JP2013130250A

JP2013130250A - 車両制御装置

Info

Publication number: JP2013130250A
Application number: JP2011280474A
Authority: JP
Inventors: Yohei Hareyama; 陽平晴山; Yoshio Ito; 良雄伊藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-12-21
Filing date: 2011-12-21
Publication date: 2013-07-04
Anticipated expiration: 2031-12-21
Also published as: JP5692046B2

Abstract

【課題】車両走行中のクラッチ開放によるショックを抑制できる車両制御装置を提供する。
【解決手段】車両１のエンジン１０と駆動輪９０との動力伝達経路に配置されたロックアップクラッチ２４と、動力伝達経路を断接するクラッチ３６と、を備え、車両１の走行時に、クラッチ３６を開放して惰性走行を行う惰行制御を実施可能である車両制御装置２であって、惰行制御におけるクラッチ３６の開放完了時期が、ロックアップクラッチ２４の開放制御中に惰行制御が実行される状況において、ロックアップクラッチ２４の開放完了後にクラッチ３６の下流側にてプライマリ回転数Ｎｉｎの振動が所定回数発生した後となるよう設定される。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両制御装置に関する。

従来、エンジンと駆動輪との動力伝達経路を断接するクラッチを備える車両に関して、例えば特許文献１には、エンジンの運転停止の指示がなされたときに、まずは動力伝達経路上に配置されたロックアップクラッチを開放し、次いでクラッチを開放し、その後にエンジンを停止させることで、クラッチ開放時のショックの発生を抑制する技術が開示されている。

特開２００６−１８２１４８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の従来技術では、クラッチ開放時のショックを低減できるのはエンジンの運転停止時に限られており、エンジン停止指示と関係なく車両走行中にクラッチを断接する場合にはショックが発生する状況が考えられる。例えば、エンジンへの燃料供給を停止するフューエルカット制御から復帰した直後には、動力伝達経路上でトルク変動が発生することがあるが、このタイミングと重なってクラッチが開放された場合には、振動などのショックを発生する虞がある。

本発明は、上記に鑑みてなされてものであって、車両走行中のクラッチ開放によるショックを抑制できる車両制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る車両制御装置は、車両のエンジンと駆動輪との動力伝達経路に配置されたロックアップクラッチと、前記動力伝達経路を断接するクラッチと、を備え、前記車両の走行時に、前記クラッチを開放して惰性走行を行う惰行制御を実施可能である車両制御装置であって、前記惰行制御における前記クラッチの開放完了時期が、前記ロックアップクラッチの開放制御中に前記惰行制御が実行される状況において、前記ロックアップクラッチの開放完了後に前記クラッチの上流側または下流側にて回転数の振動が所定回数発生した後となるよう設定されることを特徴とする。

また、上記の車両制御装置において、前記惰行制御における前記クラッチの開放完了時期は、前記ロックアップクラッチの開放完了後から前記クラッチの開放完了時期までの動作所要時間を、前記ロックアップクラッチの開放完了後から前記クラッチの上流側または下流側にて回転数の振動が所定回数発生した後までの収束所要時間に収束させるよう、前記クラッチの開放制御の制御量を調整する学習制御を実施することで設定されることが好ましい。

また、上記の車両制御装置は、前記エンジンへの燃料供給を停止するフューエルカット制御を実施可能であり、前記ロックアップクラッチの開放制御は前記フューエルカット制御からの復帰時に実施されることが好ましい。

本発明に係る車両制御装置は、惰行制御の開始時には、クラッチの回転数変動が所定回数発生して収束した後にクラッチを開放することができるので、惰行制御におけるクラッチの開放完了時期を最適に設定することが可能となる。これにより、動力伝達経路のトルク変動に伴う振動などのショックが車両に発生するのを抑制することが可能となり、この結果、車両走行中のクラッチ開放によるショックを抑制できるという効果を奏する。

図１は、本実施形態に係る車両制御装置の概略構成を示す図である。図２は、本実施形態に係る車両制御装置によるフューエルカット制御からの復帰処理と、減速Ｓ＆Ｓ制御の開始処理を示すタイムチャートである。図３は、本実施形態に係る車両制御装置によるクラッチの開放完了時期の学習制御処理を示すフローチャートである。

以下に、本発明に係る車両制御装置の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。

まず図１を参照して、本発明の一実施形態に係る車両制御装置２の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る車両制御装置の概略構成を示す図である。

図１に示すように、車両制御装置２は車両１に搭載される。車両１のパワートレーンは、動力源としてのエンジン１０、トルクコンバータ２０および無段変速機３０を備える。内燃機関であるエンジン１０には、トルクコンバータ２０を介して自動変速機である無段変速機（ＣＶＴ）３０が連結されている。エンジン１０のエンジン出力トルク（動力）は、エンジン出力軸６０からトルクコンバータ２０を介して無段変速機３０に入力され、デファレンシャルギヤ１８及びドライブシャフト１９を介して駆動輪９０に伝達される。このようにエンジン１０と駆動輪９０との間に動力伝達経路が構成されている。

トルクコンバータ２０は、エンジン出力軸６０に接続されたポンプインペラ２１と、無段変速機３０のインプットシャフト７０に接続されたタービンランナ２２とを有する。ポンプインペラ２１は、トルクコンバータ２０においてエンジン１０からの動力が入力される入力部材である。タービンランナ２２は、トルクコンバータ２０においてエンジン１０から入力された動力を出力する出力部材である。

トルクコンバータ２０は、ポンプインペラ２１とタービンランナ２２との間で作動流体を介して動力を伝達することができる。トルクコンバータ２０は、ロックアップクラッチ２４を有している。ロックアップクラッチ２４は、エンジン１０と駆動輪９０との間の動力伝達経路に配置された摩擦係合式のクラッチ装置である。ロックアップクラッチ２４は、エンジン出力軸６０とインプットシャフト７０とを作動流体を介さずに接続することができる。トルクコンバータ２０は、ロックアップクラッチ２４が開放している場合、作動流体を介してエンジン出力軸６０とインプットシャフト７０とで動力を伝達することができ、ロックアップクラッチ２４が係合している場合、ポンプインペラ２１とタービンランナ２２とが直結され、作動流体を介さずにエンジン出力軸６０とインプットシャフト７０とで直接動力を伝達することができる。

無段変速機３０は、例えば、公知のベルト式無段変速機である。無段変速機３０は、エンジン１０側に設けられたプライマリプーリ３１と、駆動輪９０側に設けられたセカンダリプーリ３２と、ベルト３３と、クラッチ３６とを有する。プライマリプーリ３１は、インプットシャフト７０に連結されている。セカンダリプーリ３２は、デファレンシャルギヤ１８に接続されるアウトプットシャフト８０に連結されている。ベルト３３は、プライマリプーリ３１とセカンダリプーリ３２との間に掛け渡されている。

クラッチ３６は、インプットシャフト７０に設けられており、動力伝達経路においてロックアップクラッチ２４と直列に配置されている。クラッチ３６は、エンジン１０と駆動輪９０との動力伝達経路を断接する機能を有する。クラッチ３６は、インプットシャフト７０におけるエンジン１０側に連結されたエンジン側係合要素と、駆動輪９０側に連結された駆動輪側係合要素とを有している。クラッチ３６は、エンジン側係合要素と駆動輪側係合要素とが係合することでエンジン１０と駆動輪９０との動力伝達経路を接続することができる。一方、クラッチ３６は、開放することでエンジン１０と駆動輪９０との動力伝達経路を遮断することができる。言い換えると、クラッチ３６は、エンジン１０と駆動輪９０との動力の伝達経路において動力の伝達が可能な状態と動力の伝達が不能な状態とを切替える切替え装置として機能する。本明細書において、クラッチ３６を「Ｃ１クラッチ」とも記載する。

油圧制御装置４０は、トルクコンバータ２０、クラッチ３６、プライマリプーリ３１およびセカンダリプーリ３２に対して油圧を供給する機能を有する。油圧制御装置４０は、ＥＣＵ５０から入力される変速比変更指令に応じて、無段変速機３０の変速比を変更する。油圧制御装置４０は、プライマリプーリ側アクチュエータへの油圧の流入・流出制御によって変速比および変速速度を制御することができる。プライマリプーリ側アクチュエータの油圧を調整することにより、プーリ比を変化させて、変速比を無段階に変化させることができる。また、油圧制御装置４０は、セカンダリプーリ側アクチュエータの油圧を制御することによってベルト挟圧力を制御することができる。

油圧制御装置４０は、トルクコンバータ２０のロックアップクラッチ２４の開放／係合を制御することができるだけでなく、ロックアップクラッチ２４の係合度合いを制御することもできる。油圧制御装置４０は、ロックアップクラッチ２４に対する供給油圧を調整することによって、ロックアップクラッチ２４のトルク容量を制御することができる。ＥＣＵ５０は、ロックアップクラッチ２４の係合時あるいは開放時に油圧制御装置４０によってロックアップクラッチ２４のスリップ制御を実行することができる。スリップ制御により、ＥＣＵ５０は、開放状態のロックアップクラッチ２４を係合する際に、ロックアップクラッチ２４を所定のスリップ状態で係合させてから完全係合させることができる。また、ＥＣＵ５０は、完全係合状態のロックアップクラッチ２４を開放する際に、ロックアップクラッチ２４を所定のスリップ状態としてから開放させることができる（本実施形態では「Ｌ／Ｕスムース開放制御」ともいう）。スリップ制御では、例えば、エンジン回転数Ｎｅとタービンランナ２２の回転数（タービン回転数Ｎｔ）との回転数差を目標値とするようにロックアップクラッチ２４に対する供給油圧が制御される。

また、油圧制御装置４０は、クラッチ３６の開放／係合を制御することができる。油圧制御装置４０は、クラッチ３６に対する供給油圧を制御することにより、クラッチ３６の開放状態と係合状態とを切り替えることができる。油圧制御装置４０は、クラッチ３６の係合度合いを制御する機能を有する。ＥＣＵ５０は、ロックアップクラッチ２４と同様に、油圧制御装置４０によってクラッチ３６のスリップ制御を実行することができる。スリップ制御により、ＥＣＵ５０は、完全係合状態のクラッチ３６を開放する際に、クラッチ３６を所定のスリップ状態としてから開放させることができる（本実施形態では「Ｃ１スムース開放制御」ともいう）。このスリップ制御では、例えば、トルクコンバータ２０のタービンランナ２２の回転数（タービン回転数Ｎｔ）と、無段変速機３０のプライマリプーリ３１の回転数（プライマリ回転数Ｎｉｎ）との回転数差を目標値とするようにクラッチ３６に対する供給油圧が制御される。

車両１には、エンジン１０、無段変速機３０等を制御するＥＣＵ５０（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ：電子制御ユニット）が設けられている。ＥＣＵ５０は、エンジン１０、トルクコンバータ２０および無段変速機３０（油圧制御装置４０）の総合的な制御を行う機能を有する。本実施形態の車両制御装置２は、エンジン１０、ロックアップクラッチ２４、クラッチ３６、油圧制御装置４０およびＥＣＵ５０を備える。

車両１には、アクセルペダルの操作量（アクセル開度）を検出するアクセルポジションセンサ１１が設けられており、検出したアクセル開度はＥＣＵ５０に出力される。エンジン１０の吸気管１２には電子スロットルバルブ１３が設けられており、この電子スロットルバルブ１３はスロットルアクチュエータ１４により開閉可能となっている。ＥＣＵ５０はこのスロットルアクチュエータ１４により電子スロットルバルブ１３を駆動し、アクセル開度にかかわらずスロットル開度を任意の開度に制御することができる。車両１には、電子スロットルバルブ１３の全閉状態及びスロットル開度を検出するスロットルポジションセンサ１５が設けられており、検出したスロットル開度はＥＣＵ５０に出力される。符号２３は、エンジン１０の排気管を示す。

エンジン１０には、エンジン回転数（エンジン回転速度）Ｎｅを検出するエンジン回転数センサ１７が設けられており、検出したエンジン回転数ＮｅはＥＣＵ５０に出力される。また、車両１には、車両の走行速度を検出する車速センサ５１が設けられていると共に、運転者が操作するシフトレバーの位置を検出するシフトポジションセンサ５２が設けられており、検出した車速やシフトポジションはＥＣＵ５０に出力される。

無段変速機３０には、プライマリプーリ３１の回転数（プライマリ回転数Ｎｉｎ）を検出するプライマリプーリ回転センサ３４と、セカンダリプーリ３２の回転数（セカンダリ回転数Ｎｏｕｔ）を検出するセカンダリプーリ回転センサ３５が設けられており、検出されたプライマリ回転数Ｎｉｎおよびセカンダリ回転数Ｎｏｕｔは、ＥＣＵ５０に出力される。

トルクコンバータ２０には、タービンランナ２２の回転数（タービン回転数Ｎｔ）を検出するタービンランナ回転数センサ２５が設けられており、検出されたタービン回転数Ｎｔは、ＥＣＵ５０に出力される。

ＥＣＵ５０は、上記のものを含む車両内の各種センサ類の情報に基づいて、エンジン１０、ロックアップクラッチ２４、クラッチ３６、油圧制御装置４０など車両の各部の制御を行う。ＥＣＵ５０は、エンジン回転数、吸入空気量、スロットル開度などのエンジン１０の運転状態に基づいて燃料噴射量、噴射時期、点火時期などを決定し、インジェクタや点火プラグなどを制御する。また、ＥＣＵ５０は、変速マップを有しており、スロットル開度、車速などに基づいて、無段変速機３０の変速比を決定し、この決定された変速比を成立させるように油圧制御装置４０を制御する。

ＥＣＵ５０は、車両１の減速時等の走行中にクラッチ３６を開放することでエンジン１０と駆動輪９０との動力伝達経路を遮断して車両１を惰性走行させる惰行制御を実行することができる。惰行制御は、例えば、アクセル開度が０の全閉時やアクセル開度が予め定められた所定開度以下のときに実行される。本実施形態における惰行制御とは、フリーラン制御、減速Ｓ＆Ｓ制御、Ｎ惰行制御の少なくとも１つを含むものである。

減速Ｓ＆Ｓ制御は、クラッチ３６を開放し、かつエンジン１０を停止したままで車両１を走行させる制御である。減速Ｓ＆Ｓ制制御では、エンジン１０における燃料消費が停止することで、燃費の向上を図ることができる。減速Ｓ＆Ｓ制御は、主として運転者のブレーキ操作（制動操作）に伴った車両１の減速走行時にエンジン１０の作動を停止してアイドリングストップを実行する。

フリーラン制御は、減速Ｓ＆Ｓ制御と同様に、クラッチ３６を開放し、かつエンジン１０を停止したままで車両１を走行させる制御である。フリーラン制御は、運転者のブレーキ操作（制動操作）に伴った車両１の減速走行時や停車時に限らず、定速走行時などにも積極的にエンジン１０の作動を停止してアイドリングストップを実行する。

Ｎ惰行制御は、エンジン１０をアイドル状態で運転したままでクラッチ３６を開放して車両１を走行させるものである。Ｎ惰行制御では、無段変速機３０をニュートラルとして車両１を走行させることに相当する。Ｎ惰行制御では、エンジンブレーキが作用しなくなることから、走行負荷を低減して燃費の向上を図ることができる。また、エンジン１０が回転したままであることから、Ｎ惰行制御からの復帰時における加速応答性に優れる。

なお、惰行制御は、減速時に限らず、クラッチ３６が係合した状態で車両１が定速走行できるときに実行されてもよい。言い換えると、惰行制御は、車両１が加速しないときに実行されるようにしてもよい。本実施形態の惰行制御は、エンジン１０が駆動輪９０によって駆動される被駆動状態となるアクセル開度や、エンジン１０が駆動輪９０を駆動する駆動状態とならないアクセル開度において惰性走行を実行することができる。

ＥＣＵ５０は、惰行制御の惰性走行中にアクセルが踏み込まれると、クラッチ３６を係合して車両１を惰行走行状態から復帰させる。これにより、エンジン１０の動力による加速が可能な状態となる。

また、ＥＣＵ５０は、車両１の走行中にエンジン１０への燃料噴射を一時的に停止させる、所謂アイドルオンフューエルカット制御（以降、単に「フューエルカット制御」と記載する）を実行することができる。フューエルカット制御は、例えばアクセル開度が全閉であり（アイドルスイッチがオン状態となり）、かつ、エンジン回転数Ｎｅが所定値以上である場合に実行することができる。フューエルカット制御の実行中は、ロックアップクラッチ２４及びクラッチ３６が係合状態となり、エンストを回避するよう構成される。

フューエルカット制御は、エンスト発生を回避するため、車速が所定値以下では実施不可である。ＥＣＵ５０は、フューエルカット制御の実行中に、車速がこの所定値まで減速した場合には、エンジン１０への燃料噴射を再開して車両１をフューエルカット制御から復帰させる。本実施形態では、このようにフューエルカット制御から復帰する車速の所定値のことを「Ｆ／Ｃ復帰車速」という。

また、ＥＣＵ５０は、フューエルカット制御が特に減速中に実施される場合には、併せてロックアップクラッチ２４を係合し、フューエルカット制御からの復帰時にはロックアップクラッチ２４を開放する。より詳細には、ＥＣＵ５０は、フューエルカット制御の実施中に車速がＦ／Ｃ復帰車速に近づいてくると、ロックアップクラッチ２４の開放動作を開始し、Ｆ／Ｃ復帰車速にて、エンジン回転数Ｎｅとタービンランナ２２の回転数（タービン回転数Ｎｔ）との間に回転数差が発生している開放状態またはスリップ係合状態となるようロックアップクラッチ２４を制御する。

ここで、車両１が、減速時にフューエルカット制御が実施されており、車速がＦ／Ｃ復帰車速まで減速してフューエルカット制御から復帰した後に、惰行制御のうち減速Ｓ＆Ｓ制御が実施される状況を考える。

減速Ｓ＆Ｓ制御では、エンジン停止時のショック抑制のため、エンジン１０を停止する前にクラッチ３６を開放する。フューエルカット制御からの復帰時には、ロックアップクラッチ２４が開放されエンジン１０への燃料噴射が再開されるため、動力伝達経路上にトルク変動が発生する場合がある。このようなトルク変動が発生している最中に減速Ｓ＆Ｓ制御が実施されクラッチ３６が開放されると、動力伝達経路上の振動が助長され車両１にショックが発生する虞がある。

そこで本実施形態では、減速Ｓ＆Ｓ制御開始時に車両１にショックが発生するのを防止するため、減速Ｓ＆Ｓ制御によるクラッチ３６の開放動作が完了する時期が、フューエルカット制御からの復帰に伴い発生するトルク変動が収束した後となるよう設定可能に構成されている。クラッチ３６の開放動作が完了する時期（開放完了時期）とは、クラッチ３６が完全係合状態からスムース開放動作を開始し、完全に開放した状態となるタイミングである。この開放完了時期は、例えばクラッチ３６への供給油圧の指令値であるＣ１指示圧に関して、開放動作の開始時の初期圧Ｐ０や、その後の減少勾配などの制御量を調整することで設定することができる。

フューエルカット制御からの復帰時（ロックアップクラッチ２４の開放時）からトルク変動が収束するまでの収束所要時間は、例えば車両の動力伝達経路の構成や配置などに依存して決まるものである。本実施形態では、ＥＣＵ５０は、無段変速機３０のプライマリプーリ３１の回転数（プライマリ回転数Ｎｉｎ）に着目して、この収束所要時間を取得するよう構成されている。プライマリ回転数Ｎｉｎは、クラッチ３６の下流側の回転数である。

具体的には、ＥＣＵ５０は、フューエルカット復帰後（ロックアップクラッチ２４の開放後）のトルク変動に伴うプライマリ回転数Ｎｉｎの振動を観測し、この振動によるピーク値を所定回数検出するまでの時間Ｔａを計測する。そして、この時間Ｔａに所定時間αを加算したものを、ロックアップクラッチ２４の開放完了後からクラッチ３６の下流側にて回転数の振動が所定回数発生した後までの収束所要時間（以降「Ｔａ＋α」と表す）とする。つまり、本実施形態では、プライマリ回転数Ｎｉｎが所定回数振動した後にさらに所定時間αが経過した後に、プライマリ回転数Ｎｉｎの振動が収束し、トルク変動も収束したものと判定する。

ＥＣＵ５０は、クラッチ３６の下流側にて回転数（プライマリ回転数Ｎｉｎ）の振動が所定回数発生した後にクラッチ３６の開放を完了するよう、クラッチ３６の開放完了時期を学習制御により設定する。言い換えると、ＥＣＵ５０は、ロックアップクラッチ２４の開放完了後からクラッチ３６の開放完了時期までの動作所要時間（以降「Ｔｂ」と表す）を、ロックアップクラッチ２４の開放完了後からプライマリ回転数Ｎｉｎの振動が所定回数発生した後までの収束所要時間Ｔａ＋αに収束させるよう、Ｃ１スムース開放制御の制御量を調整する学習制御を行う。本実施形態で調整するＣ１スムース開放制御の制御量とは、具体的にはＣ１スムース開放制御の開始時の初期圧Ｐ０である。

クラッチ３６の開放完了時期の学習制御では、例えば、動作所要時間Ｔｂが収束所要時間Ｔａ＋αより短い場合には、クラッチ３６の開放完了時期が遅くなる方向に遷移するよう、Ｃ１スムース開放制御の初期圧Ｐ０の値を増大させる。また、動作所要時間Ｔｂが収束所要時間Ｔａ＋αより長い場合には、クラッチ３６の開放完了時期が早くなる方向に遷移するよう、Ｃ１スムース開放制御の初期圧Ｐ０の値を減少させる。このような学習制御を繰り返すことで、クラッチ３６の開放完了時期がフューエルカット復帰後（ロックアップクラッチ２４の開放後）にトルク変動が収束した後になるように、初期圧Ｐ０の最適値を獲得することができる。

また、一般にロックアップクラッチ２４には、係合時の捩じり振動の抑制等を目的としてダンパーが設けられている。Ｎ惰行制御によるクラッチ３６の開放時に、ロックアップクラッチ２４がスリップ係合状態など開放状態となっていない場合には、ダンパーの影響により動力伝達経路上に共振が発生する虞がある。そこで、本実施形態では、このような共振によるショック発生を防止するために、クラッチ３６の開放完了時期が、ロックアップクラッチ２４の開放完了時期より後となるよう設定されている。

ここで、ＥＣＵ５０は、物理的には、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）及びインターフェースなどを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路である。これまで説明したＥＣＵ５０の各機能は、ＲＯＭに保持されるアプリケーションプログラムをＲＡＭにロードしてＣＰＵで実行することによって、ＣＰＵの制御のもとで車両１内の各種装置を動作させると共に、ＲＡＭやＲＯＭにおけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。

また、ＥＣＵ５０は、上記の各機能に限定されず、車両１のＥＣＵとして用いるその他の各種機能を備えている。また、上記のＥＣＵ５０とは、エンジン１０を制御するエンジンＥＣＵ、駆動系を制御するＴ／Ｍ−ＥＣＵ、惰行制御（Ｓ＆Ｓ（スタート＆ストップ）制御）を実行するためのＳ＆Ｓ−ＥＣＵなどの複数のＥＣＵを備える構成であってもよい。

次に、図２，３を参照して、本実施形態に係る車両制御装置２の動作について説明する。図２は、本実施形態に係る車両制御装置２によるフューエルカット制御からの復帰処理と、減速Ｓ＆Ｓ制御の開始処理を示すタイムチャートであり、図３は、本実施形態に係る車両制御装置２によるクラッチ３６の開放完了時期の学習制御処理を示すフローチャートである。

まず図２を参照して、フューエルカット制御から復帰した後に、減速Ｓ＆Ｓ制御を実施する場合の車両制御装置２の動作について説明する。図２のタイムチャートには、回転数、ＬＵ指示圧（ロックアップクラッチ２４への供給油圧の指令値）、Ｃ１指示圧（Ｃ１クラッチ３６への供給油圧の指令値）、エンジン点火時期、Ｄ／Ｓトルク（動力伝達経路のトルク）の時間遷移がそれぞれ示されている。

図２のタイムチャートは、車両減速中にフューエルカット制御が実施されている状態から開始されており、車速は一様に減速している状態である。また、エンジン回転数Ｎｅ、トルクコンバータ２０のタービンランナ２２の回転数（タービン回転数Ｎｔ）、及び無段変速機３０のプライマリプーリ３１の回転数（プライマリ回転数Ｎｉｎ）は、このタイムチャートの当初には、ロックアップクラッチ２４及びクラッチ３６が共に係合しており、エンジン１０から無段変速機３０までが一体回転しているため、同一回転数となっている。

時刻ｔ１において、ＥＣＵ５０によりフューエルカット制御からの復帰要求（図２には「Ｆ／Ｃ復帰要求」と示される）が行われる。この復帰要求は、例えば車両１の車速が、ロックアップクラッチ２４のＬ／Ｕスムース開放制御を開始する下限の車速（Ｌ／Ｕ制御下限車速）まで減速した場合などを条件とする。この復帰要求に応じて、ロックアップクラッチ２４のＬ／Ｕスムース開放制御が開始される。ＬＵ指示圧は、時刻ｔ１においてＬ／Ｕスムース開放制御の初期圧までステップ状に減少され、ｔ１以降は開放動作が完了するまで所定の減少勾配で低下する。ここで、初期圧は、車両の減速度、エンジン回転数、油温、エアコン負荷等に応じて適宜設定され、減少勾配は、ロックアップクラッチ２４のハードウェア構成や断接動作設定に依存して決定される。

また、図２の例では、時刻ｔ１において、減速Ｓ＆Ｓ制御の実施条件も成立しており、クラッチ３６のＣ１スムース開放制御も開始される。Ｃ１指示圧は、時刻ｔ１においてＣ１スムース開放制御の初期圧Ｐ０までステップ状に減少され、ｔ１以降は開放動作が完了するまで所定の減少勾配で低下する。ここで、初期圧Ｐ０は、車両の減速度、エンジン回転数、油温、エアコン負荷等に応じて基準値が適宜設定され、図３を参照して以下で説明するクラッチ３６の開放完了時期の学習制御によって適宜増減される。また、減少勾配は、クラッチ３６のハードウェア構成や断接動作設定に依存して決定される。なお、クラッチ３６の開放開始時期は、クラッチ３６のＣ１指示圧の減少勾配や解放完了時期によっては、時刻ｔ１より後に設定してもよい。

時刻ｔ２において、ロックアップクラッチ２４の開放が完了すると共に、フューエルカット制御から復帰する。このとき、エンジンの点火時期が遅角側に設定されてエンジン１０への燃料噴射が再開される。このエンジン再開に伴い、Ｄ／Ｓトルクが急激に増大し振動しはじめる。

また、時刻ｔ２においてロックアップクラッチ２４が開放されたことにより、エンジン回転数Ｎｅと、タービン回転数Ｎｔ（及びプライマリ回転数Ｎｉｎ）との間に回転数差が生じる。そして、プライマリ回転数Ｎｉｎ及びタービン回転数Ｎｔは、Ｄ／Ｓトルクと連動して振動しはじめる。プライマリ回転数Ｎｉｎの振動は、ロックアップクラッチ２４の開放が完了した時刻ｔ２から、ピーク値を所定回数（図２では２回）計測するまでの時間Ｔａの経過後、さらに所定時間αが経過した後の時刻ｔ４までに収束している。

Ｃ１スムース開放制御が実施されているクラッチ３６は、開放完了時期の学習制御が行われる前（学習前）には、図２に点線で示すように、プライマリ回転数Ｎｉｎの振動が収束する時刻ｔ４より早い時刻ｔ３にて開放が完了されている。すなわち、ロックアップクラッチ２４の開放完了後からクラッチ３６の開放完了時期までの学習前の動作所要時間Ｔｂ_ｉ−１は、プライマリ回転数Ｎｉｎの振動が収束するまでの収束所要時間Ｔａ＋αより短い。

クラッチ３６の開放完了時期の学習制御が実行されると、図２に実線で示すように、初期値Ｐ０が適宜増加されて、クラッチ３６の開放完了時期が、プライマリ回転数Ｎｉｎの振動が収束する時刻ｔ４まで遅くなるように変更されている。すなわち、学習後の動作所要時間Ｔｂ_ｉは、収束所要時間Ｔａ＋αに収束させるよう増加されている。

時刻ｔ４にてクラッチ３６の開放が完了した後には、図２には図示しないが減速Ｓ＆Ｓ制御によりエンジン１０が停止される。

次に図３を参照して、クラッチ３６の開放完了時期の学習制御について説明する。このフローチャートの処理は、ＥＣＵ５０により例えば所定周期ごとに実施される。

まず、シフトレンジやシフトパターンに関する減速Ｓ＆Ｓ制御の実施条件が成立し、許可状態となっているか否かが確認される（Ｓ１０１）。減速Ｓ＆Ｓ許可状態である場合にはステップＳ１０２に移行する。減速Ｓ＆Ｓ許可状態でない場合には処理を終了する。

次に、車速を除くＳ＆Ｓ制御（減速Ｓ＆Ｓ制御に加え、車両停止時にクラッチ３６を開放する「停止Ｓ＆Ｓ制御」も含む）の実施条件が成立し、許可状態となっているか否かが確認される（Ｓ１０２）。Ｓ＆Ｓ制御の実施条件とは、エンジン、バッテリー、車両状態、アクセル、ブレーキなどの各種情報について設定されている。Ｓ＆Ｓ制御許可状態である場合にはステップＳ１０３に移行する。Ｓ＆Ｓ制御許可状態でない場合には処理を終了する。

次に、Ｌ／Ｕスムース開放制御を実施中であるか否かが確認される（Ｓ１０３）。この条件を満たすのは、図２のタイムチャートでは、ロックアップクラッチ２４の解放が開始される時刻ｔ１以降となる。ロックアップクラッチ２４がＬ／Ｕスムース開放制御中である場合には、ステップＳ１０４に移行し、そうでない場合には処理を終了する。

次に、Ｌ／Ｕスムース開放制御の開始時の車速（Ｌ／Ｕ開放車速）が所定のＬ／Ｕ開放最低車速Ｖｍｉｎであったか否かが確認される（Ｓ１０４）。Ｌ／Ｕ開放車速がＬ／Ｕ開放最低車速Ｖｍｉｎであった場合にはステップＳ１０５に移行し、そうでない場合には処理を終了する。

次に、現在の車速が、被駆動領域（クリープ力の無い領域）にあり（Ｖｄｅ＜車速（Ｖｄｅは被駆動領域の最低速度））、かつＬ／Ｕ開放最低車速Ｖｍｉｎより小さい（車速＜Ｖｍｉｎ）か否かが確認される（Ｓ１０５）。車速がＶｄｅ＜車速＜Ｖｍｉｎの条件を満たす場合にはステップＳ１０６に移行し、そうでない場合には処理を終了する。

エンジン１０がアイドル状態となってから所定時間が経過したか否かが確認される（Ｓ１０６）。この判定は、アクセル急閉時にも被駆動状態となってからクラッチ３６の開放制御を実施できるように設定されている。所定時間が経過している場合にはステップＳ１０７に移行し、そうでない場合には処理を終了する。

次に、すでに惰行制御用Ｃ１クラッチ制御が実行中であるか否かが確認される（Ｓ１０７）。惰行制御用Ｃ１クラッチ制御が実行中でない場合にはステップＳ１０８に移行し、実行中である場合には処理を終了する。

以上の判定ステップＳ１０１〜Ｓ１０７の各条件を全て満たす場合に、クラッチの開放時期の学習制御が実行可能となる。図２のタイムチャートでは、時刻ｔ１において、ステップＳ１０１〜１０７のすべての条件が成立し学習制御が開始されている。

まず、クラッチ開放油圧制御が開始される（Ｓ１０８）。クラッチ開放油圧制御とは、図２のタイムチャートでは、時刻ｔ１から時刻ｔ３（または時刻ｔ４）にかけてクラッチ３６が完全に開放するまでＣ１指示圧を初期圧Ｐ０にステップ状に減少し、所定の減少勾配で徐々に減少させてゆくＣ１スムース開放制御をいう。図２のタイムチャートでは、時刻ｔ１において、ステップＳ１０７のクラッチ開放油圧制御（Ｃ１スムース開放制御）を開始する処理が実施され、Ｃ１指示圧が初期圧Ｐ０までステップ状に低下されている。ここで、初期圧Ｐ０は、前回のＣ１スムース開放制御の実行時に学習制御により補正された初期圧Ｐ０が用いられる。なお、クラッチ開放油圧制御（Ｃ１スムース開放制御）は、ステップＳ１０７で挙げた惰行制御用Ｃ１クラッチ制御の一部に含まれる。

次に、ロックアップクラッチ２４の開放が完了しているか否かが確認される（Ｓ１０９）。この条件を満たすのは、図２のタイムチャートでは、ロックアップクラッチ２４の解放が完了する時刻ｔ２以降となる。ロックアップクラッチ２４の開放が完了している場合にはステップＳ１１０に移行する。ロックアップクラッチ２４の開放が完了していない場合には、惰行制御用Ｃ１クラッチ制御の終了条件が成立しているか否かが確認され（Ｓ１１６）、終了条件が成立している場合には処理を終了し、終了条件が成立していない場合にはステップＳ１０９に戻りロックアップクラッチ２４の開放が完了するまで待機する。なお、惰行制御用Ｃ１クラッチ制御の終了条件とは、例えばアクセル操作が検出された場合などを設定することができる。

ステップＳ１０９にてロックアップクラッチ２４の開放が完了したと判定された場合には、プライマリ回転数Ｎｉｎの振動によるピーク値を所定回数検出するまでの時間Ｔａと、クラッチ開放完了までの動作所要時間Ｔｂのカウントが開始される（Ｓ１１０）。これ以降、プライマリ回転数Ｎｉｎの振動によるピーク値を検出するごとにピークカウント値Ｎｎｉｎが、初期値０から１ずつ増やされる。

次に、プライマリ回転数Ｎｉｎの振動のピークカウント値Ｎｎｉｎが所定の閾値以上となったか否かが確認される（Ｓ１１１）。ピークカウント値Ｎｎｉｎが閾値以上である場合にはステップＳ１１２に移行する。ピークカウント値Ｎｎｉｎが閾値未満である場合には、惰行制御用Ｃ１クラッチ制御の終了条件が成立しているか否かが確認され（Ｓ１１７）、終了条件が成立している場合には処理を終了し、終了条件が成立していない場合にはステップＳ１１１に戻りピークカウント値Ｎｎｉｎが所定の閾値以上となるまで待機する。

ステップＳ１１１にてピークカウント値Ｎｎｉｎが閾値以上であると判定された場合には、プライマリ回転数Ｎｉｎの振動が所定回数検出されたものとして、時間Ｔａがラッチ処理される（Ｓ１１２）。

次に、Ｃ１クラッチ（クラッチ３６）の開放が完了したか否かが確認される（Ｓ１１３）。開放完了の判断は、例えばクラッチ３６への供給油圧が所定値を下回った場合とすることができる。図２のタイムチャートでは、Ｃ１指示圧が点線の場合には時刻ｔ３にてクラッチ３６の開放が完了したものと判定され、実線の場合には時刻ｔ４にてクラッチ３６の開放が完了したものと判定される。クラッチ３６の開放が完了している場合にはステップＳ１１４に移行する。クラッチ３６の開放が完了していない場合には、惰行制御用Ｃ１クラッチ制御の終了条件が成立しているか否かが確認され（Ｓ１１８）、終了条件が成立している場合には処理を終了し、終了条件が成立していない場合にはステップＳ１１３に戻りクラッチ３６の開放が完了するまで待機する。

ステップＳ１１３にてＣ１クラッチ（クラッチ３６）の開放が完了したと判定された場合には、ロックアップクラッチ２４の開放完了後からクラッチ３６の開放完了時期までの動作所要時間Ｔｂがラッチ処理される（Ｓ１１４）。

次に、Ｔａ，Ｔｂを用いて学習補正値が算出される（Ｓ１１５）。学習補正値は、以下の（１）式を用いて算出される。
学習補正値＝Ｇ×｛（Ｔａ＋α）−Ｔｂ｝・・・（１）
ここで、Ｇは学習の進度を決めるゲインであり、Ｇ＜１である。また、αは、上述のように、プライマリ回転数Ｎｉｎが所定回数振動後、振動が収束すると予測される所定時間を示すパラメータである。αは、例えば「秒」や「ミリ秒」など、ＴａやＴｂと同一単位の数値を設定することができる。

次に、ステップＳ１１５にて算出した学習補正値を用いて、Ｃ１スムース開放制御の初期圧Ｐ０が補正される（Ｓ１１９）。具体的には、以下の（２）式を用いて、今回のＣ１スムース開放制御で用いた初期圧Ｐ０の値（Ｐ０（今回値））と、（１）式で算出した学習補正値に基づき、次回のＣ１スムース開放制御に用いる初期圧Ｐ０の値（Ｐ０（次回値））を算出する。
Ｐ０（次回値）＝Ｐ０（今回値）＋学習補正値
＝Ｐ０（今回値）＋Ｇ×｛（Ｔａ＋α）−Ｔｂ｝・・・（２）

ここで、図２を参照して上記（２）式による学習制御をさらに説明する。クラッチ３６の動作所要時間Ｔｂ_ｉ−１が収束所要時間Ｔａ＋αより短い場合には、（２）式では学習補正値が正の値となるので、Ｐ０（次回値）はＰ０（今回値）より増加する。これにより、クラッチ３６の開放完了時期が、時刻ｔ３から時刻ｔ４の方向へ遷移して遅くなるので、動作所要時間Ｔｂが長くなり、収束所要時間Ｔａ＋αとの偏差は縮小される。

一方、図２には図示しないが、クラッチ３６の動作所要時間Ｔｂが収束所要時間Ｔａ＋αより長い場合には、クラッチ３６の開放完了時期は時刻ｔ４より後となる。この場合、（２）式では学習補正値が負の値となるので、Ｐ０（次回値）はＰ０（今回値）より減少する。これにより、クラッチ３６の開放完了時期が、時刻ｔ４の方向へ遷移して早まるので、動作所要時間Ｔｂが短くなり、収束所要時間Ｔａ＋αとの偏差は縮小される。

このような（２）式を用いた学習制御がＣ１スムース開放処理を実施する度に繰り返されることにより、最終的には、クラッチの動作所要時間が収束所要時間Ｔａ＋αと同一となるＴｂ_ｉに収束し、クラッチ３６の開放完了時期は時刻ｔ４に収束する。

次に、本実施形態に係る車両制御装置２の効果について説明する。

本実施形態の車両制御装置２は、車両１のエンジン１０と駆動輪９０との動力伝達経路に配置されたロックアップクラッチ２４と、動力伝達経路を断接するクラッチ３６と、を備え、車両１の走行時に、クラッチ３６を開放して惰性走行を行う惰行制御を実施可能である。この車両制御装置２では、惰行制御におけるクラッチ３６の開放完了時期が、ロックアップクラッチ２４の開放制御中に惰行制御が実行される状況において、ロックアップクラッチ２４の開放完了後にクラッチ３６の下流側にてプライマリ回転数Ｎｉｎの振動が所定回数発生した後となるよう設定される。

この構成により、惰行制御の開始時には、プライマリ回転数Ｎｉｎの回転数変動が所定回数発生して収束した後にクラッチ３６を開放することができるので、惰行制御におけるクラッチ３６の開放完了時期を最適に設定することが可能となる。このため、動力伝達経路のトルク変動に伴う振動などのショックが車両１に発生するのを抑制することが可能となり、この結果、車両走行中のクラッチ開放によるショックを抑制できる。

また、本実施形態の車両制御装置２において、惰行制御におけるクラッチ３６の開放完了時期は、ロックアップクラッチ２４の開放完了後からクラッチ３６の開放完了時期までの動作所要時間Ｔｂを、ロックアップクラッチ２４の開放完了後からクラッチ３６の下流側にてプライマリ回転数Ｎｉｎの振動が所定回数発生した後までの収束所要時間Ｔａ＋αに収束させるよう、クラッチ３６の開放制御の制御量である初期圧Ｐ０を調整する学習制御を実施することで設定される。

この構成により、学習制御を繰り返すことによって、クラッチ３６の開放完了時期を、最終的には確実に動力伝達経路のトルク変動に伴う振動などが収束した後となるよう設定することができるので、クラッチ３６の開放完了時期の最適な設定を簡便に行うことが可能となり、車両走行中のクラッチ開放によるショックをより一層抑制できる。

また、本実施形態の車両制御装置２は、エンジン１０への燃料供給を停止するフューエルカット制御を実施可能であり、ロックアップクラッチ２４の開放制御はフューエルカット制御からの復帰時に実施される。

この構成により、フューエルカット復帰後に速やかにクラッチ３６を開放して惰行制御を実行できる。特に惰行制御のうち減速Ｓ＆Ｓ制御やフリーラン制御を実行する場合には、クラッチ３６を完全開放した後にエンジンを停止させる制御を実行するが、上記構成によりクラッチ３６の開放完了時期を最適に設定することができ、迅速に惰行制御を実施できるので、エンジン１０の停止遅れを低減することができ、燃費向上を図ることができる。

以上、本発明について好適な実施形態を示して説明したが、本発明はこれらの実施形態により限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、動力伝達経路の変速装置の一例としてベルト式の無段変速機３０を適用した場合について説明しているが、変速装置は、例えば手動変速機（ＭＴ）、有段自動変速機（ＡＴ）、トロイダル式の無段自動変速機（ＣＶＴ）、マルチモードマニュアルトランスミッション（ＭＭＴ）、シーケンシャルマニュアルトランスミッション（ＳＭＴ）、デュアルクラッチトランスミッション（ＤＣＴ）、などを用いてもよい。

また、上記実施形態では、クラッチ３６を開放して惰性走行を行う惰行制御の一例として減速Ｓ＆Ｓ制御を実施する状況を例示したが、他の惰行制御であるＮ惰行制御やフリーラン制御などに置き換えても良い。

また、上記実施形態では、ロックアップクラッチ２４を開放する制御の一例としてアイドルオンフューエルカット制御を実施する状況を例示したが、惰行制御の実施前にロックアップクラッチ２４を開放する状況であれば他の制御に置き換えてもよい。

上記実施形態では、クラッチ３６の開放完了時期を学習制御するために、クラッチ開放制御の制御量のうちＣ１指示圧の初期圧Ｐ０を調整する構成を例示したが、クラッチ３６の開放完了時期を制御可能であれば、例えばＣ１指示圧の減少勾配やスムース開放制御の開始時期など他の制御量を調整してもよい。

また、上記実施形態では、ロックアップクラッチ開放後の動力伝達経路上のトルク変動の収束を判定する指標として、クラッチ３６の下流側の回転数であるプライマリ回転数Ｎｉｎの振動を検出する構成を例示したが、例えば無段変速機３０のセカンダリ回転数Ｎｏｕｔや、クラッチ３６の上流側の回転数であるタービン回転数Ｎｔなど、動力伝達系路上の他の回転数の振動を検出する構成としてもよい。

１車両
２車両制御装置
１０エンジン
２４ロックアップクラッチ
３６クラッチ
４０油圧制御装置
５０ＥＣＵ
９０駆動輪
Ｎｉｎプライマリ回転数
Ｎｎｉｎピークカウント値
Ｐ０初期圧
Ｔａ＋α 収束所要時間
Ｔｂ，Ｔｂ_ｉ，Ｔｂ_ｉ−１動作所要時間

Claims

車両のエンジンと駆動輪との動力伝達経路に配置されたロックアップクラッチと、
前記動力伝達経路を断接するクラッチと、
を備え、
前記車両の走行時に、前記クラッチを開放して惰性走行を行う惰行制御を実施可能である車両制御装置であって、
前記惰行制御における前記クラッチの開放完了時期が、
前記ロックアップクラッチの開放制御中に前記惰行制御が実行される状況において、前記ロックアップクラッチの開放完了後に前記クラッチの上流側または下流側にて回転数の振動が所定回数発生した後となるよう設定されることを特徴とする車両制御装置。
前記惰行制御における前記クラッチの開放完了時期は、
前記ロックアップクラッチの開放完了後から前記クラッチの開放完了時期までの動作所要時間を、前記ロックアップクラッチの開放完了後から前記クラッチの上流側または下流側にて回転数の振動が所定回数発生した後までの収束所要時間に収束させるよう、前記クラッチの開放制御の制御量を調整する学習制御を実施することで設定されることを特徴とする、請求項１に記載の車両制御装置。
前記エンジンへの燃料供給を停止するフューエルカット制御を実施可能であり、
前記ロックアップクラッチの開放制御は前記フューエルカット制御からの復帰時に実施されることを特徴とする、請求項１または２に記載の車両制御装置。