特開 2022-148175 車両の制御装置及び車両の制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022148175

(43)【公開日】2022-10-06

(54)【発明の名称】車両の制御装置及び車両の制御方法

(51)【国際特許分類】

   B60W 10/02 20060101AFI20220929BHJP

   B60W 10/04 20060101ALI20220929BHJP

   F16H 61/14 20060101ALI20220929BHJP

   F16H 45/00 20060101ALI20220929BHJP

   F16H 45/02 20060101ALI20220929BHJP

   F16D 48/06 20060101ALI20220929BHJP

【ＦＩ】

B60W10/00 102

B60W10/04

B60W10/02

F16H61/14 601Z

F16H45/00 C

F16H45/02 Z

F16D28/00 A

F16D48/06 102

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021049757

(22)【出願日】2021-03-24

(71)【出願人】

【識別番号】000000170

【氏名又は名称】いすゞ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】井上 太治

【テーマコード（参考）】

3D241

3J053

3J057

【Ｆターム（参考）】

3D241AA01

3D241AA66

3D241BA51

3D241BA54

3D241BB07

3D241CB02

3D241CB06

3D241CC02

3D241CC13

3D241CD13

3D241CD26

3D241DA03Z

3D241DA23Z

3D241DA28Z

3J053CA01

3J053DA06

3J053DA24

3J053FA03

3J057AA03

3J057BB04

3J057GA65

3J057GB02

3J057GB13

3J057HH02

3J057JJ01

3J057JJ06

(57)【要約】

【課題】ドライバーに不快感を与えることなく、ロックアップクラッチを効果的に締結させることができる、車両の制御装置及び車両の制御方法を提供すること。
【解決手段】制御部（５０）は、タービン（２２）の回転数がエンジン（１０）の回転数以上となった場合に、クラッチ（３０）を断状態に制御し、クラッチ（３０）を断状態にしてから予め決められた期間が経過したときに、エンジン（１０）の回転数を上昇させ、次いでクラッチ３０を徐々に接状態に制御する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

変速機構と、
エンジンと前記変速機構との間に設けられ、前記エンジン側に接続されたインペラーと、
前記変速機構側に接続されたタービンと、
作動油を介して前記インペラーと前記タービンとの間の動力の伝達が可能であるとともに、前記エンジン側と前記タービンとの間を機械的に接続して動力の伝達を制御可能なロックアップクラッチを有するトルクコンバーターと、
前記トルクコンバーターと前記変速機構との間に配置され、前記トルクコンバーターと前記変速機構との間での動力の伝達を制御可能なクラッチと、
を有する変速機を含む車両の制御装置であって、
前記タービンの回転数と前記エンジンの回転数とを取得する取得部と、
前記タービンの回転数が前記エンジンの回転数以上となった場合に、前記クラッチを断状態に制御し、前記クラッチを断状態にしてから予め決められた期間が経過したときに、前記エンジンの回転数を上昇させ、次いで前記クラッチを徐々に接状態に制御する制御部と、
を有する車両の制御装置。

【請求項2】

予め決められた期間が経過したときに上昇させる前記エンジンの回転数は、アイドル回転数よりも高い、
請求項１に記載の車両の制御装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記エンジンの回転数を上昇させた後であり、かつ、前記クラッチを接状態にする前に、前記ロックアップクラッチをロックアップ制御する、
請求項１又は２に記載の車両の制御装置。

【請求項4】

変速機構と、
エンジンと前記変速機構との間に設けられ、前記エンジン側に接続されたインペラーと、
前記変速機構側に接続されたタービンと、
作動油を介して前記インペラーと前記タービンとの間の動力の伝達が可能であるとともに、前記エンジン側と前記タービンとの間を機械的に接続して動力の伝達を制御可能なロックアップクラッチを有するトルクコンバーターと、
前記トルクコンバーターと前記変速機構との間に配置され、前記トルクコンバーターと前記変速機構との間での動力の伝達を制御可能なクラッチと、
を有する変速機を含む車両の制御方法であって、
前記タービンの回転数と前記エンジンの回転数とを取得し、
前記タービンの回転数が前記エンジンの回転数を超えた場合に、前記クラッチを断状態に制御し、
前記クラッチを断状態にしてから予め決められた期間が経過したときに、前記エンジンの回転数を上昇させ、
次いで前記クラッチを徐々に接状態に制御する、
車両の車両の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ロックアップクラッチを有する車両の制御装置及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両のトルクコンバーターの要素としてロックアップクラッチを用いたものがある。ロックアップクラッチは、作動油を介してインペラーとタービンとの間の動力の伝達が可能であるとともに、エンジン側とタービンとの間を機械的に接続して動力の伝達を制御可能に構成されている。ロックアップクラッチは、例えば特許文献１等で開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平７－３１０８１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、差圧式のロックアップクラッチを用いたトルクコンバーターにおいては、入力側の回転数が出力側の回転数よりも高くなければ、ロックアップクラッチが締結されないか、或は、締結され難くなる傾向がある。特に、差圧式のロックアップクラッチの場合にはこの傾向が顕著である。

【0005】

このため、例えば車両が下り坂を惰性走行しているような、ロックアップクラッチの入力側の回転数が出力側の回転数よりも低い場合に、ロックアップクラッチが締結され難くなる。この結果、エンジンブレーキ等の制動力を効果的に活用できなくなるおそれがある。

【0006】

ちなみに、ロックアップクラッチが締結しやすい状態にするためにエンジン回転数を上げると、ロックアップクラッチ締結時に車両が前に飛び出すようになってしまう。エンジンブレーキが効く直前に車が前に飛び出す挙動が引き起こされることは、ドライバーにとって不快である。

【0007】

本開示は、以上の点を考慮してなされたものであり、ドライバーに不快感を与えることなく、ロックアップクラッチを効果的に締結させることができる、車両の制御装置及び車両の制御方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の車両の制御装置の一つの態様は、
変速機構と、
エンジンと前記変速機構との間に設けられ、前記エンジン側に接続されたインペラーと、
前記変速機構側に接続されたタービンと、
作動油を介して前記インペラーと前記タービンとの間の動力の伝達が可能であるとともに、前記エンジン側と前記タービンとの間を機械的に接続して動力の伝達を制御可能なロックアップクラッチを有するトルクコンバーターと、
前記トルクコンバーターと前記変速機構との間に配置され、前記トルクコンバーターと前記変速機構との間での動力の伝達を制御可能なクラッチと、
を有する変速機を含む車両の制御装置であって、
前記タービンの回転数と前記エンジンの回転数とを取得する取得部と、
前記タービンの回転数が前記エンジンの回転数以上となった場合に、前記クラッチを断状態に制御し、前記クラッチを断状態にしてから予め決められた期間が経過したときに、前記エンジンの回転数を上昇させ、次いで前記クラッチを徐々に接状態に制御する制御部と、
を有する。

【0009】

本開示の車両の制御方法の一つの態様は、
変速機構と、
エンジンと前記変速機構との間に設けられ、前記エンジン側に接続されたインペラーと、
前記変速機構側に接続されたタービンと、
作動油を介して前記インペラーと前記タービンとの間の動力の伝達が可能であるとともに、前記エンジン側と前記タービンとの間を機械的に接続して動力の伝達を制御可能なロックアップクラッチを有するトルクコンバーターと、
前記トルクコンバーターと前記変速機構との間に配置され、前記トルクコンバーターと前記変速機構との間での動力の伝達を制御可能なクラッチと、
を有する変速機を含む車両の制御方法であって、
前記タービンの回転数と前記エンジンの回転数とを取得し、
前記タービンの回転数が前記エンジンの回転数を超えた場合に、前記クラッチを断状態に制御し、
前記クラッチを断状態にしてから予め決められた期間が経過したときに、前記エンジンの回転数を上昇させ、
次いで前記クラッチを徐々に接状態に制御する。

【発明の効果】

【0010】

本開示によれば、ドライバーに不快感を与えることなく、ロックアップクラッチを効果的に締結させることができる、車両の制御装置及び車両の制御方法を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施形態に係る制御装置の要部構成を示す模式図

【図2】下り坂を惰性走行している状態での制御部による制御を示した図であり、図２Ａはエンジン回転数、タービン回転数、インシャフト回転数及び目標回転数の関係を示した図、図２Ｂはエンジントルク、タービントルク、クラッチ伝達トルク容量及びドライバー要求トルクの関係を示した図、図２Ｃはロックアップバルブの駆動タイミングを示した図

【図3】実施の形態の制御部の動作の説明に供するフローチャート

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

【0013】

＜１＞要部構成
図１は、実施の形態に係る車両の制御装置の要部構成を示す模式図である。

【0014】

車両１は、動力源であるエンジン１０と、流体継手でなるトルクコンバーター２０と、クラッチ３０と、機械式の変速機構４０と、を備えている。変速機構４０の出力側には、不図示のプロペラシャフト、デファレンシャル及びドライブシャフトを介して、車輪（駆動輪）が取り付けられる。

【0015】

エンジン１０は、例えばディーゼルエンジンである。なお、エンジン１０は、ガソリンエンジン、電動機等でもよい。

【0016】

エンジン１０の出力回転数および出力トルクは、制御部５０によって燃料噴射量が制御されることにより、調整される。エンジン１０の出力軸１１には、エンジン１０のエンジン回転数ＮＥを検出するエンジン回転数センサ１０１が設けられている。

【0017】

トルクコンバーター２０は、エンジン１０の出力軸１１に接続されたインペラー２１と、インペラー２１に対して対向配置され、クラッチ３０の入力側に接続されたタービン２２と、インペラー２１とタービン２２とを直結するロックアップクラッチ２３とを備える。

【0018】

トルクコンバーター２０は、主に車両１の発進時に用いられるものであり、車両１の発進時以外では、ロックアップクラッチ２３によりインペラー２１及びタービン２２が直結され、エンジン１０の駆動力がクラッチ３０に直接伝達される。

【0019】

ロックアップクラッチ２３の断接は、制御部５０によって制御される。トルクコンバーター２０のタービン軸２４には、タービン２２のタービン回転数ＮＴを検出するタービン回転数センサ１０２が設けられている。

【0020】

クラッチ３０はいわゆる摩擦クラッチであり、複数の入力側クラッチ板３１及び複数の出力側クラッチ板３２を有する油圧作動式の湿式多板クラッチである。入力側クラッチ板３１は、トルクコンバーター２０のタービン軸２４と一体回転する。

【0021】

出力側クラッチ板３２は、変速機構４０の入力軸６１と一体に回転する。変速機構４０の入力軸６１には、クラッチ３０の出力側のクラッチ出力回転数ＮＣを検出するクラッチ出力回転数センサ１０３が設けられている。

【0022】

クラッチ３０は、不図示のリターンスプリングによって断方向に付勢されており、ピストン３３の作動油室に制御油圧が供給されることでピストン３３が移動して、入力側クラッチ板３１及び出力側クラッチ板３２を圧接することで接状態とされる。クラッチ３０が接状態とされることで、エンジン１０の動力が変速機構４０に伝達される。クラッチ３０の断接は、制御部５０によって制御される。

【0023】

制御部５０は、エンジン１０の制御、ロックアップクラッチ２３の断接制御、クラッチ３０の断接制御等の各種制御を行う。また、制御部５０には、車両１の運転席に設けられたシフトレバーで選択されたシフトポジションを検出するシフトポジションセンサ１０４からの信号が入力される。

【0024】

そして、制御部５０は、シフトポジションセンサ１０４により、非走行レンジ（典型的には、Ｐ、Ｎレンジ）から走行レンジ（典型的には、Ｄ、Ｒレンジ）への切り換えを検出した場合に、クラッチ３０の係合力（クラッチ伝達トルク）を調整してクラッチ３０を完接させ、クリープトルクを発生させて車両１発進させる。

【0025】

制御部５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及び記憶部等を備える。ＣＰＵは、ＲＯＭから処理内容に応じた制御プログラムを読み出してＲＡＭに展開しながら制御プログラムを実行する。このとき、記憶部に格納されている設定値等の各種データが参照される。

【0026】

＜２＞実施の形態による制御
図２を用いて、実施の形態の制御部５０の制御について説明する。

【0027】

図２は、車両１が下り坂を惰性走行している状態での制御部５０による制御を示した図である。図２Ａはエンジン回転数、タービン回転数、インシャフト回転数及び目標回転数の関係を示した図である。図２Ｂはエンジントルク、タービントルク、クラッチ伝達トルク容量及びドライバー要求トルクの関係を示した図である。図２Ｃはロックアップバルブの駆動タイミングを示した図である。

【0028】

図２Ａから分かるように、下り坂の惰性走行時には、先ず、エンジン１０の回転数がアイドル回転数で一定である。一方で、ロックアップクラッチ２３の二次側に接続されているタービン２２の回転数が車速の上昇に伴って上昇していく。

【0029】

やがて、時点ｔ１においてタービン２２の回転数がエンジン１０の回転数以上となったとき、制御部５０は、クラッチ３０を断状態になるように制御する。

【0030】

クラッチ３０を断状態にすると、変速機構４０とタービン２２とが切り離された状態になるので、タービン２２が自由になる。

【0031】

次いで、時点ｔ１から予め決められた期間が経過した時点ｔ２になると、制御部５０は、エンジン１０の回転数が上昇するようにエンジン１０を制御する。このとき、制御部５０は、ガラ音（ダンパーの振動音）の発生限界の回転数よりも大きくなるようにエンジン１０の回転数を上昇させる。

【0032】

次いで、時点ｔ３において、制御部５０は、ロックアップクラッチ２３をロックアップする。このとき、タービン２２が自由な状態にあるので、ロックアップクラッチ２３は容易にロックアップ（締結）できる。

【0033】

ロックアップクラッチ２３をロックアップするとエンジン１０とタービン２２が連結され、その状態で、制御部５０は、時点ｔ４から時点ｔ５の期間に、クラッチ３０を徐々に接状態に制御することで、変速機構４０の入力軸６１と、クラッチ３０とを同期させる。

【0034】

このとき、エンジン回転数が車速の上昇に応じて持ち上げられるので、減速トルクが発生し、エンジンブレーキが発生する。なお、エンジン回転数はガラ音発生限界の回転数よりも大きくされているので、クラッチ３０を接状態にしたときにガラ音が発生しない。

【0035】

図３は、本実施の形態の制御部５０の動作の説明に供するフローチャートである。

【0036】

制御部５０は、下り坂惰性走行制御を開始すると、ステップＳ１１において、タービン２２の回転数がエンジン１０の回転数以上であるか否か判断し、肯定結果を得ると、ステップＳ１２に移る。

【0037】

ステップＳ１２において、制御部５０はクラッチ３０を断状態に制御する。続くステップＳ１３において、制御部５０は、エンジン回転数をガラ音発生限界よりも高く制御する。

【0038】

続くステップＳ１４において、制御部５０は、ロックアップクラッチ２３をロックアップする。続くステップＳ１５において、制御部５０は、クラッチ３０を徐々に接状態にする。

【0039】

＜３＞実施の形態の効果
以上説明したように、本実施の形態によれば、制御部５０は、タービン２２の回転数がエンジン１０の回転数以上となった場合に、クラッチ３０を断状態に制御し、クラッチ３０を断状態にしてから予め決められた期間が経過したときに、エンジン１０の回転数を上昇させ、次いでクラッチ３０を徐々に接状態に制御する。

【0040】

これにより、ドライバーに不快感を与えることなく、ロックアップクラッチ２３を効果的に締結させることができる、車両の制御装置を実現できる。

【0041】

上述の実施の形態の制御で行っていることは、要するに、駆動力が正から負に変わるタイミングでクラッチ３０を一旦断状態にし、駆動力が０になるタイミングでロックアップクラッチ２３を締結し、その後に負の駆動力を発生させる、ということである。これにより、駆動力をスムーズに正から負に変移させることができ、ドライバーの飛び出し感を低減できる。

【0042】

上述の実施の形態で行っている制御をさらに簡単に述べる。

【0043】

クラッチ３０を断状態にすると、変速機構４０の回転とタービン２２の回転が切断されるのでタービン２２が自由になる。そのタイミングでロックアップクラッチ２３をロックアップする。ロックアップクラッチ２３をロックアップすると、エンジン１０とタービン２２の回転が同一になる。次に、変速機構４０の２次側の回転にクラッチ３０を同期させなければならないので、クラッチ３０をゆっくり接状態にしてタービン２２と変速機構４０の入力回転を同期させる。これらが同期すると、エンジン１０の回転が下側から持ち上げられるので、減速トルクが発生する。その後もアクセルが踏まれなければ、減速トルクが発生し続ける。

【0044】

これにより、車両１が飛び出る方向への駆動力が発生しないのでドライバーに不快感を与えることなく、ロックアップクラッチ２３を効果的に締結させることができる。

【0045】

上述の実施の形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することの無い範囲で、様々な形で実施することができる。

【産業上の利用可能性】

【0046】

本開示の車両の制御装置及び方法は、ロックアップクラッチを有する車両の制御装置及び方法として適用可能である。

【符号の説明】

【0047】

１ 車両
１０ エンジン
１１ 出力軸
２０ トルクコンバーター
２１ インペラー
２２ タービン
２３ ロックアップクラッチ
２４ タービン軸
３０ クラッチ
３１ 入力側クラッチ板
３２ 出力側クラッチ板
３３ ピストン
４０ 変速機構
５０ 制御部
６１ 入力軸
１０１ エンジン回転数センサ
１０２ タービン回転数センサ
１０３ クラッチ出力回転数センサ
１０４ シフトポジションセンサ

【図1】

【図2】

【図3】