专利名称：车辆控制装置和方法
技术领域：
本发明总体上涉及车辆控制装置和方法，所述车辆包括能够与设置在从诸如发动机的动力源延伸到驱动轮的动力传递路径中的液力传动装置的输入和输出直接耦联的锁止离合器。特别是，本发明涉及所述锁止离合器的工作状态的切换控制。
背景技术：
已知一种车辆控制装置，所述车辆包括能够与设置在从诸如发动机的动力源延伸到驱动轮的动力传递路径中的液力传动装置的输入和输出直接耦联的锁止离合器。所述已知的控制装置适于控制锁止离合器而基于车辆状况将锁止离合器切换到从预定切换线决定的工作状态。
如上所述车辆的控制装置在JP-A-9-280079中公开。在此公开文本中公开的车辆包括与从发动机接收扭矩的变矩器的输入和输出构件(即泵轮和涡轮)直接耦联的锁止离合器。控制装置适于将锁止离合器切换到基于由实际车速和节气门开度表示的车辆状况、根据具有锁止离合器的接合范围和释放范围的边界的锁止范围图所决定的工作状态，所述边界是相对于作为变量表示发动机负载的车速和节气门开度而预先确定的。
同时JP-A-2005-178626公开了车辆的综合控制系统，其以综合方式分别控制用于控制驱动系统、制动系统和转向系统的多个控制系统。例如，综合控制系统协调根据作为驾驶者对加速器踏板的操作量的加速器踏板行程算出的所需驱动力，并且所述所需驱动力用于控制从诸如所谓巡航控制系统的驱动辅助系统输出的驱动力、用于不拘于加速器踏板行程而自动地控制车速以便获得由驾驶者设定的目标车速。基于协调结果，综合控制系统产生针对相应致动器的指令值，用于控制发动机扭矩、改变变速器的变速比等等。
当进行如JP-A-2005-178626中所述的综合控制时，希望基于所需的驱动力决定锁止离合器的工作状态的切换，从而使得对锁止离合器的工作状态的切换的控制与各控制系统的控制相一致。在此情况下，可以基于所述所需驱动力转换成的节气门开度和实际车速、从上述的锁止范围图决定锁止离合器的工作状态的切换；或者可以基于实际车速和所需驱动力、根据由以车速和节气门开度为变量的预定锁止范围图变换得来的以车速和驱动力为变量的锁止范围图来决定所述切换。
然而，因为变矩器的扭矩比t(即涡轮扭矩(输出侧扭矩)/泵扭矩(输入侧扭矩))根据锁止离合器的工作状态改变，所以，即使所需驱动力恒定，从所需驱动力推导出的所需节气门开度(或所需发动机扭矩)也根据锁止离合器的工作状态改变。也就是说，即使所需驱动力恒定，从锁止范围图决定锁止离合器的工作状态的切换时所基于的车辆状态随着锁止离合器的工作状态而改变。由此，基于用于决定锁止离合器从释放状态至接合状态的切换的锁止ON线所作的锁止ON决定(即决定锁止离合器应该切换为ON)和基于用于决定锁止离合器从接合状态至释放状态的切换的锁止OFF线所作的锁止OFF决定(即决定锁止离合器应该切换为OFF)以交替的方式重复，从而出现切换控制不规则振荡的可能性。
首先，针对从以车速和节气门开度为变量的预定锁止范围图、基于实际车速和从所需(目标)驱动力推导出的所需(目标)节气门开度来决定锁止离合器的工作状态的切换的情况，具体说明出现切换控制不规则振荡的情形。
图21是锁止范围图，其中，由实线表示的锁止ON(OFF→ON)线和由虚线表示的锁止OFF(ON→OFF)线在二维坐标系中划出，其中所述二维坐标系的横轴表示车速，纵轴表示对应于发动机扭矩的节气门开度。
在图21中，点A表示由某个车速V1和对应于所需(目标)发动机扭矩且使用在锁止离合器为ON时确立的锁止ON时的扭矩比(t＝1)从所需驱动力F1推导出的所需节气门开度θTHA所代表的车辆状况。同样，点B表示由车速V1和对应于所需发动机扭矩且使用在锁止离合器为OFF时确立的锁止OFF时的扭矩比(例如t＝1.2)从与点A相同的所需驱动力F1推导出的所需节气门开度θTHB所代表的车辆状况。
当锁止离合器为ON时，由车速V1和所需驱动力F1表示的车辆状况经过锁止OFF线并在落在点A上，从而锁止离合器切换至OFF状态。如果锁止离合器切换至OFF状态，由同一车速V1和同一所需驱动力F1表示的车辆状况经过锁止ON线并在落在点B上，从而锁止离合器切换至ON状态。以此方式，取决于所需驱动力和扭矩比而出现切换控制不规则振荡。
接下来，针对从由以车速和节气门开度为变量的预定锁止范围图变换得到的以车速和所需驱动力为变量的锁止范围图、基于实际车速和所需驱动力来决定锁止离合器的工作状态的切换的情况，具体说明出现切换控制不规则振荡的情形。
图22是二维坐标系形式的锁止范围图，其横轴表示车速，纵轴表示车辆的驱动力。在图22中，由实线表示的锁止ON线AON和由虚线表示的锁止OFF线AOFF代表一对用于锁止ON状态中的切换线A，在该锁止ON状态中，使用锁止ON时的扭矩比(t＝1)将节气门开度转换为驱动力。同样，由单点划线表示的锁止ON线BON和由双点划线表示的锁止OFF线BOFF代表一对用于锁止OFF状态中的切换线B，该锁止OFF状态中，使用锁止OFF时的扭矩比(例如，t＝1.2)将节气门开度转换为驱动力。
在图22中，点C表示由所需驱动力F2和某个车速V2所代表的车辆状况。当锁止离合器为OFF时，如果车辆状况落在点C上，采用用于锁止OFF状态的切换线B，并且点C相对于锁止ON线BON位于ON范围内，从而锁止离合器切换至ON状态。另一方面，如果锁止离合器处于ON状态，采用用于锁止ON状态的切换线A，并且表示同一车辆状况的点C相对于锁止OFF线AOFF位于OFF范围内，从而锁止离合器切换至OFF状态。以此方式，取决于所需驱动力和扭矩比而出现切换控制不规则振荡。
发明内容
本发明涉及一种车辆控制装置，所述车辆包括能够与设置在从动力源延伸到驱动轮之间的动力传输路径中的液力传动装置的输入和输出直接耦联的锁止离合器。本发明的目的在于提供一种车辆控制装置，其设置成将所述锁止离合器切换到基于车辆状况从预定的切换线决定的工作状态或根据预定规则决定的工作状态，而不会发生锁止离合器的切换控制不规则振荡。
根据本发明的第一方面，提供一种车辆控制装置，所述车辆包括能够与设置在从动力源延伸到驱动轮的动力传输路径中的液力传动装置的输入和输出直接耦联的锁止离合器，所述控制装置适于基于车辆状况将所述锁止离合器切换到从预定的切换线决定的工作状态，并且包括(a)第一决定装置，用于从基于在所述锁止离合器处在接合状态时所确立的所述液力传动装置的扭矩比划出的切换线来决定所述锁止离合器的工作状态的切换；(b)第二决定装置，用于从基于在所述锁止离合器处在释放状态时所确立的所述液力传动装置的扭矩比划出的切换线来决定所述锁止离合器的工作状态的切换；以及(c)切换决定选择装置，在所述第一和第二决定装置中的一个决定所述锁止离合器的工作状态的切换时，一旦另一个决定装置决定的工作状态的切换与由所述第一和第二决定装置中的所述一个作出的决定相同，则所述切换决定选择装置能进行操作以选择由所述另一个决定装置作出的决定作为关于所述锁止离合器的工作状态的切换的有效决定。
根据本发明第一方面的车辆控制装置设有第一决定装置，其用于根据基于在所述锁止离合器处在接合(ON)状态时所确立的所述液力传动装置的扭矩比划出的切换线来决定所述锁止离合器的工作状态的切换；以及，第二决定装置，其用于根据基于在所述锁止离合器处在释放(OFF)状态时所确立的所述液力传动装置的扭矩比划出的切换线来决定所述锁止离合器的工作状态的切换。在所述第一和第二决定装置中的一个决定所述锁止离合器的工作状态的切换时，一旦另一个决定装置决定的工作状态的切换与由以上所述的一个决定装置作出的决定相同，则所述切换决定选择装置选择由所述另一个决定装置作出的决定作为关于所述锁止离合器的工作状态的切换的有效决定。因此，在紧接着锁止离合器被切换到由所述一个决定装置所决定的工作状态之后，防止所述另一个决定装置在相反的方向上决定锁止离合器的工作状态的切换(即切换回上述一个决定装置决定切换之前的工作状态)。从而防止锁止离合器被切换回与由所述一个决定装置所决定的工作状态相反的工作状态，进而防止所述锁定离合器的切换控制不规则振荡。
也就是说，当第一和第二决定装置中的一个决定所述锁止离合器应该从ON切换到OFF或从OFF切换到ON时，防止或阻止另一个决定装置决定工作状态在相反方向上的切换，直到所述另一个决定装置决定的工作状态的切换与由上述一个决定装置作出的决定相同。从而，防止锁止离合器被切换回与上述一个决定装置所决定的工作状态相反的工作状态，进而防止所述锁定离合器的切换控制不规则振荡。
根据本发明的第二方面，提供一种车辆控制装置，所述车辆包括能够与设置在从动力源延伸到驱动轮的动力传输路径中的液力传动装置的输入和输出直接耦联的锁止离合器，所述控制装置适于基于车辆状况将所述锁止离合器切换到从预定的切换线决定的工作状态，并且包括(a)目标驱动力设定装置，用于为车辆设定目标驱动力；(b)目标负载计算装置，用于基于由所述目标驱动力设定装置所设定的目标驱动力来计算所述动力源的目标负载；(c)第一决定装置，其用于使用由所述目标负载装置基于当所述锁止离合器处在接合状态时所确立的所述液力传动装置的扭矩比而计算出的第一目标负载来决定所述锁止离合器的工作状态的切换；(d)第二决定装置，其用于使用由所述目标负载装置基于当所述锁止离合器处在释放状态时所确立的所述液力传动装置的扭矩比而计算出的第二目标负载来决定所述锁止离合器的工作状态的切换；以及(e)切换决定选择装置，在所述第一和第二决定装置中的一个决定所述锁止离合器的工作状态的切换时，一旦另一个决定装置决定的工作状态的切换与由所述第一和第二决定装置中的所述一个作出的决定相同，则所述切换决定选择装置能进行操作以选择由所述另一个决定装置作出的决定作为关于所述锁止离合器的工作状态的切换的有效决定。
根据本发明第二方面的车辆控制装置设有第一决定装置，其用于使用基于当所述锁止离合器处在接合状态时所确立的所述液力传动装置的扭矩比计算出的第一目标负载来决定所述锁止离合器的工作状态的切换；以及第二决定装置，其用于使用基于当所述锁止离合器处在释放状态时所确立的所述液力传动装置的扭矩比计算出的第二目标负载来决定所述锁止离合器的工作状态的切换。在所述第一和第二决定装置中的一个决定所述锁止离合器的工作状态的切换时，一旦另一个决定装置决定的工作状态的切换与由所述一个决定装置作出的决定相同，则所述切换决定选择装置选择由所述另一个决定装置作出的决定作为关于所述锁止离合器的工作状态的切换的有效决定。因此，在紧接着锁止离合器被切换到由所述一个决定装置所决定的工作状态之后，防止所述另一个决定装置在相反的方向上决定锁止离合器的工作状态的切换(即切换回上述一个决定装置决定的切换之前的工作状态)。从而，防止锁止离合器被切换回与由所述一个决定装置所决定的工作状态相反的工作状态，进而防止所述锁定离合器的切换控制不规则振荡。
也就是说，当第一和第二决定装置中的一个决定所述锁止离合器应该从ON切换到OFF或从OFF切换到ON时，防止或阻止另一个决定装置决定工作状态在相反方向上的切换，直到所述另一个决定装置决定的工作状态的切换与由上述一个决定装置作出的决定相同。从而，防止锁止离合器被切换回与上述一个决定装置所决定的工作状态相反的工作状态，进而防止所述锁定离合器的切换控制不规则振荡。
在根据本发明第一和第二方面的控制装置中，切换线可以是用于决定锁止离合器从释放状态至接合状态的切换的锁止ON线以及用于决定锁止离合器从接合状态至释放状态的切换的锁止OFF线，并且所述锁止ON线和锁止OFF线可以分隔开一定间隔。采用此种设计方式，通过改进可靠性来防止锁止离合器的切换控制不规则振荡。
根据本发明的第三方面，提供一种车辆控制装置，所述车辆包括能够与设置在从动力源延伸到驱动轮的动力传输路径中的液力传动装置的输入和输出直接耦联的锁止离合器，所述控制装置适于将所述锁止离合器切换到根据预定规则决定的工作状态，并且包括(a)协调装置，用于协调车辆的多个目标驱动力，以选择在所述锁止离合器的控制中使用的目标驱动力，所述目标驱动力由多个控制系统产生的指令值得出；(b)规则选择装置，具有第一规则和第二规则，根据所述第一规则基于所述目标驱动力决定所述锁止离合器的工作状态的切换，根据所述第二规则基于所述动力源的目标负载决定所述锁止离合器的工作状态的切换，并且，当所述协调装置选择来自上述控制系统中基于所述目标驱动力进行控制的控制系统的指令值时，所述规则选择装置选择根据所述第一规则作出的决定作为关于所述锁止离合器的工作状态的切换的有效决定，而当所述协调装置选择来自上述控制系统中基于所述目标负载进行控制的控制系统的指令值时，所述规则选择装置选择根据所述第二规则作出的决定作为关于锁止离合器的工作状态的切换的有效决定。
采用上述构造的控制装置，当所述协调装置选择来自基于所述目标驱动力进行控制的控制系统的指令值时，所述规则选择装置选择基于目标驱动力根据所述第一规则作出的决定作为关于所述锁止离合器的工作状态的切换的有效决定。另一方面，当所述协调装置选择来自基于所述目标负载进行控制的控制系统的指令值时，所述规则选择装置选择基于动力源的目标负载根据所述第二规则作出的决定作为关于锁止离合器的工作状态的切换的有效决定。这种设计方式避免了根据锁止离合器的工作状态切换而改变的液力传动装置的扭矩比受到作为对锁止离合器的工作状态的切换进行决定的基础的目标驱动力和目标负载之间的转换的影响的问题。由此，防止锁止离合器的切换控制不规则振荡。
在根据本发明第三方面的控制装置中，根据所述第一规则使用的所述目标驱动力可以通过从根据所述第二规则使用的目标负载转换而得到，以确保根据第一规则的决定结果和根据第二规则的决定结果之间的一致性。
优选地，诸如汽油发动机和柴油发动机的内燃机等可以用作动力源。而且，电动马达等可以用作除内燃机之外的辅助动力源，或者电动马达可以独自用作动力源。当电动马达用于作为动力源的一部分时，计算目标节气门开度和来自例如用于驱动马达的电容器的目标驱动电流，使发动机的功率和马达的功率的总和等于上述的目标驱动力。
优选地，变矩器、液力耦合器等用作液力传动装置。另外，自动变速器可以位于从动力源延伸到驱动轮的动力传输路径中，并且液力传动装置可以位于动力源和自动变速器之间。
优选地，上述自动变速器由下列类型的变速器中的一个或组合构成(a)多个行星齿轮型的多级自动变速器，其例如具有用于前进行驶的4种速度(档位)、5种速度、6种速度或更多的速度，其中通过借助于摩擦装置选择性地耦联多个行星齿轮单元的旋转构件而确立多个档位中选定的一个档位；(b)平行双轴型同步啮合自动变速器，其中恒定啮合的多对齿轮设置在两轴或轴杆之间，并且这些对齿轮中选定的一对或多对借助于由液力致动器等驱动的同步装置而进入动力传递状态，从而速度(或档位)自动改变；(c)带式无级变速器，其中，用作动力传动构件的动力传输带绕一对有效直径可变的可变式皮带轮卷绕，且变速比无级或连续地改变；(d)环面型无级变速器，其具有一对将绕公共轴线旋转的锥构件，以及多个夹在所述锥构件之间、能够绕与所述公共轴线相交的旋转中心旋转的滚动件，其中，通过改变滚动件的旋转中心与锥构件的轴线之间的交角，可连续地改变变速比；以及(e)自动变速器，诸如用作电无级变速器的用于混合动力车辆的驱动系统，其具有由例如行星齿轮单元组成的差速机构，通过该差速机构将发动机的动力分配至第一电动马达及输出轴以及设置在差速结构输出轴上的第二电动马达，其中，发动机动力的主要部分由于差速结构的运转传输至驱动轮，发动机动力的其余部分通过使用从第一电动马达至第二电动马达的电气路径电气传输至第二电动马达，从而电气改变变速比。
优选地，自动变速器以如下方式安装在车辆上，即，使得自动变速器的轴线在车辆的宽度方向(或横向方向)上延伸，如在FF(发动机前置、前部驱动)车辆中那样；或者使得自动变速器的轴线在车辆的纵向上延伸，如在FR(发动机前置、后轮驱动)车辆中那样。
优选地，诸如通过液力致动器接合或应用的多片或单片式离合器或制动器或带式制动器等的摩擦装置在上述的行星齿轮型多速变速器中用作摩擦装置。供应用于接合液力摩擦装置的液压油的油泵例如可以由用于车辆行驶的动力源来驱动以传送液压油，或者可以由独立于动力源设置的专用电动马达等驱动。另外，除液压摩擦装置之外，离合器或制动器也可以是电磁装置，例如电磁离合器或磁微粒离合器。
优选地，上述驱动力可以基于与由驱动轮产生的车辆驱动力(下文称为“驱动力”)具有一一对应关系的相关值(相当的值)决定。其它参数也可以用于决定驱动力。所述参数可以包括例如车辆加速度、施加在车轴上的扭矩(下文称为“车轴扭矩”或“驱动轴扭矩”)、车辆的功率、施加在曲轴上作为发动机的输出扭矩的扭矩(下文称为“发动机扭矩”)、施加在变矩器的涡轮轴上作为变矩器的输出扭矩的扭矩(下文称为“涡轮扭矩”——即施加在输入轴上作为自动变速器的输入扭矩的扭矩(下文称为“输入轴扭矩”)、以及施加在输出轴上作为自动变速器的输出扭矩的扭矩(下文称为“输出轴扭矩”)。
参照附图，通过以下对示例实施方式的说明可以更明确本发明的前述和/或其它目的、特征和优点，所述附图中使用类似的数字表示类似的构件，并且在所述附图中图1是示意性示出采用本发明的动力传输系统的构造的视图，并且包括对设置在车辆中用于控制该动力传输系统的控制装置的主要部分进行说明的方框图；图2是说明由图1的电子控制单元执行的主要控制功能的功能方框图；图3是示意性示出图1中电子控制单元的控制流程的方框图，所述控制流程例如包括设定目标驱动力，计算在发动机功率控制中使用的目标节气门开度，对发动机进行功率控制，对自动变速器的变速进行判断以及对锁止离合器的工作状态的切换进行判断；图4是表明以加速器踏板行程为参数情况下的车速和驾驶者目标驱动力之间关系的映射，该映射是根据经验得到的并预先存储，用于基于所述加速器踏板行程和车速而设定目标驱动力；图5是表明以节气门开度为参数情况下的发动机转速与发动机扭矩估计值之间关系的映射，该映射是根据经验得到的并预先存储，用于基于发动机转速计算与提供目标发动机扭矩的所述发动机扭矩估计值相对应的目标节气门开度；图6是以二维坐标系的形式预先存储的变速图表或变速图，所述二维坐标系具有表示车速的轴和表示节气门开度的轴，该图用于由图1的电子控制单元进行的自动变速器的变速控制；图7是在二维坐标系中预先存储且具有锁止OFF范围和锁止ON范围的锁止范围图，所述二维坐标系以车速和节气门开度作为变量，该图用于由图1的电子控制单元进行的锁止离合器的切换控制；
图8对应于图2，是说明根据本发明另一实施方式的图1中电子控制单元的主要控制功能的功能方框图；图9是示出锁止离合器的工作状态的转变的状态转变图，用于解释防止切换控制不规则振荡的控制操作；图10对应于图2，是说明根据本发明再一实施方式的图1中的电子控制单元的主要控制功能的功能方框图；图11对应于图3，是示意性示出图1中的电子控制单元的控制流程的方框图，所述控制流程例如包括设定目标驱动力，计算用于发动机功率控制中的目标节气门开度，对发动机进行功率控制，对自动变速器的变速进行判断以及对锁止离合器的工作状态的切换进行判断；图12对应于图7，是在二维坐标系中预先存储具有锁止OFF范围和锁止ON范围的锁止范围图，所述二维坐标系以车速和驱动力作为变量，该图用于由图1的电子控制单元进行的锁止离合器的切换控制；图13是由图7的锁止范围图得出的锁止范围图，其在以车速和驱动力作为变量的二维坐标系中具有使用锁止ON时的扭矩比划出的锁止ON切换线以及使用锁止OFF时的扭矩比划出的锁止OFF切换线；图14对应于图10，是说明图1中的电子控制单元的主要控制功能的功能方框图；图15是示出锁止离合器的工作状态的转变的状态转变图，用于解释在使用图13的锁止范围图时防止切换控制不规则振荡的控制操作；图16是表示发动机扭矩相对于节气门开度具有饱和范围时的发动机特性的图；图17是示出一个示例的锁止范围图，其中锁止ON线和锁止OFF线之间的适应迟滞的间隔由于发动机扭矩的饱和范围而减小，因此，锁止ON线设置有上限保护，并由此朝着低驱动力方向与锁止OFF线间隔开，以提供用于迟滞的间隔；图18对应于图2，是说明根据又一实施方式的图1的电子控制单元的主要控制功能的功能方框图；图19对应于图3或图11，是示意性示出图1中的电子控制单元的控制流程的方框图，所述控制流程例如包括设定目标驱动力，计算用于发动机功率控制中的目标节气门开度，对发动机进行功率控制，对自动变速器的变速进行判断以及对锁止离合器的工作状态的切换进行判断；图20是表明以加速器踏板行程作为参数情况下的涡轮速度和驾驶者目标发动机扭矩之间的关系的发动机映射，该映射是根据经验得到的并预先存储，用于基于所述加速器踏板行程和涡轮速度而设定驾驶者目标发动机扭矩；图21是锁止范围图，其在具有表示车速的轴和表示对应于发动机扭矩的节气门开度的轴的二维坐标系中示出锁止ON切换线和锁止OFF切换线，用于说明出现切换控制不规则振荡的情形；以及图22是锁止范围图，其在具有表示车速的轴和表示驱动力的轴的二维坐标系中包含使用锁止ON时的扭矩比划出的锁止ON切换线以及使用锁止OFF时的扭矩比划出的锁止OFF切换线，用于以不同于图21的方式说明出现切换控制不规则振荡的情形。
具体实施例方式
下面将参考附图详细描述本发明的一些示例实施方式。
第一实施方式图1示意性示出采用本发明的动力传输系统10的构造。图1包括对设置在车辆中用于控制动力传输系统10和其它构件的控制装置的主要部分进行说明的方框图。在动力传输系统10中，变矩器14和自动变速器16在变速箱中顺次设置在共同轴线上，该变速箱为安装在车体上的非旋转构件。自动变速器16通过变矩器14操作性地耦联至发动机12的曲轴，发动机12用作车辆行驶的动力源或驱动力源。由发动机12产生的动力通过变矩器14传递至自动变速器16，然后通过差动齿轮单元(最终的减速齿轮单元)70、一对用作驱动轴的车轴72等等从自动变速器16的输出轴18传递至左、右驱动轮74。
变矩器14包括耦联至发动机12的曲轴的泵轮、耦联至自动变速器16的输入轴涡轮、锁止离合器15和由单向离合器抑制而沿一个方向旋转的定子。设置锁止离合器15用于将泵轮与涡轮直接耦联，即直接耦联变矩器14的输入和输出，以将发动机12的动力直接传递至自动变速器16的输入轴，而无需使用流体或油。
锁止离合器15是液力摩擦离合器，其基于接合侧油腔内的油压和释放侧油腔内的油压之间的压力差ΔP而通过摩擦接合。通过完全接合锁止离合器15而确立“锁止ON”状态，泵轮和涡轮作为一个单元旋转以将发动机12的动力直接传输至自动变速器16的输入轴。而且，压力差ΔP或扭矩容量以反馈形式进行控制，使得锁止离合器15在一定的打滑状况下接合。由此，当车辆被驱动(即在动力ON模式下)时，在打滑量例如为大约50rpm的情况下，涡轮轴(输入轴)随着发动机12的曲轴的旋转而旋转。在另一方面，当车辆未被驱动(即在动力OFF模式下)时，在打滑量例如为大约-50rpm的情况下，发动机12的曲轴随着涡轮轴的旋转而旋转。
自动变速器16是多级自动变速器，其能够确立多个速度(或档位)中选定的一个，并且可以操作而以一定的变速比或传动比γ来降低或增加输入的旋转的速度。自动变速器16的形式例如为行星齿轮型自动变速器，具有多个速度或档位，所述速度或档位例如通过借助于液力致动器来接合诸如离合器和制动器的液力摩擦装置的特定组合而确立。例如，自动变速器16设置成通过以所选择档位的变速比γ来改变自动变速器16的输入轴的速度来确立六个前进档位、一个倒车档位和空档档位中的一个。使用管线压力作为初始压力的液压控制回路22设置成控制自动变速器16的相应液力摩擦装置。所述管线压力通过调节机械地偶联至发动机12并直接由发动机12旋转或驱动的机械式油泵20所产生的油压而确立。所述管线压力提供用于接合自动变速器16的各个液力摩擦装置的最大接合压力。
电子控制单元80包括具有CPU、RAM、ROM、输入和输出接口以及其它部件的所谓微型计算机。CPU根据预先存储在ROM中的程序并利用RAM的临时存储功能来进行信号处理。例如电子控制单元80构造成执行发动机12的功率控制、自动变速器16的变速控制以及其它控制，并且根据需要可以分为发动机计算机82(下文称为“ENG_ECU82”)、变速器计算机84(下文称为“ECT_ECU 84”)、用于车辆姿态稳定性控制的计算机86(下文称为“VDM_ECU 86”)、用于驱动辅助系统控制的计算机88(下文称为“DSS_ECU88”)等。
电子控制单元80连接至设置在车辆中的各种传感器和开关，所述传感器和开关例如包括检测曲轴角度(位置)ACR(°)以及对应于发动机12的旋转速度NE的曲轴速度的曲轴位置传感器32、检测变矩器14的涡轮的旋转速度NT或自动变速器16的输入旋转速度NIN的涡轮速度传感器34、检测作为车辆速度的输出轴18的旋转速度NOUT的输出轴速度传感器36、检测换档杆40的杆位置(选定位置)PSH的换档位置传感器42、检测作为加速器踏板44的操作量的加速器踏板行程ACC的加速器行程传感器46、检测安装在进气管24内的电子节气门30的开启角或作为发动机12的负载的节气门开度θTH的节气门位置传感器48、以及检测发动机12的进气量或空气质量流QAIR的进气量传感器50。电子控制单元80从这些传感器接收指示曲轴角度(位置)ACR(°)和对应于发动机转速NE的曲轴速度、涡轮速度NT(＝输入旋转速度NIN)、作为车辆速度的输出轴转速NOUT、换档杆位置PSH、加速器踏板行程ACC、节气门开度θTH以及进气量QAIR的信号。
而且，电子控制单元80产生用于控制发动机功率的控制信号，所述控制信号例如包括传送至节气门致动器28用于调节电子式节气门30的节气门开度θTH的驱动信号、用于控制从燃料喷射器52喷出的燃料的量FEF1的喷射信号以及传送至点火器54用于控制发动机12的点火正时的点火信号。电子控制单元80还产生气门指令信号来控制例如液压控制回路22内的电磁阀的激励和去激励，用于改变自动变速器16的速度或档位。
在此，上述的车速可以基于与车速V(即车辆的行驶速度)具有一一对应关系的相关值(相当的值)而决定。除了通常用作车速相关值的车速V之外，上述的输出轴转速NOUT、车轴72的旋转速度、涡轮轴的旋转速度、差动齿轮单元70的输出轴的旋转速度等也可以用作车速相关值。在以下对此实施方式的说明中，除非特别指明，否则所称的“车速”还代表车速相关值。
发动机12的负载相关值是对应于发动机功率的相关值(相当的值)。除了通常用作负载相关值的施加在曲轴上作为发动机12的输出扭矩的扭矩TE之外，上述的节气门开度θTH、进气量QAIR、燃料喷射量FEF1等也可以用作负载相关值。
用作调节发动机功率的操作构件的加速器踏板44被压下与驾驶者所要求的功率量相当的程度，并且作为加速器踏板44的操作量的加速器踏板行程ACC表示所要求的功率量。
液压控制回路22包括主要用于控制管线压力是线性电磁阀SLT等，还包括上述用于变速控制中的电磁阀。液压控制回路22中的液压油也可以用于自动变速器16和其它部件的润滑。液压控制回路22还包括通过线缆或连杆耦联至换档杆40的手控阀，并且手控阀根据换档杆40的操作而被机械地致动以改变液压控制回路22中的油路。
换档装置38是作为具有换档杆40的变速范围选择装置的操作装置的一个例子，并且其例如安装在驾驶者座位侧的中心控制台内。将换档杆40操作至设置在换档装置38中的其中一个换档杆位置PSH。更具体地，换档杆位置PSH包括驻车位置“P(驻车)”或P范围、倒车行驶位置“R(倒车)”或用于倒车行驶的R范围、空档位置“N(空档)”或N范围、前向行驶位置“D(驾驶)”(最高速的位置)或D范围、第五发动机-制动器运行位置“5”或第5速范围、第四发动机-制动器运行位置“4”或第4速范围、第三发动机-制动器运行位置“3”或第3速范围、第二发动机-制动器运行位置“2”或第2速范围、第一发动机-制动器运行位置“L”或L范围。当换档杆40放置在P范围时，自动变速器16处在空档状况，在该状况下，其动力传输路径被切断，并且自动变速器16的输出轴18被锁止。在N范围内，自动变速器16处在空档状况，在该状况下，其动力传输路径被切断。在D范围内，自动变速器16以自动变速模式在从第1速至第6速的范围上自动变速。在第5速范围内，自动变速器16在从第1速至第5速的范围上自动变速，并且当自动变速器16处在各档位或速度时，施加发动机制动。在第4速范围内，自动变速器16在从第1速至第4速的范围上自动变速，并且在各档位处施加发动机制动。在第3速范围内，自动变速器16在从第1速至第3速的范围上自动变速，并且在各档位处施加发动机制动。在第2速范围内，自动变速器16在从第1速至第2速的范围上自动变速，并且在各档位处施加发动机制动。在L范围内，车辆以第1速行驶，同时施加发动机制动。
ENG_ECU 82使得驾驶者模块90(下文称为“P-DRM 90”)基于所需车辆功率量来设定表示要通过车辆产生的目标驱动力的驱动力相关值(下文称为“目标驱动力相关值”)，所需车辆功率量由表示加速器踏板行程ACC的信号获取。驾驶者模块90还通过使基于加速器踏板行程ACC的目标驱动力相关值与从DSS_ECU 88产生的目标驱动力相关值相协调来设定驾驶员模块目标驱动力相关值。然后，ENG_ECU82使得管理器92(下文称为“PTM 92”)通过协调驾驶者模块目标驱动力相关值与从VDM_ECU 86产生的目标驱动力相关值来设定最终的目标驱动力相关值，并且ENG_ECU 82控制发动机12的功率以获得最终的目标驱动力相关值。
ECT_ECU 84基于车辆运行状况对自动变速器16的变速进行判断(即，选择要由自动变速器16确立的档位)，所述车辆运行状况例如包括车速V和诸如节气门开度θTH的由用于发动机功率控制的ENG_ECU 82所使用的受控变量，并且ECT_ECU 84控制自动变速器16的变速。
VDM_ECU 86和DSS_ECU 88均产生目标驱动力相关值作为所需的车辆功率量，以便以与加速器踏板行程Acc不相关的方式自动地控制车辆状态。
例如，VDM_ECU 86产生用于车辆姿态稳定性控制的目标驱动力相关值，DSS_ECU 88产生用于驱动辅助系统控制的目标驱动力相关值。
这样，此实施方式的电子控制单元80设定车辆的目标驱动力相关值，并执行发动机12的功率控制和/或自动变速器16的变速控制以便提供目标驱动力相关值，由此，实施所谓的驱动力需求式控制来控制车辆驱动力F。
在此，上述的驱动力相关值是与驱动轮74在路面上施加的车辆驱动力(下文称为“驱动力”)具有一一对应关系的相关值(相当的值)。除了通常用作驱动力相关值的驱动力F，其它参数也可以用作驱动力相关值。所述参数例如可以包括加速度G[G，m/s2]、施加在车轴72上的扭矩(下文称为“车轴扭矩”或“驱动轴扭矩”)TD[Nm]、车辆的功率P[PS、kW、HP]、施加在变矩器14的涡轮轴上作为变矩器14的输出扭矩的扭矩(下文称为“涡轮扭矩”)TT[Nm]——即施加在输入轴上作为自动变速器16的输入扭矩的扭矩(下文称为“输入轴扭矩”)TIN[Nm]、施加在输出轴18上作为自动变速器16的输出扭矩的扭矩(下文称为“输出轴扭矩”)TOUT[Nm]、以及施加在涡轮轴上的扭矩TP[Nm]。在以下对此实施方式的说明中，除非特别指明，否则所称的“驱动力”也表示驱动力相关值。
图2是功能方框图，说明由电子控制单元80执行的主要控制功能。图3是示意性示出电子控制单元80的控制流程的方框图，所述控制流程例如包括设定目标驱动力F*，计算在发动机12的功率控制中使用的目标节气门开度θTH*，对发动机12进行功率控制，对自动变速器16的变速进行判断以及对锁止离合器15的工作状态的切换进行判断。
在图2中，与图3中的方框B1相对应的驾驶者目标驱动力设定单元100基于实际加速器踏板行程ACC和车速V、根据例如图4所示的以加速器踏板行程ACC作为参数时的车速V与驾驶者目标驱动力FDIMD之间的关系(映射)而设定驾驶者目标驱动力FDIMD。图4的映射根据经验得到并且预先存储在电子控制单元80中。
对应于图3中的方框B2和B3的车辆姿态稳定性控制器102在机能上包括所谓的VSC系统，所述VSC系统不拘于加速器踏板行程ACC执行车辆姿态控制，用于在转向时稳定车辆的姿态。为了产生后轮防滑矩和前轮防滑矩以确保车辆姿态具有足够的稳定性，基于后轮打滑倾向(或所谓的过度转向)和前轮打滑倾向(或所谓的转向不足)，所述VSC系统产生车辆稳定性目标驱动力FDIMV，用于限制驱动力F，并且同时控制车轮的制动力。
对应于图3中的方框B4和B5的驱动辅助控制器104在机能上包括所谓的巡航控制系统或自动车速控制系统，所述巡航控制系统或自动车速控制系统通过不拘于加速器踏板行程ACC地自动控制车速V来执行驱动辅助控制。所述巡航控制系统产生驱动辅助目标驱动力FDIMS，用于控制驱动力F，并且同时控制车轮的制动力，使得车辆以驾驶者所设定的目标速度V*行驶。
同样对应于图3中的方框B6’的上述驾驶者目标驱动力设定单元100决定基于实际加速器踏板行程ACC和车速V设定的驾驶者目标驱动力FDIMD以及由驱动辅助系统控制器104设定的驱动辅助目标驱动力FDIMS中的哪一个目标驱动力FDIM被给予较高的优先级，或根据预定的驱动力协调程序决定哪一个目标驱动力FDIM将增加或减小。这样，驾驶者目标驱动力设定单元100设定选定的目标驱动力FDIM作为驾驶者模块目标驱动力FDIMDM。
对应于图3中的方框B6和B7的目标驱动力协调单元106决定由驾驶者目标驱动力设定单元100设定的驾驶者模块目标驱动力FDIMDM以及由车辆姿态稳定性控制器102设定的车辆稳定性目标驱动力FDIMV中的哪一个目标驱动力FDIM被给予较高的优先级，或根据预定的驱动力协调程序决定哪一个目标驱动力FDIM将增加或减小。而后，驾驶者目标驱动力协调单元106设定所选定的目标驱动力FDIM作为目标驱动力F*。从而，目标驱动力协调单元106起用于设定要由车辆产生的目标驱动力F*的目标驱动力设定装置的作用。
根据上述的目标驱动力协调程序，较高的优选级通常给予车辆稳定性目标驱动力FDIMV或驱动辅助目标驱动力FDIMS。然而，当操作换档杆40而改变自动变速器16的档位时，或者当加速器踏板44被压下大于预定值的程度时，例如较高的优选级被给予驾驶者目标驱动力FDIMD。
对应于图3中的方框B8的目标发动机扭矩计算器108计算实现由目标驱动力协调单元106设定的目标驱动力F*的目标发动机扭矩TE*。例如，目标发动机扭矩计算器108根据下面的等式(1)计算目标发动机扭矩TE*TE*＝(F*×rw)/(γ×i×η×t)......(1)其中F*为目标驱动力，γ为自动变速器16在当前档位的变速比，i是差速齿轮单元70的减速比，rw是驱动轮74的有效轮胎半径，η是动力传输效率，t是变矩器14的扭矩比(＝涡轮扭矩TT/泵扭矩(发动机扭矩TE))。
对应于图3中的方框B9的目标节气门开度计算器110计算提供由上述目标发动机扭矩计算器108计算的目标发动机扭矩TE*的目标节气门开度θTH*。例如，根据图5所示的以节气门开度θTH*为参数时的发动机转速NE和发动机扭矩估计值TE0的关系(或限定所述关系的映射)，基于实际发动机转速NE，目标节气门开度计算器110计算对应于提供目标发动机扭矩TE*的发动机扭矩估计值TE0的目标节气门开度θTH*。图5的映射表示发动机扭矩特性，其根据经验得到并且预先存储在电子控制单元80中。
对应于图3中的方框B10的发动机功率控制器112通过节气门致动器28控制电子节气门30的打开和关闭，使得节气门开度等于由上述目标节气门开度计算器110计算出的目标节气门开度θTH*。发动机功率控制器112还控制从燃料喷射器52喷射的燃料的量，并控制点火器54的点火正时。
对应于图3中的方框B11的变速控制器114根据例如图6所示的变速图(或变速映射)、基于实际车速V和由目标节气门开度计算器110计算出的目标节气门开度θTH*决定自动变速器应该切换到的档位。预先存储在电子控制单元80中的图6的变速图是二维坐标系，其中横轴表示车速V，纵轴表示节气门开度θTH。然后，变速控制器114执行自动变速器16的变速以确立所决定的档位。为了执行自动变速器16的变速，变速控制器114产生传送至液压控制回路22的变速指令信号，以接合或脱开液力摩擦装置(离合器和制动器)中所选定的一个或多个。
在图6的变速图中，实线表示用于作出升档决定的变速线(升档线)，虚线表示用于作出降档决定的变速线(降档线)。如图6中所示，在对应的升档线和降档线之间设置适应迟滞的间隔，以防止对于自动变速器16的同一相邻档位在升档和降档之间出现变速不规则振荡。根据图6的变速图，当车速V变小或目标节气门开度θTH*变大时，自动变速器16切换至具有较大变速比γ的低速档位。在图6中，“1”至“6”表示第一速度至第六速度。而且，图6的变速图中的变速线例如用于决定是否目标节气门开度θTH*已经越过任意表示实际车速V的竖直线上的变速线，即，是否目标节气门开度θTH*已经超过了在应该执行变速的特定变速线上的决定值(变速点上的节气门开度)θS。所述变速线可以一组决定值θS或在变速点上的节气门开度的形式预先存储。
对应于图3中的方框B12的锁止离合器控制器116仅仅在车辆加速的过程中根据例如图7示出的关系(映射、锁止范围图)来决定由实际车速NOUT和以目标节气门开度计算器110算出的目标节气门开度θTH*所表示的车辆工作状况是属于接合(锁止ON)范围还是释放(锁止OFF)范围。预先存储在电子控制单元80中的图7的锁止范围图是使用车速NOUT和目标节气门开度θTH*作为变量并且具有释放(锁止OFF)范围和接合(锁止ON)范围的二维坐标系。于是，锁止离合器控制器116产生传送至液压控制回路22的用于改变锁止离合器15的工作状态的锁止切换指令信号，以使锁止离合器15进入所决定范围的工作状态。
在图7的锁止范围图中，实线表示用于进行锁止ON决定的切换线(锁止ON线)，虚线表示用于进行锁止OFF决定的切换线(锁止OFF线)。如图7所示，切换线包括锁止ON线和锁止OFF线，并且在锁止ON线和锁止OFF线之间设置适应迟滞的间隔，以防止在锁止ON决定和锁止OFF决定之间出现锁止离合器15的切换控制不规则振荡。根据图7的锁止范围图，随着车速NOUT变小或目标节气门开度θTH*变大，锁止离合器15更倾向于切换至OFF状态。每个切换线例如用于决定是否目标节气门开度θTH*已经越过表示实际车速V的竖直线上的切换线，即，是否目标节气门开度θTH*已经超过了在锁止离合器15应该从ON状态切换至OFF状态或从OFF状态切换到ON状态处的切换线上的决定值(切换点上的节气门开度)θK。各切换线可以一组决定值θK或在切换点上的节气门开度的形式预先存储。尽管在图中没有示出，但是切换线(边界线)可以设置为用于限定邻近相应切换线的打滑范围。在此情况下，锁止离合器控制器116在滑动范围以及接合范围和释放范围进行决定，以将锁止离合器15的工作状态切换至选定范围的工作状态。
在如上所述的进行驱动力需求式控制的实施方式中，目标节气门开度计算器110计算提供从目标驱动力F*得出的目标发动机扭矩TE*的目标节气门开度θTH*。因此，如果上述等式(1)中的扭矩比t根据锁止离合器15的工作状态、涡轮速度NT(＝输入旋转速度NIN)、发动机转速NE和其它参数改变，则即使目标驱动力F*恒定，目标发动机扭矩TE*也会改变，进而目标节气门开度θTH*也会根据目标发动机扭矩TE*改变。
在上述情况下，也可能如上所述发生切换控制不规则振荡，参照图21。更具体地，在特定的车速NOUT处，假设与使用在锁止离合器15为ON时确立的扭矩比(＝1)从特定目标驱动力F*得出的目标发动机扭矩TE*相对应的目标节气门开度θTH*越过锁止OFF线，从而作出锁止OFF决定(即，决定锁止离合器15应该释放或切换至OFF)。另一方面，当锁止离合器15以同一车速NOUT处在OFF状态时，与使用在锁止离合器为OFF时确立的扭矩比(大于1的值)从同一目标驱动力F*得到的目标发动机扭矩TE*相对应的目标节气门开度θTH*越过锁止ON线，从而作出锁止ON决定(即，决定锁止离合器15应该接合或切换至ON)。以此方式，切换控制不规则振荡可以取决于目标驱动力F*或扭矩比发生。
因此，在该实施方式中，目标发动机扭矩计算器108固定上述等式(1)中的扭矩比t，并且使用该固定的扭矩比t计算目标发动机扭矩TE*。通过固定扭矩比t，目标节气门开度计算器110仅仅相对于同一目标驱动力F*计算一个目标节气门开度θTH*，而不会受到锁止离合器15的工作状态、涡轮速度NT、发动机转速NE和其他参数的影响。于是，锁止离合器控制器116基于这样算出的目标节气门开度θTH*对锁止离合器15的工作状态的切换进行决定，因此对锁止离合器15的切换控制不会出现不规则振荡。优选地，扭矩比t固定为1(其为锁止离合器15处于ON时确立的扭矩比)，从而，在图7的锁止范围图中由车速NOUT目标节气门开度θTH*决定的点更可能落入锁止OFF范围，而不是锁止ON范围。
根据该实施方式，由于在根据目标发动机扭矩计算器108计算目标发动机扭矩TE*时固定扭矩比t，如上上述，锁止离合器控制器116基于由目标节气门开度计算器108算出的目标节气门开度θTH*对锁止离合器15的工作状态的切换进行决定，而不受锁止离合器15的工作状态和其他参数改变的影响，进而能够防止锁止离合器15的切换控制不规则振荡。
接下来，将说明本发明的其它示例实施方式。在下面的说明中，与前述实施方式中相同的标号将用于表示相同或相应的元件或部分，不再对其进行进一步的说明。
第二实施方式在此实施方式中，进行与第一实施方式中不同的控制操作，以防止锁止离合器15的切换控制不规则振荡。下面将详细说明第二实施方式的控制操作。
在第二实施方式中，当基于在锁止离合器15为ON时确立的扭矩比(＝1)(将称为“锁止ON时的扭矩比”)作出ON至OFF切换决定而由此将锁止离合器15切换至OFF状态时，基于根据上述等式(1)、使用锁止ON时的扭矩比t(＝1)从目标驱动力F*得出的目标节气门开度θTH*而进行后续的OFF至ON决定，即使锁止离合器15当前处在OFF状态也是如此。如果基于在锁止离合器15为OFF时确立的扭矩比t(将称为“锁止OFF时的扭矩比”)算出的目标节气门开度θTH*越过锁止OFF线，同时锁止离合器15处在OFF状态，决定锁止范围图中的当前点处在可能发生切换不规则振荡的不规则振荡区域之外。一旦作出此决定，则使用锁止OFF时的扭矩比t对锁止离合器15进行OFF至ON决定。
当基于锁止OFF时的扭矩比t作出OFF至ON切换决定而由此将锁止离合器15切换至ON状态时，基于根据上述等式(1)、使用锁止OFF时的扭矩比t从目标驱动力F*得出的目标节气门开度θTH*而进行后续的ON至OFF决定，即使锁止离合器正处在ON状态也是如此。如果使用锁止ON时的扭矩比t(＝1)算出的目标节气门开度θTH*越过锁止ON线，同时锁止离合器15处在ON状态，则决定锁止范围图中的当前点处在可能发生切换不规则振荡的不规则振荡区域之外。一旦作出此决定，则使用锁止ON时的扭矩比t(＝1)对锁止离合器15进行ON至OFF决定。
电子控制单元80通过使用变矩器的静态平衡点计算锁止OFF时的扭矩比t。静态平衡点是预先获得的经验值，其为在变矩器14的打滑量变得稳定或相对于某个车速时的发动机扭矩固定时确立的扭矩比t。这样，基于涡轮速度NT、发动机转速NE、发动机扭矩TE等的稳定扭矩比t能够用在上述的等式(1)中作为锁止OFF时的扭矩比t。
对应于图2的图8是说明由电子控制单元80执行的主要控制功能的功能方框图。在图8中，由目标发动机扭矩计算器108进行的目标发动机扭矩TE*的计算、由目标节气门开度计算器110进行的目标节气门开度θTH*的计算以及当锁止离合器控制器116切换锁止离合器15的工作状态时用于防止切换控制不规则振荡的装置或方法与第一实施方式有所不同。
目标发动机扭矩计算器108根据上述等式(1)使用锁止ON时的扭矩比(＝1)计算目标发动机扭矩TE*，并且根据上述等式(1)使用锁止OFF时的扭矩比t计算目标发动机扭矩TE*。
目标节气门开度计算器110计算提供由目标发动机扭矩计算器108使用锁止ON时的扭矩比t(＝1)计算的目标发动机扭矩TE*的目标节气门开度θTH*，还计算提供通过使用锁止OFF时的扭矩比t计算的目标发动机扭矩TE*的目标节气门开度θTH*。
锁止离合器控制器116包括第一决定单元118，第一决定单元118从例如图7所示的锁止范围图、基于实际车速NOUT和使用锁止ON时刻扭矩比t(＝1)由目标节气门开度计算器110计算出的目标节气门开度θTH*来决定锁止离合器15工作状态的切换。锁止离合器控制器116还包括第二决定单元120，第二决定单元120从图7的锁止范围图、基于实际车速NOUT和使用锁止OFF时刻扭矩比t由目标节气门开度计算器110计算出的目标节气门开度θTH*来决定锁止离合器15工作状态的切换。锁止离合器控制器116产生传送到液压控制回路22的锁止切换指令信号，用于将锁止离合器15切换至由第一决定单元118或第二决定单元120所决定的工作状态。
锁止离合器控制器116还包括切换决定选择器122。如果第一决定单元118和第二决定单元120中的一个决定锁止离合器15的工作状态切换，并且另一个决定单元接着作出与上述的一个决定单元的决定相同的对工作状态切换决定，则切换决定选择器122选择由所述另一个决定单元作出的决定作为关于锁止离合器15的工作状态切换的后续有效决定。当锁止离合器15切换到由第一决定单元118和第二决定单元120中的一个所决定的工作状态且切换决定选择器122随后选择由另一个决定单元作出的决定为关于锁止离合器15的工作状态切换的有效决定时，锁止离合器控制器116产生传送到液压控制回路22的锁止切换指令信号，所述锁止切换指令信号用于将锁止离合器15切换至由所述另一个决定单元所决定的工作状态。
换句话说，当锁止离合器控制器116将锁止离合器15切换到由第一决定单元118和第二决定单元120中的一个所决定的工作状态时，控制器116连续产生传送到液压控制回路22的指令信号，以将锁止离合器15切换到由上述的一个决定单元所决定的工作状态，直到切换决定选择器122从所述一个决定单元切换到所述另一个决定单元来决定锁止离合器15的工作状态的切换，即，选择由所述另一个决定单元作出的决定作为关于锁止离合器15的工作状态的有效决定。
图9是通过示出锁止离合器15的工作状态的改变而表示用于防止切换控制不规则振荡的控制操作的流程的状态转变图。在下面的说明中，将参考图9说明锁止离合器控制器116的具体操作。
在图9中，[状态1]表示下述状态锁止离合器15由锁止离合器控制器116设置在OFF状态，并且当前点在锁止范围图中处在不规则振荡范围之外(不规则振荡范围OFF)。在此[状态1]，第二决定单元120基于实际车速NOUT和使用锁止OFF时的扭矩比t的目标节气门开度θTH*从锁止范围图决定锁止离合器15从OFF切换至ON。
在[状态1]，如果第二决定单元120决定锁止离合器15从OFF切换至ON，则锁止离合器控制器116将锁止离合器15切换至ON状态，用于从[状态1]转变至[状态2]。
在[状态2]，如果第一决定单元118基于实际车速NOUT和使用锁止ON时的扭矩比t(＝1)的目标节气门开度θTH*从锁止范围图决定锁止离合器15从ON切换至OFF，则可能出现切换控制不规则振荡。即，当前点在锁止范围图中处在不规则振荡范围内(不规则振荡范围ON)。因此，第二决定单元120作出ON至OFF决定，即决定锁止离合器15是否应该从ON切换至OFF，直到第一决定单元118作出与第二决定单元120的决定相同的锁止离合器15从OFF至ON切换的决定，并且切换决定选择器122从第二决定单元120切换至第一决定单元118，以选择由第一决定单元118对锁止离合器15的工作状态的切换所作的决定。
在[状态2]，如果第二决定单元120决定锁止离合器15从ON切换至OFF，则锁止离合器控制器116将锁止离合器15切换至OFF状态，即，实现图9中从[状态2]至[状态1]的转变。如果第一决定单元118在[状态2]决定锁止离合器15从OFF切换至ON，则切换决定选择器122从第二决定单元120切换至第一决定单元118，以选择由第一决定单元118所作的决定，用于从[状态2]至[状态3]的转变。
在[状态3]，锁止离合器15由锁止离合器控制器116设置在ON状态，并且当前点在锁止范围图中处在不规则振荡范围之外(不规则振荡范围OFF)。在此[状态3]，第一决定单元118作出ON至OFF决定，即，决定锁止离合器15是否应该从ON切换至OFF。
在[状态3]，如果第一决定单元118决定锁止离合器15从ON切换至OFF，则锁止离合器控制器116将锁止离合器15切换至OFF状态，以实现从[状态3]至[状态4]的转变。
在[状态4]，如果第二决定单元120决定锁止离合器15从OFF切换至ON，则可能出现切换控制不规则振荡。即，当前点在锁止范围图中处在不规则振荡范围内(不规则振荡范围ON)。因此，第一决定单元120作出OFF至ON的决定，即，决定锁止离合器15是否从ON切换至OFF，直到第二决定单元120作出与第一决定单元118的决定相同的锁止离合器15从ON至OFF切换的决定，并且切换决定选择器122从第一决定单元118切换至第二决定单元120，以选择由第二决定单元120对锁止离合器15的工作状态的切换所作的决定。
在[状态4]，如果第一决定单元118决定锁止离合器15从OFF切换至ON，则锁止离合器控制器116将锁止离合器15切换至ON状态，即，实现从图9中的[状态4]至[状态3]的转变。如果第二决定单元120决定锁止离合器15从ON切换至OFF，则切换决定选择器122从第一决定单元118切换至第二决定单元120，以选择由第二决定单元120所作的切换决定，用于从[状态4]至[状态1]的转变。
在上述的第二实施方式中，第一决定单元118基于实际车速NOUT和使用锁止ON时的扭矩比t(＝1)的目标节气门开度θTH*从锁止范围图决定锁止离合器15的工作状态的切换，并且第二决定单元120基于实际车速NOUT和使用锁止OFF时的扭矩比t的目标节气门开度θTH*从锁止范围图决定锁止离合器15的工作状态的切换。如果第一和第二决定单元118、120中的一个决定锁止离合器15应该从ON切换至OFF或从OFF切换至ON，且后续由所述另一个决定单元作出的决定与上述一个决定单元对锁止离合器15的工作状态的切换所作决定相同，则切换决定选择器122选择由所述另一个决定单元所作的决定作为对于锁止离合器15的工作状态的切换的后续有效决定。因此，防止紧接着锁止离合器15切换到由上述的一个决定单元决定的工作状态之后所述另一决定单元在相反方向上决定锁止离合器15的工作状态的切换(即切换回由上述的一个决定单元作出的切换决定之前的工作状态)。这样，防止锁止离合器15切换回与所述一个决定单元所作决定相反的工作状态，从而防止锁止离合器15的切换控制不规则振荡。
即，当第一和第二决定单元118、120中的一个决定锁止离合器15应该从ON切换至OFF或从OFF切换至ON时，防止或阻止另一个决定单元在相反的方向上决定工作状态的切换，直到所述另一个决定单元对工作状态的切换的决定与上述一个决定单元的决定相同。从而，防止锁止离合器15切换回与所述一个决定单元所作决定相反的工作状态，从而防止锁止离合器15的切换控制不规则振荡。
同样，根据第二实施方式，锁止范围图中的切换线包括锁止ON线和锁止OFF线，并且在锁止ON线和锁止OFF线之间设有适应迟滞的间隔。采用此种设计方式，进一步防止锁止离合器15的切换控制不规则振荡。
第三实施方式在此实施方式中，进行与第一和第二实施方式中不同的控制操作，以防止锁止离合器15的切换控制不规则振荡。下面将详细说明第三实施方式的控制操作。
在此实施方式中，通过使用驱动力F代替节气门开度θTH来决定锁止离合器15的工作状态的切换而防止切换控制不规则振荡。即，决定锁止离合器15的工作状态的切换的过程排除了将目标驱动力F*转换为目标节气门开度θTH*的过程，以避免扭矩比t的影响并防止切换控制不规则振荡。
图10对应于图2，是说明由电子控制单元80执行的主要控制功能的功能方框图。在图10中，在锁止离合器控制116进行锁止离合器15的工作状态的切换时用于防止切换控制不规则振荡的装置或方法与第一和第二实施方式有所不同。
图11是示意性示出电子控制单元80的控制流程的方框图。图11不同于图3，在图11中，图3的方框B12由从方框7接收目标驱动力F*的方框B12’代替。在下面，未对图11中除方框B12’之外的各方框进行说明。
对应于图11中的方框B12’的锁止离合器控制器116仅仅在车辆加速的过程中根据例如图12示出的关系(映射、锁止范围图)来决定由实际车速NOUT和目标驱动力协调单元106所设定的目标驱动力F*所表示的车辆工作状况是属于接合(锁止ON)范围还是释放(锁止OFF)范围。预先存储在电子控制单元80中的图12的锁止范围图是使用车速NOUT和驱动力F作为变量且具有释放(锁止OFF)范围和接合(锁止ON)范围的二维坐标系。而后，锁止离合器控制器116产生传送至液压控制回路22的锁止切换指令信号，用于改变锁止离合器15的工作状态，以使锁止离合器15进入所决定范围的工作状态。
在对应于图7中锁止范围图的图12的锁止范围图中，实线表示用于作出锁止ON决定的切换线(锁止ON线)，虚线表示用于作出锁止OFF决定的切换线(锁止OFF线)。从而，图12中的切换线包括锁止ON线和锁止OFF线，并且在锁止ON线和锁止OFF线之间设置适应迟滞的间隔，以防止在锁止ON决定和锁止OFF决定之间出现切换控制不规则振荡。图12的锁止范围图不是从图7的锁止范围图得到的，即，不是通过将作为图7的锁止范围图的一个变量的节气门开度θTH转换为驱动力而得到的，而是通过直接使用车速NOUT和驱动力F作为变量来设定锁止离合器15的工作范围。这样，使用图12的锁止范围图来决定锁止离合器15的工作状态的切换能够防止切换控制不规则振荡。
根据第三实施方式，锁止离合器控制器116参照所存储的以实际车速NOUT和驱动力F为变量的锁止范围图、基于实际车速NOUT和目标驱动力F*切换锁止离合器15的工作状态，如上所述。因此，能够避免在从驱动力F至节气门开度θTH的转换时出现的扭矩比t改变中所产生的问题，从而能够防止锁止离合器15的切换控制不规则振荡。
第四实施方式在此实施方式中，进行与第一至第三实施方式中不同的控制操作，以防止锁止离合器15的切换控制不规则振荡。下面将详细说明第四实施方式的控制操作。
当如上述第三实施方式中那样采用图12的锁止范围图时，可以防止切换控制不规则振荡，但是对于锁止离合器15的切换的决定结果不反映提供从目标驱动力F*得出的目标发动机扭矩TE*的目标节气门开度θTH*，从而难以反映发动机12的工作状况。即，从切换决定的结果难以看出或得出发动机特性。
因此，在第四实施方式中，通过如第三实施方式中那样使用驱动力代替使用节气门开度θTH来决定锁止离合器15的工作状态的切换，但是使用由作为图7的锁止范围图的变量之一的节气门开度θTH所得出的驱动力F作为图12的锁止范围图的变量之一的驱动力F。即，从基于使用车速NOUT和驱动力F的图7中锁止范围图而绘制的锁止范围图来决定锁止离合器15的切换。
图13是通过将节气门开度θTH转化为驱动力F而从例如图7的锁止范围图得出的锁止范围图的一个示例，该锁止范围图为以车速NOUT和驱动力F为变量的二维坐标系形式。图13的锁止范围图包含一对切换线A，即由实线表示的锁止ON线AON和由虚线表示的锁止OFF线AOFF，其通过基于在锁止离合器15处在锁止ON状态时确立的锁止ON时的扭矩比t(＝1)的转换而绘制。图13的锁止范围图还包含一对切换线B，即由单点划线表示的锁止ON线BON和由双点划线表示的锁止OFF线BOFF，其通过基于在锁止离合器15处在锁止OFF状态时确立的锁止OFF时的扭矩比t的转换而绘制。要注意的是，目标节气门开度θTH*(或目标发动机扭矩TE*)根据上述等式(1)的反函数变换为目标驱动力F*。
然而，如果采用图13的锁止范围图，可能如上所述出现切换控制不规则振荡，参照图22。更具体地，在由特定车速NOUT和特定目标驱动力F*表示的车辆状况下，当锁止离合器15处在OFF状态时适用切换线B，并且对应上述车辆状况的锁止范围图13内的点可能越过锁止ON线BON而作出锁止ON决定，这取决于目标驱动力F*和扭矩比。一旦锁止离合器15处在ON状态，适用切换线A，并且锁止范围图13内的相同点可能越过锁止OFF线AOFF而作出锁止OFF决定。因而，使用图13可能导致切换控制不规则振荡。
因此，在第四实施方式中，当图13中的锁止范围图用于第三实施方式的图10的功能方框图和图11的方框图中示出的控制中时，扭矩比t如第一实施方式中那样固定，并且通过使用固定的扭矩比t将目标节气门开度θTH*变换为目标驱动力F*而基于图7的锁止范围图绘制图13的锁止范围图。得到的锁止范围图包括仅仅一对切换线(一条锁止ON线和一条锁止OFF线)，因此，防止锁止离合器15的切换控制不规则振荡。然而，在扭矩比t固定的情况下，得到与第三实施方式基本上相同的结果。
根据上述的第四实施方式，当采用以车速NOUT和目标节气门开度θTH*作为变量的二维坐标系形式预先存储的锁止范围图变换成采用以NOUT和驱动力F作为变量的二维坐标系形式存储的锁止范围图时，扭矩比t固定。因此，锁止离合器控制器116根据以车速NOUT和驱动力F作为变量的锁止范围图、基于实际车速NOUT和目标驱动力F*对锁止离合器15的工作状态的切换进行决定，其中，所述锁止范围图不受例如锁止离合器15的工作状态的改变的影响。由此，防止锁止离合器15的切换控制不规则振荡。
第五实施方式在此实施方式中，进行与第一至第四实施方式中不同的控制操作，以防止锁止离合器15的切换控制不规则振荡。下面将详细说明第五实施方式的控制操作。
在此实施方式中，类似于第二实施方式的控制操作在如第四实施方式中那样将图13的锁止范围图用于图11的方框图的控制流程中的情况下进行，以防止锁止离合器15的切换控制不规则振荡。
更具体地，当基于锁止离合器15为ON时所采用的锁止ON时的切换线A作出ON至OFF的决定而由此将锁止离合器15切换至OFF状态时，基于锁止ON时的切换线A来进行后续的OFF至ON的决定，即使锁止离合器15当前未处于ON状态也是如此。此时，如果由车速NOUT和驱动力F确定的操作点在图13的锁止范围图中越过锁止OFF时的切换线B的锁止切换线BOFF，则判断上述操作点在不规则振荡范围之外，并且基于锁止OFF时的切换线B进行后续的OFF至ON决定。
另一方面，当基于锁止OFF时的切换线B作出OFF至ON的决定而由此将锁止离合器15切换至ON状态时，基于锁止OFF时的切换线B来进行后续的ON至OFF决定，即使锁止离合器15当前未处在OFF状态也是如此。此时，如果由车速NOUT和驱动力F决定的操作点在图13的锁止范围图中越过锁止ON时的切换线A的锁止ON线AON，则判断上述操作点在不规则振荡范围之外，并且基于锁止ON时的切换线A进行后续的ON至OFF决定。
电子控制单元80以与第二实施方式中相同的方式通过使用变矩器的静态平衡点来计算锁止OFF时的扭矩比t。电子控制单元80可以采用如下形式预先存储图13中的切换线A和切换线B，即，使用扭矩比t作为参数绘制在以车速NOUT和驱动力F为变量的二维坐标系中的映射(关系)的形式；或者可以实时地将目标节气门开度θTH*转换为目标驱动力F*，以用作进行锁止离合器15的工作状态的切换时所基于的判断值。
图14对应于图10，是说明电子控制单元80的主要控制功能的功能方框图。在图14中，在锁止离合器控制器116对锁止离合器15的工作状态进行切换时用于防止切换控制不规则振荡的装置或方法与第一至第四实施方式有所不同。
对应于图11中的方框B12’的锁止离合器控制器116包括第一决定单元118，第一决定单元118在车辆加速时从例如图13的锁止范围图中的锁止ON时的切换线A、基于实际车速NOUT和由目标驱动力协调单元106设定的目标驱动力F*来决定锁止离合器15的工作状态的切换。锁止离合器控制器116还包括第二决定单元120，第二决定单元120从同一锁止范围图中的锁止OFF时的切换线B、基于实际车速NOUT和由目标驱动力协调单元106设定的目标驱动力F*来决定锁止离合器15的工作状态的切换。在操作中，锁止离合器控制器116产生传送到液压控制回路22的锁止切换指令信号，所述锁止切换指令信号用于将锁止离合器15切换至由第一决定单元118或第二决定单元120所决定的工作状态。
锁止离合器控制器116还包括切换决定选择器122。如果第一决定单元118和第二决定单元120中的一个决定锁止离合器15的工作状态从ON至OFF切换或者从OFF至ON切换，并且另一个决定单元接着作出与上述的一个决定单元的决定相同的对工作状态切换的决定，则切换决定选择器122选择由所述另一个决定单元所作的决定作为关于锁止离合器15的工作状态切换的后续有效决定。当锁止离合器15切换到由第一决定单元118和第二决定单元120中的一个所决定的工作状态且切换决定选择器122随后选择由另一个决定单元所作的决定作为关于锁止离合器15的工作状态切换的有效决定时，锁止离合器控制器116产生传送到液压控制回路22的锁止切换指令信号，所述锁止切换指令信号用于将锁止离合器15切换至由所述另一个决定单元所决定的工作状态。
换句话说，当锁止离合器控制器116将锁止离合器15切换到由第一决定单元118和第二决定单元120中的一个所决定的工作状态时，控制器116连续产生传送到液压控制回路22的锁止切换指令信号，以将锁止离合器15切换到由上述的一个决定单元所决定的工作状态，直到切换决定选择器122从所述一个决定单元切换到所述另一个决定单元来决定锁止离合器15的工作状态的切换，即，选择由所述另一个决定单元作出的决定作为关于锁止离合器15的工作状态的有效决定。
图15是状态转变图，通过示出在使用图13的锁止范围图的情况下锁止离合器15的工作状态的改变来说明用于防止切换控制不规则振荡的控制操作的流程。在下面的说明中，将参照图15说明锁止离合器控制器116的具体操作。
在图15中，[状态1]表示下述状态锁止离合器15由锁止离合器控制器116设置在OFF状态，并且当前点在图13的锁止范围图中处在不规则振荡范围之外(不规则振荡范围OFF)。在此[状态1]，第二决定单元120使用图13中的锁止范围图的锁止OFF时的切换线B——更具体地使用锁止ON线BON、基于实际车速NOUT和目标驱动力F*来决定锁止离合器15从OFF至ON的切换。
在[状态1]，如果第二决定单元120决定锁止离合器15应该从OFF切换至ON，则锁止离合器控制器116将锁止离合器15切换至ON状态，以实现从[状态1]至[状态2]的转变。
在[状态2]，如果第一决定单元118使用图13的锁止范围图中的锁止ON时的切换线A、基于实际车速NOUT和目标驱动力F*来决定锁止离合器15从ON至OFF的切换，则可能出现切换控制不规则振荡。即，当前点在锁止范围图中处在不规则振荡范围内(不规则振荡范围ON)。因此，第二决定单元120作出ON至OFF决定，即，决定锁止离合器15是否应该从ON切换至OFF，直到第一决定单元118作出与第二决定单元120的决定相同的锁止离合器15从OFF至ON切换的决定，并且切换决定选择器122从第二决定单元120切换至第一决定单元118，以选择由第一决定单元118所作的决定作为对锁止离合器15的工作状态的切换的有效决定。
在[状态2]，如果第二决定单元120决定锁止离合器15应该从ON切换至OFF，则锁止离合器控制器116将锁止离合器15切换至OFF状态，即，实现从[状态2]至[状态1]的转变。在[状态2]，如果第一决定单元118决定从OFF切换至ON，则切换决定选择器122从第二决定单元120切换至第一决定单元118，以选择由第一决定单元118所作的决定作为对锁止离合器15的工作状态的切换的有效决定，即实现从[状态2]至[状态3]的转变。
在[状态3]，锁止离合器15由锁止离合器控制器116设置在ON状态，并且当前点在图13的锁止范围图中处在不规则振荡范围之外(不规则振荡范围OFF)。在此[状态3]，第一决定单元118作出ON至OFF决定，即，决定锁止离合器15是否应该从ON切换至OFF。
在[状态3]，如果第一决定单元118决定锁止离合器15从ON切换至OFF，则锁止离合器控制器116将锁止离合器15切换至OFF状态，以实现[状态3]至[状态4]的转变。
在[状态4]，如果第二决定单元120决定锁止离合器15从OFF切换至ON，则可能出现切换控制不规则振荡。即，当前点在图13的锁止范围图中处在不规则振荡范围内(不规则振荡范围ON)。因此，第一决定单元120作出OFF至ON决定，即，决定锁止离合器15是否应该从OFF切换至ON，直到第二决定单元120作出与第一决定单元118的决定相同的锁止离合器15从ON至OFF的切换的决定，并且切换决定选择器122从第一决定单元118切换至第二决定单元120，以选择由第二决定单元120所作的决定作为对锁止离合器15的工作状态的切换的有效决定。
在[状态4]，如果第一决定单元118决定锁止离合器15应该从OFF切换至ON，则锁止离合器控制器116将锁止离合器15切换至ON状态，即，实现从图15中的[状态4]至[状态3]的转变。如果第二决定单元120决定锁从ON切换至OFF，则切换决定选择器122从第一决定单元118切换至第二决定单元120，以选择由第二决定单元120所作的决定作为对锁止离合器15的工作状态的切换的有效决定，用于从[状态4]至[状态1]的转变。
在上述的第五实施方式中，第一决定单元118使用锁止ON时的切换线A来决定锁止离合器15的工作状态的切换，第二决定单元20使用锁止OFF时的切换线B来决定锁止离合器15的工作状态的切换。如果第一和第二决定单元118、120中的一个决定锁止离合器15应该从ON切换至OFF或从OFF切换至ON，并且另一个决定单元随后作出与上述的一个决定单元的决定相同的对锁止离合器15的工作状态的切换的决定，则切换决定选择器122选择由所述另一个决定单元所作的决定作为关于锁止离合器15的工作状态的切换的后续有效决定。因此，防止所述另一决定单元紧接着锁止离合器15切换至所述一个决定单元所决定的工作状态之后在相反方向上决定锁止离合器15的工作状态的切换(即切换回由上述的一个决定单元作出的切换决定之前的状态)。从而，防止锁止离合器15切换回与所述一个决定单元所作决定相反的工作状态，从而防止锁止离合器15的切换控制不规则振荡。
即，当第一和第二决定单元118、120中的一个决定锁止离合器15应该从ON切换至OFF或从OFF切换至ON时，防止或阻止另一个决定单元在相反的方向上决定工作状态的切换，直到所述另一个决定单元对工作状态的切换的决定与上述一个决定单元的决定相同。从而，防止锁止离合器15切换至与所述一个决定单元所作决定相反的工作状态，从而防止锁止离合器15的切换控制不规则振荡。
在第五实施方式中，基于由目标节气门开度θTH*和车速NOUT表示的车辆状况绘制锁止范围图。因此，通过将目标节气门开度θTH*转换为驱动力F，基于目标驱动力F*控制锁止离合器15的工作状态的切换。
同样，根据第五实施方式，锁止范围图中的各对切换线(A、B)包括锁止ON线和锁止OFF线，并且在锁止ON线和锁止OFF线之间设有适应迟滞的间隔。采用此种设计方式，进一步防止锁止离合器15的切换控制不规则振荡。
第六实施方式在此实施方式中，进行与上述第四或第五实施方式相比具有改进的可靠性的用于防止切换控制不规则振荡的控制操作。
在第四和第五实施方式中，通过将节气门开度θTH转换为驱动力F而由此将切换线转换为以车速NOUT和驱动力F作为变量的二维坐标系上的切换线、基于以车速NOUT和节气门开度θTH作为变量的二维坐标系上的切换线绘制如图13所示的锁止范围图。因此，如果存在发动机扭矩TE相对于节气门开度θTH的饱和区域，如具有例如图16中所示发动机特性的情况，由节气门开度θTH得到的驱动力F在饱和范围的变化不象饱和范围之外的其它范围那样大。由此，在如图17所示的锁止范围图中的由实线表示表示的锁止ON线和由虚线表示的锁止OFF之间设置的适应迟滞的间隔在上述饱和范围中减小。
因此，在第六实施方式中，如图17中的单点划线所示，锁止ON线设有上限保护，并且朝着低驱动力侧与锁止OFF线间隔开一定的距离，以提供用于迟滞的间隔，以便防止在锁止ON线和锁止OFF线之间出现锁止离合器15的切换控制不规则振荡。
根据如上所述的第六实施方式，当位于以车速NOUT和节气门开度θTH作为变量的锁止范围图中的切换线转换成以车速NOUT和驱动力F作为变量的二维坐标系中的切换线时，锁止ON线设有上限保护，以确保用于迟滞的间隔，从而以改进的稳定性防止锁止离合器15的切换控制不规则振荡。
第七实施方式在上述的第一至第六实施方式中，目标驱动力协调单元106协调从诸如驾驶者目标驱动力设定单元100、车辆姿态稳定性控制器102和驱动辅助控制器104等的多个控制系统接收、驱动力F采用相同单位的指令值，以设定目标驱动力F*，并且基于目标驱动力F*或从目标驱动力F*得到的目标节气门开度θTH*切换锁止离合器15的工作状态。上述在所示实施方式中的控制操作意在防止会在锁止离合器的工作状态切换时发生的切换控制不规则振荡。即，在所示实施方式中，不论目标驱动力协调单元106选择从多个控制系统中接收哪个指令值，目标驱动力F*或从目标驱动力F*得到的目标节气门开度θTH*均作为共同变量，基于该共同变量切换锁止离合器的工作状态而不会受到切换控制不规则振荡的影响。
在根据驱动力需求式控制方面，第七实施方式与前面的实施方式具有相同的基本构造，其中，目标驱动力协调单元106协调通过转换从多个控制系统获得的、驱动力F单位相同或共同的指令值，以设定目标驱动力F*，并且执行发动机功率控制和其它控制以提供目标驱动力F*。然而，在此实施方式中，通过根据目标驱动力协调单元106选择哪个由控制系统产生的指令值来改变目标驱动力F*和目标节气门开度θTH*中的哪个变量用于切换锁止离合器的工作状态，防止切换控制不规则振荡。
图18对应于图2，是说明电子控值单元80的主要控制功能的功能方框图。在图18中，驾驶者驱动力设定单元100对驾驶者目标驱动力FDIMD的设定以及用于在锁止离合器控制器116切换锁止离合器15的工作状态时防止切换控制不规则振荡的装置和方法与第一至第六实施方式有所不同。
图19对应于图3或图11，是示意性示出电子控制单元80的控制流程的方框图，所述控制流程例如包括设定目标驱动力F*，计算用于发动机12的功率控制的目标节气门开度θTH*，对发动机12进行功率控制，对自动变速器16进行变速判断以及对锁止离合器15的工作状态的切换进行判断。在图19中，方框B1’、B9’和B12-2与前面的实施方式中的方框B1、B9和B12’和B12有所不同。在下面的说明中，将参照图18和图19主要描述与前面的实施方式的不同之处。
在图18中，与图19中的方框B1’相对应的驾驶者驱动力设定单元100包括对应于图19的方框B1A的部分，其基于实际涡轮转速NT和加速器踏板行程ACC、根据例如图20所示的以加速器踏板行程ACC为参数情况下的涡轮转速NT与驾驶者目标发动机扭矩TED*之间的关系(发动机映射)设定驾驶者目标发动机扭矩TED*。图20的映射是根据经验得到的，并且预先存储在电子控制单元80中。驾驶者目标驱动力设定单元100还包括对应于图19的方框B1B的部分，其基于驾驶者目标发动机扭矩TED*、自动变速器16在当前档位的变速比γ、差速齿轮单元70的减速比i、驱动轮74的有效轮胎半径rw、动力传输效率η和变矩器14的扭矩比t并根据下面的等式(2)计算驾驶者目标驱动力FDIMD。
FDIMD＝TED*γ×i×η×t/rw......(2)对应于图19中的方框B9’的目标节气门开度计算器110计算提供由驾驶者驱动力设定单元100计算出的驾驶者目标发动机扭矩TED*的驾驶者目标节气门开度θTHD*。例如，目标节气门开度计算器110根据如图5所示的以节气门开度θTH*为参数情况下的发动机转速NE与发动机扭矩估计值TE之间的关系(或限定所述关系的映射)、基于实际发动机转速NE来计算与提供驾驶者目标发动机扭矩TED*的发动机扭矩估计值TE0相对应的驾驶者目标节气门开度θTHD*。表示发动机扭矩特性的图5的映射是根据经验得到的并且预先存储在电子控制单元80中。
在目标驱动力协调单元106设定车辆稳定性目标驱动力FDIMV或驱动辅助目标驱动力FDIMS(即在选择驱动辅助目标驱动力FDIMS时由驾驶者目标驱动力设定单元100设定的驾驶者模块目标驱动力FDIMDM)作为目标驱动力F*的情况下，对应于图19中的方框B12-2的锁止离合器控制器116根据例如图12所示的锁止范围图、基于实际车速NOUT和目标驱动力F*来切换锁止离合器15的工作状态。另一方面，在目标驱动力协调单元106设定驾驶者目标驱动力FDIMD(即在选择驾驶者目标驱动力FDIMD时由驾驶者目标驱动力设定单元100设定的驾驶者模块目标驱动力FDIMDM)作为目标驱动力F*的情况下，锁止离合器控制器116根据例如图7所示的锁止范围图、基于实际车速NOUT和由目标节气门开度计算器110算出的目标节气门开度θTH*的来切换锁止离合器15的工作状态。
更具体地，锁止离合器控制器116包括对应于图19中的方框B12A的第一决定单元118和对应于图19中的方框B12B的第二决定单元120。第一决定单元118根据例如图12的锁止范围图、基于实际车速NOUT和目标驱动力F*、按照第一规则(或切换条件)决定锁止离合器15的工作状态的切换。第二决定单元120根据例如图7的锁止范围图、基于实际车速NOUT和驾驶者目标节气门开度θTHD*、按照第二规则(或切换条件)决定锁止离合器15的工作状态的切换。锁止离合器控制器116还包括规则选择器124，当目标驱动力协调单元106设定(选择)车辆稳定性目标驱动力FDIMV或驱动辅助目标驱动力FDIMS(即，基于目标驱动力FDIM执行控制的控制系统的指令值)作为目标驱动力F*时，规则选择器124选择由第一决定单元118按照第一规则所作的决定作为关于锁止离合器15的工作状态的切换的有效决定。当目标驱动力协调单元106设定(选择)驾驶者目标驱动力FDIMD(即，基于目标发动机扭矩TED*(或驾驶者目标节气门开度θTHD*)执行控制的控制系统的指令值)作为目标驱动力F*时，规则选择器124选择由第二决定单元120按照第二规则所作的决定作为关于锁止离合器15的工作状态的切换的有效决定。锁止离合器控制器116产生传送至液压控制回路22的锁止切换指令信号，从而，锁止离合器15切换至第一决定单元118或第二决定单元120按照规则选择器124选定的规则所决定的工作状态。
通过选择锁止范围图和目标驱动力F*或者驾驶者目标节气门开度θTH*作为基于目标驱动力协调单元106所作的决定来对锁止离合器15的切换进行决定的基础，能够避免目标驱动力F*与目标节气门开度θTH*之间的转换中的问题，从而能够防止锁止离合器15的切换控制不规则振荡。而且，由于当设定驾驶者目标驱动力FDIMD作为目标驱动力F*时基于目标节气门开度θTHD*来切换锁止离合器15的工作状态，所以，对锁止离合器15的切换的决定适当地反映了驾驶者对于发动机功率的要求以及发动机12的工作状况。
为了使第一规则和第二规则更加紧密地相关，以提高基于第一规则的决定结果和基于第二决定规则的决定结果的一致性，可以通过使用例如固定的扭矩比t将用于第二规则的图7的锁止范围图中的节气门开度θTH*转换成驱动力F来绘制用于第一规则的图12中的锁止范围图。
根据上述的第七实施方式，当目标驱动力协调单元106选择基于目标驱动力FDIM执行控制的控制系统的指令值作为目标驱动力F*时，规则选择器124选择由第一决定单元118根据例如图12所示的锁止范围图、基于实际车速NOUT和目标驱动力F*、按照第一规则所作的决定作为对锁止离合器15的工作状态的切换的有效决定。另一方面，当目标驱动力协调单元106选择基于目标发动机扭矩TED*执行控制的控制系统的指令值作为目标驱动力F*时，规则选择器124选择由第二决定单元120根据例如图7的锁止范围图、基于实际车速NOUT和驾驶者目标节气门开度θTHD*、按照第二规则所作的决定作为对锁止离合器15的工作状态的切换的有效决定。这种设计方式避免了根据锁止离合器15的工作状态切换而改变的变矩器14的扭矩比t受到作为对锁止离合器15的工作状态的切换进行决定的基础的目标驱动力F*和目标节气门开度θTH*之间的转换的影响的问题。
而且，根据第七实施方式，通过将根据第二规则使用的目标节气门开度θTH*转换为目标驱动力F*而确立第一规则，从而确保基于第一规则的决定结果和基于第二决定规则的决定结果之间具有更好的一致性。
尽管已经参照附图对本发明的一些实施方式进行了说明，但是本发明可以具有其它实施方式。
在所说明的实施方式中，锁止离合器控制器116设置成防止在锁止离合器15的工作状态在ON状态和OFF状态之间切换时发生切换控制不规则振荡。在例如图7或图12中所示的锁止范围图包括限定临近ON范围和OFF范围之间的各切换线的打滑范围的附加切换线(或边界线)的情况下，本发明的用于防止切换控制不规则振荡的控制操作可以用于锁止离合器15的工作状态在ON状态和打滑状态之间或者在OFF状态和打滑状态之间的切换。例如，对于打滑状态的控制可以考虑在加速过程中的打滑控制(所谓的加速柔性控制)、在启动过程中的打滑控制(所谓的柔性启动控制)等。
在示出的实施方式中，采用VSC系统作为用于车辆姿态稳定性控制的例子，并且本发明用于VSC系统工作的情况。然而，本发明也可以用于VSC系统之外的其它系统进行工作来稳定车辆的姿态的情况。例如，当在滑的路面上启动或加速而使节气门打开过大，进而驱动轮74由于过大的扭矩而打滑，导致车辆的启动或加速性能或者可控性下降时，所谓的TRC(牵引力控制系统)执行控制操作，用于通过控制驱动力F或制动力而抑制驱动轮74的打滑，由此提供适于路面状况的驱动力F并确保令人满意的启动和加速性能、直线行驶能力以及转向稳定性。本发明还可以用于TRC(牵引力控制系统)执行上述控制操作的情形。
尽管在所示实施方式中采用加速器踏板44作为操作构件来调节发动机的功率，但是可以采用任何反映驾驶者对驱动力相关值的需求的操作构件。例如，操作构件的形式可以是人工操作的杆开关或旋转开关等。还可以不设置操作构件，而是使用声音输入来反映驾驶者对驱动力相关值的需求。
尽管已经参照示例性实施方式对本发明进行了描述，但是可以理解本发明不限于所述实施方式或构造。与之相反，本发明意在覆盖各种修改和等同结构。另外，尽管所述实施方式的各种元件以示例性的不同组合和构造示出，但是包括或多或少或仅仅一个元件的其它组合和构造也落在本发明的主旨和范围之内。
权利要求
1.一种车辆控制装置，所述车辆包括能够与设置在从动力源(12)延伸到驱动轮(74)的动力传输路径中的液力传动装置(14)的输入和输出直接耦联的锁止离合器(15)，所述控制装置适于基于车辆状况将所述锁止离合器切换到从预定的切换线决定的工作状态，其特征在于，包括第一决定装置(118)，用于从基于在所述锁止离合器处在接合状态时所确立的所述液力传动装置的扭矩比划出的切换线来决定所述锁止离合器的工作状态的切换；第二决定装置(120)，用于从基于在所述锁止离合器处在释放状态时所确立的所述液力传动装置的扭矩比划出的切换线来决定所述锁止离合器的工作状态的切换；以及切换决定选择装置(122)，在所述第一和第二决定装置中的一个决定所述锁止离合器的工作状态的切换时，一旦另一个决定装置决定的工作状态的切换与由所述第一和第二决定装置中的所述一个作出的决定相同，则所述切换决定选择装置能进行操作以选择由所述另一个决定装置作出的决定作为关于所述锁止离合器的工作状态的切换的有效决定。
2.一种车辆控制装置，所述车辆包括能够与设置在从动力源(12)延伸到驱动轮(74)的动力传输路径中的液力传动装置(14)的输入和输出直接耦联的锁止离合器(15)，所述控制装置适于基于车辆状况将所述锁止离合器切换到从预定的切换线决定的工作状态，其特征在于，包括目标驱动力设定装置(106)，用于为车辆设定目标驱动力；目标负载计算装置(110)，用于基于由所述目标驱动力设定装置所设定的目标驱动力来计算所述动力源的目标负载，并且基于当所述锁止离合器处在接合状态时所确立的所述液力传动装置的扭矩比而计算出的目标负载是第一目标负载，而基于当所述锁止离合器处在释放状态时所确立的所述液力传动装置的扭矩比而计算出的目标负载是第二目标负载；第一决定装置(118)，用于使用所述第一目标负载来决定所述锁止离合器的工作状态的切换；第二决定装置(120)，用于使用所述第二目标负载来决定所述锁止离合器的工作状态的切换；以及切换决定选择装置(122)，在所述第一和第二决定装置中的一个决定所述锁止离合器的工作状态的切换时，一旦另一个决定装置决定的工作状态的切换与由所述第一和第二决定装置中的所述一个作出的决定相同，则所述切换决定选择装置能进行操作以选择由所述另一个决定装置作出的决定作为关于所述锁止离合器的工作状态的切换的有效决定。
3.如权利要求2所述的控制装置，其中所述第一决定装置根据基于由所述第一目标负载和车速表示的车辆状况划出的第一切换线来决定所述锁止离合器的工作状态的切换，所述第二决定装置根据基于由所述第二目标负载和车速表示的车辆状况划出的第二切换线来决定所述锁止离合器的工作状态的切换。
4.如权利要求3所述的控制装置，其中，所述车速基于与车速相关的值决定。
5.如权利要求1-4中任一项所述的控制装置，其中，所述第一和第二切换线至少其中之一是用于决定所述锁止离合器从所述释放状态到所述接合状态的切换的锁止ON线，以及用于决定所述锁止离合器从所述接合状态到所述释放状态的切换的锁止OFF线，并且所述锁止ON线和锁止OFF线由一间隔分隔开。
6.一种车辆控制装置，所述车辆包括能够与设置在从动力源(12)延伸到驱动轮(74)的动力传输路径中的液力传动装置(14)的输入和输出直接耦联的锁止离合器(15)，所述控制装置适于将所述锁止离合器切换到根据预定规则决定的工作状态，其特征在于，包括协调装置，用于协调车辆的多个目标驱动力，以选择在所述锁止离合器的控制中使用的目标驱动力，所述目标驱动力由多个控制系统产生的指令值得出；以及规则选择装置，具有第一规则和第二规则，根据所述第一规则基于所述目标驱动力决定所述锁止离合器的工作状态的切换，根据所述第二规则基于所述动力源的目标负载决定所述锁止离合器的工作状态的切换；并且，当所述协调装置选择来自所述多个控制系统中基于所述目标驱动力进行控制的控制系统的指令值时，所述规则选择装置选择根据所述第一规则作出的决定作为关于所述锁止离合器的工作状态的切换的有效决定，而当所述协调装置选择来自所述多个控制系统中基于所述动力源的目标负载进行控制的控制系统的指令值时，所述规则选择装置选择根据所述第二规则作出的决定作为关于锁止离合器的工作状态的切换的有效决定。
7.如权利要求6所述的控制装置，其中，根据所述第一规则使用的所述目标驱动力通过从根据所述第二规则使用的目标负载转换而得到。
8.如权利要求2-4、6和7中任一项所述的控制装置，其中，所述目标驱动力基于与目标驱动力相关的值决定。
9.如权利要求2-4、6和7中任一项所述的控制装置，其中，所述目标负载基于与目标负载相关的值决定。
10.如权利要求2-4、6和7中任一项所述的控制装置，其中，所述目标负载是目标节气门开度。
11.一种控制车辆的方法，所述车辆包括能够与设置在从动力源延伸到驱动轮的动力传输路径中的液力传动装置的输入和输出直接耦联的锁止离合器，其中，所述锁止离合器基于车辆状况切换到从预定的切换线决定的工作状态，所述方法包括以下步骤从基于在所述锁止离合器处在接合状态时所确立的所述液力传动装置的锁止ON扭矩比划出的第一切换线来决定所述锁止离合器的工作状态的切换；从基于在所述锁止离合器处在释放状态时所确立的所述液力传动装置的锁止OFF扭矩比划出的第二切换线来决定所述锁止离合器的工作状态的切换；以及在从所述第一切换线和第二切换线中的一个来决定所述锁止离合器的工作状态的切换时，一旦用所述第一切换线和第二切换线中的另一个对工作状态的切换作出的决定与用所述第一切换线和第二切换线中的所述一个作出的决定相同，则选择使用所述第一切换线和第二切换线中的所述另一个作出的决定作为关于所述锁止离合器的工作状态的切换的有效决定。
12.一种控制车辆的方法，所述车辆包括能够与设置在从动力源延伸到驱动轮的动力传输路径中的液力传动装置的输入和输出直接耦联的锁止离合器，其中，所述锁止离合器基于车辆状况切换到从预定的切换线决定的工作状态，所述方法包括以下步骤设定车辆的目标驱动力；基于所述目标驱动力来计算所述动力源的目标负载，并且基于当所述锁止离合器处在接合状态时所确立的所述液力传动装置的锁止ON扭矩比计算出的目标负载是第一目标负载，而基于当所述锁止离合器处在释放状态时所确立的所述液力传动装置的锁止OFF扭矩比计算出的目标负载是第二目标负载；使用所述第一目标负载来决定所述锁止离合器的工作状态的切换；使用所述第二目标负载来决定所述锁止离合器的工作状态的切换；以及在使用与所述锁止ON扭矩比和所述锁止OFF扭矩比中的一个相对应的所述目标负载来决定所述锁止离合器的工作状态的切换时，一旦使用与所述锁止ON扭矩比和所述锁止OFF扭矩比中的另一个相对应的所述目标负载对所述锁止离合器的工作状态的切换作出的决定与使用与所述锁止ON扭矩比和所述锁止OFF扭矩比中的所述一个相对应的所述目标负载对所述锁止离合器的工作状态的切换作出的决定相同，则选择使用与所述锁止ON扭矩比和所述锁止OFF扭矩比中的另一个相对应的所述目标负载对所述锁止离合器的工作状态的切换作出的决定作为关于所述锁止离合器的工作状态的切换的有效决定。
13.如权利要求12所述的方法，其中，所述基于所述第一目标负载来决定所述锁止离合器的工作状态的切换的步骤包括使用基于由所述第一目标负载和车速表示的车辆状况划出的第一切换线来决定所述锁止离合器的工作状态的切换的步骤；并且所述基于所述第二目标负载来决定所述锁止离合器的工作状态的切换的步骤包括使用基于由所述第二目标负载和车速表示的车辆状况划出的第二切换线来决定所述锁止离合器的工作状态的切换的步骤。
14.一种控制车辆的方法，所述车辆包括能够与设置在从动力源延伸到驱动轮的动力传输路径中的液力传动装置的输入和输出直接耦联的锁止离合器，其中，所述锁止离合器切换到根据预定的规则决定的工作状态，其特征在于，包括以下步骤协调车辆的多个目标驱动力，以选择在所述锁止离合器的控制中使用的目标驱动力，所述目标驱动力由多个控制系统产生的指令值得出；基于所述目标驱动力，根据第一规则决定所述锁止离合器的工作状态的切换；基于所述动力源的目标负载，根据第二规则决定所述锁止离合器的工作状态的切换；以及当在所述锁止离合器的控制中使用的所述目标驱动力由来自所述多个控制系统中基于所述目标驱动力进行控制的控制系统的指令值得出时，选择根据所述第一规则作出的决定作为关于所述锁止离合器的工作状态的切换的有效决定；并且当在所述锁止离合器的控制中使用的所述目标驱动力由来自所述多个控制系统中基于所述动力源的目标负载进行控制的控制系统的指令值得出时，选择根据所述第二规则作出的决定作为关于锁止离合器的工作状态的切换的有效决定。
15.如权利要求14所述的控制装置，其中，根据所述第一规则使用的所述目标驱动力通过从根据所述第二规则使用的所述目标负载的变换而得到。
全文摘要
一种基于车辆状况切换锁止离合器(15)的工作状态的车辆控制装置，其根据在所述锁止离合器处在接合状态时确立的锁止ON切换线或者根据在所述锁止离合器处在释放状态时确立的锁止OFF切换线来决定锁止离合器的工作状态的切换。在基于所述锁止ON切换线和锁止OFF切换线中的一个决定锁止离合器的切换时，一旦基于另一个切换线决定的工作状态的切换与由所述切换线中的上述一个作出的决定相同，则选择由所述另一个决定装置作出的决定作为关于切换的有效决定。
文档编号F16H61/14GK101033796SQ200710079758
公开日2007年9月12日 申请日期2007年3月7日 优先权日2006年3月7日
发明者桑原清二, 甲斐川正人 申请人:丰田自动车株式会社