本発明の実施形態において、前記動力源は、例えば燃料の燃焼によって動力を発生するガソリンエンジンやディーゼルエンジン等のエンジン、及び/又は、電動機等である。前記車両は、前記流体式伝動装置を介して入力された前記動力源からの動力を駆動輪へ伝達する自動変速機を備えている。前記自動変速機は、例えば公知の遊星歯車式自動変速機、公知のベルト式等の無段変速機などである。
また、前記ロックアップクラッチは、例えば多板式の摩擦クラッチ、又は、フロントカバーに押し付けられるクラッチピストンに作用する油圧が変化させられて作動状態が切り替えられる摩擦クラッチなどである。
図1は、本発明が適用される車両10の概略構成を説明する図であると共に、車両10における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。図1において、車両10は、動力源としてのエンジン12と、駆動輪14と、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路に設けられた動力伝達装置16とを備えている。動力伝達装置16は、車体に取り付けられる非回転部材としてのケース18内に、トルクコンバータ20、自動変速機22等を備えている。又、動力伝達装置16は、自動変速機22の出力回転部材である変速機出力軸24に連結されたプロペラシャフト26、プロペラシャフト26に連結されたディファレンシャルギヤ28、ディファレンシャルギヤ28に連結された左右のドライブシャフト30等を備えている。動力伝達装置16において、エンジン12から出力される動力は、トルクコンバータ20、自動変速機22、プロペラシャフト26、ディファレンシャルギヤ28、及びドライブシャフト30等を順次介して駆動輪14へ伝達される。前記動力は、特に区別しない場合にはトルクや力も同義である。
エンジン12は、後述する電子制御装置80によって車両10に備えられたスロットルアクチュエータや燃料噴射装置や点火装置等のエンジン制御装置40が制御されることによりエンジン12の出力トルクであるエンジントルクTeが制御される。
トルクコンバータ20は、エンジン12と自動変速機22との間の動力伝達経路に配設されており、ポンプ翼車20p、タービン翼車20t等を備えている。トルクコンバータ20は、エンジン12の動力を伝達する流体式伝動装置である。ポンプ翼車20pは、トルクコンバータ20の入力回転部材であり、エンジン12のクランク軸32に連結されている。タービン翼車20tは、トルクコンバータ20の出力回転部材であり、自動変速機22の入力回転部材である変速機入力軸34に連結されている。変速機入力軸34は、タービン軸でもある。又、車両10は、ポンプ翼車20pとタービン翼車20tとを連結する、すなわちトルクコンバータ20の入出力回転部材を連結する、直結クラッチとしてのロックアップクラッチ36を備えている。見方を換えれば、トルクコンバータ20は、ロックアップクラッチ36を有する流体式伝動装置である。又、動力伝達装置16は、ポンプ翼車20pに連結された機械式のオイルポンプ38を備えている。オイルポンプ38は、エンジン12によって回転駆動されることにより、自動変速機22の変速制御に用いたり、ロックアップクラッチ36の作動状態の切替制御に用いたり、動力伝達装置16の各部に潤滑油を供給したりする為の作動油を吐出する。すなわち、オイルポンプ38によって汲み上げられた作動油は、車両10に備えられた油圧制御回路50の元圧として供給される。
ロックアップクラッチ36は、油圧制御回路50から油圧が供給されることにより摩擦係合させられる油圧式の摩擦クラッチである。本実施例では、油圧制御回路50からロックアップクラッチ36へ供給される油圧をLU油圧と称する。ロックアップクラッチ36は、後述する電子制御装置80によってLU油圧が制御されることにより作動状態が切り替えられる。ロックアップクラッチ36の作動状態としては、ロックアップクラッチ36が解放させられたロックアップ解放状態すなわちロックアップオフ、ロックアップクラッチ36が滑りを伴ってスリップ作動させられたスリップ状態、及びロックアップクラッチ36が係合させられたロックアップ状態すなわちロックアップがある。ロックアップクラッチ36がロックアップオフとされることにより、トルクコンバータ20はトルク増幅作用が得られる。又、ロックアップクラッチ36がロックアップとされることにより、ポンプ翼車20p及びタービン翼車20tが一体回転させられてエンジン12の動力が自動変速機22側へ直接的に伝達される。又、ロックアップクラッチ36のスリップ状態では、ロックアップクラッチ36におけるスリップ量Nsが目標スリップ量Nstとなるようにロックアップクラッチ36がスリップ作動させられる。スリップ量Nsは、ロックアップクラッチ36の入出力回転速度差である入出力間の差回転速度(=エンジン回転速度Ne-タービン回転速度Nt)であり、目標スリップ量Nstは目標差回転速度であり、本実施例では、スリップ量をスリップ回転速度とも称する。ロックアップクラッチ36がスリップ状態とされることにより、車両10が駆動状態のときには、エンジン回転速度Neの吹き上がりが抑制されたり、車内こもり音等が抑制されてNV性能が向上させられる一方で、車両10が被駆動状態のときには、目標スリップ量Nstでエンジン12のクランク軸32が変速機入力軸34に対して追従回転させられて、例えばフューエルカット領域が拡大される。本実施例では、車内こもり音を単にこもり音とも称する。
車両10の駆動状態は、アクセルオンのパワーオン状態であり、例えばエンジン回転速度Neがタービン回転速度Ntよりも高いトルクコンバータ20の駆動状態である。車両10の被駆動状態は、アクセルオフのパワーオフ状態であり、例えばエンジン回転速度Neがタービン回転速度Ntよりも低いトルクコンバータ20の被駆動状態である。エンジン回転速度Neは、エンジン12の回転速度であり、ポンプ翼車20pの回転速度と同意である。タービン回転速度Ntは、タービン軸すなわち変速機入力軸34の回転速度であり、タービン翼車20tの回転速度と同意である。
自動変速機22は、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路の一部を構成する変速機であり、トルクコンバータ20を介して入力されたエンジン12からの動力を駆動輪14へ伝達する。自動変速機22は、例えば複数組の遊星歯車装置と、クラッチ、ブレーキ等の複数の油圧式の係合装置CBとを備えている、公知の遊星歯車式の自動変速機である。係合装置CBは、各々、例えば油圧制御回路50内のソレノイドバルブ等から出力される調圧された各係合油圧によりトルク容量が変化させられることで、係合状態や解放状態などの作動状態が切り替えられる摩擦係合装置である。自動変速機22は、係合装置CBのうちの所定の係合装置の係合によって、変速比γ(=AT入力回転速度Ni/AT出力回転速度No)が異なる複数のギヤ段のうちの何れかのギヤ段が形成される。自動変速機22は、後述する電子制御装置80によって係合装置CBの作動状態が制御されることで、形成されるギヤ段が切り替えられる、すなわち複数のギヤ段の各々が選択的に形成される。AT入力回転速度Niは、変速機入力軸34の回転速度すなわちタービン回転速度Ntであり、自動変速機22の入力回転速度と同意である。AT出力回転速度Noは、変速機出力軸24の回転速度であり、自動変速機22の出力回転速度と同意である。
又、車両10は、ロックアップクラッチ36などの制御に関連する車両10の制御装置を含むコントローラとしての電子制御装置80を備えている。電子制御装置80は、例えばCPU、RAM、ROM、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、CPUはRAMの一時記憶機能を利用しつつ予めROMに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両10の各種制御を実行する。電子制御装置80は、必要に応じてエンジン制御用、油圧制御用等に分けて構成される。
電子制御装置80には、車両10に備えられた各種センサ等(例えばエンジン回転速度センサ60、タービン回転速度センサ62、出力回転速度センサ64、アクセル開度センサ66、スロットル弁開度センサ68など)による検出値に基づく各種信号等(例えばエンジン回転速度Ne、タービン回転速度Nt(=AT入力回転速度Ni)、車速Vに対応するAT出力回転速度No、アクセル開度pap、電子スロットル弁の開度であるスロットル弁開度tapなど)が、それぞれ供給される。アクセル開度papは、運転者の加速操作の大きさを表す運転者の加速操作量であり、車両10に備えられた例えばアクセルペダル70などのアクセル操作部材の操作量すなわちアクセル操作量である。アクセル開度papは、車両10に対する運転者の出力要求量でもある。運転者の加速操作量としては、アクセル開度papの他に、スロットル弁開度tapなどを用いることもできる。
電子制御装置80からは、車両10に備えられた各装置(例えばエンジン制御装置40、油圧制御回路50など)に各種指令信号(例えばエンジン12を制御する為のエンジン制御指令信号Se、係合装置CBの作動状態を制御する為の油圧制御指令信号Sat、ロックアップクラッチ36の作動状態を制御する為の油圧制御指令信号Sluなど)が、それぞれ出力される。油圧制御指令信号Sluは、例えばLU油圧を調圧する油圧制御回路50内のソレノイドバルブ等を駆動する為の指令信号である。
電子制御装置80は、車両10における各種制御の為の制御機能を実現する為に、エンジン制御手段すなわちエンジン制御部82、変速制御手段すなわち変速制御部84、及びロックアップクラッチ制御手段すなわちロックアップクラッチ制御部86を備えている。
エンジン制御部82は、要求されたエンジントルクTeが得られるようにエンジン12を制御する。例えば、エンジン制御部82は、予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された関係すなわち予め定められた関係である例えば駆動力マップにアクセル開度pap及び車速Vを適用することで要求駆動トルクTdemを算出する。エンジン制御部82は、補機負荷、自動変速機22の変速比γ等を考慮して、その要求駆動トルクTdemを実現するエンジントルクTeを得る為のエンジン制御指令信号Seをエンジン制御装置40へ出力する。
変速制御部84は、自動変速機22の変速制御を実行する。例えば、変速制御部84は、予め定められた関係である例えば変速マップを用いて自動変速機22の変速を判断する、すなわち自動変速機22にて形成するギヤ段を判断する。変速制御部84は、その判断したギヤ段を形成するように係合装置CBの作動状態を切り替える為の油圧制御指令信号Satを油圧制御回路50へ出力する。
ロックアップクラッチ制御部86は、ロックアップクラッチ36の作動状態を制御する。例えば、ロックアップクラッチ制御部86は、ロックアップオフ領域、スリップ作動領域、ロックアップ領域を有する予め定められた関係である例えばロックアップ領域線図に車速V(AT出力回転速度No等も同意)及びアクセル開度pap(要求駆動トルクTdemやスロットル弁開度tapなども同意)を適用することで何れの領域であるかを判断し、判断した領域に対応する作動状態が実現されるLU油圧をロックアップクラッチ36へ供給する為の油圧制御指令信号Sluを油圧制御回路50へ出力する。
ロックアップクラッチ制御部86は、ロックアップ領域であると判断した場合には、エンジントルクTeすなわちロックアップクラッチ36への入力トルクを伝達可能なロックアップクラッチ36のトルク容量が得られる為のLU油圧を設定して、ロックアップクラッチ36をロックアップするロックアップ制御を実行する。
エンジントルクTeに対してロックアップクラッチ36のトルク容量が小さいと、ロックアップクラッチ36に滑りが生じる。ロックアップクラッチ制御部86は、スリップ作動領域であると判断した場合には、エンジントルクTeに対して、目標スリップ量Nstを実現させる為のLU油圧を設定して、スリップ量Nsが目標スリップ量Nstとなるようにロックアップクラッチ36をスリップ作動させるスリップ制御を実行する。ロックアップ領域線図において、スリップ作動領域は、例えばロックアップ領域と比較して低車速領域にて設定されており、ロックアップ制御の実行が難しい領域でスリップ状態として燃費向上を図る為の領域である。又、スリップ作動領域は、ドライバビリティやこもり音等例えばNV性能を考慮して設定されている領域でもある。このスリップ作動領域にて実行するスリップ制御は、例えばパワーオン状態のときに行う加速時スリップ制御である。このように、ロックアップクラッチ制御部86は、トルクコンバータ20の駆動状態において、スリップ量Nsが目標スリップ量Nstとなるようにロックアップクラッチ36をスリップ作動させる加速時スリップ制御を実行する。本実施例では、ロックアップクラッチ36のスリップ制御を、ロックアップスリップ制御又はフレックスロックアップ制御又はフレックス制御とも称する。又、本実施例では、ロックアップクラッチ36の加速時スリップ制御を、加速フレックスロックアップ制御又は加速フレックス制御とも称する。
フレックス制御としては、加速フレックス制御とは別に、例えば発進時に行う発進時スリップ制御、パワーオフ状態のときに行う減速時スリップ制御がある。本実施例では、発進時スリップ制御をフレックススタート制御とも称し、減速時スリップ制御を減速フレックスロックアップ制御又は減速フレックス制御とも称する。
ロックアップクラッチ制御部86は、車両発進に際して、比較的エンジン燃焼効率の良い低回転高トルク領域を活用することで燃費向上を図る為に、エンジン回転速度Neの吹き上がりを抑制するようにロックアップクラッチ36をスリップ作動させるフレックススタート制御を実行する。フレックススタート制御は、アクセルペダル70の踏み込み具合に対する車両加速感等において運転者が違和感等を感じ難くする為に、例えばアクセル開度papが比較的低開度となるアクセルオンの車両発進時に実行されることが望ましい。又、ロックアップクラッチ制御部86は、車両10が被駆動状態となるアクセルオフの減速走行時に、例えばエンジン12のフューエルカット領域を拡大する為に、スリップ量Nsが目標スリップ量Nstとなるようにロックアップクラッチ36をスリップ作動させる減速フレックス制御を実行する。
ここで、こもり音への伝達経路の一つに、エンジン12の爆発振動がドライブシャフト30を通して車体(ボデー)に伝達される経路がある。エンジン12の低回転領域は、エンジン12の高回転領域に比べてエンジン12の爆発振動が大きい傾向にある。その為、目標スリップ量Nstは、例えばロックアップに伴うこもり音等に対して不利となる、エンジントルクTeが大きい領域程、又、エンジン回転速度Neが低い領域程、大きな値となるように定められる。本実施例では、このように定められた目標スリップ量Nstを、通常時目標スリップ量Nstnと称する。
図2に示すように、加速フレックス制御が未実行の状態から加速フレックス制御に遷移する場合がある。図2において、遷移状態[1]は、減速フレックス制御からの加速フレックス制御への遷移を示している。又、遷移状態[2]は、ロックアップクラッチ36がロックアップオフとされた状態すなわちトルクコンバータ20のトルク増幅作用が得られるトルコン状態からの加速フレックス制御への遷移を示している。又、遷移状態[3]は、例えばトルクコンバータ20のトルク増幅作用を得る為の又はこもり音を抑制する為の、ロックアップクラッチ36がロックアップとされた状態からの加速フレックス制御への遷移を示している。又、遷移状態[4]は、例えば自動変速機22のダウンシフトの過渡中における変速ショックを抑制する為の加速フレックス制御への遷移を示している。又、遷移状態[5]は、自動変速機22のアップシフトの過渡中における変速ショックを抑制する為の加速フレックス制御への遷移を示している。遷移状態[1]-[5]の場合、パワーオン状態であるので、ロックアップに伴うこもり音に対する音圧制限値を緩和し、燃費向上を図る為に、加速フレックス制御において目標スリップ量Nstを通常時目標スリップ量Nstnよりも小さくしても良い。本実施例では、加速フレックス制御において目標スリップ量Nstを通常時目標スリップ量Nstnよりも小さくする制御を、加速フレックス低差回転化制御と称し、加速フレックス低差回転化制御において通常時目標スリップ量Nstnよりも小さくされた目標スリップ量Nstを、加速時目標スリップ量Nstaと称する。
ロックアップクラッチ制御部86は、加速フレックス制御の未実行状態から加速フレックス制御への遷移であるか否かを判定し、加速フレックス制御への遷移であると判定した場合には、加速フレックス制御への遷移後、所定時間TMが経過するまで加速フレックス低差回転化制御を実行する。ロックアップクラッチ制御部86は、例えば加速フレックス低差回転化制御の開始時点でタイマを作動させて、加速フレックス低差回転化制御の実施時間が所定時間TMに到達した場合に、加速フレックス低差回転化制御を終了する。所定時間TMは、例えば加速フレックス制御においてこもり音に対する制限を緩和できる予め定められた期間である。所定時間TMは、例えば遷移状態[1]-[5]毎に異なるものであっても良い。
ところで、図2の状態[6]に示すように、既に加速フレックス制御が実行されている状態において、運転者による加速操作が為された場合は、加速フレックス制御への遷移とはならない。その為、加速フレックス制御の実行中に加速操作が為された場合は、加速フレックス制御への遷移であるかを判定することでは、加速フレックス低差回転化制御を実行することができない。運転者による加速操作が為された場合は、車両10が加速状態となるので、運転者は車内こもり音に対する違和感を感じ難くなる。従って、加速フレックス制御の実行中に加速操作が為された場合も、加速フレックス低差回転化制御を実行できるようにすることが望まれる。
ロックアップクラッチ制御部86は、加速フレックス制御の実行中であるか否かを判定し、加速フレックス制御の実行中であると判定した場合には、運転者による加速操作が為されたか否かを判定する。運転者による加速操作は、例えば運転者によるアクセルペダル70の踏み増し操作である。ロックアップクラッチ制御部86は、運転者によるアクセルペダル70の踏み増し操作が為されたか否かを判定することで、運転者による加速操作が為されたか否かを判定する。
ロックアップクラッチ制御部86は、アクセル開度papの変化量が判定閾値Aを超えており、且つ、アクセル開度papが判定閾値Bを超えている場合に、運転者によるアクセルペダル70の踏み増し操作が為されたと判定して、踏み増し判定フラグをオフからオンへ切り替える。判定閾値A及び判定閾値Bは、各々、例えば運転者が車内こもり音に対する違和感を感じ難くなる程の車両10の加速状態となるようなアクセルペダル70の踏み増し操作であることを判定する為の予め定められた閾値である。尚、アクセル開度papの変化量は、繰り返し実行される制御作動においては、単位時間当たりのアクセル開度papの変化量となるアクセル開度papの変化速度と同意である。
ロックアップクラッチ制御部86は、踏み増し判定フラグがオンのときに、アクセル開度papの変化量が判定閾値C未満であるか、又は、アクセル開度papが判定閾値D未満である場合に、運転者によるアクセルペダル70の踏み増し操作が為されていないと判定して、踏み増し判定フラグをオフへ切り替える。ロックアップクラッチ制御部86は、踏み増し判定フラグがオンのときに、加速フレックス低差回転化制御の実施時間が所定時間TMに到達した場合にも、踏み増し判定フラグをオフへ切り替える。判定閾値C及び判定閾値Dは、各々、例えば踏み増し判定フラグをオンに維持するようなアクセルペダル70の踏み増し操作が為されなくなったことを判定する為の予め定められた閾値である。判定閾値Cは、例えばアクセルペダル70の踏み戻し操作を判定する為のゼロ未満の値が想定される。判定閾値Dは、例えば判定閾値Bに対してヒステリシスを確保する分だけ判定閾値Bよりも小さな値が想定される。
ロックアップクラッチ制御部86は、加速フレックス制御の実行中にアクセルペダル70の踏み増し操作が為されたと判定した場合には、アクセルペダル70の踏み増し操作が為されたと判定した後、所定時間TMが経過するまで加速フレックス低差回転化制御を実行する。ロックアップクラッチ制御部86は、加速フレックス低差回転化制御の実行中に、所定時間TMが経過する前にアクセルペダル70の踏み増し操作が為されていないと判定した場合には、加速フレックス低差回転化制御を終了する。つまり、ロックアップクラッチ制御部86は、加速フレックス制御の実行中に、踏み増し判定フラグがオンである場合は加速フレックス低差回転化制御を実行し、踏み増し判定フラグがオフである場合は加速フレックス低差回転化制御を実行しない。アクセルペダル70の踏み増し操作が為されたと判定した場合の所定時間TMは、例えば図2の遷移状態[1]-[5]の場合とは異なるものであっても良く、例えばアクセルペダル70の踏み増し操作時のアクセル開度papの変化量が大きい程、長くなるように設定されても良い。
このように、ロックアップクラッチ制御部86は、加速フレックス制御の実行中に、運転者による加速操作が為されたと判定した場合には、加速操作が為されていないと判定した場合と比べて、加速操作が為されたと判定してから所定時間TMが経過するまで目標スリップ量Nstを小さくする。
図3は、電子制御装置80の制御作動の要部すなわちこもり音に対する運転者の違和感の悪化を抑制しつつ加速フレックス制御によって燃費を一層向上する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば繰り返し実行される。図3のフローチャートにおける各ステップは、ロックアップクラッチ制御部86の機能に対応している。図4は、図3のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートの一例である。
図3において、先ず、ステップ(以下、ステップを省略する)S10において、加速フレックス制御の未実行状態から加速フレックス制御への遷移であるか否かが判定される。このS10の判断が否定される場合はS20において、加速フレックス制御の実行中であるか否かが判定される。このS20の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられる。このS20の判断が肯定される場合はS30において、運転者によるアクセルペダル70の踏み増し操作が為されたか否かが判定される。このS30の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられる。上記S10の判断が肯定される場合は、又は、上記S30の判断が肯定される場合は、S40において、加速フレックス低差回転化制御が実行される。
図4は、加速フレックス制御が実行中であるときの実施態様の一例を示している。図4において、t1時点は、加速フレックス制御の実行中に、アクセル開度pap等に基づいて、踏み増し判定フラグがオフからオンへ切り替えられた時点を示している。このt1時点にて加速フレックス低差回転化制御が開始されると、目標スリップ量Nstが通常時目標スリップ量Nstnよりも小さな加速時目標スリップ量Nstaとされる(t1時点-t2時点参照)。加速フレックス低差回転化制御の実施時間が所定時間TMに到達すると、踏み増し判定フラグがオンからオフへ切り替えられ、加速フレックス低差回転化制御が終了させられ、加速フレックス低差回転化制御の実施時間がゼロにリセットされる(t2時点参照)。加速フレックス低差回転化制御の終了後は、目標スリップ量Nstが通常時目標スリップ量Nstnに戻される(t2時点以降参照)。実線に示す本実施例では、破線に示す比較例である加速フレックス低差回転化制御が実行されない場合と比べて、エンジン回転速度Neの上昇が抑制される。これによって燃費が一層向上させられる(エンジン回転速度Neの網掛け部分参照)。
上述のように、本実施例によれば、加速フレックス制御の実行中に、運転者による加速操作が為されたと判定された場合には、その加速操作が為されていないと判定された場合と比べて、その加速操作が為されたと判定されてから所定時間TMが経過するまで目標スリップ量Nstが小さくされるので、加速操作が為された後の一定期間は加速フレックス制御による燃費向上の効果がより得られ易くなる。又、加速操作によって車両10が加速している状態のときは、運転者はこもり音に対する違和感を感じ難くなる。よって、こもり音に対する運転者の違和感の悪化を抑制しつつ、加速フレックス制御によって燃費を一層向上することができる。
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、本発明はその他の態様においても適用される。
例えば、前述の実施例における図3のフローチャートにおいて、S10とS20との実行順が逆であっても良いなど、図3のフローチャートは適宜変更され得る。
また、前述の実施例では、アクセル開度papを用いて運転者によるアクセルペダル70の踏み増し操作が為されたか否かを判定したが、この態様に限らない。例えば、アクセル開度papに応じて変化させられる要求駆動トルクTdemやスロットル弁開度tapなどを用いて運転者によるアクセルペダル70の踏み増し操作が為されたか否かを判定しても良い。
また、前述の実施例では、車両10の動力源としてエンジン12を例示したが、この態様に限らない。例えば、前記動力源は、電動機等の他の原動機をエンジン12と組み合わせて採用することもできる。又、流体式伝動装置としてトルクコンバータ20を例示したが、この態様に限らない。例えば、トルクコンバータ20に替えて、トルク増幅作用のない流体継手(フルードカップリング)などの他の流体式伝動装置が用いられても良い。
尚、上述したの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。