JP2010133451A - 無段変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロックアップ係合制御中に搭乗者に違和感を与えることを防止する無段変速機の制御装置を提供する。
【解決手段】所定速度に達した際に、エンジン回転速度ＮＥとタービン回転速度ＮＴとの回転速度差ΔＮＥＮＴに基づき補正値Ｒ１の算出を開始し、目標タービン回転速度ＴＧＮＴを補正値Ｒ１により小さくなるように補正し、タービン回転速度ＮＴが低下するように変速比Ｇｅａｒがアップシフトされる。ロックアップ係合が開始されると、回転速度差ΔＮＥＮＴが小さくなり、補正値Ｒ１が小さくなって、目標タービン回転速度ＴＧＮＴを大きくなるように補正し、タービン回転速度ＮＴが上昇するようにダウンシフトされる。ロックアップ係合制御中に、エンジン回転速度が低下するのではなく、タービン回転速度が上昇しつつ同回転にロックアップされるので、駆動力が低下したかのような違和感が生じることが防止される。
【選択図】図４

Description

本発明は、車輌等に搭載される無段変速機の制御装置に係り、特に流体伝動装置の入出力回転をロックアップし得るロックアップクラッチを備えた無段変速機の制御装置に関する。

近年、車輌に搭載される自動変速機にあっては、例えば燃費向上や変速ショックの低減のためにベルト式やトロイダル式等の無段変速機（ＣＶＴ）が多く採用されている。また、このような無段変速機にあっても、車輌停止時にエンジンのアイドル回転を許容するためにトルクコンバータ（流体伝動装置）が設けられており、更に、走行中におけるトルクコンバータの滑りロスを無くして燃費向上を図るため、該トルクコンバータのロックアップを行うロックアップクラッチが設けられているものが主流である（特許文献１参照）。

特開２００２−３２７８２８号公報

ところで、上記特許文献１のものにあってはトルクコンバータの流体伝動により駆動力を伝達して車輌を発進させるため、エンジン（ポンプインペラ）の回転速度が無段変速機構の入力軸（タービンランナ）の回転速度よりも上回っており、その後、ロックアップクラッチを係合させる際には、車速（出力軸回転速度）に応じて無段変速機構の入力軸が回転しているため、エンジン回転速度（ポンプ回転速度）を無段変速機構の入力軸回転速度（タービン回転速度）に合わせることになり、つまりロックアップ時にはエンジン回転速度が一旦低下するという現象が生じる。このため、例えば運転者が車輌を急加速させようとしてアクセルを踏み込んでいたとしても、エンジン回転速度が低下することで、搭乗者に対して、一旦駆動力の低下が生じるという違和感が生じると共に、エンジン回転速度計器が低下する視覚的な違和感やエンジン音が低下する聴覚的な違和感も与えてしまう虞があった。

そこで本発明は、ロックアップクラッチの係合制御中に搭乗者に違和感を与えることを防止することが可能な無段変速機の制御装置を提供することを目的とするものである。

請求項１に係る本発明は（例えば図１乃至図７参照）、駆動源（２）の出力軸（２ａ）と無段変速機構（５）の入力軸（５ａ）との間に介在される流体伝動装置（４）の入出力回転をロックアップし得るロックアップクラッチ（４ｅ）を備えた無段変速機（３）の制御装置（１）において、
走行状態に基づき前記無段変速機構（５）の変速比（Ｇｅａｒ）を変更制御し得る変速制御手段（２１）と、
前記ロックアップクラッチ（４ｅ）の係合制御を行うロックアップ制御手段（２３）と、
前記ロックアップクラッチ（４ｅ）の係合制御の開始前にアップシフトし、前記ロックアップクラッチ（４ｅ）の係合制御中にダウンシフトするように前記変速制御手段（２１）に指令するロックアップ時変速指令手段（２５）と、を備えた、
ことを特徴とする無段変速機の制御装置（１）にある。

請求項２に係る本発明は（例えば図１乃至図７参照）、前記ロックアップ時変速指令手段（２５）は、前記変速制御手段（２１）により変速制御される変速比（Ｇｅａｒ）を補正することで前記アップシフト及び前記ダウンシフトを指令してなり、かつ前記ロックアップクラッチ（４ｅ）の係合制御の終了時（時点ｔ５）に前記変速比（Ｇｅａｒ）の補正を終了してなる、
ことを特徴とする請求項１記載の無段変速機の制御装置（１）にある。

請求項３に係る本発明は（例えば図１乃至図７参照）、前記駆動源（２）の回転速度（ＮＥ）と前記無段変速機構（５）の入力軸（５ａ）の回転速度（ＮＴ）との回転速度差（ΔＮＥＮＴ）を検出する回転速度差検出手段（２４）を備え、
前記変速制御手段（２１）は、前記走行状態に基づき前記入力軸（５ａ）の目標回転速度（ＴＧＮＴ）を設定する目標入力回転速度設定手段（２２）を有し、前記入力軸（５ａ）の目標回転速度（ＴＧＮＴ）に応じて前記変速比（Ｇｅａｒ）を変更制御してなり、
前記ロックアップ時変速指令手段（２５）は、前記回転速度差（ΔＮＥＮＴ）に基づき前記入力軸（５ａ）の目標回転速度（ＴＧＮＴ）を補正することで、前記変速比（Ｇｅａｒ）を補正してなる、
ことを特徴とする請求項２記載の無段変速機の制御装置（１）にある。

請求項４に係る本発明は（例えば図１乃至図７参照）、前記ロックアップ時変速指令手段（２５）は、前記回転速度差（ΔＮＥＮＴ）から第１補正値（Ｒ１）を随時演算し、前記入力軸（５ａ）の目標回転速度（ＴＧＮＴ）を前記第１補正値（Ｒ１）により随時補正するフィードバック制御を実行するフィードバック補正手段（２７）を有してなる、
ことを特徴とする請求項３記載の無段変速機の制御装置（１）にある。

請求項５に係る本発明は（例えば図５乃至図７参照）、前記ロックアップ時変速指令手段（２５）は、少なくとも前記ロックアップクラッチ（４ｅ）の係合制御中にあって、前記回転速度差（ΔＮＥＮＴ）と前記係合制御の進行度（α）とから第２補正値（Ｒ２）を随時演算し、前記入力軸（５ａ）の目標回転速度（ＴＧＮＴ）を前記第２補正値（Ｒ２）により随時補正するフィードフォワード制御を実行するフィードフォワード補正手段（２８）を有してなる、
ことを特徴とする請求項３又は４記載の無段変速機の制御装置（１_２）にある。

請求項６に係る本発明は（例えば図１乃至図７参照）、前記ロックアップ時変速指令手段（２５）は、所定車速（Ｖａ）以上となった際に前記変速比（Ｇｅａｒ）の補正の開始を判定する補正開始判定手段（２６）を有してなる、
ことを特徴とする請求項２ないし５のいずれか記載の無段変速機の制御装置（１）にある。

請求項７に係る本発明は（例えば図１乃至図７参照）、前記所定車速（Ｖａ）は、前記アップシフトによって車輌の駆動力及び前記駆動源（２）の回転速度（ＮＥ）が低下しない車速である、
ことを特徴とする請求項６記載の無段変速機の制御装置（１）にある。

なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。

請求項１に係る本発明によると、ロックアップクラッチの係合制御の開始前にアップシフトしておき、ロックアップクラッチの係合制御中にダウンシフトするように無段変速機構を変更制御するので、ロックアップクラッチの係合中に無段変速機構の入力軸の回転速度を上昇させることで駆動源の回転速度が低下することを防止することができる。これにより、アクセルを踏み込んだ加速中に駆動力の低下（減速感）が生じるというような違和感を防止することができ、また、視覚的、聴覚的な違和感を搭乗者に与えることも防止することができる。

請求項２に係る本発明によると、変速制御手段により変速制御される変速比を補正することでアップシフト及びダウンシフトを指令し、ロックアップクラッチの係合制御の終了時に変速比の補正を終了するので、つまりロックアップクラッチの係合終了時には、何ら変速比の補正を行わなかった場合と同じ状態（同じエンジン回転速度、同じ変速比）に戻すことができ、つまりロックアップ後は通常制御に復帰させることができる。

請求項３に係る本発明によると、駆動源の回転速度と無段変速機構の入力軸との回転速度差に基づき入力軸の目標回転速度を補正するだけの簡単な制御で、ロックアップクラッチの係合制御の開始前にアップシフトし、ロックアップクラッチの係合制御中にダウンシフトするように変速比を変更制御することを可能とすることができる。

請求項４に係る本発明によると、駆動源の回転速度と無段変速機構の入力軸との回転速度差から第１補正値を随時演算し、入力軸の目標回転速度を第１補正値により随時補正してフィードバック制御するので、該回転速度差に基づく第１補正値の大きさにより目標回転速度が小さく補正されて、実際の無段変速機構の入力軸が低下するようにアップシフトされ、ロックアップクラッチの係合が開始されて該回転速度差に基づく第１補正値の大きさが小さくなることで、目標回転速度が大きくなるように補正されて、実際の無段変速機構の入力軸が上昇するようにダウンシフトされる。即ち、駆動源の回転速度と無段変速機構の入力軸との回転速度差に基づき第１補正値を随時演算してフィードバック制御するだけで、変速制御手段による変速制御の補正（アップシフト及びダウンシフト）を自動的に実行させることができる。

請求項５に係る本発明によると、少なくともロックアップクラッチの係合制御中にあって、駆動源の回転速度と無段変速機構の入力軸との回転速度差と、係合制御の進行度とから第２補正値を随時演算し、入力軸の目標回転速度を第２補正値により随時補正してフィードフォワード制御するので、例えば駆動源の回転速度と無段変速機構の入力軸との回転速度差に基づくフィードバック制御に比して、ロックアップクラッチが係合を開始した際に駆動源の回転速度が一旦低下することなく、ロックアップクラッチの係合に呼応してダウンシフトを進行させることができ、つまりロックアップ中の駆動源の回転速度変化をさらに低減することができる。

請求項６に係る本発明によると、所定車速以上となった際に変速比の補正の開始を判定するので、ロックアップクラッチの係合制御の開始前に、確実にアップシフトを行っておくことができる。

請求項７に係る本発明によると、所定車速は、アップシフトによって車輌の駆動力及び駆動源の回転速度が低下しない車速であるので、ロックアップクラッチの係合前に減速感が生じてしまうことや、駆動源の回転速度低下による視覚的、聴覚的な違和感を搭乗者に与えること等を防止することができる。

＜第１の実施の形態＞
以下、本発明に係る第１の実施の形態を図面に沿って説明する。

まず、本発明を適用し得るベルト式無段変速機（ＣＶＴ）３の概略構成について図１及び図２に沿って説明する。図２に示すように、例えばＦＦタイプ（フロントエンジン、フロントドライブ）の車輌に用いて好適な無段変速機３は、無段変速機構５と、エンジン（駆動源）２と無段変速機構５との間に介在されるトルクコンバータ（流体伝動装置）４と、それらを油圧制御するための油圧制御装置６とを備えて構成されている。詳細には、無段変速機３は、図１に示すように、大まかにトルクコンバータ４と無段変速機構５とディファレンシャル装置１７とを備えており、無段変速機構５は、前後進切換え装置７とベルト式無段変速装置８とを有して構成されている。

トルクコンバータ４は、エンジン２のクランクシャフト（駆動源の出力軸）２ａに連結しているポンプインペラ４ａ，無段変速機構５の入力軸５ａに連結しているタービンランナ４ｂ，ワンウェイクラッチ４ｄを介して一回転方向に規制されているステータ４ｃを備えており、更にポンプインペラ４ａとタービンランナ４ｂとを機械的に直接係合し得る（入出力回転をロックアップし得る）ロックアップクラッチ４ｅを有している。従って、エンジン２のクランクシャフト２ａの回転は、ポンプインペラ４ａ，タービンライナ４ｂ，スタータ４ｃを経由する油流を介して、又はロックアップクラッチ４ｅによる機械的結合により入力軸５ａに伝達される。

前後進切換え装置７は、１個のシンプルプラネタリギヤＰＲを有しており、該プラネタリギヤＰＲのサンギヤＳが入力軸５ａに固定され、リングギヤＲがプライマリプーリ１０に連結され、ピニオンＰを支持するキャリヤＣＲが前進用ブレーキＢに連結され、更に入力軸５ａとキャリヤＣＲとの間に後進用クラッチＣが介在されている。これにより、前進用ブレーキＢが係止された状態では、サンギヤＳに入力軸５ａの入力回転が入力されると共にキャリヤＣＲの回転が固定され、該キャリヤＣＲを介して反転された逆転回転がリングギヤＲよりプライマリプーリ１０に伝達される。また、後進用クラッチＣが係合された状態では、サンギヤＳ及びキャリヤＣＲに入力軸５ａの入力回転が入力され、プラネタリギヤＰＲが直結状態の一体回転となって該入力回転がリングギヤＲよりプライマリプーリ１０に伝達される。

ベルト式無段変速装置８は、プライマリプーリ１０、セカンダリプーリ１２及びこれら両ベルトに巻掛けられたベルト（例えば金属製プッシュタイプベルト、金属製プルタイプベルト、金属リング等のあらゆる無端ベルトを含む）１１とを有して構成されている。プライマリプーリ１０及びセカンダリプーリ１２の可動プーリが油圧制御され、プライマリプーリ１０のベルト１１の挟持半径が大きくされると共にセカンダリプーリ１２のベルト１１の挟持半径が小さくされると変速比が大きくなる方向（ダウンシフト）に変速され、反対に、プライマリプーリ１０のベルト１１の挟持半径が小さくされると共にセカンダリプーリ１２のベルト１１の挟持半径が大きくされると変速比が小さくなる方向（アップシフト）に変速される。

そして、セカンダリプーリ１２に連結された出力ギヤ１４は、ディファンシャル装置１７のリングギヤ１５に噛合されており、ベルト式無段変速装置８で無段変速された出力回転は、該ディファンシャル装置１７において左右駆動軸（アクセルシャフト）１６ａ，１６ｂの差回転が吸収されつつ、それら左右駆動軸１６ａ，１６ｂに接続された駆動車輪に出力される。

なお、本無段変速機３においては、上記トルクコンバータ４、入力軸５ａ、前後進切換え装置７、上記プライマリプーリ１０がエンジン２のクランクシャフト２ａに整列して第１軸Ｉを構成し、また上記セカンダリプーリ１０、リングギヤ１５が整列して第２軸IIを構成し、上記ディファンシャル装置１７の左右駆動軸１６ａ，１６ｂが第３軸IIIを構成し、これら第１軸Ｉ，第２軸II，第３軸IIIの３軸が、側面視３角形状に配置されている。

つづいて、本発明の第１の実施の形態に係る無段変速機の制御装置１_１の概略構成について図２に沿って説明する。

図２に示すように、本無段変速機の制御装置１_１は、制御部（ＥＣＵ）２０を有しており、該制御部２０は、アクセル開度センサ３１、出力軸回転速度（車速）センサ３２、エンジン回転速度センサ３３、入力軸（タービン）回転速度センサ３４などが接続されている。また、該制御部２０には、目標入力回転速度設定手段２２を有する変速制御手段２１、ロックアップ制御手段２３、回転速度差検出手段２４、補正開始判定手段２６及びフィードバック補正手段２７を有するロックアップ時変速指令手段２５、が備えられている。

なお、油圧制御装置６には、制御部２０（変速制御手段２１及びロックアップ制御手段２３）からの電子指令によって油圧を調圧し得る複数のソレノイドバルブ（不図示）が備えられており、特に変速制御手段２１からの指令により上記プライマリプーリ１０及びセカンダリプーリ１２の軸方向挟持圧を油圧制御することで無段変速機構５の変速制御を自在に行い、ロックアップ制御手段２３からの指令によりロックアップクラッチ４ｅの係合圧が調圧制御されることでロックアップクラッチ４ｅの係合制御が自在に行うように構成されている。

上記変速制御手段２１は、例えば図示を省略したシフトレバーの操作位置等に基づきＤ（ドライブ）レンジ又はＲ（リバース）レンジの状態であると、上述した前進用ブレーキＢ又は後進用クラッチＣを係合制御すると共に、アクセル開度センサ３１により検出されるアクセル開度θｄ及び出力軸回転速度センサ３２により検出される出力軸回転速度Ｎｏｕｔ（車速Ｖ）に基づき（つまり走行状態に基づき）、エンジン２における最適な回転速度（以下、「エンジン回転速度」という）ＮＥ、かつ最適な出力トルクとなるように変速比を判断する。詳細には、目標入力回転速度設定手段２２が、アクセル開度θｄ及び出力軸回転速度Ｎｏｕｔに基づき、最適なタービン回転速度ＮＴ（無段変速機構５の入力軸５ａの回転速度）に対する目標タービン回転速度（入力軸の目標回転速度）ＴＧＮＴを設定し、それを受けて変速制御手段２１は、出力軸回転速度Ｎｏｕｔに対する変速比Ｇｅａｒを算出して、該変速比Ｇｅａｒとなるように油圧制御装置６を介して無段変速機構５を制御する。

上記ロックアップ制御手段２３は、例えばエンジン回転速度センサ３３により検出されるエンジン回転速度ＮＥ、出力軸回転速度センサ３２により検出される車速Ｖ、油圧制御装置６内の油温、等に基づくロックアップ条件が成立した場合に、ロックアップクラッチ４ｅの係合を判断し、図示を省略したリニアソレノイドバルブ等を制御してロックアップ係合圧を上昇するロックアップ係合制御を行う。なお、勿論であるが、ロックアップ条件が成立しなくなったことを判定した際は、ロックアップクラッチ４ｅの解放制御を行うことになる。

上記回転速度差検出手段２４は、エンジン回転速度センサ３３により検出されるエンジン回転速度ＮＥと入力軸回転速度センサ３４により検出される無段変速機構５の入力軸回転速度、即ちトルクコンバータ４のタービンランナ４ｂ（図１参照）の回転速度（以下、「タービン回転速度ＮＴ」という）との回転速度差ΔＮＥＮＴを算出する形で検出する。

上記ロックアップ時変速指令手段２５は、上記ロックアップ制御手段２３によるロックアップクラッチ４ｅの係合制御の開始前にアップシフトを行っておき、ロックアップクラッチ４ｅの係合制御中にダウンシフトするように変速制御手段２１に指令する。具体的には、補正開始判定手段２６が、出力軸回転速度センサ３２により検出される車速Ｖが所定車速Ｖａ以上となった際に、上記目標入力回転速度設定手段２２により設定される目標タービン回転速度ＴＧＮＴの開始を判断し、フィードバック補正手段２７が目標タービン回転速度ＴＧＮＴの補正をフィードバック制御により行う。

即ち、該フィードバック補正手段２７は、回転速度差ΔＮＥＮＴから第１補正値Ｒ１を随時演算し、目標タービン回転速度ＴＧＮＴを該第１補正値Ｒ１により随時補正するフィードバック制御を実行する。第１補正値Ｒ１は、回転速度差ΔＮＥＮＴに補正項Ａ（例えば０．７等）を乗算した値であり、目標入力回転速度設定手段２２により設定される目標タービン回転速度ＴＧＮＴは、第１補正値Ｒ１により補正（減算）された値となる。このため、変速制御手段２１は、タービン回転速度ＮＴが、その補正された「目標タービン回転速度ＴＧＮＴ−第１補正値Ｒ１（ΔＮＥＮＴ×Ａ）」となるように無段変速機構５を制御し、つまりフィードバック補正手段２７による補正によって変速比が変更されることになる。

ついで、本無段変速機の制御装置１_１による制御例を図２乃至図４に沿って説明する。図４に示すように、本無段変速機の制御装置１_１を搭載した車輌が発進される前は、例えばエンジン回転速度ＮＥがアイドル回転速度付近であり、出力軸回転速度Ｎｏｕｔ（車速Ｖ）が０であるのでタービン回転速度ＮＴも０であり、変速比Ｇｅａｒは最大の減速比となっている。

ここで、例えば本無段変速機の制御装置１_１による本発明の制御を行わなかった場合は、図中破線で示すように、運転者のアクセル操作に応じてエンジン回転速度ＮＥ’が上昇していき、トルクコンバータ４の流体伝動により動力伝達されることでタービン回転速度ＮＴが略々目標タービン回転速度ＴＧＮＴ通りに上昇していく。そして、時点ｔ３においてロックアップ制御手段２３によりロックアップが判断されてロックアップ係合制御が開始されると、車速Ｖがそのまま上昇しつつ推移するため、僅かに変速比Ｇｅａｒがアップシフトされたとしても、目標タービン回転速度ＴＧＮＴは出力軸回転速度Ｎｏｕｔに基づき一定勾配で推移し、ロックアップクラッチ４ｅの係合によりエンジン回転速度ＮＥ’が目標タービン回転速度ＴＧＮＴに合わせられ、つまりロックアップ係合制御中は、エンジン回転速度ＮＥ’が低下することでロックアップが完了する。

一方、本無段変速機の制御装置１_１による制御は、まず、回転速度差検出手段２４により、エンジン回転速度センサ３３により検出されるエンジン回転速度ＮＥと入力軸回転速度センサ３４により検出されるタービン回転速度ＮＴとの回転速度差ΔＮＥＮＴが随時算出される形で検出される（図３のＳ２）。ここで、ロックアップが既に係合されている状態（Ｌ−ＵＰ ＯＮ）である際は（図３のＳ３のＮＯ）、本制御を実行する必要がないので、そのままステップＳ６に進み、何も行わない。また、図４に示すように、ロックアップが係合されてない状態であっても（Ｌ−ＵＰ ＯＦＦ）（図３のＳ３のＹＥＳ）、所定車速Ｖａ（例えば１０［ｋｍ／ｈ］）未満である場合は（図３のＳ４のＮＯ）、本制御（アップシフト）を行うことにより車輌の駆動力やエンジン回転速度ＮＥの低下を招き、搭乗者に違和感を与える虞があるので、同様にそのままステップＳ６に進み、つまり所定車速Ｖａを越えるまで何も行わない。

その後、時点ｔ１に所定車速Ｖａ以上となると、補正開始判定手段２６により本制御（補正）の開始が判断され（図３のＳ４のＹＥＳ）、フィードバック補正手段２７による目標タービン回転速度ＴＧＮＴの補正が開始される（図３のＳ５）。具体的には、目標入力回転速度設定手段２２が、まず、アクセル開度θｄ及び出力軸回転速度Ｎｏｕｔ（車速Ｖ）に基づき最適な目標タービン回転速度ＴＧＮＴを演算し、一方でフィードバック補正手段２７が回転速度差検出手段２４により検出された実際のエンジン回転速度ＮＥとタービン回転速度ＮＴとの回転速度差ΔＮＥＮＴに補正項Ａ（例えば０．７倍）を乗算した第１補正値Ｒ１を演算し、該目標タービン回転速度ＴＧＮＴを第１補正値Ｒ１で随時補正（減算）することでフィードバック制御を開始する（図３のＳ５）。これにより、時点ｔ１から時点ｔ２にかけて、タービン回転速度ＮＴが第１補正値Ｒ１で補正された目標タービン回転速度ＴＧＮＴとなるようにフィードバック制御されつつ、変速制御手段２１により変速比Ｇｅａｒがアップシフトされる。なお、上記補正項Ａは、車速Ｖ、エンジン回転速度ＮＥ、車輌加速度、入力トルク、回転速度差ΔＮＥＮＴ等に基づき、随時演算して値を変更するようにしてもよい。

時点ｔ２となると、実際のタービン回転速度ＮＴが第１補正値Ｒ１で補正された目標タービン回転速度ＴＧＮＴと略々一致し、変速制御手段２１による変速比Ｇｅａｒのアップシフトが終了して、変速比Ｇｅａｒは略々一定に推移することになる。この間は、出力軸回転速度Ｎｏｕｔ（車速Ｖ）が上昇していくため、エンジン回転速度ＮＥとタービン回転速度ＮＴとが、特に回転速度差ΔＮＥＮＴに変化が生じることなく、共に上昇していく。なお、この間は、ロックアップが係合されてない状態であるので（図３のＳ３のＹＥＳ）、図３のステップＳ１〜ステップＳ６が繰り返し行われて、つまりフィードバック制御が継続して行われている。

そして、時点ｔ３において、ロックアップ制御手段２３がロックアップ条件の成立を判定して、ロックアップクラッチ４ｅの係合を開始すると、エンジンクランクシャフト２ａとタービンライナ４ｂとがスリップされつつ係合されていくため、時点ｔ４までの僅かな時間、エンジン回転速度ＮＥがタービン回転速度ＮＴに向けて僅かに低下する。すると、回転速度差検出手段２４により検出される回転速度差ΔＮＥＮＴが減少し、第１補正値Ｒ１が減少することになって、該第１補正値Ｒ１で補正されていた目標タービン回転速度ＴＧＮＴが上昇することになる。それにより、変速制御手段２１は、タービン回転速度ＮＴを上昇するため、変速比Ｇｅａｒをダウンシフトすることになる。すると、回転速度差検出手段２４により検出される回転速度差ΔＮＥＮＴが更に減少するため、第１補正値Ｒ１が減少することによって目標タービン回転速度ＴＧＮＴが更に上昇し、つまりダウンシフトが進行していく。

その後、時点ｔ５に、ロックアップクラッチ４ｅの係合が完了すると（図３のＳ３のＮＯ）、回転速度差ΔＮＥＮＴが０となり、第１補正値Ｒ１も０となって、目標タービン回転速度ＴＧＮＴの補正も不要となって終了する。これにより、変速制御手段２１によるダウンシフトが終了すると共に、変速比Ｇｅａｒの補正も終了し、例えば本発明の制御を実行しなかった場合の変速比Ｇｅａｒ’と同じ変速比に復帰する。これ以降は、通常通りに戻り、つまりロックアップ後は通常制御（変速制御等）が行われる。

以上説明したように本無段変速機の制御装置１_１によると、ロックアップクラッチ４ｅの係合制御の開始前にアップシフトしておき、ロックアップクラッチ４ｅの係合制御中にダウンシフトするように無段変速機構５を変更制御するので、ロックアップクラッチ４ｅの係合中（即ち図４の時点ｔ３〜ｔ５の間）にタービン回転速度ＮＴを上昇させることでエンジン回転速度ＮＥが低下することを防止することができる。これにより、例えば運転者がアクセルを踏み込んだ加速中に駆動力の低下（減速感）が生じ、搭乗者に違和感を与えるようなことを防止することができ、また、視覚的、聴覚的な違和感を搭乗者に与えることも防止することができる。

また、変速制御手段２１により変速制御される変速比Ｇｅａｒを（目標タービン回転速度ＴＧＮＴを補正する形で）補正することでアップシフト及びダウンシフトを指令し、ロックアップクラッチ４ｅの係合制御の終了時に変速比Ｇｅａｒの補正を終了するので、つまりロックアップクラッチ４ｅの係合終了時には、何ら変速比の補正を行わなかった場合と同じ状態（つまり本制御を行わなかった場合のエンジン回転速度ＮＥ’、変速比Ｇｅａｒ’と同じ状態）に戻すことができ、つまりロックアップ後は通常制御に復帰させることができる。

更に、エンジン回転速度ＮＥとタービン回転速度ＮＴとの回転速度差ΔＮＥＮＴに基づき目標タービン回転速度ＴＧＮＴを補正するだけの簡単な制御で、ロックアップクラッチ４ｅの係合制御の開始前にアップシフトし、ロックアップクラッチ４ｅの係合制御中にダウンシフトするように変速比Ｇｅａｒを変更制御することを可能とすることができる。

具体的には、エンジン回転速度ＮＥとタービン回転速度ＮＴとの回転速度差ΔＮＥＮＴから第１補正値Ｒ１を随時演算し、目標タービン回転速度ＴＧＮＴを第１補正値Ｒ１により随時補正してフィードバック制御するので、該回転速度差ΔＮＥＮＴに基づく第１補正値Ｒ１の大きさにより目標タービン回転速度ＴＧＮＴが小さく補正されて、実際のタービン回転速度ＮＴが低下するようにアップシフトされ、また、ロックアップクラッチ４ｅの係合が開始されて該回転速度差ΔＮＥＮＴに基づく第１補正値Ｒ１の大きさが小さくなることで、目標タービン回転速度ＴＧＮＴが大きくなるように補正されて、実際のタービン回転速度ＮＴが上昇するようにダウンシフトされる。即ち、エンジン回転速度ＮＥとタービン回転速度ＮＴとの回転速度差ΔＮＥＮＴに基づき第１補正値Ｒ１を随時演算してフィードバック制御するだけで、変速制御手段２１による変速制御の補正（アップシフト及びダウンシフト）を自動的に実行させることができる。

また、所定車速Ｖａ以上となった際に変速比の補正の開始を判定するので、ロックアップクラッチ４ｅの係合制御の開始前に、確実にアップシフトを行っておくことができる。

更に、所定車速Ｖａは、アップシフトによって車輌の駆動力及びエンジン回転速度ＮＥが低下しないような車速Ｖであるので、ロックアップクラッチ４ｅの係合前に減速感が生じてしまうことや、エンジン回転速度ＮＥの低下による視覚的、聴覚的な違和感を搭乗者に与えること等を防止することができる。

＜第２の実施の形態＞
続いて、上記第１の実施の形態を一部変更した第２の実施の形態を図５乃至図７に沿って説明する。図５に示すように、第２の実施の形態に係る無段変速機の制御装置１_２は、第１の実施の形態に係る無段変速機の制御装置１_１（図２参照）に比して、フィードフォワード補正手段２８を追加して構成したものである。

即ち、上記フィードフォワード補正手段２８は、ロックアップ制御手段２３によるロックアップクラッチ４ｅの係合開始時に、その係合制御が完了する目標時間（Ｌ−ＵＰ係合目標時間）と、係合制御の開始からの時間（Ｌ−ＵＰ係合開始からの時間）とに基づきロックアップ係合進行度αを演算し、該ロックアップ係合進行度αと回転速度差ΔＮＥＮＴとから補正項Ｂをフィードフォワード値として算出する。そして、回転速度差ΔＮＥＮＴに補正項Ｂを乗算した値である第２補正値Ｒ２を算出し、目標タービン回転速度ＴＧＮＴを該第２補正値Ｒ２により随時補正（減算）することで、ロックアップ係合制御中におけるフィードフォワード制御を実行する。従って、ロックアップ係合前（Ｌ−ＵＰ ＯＦＦ）は、前述した第１の実施の形態と同様にフィードバック補正手段２７による目標タービン回転速度ＴＧＮＴのフィードバック制御を行い、ロックアップ係合中は、本第２の実施の形態に係るフィードフォワード補正手段２８による目標タービン回転速度ＴＧＮＴのフィードフォワード制御を行うことになる。

ついで、本無段変速機の制御装置１_２による制御例を図５乃至図７に沿って説明する。図７に示すように、本無段変速機の制御装置１_２を搭載した車輌が発進される前は、例えばエンジン回転速度ＮＥがアイドル回転速度付近であり、出力軸回転速度Ｎｏｕｔ（車速Ｖ）が０であるのでタービン回転速度ＮＴも０であり、変速比Ｇｅａｒは最大の減速比となっている。

すると、まず、回転速度差検出手段２４により回転速度差ΔＮＥＮＴが随時算出され（図６のＳ１２）、ロックアップが係合されてない状態であって（Ｌ−ＵＰ ＯＦＦ）（図６のＳ１３のＹＥＳ）、所定車速Ｖａ（例えば１０［ｋｍ／ｈ］）未満である場合は（図６のＳ１４のＮＯ）、所定車速Ｖａを越えるまで何も行わずに待機する（図６のＳ１９）。

その後、時点ｔ１に所定車速Ｖａ以上となると、補正開始判定手段２６により本制御（補正）の開始が判断され（図６のＳ１４のＹＥＳ）、フィードバック補正手段２７による目標タービン回転速度ＴＧＮＴの補正が開始される（図６のＳ１５）。ここでは第１の実施の形態と同様に、目標入力回転速度設定手段２２が、まず、アクセル開度θｄ及び出力軸回転速度Ｎｏｕｔ（車速Ｖ）に基づき最適な目標タービン回転速度ＴＧＮＴを演算し、一方でフィードバック補正手段２７が回転速度差検出手段２４により検出された実際のエンジン回転速度ＮＥとタービン回転速度ＮＴとの回転速度差ΔＮＥＮＴに補正項Ａを乗算した第１補正値Ｒ１を演算し、該目標タービン回転速度ＴＧＮＴを第１補正値Ｒ１で随時補正（減算）することでフィードバック制御を開始する（図６のＳ１５）。これにより、時点ｔ１から時点ｔ２にかけて、タービン回転速度ＮＴが第１補正値Ｒ１で補正された目標タービン回転速度ＴＧＮＴとなるようにフィードバック制御されつつ、変速制御手段２１により変速比Ｇｅａｒがアップシフトされる。なお、上記補正項Ａは、車速Ｖ、エンジン回転速度ＮＥ、車輌加速度、入力トルク、回転速度差ΔＮＥＮＴ等に基づき、随時演算して値を変更するようにしてもよい。

時点ｔ２となると、実際のタービン回転速度ＮＴが第１補正値Ｒ１で補正された目標タービン回転速度ＴＧＮＴと略々一致し、変速制御手段２１による変速比Ｇｅａｒのアップシフトが終了して、変速比Ｇｅａｒは略々一定に推移することになる。この間は、出力軸回転速度Ｎｏｕｔ（車速Ｖ）が上昇していくため、エンジン回転速度ＮＥとタービン回転速度ＮＴとが、特に回転速度差ΔＮＥＮＴに変化が生じることなく、共に上昇していく。なお、この間は、ロックアップが係合されてない状態であるので（図６のＳ１３のＹＥＳ）、図３のステップＳ１１〜ステップＳ１５、ステップＳ１９が繰り返し行われて、つまりフィードバック制御が継続して行われている。

そして、時点ｔ３において、ロックアップ制御手段２３がロックアップ条件の成立を判定すると（図６のＳ１６のＹＥＳ）、それを受けてフィードバック補正手段２７が第１補正値Ｒ１による目標タービン回転速度ＴＧＮＴのフィードバック制御を終了すると共に、フィードフォワード補正手段２８がフィードフォワード制御を開始する。即ち、上述したようにフィードフォワード補正手段２８は、ロックアップ係合制御が完了する目標時間（Ｌ−ＵＰ係合目標時間）と、係合制御の開始からの時間（Ｌ−ＵＰ係合開始からの時間）とに基づきロックアップ係合進行度αを演算し、該ロックアップ係合進行度αと回転速度差ΔＮＥＮＴとから補正項Ｂをフィードフォワード値として算出する（図６のＳ１７）。そして、回転速度差ΔＮＥＮＴに補正項Ｂを乗算した値である第２補正値Ｒ２を算出し、目標タービン回転速度ＴＧＮＴを該第２補正値Ｒ２により随時補正（減算）することで、ロックアップ係合制御中におけるフィードフォワード制御を実行する（図６のＳ１８）。なお、この補正項Ｂも、補正項Ａと同様に、車速Ｖ、エンジン回転速度ＮＥ、車輌加速度、入力トルク、回転速度差ΔＮＥＮＴ等に基づき、随時演算して値を変更するようにしてもよい。

以上のように、時点ｔ３からフィードフォワード補正手段２８による目標タービン回転速度ＴＧＮＴのフィードフォワード制御が開始されると、第２補正値Ｒ２がロックアップ係合進行度αに応じて小さな値となっていき、エンジンクランクシャフト２ａとタービンライナ４ｂとがスリップされつつ係合されていくのと合わせて、該第２補正値Ｒ２で補正されていた目標タービン回転速度ＴＧＮＴが上昇していくことになる。それにより、変速制御手段２１は、タービン回転速度ＮＴを上昇していくことになるため、変速比Ｇｅａｒのダウンシフトをロックアップ係合制御に合わせて進行させていくことになる。

その後、時点ｔ５に、ロックアップクラッチ４ｅの係合が完了すると（図６のＳ１６のＮＯ）、回転速度差ΔＮＥＮＴが０となり、第２補正値Ｒ２も０となって、目標タービン回転速度ＴＧＮＴの補正も不要となって終了する。これにより、変速制御手段２１によるダウンシフトが終了すると共に、変速比Ｇｅａｒの補正も終了し、例えば本発明の制御を実行しなかった場合の変速比Ｇｅａｒ’と同じ変速比に復帰する。これ以降は、通常通りに戻り、つまりロックアップ後は通常制御（変速制御等）が行われる。

以上説明したように、第２の実施の形態に係る無段変速機の制御装置１_２によると、ロックアップクラッチの係合制御中にあって、エンジン回転速度ＮＥとタービン回転速度ＮＴとの回転速度差ΔＮＥＮＴと、係合制御のロックアップ係合進行度αとから第２補正値Ｒ２を随時演算し、目標タービン回転速度ＴＧＮＴを第２補正値Ｒ２により随時補正してフィードフォワード制御するので、上記第１の実施の形態に係る無段変速機の制御装置１_１のフィードバック制御における時点ｔ３から時点ｔ４までの間のように（図４参照）ロックアップクラッチ４ｅが係合を開始した際にエンジン回転速度ＮＥが一旦低下するようなことがなく、図７に示すように、ロックアップクラッチ４ｅの係合に呼応してダウンシフトを進行させることができ、つまりロックアップ中のエンジン回転速度変化をさらに低減することができる。

なお、以上の第２の実施の形態で説明した部分以外は、第１の実施の形態の構成、作用、効果と同様であるので、それらの説明を省略する。

なお、以上説明した本実施の形態においては、本無段変速機の制御装置１を適用し得る無段変速機３として、ベルト式ＣＶＴ型の自動変速機を一例として説明したが、これに限らず、ハイブリッド駆動装置やトロイダル式無段変速機等、ロックアップに応じて変速比を自在に変更することが可能なものであれば、どのようなものであっても本発明を適用し得る。

また、本実施の形態においては、目標タービン回転速度を補正することでアップシフト又はダウンシフトを達成するものを説明したが、これに限らず、ロックアップ前に必要量アップシフトし、ロックアップ中にダウンシフトするものであれば、どのような手法を用いたものであってもよい。例えばロックアップによるエンジン回転速度の低下時のエネルギー量を予め演算しておき、そのエネルギー量をロックアップ係合時間よりも長い時間で分散させる形で変速制御するようにしてもよい。

本発明を適用し得る無段変速機を示すスケルトン図。 第１の実施の形態に係る無段変速機の制御装置を示すブロック図。 第１の実施の形態に係るロックアップ時の変速比補正制御を示すフローチャート。 第１の実施の形態に係る走行例を示すタイムチャート。 第２の実施の形態に係る無段変速機の制御装置を示すブロック図。 第２の実施の形態に係るロックアップ時の変速比補正制御を示すフローチャート。 第２の実施の形態に係る走行例を示すタイムチャート。

符号の説明

１ 無段変速機の制御装置
２ 駆動源（エンジン）
２ａ 駆動源の出力軸（エンジンクランクシャフト）
３ 無段変速機
４ 流体伝動装置（トルクコンバータ）
４ｅ ロックアップクラッチ
５ 無段変速機構
５ａ 無段変速機構の入力軸
２１ 変速制御手段
２２ 目標入力回転速度設定手段
２３ ロックアップ制御手段
２４ 回転速度差検出手段
２５ ロックアップ時変速指令手段
２６ 補正開始判定手段
２７ フィードバック補正手段
２８ フィードフォワード補正手段
Ｇｅａｒ 変速比
ＮＥ 駆動源の回転速度（エンジン回転速度）
ＮＴ 無段変速機構の入力軸の回転速度（タービン回転速度）
ΔＮＥＮＴ 回転速度差
ＴＧＮＴ 入力軸の目標回転速度（目標タービン回転速度）
Ｒ１ 第１補正値
Ｒ２ 第２補正値
Ｖａ 所定車速
α 係合制御の進行度

Claims (7)

1. 駆動源の出力軸と無段変速機構の入力軸との間に介在される流体伝動装置の入出力回転をロックアップし得るロックアップクラッチを備えた無段変速機の制御装置において、
   走行状態に基づき前記無段変速機構の変速比を変更制御し得る変速制御手段と、
   前記ロックアップクラッチの係合制御を行うロックアップ制御手段と、
   前記ロックアップクラッチの係合制御の開始前にアップシフトし、前記ロックアップクラッチの係合制御中にダウンシフトするように前記変速制御手段に指令するロックアップ時変速指令手段と、を備えた、
   ことを特徴とする無段変速機の制御装置。
2. 前記ロックアップ時変速指令手段は、前記変速制御手段により変速制御される変速比を補正することで前記アップシフト及び前記ダウンシフトを指令してなり、かつ前記ロックアップクラッチの係合制御の終了時に前記変速比の補正を終了してなる、
   ことを特徴とする請求項１記載の無段変速機の制御装置。
3. 前記駆動源の回転速度と前記無段変速機構の入力軸の回転速度との回転速度差を検出する回転速度差検出手段を備え、
   前記変速制御手段は、前記走行状態に基づき前記入力軸の目標回転速度を設定する目標入力回転速度設定手段を有し、前記入力軸の目標回転速度に応じて前記変速比を変更制御してなり、
   前記ロックアップ時変速指令手段は、前記回転速度差に基づき前記入力軸の目標回転速度を補正することで、前記変速比を補正してなる、
   ことを特徴とする請求項２記載の無段変速機の制御装置。
4. 前記ロックアップ時変速指令手段は、前記回転速度差から第１補正値を随時演算し、前記入力軸の目標回転速度を前記第１補正値により随時補正するフィードバック制御を実行するフィードバック補正手段を有してなる、
   ことを特徴とする請求項３記載の無段変速機の制御装置。
5. 前記ロックアップ時変速指令手段は、少なくとも前記ロックアップクラッチの係合制御中にあって、前記回転速度差と前記係合制御の進行度とから第２補正値を随時演算し、前記入力軸の目標回転速度を前記第２補正値により随時補正するフィードフォワード制御を実行するフィードフォワード補正手段を有してなる、
   ことを特徴とする請求項３又は４記載の無段変速機の制御装置。
6. 前記ロックアップ時変速指令手段は、所定車速以上となった際に前記変速比の補正の開始を判定する補正開始判定手段を有してなる、
   ことを特徴とする請求項２ないし５のいずれか記載の無段変速機の制御装置。
7. 前記所定車速は、前記アップシフトによって車輌の駆動力及び前記駆動源の回転速度が低下しない車速である、
   ことを特徴とする請求項６記載の無段変速機の制御装置。

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