JP2010025246A - 車両の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の変速制御装置において、ロックアップクラッチ係合前後の前後加速度の差を緩やかに移行することができ、もってロックアップクラッチ係合時の運転者の失速感を抑制すること。
【解決手段】エンジン、無段変速機、およびエンジンと無段変速機との間に介装され、入力側と出力側とを係合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を備えた車両の変速制御装置を行なう際に、ロックアップクラッチの係合開始直前にダウンシフトにより前後加速度Ｇを下げ、ロックアップクラッチの係合終了直後のアップシフトにより前後加速度Ｇを持ち上げる。
【選択図】図５

Description

本発明は、エンジン、無段変速機、およびロックアップクラッチを有するトルクコンバータが搭載された車両の変速制御装置に関する。

たとえば、特許文献１では、ロックアップ制御において、デューティソレノイドを用いてデューティ信号を徐々に変化させることにより、ロックアップ時の伝達トルク変動分を少なくして、運転者に対する不快感や違和感を緩和する技術が提案されている。

しかし、上記特許文献１に記載の技術においては、デューティ信号を徐々に変化させることにより、ロックアップ時の伝達トルク変動分を少なくしていたが、エンジン回転数とプライマリプーリの回転数との差が大きな状態からロックアップさせているため、やはり、かなりの伝達トルク変動分が残ってしまうと同時に、ロックアップによりエンジンの回転数がプライマリプーリの回転数に向かって下がっていくため、運転者に若干の違和感を与える場合がある。

このような事態に対処するため、特許文献２では、ロックアップ時に目標変速比を大きくするためにダウンシフトし、プライマリプーリの回転数を上げることにより、エンジンの回転数との差を少なくして伝達トルク変動分を抑えるとともに、ロックアップ制御信号により、エンジンの回転数の吹け上がりを防止しながらロックアップさせて、エンジンの回転数の低下を抑制させる技術が提案されている。
特公平２−６９４７号公報 特開平５−３３２４４５号公報

ところで、エンジン、無段変速機、およびロックアップクラッチを有するトルクコンバータが搭載された車両において、アクセル開度の小さい領域では、ロックアップクラッチ係合時にエンジンの回転数の低下による前後方向の加速度（以下、「前後加速度」という。）Ｇの落ち込みが発生する。この前後加速度Ｇの落ち込みは急激であるため、失速する感じがあり、この点で運転者に違和感を与える場合がある。

上記の現象が発生する原因としては、（１）トルクコンバータの容量係数が小さいと、ロックアップクラッチ係合前のエンジンの回転数と無段変速機の入力軸の回転数との差が大きくなってしまうこと、および（２）ロックアップクラッチの係合後と係合前の駆動力の差が大きいことなどを挙げることができる。

本発明は、上記技術的課題に鑑みなされたもので、ロックアップクラッチ係合前後の前後加速度の差を緩やかに移行することができ、もってロックアップクラッチ係合時の運転者の失速感を抑制し得る、車両の変速制御装置の提供を目的とする。

ある局面から観た本発明にかかる車両の変速制御装置は、エンジン、無段変速機、およびエンジンと無段変速機との間に介装され、入力側と出力側とを係合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を備えた車両の変速制御装置であって、前記ロックアップクラッチの係合が開始される直前にダウンシフトさせることにより、イナーシャトルクで前後加速度を減衰させるための第１の制御手段と、前記ロックアップクラッチの係合が終了された直後または終了される直前にアップシフトさせることにより、イナーシャトルクで前後加速度を持ち上げるための第２の制御手段とを含む。

他の局面から観た本発明にかかる車両の変速制御装置は、エンジン、無段変速機、およびエンジンと無段変速機との間に介装され、入力側と出力側とを係合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を備えた車両の変速制御装置であって、前記ロックアップクラッチの係合許可条件が成立したか否かを判定するための係合許可条件判定手段と、前記ロックアップクラッチの係合終了条件が成立したか否かを判定するための係合終了条件判定手段と、係合許可条件判定手段により前記ロックアップクラッチの係合許可条件が成立したと判定されると、前記ロックアップクラッチの係合を開始させるための係合開始手段と、係合解除条件判定手段により前記ロックアップクラッチの係合終了条件が成立したと判定されると、前記ロックアップクラッチの係合を終了させるための係合終了手段と、係合開始手段により前記ロックアップクラッチの係合が開始される直前にダウンシフトさせることにより、イナーシャトルクで前後加速度を減衰させるための第１の制御手段と、係合終了手段により前記ロックアップクラッチの係合が終了された直後または終了される直前にアップシフトさせることにより、イナーシャトルクで前後加速度を持ち上げるための第２の制御手段とを含む。

ロックアップクラッチの係合開始直前にダウンシフトにより前後加速度が下げられ、ロックアップクラッチの係合終了直後または係合終了直前のアップシフトにより前後加速度が持ち上げられるので、ロックアップクラッチの係合前後の前後加速度の差が緩やかにつながり、ロックアップクラッチの係合前後の前後加速度の差が緩やかに移行する。

ところで、ロックアップクラッチの係合は早期化されることが好ましい。それには、無段変速機の入力回転数を高めてエンジンの回転数との差を減少させる必要がある。

そこで、上記車両の変速制御装置は、前記ロックアップクラッチの係合時に、前記無段変速機の目標入力回転数を高く設定するための設定手段をさらに含む。

本発明によると、ロックアップクラッチ係合開始前にダウンシフトにより前後加速度が下げられ、ロックアップクラッチ係合終了直後または係合終了直前のアップシフトにより前後加速度が持ち上げられる。そのため、ロックアップクラッチ係合前後の前後加速度の差を緩やかに移行させることが可能となる。その結果、ロックアップクラッチ係合時の運転者の失速感を抑制できる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明の実施の形態にかかる変速制御装置が適用される車両の概略構成を示す図である。

図１の例の車両は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両であって、エンジン１、トルクコンバータ２、前後進切換装置３、ベルト式無段変速機（ＣＶＴ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）４、減速歯車装置５、差動歯車装置６、およびＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）８（図３参照）などが搭載されており、図３に示すＥＣＵ８およびロックアップ制御回路２００を含む油圧制御回路２０などによって変速制御装置が実現されている。

エンジン１の出力軸であるクランクシャフト１１は、トルクコンバータ２に連結されており、エンジン１の出力が、トルクコンバータ２から前後進切換装置３、ベルト式無段変速機４および減速歯車装置５を介して差動歯車装置６に伝達され、左右の駆動輪７Ｌ、７Ｒへ分配される。

＜エンジン＞
エンジン１は、たとえば、多気筒ガソリンエンジンである。このエンジン１に吸入される吸入空気量は電子制御式のスロットルバルブ１２により調整される。

スロットルバルブ１２は、運転者のアクセルペダル操作とは独立してスロットル開度を電子的に制御することが可能であり、その開度（スロットル開度）は、スロットル開度センサ１０２によって検出される。また、エンジン１の冷却水温は、水温センサ１０３によって検出される。

スロットルバルブ１２のスロットル開度は、上記ＥＣＵ８によって駆動制御される。具体的には、エンジン回転数センサ１０１によって検出されるエンジン回転数ＮＥ、および運転者のアクセルペダル踏み込み量（アクセル操作量）などのエンジン１の運転状態に応じた最適な吸入空気量（目標吸気量）が得られるように、スロットルバルブ１２のスロットル開度を制御している。より詳細には、スロットル開度センサ１０２を用いてスロットルバルブ１２の実際のスロットル開度を検出し、その実スロットル開度が、上記目標吸気量が得られるスロットル開度（目標スロットル開度）に一致するように、スロットルバルブ１２のスロットルモータ１３をフィードバック制御している。

＜トルクコンバータ＞
トルクコンバータ２は、入力側のポンプインペラ２１、出力側のタービンランナ２２、およびトルク増幅機能を発揮するステータ２３などを備えており、ポンプインペラ２１とタービンランナ２２との間で流体を介して動力伝達を行なう。

ポンプインペラ２１は、エンジン１のクランクシャフト１１に連結されている。一方、タービンランナ２２は、タービンシャフト２８を介して前後進切換装置３に連結されている。

トルクコンバータ２には、当該トルクコンバータ２の入力側と出力側とを直結するロックアップクラッチ２４が設けられている。このロックアップクラッチ２４は、係合側油室２５内の油圧と解放側油室２６内の油圧との差圧（ロックアップ差圧＝係合側油室２５内の油圧Ｐ_ON−解放側油室２６内の油圧Ｐ_OFF）を制御することにより、完全係合・半係合（スリップ状態での係合）または解放される。

ロックアップクラッチ２４を完全係合させることにより、ポンプインペラ２１とタービンランナ２２とが一体回転する。また、ロックアップクラッチ２４を所定のスリップ状態（半係合状態）で係合させることにより、駆動時には所定のスリップ量でタービンランナ２２がポンプインペラ２１に追随して回転する。一方、ロックアップ差圧を負に設定することにより、ロックアップクラッチ２４は解放状態となる。なお、トルクコンバータ２には、ポンプインペラ２１に連結して駆動される機械式のオイルポンプ２７が設けられている。

＜前後進切換装置＞
前後進切換装置３は、ダブルピニオン型の遊星歯車機構３０、前進用クラッチＣ１および後進用ブレーキＢ１を備えている。

遊星歯車機構３０のサンギヤ３１は、トルクコンバータ２のタービンシャフト２８に一体的に連結されており、キャリア３３は、ベルト式無段変速機４の入力軸４０に一体的に連結されている。また、これらキャリア３３とサンギヤ３１とは、前進用クラッチＣ１を介して選択的に連結され、リングギヤ３２は、後進用ブレーキＢ１を介してハウジングに選択的に固定されるようになっている。

前進用クラッチＣ１および後進用ブレーキＢ１は、上記油圧制御回路２０によって係合・解放される油圧式摩擦係合要素であって、前進用クラッチＣ１が係合され、後進用ブレーキＢ１が解放されることにより、前後進切換装置３が一体回転状態となって前進用動力伝達経路が成立し、この状態で、前進方向の駆動力がベルト式無段変速機４側へ伝達される。一方、後進用ブレーキＢ１が係合され、前進用クラッチＣ１が解放されると、前後進切換装置３によって後進用動力伝達経路が成立する。この状態で、入力軸４０は、タービンシャフト２８に対して逆方向へ回転し、この後進方向の駆動力がベルト式無段変速機４側へ伝達される。また、前進用クラッチＣ１および後進用ブレーキＢ１がともに解放されると、前後進切換装置３は動力伝達を遮断するニュートラル（遮断状態）になる。

＜ベルト式無段変速機＞
ベルト式無段変速機４は、入力側のプライマリプーリ４１、出力側のセカンダリプーリ４２、およびこれらプライマリプーリ４１とセカンダリプーリ４２とに巻き掛けられた金属製のベルト４３などを備えている。

プライマリプーリ４１は、有効径が可変な可変プーリであって、入力軸４０に固定された固定シーブ４１１と、入力軸４０に軸方向のみの摺動が可能な状態で配設された可動シーブ４１２とによって構成されている。セカンダリプーリ４２も、プライマリプーリ４１と同様に、有効径が可変な可変プーリであって、出力軸４４に固定された固定シーブ４２１と、出力軸４４に軸方向のみの摺動が可能な状態で配設された可動シーブ４２２とによって構成されている。

プライマリプーリ４１の可動シーブ４１２側には、固定シーブ４１１と可動シーブ４１２との間のＶ溝幅を変更するための油圧アクチュエータ４１３が配置されている。同様に、セカンダリプーリ４２の可動シーブ４２２側にも、固定シーブ４２１と可動シーブ４２２との間のＶ溝幅を変更するための油圧アクチュエータ４２３が配置されている。

上記の構造のベルト式無段変速機４において、プライマリプーリ４１の油圧アクチュエータ４１３の油圧を制御することにより、プライマリプーリ４１およびセカンダリプーリ４２の各Ｖ溝幅が変化してベルト４３の掛かり径（有効径）が変更され、変速比γ（変速比γ＝入力軸回転数Ｎｉｎ／出力軸回転数Ｎｏｕｔ）が連続的に変化する。また、セカンダリプーリ４２の油圧アクチュエータ４２３の油圧は、ベルト滑りが生じない所定の挟圧力でベルト４３が挟圧されるように制御される。これらの制御は、上記ＥＣＵ８および油圧制御回路２０によって実行される。

油圧制御回路２０は、リニアソレノイドバルブおよびオンオフソレノイドバルブなどが設けられており、それらソレノイドバルブの励磁・非励磁を制御して油圧回路を切り換えることによって、ベルト式無段変速機４の変速制御やロックアップクラッチ２４の係合・解放制御などを行なう。この油圧制御回路２０のリニアソレノイドバルブおよびオンオフソレノイドバルブの励磁・非励磁は、上記ＥＣＵ８からのソレノイド制御信号（指示油圧信号）によって制御される。

＜ロックアップ制御回路＞
図２を参照して、上記油圧制御回路２０のうちロックアップクラッチ２４を係合・解放制御するロックアップ制御回路２００の一例について説明する。

図示の例のロックアップ制御回路２００は、ロックアップコントロールバルブ２０１、第２の調圧弁２２０、ロックアップ差圧制御用ソレノイドバルブＤＳＵ、およびロックアップソレノイドバルブＳＬなどを備えている。

ロックアップコントロールバルブ２０１には、一対の第１のライン圧ポート２０２および第２のライン圧ポート２０３が設けられており、さらに係合側ポート２０４、解放側ポート２０５、および信号圧ポート２０６が設けられている。

第１のライン圧ポート２０２および第２のライン圧ポート２０３には、調圧弁２２０からの元圧ＰＬ２が供給される。この調圧弁２２０は、上記油圧制御回路２０内の制御圧（ライン圧）を調圧してロックアップコントロールバルブ２０１に供給する。

ロックアップコントロールバルブ２０１の係合側ポート２０４および解放側ポート２０５は、それぞれ、トルクコンバータ２の係合側油室２５および解放側油室２６に接続されている。また、ロックアップコントロールバルブ２０１には、ロックアップ差圧ＰＬＵが供給されるフィードバック油室２１０が設けられている。

ロックアップ差圧制御用ソレノイドバルブＤＳＵは、リニアソレノイドバルブであって、励磁状態のときに制御信号圧ＰＤＳＵを出力し、非励磁状態のときに制御信号圧ＰＤＳＵの出力を停止する。このロックアップ差圧制御用ソレノイドバルブＤＳＵは、上記ＥＣＵ８から出力されるロックアップ差圧指示値Ｐ_D（後述するＰ_Sも含む）にしたがって励磁電流がデューティ制御され、出力制御信号圧ＰＤＳＵが連続的に変化する。ロックアップ差圧制御用ソレノイドバルブＤＳＵから出力される制御信号圧ＰＤＳＵは、ロックアップコントロールバルブ２０１の信号圧ポート２０６に供給される。

上記のロックアップ制御回路２００において、上記ＥＣＵ８から出力されるロックアップ差圧指示値Ｐ_Dにしたがってロックアップ差圧制御用ソレノイドバルブＤＳＵが励磁状態となり、その制御信号圧ＰＤＳＵがロックアップコントロールバルブ２０１の信号圧ポート２０６に供給されると、図２の中心線より右側半分に示すように、ロックアップコントロールバルブ２０１のスプール２０７が圧縮コイルばね２０８の付勢力に抗して下方へ移動した状態（ＯＮ状態）となって、第１のライン圧ポート２０２と係合側ポート２０４とが連通する。これによって、ロックアップ差圧ＰＬＵが係合側油室２５へ供給されるとともに、解放側ポート２０５がドレーンポート２０９に連通し、解放側油室２６内の作動油がドレーンされ、ロックアップクラッチ２４が係合（ＯＮ）する。

さらに、ロックアップコントロールバルブ２０１のフィードバック油室２１０には、ロックアップ差圧ＰＬＵが供給されるので、そのロックアップ差圧ＰＬＵが制御信号圧ＰＤＳＵと釣り合うようにスプール２０７が移動する。これにより、制御信号圧ＰＤＳＵｍ、すなわちロックアップ差圧指示値Ｐ_Dに応じて、ロックアップ差圧ＰＬＵ、すなわちロックアップクラッチ２４の係合側油室２５内の油圧Ｐ_ONと解放側油室２６内の油圧Ｐ_OFFとの差圧を連続的に制御することが可能となり、そのロックアップ差圧ＰＬＵに応じてロックアップクラッチ２４の係合力を連続的に変化させることができる。

一方、ロックアップ差圧制御用ソレノイドバルブＤＳＵが非励磁状態となり、ロックアップ差圧制御用ソレノイドバルブＤＳＵからの制御信号圧ＰＤＳＵの出力が停止すると、ロックアップコントロールバルブ２０１は、図２の中心線より左側半分に示すように、圧縮コイルばね２０８の付勢力によってスプール２０７が上方へと移動して原位置に移動した状態（ＯＦＦ状態）となる。

このＯＦＦ状態では、第２のライン圧ポート２０３と解放側ポート２０５とが連通し、元圧ＰＬ２がロックアップクラッチ２４の解放側油室２６に供給されるとともに、係合側ポート２０４が排出ポート２１１に連通する。これにより、ロックアップクラッチ２４の係合側油室２５内の作動油が排出ポート２１１から排出され、ロックアップクラッチ２４が解放（ＯＦＦ）状態となる。排出ポート２１１から排出された作動油は、図示しないオイルクーラを経てオイルパンなどへ戻されるようになっており、オイルクーラにより作動油が冷却されるようになっている。なお、余剰の作動油は、クーラバイパスバルブからオイルパンなどへ戻される。

ここで、ロックアップコントロールバルブ２０１には、バックアップポート２１２が設けられている。このバックアップポート２１２には、ロックアップソレノイドバルブＳＬの出力油圧ＰＳＬが供給される。バックアップポート２１２にロックアップソレノイドバルブＳＬからの油圧ＰＳＬが供給されると、ロックアップコントロールバルブ２０１の信号圧ポート２０６への制御信号圧ＰＤＳＵの供給にかかわらず、ロックアップコントロールバルブ２０１をＯＦＦ状態に維持してロックアップクラッチ２４を強制的に解放する。

ロックアップソレノイドバルブＳＬは、オンオフソレノイドバルブであって、たとえば、発進停止時などの低車速時に油圧ＰＳＬを出力することにより、ロックアップ差圧制御用ソレノイドバルブＤＳＵのＯＮフェールなどによりロックアップクラッチ２４が係合してエンジンストールが発生することを防止できる。

＜ＥＣＵ＞
図３はＥＣＵの構成を示すブロック図である。

図３を参照して、ＥＣＵ８は、ＣＰＵ８１、ＲＯＭ８２、ＲＡＭ８３およびバックアップＲＡＭ８４などを備えている。

ＣＰＵ８１は、ＥＣＵ８の制御中枢を司るものであって、ＲＯＭ８２に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。

ＲＯＭ８２には、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップなどが記憶されている。

ＲＡＭ８３は、ＣＰＵ８１での演算結果や各センサから入力されたデータなどを一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭ８４は、エンジン１の停止時にその保存すべきデータなどを記憶する不揮発性メモリである。

本実施の形態では、ロックアップクラッチ２４の係合が開始される直前にダウンシフトさせることにより、イナーシャトルクで前後加速度Ｇを減衰させ、ロックアップクラッチ２４の係合が終了された直後にアップシフトさせることにより、イナーシャトルクで前後加速度Ｇを持ち上げ、ロックアップクラッチ２４の係合時に、図６に示す基準の変速線に対して目標となる上記ベルト式無段変速機４の入力回転数（タービンシャフト２８の回転数または入力軸４０の回転数）を高く設定するように構成されている。それゆえ、ＲＡＭ８３の所定の記憶領域には、ロックアップクラッチ係合時の目標入力回転数加算量が格納されている。なお、目標入力回転数加算量が固定値である場合には、これをＲＯＭ８２に記憶させてもよい。

これらＣＰＵ８１、ＲＯＭ８２、ＲＡＭ８３、およびバックアップＲＡＭ８４は、バス８７を介して互いに接続されるとともに、入力インターフェース８５および出力インターフェース８６に接続されている。

ＥＣＵ８の入力インターフェース８５には、エンジン回転数センサ１０１、スロットル開度センサ１０２、水温センサ１０３、タービン回転数センサ１０４、入力軸回転数センサ１０５、車速センサ１０６、アクセル開度センサ１０７、ＣＶＴ油温センサ１０８、ブレーキペダルセンサ１０９、およびシフトレバー９のレバーポジション（操作位置）を検出するレバーポジションセンサ１１０などが接続されている。それゆえ、エンジン１の回転数（エンジン回転数）ＮＥ、スロットルバルブ１２のスロットル開度θｔｈ、エンジン１の冷却水温Ｔｗ、タービンシャフト２８の回転数（タービン回転数）ＮＴ、入力軸４０の回転数（入力軸回転数）Ｎｉｎ、車速Ｖ、アクセルペダルなどのアクセル操作部材の操作量（アクセル関度）Ａｃｃ、油圧制御回路２０の油温（ＣＶＴ油温Ｔｈｃ）、常用ブレーキであるフットブレーキの操作の有無（ブレーキＯＮ・ＯＦＦ）、およびシフトレバー９のレバーポジション（操作位置）などがＥＣＵ８に供給される。

一方、ＥＣＵ８の出力インターフェース８６には、スロットルモータ１３、燃料噴射装置１４、点火装置１５および油圧制御回路２０（ロックアップ制御回路２００）などが接続されている。

ここで、ＥＣＵ８に供給される信号のうち、タービン回転数ＮＴは、前後進切換装置３の前進用クラッチＣ１が係合する前進走行時には入力軸回転数Ｎｉｎと一致し、車速Ｖは、ベルト式無段変速機４の出力軸４４の回転数（出力軸回転数）Ｎｏｕｔに対応する。また、アクセル操作量Ａｃｃは運転者の出力要求量を表している。

シフトレバー９は、駐車のためのパーキング位置「Ｐ」、後進走行のためのリバース位置「Ｒ」、動力伝達を遮断するニュートラル位置「Ｎ」、前進走行のためのドライブ位置「Ｄ」、前進走行時にベルト式無段変速機４の変速比γを手動操作で増減できるマニュアル位置「Ｍ」などの各位置に選択的に操作されるようになっている。

マニュアル位置「Ｍ」には、変速比γを増減するためのダウンシフト位置やアップシフト位置、あるいは変速範囲の上限（変速比γが小さい側）が異なる複数の変速レンジを選択できる複数のレンジ位置などが備えられている。

レバーポジションセンサ１１０は、たとえば、パーキング位置「Ｐ」、リバース位置「Ｒ」、ニュートラル位置「Ｎ」、ドライブ位置「Ｄ」、マニュアル位置「Ｍ」やアップシフト位置、ダウンシフト位置、あるいはレンジ位置などへシフトレバー９が操作されたことを検出する複数のＯＮ・ＯＦＦスイッチなどを備えている。なお、変速比γを手動操作で変更するために、シフトレバー９とは別にステアリングホイールなどにダウンシフトスイッチやアップシフトスイッチ、あるいはレバーなどを設けることも可能である。

そして、ＥＣＵ８は、上記した各種のセンサの出力信号などに基づいて、エンジン１の出力制御、ベルト式無段変速機４の変速制御、ベルト挟圧力制御、およびロックアップクラッチ２４の係合・解放制御を実行する。さらに、ＥＣＵ８は、後述する変速制御などを実行する。

エンジン１の出力制御は、スロットルモータ１３、燃料噴射装置１４、点火装置１５およびＥＣＵ８などによって行われ、ベルト式無段変速機４の変速制御、ベルト挟圧力制御、およびロックアップクラッチ２４の係合・解放制御は、いずれも油圧制御回路２０（ロックアップ制御回路２００）によって行われる。これらスロットルモータ１３、燃料噴射装置１４、点火装置１５、および油圧制御回路２０は、ＥＣＵ８によって制御される。

ベルト式無段変速機４の変速制御は、たとえば、図６に示すように、運転者の出力要求量を表すアクセル操作量Ａｃｃおよび車速Ｖをパラメータとして予め設定された変速マップから入力側の目標回転数Ｎｉｎｔを算出し、実際の入力軸回転数Ｎｉｎが目標回転数Ｎｉｎｔと一致するように、それらの偏差に応じてベルト式無段変速機４の変速制御、すなわちプライマリプーリ４１の油圧アクチュエータ４１３に対する作動油の供給・排出によって変速制御圧Ｐｂｅｌｔが制御され、変速比γが連続的に変化する。

図６のマップは変速条件に相当するもので、車速Ｖが小さくアクセル操作量Ａｃｃが大きい程大きな変速比γになる目標回転数Ｎｉｎｔが設定されるようになっている。また、車速Ｖは、出力軸回転数Ｎｏｕｔに対応するため、入力軸回転数Ｎｉｎの目標値である目標回転数Ｎｉｎｔは目標変速比に対応し、ベルト式無段変速機４の最小変速比γｍｉｎと最大変速比γｍａｘの範囲内で設定されている。

ロックアップクラッチ２４を係合・解放する基本制御では、たとえば、図７に示すように、入力トルクに対応するスロットル開度θｔｈおよび車速Ｖをパラメータとして、予め記憶された切換マップ（切換条件）に基づいて、実際のスロットル開度θｔｈおよび車速Ｖに応じてロックアップクラッチ２４の係合／解放を切り換える。

図７に示す切換マップは、実線で示す係合切換線と破線で示す解放切換線とが所定のヒ
ステリシスを有して設定されている。この図７に示す切換マップにおいて、ロックアップクラッチ２４が解放状態（ＯＦＦ）であるときから、車速Ｖが高車速側に変化したり、スロットル開度θｔｈが低スロットル開度側に変化して係合切換線（実線）を横切ったりした場合には、ロックアップクラッチ２４を係合状態（ＯＮ）に切り換える。一方、ロックアップクラッチ２４が係合状態（ＯＮ）にあるときから、車速Ｖが低車速側に変化したり、スロットル開度θｔｈが高スロットル開度側に変化して解放切換線（破線）を横切ったりした場合には、ロックアップクラッチ２４を解放状態（ＯＦＦ）に切り換える。

＜変速制御処理ルーチン＞
図４は変速制御ルーチンの処理内容を示すフローチャートである。

図４を参照して、変速制御にあたり、まず、ＥＣＵ８内のＣＰＵ８１は、ロックアップクラッチ２４が係合していないか否かを判定する（ステップＳ１）。ロックアップクラッチ２４が係合している場合には、一旦、本ルーチンを抜ける。これに対し、ロックアップクラッチ２４が係合していない場合は、ＣＰＵ８１は、処理をステップＳ２に移行する。

ステップＳ２に移行すると、ＥＣＵ８内のＣＰＵ８１は、ロックアップクラッチ係合許可条件が成立したか否かを判定する。この判定は、エンジン回転数センサ１０１、スロットル開度センサ１０２、入力軸回転数センサ１０５および車速センサ１０６などにより検出されたエンジン回転数ＮＥ、スロットル開度θｔｈ、入力軸回転数Ｎｉｎおよび車速Ｖなどを読み込み、現在の運転状態を判断することにより達成される。ロックアップクラッチ係合許可条件が成立していない場合には、一旦、本ルーチンを抜ける。これに対し、ロックアップクラッチ係合条件が成立している場合には、ＣＰＵ８１は、処理をステップＳ３に移す。

ステップＳ３に移行すると、ＥＣＵ８内のＣＰＵ８１は、ロックアップクラッチ２４の係合が開始される直前に油圧制御回路２０を介して目標変速段にダウンシフトする（ステップＳ３およびＳ４）。

ステップＳ４において、ロックアップクラッチ２４の係合が開始されると、ＥＣＵ８内のＣＰＵ８１は、ＲＡＭ８３にアクセスし、ベルト式無段変速機４の入力回転数が通常よりも高く設定した目標入力回転数加算値に到達するまで所定の回転数を加算する（ステップＳ５およびＳ９）。そして、ベルト式無段変速機４の入力回転数が上記ロックアップ係合時の目標入力回転数に達した場合には（ステップＳ５においてＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、処理をステップＳ６に移す。

ステップＳ６に移行すると、ＥＣＵ８内のＣＰＵ８１は、ロックアップクラッチ係合終了条件が成立するのを待つ。このロックアップクラッチ係合終了条件の判定は、上記ロックアップクラッチ係合許可条件の判定と同様に、上記エンジン回転数ＮＥ、スロットル開度θｔｈ、入力軸回転数Ｎｉｎおよび車速Ｖなどを読み込み、現在の運転状態を判断することにより達成される。

ロックアップクラッチ係合終了条件が成立すると、ＥＣＵ８内のＣＰＵ８１は、その直後に油圧制御回路２０を介して目標変速段にアップシフトする（ステップＳ７）。

アップシフトすると、ＥＣＵ８内のＣＰＵ８１は、ベルト式無段変速機４への入力回転数が通常の目標入力回転数に到達するまで所定の回転数を減算する（ステップＳ８およびＳ１０）。そして、ベルト式無段変速機４への入力回転数が通常の目標入力回転数に達した場合は（ステップＳ８においてＹＥＳ）、一旦、本ルーチンを抜ける。

＜変速制御動作＞
図５は変速制御動作に関するタイミングチャートである。なお、この図において、参照符号ＴＮｉｎ―Ｌ／ＵはロックアップＯＦＦ時またはロックアップクラッチ２４の係合中のベルト式無段変速機４への目標入力回転数を示し、ＴＮｉｎ―ＮはロックアップＯＮ中のベルト式無段変速機４への目標入力回転数を示す。

図５を参照して、上記ロックアップクラッチ係合許可条件が成立すると、ロックアップ指令信号がＥＣＵ８から出力される。

上述したように、ロックアップクラッチ２４の係合時には、図６に示す基準の変速線に対して目標となるベルト式無段変速機４の入力回転数（タービン回転数ＮＴまたは入力軸回転数Ｎｉｎ）を高く設定されるので、（１）の期間（ロックアップクラッチ２４の係合が開始されるまでの期間）においては、上記目標入力回転数ＴＮｉｎ―Ｎに対してロックアップクラッチ係合時加算量を上乗せした上記目標入力回転数ＴＮｉｎ―Ｌ／Ｕに向かってベルト式無段変速機４への入力回転数が上昇する。この間に、ＥＣＵ８は、目標変速段にダウンシフトさせる。そうすると、図５において１点鎖線で示すベルト式無段変速機４への入力回転数を持ち上げない従来の場合に比べて、イナーシャトルクにより前後加速度Ｇが下がる。

そして、ロックアップクラッチ２４の係合が開始される時点では、ベルト式無段変速機４への入力回転数が上記ロックアップクラッチ係合時加算量を上乗せした目標入力回転数ＴＮｉｎ―Ｌ／Ｕに達しているので、（２）の期間（ロックアップクラッチの係合開始から係合終了までの期間）においては、この目標入力回転数ＴＮｉｎ―Ｌ／Ｕが保持される。

上記ロックアップクラッチ係合終了条件が成立すると、（３）の期間（ロックアップクラッチ２４の係合が終了した期間）においては、ベルト式無段変速機４への入力回転数が上記ロックアップクラッチ係合時加算量を差し引いた目標入力回転数ＴＮｉｎ―Ｎに向かって下降する。この間に、ＥＣＵ８は、目標段にアップシフトさせる。そうすると、図５において１点鎖線で示すベルト式無段変速機４への入力回転数を持ち上げない従来の場合に比べて、イナーシャトルクにより前後加速度Ｇが持ち上がる。

＜作用・効果＞
本実施の形態によると、以下の作用・効果を奏する。

ロックアップクラッチ２４の係合開始直前にダウンシフトにより前後加速度Ｇが下げられ、ロックアップクラッチ２４の係合終了直後のアップシフトにより前後加速度Ｇが持ち上げられるので、ロックアップクラッチ２４の係合前後の前後加速度Ｇの差を緩やかにつなぐことができる。そのため、ロックアップクラッチ２４の係合前後の前後加速度Ｇの差が緩やかに移行することになる。その結果、ロックアップクラッチ係合時の運転者の失速感を抑制できる。

このようにロックアップクラッチ２４の係合フィーリングが改善することにより、ロックアップの機会を増やして燃費を向上させることができる。

また、ロックアップクラッチ２４の係合時には、基準の変速線に対して目標となるベルト式無段変速機４の入力回転数ＴＮｉｎ―Ｌ／Ｕが高く設定されるので、エンジン１の回転数ＮＥとの差が減少し、ロックアップクラッチ２４の係合が早期化する。

このようにロックアップクラッチ２４の係合の早期化が図られることにより、ロックアップクラッチ２４のスリップ量を減らせるから、ロックアップ時の発熱量を下げることができ、ロックアップクラッチ２４の摩擦部材の耐久性が向上する。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。

たとえば、上記実施の形態においては、ロックアップクラッチの係合開始前にダウンシフトにより前後加速度を下げ、ロックアップクラッチの係合終了直後のアップシフトにより前後加速度を持ち上げる例について記載した。しかし、本発明はそのような構成には限定されない。エンジン回転数の差が、たとえば、５０ｒｐｍになってそれが所定時間継続したらロックアップクラッチの係合判定が行なわれるが、この所定時間の具体的な値については当業者間では経験的に把握されている。そこで、ロックアップクラッチの係合開始前にダウンシフトにより前後加速度を下げ、ロックアップクラッチの係合終了直前のアップシフトにより前後加速度を持ち上げるようにしても、本発明の目的は十分に達成される。

その他、本明細書に添付の特許請求の範囲内での種々の設計変更および修正を加え得ることは勿論である。

本発明の実施の形態にかかる変速制御装置が適用される車両の概略構成を示す図である。 ロックアップクラッチを係合・解放制御するロックアップ制御回路の構成を示す図である。 ＥＣＵの構成を示すブロック図である。 変速制御ルーチンの処理内容を示すフローチャートである。 変速制御動作に関するタイミングチャートである。 ベルト式無段変速機の変速制御に用いる変速マップの一例を示す図である。 ロックアップ切換マップの一例を示す図である。

符号の説明

１ エンジン
２ トルクコンバータ
２０ 油圧制御回路
２４ ロックアップクラッチ
４ ベルト式無段変速機
８ ＥＣＵ
８１ ＣＰＵ
８２ ＲＯＭ
８３ ＲＡＭ
１０４ タービン回転センサ
１０５ 入力軸回転センサ
２００ ロックアップ制御回路

Claims (3)

1. エンジン、無段変速機、およびエンジンと無段変速機との間に介装され、入力側と出力側とを係合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を備えた車両の変速制御装置であって、
   前記ロックアップクラッチの係合が開始される直前にダウンシフトさせることにより、イナーシャトルクで前後加速度を減衰させるための第１の制御手段と、
   前記ロックアップクラッチの係合が終了された直後または終了される直前にアップシフトさせることにより、イナーシャトルクで前後加速度を持ち上げるための第２の制御手段とを含む車両の変速制御装置。
2. エンジン、無段変速機、およびエンジンと無段変速機との間に介装され、入力側と出力側とを係合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を備えた車両の変速制御装置であって、
   前記ロックアップクラッチの係合許可条件が成立したか否かを判定するための係合許可条件判定手段と、
   前記ロックアップクラッチの係合終了条件が成立したか否かを判定するための係合終了条件判定手段と、
   係合許可条件判定手段により前記ロックアップクラッチの係合許可条件が成立したと判定されると、前記ロックアップクラッチの係合を開始させるための係合開始手段と、
   係合解除条件判定手段により前記ロックアップクラッチの係合終了条件が成立したと判定されると、前記ロックアップクラッチの係合を終了させるための係合終了手段と、
   係合開始手段により前記ロックアップクラッチの係合が開始される直前にダウンシフトさせることにより、イナーシャトルクで前後加速度を減衰させるための第１の制御手段と、
   係合終了手段により前記ロックアップクラッチの係合が終了された直後または終了される直前にアップシフトさせることにより、イナーシャトルクで前後加速度を持ち上げるための第２の制御手段とを含む車両の変速制御装置。
3. 請求項１または２に記載の車両の変速制御装置において、
   前記ロックアップクラッチの係合時に、前記無段変速機の目標入力回転数を高く設定するための設定手段をさらに含むことを特徴とする車両の変速制御装置。

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