JP2016176575A

JP2016176575A - 車両の制御装置

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Publication number: JP2016176575A
Application number: JP2015058559A
Authority: JP
Inventors: 聖二増永; Seiji Masunaga; 桑原　清二; Seiji Kuwabara; 清二桑原; 孝幸安藤; Takayuki Ando; 有希荒津; Yuki Aratsu
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-03-20
Filing date: 2015-03-20
Publication date: 2016-10-06
Anticipated expiration: 2035-03-20
Also published as: JP6237680B2

Abstract

【課題】フリクションスタートの際の加速フィーリングの低下を抑制した車両の制御装置を提供すること。
【解決手段】フリクションスタートを行う車両の制御装置であって、アクセル開度から動力源回転数目標値を設定する目標値設定手段と、発進の際に、係合要素に回転数差が生じるように油圧を制御するスリップ制御を行うスリップ制御手段と、発進開始の前に、係合要素の回転数差がゼロとなるように同期させた場合に動力源の回転数を動力源回転数目標値に略維持可能なスリップ制御を行うための出力軸の予測回転数を算出する回転数予測手段と、を備え、スリップ制御手段は、出力軸の回転数の測定値が予測回転数を上回るまでは、スリップ制御の油圧を動力源の回転数を動力源回転数目標値に略維持可能な値とし、出力軸の回転数の測定値が予測回転数を上回った後に、スリップ制御の油圧を増大させ、係合要素の回転数差がゼロとなるように同期制御を開始する。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両の制御装置に関する。

従来、車両が停止状態のときにブレーキがオン操作され、かつアクセル開度が所定値以上になった場合にエンジンの回転数を上昇させ、その後ブレーキがオフ操作されたときに車両を高い加速で発進することを可能にする発進制御が開示されている（特許文献１）。このような発進制御はフリクションスタート、フレックススタート、ローンチコントロールとも呼ばれる。このような発進制御では、エンジンの回転数を上昇させた後、自動変速機において車両の発進の際に係合される係合手段（発進クラッチ）を解放状態から係合させることにより、エンジンからトルクコンバータと自動変速機とを介して駆動輪に動力が伝達され、車両の発進が可能となる。

特開２００５−３０６２１４号公報

上述した発進制御では、車両発進後、早期に発進クラッチの回転数の差（差回転数）がゼロとなるように同期（完全係合）させた場合に、トルクコンバータの回転数差が増大する。すると、エンジンに対するトルクコンバータからの反力が増大し、エンジンの回転数が減少するため、運転者の感じる加速フィーリングが低下するという問題がある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、発進前にエンジンの回転数を上昇させてから発進を行う発進制御を行う場合において、加速フィーリングの低下を抑制することができる車両の制御装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る車両の制御装置は、動力源と、該動力源側からの動力が入力される入力軸、車両の駆動輪側へ動力を出力する出力軸、及び前記入力軸と前記出力軸との間に配置され、油圧により互いの係合状態が制御される係合要素を有し、前記入力軸と前記出力軸との間の動力の伝達を断接する係合手段を有する自動変速機と、を備える車両に搭載され、前記車両が停止状態のときにブレーキがオン操作されかつアクセル開度が所定値以上になった場合に、前記動力源の回転数を上昇させ、その後に前記ブレーキがオフ操作されたときに前記係合手段を係合させて動力を伝達し、前記車両を発進させる制御を行う車両の制御装置であって、前記アクセル開度から動力源回転数目標値を設定する目標値設定手段と、前記発進の際に、前記係合要素に回転数差が生じるように前記油圧を制御するスリップ制御を行うスリップ制御手段と、前記発進開始の前に、前記係合要素の回転数差がゼロとなるように同期させた場合に前記動力源の回転数を前記動力源回転数目標値に略維持可能な前記スリップ制御を行うための前記入力軸、前記出力軸、又は前記動力源の予測回転数を少なくとも１回算出する回転数予測手段と、を備え、前記スリップ制御手段は、測定に基づいて、求めた前記入力軸、若しくは前記出力軸の回転数が前記予測回転数を上回る、又は前記予測回転数が前記動力源回転数目標値を上回るまでは、前記スリップ制御の前記油圧を前記動力源の回転数を前記動力源回転数目標値に略維持可能な値とし、測定に基づいて、求めた前記入力軸、若しくは前記出力軸の回転数が前記予測回転数を上回った後、又は前記予測回転数が前記動力源回転数目標値を上回った後に、前記スリップ制御の前記油圧を増大させ、前記係合要素の回転数差がゼロとなるように同期制御を開始することを特徴とする。

本発明によれば、スリップ制御において動力源の回転数が維持されるので、発進前にエンジンの回転数を上昇させてから発進を行う発進制御を行う場合において、加速フィーリングの低下を抑制することができるという効果を奏する。

図１は、実施の形態に係る車両の制御装置を搭載した車両の概略構成を示す図である。図２は、実施の形態による制御の一例を示すフローチャートである。図３は、実施の形態による制御の一例を示すタイムチャートである。図４は、実施の形態による他の制御の一例を示すフローチャートである。図５は、実施の形態による他の制御の一例を示すタイムチャートである。

以下に、図面を参照して本発明に係る車両の制御装置の実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面において、同一又は対応する構成要素には適宜同一符号を付し、重複説明を省略する。

（実施の形態）
はじめに、本発明の実施の形態として、発進制御としてフリクションスタートを行う車両の制御装置について説明する。図１は、実施の形態に係る車両の制御装置を搭載した車両の概略構成を示す図である。図１に示すように、車両１００は、動力源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、駆動輪５と、油圧アクチュエータ６と、油圧アクチュエータ７と、ＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）８と、クランク角センサ１１と、アクセル開度センサ１２と、ブレーキセンサ１３と、車速センサ１４と、を備える。

車両１００の動力源である動力源１は、本実施の形態ではエンジンであり、燃料の燃焼エネルギーを出力軸１ａの回転運動に変換して出力する。なお、動力源１はエンジンに限定されず、例えばモータでもよい。

トルクコンバータ２は、ポンプインペラ２ａと、タービンランナ２ｂと、ロックアップクラッチ２ｃと、を備えている。ポンプインペラ２ａは、動力源１と接続されており、動力源１の出力軸１ａと一体となって回転する。タービンランナ２ｂは、自動変速機３の入力軸３ａと接続されており、入力軸３ａと一体となって回転する。ロックアップクラッチ２ｃは、動力源１の出力軸１ａと自動変速機３の入力軸３ａとの間に設けられた摩擦係合式の係合手段である。係合状態のロックアップクラッチ２ｃは、動力源１と自動変速機３とを機械的に接続する。これにより、ポンプインペラ２ａとタービンランナ２ｂとは一体となって回転する。一方、ロックアップクラッチ２ｃが解放状態の場合は、ポンプインペラ２ａとタービンランナ２ｂとは流体を介してトルクを伝達する。

自動変速機３は、動力源１側からの動力が入力される入力軸３ａと、車両１００の駆動輪５側へ動力を出力する出力軸３ｂと、を備える。また、自動変速機３は、入力軸３ａと出力軸３ｂとの間に配置され、直列に接続された発進クラッチＣ１とギヤトレーン３ｃとを備える。発進クラッチＣ１は、油圧により互いの係合状態が制御される係合要素を有し、車両１００の発進制御が完了した後の走行状態では係合する係合手段である。自動変速機３は、発進クラッチＣ１の係合の制御によって、入力軸３ａと出力軸３ｂとの間の動力の伝達を断接する。ギヤトレーン３ｃは、自動変速機３において変速段を構成する複数のギヤで構成されている。自動変速機３は、ギヤトレーン３ｃを構成するギヤを入出力間の要求変速段に応じて係合又は解放させることで、その要求変速段への切り替え、設定を行うことができる。

油圧アクチュエータ６は、作動油によって動作し、ロックアップクラッチ２ｃの係合動作と解放動作とを制御する。油圧アクチュエータ７は、作動油によって動作し、発進クラッチＣ１の係合動作と解放動作とを制御するとともに、ギヤトレーン３ｃに作動油を供給する。油圧アクチュエータ６及び油圧アクチュエータ７が動作するための油圧は、不図示のオイルポンプにより与えられる。

クランク角センサ１１は、エンジンである動力源１のクランクシャフトに設けられており、動力源回転数（エンジン回転数）を算出するために用いるクランク角を検知するためのものである。アクセル開度センサ１２は、運転者のアクセルペダルの踏み込み量に応じたアクセル開度及びアクセルがオンであるかオフであるかを検知する。ブレーキセンサ１３は、運転者のブレーキペダルの踏み込み量に応じてブレーキがオンであるかオフであるかを検知する。車速センサ１４は、車両１００の車速を検知する。クランク角センサ１１、アクセル開度センサ１２、ブレーキセンサ１３、車速センサ１４は、それぞれＥＣＵ８に検知結果又は設定結果を出力するようにＥＣＵ８に電気的に接続されている。

車両１００の制御装置としてのＥＣＵ８は、物理的には、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）及び入出力等のインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路である。ＥＣＵ８の各部の機能は、ＲＯＭに保持されるアプリケーションプログラムをＲＡＭにロードしてＣＰＵで実行することによって、ＣＰＵの制御のもとで制御対象を動作させるとともに、ＲＡＭやＲＯＭにおけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。なお、ＥＣＵ８は、動力源１や自動変速機３等を個別に制御する複数のＥＣＵにより構成されてもよい。この場合、各ＥＣＵは、相互に通信可能に構成されており、各種指令や各種センサの検知結果等の送受信を行うことができる。

ＥＣＵ８は、エンジンである動力源１に対して、インジェクタによる燃料噴射量や噴射時期、点火プラグによる点火時期などを制御する。また、ＥＣＵ８は、車速及びアクセル開度の検知結果等に基づいて予め作成されたロックアップクラッチ作動マップを記憶しており、これを参照して、油圧アクチュエータ６に制御信号を出力する。油圧アクチュエータ６は、制御信号に基づきロックアップクラッチ２ｃの係合と解放とを制御する。さらに、ＥＣＵ８は、車速及びアクセル開度の検知結果等に基づいて、ＥＣＵ８に予め記憶された変速マップや変速線図を参照して、油圧アクチュエータ７に制御信号を出力する。油圧アクチュエータ７は、制御信号に基づき自動変速機３を制御する。これにより、自動変速機３の変速動作が行われる。

さらに、ＥＣＵ８は、アクセル開度から後述するフリクションスタートを行う際の動力源回転数目標値を設定する目標値設定手段としての目標値設定部、後述するスリップ制御のスリップ制御手段としてのスリップ制御部、スリップ制御における好適な自動変速機３の出力軸３ｂの予測回転数を算出する回転数予測手段としての回転数予測部、を備えている。

以下、図１の車両１００に適用する本実施の形態による制御の一例を、図２に示すフローチャート、図３に示すタイムチャートを用いて具体的に説明する。なお、図２に示す制御ルーチンは、車両１００のイグニッションスイッチがオンにされた後、車両１００が停止状態である間、例えば数ｍｓ〜数十ｍｓ程度の制御周期ごとに繰り返し実行される。

図３において、線Ｌ１は動力源１の動力源回転数を示し、線Ｌ２は自動変速機３の入力軸３ａの入力軸回転数を示し、線Ｌ３は入力軸３ａの回転数から換算した車速を示している。また、線Ｌ４は動力源１の動力源トルクを示し、線Ｌ５は駆動輪５に伝達された駆動トルクを示している。また、線Ｌ６は発進クラッチＣ１のクラッチトルク容量を示している。

まず、図３の時間ｔ＝０において、ＥＣＵ８はステップＳ１０１を実行する。すなわち、ステップＳ１０１において、ＥＣＵ８はフリクションスタートが実施準備中であるか否かを判定する。ＥＣＵ８は、アクセル開度が所定値以上であり、かつブレーキがＯＮである場合に、フリクションスタートが実施準備中であると判定する。フリクションスタートが実施準備中であると判定した場合には（ステップＳ１０１、Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２に進む。フリクションスタートが実施準備中ではないと判定した場合には（ステップＳ１０１、Ｎｏ）、ＥＣＵ８は処理を終了してリターンする。

ステップＳ１０２において、ＥＣＵ８の目標値設定部は、アクセル開度センサ１２により検知されたアクセル開度から、発進の際に運転者の要求速度を示すパラメータとしての動力源回転数目標値を設定する。

ステップＳ１０３において、ＥＣＵ８の回転数予測部は、発進クラッチＣ１の回転数差がゼロとなるように同期させた場合に、動力源１の回転数を動力源回転数目標値に略維持可能なスリップ制御を行うための出力軸３ｂの予測回転数を算出する。すなわち、この予測回転数より測定により求めた出力軸３ｂの回転数が上回った場合に、発進クラッチＣ１を同期しても動力源１の回転数が動力源回転数目標値に維持される。予測回転数の算出は、発進開始（ｔ＝ｔ２）の前に少なくとも１回行えばよい。

図３の時間ｔ＝ｔ１において、ＥＣＵ８はステップＳ１０４を実行する。すなわち、ステップＳ１０４において、ＥＣＵ８のスリップ制御部は、発進クラッチＣ１に対して、互いに摩擦係合する係合要素に回転数差が生じるようにするスリップ制御を開始する。これとともに、ＥＣＵ８は、動力源１の動力源回転数を所定の目標値まで上昇させる制御を開始する。これにより、時間ｔ１から動力源回転数（線Ｌ１）が上昇し、これに伴って入力軸回転数（線Ｌ２）も上昇する。なお、動力源回転数目標値は、事前の評価結果等により見積もった、所望の発進加速性能を実現するための値を、ＥＣＵ８に制御マップとして記憶させておくことが好ましい。また、動力源回転数目標値を、路面の勾配情報やμ情報により修正するようにすれば、発進時の車輪のスリップを回避することができるのでより好ましい。その後、ステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０５において、ＥＣＵ８は、ブレーキがＯＦＦであるか否かを判定する。ブレーキがＯＦＦでない場合（ステップＳ１０５、Ｎｏ）、ＥＣＵ８はステップＳ１０５を繰り返し、ブレーキがＯＦＦである場合（ステップＳ１０５、Ｙｅｓ）はステップＳ１０６に進む。

図３の時間ｔ＝ｔ２において、ＥＣＵ８はステップＳ１０６を実行する。すなわち、ステップＳ１０６において、ＥＣＵ８は、図３の動力源トルク（線Ｌ４）の増加を開始するとともに、発進クラッチＣ１の係合を開始し、ステップＳ１０７に進む。これにより、図３に示すように動力源トルク（線Ｌ４）及び駆動トルク（線Ｌ５）が増加して車両１００がフリクションスタートによる発進を開始し、車速（線Ｌ３）が増加する。また発進クラッチＣ１の係合によりクラッチトルク容量（線Ｌ６）は徐々に増加する。このとき、ＥＣＵ８のスリップ制御部は、スリップ制御において発進クラッチＣ１に供給する作動油の油圧を動力源１の回転数を動力源回転数目標値に略維持可能な値とする。ここで、略維持可能な値とは、運転者の感じる加速フィーリングが低下しない程度に維持可能であることを意味する。そのため、動力源１の回転数の減少により、運転者の加速フィーリングが低下することはない。なお、ステップＳ１０６におけるスリップ制御の油圧は、加速フィーリングを低下させない程度に十分小さく、かつエンジン吹き上がりが発生しない程度に大きいことが好ましい。

つづいて、ステップＳ１０７において、ＥＣＵ８は、車速センサ１４が測定した車速から求められた自動変速機３の出力軸３ｂの回転数（測定値）が、回転数予測部が算出した予測回転数（予測値）を上回ったか否かを判定する。出力軸３ｂの回転数の測定値が予測値より小さい場合（ステップＳ１０７、Ｎｏ）、ＥＣＵ８は、ステップＳ１０７を繰り返し、出力軸３ｂの回転数の測定値が予測値を上回った場合（ステップＳ１０７、Ｙｅｓ）はステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０８において、ＥＣＵ８のスリップ制御部は、スリップ制御において発進クラッチＣ１に供給する作動油の油圧を増大させ、発進クラッチＣ１の回転数差がゼロとなるように同期制御を開始する（図３の時間ｔ＝ｔ３に相当）。このとき、自動変速機３の出力軸３ｂの回転数が予測回転数を上回っているので、動力源１の回転数は低下せず、加速フィーリングの低下は生じない。その後、ステップＳ１０９に進む。

ステップＳ１０９において、ＥＣＵ８は、発進クラッチＣ１の回転差がゼロになり同期が完了したか否かを判定する。同期が完了していない場合（ステップＳ１０９、Ｎｏ）、ＥＣＵ８はステップＳ１０９を繰り返し、同期が完了した場合（ステップＳ１０９、Ｙｅｓ）、ＥＣＵ８は処理を終了し、リターンする。なお、同期が完了すると（図３の時間ｔ＝ｔ４に相当）、発進クラッチＣ１が完全に係合し、線Ｌ２、Ｌ３で示す回転数が一致する。

［予測回転数の計算］
ここで、回転数予測部における予測回転数の計算方法について具体的に説明する。動力源１の出力軸１ａの慣性モーメントをＩ_ｅ、動力源１の出力軸１ａの角速度をω_ｅ、動力源１のトルクをＴ_ｅ、トルクコンバータ２のポンプインペラ２ａのトルクをＴ_ｐ、トルクコンバータ２のロックアップクラッチ２ｃのトルクをＴ_ｌｕとすると、動力源１の出力軸１ａの運動方程式から式（１）を導くことができる。

Ｔ_ｅは、動力源１の出力軸１ａの回転数Ｎ_ｅとアクセル開度Ａとを変数とする関数である。そして、Ｔ_ｐは、トルクコンバータ２のトルク容量Ｃを用いて、Ｔ_ｐ＝ＣＮ_ｅ ^２と表すことができる。さらに、Ｃは、Ｎ_ｅと自動変速機３の出力軸３ｂの回転数Ｎ_ｔとを変数とする関数であるから、式（１）は式（２）と表せる。

ここで、動力源１の回転数を略維持するためには、ｄω_ｅ／ｄｔ＝０であるから、この条件から式（３）が導かれる。

このとき、式（３）において、Ｎ_ｅは動力源回転数目標値であり、Ｎ_ｔは予測回転数である。そして、式（３）のＴ_ｅ及びＣをＥＣＵ８に予め記憶された制御マップに基づいて求めるとともにＴ_ｌｕに推定値を代入すると予測回転数であるＮ_ｔを導出することができる。

なお、自動変速機３の入力軸３ａの回転数は、出力軸３ｂの回転数にギヤトレーン３ｃにおけるギヤ比を乗ずることにより容易に導出することができるから、予測回転数として自動変速機３の入力軸３ａの回転数を用いてもよい。この場合、車速センサ１４が測定した車速から求められた出力軸３ｂの回転数（測定値）を入力軸３ａの回転数に換算し、この換算値と予測回転数（予測値）とを比較して、同期制御を開始するタイミングを制御すればよい。

以上説明したように、本実施の形態に係る車両の制御装置では、ＥＣＵ８のスリップ制御部は、測定に基づいて、求めた入力軸３ａ又は出力軸３ｂの回転数が予測回転数を上回るまでは、スリップ制御の油圧を動力源１の回転数を動力源回転数目標値に略維持可能な値とし、測定に基づいて、求めた入力軸３ａ又は出力軸３ｂの回転数が予測回転数を上回った後に、スリップ制御の油圧を増大させ、発進クラッチＣ１の回転数差がゼロとなるように同期制御を開始する。その結果、本実施の形態によれば、スリップ制御において動力源の回転数が維持されるので、発進前にエンジンの回転数を上昇させてから発進を行う発進制御を行う場合において、加速フィーリングの低下を抑制することができる。

［他の制御方法の例］
つぎに、実施の形態の車両の制御装置の他の制御方法について説明する。他の制御方法の例を、図４に示すフローチャート、図５に示すタイムチャートを用いて具体的に説明する。なお、図４に示す制御ルーチンは、車両１００のイグニッションスイッチがオンにされた後、車両１００が停止状態である間、例えば数ｍｓ〜数十ｍｓ程度の制御周期ごとに繰り返し実行される。

図５において、線Ｌ１１は動力源１の動力源回転数を示し、線Ｌ１２は自動変速機３の入力軸３ａの入力軸回転数を示し、線Ｌ１３は入力軸３ａの回転数から換算した車速を示している。また、線Ｌ１４は発進クラッチＣ１を同期させた場合の動力源１の回転数を示している。線Ｌ１５は動力源１の動力源トルクを示し、線Ｌ１６は駆動輪５に伝達された駆動トルクを示している。また、線Ｌ１７は発進クラッチＣ１のクラッチトルク容量を示している。

まず、図５の時間ｔ＝０において、ＥＣＵ８はステップＳ２０１を実行する。すなわち、ステップＳ２０１において、ＥＣＵ８はフリクションスタートが実施準備中であるか否かを判定する。ＥＣＵ８は、アクセル開度が所定値以上であり、かつブレーキがＯＮである場合に、フリクションスタートが実施準備中であると判定する。フリクションスタートが実施準備中であると判定した場合には（ステップＳ２０１、Ｙｅｓ）、ステップＳ２０２に進む。フリクションスタートが実施準備中ではないと判定した場合には（ステップＳ２０１、Ｎｏ）、ＥＣＵ８は処理を終了してリターンする。

ステップＳ２０２において、ＥＣＵ８の目標値設定部は、アクセル開度センサ１２により検知されたアクセル開度から、発進の際に運転者の要求速度を示すパラメータとしての動力源回転数目標値を設定する。

ステップＳ２０３において、ＥＣＵ８の回転数予測部は、発進クラッチＣ１の回転数差がゼロとなるように同期させた場合に、動力源１の回転数を動力源回転数目標値に略維持可能なスリップ制御を行うための動力源１の予測回転数を算出する。予測回転数は、車速センサ１４が検知した車速から自動変速機３の出力軸３ｂの回転数を算出し、さらに、この出力軸３ｂの回転数の状態で発進クラッチＣ１を同期させた場合の動力源１の回転数である。すなわち、この予測回転数が動力源回転数目標値を超えていれば、発進クラッチＣ１の同期を行っても動力源１の回転数が動力源回転数目標値に維持される。予測回転数の算出は、発進開始（ｔ＝ｔ２）の前に少なくとも１回行えばよい。

図５の時間ｔ＝ｔ１において、ＥＣＵ８はステップＳ２０４を実行する。すなわち、ステップＳ２０４において、ＥＣＵ８のスリップ制御部は、発進クラッチＣ１に対して、互いに摩擦係合する係合要素に回転数差が生じるようにするスリップ制御を開始する。これとともに、ＥＣＵ８は、動力源１の動力源回転数を所定の目標値まで上昇させる制御を開始する。これにより、時間ｔ１から動力源回転数（線Ｌ１１）が上昇し、これに伴って入力軸回転数（線Ｌ１２）も上昇する。なお、動力源回転数目標値は、事前の評価結果等により見積もった、所望の発進加速性能を実現するための値を、ＥＣＵ８に制御マップとして記憶させておくことが好ましい。また、動力源回転数目標値を、路面の勾配情報やμ情報により修正するようにすれば、発進時の車輪のスリップを回避することができるのでより好ましい。その後、ステップＳ２０５に進む。

ステップＳ２０５において、ＥＣＵ８は、ブレーキがＯＦＦであるか否かを判定する。ブレーキがＯＦＦでない場合（ステップＳ２０５、Ｎｏ）、ＥＣＵ８は、ステップＳ２０５を繰り返し、ブレーキがＯＦＦである場合（ステップＳ２０５、Ｙｅｓ）はステップＳ２０６に進む。

図５の時間ｔ＝ｔ２において、ＥＣＵ８はステップＳ２０６を実行する。すなわち、ステップＳ２０６において、ＥＣＵ８は、図５の動力源トルク（線Ｌ１５）の増加を開始するとともに、発進クラッチＣ１の係合を開始し、ステップＳ２０７に進む。これにより、図５に示すように動力源トルク（線Ｌ１５）及び駆動トルク（線Ｌ１６）が増加して車両１００がフリクションスタートによる発進を開始し、車速（線Ｌ１３）が増加する。また発進クラッチＣ１の係合によりクラッチトルク容量（線Ｌ１７）は徐々に増加する。このとき、ＥＣＵ８のスリップ制御部は、スリップ制御において発進クラッチＣ１に供給する作動油の油圧を動力源１の回転数を動力源回転数目標値に略維持可能な値とする。そのため、動力源１の回転数の減少により、運転者の加速フィーリングが低下することはない。なお、ステップＳ２０６におけるスリップ制御の油圧は、加速フィーリングを低下させない程度に十分小さく、かつエンジン吹き上がりが発生しない程度に大きいことが好ましい。

つづいて、ステップＳ２０７において、ＥＣＵ８は、回転数予測部が算出した動力源１の回転数である予測回転数（予測値）が、動力源回転数目標値（目標値）を上回ったか否かを判定する。予測回転数が動力源回転数目標値より小さい場合（ステップＳ２０７、Ｎｏ）はステップＳ２０８に進み、予測回転数が動力源回転数目標値を上回った場合（ステップＳ２０７、Ｙｅｓ）はステップＳ２０９に進む。

ステップＳ２０８において、ＥＣＵ８の回転数予測部は、ステップＳ２０３と同様に、車速センサ１４が検知したその時点の車速から自動変速機３の出力軸３ｂの回転数を算出する。さらに、この出力軸３ｂの回転数の状態で発進クラッチＣ１を同期させた場合の動力源１の回転数を算出して、その値により予測回転数を算出して更新する。その後、ステップＳ２０７に進む。すなわち、予測回転数が動力源回転数目標値を上回るまで、ステップＳ２０７とステップＳ２０８とが繰り返される。

ステップＳ２０９において、ＥＣＵ８のスリップ制御部は、スリップ制御において発進クラッチＣ１に供給する作動油の油圧を増大させ、発進クラッチＣ１の回転数差がゼロとなるように同期制御を開始する（図５の時間ｔ＝ｔ３に相当）。このとき、予測回転数が動力源回転数目標値を上回っているので、動力源１の回転数は低下せず、加速フィーリングの低下は生じない。その後、ステップＳ２１０に進む。

ステップＳ２１０において、ＥＣＵ８は、発進クラッチＣ１の回転差がゼロになり同期が完了したか否かを判定する。同期が完了していない場合（ステップＳ２１０、Ｎｏ）、ＥＣＵ８はステップＳ２１０を繰り返し、同期が完了した場合（ステップＳ２１０、Ｙｅｓ）、ＥＣＵ８は処理を終了し、リターンする。なお、同期が完了すると（図５の時間ｔ＝ｔ４に相当）、発進クラッチＣ１が完全に係合し、線Ｌ１２、Ｌ１３で示す回転数が一致する。

［予測回転数の計算］
ここで、回転数予測部における予測回転数の計算方法について具体的に説明する。動力源１の出力軸１ａの慣性モーメントをＩ_ｅ、動力源１の出力軸１ａの角速度をω_ｅ、動力源１のトルクをＴ_ｅ、トルクコンバータ２のポンプインペラ２ａのトルクをＴ_ｐ、トルクコンバータ２のロックアップクラッチ２ｃのトルクをＴ_ｌｕとすると、動力源１の出力軸１ａの運動方程式から式（４）を導くことができる。

Ｔ_ｐは、トルクコンバータ２のトルク容量Ｃを用いて、Ｔ_ｐ＝ＣＮ_ｅ ^２と表すことができる。さらに、Ｃは、Ｎ_ｅと自動変速機３の出力軸３ｂの回転数Ｎ_ｔとを変数とする関数であるから、式（４）は式（５）と表せる。

ここで、車速から求めた実測値Ｎ_ｔにおいて、ｄω_ｅ／ｄｔ＝０の条件が成り立つ仮定とすると式（６）が導かれる。

そして、式（６）のＴ_ｅ及びＴ_ｌｕに推定値を代入すると予測回転数であるＮ_ｅを導出することができる。この予測回転数Ｎ_ｅが動力源回転数目標値を上回ることは、すなわち発進クラッチＣ１を同期しても動力源１の回転数が減少しないことを意味する。

このように、予測回転数は、動力源１の回転数であってもよい。また、この制御方法では、発進開始時から同期制御開始時までの間に、予測回転数を繰り返し算出して更新しているため、動力源トルクやロックアップクラッチトルクの過渡特性を考慮して発進クラッチＣ１の同期を開始するタイミングを制御でき、より確実に加速フィーリングの低下を抑制することができる。

以上説明したように、本実施の形態に係る車両の制御装置の他の制御方法においても、ＥＣＵ８のスリップ制御部は、予測回転数が動力源回転数目標値を上回るまでは、スリップ制御の油圧を動力源１の回転数を動力源回転数目標値に略維持可能な値とし、予測回転数が動力源回転数目標値を上回った後に、スリップ制御の油圧を増大させ、発進クラッチＣ１の回転数差がゼロとなるように同期制御を開始する。その結果、本実施の形態によれば、スリップ制御において動力源の回転数が維持されるので、発進前にエンジンの回転数を上昇させてから発進を行う発進制御を行う場合において、加速フィーリングの低下を抑制することができる。

なお、上記実施の形態では、ＥＣＵ８は、アクセル開度が所定値以上であり、ブレーキＯＮである場合に、フリクションスタートが実施準備中であると判定しているが、フリクションスタートが実施準備中であるか否かの判定方法はこれに限らない。例えばＥＣＵ８は、車両の停止中にアクセル開度が所定値以上であり、ブレーキＯＮである状態が所定時間以上継続したら、フリクションスタートが実施準備中であると判定してもよい。

また、上記実施の形態では、自動変速機３はギヤトレーン３ｃを有するが、自動変速機３が変速可能な構成であればよく、ベルトやローラーチェーン等を用いた構成であってもよい。

また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。

１動力源
３自動変速機
３ａ入力軸
３ｂ出力軸
５駆動輪
６、７油圧アクチュエータ
８ＥＣＵ
１００車両
Ｃ１発進クラッチ

Claims

動力源と、該動力源側からの動力が入力される入力軸、車両の駆動輪側へ動力を出力する出力軸、及び前記入力軸と前記出力軸との間に配置され、油圧により互いの係合状態が制御される係合要素を有し、前記入力軸と前記出力軸との間の動力の伝達を断接する係合手段を有する自動変速機と、を備える車両に搭載され、
前記車両が停止状態のときにブレーキがオン操作されかつアクセル開度が所定値以上になった場合に、前記動力源の回転数を上昇させ、その後に前記ブレーキがオフ操作されたときに前記係合手段を係合させて動力を伝達し、前記車両を発進させる制御を行う車両の制御装置であって、
前記アクセル開度から動力源回転数目標値を設定する目標値設定手段と、
前記発進の際に、前記係合要素に回転数差が生じるように前記油圧を制御するスリップ制御を行うスリップ制御手段と、
前記発進開始の前に、前記係合要素の回転数差がゼロとなるように同期させた場合に前記動力源の回転数を前記動力源回転数目標値に略維持可能な前記スリップ制御を行うための前記入力軸、前記出力軸、又は前記動力源の予測回転数を少なくとも１回算出する回転数予測手段と、を備え、
前記スリップ制御手段は、
測定に基づいて、求めた前記入力軸、若しくは前記出力軸の回転数が前記予測回転数を上回る、又は前記予測回転数が前記動力源回転数目標値を上回るまでは、前記スリップ制御の前記油圧を前記動力源の回転数を前記動力源回転数目標値に略維持可能な値とし、
測定に基づいて、求めた前記入力軸、若しくは前記出力軸の回転数が前記予測回転数を上回った後、又は前記予測回転数が前記動力源回転数目標値を上回った後に、前記スリップ制御の前記油圧を増大させ、前記係合要素の回転数差がゼロとなるように同期制御を開始する
ことを特徴とする車両の制御装置。