JP5565324B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両制御装置に関する。

従来、車両の走行中にエンジンと自動変速機との動力の伝達を遮断する技術が提案されている。例えば、特許文献１には、前進走行ポジションで、アクセル操作が行なわれず、ブレーキ操作が行なわれ、かつ車両が予め定められた車速以下であるという条件が成立した場合に、駆動源からの駆動力を自動変速機に伝達する入力クラッチを解放させるニュートラル制御を実行する自動変速機の制御装置の技術が開示されている。

特開２００４−２８６１４６号公報

開放することでエンジンと自動変速機との動力の伝達を遮断するクラッチを備えた車両において、走行中にクラッチを開放して惰性走行する場合、走行環境によってはドライバビリティの低下を招く虞がある。例えば、登り勾配の走路において走行中にクラッチを開放した場合、勾配の分だけ走行抵抗が増加することで、大きな減速度が発生し、ドライバビリティの低下につながる場合がある。

本発明の目的は、走行中にクラッチを開放して惰性走行するときのドライバビリティの低下を抑制することができる車両制御装置を提供することである。

本発明の車両制御装置は、エンジンと、無段変速機と、開放することで前記エンジンと前記無段変速機との動力の伝達を遮断するクラッチと、を備え、走行中に前記クラッチを開放して惰性走行する場合、前記クラッチの開放時に路面の勾配が登り勾配である若しくは前記路面が平坦である場合前記無段変速機をアップシフトさせることを特徴とする。

上記車両制御装置において、前記路面の勾配が登り勾配である場合に前記無段変速機をアップシフトさせることが好ましい。

上記車両制御装置において、前記無段変速機をアップシフトさせるときの変速比の変化量あるいは変速比の変化速度の少なくともいずれか一方を前記路面の勾配に応じて変化させることが好ましい。

上記車両制御装置において、前記アップシフトの開始後に、前記クラッチにおいて前記無段変速機側の回転数よりも前記エンジン側の回転数が高い状態で前記クラッチを係合することが好ましい。

上記車両制御装置において、前記アップシフトの開始後に、前記エンジンが運転した状態で前記クラッチを係合することが好ましい。

上記車両制御装置において、更に、前記エンジンと前記クラッチとを接続し、かつロックアップクラッチを有する流体伝達装置を備え、前記クラッチの係合を前記ロックアップクラッチが開放した状態で行うことが好ましい。

本発明に係る車両制御装置は、エンジンと、無段変速機と、開放することでエンジンと無段変速機との動力の伝達を遮断するクラッチと、を備え、走行中にクラッチを開放して惰性走行する場合、クラッチの開放時に路面の勾配が登り勾配である若しくは路面が平坦である場合無段変速機をアップシフトさせる。本発明に係る車両制御装置によれば、アップシフトにより発生するイナーシャトルクによってクラッチ開放に伴う減速度の変化を抑制することができ、走行中にクラッチを開放して惰性走行するときのドライバビリティの低下を抑制することができるという効果を奏する。

図１は、第１実施形態に係る車両制御の動作を示すフローチャートである。 図２は、第１実施形態に係る車両の概略構成を示す図である。 図３は、第１実施形態に係る車両制御装置のブロック図である。 図４は、第１実施形態に係る車両制御のタイムチャートである。 図５は、勾配と目標変速比との関係の一例を示す図である。 図６は、勾配と目標変速速度との関係の一例を示す図である。 図７は、第２実施形態に係る車両の概略構成を示す図である。 図８は、第２実施形態の車両制御装置のブロック図である。 図９は、第２実施形態の車両制御の動作を示すフローチャートである。 図１０は、第２実施形態の車両制御のタイムチャートである。 図１１は、勾配と動力伝達クラッチのスイープ速度との関係の一例を示す図である。 図１２は、第３実施形態の車両制御の動作を示すフローチャートである。 図１３は、第３実施形態の車両制御のタイムチャートである。

以下に、本発明の実施形態に係る車両制御装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。

（第１実施形態）
図１から図６を参照して、第１実施形態について説明する。本実施形態は、車両制御装置に関する。図１は、第１実施形態に係る車両制御の動作を示すフローチャート、図２は、第１実施形態に係る車両の概略構成を示す図、図３は、第１実施形態に係る車両制御装置１−１のブロック図、図４は、第１実施形態に係る車両制御のタイムチャートである。

本実施形態に係る車両１００は、減速エコラン・Ｎ惰行・フリーラン制御の少なくともいずれか一つを実行可能なものである。ここで、減速エコラン・Ｎ惰行・フリーラン制御において、動力伝達クラッチ開放時には減速度をコントロールすることができない。このため、登坂時には減速度が出すぎてドライバビリティが低下する虞がある。

本実施形態の車両制御装置１−１は、動力伝達クラッチの開放時に登坂判定をした場合、無段変速機を変速させてシーブのイナーシャによって減速度をコントロールする。よって、本実施形態の車両制御装置１−１によれば、動力伝達クラッチ開放時の減速度の急変を抑制することができ、動力伝達クラッチを開放して惰性走行するときのドライバビリティの低下を抑制することができる。

本実施形態は、以下の構成要素を備える車両を前提としている。（１）内燃機関、（２）内燃機関制御装置、（３）自動変速機、（４）変速機制御装置、（５）動力伝達装置、（６）動力伝達制御手段、（７）勾配検出手段。

図２に示すように、車両１００は、エンジン１、Ｔ／Ｍ（トランスミッション）２および駆動輪３を備える。エンジン１は、車両１００の動力源であり、燃料の燃焼エネルギーを出力軸１ａの回転運動に変換して出力する。Ｔ／Ｍ２は、エンジン１の回転を変速して駆動輪３に伝達するものである。

Ｔ／Ｍ２は、トルクコンバータ４、動力伝達クラッチ５、無段変速機６および減速・差動機構７を有する。トルクコンバータ４は、作動流体を介して動力を伝達する流体伝達装置である。トルクコンバータ４は、ポンプインペラ４１およびタービンランナ４２を有する。ポンプインペラ４１は、エンジン１の出力軸１ａと接続されており、タービンランナ４２は、動力伝達クラッチ５と接続されている。ポンプインペラ４１に入力されるエンジン１の回転は、作動流体を介してタービンランナ４２に伝達され、動力伝達クラッチ５に入力される。

動力伝達クラッチ５は、摩擦係合式のクラッチ装置である。動力伝達クラッチ５は、開放することでエンジン１と無段変速機６との動力の伝達を遮断する。動力伝達クラッチ５は、入力側係合部材５１および出力側係合部材５２を有する。入力側係合部材５１は、タービンランナ４２と接続されており、出力側係合部材５２は、無段変速機６のプライマリプーリ６１と接続されている。動力伝達クラッチ５は、油圧あるいは電磁力等によって作動するアクチュエータによって制御される。動力伝達クラッチ５は、アクチュエータが作用させるクラッチ圧に応じて完全係合状態、半係合状態、あるいは開放状態に切替わる。また、アクチュエータは、半係合状態における動力伝達クラッチ５の係合度合い、すなわちスリップ量やスリップ率を制御可能である。

無段変速機６は、エンジン１と車両１００の駆動輪３とを接続するものである。無段変速機６は、プライマリプーリ６１、セカンダリプーリ６２、ベルト６３および図示しない油圧制御装置を有する。プライマリプーリ６１は、プライマリ固定シーブ６１ａ、プライマリ可動シーブ６１ｂおよびプライマリシャフト６１ｃを有する。セカンダリプーリ６２は、セカンダリ固定シーブ６２ａ、セカンダリ可動シーブ６２ｂおよびセカンダリシャフト６２ｃを有する。プライマリ固定シーブ６１ａとプライマリ可動シーブ６１ｂとの間には略Ｖ字形状のプライマリ溝６１ｄが形成されており、セカンダリ固定シーブ６２ａとセカンダリ可動シーブ６２ｂとの間には略Ｖ字形状のセカンダリ溝６２ｄが形成されている。

プライマリ溝６１ｄとセカンダリ溝６２ｄとには、無端のベルト６３が巻き掛けられている。ベルト６３を介して、プライマリプーリ６１からセカンダリプーリ６２に動力が伝達される。油圧制御装置は、プライマリプーリ６１およびセカンダリプーリ６２に供給する油圧を制御することにより、無段変速機６の変速比γを制御する。ここで、変速比γは、入力軸であるプライマリシャフト６１ｃの回転速度を出力軸であるセカンダリシャフト６２ｃの回転速度で除算した値である。つまり、変速比γは、プライマリシャフト６１ｃとセカンダリシャフト６２ｃとの回転速度比に相当する。油圧制御装置は、供給油圧を調節することによってプライマリ溝６１ｄの溝幅およびセカンダリ溝６２ｄの溝幅を変化させることで、変速比γを無段階に変化させることができる。

セカンダリシャフト６２ｃは、減速・差動機構７を介して駆動輪３と接続されている。減速・差動機構７は、ギヤの組合せによる減速機構および差動機構を有する。無段変速機６から入力される回転は、減速機構によって減速され、差動機構によって左右の駆動輪３に分配される。

図３を参照して、車両制御装置１−１について説明する。本実施形態の車両制御装置１−１は、エンジン１、動力伝達クラッチ５、無段変速機６、ＥＣＵ３０を備える。ＥＣＵ３０は、コンピュータを有する電子制御ユニットである。ＥＣＵ３０は、エンジン１、動力伝達クラッチ５および無段変速機６を制御する制御装置としての機能を有する。ＥＣＵ３０は、減速エコラン制御、フリーラン制御およびＮ惰行制御を実行することができる。減速エコラン制御、フリーラン制御およびＮ惰行制御は、それぞれ動力伝達クラッチ５を開放してエンジン１と無段変速機６との動力の伝達を遮断して車両１００を走行させる走行制御である。減速エコラン制御、フリーラン制御およびＮ惰行制御は、それぞれ惰性によって車両１００を走行させる惰性走行を実行するものである。

減速エコラン制御およびフリーラン制御は、動力伝達クラッチ５を開放し、かつエンジン１を停止したままで車両１００を走行させる走行制御である。減速エコラン制御およびフリーラン制御では、エンジン１における燃料消費が停止することで、燃費の向上を図ることができる。Ｎ惰行制御は、エンジン１を運転したままで動力伝達クラッチ５を開放して車両１００を走行させるものである。Ｎ惰行制御では、エンジンブレーキが作用しなくなることから、走行負荷を低減して燃費の向上を図ることができる。また、エンジン１が運転したままであることから、Ｎ惰行制御からの復帰時における加速応答性に優れる。

減速エコラン制御、フリーラン制御およびＮ惰行制御は、例えば、アクセルＯＦＦの場合など、加速要求がなされていない場合に実行される。各制御の実行条件は、例えば、ブレーキ操作状態、車速、バッテリ充電量、勾配等に関して定められている。本実施形態では、Ｎ惰行制御が実行される場合を例に動力伝達クラッチ５開放時の減速度の変化を抑制する車両制御について説明する。

ＥＣＵ３０には、ブレーキセンサ２１、アクセル操作量センサ２２、車速センサ２３および勾配センサ２４が接続されている。ブレーキセンサ２１は、ブレーキペダルに対する操作量やブレーキ操作の有無を検出することができる。ブレーキペダルに対する操作量は、例えば、ブレーキペダルのペダルストロークやブレーキペダルに入力される踏力等である。また、ブレーキ操作の有無は、例えばスイッチによって検出される。

アクセル操作量センサ２２は、アクセルペダルに対する操作量、例えばアクセル開度を検出することができる。車速センサ２３は、車両１００の走行速度を検出することができる。車速センサ２３は、例えば、各車輪の回転速度に基づいて車速を検出する。

勾配センサ２４は、路面の勾配を検出することができる。勾配センサ２４は、例えば、車両１００の前後方向の傾きに基づいて、車両１００が走行する路面の勾配を検出あるいは推定する。ＥＣＵ３０には、各センサ２１，２２，２３および２４の検出結果を示す信号が入力される。

ＥＣＵ３０は、クラッチ開放判断手段３０Ａおよび勾配判定手段３０Ｂを有する。クラッチ開放判断手段３０Ａは、動力伝達クラッチ５の開放を許可するか否かを判定する。クラッチ開放判断手段３０Ａは、ブレーキセンサ２１，アクセル操作量センサ２２，車速センサ２３および勾配センサ２４の検出結果に基づいて動力伝達クラッチ５を開放するか否かを判断する。ＥＣＵ３０は、例えば、アクセルＯＦＦである場合にＮ惰行制御の実行を許可するようにしてもよい。

勾配判定手段３０Ｂは、勾配センサ２４の検出結果に基づいて、路面の勾配を判定する。ＥＣＵ３０は、クラッチ開放判断手段３０Ａおよび勾配判定手段３０Ｂの判定結果に基づいて、目標トルク、目標クラッチ油圧および無段変速機６の目標回転数を決定する。ここで、目標回転数は、無段変速機６のプライマリシャフト６１ｃの回転数（以下、「入力回転数Ｎｉｎ」とも記載する。）の目標値である。

ＥＣＵ３０は、目標トルクに基づいてエンジン制御量を決定し、決定したエンジン制御量に基づいてエンジン１を制御する。エンジン制御量は、例えば、燃料の噴射制御に係る制御量や点火制御に係る制御量である。また、ＥＣＵ３０は、目標クラッチ油圧に基づいて動力伝達クラッチ５を制御する。また、ＥＣＵ３０は、目標回転数に基づいて変速機制御量を決定し、決定した変速機制御量に基づいて無段変速機６を制御する。変速機制御量は、例えば、変速比γや変速比γの変化速度（変速速度）を実現するための油圧制御量である。

ＥＣＵ３０は、クラッチ開放判断手段３０Ａによって動力伝達クラッチ５を開放すると判断された場合、動力伝達クラッチ５を開放するように目標クラッチ油圧を定める。目標クラッチ油圧に基づいて動力伝達クラッチ５が開放されることで、惰性走行、例えばＮ惰行制御による惰行走行が開始される。

ここで、減速エコラン・フリーラン・Ｎ惰行実行時には、動力伝達クラッチ５によって動力が切り離される。このときに、ＨＶ車両のようなエンジン以外の動力源を備えない車両では、駆動力を得ることができないため、登坂路では走行抵抗が勾配分増加して減速度が過剰に発生してしまう。大きな減速度に対して運転者が違和感を覚えるなど、ドライバビリティの低下につながる虞がある。また、減速度が過剰であるために運転者が所望の走り方をしようとしてアクセルを踏むと、減速エコラン・フリーラン・Ｎ惰行が終了してエンジンが始動されてしまい、結果として燃費が低下してしまう。

これに対して、本実施形態の車両制御装置１−１は、走行中に動力伝達クラッチ５を開放して惰性走行する場合、動力伝達クラッチ５の開放時に路面の勾配に基づいて無段変速機６をアップシフトさせる。車両制御装置１−１は、変速による無段変速機６のシーブのイナーシャによって減速度コントロールを行い、動力伝達クラッチ５の開放時における減速度の急な低下を抑制する。これにより、本実施形態の車両制御装置１−１によれば、動力伝達クラッチ５を開放して惰性走行するときのドライバビリティを向上させることができる。

図１および図４を参照して、本実施形態の車両制御について説明する。図４において、横軸は時間を示す。図４には、各回転数、車両加速度、変速比γ、クラッチ圧、路面の勾配がそれぞれ示されている。図４において、符号Ｎｅは、エンジン回転数、Ｎｔは、タービンランナ４２の回転数（以下、単に「タービン回転数」と記載する。）を示す。また、符号Ｎｉｎ０，α０およびγ０は、それぞれ従来の入力回転数、車両加速度および変速比を示す。符号Ｎｉｎ１，α１およびγ１は、それぞれ本実施形態の車両制御がなされる場合の入力回転数、車両加速度および変速比を示す。図１に示す制御フローは、例えば、車両１００の走行時に所定の間隔で繰り返し実行される。

まず、ステップＳ１では、ＥＣＵ３０により、Ｎ惰行・フリーラン・減速エコランの実行条件が成立したか否かが判定される。Ｎ惰行の実行条件は、例えば、アクセルＯＦＦである条件を含む。ステップＳ１の判定の結果、Ｎ惰行・フリーラン・減速エコランの実行条件が成立したと判定された場合（ステップＳ１−Ｙ）にはステップＳ２に進み、そうでない場合（ステップＳ１−Ｎ）にはステップＳ７に進む。

ステップＳ２では、ＥＣＵ３０により、動力伝達クラッチ５が開放される。ＥＣＵ３０は、動力伝達クラッチ５の目標クラッチ油圧を低下させて動力伝達クラッチ５を開放させる。図４では、時刻ｔ１において動力伝達クラッチ５の開放指令が出力されてクラッチ圧が低下し始める。ステップＳ２が実行されると、ステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、ＥＣＵ３０により、登り勾配であるか否かが判定される。ＥＣＵ３０の勾配判定手段３０Ｂは、勾配センサ２４の検出結果に基づいて車両１００が走行する路面の路面勾配が登り勾配であるか否かを判定する。その判定の結果、登り勾配であると判定された場合（ステップＳ３−Ｙ）にはステップＳ４に進み、そうでない場合（ステップＳ３−Ｎ）にはステップＳ６に進む。

ステップＳ４では、ＥＣＵ３０により、変速量が決定される。ＥＣＵ３０は、勾配センサ２４で検出された勾配に基づいて無段変速機６をアップシフトさせるときの変速量を決定する。本実施形態では、変速量として、変速比γの変化量および変速比γの変化速度がそれぞれ勾配に基づいて可変とされている。なお、変速比γの変化量あるいは変化速度のいずれか一方を勾配に基づいて変化させるようにしてもよい。図５は、勾配と目標変速比との関係の一例を示す図、図６は、勾配と目標変速速度との関係の一例を示す図である。

図５に示すように、ＥＣＵ３０は、大きな登り勾配である場合、小さな登り勾配である場合よりもアップシフトにおける目標変速比を小さな変速比、すなわちハイ側の変速比とする。言い換えると、急な登り勾配では、緩やかな登り勾配よりもアップシフト前後の変速比の変化量が大きくされる。目標変速比は、例えば、勾配の増加に対して線形的に減少する。

また、図６に示すように、ＥＣＵ３０は、大きな登り勾配である場合、小さな登り勾配である場合よりもアップシフトにおける目標変速速度を大きな速度とする。言い換えると、急な登り勾配では、緩やかな登り勾配よりもアップシフトの変速速度が大きくされる。目標変速速度は、例えば、勾配の増加に対して線形的に増加する。無段変速機６のアップシフトにより、以下に説明するように動力伝達クラッチ５を開放するときの減速度の急変が抑制される。

図２には、動力伝達クラッチ５が開放された状態が示されている。走行中に動力伝達クラッチ５が開放されたニュートラルの状態でアップシフトがなされると、プライマリプーリ６１のイナーシャトルクが発生し、このイナーシャトルクが車両１００を前方に駆動する駆動トルクとして作用する。これにより、動力伝達クラッチ５が開放されることによる減速度の急変が抑制される。この駆動トルクによる駆動力は、アップシフトの量と速さによって制御することができる。アップシフトにおける変速比γの変化量や変化速度を大きくすることでイナーシャトルクによる駆動力を大きくすることができる。ＥＣＵ３０は、例えば、図５および図６に示すマップを予め記憶しており、これらのマップに基づいて変速量を決定する。図１に戻り、ステップＳ４が実行されると、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５では、ＥＣＵ３０により、変速比ハイ側への変速が実行される。ＥＣＵ３０は、ステップＳ４で決定された目標変速比および目標変速速度に基づいて変速機制御量を定め、この変速機制御量に基づいて無段変速機６をアップシフトさせる。図４では、時刻ｔ１においてクラッチ圧が低下し始めると、アップシフトがなされて変速比γ１が低下する。これにより、本実施形態の車両加速度α１の低下速度は、従来の車両加速度α０の低下速度よりも減少する。つまり、本実施形態の車両制御によれば、動力伝達クラッチ５の開放時における車両加速度の急低下が抑制される。また、アップシフトがなされることで、本実施形態の入力回転数Ｎｉｎ１は、従来の入力回転数Ｎｉｎ０よりも低下する。ステップＳ５が実行されると、本制御フローは終了する。

ステップＳ６では、ＥＣＵ３０により、変速比の通常制御がなされる。ＥＣＵ３０は、例えば、車速に応じて定められる通常の目標回転数に基づいて、無段変速機６の変速機制御量およびエンジン制御量を決定し、これらの制御量に基づいてエンジン１および無段変速機６を制御する。ステップＳ６が実行されると、本制御フローは終了する。

ステップＳ７では、ＥＣＵ３０により、通常制御がなされる。ＥＣＵ３０は、動力伝達クラッチ５を係合した状態で車両１００を走行させる。ステップＳ７が実行されると、本制御フローは終了する。

本実施形態の車両制御装置１−１によれば、動力伝達クラッチ５の開放時に無段変速機６のアップシフトがなされることで、減速度の急変によるドライバビリティの低下が抑制される。なお、本実施形態では、無段変速機６のアップシフトを開始するタイミングは、動力伝達クラッチ５のクラッチ圧が低下し始めるタイミングと同時であったが、これには限定されない。動力伝達クラッチ５のクラッチ圧の低下開始よりも前に無段変速機６のアップシフトが開始されてもよく、クラッチ圧の低下開始後にアップシフトが開始されてもよい。動力伝達クラッチ５の開放（クラッチ圧低下）に伴う減速度の変化開始と無段変速機６のアップシフトによるイナーシャトルクの発生開始とが同期するようにアップシフトタイミングが定められることが好ましい。

なお、動力伝達クラッチ５の開放時における無段変速機６のアップシフトは、路面の勾配が登り勾配である場合に限らず実行されてもよい。例えば、路面が平坦である場合にアップシフトが実行されてもよい。動力伝達クラッチ５の開放に応じてアップシフトが行われることで、動力伝達クラッチ５の開放による減速度の変化を抑制することができるという利点がある。

なお、惰性走行では、動力伝達クラッチ５が開放されているため、エンジン１が運転されているか否かは車両加速度αの変化に影響を与えない。このため、Ｎ惰行制御に代えて減速エコラン制御あるいはフリーラン制御がなされる場合も、本実施形態の車両制御によってＮ惰行制御の場合と同様に減速度の急変を抑制する効果が得られる。

（第２実施形態）
図７から図１１を参照して、第２実施形態について説明する。第２実施形態については、上記実施形態で説明したものと同様の機能を有する構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。本実施形態において、上記第１実施形態と異なる点は、タービンランナ８２のイナーシャを吸収して駆動力として利用する点である。図７は、本実施形態に係る車両の概略構成を示す図、図８は、本実施形態の車両制御装置１−２のブロック図、図９は、本実施形態の車両制御の動作を示すフローチャート、図１０は、本実施形態の車両制御のタイムチャートである。

上記第１実施形態の車両制御（図１）では、無段変速機６のアップシフトが終了してしまうと、それ以上はプライマリプーリ６１のイナーシャトルクによる駆動力を得ることができない。

本実施形態では、ＥＣＵ３０は、Ｎ惰行等の惰性走行で動力伝達クラッチ５を開放するときに、同時にトルクコンバータ８のロックアップクラッチ（図７の符号８３参照）を開放する。本実施形態の車両制御では、無段変速機６のアップシフト終了時に、入力回転数Ｎｉｎよりもタービン回転数Ｎｔが高い場合、アップシフト終了と同時に動力伝達クラッチ５を弱係合させる。これにより、相対的に高回転のタービンランナ８２のイナーシャを吸収し、これを車両１１０の駆動力として利用する。

本実施形態は、下記の構成要素を備える車両を前提としている。（１）内燃機関、（２）内燃機関制御装置、（３）自動変速機、（４）変速機制御装置、（５）動力伝達装置、（６）動力伝達制御手段、（７）勾配検出手段、（８）トルクコンバータ、（９）ロックアップクラッチ、（１０）ロックアップクラッチ制御装置。

図７に示すように、本実施形態に係る車両１１０は、ロックアップクラッチ８３を有するトルクコンバータ８を備える。ロックアップクラッチ８３は、ポンプインペラ８１とタービンランナ８２とを接続する摩擦係合式のクラッチ装置である。ロックアップクラッチ８３は、係合することで作動流体を介さずにポンプインペラ８１からタービンランナ８２に直接動力を伝達することができる。

図８のブロック図に示すように、ＥＣＵ３０は、ロックアップクラッチ８３を制御する。ＥＣＵ３０は、入力回転数Ｎｉｎを検出するセンサおよびタービン回転数Ｎｔを検出するセンサとそれぞれ接続されており、各センサの検出結果に基づいて入力回転数Ｎｉｎおよびタービン回転数Ｎｔをそれぞれ取得することができる。ＥＣＵ３０は、勾配判定手段３０Ｂの判定結果に基づいて目標クラッチ油圧および目標ロックアップクラッチ圧をそれぞれ決定する。ＥＣＵ３０は、目標ロックアップクラッチ圧に基づいてロックアップクラッチ８３を制御する。本実施形態のＥＣＵ３０は、例えば、登り勾配が所定の勾配よりも大きい場合に無段変速機６のアップシフトに加えてタービンランナ８２のイナーシャトルクを利用するようにしてもよい。

図９および図１０を参照して、本実施形態の車両制御について説明する。図１０において、符号Ｎｔ０は、従来のタービン回転数を示す。符号Ｐ１は、上記第１実施形態のクラッチ圧を示す。また、符号Ｎｔ２，Ｎｉｎ２，α２，γ２およびＰ２は、それぞれ本実施形態の車両制御がなされる場合のタービン回転数、入力回転数、車両加速度、変速比およびクラッチ圧を示す。図９に示す制御フローは、例えば、車両１１０の走行時に所定の間隔で繰り返し実行される。

まず、ステップＳ１１では、ＥＣＵ３０により、Ｎ惰行・フリーラン・減速エコランの実行条件が成立したか否かが判定される。その判定の結果、Ｎ惰行・フリーラン・減速エコランの実行条件が成立したと判定された場合（ステップＳ１１−Ｙ）にはステップＳ１２に進み、そうでない場合（ステップＳ１１−Ｎ）にはステップＳ２０に進む。

ステップＳ１２では、ＥＣＵ３０により、動力伝達クラッチ５が開放される。図１０では、時刻ｔ１１において動力伝達クラッチ５に対するクラッチ圧Ｐ１，Ｐ２が低下し始める。ステップＳ１２が実行されると、ステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３では、ＥＣＵ３０により、ロックアップクラッチ８３が開放される。ＥＣＵ３０は、目標ロックアップクラッチ圧を低下させてロックアップクラッチ８３を開放させる。図１０では、時刻ｔ１１においてロックアップクラッチ圧が低下し始める。ステップＳ１３が実行されると、ステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４では、ＥＣＵ３０により、登り勾配であるか否かが判定される。その判定の結果、登り勾配であると判定された場合（ステップＳ１４−Ｙ）にはステップＳ１５に進み、そうでない場合（ステップＳ１４−Ｎ）にはステップＳ１９に進む。

ステップＳ１５では、ＥＣＵ３０により、変速量が決定される。ＥＣＵ３０は、例えば、上記第１実施形態と同様に路面の勾配に基づいて変速量を決定する。

次に、ステップＳ１６では、ＥＣＵ３０により、変速比ハイ側への変速が実行される。ＥＣＵ３０は、ステップＳ１５で決定された変速量に基づいて無段変速機６をアップシフトさせる。図１０では、時刻ｔ１１においてアップシフトが開始される。これにより、アップシフトが終了する時刻ｔ１２までの間、従来の車両加速度α０の低下に対して本実施形態の車両加速度α２の低下が抑制される。ステップＳ１６が実行されると、ステップＳ１７に進む。

ステップＳ１７では、ＥＣＵ３０により、動力伝達クラッチ５の制御量が決定される。ＥＣＵ３０は、例えば、路面の勾配に基づいて目標クラッチ圧やクラッチ圧の変化速度等を定める。ＥＣＵ３０は、例えば、図１１に示す勾配と動力伝達クラッチ５のスイープ速度との対応関係にもとづいて動力伝達クラッチ５の制御量を決定する。ここで、スイープ速度とは、動力伝達クラッチ５のクラッチ圧を漸増させて係合させるときの制御量の変化速度を示す。スイープ速度は、例えば、クラッチ圧の変化速度とすることができる。

図１１に示すように、大きな登り勾配である場合、小さな登り勾配である場合よりもスイープ速度が大きな速度とされる。スイープ速度は、例えば、勾配の増加に対して線形に増加する。ＥＣＵ３０は、勾配に応じたスイープ速度に基づいて動力伝達クラッチ５の制御量を決定する。ステップＳ１７が実行されると、ステップＳ１８に進む。なお、ＥＣＵ３０は、勾配に加えて、タービン回転数Ｎｔ２と入力回転数Ｎｉｎ２との回転数差に基づいて動力伝達クラッチ５の制御量を決定するようにしてもよい。

ステップＳ１８では、ＥＣＵ３０により、動力伝達クラッチ５がスイープ係合される。ＥＣＵ３０は、ステップＳ１７で決定された制御量に基づいて動力伝達クラッチ５のクラッチ圧Ｐ２を漸増させる。図１０では、無段変速機６のアップシフトが終了した時刻ｔ１２においてスイープ係合が開始される。スイープ係合では、クラッチ圧Ｐ２が徐々に増加することで、開放していた動力伝達クラッチ５が係合を開始し、スリップ状態で係合度合いが高められていく。Ｎ惰行制御では、エンジン１が運転されているため、時刻ｔ１２において、エンジン回転数Ｎｅおよびタービン回転数Ｎｔ２は、それぞれ入力回転数Ｎｉｎ２よりも高回転である。つまり、動力伝達クラッチ５において無段変速機６側の回転数よりもエンジン１側の回転数が高い状態である。

動力伝達クラッチ５の係合度合いの増加に応じて、タービン回転数Ｎｔ２は徐々に低下し、最終的に入力回転数Ｎｉｎ２と同期する。スイープ係合によりタービンランナ８２のイナーシャトルクが吸収されて車両１１０を前方に駆動する駆動トルクとして利用される。これにより、時刻ｔ１２以降も本実施形態の車両加速度α２の低下速度が抑制される。ロックアップクラッチ８３が開放した状態で動力伝達クラッチ５の係合が行われることで、係合に伴うショックを抑制しつつ車両加速度α２の急変を緩和することができる。また、ロックアップクラッチ８３が開放した状態であることから、動力伝達クラッチ５の係合時のエンジン回転数Ｎｅの変化が抑制される。ステップＳ１８が実行されると、本制御フローは終了する。

なお、タービンランナ８２のイナーシャトルクによって車両加速度α２の変動を緩和した後、動力伝達クラッチ５を再度開放してＮ惰行等の惰性走行を開始するようにしてもよい。例えば、動力伝達クラッチ５の開放タイミングは、タービン回転数Ｎｔ２が入力回転数Ｎｉｎ２と同期した後とされる。

ステップＳ１９では、ＥＣＵ３０により、変速比の通常制御がなされる。変速比の通常制御の内容は、例えば、上記第１実施形態のステップＳ６と同様とすることができる。ステップＳ１９が実行されると、本制御フローは終了する。

ステップＳ２０では、ＥＣＵ３０により、通常制御がなされる。通常制御の内容は、例えば、上記第１実施形態のステップＳ７と同様とすることができる。ステップＳ２０が実行されると、本制御フローは終了する。

本実施形態によれば、プライマリプーリ６１のイナーシャトルクに加えて、タービンランナ８２のイナーシャトルクが駆動力として利用されて車両加速度の低下が抑制される。これにより、走行中に動力伝達クラッチ５を開放して惰性走行するときのドライバビリティの向上を図ることができる。

なお、本実施形態ではアップシフトの終了後に動力伝達クラッチ５を係合してタービンランナ８２のイナーシャトルクを利用したが、動力伝達クラッチ５の係合タイミングはこれには限定されない。例えば、動力伝達クラッチ５は、アップシフト中に係合されてもよい。例えば、イナーシャトルクによる駆動力が一定となるように、アップシフト中における動力伝達クラッチ５の係合タイミングが決定されてもよい。

（第２実施形態の変形例）
上記第２実施形態では、Ｎ惰行制御が実行され、動力伝達クラッチ５の開放後もエンジン１が運転されたが、減速エコランやフリーラン制御では、動力伝達クラッチ５の開放と共にエンジン１が停止される。エンジン停止操作の開始タイミングは、例えば、動力伝達クラッチ５が開放したタイミングとすることができる。エンジン１に対する停止操作が開始されていても、タービン回転数Ｎｔが入力回転数Ｎｉｎを上回った状態であれば、タービンランナ８２のイナーシャトルクを利用して減速度の急変を抑制することができる。

なお、タービンランナ８２のイナーシャトルクを利用してからエンジン１を停止するようにしてもよい。言い換えると、エンジン１の停止タイミングは、動力伝達クラッチ５を係合してタービンランナ８２のイナーシャトルクを吸収し始めた後とされてもよい。このようにすれば、減速度の急変を抑制する駆動力としてエンジン１の動力を利用することができる。一例として、動力伝達クラッチ５が完全係合した後でエンジン１を停止するようにしてもよい。

（第３実施形態）
図１２および図１３を参照して、第３実施形態について説明する。第３実施形態については、上記の各実施形態で説明したものと同様の機能を有する構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。本実施形態において、上記各実施形態と異なる点は、動力伝達クラッチ５の開放時に無段変速機６をアップシフトした後で、車速が低下した場合にはダウンシフトする点である。上記第１実施形態および第２実施形態では、動力伝達クラッチ５の開放時にアップシフトするが、低速では再発進性を確保するためアップシフトを終了させる必要がある。

このため、本実施形態では、アップシフトする量と速さを勾配に基づいて制御する一方、車速が閾値以下となった場合はダウンシフトしてベルト６３をロー側に戻すことで再発進性を確保する。図１２は、本実施形態の車両制御の動作を示すフローチャート、図１３は、本実施形態の車両制御のタイムチャートである。

ここでは、上記第２実施形態の車両制御において、車速低下時に無段変速機６をダウンシフトする場合について説明する。車両１１０の構成および車両制御装置１−２の構成は、上記第２実施形態と同様とすることができる。

本実施形態は、下記の構成要素を備える車両を前提としている。（１）内燃機関、（２）内燃機関制御装置、（３）自動変速機、（４）変速機制御装置、（５）動力伝達装置、（６）動力伝達制御手段、（７）勾配検出手段、（８）トルクコンバータ、（９）ロックアップクラッチ、（１０）ロックアップクラッチ制御装置、（１１）車速検出手段。

図１２および図１３を参照して、本実施形態の車両制御について説明する。図１３において、符号Ｎｔ３，Ｎｉｎ３，α３，γ３およびＰ３は、それぞれ本実施形態の車両制御がなされる場合のタービン回転数、入力回転数、車両加速度、変速比およびクラッチ圧を示す。時刻ｔ２１は、動力伝達クラッチ５が開放されることに対応して無段変速機６のアップシフトが開始される時刻、時刻ｔ２２は、アップシフトが終了して動力伝達クラッチ５のスイープ係合が開始される時刻をそれぞれ示す。

図１２のステップＳ３１からステップＳ３４までは、上記第２実施形態（図９）のステップＳ１１からステップＳ１４までと同様とすることができる。すなわち、Ｎ惰行・フリーラン・減速エコランの実行条件が成立したと判定された（ステップＳ３１−Ｙ）場合、動力伝達クラッチ５が開放され（ステップＳ３２）、ロックアップクラッチ８３が開放される（ステップＳ３３）。次いで、ステップＳ３４で登り勾配であると判定された場合（ステップＳ３４−Ｙ）にはステップＳ３５に進み、そうでない場合（ステップＳ３４−Ｎ）にはステップＳ４２に進む。

ステップＳ３５では、ＥＣＵ３０により、車速が閾値Ｖ０以上であるか否かが判定される。この閾値Ｖ０は、例えば路面の勾配に基づいて定められてもよく、一定値とされてもよい。ステップＳ３５の判定の結果、車速が閾値Ｖ０以上であると判定された場合（ステップＳ３５−Ｙ）にはステップＳ３６に進み、そうでない場合（ステップＳ３５−Ｎ）にはステップＳ４２に進む。

ステップＳ３６からステップＳ３９は、上記第２実施形態（図９）のステップＳ１５からステップＳ１８と同様とすることができる。すなわち、ＥＣＵ３０は、変速量を決定し（ステップＳ３６）、変速比のハイ側への変速を実行し（ステップＳ３７）、動力伝達クラッチ５の制御量を決定し（ステップＳ３８）、動力伝達クラッチ５をスイープ係合させる（ステップＳ３９）。ステップＳ３９が実行されると、ステップＳ４０に進む。

ステップＳ４０では、ＥＣＵ３０により、車速が閾値Ｖ０以下であるか否かが判定される。その判定の結果、車速が閾値Ｖ０以下であると判定された場合（ステップＳ４０−Ｙ）にはステップＳ４１に進み、そうでない場合（ステップＳ４０−Ｎ）にはステップＳ４０の判定が繰り返される。

ステップＳ４１では、ＥＣＵ３０により、変速比のロー側への変速が実行される。ＥＣＵ３０は、発進時の変速比、例えば最大の変速比まで無段変速機６をダウンシフトさせる。図１３では、時刻ｔ２３において車速が閾値Ｖ０以下となり、ダウンシフトが開始されて変速比γ３が上昇する。ステップＳ４１が実行されると、本制御フローは終了する。

ステップＳ４２では、ＥＣＵ３０により、変速比の通常制御がなされる。変速比の通常制御の内容は、例えば、上記第１実施形態のステップＳ６と同様とすることができる。ステップＳ４２が実行されると、本制御フローは終了する。

ステップＳ３１で否定判定がなされてステップＳ４３に進むと、ステップＳ４３では、通常制御がなされる。通常制御の内容は、例えば、上記第１実施形態のステップＳ７と同様とすることができる。ステップＳ４３が実行されると、本制御フローは終了する。

本実施形態によれば、惰性走行において動力伝達クラッチ５の開放時にアップシフトされたとしても、低車速になるとベルト戻りのために変速比がロー側に戻される。これにより、動力伝達クラッチ５を開放して惰性走行するときのドライバビリティの低下抑制と、再発進性の確保とを両立することができる。

上記の各実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。

１−１，１−２ 車両制御装置
１ エンジン
３ 駆動輪
４，８ トルクコンバータ
５ 動力伝達クラッチ
６ 無段変速機
８３ ロックアップクラッチ
１００，１１０ 車両

Claims (6)

1. エンジンと、
   無段変速機と、
   開放することで前記エンジンと前記無段変速機との動力の伝達を遮断するクラッチと、
   を備え、走行中に前記クラッチを開放して惰性走行する場合、前記クラッチの開放時に路面の勾配が登り勾配である若しくは前記路面が平坦である場合前記無段変速機をアップシフトさせる
   ことを特徴とする車両制御装置。
2. 前記路面の勾配が登り勾配である場合に前記無段変速機をアップシフトさせる
   請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記無段変速機をアップシフトさせるときの変速比の変化量あるいは変速比の変化速度の少なくともいずれか一方を前記路面の勾配に応じて変化させる
   請求項１または２に記載の車両制御装置。
4. 前記アップシフトの開始後に、前記クラッチにおいて前記無段変速機側の回転数よりも前記エンジン側の回転数が高い状態で前記クラッチを係合する
   請求項１から３のいずれか１項に記載の車両制御装置。
5. 前記アップシフトの開始後に、前記エンジンが運転した状態で前記クラッチを係合する
   請求項１から３のいずれか１項に記載の車両制御装置。
6. 更に、前記エンジンと前記クラッチとを接続し、かつロックアップクラッチを有する流体伝達装置を備え、
   前記クラッチの係合を前記ロックアップクラッチが開放した状態で行う
   請求項４または５に記載の車両制御装置。

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