JP4362910B2 - 車両用ロックアップクラッチの制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用ロックアップクラッチの制御装置に係り、特に、複数種類の燃料を切り換えながらエンジンを作動させて走行する車両用のロックアップクラッチの制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複数種類の燃料を切り換えながらエンジンを作動させて走行する車両が提案されている。特開平３−９２５７５号公報や特表平１１−５０７３１０号公報などに記載されている車両はその一例で、ガソリンやＬＰＧ、水素、メタノール等の種々の燃料の使用が考えられており、排出ガス量などに基づいて予め定められたエンジン回転速度等の切換条件に従って燃料が切り換えられるようになっている。
【０００３】
一方、自動変速機を有するオートマチック車両は、一般にエンジンと自動変速機との間にトルクコンバータ等の流体継手が配設されているとともに、その流体継手と並列にロックアップクラッチが設けられ、エンジンのトルク変動が比較的小さい高速走行時などで燃費低減のためにロックアップクラッチを係合するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなロックアップクラッチ付きの車両において、複数種類の燃料を切り換えながらエンジンを作動させて走行する場合、同じエンジンでも燃料の種類によってトルク変動特性が異なるため、共通のロックアップ切換マップに従ってロックアップクラッチの係合解放制御を行うと、係合時（スリップ係合を含む）のＮＶＨが悪化する可能性があった。ＮＶＨは、ノイズ（騒音）、バイブレーション（振動）、およびハーシュネス（粗い乗り心地）のことである。
【０００５】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、複数種類の燃料を切り換えながらエンジンを作動させて走行する車両において、ロックアップクラッチ係合時のＮＶＨの悪化を防止することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、第１発明は、(a) 複数種類の燃料の燃焼で動力を発生して車両を走行させるエンジンと、(b) 予め定められた切換条件に従って前記複数種類の燃料を切り換えながら前記エンジンを作動させる燃料切換制御手段と、(c) 前記エンジンから車輪までの動力伝達経路に設けられた流体継手と、(d) その流体継手と並列に設けられてその流体継手の前後を直結する摩擦係合式のロックアップクラッチと、(e) そのロックアップクラッチを所定の係合解放条件に従って係合・解放するクラッチ制御手段と、を有する車両用ロックアップクラッチの制御装置において、(f) 前記クラッチ制御手段は、前記エンジンの燃料の種類に応じて定められた異なる係合解放条件に従って前記ロックアップクラッチの係合解放制御を行うものである一方、(g) 前記燃料切換制御手段によって前記エンジンの燃料が切り換えられる時には、前記クラッチ制御手段による制御を中止して前記ロックアップクラッチを解放するロックアップ解放手段を有するとともに、(h) 前記エンジンの燃料の切換えが終了して前記クラッチ制御手段による制御が再開される前に、前記燃料の種類に応じて前記係合解放条件が変更されることを特徴とする。
【０００７】
第２発明は、(a) 複数種類の燃料の燃焼で動力を発生して車両を走行させるエンジンと、(b) 予め定められた切換条件に従って前記複数種類の燃料を切り換えながら前記エンジンを作動させる燃料切換制御手段と、(c) 前記エンジンから車輪までの動力伝達経路に設けられた流体継手と、(d) その流体継手と並列に設けられてその流体継手の前後を直結する摩擦係合式のロックアップクラッチと、(e) そのロックアップクラッチを所定のスリップ条件下でスリップ係合させるクラッチ制御手段と、を有する車両用ロックアップクラッチの制御装置において、(f) 前記クラッチ制御手段は、前記エンジンの燃料の種類に応じて定められた異なるスリップ状態で前記ロックアップクラッチをスリップ係合させるものである一方、(g) 前記燃料切換制御手段によって前記エンジンの燃料が切り換えられる時には、前記クラッチ制御手段による制御を中止して前記ロックアップクラッチを解放するロックアップ解放手段を有するとともに、(h) 前記エンジンの燃料の切換えが終了して前記クラッチ制御手段による制御が再開される前に、前記燃料の種類に応じて前記スリップ状態の設定が変更されることを特徴とする。
【０００８】
第３発明は、第１発明の車両用ロックアップクラッチの制御装置において、前記エンジンは、前記複数種類の燃料としてガソリンおよび水素を用いて作動させられるもので、水素を用いる場合の係合解放条件は、ガソリンを用いる場合の係合解放条件に比較して高車速側で前記ロックアップクラッチを係合するように定められていることを特徴とする。
第４発明は、第２発明の車両用ロックアップクラッチの制御装置において、前記エンジンは、前記複数種類の燃料としてガソリンおよび水素を用いて作動させられるもので、水素を用いる場合のスリップ率は、ガソリンを用いる場合のスリップ率よりも大きめに定められていることを特徴とする。
【０００９】
【発明の効果】
第１発明の車両用ロックアップクラッチの制御装置は、エンジンの燃料の種類に応じて定められた異なる係合解放条件に従ってロックアップクラッチの係合解放制御が行われるため、燃料の種類によってエンジンのトルク変動特性が異なる場合でも、係合時のＮＶＨの悪化が抑制される。
また、燃料切換制御手段によってエンジンの燃料が切り換えられる時にロックアップクラッチが解放されるため、燃料の切換えに伴うエンジンのトルク変動に起因して大きな駆動力変動が生じることが抑制されるとともに、燃料の切換えが終了してクラッチ制御手段による制御が再開される前に、新たな燃料の種類に応じて係合解放条件が変更されるため、その係合解放条件の変更に伴ってロックアップクラッチの係合・解放が短時間の間に繰り返される恐れがない。
【００１０】
第２発明の車両用ロックアップクラッチの制御装置は、エンジンの燃料の種類に応じて定められた異なるスリップ状態でロックアップクラッチがスリップ係合させられるため、燃料の種類によってエンジンのトルク変動特性が異なる場合でも、スリップ係合時のＮＶＨの悪化が抑制される。
また、燃料切換制御手段によってエンジンの燃料が切り換えられる時にロックアップクラッチが解放されるため、燃料の切換えに伴うエンジンのトルク変動に起因して大きな駆動力変動が生じることが抑制されるとともに、燃料の切換えが終了してクラッチ制御手段による制御が再開される前に、新たな燃料の種類に応じてスリップ状態の設定が変更されるため、スリップ係合中にスリップ状態が急に変化して駆動力変動が生じる恐れがない。
【００１１】
第３発明では、水素を用いる場合の係合解放条件が、ガソリンを用いる場合の係合解放条件に比較して高車速側でロックアップクラッチを係合するように定められているため、爆発振動が大きい水素を用いた場合でも係合時のＮＶＨの悪化が防止される。
第４発明では、水素を用いる場合のスリップ率が、ガソリンを用いる場合のスリップ率よりも大きめに定められているため、爆発振動が大きい水素を用いた場合でもスリップ係合時のＮＶＨの悪化が防止される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
ここで、エンジンの作動に使用する複数種類の燃料としては、ガソリンや水素、ＬＰＧ、メタノールなど燃焼によって所定の出力が得られる種々の可燃性物質を採用できる。また、少なくとも２種類の燃料を使用してエンジンを作動させるようになっておれば良く、３種類以上の燃料を切り換えて使用することも可能である。２種類の燃料の混合割合を変更しながらエンジンを作動させる場合も、混合割合が異なる複数種類の燃料に相当する。
【００１３】
また、本発明は、例えば変速比が異なる複数のギヤ段を有する有段の自動変速機を備えているとともに、その自動変速機とエンジンとの間の動力伝達経路に、ロックアップクラッチ付のトルクコンバータが配設されている車両に好適に適用される。トルクコンバータは流体継手に相当するものであるが、フルードカップリング等の他の流体継手が用いられても良い。ロックアップクラッチとしては、油圧式や電磁式等の摩擦係合装置が用いられる。
【００１４】
第１発明の係合解放条件は、ロックアップクラッチを解放状態と完全係合状態とに切り換えるものでも、解放状態とスリップ係合状態とに切り換えるものでも、或いは解放状態と完全係合状態とスリップ係合状態とに切り換えるものでも良く、例えばアクセル操作量および車速等の運転状態をパラメータとして、解放領域と完全係合領域とスリップ係合領域とを有するマップなどで定められる。解放側の条件と係合側の条件とが、所定のヒステリシスを有するように別々に定められても良い。
【００１５】
燃料の種類に応じて定められる異なる係合解放条件は、燃料の種類毎に係合解放条件が予め別々に定められても良いが、一つの燃料の係合解放条件を基準にして所定の補正を行って別の燃料の係合解放条件が設定されるようになっていても良いなど、少なくとも燃料の種類毎に異なる係合解放条件が適用されるようになっておれば良い。第２発明のスリップ状態についても同様である。
【００１６】
第２発明のスリップ条件は、第１発明の係合解放条件に相当するもので、第２発明の実施に際しても、第１発明と同様にエンジンの燃料の種類に応じて異なるスリップ条件が設定されるようにしても良い。すなわち、燃料の種類に応じて異なるスリップ条件およびスリップ状態が設定されるようになっていても良いのである。
【００１７】
また、第２発明のスリップ状態は、例えば相対回転速度（回転速度差）等のスリップ率や、スリップ係合トルク（伝達トルク）などで表され、ロックアップクラッチが油圧式の摩擦係合装置の場合、クラッチ制御手段は、例えば所定のスリップ率（相対回転速度）になるように油圧をフィードバック制御したり、予め定められた油圧とスリップ係合トルクとの相関関係（マップなど）に基づいて所定のスリップ係合トルクが得られるように油圧を制御したりするように構成される。これにより、燃料の種類に応じて異なるスリップ状態でスリップ係合させることができる。油圧は、ロックアップクラッチの摩擦材を押圧する押圧力に相当し、電磁式の摩擦係合装置の場合は、油圧の代わりに電磁力を制御すれば良い。
【００１９】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明が適用されたハイブリッド型の車両用駆動装置の概略構成図で、図２は中心線より下半分を省略した骨子図である。これ等の図において、燃料の燃焼で動力を発生するエンジン１０の出力は、流体継手としてのトルクコンバータ１２を介して自動変速機１４に入力され、図示しない差動歯車装置および車軸を介して駆動輪へ伝達されるようになっている。エンジン１０は走行用駆動源に相当し、本実施例ではガソリンおよび水素を燃料として作動させられるようになっており、燃料供給路を開閉する電磁開閉弁等を有する燃料切換装置１０２（図６参照）によって何れかの燃料に切り換えられる。トルクコンバータ１２は、エンジン１０のクランク軸１６に入力クラッチ１７および中間軸１９を介して連結されたポンプ翼車１８と、自動変速機１４の入力軸２０に連結されたタービン翼車２２と、それらポンプ翼車１８およびタービン翼車２２の間を直結するロックアップクラッチ２４と、一方向クラッチ２６によって一方向の回転が阻止されているステータ２８とを備えている。ロックアップクラッチ２４は油圧式の摩擦係合装置で、ロックアップコントロールソレノイドバルブ１０４（図６参照）による油圧制御によって解放状態とスリップ係合状態と完全係合状態とに切り換えられる。
【００２０】
自動変速機１４は、ハイおよびローの２段の切り換えを行う第１変速機３０と、後進ギヤ段および前進４段の切り換えが可能な第２変速機３２とを備えている。第１変速機３０は、サンギヤＳ０、リングギヤＲ０、およびキャリアＫ０に回転可能に支持されてそれらサンギヤＳ０およびリングギヤＲ０に噛み合わされている遊星ギヤＰ０から成るＨＬ遊星歯車装置３４と、サンギヤＳ０とキャリアＫ０との間に並列に設けられたクラッチＣ０および一方向クラッチＦ０と、サンギヤＳ０およびハウジング４１間に設けられたブレーキＢ０とを備えており、キャリアＫ０が前記入力軸２０に連結され、リングギヤＲ０が中間軸４４に連結されている。
【００２１】
第２変速機３２は、サンギヤＳ１、リングギヤＲ１、およびキャリアＫ１に回転可能に支持されてそれらサンギヤＳ１およびリングギヤＲ１に噛み合わされている遊星ギヤＰ１から成る第１遊星歯車装置３６と、サンギヤＳ２、リングギヤＲ２、およびキャリアＫ２に回転可能に支持されてそれらサンギヤＳ２およびリングギヤＲ２に噛み合わされている遊星ギヤＰ２から成る第２遊星歯車装置３８と、サンギヤＳ３、リングギヤＲ３、およびキャリアＫ３に回転可能に支持されてそれらサンギヤＳ３およびリングギヤＲ３に噛み合わされている遊星ギヤＰ３から成る第３遊星歯車装置４０とを備えている。
【００２２】
上記サンギヤＳ１とサンギヤＳ２は互いに一体的に連結され、リングギヤＲ１とキャリアＫ２とキャリアＫ３とが一体的に連結され、そのキャリアＫ３は出力軸４２に連結されている。また、リングギヤＲ２がサンギヤＳ３に一体的に連結されている。そして、リングギヤＲ２およびサンギヤＳ３と中間軸４４との間にクラッチＣ１が設けられ、サンギヤＳ１およびサンギヤＳ２と中間軸４４との間にクラッチＣ２が設けられている。また、サンギヤＳ１およびサンギヤＳ２の回転を止めるためのバンド形式のブレーキＢ１がハウジング４１に設けられている。また、サンギヤＳ１およびサンギヤＳ２とハウジング４１との間には、一方向クラッチＦ１およびブレーキＢ２が直列に設けられている。この一方向クラッチＦ１は、サンギヤＳ１およびサンギヤＳ２が入力軸２０と反対の方向へ逆回転しようとする際に係合させられるように構成されている。
【００２３】
キャリアＫ１とハウジング４１との間にはブレーキＢ３が設けられており、リングギヤＲ３とハウジング４１との間には、ブレーキＢ４と一方向クラッチＦ２とが並列に設けられている。この一方向クラッチＦ２は、リングギヤＲ３が逆回転しようとする際に係合させられるように構成されている。
【００２４】
このような自動変速機１４は、例えば図３に示す作動表に従って後進１段および変速比が順次異なる前進５段のギヤ段のいずれかに切り換えられる。図３において「○」は係合状態を示し、空欄は解放状態を示し、「●」はエンジンブレーキを発生させるときの係合状態を示し、「△」は係合するが動力伝達に関係無いことを表している。クラッチＣ０〜Ｃ２やブレーキＢ０〜Ｂ４（以下、特に区別しない場合は単にクラッチＣやブレーキＢという）は、それぞれ油圧シリンダに作動油が供給されることにより、その油圧に基づいて摩擦材が摩擦係合させられる多板式、単板式、バンド式等の摩擦係合装置で、変速用の複数のＡＴソレノイドバルブ９８（図６参照）等によって係合、解放状態が切り換えられるようになっている。
【００２５】
図５のシフトパターンに従って操作されるシフトレバー４６（図４参照）がエンジンブレーキポジションである「３」ポジション、「２」ポジション、「Ｌ」ポジションのいずれかに操作されている時には、その最高速ギヤ段でエンジンブレーキが発生させられる。例えば、第１速ギヤ段（１ｓｔ）のみで走行する「Ｌ」ポジションでは、ブレーキＢ４が係合させられることによってアクセルペダルの非操作状態（アクセルＯＦＦ）であるような非駆動（パワーＯＦＦ）走行においてエンジンブレーキが発生させられるが、シフトレバー４６が「Ｄ」ポジションに操作されている第１速ギヤ段（１ｓｔ）での走行時では、そのブレーキＢ４が解放させられることから、アクセルペダルの非操作状態であるような非駆動走行において一方向クラッチＦ２の滑りおよびリングギヤＲ３の空転が許容されるので、自動変速機１４内において動力伝達経路が解放され、車両がエンジンブレーキが作用しない惰行走行とされる。第１速ギヤ段（１ｓｔ）および第２速ギヤ段（２ｎｄ）で変速が行われる「２」ポジションでは、第２速ギヤ段（２ｎｄ）の走行時において、クラッチＣ０が係合させられることによりエンジンブレーキが可能とされ、「Ｄ」ポジションの第２速ギヤ段（２ｎｄ）ではクラッチＣ０が解放させられることにより一方向クラッチＦ０のすべりが許容されて惰行走行とされる。また、第１速ギヤ段（１ｓｔ）〜第３速ギヤ段（３ｒｄ）で変速が行われる「３」ポジションでは、第３速ギヤ段（３ｒｄ）の走行時において、ブレーキＢ１が係合させられることによりエンジンブレーキが可能とされ、「Ｄ」ポジションではブレーキＢ１が解放させられることにより一方向クラッチＦ１のすべりが許容されて惰行走行とされる。
【００２６】
上記シフトレバー４６は、図５に示すように車両の前後方向に位置するＰ（パーキング）ポジション、Ｒ（リバース）ポジション、Ｎ（ニュートラル）ポジション、Ｄ（ドライブ）および４ポジション、３ポジション、２ポジション、Ｌ（ロー）ポジションへ操作されるとともに、Ｄポジションと４ポジションの間が車両の左右方向に操作されるようにその支持機構が構成されている。そして、Ｄポジションへ操作されると第１速ギヤ段（１ｓｔ）〜第５速ギヤ段（５ｔｈ）で変速制御を行うＤレンジが設定され、４ポジションへ操作されると第１速ギヤ段（１ｓｔ）〜第４速ギヤ段（４ｔｈ）で変速制御を行う４レンジが設定され、３ポジションへ操作されると第１速ギヤ段（１ｓｔ）〜第３速ギヤ段（３ｒｄ）で変速制御を行う３レンジが設定され、２ポジションへ操作されると第１速ギヤ段（１ｓｔ）および第２速ギヤ段（２ｎｄ）で変速制御を行う２レンジが設定され、Ｌポジションへ操作されると第１速ギヤ段（１ｓｔ）に固定するＬレンジが設定される。また、シフトレバー４６の近傍にはスポーツモードスイッチ４８が設けられ、ステアリングホイール等に設けられた図示しないアップレンジスイッチやダウンレンジスイッチを操作することにより、運転者が任意に走行レンジ（Ｌレンジ〜４レンジ）を切り換えることができるようになっている。
【００２７】
上記シフトレバー４６には、図４に示すように油圧制御部５０に設けられたマニュアルバルブ６０がケーブルやリンク機構等を介して機械的に連結されており、機械式オイルポンプ５２または電動オイルポンプ５４からプライマリレギュレータバルブ５６を介して供給される作動油が、シフトレバー４６の操作ポジション（シフトポジション）に応じて前記クラッチＣやブレーキＢへ出力されるようになっている。機械式オイルポンプ５２は、トルクコンバータ１２のポンプ翼車１８と一体的にエンジン１０によって回転駆動されるもので、電動オイルポンプ５４は、エンジン１０の作動とは無関係に図６に示すコントローラ（ＥＣＵ）６２によって作動させられる。油圧制御部５０にはまた、入力クラッチコントロールソレノイドバルブ５８が設けられており、プライマリレギュレータバルブ５６から供給される作動油の油圧を調圧制御することにより、前記入力クラッチ１７を係合、解放、スリップ係合させるようになっている。入力クラッチ１７は、前記クラッチＣやブレーキＢと同様な油圧式の摩擦係合装置である。前記トルクコンバータ１２にも、この油圧制御部５０から作動油が供給されるようになっており、ロックアップコントロールソレノイドバルブ１０４による油圧制御でロックアップクラッチ２４が係合解放制御される。
【００２８】
図１に戻って、前記エンジン１０のクランク軸１６にはベルトやチェーン等の駆動装置６６を介して第２モータジェネレータ６８が接続されている。第２モータジェネレータ６８は、エンジン１０の始動時にクランキングしたり、エアコン等の補機を駆動したりするもので、必要に応じてエンジン１０との間にクラッチが設けられる。また、入力クラッチ１７とトルクコンバータ１２との間には、図２に示されているように第１モータジェネレータ７０が配設され、中間軸１９に連結されている。この第１モータジェネレータ７０は、電動モータおよびジェネレータとして使用されるもので、例えば車両停止時にエンジン１０の作動を停止させるエコランシステムにおいて、再発進時に第１モータジェネレータ７０を用いて車両を速やかに発進させるとともに、ブレーキ操作時やコースト走行時等に回生制動により発電して図示しないバッテリを充電する。通常の車両走行時に、第１モータジェネレータ７０を駆動源として使用することもできる。
【００２９】
図６は、本実施例の車両用駆動装置の制御系統を示す図で、コントローラ６２には図６の左側に示すスイッチやセンサ等から各種の信号が入力されるとともに、マイクロコンピュータによりＲＯＭ等に予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行って右側に示す各種の装置等に制御信号などを出力することにより、エンジン１０の出力制御や自動変速機１４の変速制御、ロックアップクラッチ２４の係合解放制御などを行う。図６の左側に示すエンジン回転速度センサ７６はエンジン１０の回転速度ＮＥを検出するセンサで、車速センサ７８は出力軸４２の回転速度Ｎout （車速Ｖに対応）を検出するセンサで、入力軸回転速度センサ８０は入力軸２０の回転速度Ｎin（厳密にはクラッチＣ０の回転速度）を検出するセンサである。また、エンジン水温センサ８２はエンジン水温Ｔw を検出するセンサで、ＡＴ油温センサ８４はＡＴ油温ＴAT（自動変速機１４の作動油の温度）を検出するセンサで、シフトポジションスイッチ８６はシフトレバー４６のシフトポジション（操作ポジション）を検出するスイッチで、フットブレーキスイッチ８８はフットブレーキ操作の有無を検出するスイッチで、アクセル開度センサ９０はアクセルペダルの操作量（アクセル開度）θthを検出するセンサで、ペダル踏力センサ９２は運転者のブレーキ要求量であるブレーキペダルのペダル踏力（操作力）ＰＢを検出するセンサで、燃料センサ１０６はエンジン１０に供給される燃料の種類を燃料切換装置１０２の電磁開閉弁の開閉状態などから検出するセンサである。
【００３０】
また、図６の右側に示す電子スロットル弁９４はエンジン１０の吸入空気量を制御するもので、燃料噴射装置９６はエンジン１０に対する燃料の噴射量や噴射タイミングなどを制御するもので、ＡＴソレノイドバルブ９８はクラッチＣやブレーキＢの係合、解放により変速制御を行うもので、ＡＢＳアクチュエータ１００は車輪がロックしないようにホイールブレーキのブレーキ油圧を制御するものである。電子スロットル弁９４のスロットル弁開度や燃料噴射装置９６の燃料噴射量、噴射タイミングなどの制御は、エンジン１０の燃料としてガソリンを用いる場合と水素を用いる場合とについて、それぞれアクセル操作量θthやエンジン回転速度ＮＥ等をパラメータとして予め定められたデータマップや演算式などに従って行われる。また、ＡＴソレノイドバルブ９８による変速制御は、例えば図７に示すようにアクセル操作量θthおよび車速Ｖ等の運転状態をパラメータとして予め定められた変速マップ（変速条件）に従って行われ、(a) に示すアップシフト線を低速ギヤ段側から高速ギヤ段側へ横切った場合には、その高速ギヤ段へアップシフトする一方、(b) に示すダウンシフト線を高速ギヤ段側から低速ギヤ段側へ横切った場合には、その低速ギヤ段へダウンシフトする。
【００３１】
コントローラ６２はまた、図８に示すように、機能的に燃料切換制御手段１１０、変速判断手段１１２、ロックアップ解放手段１１４、ロックアップ係合解放手段１１６、スリップ制御手段１１８、燃料判断手段１２０を備えており、図９に示すフローチャートに従ってエンジン１０の燃料の切換えに伴ってロックアップクラッチ２４の係合解放制御の設定を変更する。図９のフローチャートは予め定められた所定のサイクルタイムで繰り返し実行される。
【００３２】
図９のステップＳ１では、本制御に必要な各種の信号の読込み処理等を行い、ステップＳ２ではエンジン１０の燃料を切り換えるか否かの判断を、前記燃料切換制御手段１１０によって実行する。この判断は、例えば(a) 水素燃料の残量が所定値以下になったらガソリンに切り換える、(b) 街中（停車頻度が高い場合など）では水素燃料を優先的に使用する、等の予め定められた切換条件に従って行われる。燃料の切換え判断が無ければそのまま終了するが、燃料の切換え判断が為された場合は、ステップＳ３で変速中か否かを判断する。この判断は前記変速判断手段１１２によって行われ、例えば前記ＡＴソレノイドバルブ９８に対する指令信号やその励磁状態、実際の変速比（入力軸回転速度Ｎin／出力軸回転速度Ｎout ）などから判断できる。
【００３３】
変速中でない場合は直ちにステップＳ５以下の燃料切換え制御を実行するが、変速中の場合はステップＳ４でイナーシャ相か否かを判断する。この判断も前記変速判断手段１１２によって行われ、例えばイナーシャ相の開始は変速前のギヤ段の変速比および実際の出力軸回転速度Ｎout から求まるイナーシャ相前の入力軸回転速度Ｎina に対して実際の入力軸回転速度Ｎinが変化し始めたか否かによって判断でき、イナーシャ相の終了は変速後のギヤ段の変速比および実際の出力軸回転速度Ｎout から求まる変速後入力軸回転速度Ｎinb と実際の入力軸回転速度Ｎinとが略一致するか否か等によって判断できる。そして、イナーシャ相でなければそのまま終了し、イナーシャ相が開始したらステップＳ５以下の燃料切換え制御を実行する。なお、変速判断手段１１２によって変速中の判断が為された場合は、前記ロックアップ解放手段１１４によってロックアップコントロールソレノイドバルブ１０４が制御されることによりロックアップクラッチ２４が解放される。
【００３４】
ステップＳ５では、前記ロックアップ解放手段１１４によってロックアップコントロールソレノイドバルブ１０４が制御されることによりロックアップクラッチ２４が解放され、ステップＳ６では、前記燃料切換制御手段１１０によって燃料切換装置１０２が制御されることによりエンジン１０の燃料が切り換えられる。ステップＳ７では、燃料の切換えが終了したか否かを燃料切換装置１０２に対する指令信号やその作動状態などから判断し、終了するまでステップＳ５およびＳ６を繰り返す。この燃料切換えは、燃料の切換えに伴って大きな駆動力変動などが生じないように、燃料毎のエンジン１０のトルク特性等を考慮して行われる。
【００３５】
燃料の切換えが終了するとステップＳ８を実行し、前記燃料判断手段１２０によって燃料センサ１０６から供給される信号に基づいてエンジン１０の燃料が水素か否かを判断する。そして、水素の場合は、ステップＳ９で水素用のロックアップ切換マップを読み出すとともに、ステップＳ１０で水素用のスリップ率を読み出して、それぞれ設定する。また、水素でない場合、すなわちガソリンの場合には、ステップＳ１１でガソリン用のロックアップ切換マップを読み出すとともに、ステップＳ１２でガソリン用のスリップ率を読み出して、それぞれ設定する。そして、次のステップＳ１３では、それ等の設定されたロックアップ切換マップおよびスリップ率を用いて、ロックアップコントロールソレノイドバルブ１０４による油圧制御でロックアップクラッチ２４の係合解放制御が再開される。但し、変速中に燃料の切換えが行われた場合は、変速が終了するまでロックアップクラッチ２４は解放状態に保持され、変速終了後に係合解放制御が再開される。
【００３６】
上記水素用およびエンジン用のロックアップ切換マップは、ロックアップクラッチ２４の係合解放条件に相当するもので、例えばアクセル操作量θthおよび車速Ｖ等の運転状態をパラメータとして予めコントローラ６２内のＲＯＭ等の記憶装置に記憶されている。図１０は、解放状態（ＯＦＦ）から係合状態（ＯＮ）へ切り換える係合側（ＯＦＦ→ＯＮ）のロックアップ切換マップの一例を示す図で、自動変速機１４が第４速ギヤ段（４ｔｈ）および第５速ギヤ段（５ｔｈ）の時に、所定の車速Ｖおよびアクセル操作量θthでロックアップクラッチ２４が完全係合或いはスリップ係合させられるようになっており、水素およびガソリンの場合のエンジン１０のトルク変動特性に基づいて別々に定められている。すなわち、本実施例では水素が燃焼する時の方がエンジン１０の爆発振動が大きく、(b) の水素の場合のロックアップ切換マップの方が(a) のガソリンよりも高車速側でロックアップクラッチ２４を係合するように定められている。また、「スリップ」で示されているスリップ係合領域では、ステップＳ１０、Ｓ１２で設定されたスリップ率でロックアップクラッチ２４がスリップ係合させられるが、本実施例では水素の方がスリップ率が大きめに定められており、例えばガソリンの場合のスリップ率（回転速度差）は５０ｒｐｍ程度で、水素の場合のスリップ率（回転速度差）は８０ｒｐｍ程度である。これ等のスリップ率もロックアップ切換マップと同様に予めコントローラ６２内のＲＯＭ等の記憶装置に記憶されている。なお、解放側（ＯＮ→ＯＦＦ）のロックアップ切換マップは、係合側と同じであっても良いが、所定のヒステリシスを有するように少し低車速側に設定することが望ましい。
【００３７】
上記ステップＳ９、Ｓ１１は前記ロックアップ係合解放手段１１６によって実行され、ステップＳ１０、Ｓ１２はスリップ制御手段１１８によって実行される。また、ステップＳ１３のうちスリップ制御を除く係合解放制御はロックアップ係合解放手段１１６によって実行され、スリップ制御はスリップ制御手段１１８によって実行される。スリップ制御手段１１８によるロックアップクラッチ２４のスリップ制御は、本実施例では前記ステップＳ１０またはＳ１２で設定されたスリップ率（回転速度差）になるようにロックアップコントロールソレノイドバルブ１０４によって油圧をフィードバック制御することによって行われる。ロックアップ係合解放手段１１６は第１発明のクラッチ制御手段に相当し、スリップ制御手段１１８は第２発明のクラッチ制御手段に相当する。
【００３８】
図１１は、エンジン１０の燃料が水素からガソリンへ切り換えられた場合のエンジン回転速度ＮＥやロックアップクラッチ２４のＯＮ（完全係合）、ＯＦＦ（解放）の変化の一例を示すタイムチャートで、時間ｔ0 は、水素を燃料とするエンジン１０の作動中で且つロックアップクラッチ２４が完全係合（ＯＮ）させられている時に、アップシフトの変速出力が為されてロックアップ解放手段１１４によりロックアップクラッチ２４の解放制御が開始された時間である。時間ｔ1 は、燃料切換制御手段１１０によってエンジン１０の燃料を水素からガソリンへ切り換える旨の判断が為されて、ステップＳ２の判断がＹＥＳになった時間である。時間ｔ3 は、アップシフトの変速指令に従って自動変速機１４がアップシフトされる際に変速状態がイナーシャ相になり、ステップＳ４に続いてステップＳ５、Ｓ６が実行されてエンジン１０の燃料が水素からガソリンへ切り換えられた時間である。また、時間ｔ4 は自動変速機１４の変速が終了した時間で、これによりガソリン用のロックアップ切換マップに従ってロックアップクラッチ２４の係合解放制御が再開される。なお、「燃料の種類」の欄の破線は、変速中でない場合にステップＳ３に続いて直ちにステップＳ５、Ｓ６が実行されて燃料が切り換えられた場合である。
【００３９】
このように、本実施例の車両用ロックアップクラッチの制御装置によれば、エンジン１０の燃料の種類すなわち水素およびガソリン毎に異なるロックアップ切換マップに従ってロックアップクラッチ２４の係合解放制御が行われるため、燃料の種類によってエンジン１０のトルク変動特性が異なっても係合時のＮＶＨの悪化が抑制される。具体的には、エンジン１０の爆発振動が大きい水素を用いる場合には、ガソリンよりも高車速側でＯＮになるロックアップ切換マップに従って係合解放制御が行われるため、爆発振動が大きい水素を用いた場合でも係合時のＮＶＨの悪化が防止されるのである。
【００４０】
また、上記ロックアップ切換マップはスリップ領域を備えているが、そのスリップ領域のスリップ率も燃料の種類に応じて別々に定められ、水素を用いる場合はガソリンよりもスリップ率が大きくされているため、爆発振動が大きい水素を用いた場合でもスリップ係合時のＮＶＨの悪化が防止される。
【００４１】
また、エンジン１０の燃料を切り換える時にはロックアップクラッチ２４が解放されるため、燃料の切換えに伴うエンジン１０のトルク変動に起因して大きな駆動力変動が生じることが抑制される。また、燃料の切換えが終了してロックアップクラッチ２４の係合解放制御が再開される前に、新たな燃料の種類に応じてロックアップ切換マップおよびスリップ率の設定が変更されるため、ロックアップ切換マップの変更に伴ってロックアップクラッチ２４の係合・解放が短時間の間に繰り返されたり、スリップ係合中にスリップ率が変化して駆動力変動が生じたりする恐れがない。
【００４２】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された車両用駆動装置の概略構成図である。
【図２】図１の車両用駆動装置の骨子図である。
【図３】図１の自動変速機の複数のギヤ段とそれを成立させるための油圧式摩擦係合装置の作動状態との関係を説明する図である。
【図４】図１の油圧制御部が備えている油圧回路の一部を示す図である。
【図５】図１の車両用駆動装置のシフトレバーの操作ポジションを説明する図である。
【図６】図１の車両用駆動装置が備えている制御系統を説明するブロック線図である。
【図７】図１の車両用駆動装置の自動変速機の変速マップの一例を説明する図である。
【図８】図６のコントローラ（ＥＣＵ）が備えている機能のうちロックアップクラッチの係合解放制御に関する部分を説明するブロック線図である。
【図９】図８の各機能によって実行されるエンジンの燃料の切換え時にロックアップクラッチの係合解放制御の設定を変更する際の作動を説明するフローチャートである。
【図１０】図８のロックアップ係合解放手段によってロックアップクラッチを係合解放制御する際の係合側のロックアップ切換マップの一例をガソリンおよび水素についてそれぞれ示す図である。
【図１１】図１の車両用駆動装置においてエンジンの燃料が水素からガソリンへ切り換えられる場合の各部の作動状態の変化の一例を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１０：エンジン １２：トルクコンバータ（流体継手） ２４：ロックアップクラッチ ６２：コントローラ １１０：燃料切換制御手段 １１４：ロックアップ解放手段 １１６：ロックアップ係合解放手段（第１発明のクラッチ制御手段） １１８：スリップ制御手段（第２発明のクラッチ制御手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用ロックアップクラッチの制御装置に係り、特に、複数種類の燃料を切り換えながらエンジンを作動させて走行する車両用のロックアップクラッチの制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複数種類の燃料を切り換えながらエンジンを作動させて走行する車両が提案されている。特開平３−９２５７５号公報や特表平１１−５０７３１０号公報などに記載されている車両はその一例で、ガソリンやＬＰＧ、水素、メタノール等の種々の燃料の使用が考えられており、排出ガス量などに基づいて予め定められたエンジン回転速度等の切換条件に従って燃料が切り換えられるようになっている。
【０００３】
一方、自動変速機を有するオートマチック車両は、一般にエンジンと自動変速機との間にトルクコンバータ等の流体継手が配設されているとともに、その流体継手と並列にロックアップクラッチが設けられ、エンジンのトルク変動が比較的小さい高速走行時などで燃費低減のためにロックアップクラッチを係合するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなロックアップクラッチ付きの車両において、複数種類の燃料を切り換えながらエンジンを作動させて走行する場合、同じエンジンでも燃料の種類によってトルク変動特性が異なるため、共通のロックアップ切換マップに従ってロックアップクラッチの係合解放制御を行うと、係合時（スリップ係合を含む）のＮＶＨが悪化する可能性があった。ＮＶＨは、ノイズ（騒音）、バイブレーション（振動）、およびハーシュネス（粗い乗り心地）のことである。
【０００５】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、複数種類の燃料を切り換えながらエンジンを作動させて走行する車両において、ロックアップクラッチ係合時のＮＶＨの悪化を防止することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、第１発明は、(a) 複数種類の燃料の燃焼で動力を発生して車両を走行させるエンジンと、(b) 予め定められた切換条件に従って前記複数種類の燃料を切り換えながら前記エンジンを作動させる燃料切換制御手段と、(c) 前記エンジンから車輪までの動力伝達経路に設けられた流体継手と、(d) その流体継手と並列に設けられてその流体継手の前後を直結する摩擦係合式のロックアップクラッチと、(e) そのロックアップクラッチを所定の係合解放条件に従って係合・解放するクラッチ制御手段と、を有する車両用ロックアップクラッチの制御装置において、(f) 前記クラッチ制御手段は、前記エンジンの燃料の種類に応じて定められた異なる係合解放条件に従って前記ロックアップクラッチの係合解放制御を行うものである一方、(g) 前記燃料切換制御手段によって前記エンジンの燃料が切り換えられる時には、前記クラッチ制御手段による制御を中止して前記ロックアップクラッチを解放するロックアップ解放手段を有するとともに、(h) 前記エンジンの燃料の切換えが終了して前記クラッチ制御手段による制御が再開される前に、前記燃料の種類に応じて前記係合解放条件が変更されることを特徴とする。
【０００７】
第２発明は、(a) 複数種類の燃料の燃焼で動力を発生して車両を走行させるエンジンと、(b) 予め定められた切換条件に従って前記複数種類の燃料を切り換えながら前記エンジンを作動させる燃料切換制御手段と、(c) 前記エンジンから車輪までの動力伝達経路に設けられた流体継手と、(d) その流体継手と並列に設けられてその流体継手の前後を直結する摩擦係合式のロックアップクラッチと、(e) そのロックアップクラッチを所定のスリップ条件下でスリップ係合させるクラッチ制御手段と、を有する車両用ロックアップクラッチの制御装置において、(f) 前記クラッチ制御手段は、前記エンジンの燃料の種類に応じて定められた異なるスリップ状態で前記ロックアップクラッチをスリップ係合させるものである一方、(g) 前記燃料切換制御手段によって前記エンジンの燃料が切り換えられる時には、前記クラッチ制御手段による制御を中止して前記ロックアップクラッチを解放するロックアップ解放手段を有するとともに、(h) 前記エンジンの燃料の切換えが終了して前記クラッチ制御手段による制御が再開される前に、前記燃料の種類に応じて前記スリップ状態の設定が変更されることを特徴とする。
【０００８】
第３発明は、第１発明の車両用ロックアップクラッチの制御装置において、前記エンジンは、前記複数種類の燃料としてガソリンおよび水素を用いて作動させられるもので、水素を用いる場合の係合解放条件は、ガソリンを用いる場合の係合解放条件に比較して高車速側で前記ロックアップクラッチを係合するように定められていることを特徴とする。
第４発明は、第２発明の車両用ロックアップクラッチの制御装置において、前記エンジンは、前記複数種類の燃料としてガソリンおよび水素を用いて作動させられるもので、水素を用いる場合のスリップ率は、ガソリンを用いる場合のスリップ率よりも大きめに定められていることを特徴とする。
【０００９】
【発明の効果】
第１発明の車両用ロックアップクラッチの制御装置は、エンジンの燃料の種類に応じて定められた異なる係合解放条件に従ってロックアップクラッチの係合解放制御が行われるため、燃料の種類によってエンジンのトルク変動特性が異なる場合でも、係合時のＮＶＨの悪化が抑制される。
また、燃料切換制御手段によってエンジンの燃料が切り換えられる時にロックアップクラッチが解放されるため、燃料の切換えに伴うエンジンのトルク変動に起因して大きな駆動力変動が生じることが抑制されるとともに、燃料の切換えが終了してクラッチ制御手段による制御が再開される前に、新たな燃料の種類に応じて係合解放条件が変更されるため、その係合解放条件の変更に伴ってロックアップクラッチの係合・解放が短時間の間に繰り返される恐れがない。
【００１０】
第２発明の車両用ロックアップクラッチの制御装置は、エンジンの燃料の種類に応じて定められた異なるスリップ状態でロックアップクラッチがスリップ係合させられるため、燃料の種類によってエンジンのトルク変動特性が異なる場合でも、スリップ係合時のＮＶＨの悪化が抑制される。
また、燃料切換制御手段によってエンジンの燃料が切り換えられる時にロックアップクラッチが解放されるため、燃料の切換えに伴うエンジンのトルク変動に起因して大きな駆動力変動が生じることが抑制されるとともに、燃料の切換えが終了してクラッチ制御手段による制御が再開される前に、新たな燃料の種類に応じてスリップ状態の設定が変更されるため、スリップ係合中にスリップ状態が急に変化して駆動力変動が生じる恐れがない。
【００１１】
第３発明では、水素を用いる場合の係合解放条件が、ガソリンを用いる場合の係合解放条件に比較して高車速側でロックアップクラッチを係合するように定められているため、爆発振動が大きい水素を用いた場合でも係合時のＮＶＨの悪化が防止される。
第４発明では、水素を用いる場合のスリップ率が、ガソリンを用いる場合のスリップ率よりも大きめに定められているため、爆発振動が大きい水素を用いた場合でもスリップ係合時のＮＶＨの悪化が防止される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
ここで、エンジンの作動に使用する複数種類の燃料としては、ガソリンや水素、ＬＰＧ、メタノールなど燃焼によって所定の出力が得られる種々の可燃性物質を採用できる。また、少なくとも２種類の燃料を使用してエンジンを作動させるようになっておれば良く、３種類以上の燃料を切り換えて使用することも可能である。２種類の燃料の混合割合を変更しながらエンジンを作動させる場合も、混合割合が異なる複数種類の燃料に相当する。
【００１３】
また、本発明は、例えば変速比が異なる複数のギヤ段を有する有段の自動変速機を備えているとともに、その自動変速機とエンジンとの間の動力伝達経路に、ロックアップクラッチ付のトルクコンバータが配設されている車両に好適に適用される。トルクコンバータは流体継手に相当するものであるが、フルードカップリング等の他の流体継手が用いられても良い。ロックアップクラッチとしては、油圧式や電磁式等の摩擦係合装置が用いられる。
【００１４】
第１発明の係合解放条件は、ロックアップクラッチを解放状態と完全係合状態とに切り換えるものでも、解放状態とスリップ係合状態とに切り換えるものでも、或いは解放状態と完全係合状態とスリップ係合状態とに切り換えるものでも良く、例えばアクセル操作量および車速等の運転状態をパラメータとして、解放領域と完全係合領域とスリップ係合領域とを有するマップなどで定められる。解放側の条件と係合側の条件とが、所定のヒステリシスを有するように別々に定められても良い。
【００１５】
燃料の種類に応じて定められる異なる係合解放条件は、燃料の種類毎に係合解放条件が予め別々に定められても良いが、一つの燃料の係合解放条件を基準にして所定の補正を行って別の燃料の係合解放条件が設定されるようになっていても良いなど、少なくとも燃料の種類毎に異なる係合解放条件が適用されるようになっておれば良い。第２発明のスリップ状態についても同様である。
【００１６】
第２発明のスリップ条件は、第１発明の係合解放条件に相当するもので、第２発明の実施に際しても、第１発明と同様にエンジンの燃料の種類に応じて異なるスリップ条件が設定されるようにしても良い。すなわち、燃料の種類に応じて異なるスリップ条件およびスリップ状態が設定されるようになっていても良いのである。
【００１７】
また、第２発明のスリップ状態は、例えば相対回転速度（回転速度差）等のスリップ率や、スリップ係合トルク（伝達トルク）などで表され、ロックアップクラッチが油圧式の摩擦係合装置の場合、クラッチ制御手段は、例えば所定のスリップ率（相対回転速度）になるように油圧をフィードバック制御したり、予め定められた油圧とスリップ係合トルクとの相関関係（マップなど）に基づいて所定のスリップ係合トルクが得られるように油圧を制御したりするように構成される。これにより、燃料の種類に応じて異なるスリップ状態でスリップ係合させることができる。油圧は、ロックアップクラッチの摩擦材を押圧する押圧力に相当し、電磁式の摩擦係合装置の場合は、油圧の代わりに電磁力を制御すれば良い。
【００１９】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明が適用されたハイブリッド型の車両用駆動装置の概略構成図で、図２は中心線より下半分を省略した骨子図である。これ等の図において、燃料の燃焼で動力を発生するエンジン１０の出力は、流体継手としてのトルクコンバータ１２を介して自動変速機１４に入力され、図示しない差動歯車装置および車軸を介して駆動輪へ伝達されるようになっている。エンジン１０は走行用駆動源に相当し、本実施例ではガソリンおよび水素を燃料として作動させられるようになっており、燃料供給路を開閉する電磁開閉弁等を有する燃料切換装置１０２（図６参照）によって何れかの燃料に切り換えられる。トルクコンバータ１２は、エンジン１０のクランク軸１６に入力クラッチ１７および中間軸１９を介して連結されたポンプ翼車１８と、自動変速機１４の入力軸２０に連結されたタービン翼車２２と、それらポンプ翼車１８およびタービン翼車２２の間を直結するロックアップクラッチ２４と、一方向クラッチ２６によって一方向の回転が阻止されているステータ２８とを備えている。ロックアップクラッチ２４は油圧式の摩擦係合装置で、ロックアップコントロールソレノイドバルブ１０４（図６参照）による油圧制御によって解放状態とスリップ係合状態と完全係合状態とに切り換えられる。
【００２０】
自動変速機１４は、ハイおよびローの２段の切り換えを行う第１変速機３０と、後進ギヤ段および前進４段の切り換えが可能な第２変速機３２とを備えている。第１変速機３０は、サンギヤＳ０、リングギヤＲ０、およびキャリアＫ０に回転可能に支持されてそれらサンギヤＳ０およびリングギヤＲ０に噛み合わされている遊星ギヤＰ０から成るＨＬ遊星歯車装置３４と、サンギヤＳ０とキャリアＫ０との間に並列に設けられたクラッチＣ０および一方向クラッチＦ０と、サンギヤＳ０およびハウジング４１間に設けられたブレーキＢ０とを備えており、キャリアＫ０が前記入力軸２０に連結され、リングギヤＲ０が中間軸４４に連結されている。
【００２１】
第２変速機３２は、サンギヤＳ１、リングギヤＲ１、およびキャリアＫ１に回転可能に支持されてそれらサンギヤＳ１およびリングギヤＲ１に噛み合わされている遊星ギヤＰ１から成る第１遊星歯車装置３６と、サンギヤＳ２、リングギヤＲ２、およびキャリアＫ２に回転可能に支持されてそれらサンギヤＳ２およびリングギヤＲ２に噛み合わされている遊星ギヤＰ２から成る第２遊星歯車装置３８と、サンギヤＳ３、リングギヤＲ３、およびキャリアＫ３に回転可能に支持されてそれらサンギヤＳ３およびリングギヤＲ３に噛み合わされている遊星ギヤＰ３から成る第３遊星歯車装置４０とを備えている。
【００２２】
上記サンギヤＳ１とサンギヤＳ２は互いに一体的に連結され、リングギヤＲ１とキャリアＫ２とキャリアＫ３とが一体的に連結され、そのキャリアＫ３は出力軸４２に連結されている。また、リングギヤＲ２がサンギヤＳ３に一体的に連結されている。そして、リングギヤＲ２およびサンギヤＳ３と中間軸４４との間にクラッチＣ１が設けられ、サンギヤＳ１およびサンギヤＳ２と中間軸４４との間にクラッチＣ２が設けられている。また、サンギヤＳ１およびサンギヤＳ２の回転を止めるためのバンド形式のブレーキＢ１がハウジング４１に設けられている。また、サンギヤＳ１およびサンギヤＳ２とハウジング４１との間には、一方向クラッチＦ１およびブレーキＢ２が直列に設けられている。この一方向クラッチＦ１は、サンギヤＳ１およびサンギヤＳ２が入力軸２０と反対の方向へ逆回転しようとする際に係合させられるように構成されている。
【００２３】
キャリアＫ１とハウジング４１との間にはブレーキＢ３が設けられており、リングギヤＲ３とハウジング４１との間には、ブレーキＢ４と一方向クラッチＦ２とが並列に設けられている。この一方向クラッチＦ２は、リングギヤＲ３が逆回転しようとする際に係合させられるように構成されている。
【００２４】
このような自動変速機１４は、例えば図３に示す作動表に従って後進１段および変速比が順次異なる前進５段のギヤ段のいずれかに切り換えられる。図３において「○」は係合状態を示し、空欄は解放状態を示し、「●」はエンジンブレーキを発生させるときの係合状態を示し、「△」は係合するが動力伝達に関係無いことを表している。クラッチＣ０〜Ｃ２やブレーキＢ０〜Ｂ４（以下、特に区別しない場合は単にクラッチＣやブレーキＢという）は、それぞれ油圧シリンダに作動油が供給されることにより、その油圧に基づいて摩擦材が摩擦係合させられる多板式、単板式、バンド式等の摩擦係合装置で、変速用の複数のＡＴソレノイドバルブ９８（図６参照）等によって係合、解放状態が切り換えられるようになっている。
【００２５】
図５のシフトパターンに従って操作されるシフトレバー４６（図４参照）がエンジンブレーキポジションである「３」ポジション、「２」ポジション、「Ｌ」ポジションのいずれかに操作されている時には、その最高速ギヤ段でエンジンブレーキが発生させられる。例えば、第１速ギヤ段（１ｓｔ）のみで走行する「Ｌ」ポジションでは、ブレーキＢ４が係合させられることによってアクセルペダルの非操作状態（アクセルＯＦＦ）であるような非駆動（パワーＯＦＦ）走行においてエンジンブレーキが発生させられるが、シフトレバー４６が「Ｄ」ポジションに操作されている第１速ギヤ段（１ｓｔ）での走行時では、そのブレーキＢ４が解放させられることから、アクセルペダルの非操作状態であるような非駆動走行において一方向クラッチＦ２の滑りおよびリングギヤＲ３の空転が許容されるので、自動変速機１４内において動力伝達経路が解放され、車両がエンジンブレーキが作用しない惰行走行とされる。第１速ギヤ段（１ｓｔ）および第２速ギヤ段（２ｎｄ）で変速が行われる「２」ポジションでは、第２速ギヤ段（２ｎｄ）の走行時において、クラッチＣ０が係合させられることによりエンジンブレーキが可能とされ、「Ｄ」ポジションの第２速ギヤ段（２ｎｄ）ではクラッチＣ０が解放させられることにより一方向クラッチＦ０のすべりが許容されて惰行走行とされる。また、第１速ギヤ段（１ｓｔ）〜第３速ギヤ段（３ｒｄ）で変速が行われる「３」ポジションでは、第３速ギヤ段（３ｒｄ）の走行時において、ブレーキＢ１が係合させられることによりエンジンブレーキが可能とされ、「Ｄ」ポジションではブレーキＢ１が解放させられることにより一方向クラッチＦ１のすべりが許容されて惰行走行とされる。
【００２６】
上記シフトレバー４６は、図５に示すように車両の前後方向に位置するＰ（パーキング）ポジション、Ｒ（リバース）ポジション、Ｎ（ニュートラル）ポジション、Ｄ（ドライブ）および４ポジション、３ポジション、２ポジション、Ｌ（ロー）ポジションへ操作されるとともに、Ｄポジションと４ポジションの間が車両の左右方向に操作されるようにその支持機構が構成されている。そして、Ｄポジションへ操作されると第１速ギヤ段（１ｓｔ）〜第５速ギヤ段（５ｔｈ）で変速制御を行うＤレンジが設定され、４ポジションへ操作されると第１速ギヤ段（１ｓｔ）〜第４速ギヤ段（４ｔｈ）で変速制御を行う４レンジが設定され、３ポジションへ操作されると第１速ギヤ段（１ｓｔ）〜第３速ギヤ段（３ｒｄ）で変速制御を行う３レンジが設定され、２ポジションへ操作されると第１速ギヤ段（１ｓｔ）および第２速ギヤ段（２ｎｄ）で変速制御を行う２レンジが設定され、Ｌポジションへ操作されると第１速ギヤ段（１ｓｔ）に固定するＬレンジが設定される。また、シフトレバー４６の近傍にはスポーツモードスイッチ４８が設けられ、ステアリングホイール等に設けられた図示しないアップレンジスイッチやダウンレンジスイッチを操作することにより、運転者が任意に走行レンジ（Ｌレンジ〜４レンジ）を切り換えることができるようになっている。
【００２７】
上記シフトレバー４６には、図４に示すように油圧制御部５０に設けられたマニュアルバルブ６０がケーブルやリンク機構等を介して機械的に連結されており、機械式オイルポンプ５２または電動オイルポンプ５４からプライマリレギュレータバルブ５６を介して供給される作動油が、シフトレバー４６の操作ポジション（シフトポジション）に応じて前記クラッチＣやブレーキＢへ出力されるようになっている。機械式オイルポンプ５２は、トルクコンバータ１２のポンプ翼車１８と一体的にエンジン１０によって回転駆動されるもので、電動オイルポンプ５４は、エンジン１０の作動とは無関係に図６に示すコントローラ（ＥＣＵ）６２によって作動させられる。油圧制御部５０にはまた、入力クラッチコントロールソレノイドバルブ５８が設けられており、プライマリレギュレータバルブ５６から供給される作動油の油圧を調圧制御することにより、前記入力クラッチ１７を係合、解放、スリップ係合させるようになっている。入力クラッチ１７は、前記クラッチＣやブレーキＢと同様な油圧式の摩擦係合装置である。前記トルクコンバータ１２にも、この油圧制御部５０から作動油が供給されるようになっており、ロックアップコントロールソレノイドバルブ１０４による油圧制御でロックアップクラッチ２４が係合解放制御される。
【００２８】
図１に戻って、前記エンジン１０のクランク軸１６にはベルトやチェーン等の駆動装置６６を介して第２モータジェネレータ６８が接続されている。第２モータジェネレータ６８は、エンジン１０の始動時にクランキングしたり、エアコン等の補機を駆動したりするもので、必要に応じてエンジン１０との間にクラッチが設けられる。また、入力クラッチ１７とトルクコンバータ１２との間には、図２に示されているように第１モータジェネレータ７０が配設され、中間軸１９に連結されている。この第１モータジェネレータ７０は、電動モータおよびジェネレータとして使用されるもので、例えば車両停止時にエンジン１０の作動を停止させるエコランシステムにおいて、再発進時に第１モータジェネレータ７０を用いて車両を速やかに発進させるとともに、ブレーキ操作時やコースト走行時等に回生制動により発電して図示しないバッテリを充電する。通常の車両走行時に、第１モータジェネレータ７０を駆動源として使用することもできる。
【００２９】
図６は、本実施例の車両用駆動装置の制御系統を示す図で、コントローラ６２には図６の左側に示すスイッチやセンサ等から各種の信号が入力されるとともに、マイクロコンピュータによりＲＯＭ等に予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行って右側に示す各種の装置等に制御信号などを出力することにより、エンジン１０の出力制御や自動変速機１４の変速制御、ロックアップクラッチ２４の係合解放制御などを行う。図６の左側に示すエンジン回転速度センサ７６はエンジン１０の回転速度ＮＥを検出するセンサで、車速センサ７８は出力軸４２の回転速度Ｎout （車速Ｖに対応）を検出するセンサで、入力軸回転速度センサ８０は入力軸２０の回転速度Ｎin（厳密にはクラッチＣ０の回転速度）を検出するセンサである。また、エンジン水温センサ８２はエンジン水温Ｔw を検出するセンサで、ＡＴ油温センサ８４はＡＴ油温ＴAT（自動変速機１４の作動油の温度）を検出するセンサで、シフトポジションスイッチ８６はシフトレバー４６のシフトポジション（操作ポジション）を検出するスイッチで、フットブレーキスイッチ８８はフットブレーキ操作の有無を検出するスイッチで、アクセル開度センサ９０はアクセルペダルの操作量（アクセル開度）θthを検出するセンサで、ペダル踏力センサ９２は運転者のブレーキ要求量であるブレーキペダルのペダル踏力（操作力）ＰＢを検出するセンサで、燃料センサ１０６はエンジン１０に供給される燃料の種類を燃料切換装置１０２の電磁開閉弁の開閉状態などから検出するセンサである。
【００３０】
また、図６の右側に示す電子スロットル弁９４はエンジン１０の吸入空気量を制御するもので、燃料噴射装置９６はエンジン１０に対する燃料の噴射量や噴射タイミングなどを制御するもので、ＡＴソレノイドバルブ９８はクラッチＣやブレーキＢの係合、解放により変速制御を行うもので、ＡＢＳアクチュエータ１００は車輪がロックしないようにホイールブレーキのブレーキ油圧を制御するものである。電子スロットル弁９４のスロットル弁開度や燃料噴射装置９６の燃料噴射量、噴射タイミングなどの制御は、エンジン１０の燃料としてガソリンを用いる場合と水素を用いる場合とについて、それぞれアクセル操作量θthやエンジン回転速度ＮＥ等をパラメータとして予め定められたデータマップや演算式などに従って行われる。また、ＡＴソレノイドバルブ９８による変速制御は、例えば図７に示すようにアクセル操作量θthおよび車速Ｖ等の運転状態をパラメータとして予め定められた変速マップ（変速条件）に従って行われ、(a) に示すアップシフト線を低速ギヤ段側から高速ギヤ段側へ横切った場合には、その高速ギヤ段へアップシフトする一方、(b) に示すダウンシフト線を高速ギヤ段側から低速ギヤ段側へ横切った場合には、その低速ギヤ段へダウンシフトする。
【００３１】
コントローラ６２はまた、図８に示すように、機能的に燃料切換制御手段１１０、変速判断手段１１２、ロックアップ解放手段１１４、ロックアップ係合解放手段１１６、スリップ制御手段１１８、燃料判断手段１２０を備えており、図９に示すフローチャートに従ってエンジン１０の燃料の切換えに伴ってロックアップクラッチ２４の係合解放制御の設定を変更する。図９のフローチャートは予め定められた所定のサイクルタイムで繰り返し実行される。
【００３２】
図９のステップＳ１では、本制御に必要な各種の信号の読込み処理等を行い、ステップＳ２ではエンジン１０の燃料を切り換えるか否かの判断を、前記燃料切換制御手段１１０によって実行する。この判断は、例えば(a) 水素燃料の残量が所定値以下になったらガソリンに切り換える、(b) 街中（停車頻度が高い場合など）では水素燃料を優先的に使用する、等の予め定められた切換条件に従って行われる。燃料の切換え判断が無ければそのまま終了するが、燃料の切換え判断が為された場合は、ステップＳ３で変速中か否かを判断する。この判断は前記変速判断手段１１２によって行われ、例えば前記ＡＴソレノイドバルブ９８に対する指令信号やその励磁状態、実際の変速比（入力軸回転速度Ｎin／出力軸回転速度Ｎout ）などから判断できる。
【００３３】
変速中でない場合は直ちにステップＳ５以下の燃料切換え制御を実行するが、変速中の場合はステップＳ４でイナーシャ相か否かを判断する。この判断も前記変速判断手段１１２によって行われ、例えばイナーシャ相の開始は変速前のギヤ段の変速比および実際の出力軸回転速度Ｎout から求まるイナーシャ相前の入力軸回転速度Ｎina に対して実際の入力軸回転速度Ｎinが変化し始めたか否かによって判断でき、イナーシャ相の終了は変速後のギヤ段の変速比および実際の出力軸回転速度Ｎout から求まる変速後入力軸回転速度Ｎinb と実際の入力軸回転速度Ｎinとが略一致するか否か等によって判断できる。そして、イナーシャ相でなければそのまま終了し、イナーシャ相が開始したらステップＳ５以下の燃料切換え制御を実行する。なお、変速判断手段１１２によって変速中の判断が為された場合は、前記ロックアップ解放手段１１４によってロックアップコントロールソレノイドバルブ１０４が制御されることによりロックアップクラッチ２４が解放される。
【００３４】
ステップＳ５では、前記ロックアップ解放手段１１４によってロックアップコントロールソレノイドバルブ１０４が制御されることによりロックアップクラッチ２４が解放され、ステップＳ６では、前記燃料切換制御手段１１０によって燃料切換装置１０２が制御されることによりエンジン１０の燃料が切り換えられる。ステップＳ７では、燃料の切換えが終了したか否かを燃料切換装置１０２に対する指令信号やその作動状態などから判断し、終了するまでステップＳ５およびＳ６を繰り返す。この燃料切換えは、燃料の切換えに伴って大きな駆動力変動などが生じないように、燃料毎のエンジン１０のトルク特性等を考慮して行われる。
【００３５】
燃料の切換えが終了するとステップＳ８を実行し、前記燃料判断手段１２０によって燃料センサ１０６から供給される信号に基づいてエンジン１０の燃料が水素か否かを判断する。そして、水素の場合は、ステップＳ９で水素用のロックアップ切換マップを読み出すとともに、ステップＳ１０で水素用のスリップ率を読み出して、それぞれ設定する。また、水素でない場合、すなわちガソリンの場合には、ステップＳ１１でガソリン用のロックアップ切換マップを読み出すとともに、ステップＳ１２でガソリン用のスリップ率を読み出して、それぞれ設定する。そして、次のステップＳ１３では、それ等の設定されたロックアップ切換マップおよびスリップ率を用いて、ロックアップコントロールソレノイドバルブ１０４による油圧制御でロックアップクラッチ２４の係合解放制御が再開される。但し、変速中に燃料の切換えが行われた場合は、変速が終了するまでロックアップクラッチ２４は解放状態に保持され、変速終了後に係合解放制御が再開される。
【００３６】
上記水素用およびエンジン用のロックアップ切換マップは、ロックアップクラッチ２４の係合解放条件に相当するもので、例えばアクセル操作量θthおよび車速Ｖ等の運転状態をパラメータとして予めコントローラ６２内のＲＯＭ等の記憶装置に記憶されている。図１０は、解放状態（ＯＦＦ）から係合状態（ＯＮ）へ切り換える係合側（ＯＦＦ→ＯＮ）のロックアップ切換マップの一例を示す図で、自動変速機１４が第４速ギヤ段（４ｔｈ）および第５速ギヤ段（５ｔｈ）の時に、所定の車速Ｖおよびアクセル操作量θthでロックアップクラッチ２４が完全係合或いはスリップ係合させられるようになっており、水素およびガソリンの場合のエンジン１０のトルク変動特性に基づいて別々に定められている。すなわち、本実施例では水素が燃焼する時の方がエンジン１０の爆発振動が大きく、(b) の水素の場合のロックアップ切換マップの方が(a) のガソリンよりも高車速側でロックアップクラッチ２４を係合するように定められている。また、「スリップ」で示されているスリップ係合領域では、ステップＳ１０、Ｓ１２で設定されたスリップ率でロックアップクラッチ２４がスリップ係合させられるが、本実施例では水素の方がスリップ率が大きめに定められており、例えばガソリンの場合のスリップ率（回転速度差）は５０ｒｐｍ程度で、水素の場合のスリップ率（回転速度差）は８０ｒｐｍ程度である。これ等のスリップ率もロックアップ切換マップと同様に予めコントローラ６２内のＲＯＭ等の記憶装置に記憶されている。なお、解放側（ＯＮ→ＯＦＦ）のロックアップ切換マップは、係合側と同じであっても良いが、所定のヒステリシスを有するように少し低車速側に設定することが望ましい。
【００３７】
上記ステップＳ９、Ｓ１１は前記ロックアップ係合解放手段１１６によって実行され、ステップＳ１０、Ｓ１２はスリップ制御手段１１８によって実行される。また、ステップＳ１３のうちスリップ制御を除く係合解放制御はロックアップ係合解放手段１１６によって実行され、スリップ制御はスリップ制御手段１１８によって実行される。スリップ制御手段１１８によるロックアップクラッチ２４のスリップ制御は、本実施例では前記ステップＳ１０またはＳ１２で設定されたスリップ率（回転速度差）になるようにロックアップコントロールソレノイドバルブ１０４によって油圧をフィードバック制御することによって行われる。ロックアップ係合解放手段１１６は第１発明のクラッチ制御手段に相当し、スリップ制御手段１１８は第２発明のクラッチ制御手段に相当する。
【００３８】
図１１は、エンジン１０の燃料が水素からガソリンへ切り換えられた場合のエンジン回転速度ＮＥやロックアップクラッチ２４のＯＮ（完全係合）、ＯＦＦ（解放）の変化の一例を示すタイムチャートで、時間ｔ0 は、水素を燃料とするエンジン１０の作動中で且つロックアップクラッチ２４が完全係合（ＯＮ）させられている時に、アップシフトの変速出力が為されてロックアップ解放手段１１４によりロックアップクラッチ２４の解放制御が開始された時間である。時間ｔ1 は、燃料切換制御手段１１０によってエンジン１０の燃料を水素からガソリンへ切り換える旨の判断が為されて、ステップＳ２の判断がＹＥＳになった時間である。時間ｔ3 は、アップシフトの変速指令に従って自動変速機１４がアップシフトされる際に変速状態がイナーシャ相になり、ステップＳ４に続いてステップＳ５、Ｓ６が実行されてエンジン１０の燃料が水素からガソリンへ切り換えられた時間である。また、時間ｔ4 は自動変速機１４の変速が終了した時間で、これによりガソリン用のロックアップ切換マップに従ってロックアップクラッチ２４の係合解放制御が再開される。なお、「燃料の種類」の欄の破線は、変速中でない場合にステップＳ３に続いて直ちにステップＳ５、Ｓ６が実行されて燃料が切り換えられた場合である。
【００３９】
このように、本実施例の車両用ロックアップクラッチの制御装置によれば、エンジン１０の燃料の種類すなわち水素およびガソリン毎に異なるロックアップ切換マップに従ってロックアップクラッチ２４の係合解放制御が行われるため、燃料の種類によってエンジン１０のトルク変動特性が異なっても係合時のＮＶＨの悪化が抑制される。具体的には、エンジン１０の爆発振動が大きい水素を用いる場合には、ガソリンよりも高車速側でＯＮになるロックアップ切換マップに従って係合解放制御が行われるため、爆発振動が大きい水素を用いた場合でも係合時のＮＶＨの悪化が防止されるのである。
【００４０】
また、上記ロックアップ切換マップはスリップ領域を備えているが、そのスリップ領域のスリップ率も燃料の種類に応じて別々に定められ、水素を用いる場合はガソリンよりもスリップ率が大きくされているため、爆発振動が大きい水素を用いた場合でもスリップ係合時のＮＶＨの悪化が防止される。
【００４１】
また、エンジン１０の燃料を切り換える時にはロックアップクラッチ２４が解放されるため、燃料の切換えに伴うエンジン１０のトルク変動に起因して大きな駆動力変動が生じることが抑制される。また、燃料の切換えが終了してロックアップクラッチ２４の係合解放制御が再開される前に、新たな燃料の種類に応じてロックアップ切換マップおよびスリップ率の設定が変更されるため、ロックアップ切換マップの変更に伴ってロックアップクラッチ２４の係合・解放が短時間の間に繰り返されたり、スリップ係合中にスリップ率が変化して駆動力変動が生じたりする恐れがない。
【００４２】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された車両用駆動装置の概略構成図である。
【図２】図１の車両用駆動装置の骨子図である。
【図３】図１の自動変速機の複数のギヤ段とそれを成立させるための油圧式摩擦係合装置の作動状態との関係を説明する図である。
【図４】図１の油圧制御部が備えている油圧回路の一部を示す図である。
【図５】図１の車両用駆動装置のシフトレバーの操作ポジションを説明する図である。
【図６】図１の車両用駆動装置が備えている制御系統を説明するブロック線図である。
【図７】図１の車両用駆動装置の自動変速機の変速マップの一例を説明する図である。
【図８】図６のコントローラ（ＥＣＵ）が備えている機能のうちロックアップクラッチの係合解放制御に関する部分を説明するブロック線図である。
【図９】図８の各機能によって実行されるエンジンの燃料の切換え時にロックアップクラッチの係合解放制御の設定を変更する際の作動を説明するフローチャートである。
【図１０】図８のロックアップ係合解放手段によってロックアップクラッチを係合解放制御する際の係合側のロックアップ切換マップの一例をガソリンおよび水素についてそれぞれ示す図である。
【図１１】図１の車両用駆動装置においてエンジンの燃料が水素からガソリンへ切り換えられる場合の各部の作動状態の変化の一例を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１０：エンジン １２：トルクコンバータ（流体継手） ２４：ロックアップクラッチ ６２：コントローラ １１０：燃料切換制御手段 １１４：ロックアップ解放手段 １１６：ロックアップ係合解放手段（第１発明のクラッチ制御手段） １１８：スリップ制御手段（第２発明のクラッチ制御手段）
Claims (4)
- 複数種類の燃料の燃焼で動力を発生して車両を走行させるエンジンと、
予め定められた切換条件に従って前記複数種類の燃料を切り換えながら前記エンジンを作動させる燃料切換制御手段と、
前記エンジンから車輪までの動力伝達経路に設けられた流体継手と、
該流体継手と並列に設けられて該流体継手の前後を直結する摩擦係合式のロックアップクラッチと、
該ロックアップクラッチを所定の係合解放条件に従って係合・解放するクラッチ制御手段と、
を有する車両用ロックアップクラッチの制御装置において、
前記クラッチ制御手段は、前記エンジンの燃料の種類に応じて定められた異なる係合解放条件に従って前記ロックアップクラッチの係合解放制御を行うものである一方、
前記燃料切換制御手段によって前記エンジンの燃料が切り換えられる時には、前記クラッチ制御手段による制御を中止して前記ロックアップクラッチを解放するロックアップ解放手段を有するとともに、
前記エンジンの燃料の切換えが終了して前記クラッチ制御手段による制御が再開される前に、前記燃料の種類に応じて前記係合解放条件が変更される
ことを特徴とする車両用ロックアップクラッチの制御装置。 - 複数種類の燃料の燃焼で動力を発生して車両を走行させるエンジンと、
予め定められた切換条件に従って前記複数種類の燃料を切り換えながら前記エンジンを作動させる燃料切換制御手段と、
前記エンジンから車輪までの動力伝達経路に設けられた流体継手と、
該流体継手と並列に設けられて該流体継手の前後を直結する摩擦係合式のロックアップクラッチと、
該ロックアップクラッチを所定のスリップ条件下でスリップ係合させるクラッチ制御手段と、
を有する車両用ロックアップクラッチの制御装置において、
前記クラッチ制御手段は、前記エンジンの燃料の種類に応じて定められた異なるスリップ状態で前記ロックアップクラッチをスリップ係合させるものである一方、
前記燃料切換制御手段によって前記エンジンの燃料が切り換えられる時には、前記クラッチ制御手段による制御を中止して前記ロックアップクラッチを解放するロックアップ解放手段を有するとともに、
前記エンジンの燃料の切換えが終了して前記クラッチ制御手段による制御が再開される前に、前記燃料の種類に応じて前記スリップ状態の設定が変更される
ことを特徴とする車両用ロックアップクラッチの制御装置。 - 前記エンジンは、前記複数種類の燃料としてガソリンおよび水素を用いて作動させられるもので、該水素を用いる場合の係合解放条件は、該ガソリンを用いる場合の係合解放条件に比較して高車速側で前記ロックアップクラッチを係合するように定められている
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用ロックアップクラッチの制御装置。 - 前記エンジンは、前記複数種類の燃料としてガソリンおよび水素を用いて作動させられるもので、該水素を用いる場合のスリップ率は、該ガソリンを用いる場合のスリップ率よりも大きめに定められている
ことを特徴とする請求項２に記載の車両用ロックアップクラッチの制御装置。
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