JP3539308B2 - 自動変速機のロックアップ制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃費向上のために車両惰性走行時においてもトルクコンバータのロックアップを行う自動変速機のロックアップ制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、走行中に一時的にロックアップを解除する技術としては、特開平３−１８９４７１号公報に記載のものが知られている。
【０００３】
この従来出典には、発進時のみならず加速時にも流体継手を有効活用して走行性能を向上することが可能なロックアップ付流体継手を有する無段変速機の制御装置を提供することを目的とし、加速の有無を迅速に判断する手段と、ロックアップ状態において加速信号が入力すると、一時的にロックアップ解除する手段とを備えた装置が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術にあっては、ロックアップを一時解除するための加速信号を、ドライバーの加速操作という観点から決めているため、アクセル踏み込み速度が設定された固定値以上であれば常にロックアップが一時的に解除されることになり、ロックアップ解除の頻度が高く、燃費の向上を妨げてしまうという問題がある。
【０００５】
一方、コーストロックアップ状態からのアクセル踏み込み操作を行うと、特開平８−１７７５４０号公報に記載されているように、いわゆるガクガク振動が発生するという問題がある。このガクガク振動とは、スロットル開度が全閉状態を含む定開度から高開度へステップ的に移行する時等において、駆動系へのステップトルク入力に起因して、駆動系の固有振動により車両に加わる前後方向加速度が変動するような振動をいう。
【０００６】
そこで、ロックアップを一時的に解除することでトルクコンバータに流体継手機能を発揮させ、これによりトルク変動を吸収することでガクガク振動を抑える案が考えられる。
【０００７】
これに対し、従来技術を適用し、アクセル踏み込み速度のしきい値を固定値にした場合、下記に列挙する問題がある。
【０００８】
(1) 最もガクガク振動の厳しい（発生しやすい）低車速域、或いは、ローギア比域での条件で低い固定値に設定すると、ガクガク振動が発生しにくい、或いは、発生しても振動レベルが小さい高車速域、或いは、ハイギア比域では、必要以上にロックアップが解除されることになり、燃費の向上を妨げてしまう。
【０００９】
(2) ガクガク振動が発生しにくい、或いは、発生しても振動レベルが小さい高車速域、或いは、ハイギア比域での条件で高い固定値に設定すると、低車速域、或いは、ローギア比域では、ガクガク振動の発生を許容してしまい、本来目指そうとしているガクガク振動の発生を抑制できない。
【００１０】
本発明は上記問題点に着目してなされたもので、ロックアップを一時的に解除する踏み込み速度しきい値をガクガク振動のレベル（発生しやすさ）と相関のあるパラメータにより切り換えることで、ガクガク振動の発生の抑制と燃費の向上との両立を図ることができる自動変速機のロックアップ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】
本発明のうち請求項１記載の発明では、車両の惰性走行中もトルクコンバータのロックアップクラッチを締結作動するロックアップ制御手段を備えた自動変速機のロックアップ制御装置において、
ガクガク振動レベルと相関のあるアクセル踏み込み開始時の車速及び変速比により、車速が高車速であるほど、また、変速比が高変速比であるほど大きな値によるアクセル開度しきい値を設定するアクセル開度しきい値設定手段と、
コーストロックアップ状態で、アクセル踏み込み開始から設定時間の間に、検出されるアクセル開度が設定されたアクセル開度しきい値以上となった場合、一時的にロックアップを解除する一時的ロックアップ解除手段と、
を設けたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の作用および効果】
本発明のうち請求項１記載の発明にあっては、ロックアップ制御手段において、アクセル足離しによる車両の惰性走行中もトルクコンバータのロックアップクラッチが締結作動される。そして、アクセル開度しきい値設定手段において、ガクガク振動レベルと相関のあるアクセル踏み込み開始時の車速及び変速比により、車速が高車速であるほど、また、変速比が高変速比であるほど大きな値によるアクセル開度しきい値が設定され、一時的ロックアップ解除手段において、コーストロックアップ状態で、アクセル踏み込み開始から設定時間の間に、検出されるアクセル開度が設定されたアクセル開度しきい値以上となった場合、一時的にロックアップが解除される。
【００１５】
すなわち、アクセル踏み込み時にガクガク振動が発生しやすい低車速域、或いは、ローギア比域では、アクセル開度しきい値が低い値に設定されることになり、コーストロックアップ状態からのアクセルを急踏み込み操作すると、アクセル開度がしきい値を超えて一時的にロックアップが解除され、トルクコンバータに流体継手機能によりトルク変動が吸収され、ガクガク振動が抑えられる。
【００１６】
一方、ガクガク振動が発生しにくい、或いは、発生しても振動レベルが小さい高車速域、或いは、ハイギア比域では、アクセル開度しきい値が高い値に設定されることになり、コーストロックアップ状態からのアクセルを急踏み込み操作してもよほど踏み込み速度が速くない限りアクセル開度がしきい値を超えることはなく、ロックアップが維持されて燃費の向上が図られる。
【００１７】
このように、ロックアップ解除のアクセル開度しきい値をガクガク振動のレベルと相関のあるパラメータ（車速及び変速比）により切り換えることで、ガクガク振動の発生の抑制と燃費の向上との両立を図ることができる。
【００１８】
また、アクセル開度しきい値設定手段において、アクセル踏み込み開始時の車速及び変速比により推定されるガクガク振動レベルが小さい時ほど、ロックアップの一時解除がされにくいアクセル開度しきい値に設定される。
【００１９】
このように、アクセル開度しきい値の設定が段階的な設定ではなく、ガクガク振動のレベルと相関のあるパラメータ（車速及び変速比）により推定されるガクガク振動レベルに応じた設定とされることで、推定されるガクガク振動レベルの大小にかかわらず、ガクガク振動の発生の抑制と燃費の向上とをうまく両立させることができる。
【００２０】
さらに、一時的ロックアップ解除手段において、コーストロックアップ状態で、アクセル踏み込み開始から設定時間の間に、検出されるアクセル開度が設定されたアクセル開度しきい値以上となった場合、一時的にロックアップが解除される。
【００２１】
すなわち、アクセル踏み込み速度は、サンプリング周期当たりのアクセル開度変化量により算出することができるが、サンプリング周期を短くすると算出誤差が大きくなり、また、サンプリング周期を長くすると速度判定が遅れることになる。
【００２２】
これに対し、アクセル踏み込み操作の判定時間を決めておき、判定時間経過時のアクセル開度検出値がアクセル開度しきい値以上の時にアクセル急踏みとみなすようにすることで、アクセル開度の微分演算により速度を算出することなく、検出されるアクセル開度の対比により実質的に速度対比が行われ、算出誤差や遅れのない効果的なロックアップ解除条件の判定ができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明による自動変速機のロックアップ制御装置を、図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
［無段変速機の伝動ユニット及び変速制御装置の構成について］
図１及び図２は、本発明による自動変速機のロックアップ制御装置を備えるトロイダル型無段変速機を示し、図１はトロイダル型無段変速機の伝動ユニットを示す縦断側面図、図２はトロイダル型無段変速機の変速制御装置を示す図である。
【００２５】
まず、トロイダル型無段変速機の主要部である伝動ユニットを、図１により説明する。この伝動ユニットは、図示しないエンジンからの回転がロックアップクラッチ付トルクコンバータを介して伝達される入力軸２０を備え、この入力軸２０は、図１に示すように、エンジンから遠い端部を変速機ケース２１内に軸受２２を介して回転自在に支持し、中央部を変速機ケース２１の中間壁２３内に軸受２４及び中空出力軸２５を介して回転自在に支持する。
【００２６】
前記入力軸２０には入力コーンディスク１を支持し、前記中空出力軸２５には出力コーンディスク２を支持し、入出力コーンディスク１，２は、そのトロイド曲面１ａ，２ａが互いに対向するように同軸配置する。
【００２７】
そして、入出力コーンディスク１，２の対向するトロイド曲面１ａ，２ａ間には、入力軸２０を挟んでその両側に配置した一対のパワーローラ３，３を介在させ、これらのパワーローラ３，３を入出力コーンディスク１，２間に挟圧するために、以下の構成を採用する。
【００２８】
すなわち、入力軸２０の軸受２２側端部にローディングナット２６を螺合し、このローディングナット２６により抜け止めして入力軸２０上に回転係合させたカムディスク２７と、入力コーンディスク１のトロイド曲面１ａから遠い端面との間にローディングカム２８を介在させ、このローディングカム２８を介して、入力軸２０からカムディスク２７への回転が入力コーンディスク１に伝達されるようになす。
【００２９】
ここで、入力コーンディスク１の回転は両パワーローラ３，３の回転を介して出力コーンディスク２に伝わり、この伝動中、ローディングカム２８は伝達トルクに比例したスラストを発生して、パワーローラ３，３を入出力コーンディスク１，２間に狭圧し、上記動力伝達を可能にする。
【００３０】
前記出力コーンディスク２は、出力軸２５に楔着し、この出力軸２５上に出力歯車２９を一体回転するように嵌着する。
【００３１】
出力軸２５はさらに、ラジアル兼スラスト軸受３０を介して変速機ケース２１の端蓋３１内に回転自在に支持し、この端蓋３１内には別にラジアル兼スラスト軸受３２を介して入力軸２０を回転自在に支持する。ここで、ラジアル兼スラスト軸受３０，３２は、スペーサ３３を開始て相互に接近しないように突き合わせ、また相互に遠ざかる方向への相対変位不能になるよう、対応する出力歯車２９入力軸２０に対し軸線方向に衝接させる。
【００３２】
上記構成により、ローディングカム２８によって入出力コーンディスク１，２間に作用するスラストは、スペーサ３３を挟むような内力となり、変速機ケース２１に作用することがない。
【００３３】
各パワーローラ３，３は、図２にも示すように、トラニオン４１，４１に回転自在に支持し、このトラニオン４１，４１は、それぞれ上端を球面継手４２によりアッパリンク４３の両端に回転自在及び揺動自在に、また、下端を球面継手４４によりロアリンク４５の両端に回転自在及び揺動自在に連結する。
【００３４】
そして、アッパリンク４３及びロアリンク４５は、中央を球面継手４６，４７により変速機ケース２１に上下方向揺動可能に支持し、両トラニオン４１，４１を相互逆向きにに同期して上下動させ得るようにする。
【００３５】
このように、両トラニオン４１，４１を、相互逆向きに同期して上下動させることによって変速を行う変速制御装置を、図２に基づいて説明する。
【００３６】
各トラニオン４１，４１は、これらを個々に上下方向へストロークさせるためのピストン６，６を設け、両ピストン６，６の両側に、それぞれ上方室５１，５２及び下方室５３，５４を画成する。そして両ピストン６，６を相互逆向きにストローク制御するために、変速制御弁５を設置する。
【００３７】
ここで、変速制御弁５は、スプール型の内弁体５ａと、スリーブ型の外弁体５ｂとを相互に摺動可能に嵌合し、外弁体５ｂを弁ケース５ｃに摺動自在に嵌合して構成する。
【００３８】
上記変速制御弁５は、入力ポート５ｄを圧力源５５に接続し、一方の連絡ポート５ｅをピストン室５１，５４に、また、他方の連絡ポート５ｆをピストン知る５２，５３にそれぞれ接続する。
【００３９】
そして、内弁体５ａを、一方のトラニオン４１の下端に固着したプリセスカム７のカム面に、ベルクランク型の変速レバー８を介して共働させ、外弁体５ｂを変速アクチュエータとしてのステップモータ４に、ラックアンドピニオン型式で駆動係合させる。
【００４０】
変速制御弁５の操作指令は、アクチュエータ駆動位置指令Ａｓｔｅｐ（ステップ位置指令）に応動するステップモータ４が、ラックアンドピニオンを介し外弁体５ｂにストロークとして与えることとする。
【００４１】
この操作指令で、変速制御弁５の外弁体５ｂが内弁体５ａに対し相対的に中立位置から、例えば、図２の位置に変位されて変速制御弁５が開くとき、圧力源５５からの流体圧（ライン圧ＰL）が室５２，５３に供給される一方、他の室５１，５４がドレンされ、また、変速制御弁５の外弁体５ｂが内弁体５ａに対し相対的に中立位置から逆方向に変位されて変速制御弁５が開くとき、圧力源５５からの流体圧が室５１，５４に供給される一方、他の室５２，５３がドレンされ、両トラニオン４１，４１が流体圧でピストン６，６を介して図中、対応した上下方向へ相互逆向きに変位されるものとする。
【００４２】
これにより両パワーローラ３，３は、回転軸軸Ｏ_１が入出力コーンディスク１，２の回転軸線Ｏ_２と交差する図示位置からオフセット（オフセット量ｙ）されることになり、核オフセットによりパワーローラ３，３は入出力コーンディスク１，２からの首振り分力で、自己の回転軸線Ｏ_１と直行する首振り軸線Ｏ_３の周りに傾転（傾転角φ）されて無段変速を行うことができる。
【００４３】
このような変速中、一方のトラニオン４１の下端に結合したプリセスカム７は、変速リンク８を介して、トラニオン４１及びパワーローラ３の上述した上下動（オフセット量ｙ）及び傾転角φを変速制御弁５の内弁体５ａに機械的にｘで示すようにフィードバックされる。
【００４４】
そして上記無段変速により、ステップモータ４へのアクチュエータ駆動位置指令Ａｓｔｅｐに対応した変速比指令値が達成される時、上記のプリセスカム７を介した機械的フィ一ドバックが変速制御弁５の内弁体５ａをして、外弁体５ｂに対し相対的に初期の中立位置に復帰させ、同時に、両パワーローラ３，３は、回転軸線Ｏ_１が入出力コーンディスク１，２の回転軸線０_２と交差する図示位置に戻ることで、上記変速比指令値の達成状態を維持することができる。
【００４５】
なお、パワーローラ傾転角φを変速比指令値に対応した値にすることが制御の狙いであるから、基本的にプリセスカム７はパワーローラ傾転角φのみをフィードバックすればよいことになるが、ここでパワーローラオフセット量ｙをもフィードバックする理由は、変速制御が振動的になるのを防止ずるダンピング効果を与えて、変速制御のハンチング現象を回避するためである。
【００４６】
ステップモータ４へのアクチュエ一タ駆動位置指令Ａｓｔｅｐは、コントローラ６１によって設定される。
【００４７】
このためにコントローラ６１には図２に示すように、エンジンスロットル開度ＴＶＯを検出するスロットル開度センサ６２からの信号、車速ＶＳＰを検出する車速センサ６３からの信号、入力コーンディスク１の回転数Ｎｉ（エンジン回転数Ｎｅでもよい）を検出する入力回転センサ６４からの信号、出力コーンディスク２の回転数Ｎｏを検出する出力回転センサ６５からの信号、変速機作動油温ＴＭＰを検出ずる油温センサ６６からの信号、前記油圧源５５からのライン圧Ｐ_Ｌを検出する（通常は、ライン圧Ｐ_Ｌをコントローラ６１で制御するからコントローラ６１の内部信号から検知する）ライン圧センサ６７からの信号、工ンジン回転数Ｎｅを検出するエンジン回転センサ６８からの信号、インヒビタスイッチ６０からのレンジ情報についての信号、ＵＰ／ＤＯＷＮスイッチ６９からのＵＰ／ＤＯＷＮ情報についての信号、モード選択スイッチ７０からの選択モード信号、工ンジン制御装置３１０からのトルクダウン許可信号、アンチスキッド制御装置（ＡＢＳ）３２０からのＡＢＳ制御信号、トラクションコントロール装置（ＴＣＳ）３３０からのＴＣＳ制御信号及び定速走行装置３４０からの定速走行作動信号をそれぞれ入力する。
【００４８】
コントローラ６１は、上記の各種入力情報を基にして以下の演算によってステップモータ４へのアクチュエータ駆動位置指令Ａｓｔｅｐ（変速指令値）を設定するものとする。
【００４９】
［コントローラの構成について］
本実施の形態では、コントローラ６１を図３に示すように構成する。
【００５０】
変速マップ選択部７１は、図２のセンサ６６で検出した油温ＴＭＰや、排気浄化触媒の活性化運転中か否かなど、各種条件に応じて変速マッブを選択する。
【００５１】
到達入力回転数算出部７２は、このようにして選択された変速マップが例えば図４に示すようなものである場合について説明すると、図２のセンサ６２，６３でそれぞれ検出したスロットル開度ＴＶＯ及び車速ＶＳＰから、同図の変速線図に対応した変速マップをもとに、現在の運転状態での定常的な目標入力回転数とすべき到達入力回転数Ｎｉ^*を検索して求める。
【００５２】
到達変速比演算部７３は、到達入力回転数Ｎｉ^*を図２のセンサ６５で検出した変速機出力回転数Ｎｏで除算することによって、到達入力回転数Ｎｉ^*に対応する定常的な目標変速比である到達変速比ｉ^*を求める。
【００５３】
変速時定数算出部７４は、選択レンジ（前進通常走行レンジＤ、前進スポーツ走行レンジＤｓ）、車速ＶＳＰ、スロットル開度ＴＶＯ、エンジン回転数Ｎｅ、アクセルペダル操作速度、トルクダウン制御装置（図示せず）からのトルクダウン量に関する信号及びトルクダウン許可信号、アンチスキッド制御信号、トラクション制御信号、定速走行信号、後に説明する目標変速比Ｒａｔｉｏ０との変速比偏差ＲｔｏＥＲＲ、などの各種条件に応じて変速制御の第１変速時定数Ｔｇ１及び第２変速時定数Ｔｇ２を設定するとともに、到達変速比ｉ^*と目標変速比Ｒａｔｉｏ０との偏差Ｅipを算出する。
【００５４】
ここでトロイダル型無段変速機の２次的な遅れ系に対応するために設定される第１変速時定数Ｔｇ１及び第２変速時定数Ｔｇ２は、到達変速比ｉ^*に対する変速の応答性を設定して変速速度を定めるためのもので、目標変速比算出部７５は、到達変速比ｉ^*を第１変速時定数Ｔｇ１及び第２変速時定数Ｔｇ２で定めた変速応答をもって実現するための過渡的な時時刻々の目標変速比Ｒａｔｉｏ０及び中間変速比Ｒａｔｉｏ００をそれぞれ算出し、目標変速比Ｒａｔｉｏ０のみを出力する。
【００５５】
入力トルク算出部７６は、周知の方法によって変速機入力トルクＴｉを求めるものであり、先ずスロットル開度ＴＶＯ及びエンジン回転数Ｎｅからエンジン出力トルクを求め、次いでトルクコンバータの入出力回転数（Ｎｅ，Ｎｉ）比である速度比からトルクコンバータのトルク比ｔを求め、最後にエンジン出力トルクにトルク比ｔを乗じて変速機入力トルクＴｉを算出する。
【００５６】
トルクシフト補償変速比算出部７７は、過渡的な上記目標変速比Ｒａｔｉｏ０及び当該変速機入力トルクＴｉから、トロイダル型無段変速機に特有なトルクシフト（変速比の不正）をなくすためのトルクシフト補償変速比ＴＳｒｔｏを算出する。
【００５７】
ここで、トロイダル型無段変速機のトルクシフトを補足説明すると、トロイダル型無段変速機の伝動中には、既に説明したようにしてパワーローラ３，３を入出力コーンディスク１，２間に挟圧することからトラニオン４１の変形が発生し、これによりこのトラニオンの下端におけるプリセスカム７の位置が変化してプリセスカム７及び変速リンク８からなる機械的フィードバック系の系路長変化を惹起し、これによって上記トルクシフトを発生させる。
【００５８】
したがって、トロイダル型無段変速機のトルクシフトは、目標変速比Ｒａｔｉｏ０及び変速機入力トルクＴｉによって異なり、トルクシフト補償変速比算出部７７は、これらの２次元マップからトルクシフト補償変速比ＴＳｒｔｏを検索によって求める。
【００５９】
実変速比算出部７８は、変速機入力回転数Ｎｉを図２のセンサ６５で検出した変速機出力回転数Ｎｏで除算することによって、実変速比Ｒａｔｉｏを算出する。変速比偏差算出部７９は、上記目標変速比Ｒａｔｉｏ０から実変速比Ｒａｔｉｏを差し引いて、両者間における変速比偏差ＲｔｏＥＲＲ（＝Ｒａｔｉｏ０−Ｒａｔｉｏ）を求める。
【００６０】
第１フィードバック（ＦＢ）ゲイン算出部８０は、変速比偏差ＲｔｏＥＲＲに応じた周知のＰＩＤ制御（Ｐは比例制御、Ｉは積分制御、Ｄは微分制御）による変速比フィードバック補正量を算出するときに用いられ、それぞれの制御のフィードバックゲインのうち、変速機入力回転数Ｎｉ及び車速ＶＳＰに応じて設定すべき第１の比例制御用フィードバックゲインｆｂｐＤＡＴＡ１、積分制御用フィードバックゲインｆｂｉＤＡＴＡ１、及び微分制御用フィードバックゲインｆｂｄＤＡＴＡ１をそれぞれ求める。
【００６１】
これら第１のフィードバックゲインｆｂｐＤＡＴＡ１，ｆｂｉＤＡＴＡ１，ｆｂｄＤＡＴＡ１は、変速機入力回転数Ｎｉ及び車速ＶＳＰの２次元マップとして予め定めておき、このマップを基に変速機入力回転数Ｎｉ及び車速ＶＳＰから検素により求めるものとする。
【００６２】
第２フィードバック（ＦＢ）ゲイン算出部８１は、上記ＰＩＤ制御による変速比フィードバック補正量を算出するときに用いるフィードバックゲインのうち、変速機作動油温ＴＭＰ及びライン圧Ｐ_Ｌに応じて設定すべき第２の比例制御用フィードバックゲインｆｂｐＤＡＴＡ２、積分制御用フィードバックゲインｆｂｉＤＡＴＡ２、及び微分制御用フィードバックゲインｆｂｄＤＡＴＡ２をそれぞれ求める。
【００６３】
これら第２のフィードバックゲインｆｂｐＤＡＴＡ２，ｆｂｉＤＡＴＡ２，ｆｂｄＤＡＴＡ２は、作動油温ＴＭＰ及びライン圧Ｐ_Ｌの２次元マップとして予め定めておき、このマップを基に作動油温ＴＭＰ及びライン圧Ｐ_Ｌから検索により求めるものとする。
【００６４】
フィードバックゲイン算出部８３は、上記第１のフィ一ドバックゲイン及び第２のフィードバックゲインを対応するもの同士掛け合わせて、比例制御用フィードバックゲインｆｂｐＤＡＴＡ（＝ｆｂｐＤＡＴＡ１×ｆｂｐＤＡＴＡ２）、積分制御用フィードバックゲインｆｂｉＤＡＴＡ（＝ｆｂｉＤＡＴＡ１×ｆｂｉＤＡＴＡ２）、及び微分制御用フィードバックゲインｆｂｄＤＡＴＡ（＝ｆｂｄＤＡＴＡ１×ｆｂｄＤＡＴＡ２）を求める。
【００６５】
ＰＩＤ制御部８４は、以上のようにして求めたフィードバックゲインを用い、変速比偏差ＲｔｏＥＲＲに応じたＰＩＤ制御による変速比フィードバック補正量ＦＢｒｔｏを算出するために、
先す比例制御による変速比フィードバック補正量をＲｔｏＥＲＲ×ｆｂｐＤＡＴＡにより求め、
次いで積分制御による変速比フィードバック補正量を∫ＲｔｏＥＲＲ×ｆｂｉＤＡＴＡにより求め、
更に微分制御による変速比フィードバック補正量を（d/dt）ＲｔｏＥＲＲ×ｆｂｄＤＡＴＡにより求め、
最後にこれら３者の和値をＰＩＤ制御による変速比フィードバック補正量ＦＢｒｔｏ（＝ＲｔｏＥＲＲ×ｆｂｐＤＡＴＡ＋∫ＲｔｏＥＲＲ×ｆｂｉＤＡＴＡ＋（d/dt）ＲｔｏＥＲＲ×ｆｂｄＤＡＴＡ）とする。
【００６６】
目標変速比補正部８５は、目標変速比Ｒａｔｉｏ０をトルクシフト補償変速比ＴＳｒｔｏ及び変速比フィードバック補正量ＦＢｒｔｏだけ補正して、補正済目標変速比ＤｓｒＲＴＯ（＝Ｒａｔｉｏ０＋ＴＳｒｔｏ＋ＦＢｒｔｏ）を求める。目標ステップ数（アクチュエータ目標駆動位置）算出部８６は、上記の補正済目標変速比ＤｓｒＲＴＯを実現するためのステップモータ（アクチュエータ）４の目標ステップ数（アクチュエータ目標駆動位置）ＤｓｒＳＴＰをマップ検索により求める。
【００６７】
ステップモータ駆動位置指令算出部８７は、ステップモータ駆動速度設定部８８が変速機作動油温ＴＭＰなどから設定するステップモータ４の限界駆動速度でも１制御周期中にステップモータ４が上記目標ステップ数ＤｓｒＳＴＰに変位し得ないとき、ステップモータ４の上記限界駆動速度で実現可能な実現可能限界位置をステップモータ４への駆動位置指令Ａｓｔｅｐとなし、ステップモータ４が１制御周期中に上記目標ステップ数ＤｓｒＳＴＰに変位し得るときは、当該目標ステッブ数ＤｓｒＳＴＰをそのままステップモータ４への駆動位置指令Ａｓｔｅｐとなすものとする。
【００６８】
したがって、駆動位置指令Ａｓｔｅｐは常時ステップモータ４の実駆動位置とみなすことができる。
【００６９】
ステップモータ４は、駆動位置指令Ａｓｔｅｐに対応する方向及び位置に変位されてラックアンドピニオンを介し変速制御弁５の外弁体５ｂをストロ一クさせ、トロイダル型無段変速機を既に説明したように所定通りに変速させることができる。
【００７０】
この変速によって駆動位置指令Ａｓｔｅｐに対応した変速比指令値が達成される時、プリセスカム７を介した機械的フィードバックが変速制御弁５の内弁体５ａをして、外分体５ｂに対し相対的に初期の中立位置に復帰させ、同時に、両パワーローラ３，３は、回転軸線０_１が入出力コーンディスク１，２の回転軸線０_２と交差する図示位置に戻ることで、上記変速比指令値の達成状態を維持することができる。
【００７１】
なお、本実施の形態では、ステップモータ追従可能判定部８９を付加して設ける。
【００７２】
このステップモータ追従可能判定部８９は、ステップモータ４が補正済目標変速比ＤｓｒＲＴＯに対応した目標ステップ数（アクチュエータ目標駆動位置）ＤｓｒＳＴＰに追従可能か否かを、以下により判定するものである。
【００７３】
つまり判定部８９は先ず、目標ステップ数（アクチュエータ目標駆動位置）ＤｓｒＳＴＰと、実駆動位置とみなすことができる駆動位置指令Ａｓｔｅｐとの間におけるステップ数偏差（アクチュエータ駆動位置偏差）△ＳＴＰを求める。
【００７４】
そして判定部８９は、ステップモータ駆動速度設定部８８によって既に説明したように設定されたステップモ一夕４の限界駆動速度でもステップモータ４が１制御周期中に解消し得ないステップ数偏差（アクチュエータ駆動位置偏差）の下限値△ＳＴＰ_ＬＩＭよりもステップ数偏差（アクチュエータ駆動位置偏差）△ＳＴＰが小さい時（△ＳＴＰ＜△ＳＴＰ_ＬＩＭ）、ステップモータ４が補正済目標変速比ＤｓｒＲＴＯに対応した目標ステップ数（アクチュエータ目標駆動位置）ＤｓｒＳＴＰに追従可能であると判定し、
逆に△ＳＴＰ≧△ＳＴＰ_ＬＩＭである時、ステップモータ４が目標ステップ数（アクチュエータ目標駆動位置）ＤｓｒＳＴＰに追従不能であると判定する。
【００７５】
判別部８９は、ステップモータ４が補正済目標変速比ＤｓｒＲＴＯに対応した目標ステップ数（アクチュエータ目標駆動位置）ＤｓｒＳＴＰに追従可能であると判定する場合、ＰＩＤ制御部８４で、既に説明した通りのＰＩＤ制御による変速比フィードバック補正量ＦＢｒｔｏの演算を継続させる。
【００７６】
このようにして、ステップモータ４が目標ステップ数（アクチュエータ目標駆動位置）ＤｓｒＳＴＰに追従不能であると判定した場合は、積分制御による変速比フィードバック補正量∫ＲｔｏＥＲＲ×ｆｂｉＤＡＴＡを当該判定時における値に保持するようＰＩＤ制御部８４に指令する。
【００７７】
さらに本実施の形態では、ステップモータ駆動位置指令算出部８７において、ステップモータ４の限界駆動速度でも１制御周期中にステップモータ４が目標ステップ数ＤｓｒＳＴＰに変位し得ないとき、ステップモータ４の限界駆動速度で実現可能な実現可能限界位置をステップモータ４への駆動位置指令Ａｓｔｅｐとなすようにし、この駆動位置指令Ａｓｔｅｐをステップモータ４の実駆動位置として判定部８９でのステップモータ追従可能判定に資することにしたから、
このような追従可能判定を行うに際して必要なステップモータ４の実駆動位置を、変速制御装置からステップモータ４への駆動位置指令Ａｓｔｅｐで検知することとなり、上記の追従可能判定を、ステップモータ４の実駆動位置の実測に頼ることなく廉価に行うことができる。
【００７８】
また本実施の形態では、ステップモータ追従可能判定部８９において、目標ステップ数（アクチュエータ目標駆動位置）ＤｓｒＳＴＰと、実駆動位置（駆動位置指令）Ａｓｔｅｐとの間におけるステップ数偏差（アクチュエータ駆動位置偏差）△ＳＴＦが、ステップモータ４の限界駆動速度ごとに定めた追従判定基準偏差△ＳＴＰ_ＬＩＭよりも小さい時（△ＳＴＰ＜△ＳＴＰ_ＬＩＭ）、ステップモータ４が補正済目標変速比ＤｓｒＲＴＯに対応した目標ステップ数（アクチュエータ目標駆動位置）ＤｓｒＳＴＰに追従可能であると判定し、逆に△ＳＴＰ≧△ＳＴＰ_ＬＩＭである時、ステップモータ４が目標ステップ数（アクチュエータ目標駆動位置）ＤｓｒＳＴＰに追従不能であると判定するため、
油温ＴＭＰなどで種々に変化するステップモータ４の限界駆動速度に関係なくステップモータ４の追従可能判定を確実に行うことができる。
【００７９】
［変速制御について］
図２のコントローラ６１をマイクロコンピュータで構成する場合、図３について説明した変速制御は図５のプログラムでこれを実行する。
【００８０】
図５は変速制御の全体を示し、このルーチンは、例えば、１０ｍｓごとに実行される。先ず、ステップ９１において、変速時定数算出部７４（図３）は、車速センサ６３（図２）によって検出された車速ＶＳＰ、エンジン回転センサ６８（図２）によって検出されたエンジン回転数Ｎｅ、入力回転センサ６４（図２）によって検出された変速機入力回転数Ｎｉ、スロットル開度センサ６２（図２）によって検出されたスロットル開度ＴＶＯ、インヒビタスイッチ６０（図２）からのレンジ情報（自動変速（Ｄ）レンジ、スポーツ走行（Ｓ）レンジ等）等を読み込む。
【００８１】
次いで、ステップ９２において、到達入力回転数算出部７２（図３）は、入力回転数Ｎｉを変速機出力回転数Ｎｏによって除算することによって、実変速比Ｒａｔｉｏを算出する。次いで、ステップ９３において、スロットル開度ＴＶＯ及び車速ＶＳＰから図４に図示したような変速マップを基にして到達入力回転数Ｎｉ^＊を検索して求める。
【００８２】
次いで、到達変速比設定手段としてのステップ９４において、到達変速比算出部７３（図３）は、この到達入力回転数Ｎｉ^＊を変速機出力回転数Ｎｏで除算することによって到達変速比ｉ^＊を算出する。次いで、偏差算出手段としてのステップ９５において、変速時定数算出部７４（図３）は、到達変速比ｉ^＊から、前回のルーチンで算出した目標変速比Ｒａｔｉｏ０（これは後のステップ９９で算出される。）を減算して偏差Ｅipを算出する。
【００８３】
次いで、ステップ９６において、モード切替、マニュアル変速による有段の変速（以下、「スイッチ変速」という。）があったか否か判定する。具体的には、モード選択スイッチ７０（図２）からの選択モード信号に応じて、パワーモードとスノーモードとの間の切替の有無を検出し、インヒビタスイッチ６０（図２）からマニュアルレンジ信号を検出するとともにＵＰ／ＤＯＷＮスイッチ６９（図２）からＵＰ／ＤＯＷＮ情報についての信号を検出したか否か判定する。次いで、モード設定手段としてのステップ９７、ステップ９８及び目標変速比設定手段としてのステップ９９において、変速時定数算出部７４（図３）は、時定数算出モードと、第１及び第２変速時定数Ｔｇ１及びＴｇ２と、目標変速比Ｒａｔｉｏ０及び中間変速比Ｒａｔｉｏ００とをそれぞれ算出する。
【００８４】
その後、ステップ１００において、トルクシフト補償変速比算出部７７（図３）は、目標変速比Ｒａｔｉｏ０及び変速機入力トルクＴｉに関するマップからトルクシフト補償変速比ＴＳｒｔｏを算出する。次いで、ステップ１０１において、ＰＩＤ制御部８４（図３）は、ＰＩＤ制御によって変速比フィードバック補正量ＦＢｒｔｏを算出する。次いで、ステップ１０２において、目標変速比補正部８５（図３）は、目標変速比Ｒａｔｉｏ０にトルクシフト補償変速比ＴＳｒｔｏ及び変速比フィードバック補正量ＦＢｒｔｏ加算して、補正済目標変速比ＤｓｒＲＴＯを算出する。次いで、ステップ１０３において、ステップモータ４（図２）への駆動位置指令Ａｓｔｅｐを算出し、本ルーチンを終了する。
【００８５】
［ロックアップ制御処理］
図６（イ）はロックアップ制御プログラム中のロックアップ判定処理を示す全体フローチャートである。
【００８６】
ステップ１０４では、図７に示す急踏み込みロックアップ禁止判定処理が行われ、ステップ１０５へ進む。
【００８７】
ステップ１０５では、ステップ１０４での判定結果がロックアップ許可かロックアップ禁止かどうかが判断され、ロックアップ許可の場合はステップ１０６へ進み、ロックアップ禁止の場合はステップ１１１へ進む。
【００８８】
ステップ１０６では、他の禁止条件、例えば、低油温時、ＡＢＳ作動時、ＴＣＳ作動時、後進時、低入力回転時等が判定され、ステップ１０７へ進む。
【００８９】
ステップ１０７では、ステップ１０６での禁止条件が成立することによりロックアップ禁止かどうか判断され、ＮＯの場合はステップ１０８へ進み、ＹＥＳの場合はステップ１１１へ進む。
【００９０】
ステップ１０８では、車速ＶＳＰに基づいてロックアップ領域が判定され、ステップ１０９へ進む。ここで、ロックアップ領域は、図６（ロ）に示すように、スロットル開度とは無関係（０％〜１００％）に車速ＶＳＰが設定車速（例えば、２０km/h）以上の領域に設定されている。よって、アクセル足離しによる惰性走行中も車速条件さえ成立すればロックアップされる。
【００９１】
ステップ１０９では、ステップ１２０８での判定がロックアップ領域かどうかが判断され、ＹＥＳの場合はステップ１１０へ進み、ＮＯの場合はステップ１１１へ進む。
【００９２】
ステップ１１０では、ロックアップクラッチを締結するロックアップ状態とされる。
【００９３】
ステップ１１１では、ロックアップクラッチを解放するトルクコンバータ状態とされる。
【００９４】
図７はロックアップ制御プログラム中の急踏み込みロックアップ禁止判定処理を示すフローチャートである。
【００９５】
ステップ１１２では、図８に示す急踏み込みロックアップ解除判定処理の結果が急踏み込みか急踏み込み以外かどうかが判断され、急踏み込みの場合はステップ１１５へ進み、急踏み込み以外の場合はステップ１１３へ進む。
【００９６】
ステップ１１３では、ロックアップ状態が判断され、トルクコンバータ状態であるとの判断時にはステップ１１７へ進み、ロックアップ状態であるとの判断時にはステップ１１４へ進む。
【００９７】
ステップ１１４では、図８に示す急踏み込みロックアップ解除判定処理が行われる。
【００９８】
ステップ１１５では、急踏み込み判断からロックアップ禁止を継続するロックアップ禁止タイマー値ＲＥＬＵＴＩＭが、ＲＥＬＵＴＩＭ＝０かどうか、つまり、ロックアップ禁止時間を経過したかどうかが判断され、ＮＯの場合にはステップ１１８へ進み、ＹＥＳの場合はステップ１１６へ進む。なお、このロックアップ禁止タイマー値ＲＥＬＵＴＩＭは、制御用定数表に予め設定されている。
【００９９】
ステップ１１６では、ステップ１１５でロックアップ禁止時間を経過したと判断されると、急踏み込み以外であるとみなされ、ステップ１１７へ進む。
【０１００】
ステップ１１７では、ロックアップ許可であると判定される。
【０１０１】
ステップ１１８では、ステップ１１５の判断でロックアップ禁止時間を経過していないと判断されると、ロックアップ禁止タイマー値ＲＥＬＵＴＩＭが、ＲＥＬＵＴＩＭ＝ＲＥＬＵＴＩＭ−１と減算され、ステップ１１９へ進む。
【０１０２】
ステップ１１９では、ロックアップ禁止であると判定される。
【０１０３】
図８はロックアップ制御プログラム中の急踏み込みロックアップ解除判定処理を示すフローチャートである。
【０１０４】
ステップ１２０では、レンジ，走行モードに応じた制御定数テーブルが検索され、低車速しきい値ｒｐａｃｌｏｆｖｌと高車速しきい値ｒｐａｃｌｏｆｖｈとアイドルＯＦＦとなってから急踏み込みの判定を行う踏み込み初期時間ｔｖｏｔｉｍが決められる。
【０１０５】
ステップ１２１では、アイドルスイッチ信号によりアイドル状態かどうかが判断され、ＯＮの時にはステップ１２２へ進み、ＯＦＦの時にはステップ１２４へ進む。
【０１０６】
ステップ１２２では、ステップ１２１でアイドル状態であると判断されると、タイマー値Ｔｉｍｅｒが、Ｔｉｍｅｒ＝ｔｖｏｔｉｍに設定され、ステップ１２３へ進む。
【０１０７】
ステップ１２３では、ロックアップを許可する急踏み込み以外であると判定される。
【０１０８】
ステップ１２４では、ステップ１２１でアイドルＯＦＦであると判断されると、タイマー値Ｔｉｍｅｒが、Ｔｉｍｅｒ＝Ｔｉｍｅｒ−１により減算され、ステップ１２５へ進む。
【０１０９】
ステップ１２５では、車速ＶＳＰが低車速しきい値ｒｐａｃｌｏｆｖｌ以上で高車速しきい値ｒｐａｃｌｏｆｖｈ未満の範囲内であるかどうかという車速条件が判断され、不成立の場合にはステップ１２３へ進み、成立の場合はステップ１２６へ進む。ここで、低車速しきい値ｒｐａｃｌｏｆｖｌ未満の低車速域は非ロックアップ領域を示し、高車速しきい値ｒｐａｃｌｏｆｖｈ以上の高車速域はガクガク振動が発生しない領域を示す。
【０１１０】
ステップ１２６では、ステップ１２５で車速条件が成立すると、タイマー値Ｔｉｍｅｒが、Ｔｉｍｅｒ＝０かどうか、つまり、急踏み込みの判定を行う踏み込み初期時間を経過したかどうかが判断され、ＮＯの場合はステップ１２７へ進み、ＹＥＳの場合はステップ１３０へ進む。
【０１１１】
ステップ１２７では、レンジ，走行モードからテーブルを選択し、車速ＶＳＰに基づいて、車速ＶＳＰが高車速であるほど、また、変速比が高変速比であるほど大きな値によるスロットル開度しきい値ｉｏｆｔｖｏ（アクセル開度しきい値に相当）が算出され、ステップ１２８へ進む（アクセル開度しきい値設定手段に相当）。このスロットル開度しきい値ｉｏｆｔｖｏは、車速ＶＳＰとレンジ位置（変速比）により、ｌｏｗ（ロー），ｍｉｄ（ミドル），ｈｉ（ハイ）の３段階の値により与えられる。なお、２段階以上の値であれば何段階の値により与えても良いし、さらに、もっときめ細かく無段階の値により与えても良い。
【０１１２】
ステップ１２８では、スロットル開度センサ６２で検出されたその時のスロットル開度ＴｖｏＳＥＮ（アクセル開度に相当）が、ステップ１２７で決められたスロットル開度しきい値ｉｏｆｔｖｏ以上かどうかが判断され、ＹＥＳの場合はステップ１２９へ進み、ＮＯの場合はステップ１３０へ進む。
【０１１３】
ステップ１２９では、ステップ１２８のアクセル操作条件が成立することで、ロックアップを禁止する急踏み込みであると判定される。
【０１１４】
ステップ１３０では、ステップ１２６で踏み込み初期時間を経過したと判断された時、または、ステップ１２８でアクセル操作条件が非成立である時、前回の判定がそのまま保持される。
【０１１５】
［ロックアップ制御作用］
まず、無段変速機の場合、ロックアップ状態で無段に変速比を変えることができるため、有段の自動変速機に比べ、低速からロックアップが可能であり、本実施の形態においても、図６（ロ）に示すロックアップ領域の車速であればアクセル足離しによる車両の惰性走行中も、図６（イ）のステップ１０８→ステップ１０９→ステップ１１０へ進む流れとなり、トルクコンバータのロックアップクラッチが締結作動される。しかし、コーストロックアップ状態から急なアクセル踏み込み操作を行ない、アクセル急踏み込み操作時であると判定された場合、図７のフローチャートにおいて、ステップ１１２→ステップ１１５→ステップ１１８→ステップ１１９へと進む流れとなり、ガクガク振動を抑制するという目的でロックアップ禁止タイマー値ＲＥＬＵＴＩＭによる設定時間だけ一時的にロックアップが解除される。
【０１１６】
ここで、アクセルの急踏み込み操作の判定は、図８のフローチャートのステップ１２７において、ガクガク振動レベルと相関のあるアクセル踏み込み開始時の車速ＶＳＰ及び変速比により、車速ＶＳＰが高車速であるほど、また、変速比が高変速比であるほど大きな値によるスロットル開度しきい値ｉｏｆｔｖｏが算出され、ステップ１２８において、スロットル開度センサ６２で検出されたその時のスロットル開度ＴｖｏＳＥＮが、スロットル開度しきい値ｉｏｆｔｖｏ以上かどうかが判断され、ＹＥＳの場合はステップ１２９へ進み、ロックアップを禁止する急踏み込みであると判定される。
【０１１７】
すなわち、アクセル踏み込み時にガクガク振動が発生しやすい低車速域、或いは、ローギア比域では、スロットル開度しきい値ｉｏｆｔｖｏが低い値に設定されることになり、コーストロックアップ状態からのアクセルを急踏み込み操作すると、アクセル踏み込み開始からのスロットル開度ＴｖｏＳＥＮが、急踏み込みの判定を行う踏み込み初期時間ｔｖｏｔｉｍまでの間に、スロットル開度しきい値ｉｏｆｔｖｏを超えて急踏み込みであると判定され、一時的にロックアップが解除され、トルクコンバータに流体継手機能によりトルク変動が吸収され、ガクガク振動が抑えられる。
【０１１８】
一方、ガクガク振動が発生しにくい、或いは、発生しても振動レベルが小さい高車速域、或いは、ハイギア比域では、スロットル開度しきい値ｉｏｆｔｖｏが高い値に設定されることになり、コーストロックアップ状態からのアクセルを急踏み込み操作してもよほど踏み込み速度が速くない限り、アクセル踏み込み開始からのスロットル開度ＴｖｏＳＥＮが、急踏み込みの判定を行う踏み込み初期時間ｔｖｏｔｉｍまでの間にスロットル開度しきい値ｉｏｆｔｖｏを超えることはなく、ロックアップが維持されて燃費の向上が図られる。
【０１１９】
このように、ロックアップ解除のスロットル開度しきい値ｉｏｆｔｖｏをガクガク振動のレベルと相関のあるパラメータ（車速及び変速比）により切り換えることで、ガクガク振動の発生の抑制と燃費の向上との両立を図ることができる。
【０１２０】
また、ステップ１２７において、アクセル踏み込み開始時の車速ＶＳＰ及びレンジ位置（変速比）により推定されるガクガク振動レベルが小さい時ほど、ロックアップの一時解除がされにくいスロットル開度しきい値ｉｏｆｔｖｏに設定されるため、推定されるガクガク振動レベルの大小にかかわらず、ガクガク振動の発生の抑制と燃費の向上とをうまく両立させることができる。
【０１２１】
さらに、ステップ１２８において、コーストロックアップ状態で、アクセル踏み込み開始からのスロットル開度ＴｖｏＳＥＮが、急踏み込みの判定を行う踏み込み初期時間ｔｖｏｔｉｍまでの間に、スロットル開度しきい値ｉｏｆｔｖｏを超えて急踏み込みであると判定され、一時的にロックアップが解除されるため、スロットル開度の微分演算により速度を算出することなく、検出されるスロットル開度ＴｖｏＳＥＮとスロットル開度しきい値ｉｏｆｔｖｏとの対比により実質的に速度対比が行われ、算出誤差や遅れのない効果的なロックアップ解除条件の判定ができる。
【０１２２】
すなわち、アクセル踏み込み速度は、サンプリング周期当たりのアクセル開度変化量により算出することができるが、サンプリング周期を短くすると算出誤差が大きくなり、また、サンプリング周期を長くすると速度判定が遅れることになる。
【０１２３】
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、幾多の変更及び変形が可能である。
【０１２４】
例えば、上記実施の形態では、本発明による自動変速機のロックアップ制御装置をトロイダル型無段変速機に適用する例を示したが、Ｖベルト式無段変速機に適用しても良いし、また、コーストロックアップを採用した有段の自動変速機に適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による自動変速機のロックアップ制御装置を備えるトロイダル型無段変速機の縦断側面図である。
【図２】図１のトロイダル型無段変速機をその変速制御システムと共に示す縦断正面図である。
【図３】図２のコントローラが実行する変速制御の機能ブロック線図である。
【図４】無段変速機の変速パターンを例示する変速線図である。
【図５】本発明による自動変速機のロックアップ制御装置の変速制御プログラムの全体を示すフローチャートである。
【図６】（イ）はロックアップ制御プログラム中のロックアップ判定処理を示す全体フローチャートであり、（ロ）はロックアップ領域特性図である。
【図７】ロックアップ制御プログラム中の急踏み込みロックアップ禁止判定処理を示すフローチャートである。
【図８】ロックアップ制御プログラム中の急踏み込みロックアップ解除判定処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 入力コーンディスク
２ 出力コーンディスク
３ パワーローラ
４ ステップモータ
５ 変速制御弁
６ ピストン
７ プリセスカム
８ 変速リンク
２０ 入力軸
２８ ローディングカム
４１ トラニオン
４３ アッパリンク
４５ ロアリンク
６０ インヒビタスイッチ
６１ コントローラ
６２ スロットル開度センサ
６３ 車速センサ
６４ 入力回転センサ
６５ 出力回転センサ
６６ 油温センサ
６７ ライン圧センサ
６８ エンジン回転センサ
６９ ＵＰ／ＤＯＷＮスイッチ
７０ モード選択スイッチ
７１ 変速マップ選択部
７２ 到達入力回転数算出部
７３ 到達変速比算出部
７４ 変速時定数算出部
７５ 目標変速比算出部
３１０ エンジン制御スイッチ
３２０ アンチスキッド制御装置
３３０ トラクションコントロール装置
３４０ 定速走行装置

Claims (1)

1. 車両の惰性走行中（コースト）もトルクコンバータのロックアップクラッチを締結作動するロックアップ制御手段を備えた自動変速機のロックアップ制御装置において、
   ガクガク振動レベルと相関のあるアクセル踏み込み開始時の車速及び変速比により、車速が高車速であるほど、また、変速比が高変速比であるほど大きな値によるアクセル開度しきい値を設定するアクセル開度しきい値設定手段と、
   コーストロックアップ状態で、アクセル踏み込み開始から設定時間の間に、検出されるアクセル開度が設定されたアクセル開度しきい値以上となった場合、一時的にロックアップを解除する一時的ロックアップ解除手段と、
   を設けたことを特徴とする自動変速機のロックアップ制御装置。

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