JP5333313B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ロックアップクラッチを備える車両の制御に関する。

従来から、減速運転時にロックアップクラッチの係合を行う車両が知られている。例えば、特許文献１には、減速運転時のロックアップクラッチを係合させる際にフューエルカットの禁止期間を設けることで、ショックの発生を抑制する技術が開示されている。

特開平１１−３１００６０号公報

一般に、ロックアップクラッチの係合時にエンジン回転数の低下勾配が大きい場合には、係合が実行できない可能性や、係合時のエンジン回転数の低下勾配の急変に起因したショックが発生する可能性がある。一方、これを防ぐため、フューエルカットの禁止期間を設けた場合、その分燃費が悪化することになる。また、ロックアップクラッチの係合が完了した後にフューエルカットを開始した場合、フューエルカットに基づくエンジントルク段差が、そのまま変速機、車軸へと伝達されるため、ショックが発生する虞がある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、燃費を向上させると共に、ロックアップクラッチの係合時のショックの発生を抑制することが可能な車両の制御装置を提供することを目的とする。

本発明の１つの観点では、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、前記トルクコンバータの入力軸に接続されたエンジンと、車両の駆動源として作動する電動機と、アクセル開度の低下に応じて前記ロックアップクラッチの係合を行うロックアップクラッチ係合手段と、前記アクセル開度の低下に基づくエンジン回転数の低下勾配を、前記電動機によりトルクを前記エンジンへ付与することにより緩やかにするエンジン回転数調整手段と、前記係合の開始から当該係合の完了までの間、フューエルカットを行う燃料噴射制御手段と、を備え、前記エンジン回転数調整手段は、前記エンジンの特性を変化させることにより、前記低下勾配を緩やかにするのに必要な前記電動機が付与すべき前記トルクを低減させる。

上記の車両の制御装置は、トルクコンバータと、エンジンと、電動機と、ロックアップクラッチ係合手段と、エンジン回転数調整手段と、燃料噴射制御手段と、を備える。トルクコンバータはロックアップクラッチを有する。ロックアップクラッチ係合手段は、例えばＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）であり、アクセル開度の低下に応じてロックアップクラッチの係合を行う。ここで、「ロックアップクラッチの係合」とは、ロックアップクラッチの状態を変更させる処理を指し、具体的には、解放状態から締結状態、解放状態からスリップ状態、スリップ状態から締結状態、スリップ状態からスリップ状態へ移行させる処理が該当する。エンジン回転数調整手段は、例えばＥＣＵであり、アクセル開度の低下に基づくエンジン回転数の低下勾配を、電動機によりトルクをエンジンへ付与することにより緩やかにする。ここで、「低下勾配」とは、時間変化に伴うエンジン回転数の低下の度合を指す。燃料噴射制御手段は、係合の開始から係合の完了までの間、フューエルカットを行う。このように、車両の制御装置は、電動機が生成したトルクに基づき、減速時のロックアップクラッチの係合中に、エンジンを駆動させる。従って、車両の制御装置は、ロックアップクラッチの係合中に、エンジン回転数が急激に低下するのを抑制し、フューエルカットを実行しつつ、ロックアップクラッチの係合を確実に行うと共に、係合に係るショックの発生を抑制することができる。

上記の車両の制御装置の一態様では、前記電動機は、オルタネータであり、前記エンジン回転数調整手段は、前記アクセル開度の低下に基づくエンジン回転数の低下勾配を、前記オルタネータにより前記トルクを前記エンジンへ付与することにより緩やかにする。この態様では、車両の制御装置は、減速時のロックアップクラッチの係合中に、オルタネータを電動機として機能させ、オルタネータが生成したトルクによりエンジンを駆動させる。これによって、車両の制御装置は、ロックアップクラッチの係合中に、エンジン回転数が急激に低下するのを抑制し、フューエルカットを実行しつつ、ロックアップクラッチの係合を確実に行うと共に、係合に係るショックの発生を抑制することができる。

上記の車両の制御装置の一態様では、前記エンジン負荷調整手段は、前記エンジンと、モータジェネレータとを駆動源とするハイブリッド車両に搭載され、前記電動機は、前記モータジェネレータであり、前記エンジン回転数調整手段は、前記アクセル開度の低下に基づくエンジン回転数の低下勾配を、前記モータジェネレータにより前記トルクを前記エンジンへ付与することにより緩やかにする。この態様では、車両の制御装置は、ハイブリッド車両に搭載され、減速時のロックアップクラッチの係合中に、モータジェネレータが生成したトルクによりエンジンを駆動させる。これによっても、車両の制御装置は、ロックアップクラッチの係合中に、エンジン回転数が急激に低下するのを抑制し、フューエルカットを実行しつつ、ロックアップクラッチの係合を確実に行うと共に、係合に係るショックの発生を抑制することができる。

上記の車両の制御装置の一態様では、前記エンジン回転数調整手段は、前記エンジンの圧縮比を下げることにより、前記低下勾配を緩やかにするのに必要な前記電動機が付与すべき前記トルクを低減させる。このようにすることで、車両の制御装置は、電動機の消費電力を低減させつつ、フューエルカットを実行し、ロックアップクラッチの係合を確実に行うと共に、係合に係るショックの発生を抑制することができる。

上記の車両の制御装置の他の一態様では、前記エンジン回転数調整手段は、前記エンジンに備わる吸気弁と排気弁のバルブタイミング又は／及びバルブリフト量を調整することにより、前記低下勾配を緩やかにするのに必要な前記電動機が付与すべき前記トルクを低減させる。この態様によっても、車両の制御装置は、電動機の消費電力を低減させつつ、フューエルカットを実行し、ロックアップクラッチの係合を確実に行うと共に、係合に係るショックの発生を抑制することができる。

上記の車両の制御装置の他の一態様では、電子スロットルバルブを備え、前記エンジン回転数調整手段は、前記電子スロットルバルブの開度を大きくすることで、前記低下勾配を緩やかにするのに必要な前記電動機が付与すべき前記トルクを低減させる。この態様によっても、車両の制御装置は、電動機の消費電力を低減させつつ、フューエルカットを実行し、ロックアップクラッチの係合を確実に行うと共に、係合に係るショックの発生を抑制することができる。

本発明の各実施形態に係る車両の制御装置を適用したシステムの一例を示す。 トルクコンバータの構成を示す模式図である。 エンジンの概略構成図である。 第１実施形態に係るタイムチャートの一例である。 第２実施形態に係るタイムチャートの一例である。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。

［概略構成］
（システムの構成）
図１は、本実施形態に係る車両の制御装置を適用したシステムの一例を示す概略構成である。なお、図中の破線矢印は、信号の入出力を示している。当該システムは、車両に搭載され、エンジン１、モータジェネレータＭＧ、トルクコンバータ２、自動変速機構３、を備える。

エンジン１及びモータジェネレータＭＧは、当該システムが搭載されるハイブリッド車両（以後、単に「搭載車両」とも呼ぶ。）の駆動源に相当し、直列に接続されている。トルクコンバータ２及び自動変速機構３は、これらの駆動源に接続されている。具体的には、エンジン１及びモータジェネレータＭＧの出力軸は、トルクコンバータ２の入力軸に接続されている。トルクコンバータ２の出力軸は、自動変速機構３の入力軸と接続されている。自動変速機構３の出力軸５は、駆動輪（不図示）に接続されている。従って、エンジン１及びモータジェネレータＭＧからの駆動力が択一的に若しくは一緒にトルクコンバータ２及び自動変速機構３を介して変速されて駆動輪に伝達され、搭載車両が走行駆動される。

また、走行中にアクセルペダル（不図示）の踏み込みが解放されて減速走行するときに、駆動輪からの駆動力が自動変速機構３及びトルクコンバータ２を介して駆動源に伝達されるが、このとき、エンジン１のフリクショントルクによる制動作用が生じるとともに、モータジェネレータＭＧが駆動することによる発電が行われる。モータジェネレータＭＧは、エンジン１及びトルクコンバータ２の入力軸と接続されているため、モータジェネレータＭＧが発電を行うことにより、エンジン１の出力軸１ａ及びトルクコンバータ２の入力軸には、モータジェネレータＭＧより回生制動トルクが作用する。従って、ＥＣＵ１０は、モータジェネレータＭＧを制御することにより、エンジン１の回転数を変化させることができる。

エンジン１は燃料を燃焼して動力を発生する熱機関であり、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンなどが挙げられる。エンジン１は、ＥＣＵ１０から供給される制御信号Ｓ１によって制御が行われる。また、エンジン１は、混合気の圧縮の程度を示す圧縮比を変化させることが可能な可変圧縮比エンジンである。エンジン１の構成については、図３の説明でさらに詳しく説明する。

トルクコンバータ２は、オイルを介して動力を伝達する機能を有する流体式動力伝達装置の一種である。トルクコンバータ２は、ロックアップクラッチにより、トルクコンバータ２の入力軸と出力軸との間を締結及び解放することが可能に構成されている。ロックアップクラッチを解放した状態では、駆動源であるエンジン１及びモータジェネレータＭＧと自動変速機構３との間でオイルを介して駆動力の伝達が行われる。ロックアップクラッチを締結した状態では、駆動源と自動変速機構３とが直結されて、駆動源からの駆動力が直接、自動変速機構３に伝達される。なお、油圧制御装置４は、トルクコンバータ２に供給されるオイルの油圧を調整する機能を有する。

ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１０は、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器及び入出力インターフェイスなどを有し、各種センサからの検出信号に基づいて、エンジン１、モータジェネレータＭＧ、油圧制御装置４、の制御を行う。図１において、破線で示す矢印がＥＣＵ１０より供給される制御信号の流れを示している。例えば、ＥＣＵ１０は、エンジン１、モータジェネレータＭＧ、の夫々に設けられた図示しない回転数センサからの検出信号に基づいて、エンジン１、モータジェネレータＭＧの夫々の回転数を検出する。ＥＣＵ１０は、これらの回転数に基づいて、制御信号Ｓ２、Ｓ３を供給してモータジェネレータＭＧ、油圧制御装置４の制御を行う。そして、ＥＣＵ１０は、本発明におけるロックアップクラッチ係合手段、エンジン回転数調整手段、及び燃料噴射制御手段として機能する。

（トルクコンバータの構成）
トルクコンバータ２の構成について、図２を用いて詳細に説明する。図２は、トルクコンバータの構成を示す模式図である。図２において、符号のない実線矢印及び破線矢印は、オイルの流れを示している。

トルクコンバータ２は、主に、ロックアップクラッチ２１と、ポンプインペラ２２と、タービンライナ２３と、ステータ２４と、を備える。ロックアップクラッチ２１は、フェーシング２１ｂを備えたロックアップピストン２１ａと、コンバータカバー２６と、を備える。

エンジン１及びモータジェネレータＭＧの出力軸１ａ、Ｍａは、トルクコンバータ２の入力軸２７と接続されている。従って、第１実施形態に係るハイブリッド車両の場合、トルクコンバータ２の入力軸２７の回転数は、モータジェネレータＭＧの回転数（モータ回転数）及びエンジン１の回転数（エンジン回転数）と一致する。トルクコンバータ２の入力軸２７は、コンバータカバー２６を介して、ポンプインペラ２２と接続されている。トルクコンバータ２の出力軸２８は、ロックアップピストン２１ａ及びタービンライナ２３と接続されている。トルクコンバータ２の出力軸２８の回転数は、タービン回転数と一致する。ステータ２４は、ワンウェイクラッチ２５を有し、トルク増幅機能を有する。

解放側油室３１及び締結側油室３２は、油圧制御装置４と通路３３を介して結ばれており、オイルは通路３３を行き来している。油圧制御装置４は、ＥＣＵ１０からの制御信号Ｓ３に基づいて、オイルの油圧の供給先を、コンバータカバー２６とロックアップピストン２１ａとの間の解放側油室３１と、ポンプインペラ２２側の締結側油室３２と、の間で切り換えるとともに、オイルの油圧を調整する。なお、通路３３は、実際には、トルクコンバータ２の出力軸２８内部を通過しているが、図２では、説明の便宜上、出力軸２８とは独立して記載している。

油圧制御装置４が油圧を締結側油室３２に供給した場合には、解放側油室３１より油圧がドレインされる。従って、破線矢印に示すように、オイルは締結側油室３２から解放側油室３１へと向かう方向に流れる。この場合、締結側油室３２の油圧の方が、解放側油室３１の油圧よりも大きくなるため、矢印ＡＷ１に示す方向の力、即ち、ロックアップピストン２１ａをコンバータカバー２６に押し付ける方向の力が作用する。つまり、ロックアップクラッチ２１の締結力を強める力が作用する。この締結力は、締結側油室３２に供給される油圧の大きさに比例する。

また、油圧制御装置４が油圧を解放側油室３１に供給した場合には、締結側油室３２より油圧がドレインされる。従って、実線矢印に示すように、オイルは解放側油室３１から締結側油室３２へと向かう方向に流れる。この場合、解放側油室３１の油圧の方が、締結側油室３２の油圧よりも大きくなるため、矢印ＡＷ２に示す方向の力、即ち、ロックアップピストン２１ａをコンバータカバー２６から引き離す方向の力が作用する。つまり、ロックアップクラッチ２１の締結力を弱める力が作用する。

従って、ＥＣＵ１０は、油圧制御装置４を制御して、解放側油室３１又は締結側油室３２に供給する油圧を調整することにより、ロックアップクラッチ２１の締結力を調整することができる。具体的には、ＥＣＵ１０は、油圧制御装置４を制御して、解放側油室３１又は締結側油室３２に供給する油圧を調整することにより、解放側油室３１の油圧と締結側油室３２の油圧との間の大小関係を変化させることができ、ロックアップクラッチ２１が締結した状態である締結状態、及び、ロックアップクラッチ２１が解放された状態であるコンバータ状態、を実現することができる。

また、ＥＣＵ１０は、ロックアップクラッチ２１の締結状態とコンバータ状態との間の中間領域では、油圧制御装置４に制御信号Ｓ３を供給して、解放側油室３１の油圧又は締結側油室３２の油圧を調整することにより、ロックアップピストン２１ａのフェーシング２１ｂとコンバータカバー２６とを滑らせる状態（以後、「スリップ状態」と呼ぶ。）にするスリップ制御を行う。例えば、アクセルペダルの踏み込みが解除された車両の減速時に、ロックアップクラッチ２１はスリップ状態に制御される。

以後では、アクセルペダルの踏み込みが解除された車両の減速時に、ロックアップクラッチ２１の状態を変化させる制御を「減速ロックアップ制御」と称し、ロックアップクラッチ２１の状態を変化させる処理を「係合」と呼ぶ。従って、減速ロックアップ制御とは、ロックアップクラッチ２１を解放状態からコンバータ状態へ制御する場合の他、スリップ状態からコンバータ状態、スリップ状態からスリップ状態へ制御する場合も含む。

（エンジンの構成）
図３は、図１に示したエンジン１の概略構成図を示す。図中の実線矢印はガスの流れの一例を示している。

エンジン１は、主に、吸気通路１１と、スロットルバルブ１２と、燃料噴射弁１４ａと、吸気弁１４ｂと、点火プラグ１４ｃと、排気弁１４ｄと、電磁駆動機構（所謂、電磁カム）１４ｅ、１４ｆと、気筒１５ａと、燃焼室１５ｂと、ピストン１５ｃと、コンロッド１５ｄと、排気通路１６と、を有する。なお、図３においては、説明の便宜上、１つの気筒１５ａのみを示しているが、実際にはエンジン１は複数の気筒１５ａを有する。

吸気通路１１には外部から導入された吸気（空気）が通過し、スロットルバルブ１２は吸気通路１１を通過する吸気の流量を調整する。スロットルバルブ１２は、ＥＣＵ１０から供給される制御信号Ｓ１２によって開度が制御される電子スロットルバルブである。吸気通路１１を通過した吸気は、燃焼室１５ｂに供給される。また、燃焼室１５ｂには、燃料噴射弁（インジェクタ）１４ａによって噴射された燃料が供給される。

更に、燃焼室１５ｂには、吸気弁１４ｂと排気弁１４ｄとが設けられている。吸気弁１４ｂは、開閉することによって、吸気通路１１と燃焼室１５ｂとの連通／遮断を制御する。排気弁１４ｄは、開閉することによって、排気通路１６と燃焼室１５ｂとの連通／遮断を制御する。吸気弁１４ｂ及び排気弁１４ｄは、それぞれ電磁駆動機構１４ｅ、１４ｆによって開弁時期及び閉弁時期（以後、「バルブタイミング」と呼ぶ。）、並びにリフト量（以後、「バルブリフト量」と呼ぶ。）などが制御される。この場合、電磁駆動機構１４ｅ、１４ｆは、ＥＣＵ１０から供給される制御信号Ｓ１４ｅ、Ｓ１４ｆによって制御される。

燃焼室１５ｂ内では、上記のように供給された吸気と燃料との混合気が、点火プラグ１４ｃによって点火されることで燃焼される。この場合、燃焼によってピストン１５ｃが往復運動し、当該往復運動がコンロッド１５ｄを介してクランク軸（不図示）に伝達され、クランク軸が回転する。燃焼室１５ｂでの燃焼により発生した排気ガスは、排気通路１６より排出される。

アクセル開度センサ４０は、ドライバによる図示しないアクセルペダルの操作に対応するアクセル開度を検出可能に構成されたセンサである。アクセル開度センサ４０は、検出したアクセル開度に相当する検出信号Ｓ４０をＥＣＵ１０に供給する。回転数センサ４１は、エンジン回転数の出力パルスを検出信号Ｓ４１によりＥＣＵ１０へ供給する。

オルタネータ４２は、ＥＣＵ１０の制御信号Ｓ４２に基づき、搭載車両の減速時等に、エンジン５０から伝達された動力に用いて発電し、発電した電力を図示しないバッテリに供給する。また、オルタネータ４２は、ＥＣＵ１０の制御信号Ｓ４２に基づき、一時的に搭載車両の駆動用トルクを発生させる電動機としても機能する。

以後では、第１実施形態と第２実施形態とに分けて、ＥＣＵ１０が実行する制御方法について具体的に説明する。以後で、「電動機」とは、オルタネータ４２とモータジェネレータＭＧとの総称とする。

［第１実施形態］
次に、第１実施形態でＥＣＵ１０が実行する制御について説明する。概略的には、ＥＣＵ１０は、減速ロックアップ制御開始から気筒１５ａへの燃料供給を停止するフューエルカットを実行すると共に、減速ロックアップ制御開始から係合完了までの間、電動機の負荷を上げて駆動トルクを発生させる。これにより、ＥＣＵ１０は、エンジン回転数の低下勾配を調整して係合を確実に行うと共に、係合時のショックの発生を抑制する。また、ＥＣＵ１０は、フューエルカットの早期開始により燃費を向上させる。

これについて、具体的に説明する。ＥＣＵ１０は、アクセル開度の低下に起因したエンジン回転数の急激な低下を抑制するため、減速ロックアップ制御開始と共に、オルタネータ４２若しくはモータジェネレータＭＧ又はこの両方を駆動させる。特に、ＥＣＵ１０は、減速ロックアップ制御開始時の変速比が大きいほど、これらの電動機が出力する駆動トルク（「出力トルク」とも呼ぶ。）の発生量を大きくする。即ち、ＥＣＵ１０は、変速比が大きい場合、係合に起因したショックが大きいと予測し、電動機により自動変速機構３の入力軸へ伝達するトルクを調整し、エンジン１の駆動をアシストしてエンジン回転数の低下勾配を緩やかにする。一方、ＥＣＵ１０は、変速比が小さい場合、係合時のエンジン１の慣性に起因したショックの発生が小さいと判断し、変速比が大きい場合と比較して、電動機による自動変速機構３の入力軸へのトルクの調整量を小さくしてもよい。

このようにすることで、ＥＣＵ１０は、減速ロックアップ制御時に燃料供給によらずエンジン回転数の低下勾配を緩やかにし、係合時に発生するショックを低減し、ロバストに係合を実行することができる。従って、ＥＣＵ１０は、減速ロックアップ制御中にフューエルカットを実行するため、係合完了後にフューエルカットを開始する場合と比較して、燃費を向上させることができる。さらに、ＥＣＵ１０は、減速ロックアップ制御中にフューエルカットを実行することで、係合完了後にフューエルカットを開始する場合と比較して、フューエルカット開始に起因したトルク変動をトルクコンバータ２から車軸に伝達されにくくする。従って、ＥＣＵ１０は、フューエルカット開始時のトルク段差の発生を、これを対処するための制御、例えば点火時期の遅角等の制御を行うことなく抑制することができる。

以上のように、ＥＣＵ１０は、電動機の出力トルクを調整することで、減速ロックアップ制御中のフューエルカットを可能にすると共に、係合のロバスト性の向上及び係合時のショックの低減を実現することができる。

（タイムチャート）
図４は、第１実施形態の処理の概要を示すタイムチャートの一例である。図４では、第１実施形態の代表例として、オルタネータ４２を駆動させることによりエンジン回転数の低下勾配を緩やかにする例を示している。なお、図４では、第１実施形態の代表例に加え、エンジン回転数の低下勾配を調整しない場合の比較例も適宜例示している。

図４は、上から順に、アクセル開度、エンジン回転数又は入力軸２７の回転数（以後、「入力軸回転数」と呼ぶ。）、エンジントルク、オルタネータ４２の出力トルク（以後、「オルタトルク」と呼ぶ。）、自動変速機構３の入力軸に伝達されるトルク（以後、「変速機入力トルク」と呼ぶ。）、減速時のロックアップクラッチ２１を締結状態又はスリップ状態へ移行させるか否かの判断（以後、「減速ロックアップ判断」と呼ぶ。）、フューエルカット、を示している。また、図４において、グラフＡ１は、第１実施形態に係るアクセル開度の時間変化を示し、グラフＡ２は、第１実施形態に係るエンジン回転数の時間変化を示し、グラフＡ３は、入力軸回転数の時間変化を示し、グラフＢ１は、比較例に係るエンジン回転数の時間変化を示す。また、グラフＡ４は、第１実施形態に係るエンジントルクの時間変化を示し、グラフＡ５は、第１実施形態に係るオルタトルクの時間変化を示し、グラフＢ２は、比較例に係るオルタトルクの時間変化を示す。また、グラフＡ６は、第１実施形態に係る変速機入力トルクの時間変化を示し、グラフＢ３は、比較例に係る変速機入力トルクの時間変化を示す。また、グラフＡ７は、減速ロックアップ判断の時間変化を示し、グラフＡ８は、第１実施形態に係るフューエルカットの有無の判断の時間変化を示し、グラフＢ４は、比較例に係るフューエルカットの有無の判断の時間変化を示す。

まず、時刻「ｔ０」で、アクセルペダルの踏み込みが解除される。これに起因して、時刻ｔ０以後では、アクセル開度が低下する（グラフＡ１参照）。そして、アクセル開度が所定の閾値（以後、「閾値Ａｔｈ」と呼ぶ。）以下になった時刻「ｔ１」において、ＥＣＵ１０は、減速ロックアップ制御を実行すべきと判断する（グラフＡ７参照）。そして、同時刻ｔ１から、ＥＣＵ１０は、オルタトルクを徐々に上昇させる（グラフＡ５参照）。即ち、ＥＣＵ１０は、オルタトルクを正値にし、オルタネータ４２を一時的な駆動源として作動させる。これにより、ＥＣＵ１０は、ポンプ損失や摩擦損失等に起因したエンジントルクの損失を補填し、変速機入力トルクの過度な低下を抑制することができる（グラフＡ６参照）。その結果、エンジン回転数の低下勾配は、係合可能な程度にかつ係合時のショックが抑制可能な程度に緩やかとなる（グラフＡ２参照）。従って、ＥＣＵ１０は、ロックアップクラッチ２１の係合を確実に実行すると共に、係合に起因したショックの発生を抑制することができる。

一方、比較例では、オルタトルクによりエンジントルクの損失を補填する制御がない分、変速機入力トルクの低下が第１実施形態と比較して顕著となる（グラフＢ２、グラフＢ３参照）。この結果、比較例では、係合完了前後でのエンジン回転数の勾配が急激に変化し、係合完了時にショックが発生することになる（グラフＢ１参照）。

また、第１実施形態では、ＥＣＵ１０は、同時刻ｔ１で、フューエルカットを開始する（グラフＡ８参照）。一方、比較例では、ＥＣＵ１０は、係合時のショックの発生を抑制するため、減速ロックアップ制御開始から一定期間幅だけフューエルカットの時期を遅らせている（グラフＢ４参照）。このように、第１実施形態では、ＥＣＵ１０は、比較例と比べ、フューエルカットを早期に実行し、燃費を向上させることができる。

（変形例１）
上述の第１実施形態の説明では、ＥＣＵ１０は、減速ロックアップ制御の開始と共にフューエルカットを開始した。しかし、本発明が適用可能な制御方法は、これに限定されない。これに代えて、ＥＣＵ１０は、減速ロックアップ制御中に燃料噴射を実行する場合であっても、電動機を駆動させることで、燃料噴射量を低減させてもよい。

例えば、ＥＣＵ１０は、減速ロックアップ制御時に、変速比が所定比より大きく、かつバッテリの充電量が所定量以下の場合、電動機の駆動に加えて、燃料噴射によって、エンジン回転数の低下勾配を緩やかにする。一方、ＥＣＵ１０は、減速ロックアップ制御時に、変速比が所定比以下又はバッテリの充電量が所定量より多い場合、第１実施形態で述べたように、フューエルカットを実行すると共に電動機のみによってエンジン回転数の低下勾配を調整する。上述の所定比及び所定量は、例えば実験等に基づき決定される。

この場合であっても、ＥＣＵ１０は、電動機を駆動させることで、エンジン回転数の低下勾配を調整するために使用する燃料噴射を低減させることができる。従って、ＥＣＵ１０は、燃費を向上させると共に、係合のロバスト性の向上及び係合時のショックの低減を実現することができる。

（変形例２）
図１、図２の説明では、搭載車両は、ハイブリッド車両であった。しかし、本発明が適用可能な構成は、これに限定されない。これに代えて、搭載車両は、モータジェネレータＭＧを備えず、エンジン１を駆動源とした車両であってもよい。この場合、ＥＣＵ１０は、減速ロックアップ制御時にオルタネータ４２を一時的に駆動源として作動させることでエンジン回転数の低下勾配を調整する。

なお、変形例１及び変形例２は、組み合わせて第１実施形態に適用することができる。また、変形例１及び変形例２は、第２実施形態にも好適に適用される。

［第２実施形態］
第２実施形態では、ＥＣＵ１０は、第１実施形態の制御に加え、減速ロックアップ制御時に、エンジン１の特性を変更させることでフューエルカット中のポンプ損失、摩擦損失等のエンジントルクの損失を調整する。これにより、ＥＣＵ１０は、電動機の出力トルクを低減させる。具体的には、ＥＣＵ１０は、例えば、圧縮比、バルブタイミング又は／及びバルブリフト量、スロットル開度、の少なくとも１を変更することで、エンジン１の特性を変化させる。

まず、エンジン１の特性を変化させてエンジントルクの損失を調整する制御（以後、「エンジン負トルク制御」と呼ぶ。）の例として、圧縮比を変更させる例を説明する。一般に、圧縮比が低いほど、排気行程でのポンプ損失、圧縮行程及び膨張行程での摩擦損失等のエンジントルクの損失が低減される。従って、ＥＣＵ１０は、減速ロックアップ制御を開始する場合、例えば変速比に基づき、圧縮比を所定比だけ低下させる。具体的には、ＥＣＵ１０は、減速ロックアップ制御開始時の変速比が大きいほど、圧縮比を低下させる。なお、上述の所定比は、変速比等に基づき所定のマップ又は式を参照して決定される。また、マップ等は、例えば実験等に基づき予め作成され、ＥＣＵ１０のメモリに保持される。これにより、ＥＣＵ１０は、エンジントルクの損失を低減し、電動機の出力トルクを低減させる。

エンジン負トルク制御の他の例では、ＥＣＵ１０は、圧縮比の制御に代えて、又はこれに加え、減速ロックアップ制御を開始する場合、全部又は一部の気筒１５ａについて、吸気弁１４ｂ及び排気弁１４ｄのバルブタイミング又は／及びバルブリフト量を制御する。具体的には、ＥＣＵ１０は、減速ロックアップ制御を実行する場合、バルブリフト量を増加、又は／及び、吸気弁１４ｂの開弁時期と排気弁１４ｄの開弁時期とのオーバーラップの長期化を実行する。または、ＥＣＵ１０は、吸気弁１４ｂ及び排気弁１４ｄを全閉にする。特に、ＥＣＵ１０は、圧縮比の制御と同様、変速比が大きいほど、エンジントルクの損失をより低減させるように、吸気弁１４ｂ及び排気弁１４ｄの制御方法及び制御量を変更する。以上の制御を実行することで、ＥＣＵ１０は、吸排気行程でのポンプ損失を低減させることができる。

エンジン負トルク制御のさらに他の例では、ＥＣＵ１０は、減速ロックアップ制御を開始する場合、スロットル開度を変化させる。具体的には、ＥＣＵ１０は、上述のエンジン負トルク制御に代えて、又は、これに加え、減速ロックアップ制御中ではスロットル開度を大きくするようにスロットルバルブ１２を制御することで、吸気通路１１でのポンプ損失を低減させる。特に、ＥＣＵ１０は、変速比が大きいほど、エンジントルクの損失をより低減させるように、スロットル開度を大きくする。以上の制御を実行することで、ＥＣＵ１０は、吸気行程でのポンプ損失を低減させることができる。

このように、ＥＣＵ１０は、電動機を駆動させる制御に加え、エンジン負トルク制御を実行することで、電動機の出力トルクを抑制しつつ、エンジン回転数が急激に低下するのを抑制することができる。

次に、電動機の制御とエンジン負トルク制御とを減速ロックアップ制御時に組み合わせて実行する具体的な制御方法について説明する。ＥＣＵ１０は、以下の例を任意に組み合わせて実行してもよい。

第１の例では、ＥＣＵ１０は、エンジン負トルク制御の遅れを考慮して電動機の出力トルクを変化させる。即ち、ＥＣＵ１０は、エンジン付トルク制御について、エンジン１に制御信号Ｓ１を送信してから実際にエンジントルクの損失が低減される効果が生じるまでに遅れが発生することを考慮して電動機の出力トルクを変化させる。具体的には、ＥＣＵ１０は、応答性のよいオルタネータ４２等の電動機を減速ロックアップ制御開始と共に作動させると共に、エンジン１に対し、エンジン負トルク制御の制御信号Ｓ１を送信する。そして、ＥＣＵ１０は、エンジン負トルク制御に起因してエンジントルクの損失が低下するタイミングで、電動機の出力トルクを下げる。ＥＣＵ１０は、上述のタイミングを、例えば、エンジントルクの低下勾配等に基づき、フィードフォワード制御又はフィードバック制御により特定する。他の例では、ＥＣＵ１０は、上述のタイミングを、エンジン負トルク制御の遅れの予測値を予めメモリに保持しておくことで特定する。このようにすることで、ＥＣＵ１０は、電動機の出力トルクを低減させつつ、減速ロックアップ制御中のフューエルカットを可能にすると共に、係合のロバスト性の向上及び係合時のショックの低減を実現することができる。

第２の例では、ＥＣＵ１０は、減速ロックアップ制御の開始と共にエンジン負トルク制御を開始すると共に、エンジン回転数を監視し、エンジン回転数の低下勾配が所定の目標値又は目標範囲にあるか否か判断する。上述の目標値又は目標範囲は、例えば係合が確実に実行され、かつ係合時のショックが発生するおそれがないエンジン回転数の低下勾配の値又は値域に設定される。そして、ＥＣＵ１０は、実際のエンジン回転数の低下勾配が上述の目標値又は目標範囲とずれがある場合、応答性が良い電動機の出力トルクを変更することで、エンジン回転数の低下勾配を調整する。これによっても、ＥＣＵ１０は、係合のロバスト性の向上及び係合時のショックの低減を実現することができる。

第３の例では、ＥＣＵ１０は、減速ロックアップ制御開始時に、所定の条件が満たされた場合、電動機により出力トルクを発生させると共にエンジン負トルク制御を行う。所定の条件とは、例えば減速ロックアップ制御開始時の変速比が所定比より大きい場合、又は／及び、バッテリの充電量が所定量以下の場合が該当する。即ち、ＥＣＵ１０は、係合に起因したショックが大きいことが予測され、かつ、これを防止するために電動機の出力トルクを上げた場合には消費電力が許容量を超える等の虞があると判断した場合、エンジン負トルク制御を実行する。これにより、ＥＣＵ１０は、電動機の出力トルクを低減させつつ、減速ロックアップ制御中のフューエルカットを可能にすると共に、係合のロバスト性の向上及び係合時のショックの低減を実現することができる。

（タイムチャート）
図５は、第２実施形態の処理の概要を示すタイムチャートの一例である。図５では、第２実施形態の代表例として、減速ロックアップ制御時にオルタネータ４２を一時的に駆動させると共に、圧縮比を変更するエンジン負トルク制御を実行する例を示している。なお、図５では、第２実施形態の代表例に加え、電動機の制御又はエンジン負トルク制御のいずれによってもエンジン回転数の低下勾配を調整しない場合の比較例も適宜例示している。

図５は、上から順に、アクセル開度、エンジン回転数又は入力軸回転数、エンジントルク、オルタトルク、圧縮比、変速機入力トルク、フューエルカット、を示している。また、図５において、グラフＣ１は、第２実施形態に係るアクセル開度の時間変化を示し、グラフＣ２は、第２実施形態に係るエンジン回転数の時間変化を示し、グラフＣ３は、入力軸回転数の時間変化を示し、グラフＤ１は、比較例に係るエンジン回転数の時間変化を示す。また、グラフＣ４は、第２実施形態に係るエンジントルクの時間変化を示し、グラフＣ５は、第２実施形態に係るオルタトルクの時間変化を示し、グラフＤ２は、比較例に係るオルタトルクの時間変化を示す。また、グラフＣ６は、第２実施形態に係る圧縮比の時間変化を示し、グラフＣ７は、第２実施形態に係る変速機入力トルクの時間変化を示し、グラフＤ３は、比較例に係る変速機入力トルクの時間変化を示す。また、グラフＣ８は、第２実施形態に係るフューエルカットの有無の判断の時間変化を示し、グラフＤ４は、比較例に係るフューエルカットの有無の判断の時間変化を示す。

まず、時刻「ｔ１０」で、アクセルペダルの踏み込みが解除される。これに起因して、時刻ｔ１０以後では、アクセル開度が低下する（グラフＣ１参照）。そして、アクセル開度が閾値Ａｔｈ以下になった時刻「ｔ１１」において、ＥＣＵ１０は、減速ロックアップ制御を実行すべきと判断する。そして、同時刻ｔ１１から、ＥＣＵ１０は、オルタトルクを徐々に上昇させる（グラフＣ５参照）。即ち、ＥＣＵ１０は、オルタトルクを正値にし、オルタネータ４２を一時的な駆動源として作動させる。これにより、ＥＣＵ１０は、ポンプ損失や摩擦損失等に起因したエンジントルクの損失を補填し、変速機入力トルクの過度な低下を抑制する（グラフＣ７参照）。

また、ＥＣＵ１０は、同時刻ｔ１１から、圧縮比を低下させる（グラフＣ６参照）。具体的には、ＥＣＵ１０は、圧縮比を所定比だけ低下させるようにエンジン１に制御信号Ｓ１を送信する。そして、同時刻ｔ１１から所定時間幅経過後の時刻「ｔ１２」で、ＥＣＵ１０は、圧縮比の低下に起因したエンジントルクの損失の低減に合わせ、オルタトルクを下げる（グラフＣ５参照）。即ち、ＥＣＵ１０は、圧縮比の低下の効果が生じる時刻ｔ１２からオルタトルクを徐々に低下させる。上述の制御の結果、時刻ｔ１１以後、エンジン回転数の低下勾配は、係合可能な程度にかつ係合時のショックが抑制可能な程度に緩やかに推移する（グラフＣ２参照）。従って、ＥＣＵ１０は、ロックアップクラッチ２１の係合を確実に実行すると共に、係合完了に起因したショックの発生を抑制することができる。

また、第２実施形態では、第１実施形態と同様、ＥＣＵ１０は、同時刻ｔ１１で、フューエルカットを開始する（グラフＣ８参照）。これにより、ＥＣＵ１０は、燃費を向上させることができる。

１ エンジン（内燃機関）
２ トルクコンバータ
３ 自動変速機構
４ 油圧制御装置
５ 出力軸
１０ ＥＣＵ
１１ 吸気通路
１２ スロットルバルブ
１４ｂ 吸気弁
１４ｄ 排気弁
１４ｅ、ｆ 電磁駆動機構
１５ａ 気筒
１６ 排気通路
４０ アクセル開度センサ
４１ 回転数センサ
４２ オルタネータ
ＭＧ モータジェネレータ

Claims (6)

1. ロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、
   前記トルクコンバータの入力軸に接続されたエンジンと、
   車両の駆動源として作動する電動機と、
   アクセル開度の低下に応じて前記ロックアップクラッチの係合を行うロックアップクラッチ係合手段と、
   前記アクセル開度の低下に基づくエンジン回転数の低下勾配を、前記電動機によりトルクを前記エンジンへ付与することにより緩やかにするエンジン回転数調整手段と、
   前記係合の開始から当該係合の完了までの間、フューエルカットを行う燃料噴射制御手段と、
   を備え、
   前記エンジン回転数調整手段は、前記エンジンの特性を変化させることにより、前記低下勾配を緩やかにするのに必要な前記電動機が付与すべき前記トルクを低減させる
   ことを特徴とする車両の制御装置。
2. 前記電動機は、オルタネータであり、
   前記エンジン回転数調整手段は、前記アクセル開度の低下に基づくエンジン回転数の低下勾配を、前記オルタネータにより前記トルクを前記エンジンへ付与することにより緩やかにする請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記エンジンと、モータジェネレータとを駆動源とするハイブリッド車両に搭載され、
   前記電動機は、前記モータジェネレータであり、
   前記エンジン回転数調整手段は、前記アクセル開度の低下に基づくエンジン回転数の低下勾配を、前記モータジェネレータにより前記トルクを前記エンジンへ付与することにより緩やかにする請求項１または２に記載の車両の制御装置。
4. 前記エンジン回転数調整手段は、前記エンジンの圧縮比を下げることにより、前記低下勾配を緩やかにするのに必要な前記電動機が付与すべき前記トルクを低減させる請求項１乃至３のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
5. 前記エンジン回転数調整手段は、前記エンジンに備わる吸気弁と排気弁のバルブタイミング又は／及びバルブリフト量を調整することにより、前記低下勾配を緩やかにするのに必要な前記電動機が付与すべき前記トルクを低減させる請求項１乃至４のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
6. 電子スロットルバルブを備え、
   前記エンジン回転数調整手段は、前記電子スロットルバルブの開度を大きくすることで、前記低下勾配を緩やかにするのに必要な前記電動機が付与すべき前記トルクを低減させる請求項１乃至５のいずれか一項に記載の車両の制御装置。

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