WO2018051632A1 - 自動変速機用制御装置 - Google Patents

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WO2018051632A1
WO2018051632A1 PCT/JP2017/026032 JP2017026032W WO2018051632A1 WO 2018051632 A1 WO2018051632 A1 WO 2018051632A1 JP 2017026032 W JP2017026032 W JP 2017026032W WO 2018051632 A1 WO2018051632 A1 WO 2018051632A1
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WO
WIPO (PCT)
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vehicle
host vehicle
automatic transmission
lock
lockup
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/026032
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
佐藤　泰亮
関口　秀樹
Original Assignee
日立オートモティブシステムズ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日立オートモティブシステムズ株式会社 filed Critical 日立オートモティブシステムズ株式会社
Priority to JP2018539543A priority Critical patent/JP6568320B2/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/36—Inputs being a function of speed
    • F16H59/46—Inputs being a function of speed dependent on a comparison between speeds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/60—Inputs being a function of ambient conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/14—Control of torque converter lock-up clutches

Definitions

  • the present invention relates to an automatic transmission control device that performs lockup clutch control of a torque converter and shift control of an automatic transmission.
  • an automobile equipped with an automatic transmission (AT) or a continuously variable transmission (CVT) can reduce fluctuations in the rotational speed of the internal combustion engine or reduce the torque at a low speed of the internal combustion engine.
  • a torque converter is mounted to increase it. This torque converter is structured to transmit the input torque on the internal combustion engine side to the output shaft side through a liquid such as oil, and since the power is transmitted with the liquid, the rotational speed of the input shaft and the output shaft is not slipped. Resulting in reduced transmission efficiency.
  • a normal torque converter has a lock-up clutch that improves the transmission efficiency by directly connecting the input shaft and output shaft.
  • the lock-up clutch of the torque converter switches and controls the engaged state and the released state according to the vehicle speed VSP and the throttle opening TVO, for example.
  • an upshift / downshift determination is made according to the vehicle speed VSP and the throttle opening TVO to control the optimum shift stage.
  • the lock-up area has been set to the low speed side, and if start and stop are frequently repeated in the low speed area when driving in urban areas or on congested roads, the lock-up clutch is engaged. In this case, a “busy lockup” in which release is frequently repeated occurs, and the friction material of the lockup clutch is worn, and the durability of the lockup clutch is lowered. In addition, since shock frequently occurs when the lockup clutch is engaged and released, drivability is deteriorated.
  • Patent Document 1 travel information such as position information and traffic jam information obtained by a navigation system is acquired by a transmission controller, and the acquired travel information is included in the acquired travel information. Based on this, the lockup line is changed to the high speed side.
  • the traffic jam information using the FM wave is used on the road where the traffic infrastructure is not established.
  • Traffic jam information using FM waves is low real-time information even on roads where traffic infrastructure is in place, so it is completely possible to create a driving environment that requires a lock-up line change. It cannot be detected.
  • the transmission controller determines the lock-up engagement and release state according to the vehicle speed VSP and the throttle opening TVO signal, and is controlled. In some cases, the “busy lockup” occurs repeatedly.
  • busy shift that repeats up-shifting and down-shifting may occur, and drivability may deteriorate.
  • automatic transmissions have become increasingly multi-stage, and the interval between the upshift line and the downshift line is narrow, and “busy shift” is likely to occur.
  • An object of the present invention is to provide a new automatic operation capable of accurately detecting an operation situation in which “busy lockup” and “busy shift” are repeated frequently and suppressing occurrence of “busy lockup” and “busy shift”.
  • An object of the present invention is to provide a transmission control device.
  • the first feature of the present invention is when it is detected that the preceding vehicle and the own vehicle are approaching in a state where the traveling state of the own vehicle is in a predetermined traveling state before the lockup clutch is engaged. However, the control is performed so that the released state of the lockup clutch is continued.
  • the second feature of the present invention is that the automatic transmission is not shifted up when it is detected that the preceding vehicle and the host vehicle are approaching in a state where the upshift condition is established from the running state of the vehicle. To control.
  • the present invention it is possible to accurately detect a traveling state in which the host vehicle is frequently started and stopped, and to suppress frequent engagement and disengagement of the lockup clutch.
  • FIG. 12 is a diagram showing a relative speed-relative distance-relative acceleration map showing lockup engagement determination based on relative speed, relative distance, and relative acceleration used in the control shown in FIG. 11.
  • FIG. 1 shows a schematic configuration of a vehicle including a torque converter, which is a fluid transmission device, and a transmission.
  • a drive unit (hereinafter referred to as an internal combustion engine) 1 is an internal combustion engine, and an output of the internal combustion engine 1 is shown.
  • the rotational force of the shaft is transmitted to the torque converter 2.
  • the drive unit may be an electric motor.
  • the torque converter 2 is a device that transmits torque, and transmits the rotational force of the output shaft of the internal combustion engine 1 to the transmission 3. Further, the torque converter 2 has a lock-up clutch 6, and by engaging the lock-up clutch 6, the input / output shafts of the torque converter 2 are directly connected, and transmission loss in the torque converter 2 is reduced. be able to.
  • the transmission 3 is a stepped automatic transmission including frictional engagement elements such as a planetary gear mechanism, a clutch, and a brake, for example, and selects an arbitrary shift stage from a plurality of shift stages and corresponds to the shift stage.
  • the transmission ratio can be changed. Then, the transmission 3 decelerates or increases the output rotational force of the torque converter 2 and transmits it to the differential device 4.
  • the differential device 4 is a power transmission device that transmits the rotational force to the drive wheels 5, and transmits the rotational force of the output shaft of the transmission 3 to the drive wheels 5.
  • the environment recognition apparatus 11 is a controller that processes a sensing device such as a camera and a radar and an output signal of the sensing device.
  • the environment recognition device 11 is a relative speed (Vbn ⁇ an) between the host vehicle and the preceding vehicle, and a relative distance (Ln) between the preceding vehicle and the host vehicle.
  • Vbn ⁇ an relative speed between the host vehicle and the preceding vehicle
  • Ln relative distance between the preceding vehicle and the host vehicle.
  • the vehicle speed sensor 8 detects the vehicle speed VSP from the output rotation of the transmission 3 and transmits it to the transmission controller 7.
  • the engine controller 9 controls the internal combustion engine 1, detects the throttle opening TVO output from the internal combustion engine 1 and the like, and outputs the throttle opening TVO to the transmission controller 7.
  • the transmission controller 7 is input with traveling information such as the vehicle speed VSP from the vehicle speed sensor 8, the throttle opening TVO from the engine controller 9, the relative speed (Vbn ⁇ an) from the environment recognition device 11, and the relative distance (Ln).
  • a signal for controlling the lockup is output to solenoids 12 and 13 installed in the hydraulic control circuit 10 to control the hydraulic pressure supplied to the friction engagement elements (not shown) of the lockup clutch 6 and the transmission 3. .
  • the details of the processing content of the information detected from the environment recognition device 11 will be described later.
  • the transmission controller 7 selects a target gear position with reference to a predetermined shift map shown in FIG. 2 based on the throttle opening TVO and the vehicle speed VSP, and finally determines the final speed based on the information detected from the environment recognition device 11.
  • the gear position is set, and the hydraulic pressure supplied to the friction engagement element (not shown) of the transmission 3 is controlled so that the gear position of the transmission 3 becomes the target gear position.
  • the transmission controller 7 includes a lockup clutch control unit.
  • the lockup clutch control unit determines that the traveling state of the host vehicle determined by the vehicle speed VSP and the throttle opening TVO is a lockup engagement region, a lockup release region.
  • the final lockup engagement-lockup release operation is determined by referring to the lockup determination map shown in FIG. 3 based on the information detected from the environment recognition device 11.
  • FIG. 2 is a shift map for selecting which gear stage the running state of the host vehicle corresponds to.
  • the horizontal axis represents the vehicle speed VSP
  • the vertical axis represents the throttle opening TVO
  • the shift line is indicated by a solid line and a dotted line.
  • the solid line (1) 1 ⁇ 2 to (2) 2 ⁇ 3 is the second speed
  • the solid line (2) 2 ⁇ 3 to the high vehicle speed side is the third speed region
  • the dotted line (3) 1 ⁇ 2 to the low vehicle speed side is First speed
  • dotted line (4) 2 ⁇ 3 to (3) 1 ⁇ 2 is the second speed region.
  • (1) 1 ⁇ 2 and (3) 1 ⁇ 2 and (2) 2 ⁇ 3 and (4) 2 ⁇ 3 are the hysteresis regions for maintaining the shift stage of the host vehicle. Then, based on the information of the vehicle speed VSP and the throttle opening TVO of the host vehicle, it is determined where the traveling state of the host vehicle corresponds to the shift up-shift down.
  • the third speed is exemplarily shown, but the present invention is not limited to this speed, and can be set to the fourth speed, the fifth speed or more.
  • FIG. 3 is a lockup determination map for selecting whether the traveling state of the host vehicle is the lockup engagement region or the lockup release region.
  • the horizontal axis represents the vehicle speed VSP
  • the vertical axis represents the throttle opening TVO
  • a solid line and a dotted line indicate a lockup line. From the solid line (1) to the high vehicle speed side is the lockup engagement region, from the dotted line (2) to the low vehicle speed side is the lockup release region, and the lockup state is maintained between the solid line (1) and the dotted line (2). This is a hysteresis region. Based on the information on the vehicle speed VSP and the throttle opening TVO of the host vehicle, it is determined where the traveling state of the host vehicle corresponds to lockup engagement-lockup release.
  • FIG. 4 is a control flow for the transmission controller 7 to control the transmission 3 and the torque converter 2.
  • “lock-up” in FIG. 4 is read as “shift”
  • “lock-up engagement” is read as “shift-up”
  • “lock-up release” is read as “shift-down”.
  • DCT dual clutch transmission
  • step S101 the vehicle speed VSP detected by the vehicle speed (rotation) sensor 8 on the transmission output shaft side, the throttle opening TVO detected by the throttle position sensor for measuring the rotation angle of the throttle valve, and the relative detection by the environment recognition device 11 are performed.
  • the speed (Vbn ⁇ an) and the relative distance (Ln) are read.
  • the method for obtaining the relative speed (Vbn ⁇ an) and the relative distance (Ln) will be described in detail in the following examples.
  • step S102 the lock-up state is determined based on the latest vehicle speed VSP and the throttle opening TVO of the host vehicle according to the preset lock-up determination map based on the values of the vehicle speed VSP and the throttle opening TVO.
  • L / U shown in step S102 means lock-up, and the same applies to other flowcharts.
  • the lockup determination map includes a lockup line as shown in FIG. 3, and is set to an arbitrary characteristic. In the case of shift control of the transmission, a shift map having shift lines shown in FIG. 2 may be used.
  • the current actual lockup engagement-release state is compared with the lockup engagement-release state according to the lockup determination map from the detected vehicle speed VSP and the throttle opening TVO, and the lockup state change process If it is necessary, “Yes determination” is selected, and if it is not necessary, “No determination” is selected to move to the next selected step.
  • “No determination” the process returns to the return, ends this control flow, and prepares for the next activation timing.
  • step S103 it is determined whether or not to change the lock-up state. If it is determined that "the lock-up change process is engaged (" Yes determination "), the process proceeds to step S105, and the lock-up change process is performed. If it is determined to be open (“No determination”), the process proceeds to step S104.
  • step S104 lock-up release processing is executed. Specifically, in order to release the lockup clutch, a signal for lowering the hydraulic pressure is transmitted from the transmission controller 7 to the solenoid 12 of the hydraulic pressure control circuit 10 to release the lockup. When this process is completed, the lockup control is terminated, the process returns to the return, the control flow is terminated, and the next start timing is prepared.
  • step S105 a lockup engagement request prohibition determination process in step S105 is executed.
  • This lockup engagement request prohibition determination process is a control process that characterizes the present embodiment, and the lockup engagement request prohibition determination process executes lockup engagement based on the travel information obtained by the environment recognition device 11. This is a process for determining whether to perform lock-up engagement.
  • the specific contents of the lock-up engagement request prohibition determination process are shown in FIG. 5 (first embodiment), FIG. 7 (second embodiment), FIG. 8 (third embodiment), and FIG. 4), the description thereof will be omitted here.
  • step S105 if it is determined “No determination”, that is, it is determined that lockup engagement can be executed, the process proceeds to step S106.
  • step S106 On the other hand, as a result of the lock-up engagement request prohibition determination, if “Yes determination”, that is, if it is determined that lock-up engagement is prohibited, the lock-up control is terminated, and the control flow is terminated by returning to the return. We will prepare for the next start timing.
  • step S106 since lock-up engagement is permitted in step S105, lock-up engagement processing is executed. Specifically, in order to connect the lock-up clutch, a signal for increasing the hydraulic pressure is transmitted from the transmission controller 7 to the solenoid 12 of the hydraulic control circuit, and lock-up engagement is performed. When this processing is completed, the lockup control is terminated, and the process returns to return to terminate the control flow and prepare for the next activation timing.
  • FIG. 5 shows a first embodiment of the lockup engagement request prohibition determination process in step S105 of FIG.
  • step S201 information on the relative speed (Vbn ⁇ an) between the preceding vehicle and the host vehicle detected by the environment recognition device 11 is read.
  • the relative speed (Vbn ⁇ an) is obtained by the following equation (1), where the speed (Vbn) is the speed of the host vehicle and the speed (Van) is the speed of the preceding vehicle.
  • (Vbn ⁇ an) (Vbn) ⁇ (Van) (1)
  • the relative speed (Vbn ⁇ an) is obtained by subtracting the speed of the preceding vehicle from the speed of the own vehicle. When the speed difference is “+”, the speed of the own vehicle is large and the own vehicle becomes the preceding vehicle.
  • the transmission controller 7 determines the approaching state of the host vehicle with respect to the preceding vehicle based on the relative speed (Vbn ⁇ an). When the relative speed (Vbn ⁇ an) is obtained, the process proceeds to step S202.
  • step S202 the relative acceleration is obtained by calculating the amount of change in the relative speed over time based on the relative speed (Vbn ⁇ an) between the host vehicle and the preceding vehicle read in step S201.
  • the process proceeds to step S203, and the lockup engagement request prohibition determination is determined as “No determination”.
  • the acceleration of the preceding vehicle is larger than the acceleration of the own vehicle, and the distance between the own vehicle and the preceding vehicle goes away, or the acceleration of the preceding vehicle is the same as the acceleration of the own vehicle and the inter-vehicle distance does not change. Represents.
  • step S204 the lock-up engagement request prohibition determination is determined as “Yes determination”. That is, in this case, the acceleration of the host vehicle is large and the inter-vehicle distance is reduced. This “Yes determination” corresponds to “Yes determination” in step S105 of FIG. 4.
  • the lock-up engagement request prohibition determination is “Yes determination” in step S203, the lock-up control is terminated and a return is made. This control flow is terminated to prepare for the next activation timing.
  • Fig. 6 shows a time chart when lock-up is prohibited as an example.
  • the predetermined set speed (Vup) is the lockup engagement speed of the host vehicle
  • the time (tn) is the current time.
  • steps S301 and S303 are newly added to the first embodiment.
  • this embodiment by adding the relative distance between the host vehicle and the preceding vehicle to the determination condition, it is detected that the preceding vehicle decelerates at a place away from the host vehicle, and lockup engagement is performed in such a driving environment. In this way, unnecessary lock-up engagement prohibition processing is not performed, in other words, lock-up engagement is performed, so that drivability is improved.
  • step S301 information on the relative speed (Vbn ⁇ an) between the preceding vehicle and the host vehicle detected by the environment recognition device 11 and the relative distance (Ln) is read.
  • the process proceeds to step S302.
  • the process proceeds to step S303, and the lockup engagement request prohibition determination is determined as “No determination”. This “No determination” corresponds to “No determination” in step S105 of FIG. 4.
  • the lock-up engagement request prohibition determination is “No determination” in step S203, the process proceeds to step S106 and the lock-up engagement is determined. It is a thing that executes a combination.
  • step S303 the relative distance (Ln) between the host vehicle read in step S301 and the preceding vehicle and the distance determination threshold (Lth) are compared.
  • the process proceeds to step S304 and the lockup engagement request prohibition determination is set to “Yes determination”.
  • This “Yes determination” corresponds to “Yes determination” in step S105 of FIG. 4.
  • step 304 the lock-up engagement request prohibition determination is determined as “Yes”, the lock-up control is terminated, and the process returns. This control flow is terminated and the next start timing is prepared.
  • step S303 When the relative distance (Ln) is “No determination” greater than the distance determination threshold (Lth) in step S303, the process proceeds to step S305, where the lock-up engagement request prohibition determination is set to “No determination”, and the step of FIG. The process proceeds to S106 and lockup engagement is executed. In this way, even when it is detected that the relative acceleration is greater than “0” at a location where the host vehicle is separated from the preceding vehicle, that is, the host vehicle approaches the preceding vehicle (the distance between the vehicles is reduced), the lockup engagement is performed. This is executed to improve the drivability by preventing unnecessary lockup engagement prohibition processing.
  • the distance determination threshold (Lth) can be set with the relative speed (Vbn ⁇ an) as a parameter. For example, when the relative speed (Vbn ⁇ an) is a large value, the relative distance (Ln) is far away. Even if the vehicle approaches the preceding vehicle in a short time, the distance determination threshold (Lth) is increased in order to prohibit the lock-up engagement. As a result, the lockup engagement is not performed and the unlocked state is maintained. Also in this embodiment, frequent lockup engagement and lockup release can be suppressed.
  • the lock-up state duration from the lock-up engagement according to the relative speed (Vbn ⁇ an) and the relative distance (Ln) to the lock-up release is measured in advance through experiments or the like. If the lock-up state duration is long, the reverse of “L / U engagement permitted” according to the relative speed (Vbn ⁇ an) and the relative distance (Ln) shown in FIG. In addition, when the lock-up state duration is short, an L / U determination line for determining “L / U engagement prohibited” is set. The L / U determination line determines the lock-up engagement.
  • step S401 the relative speed (Vbn ⁇ an) and the relative distance (Ln) detected by the environment recognition device 11 and the speed (Vbn) of the host vehicle are read from the vehicle speed sensor 8 on the output shaft side of the transmission.
  • the process proceeds to step S402.
  • the process proceeds to step S405, and the lockup engagement request prohibition determination is determined as “No determination”. This “No determination” corresponds to “No determination” in step S105 of FIG. 4.
  • the lock-up engagement request prohibition determination is “No determination” in step S203, the process proceeds to step S106 and the lock-up engagement is determined. It is a thing that executes a combination.
  • step S403 it is determined from the read relative speed (Vbn ⁇ an) and relative distance Ln with reference to the “relative speed-relative distance map” as shown in FIG. If the lockup engagement request prohibition determination is determined as “No determination” in the result of referring to the “relative speed-relative distance map”, the process proceeds to step S405, and the lockup engagement request prohibition determination is determined as “No determination”. And
  • step S404 the lockup engagement request prohibition determination is determined as “Yes determination”.
  • FIG. 9 is a “relative speed-relative distance map” for performing lockup engagement prohibition determination from the relative speed (Vbn ⁇ an) and the relative distance (Ln).
  • the relative distance is larger than the lockup determination line.
  • the side is a region where lock-up engagement is permitted, and (1) the side whose relative distance is smaller than the lock-up determination line is a region where lock-up engagement is prohibited.
  • FIG. 9 shows a “relative speed-relative distance map” using the relative speed and the relative distance as parameters.
  • the relative speed between the host vehicle and the preceding vehicle is shown.
  • the amount of change in speed over time, that is, the relative acceleration may be added to a lockup engagement permission / prohibition determination parameter to form a three-dimensional map.
  • the lockup determination line-1 and (2) the lockup determination line-2 can be used to determine whether lockup engagement is permitted or prohibited, and lock to further match the driving environment of the host vehicle. It is possible to determine whether to permit or prohibit up-engagement.
  • the vehicle speed VSP and the throttle opening TVO are determined. If it is determined from the lockup determination map that it takes a relatively long time to determine the release of the lockup, the lockup engagement is permitted. This determination can be made from the deceleration of the preceding vehicle and the speed of the preceding vehicle.
  • step S501 the acceleration ( ⁇ an) of the preceding vehicle and the deceleration time (Tdec) of the preceding vehicle are initialized. The details of the acceleration ( ⁇ an) of the preceding vehicle and the deceleration time (Tdec) of the preceding vehicle will be described later.
  • step S502 the acceleration ( ⁇ an) of the preceding vehicle and the deceleration time (Tdec) of the preceding vehicle will be described later.
  • step S502 the relative speed (Vbn ⁇ an) detected by the environment recognition device 11 and the speed (Vbn) of the host vehicle detected by the vehicle speed sensor 8 on the output shaft side of the transmission are read.
  • the process proceeds to step S503.
  • step S503 the acceleration of the preceding vehicle is calculated from the relative speed (Vbn ⁇ an) and the speed (Vbn) of the host vehicle read in step S502.
  • the speed (Van) of the preceding vehicle can be obtained by the following equation (3).
  • (Van) (Vbn) ⁇ (Vbn ⁇ an) (3)
  • the equation (3) is the current speed of the preceding vehicle, and the preceding preceding vehicle speed can be expressed by the following equation (4).
  • the previous preceding vehicle speed is detected every time the lockup control is performed. Therefore, n is the current timing, and n ⁇ 1 is described as the previous timing value.
  • Step S504 when the acceleration ( ⁇ an) of the preceding vehicle calculated in Step S503 is “0” or more, the process proceeds to Step S505, and the lockup engagement request prohibition determination is set to “No Determination”. to decide. That is, in this case, the acceleration of the preceding vehicle is on the “+” side.
  • This “No determination” corresponds to the “No determination” in step S105 of FIG. 4.
  • the lock-up engagement request prohibition determination is “No determination” in step S505
  • the process proceeds to step S106 and the lock-up engagement is determined. It is a thing that executes a combination.
  • step S505 the acceleration of the preceding vehicle is on the “ ⁇ ” side, that is, the preceding vehicle is decelerating.
  • step S505 the deceleration time (Tdec) of the preceding vehicle is calculated using the deceleration that is the acceleration on the “ ⁇ ” side.
  • the deceleration time (Tdec) of the preceding vehicle indicates the time required for the preceding vehicle to reach the opening speed (Vrel) for releasing the lockup of the own vehicle from the deceleration of the preceding vehicle estimated in the present and the past. And this deceleration time (Tdec) can be calculated
  • required by following (6) Formula. (Tdec) ⁇ ((Vrel) ⁇ (Van) ⁇ / ( ⁇ an) (6)
  • the release speed (Vrel) for releasing the lock-up is, for example, that the throttle opening TVO in FIG.
  • step S506 the deceleration time (Tdec) calculated in step S505 is compared with the time determination threshold (Tth) by the following equation (7).
  • Tth is a time for determining whether or not it takes a relatively long time to determine the lock-up release. It is decided by. In short, it is sufficient to set the time so that frequent lockup engagement and lockup release are not performed.
  • step S506 if the calculated deceleration time (Tdec) is “No determination” that is equal to or less than the time determination threshold Tth, the process proceeds to step S507, and the lockup engagement request prohibition determination is set to “No determination”. This “No determination” corresponds to “No determination” in step S105 of FIG. 4.
  • the lock-up engagement request prohibition determination is “No determination” in step S507, the process proceeds to step S106 and the lock-up engagement is determined. It is a thing that executes a combination.
  • step S508 the lock-up engagement request prohibition determination is set to “Yes determination”. Therefore, if it is determined that the time for the preceding vehicle to decelerate and decelerate to the unlocking speed (Vrel) for releasing the lockup of the host vehicle is short, the lockup engagement of the host vehicle is prohibited. On the other hand, when it is possible to secure a long lockup time by recognizing the deceleration state of the preceding vehicle, the lockup engagement can be performed.
  • Fig. 12 shows a time chart when lock-up is prohibited as an example.
  • the speed (Vup) is the lockup engagement speed of the host vehicle
  • the speed (Vrel) is the lockup release speed of the host vehicle
  • the acceleration ( ⁇ an) is the acceleration of the preceding vehicle
  • the time tn is the current time.
  • the time (Tdec) is the deceleration time of the preceding vehicle
  • the time (Tth) is the time determination threshold
  • the deceleration time (Tdec) for the speed of the preceding vehicle to reach the lockup release speed Vrel of the host vehicle from the deceleration of the preceding vehicle estimated as the present and the past (which is also the negative acceleration) is decelerated.
  • Tth time determination threshold
  • This time determination threshold value (Tth) can be measured and set in advance by experiments or the like.
  • FIG. 13 is a time determination threshold map for determining a time determination threshold (Tth).
  • a corresponding time determination threshold (Tth) is determined by the speed (Vbn) of the host vehicle and the acceleration ( ⁇ an) of the preceding vehicle.
  • the time determination threshold value (Tth) here is a determination threshold value (Tth) during which the surface surrounded by (1) determination threshold surface boundary line 1 and (2) the determination threshold surface boundary line 2 corresponds.
  • the estimated acceleration ( ⁇ an) of the preceding vehicle is estimated from the speed of the preceding vehicle in the past of the current and one cycle before, but is not limited to this method and may be obtained by other methods. Needless to say.
  • Control is performed so that the lockup clutch is engaged when the traveling state of the host vehicle exceeds the set speed, and the traveling state of the host vehicle exceeds the set speed before the lockup clutch is engaged. If the time taken for the vehicle to reach the set speed at which the preceding vehicle releases the lockup clutch of the host vehicle using the acceleration or deceleration estimated in the past and the present is below the set value, It can be controlled to continue the disengaged state of the up clutch.
  • the automatic transmission is not upshifted if the relative distance between the host vehicle and the preceding vehicle acquired from the environment recognition device is equal to or less than the set value. Can be controlled.
  • the preceding vehicle and the host vehicle approach each other in a state where the traveling state of the host vehicle is in the predetermined traveling state.
  • control is performed so as to continue the release state of the lockup clutch.
  • the upshift of the automatic transmission is performed. It was set as the structure controlled so that it may not be performed.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications.
  • the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described.
  • a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment.
  • SYMBOLS 1 Internal combustion engine, 2 ... Torque converter, 3 ... Transmission, 4 ... Differential gear, 5 ... Drive wheel, 6 ... Lock-up clutch, 7 ... Transmission controller, 8 ... Vehicle speed sensor, 9 ... Engine controller, 10 ... Hydraulic control circuit, 11... Environment recognition device, 12... Solenoid for control of lockup clutch hydraulic pressure, 13... Solenoid for control of transmission hydraulic pressure.

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Abstract

「ビジーロックアップ」が頻繁に繰り返される運転状況を精度よく検出して「ビジーロックアップ」の発生を抑制することができる新規な自動変速機用制御装置を提供することにある。ロックアップクラッチ（６）を係合する前において、自車両の走行状態が所定の走行状態になった状態で、先行車両と自車両とが近づいていることを検出した場合に、ロックアップクラッチ（６）の解放状態を継続するように制御する。

Description

自動変速機用制御装置
　本発明はトルクコンバータのロックアップクラッチ制御や自動変速機のシフト制御を行なう自動変速機用制御装置に関するものである。
　一般的に、オートマチックトランスミッション（ＡＴ：Automatic Transmission）や連続可変トランスミッション（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）を備えた自動車には、内燃機関の回転数変動を緩和したり、内燃機関の低回転時のトルクを増大させるためにトルクコンバータが搭載されている。このトルクコンバータは内燃機関側の入力トルクを油等の液体を介して出力軸側にトルクを伝達する構造であり、液体で動力伝達をしているため入力軸と出力軸の回転数に滑りが生じ伝達効率を下げている。
　このため通常のトルクコンバータには、入力軸と出力軸を直結させて伝達効率の向上を図るロックアップクラッチを備えている。トルクコンバータのロックアップクラッチは、例えば、車速ＶＳＰおよびスロットル開度ＴＶＯに応じてその係合状態と解放状態とを切換制御する。また、変速制御については、車速ＶＳＰとスロットル開度ＴＶＯに応じて、アップシフト、ダウンシフト判定を行い最適な変速段に制御している。
　近年では燃費を向上させるために、ロックアップ領域を低速側に設定するようになっており、市街地走行時や渋滞路走行時に低速領域で発進、停止が頻繁に繰り返されると、ロックアップクラッチの係合、解放が頻繁に繰り返される「ビジーロックアップ」が発生してしまい、ロックアップクラッチの摩擦材が磨耗してロックアップクラッチの耐久性が低下する。また、ロックアップクラッチを係合および解放する際のショックが頻繁に起こるので、運転性が悪化する。
　この課題に対応するため、例えば、特開２００８－５７６４６号公報（特許文献１）では、変速機コントローラによってナビゲーションシステムで得られる位置情報、渋滞情報等の走行情報を取得し、取得した走行情報に基づきロックアップ線を高速側に変更することが行われている。
特開２００８－５７６４６号公報
　ところで、特許文献１のようにナビゲーションシステムのＦＭ波を利用した交通渋滞情報を利用してロックアップ線を変更する制御において、交通インフラが整備されていない道路では、ＦＭ波を利用した交通渋滞情報を取得することができず、また、交通インフラが整備されている道路でも、ＦＭ波を利用した交通渋滞情報はリアルタイム性が低い情報のため、ロックアップ線の変更が必要な走行環境を完全に検出することはできない。
　このため、本来はロックアップ係合しない方がよい走行環境の場合でも、変速機コントローラが車速ＶＳＰとスロットル開度ＴＶＯ信号に従ってロックアップ係合と解放状態を判断し制御され、ロックアップの係合及び解放を繰り返し「ビジーロックアップ」を発生してしまう場合がある。
　又、変速制御においても走行環境によってはシフトアップやシフトダウンを繰り返す、いわゆる「ビジーシフト」が発生し、運転性が悪化する可能性がある。特に近年ではオートマチックトランスミッションは多段化が進んでおり、アップシフト線、ダウンシフト線の間隔が狭く、「ビジーシフト」が発生しやすくなっている。
　本発明の目的は、「ビジーロックアップ」や「ビジーシフト」が頻繁に繰り返される運転状況を精度よく検出して「ビジーロックアップ」や「ビジーシフト」の発生を抑制することができる新規な自動変速機用制御装置を提供することにある。
　本発明の第１の特徴は、ロックアップクラッチを係合する前において、自車両の走行状態が所定の走行状態になった状態で、先行車両と自車両とが近づいていることを検出した場合に、ロックアップクラッチの解放状態を継続するように制御する、ところにある。
　本発明の第２の特徴は、車両の走行状態からシフトアップ条件が成立した状態において、先行車両と自車両とが近づいていることを検出した場合に、自動変速機のシフトアップを実行しないように制御する、ところにある。
　本発明によれば、自車両の発進、停止を頻繁に繰り返す走行状態を精度よく検出でき、ロックアップクラッチの係合、解放が頻繁に行われるのを抑制することができる。
　また、同様に、自車両の発進、停止を頻繁に繰り返す走行状態を精度よく検出でき、シフトアップ、シフトダウンが頻繁に行われるのを抑制することができる。
本発明が適用される自動変速のシステム構成を示す構成図である。 シフトアップ・シフトダウンのタイミングを示す変速マップである。 ロックアップの係合及び開放タイミングを示すロックアップ判定マップである。 本発明が適用されるロックアップ制御の制御フローを示すフローチャートである。 本発明の特徴である第１のロックアップ禁止判定処理の制御フローを示すフローチャートである。 図５に示す制御フローを実施した場合の動作を説明する説明図である。 本発明の特徴である第２のロックアップ禁止判定処理の制御フローを示すフローチャートである。 本発明の特徴である第３のロックアップ禁止判定処理の制御フローを示すフローチャートである。 図８に示す制御で使用する、相対速度と相対距離によるロックアップ係合判定を示す相対速度-相対距離マップを示す図である。 相対速度、相対距離及び相対加速度によるロックアップ係合判定を示す相対速度-相対距離－相対加速度マップを示す図である。 本発明の特徴である第４のロックアップ禁止判定処理の制御フローを示すフローチャートである。 図１１に示す制御フローを実施した場合の動作を説明する説明図である。 図１１に示す制御で使用する、相対速度、相対距離及び相対加速度によるロックアップ係合判定を示す相対速度-相対距離－相対加速度マップを示す図である。
　本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。
　本発明の実施形態について説明する前に、本発明が適用される自動変速機を備えた自動車の変速制御システムの構成について説明する。
　図１は、流体式伝動装置であるトルクコンバータと変速機を備えた車両の概略構成を示しており、駆動ユニット(以下、内燃機関と表記する)１は内燃機関であり、内燃機関１の出力軸の回転力を、トルクコンバータ２へ伝達する。尚、駆動ユニットは電動機であっても差し支えないものである。
　トルクコンバータ２は、トルクを伝達する装置であり、内燃機関１の出力軸の回転力を変速機３へ伝達する。また、トルクコンバータ２は、ロックアップクラッチ６を有しており、ロックアップクラッチ６を係合することで、トルクコンバータ２の入出力軸間が直結状態となり、トルクコンバータ２における伝達損失を低減することができる。
　変速機３は、例えば、遊星歯車機構、クラッチ、ブレーキ等の摩擦係合要素からなる有段の自動変速機であり、複数の変速段の中から任意の変速段を選択し、変速段に対応した変速比に変更することができる。そして、変速機３は、トルクコンバータ２の出力回転力を減速または増速して差動装置４へ伝達する。差動装置４は、駆動輪５へ回転力を伝達する動力伝達装置で、変速機３の出力軸の回転力を駆動輪５へ伝達する。
　環境認識装置１１は、カメラ、レーダなどのセンシングデバイスとセンシングデバイスの出力信号を処理するコントローラであり、自車両と先行車両の相対速度（Ｖｂｎ←ａｎ）、先行車両と自車両の相対距離（Ｌｎ）を検出し、変速機コントローラ７へ相対速度（Ｖｂｎ←ａｎ）や相対距離（Ｌｎ）の情報を送信する。また、車速センサ８は、変速機３の出力回転から、車速ＶＳＰを検出して変速機コントローラ７に送信している。
　エンジンコントローラ９は、内燃機関１を制御しており、内燃機関１などから出力されるスロットル開度ＴＶＯを検出し、変速機コントローラ７へスロットル開度ＴＶＯを出力する。
　変速機コントローラ７は、車速センサ８から車速ＶＳＰ、エンジンコントローラ９からスロットル開度ＴＶＯ、環境認識装置１１からの相対速度（Ｖｂｎ←ａｎ）、相対距離（Ｌｎ）等の走行情報が入力され、変速・ロックアップを制御するための信号を油圧制御回路１０に設置されているソレノイド１２、１３に出力して、ロックアップクラッチ６、変速機３の図示しない摩擦係合要素への供給油圧を制御する。尚、環境認識装置１１から検出した情報の処理内容の詳細は後述する。
　変速機コントローラ７は、スロットル開度ＴＶＯ、車速ＶＳＰに基づき、図２に示す所定の変速マップを参照して目標とする変速段を選択し、環境認識装置１１から検出した情報より、最終的な変速段を設定し、変速機３の変速段が目標とする変速段となるように変速機３の図示しない摩擦係合要素への供給油圧を制御する。
　また、変速機コントローラ７はロックアップクラッチ制御部を備えており、このロックアップクラッチ制御部は、車速ＶＳＰ、スロットル開度ＴＶＯから決まる自車両の走行状態がロックアップ係合領域、ロックアップ解放領域のいずれにあるかを、環境認識装置１１から検出した情報により図３に示すロックアップ判定マップを参照して最終的なロックアップ係合－ロックアップ解放動作を判定する。
　ロックアップ係合する必要があるときは、ロックアップクラッチ６への供給油圧を増大し、ロックアップクラッチ６を係合する。ロックアップ解放する必要があるときは、ロックアップクラッチ４への供給油圧を減少させ、ロックアップクラッチ６を解放する。
　図２は、自車両の走行状態がどの変速段に対応しているか選択するための、変速マップである。横軸は車速ＶＳＰ、縦軸はスロットル開度ＴＶＯであり、実線と点線とで変速線を示している。実線の（１）１→２から（２）２→３までは２速、実線（２）２→３から高車速側は３速領域であり、点線（３）１←２から低車速側は１速、点線（４）２←３から（３）１←２は２速領域である。
　実線と点線の間（１）１→２と（３）１←２、（２）２→３と（４）２←３は自車両の変速段を維持するヒステリシス領域である。そして自車両の車速ＶＳＰ、スロットル開度ＴＶＯの情報により、自車両の走行状態がシフトアップ－シフトダウンのどこに対応しているか判断している。実施例では例示的に３速まで示しているが、この変速段に限るものではなく、４速、５速或いはこれ以上まで設定することができる。
　図３は、自車両の走行状態がロックアップ係合領域かロックアップ解放領域かを選択するための、ロックアップ判定マップである。横軸は車速ＶＳＰ、縦軸はスロットル開度ＴＶＯであり、実線と点線とでロックアップ線を示している。実線（１）から高車速側はロックアップ係合領域であり、点線（２）から低車速側はロックアップ解放領域であり、実線（１）と点線（２）の間はロックアップ状態を維持するヒステリシス領域である。自車両の車速ＶＳＰ、スロットル開度ＴＶＯの情報により、自車両の走行状態がロックアップ係合－ロックアップ解放のどこに対応しているか判断している。
　次に、図４を用いて、本実施形態によるロックアップ制御の動作について説明する。図４は、変速機コントローラ７が、変速機３、トルクコンバータ２を制御するための制御フローである。ここで、図４の「ロックアップ」を「シフト」に読み替え、「ロックアップ係合」を「シフトアップ」、「ロックアップ解放」を「シフトダウン」に読み替えることで、変速機のシフト制御にも適用することができる。また、デュアルクラッチトランスミッション(DCT：Dual Clutch Transmission)にも適用できるものである。
　同様に、図５、図６、図８、図１１の「ロックアップ」を「シフト」に読み替え、「ロックアップ係合」を「シフトアップ」、「ロックアップ解放」を「シフトダウン」に読み替えることで、変速機のシフト制御にも適用することができる。したがって、変速機のシフト制御の制御フローはここでは説明を省略する。
　図４に示すロックアップ制御のフローチャートは、制御タスク周期で実行されており、例えば所定の時間間隔の時間タイミングでスタート（＝起動）されるものである。
　ステップＳ１０１では、変速機出力軸側の車速（回転）センサ８から検出した車速ＶＳＰと、スロットルバルブの回転角度を測定するスロットルポジションセンサーにより検出したスロットル開度ＴＶＯ、環境認識装置１１で検出した相対速度（Ｖｂｎ←ａｎ）、相対距離（Ｌｎ）を読み込む。尚、相対速度（Ｖｂｎ←ａｎ）、相対距離（Ｌｎ）の求め方については、以下の実施例にて詳細に説明する。
　ステップＳ１０２では、車速ＶＳＰとスロットル開度ＴＶＯの値によって、予め設定されたロックアップ判定マップに従って、自車両の最新の車速ＶＳＰとスロットル開度ＴＶＯでロックアップ状態を判定する。ここで、ステップＳ１０２に示す「Ｌ/Ｕ」は、ロックアップを意味するものであり、他のフローチャートでも同様である。尚、ロックアップ判定マップは、図３に示すようなロックアップ線を備えたものであり、任意の特性に設定されている。変速機のシフト制御の場合は、図２で示した変速線を備えた変速マップを使用すれば良いものである。
　そして、現在の実際のロックアップ係合－解放状態と、検出された車速ＶＳＰとスロットル開度ＴＶＯからロックアップ判定マップに従ったロックアップ係合－解放状態を比較し、ロックアップ状態の変更処理が必要であれば「Ｙｅｓ判定」を選択し、不要であれば「Ｎｏ判定」を選択して夫々選択された次のステップに移行する。ここで、「Ｎｏ判定」の場合は、リターンに抜けてこの制御フローを終了して次の起動タイミングに備えることになる。
　一方、「Ｙｅｓ判定」の場合は、ステップＳ１０３へと移行する。ステップＳ１０３では、ロックアップ状態の変更を行うかどうかの判定を行っており、「ロックアップ変更処理を係合（「Ｙｅｓ判定」）と判定した場合はステップＳ１０５へ移行し、ロックアップ変更処理を開放（「Ｎｏ判定」）と判定した場合はステップＳ１０４へ移行する。
　ステップＳ１０４では、ロックアップ解放処理を実行する。具体的には、ロックアップクラッチを解放させるために、油圧を下げる信号を変速機コントローラ７から油圧制御回路１０のソレノイド１２へ送信し、ロックアップを解放させる。この処理が終わると、ロックアップ制御を終了して、リターンに抜けてこの制御フローを終了して次の起動タイミングに備えることになる。
　一方、ステップＳ１０３で「Ｙｅｓ判定」されると、ステップＳ１０５のロックアップ係合要求禁止判定処理を実行する。このロックアップ係合要求禁止判定処理は本実施例の特徴となる制御処理であり、ロックアップ係合要求禁止判定処理は、環境認識装置１１によって求められた走行情報により、ロックアップ係合を実行するか、或いはロックアップ係合を実行しないかを判定する処理である。このロックアップ係合要求禁止判定処理の具体的な内容は、図５（第１の実施形態）、図７（第２の実施形態）、図８（第３の実施形態）、図９（第４の実施形態）を用いて詳細に説明するので、ここではその説明は省略する。
　ステップＳ１０５によるロックアップ係合要求禁止判定処理の結果、「Ｎｏ判定」つまり、ロックアップ係合を実行して良いと判定した場合にはステップＳ１０６へ移行する。
一方、ロックアップ係合要求禁止判定の結果、「Ｙｅｓ判定」つまり、ロックアップ係合の禁止と判定した場合には、ロックアップ制御を終了して、リターンに抜けてこの制御フローを終了して次の起動タイミングに備えることになる。
　次に、ステップＳ１０６では、ステップＳ１０５でロックアップ係合が許可されため、ロックアップ係合処理を実行する。具体的には、ロックアップクラッチを結合させるために、油圧を上げる信号を変速機コントローラ７から油圧制御回路のソレノイド１２へ送信し、ロックアップ係合を実施する。この処理が終わるとロックアップ制御を終了して、リターンに抜けてこの制御フローを終了して次の起動タイミングに備えることになる。
　以上が本実施形態の概略の制御であるが、次に本実施形態の特徴であるロックアップ係合要求禁止判定処理の具体的な制御方法について説明する。
　図５では、図４のステップＳ１０５のロックアップ係合要求禁止判定処理の第１の実施形態を示している。
　ステップＳ２０１は、環境認識装置１１で検出した先行車両と自車両との間の相対速度
（Ｖｂｎ←ａｎ）の情報を読み込む。相対速度（Ｖｂｎ←ａｎ）は以下の（１）式で求められ、ここで、速度（Ｖｂｎ）は自車両の速度であり、速度（Ｖａｎ）は先行車両の速度である。
（Ｖｂｎ←ａｎ）＝（Ｖｂｎ）－（Ｖａｎ）……（１）
　ここで、相対速度（Ｖｂｎ←ａｎ）は、自車両の速度から先行車両の速度を減算したものであり、速度差が「＋」の場合は自車両の速度が大きく、自車両が先行車両に接近することを意味し、速度差が「－」の場合は先行車両の速度が大きく、自車両が先行車両から遠ざかることを意味している。変速機コントローラ７はこの相対速度（Ｖｂｎ←ａｎ）を基にして、先行車両に対する自車両の接近状態を判断している。相対速度（Ｖｂｎ←ａｎ）が求まるとステップＳ２０２に移行する。
　ステップＳ２０２では、ステップＳ２０１で読み込んだ、自車両と先行車両の相対速度
（Ｖｂｎ←ａｎ）を基に、相対速度の時間変化量を演算して相対加速度を求めている。以下の相対加速度を求める（２）式の演算結果が、「０」以下である「Ｎｏ判定」のとき、ステップＳ２０３へ移行してロックアップ係合要求禁止判定を「Ｎｏ判定」と判断する。
つまり、この場合は先行車両の加速度が自車両の加速度より大きく自車両と先行車両の車間距離が離れて行く、または、先行車両の加速度が自車両の加速度と同じで車間距離が変わらないことを表している。
ｄ（Ｖｂｎ←ａｎ）/ｄｔ＞０……（２）この「Ｎｏ判定」は図４のステップＳ１０５の「Ｎｏ判定」に対応しており、ステップＳ２０３でロックアップ係合要求禁止判定が「Ｎｏ判定」されると、図４のステップＳ１０６に移行してロックアップ係合を実行するものである。
　一方、（２）式の演算結果が「０」より大きい「Ｙｅｓ判定」のとき、ステップＳ２０４へ移行してロックアップ係合要求禁止判定を「Ｙｅｓ判定」と判断する。つまり、この場合は自車両の方の加速度が大きく車間距離が縮まることを表している。この「Ｙｅｓ判定」は図４のステップＳ１０５の「Ｙｅｓ判定」に対応しており、ステップＳ２０３でロックアップ係合要求禁止判定が「Ｙｅｓ判定」されると、ロックアップ制御を終了して、リターンに抜けてこの制御フローを終了して次の起動タイミングに備えることになる。
　このように、ロックアップ禁止判定処理を設定することにより、自車両と先行車両との車間距離が縮まる、つまり、「＋」側の相対速度の時間変化を検出した場合、ロックアップ係合要求があっても、ロックアップ係合を禁止するものである。
　図６に一つの事例としてロックアップ禁止時のタイムチャートを示している。ここで、所定の設定速度（Ｖｕｐ）を自車両のロックアップ係合速度とし、時刻（ｔｎ）を現在の時刻とする。そして、先行車両が速度（Ｖａｎ）のように減速し、自車両が速度（Ｖｂｎ）のように加速している時刻ｔｎで相対速度（Ｖｂｎ←ａｎ）の時間変化が「＋」になるときに、自車両がロックアップ係合速度（Ｖｕｐ）に達してロックアップ係合の要求があったとしても、この時刻（ｔｎ）ではロックアップ係合が禁止される。つまり、先行車両が速度（Ｖａｎ）を低下させているので、自車両がロックアップ係合速度（Ｖｕｐ）に達してロックアップ係合をしても、先行車両が接近して比較的に短時間でロックアップ解放すべき状態になるので、ロックアップ係合要求を禁止するものである。これによって、頻繁なロックアップ係合やロックアップ解放を抑制することができる。
　次に第２の実施形態について図７に基づき説明するが、本実施形態では実施例１にステップＳ３０１、Ｓ３０３を新たに追加した点で異なっている。本実施形態では自車両と先行車両の相対距離を判定条件に加えたことで、先行車両が自車両より離れた場所で減速することを検出し、このような走行環境下ではロックアップ係合を実行して、不要なロックアップ係合禁止処理を行なわない、言い換えるとロックアップ係合を実行するようにして運転性の向上を図るようにしている。
　ステップＳ３０１では、環境認識装置１１により検出した先行車両と自車両の相対速度
（Ｖｂｎ←ａｎ）と、相対距離（Ｌｎ）の情報を読み込む。相対速度（Ｖｂｎ←ａｎ）、相対距離（Ｌｎ）が求まるとステップＳ３０２に移行する。
　ステップＳ３０２では、ステップＳ３０１で読み込んだ、自車両と先行車両の相対速度
（Ｖｂｎ←ａｎ）を基に、相対速度の時間変化量（＝相対加速度）を演算し、（２）式の演算結果が「０」以下である「Ｎｏ判定」のとき、ステップＳ３０３へ移行してロックアップ係合要求禁止判定を「Ｎｏ判定」と判断する。この「Ｎｏ判定」は図４のステップＳ１０５の「Ｎｏ判定」に対応しており、ステップＳ２０３でロックアップ係合要求禁止判定が「Ｎｏ判定」されると、ステップＳ１０６に移行してロックアップ係合を実行するものである。
　一方、（２）式の演算結果が「０」より大きい「Ｙｅｓ判定」のとき、ステップＳ３０３へ移行する。ステップＳ３０３では、ステップＳ３０１で読み込んだ自車両と先行車両の相対距離（Ｌｎ）と距離判定閾値（Ｌｔｈ）を比較する。相対距離（Ｌｎ）が距離判定閾値（Ｌｔｈ）以下で「Ｙｅｓ判定」のときは、ステップＳ３０４へ移行してロックアップ係合要求禁止判定を「Ｙｅｓ判定」とする。この「Ｙｅｓ判定」は図４のステップＳ１０５の「Ｙｅｓ判定」に対応しており、ステップ３０４でロックアップ係合要求禁止判定が「Ｙｅｓ」と判定され、ロックアップ制御を終了して、リターンに抜けてこの制御フローを終了して次の起動タイミングに備えることになる。
　ステップＳ３０３で相対距離（Ｌｎ）が距離判定閾値（Ｌｔｈ）より大きい「Ｎｏ判定」されたのときは、ステップＳ３０５へ移行しロックアップ係合要求禁止判定を「Ｎｏ判定」として、図４のステップＳ１０６に移行してロックアップ係合を実行するものである。このように、自車両が先行車両より離れた場所で相対加速度が「０」より大きい時、すなわち自車両が先行車両に近づく（車間距離が縮まる）ことを検知したとしても、ロックアップ係合を実行して、不要なロックアップ係合禁止処理を行なわないようにして運転性の向上を図るようにしている。
　ここで、距離判定閾値（Ｌｔｈ）は、相対速度（Ｖｂｎ←ａｎ）をパラメータに設定可能であり、例えば、相対速度（Ｖｂｎ←ａｎ）が大きい値だった場合、相対距離（Ｌｎ）が離れていたとしても自車両が短期間に先行車両に接近するので、ロックアップ係合を禁止にするため距離判定閾値（Ｌｔｈ）を大きくする。これによってロックアップ係合を行なわず、ロックアップ開放状態を維持するようになる。本実施形態でも、頻繁なロックアップ係合やロックアップ解放を抑制することができる。
　次に第３の実施形態について図８に基づき説明するが、本実施形態では実施例１にステップＳ４０１、Ｓ４０３を新たに追加した点で異なっている。本実施形態では、予め実験などで相対速度（Ｖｂｎ←ａｎ）と相対距離（Ｌｎ）に応じたロックアップ係合してからロックアップ解放するまでのロックアップ状態継続時間を測定しておき、そのロックアップ状態継続時間をもとに図９に示す相対速度（Ｖｂｎ←ａｎ）と相対距離（Ｌｎ）に応じて、ロックアップ状態継続時間が長い場合は「Ｌ／Ｕ係合許可」と、逆に、ロックアップ状態継続時間が短い場合は、「Ｌ／Ｕ係合禁止」と判定するＬ／Ｕ判定線を設定する。このＬ／Ｕ判定線でロックアップの係合を判定する構成としたものである。
　ステップＳ４０１では、環境認識装置１１により検出した相対速度（Ｖｂｎ←ａｎ）、相対距離（Ｌｎ）と、変速機の出力軸側の車速センサ８から自車両の速度（Ｖｂｎ）を読み込む。これらの情報の読み込みが完了するとステップＳ４０２に移行する。
　ステップＳ４０２では、ステップＳ４０１で読み込んだ、自車両と先行車両の相対速度
（Ｖｂｎ←ａｎ）を基に、相対速度の時間変化量（＝相対加速度）を演算し、（２）式の演算結果が「０」以下である「Ｎｏ判定」のとき、ステップＳ４０５へ移行してロックアップ係合要求禁止判定を「Ｎｏ判定」と判断する。この「Ｎｏ判定」は図４のステップＳ１０５の「Ｎｏ判定」に対応しており、ステップＳ２０３でロックアップ係合要求禁止判定が「Ｎｏ判定」されると、ステップＳ１０６に移行してロックアップ係合を実行するものである。
　ここで、（２）式の演算結果が「０」より大きい「Ｙｅｓ判定」のとき、ステップＳ４０３へ移行する。ステップＳ４０３では読み込んだ相対速度（Ｖｂｎ←ａｎ）、相対距離Ｌｎから、図９に示すような「相対速度-相対距離マップ」を参照して、ロックアップ係合禁止か否かを判定する。「相対速度-相対距離マップ」を参照した結果において、ロックアップ係合要求禁止判定を「Ｎｏ判定」と判断した場合は、ステップＳ４０５へ移行し、ロックアップ係合要求禁止判定を「Ｎｏ判定」とする。
　一方、「相対速度-相対距離マップ」を参照した結果において、ロックアップ係合禁止判定を「Ｙｅｓ判定」と判断した場合は、ステップＳ４０４へ移行してロックアップ係合要求禁止判定を「Ｙｅｓ判定」とする。
　図９は、相対速度（Ｖｂｎ←ａｎ）と相対距離（Ｌｎ）から、ロックアップ係合禁止判定を行う「相対速度－相対距離マップ」であり、（１）ロックアップ判定線より相対距離が大きい側がロックアップ係合を許可する領域であり、（１）ロックアップ判定線より相対距離が小さい側がロックアップ係合を禁止する領域である。
　尚、図９では相対速度及び相対距離をパラメータとする「相対速度－相対距離マップ」を示しているが、図１０に示すように、これらのパラメータ加えて、自車両と先行車両の間の相対速度の時間的変化量、すなわち相対加速度をロックアップ係合の許可、禁止の判定パラメータを加えて３次元のマップとしても良いものである。（１）ロックアップ判定線-１及び（２）ロックアップ判定線－２からなる判定面でロックアップ係合の許可、禁止の判定が可能となり、自車両の走行環境に更に一致するようにロックアップ係合の許可、禁止の判定が実行できるようになる。
　本実施形態でも、頻繁なロックアップ係合やロックアップ解放を抑制することができる。
　次に第４の実施形態について説明するが、本実施形態ではロックアップ係合して、現時点の自車両と先行車両の走行状態が今後も継続するとした時、車速ＶＳＰとスロットル開度ＴＶＯで決まるロックアップ判定マップから、ロックアップ解放を判断するまで比較的長い時間がかかると判断した場合は、ロックアップ係合を許可するものである。この判断は、先行車両の減速度、及び先行車両の速度から判定することができる。
　図１１において、ステップＳ５０１では、先行車両の加速度（αａｎ）と、先行車両の減速時間（Ｔｄｅｃ）を初期化する。尚、先行車両の加速度（αａｎ）と、先行車両の減速時間（Ｔｄｅｃ）の詳細については後述する。初期化が終了するとステップＳ５０２に移行する。
　ステップＳ５０２では、環境認識装置１１により検出した相対速度（Ｖｂｎ←ａｎ）と、変速機の出力軸側の車速センサ８より検出した自車両の速度（Ｖｂｎ）を読み込む。相対速度（Ｖｂｎ←ａｎ）と自車両の速度（Ｖｂｎ）の読み込みが終了するとステップＳ５０３に移行する。
　ステップＳ５０３では、ステップＳ５０２で読み込んだ、相対速度（Ｖｂｎ←ａｎ）と自車両の速度（Ｖｂｎ）から先行車両の加速度を演算する。ここで、先行車両の加速度の演算に先立ち、先行車両の速度（Ｖａｎ）は、次の（３）式で求めることができる。
（Ｖａｎ）＝（Ｖｂｎ）－（Ｖｂｎ←ａｎ）……（３）尚、（３）式は現在の先行車両の速度であり、前回の先行車両速度は次の（４）式で表せる。また、前回の先行車両速度は、ロックアップ制御が行われる周期で毎回検出されている。したがって、ｎは今回のタイミングであり、ｎ－１は前回のタイミングの値として記載している。
（Ｖａｎ-１）＝（Ｖｂｎ-１）－（Ｖｂｎ-１←ａｎ-１）……（４）そして、（３）式と（４）式より１周期での先行車両の加速度（αａｎ）は、次の（５）式で求めることができる
（αａｎ）＝｛（Ｖａｎ）－（Ｖａｎ-１）｝／｛（ｔｎ）－（ｔｎ-１）｝…（５）このような演算を実行して先行車両の加速度（αａｎ）が求まると、ステップＳ５０４に移行する。
　ステップＳ５０４では、ステップＳ５０３にて演算した先行車両の加速度（αａｎ）が「０」以上である「Ｎｏ判定」のとき、ステップＳ５０５へ移行してロックアップ係合要求禁止判定を「Ｎｏ判定」と判断する。つまり、この場合は先行車両の加速度が「＋」側であることを表している。この「Ｎｏ判定」は図４のステップＳ１０５の「Ｎｏ判定」に対応しており、ステップＳ５０５でロックアップ係合要求禁止判定が「Ｎｏ判定」されると、ステップＳ１０６に移行してロックアップ係合を実行するものである。
　一方、ステップＳ５０４で、先行車両の加速度（αａｎ）が「０」より小さい「Ｙｅｓ判定」の場合はステップＳ５０５に移行する。この場合は先行車両の加速度が「－」側である、つまり、先行車両が減速していることを表している。そして、ステップＳ５０５では、「－」側の加速度である減速度を用いて先行車両の減速時間（Ｔｄｅｃ）を演算して求める。
　先行車両の減速時間（Ｔｄｅｃ）は、現在と過去に推定した先行車両の減速度から、先行車両が自車両のロックアップ解放する開放速度（Ｖｒｅｌ）に到達する時間を示している。そして、この減速時間（Ｔｄｅｃ）は次の（６）式で求めることができる。
（Ｔｄｅｃ）＝｛（（Ｖｒｅｌ）－（Ｖａｎ）｝／（αａｎ）……（６）ここで、ロックアップ解放する開放速度（Ｖｒｅｌ）は、例えば、図２のスロットル開度ＴＶＯが最小値のときの車速ＶＳＰとすることができる。減速時間（Ｔｄｅｃ）が求まるとステップＳ５０６に移行する。
　ステップＳ５０６では、ステップＳ５０５で演算した減速時間（Ｔｄｅｃ）が、以下の
（７）式によって時間判定閾値（Ｔｔｈ）と比較される。
（Ｔｄｅｃ）＞（Ｔｔｈ）……（７）時間判定閾値Ｔｔｈは、ロックアップ解放を判断するまで比較的長い時間がかかるどうかの判断を行う時間であり、この時間判定閾値Ｔｔｈの値は予め実験などで決められる。要は、頻繁なロックアップ係合やロックアップ解放を行なわないような時間に設定されれば良いものである。
　ステップＳ５０６で、演算された減速時間（Ｔｄｅｃ）が時間判定閾値Ｔｔｈ以下の「Ｎｏ判定」ではステップＳ５０７へ移行し、ロックアップ係合要求禁止判定を「Ｎｏ判定」とする。この「Ｎｏ判定」は図４のステップＳ１０５の「Ｎｏ判定」に対応しており、ステップＳ５０７でロックアップ係合要求禁止判定が「Ｎｏ判定」されると、ステップＳ１０６に移行してロックアップ係合を実行するものである。
　一方、演算された減速時間（Ｔｄｅｃ）が時間判定閾値Ｔｔｈより大きい「Ｙｅｓ判定」ではステップＳ５０８へ移行し、ロックアップ係合要求禁止判定を「Ｙｅｓ判定」とする。したがって、先行車両が減速して自車両のロックアップ解放の開放速度（Ｖｒｅｌ）まで減速する時間が短いと判定した場合は、自車両のロックアップ係合を禁止する。一方、先行車両の減速状態を認識することでロックアップの時間を長く確保できそうな場合は、ロックアップ係合させることができるようになる。
　図１２に一つの事例としてロックアップ禁止時のタイムチャートを示している。ここで、速度（Ｖｕｐ）を自車両のロックアップ係合速度、速度（Ｖｒｅｌ）を自車両のロックアップ解放速度、加速度（αａｎ）を先行車両の加速度とし、時刻ｔｎを現在時刻とする。また、時間（Ｔｄｅｃ）は先行車両の減速時間、時間（Ｔｔｈ）は時間判定閾値であり、この詳細は上述した通りである。
　そして、先行車両が減速し、現在と過去に推定した先行車両の減速度（負側の加速度でもある）から、先行車両の速度が自車両のロックアップ解放速度Ｖｒｅｌまで達する減速時間（Ｔｄｅｃ）を算出し、その減速時間が、時間判定閾値（Ｔｔｈ）よりも小さい場合は、自車両にロックアップ要求があったとしてもロックアップ係合を禁止するものである。
　この時間判定閾値（Ｔｔｈ）は、予め実験などで測定して設定することができる。例えば、図１３が時間判定閾値（Ｔｔｈ）を決定する時間判定閾値マップである。自車両の速度（Ｖｂｎ）と先行車両の加速度（αａｎ）によって対応する時間判定閾値（Ｔｔｈ）を決定するものである。ここでの時間判定閾値（Ｔｔｈ）は、（１）判定閾値面境界線１と（２）判定閾値面境界線２で囲まれた面が対応する間判定閾値（Ｔｔｈ）である。尚、上述の説明では推定した先行車両の加速度（αａｎ）は、現在と１周期前の過去の先行車両の速度から推定しているが、この方法に限らず、他の方法で求めて良いことはいうまでもないない。
　以上の説明はロックアップ制御についてであるが、「ロックアップ」を「シフト」に読み替え、「ロックアップ係合」を「シフトアップ」、「ロックアップ解放」を「シフトダウン」と読み替えると変速機のシフト制御も同様に行うことができる。これによって「ビジーシフト」の発生を抑制することができる。
　以上説明した実施形態の特徴的な制御をまとめると以下のようになる。
　（１）ロックアップクラッチを係合する前において、自車両の走行状態が所定の走行状態になった場合において、先行車両と自車両とが近づいていることを検知した場合にロックアップクラッチの解放状態を継続するように制御することができる。
　（２）環境認識装置などから取得した走行情報に基づき先行車両と自車両の相対速度の時間変化量に基づき先行車両と自車両とが近づいていることを検知することができる。
　（３）自車両の走行状態が設定速度以上になった場合にロックアップクラッチを係合するように制御し、ロックアップクラッチを係合する前において、自車両の走行状態が設定速度以上になった場合において、環境認識装置から取得した自車両と先行車両の相対距離が設定値以下であった場合に、ロックアップクラッチの解放状態を継続するように制御することができる。
　（４）車両の走行状態がロックアップクラッチを係合する条件になった場合において、環境認識装置で検出した相対速度と相対距離を用いて、自車両のロックアップクラッチを開放する走行状態に達するまでにかかる時間が短いと予想された場合に、ロックアップクラッチの解放状態を継続するように制御することができる。
　（５）自車両の走行状態が設定速度以上になった場合にロックアップクラッチを係合するように制御し、ロックアップクラッチを係合する前において、自車両の走行状態が設定速度以上になった場合において、先行車両が現在と過去に推定した加速度又は減速度を用いて自車両のロックアップクラッチを開放する設定速度に車両が達するまでにかかる時間が設定値以下であった場合に、ロックアップクラッチの解放状態を継続するように制御することができる。
　（６）車両の走行状態からシフトアップ条件が成立した場合において、先行車両と自車両とが近づいていることを検知した場合に、自動変速機のシフトアップをしないように制御することができる。
　（７）車両の走行状態からシフトアップ条件が成立した場合において、環境認識装置から取得した自車両と先行車両の相対距離が設定値以下であった場合に、自動変速機のシフトアップをしないように制御することができる。
　（８）車両の走行状態からシフトアップ条件が成立した場合において、環境認識装置で検出した相対速度と相対距離を用いて、自車両のシフトダウンする走行状態に達するまでにかかる時間が短いと予想された場合に、自動変速機のシフトアップをしないように制御することができる。
　（９）車両の走行状態からシフトアップ条件が成立した場合において、先行車両が現在と過去に推定した加速度又は減速度を用いて自車両のシフトダウン条件に先行車両が達するまでにかかる時間が設定値以下であった場合に、自動変速機のシフトアップをしないように制御することができる。
　以上述べた通り、本発明の第１の特徴によれば、ロックアップクラッチを係合する前において、自車両の走行状態が所定の走行状態になった状態で、先行車両と自車両とが近づいていることを検出した場合に、ロックアップクラッチの解放状態を継続するように制御する構成とした。
　これによれば、自車両の発進、停止を頻繁に繰り返す走行状態を精度よく検出でき、ロックアップクラッチの係合、解放が頻繁に行われるのを抑制することができる。
　また、本発明の第２の特徴によれば、車両の走行状態からシフトアップ条件が成立した状態において、先行車両と自車両とが近づいていることを検出した場合に、自動変速機のシフトアップを実行しないように制御する構成とした。
　これによれば、自車両の発進、停止を頻繁に繰り返す走行状態を精度よく検出でき、シフトアップ、シフトダウンが頻繁に行われるのを抑制することができる。
　本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。
　１…内燃機関、２…トルクコンバータ、３…変速機、４…差動装置、５…駆動輪、６…ロックアップクラッチ、７…変速機コントローラ、８…車速センサ、９…エンジンコントローラ、１０…油圧制御回路、１１…環境認識装置、１２…ロックアップクラッチ油圧制御用ソレノイド、１３…変速機油圧制御用ソレノイド。

Claims (9)

  1. 　内燃機関の動力を自動変速機へ伝達する流体式伝動装置の入出力回転部材間を直結可能なロックアップクラッチを備えた車両（以下、自車両と表記する）に使用され、前記自車両の走行状態が所定走行状態にあるときに前記ロックアップクラッチを係合するように制御するロックアップクラッチ制御部を備えた自動変速機用制御装置において、
    　前記ロックアップクラッチ制御部は、前記ロックアップクラッチを係合する前において、前記自車両の走行状態が前記所定走行状態になった状態で、前記自車両の前を走行している先行車両と前記自車両とが接近していること検出すると前記ロックアップクラッチの解放状態を継続することを特徴とする自動変速機用制御装置。
  2. 　請求項１に記載の自動変速機用制御装置において、
    　前記ロックアップクラッチ制御部は、前記自車両に搭載した環境認識装置から取得した前記先行車両と前記自車両の走行情報に基づき、前記先行車両と前記自車両の相対速度の時間変化量から前記先行車両と前記自車両とが接近しているかどうかを判断することを特徴とする自動変速機用制御装置。
  3. 　請求項１に記載の自動変速機用制御装置において、
    　前記ロックアップクラッチ制御部は、前記自車両の走行状態が設定速度以上になった場合に前記ロックアップクラッチを係合するように制御し、更に、前記ロックアップクラッチを係合する前において、前記自車両の走行状態が設定速度以上になった場合において、前記自車両に搭載した環境認識装置から取得した前記先行車両と前記自車両の走行情報に基づき、前記自車両と前記先行車両の相対距離が設定値以下であると判断すると、前記ロックアップクラッチの解放状態を継続することを特徴とする自動変速機用制御装置。
  4. 　請求項１に記載の自動変速機用制御装置において、
    　前記ロックアップクラッチ制御部は、前記自車両の走行状態が前記ロックアップクラッチを係合する条件になった場合において、前記自車両に搭載した環境認識装置から取得した前記先行車両と前記自車両の走行情報に基づき、前記自車両と前記先行車両の間の相対速度と相対距離を求め、前記相対速度と前記相対距離からロックアップ係合とロックアップ解放までのロックアップ状態継続時間を求め、前記ロックアップ状態継続時間が所定の時間判定閾値より短い場合は、前記ロックアップクラッチが解放状態にあれば前記ロックアップクラッチの解放状態を継続することを特徴とする自動変速機用制御装置。
  5. 　請求項１に記載の自動変速機用制御装置において、
    　前記ロックアップクラッチ制御部は、前記自車両の走行状態が係合設定速度以上になった場合に前記ロックアップクラッチを係合するように制御し、
    　前記ロックアップクラッチを係合する前の状態において、前記自車両の走行状態が前記係合設定速度以上になると、前記先行車両の加速度又は減速度を用いて前記自車両のロックアップクラッチを開放する開放設定速度に前記先行車両が達するまでにかかる減速時間が、所定の時間判定閾値より短い場合は前記ロックアップクラッチの解放状態を継続することを特徴とする自動変速機用制御装置。
  6. 　内燃機関の動力を駆動輪へ伝達する自動変速機を備えた車両（以下、自車両と表記する）に使用され、前記自車両の走行状態に基づき前記自動変速機を制御する変速機制御部を備えた自動変速機用制御装置において、
    　前記変速機制御部は、前記自車両の走行状態からシフトアップ条件が成立した場合において、前記自車両の前を走行している先行車両と前記自車両とが接近していること検出すると前記自動変速機のシフトアップを実行しないことを特徴とする自動変速機用制御装置。
  7. 　請求項６に記載の自動変速機用制御装置において、
    　前記変速機制御部は、前記自車両の走行状態からシフトアップ条件が成立した場合において、前記自車両に搭載した環境認識装置から取得した前記先行車両と前記自車両の走行情報に基づき、前記自車両と前記先行車両の相対距離が設定値以下であると判定すると前記自動変速機のシフトアップを実行しないことを特徴とする自動変速機用制御装置。
  8. 　請求項６に記載の自動変速機用制御装置において、
    　前記変速機制御部は、前記自車両の走行状態からシフトアップ条件が成立した場合において、前記自車両に搭載した環境認識装置から取得した前記先行車両と前記自車両の走行情報に基づき、前記自車両と前記先行車両の間の相対速度と相対距離を求め、前記相対速度と前記相対距離からシフトアップとシフトダウンまでの状態継続時間を求め、前記状態継続時間が所定の時間判定閾値より短いと判定されると前記シフトアップを実行しないことを特徴とする自動変速機用制御装置。
  9. 　請求項６に記載の自動変速機用制御装置において、
    　前記変速機制御部は、前記自車両の走行状態からシフトアップ条件が成立した場合において、前記自車両に搭載した環境認識装置から取得した前記先行車両と前記自車両の走行情報に基づき、前記先行車両の加速度又は減速度を用いて前記自車両のシフトダウンする設定速度に前記先行車両が達するまでにかかる減速時間が、所定の時間判定閾値より短いと判定されると前記シフトアップを実行しないことを特徴とする自動変速機用制御装置。
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