(57)【要約】【課題】変速モデルを用いて自動変速機の変速を実行する変速制御において、エンジン回転数の吹き上がりや、ロックアップクラッチの急係合によるショックの発生を抑制する。【解決手段】変速中ロックアップ制御中に、ロックアップクラッチの係合不良を判定（異常判定）した場合には、変速中ロックアップ制御を中止して、ロックアップ解放時変速モデルに基づいて自動変速機の変速時における係合側変速クラッチの油圧を制御する。このような制御により、ロックアップクラッチの実際の係合状態とは乖離しない変速モデルを選択して油圧制御を行うことができるので、自動変速機の変速中にロックアップクラッチに異常が発生しても、エンジン回転数の吹き上がりや、ロックアップクラッチの急係合によるショックの発生を抑制することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、自動変速機と、前記エンジンと前記自動変速機との間に設けられたトルクコンバータと、前記トルクコンバータに設けられたロックアップクラッチとを備えた車両に適用され、
前記ロックアップクラッチの係合状態に応じて定められた複数の変速モデルが設定されており、エンジントルクと前記自動変速機の変速中のエンジン回転加速度の目標値とを、前記ロックアップクラッチの係合状態に対応する変速モデルに適用して前記自動変速機の変速時における係合側変速クラッチの油圧を制御する変速制御装置であって、
前記ロックアップクラッチ係合時に対応する前記変速モデルを用いて前記自動変速機の変速を行う変速中ロックアップ制御中において、前記エンジン回転加速度の目標値とエンジン回転加速度の実値との差分に基づいてロックアップクラッチの係合不良を判定する判定手段と、
前記判定手段がロックアップクラッチ係合不良と判定した場合、前記変速中ロックアップ制御を中止して、ロックアップクラッチ解放時に対応する変速モデルを用いて前記係合側変速クラッチの油圧を制御する油圧制御手段と、
を備えていることを特徴とする車両の変速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン（内燃機関）、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータ及び自動変速機が搭載された車両の変速制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動変速機が搭載された車両の変速制御として、変速目標値を実現させる制御操作量を決定する変速モデルを用いて自動変速機の変速を実行する変速制御が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような変速制御においては、例えば、ロックアップクラッチの係合状態に応じて設定された複数の変速モデル（トルクコンバータのイナーシャに対応する変速モデル）を用いて自動変速機（以下、単に変速機ともいう）の変速を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１４／０２０６８５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した変速モデルを用いた変速制御において、変速中にロックアップクラッチの係合制御を実行する場合、ロックアップクラッチ係合時のイナーシャに対応する変速モデルに基づいて、変速機の係合側変速クラッチトルク容量を導出してクラッチ油圧を制御している。しかしながら、変速機の変速中にロックアップクラッチに異常が生じて、ロックアップクラッチを正常に係合できなくなった場合、変速モデルと実際のロックアップクラッチの状態とが乖離してしまう（ロックアップクラッチ係合状態での変速モデルを前提として変速制御を行っているのに、実際のロックアップクラッチが解放時（係合不良時）の状態となってしまう）。こうした状況になると、エンジン回転数の吹き上がりが生じたり、ロックアップクラッチの急係合によりショックが発生するおそれがある。
【０００５】
本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、変速モデルを用いて自動変速機の変速を実行する変速制御装置において、自動変速機の変速中にロックアップクラッチに異常が発生しても、エンジン回転数の吹き上がりや、ロックアップクラッチの急係合によるショックの発生を抑制することが可能な変速制御を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、エンジンと、自動変速機と、前記エンジンと前記自動変速機との間に設けられたトルクコンバータと、前記トルクコンバータに設けられたロックアップクラッチとを備えた車両に適用される変速制御装置であって、前記ロックアップクラッチの係合状態に応じて定められた複数の変速モデルが設定されており、エンジントルクと前記自動変速機の変速中のエンジン回転加速度の目標値とを、前記ロックアップクラッチの係合状態に対応する変速モデルに適用して前記自動変速機の変速時における係合側変速クラッチの油圧を制御する変速制御装置を対象としている。
【０００７】
そして、このような変速制御装置において、前記ロックアップクラッチ係合時に対応する前記変速モデルを用いて前記自動変速機の変速を行う変速中ロックアップ制御中において、前エンジン回転加速度の目標値とエンジン回転加速度の実値との差分に基づいてロックアップクラッチの係合不良を判定する判定手段と、前記判定手段がロックアップクラッチ係合不良と判定した場合、前記変速中ロックアップ制御を中止して、ロックアップクラッチ解放時に対応する変速モデルを用いて前記係合側変速クラッチの油圧を制御する油圧制御手段と、を備えていることを特徴としている。
【０００８】
本発明によれば、変速中ロックアップ制御中に、ロックアップクラッチの係合不良を判定（異常判定）した場合には、変速中ロックアップ制御を中止して、ロックアップ解放時変速モデルに基づいて自動変速機の変速時における係合側変速クラッチの油圧を制御している。このような制御により、ロックアップクラッチの実際の係合状態とは乖離しない変速モデルを選択して油圧制御を行うことができるので、エンジン回転数の吹き上がりを抑制することができる。また、ロックアップクラッチの異常判定時にはロックアップ制御（係合制御）のみを中止することで、急係合ショックを防止することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、変速モデルを用いて自動変速機の変速を実行する変速制御装置において、変速機の変速中にロックアップクラッチに異常が発生しても、エンジン回転数の吹き上がりや、ロックアップクラッチの急係合によるショックの発生を抑制することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の変速制御装置を適用する車両の一例を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す自動変速機における各クラッチ、各ブレーキ及びワンウェイクラッチのギヤ段ごとの係合状態を示す係合表である。
【図３】変速油圧制御の一例を示すフローチャートである。
【図４】変速油圧制御の一例を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
まず、本発明を適用する車両の一例について図１を参照して説明する。
【００１３】
この例の車両１００は、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）型車両であって、走行用動力源であるエンジン（内燃機関）１、流体伝動装置としてのトルクコンバータ２、自動変速機（ＡＴ）３、プロペラシャフト４、デファレンシャル装置５、駆動輪（後輪）６，６、従動輪（前輪：図示せず）、油圧制御回路２００、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)３００などを備えている。
【００１４】
これらエンジン１、トルクコンバータ２、自動変速機３、油圧制御回路２００、及び、ＥＣＵ３００の各部について以下に説明する。
【００１５】
−エンジン−
エンジン１は、走行用の駆動力源であり、例えば多気筒ガソリンエンジンである。エンジン１は、スロットルバルブのスロットル開度（吸入空気量）、燃料噴射量、点火時期などにより運転状態を制御可能に構成されている。このエンジン１の出力軸であるクランクシャフト１１はトルクコンバータ２に連結されている。クランクシャフト１１の回転数（エンジン回転数）はエンジン回転数センサ１０１によって検出される。
【００１６】
−トルクコンバータ−
トルクコンバータ２は、入力軸側のポンプインペラ２１と、出力軸側のタービンランナ２２と、トルク増幅機能を発現するステータ２３と、ワンウェイクラッチ２４とを備え、ポンプインペラ２１とタービンランナ２２との間で流体を介して動力伝達を行う。
【００１７】
トルクコンバータ２には、当該トルクコンバータ２の入力側と出力側とを直結するロックアップクラッチ２５が設けられている。ロックアップクラッチ２５は、係合側油室２６内の油圧と解放側油室２７内の油圧との差圧（ロックアップ差圧）ΔＰ（ΔＰ＝係合側油室２６内の油圧−解放側油室２７内の油圧）によってフロントカバー２ａに摩擦係合される油圧式摩擦クラッチであって、前記差圧Δを制御することにより、係合（スリップ状態での係合も含む）または解放される。
【００１８】
−自動変速機−
自動変速機３は、有段式の変速機であり、複数の油圧式の摩擦係合要素及び遊星歯車装置を含んでいる。自動変速機３では、複数の摩擦係合要素が選択的に係合されることにより、複数のギヤ段（変速段）を選択的に成立させることが可能である。自動変速機３の入力軸３Ａはトルクコンバータ２のタービンシャフト２８に連結されている。自動変速機３の出力軸３Ｂは、プロペラシャフト４及びデファレンシャル装置５を介して駆動輪６，６に連結されている。
【００１９】
自動変速機３は、例えば、図２に示すように、油圧式摩擦係合要素として第１クラッチＣ１〜第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２を含んでいる。これら４つのクラッチＣ１〜Ｃ４及び２つのブレーキＢ１、Ｂ２の係合・解放を制御することにより、前進８速のギヤ段（第１速ギヤ段「１ｓｔ」〜第８速ギヤ段「８ｔｈ」）、及び、後進２速のギヤ段（第１後進ギヤ段「Ｒｅｖ１」、第２後進ギヤ段「Ｒｅｖ２」）が達成される。また、クラッチＣ１〜Ｃ４及びブレーキＢ１、Ｂ２のいずれか２つ（係合側変速クラッチと解放側変速クラッチ）を掴み替える、いわゆるクラッチツウクラッチ変速により連続するギヤ段の変速を行うことができる。なお、図２の「Ｐ」はパーキング状態で、「Ｎ」はニュートラル状態であり、いずれも、全ての摩擦係合要素（クラッチＣ１〜Ｃ４及びブレーキＢ１、Ｂ２）が解放されて動力伝達が遮断される。
【００２０】
−油圧制御回路−
油圧制御回路２００は、自動変速機３の摩擦係合要素（変速クラッチともいう）の状態（係合状態または解放状態）を制御するために設けられている。また、油圧制御回路２００は、トルクコンバータ２のロックアップクラッチ２５の油圧を制御する機能も有する。
【００２１】
−ＥＣＵ−
ＥＣＵ３００は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory)及びバックアップＲＡＭなどを備えている。
【００２２】
ＲＯＭには、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭはＣＰＵでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭはエンジン１の停止時などにおいて保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。
【００２３】
ＥＣＵ３００には、上記エンジン回転数センサ１０１、アクセルペダルの踏み込み量であるアクセル開度を検出するアクセル開度センサ、スロットルバルブのスロットル開度を検出するスロットル開度センサ、及び、車速センサなどが接続されている。
【００２４】
そして、ＥＣＵ３００は、各種センサの検出結果などに基づいて、スロットル開度、燃料噴射量及び点火時期などを制御することにより、エンジン１の運転状態を制御可能に構成されている。また、ＥＣＵ３００は、油圧制御回路２００を制御することにより、自動変速機３の変速制御及びトルクコンバータ２のロックアップクラッチ２５の係合制御を実行可能に構成されている。
【００２５】
ＥＣＵ３００による変速制御では、例えば、車速及びアクセル開度をパラメータとする変速マップに基づいて目標ギヤ段が設定され、実際のギヤ段が目標ギヤ段になるように油圧制御回路２００が制御される。
【００２６】
ＥＣＵ３００によるロックアップクラッチ制御（以下、Ｌ／Ｕ制御ともいう）では、例えば、車速及びアクセル開度をパラメータとするロックアップ制御マップに基づく要求（係合要求または解放要求）に応じて、ロックアップクラッチ２５が係合または解放されるように油圧制御回路２００が制御される。また、ロックアップクラッチ２５の係合制御は自動変速機３の変速中に要求される場合もある。なお、この変速中のロックアップクラッチ２５の係合制御（変速中Ｌ／Ｕ制御）は、例えば、自動変速機３の変速に要する時間を短くするために行われる。
【００２７】
なお、本発明の車両の変速制御装置は、エンジン回転数センサ１０１、油圧制御回路２００及びＥＣＵ３００などによって構成される。
【００２８】
−変速油圧制御−
次に、ＥＣＵ３００が実行する変速油圧制御について説明する。なお、以下の説明では、ロックアップクラッチを「Ｌ／Ｕクラッチ」ともいう。また、トルクコンバータを「Ｔ／Ｃ」ともいう。
【００２９】
本実施形態では、Ｌ／Ｕクラッチの係合状態に応じて決定された複数の変速モデルを用いて変速油圧制御を行う。具体的には、Ｌ／Ｕクラッチ係合時のイナーシャに対応する変速モデル（Ｌ／Ｕクラッチ係合時の変速モデル）と、Ｌ／Ｕクラッチ解放時のイナーシャに対応する変速モデル（Ｌ／Ｕクラッチ解放時の変速モデル）とが設定されており（ＥＣＵ３００のＲＯＭ内に記憶）、それらの変速モデルのいずれかを用いて変速油圧制御を行う。
【００３０】
［Ｌ／Ｕクラッチ係合時の変速モデル］
Ｌ／Ｕクラッチ係合時の変速モデルは、Ｌ／Ｕクラッチ係合時における自動変速機３の係合側変速クラッチ油圧（クラッチトルク容量）を、以下の式（１）に基づいて決定するモデルである。
【００３１】
係合側変速クラッチ油圧（Ｌ／Ｕクラッチ係合時）＝エンジントルク−((Ｔ／Ｃインプット側イナーシャ＋Ｔ／Ｃアウトプット側イナーシャ)×目標エンジン回転加速度)・・・（１）
［Ｌ／Ｕクラッチ解放時の変速モデル］
Ｌ／Ｕクラッチ解放時の変速モデルは、Ｌ／Ｕクラッチ解放時（係合不良時）における自動変速機３の係合側変速クラッチ油圧（クラッチトルク容量）を、以下の式（２）に基づいて決定するモデルである。
【００３２】
係合側変速クラッチ油圧（Ｌ／Ｕクラッチ解放時）＝(エンジントルク−(Ｔ／Ｃインプット側イナーシャ×目標エンジン回転加速度))×トルクコンバータ効率−(Ｔ／Ｃアウトプット側イナーシャ×目標エンジン回転加速度)・・・（２）
このＬ／Ｕクラッチ解放時（係合不良時）の係合側変速クラッチ油圧は、上記Ｌ／Ｕクラッチ係合時における自動変速機３の係合側変速クラッチ油圧よりも大きな油圧である（図４の破線参照）。
【００３３】
ここで、上記式（１）及び式（２）において、エンジントルクは、例えば、スロットル開度センサの出力信号から得られるスロットル開度及びエンジン回転数センサ１０１の出力信号から得られるエンジン回転数に基づいて算出することができる。
【００３４】
Ｔ／Ｃインプット側イナーシャは、エンジン１からトルクコンバータ２の入力側のポンプインペラ２１までの回転部品のイナーシャである。Ｔ／Ｃアウトプット側イナーシャは、トルクコンバータ２の出力側のタービンランナ２２から自動変速機３の係合側変速クラッチ及び解放側変速クラッチの各インプット側の係合プレートまでの回転部品のイナーシャである。
【００３５】
目標エンジン回転加速度は、例えば、車両走行状態（駆動力等）、及び、ユーザの操作量であるアクセル操作量（アクセル開度センサの出力信号から得られるアクセル開度）などに基づいて制御マップ（実験・シミュレーション等によって適合したマップ）を参照して求めることができる。
【００３６】
［変速油圧制御の具体例］
次に、変速油圧制御の具体的な例について図３のフローチャート及び図４のタイミングチャートを参照して説明する。図３の制御ルーチンはＥＣＵ３００において実行される。
【００３７】
図３の制御ルーチンが開始されると、まずは、ステップＳＴ１０１において、変速中Ｌ／Ｕ制御（係合制御）開始要求があるか否かを判定し、その判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合は処理を一端終了する。ステップＳＴ１０１の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合（変速中Ｌ／Ｕ制御開始要求があった場合）はステップＳＴ１０２に進む。
【００３８】
ステップＳＴ１０２では、目標エンジン回転加速度を決定する。具体的には、上記したように、車両走行状態（駆動力等）及びユーザの操作量であるアクセル操作量などに基づいて制御マップを参照して目標エンジン回転加速度を決定する。
【００３９】
ステップＳＴ１０３では、自動変速機３の変速時における係合側変速クラッチの油圧（制御油圧）を決定する。具体的には、上記ステップＳＴ１０２で決定した目標エンジン回転加速度及びエンジントルクを上記したＬ／Ｕクラッチ係合時の変速モデルの式（１）に適用して、係合側変速クラッチの油圧（Ｌ／Ｕクラッチ係合時）を決定する。
【００４０】
そして、ステップＳＴ１０４においてＬ／Ｕ制御（係合制御）を開始する。Ｌ／Ｕ制御を開始した後、ステップＳＴ１０５に進む。
【００４１】
ステップＳＴ１０５では、Ｌ／Ｕクラッチ状態が異常であるか否かを判定する。具体的には、上記ステップＳＴ１０２で決定した目標エンジン回転加速度（目標値）と、エンジン回転数センサ１０１の出力信号から算出される実エンジン回転加速度（実値）とを用い、その目標エンジン回転加速度と実エンジン回転加速度との差分（目標エンジン回転加速度−実エンジン回転加速度）が所定の判定値（Ｌ／Ｕクラッチ２５の係合不良を適正に判定することができる値）以下である場合は、Ｌ／Ｕクラッチ２５の係合が正常であると判定して（ステップＳＴ１０５の判定結果が否定判定（ＮＯ））、変速中Ｌ／Ｕ制御を継続する（ステップＳＴ１０６）。この変速中Ｌ／Ｕ制御は変速が完了したときに終了する。
【００４２】
一方、上記回転加速度の差分が所定の判定値よりも大きい場合は、Ｌ／Ｕクラッチ係合不良（Ｌ／Ｕクラッチ状態異常）と判定する（ステップＳＴ１０５の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）となる）。この場合はステップＳＴ１０７に進む。
【００４３】
ここで、上記ステップＳＴ１０４においてＬ／Ｕ制御（係合制御）を開始しても、Ｌ／Ｕクラッチが正常に係合できない場合（係合不良である場合）、図４に示すように、エンジン回転数の吹き上がり（図４の破線）が生じる。また、制御途中でＬ／Ｕクラッチが正常係合状態に復帰した際に係合ショック（図４の破線）が発生してしまう。
【００４４】
そこで、本実施形態では、Ｌ／Ｕクラッチ係合不良である場合（ステップＳＴ１０５の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合）は、変速中Ｌ／Ｕ制御を中止する（ステップＳＴ１０７）。
【００４５】
次に、ステップＳＴ１０８において、変速制御に使用する変速モデルを、上記Ｌ／Ｕクラッチ係合時（係合過渡時）の変速モデルからＬ／Ｕクラッチ解放時（係合不良時）変速モデルに変更して、自動変速機３の係合側変速クラッチの油圧を変更する（ステップＳＴ１０９）。具体的には、上記ステップＳＴ１０２で決定した目標エンジン回転加速度及びエンジントルクを、上記したＬ／Ｕクラッチ解放時（係合不良時）変速モデルの式（２）に適用して、係合側変速クラッチの油圧（Ｌ／Ｕクラッチ解放時）を設定する（図４において破線で示すＬ／Ｕクラッチ状態異常判定時係合側変速クラッチ油圧を設定する）。そして、そのような油圧設定を行った状態で、Ｌ／Ｕ解放状態での変速制御を実行する（ステップＳＴ１１０）。このＬ／Ｕ解放状態での変速制御は、変速が完了したときに終了する。
【００４６】
なお、上記ＥＣＵ３００が実行するステップＳＴ１０５が、本発明の「判定手段」としての処理に相当する。また、上記ＥＣＵ３００が実行するステップＳＴ１０７〜ステップＳＴ１０９が、本発明の「油圧制御手段」としての処理に相当する。
【００４７】
＜効果＞
以上説明したように、本実施形態によれば、変速中Ｌ／Ｕ制御中に、Ｌ／Ｕクラッチ２５の係合不良を判定（異常判定）した場合には、変速中Ｌ／Ｕ制御を中止して、Ｌ／Ｕクラッチ解放時変速モデルに基づいて自動変速機３の変速時における係合側変速クラッチの油圧を制御する。具体的には、図４の破線で示すように、Ｌ／Ｕクラッチ状態異常判定時（係合不良時）の係合側変速クラッチ油圧を高く設定する制御を行っており、このような油圧制御によりエンジン吹き上がりを抑制することができる。また、Ｌ／Ｕクラッチ２５の異常判定時にはＬ／Ｕ制御（係合制御）のみを中止することで、急係合ショックを防止することができる。
【００４８】
−他の実施形態−
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００４９】
例えば、本実施形態では、第１速ギヤ段「１ｓｔ」〜第８速ギヤ段「８ｔｈ」を成立させる自動変速機３の変速制御を例について説明したが、本発明はこれに限らず、いわゆるクラッチツウクラッチ変速を行う他の自動変速機の変速制御にも適用できる。
【００５０】
以上の実施形態では、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）方式の車両の変速制御に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式の車両や、４輪駆動方式の車両の変速制御にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、エンジン（内燃機関）、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータ及び自動変速機が搭載された車両の変速制御装置に有効に利用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１  エンジン
２  トルクコンバータ
２５  ロックアップクラッチ
３  自動変速機
１０１  エンジン回転数センサ
２００  油圧制御回路
３００  ＥＣＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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