JP2009013894A - 車両の制御装置および制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】十分な精度が得られる燃料噴射量の学習頻度を確保できるようにロックアップクラッチを制御する。
【解決手段】ＥＣＵは、予め定められた条件が成立すると（Ｓ１００にてＹＥＳ，Ｓ１０４にてＹＥＳ，Ｓ１０８にてＹＥＳ）、ロックアップの禁止処理を実施するステップ（Ｓ１０６）と、微小噴射量学習を実施するステップ（Ｓ１１０）と、タービン回転数が低下することなく（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、経過時間が予め定められた時間Ｌ以上であって（Ｓ１１４にてＹＥＳ）、スリップ量がＩ（１）よりも小さいと（Ｓ１１８にてＹＥＳ）、ロックアップ制御を実施するステップ（Ｓ１２０）と、タービン回転数が低下したり（Ｓ１１２にてＮＯ）、スリップ量がＩ（１）以上であると（Ｓ１１８にてＮＯ）、スリップ制御を終了するステップ（Ｓ１２４）とを含む、プログラムを実行する。
【選択図】図３

Description

本発明は、ディーゼルエンジンと、ロックアップクラッチを備えた流体継手を含む自動変速機とを搭載した車両の制御装置に関し、特に、ディーゼルエンジンの微小噴射量学習制御時に一時的にスリップ制御を実行する技術に関する。

車両用の自動変速機は、エンジンの出力軸に接続された流体継手と、その出力軸に接続された歯車式の有段変速機構またはベルト式やトラクション式の無段変速機構とから構成される。この流体継手としては、トルクコンバータがあり、このトルクコンバータには、トルクコンバータの入力側と出力側とを直結可能とするロックアップクラッチを有する場合が多い。このロックアップクラッチを係合することによりトルクコンバータの入力側と出力側とを直結するように制御されたり、入力側のポンプ回転数（エンジン回転数に対応）と出力側のタービン回転数との回転数の差に応じて、ロックアップクラッチの係合力を所定の状態にフィードバック制御し（スリップ制御し）トルクコンバータのトルク伝達状態が制御されたりする。

また、ディーゼルエンジンでは、メイン噴射に先立って微小量の燃料を噴射して、燃焼騒音の低減やＮＯｘを抑制する技術が公知である。その効果を十分に発揮させるためには、微小量の噴射精度の向上が必要となり、噴射量を学習する必要がある。

このような問題に鑑みて、たとえば、特開２００５−３６７８８号公報（特許文献１）は、センサ類等の追加装備によるコストアップがなく、かつ噴射量学習を高精度に実施できるディーゼル機関の燃料噴射制御装置を開示する。この燃料噴射制御装置は、ディーゼル機関の特定気筒に対してインジェクタより学習用噴射を実施するための学習条件が成立しているか否かを判定する学習条件判定手段と、学習条件が成立している時に、特定気筒に対してインジェクタに学習用噴射を指令する学習用噴射指令手段と、ディーゼル機関の回転速度を機関回転数として検出する回転数検出手段と、学習用噴射を実施した場合と実施しなかった場合との回転数変動量を回転数上昇量として算出する回転数上昇量算出手段と、算出された回転数上昇量を基に、インジェクタから実際に噴射された実噴射量、または、その実噴射量に関連する実噴射量関連値を算出する噴射量算出手段と、算出された実噴射量とインジェクタに指令する指令噴射量との差、あるいは、算出された実噴射量関連値と指令噴射量に関連する指令噴射量関連値との差を、噴射補正量として算出する噴射補正量算出手段とを備える。

上述した公報に開示された燃料噴射制御装置によると、学習用噴射を実施した場合と実施しなかった場合との回転数変動量、すなわち、学習用噴射を実施しなかった場合の機関回転数（推定値）と学習用噴射を実施した場合の機関回転数との差（回転数上昇量）は、学習用噴射が実施される時の機関回転数が同じであれば、ディーゼル機関に掛かる負荷（たとえばエアコンやオルタネータ等）の変動に係わりなく、同一となる。したがって、回転数検出手段の検出値から機関回転数の上昇量を求め、その回転数上昇量を基に、インジェクタから実際に噴射された実噴射量あるいは実噴射量関連値を精度良く算出することができる。
特開２００５−３６７８８号公報

しかしながら、上述した公報に開示された燃料噴射制御装置においては、自動変速機のロックアップクラッチが係合状態である場合、車輪からの振動がエンジンまで伝達されるため、学習用噴射の実施に対応した回転数の上昇量を精度良く把握することができない。そのため、噴射量の学習について十分な精度が得られる学習頻度を確保することができない可能性がある。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、十分な精度が得られる燃料噴射量の学習頻度を確保できるようにロックアップクラッチを制御する車両の制御装置および制御方法を提供することである。

第１の発明に係る車両の制御装置は、ディーゼルエンジンと、ロックアップクラッチを備えた流体継手を含む自動変速機とを搭載した車両の制御装置である。ロックアップクラッチは、車両の走行状態に応じて係合状態、半係合状態および解放状態のうちのいずれかの状態になるように制御される。この制御装置は、車両の状態に関連した情報を検出するための検出手段と、検出された情報に基づいてディーゼルエンジンの燃料噴射量と発生するトルクとの関係についての学習を開始する予め定められた条件が成立するか否かを判定するための判定手段と、学習する条件が成立すると半係合状態になるようにロックアップクラッチの係合力を制御するための制御手段と、ロックアップクラッチが半係合状態になると学習を開始するための学習手段とを含む。第１０の発明に係る車両の制御方法は、第１の発明に係る車両の制御装置と同様の構成を有する。

第１の発明によると、ロックアップクラッチが半係合状態であるときにディーゼルエンジンの燃料噴射量と発生するトルクとの関係についての学習を実施することができるため、十分な学習精度を確保することができる。また、学習を開始する予め定められた条件（たとえば、車両の総走行距離および手動変速モード時における総走行距離についての条件）が成立したときにロックアップクラッチを半係合状態になるように制御するため、噴射量の学習について十分な精度が得られるように条件を設定することにより学習の頻度を確保することができる。したがって、十分な精度が得られる噴射量の学習頻度を確保できるようにロックアップクラッチを制御する車両の制御装置および制御方法を提供することができる。

第２の発明に係る車両の制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、自動変速機は、車両の走行状態に応じて自動的に変速する自動変速モードと運転者の操作指示に応じて変速する手動変速モードとを有する。予め定められた条件は、少なくとも車両の総走行距離についての条件と、手動変速モード時における総走行距離についての条件とを含む。第１１の発明に係る車両の制御方法は、第２の発明に係る車両の制御装置と同様の構成を有する。

第２の発明によると、手動変速モード時においては、常時ロックアップクラッチが係合状態となる傾向にあるため、総走行距離に対する手動変速モード時における総走行距離の割合が高い場合には、学習の実施頻度が低いと判定することができる。そのため、少なくとも車両の総走行距離についての条件と、手動変速モード時における総走行距離についての条件が成立したときにロックアップクラッチを半係合状態とし噴射量の学習を開始することにより、十分な学習精度を確保することができる。さらに、学習を開始する条件が成立すればロックアップクラッチが半係合状態に制御されて、噴射量の学習が開始されるため、噴射量の学習について十分な精度が得られる学習の頻度を確保することができる。

第３の発明に係る車両の制御装置においては、第２の発明の構成に加えて、予め定められた条件は、車両の総走行距離についての条件と、手動変速モード時における総走行距離についての条件とに加えて、車両の速度についての条件と、燃料の温度についての条件と、ディーゼルエンジンの内部を流通する冷却液の温度についての条件と、ディーゼルエンジンの吸入空気の温度についての条件と、自動変速機内を循環する作動油の温度についての条件とのうちの少なくとも１つの条件を含む。第１２の発明に係る車両の制御方法は、第３の発明に係る車両の制御装置と同様の構成を有する。

第３の発明によると、車両の走行状態、エンジンの作動状態あるいは自動変速機の状態に応じて学習を開始することができるため、十分な学習精度が得られる適切な時点で学習を実施して、学習精度を確保することができる。

第４の発明に係る車両の制御装置においては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、制御手段は、ロックアップクラッチのスリップ量が予め定められた量になるようにロックアップクラッチの係合力を制御するための手段を含む。第１３の発明に係る車両の制御方法は、第４の発明に係る車両の制御装置と同様の構成を有する。

第４の発明によると、ロックアップクラッチのスリップ量が予め定められた量になるようにロックアップクラッチの係合力を制御して、ロックアップクラッチを半係合状態とすることができる。このとき、噴射量の学習を実施することにより学習精度を確保することができる。

第５の発明に係る車両の制御装置においては、第１〜４のいずれかの発明の構成に加えて、学習手段は、車両が被駆動状態であって、かつ、ロックアップクラッチのスリップ量が半係合状態に対応するスリップ量よりも大きくなると学習を開始するための手段を含む。第１４の発明に係る車両の制御方法は、第５の発明に係る車両の制御装置と同様の構成を有する。

第５の発明によると、車両が被駆動状態であって、かつ、ロックアップクラッチのスリップ量が半係合状態に対応するスリップ量になると学習が開始されるため、十分な学習精度が得られる適切な時点で学習を実施して、学習精度を確保することができる。

第６の発明に係る車両の制御装置においては、第１〜５のいずれかの発明の構成に加えて、学習手段は、流体継手の出力軸回転数が予め定められた回転数よりも低下すると学習を停止するための手段を含む。第１５の発明に係る車両の制御方法は、第６の発明に係る車両の制御装置と同様の構成を有する。

第６の発明によると、学習の実施中に出力軸回転数が予め定められた回転数よりも低下するとエンジンストールの可能性がある。そのため、流体継手の出力軸回転数が予め定められた回転数よりも低下すると学習を停止して、エンジンストールを回避することができる。

第７の発明に係る車両の制御装置においては、第１〜６のいずれかの発明の構成に加えて、学習手段は、学習が開始されてから予め定められた時間が経過すると学習を停止するための手段を含む。第１６の発明に係る車両の制御方法は、第７の発明に係る車両の制御装置と同様の構成を有する。

第７の発明によると、学習が開始されてから予め定められた時間が経過すると学習が停止される。ロックアップクラッチが半係合状態であるとアクセル開度に対する駆動力の応答性が低下する。そのため、学習の実施機関を予め定められた時間内に制限することにより、応答性の低下により運転者が違和感を感じることを抑制することができる。

第８の発明に係る車両の制御装置においては、第７の発明の構成に加えて、制御手段は、予め定められた時間が経過したときに、ロックアップクラッチのスリップ量が予め定められた量よりも大きいと係合状態に復帰しないようにロックアップクラッチの係合力を制御するための手段を含む。第１７の発明に係る車両の制御方法は、第８の発明に係る車両の制御装置と同様の構成を有する。

第８の発明によると、ロックアップクラッチが半係合状態から係合状態に復帰する際にスリップ量が大きいとロックアップクラッチの係合時にショックが発生する場合がある。そのため、ロックアップクラッチのスリップ量が予め定められた量よりも大きくなると、係合状態に復帰しないように制御することにより、ショックの発生を抑制することができる。

第９の発明に係る車両の制御装置においては、第１〜８のいずれかの発明の構成に加えて、学習手段は、予め定められた量の燃料を噴射したときのトルク変動量に基づいて燃料噴射量と発生するトルクとの関係を学習するための手段を含む。第１８の発明に係る車両の制御方法は、第９の発明に係る車両の制御装置と同様の構成を有する。

第９の発明によると、予め定められた量の燃料を噴射したときのトルク変動量に基づいて燃料噴射量と発生するトルクとの関係を学習することにより、噴射量の精度を向上させることができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰り返さない。

本発明の実施の形態に係る制御装置を搭載する車両のパワートレーンについて説明する。本実施の形態に係る車両の制御装置は、図１に示すＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０００により実行されるプログラムにより実現される。本実施の形態では、自動変速機を、流体継手としてトルクコンバータと、プラネタリギヤユニットからなる歯車式変速機構とを有する自動変速機として説明する。なお、自動変速機は、歯車式変速機構に代えて、無段階に変速比を変更するベルト式やトラクション式などの無段変速機構（ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission））を有する自動変速機であってもよい。

図１に示すように、この車両のパワートレーンは、エンジン１００と、トルクコンバータ２００と、変速機構３００と、パワートレーンを制御するＥＣＵ１０００とから構成される。

エンジン１００の出力軸は、トルクコンバータ２００の入力軸に接続される。エンジン１００とトルクコンバータ２００とは回転軸により連結されている。したがって、エンジン回転数センサ４００により検出されるエンジン１００の出力軸回転数ＮＥ（エンジン回転数ＮＥ）とトルクコンバータ２００の入力軸回転数（ポンプ回転数）とは同じである。エンジン回転数センサ４００は、検出されたエンジン回転数ＮＥを示す信号をＥＣＵ１０００に送信する。

トルクコンバータ２００は、入力軸と出力軸とを直結状態にするロックアップクラッチ２１０と、入力軸側のポンプインペラ２２０と、出力軸側のタービンランナ２３０と、ワンウェイクラッチ２５０を有し、トルク増幅機能を発現するステータ２４０とから構成される。

トルクコンバータ２００と変速機構３００とは、回転軸により接続される。トルクコンバータ２００の出力軸回転数ＮＴ（タービン回転数ＮＴ）は、タービン回転数センサ４１０により検出される。タービン回転数センサ４１０は、検出されたタービン回転数ＮＴを示す信号をＥＣＵ１０００に送信する。また、変速機構３００の出力軸回転数ＮＯＵＴは、出力軸回転数センサ４２０により検出される。出力軸回転数センサ４２０は、検出された出力軸回転数ＮＯＵＴをＥＣＵ１０００に送信する。

上述した回転数センサは、トルクコンバータ２００の入力軸、トルクコンバータ２００の出力軸および変速機構３００の出力軸に取り付けられた回転検出用ギヤの歯に対向して設けられている。これらの回転数センサは、トルクコンバータ２００の入力軸、トルクコンバータ２００の出力軸および変速機構３００の出力軸の僅かな回転の検出も可能なセンサであり、たとえば、一般的に半導体式センサと称される磁気抵抗素子を使用したセンサである。

また、車輪には、車輪の回転数を検出する車速センサ４４２が設けられる。車速センサ４４２は、検出された車輪の回転数を示す信号をＥＣＵ１０００に送信する。ＥＣＵ１０００は、受信した車輪の回転数を示す信号に基づいて車両の速度を算出する。なお、ＥＣＵ１０００は、出力軸回転数ＮＯＵＴと最終ギヤ比とに基づいて、車両の速度を算出するようにしてもよい。

このような自動変速機は、変速機構３００の内部に複数の摩擦要素であるクラッチやブレーキを備える。予め定められた作動表に基づいて、摩擦要素であるクラッチ要素（たとえばクラッチＣ１〜Ｃ４）や、ブレーキ要素（たとえばブレーキＢ１〜Ｂ４）が、要求された各ギヤ段に対応して、係合および解放されるように油圧回路が制御される。自動変速機の変速ポジション（シフトレンジ）には、パーキング（Ｐ）レンジ、後進走行（Ｒ）レンジ、ニュートラル（Ｎ）レンジ、前進走行（Ｄ）レンジなどがある。また、本実施の形態において自動変速機は、車両の走行状態に応じて自動的に適切な変速段に変速する自動変速モードと、シフトレバーの操作による運転者の操作指示に応じて変速する手動変速モードとを有する。

変速機構３００には、内部を循環する作動油の温度（以下、ＡＴ油温と記載する）を検出するＡＴ油温センサ４２２が設けられる。ＡＴ油温センサ４２２は、検出されたＡＴ油温を示す信号をＥＣＵ１０００に送信する。

エンジン１００には、エンジン１００内部を流通する冷却液の温度を検出する水温センサ４３０が設けられる。水温センサ４３０は、検出された冷却液の温度を示す信号をＥＣＵ１０００に送信する。

アクセルペダル１２００には、アクセルペダル１２００の開度を検出するアクセル開度センサ４４０が設けられる。アクセル開度センサ４４０は、検出されたアクセルペダル１２００の開度を示す信号をＥＣＵ１０００に送信する。

エンジン１００には、エンジン１００に供給される燃料の温度を検出する燃料温度センサ４４４が設けられる。燃料温度センサ４４４は、検出された燃料の温度を示す信号をＥＣＵ１０００に送信する。

エンジン１００には、エンジン１００に吸入される空気の温度を検出する吸気温度センサ４４６が設けられる。吸気温度センサ４４６は、検出された吸気温度を示す信号をＥＣＵ１０００に送信する。

ブレーキペダル（図示せず）には、ブレーキペダルが予め定められた量だけ踏み込まれるとオンされるストップランプスイッチ４４８が設けられる。ストップランプスイッチ４４８は、オン信号あるいはオフ信号（以下の説明においては、ブレーキ信号ともいう）をＥＣＵ１０００に送信する。なお、ストップランプスイッチ４４８に代えてブレーキペダルのストロークセンサあるいはマスタシリンダ圧センサを用いてブレーキペダルが解除された状態と踏み込まれた状態とを検出するようにしてもよい。

ＥＣＵ１０００は、これらの信号に基づいて、エンジン１００、ロックアップクラッチ２１０、および自動変速機３００等を制御する。

たとえば、ＥＣＵ１０００は、入力されたアクセル開度に応じてスロットルバルブの開度が決定して、電子スロットル制御信号などのエンジン制御信号をエンジン１００に対して出力する。また、ＥＣＵ１０００は、トルクコンバータ２００のロックアップクラッチ制御信号（ＬＣ制御信号）をロックアップクラッチ制御用ソレノイドに対して出力する。ロックアップクラッチ制御信号に基づいて、ロックアップクラッチ制御用ソレノイドがデューティ制御され、ロックアップクラッチの係合力（係合圧）が制御される。すなわち、制御用ソレノイドは、ロックアップクラッチ制御信号の出力値（デューティ比）に応じてロックアップクラッチの係合力を調整する。

ＥＣＵ１０００は、変速機構３００に対してソレノイド制御信号を出力する。このソレノイド制御信号に基づいて、変速機構３００の油圧回路のリニアソレノイドバルブやオンオフソレノイドバルブなどが制御され、所定の変速ギヤ段（たとえば第１速〜第５速）を構成するように、摩擦係合要素が係合および解放されるように制御される。また、ＥＣＵ１０００は、各種データやプログラムが記憶されたメモリを有する。

ロックアップクラッチ２１０は、車両の走行状態に応じて、係合制御、解放制御、あるいは、スリップ制御される。詳しくは、車両の走行状態（たとえば、スロットル開度と車両の速度）がロックアップクラッチ２１０を係合する係合領域にあるときには、ロックアップクラッチ２１０が係合制御され、車両の走行状態がロックアップクラッチ２１０を解放する解放領域にあるときには、ロックアップクラッチ２１０が解放制御される。また、車両の走行状態がロックアップクラッチ２１０をスリップ制御するスリップ制御領域にあるときには、ロックアップクラッチ２１０がスリップ制御される。各制御により、ロックアップクラッチ２１０は、係合状態、解放状態および半係合状態のうちのいずれかの状態に制御される。

運転者の指示に応じて変速を実施する手動変速モードを有する自動変速機が搭載された車両においては、運転者のアクセル操作と車両の駆動力との応答性の向上のためにロックアップクラッチ２１０は、常時係合状態となるように制御される。

本実施の形態においては、エンジン１００は、ディーゼルエンジンである。ディーゼルエンジンにおいては、メイン噴射に先立って微小量の燃料を噴射して、燃焼騒音の低減やＮＯｘを抑制する。その効果を十分に発揮させるためには、微小量の噴射精度の向上が必要となり、噴射量を学習する必要がある。

しかしながら、ロックアップクラッチ２１０が係合状態であると、車輪からの振動がエンジン１００まで伝達される。そのため、学習用噴射の実施に対応した回転数の上昇量を精度良く把握することができない。そのため、噴射量の学習について十分な精度が得られる学習の頻度を確保することができない可能性がある。

そこで、本発明は、ＥＣＵ１０００が、エンジン１００の燃料噴射量と発生するトルクとの関係についての学習を開始する予め定められた条件が成立するか否かを判定して、予め定められた条件が成立すると半係合状態になるようにロックアップクラッチ２１０の係合力を制御して、ロックアップクラッチ２１０が半係合状態になると上述の噴射量についての学習を開始する点に特徴を有する。

予め定められた条件は、少なくとも車両の総走行距離についての条件と、手動変速モード時における総走行距離についての条件とを含む。本実施の形態においては、予め定められた条件は、車両の総走行距離についての条件と、手動変速モード時における総走行距離についての条件とに加えて、車両の速度についての条件と、燃料の温度についての条件と、ディーゼルエンジンの内部を流通する冷却液の温度についての条件と、ディーゼルエンジンの吸入空気の温度についての条件と、自動変速機内を循環する作動油の温度についての条件を含む。なお、予め定められた条件は、車両の総走行距離についての条件および手動変速モード時における総走行距離についての条件以外の上述した複数の条件のうち少なくともいずれか一つを含むようにすればよい。

ＥＣＵ１０００は、予め定められた条件が成立するとロックアップクラッチ２１０のスリップ量が予め定められた量になるようにロックアップクラッチ２１０の係合力を制御する。ＥＣＵ１０００は、たとえば、フィードバック制御によりロックアップクラッチ２１０のスリップ量が予め定められた量になるようにロックアップクラッチの係合力を制御する。ＥＣＵ１０００は、車両が被駆動状態（惰性走行状態）であって、かつ、ロックアップクラッチのスリップ量が半係合状態に対応するスリップ量になると学習を開始する。

ＥＣＵ１０００は、学習を開始すると予め定められた微小量の燃料を噴射したときのエンジン１００トルク変動量に基づいて燃料噴射量と発生するトルクとの関係を学習する。エンジン１００のトルク変動量は、直接的に検出してもよいし、たとえば、エンジン回転数の変化量と噴射時のエンジン回転数とに基づいて推定するようにしてもよい。また、噴射量の学習は、たとえば、トルク変動量から推定される実燃料噴射量と噴射量の指令値との差を噴射量のズレとして検出することにより行なわれるが、特にこのような学習の態様に限定されるものではない。

ＥＣＵ１０００は、予め定められた時間が経過するまでにトルクコンバータ２００のタービン回転数ＮＴが予め定められた回転数よりも低下すると学習を停止する。あるいは、ＥＣＵ１０００は、学習が開始されてから予め定められた時間が経過すると学習を停止する。なお、ＥＣＵ１０００は、予め定められた時間が経過したときにロックアップクラッチ２１０のスリップ量が予め定められた量よりも大きくなると係合状態に復帰しないようにロックアップクラッチ２１０の係合力を制御する。

図２に、本実施の形態に係る車両の制御装置であるＥＣＵ１０００の機能ブロック図を示す。ＥＣＵ１０００は、入力インターフェース（以下、入力Ｉ／Ｆと記載する）３５０と、演算処理部４５０と、記憶部５００と、出力インターフェース（以下、出力Ｉ／Ｆ）６００とを含む。

入力Ｉ／Ｆ３００は、エンジン回転数センサ４００からのエンジン回転数ＮＥを示す信号と、タービン回転数センサ４１０からのタービン回転数ＮＴを示す信号と、ＡＴ油温センサ４２２からの自動変速機内を循環する作動油の温度を示す信号と、水温センサ４３０からの冷却液の温度を示す信号と、車速センサ４４２からの車速を示す信号と、燃料温度センサ４４４からの燃料温度を示す信号と、吸気温センサ４４６からの吸入空気の温度を示す信号とを受信する。

演算処理部４５０は、禁止要求判定部４５２と、実行条件判定部４５４と、ロックアップクラッチ制御部４５６と、タイマ部４５８と、ロックアップ状態判定部４６０と、微小噴射量学習部４６２と、学習終了判定部４６４とを含む。

禁止要求判定部４５２は、車両の状態が予め定められた条件を満足するか否かを判定する。予め定められた条件とは、総走行距離ＡがＡ（０）よりも大きいという条件と、手動変速モード時における総走行距離ＢがＢ（０）よりも大きいという条件と、車両の速度ＣがＣ（０）よりも大きいという条件と、燃料温度ＤがＤ（０）よりも大きいという条件と、水温ＥがＥ（０）よりも大きいという条件と、吸気温度ＦがＦ（０）よりも大きいという条件と、ＡＴ油温ＧがＧ（０）よりも大きいという条件である。Ａ（０）〜Ｇ（０）は、いずれも予め定められた値であって、実験等により適合される。禁止要求判定部４５２は、予め定められた条件が成立すると禁止要求フラグをオンする。

実行条件判定部４５４は、エンジン１００がアイドル状態であって、かつ、タービン回転数ＮＴがＮＴ（０）よりも大きい状態であるか否かを判定する。実行条件判定部４５４は、たとえば、アクセル開度が略ゼロであって、エンジン回転数ＮＥが予め定められた回転数以下であると、エンジン１００がアイドル状態であることを判定する。なお、実行条件判定部４５４は、エンジン１００がアイドル状態であって、タービン回転数ＮＴがＮＴ（０）よりも大きいことを判定するとアイドル判定フラグをオンするようにしてもよい。また、ＮＴ（０）は、予め定められた回転数であって、実験等により適合される。

ロックアップクラッチ制御部４５６は、エンジン１００がアイドル状態であって、かつタービン回転数ＮＴがＮＴ（０）よりも大きい状態であると、スリップ量が予め定められた量になるようにロックアップクラッチ２１０の係合力をフィードバック制御する。予め定められた量は、特に限定されるものではない。ロックアップクラッチ制御４５６は、ロックアップクラッチ２１０の係合力に対応する制御信号を制御用ソレノイドに対して出力Ｉ／Ｆ６００を経由して送信する。なお、ロックアップクラッチ制御部４５６は、たとえば、アイドル判定フラグがオンであると半係合状態になるようにロックアップクラッチ２１０の係合力を制御するようにしてもよい。

また、ロックアップクラッチ制御部４５６は、微小噴射量学習部４６２により微小噴射量学習が実施されているときにタービン回転数ＮＴがＮＴ（１）以下になると、スリップ制御を終了する。この場合、ロックアップクラッチ制御部４５６は、エンジン１００のストールを回避するため、ロックアップクラッチ２１０の係合力が低下するように制御信号を制御用ソレノイドに対して出力Ｉ／Ｆ６００を経由して送信する。

さらに、ロックアップクラッチ制御部４５６は、学習終了判定部４６２において微小噴射量学習が終了したと判定された後にスリップ量が予め定められた量よりも小さい場合には、スリップ量に応じてロックアップ制御を実施する。

ロックアップクラッチ制御部４５６は、たとえば、スリップ量がしきい値よりも小さい場合には、ロックアップクラッチ２１０の初期制御を実施することなくスイープ制御を実施する。

「初期制御」とは、ロックアップクラッチ２１０の係合力を係合状態に対応する係合力になるようにスイープ制御する前に、予め定められた時間が経過するまで、予め定められた係合力を維持する制御である。「スイープ制御」は、制御用ソレノイドに対する指示値を現在の指示値からロックアップクラッチ２１０の係合状態に対応する指示値まで一定の変化率で上昇させる制御である。

また、ロックアップクラッチ制御部４５６は、たとえば、スリップ量がスリップ量のしきい値以上である場合には、ロックアップクラッチ２１０の初期制御を実施した後にスイープ制御を実施する。なお、しきい値は、前述の予め定められた量よりも小さい量である。

タイマ部４５８は、ロックアップクラッチ２１０の制御が開始された時点でカウント値を初期値にリセットして、計算サイクル毎に予め定められた値をカウント値に加算していく。

ロックアップ状態判定部４６０は、ロックアップクラッチ２１０の状態および車両の走行状態が予め定められた状態であるか否かを判定する。本実施の形態においてロックアップ状態判定部４６０は、ロックアップクラッチ２１０のスリップ量ＩがＩ（０）よりも大きい状態であるか否かを判定する。また、ロックアップ状態判定部４６０は、ブレーキ信号がオフであるか否かを判定する。さらに、ロックアップ状態判定部４６０は、車両が被駆動状態であるか否かを判定する。ロックアップ状態判定部４６０は、たとえば、１点火毎の燃料噴射量ＪがＪ（０）よりも小さいと車両が被駆動状態であると判定する。Ｉ（０）およびＪ（０）は、予め定められた値であって、実験等により適合される値である。なお、ロックアップ状態判定部４６０は、たとえば、スリップ量についての条件、ブレーキ信号についての条件および燃料噴射量についての条件がいずれも成立すると状態判定フラグをオンするようにしてもよい。

微小噴射量学習部４６２は、微小噴射量学習を実施する。なお、微小噴射量学習部４６２は、状態判定フラグがオンになると微小噴射量学習を実施するようにしてもよい。微小噴射量学習については上述したとおりであるため、その詳細な説明は繰り返さない。

学習終了判定部４６２は、微小噴射量学習を終了するか否かを判定する。具体的には、学習終了判定部４６２は、タイマ部４５８によりカウントされるカウント値がロックアップクラッチの制御が開始されてから予め定められた時間Ｌの経過に対応するカウント値以上になると微小噴射量学習を終了することを判定する。また、学習終了判定部４６２は、予め定められた時間Ｌが経過するまでにタービン回転数ＮＴがＮＴ（１）以下になると、微小噴射量学習を終了することを判定する。

また、本実施の形態において、禁止要求判定部４５２と、実行条件判定部４５４と、ロックアップクラッチ制御部４５６と、タイマ部４５８と、ロックアップ状態判定部４６０と、微小噴射量学習部４６２と、学習終了判定部４６４とは、いずれも演算処理部４５０であるＣＰＵが記憶部５００に記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。

記憶部５００には、各種情報、プログラム、しきい値、マップ等が記憶され、必要に応じて演算処理部４５０からデータが読み出されたり、格納されたりする。

以下、図３を参照して、本実施の形態に係る車両の制御装置であるＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＥＣＵ１０００は、予め定められた条件が成立するか否かを判定する。予め定められた条件は、上述したとおり、総走行距離ＡがＡ（０）よりも大きいという条件と、手動変速モードにおける総走行距離ＢがＢ（０）よりも大きいという条件と、車両の速度ＣがＣ（０）よりも大きいという条件と、燃料温度ＤがＤ（０）よりも大きいという条件と、水温ＥがＥ（０）よりも大きいという条件と、吸気温度ＦがＦ（０）よりも大きいという条件と、ＡＴ油温ＧがＧ（０）よりも大きいという条件とを含む。予め定められた条件が成立すると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１００に戻される。

Ｓ１０２にて、ＥＣＵ１０００は、ロックアップクラッチ２１０が係合状態であることを禁止する禁止要求フラグをオンする。Ｓ１０４にて、ＥＣＵ１０００は、エンジン１００がアイドル状態であって、かつ、タービン回転数ＮＴがＮＴ（０）よりも大きい状態であるか否かを判定する。アイドル状態であって、タービン回転数ＮＴがＮＴ（０）よりも大きい状態であると（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０６に移される。もしそうでないと（Ｓ１０４にてＮＯ）、処理はＳ１０４に戻される。

Ｓ１０６にて、ＥＣＵ１０００は、ロックアップクラッチ２１０が係合状態であることを禁止する処理を実施する。すなわち、ＥＣＵ１０００は、スリップ量が予め定められた量になるようにロックアップクラッチ２１０の係合力を制御する。さらに、ＥＣＵ１０００は、タイマを起動させる。

Ｓ１０８にて、ＥＣＵ１０００は、スリップ量ＩがＩ（０）よりも大きい状態であって、ブレーキ信号がオフ状態であって、かつ、車両が減速状態であるか否かを判定する。スリップ量ＩがＩ（０）よりも大きい状態であって、ブレーキ信号がオフ状態であって、かつ、車両が減速状態であると（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、処理はＳ１１０に移される。もしそうでないと（Ｓ１０８にてＮＯ）、処理はＳ１０８に戻される。

Ｓ１１０にて、ＥＣＵ１０００は微小噴射量学習を実施する。Ｓ１１２にて、ＥＣＵ１０００は、タービン回転数ＮＴがＮＴ（１）よりも大きいか否かを判定する。タービン回転数ＮＴがＮＴ（１）よりも大きいと（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、処理はＳ１１４に移される。もしそうでないと（Ｓ１１２にてＮＯ）、処理はＳ１２２に移される。

Ｓ１１４にて、ＥＣＵ１０００は、タイマにより計測された経過時間が予め定められた時間Ｌ以上であるか否かを判定する。経過時間が予め定められた時間Ｌ以上であると（Ｓ１１４にてＹＥＳ）、処理はＳ１１６に移される。もしそうでないと（Ｓ１１４にてＮＯ）、処理はＳ１１２に戻される。

Ｓ１１６にて、ＥＣＵ１０００は、禁止要求フラグをオフする。Ｓ１１８にて、ＥＣＵ１０００は、スリップ量ＩがＩ（１）よりも小さいか否かを判定する。スリップ量ＩがＩ（１）よりも小さいと（Ｓ１１８にてＹＥＳ）、処理はＳ１２０に移される。もしそうでないと（Ｓ１１８にてＮＯ）、処理はＳ１２４に移される。Ｓ１２０にて、ＥＣＵ１０００は、ロックアップ制御を実施する。Ｓ１２２にて、ＥＣＵ１０００は、禁止要求フラグをオフする。Ｓ１２４にて、ＥＣＵ１０００は、スリップ制御を終了する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両の制御装置であるＥＣＵ１０００の動作について図４〜図６を参照にしつつ説明する。

たとえば、禁止要求フラグがオフ状態であって、ロックアップクラッチ２１０が係合状態である場合を想定する。この場合、手動変速モード時においては常時係合状態になるようにロックアップクラッチ２１０が制御される。

図４に示すように、時間Ｔ（０）にて、予め定められた条件が成立すると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、禁止要求フラグがオンされる（Ｓ１０２）。このとき、エンジン１００がアイドル状態であって、タービン回転数ＮＴがＮＴ（０）よりも大きい状態であると（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、ロックアップ禁止処理が実施されて（Ｓ１０６）、ロックアップクラッチ２１０のスリップ量が予め定められた量になるようにスリップ制御が開始される。さらに、タイマのカウントアップが開始される。

すなわち、時間Ｔ（０）にて、ロックアップクラッチ２１０の制御用ソレノイドの指示値は、Ｐ（０）からＰ（１）へとステップ的に低下し、時間Ｔ（０）以降は、Ｐ（０）から下限ガード値であるＰ（２）へと一定の変化率で低下していく。指示値の低下に応じてロックアップクラッチ２１０の係合力が低下するため、ロックアップクラッチ２１０のスリップ量が増大して、ロックアップクラッチ２１０は半係合状態となる。このように、指示値をＰ（０）からＰ（１）へとステップ的に低下させることにより、係合状態から半係合状態に移行する際のトルク変動を抑えることができるため、ショックの発生などによる乗員が違和感を感じることが抑制される。

時間Ｔ（０）から時間Ｔ（１）までの間において、スリップ量ＩがＩ（０）よりも大きい状態であって、ブレーキ信号がオフ状態であって、かつ、車両が減速状態になると（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、微小噴射量学習が実施される（Ｓ１１０）。

時間Ｔ（１）にて、タービン回転数ＮＴがＮＴ（１）以下になることなく（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、経過時間が予め定められた時間Ｌ以上になると（Ｓ１１４にてＹＥＳ）、禁止要求フラグがオフされる（Ｓ１１６）。このとき、スリップ量ＩがＩ（１）より小さいと（Ｓ１１８にてＹＥＳ）、ロックアップ制御が実施される（Ｓ１２０）。

たとえば、スリップ量Ｉが、Ｉ（１）よりも小さいＩ（２）以下であると、図４に示すように、時間Ｔ（１）から時間Ｔ（２）までの間、スイープ制御が実施される。そのため、半係合状態のロックアップクラッチ２１０の制御用ソレノイドの指示値は、Ｐ（２）から係合状態に対応する指示値Ｐ（０）まで一定の変化率で上昇するようにスイープ制御される。時間Ｔ（４）以降は、定常時制御が実施される。定常時制御とは、車両の走行状態に応じたロックアップクラッチ２１０の係合力の制御である。

スリップ量がＩ（２）よりも大きいと、図５に示すように、時間Ｔ（１）から予め定められた時間が経過する時間Ｔ（３）まで、予め定められた指示値Ｐ（３）が維持される。なお、図５において、時間Ｔ（１）までの禁止要求フラグの変化および制御用ソレノイドの指示値の変化は、図４の時間Ｔ（１）までの変化と同様である。そのため、その詳細な説明は繰り返さない。

また、予め定められた指示値Ｐ（３）は、スリップ量が減少側に変化する値であれば、特に限定される値ではない。予め定められた指示値Ｐ（３）が維持されることにより、スリップ量Ｉが減少する。そして、時間Ｔ（３）から時間Ｔ（４）までの間、半係合状態のロックアップクラッチ２１０の制御用ソレノイドの指示値は、Ｐ（３）から係合状態に対応する指示値Ｐ（０）まで一定の変化率で上昇するようにスイープ制御される。さらに時間Ｔ（４）以降は、定常時制御が実施される。すなわち、指示値Ｐ（０）が維持される。

一方、図６に示すように、時間Ｔ（５）にて、経過時間が予め定められた時間Ｌ以上となる前に（時間Ｔ（１）よりも前に）、タービン回転数ＮＴがＮＴ（１）以下になると（Ｓ１１２にてＮＯ）、図６の破線に示すように禁止要求フラグがオフされて（Ｓ１２４）、スリップ制御が終了する（Ｓ１２４）。そのため、時間Ｔ（５）にて、半係合状態のロックアップクラッチ２１０の制御用ソレノイドに対する指示値は、Ｐ（２）から解放状態に対応する指示値Ｐ（４）までステップ的に低下する。これにより、ロックアップクラッチ２１０の係合力が低下するため、エンジン１００のストールが回避される。

また、図６の実線に示すように、時間Ｔ（１）にて、タービン回転数ＮＴがＮＴ（１）以下になることなく（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、経過時間が予め定められた時間Ｌ以上となり（Ｓ１１４にてＹＥＳ）、禁止要求フラグがオフされても（Ｓ１１６）、スリップ量ＩがＩ（１）以上であると（Ｓ１１８にてＮＯ）、スリップ制御が終了する（Ｓ１２４）。そのため、時間Ｔ（１）から時間Ｔ（６）までの間、半係合状態のロックアップクラッチ２１０の制御用ソレノイドに対する指示値は、Ｐ（２）から解放状態に対応する指示値Ｐ（４）まで一定の変化率で減少するようにスイープ制御される。さらに、時間Ｔ（６）以降は、指示値Ｐ（４）が維持される。

以上のようにして、本実施の形態に係る車両の制御装置によると、ロックアップクラッチが半係合状態であるときにディーゼルエンジンの燃料噴射量と発生するトルクとの関係についての学習を実施することができるため、十分な学習精度を確保することができる。また、学習を開始する予め定められた条件が成立したときにロックアップクラッチを半係合状態になるように制御するため、噴射量の学習について十分な精度が得られるように条件を設定することにより学習の頻度を確保することができる。

特に、手動変速モード時においては、常時ロックアップクラッチが係合状態となる傾向にあるため、総走行距離に対する手動変速モード時における総走行距離の割合が高い場合には、学習の実施頻度が低いと判定することができる。そのため、少なくとも車両の総走行距離についての条件と、手動変速モード時における総走行距離についての条件が成立したときにロックアップクラッチを半係合状態とし噴射量の学習を開始することにより、十分な学習精度を確保することができる。さらに、学習を開始する条件が成立すればロックアップクラッチが半係合状態に制御されて、噴射量の学習が開始されるため、噴射量の学習について十分な精度が得られる学習の頻度を確保することができる。

したがって、十分な精度が得られる噴射量の学習頻度を確保できるようにロックアップクラッチを制御する車両の制御装置および制御方法を提供することができる。

また、車両の総走行距離についての条件と手動変速モード時における総走行距離についての条件に加えて、車両の走行状態、エンジンの作動状態あるいは自動変速機の状態についての条件が成立すると、学習を開始することができるため、十分な学習精度が得られる適切な時点で学習を実施して、学習精度を確保することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本実施の形態に係る制御装置を搭載する車両の制御ブロック図である。 本実施の形態に係る車両の制御装置であるＥＣＵの機能ブロック図である。 本実施の形態に係る車両の制御装置であるＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 本実施の形態に係る車両の制御装置であるＥＣＵの動作を示すタイミングチャート（その１）である。 本実施の形態に係る車両の制御装置であるＥＣＵの動作を示すタイミングチャート（その２）である。 本実施の形態に係る車両の制御装置であるＥＣＵの動作を示すタイミングチャート（その３）である。

符号の説明

１００ エンジン、２００ トルクコンバータ、２１０ ロックアップクラッチ、２２０ ポンプインペラ、２３０ タービンランナ、２４０ ステータ、２５０ ワンウェイクラッチ、３００ 変速機構、３５０ 入力Ｉ／Ｆ、４００ エンジン回転数センサ、４１０ タービン回転数センサ、４２０ 出力軸回転数センサ、４２２ ＡＴ油温センサ、４３０ 水温センサ、４４０ アクセル開度センサ、４４２ 車速センサ、４４４ 燃料温度センサ、４４６ 吸気温度センサ、４４８ ストップランプスイッチ、４５０ 演算処理部、４５２ 禁止要求判定部、４５４ 実行条件判定部、４５６ ロックアップクラッチ制御部、４５８ タイマ部、４６０ ロックアップ状態判定部、４６２ 微小噴射量学習部、４６４ 学習終了判定部、５００ 記憶部、６００ 出力Ｉ／Ｆ、１０００ ＥＣＵ、１２００ アクセルペダル。

Claims (18)

1. ディーゼルエンジンと、ロックアップクラッチを備えた流体継手を含む自動変速機とを搭載した車両の制御装置であって、前記ロックアップクラッチは、前記車両の状態に応じて係合状態、半係合状態および解放状態のうちのいずれかの状態になるように制御され、
   前記車両の状態に関連した情報を検出するための検出手段と、
   前記検出された情報に基づいて前記ディーゼルエンジンの燃料噴射量と発生するトルクとの関係についての学習を開始する予め定められた条件が成立するか否かを判定するための判定手段と、
   前記学習する条件が成立すると前記半係合状態になるように前記ロックアップクラッチの係合力を制御するための制御手段と、
   前記ロックアップクラッチが前記半係合状態になると前記学習を開始するための学習手段とを含む、車両の制御装置。
2. 前記自動変速機は、前記車両の走行状態に応じて自動的に変速する自動変速モードと運転者の操作指示に応じて変速する手動変速モードとを有し、
   前記予め定められた条件は、少なくとも前記車両の総走行距離についての条件と、前記手動変速モード時における総走行距離についての条件とを含む、請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記予め定められた条件は、前記車両の総走行距離についての条件と、前記手動変速モード時における総走行距離についての条件とに加えて、前記車両の速度についての条件と、前記燃料の温度についての条件と、前記ディーゼルエンジンの内部を流通する冷却液の温度についての条件と、前記ディーゼルエンジンの吸入空気の温度についての条件と、前記自動変速機内を循環する作動油の温度についての条件とのうちの少なくとも１つの条件を含む、請求項２に記載の車両の制御装置。
4. 前記制御手段は、前記ロックアップクラッチのスリップ量が予め定められた量になるように前記ロックアップクラッチの係合力を制御するための手段を含む、請求項１〜３のいずれかに記載の車両の制御装置。
5. 前記学習手段は、前記車両が被駆動状態であって、かつ、前記ロックアップクラッチのスリップ量が前記半係合状態に対応するスリップ量よりも大きくなると前記学習を開始するための手段を含む、請求項１〜４のいずれかに記載の車両の制御装置。
6. 前記学習手段は、前記流体継手の出力軸回転数が予め定められた回転数よりも低下すると前記学習を停止するための手段を含む、請求項１〜５のいずれかに記載の車両の制御装置。
7. 前記学習手段は、前記学習が開始されてから予め定められた時間が経過すると前記学習を停止するための手段を含む、請求項１〜６のいずれかに記載の車両の制御装置。
8. 前記制御手段は、前記予め定められた時間が経過したときに、前記ロックアップクラッチのスリップ量が予め定められた量よりも大きいと前記係合状態に復帰しないように前記ロックアップクラッチの係合力を制御するための手段を含む、請求項７に記載の車両の制御装置。
9. 前記学習手段は、予め定められた量の燃料を噴射したときのトルク変動量に基づいて前記燃料噴射量と前記発生するトルクとの関係を学習するための手段を含む、請求項１〜８のいずれかに記載の車両の制御装置。
10. ディーゼルエンジンと、ロックアップクラッチを備えた流体継手を含む自動変速機とを搭載した車両の制御方法であって、前記ロックアップクラッチは、前記車両の状態に応じて係合状態、半係合状態および解放状態のうちのいずれかの状態になるように制御され、
    前記車両の状態に関連した情報を検出する検出ステップと、
    前記検出された情報に基づいて前記ディーゼルエンジンの燃料噴射量と発生するトルクとの関係についての学習を開始する予め定められた条件が成立するか否かを判定する判定ステップと、
    前記学習する条件が成立すると前記半係合状態になるように前記ロックアップクラッチの係合力を制御する制御ステップと、
    前記ロックアップクラッチが前記半係合状態になると前記学習を開始する学習ステップとを含む、車両の制御方法。
11. 前記自動変速機は、前記車両の走行状態に応じて自動的に変速する自動変速モードと運転者の操作指示に応じて変速する手動変速モードとを有し、
    前記予め定められた条件は、少なくとも前記車両の総走行距離についての条件と、前記手動変速モード時における総走行距離についての条件とを含む、請求項１０に記載の車両の制御方法。
12. 前記予め定められた条件は、前記車両の総走行距離についての条件と、前記手動変速モード時における総走行距離についての条件とに加えて、前記車両の速度についての条件と、前記燃料の温度についての条件と、前記ディーゼルエンジンの内部を流通する冷却液の温度についての条件と、前記ディーゼルエンジンの吸入空気の温度についての条件と、前記自動変速機内を循環する作動油の温度についての条件とのうちの少なくとも１つの条件を含む、請求項１１に記載の車両の制御方法。
13. 前記制御ステップは、前記ロックアップクラッチのスリップ量が予め定められた量になるように前記ロックアップクラッチの係合力を制御するステップを含む、請求項１０〜１２のいずれかに記載の車両の制御方法。
14. 前記学習ステップは、前記車両が被駆動状態であって、かつ、前記ロックアップクラッチのスリップ量が前記半係合状態に対応するスリップ量よりも大きくなると前記学習を開始するステップを含む、請求項１０〜１３のいずれかに記載の車両の制御方法。
15. 前記学習ステップは、前記流体継手の出力軸回転数が予め定められた回転数よりも低下すると前記学習を停止するステップを含む、請求項１０〜１４のいずれかに記載の車両の制御方法。
16. 前記学習ステップは、前記学習が開始されてから予め定められた時間が経過すると前記学習を停止するステップを含む、請求項１０〜１５のいずれかに記載の車両の制御方法。
17. 前記制御ステップは、前記予め定められた時間が経過したときに、前記ロックアップクラッチのスリップ量が予め定められた量よりも大きいと前記係合状態に復帰しないように前記ロックアップクラッチの係合力を制御するステップを含む、請求項１６に記載の車両の制御方法。
18. 前記学習ステップは、予め定められた量の燃料を噴射したときのトルク変動量に基づいて前記燃料噴射量と前記発生するトルクとの関係を学習するステップを含む、請求項１０〜１７のいずれかに記載の車両の制御方法。

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