JP2018132196A - 車両用無段変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者に与える違和感を低減しつつ、擬似有段変速によるダイレクトなステップ変速感を運転者に与える車両用無段変速機の制御装置を提供すること。【解決手段】エンジン１から駆動輪７への駆動系に、ロックアップクラッチ３を有するトルクコンバータ２と、バリエータ４と、を搭載している。このエンジン車において、ロックアップクラッチ３の締結/解放の制御を行うロックアップ制御手段と、「無段変速モード」と「DSTEP変速モード」の切り替え制御を行う変速モード切替制御手段（図８）と、を備える。変速モード切替制御手段（図８）は、走行中、油温検出値がロックアップクラッチ３の締結を許可するロックアップ締結許可閾値以下のとき、「DSTEP変速モード」による変速を禁止し、油温検出値がロックアップ締結許可閾値より高いとき、「DSTEP変速モード」による変速を許可する。【選択図】図８

Description

本発明は、駆動源から駆動輪への駆動系に、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータと無段変速機構を搭載した車両用無段変速機の制御装置に関する。

従来、トルクコンバータを備える車両用無段変速機において、加速中に変速機入力回転数の漸増と急減を繰り返すように目標入力回転数を設定することで、変速比を段階的に変化させる疑似有段変速モードを備える制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、従来の車両用無段変速機の制御装置にあっては、低油温で疑似有段変速モードを実施すると、例えば、アップシフトを行ってもエンジン回転数が低下せずに高止まりすることがあるというように、変速機入力回転数が安定しない。このため、低油温時に疑似有段変速モードによる変速を実施することで、運転者に違和感を与えてしまう場合がある、という問題があった。

特開２０１４−１３７１０５号公報

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、運転者に与える違和感を低減しつつ、疑似有段変速によるダイレクトなステップ変速感を運転者に与える車両用無段変速機の制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の車両は、駆動源から駆動輪への駆動系に、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、無段変速機構と、を搭載している。

この車両において、ロックアップ制御手段と、変速モード切替制御手段と、油温検出手段と、を備える。

ロックアップ制御手段は、ロックアップクラッチの締結/解放の制御を行う。

変速モード切替制御手段は、無段変速機構の変速比を無段階に変化させる無段変速モードと、無段変速機構の変速比を段階的に変化させる疑似有段変速モードと、の切り替え制御を行う。

油温検出手段は、無段変速機構の変速用作動油の油温を検出する。

そして、変速モード切替制御手段は、走行中、油温検出値が第１油温閾値より高いとき、ロックアップクラッチの締結を許可し、油温検出値が第１油温閾値以上の値に設定した第２油温閾値以下のとき、疑似有段変速モードによる変速を禁止し、油温検出値が第２油温閾値より高いとき、疑似有段変速モードによる変速を許可する。

よって、走行中、油温検出値が第１油温閾値より高いとき、ロックアップクラッチの締結が許可される。そして、油温検出値が第１油温閾値以上の値に設定した第２油温閾値以下のとき、疑似有段変速モードによる変速が禁止され、油温検出値が第２油温閾値より高いとき、疑似有段変速モードによる変速が許可される。

即ち、ロックアップクラッチを解放状態とする油温条件での走行中、疑似有段変速モードによる変速が禁止される。このため、低油温時に疑似有段変速モードによる変速を許可する場合のように、変速機構入力回転数が安定しないことによる運転者に与える違和感が低減される。そして、ロックアップクラッチを締結状態とする油温条件での走行中、疑似有段変速モードによる変速が許可される。このため、駆動源と無段変速機構が直結状態での疑似有段変速になり、ステップ的な変速比の変化に変速機構入力回転数が追従するし、ダイレクトなステップ変速感が運転者に与えられる。

この結果、運転者に与える違和感を低減しつつ、疑似有段変速によるダイレクトなステップ変速感を運転者に与えることができる。

実施例１の制御装置が適用された車両用無段変速機が搭載されたエンジン車の概略構成を示す全体図である。 実施例１の変速機コントローラの内部構成を示すブロック図である。 実施例１の変速機コントローラによるロックアップクラッチの締結/解放制御に用いられるロックアップマップの一例を示すロックアップマップ図である。 実施例１の変速機コントローラにおいて「無段変速モード」が選択されたときに用いられる無段変速マップの一例を示す無段変速マップ図である。 実施例１の変速機コントローラにおいて「リニア変速モード」が選択されたときに作成される加速用変速線の一例を示す加速用変速線図である。 実施例１の変速機コントローラにおいて「リニア変速モード」が選択されたときに加速用変速線を作成する演算ブロックを示す加速用変速線演算ブロック図である。 実施例１の変速機コントローラにおいて「DSTEP変速モード」（＝疑似有段変速モード）が選択されたときに用いられるDSTEP変速線の一例を示すDSTEP変速線図である。 実施例１の変速機コントローラで実行される変速モード切替制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例１の車両用無段変速機が搭載されたエンジン車において低油温発進から停車と発進を繰り返しながら油温が上昇していくときの油温・L/U許可判定・リニア変速モード・DSTEP変速許可判定・エンジン回転数・タービン回転数の各特性を示すタイムチャートである。

以下、本発明の車両用無段変速機の制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。

実施例１の制御装置は、ロックアップクラッチ付きトルクコンバータとベルト式無段変速機構を駆動系に搭載したエンジン車に適用したものである。以下、実施例１における車両用無段変速機の制御装置の構成を、「全体システム構成」、「ロックアップ制御構成」、「無段変速モードでの変速制御構成」、「リニア変速モードでの変速制御構成」、「DSTEP変速モードでの変速制御構成」、「変速モード切替制御処理構成」に分けて説明する。

［全体システム構成］
図１は、実施例１の制御装置が適用された車両用無段変速機が搭載されたエンジン車の概略構成を示し、図２は、変速機コントローラの内部構成を示す。以下、図１及び図２に基づき、全体システム構成を説明する。

エンジン車の駆動系には、図１に示すように、エンジン１（駆動源）と、トルクコンバータ２と、ロックアップクラッチ３と、バリエータ４（無段変速機構）と、出力ギヤ列５と、差動装置６と、駆動輪７と、を備える。なお、出力ギヤ列５には、駐車時にバリエータ４の出力軸を機械的に回転不能にロックするパーキング機構８が設けられている。

トルクコンバータ２は、ポンプインペラとタービンランナとステータを有する流体継手であり、ロックアップクラッチ３が内蔵され、クラッチ締結によりエンジン出力軸とバリエータ入力軸を直結する。つまり、ロックアップクラッチ３の解放時には、エンジン駆動力は、トルクコンバータ２→バリエータ４→出力ギヤ列５→差動装置６を介して駆動輪７へと伝達される。一方、ロックアップクラッチ３の締結時には、エンジン駆動力は、ロックアップクラッチ３→バリエータ４→出力ギヤ列５→差動装置６を介して駆動輪７へと伝達される。

バリエータ４は、プライマリプーリ２１と、セカンダリプーリ２２と、プーリ２１，２２の間に掛け回されるＶベルト２３とを備えるベルト式無段変速機構である。プーリ２１，２２は、それぞれ固定円錐板と、この固定円錐板に対してシーブ面を対向させた状態で配置され固定円錐板との間にＶ溝を形成する可動円錐板と、この可動円錐板の背面に設けられて可動円錐板を軸方向に変位させる油圧シリンダ２３ａ，２３ｂとを備える。油圧シリンダ２３ａ，２３ｂに供給される油圧を調整すると、Ｖ溝の幅が変化してＶベルト２３と各プーリ２１，２２との接触半径が変化し、バリエータ２０の変速比が無段階に変化する。

エンジン車には、エンジン１の動力の一部を利用して駆動されるオイルポンプ１０と、オイルポンプ１０からの油圧を調圧してバリエータ４の各部位に供給する油圧制御回路１１と、油圧制御回路１１を制御する変速機コントローラ１２とが設けられている。以下、各構成について説明する。

変速機コントローラ１２は、図２に示すように、ＣＰＵ１２１と、ＲＡＭ・ＲＯＭからなる記憶装置１２２と、入力インターフェース１２３と、出力インターフェース１２４と、これらを相互に接続するバス１２５とから構成される。

入力インターフェース１２３には、アクセル開度APOを検出するアクセル開度センサ４１の出力信号、バリエータ４のプライマリ回転数Npriを検出するプライマリ回転数センサ４２の出力信号、車速VSPを検出する車速センサ４３の出力信号、が入力される。さらに、バリエータ４の変速に用いられるオイルパン内作動油温（ATF油温）を検出する油温センサ４４（油温検出手段）の出力信号、セレクトレバーの位置を検出するインヒビタスイッチ４５の出力信号、エンジン１の出力トルク信号Te、等が入力される。

記憶装置１２２には、ロックアップクラッチ３の締結/解放制御プログラムと、このロックアップ締結/解放制御プログラムで用いるロックアップマップ（図３参照）が格納されている。又、バリエータ４の変速制御プログラム、この変速制御プログラムで用いる変速マップ（図４参照）が格納されている。ＣＰＵ１２１は、記憶装置１２２に格納されている制御プログラムを読み出して実行し、入力インターフェース１２３を介して入力される各種信号に対して各種演算処理を施して変速制御信号を生成し、生成した変速制御信号を、出力インターフェース１２４を介して油圧制御回路１１に出力する。ＣＰＵ１２１が演算処理で使用する各種値、その演算結果は記憶装置１２２に適宜格納される。

油圧制御回路１１は、複数の流路、複数の油圧制御弁で構成される。油圧制御回路１１は、変速機コントローラ１２からの変速制御信号に基づき、複数の油圧制御弁を制御して油圧の供給経路を切り換えるとともにオイルポンプ１０で発生した油圧から必要な油圧を調製する。この油圧制御によりロックアップクラッチ３の締結/解放制御とバリエータ４の変速比が制御される。

［ロックアップ制御構成］
図３は、実施例１の変速機コントローラ１２によるロックアップクラッチ３の締結/解放制御に用いられるロックアップマップの一例を示す。以下、図３に基づき、ロックアップ制御構成（ロックアップ制御手段）を説明する。

ロックアップ制御とは、ATF油温条件と車両走行条件（車速VSP、アクセル開度APO）に基づいて行われるロックアップクラッチ３の締結と解放の切り替え制御をいう。このロックアップ制御には、ATF油温条件としてロックアップ締結許可閾値が設定されていて、ATF油温がロックアップ締結許可閾値以下である間は、車両走行条件にかかわらず、ロックアップクラッチ３の締結が禁止される。そして、ATF油温がロックアップ締結許可閾値より高いとき、ロックアップクラッチ３の締結が許可され、車両走行条件（車速VSP、アクセル開度APO）と図３に示すロックアップマップに従って、ロックアップクラッチ３の締結と解放の切り替え制御が行われる。

ロックアップ締結許可閾値は、ロックアップクラッチ３への解放指令から解放完了までに要する目標油圧応答時間が、急減速停車時に停車する前にロックアップ解放を完了する時間とされ、この目標油圧応答時間内にロックアップ解放できる油温値に設定される。即ち、ロックアップクラッチ３を解放するときの目標油圧応答時間は、急減速停車時のエンジンストール防止を想定して決められるため、ロックアップクラッチ３を締結するときに要求される目標油圧応答時間より短い時間になる。よって、ATF油温のロックアップ締結許可閾値は、要求されるロックアップ締結応答が得られる油温値（例えば、±０℃）よりも高い油温値（例えば、＋１０℃）に設定される。

ロックアップマップを用いるロックアップ制御は、車速VSPとアクセル開度APOにより決まる運転点が図３のOFF→ON線を横切ったとき、ロックアップ締結要求を出し、解放状態のロックアップクラッチ３を締結する。一方、車速VSPとアクセル開度APOにより決まる運転点が図３のON→OFF線を横切ったとき、ロックアップ解放要求を出し、締結状態のロックアップクラッチ３を解放する。ここで、ロックアップマップは、アクセル踏み込みによるドライブ走行状態での燃費向上を目的として設定されたものであるため、図３のOFF→ON線とON→OFF線は、時速10km/h前後の低車速域に設定される。

［無段変速モードでの変速制御構成］
図４は、実施例１の変速機コントローラ１２において「無段変速モード」が選択されたときに用いられる無段変速マップの一例を示す。以下、図４に基づき、「無段変速モード」での変速制御構成を説明する。

変速機コントローラ１２は、変速モードとして、「無段変速モード」と「リニア変速モード」と「DSTEP変速モード（疑似有段変速モード）」と、を有する。このうち、図４に示す無段変速マップを用い、バリエータ４の変速比を無段階に変化させる「無段変速モード」は、「リニア変速モード」又は「DSTEP変速モード」が選択されないときに実施される通常変速制御モードである。

「無段変速モード」での変速制御は、図４に示す無段変速マップを参照して、車速VSP及びアクセル開度APOに対応する目標プライマリ回転数Npri^*を決める。そして、実プライマリ回転数Npriを目標プライマリ回転数Npri^*に一致させるようにバリエータ４の変速比を無段階に変化させる制御である。ここで、図４に示す無段変速マップは、燃費を重視した設定とされていて、例えば、アクセル開度APOが一定であれば、目標プライマリ回転数Npri^*（＝変速機構入力回転数）を出来る限り一定に保つようにしている。また、無段変速マップは、バリエータ４で可能な最Low変速比から最High変速比までの変速比範囲で変速比を無段階に変化させる。

［リニア変速モードでの変速制御構成］
図５は、実施例１の変速機コントローラ１２において「リニア変速モード」が選択されたときに作成される加速用変速線の一例を示し、図６は、加速用変速線を作成する演算ブロックを示す。以下、図５及び図６に基づき、「リニア変速モード」での変速制御構成を説明する。

「リニア変速モード」とは、運転者の加速要求をあらわすアクセル踏み込み操作時に加速用変速線を生成して変速比の制御を行うモードである。この「リニア変速モード」は、アクセル踏み込み速度が大きく、かつ、アクセル開度が一定車速を保つR/L開度（ロード/ロード開度）より所定値以上大きい踏み込みであることを「リニア変速モード」による変速制御開始条件とするもので、下記の二つの特徴を有する。

(a)あらゆる車速域で使える加速用変速線を生成する（図５）。
例えば、「無段変速モード」で車速Vbの時にアクセル再踏み込みがあると、図５の破線特性Ｃに示すように、目標プライマリ回転数Npri^*が一気に上昇し、その後、再踏み込み後のアクセル開度（例えば、4/8開度）の変速線に沿って車速VSPが上昇する。つまり、初期のダウンシフトは大きいが、その後、すぐにアップシフトが始まるため、加速の伸び感がない。

これに対し、「リニア変速モード」で車速Vbの時にアクセル再踏み込みがあると、図５の実線特性Ｂに示すように、目標プライマリ回転数Npri^*が所定回転数まで上昇すると、変速比を保つ右上がりの加速用変速線に沿って車速VSPが上昇する。つまり、初期のダウンシフトを抑え、その後、変速比が保たれるため、加速フィーリングが良好となる。再加速を行う車速が、車速Vbと異なる車速Vaであると、図５の実線特性Ａに示すように、車速Vaを基準にした加速用変速線がその都度生成される。

(b)加速の段階を３つに分けて適合定数を設定し、設計自由度を確保する（図６）。

即ち、加速の段階が、下記のように、３フェーズ（初期フェーズ、中期フェーズ、後期フェーズ）に分けて設定される。

初期フェーズは、ブロックＢ１に示すように、踏み込み時車速Voとダウンシフト回転マップを用い、車速VSPとアクセル開度APOをパラメータとするダウンシフト回転数LNRdwREV Voで規定する。

中期フェーズは、ブロックＢ２に示すように、踏み込み時車速Voと現在車速VnとUPシフトレシオ規定マップを用い、車速VSPの上昇に伴うアップシフト量UpRTO Vo、UpRTO Vnで規定する。

後期フェーズは、ブロックＢ３に示すように、現在車速Vnと最高回転数マップを用い、車速VSPとアクセル開度APOをパラメータとする最高回転数LMODLlim Vnで規定する。

そして、ブロックＢ４において、これらの規定値を用い、リニア変速モード回転数DsrREVLNRが算出される。算出式は、
DratioLNR＝(LNRdwREV Vo/LNRoutREV Vo)＋(UpRTO Vn−UpRTO Vo)
DsrREVLNR＝MIN｛DratioLNR×OutREV，LMODLlim Vn｝
である。

なお、早いアクセル戻し操作があったとき、或いは、アクセル開度が所定値以下となってから所定時間が経過したときをリニア変速制御の解除条件とする。

［DSTEP変速モードでの変速制御構成］
図７は、実施例１の変速機コントローラ１２において「DSTEP変速モード」（＝疑似有段変速モード）が選択されたときに用いられるDSTEP変速線の一例を示す。以下、図７に基づき、「DSTEP変速モード」での変速制御構成を説明する。

「DSTEP変速モード」とは、バリエータ４の変速比を段階的に変化させる有段変速を疑似したアップ変速モードである。この「DSTEP変速モード」は、アクセル開度APOが所定値（例えば、4/8開度）以上であり、かつ、車速VSPとアクセル開度APOによる運転点がDSTEP変速線に交わることを「DSTEP変速モード」による変速制御開始条件とする。

「DSTEP変速モード」では、図７に示すように、アップ変速判定回転数とアップ変速到達先回転数に挟まれた入力回転数範囲内で、有段変速を疑似して目標入力回転数を往復変動させたDSTEP変速線（太実線による有段変速線）が、アクセル開度毎に設定される。即ち、「DSTEP変速モード」とは、高アクセル開度域で車速を上昇させるような加速走行中に、図７に示すようなDSTEP変速線を用いてステップ的にアップ変速するモードをいう。

DSTEP変速線は、図７に示すように、アップ変速動作を疑似１速から疑似６速まで繰り返すときの目標プライマリ回転数Npri^*の変化を鋸歯状の特性としてあらわしている。例えば、疑似１速でプライマリ回転数（＝変速機入力回転数）が、高回転数側のアップ変速判定回転数に達すると、プライマリ回転数を低下させて疑似１速→疑似２速にアップ変速し、低回転数側のアップ変速到達先回転数に達すると次の疑似２速に移行する。これ以後は、疑似２速から疑似６速まで同様のアップ変速動作を繰り返す。

［変速モード切替制御処理構成］
図８は、実施例１の変速機コントローラ１２で実行される変速モード切替制御処理の流れを示す（変速モード切替制御手段）。以下、変速モード切替制御処理構成をあらわす図８の各ステップについて説明する。なお、この処理は、所定の演算処理時間毎に繰り返し実行される。

ステップＳ１では、油温センサ４３により検出されるオイルパン油温が、ロックアップ締結許可閾値（第１閾値、第２閾値）より高いか否かを判断する。YES（オイルパン油温＞ロックアップ締結許可閾値）の場合はステップＳ２へ進み、NO（オイルパン油温≦ロックアップ締結許可閾値）の場合はステップＳ３へ進む。

ステップＳ２では、ステップＳ１でのオイルパン油温＞ロックアップ締結許可閾値であるとの判断に続き、現在選択中の変速モードが、「リニア変速モード」以外であるか否かを判断する。YES（「リニア変速モード」以外）の場合はステップＳ５へ進み、NO（「リニア変速モード」中）の場合はステップＳ４へ進む。

ステップＳ３では、ステップＳ１でのオイルパン油温≦ロックアップ締結許可閾値であるとの判断に続き、DSTEP変速許可判定を禁止とし、ステップＳ６へ進む。

ステップＳ４では、ステップＳ２での「リニア変速モード」中であるとの判断に続き、DSTEP変速許可判定を保留（Keep）とし、ステップＳ６へ進む。

このDSTEP変速許可判定の保留は、ステップＳ１の油温条件が不成立（DSTEP変速許可判定＝禁止）から成立に移行したときに「リニア変速モード」中であれば、「DSTEP変速許可判定＝禁止」が保留される。一方、ステップＳ１の油温条件が成立した後、ステップＳ５へと進んでDSTEP変速許可判定＝許可を経験すると、「リニア変速モード」中であっても「DSTEP変速許可判定＝許可」が保留される。

ステップＳ５では、ステップＳ２での「リニア変速モード」以外であるとの判断に続き、DSTEP変速許可判定を許可とし、ステップＳ６へ進む。

ステップＳ６では、ステップＳ３，Ｓ４，Ｓ５でのDSTEP変速許可判定結果の出力に続き、リニア変速モード開始条件が成立するか否かを判断する。YES（リニア変速モード開始条件＝成立）の場合はステップＳ７へ進み、NO（リニア変速モード開始条件＝不成立、リニア変速モード禁止）の場合はステップＳ８へ進む。

ステップＳ７では、ステップＳ６でのリニア変速モード開始条件＝成立との判断に続き、リニア変速モードの解除判定が有るか否かを判断する。YES（リニア変速モードの解除判定有り）の場合はステップＳ１０へ進み、NO（リニア変速モードの解除判定無し）の場合はステップＳ９へ進む。

ステップＳ８では、ステップＳ６でのリニア変速モード開始条件＝不成立との判断に続き、リニア変速モード実施中であるか否かを判断する。YES（リニア変速モード実施中）の場合はステップＳ７へ進み、NO（リニア変速モードを実施していない）の場合はステップＳ１０へ進む。

ステップＳ９では、ステップＳ７でのリニア変速モードの解除判定無しとの判断に続き、「リニア変速モード」による変速制御を実施し、ステップＳ１１へ進む。

ステップＳ１０では、ステップＳ７でのリニア変速モードの解除判定有りとの判断、或いは、ステップＳ８でのリニア変速モードを実施していないとの判断に続き、「無段変速モード」による通常変速を実施し、エンドへ進む。

ステップＳ１１では、ステップＳ９でのリニア変速モード実施に続き、DSTEP変速許可判定が許可又は許可保留であるか否かを判断する。YES（DSTEP変速許可判定＝許可又は許可保留）の場合はステップＳ１２へ進み、NO（DSTEP変速許可判定＝禁止又は禁止保留）の場合はエンドへ進む。

ステップＳ１２では、ステップＳ１１でのDSTEP変速許可判定＝許可又は許可保留であるとの判断に続き、DSTEP変速要求が有るか否かを判断する。YES（DSTEP変速要求有り）の場合はステップＳ１３へ進み、NO（DSTEP変速要求無し）の場合はエンドへ進む。

ここで、DSTEP変速要求は、運転点（VSP,APO）がDSTEP変速線に交わると「DSTEP変速要求有り」と判断する。

ステップＳ１３では、ステップＳ１２でのDSTEP変速要求有りとの判断に続き、「DSTEP変速モード」によるDSTEP変速を実施し、エンドへ進む。

次に、作用を説明する。

実施例１の車両用無段変速機の制御装置における作用を、「変速モード切替制御処理作用」、「変速モード切替制御の全体作用」、「変速モード切替制御の他の特徴作用」に分けて説明する。

［変速モード切替制御処理作用］
以下、図８に示すフローチャートに基づき、変速モード切替制御処理作用を説明する。まず、オイルパン油温が低温時であり、オイルパン油温≦ロックアップ締結許可閾値であると判断され、「リニア変速モード」の開始条件が成立すると、図８のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ３→ステップＳ６→ステップＳ７→ステップＳ９→ステップＳ１１→エンドへと進む。そして、ステップＳ９では、「リニア変速モード」による変速制御が実施される。

次に、オイルパン油温が上昇し、オイルパン油温＞ロックアップ締結許可閾値となったが、リニア変速モード中であり禁止保留と判断されると、図８のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ４→ステップＳ６→ステップＳ７→ステップＳ９→ステップＳ１１→エンドへと進む。

次に、オイルパン油温＞ロックアップ締結許可閾値であり、かつ、リニア変速モード以外であると判断されると、図８のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ５へと進み、ステップＳ５では、DSTEP変速許可判定が許可される。なお、ステップＳ５にてDSTEP変速許可判定が許可されると、その後、「リニア変速モード」中となっても、DSTEP変速許可判定の許可が保留される。

しかし、ステップＳ１２において、DSTEP変速要求無しと判断されている間は、ステップＳ１２からエンドへと進み、「リニア変速モード」による変速が実施される。その後、ステップＳ１２にて運転点（VSP,APO）がDSTEP変速線に交わることでDSTEP変速要求有りと判断されると、ステップＳ１２からステップＳ１３へと進み、ステップＳ１２では、「DSTEP変速モード」によるDSTEP変速が実施される。

［変速モード切替制御の全体作用］
図９は、実施例１の車両用無段変速機が搭載されたエンジン車において低油温発進から停車と発進を繰り返しながら油温が上昇していくときの各特性を示す。以下、図９に示すタイムチャートに基づき、変速モード切替制御の全体作用を説明する。

図９において、時刻t1はアクセル踏み込み発進時刻である。時刻t2はアクセル足離し減速開始時刻である。時刻t3は停車時刻であり、時刻t4はアクセル踏み込み再発進時刻である。時刻t5はATF油温のロックアップ許可判定時刻である。時刻t6はロックアップ完全締結開始時刻である。時刻t7はロックアップ解放とアクセル足離し減速の開始時刻である。時刻t8は停車時刻であり、時刻t9はアクセル踏み込み再々発進時刻である。時刻t10はロックアップ完全締結とDSTEP変速制御の開始時刻である。

低油温の時刻t1にてアクセル踏み込み操作により発進すると、ロックアップクラッチ３は解放状態のままで「リニア変速モード」による変速制御が開始される。そして、時刻t2にて停車を意図してアクセル足離し操作を行うと、「リニア変速モード」の変速制御解除条件が成立し、変速モードが「リニア変速モード」から「無段変速モード」に切り替えられる。そして、時刻t3にて停車し、時刻t4にて再発進を意図してアクセル踏み込み操作を行うと、ロックアップクラッチ３は解放状態のままで「リニア変速モード」による変速制御が開始される。

その後、時刻t5にてATF油温がロックアップ締結許可閾値より高いとき、ロックアップ締結指令が出力され、時刻t6にてロックアップクラッチ３が完全締結され、エンジン回転数とタービン回転数が一致する。そして、時刻t7にて停車を意図してアクセル足離し操作を行うと、「リニア変速モード」の変速制御解除条件が成立し、変速モードが「リニア変速モード」から「無段変速モード」に切り替えられる。そして、時刻t8にて停車し、時刻t9にて再々発進を意図してアクセル踏み込み操作を行うと、ロックアップクラッチ３は解放状態のままで「リニア変速モード」による変速制御が開始される。そして、時刻t10にてロックアップクラッチ３が完全締結されると共に、変速モードが「リニア変速モード」から「DSTEP変速モード」に切り替えられる。これは、DSTEP変速許可判定＝許可を保留したままで、DSTEP変速要求有りと判断されたことによる。

従って、低油温発進から停車と発進を繰り返しながら油温が上昇していくとき、ATF油温がロックアップ締結許可閾値より高くなる時刻t5に到達するまでは「DSTEP変速モード」による変速制御は禁止される。一方、ATF油温がロックアップ締結許可閾値より高くなる時刻t5に到達すると「DSTEP変速モード」による変速制御は許可される。そして、図９のタイムチャートにおいて、油案条件以外の条件が成立する時刻t10になるとDSTEP変速制御が開始され、時刻t10以降は、ロックアップクラッチ３が完全締結状態を保ったままで、DSTEP変速制御の実施が継続される。

［変速モード切替制御の特徴作用］
実施例１では、走行中、ATF油温がロックアップクラッチ３の締結を許可する第１油温閾値以上に設定された第２油温閾値（ロックアップ締結許可閾値）以下のとき、「DSTEP変速モード」による変速を禁止する（図８のＳ１→Ｓ３）。そして、ATF油温が第２油温閾値（ロックアップ締結許可閾値）より高いとき、「DSTEP変速モード」による変速を許可する構成とした（図８のＳ１→Ｓ２→Ｓ５）。

即ち、ロックアップクラッチ３を解放状態とする油温条件での走行中、「DSTEP変速モード」による変速が禁止される。このため、低油温時に「DSTEP変速モード」による変速を許可する場合のように、エンジン回転数が低下せずに高止まりする等のように、プライマリ回転数Npri（＝変速機構入力回転数）が安定しないことによる運転者に与える違和感が低減される。

そして、ロックアップクラッチ３を締結状態とする油温条件での走行中、「DSTEP変速モード」による変速が許可される。このため、締結されたロックアップクラッチ３を介し、エンジン１とバリエータ４が直結状態でのDSTEP変速（疑似有段変速）になり、ステップ的な変速比の変化にプライマリ回転数Npri（＝変速機構入力回転数）が追従する。加えて、エンジン１とバリエータ４が直結した状態でのDSTEP変速（疑似有段変速）であるため、「DSTEP変速モード」による変速の特徴であるダイレクトなステップ変速感が運転者に与えられる。

実施例１では、変速モード切替制御において、第１油温閾値と第２油温閾値を、同じ油温値に設定する構成とした。

例えば、第１油温閾値より第２油温閾値を高い油温値に設定すると、ATF油温が第１油温閾値以上となってロックアップクラッチが締結状態とされても、「DSTEP変速モード」による変速を許可するには、ATF油温が第２油温閾値に上昇するまで待つことになる。

これに対し、第１油温閾値と第２油温閾値を、同じ油温値に設定すると、ロックアップクラッチ３を締結状態とする油温条件と、「DSTEP変速モード」による変速を許可する油温条件と、が一致する。このため、ロックアップクラッチ３が締結されてからの油温上昇を待つことなく、「DSTEP変速モード」による変速が許可される。

従って、運転者に与える違和感を低減しつつ、広い油温範囲で「DSTEP変速モード」による変速が許可される。

実施例１では、同じ油温値による第１油温閾値と第２油温閾値を、ロックアップ制御においてロックアップクラッチ３の締結を許可する油温として設定されたロックアップ締結許可閾値とする構成とした。

即ち、「DSTEP変速モード」による変速を許可する油温条件として、ロックアップ制御側で設定されているロックアップ締結許可閾値が流用される。このように、ロックアップ締結を優先する油温条件としてロックアップ締結許可閾値を用いることで、新たに閾値を設定する必要がなく、しかも、「DSTEP変速モード」による変速を許可する油温条件として最も低い油温値になる。

従って、「DSTEP変速モード」による変速を許可する油温条件の設定を容易にしながら、最も広い油温範囲で「DSTEP変速モード」による変速が許可される。

実施例１では、ロックアップ締結許可閾値を、ロックアップクラッチ３への解放指令から解放完了までに要する油圧応答時間として、急減速停車時に要求される目標油圧応答時間が達成される油温値に設定する構成とした（図８のＳ１）。

即ち、急減速停車時、車両が停止する前にロックアップクラッチ３の解放を完了する油圧応答が得られる。

従って、急減速停車時にロックアップクラッチ３の解放が遅れることによるエンジン１のストールが防止される。

実施例１では、変速モードとして、運転者の加速要求をあらわすアクセル踏み込み操作時に加速用変速線を生成して変速比の制御を行う「リニア変速モード」を有する。そして、油温条件が成立しているとき、「リニア変速モード」の選択中であると、「DSTEP変速モード」による変速許可判定結果を保留する構成とした（図８のＳ１→Ｓ２→Ｓ４）。

例えば、油温条件が不成立から成立に移行したとき、直ちに「DSTEP変速モード」による変速許可判定を許可にすると、「リニア変速モード」の変速制御中に突然、「DSTEP変速モード」による変速制御が開始されることがある。この場合、変速モードの唐突な切り替えにより、運転者に違和感を与える。

従って、変速許可判定に「リニア変速モード」の選択条件を加えたことで、油温条件が不成立から成立に移行したとき、変速モードの唐突な切り替えによる運転者に与える違和感が抑制される。

実施例１では、変速モード切替制御において、「DSTEP変速モード」による変速許可判定が許可であるとき、変速マップ上の運転点（VSP,APO）が、「DSTEP変速モード」で用いられるDSTEP変速線と交わることによるDSTEP変速要求を待って「DSTEP変速モード」による変速を開始する構成とした（図８のＳ１１→Ｓ１２→Ｓ１３）。

例えば、「DSTEP変速モード」による変速許可判定が許可であると、直ちに「DSTEP変速モード」による変速を実施する場合、変速マップ上の運転点（VSP,APO）の乖離幅を一気に飛び越えることがある。この場合、変速比が急変することにより、運転者に違和感を与える。

従って、変速許可判定に基づいて「DSTEP変速モード」による変速を開始するとき、変速比の急変による運転者に与える違和感が抑制される。

次に、効果を説明する。

実施例１の車両用無段変速機の制御装置にあっては、下記に列挙する効果が得られる。

(1) 駆動源（エンジン１）から駆動輪７への駆動系に、ロックアップクラッチ３を有するトルクコンバータ２と、無段変速機構（バリエータ４）と、を搭載した車両（エンジン車）において、
ロックアップクラッチ３の締結/解放の制御を行うロックアップ制御手段（変速機コントローラ１２、図３）と、
無段変速機構（バリエータ４）の変速比を無段階に変化させる「無段変速モード」と、無段変速機構（バリエータ４）の変速比を段階的に変化させる「疑似有段変速モード」（「DSTEP変速モード」）と、の切り替え制御を行う変速モード切替制御手段（変速機コントローラ１２、図８）と、
無段変速機構（バリエータ４）の変速用作動油の油温を検出する油温検出手段（油温センサ４４）と、を備え、
変速モード切替制御手段（図８）は、走行中、油温検出値が第１油温閾値より高いとき、ロックアップクラッチ３の締結を許可し、油温検出値が第１油温閾値以上の値に設定した第２油温閾値（ロックアップ締結許可閾値）以下のとき、「疑似有段変速モード」（「DSTEP変速モード」）による変速を禁止し、油温検出値が第２油温閾値（ロックアップ締結許可閾値）より高いとき、「疑似有段変速モード」（「DSTEP変速モード」）による変速を許可する。

このため、運転者に与える違和感を低減しつつ、疑似有段変速（DSTEP変速）によるダイレクトなステップ変速感を運転者に与えることができる。

(2) 変速モード切替制御手段（図８）は、第１油温閾値と第２油温閾値を、同じ油温値に設定する。

このため、(1)の効果に加え、運転者に与える違和感を低減しつつ、広い油温範囲で「疑似有段変速モード」（「DSTEP変速モード」）による変速を許可することができる。

(3) 変速モード切替制御手段（図８）は、同じ油温値による第１油温閾値と第２油温閾値を、ロックアップ制御手段（変速機コントローラ１２）にてロックアップクラッチ３の締結を許可する油温として設定されたロックアップ締結許可閾値に設定する（図８のＳ１）。

このため、(2)の効果に加え、「疑似有段変速モード」（「DSTEP変速モード」）による変速を許可する油温条件の設定を容易にしながら、最も広い油温範囲で「疑似有段変速モード」（「DSTEP変速モード」）による変速を許可することができる。

(4) 駆動源に、エンジン１を有し、
変速モード切替制御手段（図８）は、ロックアップ締結許可閾値を、ロックアップクラッチ３への解放指令から解放完了までに要する油圧応答時間が、急減速停車時に要求される目標油圧応答時間以内となる油温値に設定する。

このため、(3)の効果に加え、急減速停車時にロックアップクラッチ３の解放が遅れることによるエンジン１のストールを防止することができる。

(5) 変速モード切替制御手段（図８）は、変速モードとして、運転者の加速要求をあらわすアクセル踏み込み操作時に加速用変速線を生成して変速比の制御を行う「リニア変速モード」を有し、油温条件が成立しているとき、「リニア変速モード」の選択中であると、「疑似有段変速モード」（「DSTEP変速モード」）による変速許可判定結果を保留する（図８のＳ１→Ｓ２→Ｓ４）。具体的には、走行中に検出した油温検出値が第２油温閾値（ロックアップ締結許可閾値）以下のときに「リニア変速モード」を選択して、油温検出値が第２油温閾値より高くなっても選択した「リニア変速モード」を継続している場合には、「疑似有段変速モード」（「DSTEP変速モード」）による変速を許可しない。

このため、(1)の効果に加え、油温条件が不成立から成立に移行したとき、つまり、「リニア変速モード」を選択中に油温検出値が第２油温閾値以下の状態から第２油温閾値より高くなったときに、変速モードの唐突な切り替えによる運転者に与える違和感を抑制することができる。

(6) 変速モード切替制御手段（図８）は、「疑似有段変速モード」（「DSTEP変速モード」）による変速許可判定が許可であるとき、変速マップ上の運転点が、「疑似有段変速モード」（「DSTEP変速モード」）で用いられる有段変速線（DSTEP変速線）と交わることによる変速要求（DSTEP変速要求）を待って「疑似有段変速モード」（「DSTEP変速モード」）による変速を開始する（図８のＳ１１→Ｓ１２→Ｓ１３）。

このため、(1)〜(5)の効果に加え、変速許可判定に基づいて「疑似有段変速モード」（「DSTEP変速モード」）による変速を開始するとき、変速比の急変による運転者に与える違和感を抑制することができる。

以上、本発明の車両用無段変速機の制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、無段変速機構として、ベルト式無段変速機構であるバリエータ４を用いる例を示した。しかし、無段変速機構としては、ベルト式無段変速機構以外に、例えば、トロイダル式無段変速機構等を用いる例であっても良い。

実施例１では、変速モード切替制御手段として、第１油温閾値と第２油温閾値を、同じ油温値であるロックアップ締結許可閾値に設定する例を示した。しかし、変速モード切替制御手段としては、第１油温閾値をロックアップクラッチの締結を許可する油温値とし、第２油温閾値を第１油温閾値以上の異なる油温値に設定する例としても良い。さらに、第１油温閾値と第２油温閾値を同じ油温値としても、ロックアップ締結許可閾値ではなく、ロックアップ締結許可閾値以上の異なる油温値に設定する例としても良い。

実施例１では、変速モードとして、「無段変速モード」と「DSTEP変速モード」以外に、運転者の加速要求をあらわすアクセル踏み込み操作時に加速用変速線を生成して変速比の制御を行う「リニア変速モード」を有する例を示した。しかし、変速モード設定手段としては、変速モードとして、「リニア変速モード」が無く、「無段変速モード」と「疑似有段変速モード」の二つの変速モードを有する例であっても良い。

実施例１では、本発明の車両用無段変速機の制御装置をエンジン車に適用する例を示した。しかし、本発明の車両用無段変速機の制御装置は、ハイブリッド車や電気自動車や燃料電池車等の電動車両に対しても適用することができる。要するに、駆動源から駆動輪への駆動系に、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、無段変速機構と、を搭載した車両であれば適用できる。

Claims (6)

1. 駆動源から駆動輪への駆動系に、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、無段変速機構と、を搭載した車両において、
   前記ロックアップクラッチの締結/解放の制御を行うロックアップ制御手段と、
   前記無段変速機構の変速比を無段階に変化させる無段変速モードと、前記無段変速機構の変速比を、アップ変速判定回転数とアップ変速到達先回転数に挟まれた入力回転数範囲内で、有段変速を擬似して段階的に変化させる疑似有段変速モードと、運転者の加速要求をあらわすアクセル踏み込み操作時に加速用変速線を生成して変速比の制御を行うリニア変速モードと、の間で切り替え制御を行う変速モード切替制御手段と、
   前記無段変速機構の変速用作動油の油温を検出する油温検出手段と、を備え、
   前記変速モード切替制御手段は、走行中、油温検出値が第１油温閾値より高いとき、前記ロックアップクラッチの締結を許可し、油温検出値が第１油温閾値以上の値に設定した第２油温閾値以下のときに前記リニア変速モードを選択して、油温検出値が前記第２油温閾値より高くなっても前記リニア変速モードを継続して選択している場合には、前記疑似有段変速モードによる変速を許可しない、車両用無段変速機の制御装置。
2. 請求項１に記載された車両用無段変速機の制御装置において、
   前記変速モード切替制御手段は、前記第１油温閾値と前記第２油温閾値を、同じ油温値に設定する、車両用無段変速機の制御装置。
3. 請求項２に記載された車両用無段変速機の制御装置において、
   前記変速モード切替制御手段は、同じ油温値による前記第１油温閾値と前記第２油温閾値を、前記ロックアップ制御手段にてロックアップクラッチの締結を許可する油温として設定されたロックアップ締結許可閾値とする、車両用無段変速機の制御装置。
4. 請求項３に記載された車両用無段変速機の制御装置において、
   前記駆動源にエンジンを有し、
   前記変速モード切替制御手段は、前記ロックアップ締結許可閾値を、前記ロックアップクラッチへの解放指令から解放完了までに要する油圧応答時間が、急減速停車時に要求される目標油圧応答時間以内となる油温値に設定する、車両用無段変速機の制御装置。
5. 請求項１から４までの何れか一項に記載された車両用無段変速機の制御装置において、
   前記変速モード切替制御手段は、前記疑似有段変速モードによる変速許可判定が許可であるとき、変速マップ上の運転点が、前記疑似有段変速モードで用いられる有段変速線と交わることによる変速要求を待って前記疑似有段変速モードによる変速を開始する、車両用無段変速機の制御装置。
6. ロックアップクラッチを有するトルクコンバータを備えた車両用無段変速機の制御方法において、
   車速に応じて、ロックアップクラッチの締結と解放を切り替え、
   アクセル踏み込み操作に応じて、無段変速機構の変速比を無段階に変化させる無段変速モードと、前記無段変速機構の変速比を段階的に変化させる擬似有段変速モードと、運転者の加速要求をあらわすアクセル踏み込み操作時に加速用変速線を生成して変速比の制御を行うリニア変速モードと、の間で切り替えを行い、
   無段変速機構の油温が第１油温閾値より高いとき、前記ロックアップクラッチの締結を許可し、
   無段変速機構の油温が前記第１油温閾値以上である第２油温閾値以下のときに前記リニア変速モードを選択して、無段変速機構の油温が前記第２油温閾値より高くなっても前記リニア変速モードを継続して選択している場合には、前記擬似有段変速モードによる変速を許可しない、車両用無段変速機の制御方法。

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