車両の制御装置
【課題】車両の走行抵抗が所定の標準状態の車両の走行抵抗より大きい場合に、標準状態の車両と同等の加速性を得るためにアクセル開度が比較的大きくなってしまうことで、前出しロックアップオン制御が作動しなくなってしまうことを回避する。
【解決手段】車速Ｖがロックアップオン車速Ｖｌｕｏｎ１未満であり、かつ、前出しロックアップオン許可車速Ｖｌｕｏｎ２以上であり（ＳＴ３：ＹＥＳ）、ベルト式無段変速機の変速比γが所定値γ１以上である場合に（ＳＴ４：ＹＥＳ）、走行抵抗算出手段により算出された走行抵抗ＦＲＬ１に余剰駆動力Ｆｓを加えて得られる値を前出しロックアップオン制御の実施を許可する上限駆動力閾値Ｆｔｇｔとして設定し（ＳＴ７）、実駆動力算出手段により算出された実駆動力Ｆｓが上限駆動力閾値Ｆｔｇｔ以下の場合に（ＳＴ８：ＹＥＳ）、前出しロックアップオン制御を実施する（ＳＴ９）。
【解決手段】車速Ｖがロックアップオン車速Ｖｌｕｏｎ１未満であり、かつ、前出しロックアップオン許可車速Ｖｌｕｏｎ２以上であり（ＳＴ３：ＹＥＳ）、ベルト式無段変速機の変速比γが所定値γ１以上である場合に（ＳＴ４：ＹＥＳ）、走行抵抗算出手段により算出された走行抵抗ＦＲＬ１に余剰駆動力Ｆｓを加えて得られる値を前出しロックアップオン制御の実施を許可する上限駆動力閾値Ｆｔｇｔとして設定し（ＳＴ７）、実駆動力算出手段により算出された実駆動力Ｆｓが上限駆動力閾値Ｆｔｇｔ以下の場合に（ＳＴ８：ＹＥＳ）、前出しロックアップオン制御を実施する（ＳＴ９）。
【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付きトルクコンバータを有するベルト式無段変速機を備えた車両の制御装置に関し、詳しくは前出しロックアップオン制御を改善するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
トルクコンバータには、車両の燃費向上を図るために、入力側と出力側とを油圧制御で機械的に連結するロックアップクラッチが付設されることが多い。ロックアップクラッチは、低車速であっても、極力、締結状態に保つことが燃費向上のために望ましいが、エンジンストールの危険性や車体振動の悪化などから、ロックアップオンからロックアップオフにする車速（以下「ロックアップオフ車速」ともいう。）およびロックアップオフからロックアップオンにする車速（以下「第１ロックアップオン車速」ともいう。）は、ある一定の値（例えば１５ｋｍ／ｈ前後）に設定される。また、ロックアップクラッチの締結・解放動作のハンチングを防止するために、ロックアップオフ車速と第１ロックアップオン車速には差が設けられる。
【０００３】
特許文献１に開示されているロックアップクラッチの制御装置では、第１ロックアップオン車速をロックアップオフ車速より高速側に設定し、さらに、車両の発進後の緩加速走行で一度だけロックアップオフ車速より低速側でロックアップクラッチの締結を実施するように、上記ロックアップオフ車速より低速側に第２のロックアップオン車速を設定している。以下、車両の発進後の緩加速走行で一度だけ第２のロックアップオン車速以上でロックアップクラッチの締結を実施する制御を「前出しロックアップオン制御」という。
【０００４】
なお、特許文献２には、前出しロックアップオン制御に関するものではないが、走行抵抗に応じてロックアップオンのタイミングを変更し、運転性を高める有段自動変速機（ＡＴ）の制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１３９００４号公報
【特許文献２】特開平６−９４１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されているような、前出しロックアップオン制御を行うロックアップ制御装置では、前出しロックアップオン制御を車両の発進後の緩加速走行に限り実施させるために、アクセル開度が所定の閾値以下であることを前出しロックアップオン制御の実施条件の１つとしている。
【０００７】
ところが、車両の荷物の積載量が多い場合や乗車人数が多い場合のように車両の総重量が所定の標準状態（例えば、乗員２名、積載荷物なし）に比べて格段に大きい場合、あるいは、登坂路を車両が発進する場合のように、車両の走行抵抗が大きくなると、運転者は標準状態の車両を運転する場合や平坦路で車両を発進させる場合のような加速性を得るため、アクセルペダルを通常より多く踏み込んでしまう。そうなると、車両が緩加速発進しているにもかかわらずアクセル開度が上記所定の閾値を超えてしまい、前出しロックアップオン制御が実施されず、車両の燃費の向上が図れない。
【０００８】
車両の走行抵抗が大きい場合においても、前出しロックアップオン制御を実施させるためには、上記アクセル開度の閾値を高く設定すればよいが、そうすると、標準状態の車両が急加速発進する際にも、前出しロックアップオン制御が作動してしまうおそれがある。この場合、ロックアップクラッチの係合ショックが大きくなることや、トルクコンバータによるトルク増幅作用が得られず車両の加速性能が低下することなどが懸念される。
【０００９】
本発明は既述の問題に鑑みて創案されたものであり、車両の走行抵抗が所定の標準状態の車両の走行抵抗より大きい場合に、標準状態の車両と同等の加速性を得るためにアクセル開度が比較的大きくなってしまうことで、前出しロックアップオン制御が作動しなくなってしまうことを回避することを可能とする車両の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の課題を解決するための手段として、本発明の無段変速機の油圧制御装置は、以下のように構成されている。
【００１１】
すなわち、本発明は、エンジンの動力がロックアップクラッチ付きのトルクコンバータを介して入力されるベルト式無段変速機を備える車両の制御装置であって、少なくともアクセル開度と車速とに基づいてベルト式無段変速機の目標入力回転数を設定し、アクセル開度の増大に伴って前記目標入力回転数を増大させ、前記ロックアップクラッチの締結制御を開始する第１のロックアップオン車速より低速側に前記ロックアップクラッチの解放制御を開始するロックアップオフ車速が設定され、さらに、前記ロックアップオフ車速より低速側に前出しロックアップオン制御によるロックアップクラッチの締結制御を開始する第２のロックアップオン車速が設定されるものを前提としている。そして、車両の走行抵抗を算出する走行抵抗算出手段と、車両の実駆動力を算出する実駆動力算出手段と、制御手段とを備え、該制御手段は、車速が所定範囲内にあり、且つ、前記ベルト式無段変速機の変速比が所定値以上である場合に、前記走行抵抗算出手段により算出された走行抵抗に所定の余剰駆動力を加えて得られる値を前出しロックアップオン制御の実施を許可する上限駆動力閾値として設定し、前記実駆動力算出手段により算出された実駆動力が前記上限駆動力閾値以下の場合に前出しロックアップオン制御を実施する、ことを特徴としている。
【００１２】
かかる構成を備える車両の制御装置によれば、車両の走行抵抗に所定の余剰駆動力を加えて得られる値が前出しロックアップオン制御の実施を許可する上限駆動力閾値として設定され、車両の実駆動力が前記上限駆動力閾値以下の場合に前出しロックアップオン制御が実施されるので、車両の積載量や乗員が多くなり、アクセルが通常より多く踏み込まれてしまっても、そのことをもって前出しロックアップオン制御が作動しなくなってしまうことは回避される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の車両の制御装置によれば、車両の走行抵抗が所定の標準状態の車両の走行抵抗より大きい場合において、標準状態の車両と同等の加速性を得るためにアクセル開度が比較的大きくなってしまうことに起因して、前出しロックアップオン制御が作動しなくなってしまうことがなくなり、燃費の向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る制御装置を搭載した車両の概略構成を示す図である。
【図２】ロックアップクラッチを作動させるための油圧制御回路を示す図である。
【図３】ＥＣＵなどの制御系の構成を示すブロック図である。
【図４】車速をパラメータとして余剰駆動力を設定したマップの一例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る車両の制御装置が実行する処理動作を示すフローチャートである。
【図６】前出しロックアップオン制御に関する各種変数を表したタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。まず、本実施形態に係る車両の制御装置が実行する前出しロックアップオン制御の説明に先立ってこの制御装置を搭載した車両の概略構成について図１に基づき説明する。
【００１６】
図１に示す車両は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両であって、エンジン１、トルクコンバータ２、前後進切換装置３、ベルト式無段変速機４、減速歯車装置５、差動歯車装置６、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）８、油圧制御回路２０などを搭載している。
【００１７】
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に連結されており、エンジン１の出力が、トルクコンバータ２から前後進切換装置３、ベルト式無段変速機４および減速歯車装置５を介して差動歯車装置６に伝達され、左右の駆動輪（図示せず。）へ分配される。
【００１８】
＜エンジン＞
エンジン１は、たとえば、多気筒ガソリンエンジンであり、エンジン１に吸入される吸入空気量は、電子制御式のスロットルバルブ１２により調整される。スロットルバルブ１２の開度（スロットル開度）は、スロットル開度センサ１０２によって検出される。また、エンジン１の冷却水温は、水温センサ１０３によって検出される。
【００１９】
スロットルバルブ１２のスロットル開度は、ＥＣＵ８によって駆動制御される。具体的には、エンジン回転数センサ１０１によって検出されるエンジン回転数Ｎｅ、および運転者のアクセルペダル踏み込み量（アクセル開度）Ａｐなどのエンジン１の運転状態に応じた最適な吸入空気量（目標吸気量）が得られるように、スロットルバルブ１２のスロットル開度を制御している。
【００２０】
＜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なう。
【００２１】
トルクコンバータ２には、そ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、上記差圧ΔＰを制御することにより係合状態または解放状態とされる。すなわち、ロックアップ差圧ΔＰを正値にすることによりロックアップクラッチ２５が係合し、ロックアップ差圧ΔＰをゼロ以下にすることでロックアップクラッチ２５は解放される。ロックアップ差圧ΔＰは、後述するロックアップ制御弁８２等およびＥＣＵ８によって制御される。
【００２２】
トルクコンバータ２にはポンプインペラ２１に連結して駆動される機械式のオイルポンプ７が設けられている。このオイルポンプ７から供給される油圧が油圧制御回路２０の元圧となる。
【００２３】
＜前後進切換装置＞
前後進切換装置３は、遊星歯車機構３０、後進用クラッチＣ１および前進用ブレーキＢ１を備えている。遊星歯車機構３０は、例えば、シングルピニオン方式のものであり、サンギヤ３１がタービンシャフト２８に連結され、リングギヤ３２が入力軸４０に連結されている。前進用ブレーキＢ１は、ピニオンギヤ３３を自転自在に支持するキャリア３４のサンギヤ３１の軸線回りでの回転を停止するためのものである。後進用クラッチＣ１は、キャリア３４とサンギヤ３１とを回転一体に締結するためのものである。
【００２４】
後進用クラッチＣ１を解放して前進用ブレーキＢ１を締結すると、タービンシャフト２８の回転は、反転かつ減速されて入力軸４０へ伝達される。一方、前進用ブレーキＢ１を解放して後進用クラッチＣ１を締結すると、遊星歯車機構３０のキャリア３４とサンギヤ３１とが一体に回転して、タービンシャフト２８と入力軸４０とが直結される。また、後進用クラッチＣ１および前進用ブレーキＢ１がともに解放されると、前後進切換装置３は、動力を遮断してニュートラル状態を形成する。
【００２５】
＜ベルト式無段変速機＞
ベルト式無段変速機４は、入力側のプライマリプーリ４１、出力側のセカンダリプーリ４２、およびこれらプライマリプーリ４１とセカンダリプーリ４２との間に巻き掛けられた金属製のベルト４３などを備えている。
【００２６】
プライマリプーリ４１は、有効径が可変な可変プーリであって、入力軸４０に固定された固定シーブ４１１と、入力軸４０に軸方向のみの摺動が可能な状態で配設された可動シーブ４１２とで主に構成されている。セカンダリプーリ４２も、プライマリプーリ４１と同様に、有効径が可変な可変プーリであって、出力軸４４に固定された固定シーブ４２１と、出力軸４４に軸方向のみの摺動が可能な状態で配設された可動シーブ４２２とで主に構成されている。
【００２７】
プライマリプーリ４１の可動シーブ４１２側には、固定シーブ４１１と可動シーブ４１２との間のＶ溝幅を変更するための油圧アクチュエータ４１３が配設されている。この油圧アクチュエータ４１３へ供給される油圧を制御することにより、上記Ｖ溝幅が変更される。また、セカンダリプーリ４２の可動シーブ４２２側にも同様に、固定シーブ４２１と可動シーブ４２２との間のＶ溝幅を変更するための油圧アクチュエータ４２３が配置されており、この油圧アクチュエータ４２３へ供給される油圧を制御することにより、上記Ｖ溝幅が変更される。
【００２８】
＜油圧制御回路＞
次に、上記ロックアップクラッチ２５付トルクコンバータ２へ供給する作動油を制御するための油圧制御回路２０について、図２を参照して説明する。図２において、７１はプライマリレギュレータ弁であり、ＳＬＳはライン圧ＰＬの調圧制御用のリニアソレノイド弁である。リニアソレノイド弁ＳＬＳには常開型のリニアソレノイド弁が用いられ、このリニアソレノイド弁ＳＬＳの信号圧はＥＣＵ８の指令に従って制御される。
【００２９】
プライマリレギュレータ弁７１は、オイルポンプ７から供給されるオイルを所定のライン圧ＰＬに調圧するための弁である。プライマリレギュレータ弁７１の信号ポート７１ａには、リニアソレノイド弁ＳＬＳから出力されたソレノイド圧Ｐｓｌｓが入力されている。プライマリレギュレータ弁７１は、ライン圧ＰＬをソレノイド圧Ｐｓｌｓに比例した油圧に調圧する。
【００３０】
また、図２において、８２はロックアップ制御弁であり、８４はソレノイド弁であり、８６はセカンダリレギュレータ弁である。
【００３１】
ロックアップ制御弁８２は、ロックアップクラッチ２５の締結・解放動作を制御するための弁であり、プライマリレギュレータ弁７１のライン圧ＰＬの調圧状態に伴って発生する余剰オイルをロックアップクラッチ２５の各作動油室２６、２７に供給することによりロックアップクラッチ２５の締結・解放動作を制御する。ロックアップ制御弁８２は、スプリング８２ａ、スプール８２ｂ、信号ポート８２ｃ、入力ポート８２ｄ、第１出力ポート８２ｇ、第２出力ポート８２ｈ等を備えている。スプール８２ｂは、スプリング８２ａにより一方向から付勢されており、スプリング８２ａと対向する位置に設けられた信号ポート８２ｃにソレノイド弁８４から出力された出力圧Ｐｓが入力されている。入力ポート８２ｄには、セカンダリレギュレータ弁８６から元圧Ｐｏが入力されている。第１出力ポート８２ｇは、油路８８を介してロックアップクラッチ２５の解放側油室２７と接続されている。また、第２出力ポート８２ｈは、油路９０を介してロックアップクラッチ２５の締結側油室２６と接続されている。
【００３２】
ソレノイド弁８４からロックアップ制御弁８２の信号ポート８２ｃに入力される出力圧Ｐｓが所定値未満の場合には、スプール８２ｂがスプリング８２ａに押圧移動されて上位置となり（図２において左側の位置）、元圧Ｐｏが入力ポート８２ｄ、第１出力ポート８２ｇを介してロックアップクラッチ２５の解放側油室２７に供給され、ロックアップクラッチ２５が解放状態になる。一方、ソレノイド弁８４から信号ポート８２ｃに入力される出力圧Ｐｓが所定値以上に上昇すると、元圧Ｐｏが入力ポート８２ｄおよび第２出力ポート８２ｈを介してロックアップクラッチ２５の締結側油室２６に供給され、ロックアップクラッチ２５が締結状態になる。
【００３３】
なお、油圧制御回路２０には、以上に説明した構成のほか、ベルト式無段変速機４に供給される油圧をコントロールするための図示しないソレノイド、制御弁なども組み込まれる。
【００３４】
＜ＥＣＵ＞
ＥＣＵ８は、図３に示すように、ＣＰＵ８１、ＲＯＭ８３、ＲＡＭ８５およびバックアップＲＡＭ８７などからなるマイクロコンピュータを中心として構成され、エンジン１を制御するエンジンＥＣＵと、油圧制御回路２０を介してベルト式無段変速機４、ロックアップクラッチ２５を制御するＣＶＴ−ＥＣＵとから構成されている。
【００３５】
これらＣＰＵ８１、ＲＯＭ８３、ＲＡＭ８５およびバックアップＲＡＭ８７は、バス８９を介して互いに接続されるとともに、入力インターフェース９１および出力インターフェース９３に接続されている。
【００３６】
入力インターフェース９１には、エンジン回転数センサ１０１、スロットル開度センサ１０２、水温センサ１０３、タービン回転数センサ１０４、プライマリプーリ回転数センサ１０５、セカンダリプーリ回転数センサ１０６、アクセル開度センサ１０７、シフトレバーのレバーポジション（操作位置）を検出するレバーポジションセンサ１１０、ブレーキペダルセンサ１１２などが接続されており、これらのセンサの出力信号がＥＣＵ８に供給されるようになっている。
【００３７】
出力インターフェース９３には、スロットルモータ１３、燃料噴射装置１４、点火装置１５および油圧制御回路２０などが接続されている。ＥＣＵ８は、上記各センサの出力信号などに基づいて、エンジン１の出力制御、ベルト式無段変速機４の変速比制御およびベルト挟圧制御、ロックアップクラッチ２５の係合・解放制御、ならびに前後進切換装置３の後進用クラッチＣ１および前進用ブレーキＢ１の係合・解放制御などを実行する。
【００３８】
ＥＣＵ８は、エンジン１の出力制御およびベルト式無段変速機４の変速比制御において、アクセル開度および車速をパラメータとしたＣＶＴ変速線図（マップ）を参照し、これらのアクセル開度および車速に基づいてベルト式無段変速機４の目標入力回転数（タービン回転数）を設定し、実入力回転数を目標入力回転数に近づけるように変速比制御を実行する。なお、周知のとおり、ＣＶＴ変速線図においては、目標入力回転数はアクセル開度の増大に伴って増大するように設定されている。
【００３９】
また、ＥＣＵ８には、ロックアップクラッチ２５の係合・解放制御に関し、ロックアップクラッチ２５の締結制御を開始する第１のロックアップオン車速と、この第１のロックアップオン車速より低速側に設定された、ロックアップクラッチの解放制御を開始するロックアップオフ車速と、上記ロックアップオフ車速より低速側に設定された第２のロックアップオン許可車速とが設定されている。ここで、第１のロックアップオン車速およびロックアップオフ車速は、本来のロックアップ制御に関する閾値であり、第２のロックアップオン車速は、前出しロックアップオン制御に関する閾値である。以下、第２のロックアップオン許可車速を「前出しロックアップオン許可車速」という。
【００４０】
＜前出しロックアップオン制御＞
つぎに、ＥＣＵ８が実行する前出しロックアップオン制御について説明する。本実施形態に係る前出しロックアップオン制御では、要するに、従来、アクセル開度Ａｐが閾値Ａｐ２（例えばアクセル開度１０％）以下であることを制御開始条件の１つとしていた点を変更して、車両の実駆動力Ｆｒが前出しロックアップオン制御の実施を許可する上限駆動力閾値Ｆｔｇｔ（以下、「前出し可駆動力閾値Ｆｔｇｔ」という。）以下であることを制御開始条件の１つとしている。
【００４１】
車両の実駆動力Ｆｒは、エンジントルクＴｅ、クランクシャフト１１とベルト式無段変速機４との間の減速比（前減速比）、ベルト式無段変速機４の減速比γ、ファイナルギヤ比、タイヤ動半径、効率ηを用いて、次式（１）で表される。
Ｆｒ＝Ｔｅ＊（前減速比）＊γ＊（ファイナルギヤ比）＊（タイヤ動半径）＊効率η
・・・・（１）
【００４２】
また、前出し可駆動力閾値Ｆｔｇｔは、車両の実際の走行抵抗ＦＲＬ１および後述する余剰駆動力Ｆｓを用いて次式（２）で表される。
Ｆｔｇｔ＝ＦＲＬ１＋Ｆｓ・・・・（２）
【００４３】
車両の実際の走行抵抗ＦＲＬ１は、基準車重状態（例えば、乗員が２名であり、積載貨物が無い場合）かつ基準走行状態（例えば、勾配ゼロの平坦路を走行している状態）での車両の走行抵抗ＦＲＬ（以下「基準走行抵抗ＦＲＬ」ともいう。）と、この走行抵抗ＦＲＬに対して実際に増加した走行抵抗増加分ΔＦＲＬとを用いて次式（３）で表される。
ＦＲＬ１＝ＦＲＬ＋ΔＦＲＬ・・・（３）
【００４４】
上記走行抵抗増加分ΔＦＲＬは、基準車重状態での車両重量ｍ、重力加速度ｇ、勾配αを用いて次式（４）で表すことができる。ここで、車両重量ｍおよび重力加速度ｇは定数であり、勾配αのみが変数となる。つまり、走行抵抗増加分ΔＦＲＬを勾配αの関数として表現している。また、走行抵抗増加分ΔＦＲＬは、車両が勾配αの登坂路を走行する際の基準走行抵抗ＦＲＬに対する走行抵抗増加分と、基準車両総重量（例えば、乗員２名、積載荷物なし）に対する車両総重量の増加分により発生する走行抵抗増加分との和を表している。つまり、走行路の勾配のみならず車両総重量の増加による走行抵抗の増加分も勾配αの関数に読み替えて演算処理が行われる。
ΔＦＲＬ＝ｍ＊ｇ＊ｓｉｎα・・・（４）
【００４５】
上記勾配αは、勾配係数ＧＲＡＤＥおよび重力加速度ｇを用いて次式（５）により算出される。ここで、勾配係数ＧＲＡＤＥは、予め作成されたマップを参照して、平坦路を走行する際のスロットル開度に対応する車両加速度と実際の車両加速度（車速Ｖの変化率）との差をパラメータとしたマップ（図示ぜず）を参照して算出される。
α＝ｔａｎ−１（ＧＲＡＤＥ／ｇ）・・・・（５）
【００４６】
上記余剰駆動力Ｆｓは、駆動力Ｆｂと基準走行抵抗ＦＲＬとを用いて次式（６）で表される。ここで、駆動力Ｆｂは、基準車重状態かつ基準走行状態にある車両のアクセル開度Ａｐが閾値Ａｐ２にあり、車速Ｖが前出しロックアップオン許可車速Ｖｌｕｏｎ２（例えば９ｋｍ／ｈ）になるときの駆動力とされる。閾値Ａｐ２は、例えば従来の前出しロックアップオン制御の制御開始条件とされていたアクセル開度の閾値とすることが望ましい。
Ｆｓ＝Ｆｂ−ＦＲＬ・・・・・・・（６）
但し、本実施形態では、ＥＣＵ８の演算処理の負担を軽減するために、余剰駆動力Ｆｓは予め設定された図４に示すようなマップから読み出される。このマップに示すように余剰駆動力Ｆｓは車速Ｖをパラメータとし、この車速Ｖとともに、高くなるように設定されている。
【００４７】
以下、ＥＣＵ８が実行する前出しロックアップオン制御が実行される際の制御手順について、図５に示すフローチャートを参照して説明する。図５のフローチャートに係る制御ルーチンは、ＥＣＵ８により所定周期（たとえば、数ｍｓｅｃ〜数十ｍｓｅｃ）ごとに繰り返し実行される。なお、後述の前出しロックアップオン制御許可フラグは初期値としてＯＦＦが設定されている。
【００４８】
ステップＳＴ１において、ＥＣＵ８は、エンジン回転数Ｎｅ、エンジントルクＴｅ、車速Ｖ、ベルト式無段変速機４の変速比γ、タービン回転数Ｎｔ、勾配係数ＧＲＡＤＥ、アクセル開度Ａｐを読み込む。
【００４９】
エンジン回転数Ｎｅはエンジン回転数センサ１０１の出力信号に基づき検出される。エンジントルクＴｅは、予め作成されたマップを参照して、エンジン回転数Ｎｅ、燃料噴射量、エンジン吸気圧などのエンジン１の運転状態を示す指標から推定される。車速Ｖは、車速センサ１１４の出力信号に基づき検出される。変速比γは、プライマリプーリ回転数センサ１０５およびセカンダリプーリ回転数センサ１０６の出力信号から取得される２つの回転数に基づいて検出される。タービン回転数Ｎｔは、タービン回転数センサ１０４の出力信号に基づき検出される。
【００５０】
ステップＳＴ２において、ＥＣＵ８は、ロックアップクラッチ２５がロックアップオフ状態または前出しロックアップオン制御許可フラグがオン状態であるか否かを判定する。ロックアップクラッチ２５がロックアップオフ状態または前出しロックアップオン制御許可フラグがオン状態であると判定した場合は、ステップＳＴ３に移る。一方、ロックアップオン状態であり且つ前出しロックアップオン制御許可フラグがオフ状態（例えば本来のロックアップ制御によるロックアップオン状態）であると判定した場合は、ステップＳＴ１０に移る。なお、ロックアップクラッチ２５のロックアップオン／オフ状態は、例えば、エンジン回転数Ｎｅとタービン回転数Ｎｔとの差回転数に基づいて判定される。
【００５１】
ステップＳＴ３において、ＥＣＵ８は、車速Ｖが本来のロックアップ制御のロックアップオン車速Ｖｌｕｏｎ１（第１のロックアップオン車速）未満であり、かつ、前出しロックアップオン許可車速Ｖｌｕｏｎ２（第２のロックアップオン許可車速）以上であるか否かを判定する。車速Ｖがロックアップオン車速Ｖｌｕｏｎ１以上である場合は本来のロックアップ制御によりロックアップクラッチ２５がロックアップオンされる可能性があることから、否定判定をして後述のステップＳＴ１０において前出しロックアップオン制御許可フラグをオフにして、当該車速での前出しロックアップオン制御を禁止する。なお、ロックアップオン車速Ｖｌｕｏｎ１は、例えば１５ｋｍ／ｈに設定され、前出しロックアップオン許可車速Ｖｌｕｏｎ２は、例えば９ｋｍ／ｈに設定される。本ステップＳＴ３において肯定判定した場合はステップＳＴ４に移り、否定判定した場合は、ステップＳＴ１０に移る。
【００５２】
続いてＥＣＵ８は、ステップＳＴ４において、無段変速機４の変速比γが所定値γ１以上であるか否かを判定し、ステップＳＴ５において、アクセル開度Ａｐが所定値Ａｐ１以下であるか否かを判定し、ステップＳＴ６において、勾配係数ＧＲＡＤＥが所定値ＧＲＡＤＥ１以下であるか否かを判定する。上記ステップＳＴ４〜ＳＴ６の何れにおいても肯定判定がなされた場合は、ステップＳＴ７に移り、上記ステップＳＴ４〜ＳＴ６の何れかにおいて否定判定がなされた場合はステップＳＴ１０に移る。上記ステップＳＴ４〜ＳＴ６の判定処理は、変速比γが極端に低い場合、アクセル開度Ａｐが極端に大きい場合（例えばＡｐ１＝５０％以上など）、勾配係数ＧＲＡＤＥが極端に大きい場合などを異常状態とみなして、前出しロックアップオン制御の作動を禁止するためになされる。
【００５３】
ステップＳＴ７において、ＥＣＵ８は、車両の実走行抵抗ＦＲＬ１を式（３）等に基づき算出するとともに、余剰駆動力Ｆｓを現在の車速Ｖを参照して図４に示したマップをから読み出す。そして得られた実走行抵抗ＦＲＬ１および余剰駆動力Ｆｓから式（２）等に基づき前出し可駆動力閾値（上限駆動力閾値）Ｆｔｇｔを算出する。即ち図４の余剰駆動力はＦｔｇｔとして用いられる閾値となる。また、ＥＣＵ８は、式（１）等に基づき実駆動力Ｆｒを算出する。
【００５４】
ステップＳＴ８において、ＥＣＵ８は、実駆動力Ｆｒが前出し可駆動力閾値（上限駆動力閾値）Ｆｔｇｔ以下であるか否かを判定する。ここで、肯定判定した場合は、ステップＳＴ９に移り、前出しロックアップオン制御許可フラグがＯＮに設定される（既に同フラグがＯＮに設定されている場合はＯＮ状態が継続される。）。これにより、他の前出しロックアップオン制御開始条件（本実施形態で説明していない諸条件）が成立していることを前提として、前出しロックアップオン制御が実施され、ロックアップクラッチ２５が締結される。
【００５５】
一方、ステップＳＴ８においてＥＣＵ８が否定判定をした場合は、ステップＳＴ１０に移り、前出しロックアップオン制御許可フラグがＯＦＦにされる（既に同フラグがＯＦＦの場合はＯＦＦ状態が継続される。）。これにより、前出しロックアップオン制御の開始が禁止され、ロックアップクラッチ２５は、本来のロックアップ制御によりロックアップオンされる場合を除き解放状態を継続する。
【００５６】
図６は、既述の前出しロックアップオン制御が実行される際の前出しロックアップオン制御許可フラグ、勾配係数ＧＲＡＤＥ、変速比γ、車速Ｖ、前出し可駆動力閾値Ｆｔｇｔ、実駆動力Ｆｒ、駆動力Ｆｂ、車両の実際の走行抵抗ＦＲＬ１、基準時走行抵抗ＦＲＬ、エンジントルクＴｅ、アクセル開度Ａｐの変化例を横軸を時間軸として表したタイムチャートである。なお、図６中の白抜き矢印は、式（２）、式（６）に基づき説明したように、余剰駆動力Ｆｓが既述の駆動力Ｆｂと基準走行抵抗ＦＲＬとの差で表され、その余剰駆動力Ｆｓを車両の実際の走行抵抗ＦＲＬ１に加えたものが前出し可駆動力閾値Ｆｔｇｔとなることを示している。
【００５７】
このタイムチャートでは、太線で本発明の実施形態に係る車両の制御装置を搭載した車両（以下「車両Ａ」という。）に関する値を示し、細線で従来の車両の制御装置を搭載した車両（以下「車両Ｂ」という。）に関する値を示している。また、このタイムチャートでは、車両Ａおよび車両Ｂが停車状態から発進した後しばらく（時間ｔ０〜ｔ３）同様にアクセル開度Ａｐを変化させた場合の例を示している。従来の車両Ｂの制御装置では、アクセル開度Ａｐが所定値Ａｐ２（例えば１０％）以下であることが前出しロックアップオン制御の開始条件とされている。
【００５８】
時間ｔ０において、車両Ａおよび車両Ｂの何れにおいても、アクセルが踏み込まれて（アクセル開度Ａｐが増加し始めて）、エンジントルクＴｅ、車速Ｖ、前出し可駆動力閾値Ｆｔｇｔ、実駆動力Ｆｒ、車両の実際の走行抵抗ＦＲＬ１、基準時走行抵抗ＦＲＬ等も増加し始めている。
【００５９】
時間ｔ１より、車両Ｂの車速Ｖが前出しロックアップオン許可車速Ｖｌｕｏｎ２を超えているが、車両Ｂのアクセル開度ＡＰも所定値Ａｐ２（例えば１０％）を超えていることから、車両Ｂについては、前出しロックアップオン制御の開始条件が終始成立せず、この例では、前出しロックアップオン制御が作動していない。
【００６０】
時間ｔ２より、車両Ａの車速Ｖがロックアップオン車速Ｖｌｕｏｎ１未満かつ前出しロックアップオン許可車速Ｖｌｕｏｎ２以上になり（ステップＳＴ３：ＹＥＳ）、実駆動力Ｆｒは前出し可駆動力閾値Ｆｔｇｔ以下のままである（ステップＳＴ８：ＹＥＳ）。ところで、車両Ａのアクセル開度ＡＰが所定値Ａｐ２（例えば１０％）を超えているが、車両Ａにあっては、アクセル開度Ａｐが所定値Ａｐ２（例えば１０％）以下であることが前出しロックアップオン制御の開始条件とされていない。このため、前出しロックアップオン制御許可フラグがＯＮに設定されて（ステップＳＴ９）、前出しロックアップオン制御が実施され、ロックアップクラッチ２５がロックアップオンされる。
【００６１】
時間ｔ３以降、車両Ａのアクセル開度Ａｐが急上昇し、これに伴い、車両ＡのエンジントルクＴｅ、車速Ｖ、前出し可駆動力閾値Ｆｔｇｔ、実駆動力Ｆｒ等も急上昇している。そして、時間ｔ４以降において、実駆動力Ｆｒが前出し可駆動力閾値Ｆｔｇｔを超え（ステップＳＴ８：ＮＯ）、前出しロックアップオン制御許可フラグがＯＦＦに設定されている（ステップＳＴ１０）。これにより、ロックアップクラッチ２５はロックアップオフされる。但し、既に車速Ｖがロックアップオン車速Ｖｌｕｏｎ１以上になっていれば、本来のロックアップ制御によりロックアップオンの状態が継続される。
【００６２】
以上に説明したように、本発明の実施形態に係る車両の制御装置を搭載した車両Ａによれば、アクセル開度Ａｐが所定値Ａｐ２（例えば１０％）を超えていても、実駆動力Ｆｒが前出し可駆動力閾値Ｆｔｇｔ以下であれば、前出しロックアップオン制御が実行される。これにより、乗員数が多い場合、積載荷物が多い場合、あるいは、登坂路で発進する場合のように実際の走行抵抗ＦＲＬ１が大きい状態で車両を緩加速発進する際に、アクセルが大きく踏み込まれても、前出しロックアップオン制御が実行され、燃費の向上が図られる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、例えば、ロックアップクラッチ付きトルクコンバータを有するベルト式無段変速機を備えた車両において、前出しロックアップオン制御を実行する制御装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１ エンジン
２ トルクコンバータ
４ ベルト式無段変速機
８ ＥＣＵ
２５ ロックアップクラッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロックアップクラッチ付きトルクコンバータを有するベルト式無段変速機を備えた車両の制御装置に関し、詳しくは前出しロックアップオン制御を改善するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
トルクコンバータには、車両の燃費向上を図るために、入力側と出力側とを油圧制御で機械的に連結するロックアップクラッチが付設されることが多い。ロックアップクラッチは、低車速であっても、極力、締結状態に保つことが燃費向上のために望ましいが、エンジンストールの危険性や車体振動の悪化などから、ロックアップオンからロックアップオフにする車速（以下「ロックアップオフ車速」ともいう。）およびロックアップオフからロックアップオンにする車速（以下「第１ロックアップオン車速」ともいう。）は、ある一定の値（例えば１５ｋｍ／ｈ前後）に設定される。また、ロックアップクラッチの締結・解放動作のハンチングを防止するために、ロックアップオフ車速と第１ロックアップオン車速には差が設けられる。
【０００３】
特許文献１に開示されているロックアップクラッチの制御装置では、第１ロックアップオン車速をロックアップオフ車速より高速側に設定し、さらに、車両の発進後の緩加速走行で一度だけロックアップオフ車速より低速側でロックアップクラッチの締結を実施するように、上記ロックアップオフ車速より低速側に第２のロックアップオン車速を設定している。以下、車両の発進後の緩加速走行で一度だけ第２のロックアップオン車速以上でロックアップクラッチの締結を実施する制御を「前出しロックアップオン制御」という。
【０００４】
なお、特許文献２には、前出しロックアップオン制御に関するものではないが、走行抵抗に応じてロックアップオンのタイミングを変更し、運転性を高める有段自動変速機（ＡＴ）の制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１３９００４号公報
【特許文献２】特開平６−９４１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されているような、前出しロックアップオン制御を行うロックアップ制御装置では、前出しロックアップオン制御を車両の発進後の緩加速走行に限り実施させるために、アクセル開度が所定の閾値以下であることを前出しロックアップオン制御の実施条件の１つとしている。
【０００７】
ところが、車両の荷物の積載量が多い場合や乗車人数が多い場合のように車両の総重量が所定の標準状態（例えば、乗員２名、積載荷物なし）に比べて格段に大きい場合、あるいは、登坂路を車両が発進する場合のように、車両の走行抵抗が大きくなると、運転者は標準状態の車両を運転する場合や平坦路で車両を発進させる場合のような加速性を得るため、アクセルペダルを通常より多く踏み込んでしまう。そうなると、車両が緩加速発進しているにもかかわらずアクセル開度が上記所定の閾値を超えてしまい、前出しロックアップオン制御が実施されず、車両の燃費の向上が図れない。
【０００８】
車両の走行抵抗が大きい場合においても、前出しロックアップオン制御を実施させるためには、上記アクセル開度の閾値を高く設定すればよいが、そうすると、標準状態の車両が急加速発進する際にも、前出しロックアップオン制御が作動してしまうおそれがある。この場合、ロックアップクラッチの係合ショックが大きくなることや、トルクコンバータによるトルク増幅作用が得られず車両の加速性能が低下することなどが懸念される。
【０００９】
本発明は既述の問題に鑑みて創案されたものであり、車両の走行抵抗が所定の標準状態の車両の走行抵抗より大きい場合に、標準状態の車両と同等の加速性を得るためにアクセル開度が比較的大きくなってしまうことで、前出しロックアップオン制御が作動しなくなってしまうことを回避することを可能とする車両の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の課題を解決するための手段として、本発明の無段変速機の油圧制御装置は、以下のように構成されている。
【００１１】
すなわち、本発明は、エンジンの動力がロックアップクラッチ付きのトルクコンバータを介して入力されるベルト式無段変速機を備える車両の制御装置であって、少なくともアクセル開度と車速とに基づいてベルト式無段変速機の目標入力回転数を設定し、アクセル開度の増大に伴って前記目標入力回転数を増大させ、前記ロックアップクラッチの締結制御を開始する第１のロックアップオン車速より低速側に前記ロックアップクラッチの解放制御を開始するロックアップオフ車速が設定され、さらに、前記ロックアップオフ車速より低速側に前出しロックアップオン制御によるロックアップクラッチの締結制御を開始する第２のロックアップオン車速が設定されるものを前提としている。そして、車両の走行抵抗を算出する走行抵抗算出手段と、車両の実駆動力を算出する実駆動力算出手段と、制御手段とを備え、該制御手段は、車速が所定範囲内にあり、且つ、前記ベルト式無段変速機の変速比が所定値以上である場合に、前記走行抵抗算出手段により算出された走行抵抗に所定の余剰駆動力を加えて得られる値を前出しロックアップオン制御の実施を許可する上限駆動力閾値として設定し、前記実駆動力算出手段により算出された実駆動力が前記上限駆動力閾値以下の場合に前出しロックアップオン制御を実施する、ことを特徴としている。
【００１２】
かかる構成を備える車両の制御装置によれば、車両の走行抵抗に所定の余剰駆動力を加えて得られる値が前出しロックアップオン制御の実施を許可する上限駆動力閾値として設定され、車両の実駆動力が前記上限駆動力閾値以下の場合に前出しロックアップオン制御が実施されるので、車両の積載量や乗員が多くなり、アクセルが通常より多く踏み込まれてしまっても、そのことをもって前出しロックアップオン制御が作動しなくなってしまうことは回避される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の車両の制御装置によれば、車両の走行抵抗が所定の標準状態の車両の走行抵抗より大きい場合において、標準状態の車両と同等の加速性を得るためにアクセル開度が比較的大きくなってしまうことに起因して、前出しロックアップオン制御が作動しなくなってしまうことがなくなり、燃費の向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る制御装置を搭載した車両の概略構成を示す図である。
【図２】ロックアップクラッチを作動させるための油圧制御回路を示す図である。
【図３】ＥＣＵなどの制御系の構成を示すブロック図である。
【図４】車速をパラメータとして余剰駆動力を設定したマップの一例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る車両の制御装置が実行する処理動作を示すフローチャートである。
【図６】前出しロックアップオン制御に関する各種変数を表したタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。まず、本実施形態に係る車両の制御装置が実行する前出しロックアップオン制御の説明に先立ってこの制御装置を搭載した車両の概略構成について図１に基づき説明する。
【００１６】
図１に示す車両は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両であって、エンジン１、トルクコンバータ２、前後進切換装置３、ベルト式無段変速機４、減速歯車装置５、差動歯車装置６、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）８、油圧制御回路２０などを搭載している。
【００１７】
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に連結されており、エンジン１の出力が、トルクコンバータ２から前後進切換装置３、ベルト式無段変速機４および減速歯車装置５を介して差動歯車装置６に伝達され、左右の駆動輪（図示せず。）へ分配される。
【００１８】
＜エンジン＞
エンジン１は、たとえば、多気筒ガソリンエンジンであり、エンジン１に吸入される吸入空気量は、電子制御式のスロットルバルブ１２により調整される。スロットルバルブ１２の開度（スロットル開度）は、スロットル開度センサ１０２によって検出される。また、エンジン１の冷却水温は、水温センサ１０３によって検出される。
【００１９】
スロットルバルブ１２のスロットル開度は、ＥＣＵ８によって駆動制御される。具体的には、エンジン回転数センサ１０１によって検出されるエンジン回転数Ｎｅ、および運転者のアクセルペダル踏み込み量（アクセル開度）Ａｐなどのエンジン１の運転状態に応じた最適な吸入空気量（目標吸気量）が得られるように、スロットルバルブ１２のスロットル開度を制御している。
【００２０】
＜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なう。
【００２１】
トルクコンバータ２には、そ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、上記差圧ΔＰを制御することにより係合状態または解放状態とされる。すなわち、ロックアップ差圧ΔＰを正値にすることによりロックアップクラッチ２５が係合し、ロックアップ差圧ΔＰをゼロ以下にすることでロックアップクラッチ２５は解放される。ロックアップ差圧ΔＰは、後述するロックアップ制御弁８２等およびＥＣＵ８によって制御される。
【００２２】
トルクコンバータ２にはポンプインペラ２１に連結して駆動される機械式のオイルポンプ７が設けられている。このオイルポンプ７から供給される油圧が油圧制御回路２０の元圧となる。
【００２３】
＜前後進切換装置＞
前後進切換装置３は、遊星歯車機構３０、後進用クラッチＣ１および前進用ブレーキＢ１を備えている。遊星歯車機構３０は、例えば、シングルピニオン方式のものであり、サンギヤ３１がタービンシャフト２８に連結され、リングギヤ３２が入力軸４０に連結されている。前進用ブレーキＢ１は、ピニオンギヤ３３を自転自在に支持するキャリア３４のサンギヤ３１の軸線回りでの回転を停止するためのものである。後進用クラッチＣ１は、キャリア３４とサンギヤ３１とを回転一体に締結するためのものである。
【００２４】
後進用クラッチＣ１を解放して前進用ブレーキＢ１を締結すると、タービンシャフト２８の回転は、反転かつ減速されて入力軸４０へ伝達される。一方、前進用ブレーキＢ１を解放して後進用クラッチＣ１を締結すると、遊星歯車機構３０のキャリア３４とサンギヤ３１とが一体に回転して、タービンシャフト２８と入力軸４０とが直結される。また、後進用クラッチＣ１および前進用ブレーキＢ１がともに解放されると、前後進切換装置３は、動力を遮断してニュートラル状態を形成する。
【００２５】
＜ベルト式無段変速機＞
ベルト式無段変速機４は、入力側のプライマリプーリ４１、出力側のセカンダリプーリ４２、およびこれらプライマリプーリ４１とセカンダリプーリ４２との間に巻き掛けられた金属製のベルト４３などを備えている。
【００２６】
プライマリプーリ４１は、有効径が可変な可変プーリであって、入力軸４０に固定された固定シーブ４１１と、入力軸４０に軸方向のみの摺動が可能な状態で配設された可動シーブ４１２とで主に構成されている。セカンダリプーリ４２も、プライマリプーリ４１と同様に、有効径が可変な可変プーリであって、出力軸４４に固定された固定シーブ４２１と、出力軸４４に軸方向のみの摺動が可能な状態で配設された可動シーブ４２２とで主に構成されている。
【００２７】
プライマリプーリ４１の可動シーブ４１２側には、固定シーブ４１１と可動シーブ４１２との間のＶ溝幅を変更するための油圧アクチュエータ４１３が配設されている。この油圧アクチュエータ４１３へ供給される油圧を制御することにより、上記Ｖ溝幅が変更される。また、セカンダリプーリ４２の可動シーブ４２２側にも同様に、固定シーブ４２１と可動シーブ４２２との間のＶ溝幅を変更するための油圧アクチュエータ４２３が配置されており、この油圧アクチュエータ４２３へ供給される油圧を制御することにより、上記Ｖ溝幅が変更される。
【００２８】
＜油圧制御回路＞
次に、上記ロックアップクラッチ２５付トルクコンバータ２へ供給する作動油を制御するための油圧制御回路２０について、図２を参照して説明する。図２において、７１はプライマリレギュレータ弁であり、ＳＬＳはライン圧ＰＬの調圧制御用のリニアソレノイド弁である。リニアソレノイド弁ＳＬＳには常開型のリニアソレノイド弁が用いられ、このリニアソレノイド弁ＳＬＳの信号圧はＥＣＵ８の指令に従って制御される。
【００２９】
プライマリレギュレータ弁７１は、オイルポンプ７から供給されるオイルを所定のライン圧ＰＬに調圧するための弁である。プライマリレギュレータ弁７１の信号ポート７１ａには、リニアソレノイド弁ＳＬＳから出力されたソレノイド圧Ｐｓｌｓが入力されている。プライマリレギュレータ弁７１は、ライン圧ＰＬをソレノイド圧Ｐｓｌｓに比例した油圧に調圧する。
【００３０】
また、図２において、８２はロックアップ制御弁であり、８４はソレノイド弁であり、８６はセカンダリレギュレータ弁である。
【００３１】
ロックアップ制御弁８２は、ロックアップクラッチ２５の締結・解放動作を制御するための弁であり、プライマリレギュレータ弁７１のライン圧ＰＬの調圧状態に伴って発生する余剰オイルをロックアップクラッチ２５の各作動油室２６、２７に供給することによりロックアップクラッチ２５の締結・解放動作を制御する。ロックアップ制御弁８２は、スプリング８２ａ、スプール８２ｂ、信号ポート８２ｃ、入力ポート８２ｄ、第１出力ポート８２ｇ、第２出力ポート８２ｈ等を備えている。スプール８２ｂは、スプリング８２ａにより一方向から付勢されており、スプリング８２ａと対向する位置に設けられた信号ポート８２ｃにソレノイド弁８４から出力された出力圧Ｐｓが入力されている。入力ポート８２ｄには、セカンダリレギュレータ弁８６から元圧Ｐｏが入力されている。第１出力ポート８２ｇは、油路８８を介してロックアップクラッチ２５の解放側油室２７と接続されている。また、第２出力ポート８２ｈは、油路９０を介してロックアップクラッチ２５の締結側油室２６と接続されている。
【００３２】
ソレノイド弁８４からロックアップ制御弁８２の信号ポート８２ｃに入力される出力圧Ｐｓが所定値未満の場合には、スプール８２ｂがスプリング８２ａに押圧移動されて上位置となり（図２において左側の位置）、元圧Ｐｏが入力ポート８２ｄ、第１出力ポート８２ｇを介してロックアップクラッチ２５の解放側油室２７に供給され、ロックアップクラッチ２５が解放状態になる。一方、ソレノイド弁８４から信号ポート８２ｃに入力される出力圧Ｐｓが所定値以上に上昇すると、元圧Ｐｏが入力ポート８２ｄおよび第２出力ポート８２ｈを介してロックアップクラッチ２５の締結側油室２６に供給され、ロックアップクラッチ２５が締結状態になる。
【００３３】
なお、油圧制御回路２０には、以上に説明した構成のほか、ベルト式無段変速機４に供給される油圧をコントロールするための図示しないソレノイド、制御弁なども組み込まれる。
【００３４】
＜ＥＣＵ＞
ＥＣＵ８は、図３に示すように、ＣＰＵ８１、ＲＯＭ８３、ＲＡＭ８５およびバックアップＲＡＭ８７などからなるマイクロコンピュータを中心として構成され、エンジン１を制御するエンジンＥＣＵと、油圧制御回路２０を介してベルト式無段変速機４、ロックアップクラッチ２５を制御するＣＶＴ−ＥＣＵとから構成されている。
【００３５】
これらＣＰＵ８１、ＲＯＭ８３、ＲＡＭ８５およびバックアップＲＡＭ８７は、バス８９を介して互いに接続されるとともに、入力インターフェース９１および出力インターフェース９３に接続されている。
【００３６】
入力インターフェース９１には、エンジン回転数センサ１０１、スロットル開度センサ１０２、水温センサ１０３、タービン回転数センサ１０４、プライマリプーリ回転数センサ１０５、セカンダリプーリ回転数センサ１０６、アクセル開度センサ１０７、シフトレバーのレバーポジション（操作位置）を検出するレバーポジションセンサ１１０、ブレーキペダルセンサ１１２などが接続されており、これらのセンサの出力信号がＥＣＵ８に供給されるようになっている。
【００３７】
出力インターフェース９３には、スロットルモータ１３、燃料噴射装置１４、点火装置１５および油圧制御回路２０などが接続されている。ＥＣＵ８は、上記各センサの出力信号などに基づいて、エンジン１の出力制御、ベルト式無段変速機４の変速比制御およびベルト挟圧制御、ロックアップクラッチ２５の係合・解放制御、ならびに前後進切換装置３の後進用クラッチＣ１および前進用ブレーキＢ１の係合・解放制御などを実行する。
【００３８】
ＥＣＵ８は、エンジン１の出力制御およびベルト式無段変速機４の変速比制御において、アクセル開度および車速をパラメータとしたＣＶＴ変速線図（マップ）を参照し、これらのアクセル開度および車速に基づいてベルト式無段変速機４の目標入力回転数（タービン回転数）を設定し、実入力回転数を目標入力回転数に近づけるように変速比制御を実行する。なお、周知のとおり、ＣＶＴ変速線図においては、目標入力回転数はアクセル開度の増大に伴って増大するように設定されている。
【００３９】
また、ＥＣＵ８には、ロックアップクラッチ２５の係合・解放制御に関し、ロックアップクラッチ２５の締結制御を開始する第１のロックアップオン車速と、この第１のロックアップオン車速より低速側に設定された、ロックアップクラッチの解放制御を開始するロックアップオフ車速と、上記ロックアップオフ車速より低速側に設定された第２のロックアップオン許可車速とが設定されている。ここで、第１のロックアップオン車速およびロックアップオフ車速は、本来のロックアップ制御に関する閾値であり、第２のロックアップオン車速は、前出しロックアップオン制御に関する閾値である。以下、第２のロックアップオン許可車速を「前出しロックアップオン許可車速」という。
【００４０】
＜前出しロックアップオン制御＞
つぎに、ＥＣＵ８が実行する前出しロックアップオン制御について説明する。本実施形態に係る前出しロックアップオン制御では、要するに、従来、アクセル開度Ａｐが閾値Ａｐ２（例えばアクセル開度１０％）以下であることを制御開始条件の１つとしていた点を変更して、車両の実駆動力Ｆｒが前出しロックアップオン制御の実施を許可する上限駆動力閾値Ｆｔｇｔ（以下、「前出し可駆動力閾値Ｆｔｇｔ」という。）以下であることを制御開始条件の１つとしている。
【００４１】
車両の実駆動力Ｆｒは、エンジントルクＴｅ、クランクシャフト１１とベルト式無段変速機４との間の減速比（前減速比）、ベルト式無段変速機４の減速比γ、ファイナルギヤ比、タイヤ動半径、効率ηを用いて、次式（１）で表される。
Ｆｒ＝Ｔｅ＊（前減速比）＊γ＊（ファイナルギヤ比）＊（タイヤ動半径）＊効率η
・・・・（１）
【００４２】
また、前出し可駆動力閾値Ｆｔｇｔは、車両の実際の走行抵抗ＦＲＬ１および後述する余剰駆動力Ｆｓを用いて次式（２）で表される。
Ｆｔｇｔ＝ＦＲＬ１＋Ｆｓ・・・・（２）
【００４３】
車両の実際の走行抵抗ＦＲＬ１は、基準車重状態（例えば、乗員が２名であり、積載貨物が無い場合）かつ基準走行状態（例えば、勾配ゼロの平坦路を走行している状態）での車両の走行抵抗ＦＲＬ（以下「基準走行抵抗ＦＲＬ」ともいう。）と、この走行抵抗ＦＲＬに対して実際に増加した走行抵抗増加分ΔＦＲＬとを用いて次式（３）で表される。
ＦＲＬ１＝ＦＲＬ＋ΔＦＲＬ・・・（３）
【００４４】
上記走行抵抗増加分ΔＦＲＬは、基準車重状態での車両重量ｍ、重力加速度ｇ、勾配αを用いて次式（４）で表すことができる。ここで、車両重量ｍおよび重力加速度ｇは定数であり、勾配αのみが変数となる。つまり、走行抵抗増加分ΔＦＲＬを勾配αの関数として表現している。また、走行抵抗増加分ΔＦＲＬは、車両が勾配αの登坂路を走行する際の基準走行抵抗ＦＲＬに対する走行抵抗増加分と、基準車両総重量（例えば、乗員２名、積載荷物なし）に対する車両総重量の増加分により発生する走行抵抗増加分との和を表している。つまり、走行路の勾配のみならず車両総重量の増加による走行抵抗の増加分も勾配αの関数に読み替えて演算処理が行われる。
ΔＦＲＬ＝ｍ＊ｇ＊ｓｉｎα・・・（４）
【００４５】
上記勾配αは、勾配係数ＧＲＡＤＥおよび重力加速度ｇを用いて次式（５）により算出される。ここで、勾配係数ＧＲＡＤＥは、予め作成されたマップを参照して、平坦路を走行する際のスロットル開度に対応する車両加速度と実際の車両加速度（車速Ｖの変化率）との差をパラメータとしたマップ（図示ぜず）を参照して算出される。
α＝ｔａｎ−１（ＧＲＡＤＥ／ｇ）・・・・（５）
【００４６】
上記余剰駆動力Ｆｓは、駆動力Ｆｂと基準走行抵抗ＦＲＬとを用いて次式（６）で表される。ここで、駆動力Ｆｂは、基準車重状態かつ基準走行状態にある車両のアクセル開度Ａｐが閾値Ａｐ２にあり、車速Ｖが前出しロックアップオン許可車速Ｖｌｕｏｎ２（例えば９ｋｍ／ｈ）になるときの駆動力とされる。閾値Ａｐ２は、例えば従来の前出しロックアップオン制御の制御開始条件とされていたアクセル開度の閾値とすることが望ましい。
Ｆｓ＝Ｆｂ−ＦＲＬ・・・・・・・（６）
但し、本実施形態では、ＥＣＵ８の演算処理の負担を軽減するために、余剰駆動力Ｆｓは予め設定された図４に示すようなマップから読み出される。このマップに示すように余剰駆動力Ｆｓは車速Ｖをパラメータとし、この車速Ｖとともに、高くなるように設定されている。
【００４７】
以下、ＥＣＵ８が実行する前出しロックアップオン制御が実行される際の制御手順について、図５に示すフローチャートを参照して説明する。図５のフローチャートに係る制御ルーチンは、ＥＣＵ８により所定周期（たとえば、数ｍｓｅｃ〜数十ｍｓｅｃ）ごとに繰り返し実行される。なお、後述の前出しロックアップオン制御許可フラグは初期値としてＯＦＦが設定されている。
【００４８】
ステップＳＴ１において、ＥＣＵ８は、エンジン回転数Ｎｅ、エンジントルクＴｅ、車速Ｖ、ベルト式無段変速機４の変速比γ、タービン回転数Ｎｔ、勾配係数ＧＲＡＤＥ、アクセル開度Ａｐを読み込む。
【００４９】
エンジン回転数Ｎｅはエンジン回転数センサ１０１の出力信号に基づき検出される。エンジントルクＴｅは、予め作成されたマップを参照して、エンジン回転数Ｎｅ、燃料噴射量、エンジン吸気圧などのエンジン１の運転状態を示す指標から推定される。車速Ｖは、車速センサ１１４の出力信号に基づき検出される。変速比γは、プライマリプーリ回転数センサ１０５およびセカンダリプーリ回転数センサ１０６の出力信号から取得される２つの回転数に基づいて検出される。タービン回転数Ｎｔは、タービン回転数センサ１０４の出力信号に基づき検出される。
【００５０】
ステップＳＴ２において、ＥＣＵ８は、ロックアップクラッチ２５がロックアップオフ状態または前出しロックアップオン制御許可フラグがオン状態であるか否かを判定する。ロックアップクラッチ２５がロックアップオフ状態または前出しロックアップオン制御許可フラグがオン状態であると判定した場合は、ステップＳＴ３に移る。一方、ロックアップオン状態であり且つ前出しロックアップオン制御許可フラグがオフ状態（例えば本来のロックアップ制御によるロックアップオン状態）であると判定した場合は、ステップＳＴ１０に移る。なお、ロックアップクラッチ２５のロックアップオン／オフ状態は、例えば、エンジン回転数Ｎｅとタービン回転数Ｎｔとの差回転数に基づいて判定される。
【００５１】
ステップＳＴ３において、ＥＣＵ８は、車速Ｖが本来のロックアップ制御のロックアップオン車速Ｖｌｕｏｎ１（第１のロックアップオン車速）未満であり、かつ、前出しロックアップオン許可車速Ｖｌｕｏｎ２（第２のロックアップオン許可車速）以上であるか否かを判定する。車速Ｖがロックアップオン車速Ｖｌｕｏｎ１以上である場合は本来のロックアップ制御によりロックアップクラッチ２５がロックアップオンされる可能性があることから、否定判定をして後述のステップＳＴ１０において前出しロックアップオン制御許可フラグをオフにして、当該車速での前出しロックアップオン制御を禁止する。なお、ロックアップオン車速Ｖｌｕｏｎ１は、例えば１５ｋｍ／ｈに設定され、前出しロックアップオン許可車速Ｖｌｕｏｎ２は、例えば９ｋｍ／ｈに設定される。本ステップＳＴ３において肯定判定した場合はステップＳＴ４に移り、否定判定した場合は、ステップＳＴ１０に移る。
【００５２】
続いてＥＣＵ８は、ステップＳＴ４において、無段変速機４の変速比γが所定値γ１以上であるか否かを判定し、ステップＳＴ５において、アクセル開度Ａｐが所定値Ａｐ１以下であるか否かを判定し、ステップＳＴ６において、勾配係数ＧＲＡＤＥが所定値ＧＲＡＤＥ１以下であるか否かを判定する。上記ステップＳＴ４〜ＳＴ６の何れにおいても肯定判定がなされた場合は、ステップＳＴ７に移り、上記ステップＳＴ４〜ＳＴ６の何れかにおいて否定判定がなされた場合はステップＳＴ１０に移る。上記ステップＳＴ４〜ＳＴ６の判定処理は、変速比γが極端に低い場合、アクセル開度Ａｐが極端に大きい場合（例えばＡｐ１＝５０％以上など）、勾配係数ＧＲＡＤＥが極端に大きい場合などを異常状態とみなして、前出しロックアップオン制御の作動を禁止するためになされる。
【００５３】
ステップＳＴ７において、ＥＣＵ８は、車両の実走行抵抗ＦＲＬ１を式（３）等に基づき算出するとともに、余剰駆動力Ｆｓを現在の車速Ｖを参照して図４に示したマップをから読み出す。そして得られた実走行抵抗ＦＲＬ１および余剰駆動力Ｆｓから式（２）等に基づき前出し可駆動力閾値（上限駆動力閾値）Ｆｔｇｔを算出する。即ち図４の余剰駆動力はＦｔｇｔとして用いられる閾値となる。また、ＥＣＵ８は、式（１）等に基づき実駆動力Ｆｒを算出する。
【００５４】
ステップＳＴ８において、ＥＣＵ８は、実駆動力Ｆｒが前出し可駆動力閾値（上限駆動力閾値）Ｆｔｇｔ以下であるか否かを判定する。ここで、肯定判定した場合は、ステップＳＴ９に移り、前出しロックアップオン制御許可フラグがＯＮに設定される（既に同フラグがＯＮに設定されている場合はＯＮ状態が継続される。）。これにより、他の前出しロックアップオン制御開始条件（本実施形態で説明していない諸条件）が成立していることを前提として、前出しロックアップオン制御が実施され、ロックアップクラッチ２５が締結される。
【００５５】
一方、ステップＳＴ８においてＥＣＵ８が否定判定をした場合は、ステップＳＴ１０に移り、前出しロックアップオン制御許可フラグがＯＦＦにされる（既に同フラグがＯＦＦの場合はＯＦＦ状態が継続される。）。これにより、前出しロックアップオン制御の開始が禁止され、ロックアップクラッチ２５は、本来のロックアップ制御によりロックアップオンされる場合を除き解放状態を継続する。
【００５６】
図６は、既述の前出しロックアップオン制御が実行される際の前出しロックアップオン制御許可フラグ、勾配係数ＧＲＡＤＥ、変速比γ、車速Ｖ、前出し可駆動力閾値Ｆｔｇｔ、実駆動力Ｆｒ、駆動力Ｆｂ、車両の実際の走行抵抗ＦＲＬ１、基準時走行抵抗ＦＲＬ、エンジントルクＴｅ、アクセル開度Ａｐの変化例を横軸を時間軸として表したタイムチャートである。なお、図６中の白抜き矢印は、式（２）、式（６）に基づき説明したように、余剰駆動力Ｆｓが既述の駆動力Ｆｂと基準走行抵抗ＦＲＬとの差で表され、その余剰駆動力Ｆｓを車両の実際の走行抵抗ＦＲＬ１に加えたものが前出し可駆動力閾値Ｆｔｇｔとなることを示している。
【００５７】
このタイムチャートでは、太線で本発明の実施形態に係る車両の制御装置を搭載した車両（以下「車両Ａ」という。）に関する値を示し、細線で従来の車両の制御装置を搭載した車両（以下「車両Ｂ」という。）に関する値を示している。また、このタイムチャートでは、車両Ａおよび車両Ｂが停車状態から発進した後しばらく（時間ｔ０〜ｔ３）同様にアクセル開度Ａｐを変化させた場合の例を示している。従来の車両Ｂの制御装置では、アクセル開度Ａｐが所定値Ａｐ２（例えば１０％）以下であることが前出しロックアップオン制御の開始条件とされている。
【００５８】
時間ｔ０において、車両Ａおよび車両Ｂの何れにおいても、アクセルが踏み込まれて（アクセル開度Ａｐが増加し始めて）、エンジントルクＴｅ、車速Ｖ、前出し可駆動力閾値Ｆｔｇｔ、実駆動力Ｆｒ、車両の実際の走行抵抗ＦＲＬ１、基準時走行抵抗ＦＲＬ等も増加し始めている。
【００５９】
時間ｔ１より、車両Ｂの車速Ｖが前出しロックアップオン許可車速Ｖｌｕｏｎ２を超えているが、車両Ｂのアクセル開度ＡＰも所定値Ａｐ２（例えば１０％）を超えていることから、車両Ｂについては、前出しロックアップオン制御の開始条件が終始成立せず、この例では、前出しロックアップオン制御が作動していない。
【００６０】
時間ｔ２より、車両Ａの車速Ｖがロックアップオン車速Ｖｌｕｏｎ１未満かつ前出しロックアップオン許可車速Ｖｌｕｏｎ２以上になり（ステップＳＴ３：ＹＥＳ）、実駆動力Ｆｒは前出し可駆動力閾値Ｆｔｇｔ以下のままである（ステップＳＴ８：ＹＥＳ）。ところで、車両Ａのアクセル開度ＡＰが所定値Ａｐ２（例えば１０％）を超えているが、車両Ａにあっては、アクセル開度Ａｐが所定値Ａｐ２（例えば１０％）以下であることが前出しロックアップオン制御の開始条件とされていない。このため、前出しロックアップオン制御許可フラグがＯＮに設定されて（ステップＳＴ９）、前出しロックアップオン制御が実施され、ロックアップクラッチ２５がロックアップオンされる。
【００６１】
時間ｔ３以降、車両Ａのアクセル開度Ａｐが急上昇し、これに伴い、車両ＡのエンジントルクＴｅ、車速Ｖ、前出し可駆動力閾値Ｆｔｇｔ、実駆動力Ｆｒ等も急上昇している。そして、時間ｔ４以降において、実駆動力Ｆｒが前出し可駆動力閾値Ｆｔｇｔを超え（ステップＳＴ８：ＮＯ）、前出しロックアップオン制御許可フラグがＯＦＦに設定されている（ステップＳＴ１０）。これにより、ロックアップクラッチ２５はロックアップオフされる。但し、既に車速Ｖがロックアップオン車速Ｖｌｕｏｎ１以上になっていれば、本来のロックアップ制御によりロックアップオンの状態が継続される。
【００６２】
以上に説明したように、本発明の実施形態に係る車両の制御装置を搭載した車両Ａによれば、アクセル開度Ａｐが所定値Ａｐ２（例えば１０％）を超えていても、実駆動力Ｆｒが前出し可駆動力閾値Ｆｔｇｔ以下であれば、前出しロックアップオン制御が実行される。これにより、乗員数が多い場合、積載荷物が多い場合、あるいは、登坂路で発進する場合のように実際の走行抵抗ＦＲＬ１が大きい状態で車両を緩加速発進する際に、アクセルが大きく踏み込まれても、前出しロックアップオン制御が実行され、燃費の向上が図られる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、例えば、ロックアップクラッチ付きトルクコンバータを有するベルト式無段変速機を備えた車両において、前出しロックアップオン制御を実行する制御装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１ エンジン
２ トルクコンバータ
４ ベルト式無段変速機
８ ＥＣＵ
２５ ロックアップクラッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの動力がロックアップクラッチ付きのトルクコンバータを介して入力されるベルト式無段変速機を備える車両の制御装置であって、少なくともアクセル開度と車速とに基づいてベルト式無段変速機の目標入力回転数を設定し、アクセル開度の増大に伴って前記目標入力回転数を増大させ、前記ロックアップクラッチの締結制御を開始する第１のロックアップオン車速より低速側に前記ロックアップクラッチの解放制御を開始するロックアップオフ車速が設定され、さらに、前記ロックアップオフ車速より低速側に前出しロックアップオン制御によるロックアップクラッチの締結制御の開始を許可する第２のロックアップオン車速が設定される、車両の制御装置において、
車両の走行抵抗を算出する走行抵抗算出手段と、
車両の実駆動力を算出する実駆動力算出手段と、
車速が所定範囲内にあり、且つ、前記ベルト式無段変速機の変速比が所定値以上である場合に、前記走行抵抗算出手段により算出された走行抵抗に所定の余剰駆動力を加えて得られる値を前出しロックアップオン制御の実施を許可する上限駆動力閾値として設定し、前記実駆動力算出手段により算出された実駆動力が前記上限駆動力閾値以下の場合に前出しロックアップオン制御を実施する制御手段と、
を備えることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項１】
エンジンの動力がロックアップクラッチ付きのトルクコンバータを介して入力されるベルト式無段変速機を備える車両の制御装置であって、少なくともアクセル開度と車速とに基づいてベルト式無段変速機の目標入力回転数を設定し、アクセル開度の増大に伴って前記目標入力回転数を増大させ、前記ロックアップクラッチの締結制御を開始する第１のロックアップオン車速より低速側に前記ロックアップクラッチの解放制御を開始するロックアップオフ車速が設定され、さらに、前記ロックアップオフ車速より低速側に前出しロックアップオン制御によるロックアップクラッチの締結制御の開始を許可する第２のロックアップオン車速が設定される、車両の制御装置において、
車両の走行抵抗を算出する走行抵抗算出手段と、
車両の実駆動力を算出する実駆動力算出手段と、
車速が所定範囲内にあり、且つ、前記ベルト式無段変速機の変速比が所定値以上である場合に、前記走行抵抗算出手段により算出された走行抵抗に所定の余剰駆動力を加えて得られる値を前出しロックアップオン制御の実施を許可する上限駆動力閾値として設定し、前記実駆動力算出手段により算出された実駆動力が前記上限駆動力閾値以下の場合に前出しロックアップオン制御を実施する制御手段と、
を備えることを特徴とする車両の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１３７１１７（Ｐ２０１２−１３７１１７Ａ）
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８８２９０（Ｐ２０１０−２８８２９０）
【出願日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【出願人】（０００００２９６７）ダイハツ工業株式会社 (2,560)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【出願人】（０００００２９６７）ダイハツ工業株式会社 (2,560)
【Ｆターム（参考）】
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