JP2012002312A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無段変速機の油圧制御部においてオイル漏れが発生しても、必要油圧を確保することが可能な制御を実現する。
【解決手段】油圧制御に寄与しない作動油の流量に関するパラメータ（例えば熱履歴または積算走行距離）に基づいてオイル漏れ量を認識し、そのオイル漏れ量が大きいほど変速制御に用いる目標入力回転数Ｎｉｎｔの下限ガードＧｍｉｎを高い側に設定する。このようにして目標入力回転数Ｎｉｎｔつまりエンジン回転数の下限を上方に制御することにより、オイルポンプの回転数の下限がオイル漏れ量の増大に応じて上昇するようになるので、油圧（油量）を確保することができる。
【選択図】図９

Description

本発明は、エンジンと変速機が搭載された車両の制御装置に関する。

エンジン（内燃機関）を搭載した車両において、エンジンが発生するトルク及び回転速度を車両の走行状態に応じて適切に駆動輪に伝達する変速機として、エンジンと駆動輪との間の変速比を自動的に最適設定する自動変速機が知られている。

車両に搭載される自動変速機としては、例えば、クラッチ及びブレーキなどの摩擦係合要素と遊星歯車装置とを用いて変速比（ギヤ比）を設定する有段式の自動変速機や、変速比を無段階に調整するベルト式の無段変速機（ＣＶＴ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）がある。

ベルト式無段変速機が搭載された車両においては、例えば、運転者の出力要求量を表すアクセル操作量及び車速などに基づいて目標入力回転数を算出し、実際の入力回転数（実入力回転数）がその目標入力回転数となるように、プライマリプーリの油圧アクチュエータにおける作動油の流入出量を制御することによって変速比を変更している（例えば、特許文献１参照）。また、セカンダリプーリの油圧アクチュエータに供給する油圧を制御することによりベルト挟圧力を調整している。こうした変速制御及びベルト挟圧力制御に用いる油圧（ライン圧）は、エンジンによって駆動されるオイルポンプが発生する油圧を、ライン圧調整バルブ（例えばプライマリレギュレータバルブ）にて調圧することによって生成される。

また、自動変速機が搭載された車両においては、エンジンから自動変速機への動力伝達経路にトルクコンバータが配置されている。トルクコンバータには、その入力側（ポンプ側）と出力側（タービン側）とを直結するロックアップクラッチが設けられており、このロックアップクラッチを係合状態とすることにより、トルクコンバータの入力側と出力側とを直結状態にすることができる。

特開２００７−１７７８３３号公報 特開平０４−０６６３３７号公報

変速機の油圧制御部としては、例えばバルブボディ内に複数のバルブ（スプール弁子）を設けた構造のものが用いられているが、バルブボディは作動油等から加わる熱によって不可逆的な熱膨張が生じるため作動油漏れ（オイル漏れ）が発生する。このようなオイル漏れが発生するとエンジン低回転域において油量（油圧）が不足するため、例えば、ロックアップクラッチを係合できなくなる場合がある。また、ベルト式無段変速機の場合、油圧不足によるベルト滑りやダウンシフトが生じる場合がある。

本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、油圧制御式の変速機が搭載された車両の制御装置において、油圧制御部に上記オイル漏れが発生しても、必要油圧を確保することが可能な制御を実現することを目的とする。

本発明は、エンジンと、油圧制御によって変速比が調整される変速機とが搭載された車両の制御装置を前提としており、このような車両の制御装置において、油圧制御に寄与しない作動油の流量に関するパラメータに基づいて、そのパラメータが大きくなるほど、エンジン回転数の下限を高い側に設定することを技術的特徴としている。

本発明の具体的な構成として、上記変速機が、目標入力回転数に基づいて油圧を制御することにより変速比が調整される無段変速機であり、上記油圧制御に寄与しない作動油の流量に関するパラメータが大きくなるほど、目標入力回転数の下限を高い側に設定するという構成を挙げることができる。

本発明において、油圧制御に寄与しない作動油の流量に関するパラメータとしては、作動油の油温に基づく熱履歴、または、車両の積算走行距離などを挙げることができる。

本発明においては、油圧制御に寄与しない作動油の流量に関するパラメータ（例えば熱履歴または積算走行距離）に基づいてオイル漏れ量を認識し、そのオイル漏れ量が大きいほどエンジン回転数の下限（目標入力回転数の下限）を高い側に設定する。このようにしてエンジン回転数の下限を上方に制御することにより、オイルポンプ（エンジンにて駆動される機械式オイルポンプ）の回転数の下限がオイル漏れ量の増大に応じて上昇するようになるので、油圧（油量）を確保することができる。これによって、例えばロックアップクラッチの係合制御を正常に行うことができる。また、ベルト式無段変速機に本発明を適用した場合、ベルト滑りやダウンシフトを防止することができる。

しかも、本発明では、最初からエンジン回転数（オイルポンプの回転数）の下限値を高く設定するのではなく、バルブボディの不可逆的な熱膨張が生じていない初期の状態では、その状態に見合った下限値とし、その後に経時的に増大するオイル漏れ量に応じてエンジン回転数の下限値を高い側に設定していくので、実燃費の低下を抑制しながら、油圧（油量）を確保することができる。

本発明によれば、バルブボディの不可逆的な熱膨張に伴うオイル漏れ量に応じて、エンジン回転数（オイルポンプ回転数）の下限を上昇する制御を行うので、油圧（油量）を確保することができる。

本発明を適用する車両の一例を示す概略構成図である。 油圧制御回路のうちベルト式無段変速機のプライマリプーリの油圧アクチュエータを制御する油圧制御回路の回路構成図である。 油圧制御回路のうちベルト式無段変速機のベルトの挟圧力を制御する油圧制御回路の回路構成図である。 ベルト式無段変速機の変速制御に用いるマップの一例を示す図である。 ベルト式無段変速機のベルト挟圧力制御に用いるマップの一例を示す図である。 ＥＣＵ等の制御系の構成を示すブロック図である。 目標入力回転数の下限ガード補正制御の一例を示すフローチャートである。 バルブボディの膨張率ｘの算出に用いるマップの一例を示す図である。 目標入力回転数の下限ガード補正を行った変速線マップの一例を示す図である。 バルブボディの膨張率ｘの算出に用いるマップの他の例を示す図である。 バルブボディの一部を模式的に示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明を適用する車両の一例を示す概略構成図である。

この例の車両は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両であって、走行用動力源であるエンジン（内燃機関）１、流体伝動装置としてのトルクコンバータ２、前後進切替装置３、ベルト式無段変速機（ＣＶＴ）４、減速歯車装置５、差動歯車装置６、及び、ＥＣＵ８などが搭載されており、そのＥＣＵ８により実行されるプログラムによって本発明の車両の制御装置が実現される。

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から前後進切替装置３、ベルト式無段変速機４及び減速歯車装置５を介して差動歯車装置６に伝達され、左右の駆動輪７へ分配される。これらエンジン１、トルクコンバータ２、前後進切替装置３、ベルト式無段変速機４、及び、ＥＣＵ８の各部について以下に説明する。

−エンジン−
エンジン１は、例えば多気筒ガソリンエンジンである。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、及び、運転者のアクセルペダル踏み込み量（アクセル操作量Ａｃｃ）等のエンジン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、及び、トルク増幅機能を発現するステータ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（作動油）を介して動力伝達を行う。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。タービンランナ２２はタービンシャフト２７を介して前後進切替装置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。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）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。このロックアップクラッチ２４の係合または解放は、ＥＣＵ８及び油圧制御回路２０によって制御される。

そして、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（油圧発生源）１０が設けられている。このオイルポンプ１０はエンジン１によって駆動される。

−前後進切替装置−
前後進切替装置３は、ダブルピニオン型の遊星歯車機構３０、フォワードクラッチ（前進用クラッチ）Ｃ１及びリバースブレーキ（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２７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。これらキャリア３３とサンギヤ３１とはフォワードクラッチＣ１を介して選択的に連結されている。また、リングギヤ３２はリバースブレーキＢ１を介してハウジング３００に選択的に固定されるようになっている。

フォワードクラッチＣ１及びリバースブレーキＢ１は、油圧制御回路２０によって係合・解放される油圧式の摩擦係合装置であって、フォワードクラッチＣ１が係合され、リバースブレーキＢ１が解放されることにより、前後進切替装置３が一体回転状態となって前進用動力伝達経路が成立（達成）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、リバースブレーキＢ１が係合され、フォワードクラッチＣ１が解放されると、前後進切替装置３によって後進用動力伝達経路が成立（達成）する。この状態で、ベルト式無段変速機４の入力軸４０がタービンシャフト２７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、フォワードクラッチＣ１及びリバースブレーキＢ１がともに解放されると、前後進切替装置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、図１に示すように、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、及び、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。また、セカンダリプーリ４２の可動シーブ４２２側にも同様に、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。

以上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及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（γ＝プライマリプーリ回転数（入力軸回転数）Ｎｉｎ／セカンダリプーリ回転数（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ＥＣＵ８及び油圧制御回路２０によって実行される。

−油圧制御回路−
油圧制御回路２０は、図１に示すように、変速速度制御部２０ａ、ベルト挟圧力制御部２０ｂ、ライン圧制御部２０ｃ、ロックアップクラッチ２４の係合（完全係合及び半係合）または解放を制御するロックアップ制御部２０ｄ、前後進切替装置３のフォワードクラッチＣ１及びリバースブレーキＢ１の係合または解放を制御するクラッチ圧力制御部２０ｅ、並びに、マニュアルバルブ２０ｆなどを備えている。なお、クラッチ圧力制御部２０ｅには、リニアソレノイドバルブＳＬＴにて制御されたライン圧が供給される。

また、油圧制御回路２０を構成する変速速度制御用の変速制御ソレノイドバルブＤＳ１及び変速制御ソレノイドバルブＤＳ２、ベルト挟圧力制御用のリニアソレノイドバルブＳＬＳ、ライン圧制御用のリニアソレノイドバルブＳＬＴ、並びに、ロックアップ係合圧制御用のデューティソレノイドバルブＳＬＵにはＥＣＵ８からの制御信号が供給される。

次に、油圧制御回路２０のうち、ベルト式無段変速機４のプライマリプーリ４１の油圧アクチュエータ４１３の油圧制御回路（変速速度制御部２０ａの具体的な油圧回路構成）、及び、セカンダリプーリ４２の油圧アクチュエータ４２３の油圧制御回路（ベルト挟圧力制御部２０ｂの具体的な油圧回路構成）について、図２及び図３を参照して説明する。

まず、図３に示すように、オイルポンプ１０が発生した油圧はプライマリレギュレータバルブ２０３により調圧されてライン圧ＰＬが生成される。プライマリレギュレータバルブ２０３には、リニアソレノイドバルブ（ＳＬＴ）２０１が出力する制御油圧がクラッチアプライコントロールバルブ２０４を介して供給され、その制御油圧をパイロット圧として作動する。

なお、クラッチアプライコントロールバルブ２０４の切り替えにより、リニアソレノイドバルブ（ＳＬＳ）２０２からの制御油圧がプライマリレギュレータバルブ２０３に供給され、その制御油圧をパイロット圧としてライン圧ＰＬが調圧される場合もある。これらリニアソレノイドバルブ（ＳＬＴ）２０１及びリニアソレノイドバルブ（ＳＬＳ）２０２には、ライン圧ＰＬを元圧としてモジュレータバルブ２０５にて調圧された油圧が供給される。

リニアソレノイドバルブ（ＳＬＴ）２０１は、ＥＣＵ８が出力するＤｕｔｙ信号によって決まる電流値に応じて制御油圧を出力する。リニアソレノイドバルブ（ＳＬＴ）２０１はノーマルオープンタイプのソレノイドバルブである。

また、リニアソレノイドバルブ（ＳＬＳ）２０２は、ＥＣＵ８が出力するＤｕｔｙ信号によって決まる電流値に応じて制御油圧を出力する。このリニアソレノイドバルブ（ＳＬＳ）２０２も上記リニアソレノイドバルブ（ＳＬＴ）２０１と同様にノーマルオープンタイプのソレノイドバルブである。

なお、図２及び図３に示す油圧制御回路において、モジュレータバルブ２０６は、モジュレータバルブ２０５が出力する油圧を一定の圧力に調圧して、後述する変速制御ソレノイドバルブ（ＤＳ１）３０４、変速制御ソレノイドバルブ（ＤＳ２）３０５、及び、ベルト挟圧力制御バルブ３０３などに供給する。

［変速制御］
次に、プライマリプーリ４１の油圧アクチュエータ４１３の油圧制御回路について説明する。図２に示すように、プライマリプーリ４１の油圧アクチュエータ４１３にはアップシフト用変速制御バルブ３０１が接続されている。

アップシフト用変速制御バルブ３０１には、バルブボディ内において軸方向に移動可能なスプール弁子３１１が設けられている。スプール弁子３１１の一端側（図２の上端側）にはスプリング（圧縮コイルばね）３１２が配置されており、このスプール弁子３１１を挟んでスプリング３１２とは反対側の端部に、第１油圧ポート３１５が形成されている。また、スプリング３１２が配置されている上記の一端側に第２油圧ポート３１６が形成されている。

第１油圧ポート３１５には、ＥＣＵ８が出力するＤｕｔｙ信号（ＤＳ１変速Ｄｕｔｙ（アップシフトＤｕｔｙ））によって決まる電流値に応じて制御油圧を出力する変速制御ソレノイドバルブ（ＤＳ１）３０４が接続されており、その変速制御ソレノイドバルブ（ＤＳ１）３０４が出力する制御油圧が第１油圧ポート３１５に印加される。第２油圧ポート３１６には、ＥＣＵ８が出力するＤｕｔｙ信号（ＤＳ２変速Ｄｕｔｙ（ダウンシフトＤｕｔｙ））によって決まる電流値に応じて制御油圧を出力する変速制御ソレノイドバルブ（ＤＳ２）３０５が接続されており、その変速制御ソレノイドバルブ（ＤＳ２）３０５が出力する制御油圧が第２油圧ポート３１６に印加される。

さらに、アップシフト用変速制御バルブ３０１には、ライン圧ＰＬが供給される入力ポート３１３、プライマリプーリ４１の油圧アクチュエータ４１３に接続（連通）される入出力ポート３１４及び出力ポート３１７が形成されており、スプール弁子３１１がアップシフト位置（図２の右側位置）にあるときには、出力ポート３１７が閉鎖され、ライン圧ＰＬが入力ポート３１３から入出力ポート３１４を経てプライマリプーリ４１の油圧アクチュエータ４１３に供給される。一方、スプール弁子３１１が閉じ位置（図２の左側位置）にあるときには、入力ポート３１３が閉鎖され、プライマリプーリ４１の油圧アクチュエータ４１３が入出力ポート３１４を介して出力ポート３１７に連通する。

ダウンシフト用変速制御バルブ３０２には、バルブボディ内において軸方向に移動可能なスプール弁子３２１が設けられている。スプール弁子３２１の一端側（図２の下端側）にはスプリング（圧縮コイルばね）３２２が配置されているとともに、その一端側に第１油圧ポート３２６が形成されている。また、スプール弁子３２１を挟んでスプリング３２２とは反対側の端部に第２油圧ポート３２７が形成されている。第１油圧ポート３２６には、上記変速制御ソレノイドバルブ（ＤＳ１）３０４が接続されており、その変速制御ソレノイドバルブ（ＤＳ１）３０４が出力する制御油圧が第１油圧ポート３２６に印加される。第２油圧ポート３２７には、上記変速制御ソレノイドバルブ（ＤＳ２）３０５が接続されており、その変速制御ソレノイドバルブ（ＤＳ２）３０５が出力する制御油圧が第２油圧ポート３２７に印加される。

さらに、ダウンシフト用変速制御バルブ３０２には、入力ポート３２３、入出力ポート３２４及び排出ポート３２５が形成されている。入力ポート３２３にはバイパスコントロールバルブ３０６が接続されており、そのバイパスコントロールバルブ３０６にてライン圧ＰＬを調圧した油圧が供給される。そして、このようなダウンシフト用変速制御バルブ３０２において、スプール弁子３２１がダウンシフト位置（図２の左側位置）にあるときには入出力ポート３２４が排出ポート３２５に連通する。一方、スプール弁子３２１が閉じ位置（図２の右側位置）にあるときには入出力ポート３２４が閉鎖される。なお、ダウンシフト用変速制御バルブ３０２の入出力ポート３２４は、アップシフト用変速制御バルブ３０１の出力ポート３１７に接続されている。

以上の図２の油圧制御回路において、ＥＣＵ８が出力するＤＳ１変速Ｄｕｔｙ（アップシフト変速指令）に応じて変速制御ソレノイドバルブ（ＤＳ１）３０４が作動し、その変速制御ソレノイドバルブ（ＤＳ１）３０４が出力する制御油圧がアップシフト用変速制御バルブ３０１の第１油圧ポート３１５に供給されると、その制御油圧に応じた推力によって、スプール弁子３１１がアップシフト位置側（図２の上側）に移動する。このスプール弁子３１１の移動（アップシフト側への移動）により、作動油（ライン圧ＰＬ）が制御油圧に対応する流量で入力ポート３１３から入出力ポート３１４を経てプライマリプーリ４１の油圧アクチュエータ４１３に供給されるとともに、出力ポート３１７が閉鎖されてダウンシフト変速制御バルブ３０２への作動油の流通が阻止される。これによって変速制御圧が高められ、プライマリプーリ４１のＶ溝幅が狭くなって変速比γが小さくなる（アップシフト）。

なお、変速制御ソレノイドバルブ（ＤＳ１）３０４が出力する制御油圧がダウンシフト用変速制御バルブ３０２の第１油圧ポート３２６に供給されると、スプール弁子３２１が図２の上側に移動し、入出力ポート３２４が閉鎖される。

一方、ＥＣＵ８が出力するＤＳ２変速Ｄｕｔｙ（ダウンシフト変速指令）に応じて変速制御ソレノイドバルブ（ＤＳ２）３０５が作動し、その変速制御ソレノイドバルブ（ＤＳ２）３０５が出力する制御油圧がアップシフト用変速制御バルブ３０１の第２油圧ポート３１６に供給されると、その制御油圧に応じた推力によって、スプール弁子３１１がダウンシフト位置側（図２の下側）に移動する。このスプール弁子３１１の移動（ダウンシフト側への移動）により、プライマリプーリ４１の油圧アクチュエータ４１３内の作動油が制御油圧に対応する流量でアップシフト用変速制御バルブ３０１の入出力ポート３１４に流入する。このアップシフト用変速制御バルブ３０１に流入した作動油は出力ポート３１７及びダウンシフト用変速制御バルブ３０２の入出力ポート３２４を経て排出ポート３２５から排出される。これによって変速制御圧が低められ、入力側可変プーリ４２のＶ溝幅が広くなって変速比γが大きくなる（ダウンシフト）。

なお、変速制御ソレノイドバルブ（ＤＳ２）３０５が出力する制御油圧がダウンシフト用変速制御バルブ３０２の第２油圧ポート３２７に供給されると、スプール弁子３２１が図２の下側に移動し、入出力ポート３２４と排出ポート３２５とが連通する。

以上のように、変速制御ソレノイドバルブ（ＤＳ１）３０４から制御油圧が出力されると、アップシフト用変速制御バルブ３０１から作動油がプライマリプーリ４１の油圧アクチュエータ４１３に供給されて変速制御圧が連続的にアップシフトされる。また、変速制御ソレノイドバルブ（ＤＳ２）３０５から制御油圧が出力されると、プライマリプーリ４１の油圧アクチュエータ４１３内の作動油がダウンシフト用変速制御バルブ３０２の排出ポート３２５から排出されて変速制御圧が連続的にダウンシフトされる。

そして、この例では、例えば図４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及び車速Ｖをパラメータとして予め設定された変速線マップから入力側の目標入力回転数Ｎｉｎｔを算出し、実際の入力回転数Ｎｉｎが目標入力回転数Ｎｉｎｔと一致するように、それらの偏差（Ｎｉｎｔ−Ｎｉｎ）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が制御され、変速比γが連続的に変化する。図４のマップは変速条件に相当し、ＥＣＵ８のＲＯＭ８２（図６参照）内に記憶されている。

なお、図４のマップにおいて、車速Ｖが小さくてアクセル操作量Ａｃｃが大きい程大きな変速比γになる目標入力回転数Ｎｉｎｔが設定されるようになっている。また、車速Ｖはセカンダリプーリ回転数（出力軸回転数）Ｎｏｕｔに対応するため、プライマリプーリ回転数（入力軸回転数）Ｎｉｎの目標値である目標入力回転数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。

ここで、図４に示す変速線マップには目標入力回転数Ｎｉｎｔの下限ガードＧｍｉｎが設定されている。この下限ガードＧｍｉｎは、エンジン低回転域においてオイルポンプ１０の吐出量（ライン圧）が不足しないように、目標入力回転数Ｎｉｎｔつまりエンジン回転数Ｎｅの下限を制限するために設定している。この下限ガードＧｍｉｎについては、車両出荷時においてノミナル値（例えば１０００ｒｐｍ）が設定されており、そのノミナル値を後述する制御にて順次補正するようになっている。

［ベルト挟圧力制御］
次に、セカンダリプーリ４２の油圧アクチュエータ４２３の油圧制御回路について図３を参照して説明する。

図３に示すように、セカンダリプーリ４２の油圧アクチュエータ４２３にはベルト挟圧力制御バルブ３０３が接続されている。

ベルト挟圧力制御バルブ３０３には、バルブボディ内において軸方向に移動可能なスプール弁子３３１が設けられている。スプール弁子３３１の一端側（図３の下端側）にはスプリング（圧縮コイルばね）３３２が配置されているとともに、その一端側に第１油圧ポート３３５が形成されている。また、スプール弁子３３１を挟んでスプリング３３２とは反対側の端部に第２油圧ポート３３６が形成されている。

第１油圧ポート３３５にはリニアソレノイドバルブ（ＳＬＳ）２０２が接続されており、そのリニアソレノイドバルブ（ＳＬＳ）２０２が出力する制御油圧が第１油圧ポート３３５に印加される。第２油圧ポート３３６にはモジュレータバルブ２０６からの油圧が印加される。

さらに、ベルト挟圧力制御バルブ３０３には、ライン圧ＰＬが供給される入力ポート３３３、及び、セカンダリプーリ４２の油圧アクチュエータ４２３に接続（連通）される出力ポート３３４が形成されている。

この図３の油圧制御回路において、セカンダリプーリ４２の油圧アクチュエータ４２３に所定の油圧が供給されている状態から、リニアソレノイドバルブ（ＳＬＳ）２０２が出力する制御油圧が増大すると、ベルト挟圧力制御バルブ３０３のスプール弁子３３１が図３の上側に移動する。この場合、セカンダリプーリ４２の油圧アクチュエータ４２３に供給される油圧が増大し、ベルト挟圧力が増大する。一方、セカンダリプーリ４２の油圧アクチュエータ４２３に所定の油圧が供給されている状態から、リニアソレノイドバルブ（ＳＬＳ）２０２が出力する制御油圧が低下すると、ベルト挟圧力制御バルブ３０３のスプール弁子３３１が図３の下側に移動する。この場合、セカンダリプーリ４２の油圧シリンダに供給される油圧が低下し、ベルト挟圧力が低下する。

このようにして、リニアソレノイドバルブ（ＳＬＳ）２０２が出力する制御油圧をパイロット圧としてライン圧ＰＬを調圧制御してセカンダリプーリ４２の油圧アクチュエータ４２３に供給することによってベルト挟圧力が増減する。

そして、この例では、例えば図５に示すように、伝達トルクに対応するアクセル開度Ａｃｃ及び変速比γ（γ＝Ｎｉｎ／Ｎｏｕｔ）をパラメータとし、ベルト滑りが生じないように予め設定された必要油圧（ベルト挟圧力に相当）のマップに従って、リニアソレノイドバルブ（ＳＬＳ）２０２が出力する制御油圧を制御することにより、ベルト式無段変速機４のベルト挟圧力、つまり、セカンダリプーリ４２の油圧アクチュエータ４２３の油圧を調圧制御することによって行われる。図５のマップは挟圧力制御条件に相当し、ＥＣＵ８のＲＯＭ８２（図６参照）内に記憶されている。

−ＥＣＵ−
ＥＣＵ８は、図６に示すように、ＣＰＵ８１、ＲＯＭ８２、ＲＡＭ８３及びバックアップＲＡＭ８４などを備えている。

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等が記憶されている。ＣＰＵ８１は、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。また、ＲＡＭ８３はＣＰＵ８１での演算結果や各センサから入力されたデータ等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等を記憶する不揮発性のメモリである。

これらＣＰＵ８１、ＲＯＭ８２、ＲＡＭ８３、及び、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及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、プライマリプーリ回転数センサ１０５、セカンダリプーリ回転数センサ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、及び、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などが接続されており、その各センサの出力信号、つまり、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２７の回転数（タービン回転数）Ｎｔ、プライマリプーリ回転数（入力軸回転数）Ｎｉｎ、セカンダリプーリ回転数（出力軸回転数）Ｎｏｕｔ、アクセルペダルの操作量（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）、及び、シフトレバー９のレバーポジション（操作位置）などを表す信号がＥＣＵ８に供給される。

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及び油圧制御回路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、前後進切替装置３のフォワードクラッチＣ１が係合する前進走行時にはプライマリプーリ回転数（入力軸回転数）Ｎｉｎと一致し、セカンダリプーリ回転数（出力軸回転数）Ｎｏｕｔは車速Ｖ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。

また、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等が備えられている。

レバーポジションセンサ１１０は、例えば、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等へシフトレバー９が操作されたことを検出する複数のＯＮ・ＯＦＦスイッチ等を備えている。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等にダウンシフトスイッチやアップシフトスイッチ、あるいはレバー等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、上述したベルト式無段変速機４の変速速度制御及びベルト挟圧力制御、並びにロックアップクラッチ２４の係合・解放制御などを実行する。さらに、ＥＣＵ８は、下記の［目標入力回転数の下限ガード補正制御］を実行する。

−目標入力回転数の下限ガード補正制御−
まず、油圧制御回路２０においてオイル漏れが発生する理由について図１１を参照して説明する。

油圧制御回路２０に用いられるバルブボディＶＢは例えばアルミニウム合金製であり、作動油等からの熱が加わると不可逆的な熱膨張が生じる（バルブボディＶＢの内径Ｖｄが拡径する）。これに対し、油圧制御回路２０の各制御バルブに用いられるスプール弁子ＳＰは例えばアルミニウム製であって、そのような不可逆的な熱膨張は生じない。したがって、バルブボディＶＢに不可逆的な熱膨張が生じると、スプール弁子ＳＰの外周面とバルブボディＶＢの内周面との間の隙間（クリアランスＶｃ）がノミナル時よりも大きくなってオイル漏れ量（油圧制御に寄与しない作動油の流量）が増大する。そして、このようなオイル漏れが発生するとエンジン低回転域において油量（油圧）が不足するため、例えばロックアップクラッチを係合できなくなる場合があり、また、ベルト滑りやダウンシフトが生じる場合がある。

この例では、そのようなバルブボディの不可逆的な熱膨張に起因するオイル漏れが生じても、油圧（油量）を確保することできるようにエンジン回転数Ｎｅの下限（オイルポンプ１０の回転数の下限）を高い側に補正する制御を実行する。

その具体的な制御の一例について図７のフローチャートを参照して説明する。図７の制御ルーチンはＥＣＵ８において実行される。

まず、ステップＳＴ１０１において、ＣＶＴ油温センサ１０８の出力信号から算出されるＣＶＴ油温Ｔｈｏと走行開始からの経過時間とに基づいて、図８のマップを参照して膨張率ｘ（％）を求め、その膨張率ｘ（％）を順次積算していく。

具体的には、例えば、ＣＶＴ油温Ｔｈｏが１１０℃である状態で１０分間走行した場合の膨張率ｘ１（％）を図８のマップから読み取り、また、ＣＶＴ油温Ｔｈｏが１２０℃の状態で１５分間走行した場合の膨張率ｘ２（％）を読み取る、という処理によって膨張率ｘ１，ｘ２，・・，ｘｎを採取し、それら膨張率ｘ１，ｘ２，・・，ｘｎを順次加算していく（積算膨張率Σｘの算出）。また、走行を停止（エンジン停止）したときの積算膨張率Σｘを記憶しておき、次に、走行を開始した（エンジン始動）ときには、その前回の積算膨張率Σｘに今回算出の膨張率ｘを順次加算していく。なお、図８のマップは、ＣＶＴ油温及び時間をパラメータとし、バルブボディの不可逆的な熱膨張量を考慮して、実験・シミュレーション等によって膨張率ｘを適合した値をマップ化したものであって、ＥＣＵ８のＲＯＭ８２内に記憶されている。

ここで、膨張率ｘ（％）は、図１１に示すバルブボディＶＢの内径Ｖｄがノミナルで「Ｖｄ０」、不可逆的な熱膨張が発生したときの内径Ｖｄを「Ｖｄｎ」とすると、ｘ＝［（Ｖｄｎ−Ｖｄ０）／Ｖｄ０］×１００％で定義される値であって、例えば、ノミナルのｄ０が６０ｍｍであり、不可逆的な熱膨張が発生したときの内径Ｖｄｎが６６ｍｍである場合、膨張率ｘは１０％となる。なお、「膨張率ｘ」を理解しやすくするために、図１１ではバルブボディＶＢの１箇所（１つの制御バルブの配置箇所）について説明しているが、この例では、バルブボディ全体の膨張率の総和を上記「膨張率ｘ」として算出する。

なお、ステップＳＴ１０１の処理において、積算膨張率Σｘが、図８のマップに示す「ｘｍａｘ」に到達した場合は、膨張率ｘの加算処理は実行せずに、その「ｘｍａｘ」の値を用いて下記のステップＳＴ１０２の処理を実行する。この「ｘｍａｘ」については、バルブボディＶＢに熱が加わった時間が長くなるほど上記不可逆的な熱膨張量が増大していくが、その不可逆的な熱膨張量の増大には限界がある（サチュレートする）という点を考慮して設定している。

ステップＳＴ１０２では、現在の積算膨張率Σｘを用いて、一般に知られている流体力学の隙間流れの式（例えば、特開平０９−２８７５３８号公報を参照）に基づいてオイル漏れ量を算出し、その現在のオイル漏れ量とノミナル時のオイル漏れ量との差、つまり、オイル漏れ量の増加分ΔＱ［Ｌ／ｍｉｎ］を得る。例えば、ノミナル時のオイル漏れ量が１０Ｌ／ｍｉｎである場合に、現在の積算膨張率Σｘから算出されるオイル漏れ量が１１Ｌ／ｍｉｎであるとすると、オイル漏れ量の増加分ΔＱは１Ｌ／ｍｉｎとなる。なお、このステップＳＴ１０２の処理に用いるノミナル時のオイル漏れ量（図１１に示すクリアランスＶｃからの作動油の流出量）は、例えばＥＣＵ８のＲＯＭ８２内に記憶されている。

次に、ステップＳＴ１０３において、上記ステップＳＴ１０２で算出したオイル漏れ量の増加分ΔＱ［Ｌ／ｍｉｎ］と、オイルポンプ１０の１回転当たりの吐出量Ｏｑ［ｃｃ／ｒｅｖ］とを用いて、そのオイル漏れ量の増加分に相当する回転数ΔＮｏ（ΔＮｏ＝ΔＱ／Ｏｑ［ｒｐｍ］）を算出する。例えば、オイル漏れ量の増加分ΔＱが１Ｌ／ｍｉｎであり、オイルポンプ１０の吐出量Ｏｑが１０ｃｃ／ｒｅｖである場合、上記回転数ΔＮｏは１００ｒｐｍとなる。

このようにして算出した、オイル漏れ量の増加分に相当する回転数ΔＮｏを用いて、図９に示すように、変速線マップの下限ガード（目標入力回転数Ｎｉｎｔの下限ガード）Ｇｍｉｎを高い側に補正する（ステップＳＴ１０４）。具体的には、例えば目標入力回転数Ｎｉｎｔの下限ガードＧｍｉｎのノミナル値が１０００ｒｐｍである場合、その下限ガード値を１１００ｒｐｍに補正する。そして、このようにして下限ガードＧｍｉｎを補正した変速線マップ（図９）を用いてベルト式無段変速機４の変速制御を行う。

なお、以上の制御において、例えば、車両購入後の初期走行時でＣＶＴ油温Ｔｈｏが比較的低い状態での走行（例えば、ＣＶＴ油温Ｔｈｏが１００℃以下での走行）が継続された場合など、上記積算膨張率Σｘが初期状態から変化しない状況（Σｘが「０」である場合）のときには、目標入力回転数Ｎｉｎｔの下限ガードＧｍｉｎがノミナル値の変速線マップ（図４に示すマップ）を用いてベルト式無段変速機４の変速制御を行う。

以上のように、この例の制御によれば、オイル漏れ量（油圧制御に寄与しない作動油の流量）を認識し、そのオイル漏れ量が大きいほど変速制御に用いる目標入力回転数Ｎｉｎｔの下限ガードＧｍｉｎを高い側に設定しているので、エンジン回転数Ｎｅつまりオイルポンプ１０の回転数の下限がオイル漏れ量の増大に応じて上昇するようになり、油圧（油量）を確保することができる。これによって、例えばロックアップクラッチ２４の係合制御を正常に行うことが可能になり、また、ベルト式無段変速機４のベルト滑りやダウンシフトを防止することができる。

しかも、この例の制御では、最初から目標入力回転数Ｎｉｎｔ（エンジン回転数Ｎｅ）の下限ガードＧｍｉｎを高く設定するのではなく、バルブボディの不可逆的な熱膨張が生じていない初期の状態では、その状態に見合った下限ガードＧｍｉｎ（ノミナル値）とし、その後に経時的に増大するオイル漏れ量に応じて目標入力回転数Ｎｉｎｔ（エンジン回転数Ｎｅ）の下限ガードＧｍｉｎを高い側に設定していくので、実燃費の低下を抑制しながら、油圧（油量）を確保することができる。

−他の実施形態−
以上の例では、ＣＶＴ油温及び時間をパラメータとするマップ（図９）を用いてバルブボディの膨張率ｘを算出するようにしているが、これに替えて、例えば、図１０に示すマップ、つまり、ＣＶＴ油温及び車両走行距離をパラメータとするマップを用いてバルブボディの膨張率ｘを算出して積算膨張率Σｘを求めるようにしてもよい。

また、車両購入時（出荷時）からの走行時間の積算時間が、バルブボディの不可逆的な熱膨張量に関連する点を考慮し、その走行時間の積算時間に応じて、積算走行時間が長くなるほど目標入力回転数（エンジン回転数）を高い側に設定する制御を行うようにしてもよい。

以上の例では、ガソリンエンジンを搭載した車両の制御装置に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、ディーゼルエンジン等の他のエンジンを搭載した車両の制御装置にも適用可能である。

また、車両に搭載される無段変速機としては、上記したベルト式無段変速機に限られることなく、トロイダル式無段変速機などの他の形式の無段変速機であってもよい。さらに、クラッチ及びブレーキなどの摩擦係合要素と遊星歯車装置とを用いて変速比（ギヤ比）を設定する有段式自動変速機が搭載された車両の制御装置にも適用可能である。

また、本発明の制御装置は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両に限れられることなく、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）型車両、４輪駆動車にも適用できる。

本発明は、エンジンと、このエンジンに連結され油圧制御によって変速比が調整される変速機とが搭載された車両の制御装置に利用することができる。

１ エンジン
２ トルクコンバータ
２４ ロックアップクラッチ
４ ベルト式無段変速機
４１ プライマリプーリ
４１３ 油圧アクチュエータ
４２ セカンダリプーリ
４２３ 油圧アクチュエータ
１０１ エンジン回転数センサ
１０５ プライマリプーリ回転数センサ
１０６ セカンダリプーリ回転数センサ
１０８ ＣＶＴ油温センサ
２０ 油圧制御回路
８ ＥＣＵ
１０ オイルポンプ

Claims (4)

1. エンジンと、油圧制御によって変速比が調整される変速機とが搭載された車両の制御装置であって、
   油圧制御に寄与しない作動油の流量に関するパラメータに基づいて、そのパラメータが大きくなるほどエンジン回転数の下限を高い側に設定することを特徴とする車両の制御装置。
2. 請求項１記載の車両の制御装置において、
   前記変速機が、目標入力回転数に基づいて油圧を制御することにより変速比が調整される無段変速機であって、前記油圧制御に寄与しない作動油の流量に関するパラメータが大きくなるほど、目標入力回転数の下限を高い側に設定することを特徴とする車両の制御装置。
3. 請求項１または２記載の車両の制御装置において、
   前記油圧制御に寄与しない作動油の流量に関するパラメータが、作動油の油温に基づく熱履歴であることを特徴とする車両の制御装置。
4. 請求項１または２記載の車両の制御装置において、
   前記油圧制御に寄与しない作動油の流量に関するパラメータが、車両の積算走行距離であることを特徴とする車両の制御装置。

Images