WO2020121742A1 - 車両の制御装置及び車両の制御方法 - Google Patents

車両の制御装置及び車両の制御方法 Download PDF

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WO2020121742A1
WO2020121742A1 PCT/JP2019/045109 JP2019045109W WO2020121742A1 WO 2020121742 A1 WO2020121742 A1 WO 2020121742A1 JP 2019045109 W JP2019045109 W JP 2019045109W WO 2020121742 A1 WO2020121742 A1 WO 2020121742A1
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WO
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rotation speed
shift
air conditioner
vehicle
continuously variable
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PCT/JP2019/045109
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English (en)
French (fr)
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聡光 荒木
宗桓 李
知明 本間
Original Assignee
ジヤトコ株式会社
日産自動車株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/36Inputs being a function of speed
    • F16H59/38Inputs being a function of speed of gearing elements
    • F16H59/42Input shaft speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/02Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/16Inhibiting or initiating shift during unfavourable conditions, e.g. preventing forward reverse shift at high vehicle speed, preventing engine over speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/66Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings
    • F16H61/662Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings with endless flexible members
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect

Definitions

  • the present invention relates to vehicle control.
  • JP3-204470A discloses an electronically controlled automatic transmission that changes the lockup point of the lockup clutch of the torque converter when the air conditioner is on and when the air conditioner is off.
  • the engine speed may exceed the turbine speed when the air conditioner is on when the driver is not stepping on the accelerator pedal, that is, when the lockup is released with the intention of coasting.
  • the vehicle will be in the drive traveling state despite the intention of coasting.
  • the engine rotation speed greatly exceeds the turbine rotation speed, and more than expected drive force is transmitted to the drive wheels. There is a risk that it will end up.
  • the present invention has been made in view of such a problem, and in a lockup release state with a coasting intention, it is possible to suppress an unintentional running state and to suppress the frequency of drivability deterioration. To aim.
  • a vehicle control device is a vehicle control device including a torque converter having a lock-up clutch and a continuously variable transmission arranged downstream of the torque converter, wherein an air conditioner is turned on.
  • the control unit prohibits the use of the shift region of the continuously variable transmission in which the input rotation speed of the continuously variable transmission is less than the predetermined rotation speed.
  • the control unit selects a shift line selection condition when the air conditioner is on and a shift line selection condition when the air conditioner is off. The shift line is selected under the same condition as the condition.
  • a vehicle control method corresponding to the vehicle control device.
  • the downshift is not performed unnecessarily in the entire shift range, and the same shift is performed as usual in the shift range equal to or higher than the predetermined rotation speed. Therefore, the frequency with which drivability is reduced can be suppressed as compared with the case where the downshift is performed in the entire shift range.
  • FIG. 1 is a diagram showing a main part of a vehicle.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of control according to the embodiment.
  • FIG. 3A is a first diagram illustrating a high limit.
  • FIG. 3B is a second diagram illustrating the high limit.
  • FIG. 3C is an explanatory diagram of a modified example of the high limit.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a timing chart corresponding to the control of the embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an example of control of the modified example.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle 100.
  • the vehicle 100 includes an engine 1, an automatic transmission 3, an oil pump 5, drive wheels 6, and a controller 10 as a control device.
  • the engine 1 is an internal combustion engine that uses gasoline, light oil, etc. as fuel, and functions as a drive source for traveling.
  • the engine 1 is controlled in rotation speed, torque, etc. based on a command from the controller 10.
  • the engine 1 can transmit the generated torque to the drive wheels 6 to drive the vehicle 100, and can transmit a part of the generated torque to the compressor 12 for the air conditioner and the auxiliary machine 13 via the belt 11 or the like. And these can be driven.
  • the auxiliary machine 13 is driven by the power of the engine 1.
  • the auxiliary machine 13 is an alternator, and the amount of electric power that the alternator should generate increases as the amount of electric power used by the vehicle 100 increases and the generated current increases within a predetermined voltage range determined by the battery charging voltage and the like.
  • the auxiliary machine 13 may be, for example, an oil pump for power steering, a water pump of the engine 1, or the like, and a combination of a plurality of auxiliary machines may be the auxiliary machine 13.
  • the power of the engine 1 can be transmitted from the belt 11 via the pulley for each accessory.
  • the electromagnetic clutch 14 connects and disconnects the power transmission between the belt 11 and the compressor 12.
  • the electromagnetic clutch 14 is engaged when an air conditioner switch (hereinafter referred to as A/C_SW) 15 for turning on an air conditioner for air conditioning the vehicle interior is turned on, and is released when turned off.
  • A/C_SW air conditioner switch
  • the automatic transmission 3 includes a torque converter 2, a fastening element 31, a variator 30, a hydraulic control valve unit 40 (hereinafter, also simply referred to as “valve unit 40"), and oil that stores oil (operating oil). And a bread 32.
  • the torque converter 2 is provided on the power transmission path between the engine 1 and the drive wheels 6.
  • the torque converter 2 transmits power via fluid. Further, the torque converter 2 can enhance the power transmission efficiency of the driving force from the engine 1 by engaging the lockup clutch 2a.
  • the fastening element 31 is arranged on the power transmission path between the torque converter 2 and the variator 30.
  • the fastening element 31 includes a forward clutch and a reverse brake (not shown).
  • the fastening element 31 is controlled by the oil whose pressure is adjusted by the valve unit 40 with the discharge pressure of the oil pump 5 as the original pressure, based on a command from the controller 10.
  • a normally open wet multi-plate clutch is used as the fastening element 31.
  • the variator 30 is arranged on the power transmission path between the engagement element 31 and the drive wheels 6, and changes the gear ratio Ratio continuously according to the vehicle speed, the accelerator opening, and the like.
  • the variator 30 includes a primary pulley 30a, a secondary pulley 30b, and a belt 30c wound around the pulleys 30a and 30b.
  • the pulley pressure acting on the primary pulley 30a and the pulley pressure acting on the secondary pulley 30b are regulated by the valve unit 40 with the discharge pressure from the oil pump 5 as the original pressure.
  • the variator 30 corresponds to a continuously variable transmission.
  • the differential 7 is connected to the output shaft of the secondary pulley 30b of the variator 30 via a final reduction gear mechanism (not shown).
  • the drive wheels 6 are connected to the differential 7 via a drive shaft 8.
  • the oil pump 5 is driven by the rotation of the engine 1 transmitted via a belt.
  • the oil pump 5 is composed of, for example, a vane pump.
  • the oil pump 5 sucks up the oil stored in the oil pan 32 and supplies the oil to the valve unit 40.
  • the oil supplied to the valve unit 40 is used for driving the pulleys 30a and 30b, driving the fastening element 31, and lubricating each element of the automatic transmission 3.
  • the controller 10 is composed of a microcomputer including a central processing unit (CPU), a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), and an input/output interface (I/O interface).
  • the controller 10 can also be composed of a plurality of microcomputers.
  • the controller 10 may be configured by an ATCU that controls the automatic transmission 3, an SCU that controls the shift range, an ECU that controls the engine 1, and the like.
  • the control unit in the present embodiment is a virtual unit having a function of executing the control of the controller 10 described later.
  • the second rotation speed sensor 52, the third rotation speed sensor 53 that detects the output rotation speed of the fastening element 31 ( the rotation speed Npri of the primary pulley 30a), and the fourth rotation speed sensor that detects the rotation speed Nsec of the secondary pulley 30b.
  • 54 a vehicle speed sensor 55 that detects the vehicle speed VSP, an inhibitor switch 56 that detects the select range of the variator 30 (a state of a select lever or a select switch that switches between forward, reverse, neutral and parking), an accelerator opening that detects the accelerator opening APO.
  • the signals from the degree sensor 57, the pedal force sensor 58 that detects the pedal effort of the brake, and the like are input.
  • the controller 10 controls various operations of the engine 1 and the automatic transmission 3 based on these input signals.
  • the control performed by the controller 10 also includes the control of the electromagnetic clutch 14. Signals and the like from the A/C_SW 15 are also input to the controller 10.
  • the air conditioner when the air conditioner is on, the engine speed Ne decreases. Therefore, in this case, in order to prevent engine stall, it is conceivable to move the lockup point of the torque converter 2 set according to the vehicle speed VSP to the higher vehicle speed side. When the lockup point is changed in this way, the lockup is likely to be released earlier during coasting. On the other hand, when the air conditioner is on, the idle speed of the engine 1 may be corrected to increase.
  • the engine speed Ne exceeds the turbine speed Nt of the torque converter 2 when the air conditioner is on. Is concerned. As a result, there is a concern that the vehicle will be in a driving state even though it has a coasting intention. Further, in the low accelerator opening state in which the driver lightly depresses the accelerator pedal and in the lockup released state, the engine rotation speed Ne greatly exceeds the turbine rotation speed Nt, and a driving force higher than expected is transmitted to the drive wheels. There is a concern that it will be done.
  • controller 10 performs the control described below in the present embodiment.
  • FIG. 2 is a flowchart showing an example of control performed by the controller 10.
  • the controller 10 is configured to have the control unit by being configured to perform the processing of this flowchart.
  • step S1 the controller 10 determines whether the air conditioner is ON. Whether or not the air conditioner is ON can be determined by determining whether or not the A/C_SW 15 is ON. If a negative determination is made in step S1, the process ends. If the determination is affirmative in step S1, the process proceeds to step S2.
  • step S2 the controller 10 sets the high limit.
  • the high limit is a shift limit for prohibiting the use of a shift range in which the rotation speed Npri, which is the input rotation speed of the variator 30, becomes less than the predetermined rotation speed Npri1, and due to such a shift restriction, the gear ratio Ratio of the variator 30 is reduced. High limits are the result.
  • the predetermined rotation speed Npri1 is a value for preventing the engine rotation speed Ne from exceeding the turbine rotation speed Nt when the air conditioner is ON in the lockup release state with the coasting intention, and is set in advance.
  • the shift region is preset according to the vehicle speed VSP and the rotation speed Npri. The high limit will be described further below.
  • the controller 10 sets the high limit depending on whether the air conditioner is ON or not, so that the use of the shift range of less than the predetermined rotation speed Npri1 regardless of the state of the lockup clutch 2a and the depression state of the accelerator pedal. Prohibit As a result, it is possible to prepare in advance so that the engine rotation speed Ne does not exceed the turbine rotation speed Nt even before these states occur. After step S2, the process ends once.
  • FIG. 3A and 3B are explanatory diagrams of the high limit.
  • FIG. 3A shows a shift map when the air conditioner is OFF
  • FIG. 3B shows a shift map when the air conditioner is ON.
  • the variator 30 is shifted based on the shift map.
  • a shift line is set for each accelerator opening APO, and shifting of the variator 30 is performed according to the shift line selected according to the accelerator opening APO.
  • the coast line C is used as a shift line
  • the shift line SH2 in the case of) is illustrated.
  • the operating point of the variator 30 is shown according to the vehicle speed VSP and the rotation speed Npri.
  • the gear ratio Ratio of the variator 30 is indicated by the slope of the line connecting the operating point and the zero point of the shift map.
  • the gear change of the variator 30 is between the highest line H obtained by minimizing the gear ratio Ratio and the lowest line L obtained by maximizing the gear ratio Ratio. Can be done at.
  • a region between the highest line H and the lowest line L constitutes a shift region where the variator 30 can shift.
  • the high limit line HL is a shift line obtained by changing the rotation speed Npri to a predetermined rotation speed Npri1, and when the air conditioner is ON, use of a gear ratio Ratio below the predetermined rotation speed Npri1 is prohibited as indicated by hatching. ..
  • the rotation speed Npri is set to the rotation speed Npri1 at the vehicle speed VSP at that time. It As a result, the operating point moves to the high limit line HL and the gear ratio Ratio increases, so the rotation speed Npri increases and the turbine rotation speed Nt increases. As a result, it is possible to prevent the engine rotation speed Ne from exceeding the turbine rotation speed Nt even in the lockup released state with the intention of coasting.
  • the coast line C, the shift line SH1, and the shift line SH2, which are selected according to the accelerator opening APO, are the same as those shown in FIG. 3A in the shift range of the predetermined rotation speed Npri1 or higher. For this reason, the controller 10 selects a shift line in the shift range equal to or higher than the predetermined rotation speed Npri1 with the same shift line selection condition when the air conditioner is on and the shift line selection condition when the air conditioner is off. To do.
  • the controller 10 does not unnecessarily downshift in the entire shift range, but performs the same shift as usual in the shift range equal to or higher than the predetermined rotation speed Npri1. Therefore, the frequency with which drivability is reduced is suppressed as compared with the case of downshifting in the entire shift range.
  • FIG. 3C is an explanatory diagram of a modified example of the high limit.
  • the predetermined rotation speed Npri1 that is the limited rotation speed is changed according to the vehicle speed VSP so as to limit the shift range of the predetermined gear ratio Ratio1 or less. That is, the high limit line HL can be set by changing the predetermined rotation speed Npri1 in accordance with the vehicle speed VSP as shown in this example.
  • the rotation speed Ne may become too low in the low vehicle speed range, while the rotation speed Ne may be excessively limited in the high vehicle speed range. Therefore, when performing the high limit, as shown in FIG. 3B, it is preferable to set the predetermined rotation speed Npri1 as a constant rotation speed threshold regardless of the vehicle speed VSP.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a timing chart corresponding to the flowchart shown in FIG.
  • FIG. 4 shows the case where the accelerator opening APO is zero and the lockup clutch 2a is in the released state, that is, the lockup released state with the coast running intention.
  • FIG. 4 shows a case where the engine 1 is in the F/C stopped state in which the fuel cut (F/C) is not performed.
  • FIG. 4 shows a case where the air conditioner is turned on when the operating point of the variator 30 is in the speed change region below the predetermined rotation speed Npri1.
  • A/C_SW15 turns on. Therefore, by setting the high limit, the rotation speed Npri is set to the predetermined rotation speed Npri1, and the gear ratio Ratio increases. As a result, the rotation speed Npri starts to increase, so that the turbine rotation speed Nt starts to increase, and becomes the rotation speed Nt1 higher than the predetermined rotation speed Npri1 at the timing T2.
  • A/C_SW15 turns off. Therefore, when the high limit is released, the rotation speed Npri is set to the rotation speed on the coast line C, and the gear ratio Ratio is reduced. As a result, the rotation speed Npri starts to decrease, so that the turbine rotation speed Nt starts to be reduced and returns to the turbine rotation speed Nt according to the rotation speed on the coast line C at the timing T4.
  • the rotation speed Nt1 is higher than the idle rotation speed of the engine 1 that has been corrected for increase when the air conditioner is turned on. For this reason, the turbine rotation speed Nt becomes the rotation speed Nt1, so that it is possible to prevent the engine rotation speed Ne from exceeding the turbine rotation speed Nt even in the lock-up released state with the intention of coasting.
  • the controller 10 constitutes a control device of the vehicle 100 having the torque converter 2 having the lockup clutch 2a and the variator 30 arranged downstream of the torque converter 2.
  • the controller 10 prohibits the use of the shift range of the variator 30 in which the rotation speed Npri is less than the predetermined rotation speed Npri1.
  • the controller 10 sets the shift line selection condition when the air conditioner is on and the shift line selection condition when the air conditioner is off to the same shift line. select.
  • the output rotation of the torque converter 2 that is, the turbine rotation speed Nt can be increased by prohibiting the use of the speed change region below the predetermined rotation speed Npri1. Therefore, it is possible to prevent the input rotation of the torque converter 2 from exceeding the output rotation in an unintentional traveling state in the lockup released state with the coasting intention.
  • the downshift is not performed unnecessarily in the entire shift range, and the same shift is performed as usual in the shift range equal to or higher than the predetermined rotation speed Npri1. Therefore, the frequency with which drivability is reduced can be suppressed as compared with the case where the downshift is performed in the entire shift range.
  • the high limit is valid at least in the lockup release state, but when the air conditioner is ON, the lockup clutch 2a may transit from the lockup state to the lockup release state, and the lockup release state may occur.
  • the controller 10 prohibits the use of the shift range below the predetermined rotation speed Npri1 regardless of the state of the lockup clutch 2a.
  • the high limit is effective at least when the accelerator opening APO is zero (coast state) or low opening, while when the air conditioner is ON, the accelerator opening APO changes from a high opening to a low opening.
  • the accelerator opening APO may be zero or low.
  • the controller 10 prohibits the use of the shift range below the predetermined rotation speed Npri1 regardless of the depression state of the accelerator pedal.
  • the high limit is set in advance even when the accelerator opening APO is high, so that the accelerator opening APO becomes zero or low thereafter. Even when the state transition occurs, it is possible to suppress an unintended running state.
  • the controller 10 may be configured to perform the control described below.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an example of the control of the modified example.
  • the flowchart shown in FIG. 5 is the same as the flowchart shown in FIG. 2 except that step S1′ is provided instead of step S1. Therefore, here, mainly step S1′ will be described.
  • step S1′ the controller 10 determines whether or not a condition that the engine rotation speed Ne may exceed the turbine rotation speed Nt is satisfied.
  • the condition is a condition which appears in the detection that there is such a possibility, and in addition to the detection of the air conditioner on/off, for example, the detection of the input/output rotation of the torque converter 2, the detection of the on/off operation of the auxiliary machine 13, that is, the detection of the operation stop, the operation.
  • the load increase/decrease detection of the auxiliary machine 13 therein is included.
  • the input/output rotation detection of the torque converter 2 will be described.
  • the difference between the actual input/output rotation of the torque converter 2 and its differential value (rate of change) are significant. Change appears. Therefore, the possibility that the engine rotation speed Ne exceeds the turbine rotation speed Nt can be detected as the possibility that the input rotation of the torque converter 2 exceeds the output rotation based on these.
  • the auxiliary machine 13 when the idle rotation speed of the engine 1 is corrected to be increased according to the operation of the auxiliary machine 13 or the increase of the load, the auxiliary machine 13 is detected. Can be detected as a condition under which the engine speed Ne may exceed the turbine speed Nt.
  • the engine rotation is detected by detecting that the load is applied, including the case where the effects of a plurality of parts are combined. It can be detected as a condition in which the speed Ne may exceed the turbine rotation speed Nt.
  • the controller 10 can suppress an unintended traveling state even when configured to set the high limit. Also, the frequency with which drivability is reduced can be suppressed.

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Abstract

コントローラは、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、トルクコンバータの下流に配置されたバリエータと、を有する車両の制御装置を構成する。コントローラは、エアコンがオンになるとバリエータの変速領域であってバリエータの入力回転速度が所定回転速度未満になる変速領域の使用を禁止する。コントローラは、バリエータの入力回転速度が所定回転速度以上の変速領域においては、エアコンがオンの場合の変速線選択条件と、エアコンがオフの場合の変速線選択条件とを同じ条件にして変速線を選択する。

Description

車両の制御装置及び車両の制御方法
 本発明は、車両の制御に関する。
 JP3-204470Aには、エアコンオン時とエアコンオフ時とで、トルクコンバータのロックアップクラッチのロックアップ点を異ならせる電子制御式自動変速機が開示されている。
 エアコンがオンの場合、つまりエアコン装置が作動状態の場合は、エンジン回転速度が低下する。このためこの場合は、エンジンストールを防止すべく、車速に応じて設定されたロックアップ点を高車速側に移動させることが考えられる。このようにロックアップ点を変更すると、コースト走行時にロックアップが早めに解除され易くなる。その一方で、エアコンがオンの場合はエンジンのアイドル回転速度を上昇補正する場合がある。
 このため、ドライバがアクセルペダルを踏んでいない、つまりコースト走行意図があるロックアップ解除状態においては、エアコンがオンの場合に、エンジン回転速度がタービン回転速度を上回ってしまう虞がある。結果、コースト走行意図があるにも関わらず、ドライブ走行状態となってしまう虞がある。また、ドライバがアクセルペダルを軽く踏んでいる低アクセル開度状態、且つロックアップ解除状態においては、エンジン回転速度がタービン回転速度を大きく上回ってしまい、予想以上の駆動力が駆動輪に伝達されてしまう虞がある。
 本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、コースト走行意図があるロックアップ解除状態において、意図せぬ走行状態となることを抑制するとともに、運転性が低下する頻度を抑制することを目的とする。
 本発明のある態様の車両の制御装置は、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、前記トルクコンバータの下流に配置された無段変速機と、を有する車両の制御装置であって、エアコンがオンになると前記無段変速機の変速領域であって前記無段変速機の入力回転速度が所定回転速度未満になる変速領域の使用を禁止する制御部を有する。前記制御部は、前記無段変速機の入力回転速度が前記所定回転速度以上になる変速領域においては、前記エアコンがオンの場合の変速線選択条件と、前記エアコンがオフの場合の変速線選択条件とを同じ条件にして変速線を選択する。
 本発明の別の態様によれば、上記車両の制御装置に対応する車両の制御方法が提供される。
 これらの態様によれば、所定回転速度未満の変速領域の使用を禁止することで、トルクコンバータの出力回転を引き上げることができる。このため、コースト走行意図があるロックアップ解除状態において、トルクコンバータの入力回転が出力回転を上回り、意図せぬ走行状態となることを抑制できる。
 また、これらの態様によれば、全変速領域でいたずらにダウンシフトをするわけではなく、所定回転速度以上の変速領域においては通常と同じ変速をする。このため、全変速領域でダウンシフトする場合と比較して、運転性が低下する頻度も抑制できる。
図1は、車両の要部を示す図である。 図2は、実施形態の制御の一例をフローチャートで示す図である。 図3Aは、ハイリミットの説明図の第1図である。 図3Bは、ハイリミットの説明図の第2図である。 図3Cは、ハイリミットの変形例の説明図である。 図4は、実施形態の制御に対応するタイミングチャートの一例を示す図である。 図5は、変形例の制御の一例をフローチャートで示す図である。
 以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
 図1は、車両100の概略構成図である。車両100は、エンジン1と、自動変速機3と、オイルポンプ5と、駆動輪6と、制御装置としてのコントローラ10と、を備える。
 エンジン1は、ガソリン、軽油等を燃料とする内燃機関であり、走行用駆動源として機能する。エンジン1は、コントローラ10からの指令に基づいて、回転速度、トルク等が制御される。
 エンジン1は、発生させたトルクを駆動輪6に伝達して車両100を走行させるとともに、発生させたトルクの一部をベルト11などを介してエアコン用の圧縮機12、補機13に伝達可能となっており、これらを駆動できる。
 補機13は、エンジン1の動力により駆動される。補機13は、オルタネータであり、オルタネータが発電すべき電力量は、車両100の使用電力量が増加すると、バッテリ充電電圧等により定まる所定の電圧範囲内で発電電流が増加することにより増加する。
 補機13は例えば、パワーステアリング用のオイルポンプやエンジン1のウォータポンプ等であってもよく、複数の補機の組み合わせが補機13とされてもよい。この場合、補機毎にプーリを介してベルト11からエンジン1の動力を伝達するように構成することができる。
 電磁クラッチ14は、ベルト11、圧縮機12間の動力伝達を断接する。電磁クラッチ14は、車室内の空調を行うエアコンをONにするためのエアコンスイッチ(以下、A/C_SWと言う)15がONになると締結され、OFFになると解放される。
 自動変速機3は、トルクコンバータ2と、締結要素31と、バリエータ30と、油圧コントロールバルブユニット40(以下では、単に「バルブユニット40」ともいう。)と、オイル(作動油)を貯留するオイルパン32と、を備える。
 トルクコンバータ2は、エンジン1と駆動輪6の間の動力伝達経路上に設けられる。トルクコンバータ2は、流体を介して動力を伝達する。また、トルクコンバータ2は、ロックアップクラッチ2aを締結することで、エンジン1からの駆動力の動力伝達効率を高めることができる。
 締結要素31は、トルクコンバータ2とバリエータ30の間の動力伝達経路上に配置される。締結要素31は、図示しない前進クラッチ及び後進ブレーキを備える。締結要素31は、コントローラ10からの指令に基づき、オイルポンプ5の吐出圧を元圧としてバルブユニット40によって調圧されたオイルによって制御される。締結要素31としては、例えば、ノーマルオープンの湿式多板クラッチが用いられる。
 バリエータ30は、締結要素31と駆動輪6との間の動力伝達経路上に配置され、車速やアクセル開度等に応じて変速比Ratioを無段階に変更する。バリエータ30は、プライマリプーリ30aと、セカンダリプーリ30bと、両プーリ30a,30bに巻き掛けられたベルト30cと、を備える。プーリ圧によりプライマリプーリ30aの可動プーリとセカンダリプーリ30bの可動プーリとを軸方向に動かし、ベルト30cのプーリ接触半径を変化させることで、変速比Ratioを無段階に変更する。なお、プライマリプーリ30aに作用するプーリ圧及びセカンダリプーリ30bに作用するプーリ圧は、オイルポンプ5からの吐出圧を元圧としてバルブユニット40によって調圧される。バリエータ30は、無段変速機に相当する。
 バリエータ30のセカンダリプーリ30bの出力軸には、図示しない終減速ギヤ機構を介してディファレンシャル7が接続される。ディファレンシャル7には、ドライブシャフト8を介して駆動輪6が接続される。
 オイルポンプ5は、エンジン1の回転がベルトを介して伝達されることによって駆動される。オイルポンプ5は、例えばベーンポンプによって構成される。オイルポンプ5は、オイルパン32に貯留されるオイルを吸い上げ、バルブユニット40にオイルを供給する。バルブユニット40に供給されたオイルは、各プーリ30a,30bの駆動や、締結要素31の駆動、自動変速機3の各要素の潤滑などに用いられる。
 コントローラ10は、中央演算装置(CPU)、読み出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)及び入出力インタフェース(I/Oインタフェース)を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ10は、複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。具体的には、コントローラ10は、自動変速機3を制御するATCU、シフトレンジを制御するSCU、エンジン1の制御を行うECU等によって構成することもできる。なお、本実施形態における制御部とは、コントローラ10の後述する制御を実行する機能を仮想的なユニットとしたものである。
 コントローラ10には、エンジン1の回転速度Ne(=トルクコンバータ2の入力側の回転速度)を検出する第1回転速度センサ51、トルクコンバータ2の出力側の回転速度(タービン回転速度Nt)を検出する第2回転速度センサ52、締結要素31の出力回転速度(=プライマリプーリ30aの回転速度Npri)を検出する第3回転速度センサ53、セカンダリプーリ30bの回転速度Nsecを検出する第4回転速度センサ54、車速VSPを検出する車速センサ55、バリエータ30のセレクトレンジ(前進、後進、ニュートラル及びパーキングを切り替えるセレクトレバー又はセレクトスイッチの状態)を検出するインヒビタスイッチ56、アクセル開度APOを検出するアクセル開度センサ57、ブレーキの踏力を検出する踏力センサ58等、からの信号が入力される。コントローラ10は、入力されるこれら信号に基づき、エンジン1及び自動変速機3の各種動作を制御する。
 コントローラ10が行う制御には、電磁クラッチ14の制御も含まれる。コントローラ10には、A/C_SW15からの信号等も入力される。
 ところで、エアコンがオンの場合は、エンジン回転速度Neが低下する。このためこの場合は、エンジンストールを防止すべく、車速VSPに応じて設定されたトルクコンバータ2のロックアップ点を高車速側に移動させることが考えられる。このようにロックアップ点を変更すると、コースト走行時にロックアップが早めに解除され易くなる。その一方で、エアコンがオンの場合はエンジン1のアイドル回転速度を上昇補正する場合がある。
 このため、ドライバがアクセルペダルを踏んでいない、つまりコースト走行意図があるロックアップ解除状態においては、エアコンがオンの場合に、エンジン回転速度Neがトルクコンバータ2のタービン回転速度Ntを上回ってしまうことが懸念される。結果、コースト走行意図があるにも関わらず、ドライブ走行状態となってしまうことが懸念される。また、ドライバがアクセルペダルを軽く踏んでいる低アクセル開度状態、且つロックアップ解除状態においては、エンジン回転速度Neがタービン回転速度Ntを大きく上回ってしまい、予想以上の駆動力が駆動輪に伝達されてしまうことが懸念される。
 このような事情に鑑み、本実施形態ではコントローラ10が次に説明する制御を行う。
 図2は、コントローラ10が行う制御の一例をフローチャートで示す図である。コントローラ10は、本フローチャートの処理を行うように構成されることで、制御部を有した構成とされる。
 ステップS1で、コントローラ10は、エアコンがONか否かを判定する。エアコンがONか否かは、A/C_SW15がONか否かを判定することにより判定できる。ステップS1で否定判定であれば、処理は一旦終了する。ステップS1で肯定判定であれば、処理はステップS2に進む。
 ステップS2で、コントローラ10は、ハイリミットを設定する。ハイリミットは、バリエータ30の入力回転速度である回転速度Npriが所定回転速度Npri1未満になる変速領域の使用を禁止するための変速制限であり、このような変速制限によりバリエータ30の変速比Ratioのハイリミットが結果的に行われる。
 所定回転速度Npri1は、コースト走行意図があるロックアップ解除状態において、エアコンがONの場合にエンジン回転速度Neがタービン回転速度Ntを上回らないようにするための値であり、予め設定される。変速領域は、車速VSPと回転速度Npriに応じて予め設定される。ハイリミットについてはさらに後述する。
 コントローラ10は、エアコンがONか否かによりハイリミットを設定することで、ロックアップクラッチ2aの状態に関わらず、また、アクセルペダルの踏込み状態に関わらず、所定回転速度Npri1未満の変速領域の使用を禁止する。これにより、これらの状態になる前から、エンジン回転速度Neがタービン回転速度Ntを上回らないように事前に準備しておくことができる。ステップS2の後には、処理は一旦終了する。
 図3A、図3Bはハイリミットの説明図である。図3Aは、エアコンがOFFの場合の変速マップを示し、図3Bは、エアコンがONの場合の変速マップを示す。
 バリエータ30は、変速マップに基づき変速される。変速マップには、変速線がアクセル開度APO毎に設定されており、バリエータ30の変速は、アクセル開度APOに応じて選択される変速線に従って行われる。図3A、図3Bでは、変速線としてコースト線Cと、アクセル開度APOが低開度(例えば1/8)の場合の変速線SH1と、アクセル開度APOが高開度(例えば8/8)の場合の変速線SH2とを例示する。
 変速マップでは、バリエータ30の動作点が、車速VSPと回転速度Npriとに応じて示される。変速マップにおいて、バリエータ30の変速比Ratioは、動作点と変速マップの零点を結ぶ線の傾きで示される。
 図3Aに示すように、エアコンがOFFの場合、バリエータ30の変速は、変速比Ratioを最小にして得られる最ハイ線Hと、変速比Ratioを最大にして得られる最ロウ線Lとの間で行うことができる。最ハイ線Hと最ロウ線Lとの間の領域は、バリエータ30の変速が可能な変速領域を構成する。
 図3Bに示すように、エアコンがONの場合、バリエータ30の変速は、最ハイ線Hと最ロウ線Lとの間で、且つハイリミット線HL以上の変速領域で行われる。ハイリミット線HLは、回転速度Npriを所定回転速度Npri1にして得られる変速線であり、エアコンがONの場合はハッチングで示すように、所定回転速度Npri1未満の変速比Ratioの使用が禁止される。
 動作点がハッチング領域に含まれた状態でエアコンがONになり、所定回転速度Npri1未満の変速領域の使用が禁止された場合、回転速度Npriは、その際の車速VSPにおいて回転速度Npri1に設定される。これにより、動作点がハイリミット線HL上に移動し、変速比Ratioが大きくなるので、回転速度Npriが高まり、タービン回転速度Ntが引き上げられる。結果、コースト走行意図があるロックアップ解除状態であっても、エンジン回転速度Neがタービン回転速度Ntを上回らないようにすることができる。
 所定回転速度Npri1以上の変速領域において、アクセル開度APOに応じて選択されるコースト線C、変速線SH1、変速線SH2は、図3Aに示す場合と同じとなっている。このため、コントローラ10は、所定回転速度Npri1以上の変速領域においては、エアコンがオンの場合の変速線選択条件と、エアコンがオフの場合の変速線選択条件とを同じ条件にして変速線を選択する。
 つまり、コントローラ10は、全変速領域でいたずらにダウンシフトをするわけではなく、所定回転速度Npri1以上の変速領域においては通常と同じ変速をする。このため、全変速領域でダウンシフトする場合と比較して、運転性が低下する頻度も抑制される。
 図3Cは、ハイリミットの変形例の説明図である。図3Cでは、所定変速比Ratio1以下の変速領域を制限するように、車速VSPに応じて制限回転速度である所定回転速度Npri1を変化させている。つまり、ハイリミット線HLは例えば、この例に示すように車速VSPに応じて所定回転速度Npri1を可変にして設定することもできる。但しこの場合、低車速域では回転速度Neが低くなり過ぎてしまう場合もあり得る一方で、高車速域では余分に回転速度Neを制限し過ぎることもある。このため、ハイリミットを行うにあたっては、図3Bに示すように、車速VSPに関係なく所定回転速度Npri1を一定の回転速度閾値として設定することが好ましい。
 図4は、図2に示すフローチャートに対応するタイミングチャートの一例を示す図である。図4では、アクセル開度APOがゼロで、ロックアップクラッチ2aが解放状態の場合、つまり、コースト走行意図があるロックアップ解除状態の場合を示す。図4では、エンジン1のフューエルカット(F/C)が行われていないF/C停止状態の場合を示す。図4では、バリエータ30の動作点が所定回転速度Npri1未満の変速領域にある場合に、エアコンがONになる場合を示す。
 タイミングT1では、A/C_SW15がONになる。このため、ハイリミットが設定されることにより、回転速度Npriが所定回転速度Npri1に設定されて変速比Ratioが大きくなる。結果、回転速度Npriが上昇し始めることから、タービン回転速度Ntが引き上げられ始め、タイミングT2で所定回転速度Npri1よりも高い回転速度Nt1になる。
 タイミングT3では、A/C_SW15がOFFになる。このため、ハイリミットが解除されることにより、回転速度Npriがコースト線C上の回転速度に設定されて変速比Ratioが小さくなる。結果、回転速度Npriが低下し始めることから、タービン回転速度Ntが引き下げられ始め、タイミングT4でコースト線C上の回転速度に応じたタービン回転速度Ntに戻る。
 回転速度Nt1は、エアコンON時の上昇補正されたエンジン1のアイドル回転速度よりも高くなっている。このため、タービン回転速度Ntが回転速度Nt1になることにより、コースト走行意図があるロックアップ解除状態であっても、エンジン回転速度Neがタービン回転速度Ntを上回る事態が防止される。
 次に、本実施形態の主な作用効果を説明する。
 コントローラ10は、ロックアップクラッチ2aを有するトルクコンバータ2と、トルクコンバータ2の下流に配置されたバリエータ30と、を有する車両100の制御装置を構成する。コントローラ10は、エアコンがオンになるとバリエータ30の変速領域であって回転速度Npriが所定回転速度Npri1未満になる変速領域の使用を禁止する。コントローラ10は、回転速度Npriが所定回転速度Npri1以上の変速領域においては、エアコンがオンの場合の変速線選択条件と、エアコンがオフの場合の変速線選択条件とを同じ条件にして変速線を選択する。
 このような構成によれば、所定回転速度Npri1未満の変速領域の使用を禁止することで、トルクコンバータ2の出力回転つまりタービン回転速度Ntを引き上げることができる。このため、コースト走行意図があるロックアップ解除状態において、トルクコンバータ2の入力回転が出力回転を上回り、意図せぬ走行状態となることを抑制できる。
 また、このような構成によれば、全変速領域でいたずらにダウンシフトをするわけではなく、所定回転速度Npri1以上の変速領域においては通常と同じ変速をする。このため、全変速領域でダウンシフトする場合と比較して、運転性が低下する頻度も抑制できる。
 ハイリミットは、少なくともロックアップ解除状態で有効な一方、エアコンがONのときに、ロックアップ状態からロックアップ解除状態にロックアップクラッチ2aが状態遷移して、ロックアップ解除状態になる場合もある。
 このような事情に鑑み、コントローラ10は、ロックアップクラッチ2aの状態に関わらず、所定回転速度Npri1未満の変速領域の使用を禁止する。
 このような構成によれば、エアコンがONのときはロックアップ状態であっても事前にハイリミットを行うことにより、その後、ロックアップクラッチ2aがロックアップ解除状態に状態遷移した場合であっても、意図せぬ走行状態となることを抑制できる。
 ハイリミットは、少なくともアクセル開度APOがゼロ(コースト状態)又は低開度のときに有効な一方、エアコンがONのときに、アクセル開度APOが高開度から低開度へ状態遷移して、アクセル開度APOがゼロ又は低開度になる場合もある。
 このような事情に鑑み、コントローラ10は、アクセルペダルの踏込み状態に関わらず、所定回転速度Npri1未満の変速領域の使用を禁止する。
 このような構成によれば、エアコンがONのときはアクセル開度APOが高開度のときであっても事前にハイリミットを行うことにより、その後、アクセル開度APOがゼロ又は低開度へ状態遷移した場合であっても、意図せぬ走行状態となることを抑制できる。
 コントローラ10は、次に説明する制御を行うように構成されてもよい。
 図5は、変形例の制御の一例をフローチャートで示す図である。図5に示すフローチャートは、ステップS1の代わりにステップS1´が設けられている点以外、図2に示すフローチャートと同じである。このためここでは、主にステップS1´について説明する。
 ステップS1´で、コントローラ10は、エンジン回転速度Neがタービン回転速度Ntを上回る可能性がある条件が成立したか否かを判定する。当該条件は、そのような可能性があることが検知に現れる条件であり、エアコンのオンオフ検知のほか、例えばトルクコンバータ2の入出力回転検知や、補機13のオンオフつまり作動停止検知や、作動中の補機13の負荷増減検知を含む。
 トルクコンバータ2の入出力回転検知について説明すると、トルクコンバータ2の入力回転が出力回転を上回る場合には、トルクコンバータ2の実際の入出力回転の差とその微分値(変化率)とに有意な変化が現れる。このため、エンジン回転速度Neがタービン回転速度Ntを上回る可能性はこれらに基づき、トルクコンバータ2の入力回転が出力回転を上回る可能性として検知できる。
 補機13のオンオフ検知と、作動中の補機13の負荷増減検知については、補機13の作動や負荷の増加に応じてエンジン1のアイドル回転速度が上昇補正される場合に、補機13の作動や負荷の増加をエンジン回転速度Neがタービン回転速度Ntを上回る可能性がある条件として検知できる。
 つまり、コースト走行意図があるロックアップ解除状態において、エンジン1に何らかの負荷がかかる部品があれば、複数の部品の影響が組み合わされる場合を含め、その負荷がかかることを検知することにより、エンジン回転速度Neがタービン回転速度Ntを上回る可能性がある条件として検知できる。
 このようにトルクコンバータ2の入力回転が出力回転を上回る可能性のある条件が成立すると、ハイリミットを設定するように構成した場合でも、コントローラ10は、意図せぬ走行状態となることを抑制でき、運転性が低下する頻度も抑制できる。
 以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
 本願は2018年12月14日に日本国特許庁に出願された特願2018-234836に基づく優先権を主張し、この出願のすべての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (5)

  1.  ロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、前記トルクコンバータの下流に配置された無段変速機と、を有する車両の制御装置であって、
     エアコンがオンになると前記無段変速機の変速領域であって前記無段変速機の入力回転速度が所定回転速度未満になる変速領域の使用を禁止する制御部を有し、
     前記制御部は、前記無段変速機の入力回転速度が前記所定回転速度以上になる変速領域においては、前記エアコンがオンの場合の変速線選択条件と、前記エアコンがオフの場合の変速線選択条件とを同じ条件にして変速線を選択する、
    車両の制御装置。
  2.  ロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、無段変速機と、を有する車両の制御装置であって、
     前記トルクコンバータの入力回転が出力回転を上回る可能性のある条件が成立すると、前記無段変速機の変速領域であって前記無段変速機の入力回転速度が所定回転速度未満になる変速領域の使用を禁止する制御部を有し、
     前記制御部は、前記無段変速機の入力回転速度が前記所定回転速度以上になる変速領域においては、前記条件が成立している場合の変速線選択条件と、前記条件が成立していない場合の変速線選択条件とを同じ条件にして変速線を選択する、
    車両の制御装置。
  3.  請求項1又は2に記載の車両の制御装置であって、
     前記制御部は、前記ロックアップクラッチの状態に関わらず、前記無段変速機の入力回転速度が前記所定回転速度未満になる前記変速領域の使用を禁止する、
    車両の制御装置。
  4.  請求項1から3いずれか1項に記載の車両の制御装置であって、
     前記制御部は、アクセルペダルの踏込み状態に関わらず、前記無段変速機の入力回転速度が前記所定回転速度未満になる前記変速領域の使用を禁止する、
    車両の制御装置。
  5.  ロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、前記トルクコンバータの下流に配置された無段変速機と、を有する車両の制御方法であって、
     エアコンがオンになると前記無段変速機の変速領域であって前記無段変速機の入力回転速度が所定回転速度未満になる変速領域の使用を禁止することと、
     前記無段変速機の入力回転速度が前記所定回転速度以上になる変速領域においては、前記エアコンがオンの場合の変速線選択条件と、前記エアコンがオフの場合の変速線選択条件とを同じ条件にして変速線を選択することと、
    を含む車両の制御方法。
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