(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、車両の運転状態に基づいて上記ロックアップクラッチを締結するＯＮ状態と解放するＯＦＦ状態とに切替制御するロックアップ制御手段と、駆動プーリの回転数もしくはタービン回転数の一方のみを検出する入力側回転数センサと、変速比を制御する変速制御手段とを備えた無段変速機の制御装置において、
エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
上記入力側回転数センサのセンサ異常を検出する異常検出手段とを備え、
上記異常検出手段がセンサ異常を検出した場合に、上記ロックアップ制御手段は車速とアクセル開度とに基づいて定められるロックアップＯＮ領域を上記異常検出手段がセンサ異常を検出しない場合に比べて拡張するとともに、上記変速制御手段は上記入力側回転数センサの出力信号に代えて上記ロックアップクラッチがＯＮ状態のときのエンジン回転数検出手段の出力信号を用いて変速制御を実施することを特徴とする無段変速機の制御装置。
【請求項２】
上記異常検出手段がセンサ異常を検出した場合における上記ロックアップＯＮ領域は、上記異常検出手段がセンサ異常を検出しない場合に比べて低車速側へ拡張されていることを特徴とする請求項１に記載の無段変速機の制御装置。
【請求項３】
上記異常検出手段がセンサ異常を検出した場合に、上記ロックアップクラッチが締結を開始してから完了するまでの時間を、上記異常検出手段がセンサ異常を検出しない場合に比べて短くしたことを特徴とする請求項１または２に記載の無段変速機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、変速比を無段階に制御する変速制御手段とを備えた無段変速機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンと無段変速機との間にトルクコンバータを搭載した車両が知られている。トルクコンバータにはその入力側と出力側とを機械的に連結するロックアップクラッチが設けられており、車両の運転状態（例えば車速とアクセル開度）とに基づいて、ロックアップクラッチをＯＮ（締結）状態とＯＦＦ（解放）状態とに切替制御している。
【０００３】
このようなトルクコンバータを備えた無段変速機の場合、トルクコンバータのタービン回転数を検出するタービン回転数センサと、無段変速機の駆動プーリの回転数を検出する入力回転数センサと、無段変速機の従動プーリの回転数を検出する出力回転数センサと、車速センサとを備えており、入力回転数センサの出力信号と出力回転数センサの出力信号とを用いて無段変速機の変速制御を実施している。このような無段変速機では、タービン回転数センサまたは入力回転数センサのいずれか一方が故障しても、他方のセンサの出力信号を用いて変速制御を実施することが可能である。
【０００４】
一方、コスト低減やセンサをスペース上配置できないなどの理由により、タービン回転数センサまたは入力回転数センサの片方しか設けられていない無段変速機がある。このような無段変速機では、１個しか設けられていない入力側のセンサが故障すると、無段変速機の変速制御を実施できなくなるという問題がある。すなわち、ロックアップクラッチが締結状態（ＯＮ状態）にある場合には、エンジン回転数と駆動プーリの回転数が等しいので、エンジン回転数を用いて変速比を求めることができるが、ロックアップクラッチが解放状態にあると、エンジン回転数と駆動プーリの回転数が異なるため、実際の変速比を求めることができず、変速不能になるからである。
【０００５】
特許文献１には、タービン回転数センサまたは入力回転数センサの片方しか設けられていない無段変速機において、ロックアップ状態でのエンジン回転数、駆動軸回転数、従動軸回転数と、無段変速機の変速比制御を行う油圧回路のステップモータのステップ数から検出した変速比との間に、所定の関係式が成立したかどうかによって、無段変速機の入力側及び出力側の回転数センサの異常を検出する装置が開示されている。
【０００６】
しかしながら、上記文献ではセンサ異常を検出した場合に運転者に異常を通知したり、それ以後の変速制御やロックアップ制御を行わないようにしている。そのため、変速比が一定値に固定されたり、ロックアップが実施されないなど、通常の変速制御と大きく異なるため、運転者にとって違和感を与える。
センサ異常が発生した場合、その異常を運転者に早期に伝えることは重要であるが、そのような異常な場合でも、変速制御をほぼ通常どおり実施できること、つまりドライバビリティ（以下、ドラビリ性能と呼ぶ）の低下を防止できることが運転者にとっては望ましい。
【特許文献１】特開平１０−２０５６１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、入力側回転数センサが１個しかない無段変速機において、そのセンサに異常が発生した場合に、変速制御をほぼ通常どおり実施でき、ドラビリ性能の低下を防止できる無段変速機の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、車両の運転状態に基づいて上記ロックアップクラッチを締結するＯＮ状態と解放するＯＦＦ状態とに切替制御するロックアップ制御手段と、駆動プーリの回転数もしくはタービン回転数の一方のみを検出する入力側回転数センサと、変速比を制御する変速制御手段とを備えた無段変速機の制御装置において、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、上記入力側回転数センサのセンサ異常を検出する異常検出手段とを備え、上記異常検出手段がセンサ異常を検出した場合に、上記ロックアップ制御手段は車速とアクセル開度とに基づいて定められるロックアップＯＮ領域を上記異常検出手段がセンサ異常を検出しない場合に比べて拡張するとともに、上記変速制御手段は上記入力側回転数センサの出力信号に代えて上記ロックアップクラッチがＯＮ状態のときのエンジン回転数検出手段の出力信号を用いて変速制御を実施することを特徴とする無段変速機の制御装置を提供する。
【０００９】
入力側回転数センサが１つしかない無段変速機の場合、このセンサに異常が発生すると、無段変速機の変速制御を実施できなくなる。そのような場合に、ロックアップクラッチのＯＮ領域（締結領域）を通常時より拡張し、できるだけロックアップクラッチを締結しやすくする。ロックアップクラッチが締結すれば、入力側回転数をエンジン回転数で代用できるので、変速制御を実施できるようになる。その結果、１つしかない入力側回転数センサに異常が発生しても、変速制御をほぼ通常どおり実施でき、ドラビリ性能の低下を防止できる。
【００１０】
好ましい実施形態によれば、異常検出手段がセンサ異常を検出した場合におけるロックアップＯＮ領域を、異常検出手段がセンサ異常を検出しない場合に比べて低車速側へ拡張するのがよい。
この場合には、発進直後からロックアップＯＮ領域に入ることができるので、速やかに変速制御を開始できる。
【００１１】
好ましい実施形態によれば、異常検出手段がセンサ異常を検出した場合に、ロックアップクラッチが締結を開始してから完了するまでの時間を、異常検出手段がセンサ異常を検出しない場合に比べて短くするのがよい。
この場合には、ロックアップクラッチの締結が早く完了するので、変速制御可能となる範囲が広くなり、ドラビリ性能がより一層向上する。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明では、１つしかない入力側回転数センサに異常が発生した場合に、ロックアップクラッチのＯＮ領域を通常時より拡張し、ロックアップクラッチを締結しやすくしたので、入力側回転数をエンジン回転数で代用でき、変速制御を実施できるようになる。その結果、入力側回転数センサに異常が発生しても、変速制御をほぼ通常どおり実施でき、運転者が感じる違和感を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、実施例を参照して説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は本発明にかかる無段変速機を含む車両の駆動系の概略図である。
この車両は、エンジン１と、ロックアップクラッチ３を有するトルクコンバータ２と、前後進切替装置４と、無段変速装置５と、デファレンシャル装置６とを備える。エンジン出力軸１１はトルクコンバータ２のポンプインペラ２１に連結され、タービンランナ２２は入力軸４０に連結されている。ステータ２３はワンウエイクラッチ２４を介してケースなどの固定部材に連結されている。入力軸４０とポンプインペラ２１との間にロックアップクラッチ３が設けられている。
【００１５】
前後進切替装置４は、遊星歯車機構と逆転ブレーキＢ１と直結クラッチＣ１とで構成されている。遊星歯車機構のサンギヤ４１は入力回転部材である入力軸４０に連結され、リングギヤ４２は出力回転部材である駆動軸５０に連結されている。遊星歯車機構はシングルピニオン方式であり、逆転ブレーキＢ１はピニオンギヤ４３を支えるキャリア４４とケース４５との間に設けられ、直結クラッチＣ１はキャリア４４と入力軸４０との間に設けられている。直結クラッチＣ１を解放して逆転ブレーキＢ１を締結すると、入力軸４０の回転が逆転され、かつ減速されて駆動軸５０へ伝えられるため、前進走行状態となる。一方、逆転ブレーキＢ１を解放して直結クラッチＣ１を締結すると、遊星歯車機構のキャリア４４とサンギヤ４１とが一体に回転するので、入力軸４０と駆動軸５０とが直結され、後進走行状態となる。
【００１６】
無段変速装置５は、駆動軸５０上に設けられた駆動プーリ５１と、従動軸５２上に設けられた従動プーリ５３と、両プーリ間に巻き掛けられたＶベルト５４とを備えており、駆動プーリ５１および従動プーリ５３にはそれぞれ作動油室５１ａ，５３ａが設けられている。駆動プーリ５１の作動油室５１ａへの油圧を制御することにより変速制御を実施するとともに、従動プーリ５３の作動油室５３ａへの油圧を制御することによりベルト挟圧力制御を実施できる。
【００１７】
従動軸５２の一端部はエンジン側に向かって延び、この一端部に出力ギヤ５５が設けられている。出力ギヤ５５はデファレンシャル装置６のリングギヤ６１に噛み合っており、デファレンシャル装置６から左右に延びる出力軸６２に動力が伝達され、車輪が駆動される。
【００１８】
無段変速機の制御用コントローラ７には、エンジン出力軸１１の回転数を検出するエンジン回転数センサ７１、駆動プーリ５１の回転数を検出する入力側回転数センサ７２、従動プーリ５３の回転数を検出する出力側回転数センサ７３などが接続されている。この無段変速機にはタービン回転数を検出するセンサは設けられておらず、入力側の回転数を検出するセンサは入力側回転数センサ７２のみである。コントローラ７には、これらセンサ７１〜７３からそれぞれエンジン回転数、入力回転数、出力回転数が入力されるとともに、車速センサ７４から車速が、アクセル開度センサ７５からアクセル開度（スロットル開度）がそれぞれ入力されている。なお、コントローラ７には、エンジン回転数センサ７１からエンジン回転数が入力されているが、別に設けられているエンジン制御用コントローラ（図示せず）を介してエンジン回転数を入力してもよい。さらに、上記以外の車両の運転信号（例えばシフトポジション信号、ブレーキ信号、油温など）をコントローラ７に入力してもよい。コントローラ７は、上記入力信号と予め設定されたデータおよびプログラムとに基づいてソレノイドバルブ７６〜７８を制御している。ここでは最も簡単な例として、変速制御用ソレノイドバルブ７６、ベルト挟圧制御用ソレノイドバルブ７７、ロックアップ制御用ソレノイドバルブ７８の３個のソレノイドバルブを示したが、この他に別の機能を持つソレノイドバルブを追加してもよいことは勿論である。
【００１９】
コントローラ７は、入力側回転数センサ７２のセンサ異常を検出する機能を備えている。例えば、入力側回転数センサ７２の出力信号を出力側回転数センサ７３または車速センサ７４の出力信号と比較し、入力側回転数センサ７２の出力信号が極端に低い場合や、あり得ない値となった場合にはセンサ異常と判別することができる。なお、センサ異常の判別方法は上記に限るものではなく、如何なる方法を用いて判別してもよい。
出力側回転数センサ７３のセンサ異常は、別に設けられている車速センサ７４の出力信号との比較によって判別してもよいし、入力側回転数センサ７２の出力信号との比較によって判別してもよい。但し、出力側回転数センサ７３にセンサ異常があっても、車速センサ７４が設けられている場合には、車速センサ７４の出力信号で代用できるので、格別な制御を実施する必要はない。また、エンジン回転数センサ７１の異常はエンジン制御用コントローラによって個別に判別できる。
【００２０】
図２は、コントローラ７に設定されているロックアップクラッチ３のＯＮ／ＯＦＦ判定マップの一例であり、（ａ）は入力側回転数センサ７２が正常である場合、（ｂ）は入力側回転数センサ７２が異常である場合である。いずれの判定マップも車速とアクセル開度（スロットル開度）とに基づいて、ロックアップＯＮ（締結）領域とＯＦＦ（解放）領域とが設定され、ロックアップＯＮ領域が斜線で示されている。図２の（ｂ）にはセンサ正常時における境界線も破線で示されている。
【００２１】
図２の（ａ）および（ｂ）から明らかなように、センサ異常時には正常時に比べて、ロックアップＯＮ領域が低車速側に拡張されている。そのため、低車速からロックアップクラッチ３が締結しやすくなり、発進直後からロックアップ状態となる。ロックアップ状態になれば、エンジン回転数と前後進切替装置４の減速比とから駆動プーリ５１の回転数を知ることができるので、入力側回転数センサ７２が異常であっても変速制御を実施することが可能になる。但し、入力側回転数センサ７２以外のセンサが正常であることが前提となる。このようにセンサ異常の場合にロックアップＯＮ領域を拡張することで、発進直後から変速制御可能となるため、ドラビリ性能が向上する。
【００２２】
図２の（ａ）では、センサ正常時における低アクセル開度のロックアップＯＮ領域が低車速側に広がった特性を示したが、これに限るものではない。
また、図２の（ｂ）では、ロックアップのＯＮ／ＯＦＦ境界線がアクセル開度に関係なく一定車速値に設定され、センサ異常時には一定車速を越えると必ずロックアップされる例を示したが、これに限るものではなく、センサ正常時における特性をそのまま低車速側へ移動させてもよい。
【００２３】
図３は、コントローラ７に設定されているロックアップクラッチ３の締結特性、すなわち締結時におけるロックアップ制御用ソレノイドバルブ７８の指令油圧（ロックアップクラッチの差圧）の時間変化を示す。
図３の実線は入力側回転数センサ７２が正常なときであり、時刻ｔ1 でソレノイドバルブ７８から指令油圧が出力され、そこから所定時間後に緩やかに上昇し、時刻ｔ2 で全開となる指令油圧が出力される。
図３の破線は入力側回転数センサ７２が異常なときであり、時刻ｔ1 で指令油圧が出力された後、そこから即座に油圧が上昇し、時刻ｔ2 より前の時刻ｔ3 で全開となる指令油圧が出力される。
このように、センサ異常時におけるロックアップクラッチ３が締結を開始してから完了するまでの時間ΔＴ２を、センサ正常時における時間ΔＴ１に比べて短くしてある。そのため、センサ異常時にはロックアップクラッチの締結が早く完了し、変速制御可能となる範囲が広くなり、ドラビリ性能がより一層向上する。
【００２４】
ここで、上記無段変速機の変速制御の一例を図４を参照して説明する。
スタートすると、まず入力側回転数センサ７２が異常であるか否かを判定する（ステップＳ１）。入力側回転数センサ７２が正常であれば、図２の（ａ）に示す通常のロックアップ判定マップを用い（ステップＳ２）、車速とアクセル開度とに基づいてロックアップＯＮ領域であるか否かを判定する（ステップＳ３）。ロックアップＯＦＦ領域であれば、入力側回転数センサ７２の出力信号を用いて変速制御を実施する（ステップＳ５）。ロックアップＯＮ領域であれば、ロックアップクラッチ３を通常の特性（図３に実線で示す）にしたがってＯＮし（ステップＳ４）、しかる後に入力側回転数センサ７２の出力信号を用いて変速制御を実施する（ステップＳ５）。すなわち、入力側回転数センサ７２が正常であれば、入力側回転数センサ７２の出力信号と出力側回転数センサ７３の出力信号とから無段変速装置５の変速比を求めることができるので、通常どおり変速制御を実施することができる。
【００２５】
一方、ステップＳ１において入力側回転数センサ７２が異常であれば、図２の（ｂ）に示すロックアップＯＮ領域を拡張した判定マップを用い（ステップＳ６）、車速とアクセル開度とに基づいてロックアップＯＮ領域であるか否かを判定する（ステップＳ７）。ロックアップＯＦＦ領域であれば、変速制御を実施しない（ステップＳ８）。ロックアップＯＮ領域であれば、ロックアップクラッチ３を通常時と異なる特性（図３に破線で示す）を用いてＯＮする。すなわち、通常時より短時間でロックアップクラッチ３を締結する（ステップＳ９）。ロックアップＯＮの後、入力側回転数センサ７２の出力信号に代えてエンジン回転数センサ７１の出力信号を用いて変速制御を実施する（ステップＳ１０）。すなわち、ロックアップクラッチ３がＯＮしているため、エンジン回転数から駆動プーリ５１の回転数を求めることができ、エンジン回転数と出力回転数（出力側回転数センサ７３の出力信号）とから無段変速装置５の変速比を演算できる。そのため、入力側回転数センサ７２が異常であっても変速制御を適正に実施することができる。
【００２６】
図２の（ｂ）に示すように、センサ異常時におけるロックアップＯＮ領域が低車速側へ拡張されているので、発進直後からロックアップＯＮ領域、つまり変速制御可能な領域に入ることができる。そのため、センサ異常時であっても、通常時とほぼ同様な変速制御を実施でき、運転者や乗員に違和感を与えずにすむ。
なお、ステップＳ１で入力側回転数センサ７２の異常が検出された場合には、警報ブザーや警報ランプなどによって運転者に速やかに異常を知らせる必要があることは言うまでもない。
【００２７】
上記実施例では、従動プーリの回転数を検出する出力側回転数センサ７３とは別に車速センサ７４が設けられている例について説明したが、いずれか一方のセンサを省略できることは言うまでもない。
本発明における入力側回転数センサとは、実施例のように駆動プーリの回転数を検出するセンサに限らず、タービン回転数を検出するセンサでもよい。
上記実施例では、図２に示すように、センサ異常時におけるロックアップＯＮ領域を低車速側へ拡張した例を示したが、これに限らず、例えば高車速側、高アクセル開度側、低アクセル開度側などの任意の方向に拡張してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明にかかる無段変速機を含む車両の駆動系の概略図である。
【図２】ロックアップクラッチのＯＮ／ＯＦＦ判定マップを示し、（ａ）はセンサ正常時、（ｂ）はセンサ異常時である。
【図３】ロックアップクラッチの締結特性を示すタイムチャート図である。
【図４】本発明にかかる変速制御の一例のフローチャート図である。
【符号の説明】
【００２９】
１        エンジン
２        トルクコンバータ
３        ロックアップクラッチ
５        無段変速装置
５１      駆動プーリ
５３      従動プーリ
７        ＣＶＴ制御用コントローラ
７１      エンジン回転数センサ
７２      入力側回転数センサ
７３      出力側回転数センサ
【図１】
0004781142.tif 000002
【図２】
0004781142.tif 000003
【図３】
0004781142.tif 000004
【図４】
0004781142.tif 000005