WO2018079060A1 - 車両の制御装置 - Google Patents

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torque
torque reserve
engine
switching operation
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勇太 瀧本
知洋 志村
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ボッシュ株式会社
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    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle control device.
  • Vehicles such as automobiles are equipped with a transmission that converts rotation based on the driving force of the engine at a desired gear ratio and outputs it to the drive shaft.
  • the transmission is connected to the output shaft of the engine via a torque converter that is a fluid coupling.
  • Such a transmission is provided with a forward / reverse switching clutch for switching a forward drive or a reverse drive of the vehicle by switching the rotation direction of the drive shaft.
  • a forward / reverse switching clutch includes a forward clutch and a reverse brake. When the shift position selected by the driver is in the drive range, the reverse brake is released, the forward clutch is engaged, the drive shaft rotates in the forward direction, and the vehicle can travel forward.
  • the forward clutch When the shift position is in the reverse range, the forward clutch is released, the reverse brake is engaged, the drive shaft rotates in the reverse direction, and the vehicle can travel backward. Further, when the shift position is in the parking range or the neutral range, both the forward clutch and the reverse brake are released, and torque transmission by the forward / reverse switching clutch is interrupted.
  • the state where the forward clutch or the reverse brake is engaged and torque can be transmitted to the drive shaft is also referred to as “in-gear state”, and the state where the forward clutch and the reverse brake are both released and the torque transmission is interrupted. Also called “out-gear condition”.
  • the forward clutch and reverse brake of such a transmission are switched over and off by a transmission control device.
  • the transmission control device detects a shift position selected by the driver and controls the forward / reverse switching clutch according to the shift position.
  • the shift position is switched from the neutral range to the drive range when the vehicle travels forward.
  • the transmission control device engages the forward clutch from a state in which the forward clutch and the reverse brake are released according to the detected shift position.
  • the transmission control device engages the reverse brake from the state in which the forward clutch and the reverse brake are released according to the detected shift position.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to perform a switching operation between the first shift position and the second shift position, both in the in-gear state. It is an object of the present invention to provide a new and improved vehicle control apparatus capable of securing engine output torque even in the case of a failure.
  • a vehicle control apparatus capable of mutual switching operation between a first shift position and a second shift position in which both power transmission systems are in an in-gear state.
  • the output torque of the engine is increased when a shift position detecting unit for detecting the selected shift position and a shift switching operation between the first shift position and the second shift position are performed.
  • a vehicle control device including a torque reserve control unit that executes torque reserve control.
  • the engine output Torque can be secured even if the switching operation between the first shift position and the second shift position in which the forward clutch or the reverse brake is engaged is performed.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a power transmission system of a vehicle controlled by a vehicle control device according to an embodiment of the present invention. It is explanatory drawing which shows the structural example of the control apparatus of the vehicle which concerns on the embodiment. It is explanatory drawing which shows the relationship between oil temperature and torque reserve control time. It is a flowchart which shows the setting process of torque reserve control time. It is a flowchart which shows the setting process of a reserve torque. It is a flowchart which shows a torque reserve control process. It is a flowchart which shows the torque reserve control process at the time of an out-in switching operation. It is a flowchart which shows the torque reserve control process at the time of an in-in switching operation.
  • 6 is a time chart when torque reserve control is not executed during an out-in switching operation. 6 is a time chart when torque reserve control is executed during an out-in switching operation. 6 is a time chart when torque reserve control is not executed during an in-in switching operation. 6 is a time chart when torque reserve control is executed during an in-in switching operation.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a power transmission system of a vehicle. Output torque from the engine 10 is transmitted to a drive shaft (not shown) via the transmission 20.
  • the engine 10 is, for example, a gasoline engine.
  • the engine 10 is provided with a first rotation sensor 11 that detects the rotational speed of the crankshaft. A sensor signal from the first rotation sensor 11 is output to an engine control unit (ECU) 50.
  • ECU engine control unit
  • the intake throttle valve, ignition plug, fuel injection valve, and the like of the engine 10 are driven and controlled by the engine control device 50, and the intake air amount, ignition timing, and fuel injection amount are controlled.
  • the transmission 20 includes a torque converter 21, a forward / reverse switching clutch 23, and a transmission mechanism 25.
  • the torque converter 21 is a fluid coupling that transmits output torque from the engine 10 to the downstream side via hydraulic oil.
  • the forward / reverse switching clutch 23 has, for example, a forward clutch and a reverse brake (not shown), and connection / disconnection of the forward clutch or the reverse brake is switched by hydraulic control.
  • a transmission control unit (TCU) 70 detects the shift position selected by the driver and controls connection / disconnection of the forward / reverse switching clutch 23.
  • a vehicle to which the vehicle control device according to the present embodiment can be applied includes a button-type shift switching device.
  • Such a shift switching device can freely switch a parking range (P), a reverse range (R), a neutral range (N), and a drive range (D) by operating a button.
  • the transmission 20 is provided with a second rotation sensor 27 that detects the rotational speed of the turbine shaft that transmits rotation from the torque converter 21 to the forward / reverse switching clutch 23.
  • the sensor signal of the second rotation sensor 27 is output to the transmission control device 70.
  • the transmission mechanism 25 converts the torque transmitted through the torque converter 21 and the forward / reverse switching clutch 23 into a desired gear ratio and transmits it to the downstream side.
  • the transmission mechanism 25 may be of a stepped type or a stepless type.
  • the gear ratio is adjusted by adjusting the groove widths of a primary pulley and a secondary pulley around which a drive chain (not shown) is wound by hydraulic control.
  • the hydraulic pressure supplied to each operating part of the transmission 20 is adjusted by controlling a flow rate control valve (not shown) by a transmission control unit (TCU) 70.
  • TCU transmission control unit
  • the forward / reverse switching clutch 23 is engaged with the forward clutch engaged state via the neutral state in which both the forward clutch and the reverse brake are released.
  • the engaged state of the reverse brake is switched. Therefore, even if the drive range and the reverse range are directly switched to each other, if the output of the engine 10 does not change when the forward clutch or the reverse brake is engaged from the neutral state, the rotational speed of the engine 10 is Will be reduced. Therefore, the vehicle control apparatus according to the present embodiment suppresses a decrease in the rotational speed of the engine 10 by increasing the output of the engine 10 by executing torque reserve control at the time of shift position switching.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of a part related to the torque reserve control in the vehicle control system.
  • the control system includes an engine control device 50 and a transmission control device 70.
  • the engine control device 50 and the transmission control device 70 can communicate with each other via a communication bus wiring such as a CAN (Controller Area Network).
  • the engine control device 50 corresponds to a vehicle control device according to the present invention.
  • the transmission control device 70 includes a control unit 71 composed of a microcomputer such as a CPU (Central Processing Unit).
  • the controller 71 includes a shift position detector 73, a clutch controller 75, and an oil temperature detector 77. Each of these units may be a function realized by executing a software program by a microcomputer.
  • the transmission control device 70 includes a storage element (not shown) such as a RAM (Random Access Memory) and a ROM (Read Only Memory).
  • a shift position signal Ssp output from the shift switching device 40 and an oil temperature signal Sto output from the oil temperature sensor 33 are input to the transmission control device 70.
  • the oil temperature sensor 33 is provided at an appropriate position of a hydraulic circuit that supplies hydraulic oil to the transmission 20.
  • the shift position detector 73 detects the shift position selected in the shift switching device 40 based on the input shift position signal Ssp.
  • the oil temperature detection unit 77 detects the temperature (oil temperature) To of the hydraulic oil supplied to the transmission 20 based on the input oil temperature signal Sto.
  • the clutch control unit 75 outputs a drive instruction signal to the flow control valve drive unit 79 that drives the flow control valve provided in the valve unit 31 of the transmission 20 based on the detected shift position.
  • an electromagnetic control valve is used as the flow control valve.
  • the clutch control unit 75 controls the engagement or release of the forward clutch and the reverse brake by controlling the hydraulic pressure of the hydraulic oil supplied to the forward clutch and the reverse brake of the forward / reverse switching clutch 23.
  • the clutch control unit 75 releases the reverse brake and engages the forward clutch. Further, when the reverse range is selected, the clutch control unit 75 releases the forward clutch and engages the reverse brake. Further, the clutch control unit 75 releases both the forward clutch and the reverse brake when the parking range or the neutral range is selected.
  • the engine control device 50 includes a control unit 51 configured by a microcomputer such as a CPU.
  • the control unit 51 includes a shift position information acquisition unit 53 and a torque reserve control unit 55. Each of these units may be a function realized by executing a software program by a microcomputer.
  • the engine control device 50 includes a storage element (not shown) such as a RAM or a ROM.
  • the shift position information acquisition unit 53 acquires shift position information from the transmission control device 70 via the communication bus wiring 80.
  • the shift position information acquisition unit 53 may directly acquire the shift position signal Ssp from the shift switching device 40.
  • the shift position information acquisition unit 53 corresponds to a shift position detection unit in the engine control device 50 according to the present embodiment.
  • the torque reserve control unit 55 executes torque reserve control for increasing the engine output torque when the switching operation to the drive range or the reverse range is performed.
  • the torque reserve control unit 55 performs torque reserve when a switching operation (out-in switching operation) from a parking range or neutral range, which is a shift position in an out-gear state, to a reverse range or drive range, which is a shift position in an in-gear state, is performed. Execute control.
  • both the torque reserve control unit 55 executes torque reserve control even when a switching operation (in-in switching operation) is performed between the drive range and the reverse range which are shift positions in the in-gear state. Therefore, even when the selection of the parking range or the neutral range is not detected, the engine control device 50 can suppress a decrease in the rotational speed of the engine 10 when the power transmission system is switched from the out gear state to the in gear state.
  • the torque reserve control unit 55 of the engine control device 50 outputs a drive instruction signal to the throttle valve drive unit 61 that drives the intake throttle valve 13 to increase the intake amount introduced into the cylinder of the engine 10. To increase the engine output torque. However, since the forward clutch or the reverse brake is engaged after the timing when the shift position switching operation is detected, if the intake air amount is simply increased when the shift position switching operation is detected, the engine output torque increases. The torque shock when the forward clutch or the reverse brake is engaged can be too large. Therefore, the torque reserve control unit 55 outputs a drive instruction signal to the spark plug drive unit 63 that drives the spark plug 15 together with the increase of the intake air amount, and shifts the ignition timing to the retard side.
  • the control of the engine output torque by adjusting the ignition timing is more responsive than the control of the engine output torque by adjusting the intake air amount, so the torque reserve control unit 55 ensures the increase range of the engine output torque by increasing the intake air amount.
  • the ignition timing an appropriate engine output torque is secured.
  • the engine output torque can be increased while maintaining the rotational speed of the engine 10 substantially constant until the forward / reverse switching clutch 23 changes from the neutral state to the in-gear state.
  • a decrease in the rotational speed of the engine 10 due to an increase in torque generated on the downstream side of the torque converter 21 is suppressed while torque shock is reduced.
  • the torque reserve control unit 55 includes a first switching state in which a switching operation from the parking range or neutral range to the drive range is performed, a second switching state in which a switching operation from the parking range or the neutral range to the reverse range is performed, and a reverse range.
  • the torque reserve control may be executed under different conditions in the third switching state in which the switching operation from the drive range to the drive range is performed and in the fourth switching state in which the switching operation from the drive range to the reverse range is performed.
  • the third switching state and the fourth switching state are states in which a mutual switching operation is performed between the first shift position and the second shift position in which the power transmission system is in the in-gear state.
  • the forward clutch or the reverse brake is engaged from the neutral state of the forward / reverse switching clutch 23.
  • the torque reserve control time in the third switching state and the fourth switching state may be set longer than the torque reserve control time in the first switching state and the second switching state.
  • the torque reserve control unit 55 can execute the torque reserve control by selecting a preset torque reserve control time for each of the first switching state to the fourth switching state.
  • the clutch control unit of the transmission control device 70 may vary the torque reserve control time in each of the first to fourth switching states according to the length or capacity of the oil passage.
  • the torque reserve control time may be set longer in proportion to the time from when the clutch control unit 75 starts supplying hydraulic pressure to the forward clutch or reverse brake until the forward clutch or reverse brake is engaged.
  • the torque reserve control time in each switching state can be set, for example, based on the engagement time data of each of the forward clutch and the reverse brake measured in advance using an actual machine.
  • the torque reserve control unit 55 may set the torque reserve control time based on the oil temperature To of the hydraulic oil supplied to the transmission 20. That is, the torque reserve control unit 55 may adjust the torque reserve control time in each switching state based on the oil temperature To. Since the viscosity of the hydraulic oil differs depending on the oil temperature To and the rate of increase of the hydraulic pressure supplied to the forward clutch or the reverse brake is different, the actual operation after the drive instruction signal is output from the clutch control unit 75 to the flow control valve drive unit 79. The time until the forward clutch or the reverse brake starts to be engaged may differ. Therefore, by appropriately adjusting the torque reserve control time based on the oil temperature To, the possibility that the engine output torque will decrease when the forward clutch or the reverse brake is engaged can be reduced.
  • FIG. 3 shows the relationship between the oil temperature To and the torque reserve control time.
  • the torque reserve control unit 55 can acquire information on the oil temperature To from the transmission control device 70 via the communication bus wiring 80. Alternatively, the torque reserve control unit 55 may directly acquire the oil temperature signal Sto from the oil temperature sensor 33.
  • the torque reserve control unit 55 may set an engine output torque (hereinafter also referred to as “reserve torque”) to be increased when executing the torque reserve control based on the oil temperature To.
  • reserve torque an engine output torque
  • the torque reserve control unit 55 sets the reserve torque larger as the oil temperature To is lower, and the torque transmitted to the downstream side of the torque converter 21 is ensured when the power transmission system switches from the out gear state to the in gear state. You may do it.
  • FIG. 4 shows a flowchart of the torque reserve control time setting process.
  • the torque reserve control unit 55 detects the oil temperature To (step S11), and then sets the torque reserve control times T1, T2, T3, and T4 for the first to fourth switching states based on the oil temperature To. Then, it is stored in the storage element (step S13).
  • the torque reserve control time setting process may be repeatedly executed, for example, every processing cycle of the microcomputer, or may be executed only when the oil temperature To changes by a predetermined threshold value or more. In any case, the torque reserve control times T1, T2, T3, and T4 in the first to fourth switching states are always set.
  • FIG. 5 shows a flowchart of the reserve torque setting process.
  • the torque reserve control unit 55 detects the oil temperature To (step S21), then sets a reserve torque based on the oil temperature To and stores it in the storage element (step S23).
  • Such reserve torque setting processing may be repeatedly executed, for example, every processing cycle of the microcomputer, or may be executed only when the oil temperature To changes by a predetermined threshold value or more. In any case, the reserve torque value to be increased is always set.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a shift position switching operation determination process
  • FIG. 7 is a flowchart showing a torque reserve control process during a shift position switching operation from the out-gear state to the in-gear state
  • FIG. It is a flowchart which shows the torque reserve control process at the time of switching operation of the shift position to an in-gear state.
  • the torque reserve control unit 55 determines whether or not a shift position switching operation has been performed based on the detected shift position information (step S31). When the shift position switching operation is not performed (S31: No), the torque reserve control unit 55 repeats the determination process of step S31. When the shift position switching operation is performed (S31: Yes), the torque reserve control unit 55 determines whether or not the shift position before the switching operation is the parking range or the neutral range (step S33). When the shift position before the switching operation is the parking range or the neutral range (S33: Yes), the torque reserve control unit 55 proceeds to step S41 of the flowchart shown in FIG. On the other hand, when the shift position before the switching operation is neither the parking range nor the neutral range (S33: No), the torque reserve control unit 55 proceeds to step S61 of the flowchart shown in FIG.
  • the torque reserve control unit 55 determines whether or not the current shift position after the switching operation is the drive range (step S41). ).
  • the current shift position is the drive range (S41: Yes)
  • the torque reserve control unit 55 selects the torque reserve control time T1 and sets a timer value (step S43).
  • the torque reserve control unit 55 determines whether or not the current shift position is in the reverse range (step S51).
  • the current shift position is in the reverse range (S51: Yes)
  • the torque reserve control unit 55 selects a torque reserve control time T2 and sets a timer value (step S53).
  • step S43 When the timer value is set in step S43 or step S53, the torque reserve control unit 55 outputs a drive instruction signal to the throttle valve drive unit 61 and the spark plug drive unit 63 to start torque reserve control and timer count. (Countdown) is started (step S45). Next, the torque reserve control unit 55 determines whether or not the timer value T has become 0 (step S47). The determination process of step S47 is repeated until the timer value T becomes 0 (S47: No), and when the timer value T becomes 0 (S47: Yes), the torque reserve control unit 55 cancels the torque reserve control ( Step S49). Thereafter, the torque reserve control unit 55 returns to step S31 and repeats the torque reserve control process.
  • step S51 If the current shift position is not in the reverse range in step S51 described above (S51: No), it is not necessary to execute torque reserve control because the forward clutch and the reverse brake of the forward / reverse switching clutch 23 are not engaged. Therefore, the torque reserve control unit 55 ends this routine as it is, returns to step S31, and repeats the torque reserve control process.
  • step S33 determines whether the shift position before the switching operation is the reverse range. Is determined (step S61).
  • the torque reserve control unit 55 determines whether or not the current shift position is the drive range (step S63).
  • the switching operation from the reverse range in the in-gear state to the drive range in the same in-gear state is performed (third switching state), and torque reserve control is performed.
  • the unit 55 selects the torque reserve control time T3 and sets a timer value (step S65).
  • step S73 determines whether the shift position before the switching operation is in the drive range. ).
  • step S73: Yes determines whether or not the current shift position is the reverse range (step S75).
  • step S75: Yes the switching operation from the reverse range in the in-gear state to the drive range in the in-gear state is performed (fourth switching state), and torque reserve control is performed.
  • the unit 55 selects the torque reserve control time T4 and sets a timer value (step S77).
  • step S65 or step S77 the torque reserve control unit 55 outputs a drive instruction signal to the throttle valve drive unit 61 and the spark plug drive unit 63 to start torque reserve control and count the timer. (Countdown) is started (step S67).
  • step S69 the torque reserve control unit 55 determines whether or not the timer value T has become 0 (step S69). The determination process of step S69 is repeated until the timer value T becomes 0 (S69: No), and when the timer value T becomes 0 (S69: Yes), the torque reserve control unit 55 cancels the torque reserve control ( Step S71). Thereafter, the torque reserve control unit 55 returns to step S31 and repeats the torque reserve control process.
  • step S63 If the current shift position is not in the drive range in the above step S63 (S63: No), it is not necessary to execute torque reserve control because the forward clutch and the reverse brake of the forward / reverse switching clutch 23 are not engaged. Similarly, if the current shift position is not in the reverse range in step S75 described above (S75: No), it is not necessary to execute torque reserve control because the forward clutch and the reverse brake of the forward / reverse switching clutch 23 are not engaged. Further, if the shift position before the switching operation is not in the drive range in step S73 (S73: No), the torque reserve control is not executed because the shift position before the switching operation is not specified. Therefore, the torque reserve control unit 55 ends this routine as it is, returns to step S31, and repeats the torque reserve control process.
  • Torque reserve control is executed even when the switching operation to the shift position is performed. Therefore, when the switching operation to the drive range or the reverse range is performed, the forward clutch or the reverse brake is engaged, and thus the rotational speed of the engine 10 decreases due to an increase in torque generated on the downstream side of the torque converter 21. Can be suppressed.
  • First switching state and second switching state 9 and 10 show the operating state of the power transmission system when the switching operation from the shift position in the out-gear state to the shift position in the in-gear state is performed.
  • FIG. 9 shows an operation state when the torque reserve control is not executed
  • FIG. 10 shows an operation state when the torque reserve control is executed.
  • the shift position information acquisition unit 53 of the engine control device 50 acquires information indicating that the shift position is in the out-of-gear parking range or neutral range.
  • the forward / reverse switching clutch 23 is in an out-gear state in which both the forward clutch and the reverse brake are released, and the engine rotational speed Ne coincides with the turbine rotational speed Nt on the downstream side of the torque converter 21.
  • the transmission control device 70 controls the valve unit 31 so as to supply hydraulic pressure to the forward clutch or the reverse brake as the shift position is switched.
  • the hydraulic pressure starts to be supplied from the time Ti1 to the forward clutch or the reverse brake, there is a time difference from the time Ti2 when the forward clutch or the reverse brake actually starts to be engaged.
  • the torque from the downstream side input to the turbine shaft of the torque converter 21 starts to increase due to the forward clutch or the reverse brake starting to be engaged at the time Ti2, and the turbine speed Nt begins to fall.
  • the increase in torque generated on the downstream side of the torque converter 21 and the decrease in the turbine speed Nt continue until time Ti4 when the engagement of the forward clutch or the reverse brake is completed.
  • the engine speed Ne decreases at time Ti3.
  • the engine control device increases the opening of the intake throttle valve 13 and advances the ignition angle so that the engine speed Ne is maintained at the idle speed. As a result, the engine output torque is increased and the engine speed Ne is restored.
  • the engine control device 50 starts executing the torque reserve control when detecting the shift position switching operation at time Ti1.
  • the engine control device 50 generates the reserve torque of the engine 10 by using the increase in the opening of the intake throttle valve 13 and the retard of the ignition angle, and the time when the forward clutch or the reverse brake starts to be engaged.
  • the engine output torque is increased during the period up to Ti2 (torque reserve control time). For this reason, even if the forward rotation clutch or reverse brake starts to be engaged at time Ti2, even if the turbine rotational speed Nt starts to decrease, the decrease in the engine rotational speed Ne is suppressed.
  • the torque reserve control is canceled and the reserve torque of the engine 10 is gradually returned to zero.
  • Third switching state and fourth switching state 11 and 12 show the operating state of the power transmission system when a switching operation from the in-gear shift position to the in-gear shift position is performed.
  • FIG. 11 shows an operation state when torque reserve control is not executed
  • FIG. 12 shows an operation state when torque reserve control is executed.
  • the shift position information acquisition unit 53 of the engine control device 50 acquires information indicating that the shift position is in the in-gear drive range.
  • the forward / reverse switching clutch 23 is in an in-gear state where the reverse brake is released while the forward clutch is engaged, and the turbine rotational speed Nt becomes lower than the engine rotational speed Ne due to the torque generated on the downstream side of the torque converter 21. ing.
  • the shift position information acquisition unit 53 detects that the shift position has been switched to the in-gear reverse range.
  • the transmission control device 70 controls the valve unit 31 so as to stop the supply of hydraulic pressure to the forward clutch and supply hydraulic pressure to the reverse brake as the shift position is switched.
  • the connection / disconnection switching of the forward / reverse switching clutch 23 is started from the time Ti11, there is a time difference from the time Ti2 at which the reverse brake actually starts to be engaged.
  • the forward / reverse switching clutch 23 once enters the out-gear state (neutral state) at time Ti12 and again enters the in-gear state at time Ti13.
  • the torque from the downstream side input to the turbine shaft of the torque converter 21 once decreases and then increases again.
  • the turbine rotational speed Nt once increases and then decreases again.
  • the forward clutch is started to be released at time Ti12, whereby the torque from the downstream side input to the turbine shaft starts to decrease and the turbine rotational speed Nt starts to increase.
  • the forward clutch is completely released, the torque from the downstream side that is input to the turbine shaft becomes zero, but when the reverse brake starts to be engaged at time Ti13, the torque from the downstream side that is input to the turbine shaft again The turbine rotation speed Nt starts to decrease after increasing.
  • the increase in torque and the decrease in turbine speed Nt that occur downstream of the torque converter 21 continue until time Ti15 when the reverse brake is completely engaged.
  • the engine speed Ne decreases at time Ti14.
  • the engine control device 50 increases the opening of the intake throttle valve 13 and advances the ignition angle so that the engine speed Ne is maintained at the idle speed. As a result, the engine output torque is increased and the engine speed Ne is restored.
  • the engine control device 50 starts executing the torque reserve control when detecting the shift position switching operation at time Ti11.
  • the engine control device 50 generates the reserve torque of the engine 10 by using the increase of the opening degree of the intake throttle valve 13 and the retard of the ignition angle in combination, the forward clutch is released, and the reverse brake is further performed.
  • the engine output torque is increased during the period (torque reserve control time) until time Ti13 at which the engagement is started. For this reason, even if the turbine speed Nt starts to decrease due to the reverse brake being started at time Ti13, the decrease in the engine speed Ne is suppressed. At time Ti13 at which the reverse brake starts to be engaged, the torque reserve control is canceled and the reserve torque of the engine 10 is gradually returned to zero.
  • the engine control apparatus 50 not only performs the switching operation from the out-gear shift position to the in-gear shift position but also shifts from the in-gear shift position to the in-gear state. Torque reserve control is also executed when a switching operation to a position is performed. Therefore, when the forward clutch or the reverse brake is engaged from the neutral state of the forward / reverse switching clutch 23, the rotation speed of the engine 10 is suppressed from increasing due to an increase in torque generated on the downstream side of the torque converter 21.
  • the engine control device 50 causes the engine 10 to generate reserve torque by retarding the ignition timing together with the increase of the intake air amount. Since the adjustment of the ignition timing by the spark plug 15 is more responsive to the engine output torque than the adjustment of the opening of the intake throttle valve 13, the reserve torque can be adjusted with relatively high accuracy by the engine control device 50.
  • the engine control apparatus 50 sets the torque reserve control time and the reserve torque when executing the torque reserve control based on the oil temperature To. For this reason, torque reserve control is executed in accordance with the increase rate of the hydraulic pressure due to the difference in the viscosity of the hydraulic oil and the difference in torque transmission efficiency in the torque converter 21.

Abstract

ともにインギヤ状態である第１のシフト位置と第２のシフト位置との間での切換操作が行われた場合であってもエンジン出力トルクを確保可能な車両の制御装置を提供する。　車両の制御装置は、動力伝達系がともにインギヤ状態である第１のシフト位置と第２のシフト位置との相互切換操作が可能な車両の制御装置であって、選択されたシフト位置を検出するシフト位置検出部と、第１のシフト位置と第２のシフト位置との間でのシフト切換操作が行われたときに、エンジンの出力トルクを増大させるトルクリザーブ制御を実行させるトルクリザーブ制御部と、を備える。

Description

車両の制御装置
　本発明は、車両の制御装置に関する。
　自動車等の車両にはエンジンの駆動力に基づく回転を所望の変速比で変換して駆動軸に出力する変速機が備えられている。変速機は流体継手であるトルクコンバータを介してエンジンの出力軸に連設される。かかる変速機には、駆動軸の回転方向を切り換えて車両の前進走行又は後退走行を切り換えるための前後進切換クラッチが備えられている。かかる前後進切換クラッチは前進クラッチ及び後退ブレーキを備える。運転者により選択されるシフトポジションがドライブレンジにある場合、後退ブレーキが開放される一方前進クラッチが締結されて駆動軸が正転方向に回転し車両の前進走行が可能になる。またシフトポジションがリバースレンジにある場合、前進クラッチが開放される一方後退ブレーキが締結されて駆動軸が逆転方向に回転し車両の後退走行が可能になる。さらにシフトポジションがパーキングレンジ又はニュートラルレンジにある場合、前進クラッチ及び後退ブレーキがともに開放されて前後進切換クラッチによるトルク伝達は遮断される。
　なお、本明細書において前進クラッチ又は後退ブレーキが締結されてトルクが駆動軸に伝達され得る状態を「インギヤ状態」ともいい、前進クラッチ及び後退ブレーキがともに開放されてトルク伝達が遮断された状態を「アウトギヤ状態」ともいう。
　かかる変速機の前進クラッチ及び後退ブレーキはトランスミッション制御装置によって断接が切り換えられる。トランスミッション制御装置は運転者により選択されるシフトポジションを検出し、当該シフトポジションに応じて前後進切換クラッチを制御する。シフトポジションがシフトレバーにより切り換えられる形式の変速システムの場合、車両を前進走行させる際にはシフトポジションがニュートラルレンジからドライブレンジに切り換わる。この場合にトランスミッション制御装置は、検出されるシフトポジションにしたがって前進クラッチ及び後退ブレーキを開放した状態から前進クラッチを締結させる。また車両を後退走行させる際にはシフトポジションがパーキングレンジ又はニュートラルレンジからリバースレンジに切り換わる。この場合にトランスミッション制御装置は、検出されるシフトポジションにしたがって前進クラッチ及び後退ブレーキを開放した状態から後退ブレーキを締結させる。
　前進クラッチ及び後退ブレーキがともに開放されたアウトギヤ状態ではトルクコンバータの下流側に生じるトルクは小さく、エンジンの出力トルクが小さい場合であってもエンジンストールは生じにくい。一方前進クラッチ又は後退ブレーキのいずれかが締結されるインギヤ状態になるとトルクコンバータの下流側に生じるトルクが増大するため、エンジンストールを防ぐためにエンジンには大きな出力トルクが要求される。特許文献１には、エンジン出力トルクを確保するための制御として、アウトギヤ状態のシフトポジションからインギヤ状態のシフトポジションへの切り換えが検出されたときにエンジンの出力を増大させることでエンジン出力トルクを確保するトルクリザーブ制御が開示されている。
特開２００７－１６２９３９号公報
　近年シフトレバーによりシフトポジションが切り換えられるのではなくボタン操作によりシフトポジションが切り換えられる形式の変速システムが実用化されている。かかるボタン式の変速システムでは運転者は自由にシフトポジションを選択することができる。つまりボタン式の変速システムではニュートラルレンジを経由することなくドライブレンジとリバースレンジとの間で相互切換操作が可能になっている。このためエンジンの制御装置は上記のトルクリザーブ制御を実行することができなかった。
　本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ともにインギヤ状態である第１のシフト位置と第２のシフト位置との間での切換操作が行われた場合であってもエンジン出力トルクを確保可能な、新規かつ改良された車両の制御装置を提供することにある。
　上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、動力伝達系がともにインギヤ状態である第１のシフト位置と第２のシフト位置との相互切換操作が可能な車両の制御装置であって、選択されたシフト位置を検出するシフト位置検出部と、第１のシフト位置と第２のシフト位置との間でのシフト切換操作が行われたときに、エンジンの出力トルクを増大させるトルクリザーブ制御を実行させるトルクリザーブ制御部と、を備える車両の制御装置が提供される。
　以上説明したように本発明によれば、前進クラッチ又は後退ブレーキの締結状態である第１のシフト位置と第２のシフト位置との間での切換操作が行われた場合であってもエンジン出力トルクを確保することができる。
本発明の実施の形態に係る車両の制御装置により制御される車両の動力伝達系を示す模式図である。 同実施形態に係る車両の制御装置の構成例を示す説明図である。 油温とトルクリザーブ制御時間との関係を示す説明図である。 トルクリザーブ制御時間の設定処理を示すフローチャートである。 リザーブトルクの設定処理を示すフローチャートである。 トルクリザーブ制御処理を示すフローチャートである。 アウト－イン切換操作時のトルクリザーブ制御処理を示すフローチャートである。 イン－イン切換操作時のトルクリザーブ制御処理を示すフローチャートである。 アウト－イン切換操作時にトルクリザーブ制御を実行しない場合のタイムチャートである。 アウト－イン切換操作時にトルクリザーブ制御を実行した場合のタイムチャートである。 イン－イン切換操作時にトルクリザーブ制御を実行しない場合のタイムチャートである。 イン－イン切換操作時にトルクリザーブ制御を実行した場合のタイムチャートである。
　以下に添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお本明細書及び図面において実質的に同一の機能構成を有する構成要素については同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また本明細書においてアウトギヤ状態のシフトポジションからインギヤ状態のシフトポジションへの切換操作を「アウト－イン切換操作」ともいい、インギヤ状態のシフトポジションからインギヤ状態のシフトポジションへの切換操作を「イン－イン切換操作」ともいう。
　＜１．動力伝達系の構成例＞
　まず図１を参照して本実施形態に係る車両の制御装置を適用可能な車両の動力伝達系の構成例を簡単に説明する。図１は車両の動力伝達系を示す模式図である。エンジン１０からの出力トルクは変速機２０を介して図示しない駆動軸へと伝達される。エンジン１０は例えばガソリンエンジンである。エンジン１０にはクランクシャフトの回転数を検出する第１の回転センサ１１が設けられている。第１の回転センサ１１のセンサ信号はエンジン制御装置（ＥＣＵ）５０に出力される。以下エンジン１０としてガソリンエンジンを備えた例を説明する。エンジン１０の吸気スロットル弁や点火プラグ、燃料噴射弁等はエンジン制御装置５０により駆動制御され、吸気量や点火時期、燃料噴射量が制御される。
　変速機２０はトルクコンバータ２１と前後進切換クラッチ２３と変速機構２５とを有する。トルクコンバータ２１は作動油を介してエンジン１０からの出力トルクを下流側に伝達する流体継手である。前後進切換クラッチ２３は例えば図示しない前進クラッチ及び後退ブレーキを有し、油圧制御によって前進クラッチ又は後退ブレーキの断接が切り換えられる。トランスミッション制御装置（ＴＣＵ）７０は運転者によって選択されるシフトポジションを検出して前後進切換クラッチ２３の断接を制御する。本実施形態に係る車両の制御装置が適用され得る車両はボタン式のシフト切換装置を備えている。かかるシフト切換装置はパーキングレンジ（Ｐ）、リバースレンジ（Ｒ）、ニュートラルレンジ（Ｎ）及びドライブレンジ（Ｄ）をボタン操作によって自由に切換えられる。変速機２０にはトルクコンバータ２１から前後進切換クラッチ２３に回転を伝達するタービン軸の回転数を検出する第２の回転センサ２７が設けられている。第２の回転センサ２７のセンサ信号はトランスミッション制御装置７０に出力される。
　変速機構２５はトルクコンバータ２１及び前後進切換クラッチ２３を介して伝達されるトルクを所望の変速比に変換して下流側に伝達する。変速機構２５は有段式又は無段式のいずれの形式のものであってもよい。例えば変速機構２５が無段変速機構（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　Ｖａｒｉａｂｌｅ　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）である場合、油圧制御によって図示しない駆動チェーンが巻き掛けられるプライマリプーリ及びセカンダリプーリの溝幅が調節されることで変速比が調整される。変速機２０の各作動部に供給される油圧は、トランスミッション制御装置（ＴＣＵ）７０によって図示しない流量制御弁が制御されることにより調整される。
　かかる動力伝達系において前後進切換クラッチ２３が開放されたアウトギヤ状態では、トルクコンバータ２１の下流側に生じるトルクが小さいためにエンジン１０は小さい出力でアイドリング運転が可能になる。一方前後進切換クラッチ２３が締結されたインギヤ状態では、トルクコンバータ２１の下流側に生じるトルクが大きくなるためにエンジン１０に要求される出力は大きくなる。エンジン１０の出力が小さすぎる場合、エンジンストールが発生するおそれもある。
　運転者により選択されるシフトポジションがパーキングレンジ又はニュートラルレンジからドライブレンジに切り換えられる場合、前進クラッチが締結されることによってトルクコンバータ２１の下流側のトルクが増大する。そうするとトルクコンバータ２１の回転抵抗が大きくなるため、エンジン１０の出力が変わらない場合にはエンジン１０の回転数が低下することになる。同様にシフトポジションがパーキングレンジ又はニュートラルレンジからリバースレンジに切り換えられる場合、後退ブレーキが締結されることによってトルクコンバータ２１の下流側のトルクが増大する。そうするとトルクコンバータ２１の回転抵抗が大きくなるため、エンジン１０の出力が変わらない場合にはエンジン１０の回転数が低下することになる。
　さらに運転者により選択されるシフトポジションがドライブレンジとリバースレンジとで直接切り換えられる場合、前後進切換クラッチ２３では前進クラッチ及び後退ブレーキがともに開放されるニュートラル状態を経由して前進クラッチの締結状態又は後退ブレーキの締結状態が切り換えられる。したがってドライブレンジとリバースレンジとが相互に直接的に切り換えられる場合であっても、ニュートラル状態から前進クラッチ又は後退ブレーキが締結される際にエンジン１０の出力が変わらないとするとエンジン１０の回転数が低下することになる。このため本実施形態に係る車両の制御装置はシフトポジションの切り換え時にトルクリザーブ制御を実行してエンジン１０の出力を増大することでエンジン１０の回転数の低下を抑制する。
　＜２．制御系の構成例＞
　次に図２を参照して本実施形態に係る車両の制御装置が適用され得る制御系の構成例を説明する。図２は車両の制御系のうちトルクリザーブ制御に関連する部分の機能構成を示すブロック図である。制御系はエンジン制御装置５０とトランスミッション制御装置７０とを備える。エンジン制御装置５０とトランスミッション制御装置７０とはＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信バス配線を介して相互に通信可能になっている。本実施形態においてエンジン制御装置５０が本発明に係る車両の制御装置に相当する。
　トランスミッション制御装置７０はＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）等のマイクロコンピュータにより構成される制御部７１を備える。制御部７１はシフト位置検出部７３とクラッチ制御部７５と油温検出部７７とを有する。これらの各部はマイクロコンピュータによるソフトウェアプログラムの実行により実現される機能であってよい。またトランスミッション制御装置７０はＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）等の図示しない記憶素子を備えている。トランスミッション制御装置７０にはシフト切換装置４０から出力されるシフトポジション信号Ｓｓｐと油温センサ３３から出力される油温信号Ｓｔｏが入力される。油温センサ３３は変速機２０に作動油を供給する油圧回路の適宜の位置に設けられている。
　シフト位置検出部７３は入力されるシフトポジション信号Ｓｓｐに基づいてシフト切換装置４０において選択されているシフトポジションを検出する。また油温検出部７７は入力される油温信号Ｓｔｏに基づいて変速機２０に供給される作動油の温度(油温)Ｔｏを検出する。クラッチ制御部７５は検出されるシフトポジションに基づいて変速機２０のバルブユニット３１に備えられた流量制御弁を駆動する流量制御弁駆動部７９に対して駆動指示信号を出力する。流量制御弁としては例えば電磁制御弁が用いられる。クラッチ制御部７５は前後進切換クラッチ２３の前進クラッチ及び後退ブレーキに供給される作動油の油圧を制御することによって前進クラッチ及び後退ブレーキの締結又は開放を制御する。
　具体的にクラッチ制御部７５はドライブレンジが選択されている場合、後退ブレーキを開放する一方前進クラッチを締結する。またクラッチ制御部７５はリバースレンジが選択されている場合、前進クラッチを開放する一方後退ブレーキを締結する。さらにクラッチ制御部７５はパーキングレンジ又はニュートラルレンジが選択されている場合、前進クラッチ及び後退ブレーキをともに開放する。
　エンジン制御装置５０はＣＰＵ等のマイクロコンピュータにより構成される制御部５１を備える。制御部５１はシフト位置情報取得部５３とトルクリザーブ制御部５５とを有する。これらの各部はマイクロコンピュータによるソフトウェアプログラムの実行により実現される機能であってよい。またエンジン制御装置５０はＲＡＭやＲＯＭ等の図示しない記憶素子を備えている。
　シフト位置情報取得部５３は通信バス配線８０を介してトランスミッション制御装置７０からシフトポジションの情報を取得する。シフト位置情報取得部５３はシフト切換装置４０からのシフトポジション信号Ｓｓｐを直接取得してもよい。かかるシフト位置情報取得部５３が本実施形態に係るエンジン制御装置５０におけるシフト位置検出部に相当する。
　トルクリザーブ制御部５５はドライブレンジ又はリバースレンジへの切換操作が行われたときにエンジン出力トルクを増大させるトルクリザーブ制御を実行する。トルクリザーブ制御部５５はアウトギヤ状態のシフトポジションであるパーキングレンジ又はニュートラルレンジからインギヤ状態のシフトポジションであるリバースレンジ又はドライブレンジへの切換操作（アウト－イン切換操作）が行われたときにトルクリザーブ制御を実行する。
　さらにトルクリザーブ制御部５５はともにインギヤ状態のシフトポジションであるドライブレンジとリバースレンジとの間で切換操作（イン－イン切換操作）が行われたときにおいてもトルクリザーブ制御を実行する。したがってエンジン制御装置５０はパーキングレンジやニュートラルレンジの選択が検出されない場合においても動力伝達系のアウトギヤ状態からインギヤ状態への切り換え時におけるエンジン１０の回転数の低下を抑制することができる。
　本実施形態に係るエンジン制御装置５０のトルクリザーブ制御部５５は吸気スロットル弁１３を駆動するスロットル弁駆動部６１に対して駆動指示信号を出力してエンジン１０の気筒に導入される吸気量を増大させることによりエンジン出力トルクを増大させる。ただし、シフトポジションの切換操作が検出される時期から遅れて前進クラッチ又は後退ブレーキが締結されるため、シフトポジションの切換操作が検出された場合に単に吸気量を増大させるとエンジン出力トルクが大きくなりすぎて前進クラッチ又は後退ブレーキの締結時のトルクショックが大きくなり得る。このためトルクリザーブ制御部５５は吸気量の増大と併せて点火プラグ１５を駆動する点火プラグ駆動部６３に対して駆動指示信号を出力して点火時期を遅角側にずらす。
　つまり点火時期の調節によるエンジン出力トルクの制御は吸気量の調節によるエンジン出力トルクの制御よりも応答性が高いため、トルクリザーブ制御部５５は吸気量の増大によってエンジン出力トルクの増大幅を確保しつつ点火時期の調節によって適切なエンジン出力トルクを確保する。これにより前後進切換クラッチ２３がニュートラル状態からインギヤ状態に遷移するまでの期間、エンジン１０の回転数を略一定に維持しつつエンジン出力トルクを増大させることができる。また前後進切換クラッチ２３がニュートラル状態からインギヤ状態に遷移する際においては、トルクショックが低減されつつトルクコンバータ２１の下流側に生じるトルクの増大によるエンジン１０の回転数の低下が抑制される。
　トルクリザーブ制御部５５はパーキングレンジ又はニュートラルレンジからドライブレンジへの切換操作が行われる第１の切換状態、パーキングレンジ又はニュートラルレンジからリバースレンジへの切換操作が行われる第２の切換状態、リバースレンジからドライブレンジへの切換操作が行われる第３の切換状態、及びドライブレンジからリバースレンジへの切換操作が行われる第４の切換状態においてそれぞれ異なる条件でトルクリザーブ制御を実行してもよい。このうちの第３の切換状態及び第４の切換状態が、動力伝達系がともにインギヤ状態である第１のシフトポジションと第２のシフトポジションとの相互の切換操作が行われる状態である。
　例えば第１の切換状態及び第２の切換状態では前後進切換クラッチ２３のニュートラル状態から前進クラッチ又は後退ブレーキが締結される。一方第３の切換状態及び第４の切換状態では前進クラッチ又は後退ブレーキが締結された状態から一旦開放された後に後退ブレーキ又は前進クラッチの締結動作が行われる。このような場合第３の切換状態及び第４の切換状態におけるトルクリザーブ制御時間が第１の切換状態及び第２の切換状態におけるトルクリザーブ制御時間よりも長く設定されてもよい。トルクリザーブ制御部５５は第１の切換状態～第４の切換状態それぞれについてあらかじめ設定されたトルクリザーブ制御時間を選択してトルクリザーブ制御を実行し得る。
　また前後進切換クラッチ２３の前進クラッチに油圧を供給する油路の長さあるいは容量と、後退ブレーキに油圧を供給する油路の長さあるいは容量とが異なる場合、トランスミッション制御装置７０のクラッチ制御部７５から流量制御弁駆動部７９に対して駆動指示信号が出力されてから実際に前進クラッチ又は後退ブレーキが締結され始めるまでの時間が異なり得る。このためトルクリザーブ制御部５５は油路の長さあるいは容量に応じて上記の第１の切換状態～第４の切換状態それぞれにおけるトルクリザーブ制御時間を異ならせてもよい。この場合クラッチ制御部７５が前進クラッチ又は後退ブレーキに油圧を供給し始めてから当該前進クラッチ又は後退ブレーキが締結されるまでの時間に比例してトルクリザーブ制御時間が長く設定されてもよい。それぞれの切換状態でのトルクリザーブ制御時間は例えばあらかじめ実機を用いて測定される前進クラッチ又は後退ブレーキそれぞれの締結時間のデータに基づいて設定され得る。
　またトルクリザーブ制御部５５は変速機２０に供給される作動油の油温Ｔｏに基づいてトルクリザーブ制御時間を設定してもよい。つまりトルクリザーブ制御部５５は上記のそれぞれの切換状態におけるトルクリザーブ制御時間を油温Ｔｏに基づいて調整してもよい。油温Ｔｏによって作動油の粘度が異なり前進クラッチ又は後退ブレーキに供給される油圧の上昇速度が異なるためにクラッチ制御部７５から流量制御弁駆動部７９に対して駆動指示信号が出力されてから実際に前進クラッチ又は後退ブレーキが締結され始めるまでの時間が異なり得る。したがって油温Ｔｏに基づいてトルクリザーブ制御時間が適切に調整されることにより前進クラッチ又は後退ブレーキの締結時にエンジン出力トルクが低下する可能性を低下させることができる。
　図３は油温Ｔｏとトルクリザーブ制御時間との関係を示している。油温Ｔｏが低いと作動油の粘度が増大してトルクコンバータ２１におけるフリクションロスが大きくなりトルクコンバータ２１でのトルク伝達効率が低下しやすい。このため油温Ｔｏが低いほどトルクリザーブ制御時間は長く設定され得る。トルクリザーブ制御部５５は通信バス配線８０を介してトランスミッション制御装置７０から油温Ｔｏの情報を取得し得る。あるいはトルクリザーブ制御部５５は油温センサ３３からの油温信号Ｓｔｏを直接取得してもよい。
　またトルクリザーブ制御部５５はトルクリザーブ制御を実行する際に増大させるエンジン出力トルク（以下、「リザーブトルク」ともいう。）を油温Ｔｏに基づいて設定してもよい。上述のとおり油温Ｔｏが低いと作動油の粘度が増大してトルクコンバータ２１におけるトルク伝達効率が低下しやすい。このためトルクリザーブ制御部５５は油温Ｔｏが低いほどリザーブトルクを大きく設定して動力伝達系がアウトギヤ状態からインギヤ状態に切り換わる際にトルクコンバータ２１の下流側に伝達されるトルクが確保されるようにしてもよい。
　＜３．トルクリザーブ制御処理＞
　次に図４～図８を参照して本実施形態に係るエンジン制御装置５０によるトルクリザーブ制御処理の具体例について説明する。
　（３－１．トルクリザーブ制御時間設定処理）
　図４はトルクリザーブ制御時間の設定処理のフローチャートを示す。トルクリザーブ制御部５５は油温Ｔｏを検出し（ステップＳ１１）、次いで油温Ｔｏに基づいて第１の切換状態～第４の切換状態それぞれのトルクリザーブ制御時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４を設定して記憶素子に記憶する（ステップＳ１３）。かかるトルクリザーブ制御時間の設定処理は、例えばマイクロコンピュータの処理サイクルごとに繰り返し実行されてもよく、あるいは油温Ｔｏが所定の閾値以上変化したときにのみ実行されてもよい。いずれにしても第１の切換状態～第４の切換状態それぞれのトルクリザーブ制御時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４は常時設定された状態となっている。
　（３－２．リザーブトルク設定処理）
　図５はリザーブトルクの設定処理のフローチャートを示す。トルクリザーブ制御部５５は油温Ｔｏを検出し（ステップＳ２１）、次いで油温Ｔｏに基づいてリザーブトルクを設定して記憶素子に記憶する（ステップＳ２３）。かかるリザーブトルクの設定処理は、例えばマイクロコンピュータの処理サイクルごとに繰り返し実行されてもよく、あるいは油温Ｔｏが所定の閾値以上変化したときにのみ実行されてもよい。いずれにしても増大すべきリザーブトルクの値は常時設定された状態となっている。
　（３－３．トルクリザーブ制御処理）
　図６～図８はトルクリザーブ制御処理のフローチャートを示す。図６はシフトポジションの切換操作の判定処理を示すフローチャートであり、図７はアウトギヤ状態からインギヤ状態へのシフトポジションの切換操作時のトルクリザーブ制御処理を示すフローチャートであり、図８はインギヤ状態からインギヤ状態へのシフトポジションの切換操作時のトルクリザーブ制御処理を示すフローチャートである。
　トルクリザーブ制御部５５は検出されるシフトポジションの情報に基づいてシフトポジションの切換操作が行われたか否かを判別する（ステップＳ３１）。シフトポジションの切換操作が行われていない場合（Ｓ３１：Ｎｏ）、トルクリザーブ制御部５５はステップＳ３１の判別処理を繰り返す。そしてシフトポジションの切換操作が行われた場合（Ｓ３１：Ｙｅｓ）、トルクリザーブ制御部５５は切換操作前のシフトポジションがパーキングレンジ又はニュートラルレンジであったか否かを判別する（ステップＳ３３）。切換操作前のシフトポジションがパーキングレンジ又はニュートラルレンジであった場合（Ｓ３３：Ｙｅｓ）、トルクリザーブ制御部５５は図７に示すフローチャートのステップＳ４１に進む。一方切換操作前のシフトポジションがパーキングレンジ及びニュートラルレンジのいずれでもなかった場合（Ｓ３３：Ｎｏ）、トルクリザーブ制御部５５は図８に示すフローチャートのステップＳ６１に進む。
　切換操作前のシフトポジションがパーキングレンジ又はニュートラルレンジであった場合（Ｓ３３：Ｙｅｓ）、トルクリザーブ制御部５５は切換操作後の現在のシフトポジションがドライブレンジであるか否かを判別する（ステップＳ４１）。現在のシフトポジションがドライブレンジである場合（Ｓ４１：Ｙｅｓ）、アウトギヤ状態のシフトポジションからインギヤ状態のドライブレンジへの切換操作が行われた状態（第１の切換状態）であり、トルクリザーブ制御部５５はトルクリザーブ制御時間Ｔ１を選択してタイマ値を設定する（ステップＳ４３）。
　一方現在のシフトポジションがドライブレンジでない場合（Ｓ４１：Ｎｏ）、トルクリザーブ制御部５５は現在のシフトポジションがリバースレンジであるか否かを判別する（ステップＳ５１）。現在のシフトポジションがリバースレンジである場合（Ｓ５１：Ｙｅｓ）、アウトギヤ状態のシフトポジションからインギヤ状態のドライブレンジへの切換操作が行われた状態（第２の切換状態）であり、トルクリザーブ制御部５５はトルクリザーブ制御時間Ｔ２を選択してタイマ値を設定する（ステップＳ５３）。
　ステップＳ４３又はステップＳ５３においてタイマ値が設定されると、トルクリザーブ制御部５５はスロットル弁駆動部６１及び点火プラグ駆動部６３に対して駆動指示信号を出力してトルクリザーブ制御を開始させるとともにタイマカウント（カウントダウン）を開始する（ステップＳ４５）。次いでトルクリザーブ制御部５５はタイマ値Ｔが０になったか否かを判別する（ステップＳ４７）。タイマ値Ｔが０になるまでステップＳ４７の判別処理が繰り返され（Ｓ４７：Ｎｏ）、タイマ値Ｔが０になった場合（Ｓ４７：Ｙｅｓ）、トルクリザーブ制御部５５はトルクリザーブ制御を解除する（ステップＳ４９）。以降、トルクリザーブ制御部５５はステップＳ３１に戻ってトルクリザーブ制御処理を繰り返す。
　なお上記のステップＳ５１において現在のシフトポジションがリバースレンジでない場合（Ｓ５１：Ｎｏ）、前後進切換クラッチ２３の前進クラッチ及び後退ブレーキが締結される状況ではなくトルクリザーブ制御を実行する必要がない。このためトルクリザーブ制御部５５はそのまま本ルーチンを終了してステップＳ３１に戻りトルクリザーブ制御処理を繰り返す。
　一方上記のステップＳ３３において切換操作前のシフトポジションがパーキングレンジ及びニュートラルレンジのいずれでもなかった場合（Ｓ３３：Ｎｏ）、トルクリザーブ制御部５５は切換操作前のシフトポジションがリバースレンジであるか否かを判別する（ステップＳ６１）。切換操作前のシフトポジションがリバースレンジであった場合（Ｓ６１：Ｙｅｓ）、トルクリザーブ制御部５５は現在のシフトポジションがドライブレンジであるか否かを判別する（ステップＳ６３）。現在のシフトポジションがドライブレンジである場合（Ｓ６３：Ｙｅｓ）、インギヤ状態のリバースレンジから同じくインギヤ状態のドライブレンジへの切換操作が行われた状態（第３の切換状態）であり、トルクリザーブ制御部５５はトルクリザーブ制御時間Ｔ３を選択してタイマ値を設定する（ステップＳ６５）。
　一方上記のステップＳ６１において切換操作前のシフトポジションがリバースレンジでなかった場合（Ｓ６１：Ｎｏ）、トルクリザーブ制御部５５は切換操作前のシフトポジションがドライブレンジであったか否かを判別する（ステップＳ７３）。切換操作前のシフトポジションがドライブレンジであった場合（Ｓ７３：Ｙｅｓ）、トルクリザーブ制御部５５は現在のシフトポジションがリバースレンジであるか否かを判別する（ステップＳ７５）。現在のシフトポジションがリバースレンジである場合（Ｓ７５：Ｙｅｓ）、インギヤ状態のリバースレンジから同じくインギヤ状態のドライブレンジへの切換操作が行われた状態（第４の切換状態）であり、トルクリザーブ制御部５５はトルクリザーブ制御時間Ｔ４を選択してタイマ値を設定する（ステップＳ７７）。
　ステップＳ６５又はステップＳ７７においてタイマ値が設定されると、トルクリザーブ制御部５５はスロットル弁駆動部６１及び点火プラグ駆動部６３に対して駆動指示信号を出力してトルクリザーブ制御を開始させるとともにタイマカウント（カウントダウン）を開始する（ステップＳ６７）。次いでトルクリザーブ制御部５５はタイマ値Ｔが０になったか否かを判別する（ステップＳ６９）。タイマ値Ｔが０になるまでステップＳ６９の判別処理が繰り返され（Ｓ６９：Ｎｏ）、タイマ値Ｔが０になった場合（Ｓ６９：Ｙｅｓ）、トルクリザーブ制御部５５はトルクリザーブ制御を解除する（ステップＳ７１）。以降、トルクリザーブ制御部５５はステップＳ３１に戻ってトルクリザーブ制御処理を繰り返す。
　なお上記のステップＳ６３において現在のシフトポジションがドライブレンジでない場合（Ｓ６３：Ｎｏ）、前後進切換クラッチ２３の前進クラッチ及び後退ブレーキが締結される状況ではなくトルクリザーブ制御を実行する必要がない。同様に上記のステップＳ７５において現在のシフトポジションがリバースレンジでない場合（Ｓ７５：Ｎｏ）、前後進切換クラッチ２３の前進クラッチ及び後退ブレーキが締結される状況ではなくトルクリザーブ制御を実行する必要がない。さらに上記のステップＳ７３において切換操作前のシフトポジションがドライブレンジでない場合（Ｓ７３：Ｎｏ）、切換操作前のシフトポジションが特定されない状況であったことからトルクリザーブ制御は実行されない。このためトルクリザーブ制御部５５はそのまま本ルーチンを終了してステップＳ３１に戻りトルクリザーブ制御処理を繰り返す。
　上記のようにトルクリザーブ制御処理が実行されることで、運転者によりアウトギヤ状態のシフトポジションからインギヤ状態のシフトポジションに切換操作が行われた場合だけでなくインギヤ状態のシフトポジションから同じくインギヤ状態のシフトポジションへと切換操作が行われた場合においてもトルクリザーブ制御が実行される。したがってドライブレンジ又はリバースレンジへの切換操作が行われたときに前進クラッチ又は後退ブレーキが締結されることによってトルクコンバータ２１の下流側に生じるトルクの増大を受けてエンジン１０の回転数が低下することを抑制することができる。
　（３－４．動力伝達系の動作状態）
　次に図９～図１２を参照して本実施形態に係るエンジン制御装置５０によるトルクリザーブ制御が実行される場合及び実行されない場合それぞれにおける動力伝達系の動作状態を説明する。
　（３－４－１．第１の切換状態及び第２の切換状態）
　図９及び図１０はアウトギヤ状態のシフトポジションからインギヤ状態のシフトポジションへの切換操作が行われる場合の動力伝達系の動作状態を示している。図９がトルクリザーブ制御を実行しない場合の動作状態を示し、図１０がトルクリザーブ制御を実行した場合の動作状態を示している。
　例えば運転者によりパーキングレンジ又はニュートラルレンジが選択されてエンジン１０がアイドリング状態にあるとする。この場合エンジン制御装置５０のシフト位置情報取得部５３はシフトポジションがアウトギヤ状態のパーキングレンジ又はニュートラルレンジにあることを示す情報を取得している。このとき前後進切換クラッチ２３は前進クラッチ及び後退ブレーキがともに開放されたアウトギヤ状態にあり、エンジン回転数Ｎｅとトルクコンバータ２１の下流側のタービン回転数Ｎｔとは一致している。
　時刻Ｔｉ１において運転者がインギヤ状態のドライブレンジ又はリバースレンジを選択したとする。この場合シフト位置情報取得部５３はシフトポジションがインギヤ状態のドライブレンジ又はリバースレンジに切り換えられたことを検出する。このときトランスミッション制御装置７０はシフトポジションの切換に伴って前進クラッチ又は後退ブレーキに油圧を供給するようバルブユニット３１を制御する。ただし時刻Ｔｉ１から前進クラッチ又は後退ブレーキに対して油圧が供給され始めるものの実際に前進クラッチ又は後退ブレーキが締結され始める時刻Ｔｉ２までには時間差が生じる。
　図９に示すようにトルクリザーブ制御が実行されない場合、時刻Ｔｉ２において前進クラッチ又は後退ブレーキが締結され始めることによってトルクコンバータ２１のタービン軸に入力される下流側からのトルクが増大し始めてタービン回転数Ｎｔが低下し始める。トルクコンバータ２１の下流側に生じるトルクの増大及びタービン回転数Ｎｔの低下は前進クラッチ又は後退ブレーキの締結が完了する時刻Ｔｉ４まで続く。トルクコンバータ２１の下流側に生じるトルクの増大によってトルクコンバータ２１の回転抵抗が増大するために時刻Ｔｉ３においてエンジン回転数Ｎｅが低下することになる。エンジン制御装置はエンジン回転数Ｎｅの低下を検出するとエンジン回転数Ｎｅがアイドル回転数で維持されるように吸気スロットル弁１３の開度を増大するとともに点火角を進角させる。これによりエンジン出力トルクが増大されてエンジン回転数Ｎｅが復帰する。
　一方図１０に示すようにトルクリザーブ制御が実行される場合、時刻Ｔｉ１においてエンジン制御装置５０はシフトポジションの切換操作を検出するとトルクリザーブ制御の実行を開始する。図１０に示した例ではエンジン制御装置５０は吸気スロットル弁１３の開度の増大及び点火角の遅角を併用してエンジン１０のリザーブトルクを生成し、前進クラッチ又は後退ブレーキが締結し始める時刻Ｔｉ２までの期間（トルクリザーブ制御時間）にエンジン出力トルクを増大させる。このため時刻Ｔｉ２において前進クラッチ又は後退ブレーキが締結され始めることによってタービン回転数Ｎｔが低下し始めたとしてもエンジン回転数Ｎｅの低下が抑制されている。前進クラッチ又は後退ブレーキが締結され始める時刻Ｔｉ２においてトルクリザーブ制御は解除されエンジン１０のリザーブトルクは徐々にゼロに戻される。
　（３－４－２．第３の切換状態及び第４の切換状態）
　図１１及び図１２はインギヤ状態のシフトポジションから同じくインギヤ状態のシフトポジションへの切換操作が行われる場合の動力伝達系の動作状態を示している。図１１がトルクリザーブ制御を実行しない場合の動作状態を示し、図１２がトルクリザーブ制御を実行した場合の動作状態を示している。
　例えば運転者によりドライブレンジが選択されてエンジン１０がアイドリング状態にあるとする。この場合エンジン制御装置５０のシフト位置情報取得部５３はシフトポジションがインギヤ状態のドライブレンジにあることを示す情報を取得している。このとき前後進切換クラッチ２３は後退ブレーキが開放される一方で前進クラッチが締結されたインギヤ状態にあり、トルクコンバータ２１の下流側で生じるトルクによってタービン回転数Ｎｔがエンジン回転数Ｎｅよりも低くなっている。
　時刻Ｔｉ１１において運転者がインギヤ状態のリバースレンジを選択したとする。この場合シフト位置情報取得部５３はシフトポジションがインギヤ状態のリバースレンジに切り換えられたことを検出する。このときトランスミッション制御装置７０はシフトポジションの切換に伴って前進クラッチへの油圧の供給を停止し後退ブレーキに油圧を供給するようバルブユニット３１を制御する。ただし時刻Ｔｉ１１から前後進切換クラッチ２３の断接切換が開始されるものの実際に後退ブレーキが締結され始める時刻Ｔｉ２までには時間差が生じる。インギヤ状態のドライブレンジから同じくインギヤ状態のリバースレンジへの切換操作ではあるものの前後進切換クラッチ２３は時刻Ｔｉ１２で一旦アウトギヤ状態（ニュートラル状態）になったぜ後に再び時刻Ｔｉ１３でインギヤ状態になる。この間トルクコンバータ２１のタービン軸に入力される下流側からのトルクは一旦低下した後に再び増大する。これに伴ってタービン回転数Ｎｔは一旦上昇した後に再び低下する。
　図１１に示すようにトルクリザーブ制御が実行されない場合、時刻Ｔｉ１２において前進クラッチが開放され始めることによってタービン軸に入力される下流側からのトルクが低下し始めてタービン回転数Ｎｔが上昇し始める。前進クラッチが完全に開放されるとタービン軸に入力される下流側からのトルクは０になるものの、時刻Ｔｉ１３において後退ブレーキが締結され始めることによってタービン軸に入力される下流側からのトルクが再び増大し始めてタービン回転数Ｎｔが低下し始める。トルクコンバータ２１の下流側に生じるトルクの増大及びタービン回転数Ｎｔの低下は後退ブレーキの締結が完了する時刻Ｔｉ１５まで続く。トルクコンバータ２１の下流側に生じるトルクの増大によってトルクコンバータ２１の回転抵抗が増大するために時刻Ｔｉ１４においてエンジン回転数Ｎｅが低下することになる。エンジン制御装置５０はエンジン回転数Ｎｅの低下を検出するとエンジン回転数Ｎｅがアイドル回転数で維持されるように吸気スロットル弁１３の開度を増大するとともに点火角を進角させる。これによりエンジン出力トルクが増大されてエンジン回転数Ｎｅが復帰する。
　一方図１２に示すようにトルクリザーブ制御が実行される場合、時刻Ｔｉ１１においてエンジン制御装置５０はシフトポジションの切換操作を検出するとトルクリザーブ制御の実行を開始する。図１２に示した例ではエンジン制御装置５０は吸気スロットル弁１３の開度の増大及び点火角の遅角を併用してエンジン１０のリザーブトルクを生成し、前進クラッチが開放されてさらに後退ブレーキが締結し始める時刻Ｔｉ１３までの期間（トルクリザーブ制御時間）にエンジン出力トルクを増大させる。このため時刻Ｔｉ１３において後退ブレーキが締結され始めることによってタービン回転数Ｎｔが低下し始めたとしてもエンジン回転数Ｎｅの低下が抑制されている。後退ブレーキが締結され始める時刻Ｔｉ１３においてトルクリザーブ制御は解除されエンジン１０のリザーブトルクは徐々にゼロに戻される。
　以上説明したように、本実施形態に係るエンジン制御装置５０はアウトギヤ状態のシフトポジションからインギヤ状態のシフトポジションへの切換操作が行われた場合だけでなくインギヤ状態のシフトポジションから同じくインギヤ状態のシフトポジションへの切換操作が行われた場合においてもトルクリザーブ制御が実行される。したがって、前後進切換クラッチ２３のニュートラル状態から前進クラッチ又は後退ブレーキが締結される際にトルクコンバータ２１の下流側に生じるトルクの増大によってエンジン１０の回転数が低下することが抑制される。
　また本実施形態に係るエンジン制御装置５０は吸気量の増大と併せて点火時期を遅角させることによりエンジン１０にリザーブトルクを生成させる。点火プラグ１５による点火時期の調節は吸気スロットル弁１３の開度の調節に比べてエンジン出力トルクへの応答性が高いため、エンジン制御装置５０によってリザーブトルクが比較的精度よく調節され得る。
　また本実施形態に係るエンジン制御装置５０はトルクリザーブ制御を実行する際のトルクリザーブ制御時間及びリザーブトルクを油温Ｔｏに基づいて設定する。このため作動油の粘度の違いによる油圧の上昇速度やトルクコンバータ２１におけるトルク伝達効率の違いに応じてトルクリザーブ制御が実行されるようになる。
　以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
　１０　　　　エンジン
　１３　　　　吸気スロットル弁
　１５　　　　点火プラグ
　２０　　　　変速機
　２１　　　　トルクコンバータ
　２３　　　　前後進切換クラッチ
　２５　　　　変速機構
　４０　　　　シフト切換装置
　５０　　　　エンジン制御装置
　５３　　　　シフト位置情報取得部
　５５　　　　トルクリザーブ制御部
　７０　　　　トランスミッション制御装置
　７３　　　　シフト位置検出部
　７５　　　　クラッチ制御部
 

Claims (7)

  1. 　動力伝達系がともにインギヤ状態である第１のシフト位置と第２のシフト位置との相互切換操作が可能な車両の制御装置において、
    　選択されたシフト位置を検出するシフト位置検出部と、
    　前記第１のシフト位置と前記第２のシフト位置との間でのシフト切換操作が行われたときに、エンジンの出力トルクを増大させるトルクリザーブ制御を実行させるトルクリザーブ制御部と、を備える
    　車両の制御装置。
  2. 　前記トルクリザーブ制御部は、前記第１のシフト位置と前記第２のシフト位置との間でのシフト切換操作が行われたときに前記トルクリザーブ制御を開始させ、前記動力伝達系が実際にアウトギヤ状態からインギヤ状態に切り換わるまでの間、前記トルクリザーブ制御を継続させる
    　請求項１に記載の車両の制御装置。
  3. 　前記トルクリザーブ制御部は、さらに、動力伝達系がアウトギヤ状態であるシフト位置から前記第１のシフト位置又は前記第２のシフト位置へのシフト切換操作が行われたときに前記トルクリザーブ制御を実行させる
    　請求項１又は２に記載の車両の制御装置。
  4. 　前記トルクリザーブ制御部は、あらかじめ設定された前記第１のシフト位置と前記第２のシフト位置との間でのシフト切換操作用の制御時間又は前記アウトギヤ状態であるシフト位置から前記第１のシフト位置又は前記第２のシフト位置へのシフト切換操作用の制御時間のいずれかを選択して前記トルクリザーブ制御を実行させる
    　請求項３に記載の車両の制御装置。
  5. 　前記トルクリザーブ制御部は、前記第１のシフト位置と前記第２のシフト位置との間でのシフト切換操作用の制御時間又は前記アウトギヤ状態であるシフト位置から前記第１のシフト位置又は前記第２のシフト位置へのシフト切換操作用の制御時間を自動変速機の作動油の油温に基づいて設定する
    　請求項４に記載の車両の制御装置。
  6. 　前記トルクリザーブ制御部は、自動変速機の油温に基づいてリザーブトルクの値を設定する
    　請求項１～５のいずれか１項に記載の車両の制御装置。
  7. 　前記トルクリザーブ制御部は、前記エンジンの吸気量及び点火角を制御することにより前記エンジンの出力トルクを増大させる
    　請求項１～６のいずれか１項に記載の車両の制御装置。
     
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