JP2009203953A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加速時におけるショック低減と加速要求に対する応答性とを両立することが可能な車両の制御装置を提供する。
【解決手段】車両の制御装置は、動力伝達系によって内燃機関の出力トルクを歯車列により伝達し、加速判断手段によって車両における減速状態から加速状態への移行を判断する。また、第１の検出手段は歯車列における動力後流側の回転数を検出し、制限手段は、加速状態への移行時にギヤのガタが詰まる時に発生し得るショックを緩和するために、内燃機関のトルク上昇を一時的に制限する。解除手段は、第１の検出手段によって検出された回転数が所定量増大した際に、制限手段によるトルク上昇の制限を解除する。これにより、制限手段による制御を適切なタイミングで終了することができ、ギヤのガタ打ちショックの発生を適切に抑制しつつ、加速要求に対する応答性を向上させることが可能となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、加速時のショックを低減するための制御などを行う車両の制御装置に関する。

この種の技術が、例えば特許文献１に記載されている。特許文献１には、車両減速状態からの加速時に動力伝達系に設けられた歯車の歯面間のガタ（バックラッシュ）が詰まるときに発生し得る衝撃を緩和するために、点火時期の遅角を行う技術が記載されている。具体的には、この技術では、加速時において駆動系のガタが詰まったか否かの判定を行い、ガタが詰まったと判定された際に点火時期の遅角を終了している。詳しくは、自動変速機の出力側の回転体（例えば車輪）の回転数に対して自動変速機のその時点でのシフト位置によるギヤ比を乗じた同期回転数と、インプットシャフト回転数との差に、当該差を算出する時間間隔を乗じた値の積算値より、自動変速機のインプットシャフトと出力側の回転体との位相差変化量を算出して、当該位相差変化量が所定値以上となった際に駆動系のガタが詰まったと判定している。

特開２００７−１５４７０７号公報

ところで、加速時におけるショック低減と加速要求に対する応答性とを両立するためには、上記したような点火時期を遅角させる制御は、ガタ詰まりに可及的に同期して終了させることが望ましいと言える。しかしながら、上記の特許文献１に記載された技術では、入出力回転数差に所定の時間間隔を乗じた値の積算値から入出力間の位相差変化量を推定しているが、通常は車両の動力伝達系には変速機や最終減速機などに複数のガタが存在し、また、それぞれのガタはランダムな状態にあるため、適切な位相差変化量を推定することができない場合があった。つまり、全てのガタに対してショック低減と応答性向上とを両立可能な位相差変化量を推定することが困難であった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、加速時におけるショック低減と加速要求に対する応答性とを両立することが可能な車両の制御装置を提供することを目的とする。

本発明の１つの観点では、車両に搭載された内燃機関の出力トルクを歯車列により伝達する動力伝達系と、前記車両における減速状態から加速状態への移行を判断する加速判断手段と、を有する車両の制御装置は、前記歯車列における動力後流側の回転数を検出する第１の検出手段と、前記加速判断手段によって加速状態への移行が判断された場合に、前記内燃機関のトルク上昇を一時的に制限する制御を実行する制限手段と、前記加速判断手段によって加速状態への移行が判断された場合において、前記第１の検出手段によって検出された回転数が所定量増大した際に、前記制限手段によるトルク上昇の制限を解除する解除手段と、を備える。

上記の車両の制御装置は、動力伝達系によって内燃機関の出力トルクを歯車列により伝達し、加速判断手段によって車両における減速状態から加速状態への移行を判断する。また、第１の検出手段は歯車列における動力後流側の回転数を検出し、制限手段は、加速状態への移行時にギヤのガタが詰まる時に発生し得るショック（ギヤのガタ打ちショック）を緩和するために、内燃機関のトルク上昇を一時的に制限する。更に、解除手段は、第１の検出手段によって検出された回転数が所定量増大した際に、制限手段によるトルク上昇の制限を解除する。これにより、制限手段による制御を適切なタイミングで終了することができ、ギヤのガタ打ちショックの発生を適切に抑制しつつ、加速要求に対する応答性を向上させることが可能となる。つまり、加速時におけるショック低減と加速要求に対する応答性とを両立することが可能となる。

本発明の他の観点では、車両に搭載された内燃機関の出力トルクを歯車列により伝達する動力伝達系と、前記車両における減速状態から加速状態への移行を判断する加速判断手段と、を有する車両の制御装置は、前記歯車列における動力後流側の回転数を検出する第１の検出手段と、前記加速判断手段によって加速状態への移行が判断された場合に、前記内燃機関のトルク上昇を一時的に制限する制御を実行する制限手段と、前記加速判断手段によって加速状態への移行が判断された場合において、前記第１の検出手段によって検出された回転数における１階微分値が負値から正値に変化した際に、前記制限手段によるトルク上昇の制限を解除する解除手段と、を備える。

上記の車両の制御装置によっても、加速時におけるショック低減と加速要求に対する応答性とを両立することが可能となる。

上記の車両の制御装置の一態様では、前記制限手段は、前記車両から出力されるトルクが車両走行抵抗と等しくなるように、前記内燃機関のトルク上昇を制限する制御を実行する。これにより、加速状態への移行時に発生し得るギヤのガタ打ちショックを、効果的に緩和することが可能となる。

上記の車両の制御装置の他の一態様では、前記第１の検出手段が回転数を検出する前記歯車列よりも動力上流側の回転数を検出する第２の検出手段を更に備え、前記制限手段は、前記加速判断手段によって加速状態への移行が判断された場合において、前記第２の検出手段によって検出された回転数が増加した際に、前記内燃機関のトルク上昇を一時的に制限する制御を開始する。これによれば、ギヤをガタ詰めするのに必要な時間を短縮することができ、加速要求に対する応答性を更に向上することが可能となる。

上記の車両の制御装置において好適には、前記加速判断手段によって加速状態への移行が判断された場合において、前記内燃機関のトルクを一時的に上昇させる制御を実行するオーバーシュート制御手段を更に備える。これにより、ギヤのガタ詰め速度を増大させることができ、加速要求に対する応答性を更に向上することが可能となる。

本発明の他の観点では、車両に搭載された内燃機関の出力トルクを歯車列により伝達する動力伝達系と、前記車両における減速状態から加速状態への移行を判断する加速判断手段と、を有する車両の制御装置は、前記歯車列における動力上流側の回転数を検出する検出手段と、前記加速判断手段によって加速状態への移行が判断された場合に、前記内燃機関のトルク上昇を一時的に制限する制御を実行する制限手段と、前記加速判断手段によって加速状態への移行が判断された場合において、前記検出手段によって検出された回転数における２階微分値が正値から負値に変化した際に、前記制限手段によるトルク上昇の制限を解除する解除手段と、を備える。これによっても、加速時におけるショック低減と加速要求に対する応答性とを両立することが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。

［全体構成］
図１は、本実施形態に係る車両の制御装置が適用された車両５０の構成を示す概略図である。なお、図１では、破線矢印で信号の入出力を示している。

車両５０は、主に、エンジン（内燃機関）１と、トルクコンバータ２と、自動変速機３と、デファレンシャルギヤ４と、ドライブシャフト５と、車輪６と、アクセル開度センサ１１と、トルクコンバータタービン回転数センサ１２と、車輪速度センサ１３と、ＥＣＵ（Engine Control Unit）２０と、を有する。

エンジン１は、燃料と吸気との混合気を燃焼室で燃焼させることで、車両５０の主たる動力を出力する。エンジン１は、出力された動力をクランクシャフト（不図示）を介して、トルクコンバータ２に伝達する。トルクコンバータ２は、所謂流体式動力伝達装置に相当する。具体的には、トルクコンバータ２は、エンジン１のクランクシャフトに連結されるポンプや、自動変速機３のインプットシャフトに連結されるタービンや、エンジン１のクランクシャフトと自動変速機３のインプットシャフトとを直結状態にするロックアップクラッチなどを備えている。

自動変速機３は、例えば遊星歯車式に構成され、インプットシャフトを介してトルクコンバータ２より動力が伝達される。具体的には、自動変速機３は、摩擦要素である、クラッチ要素、ブレーキ要素及びワンウェイクラッチ要素等が、所定の状態に係合または解放されることによってギヤ段（変速段）が設定される。自動変速機３のアウトプットシャフトには、デファレンシャルギヤ４及びドライブシャフト５を介して、車輪６が連結されている。なお、トルクコンバータ２、自動変速機３、デファレンシャルギヤ４、及びドライブシャフト５は、エンジン１から出力された出力トルクを車輪６に伝達する動力伝達系に相当し、エンジン１から出力されたトルクは、これらの構成要素に設けられた歯車列により伝達される。

アクセル開度センサ１１は、ドライバーによるアクセル操作に対応するアクセル開度を検出可能に構成されており、検出したアクセル開度に対応する検出信号をＥＣＵ２０に供給する。トルクコンバータタービン回転数センサ１２は、トルクコンバータ２のタービンの回転数（以下、「トルコンタービン回転数」と呼ぶ。）を検出可能に構成されたセンサであり、検出したトルコンタービン回転数に対応する検出信号をＥＣＵ２０に供給する。車輪速度センサ１３は、車輪６の回転数（以下、「車輪回転数」と呼ぶ。）を検出可能に構成されたセンサであり、検出した車輪回転数に対応する検出信号をＥＣＵ２０に供給する。

ＥＣＵ２０は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えて構成される。ＥＣＵ２０は、車両５０内に設けられた各種センサから検出信号などを取得し、車両５０内の構成要素（エンジン１やトルクコンバータ２や自動変速機２など）に対して種々の制御を行う。具体的には、本実施形態では、ＥＣＵ２０は、加速判断手段、第１の検出手段、第２の検出手段、検出手段、オーバーシュート制御手段、及び制限手段、並びに解除手段として機能する。

［制御方法］
次に、上記したＥＣＵ２０が行う制御方法について説明する。ここでは、本実施形態においてＥＣＵ２０が行う制御の基本概念について説明する。

本実施形態では、ＥＣＵ２０は、車両５０の減速状態からの加速時に、動力伝達系に設けられた歯車列における歯面間のガタが詰まるときに発生し得るショックを緩和するための制御を実行する。なお、以下では、歯車列における歯面間のガタが詰まることを、「ギヤのガタ詰まり」や「ギヤのガタ詰め」や「ギヤ当たり」と表記する。具体的には、ＥＣＵ２０は、車両５０の減速状態から加速状態への移行時において、エンジン１のトルク上昇を一時的に制限する制御（以下、「トルクダウン制御」と呼ぶ。）を行うと共に、ギヤのガタ詰まりが検知された際に、このようなトルク上昇の制限が解除されるように制御を行う。つまり、ＥＣＵ２０は、加速状態への移行時において、ギヤのガタ詰めが起こるまではトルクダウン制御を行い、ギヤのガタ詰めが起こった際にトルクダウン制御を終了して走行のためのトルクが出力されるように制御を行う。詳しくは、ＥＣＵ２０は、車輪回転数若しくはトルコンタービン回転数に基づいて、ギヤのガタ詰めの検知を行う。このような制御を行うことにより、加速時におけるショック低減と加速要求に対する応答性とを両立することが可能となる。

以下では、上記したＥＣＵ２０が行う制御の実施例について具体的に説明する
（第１実施例）
まず、第１実施例に係る制御方法について説明する。第１実施例では、車両５０の減速状態から加速状態への移行時において、歯車列における動力後流側の回転数を車輪速度センサ１３によって検出し、車輪速度センサ１３より検出された車輪回転数に基づいてギヤのガタ詰まりを検知して、上記したようなトルクダウン制御を終了する。具体的には、ＥＣＵ２０は、トルクダウン制御中に車輪回転数が所定量増加した際、若しくは車輪回転数が所定割合だけ増加した際に、ギヤのガタ詰めが起こったと判定して、トルクダウン制御を終了して通常の走行のためのトルクが出力されるように制御を行う。

図２は、第１実施例に係る制御を具体的に説明するための図である。図２には、上から順に、アクセル開度、車輪回転数、トルク値の時間変化を示している。なお、トルク値は、車両５０から出力させるべきトルクの値、つまりＥＣＵ２０が指令したトルク値に相当する。ＥＣＵ２０は、所望のトルクが車両５０から出力されるように、スロットル開度の制御や、点火時期の制御や、補機類負荷制御や、ブレーキの制御などを実行する。

図２に示すように、車両５０が非駆動状態にある際において、時刻ｔ１１において、アクセル開度が大きくなり、加速判定が行われる。この際に、加速フラグが成立する。このように車両５０が非駆動状態にある際において加速判定が行われた場合、ＥＣＵ２０は、エンジン１のトルク上昇を一時的に制限するトルクダウン制御を実行する。具体的には、ＥＣＵ２０は、加速フラグの成立後に、車両５０から出力されるトルクが車両走行抵抗（車速などより求められるトルクであり、以下では「ロードロード値」とも呼ぶ。）と等しくなるように、エンジン１のトルク上昇を制限する。この場合、ＥＣＵ２０は、ロードロード値に相当するトルク値Ｔｒ１が車両５０から出力されるように、トルクダウン制御を実行する。このような制御を行うことにより、減速状態から加速状態への移行時に、ギヤのガタが詰まる時に発生し得るショック（ギヤのガタ打ちショック）を、適切に緩和することが可能となる。

なお、車両５０の非駆動状態とは、エンジン１のトルクが車両走行抵抗に対応するトルクを下回る場合、アクセル開度が全閉若しくは所定開度以下である場合、及び自動変速機３のアウトプットシャフトの回転数が車輪回転数（車輪６の速度はアウトプットシャフトの回転数に対するギヤ比を乗じることで得られる）よりも低い場合、のうちのいずれかの条件が成立する場合に相当する。ＥＣＵ２０は、このような条件を用いて、車両５０の非駆動状態を判定する。

次に、ＥＣＵ２０は、このようなトルクダウン制御の実行中に、車輪速度センサ１３で検出された車輪回転数に基づいて、ギヤのガタ詰まりを検知する。具体的には、ＥＣＵ２０は、車輪回転数が、トルクダウン制御中の車輪回転数と比較して所定量増加した際、若しくは所定割合だけ増加した際に、ギヤのガタ詰めが起こったと判定し、トルクダウン制御を終了する。このような判定方法を行うことにより、実際にはギヤのバネ成分による歪みがあるが、この成分検知を行うことができ、最適なガタ詰まりの検知が可能となる。なお、車輪回転数の移動平均に基づいて、ギヤのガタ詰めを検知しても良い。移動平均を用いた場合には、ロバスト性を向上させることができる。

図２においては、符号Ａで示すように、時刻ｔ１２で、トルクダウン制御中の車輪回転数と比較して車輪回転数が所定量増加若しくは所定割合だけ増加する。そのため、ＥＣＵ２０は、時刻ｔ１２において、ギヤのガタ詰めが起こったと判定し（言い換えるとギヤ当たりポイントであるとの判定を行い）、トルクダウン制御を終了する。そして、ＥＣＵ２０は、走行のためのトルク値Ｔｒ２（要求に対応するトルク値）が車両５０から出力されるように制御を行う。このようにガタ詰まりを検知してトルクダウン制御を終了することにより、トルクダウン制御を適切なタイミングで終了することができ、ギヤのガタ打ちショックの発生を適切に抑制しつつ、加速要求に対する応答性を向上させることが可能となる。

以上説明した第１実施例によれば、加速時におけるショック低減と加速要求に対する応答性とを両立することが可能となる。また、第１実施例によれば、自動変速機３と、デファレンシャルギヤ４と、ドライブシャフト５と、車輪６との間のギヤにおける全てのガタを包括的にセンサ感知できるため、ガタが発生し易いデファレンシャルギヤ４以外の箇所でのガタに起因して発生するショックにも適切に対応することが可能となる。つまり、ギヤのガタ詰めの検知におけるロバスト性を向上させることができる。更に、ギヤのガタ詰めを検知するための車輪速度センサ１３は、一般的な車両（例えば車両横滑り防止装置搭載車両など）に搭載されているセンサであるので、新たなセンサなどを別途用いる必要がないため、コストアップを抑制することができる。なお、ギヤのガタ詰めに対する検知精度向上のため、検出精度が高い車輪速度センサを用いることが望ましい。

（第２実施例）
次に、第２実施例に係る制御方法について説明する。第２実施例では、加速判定後において、車輪回転数に基づいてギヤのガタ詰まりを検知してトルクダウン制御を終了する点で、第１実施例と同様である。しかしながら、第１実施例では、車輪回転数が所定量増加した際若しくは所定割合だけ増加した際にギヤのガタ詰めが起こったと判定していたが、つまりトルクダウン制御中における車輪回転数と現在の車輪回転数との差分に基づいてギヤのガタ詰まりを検知していたが（以下、このような検出方式を「差分式検出方式」と呼ぶ）、第２実施例では、車輪回転数の１階微分値に基づいてギヤのガタ詰まりを検知する（以下、このような検出方式を「微分式検出方式」と呼ぶ）。具体的には、第２実施例では、ＥＣＵ２０は、車輪回転数の１階微分値が負値から正値に変化した際に、ギヤのガタ詰めが起こったと判定して、トルクダウン制御を終了する。

図３は、第２実施例に係る制御を具体的に説明するための図である。図３には、上から順に、アクセル開度、車輪回転数、車輪回転数の１階微分値、トルク値の時間変化を示している。

この場合、時刻ｔ２１で、アクセル開度が大きくなり、加速判定される（加速フラグが成立する）。この後、ＥＣＵ２０は、車両５０から出力されるトルクが車両走行抵抗と等しくなるように、トルクダウン制御を実行する。具体的には、ＥＣＵ２０は、トルク値Ｔｒ１が車両５０から出力されるよう制御を行う。

次に、ＥＣＵ２０は、このようなトルクダウン制御中に、車輪回転数に基づいてギヤのガタ詰まりを検知する。具体的には、ＥＣＵ２０は、車輪回転数の１階微分値が負から０に変化し、且つその後に正の値を取る場合に、ギヤのガタ詰めが起こったと判定し、トルクダウン制御を終了する。これに対して、車輪回転数の１階微分値が負から０に変化したものの、その後再び負の値を取る場合には、ドライバーが減速の意思を示していると考えられるため、ＥＣＵ２０は、トルクダウン制御を終了して、トルクダウン制御前の元の状態に戻す制御を行う。この場合には、加速に起因するショックは発生しないものと考えられるからである。但し、ＥＣＵ２０は、制御のハンチングを防止するために、所定時間の間はトルクダウン制御を続行する。

図３においては、時刻ｔ２２で車輪回転数の１階微分値が負から０に変化し、その後に正の値を取る。そのため、ＥＣＵ２０は、時刻ｔ２３において、ギヤのガタ詰めが起こったと判定し、トルクダウン制御を終了する。そして、ＥＣＵ２０は、走行のためのトルク値Ｔｒ２が車両５０から出力されるように制御を行う。

このように第２実施例では、車輪回転数の１階微分値に基づいてギヤのガタ詰まりを検知して、トルクダウン制御を終了する。これによれば、ギヤのガタ詰まりを精度良く検知することができ、加速要求に対する応答性を効果的に向上させることが可能となる。

（第３実施例）
次に、第３実施例に係る制御方法について説明する。第３実施例でも、前述した第１及び第２実施例と同様に、車輪回転数に基づいてギヤのガタ詰まりを検知してトルクダウン制御を終了する。しかしながら、第３実施例では、加速判定後において、エンジン１のトルクを一時的に上昇させる制御（以下、「オーバーシュート制御」と呼ぶ。）を実行する点で、第１及び第２実施例と異なる。つまり、第３実施例では、加速判定後に、エンジン１のトルク上昇を一時的に制限するトルクダウン制御だけでなく、エンジン１のトルクを一時的に上昇させるオーバーシュート制御も実行する。例えば、ＥＣＵ２０は、加速判定後において、オーバーシュート制御後にトルクダウン制御を実行する。このようにオーバーシュート制御を行うことで、ギヤのガタ詰め速度を増大させることができ、加速要求に対する応答性を更に向上することが可能となる。

図４は、第３実施例に係る制御を具体的に説明するための図である。図４には、上から順に、アクセル開度、車輪回転数、トルク値の時間変化を示している。

この場合、時刻ｔ３１で、アクセル開度が大きくなり、加速判定される（加速フラグが成立する）。この後、ＥＣＵ２０は、図４中の符号Ｂで示すように、エンジン１のトルクを一時的に上昇させるオーバーシュート制御を実行する。そして、このようなオーバーシュート制御後、ＥＣＵ２０は、エンジン１のトルク上昇を一時的に制限するトルクダウン制御を実行する。この場合、ＥＣＵ２０は、トルク値Ｔｒ１が車両５０から出力されるよう制御を行う。

次に、時刻ｔ３２で、トルクダウン制御中の車輪回転数と比較して車輪回転数が所定量増加若しくは所定割合だけ増加する。そのため、ＥＣＵ２０は、時刻ｔ３２において、ギヤのガタ詰めが起こったと判定して、トルクダウン制御を終了する。そして、ＥＣＵ２０は、走行のためのトルク値Ｔｒ２が車両５０から出力されるように制御を行う。

このように第３実施例では、加速判定後に、エンジン１のトルクを一時的に上昇させるオーバーシュート制御を実行する。これにより、ギヤのガタ詰め速度を増大させることができ（言い換えると、ギヤをガタ詰めするのに必要な時間を短縮することができ）、加速要求に対する応答性を更に向上することが可能となる。

なお、上記した図４では、差分式検出方式によりギヤのガタ詰まりを検知する例を示したが、微分式検出方式によりギヤのガタ詰まりを検知しても良い。つまり、第３実施例に係る制御は、微分式検出方式によりギヤのガタ詰まりを検知する場合にも適用することができる。この場合には、加速判定後にオーバーシュート制御とトルクダウン制御とを実行し、トルクダウン制御中において微分式検出方式によりギヤのガタ詰まりを検知して、トルクダウン制御を終了する。

（第４実施例）
次に、第４実施例に係る制御方法について説明する。第４実施例でも、前述した第１乃至第３実施例と同様に、車輪回転数に基づいてギヤのガタ詰まりを検知してトルクダウン制御を終了する。しかしながら、第１乃至第３実施例では、車両５０から出力されるトルクが車両走行抵抗と等しくなるようにトルクダウン制御を実行していたが、第４実施例では、車両５０から出力されるトルクが減少するようにトルクダウン制御を実行する点で異なる。具体的には、第４実施例では、ＥＣＵ２０は、点火時期を遅角させる制御などを行うことによって、加速判定後において出力されるトルクを減少させる。これにより、ロードロード値などを算出する必要がなくなり、制御のロジックを簡便にすることができる。

図５は、第４実施例に係る制御を具体的に説明するための図である。図５には、上から順に、アクセル開度、車輪回転数、トルク値の時間変化を示している。

この場合、時刻ｔ４１で、アクセル開度が大きくなり、加速判定される（加速フラグが成立する）。この後、ＥＣＵ２０は、図５中の白抜き矢印で示すように、車両５０から出力されるトルクが減少するようにトルクダウン制御を実行する。例えば、ＥＣＵ２０は、点火時期を遅角させる制御などを行うことによって、トルクダウン制御を実行する。

次に、時刻ｔ４２で、トルクダウン制御中の車輪回転数と比較して車輪回転数が所定量増加若しくは所定割合だけ増加する。そのため、ＥＣＵ２０は、時刻ｔ４２において、ギヤのガタ詰めが起こったと判定して、トルクダウン制御を終了する。例えば、ＥＣＵ２０は、遅角させた点火時期を元に戻す制御などを行う。

以上の第４実施例によれば、車両走行抵抗と等しくなるようなトルク値（ロードロード値）を算出する必要がないため、制御のロジックを簡便にすることができる。また、第４実施例に係る制御は、トルクデマンド構造でない車両に対しても好適に適用することができる。

なお、上記した図５では、差分式検出方式によりギヤのガタ詰まりを検知する例を示したが、微分式検出方式によりギヤのガタ詰まりを検知しても良い。つまり、第４実施例に係る制御は、微分式検出方式によりギヤのガタ詰まりを検知する場合にも適用することができる。この場合には、加速判定後に車両５０から出力されるトルクが減少するようにトルクダウン制御を実行し、当該トルクダウン制御中において微分式検出方式によりギヤのガタ詰まりを検知して、トルクダウン制御を終了する。

（第５実施例）
次に、第５実施例に係る制御方法について説明する。第５実施例でも、前述した第１乃至第４実施例と同様に、車輪回転数に基づいてギヤのガタ詰まりを検知してトルクダウン制御を終了する。しかしながら、第５実施例では、歯車列における動力上流側のトルコンタービン回転数（トルクコンバータタービン回転数センサ１２によって検出される回転数）に基づいてトルクダウン制御を開始する点で、第１乃至第４実施例と異なる。具体的には、第５実施例では、ＥＣＵ２０は、加速判定後に、トルコンタービン回転数が所定量増加した際若しくは所定割合だけ増加した際に、或いはトルコンタービン回転数の１階微分値が負値から正値に変化した際に、トルクダウン制御を開始する。これにより、ギヤをガタ詰めするのに必要なトルクダウン制御時間を短縮することができ、加速要求に対する応答性を更に向上することが可能となる。

図６は、第５実施例に係る制御を具体的に説明するための図である。図６には、上から順に、アクセル開度、回転数（トルコンタービン回転数及び車輪回転数）、トルク値の時間変化を示している。なお、実線で表されたグラフＣ１はトルコンタービン回転数を示しており、破線で表されたグラフＣ２は車輪回転数を示している。

この場合、時刻ｔ５１で、アクセル開度が大きくなり、加速判定される（加速フラグが成立する）。この後、ＥＣＵ２０は、トルコンタービン回転数に基づいて、トルクダウン制御を開始すべきか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ２０は、トルコンタービン回転数が所定量増加したか否かの判定、トルコンタービン回転数が所定割合だけ増加したか否かの判定、及びトルコンタービン回転数の１階微分値が負値から正値に変化したか否かの判定、のうちのいずれかを行うことによってトルクダウン制御を開始すべきか否か判断する。

図６においては、時刻ｔ５２において、トルコンタービン回転数が所定量増加するか、若しくは所定割合だけ増加するか、或いはトルコンタービン回転数の１階微分値が負値から正値に変化する。よって、ＥＣＵ２０は、時刻ｔ５２において、トルクダウン制御を開始すべきと判定し、図６中の白抜き矢印で示すように、車両５０から出力されるトルクが減少するようにトルクダウン制御を実行する。例えば、ＥＣＵ２０は、点火時期を遅角させる制御などを行うことによって、トルクダウン制御を実行する。次に、時刻ｔ５３で、トルクダウン制御中の車輪回転数と比較して車輪回転数が所定量増加若しくは所定割合だけ増加する。そのため、ＥＣＵ２０は、時刻ｔ５３において、ギヤのガタ詰めが起こったと判定して、トルクダウン制御を終了する。例えば、ＥＣＵ２０は、遅角させた点火時期を元に戻す制御などを行う。

このように第５実施例では、トルコンタービン回転数に基づいて、エンジン１のトルク上昇を一時的に制限するトルクダウン制御を開始する。これにより、ギヤをガタ詰めするのに必要なトルクダウン制御時間を短縮することができ、加速要求に対する応答性を更に向上することが可能となる。また、点火時期を遅角させることによってトルクダウン制御を行っている場合には、燃費を向上させることができる。更に、上記の第５実施例に係る制御は、トルクデマンド構造でない車両に対しても好適に適用することができる。

なお、上記した図６では、差分式検出方式によりギヤのガタ詰まりを検知する例を示したが、微分式検出方式によりギヤのガタ詰まりを検知しても良い。つまり、第５実施例に係る制御は、微分式検出方式によりギヤのガタ詰まりを検知する場合にも適用することができる。この場合には、トルコンタービン回転数に基づいてトルクダウン制御を開始し、当該トルクダウン制御中において微分式検出方式によりギヤのガタ詰まりを検知して、トルクダウン制御を終了する。

また、上記した図６では、加速判定後に車両５０から出力されるトルクが減少するようにトルクダウン制御を実行する例を示したが、この代わりに、車両５０から出力されるトルクが車両走行抵抗と等しくなるようにトルクダウン制御を実行しても良い。つまり、車両５０から出力されるトルクが車両走行抵抗と等しくなるように行うトルクダウン制御を、トルコンタービン回転数に基づいて開始することができる。

（第６実施例）
次に、第６実施例に係る制御方法について説明する。前述した第１乃至第５実施例では、歯車列における動力後流側の回転数を車輪速度センサ１３によって検出し、車輪速度センサ１３より検出された車輪回転数に基づいて、ギヤのガタ詰まりを検知してトルクダウン制御を終了していた。しかしながら、第６実施例では、歯車列における動力上流側の回転数をトルクコンバータタービン回転数センサ１２によって検出し、トルクコンバータタービン回転数センサ１２より検出されたトルコンタービン回転数に基づいて、ギヤのガタ詰まりを検知してトルクダウン制御を終了する。具体的には、第６実施例では、ＥＣＵ２０は、トルコンタービン回転数の２階微分値に基づいてギヤのガタ詰まりを検知する。詳しくは、ＥＣＵ２０は、トルコンタービン回転数の２階微分値が正値から負値に変化した際に、ギヤのガタ詰めが起こったと判定して、トルクダウン制御を終了する。これによっても、トルクダウン制御を適切なタイミングで終了することができ、ギヤのガタ打ちショックの発生を適切に抑制しつつ、加速要求に対する応答性を向上させることが可能となる。

図７は、第６実施例に係る制御を具体的に説明するための図である。図７には、上から順に、アクセル開度、トルコンタービン回転数、トルコンタービン回転数の１階微分値、トルコンタービン回転数の２階微分値、トルク値の時間変化を示している。

この場合、時刻ｔ６１で、アクセル開度が大きくなり、加速判定される（加速フラグが成立する）。この後、ＥＣＵ２０は、車両５０から出力されるトルクが車両走行抵抗と等しくなるように、トルクダウン制御を実行する。具体的には、ＥＣＵ２０は、トルク値Ｔｒ１が車両５０から出力されるよう制御を行う。

次に、ＥＣＵ２０は、このようなトルクダウン制御中に、トルクコンバータタービン回転数センサ１２で検出されたトルコンタービン回転数に基づいて、ギヤのガタ詰まりを検知する。具体的には、トルコンタービン回転数の１階微分値の勾配が変化した時点がギヤ当たりポイントであると考えられるため、ＥＣＵ２０は、この時点を適切に検出するためにトルコンタービン回転数の２階微分値を用いる。詳しくは、ＥＣＵ２０は、トルコンタービン回転数の２階微分値が正から０に変化し、負の値を取った時点を、ギヤ当たりポイントとして判定する。つまり、ＥＣＵ２０は、トルコンタービン回転数の２階微分値が正から０に変化し、負の値を取った際に、ギヤのガタ詰めが起こったと判定して、トルクダウン制御を終了する。

なお、ＥＣＵ２０は、上記のようにトルコンタービン回転数の２階微分値に基づいて判定を行う場合において、判定を開始してから所定時間が経過した際に（言い換えるとトルクダウン制御を開始してから所定時間が経過した際に）、トルクダウン制御を終了する。つまり、所定時間が経過してもギヤのガタ詰まりが検知されない場合には、トルクダウン制御を強制的に終了する。こうすることにより、車両状態によってはスムーズにガタが詰まってしまい、トルコンタービン回転数の２階微分値が０を取らない場合などにも、トルクダウン制御を適切に終了させることができる。よって、トルクダウン制御が終了しないといったフェールを防止することが可能となる。なお、上記の所定時間は、いかなる運転条件でもガタ詰まりが終了する最長の時間に設定される。

ここで、図７においては、時刻ｔ６２でトルコンタービン回転数の２階微分値が正から０に変化し、その後に負の値を取る。そのため、ＥＣＵ２０は、時刻ｔ６３において、ギヤのガタ詰めが起こったと判定し、トルクダウン制御を終了する。そして、ＥＣＵ２０は、走行のためのトルク値Ｔｒ２が車両５０から出力されるように制御を行う。

このように第６実施例では、トルコンタービン回転数に基づいてギヤのガタ詰まりを検知して、トルクダウン制御を終了する。これによっても、加速時におけるショック低減と加速要求に対する応答性とを両立することが可能となる。また、第６実施例によれば、歯車列における動力上流側のセンサに基づいて制御を行うため、歯車列における動力後流側の回転数を検出するセンサ（車輪速度センサ１３など）の精度がコスト的に上げられない場合や、動力後流側にセンサが配設できない場合などに対して、好適に対応することが可能となる。

なお、上記した図７では、加速判定後にトルクダウン制御のみを実行する例を示したが、第３実施例で示したように、加速判定後にオーバーシュート制御を実行することも可能である。例えば、加速判定後において、オーバーシュート制御後にトルクダウン制御を実行することができる。これにより、加速要求に対する応答性を更に向上することが可能となる。

また、上記した図７では、車両５０から出力されるトルクが車両走行抵抗と等しくなるようにトルクダウン制御を実行する例を示したが、このようなトルクダウン制御を実行する代わりに、第４実施例で示したように、車両５０から出力されるトルクが減少するようにトルクダウン制御を実行することも可能である。これにより、車両走行抵抗と等しくなるようなトルク値（ロードロード値）を算出する必要がないため、制御のロジックを簡便にすることができる。

更に、第５実施例で示したように、トルコンタービン回転数に基づいてトルクダウン制御を開始しても良い。この場合には、トルコンタービン回転数が所定量増加した際若しくは所定割合だけ増加した際に、或いはトルコンタービン回転数の１階微分値が負値から正値に変化した際に、トルクダウン制御を開始し、トルコンタービン回転数の２階微分値が正値から負値に変化した際に、ギヤのガタ詰めが起こったと判定してトルクダウン制御を終了する。これによれば、加速要求に対する応答性を更に向上することが可能となる。

更に、上記では、トルコンタービン回転数の２階微分値に基づいてギヤのガタ詰まりを検知する実施例を示したが、トルコンタービン回転数の２階微分値の代わりに、トルコンタービン回転数の１階微分値に基づいてギヤのガタ詰まりを検知することも可能である。この場合には、トルコンタービン回転数の１階微分値が正値から負値に変化した際に、ギヤのガタ詰めが起こったと判定して、トルクダウン制御を終了することができる。

［変形例］
次に、本発明の変形例について説明する。図８は、変形例を説明するための図である。具体的には、変形例における車両５１の構成を示す概略図である。なお、図８では、破線矢印で信号の入出力を示している。また、図１と同様の符号を付した構成要素は同一の意味を有するものとして、その説明を省略する。

車両５１は、前述した車両５０と異なり、エンジン回転数センサ１４と、ミッション出力回転数センサ１５と、ミッション側デフギヤ速度センサ１６と、ドライブシャフト速度センサ１７とを有しており、ＥＣＵ２０の代わりにＥＣＵ２１を有する。

エンジン回転数センサ１４は、エンジン１の回転数（エンジン回転数）を検出し、検出したエンジン回転数に対応する検出信号をＥＣＵ２１に供給する。ミッション出力回転数センサ１５は、自動変速機３のアウトプットシャフトにおける回転数（以下、「ミッション出力回転数」と呼ぶ。）を検出し、検出したミッション出力回転数に対応する検出信号をＥＣＵ２１に供給する。ミッション側デフギヤ速度センサ１６は、自動変速機３側のデファレンシャルギヤ４における回転数（以下、「ミッション側デフギヤ回転数」と呼ぶ。）を検出し、検出したミッション側デフギヤ回転数に対応する検出信号をＥＣＵ２１に供給する。ドライブシャフト速度センサ１７は、ドライブシャフト５の回転数（以下、「ドライブシャフト回転数」と呼ぶ。）を検出し、検出したドライブシャフト回転数に対応する検出信号をＥＣＵ２１に供給する。

ＥＣＵ２１は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭなどを備えて構成され、前述したＥＣＵ２０と同様の制御を行う。つまり、ＥＣＵ２１も、加速判断手段、第１の検出手段、第２の検出手段、検出手段、オーバーシュート制御手段、及び制限手段、並びに解除手段として機能する。

なお、図８では、以下の第１乃至第７変形例を全て説明するために、説明の便宜上、アクセル開度センサ１１、トルクコンバータタービン回転数センサ１２、車輪速度センサ１３、エンジン回転数センサ１４、ミッション出力回転数センサ１５、ミッション側デフギヤ速度センサ１６、ドライブシャフト速度センサ１７の全てを備えた車両５１を示している。実際には、車両には、第１乃至第７変形例のいずれかの変形例において用いるセンサが最低限設けられていれば良い。

以下では、変形例について具体的に説明する。変形例では、前述した第１乃至第６実施例で示したトルクコンバータタービン回転数センサ１２及び車輪速度センサ１３を種々のセンサに変更した例を挙げている。つまり、変形例は、トルコンタービン回転数及び車輪回転数のそれぞれを種々の回転数に変更して、前述したような制御を行うものである。このような変形例によれば、多様な車両に対して本発明を適用することが可能となる。

（第１変形例）
前述した第１乃至第６実施例では、歯車列における動力上流側の回転数を検出するセンサとしてトルクコンバータタービン回転数センサ１２を用い、歯車列における動力後流側の回転数を検出するセンサとして車輪速度センサ１３を用いていた。これに対して、第１変形例では、歯車列における動力上流側の回転数を検出するセンサとして、トルクコンバータタービン回転数センサ１２の代わりにエンジン回転数センサ１４を用いる。より具体的には、第１変形例では、ＥＣＵ２１は、トルコンタービン回転数の代わりにエンジン回転数を用いて、前述したような制御（例えば第５実施例乃び第６実施例の少なくともいずれかの制御）を行う。

このような第１変形例は、トルクコンバータタービン回転数センサ１２を有しない車両に対して好適に適用できる。更に、第１変形例によれば、エンジン回転数を用いているため、自動変速機３におけるロックアップの有無に関わらず適切に制御を行うことができる。

（第２変形例）
第２変形例では、歯車列における動力後流側の回転数を検出するセンサとして、車輪速度センサ１３の代わりにドライブシャフト速度センサ１７を用いる。より具体的には、第２変形例では、ＥＣＵ２１は、車輪回転数の代わりにドライブシャフト回転数を用いて、前述したような制御（例えば第１乃至第５実施例の少なくともいずれかの制御）を行う。このような第２変形例は、車輪速度センサ１３を有しない車両に対して好適に適用できる。

（第３変形例）
第３変形例では、歯車列における動力上流側の回転数を検出するセンサとして、トルクコンバータタービン回転数センサ１２の代わりにエンジン回転数センサ１４を用いると共に、歯車列における動力後流側の回転数を検出するセンサとして、車輪速度センサ１３の代わりにドライブシャフト速度センサ１７を用いる。より具体的には、第３変形例では、ＥＣＵ２１は、トルコンタービン回転数の代わりにエンジン回転数を用い、車輪回転数の代わりにドライブシャフト回転数を用いて、前述したような制御（例えば第１乃至第６実施例の少なくともいずれかの制御）を行う。

（第４変形例）
第４変形例では、歯車列における動力上流側の回転数を検出するセンサとして、トルクコンバータタービン回転数センサ１２の代わりにミッション出力回転数センサ１５を用いる。より具体的には、第４変形例では、ＥＣＵ２１は、トルコンタービン回転数の代わりにミッション出力回転数を用いて、前述したような制御（例えば第５実施例乃び第６実施例の少なくともいずれかの制御）を行う。

（第５変形例）
第５変形例では、歯車列における動力上流側の回転数を検出するセンサとして、トルクコンバータタービン回転数センサ１２の代わりにミッション側デフギヤ速度センサ１６を用いる。より具体的には、第５変形例では、ＥＣＵ２１は、トルコンタービン回転数の代わりにミッション側デフギヤ回転数を用いて、前述したような制御（例えば第５実施例乃び第６実施例の少なくともいずれかの制御）を行う。

（第６変形例）
第６変形例では、歯車列における動力上流側の回転数を検出するセンサとして、トルクコンバータタービン回転数センサ１２の代わりにミッション出力回転数センサ１５を用いると共に、歯車列における動力後流側の回転数を検出するセンサとして、車輪速度センサ１３の代わりにドライブシャフト速度センサ１７を用いる。より具体的には、第６変形例では、ＥＣＵ２１は、トルコンタービン回転数の代わりにミッション出力回転数を用い、車輪回転数の代わりにドライブシャフト回転数を用いて、前述したような制御（例えば第１乃至第６実施例の少なくともいずれかの制御）を行う。

（第７変形例）
第７変形例では、歯車列における動力上流側の回転数を検出するセンサとして、トルクコンバータタービン回転数センサ１２の代わりにミッション側デフギヤ速度センサ１６を用いると共に、歯車列における動力後流側の回転数を検出するセンサとして、車輪速度センサ１３の代わりにドライブシャフト速度センサ１７を用いる。より具体的には、第７変形例では、ＥＣＵ２１は、トルコンタービン回転数の代わりにミッション側デフギヤ回転数を用い、車輪回転数の代わりにドライブシャフト回転数を用いて、前述したような制御（例えば第１乃至第６実施例の少なくともいずれかの制御）を行う。

本実施形態に係る車両の制御装置が適用された車両の概略構成図を示す。 第１実施例に係る制御を具体的に説明するための図を示す。 第２実施例に係る制御を具体的に説明するための図を示す。 第３実施例に係る制御を具体的に説明するための図を示す。 第４実施例に係る制御を具体的に説明するための図を示す。 第５実施例に係る制御を具体的に説明するための図を示す。 第６実施例に係る制御を具体的に説明するための図を示す。 変形例に係る車両の概略構成図を示す。

符号の説明

１ エンジン（内燃機関）
２ トルクコンバータ
３ 自動変速機
４ デファレンシャルギヤ
５ ドライブシャフト
６ 車輪
１２ トルクコンバータタービン回転数センサ
１３ 車輪速度センサ
２０ ＥＣＵ
５０ 車両

Claims (6)

1. 車両に搭載された内燃機関の出力トルクを歯車列により伝達する動力伝達系と、前記車両における減速状態から加速状態への移行を判断する加速判断手段と、を有する車両の制御装置において、
   前記歯車列における動力後流側の回転数を検出する第１の検出手段と、
   前記加速判断手段によって加速状態への移行が判断された場合に、前記内燃機関のトルク上昇を一時的に制限する制御を実行する制限手段と、
   前記加速判断手段によって加速状態への移行が判断された場合において、前記第１の検出手段によって検出された回転数が所定量増大した際に、前記制限手段によるトルク上昇の制限を解除する解除手段と、を備えることを特徴とする車両の制御装置。
2. 車両に搭載された内燃機関の出力トルクを歯車列により伝達する動力伝達系と、前記車両における減速状態から加速状態への移行を判断する加速判断手段と、を有する車両の制御装置において、
   前記歯車列における動力後流側の回転数を検出する第１の検出手段と、
   前記加速判断手段によって加速状態への移行が判断された場合に、前記内燃機関のトルク上昇を一時的に制限する制御を実行する制限手段と、
   前記加速判断手段によって加速状態への移行が判断された場合において、前記第１の検出手段によって検出された回転数における１階微分値が負値から正値に変化した際に、前記制限手段によるトルク上昇の制限を解除する解除手段と、を備えることを特徴とする車両の制御装置。
3. 前記制限手段は、前記車両から出力されるトルクが車両走行抵抗と等しくなるように、前記内燃機関のトルク上昇を制限する制御を実行する請求項１又は２に記載の車両の制御装置。
4. 前記第１の検出手段が回転数を検出する前記歯車列よりも動力上流側の回転数を検出する第２の検出手段を更に備え、
   前記制限手段は、前記加速判断手段によって加速状態への移行が判断された場合において、前記第２の検出手段によって検出された回転数が増加した際に、前記内燃機関のトルク上昇を一時的に制限する制御を開始する請求項１乃至３のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
5. 前記加速判断手段によって加速状態への移行が判断された場合において、前記内燃機関のトルクを一時的に上昇させる制御を実行するオーバーシュート制御手段を更に備える請求項１乃至３のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
6. 車両に搭載された内燃機関の出力トルクを歯車列により伝達する動力伝達系と、前記車両における減速状態から加速状態への移行を判断する加速判断手段と、を有する車両の制御装置において、
   前記歯車列における動力上流側の回転数を検出する検出手段と、
   前記加速判断手段によって加速状態への移行が判断された場合に、前記内燃機関のトルク上昇を一時的に制限する制御を実行する制限手段と、
   前記加速判断手段によって加速状態への移行が判断された場合において、前記検出手段によって検出された回転数における２階微分値が正値から負値に変化した際に、前記制限手段によるトルク上昇の制限を解除する解除手段と、を備えることを特徴とする車両の制御装置。

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