(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸と出力軸を直結するロックアップクラッチを有するロックアップクラッチ付自動変速機に適用され、車速が下限車速よりも低くなるとロックアップクラッチを解放するロックアップクラッチ付自動変速機の制御装置において、
アクセルとブレーキの両踏み時において、前記下限車速をアクセルとブレーキの両踏みされていない場合よりも高く設定するロックアップクラッチ付自動変速機の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、
前記自動変速機は無段変速機であるロックアップクラッチ付自動変速機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力軸と出力軸を直結するロックアップクラッチを有するロックアップクラッチ付自動変速機に適用され、車速が下限車速よりも低くなるとロックアップクラッチを解放するロックアップクラッチ付自動変速機の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、変速比を自動的に切り換える自動変速機が知られており、多くの自動車に搭載されている。この自動変速機においては、通常作動流体を利用した動力伝動機構であるトルクコンバータを利用しており、ここにおいて滑りが発生し、動力伝達効率が低下する。そこで、通常の場合、トルクコンバータの入力軸と出力軸を直結するロックアップクラッチを有し、必要に応じて入力軸と出力軸とを直結している。
【０００３】
特開平２−７２２６８号公報には、このようなロックアップクラッチ付自動変速機が示されている。そして、この公報の装置では、車両減速時において、ロックアップクラッチを係合させることで、このときのエンジン回転数を引き上げる。これによって、比較的低速までエンジンへの燃料をカットすることができ、燃費の向上を図ることができる。
【０００４】
また、変速比を連続的に変更できる無段変速機（以下ＣＶＴ（Continuously Variable ratio Transmission）という）が知られている。このＣＶＴでは、変速をなめらかに行うことができることから、その入力軸回転数を任意に設定できる。そこで、低車速までエンジン回転数を維持し、ロックアップクラッチを係合させることができる。このため、エンジンの燃料カット領域を拡大することができ、燃費の向上を図る上で有利となる。
【０００５】
ところが、ＣＶＴでは低車速においては、再加速がなされた場合の動力性能確保のために変速機の変速比はロー側に設定される。このため、車両減速時のロックアップクラッチの解放車速（ロックアップクラッチを解放する下限車速）を低く設定すると、減速度が大きくなって違和感が生じたり、あるいは急制動時にエンジンストールを招くおそれがある。
【０００６】
そこで、ロックアップクラッチの解放車速は、運転性能の悪化を招かない範囲内でできるだけ低車速に設定されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、自動変速機では、例えば、登坂時での運転性能確保のために、登坂路であることを検出した場合に、変速比をロー側に補正する制御が行われる。また、降坂路では、エンジンブレーキ力の確保のために、変速比をロー側に補正する制御が行われる。
【０００８】
そして、このような制御が行われると、変速比が通常の変速比よりロー側に設定されるため、上述のような低車速側におけるロックアップクラッチの解放タイミングが不適切になってしまうという問題点があった。
【０００９】
すなわち、変速比が通常の変速比よりもロー側に設定されるにも係わらず、低車速までロックアップクラッチが係合されると、加減速操作が行われた場合、エンジントルクの変化がダイレクトに自動変速機に伝わる。そして、変速比が大きくロー側に設定されることにともない、駆動トルクの変化が大きくなる。このため、車両挙動がギクシャクしたものとなってしまい、走行フィーリングが悪化してしまう。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、ロックアップクラッチの解放タイミングを適切なものにできるロックアップクラッチ付自動変速機の制御装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、入力軸と出力軸を直結するロックアップクラッチを有するロックアップクラッチ付自動変速機に適用され、車速が下限車速よりも低くなるとロックアップクラッチを解放するロックアップクラッチ付自動変速機の制御装置において、アクセルとブレーキの両踏み時において、前記下限車速をアクセルとブレーキの両踏みされていない場合よりも高く設定する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）について、図面に基づいて説明する。
【００１７】
「ＣＶＴの全体構成」
図１は、本実施形態の車両駆動装置１の概略構成を示す図である。原動機としてのエンジン２の出力は、動力伝達装置３を介して駆動輪４に伝達され、車両を駆動する。車両駆動装置１を制御する制御部５は、エンジン２の運転状態や動力伝達装置３の動作状態などの車両の走行状態を示す所定のパラメータから、エンジン２および動力伝達装置３の所定の制御パラメータを算出する。制御パラメータは、例えば、スロットル弁開度、燃料噴射量、変速比などであり、これらを制御することにより、エンジン２、動力伝達装置３が所定の状態に制御される。
【００１８】
図２は、ＣＶＴ（無段変速機）を含む動力伝達装置３の概略構成図である。エンジン２の出力は、流体伝達機構としてのトルクコンバータ１０、前後進切換機構１２、ＣＶＴ１４、減速機構１６、差動装置１８を介してドライブシャフト２０に伝達され、車両を駆動する。
【００１９】
トルクコンバータ１０のフロントカバー２２は、エンジン２の動力により回転し、この回転をポンプインペラ２４、オイルポンプ２６に伝達する。オイルポンプ２６は、動力伝達装置３の各部の油圧制御機構に対し作動流体を供給する。また、この作動流体は潤滑油としても機能する。ポンプインペラ２４は、トルクコンバータ１０内に満たされた作動流体をタービンライナ２８に対して送り出し、これを受けてタービンライナ２８が回転する。タービンライナ２８はトルクコンバータ出力軸３０と共に回転するように結合され、これによりタービンライナ２８の回転がトルクコンバータ１０の出力となる。タービンライナ２８を通過した作動流体は、ステータライナ３２を通過し、ポンプインペラ２４に送られる。ステータライナ３２は、一方向クラッチ３４を介して支持されている。トルクコンバータ１０の入出力の速度比が比較的低い領域（クラッチ点以下）では、一方向クラッチ３４が係止状態となり、ステータライナ３２が固定される。このとき、ステータライナ３２はタービンライナ２８から送出された作動流体の向きを変え、ポンプインペラ２４の回転後方よりこれに向けて作動流体を送り込む。これによってトルクが増幅される。トルクコンバータ１０の速度比がクラッチ点を超えると、タービンライナ２８から送出される作動流体は、ステータライナ３２の背面に当たるように流れ、これにより一方向クラッチ３４が解放状態となり、ステータライナ３２が空転する。このとき、トルク増幅は行われず、トルクコンバータ１０は、流体継手として機能する。
【００２０】
トルクコンバータ１０は、入力軸と出力軸を直結するロックアップクラッチを有する。直結クラッチプレート３６は、フロントカバー２２に対向するように配置され、またトルクコンバータ出力軸３０に対し、一体となって回転し、また軸方向に摺動可能に支持されている。また、フロントカバー２２と接触する外周部と、出力軸３０に支持される中央部の間には、ねじり方向の衝撃、振動を吸収するねじりダンパ３８が配置されている。直結時には、制御部５により制御される流体圧制御回路４０からの作動流体が直結クラッチプレート３６の背面側４２に供給され、この圧力によって当該プレート３６が図中右方向に摺動し、フロントカバー２２に係合する。これによって、作動流体を介さずに動力伝達がなされる。直結状態を解除する場合には、直結クラッチプレート３６の前面側４４に作動流体が供給され、この圧力によって当該プレート３６が図中左方向に摺動し、フロントカバー２２より離される。
【００２１】
前後進切換機構１２は、２列のプラネタリギアを有する、いわゆるダブルプラネタリ式遊星歯車機構として構成される。サンギア４６は、トルクコンバータ出力軸３０に結合されている。また、２列のプラネタリギア４８は共通のキャリア５０に回動可能に支持されている。キャリア５０は、前進用クラッチ５２を介してトルクコンバータ出力軸３０に結合されている。キャリア５０はまた、ＣＶＴ１４の入力軸５４とも結合されている。リングギア５６には、後進用ブレーキ５８が係合可能となっている。
【００２２】
前進時には、流体圧制御回路４０からの作動流体の供給によって前進用クラッチ５２が係合状態となり、トルクコンバータ出力軸３０とＣＶＴ入力軸５４が直結状態となる。後進時には、前進用クラッチ５２が解放状態に制御される一方、流体圧制御回路４０からの作動流体の供給により後進用ブレーキ５８が係合状態に制御される。これにより、トルクコンバータ出力軸３０とキャリア５０が互いに逆方向に回転する。すなわち、前後進切換装置１２の前後において回転方向が逆転する。
【００２３】
なお、前進用クラッチ５２および後進用ブレーキ５８を共に解放することによって、動力伝達装置３が中立状態となる。
【００２４】
ＣＶＴ１４は、ＣＶＴ入力軸５４と一体に回転する入力側プーリ６０と、出力側プーリ６２と、これらのプーリ６０，６２に巻掛けられたベルト６４を有する。出力側プーリ６２は、ＣＶＴ出力軸６６を回転させ、動力を減速機構１６に送り出す。
【００２５】
入力側プーリ６０は、さらに固定シーブ６８と可動シーブ７０を備えている。これらのシーブ６８，７０は、ＣＶＴ入力軸５４の方向に並列配置され、その対向する面が円錐または円錐台の側面に形成されている。可動シーブ７０は、ＣＶＴ入力軸５４と一体に回転する一方、それ自身が流体圧アクチュエータとして機能し、流体圧制御回路４０による作動流体の供給量制御により軸方向に移動する。可動シーブ７０の移動によって、前記円錐等の側面形状に形成された二つのシーブ６８，７０の対向する面の間隔が変更される。出力側プーリ６２も、入力側と同様に、略円錐側面形状の対向面を有する固定シーブ７２と可動シーブ７４を備えている。可動シーブ７４も、作動流体の供給量の制御によって軸方向に移動し、これにより二つのシーブ７２，７４の間隔が変更される。
【００２６】
ベルト６４は、入力側、出力側プーリ６０，６２のそれぞれの固定シーブ６８，７２と可動シーブ７０，７４の対向面の形状と係合する概略台形の断面形状を有し、固定シーブ６８，７２と可動シーブ７０，７４に挟まれるように保持されている。固定シーブ６８，７２と可動シーブ７０，７４の間隔が変化することにより、ベルト６４の巻きかかっている位置の回転半径が変化する。また、ベルト６４が巻きかかっている位置の回転半径が入出力側で変化することにより、ＣＶＴの入出力軸５４，６６の速度比が変化する。可動シーブ７０，７４の位置は、連続的に任意の位置に決定可能であるので、ＣＶＴ１４の変速比は所定の範囲において連続的な値を採ることができる。
【００２７】
図２に示すように、車両駆動装置１を制御するために、制御部５には、車両の速度を検出する車速センサ７６、エンジン２の回転速度を検出するＮＥセンサ７８、レバーにより選択されたシフト位置を検出するシフトセンサ８０、アクセルペダルの操作量を検出するペダルセンサ８２、ＣＶＴ入力軸５４の回転速度を検出する入力軸回転数センサ８４、ブレーキペダルの操作を検出するペダルスイッチ８６などの各種センサやスイッチからの信号が入力されている。制御部５は、これらのセンサやスイッチからの出力値に基づいてトルクコンバータ１０やＣＶＴ１４を制御する。
【００２８】
「登坂、降坂時制御」
次に、制御部５で行われる登坂時および降坂時におけるＣＶＴ１４の目標入力軸回転数の制御について、図３に基づいて説明する。
【００２９】
制御部５は、まず各種センサの検出値を読み込む（Ｓ１１）。次に、読み込んだ各種センサの検出値に基づいて、目標入力軸回転数ＮＩＮＴを演算算出する（Ｓ１２）。この目標入力軸回転数ＮＩＮＴは、車速が高いほど高く、アクセルペダル操作量が大きいほど高くなるなるように設定されており、制御部５がマップとして記憶している。
【００３０】
さらに、各種センサの計測値に基づいて路面勾配を計算する（Ｓ１３）。これは、検出した車速の変化から求めた実加速度、アクセルペダル操作量などから算出されるエンジン出力トルク等に基づいて算出される。
【００３１】
このように、路面勾配が検出された場合には、その路面勾配（算出された路面勾配の絶対値）が所定値以上であるかを判定する（Ｓ１４）。このＳ１４の判定で、路面勾配が所定のしきい値以上であった場合には、目標入力軸回転数ＮＩＮＴが所定の下限ガード値ＮＩＮＴＧＤより大きいかを判定する（Ｓ１５）。
【００３２】
そして、このＳ１５の判定で、目標入力軸回転数ＮＩＮＴが所定の下限ガード値ＮＩＮＴＧＤ以下の場合には、目標入力軸回転数ＮＩＮＴを所定の下限ガード値ＮＩＮＴＧＤに設定する（Ｓ１６）。一方、このＳ１５の判定で、目標入力軸回転数ＮＩＮＴが所定の下限ガード値ＮＩＮＴＧＤより、大きい場合には目標入力軸回転数ＮＩＮＴをそのままとし（Ｓ１７）、処理を終了する。
【００３３】
これによって、路面勾配が所定値以上の場合には、目標入力軸回転数ＮＩＮＴが下限ガード値ＮＩＮＴＧＤ以上に設定され、それより小さな値になることはない。そして、このように設定された目標入力軸回転数ＮＩＮＴに実際の入力軸回転数ＮＩＮが一致するように、ＣＶＴ１４の変速比が制御される。
【００３４】
なお、路面勾配のしきい値を２つ以上設け、これらしきい値の大きさに応じて２つ以上の下限ガード値を設けることも好適である。また、この例では、登坂、降坂の別によらず路面勾配に応じて、路面勾配のしきい値、下限ガード値を設定したが、登降坂の別に応じて、これらの値を変更することも好適である。
【００３５】
「ロックアップ解放タイミング制御」
次に、制御部５で行われるロックアップクラッチの解放タイミングの制御について説明する。ロックアップクラッチを低速時おいても係合させておくことで、燃費の向上を図ることができるが、上述のように、減速時においてエンジンブレーキが大きくなりすぎたり、急減速時においてエンジンストールを発生する危険がある。そこで、これらを考慮して、ロックアップクラッチをオフする下限速度Ｌ／Ｕｏｆｆ車速が設定されている。
【００３６】
本実施形態においては、制御部５は、登坂時または降坂時においてこの下限速度Ｌ／Ｕｏｆｆ車速を変更する。
【００３７】
すなわち、図４に示すように、図３に示す登降坂制御を実施中かを判定する（Ｓ２１）。すなわち、登坂時または降坂時においては、目標入力軸回転数ＮＩＮＴが下限ガード値以下の場合に、これを下限ガード値に以下にならないように制御している。このような制御が行われている場合、ＣＶＴ１４の変速比はこのような制御が行われていない場合に比べロー側に設定されることになる。
【００３８】
このように変速比が通常の変速比よりもロー側に設定されるにも係わらず、低車速までロックアップクラッチが係合されると、加減速操作が行われた場合、エンジントルクの変化がダイレクトにＣＶＴ１４に伝わる。そして、変速比が大きくロー側に設定されることにともない、駆動トルクの変化が大きくなる。このため、車両挙動がギクシャクしたものになってしまい、走行フィーリングが悪化してしまう。
【００３９】
そこで、このＳ２１の判定においてＮＯであれば、Ｌ／Ｕｏｆｆ車速をＡｋｍ／ｈに設定する（Ｓ２２）。また、Ｓ２１の判定においてＹＥＳであれば、Ｌ／Ｕｏｆｆ車速をＢｋｍ／ｈに設定する（Ｓ２３）。
【００４０】
ここで、Ａ＜Ｂに設定してある。このため、登降坂制御実施中においては、ロックアップクラッチのオフのタイミングを変速比が大きくロー側に設定される以前の比較的高い車速にすることができ、上述したような問題の発生を防止することができる。
【００４１】
なお、上記Ａ、Ｂは、例えば１５ｋｍ／ｈ、２５ｋｍ／ｈ程度に設定される。
【００４２】
「アクセルおよびブレーキ両踏み時のロックアップ解放タイミング制御」
ところで、ＣＶＴ１４などの自動変速機を有する車両においては、アクセルペダルを踏み込んだ状態でブレーキペダルが踏み込み操作される場合がある。こうしたいわゆるアクセルおよびブレーキ両踏み時において、ロックアップクラッチをオフする下限速度Ｌ／Ｕｏｆｆ車速を、前記Ａｋｍ／ｈに設定すると、アクセルペダルが解放された場合、エンジンブレーキ力が増大することにともない、制動トルクの変化が大きくなり、走行フィーリングが悪化してしまう。
【００４３】
そこで、制御部５は、アクセルペダルとブレーキペダルの両方が踏み込まれている時にも下限速度Ｌ／Ｕｏｆｆ車速を変更する。これについて、図５に基づいて説明する。
【００４４】
制御部５は、まずアクセルペダルおよびブレーキペダルが踏み込まれているかを判定する（Ｓ３１）。このＳ３１の判定においてＮＯであれば、Ｌ／Ｕｏｆｆ車速をＡｋｍ／ｈに設定する（Ｓ３２）。また、Ｓ３１の判定においてＹＥＳであれば、Ｌ／Ｕｏｆｆ車速をＢｋｍ／ｈに設定する（Ｓ３３）。
【００４５】
ここで、Ａ＜Ｂに設定する。これによって、アクセルおよびブレーキ両踏み時においては、ロックアップクラッチのオフのタイミングを比較的高い車速にすることができ、上述したような問題の発生を防止することができる。
【００４６】
また、アクセルペダルとブレーキペダルの両踏みを検出するのではなく、アクセルが踏み込まれていても、実際に減速している場合には、ロックアップクラッチの解放タイミングを比較的高い車速に設定してもよい。
【００４７】
なお、前記実施の形態では、流体伝達機構としてトルクコンバータを例に挙げて説明したが、これ以外の流体伝達機構、例えば、フルードカップリングでも同様に本発明を適用できる。また、前記実施の形態では、無段変速機を例に挙げて説明したが、ギヤの切り替えにより変速段を変更する有段変速機でも同様に本発明を適用できる。
【００４８】
さらに、前記実施の形態では、変速比を通常の変速比よりもロー側に設定するロー側制御として登降坂制御を例に挙げ、登降坂制御が実施中であれば、ロックアップクラッチをオフする下限速度Ｌ／Ｕｏｆｆ車速を高く設定するようにしたが、本発明はこれに限定されない。すなわち、他のロー側制御、例えば、作動流体の温度に応じて目標入力軸回転数の下限ガード値を設定することにより変速比を通常の変速比よりもロー側に設定するロー側制御や、運転者の手動操作に基づくロー側制御など、他のロー側制御に対しても同様に本発明を適用できる。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、アクセルとブレーキの両踏み時において、適切なロックアップクラッチの係合制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ＣＶＴの全体システムを示す概略図である。
【図２】  図１のシステムの構成図である。
【図３】  登坂降坂時の目標入力軸回転数制御を示すフローチャートである。
【図４】  登降坂時のロックアップ解放タイミング制御を示すフローチャートである。
【図５】  アクセルおよびブレーキ両踏み時のロックアップ解放タイミング制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
５  制御部、３６  ロックアッププレート。
【図１】
0004310889.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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