(57)【要約】【課題】燃費およびドライバビリティの改善、ならびにこもり音の抑制が可能な車両の制御装置を提供することを課題とする。【解決手段】内燃機関と、前記内燃機関と動力伝達装置との間に設けられたトルクコンバータと、前記トルクコンバータの差回転を制御するロックアップクラッチと、を有する車両の制御装置であって、前記内燃機関の運転状態がこもり音発生領域にあるか否かを判定する判定部と、前記ロックアップクラッチがロックアップ状態にあり、かつ前記内燃機関がこもり音発生領域にある時間が所定時間継続した後に、前記ロックアップクラッチをスリップ状態とするロックアップクラッチ制御部と、前記ロックアップクラッチ制御部が前記ロックアップクラッチをスリップ状態とした後に、トルクコンバータの差回転と所定の回転数との差が所定量以上である場合、内燃機関のトルクの増加率を制限する制御部と、を具備する車両の制御装置。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、前記内燃機関と動力伝達装置との間に設けられたトルクコンバータと、前記トルクコンバータの差回転を制御するロックアップクラッチと、を有する車両の制御装置であって、
前記内燃機関の運転状態がこもり音発生領域にあるか否かを判定する判定部と、
前記ロックアップクラッチがロックアップ状態にあり、かつ前記内燃機関がこもり音発生領域にある時間が所定時間継続した後に、前記ロックアップクラッチをスリップ状態とするロックアップクラッチ制御部と、
前記ロックアップクラッチ制御部が前記ロックアップクラッチをスリップ状態とした後に、トルクコンバータの差回転と所定の回転数との差が所定量以上である場合、内燃機関のトルクの増加率を制限する制御部と、を具備する車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関と変速機との間に設けられたトルクコンバータを備える車両がある。トルクコンバータは、内燃機関のクランクシャフトと変速機の入力軸との接続を制御するロックアップクラッチを備える。ロックアップクラッチがロックアップ状態になることで、こもり音が発生する恐れがある。一方、ロックアップクラッチが解放状態となることで、燃費が悪化する。こもり音を回避し、燃費悪化を抑制するため、エンジントルクおよびオルタネータトルクを低下させ、ロックアップ状態とする技術が開発されている（特許文献１など）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１１４２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
燃費の向上およびドライバビリティの改善のためには、ロックアップ状態が継続することが好ましい。しかし、ロックアップ状態ではこもり音が悪化する恐れがある。そこで、燃費およびドライバビリティの改善、ならびにこもり音の抑制が可能な車両の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的は、内燃機関と、前記内燃機関と動力伝達装置との間に設けられたトルクコンバータと、前記トルクコンバータの差回転を制御するロックアップクラッチと、を有する車両の制御装置であって、前記内燃機関の運転状態がこもり音発生領域にあるか否かを判定する判定部と、前記ロックアップクラッチがロックアップ状態にあり、かつ前記内燃機関がこもり音発生領域にある時間が所定時間継続した後に、前記ロックアップクラッチをスリップ状態とするロックアップクラッチ制御部と、前記ロックアップクラッチ制御部が前記ロックアップクラッチをスリップ状態とした後に、トルクコンバータの差回転と所定の回転数との差が所定量以上である場合、内燃機関のトルクの増加率を制限する制御部と、を具備する車両の制御装置によって達成できる。
【発明の効果】
【０００６】
燃費およびドライバビリティの改善、ならびにこもり音の抑制が可能な車両の制御装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１（ａ）は車両を例示する模式図である。図１（ｂ）はＮＶ領域を例示する図である。
【図２】図２は比較例１におけるタイムチャートである。
【図３】図３は比較例２におけるタイムチャートである。
【図４】図４は実施形態におけるタイムチャートである。
【図５】図５はＥＣＵが実行する制御を例示するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本実施例に係る車両１００の制御装置について説明する。図１（ａ）は車両１００を例示する模式図である。車両１００は、内燃機関１０、変速機１６、トルクコンバータ２０、ロックアップクラッチ２６、およびＥＣＵ（Electronic Control Unit）４０を備える。
【０００９】
内燃機関１０は、例えばガソリンなどの燃料と吸気との混合気に、点火プラグ１２により点火することで動力発生させる。内燃機関１０の吸気通路にはスロットルバルブ１４が設けられ、スロットルバルブ１４の開度により内燃機関１０に導入される吸気量が調整される。
【００１０】
変速機１６は、内燃機関１０が発生させる動力を不図示の駆動輪に伝達する動力伝達装置である。内燃機関１０のクランクシャフト１１から変速機１６の入力軸２８に動力が伝達され、変速機１６は不図示の出力軸を介して駆動輪に動力を伝達する。
【００１１】
内燃機関１０と変速機１６との間にはトルクコンバータ２０が設けられている。トルクコンバータ２０は、ポンプインペラ２２、ステータ２３、およびタービンライナ２４を有する。ポンプインペラ２２とタービンライナ２４とは互いに対向する。ステータ２３はポンプインペラ２２とタービンライナ２４との間に設けられている。ポンプインペラ２２は内燃機関１０のクランクシャフト１１に連結され、タービンライナ２４は変速機１６の入力軸２８に連結される。
【００１２】
ロックアップクラッチ２６は、トルクコンバータ２０に設けられ、ポンプインペラ２２とタービンライナ２４との差回転を制御する。ロックアップクラッチ２６は、ポンプインペラ２２とタービンライナ２４とを完全に係合するロックアップ状態と、これらが半係合するスリップ状態（フレックスロックアップ状態）と、これらを解放する解放状態とを切り替える。ロックアップ状態では差回転は阻止され、スリップ状態および解放状態では許容される。
【００１３】
エンジン回転速度センサ３０は内燃機関１０の回転速度（回転数）を検出する。タービン回転速度センサ３２はトルクコンバータ２０のタービンライナ２４の回転速度を検出する。アクセル開度センサ３４はアクセルの開度を検出する。
【００１４】
ＥＣＵ４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびＲＯＭ（Read Only Memory）などの記憶装置を備える。ＥＣＵ４０は、記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより各種制御を行う。
【００１５】
ＥＣＵ４０は、エンジン回転速度センサ３０から内燃機関１０の回転速度を取得し、タービン回転速度センサ３２からタービンライナ２４の回転速度を取得し、アクセル開度センサ３４からアクセル開度を取得する。ＥＣＵ４０は、点火プラグ１２による点火時期、スロットルバルブ１４の開度を制御する。また、ＥＣＵ４０は、不図示の油圧ポンプなどを用いて、ロックアップクラッチ２６に加わる油圧を調整することで、ロックアップクラッチ２６を制御する。
【００１６】
図１（ｂ）はＮＶ領域を例示する図である。横軸は内燃機関１０の回転速度を表し、縦軸は内燃機関１０が発生させるトルクを表す。回転速度がＲ１以上かつトルクがＴ１以上の領域は、他の領域に比べて車両１００の異音（こもり音）および振動が大きくなるＮＶ領域である。車両１００がＮＶ領域に入る場合には、こもり音の抑制が重要である。
【００１７】
図２は比較例１におけるタイムチャートであり、図３は比較例２におけるタイムチャートであり、図４は実施形態におけるタイムチャートである。それぞれの図において、上段から下段にかけて、アクセル開度、トルク、回転速度、トルクコンバータ２０の差回転速度、こもり音、ＮＶ判定、油圧を示す。回転速度のうち実線はトルクコンバータ２０のタービンライナ２４の回転速度Ｒｔを表し、破線は内燃機関１０の回転速度Ｒｅを表す。差回転速度のうち実線は実際の差回転速度（実差回転速度）Ｒａを表し、破線は指示された差回転速度（指示差回転速度）Ｒｂを表す。ＮＶ判定は内燃機関１０の回転速度およびトルクなどから判定され、車両が図１（ｂ）のＮＶ領域にない場合オフであり、ＮＶ領域にある場合オンである。油圧はロックアップクラッチ２６を駆動させる油圧であり、破線は指示油圧であり、実線は実際の油圧である。
【００１８】
図２から図４に示すように、アクセル開度、トルク、回転速度Ｒｅは上昇しており、車両は加速状態にある。また、ロックアップクラッチ２６はロックアップ状態にあり、ポンプインペラ２２とタービンライナ２４とは係合している。内燃機関１０の回転速度Ｒｅとタービンライナ２４の回転速度Ｒｔとは等しく、差回転数はゼロである。
【００１９】
こもり音は上昇し、時間ｔ１において閾値Ｓｔｈを超える。このときＮＶ判定はオンになり、車両は図１（ｂ）のＮＶ領域に入る。こもり音を低減するためには、ロックアップクラッチ２６をスリップ状態にすればよい。しかしスリップ状態においては燃費およびドライバビリティが悪化する。燃費およびドライバビリティの改善のために、例えば数秒間などの時間（許容時間）はこもり音が閾値Ｓｔｈ以上であることを許容し、当該時間後はこもり音が閾値Ｓｔｈ未満とする。
【００２０】
図２に示す比較例１では、時間ｔ１においてこもり音が閾値Ｓｔｈ以上になった後、時間ｔ２まではロックアップ状態を維持する。時間ｔ２において、油圧が変化し、ロックアップクラッチ２６がロックアップ状態からスリップ状態に移行し始める。内燃機関１０の回転速度Ｒｅがタービンライナ２４の回転速度Ｒｔよりも高くなり、差回転速度が上昇する。比較例１においては実差回転速度Ｒａが指示差回転速度Ｒｂに追随して上昇する。つまり、ロックアップクラッチ２６が速やかにスリップ状態に移行する。このためこもり音は低減し、時間ｔ３に閾値Ｓｔｈ未満になり、ＮＶ判定はオフになる。
【００２１】
図３に示す比較例２では、時間ｔ１後の時間ｔ４にロックアップクラッチ２６がロックアップ状態からスリップ状態へと移行し始める。しかし、比較例１に比べて内燃機関１０の回転速度Ｒｅが大きく上昇する。また、実差回転速度Ｒａは指示差回転速度Ｒｂに対して遅れて上昇する。すなわち、ロックアップクラッチ２６のスリップ状態への移行が遅い。したがって、時間ｔ４以後もこもり音は上昇し続ける。この結果、比較例２では比較例１に比べてこもり音は大きくなり、かつこもり音が閾値Ｓｔｈ以上となる期間ｔ１〜ｔ５は、比較例１の期間ｔ１〜ｔ３よりも長くなり、許容時間を超えてしまう。時間ｔ５にこもり音は閾値Ｓｔｈ未満になり、ＮＶ判定はオフになる。
【００２２】
図４に示す実施形態では、時間ｔ１においてＮＶ判定がオンになると、ロックアップクラッチ２６の油圧も変動する。時間ｔ１における油圧の変化は例えばロックアップクラッチ２６がロックアップ状態からスリップ状態に移行しない程度である。状態の移行前にあらかじめ油圧を変化させておくことで、ロックアップクラッチ２６の応答性が向上する。
【００２３】
時間ｔ６においてロックアップクラッチ２６がロックアップ状態からスリップ状態へと移行し始める。時間ｔ７において、ＮＶ判定がオンであり、かつ実差回転速度Ｒａが指示差回転速度Ｒｂより小さい。このとき内燃機関１０のトルクの上昇率が低下する。つまり破線で示す実施形態のトルクの傾きが、実線で示す比較例２の傾きよりも小さくなる。ＥＣＵ４０は、時間ｔ７におけるトルクの増加率を、例えば時間ｔ７より前の増加率の５０％以下でもよいし、２０％以下、１０％以下などでもよい。上昇率が低下するためトルクも低下する。トルクの低下により、こもり音は比較例２に比べて低減される。時間ｔ８にこもり音は閾値Ｓｔｈ未満になり、ＮＶ判定はオフになる。
【００２４】
図５はＥＣＵ４０が実行する制御を例示するフローチャートである。図５に示すように、ＥＣＵ４０は、ロックアップクラッチ２６がロックアップ状態であるか否かを判定する（ステップＳ１０）。肯定判定（Ｙｅｓ）の場合、ＥＣＵ４０は車両１００が加速中であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。例えばアクセル開度が所定の大きさ以上ならば肯定判定である。この場合、ＥＣＵ４０は、内燃機関１０の回転速度Ｒｅおよびトルクなどから、車両１００が図１（ｂ）に示すＮＶ領域にあるか否かを判定する（ステップＳ１４）。なお、上記のステップのいずれかで否定判定（Ｎｏ）の場合、ステップＳ１０が繰り返される。
【００２５】
ステップＳ１４で肯定判定の場合、ＥＣＵ４０は車両１００がＮＶ領域に入ってから所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１６）。所定時間とは、図４に示すｔ１〜ｔ８の時間よりも短い時間であり、例えばｔ１〜ｔ６でもよいし、ｔ１〜ｔ６より短い時間でもよい。否定判定の場合、ステップＳ１０が繰り返される。肯定判定の場合、ＥＣＵ４０はロックアップクラッチ２６をスリップ状態に移行させる（ステップＳ１７）。ＥＣＵ４０は、実差回転速度Ｒａと指示差回転速度Ｒｂとの差Ｒｂ−Ｒａが閾値Ｒｔｈ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１８）。否定判定の場合、ステップＳ１０が繰り返される。
【００２６】
肯定判定の場合、ＥＣＵ４０は、内燃機関１０のトルク上昇率を制限する（ステップＳ２０、図４の時間ｔ６）。例えば、スロットルバルブ１４の開度を小さくする、または点火プラグ１２よる点火時期を遅くすることなどにより、トルク上昇率を低下させる。ＥＣＵ４０は、トルク上昇率制限の終了条件が成立したか否かを判定する（ステップＳ２２）。終了条件とは、例えば差Ｒｂ−Ｒａが閾値Ｒｔｈ未満になること、またはトルク上昇率制限の開始から所定の時間が経過したことなどである。否定判定の場合、ステップＳ２０が繰り返される。肯定判定の場合、制御は終了する。
【００２７】
実施形態によれば、ロックアップクラッチ２６がロックアップ状態であり、かつこもり音が発生している状態（ＮＶ判定オン）が所定時間継続すると、ロックアップクラッチ２６はロックアップ状態からスリップ状態に移行する（図４の時間ｔ６、図５のステップＳ１４、Ｓ１６、Ｓ１７）。トルクコンバータ２０の実差回転速度Ｒａと指示差回転速度Ｒｂとの差Ｒｂ−Ｒａが閾値Ｒｔｈ以上ならば、ＥＣＵ４０は内燃機関１０のトルクの増加率を制限する（図４の時間ｔ７、ステップＳ２０）。これにより、こもり音の悪化を抑制することができる。
【００２８】
実差回転速度Ｒａが指示差回転速度Ｒｂ付近になったときにはトルク増加率の制限を解除する。これによりドライバビリティが改善する。図４のｔ１〜ｔ８の期間中こもり音が閾値Ｓｔｈ以上になることは許容される。このため、こもり音が閾値Ｓｔｈ以上になる時間ｔ１の後でも、時間ｔ６までロックアップクラッチ２６はロックアップ状態を維持する。これにより燃費およびドライバビリティが改善する。
【００２９】
実施形態においてこもり音が閾値Ｓｔｈ以上であることが許容される時間ｔ１〜ｔ８（許容時間）は、比較例１のｔ１〜ｔ３と同程度であり、例えば数秒間である。図５のステップＳ１６における所定時間は上記の許容時間より短く、スリップ状態への移行を開始するまでの時間（ｔ１〜ｔ６）、または移行開始の直前までなどでもよい。
【００３０】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１０      内燃機関
１１      クランクシャフト
１２      点火プラグ
１４      スロットルバルブ
１６      変速機
２０      トルクコンバータ
２２      ポンプインペラ
２３      ステータ
２４      タービンライナ
２６      ロックアップクラッチ
２８      入力軸
３０      エンジン回転速度センサ
３２      タービン回転速度センサ
３４      アクセル開度センサ
４０      ＥＣＵ
１００    車両
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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