JP2016095002A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】油圧脈動の発生を抑制できるようにして、ベルトスリップの発生を抑制すると共に車両挙動の変化の発生を抑制する。【解決手段】ソレノイドバルブ７２〜７４を用いてベルト４４の挟圧力を制御するベルト式無段変速機構４と、エンジン１で駆動されるジェネレータ１０４と、ジェネレータ１０４の発電電力で充電されソレノイドバルブ７２〜７４に電力を供給するバッテリ１０６と、エンジン１とベルト式無段変速機構４との間に設けられたロックアップクラッチ２０付きトルクコンバータ１と、車速が基準車速以上の係合運転領域ではロックアップクラッチ２０を係合し、車速が基準車速未満の解放運転領域ではロックアップクラッチ２０を解放する制御手段８ａと、バッテリ１０６の電圧が所定電圧を下回ったことを含む制御条件が成立したら、解放運転領域を広げるロックアップ制御用運転領域変更手段８ｂを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、ロックアップクラッチ付きのトルクコンバータを有するベルト式無段変速機を備えた車両の制御装置に関するものである。

ベルト式無段変速機（ＣＶＴ）では、プライマリプーリ及びセカンダリプーリによってこれらに架け回されたベルト（チェーンを含む）を挟圧し、各プーリとベルトとの間に生じる摩擦力によってトルク伝達を行なう。ベルトの挟圧は、各プーリの可動プーリに油圧を与えることにより行なうが、油圧が低ければベルトの挟圧力が不足して各プーリとベルトとの間で滑り（ベルトスリップ）が生じて、適正なトルク伝達ができなくなる。

油圧は、オイルポンプによって生成され油圧回路を介して各プーリに供給されるが、オイルポンプの特性や油圧回路の特性等に起因して、供給する油圧が周期的に変化する脈動（油圧脈動又は油振とも言う）が発生することがある。油圧脈動が発生すると、各プーリに加わる油圧が周期的に低下するため、ベルトの挟圧力が不足してベルトスリップが発生するおそれがある。

この油圧脈動に起因したベルトスリップを回避するために、油圧脈動による油圧低下を予め見込んで余剰圧を設定し、この余剰圧分だけ高い油圧を各プーリに加えることにより、油圧脈動が生じてもベルトスリップを招かないようにする技術も開発されている。

特許文献１には、余剰圧を必要最低限に低減し得るように、余剰圧を油圧脈動に対して適切に補正しようとする技術が開示されている。この技術では、油圧センサによる検出値に基づいて油圧脈動の振幅と周期を検出し、検出した周期中の最大振幅に基づいて油圧補正量を求め、この油圧補正量により目標供給油圧を増加するよう補正する。これにより、油圧脈動が発生していないときには余剰圧を低減することができ、燃費悪化等を抑制できるとしている。

特開２０１２−２１９９４７号公報

ところで、車両用ＣＶＴの場合、油振が発生すると、油圧低下によりベルトスリップが発生するだけでなく、車両挙動の変化（例えば、ジャダーと呼ばれる車体振動）を招く場合があることが判明した。こうした車両挙動の変化は運転者に違和感を与えるおそれがあるので、抑制する必要がある。

油振に起因したベルトスリップは、油振発生時に油圧低下を招くために発生するので、油圧低下を回避すればベルトスリップの発生を抑制することができるが、油振に起因した車両挙動の変化は、油振の発生自体を防止できなくては抑制することはできない。したがって、特許文献１のように油振が発生する時に余剰圧を加える技術では、ベルトスリップを抑制できるが、油振そのものの発生を抑制することはできず、油振に伴う車両挙動の変化まで抑制することはできない。

本発明はこのような課題に鑑み創案されたもので、油圧脈動（油振）の発生を抑制できるようにして、ベルトスリップの発生を抑制すると共に車両挙動の変化の発生を抑制することができるようにした車両の制御装置を提供することを目的とする。

本発明者は、上記の車両挙動の変化を伴う油振が発生した車両の状況から、油振の発生原因について究明した。これによれば、油振の発生は、ベルト式無段変速機の挟圧力を制御するソレノイドバルブの電源（車載バッテリ）の電圧の低下が油振発生の原因であることが分かった。つまり、ソレノイドバルブの電源電圧が低下して、ソレノイドバルブの作動が不安定になることから油振が発生することが分かった。

このような電源電圧の低下の原因の一つに、油振が発生した車両で行なっていたいわゆるオルタネータ回生制御が挙げられる。オルタネータ回生制御では、減速時の回生発電を行なうことによって、減速時以外にはエンジン等の車両駆動源の動力を利用した発電を抑えて走行性能を確保できるようにする。もちろん、減速時以外であっても、電源電圧が許容電圧範囲の下限値以上を維持するように適宜車両駆動源の動力を利用してオルタネータによる発電を行なうが、電源電圧は許容電圧範囲の下限値付近まで低下し易くなる。

そこで、オルタネータ回生制御を止めてみたが、例えば、電気負荷が高くエンジン回転速度が低い場合には、電源電圧が低下しやはり油振が発生した。
したがって、単に、減速時以外の発電抑制を解除するだけでは油振の発生を十分に抑制することは困難であり、発電を促進することも必要であることが分かった。
本発明者は、上記の目的を達成するために、こうした知見に基づいて、以下に記載する車両の制御装置を発明した。

（１）すなわち、本発明にかかる車両の制御装置は、ソレノイドバルブにより油圧を調整してベルトの挟圧力を制御するベルト式無段変速機構を有するベルト式無段変速機と、前記車両の駆動源であるエンジンによって駆動されるジェネレータと、前記ジェネレータによる発電電力によって充電され前記ソレノイドバルブに電力を供給するバッテリと、前記エンジンと前記ベルト式無段変速機構との間に設けられたロックアップクラッチ付きのトルクコンバータと、を備えた車両を制御する装置であって、前記バッテリの電圧を検知する電圧センサと、前記車両の車速を検知する車速センサと、前記車速センサで検知された前記車速が基準車速以上である係合運転領域では前記ロックアップクラッチを係合し、前記車速が前記基準車速未満である解放運転領域では前記ロックアップクラッチを解放するロックアップクラッチ制御手段と、前記電圧センサで検知された前記バッテリの電圧が所定電圧を下回ったことを含む制御条件が成立した場合には、前記解放運転領域を広げるロックアップ制御用運転領域変更手段と、を備えていることを要旨としている。

（２）前記エンジンの負荷を検知する負荷センサを備え、前記エンジンの負荷に応じた前記基準車速を境界に前記係合運転領域と前記解放運転領域とを規定するマップであって、前記電圧センサで検知された前記電圧が前記所定電圧以上である場合に用いるもので前記基準車速として第１基準車速が適用された通常時マップと、前記電圧センサで検知された前記電圧が前記所定電圧を下回った場合に用いるもので前記基準車速として前記第１基準車速よりも高速の第２基準車速が適用された低電圧時マップと、を備え、前記ロックアップ制御用運転領域変更手段は、前記電圧センサで検知された前記電圧に応じて前記通常時マップ及び前記低電圧時マップの何れかを選択し、前記ロックアップクラッチ制御手段は、前記ロックアップ制御用運転領域変更手段が選択したマップを用いて、前記車速センサで検知された前記車速及び前記負荷センサで検知された前記負荷に基づいて前記ロックアップクラッチの係合及び解放を制御することが好ましい。

（３）前記所定電圧は、前記バッテリの適正電圧範囲の下限値よりも高い値に設定されていることが好ましい。

（４）前記エンジンの回転速度を検知するエンジン回転センサを備え、前記制御条件には、前記エンジン回転センサで検知された前記エンジンの回転速度が所定回転速度以上であることが含まれていることが好ましい。

（５）また、前記基準車速は、前記バッテリの電圧が低いほど高くなるように可変に設定されていることも好ましい。

（６）さらに、前記電圧センサで検知された前記バッテリの電圧が第２所定電圧以上であることを条件に前記ジェネレータによる発電を前記車両の減速時に限定して行なう回生制御手段を備えて、前記第２所定電圧は、前記所定電圧と等しいか或いは前記所定電圧よりも高いことも好ましい。

本発明にかかる車両の制御装置によれば、バッテリの電圧低下が検知されるとロックアップクラッチの解放頻度が高まり、ロックアップクラッチの解放によってエンジンの回転速度が上昇する頻度が高まる。エンジンの回転数が上昇すると、エンジンによって駆動されるジェネレータの回転速度が上昇し、発電電力が増大するので、その分、バッテリに供給される電力量が高められ、バッテリの電圧が高くなる。

バッテリ電圧が低下するとバッテリの電力で駆動するソレノイドバルブの挙動が不安定になり油振の発生原因となるが、上記のように、バッテリの電圧が高められるので、バッテリ電圧の低下に伴う油振の発生を抑制することができる。

こうして、油振の発生そのもの抑制できるので、油振によるベルトスリップを抑制できると共に、車両挙動の変動を抑制でき、車両挙動の変動により運転者に違和感を与えることも抑制することができる。
特に、変速機で発生する課題を変速機で解消することができる。

本発明の一実施形態に係る車両の制御装置が適用された車両の駆動系及び制御系を示す全体システム図である。 本発明の一実施形態に係る車両の制御装置によるロックアップ制御にかかる制御条件を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る車両の制御装置によるロックアップ制御にかかる通常時マップ及び低電圧時マップを示す図である。 本発明の一実施形態に係る車両の制御装置によるロックアップ制御にかかるロックアップ車速を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る車両の制御装置によるロックアップ制御を説明するフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る車両の制御装置によるロックアップ制御を説明するフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る車両の制御装置による回生制御を説明するフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る車両の制御装置による回生制御を考慮したロックアップ制御を説明するフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。以下の実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。

［１．全体システム構成］
図１は、本実施形態に係る車両の駆動系と制御系を示す構成図である。なお、図１において、細線の実線矢印は信号の流れを示し、太線矢印は信号の電力を示し、白抜き矢印及び細破線の矢印は作動油の流れを示す。

図１に示すように、車両の駆動系は、エンジン（内燃機関）１と、トルクコンバータ２と、前後進切替機構３と、自動変速機構としてのベルト式無段変速機構（バリエータとも言う）４と、終減速機構５と、駆動輪６，６とを備えている。なお、トルクコンバータ２と前後進切替機構３とベルト式無段変速機構４と終減速機構５とを図示しないトランスミッションケース内に収納することによりベルト式無段変速機１００（以下、ＣＶＴ１００という）が構成される。

エンジン１には、スロットルバルブ開閉動作や燃料カット動作等により出力トルク制御を行う出力トルク制御アクチュエータ１０が装備される。これによって、エンジン１は、ドライバによるアクセル操作による出力トルクの制御以外に、外部からのエンジン制御信号による出力トルクの制御も可能になっている。

また、エンジン１の出力軸１１には、ベルト＆プーリ機構等の動力伝達機構１０２を介してジェネレータ（オルタネータ）１０４が接続されており、出力軸１１の回転によってジェネレータ１０４による発電が行なわれる。このジェネレータ１０４による発電電力によってバッテリ１０６を充電するようになっている。

トルクコンバータ２は、トルク増大機能を有する発進要素であり、トルク増大機能を必要としないとき、エンジン出力軸１１（＝トルクコンバータ入力軸）とトルクコンバータ出力軸２１とを直結可能なロックアップクラッチ２０を有する。このトルクコンバータ２は、エンジン出力軸１１にコンバータハウジング２２を介して連結されたポンプインペラ２３と、トルクコンバータ出力軸２１に連結されたタービンライナ２４と、ケースにワンウェイクラッチ２５を介して設けられたステータ２６とを構成要素とする。

また、ロックアップクラッチ２０は、車両の状態や運転状態に応じてロックアップ状態（クラッチ完全係合状態）と、アンロックアップ状態（クラッチ完全解放状態）との何れかに、切り替え制御される。なお、ロックアップ状態とアンロックアップ状態との間に、スリップロックアップ状態（クラッチ滑り係合状態、つまり、ロックアップクラッチの入力側の回転部材の回転数と、出力側の回転部材に差回転があるが、入力側から出力側へトルクが伝達されている状態）が設けられても良い。

この切り替え制御と、ロックアップ状態やスリップロックアップ状態でのクラッチ係合力、即ち、クラッチのトルク伝達容量の制御は、ロックアップクラッチ２０へ供給する供給油圧の制御により行なう。この供給油圧とは、ロックアップクラッチ２０の前後の図示しない二つの油室の差圧、即ち、アプライ室のトルクコンバータ供給圧Paとレリーズ室のトルクコンバータ解放圧Prの差圧（ロックアップ差圧）ΔP（＝Pa−Pr）である。

前後進切替機構３は、ベルト式無段変速機構４への入力回転方向を前進走行時の正転方向と後退走行時の逆転方向とで切り替える機構である。この前後進切替機構３は、ダブルピニオン式遊星歯車３０と、複数のクラッチプレートから成る前進クラッチ３１（前進側摩擦係合要素）と、複数のブレーキプレートから成る後退ブレーキ３２（後退側摩擦係合要素）とを有する。

前進クラッチ３１は、Ｄレンジ（ドライブレンジ）等の前進走行レンジの選択時に前進クラッチ圧Pfcにより係合される。後退ブレーキ３２は、後退走行レンジであるＲレンジの選択時に後退ブレーキ圧Prbにより係合される。なお、前進クラッチ３１及び後退ブレーキ３２は、Ｎレンジ（ニュートラルレンジ，非走行レンジ）の選択時、前進クラッチ圧Pfcと後退ブレーキ圧Prbとをドレーンすることで、いずれも解放される。

ベルト式無段変速機構４は、プーリに対するベルト接触径の変更により変速機入力回転数と変速機出力回転数との比である変速比（すなわち、変速機入力回転数／変速機出力回転数）を無段階に変化させる無段変速機能を備え、プライマリプーリ４２と、セカンダリプーリ４３と、ベルト４４とを有する。プライマリプーリ４２は、固定プーリ４２ａ及びスライドプーリ４２ｂにより構成され、スライドプーリ４２ｂは、プライマリ圧室４５に導かれるプライマリ圧Ppriに応じて軸方向に移動する。セカンダリプーリ４３は、固定プーリ４３ａ及びスライドプーリ４３ｂにより構成され、スライドプーリ４３ｂは、セカンダリ圧室４６に導かれるセカンダリ圧Psecに応じて軸方向に移動する。

プライマリプーリ４２の固定プーリ４２ａ及びスライドプーリ４２ｂの各対向面であるシーブ面、及び、セカンダリプーリ４３の固定プーリ４３ａ及びスライドプーリ４３ｂの各対向面であるシーブ面は、何れもＶ字形状をなし、ベルト４４の両側のフランク面はこれらの各シーブ面と接触する。スライドプーリ４２ｂ，４３ｂの移動に応じて、プライマリプーリ４２及びセカンダリプーリ４３へのベルト４４の巻付き半径が変更することにより、変速比が変更される。

終減速機構５は、ベルト式無段変速機構４の変速機出力軸４１からの変速機出力回転を減速すると共に差動機能を与えて左右の駆動輪６，６に伝達する機構である。この終減速機構５は、変速機出力軸４１と左右のドライブ軸５１，５１との間に介装され、変速機出力軸４１に設けられた第一ギヤ５２と、アイドラ軸５０に設けられた第二ギヤ５３及び第三ギヤ５４と、最終減速ギヤ５５と、差動機能を持つディファレンシャルギヤ５６とを有する。

車両の制御系は、図１に示すように、ＣＶＴ１００の制御系として、油圧コントロールユニット７と、ＣＶＴ電子コントロールユニット８（自動変速制御装置（ＡＴＣＵ）、以下、ＣＶＴＥＣＵ８ともいう）とを備え、エンジン１の制御系として、エンジン電子コントロールユニット９（以下、エンジンＥＣＵ９という）を備え、さらに、ジェネレータ１０４を制御するジェネレータ電子コントロールユニット１０８（以下、ジェネレータＥＣＵ１０８という）を備えている。ＣＶＴＥＣＵ８とエンジンＥＣＵ９とは情報を授受する。

なお、各電子コントロールユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）８，９，１０８は、入出力装置，多数の制御プログラムを内蔵した記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ等），中央処理装置（ＣＰＵ），タイマカウンタ等を備えて構成される。また、各ＥＣＵ８，９，１０８は、バッテリ１０６の電力を受けて作動し、後述の油圧コントロールユニット７に備えられた各ソレノイド７２〜７７は、ＣＶＴＥＣＵ８によって制御されたバッテリ１０６からの電力を受けて作動する。

油圧コントロールユニット７は、プライマリ圧室４５に導かれるプライマリ圧Ppriと、セカンダリ圧室４６に導かれるセカンダリ圧Psecと、前進クラッチ３１への前進クラッチ圧Pfcと、後退ブレーキ３２への後退ブレーキ圧Prbとを作り出す制御ユニットである。この油圧コントロールユニット７は、オイルポンプ７０と油圧制御回路７１とを備え、油圧制御回路７１は、ライン圧ソレノイド７２と、プライマリ圧ソレノイド７３と、セカンダリ圧ソレノイド７４と、前進クラッチ圧ソレノイド７５と、後退ブレーキ圧ソレノイド７６と、ロックアップソレノイド７７とを有する。

ライン圧ソレノイド７２は、ＣＶＴＥＣＵ８から出力されるライン圧指示に応じ、オイルポンプ７０から圧送される作動油を、指示されたライン圧PLに調圧する。
プライマリ圧ソレノイド７３は、ＣＶＴＥＣＵ８から出力されるプライマリ圧指示に応じ、ライン圧PLを元圧として指示されたプライマリ圧Ppriに減圧調整する。
セカンダリ圧ソレノイド７４は、ＣＶＴＥＣＵ８から出力されるセカンダリ圧指示に応じ、ライン圧PLを元圧として指示されたセカンダリ圧Psecに減圧調整する。

前進クラッチ圧ソレノイド７５は、ＣＶＴＥＣＵ８から出力される前進クラッチ圧指示に応じ、ライン圧PLを元圧として指示された前進クラッチ圧Pfcに減圧調整する。
後退ブレーキ圧ソレノイド７６は、ＣＶＴＥＣＵ８から出力される後退ブレーキ圧指示に応じ、ライン圧PLを元圧として指示された後退ブレーキ圧Prbに減圧調整する。

ロックアップソレノイド７７は、ＣＶＴＥＣＵ８からの指示により、ロックアップコントロールバルブ７８への指示信号圧としてのソレノイド圧Psolを作り出す。
また、ロックアップコントロールバルブ７８は、ソレノイド圧Psolを作動信号圧として、ロックアップクラッチ２０のクラッチ前後油室の差圧であるロックアップ差圧ΔP（ΔP＝Pa−Pr）がＣＶＴＥＣＵ８からの指示に基づく値となるようにトルクコンバータ供給圧とトルクコンバータ解放圧とを作り出す。

ＣＶＴＥＣＵ８は、スロットル開度等に応じた目標ライン圧を得る指示をライン圧ソレノイド７２に出力するライン圧制御、車速やスロットル開度等に応じて目標変速比を得る指示をプライマリ圧ソレノイド７３及びセカンダリ圧ソレノイド７４に出力する変速油圧制御、前進クラッチ３１と後退ブレーキ３２の係合/解放を制御する指示を前進クラッチ圧ソレノイド７５及び後退ブレーキ圧ソレノイド７６に出力する前後進切替制御を行なうと共に、ロックアップソレノイド７７に指示を出力してロックアップクラッチ２０の係合，解放，スリップ係合等の制御を行なう。

ＣＶＴＥＣＵ８には、プライマリ回転センサ８０，セカンダリ回転センサ８１，セカンダリ圧センサ８２，油温センサ８３，インヒビタースイッチ８４，ブレーキスイッチ８５，アクセル開度センサ８６，プライマリ圧センサ８７，スロットル開度センサ８８，ライン圧センサ８９，車速センサ９０，電圧センサ９１，エンジン回転センサ９２等の各種センサが接続され、これらセンサで検出されたセンサ情報やスイッチ情報が入力される。

なお、スロットル開度センサ８８は、エンジン負荷に相当するスロットル開度TPを検出する負荷センサである。また、電圧センサ９１は、車載機器類の電源であるバッテリ１０６の電圧（端子間電圧）BVを検出する。
また、各ＥＣＵ８，９，１０８ではセンサ情報をノイズ除去フィルタで処理して、ノイズの影響を低減して各制御に使用する。

このＣＶＴＥＣＵ８は、本車両の制御装置において特徴的な機能要素として、車速センサ９０で検知された車速及びスロットル開度センサ８８で検知されたスロットル開度（エンジン負荷）に基づいてロックアップクラッチ２０の締結と解放とを制御するロックアップクラッチ制御部（ロックアップクラッチ制御手段）８ａと、ロックアップ制御用運転領域を電圧センサ９１で検知されたバッテリ１０６の電圧（端子間電圧）に基づいて変更するロックアップ制御用運転領域変更部（ロックアップ制御用運転領域変更手段）８ｂとを備えている。

本実施形態の車両の制御装置は、車速センサ９０，電圧センサ９１，エンジン回転センサ９２といったセンサ類と、ロックアップクラッチ制御部８ａ，ロックアップ制御用運転領域変更部８ｂ及び後述のジェネレータＥＣＵ１０８に設けられた回生制御部（回生制御手段）１０８ａとを備えて構成される。
以下、ロックアップクラッチの制御（ロックアップ制御）及びジェネレータ１０４による発電制御について詳述する。

［ロックアップ制御］
本実施形態にかかる制御装置では、ロックアップクラッチ２０の係合，解放にかかる制御を、バッテリ１０６の電圧BVの状態に応じて異なる特性で実施する。つまり、ロックアップクラッチ２０の係合，解放はマップに基づいて行なうが、バッテリ１０６の電圧BVが第１所定電圧（単に、所定電圧とも称する）BV₁以上の場合には通常時マップを用い、電圧BVが第１所定電圧BV₁未満の場合にはロックアップクラッチ２０を解放する領域を拡張した低電圧時マップを用いるようにしている。なお、第１所定電圧BV₁は、バッテリ１０６の残存容量下限値（適正電圧範囲の下限値）よりも大きな値に設定されている。

ただし、低電圧時マップを用いる条件（制御入り条件）は、図２に示すように、バッテリ１０６の電圧BVに関する条件（バッテリ電圧条件）に加えて、エンジン回転数（エンジン回転速度）Neが所定エンジン回転数（所定回転速度）Ne₁₂以上であることというエンジン回転数Neに関する条件（エンジン回転数条件）が設けられている。また、制御入りと制御抜けとで切り替える際にハンチングが生じないように、制御入り条件と制御抜け条件とにヒステリシスが設けられている。

つまり、制御入り条件（制御抜け状態から制御入り状態に切り替える条件）を判定するために、制御入り判定用第１所定電圧BV₁₁及び制御入り判定用所定エンジン回転数Ne₁₂が設けられ、制御抜け条件（制御入り状態から制御抜け状態に切り替える条件）を判定するために、制御抜け判定用第１所定電圧BV₁₂（BV₁₂＞BV₁₁）及び制御抜け判定用所定エンジン回転数Ne₁₁（Ne₁₁＜Ne₁₂）が設けられている。

そして、制御入り条件は、電圧BVが制御入り判定用第１所定電圧BV₁₁未満で且つエンジン回転数Neが制御入り判定用所定エンジン回転数Ne₁₂以上の場合であることとし、制御抜け条件は、電圧BVが制御抜け判定用第１所定電圧BV₁₂以上又はエンジン回転数Neが制御抜け判定用所定エンジン回転数Ne₁₁以下の場合であることとしている。

このような低電圧時マップを使用する制御の目的は、ロックアップクラッチ２０の解放領域を拡張しロックアップクラッチ２０をオフとしたコンバータ状態となる頻度を高めることによってエンジン１の回転速度が上昇する頻度を高めて、ジェネレータ１０４での発電量を増加させ、バッテリ１０６の電圧BVの低下を回避して、バッテリ電圧の低下に起因したＣＶＴ１００のソレノイドバルブの不安定な挙動の発生を回避するためである。

したがって、バッテリ１０６の電圧BVが高い（第１所定電圧BV₁₁又はBV₁₂以上である）場合には低電圧時マップを使用する制御は不要であり、このため、バッテリ電圧条件が設けられている。また、エンジン回転数条件に関する所定エンジン回転数Ne_11，Ne₁₂は、エンジン１の始動にかかるクランキング時を想定したもので、クランキング時には、バッテリ１０６の電圧BVが大きく変動するので、本来のバッテリ１０６の電圧BVが十分に高い場合であっても、バッテリ１０６の電圧BVが低い（第１所定電圧BV₁₁又はBV₁₂未満である）と判定され、バッテリ電圧条件から制御入り判定されることがある。このような状況を回避するために、エンジン回転数条件が設けられている。

［ロックアップ制御マップ］
次に、ロックアップクラッチ２０の係合，解放に用いるロックアップ制御マップ、即ち、通常時マップ及び低電圧時マップを説明する。図３に示すように、ロックアップ制御マップは、車速VSとエンジン負荷としてのスロットル開度TPとをパラメータとしており、車速VS及びスロットル開度TPから決定される運転点がマップ上のどの領域にあるかを判断し、ロックアップクラッチ２０の解放（ロックアップオフ）と係合（ロックアップオン）とを切り替える。

図３において、細線の実線及び破線は通常時マップの切替線を示し、太線の実線及び破線は低電圧時マップの切替線を示す。また、各実線は、ロックアップオフからロックアップオンへの切替線（オン切替線）であり、各破線は、ロックアップオンからロックアップオフへの切替線（オフ切替線）である。各実線と各破線との間の領域は保持領域であり、ロックアップのオフとオンとで切り替える際にハンチングが生じないように、オン切替線とオオフ切替線とにヒステリシスが設けられている。

なお、本実施形態では、通常時マップのオフ切替線及びオン切替線は、スロットル開度TPが小さな領域では判定用の基準車速（第１基準車速）VS₁₁，VS₁₂は低く設定されるが、スロットル開度TPが大きな領域では判定用の基準車速（第１基準車速）VS₁₁，VS₁₂は高く設定される。これは、できるだけロックアップオン領域を広げたいが、スロットル開度TPが大きい場合には、車速VSがある程度高まるまではロックアップオフとしてトルクコンバータ２のトルク増大機能を利用できるようにするためである。

一方、低電圧時マップのオフ切替線及びオン切替線は、スロットル開度TPに関わらずそれぞれ一定の車速基準車速（第２基準車速）VS₂₁，VS₂₂に設定される。これは、上述のように、低電圧時マップを使用するのは、ロックアップクラッチ２０の解放領域を拡張しエンジン１の回転速度を高めてジェネレータ１０４での発電量を増加させるためで、バッテリ１０６の電圧BVを高めるのに必要なエンジン回転数となるように、スロットル開度TPに関わらず設定される。これにより、低電圧時マップを選択している間、スロットル開度TPにより不要にエンジン回転数が高くなったり、バッテリ１０６の電圧BVを高めるのに必要なエンジン回転数が得られなくなったりする不具合を回避することができる。

なお、本実施形態では、図４に太線の実線及び破線で示すように、低電圧時マップのオン切替線及びオフ切替線は、バッテリ１０６の電圧BVによらず一定としているが、図４に細線の実線及び破線で示すように、低電圧時マップのオン切替線及びオフ切替線を、バッテリ１０６の電圧BVに応じて、電圧BVが低いほど高車速側に、電圧BVが高いほど低車速側に可変に設定しても良い。これにより、バッテリ１０６の電圧BVが低いほどロックアップクラッチ２０の解放領域が拡張し、バッテリ１０６の電圧BVを速やかに高めることができる。また、バッテリ１０６の電圧BVが高いほどロックアップクラッチ２０の解放領域の拡張を抑えてその係合領域を確保し、燃費向上を図ることができる。

［回生制御］
ジェネレータＥＣＵ１０８は、ジェネレータ１０４の作動を制御する。特に、ジェネレータＥＣＵ１０８には、回生制御（オルタネータ回生制御）を行なう回生制御部１０８ａが備えられている。この回生制御は、ジェネレータ１０４による発電を、アクセルペダルが開放されて（アクセルオフ）、エンジン１への燃料噴射がカットされる車両の減速時に走行エネルギを回収しながらジェネレータ１０４を駆動する回生発電のみに限定して行ない、車両の力行時等では、ジェネレータ１０４の界磁電流を遮断操作して発電を停止する。これによって、エンジン１の発電負荷が軽減され、エンジン１の出力トルクを車両の駆動により多く用いて車両の走行性能を確保することができ、燃費の向上を促進することもできる。なお、回生制御の際には、ロックアップクラッチ２０は係合（ロックアップオン）とする。

ただし、この回生制御は、後述のフローチャート（図７）に図示するが、バッテリ１０６の電圧BVが第２所定電圧BV_21，BV₂₂以上あることを条件に実施され、バッテリ１０６の電圧BVが第２所定電圧BV_21，BV₂₂未満になったら、回生制御は禁止されて、エンジン１の出力トルクを利用してジェネレータ１０４を駆動する発電を実施する。電圧BVは、バッテリ１０６の残存容量（ＳＯＣ：State of Charge）に対応し、第２所定電圧BV_21，BV₂₂は残存容量に関する発電制限下限値に対応する。この発電制限下限値は、バッテリ１０６の残存容量下限値（適正電圧範囲の下限値）よりも大きな値に設定され、バッテリ１０６の残存容量が残存容量下限値に接近したら、ジェネレータ１０４による発電でバッテリ１０６を充電し、残存容量下限値以下にはならないように残存容量を確保する。

なお、ここでは、回生制御の禁止と許可との判定にハンチングが生じないように、第１所定電圧BV₁₁，BV₁₂と同様に、第２所定電圧にも、禁止判定用第２所定電圧BV₂₁と許可判定用第２所定電圧BV₂₂（BV₂₂＞BV₂₁）とが設けられている。また、ここでは、第２所定電圧BV_21，BV₂₂は、第１所定電圧BV₁₁，BV₁₂と等しい値に設定されている。つまり、禁止判定用第２所定電圧BV₂₁は制御入り判定用第１所定電圧BV₁₁と等しい値に設定され、許可判定用第２所定電圧BV₂₂は制御抜け判定用第１所定電圧BV₁₂と等しい値に設定されている。

［作用及び効果］
本実施形態にかかる車両の制御装置は、上述のように構成されているので、例えば、図５，図６の各フローチャートに示すようにロックアップ制御を行なうことができ、図７，図８の各フローチャートに示すように回生制御を行なうことができる。なお、図５〜図８の各フローチャートは、車両のキースイッチがオンになるとキースイッチがオフになるまで、所定の制御周期で繰り返される。

［ロックアップ制御］
ロックアップ制御では、まず、ロックアップ制御用運転領域変更部８ｂが、図５に示すように、ロックアップクラッチ２０の係合，解放を決定するための制御マップを、通常時マップと低電圧時マップとの何れ一方に適宜変更する。なお、図５，図６において、フラグＦ１は、通常時マップを用いている制御抜け状態の場合には０となり、低電圧時マップを用いている制御入り状態の場合には１となる制御フラグであり、初期値は０とする。

図５に示すように、まず、電圧センサ９１で検出されたバッテリ１０６の電圧（電源電圧）BVと、エンジン回転センサ９２で検出されたエンジン１の回転速度（エンジン回転数）Neと、その時点のフラグＦ１を読み込む（ステップＡ１０）。そして、フラグＦ１が０であるか否かを判定し（ステップＡ２０）、フラグＦ１が０であれば、制御入り条件が成立しているかを判定し（ステップＡ３０）、フラグＦ１が１であれば、制御抜け条件が成立しているかを判定する（ステップＡ５０）。

ステップＡ３０の制御入り条件の判定では、電圧BVが制御入り判定用第１所定電圧BV₁₁以下で、且つ、エンジン回転数Neが制御入り判定用所定エンジン回転数Ne₁₂以上であるか否かを判定する。ここで、肯定判定がされればフラグＦ１を１にセットし（ステップＡ４０）、否定判定がされればフラグＦ１を０のまま継続する。

一方、ステップＡ５０の制御抜け条件の判定では、電圧BVが制御抜け判定用第１所定電圧BV₁₂以上であるか、又は、エンジン回転数Neが制御抜け判定用所定エンジン回転数Ne₁₁以下であるか否かを判定する。ここで、肯定判定がされればフラグＦ１を０にセットし（ステップＡ６０）否定判定がされればフラグＦ１を１のまま継続する。

このようにして、ロックアップ制御の制御マップとして、通常時マップを用いるか（フラグＦ１＝０）、低電圧時マップを用いるか（フラグＦ１＝１）が設定され、ロックアップクラッチ制御部８ａが、図６に示すように、選択された制御マップに基づいて、ロックアップクラッチ２０の係合，解放を制御する。

図６に示すように、まず、車速センサ９０で検出された車速VSと、スロットル開度センサ８８で検出されたスロットル開度TPと、その時点のフラグＦ１を読み込む（ステップＢ１０）。そして、フラグＦ１が０であるか否かを判定し（ステップＢ２０）、フラグＦ１が０であれば、通常時マップを選択し（ステップＢ３０）、フラグＦ１が１であれば、電圧低下時マップを選択する（ステップＢ４０）。

そして、現在、ロックアップオン（ＬＵオン）、即ち、ロックアップクラッチ２０が係合状態であるか否かが判定される（ステップＢ５０）。このステップＢ５０で、ロックアップオンの肯定判定がなされれば、ステップＢ３０又はＢ４０で選択された制御マップを用いて、車速VS及びスロットル開度TPに関する運転点が、ロックアップオフ（ＬＵオフ）の領域内に所定時間継続して入っているか否かを判定する（ステップＢ６０）。このステップＢ６０で肯定判定がなされれば、ロックアップオフに切り替え（ステップＢ７０）、ステップＢ６０で否定判定がなされれば、ロックアップオンを継続する。

一方、ステップＢ５０でロックアップオフの否定判定がなされれば、ステップＢ３０又はＢ４０で選択された制御マップを用いて、車速VS及びスロットル開度TPに関する運転点が、ロックアップオン（ＬＵオン）の領域内に所定時間継続して入っているか否かを判定する（ステップＢ８０）。このステップＢ８０で肯定判定がなされれば、ロックアップオンに切り替え（ステップＢ９０）、ステップＢ８０で否定判定がなされれば、ロックアップオフを継続する。

このようにして、バッテリ１０６の電圧BVが低い場合（BV＜BV₁₁）には、低電圧時マップを使用してロックアップ制御をするため、ロックアップクラッチ２０の解放領域が拡張されて、ロックアップクラッチ２０をオフとしたコンバータ状態となる頻度を高めることができる。これによって、エンジン１の回転速度が上昇する頻度を高めることができ、ジェネレータ１０４での発電量を増加させ、バッテリ１０６の電圧BVの低下を回避することができる。

バッテリ１０６の電圧BVの低下を回避できると、この電圧BVの低下に起因したＣＶＴ１００のソレノイドバルブ（ライン圧ソレノイド７２、プライマリ圧ソレノイド７３、セカンダリ圧ソレノイド７４）の不安定な挙動の発生を回避することができ、ＣＶＴ１００の油圧系の油振の発生を防止することができる。

油振の発生自体を回避することができるので、油振に起因して発生するベルトスリップの発生を回避できるだけでなく、油振に起因する車両挙動の変化（例えば、ジャダーと呼ばれる車体振動）の発生も回避することができ、両挙動の変化により運転者に違和感を与えるおそれも解消することができる。
しかも、油余剰圧を加える手法ではないので、オイルポンプ等の油圧供給系統の負担を増やすことなくベルトスリップの発生や車両挙動の変化の発生を回避することができる。

［回生制御］
また、本制御装置で実施する回生制御では、回生制御部１０８ａが、図７に示すように、回生制御が許可されているか禁止されているかを判定する。なお、図７，図８において、フラグＦ２は、回生制御が許可されている場合には０となり、回生制御が禁止されている場合には１となる制御フラグであり、初期値は０とする。

図７に示すように、電圧センサ９１で検出されたバッテリ１０６の電圧（電源電圧）BVと、その時点のフラグＦ２を読み込む（ステップＣ１０）。そして、フラグＦ２が０であるか否かを判定し（ステップＣ２０）、フラグＦ２が０（回生制御が許可）であれば、回生制御の禁止条件が成立しているかを判定し（ステップＣ３０）、フラグＦ２が１（回生制御が禁止）であれば、回生制御の許可条件が成立しているかを判定する（ステップＣ４０）。

ステップＣ３０の回生制御の禁止条件の判定では、電圧BVが禁止判定用第２所定電圧BV₂₁未満であるか否かを判定する。ここで、肯定判定がされればフラグＦ２を１にセットして回生制御を禁止し（ステップＣ５０）、否定判定がされればフラグＦ２を０のままとして回生制御の許可を継続する。

一方、ステップＣ４０の回生制御の許可条件の判定では、電圧BVが許可判定用第２所定電圧BV₂₂以上であるか否かを判定する。ここで、肯定判定がされればフラグＦ２を０にセットして回生制御を許可し（ステップＣ６０）、否定判定がされればフラグＦ２を１のままとして回生制御の禁止を継続する。

フラグＦ２が０にセットされ回生制御が許可されていれば、ジェネレータ１０４による発電を、エンジン１への燃料噴射がカットされる車両の減速時に走行エネルギを回収しながらジェネレータ１０４を駆動する回生発電のみに限定して行ない、車両の力行時等では、ジェネレータ１０４の界磁電流を遮断操作して発電を停止する。これによって、エンジン１の発電負荷が軽減され、エンジン１の出力トルクを車両の駆動により多く用いて車両の走行性能を確保することや、燃費の向上を促進することができる。

また、フラグＦ２が１にセットされ回生制御が禁止されていれば、エンジン１の出力トルクを利用しながらジェネレータ１０４を常時駆動して発電を実施し、この発電電力によってバッテリ１０６を充電することにより、バッテリ１０６のＳＯＣを回復することができ、バッテリ１０６のＳＯＣ低下による不具合を回避することができる。バッテリ１０６のＳＯＣを回復することは、バッテリ１０６の電圧BVを回復することになり、電圧BVの低下に起因したＣＶＴ１００のソレノイドバルブの不安定な挙動の発生を回避することができ、ＣＶＴ１００の油圧系の油振の発生を防止することができる。

なお、回生制御による回生発電の際には、ロックアップオン（ＬＵオン）とするので、回生制御を考慮したロックアップは、図８に示すように行われる。つまり、フラグＦ２が０であるか否かを判定し（ステップＤ１０）、フラグＦ２が０であれば、アクセルオンかオフかを判定し（ステップＤ２０）、アクセルオンならば、図６のロックアップ制御を行なう（ステップＤ３０）。アクセルオフならば、ロックアップオン（ＬＵオン）とする（ステップＤ４０）。そして、エンジン１への燃料噴射をカットし車両の減速に伴って走行エネルギを回収しながらジェネレータ１０４を駆動する回生発電を実施する。

前述のように、バッテリ１０６の電圧BVが所定電圧BV₁₁未満に低下したらロックアップを開放状態とする解放運転領域を広げる制御を行なうので、バッテリ１０６の電圧BVの回復が早まり、バッテリ１０６の電圧BVが所定電圧BV₁₂以上となる頻度を高めることにもなるため、頻度も高まり、回生制御による車両の走行性能の確保や燃費の向上を促進することができる。

［その他］
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形したり、一部を採用したりして実施することができる。

例えば、上記実施形態では、解放運転領域を広げる制御に加えて回生制御を行なっているが、回生制御は必須ではない。バッテリ１０６の電圧BVが所定電圧BV₁₁未満に低下したらロックアップを開放状態とする解放運転領域を広げる制御のみを行なうだけで、電圧BVの低下が抑制され、電圧BVの低下に起因した油圧脈動（油振）の発生自体を抑制するという本発明の目的を達成することができる。この場合、上記実施形態で用いた図５，図６をそのまま使用して制御を実行することができる。

解放運転領域を広げる制御の制御入り条件のバッテリ１０６の第１所定電圧BV₁（ヒステリシスを与える場合、電圧BV₁₁，BV₁₂）と回生制御の制御禁止条件のバッテリ１０６の第２所定電圧BV₂（ヒステリシスを与える場合、電圧BV₂₁，BV₂₂）とを同一の値にしてシンプルな制御構成にしているが、第１所定電圧BV₁と第２所定電圧BV₂とを一致させなくても良い。

ただし、回生制御の際には、発電は回生に制限され且つロックアップクラッチ２０は係合（ロックアップオン）とされるので、解放運転領域を広げる制御の制御域と回生制御の制御域とがオーバラップしないようにすることが必要であり、第１所定電圧BV₁と第２所定電圧BV₂とを一致させない場合には、第２所定電圧BV₂を第１所定電圧BV₁よりも高い値に設定することになる。

また、上記実施形態では、低電圧時マップを用いる条件（制御入り条件）に、バッテリ電圧条件に加えてエンジン回転数条件を設けているが、例えば、本制御を、エンジン１の始動時にクランキングが完了したことを条件として開始するように構成すればエンジン回転数条件は省略することができる。

１ エンジン（駆動源）
２ トルクコンバータ
２０ ロックアップクラッチ
４ ベルト式無段変速機構（自動変速機構）
６ 駆動輪
７ 油圧コントロールユニット
７７ ロックアップソレノイド
７８ ロックアップコントロールバルブ
８ ＣＶＴＥＣＵ（変速制御装置）
８ａ ロックアップクラッチ制御部（ロックアップクラッチ制御手段）
８ｂ ロックアップ制御用運転領域変更部（ロックアップ制御用運転領域変更手段）
８８ スロットル開度センサ（負荷センサ）
９０ 車速センサ
９１ 電圧センサ
９２ エンジン回転センサ
１０４ ジェネレータ（オルタネータ）
１０６ バッテリ（電源）
１０８ジェネレータＥＣＵ
１０８ａ 回生制御部（回生制御手段）

Claims (6)

1. ソレノイドバルブにより油圧を調整してベルトの挟圧力を制御するベルト式無段変速機構を有するベルト式無段変速機と、
   前記車両の駆動源であるエンジンによって駆動されるジェネレータと、
   前記ジェネレータによる発電電力によって充電され前記ソレノイドバルブに電力を供給するバッテリと、
   前記エンジンと前記ベルト式無段変速機構との間に設けられたロックアップクラッチ付きのトルクコンバータと、を備えた車両を制御する装置であって、
   前記バッテリの電圧を検知する電圧センサと、
   前記車両の車速を検知する車速センサと、
   前記車速センサで検知された前記車速が基準車速以上である係合運転領域では前記ロックアップクラッチを係合し、前記車速が前記基準車速未満である解放運転領域では前記ロックアップクラッチを解放するロックアップクラッチ制御手段と、
   前記電圧センサで検知された前記バッテリの電圧が所定電圧を下回ったことを含む制御条件が成立した場合には、前記解放運転領域を広げるロックアップ制御用運転領域変更手段と、を備えている
   車両の制御装置。
2. 前記エンジンの負荷を検知する負荷センサを備え、
   前記エンジンの負荷に応じた前記基準車速を境界に前記係合運転領域と前記解放運転領域とを規定するマップであって、前記電圧センサで検知された前記電圧が前記所定電圧以上である場合に用いるもので前記基準車速として第１基準車速を適用された通常時マップと、前記電圧センサで検知された前記電圧が前記所定電圧を下回った場合に用いるもので前記基準車速として前記第１基準車速よりも高速の第２基準車速を適用された低電圧時マップと、を備え、
   前記ロックアップ制御用運転領域変更手段は、前記電圧センサで検知された前記電圧に応じて前記通常時マップ及び前記低電圧時マップの何れかを選択し、
   前記ロックアップクラッチ制御手段は、前記ロックアップ制御用運転領域変更手段が選択したマップを用いて、前記車速センサで検知された前記車速及び前記負荷センサで検知された前記負荷に基づいて前記ロックアップクラッチの係合及び解放を制御する
   請求項１記載の車両の制御装置。
3. 前記所定電圧は、前記バッテリの適正電圧範囲の下限値よりも高い値に設定されている
   請求項１又は２記載の車両の制御装置。
4. 前記エンジンの回転速度を検知するエンジン回転センサを備え、
   前記制御条件には、前記エンジン回転センサで検知された前記エンジンの回転速度が所定回転速度以上であることが含まれている
   請求項１〜３の何れか１項に記載の車両の制御装置。
5. 前記基準車速は、前記バッテリの電圧が低いほど高くなるように可変に設定されている
   請求項１〜４の何れか１項に記載の車両の制御装置。
6. 前記電圧センサで検知された前記バッテリの電圧が第２所定電圧以上であることを条件に前記ジェネレータによる発電を前記車両の減速時に限定して行なう回生制御手段を備え、
   前記第２所定電圧は、前記所定電圧と等しいか或いは前記所定電圧よりも高い
   請求項１〜５の何れか１項に記載の車両の制御装置。

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