JP4794124B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、一般的に車両の制御装置に関し、特に、ロックアップクラッチ付トルクコンバータを有する車両のロックアップ制御装置に関する。

従来の車両用自動変速機として、トルクコンバータ内にその入力軸と出力軸とを機械的に直結可能な油圧式のロックアップクラッチを設け、一定の条件下で前記ロックアップクラッチを締結することによりトルクコンバータの効率を向上させることが行われている。

又、このロックアップクラッチを利用し、減速時にロックアップクラッチを締結することにより、駆動輪側からの逆駆動力をエンジン側に伝えてエンジン回転の急激な低下を抑制することにより、減速時に所定の復帰回転数になるまで行われる燃料カットを長い時間継続させ、燃費の向上を図ることが行われている。

特開平５−１８０３２８号公報には、アクセルペダルオン（アクセルペダル踏み込み）走行中のロックアップ作動領域内に滞在した時間が規定値以上の時に減速ロックアップを作動させ、ロックアップクラッチを締結できない状態で燃料カットをすることによる不快なショックを防止するようにした自動変速機の制御装置が開示されている。
特開平５−１８０３２８号公報

上記公開公報に記載された自動変速機の制御装置では、アクセルペダルオン走行中のロックアップクラッチ作動領域内に滞在する時間に応じて、減速ロックアップが作動可能かどうかを判断している。しかし、この方法ではロックアップが作動可能か正しく判定できない場合があり、目的である不快なショックを防止できない場合が発生する。

この不完全さを補うためには、ロックアップ作動領域内に滞在する時間の判定値を必要以上に長くする必要があり、この判定中に減速走行した場合は、実際にはロックアップクラッチが締結していて燃料カット可能な状態でも、ロックアップクラッチをオフすることになり燃費を向上できない場合がある。

即ち、ロックアップクラッチ作動領域内にあっても、エンジンのトルクや回転の状態によってロックアップクラッチが締結しているかどうか判定できないケースが多い。例えば、低スロットル領域ではロックアップクラッチの締結ショックが問題になり易いので、ロックアップクラッチ作動油圧を急激に上昇できないため、ロックアップクラッチ作動領域内にあってもロックアップクラッチの締結に時間がかかり、ロックアップクラッチ作動領域内に滞在する時間ではロックアップクラッチ作動の判定することが困難である。

又、上記公開公報の制御装置では、アクセルペダルオンの時のロックアップクラッチ作動領域に滞在した時間を計測しているが、アクセルペダルがオフであってもロックアップクラッチはオンの状態が存在するので、アクセルペダルがオフで且つロックアップクラッチがオンの時間をカウントしないことには、燃料カットの機会を損失することとなり、燃費上不利となる。

よって、本発明の目的は、減速走行時にショックなく、確実にロックアップクラッチが締結できる状態か否かを正確に判定し、減速ロックアップの作動を制御可能な車両の制御装置を提供することである。

請求項１記載の発明によると、エンジンと自動変速機との間に設けられたロックアップクラッチ付トルクコンバータと、該ロックアップクラッチの締結状態を制御するロックアップ制御装置とを備えた車両の制御装置であって、車両の減速走行時を判定する減速判定手段と、前記ロックアップクラッチの現在の油圧が前記ロックアップクラッチを解放状態から締結状態に移動させることが可能な所定値以上の状態が予め定められた第１の所定時間以上経過したことを判定する第１判定手段と、ロックアップクラッチ作動が禁止されているか否かを判定する第２判定手段と、ロックアップクラッチ作動領域にあるか否かを判定する第３判定手段と、制御指令値がロックアップクラッチオフ相当の指令値以下であるか否かを判定する第４判定手段と、車両の減速走行時に所定の締結力で前記ロックアップクラッチを締結する減速ロックアップ制御を許可できる状態と判定する減速ロックアップ許可判定手段とを具備し、前記油圧が前記所定値以上の状態が前記第１の所定時間を経過していないと判定され、前記第２判定手段でロックアップクラッチ作動が禁止されていないと判定され、前記第３判定手段でロックアップクラッチ作動領域であると判定され、前記減速ロックアップ許可判定手段が減速ロックアップ制御の許可が出ている時に前記第４判定手段が前記ロックアップクラッチオフ相当の指令値以下と判定し、その状態が第２の所定時間以上経過した場合には減速ロックアップ許可判定を取り消すことを特徴とする車両の制御装置が提供される。

ここで、制御指令信号値が所定値以上とは、ロックアップクラッチ制御装置において、現在の制御（油圧）指令信号値が、ロックアップクラッチを解放状態から締結状態に移動させることが可能な値であり、例えば１．０〜１．２ｋｇｆ／ｍｍ^２以上である。実際の制御油圧を直接油圧センサで検出してもよい。

第１の所定時間は、ロックアップクラッチが解放状態から締結状態に移動するのに必要な時間であり、例えば０．５秒である。この二つの条件により、実際のロックアップ制御装置によるロックアップクラッチの制御状態を確実に把握でき、減速ロックアップ制御をショックなく確実に行うことが可能となる。

請求項１記載の発明によると、減速ロックアップクラッチの締結ショックの抑制が可能となる。制御指令信号値に関する四つの条件により、実際のロックアップ制御装置によるロックアップクラッチの制御状態を確実に把握でき、減速ロックアップ制御をショックなく確実に行うことが可能となる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の実施形態に係る車両に搭載された自動変速機及びその制御装置の構成を示す図であり、内燃エンジン２のクランク軸４には自動変速機６が接続されている。

自動変速機６は、クランク軸４に連結され、ポンプインペラ８ａ及びタービンランナ８ｂを有するトルクコンバータ８と、ポンプインペラ８ａとタービンランナ８ｂと連結するためのロックアップクラッチ１０と、トルクコンバータ８の出力側に連結される多段変速ギヤ機構１２と、ロックアップクラッチ１０及び多段変速ギヤ機構１２の動作を制御する油圧制御機構１４とを備えている。

油圧制御機構１４は、ロックアップクラッチ１０の係合／非係合を切り替えるオンオフ型のソレノイド弁（以下「Ａソレノイド弁」という）１４ａと、Ａソレノイド弁１４ａがオンされ、ロックアップクラッチ１０が係合状態にあるときの係合圧を制御するデューティ制御型のソレノイド弁（以下「Bソレノイド弁」という）１４ｂと、ギヤ機構１２のシフト位置（ギヤ比）を制御する変速アクチュエータ１４ｃとを含んでいる。

Ａソレノイド弁１４ａ，Ｂソレノイド１４ｂ及び変速アクチュエータ１４ｃは、自動変速機制御用の電子コントロールユニット（以下「ＥＣＵ」という）１６に接続されており、ＥＣＵ１６はＡソレノイド弁１４ａ及びＢソレノイド弁１４ｂを介してロックアップクラッチ１０の係合状態の制御を行うと共に、変速アクチュエータ１４ｃを介して多段変速ギヤ機構１２のシフト位置の制御を行う。

自動変速機６には、多段変速ギヤ１２のシフト位置ＳＲＴＤＧを検出するシフト位置センサ１８が設けられており、その検出信号はＥＣＵ１６に供給される。

エンジン２の出力は、クランク軸４からトルクコンバータ８、ギヤ機構１２、差動装置２０を順次経て、左右の駆動輪２２，２４に伝達され、これらを駆動する。また、自動変速機６の出力側には、当該車両の車速ＶＰを検出する車速センサ２６が設けられており、その検出信号はＥＣＵ１６に供給される。

エンジン２には、吸気管２８の途中に設けられたスロットル弁３０の開度θＴＨを検出するスロットル弁開度センサ３２と、エンジン冷却水温ＴＷを検出するエンジン水温センサ３４と、エンジン回転数ＮＥを検出するエンジン回転数センサ３６が設けられており、これらのセンサの検出信号はＥＣＵ１６に供給される。エンジン回転数センサ３６は、クランク軸４の１８０度回転毎に所定クランク角度位置でＴＤＣ信号パルスを出力し、ＥＣＵ１６に供給する。

また、スロットル弁３０には例えば電動モータからなるスロットルアクチュエータ３８が連結されており、このスロットルアクチュエータ３８はＥＣＵ１６に接続されている。ＥＣＵ１６には、車両のアクセルペダルの踏み込み量（以下「アクセル開度」という）ＡＰＦＺを検出するアクセル開度センサ４０が接続されており、その検出信号がＥＣＵ１６に供給される。

ＥＣＵ１６はアクセル開度ＡＰＦＺ等に応じて、スロットル弁開度θＴＨを制御する。即ち、本実施形態ではアクセルペダルとスロットル弁３０とは機械的に連結されておらず、アクセル開度ＡＰ及び他の運転状態に応じてスロットル弁開度θＴＨが制御される。

ＥＣＵ１６には更に、自動変速機６の動作モードを選択するための選択レバー位置を検出する選択レバー位置センサ４２及びブレーキペダルの踏み込みを検出するブレーキスイッチ４４が接続されており、それらの検出信号はＥＣＵ１６に供給される。

尚、ＥＣＵ１６は、エンジン２に供給する燃料量（燃料噴射弁の開弁時間）及び点火時期等を制御する図示しないエンジン制御用電子コントロールユニットに接続されており、制御パラメータ情報を相互に伝達するように構成されている。

ＥＣＵ１６は、上述した各種センサからの入力信号波形を整形して電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路と、中央処理回路（ＣＰＵ）と、ＣＰＵで実行される各種演算プログラムや後述するシフトマップ及び演算結果等を記憶するＲＯＭ及びＲＡＭからなる記憶回路と、Ａソレノイド弁１４ａ、Ｂソレノイド弁１４ｂ及び変速アクチュエータ１４ｃに駆動信号を出力する出力回路とを備えている。

ＥＣＵ１６は、各種センサの検出信号に基づいてロックアップクラッチ１０の係合状態、シフト位置及びスロットル弁開度θＴＨの制御を行う。尚、以下にフローチャートを参照して説明する処理は、ＥＣＵ１６のＣＰＵで実行されるものである。

図２を参照すると、本発明の原理ブロック図が示されている。本発明の制御装置が対象とする車両は、エンジン２と自動変速機６との間に設けられたロックアップクラッチ付トルクコンバータ８と、ロックアップクラッチ１０の締結状態を制御するロックアップ制御装置４８を備えている。ロックアップ制御装置４８は、図１に示したＡソレノイド１４a及びＢソレノイド１４ｂを含んでいる。

本発明の車両の制御装置は、車両の減速走行時を判定する減速判定手段５０と、ロックアップ制御装置４８によりロックアップクラッチ１０の締結側への制御指令信号値が所定値以上の状態が予め定められた第１の所定時間以上経過したことを判定する第１判定手段５２を含んでいる。減速判定手段５０は、例えばスロットル弁がオフの時減速走行時と判定する。

制御指令信号値が所定値以上とは、ロックアップクラッチ制御装置において、現在の制御（油圧）指令信号値が、ロックアップクラッチを解放状態から締結状態に移動させることが可能な値であり、例えば１．０〜１．２ｋｇｆ／ｍｍ^２以上である。

第１の所定時間は、ロックアップクラッチが解放状態から締結状態に移動するのに必要な時間であり、例えば０．５秒である。制御指令信号値に関するこの二つの条件により、実際のロックアップ制御装置によるロックアップクラッチの制御状態を確実に把握でき、減速ロックアップ制御をショックなく確実に行うことが可能となる。

車両の制御装置は更に、第１判定手段５２の判定結果に基づいて、車両の減速走行時に所定の締結力でロックアップクラッチ１０を締結する減速ロックアップ制御を許可できる状態か否かを判定する減速ロックアップ許可判定手段５６を含んでいる。本発明によると、この減速ロックアップ許可判定手段５６による判定結果に基づいて、ロックアップクラッチ１０の減速ロックアップ制御を実行する。

好ましくは、車両の制御装置は更に、ロックアップクラッチ１０の実際のスリップ率と目標スリップ率との偏差が予め定められた所定偏差内にあることを判定する第２判定手段５４を含んでいる。所定偏差内とは、例えばその偏差が１０％以内の制御が安定している状態をいう。そして、減速ロックアップ許可判定手段５６は、第１判定手段５２と第２判定手段５４の判定結果に基づいて、減速ロックアップ制御を許可できる状態か否かを判定する。

より好ましくは、第２判定手段５４は、ロックアップクラッチ１０の実際のスリップ率と目標スリップ率との偏差が予め定められた所定偏差内であることが予め定められた第２の所定時間以上経過したことを判定する。ここで、第２の所定時間は、制御が安定していると判断できる時間であり、例えば２秒に設定する。

これにより、車両の運転状態の変化が大きくなく、ロックアップ制御装置のロックアップクラッチの制御の状態が過渡的な状態（例えば解放、締結を繰り返すような状態）ではないことを把握でき、制御が安定した状態を確実に把握できるため、減速ロックアップ制御をショックなく確実に行うことが可能となる。

以下、図３及び図４のフローチャートを参照して、本発明実施形態の車両の制御方法について説明する。図３は減速ロックアップ制御の処理フローを示している。まず、ステップ１０（図面ではＳ１０と省略する）において、車速ＶがＶ１より大きいか否かを判定する。Ｖ１は例えば３０〜４０ｋｍ／ｈである。

車速ＶがＶ１より大きいと判定された場合には、ステップ１１へ進んでアクセルペダルがオフか否かを判定する。アクセルペダルがオフの場合には、ステップ１２へ進んでエンジン回転数ＮｅがＮｅ１より大きいか否かを判定する。ここで、Ｎｅ１は例えば１２００〜１３００ｒｐｍであり、アイドル回転数より少し高めに設定される。

ステップ１２で、エンジン回転数ＮｅがＮｅ１より大きいと判定された場合には、ステップ１３へ進んで自動変速機６の入力軸回転数ＮＭがＮＭ１より大きいか否かを判定する。ＮＭ１は例えば１２００〜１３００ｒｐｍである。

ステップ１３で入力軸回転数ＮＭがＮＭ１より大きいと判定された場合には、ステップ１４へ進んで減速ロックアップ許可フラグが１か否か、即ち許可フラグが立っているか否かを判定する。

ステップ１４で減速ロックアップ許可フラグが１と判定された場合には、ステップ１５へ進んでロックアップ制御装置４８を作動して減速ロックアップ制御を実行する。一方、ステップ１０〜ステップ１４の判定が否定判定の場合には、ステップ１６へ進んで減速ロックアップ制御をすることなく本処理を終了する。

ステップ１４の判定が否定判定の場合に減速ロックアップ制御を行うと、ロックアップクラッチ締結時にショックが出たり、かなり長い時間ロックアップクラッチを締結できない状態となる。

この長い時間の間に、ロックアップ制御装置は、ロックアップクラッチを締結させようと油圧をどんどん上げていくことになり、急激な油圧の増大により実際の締結時に大きなショックとなる。本発明の減速ロックアップ制御によると、このような締結ショックを確実に抑制することができる。

次に、図４のフローチャートを参照して、減速ロックアップ許可判定処理について説明する。まず、ステップ２０において、現在のロックアップクラッチの油圧が所定値以上か否かを判定する。所定値以上の場合には、ステップ２１へ進んでタイマー１が所定時間経過したか否かを判定する。この所定時間は、例えば０．５秒に設定する

ステップ２１でタイマー１が所定時間経過したと判定された場合には、ステップ２２へ進んでロックアップクラッチの実際のスリップ率と目標スリップ率との偏差が予め定められた所定偏差内にあるか否かを判定する。

ステップ２２でスリップ率偏差が所定偏差内にあると判定された場合には、ステップ２３へ進んでタイマー２が所定時間経過したか否かを判定する。タイマー２の所定時間は例えば２秒に設定する。

ステップ２３でタイマー２が所定時間経過したと判定された場合には、ステップ２４へ進んで減速ロックアップ制御指令信号が出されているか否かを判定する。ステップ２４の判定が肯定判定の場合には、ステップ２５に進んで減速ロックアップ許可フラグを１にする。

即ち、減速ロックアップ許可フラグを立てる。ステップ２５で得られた減速ロックアップ許可フラグは図３のフローチャートのステップ１４で使用される。

ステップ２０の判定が否定判定の場合には、ステップ２６でタイマー１をセットし、更にステップ２７でタイマー２をセットする。これらのタイマー１，２はそれぞれ減算タイマーであり、上述したようにタイマー１を例えば０．５秒、タイマー２を２秒に設定する。

ステップ２１〜ステップ２４の判定が否定判定の場合には、ステップ２８へ進んでロックアップクラッチの作動が禁止されているか否かを判定する。即ち、ソレノイド、センサ等のＡＴ関連部位の故障があるか否かを判断し、故障がある場合にはロックアップクラッチの作動を禁止する。

ロックアップクラッチの作動が禁止されていない場合には、ステップ２９へ進んでロックアップクラッチの作動領域内か否かを判定する。ステップ２９でロックアップクラッチの作動領域内と判定された場合には、ステップ３０へ進んで減速ロックアップ許可フラグが１か否かを判定する。

減速ロックアップ許可フラグが１と判定された場合には、ステップ３１へ進んで油圧指令値はロックアップクラッチオフ相当の油圧指令値以下か否かを判定する。ステップ３１の判定が否定判定の場合には、ステップ３２へ進んでタイマー３を所定時間に、例えば１秒にセットする。

ステップ３１の判定が肯定判定の場合には、タイマー３が所定時間経過したか否か、例えば１秒経過したか否かを判定する。ステップ３３でタイマー３が所定時間経過したと判定された場合には、ステップ３４へ進んで減速ロックアップ許可フラグを０にする。一方、ステップ３３の判定が否定判定の場合には、本処理を終了する。

以上説明した減速ロックアップ許可判定フローにおいて、タイマー２を省略するようにしてもよい。この場合には、タイマー１の所定時間を、例えば２秒に設定するのが好ましい。

本発明実施形態に係る車両に搭載された自動変速機及びその制御装置の構成を示す図である。 本発明制御装置の原理構成を示すブロック図である。 本発明実施形態の減速ロックアップ制御処理のフローチャートである。 本発明実施形態の減速ロックアップ許可判定処理のフローチャートである。

符号の説明

２ エンジン
６ 自動変速機
８ トルクコンバータ
１０ ロックアップクラッチ
１２ 多段変速ギヤ機構
１４ 油圧制御機構
１６ 電子コントロールユニット（ＥＣＵ）
２６ 車速センサ
２８ 吸気管
３２ スロットル弁開度センサ
３６ エンジン回転数センサ
４０ アクセル開度センサ

Claims (1)

1. エンジンと自動変速機との間に設けられたロックアップクラッチ付トルクコンバータと、該ロックアップクラッチの締結状態を制御するロックアップ制御装置とを備えた車両の制御装置であって、
   車両の減速走行時を判定する減速判定手段と、
   前記ロックアップクラッチの現在の油圧が前記ロックアップクラッチを解放状態から締結状態に移動させることが可能な所定値以上の状態が予め定められた第１の所定時間以上経過したことを判定する第１判定手段と、
   ロックアップクラッチ作動が禁止されているか否かを判定する第２判定手段と、
   ロックアップクラッチ作動領域にあるか否かを判定する第３判定手段と、
   制御指令値がロックアップクラッチオフ相当の指令値以下であるか否かを判定する第４判定手段と、
   車両の減速走行時に所定の締結力で前記ロックアップクラッチを締結する減速ロックアップ制御を許可できる状態と判定する減速ロックアップ許可判定手段とを具備し、
   前記油圧が前記所定値以上の状態が前記第１の所定時間を経過していないと判定され、
   前記第２判定手段でロックアップクラッチ作動が禁止されていないと判定され、
   前記第３判定手段でロックアップクラッチ作動領域であると判定され、
   前記減速ロックアップ許可判定手段が減速ロックアップ制御の許可が出ている時に、前記第４判定手段が前記ロックアップクラッチオフ相当の指令値以下と判定し、その状態が第２の所定時間以上経過した場合には減速ロックアップ許可判定を取り消すことを特徴とする車両の制御装置。

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