JPWO2013145985A1 - 車両の発進制御装置及び発進制御方法 - Google Patents

Abstract

車両の発進要求を検出する発進要求検出部と、ロックアップクラッチの締結力を制御して、ロックアップクラッチが伝達するトルクを制御する油圧制御回路と、トルクコンバータの出力回転速度を検出する回転速度検出部と、発進要求検出部により発進要求を検出してから所定時間が経過し、かつ、出力回転速度が所定回転速度以上に上昇した場合に、ロックアップクラッチがスリップ係合してトルクを伝達可能となるように油圧制御回路に指令する締結制御部と、を備える。

Description

本発明は、車両の発進時にロックアップクラッチをスリップ制御する車両の発進制御装置及び制御方法に関する。

ＪＰ２００５−３１９３Ａには、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータを備える車両において、車両の発進時に、ロックアップクラッチをスリップ制御することでトルクの伝達効率を向上し、燃費効率を向上するように制御する技術が知られている。

発進時に常時ロックアップクラッチのスリップ制御を実行すると、車両の積載荷重が高い場合、牽引中、登坂路での発進のように車両の前進負荷が大きいときは、ロックアップクラッチの負荷が過大となる。そのため、ロックアップクラッチのトルク容量が過多となり、エンジンが吹け上がらず、十分な駆動力が得られないために運転性が低下する可能性がある。さらに負荷が過大になることによりロックアップクラッチの耐久性が低下する恐れがある。

一方、この不具合を回避するために、車両の負荷が大きいときにロックアップクラッチを解放してコンバータ状態で発進すると、運転者によるアクセル開度が大きい場合などには、エンジン回転速度が吹け上がり、燃費効率が低下するという問題が生じる。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、車両の負荷が大きい場合にも、運転性を向上できる車両の発進制御装置及び発進制御方法を提供することを目的とする。

本発明の一実施態様によると、駆動力源の出力を、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータを介して変速機から出力する車両の発進制御装置に適用される。車両の発進制御装置は、車両の発進要求を検出する発進要求検出部と、車両の発進時にロックアップクラッチの締結力を制御して、ロックアップクラッチが伝達するトルクを制御する油圧制御回路と、トルクコンバータの出力回転速度を検出する回転速度検出部と、発進検出部により発進要求を検出してから所定時間が経過し、かつ、出力回転速度が、所定回転速度以上に上昇した場合に、ロックアップクラッチがスリップ係合してトルクを伝達可能となるように油圧制御回路に指令を行う締結制御部と、を備える。

本発明の他の実施態様によると、駆動力源の出力を、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータを介して変速機から出力する車両の発進制御方法であって、車両の発進要求を検出してから所定時間の経過を待機する手順と、車両の発進時に、トルクコンバータの出力回転速度が所定回転速度以上に上昇するまで待機する手順と、車両の発進要求を検出してから所定時間が経過し、かつ、トルクコンバータの出力回転速度が所定回転速度以上に上昇した場合に、ロックアップクラッチがスリップ係合してトルクを伝達可能となるように油圧制御回路に指令する手順と、指令に基づいて、ロックアップクラッチの締結力を制御して、ロックアップクラッチがスリップ係合して伝達するトルクを制御する手順と、を有する。

上記態様によると、車両の発進要求を検出してから、所定時間が経過した後にトルクコンバータの出力回転速度（タービン回転速度）が所定回転速度以上となったときに、ロックアップクラッチがスリップ係合してトルクを伝達可能となるように油圧制御回路を制御する。このような制御により、タービン回転速度が所定回転以上となるまでロックアップクラッチがトルクを伝達させないように制御することで、駆動力源の駆動力がコンバータ状態で伝達され始めてからロックアップクラッチがトルクを伝達するように制御される。これにより、トルクを伝達し始めるタイミングを、車両の負荷の状態にかかわらず略同一の条件とすることができるので、駆動力源のトルクを十分に伝えることができて、運転性を向上することができる。

本発明の実施形態、本発明の利点については、添付された図面を参照しながら以下に詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態の車両の駆動装置及び制御装置の説明図である。 図２は、本発明の実施形態のコントローラを中心とした機能ブロック図である。 図３は、本発明の実施形態の車両発進制御のフローチャートである。 図４は、本発明の実施形態の車両の発進制御の説明図である。 図５Ａは、本発明の実施形態の所定時間Ｔを取得するためのマップの一例を示す。 図５Ｂは、本発明の実施形態の所定時間Ｔを取得するためのマップの一例を示す。 図６は、本発明の実施形態の所定の勾配Ｃの設定の説明図である 図７は、本発明の実施形態の勾配Ｃの設定の説明図をそれぞれ示す。

図１は、本発明の実施形態の車両の発進制御装置にかかる車両の駆動装置及び制御装置の説明図である。

車両にはエンジン１が搭載され、エンジン１の出力はクランク軸３６から出力され、クランク軸３６に連結されるトルクコンバータ３０に入力される。トルクコンバータ３０は、ロックアップクラッチ３５を有している。トルクコンバータ３０の出力は変速機入力軸３７を介して変速機４に入力される。変速機４の出力は、終減速装置６を介して駆動輪７を回転させる。

車両には、トルクコンバータ３０及び変速機４に供給する油圧を制御し、これらの動作を制御する油圧制御回路１０が備えられている。車両には、油圧制御回路１０の動作を制御するコントローラ１２が備えられている。

コントローラ１２には、ドライバによるアクセルペダルの操作量（アクセル開度ＡＰＯ）を検出するアクセル開度センサ４１と、ドライバによるシフトレバー操作状態を検出するインヒビタスイッチ４６と、ブレーキペダルの操作量（ブレーキペダル踏込量）ＢＲＫを検出するブレーキセンサ４７と、からの信号が入力される。

コントローラ１２には、エンジン１から、スロットル開度ＴＶＯ、エンジン回転速度Ｎｅ、エンジントルクＴｒｑ等の信号が入力される。

コントローラ１２には、変速機４から、変速機入力回転速度Ｎｉ、変速機出力回転速度Ｎｏが入力される。変速機出力回転速度Ｎｏに終減速比やタイヤ径など所定の係数を乗じることで車速ＶＳＰが入力される。

コントローラ１２は、アクセル開度ＡＰＯ、車速ＶＳＰ等の検出値から変速機４の目標変速比を判定し、判定結果に基づいて、変速機４の実変速比が目標変速比となるように油圧制御回路１０に指令を出力する。変速機４は、有段変速機であってもよいし、無段変速機であってもよい。

コントローラ１２は、トルクコンバータ３０のロックアップクラッチ３５の締結状態を判定し、判定結果に基づいてロックアップクラッチ３５の締結状態を制御する指令を油圧制御回路１０に出力する。

トルクコンバータ３０は、入力要素であるポンプインペラ３１、出力要素であるタービンランナ３２及び反力要素であるステータ３３を備える。

ポンプインペラ３１は、トルクコンバータカバー３４を介してエンジン１からの駆動力により駆動される。タービンランナ３２は、ポンプインペラ３１とトルクコンバータカバー３４とにより形成されるコンバータ室に備えられ、ポンプインペラ３１に対向して配置される。ポンプインペラ３１の内周とタービンランナ３２の内周との間にはステータ３３が介在している。

トルクコンバータ３０は、エンジン１により回転されるポンプインペラ３１が作動流体を撹拌し、ステータ３３による反力によってタービンランナ３２がトルク増大しつつ駆動して、タービンランナ３２からの出力が変速機入力軸３７を介して変速機４に伝動される。

トルクコンバータ３０は、トルクの増大やトルクの変動吸収が不要な場合は、ロックアップクラッチ３５を締結状態とすることにより、ポンプインペラ３１とタービンランナ３２とを機械的に直結する。

トルクコンバータ３０と変速機４との間にはオイルポンプ３９が備えられている。オイルポンプ３９は、トルクコンバータカバー３４の端部に連結され、エンジン１の駆動力により回転されて油圧を発生する。発生した油圧は油圧制御回路１０に供給される。

油圧制御回路１０は、コンバータ室側に供給するアプライ圧Ｐａと、ロックアップクラッチ側に供給するレリーズ圧Ｐｒとをそれぞれ制御する。アプライ圧とレリーズ圧との差圧（Ｐａ−Ｐｒ）によって、ロックアップクラッチ３５の締結力を制御する。

図２は、コントローラ１２を中心とした機能ブロック図である。

コントローラ１２は、図２に示すように、ＣＰＵ１２１と、ＲＡＭ・ＲＯＭからなる記憶装置１２２と、入力インターフェース１２３と、出力インターフェース１２４と、これらを相互に接続するバス１２５とから構成される。

入力インターフェース１２３には、アクセルペダルの開度（アクセル開度ＡＰＯ）を検出するアクセル開度センサ４１の出力信号、変速機４からの出力信号（変速機入力回転速度Ｎｉ、変速機出力回転速度Ｎｏ、車速ＶＳＰ等）、エンジン１のトルクセンサ４４からのエンジントルクＴｒｑの信号、ブレーキペダルの踏込及びブレーキ液の液圧を検出するブレーキセンサ４７からの入力信号、セレクトレバーの位置を検出するインヒビタスイッチ４６の出力信号などが入力される。

記憶装置１２２には、変速機４の変速制御プログラム、変速制御プログラムで用いる変速マップが格納されている。ＣＰＵ１２１は、記憶装置１２２に格納されている変速制御プログラムを読み出して実行し、入力インターフェース１２３を介して入力される各種信号に対して各種演算処理を施して指令信号を生成し、生成した指令信号を、出力インターフェース１２４を介して油圧制御回路１０に出力する。ＣＰＵ１２１が演算処理で使用する各種値、その演算結果は記憶装置１２２に適宜格納される。

油圧制御回路１０は複数の流路、複数の油圧制御弁で構成される。油圧制御回路１０は、コントローラ１２からの指令信号に基づき、複数の油圧制御弁を制御して油圧の供給経路を切り換えるとともにオイルポンプ３９で発生した油圧から必要な油圧を調製し、これを変速機４及びトルクコンバータ３０の各部位に供給する。これにより、変速機４の変速が行われる。

油圧制御回路１０は、コントローラ１２からの指令に基づいて、ロックアップクラッチ３５のトルク容量を制御する。

具体的には、アプライ圧Ｐａ＜レリーズ圧Ｐｒの場合はロックアップクラッチ３５が締結されず、トルクコンバータ３０はコンバータ状態となる。アプライ圧Ｐａ＞レリーズ圧Ｐｒの場合は、差圧（Ｐａ−Ｐｒ）に従ってロックアップクラッチ３５の締結力が増加し、所定の差圧以上においてロックアップクラッチ３５はスリップを伴わない完全締結状態となる。ロックアップクラッチ３５の締結力は、ロックアップクラッチ３５が伝達可能なトルクであるトルク容量を発生させる。

ロックアップクラッチ３５は、前記所定の差圧以下の場合は、トルクコンバータ３０の入力回転速度（エンジン回転速度Ｎｅと等しい）と出力回転速度（変速機入力回転速度Ｎｉと等しい）とが差回転を生じるスリップ係合状態となる。

次に、このように構成された車両の発進時の動作について説明する。

本発明の実施形態の車両は、車両が発進するときに、トルクコンバータ３０のロックアップクラッチ３５をスリップ係合状態に制御する。

発進時にスリップ係合状態に制御することにより、エンジン１のトルクが、トルクコンバータ３０で伝達されるのと並行して、ロックアップクラッチ３５を介しても伝達される。これによりエンジン１のトルクの伝達効率が上昇して、エンジン１の回転速度の上昇が抑えられるので、燃費効率を向上することができる。

ところで、車両が発進する際に、道路の状態や車両の状態によって、車両発進時の負荷が大きく変わる場合がある。例えば路面の勾配が大きい場合、車両の積載負荷が高い場合、他の車両を牽引中である場合、急カーブ路でステアリングの舵角が大きい状態での発進の場合等には、車両の負荷が高くなる。

ロックアップクラッチ３５のスリップ制御を行うとトルクコンバータ３０によるトルク増幅作用が低減されるため、上記のような高負荷状態での発進でスリップ制御を実行すると、駆動力要求に対して実駆動力が低下する。そのため、ロックアップクラッチ３５のトルク容量が過多となって、エンジン回転速度Ｎｅが低下する（引き込まれる）ことにより、ショックが発生したり、車両の加速度が減少して運転者に違和感を与える可能性がある。

これに対して、車両の負荷が高いことを、例えば勾配センサ、ＧＰＳによる位置検出、車両の負荷センサ等により検出した場合に、負荷に対応したトルク容量の制御することも可能ではあるが、これらセンサの検出値を車両発進時という領域において微少なトルク容量の制御に用いることは難しい。これらセンサを搭載するためのコストも上昇する。

本発明の実施形態では、次のように、車両発進時にロックアップクラッチ３５の締結力を制御して、車両負荷の増加にもかかわらず、運転者に違和感を与えることを防止する。

ここで、発進時にロックアップクラッチ３５をスリップ係合状態にする、いわゆる、発進スリップ制御について説明する。ブレーキペダルが踏み込まれた停車状態から、運転者がブレーキペダルを開放し、アクセルペダルを踏み込んで車両を発進させる際に、コントローラ１２は、ブレーキペダルの開放判定に基づいてロックアップクラッチ３５のトルク容量が増大するよう油圧指令を出力し、ロックアップクラッチ３５をスリップさせながら発進する。車両が発進した以降のロックアップクラッチ３５のスリップ量は、車速の上昇に伴い徐々に低減するようロックアップクラッチ３５のトルク容量を制御して、所定車速においてスリップ量をゼロ、すなわち、ロックアップクラッチを完全締結状態とする。

このように、発進スリップ制御とは、ブレーキペダルの開放判定に基づきロックアップクラッチ３５を制御し、車速の上昇に伴い徐々にスリップ量を低減して完全締結させる制御のことをいう。

図３は、本発明の実施形態のコントローラ１２が実行する車両発進制御のフローチャートである。

図３に示すフローチャートは、車両が停止状態であることを検出した場合に、コントローラ１２により、コントローラ１２が行う他の処理と平行して実行される。

まず、コントローラ１２は、ブレーキセンサ４７からの信号に基づいて、運転者がブレーキペダルの踏み込みを開放したか（ブレーキペダルから足を離したか）を判定する（Ｓ１０）。ブレーキペダルが踏み込まれている場合はステップＳ１０を繰り返して、待機する。本発明の実施形態では、ブレーキペダルが離されてからアクセルペダルが踏み込まれるまでの間を第１フェーズと呼ぶ。

ブレーキセンサ４７から足を離したと判定した場合は、運転者が車両の発進を指令したことを検出したと判定する。そこで、ステップＳ２０に移行して、コントローラ１２は、油圧制御回路１０にロックアップクラッチ３５の差圧（Ｐａ−Ｐｒ）が第１スタンバイ圧となるように指令を出力する。油圧制御回路１０は、出力された指令を受けて、差圧が第１スタンバイ圧となるようにロックアップクラッチ３５に供給する油圧を制御する。

第１スタンバイ圧とは、ロックアップクラッチ３５がトルク容量を持つ以前の状態でロックアップクラッチ３５の準備を行う状態である。例えば、アプライ圧Ｐａに対してレリーズ圧Ｐｒが若干低い圧となる制御としてロックアップクラッチ３５の摩擦フェーシング同士を接近させてトルク容量が発生しない程度に差圧を制御する。

次に、コントローラ１２は、アクセル開度センサ４１入力された信号に基づいて、運転者によってアクセルペダルが踏み込まれアクセル操作がＯＦＦからＯＮになったか否かを判定する（Ｓ４０）。

アクセルペダルが踏み込まれていない場合は、ステップＳ２０に戻り、ロックアップクラッチ３５を第１スタンバイ圧に維持する。

アクセルペダルが踏み込まれたと判定した場合は、運転者からの駆動力要求が検出されたと判断する。そこで、ステップＳ４０に移行して、コントローラ１２は、ステップＳ３０で設定した第１のスタンバイ圧を増大させた第２のスタンバイ圧を指令する。

第２スタンバイ圧とは、ロックアップクラッチ３５がトルク容量を持つ以前の状態でロックアップクラッチ３５の準備を行う状態であり、アプライ圧Ｐａとレリーズ圧Ｐｒとの差が僅少となるように制御してロックアップクラッチ３５の摩擦フェーシング同士をより接近させてトルク容量が発生しない程度に、かつ、第２スタンバイ圧よりも差圧を大きくしたときにロックアップクラッチ３５がトルク容量を持ち始める程度の圧力に制御する。

次に、コントローラ１２は、ステップＳ５０に移行して、アクセル開度ＡＰＯやエンジントルクＴｒｑに基づき時間設定値マップを参照して、所定時間Ｔを取得する。そして、ステップＳ６０に移行して、取得した所定時間Ｔの経過が満了したか否かを判定する。

所定時間Ｔは、コントローラ１２が、運転者によってアクセルペダルが操作されたときのアクセル開度ＡＰＯとアクセル開速度ΔＡＰＯとに基づいた時間設定マップを参照することにより設定する。

所定時間Ｔの経過が満了していない場合は、ステップＳ４０に戻り、コントローラ１２は、ステップＳ４０で設定したロックアップクラッチ３５の差圧を維持する。

このとき、アクセル開度ＡＰＯやエンジントルクＴｒｑが変化して、ステップＳ５０における時間設定値マップによる所定時間Ｔの値が変化した場合は、最初に取得した所定時間ＴよりもＴの値が大きくなった（所定時間が長くなった）場合にのみ、新たな所定時間Ｔを設定する。これは、アクセル戻し操作が行われ駆動力が小さいと判断されて所定時間Ｔが小さくなるが、小さいＴを再設定してしまうと、ロックアップクラッチ３５がトルク容量を持つ開始時間が前倒しされてエンジン回転数Ｎｅが引き込まれることによりショックが発生することを防止するためである。

本発明の実施形態では、アクセルペダルの踏み込みを検出して車両の発進要求がなされてから、所定時間Ｔの経過が満了するまでの間を第２フェーズと呼ぶ。

所定時間Ｔの経過が満了したと判定した場合は、ステップＳ６５に移行して、トルクコンバータ３０のタービン回転速度Ｎｔが、所定回転速度よりも大きいか否かを判定する。タービン回転速度Ｎｔが所定回転速度よりも大きいと判定した場合は、ステップＳ７０に移行する。タービン回転速度Ｎｔが所定回転速度未満である場合は、本ステップＳ６５を繰り返し、待機する。

ステップＳ６５の所定回転速度とは、トルクコンバータ３５がコンバータ状態においてタービン回転速度Ｎｔが上昇し、ロックアップクラッチ３５にトルク容量を持たせたときにもエンジン回転速度Ｎｅの引き込みによるショックを発生させない程度に、かつ、アクセル開度ＡＰＯの増大に伴ってエンジン回転速度Ｎｅが吹け上がってしまうことがないように、トルクコンバータ３０やロックアップクラッチ３５、エンジン１の出力トルクや車両の負荷等を勘案して決定される。例えば所定回転速度を３００ｒｐｍとする。

ステップＳ７０では、コントローラ１２は、アクセル開度ＡＰＯに基づいてロックアップクラッチ３５の差圧（Ｐａ−Ｐｒ）を、所定の勾配Ｃで増加させて、ロックアップクラッチ３５を締結側（スリップ係合状態）へと制御する。

ステップＳ７０の後、所定の条件（例えば、ロックアップクラッチ３５がスリップ係合状態からロックアップ状態となった等）が成立したときに、本フローチャートの処理を終了し、コントローラ１２で行われる他の処理を実行する。本発明の実施形態では、所定時間Ｔの経過が満了してからロックアップクラッチ３５が締結するまでの間を第３フェーズと呼ぶ。

このような制御によって、車両の発進時にロックアップクラッチ３５の締結力の制御が行われる。

図４は、本発明の実施形態の車両の発進制御の説明図である。

図４は、上段から、ブレーキペダルの操作状態、アクセルペダルの操作状態、エンジン回転速度Ｎｅ、タービン回転速度Ｎｔｂ、車速ＶＳＰ、油圧制御回路１０のライン圧、ロックアップクラッチ３５の差圧（指令圧）の状態がそれぞれ示されている。

車両が停車中運転者によってブレーキペダルの踏み込みが行われている（ブレーキ操作がＯＮ）。ここで、タイミングｔ１において、運転者によってブレーキペダルの踏み込みが解除された場合（ブレーキ操作がＯＦＦ）は、車両の発進が意図されたと判断する。ブレーキペダルは手動で操作するもの（レバーやスイッチ）であってもかまわない。

このとき、図３のステップＳ１０の判定がＹＥＳとなり、コントローラ１２は、ステップＳ２０の処理によりロックアップクラッチ３５の差圧を第１スタンバイ圧に制御する（第１フェーズ）。

次に、運転者がアクセルペダルの踏み込みが行われた場合（アクセル操作がＯＮ）は、車両の加速が意図されたと判断する。

このとき、図３のステップＳ３０の判定がＹＥＳとなり、コントローラ１２は、ステップＳ４０の処理によりロックアップクラッチ３５を第１のスタンバイ圧から増加させた第２のスタンバイ圧に制御する。第２のスタンバイ圧による制御を所定時間Ｔの経過が満了するまで行う（第２フェーズ）。

運転者によるアクセルペダルの踏み込みによってエンジン回転速度Ｎｅが上昇する。エンジン回転速度Ｎｅの上昇に伴ってオイルポンプ３９の駆動力が増大し、ライン圧が増大する。これにより、ロックアップクラッチ３５に対する差圧の指令圧（実線で示す）に対して、実差圧（点線で示す）が過渡的に増大する。このように実差圧が増大した場合にもロックアップクラッチ３５がトルク容量を持たないように、第２スタンバイ圧の上限値が制御される。

タイミングｔ３において、所定時間Ｔの経過が満了した場合は、図３のステップＳ６０の判定がＹＥＳとなり、コントローラ１２は、ステップＳ６５において、タービン回転速度Ｎｔが所定回転速度を上回ったか否かを判定する。タービン回転速度Ｎｔが所定回転速度を超えていない場合は、所定時間Ｔの経過が満了した後も、所定時間Ｔをタービン回転速度Ｎｔが所定回転速度を上回るまで延長して、第３フェーズに移行することなく、第２フェーズにおける制御、すなわち第２スタンバイ圧で保持する。

タイミングｔ４において、タービン回転速度Ｎｔが所定回転速度を超えた場合は、図３のステップＳ６５の判定がＹＥＳとなり、コントローラ１２は、アクセル開度ＡＰＯに基づいてロックアップクラッチ３５の差圧を所定の勾配Ｃで増加させて、ロックアップクラッチ３５が締結するまで制御する（第３フェーズ）。

次に、図３のステップＳ４０における第２のスタンバイ圧について具体的に説明する。

コントローラ１２は、ロックアップクラッチ３５の差圧を制御してロックアップクラッチ３５の締結を制御する。このとき、第２フェーズでは、ロックアップクラッチ３５を直ちに締結状態とせず、所定のトルク容量を持ち始める手前の状態（第２スタンバイ圧）で、所定時間Ｔだけ待機する。

このときの第２スタンバイ圧は、第１スタンバイ圧に所定値Ａを加算した値とする。所定値Ａはアクセル開度ＡＰＯに基づいて設定する。

たとえばアクセル開度ＡＰＯが小さい場合（たとえば１／８未満の場合）では、所定値Ａをゼロとして、第２フェーズにおいても所定時間Ｔの経過が満了するまでは、第２スタンバイ圧が第１スタンバイ圧のまま維持する。

アクセル開度ＡＰＯが大きい場合（たとえば１／８以上の場合）では、第１スタンバイ圧と第２スタンバイ圧の最大値との間の範囲で、アクセル開度ＡＰＯに応じてＡを設定する。第２スタンバイ圧を、設定されたＡを第１スタンバイ圧に加算した値に設定し、第２フェーズに移行したとき（アクセル操作がＯＮになったとき）に、ステップ状に第２スタンバイ圧へと変更する。

第２スタンバイ圧の最大値は、アクセル操作がＯＮされて、オイルポンプ３９が駆動されて油圧制御回路１０のライン圧が増大した状態において、指令差圧と実差圧とのばらつきによってもロックアップクラッチ３５がトルク容量を持たない最大の差圧に設定する。このように第２スタンバイ圧を設定することにより、ライン圧が増大したときにもロックアップクラッチ３５がトルク容量を持たないように制御することができるので、第２フェーズの間はエンジン回転速度Ｎｅの引き込みが防止される。

または、第１スタンバイ圧に所定値Ａを加算するのではなく、第１スタンバイ圧に所定勾配Ｂを乗算して、タイミングｔ１からタイミングｔ２までの間で、第１スタンバイ圧から第２スタンバイ圧へと差圧を漸次増加させるように制御してもよい。

次に、図３のステップＳ５０における所定時間Ｔの取得について説明する。

図５Ａ及び図５Ｂは、本発明の実施形態の所定時間Ｔを取得するためのマップの一例を示す。

図５Ａは、アクセル開度ＡＰＯとアクセル開度ＡＰＯの時間変化量（アクセル開速度ΔＡＰＯ）とで示される時間設定マップの一例である。図５Ｂはエンジンの出力トルクＴｒｑと、エンジンの出力トルクの時間変化量（エンジントルク変化速度ΔＴｒｑ）とで示される時間設定マップの一例である。

所定時間Ｔは、コントローラ１２が、タイミングｔ１時点、すなわち、運転者によってアクセルペダルが操作されたときのアクセル開度ＡＰＯとアクセル開速度ΔＡＰＯとから、図５Ａに示す時間設定マップを参照して、所定時間Ｔを取得する。

図５Ａに示す時間設定マップは、アクセル開度ＡＰＯが大きいほど所定時間Ｔが大きく設定され、また、アクセル開速度ΔＡＰＯが大きいほど所定時間Ｔが大きく設定されている。

アクセル開度ＡＰＯが大きいほど、エンジン回転速度Ｎｅが上昇してライン圧が高くなる。そのため、ライン圧の大きさに対応して所定時間Ｔを大きく設定することで、ライン圧の増大によりロックアップクラッチ３５のトルク容量が増大してエンジン回転速度Ｎｅの引き込みが大きくなることを防止する。

アクセル開度ＡＰＯが大きくてもアクセル開速度ΔＡＰＯが小さければ実油圧は指令圧に（オーバーシュートせずに）追従して、トルク容量が過多とはならないので、アクセル開速度ΔＡＰＯが小さい場合は所定時間Ｔを小さく設定する。

一方、逆にアクセル開度ＡＰＯが小さくてもアクセル開速度ΔＡＰＯが大きければ実油圧は指令圧に追従できなくなり、オーバーシュートする分だけトルク容量が過多となるので、アクセル開速度ΔＡＰＯが大きい場合は所定時間Ｔを大きく設定する。

また、コントローラ１２は、タイミングｔ１時点でのエンジン１から取得したエンジントルクＴｒｑとエンジントルク変化速度ΔＴｒｑとから、図５Ｂに示す時間設定マップを参照して、所定時間Ｔを取得してもよい。

図５Ｂに示す時間設定マップは、エンジントルクＴｒｑが大きいほど所定時間Ｔが大きく設定され、また、エンジントルク変化速度ΔＴｒｑが大きいほど所定時間Ｔが大きく設定されている。

前述の図５Ａにおけるアクセル開度ＡＰＯと同様に、アクセル開度ＡＰＯに基づきエンジン１が発生するエンジントルクが大きいほどライン圧が高くなる。そのため、ライン圧の大きさに対応して所定時間Ｔを大きく設定することで、ライン圧の増大によりロックアップクラッチ３５のトルク容量が増大してエンジン回転速度Ｎｅの引き込みが大きくなることを防止する。

エンジントルクＴｒｑが大きくてもエンジントルク変化速度ΔＴｒｑが小さければ実油圧は指令圧に（オーバーシュートせずに）追従して、トルク容量が過多とはならないので、エンジントルク変化速度ΔＴｒｑが小さい場合は所定時間Ｔを小さく設定する。

一方、逆にエンジントルクＴｒｑが小さくてもエンジントルク変化速度ΔＴｒｑが大きければ実油圧は指令圧に追従できなくなり、オーバーシュートする分だけトルク容量が過多となるので、エンジントルク変化速度ΔＴｒｑが大きい場合は所定時間Ｔを大きく設定する。

このように、コントローラ１２は、タイミングｔ１時点でのアクセル開度ＡＰＯ及びアクセル開速度ΔＡＰＯに基づいて、または、エンジントルクＴｒｑ及びエンジントルク変化速度ΔＴｒｑ基づいて、所定時間Ｔを取得する。

図５Ａの時間設定マップ及び図５Ｂに示す時間設定マップのいずれか一方又は両方に基づいて、所定時間Ｔを取得してもよい。

より具体的には、コントローラ１２は、アクセル開度ＡＰＯをアクセル開度センサから得る一方、エンジントルクＴｒｑはエンジン１の内部（例えばエンジンコントローラユニット）により演算されて出力される信号から得る。従って、アクセル開度ＡＰＯ信号がエンジントルクＴｒｑ信号よりも早く得られるという利点がある。エンジントルクＴｒｑはエンジン１での演算により値が補正されているため、アクセル開度ＡＰＯ信号と比較すると信号の正確性が低い。一方、駆動力要求の大きさを検出するという点では、駆動力の大きさが直接示されるエンジントルクＴｒｑを用いた方が、所定時間Ｔの算出値が正確となる。

次に、第３フェーズにおけるロックアップクラッチ３５の差圧を所定の勾配で増加させる制御を説明する。

図６及び図７は、本発明の実施形態の第３フェーズにおける所定の勾配Ｃの設定の説明図である。図６は、勾配Ｃの説明図、図７は、勾配Ｃの設定の説明図をそれぞれ示す。

第３フェーズにおいて、コントローラ１２は、アクセル開度ＡＰＯに基づいて、ロックアップクラッチ３５の差圧を、所定の勾配Ｃによって増加させるように制御する。

ロックアップクラッチ３５の差圧を増加させることによりトルク容量を持つことになったときに、エンジン回転速度Ｎｅがロックアップクラッチ３５を介して伝達されることによるトルクの低下（トルクの引き込み）が発生する。

図７において、アクセルペダルが開放された状態からアクセル開度ＡＰＯが比較的大きく踏み込まれた場合（例えば４／８）のトルクの変化を実線で示し、アクセルペダルが開放された状態からアクセル開度ＡＰＯが比較的小さく踏み込まれた場合（例えば１／８）のトルクの変化を一点鎖線で示す。

図７において、タイミングｔ１１でトルク容量を持ち始め、タイミングｔ１２でトルク容量が最大となりロックアップクラッチが締結された状態となったことを示す。

タイミングｔ１２において、ロックアップクラッチ３５のトルク容量によるトルクの引き込みは、アクセル開度ＡＰＯの大きさにかかわらず、略一定（ｂ）となる。

従って、トルクの引き込みの大きさは、アクセル開度ＡＰＯが大きい場合は、トルクａとｂとの比（ｂ／ａ）となる。一方、アクセル開度ＡＰＯが小さい場合は、トルクａ’とｂとの比（ｂ／ａ’）となる。このとき、勾配Ｃの値が同一（Ｃ１）であると、（ｂ／ａ’）＞（ｂ／ａ）となるので、アクセル開度ＡＰＯが小さい場合のトルクの引き込みが大きくなり、車両にショックが発生するなど、運転者に違和感を与える。

そこで、アクセル開度ＡＰＯが小さい場合には、トルクの引き込みが小さくなるように、勾配Ｃをより小さい値としたＣ２に設定する。勾配Ｃ２に設定した場合のトルクの引き込みをｂ’とした場合に、（ｂ’／ａ’）≒（ｂ／ａ）となるようにＣ２を設定する。

このように、コントローラ１２は、アクセル開度ＡＰＯの大きさに基づいて、ロックアップクラッチ３５がトルク容量を持ったときのエンジン１のトルクとトルクの引き込みの大きさとの比が略一定となるように、第３フェーズにおける勾配Ｃを設定する。

以上のように、本発明の実施形態では、駆動力源であるエンジン１の出力を、ロックアップクラッチ３５を有するトルクコンバータ３０を介して変速機４から出力する車両に適用される。コントローラ１２は、車両の発進要求をブレーキペダル又はアクセルペダルの状態によって検出する発進要求検出部と、ロックアップクラッチ３５の締結力を制御する油圧制御回路１０に指令を行い、前記ロックアップクラッチが伝達可能なトルクを制御する締結制御部と、トルクコンバータの出力回転速度であるタービン回転速度Ｎｔを検出する回転速度検出部として機能する。

コントローラ１２は、発進要求を検出してから所定時間Ｔが経過し、かつ、トルクコンバータ３０のタービン回転速度Ｎｔが所定回転速度以上に上昇した場合に、ロックアップクラッチ３５がトルクを伝達可能となるように油圧制御回路１０に指令を行う。言い換えると、発進要求を検出してから所定時間Ｔが経過した後も、トルクコンバータ３０のタービン回転速度Ｎｔが所定回転速度以上に上昇するまでは、ロックアップクラッチ３５がトルクを伝達することを禁止する。

このように構成することによって、タービン回転速度Ｎｔが所定回転以上となるまでロックアップクラッチ３５がトルクを伝達させないように制御することで、エンジン１の駆動力がトルクコンバータ３０を介して伝達され始めてからロックアップクラッチ３５がトルクを伝達するように制御される。これによりロックアップクラッチ３５によってトルクを伝達し始めるタイミングが、車両の負荷の状態にかかわらず略同一の条件とすることができる。従って、車両の負荷や路面状態にかかわらず、発進時のロックアップクラッチ３５のスリップ制御において、安定した駆動力を伝達することができて、運転性を向上することができる。

コントローラ１２は、発進要求を検出してから所定時間Ｔが経過するまで、かつ、トルクコンバータ３０のタービン回転速度Ｎｔが所定回転速度以上に上昇するまで、ロックアップクラッチ３５がトルク伝達可能に準備するためのスタンバイ圧を、油圧制御回路１０に指令する。スタンバイ圧の指令は、ロックアップクラッチ３５の締結時に一般的に行われている制御であり、スタンバイ圧によって所定時間待機するという制御によって、車両発進時のショックを防止することができる。

コントローラ１２は、アクセル開度ＡＰＯやエンジントルクＴｒｑに基づいて駆動力要求を検出する駆動力要求検出部として機能し、駆動力要求が大きいほど、所定時間Ｔを大きく設定する。すなわち、エンジン１の駆動力要求が大きければ油圧制御回路１０のライン圧の増大も大きくなる。これに対して、駆動力要求が大きいほど所定時間Ｔを大きくして待機時間を長くすることにより、ロックアップクラッチ３５の指令圧に対して実油圧が増大することが防止されて、車両発進時のショックを防止することができる。タービン回転速度の閾値である所定回転速度は、アクセル開度ＡＰＯ等によらず常に一定の値に設定する。これにより、車両の負荷が大きい場合や小さい場合にも、常に一定条件でロックアップクラッチ３５のトルク容量を持たせることができ、エンジン回転を引き込んだり吹け上がったりすることを防止できる。

コントローラ１２は、発進要求を検出してから所定時間Ｔが経過し、かつ、トルクコンバータ３０のタービン回転速度Ｎｔが所定回転速度以上に上昇した場合に、ロックアップクラッチ３５がトルクを伝達可能となるまで、指令値を所定勾配Ｃで上昇させ、所定勾配Ｃを、駆動力要求が大きいほど大きな変化勾配とする。すなわち、駆動力要求が小さい場合は、ロックアップクラッチ３５のトルク容量を持たせるときに指令値の変化を緩やかとして、伝達容量を持つときのエンジントルクの引きによるショックを低減できる。駆動力要求が大きい場合は、トルク容量を持つときのショックが駆動力の上昇により緩和されるため、より早期にトルク容量を持たせることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

例えば、変速機４は有段変速機であってもよいし、Ｖベルトやチェーンを一組のプーリの間に掛け回される無段変速機であってもよい。または、入力ディスクと出力ディスクの間に傾転可能なパワーローラを配置するトロイダル式無段変速機であってもよい。

また、上記実施形態では、トルクコンバータ３０のロックアップクラッチ３５は、アプライ圧Ｐａとレリーズ圧Ｐｒとの差圧によりトルク容量が制御される構成を示したがこれに限られず、多板クラッチを有するロックアップクラッチでもよい。この場合、第２スタンバイ圧を多板クラッチ制御におけるプリチャージ圧とすることができる。

本願は、２０１２年３月２９日に日本国特許庁に出願された特願２０１２−７６２２５に基づく優先権を主張する。これらの出願のすべての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (6)

1. 駆動力源の出力を、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータを介して変速機から出力する車両の発進制御装置であって、
   前記車両の発進要求を検出する発進要求検出部と、
   前記車両の発進時に前記ロックアップクラッチの締結力を制御して、前記ロックアップクラッチが伝達するトルクを制御する油圧制御回路と、
   前記トルクコンバータの出力回転速度を検出する回転速度検出部と、
   前記発進要求検出部により発進要求を検出してから所定時間が経過し、かつ、前記出力回転速度が、所定回転速度以上に上昇した場合に、前記ロックアップクラッチがスリップ係合してトルクを伝達可能となるように前記油圧制御回路に指令する締結制御部と、
   を備える
   車両の発進制御装置。
2. 請求項１に記載の車両の発進制御装置であって、
   前記締結制御部は、前記発進要求検出部により発進要求を検出してから前記所定時間が経過した後、前記出力回転速度が所定回転速度以上に上昇するまで、前記ロックアップクラッチがスリップ係合してトルクを伝達することを禁止する
   車両の発進制御装置。
3. 請求項１又は２に記載の車両の発進制御装置であって、
   前記締結制御部は、前記発進要求検出部により発進要求を検出してから所定時間が経過するまで、かつ、前記出力回転速度が所定回転速度以上に上昇するまで、前記ロックアップクラッチがスリップ係合してトルクを伝達可能となるまで準備させるスタンバイ圧を、前記油圧制御回路に指令する
   車両の発進制御装置。
4. 請求項１から３のいずれか一つに記載の車両の発進制御装置であって、
   前記駆動力源が出力する駆動力要求を検出する駆動力要求検出部を備え、
   前記締結制御部は、前記駆動力要求検出部が検出した駆動力要求が大きいほど前記所定時間を大きく設定し、前記駆動力要求にかかわらず前記所定回転速度を一定に設定する
   車両の発進制御装置。
5. 請求項１から４のいずれか一つに記載の車両の発進制御装置であって、
   前記締結制御部は、
   前記発進要求検出部により発進要求を検出してから所定時間が経過し、かつ、前記出力回転速度が、所定回転速度以上に上昇した場合に、前記ロックアップクラッチがスリップ係合してトルクを伝達可能となるまで、指令値を上昇させ、
   前記駆動力要求が大きいほど、前記ロックアップクラッチがトルクを伝達可能となるまで、指令値が大きな変化勾配で上昇させる
   車両の発進制御装置。
6. 駆動力源の出力を、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータを介して変速機から出力する車両の発進制御方法であって、
   前記車両の発進要求を検出してから所定時間の経過を待機する手順と、
   前記車両の発進時に、前記トルクコンバータの出力回転速度が所定回転速度以上に上昇するまで待機する手順と、
   車両の発進要求を検出してから所定時間が経過し、かつ、前記トルクコンバータの出力回転速度が所定回転速度以上に上昇した場合に、前記ロックアップクラッチがスリップ係合してトルクを伝達可能となるように前記油圧制御回路に指令する手順と、
   前記指令に基づいて、前記ロックアップクラッチの締結力を制御して、前記ロックアップクラッチがスリップ係合して伝達するトルクを制御する手順と、
   を有する
   車両の発進制御方法。
   

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