(57)【要約】【課題】開発効率を向上させる。【解決手段】本発明は、本発明は、内燃機関１と流体を介して動力を伝達するトルクコンバータ２とを備える車両の制御装置であって、運転状態に応じてトルクコンバータ２の目標タービントルクを算出する目標タービントルク算出手段（Ｓ３）と、目標タービントルクに基づいて、トルクコンバータ２の目標トルク容量を算出する目標トルク容量算出手段（Ｓ８）と、トルクコンバータ２の実トルク容量を算出する実トルク容量算出手段（Ｓ９）と、目標トルク容量と前記実トルク容量との差分である差分トルク容量に応じて目標ポンプ加速トルクを算出する目標ポンプ加速トルク算出手段（Ｓ１３）と、目標トルク容量と目標ポンプ加速トルクとを加算して目標ポンプトルクを算出する目標ポンプトルク算出手段（Ｓ１４）と、内燃機関１の出力トルクを目標ポンプトルクに制御する出力トルク制御手段と、を備えることを特徴とする。【選択図】図５
2010151107.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、流体を介して動力を伝達するトルクコンバータと、を備える車両の制御装置であって、
運転状態に応じて前記トルクコンバータの目標タービントルクを算出する目標タービントルク算出手段と、
前記目標タービントルクに基づいて、前記トルクコンバータの目標トルク容量を算出する目標トルク容量算出手段と、
前記トルクコンバータの実トルク容量を算出する実トルク容量算出手段と、
前記目標トルク容量と前記実トルク容量との差分である差分トルク容量に応じて目標ポンプ加速トルクを算出する目標ポンプ加速トルク算出手段と、
前記目標トルク容量と前記目標ポンプ加速トルクとを加算して前記トルクコンバータの目標ポンプトルクを算出する目標ポンプトルク算出手段と、
前記内燃機関の出力トルクを前記目標ポンプトルクに制御する出力トルク制御手段と、
を備えることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記トルクコンバータのポンプインペラの角速度を算出するポンプ角速度算出手段と、
前記トルクコンバータのタービンランナの角速度を算出するタービン角速度算出手段と、
前記ポンプインペラの角速度と前記タービンランナの角速度とに基づいて前記トルクコンバータの速度比を算出する速度比算出手段と、
前記速度比に基づいて前記トルクコンバータのトルク比を算出するトルク比算出手段と、
前記速度比に基づいて前記トルクコンバータのトルク容量係数を算出するトルク容量係数算出手段と、
を備え、
前記目標ポンプ加速トルク算出手段は、
前記差分トルク容量、前記ポンプ角速度、前記トルク比及び前記トルク容量係数に基づいて目標ポンプ角速度を算出する目標ポンプ角速度算出手段と、
前記目標ポンプ角速度と前記ポンプ角速度とに基づいて目標ポンプ角加速度を算出する目標ポンプ角加速度算出手段とを含み、
前記目標ポンプ角加速度と前記ポンプインペラ周りの慣性モーメントとに基づいて前記目標ポンプ加速トルクを算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記目標ポンプ角速度算出手段は、前記目標ポンプ角速度に所定の上限値及び下限値を設定する
ことを特徴とする請求項２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記目標トルク容量算出手段は、
前記目標タービントルクと前記トルク比とに基づいて目標トルク容量を算出する
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の車両の制御装置。
【請求項５】
前記実トルク容量算出手段は、
前記ポンプ角速度と前記トルク容量係数とに基づいて実トルク容量係数を算出する
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の車両の制御装置。
【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】
従来の車両の制御装置として、マップを参照して、トルクコンバータの目標タービントルクとタービンランナの回転速度とから目標エンジン回転速度を算出するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２２５５９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前述した従来の車両の制御装置では、マップを適合するための作業が必要であり、開発効率が悪いという問題点があった。
【０００４】
本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたものであり、開発効率を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。
【０００６】
本発明は、内燃機関（１）と、流体を介して動力を伝達するトルクコンバータ（２）と、を備える車両の制御装置であって、運転状態に応じてトルクコンバータ（２）の目標タービントルクを算出する目標タービントルク算出手段（Ｓ３）と、目標タービントルクに基づいて、トルクコンバータ（２）の目標トルク容量を算出する目標トルク容量算出手段（Ｓ８，１０１）と、トルクコンバータ（２）の実トルク容量を算出する実トルク容量算出手段（Ｓ９，１０２）と、目標トルク容量と前記実トルク容量との差分である差分トルク容量に応じて目標ポンプ加速トルクを算出する目標ポンプ加速トルク算出手段（Ｓ１３，１０４）と、目標トルク容量と目標ポンプ加速トルクとを加算してトルクコンバータ（２）の目標ポンプトルクを算出する目標ポンプトルク算出手段（Ｓ１４，１０５）と、内燃機関（１）の出力トルクを目標ポンプトルクに制御する出力トルク制御手段（４）と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、目標タービントルクから目標ポンプトルクを算出する際に、マップを使用しないので特別な適合作業が不要で工数を低減でき、開発効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面等を参照して本発明の実施形態について説明する。
【０００９】
図１は、本発明の一実施形態による車両の制御装置の概略構成図である。
【００１０】
車両の制御装置は、エンジン１と、トルクコンバータ２と、変速機構３と、コントローラ４と、を備える。
【００１１】
エンジン１は、駆動輪５を回転させるための動力を発生する。
【００１２】
トルクコンバータ２は、ポンプインペラ２１と、タービンランナ２２と、を備える。ポンプインペラ２１とタービンランナ２２とは、密閉されたハウジング内に収められる。ポンプインペラ２１は、エンジン１の回転によって内部のオイルに力を与える。タービンランナ２２は、オイルを介して受けるエンジン１の動力を変速機構３に伝達する。
【００１３】
変速機構３は、トルクコンバータ２を介して入力されたエンジン１の動力を、運転状態応じて選択される変速段に応じて増減速させて出力する。
【００１４】
コントローラ４は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ４には、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルストロークセンサ４１やエンジン回転速度を検出するクランク角センサ信号４２などの種々のセンサ類からの信号が入力され、それらに基づいてエンジン１や変速機構３を制御する。
【００１５】
一般的に、トルクコンバータ２の特性は、トルク比ｔやトルク容量係数τを用いて表され、いずれも速度比ｅの関数として知られている。速度比ｅは、トルクコンバータ内部のオイルの流れの様子を表すもので、出力軸であるタービンランナの角速度（以下「タービン角速度」という）を入力軸であるポンプインペラの角速度（以下「ポンプ角速度」という）で割った値のことをいう。
【００１６】
図２は、速度比ｅと、トルク容量係数τと、の関係を示した図である。
【００１７】
トルク容量係数τとは、ポンプインペラ２１を回すのにどれだけのトルクが必要かを表すものであり、ポンプトルク（入力軸トルク）をポンプ角速度の二乗で割った値のことをいう。図２に示すように、トルク容量係数τは、トルクコンバータ２の速度比ｅが０．８を超えたあたりから急激に低下し、速度比ｅが１のときに０となる。
【００１８】
図３は、速度比ｅと、トルク比ｔと、の関係を示した図である。
【００１９】
トルク比ｔとは、トルクコンバータ２の性能を表すもので、ポンプトルクをタービントルク（出力軸トルク）で割った値のことをいう。図３に示すように、トルク比ｔは、トルクコンバータ２のトルク増大作用があるカップリングポイント以下の領域で１より大きくなる。
【００２０】
ここで、従来のトルクコンバータ２には、アクセルペダルを踏み込んだときに、エンジン回転速度が上昇してから車両の加速が始まるといった滑り感があった。これにより、アクセルペダルを踏み込んでから車両が加速するまでに遅れを伴うといった問題点があった。また、アクセルペダルを踏み込んだときに唐突に車両が加速してしまい、意図した加速感を得るためのペダル操作が難しいといった問題点があった。
【００２１】
これらの問題点は、トルクコンバータ２の速度比ｅが０．８を超えたあたりからトルク容量係数τが急激に低下し、速度比ｅが１になったときにトルク容量係数τが０になるために起こる。トルク容量係数τが急激に低下する速度比ｅが０．８〜１までの領域では、ポンプインペラ２１にトルクを加えてもポンプ角速度が変化するだけで、タービントルクは略ゼロとなる。しかし、そのままトルクを加えていると、ポンプ角速度が増加するので速度比ｅが小さくなり、急にトルク容量係数τが大きくなってタービントルクが急上昇する。この特性のために、ペダル操作に対する遅れや唐突な反応を示す。
【００２２】
そこで本実施形態では、トルクコンバータ２の目標タービントルクから目標ポンプトルクを算出することで、トルクコンバータ２の滑り感を抑制する。
【００２３】
トルク容量係数τにポンプ角速度の二乗とトルク比ｔとを乗じることで、トルクコンバータ２のタービントルクを算出できることは広く知られている。しかしながら、平衡状態（一定速度）で走行しているときを除いて、所望のタービントルクを得るために必要なポンプトルクを算出する方法は、マップを用いて算出するものしか知られていない。マップを用いて算出する場合は、マップの適合作業必要になるため、開発効率が低下してしまう。したがって、本実施形態では数式によってトルクコンバータ２の目標タービントルクから目標ポンプトルクを算出する。
【００２４】
図４は、トルクコンバータ２の目標タービントルクから目標ポンプトルクを算出する手段について説明するフローチャートである。コントローラ４は、本ルーチンをエンジン１運転中に所定の演算周期（例えば１０ｍｓ）で実行する。
【００２５】
ステップＳ１において、コントローラ４は、アクセルペダル踏み込み量と車速とに基づいて目標加速度を算出する。
【００２６】
ステップＳ２において、コントローラ４は、車両を目標加速度にするための目標駆動力を算出する。
【００２７】
ステップＳ３において、コントローラ４は、目標駆動力を現在のギア比で割って目標タービントルクＴＱturbine_tgを算出する。
【００２８】
ステップＳ４において、コントローラ４は、ポンプ角速度ωpumpと、タービン角速度ωturbinと、を読み込む。ポンプ角速度ωpumpは、クランク角センサ信号に基づいて算出する。タービン角速度は、駆動輪５の角速度と変速機構３の減速比とに基づいて算出する。
【００２９】
ステップＳ５において、コントローラ４は、ポンプ角速度ωpumpとタービン角速度ωturbinとに基づいて、以下の（１）式によって速度比ｅを算出する。
【００３０】
【数１】
2010151107.tif 000003
【００３１】
ステップＳ６において、コントローラ４は、前述した図２のテーブルを参照して、速度比ｅからトルク容量係数τを算出する。トルク容量係数τは、トルク容量ＴＱcapacity
とポンプ角速度ωpumpとに基づいて、以下の（２）式で定義される。
【００３２】
【数２】
2010151107.tif 000004
【００３３】
ステップＳ７において、コントローラ４は、前述した図３のテーブルを参照して、速度比ｅからトルク比ｔを算出する。トルク比ｔは、タービントルクＴＱturbineとポンプトルクＴＱpumpとに基づいて、以下の（３）式で定義される。
【００３４】
【数３】
2010151107.tif 000005
【００３５】
ステップＳ８において、コントローラ４は、目標タービントルクＴＱturbine_tgとトルク容量係数τとに基づいて、以下の（４）式によって目標トルク容量ＴＱcapacity_tgを算出する。
【００３６】
【数４】
2010151107.tif 000006
【００３７】
ステップＳ９において、コントローラ４は、トルク容量係数τの定義式（（２）式参照）に基づいて、以下の（５）式によって実トルク容量ＴＱcapacity_nowを算出する。
【００３８】
【数５】
2010151107.tif 000007
【００３９】
ステップＳ１０において、コントローラ４は、目標トルク容量ＴＱcapacity_tgと実トルク容量ＴＱcapacity_nowとに基づいて、以下の（６）式によって差分トルク容量ＴＱdifferenceを算出する。
【００４０】
【数６】
2010151107.tif 000008
【００４１】
ステップＳ１１において、コントローラ４は、以下の（７）式によって目標ポンプ角速度ωpump_tgを算出する。
【００４２】
【数７】
2010151107.tif 000009
【００４３】
ここで、トルク容量係数τは速度比ｅ＝１で略ゼロになる。そのため、速度比ｅによっては、Ｄの解がプラス又はマイナスの無限大に発散してしまう。そうすると、目標ポンプ角速度ωpump_tgが大きくなり、目標ポンプトルクがオーバーシュート又はアンダーシュートを起こし、運転性が悪化する。そこで、本実施形態では、以下の（８）式のようにＤに上下限を設定し、Ｄの解の発散を抑制して運転性の悪化を抑制する。
【００４４】
【数８】
2010151107.tif 000010
【００４５】
ステップＳ１２において、コントローラ４は、目標ポンプ角速度ωpump_tgとポンプ角速度ωpumpとに基づいて、以下の（９）式によって目標ポンプ角加速度αpump_tgを算出する。
【００４６】
【数９】
2010151107.tif 000011
【００４７】
ステップＳ１３において、コントローラ４は、目標ポンプ角加速度αpump_tgとポンプ軸周りの慣性モーメントＩpumpとに基づいて、以下の（１０）式によって目標ポンプ角加速トルクＴＱaccelerationを算出する。
【００４８】
【数１０】
2010151107.tif 000012
【００４９】
ステップＳ１４において、コントローラ４は、目標トルク容量ＴＱcapacity_tgと、目標ポンプ角加速トルクＴＱaccelerationと、に基づいて、以下の（１１）式によって目標ポンプトルクＴＱpump_tgの演算を算出する。そして、コントローラ４は、エンジントルクが目標ポンプトルクＴＱpump_tgとなるように燃料噴射量などを制御する。
【００５０】
【数１１】
2010151107.tif 000013
【００５１】
図５は、トルクコンバータ２の目標タービントルクＴＱturbine_tgから目標ポンプトルクＴＱpump_tgを算出する手段について説明する簡単なブロック図である。
【００５２】
目標トルク容量演算部１００には、目標タービントルクＴＱturbine_tgと、トルク比ｔと、が入力される。目標トルク容量演算部１００は、目標タービントルクＴＱturbine_tgをトルク比ｔで割って、目標トルク容量ＴＱcapacity_tgを算出する。
【００５３】
実トルク容量演算部１０１には、トルク容量係数τと、ポンプ角速度ωpumpと、が入力される。実トルク容量演算部１０１は、トルク容量係数τにポンプ角速度ωpumpの二乗を乗じて実トルク容量ＴＱcapacity_nowを算出する。
【００５４】
差分トルク容量演算部１０２には、目標トルク容量ＴＱcapacity_tgと、実トルク容量ＴＱcapacity_nowと、が入力される。差分トルク容量演算部１０２は、目標トルク容量ＴＱcapacity_tgから実トルク容量ＴＱcapacity_nowを減じて差分トルク容量ＴＱdifferenceを算出する。
【００５５】
目標ポンプ角加速トルク演算部１０３には、差分トルク容量ＴＱdifferenceと、トルク比ｔと、トルク容量係数τと、ポンプ角速度ωpumpと、ポンプ軸周りの慣性モーメントＩpumpと、が入力される。目標ポンプ角加速トルク演算部１０３は、これらの入力値に基づいて目標ポンプ角加速トルクＴＱaccelerationを算出する。
【００５６】
目標ポンプトルク演算部１０４には、目標トルク容量ＴＱcapacity_tgと、目標ポンプ角加速トルクＴＱaccelerationと、が入力される。目標ポンプトルク演算部１０４は、目標トルク容量ＴＱcapacity_tgと、目標ポンプ角加速トルクＴＱaccelerationと、を加算して、目標ポンプトルクＴＱpump_tgを算出する。
【００５７】
図６は、本実施形態による効果について説明する図である。
【００５８】
図６に示すように、本実施形態によれば、時刻ｔ１でアクセルペダルを踏み込んだときに（図６（Ａ））、ポンプトルクの変化に対して遅れることなくタービントルクが追従する（図６（Ｂ））。これにより、アクセルペダルを踏み込んだときに速やかに車両が加速していくので（図６（Ｅ）（Ｆ））、運転者に滑り感や唐突な加速感を感じさせるのを抑制できる。
【００５９】
以上説明した本実施形態によれば、目標タービントルクから目標トルク容量を求め、実トルク容量との差分である差分トルク容量を算出する。そして、差分トルク容量に応じて目標エンジン回転速度（目標ポンプ角速度）を求め、この値から目標ポンプ角加速トルクを算出し、これに目標トルク容量を加算して目標ポンプトルクを算出する。
【００６０】
このように、目標タービントルクから目標ポンプトルクを算出することで、アクセルペダルを操作してから車両が加速するまでの遅れを低減し、速やかに加速させることができる。これにより、運転者に滑り感や唐突な加速感を感じさせるのを抑制できる。
【００６１】
また、目標タービントルクから目標ポンプトルクを算出する際に、トルク比ｔとトルク容量係数τとを用い、マップを使用しないので特別な適合作業が不要で工数を低減できる。
【００６２】
また、マップを使用しないことでプログラムサイズを小さくすることができるので、コントローラ４のＣＰＵやメモリの占有率を抑えることができる。これにより、他の機能にリソースを再分配したり、より安価なＣＰＵを使用することができる。
【００６３】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本実施形態による内燃機関の制御装置の概略構成図である。
【図２】速度比とトルク容量係数との関係を示した図である。
【図３】速度比とトルク比との関係を示した図である。
【図４】目標タービントルクから目標ポンプトルクを算出する手段について説明するフローチャートである。
【図５】目標タービントルクから目標ポンプトルクを算出する手段について説明する簡単なブロック図である。
【図６】本実施形態による効果について説明する図である。
【符号の説明】
【００６５】
１    エンジン（内燃機関）
２    トルクコンバータ
４    コントローラ（出力トルク制御手段）
２１  ポンプインペラ
２２  タービンランナ
Ｓ３    目標タービントルク算出手段
Ｓ４    ポンプ角速度算出手段
Ｓ４    タービン角速度算出手段
Ｓ５    速度比算出手段
Ｓ６    トルク容量係数算出手段
Ｓ７    トルク比算出手段
Ｓ８    目標トルク容量算出手段
Ｓ９    実トルク容量算出手段
Ｓ１１  目標ポンプ角速度算出手段
Ｓ１２  目標ポンプ角加速度算出手段
Ｓ１３  目標ポンプ加速トルク算出手段
【図１】
2010151107.tif 000014
【図２】
2010151107.tif 000015
【図３】
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【図４】
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【図５】
2010151107.tif 000018
【図６】
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