JP2016098872A - 車両用制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンを始動する際にロックアップクラッチを適切に締結する。
【解決手段】エンジン１１と駆動輪２３との間にトルクコンバータ１８を備える車両用制御装置１０であって、トルクコンバータ１８に設けられ、締結状態と解放状態とに切り替えられるロックアップクラッチ４４と、車両走行中に停止条件に基づいてエンジン１１を停止させ、車両走行中に始動条件に基づいてエンジン１１を始動させるエンジン制御ユニット６０と、車両走行中にエンジン１１を始動させる際に、ロックアップクラッチ４４を解放状態から締結状態に制御するミッション制御ユニット６１と、を有し、ミッション制御ユニット６１は、車両走行中にエンジン始動を開始する際のエンジン回転速度に基づき、第１締結速度でロックアップクラッチ４４を締結する第１制御モードと、第１締結速度よりも低速の第２締結速度でロックアップクラッチ４４を締結する第２制御モードと、を切り替える。
【選択図】図３

Description

本発明は、トルクコンバータを備える車両用制御装置に関する。

車両走行中に所定の停止条件に基づきエンジンを停止し、車両走行中に所定の始動条件に基づきエンジンを始動する車両として、ハイブリッド車両やアイドリングストップ車両がある。例えば、ハイブリッド車両においては、運転手からの要求駆動力が小さい場合にエンジンが停止される一方、運転手からの要求駆動力が大きい場合にエンジンが始動される（特許文献１参照）。

特開２０１２−２４５８３３号公報

ところで、車両走行中にエンジンを始動する際には、エンジンの過度な吹け上がりを抑制し、エンジンの燃料消費量を削減することが求められる。そこで、エンジン始動時に、エンジン回転数の過度な上昇を抑制するため、トルクコンバータのロックアップクラッチを締結することが考えられる。しかしながら、エンジンの始動状況に拘わらず、一定の制御モードに従ってロックアップクラッチを締結することは、エンジンの過度な吹け上がりを招く要因や、ロックアップクラッチの締結ショックを招く要因となっていた。

本発明の目的は、エンジンを始動する際にロックアップクラッチを適切に締結することにある。

本発明の車両用制御装置は、エンジンと駆動輪との間にトルクコンバータを備える車両用制御装置であって、前記トルクコンバータに設けられ、締結状態と解放状態とに切り替えられるロックアップクラッチと、車両走行中に停止条件に基づいて前記エンジンを停止させ、車両走行中に始動条件に基づいて前記エンジンを始動させるエンジン制御部と、車両走行中に前記エンジンを始動させる際に、前記ロックアップクラッチを解放状態から締結状態に制御するロックアップ制御部と、を有し、前記ロックアップ制御部は、車両走行中にエンジン始動を開始する際のエンジン回転速度に基づき、第１締結速度で前記ロックアップクラッチを締結する第１制御モードと、前記第１締結速度よりも低速の第２締結速度で前記ロックアップクラッチを締結する第２制御モードと、を切り替える。

本発明によれば、車両走行中にエンジン始動を開始する際のエンジン回転速度に基づき、第１締結速度でロックアップクラッチを締結する第１制御モードと、第１締結速度よりも低速の第２締結速度で前記ロックアップクラッチを締結する第２制御モードと、を切り替える。これにより、エンジンを始動する際にロックアップクラッチを適切に締結することができ、エンジンの過度な吹け上がりを抑制しつつ締結ショックを抑制することができる。

本発明の一実施の形態である車両用制御装置を示す概略図である。 （ａ）〜（ｃ）は、各走行モードにおけるパワーユニットの作動状況を示す概略図である。 車両用制御装置の制御系を示す概略図である。 車両用制御装置の制御系を示す概略図である。 走行モードの切替制御の一例を示すタイミングチャートである。 走行モードの切替制御の一例を示すタイミングチャートである。 図６のタイミングチャートに再始動ロックアップモードの実行状況を重ねて示したタイミングチャートである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態である車両用制御装置１０を示す概略図である。

図１に示すように、車両用制御装置１０は、エンジン１１およびモータジェネレータ１２からなるパワーユニット１３を有している。パワーユニット１３は無段変速機１４を有しており、無段変速機１４はプライマリプーリ１５およびセカンダリプーリ１６によって構成されている。プライマリプーリ１５の一方側には、入力クラッチ１７およびトルクコンバータ１８を介してエンジン１１が連結されている。一方、プライマリプーリ１５の他方側には、ロータ軸１９を介してモータジェネレータ１２が連結されている。また、セカンダリプーリ１６には、出力クラッチ２０、駆動輪出力軸２１およびディファレンシャル機構２２を介して駆動輪２３が連結されている。また、エンジン１１のクランク軸２４には、駆動ベルト２５を介してＩＳＧ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｔａｒｔｅｒ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）２６が連結されている。このＩＳＧ２６は、発電機と電動機との機能を兼ね備えている。

図１に示すように、トルクコンバータ１８と無段変速機１４との間には、入力クラッチ（伝達クラッチ）１７が設けられている。つまり、入力クラッチ１７は、トルクコンバータ１８と駆動輪２３との間に設けられている。この入力クラッチ１７は、トルクコンバータ１８のタービン軸３０に連結される摩擦プレート３１と、プライマリプーリ１５のプライマリ軸（回転軸）３２に連結される摩擦プレート３３と、を有している。また、入力クラッチ１７は、摩擦プレート３１，３３の係合状態を制御する油圧アクチュエータ３４を有している。例えば、油圧アクチュエータ３４に作動油を供給することにより、摩擦プレート３１，３３は互いに押し付けられ、入力クラッチ１７は締結状態に切り替えられる。一方、油圧アクチュエータ３４から作動油を排出することにより、図示しないリターンスプリングによって摩擦プレート３１，３３の押し付けが解除され、入力クラッチ１７は解放状態に切り替えられる。

図１に示すように、セカンダリプーリ１６と駆動輪出力軸２１との間には、出力クラッチ２０が設けられている。出力クラッチ２０は、セカンダリプーリ１６のセカンダリ軸３５に連結される摩擦プレート３６と、駆動輪出力軸２１に連結される摩擦プレート３７と、を有している。また、出力クラッチ２０は、摩擦プレート３６，３７の係合状態を制御する油圧アクチュエータ３８を有している。例えば、油圧アクチュエータ３８に作動油を供給することにより、摩擦プレート３６，３７は互いに押し付けられ、出力クラッチ２０は締結状態に切り替えられる。一方、油圧アクチュエータ３８から作動油を排出することにより、図示しないリターンスプリングによって摩擦プレート３６，３７の押し付けが解除され、出力クラッチ２０は解放状態に切り替えられる。

図１に示すように、エンジン１１と入力クラッチ１７との間には、トルクコンバータ１８が設けられている。つまり、トルクコンバータ１８は、エンジン１１と駆動輪２３との間に設けられている。このトルクコンバータ１８は、クランク軸２４にフロントカバー４０を介して連結されるポンプインペラ４１と、ポンプインペラ４１に対向するとともにタービン軸３０が連結されるタービンランナ４２と、を有している。また、トルクコンバータ１８は、クラッチプレート４３からなるロックアップクラッチ４４を有している。クラッチプレート４３は、タービンハブ４５を介してタービン軸３０に軸方向に移動自在に設けられている。

トルクコンバータ１８内には、クラッチプレート４３を境に、アプライ室４６とリリース室４７とが区画されている。つまり、トルクコンバータ１８内には、タービンランナ４２側にアプライ室４６が区画されており、フロントカバー４０側にリリース室４７が区画されている。アプライ室４６の油圧を上昇させてリリース室４７の油圧を低下させることにより、クラッチプレート４３はフロントカバー４０に押し付けられ、ロックアップクラッチ４４は締結状態に切り替えられる。一方、リリース室４７の油圧を上昇させてアプライ室４６の油圧を低下させることにより、クラッチプレート４３はフロントカバー４０から離れ、ロックアップクラッチ４４は解放状態に切り替えられる。

このように、ロックアップクラッチ４４は、アプライ室４６とリリース室４７との圧力差によって、締結状態と解放状態とに切り替えられる。なお、アプライ室４６とリリース室４７との圧力差を制御することにより、ロックアップクラッチ４４の締結力を自在に調整することが可能である。また、ロックアップクラッチ４４を解放状態から締結状態に切り替える際の制御モードとして、再始動ロックアップモード（第１制御モード）と通常ロックアップモード（第２制御モード）とがある。再始動ロックアップモードは、ロックアップクラッチ４４を第１締結速度で解放状態から締結状態に切り替える制御モードである。一方、通常ロックアップモードは、ロックアップクラッチ４４を第１締結速度よりも低速の第２締結速度で解放状態から締結状態に切り替える制御モードである。すなわち、再始動ロックアップモードを実行した場合には、ロックアップクラッチ４４は素早く締結される一方、通常ロックアップモードを実行した場合には、ロックアップクラッチ４４は緩やかに締結される。

前述した入力クラッチ１７、出力クラッチ２０、無段変速機１４およびトルクコンバータ１８等に作動油を供給するため、パワーユニット１３には、エンジン１１やプライマリ軸３２に駆動されるオイルポンプ５０が設けられている。また、パワーユニット１３には、作動油の供給先や圧力を制御するため、複数のソレノイドバルブや油路からなるバルブボディ５１が設けられている。そして、オイルポンプ５０から吐出される作動油は、バルブボディ５１を経て、トルクコンバータ１８、入力クラッチ１７、出力クラッチ２０等に供給される。また、オイルポンプ５０は、一方向クラッチ５２を備えたチェーン機構５３を介して、トルクコンバータ１８のポンプシェル５４に連結されている。さらに、オイルポンプ５０は、一方向クラッチ５５を備えたチェーン機構５６を介して、プライマリ軸３２に連結されている。

このように、オイルポンプ５０に一対のチェーン機構５３，５６を連結することにより、ポンプシェル５４の回転速度がプライマリ軸３２の回転速度以上である場合には、ポンプシェル５４からチェーン機構５３を介してオイルポンプ５０に駆動力が伝達される。すなわち、エンジン１１が駆動される場合には、エンジン動力によってオイルポンプ５０が駆動される。一方、ポンプシェル５４の回転速度がプライマリ軸３２の回転速度未満である場合には、プライマリ軸３２からチェーン機構５６を介してオイルポンプ５０に動力が伝達される。これにより、後述するモータ走行モードのように、エンジン１１が停止する場合であっても、前進走行時にはプライマリ軸３２によってオイルポンプ５０が駆動される。なお、エンジン停止を伴う低速走行時や、エンジン停止を伴う後退走行時においても、制御油圧を確保する観点から、パワーユニット１３には図示しない電動オイルポンプが設けられる。

車両用制御装置１０は、走行モードとして、エンジン走行モードとモータ走行モードとを備えている。ここで、図２（ａ）〜（ｃ）は、各走行モードにおけるパワーユニット１３の作動状況を示す概略図である。なお、図２（ａ）〜（ｃ）に記載される白抜きの矢印は、エンジン動力やモータ動力の伝達経路を示している。

図２（ａ）に示すように、モータ走行モードが設定された場合には、入力クラッチ１７が解放されて出力クラッチ２０が締結される。モータ走行モードにおいては、エンジン１１が停止され、モータジェネレータ１２の動力のみが駆動輪２３に伝達される。また、図２（ｂ）および（ｃ）に示すように、エンジン走行モードが設定された場合には、入力クラッチ１７および出力クラッチ２０が締結される。エンジン走行モードにおいては、エンジン１１が始動され、モータジェネレータ１２およびエンジン１１の動力が駆動輪２３に伝達される。また、図２（ｂ）および（ｃ）に示すように、エンジン走行モードにおいては、走行状況に応じて、ロックアップクラッチ４４が解放状態や締結状態に制御される。

また、走行モードとして、モータ走行モードを設定するか、エンジン走行モードを設定するかについては、車速、アクセル開度および充電状態ＳＯＣ等に基づき決定される。例えば、アクセル開度が所定の閾値を上回る場合や、車速が所定の閾値を上回る場合等には、走行モードとしてエンジン走行モードが設定される。一方、アクセル開度が所定の閾値を下回る場合や、車速が所定の閾値を下回る場合等には、走行モードとしてモータ走行モードが設定される。このように、車速、アクセル開度および充電状態ＳＯＣ等に基づいて、モータ走行モードへの切り替えが決定されると、後述のエンジン制御ユニット６０によって車両走行中にエンジン１１が停止される。一方、車速、アクセル開度および充電状態ＳＯＣ等に基づいて、エンジン走行モードへの切り替えが決定されると、後述のエンジン制御ユニット６０によって車両走行中にエンジン１１が始動される。

続いて、車両用制御装置１０の制御系について説明する。図３および図４は車両用制御装置１０の制御系を示す概略図である。図３において、図１に示す部材と同一の部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。

図３に示すように、車両用制御装置１０には、パワーユニット１３の作動状態を制御するため、複数の制御ユニット６０〜６２が設けられている。制御ユニットとして、エンジン１１を制御するエンジン制御ユニット（エンジン制御部）６０が設けられており、無段変速機１４、ロックアップクラッチ４４、入力クラッチ１７および出力クラッチ２０等を制御するミッション制御ユニット（ロックアップ制御部，伝達クラッチ制御部）６１が設けられている。また、制御ユニットとして、モータジェネレータ１２を制御するハイブリッド制御ユニット６２が設けられている。前述したエンジン制御ユニット６０は、ＩＳＧ２６、スロットルバルブおよびインジェクタ等に制御信号を出力し、エンジン１１の作動状態を制御する。また、ミッション制御ユニット６１は、バルブボディ５１に制御信号を出力し、無段変速機１４、入力クラッチ１７および出力クラッチ２０等の作動状態を制御する。さらに、ハイブリッド制御ユニット６２は、インバータ６３やコンバータ６４に制御信号を出力し、モータジェネレータ１２の作動状態を制御する。なお、ハイブリッド制御ユニット６２には、高電圧バッテリ６５から充電状態ＳＯＣが送信される。

これらの制御ユニット６０〜６２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等によって構成されるマイクロコンピュータや、各種アクチュエータに対する制御電流を生成する駆動回路等を有している。図４に示すように、各制御ユニット６０〜６２は、ＣＡＮ等の車載ネットワーク６６を介して互いに接続されている。この車載ネットワーク６６には、各種センサから、車両の走行状態を示す各種信号が送信されている。各種センサとして、クランク軸２４の回転速度であるエンジン回転速度（以下、エンジン回転数Ｎｅと記載する。）を検出するエンジン回転数センサ７０、モータジェネレータ１２の回転速度を検出するモータ回転数センサ７１がある。また、各種センサとして、タービン軸３０の回転速度（以下、タービン回転数Ｎｔと記載する。）を検出するタービン回転数センサ７２、プライマリ軸３２の回転速度（以下、プライマリ回転数Ｎｐと記載する。）を検出するプライマリ回転数センサ７３、セカンダリ軸３５の回転速度を検出するセカンダリ回転数センサ７４がある。さらに、各種センサとして、アクセルペダルの操作状況を検出するアクセルペダルセンサ７５、ブレーキペダルの操作状況を検出するブレーキペダルセンサ７６がある。

続いて、走行モードの切替制御をタイミングチャートに沿って説明する。走行モードの切替制御、つまりエンジン走行モードとモータ走行モードとの切替制御は、エンジン制御ユニット６０やミッション制御ユニット６１等によって実行される。ここで、図５および図６は走行モードの切替制御の一例を示すタイミングチャートである。図５のタイミングチャートには、エンジン走行モードからモータ走行モードに切り替えられ、モータ走行モードにおいてエンジン１１が停止した後に、再びエンジン走行モードに切り替えられる状況が示されている。一方、図６のタイミングチャートには、エンジン走行モードからモータ走行モードに切り替えられ、モータ走行モードにおいてエンジン１１が停止する前に、再びエンジン走行モードに切り替えられる状況が示されている。

なお、図５および図６においては、図面の理解を容易にするため、各回転数Ｎｅ，Ｎｔ，Ｎｐが重なる場合であっても、各回転数Ｎｅ，Ｎｔ，Ｎｐを若干ずらして記載している。また、図５および図６に記載されるアクセルＯＦＦとは、踏み込みを解除する方向にアクセルペダルが操作され、アクセルペダルの踏み込み量（以下、アクセル開度と記載する。）が所定の閾値を下回ることを示している。図５および図６に時刻ｔ２と共に記載されるアクセルＯＮとは、アクセルペダルが踏み込み方向に操作され、アクセル開度が所定の閾値を上回ることを示している。さらに、図５および図６に時刻ｔ３と共に記載されるエンジン走行モードとは、入力クラッチ１７が解放された状況を示し、図５および図６に記載されるモータ走行モードとは、エンジン１１が始動されて入力クラッチ１７が締結された状況を示している。

また、図５および図６に記載される目標ロックアップ圧とは、アプライ室４６に供給される作動油の圧力つまりアプライ圧の目標値である。すなわち、目標ロックアップ圧を上昇させることにより、締結状態に向けてロックアップクラッチ４４の締結力は増加する。一方、目標ロックアップ圧を低下させることにより、解放状態に向けてロックアップクラッチ４４の締結力は減少する。なお、目標ロックアップ圧が上昇する際には、リリース室４７に供給される作動油の圧力は低下する一方、目標ロックアップ圧が低下する際には、リリース室４７に供給される作動油の圧力は上昇する。また、図５および図６に記載される目標入力クラッチ圧とは、入力クラッチ１７の油圧アクチュエータ３４に供給される作動油の目標圧力である。つまり、目標入力クラッチ圧を上昇させることにより、締結状態に向けて入力クラッチ１７の締結力は増加する。一方、目標入力クラッチ圧を低下させることにより、解放状態に向けて入力クラッチ１７の締結力は減少する。

図５および図６に示すように、走行モードをモータ走行モードからエンジン走行モードに切り替える場合、つまり車両走行中にエンジン１１を始動する場合には、ロックアップクラッチ４４が解放状態から締結状態に制御される。このように、エンジン始動に伴ってロックアップクラッチ４４を締結することにより、エンジン回転数Ｎｅの過度な上昇を防止することができ、エンジン１１の燃料消費量を抑制することができる。このロックアップクラッチ４４の締結制御においては、制御モードとして、前述した再始動ロックアップモードと通常ロックアップモードとを備えている。ミッション制御ユニット６１が、再始動ロックアップモードと通常ロックアップモードとの何れを選択するかについては、後述するように、エンジン１１を始動する際のエンジン回転数Ｎｅに基づき決定される。

後述するように、図５には、ロックアップクラッチ４４を素早く締結する再始動ロックアップモードの実行状況が示されている。また、図６には、ロックアップクラッチ４４を緩やかに締結する通常ロックアップモードの実行状況が示されている。しかしながら、図５に示す状況と図６に示す状況とでは、ロックアップクラッチ４４を締結する際の前提条件、つまり各回転数Ｎｅ，Ｎｔ，Ｎｐやエンジントルク等が相違している。このため、図５に示されるロックアップクラッチ４４の締結速度と、図６に示されるロックアップクラッチ４４の締結速度とを、単純に比較して締結速度の遅速に言及することは不可能である。すなわち、再始動ロックアップモードによるロックアップクラッチ４４の締結速度が速く、通常ロックアップモードによるロックアップクラッチ４４の締結速度が遅いということは、同じ前提条件下でロックアップクラッチ４４を締結した際の締結速度の遅速つまり締結時間の長短を意味している。

以下、図５のタイミングチャートを用いて、エンジン始動に伴うロックアップクラッチ４４の締結制御について説明する。前述したように、図５のタイミングチャートに示される状況とは、モータ走行モードでエンジン１１が停止した後に、エンジン１１の始動制御が開始される状況である。

図５に時刻ｔ１で示すように、エンジン走行モードにおいては、目標ロックアップ圧は低下しており、目標入力クラッチ圧は上昇している。すなわち、時刻ｔ１のエンジン走行モードにおいては、図２（ｂ）に示すように、入力クラッチ１７は締結状態に制御されており、ロックアップクラッチ４４は解放状態に制御されている。また、図５に示すように、時刻ｔ１のエンジン走行モードにおいては、ロックアップクラッチ４４の制御フェーズが「α０」に設定される。この制御フェーズα０においては、ロックアップクラッチ４４を解放状態に保持する圧力（解放圧）に目標ロックアップ圧が設定される。

図５に時刻ｔ２で示すように、エンジン走行モードでの走行中に、アクセルペダルの踏み込みが解除され、アクセル開度が所定の閾値を下回った場合には、モータ走行モードへの切り替えが決定される。このように、モータ走行モードへの切り替えが決定されると、符号Ｘａ１で示すように、目標入力クラッチ圧が引き下げられ、入力クラッチ１７が締結状態から解放状態に切り替えられる。また、モータ走行モードへの切り替えが決定されると、符号Ｙａ１で示すように、燃料噴射の停止やスロットルバルブの閉動作等のエンジン停止制御が実行され、エンジン停止に向けてエンジン回転数Ｎｅやタービン回転数Ｎｔが低下する。このように、本実施の形態においては、アクセル開度が所定の閾値を下回ることが、エンジン１１の停止条件の１つとして設定されている。

その後、図５に時刻ｔ３で示すように、アクセルペダルが踏み込まれ、アクセル開度が所定の閾値を上回った場合には、エンジン走行モードへの切り替えが決定され、ＩＳＧ２６のクランキング動作や燃料噴射の再開等のエンジン始動制御が開始される。このように、本実施の形態においては、アクセル開度が所定の閾値を上回ることが、エンジン１１の始動条件の１つとして設定されている。そして、始動条件の成立によってエンジン１１の始動制御が開始されると、ミッション制御ユニット６１は、プライマリ回転数Ｎｐとエンジン回転数Ｎｅとの回転速度差ΔＮ１（ΔＮ１＝｜Ｎｅ−Ｎｐ｜）を算出し、この回転速度差ΔＮ１に基づいてロックアップクラッチ４４の制御モードを決定する。図５に時刻ｔ３で示すように、エンジン始動を開始する際の回転速度差ΔＮ１が大きい場合、つまり回転速度差ΔＮ１が所定の閾値を上回る場合には、ロックアップクラッチ４４の制御モードとして、ロックアップクラッチ４４を素早く締結する再始動ロックアップモードが選択される。このように、ミッション制御ユニット６１は、エンジン始動を開始する際のエンジン回転数Ｎｅに基づいて、ロックアップクラッチ４４の制御モードを決定している。

このように、再始動ロックアップモードが選択されると、ロックアップクラッチ４４の制御フェーズは「Ａ１」に移行する。この制御フェーズＡ１においては、制御フェーズα０と同様に、ロックアップクラッチ４４を解放状態に保持する圧力（解放圧）に目標ロックアップ圧が設定される。そして、ミッション制御ユニット６１は、入力クラッチ１７の入力側と出力側との回転速度差、つまりタービン回転数Ｎｔとプライマリ回転数Ｎｐとの回転速度差ΔＮ２（ΔＮ２＝｜Ｎｔ−Ｎｐ｜）に基づいて、ロックアップクラッチ４４に関する制御フェーズの移行を判定する。すなわち、エンジン始動に伴って上昇するタービン回転数Ｎｔが、プライマリ回転数Ｎｐに近づき、回転速度差ΔＮ２が所定値（例えば２０００［ｒｐｍ］）よりも小さくなると、ミッション制御ユニット６１は制御フェーズＡ２への移行を決定する。この制御フェーズＡ２においては、解放圧よりも大きな待機圧に目標ロックアップ圧が引き上げられる。また、エンジン始動に伴って上昇するタービン回転数Ｎｔが、更にプライマリ回転数Ｎｐに近づき、回転速度差ΔＮ２が所定値（例えば１５０［ｒｐｍ］）よりも小さくなると、ミッション制御ユニット６１は制御フェーズＡ３への移行を決定する。この制御フェーズＡ３においては、符号Ｚａ１で示すように、目標ロックアップ圧は所定速度で引き上げられる。

ところで、図５に時刻ｔ５で示すように、制御フェーズＡ３の実行中に、入力クラッチ１７は締結状態に切り替えられる。すなわち、時刻ｔ３において、エンジン１１の始動制御が開始されると、その後の時刻ｔ４において、入力クラッチ１７の締結制御が開始される。入力クラッチ１７の締結制御においては、符号Ｘａ２で示すように、目標入力クラッチ圧が徐々に引き上げられる。そして、符号Ｙａ２で示すように、入力クラッチ１７が締結状態となってプライマリ回転数Ｎｐとタービン回転数Ｎｔとが一致すると、符号Ｘａ３で示すように、目標入力クラッチ圧が急速に引き上げられる。このように、入力クラッチ１７が締結状態に切り替えられた場合には、制御フェーズの移行判定に使用していた回転速度差ΔＮ２が「０」になる。このため、ミッション制御ユニット６１は、プライマリ回転数Ｎｐとエンジン回転数Ｎｅとの回転速度差ΔＮ１（ΔＮ１＝｜Ｎｅ−Ｎｐ｜）に基づいて、その後のロックアップクラッチ４４に関する制御フェーズの移行を判定する。

図５に符号Ｚａ１で示すように、制御フェーズＡ３においては、目標ロックアップ圧が所定速度で引き上げられ、ロックアップクラッチ４４の締結力が徐々に増加するため、エンジン回転数Ｎｅは徐々にプライマリ回転数Ｎｐに収束する。このように、エンジン回転数Ｎｅがプライマリ回転数Ｎｐに近づき、回転速度差ΔＮ１が所定値（例えば１００［ｒｐｍ］）よりも小さくなると、ミッション制御ユニット６１は制御フェーズＡ４への移行を決定する。この制御フェーズＡ４においては、符号Ｚａ２で示すように、目標ロックアップ圧は所定速度で引き上げられる。また、エンジン回転数Ｎｅが更にプライマリ回転数Ｎｐに近づき、回転速度差ΔＮ１が所定値（例えば５０［ｒｐｍ］）よりも小さくなると、ミッション制御ユニット６１は、ロックアップクラッチ４４の締結動作が完了したと判断し、制御フェーズＡ５への移行を決定する。この制御フェーズＡ５においては、符号Ｚａ３で示すように、目標ロックアップ圧が最終目標値に向けて急速に引き上げられる。

このように、エンジン始動を開始する際の回転速度差ΔＮ１が大きい場合、つまり回転速度差ΔＮ１が所定の閾値を上回る場合には、ロックアップクラッチ４４の制御モードとして再始動ロックアップモードが設定される。ここで、回転速度差ΔＮ１が所定の閾値を上回る状況とは、エンジン１１を始動する際のエンジン回転数Ｎｅが低い状況であり、始動制御に伴ってエンジン回転数Ｎｅが急速に吹け上がる状況である。このような状況においては、再始動ロックアップモードを実行することにより、ロックアップクラッチ４４を素早く締結している。これにより、エンジン回転数Ｎｅの過度な上昇つまりオーバーシュートを防止することができ、エンジン１１の燃料消費量を抑制することができる。

また、図５に示すように、モータ走行モードからエンジン走行モードに切り替えるため、入力クラッチ１７とロックアップクラッチ４４とを締結状態に切り替える際には、入力クラッチ１７の締結を完了させた後に、ロックアップクラッチ４４の締結を完了させている。このように、トルク容量の小さな入力クラッチ１７を締結させた後に、トルク容量の大きなロックアップクラッチ４４を締結させることにより、入力クラッチ１７およびロックアップクラッチ４４を滑らかに締結することができる。

続いて、図６のタイミングチャートを用いて、エンジン始動に伴うロックアップクラッチ４４の締結制御について説明する。前述したように、図６のタイミングチャートに示される状況とは、モータ走行モードでエンジン１１が停止する前に、エンジン１１の始動制御が開始される状況である。すなわち、図６に示される状況とは、所謂チェンジマインドが発生した状況、つまり運転手によってアクセルペダルの踏み込みが解除され（時刻ｔ２）、その直後に再びアクセルペダルが踏み込まれた状況である（時刻ｔ３）。この場合には、エンジン１１の停止制御が開始された直後に、エンジン１１の始動制御が開始されることになる。

このように、エンジン回転数Ｎｅが低下する前に、エンジン１１の始動制御が開始されると、ミッション制御ユニット６１は、プライマリ回転数Ｎｐとエンジン回転数Ｎｅとの回転速度差ΔＮ１（ΔＮ１＝｜Ｎｅ−Ｎｐ｜）に基づいて、ロックアップクラッチ４４の制御モードを決定する。図６に示すように、エンジン始動を開始する際の回転速度差ΔＮ１が小さい場合、つまり回転速度差ΔＮ１が所定の閾値を下回る場合には、ロックアップクラッチ４４の制御モードとして、ロックアップクラッチ４４を緩やかに締結する通常ロックアップモードが選択される。

このように、通常ロックアップモードが選択されると、ロックアップクラッチ４４の締結条件が成立していることを判定した後に、ロックアップクラッチ４４の制御フェーズは「Ｂ１」に移行する。なお、ロックアップクラッチ４４の締結条件としては、車速が所定の閾値以上であり、かつ走行レンジが前進走行レンジ（Ｄレンジ）であること等が挙げられる。また、制御フェーズＢ１においては、符号Ｚｂ１で示すように、制御フェーズα０の解放圧よりも大きな待機圧に目標ロックアップ圧が引き上げられる。

また、ミッション制御ユニット６１は、制御フェーズＢ１が所定時間を超えて実行されると、制御フェーズＢ２への移行を決定する。この制御フェーズＢ２においては、符号Ｚｂ２で示すように、目標ロックアップ圧は所定速度で引き上げられる。その後、ミッション制御ユニット６１は、タービン回転数Ｎｔとエンジン回転数Ｎｅとの回転速度差ΔＮ３（ΔＮ３＝｜Ｎｅ−Ｎｔ｜）に基づいて、ロックアップクラッチ４４に関する制御フェーズの移行を判定する。ミッション制御ユニット６１は、回転速度差ΔＮ３が所定値よりも小さくなると、ロックアップクラッチ４４の締結動作が完了したと判断し、制御フェーズＢ３への移行を決定する。この制御フェーズＢ３においては、符号Ｚｂ３で示すように、目標ロックアップ圧が最終目標値に向けて急速に引き上げられる。

このように、エンジン始動を開始する際の回転速度差ΔＮ１が小さい場合、つまり回転速度差ΔＮ１が所定の閾値を下回る場合には、ロックアップクラッチ４４の制御モードとして通常ロックアップモードが設定される。ここで、回転速度差ΔＮ１が所定の閾値を下回る状況とは、エンジン１１を始動する際のエンジン回転数Ｎｅが高い状況であり、始動制御に伴ってエンジン回転数Ｎｅの急速な吹け上がりつまりオーバーシュートが発生し難い状況である。このような状況においては、通常ロックアップモードを実行することにより、ロックアップクラッチ４４を緩やかに締結している。これにより、ロックアップクラッチ４４の締結ショックを抑制することができる。

以下、エンジン１１を始動する際のエンジン回転数Ｎｅが高い場合に、通常ロックアップモードを実行することで、ロックアップクラッチ４４の締結ショックが抑制される理由について説明する。図７のタイミングチャートは、通常ロックアップモードの説明に用いた図６のタイミングチャートに、再始動ロックアップモードの実行状況を重ねて示したタイミングチャートである。なお、図７において、図５および図６に示した制御フェーズと同様の制御フェーズについては、同一の符号を付してその説明を省略する。

図７に示すように、エンジン始動を開始する際の回転速度差ΔＮ１が小さい場合、つまり回転速度差ΔＮ１が所定の閾値を下回る場合において（符号Ｙｃ１）、再始動ロックアップモードが実行された場合には（符号Ｘｃ１）、ロックアップクラッチ４４が急速に締結状態に切り替えられる（符号Ｚｃ１）。前述したように、再始動ロックアップモードでは、プライマリ回転数Ｎｐとエンジン回転数Ｎｅとの回転速度差ΔＮ１や、タービン回転数Ｎｔとプライマリ回転数Ｎｐとの回転速度差ΔＮ２に基づいて、制御フェーズα０〜Ａ５を移行させながら目標ロックアップ圧を引き上げている。このため、エンジン停止前にエンジン１１の始動制御が開始された場合には、回転速度差ΔＮ１，ΔＮ２が小さいことから、図７に符号Ｘｃ１で示すように、制御フェーズがα０からＡ５まで急速に移行することになる。そして、図７に符号Ｚｃ１で示すように、目標ロックアップ圧が急速に引き上げられ、ロックアップクラッチ４４が急速に締結されることになる。

ここで、図７に時刻ｔ３で示すように、車両走行中にエンジン始動が要求される状況としては、例えば、アクセルペダルが踏み込まれる加速状況である。このため、図７に符号Ｙｃ２で示すように、ロックアップクラッチ４４の締結過程においてエンジン回転数Ｎｅが上昇する場合が想定される。このように、エンジン回転数Ｎｅが上昇する場合に、ロックアップクラッチ４４を素早く締結する再始動ロックアップモードが実行されると、符号Ｙｃ３で示すように、ロックアップクラッチ４４の締結に伴ってエンジン回転数Ｎｅが急変し、ロックアップクラッチ４４の締結ショックを発生させる要因となる。これに対し、ロックアップクラッチ４４を緩やかに締結する通常ロックアップモードを実行することにより、符号Ｙｃ４で示すように、エンジン回転数Ｎｅを緩やかに変化させることができ、ロックアップクラッチ４４の締結ショックを抑制することができる。

以下の説明においては、ロックアップクラッチ４４の締結速度を単に締結速度として記載し、ロックアップクラッチ４４の締結時間を単に締結時間として記載する。本明細書において、再始動ロックアップモードにおける締結速度（第１締結速度）が、通常ロックアップモードにおける締結速度（第２締結速度）よりも速いということは、図７に示すように、同条件下でロックアップクラッチ４４を締結した場合に、再始動ロックアップモードにおける締結時間が、通常ロックアップモードにおける締結時間よりも短いということを意味している。ここで、ロックアップクラッチ４４の締結時間とは、ロックアップクラッチ４４の締結動作の開始から完了迄の時間、つまり目標ロックアップ圧の立ち上げが開始されてから、ロックアップクラッチ４４の締結動作が完了する迄の時間である。すなわち、再始動ロックアップモードにおける締結時間とは、図５に示すように、制御フェーズＡ２が開始されてから制御フェーズＡ４が完了する迄の時間である。同様に、通常ロックアップモードにおける締結時間とは、図６に示すように、制御フェーズＢ１が開始されてから制御フェーズＢ２が完了する迄の時間である。なお、目標ロックアップ圧の立ち上げが開始されてから、目標ロックアップ圧が最終目標値に到達する迄の時間を、ロックアップクラッチ４４の締結時間として捉えることも可能である。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。前述の説明では、エンジン始動を開始する際の回転速度差ΔＮ１に基づいて、ロックアップクラッチ４４の制御モード（再始動ロックアップモード，通常ロックアップモード）を切り替えているが、これに限られることはない。例えば、エンジン始動を開始する際の回転速度差ΔＮ２に基づいて、ロックアップクラッチ４４の制御モードを切り替えても良い。

また、エンジン始動を開始する際の回転速度差ΔＮ１，ΔＮ２に限られるだけでなく、エンジン始動を開始する際のエンジン回転数Ｎｅに基づいて、ロックアップクラッチ４４の制御モードを切り替えても良い。すなわち、図５に示す状況のように、エンジン始動を開始する際のエンジン回転数Ｎｅが低い場合、つまりエンジン回転数Ｎｅが所定の閾値を下回る場合には、ロックアップクラッチ４４の制御モードとして再始動ロックアップモードを設定しても良い。一方、図６に示す状況のように、エンジン始動を開始する際のエンジン回転数Ｎｅが高い場合、つまりエンジン回転数Ｎｅが所定の閾値を上回る場合には、ロックアップクラッチ４４の制御モードとして通常ロックアップモードを設定しても良い。このように、エンジン回転数Ｎｅに基づいて制御モードを切り替えた場合であっても、回転速度差ΔＮ１に基づいて制御モードを切り替えた場合と同様に、ロックアップクラッチ４４を適切に制御することが可能である。

前述の説明では、エンジン１１の停止条件として、アクセル開度が所定の閾値を下回ることを挙げているが、これに限られることはない。例えば、エンジン１１の停止条件として、車速が所定の閾値を下回ることを利用しても良く、高電圧バッテリの充電状態ＳＯＣが所定の閾値を上回ることを利用しても良い。また、前述の説明では、エンジン１１の始動条件として、アクセル開度が所定の閾値を上回ることを挙げているが、これに限られることはない。例えば、エンジン１１の始動条件として、車速が所定の閾値を上回ることを利用しても良く、高電圧バッテリの充電状態ＳＯＣが所定の閾値を下回ることを利用しても良い。

前述の説明では、図示するパワーユニット１３は、動力源としてエンジン１１およびモータジェネレータ１２を備えるハイブリッド車両のパワーユニット１３であるが、これに限られることはない。例えば、動力源としてエンジン１１のみを備えるアイドリングストップ車両に対しても、本発明を有効に適用することが可能である。この場合には、エンジン１１の停止条件として、ブレーキペダルが踏み込まれることや、車速が所定の閾値を下回ること等が挙げられ、エンジン１１の始動条件として、ブレーキペダルの踏み込みが解除されることや、アクセルペダルが踏み込まれること等が挙げられる。

前述の説明では、第１制御モードとして、回転速度差ΔＮ１，ΔＮ２に基づいて制御フェーズを移行させる再始動ロックアップモードを挙げているが、第１制御モードとしてはこれに限られることはない。また、前述の説明では、第２制御モードとして、経過時間や回転速度差ΔＮ３に基づいて制御フェーズを移行させる通常ロックアップモードを挙げているが、第２制御モードとしてこれに限られることはない。すなわち、締結速度の異なる２つのロックアップモードを準備した上で、速い締結速度のロックアップモードを第１制御モードとして設定し、遅い締結速度のロックアップモードを第２制御モードとして設定すれば良い。なお、第１制御モードの第１締結速度や第２制御モードの第２締結速度は、回転速度差ΔＮ１〜ΔＮ３等の大きさに応じて適宜変化することはいうまでもない。

前述の説明では、トルクコンバータ１８と駆動輪２３との間に入力クラッチ１７が設けられているが、これに限られることはなく、パワーユニット１３から入力クラッチ１７を削減しても良い。この場合であっても、ロックアップクラッチ４４を解放状態に制御することにより、車両走行中にエンジン１１を停止させることが可能である。また、前述の説明では、入力クラッチ１７を伝達クラッチとして機能させているが、これに限られることはない。例えば、トルクコンバータ１８と駆動輪２３との間に設けられる出力クラッチ２０を伝達クラッチとして機能させても良い。この場合には、出力クラッチ２０と駆動輪２３との間の駆動輪出力軸２１が回転軸として機能し、エンジン１１と駆動輪出力軸２１との回転速度差に基づきロックアップクラッチ４４の制御モード（再始動ロックアップモード，通常ロックアップモード）が切り替えられる。

１０ 車両用制御装置
１１ エンジン
１７ 入力クラッチ（伝達クラッチ）
１８ トルクコンバータ
２３ 駆動輪
３２ プライマリ軸（回転軸）
４４ ロックアップクラッチ
６０ エンジン制御ユニット（エンジン制御部）
６１ ミッション制御ユニット（ロックアップ制御部，伝達クラッチ制御部）
Ｎｅ エンジン回転数（エンジン回転速度）
ΔＮ１ 回転速度差

Claims (5)

1. エンジンと駆動輪との間にトルクコンバータを備える車両用制御装置であって、
   前記トルクコンバータに設けられ、締結状態と解放状態とに切り替えられるロックアップクラッチと、
   車両走行中に停止条件に基づいて前記エンジンを停止させ、車両走行中に始動条件に基づいて前記エンジンを始動させるエンジン制御部と、
   車両走行中に前記エンジンを始動させる際に、前記ロックアップクラッチを解放状態から締結状態に制御するロックアップ制御部と、
   を有し、
   前記ロックアップ制御部は、
   車両走行中にエンジン始動を開始する際のエンジン回転速度に基づき、第１締結速度で前記ロックアップクラッチを締結する第１制御モードと、前記第１締結速度よりも低速の第２締結速度で前記ロックアップクラッチを締結する第２制御モードと、を切り替える、車両用制御装置。
2. 請求項１記載の車両用制御装置において、
   前記トルクコンバータと前記駆動輪との間に設けられ、締結状態と解放状態とに切り替えられる伝達クラッチと、
   車両走行中に前記エンジンを停止させる場合に、前記伝達クラッチを解放状態に制御する一方、車両走行中に前記エンジンを始動させる場合に、前記伝達クラッチを締結状態に制御する伝達クラッチ制御部と、を有する、車両用制御装置。
3. 請求項２記載の車両用制御装置において、
   前記伝達クラッチと前記駆動輪との間に設けられる回転軸、を有し、
   前記ロックアップ制御部は、車両走行中にエンジン始動を開始する際に、前記エンジンと前記回転軸との回転速度差を算出し、
   前記ロックアップ制御部は、前記回転速度差が閾値を上回る場合に、前記第１制御モードを実行する一方、前記回転速度差が閾値を下回る場合に、前記第２制御モードを実行する、車両用制御装置。
4. 請求項２記載の車両用制御装置において、
   前記ロックアップ制御部は、車両走行中に前記エンジンを始動させる場合に、前記伝達クラッチの締結が完了した後に、前記ロックアップクラッチの締結を完了させる、車両用制御装置。
5. 請求項１または２記載の車両用制御装置において、
   前記ロックアップ制御部は、車両走行中にエンジン始動を開始する際のエンジン回転速度が閾値を下回る場合に、前記第１制御モードを実行する一方、前記エンジン回転速度が閾値を上回る場合に、前記第２制御モードを実行する、車両用制御装置。

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