JP2011106615A

JP2011106615A - 無段変速機の制御装置

Info

Publication number: JP2011106615A
Application number: JP2009264004A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Ajimoto; 恵介鯵本
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2009-11-19
Filing date: 2009-11-19
Publication date: 2011-06-02
Anticipated expiration: 2029-11-19
Also published as: JP5405984B2

Abstract

【課題】ロックアップクラッチを備える無段変速機の変速品質を向上させる。
【解決手段】無段変速機を制御するＣＶＴ制御ユニットは、予め設定された固定変速比を段階的に切り換える多段変速モードを備えている。また、無段変速機にはトルクコンバータが組み付けられ、このトルクコンバータにはロックアップクラッチが組み込まれている。変速速度の高い多段変速モードが設定された状態のもとで、ロックアップクラッチが過渡状態に制御された場合には、ＣＶＴ制御ユニットによって変速速度が引き下げられる。これにより、ロックアップクラッチ出力側のタービン回転数Ｎｔが緩やかに変化するため(符号β)、ロックアップクラッチの作動状態を安定させることができ、変速品質を向上させることが可能となる。
【選択図】図９

Description

本発明は、ロックアップクラッチを備える無段変速機の制御装置に関する。

車両の動力伝達系に組み付けられる無段変速機(ＣＶＴ)は、入力軸に設けられるプライマリプーリと、出力軸に設けられるセカンダリプーリと、これらのプーリに掛け渡される駆動チェーンとを有している。それぞれのプーリの溝幅を変化させて駆動チェーンの巻き付け径を変化させることにより、変速比を連続的に変化させることが可能となっている(例えば、特許文献１参照)。また、エンジン動力を無段変速機に対して滑らかに伝達するため、エンジンと無段変速機との間にはトルクコンバータが組み込まれている。滑り要素であるトルクコンバータには、エンジンのクランク軸と無段変速機の入力軸とを直結するロックアップクラッチが組み込まれている。

また、無段変速機においては、プーリ溝幅を調整することで如何なる変速比にも設定することができるため、手動変速機や自動変速機のように複数の固定変速比を切り換えて変速することが可能となる。これにより、無段変速機を搭載した車両においても、多段変速のシフトフィーリングを得ることができるため、無段変速機の商品性を向上させることが可能となっている。このような多段変速モードは、車両の走行状況や運転手のシフト操作に基づいて設定されている。

特開平５−７９５５４号公報

ところで、前述したように、無段変速機を多段変速モードで制御する場合には、シフト前の変速比とシフト後の変速比とが離れることから、変速比を連続的に変化させる無段変速モードよりも変速速度が高められる。しかしながら、ロックアップクラッチが締結途中や解放途中の過渡状態において、多段変速モードによる変速制御が実行された場合には、速い変速速度に伴ってプライマリプーリの回転速度が急変することになっていた。このため、ロックアップクラッチ前後の回転数差が大きく変動し、ロックアップクラッチの作動状態が不安定となるため、多段変速モードの変速品質を低下させる要因となっていた。

本発明の目的は、ロックアップクラッチを備える無段変速機の変速品質を向上させることにある。

本発明の無段変速機の制御装置は、エンジンと変速機構との間にロックアップクラッチを備える無段変速機の制御装置であって、段階的に設定される複数の固定変速比を切り換えて前記変速機構を制御する多段変速制御手段と、前記ロックアップクラッチの作動状態が、定常状態であるか過渡状態であるかを判定するクラッチ判定手段と、前記多段変速制御手段によって前記変速機構を制御する際に、前記ロックアップクラッチが過渡状態である場合には、前記ロックアップクラッチが定常状態のときよりも変速速度を引き下げる変速速度制限手段とを有することを特徴とする。

本発明の無段変速機の制御装置は、前記変速速度制限手段は、アクセル開度と車速とに基づき設定される目標変速比を用いて前記変速機構を制御することにより、変速速度を引き下げることを特徴とする。

本発明によれば、多段変速制御手段によって変速機構を制御する際に、ロックアップクラッチが過渡状態である場合には、変速速度を引き下げるようにしたので、過渡制御されるロックアップクラッチの作動状態を安定させることができ、変速品質を向上させることが可能となる。

車両に搭載される無段変速機を示すスケルトン図である。無段変速機の油圧制御系を示す概略図である。ロックアップ制御に用いられる締結特性マップの一例を示す説明図である。無段変速モードにおいて使用される変速特性マップの一例を示す説明図である。多段変速モードにおいて使用されるシフトパターンの一例を示す説明図である。多段変速モードにおいて使用される固定変速比の一例を示す説明図である。ＣＶＴ制御ユニットの変速制御系を示すブロック図である。多段変速モードが設定された状態のもとで実行される変速モード切換制御の実行手順を示すフローチャートである。 (Ａ)および(Ｂ)はエンジン回転数とタービン回転数との関係を示す線図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は車両に搭載される無段変速機１０を示すスケルトン図である。図１に示すように、無段変速機１０は、エンジン１１に駆動されるプライマリ軸１２と、これに平行となるセカンダリ軸１３とを有している。プライマリ軸１２とセカンダリ軸１３との間には変速機構１４が設けられており、セカンダリ軸１３と駆動輪１５との間には減速機構１６や差動機構１７が設けられている。

プライマリ軸１２にはプライマリプーリ２０が設けられており、このプライマリプーリ２０は固定シーブ２０ａと可動シーブ２０ｂとによって構成されている。可動シーブ２０ｂの背面側には作動油室２１が区画されており、作動油室２１内の圧力を調整してプーリ溝幅を変化させることが可能となる。また、セカンダリ軸１３にはセカンダリプーリ２２が設けられており、このセカンダリプーリ２２は固定シーブ２２ａと可動シーブ２２ｂとによって構成されている。可動シーブ２２ｂの背面側には作動油室２３が区画されており、作動油室２３内の圧力を調整してプーリ溝幅を変化させることが可能となる。さらに、プライマリプーリ２０とセカンダリプーリ２２とには駆動チェーン２４が巻き掛けられている。プーリ２０，２２の溝幅を変化させて駆動チェーン２４の巻き付け径を変化させることにより、プライマリ軸１２からセカンダリ軸１３に対する無段変速が可能となっている。

このような変速機構１４にエンジン動力を伝達するため、クランク軸２５とプライマリ軸１２との間にはトルクコンバータ３０および前後進切換機構３１が設けられている。トルクコンバータ３０は、クランク軸２５にフロントカバー３２を介して連結されるポンプインペラ３３と、このポンプインペラ３３に対向するとともにタービン軸３４に連結されるタービンランナ３５とを備えている。このトルクコンバータ３０は、作動油を介してポンプインペラ３３からタービンランナ３５にエンジン動力を伝達する構造となっている。この滑り要素であるトルクコンバータ３０には、エンジン動力の伝達効率を向上させるため、クランク軸２５とタービン軸３４とを直結するロックアップクラッチ３６が設けられている。ロックアップクラッチ３６はタービンランナ３５に連結されるクラッチプレート３７を有しており、このクラッチプレート３７はフロントカバー３２とタービンランナ３５との間に配置されている。クラッチプレート３７のタービンランナ３５側にはアプライ室３８が区画されており、クラッチプレート３７のフロントカバー３２側にはリリース室３９が区画されている。

アプライ室３８に作動油を供給してリリース室３９から作動油を排出することにより、クラッチプレート３７はフロントカバー３２に押し付けられ、ロックアップクラッチ３６はクランク軸２５とタービン軸３４とを直結する締結状態となる。一方、リリース室３９に作動油を供給してアプライ室３８から作動油を排出することにより、クラッチプレート３７はフロントカバー３２から引き離され、ロックアップクラッチ３６はクランク軸２５とタービン軸３４とを切り離す解放状態となる。また、リリース室３９とアプライ室３８との圧力を調整することにより、ロックアップクラッチ３６をスリップロックアップ状態に制御することが可能となる。このスリップロックアップ状態においては、ロックアップクラッチ３６がスリップ状態で保持されるため、ロックアップクラッチ３６を介した振動伝達を抑制することができ、車両の走行品質を向上させることが可能となる。

また、前後進切換機構３１は、ダブルピニオン式の遊星歯車列４０、前進クラッチ４１および後退ブレーキ４２を備えている。これら前進クラッチ４１や後退ブレーキ４２を制御することにより、エンジン動力の伝達径路を切り換えることが可能となる。前進クラッチ４１を締結して後退ブレーキ４２を解放することにより、タービン軸３４の回転をそのままプライマリプーリ２０に伝達することが可能となる。一方、前進クラッチ４１を解放して後退ブレーキ４２を締結することにより、タービン軸３４の回転を逆転してプライマリプーリ２０に伝達することが可能となる。なお、前進クラッチ４１および後退ブレーキ４２を共に解放することにより、タービン軸３４とプライマリ軸１２とを切り離すことが可能となる。

図２は無段変速機１０の油圧制御系を示す概略図である。図２に示すように、プライマリプーリ２０、セカンダリプーリ２２、トルクコンバータ３０等に対して作動油を供給するため、油圧制御系にはエンジン１１に駆動されるオイルポンプ５０が設けられている。オイルポンプ５０に接続されるセカンダリ圧路５１は、セカンダリプーリ２２の作動油室２３に接続されるとともにセカンダリ圧制御弁５２の調圧ポート５２ａに接続されている。このセカンダリ圧制御弁５２を介して調圧されるライン圧としてのセカンダリ圧は、駆動チェーン２４に滑りを生じさせることのないように、エンジントルクや目標変速比等に基づいて調圧される。また、セカンダリ圧路５１はプライマリ圧制御弁５３の入力ポート５３ａに接続されており、プライマリ圧制御弁５３の出力ポート５３ｂから延びるプライマリ圧路５４はプライマリプーリ２０の作動油室２１に接続されている。このプライマリ圧制御弁５３を介して調圧されるプライマリ圧は、目標変速比に向けてプライマリプーリ２０の溝幅を制御するように、目標変速比やセカンダリ圧等に基づいて調圧される。

また、ロックアップクラッチ３６に作動油を供給するため、トルクコンバータ３０とセカンダリ圧路５１との間には、クラッチ圧を調圧するクラッチ圧制御弁５５と油路を切り換えるスイッチ弁５６とが設けられている。セカンダリ圧路５１から分岐する分岐油路５７はクラッチ圧制御弁５５の入力ポート５５ａに接続されており、クラッチ圧制御弁５５の出力ポート５５ｂから延びるクラッチ圧路５８はスイッチ弁５６に接続されている。また、潤滑圧路５９から分岐する分岐油路６０はスイッチ弁５６に対して接続されている。さらに、スイッチ弁５６には、アプライ室３８に連通するアプライ圧路６１と、リリース室３９に連通するリリース圧路６２とが接続されている。ロックアップクラッチ３６を締結状態に切り換える際には、スイッチ弁５６内のスプール弁軸が締結位置に切り換えられる。これにより、アプライ圧路６１からアプライ室３８にクラッチ圧が供給され、リリース圧路６２からリリース室３９の作動油が排出される。一方、ロックアップクラッチ３６を解放状態に切り換える際には、スイッチ弁５６内のスプール弁軸が解放位置に切り換えられる。これにより、アプライ圧路６１からアプライ室３８の作動油が排出され、リリース圧路６２からリリース室３９に潤滑圧が供給される。

ここで、図３はロックアップ制御に用いられる締結特性マップの一例を示す説明図である。図３に示すように、締結特性マップには、車速Ｖとアクセル開度Ａｃｃとに基づいて、ロックアップクラッチ３６が締結されるロックアップ領域と、ロックアップクラッチ３６が解放されるコンバータ領域とが区画されている。そして、ＣＶＴ制御ユニット７０は、車速Ｖとアクセル開度Ａｃｃとに基づき図３の締結特性マップを参照することにより、クラッチ圧制御弁５５やスイッチ弁５６を制御してロックアップクラッチ３６を制御することになる。なお、加速時や減速時等においては、ロックアップクラッチ３６をスリップ状態に保持するスリップロックアップ制御が実行される。

このような油圧制御系に対して制御信号を出力するＣＶＴ制御ユニット７０は、図示しないマイクロプロセッサ(ＣＰＵ)を備えており、このＣＰＵにはバスラインを介してＲＯＭ、ＲＡＭおよびＩ／Ｏポートが接続される。ＲＯＭには制御プログラムや各種マップデータなどが格納されており、ＲＡＭにはＣＰＵで演算処理したデータが一時的に格納されている。また、Ｉ／Ｏポートを介してＣＰＵには各種センサから車両状態を示す検出信号が入力される。ＣＶＴ制御ユニット７０に接続される各種センサとしては、プライマリプーリ２０の回転数を検出するプライマリ回転数センサ７１、セカンダリプーリ２２の回転数を検出するセカンダリ回転数センサ７２、車速を検出する車速センサ７３、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ７４、アクセルペダルの踏み込み量であるアクセル開度を検出するアクセル開度センサ７５、スロットルバルブのスロットル開度を検出するスロットル開度センサ７６、セレクトレバー７７の操作状況を検出するインヒビタスイッチ７８等が設けられている。

続いて、無段変速機１０の変速制御について説明する。ＣＶＴ制御ユニット７０は、変速比を連続的に変化させる無段変速モードと、変速比を段階的に変化させる多段変速モードとを備えている。これらの変速モードは運転手のセレクトレバー操作に応じて切り換えられている。図２に示すように、セレクトレバー７７を案内するゲート８０は、無段変速ゲート８１と多段変速ゲート８２とによって構成されている。セレクトレバー７７を無段変速ゲート８１に移動させることで無段変速モードが設定される一方、セレクトレバー７７を多段変速ゲート８２に移動させることで多段変速モードが設定されることになる。なお、セレクトレバー操作によって変速モードを切り換えることなく、予め設定された変速領域毎に自動的に変速モードを切り換えても良い。ここで、図４は無段変速モードにおいて使用される変速特性マップの一例を示す説明図である。また、図５は多段変速モードにおいて使用されるシフトパターンの一例を示す説明図である。また、図６は多段変速モードにおいて使用される固定変速比の一例を示す説明図である。

セレクトレバー操作によって無段変速モードが設定されると、ＣＶＴ制御ユニット７０は、車速Ｖとアクセル開度Ａｃｃとに基づき図４の変速特性マップを参照し、この変速特性マップから目標プライマリ回転数Ｎｐを算出する。そして、ＣＶＴ制御ユニット７０は、目標プライマリ回転数Ｎｐに基づき目標変速比を算出し、この目標変速比に基づいてプライマリ圧Ｐｐとセカンダリ圧Ｐｓとを制御する。図４に示すように、無段変速モードにおいて参照される変速特性マップには、最大変速比を示す特性線Ｌｏｗと最小変速比を示す特性線Ｈｉｇｈとが設定されており、特性線Ｌｏｗ，Ｈｉｇｈの間にはアクセル開度Ａｃｃに対応した複数の特性線Ａ１〜Ａ８が設定されている。例えば、図４に符号αで示す走行状態から、特性線Ａ６に相当するアクセル開度までアクセルペダルが踏み込まれた場合には、目標プライマリ回転数としてＮｐ１が設定され、目標変速比としてＴｒ１が設定されることになる。また、図４に符号αで示す走行状態から、特性線Ａ２に相当するアクセル開度までアクセルペダルの踏み込みが緩められた場合には、目標プライマリ回転数としてＮｐ２が設定され、目標変速比としてＴｒ２が設定されることになる。このように、無段変速モードにおいては、刻々と変化する車速Ｖおよびアクセル開度Ａｃｃに基づいて、目標変速比が連続的に設定されるようになっている。

一方、セレクトレバー操作によって多段変速モードが設定されると、ＣＶＴ制御ユニット７０は、車速Ｖとアクセル開度Ａｃｃとに基づき図５のシフトパターンを参照し、このシフトパターンから変速制御に用いられる固定変速比Ｒ１〜Ｒ５を選択する。図６に示すように、特性線Ｌｏｗと特性線Ｈｉｇｈとの間に区画される変速領域内には、多段変速モードで使用される固定変速比Ｒ１〜Ｒ５が予め設定されている。また、図５に示すように、シフトパターンには、固定変速比Ｒ１〜Ｒ５間でのアップシフトを規定する複数のアップシフト線(実線)が設定されており、固定変速比Ｒ１〜Ｒ５間でのダウンシフトを規定する複数のダウンシフト線(破線)が設定されている。そして、各シフト線を跨ぐように車速Ｖやアクセル開度Ａｃｃが変化したときに、各固定変速比Ｒ１〜Ｒ５間でのアップシフトやダウンシフトが実行されることになる。このように、固定変速比Ｒ１〜Ｒ５を用いて変速制御を実行することにより、無段変速機１０でありながら前進５段の変速機と同様のシフトフィーリングを得ることが可能となっている。

なお、図２に示すように、多段変速ゲート８２内においてはセレクトレバー７７を前後方向に動かすことが可能となっている。そして、セレクトレバー７７を前方(＋方向)に動かすことによってアップシフトが可能となり、セレクトレバー７７を後方(−方向)に動かすことによってダウンシフトが可能となる。このように、シフトパターンに従って固定変速比Ｒ１〜Ｒ５を切り換えるだけでなく、運転手のセレクトレバー操作に応じて固定変速比Ｒ１〜Ｒ５を切り換えることも可能となっている。また、図示する場合には、固定変速比Ｒ１〜Ｒ５が５段階に分けて設定されているが、これに限られることはなく、固定変速比の設定数を増減させるようにしても良い。

図７はＣＶＴ制御ユニット７０の変速制御系を示すブロック図である。図７に示すように、ＣＶＴ制御ユニット７０は、無段変速モードにおける目標変速比を算出するため、目標プライマリ回転数算出部９０と変速比算出部９１とを備えている。目標プライマリ回転数算出部９０は、車速Ｖとアクセル開度Ａｃｃに基づき図４の変速特性マップを参照して目標プライマリ回転数Ｎｐを算出する。また、変速比算出部９１は、目標プライマリ回転数Ｎｐと実セカンダリ回転数Ｎｓ’とに基づいて目標変速比ｉａを算出する。そして、算出された目標変速比ｉａは目標変速比設定部９２に入力され、目標変速比設定部９２は目標変速比ｉａを演算用の目標変速比ｉとして設定する。また、多段変速制御手段として機能するＣＶＴ制御ユニット７０は、多段変速モードの目標変速比ｉｂを設定するため、変速比選択部９３を備えている。変速比選択部９３は、車速Ｖとアクセル開度Ａｃｃに基づき図５のシフトパターンを参照して固定変速比Ｒ１〜Ｒ５のうちから目標変速比ｉｂを選択する。そして、選択された目標変速比ｉｂは目標変速比設定部９２に入力され、目標変速比設定部９２は目標変速比ｉｂを演算用の目標変速比ｉとして設定する。

また、ＣＶＴ制御ユニット７０は、変速モードを切り換えるため、変速モード設定部９４を備えている。この変速モード設定部９４は、インヒビタスイッチ７８からの信号に基づいてセレクトレバー７７の操作位置を検出し、セレクトレバー７７の操作位置に基づいて無段変速モードまたは多段変速モードを設定する。無段変速モードが設定された場合には、変速比算出部９１によって目標変速比ｉａが算出され、目標変速比設定部９２に向けて目標変速比ｉａが出力される。一方、多段変速モードが設定された場合には、変速比選択部９３によって目標変速比ｉｂが選択され、目標変速比設定部９２に向けて目標変速比ｉｂが出力される。すなわち、無段変速モードにおいては目標変速比ｉａが目標変速比ｉとして設定される一方、多段変速モードにおいては目標変速比ｉｂが目標変速比ｉとして設定されることになる。

このような目標変速比ｉに基づいて目標プライマリ圧Ｐｐを算出するため、ＣＶＴ制御ユニット７０は、油圧比算出部９５および目標プライマリ圧算出部９６を備えている。油圧比算出部９５は、目標変速比ｉに対応する目標プライマリ圧Ｐｐと目標セカンダリ圧Ｐｓとの油圧比(Ｐｐ／Ｐｓ)を算出し、目標プライマリ圧算出部９６は、油圧比に目標セカンダリ圧Ｐｓを乗算して目標プライマリ圧Ｐｐを算出する。また、ＣＶＴ制御ユニット７０は、目標プライマリ圧Ｐｐをフィードバック制御するため、実変速比算出部９７、フィードバック値算出部９８、加算部９９を備えている。実変速比算出部９７は、実プライマリ回転数Ｎｐ’と実セカンダリ回転数Ｎｓ’とに基づいて実変速比ｉ’を算出し、フィードバック値算出部９８は、実変速比ｉ’と目標変速比ｉとに基づいてフィードバック値Ｆを算出する。続いて、フィードバック値Ｆは加算部９９に入力され、加算部９９は目標プライマリ圧Ｐｐにフィードバック値Ｆを加算する。これにより、目標変速比ｉに実変速比ｉ’が近づくように、目標プライマリ圧Ｐｐはフィードバック制御されるようになっている。

さらに、ＣＶＴ制御ユニット７０は、目標セカンダリ圧Ｐｓを算出するため、入力トルク算出部１００、必要セカンダリ圧算出部１０１、目標セカンダリ圧算出部１０２を備えている。入力トルク算出部１００は、エンジン回転数Ｎｅとスロットル開度Ｔｏとに基づいて、エンジン１１からプライマリ軸１２に入力される入力トルクＴｉを算出し、必要セカンダリ圧算出部１０１は、目標変速比ｉに基づいて必要セカンダリ圧Ｐｓｎを算出する。これらの入力トルクＴｉと必要セカンダリ圧Ｐｓｎとは目標セカンダリ圧算出部１０２に入力され、目標セカンダリ圧算出部１０２によって目標セカンダリ圧Ｐｓが算出される。そして、目標セカンダリ圧Ｐｓに向けてセカンダリ圧制御弁５２が制御され、セカンダリプーリ２２は駆動チェーン２４の伝達トルクに見合った締め付け力で制御される。

ところで、図６に示すように、多段変速モードにおいては、離れた固定変速比Ｒ１〜Ｒ５間で変速することから、変速比が連続的に変化する無段変速モードに比べて変速比を変化させる速度すなわち変速速度が高められている。特に、多段変速モードにおいて、キックダウン等のアクセル操作やマニュアルモードのシフト操作に対する変速品質を向上させるためには、変速速度を高めて俊敏な変速動作を達成することが重要となっている。しかしながら、変速速度の高い多段変速モードにおいては、ロックアップクラッチ３６が締結途中や解放途中の過渡状態に制御されたときに、エンジン回転変動やトルク変動等を招いて変速品質を低下させるおそれがあった。すなわち、ロックアップクラッチ３６の過渡状態においては、クラッチ入力側のエンジン回転数Ｎｅとクラッチ出力側のタービン回転数(タービン軸３４の回転数)Ｎｔとの差回転に基づいて、ロックアップクラッチ３６のアプライ室３８やリリース室３９に供給する作動油を調整している。このようなロックアップクラッチ３６の過渡制御において、変速速度の高い多段変速モードでの変速を行った場合には、プライマリ回転数(タービン回転数)が急変することから、エンジン回転数Ｎｅとタービン回転数Ｎｔとの差回転が大きく変動することになる。この差回転の変動はロックアップクラッチ３６の過渡制御に影響を与えることから、ロックアップクラッチ３６の作動状態が不安定となり、エンジン回転変動やトルク変動等を招くことになっていた。

そこで、図７に示すように、クラッチ判定手段として機能するＣＶＴ制御ユニット７０にはクラッチ判定部１０３が設けられており、クラッチ判定部１０３によってロックアップクラッチ３６の作動状態が判定されている。また、ＣＶＴ制御ユニット７０にはロックアップ制御部１０４が設けられており、ロックアップ制御部１０４によってロックアップクラッチ３６に対する制御信号が演算されている。ロックアップ制御部１０４は、車速Ｖとアクセル開度Ａｃｃとに基づき図３の締結特性マップを参照することにより、ロックアップクラッチ３６を締結するか否かについて判定する。また、ロックアップ制御部１０４には、クラッチジャダー等に関する検出信号も入力されており、これら検出信号を加味してロックアップクラッチ３６を締結するか否かについて判定している。

続いて、クラッチ判定部１０３は、ロックアップ制御部１０４からの制御信号に基づいて、ロックアップクラッチ３６が定常状態(締結状態，解放状態，スリップロックアップ状態)であるか、或いはロックアップクラッチ３６が定常状態に移行する過渡状態であるかについて判定する。クラッチ判定部１０３は、ロックアップクラッチ３６に対する制御信号(締結信号，解放信号，スリップロックアップ信号)が出力されてから、所定時間が経過する迄はロックアップクラッチ３６が過渡状態であると判定し、所定時間が経過した後にはロックアップクラッチ３６が定常状態であると判定する。なお、この判定方法に限られることはなく、アプライ室３８やリリース室３９の圧力に基づきロックアップクラッチ３６の作動状態を判定しても良く、エンジン回転数Ｎｅやタービン回転数Ｎｔに基づきロックアップクラッチ３６の作動状態を判定しても良い。

そして、クラッチ判定部１０３によってロックアップクラッチ３６が過渡状態であると判定されると、クラッチ判定部１０３から変速モード設定部９４に対して過渡状態を示す判定信号が出力される。そして、変速モード設定部９４に過渡状態を示す判定信号が入力されると、変速モード設定部９４は変速モードを無段変速モードに設定することになる。すなわち、多段変速モードが設定された状態のもとで、ロックアップクラッチ３６が過渡状態に制御された場合には、変速モードが多段変速モードから無段変速モードに切り換えられることになる。

次いで、前述した変速モードの切換手順をフローチャートに従って説明する。図８は多段変速モードが設定された状態のもとで実行される変速モード切換制御の実行手順を示すフローチャートである。図８に示すように、ステップＳ１０ではロックアップクラッチ３６が過渡状態であるか否かが判定される。ステップＳ１０において、ロックアップクラッチ３６が定常状態(解放状態，締結状態，スリップロックアップ状態)であると判定された場合には、ステップＳ１１に進み、変速モードとして多段変速モードが維持される。そして、ステップＳ１２に進み、多段変速モードに従って変速制御が実行されることになる。一方、ステップＳ１０において、ロックアップクラッチ３６が解放状態や締結状態に移行する過渡状態であると判定された場合には、ステップＳ１３に進み、変速モードが多段変速モードから無段変速モードに切り換えられる。そして、ステップＳ１２に進み、無段変速モードに従って変速制御が実行されることになる。

このように、多段変速モードが設定された状態のもとで、ロックアップクラッチ３６が過渡状態であると判定された場合には、変速速度制限手段として機能するＣＶＴ制御ユニット７０によって、変速モードが多段変速モードから無段変速モードに切り換えられる。この無段変速モードにおいては、車速Ｖとアクセル開度Ａｃｃとに応じて目標変速比ｉが設定されるため、変速速度を引き下げることが可能となる。これにより、ロックアップクラッチ３６が過渡状態に制御された場合であっても、変速速度の低下によってプライマリ回転数の急変が抑制されることから、ロックアップクラッチ３６の作動状態を安定させることが可能となる。したがって、エンジン回転変動やトルク変動を抑制することができ、変速品質を向上させることが可能となる。なお、ロックアップクラッチ３６が過渡状態を経て定常状態に移行したときには、運転手のセレクトレバー操作に従って再び多段変速モードが設定されることになる。

ここで、図９(Ａ)および(Ｂ)はエンジン回転数Ｎｅとタービン回転数Ｎｔとの関係を示す線図である。図９(Ａ)には多段変速モードにおいて変速速度を制限しなかった場合の状況が示され、図９(Ｂ)には多段変速モードにおいて変速速度を制限した場合の状況が示されている。なお、図９(Ａ)および(Ｂ)には同一の走行条件下で得られたエンジン回転数Ｎｅとタービン回転数Ｎｔとが示されている。まず、図９(Ａ)に示すように、ロックアップクラッチ３６の過渡状態において、多段変速モードが維持された場合には、符号αで示すように、高い変速速度によってタービン回転数Ｎｔが急変することになる。このため、ロックアップクラッチ３６の作動状態が不安定となり、エンジン回転数Ｎｅのオーバーシュートやアンダーシュートが発生することになる。これに対し、図９(Ｂ)に示すように、ロックアップクラッチ３６の過渡状態において、多段変速モードから無段変速モードに切り換えた場合には、符号βで示すように、低い変速速度によってタービン回転数Ｎｔが緩やかに変化することになる。このため、ロックアップクラッチ３６の作動状態が安定し、エンジン回転数Ｎｅのオーバーシュートやアンダーシュートを抑制することが可能となる。

これまで説明したように、ロックアップクラッチ３６が過渡状態となったときに、変速モードを多段変速モードから無段変速モードに切り換えているが、これに限られることはなく、他の方法を用いて変速速度を引き下げても良い。例えば、図７に示すように、ＣＶＴ制御ユニット７０はフィードバック値算出部９８を有しており、目標変速比ｉと実変速比ｉ’との差に基づいて目標プライマリ圧Ｐｐをフィードバック制御しているが、このフィードバック値Ｆを制限して変速速度を抑制することも可能である。また、変速速度を制限した速度制限モードを設定することにより、ロックアップクラッチ３６が過渡状態となったときに、変速モードを多段変速モードから速度制限モードに切り換えても良い。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、前述の説明では、アクセル開度Ａｃｃを用いて変速制御やロックアップ制御を実行しているが、アクセル開度Ａｃｃに代えてスロットル開度Ｔｏを用いるようにしても良い。また、無段変速機としてベルトドライブ式の無段変速機１０を挙げて説明したが、これに限られることはなく、トロイダル式の無段変速機に対して本発明を適用しても良い。さらに、プライマリプーリ２０とセカンダリプーリ２２とに駆動チェーン２４を巻き掛けているが、これに限られることはなく、多数のエレメントをバンドで保持した駆動ベルトを巻き掛けるようにしても良い。

１０無段変速機
１１エンジン
１４変速機構
３６ロックアップクラッチ
７０ＣＶＴ制御ユニット(多段変速制御手段，クラッチ判定手段，変速速度制限手段)

Claims

エンジンと変速機構との間にロックアップクラッチを備える無段変速機の制御装置であって、
段階的に設定される複数の固定変速比を切り換えて前記変速機構を制御する多段変速制御手段と、
前記ロックアップクラッチの作動状態が、定常状態であるか過渡状態であるかを判定するクラッチ判定手段と、
前記多段変速制御手段によって前記変速機構を制御する際に、前記ロックアップクラッチが過渡状態である場合には、前記ロックアップクラッチが定常状態のときよりも変速速度を引き下げる変速速度制限手段とを有することを特徴とする無段変速機の制御装置。
請求項１記載の無段変速機の制御装置において、
前記変速速度制限手段は、アクセル開度と車速とに基づき設定される目標変速比を用いて前記変速機構を制御することにより、変速速度を引き下げることを特徴とする無段変速機の制御装置。