JP2020176696A - 自動車の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本明細書は、高地走行時、あるいは、外気温度が高い場合に、エンジントルクの不足を補うことと、スムーズな走りを両立する技術を提供する。【解決手段】本明細書が開示する制御装置は、車速とアクセル開度の二次元空間をロックアップ領域と非ロックアップ領域に領域分けしているロックアップ線図に基づいて、現在の車速とアクセル開度の組がロックアップ領域に属するか否かを判定する。制御装置は、現在の車速とアクセル開度がロックアップ領域に属する場合であっても、現在の走行位置の標高が標高閾値よりも高い場合、あるいは、現在の外気温度が外気温度閾値よりも高い場合には、現在の変速段よりも一段高い変速段（現在よりもギア比の小さい変速段）を仮定したときのタービン回転数を算出し、算出されたタービン回転数がロックアップ許可回転数よりも低い場合には、ロックアップを禁止する。【選択図】図４

Description

本明細書が開示する技術は、ロックアップクラッチ付きのトルクコンバータを備えている自動車の制御装置に関する。

自動変速機とロックアップクラッチ付きのトルクコンバータを備えている自動車が広く普及している。本明細書では、説明の都合上、ロックアップクラッチを係合することを単純にロックアップと称し、ロックアップクラッチを解放することを非ロックアップ（あるいはロックアップ解除）と称する。

変速段とロックアップするか否かは、それぞれ、車速とアクセル開度の二次元空間上で規定されることが多い（例えば、特許文献１）。車速とアクセル開度の二次元空間がロックアップ領域と非ロックアップ領域に分類されているデータをロックアップ線図と称する。

一方、ロックアップ線図上ではロックアップ領域に属していても、標高の高い地域を走行しているときにはロックアップを禁止する制御が知られている（特許文献２）。標高の高い地域ではエンジントルクが下がるため、平地走行時ではロックアップ領域であっても高地走行時にはロックアップを禁止し、トルクコンバータのトルク増幅力でエンジントルクを補うことができる。

特許文献２の技術では、高地走行時にはロックアップ線図の全域でロックアップを禁止する。ロックアップ線図の全域でロックアップを禁止してしまうと燃費が極めて悪化する。特許文献２では、標高の高い地域では、ロックアップ線図の非ロックアップ領域を高車速側に拡張することにも言及されている。

特開２０１０−２５５６５４号公報 特開昭６３−２７０９６９号公報

標高の高い地域でエンジントルクの不足が顕著になるのは、車速が低いときではなく、エンジン回転数が低い場合である。そこで、標高の高い地域を走行中は、エンジン回転数が低い領域でロックアップを禁止することが考えられる。エンジン回転数（すなわち、トルクコンバータのポンプインペラの回転数、以下、インペラ回転数と称する）が低い場合、トルクコンバータのタービン回転数とインペラ回転数の差が大きければ、トルクコンバータで大きなトルク増幅率が得られ、エンジンのトルク不足を補うことができる。

高地走行時においてインペラ回転数が低いときにロックアップを禁止すると、エンジンのトルク不足を補うことができる。そのような制御を採用した場合、インペラの回転数とタービン回転数の差が小さくなるとトルク増幅率が小さくなり、ロックアップした方が有利となる。一方、ロックアップ後に車速が上昇してきたらアップ変速（ギア比の小さい変速段への変更）制御が実行されるが、アップ変速するとインペラ回転数（ロックアップしているのでタービン回転数に等しい）が一気に下がり、再びエンジントルク不足に陥り、ロックアップを解除することになる。ロックアップを解除すれば、タービン回転数はそのままでインペラ回転数が上昇し、トルクコンバータで大きなトルク増幅率が得られる。しかしながら、上記説明したように、ロックアップクラッチの係合と解除のハンチングが生じてしまう。本明細書は、高地走行時のエンジントルクの不足を補うことと、スムーズな走りを両立する技術を提供する。なお、外気温度が高い場合にも低回転時にエンジントルク不足が生じる。それゆえ、本明細書は、高地走行時、あるいは、外気温度が高い場合に、エンジントルクの不足を補うことと、スムーズな走りを両立する技術を提供する。

本明細書が開示する技術は、ロックアップクラッチ付きのトルクコンバータを備えている自動車の制御装置に関する。その制御装置は、車速とアクセル開度の二次元空間をロックアップ領域と非ロックアップ領域に領域分けしているロックアップ線図に基づいて、現在の車速とアクセル開度の組がロックアップ領域に属するか否かを判定する。制御装置は、現在の車速とアクセル開度がロックアップ領域に属する場合であっても、現在の走行位置の標高が標高閾値よりも高い場合、あるいは、現在の外気温度が外気温度閾値よりも高い場合には、現在の変速段よりも一段高い変速段（現在よりもギア比の小さい変速段）を仮定したときのタービン回転数を算出し、算出されたタービン回転数がロックアップ許可回転数よりも低い場合には、ロックアップを禁止する。

本明細書が開示する制御装置では、高地走行時、あるいは、外気温度が高いときには、通常のロックアップ線図ではロックアップ領域に属する場合であってもトルクコンバータのタービン回転数に応じてロックアップを禁止する。禁止するか否かは、現在の変速段よりも一段高い変速段を仮定したときのタービン回転数に基づいて決定する。具体的には、ロックアップ禁止領域は、現在よりも一段高い変速段が選択されてもトルク不足を生じないタービン回転数まで拡張される。それゆえ、エンジントルク不足を補いつつ、上記したようなハンチングを防ぐことができる。

本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。

実施例の制御装置を含む自動車のブロック図である。 変速線図の一例である。 ロックアップ線図の一例である。 ロックアップ制御のフローチャートである。 アクセル開度一定のときの車速変化の一例である（現在の変速段がＮ速のとき）。 図５の点ａ−点ｅにおける車両状態の変化を示すタイムチャートである。 図５の点ａ−点ｅにおけるタービン回転数と出力トルクの関係を示すグラフである。 アクセル開度一定のときの車速変化の一例である（現在の変速段が（Ｍ−１）速のとき）。 図８の点Ａ−点Ｆにおける車両状態の変化を示すタイムチャートである。 図８の点Ａ−点Ｆにおけるタービン回転数と出力トルクの関係を示すグラフである。

図面を参照して実施例の制御装置２０を説明する。図１に、制御装置２０を含む自動車２のブロック図を示す。図１における破線矢印線は信号の流れを示している。自動車２は、エンジン３、トルクコンバータ１０、自動変速機４、制御装置２０、センサ類３１−３３、ナビゲーション装置４０を備えている。

エンジン３の出力軸はトルクコンバータ１０を介して自動変速機４の入力軸に連結されている。自動変速機４の出力軸は、ディファレンシャルギア６を介して駆動輪７に連結されている。

エンジン３の出力軸は、トルクコンバータ１０のポンプインペラに連結されており、自動変速機４の入力軸は、トルクコンバータ１０のタービンライナに連結されている。よく知られているように、ポンプインペラとタービンライナは、粘性流体（オイル）で満たされたケーシングに収容されている。また、ポンプインペラとタービンライナは、ステータを挟んで対向しており、ポンプインペラが回転すると、粘性流体を介して動力がタービンライナに伝達される。粘性流体がステータの多数の羽の間を通るときにトルクが増幅される。トルクは増幅されるが、伝達されるエネルギには損失が生じる。

トルクコンバータ１０は、ロックアップクラッチ１１を備えており、制御装置２０からの指令により、ロックアップクラッチ１１が係合／解除される。ロックアップクラッチ１１が係合すると、ポンプインペラ（すなわち、エンジン３の出力軸）とタービンライナ（すなわち、自動変速機４の入力軸）が機械的に直結状態になり、トルク増幅機能は失われるが、エネルギ損失が小さくなる。トルクコンバータ１０は、タービンライナの回転数を計測する回転センサ１２を備えている。回転センサ１２の計測データは、制御装置２０に送られる。タービンライナの回転数を以下では、タービン回転数と称する。また、ポンプインペラの回転数をインペラ回転数と称する。よく知られているように、インペラ回転数とタービン回転数の差（回転数差）が大きいほど、高いトルク増幅率が得られる。トルクコンバータ１０の構造と機能は良く知られているので、これ以上の詳しい説明は省略する。

自動変速機４は、４〜７段の有段の変速機であり、制御装置２０からの指令を受けて、入力軸と出力軸の間のギア比を変更する。自動変速機の構造と動作はよく知られているので、詳しい説明は省略する。なお、自動変速機４は、無段変速機であってもよい。自動変速機４が無段変速機である場合、制御装置２０からの指令により、離散的な４〜７段（４〜７種類）のギア比が選択され、擬似的に有段変速機と同様の機能を果たす。

制御装置２０は、アクセル開度センサ３１、ブレーキ踏み込み量センサ３２、車速センサ８からセンサデータを受け取り、エンジン３の出力、トルクコンバータ１０のロックアップクラッチ１１、自動変速機４の変速段（ギア比）を制御する。制御装置２０は、中央演算装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）２１、メモリ２２、及び、各種のインタフェイスを備えている。メモリ２２に格納されたプログラムを中央演算装置２１が実行することにより、エンジン３、トルクコンバータ１０、自動変速機４の制御処理が実現される。

制御装置２０には、ナビゲーション装置４０も接続されている。ナビゲーション装置４０は、ＧＰＳセンサ４１から現在位置のデータを取得し、自身が備えている地図データと現在位置を照合し、現在走行している地点の標高を得ることができる。現在地点の標高も制御装置２０に送られる。

また、制御装置２０には、外気温度センサ３３が接続されている。外気温度センサ３３は、車両の外の温度（外気温度）を計測する。計測された外気温度のデータも制御装置２０へ送られる。

制御装置２０には、トルクコンバータ１０が備えている回転センサ１２のデータも送られる。先に述べたように、回転センサ１２のデータは、タービン回転数を示す。

図１では、制御装置２０を１個の矩形で示しているが、制御装置２０の機能は、複数の中央演算装置が協働して実現される。例えば、エンジン３を制御するエンジン制御装置と、自動変速機４とトルクコンバータ１０を制御するＡＴ制御装置が個別に用意されており、それら２個の制御装置が通信しつつ協業して制御装置２０の機能が実現されてもよい。図１では理解を助けるために制御装置２０を１個の矩形で表している。

制御装置２０は、車速とアクセル開度に基づいて変速段（ギア比）を決定する。制御装置２０には、車速とアクセル開度に応じて現在の変速段を決定する変速線図（変速マップ）が記憶されている。図２に、変速線図の一例を示す。横軸が車速を示しており、縦軸はアクセル開度を示している。

車速とアクセル開度で規定される二次元空間内の点が図２の変速線図のグラフＧ１を左から右に横切ると、制御装置２０は、自動変速機４に対して１速から２速へのアップ変速を指令する。同様に、車速とアクセル開度で示される二次元の点が図２の変速線図のグラフＧ２（Ｇ３、Ｇ４）を左から右に横切ると、制御装置２０は自動変速機４に対して２速から３速（３速から４速、４速から５速）へのアップ変速を指令する。自動変速機４は、制御装置２０からの指令に従って変速段（ギア比）を変更する。なお、「アップ変速」とは、現在の変速段を、一段ギア比の小さい変速段へ変更することを意味する。

なお、高位の（ギア比の小さい）変速段から低位の（ギア比の大きい）変速段への変速（ダウン変速）を決定する変速線は図２には示されていない。ダウン変速の変速線は、ハンチングを防止すべく、対応するアップ変速の変速線に対して低車速側に設定される。

制御装置２０は、車速とアクセル開度に基づいてロックアップクラッチ１１を係合するか解放するかも決定する。制御装置２０には、車速とアクセル開度に応じてロックアップクラッチ１１を係合するか解放するかを決定するロックアップ線図が記憶されている。図３にロックアップ線図の一例を示す。ロックアップ線図は、横軸に車速が示されており、縦軸にアクセル開度が示された二次元マップ（二次元空間）をロックアップ領域と非ロックアップ領域のいずれかに領域分けしたデータである。図３では、理解を助けるために非ロックアップ領域をグレーで示してある。非ロックアップ領域は、車速の低い領域に設けられる。車速の低い領域では高いトルクが要求されることが多いので、トルクコンバータ１０のトルク増幅作用を利用して高いトルクを出力する。低速時のトルクを増すことでアクセル開度に対する加速性が高まる。また、低車速領域でロックアップ状態にすると、運転者のアクセル操作の微妙な変化が車両挙動に反映され、ドライバビリティが悪化する。低車速領域では非ロックアップ状態にすることで、ドライバビリティが良くなる。

制御装置２０は、現在の車速とアクセル開度の組がロックアップ線図のロックアップ領域に属するか、非ロックアップ領域に属するかを決定する。現在の車速とアクセル開度の組がロックアップ領域に属する場合、制御装置２０は、自動変速機４に対してロックアップクラッチ１１を係合するように指令する。ただし、制御装置２０は、現在走行している地域の標高が標高閾値よりも高い場合、あるいは、現在の外気温度が外気温度閾値よりも高い場合には、他の所定の条件を満たさないと、ロックアップクラッチ１１を係合しない。

標高の高い地域を走行中、あるいは、外気温度が高いときに所定の条件を満たさないとロックアップクラッチ１１を係合しない理由を説明する。標高の高い地域では、空気に含まれる酸素量が少なくなるので平地走行時と比較してエンジン３の出力トルクが小さくなる。そこで、平地であればロックアップクラッチ１１を係合するロックアップ領域であっても、高地ではあえてロックアップクラッチ１１を係合しないことで、トルクコンバータ１０のトルク増幅効果を利用する。非ロックアップ状態を維持することで、トルクコンバータ１０のトルク増幅効果が得られ、エンジントルクの減少分を補うことができる。なお、非ロックアップ状態とは、ロックアップクラッチ１１を解放している状態を意味する。また、ロックアップ状態とは、ロックアップクラッチ１１を係合している状態を意味する。

また、外気温度が高いときにも外気温度が２０度前後と比較してエンジン３の出力トルクが小さくなる。そこで、高地走行時と同様に、非ロックアップ状態を維持することで、エンジントルクの減少分を補うことができる。

図４に、制御装置２０が実行するロックアップ制御のフローチャートを示す。図４を参照しつつ、ロックアップ制御を説明する。図４のフローチャートの処理は、制御周期毎に実行される。

制御装置２０は、まず、現在の車速とアクセル開度の組をロックアップ線図と照合し、現在の車速とアクセル開度の組がロックアップ領域であるか否かを判定する（ステップＳ２）。車速は車速センサ８から得られ、アクセル開度はアクセル開度センサ３１から得られる。

現在の車速とアクセル開度の組が非ロックアップ領域である場合、制御装置２０は、ロックアップクラッチ１１を解除する（ステップＳ３：ＮＯ、Ｓ１２）。なお、ステップＳ３の分岐判断がＮＯのときに既に非ロックアップ中の場合は（ステップＳ１１：ＮＯ）、そのまま処理を終了し、非ロックアップ状態を維持する。

現在の車速とアクセル開度の組がロックアップ領域である場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、次に制御装置２０は、現在走行している地点の標高と、現在の外気温度をチェックする（ステップＳ４、Ｓ５）。現在地の標高が標高閾値以下の場合（ステップＳ４：ＮＯ）、及び、現在の外気温度が外気温度閾値以下の場合（ステップＳ５：ＮＯ）、制御装置２０は、直ちにロックアップクラッチ１１を係合する（ステップＳ８：ＹＥＳ、Ｓ９）。なお、ステップＳ４あるいはＳ５の分岐判断がＮＯのときに既にロックアップ中の場合は（ステップＳ８：ＮＯ）、そのまま処理を終了し、ロックアップ状態を維持する。

現在地の標高が標高閾値を超えている場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、あるいは、現在の外気温度が外気温度閾値を超えている場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、制御装置２０は、ステップＳ６、Ｓ７の処理を実行し、それらの実行結果に応じてロックアップクラッチ１１を係合するかを決定する。

ステップＳ６では、制御装置２０は、現在の変速段よりも一段高い（ギア比の小さい）変速段を仮定したときのタービン回転数を算出する。説明の都合上、現在の変速段よりも一段高い（ギア比の小さい）変速段を仮定したときのタービン回転数を、アップ変速後のタービン回転数と称する。アップ変速後のタービン回転数Ｎｕｐは、Ｎｕｐ＝Ｎｃ×（Ｓｎ＋１）／Ｓｎの式で求めることができる。ここで、記号Ｎｃは、現在のタービン回転数を意味する。記号Ｓｎは、現在の変速段の変速比（ギア比）を意味する。記号（Ｓｎ＋１）は、現在の変速段よりも一段高い変速段の変速比（ギア比）を意味する。あるいは、アップ変速後のタービン回転数Ｎｕｐは、Ｎｕｐ＝車速×（Ｓｎ＋１）の式で求めることもできる。記号（Ｓｎ＋１）は、先に述べたように、現在よりも一段高い変速段の変速比（ギア比）を意味する。

なお、現在の変速段が最高位の変速段である場合、制御装置２０は、現在のタービン回転数を、アップ変速後のタービン回転数として扱う。

次に制御装置２０は、算出されたアップ変速後のタービン回転数を、ロックアップ許可回転数と比較する（ステップＳ７）。ロックアップ許可回転数は、予め定められた回転数である。その回転数は、図３で示したロックアップ領域に属する車速に対応する。すなわち、ロックアップ許可回転数は、平地走行時（あるいは、外気温度閾値以下の外気温度の場合）の非ロックアップ領域を拡大するように定められる。また、後述するように、ロックアップ許可回転数は、ロックアップ時の出力トルクと、非ロックアップ時（トルクコンバータ利用時）の出力トルクが一致する点に定められる。

アップ変速後のタービン回転数がロックアップ許可回転数以下である場合、制御装置２０は、ロックアップクラッチ１１を解放する（ステップＳ７：ＮＯ、ステップＳ１２）。アップ変速後のタービン回転数がロックアップ許可回転数を超えている場合に限り、制御装置２０は、ロックアップクラッチ１１を係合する（ステップＳ７：ＹＥＳ、ステップＳ９）。

以上の処理により、高地走行時、あるいは、外気温度が高いときに、通常走行時よりも低下するエンジントルクをトルクコンバータ１０のトルク増幅作用によって補うことができる。また、アップ変速後のタービン回転数に基づいてロックアップクラッチ１１の係合と解放を判定することで、ロックアップクラッチ１１のハンチング（係合と解放が短時間に生じる現象）を防止することができる。この点については後述する。

図５−図７を参照して、制御装置２０が実行するロックアップ制御の効果を例示する。図５は、変速段がＮ段のときにアクセル開度一定で走行したときの車速変化の一例である。ここで、Ｎ段は、最高位の段ではないことに留意されたい。車速は、点ａから点ｅへと順次に変化する。

折れ線ＧＬは、ロックアップ線図であり、折れ線ＧＬの左側は非ロックアップ領域であり、折れ線ＧＬの右側はロックアップ領域である。標高が標高閾値以下、かつ、外気温度が外気温度閾値以下であれば、点ａから点ｅまでロックアップ領域に属する。また、折れ線Ｇｓ１は、アップ変速線を示しており、車速とアクセル開度の組が折れ線Ｇｓ１を左から右に横切ったとき、制御装置２０は、現在のＮ速の変速段を（Ｎ＋１）速にアップ変速する。

図６は、図５の点ａ−点ｅの各点における車両状態（車速、変速段、タービン回転数、ロックアップクラッチの状態）の変化を示すタイムチャートである。

点ａにて現在のタービン回転数がロックアップ許可回転数を超える。仮に現在のタービン回転数がロックアップ許可回転数を超えた場合にロックアップが許可されるという制御の場合、点ａでロックアップクラッチ１１が係合される。

しかし、実施例の制御装置２０は、現在の変速段Ｎよりも一段高い変速段（Ｎ＋１）の場合のタービン回転数（アップ変速後のタービン回転数）をロックアップ許可回転数と比較する。図６における破線Ｌａが、アップ変速後のタービン回転数を示している。点ａでは、まだ、アップ変速後のタービン回転数がロックアップ許可回転数を下回っている。それゆえ、点ａでは、まだ、ロックアップクラッチ１１は係合されない。

点ｂにおいて、アップ変速後のタービン回転数がロックアップ許可回転数を超える。従って、点ｂにて、制御装置２０はロックアップクラッチ１１を係合する。

点ｃから点ｄにかけて車速がアップ変速線Ｇｓ１を左から右へ横切る（図５参照）。それゆえ、点ｃと点ｄの間でアップ変速が実行される。アップ変速が実行される前後でタービン回転数が離散的に下がるが、下がった後のタービン回転数もロックアップ許可回転数を上回るので、ロックアップクラッチ１１は係合された状態が保持される。

点ａから点ｂまでは、標高が標高閾値よりも低く、かつ、外気温度が外気温度閾値よりも低ければロックアップ状態となるはずである。しかし、標高が高いため（あるいは外気温度が高いため）、エンジンの出力トルクが減少するが、点ｂまで、トルクコンバータ１０のトルク増幅作用がエンジントルクの低下分を補う。

図７に、図５の点ａ−点ｅにおけるタービン回転数と出力トルクの関係を示す。タービン回転数Ｎ_Ｔは、ロックアップ許可回転数に相当する。このロックアップ許可回転数Ｎ_Ｔは、ロックアップ時の出力トルクと非ロックアップ時（トルクコンバータ利用時）の出力トルクが等しくなる値に設定されている。ロックアップ許可回転数Ｎ_Ｔよりも低回転側では、非ロックアップ状態（トルクコンバータ利用）の方が、ロックアップ状態よりも出力トルクが高くなるので有利となる。ロックアップ許可回転数Ｎ_Ｔよりも高回転側では、ロックアップ状態の方が、非ロックアップ状態（トルクコンバータ利用）よりも出力トルクが高くなるので有利となる。

点ａから点ｂまでは、出力トルクは実線のグラフ（トルクコンバータ時の特性）に沿って移動する。点ｂでロックアップクラッチ１１が係合するので、破線のグラフに移動する。点ｂ以降は、破線のグラフ（ロックアップ時の特性）に沿って移動する。

図８−図１０を参照して、制御装置２０が実行するロックアップ制御の別の例を説明する。図８は、変速段が（Ｍ−１）段のときにアクセル開度一定で走行したときの車速変化の一例である。ここでは、Ｍ段は最高位の変速段である。車速は、点Ａから点Ｆへと順次に変化する。

折れ線ＧＬは、ロックアップ線図であり、折れ線ＧＬの左側は非ロックアップ領域であり、折れ線ＧＬの右側はロックアップ領域である。標高が標高閾値以下、かつ、外気温度が外気温度閾値以下であれば、点Ａから点Ｆまでロックアップ領域に属する。また、折れ線Ｇｓ２は、アップ変速線を示しており、車速とアクセル開度の組が折れ線Ｇｓ２を左から右に横切ったとき、制御装置２０は、現在の（Ｍ−１）速の変速段を、最高位のＭ速にアップ変速する。

図９は、図８の点Ａ−点Ｆの各点における車両状態（車速、変速段、タービン回転数、ロックアップクラッチの状態）の変化を示すタイムチャートである。

点Ｂにて現在のタービン回転数がロックアップ許可回転数を超える。仮に現在のタービン回転数がロックアップ許可回転数を超えた場合にロックアップが許可されるという制御の場合、点Ｂでロックアップクラッチ１１が係合される。

しかし、実施例の制御装置２０は、現在の変速段（Ｍ−１）よりも一段高い変速段Ｍの場合のタービン回転数（アップ変速後のタービン回転数）をロックアップ許可回転数と比較する。図９における破線Ｌｂが、アップ変速後のタービン回転数を示している。点Ｂでは、まだ、アップ変速後のタービン回転数がロックアップ許可回転数を下回っている。それゆえ、点Ｂでは、まだ、ロックアップクラッチは係合されない。

点Ｃから点Ｄにかけて車速がアップ変速線Ｇｓ２を左から右へ横切る（図８参照）。それゆえ、点Ｃと点Ｄの間でアップ変速が実行される。アップ変速が実行される前後でタービン回転数が離散的に下がるが、下がる前後でタービン回転数は、ロックアップ許可回転数を下回っている。それゆえ、点Ｄに到達しても、ロックアップクラッチ１１は係合されない。

一方、現在のタービン回転数がロックアップ許可回転数を超えた場合にロックアップクラッチ１１を係合する制御の場合、点Ｂから点Ｇまでロックアップクラッチ１１が係合される。図９の点線Ｌｃが、ロックアップクラッチ１１の係合期間を示している。点Ｇでアップ変速が実行されてタービン回転数が下がり、ロックアップ許可回転数を下回るとロックアップクラッチ１１が解放される。

この例では、アップ変速後の変速段は最高位のＭ速である。それゆえ、Ｍ速より上にはアップ変速は実行されないので、点Ｄ以降はアップ変速後のタービン回転数は算出する必要がなくなる。先に述べたように、制御装置２０は、現在の変速段が最高位の変速段（Ｍ速）の場合、現在のタービン回転数をアップ変速後のタービン回転数として扱う。

点Ｅに達すると、現在のタービン回転数（アップ変速後のタービン回転数の代替値）がロックアップ許可回転数を超えるので、制御装置２０は、ロックアップクラッチ１１を係合する。図９のロックアップ状態のタイムチャートに示されているように、現在のタービン回転数がロックアップ許可回転数を超えたときにロックアップを係合する制御では、ロックアップクラッチ１１のハンチングが発生する。すなわち、点Ｂでロックアップクラッチ１１が係合され、点Ｇでロックアップクラッチ１１が解放される。そして点Ｅで再びロックアップクラッチ１１が係合される。

一方、実施例の制御装置２０では、アップ変速後のタービン回転数がロックアップ許可回転数を超えたときにロックアップクラッチ１１を係合する。それゆえ、上記したようなハンチングが回避される。すなわち、スムーズな走りが実現される。

図１０に、図８の点Ａ−点Ｆにおけるタービン回転数と出力トルクの関係を示す。タービン回転数Ｎ_Ｔは、図７の場合と同様に、ロックアップ許可回転数に相当する。

点Ａから点Ｅまでは、状態は実線のグラフ（トルクコンバータ時の特性）に沿って移動する。点Ｃと点Ｄの間でアップ変速が実行されるので、タービン回転数は大きく減少する。
点Ｅでタービン回転数がロックアップ許可回転数Ｎ_Ｔを超えるので、ロックアップクラッチ１１が係合する。点Ｅから点Ｆまでは破線のグラフ（ロックアップ時の特性）に沿って移動する。

図９の点線Ｌｃが示すように、点Ｂから点Ｇの間でロックアップクラッチ１１が係合してしまうと、出力トルクはトルクコンバータ１０を利用するときよりも低下してしまう。実施例の制御装置２０では、点Ｂから点Ｇの間でロックアップが禁止されるので、トルクコンバータ１０のトルク増幅作用を享受することができる。

以上説明したように、実施例の制御装置２０は、高地走行時、あるいは、外気温度が高いときに、低タービン回転数においてエンジントルクの不足を補うことができるとともに、ロックアップクラッチ１１のハンチングを防止することができる。なお、制御装置２０は、高地走行時と外気温度が高いときのいずれか一方だけで上記した制御を実行するものであってもよい。

実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。走行地点の標高は、ＧＰＳデータと地図データの照合から得る方法のほか、ＧＰＳデータから直接に得てもよい。あるいは、走行地点の大気圧から標高を推定するものであってもよい。

実施例の制御は、特に、標高の高い地点を走行しているとき、あるいは、外気温度が高いときの低車速時に有効である。標高の高い地点を走行しているとき、あるいは、外気温度が高いときには、低車速時にトルクが通常走行時よりも減少するおそれがある。実施例の制御は、低車速時のトルク減少を補うのに有効である。それゆえ、上記の制御の対象となる変速段を、低速用の変速段に限定することも好適である。例えば、１速−５速まで変速段を有している自動変速機に対して、１速と２速の変速段に対して上記の制御を適用し、３速以上の変速段に対しては上記の制御を適用しないように構成してもよい。その場合は、上記の制御においては２速が最高位の変速段に相等する。

また、上位の変速段に変速後、所定の期間は、「現在の変速段よりも一段高い変速段を仮定したときのタービン回転数を算出し、算出されたタービン回転数がロックアップ許可回転数よりも低い場合には、ロックアップを禁止する」という制御を一時的に禁止してもよい。具体的には、上位の変速段に変速した直後は、現在の変速段よりも一段高い変速段を仮定したときのタービン回転数がロックアップ許可回転数よりも高くなるまでは上記した制御を禁止するようにしてもよい。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２：自動車 ３：エンジン ４：自動変速機 ８：車速センサ １０：トルクコンバータ １１：ロックアップクラッチ １２：回転センサ ２０：制御装置 ２１：中央演算装置 ２２：メモリ ３１：アクセル開度センサ ３２：ブレーキ踏み込み量センサ ３３：外気温度センサ ４０：ナビゲーション装置 ４１：ＧＰＳセンサ

Claims (1)

1. ロックアップクラッチ付きのトルクコンバータを備えている自動車の制御装置であり、
   前記制御装置は、
   車速とアクセル開度の二次元空間をロックアップ領域と非ロックアップ領域に領域分けしているロックアップ線図に基づいて、現在の前記車速と前記アクセル開度の組が前記ロックアップ領域に属するか否かを判定し、
   現在の前記車速と前記アクセル開度が前記ロックアップ領域に属する場合であっても、現在の走行位置の標高が標高閾値よりも高い場合、あるいは、現在の外気温度が外気温度閾値よりも高い場合には、現在の変速段よりも一段高い変速段を仮定したときのタービン回転数を算出し、
   算出された前記タービン回転数がロックアップ許可回転数よりも低い場合には、ロックアップを禁止する、制御装置。

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