(57)【要約】【課題】ＩＤＳ制御の開始時における摩擦係合要素の油圧を速やかに低下させることができる、車両用制御装置を提供する。【解決手段】車両の減速走行中のＩＤＳ制御により前進クラッチＣが解放される場合には、制御圧が調圧範囲の下限よりもさらに低下するように、ソレノイド指示電流値が設定されて、そのソレノイド指示電流値に応じた電流がリニアソレノイドバルブ７１の電磁コイルに通電される。これにより、スプール５２が信号ポート６２側に大きく変位し、ドレンポート６５の開口面積が拡大する。【選択図】図２Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン、前記エンジンから車輪に伝達される動力を変速する変速機、前記エンジンと前記車輪との間で動力を伝達／遮断するために係合／解放される油圧式の摩擦係合要素、および前記摩擦係合要素の油圧をドレンするためのドレンポートを有する調圧バルブを搭載した車両に用いられる制御装置であって、
ＩＤＳ開始条件の成立に応じて前記エンジンを停止させ、ＩＤＳ復帰条件の成立に応じて前記エンジンを再始動させるＩＤＳ制御を実行するＩＤＳ制御手段と、
前記摩擦係合要素の通常の解放の場合は、前記ドレンポートが所定開度で開くように前記調圧バルブのスプールの位置を調節し、前記ＩＤＳ制御の開始時に前記摩擦係合要素を解放する場合には、前記ドレンポートが前記所定開度よりも大きい開度で開くように前記スプールの位置を調節する解放制御手段とを含む、車両用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＤＳ（アイドリングストップ）制御を採用した車両に用いられる制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エンジンを駆動源とする車両には、燃費の向上などの目的で、ＩＤＳ制御が採用されてきている。ＩＤＳ制御を採用した車両では、たとえば、運転者のブレーキ操作により、車速が所定のＩＤＳ開始車速以下に低下すると、エンジンが自動的に停止（アイドリングストップ）される。その後、運転者がブレーキ操作を解除すると、エンジンが自動的に再始動される。
【０００３】
ベルト式の無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）を搭載した車両にも、ＩＤＳ制御を採用した車種がある。その車種では、たとえば、トルクコンバータと無段変速機のプライマリプーリとの間に前進クラッチが介装されており、車両の減速走行中にエンジンが停止（減速ＩＤＳ）される場合には、その前進クラッチが解放される。これにより、プーリとベルトとの間での滑り（ベルト滑り）の発生を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１８１４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＩＤＳ制御によるエンジンの停止後、エンジン回転数の低下に伴って挟圧が低下し、シーブ（プーリ）の許容トルクが低下する。前進クラッチを係合させる油圧（クラッチ圧）の低下が遅く、前進クラッチの許容トルクが無段変速機に入力される入力トルク以下に低下する前に、シーブの許容トルクが入力トルクを下回った場合、ベルト滑りが発生する。そのため、ＩＤＳ制御の開始時に前進クラッチが解放される場合、前進クラッチのクラッチ圧が速やかに低下する方が望ましい。
【０００６】
本発明の目的は、ＩＤＳ制御の開始時における摩擦係合要素の油圧を速やかに低下させることができる、車両用制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するため、本発明に係る車両用制御装置は、エンジン、エンジンから車輪に伝達される動力を変速する変速機、エンジンと車輪との間で動力を伝達／遮断するために係合／解放される油圧式の摩擦係合要素、および摩擦係合要素の油圧をドレンするためのドレンポートを有する調圧バルブを搭載した車両に用いられる制御装置であって、ＩＤＳ開始条件の成立に応じてエンジンを停止させ、ＩＤＳ復帰条件の成立に応じてエンジンを再始動させるＩＤＳ制御を実行するＩＤＳ制御手段と、摩擦係合要素の通常の解放の場合は、ドレンポートが所定開度で開くように調圧バルブのスプールの位置を調節し、ＩＤＳ制御の開始時に摩擦係合要素を解放する場合には、ドレンポートが所定開度よりも大きい開度で開くようにスプールの位置を調節する解放制御手段とを含む。
【０００８】
この構成によれば、ＩＤＳ制御では、ＩＤＳ開始条件の成立（ＩＤＳ開始要求）に応じてエンジンが停止され、そのエンジンの停止中のＩＤＳ復帰条件の成立（ＩＤＳ復帰要求）に応じてエンジンが再始動される。
【０００９】
ＩＤＳ制御の開始時に、エンジンと車輪との間に介在されている油圧式の摩擦係合要素が解放される場合がある。たとえば、車両の減速走行中にＩＤＳ制御が開始される場合、摩擦係合要素が解放される。これにより、ベルト滑りの発生の抑制を図ることができるが、摩擦係合要素の解放が遅いと、ベルト滑りの発生を抑制できない場合も生じうる。
【００１０】
係合状態の摩擦係合要素の解放の際には、調圧バルブのスプールがドレンポートを開放する位置に移動される。通常の解放の場合は、ドレンポートが所定開度で開く位置にスプールが移動される。これに対し、ＩＤＳ制御の開始時における解放の場合は、スプールが通常の解放時の位置を越えてドレンポートの解放側に移動されて、ドレンポートが所定開度よりも大きい開度で開かれる。これにより、摩擦係合要素の油圧をドレンポートを通して速やかに抜くことができ、摩擦係合要素の油圧を速やかに低下させることができる。
【００１１】
摩擦係合要素の油圧を速やかに低下させることができるので、車両の減速走行中のＩＤＳ制御の開始時に、摩擦係合要素を速やかに解放することができ、ベルト滑りに対する安全率が大きくなる。
【００１２】
また、ベルト滑りに対する安全率が大きくなる分、大きなトルクがＩＤＳ制御の開始時に入力されることが許容されるので、従来よりも高い車速でのＩＤＳ制御の実行が可能となる。その結果、ＩＤＳ制御による燃費向上の効果を高めることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ＩＤＳ制御の開始時における摩擦係合要素の油圧を速やかに低下させることができ、ベルト滑りに対する安全率の向上またはＩＤＳ制御の開始車速を高くすることによる燃費の改善を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る制御装置が搭載された車両の要部の構成を示す図である。
【図２Ａ】クラッチ調圧バルブの図解的な断面図であり、スプールが係合位置に位置する状態とドレン位置に位置する状態とを併せて示す。
【図２Ｂ】クラッチ調圧バルブの図解的な断面図であり、スプールがドレン位置に位置する状態とドレン位置を越えた位置に位置する状態とを併せて示す。
【図３】制御圧とクラッチ圧との関係を示す図である。
【図４】エンジン回転数、タービン回転数、トルコントルク、クラッチ許容トルクおよびシーブ許容トルクの時間変化の一例を示す図である。
【図５】エンジン回転数、タービン回転数、トルコントルク、クラッチ許容トルクおよびシーブ許容トルクの時間変化の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１６】
＜車両の要部構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る制御装置が搭載された車両１の要部の構成を示す図である。
【００１７】
車両１は、エンジン２を駆動源とする自動車である。
【００１８】
エンジン２には、エンジン２の燃焼室への吸気量を調整するための電子スロットルバルブ、燃料を吸入空気に噴射するインジェクタ（燃料噴射装置）および燃焼室内に電気放電を生じさせる点火プラグなどが設けられている。また、エンジン２には、その始動のためのスタータが付随して設けられている。
【００１９】
また、車両１には、エンジン２の出力を駆動輪に伝達するため、トルクコンバータ３およびベルト式の無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）４が搭載されている。
【００２０】
無段変速機４は、エンジン２からの動力が入力されるインプット軸１１と、インプット軸１１から動力が伝達されるプライマリ軸１２と、プライマリ軸１２と平行に設けられたセカンダリ軸１３と、プライマリ軸１２に相対回転不能に支持されたプライマリプーリ１４と、セカンダリ軸１３に相対回転不能に支持されたセカンダリプーリ１５と、プライマリプーリ１４とセカンダリプーリ１５とに巻き掛けられたベルト１６とを備えている。
【００２１】
プライマリプーリ１４は、プライマリ軸１２に固定された固定シーブ２１と、固定シーブ２１にベルト１６を挟んで対向配置され、プライマリ軸１２にその軸線方向に移動可能かつ相対回転不能に支持された可動シーブ２２とを備えている。可動シーブ２２に対して固定シーブ２１と反対側には、プライマリ軸１２に固定されたピストン２３が設けられ、可動シーブ２２とピストン２３との間に、ピストン室（油圧室）２４が形成されている。
【００２２】
セカンダリプーリ１５は、セカンダリ軸１３に対して固定された固定シーブ２５と、固定シーブ２５にベルト１６を挟んで対向配置され、セカンダリ軸１３にその軸線方向に移動可能かつ相対回転不能に支持された可動シーブ２６とを備えている。可動シーブ２６に対して固定シーブ２５と反対側には、セカンダリ軸１３に固定されたピストン２７が設けられ、可動シーブ２６とピストン２７との間に、ピストン室（油圧室）２８が形成されている。
【００２３】
なお、図示されていないが、可動シーブ２６とピストン２７との間には、ベルト１６に初期挟圧（初期推力）を与えるためのバイアススプリングが介在されている。バイアススプリングの弾性力により、可動シーブ２６およびピストン２７は、互いに離間する方向に付勢されている。
【００２４】
トルクコンバータ３とインプット軸１１との間には、油圧式の前進クラッチＣが介装されている。前進クラッチＣは、エンジン２からの動力を伝達／遮断するために係合／解放される。
【００２５】
また、無段変速機４に付随して、トルクコンバータ３、プライマリプーリ１４、セカンダリプーリ１５および前進クラッチＣなどに油圧を供給するための油圧回路３１が設けられている。さらに、油圧の発生源として、エンジン２の動力により駆動される機械式オイルポンプ（ＭＯＰ）３２と、電動モータの動力により駆動される電動オイルポンプ（ＥＯＰ）３３とが設けられている。油圧回路３１には、機械式オイルポンプ３２および電動オイルポンプ３３が互いに独立して発生する油圧が供給されるようになっている。
【００２６】
車両１には、マイコン（マイクロコントローラユニット）を含む構成のＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）が備えられている。マイコンには、たとえば、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ、データフラッシュ（フラッシュメモリ）などが内蔵されている。車両１の各部を制御するため、車両１には、複数のＥＣＵが搭載されており、各ＥＣＵは、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信プロトコルによる双方向通信が可能に接続されている。複数のＥＣＵには、エンジン２、トルクコンバータ３および無段変速機４を制御するためのＥ／ＴＥＣＵ４１およびＩＤＳ（アイドリングストップ）制御のためのＩＤＳＥＣＵ４２が含まれる。
【００２７】
Ｅ／ＴＥＣＵ４１およびＩＤＳＥＣＵ４２には、それぞれ制御に必要な各種センサが接続されている。
【００２８】
＜ＩＤＳ制御＞
ＩＤＳ制御は、エンジン２のアイドリングを抑制することにより燃費の向上を図る技術である。ＩＤＳ制御に必要な情報として、ＩＤＳＥＣＵ４２には、車速およびブレーキペダルの操作量などの情報が入力される。
【００２９】
ＩＤＳ制御では、車両１の走行中に、ブレーキペダルが操作される（踏まれている）と、ＩＤＳＥＣＵ４２により、所定のＩＤＳ開始条件が成立しているか否かが判定される。ＩＤＳ開始条件は、たとえば、車速が所定のアイドリングストップ実施車速（たとえば、１０ｋｍ／ｈ）以下であり、かつ、ブレーキペダルが一定時間以上操作されているという条件である。ブレーキペダルが操作されている間、ＩＤＳ開始条件が成立しているか否かが一定の周期で判定される。そして、ＩＤＳ開始条件が成立すると、ＩＤＳＥＣＵ４２からＥ／ＴＥＣＵ４１にＩＤＳ要求が送信され、このＩＤＳ要求に応じて、Ｅ／ＴＥＣＵ４１により、エンジン２が停止（アイドリングストップ）される。
【００３０】
アイドリングストップの開始後は、ＩＤＳＥＣＵ４２により、所定のＩＤＳ復帰条件が成立しているか否かが一定の周期で判定される。ＩＤＳ復帰条件は、たとえば、アイドリングストップ中にブレーキペダルの操作が解除される（ブレーキペダルから運転者の足が離される）という条件である。ＩＤＳ復帰条件が成立すると、ＩＤＳＥＣＵ４２からＥ／ＴＥＣＵ４１にＩＤＳ復帰要求が送信され、このＩＤＳ復帰要求に応じて、Ｅ／ＴＥＣＵ４１により、スタータが作動されて、エンジン２が再始動される。
【００３１】
車両１が減速走行中にＩＤＳ開始条件が成立し、ＩＤＳ制御が開始される場合には、前進クラッチＣが解放される。前進クラッチＣの解放により、エンジン２からの動力の無段変速機４への伝達が遮断されるので、プーリ（プライマリプーリ１４、セカンダリプーリ１５）とベルト１６との間でのベルト滑りの発生の抑制を図ることができる。
【００３２】
＜クラッチ調圧バルブ＞
図２Ａおよび図２Ｂは、油圧回路３１に含まれるクラッチ調圧バルブ５１の図解的な断面図である。
【００３３】
クラッチ調圧バルブ５１は、前進クラッチＣの油圧を制御するための圧力制御弁である。クラッチ調圧バルブ５１は、スプール５２を備えている。スプール５２は、略円筒状の周壁を有するスリーブ５３内に収容され、スリーブ５３の中心線方向に移動可能に設けられている。
【００３４】
スプール５２には、略円柱状のランド部５４，５５が中心線方向に間隔を空けて形成されている。ランド部５４，５５は、同じ直径を有している。
【００３５】
また、スリーブ５３内には、中心線方向の一端側（下側）の端部に、スプール５２を他端側（上側）に付勢するスプリング５６が設けられている。
【００３６】
スリーブ５３の周壁には、入力ポート６１、信号ポート６２、出力ポート６３、動作調整用ポート６４およびドレンポート６５が形成されている。
【００３７】
入力ポート６１は、スプール５２の位置により、ランド部５４，５５間と連通し、また、ランド部５５により閉鎖される。入力ポート６１には、クラッチ元圧が入力される。
【００３８】
クラッチ元圧は、クラッチモジュレータバルブ（図示せず）から出力される油圧である。クラッチモジュレータバルブは、油圧回路３１のライン圧が一定圧以下であるときには、そのライン圧と同圧のクラッチ元圧を出力し、ライン圧が当該一定圧よりも高いときには、当該一定圧に減圧されたクラッチ元圧を出力する。
【００３９】
信号ポート６２は、スプール５２の位置にかかわらず、ランド部５４とスリーブ５３の上端との間と連通している。信号ポート６２には、リニアソレノイドバルブ７１から出力される制御圧が入力される。
【００４０】
リニアソレノイドバルブ７１には、クラッチ元圧が入力される。リニアソレノイドバルブ７１の電磁コイルへの通電が制御されることにより、リニアソレノイドバルブ７１でクラッチ元圧が調圧され、その調圧により得られる制御圧がリニアソレノイドバルブ７１から出力される。
【００４１】
出力ポート６３は、スプール５２の位置にかかわらず、ランド部５４，５５間と連通している。また、出力ポート６３は、前進クラッチＣのピストン室（油圧室）と連通している。
【００４２】
動作調整用ポート６４は、スプール５２の位置にかかわらず、ランド部５５とスリーブ５３の下端との間と連通している。動作調整用ポート６４には、出力ポート６３から出力される油圧（クラッチ圧）がフィードバック入力される。
【００４３】
ドレンポート６５は、スプール５２の位置により、ランド部５５により閉鎖され、また、ランド部５４，５５間と連通する。
【００４４】
＜クラッチ圧の制御＞
図３は、信号ポート６２に入力される制御圧と出力ポート６３から出力されるクラッチ圧との関係を示す図である。
【００４５】
Ｅ／ＴＥＣＵ４１により、リニアソレノイドバルブ７１への通電が制御されて、制御圧が最大以下の調圧範囲内で一定に保持されているとき、スプール５２は、図２Ａにスプール５２の右半分で示されるように、ランド部５４の下端がドレンポート６５の下端とほぼ同じ位置に位置し、ランド部５５の上端が入力ポート６１とほぼ同じ位置に位置する状態で止まっている。この状態から、制御圧が上げられると、スプール５２がスプリング５６側に制御圧に応じた位置まで押し下げられて、入力ポート６１が開き、クラッチ元圧が入力ポート６１から出力ポート６３を通して前進クラッチＣに供給される。これにより、前進クラッチＣの油圧が上がる。そして、出力ポート６３から出力されるクラッチ元圧は、動作調整用ポート６４にも供給されるので、スプール５２が元の位置に戻る。制御圧が下げられると、動作調整用ポート６４に供給されている油圧およびスプリング５６の付勢力により、スプール５２が信号ポート２側に制御圧に応じた位置まで変位して、ドレンポート６５が開き、前進クラッチＣの油圧が出力ポート６３を通してドレンポート６５にドレンされる。これにより、前進クラッチＣの油圧が下がる。そして、その油圧の低下とともに動作調整用ポート６４に供給される油圧が下がるので、スプール５２が元の位置に戻る。このように、リニアソレノイドバルブ７１への通電の制御により、前進クラッチＣに供給されるクラッチ圧を調節することができ、前進クラッチＣの係合／解放を制御することができる。
【００４６】
車両１の減速走行中のＩＤＳ制御により前進クラッチＣが解放される場合には、制御圧がスプール５２をドレン位置に位置させるときの制御圧（調圧範囲の下限）よりもさらに低下するように、Ｅ／ＴＥＣＵ４１により、ソレノイド指示電流値が設定されて、そのソレノイド指示電流値に応じた電流がリニアソレノイドバルブ７１の電磁コイルに通電される。これにより、図２Ｂにスプール５２の左半分として示されるように、制御圧が調圧範囲内で調節されているときと比較して、スプール５２が信号ポート６２側に変位し、ドレンポート６５の開口面積が拡大する。そのため、制御圧が調圧範囲内で調節されているときと比較して、前進クラッチＣが係合している状態から、前進クラッチＣの油圧が早く抜ける（クラッチ圧が速やかに低下する）。
【００４７】
＜作用効果＞
以上のように、車両１の減速走行中のＩＤＳ制御により前進クラッチＣが解放される場合には、制御圧が調圧範囲を超えることにより、ドレンポート６５の開口面積が通常の解放時よりも拡大するように、リニアソレノイドバルブ７１が制御される。これにより、前進クラッチＣの油圧を急低下させることができ、前進クラッチＣを急解放させることができる。
【００４８】
図４は、エンジン回転数、タービン回転数、トルコントルク、クラッチ許容トルクおよびシーブ許容トルクの時間変化の一例を示す図である。
【００４９】
車両１の減速走行中にＩＤＳ制御が開始されて、エンジン２が停止されると、エンジン回転数の低下に伴って、エンジン回転数とトルクコンバータ３のタービン回転数との差回転が大きくなり、トルクコンバータ３から無段変速機４に伝達されるトルコントルクが大きくなる。
【００５０】
図４に示されるように、従来と比較して、前進クラッチＣの油圧が急低下することにより、トルクコンバータ３のエンジン回転数とタービン回転数との差回転が小さく、トルコントルクが小さい時期に、クラッチ許容トルクがトルコントルク以下に低下し、前進クラッチＣが滑り始める。よって、従来よりもベルト滑りに対する安全率が大きくなり、ベルト滑りの発生を良好に抑制することができる。
【００５１】
図５は、エンジン回転数、タービン回転数、トルコントルク、クラッチ許容トルクおよびシーブ許容トルクの時間変化の他の例を示す図である。
【００５２】
別の局面から見ると、図５に示されるように、従来と比較して、ベルト滑りに対する安全率を同じに保つのであれば、アイドリングストップ実施車速を引き上げることができ、より高い車速でのＩＤＳ制御の開始が可能となる。よって、ＩＤＳ制御の実行の機会が増え、ＩＤＳ制御によるエンジン２の停止時間を長く確保することができる。その結果、車両１の燃費を改善することができる。
【００５３】
＜変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
【００５４】
たとえば、前述の実施形態では、無段変速機４を取り上げたが、本発明に係る制御装置は、有段式の自動変速機（ＡＴ：Automatic Transmission）に用いることもできる。また、動力分割式無段変速機に本発明に係る制御装置を用いることもできる。動力分割式無段変速機は、変速比の変更により動力を無段階に変速するベルト式の無段変速機構と、動力を一定の変速比で変速する一定変速機構とを備え、駆動源の動力を２系統に分割して伝達可能な変速機である。
【００５５】
その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１：車両
２：エンジン
４：無段変速機（変速機）
４１：Ｅ／ＴＥＣＵ（制御装置、ＩＤＳ制御手段、解放制御手段）
５１：クラッチ調圧バルブ（調圧バルブ）
５２：スプール
６５：ドレンポート
Ｃ：前進クラッチ（摩擦係合要素）
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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