JP6600320B2 - 制御装置および制御システム - Google Patents

Description

本発明は車両の制御技術に関する。

自動変速機を制御する制御装置と、エンジンを制御する制御装置との通信によりエンジンの制御を行うシステムが提案されている（特許文献１〜４）。

特開平６−２８０６２９号公報 特開２０１０−８４６９１号公報 特開平１１−６２６５２号公報 特開平１０−１４１０９９号公報

ニュートラルレンジやパーキングレンジのように自動変速機の入力軸の負荷が抜けた状態の場合、エンジンの回転数変動が自動変速機の負荷演算に影響を与えやすい場合がある。自動変速機側からエンジンへ自動変速機の負荷に関する情報を送信してエンジンの制御に用いる場合、エンジン回転数が安定しない場合がある。

本発明の目的は、自動変速機の入力軸の負荷が抜けた状態において、エンジン回転数の安定性の向上を図ることにある。

本発明によれば、
エンジンの駆動力が入力される自動変速機の変速機構を制御する制御装置であって、
前記自動変速機は、トルクコンバータが設けられた自動変速機であり、
前記自動変速機に設けられ、前記トルクコンバータの負荷の演算に用いるパラメータを検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記トルクコンバータの負荷に関わる負荷情報を生成し、該負荷情報を前記エンジンの制御装置へ送信する処理手段と、を備え、
前記負荷情報は、前記エンジンの前記制御装置が前記エンジンの出力を制御するための情報であり、
前記処理手段は、前記負荷情報の生成及び送信を繰り返し実行し、前記自動変速機が、前記変速機構の入力軸の負荷が抜けた動作状態であることを少なくとも条件として、前回の送信時に送信した前記負荷情報を今回の前記負荷情報として送信する、
ことを特徴とする制御装置が提供される。

また、本発明によれば、
エンジンを制御する第一の制御装置と、
前記エンジンの駆動力が入力される自動変速機の変速機構を制御する第二の制御装置と、
を備えた制御システムであって、
前記自動変速機は、トルクコンバータが設けられた自動変速機であり、
前記第二の制御装置は、
前記自動変速機に設けられ、前記トルクコンバータの負荷の演算に用いるパラメータを検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記自動変速機の負荷に関わる負荷情報を生成し、該負荷情報を前記第一の制御装置へ送信する処理手段と、を備え、
前記処理手段は、前記負荷情報の生成及び送信を繰り返し実行し、
前記第一の制御装置は、前記負荷情報に基づいて前記エンジンの出力を制御し、
前記処理手段は、
前記自動変速機が、前記変速機構の入力軸の負荷が抜けた動作状態であることを少なくとも条件として、前回の送信時に送信した前記負荷情報を今回の前記負荷情報として送信する、
ことを特徴とする制御システムが提供される。

本発明によれば、自動変速機の入力軸の負荷が抜けた状態において、エンジン回転数の安定性の向上を図ることができる。

本発明の一実施形態に係る自動変速機のスケルトン図。 （Ａ）は係合機構の係合表の例を示す図、（Ｂ）は遊星歯車機構のギヤレシオを示す図。 図１の自動変速機の速度線図。 制御システムのブロック図。 トルクコンバータの特性値の説明図。 図４の制御装置の処理例を示すフローチャート。 図４の制御装置の処理例を示す他のフローチャート。 図４の制御装置の処理例を示す他のフローチャート。

図１は本発明の一実施形態に係る自動変速機１のスケルトン図である。図１を参照して、自動変速機１は、その変速機ケースを構成するケーシング１２内に回転自在に軸支された入力軸１０と、ケーシング１２に支持された支持部材１２ａに、入力軸１０と同軸回りに回転自在に支持された出力部材１１と、出力軸（カウンタ軸）１３と、を備える。

入力軸１０には、内燃機関であるエンジンＥＧ（単にＥＧと呼ぶ場合がある）からの駆動力が入力され、該駆動力により入力軸１０は回転する。入力軸１０とエンジンＥＧとの間には発進デバイスが設けられている。発進デバイスとしては、クラッチタイプの発進デバイス（単板クラッチや多板クラッチ等）や、流体継手タイプの発進デバイス（トルクコンバータ等）を挙げることができるが、本実施形態では、トルクコンバータＴＣを設けている。したがって、エンジンＥＧの駆動力はトルクコンバータＴＣを介して入力軸１０に入力される。

出力部材１１は、入力軸１０と同心のギヤを備え、出力軸１３はこのギヤに噛み合うギヤを備える。入力軸１０の回転は以下に述べる変速機構により変速されて出力軸１３に伝達される。出力軸１３の回転（駆動力）は、例えば、不図示の差動歯車装置を介して駆動輪に伝達されることになる。

自動変速機１は変速機構として、遊星歯車機構Ｐ１乃至Ｐ４と、係合機構Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１〜Ｂ３及びＦ１を備える。本実施形態の場合、遊星歯車機構Ｐ１乃至Ｐ４はいずれもシングルピニオン型の遊星歯車機構である。遊星歯車機構Ｐ１乃至Ｐ４によって、入力軸１０から出力部材１１に駆動力を伝達する。遊星歯車機構Ｐ１乃至Ｐ４は、駆動力の伝達経路を複数経路形成可能である。そして、係合機構Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１〜Ｂ３及びＦ１によって遊星歯車機構Ｐ１乃至Ｐ４における駆動力の伝達経路を切り替えて複数の変速段を確立する。

遊星歯車機構Ｐ１乃至Ｐ４は、サンギヤＳ１乃至Ｓ４と、リングギヤＲ１乃至Ｒ４と、ピニオンギヤを支持するキャリアＣｒ１乃至Ｃｒ４と、を回転要素（合計で１２個）として備え、入力軸１０と同軸上に配設されている。

後述する図３の速度線図におけるギヤレシオに対応する間隔での並び順で順序付けを行うと、遊星歯車機構Ｐ１のサンギヤＳ１、キャリアＣｒ１、リングギヤＲ１を、この順に、第１の回転要素、第２の回転要素、第３の回転要素、と呼ぶことができる。

同様に、遊星歯車機構Ｐ２のリングギヤＲ２、キャリアＣｒ２、サンギヤＳ２を、この順に、第４の回転要素、第５の回転要素、第６の回転要素、と呼ぶことができる。

同様に、遊星歯車機構Ｐ３のサンギヤＳ３、キャリアＣｒ３、リングギヤＲ３を、この順に、第７の回転要素、第８の回転要素、第９の回転要素、と呼ぶことができる。

同様に、遊星歯車機構Ｐ４のリングギヤＲ４、キャリアＣｒ４、サンギヤＳ４を、この順に、第１０の回転要素、第１１の回転要素、第１２の回転要素、と呼ぶことができる。

係合機構Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１〜Ｂ３及びＦ１は、クラッチ又はブレーキとして機能する。クラッチは、自動変速機１が備える回転要素間の断続を行う。ブレーキは、自動変速機１が備える回転要素と、ケーシング１２との間の断続を行う。自動変速機１が備える回転要素とは、入力軸１０、遊星歯車機構Ｐ１乃至Ｐ４のサンギヤ、リングギヤ、キャリアを含む。

本実施形態の場合、係合機構Ｃ１〜Ｃ３はクラッチであり、係合機構Ｂ１〜Ｂ３及びＦ１はブレーキである。したがって、係合機構Ｃ１〜Ｃ３をクラッチＣ１〜Ｃ３と呼び、係合機構Ｂ１〜Ｂ３及びＦ１をブレーキＢ１〜Ｂ３及びＦ１と呼ぶ場合がある。係合機構Ｃ１〜Ｃ３及びＢ１〜Ｂ３を係合状態（締結状態）と解除状態とで切り換えることで、また、係合機構Ｆ１の状態を切り替えることで、入力軸１０から出力部材１１への駆動力の伝達経路が切り替えられ、複数の変速段が実現される。

本実施形態の場合、係合機構Ｃ１〜Ｃ３及びＢ１〜Ｂ３は、いずれも油圧式摩擦係合機構を想定している。油圧式摩擦係合機構としては、乾式又は湿式の単板クラッチ、乾式又は湿式の多板クラッチ等が挙げられる。

係合機構Ｆ１は、所定の回転要素（ここでは互いに連結されているキャリアＣｒ１及びＣｒ２）とケーシング１２との間に設けられている。係合機構Ｆ１は、所定の回転要素（キャリアＣｒ１及びＣｒ２）の一方向の回転のみ規制し逆方向の回転を許容する一方向回転許容状態（ＯＷＣと呼ぶ場合がある）と、その双方向の回転を規制する回転阻止状態（ＴＷＣと呼ぶ場合がある）と、に切り替え可能である。

一方向回転許容状態とは、いわゆるワンウェイクラッチと同じ機能となる状態であり、回転方向の一方では駆動伝達し、逆方向では空転させる状態である。本実施形態の場合、係合機構Ｆ１はブレーキとして機能するので、係合機構Ｆ１が一方向回転許容状態の場合、所定の回転要素（キャリアＣｒ１及びＣｒ２）の一方向の回転のみ許容される状態となる。回転阻止状態とは、回転方向の双方向で駆動伝達する状態である。本実施形態の場合、係合機構Ｆ１はブレーキとして機能するので、係合機構Ｆ１が回転阻止状態の場合、所定の回転要素（キャリアＣｒ１及びＣｒ２）は双方向の回転が阻止される。

係合機構Ｆ１の構造例は後述するが、例えば、公知のツーウェイクラッチを採用可能である。公知のツーウェイクラッチとしては、対応する油圧アクチュエータ又は電磁アクチュエータの駆動制御により、一方向回転許容状態、回転阻止状態、及び、双方向回転許容状態に切り替えることが可能なものがある。また、公知のツーウェイクラッチとして、一方向回転許容状態は更に、正方向の回転許容状態と逆方向の回転許容状態とに切り替え可能なものがある。本実施形態では、一方向回転許容状態と回転阻止状態とに切り替えられれば足り、かつ、一方向回転許容状態は片側の回転方向の許容状態のみ利用できれば足りる。しかし、双方向回転許容状態等、他の状態を選択できるツーウェイクラッチを採用しても構わない。

次に、各構成間の連結関係について図１を参照して説明する。

遊星歯車機構Ｐ３のサンギヤＳ３は、入力軸１０に連結されている。リングギヤＲ３は遊星歯車機構Ｐ２のサンギヤＳ２に連結されている。キャリアＣｒ３は遊星歯車機構Ｐ１のリングギヤＲ１及び遊星歯車機構Ｐ４のキャリアＣｒ４に連結されている。遊星歯車機構Ｐ２のキャリアＣｒ２は遊星歯車機構Ｐ１のキャリアＣｒ１に連結されている。リングギヤＲ２は出力部材１１に連結されている。したがって、遊星歯車機構Ｐ２は出力軸１３に駆動伝達を行う遊星歯車機構である。

クラッチＣ１は、その係合状態において入力軸１０と遊星歯車機構Ｐ１のキャリアＣｒ１及びこれに連結されるキャリアＣｒ２とを連結し、その解放状態においてこれらの連結を解除する。なお、解放状態のことを係合解除状態と呼ぶ場合がある。クラッチＣ２は、その係合状態において遊星歯車機構Ｐ３のリングギヤＲ３と遊星歯車機構Ｐ４のサンギヤＳ４とを連結し、その解放状態においてこれらの連結を解除する。クラッチＣ３は、その係合状態において入力軸１０と遊星歯車機構Ｐ４のリングギヤＲ４とを連結し、その解放状態においてこれらの連結を解除する。

ブレーキＢ１は、その係合状態においてケーシング１２と遊星歯車機構Ｐ１のサンギヤＳ１とを連結し、その解放状態においてこれらの連結を解除する。ブレーキＢ２は、その係合状態においてケーシング１２と遊星歯車機構Ｐ４のサンギヤＳ４とを連結し、その解放状態においてこれらの連結を解除する。ブレーキＢ３は、その係合状態においてケーシング１２と遊星歯車機構Ｐ４のリングギヤＲ４とを連結し、その解放状態においてこれらの連結を解除する。

ブレーキＦ１は、既に述べたとおり、一方向回転許容状態の場合に、遊星歯車機構Ｐ２のキャリアＣｒ２（及びこれに連結されるキャリアＣｒ１）の一方向の回転のみ規制し、回転阻止状態の場合に、遊星歯車機構Ｐ２のキャリアＣｒ２（及びこれに連結されるキャリアＣｒ１）をケーシング１２に固定された状態とする。

次に、図２（Ａ）は自動変速機１が備える係合機構の係合組合せを示す係合表（締結表）、図２（Ｂ）は自動変速機１が備える遊星歯車機構のギヤレシオ、図３は自動変速機１の速度線図である。図２（Ａ）の「ギヤレシオ」は入力軸１０−出力部材１１間のギヤレシオを示す。

本実施形態の場合、シフトレンジとして、車輪側へ駆動力を伝達する走行レンジと、伝達しない非走行レンジとが選択可能に含まれる。走行レンジでは、前進１０段（１ｓｔ〜１０ｔｈ）、後進１段（ＲＶＳ）を確立可能である。”Ｐ／Ｎ”は、非走行レンジを示しており、”Ｐ”がパーキングレンジ、”Ｎ”がニュートラルレンジである。

図２（Ａ）の係合表の例において、「○」は係合状態であることを示し、無印は解放状態であることを示す。なお、変速段の確立に必須ではないが、隣接する前後の変速段への移行をスムーズにするために、係合状態としている係合機構が含まれている。例えば、一速段（１ｓｔ）の場合、ブレーキＢ２の係合は必須ではないが、後進段（ＲＶＳ）や二速段（２ｎｄ）へ移行する場合に、係合状態を切り替える係合機構を少なくする目的で、係合状態としている。同様に、五速段（５ｔｈ）の場合、クラッチＣ３の係合は必須ではないが、四速段（４ｔｈ）や六速段（６ｔｈ）への移行する場合に、係合状態を切り替える係合機構を少なくする目的で、係合状態としている。

ブレーキＦ１については、「○」は回転阻止状態であることを示し、「△」は一方向回転許容状態であることを示す。一速段（１ｓｔ）の場合、ブレーキＦ１は回転阻止状態と一方向回転許容状態のいずれの状態でもよいが、回転阻止状態の場合、エンジンブレーキが有効化される。一速段においてはブレーキＦ１が一方向回転許容状態で、ブレーキＢ３の係合、解放により、エンジンブレーキの有効化と無効化とを切り替えられる。図２（Ａ）において、一速段（１ｓｔ）におけるブレーキＢ３の”（○）”は、このことを示している。

一速段（１ｓｔ）の場合にブレーキＦ１をどちらの状態とするかのアルゴリズムは適宜設計できるが、本実施形態では、一速段（１ｓｔ）に移行する前の状態を継承するものとする。例えば、後進段（ＲＶＳ）から一速段（１ｓｔ）に移行する場合、一速段（１ｓｔ）は回転阻止状態のままとする。ただし、車速が所定速度よりも高くなった場合等は、一方向回転許容状態に切り替える。同様に、他の前進段（２ｎｄ〜１０ｔｈ）から一速段（１ｓｔ）に移行する場合、一速段（１ｓｔ）は一方向回転許容状態のままとする。

非走行レンジ（Ｐ／Ｎ）においても、ブレーキＦ１の状態は回転阻止状態と一方向回転許容状態のいずれの状態でもよい。本実施形態の場合、一速段（１ｓｔ）と同様に、非走行レンジ（Ｐ／Ｎ）に移行する前の状態を継承するものとする。

二速段（２ｎｄ）から十速段（１０ｔｈ）において、ブレーキＦ１は一方向回転許容状態とされるが、自動変速機１の構成上、空転状態となる。このため、ブレーキＦ１の状態を”（△）”と表示している。仮に、ブレーキＦ１が、上述した双方向回転許容状態を選択可能な機械式係合機構の場合、二速段（２ｎｄ）から十速段（１０ｔｈ）においてブレーキＦ１を双方向回転許容状態とすることも可能である。

なお、本実施形態の場合、二速段（２ｎｄ）から十速段（１０ｔｈ）においてはいずれも、ブレーキＦ１の状態として、一方向回転許容状態が選択される構成であり、回転阻止状態では確立不能であるが、自動変速機１の構成次第で、回転阻止状態が選択される構成も採用可能である。

図３の速度線図は、入力軸１０への入力に対する各要素の、各変速段における回転速度比を示している。縦軸は速度比を示し、「１」が入力軸１０と同回転数であることを示し、「０」は停止状態であることを示す。横軸は遊星歯車機構Ｐ１〜Ｐ４の回転要素間のギヤレシオに基づいている。λはキャリアＣｒとサンギヤＳとのギヤレシオを示している。なお、図３において、出力軸１３に対応する要素は図示を省略している。

＜制御系＞
図４は自動変速機１およびエンジンＥＧの制御システムのブロック図である。システムは、トルクコンバータＴＣを含む自動変速機１を制御する制御装置１００と、エンジンＥＧの制御を制御する制御装置２００と、を含む。

制御装置１００は、制御ユニットとしてＥＣＵ１００Ａを含む。ＥＣＵ１００Ａは、ＣＰＵ等の処理部１０１と、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶部１０２と、外部デバイスやエンジン側のＥＣＵ２００Ａと処理部１０１とをインターフェースするＩＦ部１０３と、を備える。ＩＦ部１０３は例えば通信インタフェースや入出力インタフェース等から構成される。

処理部１０１は記憶部１０２に記憶されたプログラムを実行し、各種のセンサ１１０の検出結果に基づいて、各種のアクチュエータ１２０を制御する。

各種のセンサ１１０には、自動変速機１に設けられる各種のセンサが含まれるが、図４では以下のセンサを例示している。入力軸回転数センサ１１１は入力軸１０の回転数（回転速度）を検出するセンサである。入力軸１０の回転数のことを入力軸回転数と呼ぶ場合がある。ＳＰセンサ（シフトポジションセンサ）１１２は運転者が選択したシフトポジションを検出するセンサである。本実施形態の場合、シフトポジションとして、Ｐレンジ（パーキングレンジ）、Ｄレンジ（前進レンジ）、Ｎレンジ（ニュートラルレンジ）、Ｒレンジ（後進レンジ）の４種類を想定している。Ｄレンジが選択された場合、処理部１０１は記憶部１０２に記憶された変速マップにしたがって一速段（１ｓｔ）から十速段（１０ｔｈ）のいずれかを選択して変速を行う。Ｒレンジが選択された場合、処理部１０１は後進段を選択する。油温センサ１１３は、自動変速機１の作動油の温度を検出する。

各種のアクチュエータ１２０には、自動変速機１に設けられる各種のアクチュエータが含まれる。例えば、係合機構Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１〜Ｂ３及びＦ１の動作状態を切り替える電磁ソレノイド等の電磁アクチュエータが含まれる。

制御装置２００は、制御ユニットとしてＥＣＵ２００Ａを含む。ＥＣＵ２００Ａは、ＥＣＵ１００Ａと同様に、ＣＰＵ等の処理部と、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶部と、外部デバイスやＥＣＵ１００Ａと処理部とをインターフェースするＩＦ部と、を備える。ＩＦ部は例えば通信インタフェースや入出力インタフェース等から構成される。ＥＣＵ１００ＡとＥＣＵ２００Ａとは情報の送受信が可能である。

各種のセンサ２１０には、エンジンＥＧに設けられる各種のセンサが含まれるが、図４では回転数センサ２１１を例示している。回転数センサ２１１はエンジンＥＧの回転数（回転速度）、つまり、エンジンＥＧからトルクコンバータＴＣへ入力される回転数を検出するセンサである。エンジンＥＧの回転数をエンジン実回転数と呼ぶ場合がある。各種のセンサ２１０にはこの他に、アクセル開度を検出するセンサ等、エンジンＥＧの制御に必要とされるセンサが含まれる。各種のアクチュエータ２２０には、エンジンＥＧに設けられる各種のアクチュエータが含まれる。例えば、燃料噴射装置等である。

ＥＣＵ２００Ａは、各種のセンサ２１０の検出結果に基づいて、各種のアクチュエータ２２０を制御する。エンジンＥＧの制御処理の中で、ＥＣＵ２００Ａは、エンジンＥＧの制御上の目標回転数（エンジン目標回転数と呼ぶ場合がある）を設定する。本実施形態では、ＥＣＵ２００Ａは、回転数センサ２１１により検出されたエンジン実回転数と、設定したエンジン目標回転数を含む情報をＥＣＵ１００Ａに送信する。なお、ＥＣＵ１００Ａが回転数センサ２１１と電気的に接続され、ＥＣＵ１００ＡがＥＣＵ２００Ａを介さずにエンジンＥＧの実回転数を取得する構成も採用可能である。

ＥＣＵ１００Ａは、エンジン実回転数と、入力軸回転数とから、非ロックアップ時のトルクコンバータＴＣの回転数比：ＥＴＲを演算可能である。
ＥＴＲ（％）＝（入力軸回転数[rpm]）／（エンジン実回転数[rpm]）×１００
ＥＣＵ１００Ａは、ＥＣＵ２００Ａがエンジン制御を行うための情報として、自動変速機１の負荷に関わる情報（負荷情報）をＥＣＵ２００Ａに送信する。本実施形態の場合、負荷情報は、トルクコンバータＴＣの負荷を示す。トルクコンバータＴＣの負荷は、本実施形態の場合、以下の式で演算される。
負荷＝τ×（エンジン目標回転数[rpm]／１０００）²
τはトルクコンバータＴＣの特性値（容量係数）であり、トルクコンバータＴＣの油温やエンジン実回転数ごとに準備されたマップにより特定される。図５はマップの一例を示している。記憶部１０２にはこのようなマップのデータが格納され、処理部１０１はマップを読み出して特性値τを特定する。

特性値τは、（入力軸回転数／エンジン実回転数）の関数である。特性値τを入力軸回転数とエンジン実回転数とから得ることで、低油温の影響や、変速機の個体のバラつきあるいは部品の経年劣化等を反映しつつ、より高い精度で負荷を演算することができる。図５の例では便宜的に横軸を上記のＥＴＲで表してτの変化を示している。ＥＴＲが閾値ＴＨを超える、１００％に近い領域ではＥＴＲの変化に対して特性値τの変化が大きくなっている。閾値ＴＨは例えば８０％である。

上記の負荷の演算式において、エンジン目標回転数はエンジン実回転数であってもよい。しかし、エンジン目標回転数とすることで自動変速機１側の負荷に対するエンジンＥＧの駆動制御をフィードフォワード制御とすることができ、より的確なエンジンＥＧの駆動制御が可能となる。

＜制御例＞
ＥＣＵ１００Ａが実行する制御処理例について説明する。ここではＥＣＵ２００Ａに対する負荷情報の送信に関わる処理例を説明する。

ＥＣＵ２００Ａは負荷情報に基づいてエンジンＥＧの駆動制御を行う。基本的には、負荷情報で示されるトルクコンバータＴＣの負荷が下がればエンジンＥＧの出力トルクを低下させ、トルクコンバータＴＣの負荷が上がればエンジンＥＧの出力トルクを上げる。

ここで、走行レンジから非走行レンジへ切り替えられた直後のように、入力軸１０の負荷が抜けた直後の動作状態においては、自動変速機１側の負荷が急激に変動することによってエンジン回転数が変動し易い状況にある。走行レンジから非走行レンジに切り替えられると、トルクコンバータＴＣのＥＴＲが閾値ＴＨを超えて、ＥＴＲの変化に対して特性値τの変動が大きくなる傾向にある。通常は、走行レンジから非走行レンジに切り替えられると負荷情報で示されるトルクコンバータＴＣの負荷が下がるため、ＥＣＵ２００Ａは出力トルクを下げる方向に制御を行う。

しかし、一定の回転数を維持する必要性等に起因して、ＥＣＵ２００ＡがエンジンＥＧの出力トルクを上げる方向に制御を行う場合がある。その結果、ＥＴＲが減少すると、特性値τが増加するため、ＥＣＵ１００ＡがＥＣＵ２００Ａへ送信する負荷情報で示される負荷値も増加する。その結果、ＥＣＵ２００ＡはトルクコンバータＴＣの負荷が増大したと認識して更にエンジンＥＧの出力トルクを上げる方向に制御を行ってしまい、エンジン回転数がハンチングする場合がある。その対策の例として、ＥＣＵ１００Ａは図６に示す処理を実行する。同図はＥＣＵ１００ＡがトルクコンバータＴＣの負荷を演算し、負荷情報をＥＣＵ２００Ａを送信する処理を示しており、繰り返し実行される。

Ｓ１では入力軸回転数センサの検出結果を取得する。Ｓ２ではエンジン情報を取得する。エンジン情報には、エンジン実回転数とエンジン目標回転数とが含まれ、ＥＣＵ２００Ａから受信する。Ｓ３ではＳ１で取得した入力軸回転数とＳ２で取得したエンジン実回転数とから上述したＥＴＲを演算する。記憶部１０２にはＥＴＲの過去の演算結果を格納する領域が確保されており、演算したＥＴＲは今回の演算値として、記憶部１０２に格納する。

Ｓ４では自動変速機１が入力軸１０の負荷が抜けた状態か否かを判定する。本実施形態の場合、現在の走行レンジが非走行レンジ（ニュートラルまたはパーキングレンジの定常状態）か否かを判定する。該当する場合はＳ９へ進み、該当しない場合（ＤレンジまたはＲレンジ）はＳ５へ進む。

Ｓ５では、上述した演算式により、トルクコンバータＴＣの負荷を演算する。Ｓ６ではＳ５で演算した負荷が下限値を超えるか否かを判定する。下限値を超える場合はＳ７へ進み、下限値以下の場合はＳ８へ進む。下限値は、負荷情報として低すぎる値が送信されることを抑制するものであり、油温、エンジン目標回転数ごとに準備されたマップにより特定される。マップは記憶部１０２に格納される。

Ｓ７では、記憶部１０２に格納される今回の負荷情報としてＳ５で演算した負荷を示す情報を生成する。Ｓ８では今回の負荷情報としてＳ６の判定に用いた下限値を示す情報を生成する。

Ｓ９では、Ｓ３で演算したＥＴＲが閾値を超えているか否かを判定する。ここではＳ３で演算したＥＴＲが図５で説明した閾値ＴＨよりも１００％側にあるか否かを判定する。閾値ＴＨを超えている場合はＳ１０へ進み、超えていない場合はＳ５へ進む。閾値ＴＨを超えた領域は、既に述べたとおり、ＥＴＲの変化に対する特性値τの変化が大きい領域である。なお、このＳ９の処理を省略する処理例も採用可能である。

Ｓ１０では前回に比べてＥＴＲが減少したか否かを判定する。減少した場合はＳ１１へ進み、減少していない場合はＳ５へ進む。図５にはＥＴＲの減少と増加を例示している。同図において、τ_n-1は前回のＥＴＲの演算結果を示している。今回のＥＴＲの演算結果がτ_nの場合、ＥＴＲは増加している。τの値は減少となり、トルクコンバータＴＣの負荷の演算結果も、エンジン目標回転数が同じであれば、前回よりも減少する。今回のＥＴＲの演算結果がτ_n'の場合、ＥＴＲは減少している。τの値は増加となり、トルクコンバータＴＣの負荷の演算結果も、エンジン目標回転数が同じであれば、前回よりも増加する。

図６に戻り、Ｓ１１では今回の負荷情報として前回の負荷情報をセットする。つまり、今回のＳ１、Ｓ２の処理で取得した入力軸回転数、エンジン情報に基づかないダミー情報を今回の負荷情報として生成する。

Ｓ１２では、Ｓ７、Ｓ８またはＳ１１で生成した今回の負荷情報をＥＣＵ２００Ａに送信する。以上により一単位の処理が終了する。本実施形態では、Ｓ１０の判定によって処理を分岐させることで、図５に示したように、τの値がτ_n-1→τ_nに変化する場合はＳ５、Ｓ７の処理が実行されて変化が反映される。一方、τ_n-1→τ_n'に変化する場合はＳ１１の処理が実行されて変化が反映されない。換言すると、ＥＴＲが閾値ＴＨを超える領域では、トルクコンバータＴＣの負荷が下がることはＥＣＵ２００Ａに通知され、負荷が上がることはＥＣＵ２００Ａに通知されない。したがって、エンジンＥＧの出力トルクを増大させる負荷情報の送信が規制され、冒頭で述べたエンジン回転数がハンチングすることを防止することができ、入力軸１０の負荷が抜けた状態において、エンジン回転数の安定性の向上を図ることができる。

＜第二実施形態＞
ＥＴＲが閾値ＴＨを超えた領域において、特性値τの変動を抑制する方法として、入力軸回転数の検出結果や、特性値τの演算結果から低周波数成分を抽出してこれらの各結果としてもよい。これにより、値の変動が緩やかになり、結果として、負荷情報で示されるトルクコンバータＴＣの負荷の変動も緩やかになってエンジン回転数の安定性を更に向上することができる。低周波数成分を抽出するために、ローパスフィルタを用いることができる。図７は図６の処理例において入力軸回転数にローパスフィルタの処理を適用したものである。図６の処理例と異なる点のみ説明する。

Ｓ１で入力軸回転数を検出したのち、Ｓ１’でローパスフィルタ処理を実行する。ローパスフィルタ処理では、例えば、記憶部１０２に格納した過去の入力軸回転数の値と今回の検出結果とに基づいて、今回の入力軸回転数の値を決定する。ローパスフィルタは、例えば、ＩＩＲフィルタであってもよい。Ｓ２以降の処理ではＳ１’でローパスフィルタ処理を施した後の入力軸回転数を用いて処理を行う。

＜第三実施形態＞
第一実施形態では、図５においてτの値がτ_n-1→τ_nに変化する場合は、その変化が反映され、τ_n-1→τ_n'に変化する場合はその変化が反映されないものとしたが、本実施形態ではＥＴＲが閾値ＴＨを超える領域では、トルクコンバータＴＣの負荷を固定値とし、負荷情報をダミー情報とするものである。

図８は図６の処理例においてＥＴＲが閾値ＴＨを超える領域では、トルクコンバータＴＣの負荷を固定値とする処理例を示している。図６の処理例と異なる点のみ説明する。Ｓ９でＳ３で演算したＥＴＲが閾値を超えているか否かを判定し、超えている場合はＳ１１’へ進む。図６のＳ１０の判定は行わない。Ｓ１１’では負荷情報に、予め定めた固定値をセットする。ＥＴＲが閾値ＴＨを超える領域では、エンジン目標回転数が同じであれば、トルクコンバータＴＣの負荷として固定値がＥＣＵ２００Ａに通知され、エンジン回転数の安定性の向上を図ることができる。

＜他の実施形態＞
上記の例では、トルクコンバータＴＣを用いた場合を例示し、負荷情報がトルクコンバータＴＣの負荷を示す例を例示したが、他の発進デバイスを用いた場合についても、本発明は適用可能である。また、負荷の演算に入力軸回転数を検出することとしたが、負荷の演算内容によっては、自動変速機１の別のパラメータを検出して演算に使用してもよい。

＜実施形態のまとめ＞
１．上記実施形態の制御装置(例えば100)は、
エンジンの駆動力が入力される自動変速機(例えば1)を制御する制御装置であって、
前記自動変速機に設けられた検出手段(例えば111)と、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記自動変速機の負荷に関わる負荷情報を生成し、該負荷情報を前記エンジンの制御装置(例えば200)へ送信する処理手段(例えば100A)と、を備え、
前記処理手段は、
前記自動変速機が、その入力軸(例えば10)の負荷が抜けた動作状態であることを少なくとも条件として、前記検出手段の検出結果に基づかないダミー情報を前記負荷情報として送信する(例えばS11,S12)。

この実施形態によれば、前記ダミー情報により前記エンジンの出力トルクを増大させる負荷情報の送信を規制することが可能である。これにより、前記入力軸の負荷が抜けた状態において、エンジン回転数の安定性の向上を図ることができる。

２．上記実施形態では、
前記自動変速機は、シフトレンジとして、車輪側へ前記駆動力を伝達する走行レンジと、車輪側へ前記駆動力を伝達しない非走行レンジ(例えばN,P)と、を選択可能であり、
前記動作状態とは、前記自動変速機のシフトレンジが非走行レンジの状態である(例えばS4)。

この実施形態によれば、前記走行レンジから前記非走行レンジに切り替えられた過渡的な状態において、エンジン回転数の安定性の向上を図ることができる。

３．上記実施形態では、
前記ダミー情報は、前記エンジンの出力トルクの増大を規制する情報である。

この実施形態によれば、前記ダミー情報により前記エンジンの出力トルクを増大させる負荷情報の送信を規制することができる。

４．上記実施形態では、
前記ダミー情報は、前回の送信時に前記負荷情報として送信した情報である(例えばS11)。

この実施形態によれば、前記ダミー情報により前記エンジンの出力トルクを増大させる負荷情報の送信を規制することができる。

５．上記実施形態では、
前記処理手段は、
前記負荷情報によって前記エンジンの出力トルクを増大させてしまう場合は、前記ダミー情報を前記負荷情報として送信し(例えばS11,S12)、
前記負荷情報によって前記エンジンの出力トルクを低下させてしまう場合は、前記検出結果に基づく前記負荷情報を送信する(例えばS7,S12)。

この実施形態によれば、前記エンジンの出力トルクを増大させる場合だけ、前記ダミー情報が送信されるので、エンジン回転数の安定性の向上を図りつつ、前記自動変速機の負荷に対応したエンジン制御ができる。

６．上記実施形態では、
前記自動変速機は、トルクコンバータ(例えばTC)が設けられた自動変速機であり、
前記負荷情報は、前記トルクコンバータの負荷に関わる情報である。

この実施形態によれば、エンジン回転数の安定性の向上を図りつつ、前記トルクコンバータの負荷に対応したエンジン制御ができる。

７．上記実施形態では、
前記検出手段は、前記トルクコンバータを介して前記駆動力が入力される前記入力軸の回転数を検出し、
前記処理手段は、
前記トルクコンバータのＥＴＲが減少することを条件として、前記ダミー情報を前記負荷情報として送信し(例えばS10)、
前記トルクコンバータのＥＴＲが増大する場合は、前記自動変速機の動作状態が前記動作状態であっても、前記検出結果に基づく前記負荷情報を送信する(例えばS7,S12)。

この実施形態によれば、エンジン回転数の安定性の向上を図りつつ、前記トルクコンバータの負荷に対応したエンジン制御ができる。

８．上記実施形態では、
前記処理手段は、前記負荷情報として、前記入力軸の回転数と、前記エンジンの実回転数と、前記エンジンの目標回転数とに基づいて、負荷値を演算する(例えばS5)。

この実施形態によれば、前記自動変速機側の負荷に対する前記エンジンの駆動制御をフィードフォワード制御とすることができ、より的確な前記エンジンの駆動制御が可能となる。

９．上記実施形態では、
前記検出手段の検出結果から低周波数成分を抽出するローパスフィルタ(例えばS1')を備え、
前記処理手段は、前記ローパスフィルタで抽出された低周波成分に基づいて前記負荷情報を生成する(例えば図7)。

この実施形態によれば、エンジン回転数の安定性の向上を更に図れる。

１０．上記実施形態の制御システムは、
エンジンを制御する第一の制御装置(例えば200)と、
前記エンジンの駆動力が入力される自動変速機を制御する第二の制御装置(例えば100)と、
を備えた制御システムであって、
前記第二の制御装置は、
前記自動変速機に設けられた検出手段(例えば111)と、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記自動変速機の負荷に関わる負荷情報を生成し、該負荷情報を前記第一の制御装置へ送信する処理手段(例えば100A)と、を備え、
前記第一の制御装置は、前記負荷情報に基づいて前記エンジンの駆動制御を実行し、
前記処理手段は、
前記自動変速機が、その入力軸(例えば10)の負荷が抜けた動作状態であることを少なくとも条件として、前記検出手段の検出結果に基づかないダミー情報を前記負荷情報として送信する(例えばS11,S12)。

この実施形態によれば、前記ダミー情報により前記エンジンの出力トルクを増大させる負荷情報の送信を規制することが可能である。これにより、前記入力軸の負荷が抜けた状態において、エンジン回転数の安定性の向上を図ることができる。

１ 自動変速機
１００ 制御装置
１１１ 入力軸回転数センサ
２００ 制御装置

Claims (6)

1. エンジンの駆動力が入力される自動変速機の変速機構を制御する制御装置であって、
   前記自動変速機は、トルクコンバータが設けられた自動変速機であり、
   前記自動変速機に設けられ、前記トルクコンバータの負荷の演算に用いるパラメータを検出する検出手段と、
   前記検出手段の検出結果に基づいて前記トルクコンバータの負荷に関わる負荷情報を生成し、該負荷情報を前記エンジンの制御装置へ送信する処理手段と、を備え、
   前記負荷情報は、前記エンジンの前記制御装置が前記エンジンの出力を制御するための情報であり、
   前記処理手段は、前記負荷情報の生成及び送信を繰り返し実行し、前記自動変速機が、前記変速機構の入力軸の負荷が抜けた動作状態であることを少なくとも条件として、前回の送信時に送信した前記負荷情報を今回の前記負荷情報として送信する、
   ことを特徴とする制御装置。
2. 請求項１に記載の制御装置であって、
   前記自動変速機は、シフトレンジとして、車輪側へ前記駆動力を伝達する走行レンジと、車輪側へ前記駆動力を伝達しない非走行レンジと、を選択可能であり、
   前記動作状態とは、前記自動変速機のシフトレンジが非走行レンジの状態である、
   ことを特徴とする制御装置。
3. 請求項１に記載の制御装置であって、
   前記処理手段は、前記自動変速機が前記動作状態である場合であって、前記検出結果に基づき今回生成した前記負荷情報によって前記エンジンの出力トルクを増大させてしまう場合は、前回の送信時に送信した前記負荷情報を今回の前記負荷情報として送信し、前記検出結果に基づき今回生成した前記負荷情報によって前記エンジンの出力トルクを低下させてしまう場合は、前記検出結果に基づき今回生成した前記負荷情報を送信する、
   ことを特徴とする制御装置。
4. 請求項１に記載の制御装置であって、
   前記検出手段は、前記パラメータとして、前記トルクコンバータを介して前記駆動力が入力される前記入力軸の回転数を検出し、
   前記処理手段は、前記検出手段が検出した回転数を前記エンジンの前記制御装置から取得した前記エンジンの実回転数で除算した回転数比を算出し、
   前記自動変速機が、前記入力軸の負荷が抜けた動作状態である場合に、前記処理手段は、
   前記回転数比が減少することを条件として、前回の送信時に送信した前記負荷情報を今回の前記負荷情報として送信し、
   前記回転数比が増大することを条件として、前記自動変速機の動作状態が前記動作状態であっても、前記検出結果に基づき今回生成した前記負荷情報を送信する、
   ことを特徴とする制御装置。
5. 請求項４に記載の制御装置であって、
   前記検出手段の検出結果から低周波数成分を抽出するローパスフィルタを備え、
   前記処理手段は、前記ローパスフィルタで抽出された低周波成分に基づいて前記負荷情報を生成する、
   ことを特徴とする制御装置。
6. エンジンを制御する第一の制御装置と、
   前記エンジンの駆動力が入力される自動変速機の変速機構を制御する第二の制御装置と、
   を備えた制御システムであって、
   前記自動変速機は、トルクコンバータが設けられた自動変速機であり、
   前記第二の制御装置は、
   前記自動変速機に設けられ、前記トルクコンバータの負荷の演算に用いるパラメータを検出する検出手段と、
   前記検出手段の検出結果に基づいて前記自動変速機の負荷に関わる負荷情報を生成し、該負荷情報を前記第一の制御装置へ送信する処理手段と、を備え、
   前記処理手段は、前記負荷情報の生成及び送信を繰り返し実行し、
   前記第一の制御装置は、前記負荷情報に基づいて前記エンジンの出力を制御し、
   前記処理手段は、
   前記自動変速機が、前記変速機構の入力軸の負荷が抜けた動作状態であることを少なくとも条件として、前回の送信時に送信した前記負荷情報を今回の前記負荷情報として送信する、
   ことを特徴とする制御システム。

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