(57)【要約】【課題】加速度を確保しつつ、燃費向上をすることのできる制御装置を提供する。【解決手段】車両の原動機の出力側に、流体伝動装置と摩擦係合装置とが並列に配置されており、車速制御要求が第一の領域に相当する場合は、第一の領域に対応するトルク容量となり、第二の領域に相当する場合は、第二の領域に対応するトルク容量となる摩擦係合装置の制御装置において、車速制御要求が第一の領域内で所定値以上変化するか否かを判断する判断手段と、その場合に、車両の実際の車速に関連する物理量と、予め定められている基準値とを比較する比較手段と、比較手段の判断結果に基づいて、摩擦係合装置のトルク容量を、第一の領域、または第二の領域に対応するトルク容量のいずれに設定するかを判断するトルク容量制御手段とを備えている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の原動機の出力側に、流体伝動装置と摩擦係合装置とが並列に配置されており、車速制御要求をパラメータとして複数の制御領域を有し、車速制御要求が第一の領域に相当する場合は、第一の領域に対応するトルク容量となるように、摩擦係合装置を制御するとともに、車速制御要求が第二の領域に相当する場合は、第二の領域に対応するトルク容量となるように、摩擦係合装置を制御するとともに、第一の領域に対応するトルク容量よりも、第二の領域に対応するトルク容量の方が低容量である摩擦係合装置の制御装置において、
車速制御要求が第一の領域内で所定値以上変化するか否かを判断する判断手段と、
車速制御要求が第一の領域内で所定値以上変化したと判断された場合は、車両の実際の車速に関連する物理量と、予め定められている基準値とを比較する比較手段と、
比較手段の判断結果に基づいて、摩擦係合装置のトルク容量を、第一の領域に対応するトルク容量、または第二の領域に対応するトルク容量のいずれに設定するかを判断するトルク容量制御手段と
を備えていることを特徴とする摩擦係合装置の制御装置。
【請求項２】
前記比較手段は、車両の実際の車速に関連する物理量として、目標加速度と実加速度との差を選択する機能を、更に備えていることを特徴とする請求項１に記載の摩擦係合装置の制御装置。
【請求項３】
前記比較手段は、車両の実際の車速に関連する物理量として、実加速度の変化率を選択する機能を、更に備えていることを特徴とする請求項１に記載の摩擦係合装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両における動力源から駆動輪に到る駆動系統に配置される摩擦係合装置を制御する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、トルクコンバータなどの流体伝動装置は、入力要素と出力要素との相対回転が不可避的に生じ、車両においては燃費の悪化要因になる。そこでこの流体伝動装置と並列に、すなわち入力要素と出力要素とを直接連結するように、ロックアップクラッチなどの摩擦係合装置を設け、この摩擦係合装置を係合させて動力損失を抑制することにより、燃費の向上を図ることが行われている。
【０００３】
しかしながら摩擦係合装置は、入力要素と出力要素とを機械的に直接連結するものであるから、原動機の出力変動を車輪に伝達してしまう。これがショックとして体感され、車両の乗り心地を悪化させる。
【０００４】
そこで、ロックアップクラッチの係合・解放を車両の状態に応じて切り替える技術が開発され、その一例が特開平３−９６７５６号公報（特許文献１）に記載されている。この特許文献１に記載された発明では、摩擦係合装置が係合状態であって、スロットル開度変化速度が所定値以上の時は、一時的に摩擦係合装置を解放する構成となっている。したがって、ショックを抑制でき、かつ、エンジン負荷が低下してエンジン回転数の上昇が促進され、アクセル操作に応じた加速性を得られる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平３−９６７５６号公報（特許請求の範囲、第２頁、図４）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特許文献１に記載された従来の装置は、アクセル操作に応じた加速性が重視されている。そのため、燃費向上が不充分であり、その点において改良の余地があった。
【０００７】
この発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであり、加速性を確保しつつ、燃費向上をすることのできる制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段およびその作用】
この発明は、上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、車両の原動機の出力側に、流体伝動装置と摩擦係合装置とが並列に配置されており、車速制御要求をパラメータとして複数の制御領域を有し、車速制御要求が第一の領域に相当する場合は、第一の領域に対応するトルク容量となるように、摩擦係合装置を制御するとともに、車速制御要求が第二の領域に相当する場合は、第二の領域に対応するトルク容量となるように、摩擦係合装置を制御するとともに、第一の領域に対応するトルク容量よりも、第二の領域に対応するトルク容量の方が低容量である摩擦係合装置の制御装置において、車速制御要求が第一の領域内で所定値以上変化するか否かを判断する判断手段と、車速制御要求が第一の領域内で所定値以上変化したと判断された場合は、車両の実際の車速に関連する物理量と、予め定められている基準値とを比較する比較手段と、比較手段の判断結果に基づいて、摩擦係合装置のトルク容量を、第一の領域に対応するトルク容量、または第二の領域に対応するトルク容量のいずれに設定するかを判断するトルク容量制御手段とを備えていることを特徴とする摩擦係合装置の制御装置である。
【０００９】
したがって請求項１の発明では、車両における複数の制御領域内で、車速制御要求が第一の領域内で所定値以上変化した場合は、車両の実際の車速に関連する物理量と、基準値との比較結果に基づいて、摩擦係合装置のトルク容量が設定される。そのため、適切なタイミングで摩擦係合装置を解放または係合することができる。
【００１０】
また、請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記比較手段は、車両の実際の車速に関連する物理量として、目標加速度と実加速度との差を選択する機能を、更に備えていることを特徴とする摩擦係合装置の制御装置である。
【００１１】
したがって請求項２の発明では、車両において所定の制御要求が成立すると、加速度と実加速度との差が予め定められた所定値を超えたときに、適切なタイミングで摩擦係合装置を制御するので加速性が向上する。
【００１２】
また、請求項３の発明は、請求項１の構成に加えて、前記比較手段は、車両の実際の車速に関連する物理量として、実加速度の変化率を選択する機能を、更に備えていることを特徴とする摩擦係合装置の制御装置である。
【００１３】
したがって請求項３の発明では、車両において所定の制御要求が成立すると、実加速度の変化率が、予め定められた所定値を超えたときに摩擦係合装置の制御を行うので、車両の加速状態に応じて摩擦係合装置を適切なタイミングで制御することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
つぎにこの発明を具体例に基づいて説明する。車両のパワートレーンを図３に示す。エンジン１１の出力側にトルクコンバータ１を介して変速機１２が設けられている。エンジン１１は、具体的には、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンなどの内燃機関である。トルクコンバータ１は、入力側の部材としてフロントカバー３と一体のポンプインペラー４が設けられ、これに対向する出力側の部材としてタービンランナー５が設けられ、このタービンランナー５が出力軸６に連結されている。出力軸６は、変速機１２の入力軸である。フロントカバー３は、エンジン１１の出力軸２０に連結されている。なお、これらポンプインペラー４とタービンランナー５との間で、その回転中心側の部分に、フルードの流動方向を制御するステータ７が配置されおり、そのステータ７は一方向クラッチ８を介して所定の固定部９に連結されている。
【００１５】
上記のフロントカバー３の内面に対向してロックアップクラッチ２が配置されている。このロックアップクラッチ２は円板状の部材であって、出力軸６に、その軸線方向に移動できるように取り付けられている。そして、このロックアップクラッチ２をフロントカバー３側の油圧に付勢する油圧と、ロックアップクラッチ２をフロントカバー３から遠ざける方向に付勢する油圧との圧力差によって、ロックアップクラッチ２が係合、スリップ（半係合）、解放状態となる。なお、このロックアップクラッチ２の係合、スリップ、解放の各状態におけるトルク容量は、係合＞スリップ＞解放である。
【００１６】
ロックアップクラッチ２のこのような係合、解放、スリップの各状態は、油圧を制御することによって設定され、そのための電子制御装置１０（ＥＣＵ）が設けられている。この電子制御装置１０は、車速、アクセル開度、シフトポジションなどの信号、および予め記憶されているデータに基づいて演算をおこない、その演算結果に基づいて油圧制御装置５１へ指令信号を出力して、ロックアップクラッチ２を係合、解放、スリップのいずれかの状態に制御し、またスリップ回転数を制御するようになっている。そのため、アクセル開度、車速等のパラメータに応じて、ロックアップクラッチの係合、スリップ、解放の各領域を定めたロックアップクラッチ制御マップが記憶されている。
【００１７】
また、変速機１２は、変速比を段階的もしくは連続的に変化させるとともに、ロックアップクラッチ２が解放された場合は、ポンプインペラー４とタービンランナー５との速度比が所定値となる領域、いわゆるトルクコンバータ領域でトルク増幅が行われる。変速機１２は、入力されたトルクをその変速比に応じて変化させて出力する有段変速機または無段変速機のいずれかの変速機構であり、一例として、車両の走行状態に応じて変速比が変化させられる自動変速機を用いることができる。この変速機１２は、車輪５０に連結される。
【００１８】
上記の変速機１２およびエンジン１１を搭載した車両の状態を検出するために各種のセンサーが設けられている。例えば、エンジン回転数センサー１５、タービン回転数センサー１６、車速センサー１７が設けられている。また、特には図示しないが、アクセルペダルの踏み込み状態を検出して信号を出力するアクセル開度センサー、スロットルバルブの開度を検出して信号を出力するスロットル開度センサー、ブレーキペダルが踏み込まれた場合に信号を出力するブレーキセンサーなどが設けられている。
【００１９】
図１はロックアップクラッチ２の制御の一例を説明するためのフローチャートであって、先ず、ロックアップクラッチ２が係合中か否かが判断される。（ステップＳ１）。例えば、エンジン回転数およびタービン回転数に基づいて、ロックアップクラッチ２が係合しているか否かが判断される。また、このステップＳ１で、車速、アクセル開度が係合領域にあるか否かを判断してもよい。ステップＳ１で否定的に判断された場合は、このルーチンを終了する。
【００２０】
ステップＳ１で肯定的に判断された場合、アクセル踏み込み条件が成立したか否かが判断される（ステップＳ２）。したがって、ステップＳ２は運転車の加速の意図の有無を判断している。このアクセル踏み込み条件は、例えば、アクセルペダルに取り付けられたセンサーで検出されるアイドル接点のオン、オフから判断されてもよいし、アクセル開度、アクセル踏み込み速度から判断されてもよい。このように、ステップＳ２は、車速、アクセル開度が係合領域内で所定値以上変化したか否かを判断している。
【００２１】
ステップＳ２で肯定的に判断された場合は、推定加速度（目標加速度）と実加速度との差が一定値以上か否かが判断される（ステップＳ３）。この推定加速度は、Ｓ２で判断された加速要求の増加程度に基づいて算出される。また、実加速度は、車速センサー１７から検出される信号に基づいて演算される。加速度が不充分であれば、ステップＳ３で肯定的に判断されて、ロックアップクラッチ２が解放され（ステップＳ４）、このルーチンを終了する。つまり、車速、アクセル開度がロックアップクラッチマップの係合領域内にあっても、ロックアップクラッチ２が解放される。
【００２２】
このように、加速度が不充分であれば、ステップＳ４に進み、エンジン負荷が軽減されてノッキングを防止でき、また、エンジン回転数が上昇し易くなり、さらに、トルクコンバータ１のトルクコンバータ領域ではトルク増幅が行われるので、加速度が一層向上する。また、エンジントルクの変動が車輪に伝達されにくくなるため、ノッキング、車内振動、こもり音などが防止され、車両におけるドライバビリティを向上することができる。
【００２３】
これに対して、加速度が充分であれば、ステップＳ３で否定的に判断されて、ロックアップクラッチ２の係合が継続され（ステップＳ５）、このルーチンを終了する。つまり、電子制御装置１０に予め記憶されているロックアップクラッチマップによりロックアップクラッチ２が係合状態に制御される。なお、ステップＳ２で否定的に判断された場合もこのステップＳ５に進み、同様に処理される。
【００２４】
また、図１に示すフローチャートでは、道路勾配、乗員人員、積載荷物量などに応じて最適にロックアップクラッチを制御することができる。例えば、登坂路、多人数、重荷物量では実加速度の上昇が遅れるのでステップＳ３からステップＳ４に進んで、前述の制御マップに基づいて解放するよりも早期に、ロックアップクラッチ２を解放する。一方、降坂路、少人数、軽荷物量ではステップＳ３からステップＳ５に進み、ステップＳ４よりも遅い時期に解放するか、または解放しないように制御する。
【００２５】
この発明の他の制御例を図２に示す。なお、図２に示すフローチャートでは、ステップＳ３以外の処理は、上述の図１に示すフローチャートと同一の処理が行われる。したがって、図２におけるステップＳ３について説明する。
【００２６】
図２において、ステップＳ２で肯定的に判断された場合に、実加速度の変化率が、零以下から正の一定値以上に変化したか否かが判断される（ステップＳ３）。例えば、実加速度の変化率は、車速センサー１７から検出される信号に基づいて演算が行われる。そして、予め定められた正の所定値以上であるかどうかが判断される。例えば、減速走行から加速走行の切り替え、または、定速走行から加速走行への切り替えがあると、ステップＳ３で肯定的に判断されて、ロックアップクラッチ２が解放され（ステップＳ４）、このルーチンを終了する。また、ステップＳ３で否定的に判断された場合は、ステップＳ５に進み、このルーチンを終了する。
【００２７】
したがって、上記の図２に示すフローチャートによって制御を行った場合でも、適切なタイミングで摩擦係合装置を解放することができる。また、トルクコンバータ領域では、トルクコンバータ１でトルクが増幅されるので、加速度が一層向上する。そのため、加速の開始初期における加速のもたつき、ノッキング、車内振動、こもり音等を防止でき、かつ加速度を向上することができる。その結果、車両におけるドライバビリティを向上することができる。
【００２８】
また、図１、図２において、ステップＳ３で否定的に判断された場合は、ステップＳ５に進み、燃費向上を確保できる。つまり、単にアクセルが踏まれただけでは、ロックアップクラッチ２を解放せず、ステップＳ３で肯定的に判断された時のみステップＳ４に進む。このため、ロックアップクラッチ制御マップよりも、ステップＳ３で肯定的に判断されたという実状を優先してロックアップクラッチを解放する。このため、加速度、ドライバビリティを確保しつつ、ロックアップクラッチの係合領域を拡大できる。
【００２９】
ここで、上記の具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、上述したステップＳ２の機能的手段が、この発明の判断手段に相当し、ステップＳ３の機能的手段が、この発明の比較手段に相当し、ステップＳ１ないしＳ５の機能的手段が、この発明のトルク容量制御手段に相当する。また、エンジン１１がこの発明の原動機に相当し、ロックアップクラッチ２がこの発明の摩擦係合装置に相当し、トルクコンバータ１がこの発明の流体伝動装置に相当する。また、車速、アクセル開度がこの発明の車速制御要求に相当し、解放領域が第二の領域、係合領域がこの発明の第一の領域に相当し、ステップＳ３の一定値がこの発明の基準値に相当し、推定加速度がこの発明の目標加速度に相当する。
【００３０】
なお、この発明は、上述のフローチャートによる制御例に限定されず、例えば、ステップＳ３とステップＳ４との間に予め、定められた所定の車速や所定のエンジン回転数を条件を判断する別のステップを加え、その別のステップで肯定的に判断された場合はステップＳ４に進み、否定的に判断された場合はステップＳ５に進む処理を行ってもよい。
【００３１】
さらに、図１および図２では、ロックアップクラッチが係合されている場合に、ステップＳ４に進んでロックアップクラッチが解放されているが、ステップＳ４に進んでロックアップクラッチをスリップさせる制御も、この発明に含まれる。この場合は、係合領域が第一の領域に相当し、スリップ領域が第二の領域に相当する。
【００３２】
また、ロックアップクラッチがスリップされている場合に、ステップＳ４に進んでロックアップクラッチを解放させる制御も、この発明に含まれる。この場合は、スリップ領域が第一の領域に相当し、解放領域が第二の領域に相当する。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１の発明によれば、車速制御要求が第一の領域内で変化した場合でも、その変化程度が所定値以上である場合は、実際の車速と基準値との比較結果に基づいて、トルク容量を制御できる。したがって、状況に応じて加速のもたつき、ノッキング、車内振動、こもり音などを防止する機能を確保しつつ、燃費向上領域を拡大できる。
【００３４】
また、請求項２の発明によれば、適切なタイミングで摩擦係合装置のトルク容量を制御することにより、ドライバビリティを確保しつつ、加速度を向上することができる。
【００３５】
また、請求項３の発明によれば、車速が低速から高速に変動する際に摩擦係合装置を解放することができ、加速度を向上することができる。そのため、車両におけるドライバビリティをさらに向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る制御装置によって実行される制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【図２】図１の制御を適応する駆動系統の一例を模式的に示す図である。
【図３】図２に示すトルクコンバータの内部構成の一例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１…トルクコンバータ、  ２…ロックアップクラッチ、  １０…電子制御装置、  １１…エンジン、  ５０…車輪。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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