JP7181713B2 - 車両の制御装置および制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両の制御装置および制御方法に関する。

従来、内燃機関（以下、エンジンという。）と駆動輪の間にクラッチが設けられた車両の制御装置であって、車両の走行中、開放状態にあるクラッチを再締結させるものが知られている。例えば特許文献１に記載の制御装置は、走行中にクラッチを再締結させるとき、クラッチ入力側のエンジン回転速度をクラッチ出力側回転速度に同期させてから締結させる。

特開２００５－３５１４５８号公報

しかし、上記特許文献１に記載の制御装置は、エンジン回転速度をクラッチ出力側回転速度に同期させるために、目標エンジントルクを算出してエンジントルクを制御し、目標エンジントルクに応じてクラッチ締結圧を設定する、という構成であるため、クラッチの締結ショックまたは締結遅れが発生するおそれがあった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、クラッチの締結ショックまたは締結遅れを抑制することが可能な、新規かつ改良された車両の制御装置および制御方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、内燃機関と車輪の間に設けられた無段変速機構と、内燃機関と無段変速機構の間に設けられたクラッチとを有する車両を制御するための装置であって、車両の走行中、開放状態にあるクラッチを、内燃機関の回転数を上昇させてから締結させるとき、クラッチの内燃機関側要素の回転数と無段変速機構側要素の回転数との差の変化速度が所定の範囲内となるように、無段変速機構の変速比を制御するように構成され、内燃機関の回転数を上昇させ始めた後、クラッチを締結させる前の第１時刻で、差の変化速度が第１所定値より大きいとき、無段変速機構の変速比を第１時刻より前の変速比よりも大きくする、車両の制御装置が提供される。

車両の制御装置は、無段変速機構の変速比を第１時刻より前の変速比よりも大きくする際、変速比が所定値を超えて大きくならないように、変速比の上限を設定していてもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、内燃機関と車輪の間に設けられた無段変速機構と、内燃機関と無段変速機構の間に設けられたクラッチとを有する車両を制御するための装置であって、車両の走行中、開放状態にあるクラッチを、内燃機関の回転数を上昇させてから締結させるとき、クラッチの内燃機関側要素の回転数と無段変速機構側要素の回転数との差の変化速度が所定の範囲内となるように、無段変速機構の変速比を制御するように構成され、内燃機関の回転数を上昇させ始めた後、クラッチを締結させる前の第２時刻で、差の変化速度が第２所定値より小さいとき、無段変速機構の変速比を第２時刻より前の変速比よりも小さくする、車両の制御装置が提供される。

クラッチは、油圧により内燃機関側要素と無段変速機構側要素が互いに押し付けられることで締結容量を発生するように構成されてもよい。

また、本発明の別の観点によれば、内燃機関と車輪の間に設けられた無段変速機構と、内燃機関と無段変速機構の間に設けられたクラッチとを有する車両を制御装置が制御する方法であって、車両の走行中、開放状態にあるクラッチを、内燃機関の回転数を上昇させてから締結させるとき、クラッチの内燃機関側要素の回転数と無段変速機構側要素の回転数との差の変化速度が所定の範囲内となるように、無段変速機構の変速比を制御し、内燃機関の回転数を上昇させ始めた後、クラッチを締結させる前の第１時刻で、差の変化速度が第１所定値より大きいとき、無段変速機構の変速比を第１時刻より前の変速比よりも大きくする、車両の制御方法が提供される。
また、本発明の別の観点によれば、内燃機関と車輪の間に設けられた無段変速機構と、内燃機関と無段変速機構の間に設けられたクラッチとを有する車両を制御装置が制御する方法であって、車両の走行中、開放状態にあるクラッチを、内燃機関の回転数を上昇させてから締結させるとき、クラッチの内燃機関側要素の回転数と無段変速機構側要素の回転数との差の変化速度が所定の範囲内となるように、無段変速機構の変速比を制御し、内燃機関の回転数を上昇させ始めた後、クラッチを締結させる前の第２時刻で、差の変化速度が第２所定値より小さいとき、無段変速機構の変速比を第２時刻より前の変速比よりも小さくする、車両の制御方法が提供される。

以上説明したように、本発明によれば、クラッチの締結ショックまたは締結遅れを抑制することができる。

本発明の実施の形態に係る自動変速機の構成例を示す説明図である。 同実施形態に係る車両の制御装置による変速比制御の流れを示すフローチャートである。 同実施形態に係るクラッチ再締結制御時のタイムチャートであって、タービン回転数の変化率が所定範囲内にある場合の推移を例示する。 同実施形態に係るクラッチ再締結制御時のタイムチャートであって、タービン回転数の変化率が所定範囲を上回る場合の推移を例示する。 同実施形態に係るクラッチ再締結制御時のタイムチャートであって、タービン回転数の変化率が所定範囲を下回る場合の推移を例示する。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

［構成］
まず、実施形態に係る車両の制御装置の構成例について説明する。本実施形態の制御装置は、車両の駆動システムに適用される。本実施形態の車両の駆動システムは、内燃機関としてのエンジンと、エンジンと車輪との間の動力伝達経路に設けられた自動変速機とを有する。なお、車両は、駆動力源としてエンジンのほかに電動機を備えたハイブリッド電気自動車等であってもよい。図１は、自動変速機の構成例を示すスケルトン図である。自動変速機１００は、トルクコンバータ１１０と、前後進切替機構１４０と、無段変速機構としてのＣＶＴ１９０と、トランスファクラッチ１６０とを備え、エンジン１０の出力側に接続されている。

エンジン１０とＣＶＴ１９０との間の動力伝達経路には、トルクコンバータ１１０と前後進切替機構１４０とが設けられている。エンジン１０からの出力トルクは、トルクコンバータ１１０および前後進切替機構１４０を介してＣＶＴ１９０に伝達される。トルクコンバータ１１０を介して前後進切替機構１４０に伝達されるエンジン１０の回転は、回転方向を前進方向または後退方向に切り替えられてＣＶＴ１９０の第１のプーリ軸１２７に伝達される。ＣＶＴ１９０に伝達された回転は、所望の変速比で変換されて出力され、ギヤ列９０および前輪出力軸１８１を介して前輪４０に伝達されるとともに、ギヤ列１５０、トランスファクラッチ１６０および後輪出力軸３１を介して後輪３０に伝達される。トランスファクラッチ１６０は、後輪出力軸３１への駆動トルクの伝達の可否を切り替える。

具体的には、トルクコンバータ１１０は、エンジン１０のクランク軸１１にフロントカバー１１３を介して連結されるポンプインペラ１１２と、ポンプインペラ１１２に対向するとともにタービン軸１１４に連結されるタービンランナ１１１とを備える。トルクコンバータ１１０の内部には作動油が供給されており、作動油を介して、ポンプインペラ１１２からタービンランナ１１１にエンジン１０からの出力トルクが伝達される。また、トルクコンバータ１１０の内部には、エンジン１０のクランク軸１１とタービン軸１１４とを直結するためのロックアップクラッチ１１５が設けられている。

前後進切替機構１４０は、トルクコンバータ１１０とＣＶＴ１９０との間の動力伝達経路に設けられており、プラネタリギヤ１４１と、前進クラッチ１４３と、後退ブレーキ１４５とを備える。前進クラッチ１４３および後退ブレーキ１４５を制御することにより、第１のプーリ軸１２７の回転方向が切り替え可能になっている。前進クラッチ１４３は、エンジン１０の側の要素である複数の摩擦板と、ＣＶＴ１９０の側の要素である複数の摩擦板とが、作動油中にあって、油圧室内に供給される油圧により互いに押し付けられることで締結容量を発生する、いわゆる湿式の多板クラッチである。後退ブレーキ１４５は湿式の多板ブレーキである。なお、前進クラッチ１４３または後退ブレーキ１４５は、乾式または単板の締結要素であってもよいし、摩擦によらず噛合い構造により断続を行う構造であってもよいし、油圧に限らず電磁力等により作動する構造であってもよい。

前進クラッチ１４３が締結され後退ブレーキ１４５が開放されることにより、タービン軸１１４が第１のプーリ軸１２７に対して直結されるため、第１のプーリ軸１２７が正転方向に回転し、車両の前進走行が可能となる。また、前進クラッチ１４３が開放され後退ブレーキ１４５が締結されることにより、タービン軸１１４がプラネタリギヤ１４１を介して第１のプーリ軸１２７に連結されるため、第１のプーリ軸１２７が逆転方向に回転し、車両の後退走行が可能となる。前進クラッチ１４３および後退ブレーキ１４５がともに開放されることにより、前後進切替機構１４０は、第１のプーリ軸１２７にエンジン１０からの出力トルクを伝達しないニュートラル状態になる。

ＣＶＴ１９０は、プライマリプーリ１２０と、セカンダリプーリ１３０と、プライマリプーリ１２０とセカンダリプーリ１３０との間でトルクを伝達する動力伝達部材としての駆動ベルト１２９とを備える。なお、駆動ベルト１２９は、チェーン式であってもよいし、リング・エレメント式等であってもよい。プライマリプーリ１２０は、第１のプーリ軸（プライマリ軸）１２７に一体に設けられた固定シーブ１２１と、第１のプーリ軸１２７の軸方向に沿って進退可能な可動シーブ１２３とを有する。プライマリプーリ１２０には第１の油圧室１２５が設けられており、第１の油圧室１２５の内部の油圧を調整することによって可動シーブ１２３の位置が軸方向に沿って変化し、プライマリプーリ１２０の溝幅が変化する。

また、セカンダリプーリ１３０は、第２のプーリ軸（セカンダリ軸）１３７に一体に設けられた固定シーブ１３１と、第２のプーリ軸１３７の軸方向に沿って進退可能な可動シーブ１３３とを有する。セカンダリプーリ１３０には第２の油圧室１３５が設けられており、第２の油圧室１３５の内部の油圧を調整することによって可動シーブ１３３の位置が変化し、セカンダリプーリ１３０の溝幅が変化する。駆動ベルト１２９は、プライマリプーリ１２０およびセカンダリプーリ１３０に巻き掛けられている。プライマリプーリ１２０およびセカンダリプーリ１３０それぞれの溝幅を変化させて駆動ベルト１２９の巻き掛け径を変化させることによって、第１のプーリ軸１２７から第２のプーリ軸１３７に対して伝達される回転の無段変速が可能となっている。

第２のプーリ軸１３７にはギヤ列９０を介して前輪出力軸１８１が連結されている。前輪出力軸１８１の端部（図中の左端）には、フロントデファレンシャル機構１８０を介して前輪（車輪）４０が連結されている。また、前輪出力軸１８１には、ギヤ列１５０およびトランスファクラッチ１６０を介して後輪出力軸３１が連結されている。トランスファクラッチ１６０は、後輪出力軸３１への駆動トルクの伝達の可否を切り替える。後輪出力軸３１には、図示しないプロペラシャフトやリヤデファレンシャル機構を介して後輪（車輪）３０が連結されている。

トルクコンバータ１１０、前進クラッチ１４３、後退ブレーキ１４５、第１の油圧室１２５、第２の油圧室１３５、およびトランスファクラッチ１６０には、オイルポンプ１７０の駆動により生成される油圧が供給される。オイルポンプ１７０は、モータ（回転電機）により駆動される電動式のポンプである。なお、オイルポンプ１７０は、前後進切替機構１４０に対し駆動輪側の軸に連結された機械式のポンプであって、当該軸のトルクを利用して駆動されるものであってもよい。オイルポンプ１７０により圧送される作動油は、バルブユニット１７２を介して各作動部へと供給される。バルブユニット１７２には、電磁弁等の制御弁が備えられ、各作動部の作動状態に応じて、各作動部へと供給される作動油の量が制御される。

制御装置は、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）２０およびトランスミッションコントロールユニット（ＴＣＵ）２１を備える。ＥＣＵ２０およびＴＣＵ２１の一部又は全部は、例えばマイクロコンピュータ又はマイクロプロセッサユニット等で構成されていてもよい。マイクロコンピュータ等は、各種演算処理を実行する中央処理ユニット（ＣＰＵ）、各種制御プログラムを格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、および入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）を有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続された一般的な構成であってよい。また、ＥＣＵ２０およびＴＣＵ２１の一部又は全部は、ファームウェア等の更新可能なもので構成されていてもよく、ＣＰＵ等からの指令によって実行されるプログラムモジュール等であってもよい。ＥＣＵ２０は、通信線を介して、アクセルペダル操作量を検出するアクセル開度センサ、およびエンジン１０のクランク軸１１の回転数を検出するエンジン回転数センサに接続されている。また、ＥＣＵ２０は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信線を介して双方向の通信が可能なように、ＴＣＵ２１に接続されている。ＥＣＵ２０は、これらのセンサまたはＴＣＵ２１から入力される信号に基づき、エンジン１０の運転状態を制御する。

ＴＣＵ２１は、通信線を介して、タービン軸１１４の回転数（タービン回転数Ｎｔ）を検出するタービン軸センサ２２、および第１のプーリ軸１２７の回転数（プライマリプーリ回転数Ｎｐ）を検出するプライマリ軸センサ２３に接続されている。タービン回転数Ｎｔは、前進クラッチ１４３のエンジン側要素の回転数に相当する。プライマリプーリ回転数Ｎｐは、前進クラッチ１４３のＣＶＴ側要素の回転数に相当する。なお、ＴＣＵ２１は、例えば前輪４０の回転数センサから入力される信号と、ギヤ列９０のギヤ比およびＣＶＴ１９０の変速比とに基づき、プライマリプーリ回転数Ｎｐを推定してもよい。ＴＣＵ２１は、これらのセンサまたはＥＣＵ２０から入力される信号に基づき、オイルポンプ１７０、およびバルブユニット１７２に備えられた各制御弁を制御することで、自動変速機１００の作動状態を制御することが可能であり、また、ＥＣＵ２０に信号を出力することで、エンジン１０の運転状態を制御することが可能である。

ＥＣＵ２０またはＴＣＵ２１は、コースティング制御を実行可能に構成されている。ここでコースティング制御とは、車両が所定の速度領域で走行中、運転者によりアクセルペダルが踏まれていないとき、前進クラッチ１４３を開放してエンジン１０とＣＶＴ１９０との間を切り離すとともに、エンジン１０を停止状態またはアイドリング状態として、車両を惰性走行させることで、燃費の向上を図る制御である。ＴＣＵ２１は、例えばコースティング制御の終了時に、前進クラッチ１４３を開放状態から再締結させる制御を実行する。このクラッチ再締結制御を実行するために機能する各部として、ＴＣＵ２１は、ブリッピング制御部、クラッチ油圧制御部、および変速比制御部を有する。

ブリッピング制御部は、コースティング制御を終了する旨の信号が入力されると、ブリッピング制御を実行する。すなわち、ＥＣＵ２０に指令を出力し、エンジン１０の回転数（タービン回転数Ｎｔ）をプライマリプーリ回転数Ｎｐに向けて上昇させる。エンジン１０が停止状態にある場合は、エンジン１０を始動させてタービン回転数Ｎｔを上昇させる。例えば、Ｎｔが上昇を開始してから所定の時間Ｔ０の間にＮｐに達することが可能なＮｔの時間変化率ΔＮｔ（＞０）である基準変化率ΔＮｔ＊（＞０）を、エンジン１０の状態を示すパラメータ（エンジン水温等）に基づき設定する。以下で現れる所定値Ａ～Ｄは正値である。

コースティング制御中は、車速の変化が少ないため、プライマリプーリ回転数Ｎｐが略一定であるとみなすと、ＮｐとＮｔとの回転数差｜Ｎｐ－Ｎｔ｜の時間変化率（変化速度）ΔＮｐ－ｔは、タービン回転数Ｎｔの時間変化率ΔＮｔに相当する。よって、例えばＮｔがＮｐと一致する時刻またはその近傍の時刻で、ΔＮｔが、基準変化率ΔＮｔ＊を含む所定の範囲（ΔＮｔ＊±Ａ）の外にある場合、すなわちΔＮｔが（ΔＮｔ＊＋Ａ）を上回っている場合、またはΔＮｔが（ΔＮｔ＊－Ａ）を下回っている場合、ΔＮｐ－ｔが所定の範囲外となる。このとき、前進クラッチ１４３の締結のショックまたは遅れ（間延び感）の発生が想定される。ΔＮｐ－ｔの上記所定の範囲は、所定の上限値（ΔＮｐ－ｔ）ｍａｘと下限値（ΔＮｐ－ｔ）ｍｉｎとにより挟まれる範囲であり、上記締結ショック等が許容範囲内となるように予め設定されうる。よって、ブリッピング制御部は、ΔＮｔが（ΔＮｔ＊±Ａ）の内に収まるように、ＥＣＵ２０にエンジン１０のトルクを制御させる。ここで、（ΔＮｔ＊±Ａ）のうち、ΔＮｔ＊に対しΔＮｔの増加側の幅Ａと、減少側の幅Ａとが、互いに異なっていてもよい。ＥＣＵ２０は、ΔＮｔが（ΔＮｔ＊±Ａ）の内に収まるよう、検出されたＮｔに基づきエンジントルクを制御してもよい。ブリッピング制御中、トルクコンバータ１１０のロックアップクラッチ１１５は開放状態であっても締結状態であってもよい。

クラッチ油圧制御部は、例えば回転数差｜Ｎｐ－Ｎｔ｜がＢ以下であるとき、前進クラッチ１４３の油圧室内に供給する油圧（クラッチ油圧）Ｐｃを制御することで、前進クラッチ１４３を（再）締結させる。例えば、｜Ｎｐ－Ｎｔ｜がＢ以下になると、Ｐｃを徐々に上昇させ、前進クラッチ１４３の締結容量を徐々に増大させる。なお、Ｎｔが上昇を開始してから｜Ｎｐ－Ｎｔ｜がＢ以下になるまでの間の所定時間に、前進クラッチ１４３の押圧部材（移動部材としてのピストン）と摩擦板との間の隙間を小さくするためのスタンバイ油圧Ｐｃを与えてもよい。｜Ｎｐ－Ｎｔ｜が十分に小さいＣ（＜Ｂ）以下になると、Ｐｃを一気に上昇させ、前進クラッチ１４３を完全締結させる。Ｃは、この完全締結により生じうるショックが許容範囲内となるような値に予め設定されうる。なお、ブリッピング制御部は、｜Ｎｐ－Ｎｔ｜がＢ以下になり、クラッチ油圧制御部による制御が開始されると、ブリッピング制御を終了または停止してもよい。言い換えると、｜Ｎｐ－Ｎｔ｜がＢ以下になると、主にエンジントルクではなく、主に前進クラッチ１４３の締結トルクにより、Ｎｔを上昇させるようにしてもよい。

また、クラッチ油圧制御部は、少なくとも回転数差｜Ｎｐ－Ｎｔ｜がＣ以下になるまでの間に、タービン回転数Ｎｔの時間変化率ΔＮｔが所定範囲（ΔＮｔ＊±Ａ）の外になると、｜Ｎｐ－Ｎｔ｜の時間変化率ΔＮｐ－ｔが所定範囲内となるように、クラッチ油圧Ｐｃを制御してもよい。具体的には、クラッチ油圧制御部は、ΔＮｔが上限値（ΔＮｔ＊＋Ａ）を上回ると、Ｐｃの時間変化率（上昇勾配）ΔＰｃを小さくすることにより、少なくとも｜Ｎｐ－Ｎｔ｜がＣ以下になる時刻でのΔＮｐ－ｔが上限値（ΔＮｐ－ｔ）ｍａｘ以下となることを図ってもよい。または、クラッチ油圧制御部は、ΔＮｔがΔＮｔ＊－Ａを下回ると、ΔＰｃを大きくすることにより、少なくとも｜Ｎｐ－Ｎｔ｜がＣ以下になる時刻でのΔＮｐ－ｔが下限値（ΔＮｐ－ｔ）ｍｉｎ以上となることを図ってもよい。なお、クラッチ再締結制御におけるクラッチ油圧制御は、ブリッピング制御に連動して、すなわちエンジン回転数の上昇に連動して前進クラッチ１４３の締結容量を発生させるものであればよく、上記に限らない。例えばエンジントルクまたはエンジン回転数に応じた勾配でＰｃを上昇させてもよい。

変速比制御部は、タービン回転数Ｎｔが上昇を開始してから、Ｎｔの時間変化率ΔＮｔが所定範囲（ΔＮｔ＊±Ａ）の外になると、ＣＶＴ１９０の変速比を制御する。これにより、少なくとも回転数差｜Ｎｐ－Ｎｔ｜がＣ以下になるまでに、すなわち前進クラッチ１４３を完全締結させるまでに、｜Ｎｐ－Ｎｔ｜の時間変化率ΔＮｐ－ｔが所定範囲内となるようにする。具体的には、変速比制御部は、ブリッピング制御部がＮｔを上昇させ始めた後、｜Ｎｐ－Ｎｔ｜がＣ以下になる前の所定の時刻で、ΔＮｔが上限値（ΔＮｔ＊＋Ａ）を上回ると、上記時刻の前よりも変速比を大きくする。すなわちロー側に変化させる。これにより、少なくとも｜Ｎｐ－Ｎｔ｜がＣ以下になる時刻でのΔＮｐ－ｔが上限値（ΔＮｐ－ｔ）ｍａｘ以下となるように、変速比を制御する。または、変速比制御部は、ブリッピング制御部がＮｔを上昇させ始めた後、｜Ｎｐ－Ｎｔ｜がＣ以下になる前の所定の時刻で、ΔＮｔが下限値（ΔＮｔ＊－Ａ）を下回ると、上記時刻の前よりも変速比を小さくする。すなわちハイ側に変化させる。これにより、少なくとも｜Ｎｐ－Ｎｔ｜がＣ以下になる時刻でのΔＮｐ－ｔが下限値（ΔＮｐ－ｔ）ｍｉｎ以上となるように、変速比を制御する。言い換えると、変速比制御部は、ΔＮｔが所定範囲（ΔＮｔ＊±Ａ）の外にあるとき、変速比を変化させない。ΔＮｔの上記範囲（ΔＮｔ＊±Ａ）は、変速比制御の不感帯として機能する。

変速比制御部は、上記のように変速比を制御する際、検出されたプライマリプーリ回転数Ｎｐまたは車輪速もしくは車速、および検出されたタービン回転数Ｎｔの時間変化率ΔＮｔの基準変化率ΔＮｔ＊からの偏差（ΔＮｔ－ΔＮｔ＊）に基づき、変速比の時間変化率を制御してもよい。この場合、例えばΔＮｔの上記偏差およびＮｐをパラメータとするマップを参照して、変速比の時間変化率を設定してもよい。また、変速比制御部は、ΔＮｔが所定範囲（ΔＮｔ＊±Ａ）の外であるか否か、すなわち変速比の上記制御を実行するか否かを、ＮｐとＮｔの同期（前進クラッチ１４３の締結）が完了する前の任意の時刻で判定してよい。また、ΔＮｔが（ΔＮｔ＊±Ａ）の外にあるか否かを判定する代わりに、｜Ｎｐ－Ｎｔ｜の時間変化率ΔＮｐ－ｔが所定範囲（（ΔＮｐ－ｔ）ｍａｘと（ΔＮｐ－ｔ）ｍｉｎとの間）の外にあるか否かを直接的に判定してもよい。さらに、変速比制御部は、（ΔＮｐ－ｔ）ｍａｘまたは（ΔＮｐ－ｔ）ｍｉｎに代えて、任意の閾値を、制御実行の開始判定に用いてもよい。

図２は、変速比制御部が実行する処理の流れの一例を示す。この流れは所定の周期で繰り返し実行される。ステップＳ１で、ブリッピング制御が開始されてから所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間が経過していればステップＳ２へ進み、経過していなければ今回の周期を終了する。上記所定時間は、Ｎｔがブリッピング制御により上昇し始めてから、（Ｎｐ－Ｃ）に達する前の時間であって、例えば（Ｎｐ－Ｂ）に達する前の時間に予め設定される。ステップＳ２では、ΔＮｔのΔＮｔ＊からの偏差の大きさ｜ΔＮｔ－ΔＮｔ＊｜がＡより大きいか否かを判定する。｜ΔＮｔ－ΔＮｔ＊｜がＡより大きければ、ΔＮｔが所定範囲（ΔＮｔ＊±Ａ）の外であると判定し、ステップＳ３へ進む。｜ΔＮｔ－ΔＮｔ＊｜がＡ以下であれば、ΔＮｔが（ΔＮｔ＊±Ａ）の内であると判定し、ステップＳ６へ進む。ステップＳ３では、ΔＮｔがΔＮｔ＊より大きいか否かを判定する。ΔＮｔがΔＮｔ＊より大きければ、ΔＮｔが（ΔＮｔ＊＋Ａ）を上回ったと判定し、ステップＳ４へ進む。ΔＮｔがΔＮｔ＊以下であれば、ΔＮｔが（ΔＮｔ＊－Ａ）を下回ったと判定し、ステップＳ５へ進む。

ステップＳ４では、それ以前よりも大きな変速比を設定し、この変速比を実現するようにＣＶＴ１９０を制御する。その後、ステップＳ７へ進む。なお、変速比制御部は、ステップＳ４で、変速比が所定の値を超えて大きくならないように、変速比の上限を設定してもよい。または、変速比の変化率が所定の値を超えて大きくならないように、変速比の変化率の上限を設定してもよい。ステップＳ５では、それ以前よりも小さな変速比を設定し、この変速比を実現するようにＣＶＴ１９０を制御する。その後、ステップＳ７へ進む。ステップＳ６では、それ以前と同じ変速比を設定し、この変速比を実現するようにＣＶＴ１９０を制御する。その後、ステップＳ７へ進む。ステップＳ７では、回転数差｜Ｎｐ－Ｎｔ｜がＤ（＜Ｂ）以下であるか否かを判定する。｜Ｎｐ－Ｎｔ｜がＤ以下であればステップＳ８へ進み、Ｄより大きければステップＳ７を繰り返す。すなわち｜Ｎｐ－Ｎｔ｜がＤ以下となるまで待機する。Ｄは、｜Ｎｐ－Ｎｔ｜が十分に小さく、ＮｐとＮｔの同期が完了したと判定できるような値に予め設定されうる。例えばＤはゼロであってもよい。ステップＳ８では、ＣＶＴ１９０の通常の変速制御に復帰し、今回の周期を終了する。

［作用効果］
次に、作用効果について説明する。図３は、ＴＣＵ２１によるクラッチ再締結制御時におけるプライマリプーリ回転数Ｎｐ、タービン回転数Ｎｔ、およびクラッチ油圧Ｐｃの指令値Ｐｃ＊の時間変化を示すタイムチャートである。Ｎｔが基準変化率（勾配）ΔＮｔ＊で上昇する例を、実線で示す。図３において、実線のＮｔを上下で挟む２つの破線が、Ｎｔの時間変化率ΔＮｔに関する上記所定範囲（ΔＮｔ＊±Ａ）の上限と下限に相当する。この例では、時刻ｔ１からｔ２まで、ブリッピング制御部が、ＮｔをΔＮｔ＊で上昇させる。ｔ１より前にエンジン１０が停止状態であればＮｔはゼロから上昇し、ｔ１より前にエンジン１０がアイドリング状態であればＮｔはアイドリング回転数から上昇する。また、ｔ１からｔ２まで、クラッチ油圧制御部がスタンバイ油圧Ｐｃを発生させる。

時刻ｔ２で、回転数差｜Ｎｐ－Ｎｔ｜がＢ以下となる。時刻ｔ２からｔ３まで、クラッチ油圧制御部が、指令油圧Ｐｃ＊を徐々に上昇させる。これにより前進クラッチ１４３の締結容量が徐々に増大する。車輪４０，３０の側から前進クラッチ１４３を介して伝達されるトルクがエンジントルクに加わり、タービン軸１１４が回転されることで、Ｎｔが上昇を続ける。時刻ｔ３で、｜Ｎｐ－Ｎｔ｜がＣ以下となるため、クラッチ油圧制御部が、Ｐｃ＊を急上昇させる。これにより｜Ｎｐ－Ｎｔ｜がゼロに近づく。時刻ｔ４で、｜Ｎｐ－Ｎｔ｜がゼロまたはその近傍となり、前進クラッチ１４３が完全締結する。以上の例では、ΔＮｔの偏差の大きさ｜ΔＮｔ－ΔＮｔ＊｜が常にＡ以下であるため、図２でステップＳ１→Ｓ２→Ｓ６～Ｓ８の流れとなり、クラッチ再締結制御中、変速比制御部は変速比を維持する。ｔ４で、｜Ｎｐ－Ｎｔ｜がＤ以下であると判定し、通常の変速制御に復帰する。

（比較例）
以下、クラッチ再締結制御を実行するための各部として、ＴＣＵ２１が、ブリッピング制御部およびクラッチ油圧制御部のみを有し、変速比制御部を有しない比較例を想定する。この比較例では、ブリッピング量（タービン回転数Ｎｔ）のバラツキや、前進クラッチ１４３の実油圧Ｐｃの挙動のバラツキ等により、締結ショック等が発生するおそれが高い。

具体的には、機械的または制御的なバラツキ等により、ブリッピング制御によるタービン回転数Ｎｔの上昇勾配ΔＮｔが、上限値（ΔＮｔ＊＋Ａ）を上回ったり、下限値（ΔＮｔ＊－Ａ）を下回ったりするおそれがある。例えば、図３において一点鎖線で示すように、ブリッピング制御部がＮｔを上昇させ始めた後、回転数差｜Ｎｐ－Ｎｔ｜がＣ以下になる（前進クラッチ１４３を完全締結させる）前の時刻で、ΔＮｔが（ΔＮｔ＊＋Ａ）を上回る場合がある。この場合、｜Ｎｐ－Ｎｔ｜がＣ以下になる時刻での｜Ｎｐ－Ｎｔ｜の時間変化率ΔＮｐ－ｔが、締結ショックを発生する程に大きくなるおそれがある。または、図３において二点鎖線で示すように、ブリッピング制御部がＮｔを上昇させ始めた後、｜Ｎｐ－Ｎｔ｜がＣ以下になる前の時刻で、ΔＮｔが（ΔＮｔ＊－Ａ）を下回る場合がある。この場合、ΔＮｐ－ｔが小さくなって、｜Ｎｐ－Ｎｔ｜がＣ以下になる時刻が、締結遅れおよびそれによる間延び感を発生する程に遅れるおそれがある。これらΔＮｐ－ｔの大小バラツキは、車両の状態のバラツキによって、例えば下り坂による加速または登り坂による減速によって、助長されうる。

ブリッピング量（タービン回転数Ｎｔ）のバラツキによる影響を、前進クラッチ１４３の締結容量（クラッチ油圧Ｐｃ）の制御によって抑制することは難しいことを、本出願人は見出した。例えば、図３の一点鎖線の例において、回転数差｜Ｎｐ－Ｎｔ｜がＣ以下になった後、Ｐｃの上昇が緩やかになるようＰｃの勾配ΔＰｃを制御することで、前進クラッチ１４３の締結ショックを発生しない程度の大きさに｜Ｎｐ－Ｎｔ｜の時間変化率ΔＮｐ－ｔを抑えることも考えられる。しかし、Ｎｔの時間変化率ΔＮｔが想定よりも大きければ、ΔＰｃを小さくしても、いわばΔＰｃの減少がＮｔの上昇に間に合わない。よって、ＮｔがＮｐと一致する時刻またはその近傍の時刻でのΔＮｐ－ｔを、締結ショックが発生しない程度に抑えることができない。また、ΔＮｐ－ｔが大きい、言い換えると前進クラッチ１４３の要素間の回転数変化が大きいことに伴い、イナーシャトルクも大きい。これを考慮すると、Ｐｃの上昇速度抑制により、締結ショックを発生させずにクラッチ締結を実現することには、限界がある。以上のことは、｜Ｎｐ－Ｎｔ｜がＣ以下になる前にΔＰｃを制御したとしても、同様に言えることである。

また、図３の二点鎖線の例において、クラッチ油圧Ｐｃの上昇が急になるようＰｃの勾配ΔＰｃを制御することで、タービン回転数Ｎｔの上昇を促進し、前進クラッチ１４３の締結遅れを発生しない程度の大きさに｜Ｎｐ－Ｎｔ｜の時間変化率ΔＮｐ－ｔを増大させることも考えられる。しかし、機械的または制御的なバラツキ等により、前進クラッチ１４３の締結容量（Ｐｃ）の変化がばらつくと、締結ショックが生じたり、締結遅れを抑制できなかったりするおそれがある。特に、本実施形態のように前進クラッチ１４３が油圧Ｐｃにより作動するクラッチであったり、さらに湿式であったりする場合、制御により実現される締結容量が目標に対してばらつくおそれが高い。言い換えると、細かい制御が困難である。このため、上記のような締結ショックが生じたり、締結遅れを抑制できなかったりするおそれが高くなる。

これに対し、本実施形態では、変速比制御部が、ＣＶＴ１９０の変速比を制御することで、｜Ｎｐ－Ｎｔ｜の時間変化率ΔＮｐ－ｔを変化させることができる。ＣＶＴ１９０はプライマリプーリ回転数Ｎｐを自在に連続的に変化させることが可能であるため、ΔＮｐ－ｔをより直接的に細かく制御することができる。ブリッピング制御によるタービン回転数Ｎｔの上昇勾配ΔＮｔが、上限値（ΔＮｔ＊＋Ａ）上回ったり、下限値（ΔＮｔ＊－Ａ）を下回ったりする場合でも、ＣＶＴ１９０の上記特性を活かしてΔＮｐ－ｔを制御することで、前進クラッチ１４３の締結ショックまたは締結遅れの発生を抑制することができる。よって、例えば、クラッチ油圧制御部がΔＮｐ－ｔを所定範囲内に収めるように油圧Ｐｃをさせるといった制御を、省略可能となる。または、クラッチ油圧制御の上記欠点をカバーして、締結ショック等をより効果的に抑制することができる。

図４および図５は、図３と同様のタイムチャートであり、タービン回転数Ｎｔの時間変化率ΔＮｔが所定範囲（ΔＮｔ＊±Ａ）の外となる例を示す。図４は、Ｎｔが上限値（ΔＮｔ＊＋Ａ）を上回る例を示し、図４は、Ｎｔが下限値（ΔＮｔ＊－Ａ）を下回る例を示す。

図４に示すように、変速比制御部は、回転数差｜Ｎｐ－Ｎｔ｜がＢに達する前の時刻ｔ１１で、タービン回転数Ｎｔの時間変化率ΔＮｔが上限値（ΔＮｔ＊＋Ａ）を上回った、言い換えると｜Ｎｐ－Ｎｔ｜の時間変化率ΔＮｐ－ｔが上限値（ΔＮｐ－ｔ）ｍａｘを上回ったと判定する。よって、ｔ１１以後、変速比を所定の時間変化率で大きくする（図２のステップＳ１→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ４）。時刻ｔ４１で、プライマリプーリ回転数ＮｐとＮｔの同期が完了したと判定する。よって、ｔ４１以後、通常の変速制御を実行する（ステップＳ７→Ｓ８）。このように、Ｎｔの急上昇に合わせて変速比を大きくし、Ｎｐを上昇させることで、時刻ｔ４１、すなわちＮｔがＮｐと一致する時刻またはその近傍の時刻でのΔＮｐ－ｔが、締結ショックを発生しない程度の大きさに抑制される（ΔＮｐ－ｔ＜Ｅ。Ｅは、変速比を大きくしなかった場合においてＮｔがＮｐと一致する時刻またはその近傍の時刻のΔＮｐ－ｔ）。言い換えると、クラッチ油圧Ｐｃの上昇勾配ΔＰｃを小さくした場合と同様な効果が得られる。しかし、Ｐｃを制御する場合と異なり、ΔＮｐ－ｔを、締結ショックが発生しない程度に抑えることが容易である。なお、Ｎｐ、およびΔＮｔの偏差（ΔＮｔ－ΔＮｔ＊）に基づき、変速比の時間変化率を制御することで、より正確に、時刻ｔ４１でのΔＮｐ－ｔを制御できる。ここで、Ｎｐおよび（ΔＮｔ－ΔＮｔ＊）として、時刻ｔ１１において検出した値に限らず、ｔ１１以後の任意の時刻において検出した値を用いてもよい。

図５に示すように、回転数差｜Ｎｐ－Ｎｔ｜がＢに達する前の時刻ｔ１２で、タービン回転数Ｎｔの時間変化率ΔＮｔが下限値（ΔＮｔ＊－Ａ）を下回った、言い換えると｜Ｎｐ－Ｎｔ｜の時間変化率ΔＮｐ－ｔが下限値（ΔＮｐ－ｔ）ｍｉｎを下回ったと判定する。よって、ｔ１２以後、変速比を所定の時間変化率で小さくする（図２のステップＳ１→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ５）。時刻ｔ４２で、プライマリプーリ回転数ＮｐとＮｔの同期が完了したと判定する。よって、ｔ４２以後、通常の変速制御を実行する（ステップＳ７→Ｓ８）。このように、Ｎｔの上昇勾配ΔＮｔが小さい場合、変速比を小さくすることで、Ｎｐを下降させ、いわばＮｔを迎えに行かせる。これにより、時刻ｔ４２、すなわちＮｔがＮｐと一致する時刻またはその近傍の時刻が、締結遅れを発生しない程度に早まる。ｔ４２は、時刻ｔ４３、すなわち変速比を小さくしなかった場合においてＮｔがＮｐと一致する時刻またはその近傍の時刻よりも、早い。言い換えると、クラッチ油圧Ｐｃの上昇勾配ΔＰｃを大きくした場合と同様な効果が得られる。しかし、Ｐｃを制御する場合と異なり、Ｐｃの増大分を小さくして抑えることができるため、締結ショックを低減することが容易である。また、バラツキ等により締結遅れを抑制できないおそれが低く、より確実に締結遅れを抑制できる。なお、Ｎｐ、およびΔＮｔの偏差（ΔＮｔ－ΔＮｔ＊）に基づき、変速比の時間変化率を制御することで、より正確に、時刻ｔ４２を制御できる。ここで、Ｎｐおよび（ΔＮｔ－ΔＮｔ＊）として、時刻ｔ１２において検出した値に限らず、ｔ１２以後の任意の時刻において検出した値を用いてもよい。

以上のように、ＴＣＵ２１は、車両の走行中、開放状態の前進クラッチ１４３を、エンジン回転数を上昇させてから締結させるとき、前進クラッチ１４３のエンジン側要素の回転数（タービン回転数Ｎｔ）とＣＶＴ側要素の回転数（プライマリプーリ回転数Ｎｐ）との差｜Ｎｐ－Ｎｔ｜の変化速度ΔＮｐ－ｔが所定の範囲内（（ΔＮｐ－ｔ）ｍａｘと（ΔＮｐ－ｔ）ｍｉｎとの間）となるように、ＣＶＴ１９０の変速比を制御するように構成されている。よって、前進クラッチ１４３の締結ショックまたは締結遅れの発生を抑制することができる。また、締結ショック等を許容範囲内に適合させる制御を実行する際、ブリッピング量（Ｎｔ）または前進クラッチ１４３の実締結容量（Ｐｃ）の挙動バラツキに対し、適合が容易であり、制御のロバスト性を向上できる。

具体的には、ＴＣＵ２１は、エンジン回転数を上昇させ始めた後、前進クラッチ１４３を（完全）締結させる前の第１時刻ｔ１１（図４参照）で、回転数差｜Ｎｐ－Ｎｔ｜の変化速度ΔＮｐ－ｔが、第１所定値としての上限値（ΔＮｐ－ｔ）ｍａｘより大きいとき、ＣＶＴ１９０の変速比を第１時刻ｔ１１より前の変速比よりも大きくするように構成されている。よって、タービン回転数Ｎｔがプライマリプーリ回転数Ｎｐと一致する時刻またはその近傍の時刻ｔ４１でのΔＮｐ－ｔを（ΔＮｐ－ｔ）ｍａｘ以下に抑え、締結ショックの発生を抑制することができる。

ＴＣＵ２１は、ＣＶＴ１９０の変速比を第１時刻ｔ１１より前の変速比よりも大きくする際、変速比が所定値を超えて大きくならないように、変速比の上限を設定してもよい。この場合、タービン回転数Ｎｔ（エンジン回転数）の過度の上昇を抑制することで、燃費性能を向上できるとともに、運転者に違和感を与えることを防止することができる。変速比の変化率の上限を設定した場合も同様である。

ＴＣＵ２１は、エンジン回転数を上昇させ始めた後、前進クラッチ１４３を（完全）締結させる前の第２時刻ｔ１２（図５参照）で、回転数差｜Ｎｐ－Ｎｔ｜の変化速度ΔＮｐ－ｔが、第２所定値としての下限値（ΔＮｐ－ｔ）ｍｉｎより小さいとき、ＣＶＴ１９０の変速比を第２時刻ｔ１２より前の変速比よりも小さくするように構成されている。よって、タービン回転数Ｎｔがプライマリプーリ回転数Ｎｐと一致する時刻またはその近傍の時刻ｔ４２を早めて、締結遅れの発生を抑制することができる。

前進クラッチ１４３は、油圧Ｐｃによりエンジン側要素とＣＶＴ側要素が互いに押し付けられることで締結容量を発生するように構成されている。すなわち、前進クラッチ１４３は、油圧Ｐｃにより作動する構造であり、締結容量を細かく制御することが困難である。よって、変速比を上記のように制御することによって、締結ショック等をより効果的に抑制することができる。

なお、変速比の上記制御を適用可能な場面は、車両の走行中、開放状態の前進クラッチ１４３を、エンジン回転数を上昇させてから締結させる場面であればよく、コースティング制御終了時に限らない。例えば、エンジン回転数を上昇させるとともにＣＶＴ１９０の変速比を大きくしてから、言い換えるとダウンシフトしてから、前進クラッチ１４３を再締結させるといった場面にも適用可能である。また、ＣＶＴ１９０は、エンジンと車輪の間に設けられた無段変速機構であればよく、ベルト式に限らず、例えばトロイダル式でもよい。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、自動変速機はトルクコンバータを備えなくてもよい。また、クラッチは、エンジンと無段変速機構との間にあればよく、前後進切替機構の前進クラッチに限らない。

１０ エンジン（内燃機関）
１４３ 前進クラッチ
１９０ ＣＶＴ（無段変速機構）
２１ トランスミッションコントロールユニット（制御装置）
４０ 前輪（車輪）

Claims (6)

1. 内燃機関と車輪の間に設けられた無段変速機構と、
   前記内燃機関と前記無段変速機構の間に設けられたクラッチと
   を有する車両を制御するための装置であって、
   車両の走行中、開放状態にある前記クラッチを、前記内燃機関の回転数を上昇させてから締結させるとき、前記クラッチの内燃機関側要素の回転数と無段変速機構側要素の回転数との差の変化速度が所定の範囲内となるように、前記無段変速機構の変速比を制御するように構成され、
   前記内燃機関の回転数を上昇させ始めた後、前記クラッチを締結させる前の第１時刻で、前記差の変化速度が第１所定値より大きいとき、前記無段変速機構の変速比を前記第１時刻より前の変速比よりも大きくする、
   車両の制御装置。
2. 前記無段変速機構の変速比を前記第１時刻より前の変速比よりも大きくする際、変速比が所定値より大きくならないように、変速比の上限を設定している、
   請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 内燃機関と車輪の間に設けられた無段変速機構と、
   前記内燃機関と前記無段変速機構の間に設けられたクラッチと
   を有する車両を制御するための装置であって、
   車両の走行中、開放状態にある前記クラッチを、前記内燃機関の回転数を上昇させてから締結させるとき、前記クラッチの内燃機関側要素の回転数と無段変速機構側要素の回転数との差の変化速度が所定の範囲内となるように、前記無段変速機構の変速比を制御するように構成され、
   前記内燃機関の回転数を上昇させ始めた後、前記クラッチを締結させる前の第２時刻で、前記差の変化速度が第２所定値より小さいとき、前記無段変速機構の変速比を前記第２時刻より前の変速比よりも小さくする、
   車両の制御装置。
4. 前記クラッチは、油圧により前記内燃機関側要素と前記無段変速機構側要素が互いに押し付けられることで締結容量を発生するように構成されている、
   請求項１～３のいずれか１項に記載の車両の制御装置。
5. 内燃機関と車輪の間に設けられた無段変速機構と、
   前記内燃機関と前記無段変速機構の間に設けられたクラッチと
   を有する車両を制御装置が制御する方法であって、
   車両の走行中、開放状態にある前記クラッチを、前記内燃機関の回転数を上昇させてから締結させるとき、前記クラッチの内燃機関側要素の回転数と無段変速機構側要素の回転数との差の変化速度が所定の範囲内となるように、前記無段変速機構の変速比を制御し、
   前記内燃機関の回転数を上昇させ始めた後、前記クラッチを締結させる前の第１時刻で、前記差の変化速度が第１所定値より大きいとき、前記無段変速機構の変速比を前記第１時刻より前の変速比よりも大きくする、
   車両の制御方法。
6. 内燃機関と車輪の間に設けられた無段変速機構と、
   前記内燃機関と前記無段変速機構の間に設けられたクラッチと
   を有する車両を制御装置が制御する方法であって、
   車両の走行中、開放状態にある前記クラッチを、前記内燃機関の回転数を上昇させてから締結させるとき、前記クラッチの内燃機関側要素の回転数と無段変速機構側要素の回転数との差の変化速度が所定の範囲内となるように、前記無段変速機構の変速比を制御し、
   前記内燃機関の回転数を上昇させ始めた後、前記クラッチを締結させる前の第２時刻で、前記差の変化速度が第２所定値より小さいとき、前記無段変速機構の変速比を前記第２時刻より前の変速比よりも小さくする、
   車両の制御方法。

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