KR20160055073A - 차량의 제어 장치 - Google Patents

Abstract

컨트롤러는, 변속부에서 설정되어 있는 변속비에 의해 결정되는 변속비 상당값을 구하고(스텝 S2), 로크업 클러치가 걸림 결합되어 있는 상태이고 또한 변속비 상당값이 큰 경우의 상기 엔진의 상기 운전점을, 상기 로크업 클러치가 걸림 결합되어 있는 상태이고 또한 큰 변속비 상당값보다도 작은 변속비 상당값인 경우의 운전점보다도, 소정의 출력 토크에 대한 출력 회전수가 저회전수인 운전점으로 설정하여 엔진을 제어하도록 구성되어 있다(스텝 S3 ~ S8).

Description

차량의 제어 장치{CONTROL SYSTEM FOR VEHICLE}

본 발명은, 엔진과 변속 장치를, 댐퍼 장치를 통하여 연결한 파워 트레인을 갖는 차량을 대상으로 하는 제어 장치에 관한 것으로, 특히 엔진의 회전수 또는 운전점을 제어하는 장치에 관한 것이다.

구동륜에 전달되는 토크의 변동을 억제하여 차량의 승차감을 향상시키거나, 또는 소음을 저감하기 위하여 엔진의 출력측에 댐퍼 장치가 배치된다. 일본 특허 공개 제2013-113348호에는, 엔진의 출력축과 토크 컨버터와의 사이에 스프링식 댐퍼를 배치하고, 그 스프링식 댐퍼의 출력측(종동측)의 부재에 진자식 댐퍼를 설치한 구성의 비틀림 진동 저감 장치가 기재되어 있다.

일본 특허 공개 제2013-113348호에 기재된 장치에서는, 상기 스프링식 댐퍼의 종동측의 부재에 진자식 댐퍼가 연결되어 있기 때문에, 비틀림 진동 저감 장치의 전체적인 제진 특성은, 진자식 댐퍼에 가해지는 관성 질량에 따라 변화될 가능성이 있다. 즉, 진자식 댐퍼는, 관성 질량체로서 진자(또는 전동체)를 갖고 있지만, 진자식 댐퍼에 연결되어 있는 회전 부재의 질량은, 진자식 댐퍼에 대한 상기 회전 부재의 연결 방법에 따라서는 관성 질량체로서 기능한다. 종래에는, 이러한 진자식 댐퍼 또는 다이내믹 댐퍼의 특성에 착안되지 않았으므로, 스프링식 댐퍼와 진자식 댐퍼를 포함하는 비틀림 진동 저감 장치의 전체적인 제진 특성을 유효하게 이용하는 것이 행해지고 있지 않다.

본 발명은, 엔진의 저회전수 영역에 있어서의 제진 특성을 향상시키고, 아울러 연비나 동력 성능을 향상시킬 수 있는 제어 장치를 제공한다.

본 발명의 양태는, 변속비를 연속적으로 변화시킬 수 있는 무단 변속기를 포함하는 변속부가, 로크업 클러치를 갖는 유체 커플링을 통하여 엔진에 연결되며, 상기 변속부와 상기 로크업 클러치와의 사이에 스프링 댐퍼가 설치됨과 함께, 상기 변속부에 다이내믹 댐퍼가 설치되고, 상기 다이내믹 댐퍼는 베이스부와 상기 베이스부에 대하여 진동하는 질량체를 갖고, 상기 변속부의 관성 모멘트가 상기 베이스부의 관성 모멘트에 포함되도록 상기 베이스부가 상기 변속부에 대하여 연결된 차량의 제어 장치에 있어서, 출력 토크와 출력 회전수에 의해 결정되는 상기 엔진의 운전점을 제어하는 컨트롤러를 갖고, 상기 컨트롤러는, 상기 변속부에서 설정되어 있는 변속비에 의해 결정되는 변속비 상당값을 구하고, 상기 로크업 클러치가 걸림 결합되어 있는 상태이고 또한 상기 변속비 상당값이 큰 경우의 상기 엔진의 상기 운전점을, 상기 로크업 클러치가 걸림 결합되어 있는 상태이고 또한 상기 큰 변속비 상당값보다도 작은 변속비 상당값인 경우의 상기 운전점보다도, 소정의 출력 토크에 대한 상기 출력 회전수가 저회전수인 운전점으로 설정하여 상기 엔진을 제어하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 양태에 있어서는, 상기 컨트롤러는, 상기 엔진의 상기 운전점을 제어하기 위한 동작선으로서, 제1 동작선과, 소정의 상기 출력 토크에 대한 상기 출력 회전수가 상기 제1 동작선보다도 낮은 회전수가 되는 제2 동작선의 적어도 두개의 동작선을 구비하고, 상기 로크업 클러치가 걸림 결합되고 또한 상기 변속비 상당값이 미리 정한 값을 초과하는 경우에는 상기 제2 동작선 상의 운전점에서 상기 엔진을 운전함과 함께, 상기 로크업 클러치가 걸림 결합되고 또한 상기 변속비 상당값이 상기 미리 정한 값 이하인 경우에는 상기 제1 동작선 상의 운전점에서 상기 엔진을 운전하도록 구성되어 있어도 된다.

또한, 본 발명의 양태에 있어서는, 상기 제1 동작선 및 상기 제2 동작선은, 미리 정한 최적 연비 운전점을 연결하는 최적 연비선과, 상기 최적 연비선에 저출력 회전수측에서 연속되고 또한 상기 최적 연비선 상의 운전점보다도 저출력 토크가 되는 운전점을 연결하는 저토크 동작선으로 구성되고, 상기 제2 동작선에 있어서의 상기 저토크 동작선은, 소정의 출력 토크에 대한 출력 회전수가, 상기 제1 동작선에 있어서의 상기 저토크 동작선보다도 저출력 회전수가 되도록 구성되어 있어도 된다.

또한, 본 발명의 양태에서는, 상기 제1 동작선과 상기 제2 동작선은, 미리 정한 최적 연비 운전점을 연결하는 최적 연비선보다 고출력 토크측으로 설정된 고토크 동작선과, 상기 고토크 동작선에 저출력 회전측에서 연속되고 또한 상기 고토크 동작선 상의 운전점보다도 저출력 토크가 되는 운전점을 연결하는 저토크 동작선으로 구성되고, 상기 제2 동작선에 있어서의 상기 저토크 동작선은, 소정의 출력 토크에 대한 출력 회전수가, 상기 제1 동작선에 있어서의 상기 저토크 동작선보다도 저출력 회전수가 되도록 구성되어 있어도 된다.

본 발명의 양태에서는, 상기 제2 동작선에 의한 최저 출력 회전수가, 상기 제1 동작선에 의한 최저 출력 회전수보다 저회전수가 되도록 구성되어 있어도 된다.

또한, 본 발명의 양태에서는, 상기 제2 동작선에 의한 최저 출력 회전수가 상기 제1 동작선에 의한 최저 출력 회전수와 동일해지고, 또한 상기 제2 동작선 상의 상기 최저 출력 회전수에서의 운전점의 상기 출력 토크가 상기 제1 동작선 상의 상기 최저 출력 회전수에서의 운전점의 상기 출력 토크보다 커지도록 구성되어 있어도 된다.

본 발명의 양태에서는, 상기 컨트롤러는, 상기 로크업 클러치를 해방한 상태에서는, 상기 로크업 클러치가 걸림 결합되어 있는 상태에서 설정 가능한 상기 엔진의 최저 회전수보다도 낮은 회전수로 설정하도록 구성되어 있어도 된다.

그리고, 본 발명의 양태에 있어서의 상기 다이내믹 댐퍼는, 상기 베이스부에 상기 질량체로서의 진자를 연결한 진자식 댐퍼와, 상기 베이스부에 스프링을 통하여 상기 질량체를 연결한 댐퍼와, 세개의 회전 요소로 차동 작용을 행하는 차동 기구에 있어서의 어느 하나의 회전 요소에 상기 엔진이 연결되고, 또한 다른 회전 요소에 상기 스프링 댐퍼가 연결됨과 함께, 또 다른 회전 요소에 상기 질량체가 연결된 댐퍼 중 어느 하나이면 된다.

본 발명의 양태에 의하면, 로크업 클러치가 걸림 결합되어 있는 상태에서, 변속부에서 설정되어 있는 변속비가 크다는 등의 이유에 의해 변속비 상당값이 큰 경우에는, 당해 변속비 상당값이 작은 경우에 비하여 엔진을 보다 저회전수측에서 운전하게 된다. 그 경우, 변속비 상당값이 커지게 되어 있고, 또한 변속부의 관성 모멘트가 다이내믹 댐퍼의 베이스부의 관성 모멘트에 가산됨으로써, 다이내믹 댐퍼에 의한 제진 성능이, 변속비 상당값이 작은 경우보다 향상되어 있기 때문에, 로크업 클러치를 걸림 결합하고 있는 상태에서의 엔진의 운전점을 저회전수화해도, 진동이나 소음이 악화되는 것을 방지 또는 억제할 수 있다. 다시 말해, 소위 로크업·온 상태의 운전 영역을 저회전수 또는 저차속측으로 확대할 수 있다.

특히, 동작선을, 최적 연비선과, 저회전수측으로 상기 최적 연비선 상의 운전점보다 저토크의 운전점을 설정하는 저토크 동작선으로 구성한 경우에는, 변속비 상당값이 큰 경우에는, 최적 연비선 상의 운전점에서 엔진을 운전하는 기회를 증대할 수 있다.

본 발명의 양태에서는, 큰 구동력이 요구되고 있는 주행 모드에서는, 최적 연비선 상의 운전점보다 고토크측으로 설정되어 있는 고토크 동작선 상의 운전점에서 엔진이 운전된다. 그 경우에도, 로크업 클러치가 걸림 결합되어 있는 상태에서 출력 토크가 소정의 토크까지 저하되었을 때의 변속비 상당값이 크면, 저회전수측에서 상기 고토크 동작선에 연속되어 있는 저토크 동작선 상의 운전점에서 엔진이 운전된다. 그 결과, 진동이나 소음을 악화시키지 않고, 로크업·온 상태를 저회전수 영역까지 유지할 수 있다.

본 발명의 특징, 이점 및 예시적인 실시예들의 기술적 및 산업적 의의는, 동등한 구성 요소에 대하여 동등한 부호를 부여하는 이하의 첨부 도면을 참조하여 설명된다.
도 1은 본 발명에서 대상으로 할 수 있는 차량의 구동 계통 및 제어 계통을 도시하는 블록도.
도 2는 이 댐퍼 기구의 구성의 일례를 도시하는 부분적인 단면도.
도 3은 상기의 구동 계통을 진동계에 재기입한 블록도.
도 4는 변속비와 관성비의 관계를 도시하는 선도.
도 5는 변속비와 토크 변동(제진 성능)과의 관계를 도시하는 선도.
도 6은 CVT를 구비하고 있는 차량에 있어서의 엔진 회전수 제어와 엔진 토크 제어를 설명하기 위한 블록도.
도 7은 본 발명의 실시 형태에서 사용하는 동작선의 예를 모식적으로 도시하는 선도.
도 8은 본 발명의 실시 형태에 관한 제어 장치에서 실행되는 제어의 일례를 설명하기 위한 흐름도.
도 9는 도 7에 도시하는 동작선을 사용한 경우의 차량의 거동 변화의 일례를 도시하는 타임차트.
도 10은 본 발명의 실시 형태에서 사용하는 동작선의 다른 예를 모식적으로 도시하는 선도.
도 11은 도 10에 도시하는 동작선을 사용한 경우의 차량 거동 변화의 일례를 도시하는 타임차트.
도 12는 본 발명의 실시 형태에서 사용하는 동작선의 또 다른 예를 모식적으로 도시하는 선도.
도 13a는 본 발명에서 대상으로 할 수 있는 차량의 댐퍼 기구의 다른 예를 도시하는 부분적인 단면도.
도 13b는 진동계에 재기입한 블록도.
도 14a는 본 발명에서 대상으로 할 수 있는 차량의 댐퍼 기구의 또 다른 예를 도시하는 부분적인 단면도.
도 14b는 진동계에 재기입한 블록도.

도 1에 본 발명을 적용할 수 있는 차량의 구동 계통 및 제어 계통을 블록도로 도시하고 있다. 엔진(Eng)(1)의 출력측에 트랜스미션(T/M)(2)이 연결되어 있다. 그 트랜스미션(2)으로부터 드라이브 샤프트(D/S)(3)를 통하여, 도시하지 않은 구동륜에 구동력이 출력된다. 엔진(1)은 내연 기관이며, 반복해서 발생하는 연료의 연소에 의해 동력을 출력한다. 따라서, 출력 토크가 불가피하게 진동한다. 그 진동은, 소정의 낮은 진동수로 체감되기 쉽고, 차량의 승차감의 악화 요인이 되므로, 최저(하한) 회전수가 설정된다. 또한, 엔진(1)은 스로틀밸브(도시하지 않음)를 구비하고, 스로틀 개방도가 클수록 출력하는 동력이 증대된다. 이 엔진(1)의 운전점은, 출력 토크와 출력 회전수에 의해 표시된다. 그 운전점에는 연비 소비율(연비)이 양호한 운전점이 존재한다. 출력 토크와 출력 회전수를 파라미터로 한 맵(동작선도)에 있어서, 그 연비가 양호한 운전점을 연결한 선이 최적 연비선으로서 미리 구해지고 있어, 정상적인 주행 시에는, 엔진(1)의 동작 상태가 그 최적 연비선 상의 운전점에 가급적 일치하도록 출력 회전수 및 출력 토크가 제어된다.

트랜스미션(2)은, 변속비를 연속적으로 변화시킬 수 있는 무단 변속 기구를 구비하고 있다. 또한, 트랜스미션(2)은, 좌우의 드라이브 샤프트(3)에 동력을 분배하는 디퍼런셜(4)을 구비한 트랜스액슬로 구성되어 있어도 된다. 또한, 트랜스미션(2)은 비틀림 진동을 저감하기 위한 후술하는 댐퍼 기구(5)(도 2 참조)를 구비하고 있다. 그 댐퍼 기구(5)는, 스프링에 의해 진동을 감쇠시키는 스프링식 댐퍼(스프링 댐퍼)(6)와, 질량체의 진동을 이용한 다이내믹 댐퍼(7)를 구비하고 있다. 도 2에 댐퍼 기구(5)의 일례를 도시하고 있다.

도 2는 로크업 클러치(8)를 구비하고 있는 토크 컨버터(9)를 도시하고 있다. 이 토크 컨버터(9)가 본 발명의 실시 형태에 있어서의 유체 커플링에 상당한다. 엔진(1)에 연결되는 프론트 커버(10)의 내측의 측면에 대향하여 로크업 클러치(8)가 배치되어 있다. 로크업 클러치(8)는 종래 알려져 있는 로크업 클러치와 마찬가지로, 원반 형상의 부재이며, 입력축(11)의 외주부 또는 입력축(11)과 일체인 부재의 외주부에, 회전 가능하고 또한 축선 방향으로 전후 동작 가능하게 끼워 맞추어져 있다. 로크업 클러치(8)의 배면측[프론트 커버(10)와는 반대측]에 스프링 댐퍼(6)가 배치되어 있다. 이 스프링 댐퍼(6)는, 종래 알려져 있는 로크업 댐퍼와 마찬가지의 구조를 구비하고 있다. 즉, 이 스프링 댐퍼(6)는, 로크업 클러치(8)와 일체로 되어 회전하는 구동측 플레이트(12)와, 구동측 플레이트(12)에 대하여 대향하여 배치되고 또한 구동측 플레이트(12)와는 상대 회전 가능한 종동측 플레이트(13)와, 이들 플레이트(12, 13)에 형성되어 있는 창 구멍부의 내부에 배치되고, 각 플레이트(12, 13)가 상대 회전함으로써 압축되는 스프링(14)을 구비하고 있다.

스프링 댐퍼(6)와 동일한 축선 상에 터빈 러너(15)가 배치되어 있다. 이 스프링 댐퍼(6)와 터빈 러너(15)의 사이에, 다이내믹 댐퍼(7)가 배치되어 있다. 도 2에 도시하는 예에서는, 다이내믹 댐퍼(7)는, 진자식 댐퍼에 의해 구성되어 있다. 질량체인 진자(또는 전동체)(16)가, 상기 입력축(11)에 회전 방향에서 일체화되어 있는 회전체(17)에 보유 지지되어 있다. 회전체(17)가 본 발명에 따른 실시 형태에 있어서의 베이스부에 상당한다. 진자(16)는, 토크의 변동에 의해 회전체(17)의 회전수가 변화한 경우에, 회전체(17)에 대하여 요동하도록, 회전체(17)에 보유 지지되어 있다.

진자(16)의 보유 지지 형태의 일례를 설명하면, 회전체(17)에는 액밀 상태로 밀폐된 복수의 전동실(18)이 회전체(17)의 회전 방향으로 일정한 간격을 두고 형성되어 있다. 각 전동실(18)에 원형 형상의 진자(16)가 배치되어 있다. 각 전동실(18)의 내면 중, 회전체(17)의 반경 방향에서 외측의 면이 전동면으로 되어 있다. 이 전동면은, 회전체(17)가 소정의 회전수 이상의 회전수로 회전한 경우에 진자(16)가 원심력에 의해 가압되는 면이다. 그 전동면은, 진자(16)가 소정의 진자 중심을 중심으로 하여 진자 운동을 하도록 진자(16)를 가이드하게 구성되어 있다. 구체적인 일례를 들면, 전동면은, 회전체(17)의 중심으로부터 반경 방향으로 어긋난 위치를 중심으로 하는 원호면으로 형성되어 있다. 또한, 회전체(17)의 회전 중심으로부터 상기의 진자 중심까지의 거리와, 진자 중심으로부터 진자(16)의 무게 중심까지의 거리와의 비의 평방근이, 회전체(17)의 비틀림 진동의 진동 차수에 상당한다.

상술한 스프링 댐퍼(6)에 있어서의 종동측 플레이트(13)가 회전체(17)에 연결되어 있다. 또한, 입력축(11)에는 터빈 허브(19)가 설치되어 있고, 이 터빈 허브(19)에 터빈 러너(15)가 연결되어 있다. 터빈 러너(15)에 대향하여 펌프 임펠러(도시하지 않음)가 배치되고, 상술한 프론트 커버(10)가 펌프 임펠러에 연결되어 있다. 그리고, 입력축(11)이 변속부(20)에 연결되어 있다. 변속부(20)는 상술한 무단 변속기를 주체로 하여 구성된 부분이다.

따라서, 본 발명의 실시 형태에서 대상으로 하는 상기의 차량에서는, 엔진(1)과 다이내믹 댐퍼(7)의 사이에 스프링 댐퍼(6)가 개재되어 있는 것에 반해, 다이내믹 댐퍼(7)로부터 드라이브 샤프트(3)에 이르는 동력의 전달 경로는 회전축이나 기어 또는 변속부(20) 등, 스프링 댐퍼(6)와 비교하여 실질적으로 강체라고 간주할 수 있는 부재로 구성되어 있다. 그로 인해, 엔진(1)부터 드라이브 샤프트(3)에 이르는 동력의 전달 경로를 탄성계로서 본 경우, 도 3에 도시하는 바와 같이, 상기의 다이내믹 댐퍼(7)에 있어서의 회전체(17)와 그 회전체(17)에 연결되어 있는 터빈 러너(15)나 입력축(11) 및 변속부(20) 등은, 단일 관성체(21)로서 취급할 수 있다. 이 관성체(21)는, 주진동계로부터 벗어난 지점에 무게 중심이 있고, 또한 변속비에 따라서 회전수가 변화하는 부재를 포함한다. 따라서, 관성체(21)의 등가 관성 모멘트 M은, 변속부(20)에서 설정되는 변속비 γ에 따라서 변화한다. 구체적으로는, 등가 관성 모멘트 M은, 변속비 γ가 커질수록(Lo측이 될수록) 작아진다. 그 변화의 경향을 도 7에 선도로 도시하고 있다. 이 등가 관성 모멘트 M과 진자(16)의 관성 모멘트 m과의 비(m/M)를 관성비라고 칭하고 있고, 이 관성비는 도 4에 병기하고 있는 바와 같이 변속비 γ가 커질수록 증대한다.

진자식 댐퍼 등의 다이내믹 댐퍼(7)에 있어서의 관성비(m/M)는, 다이내믹 댐퍼(7)의 제진 성능에 크게 관계하는 파라미터이며, 관성비(m/M)가 클수록 제진 성능이 향상된다. 즉, 변속비 γ가 클수록, 토크 변동량(dB)이 작아진다. 이것을 도 5에 선도로 도시하고 있다. 또한, 도 5에는, 다이내믹 댐퍼와 변속부와의 사이에 스프링식 댐퍼가 개재되는 등, 다이내믹 댐퍼와 변속부가 다른 관성체를 구성하는 진동계(종래예)에 있어서의 토크 변동량(dB)을 가는 실선으로 나타내고 있다.

상기의 변속부(20)는, 벨트식 무단 변속 기구에 의해 구성할 수 있다. 변속비의 제어는, 종래의 자동 변속기에서의 변속 제어와 마찬가지로, 액셀러레이터 개방도로 대표되는 구동 요구량과 변속부(20)의 출력 회전수로 대표되는 차속에 기초하여 행해진다. 구동 요구량과 출력 회전수에 기초하여, 엔진 회전수와 출력 토크가 병행하여 제어된다. 도 6은 그 제어의 수순을 설명하기 위한 블록도이고, 액셀러레이터 개방도 Acc와 차속 V에 기초하여 요구 구동력 Ft가 구해진다. 차량이 발생하는 구동력은, 차량의 특성 또는 성능을 정하므로, 액셀러레이터 개방도 Acc와 차속 V에 따른 요구 구동력 Ft는 설계상, 미리 정해 둘 수 있다. 그 요구 구동력 Ft와 차속 V에 기초하여 목표 출력 Pt가 구해진다. 엔진(1)의 최적 연비 운전점은 실험 등에 의해 구해지고, 엔진 토크 Te와 엔진 회전수 Ne를 변수로 한 맵 상에 그 최적 연비 운전점을 플롯하여, 그 최적 연비 운전점을 연결한 선이 최적 연비선이 된다. 그 맵 상의 등출력선과 최적 연비선과의 교점이, 목표 출력 Pt를 최적 연비로 출력할 수 있는 운전점이 된다. 그 운전점에서의 엔진 회전수가 목표 엔진 회전수 Net로서 구해진다. 무단 변속기(CVT)를 탑재하고 있는 차량에서는, 실제의 엔진 회전수가 목표 엔진 회전수 Net와 일치하도록 CVT가 제어된다. 이와 같이 하여 제어된 엔진 회전수와 트랜스미션(2)의 출력 회전수와의 비가, 변속비 γ가 된다. 다시 말해, 통상의 주행 상태에서는, 제어 목표는 엔진 회전수이며, 변속비 γ는 그 제어의 결과로서 연산할 수 있는 값이다. 한편, 목표 엔진 토크 Tet는, 목표 출력 Pt를 목표 엔진 회전수 Net로 나눗셈함으로써 구해진다. 그 목표 엔진 토크 Tet를 출력하도록 엔진(1)의 스로틀 개방도 또는 연료 분사량이 제어된다.

상술한 엔진 제어 및 트랜스미션 제어를 행하기 위한 전자 제어 장치(ECU)(22)가 설치되어 있다(도 1 참조). ECU(22)는, 본 발명의 실시예에 있어서의 컨트롤러에 상당하고, 마이크로컴퓨터를 주체로 하여 구성되어 있다. ECU(22)는, 입력된 데이터 및 미리 기억하고 있는 데이터를 사용하여, 소정의 프로그램에 따라 연산을 행하고, 그 연산의 결과를 제어 지령 신호로서 출력하도록 구성되어 있다. 외부로부터 입력되는 데이터는, 액셀러레이터 개방도 Acc나 차속 V, 엔진 회전수나 터빈 회전수 등의 각종 회전수를 검출하는 회전수 센서(23)의 검출값 등이다. 미리 기억하고 있는 데이터의 예는, 상기의 최적 연비 운전점을 구하기 위한 맵이다. 그 ECU(22)에서 산출된 목표 엔진 회전수 Net를 달성하도록 유압 제어 장치(24)에 지령 신호가 출력되어, 트랜스미션(2)이 제어된다. 따라서, 트랜스미션(2)에서의 변속비가 변화된다. 또한 한편, 목표 엔진 토크 Tet를 달성하도록 스로틀 개방도 θth가 제어된다.

엔진(1)을 저회전수 및 저부하로 운전한 경우, 차량의 진동 또는 소음이 악화된다. 특히, 상술한 로크업 클러치(8)를 걸림 결합시키고 있는 상태(로크업·온 상태)에서는, 엔진(1)으로부터 구동륜에 이르는 토크의 전달이 클러치나 기어 등의 기계적인 수단으로 행해지고, 토크 컨버터(9)에 있어서의 프루드 등의 유체가 개재되지 않으므로, 엔진(1)의 출력 토크의 변동이 차체에 전달되기 쉽고, 차체의 진동이나 소음이 악화되기 쉽다. 이러한 진동이나 소음을 개선하기 위해, 상술한 바와 같이, 운전 중의 최저 회전수가 설정된다. 최저 회전수의 설정의 일례를 엔진 제어를 위한 상술한 맵(동작선도)에 병기하면, 도 7에 도시하는 바와 같다. 본 발명에서 대상으로 하는 상술한 구성의 차량에서는, 다이내믹 댐퍼(7)에 의한 제진 성능이, 변속비 γ나 변속비 γ에 따른 회전수 등에 따라 변화된다. 따라서, NV 특성상, 허용할 수 있는 최저 회전수는 변속비 γ나 변속비 γ에 따른 회전수(이하, 이들 변속비 γ의 값 또는 변속비 γ로 결정되는 회전수나 회전수비를 변속비 상당값이라고 함)마다 상이하다. 예를 들어 변속비 상당값이 증대할수록, 로크업 클러치(8)가 걸림 결합되어 있는 소위 로크업·온 상태에서의 엔진(1)의 최저 회전수를 저회전수측으로 설정할 수 있다.

엔진(1)의 최저 회전수는, 차량의 진동이나 소음(즉 NV 특성)이 악화되지 않도록 설계상 결정된다. 또한, 그 진동이나 소음은 상술한 다이내믹 댐퍼(7)나 스프링 댐퍼(6) 등에 의해 감쇠된다. 그리고, 댐퍼 기구(5)의 제진 성능은 변속비 γ에 따라서 변화된다. 즉, 변속비 상당값이 클수록 제진 성능이 향상되기 때문에, NV 특성상 허용할 수 있는 엔진 회전수의 하한값인 로크업 한계치가, 변속비 γ 또는 변속비 상당값에 따라서 설정되어 있다. 도 7에 도시하는 예에서는, 제1 내지 제3의 변속비 γ1, γ2, γ3(γ1<γ2<γ3)에 따라서 로크업 한계치가 정해지고 있다. 또한, 각 변속비 γ1, γ2, γ3은, 서로 소정의 편차가 있도록 설계상, 적시에 정할 수 있고, 트랜스미션(2)으로 설정 가능하며, 또한 차량의 NV 특성이 허용 한계 내일 것, 엔진 스톨에 도달하지 않는 등, 주행을 유지할 수 있는 범위의 값이다. 이들 각 변속비 γ1, γ2, γ3이 본 발명의 실시 형태에 있어서의 「미리 정해진 소정 값」에 상당하고 있다.

각 변속비 γ1, γ2, γ3마다의 로크업 한계치를, 도 7에서는, 로크업 한계 라인 L-γ1, L-γ2, L-γ3으로 나타내고 있다. 이들 로크업 한계 라인 L-γ1, L-γ2, L-γ3과 최적 연비선 LF와의 교점의 엔진 회전수가, 각 변속비 γ1, γ2, γ3마다의 로크업·온 상태에 있어서의 최저 회전수 No1, No2, No3으로 되어 있다. 즉, 로크업 클러치(8)가 걸림 결합되어 있는 상태에서, 엔진(1)의 운전점이, 최적 연비선 상의 운전점보다 저토크가 되는 경우, 변속비 γ가 소정의 제1 변속비 γ1이라면 엔진 회전수는 제1 최저 회전수 No1로 유지되고, 마찬가지로, 변속비 γ가 소정의 제2 변속비 γ2라면 엔진 회전수는 제2 최저 회전수 No2로 유지되며, 변속비 γ가 소정의 제3 변속비 γ3이면 엔진 회전수는 제3 최저 회전수 No3으로 유지된다. 이들 최저 회전수 No1, No2, No3을 나타내는 직선(이 직선이, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 저토크 동작선에 상당함) L1l, L2l, L3l은, 최적 연비선 LF 상의 운전점보다 저토크이고 또한 각각의 최저 회전수 No1, No2, No3의 각 운전점을 연결하는 선이며, 최적 연비선 LF에 각 최저 회전수 No1, No2, No3의 운전점에서 연속되어 있다. 직선 L1l과 이것에 이어지는 최적 연비선 LF를, 이하, 임시로 제1 동작선 L1이라고 하고, 마찬가지로, 직선 L2l과 이것에 이어지는 최적 연비선 LF를, 이하, 임시로 제2 동작선 L2라고 하고, 직선 L3l과 이것에 이어지는 최적 연비선 LF를, 이하, 임시로 제3 동작선 L3이라고 한다. 또한, 각 동작선 L1, L2, L3은, 로크업·온 상태에서의 엔진(1)의 동작점을 나타내고 있고, 따라서 로크업 클러치(8)가 해방되어 있는 로크업·오프의 상태라면, 엔진 회전수는 각 최저 회전수 No1, No2, No3 이하의 회전수로 제어된다.

도 7에는 3개의 동작선을 나타내고 있지만, 본 발명의 실시 형태에서는, 2개의 동작선이어도 되고, 또는 반대로 다수의 동작선을 더 설정해도 된다. 예를 들어, 더 큰 값의 변속비 및 각각의 변속비에 대응한 최저 회전수를 설정해도 된다. 또는 상기의 제1 변속비 γ1과 제3 변속비 γ3과의 사이를 더 세분화하여, 다수의 변속비 및 각각의 변속비에 대응한 최저 회전수를 더 설정해도 된다. 또한, 상기의 제1 내지 제3의 변속비 γ1 ~ γ3은, NV 특성에 추가하여, 연비나 동작선의 전환 빈도 등을 고려하여 설계상, 적절하게 설정할 수 있다.

상술한 ECU(22)는, 이들 동작선 L1 ~ L3을 포함하는 맵을 갖고 있다. 본 발명의 실시 형태에 있어서의 제어 장치는 이 ECU(22)를 포함하고 있고, 그 맵에 기초하여 목표 엔진 회전수 Net를 설정하도록 구성되어 있다. 제어 장치의 제어 예를 도 8에 흐름도로 도시하고 있다. 도 8에 도시하는 루틴은, 차량이 발진한 후에, 또는 주행하고 있을 때, 소정의 단시간마다 반복 실행된다. 무단 변속기를 탑재한 차량에서는, 엔진 회전수가 목표 회전수가 되도록 무단 변속기가 제어되고, 그 제어의 결과로서 변속비가 소정의 값이 되는 것이며, 변속비를 직접적인 제어 목표 또는 제어 대상으로 하지 않는다. 따라서, 우선, 로크업 클러치(8)를 걸림 결합시킨 상태에서, 트랜스미션(2)에 있어서의 소정의 회전수가 검출된다(스텝 S1). 벨트식 CVT에 의해 상기 변속부(20)가 구성되어 있는 경우에는, 구동측의 프라이머리 풀리와 종동측의 세컨더리 풀리(각각 도시하지 않음) 회전수가 상술한 회전수 센서(23)에 의해 검출된다. 그들 회전수의 비인 변속비 γ가 산출된다(스텝 S2).

산출된 변속비 γ가 상술한 제1 변속비 γ1보다 큰지 여부가 판단된다(스텝 S3). 산출된 변속비 γ가 제1 변속비 γ1이고, 또는 그것 이하임에 의해 스텝 S3에서 부정적으로 판단된 경우에는, 엔진(1)의 운전점을 결정하는 동작선으로서 상술한 제1 동작선 L1이 선택된다(스텝 S4).

이것과는 반대로 스텝 S3에서 긍정적으로 판단된 경우에는, 산출된 변속비 γ가 상술한 제2 변속비 γ2보다 큰지 여부가 판단된다(스텝 S5). 산출된 변속비 γ가 제2 변속비 γ2 이하임에 의해 스텝 S5에서 부정적으로 판단된 경우에는, 엔진(1)의 운전점을 정하는 동작선으로서 상술한 제2 동작선 L2가 선택된다(스텝 S6).

또한, 스텝 S3에서 긍정적으로 판단된 경우에는, 엔진(1)의 운전점을 결정하는 동작선으로서 상술한 제3 동작선 L3이 선택된다(스텝 S7). 이들 스텝 S4, S6, S7의 어느 하나 중에서 동작선을 선택한 후, 그 선택된 동작선과 액셀러레이터 개방도나 차속 등에 기초하여 목표 엔진 회전수 Net가 구해진다(스텝 S8). 결국, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 컨트롤러에 상당하는 상기 ECU(22)는, 상기의 스텝 S2에서의 제어와 같이 변속비 또는 변속비 상당값을 구하고, 그 값이 큰 경우에는, 로크업 온 상태에서의 엔진 회전수가, 그 값이 작은 경우에 비하여 저회전수가 되는 운전점에서 엔진(1)을 운전한다.

또한, 상술한 바와 같이 동작선 및 그 동작선을 선택하기 위한 역치로서의 변속비는, 도 8 또는 도 7에 도시한 바와 같이 3개에 한정되지 않는다. 도 8에 도시하는 제어 루틴을, 동작선 및 그 동작선을 선택하기 위한 역치로서의 변속비를 n개 설정하고 있는 경우까지 확대하여 설명하면, 검출된 변속비 γ를, 우선, 가장 작은 값의 역치로서의 변속비와 비교하여, 검출된 변속비 γ가 그 역치보다 큰 경우에는, 도 8에 도시하는 예와 마찬가지로, 제2번째로 작은 역치와 비교한다. 이후, 마찬가지로 하여, (n-1)번째로 작은 역치(즉 제2번째로 큰 역치)와 비교하여, 검출된 변속비 γ가 그 제2번째로 큰 역치로서의 변속비보다 큰 경우에는, 제n 동작선 Ln이 선택된다. 또한, 검출된 변속비 γ를 제1번째의 역치로부터 제(n-1)번째의 역치와 비교해 가는 과정에서, 검출된 변속비 γ가 어느 한쪽의 역치 이하인 판단이 성립된 경우에는, 그 판단이 성립된 역치에 대응하는 동작선이 선택된다. 또한, 검출된 변속비 γ와 역치의 비교는, 상술한 바와 같이 작은 역치로부터 순서대로 행하는 것 대신에, 큰 값의 역치로서의 변속비로부터 순서대로 비교하는것으로 해도 된다. 또한, 변속비 γ의 대소의 판단은, 상기의 흐름도에 나타내는 순서와는 반대로 제3 변속비 γ3과 비교하는 것부터 시작해도 된다.

상기의 동작선 L1 ~ L3의 선택 및 그 동작선 L1 ~ L3에 기초하는 제어를 행한 경우의 차량 거동의 일례를 도 9를 참조하여 설명한다. 도 9에 도시하는 예는, 차량이 발진하여 소정의 차속까지 가속하고, 그 차속으로 유지한 후에 감속하여 정차하고, 그 후, 저차속으로 조금 진행하여 정차하고, 또한 상술한 소정 차속보다 저차속으로 주행한 후에 정차한 예이다. 발진 전에는, 엔진(1)이 아이들 운전하고 있어서 약간의 토크를 출력하고 있다. 이 상태에서는, 차속 및 스로틀 개방도는 「제로」이며, 로크업 클러치(8)는 「L/U: OFF」, 변속비 γ는 최대 변속비 γmax로 되어 있다. 따라서, 동작선으로서는 상술한 제3 동작선 L3이 선택되어 있다.

액셀러레이터 페달(도시하지 않음)이 답입되어 스로틀 개방도가 증대되면, 엔진 토크 및 엔진 회전수가 점차 증대하여, 차량이 발진한다. 차속이 증대됨에 수반하여 변속비 γ가 점차 저하된다. 그 과정에서 로크업 클러치(8)가 「L/U: ON」으로 전환된다. 그 때, 엔진 회전수가 조금 저하되고, 그 후, 다시 엔진 회전수가 증대된다.

차속의 증대에 수반하여 변속비 γ가 저하되고, 상술한 변속비 상당값이 상술한 제3 변속비 γ3 이하로 되면, 동작선이 상술한 제2 동작선 L2로 전환된다(t1 시점). 액셀러레이터 페달이 아직 답입되고 있어서 스로틀 개방도가 커져 있기 때문에, 차량은 가속 상태로 되어 있고, 엔진 회전수나 차속은 계속해서 더 증대된다. 이렇게 하여 차속이 소정의 차속에 도달함으로써 액셀러레이터 페달이 복귀되어 정속 주행으로 이행하면, 엔진 토크 및 엔진 회전수가 저하되고, 또한, 변속비 γ가 저하된다. 변속비 γ가 상술한 제2 변속비 γ2에 도달하거나, 또는 제2 변속비 γ2 이하로 되면(t2 시점), 동작선이 상술한 제1 동작선 L1로 전환된다. 이 시점에서는, 가속력이 특별히는 요구되고 있지 않으므로, 엔진(1)은 상술한 최적 연비선 상의 운전점에서 운전된다.

그 후, 감속을 위하여 스로틀 개방도가 줄어들면, 엔진(1)의 운전점은 최적 연비선 상을 저회전수·저토크측으로 변화된다. 또한, 차속이 점차 저하된다. 그 과정에서 변속비 γ가 상술한 제2 변속비 γ2보다 커지면, 동작선이 제2 동작선 L2로 전환된다(t3 시점). 그 후, 차속을 유지하기 위해 스로틀 개방도가 소정의 개방도로 유지된다. 이렇게 차속이 유지되고 있는 상태에서는, 엔진(1)은 최적 연비선을 따라 운전된다. 이 경우의 제2 동작선 L2는, 엔진 회전수를 제1 동작선 L1에 의한 것보다도 저회전수로 설정할 수 있는 동작선이기 때문에, 엔진 회전수는 동작선의 전환에 따라서 저하된다. 즉, 최적 연비선 상에 있어서, 보다 저회전수측의 운전점에서 엔진(1)이 운전된다. 또한, 이 경우, 동작선을 전환하지 않고 제1 동작선 L1 상의 운전점에서 엔진(1)을 운전한다고 하면, 엔진 회전수가 커짐과 함께 그 운전점은 최적 연비선에서 벗어난 운전점이 되기 때문에, 연비가 악화된다. 다시 말해, 동작선이 변속비 γ에 따라서 상기와 같이 전환됨에 따라, 연비가 향상된다. 연비가 향상되는 영역을 도 9에 파선으로 둘러싸고 있다.

차속이 유지되고 있는 상태로부터 스로틀 개방도가 「제로」를 향하여 줄어들면, 차속이 저하됨과 함께, 변속비 γ가 정차 시의 변속비인 최대 변속비 γmax를 향하여 점차 증대된다. 그 과정에서 변속비 γ가 상술한 제3 변속비 γ3을 초과하면, 동작선이 상술한 제3 동작선 L3으로 전환된다(t4 시점). 그리고, 엔진 회전수가 미리 정해진 로크업 하한 회전수를 하회함으로써 로크업 클러치(8)가 해방된다. 따라서, 로크업 클러치(8)가 해방되어 있는 상태에서는, 로크업 클러치(8)가 걸림 결합되어 있는 경우보다도 낮은 회전수로 엔진(1)이 운전된다.

차량이 정차한 후, 조금 전진하기 위해 액셀러레이터 페달이 답입되면(t5 시점), 엔진 토크 및 엔진 회전수 및 차속이 증대된다. 그리고, 차속이 운전자가 의도하는 차속에 가까워짐에 따라 액셀러레이터 페달이 복귀되어 스로틀 개방도가 줄어들고, 의도하는 낮은 차속을 유지하는 개방도로 설정된다. 그 경우, 상술한 제3 동작선 L3이 채용되어 있으므로, 엔진(1)의 운전점은, 제3 동작선 L3에 있어서의 최적 연비선 상의 운전점이 된다. 또한, 로크업 클러치(8)가 걸림 결합된다. 따라서, 엔진 회전수는 도 9에 실선으로 나타내는 낮은 회전수로 되어 연비가 양호해진다. 비교를 위해, 상기의 다이내믹 댐퍼(7)와 변속부(20)의 사이에 예를 들어 도시하지 않은 스프링을 설치하고, 변속부(20)가 다이내믹 댐퍼(7)의 관성 질량으로서 기능하지 않도록 한 경우에 대하여 설명한다. 이 경우에는, 상술한 제1 동작선 L1이 채용되고, 그 엔진 회전수를 도 9에 파선으로 나타내고 있다. 상기의 실선으로 나타내는 엔진 회전수와 이 파선으로 나타내는 엔진 회전수와 비교하여 명백해진 바와 같이, 제3 동작선 L3을 채용함으로써, 엔진 회전수를 저하시키고, 연비를 향상시킬 수 있다. 그 연비가 향상되는 영역을 도 9에 파선으로 둘러싸고 있다. 또한, 로크업 클러치(8)가 걸림 결합되어 있지만, 댐퍼 기구(5)의 제진 성능이, 변속비 γ가 큼에 따라 향상되어 있으므로, 차량의 NV 특성이 특별히 악화되는 일은 없다.

스로틀 개방도가 「제로」로 줄어들어 정차된 후, 다시 발진을 위하여 액셀러레이터 페달이 답입되어 스로틀 개방도가 증대되면(t6 시점), 처음에 설명한 발진 시와 마찬가지로, 엔진 토크 및 엔진 회전수 및 차속이 점차 증대되고, 또한 변속비 γ가 최대 변속비 γmax로부터 점차 저하된다. 정차 시에는 해방되어 있었던 로크업 클러치(8)가 그 과정에서 걸림 결합되고, 그것에 수반하여 엔진 회전수가 일시적으로 저하되며, 그 후, 엔진 회전수가 점차 증대된다.

차속을 의도한 차속으로 유지하기 위해 스로틀 개방도가 줄어들면(t7 시점), 액셀러레이터 개방도에 기초하여 구해지는 엔진(1)의 목표 출력이 저하되고, 그것에 수반하여 변속비 γ가 저하된다. 변속비 γ가 상술한 제3 변속비 γ3을 하회하면, 엔진(1)을 제어하는 동작선이 제3 동작선 L3으로부터 제2 동작선 L2로 전환된다. 즉, 최적 연비선 상에서, 더 낮은 엔진 회전수의 운전점을 설정하는 것이 가능해진다. 따라서, 이 경우에도, 엔진 회전수를, 상술한 제1 동작선 L1에 의해 엔진(1)을 제어한 경우의 회전수(도 9에 파선으로 나타내는 회전수)보다 저회전수로 설정하여, 연비를 향상시킬 수 있다. 또한, 로크업 클러치(8)가 걸림 결합되어 있음으로써 동력 손실을 억제하여 연비를 향상시킬 수 있다. 또한, 변속비 γ가 큼에 따라 댐퍼 기구(5)의 제진 성능이 향상되고 있으므로, 차량의 NV 특성이 악화되는 일은 없다. 그 연비가 향상되는 영역을 도 9에 파선으로 둘러싸고 있다. 또한, 정차하기 위하여 스로틀 개방도가 「제로」로 줄어들면, 상술한 정차 시와 마찬가지로, 엔진 토크 및 엔진 회전수가 저하되어 차속이 저하된다. 또한, 변속비 γ가 최대 변속비 γmax를 향하여 증대되고, 그 과정에서 제3 동작선 L3이 선택되며(t8 시점), 또한 로크업 클러치(8)가 해방된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 형태에 따른 제어 장치에 의하면, 변속부(20)에서 설정되는 변속비 γ의 증대에 따라서 댐퍼 기구(5)에 의한 제진 성능이 향상되는 것을 이용하여, NV 특성을 악화시키지 않는 저회전수측의 운전점을 설정하고 있다. 그 운전점은 차량이 주행하고 있을 때, 변속부(20)에서 설정되는 변속비 γ에 따라서 선택된다. 그 결과, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 제어 장치에 의하면, 로크업·온 상태에서, 종래에는 설정되어 있지 않은 저회전수측의 운전점에서, 진동이나 소음 또는 승차감을 악화시키는 일 없이, 엔진을 운전할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 동작선은, 변속비 상당값에 기초하여 선택되고, 저출력측에서의 엔진(1)의 운전점을 저회전수측 또는 고토크측으로 설정할 수 있도록 구성되어 있으면 된다. 도 10은 동작선의 다른 예를 도시하고 있고, 여기에 나타내는 예에서는, 상술한 제3 변속비 γ3에 대응하는 최저 회전수 No3이 엔진(1)의 하한 회전수로 되어 있다. 따라서, 제1 동작선 L1은, 최적 연비선 상의 운전점과 하한 회전수 No3에서의 운전점과의 사이에서, 운전점을 변속비 γ1 상의 운전점으로 유지하도록 구성되어 있다. 마찬가지로, 제2 동작선 L2는, 최적 연비선 상의 운전점과 하한 회전수 No3에서의 운전점과의 사이에서, 운전점을 변속비 γ2 상의 운전점으로 유지하도록 구성되어 있다. 다시 말해, 각 동작선 L1 ~ L3에 의한 최저 회전수는, 각각의 동일한 하한 회전수(최저 출력 회전수) No3으로 되어 있고, 최적 연비선과 하한 회전수 No3과의 사이에 저토크 동작선 L1l, L2l, L3l이, 변속비 γ가 클수록, 고출력 토크측으로 설정되어 있다. 또한, 소정의 엔진 토크(출력 토크)에서의 운전점으로서 설명하면, 제2 동작선 L2에 있어서의 저토크 동작선 L2l 상의 운전점은, 제1 동작선 L1에 있어서의 저토크 동작선 L1l 상의 운전점보다 저회전수의 운전점이 된다. 마찬가지로, 제3 동작선 L3에 있어서의 저토크 동작선 L3l 상의 운전점은, 제2 동작선 L2에 있어서의 저토크 동작선 L2l 상의 운전점보다 저회전수의 운전점이 된다. 또한, 이 경우에 있어서도, 제1 내지 제3의 변속비 γ1 ~ γ3에 대응하는 로크업 한계 라인 L-γ1, L-γ2, L-γ3은, 상술한 NV 특성에 기초하여 설정되는 선이다. 따라서, 로크업 한계 라인 L-γ1, L-γ2, L-γ3이란, 변속비가 당해 로크업 한계 라인에 상당하는 변속비보다 큰 경우에는 로크업 클러치(8)를 해방하는 영역을 획정하는 선이다.

동작선을 도 10에 도시하는 바와 같이 구성한 경우에도, 댐퍼 기구(5)의 제진 성능이 향상됨으로써, 변속비가 큰 경우에 선택되는 동작선이, 저회전수측 또는 고토크측의 운전점을 설정하는 동작선으로 되어 있다. 따라서, 변속비에 따라서 저회전수측 또는 고토크측에서의 엔진(1)의 운전이 가능해지고, 최적 연비선 상의 운전에 가까워지기 때문에, 연비를 향상시킬 수 있다. 또한 당연히 NV 특성이 악화되는 것을 회피 또는 억제할 수 있다.

이 도 10에 도시하는 동작선 L1 ~ L3의 선택 및 그 동작선 L1 ~ L3에 기초하는 제어를 행한 경우의 차량 거동의 일례를 도 11을 참조하여 설명한다. 도 11에 도시하는 예에 있어서의 차속의 변화 패턴은, 상술한 도 9에 도시하는 예와 마찬가지이다. 발진 전에는, 엔진(1)이 아이들 운전하고 있어서 약간의 토크를 출력하고 있다. 이 상태에서는, 차속 및 스로틀 개방도는 「제로」이며, 로크업 클러치(8)는 「L/U: OFF」, 변속비 γ는 최대 변속비 γmax로 되어 있다. 따라서, 동작선으로서는 상술한 제3 동작선 L3이 선택되어 있다.

액셀러레이터 페달(도시하지 않음)이 답입되어 스로틀 개방도가 증대되면, 엔진 토크 및 엔진 회전수가 점차 증대하여, 차량이 발진한다. 차속이 증대함에 수반하여 변속비 γ가 점차 저하된다. 그 과정에서 로크업 클러치(8)가 「L/U: ON」으로 전환된다. 그 때, 엔진 회전수가 조금 저하된다. 또한, 제3 동작선 L3이 채용되어 있음으로써, 엔진 회전수는 증대하지 않고 소정의 상기 최저 회전수 No3으로 유지된다. 그로 인해, 그 시점의 엔진 출력에 의한 엔진 토크가 커지고, 차량의 구동 토크가 커진다. 그 영역을 도 11에 파선으로 둘러싸고 있다. 그 후, 제3 동작선 L3에 입각한 운전점의 변화에 따라서 엔진 회전수가 증대된다.

차속의 증대에 수반하여 변속비 γ가 저하되고, 상술한 변속비 상당값이 상술한 제3 변속비 γ3 이하로 되면, 동작선이 상술한 제2 동작선 L2로 전환된다(t11 시점). 액셀러레이터 페달이 아직 답입되고 있어서 스로틀 개방도가 커지고 있기 때문에, 차량은 가속 상태로 되어 있고, 엔진 회전수나 차속은 계속해서 더 증대된다. 이렇게 하여 차속이 소정의 차속에 도달함으로써 액셀러레이터 페달이 복귀되어 정속 주행으로 이행하면, 엔진 토크 및 엔진 회전수가 저하되고, 또한, 변속비 γ가 저하된다. 변속비 γ가 상술한 제2 변속비 γ2에 도달하거나, 또는 제2 변속비 γ2 이하로 되면(t12 시점), 동작선이 상술한 제1 동작선 L1로 전환된다. 이 시점에서는, 가속력이 특별히는 요구되고 있지 않으므로, 엔진(1)은 상술한 최적 연비선 상의 운전점에서 운전된다.

그 후, 감속을 위해 스로틀 개방도가 줄어들면, 엔진(1)의 운전점은 최적 연비선 상를 저회전수·저토크측으로 변화한다. 또한, 차속이 점차 저하되기 시작한다. 이러한 변화의 과정에서 변속비 γ가 상술한 제2 변속비 γ2보다 커지면, 동작선이 제2 동작선 L2로 전환된다(t13 시점). 그 후, 차속을 유지하기 위해 스로틀 개방도가 소정의 개방도로 유지된다. 이렇게 차속을 유지하고 있는 상태에서는, 엔진(1)은 최적 연비선을 따라 운전된다. 이 경우의 제2 동작선은 L2는, 출력 토크를 제1 동작선 L1에 의한 것보다도 고토크측으로 설정한 동작선이기 때문에, 그 출력 토크에 대응하는 엔진 회전수는 동작선의 전환에 따라서 저하된다. 즉, 최적 연비선 상에 있어서, 보다 저회전수측의 운전점에서 엔진(1)이 운전된다. 또한, 이 경우, 동작선을 전환하지 않고 제1 동작선 L1 상의 운전점으로 엔진(1)을 운전한다고 하면, 엔진 회전수가 커짐과 함께 그 운전점은 최적 연비선에서 벗어난 운전점이 되기 때문에, 연비가 악화된다. 다시 말해, 동작선이 변속비 γ에 따라서 상기와 같이 전환됨으로써, 연비가 향상된다. 연비가 향상되는 영역을 도 11에 파선으로 둘러싸고 있다.

차속이 유지되고 있는 상태로부터 스로틀 개방도가 「제로」를 향하여 줄어들면, 차속이 저하됨과 함께, 변속비 γ가 정차 시의 변속비인 최대 변속비 γmax를 향하여 점차 증대된다. 그 과정에서 변속비 γ가 상술한 제3 변속비 γ3을 초과하면, 동작선이 상술한 제3 동작선 L3으로 전환된다(t14 시점). 그리고, 엔진 회전수가 미리 정해진 로크업 하한 회전수를 하회함으로써 로크업 클러치(8)가 해방된다. 따라서, 로크업 클러치(8)가 해방되어 있는 상태에서는, 로크업 클러치(8)가 걸림 결합되어 있는 경우보다도 낮은 회전수로 엔진(1)이 운전된다.

차량이 정차된 후, 조금 전진하기 위해 액셀러레이터 페달이 답입되면(t15 시점), 엔진 토크 및 엔진 회전수 및 차속이 증대된다. 그리고, 차속이 운전자가 의도하는 차속에 가까워짐에 따라 액셀러레이터 페달이 복귀되어 스로틀 개방도가 줄어들고, 의도하는 낮은 차속을 유지하는 개방도로 설정된다. 그 경우, 상술한 제3 동작선 L3이 채용되고 있으므로, 엔진(1)의 운전점은, 제3 동작선 L3에 있어서의 최적 연비선 상의 운전점이 된다. 또한, 로크업 클러치(8)가 걸림 결합된다. 따라서, 엔진 회전수는 낮은 회전수로 되어 연비가 양호해진다. 이러한 효과가 얻어지는 운전 영역을 도 11에 파선으로 둘러싸고 있다. 또한, 로크업 클러치(8)가 걸림 결합되어 있지만, 댐퍼 기구(5)의 제진 성능이, 변속비 γ가 큼에 따라 향상되어 있으므로, 차량의 NV 특성이 특히 악화되는 일은 없다.

스로틀 개방도가 「제로」로 줄어들어 정차된 후, 다시 발진을 위해 액셀러레이터 페달이 답입되어 스로틀 개방도가 증대되면(t16 시점), 처음에 설명한 발진 시와 마찬가지로, 엔진 토크 및 엔진 회전수 및 차속이 점차 증대되고, 또한 변속비 γ가 최대 변속비 γmax로부터 점차 작아진다. 정차 시에는 해방되어 있었던 로크업 클러치(8)가 그 과정에서 걸림 결합되고, 그것에 수반하여 엔진 회전수가 일시적으로 저하되며, 그 후, 엔진 회전수가 점차 증대된다. 제3 동작선 L3에 있어서의 저토크 동작선 L3l은, 도 10에 도시하는 바와 같이, 그 일부가, 제3 변속비 γ3에 대응하는 로크업 한계 라인 L-γ3과 일치하고 있다. 따라서, 로크업 후의 엔진 회전수는 이 저토크 동작선 L3l에 의한 회전수로 설정되고, 그 동작점은 제1 동작선 L1이나 제2 동작선 L2에 의한 것보다도 고토크측이다. 그로 인해, 연비가 향상됨과 함께 엔진 토크가 증대되어 크게 구동 토크를 얻을 수 있다. 이렇게 연비 및 구동 토크가 개선되는 영역을 도 11에 파선으로 둘러싸고 있다.

차속을 의도한 차속으로 유지하기 위해 스로틀 개방도가 줄어들면(t17 시점), 액셀러레이터 개방도에 기초하여 구해지는 엔진(1)의 목표 출력이 저하되고, 그것에 수반하여 변속비 γ가 저하된다. 변속비 γ가 상술한 제3 변속비 γ3을 하회하면, 엔진(1)을 제어하는 동작선이 제3 동작선 L3으로부터 제2 동작선 L2로 전환된다. 즉, 최적 연비선 상에서, 더 낮은 엔진 회전수의 운전점을 설정하는 것이 가능해진다. 따라서, 이 경우에도, 엔진 회전수를, 상술한 제1 동작선 L1에 의해 엔진(1)을 제어한 경우의 회전수(도 11에 파선으로 나타내는 회전수)보다 저회전수로 설정하여, 연비를 향상시킬 수 있다. 아울러 엔진 토크를 증대시킬 수 있다. 또한, 로크업 클러치(8)가 걸림 결합되어 있음으로써 동력 손실을 억제하여 연비를 향상시킬 수 있다. 또한, 변속비 γ가 큼에 따라 댐퍼 기구(5)의 제진 성능이 향상되어 있으므로, 차량의 NV 특성이 악화되는 일은 없다. 그 연비가 향상되는 영역을 도 11에 파선으로 둘러싸고 있다. 또한, 정차하기 위해 스로틀 개방도가 「제로」로 줄어들면, 상술한 정차 시와 마찬가지로, 엔진 토크 및 엔진 회전수가 저하되어 차속이 저하된다. 또한, 변속비 γ가 최대 변속비 γmax를 향하여 증대되고, 그 과정에서 제3 동작선 L3이 선택되며(t18 시점), 또한 로크업 클러치(8)가 해방된다.

도 12는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 동작선의 또 다른 예를 도시하고 있다. 여기에 나타내는 예는, 차량의 거동이 기민해지는 스포츠 주행 모드나 구동력이 커지는 등판로 주행 모드 등이 선택되고 있는 경우에 채용되는 동작선의 예이다. 이들 주행 모드에서는, 큰 구동력이 요구되고 있음으로써, 연비를 향상시키는 것보다도 구동력이 커지는 것이 우선되므로, 통상 시의 동작선은 최적 연비선보다 고토크측의 선이 된다. 이 고토크측의 동작선 Lp1은, 상술한 제1 동작선 L1을 고출력 토크측으로 이동시킨 동작선으로 되어 있다. 또한, 제2 고토크측 동작선 Lp2는, 상술한 제2 동작선 L2를 고출력 토크측으로 이동시키고, 또한 하한 회전수를 소정의 최저 회전수 No2로 제한한 동작선으로 되어 있다. 또한, 제1 동작선 L1에 있어서의 저토크 동작선 L1l은, 상기 제1 변속비 γ1에 대응하는 로크업 한계 라인 L-γ1과 일치하는 선으로 설정되며, 제2 동작선 L2에 있어서의 상기 저토크 동작선 L2l은, 상기 제2 변속비 γ2에 대응하는 로크업 한계 라인 L-γ2와 제2 고토크측 동작선 Lp2가 교차하는 점에서 제2 고토크측 동작선 Lp2에 연속된 선으로 되어 있다. 따라서, 소정의 엔진 토크(출력 토크)에서의 운전점으로서 설명하면, 제2 동작선 L2에 있어서의 저토크 동작선 L2l 상의 운전점은, 제1 동작선 L1에 있어서의 저토크 동작선 L1l 상의 운전점보다 저회전수의 운전점이 된다.

따라서, 스포츠 주행 모드나 등판로 주행 모드 등에서 변속비 γ가 큰 경우에는, 변속비 γ가 작은 경우에 비교하여 저회전수측 또는 고토크측의 운전점에서 엔진(1)을 운전할 수 있다. 그 경우, 변속비 γ가 큼에 따라 댐퍼 기구(5)에 의한 제진 성능이 향상되어 있으므로, 엔진 회전수가 저회전수이거나, 또는 엔진 토크가 커져 있다고 하더라도, NV 특성이 악화되는 등의 사태가 회피 또는 억제된다. 즉, 원하는 제진 성능을 만족하면서 드라이버빌리티를 향상시킬 수 있다. 이렇게 고토크측에서의 엔진의 운전이 가능해짐에 의해, 디젤 엔진이나 과급기가 장착된 엔진 등의 고토크 엔진의 연비를 향상시킬 수 있다. 또한, 차량의 주행 상태나 주행 모드에 따라서 동작선을 변경하는 경우에 동작선의 선택의 자유도가 향상된다. 상술한 바와 같이 댐퍼 기구의 제진 성능을 향상시킬 수 있으므로, 소형 또는 저렴한 댐퍼 기구여도 필요 충분한 제진 성능을 얻을 수 있고, 따라서 댐퍼 기구 또는 이것을 포함하는 동력 전달 장치의 전체적인 구성을 소형화하거나, 또는 저렴화할 수 있다.

본 발명에서 대상으로 할 수 있는 차량은, 상술한 바와 같이, 다이내믹 댐퍼를 구비한 차량이며, 그 다이내믹 댐퍼는 스프링 댐퍼를 통하여 엔진에 연결되고, 또한 스프링과 비교하여 강체라고 간주할 수 있는 형태로 변속부에 연결되어 있으면 된다. 따라서, 다이내믹 댐퍼는, 댐퍼 매스를 스프링에 의해 보유 지지한 구성이어도 된다. 그 예를 도 13a, 도 13b에 도시하고 있다. 도 13a는 모식적인 단면도이며, 도 13b는 블록도이다. 여기에 나타내는 예에서는, 다이내믹 댐퍼(7)의 베이스부(7A)가 입력축(11)에 일체화되어 있고, 그 베이스부(7A)의 외주부에, 회전 방향으로 신축하는 스프링(7B)을 통하여 댐퍼 매스(7C)가 연결되어 있다. 따라서, 이 댐퍼 매스(7C)는 스프링(7B)을 반복해서 압축 또는 신장시켜서 회전 방향으로 진동한다. 다른 구성은, 도 2를 참조하여 설명한 구성과 마찬가지이다.

또한, 도 14a, 도 14b에 도시하는 다이내믹 댐퍼(7)의 예는, 엔진(1)의 회전과 댐퍼 매스의 회전에 위상차를 설정하여 토크의 변동을 억제하도록 구성한 예이다. 도 14a는 그 모식적인 단면이고, 도 14b는 블록도이다. 엔진(1)과 댐퍼 매스(7C)와의 사이에 유성 기어 기구(30)가 배치되어 있다. 그 유성 기어 기구(30)에 있어서의 링 기어(31)에 엔진(1)이 연결되어 있다. 구체적으로는, 이 유성 기어 기구(30)는, 토크 컨버터(9)의 내부에 배치되어 있고, 그 로크업 클러치(8)가 링 기어(31)에 연결되어 있다. 또한, 캐리어(32)에 스프링 댐퍼(6)에 있어서의 종동측 플레이트(13)가 연결되어 있다. 그리고, 선 기어(33)에 댐퍼 매스(7C)가 설치되어 있다. 따라서, 유성 기어 기구(30)에 있어서의 링 기어(31)와 캐리어(32)와의 사이에 스프링 댐퍼(6)가 개재되어 있게 되므로, 토크의 변동에 의해 스프링 댐퍼(6)에 비틀림이 발생하면, 링 기어(31)와 캐리어(32)의 사이에 상대 회전이 발생한다. 그 결과, 댐퍼 매스(7C)가 엔진(1)에 대하여 더욱 크게 상대 회전한다. 이러한 상대 회전은, 스프링 댐퍼(6)에 있어서의 비틀림에 의해 발생하기 때문에, 댐퍼 매스(7C)는 결국, 회전 방향으로 진동하게 된다. 다른 구성은, 도 2를 참조하여 설명한 구성과 마찬가지이다.

따라서, 도 13a, 도 13b 또는 도 14a, 도 14b에 도시하는 구성의 구동계를 갖는 차량이어도, 터빈 러너(15)나 변속부(20) 등의 관성 모멘트가 주진동계의 모드 관성 모멘트 M에 포함되기 때문에, 변속비 상당 회전수의 증대에 따라서 제진 성능이 향상된다. 그 기능을 이용하여 상술한 도 7 또는 도 12에 도시하는 동작선을 설정하고, 도 8에 도시하는 바와 같이 제어하여, 소위 로크업 영역을 저회전수 영역으로 확대할 수 있으며, 또한 연비를 향상시키거나, 또는 고토크 영역에서 엔진의 운전이 가능해진다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시 형태에 따른 제어 장치는, 제진 특성이 변속부에서의 변속비에 따라서 변화하는 것을 이용하여, NV 특성이 악화되지 않도록, 복수의 동작선을 설정하고, 그 동작선을 차량의 주행 상태에 따라서 선택하여, 엔진을 운전하게 구성되어 있다. 그 제진 특성은, 변속비로서 파악할 수 있는 회전수에 따라서 변화한다. 따라서, 상술한 구체예에서는, 주로, 변속비에 기초하여 동작선을 선택하도록 구성되어 있다.

이 발명에서는, 그 변속비 대신에, 변속비에 따라 결정되는 적절한 회전수나 적당한 회전수의 비율에 기초하여 동작선을 선택하는 것으로 해도 된다. 그 회전수는, 예를 들어 변속부(20)의 출력 회전수나 토크 컨버터(9)에 있어서의 터빈 러너의 회전수 또는 변속부(20)를 구성하고 있는 적절한 회전 부재의 회전수 등이어도 되고, 또한 회전수비는 그들 중 어느 두 개의 회전수의 비율이면 된다. 이들 회전수나 회전수비 또는 변속비 자체의 값 등이 본 발명의 실시 형태에 있어서의 변속비 상당값에 상당하고 있다.

변속비 상당값이 큼에 따라 선택되는 동작선은, 그 시점에서 요구되거나, 또는 목표로 되고 있는 파워를, 보다 저회전수로 출력하도록 구성된 동작선이다. 엔진이 출력하는 파워는, 회전수와 토크의 곱으로 표현되기 때문에, 그 파워를 출력할 수 있는 운전점 중 회전수가 상대적으로 작은 운전점에서는 출력 토크가 상대적으로 커진다. 따라서, 본 발명에 있어서, 변속비 상당값이 큼에 따라 선택되는 동작선은, 변속비 상당값이 작은 경우에 선택되는 동작선보다도, 출력 토크가 커지는 동작선이라고도 할 수도 있다.

또한, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 스프링 댐퍼는, 로크업 클러치에 부설되어 있는 스프링 댐퍼 이외에, 엔진과 변속부를 접속하는 클러치에 설치되어 있는 스프링 댐퍼여도 된다.

Claims (8)

1. 변속비를 연속적으로 변화시킬 수 있는 무단 변속기를 포함하는 변속부가, 로크업 클러치를 갖는 유체 커플링을 통하여 엔진에 연결되며, 상기 변속부와 상기 로크업 클러치와의 사이에 스프링 댐퍼가 설치됨과 함께, 상기 변속부에 다이내믹 댐퍼가 설치되고, 상기 다이내믹 댐퍼는 베이스부와 상기 베이스부에 대하여 진동하는 질량체를 갖고, 상기 변속부의 관성 모멘트가 상기 베이스부의 관성 모멘트에 포함되도록 상기 베이스부가 상기 변속부에 대하여 연결된 차량의 제어 장치에 있어서,
   출력 토크와 출력 회전수에 의해 결정되는 상기 엔진의 운전점을 제어하는 콘트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 변속부에서 설정되어 있는 변속비에 의해 결정되는 변속비 상당값을 구하고, 상기 로크업 클러치가 걸림 결합되어 있는 상태이고 또한 상기 변속비 상당값이 큰 경우의 상기 엔진의 상기 운전점을, 상기 로크업 클러치가 걸림 결합되어 있는 상태이고 또한 상기 큰 변속비 상당값보다도 작은 변속비 상당값인 경우의 상기 운전점보다도, 소정의 출력 토크에 대한 상기 출력 회전수가 저회전수인 운전점으로 설정하여 상기 엔진을 제어하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 차량의 제어 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 컨트롤러는, 상기 엔진의 상기 운전점을 제어하기 위한 동작선으로서, 제1 동작선과, 소정의 상기 출력 토크에 대한 상기 출력 회전수가 상기 제1 동작선보다도 낮은 회전수가 되는 제2 동작선의 적어도 두개의 동작선을 구비하고, 상기 로크업 클러치가 걸림 결합되고 또한 상기 변속비 상당값이 미리 정한 값을 초과하는 경우에는 상기 제2 동작선 상의 운전점에서 상기 엔진을 운전함과 함께, 상기 로크업 클러치가 걸림 결합되고 또한 상기 변속비 상당값이 상기 미리 정한 값 이하인 경우에는 상기 제1 동작선 상의 운전점에서 상기 엔진을 운전하도록 구성되어 있는, 차량의 제어 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1 동작선 및 상기 제2 동작선은, 미리 정한 최적 연비 운전점을 연결하는 최적 연비선과, 상기 최적 연비선에 저출력 회전수측에서 연속되고 또한 상기 최적 연비선 상의 운전점보다도 저출력 토크가 되는 운전점을 연결하는 저토크 동작선으로 구성되고,
   상기 제2 동작선에 있어서의 상기 저토크 동작선은, 소정의 출력 토크에 대한 출력 회전수가, 상기 제1 동작선에 있어서의 상기 저토크 동작선보다도 저출력 회전수가 되도록 구성되어 있는, 차량의 제어 장치.
4. 제2항에 있어서,
   상기 제1 동작선과 상기 제2 동작선은, 미리 정한 최적 연비 운전점을 연결하는 최적 연비선보다 고출력 토크측으로 설정된 고토크 동작선과, 상기 고토크 동작선에 저출력 회전측에서 연속되고 또한 상기 고토크 동작선 상의 운전점보다도 저출력 토크가 되는 운전점을 연결하는 저토크 동작선으로 구성되고,
   상기 제2 동작선에 있어서의 상기 저토크 동작선은, 소정의 출력 토크에 대한 출력 회전수가, 상기 제1 동작선에 있어서의 상기 저토크 동작선보다도 저출력 회전수가 되도록 구성되어 있는, 차량의 제어 장치.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
   상기 제2 동작선에 의한 최저 출력 회전수가, 상기 제1 동작선에 의한 최저 출력 회전수보다 저회전수가 되도록 구성되어 있는, 차량의 제어 장치.
6. 제3항 또는 제4항에 있어서,
   상기 제2 동작선에 의한 최저 출력 회전수가 상기 제1 동작선에 의한 최저 출력 회전수와 동일해지고, 또한 상기 제2 동작선 상의 상기 최저 출력 회전수에서의 운전점의 상기 출력 토크가 상기 제1 동작선 상의 상기 최저 출력 회전수에서의 운전점의 상기 출력 토크보다 커지도록 구성되어 있는, 차량의 제어 장치.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 컨트롤러는, 상기 로크업 클러치를 해방한 상태에서는, 상기 로크업 클러치가 걸림 결합되어 있는 상태에서 설정 가능한 상기 엔진의 최저 회전수보다도 낮은 회전수로 설정하도록 구성되어 있는, 차량의 제어 장치.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 다이내믹 댐퍼는, 상기 베이스부에 상기 질량체로서의 진자를 연결한 진자식 댐퍼와, 상기 베이스부에 스프링을 통하여 상기 질량체를 연결한 댐퍼와, 세개의 회전 요소로 차동 작용을 행하는 차동 기구에 있어서의 어느 하나의 회전 요소에 상기 엔진이 연결되고 또한 다른 회전 요소에 상기 스프링 댐퍼가 연결됨과 함께, 또 다른 회전 요소에 상기 질량체가 연결된 댐퍼 중 어느 하나인, 차량의 제어 장치.

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