JP2013204763A

JP2013204763A - 車両用制御装置

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Publication number: JP2013204763A
Application number: JP2012076307A
Authority: JP
Inventors: Masaki Takano; 正樹高野; Yukiichi Ito; 之一伊藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2012-03-29
Publication date: 2013-10-07
Anticipated expiration: 2032-03-29
Also published as: JP5741505B2

Abstract

【課題】トルクコンバータを備えた車両において、トルクコンバータの推定負荷トルクが実負荷トルクより過大になることを抑制できるとともに、シフトポジション切替時においてトルクコンバータに起因するショックを抑制できる車両用制御装置を提供する。
【解決手段】トルクコンバータと、シフトレバーとを備えた車両用制御装置であって、トルクコンバータは複数の容量係数特性線を有し、シフトレバーのシフトポジションが切り替えられることにより（ステップＳ１）、適用する容量係数特性線を切り替える（ステップＳ３）。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両用制御装置に関するものである。

一般に、車両に搭載される自動変速機は、トルクコンバータと変速機構とを備えている。トルクコンバータは、オイル等の流体を利用して、エンジンから伝達された動力を変速機構に伝えるようになっている。

この種のトルクコンバータは、オイルで満たされたハウジングの中に、エンジンから動力が伝達されるポンプインペラと、変速機構に動力を伝達するタービンランナと、トルク増大作用を行うステータと、を備えている。

ポンプインペラは、エンジンのクランクシャフトに連結されて、クランクシャフトと一体回転する。タービンランナは、変速機構のインプットシャフトに連結されて、インプットシャフトと一体回転する。ポンプインペラおよびタービンランナは対向配置され、これらポンプインペラとタービンランナとの間にステータが設けられている。

エンジンは、クランクシャフトを介してポンプインペラを回転させる。ポンプインペラは、エンジンによって回転されることにより、タービンランナに向かってオイルを流出するようになっている。タービンランナは、ポンプインペラから流出されたオイルによって回転されることにより、インプットシャフトを回転させるようになっている。また、ステータは、ポンプインペラからタービンランナに向かって流れるオイルの方向を制御して、トルク増大作用を行うようになっている。このような構成により、トルクコンバータは、エンジンの動力を入力し、トルクを増大して、変速機構に伝達するようになっている

トルクコンバータの性能を表すパラメータとしては、エンジンからトルクコンバータへの入力トルクＴｅおよびポンプインペラに入力されるエンジン回転数Ｎｅの関係を表す「Ｔｅ＝Ｃ・Ｎｅ＾２」という関係式における容量係数Ｃがある。この関係式により、容量係数Ｃおよびエンジン回転数Ｎｅに基づいて、トルクコンバータへの入力トルクＴｅ、すなわちトルクコンバータの推定負荷トルクを算出することができる。

車両用制御装置は、容量係数Ｃから算出した推定負荷トルクに基づいてエンジンの出力を制御してエンジントルクの大きさを制御するようになっている。上記関係式から明らかなように、トルクコンバータにおいては、エンジン回転数Ｎｅが一定であれば、容量係数Ｃが小さいほど推定負荷トルクが小さいことから入力トルクＴｅを小さくする必要があり、容量係数Ｃが大きいほど推定負荷トルクが大きいことから入力トルクＴｅを大きくする必要がある。

容量係数Ｃを算出するために、タービン回転数Ｎｔおよびエンジン回転数Ｎｅの比である速度比ｅと、容量係数Ｃとの関係を示すマップを備えるようにした車両用制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この車両用制御装置では、速度比ｅと容量係数Ｃとのマップを用い、速度比ｅに基づいて容量係数Ｃを算出するようになっている。

速度比ｅと容量係数Ｃとのマップでは、例えば図６（ａ）に実線で示すように、容量係数特性線は１本だけ示されている。この容量係数特性線は、一般に速度比ｅ＝０．２〜０．６程度において容量係数Ｃが最大値になるとともに、速度比ｅ＝１において容量係数Ｃが０になる曲線により形成されている。すなわち、容量係数特性線は、速度比ｅ＝０またはｅ＝１の場合よりも、速度比ｅ＝０．２〜０．６程度の方が大きい値を示すようになっている。

特開平８−２６１３１４号公報

しかしながら、従来の車両用制御装置にあっては、トルクコンバータの推定負荷トルクが実負荷トルクに対して遅れを生じた場合のことは考慮されていない。例えば、運転者によりシフトポジションがＮポジションからＤポジションに切り替えられることにより、自動変速機のＣ１クラッチが解放状態から係合状態に切り替えられ、図６（ｂ）に示すように、トルクコンバータの負荷トルクがＴ_Ｎ０からＴ_Ｄ０に増加する。その際に、一点鎖線で示す推定負荷トルクが、実線で示す実負荷トルクに対して遅れを生じる場合がある。この場合、実負荷トルクがピークを過ぎて小さくなった時点で推定負荷トルクがピークを迎えるようになることがある。

この結果、従来の車両用制御装置にあっては、図６（ｂ）に符号Ｇで示すように、推定負荷トルクが実負荷トルクよりも過大になる可能性がある。推定負荷トルクが実負荷トルクよりも過大になったとき、車両用制御装置では、過大な推定負荷トルクに基づいてエンジントルクが設定されることにより、エンジントルクが実負荷トルクよりも過大になってしまう場合がある。この場合、車両用制御装置は、エンジンからトルクコンバータに過剰な動力を入力してしまい、エンジン回転数Ｎｅが過剰に上昇してしまう可能性があった。これにより、従来の車両用制御装置では、エンジンが吹き上がって、Ｃ１クラッチ等の発進クラッチにおいて滑りが生ずる可能性があるという問題があった。

また、上述した従来の車両用制御装置にあっては、例えばシフトポジションがＮポジションからＤポジションに切り替えられたときのようにトルクコンバータの負荷トルクが大きく増加した場合のことは考慮されていない。このため、従来の車両用制御装置では、シフトポジションがＮポジションからＤポジションに切り替えられたとき、他の条件によってはトルクコンバータでの実負荷トルクが推定負荷トルクより過度に大きくなる可能性があった。よって、従来の車両用制御装置にあっては、トルクコンバータでの実負荷トルクが推定負荷トルクより過度に大きくなることにより、エンジン回転数Ｎｅが落ち込んでショックを発生することがあるという問題があった。

本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、トルクコンバータを備えた車両において、トルクコンバータの推定負荷トルクが実負荷トルクより過大になることを抑制できるとともに、シフトポジション切替時においてトルクコンバータに起因するショックを抑制できる車両用制御装置を提供することを目的とする。

本発明に係る車両用制御装置は、上記目的達成のため、（１）車両の駆動源と自動変速機との間に設けられるとともに、前記駆動源から入力した動力を前記自動変速機に伝達するトルクコンバータと、走行ポジションおよび停止ポジションの少なくとも２つのシフトポジションのいずれかに切り替え可能なシフト手段と、を備え、前記シフト手段が前記走行ポジションにある場合は前記車両が走行可能状態になるとともに、前記シフト手段が前記停止ポジションにある場合は前記車両が停止状態になる車両用制御装置であって、前記トルクコンバータは複数の容量係数特性線を有し、前記シフト手段の前記シフトポジションが切り替えられることにより、適用する前記容量係数特性線を切り替えるよう構成する。

本明細書中で、容量係数特性線とは、例えばタービン回転数およびエンジン回転数の速度比と、容量係数との関係を示すマップにおける速度比および容量係数の関係線を意味する。

この構成により、車両用制御装置は、シフト手段のシフトポジションが切り替えられた場合に、適用する容量係数特性線を切り替えるようになる。このため、車両用制御装置は、シフト手段のシフトポジションが切り替えられることにより、トルクコンバータの実負荷トルクの変化に対応した容量係数特性線を選択して、最適な推定負荷トルクを算出できるようになる。すなわち、車両制御装置において、トルクコンバータの実負荷トルクが増大するとともに、推定負荷トルクが実負荷トルクに対して遅れを生じた場合に、従来のように推定負荷トルクが実負荷トルクより過大にならないような容量係数特性線を選択するようにできる。これにより、車両用制御装置は、トルクコンバータの推定負荷トルクが実負荷トルクに対して遅れを生じた場合に、従来のようにエンジントルクが実負荷トルクに対して過大に設定されることを抑制できるので、トルクコンバータに過剰な動力が入力されることを抑制できる。

また、車両用制御装置は、例えばシフトポジションが停止ポジションから走行ポジションに切り替えられたときのようにトルクコンバータの負荷トルクが大きく増加した場合にも、適用する容量係数特性線を切り替えるようになる。このため、車両用制御装置は、トルクコンバータの実負荷トルクの変化に対応した容量係数特性線を選択して、最適な推定負荷トルクを算出できるようになる。よって、車両用制御装置は、従来のようにトルクコンバータでの実負荷トルクが推定負荷トルクより過度に大きくなることを抑制できるので、エンジン回転数Ｎｅの落ち込みによるショックの発生を抑制することができる。

したがって、本発明の車両用制御装置によれば、トルクコンバータを備えた車両において、推定負荷トルクが実負荷トルクに対して遅れた場合にエンジントルクが実負荷トルクよりも過大に設定されることを抑制できるとともに、シフトポジションが切り替えられた場合にトルクコンバータに起因するショックを抑制できる。

上記（１）に記載の車両用制御装置においては、（２）前記容量係数特性線は、前記シフト手段の前記シフトポジションの切替前の容量係数から切替後の容量係数まで直線状に変化する容量係数特性直線と、前記シフト手段の前記シフトポジションの切替前の容量係数から切替後の容量係数まで折れ線状に変化する容量係数特性折れ線と、を含み、前記シフト手段の前記シフトポジションの切り替えにより前記トルクコンバータの負荷トルクが所定量より多く増加または減少する場合は、前記容量係数特性折れ線を選択するとともに、前記シフト手段の前記シフトポジションの切り替えにより前記トルクコンバータの負荷トルクが前記所定量より多く増加および減少しない場合は、前記容量係数特性直線を選択するよう構成する。

この構成により、車両用制御装置は、シフト手段のシフトポジションの切り替えによりトルクコンバータの負荷トルクが所定量より多く増加または減少する場合は、容量係数特性折れ線を選択するので、トルクコンバータの実負荷トルクと推定負荷トルクとの差を小さくすることができる。このため、車両用制御装置は、従来のようにトルクコンバータでの実負荷トルクが推定負荷トルクより過度に大きくなることを抑制できるので、エンジン回転数Ｎｅの落ち込みによるショックの発生を抑制することができる。

また、車両用制御装置は、シフト手段のシフトポジションの切り替えによりトルクコンバータの負荷トルクが所定量より多く増加および減少しない場合は、容量係数特性直線を選択する。このため、この車両用制御装置によれば、トルクコンバータの推定負荷トルクが実負荷トルクに対して遅れを生じた場合に、従来のようにエンジントルクが実負荷トルクに対して過大に設定されることを抑制できる。よって、車両用制御装置は、トルクコンバータに過剰な動力が入力されることを抑制できる。

上記（２）に記載の車両用制御装置においては、（３）シフトポジションの切り替えにより前記トルクコンバータの負荷トルクが前記所定量より多く増加する場合は、前記容量係数特性折れ線は、前記シフトポジションが切り替えられた直後に前記容量係数特性直線よりも急に増加する立ち上がり部と、前記立ち上がり部が前記切替後の容量係数に達してから前記容量係数が前記切替後までそのまま保持される保持部と、を備えるよう構成する。

この構成により、容量係数特性折れ線は容量係数特性直線に比べて容量係数の実際の物理特性（以下、実容量係数ともいう）に近似するので、車両用制御装置は、トルクコンバータの実負荷トルクと推定負荷トルクとの差を小さくすることができる。ここで、例えば、図５に示すように、容量係数特性折れ線の立ち上がり部Ｃ１および保持部Ｃ２は、いずれも切替後の容量係数Ｃ_０を超えていない。このため、図６（ｃ）に示すように、この容量係数特性折れ線に基づいた推定負荷トルクが実負荷トルクに対して遅れを生じたとしても、実負荷トルクがピークを過ぎて小さくなった後に推定負荷トルクが実負荷トルクを超えることはない。

これにより、車両用制御装置は、トルクコンバータの推定負荷トルクが実負荷トルクより過度に大きくなることを抑制できるので、エンジン回転数Ｎｅが過剰に上昇することを抑制することができ、吹け上がりを防止することができる。また、シフトポジションが切り替えられることにより実負荷トルクが大きくなる場合であっても、立ち上がり部Ｃ１によって推定負荷トルクを実負荷トルクに近づけることができるため、エンジン回転数Ｎｅの落ち込みによるショックを抑制することができる。

上記（２）または（３）に記載の車両用制御装置においては、（４）前記シフトポジションの切り替えにより前記トルクコンバータの負荷トルクが前記所定量より多く減少する場合は、前記容量係数特性折れ線は、前記切替前の前記容量係数が保持される保持部と、前記容量係数特性直線よりも急に減少して前記切替後の容量係数に達する立ち下がり部と、を備えるよう構成する。

この構成により、容量係数特性折れ線は容量係数特性直線に比べて実容量係数に近似するので、車両用制御装置は、トルクコンバータの実負荷トルクと推定負荷トルクとの差を小さくすることができる。ここで、例えば、図５に示すように、容量係数特性折れ線の保持部Ｃ３および立ち下がり部Ｃ４は、いずれも切替前の容量係数Ｃ_０を超えていない。このため、この容量係数特性折れ線に基づいた推定負荷トルクが実負荷トルクに対して遅れを生じたとしても、実負荷トルクがピークを過ぎて小さくなった後に推定負荷トルクが実負荷トルクを超えることはない。これにより、車両用制御装置は、従来のようにトルクコンバータでの実負荷トルクが推定負荷トルクより過度に大きくなることを抑制できるので、エンジン回転数Ｎｅの落ち込みによるショックの発生を抑制することができる。

上記（１）から（４）に記載の車両用制御装置においては、（５）前記トルクコンバータと前記自動変速機との間に設けられるとともに、前記トルクコンバータと前記自動変速機との間を係合する係合状態と、前記トルクコンバータと前記自動変速機との間を解放する解放状態と、前記トルクコンバータと前記自動変速機との間を所定のスリップ率でスリップさせる滑り状態と、の間で伝達状態を切り替える発進クラッチを備え、前記シフトポジションが切り替えられることにより前記発進クラッチの状態を切り替え、前記発進クラッチの状態の切り替えに対応して、適用する前記容量係数特性線を切り替えるよう構成する。

この構成により、車両用制御装置は、シフトポジションが切り替えられることにより発進クラッチの状態を切り替え、その状態の切り替えに対応して適用する容量係数特性線を切り替えるようになる。このため、車両用制御装置は、発進クラッチの状態の変化に伴ってトルクコンバータの負荷トルクが変動することに対応して、適用する容量係数特性線を切り替えるので、適切な容量係数特性線を選択できるようになる。

本発明によれば、トルクコンバータを備えた車両において、トルクコンバータの推定負荷トルクが実負荷トルクより過大になることを抑制できるとともに、シフトポジション切替時においてトルクコンバータに起因するショックを抑制できる車両用制御装置を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る車両用制御装置を搭載した車両を示す概略図である。本発明の実施の形態に係る車両用制御装置を搭載した変速機を示す概略のスケルトン図である。本発明の実施の形態に係る油圧制御装置の概略構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態に係る車両用制御装置の動作を示すフローチャートである。本発明の実施の形態に係る車両用制御装置の動作を示すタイムチャートである。車両用制御装置の容量係数と負荷トルクを示す説明図であり、（ａ）は速度比と容量係数との関係、（ｂ）は従来の推定負荷トルクが実負荷トルクに対して遅れた場合の経時的変化、（ｃ）は本発明の実施の形態に係る推定負荷トルクが実負荷トルクに対して遅れた場合の経時的変化を示す。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

まず、構成について説明する。

図１に示すように、本実施の形態に係る車両１０は、駆動源としてのエンジン１１と、変速装置２０と、油圧制御装置３０と、デファレンシャル機構４０と、ドライブシャフト４３と、駆動輪４５と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００と、を備えている。本実施の形態では、車両用制御装置は、ＥＣＵ１００を含んで構成されるとともに、後述するトルクコンバータ５０を含んで構成される変速装置２０を制御するようになっている。

エンジン１１は、ガソリンあるいは軽油等の炭化水素系の燃料と空気との混合気を、図示しないシリンダの燃焼室内で燃焼させることによって動力を出力する公知の内燃機関である動力装置により構成されている。エンジン１１は、燃焼室内で混合気の吸気、燃焼および排気を断続的に繰り返すことによりシリンダ内のピストンを往復移動させ、ピストンに連結されたクランクシャフト１５を回転させるようになっている。エンジン１１に用いられる燃料は、ガソリンや軽油等に限られず、エタノール等のアルコールを含むアルコール燃料であってもよい。クランクシャフト１５は、変速装置２０に連結されるとともに、エンジン１１で発生された動力を変速装置２０に伝達するようになっている。

油圧制御装置３０は、変速装置２０に作動油としてのオイルを供給するとともに、供給するオイルの油圧を調整することにより、変速装置２０を制御するようになっている。油圧制御装置３０は、ＥＣＵ１００によって制御される複数のソレノイド弁等により、油圧回路の切り替えおよび油圧の制御をするようになっている。

ドライブシャフト４３は、左ドライブシャフト４３Ｌおよび右ドライブシャフト４３Ｒを有している。駆動輪４５は、左駆動輪４５Ｌおよび右駆動輪４５Ｒを有している。デファレンシャル機構４０は、変速装置２０から伝達された動力を、左ドライブシャフト４３Ｌを回転させることによって左駆動輪４５Ｌに伝達するとともに、右ドライブシャフト４３Ｒを回転させることによって右駆動輪４５Ｒに伝達するようになっている。これにより、デファレンシャル機構４０は、カーブ等を走行する場合に、左駆動輪４５Ｌと右駆動輪４５Ｒとの回転数の差を吸収するようになっている。

駆動輪４５は、ドライブシャフト４３に取り付けられた金属製のホイールと、ホイールの外周に取り付けられた樹脂製のタイヤとを備えている。駆動輪４５は、ドライブシャフト４３によって伝達された動力により回転し、タイヤと路面との摩擦作用によって、車両１０を走行させるようになっている。

ＥＣＵ１００は、中央演算処理装置としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）と、固定されたデータの記憶を行うＲＯＭ（Read Only Memory）と、一時的にデータを記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）と、入力インターフェースと、出力インターフェース（いずれも図示しない）と、書き換え可能な不揮発性のメモリからなるＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）と、通信手段と、を備えている。このＥＣＵ１００は、車両１０の全体の制御を統括するための車両用電子制御装置となっている。

例えば、ＲＯＭには、本実施の形態に係る車両用制御プログラムやマップ等が記憶され、記憶装置として機能するようになっている。ＣＰＵは、このＲＯＭに記憶された制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行するようになっている。また、本実施の形態では、車両用制御プログラムは、ＥＣＵ１００によって予め決められた時間間隔（例えば、１０ｍｓ）ごとに実行されるようになっている。

ＲＯＭに記憶されたマップとしては、後述するプライマリプーリ７２の入力側油圧シリンダ７３のプライマリシーブ圧Ｐｉｎと、セカンダリプーリ７７の出力側油圧シリンダ７８のベルト挟圧Ｐｄと、無段変速機７０の変速比γと、後述するアクセルペダル１９の開度（以下、アクセル開度Ａｃｃともいう）との関係を示すマップがある。また、ＲＯＭに記憶されたマップとしては、目標エンジン出力を最適燃費で達成することのできる要求トルクおよび要求エンジン回転数を求める最適燃費線を表すマップがある。

また、ＲＯＭに記憶されたマップとしては、後述するタービン回転数Ｎｔおよびエンジン回転数Ｎｅの比である速度比ｅと、容量係数Ｃとの関係を示すマップがある。さらに、ＲＯＭには、運転者がシフトレバー２１を停止ポジションと走行ポジションとの間で切り替えた際に、切替後の容量係数Ｃを算出するためのマップが記憶されている。例えば、シフトレバー２１がＮポジションからＤポジションに切り替えられた場合は、速度比ｅが１から０になるので、容量係数Ｃは速度比ｅ＝０における容量係数Ｃになる。また、例えば、シフトレバー２１がＤポジションからＮポジションに切り替えられた場合は、速度比ｅが０から１になるので、容量係数Ｃは０になる。

また、ＲＡＭは、ＣＰＵによる演算結果や、後述する各種センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するようになっている。また、不揮発性のメモリにより構成されたＥＥＰＲＯＭやバックアップメモリ等によって、例えば、エンジン１１の停止時に保存すべきデータ等を記憶するようになっている。

ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入力インターフェース、出力インターフェースは、バスを介して互いに接続されている。入力インターフェースには、各種センサが接続されていて、これらセンサが検出した信号が入力されるようになっている。出力インターフェースには、例えば、油圧制御回路３１（図３参照）を構成するソレノイド弁等が接続されている。ＥＣＵ１００は、各種センサからの信号を入力インターフェースから入力し、必要に応じてＲＡＭやＲＯＭを参照してＣＰＵにより演算を行い、出力インターフェースから出力することにより、本実施の形態に係る各種制御を実行するようになっている。

車両１０は、クランクセンサ８１と、シフトセンサ８２と、駆動軸回転数センサ８３と、アクセル開度センサ８４と、ブレーキセンサ８８とを備えている。

クランクセンサ８１は、クランクシャフト１５のクランク位置やクランク角度を検知して、エンジン回転数Ｎｅを検出できるクランクポジションセンサにより構成されている。クランクセンサ８１は、クランクシャフト１５の回転数を検出して信号に変換し、その信号をＥＣＵ１００に入力するようになっている。ＥＣＵ１００は、クランクセンサ８１によって入力された検出信号が表すクランクシャフト１５の回転数を、エンジン回転数Ｎｅとして取得する。

シフトセンサ８２は、シフト手段としてのシフトレバー２１が、パーキング（Ｐ）、リバース（Ｒ）、ニュートラル（Ｎ）、ドライブ（Ｄ）、ロー（Ｌ）、マニュアル（Ｍ）等の各種シフトポジションのうちのどのシフトポジションにあるのかを検出するシフトポジションセンサにより構成されている。シフトセンサ８２は、シフトレバー２１のシフトポジションを検出して信号に変換し、その信号をＥＣＵ１００に入力するようになっている。ここでは、シフト手段としてシフトレバーを採用しているが、これには限られず、シフトボタン等であってもよい。

シフトレバー２１は、ＤポジションやＲポジションやＬポジションやＭポジションのような走行ポジションと、ＮポジションやＰポジションのような停止ポジションとの少なくとも２つのシフトポジションのいずれかに切り替え可能になっている。また、シフトレバー２１が走行ポジションにある場合は車両１０が走行可能状態になるとともに、シフトレバー２１が停止ポジションにある場合は車両１０が停止状態になるようになっている。

駆動軸回転数センサ８３は、左ドライブシャフト４３Ｌの回転数を検出して信号に変換し、その信号をＥＣＵ１００に入力するようになっている。ＥＣＵ１００は、駆動軸回転数センサ８３によって入力された左ドライブシャフト４３Ｌの回転数を表す検出信号に基づいて、車両１０の走行速度を算出するようになっている。本実施の形態では、駆動軸回転数センサ８３は、左ドライブシャフト４３Ｌの回転数を検出するようにしているが、これには限られず、右ドライブシャフト４３Ｒの回転数を検出するようにしてもよい。

アクセル開度センサ８４は、運転者の踏み込みにより操作されるアクセルペダル１９の近傍に配置され、アクセル開度Ａｃｃを検出するようになっている。アクセル開度センサ８４は、アクセルペダル１９の踏込み量に対してリニアな関係の出力電圧を得られるリニアタイプのアクセルポジションセンサにより構成されている。アクセル開度センサ８４は、アクセル開度Ａｃｃを検出して信号に変換し、その信号をＥＣＵ１００に入力するようになっている。ＥＣＵ１００は、アクセル開度センサ８４によって入力された検出信号が表すアクセル開度Ａｃｃを、エンジン１１の出力として取得する。

ブレーキセンサ８８は、運転者の踏み込みにより操作されるブレーキペダル４１の近傍に配置され、ブレーキペダル４１の踏込み量を検出するようになっている。ブレーキセンサ８８は、ブレーキペダル４１の踏込み量に対してリニアな関係の出力電圧を得られるリニアタイプのブレーキポジションセンサにより構成されている。ブレーキセンサ８８は、ブレーキペダル４１の踏込み量を検出して信号に変換し、その信号をＥＣＵ１００に入力するようになっている。

次に、変速装置２０の構成について、図２に基づいて説明する。

変速装置２０は、トルクコンバータ５０と、前後進切り替え機６０と、自動変速機としての無段変速機（以下、ＣＶＴ：Continuously Variable Transmissionともいう）７０と、減速歯車機構８０とを備えている。エンジン１１から出力された動力は、トルクコンバータ５０→前後進切り替え機６０→ＣＶＴ７０→減速歯車機構８０という動力伝達経路を介してデファレンシャル機構４０に伝達され、左駆動輪４５Ｌおよび右駆動輪４５Ｒに分配されるようになっている。

トルクコンバータ５０は、ポンプインペラ５１ｐと、タービンランナ５１ｔと、ステータ５１ｓと、フロントカバー５２と、ロックアップクラッチ５３とを備えている。トルクコンバータ５０は、車両１０のエンジン１１とＣＶＴ７０との間に設けられるとともに、エンジン１１から入力した動力をＣＶＴ７０に伝達するようになっている。

ポンプインペラ５１ｐは、フロントカバー５２を介してクランクシャフト１５に連結されている。タービンランナ５１ｔは、タービンシャフト５４を介して前後進切り替え機６０に連結されている。ステータ５１ｓは、一方向クラッチを介して非回転部材に回転可能に支持されている。

ポンプインペラ５１ｐとタービンランナ５１ｔとは、対向して設けられている。ポンプインペラ５１ｐとタービンランナ５１ｔとの対向部には、それぞれ多数のブレードが備えられるとともに、オイルが充填されている。これにより、ポンプインペラ５１ｐとタービンランナ５１ｔとの間では、オイルを介して動力伝達が行われるようになっている。

タービンランナ５１ｔには、ロックアップクラッチ５３が設けられている。ロックアップクラッチ５３は、タービンシャフト５４と一体回転するように取り付けられるとともに、タービンシャフト５４の軸方向に移動可能なように構成されている。また、ロックアップクラッチ５３とフロントカバー５２との間には、解放側油室５５が形成されている。解放側油室５５には、解放側油路５６が連通している。ロックアップクラッチ５３とタービンランナ５１ｔとの間には、係合側油室５７が形成されている。係合側油室５７には、係合側油路５８およびドレン油路５９が連通している。

ロックアップクラッチ５３は、係合側油室５７内の係合側油圧Ｐｏｎと解放側油室５５内の解放側油圧Ｐｏｆｆとのロックアップ差圧ΔＰ（＝Ｐｏｎ−Ｐｏｆｆ）により、軸方向に移動してフロントカバー５２に対して係合状態および解放状態に切り替わるようになっている。ロックアップクラッチ５３は、ポンプインペラ５１ｐおよびタービンランナ５１ｔを一体的に連結して相互に一体回転させることにより、燃費向上を図るようになっている。

前後進切り替え機６０は、ダブルピニオン型の遊星歯車装置によって構成されている。前後進切り替え機６０は、サンギヤ６１と、キャリヤ６２と、リングギヤ６３と、発進クラッチとしての前進クラッチ６４と、後進ブレーキ６６とを備えている。

サンギヤ６１は、トルクコンバータ５０のタービンシャフト５４に連結されている。キャリヤ６２は、サンギヤ６１とリングギヤ６３との間に設けられる第１のピニオンギヤ６７および第２のピニオンギヤ６８の各回転軸に回転可能に連結されるとともに、ＣＶＴ７０の入力軸であるプライマリシャフト７１に連結されている。

前進クラッチ６４は、キャリヤ６２とサンギヤ６１との間に設けられるとともに、油圧により係合状態と解放状態とに切り替わるようになっている。すなわち、前進クラッチ６４は、トルクコンバータ５０とＣＶＴ７０との間に設けられるとともに、トルクコンバータ５０とＣＶＴ７０との間を係合する係合状態と、トルクコンバータ５０とＣＶＴ７０との間を解放する解放状態と、トルクコンバータ５０とＣＶＴ７０との間を所定のスリップ率でスリップさせる滑り状態と、の間で伝達状態を切り替えるようになっている。後進ブレーキ６６は、リングギヤ６３とハウジング６５との間に設けられるとともに、油圧により係合状態と解放状態とに切り替わるようになっている。

前後進切り替え機６０は、前進クラッチ６４が係合状態であるとともに後進ブレーキ６６が解放状態であると、サンギヤ６１と、キャリヤ６２と、リングギヤ６３とが一体回転させられてタービンシャフト５４がプライマリシャフト７１に直結されるようになっている。これにより、前進方向の駆動力が、タービンシャフト５４からプライマリシャフト７１に伝達され、最終的には駆動輪４５にまで伝達されるようになっている。

また、前後進切り替え機６０は、前進クラッチ６４が解放状態であるとともに後進ブレーキ６６が係合状態であると、リングギヤ６３は固定される。このため、タービンシャフト５４と一体回転するサンギヤ６１の回転方向に対して、第１のピニオンギヤ６７および第２のピニオンギヤ６８を介してキャリヤ６２は反対方向に回転するようになっている。よって、キャリヤ６２と連結したプライマリシャフト７１はタービンシャフト５４に対して逆回転させられるため、後進方向の駆動力が駆動輪４５に伝達される。

ＣＶＴ７０は、駆動側プーリとしてのプライマリプーリ７２と、被駆動側プーリとしてのセカンダリプーリ７７と、ベルト７５とを有している。ベルト７５は、プライマリプーリ７２およびセカンダリプーリ７７のそれぞれに形成されたＶ溝に巻き掛けられている。ＣＶＴ７０は、プライマリプーリ７２およびセカンダリプーリ７７のＶ溝の内壁部とベルト７５との間の摩擦力を利用して動力を伝達するようになっている。

本実施の形態では、プライマリプーリ７２およびセカンダリプーリ７７からのベルト７５への挟圧力を制御する手段として、各プーリ７２，７７に供給される油の油圧を制御する構成としている。

プライマリプーリ７２は、可動シーブ７２ａと、固定シーブ７２ｂと、入力側油圧シリンダ７３とを備えている。可動シーブ７２ａは、プライマリシャフト７１に対して一体回転可能、かつ軸方向に移動可能に設けられている。固定シーブ７２ｂは、プライマリシャフト７１に対して一体回転可能、かつ軸方向に移動できないように設けられている。入力側油圧シリンダ７３は、プライマリシーブ圧Ｐｉｎにより可動シーブ７２ａを軸方向に移動するようになっている。

プライマリプーリ７２は、入力側油圧シリンダ７３により可動シーブ７２ａを軸方向に移動することにより、固定シーブ７２ｂとの間のＶ溝幅を変更可能になっている。プライマリプーリ７２は、Ｖ溝幅を変更することにより、有効径、すなわちベルト７５の巻き掛け径を変更するようになっている。

セカンダリプーリ７７は、可動シーブ７７ａと、固定シーブ７７ｂと、出力側油圧シリンダ７８とを備えている。可動シーブ７７ａは、セカンダリシャフト７９に対して一体回転可能、かつ軸方向に移動可能に設けられている。固定シーブ７７ｂは、セカンダリシャフト７９に対して一体回転可能、かつ軸方向に移動できないように設けられている。出力側油圧シリンダ７８は、ベルト挟圧Ｐｄにより可動シーブ７７ａを軸方向に移動するようになっている。

セカンダリプーリ７７は、出力側油圧シリンダ７８により可動シーブ７７ａを軸方向に移動することにより、固定シーブ７７ｂとの間のＶ溝幅を変更可能になっている。セカンダリプーリ７７は、Ｖ溝幅を変更することにより、有効径、すなわちベルト７５の巻き掛け径を変更するようになっている。

そして、油圧制御装置３０から入力側油圧シリンダ７３および出力側油圧シリンダ７８に供給されるオイルの油圧により、プライマリプーリ７２およびセカンダリプーリ７７のＶ溝幅が変化して、伝動ベルト７５の巻き掛け径が変更されるようになっている。ＣＶＴ７０は、プライマリプーリ７２およびセカンダリプーリ７７の軸方向に与えられる推力の制御により、実変速比を無段階に変化させることができる。

本実施の形態のＣＶＴ７０では、入力側油圧シリンダ７３のプライマリシーブ圧Ｐｉｎが油圧制御回路３１によって制御されることにより、プライマリプーリ７２のＶ溝幅が変化してベルト７５の巻き掛け径が変更される。これにより、ＥＣＵ１００は、ＣＶＴ７０の変速比γ（＝プライマリシャフト７１の回転数Ｎｉｎ／セカンダリシャフト７９の回転数Ｎｏｕｔ）を連続的に変化させることができる。

また、本実施の形態のＣＶＴ７０では、出力側油圧シリンダ７８のベルト挟圧Ｐｄが油圧制御回路３１によって制御されることにより、ベルト７５が滑りを生じないようにセカンダリプーリ７７からのベルト挟圧力が制御される。

ＣＶＴ７０は、運転者の要求に応じてシフトレンジを切り替え可能になっている。ＣＶＴ７０は、シフトレンジとして、Ｐ（パーキング）レンジ、Ｎ（ニュートラル）レンジ、Ｄ（ドライブ）レンジ、Ｒ（リバース）レンジ、Ｍ（マニュアル）レンジ（シーケンシャルシフトレンジ）等を備えている。

変速装置２０は、入力軸回転数センサ８５と、出力軸回転数センサ８６と、タービン回転数センサ８７とを備えている。入力軸回転数センサ８５は、プライマリシャフト７１の回転数Ｎｉｎを検出して信号に変換し、その信号をＥＣＵ１００に入力するようになっている。出力軸回転数センサ８６は、セカンダリシャフト７９の回転数Ｎｏｕｔを検出して信号に変換し、その信号をＥＣＵ１００に入力するようになっている。タービン回転数センサ８７は、タービンシャフト５４の回転数Ｎｔを検出して信号に変換し、その信号をタービン回転数ＮｔとしてＥＣＵ１００に入力するようになっている。

次に、油圧制御装置３０が有する油圧制御回路３１の構成について、図３に基づいて説明する。

図３に示すように、油圧制御回路３１は、オイル供給部２００と、ライン圧調圧部３００と、ロックアップクラッチ制御部４００と、前進クラッチ制御部５００と、シーブ圧制御部６００とを備えている。これらはいずれもＥＣＵ１００により制御されるようになっている。

オイル供給部２００は、図示しないオイルポンプによりオイルを供給するようになっている。ライン圧調圧部３００は、オイル供給部２００から供給されるオイルの油圧をライン圧ＰＬに調圧するようになっている。また、ライン圧調圧部３００は、ロックアップクラッチ制御部４００にセカンダリ圧Ｐｓｅｃおよび信号圧Ｐｓｌｕを供給するとともに、前進クラッチ制御部５００に信号圧Ｐｓｌｕを供給するようになっている。

ロックアップクラッチ制御部４００は、ライン圧調圧部３００からのセカンダリ圧Ｐｓｅｃおよび信号圧Ｐｓｌｕに応じて、ロックアップクラッチ５３にロックアップ差圧ΔＰを供給するようになっている。前進クラッチ制御部５００は、ライン圧調圧部３００から供給された信号圧Ｐｓｌｕにより前進クラッチ６４の解放と係合とを切り替え可能になっている。

シーブ圧制御部６００は、公知のまたは新規の構成からなり、ＥＣＵ１００の指示に従い、ライン圧ＰＬを元圧として、プライマリプーリ７２の入力側油圧シリンダ７３にプライマリシーブ圧Ｐｉｎを供給するとともに、セカンダリプーリ７７の出力側油圧シリンダ７８にベルト挟圧Ｐｄを供給するようになっている。

本実施の形態の車両用制御装置は、トルクコンバータ５０と、シフトレバー２１と、を備え、シフトレバー２１が走行ポジションにある場合は車両１０が走行可能状態になるとともに、シフトレバー２１が停止ポジションにある場合は車両１０が停止状態になるようになっている。そして、本実施の形態の車両用制御装置は、トルクコンバータ５０が複数の容量係数特性線を有するとともに、シフトレバー２１のシフトポジションが切り替えられることにより、適用する前記容量係数特性線を切り替えるようになっている。

また、本実施の形態の車両用制御装置では、容量係数特性線は、シフトレバー２１のシフトポジションの切替前の容量係数Ｃから切替後の容量係数Ｃまで直線状に変化する容量係数特性直線と、シフトレバー２１のシフトポジションの切替前の容量係数Ｃから切替後の容量係数Ｃまで折れ線状に変化する容量係数特性折れ線と、を含んでいる。そして、ＥＣＵ１００は、シフトレバー２１のシフトポジションの切り替えによりトルクコンバータ５０の負荷トルクが所定量より多く増加または減少する場合は、容量係数特性折れ線を選択するようになっている。また、ＥＣＵ１００は、シフトレバー２１のシフトポジションの切り替えによりトルクコンバータ５０の負荷トルクが所定量より多く増加および減少しない場合は、容量係数特性直線を選択するようになっている。ここでの所定量としては０以外の値、あるいは０とすることができる。

さらに、本実施の形態の車両用制御装置では、シフトポジションの切り替えによりトルクコンバータ５０の負荷トルクが所定量より多く増加する場合は、容量係数特性折れ線は、シフトポジションが切り替えられた直後に容量係数特性直線よりも急に増加する立ち上がり部Ｃ１と、立ち上がり部Ｃ１が切替後の容量係数Ｃに達してから容量係数Ｃが切替後までそのまま保持される保持部Ｃ２と、を備えている。

また、本実施の形態の車両用制御装置では、シフトポジションの切り替えによりトルクコンバータ５０の負荷トルクが所定量より多く減少する場合は、容量係数特性折れ線は、切替前の容量係数Ｃが保持される保持部Ｃ３と、容量係数特性直線よりも急に減少して切替後の容量係数Ｃに達する立ち下がり部Ｃ４と、を備えている。

また、本実施の形態の車両用制御装置は、前進クラッチ６４を備え、シフトレバー２１のシフトポジションが切り替えられることにより前進クラッチ６４の状態を切り替え、前進クラッチ６４の状態の切り替えに対応して、適用する容量係数特性線を切り替えるようになっている。

次に、動作について説明する。

ＥＣＵ１００は、以下の車両用制御プログラムの処理を、予め決められた例えば１０ｍｓごとの時間間隔で実行するようになっている。図４に示すように、ＥＣＵ１００は、シフトレバー２１のシフトポジションが切り替えられたか否かを判断する（ステップＳ１）。シフトレバー２１のシフトポジションが切り替えられたか否かは、シフトセンサ８２により検出された信号に基づいて、ＥＣＵ１００により判断される。ここでは、ＥＣＵ１００は、シフトレバー２１のシフトポジションが停止ポジションと走行ポジションとの間で切り替えられたか否かを判断するようにしている。

ＥＣＵ１００が、シフトレバー２１のシフトポジションが切り替えられたと判断した場合は（ステップＳ１；ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、前進クラッチ６４の状態が変化したと判断する。例えば、シフトレバー２１がＮポジションからＤポジションに切り替えられた場合は、ＥＣＵ１００は、前進クラッチ６４が解放状態から滑り状態を経て係合状態に変化すると判断する。また、例えば、シフトレバー２１がＤポジションからＮポジションに切り替えられた場合は、ＥＣＵ１００は、前進クラッチ６４が係合状態から滑り状態を経て解放状態に変化すると判断する。

そして、ＥＣＵ１００は、切替後のシフトポジションでの容量係数Ｃを算出する（ステップＳ２）。ＥＣＵ１００は、例えば、シフトレバー２１のシフトポジションに基づいて切替後の速度比ｅを算出し、その切替後の速度比ｅに基づいて切替後の容量係数Ｃを算出する。ＥＣＵ１００は、各算出をそれぞれ適宜なマップを利用することにより実行する。切替後のシフトポジションでの容量係数Ｃを算出する手順としては、上述の方法に限られないのは勿論である。

例えば、図５に示すように、ブレーキペダル４１が踏み込まれた状態で、シフトレバー２１がＮポジションからＤポジションに切り替えられた場合は、速度比ｅが０になるので、切替後の容量係数Ｃは速度比ｅ＝０における容量係数Ｃ_０になる。また、例えば、ブレーキペダル４１が踏み込まれた状態で、シフトレバー２１がＤポジションからＮポジションに切り替えられた場合は、速度比ｅがほぼ１になるので、容量係数Ｃはほぼ０になる。

そして、図４に示すように、ＥＣＵ１００は、トルクコンバータ５０の負荷トルクが所定量より多く増加または減少するか否かを判断する（ステップＳ３）。トルクコンバータ５０の負荷が所定量より多く増加または減少するか否かは、切替後の容量係数Ｃに基づいて算出した切替後の負荷トルクが現在の負荷トルクに比べて増加または減少するか否かに基づいて、ＥＣＵ１００により判断される。ＥＣＵ１００が、負荷トルクが所定量より多く増減すると判断すれば（ステップＳ３；ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、容量係数特性線として容量係数特性折れ線を選択する（ステップＳ４）。

ＥＣＵ１００は、選択した容量係数特性折れ線に基づいて、容量係数Ｃを算出する（ステップＳ５）。そして、ＥＣＵ１００は、算出した容量係数Ｃを設定容量係数Ｃとする。図５に示すように、シフトポジションの切り替えによりトルクコンバータ５０の負荷トルクが所定量より多く増加する場合は、容量係数特性折れ線は、シフトポジションが切り替えられた直後に容量係数特性直線よりも急に増加する立ち上がり部Ｃ１と、立ち上がり部Ｃ１が切替後の容量係数Ｃ_０に達してから容量係数Ｃが切替後までそのまま保持される保持部Ｃ２と、を備えている。これにより、図中破線で示す設定容量係数と図中実線で示す実容量係数とは、立ち上がり部Ｃ１および保持部Ｃ２の交点以外で設定容量係数が実容量係数より僅かに小さくなる程度の違いとなる。

また、シフトポジションの切り替えによりトルクコンバータ５０の負荷トルクが所定量より多く減少する場合は、容量係数特性折れ線は、切替前の容量係数Ｃ_０が保持される保持部Ｃ３と、容量係数特性直線よりも急に減少して切替後の容量係数Ｃ＝０に達する立ち下がり部Ｃ４と、を備えている。これにより、図中破線で示す設定容量係数と図中実線で示す実容量係数とは、保持部Ｃ３および立ち下がり部Ｃ４の交点以外で設定容量係数が実容量係数より僅かに小さくなる程度の違いとなる。

そして、図４に示すように、ＥＣＵ１００は、容量係数Ｃに基づいて、トルクコンバータ５０の推定負荷トルクを算出する（ステップＳ６）。ここで、設定容量係数と実容量係数との差が小さいので、車両用制御装置は、トルクコンバータ５０の推定負荷トルクと実負荷トルクとの差を小さくすることができる。

さらに、ＥＣＵ１００は、推定負荷トルクに基づいて、目標タービン回転数Ｎｔを設定する。また、ＥＣＵ１００は、目標タービン回転数Ｎｔに基づいて、目標エンジン回転数Ｎｅを設定する。

ここで、車両用制御装置は、トルクコンバータ５０の推定負荷トルクと実負荷トルクとの差を小さくするので、エンジン回転数Ｎｅは目標回転数に対して僅かに小さくなる。このため、車両用制御装置は、従来のようにトルクコンバータ５０での実負荷トルクが推定負荷トルクより過度に大きくなることを抑制できるので、エンジン回転数Ｎｅの落ち込みによるショックの発生を抑制することができる。しかも、車両用制御装置は、トルクコンバータ５０の推定負荷トルクが実負荷トルクに対して遅れを生じた場合に、従来のようにエンジントルクが実負荷トルクに対して過大に設定されることを抑制できるので、トルクコンバータ５０に過剰な動力が入力されることを抑制できる。

また、ＥＣＵ１００が、トルクコンバータ５０の負荷トルクが所定量より多く増減していないと判断すれば（ステップＳ３；ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、図５中一点鎖線で示すように容量係数特性線として容量係数特性直線を選択する（ステップＳ７）。

この場合、図４に示すように、ＥＣＵ１００は、選択した容量係数特性直線に基づいて、容量係数Ｃを算出する（ステップＳ５）。そして、ＥＣＵ１００は、容量係数Ｃに基づいて、トルクコンバータ５０の推定負荷トルクを算出する（ステップＳ６）。ここで、車両用制御装置は、トルクコンバータ５０の推定負荷トルクが実負荷トルクに対して遅れを生じた場合に、従来のようにエンジントルクが実負荷トルクに対して過大に設定されることを抑制できるので、トルクコンバータ５０に過剰な動力が入力されることを抑制できる。

また、ＥＣＵ１００が、シフトレバー２１のシフトポジションが切り替えられていないと判断した場合は（ステップＳ１；ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、前進クラッチ６４の状態が変化していないと判断する。このため、ＥＣＵ１００は、容量係数特性線として容量係数特性曲線、すなわち図６（ａ）に実線で示す実容量係数を選択する（ステップＳ８）。

この場合、図４に示すように、ＥＣＵ１００は、選択した容量係数特性直線に基づいて、容量係数Ｃを算出する（ステップＳ５）。そして、ＥＣＵ１００は、容量係数Ｃに基づいて、トルクコンバータ５０の推定負荷トルクを算出する（ステップＳ６）。ここで、シフトレバー２１は切り替えられていないので、ＥＣＵ１００は、切替前および切替後の容量係数Ｃを考慮する必要がなく、制御を容易化することができる。

次に、上述した車両１０において、運転者がブレーキペダル４１を踏み込んだ状態でシフトレバー２１のシフトポジションをＮポジション→Ｄポジション→Ｎポジションと切り替えた際の動作を、図５に示すタイムチャートに沿って説明する。

シフトレバー２１のシフトポジションがＮポジションであるときは、前進クラッチ６４は解放状態になっている。このとき、エンジン１１はアイドリング状態であり、エンジン回転数Ｎｅは例えば６００ｒｐｍとなっている。そして、前進クラッチ６４が解放状態であるので、トルクコンバータ５０のタービンランナ５１ｔは回転可能になる。このため、タービン回転数Ｎｔはエンジン回転数Ｎｅと同じ回転数になる。ここではエンジン回転数Ｎｅを６００ｒｐｍとして例示しているが、これに限られないことは勿論である。

そして、Ｔ_０において、運転者がシフトレバー２１のシフトポジションをＤポジションに切り替える。ＥＣＵ１００は、シフトセンサ８２により検出された信号に基づいて、シフトポジションがＤポジションに切り替えられたと判断する。ＥＣＵ１００は、前進クラッチ６４を、Ｔ_０における解放状態から滑り状態を経てＴ_１における係合状態に切り替える。

そして、ＥＣＵ１００は、例えば、シフトレバー２１がＤポジションにある場合の速度比ｅを算出し、その速度比ｅに基づいて切替後の容量係数Ｃを算出する。ここでは、切替後の速度比ｅが０になるので、ＥＣＵ１００は、切替後の容量係数Ｃを速度比ｅ＝０における容量係数Ｃ_０に設定する。

そして、ＥＣＵ１００は、トルクコンバータ５０の負荷トルクが所定量より多く増加すると判断し、容量係数特性線として破線で示す容量係数特性折れ線を選択する。ＥＣＵ１００は、容量係数特性折れ線に基づいて、容量係数Ｃを算出し、設定容量係数Ｃとする。ここでの容量係数特性折れ線は、シフトポジションが切り替えられた直後に容量係数特性直線よりも急に増加する立ち上がり部Ｃ１と、立ち上がり部Ｃ１が切替後の容量係数Ｃ_０に達してから容量係数Ｃが切替後までそのまま保持される保持部Ｃ２と、を備えている。これにより、図中破線で示す設定容量係数と図中実線で示す実容量係数とは、立ち上がり部Ｃ１および保持部Ｃ２の交点以外で設定容量係数が実容量係数より僅かに小さくなる程度の違いとなる。

そして、ＥＣＵ１００は、容量係数Ｃに基づいて、トルクコンバータ５０の推定負荷トルクを算出する。ここで、設定容量係数と実容量係数との差が小さいので、車両用制御装置は、トルクコンバータ５０の推定負荷トルクと実負荷トルクとの差を小さくすることができる。さらに、ＥＣＵ１００は、推定負荷トルクに基づいて、目標タービン回転数Ｎｔを設定する。また、ＥＣＵ１００は、目標タービン回転数Ｎｔに基づいて、目標エンジン回転数Ｎｅを設定する。

シフトポジションが完全にＤポジションに切り替わったＴ_１において、エンジン回転数Ｎｅは例えば５００ｒｐｍ程度に下がる。また、前進クラッチ６４は係合されているとともに、ブレーキペダル４１は踏み込まれているので、タービンランナ５１ｔは回転できなくなる。このため、タービン回転数Ｎｔは０ｒｐｍになる。

そして、シフトレバー２１のシフトポジションがＤポジションにあるＴ_２において、運転者がシフトレバー２１のシフトポジションをＮポジションに切り替える。ＥＣＵ１００は、シフトセンサ８２により検出された信号に基づいて、シフトポジションがＮポジションに切り替えられたと判断する。ＥＣＵ１００は、前進クラッチ６４を、Ｔ_２における係合状態から滑り状態を経てＴ_３における解放状態に切り替える。

そして、ＥＣＵ１００は、例えば、シフトレバー２１がＮポジションにある場合の速度比ｅを算出し、その速度比ｅに基づいて切替後の容量係数Ｃを算出する。ここでは、速度比ｅがほぼ１になるので、容量係数Ｃはほぼ０になる。

そして、ＥＣＵ１００は、トルクコンバータ５０の負荷トルクが所定量より多く減少すると判断し、容量係数特性線として破線で示す容量係数特性折れ線を選択する。ＥＣＵ１００は、容量係数特性折れ線に基づいて、容量係数Ｃを算出し、設定容量係数Ｃとする。ここでの容量係数特性折れ線は、切替前の容量係数Ｃ_０が保持される保持部Ｃ３と、容量係数特性直線よりも急に減少して切替後の容量係数Ｃ＝０に達する立ち下がり部Ｃ４と、を備えている。これにより、図中破線で示す設定容量係数と図中実線で示す実容量係数とは、保持部Ｃ３および立ち下がり部Ｃ４の交点以外で設定容量係数が実容量係数より僅かに小さくなる程度の違いとなる。

シフトポジションが完全にＮポジションに切り替わったＴ_３において、エンジン回転数Ｎｅは６００ｒｐｍ程度に上がる。また、前進クラッチ６４は解放されているとともに、ブレーキペダル４１は踏み込まれているので、タービンランナ５１ｔは回転可能になる。このため、タービン回転数Ｎｔはエンジン回転数Ｎｅと同じ回転数になる。

以上のように、本実施の形態に係る車両用制御装置によれば、ＥＣＵ１００は、シフトレバー２１のシフトポジションが切り替えられた場合に、適用する容量係数特性線を切り替えるようになっている。このため、ＥＣＵ１００は、シフトレバー２１のシフトポジションが切り替えられることにより、トルクコンバータ５０の実負荷トルクの変化に対応した容量係数特性線を選択して、最適な推定負荷トルクを算出できるようになる。

これにより、ＥＣＵ１００は、トルクコンバータ５０の実負荷トルクが増大するとともに、推定負荷トルクが実負荷トルクに対して遅れを生じた場合に、従来のように推定負荷トルクが実負荷トルクより過大にならないような容量係数特性線を選択するようにできる。よって、ＥＣＵ１００は、トルクコンバータの推定負荷トルクが実負荷トルクに対して遅れを生じた場合に、従来のようにエンジントルクが実負荷トルクに対して過大に設定されることを抑制できるので、トルクコンバータ５０に過剰な動力が入力されることを抑制できる。

また、本発明の車両用制御装置によれば、シフトレバー２１のシフトポジションがＮポジションからＤポジションに切り替えられたときのようにトルクコンバータ５０の負荷トルクが大きく増加した場合にも、適用する容量係数特性線を切り替えるようになる。このため、車両用制御装置は、トルクコンバータの実負荷トルクの変化に対応した容量係数特性線を選択して、最適な推定負荷トルクを算出できるようになる。よって、車両用制御装置は、従来のようにトルクコンバータでの実負荷トルクが推定負荷トルクより過度に大きくなることを抑制できるので、エンジン回転数Ｎｅの落ち込みによるショックの発生を抑制することができる。

したがって、本発明の車両用制御装置によれば、推定負荷トルクが実負荷トルクに対して遅れた場合にエンジントルクが実負荷トルクよりも過大に設定されることを抑制できるとともに、シフトレバー２１のシフトポジションが切り替えられた場合にトルクコンバータ５０に起因するショックの発生を抑制できるようになる。

また、本発明の車両用制御装置によれば、ＥＣＵ１００は、シフトレバー２１のシフトポジションの切り替えによりトルクコンバータ５０の負荷トルクが所定量より多く増加または減少する場合は、容量係数特性折れ線を選択する。しかも、本発明の車両用制御装置によれば、容量係数特性折れ線は、負荷トルクが増大する場合は立ち上がり部Ｃ１および保持部Ｃ２を備えるとともに、負荷トルクが減少する場合は保持部Ｃ３および立ち下がり部Ｃ４を備えている。これにより、容量係数特性折れ線は容量係数特性直線に比べて実容量係数に近似するようになるので、ＥＣＵ１００は、トルクコンバータ５０の実負荷トルクと推定負荷トルクとの差を小さくすることができる。

特に、図５に示すように、容量係数特性折れ線の立ち上がり部Ｃ１および保持部Ｃ２は、いずれも切替後の容量係数Ｃ_０を超えていない。同様に、容量係数特性折れ線の保持部Ｃ３および立ち下がり部Ｃ４は、いずれも切替前の容量係数Ｃ_０を超えていない。このため、図６（ｃ）に示すように、この容量係数特性折れ線に基づいた推定負荷トルクが実負荷トルクに対して遅れを生じたとしても、実負荷トルクがピークを過ぎて小さくなった後に推定負荷トルクが実負荷トルクを超えることはない。

これにより、車両用制御装置は、トルクコンバータ５０の推定負荷トルクが実負荷トルクより過度に大きくなることを抑制できるので、エンジン回転数Ｎｅが過剰に上昇することを抑制することができ、吹け上がりを防止することができる。また、シフトポジションが切り替えられることにより実負荷トルクが大きくなる場合であっても、立ち上がり部Ｃ１によって推定負荷トルクを実負荷トルクに近づけることができるため、エンジン回転数Ｎｅの落ち込みによるショックを抑制することができる。

また、本発明の車両用制御装置によれば、ＥＣＵ１００は、シフトレバー２１のシフトポジションの切り替えによりトルクコンバータ５０の負荷トルクが所定量より多く増加および減少しない場合は、容量係数特性直線を選択する。これにより、ＥＣＵ１００は、トルクコンバータ５０の推定負荷トルクが実負荷トルクに対して遅れを生じた場合に、従来のようにエンジントルクが実負荷トルクに対して過大に設定されることを抑制できる。よって、ＥＣＵ１００は、トルクコンバータ５０に過剰な動力が入力されることを抑制できる。

上述した本実施の形態の車両用制御装置においては、ＥＣＵ１００は、シフトレバー２１がＮポジションとＤポジションとの間で切り替えられた場合について説明した。しかしながら、本発明に係る車両用制御装置においては、これに限られず、停止ポジションと走行ポジションとの間での切り替えを全て含めることができる。例えば、ＥＣＵ１００は、停止ポジションとしてＮポジションの他にＰポジションを含めることができるとともに、走行ポジションとしてＤポジションの他にＲポジションやＭポジションを含めることができる。

また、本実施の形態の車両用制御装置においては、ＥＣＵ１００は、シフトレバー２１が切り替えられた場合について説明した。しかしながら、本発明に係る車両用制御装置においては、これに限られず、前進クラッチ６４の状態の切り替えに対応して、適用する容量係数特性線を切り替えるようにしてもよい。この場合、ＥＣＵ１００は、前進クラッチ６４の状態の変化に伴ってトルクコンバータ５０の負荷トルクが変動することに対応して、適用する容量係数特性線を切り替えるようにできるので、適切な容量係数特性線を選択できるようになる。

例えば、図４におけるステップＳ１では、ＥＣＵ１００は、シフトレバー２１のシフトポジションが切り替えられたか否かに基づいて判断を行っているが、これの代わりに、ＥＣＵ１００は、前進クラッチ６４の状態が切り替えられたか否かに基づいて判断を行うようにしてもよい。これにより、ＥＣＵ１００は、前進クラッチ６４の状態が切り替えられた場合にはステップＳ２以降を実行し、前進クラッチ６４の状態が切り替えられていない場合にはステップＳ８以降を実行するようにする。

あるいは、例えば、シフトレバー２１がＤポジションにあるとともに車両１０が停止している場合に、前進クラッチ６４を解放状態にしてトルクコンバータ５０での発熱を抑制して燃費を向上するＮ制御において、本発明の車両用制御装置を適用することができる。この場合、ＥＣＵ１００は、Ｎ制御において、前進クラッチ６４の状態が切り替えられたか否かを判断して、それに基づいて容量係数特性線を選択することができる。

また、本実施の形態の車両用制御装置においては、自動変速機としてＣＶＴ７０を適用した場合について説明した。しかしながら、本発明に係る自動変速機の制御装置においては、これに限られず、自動変速機として複数のクラッチやブレーキやギヤを利用した有段変速機を適用してもよい。この場合、発進クラッチとしては、有段変速機の備える最もエンジン１１側のクラッチ、例えばＣ１クラッチを利用することが好ましい。

以上のように、本発明に係る車両用制御装置は、トルクコンバータを備えた車両において、トルクコンバータの推定負荷トルクが実負荷トルクより過大になることを抑制できるとともに、シフトポジション切替時においてトルクコンバータに起因するショックを抑制できるという効果を奏するものであり、車両用制御装置に有用である。

１０車両
１１エンジン（駆動源）
２１シフトレバー（シフト手段）
５０トルクコンバータ
６４前進クラッチ（発進クラッチ）
７０ＣＶＴ（無段変速機、自動変速機）
１００ＥＣＵ（車両用制御装置）
Ｃ容量係数
Ｃ１立ち上がり部
Ｃ２保持部
Ｃ３保持部
Ｃ４立ち下がり部
Ｎｅエンジン回転数
Ｎｔタービン回転数

Claims

車両の駆動源と自動変速機との間に設けられるとともに、前記駆動源から入力した動力を前記自動変速機に伝達するトルクコンバータと、
走行ポジションおよび停止ポジションの少なくとも２つのシフトポジションのいずれかに切り替え可能なシフト手段と、を備え、
前記シフト手段が前記走行ポジションにある場合は前記車両が走行可能状態になるとともに、前記シフト手段が前記停止ポジションにある場合は前記車両が停止状態になる車両用制御装置であって、
前記トルクコンバータは複数の容量係数特性線を有し、
前記シフト手段の前記シフトポジションが切り替えられることにより、適用する前記容量係数特性線を切り替えることを特徴とする車両用制御装置。
前記容量係数特性線は、前記シフト手段の前記シフトポジションの切替前の容量係数から切替後の容量係数まで直線状に変化する容量係数特性直線と、前記シフト手段の前記シフトポジションの切替前の容量係数から切替後の容量係数まで折れ線状に変化する容量係数特性折れ線と、を含み、
前記シフト手段の前記シフトポジションの切り替えにより前記トルクコンバータの負荷トルクが所定量より多く増加または減少する場合は、前記容量係数特性折れ線を選択するとともに、
前記シフト手段の前記シフトポジションの切り替えにより前記トルクコンバータの負荷トルクが前記所定量より多く増加および減少しない場合は、前記容量係数特性直線を選択することを特徴とする請求項１に記載の車両用制御装置。
前記シフトポジションの切り替えにより前記トルクコンバータの負荷トルクが前記所定量より多く増加する場合は、前記容量係数特性折れ線は、前記シフトポジションが切り替えられた直後に前記容量係数特性直線よりも急に増加する立ち上がり部と、前記立ち上がり部が前記切替後の容量係数に達してから前記容量係数が前記切替後までそのまま保持される保持部と、を備えることを特徴とする請求項２に記載の車両用制御装置。
前記シフトポジションの切り替えにより前記トルクコンバータの負荷トルクが前記所定量より多く減少する場合は、前記容量係数特性折れ線は、前記切替前の前記容量係数が保持される保持部と、前記容量係数特性直線よりも急に減少して前記切替後の容量係数に達する立ち下がり部と、を備えることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の車両用制御装置。
前記トルクコンバータと前記自動変速機との間に設けられるとともに、前記トルクコンバータと前記自動変速機との間を係合する係合状態と、前記トルクコンバータと前記自動変速機との間を解放する解放状態と、前記トルクコンバータと前記自動変速機との間を所定のスリップ率でスリップさせる滑り状態と、の間で伝達状態を切り替える発進クラッチを備え、
前記シフトポジションが切り替えられることにより前記発進クラッチの状態を切り替え、前記発進クラッチの状態の切り替えに対応して、適用する前記容量係数特性線を切り替えることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の車両用制御装置。