JP6736218B2 - 変速機の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、変速機の制御装置に関し、とくに、無段変速機に好適な制御装置に関する。

エンジンを駆動源とする車両では、エンジンの出力が無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）や有段式の自動変速機（ＡＴ：Automatic Transmission）などの変速機を介して駆動輪に伝達される。

エンジンと変速機との組合せでは、通常、エンジンから出力される最大トルクに対応した変速機が採用される。しかしながら、エンジンから最大トルクが出力される状態は一時的（限定的）であるので、エンジンの最大トルクにかかわらず、小型の変速機を車両に搭載することにより、車両の軽量化および燃費向上を図る方が望ましい場合も考えられる。

特開２０１５−１９４１６９号公報

ただし、エンジンの最大トルクに対応していない小型の変速機が車両に搭載される場合、変速機に過大なトルクが入力される可能性があるため、その過大なトルクの入力から変速機を保護する必要がある。

本発明の目的は、変速機に過大なトルクが入力されることを抑制でき、その変速機を保護できる、変速機の制御装置を提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係る変速機の制御装置は、エンジントルクがロックアップ機構付きのトルクコンバータを介して入力される変速機の制御装置であって、変速機のシフトレンジを取得するシフトレンジ取得手段と、トルクコンバータの状態を取得するトルコン状態取得手段と、エンジントルクを取得するエンジントルク取得手段と、シフトレンジ取得手段により取得されるシフトレンジおよびトルコン状態取得手段により取得される状態に応じた制限トルクを設定する制限トルク設定手段と、エンジントルク取得手段により取得されるエンジントルクが制限トルク設定手段により設定される制限トルクを超えるとき、エンジントルクを当該制限トルク以下に制限するトルク制限制御の作動要求を出力するトルク制限要求手段とを含み、シフトレンジ取得手段がシフトレンジを正常に取得できない場合、シフトレンジ取得手段がシフトレンジを正常に取得できる場合と比較して、トルク制限制御による制限が強まるように制限トルクを設定する。

この構成によれば、変速機のシフトレンジおよびトルクコンバータの状態（トルコン状態）が取得されて、その取得されたシフトレンジおよびトルコン状態に応じた制限トルクが設定される。エンジントルクが制限トルクを超えるときには、トルク制限制御の作動要求が出力される。これに応答して、エンジントルクをその制限トルク以下に制限するトルク制限制御が作動し、エンジントルクが制限トルク以下に制限されることにより、トルクコンバータから変速機に入力されるトルクを抑制することができる。そのため、車両に搭載される変速機がエンジンの最大トルクに対応していない小型の変速機であっても、その変速機に過大なトルクが入力されることを抑制でき、変速機を保護することができる。

変速機の前進レンジ（Ｄレンジ）の変速比と後進レンジ（Ｒレンジ）の変速比とが異なる場合、変速機のシフトレンジが前進レンジであるか後進レンジであるかによって、変速機への入力が許容されるトルク（入力許容トルク）が異なる。シフトレンジに応じた制限トルクが設定されて、エンジントルクを当該制限トルク以下に制限するトルク制限制御が実行される構成では、前進レンジの変速比と後進レンジの変速比とが異なっていても、変速機を良好に保護することができる。

ところが、シフトレンジを検出するセンサ（スイッチ）の故障などが発生し、シフトレンジが正常に取得できない場合、シフトレンジに応じた制限トルクが設定できない。そのため、変速機に入力されるトルクが許容トルクを超え、入力許容トルクを超える過大なトルクが変速機に入力される可能性がある。

そこで、シフトレンジを正常に取得できないために、トルク制限制御が正常に作動しない可能性がある場合、シフトレンジを正常に取得できる場合と比較して、トルク制限制御による制限が強まるように制限トルクが設定される。これにより、シフトレンジが正常に取得できないときにも、入力許容トルクを超える過大なトルクが変速機に入力されることを抑制できる。

制限トルク設定手段は、シフトレンジ取得手段がシフトレンジを正常に取得できない場合に、変速比が最も大きいシフトレンジに応じた制限トルクを設定する構成であってもよい。

本発明によれば、車両に搭載される変速機がエンジンの最大トルクに対応していない小型の変速機であっても、過大なトルクの入力から変速機を保護することができる。小型の変速機を車両に搭載することにより、車両の軽量化および燃費向上を図ることができる。

本発明の一実施形態に係る制御装置が搭載された車両の要部の構成を示す図である。 トルクコンバータおよび無段変速機の構成を示すスケルトン図である。 トルク制限処理の流れを示すフローチャートである。 「ＬＵＯＦＦ前進」制限トルクマップおよび「ＬＵＯＦＦ後進」制限トルクマップの一例を示す図である。 「ＬＵＯＮ前進」制限トルクマップおよび「ＬＵＯＮ後進」制限トルクマップの一例を示す図である。 レンジ接点信号の正常／異常およびロックアップオン／オフの状態と制限トルクの設定に使用される制限トルクマップとの関係を示す表である。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

＜車両の要部構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る制御装置が搭載された車両１の要部の構成を示す図である。

車両１は、エンジン２を駆動源とする自動車である。エンジン２には、エンジン２の燃焼室への吸気量を調整するための電子スロットルバルブ、燃料を吸入空気に噴射するインジェクタ（燃料噴射装置）および燃焼室内に電気放電を生じさせる点火プラグなどが設けられている。また、エンジン２には、その始動のためのスタータが付随して設けられている。

また、車両１には、エンジン２の出力を駆動輪に伝達するため、トルクコンバータ３およびベルト式の無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）４が搭載されている。トルクコンバータ３および無段変速機４の構成については後述する。

車両１には、マイコン（マイクロコントローラユニット）を含む構成のＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）１１が備えられている。マイコンには、たとえば、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ、データフラッシュ（フラッシュメモリ）などが内蔵されている。図１には、エンジン２、トルクコンバータ３および無段変速機４を含む駆動伝達系を制御するための１つのＥＣＵ１１のみが示されているが、車両１には、各部を制御するため、ＥＣＵ１１と同様の構成を有する複数のＥＣＵが搭載されている。ＥＣＵ１１を含む複数のＥＣＵは、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信プロトコルによる双方向通信が可能に接続されている。

ＥＣＵ１１には、運転者により操作されるアクセルペダルの操作量に応じた検出信号を出力するアクセルセンサ２１、エンジン２の回転（クランクシャフトの回転）に同期したパルス信号を検出信号として出力するエンジン回転センサ２２、エンジン２の電子スロットルバルブの開度（スロットル開度）に応じた検出信号を出力するスロットル開度センサ２３、トルクコンバータ３のタービンランナ３２（図２参照）の回転に同期したパルス信号を検出信号として出力するタービン回転センサ２４、無段変速機４のプライマリ軸５１（図２参照）の回転に同期したパルス信号を検出信号として出力するプライマリ回転センサ２５、無段変速機４のセカンダリ軸５２（図２参照）の回転に同期したパルス信号を検出信号として出力するセカンダリ回転センサ２６およびシフトレバー（セレクトレバー）のポジションに応じた検出信号（レンジ接点信号）を出力するシフトポジションセンサ２７などが接続されている。

運転者により操作されるシフトレバーは、車両１の車室内において、運転者が操作可能な位置に配設されている。シフトレバーの可動範囲には、たとえば、Ｐ（パーキング）ポジション、Ｒ（リバース）ポジション、Ｎ（ニュートラル）ポジション、Ｄ（ドライブ）ポジション、Ｓ（スポーツ）ポジションおよびＢ（ブレーキ）ポジションがこの順に一列に並べて設けられている。

ＥＣＵ１１には、エンジン２の制御のためのエンジン制御ロジックと、トルクコンバータ３および無段変速機４の制御のためのＣＶＴ制御ロジックとが組まれている。

エンジン制御ロジックでは、アクセルセンサ２１、エンジン回転センサ２２およびスロットル開度センサ２３の各検出信号から、アクセル開度（アクセルペダルの最大操作量に対する操作量の割合）、エンジン２の回転数（エンジン回転数）およびスロットル開度（電子スロットルバルブの開度）が取得される。また、エンジン制御ロジックでは、ＣＶＴ制御ロジックや他のＥＣＵから情報が取得される。そして、エンジン制御ロジックにより、各種のセンサから取得される情報、ＣＶＴ制御ロジックや他のＥＣＵから入力される情報などに基づいて、エンジン２の始動、停止および出力調整などのため、エンジン２に設けられた電子スロットルバルブ、インジェクタおよび点火プラグなどが制御される。

ＣＶＴ制御ロジックでは、タービン回転センサ２４、プライマリ回転センサ２５およびセカンダリ回転センサ２６の各検出信号から、タービンランナ３２の回転数（タービン回転数）、プライマリ軸５１の回転数（プライマリ回転数）およびセカンダリ軸５２の回転数（セカンダリ回転数）が取得される。また、シフトポジションセンサ２７の検出信号から、シフトレバーの位置が取得される。さらに、ＣＶＴ制御ロジックでは、エンジン制御ロジックや他のＥＣＵから情報が取得される。そして、ＣＶＴ制御ロジックにより、各種のセンサから取得される情報、エンジン制御ロジックや他のＥＣＵから入力される情報などに基づいて、トルクコンバータ３のロックアップ制御や無段変速機４の変速制御などのため、無段変速機４の各部に油圧を供給するための油圧回路に含まれる各種のバルブなどが制御される。

＜駆動系統の構成＞
図２は、トルクコンバータ３および無段変速機４の構成を示すスケルトン図である。

トルクコンバータ３は、ポンプインペラ３１、タービンランナ３２およびロックアップ機構（ロックアップクラッチ）３３を備えている。ポンプインペラ３１には、エンジン２の出力軸（Ｅ／Ｇ出力軸）が連結されており、ポンプインペラ３１は、Ｅ／Ｇ出力軸と同一の回転軸線を中心に一体的に回転可能に設けられている。タービンランナ３２は、ポンプインペラ３１と同一の回転軸線を中心に回転可能に設けられている。ロックアップ機構３３は、ポンプインペラ３１とタービンランナ３２とを直結／分離するために設けられている。ロックアップ機構３３が係合（ロックアップオン）されると、ポンプインペラ３１とタービンランナ３２とが直結され、ロックアップ機構３３が解放（ロックアップオフ）されると、ポンプインペラ３１とタービンランナ３２とが分離される。

ロックアップオフの状態（ロックアップ解除状態）において、Ｅ／Ｇ出力軸が回転されると、ポンプインペラ３１が回転する。ポンプインペラ３１が回転すると、ポンプインペラ３１からタービンランナ３２に向かうオイルの流れが生じる。このオイルの流れがタービンランナ３２で受けられて、タービンランナ３２が回転する。このとき、トルクコンバータ３の増幅作用が生じ、タービンランナ３２には、Ｅ／Ｇ出力軸の動力（トルク）よりも大きな動力が発生する。

ロックアップオンの状態（ロックアップ係合状態）では、Ｅ／Ｇ出力軸が回転されると、Ｅ／Ｇ出力軸、ポンプインペラ３１およびタービンランナ３２が一体となって回転する。

無段変速機４は、ベルト式の無段変速機であり、トルクコンバータ３から入力される動力をデファレンシャルギヤ６に伝達する。無段変速機４は、入力軸（インプット軸）４１、出力軸（アウトプット軸）４２、ベルト伝達機構４３および前後進切替機構４４を備えている。

入力軸４１は、トルクコンバータ３のタービンランナ３２に連結され、タービンランナ３２と同一の回転軸線を中心に一体的に回転可能に設けられている。

出力軸４２は、入力軸４１と平行に配置されている。出力軸４２には、出力ギヤ４５が相対回転不能に支持されている。

ベルト伝達機構４３には、プライマリ軸５１およびセカンダリ軸５２が含まれる。プライマリ軸５１およびセカンダリ軸５２は、それぞれ入力軸４１および出力軸４２と同一軸線上に配置されている。

そして、ベルト伝達機構４３は、プライマリ軸５１に支持されたプライマリプーリ５３とセカンダリ軸５２に支持されたセカンダリプーリ５４とに、無端状のベルト５５が巻き掛けられた構成を有している。

プライマリプーリ５３は、プライマリ軸５１に固定された固定シーブ６１と、固定シーブ６１にベルト５５を挟んで対向配置され、プライマリ軸５１にその軸線方向に移動可能かつ相対回転不能に支持された可動シーブ６２とを備えている。可動シーブ６２に対して固定シーブ６１と反対側には、プライマリ軸５１に固定されたピストン６３が設けられ、可動シーブ６２とピストン６３との間に、ピストン室（油室）６４が形成されている。

セカンダリプーリ５４は、セカンダリ軸５２に対して固定された固定シーブ６５と、固定シーブ６５にベルト５５を挟んで対向配置され、セカンダリ軸５２にその軸線方向に移動可能かつ相対回転不能に支持された可動シーブ６６とを備えている。可動シーブ６６に対して固定シーブ６５と反対側には、セカンダリ軸５２に固定されたピストン６７が設けられ、可動シーブ６６とピストン６７との間に、ピストン室６８が形成されている。

なお、図示されていないが、可動シーブ６６とピストン６７との間には、ベルト５５に初期挟圧（初期推力）を与えるためのバイアススプリングが介在されている。バイアススプリングの弾性力により、可動シーブ６６およびピストン６７は、互いに離間する方向に付勢されている。

前後進切替機構４４は、入力軸４１とベルト伝達機構４３のプライマリ軸５１との間に介装されている。前後進切替機構４４は、遊星歯車機構７１、前進クラッチＣ１および後進クラッチ（ブレーキ）Ｂ１を備えている。

遊星歯車機構７１には、キャリア７２、サンギヤ７３およびリングギヤ７４が含まれる。

キャリア７２は、入力軸４１に相対回転可能に外嵌されている。キャリア７２は、複数のピニオンギヤ７５を回転可能に支持している。複数のピニオンギヤ７５は、円周上に配置されている。

サンギヤ７３は、入力軸４１に相対回転不能に支持されて、複数のピニオンギヤ７５により取り囲まれる空間に配置されている。サンギヤ７３のギヤ歯は、各ピニオンギヤ７５のギヤ歯と噛合している。

リングギヤ７４は、その回転軸線がプライマリ軸５１の軸心と一致するように設けられている。リングギヤ７４には、ベルト伝達機構４３のプライマリ軸５１が連結されている。リングギヤ７４のギヤ歯は、複数のピニオンギヤ７５を一括して取り囲むように形成され、各ピニオンギヤ７５のギヤ歯と噛合している。

前進クラッチＣ１は、油圧により、キャリア７２とサンギヤ７３とを直結（一体回転可能に結合）する係合状態（オン）と、その直結を解除する解放状態（オフ）とに切り替えられる。

後進クラッチＢ１は、キャリア７２とトルクコンバータ３および無段変速機４を収容するトランスミッションケースとの間に設けられ、油圧により、キャリア７２を制動する係合状態（オン）と、キャリア７２の回転を許容する解放状態（オフ）とに切り替えられる。

シフトレバーがＰポジションに位置する状態では、前進クラッチＣ１および後進クラッチＢ１の両方が解放され、パーキングロックギヤ（図示せず）が固定されることにより、無段変速機４のシフトレンジの１つであるＰレンジが構成される。また、シフトレバーがＮポジションに位置する状態では、前進クラッチＣ１および後進クラッチＢ１の両方が解放されて、パーキングロックギヤが固定されないことにより、無段変速機４のシフトレンジの１つであるＮレンジが構成される。前進クラッチＣ１および後進クラッチＢ１の両方が解放された状態では、入力軸４１およびサンギヤ７３が空転し、エンジン２の動力は駆動輪（図示せず）に伝達されない。

シフトレバーがＤポジション、ＳポジションまたはＢレンジに位置する状態では、後進クラッチＢ１が解放されて、前進クラッチＣ１が係合されることにより、無段変速機４のシフトレンジの１つである前進レンジが構成される。前進レンジでは、エンジン２の動力が入力軸４１に入力されると、キャリア７２およびサンギヤ７３が入力軸４１と一体に回転する。そのため、サンギヤ７３の回転は、リングギヤ７４に回転方向が逆転されずに伝達される。これにより、リングギヤ７４が回転し、ベルト伝達機構４３のプライマリ軸５１およびプライマリプーリ５３がリングギヤ７４と一体に回転する。プライマリプーリ５３の回転は、ベルト５５を介して、セカンダリプーリ５４に伝達され、セカンダリプーリ５４およびセカンダリ軸５２を回転させる。そして、セカンダリ軸５２と一体に、出力軸４２および出力ギヤ４５が回転する。出力ギヤ４５が回転すると、デファレンシャルギヤ６から左右に延びるドライブシャフト７，８が回転して、駆動輪が回転することにより、車両１が前進する。

なお、シフトレバーがＤポジション、ＳポジションまたはＢポジションのいずれに位置する状態であっても、前進レンジでは、変速比を自動的かつ連続的に無段階で変化させる変速制御が行われる。ただし、シフトレバーがＳポジションに位置する状態（以下、単に「Ｓレンジ」という。）では、シフトレバーがＤポジションに位置する状態（以下、単に「Ｄレンジ」という。）と比較して、エンジン回転数が高めに維持されるように変速比が変更される。これにより、Ｓレンジでは、Ｄレンジと比較して、運転者がスポーティな走行を楽しむことができ、また、減速時に強いエンジンブレーキが得られる。シフトレバーがＢポジションに位置する状態（以下、単に「Ｂレンジ」という。）では、Ｓレンジよりもエンジン回転数がさらに高めに維持されるように変速比が変更され、減速時にＳレンジよりもさらに強いエンジンブレーキが得られる。

シフトレバーがＲポジションに位置する状態では、後進クラッチＢ１が係合されて、前進クラッチＣ１が解放されることにより、無段変速機４のシフトレンジの１つであるＲレンジが構成される。Ｒレンジでは、エンジン２の動力が入力軸４１に入力されると、キャリア７２が静止した状態で、サンギヤ７３が入力軸４１と一体に回転する。そのため、サンギヤ７３の回転は、リングギヤ７４に逆転かつ減速されて伝達される。これにより、リングギヤ７４が回転し、ベルト伝達機構４３のプライマリ軸５１およびプライマリプーリ５３がリングギヤ７４と一体に回転する。プライマリプーリ５３の回転は、ベルト５５を介して、セカンダリプーリ５４に伝達され、セカンダリプーリ５４およびセカンダリ軸５２を回転させる。そして、セカンダリ軸５２と一体に、出力軸４２および出力ギヤ４５が回転する。出力ギヤ４５は、デファレンシャルギヤ６（デファレンシャルギヤ６の入力ギヤ）と噛合している。出力ギヤ４５が回転すると、デファレンシャルギヤ６から左右に延びるドライブシャフト７，８が回転して、駆動輪が回転することにより、車両１が後進する。

＜トルク制限処理＞
図３は、トルク制限処理の流れを示すフローチャートである。図４Ａは、「ＬＵＯＦＦ前進」制限トルクマップおよび「ＬＵＯＦＦ後進」制限トルクマップの一例を示す図である。図４Ｂは、「ＬＵＯＮ前進」制限トルクマップおよび「ＬＵＯＮ後進」制限トルクマップの一例を示す図である。図５は、レンジ接点信号の正常／異常およびロックアップオン／オフの状態と制限トルクの設定に使用される制限トルクマップとの関係を示す表である。

エンジン２の作動中、ＥＣＵ１１のＣＶＴ制御ロジックでは、図３に示されるトルク制限処理が実行される。エンジン２が停止すると、トルク制限処理が強制的に終了される。

トルク制限処理では、無段変速機４のシフトレンジが取得される（ステップＳ１）。

無段変速機４のシフトレンジであるＰレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジ、ＳレンジおよびＢレンジは、それぞれシフトポジションであるＰポジション、Ｒポジション、Ｎポジション、Ｄポジション、ＳポジションおよびＢポジションに対応する。したがって、シフトレンジの取得は、シフトポジションの取得と等価であり、ＣＶＴ制御ロジックでは、シフトポジションセンサ２７の検出信号からシフトレバーの位置が取得される。

また、トルクコンバータ３の状態が取得される（ステップＳ２）。

トルクコンバータ３の状態は、ロックアップオンの状態とロックアップオフの状態とに大別される。また、ロックアップオフの状態では、トルクコンバータ３の状態が多様である。トルクコンバータ３の状態を取得する際には、まず、トルクコンバータ３の状態がロックアップオンの状態であるかロックアップオフの状態であるかが判別される。ロックアップオフの状態である場合、次に、トルクコンバータ３のさらに詳細な状態を表す速度比が取得される。速度比は、タービン回転数をエンジン回転数で除した除算値であり、速度比の取得のため、ＣＶＴ制御ロジックは、エンジン制御ロジックからエンジン回転数を通信により取得し、また、タービン回転センサ２４の検出信号からタービン回転数を取得する。

ＥＣＵ１１の不揮発性メモリ（ＲＯＭ、フラッシュメモリなど）には、図４Ａおよび図４Ｂに示される制限トルクマップが記憶されている。制限トルクマップは、トルクコンバータ３の速度比と制限トルクとの関係を定めたマップであり、無段変速機４のシフトレンジおよびトルクコンバータ３の状態に応じた制限トルクを設定するために使用される。

図４Ａに示される制限トルクマップは、ロックアップオフの状態で使用される。図４Ａに示される制限トルクマップは、たとえば、速度比が０から所定の第１速度比までの範囲で速度比が大きいほど制限トルクの値が大きくなり、第１速度比から１までの範囲で速度比の大小にかかわらず制限トルクの値が一定値となるように作成されている。

図４Ｂに示される制限トルクマップは、ロックアップオンの状態で使用される。図４Ａに示される制限トルクマップは、たとえば、速度比が０から第１速度比よりも小さい所定の第２速度比までの範囲で速度比が大きいほど制限トルクの値が大きくなり、第２速度比から１までの範囲で速度比の大小にかかわらず制限トルクの値が一定値となるように作成されている。図４Ｂに示される制限トルクマップでは、速度比が０から第２速度比までの範囲における速度比と制限トルクとの関係が図４Ａに示される制限トルクマップでの当該関係と同じである。

図２に示されるように、無段変速機４は、入力軸４１とプライマリ軸５１との間に遊星歯車機構７１が介在されており、前進レンジ（Ｄレンジ、ＳレンジおよびＢレンジ）では、キャリア７２とサンギヤ７３とが直結されてキャリア７２の制動が解除され、Ｒレンジでは、キャリア７２とサンギヤ７３との直結が解除されてキャリア７２が制動され、入力軸４１に入力される動力が減速されてプライマリ軸５１に伝達される。そのため、図４Ａに示されるように、ロックアップオフの状態で使用される制限トルクマップには、前進レンジで使用される「ＬＵＯＦＦ前進」制限トルクマップとＲレンジで使用される「ＬＵＯＦＦ後進」制限トルクマップとが含まれ、「ＬＵＯＦＦ後進」制限トルクマップは、「ＬＵＯＦＦ前進」制限トルクマップと比較して、同じ速度比に対する制限トルクの値が所定値（たとえば、５〜１５Ｎｍ）だけ小さい値となるように作成されている。同様に、図４Ｂに示されるように、ロックアップオンの状態で使用される制限トルクマップには、前進レンジで使用される「ＬＵＯＮ前進」制限トルクマップとＲレンジで使用される「ＬＵＯＮ後進」制限トルクマップとが含まれ、「ＬＵＯＮ後進」制限トルクマップは、「ＬＵＯＮ前進」制限トルクマップと比較して、同じ速度比に対する制限トルクの値が所定値（たとえば、５〜１５Ｎｍ）だけ小さい値となるように作成されている。

なお、図４Ａおよび図４Ｂに示される各制限トルクマップは、適宜に変更されてよい。たとえば、図４Ａに示される「ＬＵＯＦＦ前進」制限トルクマップおよび「ＬＵＯＦＦ後進」制限トルクマップは、速度比が第１速度比から１までの範囲で速度比が大きいほど制限トルクの値が大きくなるように作成されてもよい。また、図４Ａに示される「ＬＵＯＦＦ前進」制限トルクマップおよび「ＬＵＯＦＦ後進」制限トルクマップでは、速度比が０から第１速度比までの範囲で速度比が大きいほど制限トルクの値が大きくなっているが、その範囲内に、速度比にかかわらず制限トルクの値が一定値である領域や速度比が大きいほど制限トルクの値が小さくなる領域が含まれてもよい。同様に、図４Ｂに示される「ＬＵＯＮ前進」制限トルクマップおよび「ＬＵＯＮ後進」制限トルクマップは、速度比が第２速度比から１までの範囲で速度比が大きいほど制限トルクの値が大きくなるように作成されてもよい。また、図４Ｂに示される「ＬＵＯＮ前進」制限トルクマップおよび「ＬＵＯＮ後進」制限トルクマップでは、速度比が０から第２速度比までの範囲で速度比が大きいほど制限トルクの値が大きくなっているが、その範囲内に、速度比にかかわらず制限トルクの値が一定値である領域や速度比が大きいほど制限トルクの値が小さくなる領域が含まれてもよい。速度比の増加に対する制限トルクの値の増加率は、一定であってもよいし、変化していてもよい。

その後、シフトレンジが正常に取得されたか否かが判定される（ステップＳ３）。

シフトポジションセンサ２７が正常に動作し、シフトレンジが正常に取得された場合（ステップＳ３のＹＥＳ）、通常手法で制限トルクが設定される（ステップＳ４）。

通常手法では、シフトレンジおよびトルクコンバータ３の状態に応じた制限トルクマップが選択されて、その制限トルクマップに従って、トルクコンバータ３の速度比に応じた制限トルクが設定される。具体的には、シフトレンジが前進レンジ（Ｄレンジ、ＳレンジまたはＢレンジ）であり、ロックアップオンの状態である場合、「ＬＵＯＮ前進」制限トルクマップが選択されて、「ＬＵＯＮ前進」制限トルクマップからトルクコンバータ３の速度比に応じた制限トルクが読み出される。シフトレンジが前進レンジであり、ロックアップオフの状態である場合、「ＬＵＯＦＦ前進」制限トルクマップが選択されて、「ＬＵＯＦＦ前進」制限トルクマップからトルクコンバータ３の速度比に応じた制限トルクが読み出される。シフトレンジがＲレンジであり、ロックアップオフの状態である場合、「ＬＵＯＦＦ後進」制限トルクマップが選択されて、「ＬＵＯＮ後進」制限トルクマップからトルクコンバータ３の速度比に応じた制限トルクが読み出される。なお、シフトレンジが正常に取得される状況では、Ｒレンジでロックアップオンの状態にされることはない。

一方、シフトポジションセンサ２７の故障やシフトポジションセンサ２７とＥＣＵ１１とを接続する接続線の断線、ＥＣＵ１１とシフトポジションセンサ２７との間に介在されるマルチプレクサの故障などの異常（フェール）が発生した場合、シフトレンジが正常に取得されない。たとえば、シフトポジションセンサ２７の故障が発生した場合、シフトポジションセンサ２７からＥＣＵ１１にレンジ接点信号が入力されない無入力異常が発生したり、シフトポジションセンサ２７からＥＣＵ１１に複数のレンジ接点信号が同時に入力される多重入力異常が発生したりする。

シフトレンジが正常に取得できなかった場合（ステップＳ３のＮＯ）、シフトレンジに応じた制限トルクマップを正確に選択することができないので、フェールセーフ手法で制限トルクが設定される（ステップＳ５）。

無入力異常が発生している状況におけるロックアップ制御では、車両１の車速が所定車速未満であるときには、ロックアップオフの状態にされ、車速が所定車速以上であるときには、ロックアップオンの状態にされる。また、多重入力異常が発生している状況におけるロックアップ制御では、車両１の車速にかかわらず、ロックアップオフの状態にされる。

フェールセーフ手法では、実際のシフトレンジが前進レンジ（Ｄレンジ、ＳレンジまたはＢレンジ）であるかそれ以外のシフトレンジ（Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｐレンジ）であるかにかかわらず、ロックアップオンの状態では、「ＬＵＯＮ後進」制限トルクマップが選択されて、「ＬＵＯＮ後進」制限トルクマップに従って、トルクコンバータ３の速度比に応じた制限トルクが設定される。また、ロックアップオフの状態では、「ＬＵＯＦＦ後進」制限トルクマップが選択されて、「ＬＵＯＦＦ後進」制限トルクマップに従って、トルクコンバータ３の速度比に応じた制限トルクが設定される。

制限トルクの設定後、エンジン２から出力されているエンジントルクが制限トルクを超えているか否かが判別される（ステップＳ６）。エンジントルクは、スロットル開度およびエンジン回転数から推定される。すなわち、ＥＣＵ１１の不揮発性メモリには、エンジン回転数、スロットル開度およびエンジントルクの関係がマップの形態でトルクマップとして記憶されており、このトルクマップからエンジン回転数およびスロットル開度に応じたエンジントルクが読み出される。エンジントルクは、ＣＶＴ制御ロジックにより推定されてもよいし、エンジン制御ロジックにより推定されて、エンジン制御ロジックからＣＶＴ制御ロジックに送信されてもよい。

エンジントルクが制限トルクを超えている場合（ステップＳ６のＹＥＳ）、ＣＶＴ制御ロジックからエンジン制御ロジックに、エンジントルクを制限トルク以下に制限するトルク制限制御の作動が要求される（ステップＳ７）。このトルク制限制御の作動要求（トルク制限要求）を受けて、エンジン制御ロジックにより、たとえば、エンジン２の電子スロットルバルブの開度の低減や点火時期の遅角などのトルクダウン制御がなされて、エンジントルクが制限トルク以下に制限される。その結果、無段変速機４には、制限トルクにトルクコンバータ３のトルク比を乗じた値以下のトルクが入力される。

エンジントルクが制限トルクを超えていない場合（ステップＳ６のＮＯ）、つまりエンジントルクが制限トルク以下である場合、トルク制限制御の作動は要求されず、シフトレンジおよびトルクコンバータ３の状態が新たに取得される（ステップＳ１，Ｓ２）。

＜作用効果＞
以上のように、無段変速機４のシフトレンジおよびトルクコンバータ３の状態（トルコン状態）が取得されて、その取得されたシフトレンジおよびトルコン状態に応じた制限トルクが設定される。エンジントルクが制限トルクを超えるときには、トルク制限制御の作動要求が出力される。これに応答して、エンジントルクをその制限トルク以下に制限するトルク制限制御が作動し、エンジントルクが制限トルク以下に制限されることにより、トルクコンバータ３から無段変速機４に入力されるトルクを抑制することができる。そのため、車両１に搭載される無段変速機４がエンジン２の最大トルクに対応していない小型の無段変速機４であっても、その無段変速機４に過大なトルクが入力されることを抑制でき、無段変速機４を保護することができる。

無段変速機４の前進レンジ（Ｄレンジ）の変速比と後進レンジ（Ｒレンジ）の変速比とが異なる場合、無段変速機４のシフトレンジが前進レンジであるか後進レンジであるかによって、無段変速機４への入力が許容されるトルク（入力許容トルク）が異なる。シフトレンジに応じた制限トルクが設定されて、エンジントルクを当該制限トルク以下に制限するトルク制限制御が実行される構成では、前進レンジの変速比と後進レンジの変速比とが異なっていても、無段変速機４を良好に保護することができる。

ところが、シフトポジションセンサ２７の故障などが発生し、シフトレンジが正常に取得できない場合、シフトレンジに応じた制限トルクが設定できない。そのため、無段変速機４に入力されるトルクが許容トルクを超え、入力許容トルクを超える過大なトルクが無段変速機４に入力される可能性がある。

そこで、シフトレンジを正常に取得できないために、トルク制限制御が正常に作動しない可能性がある場合、シフトレンジを正常に取得できる場合と比較して、トルク制限制御による制限が強まるように制限トルクが設定される。具体的には、フェールセーフ手法により、実際のシフトレンジが前進レンジであるかそれ以外のシフトレンジであるかにかかわらず、ロックアップオンの状態では、「ＬＵＯＮ前進」制限トルクマップよりも制限トルクが低い値（制限が強い値）に設定される「ＬＵＯＮ後進」制限トルクマップが選択されて、「ＬＵＯＮ後進」制限トルクマップに従って、トルクコンバータ３の速度比に応じた制限トルクが設定される。また、ロックアップオフの状態では、「ＬＵＯＦＦ前進」制限トルクマップよりも制限トルクが低い値（制限が強い値）に設定される「ＬＵＯＦＦ後進」制限トルクマップが選択されて、「ＬＵＯＦＦ後進」制限トルクマップに従って、トルクコンバータ３の速度比に応じた制限トルクが設定される。これにより、シフトレンジが正常に取得できないときにも、入力許容トルクを超える過大なトルクが無段変速機４に入力されることを抑制できる。
い。

＜変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。

たとえば、前述の実施形態では、エンジントルクが制限トルクを超えている場合に、ＣＶＴ制御ロジックからエンジン制御ロジックにトルク制限制御の作動要求が出されるとした。トルク制限制御の作動を早めるため、制限トルクから所定値を減じた値が判定閾値に設定されて、エンジントルクが判定閾値を超えている場合に、ＣＶＴ制御ロジックからエンジン制御ロジックにトルク制限制御の作動要求が出されてもよい。

前述の各センサは、本発明に特に関連するセンサを例示したものに過ぎず、ＥＣＵ１１には、その他のセンサが接続されていてもよい。

また、１つのＥＣＵ１１にエンジン制御ロジックおよびＣＶＴ制御ロジックが組み込まれているとしたが、エンジン制御ロジックおよびＣＶＴ制御ロジックがそれぞれ別のＥＣＵとして設けられてもよい。

無段変速機４を取り上げたが、本発明に係る制御装置は、手動変速機または有段式の自動変速機（ＡＴ：Automatic Transmission）に用いることもできる。また、動力分割式無段変速機に本発明に係る制御装置を用いることもできる。動力分割式無段変速機は、変速比の変更により動力を無段階に変速するベルト式の無段変速機構と、動力を一定の変速比で変速する一定変速機構とを備え、駆動源の動力を２系統に分割して伝達可能な変速機である。

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

３：トルクコンバータ
４：無段変速機
１１：ＥＣＵ（制御装置、シフトレンジ取得手段、トルコン状態取得手段、制限トルク設定手段、トルク制限要求手段）

Claims (1)

1. エンジントルクがロックアップ機構付きのトルクコンバータを介して入力される変速機の制御装置であって、
   前記変速機のシフトレンジを取得するシフトレンジ取得手段と、
   前記トルクコンバータの状態を取得するトルコン状態取得手段と、
   エンジントルクを取得するエンジントルク取得手段と、
   前記シフトレンジ取得手段により取得されるシフトレンジおよび前記トルコン状態取得手段により取得される状態に応じた制限トルクを設定する制限トルク設定手段と、
   前記エンジントルク取得手段により取得されるエンジントルクが前記制限トルク設定手段により設定される制限トルクを超えるとき、エンジントルクを当該制限トルク以下に制限するトルク制限制御の作動要求を出力するトルク制限要求手段とを含み、
   前記制限トルク設定手段は、前記シフトレンジ取得手段がシフトレンジを正常に取得できない場合、前記シフトレンジ取得手段がシフトレンジを正常に取得できる場合と比較して、前記トルク制限制御による制限が強まるように制限トルクを設定する、制御装置。

Images