JP6677780B1

JP6677780B1 - 車両制御装置

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Publication number: JP6677780B1
Application number: JP2018190067A
Authority: JP
Inventors: 良博上総
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2018-10-05
Filing date: 2018-10-05
Publication date: 2020-04-08
Anticipated expiration: 2038-10-05
Also published as: CN111016895B; JP2020059320A; US10955047B2; US20200109780A1; CN111016895A

Abstract

【課題】前後進の切換時のエンジン回転数の変化によるドライバの違和感を抑制する。【解決手段】車両制御装置は、トルクコンバータ２の滑り率αに基づいて変速機３の係合要素３３の係合の有無を判定するエンゲージ判定部４１２と、エンゲージ判定部４１２による判定結果に応じてエンジン１の目標回転数を設定する目標回転数設定部４２２とを備える。目標回転数設定部４２２は、Ｐスイッチ５１１またはＮスイッチ５１２によりオフギア状態への切換が指令された後、オフギア状態への切換が検出されると、オフギア状態への切換が検出される前よりも目標回転数を増加させ、Ｒスイッチ５１４またはＤスイッチ５１３により後進インギア状態または前進インギア状態への切換が指令された後、オフギア状態への切換が検出されても、目標回転数を増加させない。【選択図】図２

Description

本発明は、車両制御装置に関する。

従来より、エンジン温度が所定温度未満のときに、エンジンへの吸入空気量を増量してアイドリング時のエンジン回転数を増加させ、これによりエンジンストールを防止するようにした装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開平７−４９０４８号公報

ところで、前進用ギアから後進用ギアまたは後進用ギアから前進用ギアへと前後進を切り換えると、ドライブシャフトの捩れによるショックやギアのがたつきよる異音を生じるおそれがある。これらのショックや異音の発生を低減するためには、前後進の切換時に、ギアの係合が解除されたオフギア状態を経由することが好ましい。しかしながら、例えばエンジン温度が低い状態で前後進の切換時にオフギア状態を経由した際に、上記特許文献１記載の装置のようにエンジン回転数を増加させると、ドライバが違和感を抱くおそれがある。

本発明の一態様は、内燃機関と、前進用ギアと後進用ギアとを有する変速機と、を備える車両の制御装置であって、内燃機関から出力されたトルクを前進用ギアを介して変速機の出力軸に伝達する前進インギア状態および後進用ギアを介して出力軸に伝達する後進インギア状態と、内燃機関から出力されたトルクの出力軸への伝達を遮断するオフギア状態とに、トルク伝達態様を切り換えるトルク伝達切換部と、前進インギア状態または後進インギア状態からオフギア状態への切換を指令する第１切換指令部と、前進インギア状態から後進インギア状態または後進インギア状態から前進インギア状態への切換を指令する第２切換指令部と、第１切換指令部によりオフギア状態への切換が指令されると、前進インギア状態または後進インギア状態からオフギア状態に切り換わり、第２切換指令部により後進インギア状態または前進インギア状態への切換が指令されると、前進インギア状態または後進インギア状態から所定時間のオフギア状態を経由して後進インギア状態または前進インギア状態に切り換わるようにトルク伝達切換部を制御する変速機制御部と、トルク伝達切換部の切換に応じたトルク伝達態様を検出するトルク伝達検出部と、トルク伝達検出部により検出されたトルク伝達態様に応じて内燃機関の目標回転数を設定する目標回転数設定部と、内燃機関の回転数を変更する回転数変更部と、内燃機関の回転数が目標回転数設定部により設定された目標回転数となるように回転数変更部を制御する内燃機関制御部と、を備える。目標回転数設定部は、第１切換指令部によりオフギア状態への切換が指令された後、トルク伝達検出部によりオフギア状態への切換が検出されると、オフギア状態への切換が検出される前よりも目標回転数を増加させる一方、第２切換指令部により後進インギア状態または前進インギア状態への切換が指令された後、トルク伝達検出部によりオフギア状態への切換が検出されても、目標回転数を増加させない。

本発明によれば、前進インギア状態から後進インギア状態または後進インギア状態から前進インギア状態への切換時に、内燃機関の回転数が増加することを抑制することができ、ドライバが違和感を抱くことを防止できる。

本発明の実施形態に係る車両制御装置が適用される車両の走行駆動系の概略構成を示す図。本発明の実施形態に係る車両制御装置の全体構成を概略的に示すブロック図。トルクコンバータの滑り率の変化の一例を示す図。図２の変速機ＥＣＵで実行される処理の一例を示すフローチャート。図２のエンジンＥＣＵで実行される処理の一例を示すフローチャート。本発明の実施形態に係る車両制御装置の動作の一例を示すタイムチャート。本発明の実施形態に係る車両制御装置の動作の他の例を示すタイムチャート。

以下、図１〜図７を参照して本発明の一実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る車両制御装置が適用される車両１０１の走行駆動系の概略構成を示す図である。図１に示すように、車両１０１は、エンジン１と、トルクコンバータ２と、変速機３とを有する。

エンジン１は、吸気バルブ（スロットルバルブ等）１１を介して供給される吸入空気とインジェクタから噴射される燃料とを適宜な割合で混合し、点火プラグ等により点火して燃焼させ、これにより回転動力を発生する内燃機関（例えばガソリンエンジン）である。なお、ガソリンエンジンに代えてディーゼルエンジン等、各種エンジンを用いることもできる。吸入空気量は吸気バルブ１１により調節され、吸気バルブ１１の開度は、電気信号により作動する吸気用アクチュエータ１２の駆動によって変更される。

トルクコンバータ２は、流体（作動油）を介してトルクを伝達する流体伝動装置であり、エンジン１の出力軸１ａに連結されたポンプインペラと、変速機３の入力軸３ａに連結されたタービンランナと、ロックアップクラッチとを有する。ロックアップクラッチが解放された状態（ロックアップオフ）のときは、エンジン１と変速機３との間で流体を介してトルクが伝達される。例えば停車状態や走行始動時などにはロックアップオフとされる。一方、ロックアップクラッチが締結された状態（ロックアップオン）のときは、ポンプインペラとタービンランナとが機械的に直結され、エンジン１と変速機３との間で流体を介さずにトルクが伝達される。例えば所定車速以上の走行では、ロックアップオンとされる。

変速機３は、例えば変速比を段階的に変更可能な有段変速機であり、複数の変速比に対応した複数（１つのみ図示）の前進用ギア３１と後進用ギア３２とを有する。なお、変速比を無段階に変更可能な無段変速機を、変速機３として用いることもできる。変速機３は、トルクコンバータ２と駆動輪４との間の動力伝達径路に設けられ、入力軸３ａを介してトルクコンバータ２から入力された回転を変速し、かつトルクコンバータ２から入力されたトルクを変換して、出力軸３ｂから出力する。出力軸３ｂから出力された回転は駆動輪４に伝達され、これにより車両１０１が走行する。なお、エンジン１に加えて、駆動源としての走行用モータを設け、ハイブリッド自動車として車両１０１を構成することもできる。車両１０１は、駆動輪４に設けられたブレーキ装置５により制動される。

変速機３は、例えばドグクラッチや摩擦クラッチ、ブレーキなどの複数（１つのみ図示）の係合要素３３を備え、油圧制御装置３４が係合要素３３への油の流れを制御することにより、係合要素３３を係合または解放し、これにより変速機３の変速段を変更することができる。例えば所定の係合要素３３を係合（オン）することで、複数の変速段のうちのいずれかの前進変速段が確立あるいは後進変速段が確立し（インギア状態）、これにより前進用ギア３１または後進用ギア３２を介した出力軸３ｂへのトルク伝達が可能となる。一方、全ての係合要素３３を解放（オフ）することで、入力軸３ａから出力軸３ｂへのトルク伝達経路が遮断され、出力軸３ｂからのトルク伝達が不能となる（オフギア状態）。

油圧制御装置３４は、電気信号により作動するソレノイドバルブなどの変速機用のバルブ機構（便宜上、変速用アクチュエータ３５と呼ぶ）を有する。変速用アクチュエータ３５の作動に応じて係合要素３３への圧油の流れを変更することで、インギア状態またはオフギア状態とすることができる。変速機３は、シフトスイッチの信号に応じてシフトレンジが切り換わるシフトバイワイヤ式として構成される。

図２は、本発明の実施形態に係る車両制御装置１００の全体構成を概略的に示すブロック図である。車両１０１は、車両１０１の各部を制御する複数の電子制御ユニット（ＥＣＵ）を有する。特に車両制御装置１００は、図２に示すように、主に変速機３の動作を制御する変速機ＥＣＵ４１と、主にエンジン１の動作を制御するエンジンＥＣＵ４２とを有する。変速機ＥＣＵ４１とエンジンＥＣＵ４２とは、ＣＡＮ通信線４３を介して互いに通信可能に接続される。

変速機ＥＣＵ４１には、シフトスイッチ５１と、回転数センサ５２，５３とからの信号が入力される。回転数センサ５２は、エンジン１の出力軸１ａの回転数Ｎｅ（エンジン回転数）を直接または間接的に検出するセンサである。回転数センサ５３は、変速機３の入力軸３ａの回転数Ｎｉ（入力軸回転数）を直接または間接的に検出するセンサである。

シフトスイッチ５１は、ドライバの操作による変速指令、すなわちシフトレンジの切換指令を入力するスイッチである。シフトスイッチ５１は、Ｐレンジを指令するＰスイッチ５１１と、Ｎレンジを指令するＮスイッチ５１２と、Ｄレンジを指令するＤスイッチ５１３と、Ｒレンジを指令するＲスイッチ５１４とを有する。これらスイッチ５１１〜５１４は例えば押圧式のスイッチとして構成され、運転席の近傍に、各スイッチ５１１〜５１４に対応する互いに独立した操作ボタンが設けられる。

Ｐレンジは駐車レンジ、Ｎレンジは中立レンジ、Ｄレンジは前進走行レンジ、Ｒレンジは後進走行レンジである。ＰレンジとＮレンジとは、前進用ギア３１および後進用ギア３２へのトルク伝達が遮断される非走行レンジであり、ＰレンジまたはＮレンジが指令されると、変速機３はオフギア状態になる。ＤレンジとＲレンジとは、前進用ギア３１または後進用ギア３２へのトルク伝達が可能となる走行レンジであり、ＤレンジまたはＲレンジが指令されると、変速機３はインギア状態になる。

変速機ＥＣＵ４１は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭおよびその他の周辺回路を有するコンピュータを含んで構成される。変速機ＥＣＵ４１は、機能的構成として、滑り率算出部４１１と、エンゲージ判定部４１２と、変速機制御部４１３とを有する。

滑り率算出部４１１は、回転数センサ５２，５３からの信号に基づいてトルクコンバータ２の滑り率αを算出する。滑り率αは、回転数センサ５３により検出された入力軸回転数Ｎｉを、回転数センサ５２により検出されたエンジン回転数Ｎｅで除算した値である（Ｎｉ／Ｎｅ）。例えば車両停止時において、インギア状態では入力軸３ａの回転がブレーキ装置５の作動により阻止されるのに対し、オフギア状態では、エンジン１の出力軸１ａの回転に連れ回されて入力軸３ａが回転（空転）する。

このため、車速が所定値未満でロックアップオフのとき、滑り率αは、インギア状態で小さく、オフギア状態で大きくなる。例えば、インギア状態では滑り率αは０（Ｎｉ＝０）であり、オフギア状態になるとＮｉが増加して滑り率αは１に近づく（例えば滑り率αは１になる）。すなわち、変速機３のギアの状態であるインギア状態およびオフギア状態（係合要素３３のオンオフ）と、トルクコンバータ２の滑り率αとは相関関係を有し、変速機３がインギア状態からオフギア状態に移行するに従い（係合要素がオンからオフに切り換わるに従い）、滑り率αが増加する。なお、車速が所定値以上でロックアップオンのとき、滑り率αは０とされる。

エンゲージ判定部４１２は、滑り率算出部４１１により算出された滑り率αに基づいて、オフギア状態からインギア状態への移行（エンゲージオン）の有無およびオフギア状態からインギア状態への移行（エンゲージオフ）の有無を判定する。図３は、インギア状態からオフギア状態への移行時およびオフギア状態からインギア状態への移行時の時間経過に伴う滑り率αの変化の一例を示す図である。図３に示すように、例えばインギア状態における滑り率がαａ、オフギア状態における滑り率がαｂであるとき、αａとαｂとの間に、第１所定値α１および第２所定値α２を設定する。

エンゲージ判定部４１２は、滑り率がαａであるインギア状態において、滑り率が第１所定値α１以上になると、インギア状態からオフギア状態へ移行したと判定する（エンゲージオフ判定）。一方、エンゲージ判定部４１２は、滑り率がαｂのオフギア状態において、滑り率が第２所定値α２以下になると、オフギア状態からインギア状態へ移行したと判定する（エンゲージオン判定）。

エンゲージ判定部４１２は、エンゲージオン判定すると、エンゲージオン信号を出力する。また、シフトスイッチ５１によりＰレンジまたはＮレンジが指令されたときにエンゲージオフ判定すると、エンゲージオフ信号を出力する。一方、エンゲージ判定部４１２は、ＤレンジまたはＲレンジが指令されたときにエンゲージオフ判定しても、エンゲージオフ信号を出力せず、この場合は、エンゲージオン信号の出力を継続する。

変速機制御部４１３は、シフトスイッチ５１の操作に応じて変速用アクチュエータ３５に制御信号を出力し、変速機３を制御する。具体的には、Ｐスイッチ５１１またはＮスイッチ５１２が操作されると、変速機３の係合要素３３を解放し、変速機３をオフギア状態とする。Ｒスイッチ５１４が操作されると、変速機３の所定の係合要素３３を係合して後進変速段を確立し、変速機３をインギア状態（後進インギア状態）とする。Ｄスイッチ５１３が操作されると、変速機３の所定の係合要素３３を係合して前進変速段を確立し、変速機３をインギア状態（前進インギア状態）とする。なお、前進インギア状態においては、予め定められたシフトマップに従い車速とアクセル開度とに応じて目標変速段を設定し、変速段が目標変速段となるように変速用アクチュエータ３５に制御信号を出力する。

変速機制御部４１３は、前進インギア状態において、Ｒスイッチ５１４が操作されると、所定時間（例えば１秒間）だけオフギア状態に移行させた後、後進インギア状態に移行するように変速用アクチュエータ３５に制御信号を出力する。同様に、後進インギア状態において、Ｄスイッチ５１３が操作されると、所定時間（例えば１秒間）だけオフギア状態に移行させた後、前進インギア状態に移行するように変速用アクチュエータ３５に制御信号を出力する。

すなわち、Ｄスイッチ５１３の操作後に、Ｐスイッチ５１１とＮスイッチ５１２とが操作されずに、Ｒスイッチ５１４が操作されるとき、およびＲスイッチ５１４の操作後に、Ｐスイッチ５１１とＮスイッチ５１２とが操作されずに、Ｄスイッチ５１３が操作されるとき、変速機制御部４１３は、変速機３を一旦オフギア状態に移行させる。このようにＤレンジからＲレンジまたはＲレンジからＤレンジへの切換が指令されたときに、オフギア状態を経由させることで、ドライブシャフトのねじれによるショックを低減することができるとともに、変速機３内のギアのがたつきによる異音の発生を抑制することができる。

エンジンＥＣＵ４２には、車速センサ５５と、アクセル開度センサ５６と、水温センサ５７とからの信号が入力される。アクセル開度センサ５６は、アクセルペダルの操作量、すなわちアクセル開度を検出するセンサである。水温センサ５７は、エンジン冷却水温Ｔｗを検出するセンサである。なお、水温センサ５７の代わりに、エンジン冷却水温と相関関係を有する物理量を検出する他のセンサを用いることもできる。車速センサ５５とアクセル開度センサ５６とからの信号を、変速機ＥＣＵ４１に入力してもよい。

エンジンＥＣＵ４２は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭおよびその他の周辺回路を有するコンピュータを含んで構成される。エンジンＥＣＵ４２は、機能的構成として、オフギア判定部４２１と、目標回転数設定部４２２と、エンジン制御部４２３とを有する。

オフギア判定部４２１は、変速機ＥＣＵ４１からの信号に基づいて、変速機３がオフギア状態であるか否かを判定する。すなわち、エンゲージ判定部４１２により、エンゲージオフ判定されたか否かを判定する。なお、エンゲージ判定部４１２は、ＤレンジからＲレンジへの切換が指令されたとき等、一時的にエンゲージオフ判定したときもエンゲージオン信号を出力し続けることがあるが、オフギア判定部４２１は、エンゲージ判定部４１２からエンゲージオン信号が出力されるか否かではなく、エンゲージオフ判定がなされたか否かによりオフギア状態を判定する。

目標回転数設定部４２２は、水温センサ５７とエンゲージ判定部４１２とからの信号を含む種々の信号に基づいてエンジン１の目標回転数を設定する。例えば、車速が０でアクセルペダルが非操作のときの目標回転数（目標アイドル回転数）を設定する。この場合、水温センサ５７により検出されたエンジン冷却水温Ｔｗが所定値Ｔｗ１以下で、かつ、オフギア状態であるとき、インギア状態であるときよりも、目標回転数を所定回転数ΔＮｅだけ高い値に設定する。すなわち、オフギア状態ではエンジン１に作用する負荷が小さいため、エンジン１のシリンダ内の空気量が少なく、燃焼圧が低くなって燃焼安定性が悪化する。このため、エンジン回転数の低下によりエンジンストールのおそれがある。そこで、エンジン冷却水温Ｔｗが低く、かつ、オフギア状態では、エンジン１の燃焼性を向上してエンジンストールを防止するために、目標回転数を高い値にする。なお、増加前および増加後の目標回転数をそれぞれ第１目標回転数Ｎｅ１および第２目標回転数Ｎｅ２と呼ぶ。第２目標回転数Ｎｅ２は第１目標回転数Ｎｅ１よりも所定回転数ΔＮｅだけ高い。

目標回転数設定部４２２は、ＤレンジからＲレンジへの切換が指令されたとき等、エンゲージ判定部４１２によりエンゲージオフ判定がなされても、エンゲージオフ信号が出力されないときには、目標回転数を増加させない。すなわち、この場合には、オフギア状態への切換が一時的（例えば１秒間）であるため、エンジンストールの可能性が低く、目標回転数を増加させる必要がない。したがって、目標回転数設定部４２２は、目標回転数として第１目標回転数Ｎｅ１を設定する

エンジン制御部４２３は、エンジン回転数が目標回転数設定部４２２で設定された目標回転数となるように吸気用アクチュエータ１２に制御信号を出力する。なお、説明は省略するが、エンジン制御部４２３は、オフギア判定部４２１の判定結果に応じた他の制御も行う。

図４は、予め記憶されたプログラムに従い図２の変速機ＥＣＵ４１のＣＰＵで実行される処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、例えばＤスイッチ５１３の操作により変速機３が前進インギア状態に切り換えられた状態で開始され、前進インギア状態以外に切り換えられるまで所定周期で繰り返される。

まず、ステップＳ１で、Ｐスイッチ５１１の操作によりＰレンジへの切換、またはＮスイッチ５１２の操作によりＮレンジへの切換が指令されたか否かを判定する。ステップＳ１で肯定、すなわちＰレンジへの切換またはＮレンジへの切換が指令されたと判定されるとステップＳ２に進み、変速用アクチュエータ３５に制御信号を出力し、変速機３のオフギア状態への切換を開始する。次いで、ステップＳ３で、回転数センサ５２，５３からの信号に基づいてトルクコンバータ２の滑り率αを算出する。

次いで、ステップＳ４で、滑り率αが第１所定値α１以上になったか否か、すなわちエンゲージオフ判定したか否かを判定する。ステップＳ４で肯定されるとステップＳ５に進み、否定されるとステップＳ５をパスして処理を終了する。ステップＳ５では、エンゲージオフ信号を出力し、処理を終了する。

ステップＳ１で否定されるとステップＳ６に進み、Ｒスイッチ５１４の操作によりＲレンジへの切換が指令されたか否かを判定する。ステップＳ６で否定されるとステップＳ７に進み、エンゲージオン信号を出力して処理を終了する。一方、ステップＳ６で肯定されるとステップＳ８に進み、変速用アクチュエータ３５に制御信号を出力し、後進インギア状態への切換を開始する。この場合、まず、前進インギア状態からオフギア状態へ切り換え、滑り率αが第１所定値α１以上になるとエンゲージオフ判定する。そして、滑り率αが第１所定値α１以上になってから所定時間が経過すると、オフギア状態から後進インギア状態へ切り換え、滑り率αが第２所定値α２以下になると、エンゲージオン判定する。次いで、ステップＳ７に進む。したがって、ステップＳ８で一時的にエンゲージオフ判定がなされても、エンジンオフ信号は出力されない。なお、図示は省略するが、Ｒスイッチ５１４の操作により変速機３が後進インギア状態に切り換えられた状態において、Ｐスイッチ５１１、Ｎスイッチ５１２、Ｄスイッチ５１３が操作されたときも、図４と同様の処理が行われる。

図５は、予め記憶されたプログラムに従い図２のエンジンＥＣＵ４２のＣＰＵで実行される処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、例えばエンジンキースイッチのオン後に開始され、所定周期で繰り返される。

まず、ステップＳ１１で、水温センサ５７により検出されたエンジン冷却水温Ｔｗが所定値Ｔｗ１以下であるか否かを判定する。ステップＳ１１で否定されるとステップＳ１２に進み、エンジン１の目標回転数（例えば目標アイドル回転数）として、第１目標回転数Ｎｅ１を設定する。

一方、ステップＳ１１で肯定されるとステップＳ１３に進み、変速機ＥＣＵ４１（エンゲージ判定部４１２）からエンゲージオフ信号が出力されているか否かを判定する。ステップＳ１３で肯定されるとステップＳ１４に進み、否定されるとステップＳ１２に進む。ステップＳ１４では、エンジン１の目標回転数として、第１目標回転数Ｎｅ１よりも所定回転数ΔＮｅだけ大きい第２目標回転数Ｎｅ２を設定する。ステップＳ１２またはステップＳ１４で目標回転数が設定されるとステップＳ１５に進み、吸気用アクチュエータ１２に制御信号を出力し、エンジン回転数Ｎｅを目標回転数に制御する。

図６は、本実施形態に係る車両制御装置１００の動作の一例を示すタイムチャートである。図６には、シフトスイッチ５１の操作と、トルクコンバータ２の滑り率αと、エンゲージ判定部４１２から出力されるエンゲージ信号の種別と、目標回転数設定部４２２で設定される目標回転数と、オフギア判定部４２１によるオフギア状態の判定結果のそれぞれの時間経過に伴う変化を示す。なお、図６のタイムチャートの全体を通し、エンジン冷却水温Ｔｗは所定値Ｔｗ１以下である。

図６に示すように、初期時点では、変速機３がＰレンジに切り換わっている。このとき、変速機ＥＣＵ４１からエンゲージオフ信号が出力されて、目標回転数は高めの第２目標回転数Ｎｅ２となり、エンジンストールが防止される（ステップＳ５、ステップＳ１４）。この状態で、Ｄスイッチ５１３が操作されると、前進変速段を確立させるように変速用アクチュエータ３５が駆動を開始し、時点ｔ１で滑り率αが第２所定値α２以下となって、エンゲージ判定部４１２からエンゲージオン信号が出力される。これにより、変速機３は前進インギア状態となって、オフギア判定部４２１はオフギア状態でないと判定する。

その後、変速機３がＤレンジに切り換わっている状態で、Ｒスイッチ５１４が操作されると、変速機３がオフギア状態となるように変速用アクチュエータ３５が駆動を開始し、時点ｔ２で滑り率αが第１所定値α１以上となって、オフギア判定部４２１はオフギア状態であると判定する。このとき、オフギア状態への切換は一時的であるため、エンゲージ判定部４１２はエンゲージオン信号を出力し続ける（ステップＳ８→ステップＳ７）。したがって、目標回転数は第１目標回転数Ｎｅ１のままである（ステップＳ１３→ステップＳ１２）。

エンゲージ判定部４１２によりエンゲージオフ判定がなされてから所定時間が経過すると、後進変速段を確立させるように変速用アクチュエータ３５が駆動を開始する。これにより、時点ｔ３で、滑り率αが第２所定値α２以下となって、後進インギア状態に移行するとともに、オフギア判定部４２１はオフギア状態でないと判定する。

その後、変速機３がＲレンジに切り換わっている状態で、Ｐスイッチ５１１が操作されると、変速機３がオフギア状態となるように変速用アクチュエータ３５が駆動を開始し、時点ｔ４で滑り率αが第１所定値α１以上となって、オフギア判定部４２１はオフギア状態であると判定する。このとき、エンゲージ判定部４１２はエンゲージオフ信号を出力する。

（１）車両制御装置１００は、エンジン１と、前進用ギア３１と後進用ギア３２とを有する変速機３とを備える車両１０１に適用される（図１）。車両制御装置１００は、エンジン１から出力されたトルクを前進用ギア３１を介して出力軸３ｂに伝達する前進インギア状態（Ｄレンジ）および後進用ギア３２を介して出力軸３ｂに伝達する後進インギア状態（Ｒレンジ）と、エンジン１から出力されたトルクの出力軸３ｂへの伝達を遮断するオフギア状態（Ｐレンジ、Ｎレンジ）とに、トルク伝達態様を切り換える係合要素３３および変速用アクチュエータ３５と、前進インギア状態または後進インギア状態からオフギア状態への切換を指令するＰスイッチ５１１およびＮスイッチ５１２と、前進インギア状態から後進インギア状態または後進インギア状態から前進インギア状態への切換を指令するＲスイッチ５１４またはＤスイッチ５１３と、Ｐスイッチ５１１またはＮスイッチ５１２によりオフギア状態への切換が指令されると、前進インギア状態または後進インギア状態からオフギア状態に切り換わり、前進インギア状態または後進インギア状態においてＲスイッチ５１４またはＤスイッチ５１３により後進インギア状態または前進インギア状態への切換が指令されると、前進インギア状態または後進インギア状態から所定時間のオフギア状態を経由して後進インギア状態または前進インギア状態に切り換わるように変速用アクチュエータ３５を制御する変速機制御部４１３と、トルクコンバータ２の滑り率αに基づいて変速機３の係合要素３３の係合の有無（エンゲージオンおよびエンゲージオフ）を判定するエンゲージ判定部４１２と、エンゲージ判定部４１２による判定結果に応じてエンジン１の目標回転数（例えば目標アイドル回転数）を設定する目標回転数設定部４２２と、エンジン１の回転数を変更する吸気用アクチュエータ１２と、エンジン１の回転数が目標回転数設定部４２２により設定された目標回転数となるように吸気用アクチュエータ１２を制御するエンジン制御部４２３と、を備える（図２）。目標回転数設定部４２２は、Ｐスイッチ５１１またはＮスイッチ５１２によりオフギア状態への切換が指令された後、滑り率αに基づきエンゲージオフ判定がなされてオフギア状態への切換が検出されると、オフギア状態への切換が検出される前よりも目標回転数を増加させて第２目標回転数Ｎｅ２を設定する（ステップＳ１４）。一方、目標回転数設定部４２２は、Ｒスイッチ５１４またはＤスイッチ５１３により後進インギア状態または前進インギア状態への切換が指令された後、滑り率αに基づきエンゲージオフ判定がなされてオフギア状態への切換が検出されても、目標回転数を増加させずに第１目標回転数Ｎｅ１を設定する（ステップＳ１２）。

この構成により、ＤレンジからＲレンジへの切換またはＲレンジからＤレンジへの切換の途中で、一時的にオフギア状態に切り換わったときには、目標回転数が第１目標回転数Ｎｅ１に維持される。したがって、エンジン回転数が一時的に上昇することを抑制することができ、ドライバが違和感を抱くことを防止できる。

（２）シフトスイッチ５１は、オフギア状態への切換を指令するＰスイッチ５１１およびＮスイッチ５１２と、前進インギア状態への切換を指令するＤスイッチ５１３と、後進インギア状態への切換を指令するＲスイッチ５１４とを、それぞれ別々に有する（図２）。このような構成では、変速用レバーの操作による指令とは異なり、Ｎレンジを経由せずにＤレンジからＲレンジまたはＲレンジからＤレンジへの切換を指令されることがある。したがって、エンジン回転数が一時的に増加すると、ドライバは違和感を抱く可能性が高いため、ＤレンジからＲレンジまたはＲレンジからＤレンジへの切換時に目標回転数を第１目標回転数Ｎｅ１に維持することが特に効果的である。

（３）車両１０１は、エンジン１と変速機３との間に設けられたトルクコンバータ２をさらに備える（図１）。エンゲージ判定部４１２は、トルクコンバータ２の滑り率αに基づいてエンゲージオンまたはエンゲージオフを判定する（図３）。これによりインギア状態とオフギア状態とを精度よく検出することができ、エンジン１の回転数制御を良好に行うことができる。すなわち、変速機３のギアの状態（インギア状態、オフギア状態）とトルクコンバータ２の滑り率αとの間には相関関係があるため、滑り率αに基づいてエンジン回転数を制御することで、変速機３のギアの状態に応じた良好な回転数制御を実現できる。

（４）変速機制御部４１３を有する変速機ＥＣＵ４１と、変速機ＥＣＵ４１に通信可能に接続され、エンジン制御部４２３を有するエンジンＥＣＵ４２と、をさらに備える（図２）。これにより変速機側の情報を用いてエンジン回転数を良好に制御することができる。

上記実施形態は種々の形態に変更することができる。以下、変形例について説明する。上記実施形態では、ＤレンジからＲレンジへの切換およびＲレンジからＤレンジへの切換により一時的にオフギア状態に切り換わったとき、変速機ＥＣＵ４１はエンゲージオフ判定をしてもエンゲージオフ信号を出力せず、これにより目標回転数を第１目標回転数Ｎｅ１に維持するようにした。すなわち、変速機ＥＣＵ４１が、実際の変速機３の状態（オフギア状態）とは異なる信号（エンゲージオン信号）を出力することで、エンジン回転数の上昇を抑えるようにした。これに代えて、変速機ＥＣＵ４１が実際の変速機３の状態（オフギア状態）に対応する信号（エンゲージオフ信号）を出力する一方、エンジンＥＣＵ４２でオフギア状態であると判定しないようにしてもよい。

この場合、オフギア判定部４２１と目標回転数設定部４２２を例えば以下のように構成すればよい。オフギア判定部４２１は、変速機ＥＣＵ４１からエンゲージオフ信号が出力されたとき、Ｐスイッチ５１１およびＮスイッチ５１２の操作の有無を判定し、Ｐスイッチ５１１およびＮスイッチ５１２のいずれかが操作されたときには、オフギア状態であると判定し、Ｐスイッチ５１１およびＮスイッチ５１２のいずれも操作されずにエンゲージオフ信号が出力されたときには、オフギア状態でないと判定する。目標回転数設定部４２２は、オフギア判定部４２１によりオフギア状態であると判定されると、目標回転数として第２目標回転数Ｎｅ２を設定し、オフギア状態でない（インギア状態である）と判定されると、第１目標回転数Ｎｅ１を設定する。

図７は、このような構成によるタイムチャートの一例を示す図である。図７が図６と異なるのは、時点ｔ２から時点ｔ３の範囲の動作である。図７に示すように、Ｄレンジに切り換わった状態において、時点ｔ２でＲスイッチ５１４が操作されると、オフギア状態への移行に伴い変速機ＥＣＵ４１からエンゲージオフ信号が出力されるが、オフギア判定部４２１は、図７の実線に示すようにオフギア状態でないと判定する。その結果、目標回転数は第１目標回転数Ｎｅ１のままであり、エンジン回転数が一時的に上昇することを抑制することができる。

上記実施形態では、エンジン冷却水温Ｔｗが所定値Ｔｗ１以下であることを、エンジン１の目標回転数を第２目標回転数Ｎｅ２に設定するための一条件としたが、この条件はなくてもよい。上記実施形態では、変速用アクチュエータ３５の駆動による変速機３内の係合要素３３の切換により、前進インギア状態、後進インギア状態およびオフギア状態にトルク伝達態様を切り換えるようにしたが、トルク伝達切換部の構成はこれに限らない。例えばエンジン１と変速機３との間にクラッチを設け、クラッチの切換によりトルク伝達態様を切り換えるようにしてもよい。

上記実施形態では、第１指令部材としてのＰスイッチ５１１またはＮスイッチ５１２により前進インギア状態または後進インギア状態からオフギア状態への切換を指令するようにしたが、第１切換指令部の構成はこれに限らない。上記実施形態では、第２指令部材としてのＤスイッチ５１３により後進インギア状態から前進インギア状態への切換を指令し、第３指令部材としてのＲスイッチ５１４により前進インギアから後進インギア状態への切換を指令するようにしたが、第２切換指令部の構成はこれに限らない。例えば、レバー部材の操作により、Ｎレンジを経由してＤレンジからＲレンジまたはＲレンジからＤレンジへの切換を指令するようにしてもよい。

上記実施形態では、回転数センサ５２，５３からの信号に基づいてトルクコンバータ２の滑り率αを算出するとともに、滑り率αに基づいてエンゲージオンおよびエンゲージオフを判定し、これによりトルク伝達態様が前進インギア状態、後進インギア状態およびオフギア状態のいずれであるかを検出するようにしたが、トルク伝達検出部の構成はこれに限らない。例えば変速機３内の係合要素３３の動作を検出するセンサからの信号に基づいてトルク伝達態様を検出してもよい。上記実施形態では、吸気用アクチュエータ１２の駆動によりエンジン回転数を変更するようにしたが、回転数変更部のこれに限らない。上記実施形態では、変速機制御ユニットとしての変速機ＥＣＵ４１と、内燃機関制御ユニットとしてのエンジンＥＣＵ４２とを、ＣＡＮ通信線４３を介して通信可能に接続したが、車両制御装置の構成は上述したものに限らない。

以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態と変形例の１つまたは複数を任意に組み合わせることも可能であり、変形例同士を組み合わせることも可能である。

１エンジン、２トルクコンバータ、３変速機、１２吸気用アクチュエータ、３１前進用ギア、３２後進用ギア、３３係合要素、３５変速用アクチュエータ、４１変速機ＥＣＵ、４２エンジンＥＣＵ、５２，５３回転数センサ、５７水温センサ、１００車両制御装置、１０１車両、４１１滑り率算出部、４１２エンゲージ判定部、４１３変速機制御部、４２２目標回転数設定部、４２３エンジン制御部、５１１Ｐスイッチ、５１２Ｎスイッチ、５１３Ｄスイッチ、５１４Ｒスイッチ

Claims

内燃機関と、前進用ギアと後進用ギアとを有する変速機と、を備える車両の制御装置であって、
前記内燃機関から出力されたトルクを前記前進用ギアを介して前記変速機の出力軸に伝達する前進インギア状態および前記後進用ギアを介して前記出力軸に伝達する後進インギア状態と、前記内燃機関から出力されたトルクの前記出力軸への伝達を遮断するオフギア状態とに、トルク伝達態様を切り換えるトルク伝達切換部と、
前記前進インギア状態または前記後進インギア状態から前記オフギア状態への切換を指令する第１切換指令部と、
前記前進インギア状態から前記後進インギア状態または前記後進インギア状態から前記前進インギア状態への切換を指令する第２切換指令部と、
前記第１切換指令部により前記オフギア状態への切換が指令されると、前記前進インギア状態または前記後進インギア状態から前記オフギア状態に切り換わり、前記第２切換指令部により前記後進インギア状態または前記前進インギア状態への切換が指令されると、前記前進インギア状態または前記後進インギア状態から所定時間の前記オフギア状態を経由して前記後進インギア状態または前記前進インギア状態に切り換わるように前記トルク伝達切換部を制御する変速機制御部と、
前記トルク伝達切換部の切換に応じたトルク伝達態様を検出するトルク伝達検出部と、
前記トルク伝達検出部により検出されたトルク伝達態様に応じて前記内燃機関の目標回転数を設定する目標回転数設定部と、
前記内燃機関の回転数を変更する回転数変更部と、
前記内燃機関の回転数が前記目標回転数設定部により設定された目標回転数となるように前記回転数変更部を制御する内燃機関制御部と、を備え、
前記目標回転数設定部は、前記第１切換指令部により前記オフギア状態への切換が指令された後、前記トルク伝達検出部により前記オフギア状態への切換が検出されると、前記オフギア状態への切換が検出される前よりも目標回転数を増加させる一方、前記第２切換指令部により前記後進インギア状態または前記前進インギア状態への切換が指令された後、前記トルク伝達検出部により前記オフギア状態への切換が検出されても、目標回転数を増加させないことを特徴とする車両制御装置。
請求項１に記載の車両制御装置において、
前記第１切換指令部は、前記オフギア状態への切換を指令する第１指令部材を有し、
前記第２切換指令部は、前記前進インギア状態への切換を指令する第２指令部材と、前記後進インギア状態への切換を指令する第３指令部材とを、前記第１指令部材とは別に有することを特徴とする車両制御装置。
請求項１または２に記載の車両制御装置において、
前記車両は、前記内燃機関と前記変速機との間に設けられたトルクコンバータをさらに備え、
前記トルク伝達検出部は、前記トルクコンバータの滑り率に基づいて前記トルク伝達態様を検出することを特徴とする車両制御装置。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両制御装置において、
前記変速機制御部を有する変速機制御ユニットと、
前記変速機制御ユニットに通信可能に接続され、前記内燃機関制御部を有する内燃機関制御ユニットと、をさらに備えることを特徴とする車両制御装置。