JP2019143725A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両のずり下がり中に発進要求が生じた際、ベルト式無段変速機構へ入力されるトルクの上昇を抑えることができる自動変速機の制御装置を提供する。【解決手段】エンジンから駆動輪への間に設けられ、プライマリプーリと、セカンダリプーリと、プライマリプーリとセカンダリプーリとの間に掛け渡されたベルトと、を有するバリエータと、エンジンとバリエータとの間に設けられ、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、ロックアップクラッチを制御するロックアップ制御部と、を備えている。そして、ロックアップ制御部は、車両のずり下がり中に発進要求が発生したと判定したとき、ロックアップクラッチを締結方向に作動させる構成とした。【選択図】図４

Description

本発明は、走行駆動源とベルト式無段変速機構との間に設けられ、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自動変速機の制御装置に関するものである。

従来、車両が登坂路等において進行方向とは逆の方向にずり下がった際、予め設定した固定トルク比とエンジン出力トルクに基づいて、ベルト式無段変速機構への入力トルクを演算する自動変速機の制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１-２０８１８３号公報

しかしながら、車両がずり下がっているときには、エンジンとベルト式無段変速機構との間に設けたトルクコンバータにおけるトルク比が、進行方向に走行するときよりも大きくなる。さらに、アクセルが踏み込まれる等して発進要求が生じたときには、エンジン回転数Ｎｅが上昇してエンジントルクが増大する。これらのことから、車両がずり下がっているときに発進要求が発生すると、ベルト式無段変速機構への入力トルクであるトルクコンバータの出力トルクは急激に上昇する。そのため、従来の自動変速機の制御装置のように、固定トルク比とエンジン出力トルクに基づいてベルト式無段変速機構への入力トルクを演算しても、この入力トルクの演算値が実際よりも少なくなるおそれがある。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、車両のずり下がり中に発進要求が生じた際、ベルト式無段変速機構へ入力されるトルクの上昇を抑えることができる自動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、本発明の自動変速機の制御装置は、車両の走行駆動源から駆動輪への動力伝達経路に設けられ、プライマリプーリと、セカンダリプーリと、プライマリプーリとセカンダリプーリとの間に掛け渡されたベルトと、を有するベルト式無段変速機構と、走行駆動源とベルト式無段変速機構との間の動力伝達経路に設けられ、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、ロックアップクラッチを制御するロックアップ制御部と、を備えている。
そして、ロックアップ制御部は、車両のずり下がり中に発進要求が発生したと判定したとき、ロックアップクラッチを締結方向に作動させる。

よって、本発明では、車両のずり下がり中に発進要求が生じた際、ベルト式無段変速機構へ入力されるトルクの上昇を抑えることができる。

実施例１の自動変速機の制御装置が適用されたエンジン車の駆動系と制御系を示す概要図である。 実施例１のベルト式無段変速機において、Ｄレンジ変速モードで用いられるＤレンジ無段変速スケジュールの一例を示す変速スケジュール図である。 実施例１の自動変速機の制御装置を示す説明図である。 実施例１のロックアップ制御部にて実行されるずり下がり発進時ロックアップ制御処理の流れを示すフローチャートである。 トルクコンバータのトルク比特性を示す図である。 実施例１の自動変速機の制御装置を適用したエンジン車におけるにずり下がり発進時のブレーキ、アクセル、車速、ロックアップ制御圧、エンジン回転数、タービン回転数、ベルト容量、ベルト入力トルクの各特性を示すタイムチャートである。

以下、本発明の自動変速機の制御装置を実施するための形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

（実施例１）
実施例１における自動変速機の制御装置は、トルクコンバータと、前後進切替機構と、バリエータと、終減速機構と、を有するベルト式無段変速機（自動変速機の一例）を搭載したエンジン車（車両の一例）に適用したものである。以下、実施例１の自動変速機の制御装置の構成を、「全体システムの構成」、「自動変速機の制御装置の構成」、「ずり下がり発進時ロックアップ制御処理フロー」、に分けて説明する。

［全体システムの構成］
実施例１のエンジン車の駆動系は、図１に示すように、エンジン１と、ベルト式無段変速機ＣＶＴと、差動ギア機構５Ａと、駆動輪６，６と、を備えている。ここで、ベルト式無段変速機ＣＶＴは、トルクコンバータ２と、前後進切替機構３と、バリエータ４（ベルト式無段変速機構）と、終減速機構５と、これらを内蔵する図示しない変速機ケースと、を備えている。

エンジン１は、実施例１のエンジン車の走行駆動源であり、運転者のアクセル操作に基づく出力トルクの制御と、外部から入力したエンジン制御信号に基づく出力トルクの制御とが可能である。エンジン１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の制御を行うエンジントルク制御アクチュエータ１０を有する。なお、以下では、エンジン１からの出力トルクを「エンジントルク」という。

トルクコンバータ２は、入力されたトルクを増大して出力する機能（以下、「トルク増大機能」という）や入力されたトルクの変動を吸収して出力する機能（以下、「トルク変動吸収機能」という）を有する流体継手による発進要素である。このトルクコンバータ２は、ポンプインペラ２３と、タービンランナ２４と、ステータ２６と、を有する。なお、ポンプインペラ２３は、エンジン出力軸１１にコンバータハウジング２２を介して連結されている。タービンランナ２４は、トルクコンバータ出力軸２１に連結されている。ステータ２６は、コンバータケースにワンウェイクラッチ２５を介して設けられている。

さらに、このトルクコンバータ２は、ロックアップクラッチ２０を有している。ロックアップクラッチ２０は、トルクコンバータ２に対して並列に設けられ、締結することでエンジン出力軸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とを直結する。なお、このロックアップクラッチ２０は、トルク増大機能やトルク変動吸収機能を必要としないときに締結され、締結中に車速ＶＳＰがロックアップ解除車速まで低下すると解放される。

前後進切替機構３は、バリエータ４への入力回転方向を前進走行時の正回転方向と後退走行時の逆回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、前進クラッチ３１と、後退ブレーキ３２と、を有する。

前進クラッチ３１は、複数のドリブンプレート３１ａと、複数のドライブプレート３１ｂと、を有する。ここで、ドリブンプレート３１ａは、トルクコンバータ出力軸２１と一体で回転する第１クラッチドラム３１ｃに支持されている。また、ドライブプレート３１ｂは、ダブルピニオン式遊星歯車３０のピニオンを介してバリエータ入力軸４０と一体で回転する第２クラッチドラム３１ｄに支持されている。そして、この前進クラッチ３１は、ドライブレンジ（Ｄレンジ）等の前進走行レンジが選択されているときに前進クラッチ圧Ｐｆｃが供給され、ドリブンプレート３１ａとドライブプレート３１ｂとが締結される。

後退ブレーキ３２は、変速機ケースの内周にスプライン嵌合したドリブンプレート３２ａと、ダブルピニオン式遊星歯車３０のクラッチドラムの外周にスプライン嵌合したドライブプレート３２ｂと、を有する。そして、この後退ブレーキ３２は、リバースレンジ（Ｒレンジ）等の後退走行レンジが選択されているときに後退ブレーキ圧Ｐｒｂが供給され、ドリブンプレート３２ａとドライブプレート３２ｂとが締結される。

なお、前進クラッチ３１と後退ブレーキ３２は、ニュートラルレンジ（Ｎレンジ）が選択されているときに、前進クラッチ圧Ｐｆｃと後退ブレーキ圧Ｐｒｂがドレーンされ、いずれも解放される。

バリエータ４（ベルト式無段変速機構）は、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、を有し、ベルト４４の接触半径の変化により変速比（バリエータ入力回転とバリエータ出力回転の比）を無段階に変化させる。プライマリプーリ４２は、バリエータ入力軸４０の同軸上に配された固定プーリ４２ａとスライドプーリ４２ｂとを有する。スライドプーリ４２ｂは、プライマリ圧Ｐｐｒｉがプライマリ圧室４５内に作用することで軸方向に移動する。セカンダリプーリ４３は、バリエータ出力軸４１の同軸上に配された固定プーリ４３ａとスライドプーリ４３ｂとを有する。スライドプーリ４３ｂは、セカンダリ圧Ｐｓｅｃがセカンダリ圧室４６内に作用することで軸方向に移動する。

ベルト４４は、プライマリプーリ４２の固定プーリ４２ａとスライドプーリ４２ｂによって形成されたＶ字形状のシーブ面と、セカンダリプーリ４３の固定プーリ４３ａとスライドプーリ４３ｂによって形成されたＶ字形状のシーブ面との間に掛け渡されている。このベルト４４は、環状ベルト部材を内から外へ多数重ね合わせた二組の積層リングと、打ち抜き板材により形成されて二組の積層リングに沿って挟み込まれて環状に積層した多数のエレメントと、を有している。なお、ベルト４４は、プーリ進行方向に多数配列したチェーンエレメントを、プーリ軸方向に貫通するピンにより結合したチェーンタイプのベルトであってもよい。

終減速機構５は、バリエータ出力軸４１からのバリエータ出力回転を減速し、差動ギア機構５Ａに伝達する機構である。この終減速機構５は、バリエータ出力軸４１に設けられたアウトプットギア５２と、アイドラ軸５０に設けられたアイドラギア５３及びリダクションギア５４と、デフケースの外周位置に設けられたファイナルギア５５と、を有する。

また、差動ギア機構５Ａは、左右の駆動輪６，６に生じる速度差を吸収しつつ、左右の駆動輪６，６に対して駆動力を等分に伝達する機構である。この差動ギア機構５Ａは、左右のドライブ軸５１，５１に介装されたディファレンシャルギア５６を有する。

エンジン車の制御系は、図１に示すように、油圧制御系を代表する油圧制御ユニット７と、電子制御系を代表するＣＶＴコントロールユニット８と、を備えている。

油圧制御ユニット７は、プライマリ圧室４５に供給されるプライマリ圧Ｐｐｒｉ、セカンダリ圧室４６に供給されるセカンダリ圧Ｐｓｅｃ、前進クラッチ３１へ供給される前進クラッチ圧Ｐｆｃ、後退ブレーキ３２へ供給される後退ブレーキ圧Ｐｒｂ等を調圧するユニットである。この油圧制御ユニット７は、各種の制御圧の油圧源となるオイルポンプ７０と、オイルポンプ７０からの吐出圧に基づいて各種の制御圧を調圧する油圧制御回路７１と、を備える。

オイルポンプ７０は、エンジン出力軸１１にチェーン機構及び電磁クラッチ等からなるポンプクラッチを介して接続され、エンジントルクによって駆動される。すなわち、このオイルポンプ７０は、エンジン１が回転することで駆動し、オイルポンプ７０の吐出圧は、エンジン出力軸１１の回転数が高いほど増大する。

油圧制御回路７１は、ライン圧ソレノイド弁７２と、プライマリ圧ソレノイド弁７３と、セカンダリ圧ソレノイド弁７４と、セレクトソレノイド弁７５と、ロックアップ圧ソレノイド弁７６と、を有する。

ライン圧ソレノイド弁７２は、ＣＶＴコントロールユニット８から出力されるライン圧指令値に応じ、オイルポンプ７０からの吐出圧を指令されたライン圧ＰＬに調圧する。ライン圧ＰＬは、各種の制御圧を調圧する際の元圧であり、駆動系を伝達するトルクに対してベルトスリップやクラッチスリップを抑える油圧とされる。

プライマリ圧ソレノイド弁７３は、元圧であるライン圧ＰＬを減圧し、ＣＶＴコントロールユニット８から出力されたプライマリ圧指令値によって決まるプライマリ圧Ｐｐｒｉに調整する。セカンダリ圧ソレノイド弁７４は、元圧であるライン圧ＰＬを減圧し、ＣＶＴコントロールユニット８から出力されたセカンダリ圧指令値によって決まるセカンダリ圧Ｐｓｅｃに調整する。プライマリ圧Ｐｐｒｉ及びセカンダリ圧Ｐｓｅｃを制御することで、プライマリプーリ４２によってベルト４４を挟み込む力（ベルトクランプ力）及びセカンダリプーリ４３によってベルト４４を挟み込む力（ベルトクランプ力）が変化する。

セレクトソレノイド弁７５は、元圧であるライン圧ＰＬを減圧し、ＣＶＴコントロールユニット８から出力された前進クラッチ圧指令値によって決まる前進クラッチ圧Ｐｆｃ、又は後退ブレーキ圧指令値によって決まる後退ブレーキ圧Ｐｒｂに調整する。前進クラッチ圧Ｐｆｃを制御することで、前進クラッチ３１のクラッチ容量が変化する。また、後退ブレーキ圧Ｐｒｂを制御することで、後退ブレーキ３２のクラッチ容量が変化する。

ロックアップ圧ソレノイド弁７６は、ＣＶＴコントロールユニット８から出力されたロックアップ圧指令値に基づいて、ロックアップ制御圧ＰＬ／Ｕを制御する。「ロックアップ制御圧ＰＬ／Ｕ」は、ロックアップクラッチ２０の差圧であり、このロックアップ制御圧ＰＬ／Ｕを制御することで、ロックアップクラッチ２０は締結、スリップ締結又は解放される。

ＣＶＴコントロールユニット８は、ライン圧制御、変速制御、前後進切替制御、通常ロックアップ制御等を行う。すなわち、ライン圧制御では、ＣＶＴコントロールユニット８は、アクセル開度ＡＰＯ等によって決められた目標ライン圧を得る指令値をライン圧ソレノイド弁７２に出力する。変速制御では、ＣＶＴコントロールユニット８は、目標変速比（目標プライマリ回転数Ｎｐｒｉ^＊）を得る指令値をプライマリ圧ソレノイド弁７３及びセカンダリ圧ソレノイド弁７４に出力する。なお、目標変速比（目標プライマリ回転数Ｎｐｒｉ^＊）は、アクセル開度ＡＰＯ及び車速ＶＳＰ等によって決められる。前後進切替制御では、ＣＶＴコントロールユニット８は、選択されているレンジ位置によって決まる前進クラッチ３１又は後退ブレーキ３２の締結又は解放を制御する指令値をセレクトソレノイド弁７５に出力する。通常ロックアップ制御では、ＣＶＴコントロールユニット８は、進行方向への走行中、車速ＶＳＰ等によって設定されたロックアップ制御圧ＰＬ／Ｕを制御する指令値をロックアップ圧ソレノイド弁７６に出力する。なお、ロックアップ制御圧ＰＬ／Ｕを制御することで、ロックアップクラッチ２０は締結、スリップ締結、解放が行われる。

ＣＶＴコントロールユニット８には、プライマリ回転センサ８０、車速センサ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、タービン回転センサ８９、セカンダリ回転センサ９０等からのセンサ情報やスイッチ情報が入力される。また、エンジンコントロールユニット８８には、エンジン回転センサ１２からのセンサ情報が入力される。ここで、ＣＶＴコントロールユニット８は、エンジンコントロールユニット８８からエンジントルク情報が入力され、エンジンコントロールユニット８８へエンジントルクリクエストを出力する。

図２は、ベルト式無段変速機ＣＶＴにおいて、Ｄレンジ変速モードで用いられるＤレンジ無段変速スケジュールの一例を示す。

「Ｄレンジ変速モード」は、Ｄレンジ選択時に、車両運転状態に応じてバリエータ４によって変速比を自動的に無段階に変更する自動変速モードである。「Ｄレンジ変速モード」での変速制御では、Ｄレンジ無段変速スケジュール上での運転点（ＶＳＰ，ＡＰＯ）により、目標プライマリ回転数Ｎｐｒｉ^＊を決める。ここで、目標プライマリ回転数Ｎｐｒｉ^＊は、車速センサ８１によって検出した車速ＶＳＰと、アクセル開度センサ８６によって検出したアクセル開度ＡＰＯにより特定される。そして、プライマリ圧Ｐｐｒｉやセカンダリ圧Ｐｓｅｃを制御し、プライマリ回転センサ８０によって検出されたプライマリ回転数Ｎｐｒｉを、目標プライマリ回転数Ｎｐｒｉ^＊に一致させる。

すなわち、「Ｄレンジ変速モード」で用いられるＤレンジ無段変速スケジュールは、図２に示すように、運転点（ＶＳＰ，ＡＰＯ）に応じて最Ｌｏｗ変速比と最Ｈｉｇｈ変速比による変速比幅の範囲内で変速比を無段階に変更するように設定されている。例えば、車速ＶＳＰが一定のときに運転者がアクセル踏み込み操作を行う場合には、目標プライマリ回転数Ｎｐｒｉ^＊が上昇して最Ｌｏｗ変速比に向かって変速する。また、車速ＶＳＰが一定のときに運転者がアクセル戻し操作を行う場合には、目標プライマリ回転数Ｎｐｒｉ^＊が低下して最Ｈｉｇｈ変速比に向かって変速する。また、アクセル開度ＡＰＯが一定のときに車速ＶＳＰが上昇する場合には、最Ｈｉｇｈ変速比に向かって変速する。また、アクセル開度ＡＰＯが一定のときに車速ＶＳＰが低下する場合には、最Ｌｏｗ変速比に向かって変速する。

［自動変速機の制御装置の構成］
実施例１の自動変速機の制御装置は、図３に示すように、ロックアップクラッチ２０と、ロックアップ圧ソレノイド弁７６と、ロックアップ制御部８ａと、を備えている。そして、ロックアップ制御部８ａへ入力情報を提供する主なセンサ・スイッチ類として、エンジン回転センサ１２と、車速センサ８１と、セカンダリ圧センサ８２と、インヒビタスイッチ８４と、アクセル開度センサ８６と、タービン回転センサ８９と、を備えている。

エンジン回転センサ１２は、エンジン回転数Ｎｅをパルスカウント数により検出するセンサである。このエンジン回転数Ｎｅは、エンジン出力軸１１の回転数であり、トルクコンバータ２の入力回転数に相当する。

タービン回転センサ８９は、タービン回転数Ｎｔｂをパルスカウント数により検出するセンサである。このタービン回転数Ｎｔｂは、トルクコンバータ２のタービンランナ２４に連結されたトルクコンバータ出力軸２１の回転数であり、トルクコンバータ２の出力回転数に相当する。

インヒビタスイッチ８４は、運転者が操作したセレクトレバーやセレクトスイッチ（不図示）により選択されているレンジ位置（例えばＤレンジ、Ｎレンジ、Ｒレンジ等）を検出し、レンジ位置に応じたレンジ位置信号を出力する。

車速センサ８１は、エンジン車が走行するときの車両速度である車速ＶＳＰを検出する。アクセル開度センサ８６は、運転者によるアクセルペダルの操作量であるアクセル開度ＡＰＯを検出する。セカンダリ圧センサ８２は、バリエータ４のセカンダリ圧室４６に供給されるセカンダリ圧Ｐｓｅｃを検出する。バリエータ４のベルト容量は、このセカンダリ圧Ｐｓｅｃに依存して決まる。

ロックアップ制御部８ａは、ＣＶＴコントロールユニット８に設けられ、ずり下がり発進時ロックアップ制御処理を行う。ずり下がり発進時ロックアップ制御処理は、エンジン車のずり下がり中に発進要求が生じたと判定したときに実行され、ロックアップ制御部８ａからロックアップ圧ソレノイド弁７６に対して、ロックアップクラッチ２０を締結方向に作動させる指令値を出力する。ロックアップ圧ソレノイド弁７６は、入力された指令値に基づいてロックアップ制御圧ＰＬ／Ｕを制御する。これにより、ロックアップクラッチ２０は締結方向へ作動し、解放状態からスリップ締結状態になる。なお、「ロックアップクラッチ２０を締結方向に作動させる」とは、ロックアップクラッチ２０の締結容量がない、又は締結容量が小さい状態から、ロックアップクラッチ２０の締結容量がある、又は締結容量が大きい状態へと作動させることである。

なお、「エンジン車のずり下がり」とは、進行方向に対して逆の方向にエンジン車が走行することである。ロックアップ制御部８ａは、エンジン出力軸１１の回転方向に対してトルクコンバータ出力軸２１の回転方向が逆方向になったときに、ずり下がり発生と判定する。ここで、エンジン出力軸１１の回転方向は、エンジン回転センサ１２によって検出する。また、トルクコンバータ出力軸２１の回転方向は、タービン回転センサ８９によって検出する。
「発進要求」とは、運転者による進行方向への進行意図である。ロックアップ制御部８ａは、Ｄレンジ等の前進走行レンジを選択している状態で運転者によってアクセルペダルが踏み込み操作されたときに、発進要求ありと判定する。ここで、前進走行レンジの選択は、インヒビタスイッチ８４によって検出し、アクセルペダルの踏み込み操作は、アクセル開度センサ８６によって検出する。

また、ロックアップ制御部８ａは、ロックアップクラッチ２０を締結方向の作動させる際、目標速度比を設定する。そして、ロックアップクラッチ２０を締結方向に作動させてスリップ締結状態にしたとき、実速度比が設定した目標速度比に一致するようにロックアップクラッチ２０のスリップ量を制御する。

ここで、「速度比」とは、トルクコンバータ２の入力回転数（エンジン回転数Ｎｅ＝エンジン出力軸１１の回転数）と、トルクコンバータ２の出力回転数（タービン回転数Ｎｔｂ＝トルクコンバータ出力軸２１の回転数）との比である。この速度比は、下記式（１）によって算出される。
速度比＝トルクコンバータ出力回転数／トルクコンバータ入力回転数 ・・・（１）
また、「目標速度比」は、エンジン出力軸１１の回転数がバリエータ４での必要油圧を確保する値になる最大値に設定される。

ここで、「バリエータ４での必要油圧」とは、ベルト４４をスリップさせないベルト容量を確保するために必要なセカンダリ圧Ｐｓｅｃである。なお、バリエータ４のベルト容量は、セカンダリ圧室４６に供給されるセカンダリ圧Ｐｓｅｃに依存して決まる。つまり、「バリエータ４での必要油圧を確保する」とは、ベルト４４をスリップさせないベルト容量となるように、セカンダリ圧室４６にセカンダリ圧Ｐｓｅｃが供給されている状態とすることである。また、セカンダリ圧Ｐｓｅｃは、オイルポンプ７０からの吐出圧に応じて変動し、オイルポンプ７０からの吐出圧は、エンジン出力軸１１の回転数に比例する。

また、このずり下がり発進時ロックアップ制御処理では、ロックアップクラッチ２０を締結方向へ作動させた後、バリエータ４におけるベルトクランプ力が確保されたと判定したとき、ロックアップ制御部８ａからロックアップ圧ソレノイド弁７６に対して、ロックアップクラッチ２０を解放方向に作動させる指令値を出力する。ロックアップ圧ソレノイド弁７６は、入力された指令値に基づいてロックアップ制御圧ＰＬ／Ｕを制御する。これにより、ロックアップクラッチ２０は解放方向へ作動し、スリップ量が低下していく。

なお、「バリエータ４におけるベルトクランプ力」とは、プライマリプーリ４２及びセカンダリプーリ４３によってベルト４４を挟み込む力である。ここでは、ロックアップ制御部８ａは、オイルポンプ７０に接続されたエンジン出力軸１１の回転数が、オイルポンプ７０の吐出圧を必要圧（ベルトクランプ力の確保に必要な制御圧を得られる値）にする所定値に達したとき、バリエータ４におけるベルトクランプ力が確保されたと判定する。なお、「ベルトクランプ力が確保された」とは、プライマリプーリ４２及びセカンダリプーリ４３によってベルト４４を挟み込む力によって、ベルト４４をスリップさせない状態になっていることである。

また、ロックアップ制御部８ａは、ロックアップクラッチ２０を解放方向へ作動させる際にも、目標速度比を設定する。そして、ロックアップクラッチ２０を解放する方向へ作動させつつ、実速度比が設定した目標速度比に一致するようにスリップ量を制御する。
ここで、「目標速度比」は、以下の三つの条件が成立する値に設定される。すなわち、第１条件は、エンジン出力軸１１の回転数がバリエータ４での必要油圧を確保する値になることである。第２条件は、バリエータ４に入力されるトルク（＝トルクコンバータ２から出力されるトルク）を、ベルト容量を上回らない値に抑えることである。第３条件は、できるだけ速やかにロックアップクラッチ２０を完全解放することである。

［ずり下がり発進時ロックアップ制御処理フロー］
以下、図４に基づいて、実施例１のロックアップ制御部８ａにおいて実行されるずり下がり発進時ロックアップ制御処理フローを説明する。なお、このずり下がり発進時ロックアップ制御処理フローは、イグニッションスイッチがＯＮされている間は継続して実行され続ける。

ステップＳ１では、エンジン車がずり下がり中であるか否かを判定する。ＹＥＳ（ずり下がり中）の場合はステップＳ２へ進む。ＮＯ（非ずり下がり中）の場合は、このずり下がり発進時ロックアップ制御処理フローの実行が不要であるとしてリターンへ進む。
ここで、ロックアップ制御部８ａは、車速ＶＳＰの発生中にエンジン出力軸１１の回転方向に対してトルクコンバータ出力軸２１の回転方向が逆方向になっているときにずり下がり中と判定する。また、ロックアップ制御部８ａは、車速ＶＳＰがゼロのときや、エンジン出力軸１１の回転方向とトルクコンバータ出力軸２１の回転方向とが一致しているときには非ずり下がり中と判定する。なお、エンジン出力軸１１の回転方向はエンジン回転センサ１２によって検出し、トルクコンバータ出力軸２１の回転方向はタービン回転センサ８９によって検出する。

ステップＳ２では、ステップＳ１での車両ずり下がり中との判定に続き、発進要求が生じたか否かを判定する。ＹＥＳ（発進要求あり）の場合はステップＳ３へ進む。ＮＯ（発進要求なし）の場合は、このずり下がり発進時ロックアップ制御処理フローの実行が不要であるとしてリターンへ進む。
ここで、ロックアップ制御部８ａは、前進走行レンジを選択している状態で運転者がアクセルペダルを踏み込み操作したとき発進要求ありと判定し、ブレーキ操作等が行われたときには発進要求なしと判定する。なお、アクセルペダルの踏み込み操作の有無は、アクセル開度センサ８６によって検出する。

ステップＳ３では、ステップＳ２での発進要求ありとの判定に続き、トルクコンバータ２の目標速度比を設定し、ステップＳ４へ進む。
ここで、ロックアップ制御部８ａは、目標速度比を、エンジン出力軸１１の回転数がバリエータ４での必要油圧を確保する値になる最大値に設定する。

ステップＳ４では、ステップＳ３での目標速度比の設定に続き、ロックアップクラッチ２０を締結方向に作動させ、ロックアップクラッチ２０をスリップ締結状態にし、ステップＳ５へ進む。
このとき、ロックアップ制御部８ａは、実速度比がステップＳ３にて設定した目標速度比に一致するように、スリップ締結状態になったロックアップクラッチ２０のスリップ量を制御する。

ステップＳ５では、ステップＳ４でのロックアップクラッチ２０の締結方向への作動に続き、バリエータ４におけるベルトクランプ力が確保されたか否かを判定する。ＹＥＳ（ベルトクランプ力確保）の場合はステップＳ６へ進む。ＮＯ（ベルトクランプ力が確保されていない）の場合はステップＳ３へ戻る。
ここで、ロックアップ制御部８ａは、エンジン出力軸１１の回転数が予め設定した所定値に達したとき、ベルトクランプ力が確保されたと判定し、エンジン出力軸１１の回転数が所定値に未満のときにはベルトクランプ力が確保されていないと判定する。なお、「所定値」は、オイルポンプ７０の吐出圧を、ベルトクランプ力の確保に必要な制御圧を得られる値にする回転数である。

ステップＳ６では、ステップＳ５でのベルトクランプ力確保との判定に続き、トルクコンバータ２の目標速度比を再度設定し、ステップＳ７へ進む。
ここで、ロックアップ制御部８ａは、目標速度比を、以下の三つの条件が成立する値に設定する。
・エンジン出力軸１１の回転数がバリエータ４での必要油圧を確保する値になること。
・バリエータ４に入力されるトルクを、ベルト容量を上回らない値に抑えること。
・できるだけ速やかにロックアップクラッチ２０を完全解放すること。

ステップＳ７では、ステップＳ６での目標速度比の設定に続き、ロックアップクラッチ２０を解放方向に作動させ、ステップＳ８へ進む。
このとき、ロックアップ制御部８ａは、実速度比がステップＳ３にて設定した目標速度比に一致するように、スリップ締結状態のロックアップクラッチ２０のスリップ量を制御する。

ステップＳ８では、ステップＳ７でのロックアップクラッチ２０の解放方向への作動に続き、エンジン車のずり下がりが解消されたか否かを判定する。ＹＥＳ（ずり下がり解消）の場合はステップＳ９へ進む。ＮＯ（すり下がり中）の場合はステップＳ６へ戻る。
ここで、ロックアップ制御部８ａは、車速ＶＳＰがゼロになったときにずり下がり解消と判定する。なお、「ずり下がり解消」とは、エンジン車の発進が可能になったことを意味する。なお、車速ＶＳＰは車速センサ８１によって検出される。

ステップＳ９では、ステップＳ８でのずり下がり解消との判定に続き、発進準備としてロックアップクラッチ２０を完全解放し、ステップＳ１０へ進む。

ステップＳ１０では、ステップＳ９でのロックアップクラッチ２０の解放に続き、通常発進制御を実行し、リターンへ進む。
ここで、「通常発進制御」とは、ロックアップクラッチ２０を解放し、アクセル開度ＡＰＯに応じて設定されたエンジン１からのエンジントルクを駆動輪６，６へと伝達して発進する制御である。

次に、「エンジン車のずり下がり発生時における課題」を説明し、続いて、実施例１の自動変速機の制御装置における「ずり下がり発進時ロックアップ制御作用」を説明する。

［エンジン車のずり下がり発生時における課題］
走行駆動源となるエンジン１と、エンジン１から駆動輪６，６への動力伝達経路に設けられたバリエータ４と、エンジン１とバリエータ４との間の動力伝達経路に設けられたロックアップクラッチ２０を有するトルクコンバータ２と、を有するエンジン車において、ずり下がりが生じた場合を考える。

エンジン車にずり下がりが生じたときには、トルクコンバータ２内のタービンランナ２４は、エンジン車が進行方向に走行しているとき（以下「通常時」という）とは逆方向に回転する。そして、図５に示すように、ずり下がり中のトルクコンバータ２におけるトルク比は、通常時と比べて大きくなる。

一方、発進するために運転者によってアクセルペダルが踏み込まれた場合には、アクセル開度ＡＰＯに応じたエンジントルクを出力するために、エンジン回転数Ｎｅが上昇する。そして、エンジン回転数Ｎｅが上昇することで、エンジン１から出力されるエンジントルクが増大し、トルクコンバータ２へは増大したエンジントルクが入力する。ここで、上述のように、車両ずり下がり時には、トルクコンバータ２のトルク比が通常時よりも大きく、トルク増大機能が通常時よりも強く作用する。そのため、トルクコンバータ２の出力トルクは、通常時よりも増大する。

これらのことから、エンジン車のずり下がり途中で発進要求が生じたときには、トルクコンバータ２の出力トルクは急激に上昇し、バリエータ４に入力するトルクが急上昇する。

これに対し、バリエータ４のベルトクランプ力を作り出す油圧（ベルト容量＝セカンダリ圧Ｐｓｅｃに依存して決まる）は、油圧制御回路７１での応答遅れ等の影響により、運転者のアクセルペダルが踏み込まれたタイミングよりも遅れて上昇する。そのため、バリエータ４では、入力トルクの急上昇に対してベルト容量の増大が追い付かず、プライマリプーリ４２及びセカンダリプーリ４３に対してベルト４４がスリップするベルトスリップが生じるという問題が発生する。

［ずり下がり発進時ロックアップ制御作用］
以下、図６に基づいて、実施例１の自動変速機の制御装置におけるずり下がり発進時ロックアップ制御作用を説明する。

実施例１の自動変速機の制御装置のロックアップ制御部８ａでは、車両が進行方向と逆方向にずり下がっているときに発進要求が入力したと判定したとき、ロックアップクラッチ２０を締結方向に作動させるずり下がり発進時ロックアップ制御処理を実行する。

すなわち、図６に示す時刻ｔ１時点において、運転者がブレーキペダルを解放してブレーキがＯＦＦになる。これにより、エンジン車にずり下がりが発生し、エンジン出力軸１１の回転方向に対して、トルクコンバータ出力軸２１の回転方向が逆になる。なお、図６では、エンジン回転数Ｎｅ（エンジン出力軸１１の回転数）が正回転領域の値を示し、タービン回転数Ｎｔｂ（トルクコンバータ出力軸２１の回転数）が逆回転領域の値を示すことで、エンジン出力軸１１とトルクコンバータ出力軸２１との回転方向が逆になっていることが分かる。また、このときの車速ＶＳＰはマイナスの値を示し、ずり下がり方向に加速していることが分かる。

このとき、ロックアップ制御部８ａは、図４に示すフローチャートのステップＳ１の処理を実行し、「エンジン車がずり下がり中である」と判定する。

時刻ｔ２時点において、運転者がアクセルペダルを踏み込み、アクセルがＯＮになる。これにより、ロックアップ制御部８ａは、ステップＳ２の処理を実行して「運転者の発進要求が生じた」と判定する。一方、エンジン１では、アクセル開度ＡＰＯに応じたエンジントルクを出力するためにエンジン回転数Ｎｅが上昇し始める。

これに対し、ロックアップ制御部８ａは、ステップＳ３からステップＳ４の処理を続けて実行する。つまり、ロックアップ制御部８ａは、トルクコンバータ２における目標速度比を設定し、ロックアップクラッチ２０を締結方向へ作動させて実速度比が設定した目標速度比に一致するようにスリップ量を制御する。

これにより、ロックアップ制御圧ＰＬ／Ｕは、ロックアップクラッチ２０を解放させる値から、ロックアップクラッチ２０の締結力を増大させる方向へと変化し、ロックアップクラッチ２０は解放状態からスリップ締結状態となる。

そして、ロックアップクラッチ２０がスリップ締結状態になることで、トルクコンバータ２から駆動輪６，６までの動力伝達経路がエンジン１の負荷になる。これにより、一点鎖線で示す比較例のようなロックアップクラッチ２０の解放状態を維持した場合よりも、エンジン回転数Ｎｅの上昇を抑制することができる。そして、エンジン回転数Ｎｅの上昇が抑制されたことで、エンジントルクの増大を抑えることができる。さらに、ロックアップクラッチ２０を締結方向に作動させることで、エンジン出力軸１１とトルクコンバータ出力軸２１との差回転が減少し、トルクコンバータ２でのトルク増大機能が低下する。この結果、トルクコンバータ２の出力トルクが低減し、エンジン車のずり下がり中の発進時、トルクコンバータ２からバリエータ４へ入力されるトルク（以下、「ベルト入力トルク」という）の上昇を抑えることができる。

そして、ベルト入力トルクを低減させたことで、このベルト入力トルクがベルト容量を上回ることを防止できる。この結果、バリエータ４において、ベルトスリップの発生を防止することができる。

一方、一点鎖線で示す比較例のようにロックアップクラッチ２０の解放状態を維持した場合では、上述のように発進要求の発生に伴うエンジン回転数Ｎｅの上昇を抑えることができない。また、エンジン出力軸１１とトルクコンバータ出力軸２１との差回転を減少させることも難しい。そのため、図６に一点鎖線で示すように、ベルト入力トルクがベルト容量を上回ってしまい、バリエータ４においてベルトスリップが発生する。

さらに、この実施例１では、ロックアップ制御部８ａは、ロックアップクラッチ２０を締結方向へ作動させるときの目標速度比を、エンジン出力軸１１の回転数がバリエータ４での必要油圧を確保する値になる最大値に設定する。そのため、ロックアップクラッチ２０を締結方向へ作動させることで、エンジン回転数Ｎｅが低下してオイルポンプ７０の吐出圧が低下するものの、バリエータ４での必要油圧を確保することができる。これにより、ベルトスリップの発生をより適切に防止することができる。

時刻ｔ３時点において、エンジン回転数Ｎｅが予め設定された所定値に達すると、ロックアップ制御部８ａは、ステップＳ５の処理を実行して「ベルトクランプ力が確保された」と判定し、ステップＳ６からステップＳ７の処理を続けて実行する。すなわち、ロックアップ制御部８ａは、トルクコンバータ２における目標速度比を設定し、ロックアップクラッチ２０を解放方向へ作動させて実速度比が設定した目標速度比に一致するようにスリップ量を制御する。

これにより、ロックアップ制御圧ＰＬ／Ｕは、ロックアップクラッチ２０の締結力を低下させる方向へと変化し、ロックアップクラッチ２０はスリップ量が低下していく。

そして、ロックアップクラッチ２０が解放方向へ作動してスリップ量が低下していくことで、トルクコンバータ２から駆動輪６，６までの動力伝達経路によるエンジン１の負荷が徐々に低下する。そのため、エンジン回転数Ｎｅの上昇抑制を緩和することができる。そして、エンジン回転数Ｎｅの上昇抑制が緩和されたことで、エンジン１から出力されるエンジントルクを増大させることができる。さらに、ロックアップクラッチ２０を解放方向に作動させることで、エンジン出力軸１１とトルクコンバータ出力軸２１との差回転が増加し、トルクコンバータ２でのトルク増大機能が高くなる。この結果、トルクコンバータ２の出力トルクを増大させ、エンジン車の発進性の悪化を防止することができる。

また、ロックアップクラッチ２０を解放方向へ作動させるときの目標速度比は、エンジン出力軸１１の回転数がバリエータ４での必要油圧を確保する値になること、バリエータ４に入力されるトルクをベルト容量を上回らない値に抑えること、できるだけ速やかにロックアップクラッチ２０を完全解放すること、の三つの条件が成立する値に設定される。そのため、ロックアップクラッチ２０を解放方向へ作動させることで、エンジン回転数Ｎｅが上昇してエンジントルクが増大するが、ベルトスリップの発生を適切に防止することができる。また、ロックアップクラッチ２０は、できるだけ速やかに完全解放されるので、発進性の悪化を抑制することができる。

そして、時刻ｔ４時点において、車速ＶＳＰがゼロになりエンジン車のずり下がりが解消すると、ロックアップ制御部８ａは、ステップＳ８の処理を実行して「ずり下がり解消」と判定し、ステップＳ９からステップＳ１０の処理を続けて実行する。この結果、ロックアップクラッチ２０は完全解放され、エンジン車はロックアップクラッチ２０を解放すると共に、アクセル開度ＡＰＯに応じて設定されたエンジン１からのエンジントルクを駆動輪６，６へと伝達して発進する。なお、図６では、時刻ｔ４以前のタイミングでロックアップクラッチ２０が解放する例を示している。

次に、効果を説明する。
実施例１の自動変速機の制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1) 車両（エンジン車）の走行駆動源（エンジン１）から駆動輪６，６への動力伝達経路に設けられ、プライマリプーリ４２と、セカンダリプーリ４３と、前記プライマリプーリ４２と前記セカンダリプーリ４３との間に掛け渡されたベルト４４と、を有するベルト式無段変速機構（バリエータ４）と、
前記走行駆動源（エンジン１）と前記ベルト式無段変速機構（バリエータ４）との間の前記動力伝達経路に設けられ、ロックアップクラッチ２０を有するトルクコンバータ２と、
前記ロックアップクラッチ２０を制御するロックアップ制御部８ａと、を備え、
前記ロックアップ制御部８ａは、前記車両（エンジン車）のずり下がり中に発進要求が発生したと判定したとき、前記ロックアップクラッチ２０を締結方向に作動させる構成とした。
これにより、車両（エンジン車）のずり下がり中に発進要求が生じた際、ベルト式無段変速機構（バリエータ４）へ入力されるトルクの上昇を抑えることができる。

(2) 前記ロックアップ制御部８ａは、前記ロックアップクラッチ２０を締結方向へ作動させた後、前記ベルト式無段変速機構（バリエータ４）におけるベルトクランプ力が確保されたと判定したとき、前記ロックアップクラッチ２０を解放方向に作動させる構成とした。
これにより、ベルトスリップを防止しつつ、発進性の悪化を防止することができる。

(3) 前記走行駆動源（エンジン１）が回転することで駆動し、前記ベルト式無段変速機構（バリエータ４）に供給される油圧の油圧源となるオイルポンプ７０を備え、
前記ロックアップ制御部８ａは、前記ロックアップクラッチ２０を作動させる際、前記ベルト式無段変速機構（バリエータ４）での必要油圧を確保するように前記ロックアップクラッチ２０のスリップ量を制御する構成とした。
これにより、エンジン回転数Ｎｅの低下に伴ってオイルポンプ７０の吐出圧が低下するが、バリエータ４での必要油圧を確保して、ベルトスリップの発生をより適切に防止することができる。

以上、本発明の自動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、この実施例に限られるものではなく、特許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、ずり下がり発進時ロックアップ制御処理時にロックアップクラッチ２０を締結方向に作動させる際の目標速度比と、ロックアップクラッチ２０を解放方向に作動させる際の目標速度比とを、いずれも、エンジン出力軸１１の回転数がバリエータ４での必要油圧を確保する値になることを条件に設定する例を示した。しかしながら、これに限らない。ロックアップクラッチ２０を解放するときには、エンジン回転数の上昇が生じてオイルポンプ７０の吐出圧の増大が見込め。そのため、ロックアップクラッチ２０を解放するときの目標速度比は、「バリエータ４に入力されるトルクを、ベルト容量を上回らない値に抑えること」と、「できるだけ速やかにロックアップクラッチ２０を完全解放すること」の二つの条件に基づいて設定してもよい。

実施例１では、走行駆動源をエンジン１としたエンジン車に適用する例を示したが、これに限らない。走行駆動源にエンジンと電動モータを有するハイブリッド車両や、電動モータのみを走行駆動源とする電気自動車であっても適用することができる。

１ エンジン（走行駆動源）
６ 駆動輪
ＣＶＴ ベルト式無段変速機（自動変速機）
２ トルクコンバータ
２０ ロックアップクラッチ
４ バリエータ（ベルト式無段変速機構）
４２ プライマリプーリ
４３ セカンダリプーリ
４４ ベルト
８ ＣＶＴコントロールユニット
８ａ ロックアップ制御部
７６ ロックアップ圧ソレノイド弁

Claims (3)

1. 車両の走行駆動源から駆動輪への動力伝達経路に設けられ、プライマリプーリと、セカンダリプーリと、前記プライマリプーリと前記セカンダリプーリとの間に掛け渡されたベルトと、を有するベルト式無段変速機構と、
   前記走行駆動源と前記ベルト式無段変速機構との間の前記動力伝達経路に設けられ、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、
   前記ロックアップクラッチを制御するロックアップ制御部と、を備え、
   前記ロックアップ制御部は、前記車両のずり下がり中に発進要求が発生したと判定したとき、前記ロックアップクラッチを締結方向に作動させる
   ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
2. 請求項１に記載された自動変速機の制御装置において、
   前記ロックアップ制御部は、前記ロックアップクラッチを締結方向へ作動させた後、前記ベルト式無段変速機構におけるベルトクランプ力が確保されたと判定したとき、前記ロックアップクラッチを解放方向に作動させる
   ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載された自動変速機の制御装置において、
   前記走行駆動源が回転することで駆動し、前記ベルト式無段変速機構に供給される油圧の油圧源となるオイルポンプを備え、
   前記ロックアップ制御部は、前記ロックアップクラッチを作動させる際、前記ベルト式無段変速機構での必要油圧を確保するように前記ロックアップクラッチのスリップ量を制御する
   ことを特徴とする自動変速機の制御装置。