JP2013136293A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で、適切に車両を制御することができる車両の制御装置を提供する。
【解決手段】Ｔ−ＥＣＵは、コーストダウン制御の開始条件が成立したと判断した場合には（ステップＳ１１でＹＥＳ）、変速時における目標回転角加速度ΔＮｅを算出する（ステップＳ１２）とともに、現在のエンジン回転数および補機の負荷に基づいてエンジンの出力軸のトルクが０となる軸０トルクを算出する（ステップＳ１３）。そして、Ｔ−ＥＣＵ１２は、回転数要求量をトルク要求量に換算し（ステップＳ１４）、Ｅ−ＥＣＵを介してエンジンに対する出力制御を実行する（ステップＳ１５）。
【選択図】図７

Description

本発明は、駆動源と自動変速機とを搭載した車両の制御装置に関する。

従来、駆動源としての内燃機関と自動変速機とを搭載した車両にあっては、車両の走行状態に応じて内燃機関から出力された駆動力を自動変速機を介して車輪に伝達するようになっている。

また、従来から自動変速機の負担を軽減するために、内燃機関から自動変速機に過大なトルクが入力されることを回避する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１に開示された車両の制御装置は、自動変速機から内燃機関に対して要求される回転数要求量を算出するための回転数要求量算出手段と、トルク要求量に基づいて駆動部品の保護のためのトルクダウンが自動変速機から内燃機関に対して要求されているか否かを判定するための判定手段と、トルクダウンが要求されていると判断された場合に、トルク要求量を回転数に換算するための換算手段と、換算手段によって換算された回転数を回転数要求量の上限値として、トルク要求量と回転数要求量とのうちのいずれか一方に基づいて内燃機関を制御するための制御手段と、を備えている。

このような構成により、例えば自動変速機の保護のため、トルクダウンが要求されていると判定された場合に、トルク要求量を換算手段によって換算した回転数を回転数要求量の上限値とすることにより、回転数要求量に対しても自動変速機の保護のための要求を反映することができる。このため、回転数要求量を満たすように内燃機関が制御された場合においても、自動変速機に過大なトルクが入力されることを回避することができる。

特開２０１０−２１００６４号公報

しかしながら、上述した従来の車両の制御装置は、自動変速機の保護が要求されるとこのときのトルク要求量を換算した回転数を回転数要求量の上限値として設定するようになっているが、予め定められた選択条件に基づいて回転数要求量とトルク要求量とのうちいずれか一方の要求量を選択するので、それぞれの要求量を満たすことができないという問題があった。

このため、上述した従来の車両の制御装置は、回転数要求量とトルク要求量とは別々の要求量として実現されているので、いずれか一方の要求量を満たせば他方は満たさない場合があり、車両の制御が最適に実行されない状況が生じ得るという問題があった。

本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、簡易な構成で、車両を制御することができる車両の制御装置を提供することを目的とする。

本発明に係る車両の制御装置は、上記目的達成のため、（１）駆動源と、前記駆動源からの動力を駆動輪に伝達するとともに、所望の変速段を形成する変速機と、前記駆動源を車両の状態に応じて制御する制御手段と、を備えた車両の制御装置であって、予め定められた動力伝達系の慣性モーメントと、一方の変速段から他方の変速段に変速を切替える場合の前記駆動源の目標角加速度と、に基づいて必要な第１のトルク要求量を算出する第１のトルク要求量算出手段と、前記駆動源から前記変速機に動力が伝達されない非伝達状態で前記駆動源の出力軸にかかる駆動負荷に基づいて必要な第２のトルク要求量を算出する第２のトルク量算出手段と、を備え、前記制御手段が、前記車両に対する駆動力が要求されていないことを条件に、前記第１のトルク量と前記第２のトルク要求量とを合算して前記変速機が前記駆動源に要求するトルク要求量を算出し、算出したトルク要求量に基づいて前記駆動源を制御するようにしたことを特徴とする。

この構成により、従来のように予め定められた選択条件に基づいて回転数要求量とトルク要求量とのうちいずれか一方の要求量を選択することもなく、それぞれの要求量を満たすよう駆動源を制御することができる。したがって、簡易な構成で、適切に車両を制御することができる。

本発明によれば、簡易な構成で、適切に車両を制御することができる車両の制御装置を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る車両の制御装置を搭載した車両を模式的に示す概略構成図である。 本発明の実施の形態に係る車両の制御装置の構成を示す骨子図である。 本発明の実施の形態に係る自動変速機の作動表である。 本発明の実施の形態に係る油圧制御回路の概略構成を示す回路図である。 本発明の実施の形態に係るエンジンのエンジン回転数とエンジントルクとの関係を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係るコーストダウン制御を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の実施の形態に係るコーストダウン制御処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る減速フレックスロックアップ制御を説明するためのタイミングチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る自動変速機の制御装置を搭載した車両を模式的に示す概略構成図である。図２は、本発明の実施の形態に係る自動変速機の制御装置の構成を示す骨子図である。

本実施の形態においては、本発明に係る自動変速機の制御装置をＦＦ（Front engine Front drive）車両に適用した場合について説明する。

図１に示すように、車両１は、エンジン２と、トルクコンバータ３と、前進クラッチを有する変速機構４と、トルクコンバータ３および変速機構４を油圧で制御するための油圧制御回路９と、動力源としてのエンジン２を制御するためのＥ−ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１１と、油圧制御回路９を制御するためのＴ−ＥＣＵ１２と、によって構成されている。

エンジン２は、図示しないインジェクタから噴射された燃料と空気との混合気を、シリンダの燃焼室内で燃焼させる内燃機関により構成されている。燃焼によりシリンダ内のピストンが押し下げられて、クランクシャフトが回転させられる。

トルクコンバータ３は、エンジン２から変速機構４にトルクを増大してエンジン２の動力を伝達するようになっており、後述するように、エンジン２の出力軸と連結されるポンプインペラー（以下、単にインペラー４３という）と、変速機構４の入力軸と連結されるタービンランナー（以下、単にタービン４４という）と、ワンウェイクラッチ４５によって一方向の回転が阻止されているステータ４６とを有している。インペラー４３とタービン４４とは、流体を介して動力を伝達するようになっている。

さらに、トルクコンバータ３は、車両１の高速走行時において、インペラー４３とタービン４４とを機械的に直結することによりエンジン２から変速機構４への動力の伝達効率を上げるためのロックアップクラッチ４７（図２参照）を有している。

トルクコンバータ３と、変速機構４とは、自動変速機５を構成している。自動変速機５は、所望の変速段を形成することにより、図示しないクランクシャフトの回転数を所望の回転数に変速する。変速機構４の出力ギヤ７０から出力される動力は、図示しないディファレンシャルギヤおよびドライブシャフトを介して、図示しない左右の前輪に伝達される。変速機構４については、後で詳細に説明する。

油圧制御回路９は、リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４を有している。また、油圧制御回路９は、作動油の油温を測定するための油温センサ３３を有している。

Ｅ−ＥＣＵ１１は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＲＯＭ（Read Only Memory）および入出力インターフェースを有している。Ｅ−ＥＣＵ１１は、ＣＰＵによって、後述するアクセル開度センサやスロットルセンサから入力された信号や、ＲＯＭに記憶されたマップなどに基づきエンジン２の回転数を制御するようになっている。

Ｔ−ＥＣＵ１２は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭおよび入出力インターフェースを有している。Ｔ−ＥＣＵ１２のＲＯＭには、車速およびスロットル開度と変速機構４の変速段とを対応させたマップが記憶されている。したがって、Ｔ−ＥＣＵ１２は、ＣＰＵによって、後述する車速センサ２５やスロットルセンサ２４から入力された信号とＲＯＭに記憶されたマップに基づき変速機構４の変速段を決定するようになっている。

Ｔ−ＥＣＵ１２は、リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４の作動状態を変化させ、ライン圧を元圧とする作動油圧により変速機構４の摩擦要素を係合あるいは解放させるようになっている。これらの摩擦要素の係合および解放の組み合わせによって、変速機構４の入力軸と出力軸との回転数の比が変更され、変速段が構成されるようになっている。

車両１は、さらに、エンジン２の回転数Ｎｅを計測するためのエンジン回転数センサ２１と、エンジン２の吸入空気量を測定するための吸入空気量センサ２２と、エンジン２に吸入される空気の温度を測定するための吸入空気温度センサ２３と、スロットルバルブ３１の開度を検知するためのスロットルセンサ２４と、車速センサ２５と、エンジン２の冷却水温を測定するための冷却水温センサ２６と、ブレーキセンサ２７と、シフトレバー２８の操作位置を検出するための操作位置センサ２９と、トルクコンバータ３のタービン４４の回転数Ｎｔを測定するためのタービン回転数センサ３０とを備えている。

エンジン回転数センサ２１は、クランクシャフトの回転に基づいて、エンジン２の回転数を計測するようになっている。

スロットルセンサ２４は、例えば、スロットルバルブ３１のスロットル開度に応じた出力電圧が得られるホール素子により構成されている。スロットルセンサ２４は、この出力電圧をスロットルバルブ３１のスロットル開度を表す信号としてＥ−ＥＣＵ１１およびＴ−ＥＣＵ１２に出力するようになっている。

車速センサ２５は、変速機構４の出力軸回転数を表す信号をＥ−ＥＣＵ１１およびＴ−ＥＣＵ１２に出力するようになっており、Ｅ−ＥＣＵ１１およびＴ−ＥＣＵ１２は、この信号に基づいて車速を算出するようになっている。

冷却水温センサ２６は、例えば、水温に応じて抵抗値が変化するサーミスタにより構成されており、エンジン２の冷却水温に応じて変化した抵抗値に基づく信号をＥ−ＥＣＵ１１およびＴ−ＥＣＵ１２に出力するようになっている。

ブレーキセンサ２７は、車両１に備えられたブレーキペダル３６に対する運転者の踏み込み量に応じた信号をＥ−ＥＣＵ１１およびＴ−ＥＣＵ１２に送信するようになっている。操作位置センサ２９は、シフトレバー２８の位置を検出し、検出結果を表す信号をＴ−ＥＣＵ１２に送信するようになっている。Ｔ−ＥＣＵ１２は、シフトレバー２８の位置に対応したレンジの中から最適となる変速機構４の変速段を形成するようになっている。また、操作位置センサ２９は、運転者の操作に応じて、運転者が任意の変速段を選択できるマニュアルポジションにシフトレバー２８が位置していることを検出するように構成してもよい。

アクセル開度センサ３２は、例えばホール素子を用いた電子式のポジションセンサにより構成されており、車両１に搭載されたアクセルペダル３４が運転者により操作されると、アクセルペダル３４の位置が示すアクセル開度を表す信号をＥ−ＥＣＵ１１に出力するようになっている。また、Ｔ−ＥＣＵ１２は、Ｅ−ＥＣＵ１１を介してアクセル開度を表す信号を入力するようになっている。

図２に示すように、トルクコンバータ３は、エンジン２の出力軸４１と連結されるインペラー４３と、変速機構４の入力軸４８と連結されるタービン４４と、ワンウェイクラッチ４５によって一方向の回転が阻止されているステータ４６とを有している。インペラー４３とタービン４４とは、流体を介して動力を伝達するようになっている。

変速機構４の入力軸４８は、トルクコンバータ３のタービン４４に接続されている。したがって、変速機構４の入力軸４８は、トルクコンバータ３の出力軸としても機能する。変速機構４は、遊星歯車機構の第１セット５０と、遊星歯車機構の第２セット６０と、出力ギヤ７０と、ギヤケース７１に固定されたＢ１ブレーキ７２、Ｂ２ブレーキ７３およびＢ３ブレーキ７４と、Ｃ１クラッチ７５と、Ｃ２クラッチ７６と、ワンウェイクラッチＦ７７とによって構成されている。

第１セット５０は、シングルピニオン型の遊星歯車機構により構成されている。第１セット５０は、サンギヤ５１と、ピニオンギヤ５２と、リングギヤ５３と、キャリア５４とを有している。

サンギヤ５１は、入力軸４８を介してトルクコンバータ３のタービン４４に連結されている。ピニオンギヤ５２は、キャリア５４に回転自在に支持されている。ピニオンギヤ５２は、サンギヤ５１およびリングギヤ５３と係合している。

リングギヤ５３は、Ｂ３ブレーキ７４によりギヤケース７１に固定可能となっている。キャリア５４は、Ｂ１ブレーキ７２によりギヤケース７１に固定可能となっている。

第２セット６０は、ラビニヨ型の遊星歯車機構により構成されている。第２セット６０は、サンギヤ６１と、ショートピニオンギヤ６２と、キャリア６３、６５と、ロングピニオンギヤ６４と、サンギヤ６６と、リングギヤ６７とを有している。

サンギヤ６１は、キャリア５４に連結されている。ショートピニオンギヤ６２は、キャリア６３に回転自在に支持されている。ショートピニオンギヤ６２は、サンギヤ６１およびロングピニオンギヤ６４と係合している。キャリア６３は、出力ギヤ７０に連結されている。

ロングピニオンギヤ６４は、キャリア６５に回転自在に支持されている。ロングピニオンギヤ６４は、ショートピニオンギヤ６２、サンギヤ６６およびリングギヤ６７と係合している。キャリア６５は、出力ギヤ７０に連結されている。

サンギヤ６６は、Ｃ１クラッチ７５を介して入力軸４８に連結可能となっている。リングギヤ６７は、Ｂ２ブレーキ７３により、ギヤケース７１に固定可能となっており、Ｃ２クラッチ７６により入力軸４８に連結可能となっている。また、リングギヤ６７は、ワンウェイクラッチＦ７７に連結されており、変速段が１段で、かつ駆動時において回転不能となる。

図３は、本発明の実施の形態に係る自動変速機５の作動表である。「○」は係合を表している。「×」は解放を表している。「◎」はエンジンブレーキ時のみの係合を表している。また、「△」は駆動時のみの係合を表している。この作動表に示された組み合わせで、油圧制御回路９（図１参照）に設けられたリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４および図示しないトランスミッションソレノイドの励磁、非励磁によって各ブレーキおよび各クラッチを作動させることにより、１速〜６速の前進変速段と、後進変速段が形成される。

例えば、車両１の発進時において形成される１速（１ｓｔ）の変速段においては、作動表に示されているように、Ｃ１クラッチ７５が係合され、Ｂ１ブレーキ７２は、解放となる。

本実施の形態において、ワンウェイクラッチＦ７７は、変速段が１速を形成している駆動時には、リングギヤ６７の回転を防止するようになっている。一方、エンジンブレーキを利かせる場合、ワンウェイクラッチＦ７７は、リングギヤ６７の回転を防止しない。

シフトレバー２８（図１参照）は、車両１の後方から前方に向かって、ローレンジに対応するＬポジション、第２〜第３レンジに対応する２〜３ポジション、ドライブレンジ（以下、単にＤレンジという）に対応するＤポジション、中立レンジに対応するＮポジション、後進レンジに対応するＲポジション、駐車レンジに対応するＰポジションを取るようになっている。

シフトレバー２８（図１参照）がＤレンジに位置する場合には、変速段が１速から６速のうち、いずれかを形成するようになっており、前述したように、Ｔ−ＥＣＵ１２が、これらの変速段の中から車速やスロットル開度に基づいて変速段を選択するようになっている。

シフトレバー２８（図１参照）は、さらに、自動変速機５（図１参照）の変速段を手動変速モードにおいてシフトするためのマニュアルポジションを表すＭポジション、アップシフトを指示するためのプラスポジション（＋ポジション）およびダウンシフトを指示するためのマイナスポジション（−ポジション）を取るようにしてもよい。この場合、ＭポジションはＤポジションの横に位置するようにする。シフトレバー２８は、Ｄポジションから横に移動されると、図示しないばねにより、Ｍポジションに保持されるようになっている。

図４は、本発明の実施の形態に係る油圧制御回路９の概略構成を示す回路図である。オイルポンプ３８から圧送された作動油は、リリーフ型の第１調圧バルブ４０により調圧され、第１ライン圧ＰＬ１となる。オイルポンプ３８は、例えばエンジン２によって回転駆動される機械式ポンプにより構成されている。

第１ライン圧ＰＬ１を有する作動油は、シフトレバー２８（図１参照）に連動させられるマニュアルバルブ３９に供給される。シフトレバー２８が前進レンジに対応するポジションに位置する場合には、第１ライン圧ＰＬ１と等しい前進ポジション圧ＰＤを有する作動油が、マニュアルバルブ３９からリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４へ供給されるようになっている。

リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４は、Ｃ１クラッチ７５、Ｃ２クラッチ７６、Ｂ１ブレーキ７２、Ｂ３ブレーキ７４にそれぞれ対応するよう配設されている。Ｔ−ＥＣＵ１２は、ソレノイド電流によってこれらのリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４を制御することにより、油圧ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＢ１、ＰＢ３を調節し、Ｃ１クラッチ７５、Ｃ２クラッチ７６、Ｂ１ブレーキ７２、Ｂ３ブレーキ７４の係合および解放を切替えたり、係合圧を調節したりする。

以下、本発明の実施の形態に係る自動変速機５の制御装置を構成するＴ−ＥＣＵ１２の特徴的な構成について説明する。

Ｔ−ＥＣＵ１２は、アクセルＯＦＦ時のダウンシフトを実行するコーストダウン制御の実行時において、エンジン回転数を上昇させることにより、変速ショックを低減するようになっている。

Ｔ−ＥＣＵ１２は、通常、Ｅ−ＥＣＵ１１に対し、エンジン回転数を上昇させるよう回転数要求信号を送信する。一方、Ｅ−ＥＣＵ１１は、エンジン２に対するトルク要求と回転数要求とを予め設定されている走行条件に応じて調停し、いずれか一方の要求に従ってエンジン２を制御するようになっている。そのため、Ｔ−ＥＣＵ１２から回転数要求が行われた際に、必ずしもＥ−ＥＣＵ１１はこの回転数要求を実行するとは限らず、他の制御により要求されているトルク要求を実行した場合には、エンジン回転数の上昇は成り行きになる場合が生じていた。

これに対し、本実施の形態に係るＴ−ＥＣＵ１２は、以下に説明するように、要求回転数を以下の式（１）によって要求トルクに換算するようになっている。

Ｔｅ ＝ Ｉｅ × ΔＮｅ ＋ Ｔｅ０ （１）
ここで、Ｔｅは要求トルク［Ｎｍ］、Ｉｅは変速機構４の入力軸４８における慣性モーメント［ｋｇ・ｍ^２］、ΔＮｅは目標の回転角加速度［ｒａｄ／ｓ^２］、Ｔｅ０はエンジン２の出力軸４１における軸０トルク［Ｎｍ］を表している。

また、変速機構４の入力軸４８における慣性モーメントＩｅとは、エンジン２、エンジン２の出力軸４１に設置された図示しないドライブプレート、およびトルクコンバータ３など動力伝達系の各慣性モーメントを合算することに算出される。また、軸０トルクとは、エンジン２の出力軸４１に作用するトルクが０［Ｎｍ］となる時のエンジン２の出力トルクを意味し、エンジン２の内部におけるフリクションおよび補機の負荷により損失するトルクと等しい値である。

ここで、エンジン２の内部におけるフリクションは、エンジン回転数センサ２１により検出されるエンジン回転数および冷却水温センサ２６により検出されるエンジン２の冷却水温に基づいて算出されるようになっている。このエンジン２の内部におけるフリクションと、エンジン回転数および冷却水温との関係は、予め実験的な測定により求められており、フリクション算出マップとしてＴ−ＥＣＵ１２のＲＯＭに記憶されている。

また、補機の負荷は、主にオルタネータおよびエアコンによるものである。このうち、オルタネータによる負荷は、オルタネータからの電流値およびバッテリの電圧を検出するとともに、オルタネータに対するデューティー指示値を参照し、これらの値から負荷を推定するようになっている。オルタネータの電流値、バッテリの電圧値およびデューティー指示値と負荷との関係は、予め実験的な測定により求められており、オルタネータ負荷マップとしてＴ−ＥＣＵ１２のＲＯＭに記憶されている。

また、エアコンによる負荷は、エアコンのコンプレッサの入力側および出力側における冷媒圧と、コンプレッサに対する制御電流とを検出して、これらの検出した値に基づいて推定するようになっている。コンプレッサの入力側および出力側における冷媒圧、制御電流と、エアコンによる負荷との関係は、予め実験的な測定により求められており、エアコン負荷マップとしてＴ−ＥＣＵ１２のＲＯＭに記憶されている。

そして、Ｔ−ＥＣＵ１２は、アクセル開度センサ３２から入力される信号に基づき、アクセルＯＦＦ、すなわちアクセルペダル３４が踏み込まれていないと判定するとともに、車速およびスロットル開度とＲＯＭに記憶されている変速線図を示すマップとに基づいて、ダウンシフトの要求が発生したと判断した場合には、上記式（１）に基づく要求回転数の換算を行うコーストダウン制御を実行するようになっている。

このコーストダウン制御は、アクセルＯＦＦの変速中およびタービン回転数がエンジン回転数以上となるエンジン２の被駆動時に実行されるようになっており、要求トルクに応じたエンジン２の出力トルクの増加が車両１の駆動に用いられずエンジン回転数の上昇に用いられる場合に実行される。図５は、スロットル開度が一定の場合におけるエンジン回転数とエンジンが発生するトルク、すなわちエンジントルクとの関係を示すグラフである。車両１の運転状態がアクセルＯＦＦに移行すると、エンジン回転数の低下に伴い、破線の矢印で示すようにエンジントルクが上昇する。そして、エンジントルクと車両１の負荷とが釣り合う点、つまり軸０トルクと一致する点８１に収束する。ここで、トルク要求によりエンジントルクが上昇すると、増加したエンジントルクはエンジン回転数の上昇に用いられ、図５において軸０トルクの上の領域８２内に移行する。つまり、Ｔ−ＥＣＵ１２は、エンジン２の回転数とトルクとの関係が領域８２内であれば、上記式（１）を用いて要求回転数を要求トルクに変換し、Ｅ−ＥＣＵ１１に要求するようになっている。

このコーストダウン制御において、Ｔ−ＥＣＵ１２は、目標の回転角加速度ΔＮｅ［ｒａｄ／ｓ^２］を算出するようになっている。目標回転角加速度ΔＮｅは、変速ショックを低減するよう設定されるようになっており、変速前後の目標エンジン回転数の差を目標変速時間で割ることにより求められる。なお、変速前後の目標エンジン回転数の差と目標変速時間との関係の最適値は予め実験的な測定により求められる。したがって、本実施の形態においては、Ｔ−ＥＣＵ１２は、例えば車速と目標回転角加速度とを対応付けた回転角加速度マップをＲＯＭに記憶しており、この回転角加速度マップを参照して目標とする回転角加速度ΔＮｅを設定するようになっている。そして、Ｔ−ＥＣＵ１２は、上記のように補機の負荷に基づいて軸０トルクを算出すると、上記式（１）に基づいて要求トルクを算出するようになっている。

なお、Ｔ−ＥＣＵ１２は、コーストダウン制御の実行中に常時軸０トルクを算出し、算出した軸０トルクに基づいて要求トルクの値を更新するようになっている。

したがって、本実施の形態に係るＴ−ＥＣＵ１２は、エンジン２に対する要求回転数に基づいてエンジン２に対する要求トルクを算出しＥ−ＥＣＵ１１に送信するので、Ｅ−ＥＣＵ１１は、要求トルクと要求回転数を調停する必要がなく、Ｔ−ＥＣＵ１２から受信した要求トルクをエンジン２に出力させるようエンジン２を制御することになる。これにより、Ｔ−ＥＣＵ１２は、コーストダウン制御の実行中にエンジン回転数を所望の値に調節可能となり、タービン回転数に追従させることができるようになる。

図６は、本実施の形態に係るコーストダウン制御のタイミングチャートである。運転者によりアクセルペダルが開放されアクセル開度が０［％］の状態において（グラフｅ参照）、Ｔ−ＥＣＵ１２は、車速、スロットル開度およびＲＯＭに記憶されている変速線図を示すマップに基づいて、変速段を現在の４速から３速に切替えるよう判定すると、ＳＬ２指示圧を低下させＣ２クラッチ７６を係合状態から解放状態に移行するとともに（グラフｃ参照）、ＳＬ４指示圧を上昇させＢ３ブレーキ７４の解放状態から係合状態への移行を開始する（グラフｂ参照）。そして、Ｔ−ＥＣＵ１２は、変速開始タイミングからタービン回転数が上昇を開始するタイミングを推定し、このタイミングに合わせてエンジン回転数の上昇をトルク要求量としてＥ−ＥＣＵ１１に要求する（グラフｄ参照）。このとき、Ｔ−ＥＣＵ１２は、目標変速時間に応じてトルク要求量をＥ−ＥＣＵ１２に要求することにより、エンジン回転数とタービン回転数との回転数差を所望の範囲内に維持し、変速ショックが発生することを抑制できる（グラフａ参照）。

したがって、Ｅ−ＥＣＵ１１は、従来は、Ｔ−ＥＣＵ１２から回転数要求を取得した場合にエンジン回転数を要求回転数に一致させる制御を実行する必要が生じるが、実エンジン回転数をこの要求回転数と一致させるために必要となるエンジン２の出力増加量は車両１の補機などの状態に応じて変化してしまうため、複雑な制御を必要としていた。しかしながら、本実施の形態に係るＥ−ＥＣＵ１１は、Ｔ−ＥＣＵ１２から要求トルク量を取得するので、要求トルク量に対応するトルク量が出力されるようエンジン２を制御すればよく、従来より簡易な制御で適切にエンジン２を制御することができる。

また、従来のコーストダウン制御においては、タービン回転数の上昇に対し、エンジン回転数の上昇は成り行きとなるため、必ずしもエンジン回転数がタービン回転数の上昇に追従しない場合も生じ得るが、本実施の形態に係るコーストダウン制御においては、要求トルクに基づいてエンジン回転数を制御することにより、エンジン回転数に対する制御の精度を向上することができる。

図７は、本発明の実施の形態に係る変換コーストダウン制御処理を説明するためのフローチャートである。なお、以下の処理は、Ｔ−ＥＣＵ１２を構成するＣＰＵによって所定の時間間隔で実行されるとともに、ＣＰＵによって処理可能なプログラムを実現する。

まず、Ｔ−ＥＣＵ１２は、コーストダウン制御の開始条件が成立したか否かを判定する（ステップＳ１１）。具体的には、Ｔ−ＥＣＵ１２は、アクセル開度センサ３２および車速センサ２５から、アクセルペダル３４が踏み込まれている信号を取得するとともに、車速を表す信号を取得する。また、車速センサ２５およびスロットルセンサ２４から入力される信号と、ＲＯＭに記憶されている変速線図を表すマップに基づいて、変速機構４に形成される変速段が４速から３速になる車両１の走行状態になったと判定し、かつ、運転者によりアクセルペダル３４が踏み込まれておらず、また、車速が所定値の範囲にあると判定した場合には、コーストダウン制御の開始条件が成立したと判断する。

Ｔ−ＥＣＵ１２は、コーストダウン制御の開始条件が成立したと判断した場合には（ステップＳ１１でＹＥＳ）、ステップＳ１２に移行する。一方、コーストダウン制御の開始条件が成立していないと判断した場合には（ステップＳ１１でＮＯ）、ＥＮＤに移行する。

次に、Ｔ−ＥＣＵ１２は、目標回転角加速度ΔＮｅを算出する（ステップＳ１２）。具体的には、Ｔ−ＥＣＵ１２は、コーストダウン制御により変速機構４の各摩擦要素に対する油圧制御が開始され、タービン回転数が上昇を開始した時点から所定変速時間の経過後にエンジン回転数が目標エンジン回転数に一致するよう、目標変速時間および目標エンジン回転数から目標回転角加速度ΔＮｅを算出する。なお、Ｔ−ＥＣＵ１２は、変速時のタービン回転数やエンジン回転数に基づく学習制御により目標変速時間を更新している。

次に、Ｔ−ＥＣＵ１２は、軸０トルクを算出する（ステップＳ１３）。このステップＳ１３において、Ｔ−ＥＣＵ１２は、上述したように現在のエンジン回転数および補機の負荷に基づいて軸０トルクを算出する。

次に、Ｔ−ＥＣＵ１２は、ステップＳ１３において算出した回転数要求量をトルク要求量に換算する（ステップＳ１４）。具体的には、Ｔ−ＥＣＵ１２は、ステップＳ１２で算出した目標回転角加速度ΔＮｅと、ステップＳ１３で算出した軸０トルクと上記式（１）に基づいてトルク要求量を算出するようになっている。

次に、Ｔ−ＥＣＵ１２は、Ｅ−ＥＣＵ１１を介してエンジン２に対する出力制御を実行する（ステップＳ１５）。このステップＳ１５において、Ｔ−ＥＣＵ１２は、ステップＳ１４で算出したトルク要求量をＥ−ＥＣＵ１１に送信する。Ｅ−ＥＣＵ１１は、エンジン２に対する出力上昇の要求を回転数要求量ではなくトルク要求量として取得するので、トルク要求量と回転数要求量との調停を行うことなくエンジン２に対しトルク要求量に応じたトルクが出力されるようエンジン制御を実行する。また、Ｅ−ＥＣＵ１１は、要求回転数を実現するための複雑な制御処理を実行することなくエンジン２を制御することができる。

以上のように、本発明の実施の形態に係る車両の制御装置は、従来のように予め定められた選択条件に基づいて回転数要求量とトルク要求量とのうちいずれか一方の要求量を選択することもなく、それぞれの要求量を満たすようエンジン２を制御することができる。したがって、簡易な構成で、適切に車両１を制御することができる。

なお、以上の説明においては、車両１がＥ−ＥＣＵ１１およびＴ−ＥＣＵ１２を備え、Ｔ−ＥＣＵ１２がコーストダウン制御を実行する場合について説明したが、これに限定されず、車両１が搭載しているいずれかのＥＣＵがコーストダウン制御を実行し、当該ＥＣＵにより算出されたトルク要求量にしたがって同一のあるいは他のＥＣＵがエンジン２の出力制御を実行するようになっていればよい。

また、以上の説明においては、Ｔ−ＥＣＵ１２がアクセルＯＦＦの変速時において回転数要求をトルク要求に変換するコーストダウン制御処理を実行する場合について説明したが、これに限定されず、Ｔ−ＥＣＵ１２は、以下に説明するように、減速フレックスロックアップ制御を実行する場合においても、エンジン回転数がタービン回転数を下回るエンジン被駆動の状態であるため、上述した回転数要求量をトルク要求量に変換する変換制御処理を実行し、エンジン２のトルクを増加させるようにしてもよい。

この場合、エンジン２から出力されるトルクが軸０トルクよりも小さくなっているため、Ｔ−ＥＣＵ１１は、エンジン２から出力されるトルクを増加させ軸０トルクと一致させることによりエンジン回転数を一定に保ち、フレックスロックアップ制御の開始時にロックアップクラッチ４７の掴み損ねが発生しないようにする。また、Ｔ−ＥＣＵ１２は、現在の変速段、車速、ＡＴ油温及び冷却水温を取得し、これらの値が減速フレックスロックアップを実行可能な範囲に含まれているか否かを判断する。一例として、Ｔ−ＥＣＵ１２は、現在の変速段が４速〜６速であり、冷却水温が６０℃以上であるならば、減速フレックスロックアップを実行するようになっている。

図８に示すように、Ｔ−ＥＣＵ１２は、アクセル開度が０になると（グラフｄ参照）、ロックアップ指示圧をロックアップクラッチ４７が完全係合するために必要となる指示圧から減速フレックスロックアップ状態を維持するために必要となる指示圧に移行する（グラフｂ参照）。なお、減速フレックスロックアップ状態を維持するための指示圧とは、エンジン回転数とタービン回転数との差が一定となるようフィードバック制御により調節するようになっている。

また、図８においてタイマ条件とは、ロックアップクラッチ４７が完全係合状態から減速フレックスロックアップ状態に確実に移行するまでにトルクアップが必要となる時間として設定されている。

Ｔ−ＥＣＵ１２は、このような減速フレックスロックアップ制御の開始時において、上記式（１）の右辺第２項における軸０トルクを変速時と同様に算出し、そのトルクを要求トルクとしてＥ−ＥＣＵ１１に送信するようになっている。これにより、Ｅ−ＥＣＵ１１はエンジン２が要求トルクとして軸０トルクを出力するようエンジン２を制御するようになっている。

これにより、エンジン回転数が一定となるため、Ｔ−ＥＣＵ１２は、減速フレックスロックアップ制御の開始時にロックアップクラッチ４７の掴み損ねが発生することを抑制でき、フューエルカットを開始することが可能となる。そして、エンジン回転数がタービン回転数に追従するようになるため、フューエルカットの継続時間を延ばすことが可能となり、燃費を向上することができる。

また、従来のように、Ｔ−ＥＣＵ１２が減速フレックスロックアップ制御の開始時にエンジン回転数の上昇を回転数要求量としてＥ−ＥＣＵ１１に要求していた場合と異なり、Ｅ−ＥＣＵ１１は、Ｔ−ＥＣＵ１２から要求された回転数要求量と他の制御により要求されるトルク要求量とを調停する必要が無くなる。これにより、実際に上昇するエンジン回転数が成り行きにより設定されるということを抑制できる。

以上のように、本発明に係る車両の制御装置は、簡易な構成で、適切に車両を制御することができるという効果を奏するものであり、駆動源と自動変速機とを搭載した車両の制御装置に有用である。

１ 車両
２ エンジン（駆動源）
３ トルクコンバータ
４ 変速機構
５ 自動変速機
９ 油圧制御回路
１１ Ｅ−ＥＣＵ
１２ Ｔ−ＥＣＵ（制御装置、制御手段、第１のトルク要求量算出手段、第２のトルク要求量算出手段）
２１ エンジン回転数センサ
２２ 吸入空気量センサ
２４ スロットルセンサ
２５ 車速センサ
２６ 冷却水温センサ
２７ ブレーキセンサ
２８ シフトレバー
２９ 操作位置センサ
３０ タービン回転数センサ
３１ スロットルバルブ
３２ アクセル開度センサ
３３ 油温センサ
３４ アクセルペダル
３６ ブレーキペダル
４１ 出力軸
４３ インペラー
４４ タービン
４７ ロックアップクラッチ
４８ 入力軸

Claims (1)

1. 駆動源と、前記駆動源からの動力を駆動輪に伝達するとともに、所望の変速段を形成する変速機と、前記駆動源を車両の状態に応じて制御する制御手段と、を備えた車両の制御装置であって、
   予め定められた動力伝達系の慣性モーメントと、一方の変速段から他方の変速段に変速を切替える場合の前記駆動源の目標角加速度と、に基づいて必要な第１のトルク要求量を算出する第１のトルク要求量算出手段と、
   前記駆動源から前記変速機に動力が伝達されない非伝達状態で前記駆動源の出力軸にかかる駆動負荷に基づいて必要な第２のトルク要求量を算出する第２のトルク量算出手段と、を備え、
   前記制御手段が、前記車両に対する駆動力が要求されていないことを条件に、前記第１のトルク量と前記第２のトルク要求量とを合算して前記変速機が前記駆動源に要求するトルク要求量を算出し、算出したトルク要求量に基づいて前記駆動源を制御するようにしたことを特徴とする車両の制御装置。

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