車両制御装置
【課題】車両走行中のクラッチ開放によるショックを抑制できる車両制御装置を提供する。
【解決手段】車両制御装置２は、車両１のエンジン１０と駆動輪９０との動力伝達経路を断接するクラッチ３６を備え、車両１の走行時に、クラッチ３６を開放して惰性走行を行う惰行制御と、エンジン１０への燃料供給を低減するフューエルカット制御とを実施可能である。この車両制御装置２では、惰行制御におけるクラッチ３６の開放完了時期は、フューエルカット制御から復帰した後に惰行制御が実行される状況において、フューエルカット制御からの復帰時に動力伝達経路に発生するトルク変動が収束した後となるよう設定される。
【解決手段】車両制御装置２は、車両１のエンジン１０と駆動輪９０との動力伝達経路を断接するクラッチ３６を備え、車両１の走行時に、クラッチ３６を開放して惰性走行を行う惰行制御と、エンジン１０への燃料供給を低減するフューエルカット制御とを実施可能である。この車両制御装置２では、惰行制御におけるクラッチ３６の開放完了時期は、フューエルカット制御から復帰した後に惰行制御が実行される状況において、フューエルカット制御からの復帰時に動力伝達経路に発生するトルク変動が収束した後となるよう設定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンと駆動輪との動力伝達経路を断接するクラッチを備える車両に関して、例えば特許文献１には、エンジンの運転停止の指示がなされたときに、まずは動力伝達経路上に配置されたロックアップクラッチを開放し、次いでクラッチを開放し、その後にエンジンを停止させることで、クラッチ開放時のショックの発生を抑制する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１８２１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の従来技術では、クラッチ開放時のショックを低減できるのはエンジンの運転停止時に限られており、エンジン停止指示と関係なく車両走行中にクラッチを断接する場合にはショックが発生する状況が考えられる。例えば、エンジンへの燃料供給を停止するフューエルカット制御から復帰した直後には、動力伝達経路上でトルク変動が発生することがあるが、このタイミングと重なってクラッチが開放された場合には、振動などのショックを発生する虞がある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされてものであって、車両走行中のクラッチ開放によるショックを抑制できる車両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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る車両制御装置は、車両のエンジンと駆動輪との動力伝達経路を断接するクラッチを備え、前記車両の走行時に、前記クラッチを開放して惰性走行を行う惰行制御と、前記エンジンへの燃料供給を低減するフューエルカット制御とを実施可能であり、前記惰行制御における前記クラッチの開放完了時期は、前記フューエルカット制御から復帰した後に前記惰行制御が実行される状況において、前記フューエルカット制御からの復帰時に前記動力伝達経路に発生するトルク変動が収束した後となるよう設定されることを特徴とする車両制御装置。
【０００７】
また、上記の車両制御装置は、前記動力伝達経路に配置されたロックアップクラッチを備え、前記ロックアップクラッチは前記フューエルカット制御からの復帰時に開放され、前記惰行制御における前記クラッチの開放完了時期は、前記ロックアップクラッチの開放完了時期より遅く設定されることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る車両制御装置は、惰行制御の開始時には、動力伝達経路上のトルク変動が収束した後にクラッチを開放するので、トルク変動に伴う振動などのショックが車両に発生するのを抑制することが可能となり、この結果、車両走行中のクラッチ開放によるショックを抑制できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る車両制御装置の概略構成を示す図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る車両制御装置によるフューエルカット制御からの復帰処理と、惰行制御（Ｎ惰行制御）の開始処理を示すタイムチャートである。
【図３】図３は、本実施形態に係る車両制御装置による惰行制御（Ｎ惰行制御）の開始処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明に係る車両制御装置の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。
【００１１】
まず図１を参照して、本発明の一実施形態に係る車両制御装置２の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る車両制御装置の概略構成を示す図である。
【００１２】
図１に示すように、車両制御装置２は車両１に搭載される。車両１のパワートレーンは、動力源としてのエンジン１０、トルクコンバータ２０および無段変速機３０を備える。内燃機関であるエンジン１０には、トルクコンバータ２０を介して自動変速機である無段変速機（ＣＶＴ）３０が連結されている。エンジン１０のエンジン出力トルク（動力）は、エンジン出力軸６０からトルクコンバータ２０を介して無段変速機３０に入力され、デファレンシャルギヤ１８及びドライブシャフト１９を介して駆動輪９０に伝達される。このようにエンジン１０と駆動輪９０との間に動力伝達経路が構成されている。
【００１３】
トルクコンバータ２０は、エンジン出力軸６０に接続されたポンプインペラ２１と、無段変速機３０のインプットシャフト７０に接続されたタービンランナ２２とを有する。ポンプインペラ２１は、トルクコンバータ２０においてエンジン１０からの動力が入力される入力部材である。タービンランナ２２は、トルクコンバータ２０においてエンジン１０から入力された動力を出力する出力部材である。
【００１４】
トルクコンバータ２０は、ポンプインペラ２１とタービンランナ２２との間で作動流体を介して動力を伝達することができる。トルクコンバータ２０は、ロックアップクラッチ２４を有している。ロックアップクラッチ２４は、エンジン１０と駆動輪９０との間の動力伝達経路に配置された摩擦係合式のクラッチ装置である。ロックアップクラッチ２４は、エンジン出力軸６０とインプットシャフト７０とを作動流体を介さずに接続することができる。トルクコンバータ２０は、ロックアップクラッチ２４が開放している場合、作動流体を介してエンジン出力軸６０とインプットシャフト７０とで動力を伝達することができ、ロックアップクラッチ２４が係合している場合、ポンプインペラ２１とタービンランナ２２とが直結され、作動流体を介さずにエンジン出力軸６０とインプットシャフト７０とで直接動力を伝達することができる。
【００１５】
無段変速機３０は、例えば、公知のベルト式無段変速機である。無段変速機３０は、エンジン１０側に設けられたプライマリプーリ３１と、駆動輪９０側に設けられたセカンダリプーリ３２と、ベルト３３と、クラッチ３６とを有する。プライマリプーリ３１は、インプットシャフト７０に連結されている。セカンダリプーリ３２は、デファレンシャルギヤ１８に接続されるアウトプットシャフト８０に連結されている。ベルト３３は、プライマリプーリ３１とセカンダリプーリ３２との間に掛け渡されている。
【００１６】
クラッチ３６は、インプットシャフト７０に設けられており、動力伝達経路においてロックアップクラッチ２４と直列に配置されている。クラッチ３６は、エンジン１０と駆動輪９０との動力伝達経路を断接する機能を有する。クラッチ３６は、インプットシャフト７０におけるエンジン１０側に連結されたエンジン側係合要素と、駆動輪９０側に連結された駆動輪側係合要素とを有している。クラッチ３６は、エンジン側係合要素と駆動輪側係合要素とが係合することでエンジン１０と駆動輪９０との動力伝達経路を接続することができる。一方、クラッチ３６は、開放することでエンジン１０と駆動輪９０との動力伝達経路を遮断することができる。言い換えると、クラッチ３６は、エンジン１０と駆動輪９０との動力の伝達経路において動力の伝達が可能な状態と動力の伝達が不能な状態とを切替える切替え装置として機能する。本明細書において、クラッチ３６を「Ｃ１クラッチ」とも記載する。
【００１７】
油圧制御装置４０は、トルクコンバータ２０、クラッチ３６、プライマリプーリ３１およびセカンダリプーリ３２に対して油圧を供給する機能を有する。油圧制御装置４０は、ＥＣＵ５０から入力される変速比変更指令に応じて、無段変速機３０の変速比を変更する。油圧制御装置４０は、プライマリプーリ側アクチュエータへの油圧の流入・流出制御によって変速比および変速速度を制御することができる。プライマリプーリ側アクチュエータの油圧を調整することにより、プーリ比を変化させて、変速比を無段階に変化させることができる。また、油圧制御装置４０は、セカンダリプーリ側アクチュエータの油圧を制御することによってベルト挟圧力を制御することができる。
【００１８】
油圧制御装置４０は、トルクコンバータ２０のロックアップクラッチ２４の開放／係合を制御することができるだけでなく、ロックアップクラッチ２４の係合度合いを制御することもできる。油圧制御装置４０は、ロックアップクラッチ２４に対する供給油圧を調整することによって、ロックアップクラッチ２４のトルク容量を制御することができる。ＥＣＵ５０は、ロックアップクラッチ２４の係合時あるいは開放時に油圧制御装置４０によってロックアップクラッチ２４のスリップ制御を実行することができる。スリップ制御により、ＥＣＵ５０は、開放状態のロックアップクラッチ２４を係合する際に、ロックアップクラッチ２４を所定のスリップ状態で係合させてから完全係合させることができる。また、ＥＣＵ５０は、完全係合状態のロックアップクラッチ２４を開放する際に、ロックアップクラッチ２４を所定のスリップ状態としてから開放させることができる（本実施形態では「Ｌ／Ｕスムース開放制御」ともいう）。スリップ制御では、例えば、エンジン回転数Ｎｅとタービンランナ２２の回転数（タービン回転数Ｎｔ）との回転数差を目標値とするようにロックアップクラッチ２４に対する供給油圧が制御される。
【００１９】
また、油圧制御装置４０は、クラッチ３６の開放／係合を制御することができる。油圧制御装置４０は、クラッチ３６に対する供給油圧を制御することにより、クラッチ３６の開放状態と係合状態とを切り替えることができる。油圧制御装置４０は、クラッチ３６の係合度合いを制御する機能を有する。ＥＣＵ５０は、ロックアップクラッチ２４と同様に、油圧制御装置４０によってクラッチ３６のスリップ制御を実行することができる。スリップ制御により、ＥＣＵ５０は、完全係合状態のクラッチ３６を開放する際に、クラッチ３６を所定のスリップ状態としてから開放させることができる（本実施形態では「Ｃ１スムース開放制御」ともいう）。このスリップ制御では、例えば、トルクコンバータ２０のタービンランナ２２の回転数（タービン回転数Ｎｔ）と、無段変速機３０のプライマリプーリ３１の回転数（プライマリ回転数Ｎｉｎ）との回転数差を目標値とするようにクラッチ３６に対する供給油圧が制御される。
【００２０】
車両１には、エンジン１０、無段変速機３０等を制御するＥＣＵ５０（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）が設けられている。ＥＣＵ５０は、エンジン１０、トルクコンバータ２０および無段変速機３０（油圧制御装置４０）の総合的な制御を行う機能を有する。本実施形態の車両制御装置２は、エンジン１０、ロックアップクラッチ２４、クラッチ３６、油圧制御装置４０およびＥＣＵ５０を備える。
【００２１】
車両１には、アクセルペダルの操作量（アクセル開度）を検出するアクセルポジションセンサ１１が設けられており、検出したアクセル開度はＥＣＵ５０に出力される。エンジン１０の吸気管１２には電子スロットルバルブ１３が設けられており、この電子スロットルバルブ１３はスロットルアクチュエータ１４により開閉可能となっている。ＥＣＵ５０はこのスロットルアクチュエータ１４により電子スロットルバルブ１３を駆動し、アクセル開度にかかわらずスロットル開度を任意の開度に制御することができる。車両１には、電子スロットルバルブ１３の全閉状態及びスロットル開度を検出するスロットルポジションセンサ１５が設けられており、検出したスロットル開度はＥＣＵ５０に出力される。符号２３は、エンジン１０の排気管を示す。
【００２２】
エンジン１０には、エンジン回転数（エンジン回転速度）Ｎｅを検出するエンジン回転数センサ１７が設けられており、検出したエンジン回転数ＮｅはＥＣＵ５０に出力される。また、車両１には、車両の走行速度を検出する車速センサ５１が設けられていると共に、運転者が操作するシフトレバーの位置を検出するシフトポジションセンサ５２が設けられており、検出した車速やシフトポジションはＥＣＵ５０に出力される。
【００２３】
無段変速機３０には、プライマリプーリ３１の回転数（プライマリ回転数Ｎｉｎ）を検出するプライマリプーリ回転センサ３４と、セカンダリプーリ３２の回転数（セカンダリ回転数Ｎｏｕｔ）を検出するセカンダリプーリ回転センサ３５が設けられており、検出されたプライマリ回転数Ｎｉｎおよびセカンダリ回転数Ｎｏｕｔは、ＥＣＵ５０に出力される。
【００２４】
トルクコンバータ２０には、タービンランナ２２の回転数（タービン回転数Ｎｔ）を検出するタービンランナ回転数センサ２５が設けられており、検出されたタービン回転数Ｎｔは、ＥＣＵ５０に出力される。
【００２５】
ＥＣＵ５０は、上記のものを含む車両内の各種センサ類の情報に基づいて、エンジン１０、ロックアップクラッチ２４、クラッチ３６、油圧制御装置４０など車両の各部の制御を行う。ＥＣＵ５０は、エンジン回転数、吸入空気量、スロットル開度などのエンジン１０の運転状態に基づいて燃料噴射量、噴射時期、点火時期などを決定し、インジェクタや点火プラグなどを制御する。また、ＥＣＵ５０は、変速マップを有しており、スロットル開度、車速などに基づいて、無段変速機３０の変速比を決定し、この決定された変速比を成立させるように油圧制御装置４０を制御する。
【００２６】
ＥＣＵ５０は、車両１の減速時等の走行中にクラッチ３６を開放することでエンジン１０と駆動輪９０との動力伝達経路を遮断して車両１を惰性走行させる惰行制御を実行することができる。惰行走行は、無段変速機３０をニュートラルとして車両１を走行させることに相当する。惰行制御は、例えば、アクセル開度が０の全閉時やアクセル開度が予め定められた所定開度以下のときに実行される。
【００２７】
ＥＣＵ５０は、惰行制御中はエンジン１０をアイドル状態で運転させる。つまり、惰行走行中はアイドル状態で自立回転するために必要なだけの燃料がエンジン１０で消費される。惰行制御が実施され、惰性走行に移行してクラッチ３６が開放されると、エンジン回転数がアイドル回転数に低下するため燃料消費が抑制され、走行抵抗（エンジンブレーキ力）が低下することで燃費の向上が可能である。
【００２８】
なお、惰行制御は、減速時に限らず、クラッチ３６が係合した状態で車両１が定速走行できるときに実行されてもよい。言い換えると、惰行制御は、車両１が加速しないときに実行されるようにしてもよい。本実施形態の惰行制御は、エンジン１０が駆動輪９０によって駆動される被駆動状態となるアクセル開度や、エンジン１０が駆動輪９０を駆動する駆動状態とならないアクセル開度において惰性走行を実行することができる。本実施形態では、この惰行制御のことを「Ｎ惰行制御」とも表現する。
【００２９】
ＥＣＵ５０は、惰行制御の惰行走行中にアクセルが踏み込まれると、クラッチ３６を係合して車両１を惰行走行状態から復帰させる。これにより、エンジン１０の動力による加速が可能な状態となる。
【００３０】
また、ＥＣＵ５０は、車両１の走行中にエンジン１０への燃料噴射を一時的に低減させる、所謂アイドルオンフューエルカット制御（以降、単に「フューエルカット制御」と記載する）を実行することができる。フューエルカット制御は、例えばアクセル開度が全閉であり（アイドルスイッチがオン状態となり）、かつ、エンジン回転数Ｎｅが所定値以上である場合に実行することができる。フューエルカット制御の実行中は、ロックアップクラッチ２４及びクラッチ３６が係合状態となり、エンストを回避するよう構成される。
【００３１】
フューエルカット制御は、エンスト発生を回避するため、車速が所定値以下では実施不可である。ＥＣＵ５０は、フューエルカット制御の実行中に、車速がこの所定値まで減速した場合には、エンジン１０への燃料噴射を再開して車両１をフューエルカット制御から復帰させる。本実施形態では、このようにフューエルカット制御から復帰する車速の所定値のことを「Ｆ／Ｃ復帰車速」という。
【００３２】
また、ＥＣＵ５０は、フューエルカット制御が特に減速中に実施される場合には、併せてロックアップクラッチ２４を係合し、フューエルカット制御からの復帰時にはロックアップクラッチ２４を開放する。より詳細には、ＥＣＵ５０は、フューエルカット制御の実施中に車速がＦ／Ｃ復帰車速に近づいてくると、ロックアップクラッチ２４の開放動作を開始し、Ｆ／Ｃ復帰車速にて、エンジン回転数Ｎｅとタービンランナ２２の回転数（タービン回転数Ｎｔ）との間に回転数差が発生している開放状態またはスリップ係合状態となるようロックアップクラッチ２４を制御する。
【００３３】
ここで、車両１が、減速時にフューエルカット制御が実施されており、車速がＦ／Ｃ復帰車速まで減速してフューエルカット制御から復帰した後に、Ｎ惰行制御が実施される状況を考える。
【００３４】
フューエルカット制御からの復帰時には、ロックアップクラッチ２４が開放されエンジン１０への燃料噴射が再開されるため、動力伝達経路上にトルク変動が発生する場合がある。このようなトルク変動が発生している最中にＮ惰行制御が実施されクラッチ３６が開放されると、動力伝達経路上の振動が助長され車両１にショックが発生する虞がある。
【００３５】
そこで本実施形態では、Ｎ惰行制御開始時に車両１にショックが発生するのを防止するため、Ｎ惰行制御によるクラッチ３６の開放動作が完了する時期が、フューエルカット制御からの復帰に伴い発生するトルク変動が収束した後となるように設定されている。ここで、クラッチ３６の開放動作が完了する時期（開放完了時期）とは、クラッチ３６が完全係合状態から開放動作を開始し、完全に開放した状態となるタイミングである。この開放完了時期は、例えばクラッチ３６への供給油圧の指令値であるＣ１指示圧に関して、開放動作の開始時の初期圧や、その後の減少勾配などを調整することで設定することができる。
【００３６】
フューエルカット制御からの復帰時点から、トルク変動が収束するまでの所要時間は、例えば車両の動力伝達経路の構成や配置などに依存して決まるものであり、予め実験などにより取得することができる。動力伝達経路のトルク変動による振動の発生や収束は、例えば、無段変速機３０のセカンダリプーリ３２の回転数（セカンダリ回転数Ｎｏｕｔ）を利用して検出することができる。ＥＣＵ５０は、例えば、フューエルカット復帰時点から、この所要時間が経過した後にクラッチ３６の解放完了時期を設定することで、クラッチ３６がフューエルカット制御からの復帰によるトルク変動が収束した後に開放するように制御することができる。
【００３７】
また、一般にロックアップクラッチ２４には、係合時の捩じり振動の抑制等を目的としてダンパーが設けられている。Ｎ惰行制御によるクラッチ３６の開放時に、ロックアップクラッチ２４がスリップ係合状態など開放状態となっていない場合には、ダンパーの影響により動力伝達経路上に共振が発生する虞がある。そこで、本実施形態では、このような共振によるショック発生を防止するために、クラッチ３６の開放完了時期が、ロックアップクラッチ２４の開放完了時期より後となるよう設定されている。
【００３８】
ここで、ＥＣＵ５０は、物理的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びインターフェースなどを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路である。これまで説明したＥＣＵ５０の各機能は、ＲＯＭに保持されるアプリケーションプログラムをＲＡＭにロードしてＣＰＵで実行することによって、ＣＰＵの制御のもとで車両１内の各種装置を動作させると共に、ＲＡＭやＲＯＭにおけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。
【００３９】
また、ＥＣＵ５０は、上記の各機能に限定されず、車両１のＥＣＵとして用いるその他の各種機能を備えている。また、上記のＥＣＵ５０とは、エンジン１０を制御するエンジンＥＣＵ、駆動系を制御するＴ／Ｍ−ＥＣＵ、惰行制御（Ｓ＆Ｓ（スタート＆ストップ）制御）を実行するためのＳ＆Ｓ−ＥＣＵなどの複数のＥＣＵを備える構成であってもよい。
【００４０】
次に、図２，３を参照して、本実施形態に係る車両制御装置２の動作について説明する。図２は、本実施形態に係る車両制御装置２によるフューエルカット制御からの復帰処理と、Ｎ惰行制御の開始処理を示すタイムチャートであり、図３は、本実施形態に係る車両制御装置２によるＮ惰行制御の開始処理を示すフローチャートである。
【００４１】
まず図２を参照して、フューエルカット制御から復帰した後に、Ｎ惰行制御を実施する場合の車両制御装置２の動作について説明する。図２のタイムチャートには、車速、回転数、ＬＵ指示圧（ロックアップクラッチ２４への供給油圧の指令値）、Ｃ１指示圧（Ｃ１クラッチ３６への供給油圧の指令値）、Ｄ／Ｓトルク（動力伝達経路のトルク）の時間遷移がそれぞれ示されている。
【００４２】
図２のタイムチャートは、車両減速中にフューエルカット制御が実施されている状態から開始されており、車速は一様に減速している。また、エンジン回転数Ｎｅ、トルクコンバータ２０のタービンランナ２２の回転数（タービン回転数Ｎｔ）、及び無段変速機３０のプライマリプーリ３１の回転数（プライマリ回転数Ｎｉｎ）は、このタイムチャートの当初には、ロックアップクラッチ２４及びクラッチ３６が共に係合しており、エンジン１０から無段変速機３０までが一体回転しているため、同一回転数となっている。
【００４３】
時刻ｔ１において、車速が、ロックアップクラッチ２４のＬ／Ｕスムース開放制御を開始する下限の車速（図２では「Ｌ／Ｕ制御下限車速」と示す）に到達すると、ロックアップクラッチ２４のＬ／Ｕスムース開放制御が開始される。ＬＵ指示圧は、時刻ｔ１においてＬ／Ｕスムース開放制御の初期圧までステップ状に減少され、ｔ１以降は開放動作が完了するまで所定の勾配で低下する。ここで、初期圧は、車両の減速度、エンジン回転数、油温、エアコン負荷等に応じて適宜設定され、勾配は、ロックアップクラッチ２４のハードウェア構成や断接動作設定に依存して決定される。また、Ｌ／Ｕ制御下限車速は、例えばＦ／Ｃ復帰車速において、ロックアップクラッチ２４がエンジン回転数Ｎｅとタービンランナ２２の回転数（タービン回転数Ｎｔ）との間に回転数差が発生する解放状態またはスムース係合状態となるように、現在の車両１の減速度などに基づき適宜設定される。
【００４４】
また、図２の例では、時刻ｔ１において、Ｎ惰行制御の実施条件も成立しており、クラッチ３６のＣ１スムース開放制御も開始される。Ｃ１指示圧は、時刻ｔ１においてＣ１スムース開放制御の初期圧までステップ状に減少され、ｔ１以降は開放動作が完了するまで所定の勾配で低下する。ここで、初期圧は、車両の減速度、エンジン回転数、油温、エアコン負荷等に応じて適宜設定され、勾配は、クラッチ３６のハードウェア構成や断接動作設定に依存して決定される。なお、クラッチ３６の開放開始時期は、クラッチ３６のＣ１指示圧の減少勾配や解放完了時期によっては、時刻ｔ１より後に設定してもよい。
【００４５】
時刻ｔ２において、車速が、Ｆ／Ｃ復帰車速に到達すると、フューエルカット制御から復帰し、エンジン１０への燃料噴射が再開され、Ｄ／Ｓトルクが急激に増大し振動しはじめる。このとき、ロックアップクラッチ２４の開放動作により、エンジン回転数Ｎｅと、タービン回転数Ｎｔ（及びプライマリ回転数Ｎｉｎ）との間に回転数差が生じ、ロックアップクラッチ２４より上流側のエンジン回転数Ｎｅが、下流側のタービン回転数Ｎｔやプライマリ回転数Ｎｉｎに対して減少しはじめる。この回転数差は、時刻ｔ３において、ロックアップクラッチ２４が完全に解放するまで連続的に増大する（すなわちエンジン回転数Ｎｅが連続的に減少する）。
【００４６】
時刻ｔ２において発生したＤ／Ｓトルクの振動は、時刻ｔ４までに収束している。本実施形態では、Ｄ／Ｓトルクの振動が収束した後にクラッチ３６の開放が完了するように、クラッチ３６の開放完了時期が設定されており、本実施形態のクラッチ３６は、時刻ｔ１からＣ１スムース解放制御を開始され、時刻ｔ４においてＤ／Ｓトルクの振動が収束した後にクラッチ３６の解放を完了されている。
【００４７】
また、時刻ｔ４までに、クラッチ３６のＣ１スムース解放制御により、タービン回転数Ｎｔとプライマリ回転数Ｎｉｎとの間に回転数差が生じ、クラッチ３６の上流側のタービン回転数Ｎｔが、下流側のプライマリ回転数Ｎｉｎに対して連続的に減少する。
【００４８】
そして、時刻ｔ５において、車速が、Ｎ惰行制御におけるエンジン１０をアイドル運転する車速に到達すると、エンジン１０への燃料供給が抑制され、エンジン回転数Ｎｅはアイドル回転数まで落とされる。また、これに伴い、タービン回転数Ｎｔも低減する。
【００４９】
次に、図３を参照して、Ｎ惰行制御の開始処理について説明する。このフローチャートの処理は、ＥＣＵ５０により例えば所定周期ごとに実施される。
【００５０】
まず、Ｎ惰行制御の実施条件が成立し、許可状態となっているか否かが確認される（Ｓ１０１）。実施条件は、例えばシフトレンジ、シフトパターン、エンジン、バッテリー、車両状態などの各種情報について設定されている。Ｎ惰行制御許可状態である場合にはステップＳ１０２に移行する。Ｎ惰行制御許可状態でない場合には処理を終了する。
【００５１】
次に、ロックアップクラッチ２４が開放されているか否か、またはＬ／Ｕスムース開放制御を実施中であるか否かが確認される（Ｓ１０２）。この条件を満たすのは、図２のタイムチャートでは、ロックアップクラッチ２４の解放が開始される時刻ｔ１以降となる。ロックアップクラッチ２４が開放またはＬ／Ｕスムース開放制御中である場合には、ステップＳ１０３に移行し、そうでない場合には処理を終了する。
【００５２】
次に、車速が被駆動領域（クリープ力の無い領域）にあるか否かが確認される（Ｓ１０３）。車速が被駆動領域の場合にはステップＳ１０４に移行し、そうでない場合には処理を終了する。
【００５３】
エンジン１０がアイドル状態となってから所定時間が経過したか否かが確認される（Ｓ１０４）。この判定は、アクセル急閉時にも被駆動状態となってからクラッチ３６の開放制御を実施できるように設定されている。所定時間が経過している場合にはステップＳ１０５に移行し、そうでない場合には処理を終了する。
【００５４】
以上の判定ステップＳ１０１〜Ｓ１０４の各条件を満たす場合に、ステップＳ１０５以降の減速Ｓ＆Ｓ用クラッチ制御が実行可能となる。図２のタイムチャートでは、時刻ｔ１において、ステップＳ１０１〜１０４のすべての条件が成立しこの制御が開始されている。
【００５５】
図３に戻り、まず既にＮ惰行制御用クラッチ制御が実行中であるか否かが確認される（Ｓ１０５）。Ｎ惰行制御用クラッチ制御が実行中でない場合にはステップＳ１０６に移行する。Ｎ惰行制御用クラッチ制御が実行中の場合にはステップＳ１０９に移行する。
【００５６】
ステップＳ１０５にてＮ惰行制御用クラッチ制御が実行中でないと判定された場合には、Ｎ惰行制御用クラッチ制御が開始され（Ｓ１０６）、クラッチ３６の制御モードが定常制御から開放制御に変更され（Ｓ１０７）、クラッチ開放油圧制御が開始される（Ｓ１０８）。クラッチ開放油圧制御とは、図２のタイムチャートでは、時刻ｔ１から時刻ｔ４にかけてクラッチ３６が完全に開放するまでＣ１指示圧を所定勾配で低下させるＣ１スムース開放制御をいう。図２のタイムチャートでは、時刻ｔ１においてステップＳ１０７のクラッチ開放油圧制御を開始する処理が実施されている。
【００５７】
一方、ステップＳ１０５にてＮ惰行制御用クラッチ制御が実行中であると判定された場合には、クラッチ開放油圧制御が実行中であるか否かが確認される（Ｓ１０９）。クラッチ開放油圧制御が実行中である場合にはステップＳ１１０に移行し、そうでない場合には処理を終了する。
【００５８】
クラッチ開放油圧制御が実行中である場合には、クラッチ前後回転数差の絶対値が所定値Ｎ１以上であるか否かが確認される（Ｓ１１０）。クラッチ前後回転数差とは、具体的には、クラッチ３６の上流側のタービン回転数Ｎｔと、クラッチ３６の下流側のプライマリ回転数Ｎｉｎとの差分から算出できる。
【００５９】
クラッチ前後回転数差の絶対値が所定値Ｎ１以上でない場合には、処理を終了し、引き続きクラッチ開放油圧制御が行われクラッチ３６の開放動作が継続される。図２のタイムチャートでは、時刻ｔ１からｔ４の間の区間において、この処理が実施される。
【００６０】
クラッチ前後回転数差の絶対値が所定値Ｎ１以上である場合には、クラッチ３６のタービン回転数Ｎｔがプライマリ回転数Ｎｉｎとの間に充分な回転数差が生じ、クラッチ３６が完全に開放したものとして、エンジンアイドル運転許可が出され（Ｓ１１１）、クラッチ制御モードが開放制御から定常制御に戻されて（Ｓ１１２）、処理を終了する。図２のタイムチャートでは、クラッチ３６が開放する時刻ｔ４以降において、これらの処理が実施される。
【００６１】
次に、本実施形態に係る車両制御装置２の効果について説明する。
【００６２】
本実施形態の車両制御装置２は、車両１のエンジン１０と駆動輪９０との動力伝達経路を断接するクラッチ３６を備え、車両１の走行時に、クラッチ３６を開放して惰性走行を行うＮ惰行制御と、エンジン１０への燃料供給を低減するフューエルカット制御とを実施可能である。この車両制御装置２では、Ｎ惰行制御におけるクラッチ３６の開放完了時期は、フューエルカット制御から復帰した後にＮ惰行制御が実行される状況において、フューエルカット制御からの復帰時に動力伝達経路に発生するトルク変動が収束した後となるよう設定される。
【００６３】
このような構成により、Ｎ惰行制御の開始時には、動力伝達経路上のトルク変動が収束した後にクラッチ３６を開放するので、トルク変動に伴う振動などのショックが車両１に発生するのを抑制することが可能となり、この結果、車両走行中のクラッチ開放によるショックを抑制できる。
【００６４】
また、本実施形態の車両制御装置２は、動力伝達経路に配置されたロックアップクラッチ２４を備える。ロックアップクラッチ２４はフューエルカット制御からの復帰時に開放される。そして、Ｎ惰行制御におけるクラッチ３６の開放完了時期は、ロックアップクラッチ２４の開放完了時期より遅く設定される。
【００６５】
この構成により、Ｎ惰行制御の開始時には、ロックアップクラッチ２４が完全に開放された後にクラッチ３６を開放するので、ロックアップクラッチ２４に設けられるダンパーによる共振の発生を防止することが可能となり、車両走行中のクラッチ開放によるショックをより一層抑制できる。
【００６６】
以上、本発明について好適な実施形態を示して説明したが、本発明はこれらの実施形態により限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、動力伝達経路の変速装置の一例としてベルト式の無段変速機３０を適用した場合について説明しているが、変速装置は、例えば手動変速機（ＭＴ）、有段自動変速機（ＡＴ）、トロイダル式の無段自動変速機（ＣＶＴ）、マルチモードマニュアルトランスミッション（ＭＭＴ）、シーケンシャルマニュアルトランスミッション（ＳＭＴ）、デュアルクラッチトランスミッション（ＤＣＴ）、などを用いてもよい。
【００６７】
また、上記実施形態では、クラッチ３６の開放完了時期は、予め実験等などにより求めたトルク変動が収束するまでの所要時間等に基づいて設定されているが、これを学習制御により設定する構成としてもよい例えば、セカンダリプーリ回転センサ３５により検出されるセカンダリ回転数Ｎｏｕｔ等に基づきトルク変動の発生／収束を検知し、トルク変動の収束所要時間を取得する。そして、クラッチ３６の開放完了時期がこの収束所要時間より後となるように、Ｃ１スムース開放制御におけるＣ１指示圧の初期圧や減少勾配を制御すれば、クラッチ３６の開放完了時期を学習制御により設定することができる。
【００６８】
また、上記実施形態では、クラッチ３６を開放して惰性走行を行う惰行制御の一例としてＮ惰行制御を例示したが、これを車両走行中の加速不要時などにエンジン１０を停止するエコラン制御や、減速中にエコラン制御を実施してエンジン１０を停止する「減速Ｓ＆Ｓ」などに置き換えてもよい。言い換えると、本発明の「惰行制御」とは、クラッチ３６を開放して惰性走行を行う制御のことを指すものであり、Ｎ惰行制御、エコラン制御、減速Ｓ＆Ｓを含むものとする。また、フューエルカット制御からの復帰後に、まずＮ惰行制御を実施し、その後に減速Ｓ＆Ｓ（エコラン制御）を実施する構成としてもよい。なお、エコラン制御の実行中には、エンジン１０への燃料噴射が中止され、エンジン回転数Ｎｅ＝０となる。
【符号の説明】
【００６９】
１ 車両
２ 車両制御装置
１０ エンジン
２４ ロックアップクラッチ
３６ クラッチ
９０ 駆動輪
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンと駆動輪との動力伝達経路を断接するクラッチを備える車両に関して、例えば特許文献１には、エンジンの運転停止の指示がなされたときに、まずは動力伝達経路上に配置されたロックアップクラッチを開放し、次いでクラッチを開放し、その後にエンジンを停止させることで、クラッチ開放時のショックの発生を抑制する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１８２１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の従来技術では、クラッチ開放時のショックを低減できるのはエンジンの運転停止時に限られており、エンジン停止指示と関係なく車両走行中にクラッチを断接する場合にはショックが発生する状況が考えられる。例えば、エンジンへの燃料供給を停止するフューエルカット制御から復帰した直後には、動力伝達経路上でトルク変動が発生することがあるが、このタイミングと重なってクラッチが開放された場合には、振動などのショックを発生する虞がある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされてものであって、車両走行中のクラッチ開放によるショックを抑制できる車両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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る車両制御装置は、車両のエンジンと駆動輪との動力伝達経路を断接するクラッチを備え、前記車両の走行時に、前記クラッチを開放して惰性走行を行う惰行制御と、前記エンジンへの燃料供給を低減するフューエルカット制御とを実施可能であり、前記惰行制御における前記クラッチの開放完了時期は、前記フューエルカット制御から復帰した後に前記惰行制御が実行される状況において、前記フューエルカット制御からの復帰時に前記動力伝達経路に発生するトルク変動が収束した後となるよう設定されることを特徴とする車両制御装置。
【０００７】
また、上記の車両制御装置は、前記動力伝達経路に配置されたロックアップクラッチを備え、前記ロックアップクラッチは前記フューエルカット制御からの復帰時に開放され、前記惰行制御における前記クラッチの開放完了時期は、前記ロックアップクラッチの開放完了時期より遅く設定されることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る車両制御装置は、惰行制御の開始時には、動力伝達経路上のトルク変動が収束した後にクラッチを開放するので、トルク変動に伴う振動などのショックが車両に発生するのを抑制することが可能となり、この結果、車両走行中のクラッチ開放によるショックを抑制できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る車両制御装置の概略構成を示す図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る車両制御装置によるフューエルカット制御からの復帰処理と、惰行制御（Ｎ惰行制御）の開始処理を示すタイムチャートである。
【図３】図３は、本実施形態に係る車両制御装置による惰行制御（Ｎ惰行制御）の開始処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明に係る車両制御装置の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。
【００１１】
まず図１を参照して、本発明の一実施形態に係る車両制御装置２の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る車両制御装置の概略構成を示す図である。
【００１２】
図１に示すように、車両制御装置２は車両１に搭載される。車両１のパワートレーンは、動力源としてのエンジン１０、トルクコンバータ２０および無段変速機３０を備える。内燃機関であるエンジン１０には、トルクコンバータ２０を介して自動変速機である無段変速機（ＣＶＴ）３０が連結されている。エンジン１０のエンジン出力トルク（動力）は、エンジン出力軸６０からトルクコンバータ２０を介して無段変速機３０に入力され、デファレンシャルギヤ１８及びドライブシャフト１９を介して駆動輪９０に伝達される。このようにエンジン１０と駆動輪９０との間に動力伝達経路が構成されている。
【００１３】
トルクコンバータ２０は、エンジン出力軸６０に接続されたポンプインペラ２１と、無段変速機３０のインプットシャフト７０に接続されたタービンランナ２２とを有する。ポンプインペラ２１は、トルクコンバータ２０においてエンジン１０からの動力が入力される入力部材である。タービンランナ２２は、トルクコンバータ２０においてエンジン１０から入力された動力を出力する出力部材である。
【００１４】
トルクコンバータ２０は、ポンプインペラ２１とタービンランナ２２との間で作動流体を介して動力を伝達することができる。トルクコンバータ２０は、ロックアップクラッチ２４を有している。ロックアップクラッチ２４は、エンジン１０と駆動輪９０との間の動力伝達経路に配置された摩擦係合式のクラッチ装置である。ロックアップクラッチ２４は、エンジン出力軸６０とインプットシャフト７０とを作動流体を介さずに接続することができる。トルクコンバータ２０は、ロックアップクラッチ２４が開放している場合、作動流体を介してエンジン出力軸６０とインプットシャフト７０とで動力を伝達することができ、ロックアップクラッチ２４が係合している場合、ポンプインペラ２１とタービンランナ２２とが直結され、作動流体を介さずにエンジン出力軸６０とインプットシャフト７０とで直接動力を伝達することができる。
【００１５】
無段変速機３０は、例えば、公知のベルト式無段変速機である。無段変速機３０は、エンジン１０側に設けられたプライマリプーリ３１と、駆動輪９０側に設けられたセカンダリプーリ３２と、ベルト３３と、クラッチ３６とを有する。プライマリプーリ３１は、インプットシャフト７０に連結されている。セカンダリプーリ３２は、デファレンシャルギヤ１８に接続されるアウトプットシャフト８０に連結されている。ベルト３３は、プライマリプーリ３１とセカンダリプーリ３２との間に掛け渡されている。
【００１６】
クラッチ３６は、インプットシャフト７０に設けられており、動力伝達経路においてロックアップクラッチ２４と直列に配置されている。クラッチ３６は、エンジン１０と駆動輪９０との動力伝達経路を断接する機能を有する。クラッチ３６は、インプットシャフト７０におけるエンジン１０側に連結されたエンジン側係合要素と、駆動輪９０側に連結された駆動輪側係合要素とを有している。クラッチ３６は、エンジン側係合要素と駆動輪側係合要素とが係合することでエンジン１０と駆動輪９０との動力伝達経路を接続することができる。一方、クラッチ３６は、開放することでエンジン１０と駆動輪９０との動力伝達経路を遮断することができる。言い換えると、クラッチ３６は、エンジン１０と駆動輪９０との動力の伝達経路において動力の伝達が可能な状態と動力の伝達が不能な状態とを切替える切替え装置として機能する。本明細書において、クラッチ３６を「Ｃ１クラッチ」とも記載する。
【００１７】
油圧制御装置４０は、トルクコンバータ２０、クラッチ３６、プライマリプーリ３１およびセカンダリプーリ３２に対して油圧を供給する機能を有する。油圧制御装置４０は、ＥＣＵ５０から入力される変速比変更指令に応じて、無段変速機３０の変速比を変更する。油圧制御装置４０は、プライマリプーリ側アクチュエータへの油圧の流入・流出制御によって変速比および変速速度を制御することができる。プライマリプーリ側アクチュエータの油圧を調整することにより、プーリ比を変化させて、変速比を無段階に変化させることができる。また、油圧制御装置４０は、セカンダリプーリ側アクチュエータの油圧を制御することによってベルト挟圧力を制御することができる。
【００１８】
油圧制御装置４０は、トルクコンバータ２０のロックアップクラッチ２４の開放／係合を制御することができるだけでなく、ロックアップクラッチ２４の係合度合いを制御することもできる。油圧制御装置４０は、ロックアップクラッチ２４に対する供給油圧を調整することによって、ロックアップクラッチ２４のトルク容量を制御することができる。ＥＣＵ５０は、ロックアップクラッチ２４の係合時あるいは開放時に油圧制御装置４０によってロックアップクラッチ２４のスリップ制御を実行することができる。スリップ制御により、ＥＣＵ５０は、開放状態のロックアップクラッチ２４を係合する際に、ロックアップクラッチ２４を所定のスリップ状態で係合させてから完全係合させることができる。また、ＥＣＵ５０は、完全係合状態のロックアップクラッチ２４を開放する際に、ロックアップクラッチ２４を所定のスリップ状態としてから開放させることができる（本実施形態では「Ｌ／Ｕスムース開放制御」ともいう）。スリップ制御では、例えば、エンジン回転数Ｎｅとタービンランナ２２の回転数（タービン回転数Ｎｔ）との回転数差を目標値とするようにロックアップクラッチ２４に対する供給油圧が制御される。
【００１９】
また、油圧制御装置４０は、クラッチ３６の開放／係合を制御することができる。油圧制御装置４０は、クラッチ３６に対する供給油圧を制御することにより、クラッチ３６の開放状態と係合状態とを切り替えることができる。油圧制御装置４０は、クラッチ３６の係合度合いを制御する機能を有する。ＥＣＵ５０は、ロックアップクラッチ２４と同様に、油圧制御装置４０によってクラッチ３６のスリップ制御を実行することができる。スリップ制御により、ＥＣＵ５０は、完全係合状態のクラッチ３６を開放する際に、クラッチ３６を所定のスリップ状態としてから開放させることができる（本実施形態では「Ｃ１スムース開放制御」ともいう）。このスリップ制御では、例えば、トルクコンバータ２０のタービンランナ２２の回転数（タービン回転数Ｎｔ）と、無段変速機３０のプライマリプーリ３１の回転数（プライマリ回転数Ｎｉｎ）との回転数差を目標値とするようにクラッチ３６に対する供給油圧が制御される。
【００２０】
車両１には、エンジン１０、無段変速機３０等を制御するＥＣＵ５０（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）が設けられている。ＥＣＵ５０は、エンジン１０、トルクコンバータ２０および無段変速機３０（油圧制御装置４０）の総合的な制御を行う機能を有する。本実施形態の車両制御装置２は、エンジン１０、ロックアップクラッチ２４、クラッチ３６、油圧制御装置４０およびＥＣＵ５０を備える。
【００２１】
車両１には、アクセルペダルの操作量（アクセル開度）を検出するアクセルポジションセンサ１１が設けられており、検出したアクセル開度はＥＣＵ５０に出力される。エンジン１０の吸気管１２には電子スロットルバルブ１３が設けられており、この電子スロットルバルブ１３はスロットルアクチュエータ１４により開閉可能となっている。ＥＣＵ５０はこのスロットルアクチュエータ１４により電子スロットルバルブ１３を駆動し、アクセル開度にかかわらずスロットル開度を任意の開度に制御することができる。車両１には、電子スロットルバルブ１３の全閉状態及びスロットル開度を検出するスロットルポジションセンサ１５が設けられており、検出したスロットル開度はＥＣＵ５０に出力される。符号２３は、エンジン１０の排気管を示す。
【００２２】
エンジン１０には、エンジン回転数（エンジン回転速度）Ｎｅを検出するエンジン回転数センサ１７が設けられており、検出したエンジン回転数ＮｅはＥＣＵ５０に出力される。また、車両１には、車両の走行速度を検出する車速センサ５１が設けられていると共に、運転者が操作するシフトレバーの位置を検出するシフトポジションセンサ５２が設けられており、検出した車速やシフトポジションはＥＣＵ５０に出力される。
【００２３】
無段変速機３０には、プライマリプーリ３１の回転数（プライマリ回転数Ｎｉｎ）を検出するプライマリプーリ回転センサ３４と、セカンダリプーリ３２の回転数（セカンダリ回転数Ｎｏｕｔ）を検出するセカンダリプーリ回転センサ３５が設けられており、検出されたプライマリ回転数Ｎｉｎおよびセカンダリ回転数Ｎｏｕｔは、ＥＣＵ５０に出力される。
【００２４】
トルクコンバータ２０には、タービンランナ２２の回転数（タービン回転数Ｎｔ）を検出するタービンランナ回転数センサ２５が設けられており、検出されたタービン回転数Ｎｔは、ＥＣＵ５０に出力される。
【００２５】
ＥＣＵ５０は、上記のものを含む車両内の各種センサ類の情報に基づいて、エンジン１０、ロックアップクラッチ２４、クラッチ３６、油圧制御装置４０など車両の各部の制御を行う。ＥＣＵ５０は、エンジン回転数、吸入空気量、スロットル開度などのエンジン１０の運転状態に基づいて燃料噴射量、噴射時期、点火時期などを決定し、インジェクタや点火プラグなどを制御する。また、ＥＣＵ５０は、変速マップを有しており、スロットル開度、車速などに基づいて、無段変速機３０の変速比を決定し、この決定された変速比を成立させるように油圧制御装置４０を制御する。
【００２６】
ＥＣＵ５０は、車両１の減速時等の走行中にクラッチ３６を開放することでエンジン１０と駆動輪９０との動力伝達経路を遮断して車両１を惰性走行させる惰行制御を実行することができる。惰行走行は、無段変速機３０をニュートラルとして車両１を走行させることに相当する。惰行制御は、例えば、アクセル開度が０の全閉時やアクセル開度が予め定められた所定開度以下のときに実行される。
【００２７】
ＥＣＵ５０は、惰行制御中はエンジン１０をアイドル状態で運転させる。つまり、惰行走行中はアイドル状態で自立回転するために必要なだけの燃料がエンジン１０で消費される。惰行制御が実施され、惰性走行に移行してクラッチ３６が開放されると、エンジン回転数がアイドル回転数に低下するため燃料消費が抑制され、走行抵抗（エンジンブレーキ力）が低下することで燃費の向上が可能である。
【００２８】
なお、惰行制御は、減速時に限らず、クラッチ３６が係合した状態で車両１が定速走行できるときに実行されてもよい。言い換えると、惰行制御は、車両１が加速しないときに実行されるようにしてもよい。本実施形態の惰行制御は、エンジン１０が駆動輪９０によって駆動される被駆動状態となるアクセル開度や、エンジン１０が駆動輪９０を駆動する駆動状態とならないアクセル開度において惰性走行を実行することができる。本実施形態では、この惰行制御のことを「Ｎ惰行制御」とも表現する。
【００２９】
ＥＣＵ５０は、惰行制御の惰行走行中にアクセルが踏み込まれると、クラッチ３６を係合して車両１を惰行走行状態から復帰させる。これにより、エンジン１０の動力による加速が可能な状態となる。
【００３０】
また、ＥＣＵ５０は、車両１の走行中にエンジン１０への燃料噴射を一時的に低減させる、所謂アイドルオンフューエルカット制御（以降、単に「フューエルカット制御」と記載する）を実行することができる。フューエルカット制御は、例えばアクセル開度が全閉であり（アイドルスイッチがオン状態となり）、かつ、エンジン回転数Ｎｅが所定値以上である場合に実行することができる。フューエルカット制御の実行中は、ロックアップクラッチ２４及びクラッチ３６が係合状態となり、エンストを回避するよう構成される。
【００３１】
フューエルカット制御は、エンスト発生を回避するため、車速が所定値以下では実施不可である。ＥＣＵ５０は、フューエルカット制御の実行中に、車速がこの所定値まで減速した場合には、エンジン１０への燃料噴射を再開して車両１をフューエルカット制御から復帰させる。本実施形態では、このようにフューエルカット制御から復帰する車速の所定値のことを「Ｆ／Ｃ復帰車速」という。
【００３２】
また、ＥＣＵ５０は、フューエルカット制御が特に減速中に実施される場合には、併せてロックアップクラッチ２４を係合し、フューエルカット制御からの復帰時にはロックアップクラッチ２４を開放する。より詳細には、ＥＣＵ５０は、フューエルカット制御の実施中に車速がＦ／Ｃ復帰車速に近づいてくると、ロックアップクラッチ２４の開放動作を開始し、Ｆ／Ｃ復帰車速にて、エンジン回転数Ｎｅとタービンランナ２２の回転数（タービン回転数Ｎｔ）との間に回転数差が発生している開放状態またはスリップ係合状態となるようロックアップクラッチ２４を制御する。
【００３３】
ここで、車両１が、減速時にフューエルカット制御が実施されており、車速がＦ／Ｃ復帰車速まで減速してフューエルカット制御から復帰した後に、Ｎ惰行制御が実施される状況を考える。
【００３４】
フューエルカット制御からの復帰時には、ロックアップクラッチ２４が開放されエンジン１０への燃料噴射が再開されるため、動力伝達経路上にトルク変動が発生する場合がある。このようなトルク変動が発生している最中にＮ惰行制御が実施されクラッチ３６が開放されると、動力伝達経路上の振動が助長され車両１にショックが発生する虞がある。
【００３５】
そこで本実施形態では、Ｎ惰行制御開始時に車両１にショックが発生するのを防止するため、Ｎ惰行制御によるクラッチ３６の開放動作が完了する時期が、フューエルカット制御からの復帰に伴い発生するトルク変動が収束した後となるように設定されている。ここで、クラッチ３６の開放動作が完了する時期（開放完了時期）とは、クラッチ３６が完全係合状態から開放動作を開始し、完全に開放した状態となるタイミングである。この開放完了時期は、例えばクラッチ３６への供給油圧の指令値であるＣ１指示圧に関して、開放動作の開始時の初期圧や、その後の減少勾配などを調整することで設定することができる。
【００３６】
フューエルカット制御からの復帰時点から、トルク変動が収束するまでの所要時間は、例えば車両の動力伝達経路の構成や配置などに依存して決まるものであり、予め実験などにより取得することができる。動力伝達経路のトルク変動による振動の発生や収束は、例えば、無段変速機３０のセカンダリプーリ３２の回転数（セカンダリ回転数Ｎｏｕｔ）を利用して検出することができる。ＥＣＵ５０は、例えば、フューエルカット復帰時点から、この所要時間が経過した後にクラッチ３６の解放完了時期を設定することで、クラッチ３６がフューエルカット制御からの復帰によるトルク変動が収束した後に開放するように制御することができる。
【００３７】
また、一般にロックアップクラッチ２４には、係合時の捩じり振動の抑制等を目的としてダンパーが設けられている。Ｎ惰行制御によるクラッチ３６の開放時に、ロックアップクラッチ２４がスリップ係合状態など開放状態となっていない場合には、ダンパーの影響により動力伝達経路上に共振が発生する虞がある。そこで、本実施形態では、このような共振によるショック発生を防止するために、クラッチ３６の開放完了時期が、ロックアップクラッチ２４の開放完了時期より後となるよう設定されている。
【００３８】
ここで、ＥＣＵ５０は、物理的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びインターフェースなどを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路である。これまで説明したＥＣＵ５０の各機能は、ＲＯＭに保持されるアプリケーションプログラムをＲＡＭにロードしてＣＰＵで実行することによって、ＣＰＵの制御のもとで車両１内の各種装置を動作させると共に、ＲＡＭやＲＯＭにおけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。
【００３９】
また、ＥＣＵ５０は、上記の各機能に限定されず、車両１のＥＣＵとして用いるその他の各種機能を備えている。また、上記のＥＣＵ５０とは、エンジン１０を制御するエンジンＥＣＵ、駆動系を制御するＴ／Ｍ−ＥＣＵ、惰行制御（Ｓ＆Ｓ（スタート＆ストップ）制御）を実行するためのＳ＆Ｓ−ＥＣＵなどの複数のＥＣＵを備える構成であってもよい。
【００４０】
次に、図２，３を参照して、本実施形態に係る車両制御装置２の動作について説明する。図２は、本実施形態に係る車両制御装置２によるフューエルカット制御からの復帰処理と、Ｎ惰行制御の開始処理を示すタイムチャートであり、図３は、本実施形態に係る車両制御装置２によるＮ惰行制御の開始処理を示すフローチャートである。
【００４１】
まず図２を参照して、フューエルカット制御から復帰した後に、Ｎ惰行制御を実施する場合の車両制御装置２の動作について説明する。図２のタイムチャートには、車速、回転数、ＬＵ指示圧（ロックアップクラッチ２４への供給油圧の指令値）、Ｃ１指示圧（Ｃ１クラッチ３６への供給油圧の指令値）、Ｄ／Ｓトルク（動力伝達経路のトルク）の時間遷移がそれぞれ示されている。
【００４２】
図２のタイムチャートは、車両減速中にフューエルカット制御が実施されている状態から開始されており、車速は一様に減速している。また、エンジン回転数Ｎｅ、トルクコンバータ２０のタービンランナ２２の回転数（タービン回転数Ｎｔ）、及び無段変速機３０のプライマリプーリ３１の回転数（プライマリ回転数Ｎｉｎ）は、このタイムチャートの当初には、ロックアップクラッチ２４及びクラッチ３６が共に係合しており、エンジン１０から無段変速機３０までが一体回転しているため、同一回転数となっている。
【００４３】
時刻ｔ１において、車速が、ロックアップクラッチ２４のＬ／Ｕスムース開放制御を開始する下限の車速（図２では「Ｌ／Ｕ制御下限車速」と示す）に到達すると、ロックアップクラッチ２４のＬ／Ｕスムース開放制御が開始される。ＬＵ指示圧は、時刻ｔ１においてＬ／Ｕスムース開放制御の初期圧までステップ状に減少され、ｔ１以降は開放動作が完了するまで所定の勾配で低下する。ここで、初期圧は、車両の減速度、エンジン回転数、油温、エアコン負荷等に応じて適宜設定され、勾配は、ロックアップクラッチ２４のハードウェア構成や断接動作設定に依存して決定される。また、Ｌ／Ｕ制御下限車速は、例えばＦ／Ｃ復帰車速において、ロックアップクラッチ２４がエンジン回転数Ｎｅとタービンランナ２２の回転数（タービン回転数Ｎｔ）との間に回転数差が発生する解放状態またはスムース係合状態となるように、現在の車両１の減速度などに基づき適宜設定される。
【００４４】
また、図２の例では、時刻ｔ１において、Ｎ惰行制御の実施条件も成立しており、クラッチ３６のＣ１スムース開放制御も開始される。Ｃ１指示圧は、時刻ｔ１においてＣ１スムース開放制御の初期圧までステップ状に減少され、ｔ１以降は開放動作が完了するまで所定の勾配で低下する。ここで、初期圧は、車両の減速度、エンジン回転数、油温、エアコン負荷等に応じて適宜設定され、勾配は、クラッチ３６のハードウェア構成や断接動作設定に依存して決定される。なお、クラッチ３６の開放開始時期は、クラッチ３６のＣ１指示圧の減少勾配や解放完了時期によっては、時刻ｔ１より後に設定してもよい。
【００４５】
時刻ｔ２において、車速が、Ｆ／Ｃ復帰車速に到達すると、フューエルカット制御から復帰し、エンジン１０への燃料噴射が再開され、Ｄ／Ｓトルクが急激に増大し振動しはじめる。このとき、ロックアップクラッチ２４の開放動作により、エンジン回転数Ｎｅと、タービン回転数Ｎｔ（及びプライマリ回転数Ｎｉｎ）との間に回転数差が生じ、ロックアップクラッチ２４より上流側のエンジン回転数Ｎｅが、下流側のタービン回転数Ｎｔやプライマリ回転数Ｎｉｎに対して減少しはじめる。この回転数差は、時刻ｔ３において、ロックアップクラッチ２４が完全に解放するまで連続的に増大する（すなわちエンジン回転数Ｎｅが連続的に減少する）。
【００４６】
時刻ｔ２において発生したＤ／Ｓトルクの振動は、時刻ｔ４までに収束している。本実施形態では、Ｄ／Ｓトルクの振動が収束した後にクラッチ３６の開放が完了するように、クラッチ３６の開放完了時期が設定されており、本実施形態のクラッチ３６は、時刻ｔ１からＣ１スムース解放制御を開始され、時刻ｔ４においてＤ／Ｓトルクの振動が収束した後にクラッチ３６の解放を完了されている。
【００４７】
また、時刻ｔ４までに、クラッチ３６のＣ１スムース解放制御により、タービン回転数Ｎｔとプライマリ回転数Ｎｉｎとの間に回転数差が生じ、クラッチ３６の上流側のタービン回転数Ｎｔが、下流側のプライマリ回転数Ｎｉｎに対して連続的に減少する。
【００４８】
そして、時刻ｔ５において、車速が、Ｎ惰行制御におけるエンジン１０をアイドル運転する車速に到達すると、エンジン１０への燃料供給が抑制され、エンジン回転数Ｎｅはアイドル回転数まで落とされる。また、これに伴い、タービン回転数Ｎｔも低減する。
【００４９】
次に、図３を参照して、Ｎ惰行制御の開始処理について説明する。このフローチャートの処理は、ＥＣＵ５０により例えば所定周期ごとに実施される。
【００５０】
まず、Ｎ惰行制御の実施条件が成立し、許可状態となっているか否かが確認される（Ｓ１０１）。実施条件は、例えばシフトレンジ、シフトパターン、エンジン、バッテリー、車両状態などの各種情報について設定されている。Ｎ惰行制御許可状態である場合にはステップＳ１０２に移行する。Ｎ惰行制御許可状態でない場合には処理を終了する。
【００５１】
次に、ロックアップクラッチ２４が開放されているか否か、またはＬ／Ｕスムース開放制御を実施中であるか否かが確認される（Ｓ１０２）。この条件を満たすのは、図２のタイムチャートでは、ロックアップクラッチ２４の解放が開始される時刻ｔ１以降となる。ロックアップクラッチ２４が開放またはＬ／Ｕスムース開放制御中である場合には、ステップＳ１０３に移行し、そうでない場合には処理を終了する。
【００５２】
次に、車速が被駆動領域（クリープ力の無い領域）にあるか否かが確認される（Ｓ１０３）。車速が被駆動領域の場合にはステップＳ１０４に移行し、そうでない場合には処理を終了する。
【００５３】
エンジン１０がアイドル状態となってから所定時間が経過したか否かが確認される（Ｓ１０４）。この判定は、アクセル急閉時にも被駆動状態となってからクラッチ３６の開放制御を実施できるように設定されている。所定時間が経過している場合にはステップＳ１０５に移行し、そうでない場合には処理を終了する。
【００５４】
以上の判定ステップＳ１０１〜Ｓ１０４の各条件を満たす場合に、ステップＳ１０５以降の減速Ｓ＆Ｓ用クラッチ制御が実行可能となる。図２のタイムチャートでは、時刻ｔ１において、ステップＳ１０１〜１０４のすべての条件が成立しこの制御が開始されている。
【００５５】
図３に戻り、まず既にＮ惰行制御用クラッチ制御が実行中であるか否かが確認される（Ｓ１０５）。Ｎ惰行制御用クラッチ制御が実行中でない場合にはステップＳ１０６に移行する。Ｎ惰行制御用クラッチ制御が実行中の場合にはステップＳ１０９に移行する。
【００５６】
ステップＳ１０５にてＮ惰行制御用クラッチ制御が実行中でないと判定された場合には、Ｎ惰行制御用クラッチ制御が開始され（Ｓ１０６）、クラッチ３６の制御モードが定常制御から開放制御に変更され（Ｓ１０７）、クラッチ開放油圧制御が開始される（Ｓ１０８）。クラッチ開放油圧制御とは、図２のタイムチャートでは、時刻ｔ１から時刻ｔ４にかけてクラッチ３６が完全に開放するまでＣ１指示圧を所定勾配で低下させるＣ１スムース開放制御をいう。図２のタイムチャートでは、時刻ｔ１においてステップＳ１０７のクラッチ開放油圧制御を開始する処理が実施されている。
【００５７】
一方、ステップＳ１０５にてＮ惰行制御用クラッチ制御が実行中であると判定された場合には、クラッチ開放油圧制御が実行中であるか否かが確認される（Ｓ１０９）。クラッチ開放油圧制御が実行中である場合にはステップＳ１１０に移行し、そうでない場合には処理を終了する。
【００５８】
クラッチ開放油圧制御が実行中である場合には、クラッチ前後回転数差の絶対値が所定値Ｎ１以上であるか否かが確認される（Ｓ１１０）。クラッチ前後回転数差とは、具体的には、クラッチ３６の上流側のタービン回転数Ｎｔと、クラッチ３６の下流側のプライマリ回転数Ｎｉｎとの差分から算出できる。
【００５９】
クラッチ前後回転数差の絶対値が所定値Ｎ１以上でない場合には、処理を終了し、引き続きクラッチ開放油圧制御が行われクラッチ３６の開放動作が継続される。図２のタイムチャートでは、時刻ｔ１からｔ４の間の区間において、この処理が実施される。
【００６０】
クラッチ前後回転数差の絶対値が所定値Ｎ１以上である場合には、クラッチ３６のタービン回転数Ｎｔがプライマリ回転数Ｎｉｎとの間に充分な回転数差が生じ、クラッチ３６が完全に開放したものとして、エンジンアイドル運転許可が出され（Ｓ１１１）、クラッチ制御モードが開放制御から定常制御に戻されて（Ｓ１１２）、処理を終了する。図２のタイムチャートでは、クラッチ３６が開放する時刻ｔ４以降において、これらの処理が実施される。
【００６１】
次に、本実施形態に係る車両制御装置２の効果について説明する。
【００６２】
本実施形態の車両制御装置２は、車両１のエンジン１０と駆動輪９０との動力伝達経路を断接するクラッチ３６を備え、車両１の走行時に、クラッチ３６を開放して惰性走行を行うＮ惰行制御と、エンジン１０への燃料供給を低減するフューエルカット制御とを実施可能である。この車両制御装置２では、Ｎ惰行制御におけるクラッチ３６の開放完了時期は、フューエルカット制御から復帰した後にＮ惰行制御が実行される状況において、フューエルカット制御からの復帰時に動力伝達経路に発生するトルク変動が収束した後となるよう設定される。
【００６３】
このような構成により、Ｎ惰行制御の開始時には、動力伝達経路上のトルク変動が収束した後にクラッチ３６を開放するので、トルク変動に伴う振動などのショックが車両１に発生するのを抑制することが可能となり、この結果、車両走行中のクラッチ開放によるショックを抑制できる。
【００６４】
また、本実施形態の車両制御装置２は、動力伝達経路に配置されたロックアップクラッチ２４を備える。ロックアップクラッチ２４はフューエルカット制御からの復帰時に開放される。そして、Ｎ惰行制御におけるクラッチ３６の開放完了時期は、ロックアップクラッチ２４の開放完了時期より遅く設定される。
【００６５】
この構成により、Ｎ惰行制御の開始時には、ロックアップクラッチ２４が完全に開放された後にクラッチ３６を開放するので、ロックアップクラッチ２４に設けられるダンパーによる共振の発生を防止することが可能となり、車両走行中のクラッチ開放によるショックをより一層抑制できる。
【００６６】
以上、本発明について好適な実施形態を示して説明したが、本発明はこれらの実施形態により限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、動力伝達経路の変速装置の一例としてベルト式の無段変速機３０を適用した場合について説明しているが、変速装置は、例えば手動変速機（ＭＴ）、有段自動変速機（ＡＴ）、トロイダル式の無段自動変速機（ＣＶＴ）、マルチモードマニュアルトランスミッション（ＭＭＴ）、シーケンシャルマニュアルトランスミッション（ＳＭＴ）、デュアルクラッチトランスミッション（ＤＣＴ）、などを用いてもよい。
【００６７】
また、上記実施形態では、クラッチ３６の開放完了時期は、予め実験等などにより求めたトルク変動が収束するまでの所要時間等に基づいて設定されているが、これを学習制御により設定する構成としてもよい例えば、セカンダリプーリ回転センサ３５により検出されるセカンダリ回転数Ｎｏｕｔ等に基づきトルク変動の発生／収束を検知し、トルク変動の収束所要時間を取得する。そして、クラッチ３６の開放完了時期がこの収束所要時間より後となるように、Ｃ１スムース開放制御におけるＣ１指示圧の初期圧や減少勾配を制御すれば、クラッチ３６の開放完了時期を学習制御により設定することができる。
【００６８】
また、上記実施形態では、クラッチ３６を開放して惰性走行を行う惰行制御の一例としてＮ惰行制御を例示したが、これを車両走行中の加速不要時などにエンジン１０を停止するエコラン制御や、減速中にエコラン制御を実施してエンジン１０を停止する「減速Ｓ＆Ｓ」などに置き換えてもよい。言い換えると、本発明の「惰行制御」とは、クラッチ３６を開放して惰性走行を行う制御のことを指すものであり、Ｎ惰行制御、エコラン制御、減速Ｓ＆Ｓを含むものとする。また、フューエルカット制御からの復帰後に、まずＮ惰行制御を実施し、その後に減速Ｓ＆Ｓ（エコラン制御）を実施する構成としてもよい。なお、エコラン制御の実行中には、エンジン１０への燃料噴射が中止され、エンジン回転数Ｎｅ＝０となる。
【符号の説明】
【００６９】
１ 車両
２ 車両制御装置
１０ エンジン
２４ ロックアップクラッチ
３６ クラッチ
９０ 駆動輪
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のエンジンと駆動輪との動力伝達経路を断接するクラッチを備え、
前記車両の走行時に、前記クラッチを開放して惰性走行を行う惰行制御と、前記エンジンへの燃料供給を低減するフューエルカット制御とを実施可能であり、
前記惰行制御における前記クラッチの開放完了時期は、前記フューエルカット制御から復帰した後に前記惰行制御が実行される状況において、前記フューエルカット制御からの復帰時に前記動力伝達経路に発生するトルク変動が収束した後となるよう設定されることを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
前記動力伝達経路に配置されたロックアップクラッチを備え、
前記ロックアップクラッチは前記フューエルカット制御からの復帰時に開放され、
前記惰行制御における前記クラッチの開放完了時期は、前記ロックアップクラッチの開放完了時期より遅く設定されることを特徴とする、請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項１】
車両のエンジンと駆動輪との動力伝達経路を断接するクラッチを備え、
前記車両の走行時に、前記クラッチを開放して惰性走行を行う惰行制御と、前記エンジンへの燃料供給を低減するフューエルカット制御とを実施可能であり、
前記惰行制御における前記クラッチの開放完了時期は、前記フューエルカット制御から復帰した後に前記惰行制御が実行される状況において、前記フューエルカット制御からの復帰時に前記動力伝達経路に発生するトルク変動が収束した後となるよう設定されることを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
前記動力伝達経路に配置されたロックアップクラッチを備え、
前記ロックアップクラッチは前記フューエルカット制御からの復帰時に開放され、
前記惰行制御における前記クラッチの開放完了時期は、前記ロックアップクラッチの開放完了時期より遅く設定されることを特徴とする、請求項１に記載の車両制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−９６５１８（Ｐ２０１３−９６５１８Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４０５８８（Ｐ２０１１−２４０５８８）
【出願日】平成２３年１１月１日（２０１１．１１．１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１日（２０１１．１１．１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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