JP2017193276A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ガタ打ち音の発生を抑制するとともに、車両の燃費を向上させる。
【解決手段】車両の制御装置１００は、無段変速機４０の変速比およびエンジン２の回転数を制御するように構成された制御装置１００であって、車両１に備えられた補機１２０の負荷状態を判定する判定部１００ａと、負荷状態が所定値未満である場合に、ロックアップクラッチ２５の係合中におけるエンジン２の回転数を、第１の回転数に維持するように無段変速機４０の変速比およびエンジン２の回転数を制御するように構成された第１制御部１００ｂと、負荷状態が所定値以上である場合に、エンジン２の運転状態を低回転中負荷の領域から外れるように、ロックアップクラッチ２５の係合中におけるエンジン２の回転数を第１の回転数よりも高い第２の回転数にするように無段変速機４０の変速比およびエンジン２の回転数を制御するように構成された第２制御部１００ｃと、を備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両の制御装置に関し、特に、エンジンと無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）とロックアップクラッチを備える車両の制御装置に関する。

従来、車両用の変速機として、変速比を連続的に変更できる無段変速機（ＣＶＴ）が知られている。このＣＶＴを搭載した車両では、エンジンが低回転・中負荷の領域で運転している状態において、車両が一定の低車速で走行すると、エンジンの出力を一定の回転数に保つようにＣＶＴの制御が行なわれる。このような走行状態では、車両の駆動力と走行抵抗とが釣り合って、ＣＶＴの各種部品（クラッチドラムとセパレータ、コアプレートとハブ、プライマリシーブとキャリアの嵌合部など）がフローティング状態になってしまいやすい。

また、エンジンが低回転・中負荷の状態で、一定の低車速で走行を続けるには、エンジンでの燃料の燃焼速度を速める必要があるが、そうすると、エンジンの出力に回転変動やトルク変動が生じやすくなる。そして、この変動がフローティング状態となったＣＶＴに入力されると、そのフローティング状態の各種部品においてガタ打ち音が発生する。

このガタ打ち音の発生を抑制するための従来技術として、例えば、特許文献１では、車両の状態がガタ打ち音の発生条件を満たすか否かを判定し、条件を満たす場合には、エンジンの回転数を高くするようにＣＶＴを制御してエンジンの運転状態を低回転・中負荷の領域から回避させることでガタ打ち音の発生を抑制するようにしている。

特開２０１５−２１４２６０号公報

この従来技術では、ガタ打ち音の発生は抑制されるが、低回転・中負荷の領域を回避するための制御によってエンジンの回転数が上昇するので車両の燃費が悪化してしまう。

ところで、従来技術では、車両に備えられた補機の負荷が高くなるエアコンの作動時にはエンジンが中負荷となる可能性が高いことから、エアコンの作動時には、常にエンジンの回転数を高くするように制御している。

しかし、例えば、春や秋など、季節によっては温度調整の必要性が低く、エアコン作動時の補機負荷が低くなることがあり、その場合には、エアコンを作動させてもエンジンの出力トルクは中負荷とならずに低負荷となってガタ打ち音は発生しない。従来技術どおり、このような場合にまでエンジンの回転数を増加させては燃費が悪化する虞がある。

よって、本発明の目的は、ガタ打ち音の発生を抑制するとともに、車両の燃費を向上させることのできる車両の制御装置を提供することにある。

本発明に係る第１の車両の制御装置は、エンジンと、無段変速機と、ロックアップクラッチとを備える車両に適用され、前記無段変速機の変速比および前記エンジンの回転数を制御するように構成された車両の制御装置であって、上記目的を達成するために、前記車両に備えられた補機の負荷状態を判定する判定部と、前記負荷状態が所定値未満である場合には、前記ロックアップクラッチの係合中における前記エンジンの回転数を、第１の回転数に維持するように前記無段変速機の変速比および前記エンジンの回転数を制御するように構成された第１制御部と、前記負荷状態が所定値以上である場合には、前記エンジンの運転状態を低回転中負荷の領域から外れるように、前記ロックアップクラッチの係合中における前記エンジンの回転数を前記第１の回転数よりも高い第２の回転数にするように前記無段変速機の変速比および前記エンジンの回転数を制御するように構成された第２制御部と、を備えている。

本発明に係る第２の車両の制御装置は、前記第１の車両の制御装置において、上記目的を達成するために、前記第１制御部または前記第２制御部は、前記負荷状態が、前記所定値未満と前記所定値以上との間を移行した場合に、前記エンジンの回転数の変化速度を所定範囲内に抑制するように前記無段変速機の変速比および前記エンジンの回転数を制御する。

本発明の１態様では、車両に備えられた補機の負荷状態が所定値以上である場合には、第２制御部によってエンジンの回転数を第１の回転数よりも高い第２の回転数にするように制御が行われる。この場合、その制御によってエンジンの運転状態が低回転・中負荷の領域から外されるので、ガタ打ち音の発生が抑制される。

一方、補機の負荷状態が所定値未満である場合には、エンジンは低回転・中負荷の領域で運転されていないので、ガタ打ち音は発生しない。この場合、第１制御部によってエンジンの回転数を第１の回転数に維持するように制御が行われ、車両の燃費が向上する。

従って、本発明の車両の制御装置によれば、ガタ打ち音の発生を抑制するとともに、車両の燃費を向上させることができる。

本発明の実施形態に係る車両の構成を示すスケルトン図である。 本発明を適用した車両の制御装置の構成図である。 制御装置が実行するガタ打ち音抑制の制御を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を説明する。本実施形態は、無段変速機（ＣＶＴ）を搭載した自動車などの車両であり、この車両には、本発明を適用した車両の制御装置が備えられている。また、本実施形態の車両には、動力伝達系として、トランスアクスル方式の自動変速機（以下、トランスアクスルという。）が搭載されている。このトランスアクスルは、エンジン横置きのＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型の車両などに搭載されるものである。ＣＶＴは、トランスアクスルの変速機構に用いられている。

図１は、本実施形態の車両の構成を示すスケルトン図である。同図ではトランスアクスルを中心に車両の構成を示している。

図１に示すとおり、本実施形態の車両１は、エンジン２と、トランスアクスル５と、ドライブシャフト６と、駆動輪Ｗとを備えている。また、車両１は、制御装置１００と、補機としてのエアコンディショナ（エアコン）１２０およびオルタネータ（発電機）１３１を更に備えている。なお、制御装置１００は、本発明を適用した車両の制御装置であり、車両１全体の統括制御を行うものであるが、本実施形態においては、特に、エンジン２およびＣＶＴ４０の制御を行うものとする。

トランスアクスル５は、原動機としての内燃機関のエンジン２に連結されている。トランスアクスル５は、エンジン２の動力が伝達される順に、トルクコンバータ２０、前後進切換機構３０、ＣＶＴ４０（変速機構）、減速機構７０、差動機構８０を含んでいる。

トルクコンバータ２０は、エンジン２の出力軸であるクランクシャフト９に連結されたドライブプレート２１と、このドライブプレート２１に接続されたフロントカバー２２を介して連結されたポンプインペラ２３と、そのポンプインペラ２３に対向するとともにインプットシャフト２９に連結されたタービンランナ２４とを有している。滑り要素であるトルクコンバータ２０には、エンジン動力の伝達効率を向上させるために、クランクシャフト９とインプットシャフト２９とを直結するロックアップクラッチ２５が設けられている。

ロックアップクラッチ２５は、クラッチプレート２６を有しており、このクラッチプレート２６は、タービンランナ２４に連結されるとともにフロントカバー２２とタービンランナ２４との間に配置されている。クラッチプレート２６のタービンランナ２４側にはアプライ室２７ａが区画されており、クラッチプレート２６のフロントカバー２２側にはリリース室２７ｂが区画されている。アプライ室２７ａに作動油を供給してリリース室２７ｂから作動油を排出することにより、クラッチプレート２６がフロントカバー２２に押し付けられ、ロックアップクラッチ２５はクランクシャフト９とインプットシャフト２９とを直結する完全係合状態となる。一方、リリース室２７ｂに作動油を供給してアプライ室２７ａから作動油を排出することにより、クラッチプレート２６がフロントカバー２２から引き離され、ロックアップクラッチ２５はクランクシャフト９とインプットシャフト２９とを切り離す解放状態となる。また、ロックアップクラッチ２５では、リリース室２７ｂ内とアプライ室２７ａ内の油圧を調整することにより、ロックアップクラッチ２５を係合状態であるスリップロックアップ状態に制御することも可能である。ロックアップクラッチ２５では、このスリップロックアップ状態に制御することにより、ロックアップクラッチ２５を所定のスリップ状態に保持することができ、クランクシャフト９とインプットシャフト２９との回転数の差を一定(例えば５０ｒｐｍ)に維持することができるようになる。

前後進切換機構３０は、ダブルピニオン式の遊星歯車列３１、前進クラッチ３７および後退ブレーキ３８を有している。前後進切換機構３０は、その前進クラッチ３７および後退ブレーキ３８を制御することにより、遊星歯車列３１を構成する各要素の可動／不可動の状態を変更して、エンジン動力の伝達径路を切り換えることができる。なお、遊星歯車列３１には、インプットシャフト２９およびプライマリシャフト３９が接続されている。前後進切換機構３０は、車両の前進時には、前進クラッチ３７を係合して後退ブレーキ３８を解放することにより、インプットシャフト２９の回転を、遊星歯車列３１を介してそのままプライマリシャフト３９に伝達する。一方、車両の後進時には、（前後進切換機構３０は、）前進クラッチ３７を解放して後退ブレーキ３８を係合することにより、インプットシャフト２９の回転を、遊星歯車列３１により逆転してプライマリシャフト３９に伝達する。

ＣＶＴ４０（変速機構）は、プライマリプーリ４１とセカンダリプーリ４５とを有している。なお、プライマリプーリ４１はプライマリシャフト３９に設けられ、セカンダリプーリ４５はセカンダリシャフト４９に設けられている。プライマリプーリ４１は、固定シーブ４２と可動シーブ４３とによって構成されている。これら固定シーブ４２と可動シーブ４３とは互いに対向し、その固定シーブ４２と可動シーブ４３との間には略Ｖ字形状のプーリ溝が形成されるようになっている。また、可動シーブ４３の背面側には作動油室４３ａが区画されており、作動油室４３ａ内の油圧を調整することで、プライマリプーリ４１のプーリ溝の幅を変化させることができる。セカンダリプーリ４５は、固定シーブ４６と可動シーブ４７とによって構成されている。これら固定シーブ４６と可動シーブ４７とは互いに対向し、その固定シーブ４６と可動シーブ４７との間には略Ｖ字形状のプーリ溝が形成されるようになっている。また、可動シーブ４７の背面側には作動油室４７ａが区画されており、作動油室４７ａ内の油圧を調整することで、セカンダリプーリ４５のプーリ溝の幅を変化させることができる。プライマリプーリ４１のプーリ溝およびセカンダリプーリ４５のプーリ溝には、伝動ベルト４８が巻き掛けられており、作動油室４３ａ内、４７ａ内の油圧をそれぞれ調整することにより、各プーリ溝の幅が変化させられて、伝動ベルト４８の巻き掛け径が連続的に変化する。その結果、ＣＶＴ４０における変速比が所望の値に設定され、その設定された変速比によってプライマリプーリ４１からセカンダリプーリ４５へ動力が伝達される。このようにして、プライマリシャフト３９からセカンダリシャフト４９に対する無段変速が可能となる。

セカンダリシャフト４９には減速ギヤ７１が設けられており、この減速ギヤ７１は、被駆動側減速ギヤ７２と噛み合っている。これらのギヤ７１、７２により減速機構７０が構成されている。なお、被駆動側減速ギヤ７２はシャフト７９に設けられている。また、シャフト７９にはファイナルドライブギヤ７８が設けられており、このファイナルドライブギヤ７８は、差動機構８０のファイナルドリブンギヤ（リングギヤ）８８と噛み合っている。これにより、被駆動側減速ギヤ７２に伝達されたセカンダリシャフト４９からの動力が、シャフト７９を介してファイナルドリブンギヤ（リングギヤ）８８に伝えられるようになっている。

差動機構８０は、そのファイナルドリブンギヤ（リングギヤ）８８と一体回転するデフケース８６を有し、このデフケース８６に収容された左右のサイドギヤには、それぞれドライブシャフト６の一端が接続されている。そして左右のドライブシャフト６の他端には、それぞれ駆動輪Ｗが取付けられている。

また、エンジン２の出力軸であるクランクシャフト９には、クランクプーリ１９０ａが設けられ、このクランクプーリ１９０ａとエアコン１２０のコンプレッサ１２１に設けられたプーリ１２２とがＶベルト１２４によって繋がれている。エンジン２が回転すると、その回転がＶベルト１２４を介してコンプレッサ１２１に伝達され、コンプレッサ１２１が回転駆動される。この駆動により、エアコン１２０が作動するようになり車両１の室内空調が行われる。クランクシャフト９には、さらにクランクプーリ１９０ｂが設けられ、このクランクプーリ１９０ｂとオルタネータ（発電機）１３１に設けられたプーリ１３２とがＶベルト１３４によって繋がれている。これにより、エンジン２が回転すると、Ｖベルト１３４を介してその回転が伝達されたオルタネータ１３１は、車両に装備された不図示のヘッドライトやワイパーや電動パワーステアリングなどの補機に供給するための電力を発電できるようになる。なお、オルタネータ１３１は、交流発電機、および該交流発電機が発電する三相交流電力を直流化する整流器などによって構成された直流発電機であり、その発電によって、補機に動作用の電力を供給するとともに、不図示のバッテリ（例えば、鉛蓄電池など）が充電されることで発電電力がバッテリに蓄電される。

上記構成の無段変速機（ＣＶＴ）において、ガタ打ち音が発生する原因は、一定の低車速で走行中に、ロックアップクラッチが完全係合した状態で、車両の駆動力と走行抵抗とが釣り合ってＣＶＴの部品がフローティング状態となった場合に、エンジンの回転変動やドライブシャフトのトルク変動がＣＶＴに伝達されてそれら部品が衝突することにある。具体的には、ガタ打ち音の発生原因は、以下の（１）〜（３）の箇所での部品間の衝突（の発生）にある。
（１）前進クラッチ３７を構成する、クラッチドラムとセパレータプレート（何れも不図示）との嵌合部および、クラッチハブと摩擦プレート（何れも不図示）との嵌合部。
（２）プライマリシャフト３９と、これにスプライン嵌合されたプライマリプーリ４１の固定シーブ４２との嵌合部。
（３）プライマリシャフト３９と、これにスプライン嵌合された遊星歯車列３１の構成要素のキャリア３２との嵌合部。

次に、本発明を適用した車両の制御装置である制御装置１００の構成を、図２を用いて説明する。

図２において、制御装置１００は、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）を備え、このＣＰＵにはバスを介してＲＯＭ、ＲＡＭおよびＩ／Ｏポート（何れも不図示）が接続されている。ＲＯＭには制御プログラムや各種マップデータ等が格納されている。ＣＰＵは、バスを介してそれら格納された情報をＲＯＭから取得することができる。ＲＡＭにはＣＰＵによる演算データ等が一時的に格納される。ＣＰＵは、バスを介してＲＡＭにアクセスし、演算データ等の情報の格納と取得を行うことができる。またＣＰＵには、Ｉ／Ｏポートを介して、車両１に備えた不図示の各種センサから車両の状態を示す検出信号が入力される。また、ＣＰＵは、Ｉ／Ｏポートを介して不図示のアクチュエータを作動させることで、ＣＶＴ４０の変速比、エンジン２の回転数、ロックアップクラッチ２５の係合／解放状態等を制御することができる。

制御装置１００に接続されるセンサとして、車両１には、インプットシャフト２９の回転数(タービンランナ２４の回転数)を検出するタービン回転数センサ１０９、プライマリプーリ４１の回転数を検出するプライマリプーリ回転数センサ１０１、セカンダリプーリ４５の回転数を検出するセカンダリプーリ回転数センサ１０５等が設けられている。また、車両１には、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１０２、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１０３、エンジン回転数を検出するクランク角センサ１０４、車速を検出する車速センサ１０６、セレクトレバーの操作状態を検出するインヒビタスイッチ等のセンサ１０７も設けられている。

さらに、制御装置１００に接続されるセンサとして、車両１には、車両に備えられた補機としてのエアコン１２０の作動状態および負荷状態を検出するためのセンサ、また、補機としてのオルタネータ（発電機）１３１の負荷状態を検出するためのセンサも設けられている。具体的には、エアコン１２０の作動状態として稼動／停止状態を検出するためのエアコンスイッチ１１０ａおよびエアコン１２０の負荷状態を検出するための冷媒吐出圧力センサ１１０ｂ、また、オルタネータ１３１の負荷状態を検出するためのオルタネータ電流センサ１１０ｃが設けられている。補機の使用する電力量が増加するとオルタネータが発電すべき電力量も増加してそのぶん（発電による）負荷も大きくなるが、オルタネータの出力電圧は補機の定格およびバッテリの充電電圧から或る一定の範囲に決まってしまうので、その電圧の範囲で発電電流は負荷に比例して増加することとなる。そのため、本実施形態では、オルタネータ電流センサ１１０ｃが検出したオルタネータの発電電流に基づき、オルタネータ負荷トルク（即ち、エンジンに対してオルタネータが与える発電による負荷トルク）を推定して、その負荷トルクの推定値からオルタネータ１３１の負荷状態を判断するようにする。以下では、これらエアコンスイッチ１１０ａ、冷媒吐出圧力センサ１１０ｂ、オルタネータ電流センサ１１０ｃを補機負荷状態センサ１１０という。

なお、エアコン１２０の負荷状態の判断には、周知のとおり、コンプレッサトルクの値を用いることができる。本実施形態では、エアコン１２０のコンプレッサ１２１として固定容量コンプレッサを備えた構成としているので、その判断にコンプレッサトルクの値を用いるために、上記の冷媒吐出圧力センサ１１０ｂがコンプレッサの冷媒吐出経路に設けられている。そして、本実施形態では、コンプレッサ１２１の回転数（クランク角センサ１０４が検出したエンジン回転数から求められる）から算出した冷媒流量と、冷媒吐出圧力センサ１１０ｂが検出した冷媒吐出圧力と、に基づきコンプレッサトルクを推定して、そのコンプレッサトルクの推定値からエアコン１２０の負荷状態を判断するようにしている。この構成は、エアコンの負荷状態の判断にコンプレッサトルクの値を用いる場合の一例を示したものであり、この構成に限定されるものではない。また、エアコンのコンプレッサが可変容量コンプレッサである場合には、例えば、冷媒の吐出流量を制御する電磁弁の電磁弁制御電流を直接計測して、その計測値からコンプレッサトルクを推定するようにすればよい。周知のとおり、電磁弁制御電流と冷媒の吐出流量とには相関があるため、電磁弁制御電流からコンプレッサトルクを推定することが可能である。

このような構成により、制御装置１００は、ガタ打ち音の発生を抑制するための制御を実行する。

図３は、制御装置１００が実行するガタ打ち音抑制の制御を説明するためのフローチャートである。図３のフローチャートの処理が開始されると、ステップＳ１において、制御装置１００は、ガタ打ち音発生前提条件が満たされているか否かを判断する。具体的には、車両１が、低速走行中、且つ、車両の駆動力と走行抵抗とが釣り合った状態であるとき、すなわち、以下の（１）〜（６）の条件が全て成立したときに、制御装置１００は、ガタ打ち音発生の前提条件が満たされたと判断する。
＜ガタ打ち音発生前提条件＞
（１）車両の加速度がゼロ付近である。（｜加速度｜≦所定加速度）
（２）アクセル開度が所定開度以下である。（アクセル開度≦所定開度）
（３）エンジン回転が低回転である。（所定エンジン回転数１≦エンジン回転数Ｎｅ≦所定エンジン回転数２）
（４）前進クラッチ３７のトルク（Ｃ１トルク）が０Ｎｍ付近である。（｜ＣＶＴ入力トルクｔｔ−フリクションＴｃｖｔｆｒｉｃ｜≦所定トルク）
（５）定常走行中判定条件１（駆動力／スロットル開度≦所定値１）
（６）定常走行中判定条件２（Δ駆動力／Δスロットル開度≦所定値２）
＜ガタ打ち音発生条件＞
（７）補機負荷（エアコン１２０の稼動による負荷＋オルタネータ１３１の発電による負荷）が高負荷である。（補機負荷≧所定値３）
ステップＳ１において、制御装置１００は、ガタ打ち音発生前提条件が満たされたと判断した場合には、ステップＳ２（ＹＥＳ側）に進んで、車両１の補機負荷の状態について判断する。

一方、ステップＳ１において、制御装置１００は、ガタ打ち音発生前提条件が満たされていないと判断した場合には、ステップＳ６（Ｎｏ側）に進んで、ガタ打ち音抑制実施フラグの判定を行う。

ステップＳ２において、制御装置１００は、上記の（７）のガタ打ち音発生条件である車両１の補機負荷の状態、つまり、車両に備えられたエアコン１２０の作動状態および負荷状態と、オルタネータ１３１の負荷状態と、を総合した状態について判断する（この場合、制御装置１００は、判定部１００ａとして機能する）。具体的には、制御装置１００は、補機負荷状態センサ１１０が検出した情報に基づき、車両１の補機負荷の状態を判断する。そして、制御装置１００は、補機負荷が高負荷状態（補機負荷≧所定値３）、つまり、エアコン１２０が稼動していて、補機負荷を示す「コンプレッサトルク（エアコン負荷）とオルタネータ負荷トルク（オルタネータ負荷）との合計値」が所定値３以上であると判断した場合には、ステップＳ３（ＹＥＳ側）に進む。この場合、エンジン２は低回転・中負荷の領域で運転している状態であり、車両１の状態がガタ打ち音の発生条件（上記の（１）〜（６））を満たしているので、制御装置１００は、ステップＳ３でガタ打ち音抑制の制御を実行する。

一方、ステップＳ２において、制御装置１００は、エアコン１２０が稼動していない（停止状態）、または、エアコン１２０は稼動しているが、「エアコン負荷＋オルタネータ負荷」として示される補機負荷が高負荷状態でないと判断した場合には、車両１の状態がガタ打ち音の発生条件（上記の（７））を満たさないため、ステップＳ６（Ｎｏ側）に進んで、ガタ打ち音抑制実施フラグの判定を行う。このように、補機負荷が高負荷状態でない場合には、エンジン２は低回転・中負荷の領域で運転されておらず、ガタ打ち音は発生しない。そのため、この場合、本実施形態では、制御装置１００は、エンジン２の回転数を高くする以下のステップＳ３〜ステップＳ５のガタ打ち音抑制の制御を実行しないので、車両の燃費が向上する。

ステップＳ３において、制御装置１００は、ガタ打ち音抑制の制御を実行する。具体的には、制御装置１００は、エンジン２の運転状態を低回転・中負荷の領域から外す（回避させる）ため、ロックアップクラッチ２５の係合時におけるエンジンの回転数を所定の回転数よりも高くするようにＣＶＴ４０の変速比の制御を行う（この場合、制御装置１００は、第２制御部１００ｃとして機能する）。

なお、本実施形態の車両の制御装置１００では、ロックアップクラッチ２５が係合状態であるときには、無段変速機（ＣＶＴ４０）におけるエンジン回転数の目標値を「目標ＬＵ最低回転数」として所定の値に設定することができるようになっている。目標ＬＵ最低回転数が設定されると、制御装置１００は、実エンジン回転数を目標ＬＵ最低回転数として設定された値（回転数）に合わせるようにＣＶＴ４０の変速比（の変更）を制御するように作動する。

そのため、制御装置１００は、目標ＬＵ最低回転数を「所定の回転数＋所定値（増加分の回転数）」に設定する。なお、所定の回転数は、制御装置１００が、（解放状態の）ロックアップクラッチ２５の係合を開始することとなるエンジン回転数を示す所定値（回転数）である。この設定により、エンジン２の運転状態が低回転・中負荷の領域から外れるように、ロックアップクラッチ２５の係合時におけるエンジン回転数が所定の回転数よりも高くなるように無段変速機（ＣＶＴ４０）の変速比およびエンジン２の回転数が制御されることとなる。

そして、制御装置１００は、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４において、制御装置１００は、目標ＬＵ最低回転数が設定されたことにより、実エンジン回転数を目標ＬＵ最低回転数に合わせるようにＣＶＴ４０の変速比を制御する。このとき、ＣＶＴ４０の変速比がシフトダウン（変速比が大きくなる）側へ制御（変更）されてエンジン回転数が上昇させられることとなるが、このシフトダウン側への制御によって急にエンジン回転数を上昇させると、特にロックアップクラッチ２５が係合されている場合、エンジン２の質量慣性により変速ショックが生じてしまう可能性がある。そのため、制御装置１００では、変速ショックを生じさせないように、実エンジン回転数を、目標ＬＵ最低回転数に到達するまでの間、徐々に上昇させるようにＣＶＴ４０の変速比を制御（徐変制御）して、エンジン回転数を一気に上昇させないようにしている（この場合、制御装置１００は、第２制御部１００ｃとして機能する）。以下では、これを、徐変上昇という。

ここで、徐変制御について具体的に説明する。制御装置１００は、目標ＬＵ最低回転数と実エンジン回転数との差を求め、その差の回転数を目標差回転数とする。そして、ＲＯＭに予め格納されたマップデータに基づき、その目標差回転数から徐変時間を決定する。なお、マップデータには、徐変制御において実エンジン回転数の変化速度が、変速ショックを生じさせない所定の範囲内となるように、実エンジン回転数を目標差回転数ぶん上昇または下降（低下）させるために必要とする制御時間（徐変時間）が予め定められている。例えば、目標差回転数が３００ｒｐｍである場合、制御装置１００は、その３００ｒｐｍをパラメータとしてマップデータを検索すると、マップデータから、その目標差回転数に対応した３ｓｅｃ（秒）が徐変時間として決定される。そして、制御装置１００は、その徐変時間に亘って、実エンジン回転数を、目標ＬＵ最低回転数に徐々に到達させるように、ＣＶＴ４０の変速比を徐変制御する。上記の例の場合、制御装置１００は、３００ｒｐｍ／３ｓｅｃ＝「１００ｒｐｍ／ｓｅｃ」、つまり、実エンジン回転数を１秒間に１００ｒｐｍ（徐々に）上昇させるＣＶＴ４０の変速比制御を、３秒間に亘って実行する。徐変制御は、このようにして行われる。

また、制御装置１００は、このＣＶＴ４０の変速比の制御と並行して、エンジン２の回転数を制御する。具体的には、制御装置１００は、エンジン２での燃料噴射量あるいはスロットルバルブの開度を制御して、エンジン２の出力回転数を目標ＬＵ最低回転数に合わせるように、上記の徐変上昇と同様の徐変制御を行う。

本実施形態では、制御装置１００が行う上記のような制御により、エンジン２の運転状態が、低回転・中負荷の領域から外される（回避させられる）ので、ガタ打ち音の発生が抑制される。

そして、制御装置１００は、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５において、制御装置１００は、ガタ打ち音抑制の制御を実施したことを示すガタ打ち音抑制実施フラグを「ＯＮ」に設定する。なお、ガタ打ち音抑制実施フラグは、ここで「ＯＮ」に設定されるまでは「ＯＦＦ」とされている。

制御装置１００は、上記のガタ打ち音抑制の制御を終えると、本ルーチンを終了する。

ステップＳ６において、制御装置１００は、ガタ打ち音抑制実施フラグの判定を行う。本ステップＳ６は、車両１の状態がガタ打ち音の発生条件を（１つ以上）満たさない場合に実行されるステップである。この場合、車両１はガタ打ち音が発生しない状態であるため、ガタ打ち音抑制実施フラグの判定を行って、当該フラグが「ＯＮ」に設定されている、つまり、先にガタ打ち音抑制の制御が実施されている場合には、そのガタ打ち音抑制の制御を解除する制御を実施する。

即ち、制御装置１００は、ステップＳ６において、ガタ打ち音抑制実施フラグが「ＯＮ」に設定されていると判定した場合には、ステップＳ７（Ｙｅｓ側）に進んで、ガタ打ち音抑制の制御を解除するための制御を実施する。

一方、制御装置１００は、ステップＳ６において、ガタ打ち音抑制実施フラグが「ＯＦＦ」に設定されていると判定した場合には、本ルーチンを終了する（Ｎｏ側）。

ステップＳ７において、制御装置１００は、ガタ打ち音抑制の制御を解除するための制御を実施する。制御装置１００は、目標ＬＵ最低回転数を「所定の回転数」に設定する。既述のとおり、所定の回転数は、制御装置１００が、（解放状態の）ロックアップクラッチ２５の係合を開始することとなるエンジン回転数を示す所定値（回転数）である。この設定により、ロックアップクラッチ２５の係合時におけるエンジン回転数が、ロックアップクラッチ２５が係合している状態を維持すべき所定の回転数に維持されるように、無段変速機（ＣＶＴ４０）の変速比およびエンジン２の回転数が制御されることとなる（この場合、制御装置１００は、第１制御部１００ｂとして機能する）。

そして、制御装置１００は、ステップＳ８に進む。

ステップＳ８において、制御装置１００は、目標ＬＵ最低回転数が設定されたことにより、実エンジン回転数を目標ＬＵ最低回転数に合わせるようにＣＶＴ４０の変速比を制御する。このとき、ＣＶＴ４０の変速比がシフトアップ（変速比が小さくなる）側へ制御（変更）されてエンジン回転数が下降（低下）させられることとなるが、このシフトアップ側への制御によって急にエンジン回転数を下降させると、特にロックアップクラッチ２５が係合されている場合、エンジン２の質量慣性により変速ショックが生じてしまう可能性がある。そのため、制御装置１００では、変速ショックを生じさせないように、実エンジン回転数を、目標ＬＵ最低回転数に到達するまでの間、徐々に下降（低下）させるようにＣＶＴ４０の変速比を徐変制御して、エンジン回転数を一気に下降させないようにしている（この場合、制御装置１００は、第１制御部１００ｂとして機能する）。以下では、これを、徐変下降という。

また、制御装置１００は、このＣＶＴ４０の変速比の制御と並行して、エンジン２の回転数を制御する。具体的には、制御装置１００は、エンジン２での燃料噴射量あるいはスロットルバルブの開度を制御して、エンジン２の出力回転数を目標ＬＵ最低回転数に合わせるように、上記と同様の徐変制御を行う。

そして、制御装置１００は、ステップＳ９に進む。

ステップＳ９において、制御装置１００は、ガタ打ち音抑制の制御を実施したことを示すガタ打ち音抑制実施フラグを「ＯＦＦ」に設定する。

制御装置１００は、上記のガタ打ち音抑制の制御を解除するための制御を終えると、本ルーチンを終了する。

以上、本実施形態の車両１では、制御装置１００が、ガタ打ち音発生前提条件が満たされたと判断した場合、即ち、車両１が、低速走行中、且つ、車両の駆動力と走行抵抗とが釣り合った状態である場合には、車両１の補機負荷の状態、つまり、車両に備えられたエアコン１２０の作動状態および負荷状態と、オルタネータ１３１の負荷状態と、を総合した状態について判断を行う。そして、制御装置１００が、補機負荷が高負荷状態、つまり、エアコン１２０が稼動していて、補機負荷を示す「コンプレッサトルク（エアコン負荷）とオルタネータ負荷トルク（オルタネータ負荷）との合計の値」が所定値３以上であると判断した場合には、エンジン２は低回転・中負荷の領域で運転している状態であるため、ガタ打ち音抑制の制御を実行する。具体的には、制御装置１００が、ロックアップクラッチ２５の係合時におけるエンジンの回転数を「所定の回転数＝第１の回転数」よりも高い「所定の回転数＋所定値（増加分の回転数）＝第２の回転数」にするように、ＣＶＴ４０の変速比およびエンジン２の回転数を制御する。この制御により、本実施形態の車両１では、エンジン２の運転状態が低回転・中負荷の領域から外される（回避される）ので、ガタ打ち音の発生が抑制される。

また、この場合のＣＶＴ４０の変速比およびエンジン２の回転数の制御においては、制御装置１００がエンジン回転数を徐変制御によって徐変上昇させるので、エンジン回転数を上昇させる際にエンジン２の質量慣性による変速ショックが発生しない。

また、本実施形態の車両１では、制御装置１００が、車両１の補機負荷の状態、つまり、上述したエアコン１２０の作動状態および負荷状態と、オルタネータ１３１の負荷状態と、を総合した状態についての判断において、エアコン１２０が稼動していない（停止状態）、または、エアコン１２０は稼動しているが、「エアコン負荷＋オルタネータ負荷」として示される補機負荷が高負荷状態でないと判断した場合には、ガタ打ち音抑制の制御を実行しない。この場合、車両１の状態がガタ打ち音の発生条件（上記の（７））を満たさない、つまり、「エアコン１２０の稼動による負荷＋オルタネータ１３１の発電による負荷」として示される補機負荷が高負荷状態ではないため、エンジン２は低回転・中負荷の領域で運転されておらず、ガタ打ち音は発生しない。即ち、この場合には、ガタ打ち音抑制の制御を実行する必要がない。従って、この場合には、制御装置１００が、エンジン２の回転数を高くするガタ打ち音抑制の制御を実行しないので、車両１の燃費が向上する。

また、本実施形態の車両１では、制御装置１００が、ガタ打ち音抑制の制御を実施した場合に、その後、車両１の状態がガタ打ち音の発生条件を（１つ以上）満たさない、つまり、車両１が、ガタ打ち音が発生しない状態となったときには、ガタ打ち音抑制の制御を解除する制御を実施する。具体的には、制御装置１００が、ロックアップクラッチ２５の係合時におけるエンジンの回転数を「所定の回転数＝第１の回転数」に維持するように、ＣＶＴ４０の変速比およびエンジン２の回転数を制御する。既述のとおり、所定の回転数は、制御装置１００が、（解放状態の）ロックアップクラッチ２５の係合を開始することとなるエンジン回転数を示す所定値（回転数）である。つまり、この場合、エンジン回転数が、ロックアップクラッチ２５が係合している状態を維持すべき所定の回転数に維持されるように、ＣＶＴ４０の変速比およびエンジン２の回転数が制御される。

また、この場合のＣＶＴ４０の変速比およびエンジン２の回転数の制御においては、制御装置１００がエンジン回転数を徐変制御によって徐変下降させるので、エンジン回転数を下降（低下）させる際にエンジン２の質量慣性による変速ショックが発生しない。

以上のように、本実施形態の車両１に備えられた制御装置１００によれば、ガタ打ち音の発生が抑制されるとともに、車両の燃費が向上させられる。

なお、上記ステップＳ２でのエアコンの負荷状態の判断は、エアコンの運転状態の切り替え機能によっては、次のようにすることもできる。例えば、運転モードスイッチによりエアコンの稼動による補機負荷が所定値３以上となる「高負荷モード」と、補機負荷が所定値３未満となる「低負荷モード」と、が切り替えられるエアコンを車両に備えるような場合には、運転者らによる運転モードスイッチの選択状態を検出し、その検出結果によってエアコンの負荷状態を判断するようにしてもよい。また、選択可能な運転モードが「高負荷モード」、「中負荷モード」、「低負荷モード」というように２つを超える場合であっても、選択された運転モードでのエアコンの稼動による補機負荷が所定値３以上となる場合にのみステップＳ３のガタ打ち音抑制の制御を実行するようにすればよい。

２ エンジン、２０ トルクコンバータ、２５ ロックアップクラッチ、４０ 無段変速機（ＣＶＴ）、１００ 制御装置、１００ａ 判定部、１００ｂ 第１制御部、１００ｃ 第２制御部、１１０ 補機負荷状態センサ、１１０ａ エアコンスイッチ、１１０ｂ 冷媒吐出圧力センサ、１１０ｃ オルタネータ電流センサ、１２０ エアコン、１２１ コンプレッサ、１３１ オルタネータ

Claims (2)

1. エンジンと、無段変速機と、ロックアップクラッチとを備える車両に適用され、前記無段変速機の変速比および前記エンジンの回転数を制御するように構成された車両の制御装置であって、
   前記車両に備えられた補機の負荷状態を判定する判定部と、
   前記負荷状態が所定値未満である場合には、前記ロックアップクラッチの係合中における前記エンジンの回転数を、第１の回転数に維持するように前記無段変速機の変速比および前記エンジンの回転数を制御するように構成された第１制御部と、
   前記負荷状態が所定値以上である場合には、前記エンジンの運転状態を低回転中負荷の領域から外れるように、前記ロックアップクラッチの係合中における前記エンジンの回転数を前記第１の回転数よりも高い第２の回転数にするように前記無段変速機の変速比および前記エンジンの回転数を制御するように構成された第２制御部と、
   を備えたことを特徴とする車両の制御装置。
2. 請求項１に記載の車両の制御装置において、
   前記第１制御部または前記第２制御部は、前記負荷状態が、前記所定値未満と前記所定値以上との間を移行した場合に、前記エンジンの回転数の変化速度を所定範囲内に抑制するように前記無段変速機の変速比および前記エンジンの回転数を制御する
   ことを特徴とする車両の制御装置。

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