JP5839115B2 - 車両の発進クラッチ制御装置 - Google Patents
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Description
この発明は、エンジンなどの駆動力源を変速機などの動力伝達機構に連結する発進クラッチを制御する制御装置に関し、より詳しくは、トルクコンバータを介して入力されるトルクに応じて発進クラッチのトルク容量を制御する装置に関するものである。
車両に要求される駆動力は走行中に多様に変化し、また駆動力源のエネルギー効率は所定の動作点(運転点)を外れると低下するのが一般的である。そのため、駆動力源の出力側に変速機を配置し、その変速比に応じて駆動力を増大もしくは低減し、また駆動力源の回転数をエネルギー効率が良好になるように制御している。その変速機として、変速比がステップ的に変化する有段式の自動変速機や変速比が連続的に変化する無段変速機が多用されており、この種の変速機を搭載した車両では、車両が停止している状態であってもエンジンを駆動し続けることを可能にするために、エンジンと変速機との間にトルクコンバータを配置している。
トルクコンバータは、広く知られているように、ポンプインペラーで生じさせたオイルの螺旋流をタービンに向けて供給することによりタービンを回転させてトルクを伝達し、またこれらポンプインペラーとタービンとの回転数の差が大きい状態(すなわち速度比が小さい状態)では、タービンからポンプインペラーに還流するオイルにステータによって反力を与えてその流れの方向を変化させている。したがって、速度比が小さい状態ではトルクの増幅作用が大きくなり、これを利用してクリープトルクを発生させている。その反面、トルクコンバータの出力側に連結されている変速機に対する入力トルクはトルクコンバータでの速度比に応じて変化し、そのため変速機のトルク容量あるいは変速機を構成しているクラッチやブレーキなどの係合要素の伝達トルク容量もしくはそのための油圧を、トルクコンバータの動作状態に応じて制御している。その例が特開平11−325232号公報に記載されている。
この特開平11−325232号公報に記載された装置は、内燃機関であるエンジンの出力側に有段式の自動変速機が連結された車両を対象とし、その自動変速機におけるクラッチの油圧を制御する装置である。この種の車両では、加速操作した場合にエンジントルクが実際に変化するまでには時間の遅れがあり、また油圧の応答遅れがあるので、エンジンと自動変速機との間に配置されているトルクコンバータにおけるタービントルクの増大に対してクラッチ油圧の増大が遅れてしまうことがある。これを解決するために特開平11−325232号公報に記載された装置では、スロットル開度や吸入空気量などのエンジン負荷を代表するパラメータとエンジン回転数とに基づいてエンジントルクを求め、そのエンジントルクとエンジン回転数とからクラッチの入力トルクを求めている。すなわち、エンジントルクは、エンジン回転数毎に、吸入空気量もしくはこれに相当する物理量に応じたトルクとなるから、先ず、エンジンの出力トルクをエンジン負荷を代表するパラメータとエンジン回転数とに基づいて求め、ついでトルクコンバータにおけるタービントルクは、入力トルクおよび容量係数ならびに速度比などに基づいて求めることができるから、入力トルクに相当するエンジントルクと入力回転数に相当するエンジン回転数とに基づいてタービントルクに相当するクラッチトルクを求めている。そして、クラッチの伝達トルク容量は、油圧に応じて増大するから、入力トルクが判れば、それに応じて油圧を求めることができる。
また、エンジントルクを推定するように構成された装置が特開2005−291174号公報に記載されており、この特開2005−291174号公報に記載された装置では、入力軸回転数と出力軸回転数との関係に基づいて規定したトルクコンバータ特性を用いてエンジントルクを推定している。具体的には、トルクコンバータの容量係数と、速度比と、入力回転数の自乗とを掛け合わせ、これにエンジンおよびトルクコンバータのイナーシャトルクと補機類による損失トルクを加算してエンジントルクを推定している。そして、特開2005−291174号公報に記載された装置では、トルクコンバータ特性を用いたトルク推定値と、吸入空気量に基づくトルク推定値との比較によってエンジンのトルク特性を学習し、入力回転数もしくは出力回転数の変化率が大きいなどの所定の条件が成立した場合にその学習を禁止している。
上記の特開平11−325232号公報に記載された装置によれば、エンジン負荷を代表するパラメータは時間遅れがほとんど無視できる程度に短時間で検出できるので、クラッチの油圧の制御を、遅れを生じることなく行うことができる、とされている。しかしながら、この制御は、スロットル開度や吸入空気量などのパラメータとエンジンの出力トルクとが予め知られている関係にあることを前提とした制御であるため、クラッチ油圧の制御遅れを改善できるとしても、エンジントルクもしくはクラッチの入力トルクを正確に検出もしくは判定できない場合には、クラッチ油圧が過剰もしくは不足する事態が生じる。例えば、燃費の向上のために、アクセル開度が「0」になるなどの所定の条件が成立することによりエンジンを停止し、またその条件が不成立になることにより、すなわち復帰条件が成立することにより、エンジンを再始動するいわゆるストップ・アンド・スタート(S&S)制御が行われる場合があり、その場合、エンジン停止中はクラッチを解放してトルクコンバータと変速機とを切り離し、エンジンの再始動に合わせてクラッチを係合させる。このような場合、エンジンは完爆に到る過渡的な不安定な状態になっており、あるいは安定して自立回転する定常時よりも燃料がリッチになるように制御されている状態になっているから、スロットル開度や吸入空気量と出力トルクとの関係が予め求められている関係から外れている。そのため、特開平11−325232号公報に記載されている制御では、応答遅れを改善できるとしても、クラッチ油圧が入力トルクに対して不適合になり、そのためにショックが発生したり、あるいは過剰な滑りが生じてクラッチの耐久性が低下する可能性がある。
なお、特開2005−291174号公報に記載された装置は、エンジンのトルク特性を学習し、またその学習を禁止するように構成された制御装置であり、トルクコンバータ特性に基づいてエンジントルクを推定するものの、その推定値が直ちに実エンジントルクとして制御に反映されることはない。また、比較の対象が吸入空気量などのエンジン負荷に基づいて求められたエンジントルク推定値であり、そのエンジントルク推定値は前述したようにエンジンの再始動時の不安定な状態では、エンジン負荷との対応関係が崩れているので、正確な推定値とはならず、結局、そのような場合には特開2005−291174号公報に記載された制御は実行できないものとなる。
この発明は上記の事情に鑑みてなされたものであって、エンジンの始動と、そのエンジンからトルクが伝達されるクラッチの係合とを並行して行う場合に、そのクラッチの伝達トルク容量やその伝達トルク容量を設定する油圧を、クラッチに入力されるトルクに適合させることのできる車両の発進クラッチ制御装置を提供することを目的とするものである。
この発明は、上記の目的を達成するために、エンジンが出力したトルクを、ポンプインペラーとタービンとを備えたトルクコンバータに入力するとともにそのトルクコンバータから発進クラッチを介して駆動輪にトルクを出力するように構成された車両の走行中に、予め定めた条件が成立することにより前記エンジンを停止しかつ前記発進クラッチを解放し、また予め定めた所定の復帰条件が成立することにより停止した前記エンジンを再始動しかつ前記発進クラッチを係合させる車両の発進クラッチ制御装置において、前記エンジンの再始動にあたって前記エンジンの出力の増大要求がある場合に前記エンジンの回転数および前記トルクコンバータの容量係数ならびにトルク比に基づいて前記トルクコンバータにおけるタービンのトルクを推定するとともに、そのタービンの推定されたトルクに応じて前記発進クラッチの伝達トルク容量を増大させ、前記エンジンが完爆に到った後であってかつ前記発進クラッチの係合が完了した後は前記エンジンの吸入空気量とエンジン回転数とに基づいて前記タービンのトルクを推定するとともに、そのタービンの推定されたトルクに応じて前記発進クラッチの伝達トルク容量を制御するように構成されていることを特徴とするものである。
また、この発明の発進クラッチ制御装置は、上記の構成に加えて、前記発進クラッチの伝達トルク容量を増大させている途中に前記エンジンの出力を増大させる要求がなくなった場合に、前記エンジンの回転数および前記トルクコンバータの容量係数ならびにトルク比に基づいて推定されたタービンのトルクに替えて前記エンジンの吸入空気量とエンジン回転数とに基づいて推定されたタービンのトルクに応じて前記発進クラッチの伝達トルク容量を制御するように構成することができる。
その場合、前記発進クラッチのトルク容量の制御に使用する前記タービンのトルクを、前記エンジンの回転数および前記トルクコンバータの容量係数ならびにトルク比に基づいて推定されたタービンの第1のトルクから前記エンジンの吸入空気量とエンジン回転数とに基づいて推定されたタービンの第2のトルクに切り替える制御は、前記エンジンが完爆に到った後でかつ前記発進クラッチの係合が完了した後に、前記第1のトルクと前記第2のトルクとの差が、前記第1のトルクから前記第2のトルクに切り替える前記制御によって生じる前記車両の駆動トルクの変化幅が許容できる幅となるように予め定めた所定値より小さいことを条件として実行されるように構成されていてよい。
さらに、この発明における前記発進クラッチは、供給される油圧が増大することにより伝達トルク容量が増大する摩擦クラッチを含み、この発明の発進クラッチ制御装置は、その摩擦クラッチに供給される油圧が、前記車両におけるスロットル開度もしくはその摩擦クラッチにおける速度比に応じて補正されるように構成することができる。
また、前記補正は、前記スロットル開度もしくは前記速度比が大きい場合に小さい場合に比較して前記油圧を低くする補正であってよい。
さらに、この発明の発進クラッチ制御装置は、前記エンジンが内燃機関であって、そのエンジンを再始動してエンジンが完爆に到った後でかつ前記発進クラッチの係合完了するまでは、前記エンジンの回転数および前記トルクコンバータの容量係数ならびにトルク比に基づいて前記トルクコンバータにおけるタービンのトルクを推定するとともに、その推定されたタービンのトルクに応じて前記発進クラッチの伝達トルク容量を増大させるように構成することができる。
そして、この発明における前記出力の増大要求は、前記車両におけるアクセル開度もしくはスロットル開度が増大することであってよい。
したがってこの発明によれば、エンジンを再始動する場合にその吸入空気量やエンジン回転数と出力トルクとの関係が不安定になっていて吸入空気量に基づいてエンジントルクを推定できない場合であっても、発進クラッチに作用するトルクを正確に推定でき、その結果、発進クラッチの伝達トルク容量もしくは油圧がトルクコンバータを介して発進クラッチに入力されるトルクに適したものとなる。そのため、発進クラッチが急激に係合してショックが発生したり、あるいは発進クラッチが過度に滑って制御応答性や耐久性が低下するなどの事態を防止もしくは抑制することができる。
また、発進クラッチの伝達トルク容量を増大させている過程で急にアクセルペダルが戻されるなどエンジンの出力を増大させる要求がなくなった場合、出力の増大要求の変化に迅速に追従して変化する吸入空気量に基づいてタービントルクを推定し、その推定値に基づいて発進クラッチの伝達トルク容量を制御するので、出力の増大要求がなくなったにも拘わらず駆動力が発生したり、それに伴う空走感が生じたりすることを抑制もしくは防止することができる。
そして、発進クラッチの伝達トルク容量を求めるためのタービントルクの推定値を、トルクコンバータの容量係数などに基づく推定値から吸入空気量などに基づく推定値に切り替える制御を、それらの推定値が近接した状態で行うように構成することにより、ショックや違和感をより確実に防止もしくは抑制することができる。
また一方、発進クラッチの油圧をスロットル開度やクラッチにおける速度比に基づいて補正するように構成すれば、発進クラッチの係合が完了する前後での駆動力あるいは加速度の変化を緩和してショックなどの違和感を防止することができる。
この発明で対象とする車両は、エンジン(E/G)1と、トルクコンバータ2と、発進クラッチ3とを備えている。これを模式的に示せば図8のとおりであり、ここに示す例では、更に変速機(T/M)4を備え、その変速機4から終減速機5を介して左右の駆動輪6にトルクを出力するように構成されている。そのエンジン1は要は燃料を燃焼して動力を出力する内燃機関であり、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンあるいはガスエンジンなどであり、最も典型的な例は吸入空気量によって出力トルクが変化するガソリンエンジンである。また、このエンジン1には、図示しないがスタータモータが付設されており、燃料の供給を一旦止めて回転を停止させた後にスタータモータによってモータリングすることによりエンジン1を再始動させることができる。
トルクコンバータ2は従来知られているものと同様の構成のものであって、エンジン1によって回転させられるポンプインペラー7と、ポンプインペラー7によって生じさせられたオイルの螺旋流を受けて回転するタービン8と、これらポンプインペラー7とタービン8との間に、ワンウェイクラッチを介して所定の固定部(それぞれ図示せず)に取り付けられて配置されたステータ9とを備えている。したがって、コンバータ領域においてはトルクの増幅作用が生じるので、発進クラッチ3に対する入力トルクがトルクコンバータ2における速度比もしくはトルク比に応じて変化することになる。
発進クラッチ3は、エンジン1と変速機4との間でトルクを伝達し、またそのトルクの伝達を遮断する係合機構であって、伝達トルク容量を変化させることができるように構成され、その例は摩擦クラッチであり、油圧によって伝達トルク容量が制御される多板クラッチが一般的である。さらに、変速機4は、変速比がステップ的に変化する有段式の自動変速機、あるいは変速比が連続的に変化する無段変速機であり、前記発進クラッチ3はこの変速機4に組み込まれていてもよい。
この発明で対象とする車両は、上述したいわゆるパワートレーンを備えており、そのエンジン1を所定の実行条件の成立によって一時的に停止させ、また所定の復帰条件の成立によってエンジン1を再始動させるいわゆるストップ・アンド・スタート制御(S&S制御)を行うように構成されている。このS&S制御には、車両が停止していることによりエンジン1を停止させる停止S&S制御と、アクセルペダルを戻しかつブレーキペダルを踏み込んで停止に向けて減速している場合にエンジン1を自動停止させる減速S&S制御と、ある程度以上の車速で走行している際にアクセルペダルが戻されることによりエンジン1を自動停止させるフリーランS&S制御とがある。その実行条件と復帰条件とを説明すると、停止S&S制御は、車速が「0」でかつブレーキペダルが踏み込まれるブレーキ・オンで実行され、ブレーキペダルが戻されるブレーキ・オフで復帰し、エンジン1が始動させられる。減速S&S制御は、所定の車速以下の車速で走行している場合にアクセルペダルが戻されるアクセル・オフ、かつブレーキ・オンとなることにより実行され、ブレーキ・オフもしくはアクセルペダルが踏み込まれるアクセル・オンで復帰し、エンジン1が始動させられる。フリーランS&S制御は、所定の車速以上の車速で走行している状態でアクセル・オフで実行され、アクセル・オンで復帰し、エンジン1が始動させられる。
この発明に係る発進クラッチ制御装置では、上記のS&S制御でエンジン1を停止させる場合、エンジン1の停止に先立って発進クラッチ3を解放させて、エンジン1と変速機4との間、あるいはエンジン1と駆動輪6との間のトルク伝達を遮断する。また、一旦停止させたエンジン1を再始動する場合には、発進の遅れを防止もしくは抑制するために、エンジン1の始動と並行して、すなわちエンジン1の出力トルクの増大に合わせて、発進クラッチ3の伝達トルク容量を増大させる。発進クラッチ3をこのように係合させる際にこの発明に係る制御装置で実行される制御を以下に説明する。
図1はS&S制御でエンジン1を再始動させることに伴って発進クラッチ3を係合させる制御の全体の流れを説明するためのフローチャートであり、ここに示す例では、発進クラッチ3を解放状態から完全に係合させるまでに三つのモードに分けて制御を行うように構成されており、したがって先ずはその制御モードの判定を行う。具体的に説明すると、ステップS1で発進クラッチ(以下、単にクラッチと記す場合がある。)3の制御中か否かが判断される。S&S制御で発進クラッチ3を解放させている場合、あるいはエンジン1の始動に伴って次第に係合させている場合などにおいては発進クラッチ3を制御していることになるのでステップS1で肯定的に判断され、またS&S制御が終了して発進クラッチ3が完全に係合させられている場合はクラッチ3の油圧は制御されず、またシフトポジションがパーキングやニュートラルになっている場合などでは発進クラッチ3に油圧が供給されないのでその制御は行われず、ステップS1で否定的に判断される。
ステップS1で否定的に判断された場合には特に制御を行うことなく図1のルーチンを一旦終了する。これに対してステップS1で肯定的に判断された場合には、エンジン1の再始動の判定があったか否かが判断される(ステップS2)。前述したように、S&S制御では所定の復帰条件が成立することにより、言い換えればエンジン1を停止させる条件が不成立になることにより、エンジン1を再始動させるので、ステップS2ではその再始動の判定の有無が判断される。ステップS2で肯定的に判断された場合、すなわちエンジン1を再始動する場合には、クラッチ3を係合させることになるので、クラッチ3の制御モードは定圧(もしくは低圧)待機モードに移行する(ステップS3)。この定圧待機とは、クラッチ3が油圧によって摩擦板を接触させることにより係合状態になる摩擦クラッチによって構成されている場合、解放状態では摩擦板同士の間に不可避的なクリアランスが存在する。そのクリアランスが「0」になってからクラッチ3が実質的な伝達トルク容量を持つようになる。すなわち、伝達トルク容量を制御できる状態になる。このようなクリアランスがほぼ「0」になるようにクラッチ3に油圧を供給して一定の低い油圧に維持する制御が定圧待機制御である。なお、このような定圧待機制御は、従来の有段式自動変速機で実行される制御と同様であってよい。
ついでエンジン1の完爆の判定があったか否かが判断される(ステップS4)。なお、エンジン1の再始動の判定が既に成立していてステップS2で否定的に判断された場合には、ステップS3をスキップして直ちにステップS4に進み、完爆判定の有無が判断される。ここで、完爆とは、エンジン1の各気筒での燃焼が行われてエンジン1が自立回転できる状態である。エンジン1の再始動はスタータモータによってモータリングし、かつ燃料の供給を再開して行われるが、完爆に到るまでにはエンジン1の出力軸であるクランク軸を所定角度あるいは所定回転数、回転させる必要があり、ステップS4ではそのような過渡的な状態を経て自立回転に達したか否かを判定する。具体的には、エンジン1の排気量や形式などに応じて予め定めた回転数に到ったか否かによって判定され、その回転数は一例として200rpm〜500rpm程度の回転数である。なお、エンジン1の再始動時には、ガソリンエンジンにおいては、理論空燃比より小さい空燃比のリッチ混合気が供給される。
エンジン1が完爆に到ると、エンジン回転数がアクセル開度もしくはスロットル開度に応じた回転数に向けて増大するので、それに合わせてクラッチ3を係合させ、かつその伝達トルク容量を増大させる。すなわち、係合モードに移行する(ステップS5)。この係合モードの制御については、後述する。
係合モードでは、クラッチ3の油圧が次第に高められて伝達トルク容量が増大するので、ステップS5に続けてクラッチ3の係合が完了したか否かが判断される(ステップS6)。なお、既に完爆の判定が成立してしまっている場合には上記のステップS4で否定的に判断され、その場合には、ステップS5をスキップして直ちにステップS6に進み、クラッチ3の係合の完了が判断される。ここで係合の完了とは、クラッチ3における入力側(駆動側)の部材と出力側(従動側)の部材との回転数差がなくなる状態であり、したがってステップS6の判断は、クラッチ3の入力側の回転数すなわちトルクコンバータ2におけるタービン回転数と変速機4の入力軸の回転数とを比較することにより行うことができる。
クラッチ3の係合が未だ完了していないことによりステップS6で否定的に判断された場合には、一旦、図1のルーチンを終了し、再度、ステップS1からの制御を実行する。これに対してステップS6で肯定的に判断された場合には、クラッチ3の制御モードは通常モードに移行する(ステップS7)。この通常モードとは、エンジン1の再始動が完了してエンジン1が安定的に自立回転して、エンジン1の吸入空気量あるいはスロットル開度などで表される負荷と出力トルクとが所定の関係に安定した状態での制御である。したがって、クラッチ3の伝達トルク容量もしくは油圧は、エンジン負荷と回転数とに基づいて求められるエンジン出力トルクやトルクコンバータ2での速度比(もしくはトルク比)に基づいて求められる容量もしくは油圧に制御される。この通常モードでの制御は従来知られている制御であり、前述した特開平11−325232号公報などに記載されている制御であってよい。
この発明に係る制御装置では、上述したように、エンジン1の完爆からクラッチ3の係合完了までの間に、従来とは異なるクラッチ3の制御が実行される。その制御は上記のステップS5での制御であり、その制御を以下に説明する。図2は、クラッチ3についての係合モードでの制御内容を示すフローチャートであって、先ず、クラッチ3の制御モードが係合モードになっているか否かが判断される(ステップS51)。これは、例えば前述した図1におけるステップS5でフラグをオンに設定し、ステップS51ではそのフラグがオンになっているか否かを判断することとすればよい。
クラッチ3の制御モードが係合モードになっていないことによりステップS51で否定的に判断された場合には、特に制御を行うことなく図2のルーチンを一旦終了する。これとは反対に係合モードになっていることによりステップS51で肯定的に判断された場合には、パワーオン状態か否かが判断される(ステップS52)。パワーオン状態とは、エンジン1の動力で車両が走行する状態であるから、エンジン1のトルクがトルクコンバータ2を介してクラッチ3の入力側の部材に伝達され、さらにクラッチ3の係合状態に応じたトルクがクラッチ3の出力側の部材に伝達される。したがってエンジン1が完爆に到ってその回転数が増大し、それに伴ってトルクコンバータ2におけるタービン回転数NT が増大しても、係合モードの開始初期でクラッチ3の伝達トルク容量が未だ小さい状態では、クラッチ3の出力側の部材の回転数すなわち変速機4の入力軸の回転数NINがクラッチ3の滑りによりタービン回転数NT より低回転数になっている。パワーオン状態はこのような回転数の差によって判断することができるので、ステップS52では、タービン回転数NT が変速機4の入力軸の回転数(以下、入力回転数と記すことがある。)NINに所定回転数αを加えた回転数より高回転数か否かが判断される。この所定回転数αは、要は、タービン回転数NT が入力回転数NINを超えたことを判断するためのしきい値であり、設計上決めた適宜な値であってよい。
減速S&S制御やフリーランS&S制御では、車両が走行している状態でクラッチ3が解放させられてエンジン1が停止させられるので、S&S制御からの復帰時にはタービン8が慣性力あるいはクラッチ3の引き摺りにより回転しており、その回転数NT がエンジン回転数NE より高回転数になっている。したがって係合モードの開始初期では、タービン8は駆動輪6側から入力されるトルクによって回転させられ、入力回転数NINより低回転数になっている。これはパワーオフ状態であり、したがってステップS52で否定的に判断され、その結果、クラッチ3の油圧制御としてはパワーオフ時の制御が実施される(ステップS53)。このパワーオフ時の油圧制御は、予め定めたスケジュールでクラッチ油圧を増大させる制御であり、具体的にはクラッチ油圧を一時的に増大させるいわゆるファーストフィルを実行する。これは、クラッチ3におけるクリアランスをなくすいわゆるパック詰めのための制御であり、その油圧および継続時間は予め定めておくことができる。そのファーストフィルの後、クラッチ油圧を所定の勾配もしくは変化率で増大させる。その勾配あるいは変化率は、ショックが生じないように、また滑り状態が過度にならずかつ継続しないように設計上定めることができる。
一方、エンジン1の完爆の後、その回転数の上昇に伴ってタービン回転数NT が上昇すると、エンジン1が出力するトルクによってクラッチ3や変速機4が駆動されるパワーオン状態になり、ステップS52で肯定的に判断される。この場合、ステップS54に進んでクラッチ3の油圧制御としてはパワーオン時の制御が実施される(ステップS54)。このパワーオン時の油圧制御を図3にフローチャートで示してある。
この油圧制御では、先ず、エンジン回転数NE の変化量(あるいは変化率)ΔNE と、タービン回転数NT の変化量(あるいは変化率)ΔNT とが求められる(ステップS541)。これは、それぞれの回転数NE ,NT を所定の短時間毎に繰り返し検出し、今回の検出値と前回の検出値との差を算出し、あるいはその算出値を前回の検出と今回の検出との間の経過時間で除算すればよい。各回転数NE ,NT は時々刻々変化しているのに対して回転数などの算出には時間が掛かるので、その時間の間における回転数の変化を考慮して推定回転数NE',NT'が算出される(ステップS542)。これは、
NE'=NE +K1 ×ΔNE
NT'=NT +K2 ×ΔNT
の式で算出することができる。ここで、K1 およびK2 は算出遅れ係数であって使用する演算器やプログラムなどに応じて決まり、したがって実験やシミュレーションなどによって予め求めておくことができる。
NE'=NE +K1 ×ΔNE
NT'=NT +K2 ×ΔNT
の式で算出することができる。ここで、K1 およびK2 は算出遅れ係数であって使用する演算器やプログラムなどに応じて決まり、したがって実験やシミュレーションなどによって予め求めておくことができる。
ついで、これらの値NE',NT'を使用してトルクコンバータ(T/C)2の速度比E(=NT'/NE')が求められる(ステップS543)。トルクコンバータ2の特性を表す容量係数Cやトルク比tは、速度比Eに応じた値となるから、ステップS543で算出された速度比Eを引数にしてマップから容量係数Cおよびトルク比tが求められる(ステップS544)。また併せて、タービン回転数NT の目標変化量(もしくは変化率)ΔNTtgtが求められる。この目標変化量ΔNTtgtは、クラッチ3が完全に係合してタービン回転数NT が入力回転数NINに一致するまでの過程におけるタービン回転数NT の目標値を定めたものであり、ショックや制御の遅れなどを考慮して予めマップとして定めておくことができる。そのマップは、エンジン負荷(例えばスロットル開度)と車速などとを引数としてタービン回転数NT の目標変化量ΔNTtgtを定めたマップとすることができる。
さらに、今回実行するクラッチ3の係合制御が、エンジン1の再始動時の係合制御か否かが判断される(ステップS545)。すなわち、S&S制御が実行された場合、クラッチ3を解放したものの、エンジン1が停止する前に復帰条件が成立し、あるいは実行条件が成立しなくなった場合には、エンジン1を駆動したままの状態でクラッチ3の係合制御が開始されることがある。また、S&S制御によってエンジン1が停止させられ、その後に復帰条件が成立してエンジン1を再始動するとともにクラッチ3を係合制御することもある。そこで、ステップS545では、これらのいずれの場合のクラッチ3の係合制御であるかを判断することとしている。
クラッチ3の伝達トルク容量もしくは係合油圧は、クラッチ3に掛かるトルクに応じたものとすることによりショックや制御遅れなどを回避もしくは低減できるから、クラッチ3に掛かるトルクを発生しているエンジン1の出力トルクを求める必要がある。そこで、ステップS545で肯定的に判断された場合、すなわちエンジン1の再始動時の係合制御である場合には、トルクコンバータ2の特性を利用してエンジントルクTe が算出(推定)される(ステップS546)。すなわち、トルクコンバータ3の容量係数Cとエンジン回転数NE の自乗とを乗算してエンジントルクTe が算出される。
Te =C×NE 2
Te =C×NE 2
一方、クラッチ3の係合制御がエンジン1の再始動時の制御ではないことによりステップS545で否定的に判断された場合には、吸入空気量Klとエンジン回転数NE とを引数として、予め用意されているマップからエンジントルクTe が算出(推定)される(ステップS547)。ガソリンエンジンではこれら吸入空気量Klとエンジン回転数NE とエンジントルクTe との間には、エンジン1の排気量や形式などに応じた所定の相関関係があり、その関係を予め実験などによって求めてマップとしておくことができるので、ステップS547ではそのマップを利用してエンジントルクTe を算出もしくは推定することができる。
こうしてエンジントルクTe を算出もしくは推定した後にトルクコンバータ2におけるタービン8のトルク(タービントルク)Tt とクラッチ3の入力トルクTclとが求められる(ステップS548)。すなわち、先ず、エンジントルクTe とステップS544で求められたトルク比tとに基づいて下記の演算が行われる。
Ttb=t×Te
その演算値Ttbに一次遅れ処理などの遅れ補正を施してタービントルクTt が求められる。クラッチ3にはそのタービントルクTt がそのまま入力される訳ではなく、クラッチ3の入力側(トルクコンバータ2側)に配置されている回転部材の回転数が変化することによる慣性トルクが作用するので、回転数が増大する場合には、その慣性トルク分を減算したトルクが入力される。すなわち、入力トルクTclは、
Tcl=Tt −I×ΔNTtgt
ここでIはクラッチ3よりエンジン1側の回転部材の慣性モーメントである。
Ttb=t×Te
その演算値Ttbに一次遅れ処理などの遅れ補正を施してタービントルクTt が求められる。クラッチ3にはそのタービントルクTt がそのまま入力される訳ではなく、クラッチ3の入力側(トルクコンバータ2側)に配置されている回転部材の回転数が変化することによる慣性トルクが作用するので、回転数が増大する場合には、その慣性トルク分を減算したトルクが入力される。すなわち、入力トルクTclは、
Tcl=Tt −I×ΔNTtgt
ここでIはクラッチ3よりエンジン1側の回転部材の慣性モーメントである。
こうしてクラッチ3にトルクコンバータ2側から入力されるトルクTclが求められ、その入力トルクTclに適する目標油圧Pclが演算される。先ず、クラッチ3の目標油圧ベース値Pclb が算出される(ステップS549)。クラッチ3は前述したように摩擦クラッチによって構成されているから、上記の入力トルクTclに相当する目標油圧ベース値Pclb は、クラッチ3における摩擦材の面の数Kclと、摩擦係数μと、摩擦材の有効半径Rclと、クラッチ3に備えられているリターンスプリングによる荷重(弾性力)Fspと、クラッチ3における油圧アクチュエータを構成しているピストンの受圧面積Aclとに基づいて演算することができる。その演算式は下記のとおりである。
Pclb ={(Tcl/Kcl/μ/Rcl)+Fsp}/Acl
Pclb ={(Tcl/Kcl/μ/Rcl)+Fsp}/Acl
そして、この目標油圧ベース値Pclb に基づいて目標油圧Pclが算出される(ステップS550)。このステップS550での処理は、要は、スロットル開度やクラッチ3における入力側と出力側との速度の比率(速度比)などに応じて補正する処理であり、油圧や駆動力あるいは前後加速度の変化を緩和する場合には、目標油圧ベース値Pclb に所定の補正係数βを掛けて油圧目標値Pclを求める。
Pcl=Pclb ×β
また、目標油圧Pclを油圧目標ベース値Pclb に対して幾分高くする場合には、補正係数βを加算してもよい。
Pcl=Pclb +β
なお、補正係数βは、クラッチ3の係合終期におけるショックあるいは加速度の大きな変化を抑制したり、係合の遅れが生じないように、実験やシミュレーションなどによって、スロットル開度やクラッチ3における速度比などに応じて予め定めておくことができる。より具体的には、スロットル開度やクラッチ3の速度比が大きい場合に、小さい場合に比較して目標油圧が低くなるように補正する係数である。
Pcl=Pclb ×β
また、目標油圧Pclを油圧目標ベース値Pclb に対して幾分高くする場合には、補正係数βを加算してもよい。
Pcl=Pclb +β
なお、補正係数βは、クラッチ3の係合終期におけるショックあるいは加速度の大きな変化を抑制したり、係合の遅れが生じないように、実験やシミュレーションなどによって、スロットル開度やクラッチ3における速度比などに応じて予め定めておくことができる。より具体的には、スロットル開度やクラッチ3の速度比が大きい場合に、小さい場合に比較して目標油圧が低くなるように補正する係数である。
この発明に係る制御装置による上記の制御を行った場合の各回転数やタービントルクTt あるいはクラッチ3についての目標油圧Pclなどの変化を図4に示してある。S&S制御によって停止していたエンジン1を再始動する判定が成立すると(t1 時点)、エンジン1がスタータモータによって回転させられてその回転数が増大する。また、クラッチ3についての制御モードが再始動時の定圧待機モードに設定され、したがってクラッチ3についての目標油圧Pclがいわゆるファーストフィルのために一時的に増大させられ、かつそのファーストフィルに続けて低い圧力に維持される。ここに示す例は、ある程度の車速で走行している際のS&S制御に伴うエンジン1の再始動の例であり、したがって入力回転数NINは駆動輪6側から入力されるトルクによって回転させられて所定の低回転数になっている。また、クラッチ3の引き摺りなどによってタービン回転数NTは、入力回転数NINより低い所定の回転数になっている。すなわち、パワーオフ状態になっている。
エンジン1のモータリングが継続され、その状態で燃料の供給(あるいは燃料の噴射)が開始されることにより、エンジン1で燃焼が開始され、その回転数が増大し始める。こうしてエンジン回転数NE が完爆判定のためのしきい値を超えると完爆の判定が成立する(t2 時点)。したがって、このt2時点にクラッチ3の油圧についての制御モードが係合モードに切り替えられる。
タービン8の回転数はトルクコンバータ2での滑りのために、エンジン回転数NE の増大に対して遅れて増大するので、完爆の判定のt2 時点およびその後のしばらくの間は、タービン回転数NT は入力回転数NINより低回転数になっている。したがって、このt2 時点では、前述した図2に示すステップS52で否定的な判断が成立し、パワーオフ時の制御が実行される。すなわち、先ず、ファーストフィルのために一時的に目標油圧Pclが増大させられ、その後、低い一定の圧力に維持され、さらにその低い一定圧力から次第に増大させられる。
このパワーオフ時の油圧制御を行っている状態でタービン回転数NT が次第に増大し、これに対して入力回転数NINは車速や変速機4での変速比に応じた回転数に維持されているので、完爆後の比較的短い時間でタービン回転数NT が入力回転数NINを上回るようになる。そして、その回転数差が前述した所定回転数αを超えるとパワーオンの判定が成立し(t3 時点)、前述した図3を参照して説明したパワーオン時の油圧制御が実行される。すなわち、タービントルクTt がトルクコンバータ2の容量係数Cやトルク比tなどに基づいて推定(もしくは算出)される。その演算は、上述した図3を参照して説明したとおりである。したがってタービントルクTt あるいはその推定値は、t2 時点から次第に増大する。また、タービン回転数NT についての目標値NTtgtがマップから読み込まれて設定される。そして、クラッチ3の目標油圧Pclが、トルクコンバータ2の容量係数Cなどに基づいて求められたタービントルクTt の推定値に適する値に設定される。それに伴いクラッチ3の実油圧および伝達トルク容量が次第に増大する。
このようにして制御されるクラッチ3の油圧は、タービン回転数NT をその目標値NTtgtに追従させるように変化するから、タービン回転数NT は増大から減少に切り替わる。また、エンジン1に対してはクラッチ3の伝達トルク容量の増大によって負荷トルクが増大するために、エンジン回転数NE も低下し始める。その時点を図4にはt4 時点として記載してある。一方、クラッチ3の油圧およびそれに起因する伝達トルク容量が増大することにより入力回転数NINが引き上げられている。そこで、タービン回転数NT およびエンジン回転数NE が減少に切り替わったt4 時点に、タービン回転数NT の目標変化量(もしくは変化率)ΔNTtgtが、増大しつつある入力回転数NINにタービン回転数NT を一致させるように変更される。図4に示す例では、その変化率は正の値から負の値に変更される。その切替の際に、慣性トルクが作用するので、クラッチ3の目標値Pclは僅かに、ステップ的に増大させられ、その後、タービン回転数NT がその目標値NTtgtに追従するように次第に変化させられる。
クラッチ3の油圧および伝達トルク容量が次第に増大させられてタービン回転数NT と入力回転数NINとの差が次第に減少し、ついにはこれらの回転数NT ,NINが一致すると、クラッチ3の係合終了の判定が成立する(t5 時点)。その場合、上記のステップS550での制御で説明したように、クラッチ3についての目標油圧Pclを補正係数βによって減少補正することにより、駆動力あるいは加速度の変化が滑らかになってショックを防止もしくは抑制することができる。そして、その後はクラッチ3の油圧についての制御モードが通常モードに切り替えられる。なお、エンジン回転数NE は、その後に、入力回転数NINとの間にトルクコンバータ2での速度比Eに応じた偏差をもった回転数になる。
したがって、この発明に係る制御装置によれば、エンジン1を再始動する場合、発進クラッチ3が係合し終わるまでの間、トルクコンバータ2の容量係数Cやトルク比tなどに基づいて求められたエンジントルクTe を使用して目標油圧Pclおよびそれに伴うクラッチ油圧が制御されるので、タービン回転数NT やエンジン回転数NE が滑らかに変化し、その結果、駆動トルクが急激に変化したり、それに伴ってショックが発生したりすることを防止もしくは抑制することができる。また、クラッチ3を単に滑らせているのではなく、タービン回転数NT を入力回転数NINに一致させるように、エンジントルクTe に応じてクラッチ油圧を制御し、その過程で滑りが生じるのであって、タービン回転数NT についての目標値NTtgtを適宜に設定することにより滑りの期間を可及的に短くすることができ、その結果、制御の遅れやクラッチ3の耐久性の低下を有効に防止あるいは抑制することができる。なお、図4にはこの発明に係る上記の制御を行わない場合のタービントルクすなわち吸入空気量などのエンジン負荷に基づいて求められたタービントルクを破線で示してある。エンジンの再始動時に、エンジン負荷やトルクコンバータでの速度比などに基づいてタービントルクを求めると、確実にエンジンを始動するために吸入空気量が多くなっていたり、速度比が大きいなどのことにより、タービントルクの推定値は実際のトルクより大きくなってしまう。そのため、その推定値に基づいてクラッチ油圧を制御すると、クラッチ油圧が高くなってしまい、クラッチが急激に係合してショックが生じる可能性がある。この発明によれば、このようなショックを確実に防止することができる。
つぎにこの発明に係る制御装置で実行される制御の他の例について説明する。車両の走行中にS&S制御によってエンジン1を停止させている状態で、アクセルペダルが踏み込まれると復帰条件が成立してエンジン1を再始動し、かつ発進クラッチ3を係合させるが、その制御の途中でアクセルペダルが戻されてパワーオフ状態になる場合がある。その場合、トルクコンバータ2の容量係数Cなどに基づいてエンジントルクTe を推定し、またクラッチ油圧を制御し続けると、駆動トルクが低下せずにアクセル操作とは異なる駆動力が維持される可能性がある。そこで、以下に説明する制御例は、クラッチ3の係合が完了する前にアクセルペダルが戻された場合に、クラッチ油圧の制御の内容を変更するように構成されている。
図5はその制御例を説明するためのフローチャートであって、前述した図3に示す制御例でのフローチャートを変更したものである。この図5に示す制御例では、先ず、エンジン回転数NE の変化量(あるいは変化率)ΔNE と、タービン回転数NT の変化量(あるいは変化率)ΔNT とが求められ(ステップS301)、その変化量ΔNE ,ΔNT を使用して、算出遅れを考慮した各回転数の推定値NE',NT'が算出される(ステップS302)。さらに、その推定値NE',NT'によってトルクコンバータ2での速度比Eが算出され(ステップS303)、その速度比Eと予め用意されているマップとに基づいてトルクコンバータ2の容量係数Cおよびトルク比tが読み込まれる(ステップS304)。これらステップS301ないしステップS304の制御は、前述した図3に示すステップS541ないしステップS544と同様の制御である。
その容量係数Cとエンジン回転数NE とから推定エンジントルクTecs が下記の式により算出される(ステップS305)。
Tecs =C×NE 2
これは、前述した図3に示すステップS546と同様の制御である。また、このステップS305に続けて、あるいはステップS305での演算と並行して、エンジン1の吸入空気量Klとエンジン回転数NE とから推定エンジントルクTekl が算出される(ステップS306)。これは、エンジントルクの従来知られている算出方法であってよく、前述した図3に示すステップS547での演算と同様の演算である。
Tecs =C×NE 2
これは、前述した図3に示すステップS546と同様の制御である。また、このステップS305に続けて、あるいはステップS305での演算と並行して、エンジン1の吸入空気量Klとエンジン回転数NE とから推定エンジントルクTekl が算出される(ステップS306)。これは、エンジントルクの従来知られている算出方法であってよく、前述した図3に示すステップS547での演算と同様の演算である。
そして、これらの算出値を使用してタービントルクTt の推定値が求められる(ステップS307)。このステップS307の制御内容を図6にフローチャートで示してある。ここに示す例では、先ず、現時点で行うべきクラッチ3の係合制御がエンジン1の再始動時の制御であるか否かが判断される(ステップS3071)。これは、図3に示すステップS545での判断と同様の判断であり、S&S制御を行う図示しないコントローラからの信号に基づいて判断することができる。
ついで、アクセル急閉じ操作があったか否かが判断される(ステップS3072)。すなわちアクセルペダルが急激に戻されてアクセル開度が短時間の内に「0」になったか否かが判断される。これは、アクセル開度センサからの信号に基づいて判断することができる。このステップS3072で肯定的に判断された場合には急閉じ判定フラグがオンに設定される(ステップS3073)。これとは反対にステップS3072で否定的に判断された場合にはアクセルペダルを踏み込む操作があったか否か(アクセルペダルが踏み込まれているか否か)が判断される(ステップS3074)。アクセルペダルが踏み込まれていることによりステップS3074で肯定的に判断された場合には、急閉じ判定フラグがオフに設定される(ステップS3075)。そして、エンジントルクについての前述した各推定値Tecs ,Tekl が互いに近い値になっているか否かが判断される(ステップS3076)。なお、上記のステップS3073で急閉じフラグをオンに設定した場合、およびアクセルペダルが踏み込まれていないことによりステップS3074で否定的に判断された場合には、直ちにステップS3076に進んで各推定値Tecs ,Tekl の関係が判断される。
ステップS3076における各推定値Tecs ,Tekl が互いに近接していることの判断は、それらの推定値Tecs ,Tekl の差の絶対値が予め定めた判断基準値T0 より小さいか否かを判断することにより行われる。なお、その判断基準値T0 は、クラッチ油圧の制御に使用するエンジントルクTe の推定値を、トルクコンバータ2の特性に基づいて求めた推定値Tecs から吸入空気量に基づいて求めた推定値Tekl に変更した場合の駆動トルクの変化幅が許容できる程度になるように予め設定した値であってよい。これらの推定値Tecs ,Tekl が近接していることによりステップS3076で肯定的に判断された場合には、エンジントルクTe についての近接フラグがオンに設定される(ステップS3077)。また反対にそれらの推定値Tecs ,Tekl の差が判断基準値T0 以上であることによりステップS3076で否定的に判断された場合には、その近接フラグがオフに設定される(ステップS3078)。
これらステップS3077とステップS3078とのいずれかの制御が実行された後、急閉じ判定フラグがオンか否かが判断される(ステップS3079)。エンジン1を再始動する制御の開始後、アクセルペダルが急に戻されると急閉じ判定フラグがオンに設定されていてステップS3079で肯定的に判断され、また反対に急閉じ操作が行われなかった場合にはステップS3079で否定的に判断される。このステップS3079で肯定的に判断された場合には、さらに上記の近接フラグがオンになっているか否かが判断される(ステップS3080)。
アクセルペダルが急に戻されたことがないことによりステップS3079で否定的に判断された場合、および前述した各推定値Tecs ,Tekl の偏差が未だ大きいことによりステップS3080で否定的に判断された場合には、トルクコンバータ2の容量係数Cなどの特性値を利用して求めた推定値Tecs にトルク比tを乗算してタービントルクTt についてのベース値Ttbが算出される(ステップS3081)。これに対して、ステップS3080で肯定的に判断された場合、すなわちアクセル開度の急閉じ操作が行われ、かつ上記の各推定値Tecs ,Tekl が互いに近い値になっている場合には、吸入空気量Klを使用して求められたエンジントルクについての推定値Tekl にトルク比tを乗算してタービントルクTt についてのベース値Ttbが算出される(ステップS3082)。そして、そのベース値Ttbに一次遅れ処理などの遅れ補正を施してタービントルクTt が求められる(ステップS3083)。
図5に示すステップS307では上述のようにしてタービントルクTt の推定値が求められ、ついで、クラッチ3の入力側の回転数と出力側の回転数との差が増大する吹き上がりの有無が判断される(ステップS308)。この判定は、例えばクラッチ油圧の制御モードが係合モードになった後のタービン回転数NT と入力軸回転数NINとの差分の最小値NTminと現在のタービン回転数NT と入力軸回転数NINとの差分との差によって判断することができる。具体的には、現在のタービン回転数NT と入力軸回転数NINとの差分と最小値NTminとの差が予め定めた所定値より大きい場合(((NT −NIN)−(NT −NIN)min)>所定値の場合)、吹き上がりがあるとの判定を行う。また、例えばクラッチ油圧の制御モードが係合モードになった後のタービン回転数NT と入力軸回転数NINとの差分の最大値NTmaxと現在のタービン回転数NT と入力軸回転数NINとの差分との差が予め定めた他の所定値より大きい場合(((NT −NIN)max −(NT −NIN)>所定値の場合)、引き下げの判定を行う。
クラッチ油圧の制御が進行していることによりタービン回転数NT と入力軸回転数NINとの差分が低下傾向になっているとステップS308で否定的に判断される。その場合は、増大しつつある入力回転数NINにタービン回転数NT を一致させるためにタービン回転数NT を変化させる変化量ΔNTtgtが、予め用意されたマップから、スロットル開度や車速を引数として求められる(ステップS309)。なお、パワーオン時は、クラッチ3の油圧が未だ低い状態でエンジン1からトルクがクラッチ3に伝達されるので、タービン回転数NT と入力軸回転数NINとの差分が増大傾向にあり、したがってクラッチ油圧の制御開始初期にはステップS308で肯定的に判断される。その場合は、スロットル開度や車速を引数として、予め用意したマップから目標速度比Et が求められ(ステップS310)、またその目標速度比Et と上記のステップS302で求められたエンジン回転数NE の推定値NE'とから目標タービン回転数NTtgt(=Et ×NE')が算出され(ステップS311)、さらにその目標タービン回転数NTtgtと前述したステップS302で求められたタービン回転数NT'とからタービン回転数についての目標変化量ΔNTtgt(=NTtgt−NT')が求められる(ステップS312)。
このようにしてステップS309あるいはステップS312で算出された目標変化量ΔNTtgtは慣性トルクを生じさせる要因であるから、これを利用して目標クラッチトルクTclが算出される(ステップS313)。その演算は前述した図3に示すステップS538での演算と同様であって、
Tcl=Tt −I×ΔNTtgt
の演算式によって求めることができる。
Tcl=Tt −I×ΔNTtgt
の演算式によって求めることができる。
そして、この目標クラッチトルクTclを使用してクラッチ3の目標油圧ベース値Pclb が算出され(ステップS314)、また目標油圧Pclが算出される(ステップS315)。これらステップS314およびステップS315の演算は、前述した図3に示すステップS549およびステップS550と同様である。
上記の図5および図6に示す制御を行った場合の各回転数NE ,NT やクラッチ油圧、スロットル開度、前後加速度などの変化の一例を図7にタイムチャートで示してある。ここに示す例は、例えば減速S&S制御でブレーキペダルが戻されて復帰制御が開始され、その後にアクセルペダルが一旦踏み込まれるとともに、その直後にアクセルペダルが急に戻された場合の例である。すなわち、ブレーキペダルが戻されることによりエンジン1の再始動の判定が成立し(t1 時点)、それに伴ってクラッチ油圧の制御モードとして定圧待機モードが実行される。その過程でアクセルペダルが踏み込まれてパワーオン状態になり、その後、完爆判定が成立する(t2 時点)。さらに、パワーオン判定が成立し(t3 時点)、クラッチ3の油圧が次第に増大することに伴ってタービン回転数NT が低下し始めて引き下げの判定が成立する(t4 時点)。ここまでの過程における各回転数やトルク、クラッチ油圧の変化は、前述した図4に示す例と同様である。
そしてその後にアクセルペダルが急に戻されて急閉じの判定が成立すると、トルクコンバータ2の容量係数Cなどに基づいて推定されたエンジントルクTecs と吸入空気量Klに基づいて推定されたエンジントルクTekl とが互いに近接していることを条件として、クラッチ3の油圧制御に使用されるエンジントルク値が前者のトルクコンバータ2の容量係数Cなどに基づいて推定されたエンジントルクTecs から吸入空気量Klに基づいて推定されたエンジントルクTekl に切り替えられる。その推定されたエンジントルクTekl は、アクセルペダルが戻されてスロットル開度が「0」になることにより迅速に低下する。そのため、クラッチ油圧が吸入空気量Klに基づいて推定されたエンジントルクTekl の低下に追従して迅速に低下する。その結果、駆動輪6に伝達されるトルクが低下するので、車両の前後加速度がアクセルペダルを戻す操作に対して特には遅れることなく低下し、コースト状態あるいは減速状態になる。図7では、t6 時点にスロットル開度が「0」になり、その直後のt7 時点に前後加速度が負になるから、アクセルペダルを戻した後に正の加速度が生じるいわゆる空走状態の時間が短くなって運転者に違和感を与えることが回避もしくは抑制される。なお、上述した急閉じに伴う制御を行わないとした場合、推定タービントルクは図7に実線で示すように変化し、係合終了の判定が成立するt5 時点を超えた後に「0」になるから、クラッチ油圧がそれまで高い圧力に維持されて正の前後加速度が生じ、その結果、長い時間、いわゆる空走状態となって運転者に違和感を与える可能性がある。
なお、図5および図6に示す制御を行うように構成した場合、目標タービン回転数NTtgtをエンジン回転数NE もしくはその推定値NE'に基づいて算出するから、前述した引き下げ判定の前後での目標タービン回転数NTtgtの変化が滑らかになる。そのため、係合モードでのクラッチ油圧の変化に段差が生じる可能性がなく、駆動トルクがステップ的に変化したり、それに伴ってショックが生じることを未然に防止することができる。
また、この発明は上述した具体例に限定されないのであって、発進クラッチは油圧によって伝達トルク容量が変化させられるクラッチ以外に、電気的に伝達トルク容量が制御されるクラッチであってもよく、その場合、上記の油圧に替えて電流もしくは伝達トルク容量が制御の対象となる。
この発明に係る装置による上述した制御は、マイクロコンピュータを主体とした電子制御装置を用いて実行することができる。したがって、この発明をその電子制御装置による機能的手段で表現すれば、この発明は、「エンジンが出力したトルクを、ポンプインペラーとタービンとを備えたトルクコンバータに入力するとともにそのトルクコンバータから発進クラッチを介して駆動輪にトルクを出力するように構成された車両の走行中に、予め定めた条件が成立することにより前記エンジンを停止しかつ前記発進クラッチを解放し、また予め定めた所定の復帰条件が成立することにより停止した前記エンジンを再始動しかつ前記クラッチを係合させる車両の発進クラッチ制御装置であって、前記エンジンの再始動にあたって前記エンジンの出力の増大要求がある場合に前記エンジンの回転数および前記トルクコンバータの容量係数ならびにトルク比に基づいて前記トルクコンバータにおけるタービンのトルクを推定する第1タービントルク推定手段と、そのタービンの推定されたトルクに応じて前記クラッチのトルク容量を増大させるトルク容量増大手段と、前記クラッチの係合が完了した後は前記エンジンの吸入空気量とエンジン回転数とに基づいて前記タービンのトルクを推定する第2タービントルク推定手段とを備えていることを特徴とする車両の発進クラッチ制御装置。」である。
また、この発明は、「前記トルク容量増大手段は、前記クラッチのトルク容量を増大させている途中に前記エンジンの出力を増大させる要求がなくなった場合に、前記エンジンの回転数および前記トルクコンバータの容量係数ならびにトルク比に基づいて推定されたタービンのトルクに替えて前記エンジンの吸入空気量とエンジン回転数とに基づいて推定されたタービンのトルクに応じて前記クラッチのトルク容量を制御するように構成されていることを特徴とする上記の車両の発進クラッチ制御装置。」である。
Claims (7)
- エンジンが出力したトルクを、ポンプインペラーとタービンとを備えたトルクコンバータに入力するとともにそのトルクコンバータから発進クラッチを介して駆動輪にトルクを出力するように構成された車両の走行中に、予め定めた条件が成立することにより前記エンジンを停止しかつ前記発進クラッチを解放し、また予め定めた所定の復帰条件が成立することにより停止した前記エンジンを再始動しかつ前記発進クラッチを係合させる車両の発進クラッチ制御装置において、
前記エンジンの再始動にあたって前記エンジンの出力の増大要求がある場合に前記エンジンの回転数および前記トルクコンバータの容量係数ならびにトルク比に基づいて前記トルクコンバータにおけるタービンのトルクを推定するとともに、
そのタービンの推定されたトルクに応じて前記発進クラッチの伝達トルク容量を増大させ、
前記エンジンが完爆に到った後であってかつ前記発進クラッチの係合が完了した後は前記エンジンの吸入空気量とエンジン回転数とに基づいて前記タービンのトルクを推定するとともに、
そのタービンの推定されたトルクに応じて前記発進クラッチの伝達トルク容量を制御する
ように構成されていることを特徴とする車両の発進クラッチ制御装置。 - 前記発進クラッチのトルク容量を増大させている途中に前記エンジンの出力を増大させる要求がなくなった場合に、前記エンジンの回転数および前記トルクコンバータの容量係数ならびにトルク比に基づいて推定されたタービンのトルクに替えて前記エンジンの吸入空気量とエンジン回転数とに基づいて推定されたタービンのトルクに応じて前記発進クラッチのトルク容量を制御するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の車両の発進クラッチ制御装置。
- 前記発進クラッチのトルク容量の制御に使用する前記タービンのトルクを、前記エンジンの回転数および前記トルクコンバータの容量係数ならびにトルク比に基づいて推定されたタービンの第1のトルクから前記エンジンの吸入空気量とエンジン回転数とに基づいて推定されたタービンの第2のトルクに切り替える制御は、前記エンジンが完爆に到った後でかつ前記発進クラッチの係合が完了した後に、前記第1のトルクと前記第2のトルクとの差が、前記第1のトルクから前記第2のトルクに切り替える前記制御によって生じる前記車両の駆動トルクの変化幅が許容できる幅となるように予め定めた所定値より小さいことを条件として実行されるように構成されていることを特徴とする請求項2に記載の車両の発進クラッチ制御装置。
- 前記発進クラッチは、供給される油圧が増大することにより伝達トルク容量が増大する摩擦クラッチを含み、
その摩擦クラッチに供給される油圧が、前記車両におけるスロットル開度もしくはその摩擦クラッチにおける速度比に応じて補正されるように構成されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の車両の発進クラッチ制御装置。 - 前記補正は、前記スロットル開度もしくは前記速度比が大きい場合に小さい場合に比較し前記油圧を低くする補正を含むことを特徴とする請求項4に記載の車両の発進クラッチ制御装置。
- 前記エンジンは、内燃機関を含み、
前記エンジンを再始動してエンジンが完爆に到った後でかつ前記発進クラッチの係合完了するまでは、前記エンジンの回転数および前記トルクコンバータの容量係数ならびにトルク比に基づいて前記トルクコンバータにおけるタービンのトルクを推定するとともに、その推定されたタービンのトルクに応じて前記発進クラッチのトルク容量を増大させるように構成されていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の車両の発進クラッチ制御装置。 - 前記出力の増大要求は、前記車両におけるアクセル開度もしくはスロットル開度が増大することを含むことを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の車両の発進クラッチ制御装置。
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