JP5857950B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、駆動源から出力された動力を変速機構に伝達する動力伝達装置を備えた車両の制御装置に関する。
従来、トルクコンバータ内に気泡が蓄積することによって、タービン回転数が上昇しない状態、所謂ロストドライブ状態であるときにロックアップクラッチを制御し、動力伝達能力の低下を抑制する車両の制御装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
この制御装置は、エンジンの回転数を検出する検出手段と、車両の停止中において、変速機構の状態がエンジンの動力を駆動輪に伝達する状態であるという第1の条件と、エンジンの回転数が変速機構の状態に対応した基準回転数以上であるという第2の条件とを含む判定条件が成立した場合に、トルクコンバータの状態がエンジンから変速機構への動力伝達能力が低下するロストドライブ状態であると判定する判定手段と、ロストドライブ状態であると判定された場合に、車両の状態に応じて動力伝達能力の低下を抑制するようにロックアップクラッチを制御するための制御手段と、を含むよう構成されている。
特開2010−007815号公報
しかしながら、上述のような従来の車両の制御装置においては、例えば、エンジンを停止して車両を長時間放置している場合に、エンジンの再始動時にトルクコンバータ内のオイルが抜けてロストドライブ状態となることがある。このため、アクセルペダルを踏まずにエンジンがアイドリングの状態で車両が動く現象、所謂クリーピングが車両発進時に適切に行われず、発進性能が低下するおそれがあった。特に、エンジンの再始動時にクリーピングによる発進が可能になるまで時間がかかり、発進性能が低下するといった問題があった。
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、従来と比較して、エンジン始動後の動力伝達能力を向上することができ、発進能力の低下を抑制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、上記目的を達成するため、(1)エンジンと、前記エンジンに接続された自動変速機と、前記エンジンの動力が前記自動変速機を経由して伝達される駆動輪と、を備え、前記自動変速機が、前記エンジンに接続されたトルクコンバータと、前記トルクコンバータに接続された変速機構と、を含み、前記トルクコンバータが、前記エンジンに接続されたポンプインペラーと、前記変速機構に接続されたタービンランナーと、を有する車両の制御装置であって、前記タービンランナーの回転数を検出する回転数検出手段と、前記エンジンの始動後に、前記タービンランナーの回転数がロストドライブ状態か否かを判定するための基準時間を経過しても上昇しないという判定条件が成立した場合に、前記エンジンの回転数を上昇させるよう前記エンジンを制御する制御手段と、を備えるよう構成する。
この構成により、本発明に係る車両の制御装置は、タービンランナーの回転数が基準時間を経過しても上昇しない場合に、トルクコンバータの状態がエンジンから変速機構への動力伝達能力が低下するロストドライブ状態であると判定することができる。このため、エンジンの始動後にロストドライブ状態であると判定された場合には、エンジンの回転数を通常のアイドル回転数より高い回転数に上昇させるようエンジンを制御するので、トルクコンバータへのオイルの注入速度を上げることができる。
この結果、エンジンからの動力を駆動輪へ伝達することができ、所謂ロストドライブ状態を抑制することができる。したがって、従来と比較して、エンジン始動後の動力伝達能力を向上することができ、発進能力の低下を抑制することができる。
上記(1)に記載の車両の制御装置において、(2)前記エンジンの回転数を上昇後、通常のアイドル回転数に復帰する終了時間を設定する設定手段をさらに備え、前記制御手段は、前記設定された終了時間の経過後、前記通常のアイドル回転数に復帰するよう前記エンジンを制御し、前記設定手段は、前記トルクコンバータに供給されるオイルの温度が高い程、前記エンジンの回転数を上昇させる期間が短くなるよう前記終了時間を設定するよう構成する。
この構成により、本発明に係る車両の制御装置は、車両の状態に応じてロストドライブ状態が解消するまでの時間が異なる場合であっても、トルクコンバータに供給されるオイルの温度(以下、「油温」という。)に応じて通常のアイドル回転数に復帰する終了時間を最適に設定することができる。具体的には、油温が高くなる程、オイルの粘度が低下してトルクコンバータへのオイルの注入速度が速くなることを考慮して、油温が高い程、エンジンの回転数を上昇させる期間が短くなるよう終了時間を設定することができる。
この結果、クリープトルクが発生するまでの必要なオイル量をトルクコンバータに供給するために、油温に応じて終了時間を最適に設定することができる。したがって、エンジンの回転数を上昇させる期間が長いことに起因した過大なクリープトルクの発生や、エンジンの回転数を上昇させる期間が短いことに起因した動力伝達能力の低下を抑制することができる。
上記(1)に記載の車両の制御装置において、(3)前記エンジンの回転数を上昇後、通常のアイドル回転数に復帰する終了時間を設定する設定手段をさらに備え、前記制御手段は、前記設定された終了時間の経過後、前記通常のアイドル回転数に復帰するよう前記エンジンを制御し、前記設定手段は、前記タービンランナーの回転数が所定回転数に到達するまでの時間が短い程、前記エンジンの回転数を上昇させる期間が短くなるよう前記終了時間を設定するよう構成する。
この構成により、本発明に係る車両の制御装置は、車両の状態に応じてロストドライブ状態が解消するまでの時間が異なる場合であっても、タービンランナーの回転数が所定回転数に到達するまでの時間(以下、単に「到達時間」という。)に応じて通常のアイドル回転数に復帰する終了時間を最適に設定することができる。具体的には、到達時間が短い程、トルクコンバータの状態がクリープトルクを発生させる状態に復帰するまでの時間が短くなることを考慮して、到達時間が短い程、エンジンの回転数を上昇させる期間が短くなるよう終了時間を設定することができる。
この結果、クリープトルクが発生するまでの必要なオイル量をトルクコンバータに供給するために、到達時間に応じて終了時間を最適に設定することができる。したがって、エンジンの回転数を上昇させる期間が長いことに起因した過大なクリープトルクの発生や、エンジンの回転数を上昇させる期間が短いことに起因した動力伝達能力の低下を抑制することができる。
上記(1)〜(3)に記載の車両の制御装置において、(4)前記自動変速機の状態を切替えるシフトレバーのポジションを検出するポジション検出手段と、前記タービンランナーの回転数と前記エンジンの回転数との速度比を算出する算出手段と、をさらに備え、前記制御手段は、前記エンジンの回転数が上昇するよう制御中に、前記ポジション検出手段によって前記シフトレバーの非駆動ポジションから駆動ポジションへの切替えが検出された場合に、前記算出手段によって算出された前記速度比が所定の閾値未満のときは、前記非駆動ポジションのときの上昇させた回転数より小さく通常のアイドル回転数より大きいもう一つの回転数になるよう前記エンジンを制御するよう構成する。
この構成により、本発明に係る車両の制御装置は、シフトレバーの非駆動ポジションから駆動ポジションへの切替えが検出された場合に、算出手段によって算出された速度比に応じてロストドライブ状態が解消しているか否かを判定することができる。この結果、非駆動ポジションから駆動ポジションへの切替えが検出され、ロストドライブ状態が解消していない場合には、もう一つの回転数になるようエンジンを制御するので、ロストドライブ状態を解消することができるとともに、エンジンの回転数の上昇量を小さくできるので、過大なクリープトルクの発生を抑制することができる。
上記(1)〜(4)に記載の車両の制御装置において、(5)前記制御手段は、前記エンジンの回転数が上昇するよう制御した後に、所定の時間が経過しても前記タービンランナーの回転数が上昇しない場合に、前記エンジンの回転数を上昇させる制御を中止するよう構成する。
この構成により、本発明に係る車両の制御装置は、例えば、タービンランナーの回転数を検出する回転数検出手段の故障によってロストドライブ状態であると誤判定した場合に、エンジンの回転数を上昇させる制御を中止するようになっているので、運転者が意図しない過大なクリープトルクの発生を抑制することができる。
上記(1)〜(5)に記載の車両の制御装置において、(6)前記エンジンの出力を調整するアクセルの操作状態を検出するアクセル検出手段をさらに備え、前記設定手段は、前記エンジンの回転数が上昇するよう制御中に、前記アクセル検出手段によって前記アクセルの操作が行われていることが検出された場合に、前記アクセルの操作が行われていない場合より前記エンジンの回転数を上昇させる期間が短くなるよう前記終了時間を設定するよう構成する。
この構成により、本発明に係る車両の制御装置は、ロストドライブ状態であっても、アクセル操作によるエンジンの回転数の上昇によって早期にロストドライブ状態を解消することができる。このため、アクセル操作によってエンジンの回転数が上昇した場合であっても、終了時間を適切に設定して不要なエンジン回転数の上昇を抑制することができ、運転者が意図しない過大なクリープトルクが発生することを抑制することができる。
本発明によれば、従来と比較して、エンジン始動後の動力伝達能力を向上することができ、発進能力の低下を抑制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。
本発明の第1の実施の形態に係る車両の概略構成図である。 本発明の第1の実施の形態に係る車両の動力伝達装置を示す図である。 本発明の第1の実施の形態に係る自動変速機の作動表を示す図である。 本発明の第1の実施の形態に係るシフトレバーの操作位置を説明するためのゲートパターンを示す図である。 本発明の第1の実施の形態に係るECUの構成図である。 本発明の第1の実施の形態に係る車両の制御装置における油温と基準時間との関係を表す基準時間マップを示す図である。 本発明の第1の実施の形態に係る車両において、ロストドライブ状態のエンジン回転数およびタービン回転数の変化を示すタイミングチャートである。 本発明の第1の実施の形態に係る車両において、正常時のエンジン回転数およびタービン回転数の変化を示すタイミングチャートである。 本発明の第1の実施の形態に係る車両の制御装置において、アイドルアップ制御を示すフローチャートである。 本発明の第2の実施の形態に係る車両の制御装置におけるタービン回転数の到達時間とアイドルアップ終了時間との関係を表すマップを示す図である。 本発明の第2の実施の形態に係る車両の制御装置において、ロストドライブ状態のエンジン回転数およびタービン回転数の変化を示すタイミングチャートである。 本発明の第2の実施の形態に係る車両の制御装置において、アイドルアップ制御を示す第1のフローチャートである。 本発明の第2の実施の形態に係る車両の制御装置において、アイドルアップ制御を示す第2のフローチャートである。 本発明の第3の実施の形態に係る車両の制御装置における設定速度比と油温との関係を表すマップを示す図である。 本発明の第3の実施の形態に係る車両の制御装置において、ロストドライブ状態が解消されている場合のエンジン回転数およびタービン回転数の変化を示すタイミングチャートである。 本発明の第3の実施の形態に係る車両の制御装置において、ロストドライブ状態にある場合のエンジン回転数およびタービン回転数の変化を示すタイミングチャートである。 本発明の第3の実施の形態に係る車両の制御装置において、アイドルアップ制御を示す第1のフローチャートである。 本発明の第3の実施の形態に係る車両の制御装置において、アイドルアップ制御を示す第2のフローチャートである。 本発明の第3の実施の形態に係る車両の制御装置において、アイドルアップ制御を示す第3のフローチャートである。 本発明の第4の実施の形態に係る車両の制御装置において、アイドルアップ制御を示すフローチャートである。 本発明の第5の実施の形態に係る車両の制御装置において、ロストドライブ状態のエンジン回転数およびタービン回転数の変化を示すタイミングチャートである。 本発明の第5の実施の形態に係る車両の制御装置において、アイドルアップ制御を示す第1のフローチャートである。 本発明の第5の実施の形態に係る車両の制御装置において、アイドルアップ制御を示す第2のフローチャートである。 本発明の第5の実施の形態に係る車両の制御装置において、アイドルアップを示す第3のフローチャートである。
(第1の実施の形態)
以下、本発明の第1の実施の形態に係る車両の制御装置について、図面を参照して説明する。本実施の形態においては、本発明に係る車両の制御装置を、自動変速機を搭載したFR (Front engine Rear drive) 車両に適用した場合について説明する。
まず、構成について説明する。
図1および図2に示すように、車両1は、動力源としてのエンジン2と、エンジン2から出力された回転トルクを増大させるトルクコンバータ3と、トルクコンバータ3の出力軸の回転速度を変速して出力する変速機構4と、変速機構4から出力される動力が入力されるディファレンシャル機構7と、ディファレンシャル機構7によって伝達された動力を伝達する駆動軸としてのドライブシャフト8L,8Rと、ドライブシャフト8L,8Rによって伝達された動力を用いて回転することにより車両1を駆動させる駆動輪9L,9Rと、を備えている。
エンジン2は、ガソリンあるいは軽油などの燃料を燃焼させて動力を出力する公知の内燃機関により構成されている。また、トルクコンバータ3および変速機構4は、自動変速機5を構成している。
エンジン2は、吸気経路の下流部にスロットルバルブ32が設けられており、電子制御式で各シリンダに供給される吸入空気の吸入空気量を調節するようになっている。エンジン2は、スロットバルブ32のスロットル開度に応じてその出力が制御されるようになっている。
トルクコンバータ3は、エンジン2と変速機構4との間に配置されており、エンジン2に連結されたポンプインペラー41と、変速機構4の入力軸42に連結されたタービンランナー43と、ワンウェイクラッチ44によって一方向の回転が阻止されているステータ45とを有している。ポンプインペラー41とタービンランナー43とは、流体を介して動力を伝達するようになっている。
また、トルクコンバータ3は、ポンプインペラー41とタービンランナー43との間を直結するためのロックアップクラッチ46を備えており、車両1の高速走行時において作動油によりポンプインペラー41とタービンランナー43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ようになっている。
また、ポンプインペラー41には、変速機構4を変速制御するための油圧や、各部に潤滑油を供給するための油圧を発生する機械式のオイルポンプ47が設けられている。トルクコンバータ3内に注入されるオイルは、オイルポンプ47によって出力されたオイルが後述する油圧制御回路を介して供給されるようになっている。したがって、ポンプインペラー41は、その回転数が可変されることによって、オイルポンプ47のオイルの吐出量あるいは吐出圧が、変化させられる。
変速機構4は、図2に示すように、ダブルピニオン型の第1遊星歯車装置48と、シングルピニオン型の第2遊星歯車装置49および第3遊星歯車装置50と、を備えている。第1遊星歯車装置48のサンギヤS1は、クラッチC3を介して入力軸42に連結可能となっている。また、サンギヤS1は、ワンウェイクラッチF2およびブレーキB3を介してハウジング51に連結可能となっており、入力軸42の回転方向と逆方向への回転が阻止されるようになっている。
第1遊星歯車装置48のキャリアCA1は、ブレーキB1を介してハウジング51に連結可能となっている。また、キャリアCA1は、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、逆方向への回転が阻止されるようになっている。
第1遊星歯車装置48のリングギヤR1は、第2遊星歯車装置49のリングギヤR2と連結されており、ブレーキB2を介してハウジング51に連結可能となっている。第2遊星歯車装置49のサンギヤS2は、第3遊星歯車装置50のサンギヤS3と連結されており、クラッチC4を介して入力軸42に連結可能となっている。また、サンギヤS2は、ワンウェイクラッチF4およびクラッチC1を介して入力軸42に連結可能となっており、逆方向への回転が阻止されるようになっている。
第2遊星歯車装置49のキャリアCA2は、第3遊星歯車装置50のリングギヤR3と連結されており、クラッチC2を介して入力軸42に連結可能であるとともに、ブレーキB4を介してハウジング51に連結可能となっている。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により、逆方向への回転が阻止されるようになっている。また、第3遊星歯車装置50のキャリアCA3は、出力軸52に連結されている。
クラッチC1〜C4およびブレーキB1〜B4(以下、特に区別しない場合は単に「クラッチC」、「ブレーキB」という。)は、多板式のクラッチやブレーキなど油圧アクチュエータによって係合制御される油圧式摩擦係合装置により構成されている。また、クラッチCおよびブレーキBは、後述する油圧制御回路6のトランスミッションソレノイドS1〜S4、およびリニアソレノイドSLT、SLUの励磁、非励磁や図示しないマニュアルバルブの作動状態によって切替えられる油圧回路に応じて、係合状態および解放状態のいずれか一方の状態をとるようになっている。
したがって、変速機構4は、図3に示すように、これらのクラッチCおよびブレーキBの係合状態および解放状態の組み合わせに応じた変速段をとるようになっている。第1の実施の形態に係る変速機構4は、1速〜6速により構成される6つの前進変速段および一つの後進変速段のうちのいずれかの変速段をとるようになっている。
車両1は、さらに、トルクコンバータ3によるトルクの増大比および変速機構4の変速段を油圧により制御するための油圧制御回路6を備えている。油圧制御回路6は、トランスミッションソレノイドS1〜S4、リニアソレノイドSLT、SLU、およびトルクコンバータ3に供給されるオイルの油温を検出する油温センサ33を有している。
この油温センサ33は、例えば、油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、油温に応じて変化した抵抗値に基づく油温信号を後述するエンジンECU(Electronic Control Unit)11に出力す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を検出するためのエンジン回転数センサ21と、エンジン2の吸入空気量を検出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検出するための吸入空気温度センサ23と、スロットルバルブ32の開度を検出するためのスロットルセンサ24と、変速機構4の入力軸42の回転数を検出するための入力軸回転数センサ25と、変速機構4の出力軸52の回転数を検出するための出力軸回転数センサ26と、ブレーキペダルに対する踏力を検出するためのブレーキセンサ27と、シフトレバー28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、アクセルペダル30と、アクセルペダル30の位置が示すアクセル開度を検出するためのアクセル開度センサ31と、スタートスイッチ35と、を備えている。
操作位置センサ29は、自動変速機5の状態を切替えるシフトレバー28のポジションを検出するので、本発明に係るポジション検出手段を構成している。アクセル開度センサ31は、エンジン2の出力を調整するアクセルペダル30の操作状態を検出するので、本発明に係るアクセル検出手段を構成している。
エンジン回転数センサ21は、図示しない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Neを検出し、エンジン回転数Neを表す信号を後述するエンジンECU11に出力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32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おり、スロットル開度を表す信号を後述するエンジンECU11に出力するようになっている。したがって、エンジンECU11は、スロットルセンサ24から取得した信号と、エンジン回転数センサ21から取得した信号と、に基づいて、スロットルバルブ32のスロットル開度を制御することにより、後述するアイドル回転数を含むエンジン2の回転数を目標回転数となるよう制御可能になっている。
入力軸回転数センサ25は、変速機構4の入力軸42の回転数を表す信号を後述するエンジンECU11に出力するようになっている。変速機構4の入力軸42は、図2に示すように、トルクコンバータ3のタービンランナー43に接続されており、トルクコンバータ3の出力軸である。したがって、入力軸回転数センサ25は、タービンランナー43の回転数Ntを検出するので、本発明に係る回転数検出手段を構成する。以下の記載においては、説明の便宜上、タービンランナー43の回転数Ntをタービン回転数Ntともいう。
出力軸回転数センサ26は、変速機構4の出力軸52の回転数を表す信号を後述するエンジンECU11に出力するようになっている。エンジンECU11においては、この出力軸52の回転数を表す信号に基づいて車速を算出するようになっている。
ブレーキセンサ27は、ブレーキペダルに対する運転者の操作踏力に応じたマスターシリンダ圧の変化あるいは操作ストロークを検出するようになっており、検出された踏力に応じたブレーキ信号を後述するエンジンECU11に出力するようになっている。
操作位置センサ29は、運転者によって操作されるシフトレバー28の操作位置を検出し、検出されたシフト操作位置を表すシフトポジション信号を後述するエンジンECU11に出力するようになっている。
アクセル開度センサ31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、アクセルペダル30が運転者によって操作されると、そのアクセルペダル30の操作位置が示すアクセル開度を表す信号を後述するエンジンECU11に出力するようになっている。
スタートスイッチ35は、プッシュ式スイッチである。運転者によって「オン」操作、すなわちボタンが押下されると、「オン」操作されたことを表す信号を後述するエンジンECU11に出力するようになっている。なお、スタートスイッチ35は、キーをキーシリンダに差し込んで所定の位置まで回転させるものであってもよい。
また、エンジンECU11は、エンジン回転数センサ21、吸入空気量センサ22、吸入空気温度センサ23、スロットルセンサ24、入力軸回転数センサ25、出力軸回転数センサ26、ブレーキセンサ27、操作位置センサ29、アクセル開度センサ31および油温センサ33と接続されており、これらのセンサからエンジン回転数Ne、吸入空気量、吸入空気温度、スロットル開度、タービン回転数Nt、出力軸回転数、ブレーキ踏力、シフトレバー28の操作位置、アクセル開度および油温を表す信号をそれぞれ入力するようになっている。
また、エンジンECU11は、車両1の走行状態に応じて変速段を選択する自動変速モードと、手動操作に応じて変速段を選択する手動変速モードとを有するようになっている。ここで、車両1の走行状態とは、車両1の速度、スロットル開度を意味する。
トランスミッションECU12は、エンジンECU11からシフトすべき変速段を表す信号を取得するとともに、スロットルセンサ24、出力軸回転数センサ26、入力軸回転数センサ25、ブレーキセンサ27、操作位置センサ29および油温センサ33からスロットル開度、出力軸回転数、入力軸回転数、ブレーキ踏力、シフトレバー28の操作位置およびオイルの油温を表す信号をそれぞれ入力するようになっている。トランスミッションECU12は、これらの入力した信号に基づいて、自動変速機5のトルクコンバータ3や変速機構4の変速段が制御されるよう油圧制御回路6を制御するようになっている。また、トランスミッションECU12のROM等には、変速制御を実行するためのプログラム等が予め格納されていてもよい。
図1および図2に示すように、エンジンECU11およびトランスミッションECU12は、互いに通信可能に接続されており、各々が行う処理に必要なデータおよび制御信号の授受を行えるようになっている。これにより、エンジンECU11およびトランスミッションECU12は、協働して車両1の制御を行うようになっている。
以下の説明においては、エンジンECU11およびトランスミッションECU12がそれぞれ行う処理を以下に説明するECU10が総括的に行うものとして説明する。
車両1は、エンジンECU11およびトランスミッションECU12を構成するECU(Electronic Control Unit)10を備えている。このECU10は、ROM(Read Only Memory)等に予め記憶された変速線図を表す変速マップ、油温に応じて設定された基準時間を表すマップ、変速制御を実行するためのプログラム、アイドルアップ制御を実行するためのプログラム等に基づいて、エンジン2を制御するとともに、油圧制御回路6を介して自動変速機5を制御するようになっている。
ECU10は、図示しない他のECU、例えば、車両1のブレーキを制御するブレーキECU、車両1に搭載されているバッテリの充放電を制御するバッテリECU等をさらに備えるようにしてもよい。
シフトレバー28は、図4に示すように、車両1の後方から前方に向かって、ドライブレンジに対応する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おり、ゲートパターンに従ってポジションがシフトされるようになっている。
シフトレバー28は、さらに、手動変速モードにおいて自動変速機5の変速レンジをシフトするためのマニュアルポジションを表すSポジション、シフトアップを指示するためのプラスポジション(+ポジション)およびシフトダウンを指示するためのマイナスポジション(−ポジション)を取るようになっている。SポジションはDポジションの横に位置しており、シフトレバー28は、運転者により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、Sポジションに保持されるようになっている。
ECU10は、シフトレバー28が+ポジションや−ポジションに移動されることにより、現在の変速レンジから一つ上あるいは一つ下の変速レンジにそれぞれ移行するシーケンシャルシフトを実現するようになっている。また、エンジンECU10は、シフトレバー28が+ポジションあるいは−ポジションに移動されることによりシフトアップあるいはシフトダウンが指示されると、それぞれ変速レンジのアップあるいはダウンを行うレンジホールドを実行するようになっている。
ECU10は、シフトレバー28がDポジションに位置していることを操作位置センサ29から取得した場合には、自動変速モードに移行し、車速、スロットル開度および変速マップに基づき、油圧制御回路6を介して自動変速機5の変速段をシフトするようになっている。また、ECU10は、シフトレバー28がSポジションに位置していることを操作位置センサ29から取得した場合には、手動変速モードに移行するとともに、運転者により指示された変速レンジに応じて自動変速機5の変速段をシフトするようになっている。
本実施の形態に係る車両1の制御装置を構成するECU10は、図5に示すように、CPU(Central Processing Unit)61、読み出し専用のデータを記憶するROM(Read Only Memory)62、一時的にデータを記憶するRAM(Random Access Memory)63、書き換え可能な不揮発性メモリからなるバックアップメモリ64、入力インタフェース65および出力インタフェース66を有している。CPU61、ROM62、RAM63、バックアップメモリ64、入力インタフェース65および出力インタフェース66は、双方向性バス67を介して相互に通信可能に接続されている。
ECU10のROM62には、変速制御やアイドルアップ制御等の処理を規定したプログラムや、そのプログラムを実行する際に参照するマップ等のデータが予め格納されている。これらのプログラムおよびマップ等のデータは、バックアップメモリ64に格納するようにしてもよい。
ECU10は、エンジン2の始動後に、タービンランナー43の回転数が基準時間を経過しても上昇しないという判定条件が成立した場合に、エンジン2の回転数を上昇させるようエンジン2を制御するようになっている。したがって、ECU10は、本発明に係る制御手段を構成している。
具体的には、本実施の形態に係る車両の制御装置を搭載した車両1においては、例えば、1週間〜10日程度の長期駐車後、エンジンを始動させて直ぐにシフトレバー28をDポジションまたはRポジションにシフトした際、アクセル開度が0もしくは低開度状態で車両1が発進できない状態、いわゆるロストドライブ状態が一時的に発生する場合がある。
このようなロストドライブ状態が発生する原因は、例えば長期駐車によりトルクコンバータ3内部のオイルが抜けてエアが流入し、エンジン始動から直ぐにシフトレバー28をDポジション等にシフト操作してもオイル注入量が十分でないためタービン回転数Ntの立ち上がりが遅くなり、エンジン2から変速機構4への動力が十分に伝達できない場合が生じ得るからである。また、クリープトルクが発生して車両1が発進可能となるには、トルクコンバータ3内にオイルが充填されるまで相当の時間、例えば、数秒間経過しなければならない。
そこで、ECU10は、ロストドライブ状態においてはエンジン始動からタービン回転数Ntが立ち上がる、すなわちNt>0となるまでに要する時間が、ロストドライブ状態ではない正常時の場合よりも長くなることに着目し、エンジン2の始動から基準時間T1を経過してもタービン回転数Ntが立ち上がっていない場合に、トルクコンバータ3の状態が、エンジン2から変速機構4への動力伝達能力が低下するロストドライブ状態であると判定するようになっている。
そして、ECU10は、エンジン始動後にロストドライブ状態であると判定した場合には、図7に示すように、エンジン回転数Neを通常のアイドル回転数Y(例えば、600rpm)よりも高い第1のアイドル回転数X(例えば、1200rpm)に上昇させるようエンジン2を制御するようになっている。なお、エンジンECU10は、所定時間経過後にアイドルアップを終了する。
前述のように、ECU10は、ロストドライブ状態であると判定したときにアイドルアップを行うことで、トルクコンバータ3内へのオイルの注入速度を上げてエンジン2から変速機構4への動力伝達を十分なものとし、車両1の発進性の低下を抑制するようになっている。
一方、ECU10は、エンジン始動から基準時間T1が経過したときにタービン回転数Ntが立ち上がっている場合には、ロストドライブ状態ではない、すなわち、アイドルアップは不要と判定するようになっている。この場合、ECU10は、図8に示すように、エンジン回転数Neを通常のアイドル回転数Yになるようエンジン2を制御するようになっている。
また、ECU10は、ロストドライブ状態であるか否かをエンジン2の始動後、即座に判定する必要があることから、エンジン2の始動から基準時間T1が経過したときにタービン回転数NtがNt=0であるか否かの判定基準を用いている。
また、ECU10は、オイルポンプ47における油温毎の基準時間T1を表す基準時間マップと、油温センサ33から出力される油温を表す信号と、に基づいて、基準時間T1を算出するようになっている。この基準時間マップは、予め実験的に定められ、予めROM62等に記憶されている。
図6の基準時間マップに示すように、基準時間T1は、油温が0〜40℃の場合にT1=100ms、油温が60℃の場合にT1=250ms、となるように設定されている。これは、油温が高い場合には、オイルの粘性が低下するのでタービン回転数Ntの立ち上がる時間が遅れることになるので、アイドルアップを行うか否かの誤判定を抑制するために、油温が60℃の場合には、油温が0〜40℃のときと比較して基準時間T1が長く設定されている。
また、第1のアイドル回転数Xとしての目標エンジン回転数は、エンジン2を始動してから少なくとも所定時間内にロストドライブ状態が解消する必要があるので、通常のアイドル回転数Yの2倍程度に設定されている。この所定時間は好ましくは、車両発進時のユーザの操作時間やロストドライブ状態を判定する時間を考慮して例えば3sに設定されている。
以下、第1の実施の形態に係るアイドルアップ制御について図9を参照して説明する。以下に説明する処理は、予めECU10のROM62等に記憶されているプログラムによって実現され、ECU10のCPU61によって所定の時間間隔で実行される。
図9に示すように、まず、ECU10は、車両1の停止中に、シフトレバー28がPポジションの状態で、運転者によりスタートスイッチ35が「オン」操作されたか否かを判断する(ステップS11)。ECU10は、スタートスイッチ35が「オン」操作されていないと判断した場合には(ステップS11でNO)、スタートスイッチ35が「オン」操作されるまでステップS11の処理を繰り返す。
一方、ECU10は、スタートスイッチ35が「オン」操作されたと判断した場合には(ステップS11でYES)、エンジン2を始動させる(ステップS12)。これによって、エンジン2の回転数Neが上昇し始める。また、ECU10は、エンジン始動時におけるオイルの油温を油温センサ33から取得し、その取得した油温のデータをRAM63に一時格納する。
次に、ECU10は、エンジン回転数Neが所定の回転数、例えば、350rpm以上に到達したか否かを判断する(ステップS13)。ECU10は、エンジン回転数Neが350rpm以上に到達していないと判断した場合には(ステップS13でNO)、Ne≧350rpmになるまでステップS13の処理を繰り返す。
一方、ECU10は、エンジン回転数Neが350rpm以上に到達したと判断した場合には(ステップS13でYES)、ステップS14に移行し、タイマーを起動させて経過時間tの計測を開始する。すなわち、ECU10は、Ne≧350rpmに到達した時点でエンジンスタートフラグをオンにし、この時点からの経過時間tを計測し始める。
次に、ECU10は、タイマーから経過時間tを取得し、この経過時間tが所定の基準時間T1以上に到達したか否かを判断する(ステップS15)。判断基準となる基準時間T1は、基準時間マップと、RAM63に格納されている上記の油温のデータと、に基づいて設定される。ECU10は、経過時間tが基準時間T1以上に到達していないと判断した場合には(ステップS15でNO)、t≧T1になるまでステップS15の処理を繰り返す。
一方、ECU10は、t≧T1に到達したと判断した場合には(ステップS15でYES)、ステップS16に移行し、入力軸回転数センサ25からタービン回転数Ntを表す信号を取得する。
次に、ECU10は、その取得したタービン回転数Ntが立ち上がっていないか否か、すなわち、Nt=0であるか否かを判断する(ステップS17)。ECU10は、タービン回転数Ntが立ち上がっていないと判断した場合には(ステップS17でYES)、トルクコンバータ3の状態がロストドライブ状態にあると判定し、アイドルアップを実施する(ステップS18)。
具体的には、図7に示すように、ECU10は、タービン回転数Ntが基準時間T1を経過した時点でNt=0の場合には、ロストドライブ状態であると判定し、エンジン回転数Neを通常のアイドル回転数Y(例えば、600rpm)よりも高い第1のアイドル回転数X(例えば、1200rpm)にアイドルアップさせるようエンジン2を制御する。この後、本処理は終了する。
一方、ECU10は、タービン回転数Ntが立ち上がっている(すなわち、Nt>0)と判断した場合には(ステップS17でNO)、ロストドライブ状態ではないと判定し、アイドルアップを実施しない(ステップS19)。
具体的には、図8に示すように、ECU10は、タービン回転数Ntが基準時間T1を経過した時点でNt>0の場合には、アイドルアップ不要と判定し、通常のアイドル回転数Yを維持するようにエンジン2を制御する。この後、本処理は終了する。
図7は、本実施の形態に係る車両においてロストドライブ状態である場合に、エンジン回転数Neとタービン回転数Ntのエンジン始動後の変化を示す図である。エンジン回転数Neは、実線81に示し、タービン回転数Ntは、実線82に示す。エンジン回転数Neは、実線81に示すように、エンジン始動後、通常のアイドル回転数Yを一旦超えるが、その後、通常のアイドル回転数に維持される。しかし、タービン回転数Ntは、実線82に示すように、基準時間T1においてタービン回転数Ntが0であるので、アイドルアップを実行する。このため、エンジン回転数Neは、実線81に示すように、通常のアイドル回転数より高いアイドル回転数Xに上昇するので、実線82に示すように、タービン回転数Ntが徐々に立ち上がり始めることとなる。このように、アイドルアップを実行することで、ロストドライブ状態を早期に解消しているのが理解できる。
一方、図8は、本実施の形態に係る車両においてロストドライブ状態でない場合に、エンジン回転数Neとタービン回転数Ntのエンジン始動後の変化を示す図である。エンジン回転数Neは、実線83に示し、タービン回転数Ntは、実線84に示す。エンジン回転数Neは、実線83に示すように、エンジン始動後、通常のアイドル回転数Yを一旦超えるが、その後、通常のアイドル回転数に維持される。タービン回転数Ntは、実線84に示すように、ロストドライブ状態でないので、エンジン2の始動直後、すなわち基準時間T1が経過する前に立ち上がり始める。このため、ECU10は、基準時間T1においてタービン回転数Ntが0でないので、アイドルアップを実行しない。このように、ECU10が、アイドルアップを実行しない場合でも、オイルがトルクコンバータ3内に満たされているので、タービン回転数Ntが、早期にエンジン回転数Neに近づくことになる。
以上説明したように、本実施の形態に係る車両の制御装置は、エンジン始動から所定の基準時間T1を経過してもタービン回転数Ntが上昇しない場合に、トルクコンバータ3の状態がエンジン2から変速機構4への動力伝達能力が低下するロストドライブ状態であると判定することができる。このため、ECU10がエンジン始動後にロストドライブ状態であると判定した場合には、通常のアイドル回転数Yよりも高い第1のアイドル回転数Xに上昇させるようエンジン2を制御するので、トルクコンバータ3内へのオイルの注入速度を上げることができる。
これにより、エンジン2からの動力をトルクコンバータ3および変速機構4を介して駆動輪9L,9Rへ伝達することができ、ロストドライブ状態を抑制することができる。したがって、従来と比較して、エンジン始動後の動力伝達能力を向上することができ、発進能力の低下を抑制することができる。
なお、以下に説明する第2の実施の形態に係る車両の制御装置のように、アイドルアップを終了する時間を設定するようにしてもよい。
(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態に係る車両の構成は、上述した図1〜図6に基づいて説明した第1の実施の形態に係る車両の構成と略同一であるので、第1の実施の形態に係る車両の構成と同一の構成については、同一の符号を付して、その説明は省略し、特有の構成のみを説明する。
本実施の形態に係る車両の制御装置を構成するECU10は、エンジン2の回転数を上昇後、通常のアイドル回転数に復帰する終了時間を設定するようになっている。また、ECU10は、設定された終了時間の経過後、通常のアイドル回転数に復帰するようエンジン2を制御し、トルクコンバータ3に供給されるオイルの温度が高い程、エンジン2の回転数を上昇させる期間が短くなるよう終了時間を設定するようになっている。また、ECU10は、タービンランナー43の回転数が所定回転数に到達するまでの時間が短い程、エンジン2の回転数を上昇させる期間が短くなるよう終了時間を設定するようにしてもよい。ここで、ECU10は、本発明に係る設定手段を構成している。
具体的には、車両1は、アイドルアップを実施した後、例えば、ロストドライブ状態が回復していないのにアイドルアップを終了してしまった場合、エンジン2から変速機構4へ伝達される駆動力が不足し、発進能力の低下を生じる場合がある。また、ロストドライブ状態が回復しているのにアイドルアップを継続した場合、シフトレバー28をP(N)ポジションからD(R)ポジションにシフト操作した時に、過大なクリープトルクが発生し、運転者が車両1の飛び出し感を覚えるといったおそれが生じ得る。なお、「P(N)ポジションからD(R)ポジションに」とは、PポジションからDポジション、PポジションからRポジション、NポジションからDポジション、NポジションからRポジションの4つのシフト操作を意味し、非駆動ポジションから駆動ポジションに切替えるすべてのシフト操作を意味する。
上述のように、駐車時間、油温、気温等の条件によってトルクコンバータ3からのオイルの抜け量が変化するからである。すなわち、トルクコンバータ3からのオイルの抜け量が増加すると、エンジン2の始動時にトルクコンバータ3にオイルを充填するのに必要とされる時間が長くなり、タービン回転数Ntが一定の回転数に到達するまでの時間が長くなるため、ロストドライブ状態が回復する時間も長くなる。
そこで、第2の実施の形態のECU10は、トルクコンバータ3からのオイルの抜け量に応じてロストドライブ状態の回復時間が変化することに着目し、オイルの抜け量に応じたアイドルアップ終了時間を最適に設定するようになっている。
第2の実施の形態に係るECU10のROM62等には、予め実験的に求められたマップが予め格納されている。このマップは、図10に示すように、オイルの油温毎に、エンジン始動後にタービン回転数Ntが所定回転数Nに到達するまでに要する到達時間Ta(s)と、アイドルアップ終了時間Tと、の関係を示したマップである。
上述したように、オイルはその温度特性上、油温が高くなる程、その粘度が低下する。このため、トルクコンバータ3へのオイルの注入速度が速くなり、タービン回転数Ntが所定回転数Nに到達するまでに要する到達時間は短くなり、それに応じてアイドルアップ終了時間Tも短くなる。これを考慮して、ROM62等に格納されるマップは、図10に示すように、油温が20℃、30〜40℃、60℃と高くなる程、アイドルアップ終了時間Tが短くなるように設定されている。
このように、第2の実施の形態に係るECU10は、ROM62等に格納される所定のマップを参照して、油温と到達時間とに応じた最適なアイドルアップ終了時間Tを設定するようになっている。そして、ECU10は、アイドルアップ実施後、その設定したアイドルアップ終了時間Tに到達したときに、図11に示すように、第1のアイドル回転数Xにアップさせたエンジン回転数Neを通常のアイドル回転数Yに復帰させるようエンジン2を制御するようになっている。
これにより、ECU10は、アイドルアップ実施後にアイドルアップ終了時間Tを最適に設定することで、エンジン回転数Neをアップさせている期間が長いことに起因した過大なクリープトルクの発生や、エンジン回転数Neをアップさせている期間が短いことに起因した動力伝達能力の低下を抑制するようになっている。
以下、第2の実施の形態に係るアイドルアップ終了制御について図12および図13を参照して説明する。以下に説明する処理は、予めECU10のROM62等に記憶されているプログラムによって実現され、ECU10のCPU61によって所定の時間間隔で実行される。
図12に示すように、まず、ECU10は、車両1の停止中に、シフトレバー28がPポジションの状態で、運転者によりスタートスイッチ35が「オン」操作されたか否かを判断する(ステップS21)。ECU10は、スタートスイッチ35が「オン」操作されていないと判断した場合には(ステップS21でNO)、スタートスイッチ35が「オン」操作されるまでステップS21の処理を繰り返す。
一方、ECU10は、スタートスイッチ35が「オン」操作されたと判断した場合には(ステップS21でYES)、エンジン2を始動させる(ステップS22)。これによって、エンジン2の回転数Neが上昇し始める。また、ECU10は、エンジン始動時におけるオイルの油温を油温センサ33から取得し、その取得した油温のデータをRAM63に一時格納する。
次に、ECU10は、エンジン回転数Neが所定の回転数、例えば、350rpm以上に到達したか否かを判断する(ステップS23)。ECU10は、エンジン回転数Neが350rpm以上に到達していないと判断した場合には(ステップS23でNO)、Ne≧350rpmになるまでステップS23の処理を繰り返す。
一方、ECU10は、エンジン回転数Neが350rpm以上に到達したと判断した場合には(ステップS23でYES)、ステップS24に移行し、タイマーを起動させて経過時間tの計測を開始する。すなわち、ECU10は、Ne≧350rpmに到達した時点でエンジンスタートフラグをオンにし、この時点からの経過時間Tを計測し始める。
次に、ECU10は、タイマーから経過時間tを取得し、この経過時間tが所定の基準時間T1以上に到達したか否かを判断する(ステップS25)。判断基準となる基準時間T1は、ECU10のROM62等に格納されている上記のマップのデータと、RAM63に格納されている上記の油温のデータとに基づいて設定される。ECU10は、経過時間tが基準時間T1以上に到達していないと判断した場合には(ステップS25でNO)、t≧T1になるまでステップS25の処理を繰り返す。
一方、ECU10は、t≧T1に到達したと判断した場合には(ステップS25でYES)、ステップS26に移行し、入力軸回転数センサ25からタービン回転数Ntを表す信号を取得する。
次に、ECU10は、その取得したタービン回転数Ntが立ち上がっていないか否か、すなわち、Nt=0であるか否かを判断する(ステップS27)。ECU10は、タービン回転数Ntが立ち上がっていないと判断した場合には(ステップS27でYES)、トルクコンバータ3の状態がロストドライブ状態にあると判定し、アイドルアップを実施する(ステップS28)。
一方、ECU10は、タービン回転数Ntが立ち上がっている(すなわち、Nt>0)と判断した場合には(ステップS27でNO)、ロストドライブ状態ではないと判定し、アイドルアップを実施しない(ステップS29)。ステップS29の処理を終了した後、本処理は終了する。
次に、図13に示すように、ECU10は、入力軸回転数センサ25からタービン回転数Ntを表す信号を取得し(ステップS30)、その取得したタービン回転数Ntが所定回転数Nを超えたか否かを判断する(ステップS31)。この判断基準となる所定回転数Nは、例えば、100rpmに設定している。この設定は、Nt>Nの状態を早く検出したいためと、判定誤差を小さくしたいためである。ECU10は、タービン回転数Ntが所定回転数Nを超えていないと判断した場合には(ステップS31でNO)、Nt>NになるまでステップS31の処理を繰り返す。
一方、ECU10は、Nt>Nに到達したと判断した場合には(ステップS31でYES)、ステップS32に移行し、タイマーからエンジン回転数Neが350rpmに到達した時点から現時点までの経過時間tのデータを取得する。さらに、ECU10は、ステップS22において油温センサ33から取得しRAM63に格納しておいたエンジン始動時の油温のデータを取得する(ステップS33)。
次に、ECU10は、ステップS33で取得した油温のデータと、ROM62等に予め格納された上記のマップのデータを参照して、アイドルアップ終了時間Tを算出する(ステップS34)。
次に、ECU10は、ステップS32で取得した経過時間tのデータを参照して、ステップS33で算出したアイドルアップ終了時間Tに到達したか否かを判断する(ステップS35)。ECU10は、アイドルアップ終了時間Tに到達していないと判断した場合には(ステップS35でNO)、アイドルアップ終了時間Tに到達するまでステップS35の処理を繰り返す。
一方、ECU10は、アイドルアップ終了時間Tに到達したと判断した場合には(ステップS35でYES)、ステップS36に移行し、アイドルアップを終了する。具体的には、図11に示すように、ECU10は、アイドルアップ終了時間Tに到達した時点でアイドルアップ不要と判定し、エンジン回転数Neを通常のアイドル回転数Yに復帰させるよう制御する。この後、本処理は終了する。
図11は、本実施の形態に係る車両においてロストドライブ状態である場合に、エンジン回転数Neとタービン回転数Ntのエンジン始動後の変化を示す図である。エンジン回転数Neは、実線85に示し、タービン回転数Ntは、実線86に示す。エンジン回転数Neは、実線85に示すように、エンジン始動後、通常のアイドル回転数Yを一旦超えるが、その後、通常のアイドル回転数に維持される。しかし、タービン回転数Ntは、実線86に示すように、基準時間T1においてタービン回転数Ntが0であるので、アイドルアップを実行する。このため、エンジン回転数Neは、実線85に示すように、通常のアイドル回転数より高いアイドル回転数Xに上昇するので、実線86に示すように、タービン回転数Ntが徐々に立ち上がり始めることとなる。このように、アイドルアップを実行することで、ロストドライブ状態を早期に解消しているのが理解できる。
その後、ECU10は、アイドルアップ終了時間Tを経過すると終了するので、エンジン回転数Neは、実線85に示すように、通常のアイドル回転数に復帰し、一方、タービン回転数Ntは、実線86に示すように、徐々に立ち下がることとなる。
以上説明したように、第2の実施の形態に係る車両の制御装置は、車両1の状態に応じてロストドライブ状態が解消するまでの時間が異なる場合であっても、トルクコンバータ3に供給されるオイルの油温、またはタービン回転数Ntが所定回転数Nに到達するまでに要する到達時間Taに応じて、通常のアイドル回転数Yに復帰するアイドルアップ終了時間Tを最適に設定することができる。
具体的には、油温が高くなる程、オイルの粘度が低下してトルクコンバータ3へのオイルの注入速度が速くなることを考慮し、または到達時間Taが短い程、トルクコンバータ3の状態がクリープトルクを発生させる状態に復帰するまでの時間が短くなることを考慮して、油温が高い程、または到達時間Taが短い程、エンジン回転数Neを上昇させる期間が短くなるようアイドルアップ終了時間Tを設定することができる。
したがって、クリープトルクが発生するまでの必要なオイル量をトルクコンバータに供給するために、油温または到達時間Taに応じてアイドルアップ終了時間Tを最適に設定することができる。これにより、エンジン回転数Neを上昇させる期間が長いことに起因した過大なクリープトルクの発生や車両の動きによる飛び出し感を抑制することができるとともに、エンジン回転数Neを上昇させる期間が短いことに起因した駆動力不足や発進能力の低下を抑制することができる。
(第3の実施の形態)
本発明の第3の実施の形態に係る車両の構成は、上述した図1〜図6に基づいて説明した第1の実施の形態に係る車両の構成と略同一であるので、第1の実施の形態に係る車両の構成と同一の構成については、同一の符号を付して、その説明は省略し、特有の構成のみを説明する。
本実施の形態に係る車両の制御装置を構成するECU10は、タービンランナー43の回転数とエンジン2の回転数との速度比を算出するようになっている。したがって、ECU10は、本発明の算出手段を構成している。ECU10は、エンジン2の回転数が上昇するよう制御中に、操作位置センサ29によってシフトレバー28の非駆動ポジションから駆動ポジションへの切替えが検出された場合に、速度比が所定の閾値未満のときは、非駆動ポジションのときの上昇させた回転数より小さく通常のアイドル回転数より大きいもう一つの回転数になるようエンジン2を制御するようになっている。
ECU10は、アイドルアップ実施後、アイドルアップ終了時間Tに到達するまでの間に、シフトレバー28をP(N)ポジションからD(R)ポジションにシフトした場合、アイドルアップを継続すると、車両1は、通常のD(R)ポジションでの通常のアイドル回転数より高いアイドル回転数で発進することになる。この時、ロストドライブ状態が解消されていた場合、過大なクリープトルクが発生し得る。一方、シフトレバー28をP(N)ポジションからD(R)ポジションに切替えたときに、未だロストドライブ状態にある場合、アイドルアップを終了してしまうと、駆動力不足により発進できないおそれがある。
そこで、ECU10は、非駆動ポジションであるPポジションから駆動ポジションであるDポジションへシフトレバー28が切替えられた場合や、非駆動ポジションであるNポジションから駆動ポジションであるRポジションへシフトレバー28が切替えられた場合に、ロストドライブ状態にあるか否かを判断するようになっている。
ECU10は、シフトレバー28がP(N)ポジションからD(R)ポジションへ切替えられた場合に、ロストドライブ状態にあるか否かを判断するため、タービン回転数Ntとエンジン回転数Neとの速度比K(=Nt/Ne)を算出し、この速度比Kが、予め定められた設定値としての設定速度比A以上にあるか否かを判定するようになっている。
図14は、タービン回転数Ntとエンジン回転数Neとの速度比K(=Nt/Ne)を判定する目安として用いられる設定速度比Aと、油温とを対応付けたマップである。このマップは、実験的結果に基づいて作成される。ECU10は、油温と設定速度比Aとを対応付けたマップを予めROM62等に記憶しており、ECU10は、油温センサ33から出力される油温を表す信号を取得すると、このマップを参照して設定速度比Aを算出するようになっている。
具体的には、図14のマップに示すように、速度比K(=Nt/Ne)の判定基準となる設定速度比Aは、油温が0℃のときはA=0.49、油温が20℃のときはA=0.47、油温が40℃のときはA=0.45、油温が60℃のときはA=0.41、となるように設定されている。
このマップは、例えば、以下のようにして作成される。まず、各油温(0℃、20℃、40℃、60℃)毎に対応して、トルクコンバータ3からのオイルの抜け量(例えば、800cc、1000cc、1200cc、1400cc、2000cc)毎に、発進可能になる速度比を実測し、この速度比から、車両飛び出し防止を考慮して所定値を減じた速度比を求め、この求めた速度比のうち各油温で最小の速度比を選定し、この選定した速度比を各油温毎の設定速度比Aとする。
ECU10は、このようにして設定された設定速度比Aと上記の速度比K(=Nt/Ne)との比較に基づいて、ロストドライブ状態が解消されているか否かを判断するようになっている。
具体的には、ECU10は、P(N)ポジションからD(R)ポジションへのシフト操作時に、速度比K(=Nt/Ne)が設定速度比A以上である場合には、ロストドライブ状態が解消されていると判断し、速度比K(=Nt/Ne)が設定速度比A未満である場合には、未だロストドライブ状態にあると判断するようになっている。
ECU10は、P(N)ポジションからD(R)ポジションへのシフト操作時にロストドライブ状態が解消されていると判断した場合には、図15に示すように、アイドルアップを終了するようになっている。すなわち、ECU10は、上記の第2の実施の形態において求めたアイドルアップ終了時間Tに到達する前の時点で、エンジン回転数Neをアイドルアップ時の回転数X(例えば、1200rpm)より低い通常のアイドル回転数Y(例えば、600rpm)に設定するようになっている。
一方、ECU10は、P(N)ポジションからD(R)ポジションへのシフト操作時に未だロストドライブ状態にあると判断した場合には、図16に示すように、アイドルアップを継続するとともに、エンジン回転数Neをアイドルアップ時の回転数Xより低く、通常のアイドル回転数Yより高いもう一つの回転数である第2のアイドル回転数W(例えば、800rpm)に設定するようになっている。すなわち、ECU10は、アイドルアップを継続する際のアイドル回転数の上昇量を小さくするようになっている。この第2のアイドル回転数Wは、過大なクリープトルクの発生を抑制しつつ、早期にロストドライブ状態を解消し得るよう予め実験的に定められる。
このように、ECU10は、ロストドライブ状態が解消している場合に、本来のアイドルアップ終了時間Tよりも前の時点でアイドルアップを終了することにより、過大なクリープトルクの発生を抑制するようになっている。また、ECU10は、ロストドライブ状態が解消していない場合に、第2のアイドル回転数Wでアイドルアップを継続することにより、ロストドライブ状態を解消して発進能力の低下を抑制するとともに、アイドル回転数の上昇量を小さくすることにより、過大なクリープトルクの発生を抑制するようになっている。
以下、第3の実施の形態に係るアイドルアップ制御について図17、図18および図19を参照して説明する。以下に説明する処理は、予めECU10のROM62等に記憶されているプログラムによって実現され、ECU10のCPU61によって所定の時間間隔で実行される。
図17に示すように、まず、ECU10は、車両1の停止中に、シフトレバー28がPポジションの状態で、運転者によりスタートスイッチ35が「オン」操作されたか否かを判断する(ステップS41)。ECU10は、スタートスイッチ35が「オン」操作されていないと判断した場合には(ステップS41でNO)、スタートスイッチ35が「オン」操作されるまでステップS41の処理を繰り返す。
一方、ECU10は、スタートスイッチ35が「オン」操作されたと判断した場合には(ステップS41でYES)、エンジン2を始動させる(ステップS42)。これによって、エンジン2の回転数Neが上昇し始める。また、ECU10は、エンジン始動時におけるオイルの油温を油温センサ33から取得し、その取得した油温のデータをRAM63に一時格納する。
次に、ECU10は、エンジン回転数Neが所定の回転数、例えば、350rpm以上に到達したか否かを判断する(ステップS43)。ECU10は、エンジン回転数Neが350rpm以上に到達していないと判断した場合には(ステップS43でNO)、Ne≧350rpmになるまでステップS43の処理を繰り返す。
一方、ECU10は、エンジン回転数Neが350rpm以上に到達したと判断した場合には(ステップS43でYES)、ステップS44に移行し、タイマーを起動させて経過時間tの計測を開始する。すなわち、ECU10は、Ne≧350rpmに到達した時点でエンジンスタートフラグをオンにし、この時点からの経過時間tを計測し始める。
次に、ECU10は、タイマーから経過時間tを取得し、この経過時間tが所定の基準時間T1以上に到達したか否かを判断する(ステップS45)。判断基準となる基準時間T1は、ECU10のROM62等に格納されている上記のマップのデータと、RAM63に格納されている上記の油温のデータとに基づいて設定される。ECU10は、経過時間tが基準時間T1以上に到達していないと判断した場合には(ステップS45でNO)、t≧T1になるまでステップS45の処理を繰り返す。
一方、ECU10は、t≧T1に到達したと判断した場合には(ステップS45でYES)、ステップS46に移行し、入力軸回転数センサ25からタービン回転数Ntを表す信号を取得する。
次に、ECU10は、その取得したタービン回転数Ntが立ち上がっていないか否か、すなわち、Nt=0であるか否かを判断する(ステップS47)。ECU10は、タービン回転数Ntが立ち上がっていないと判断した場合には(ステップS47でYES)、トルクコンバータ3の状態がロストドライブ状態にあると判定し、アイドルアップを実施する(ステップS48)。
一方、ECU10は、タービン回転数Ntが立ち上がっている(すなわち、Nt>0)と判断した場合には(ステップS47でNO)、ロストドライブ状態ではないと判定し、アイドルアップを実施しない(ステップS49)。ステップS49の処理を終了した後、本処理は終了する。
次に、図18に示すように、ECU10は、入力軸回転数センサ25からタービン回転数Ntを表す信号を取得し(ステップS50)、その取得したタービン回転数Ntが所定回転数Nを超えたか否かを判断する(ステップS51)。判断基準となる所定回転数Nは、上述した第2の実施の形態の場合と同様に、100rpmに設定している。ECU10は、タービン回転数Ntが所定回転数Nを超えていないと判断した場合には(ステップS51でNO)、Nt>NになるまでステップS51の処理を繰り返す。
一方、ECU10は、Nt>Nに到達したと判断した場合には(ステップS51でYES)、ステップS52に移行し、タイマーから、エンジン回転数Neが350rpmに到達した時点から現時点までの経過時間tのデータを取得する。さらに、ECU10は、ステップS42において油温センサ33から取得しRAM63に格納しておいたエンジン始動時の油温のデータを取得する(ステップS53)。
次に、ECU10は、ステップS53で取得した油温のデータと、ROM62等に予め格納された上記のマップのデータを参照して、アイドルアップ終了時間Tを算出する(ステップS54)。
次に、図19に示すように、ECU10は、ステップS52で取得した経過時間tのデータを参照して、ステップS54で算出したアイドルアップ終了時間Tに到達したか否かを判断する(ステップS55)。ECU10は、アイドルアップ終了時間Tに到達したと判断した場合には(ステップS55でYES)、ステップS62に移行し、アイドルアップを終了する。具体的には、図11に示したように、ECU10は、アイドルアップ終了時間Tに到達した時点でアイドルアップ不要と判定し、エンジン回転数Neを通常のアイドル回転数Yに復帰させるようエンジン2を制御する。この後、本処理は終了する。
一方、ECU10は、アイドルアップ終了時間Tに到達していないと判断した場合には(ステップS55でNO)、ステップS56に移行し、運転者によってシフトレバー28がP(N)ポジションからD(R)ポジションにシフト変更されたか否かを、操作位置センサ29からのシフトポジション信号に基づいて判断する。ECU10は、P(N)ポジションからD(R)ポジションにシフト変更されていないと判断した場合には(ステップS56でNO)、ステップS55に戻ってアイドルアップ終了時間Tに到達するまで上記の処理を繰り返す。
ECU10は、P(N)ポジションからD(R)ポジションにシフト変更されたと判断した場合には(ステップS56でYES)、ステップS57に移行し、入力軸回転数センサ25およびエンジン回転数センサ21からそれぞれシフト時のタービン回転数Ntおよびエンジン回転数Neを表す信号を取得し、速度比K(=Nt/Ne)を算出する。
次に、ECU10は、その算出した速度比K(=Nt/Ne)が設定速度比A未満であるか否かを判断する(ステップS58)。ECU10は、速度比K(=Nt/Ne)が設定速度比A未満ではない、すなわち、設定速度比A以上であると判断した場合には(ステップS58でNO)、ステップS62に移行し、アイドルアップを終了する。すなわち、ECU10は、アイドルアップ終了時間Tに到達する前の時点でロストドライブ状態が解消されていると判断し、図15に示すように、エンジン回転数Neを通常のアイドル回転数Yに復帰させるようエンジン2を制御する。この後、本処理は終了する。
一方、ECU10は、算出した速度比K(=Nt/Ne)が設定速度比A未満であると判断した場合には(ステップS58でYES)、ステップS59に移行し、アイドル回転数の上昇量を小さくしてアイドルアップを継続する。すなわち、ECU10は、アイドルアップ終了時間Tに到達する前の時点で未だロストドライブ状態にあると判断し、図16に示すように、エンジン回転数Neをアイドルアップ時の回転数Xより低く、通常のアイドル回転数Yより高い第2のアイドル回転数Wに設定するようエンジン2を制御する。
次に、ECU10は、タービン回転数Ntの上昇に伴って速度比K(=Nt/Ne)が設定速度比Aに到達したか否かを判断する(ステップS60)。ECU10は、速度比Kが設定速度比Aに到達していないと判断した場合には(ステップS60でNO)、K=AになるまでステップS60の処理を繰り返す。
一方、ECU10は、速度比Kが設定速度比Aに到達したと判断した場合には(ステップS60でYES)、ステップS61に移行し、アイドルアップを終了する。すなわち、ECU10は、アイドルアップ終了時間Tに到達する前の時点でロストドライブ状態が解消されたと判断し、図16に示すように、エンジン回転数Neを、アイドルアップ時の回転数Xより低い第2のアイドル回転数Wから通常のアイドル回転数Yに復帰させるようエンジン2を制御する。この後、本処理は終了する。
図15は、本実施の形態に係る車両においてロストドライブ状態で、シフトレバー28が非駆動ポジションから駆動ポジションに操作された場合に、エンジン回転数Neとタービン回転数Ntのエンジン始動後の変化を示す図である。エンジン回転数Neは、実線87に示し、タービン回転数Ntは、実線88に示し、速度比Kは、実線89に示す。
エンジン回転数Neは、実線87に示すように、エンジン始動後、通常のアイドル回転数Yを一旦超えるが、その後、通常のアイドル回転数に維持される。しかし、タービン回転数Ntは、実線88に示すように、基準時間T1においてタービン回転数Ntが0であるので、アイドルアップを実行する。このため、エンジン回転数Neは、実線87に示すように、通常のアイドル回転数より高いアイドル回転数Xに上昇するので、実線88に示すように、タービン回転数Ntが徐々に立ち上がり始めることとなる。このように、アイドルアップを実行することで、ロストドライブ状態を早期に解消しているのが理解できる。また、速度比Kは、タービン回転数Ntの立ち上がりと同時に上がり始める。
ここで、ECU10は、アイドルアップ中にシフトレバー28が非駆動ポジションから駆動ポジションに操作された場合に、ロストドライブ状態を解消しているか否かを判定している。この時に、ECU10は、速度比Kが設定速度比A以上なので、ロストドライブ状態が解消していると判定する。したがって、エンジン回転数Neは、実線87で示すように通常のアイドル回転数に低下する。また、同時にタービン回転数Ntも実線88で示すように低下する。
図16は、本実施の形態に係る車両においてロストドライブ状態で、シフトレバー28が非駆動ポジションから駆動ポジションに操作された場合に、エンジン回転数Neとタービン回転数Ntのエンジン始動後の変化を示す図である。エンジン回転数Neは、実線91に示し、タービン回転数Ntは、実線92に示し、速度比Kは、実線93に示す。
エンジン回転数Neは、実線91に示すように、エンジン始動後、通常のアイドル回転数Yを一旦超えるが、その後、通常のアイドル回転数に維持される。しかし、タービン回転数Ntは、実線92に示すように、基準時間T1においてタービン回転数Ntが0であるので、アイドルアップを実行する。このため、エンジン回転数Neは、実線91に示すように、通常のアイドル回転数より高いアイドル回転数Xに上昇するので、実線92に示すように、タービン回転数Ntが徐々に立ち上がり始めることとなる。このように、アイドルアップを実行することで、ロストドライブ状態を早期に解消しているのが理解できる。また、速度比Kは、タービン回転数Ntの立ち上がりと同時に上がり始める。
ここで、ECU10は、アイドルアップ中にシフトレバー28が非駆動ポジションから駆動ポジションに操作された場合に、ロストドライブ状態を解消しているか否かを判定している。この時に、ECU10は、実線93で示すように、速度比Kが設定速度比Aよりも小さいので、ロストドライブ状態が解消していないと判定する。したがって、エンジン回転数Neは、実線91で示すように通常のアイドル回転数よりも高いアイドル回転数Wに低下する。その後、ECU10は、実線93で示すように、速度比Kが設定速度比A超えるので、ロストドライブ状態が解消していると判定する。したがって、エンジン回転数Neは、実線91で示すように通常のアイドル回転数Yに低下する。
以上説明したように、ECU10は、アイドルアップ実施後、アイドルアップ終了時間Tに到達するまでの間に、シフトレバー28によるP(N)ポジションからD(R)ポジションへの切替えが検出された場合に、算出された速度比K(=Nt/Ne)に応じてロストドライブ状態が解消しているか否かを判定することができる。
これにより、ECU10は、P(N)ポジションからD(R)ポジションへの切替えが検出され、ロストドライブ状態が解消していないと判定された場合には、エンジン回転数Neをアイドルアップ時の回転数Xより低く、通常のアイドル回転数Yより高い第2のアイドル回転数Wになるようエンジンを制御する、すなわち、アイドルアップを継続するよう制御するので、ロストドライブ状態を解消することができ、発進能力の低下を抑制することができる。また、ECU10は、アイドルアップを継続する際のエンジン回転数Neの上昇量を小さくするよう制御しているので、過大なクリープトルクの発生を抑制することができる。
また、ECU10は、一定の条件下で、本来のアイドルアップ終了時間Tよりも前の時点でアイドルアップを終了させているので、過大なクリープトルクの発生を抑制することができる。
(第4の実施の形態)
本発明の第4の実施の形態に係る車両の構成は、上述した図1〜図6に基づいて説明した第1の実施の形態に係る車両の構成と略同一であるので、第1の実施の形態に係る車両の構成と同一の構成については、同一の符号を付して、その説明は省略し、特有の構成のみを説明する。
本実施の形態に係る車両の制御装置を構成するECU10は、エンジン2の回転数が上昇するよう制御した後に、所定の時間T2が経過してもタービンランナー43の回転数が上昇しない場合に、エンジン2の回転数を上昇させる制御を中止するようになっている。
ECU10は、所定の条件の下でロストドライブ状態と判定した場合に、アイドルアップを行うようになっている。この場合、例えば、入力軸回転数センサ25の故障によって、実際にロストドライブ状態でないにもかかわらずロストドライブ状態であると誤判定する場合が起こり得る。このようなロストドライブ状態の誤判定があると、不要なアイドルアップを行うことになり、過大なクリープトルクの発生や、所謂ガレージシフトショックの悪化が生じ得る。
そこで、第4の実施の形態においては、車両1の制御装置を構成するECU10は、エンジン回転数Neを上昇させるようアイドルアップした後に、タービン回転数Ntがエンジン始動後の所定時間T2以内に上昇しない場合、すなわちNt=0の場合に、アイドルアップを中止するようになっている。
所定時間T2は、トルクコンバータ3内のオイルが、トルクコンバータ3の構造上最大量抜けた状態から、クリープトルクが発生するのに必要な量のオイルが充填されるのに必要な時間を考慮して設定される。この所定時間T2は、トルクコンバータ3の容量と、油圧制御回路6によってオイルポンプ47からトルクコンバータ3へ供給されるオイル量と、によって決定されるようになっている。ECU10は、所定時間T2をECU10のROM62等に予め格納されている。
また、所定時間T2は、油温に応じて複数の値をとり得るようにしてもよい。この場合、オイルはその温度特性上、油温が高くなる程、その粘度が低下する。このため、トルクコンバータ3へのオイルの注入速度が速くなり、タービン回転数Ntが立ち上がるまでに要する時間は短くなる。このため、例えば、油温が0℃、20℃、40℃、60℃と高くなる程、所定時間T2が短くなるように設定されていてもよい。
以下、第4の実施の形態に係るアイドルアップ制御について図20を参照して説明する。以下に説明する処理は、予めECU10のROM62等に記憶されているプログラムによって実現され、ECU10のCPU61によって所定の時間間隔で実行される。
図19に示すように、まず、ECU10は、車両1の停止中に、シフトレバー28がPポジションの状態で、運転者によりスタートスイッチ35が「オン」操作されたか否かを判断する(ステップS71)。ECU10は、スタートスイッチ35が「オン」操作されていないと判断した場合には(ステップS71でNO)、スタートスイッチ35が「オン」操作されるまでステップS71の処理を繰り返す。
一方、ECU10は、スタートスイッチ35が「オン」操作されたと判断した場合には(ステップS71でYES)、エンジン2を始動させる(ステップS72)。これによって、エンジン2の回転数Neが上昇し始める。また、ECU10は、エンジン始動時におけるオイルの油温を油温センサ33から取得し、その取得した油温のデータをRAM63に一時格納する。
次に、ECU10は、エンジン回転数Neが所定の回転数、例えば、350rpm以上に到達したか否かを判断する(ステップS73)。ECU10は、エンジン回転数Neが350rpm以上に到達していないと判断した場合には(ステップS73でNO)、Ne≧350rpmになるまでステップS73の処理を繰り返す。
一方、ECU10は、エンジン回転数Neが350rpm以上に到達したと判断した場合には(ステップS73でYES)、ステップS74に移行し、タイマーを起動させて経過時間tの計測を開始する。すなわち、ECU10は、Ne≧350rpmに到達した時点でエンジンスタートフラグをオンにし、この時点からの経過時間tを計測し始める。
次に、ECU10は、タイマーから経過時間tを取得し、この経過時間tが所定の基準時間T1以上に到達したか否かを判断する(ステップS75)。判断基準となる基準時間T1は、ECU10のROM62等に格納されている上記のマップのデータと、RAM63に格納されている上記の油温のデータとに基づいて設定される。ECU10は、経過時間tが基準時間T1以上に到達していないと判断した場合には(ステップS75でNO)、t≧T1になるまでステップS75の処理を繰り返す。
一方、ECU10は、t≧T1に到達したと判断した場合には(ステップS75でYES)、ステップS76に移行し、入力軸回転数センサ25からタービン回転数Ntを表す信号を取得する。
次に、ECU10は、その取得したタービン回転数Ntが立ち上がっていないか否か、すなわち、Nt=0であるか否かを判断する(ステップS77)。ECU10は、タービン回転数Ntが立ち上がっている(すなわち、Nt>0)と判断した場合には(ステップS77でNO)、ロストドライブ状態でないと判定し、アイドルアップを実施しない(ステップS79)。ステップS79の処理を終了した後、本処理は終了する。
一方、ECU10は、タービン回転数Ntが立ち上がっていない(すなわち、Nt=0)と判断した場合には(ステップS77でYES)、トルクコンバータ3の状態がロストドライブ状態にあると判定し、エンジン2に対し、エンジン回転数Neを通常のアイドル回転数Yよりも高い第1のアイドル回転数Xにアップさせるよう制御する(ステップS78)。
次に、ECU10は、タイマーから経過時間tを取得し、この経過時間tが所定時間T2以上に到達したか否かを判断する(ステップS80)。ECU10は、経過時間tが所定時間T2以上に到達していないと判断した場合には(ステップS80でNO)、t≧T2になるまでステップS80の処理を繰り返す。
一方、ECU10は、t≧T2に到達したと判断した場合には(ステップS80でYES)、ステップS81に移行し、タービン回転数Ntが0か否かを判定する(ステップS81)。ECU10は、タービン回転数Ntが0でないと判定された場合には(ステップS81でNO)、アイドルアップを継続し(ステップS83)、タービン回転数Ntが0であると判定された場合には(ステップS81でYES)、アイドルアップを終了する。すなわち、ECU10は、所定時間T2に到達した時点でタービン回転数Ntが0の場合にはアイドルアップ不要と判定し、エンジン2に対し、エンジン回転数Neを通常のアイドル回転数Yに復帰させるよう制御する。この後、本処理は終了する。
以上説明したように、第4の実施の形態に係る車両の制御装置は、例えば、タービン回転数Ntを検出する入力軸回転数センサ25の故障によってロストドライブ状態であると誤判定した場合、すなわち、アイドルアップ実施後の所定時間T2内にタービン回転数Ntが上昇しない場合に、エンジン回転数Neを上昇させるアイドルアップを中止するようになっているので、運転者が意図しない過大なクリープトルクの発生や、ガレージシフトショックの悪化等を抑制することができる。
(第5の実施の形態)
本発明の第5の実施の形態に係る車両の構成は、上述した図1〜図6に基づいて説明した第1の実施の形態に係る車両の構成と略同一であるので、第1の実施の形態に係る車両の構成と同一の構成については、同一の符号を付して、その説明は省略し、特有の構成のみを説明する。
本実施の形態に係る車両の制御装置を構成するECU10は、エンジン2の回転数が上昇するよう制御中に、アクセルセンサ31によってアクセルペダル30の操作が行われていることが検出された場合に、アクセルペダル30の操作が行われていない場合よりエンジン2の回転数を上昇させる期間が短くなるよう終了時間を設定するようになっている。
ECU10は、所定の条件の下でロストドライブ状態と判定した場合に、アイドルアップを行うようになっている。ECU10は、アイドルアップ実施後、最適なアイドルアップ終了時間Tを設定してアイドルアップを終了するようになっている。この場合、アイドルアップ実施後、アイドルアップ終了時間Tに到達するまでの間に、レーシング操作、すなわち、アクセルペダル30の操作が行われた場合、ロストドライブ状態の回復は早くなる。
すなわち、アクセルペダル30の操作が行われると、エンジン2の回転数Neが上昇し、このエンジン2からの回転駆動力によって作動するオイルポンプ47からのオイルの吐出量が増大し、トルクコンバータ3へのオイルの注入速度が上がるため、アクセルペダル30の操作が行われない場合と比べて、ロストドライブ状態の回復は早くなる。
そこで、ECU10は、アイドルアップ中に、アクセル操作が行われた場合は、アクセル操作が行われない場合のアイドルアップ終了時間Tと比べて、エンジン回転数Neを上昇させる時間が短くなるよう補正したアイドルアップ終了時間Tcを設定するようになっている。
具体的には、ECU10は、図21に示すように、アイドルアップ中にアクセル操作が行われてエンジン回転数Neが第1のアイドル回転数Xよりも高い回転数Zになった場合、P(N)ポジションにおける第1のアイドル回転数Xと、アクセル操作後の一定時間におけるエンジン回転数Neの平均回転数、すなわち図示の例では平均回転数Zと、の速度比X/Zを算出し、この速度比X/Zに基づいてアイドルアップ終了時間Tが短くなるよう補正したアイドルアップ終了時間Tcを設定するようになっている。この補正後のアイドルアップ終了時間Tcは、補正式:Tc=T×X/Zによって求められる。
このように、ECU10は、ロストドライブ状態と判定しアイドルアップ実施中にアクセル操作が行われた場合、そのアクセル操作によってロストドライブ状態の回復が早くなった分だけ、アイドルアップ終了時間を短縮するよう補正することにより、不要なエンジン回転数Neの上昇を抑制し、運転者が意図しない過大なクリープトルクが発生するのを抑制するようになっている。
以下、第5の実施の形態に係るアイドルアップ制御について図22、図23および図24を参照して説明する。以下に説明する処理は、予めECU10のROM62等に記憶されているプログラムによって実現され、ECU10のCPU61によって所定の時間間隔で実行される。
図22に示すように、まず、ECU10は、車両1の停止中に、シフトレバー28がPポジションの状態で、運転者によりスタートスイッチ35が「オン」操作されたか否かを判断する(ステップS91)。ECU10は、スタートスイッチ35が「オン」操作されていないと判断した場合には(ステップS91でNO)、スタートスイッチ35が「オン」操作されるまでステップS91の処理を繰り返す。
一方、ECU10は、スタートスイッチ35が「オン」操作されたと判断した場合には(ステップS91でYES)、エンジン2を始動させる(ステップS92)。これによって、エンジン2の回転数Neが上昇し始める。また、ECU10は、エンジン始動時におけるオイルの油温を油温センサ33から取得し、その取得した油温のデータをRAM63に一時格納する。
次に、ECU10は、エンジン回転数Neが所定の回転数、例えば、350rpm以上に到達したか否かを判断する(ステップS93)。ECU10は、エンジン回転数Neが350rpm以上に到達していないと判断した場合には(ステップS93でNO)、Ne≧350rpmになるまでステップS93の処理を繰り返す。
一方、ECU10は、エンジン回転数Neが350rpm以上に到達したと判断した場合には(ステップS93でYES)、ステップS94に移行し、タイマーを起動させて経過時間tの計測を開始する。すなわち、ECU10は、Ne≧350rpmに到達した時点でエンジンスタートフラグをオンにし、この時点からの経過時間tを計測し始める。
次に、ECU10は、タイマーから経過時間tを取得し、この経過時間tが所定の基準時間T1以上に到達したか否かを判断する(ステップS95)。判断基準となる基準時間T1は、ECU10のROM62等に格納されている上記のマップのデータと、RAM63に格納されている上記の油温のデータとに基づいて設定される。ECU10は、経過時間tが基準時間T1以上に到達していないと判断した場合には(ステップS95でNO)、t≧T1になるまでステップS95の処理を繰り返す。
一方、ECU10は、t≧T1に到達したと判断した場合には(ステップS95でYES)、ステップS96に移行し、入力軸回転数センサ25からタービン回転数Ntを表す信号を取得する。
次に、ECU10は、その取得したタービン回転数Ntが立ち上がっていないか否か、すなわち、Nt=0であるか否かを判断する(ステップS97)。ECU10は、タービン回転数Ntが立ち上がっていないと判断した場合には(ステップS97でYES)、トルクコンバータ3の状態がロストドライブ状態にあると判定し、アイドルアップを実施する(ステップS98)。
一方、ECU10は、タービン回転数Ntが立ち上がっている(すなわち、Nt>0)と判断した場合には(ステップS97でNO)、ロストドライブ状態ではないと判定し、アイドルアップを実施しない(ステップS99)。
次に、図23に示すように、ECU10は、入力軸回転数センサ25からタービン回転数Ntを表す信号を取得し(ステップS100)、その取得したタービン回転数Ntが所定回転数Nを超えたか否かを判断する(ステップS101)。判断基準となる所定回転数Nは、上述した第2の実施の形態の場合と同様に、100rpmに設定している。ECU10は、タービン回転数Ntが所定回転数Nを超えていないと判断した場合には(ステップS101でNO)、Nt>NになるまでステップS101の処理を繰り返す。
一方、ECU10は、Nt>Nに到達したと判断した場合には(ステップS101でYES)、ステップS102に移行し、タイマーから、エンジン回転数Neが350rpmに到達した時点から現時点までの経過時間tのデータを取得する。さらに、ECU10は、ステップS92において油温センサ33から取得しRAM63に格納しておいたエンジン始動時の油温のデータを取得する(ステップS103)。
次に、ECU10は、ステップS103で取得した油温のデータと、ROM62等に予め格納された上記のマップのデータを参照して、アイドルアップ終了時間Tを算出する(ステップS104)。
次に、図24に示すように、ECU10は、ステップS102で取得した経過時間tのデータを参照して、ステップS104で算出したアイドルアップ終了時間Tに到達したか否かを判断する(ステップS105)。ECU10は、アイドルアップ終了時間Tに到達したと判断した場合には(ステップS105でYES)、ステップS113に移行し、アイドルアップを終了する。すなわち、ECU10は、図11に示したように、アイドルアップ終了時間Tに到達した時点でアイドルアップ不要と判定し、エンジン回転数Neを、第1のアイドル回転数Xから通常のアイドル回転数Yに復帰させるようエンジン2を制御する。この後、本処理は終了する。
一方、ECU10は、アイドルアップ終了時間Tに到達していないと判断した場合には(ステップS105でNO)、ステップS106に移行し、運転者によってアクセル操作が行われたか否かを判断する。すなわち、ECU10は、アクセルペダル30が踏み込まれたか否かを、アクセル開度センサ31から出力されるアクセル開度を表す信号に基づいて判断する。ECU10は、アクセル操作が行われていないと判断した場合には(ステップS106でNO)、ステップS105に戻ってアイドルアップ終了時間Tに到達するまで上記の処理を繰り返す。
ECU10は、アクセル操作が行われたと判断した場合には(ステップS106でYES)、ステップS107に移行し、エンジン回転数センサ21からエンジン回転数Neを表す信号を一定時間にわたり継続して取得する。この場合、アイドルアップ中にアクセル操作が行われているので、エンジン回転数Neは、図21に示すように、第1のアイドル回転数Xよりも高い回転数Zになっている。
次に、ECU10は、アクセル操作後の一定時間にわたり取得したエンジン回転数Neの平均回転数、すなわち図21の例では、Ne=Zを算出し(ステップS108)、さらに、P(N)ポジションにおける第1のアイドル回転数Xと、ステップS108で算出したエンジン回転数Neの平均回転数Zとの速度比X/Zを算出する(ステップS109)。
次に、ECU10は、その算出した速度比X/Zと、補正式:Tc=T×X/Zを用いて、アイドルアップ中にアクセル操作が行われなかった場合に必要とされるアイドルアップ終了時間Tを、アイドルアップ中にアクセル操作が行われた場合に必要とされるアイドルアップ終了時間Tcに補正する(ステップS110)。
次に、ECU10は、タイマーから取得した経過時間、すなわち、エンジン回転数Neが350rpmに到達した時点から現時点までの経過時間のデータを参照して、ステップS110で設定された補正後のアイドルアップ終了時間Tcに到達したか否かを判断する(ステップS111)。ECU10は、補正後のアイドルアップ終了時間Tcに到達していないと判断した場合には(ステップS111でNO)、そのアイドルアップ終了時間Tcに到達するまでステップS111の処理を繰り返す。
一方、ECU10は、補正後のアイドルアップ終了時間Tcに到達したと判断した場合には(ステップS111でYES)、ステップS112に移行し、アイドルアップを終了する。すなわち、ECU10は、図21に示すように、アクセル操作が行われなかった場合のアイドルアップ終了時間Tよりも前の時点である補正後のアイドルアップ終了時間Tcに到達した時点でアイドルアップ不要と判定し、第1のアイドル回転数Xよりも高い回転数Zから通常のアイドル回転数Yに復帰させるようエンジン2を制御する。この後、本処理は終了する。
図21は、本実施の形態に係る車両においてロストドライブ状態で、アイドルアップ中に、アクセルペダル30の操作が行われた場合に、エンジン回転数Neとタービン回転数Ntのエンジン始動後の変化を示す図である。エンジン回転数Neは、実線94に示し、タービン回転数Ntは、実線95に示す。エンジン回転数Neは、実線94に示すように、エンジン始動後、通常のアイドル回転数Yを一旦超えるが、その後、アクセルペダル30の操作が行われた場合に、エンジン回転数Neは、実線94に示すように、アイドル回転数Xよりも高いエンジン回転数Zに上昇する。このため、ロストドライブ状態を早期に解消して、補正後の終了時間Tcのタイミングで、通常のアイドル回転数Yに低下する。また、同時にタービン回転数Ntも実線95で示すように低下する。
以上説明したように、ECU10は、アイドルアップ実施後、本来のアイドルアップ終了時間Tに到達するまでの間に、アクセル操作によるエンジン回転数Neの上昇によってロストドライブ状態の回復を早めることができる。すなわち、ECU10は、アクセル操作が行われた場合に、アクセル操作が行われない場合のアイドルアップ終了時間Tよりも短くなるよう補正したアイドルアップ終了時間Tcを設定しているので、ロストドライブ状態であっても早期に通常のアイドル回転数Yに復帰することができる。
これにより、不要なエンジン回転数Neの上昇を抑制することができ、運転者が意図しない過大なクリープトルクが発生することを抑制することができる。
また、上述した各実施の形態においては、本発明に係る車両の制御装置をFR車両に搭載した場合について説明したが、これに限らず、本発明に係る車両の制御装置をFF(Front engine Front drive)車両や四輪駆動車等にも適用できる。
また、本実施の形態においては、クラッチ・ツゥ・クラッチにより変速を実現した自動変速機5は例示にすぎず、これに限定されない。しかも、本発明に係る車両の制御装置をCVT(Continuously Variable Transmission)等の無段変速機にも適用可能となる。
以上説明したように、本発明に係る車両の制御装置は、従来と比較して、エンジン始動後の動力伝達能力を向上することができ、発進能力の低下を抑制することができるという効果を有し、駆動源から出力された動力を変速機構に伝達する動力伝達装置を備えた車両の制御装置全般に有用である。
1…車両、2…エンジン、3…トルクコンバータ、4…変速機構、5…自動変速機、6…油圧制御回路、9L,9R…駆動輪、10…ECU(制御手段、設定手段、算出手段)、21…エンジン回転数センサ、24…スロットルセンサ、25…入力軸回転数センサ(回転数検出手段)、26…出力軸回転数センサ、28…シフトレバー、29…操作位置センサ(ポジション検出手段)、30…アクセルペダル、31…アクセル開度センサ(アクセル検出手段)、32…スロットルバルブ、33…油温センサ、35…スタートスイッチ、41…ポンプインペラー、42…入力軸、43…タービンランナー、45…ステータ、52…出力軸、61…CPU、62…ROM、63…RAM、64…バックアップメモリ

Claims (6)

  1. エンジンと、前記エンジンに接続された自動変速機と、前記エンジンの動力が前記自動変速機を経由して伝達される駆動輪と、を備え、前記自動変速機が、前記エンジンに接続されたトルクコンバータと、前記トルクコンバータに接続された変速機構と、を含み、前記トルクコンバータが、前記エンジンに接続されたポンプインペラーと、前記変速機構に接続されたタービンランナーと、を有する車両の制御装置であって、
    前記タービンランナーの回転数を検出する回転数検出手段と、
    前記エンジンの始動後に、前記タービンランナーの回転数がロストドライブ状態か否かを判定するための基準時間を経過しても上昇しないという判定条件が成立した場合に、前記エンジンの回転数を上昇させるよう前記エンジンを制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする車両の制御装置。
  2. 前記エンジンの回転数を上昇後、通常のアイドル回転数に復帰する終了時間を設定する設定手段をさらに備え、
    前記制御手段は、前記設定された終了時間の経過後、前記通常のアイドル回転数に復帰するよう前記エンジンを制御し、
    前記設定手段は、前記トルクコンバータに供給されるオイルの温度が高い程、前記エンジンの回転数を上昇させる期間が短くなるよう前記終了時間を設定することを特徴とする請求項1に記載の車両の制御装置。
  3. 前記エンジンの回転数を上昇後、通常のアイドル回転数に復帰する終了時間を設定する設定手段をさらに備え、
    前記制御手段は、前記設定された終了時間の経過後、前記通常のアイドル回転数に復帰するよう前記エンジンを制御し、
    前記設定手段は、前記タービンランナーの回転数が所定回転数に到達するまでの時間が短い程、前記エンジンの回転数を上昇させる期間が短くなるよう前記終了時間を設定することを特徴とする請求項1に記載の車両の制御装置。
  4. 前記エンジンの出力を調整するアクセルの操作状態を検出するアクセル検出手段をさらに備え、
    前記設定手段は、前記エンジンの回転数が上昇するよう制御中に、前記アクセル検出手段によって前記アクセルの操作が行われていることが検出された場合に、前記アクセルの操作が行われていない場合より前記エンジンの回転数を上昇させる期間が短くなるよう前記終了時間を設定することを特徴とする請求項2または請求項のいずれか1の請求項に記載の車両の制御装置。
  5. 前記自動変速機の状態を切替えるシフトレバーのポジションを検出するポジション検出手段と、
    前記タービンランナーの回転数と前記エンジンの回転数との速度比を算出する算出手段と、をさらに備え、
    前記制御手段は、前記エンジンの回転数が上昇するよう制御中に、前記ポジション検出手段によって前記シフトレバーの非駆動ポジションから駆動ポジションへの切替えが検出された場合に、前記算出手段によって算出された前記速度比が所定の閾値未満のときは、前記非駆動ポジションのときの上昇させた回転数より小さく通常のアイドル回転数より大きいもう一つの回転数になるよう前記エンジンを制御することを特徴とする請求項1ないし請求項のいずれか1の請求項に記載の車両の制御装置。
  6. 前記制御手段は、前記エンジンの回転数が上昇するよう制御した後に、所定の時間が経過しても前記タービンランナーの回転数が上昇しない場合に、前記エンジンの回転数を上昇させる制御を中止することを特徴とする請求項1ないし請求項のいずれか1の請求項に記載の車両の制御装置。
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