JP4092928B2 - 車両用制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用制御装置に係り、特に、電動開閉弁により自身の回転速度を制御できるエンジンを備えている車両の制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
摩擦係合装置の係合、解放状態が変更されることにより変速段を切り換える変速機や、ロックアップクラッチ付きの流体式動力伝達装置が、エンジンと駆動輪との間に配設されている車両が広く知られている。特開平9−53719号公報に記載の車両はその一例で、加速スリップ時および減速スリップ時に、それぞれスリップ量(相対回転速度)が所定の目標スリップ量となるように、言い換えればエンジン回転速度が目標スリップ量に応じて定まる所定の目標回転速度となるように、ロックアップクラッチの係合力を制御するようになっているとともに、加速スリップから減速スリップへ移行する移行制御時にも、駆動トルク変動等によるショックを防止するため、スリップ量が所定の目標スリップ量となるようにロックアップクラッチの係合力を制御するようになっている。また、ロックアップクラッチのON(係合)−OFF(解放)を切り換える切換制御時や、変速機の変速段を切り換える変速時にも、駆動トルク変動等によるショックを防止するため、エンジン回転速度が所定の目標回転速度となるように、ロックアップクラッチの係合力制御を行ったり、変速に関与する摩擦係合装置の係合力制御を行ったりすることがある。同時に、エンジンの点火時期の遅角制御などで、エンジントルクダウン制御を行うことも提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記ロックアップクラッチの係合力制御、摩擦係合装置の係合力制御、およびエンジントルクダウン制御は、何れも制御性や制御実施量、制御実施タイミングなどに制約があり、エンジン回転速度変化に起因するエンジンのイナーシャなどで駆動トルク変動等のショックが発生する可能性があった。また、エンジントルクダウン制御で摩擦係合装置の負荷が軽減され、その小型化を図ることができるが、遅角制御等によるエンジントルクダウン制御の制御性や制御実施量などは必ずしも十分でなく、小型化に限界があった。
【0004】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、変速機の変速時やロックアップクラッチのスリップ制御、切換制御時のショックを更に低減することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、第1発明は、(a) 吸気弁および排気弁が何れも電気的に独立に開閉制御可能な電動開閉弁で、その吸気弁を閉じたまま排気弁を通常の制御に従って開閉することにより自身のエンジン回転速度を強制的に低下させることができるとともに、吸気弁の開度を制御することによりそのエンジン回転速度の変化率を調整することができる走行用のエンジンと、(b) そのエンジンと駆動輪との間に配設された変速機と、を有する車両の制御装置であって、(c) 前記変速機の変速時に、前記エンジン回転速度が所定の目標回転速度となるように前記電動開閉弁を開閉制御する変速時弁制御手段を有することを特徴とする。
【0006】
第2発明は、(a) 吸気弁および排気弁が何れも電気的に独立に開閉制御可能な電動開閉弁で、その吸気弁を閉じたまま排気弁を通常の制御に従って開閉することにより自身のエンジン回転速度を強制的に低下させることができるとともに、吸気弁の開度を制御することによりそのエンジン回転速度の変化率を調整することができる走行用のエンジンと、(b) そのエンジンと駆動輪との間に配設され、摩擦係合装置の係合、解放状態が変更されることにより変速段を切り換える変速機と、を有する車両の制御装置であって、(c) 前記変速機の変速時に、前記エンジン回転速度が所定の目標回転速度となるように、前記電動開閉弁の開閉制御と共に前記摩擦係合装置の係合力制御を行う変速時エンジン回転制御手段を有することを特徴とする。
【0007】
第3発明は、(a) 吸気弁および排気弁が何れも電気的に独立に開閉制御可能な電動開閉弁で、その吸気弁を閉じたまま排気弁を通常の制御に従って開閉することにより自身のエンジン回転速度を強制的に低下させることができるとともに、吸気弁の開度を制御することによりそのエンジン回転速度の変化率を調整することができる走行用のエンジンと、(b) そのエンジンと駆動輪との間に配設された変速機と、を有し、(c) 前記変速機の変速時に前記エンジン回転速度を所定の目標回転速度とする車両の制御装置であって、(d) 前記電動開閉弁によるエンジン回転速度制御が可能か否かによって前記変速時の前記エンジン回転速度の制御方法を変更する変速時エンジン回転制御変更手段を有することを特徴とする。
【0008】
第4発明は、(a) 吸気弁および排気弁が何れも電気的に独立に開閉制御可能な電動開閉弁で、その吸気弁を閉じたまま排気弁を通常の制御に従って開閉することにより自身のエンジン回転速度を強制的に低下させることができるとともに、吸気弁の開度を制御することによりそのエンジン回転速度の変化率を調整することができる走行用のエンジンと、(b) そのエンジンと駆動輪との間に配設されたロックアップクラッチ付きの流体式動力伝達装置と、を有する車両の制御装置であって、(c) 前記ロックアップクラッチの制御時に、前記エンジン回転速度が所定の目標回転速度となるように前記電動開閉弁を開閉制御するロックアップ時弁制御手段を有することを特徴とする。
【0009】
第5発明は、(a) 吸気弁および排気弁が何れも電気的に独立に開閉制御可能な電動開閉弁で、その吸気弁を閉じたまま排気弁を通常の制御に従って開閉することにより自身のエンジン回転速度を強制的に低下させることができるとともに、吸気弁の開度を制御することによりそのエンジン回転速度の変化率を調整することができる走行用のエンジンと、(b) そのエンジンと駆動輪との間に配設されたロックアップクラッチ付きの流体式動力伝達装置と、を有する車両の制御装置であって、(c) 前記ロックアップクラッチの制御時に、前記エンジン回転速度が所定の目標回転速度となるように、前記電動開閉弁の開閉制御と共にそのロックアップクラッチの係合力制御を行うロックアップ時エンジン回転制御手段を有することを特徴とする。
【0010】
第6発明は、(a) 吸気弁および排気弁が何れも電気的に独立に開閉制御可能な電動開閉弁で、その吸気弁を閉じたまま排気弁を通常の制御に従って開閉することにより自身のエンジン回転速度を強制的に低下させることができるとともに、吸気弁の開度を制御することによりそのエンジン回転速度の変化率を調整することができる走行用のエンジンと、(b) そのエンジンと駆動輪との間に配設されたロックアップクラッチ付きの流体式動力伝達装置と、を有し、(c) 前記ロックアップクラッチの制御時に前記エンジン回転速度を所定の目標回転速度とする車両の制御装置であって、(d) 前記電動開閉弁によるエンジン回転速度制御が可能か否かによって前記ロックアップクラッチ制御時の前記エンジン回転速度の制御方法を変更するロックアップ時エンジン回転制御変更手段を有することを特徴とする。
【0011】
第7発明は、第4発明〜第6発明の何れかの車両用制御装置において、前記ロックアップクラッチの制御は、そのロックアップクラッチの状態を変化させる切換制御で、前記目標回転速度は、前記エンジン回転速度を予め定められた変化に従って変化させるように定められていることを特徴とする。
【0012】
第8発明は、第4発明〜第6発明の何れかの車両用制御装置において、前記ロックアップクラッチの制御は、そのロックアップクラッチをスリップ係合させるスリップ制御で、前記目標回転速度は、予め定められた目標スリップ量に応じて定められることを特徴とする。
なお、スリップ量はロックアップクラッチの相対回転速度のことである。
【0013】
第9発明は、(a) 吸気弁および排気弁が何れも電気的に独立に開閉制御可能な電動開閉弁で、その吸気弁を閉じたまま排気弁を通常の制御に従って開閉することにより自身のエンジン回転速度を強制的に低下させることができるとともに、吸気弁の開度を制御することによりそのエンジン回転速度の変化率を調整することができる走行用のエンジンと、(b) そのエンジンと駆動輪との間に直列に配設されたロックアップクラッチ付きの流体式動力伝達装置および変速機と、を有する車両の制御装置であって、(c) 前記変速機の変速時に、前記エンジン回転速度が所定の目標回転速度となるように前記電動開閉弁を開閉制御する変速時弁制御手段と、(d) 前記ロックアップクラッチの制御時に、前記エンジン回転速度が所定の目標回転速度となるように前記電動開閉弁を開閉制御するロックアップ時弁制御手段と、を有することを特徴とする。
【0014】
【発明の効果】
第1発明の車両用制御装置においては、変速機の変速時に、エンジンの電動開閉弁の開閉制御でエンジン回転速度が所定の目標回転速度となるようにしているため、点火時期の遅角制御でエンジン回転速度を制御する場合に比較して、制御性(応答性など)が優れているとともに、制御実施量や制御実施タイミングの自由度が高く、変速時のエンジンイナーシャなどによる変速ショックがより効果的に低減される。また、このように電動開閉弁によってエンジン回転速度が制御されることにより、変速時における変速機の負荷が一層軽減され、耐久性が向上するなどの利点がある。
【0015】
第2発明の車両用制御装置は、変速機の変速時に、エンジンの電動開閉弁の開閉制御および変速に関与する摩擦係合装置の係合力制御を併用して、エンジン回転速度が所定の目標回転速度となるようにしているため、点火時期の遅角制御でエンジン回転速度を制御する場合に比較して、制御性(応答性など)が優れているとともに、制御実施量や制御実施タイミングの自由度が高く、変速時のエンジンイナーシャなどによる変速ショックがより効果的に低減される。また、このように電動開閉弁によってエンジン回転速度が制御されることにより、変速時における変速機の負荷が一層軽減され、耐久性が向上するとともに、変速に関与する摩擦係合装置の小型化を更に推進することができる。
【0016】
第3発明の車両用制御装置は、電動開閉弁によるエンジン回転速度制御が可能か否かによって、変速時のエンジン回転速度の制御方法を変更するようになっているため、例えばエンジン回転速度が低くて電動開閉弁ではエンジン回転速度制御を十分に行うことができない場合には変速に関与する摩擦係合装置の係合力制御を主体としてエンジン回転速度制御を行うなど、電動開閉弁によるエンジン回転速度制御を含めて変速時のエンジン回転速度制御をより適切に行うことが可能で、変速時のエンジンイナーシャなどによる変速ショックを効果的に低減できる。また、変速時に電動開閉弁によるエンジン回転速度制御が可能であれば、点火時期の遅角制御でエンジン回転速度を制御する場合に比較して、制御性(応答性など)が優れているとともに、制御実施量や制御実施タイミングの自由度が高いため、変速ショックを一層効果的に低減できるとともに、変速時における変速機の負荷が軽減されて耐久性が向上するなどの利点が得られる。
【0017】
第4発明の車両用制御装置は、ロックアップクラッチの制御時に、エンジンの電動開閉弁の開閉制御でエンジン回転速度が所定の目標回転速度となるようにしているため、点火時期の遅角制御でエンジン回転速度を制御する場合に比較して、制御性(応答性など)が優れているとともに、制御実施量や制御実施タイミングの自由度が高く、ロックアップクラッチ切換時にはエンジンイナーシャなどによるショックがより効果的に低減される一方、スリップ制御時にはスリップ量の制御が安定する。また、このように電動開閉弁によってエンジン回転速度が制御されることにより、ロックアップクラッチ制御時におけるロックアップクラッチの負荷が軽減され、耐久性が向上するなどの利点がある。
【0018】
第5発明の車両用制御装置は、ロックアップクラッチの制御時に、エンジンの電動開閉弁の開閉制御およびロックアップクラッチの係合力制御を併用して、エンジン回転速度が所定の目標回転速度となるようにしているため、点火時期の遅角制御でエンジン回転速度を制御する場合に比較して、制御性(応答性など)が優れているとともに、制御実施量や制御実施タイミングの自由度が高く、ロックアップクラッチ切換時にはエンジンイナーシャなどによるショックがより効果的に低減される一方、スリップ制御時にはスリップ量の制御が安定する。また、このように電動開閉弁によってエンジン回転速度が制御されることにより、ロックアップクラッチ制御時におけるロックアップクラッチの負荷が軽減され、耐久性が向上するなどの利点がある。この第5発明は、実質的に第4発明の一実施態様に相当する。
【0019】
第6発明の車両用制御装置は、電動開閉弁によるエンジン回転速度制御が可能か否かによって、ロックアップクラッチ制御時のエンジン回転速度の制御方法を変更するようになっているため、例えばエンジン回転速度が低くて電動開閉弁ではエンジン回転速度制御を十分に行うことができない場合にはロックアップクラッチの係合力制御を主体としてエンジン回転速度制御を行うなど、電動開閉弁によるエンジン回転速度制御を含めてロックアップクラッチ制御時のエンジン回転速度制御をより適切に行うことが可能で、切換時にはエンジンイナーシャなどによるショックを効果的に低減できる一方、スリップ制御時にはスリップ量の制御が安定する。また、ロックアップクラッチ制御時に電動開閉弁によるエンジン回転速度制御が可能であれば、点火時期の遅角制御でエンジン回転速度を制御する場合に比較して、制御性(応答性など)が優れているとともに、制御実施量や制御実施タイミングの自由度が高いため、ロックアップクラッチ切換時のショックを一層効果的に低減できるとともに、ロックアップクラッチの負荷が軽減されて耐久性が向上するなどの利点が得られる。
【0020】
第9発明の車両用制御装置は、第1発明の変速時弁制御手段および第4発明ののロックアップ時弁制御手段を共に備えており、それ等の第1発明および第4発明の両方の効果を享受できる。
【0022】
【発明の実施の形態】
電動開閉弁は、例えば開閉弁毎に設けられた電磁アクチュエータにより弁体を直線往復移動させて開閉したり、開閉弁毎に設けられたカムシャフトを電動モータにより回転駆動して弁を開閉するなど、個々の開閉弁毎にそれぞれ独立に開閉制御できるように構成することが望ましいが、複数の気筒の開閉弁に跨がって配設されたカムシャフトを電動モータにより回転駆動して所定のタイミングで連続的に開閉させるものでも良いなど、種々の態様を採用できる。電磁アクチュエータにより弁体を直線往復移動させて開閉する電磁駆動弁の場合、電磁アクチュエータに供給する励磁電流を制御することによって開閉を制御することができる。
【0023】
電動開閉弁によるエンジン回転速度制御は、例えば吸気弁を閉じたまま排気弁を通常の制御に従って開閉することにより、ピストンの圧縮仕事で回転エネルギーを消費させて回転速度を低下させるように構成され、エンジンなどの回転部分の回転速度低下時のイナーシャトルクが低減される。具体的には、吸気弁を閉じたままにしておき、排気弁を下死点で閉じるとともに上死点で開くことにより、エンジン自身が自らエンジンブレーキをかけることができる。また、例えば吸排気のタイミングや吸排気弁のリフト量(移動量)、作動角(開閉速度)などを制御することによって、エンジン回転速度を自ら変更することが可能である。なお、電動開閉弁の開閉制御の他に、点火時期の遅角制御やスロットル制御などによるエンジントルク制御を併用してエンジン回転速度制御を行うこともできる。
【0024】
エンジンは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関が用いられ、少なくともエンジンを走行用駆動力源として備えておれば良く、エンジンおよび電動モータ或いはモータジェネレータを走行用駆動力源として備えているハイブリッド車両などにも適用され得る。
【0025】
変速機としては、油圧式クラッチや油圧式ブレーキ等の摩擦係合装置によって複数の変速段が切り換えられる遊星歯車式の自動変速機が好適に用いられるが、変速段毎に歯車対が設けられた2軸噛合式の変速機を用いたり、ベルト式等の無段変速機を用いることも可能である。自動変速機は、予め定められた変速条件(車速およびスロットル弁開度をパラメータとする変速マップなど)に従って自動的に変速するもので、運転者のシフトレバー操作やスイッチ操作に従って変速するものでも良い。第4発明〜第6発明では、必ずしも変速機を備えている必要はない。
【0026】
第4発明〜第6発明のロックアップクラッチ付きの流体式動力伝達装置としては、トルクコンバータやフルードカップリングが好適に用いられ、エンジン側のポンプ翼車と駆動輪側のタービン翼車との間で流体を介して動力伝達が行われるように構成される。第4発明〜第6発明は、例えば完全係合と解放との間の切換制御や、所定のスリップ量(相対回転速度)で係合するスリップ係合と解放との間の切換制御、スリップ係合と完全係合との間の切換制御、或いはエンジン回転速度の方がタービン回転速度よりも高い加速スリップ状態と、タービン回転速度の方がエンジン回転速度よりも高い減速スリップ状態との間の切換(移行)制御など、エンジン回転速度が変化する種々の切換制御に好適に適用されるが、所定のスリップ量となるようにエンジン回転速度を制御するスリップ制御にも適用され得る。
【0027】
変速時のエンジン回転速度の所定の目標回転速度は、例えばアップシフト時にはイナーシャ相領域で所定の低下率や所定の低下パターンなどで低下するように定められ、ダウンシフト時には、変速終了直前にオーバーシュートしたエンジン回転速度を変速後の同期回転速度まで速やかに低下させるように、その同期回転速度が目標回転速度とされるなど、種々の態様が可能である。
【0028】
ロックアップクラッチ制御時のエンジン回転速度の所定の目標回転速度は、例えばタービン回転速度よりもエンジン回転速度の方が高いパワーON時のロックアップクラッチのOFF(解放)→ON(係合)切換時には、そのタービン回転速度を目標回転速度としたり、タービン回転速度まで所定の低下率や所定の低下パターンで低下させたりするように定められ、アクセルOFF時のロックアップクラッチのON(係合)→OFF(解放)切換時には、所定の低下率や所定の低下パターンで低下させるように定められる。また、加速スリップ状態から減速スリップ状態への移行時には、例えばエンジン回転速度或いはスリップ量が所定の変化率や変化パターンで変化するように定められる。スリップ量は、タービン回転速度とエンジン回転速度との回転速度差であり、タービン回転速度は車速によって決まるため、スリップ量の制御は実質的にエンジン回転速度を制御することであり、例えば目標スリップ量に応じてエンジン回転速度の目標回転速度が定められる。
【0029】
エンジン回転速度を所定の目標回転速度とする電動開閉弁の開閉制御や摩擦係合装置の係合力制御、ロックアップクラッチの係合力制御としては、フィードバック制御やフィードフォワード制御が好適に用いられる。摩擦係合装置およびロックアップクラッチの係合力制御については、摩擦材のμの経時変化などを考慮し、制御結果などに基づいて初期値を学習補正することが望ましい。この学習値は、第3発明、第6発明のように電動開閉弁によるエンジン回転速度制御が可能か否かによって複数の制御方法を有する場合に、その複数の制御方法で係合力制御をそれぞれ実施する場合には、その制御方法毎に学習マップを持つようにすれば良い。
【0030】
第3発明、第6発明の電動開閉弁によるエンジン回転速度制御が可能か否かは、例えばエンジン回転速度やバッテリの残容量などで定められ、制御の可否で場合分けするだけでも良いが、制御可能な能力に応じて3つ以上に場合分けすることも可能である。電動開閉弁によるエンジン回転速度制御が不可の場合のエンジン回転速度の制御方法は、例えば変速機の摩擦係合装置の係合力制御や、ロックアップクラッチの係合力制御、エンジンの点火時期の遅角制御等によるエンジントルク制御などが可能である。
【0031】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1は、本発明が適用されたハイブリッド車両の動力伝達装置8の構成を説明する骨子図である。図1において、内燃機関にて構成されている走行用駆動力源としてのエンジン10の出力は、入力クラッチ12、流体式動力伝達装置としてのトルクコンバータ14を経て自動変速機16に入力され、図示しない差動歯車装置および車軸を介して駆動輪へ伝達されるようになっている。上記入力クラッチ12とトルクコンバータ14との間には、回転機として電動モータおよび発電機として機能する第1モータジェネレータMG1が配設されている。上記トルクコンバータ14は、入力クラッチ12に連結されたポンプ翼車20と、自動変速機16の入力軸22に連結されたタービン翼車24と、それらポンプ翼車20およびタービン翼車24の間を直結するためのロックアップクラッチ26と、一方向クラッチ28によって一方向の回転が阻止されているステータ翼車30とを備えている。
【0032】
上記自動変速機16は、ハイおよびローの2段の切り換えを行う第1変速部32と、後進変速段および前進4段の切り換えが可能な第2変速部34とを備えている。第1変速部32は、サンギヤS0、リングギヤR0、およびキャリアK0に回転可能に支持されてそれらサンギヤS0およびリングギヤR0に噛み合わされている遊星ギヤP0から成るHL遊星歯車装置36と、サンギヤS0とキャリアK0との間に設けられたクラッチC0および一方向クラッチF0と、サンギヤS0およびハウジング38間に設けられたブレーキB0とを備えている。
【0033】
第2変速部34は、サンギヤS1、リングギヤR1、およびキャリアK1に回転可能に支持されてそれらサンギヤS1およびリングギヤR1に噛み合わされている遊星ギヤP1から成る第1遊星歯車装置40と、サンギヤS2、リングギヤR2、およびキャリアK2に回転可能に支持されてそれらサンギヤS2およびリングギヤR2に噛み合わされている遊星ギヤP2から成る第2遊星歯車装置42と、サンギヤS3、リングギヤR3、およびキャリアK3に回転可能に支持されてそれらサンギヤS3およびリングギヤR3に噛み合わされている遊星ギヤP3から成る第3遊星歯車装置44とを備えている。
【0034】
上記サンギヤS1とサンギヤS2は互いに一体的に連結され、リングギヤR1とキャリアK2とキャリアK3とが一体的に連結され、そのキャリアK3は出力軸46に連結されている。また、リングギヤR2がサンギヤS3および中間軸48に一体的に連結されている。そして、リングギヤR0と中間軸48との間にクラッチC1が設けられ、サンギヤS1およびサンギヤS2とリングギヤR0との間にクラッチC2が設けられている。また、サンギヤS1およびサンギヤS2の回転を止めるためのバンド形式のブレーキB1がハウジング38に設けられている。また、サンギヤS1およびサンギヤS2とハウジング38との間には、一方向クラッチF1およびブレーキB2が直列に設けられている。この一方向クラッチF1は、サンギヤS1およびサンギヤS2が入力軸22と反対の方向へ逆回転しようとする際に係合させられるように構成されている。
【0035】
キャリアK1とハウジング38との間にはブレーキB3が設けられており、リングギヤR3とハウジング38との間には、ブレーキB4と一方向クラッチF2とが並列に設けられている。この一方向クラッチF2は、リングギヤR3が逆回転しようとする際に係合させられるように構成されている。
【0036】
以上のように構成された自動変速機16では、例えば図2に示す作動表に従って後進1段および変速比(入力軸22の回転速度Nin/出力軸46の回転速度Nout)が順次異なる前進5段(1st〜5th)の変速段のいずれかに切り換えられる。図2において「○」は係合で、空欄は解放を表し、「◎」はエンジンブレーキや第1モータジェネレータMG1の回生制動による駆動力源ブレーキ時の係合を表し、「△」は動力伝達に関与しない係合を表している。なお、第4変速段「4th」および第5変速段「5th」は、常に駆動力源ブレーキが作用する。前記クラッチC0〜C2、およびブレーキB0〜B4は何れも油圧アクチュエータによって係合させられる油圧式の摩擦係合装置である。
【0037】
図3に示すように、前記エンジン10の吸気配管50および排気管52には、排気タービン式過給機54が設けられており、排気管52には、ウェイストゲート弁56を有するバイパス通路58が並列に設けられて、そのバイパス通路58を流通する排気ガスの流量を制御することにより、タービン回転を変化させて吸気配管50内の過給圧を調節できるようになっている。吸気配管50には、スロットルアクチュエータ60によって開閉制御される電子スロットル弁62が設けられている。電子スロットル弁62は、基本的には図7に示すように運転者の出力要求量を表すアクセル操作量ACCに対応する開度θTHとなるように制御される。
【0038】
また、エンジン10は、図4に示すように、各気筒の吸気弁74および排気弁75が電磁駆動弁によって構成されており、それ等の吸気弁74および排気弁75を開閉駆動する電磁アクチュエータ76および77を含む可変動弁機構78と、クランク軸79の回転角を検出するクランク軸回転角センサ80からの信号に従って上記吸気弁74および排気弁75の開閉タイミングやリフト量、作動角(開閉速度)を制御する弁駆動制御装置81とを備えている。この弁駆動制御装置81は、エンジン負荷に応じて開閉タイミングなどを最適時期に変更するだけでなく、運転サイクル切換え指令に従ってエンジン10を4サイクル運転させるための時期および2サイクル運転させるための時期となるように制御する。また、吸気弁74および排気弁75の作動タイミングを変更したり、作動気筒数を変更したりすることにより、エンジン自身でエンジン回転速度NEを制御することが可能で、例えば吸気弁74を閉じたまま排気弁75を通常の制御に従って開閉することにより、ピストンの圧縮仕事で回転エネルギーを消費させてエンジン回転速度NEを強制的に速やかに低下させることができるとともに、吸気弁74の開度を制御してエンジン回転速度NEの変化率を調整することができる。上記電磁アクチュエータ76および77は、たとえば図5に示すように、吸気弁74または排気弁75に連結されてその吸気弁74または排気弁75の軸心方向に移動可能に支持された磁性体製の円盤状の可動部材82と、その可動部材82を択一的に吸着するためにそれを挟む位置に設けられた一対の電磁石84、85と、可動部材82をその中立位置に向かって付勢する一対のスプリング86、87とを備えている。吸気弁74および排気弁75は、電気的に開閉制御可能な電動開閉弁に相当する。
【0039】
前記第1モータジェネレータMG1はエンジン10と自動変速機16との間に配置され、入力クラッチ12はエンジン10と第1モータジェネレータMG1との間に配置されている。上記自動変速機16の各油圧式摩擦係合装置およびロックアップクラッチ26は、電動油圧ポンプ64から発生する油圧を元圧とする油圧制御回路66により制御されるようになっている。また、エンジン10には第2モータジェネレータMG2が作動的に連結されている。そして、第1モータジェネレータMG1および第2モータジェネレータMG2の電源として機能する燃料電池70および二次電池71と、それ等から第1モータジェネレータMG1および第2モータジェネレータMG2へ供給される電流を制御したり或いは充電のために二次電池71へ供給される電流を制御するための電源切換スイッチ72および73とが設けられている。この電源切換スイッチ72および73は、スイッチ機能を有する装置を示すものであって、例えばインバータ機能などを有する半導体スイッチング素子などから構成され得るものである。
【0040】
図6は、本実施例の動力伝達装置8が備えている制御系統を説明するブロック線図で、電子制御装置90に入力される信号およびその電子制御装置90から出力される信号を例示したものであり、エンジン回転速度(NE)センサ92、タービン回転速度(NT)センサ94、車速(V)センサ96、スロットル弁開度(θTH)センサ97、アクセル操作量センサ98、フットブレーキスイッチ100、シフトポジションセンサ102、二次電池残量計108などからエンジン回転速度NE、タービン回転速度NT(入力軸22の回転速度Ninと同じ)、車速V(出力軸46の回転速度Nout に対応)、電子スロットル弁62のスロットル弁開度θTH、アクセルペダルの操作量ACC、フットブレーキのON・OFF、図示しないシフトレバーの操作位置であるシフトポジションPSH、二次電池71の残容量SOC、などを表す信号が供給されるようになっている。
【0041】
上記電子制御装置90は、CPU、ROM、RAM、入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、RAMの一時記憶機能を利用しつつROMに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、前記スロットルアクチュエータ60や弁駆動制御装置81、点火装置112、燃料噴射装置114などによりエンジン10の出力制御を行ったり、MG1コントローラ116、MG2コントローラ118によりモータジェネレータMG1、MG2の力行制御や回生制御を行ったり、油圧制御回路66のATシフトソレノイド120の励磁、非励磁により油圧回路を切り換えるなどして自動変速機16の変速制御を行ったり、その変速時に係合または解放される前記クラッチC0〜C2やブレーキB0〜B4の過渡油圧を変速過渡油圧制御装置122により制御したり、ロックアップ制御装置124によりロックアップクラッチ26の係合(スリップ係合を含む)、解放状態を切り換えたり、その他の各種の制御を実行する。
【0042】
ATシフトソレノイド120は、切換弁などの作動状態を変更して油圧回路を切り換えることにより、前記クラッチC0〜C2、ブレーキB0〜B4の係合、解放状態を切り換えて、前記複数の変速段やニュートラル「N」などを成立させるためのもので、複数設けられている。電子制御装置90は、このATシフトソレノイド120により、例えば図8に示すように車速Vおよびスロットル弁開度θTHをパラメータとして予め記憶された変速マップ(変速条件)に従って変速制御を行う変速制御手段を機能的に備えており、車速Vが低くなったりスロットル弁開度θTHが大きくなったりするに従って変速比が大きい低速側の変速段が成立させられる。また、変速過渡油圧制御装置122は、リニアソレノイド弁SLNを備えていて、例えばアキュムレータ背圧などを連続的に変化させることにより、変速時に係合または解放されるクラッチC0〜C2やブレーキB0〜B4の過渡油圧すなわち係合力を制御する。
【0043】
ロックアップ制御装置124は、リニアソレノイド弁SLUを備えていて、ロックアップクラッチ26の係合トルクすなわち係合力を連続的に制御可能なものであり、電子制御装置90は、例えば図9に示すようにスロットル弁開度θTHおよび車速Vをパラメータとして予め記憶された解放領域、スリップ制御領域、係合領域のマップに従ってロックアップクラッチ26を制御するロックアップ制御手段を機能的に備えている。スリップ制御では、運転性を損なうことなく燃費を可及的に良くすることを目的としてエンジン10の回転変動を吸収しつつトルクコンバータ14の動力伝達損失を可及的に抑制するために、ロックアップクラッチ26がスリップ状態に維持される。また、車両の減速惰行走行中でも、エンジン回転速度NEをフューエルカット回転速度NECUT よりも高めてフューエルカット制御の制御域を拡大することを目的として、ロックアップクラッチ26のスリップ制御が実行される。
【0044】
上記のスリップ制御においては、図示しないスリップ制御ルーチンに従って、実スリップ量NSLP(=NE−NT)が算出され、予め設定された目標スリップ量TNSLPと実スリップ量NSLPとの偏差ΔE(=NSLP−TNSLP)が解消されるように、例えば次式 (1)に従ってリニアソレノイド弁SLUの駆動電流ISLU すなわち駆動デューティ比DSLU(%)が算出され、リニアソレノイド弁SLUから出力される制御圧PSLU が調節される。 (1)式の右辺のDFWDはフィードフォワード値で、KGDは機械毎の特性などに対応して逐次形成される学習制御値で、DFBは偏差ΔEに基づくフィードバック制御値である。
DSLU=DFWD+DFB+KGD ・・・(1)
【0045】
図10は、ロックアップクラッチ26の制御に関する油圧回路部分、すなわちロックアップ制御装置124の一例を示す図で、制御圧発生弁として機能するリニアソレノイド弁SLUは、モジュレータ圧PM を元圧とする減圧弁であって、電子制御装置90から出力される駆動デューティ比DSLUの駆動電流ISLU に対応して大きくなる制御圧PSLU を出力し、ロックアップリレー弁198およびロックアップコントロール弁200へ供給する。
【0046】
ロックアップリレー弁198は、互いに当接可能で且つ両者間にスプリング202が介在させられた第1スプール弁子204および第2スプール弁子206と、その第1スプール弁子204の軸端側に設けられ、第1スプール弁子204および第2スプール弁子206を係合(ON)側の位置へ付勢するために制御圧PSLU を受け入れる油室208と、第1スプール弁子204および第2スプール弁子206を解放側位置へ付勢するために第2ライン圧PL2を受け入れる油室210とを備えている。第1スプール弁子204がその解放(OFF)側位置に位置すると、入力ポート212に供給された第2ライン圧PL2が解放側ポート214からトルクコンバータ14の解放側油室216へ供給されると同時に、トルクコンバータ14の係合側油室218内の作動油が係合側ポート220から排出ポート222を経てクーラバイパス弁224或いはオイルクーラ226へ排出させられて、ロックアップクラッチ26の係合圧すなわち差圧(=係合側油室218内の油圧−解放側油室216内の油圧)が低められる。反対に、第1スプール弁子204がその係合側位置に位置すると、入力ポート212に供給された第2ライン圧PL2が係合側ポート220からトルクコンバータ14の係合側油室218へ供給されると同時に、トルクコンバータ14の解放側油室216内の作動油が解放側ポート214から排出ポート228、ロックアップコントロール弁200の制御ポート230、排出ポート232を経て排出されて、ロックアップクラッチ26の係合圧が高められる。
【0047】
したがって、上記制御圧PSLU が所定値β(図11参照)以下の場合には、第1スプール弁子204はスプリング202および第2ライン圧PL2に基づく推力に従って図10の中心線より右側に示す解放側(OFF)位置に位置させられてロックアップクラッチ26が解放されるが、制御圧PSLU が上記所定値βよりも高い所定値αを超えると、第1スプール弁子204は制御圧PSLU に基づく推力に従って図10の中心線より左側に示す係合側(ON)位置に位置させられてロックアップクラッチ26が係合或いはスリップ状態とされる。第1スプール弁子204および第2スプール弁子206の受圧面積、スプリング202の付勢力はこのように設定されているのである。このようにロックアップリレー弁198が係合側に切り換えられたときのロックアップクラッチ26の係合或いはスリップ状態は、制御圧PSLU の大きさに従って作動するロックアップコントロール弁200により制御される。
【0048】
ロックアップコントロール弁200は、ロックアップリレー弁198が係合側位置にあるときに制御圧PSLU に従ってロックアップクラッチ26のスリップ量NSLPを制御し、或いはロックアップクラッチ26を係合させるためのものであって、スプール弁子234と、このスプール弁子234に当接して図10の中心線より右側に示す排出側位置へ向かう推力を付与するプランジャ236と、スプール弁子234に図10の中心線より左側に示す供給側位置へ向かう推力を付与するスプリング238と、スプリング238を収容し且つスプール弁子234を供給側位置へ向かって付勢するためにトルクコンバータ14の係合側油室218内の油圧Ponを受け入れる油室240と、プランジャ236の軸端側に設けられ、スプール弁子234を排出側位置へ向かって付勢するためにトルクコンバータ14の解放側油室216内の油圧Poff を受け入れる油室242と、プランジャ236の中間部に設けられ、制御圧PSLU を受け入れる油室244とを備えている。
【0049】
このため、上記スプール弁子234がその排出側位置に位置させられると、制御ポート230と排出ポート232との間が連通させられるので係合圧が高められてロックアップクラッチ26の係合トルクが増加させられるが、反対に供給側位置に位置させられると、第1ライン圧PL1が供給されている供給ポート246と制御ポート230とが連通させられるので、第1ライン圧PL1がトルクコンバータ14の解放側油室216内へ供給されて係合圧が低められてロックアップクラッチ26の係合トルクが減少させられる。
【0050】
ロックアップクラッチ26を解放させる場合には、制御圧PSLU が前記所定値βよりも小さい値となるようにリニアソレノイド弁SLUが電子制御装置90により駆動される。反対に、ロックアップクラッチ26を係合させる場合には、制御圧PSLU が最大値となるようにリニアソレノイド弁SLUが電子制御装置90により駆動され、ロックアップクラッチ26がスリップさせられる場合には、制御圧PSLU が前記所定値βと最大値との間となるようにリニアソレノイド弁SLUが電子制御装置90により駆動される。すなわち、ロックアップコントロール弁200では、図11に示すように、トルクコンバータ14の係合側油室218内の油圧Ponと解放側油室216内の油圧Poff とが制御圧PSLU に従って変化させられるので、係合圧すなわちそれら油圧PonおよびPoff の差圧(Pon−Poff )に対応するロックアップクラッチ26の係合トルクも制御圧PSLU に従って変化させられてスリップ量NSLPが制御されるのである。
【0051】
なお、上記図11において、上側に位置する破線はロックアップクラッチ26が係合またはスリップさせられるオン側位置から解放させられるオフ側位置になるために必要なロックアップリレー弁198の油圧特性を示したものであり、下側に位置する破線はオフ側位置からオン側位置になるために必要なロックアップリレー弁198の油圧特性を示したものである。これらの破線の傾きは、ロックアップリレー弁198を作動させるための第1スプール弁子204および第2スプール弁子206の受圧部の面積の大きさ、供給される油圧やスプリング202の特性に応じて決定される。
【0052】
ソレノイドリレー弁270は、ロックアップリレー弁198の油室208に接続された出力ポート272と、ドレンポート274と、リニアソレノイド弁SLUからの制御圧PSLU が供給される入力ポート276と、出力ポート272をドレンポート274に連通させるロックアップ解放位置と出力ポート272を入力ポート276に連通させるロックアップ許可位置とに切り換えられるスプール弁子278と、このスプール弁子278をロックアップ許可位置に向かって付勢するスプリング280と、上記スプリング280を収容し、且つスプール弁子278をロックアップ許可位置に向かって付勢するために第3速ギヤ段以上のギヤ段において発生させられるブレーキB2の係合圧PB2をオリフィス281を介して受け入れる油室282と、スプール弁子278をロックアップ解放位置に向かって付勢するために第1ライン圧PL1を受け入れる油室284とを備えている。これにより、ロックアップリレー弁198は、第3速ギヤ段以上のギヤ段においてのみ、上記制御圧PSLU がその油室208に供給され得、その制御圧PSLU に従って係合(ON)側の位置へ切り換えられ得るようになっている。前記第2ライン圧PL2は上記第1ライン圧PL1を減圧することにより調圧されたものであるから、第1ライン圧PL1は常時第2ライン圧PL2よりも高圧である。
【0053】
そして、リニアソレノイド弁SLUとロックアップコントロール弁200の油室244との間には油路286が設けられており、リニアソレノイド弁SLUから出力される制御圧PSLU が上記ソレノイドリレー弁270を経ないでロックアップコントロール弁200の油室244へ直接供給されるようになっている。この油路286は、第2速ギヤ段以下でも制御圧PSLU によりロックアップコントロール弁200を作動させてロックアップリレー弁198が係合側に位置する異常を検出可能とするために設けられている。
【0054】
図12は、電子制御装置90の信号処理によって行われるロックアップクラッチ26のスリップ制御を説明するフローチャートで、図13は、実スリップ量NSLP等の変化を示すタイムチャートの一例である。図12のステップS1では、減速走行時のスリップ制御実行中であるか否かが判断される。図13の時刻t1 までは加速スリップ制御中であるためこのステップS1の判断が否定されるので、ステップS2においてフラグF1の内容が「0」にリセットされて本ルーチンが終了させられる。しかし、本ルーチンが繰り返し実行されるうち、時刻t1 においてアクセルペダルが戻されてスロットル弁開度θTHが0になると、加速スリップ制御が終了させらて減速スリップ制御への移行が開始するため、ステップS1の判断が肯定されてステップS3に進む。このとき、スロットル弁開度θTHが略0にされたことによって、エンジン回転速度NEが低下するが、同時に駆動トルクが低下するため、差圧ΔPすなわちロックアップクラッチ26の係合油圧(係合トルク)が相対的に過大となってロックアップクラッチ26は一旦完全係合させられる。このため、エンジン回転速度NEはタービン回転速度NTに一致させられ、実スリップ量NSLPが0となる。なお、スロットル弁開度θTHが略0にされることによって、フィードフォワード値DFWDが低下させられるため、時刻t1 において駆動デューティ比DSLUは低下することとなる。
【0055】
ステップS3においては、フラグF1の内容が「1」であるか否かが判断される。このフラグF1は、その内容が「1」にセットされているときに、減速スリップ制御への移行が開始した後にフューエルカットが開始されていることを示すものである。フューエルカットは、減速スリップ制御が開始してから車速V等によって定められる所定時間(例えば 400ms程度)経過の後に開始されることから、当初は上記ステップS3の判断が否定され、ステップS4に進む。ステップS4においては、フューエルカット中であるか否かが判断される。当初はこの判断も否定されることから、ステップS5に進んで減速スリップ制御が継続されて本ルーチンが終了させられる。
【0056】
本ルーチンが繰り返し実行されるうち、時刻t2 になるとフューエルカットが開始されるので、ステップS4の判断が肯定されてステップS6に進み、カウンタCGSLIPによるカウントが開始される。このカウンタCGSLIPは、フューエルカット開始からの経過時間を計測するものである。そして、続くステップS7においてフラグF1の内容が「1」にセットされ、ステップS5において減速スリップ制御が継続されて本ルーチンが終了させられる。カウンタCGSLIPによるカウントが開始された後は、ステップS3の判断が肯定されるので、ステップS8においてそのカウンタCGSLIPが所定値tSLPEよりも大きくなったか否か、すなわち、フューエルカットの開始から所定時間tSLPE経過したか否かが判断される。当初はこの判断が否定されるので、ステップS5に進んで減速スリップ制御が継続される。
【0057】
ところで、フューエルカットが開始されると、エンジン10の負の駆動力が増大するため、差圧ΔPが相対的に過小となってエンジン回転速度NEが次第に低下し、実スリップ量NSLPが目標スリップ量を超えて負側に大きくなる場合がある。すなわち、スロットル弁開度θTH=0に対応するフィードフォワード値DFWDが低過ぎると、フューエルカットの開始と同時に開始されるフィードバック制御による駆動デューティ比DSLUの増大は緩やかであるため、実スリップ量NSLPは負側に増大させられる。そのため、フューエルカット開始から所定時間tSLPE経過してステップS8の判断が肯定され、更にステップS9の判断(CFGSLIP=¥FF)が否定されることによりステップS10に進んだ際に、その時の実スリップ量NSLPが所定の過渡状態判断基準値KGSLEよりも負側に大きく、そのステップS10の判断(NSLP<KGSLE)が肯定されると、ステップS11において減速スリップ制御を終了する。これにより、駆動デューティ比DSLUの出力値が0にされると共に、フューエルカットが停止されてエンジン10に駆動力が与えられ、エンジン回転速度NEが上昇させられる。
【0058】
なお、ステップS9の「¥FF」は、カウンタCGSLIPの取り得る最大値であって、カウンタCGSLIPは、一旦この値に到達した後は、例えば前記ステップS6においてリセットされない限りその値¥FFに保持されるようになっている。また、ステップS10において用いられる過渡状態判断基準値KGSLEは、実スリップ量NSLPがロックアップクラッチ26の係合ショックが問題となる程大きくなる値に設定されており、例えば−100r.p.m. 程度の値である。
【0059】
上記ステップS11において減速スリップ制御が終了させられると、続くステップS12においては、前記 (1)式において用いられていた学習制御値KGDに所定値αが加算された値(KGD+α)が新たな学習制御値として記憶され、更にステップS13においてフラグF1の内容が「0」にリセットされて本ルーチンが終了させられる。
【0060】
図13は、上記のように実スリップ量NSLPが過渡状態判断基準値KGSLEよりも負側に大きくなって減速スリップ制御が終了させられた後に、再び減速スリップ制御の開始条件が整ってその減速スリップ制御が行われた場合のもので、時刻t1 で減速スリップ制御が開始されるとともに時刻t2 でフューエルカットが開始されると、ステップS6においてカウンタCGSLIPによるカウントがスタートし、ステップS7においてフラグF1の内容が「1」にセットされる。
【0061】
このとき、前記ステップS12において、学習制御値KGDの値がαだけ高い値に更新されているため、減速スリップ制御開始後における駆動デューティ比DSLUの値は十分に高くなる。そのため、差圧ΔPが十分に高くなって、図13に示されるように、フューエルカットが開始された時刻t2 以降においても、実スリップ量NSLPは大きく低下させられず、目標スリップ量TNSLPに向かわせられることとなる。これにより、減速スリップ制御への移行が良好に行われる。すなわち、前記ステップS11において減速スリップ制御が終了させられた際に、前記ステップS12において学習制御値KGDの値が高い値に補正されることにより、次回の減速スリップ制御におけるスリップ制御圧PSLU が高い値に学習補正されるのである。
【0062】
そのため、続く制御サイクルにおいてステップS3の判断が肯定されて、ステップS8以降の各ステップが実行される場合において、フューエルカット開始から所定時間tSLPE経過した時におけるステップS10の判断は否定され、ステップS14に進むこととなる。ステップS14では、カウンタCGSLIPの内容が最大値「¥FF」にセットされてステップS5に進み、減速スリップ制御が継続させられて本ルーチンが終了させられる。このようにステップS10の判断が否定されて減速スリップ制御が継続させられた後は、ステップS8、ステップS9の判断が何れも肯定されるため、常にステップS5に進んで減速スリップが継続される。すなわち、ステップS10の判断は、フューエルカットを開始してから所定時間tSLPE経過したときに、一回だけ行われることとなる。
【0063】
前記電子制御装置90はまた、図14に示すように変速時エンジン回転制御手段130およびロックアップ時エンジン回転制御手段140を機能的に備えており、自動変速機16の変速時やロックアップクラッチ26の制御時に、前記弁駆動制御装置81、変速過渡油圧制御装置122、ロックアップ制御装置124によりエンジン回転速度NEを制御することにより、エンジン10のイナーシャなどで駆動トルク変動等のショックが発生することを防止したり、ロックアップクラッチ26が理想のスリップ状態となるように制御したりするようになっている。変速時エンジン回転制御手段130は、弁制御手段132、係合力制御手段134、および制御変更手段136を備えていて、図15に示すフローチャートに従って信号処理を行う一方、ロックアップ時エンジン回転制御手段140は、弁制御手段142、係合力制御手段144、および制御変更手段146を備えていて、図18に示すフローチャートに従って信号処理を行うようになっている。変速時エンジン回転制御手段130の弁制御手段132は変速時弁制御手段に相当し、制御変更手段136は変速時エンジン回転制御変更手段に相当する。また、ロックアップ時エンジン回転制御手段140の弁制御手段142はロックアップ時弁制御手段に相当し、制御変更手段146はロックアップ時エンジン回転制御変更手段に相当する。
【0064】
変速時エンジン回転制御手段130によって実行される図15のステップQ1では、自動変速機16が変速中か否かを判断し、変速中でなければそのまま終了するが、変速中の場合はステップQ2以下を実行する。ステップQ2では、弁駆動制御装置81による電磁駆動弁(吸気弁74、排気弁75)の開閉制御でエンジン10が自らエンジン回転速度NEを変更可能か否かを、例えばエンジン回転速度NEが予め定められた所定の制御可能範囲内か否か、二次電池71の残容量SOCや燃料電池70の燃料残量が所定値以上か否か、などにより判断し、弁駆動制御装置81によるエンジン回転速度制御が可能であればステップQ3以下を実行し、不可であればステップQ6以下を実行する。このステップQ2は前記制御変更手段136によって実行され、本実施例では弁駆動制御装置81によるエンジン回転速度制御の可否を判断しているだけであるが、弁駆動制御装置81によるエンジン回転速度制御の能力に応じて更に場合分けすることも可能である。
【0065】
ステップQ3では、変速中のエンジン回転速度NEが予め定められた理想の目標回転速度変化に従って変化するように、弁駆動制御装置81から電磁アクチュエータ76、77に出力される励磁電流をフィードバック制御し、例えば吸気弁74や排気弁75の開閉タイミングなどを変更してエンジン回転速度NEを強制的に低下させる。図16は、例えば2→3変速等のアップシフト時のアウトプットトルクおよびエンジン回転速度NEの変化を示すタイムチャートの一例で、時間t2 〜t3 のイナーシャ相において、エンジン回転速度NEが実線で示す目標回転速度変化となるようにフィードバック制御が行われた場合である。このイナーシャ相のエンジン回転速度変化の傾きは、変速の速さやショックに関係するもので、スポーツ走行モードやエコノミー走行モード、通常走行モードなどの設定や変速の種類などに応じて、例えば破線や一点鎖線で示すように適宜設定される。なお、図16の時間t1 は、2→3変速におけるブレーキB3の解放開始時間など、変速の開始時間である。
【0066】
また、上記弁駆動制御装置81によるエンジン回転速度制御だけでは、エンジン回転速度NEの変化量や変化速度が十分でない場合は、前記変速過渡油圧制御装置122によって制御されるクラッチC0〜C2やブレーキB0〜B4の過渡油圧(例えば2→3変速の場合、ブレーキB2を解放した後のブレーキB3の係合過渡油圧)を、エンジン回転速度NEが上記目標回転速度変化に従って変化するようにフィードバック制御する。この過渡油圧のフィードバック制御は、例えば特開平8−270780号公報、特開平11−182663号公報などに記載されているように種々の態様が可能で、ここでは弁駆動制御装置81によるエンジン回転速度制御の能力に応じて補完的に実施する。ステップQ3のうち、弁駆動制御装置81のフィードバック制御に関する部分は前記弁制御手段132によって実行され、変速過渡油圧制御装置122のフィードバック制御に関する部分は前記係合力制御手段134によって実行される。本実施例ではフィードバック制御を用いているが、フィードフォワード制御を用いたり、フィードバック制御およびフィードフォワード制御を併用したりすることも可能である。
【0067】
次のステップQ4では、点火時期の遅角制御やスロットル制御などにより、例えば特開平9−195808号公報等に記載のようにエンジン10のトルクダウン制御を実施する。この場合は、上記ステップQ3の弁駆動制御装置81によるエンジン回転速度制御でエンジントルクが低下させられるため、その低下状態(低下量や低下速度など)に応じて特有のエンジントルクダウン量、タイミングが設定される。すなわち、弁駆動制御装置81の制御によるエンジン回転速度NEの低下量や低下速度が大きい程トルクダウン量を減らし、トルクダウン制御のタイミングは、早く長くトルクダウンをかけられるように定められる。また、エンジン10の状態や変速の種類によっても異なる。図17は、弁駆動制御装置81の制御によるエンジン回転速度NEの低下量が大きい程トルクダウン量を減らす場合のデータマップの一例である。図16のトルクT1は、変速時の各部の回転速度変化によって生じるエンジン10やトルクコンバータ14、自動変速機16などのイナーシャによるトルク増加分であり、ステップQ3およびQ4の弁駆動制御装置81によるエンジン回転速度制御やトルクダウン制御により、このトルクT1が低減されて変速時のショックが軽減される。
【0068】
ステップQ5では、今回の制御結果に基づいて変速過渡油圧制御装置122による過渡油圧のフィードバック制御の初期値などの制御値について、変速の種類やスロットル弁開度θTH、弁駆動制御装置81によるエンジン回転速度制御の能力などに応じて学習補正する。この学習制御は、例えば特開平10−196778号公報、特開平9−257123号公報、特開2001−65679号公報などに記載されているように種々の態様が可能である。
【0069】
一方、弁駆動制御装置81によるエンジン回転速度制御が不可でステップQ2の判断がNO(否定)の場合には、ステップQ6を実行し、変速過渡油圧制御装置122によるクラッチC0〜C2やブレーキB0〜B4の過渡油圧制御だけで、エンジン回転速度NEが上記目標回転速度変化に従って変化するようにフィードバック制御する。このステップQ6は、前記係合力制御手段134によって実行される。本実施例ではフィードバック制御を用いているが、フィードフォワード制御を用いたり、フィードバック制御およびフィードフォワード制御を併用したりすることも可能である。
【0070】
次のステップQ7では、前記ステップQ4と同様にして、点火時期の遅角制御やスロットル制御などにより、エンジン10のトルクダウン制御を実施するが、ここでは弁駆動制御装置81によるエンジン回転速度制御が行われないため、従来と同様に通常のエンジントルクダウン量、タイミングが設定される。また、ステップQ8では、前記ステップQ5と同様にして、今回の制御結果に基づいて変速過渡油圧制御装置122による過渡油圧のフィードバック制御の初期値などの制御値について、変速の種類やスロットル弁開度θTHなどに応じて学習補正する。この時の学習補正マップは、弁駆動制御装置81によるエンジン回転速度制御の有無が異なるため、前記ステップQ5の学習補正マップとは別に定められる。
【0071】
このように本実施例では、自動変速機16の変速時に、弁駆動制御装置81によるエンジン回転速度制御および変速過渡油圧制御装置122による過渡油圧制御を併用して、エンジン回転速度NEが所定の目標回転速度変化に従って変化するようにしており、弁駆動制御装置81によるエンジン回転速度制御は、点火時期の遅角制御などのトルクダウン制御に比較して、制御性(応答性など)が優れているとともに、制御実施量や制御実施タイミングの自由度が高いため、変速時のエンジンイナーシャなどによる変速ショックがより効果的に低減される。また、変速時に弁駆動制御装置81によってエンジン回転速度NEが制御されることにより、変速に関与するクラッチC0〜C2やブレーキB0〜B4の負荷が一層軽減され、耐久性が向上するとともに、それ等の小型化を更に推進することができる。
【0072】
また、弁駆動制御装置81および変速過渡油圧制御装置122を併用してエンジン回転速度NEを制御しているため、弁駆動制御装置81のみではエンジン回転速度NEの変化量や変化速度が十分でない場合、或いは変速過渡油圧制御装置122のみではエンジン回転速度NEの変化量や変化速度が十分でない場合でも、両方を併用して実施することによりエンジン回転速度NEを目標回転速度変化に従って高い精度で変化させることができる。
【0073】
また、弁駆動制御装置81によるエンジン回転速度制御の可否により変速時のエンジン回転速度NEの制御方法が変更され、弁駆動制御装置81によるエンジン回転速度制御が可能であれば、その弁駆動制御装置81と変速過渡油圧制御装置122とを併用してエンジン回転速度NEが制御されることにより、変速時のエンジン回転速度制御が適切に行われて変速ショックが効果的に低減される一方、弁駆動制御装置81によるエンジン回転速度制御が不可の場合には、従来と同様に変速過渡油圧制御装置122による過渡油圧制御だけでエンジン回転速度NEが制御されて変速ショックの発生が抑制される。
【0074】
一方、前記ロックアップ時エンジン回転制御手段140によって実行される図18のステップR1では、ロックアップ制御中か否かを判断する。具体的には、完全係合と解放との間の切換制御、所定のスリップ量(相対回転速度)で係合するスリップ係合と解放との間の切換制御、スリップ係合と完全係合との間の切換制御、或いはエンジン回転速度NEの方がタービン回転速度NTよりも高い加速スリップ状態と、タービン回転速度NTの方がエンジン回転速度NEよりも高い減速スリップ状態との間の切換(移行)制御など、エンジン回転速度NEが変化する種々の切換制御中か否か、或いは所定のスリップ量となるようにエンジン回転速度NEを制御するスリップ制御中か否かを、ロックアップ制御装置124の作動状態(駆動デューティ比DSLUの出力状態など)に基づいて判断する。そして、ロックアップ制御中でなければそのまま終了するが、ロックアップ制御中の場合はステップR2以下を実行する。ステップR2では、前記ステップQ2と同様にして弁駆動制御装置81によるエンジン回転速度制御が可能か否かを判断し、弁駆動制御装置81によるエンジン回転速度制御が可能であればステップR3以下を実行し、不可であればステップR5以下を実行する。このステップR2は前記制御変更手段146によって実行され、本実施例では弁駆動制御装置81によるエンジン回転速度制御の可否を判断しているだけであるが、弁駆動制御装置81によるエンジン回転速度制御の能力に応じて更に場合分けすることも可能である。
【0075】
ステップR3では、ロックアップ制御時にエンジン回転速度NEが予め定められた理想の目標回転速度変化、或いは前記目標スリップ量TNSLPに応じて求められる目標回転速度となるように、弁駆動制御装置81から電磁アクチュエータ76、77に出力される励磁電流をフィードバック制御し、例えば吸気弁74や排気弁75の開閉タイミングやリフト量(移動量)、作動角(移動速度)などを変更してエンジン回転速度NEを変化させる。前記図13のタイムチャートを参照して具体的に説明すると、時間t1 より前の加速スリップ状態や、時間t2 より後の減速スリップ状態では、予め定められた目標スリップ量TNSLPになるようにタービン回転速度NTから目標回転速度(NT+TNSLP)を求め、エンジン回転速度NEがその目標回転速度(NT+TNSLP)となるように弁駆動制御装置81をフィードバック制御する。また、加速スリップ状態から減速スリップ状態への過渡時(時間t1 〜t2 )には、エンジン回転速度NEが予め定められた理想の目標回転速度変化に従って変化するように弁駆動制御装置81をフィードバック制御する。目標回転速度変化の傾きは、ショックに関係するもので可変であり、ロックアップ制御の種類やスロットル弁開度θTH、車速V、気筒数、サイクル数などに応じて適宜設定される。
【0076】
また、上記弁駆動制御装置81によるエンジン回転速度制御だけでは、エンジン回転速度NEの変化量や変化速度が十分でない場合は、前記ロックアップ制御装置124によって制御されるロックアップクラッチ26の係合トルクを、エンジン回転速度NEが前記目標回転速度変化に従って変化するように、或いは目標回転速度(NT+TNSLP)となるように、フィードバック制御する。この係合トルクのフィードバック制御は、例えば特開平10−47472号公報、特開平10−44832号公報、特開平9−5832号公報などに記載されているように種々の態様が可能で、ここでは弁駆動制御装置81によるエンジン回転速度制御の能力に応じて補完的に実施する。ステップR3のうち、弁駆動制御装置81のフィードバック制御に関する部分は前記弁制御手段142によって実行され、ロックアップ制御装置124のフィードバック制御に関する部分は前記係合力制御手段144によって実行される。本実施例ではフィードバック制御を用いているが、フィードフォワード制御を用いたり、フィードバック制御およびフィードフォワード制御を併用したりすることも可能である。
【0077】
次のステップR4では、例えば特開平9−53719号公報などに記載されているように、今回の制御結果に基づいてロックアップ制御装置124による係合トルクのフィードバック制御の初期値などの制御値について、ロックアップ制御の種類やスロットル弁開度θTH、弁駆動制御装置81によるエンジン回転速度制御の能力などに応じて学習補正する。
【0078】
前記弁駆動制御装置81によるエンジン回転速度制御が不可でステップR2の判断がNO(否定)の場合には、ステップR5を実行し、ロックアップ制御装置124によるロックアップクラッチ26の係合トルク制御だけで、エンジン回転速度NEが前記目標回転速度変化に従って変化するように、或いは目標回転速度(NT+TNSLP)となるように、フィードバック制御する。このステップR5は、前記係合力制御手段144によって実行される。本実施例ではフィードバック制御を用いているが、フィードフォワード制御を用いたり、フィードバック制御およびフィードフォワード制御を併用したりすることも可能である。また、ステップR6では、前記ステップR4と同様にして、今回の制御結果に基づいてロックアップ制御装置124による係合トルクのフィードバック制御の初期値などの制御値について、ロックアップ制御の種類やスロットル弁開度θTHなどに応じて学習補正する。この時の学習補正マップは、弁駆動制御装置81によるエンジン回転速度制御の有無が異なるため、前記ステップR4の学習補正マップとは別に定められる。
【0079】
このようにロックアップ制御時には、弁駆動制御装置81によるエンジン回転速度制御およびロックアップ制御装置124による係合トルク制御を併用して、エンジン回転速度NEが所定の目標回転速度変化に従って変化し、或いは目標回転速度(NT+TNSLP)となるようにしており、弁駆動制御装置81によるエンジン回転速度制御は、点火時期の遅角制御などのトルクダウン制御に比較して、制御性(応答性など)が優れているとともに、制御実施量や制御実施タイミングの自由度が高いため、エンジン回転速度NEが変化する切換制御時にはエンジンイナーシャなどによるショックがより効果的に低減される一方、スリップ制御時にはスリップ量がより高い精度で制御される。また、このように弁駆動制御装置81によってエンジン回転速度NEが制御されることにより、ロックアップクラッチ26の負荷が一層軽減され、耐久性が向上するなどの利点が得られる。
【0080】
また、弁駆動制御装置81およびロックアップ制御装置124を併用してエンジン回転速度NEを制御しているため、弁駆動制御装置81のみではエンジン回転速度NEの変化量や変化速度が十分でない場合、或いはロックアップ制御装置124のみではエンジン回転速度NEの変化量や変化速度が十分でない場合でも、両方を併用して実施することによりエンジン回転速度NEを所定の目標回転速度に従って高い精度で制御できる。
【0081】
また、弁駆動制御装置81によるエンジン回転速度制御の可否によりロックアップ制御時のエンジン回転速度NEの制御方法が変更され、弁駆動制御装置81によるエンジン回転速度制御が可能であれば、その弁駆動制御装置81とロックアップ制御装置124とを併用してエンジン回転速度NEが制御されることにより、ロックアップ制御時のエンジン回転速度制御が適切に行われる一方、弁駆動制御装置81によるエンジン回転速度制御が不可の場合でも、従来と同様にロックアップ制御装置124による係合トルク制御でエンジン回転速度NEが制御される。
【0082】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更,改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用されたハイブリッド車両の動力伝達装置を説明する骨子図である。
【図2】図1の自動変速機における、複数の油圧式摩擦係合装置の作動の組合わせとそれにより成立する変速段との関係を示す図である。
【図3】図1の動力伝達装置の概略構成図である。
【図4】図1のエンジンの各気筒に設けられた可変動弁機構を説明する図である。
【図5】図4の可変動弁機構に設けられて吸気弁或いは排気弁を所望のタイミングで開閉作動させる電磁アクチュエータの構成を説明する図である。
【図6】図1の動力伝達装置が備えている制御系統の要部を説明するブロック線図である。
【図7】図1の動力伝達装置におけるエンジンのスロットル弁開度とアクセル操作量との関係を示す図である。
【図8】図1の動力伝達装置における自動変速機の変速条件の一例を説明する図である。
【図9】図1の動力伝達装置におけるロックアップクラッチの係合状態と車両の走行状態との関係を示す図である。
【図10】図6のロックアップ制御装置を具体的に説明する油圧回路図である。
【図11】図10のリニアソレノイド弁SLUの出力特性を示す図である。
【図12】図10のロックアップクラッチが加速スリップ状態から減速スリップ状態へ移行する過渡時のスリップ制御を説明するフローチャートである。
【図13】図12のフローチャートに従ってスリップ制御が行われた場合の各部の作動状態の変化を説明するタイムチャートの一例である。
【図14】変速時およびロックアップ制御時のエンジン回転速度制御に関して図6の電子制御装置(ECU)が備えている機能を説明するブロック線図である。
【図15】図14の変速時エンジン回転制御手段によって実行される処理内容を具体的に説明するフローチャートである。
【図16】図15のフローチャートに従ってアップシフト時にエンジン回転速度制御が行われた場合のアウトプットトルクおよびエンジン回転速度NEの変化を示すタイムチャートの一例である。
【図17】図15のステップQ4で制御されるエンジントルクダウン量と、ステップQ3で制御される電磁駆動弁による回転速度低下量との関係を示す図である。
【図18】図14のロックアップ時エンジン回転制御手段によって実行される処理内容を具体的に説明するフローチャートである。
【符号の説明】
10:エンジン 14:トルクコンバータ(流体式動力伝達装置) 16:自動変速機(変速機) 26:ロックアップクラッチ 74:吸気弁(電動開閉弁) 75:排気弁(電動開閉弁) 81:弁駆動制御装置 90:電子制御装置 122:変速過渡油圧制御装置 124:ロックアップ制御装置 130:変速時エンジン回転制御手段 132:弁制御手段(変速時弁制御手段) 136:制御変更手段(変速時エンジン回転制御変更手段)140:ロックアップ時エンジン回転制御手段 142:弁制御手段(ロックアップ時弁制御手段) 146:制御変更手段(ロックアップ時エンジン回転制御変更手段)
Claims (9)
- 吸気弁および排気弁が何れも電気的に独立に開閉制御可能な電動開閉弁で、該吸気弁を閉じたまま該排気弁を通常の制御に従って開閉することにより自身のエンジン回転速度を強制的に低下させることができるとともに、該吸気弁の開度を制御することにより該エンジン回転速度の変化率を調整することができる走行用のエンジンと、
該エンジンと駆動輪との間に配設された変速機と、
を有する車両の制御装置であって、
前記変速機の変速時に、前記エンジン回転速度が所定の目標回転速度となるように前記電動開閉弁を開閉制御する変速時弁制御手段を有する
ことを特徴とする車両用制御装置。 - 吸気弁および排気弁が何れも電気的に独立に開閉制御可能な電動開閉弁で、該吸気弁を閉じたまま該排気弁を通常の制御に従って開閉することにより自身のエンジン回転速度を強制的に低下させることができるとともに、該吸気弁の開度を制御することにより該エンジン回転速度の変化率を調整することができる走行用のエンジンと、
該エンジンと駆動輪との間に配設され、摩擦係合装置の係合、解放状態が変更されることにより変速段を切り換える変速機と、
を有する車両の制御装置であって、
前記変速機の変速時に、前記エンジン回転速度が所定の目標回転速度となるように、前記電動開閉弁の開閉制御と共に前記摩擦係合装置の係合力制御を行う変速時エンジン回転制御手段を有する
ことを特徴とする車両用制御装置。 - 吸気弁および排気弁が何れも電気的に独立に開閉制御可能な電動開閉弁で、該吸気弁を閉じたまま該排気弁を通常の制御に従って開閉することにより自身のエンジン回転速度を強制的に低下させることができるとともに、該吸気弁の開度を制御することにより該エンジン回転速度の変化率を調整することができる走行用のエンジンと、
該エンジンと駆動輪との間に配設された変速機と、
を有し、前記変速機の変速時に前記エンジン回転速度を所定の目標回転速度とする車両の制御装置であって、
前記電動開閉弁によるエンジン回転速度制御が可能か否かによって前記変速時の前記エンジン回転速度の制御方法を変更する変速時エンジン回転制御変更手段を有する
ことを特徴とする車両用制御装置。 - 吸気弁および排気弁が何れも電気的に独立に開閉制御可能な電動開閉弁で、該吸気弁を閉じたまま該排気弁を通常の制御に従って開閉することにより自身のエンジン回転速度を強制的に低下させることができるとともに、該吸気弁の開度を制御することにより該エンジン回転速度の変化率を調整することができる走行用のエンジンと、
該エンジンと駆動輪との間に配設されたロックアップクラッチ付きの流体式動力伝達装置と、
を有する車両の制御装置であって、
前記ロックアップクラッチの制御時に、前記エンジン回転速度が所定の目標回転速度となるように前記電動開閉弁を開閉制御するロックアップ時弁制御手段を有する
ことを特徴とする車両用制御装置。 - 吸気弁および排気弁が何れも電気的に独立に開閉制御可能な電動開閉弁で、該吸気弁を閉じたまま該排気弁を通常の制御に従って開閉することにより自身のエンジン回転速度を強制的に低下させることができるとともに、該吸気弁の開度を制御することにより該エンジン回転速度の変化率を調整することができる走行用のエンジンと、
該エンジンと駆動輪との間に配設されたロックアップクラッチ付きの流体式動力伝達装置と、
を有する車両の制御装置であって、
前記ロックアップクラッチの制御時に、前記エンジン回転速度が所定の目標回転速度となるように、前記電動開閉弁の開閉制御と共に該ロックアップクラッチの係合力制御を行うロックアップ時エンジン回転制御手段を有する
ことを特徴とする車両用制御装置。 - 吸気弁および排気弁が何れも電気的に独立に開閉制御可能な電動開閉弁で、該吸気弁を閉じたまま該排気弁を通常の制御に従って開閉することにより自身のエンジン回転速度を強制的に低下させることができるとともに、該吸気弁の開度を制御することにより該エンジン回転速度の変化率を調整することができる走行用のエンジンと、
該エンジンと駆動輪との間に配設されたロックアップクラッチ付きの流体式動力伝達装置と、
を有し、前記ロックアップクラッチの制御時に前記エンジン回転速度を所定の目標回転速度とする車両の制御装置であって、
前記電動開閉弁によるエンジン回転速度制御が可能か否かによって前記ロックアップクラッチ制御時の前記エンジン回転速度の制御方法を変更するロックアップ時エンジン回転制御変更手段を有する
ことを特徴とする車両用制御装置。 - 前記ロックアップクラッチの制御は、該ロックアップクラッチの状態を変化させる切換制御で、前記目標回転速度は、前記エンジン回転速度を予め定められた変化に従って変化させるように定められている
ことを特徴とする請求項4〜6の何れか1項に記載の車両用制御装置。 - 前記ロックアップクラッチの制御は、該ロックアップクラッチをスリップ係合させるスリップ制御で、前記目標回転速度は、予め定められた目標スリップ量に応じて定められる
ことを特徴とする請求項4〜6の何れか1項に記載の車両用制御装置。 - 吸気弁および排気弁が何れも電気的に独立に開閉制御可能な電動開閉弁で、該吸気弁を閉じたまま該排気弁を通常の制御に従って開閉することにより自身のエンジン回転速度を強制的に低下させることができるとともに、該吸気弁の開度を制御することにより該エンジン回転速度の変化率を調整することができる走行用のエンジンと、
該エンジンと駆動輪との間に直列に配設されたロックアップクラッチ付きの流体式動力伝達装置および変速機と、
を有する車両の制御装置であって、
前記変速機の変速時に、前記エンジン回転速度が所定の目標回転速度となるように前記電動開閉弁を開閉制御する変速時弁制御手段と、
前記ロックアップクラッチの制御時に、前記エンジン回転速度が所定の目標回転速度となるように前記電動開閉弁を開閉制御するロックアップ時弁制御手段と、
を有することを特徴とする車両用制御装置。
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