车辆的起步控制装置及起步控制方法

车辆的起步控制装置及起步控制方法
【专利摘要】具备：转速取得部，其取得发动机的发动机实际转速；目标转速计算部，其计算滑移控制中的发动机的目标转速；控制目标值计算部，其基于发动机实际转速和目标转速，计算用于将发动机控制在目标转速的目标值即、控制目标值；指令值计算部，其基于控制目标值，计算用于将发动机的转速控制在目标转速所需要的对锁止离合器的指令值。
【专利说明】车辆的起步控制装置及起步控制方法

【技术领域】
[0001]本发明涉及车辆的起步控制装置。

【背景技术】
[0002]在具备具有锁止离合器的液力变矩器的车辆中，公知有:在车辆起步时，以通过对锁止离合器进行滑移控制而提高转矩的传递效率，且提高燃料消耗效率的方式进行控制的所谓起步滑移控制。
[0003]起步滑移控制时，在液力变矩器的锁止离合器的指示压力控制中，由于只进行比例、积分控制的反馈控制，因此，存在滑移量与加速、减速时等发动机转矩的变化对应而产生大幅度变化时，与滑移量目标值的偏差变大的问题。
[0004]针对这种问题，在JP4 - 203561A、JP2006 — 46636A 及 JP2011 — 122619A 中，公开有不仅基于反馈控制值，而且基于根据由发动机的动作状态推定的发动机转矩信号求出的进行了前馈控制的锁止压差值和反馈控制值，控制锁止离合器的指示压力的技术。
[0005]执行起步滑移控制是在车辆起步时，即在发动机转矩低、锁止离合器的输入转速低的区域执行。因此，在起步滑移控制中，因发动机转速的变动等，起步滑移控制的鲁棒性容易降低。
[0006]在JP4 - 203561A.JP2006 — 46636A 及 JP2011 — 122619A 中，通过前馈控制值和反馈控制值以使控制值稳定的方式进行控制。该情况下，运算所使用的发动机转矩信号由于考虑到发动机转速实际变化的情况的发动机实际转矩的产生、和发动机转矩信号的运算时刻延迟或发动机转矩信号本身产生误差，因此，存在前馈要素运算时的锁止压差的运算产生误差这类问题。
[0007]若用包含这种误差的值进行运算，则存在如下问题，即，因发动机转矩信号和发动机实际转矩的差，而使锁止离合器容量成为容量过多或容量不足的状况反复出现，锁止离合器的联接控制产生波动，驱动系中产生冲击或转矩的变动，会给驾驶员带来不适感。


【发明内容】

[0008]本发明是鉴于这样的问题点而创立的，其目的在于，提供一种在车辆起步时对锁止离合器进行滑移控制的车辆中可防止给驾驶员带来不适感的车辆的起步控制装置。
[0009]根据本发明的一实施方式，适用于将发动机的输出经由具有锁止离合器的液力变矩器从变速器输出的车辆的起步控制装置。该车辆的起步控制装置具备油压控制回路，其控制锁止离合器的联接力，控制锁止离合器可传递的转矩；控制部，其在车辆起步时以滑移控制锁止离合器的方式控制油压控制回路，控制部具备:转速取得部，其取得发动机的发动机实际转速；目标转速计算部，其计算滑移控制中的发动机的目标转速；控制目标值计算部，其在加速器开度或节气门开度为规定值以下的情况下，基于发动机实际转速和目标转速，计算用于将发动机的转速控制在目标转速的目标值即、控制目标值；指令值计算部，其基于控制目标值，计算用于将发动机的转速控制在目标转速所需要的对锁止离合器的指令值。
[0010]另外，根据本发明的另一实施方式，提供一种车辆的起步控制方法，将发动机的输出经由具有锁止离合器的液力变矩器从变速器输出，具有:第一步骤，取得发动机的发动机实际转速；第二步骤，计算滑移控制液力变矩器时的发动机的目标转速；第三步骤，基于发动机实际转速和目标转速，计算用于将发动机的转速控制在目标转速的目标值即、控制目标值；第四步骤，基于控制目标值，计算用于将发动机的转速控制在目标转速所需要的对锁止离合器的指令值；第五步骤，基于指令转矩，控制锁止离合器的联接力，控制锁止离合器可传递的转矩；第六步骤，反复进行第一?第五步骤。
[0011]根据上述方式，构成为，在车辆起步时的锁止离合器的滑移控制中，加速器开度或节气门开度为规定值以下的情况下，根据发动机实际转速和目标转速计算控制目标值，基于该控制目标值，控制锁止离合器的联接力。这样，不使用从发动机输出的发动机转矩信号，而使用发动机实际转速对锁止离合器进行滑移控制，从而控制发动机转速。通过这样的构成，可以防止例如通过进行使用发动机转矩信号的前馈控制、反馈控制而产生信号的延迟或误差带来的控制值不收敛所造成的波动的情况，可防止给驾驶员带来不适感。
[0012]下面，参照附图对本发明的实施方式、本发明的优点详细地进行说明。

【专利附图】

【附图说明】
[0013]图1是本发明的实施方式的车辆的驱动装置及控制装置的说明图；
[0014]图2是以本发明的实施方式的控制器为中心的功能块图；
[0015]图3是本发明的实施方式的车辆起步控制的流程图；
[0016]图4是本发明的实施方式的车辆起步控制的说明图；
[0017]图5是关于本发明的实施方式的锁止离合器的控制的部分功能块图；
[0018]图6是本发明的实施方式的车辆起步控制的锁止离合器的控制的流程图；
[0019]图7是本发明的实施方式的控制目标值计算部所进行的控制目标值的计算的说明图；
[0020]图8是表示本发明的实施方式的修正系数图的一个例子的说明图；
[0021]图9是本发明的实施方式的L/U转矩计算部所进行的计算转矩变化量的说明图。

【具体实施方式】
[0022]图1是本发明的实施方式的车辆的起步控制装置的车辆的驱动装置及控制装置的说明图。
[0023]车辆上搭载有发动机I,该发动机I的输出由曲轴36输入到液力变矩器30。液力变矩器30具有锁止离合器35。液力变矩器30的输出经由变速器输入轴37输入到变速器
4。变速器4的输出经由终端减速装置6使驱动轮7旋转。
[0024]车辆具备控制供给到液力变矩器30及变速器4的油压并控制它们的动作的油压控制回路10。车辆具备控制该油压控制回路10及变速器4的动作的控制器12。
[0025]控制器12连接有:检测驾驶员进行的加速器踏板的操作量(加速器开度)ΑΡ0的加速器开度传感器41、检测制动器踏板的操作量(制动器踏板踩下量)BRK的制动开关47、检测驾驶员进行的变速杆操作状态的断路开关46。
[0026]从发动机I向控制器12输入节气门开度TV0、发动机转速Ne、发动机转矩Trq等信号。
[0027]另外，从变速器4向控制器12输入变速器输入转速N1、变速器输出转速No。另外，也可以不输出变速器输出转速No而输出车速VSP。
[0028]控制器12根据加速器开度ΑΡ0、车速VSP等检测值，判定变速器4的目标变速比，基于判定结果，以变速器4的实际变速比成为该目标变速比的方式向油压控制回路10输出指令。变速器4可以是有级变速器，也可以是无级变速器。
[0029]控制器12判定液力变矩器30的锁止离合器35的联接状态，基于判定结果向油压控制回路10输出控制锁止离合器35的联接状态的指令。
[0030]液力变矩器30具备输入元件即泵叶轮31、输出元件即涡轮32及反作用力元件即定子33。
[0031]泵叶轮31经由液力变矩器罩34并利用来自发动机I的旋转力而被驱动。涡轮32配备在由泵叶轮31和液力变矩器罩34形成的变矩器室，与泵叶轮31对向配置。泵叶轮31的内周和涡轮32的内周之间装入定子33。
[0032]液力变矩器30通过发动机I而旋转的泵叶轮31对工作流体进行搅拌，涡轮32通过定子33产生的反作用力一边增大转矩一边进行驱动，来自涡轮32的输出经由变速器输入轴37向变速器4传动。
[0033]液力变矩器30在不需要增大转矩及吸收转矩的变动的情况下，通过将锁止离合器35设定为联接状态，将泵叶轮31和涡轮32之间机械地连结。
[0034]在液力变矩器30和变速器4之间具备油泵39。油泵39通过发动机I的驱动力而旋转，产生油压。产生的油压供给到油压控制回路10。
[0035]油压控制回路10分别控制向变矩器室侧供给的施加压(apply压)Pa、向锁止离合器侧供给的释放压(release压)Pr。根据施加压和释放压的压差(Pa — Pr)，控制锁止离合器35的联接力。
[0036]图2是以控制器12为中心的功能块图。
[0037]如图2所示，控制器12由CPU121、由RAM及ROM构成的存储装置122、输入接口123、输出接口 124、相互连接它们的总线125构成。
[0038]向输入接口 123输入:检测加速器踏板的开度(以下，称为“加速器开度ΑΡ0”)的加速器开度传感器41的输出信号、来自变速器4的输出信号(变速器输入转速N1、变速器输出转速No、车速VSP等)、来自检测制动器踏板的踩下及制动液的液压的制动开关47的输入信号、检测变速杆的位置的断路开关46的输出信号等。
[0039]存储装置122中储存有变速器4的变速控制程序、在变速控制程序中使用的变速图。CPU121读出并执行储存于存储装置122的变速控制程序，对经由输入接口 123输入的各种信号实施各种运算处理，生成指令信号，将生成的指令信号经由输出接口 124向油压控制回路10输出。CPU121在运算处理中使用的各种值、其运算结果适当储存于存储装置122 中。
[0040]油压控制回路10由多个流路、多个油压控制阀构成。油压控制回路10基于来自控制器12的指令信号，控制多个油压控制阀，切换油压的供给路径，并且根据由油泵39产生的油压，调制需要的油压，将该油压向变速器4及液力变矩器30的各部位供给。由此，进行变速器4的变速。
[0041]油压控制回路10基于来自控制器12的指令，控制锁止离合器35的转矩容量。
[0042]具体地说，在施加压Pa <释放压Pr的情况下，锁止离合器35不联接，液力变矩器30为变换状态。在施加压Pa >释放压Pr的情况下，根据压差(Pa — Pr)，锁止离合器35的联接力增加，在规定的压差下，锁止离合器35的联接力最大。锁止离合器35的联接力产生锁止离合器35可传递的转矩即转矩容量。
[0043]另外，在上述规定压差以下的情况下，锁止离合器35成为液力变矩器30的输入转速(与发动机转速Ne相等)和输出转速(与变速器输入转速Ni相等)产生旋转差的滑移状态(滑移锁止状态)。
[0044]接着，对这样构成的车辆的起步时的动作进行说明。
[0045]本发明的实施方式的车辆在车辆停车后起步时，将液力变矩器30的锁止离合器35控制为滑移状态。
[0046]起步时，通过控制为滑移状态，发动机I的转矩在通过液力变矩器30传递同时，还经由锁止离合器35传递。由此，由于发动机I的转矩的传递效率上升，抑制了发动机I的转速上升，所以能够降低燃料消耗。
[0047]目前，车辆起步时的滑移状态下的控制一般是基于车速、发动机转矩等确定滑移量，以成为该滑移量的方式控制锁止离合器35的联接力。
[0048]具体地说，基于发动机转矩信号和锁止离合器35的目标滑移量，计算出锁止离合器35的传递转矩，向油压控制回路10发出与该传递转矩对应的锁止压差的指令。这时，根据基于发动机转速Ne及加速器开度APO等的图等，通过发动机控制器等计算出发动机转矩信号。
[0049]因此，发动机转矩信号相对于发动机实际转矩有可能延迟或偏离。为了消除该延迟及偏离，目前采用的技术是进行前馈控制或基于锁止离合器35的实际转矩容量或实际压差等的反馈控制。
[0050]车辆起步时的滑移控制由于是在车速VSP、发动机转速Ne等低的区域进行，因此，因如上所述的控制延迟或偏差，容易产生锁止离合器35的实际压差的不均。由于该不均，有可能引起锁止压差上升，转矩容量变得过多，发动机转速下降，或者锁止压差下降，转矩容量不足，发动机转速上升这样的控制反复进行，而产生波动。若为了防止波动而以使开始进行滑移控制的时间延迟的方式进行控制，则锁止离合器35的转矩容量不会从起步时增力口，会消减燃料消耗效率提高的优点。
[0051]针对这种问题，在本发明实施方式的构成中，不使用成为控制不稳定的主要原因的发动机转矩信号，而是如以下说明那样进行车辆起步时的锁止离合器35的滑移控制。
[0052]图3是本发明的实施方式的控制器12执行的车辆起步控制的流程图。
[0053]在检测出车辆停止状态的情况下，通过控制器12与控制器12进行的其它处理并行地执行图3所示的流程。
[0054]首先，控制器12基于来自制动开关47的信号，判定驾驶员是否开放了制动器踏板的踩下(脚是否从制动器踏板离开)(SlO)。在踩下制动器踏板的情况下反复进行步骤SlO而待机。本发明的实施方式中，将制动器踏板被分离之后至踩下加速器踏板期间称为第一阶段。
[0055]在判定为将脚从制动器踏板离开的情况下，向步骤S20转移，控制器12以锁止离合器35的压差(Pa - Pr)成为第一备用压的方式向油压控制回路10输出指令。油压控制回路10接受该指令，以压差成为第一备用压的方式控制向锁止离合器35供给的油压。
[0056]所谓第一备用压是在锁止离合器35保持转矩容量以前的状态下进行用于使锁止离合器35联接的准备的状态。例如，作为使释放压Pr成为比施加压Pa低许多的压的控制，将压差控制在锁止离合器35的摩擦片彼此接触而不产生转矩容量的程度。
[0057]接着，控制器12基于输入到加速器开度传感器41的信号，判定加速器踏板是否被驾驶员踩下，加速器操作是否从断开(OFF)变为接通(ON) (S40)。
[0058]在未踩下加速器踏板的情况，返回步骤S20，将锁止离合器35维持在备用压。
[0059]当判定为加速器踏板被踩下的情况，向步骤S40转移，控制器12设定为使步骤S30中所设定的第一备用压增大后的第二备用压。
[0060]所谓第二备用压是发动机转速Ne伴随加速器开度APO而增大且主压(line压)增大时，锁止离合器35也可以控制在保持转矩容量的以前的状态的压差。锁止离合器35控制在保持转矩容量的以前的状态，由此，在以后的第三阶段缩短了直到锁止离合器35保持转矩容量的时间。
[0061]第二备用压的最大值设定为，在加速器操作为接通(ON)、油泵39被驱动、油压控制回路10的主压增大的状态下，因指令压差和实际压差的不均，锁止离合器35不能保持转矩容量的最大的压差。这样，通过设定第二备用压，在主压增大时也能够以锁止离合器35不保持转矩容量的方式进行控制，所以防止了在第二阶段期间发动机转速Ne的下降。
[0062]因此，能够使第二备用压以其最大值为上限比第一备用压更上升。通过使第二备用压上升地进行准备，在接下来的第三阶段，可以缩短直到锁止离合器35保持转矩容量的时间。
[0063]接着，控制器12向步骤S50转移，参照时间设定值图，取得规定时间T。然后，向步骤S60转移，判定是否经过取得的规定时间T。
[0064]在未经过规定时间T的情况下，返回步骤S40，控制器12维持步骤S40中所设定的锁止离合器35的压差。本发明的实施方式中，将检测出加速器踏板的踩下并为车辆的起步请求开始，至经过规定时间T的期间称为第二阶段。
[0065]判定为经过规定时间T的情况下，向步骤S70转移，控制器12使锁止离合器35的压差(Pa — Pr)以基于加速器开度APO确定的规定的斜度C增加，向联接侧控制锁止离合器35。
[0066]接着，控制器12判定锁止离合器35的转矩容量是否为规定容量以上，是否开始通过锁止离合器35传递发动机I的旋转(S80)。判定为转矩容量成为规定容量以上的情况下，向步骤S90转移，在不是这样的情况，则反复步骤S80而待机。将在步骤S60中经过规定时间T开始到根据步骤S80的判定锁止离合器35开始保持转矩容量期间称为第三阶段。
[0067]在步骤S80，不必基于转矩容量进行判定，例如，发动机转速Ne从上升趋势变为下降趋势时，也可以判定为转矩容量成为规定容量以上。另外，也可以在转移至第三阶段之后经过了规定时间后，转移至下一步骤S90。
[0068]在步骤S90，控制器12基于发动机转速Ne而控制锁止离合器35的转矩容量。具体地说，在车辆起步后的车速VSP及发动机转速Ne较低的运转区域，以锁止离合器35开始保持转矩容量后，不使发动机转矩下降，且锁止离合器35可发挥能够以驱动力传导发动机I的旋转的适当的转矩容量的方式，使用图5以后说明的方法，控制锁止离合器35的转矩容量。将在步骤S90中控制锁止离合器35的转矩容量期间称为第四阶段。
[0069]对步骤S90中的锁止离合器35进行了控制后，转移至步骤S100。在步骤S100，以将锁止离合器35从滑移L/U状态向锁止状态转移的方式，使锁止离合器35的压差的指令压以规定的斜度D上升。通过步骤SlOO的控制，锁止离合器35成为联接状态。将在步骤SlOO中控制至锁止离合器35成为联接状态期间称为第五阶段。
[0070]通过这种控制，在车辆起步时进行锁止离合器35的联接力的控制。
[0071]图4是本发明的实施方式的车辆的起步控制的说明图。
[0072]图4从上层起，分别表示了制动器踏板的操作状态、加速器踏板的操作状态、与发动机I及液力变矩器30相关的转速、锁止离合器35的压差(指令压)的状态。
[0073]车辆停车中，由驾驶员进行制动器踏板的踩下(制动操作为接通(ON))。之后，在时刻tl，由驾驶员解除制动器踏板的踩下的情况(制动操作为断开(OFF))下，控制器12判断为准备起步车辆。制动器踏板也可以通过手动进行操作(杆或开关)。
[0074]这时，图3的步骤SlO的判定为是(YES)，控制器12在步骤S20，将锁止离合器35的压差控制为备用压(第一阶段)。
[0075]接着，在时刻t2，由驾驶员进行加速器踏板的踩下的情况(加速器操作为接通)下，判定为准备车辆加速。
[0076]这时，图3的步骤S30的判定为是，控制器12通过步骤S40的处理，将锁止离合器35控制为比第一备用压增加的第二备用压。直至经过规定时间T进行第二备用压的控制(第二阶段)。
[0077]规定时间T是控制器12根据基于时间t2时刻，即由驾驶员操作加速器踏板时的加速器开度APO和加速器打开速度ΛΑΡ0的时间设定图进行设定。就该时间设定图而言，加速器开度APO越大，规定时间T设定得越大，另外，加速器打开速度△ APO越大，规定时间T设定得越大。
[0078]时间设定图也可以不根据加速器开度而根据基于从时间t2时刻的发动机I取得的发动机转矩Trq和发动机转矩变化速度ATrq的时间设定图而取得。就该时间设定图而言，发动机转矩Trq越大，规定时间T设定得越大,另外,发动机转矩变化速度Δ Trq越大，规定时间T设定得越大。
[0079]在经过规定时间T的情况下，在时间t3，图3的步骤S60的判定为是，在步骤S70中，控制器12如下进行控制，即，基于加速器开度APO使锁止离合器35的压差以规定的斜度C增加，直至锁止离合器35联接(第三阶段)。
[0080]规定的斜度C如下设定，即、控制器12基于加速器开度APO的大小，使锁止离合器35保持转矩容量时的发动机I的转矩和转矩下降的大小之比大致一定。
[0081]在第三阶段，控制器12判定是否开始保持锁止离合器35的转矩容量。在时间t4，当判定为开始保持转矩容量的情况，图3的步骤S80为是，转移至第四阶段。在第四阶段，如后述，基于发动机转速Ne，控制锁止离合器35的转矩容量。
[0082]之后，在时间t5，第四阶段的控制结束，在第五阶段，将锁止离合器35控制在联接状态。利用该控制，直至锁止离合器35的压差逐渐成为最大而进行控制，锁止离合器35成为联接状态。
[0083]接着，对第四阶段的锁止离合器35的转矩容量的控制进行说明。
[0084]图5是本发明的实施方式的控制器12的有关锁止离合器35的转矩容量的控制的部分的功能块图。
[0085]控制器12具备目标转速计算部110、控制目标值计算部120、L/U转矩计算部130。
[0086]目标转速计算部110根据输入的发动机转速Ne、车速VSP、加速器开度ΑΡ0，参照目标转速图210，计算该时刻的目标转速tNe。目标转速tNe在起步滑移控制执行中，为在该时刻的最佳发动机转速的目标值。即，是在该时刻，相对于发动机转速Ne，仅以旋转差(Ne —tNe)量控制锁止离合器35的滑移量的目标值。
[0087]控制目标值计算部120根据目标转速计算部110计算出的目标转速tNe和发动机转速Ne，参照修正系数图220，计算出控制目标值Ne (t+Ι)。控制目标值Ne(t+1)是相对于该时刻的发动机转速Ne，在一个控制周期后进行控制的发动机转速Ne的目标值。
[0088]L/U转矩计算部130基于控制目标值计算部120计算出的控制目标值Ne (t+Ι)，计算出锁止离合器35的转矩的变化量Λ Tlu。
[0089]控制器12通过向油压控制回路10发出使锁止离合器35的转矩容量仅变化所计算的转矩变化量ATlu量的指令，从而控制锁止离合器35的转矩容量。
[0090]图6是本发明的实施方式的控制器12执行的车辆起步控制的流程，图3的步骤S80的锁止离合器35的控制的流程图。
[0091 ] 首先，控制器12取得发动机转速Ne、车速VSP、加速器开度APO (S210)。
[0092]另外，此时的加速器开度APO为规定值以上的情况下，由于不进行起步滑移控制，因此，仅在加速器开度APO为规定值以下的情况下转移至步骤S220。
[0093]接着，在控制器12中，目标转速计算部110根据车速VSP和加速器开度ΑΡ0，参照目标转速图210，计算出与当前的发动机转速Ne对应的目标转速tNe (S220)。
[0094]接着，在控制器12中，控制目标值计算部120首先判定是否进行加速器踏板上的脚返回(S221)。具体地说，判定加速器开度AP的变化量Λ APO是否减少了规定变化量以上。如果未进行加速器踏板的脚返回，则转移至步骤S230。
[0095]在判定为加速器踏板的脚返回的情况下，转移至步骤S222，控制目标值计算部120以在下一个步骤S230中使用的发动机转速Ne成为目标转速tNe的方式，不使用用于运算中间目标值即控制目标值Ne (t+Ι)的修正系数k，仅基于发动机转速Ne设定脚返回用修正系数k'，根据目标转速tNe运算中间目标值即脚返回时控制目标值Ne(t+1)'。另外，关于修正系数k，将在后文进行叙述。
[0096]更具体地说，通过减少加速器开度ΑΡ0，目标转速tNe的值基于目标转速图210而变更。由此，目标转速tNe基于加速器开度APO的减少而减少。但是，通过加速器踏板的脚返回，即使加速器开度APO减少，发动机转速Ne及车速VSP也不会急剧变化，因此，虽然根据加速器开度APO的减少而重新设定的目标转速tNe和发动机转速Ne的偏差变大，但即使有加速器踏板的返回，修正系数k在运算上也不变更，则控制目标值Ne (t+Ι)以追随目标转速tNe的方式急剧减少。
[0097]控制目标值Ne(t+1)急剧减少为目标转速tNe，从而，锁止离合器35的压差增加，以使发动机转速Ne追随控制目标值Ne (t+Ι)，结果是，发动机转速Ne下降，给驾驶员带来不适感。
[0098]为了防止问题，加速器开度APO返回时，不是通过修正系数图220设定以后说明的系数即修正系数k，而是以消除控制目标值Ne (t+Ι)和发动机转速Ne的偏差的方式设定脚返回用修正系数k'，运算脚返回用控制目标值Ne(t+1)'。
[0099]这样，根据脚返回用修正系数k'运算脚返回用控制目标值Ne(t+1)'，由此，SP使是加速器开度APO返回时，发动机转速Ne也不会下降。
[0100]接着，转移至步骤S223，控制目标值计算部120判定是否解除加速器踏板的脚返回。具体地说，在步骤S223中，成为加速器开度APO为规定开度以上，加速器开度APO的变化量ΛΑΡ0不足规定值的状态继续规定时间以上的情况下，判定为脚返回被解除。
[0101]在判定为解除了脚返回的情况下，转移至步骤S224，控制目标值计算部120根据脚返回用修正系数k'变更下一个步骤S230中使用的修正系数k，变更为基于以发动机转速Ne和目标转速tNe为基础的修正系数图220的控制。之后，执行步骤S230的处理。在不是这样的情况下，不变更脚返回用修正系数k'的设定，返回到步骤S221。
[0102]在步骤S230,基于通过目标转速计算部110计算出的目标转速Nt,计算出与当前的发动机转速Ne对应的一个控制周期后的目标值Ne (t+Ι)。
[0103]具体地说，控制目标值计算部120根据在步骤S210中取得的发动机转速Ne即当前时间t的发动机转速Ne (t)、目标转速tNe，基于以下数学式(I)，计算出控制指令值Ne(t+Ι)。
[0104]Ne (t+1) = Ne (t)+k (tNe — Ne (t)) (I)
[0105]其中，k为修正系数。
[0106]这样以来，计算出控制目标值Ne(t+1)。控制目标值Ne(t+1)是为了使当前的发动机转速Ne (t)追随目标转速tNe而在一个控制周期后(t+Ι后)所需要的控制的动态的目标值。控制器12以发动机转速Ne追随该目标值的方式进行锁止离合器35的控制。
[0107]该数学式(I)的修正系数k表示控制目标值Ne (t+Ι)的修正系数，如后述，根据修正系数图220而取得。修正系数k设定为如下的值，即:如果发动机转速Ne (t)和目标转速tNe的差大，则增大修正系数k，以迅速地追随目标值的方式进行控制，如果差值小，则减小修正系数k，以不超过目标值的方式进行控制。
[0108]接着，在控制器12中，L/U转矩计算部130计算出与由控制目标值计算部120计算出的控制目标值Ne(t+1)对应的锁止离合器35的转矩容量的变化量即转矩变化量ATlu(S240)。
[0109]具体地说，L/U转矩计算部130根据在步骤S210中取得的发动机转速Ne (在此为Ne(t))和控制目标值Ne (t+Ι)和一个周期前的控制目标值(Ne (t — I))，基于下面的数学式(2)，计算出转矩变化量Λ Tlu。
[0110]Δ Tlu = Tlu (t+1) — Tlu(t)
[0111]=- τ (Ne (t+1) " 2 - Ne (t)八 2) -1 (Ne (t+1) - Ne (t)) 一 (Ne (t) 一 Ne (t —1))/At (2)
[0112]其中，τ是液力变矩器30的流体转矩的系数，I是包含液力变矩器的动力传动系的惯性系数。
[0113]这样，转矩变化量Λ Tlu通过本次的转矩容量和与控制目标值Ne (t+Ι)对应的转矩容量的差求出。
[0114]τ及I是包含动力传动系的固有的系数，预先存储于控制器12。τ及I是基于液力变矩器30的旋转而变化的值，但在微少时间(t 一 l、t)或(t、t+l)时可以作为相同的值而使用。
[0115]控制器12基于这样计算的转矩变化量Λ Tlu,将锁止离合器35的压差作为指令发送给油压控制回路10(S250)。具体地说，通过将当前的对锁止离合器35的指令值的压差与转矩变化量ATlu进行加法运算，计算新的压差，将该压差作为指令发送给油压控制回路10。
[0116]接着，控制器12判定这样基于发动机转速Ne，使锁止离合器35的转矩容量动态变化的控制(第四阶段)是否结束，是否向使锁止离合器35联接的第五阶段转移(S260)。
[0117]该步骤S260的判定在车速VSP为规定车速以上时，判定为第四阶段结束。或在目标转速tNe和发动机实际转速Ne的偏差不足规定值时，也可以判定第四阶段结束。
[0118]这样，在第四阶段，在定车速区域且发动机转速Ne上升的过渡期，以发动机转矩的下降及发动机的上升都不会发生的方式控制锁止离合器35的转矩容量。
[0119]图7及图8是本发明的实施方式的控制目标值计算部120进行的控制目标值Ne (t+Ι)的计算的说明图。
[0120]图7表示了在t、t+1、t+2这三个控制周期中的发动机转速Ne (t)、控制目标值Ne (t+Ι)、控制目标值Ne (t+2)及目标转速tNe。
[0121]在控制周期t，基于发动机转速Ne (t)和目标转速tNe的偏差，如上述的数学式
(I)，确定控制目标值Ne (t+Ι)。这时，控制器12参照图8所示的修正系数k图220确定修正系数k。
[0122]图8是表示修正系数图220的一个例子的说明图。
[0123]修正系数k通过参照基于发动机转速Ne (t)和目标转速tNe的偏差(tNe — Ne)、该偏差的变化率(Λ ItNe — Ne |/At)的图而确定。
[0124]如果参照图8，则纵轴表示偏差为负侧，即发动机转速Ne比目标转速tNe大(相对于目标值，发动机旋转加速)的状态或偏差为正侧，即发动机转速Ne比目标转速tNe小(相对于目标值，发动机旋转降低)的状态。另外，表示偏差的变化率为正侧，即发动机转速Ne远离目标转速tNe的方向或偏差的变化率为负侧即发动机转速Ne接近目标转速tNe的方向。
[0125]在修正系数图220中，例如，在偏差为负侧，且偏差的变化率为正侧的情况(区域3)，发动机实际转速Ne相对于目标转速tNe上升，另外，发动机实际转速Ne向远离目标转速tNe的方向位移。该情况下，以发动机转速Ne接近目标转速tNe的方式将修正系数k设定为较大的值。
[0126]另外，偏差为负侧，且偏差的变化率为负侧的情况(区域4)，发动机实际转速Ne相对于目标转速tNe上升，但发动机实际转速Ne向接近目标转速tNe的方向位移。该情况下，以发动机转速Ne不过于接近目标转速tNe的方式将修正系数k设定为较小的值。
[0127]另外，偏差为正侧，且偏差的变化率为正侧的情况(区域2)，发动机实际转速Ne下降为目标转速tNe，另外，发动机实际转速Ne向远离目标转速tNe的方向位移。该情况下，以发动机转速Ne接近目标转速tNe的方式将修正系数k设定在较大的值。
[0128]另外，偏差为负侧，且偏差的变化率为负侧的情况(区域I)，发动机实际转速Ne下降为目标转速tNe，但发动机实际转速Ne向接近目标转速tNe的方向位移。该情况下，以发动机转速Ne不过于接近目标转速tNe的方式将修正系数k设定在较小的值。
[0129]这样，通过动态地变更修正系数k，节气门开度为规定值以下，发动机输出为大致一定的情况下，可以控制与目标转速tNe对应的发动机转速Ne。
[0130]如上述步骤S221及S222那样，进行加速器踏板的脚返回的情况，根据修正系数k，基于加速器开度APO而设定的目标转速tNe急剧减少，伴随之，发动机转速Ne大幅度地变动。
[0131]为了防止这种情况，在判定为加速器踏板返回的情况下，以使用以使当前的发动机转速Ne控制目标值Ne (t+Ι)渐近的方式而确定的脚返回用修正系数k'，运算脚返回用控制目标值Ne(t+1)'的方式进行控制。
[0132]图9是计算本发明的实施方式的L/U转矩计算部130进行的转矩变化量Λ Tlu的说明图。
[0133]图9表示在输入转矩为一定时的t 一 1、t、t+Ι这三个控制周期中的发动机转速Ne、目标转速tNe。
[0134]虚线所示的轨迹及Ne (t)'及Ne(t+1)'表示不产生转矩Tlu (t)时的在各控制周期的发动机转速。
[0135]L/U转矩计算部130首先在不产生转矩容量Tlu (t)的时刻t 一 I的发动机转速Ne(t -1)变化为不产生时刻t的发动机转速转矩容量Tlu (t)的Ne(t),变化的情况下，计算出用于使上述Ne (t)'与目标转速tNe渐近的中间目标值即发动机转速Ne(t)所需要的转矩Tlu⑴。
[0136]接着，求出在时刻t+Ι，转矩为Tlu(t)时的控制目标转速Ne (t+1)"，预测转速Ne (t+Ι)"变为时刻t+Ι的控制目标值Ne (t+1)所需要的转矩Tlu (t+1)"。
[0137]而且，将两状态的转矩Tlu (t)和转矩Tlu (t+Ι)"的合计值即Tlu (t+Ι)控制为时刻t+Ι的锁止离合器35的控制目标值。
[0138]这样，从一个控制周期前的发动机转速Ne (t -1)到变为当前的控制周期的发动机转速Ne (t)所需要的锁止离合器35的转矩Tlu (t)、和预测需要从当前的发动机转速Ne(t)到变为一个控制周期后的控制目标值Ne(t+1)的锁止离合器Tlu(t+1)'、和转矩Tlu(t)的合计值即Tlu(t+1)为在一个控制周期后成为控制目标值Ne (t+1)所需要的锁止离合器35的控制量。
[0139]因此，通过控制锁止离合器35，使联接力该转矩变化量Tlu (t+Ι)的量，可以将发动机转速Ne (t)控制为控制目标值Ne (t+Ι)。
[0140]如上所述，本发明的实施方式适用于将发动机I的输出经由具有锁止离合器35的液力变矩器30从变速器4输出的车辆。车辆具备:油压控制回路10，其控制锁止离合器35的联接力且控制锁止离合器可传递的转矩；控制器12，其以车辆起步时对锁止离合器35进行滑移控制的方式向油压控制回路10发出指令。
[0141]该控制器12包括:根据发动机I取得发动机实际转速Ne (t)的转速取得部、计算滑移控制的发动机I的目标转速tNe的目标转速计算部、基于发动机实际转速Ne (t)和目标转速tNe计算用于将发动机I的转速控制在目标转速tNe的目标值即控制目标值Ne (t+1)的控制目标值计算部、计算用于将发动机I的转速控制为控制目标值Ne (t+1)所需要的对锁止离合器35的指令值即变化量ATlu (t+Ι)的指令值计算部。
[0142]本发明的实施方式通过这样的构成，不使用发动机I的转矩信号，通过基于发动机转速，控制锁止离合器35传递的转矩容量，能够控制发动机转速Ne使其追随目标转速tNe。因此，由于控制未使用发动机I的发动机转矩信号，所以防止因前馈控制或反馈控制产生的控制的收敛延迟而使锁止离合器35的转矩容量的控制波动而在发动机驱动系产生冲击给驾驶员带来不适感的情况。这与本发明第一及第六方面的效果相对应。
[0143]控制器12构成为通过车速传感器43检测车速VSP的车速检测装置。控制器12构成为通过加速器开度传感器41检测加速器开度APO的加速器开度检测部。控制器12在加速器开度APO为规定值以下的情况下，通过参照以车速VSP及加速器开度APO为基础的图而确定目标转速tNe。由此，能够容易地计算出目标转速tNe，不会产生控制的延迟，所以防止了因控制的收敛延迟而使锁止离合器35的转矩容量的控制波动而在发动机驱动系产生冲击给驾驶员带来不适感的情况。这与本发明第二方面的效果相对应。
[0144]控制器12通过对于发动机实际转速Ne (t)与将规定的修正系数k乘上发动机实际转速Ne(t)和目标转速tNe的差(Ne (t) — tNe)所得的值进行加法或减法，计算出控制目标值Ne(t+1)。通过该控制，能够根据修正系数k可变更地控制确定使当前的发动机实际转速Ne(t)相对于目标转速tNe以怎样的应答进行变化的控制目标值Ne (t+Ι)。这与本发明第三方面的效果相对应。
[0145]控制器12基于发动机实际转速和目标转速之差(tNe — Ne (t))、及发动机实际转速和目标转速之差的变化量(Λ |tNe - Ne(t))中的至少一方而计算出修正系数k。通过该控制，能够通过变更修正系数k控制使当前的发动机实际转速Ne (t)相对于目标转速tNe以怎样的应答进行变化，发动机转速Ne可以迅速且不超出规定地追随目标转速tNe。这与本发明第四方面的效果相对应。
[0146]另外，控制器12在加速器开度APO减少规定值以上的情况下，基于发动机实际转速Ne(t)计算出修正系数k。由此，在加速器踏板返回的情况下，目标转速tNe变化，以追随该变化的目标值的方式设定修正系数k，可以防止控制超出规定。这与本发明第五方面的效果相对应。
[0147]控制器12基于与发动机实际转速对应的上述液力变矩器30的流体转矩τ的变化量及液力变矩器30的惯性转矩I的变化量，计算出与控制目标值Ne(t+1)对应的锁止离合器35的联接力的变化量ATlu (t+Ι)。通过该控制，可以计算出用于使发动机实际转速Ne(t)变化为控制目标值Ne (t+1)的锁止离合器35的转矩容量的变化量。这与本发明第六方面的效果相对应。
[0148]以上，对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式只不过是表示本发明的应用例之一的实施方式，不是将本发明的技术范围限定于上述实施方式的具体的构成的意思。
[0149]例如，变速器4可以是有级变速器，也可以是在一组带轮间卷挂V形带或链条的无级变速器。或者，也可以是在输入盘和输出盘间配置可倾斜的动力辊的环式无级变速器。
[0150]在上述实施方式中，表示了液力变矩器30的锁止离合器35通过施加压Pa和释放压Pr的压差控制转矩容量的构成，但不限于此，也可以是具有多板离合器的锁止离合器。该情况下，可以将第二备用压设定为多板离合器控制中的预压。
[0151]在上述实施方式中，是以加速器开度APO为基础而构成控制，但不限于此，也可以是节气门开度TVO。
[0152]本申请主张基于2012年4月23日在日本专利厅申请的特原2012 — 97799的优先权。这些申请的全部内容通过参照编入到本说明书中。
【权利要求】
1.一种车辆的起步控制装置，将发动机的输出经由具有锁止离合器的液力变矩器从变速器输出，其中，具备: 起步请求检测部，其检测所述车辆的起步请求； 油压控制回路，其在所述车辆的起步请求的同时控制所述锁止离合器的联接力，控制所述锁止离合器可传递的转矩； 控制部，其在车辆起步时以滑移控制所述锁止离合器的方式向所述油压控制回路发出指令； 所述控制部具备: 转速取得部，其取得所述发动机的发动机实际转速； 目标转速计算部，其计算所述滑移控制中的所述发动机的目标转速； 控制目标值计算部，其基于所述发动机实际转速和所述目标转速，计算用于将所述发动机的转速控制在所述目标转速的目标值即、控制目标值； 指令值计算部，其计算用于将所述发动机的转速控制在所述控制目标值所需要的所述锁止离合器的联接力的指令值。
2.如权利要求1所述的车辆的起步控制装置，其中，具备: 车速检测装置，其检测所述车辆的车速； 加速器开度检测部，其检测所述发动机的加速器开度， 所述目标转速计算部在所述加速器开度为规定值以下的情况下，基于所述车速及所述加速器开度，计算所述目标转速。
3.如权利要求1或2所述的车辆的起步控制装置，其中， 所述控制目标值计算部通过将所述发动机实际转速与所述目标转速之差乘上规定的系数所得的值与所述发动机实际转速进行加法运算或减法运算，由此，计算所述控制目标值。
4.如权利要求3所述的车辆的起步控制装置，其中， 所述控制目标值计算部基于所述发动机实际转速与所述目标转速之差及所述发动机实际转速与所述目标转速之差的变化量中的至少一个，计算所述系数。
5.如权利要求3或4所述的车辆的起步控制装置，其中， 具备检测所述发动机的加速器开度的加速器开度检测部， 在所述加速器开度减少规定值以上的情况下，所述控制目标值计算部基于所述发动机实际转速计算所述系数。
6.如权利要求1?5中任一项所述的车辆的起步控制装置，其中， 所述指令值计算部基于与所述发动机实际转速对应的所述液力变矩器的流体转矩的变化量和所述液力变矩器的惯性转矩的变化量，计算与所述控制目标值对应的所述锁止离合器的联接力。
7.—种车辆的起步控制方法，将发动机的输出经由具有锁止离合器的液力变矩器从变速器输出，其中，具有: 第一步骤，取得所述发动机的发动机实际转速； 第二步骤，计算滑移控制所述液力变矩器时的所述发动机的目标转速； 第三步骤，基于所述发动机实际转速和所述目标转速，计算用于将所述发动机的转速控制在所述目标转速的目标值即、控制目标值； 第四步骤，基于所述控制目标值，计算用于将所述发动机的转速控制在所述目标转速所需要的对所述锁止离合器的指令值； 第五步骤，基于所述指令转矩，控制所述锁止离合器的联接力，控制所述锁止离合器可传递的转矩； 第六步骤，反复进行所述第一?第五步骤。
【文档编号】F16H61/14GK104246318SQ201380021255
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年4月19日 优先权日:2012年4月23日
【发明者】河口高辉, 铃木明人, 中岛健治, 早川阿希, 远藤泰弘, 关谷宽, 棚部旭紘, 泉彻也, 内田正明 申请人:加特可株式会社, 日产自动车株式会社