JP5050774B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジン（内燃機関）と自動変速機とが搭載された車両の制御装置に関し、さらに詳しくは、ロックアップクラッチ付き流体伝動装置（トルクコンバータ）を有する自動変速機が搭載された車両の制御装置に関する。

エンジンを搭載した車両において、エンジンが発生するトルク及び回転速度を車両の走行状態に応じて適切に駆動輪に伝達する変速機として、エンジンと駆動輪との間の変速比を自動的に最適設定する自動変速機が知られている。

車両に搭載される自動変速機としては、例えば、クラッチ及びブレーキと遊星歯車装置とを用いてギヤ段を設定する遊星歯車式変速機や、変速比を無段階に調整するベルト式無段変速機（ＣＶＴ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）がある。

遊星歯車式の自動変速機が搭載された車両においては、車速とスロットル開度（またはアクセル開度）に応じた最適なギヤ段を得るための変速線（ギヤ段の切り替えライン）を有する変速マップがＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）等に記憶されており、車速及びスロットル開度に基づいて変速マップを参照して目標ギヤ段を算出し、その目標ギヤ段に基づいて、摩擦係合要素であるクラッチ、ブレーキ及びワンウェイクラッチなどを、所定の状態に係合または解放することによってギヤ段（変速段）を自動的に設定している。

ベルト式無段変速機は、プーリ溝（Ｖ溝）を備えたプライマリプーリ（入力側プーリ）とセカンダリプーリ（出力側プーリ）とにベルトを巻き掛け、一方のプーリのプーリ溝の溝幅を拡大すると同時に、他方のプーリのプーリ溝の溝幅を狭くすることにより、それぞれのプーリに対するベルトの巻き掛け半径（有効径）を連続的に変化させて変速比を無段階に設定するように構成されている。

このような自動変速機が搭載された車両においては、運転者により操作されるシフトレバーが設けられており、そのシフトレバーを操作することにより、自動変速機のシフトポジションを、例えばＰ位置（パーキングレンジ）、Ｒ位置（後進走行レンジ）、Ｎ位置（ニュートラルレンジ）、Ｄ位置（前進走行レンジ）等に切り変えることができる。また、近年では、手動変速機能付きの自動変速機（いわゆるシーケンシャルモード付き自動変速機）も実用化されており、上記シフトレバーの操作によって自動変速機の変速段を任意に切り替えることも可能になっている。

また、自動変速機が搭載された車両においては、エンジンから自動変速機への動力伝達経路にトルクコンバータが配置されている。トルクコンバータは、例えば、エンジン出力軸（クランクシャフト）に連結されるポンプと、自動変速機の入力軸に連結されるタービンと、これらポンプとタービンとの間にワンウェイクラッチを介して設けられたステータとを備え、エンジン出力軸の回転に伴ってポンプが回転し、そのポンプから吐出された作動油によってタービンが回転駆動してエンジンの出力トルクを自動変速機の入力軸に伝達する方式の流体伝動装置である。さらに、トルクコンバータにおいては、ロックアップクラッチを備えたものが広く採用されており、そのロックアップクラッチを、運転状態に応じて係合（ロックアップＯＮ）または解放（ロックアップＯＦＦ）することにより燃料消費率（以下、燃費という）の向上が図られている。

ところで、ロックアップクラッチ付きトルクコンバータを有する自動変速機において、ロックアップＯＮ状態からの車両減速時の制御が、通常の車速等に応じた定常的な特性に基づく制御であるとロックアップの解除が遅れてしまい、エンジンストール（以下、エンストという）が発生する可能性がある。この点を考慮して、車両減速度が一定値（固定値）以上になったときに、ロックアップ状態を強制的に解除する制御が行われている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、そのようなロックアップ解除制御では、ロックアップ解除判定に用いる減速判定閾値が固定値であるため、車両の状態によっては、ロックアップが早く解除される場合があり、逆に、減速度に応じた解除が有効に機能せずにロックアップの解除が遅れてエンストが発生する可能性がある。このような点を解消するものとして、下記の特許文献２に記載の技術がある。

この特許文献２に記載の技術では、ロックアップクラッチのスリップ率または自動変速機の変速比に基づいてエンストの危険性を考慮して減速判定閾値を設定している。具体的には、エンストの危険性の高い領域（ローギヤ（低速用変速比）、ロックアップクラッチのスリップ率が小の領域）では、減速判定閾値を小さくしてロックアップ解除の判定が早期に行われるようにしている。
特開昭５９−１１７９５０号公報 特開平１１−２２３２６３号公報

ところで、例えばサーキット走行のようなスポーツ走行では、制動時の車両減速度が大きくて急減速の頻度も高い。このため、通常走行時（スポーツ走行以外）と同じ基準（減速判定閾値）でロックアップ解除の判定を行うと、ロックアップが頻繁に解除されてしまう。また、スポーツ走行では減速度の変化率が大きく、急激な減速でないときにも急減速と誤判定することがあり、この場合もロックアップが解除されてしまう。このようにスポーツ走行時にロックアップが頻繁に解除されてコンバータ状態となると、マニュアル変速機のようなダイレクト感（アクセルによる駆動力コントロール性）が失われ、スポーツカーとしての商品性が低下する。

スポーツ走行時はローギヤ（低速用変速比）で走行することが大半であり、またダイレクト感の向上のためにスリップ率を小とする制御を採用している場合もある。こうした制御を採用した場合に、上記した特許文献２に記載の技術のように、ローギヤ（低速用変速比）やロックアップクラッチのスリップ率が小のときに減速判定閾値を小さく設定する、という閾値設定を行うと、スポーツ走行時においてロックアップが頻繁に解除されてしまう。

本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、ロックアップクラッチ付き流体伝動装置（トルクコンバータ）を有する自動変速機が搭載された車両において、スポーツ走行時のダイレクト感（アクセルによる駆動力コントロール性）と、通常走行時の耐エンスト性とを両立することが可能な制御の実現を目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明は、エンジン及び自動変速機と、前記エンジンと自動変速機との間に配設された流体伝動装置とが搭載された車両の制御装置を前提としている。そして、このような車両の制御装置において、運転者が前記自動変速機の変速段または変速レンジを任意に選択することが可能なマニュアル変速手段と、ロックアップ条件が成立したときに前記流体伝動装置の入力側と出力側とを直結状態にするロックアップを実行するロックアップ制御手段と、車両の減速度を検出する減速度検出手段と、前記減速度検出手段にて検出される減速度が閾値以上の場合にロックアップを解除するロックアップ解除手段と、前記マニュアル変速手段にてマニュアル変速が行われている状態にある場合はスポーツ走行であると判定するスポーツ走行判定手段と、アクセルＯＮ／ＯＦＦを検出するアクセル検出手段とを設け、前記スポーツ走行判定手段がスポーツ走行であると判定した場合に、スポーツ走行でない場合と比較して前記減速判定閾値を大きく設定し、前記アクセル検出手段の検出結果がアクセルＯＮである場合はアクセルＯＦＦの場合と比較して前記減速判定閾値を大きく設定することを特徴としている。

本発明によれば、スポーツ走行時と通常走行時（スポーツ走行以外）とにおいて、異なる減速判定閾値でロックアップ解除の判定を行うことが可能になり、スポーツ走行時におけるロックアップ解除の頻度を少なくすることができ、スポーツ走行時のダイレクト感を確保することができる。

具体的には、スポーツ走行判定手段がスポーツ走行と判定した場合、スポーツ走行でない場合と比較して減速判定閾値を大きく設定し、ロックアップ解除の判定をしにくくすることで、スポーツ走行時において急制動を行っても、ロックアップが解除されてコンバータ状態となることを抑制する。これによってスポーツ走行時においてロックアップ制御（ロックアップクラッチの係合）を継続することができ、ダイレクト感（アクセルによる駆動力コントロール性）が向上する。さらに、アクセルＯＮの場合はアクセルＯＦＦの場合に比べてエンストの危険性が少なくなる点を考慮し、スポーツ走行であるか否かの判定に応じて前記減速判定閾値を設定する際に、アクセルＯＮである場合はアクセルＯＦＦの場合と比較して減速判定閾値を大きく設定して、ロックアップ解除の判定をしにくくするという構成を採用している。

しかも、通常走行時（スポーツ走行以外）には、エンストの危険性を考慮した小さな減速判定閾値を用いてロックアップ解除を判定することが可能になるので、通常走行時において急制動を行った場合には確実にロックアップを解除することができる。これによって通常走行時における耐エンスト性を確保することができる。

以上のように、本発明では、スポーツ走行時のダイレクト感（アクセルによる駆動力コントロール性）と、通常走行時の耐エンスト性とを両立することができる。

ここで、本発明において、通常走行時に設定する減速判定閾値は、例えば通常走行（スポーツ走行以外）のときにエンストが発生する減速度（急制動時の減速度）に対し、所定のマージン（エンストに対する安全性）を考慮した値とし、スポーツ走行時に設定する減速判定閾値は、通常走行時の減速判定閾値よりも大きい値とする。また、スポーツ走行時に設定する減速判定閾値は、スポーツ走行時のエンストの危険性及びダイレクト感（ロックアップ制御の継続）を考慮した値とする。

本発明において、スポーツ走行であるか否かの判定に応じて前記減速判定閾値を設定する際に、自動変速機の入力回転数または車速が小さい場合は、大きい場合に比べてエンストの危険性が高くなる点を考慮し、自動変速機の入力回転数が小さい場合は、大きい場合と比較して減速判定閾値を小さく設定して、ロックアップ解除の判定をしやすくするという構成を採用してもよい。

なお、上記したスポーツ走行であるか否かの判定結果、及び、自動変速機の入力回転数及びアクセルＯＮ／ＯＦＦの２つの条件を考慮して減速判定閾値を設定するようにしてもよい。

本発明によれば、スポーツ走行時と通常走行時（スポーツ走行以外）とにおいて、異なる減速判定閾値でロックアップ解除の判定を行うので、スポーツ走行時のダイレクト感（アクセルによる駆動力コントロール性）と通常走行時の耐エンスト性とを両立することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

本発明の制御装置を含む車両のパワートレーンについて図１を参照して説明する。

この例の車両のパワートレーンは、エンジン１と、トルクコンバータ２と、自動変速機３と、ＥＣＵ１００とから構成されており、そのＥＣＵ１００により実行されるプログラムによって車両の制御装置が実現されている。

次に、エンジン１、トルクコンバータ２、自動変速機３、及び、ＥＣＵ１００の各部について以下に説明する。

−エンジン−
エンジン１は、外部から吸入する空気とインジェクタ１４（図４参照）から噴射される燃料とを適宜の比率で混合した混合気を燃焼させることにより、駆動力を発生するものである。エンジン１の出力軸であるクランクシャフト１１はトルクコンバータ２の入力軸に接続される。クランクシャフト１１の回転数（エンジン回転数）はエンジン回転数センサ２０１によって検出される。

エンジン１に吸入される空気量は、電子制御式のスロットルバルブ１２により調整される。スロットルバルブ１２は、運転者のアクセルペダル操作とは独立してスロットル開度を電子的に制御することが可能であり、その開度（スロットル開度）はスロットル開度センサ２０２によって検出される。

スロットルバルブ１２のスロットル開度はエンジンＥＣＵ１０１によって駆動制御される。具体的には、エンジン回転数センサ２０１にて検出されるエンジン回転数、及び、運転者のアクセルペダル踏み込み量（アクセル開度）等のエンジン１の運転状態に応じた最適な吸入空気量（目標吸気量）が得られるようにスロットルバルブ１２のスロットル開度を制御している。より具体的には、スロットル開度センサ２０２を用いてスロットルバルブ１２の実際のスロットル開度を検出し、その実スロットル開度が、上記目標吸気量が得られるスロットル開度（目標スロットル開度）に一致するようにスロットルバルブ１２のスロットルモータ１３をフィードバック制御している。

−トルクコンバータ・自動変速機−
トルクコンバータ２は、図１に示すように、入力軸側のポンプ羽根車２１と、出力軸側のタービン羽根車２２と、トルク増幅機能を発現するステータ２３と、ワンウェイクラッチ２４とを備え、ポンプ羽根車２１とタービン羽根車２２との間で流体を介して動力伝達を行う。

トルクコンバータ２には、入力側と出力側とを直結状態にするロックアップクラッチ２５が設けられており、このロックアップクラッチ２５を完全係合させることにより、ポンプ羽根車２１とタービン羽根車２２とが一体回転する。また、ロックアップクラッチ２５を所定のスリップ状態で係合させることにより、駆動時には所定のスリップ量でタービン羽根車２２がポンプ羽根車２１に追随して回転する。トルクコンバータ２と自動変速機３とは回転軸によって接続される。トルクコンバータ２のタービン回転数Ｎｔは、タービン回転数センサ２０３によって検出される。

トルクコンバータ２のロックアップクラッチ２５の係合・解放は、油圧制御回路３００及びＥＣＴ＿ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ＿ＥＣＵ）１０２によって制御される。

自動変速機３は、図１に示すように、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置３１、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置３２、及び、シングルピニオン型の第３遊星歯車装置３３を備えた遊星歯車式の変速機である。

第１遊星歯車装置３１のサンギヤＳ１はクラッチＣ３を介して入力軸３０に選択的に連結される。また、サンギヤＳ１は、ワンウェイクラッチＦ２及びブレーキＢ３を介してハウジングに選択的に連結され、逆方向（入力軸３０の回転と反対方向）の回転が阻止される。第１遊星歯車装置３１のキャリアＣＡ１は、ブレーキＢ１を介してハウジングに選択的に連結されるとともに、そのブレーキＢ１と並列に設けられたワンウェイクラッチＦ１により、常に逆方向の回転が阻止される。第１遊星歯車装置３１のリングギヤＲ１は、第２遊星歯車装置３２のリングギヤＲ２と一体的に連結されており、ブレーキＢ２を介してハウジングに選択的に連結される。

第２遊星歯車装置３２のサンギヤＳ２は、第３遊星歯車装置３３のサンギヤＳ３と一体的に連結されており、クラッチＣ４を介して入力軸３０に選択的に連結される。また、サンギヤＳ２は、ワンウェイクラッチＦ０及びクラッチＣ１を介して入力軸３０に選択的に連結され、その入力軸３０に対して相対的に逆方向へ回転することが阻止される。

第２遊星歯車装置３２のキャリアＣＡ２は、第３遊星歯車装置３３のリングギヤＲ３と一体的に連結されており、クラッチＣ２を介して入力軸３０に選択的に連結されるとともに、ブレーキＢ４を介してハウジングに選択的に連結される。また、キャリアＣＡ２は、ブレーキＢ４と並列に設けられたワンウェイクラッチＦ３によって、常に逆方向の回転が阻止される。そして、第３遊星歯車装置３３のキャリアＣＡ３は出力軸３４に一体的に連結されている。出力軸３４の回転数は、出力軸回転数センサ２０４によって検出される。

そして、自動変速機３の出力する動力は差動歯車装置（終減速機）５及び一対の車軸等を介して一対の駆動輪６Ｌ，６Ｒへ伝達される。

以上の自動変速機３のクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１〜Ｂ４、及び、ワンウェイクラッチＦ０〜Ｆ３の係合・解放状態を図２の作動表に示す。図２の作動表において「○」は「係合」を表し、「空欄」は「解放」を表している。また、「◎」は「エンジンブレーキ時の係合」を表し、「△」は「動力伝達に関係しない係合」を表している。

図２に示すように、この例の自動変速機３において、前進ギヤ段の１速（１ｓｔ）では、クラッチＣ１が係合され、ワンウェイクラッチＦ０，Ｆ３が作動する。前進ギヤ段の２速（２ｎｄ）では、クラッチＣ１及び第３ブレーキＢ３が係合され、ワンウェイクラッチＦ０，Ｆ１，Ｆ２が作動する。

前進ギヤ段の３速（３ｒｄ）では、クラッチＣ１，Ｃ３が係合されるとともに、ブレーキＢ３が係合され、ワンウェイクラッチＦ０，Ｆ１が作動する。前進ギヤ段の４速（４ｔｈ）では、クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３が係合されるとともに、ブレーキＢ３が係合され、ワンウェイクラッチＦ０が作動する。

前進ギヤ段の５速（５ｔｈ）では、クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３が係合されるとともに、ブレーキＢ１，Ｂ３が係合される。前進ギヤ段の６速（６ｔｈ）では、クラッチＣ１，Ｃ２が係合されるとともに、ブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３が係合される。

一方、後進ギヤ段（Ｒ）では、クラッチＣ３が係合されるとともに、ブレーキＢ４が係合され、ワンウェイクラッチＦ１が作動する。

以上のように、この例の自動変速機３では、摩擦係合要素であるクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１〜Ｂ４、及び、ワンウェイクラッチＦ０〜Ｆ３などが、所定の状態に係合または解放されることによってギヤ段（変速段）が設定される。クラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１〜Ｂ４の係合・解放は油圧制御回路３００及びＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２によって制御される。

一方、車両の運転席の近傍には図３に示すようなシフト装置４が配置されている。シフト装置４にはシフトレバー４１が変位可能に設けられている。また、シフト装置４には、リバースレンジ（Ｒレンジ）、ニュートラルレンジ（Ｎレンジ）、ドライブレンジ（Ｄレンジ）、及び、シーケンシャルレンジ（Ｓレンジ）が設定されており、運転者が所望の変速レンジへシフトレバー４１を変位させることが可能となっている。これらＲレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジ、Ｓレンジ（下記の「＋」レンジ及び「−」レンジも含む）の各変速レンジは、シフトポジションセンサ２０６（図４参照）によって検出される。

以下、それら変速レンジが選択される状況と、そのときの自動変速機３の動作態様について各変速レンジ（「Ｎレンジ」、「Ｒレンジ」、「Ｄレンジ」「Ｓレンジ」）ごとに説明する。

「Ｎレンジ」は、自動変速機３の入力軸３０と出力軸３４との連結を切断する際に選択されるレンジであり、シフトレバー４１が「Ｎレンジ」に操作されると、自動変速機３のクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１〜Ｂ４、及び、ワンウェイクラッチＦ０〜Ｆ３の全てが解放される（図２参照）。

「Ｒレンジ」は、車両を後退させる際に選択されるレンジであり、シフトレバー４１がＲレンジに操作されると、自動変速機３は後進ギヤ段に切り替えられる。

「Ｄレンジ」は、車両を前進させる際に選択されるレンジであり、シフトレバー４１がＤレンジに操作されると、車両の運転状態などに応じて、自動変速機３の複数の前進ギヤ段（前進６速）が自動的に変速制御される。

「Ｓレンジ」は、複数の前進ギヤ段（前進６速）の変速動作を運転者が手動によって行う際に選択されるレンジ（マニュアルレンジ）であって、このＳレンジの前後に「−」レンジ及び「＋」レンジが設けられている。「＋」レンジは、マニュアルアップシフトのときにシフトレバー４１が操作されるレンジであり、「−」レンジは、マニュアルダウンシフトのときにシフトレバー４１が操作されるレンジである。そして、シフトレバー４１がＳレンジにあるときに、シフトレバー４１がＳレンジを中立レンジとして「＋」レンジまたは「−」レンジに操作されると、自動変速機３の前進ギヤ段がアップまたはダウンされる。具体的には、「＋」レンジへの１回操作ごとにギヤ段が１段ずつアップ（例えば１ｓｔ→２ｎｄ→・・→６ｔｈ）される。一方、「−」レンジへの１回操作ごとにギヤ段が１段ずつダウン（例えば６ｔｈ→５ｔｈ→・・→１ｓｔ）される。

−ＥＣＵ−
以上のパワートレーンを制御するＥＣＵ１００は、エンジン１を制御するエンジンＥＣＵ１０１と、トルクコンバータ２及び自動変速機３を制御するＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２とを含む。

エンジンＥＣＵ１０１は、マイクロコンピュータを主体に構成された電子制御ユニットであって、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びバックアップＲＡＭなどを備えている。ＲＯＭには、エンジンの運転に関する制御を実行するためのプログラムを含む各種プログラムなどが記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭはＣＰＵでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭはエンジン１の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。

エンジンＥＣＵ１０１には、図４に示すように、エンジン回転数センサ２０１及びスロットル開度センサ２０２などのエンジン１の運転状態を検出するセンサが接続されており、その各センサの出力信号が入力される。エンジンＥＣＵ１０１は、各センサの出力信号などに基づいて、スロットルバルブ１２のスロットルモータ１３、及び、インジェクタ１４などのエンジン１の各部を制御する。

エンジンＥＣＵ１０１とＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２とはデータ通信可能な状態で接続されており、エンジンＥＣＵ１０１からＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２に、スロットル開度及びエンジン回転数などのデータが送信される。また、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２からエンジンＥＣＵ１０１に、エンジン１の運転制御に関するデータが送信される。

ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２は、マイクロコンピュータを主体に構成された電子制御ユニットであって、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び、バックアップＲＡＭなどを備えている。ＲＯＭには、車両の基本的な運転に関する制御の他、車両の走行状態に応じて自動変速機３のギヤ段を設定する変速制御、及び、トルクコンバータ２のロックアップクラッチ２５の係合制御（ロックアップ制御）を実行するためのプログラムを含む各種プログラムなどが記憶されている。この変速制御及びロックアップ制御の具体的な内容については後述する。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭはＣＰＵでの演算結果やセンサ等から入力されたデータなどを一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭは不揮発性のメモリである。

ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２には、図４に示すように、タービン回転数センサ２０３、出力軸回転数センサ２０４、アクセルペダルの開度を検出するアクセル開度センサ２０５、シフトポジションセンサ２０６、ブレーキペダルセンサ２０７、車速センサ２０８、及び、車両の前後加速度を検出する加速度センサ２０９などが接続されており、これらの各センサからの信号が入力される。

そして、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２は、自動変速機３のギヤ段を設定するソレノイド制御信号（油圧指令信号）を油圧制御回路３００に出力する。このソレノイド制御信号に基づいて、油圧制御回路３００のリニアソレノイドバルブやオンオフソレノイドバルブの励磁・非励磁などが制御され、所定の変速ギヤ段（１速〜６速）を構成するように、自動変速機３のクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１〜Ｂ４、及び、ワンウェイクラッチＦ０〜Ｆ３などが、所定の状態に係合または解放される。

また、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２は、油圧制御回路３００にロックアップクラッチ制御信号（油圧指令信号）を出力する。このロックアップクラッチ制御信号に基づいて、油圧制御回路３００のロックアップソレノイドバルブの励磁・非励磁などが制御されてトルクコンバータ２のロックアップクラッチ２５が係合または解放される。

以上の「変速制御」及び「ロックアップ制御」、並びに、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２が実行する「減速時ロックアップ解除制御」について以下に説明する。

−変速制御−
この例の変速制御に用いる変速マップについて図５を参照して説明する。

図５に示す変速マップは、車速及びスロットル開度をパラメータとし、それら車速及びスロットル開度に応じて、適正なギヤ段（最適な燃費となるギヤ段）を求めるための複数の領域が設定されたマップであって、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２のＲＯＭ内に記憶されている。変速マップの各領域は複数の変速線（ギヤ段の切り替えライン）によって区画されている。

なお、図５に示す変速マップにおいて、シフトアップ線（変速線）を実線で示し、シフトダウン線（変速線）を破線で示している。また、シフトアップ及びシフトダウンの各切り替え方向を図中に数字と矢印とを用いて示している。

次に、変速制御の基本動作について説明する。

ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２は、車速センサ２０８の出力信号（もしくは出力軸回転数センサ２０４の出力信号）から車速を算出するとともに、スロットル開度センサ２０２の出力信号からスロットル開度を算出し、それら車速及びスロットル開度に基づいて、図５の変速マップを参照して目標ギヤ段を算出し、その目標ギヤ段と現状ギヤ段とを比較して変速操作が必要であるか否かを判定する。

その判定結果により、変速の必要がない場合（目標ギヤ段と現状ギヤ段とが同じで、ギヤ段が適切に設定されている場合）には、現状ギヤ段を維持するソレノイド制御信号（油圧指令信号）を自動変速機３の油圧制御回路３００に出力する。

一方、目標ギヤ段と現状ギヤ段とが異なる場合には変速制御を行う。例えば、自動変速機３のギヤ段が「５速」の状態で走行している状況から、車両の走行状態が変化して、例えば図５に示す点ａから点ｂに変化した場合、シフトダウン変速線［５→４］を跨ぐ変化となるので、変速マップから算出される目標ギヤ段が「４速」となり、その４速のギヤ段を設定するソレノイド制御信号（油圧指令信号）を油圧制御回路３００に出力して、５速のギヤ段から４速のギヤ段への変速（５→４ダウン変速）を行う。

なお、Ｓレンジ（マニュアルレンジ）が選択されたときには、上述したように、「＋」レンジへの１回操作ごとにギヤ段が１段ずつアップされ、「−」レンジへの１回操作ごとにギヤ段が１段ずつダウンされる。

−ロックアップ制御−
この例のロックアップ制御に用いる係合マップについて図６を参照して説明する。

図６に示す係合マップは、車速及びスロットル開度をパラメータとし、それら車速及びスロットル開度に応じて、ロックアップクラッチ２５の係合・解放を判定するための領域（ＯＮ領域、ＯＦＦ領域）が設定されたマップであって、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２のＲＯＭ内に記憶されている。

図６に示す係合マップにおいて、ロックアップクラッチ２５の解放（ＯＦＦ）から係合（ＯＮ）への係合切替線を実線で示し、ロックアップクラッチ２５の係合（ＯＮ）から解放（ＯＦＦ）への解放切替線を破線で示している。これら係合切替線（実線）と解放切替線（破線）とは所定のヒステリシスを有して設定されている。このようにヒステリシスを設ける理由はハンチングを防止するためである。また、図６に示すマップにおいて、係合切替線（ＯＦＦ→ＯＮ）及び解放切替線（ＯＮ→ＯＦＦ）は、車速及びスロットル開度に応じて燃費が最適となるように設定されている。

そして、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２は、車速センサ２０８（または出力軸回転数センサ２０４）及びスロットル開度センサ２０２の各センサの出力信号から得られる実際の車速及びスロットル開度に基づいて、図６の係合マップを参照してロックアップクラッチ２５の係合・解放を切り替える。

具体的には、ロックアップクラッチ２５が解放（ＯＦＦ）状態にあるときから、車速が高車速側に変化したり、スロットル開度が低スロットル開度側に変化して係合切替線（実線）を横切った場合（ＯＦＦ→ＯＮ）には、ロックアップクラッチ２５を係合するロックアップクラッチ制御信号を油圧制御回路３００に出力してロックアップクラッチ２５を係合（ＯＮ）状態に切り替える。

一方、ロックアップクラッチ２５が係合（ＯＮ）状態にあるときから、車速が低車速側に変化したり、スロットル開度が高スロットル開度側に変化して解放切替線（破線）を横切った場合（ＯＮ→ＯＦＦ）には、ロックアップクラッチ２５を解放するロックアップクラッチ制御信号を油圧制御回路３００に出力してロックアップクラッチ２５を解放（ＯＦＦ）状態に切り替える。

−減速時ロックアップ解除制御−
この例の減速時ロックアップ解除制御では、車両がスポーツ走行であるか否かを判定し、スポーツ走行と判定した場合には、スポーツ走行でないとき（通常走行時）に比べて大きな減速判定閾値（車両減速度の閾値）を設定してロックアップ解除の判定を行う点に特徴がある。その具体的な制御について図７を参照して説明する。

図７は減速時ロックアップ解除制御の一例を示すフローチャートである。この図７の制御ルーチンはＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２において所定時間毎に繰り返して実行される。

まず、ステップＳＴ１において、上記したロックアップクラッチ制御信号（係合／解放信号）から、ロックアップ制御（ロックアップクラッチ２５の係合）が実行中であるか否かを判定し、その判定結果が否定判定である場合はリターンする。

ステップＳＴ１の判定結果が肯定判定である場合（つまりロックアップ制御が実行中である場合）はステップＳＴ２に進む。ステップＳＴ２では、加速度センサ２０９の出力信号に基づいて車両の減速度（単位：Ｇ）を検出する。

次に、ステップＳＴ３においてスポーツ走行中であるか否かを判定する。具体的には、シフトポジションセンサ２０６によって検出されるシフトレバー４１の位置がＳレンジ（マニュアルレンジ）である場合は「スポーツ走行中」であると判定（肯定判定）し、それ以外の位置（Ｄレンジ）である場合は「通常走行（スポーツ走行以外）」であると判定（否定判定）する。ステップＳＴ３の判定結果が肯定判定である場合はステップＳＴ４に進み、否定判定である場合はステップＳＴ７に進む。

ステップＳＴ４では、図８に示す減速判定閾値算出マップを参照して、スポーツ走行時（マニュアルレンジ）の減速判定閾値（０．５Ｇ）を算出する。

次に、ステップＳＴ５において、上記ステップＳＴ２で検出した車両減速度が上記ステップＳＴ４で算出した減速判定閾値（０．５Ｇ）よりも大きいか否かを判定する。

このステップＳＴ４の判定結果が肯定判定である場合（車両減速度＞減速判定閾値）、スポーツ走行時のエンストを防止するために、油圧制御回路３００にロックアップクラッチ制御信号（解放信号）を出力して、トルクコンバータ２のロックアップクラッチ２５を解放（ロックアップ解除）を行う（ステップＳＴ６）。ステップＳＴ５の判定結果が否定判定である場合（車両減速度≦減速判定閾値）は、リターンしてロックアップ制御（ロックアップクラッチ２５の係合）を継続する。

なお、図８の減速判定閾値算出マップにおいて、通常走行時の減速判定閾値は、例えば通常走行（スポーツ走行以外）のときにエンストが発生する減速度（急制動時の減速度）に対し、所定のマージン（エンストに対する安全性）を考慮して設定されており、スポーツ走行時の減速判定閾値は、通常走行時の減速判定閾値よりも大きく設定されている（［スポーツ走行時：０．５Ｇ］＞［通常走行時：０．３Ｇ］。また、スポーツ走行時の減速判定閾値は、スポーツ走行時のエンストの危険性及びダイレクト感（ロックアップ制御の継続）を考慮して設定されている。

一方、ステップＳＴ３の判定結果が否定判定である場合つまり「通常走行（スポーツ走行以外）」である場合、図８に示す減速判定閾値算出マップを参照して、通常走行時（Ｄレンジ）の減速判定閾値（０．３Ｇ）を算出する（ステップＳＴ７）。

次に、ステップＳＴ５において、上記ステップＳＴ２で検出した車両減速度が上記ステップＳＴ７で算出した減速判定閾値（０．３Ｇ）よりも大きいか否かを判定する。

このステップＳＴ５の判定結果が肯定判定である場合（車両減速度＞減速判定閾値）、通常走行時のエンストを防止するために、油圧制御回路３００にロックアップクラッチ制御信号（解放信号）を出力して、トルクコンバータ２のロックアップクラッチ２５を解放（ロックアップ解除）する（ステップＳＴ６）。ステップＳＴ５の判定結果が否定判定である場合（車両減速度≦減速判定閾値）は、リターンしてロックアップ制御（ロックアップクラッチ２５の係合）を継続する。

以上のように、この例の減速時ロックアップ解除制御によれば、車両がスポーツ走行中であると判定した場合の減速判定閾値を、通常走行時（スポーツ走行以外）の減速判定閾値（０．３Ｇ）よりも大きく設定（０．５Ｇ）して、ロックアップ解除の判定をしにくくしているので、スポーツ走行時において急制動を行っても、ロックアップが解除されてコンバータ状態となることを抑制することができる。これによってロックアップクラッチ２５を係合を継続することができ、スポーツ走行時のダイレクト感（アクセルによる駆動力コントロール性）が向上する。

しかも、通常走行時（スポーツ走行以外）には、エンストの危険性を考慮した小さな減速判定閾値（例えば０．３Ｇ）を設定して、ロックアップ解除を判定しやすくしているので、通常走行時において急制動を行った場合には確実にロックアップを解除することができる。これによって通常走行時における耐エンスト性を確保することができる。

以上のように、この例の減速時ロックアップ解除制御では、スポーツ走行時のダイレクト感（アクセルによる駆動力コントロール性）と、通常走行時の耐エンスト性とを両立することができる。

−他の実施形態−
以上の例では、シフトレンジ位置の検出情報に基づいて図８の減速判定閾値算出マップを参照して減速判定閾値を算出しているが、シフトレンジ位置情報に、他のパラメータを加えて減速判定閾値を算出するようにしてもよい。

例えば、トルクコンバータ２のタービン回転数Ｎｔ（自動変速機３の入力回転数）が小さい場合、大きい場合と比較してエンストの危険性が高くなる点を考慮し、図９に示すように、シフトレンジ位置とタービン回転数Ｎｔとをパラメータとする減速判定閾値算出マップを作成しておき、シフトポジションセンサ２０６によって検出されるシフトレバー４１の位置（マニュアルレンジまたはＤレンジ）、及び、タービン回転数センサ２０３によって検出されるタービン回転数Ｎｔ（ｒｐｍ）に基づいて、図９に示す減速判定閾値マップを参照して減速判定閾値を算出するようにしてもよい。なお、この図９の減速判定閾値マップでは、タービン回転数Ｎｔが２０００ｒｐｍよりも小さい場合は、大きい場合（Ｎｔ≧２０００ｒｐｍ）よりも減速判定閾値を小さく設定している。

また、アクセルＯＮの場合、アクセルＯＦＦの場合と比べてエンストの危険性が少なくなる点を考慮し、図１０に示すように、シフトレンジ位置、タービン回転数Ｎｔ、及び、アクセルＯＮ／ＯＦＦをパラメータとする減速判定閾値算出マップ（アクセルＯＮ時の減速判定閾値＞アクセルＯＦＦ時の減速判定閾値）を作成しておき、シフトポジションセンサ２０６によって検出されるシフトレバー４１の位置（マニュアルレンジまたはＤレンジ）、タービン回転数センサ２０３によって検出されるタービン回転数Ｎｔ（ｒｐｍ）、及び、アクセル開度センサ２０５から得られるアクセルＯＮ／ＯＦＦ情報に基づいて、図１０に示す減速判定閾値マップを参照して減速判定閾値を算出するようにしてもよい。

なお、シフトレンジ位置情報に、アクセルＯＮ／ＯＦＦ条件のみを加えた減速判定閾値算出マップを用いて減速判定閾値を算出するようにしてもよい。

以上の例では、加速度センサの出力信号から車両の減速度を検出しているが、これに替えて、エンジン回転数または自動変速機３の出力軸回転数の単位時間あたりの変化率から車両の減速度を求めてもよい。

以上の例では、シフト位置がマニュアルレンジにある場合に「スポーツ走行である」と判定しているが、スポーツ走行であるか否かの判定は他の方法で行ってもよい。その具体的な例を以下に列記する。

（１）スポーツ走行時は、車速及び車速の変化率が通常走行時（スポーツ走行以外）よりも大きい点に着目し、車速を車速センサを用いて検出し、その車速センサに検出される車速、及び、車速の単位時間あたりの変化率が判定値以上である場合はスポーツ走行であると判定する。

この場合、車速及び車速の変化率に対して設定する判定値は、例えば、スポーツ走行時の車速及び車速の変化率と、通常走行時の車速及び車速の変化率とを実験・計算などによって求めておき、その結果に基づいてスポーツ走行と通常走行とを判別できる値を経験的に求めて設定すればよい。

（２）スポーツ走行時は、自動変速機の入力回転数及び入力回転数の変化率が通常走行時（スポーツ走行以外）よりも大きい点に着目し、自動変速機の入力回転数つまりトルクコンバータのタービン回転数をタービン回転数センサを用いて検出し、そのタービン回転数センサにて検出されるタービン回転数、及び、タービン回転数の単位時間あたりの変化率が判定値以上である場合はスポーツ走行であると判定する。

この場合、タービン回転数及びタービン回転数の変化率に対して設定する判定値は、例えば、スポーツ走行時のタービン回転数及びタービン回転数の変化率と、通常走行時のタービン回転数及びタービン回転数の変化率とを実験・計算などによって求めておき、その結果に基づいてスポーツ走行と通常走行とを判別できる値を経験的に求めて設定すればよい。

（３）スポーツ走行時は、エンジン回転数及びエンジン回転数の変化率が通常走行時（スポーツ走行以外）よりも大きい点に着目し、エンジンの回転数をエンジン回転数センサを用いて検出し、そのエンジン回転数センサにて検出されるエンジン回転数、及び、エンジン回転数の単位時間あたりの変化率が判定値以上である場合はスポーツ走行であると判定する。

この場合、エンジン回転数及びエンジン回転数の変化率に対して設定する判定値は、例えば、スポーツ走行時のエンジン回転数及びエンジン回転数の変化率と、通常走行時のエンジン回転数及びエンジン回転数の変化率とを実験・計算などによって求めておき、その結果に基づいてスポーツ走行と通常走行とを判別できる値を経験的に求めて設定すればよい。

（４）スポーツ走行時において変速操作を行う回数が通常走行時（スポーツ走行以外）よりも多い点に着目し、所定時間内の変速操作の回数を変速操作回数検出手段によって検出し、その変速操作回数検出手段にて検出される変速操作回数が判定値以上である場合にスポーツ走行であると判定する。

この場合、変速操作回数に対して設定する判定値は、例えば、スポーツ走行時において所定時間内に操作される変速操作回数と、通常走行時において所定時間内に操作される変速操作回数とを実験・計算などによって求めておき、その結果に基づいてスポーツ走行と通常走行とを判別できる値を経験的に求めて設定すればよい。

（５）スノーモード、パワー（スポーツ）モード、ノーマルモードなどの走行環境に合わせて運転者が車両の制御を任意に切り替えるスイッチを備えている場合、そのスイッチの操作によりスポーツ性を重視したモード（パワーモード）が選択された場合はスポーツ走行であると判定する。

（６）ナビゲーション装置を備えている場合、そのナビゲーション装置が出力するナビ情報からサーキット及びワインディング路の走行中と判断した場合はスポーツ走行である判定する。

（７）運転者の意図によりスポーツロックアップモード（スポーツ走行時のロックアップクラッチ係合制御）を選択することが可能なロックアップモード選択スイッチを備え、そのロックアップモード選択スイッチが操作（ＯＮ）された場合にスポーツ走行であると判定する方法。

以上の例では、前進６段変速の自動変速機が搭載された車両の制御に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、他の任意の変速段の遊星歯車式自動変速機が搭載された車両の制御にも適用可能である。

以上の例では、クラッチ及びブレーキと遊星歯車装置とを用いて変速比を設定する遊星歯車式変速機が搭載された車両の制御に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、ロックアップクラッチ付きトルクコンバータを有するベルト式無段変速機（ＣＶＴ）が搭載された車両の制御にも適用可能である。

以上の例では、流体伝動装置としてトルクコンバータを有する自動変速機が搭載された車両の制御に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、フルードカップリング（ロックアップクラッチ付き）を有する自動変速機が搭載された車両の制御にも適用可能である。

以上の例では、ガソリンエンジンを搭載した車両の制御に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、ディーゼルエンジン等の他のエンジンを搭載した車両の制御にも適用可能である。

さらに、本発明は、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）型車両に限れらることなく、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両や、４輪駆動車の制御にも適用できる。

本発明を適用する車両の概略構成図及び制御系のブロック図を併記して示す図である。 図１に示す自動変速機の作動表である。 シフト装置のシフトレバー部分の構成を示す斜視図である。 ＥＣＵ等の制御系の構成を示すブロック図である。 変速制御に用いる変速マップの一例を示す図である。 ロックアップ制御に用いる係合マップの一例を示す図である。 減速時ロックアップ解除制御の一例を示すフローチャートである。 減速判定閾値算出マップの一例を示す図である。 減速判定閾値算出マップの他の例を示す図である。 減速判定閾値算出マップの別の例を示す図である。

符号の説明

１ エンジン
２ トルクコンバータ
２５ ロックアップクラッチ
３ 自動変速機
４ シフト装置
４１ シフトレバー
１００ ＥＣＵ
１０１ エンジンＥＣＵ
１０２ ＥＣＴ＿ＥＣＵ
２０１ エンジン回転数センサ
２０２ スロットル開度センサ
２０３ タービン回転数センサ
２０４ 出力軸回転数センサ
２０５ アクセル開度センサ
２０６ シフトポジションセンサ
２０８ 車速センサ
２０９ 加速度センサ
３００ 油圧制御回路

Claims (2)

1. エンジン及び自動変速機と、前記エンジンと自動変速機との間に配設された流体伝動装置とが搭載された車両の制御装置であって、
   運転者が前記自動変速機の変速段または変速レンジを任意に選択することが可能なマニュアル変速手段と、ロックアップ条件が成立したときに前記流体伝動装置の入力側と出力側とを直結状態にするロックアップを実行するロックアップ制御手段と、車両の減速度を検出する減速度検出手段と、前記減速度検出手段にて検出される減速度が減速判定閾値以上の場合にロックアップを解除するロックアップ解除手段と、前記マニュアル変速手段にてマニュアル変速が行われている状態にある場合はスポーツ走行であると判定するスポーツ走行判定手段と、アクセルＯＮ／ＯＦＦを検出するアクセル検出手段とを備え、
   前記スポーツ走行判定手段がスポーツ走行であると判定した場合に、スポーツ走行でない場合と比較して前記減速判定閾値を大きく設定し、前記アクセル検出手段の検出結果がアクセルＯＮである場合はアクセルＯＦＦの場合と比較して前記減速判定閾値を大きく設定することを特徴とする車両の制御装置。
2. 請求項１記載の車両の制御装置において、
   前記自動変速機の入力回転数を検出する入力回転数検出手段を備え、前記入力回転数検出手段にて検出される入力回転数が小さい場合は、大きい場合と比較して前記減速判定閾値を小さく設定することを特徴とする車両の制御装置。

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