(57)【要約】【課題】車両の停止直前に油圧不足を防止することで変速比を十分にロー側へ戻す。【解決手段】本発明は、ベルト式無段変速機搭載車両において、車両が停止する直前、セカンダリプーリへの供給圧を増大させることでベルト式無段変速機構の変速比を最もロー側へ移行させ、ロー戻し手段によってセカンダリプーリへの供給圧を増大させるとき、フォワードクラッチのクラッチ容量を低下させてフォワードクラッチを解放する（Ｓ２１）。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン側に連結されるプライマリプーリと、駆動軸側に連結されるセカンダリプーリと、両プーリに掛け回されるベルトとによって構成され、前記プライマリプーリ及び前記セカンダリプーリへの供給圧を調整することで変速比を無段階に変更可能なベルト式無段変速機構と、前記エンジンと前記プライマリプーリとの間を断接可能に設けられるクラッチとを備えるベルト式無段変速機搭載車両の制御装置において、
車両が停止する直前、前記セカンダリプーリへの供給圧を増大させることで前記ベルト式無段変速機構の変速比を最もロー側へ移行させるロー戻し手段と、
前記ロー戻し手段によって前記セカンダリプーリへの供給圧を増大させるとき、前記クラッチのクラッチ容量を低下させて前記クラッチを解放するクラッチ解放手段と、
を備えることを特徴とするベルト式無段変速機搭載車両の制御装置。
【請求項２】
前記クラッチ容量を低下させているとき、前記エンジンの回転速度を上昇させるエンジン回転上昇手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のベルト式無段変速機搭載車両の制御装置。
【請求項３】
前記クラッチ容量を低下させているとき、前記車両の車輪に設けられるブレーキの制動力を増大させるブレーキ制動力増大手段をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のベルト式無段変速機搭載車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト式無段変速機搭載車両の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ベルト式無段変速機では、車両停止直前に変速比を最もロー側へ移行させることで最発進時の走行性を向上させる技術が知られている。しかし、車両の急制動時には、変速比を最もロー側まで十分に戻すことができない場合がある。
【０００３】
そこで、ロックアップクラッチを締結してエンジントルクを一時的に増大させることで、無段変速機の入力軸回転速度の低下を抑制し、急制動時であっても変速比を十分にロー側へ戻そうとする技術が特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２００５−１７０２３３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の技術では、ロックアップクラッチが締結されてエンジンと無段変速機とが連結されているので、車速の低下に伴ってエンジン回転速度が低下し、エンジンの駆動力によって回転駆動されるオイルポンプの吐出圧が低下する。これにより、無段変速機の各プーリへ供給される油圧が低下して、変速に必要な油圧が不足して、変速比を十分にロー側へ戻すことができなくなることがある。
【０００５】
本発明は、車両の停止直前に油圧不足を防止することで変速比を十分にロー側へ戻すことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、エンジン側に連結されるプライマリプーリと、駆動軸側に連結されるセカンダリプーリと、両プーリに掛け回されるベルトとによって構成され、プライマリプーリ及びセカンダリプーリへの供給圧を調整することで変速比を無段階に変更可能なベルト式無段変速機構と、エンジンとプライマリプーリとの間を断接可能に設けられるクラッチとを備えるベルト式無段変速機搭載車両の制御装置において、車両が停止する直前、セカンダリプーリへの供給圧を増大させることでベルト式無段変速機構の変速比を最もロー側へ移行させるロー戻し手段と、ロー戻し手段によってセカンダリプーリへの供給圧を増大させるとき、クラッチのクラッチ容量を低下させてクラッチを解放するクラッチ解放手段とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、車両が停止直前のロー戻し中にクラッチを解放するので、変速により回転速度が変化する部分のうち、クラッチより上流側にあるエンジンなどは切り離されることとなり、その分変速に必要なイナーシャが減少する。これにより、変速に必要なプーリの推力が小さくなり、より低い油圧で変速が可能となるので、油圧をより確実に確保することができる。また、変速に必要な油圧が低い分、より早期に変速が開始されるので、変速開始時の油圧と油圧上限値との差が大きくなって変速速度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下では図面等を参照して本発明の実施の形態について詳しく説明する。図１は本実施形態におけるベルト式無段変速機搭載車両の制御装置の構成を示す概略構成図である。エンジン１の駆動力はトルクコンバータ２、前後進切替機構３、ベルト式無段変速機構４を介して駆動輪５へと伝達される。
【０００９】
前後進切替機構３は、遊星歯車機構６を内部に有し、シフト位置に応じて入力側と出力側とを断続可能であるとともに、入力軸の回転方向を切り換えることができる。車両の前進時にはエンジン１の駆動力をベルト式無段変速機構４へと伝達するフォワードクラッチ７が締結される。フォワードクラッチ７の伝達可能なトルクであるクラッチ容量はフォワードクラッチ７の締結力に依存しており、締結力を低下させるとクラッチ容量も低下する。フォワードクラッチ７の締結力はコントローラ８からの指令に応じて油圧制御ユニット９によってクラッチ圧を調整することで制御される。
【００１０】
ベルト式無段変速機構４は、プライマリプーリ１０と、セカンダリプーリ１１と、両プーリ１０、１１に掛け回されるベルト１２とによって構成され、各プーリ１０、１１の溝幅を変化させてベルト１２とプーリ１０、１１との接触径を変化させることで変速比を無段階に調節可能である。各プーリ１０、１１の溝幅は、プライマリプーリ１０に供給される油圧であるプライマリ圧と、セカンダリプーリ１１に供給される油圧であるセカンダリ圧とを制御することで変化させることができる。プーリ１０、１１への供給油圧は変速比が高いほど、すなわちロー側であるほどセカンダリ圧を高くし、変速比が低いほど、すなわちハイ側であるほどプライマリ圧を高くする。
【００１１】
プライマリ圧及びセカンダリ圧は、コントローラ８からの指令に応じて油圧制御ユニット９によって制御する。油圧制御ユニット９において発生するプライマリ圧及びセカンダリ圧はライン圧を元圧としており、プライマリ圧及びセカンダリ圧の上限値はライン圧が高いほど高くなる。ライン圧はエンジン１の駆動力によって回転駆動されるオイルポンプの吐出圧に基づいて発生し、オイルポンプの吐出圧はエンジン１の回転速度が高いほど高くなる。すなわち、エンジン１の回転速度が高いほどプライマリ圧及びセカンダリ圧の上限値は高くなる。
【００１２】
ベルト式無段変速機構４において変速された駆動力はディファレンシャル１３を介して駆動輪５へと伝達される。駆動輪５及び従動輪１４にはブレーキ１５が設けられ、ブレーキ１５の制動力はコントローラ８によって制御される。
【００１３】
車速センサ１６、加速度センサ１７及びアクセル開度センサ１８はそれぞれ車速、車両の減速度、アクセル開度を検出してコントローラ８へ送信する。
【００１４】
コントローラ８は、車速、減速度、アクセル開度、エンジン回転速度、ライン圧及びプライマリプーリ１０とセカンダリプーリ１１との推力差に基づいてプライマリ圧、セカンダリ圧、フォワードクラッチ７のクラッチ容量、エンジン回転速度及びブレーキ１５の制動力を制御する。
【００１５】
次にコントローラで行う制御について図２〜図５を参照しながら説明する。図２〜図５はコントローラ８で行う制御を示すフローチャートであり、図２はプーリへの供給油圧の制御を示し、図３はクラッチ容量の制御を示し、図４はエンジン回転速度の制御を示し、図５はブレーキ制動力の制御を示す。なお、図２〜図５に示す制御は同時に並行して実行され、それぞれ微少時間毎に繰り返し行われる。
【００１６】
初めに図２を参照しながらプーリへの供給油圧の制御について説明する。
【００１７】
ステップＳ１０では、Ｌｏｗ戻し要求があるか否かを判定する。Ｌｏｗ戻し要求があると判定されるとステップＳ１１へ進み、Ｌｏｗ戻し要求がないと判定されるとステップＳ１５へ進む。Ｌｏｗ戻し要求があるときは、車両が停止直前に最発進時の走行性を向上させるために変速比を最もＬｏｗ側へ移行させる、いわゆるＬｏｗ戻しを行う必要があるときである。Ｌｏｗ戻し要求は、車両の減速度が所定減速度以上であって、かつアクセル開度がゼロ又は駆動力目標値がゼロ以下であるとき、要求ありと判定される。
【００１８】
ステップＳ１１では、車両の減速度及び車速に基づいて変速比目標値を演算する。変速比目標値は図６のマップを参照することで演算され、車速が低く、減速度が高いほどよりＬｏｗ側に設定される。
【００１９】
ステップＳ１２では、クラッチ容量目標値が制動力補正値より小さいか否かを判定する。クラッチ容量目標値が制動力補正値より小さければステップＳ１３へ進み、制動力補正値以上であればステップＳ１４へ進む。クラッチ容量目標値はフォワードクラッチ７の伝達可能トルクの目標値であり、後述する図３のフォワードクラッチ７の容量制御において設定される。制動力補正値は、以下の（１）式に基づいて演算される。
【００２０】
【数１】
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【００２１】
ここで、Ｆbrakeは制動力、ｉｐは変速比、Ｒdはタイヤ動半径、Ｔinは変速機入力トルク、Ｉinは変速機入力側のイナーシャ、ωoutは車輪の回転速度である。
【００２２】
ステップＳ１３（ロー戻し手段）では、油圧制御を行う。油圧制御は、プライマリプーリ１０とセカンダリプーリ１１との推力差が増加するように、プライマリ圧をベルト滑りが生じない限界まで減少させ、セカンダリ圧を増加させる。また、セカンダリ圧が不足しないようにライン圧を増加させる。
【００２３】
ステップＳ１４（ロー戻し手段）では、ステップＳ１３とは異なる油圧制御を行う。本ステップの油圧制御は、プライマリ圧を通常制御における設定値とし、セカンダリ圧を増加させる。また、セカンダリ圧が不足しないようにライン圧を増加させる。
【００２４】
一方、ステップＳ１０においてＬｏｗ戻し要求がないと判定されるとステップＳ１５へ進んで、通常制御を行う。なお、通常の制御はＬｏｗ戻しを行う必要のない運転状態における油圧制御であり、この場合の制御は従来から行われているものと同様であるので説明を省略する。
【００２５】
次に図３を参照しながらフォワードクラッチ７の容量制御について説明する。
【００２６】
ステップＳ２０では、Ｌｏｗ戻し要求があるか否かを判定する。Ｌｏｗ戻し要求があると判定されるとステップＳ２１へ進み、Ｌｏｗ戻し要求がないと判定されるとステップＳ２２へ進む。
【００２７】
ステップＳ２１では、クラッチ容量目標値を徐々にゼロとなるまで減少させる。
【００２８】
ステップＳ２２では、クラッチ容量目標値が通常制御におけるクラッチ容量目標値より小さいか否かを判定する。クラッチ容量目標値が通常制御におけるクラッチ容量目標値より小さければステップＳ２３へ進み、通常制御におけるクラッチ容量目標値以上であればステップＳ２４へ進む。通常制御におけるクラッチ容量目標値は、Ｌｏｗ戻しを行う必要のない運転状態におけるクラッチ容量目標値であり、ステップＳ２４において設定されるクラッチ容量目標値である。
【００２９】
ステップＳ２３では、駆動力目標値、エンジントルク及びフォワードクラッチ７の作動速度に基づいてクラッチ容量目標値を演算する。なお、クラッチ容量、駆動力目標値、エンジントルク及びフォワードクラッチ７の作動速度の関係は予め実験などによって求めておく。本ステップは、ステップＳ２１においてクラッチ容量目標値を減少させているときに再加速要求があって、再度クラッチを締結する必要が生じたときに行われる制御である。
【００３０】
ステップＳ２４では、クラッチ容量目標値を通常制御における値に設定する。
【００３１】
次に図４を参照しながらエンジン回転速度の制御について説明する。
【００３２】
ステップＳ３０では、Ｌｏｗ戻し要求があるか否かを判定する。Ｌｏｗ戻し要求があると判定されるとステップＳ３１へ進み、Ｌｏｗ戻し要求がないと判定されるとステップＳ３３へ進む。
【００３３】
ステップＳ３１では、クラッチ容量目標値が所定値より小さいか否かを判定する。クラッチ容量目標値が所定値より小さければステップＳ３２へ進み、所定値以上であればステップＳ３３へ進む。エンジン１の回転速度を上昇させるとフォワードクラッチ７を介して伝達されるトルクが増大することでショックが生じる。このショックはフォワードクラッチ７のクラッチ容量が低いほど小さくなり、クラッチ容量がゼロとなるとショックは生じなくなる。そこで所定値は、エンジン回転速度の上昇によって生じるショックが許容できる限界のクラッチ容量に設定される。
【００３４】
ステップＳ３２（エンジン回転上昇手段）では、エンジン回転速度を上昇させる。エンジン回転速度はエンジン回転速度の目標値に基づいて制御される。エンジン回転速度の目標値は、エンジン回転速度、ライン圧及びプライマリプーリ１０とセカンダリプーリ１１との推力差に基づいて所望の油量収支を実現するように演算される。なお、エンジン回転速度、ライン圧、プライマリプーリ１０とセカンダリプーリ１１との推力差の関係は予め実験などによって求めておく。
【００３５】
一方、ステップＳ３０においてＬｏｗ戻し要求がないと判定されたとき、又はステップＳ３１においてクラッチ容量目標値が所定値以上であると判定されたとき、ステップＳ３３へ進んでＬｏｗ戻しを行う必要のない運転状態における通常の制御を行う。
【００３６】
次に図５を参照しながらブレーキ制動力の制御について説明する。
【００３７】
ステップＳ４０では、Ｌｏｗ戻し要求があるか否かを判定する。Ｌｏｗ戻し要求があると判定されるとステップＳ４１へ進み、Ｌｏｗ戻し要求がないと判定されるとステップＳ４４へ進む。制動力補正値は前述の（１）式に従って演算される。
【００３８】
ステップＳ４１では、クラッチ容量目標値が制動力補正値より小さいか否かを判定する。クラッチ容量目標値が制動力補正値より小さければステップＳ４２へ進み、制動力補正値以上であればステップＳ４４へ進む。
【００３９】
ステップＳ４２では、制動力補正値をゼロとなるまで徐々に減少させる。
【００４０】
ステップＳ４３（ブレーキ制動力増大手段）では、ブレーキ制動力を増大させる。ブレーキ制動力はブレーキ制動力の目標値に基づいて制御される。ブレーキ制動力の目標値は、制動力補正値からクラッチ容量を減算して得られる値を通常制御時のブレーキ制動力に加算することで得られる。なお、本ステップ実行時はステップＳ４１においてクラッチ容量目標値が制動力補正値より小さいと判定されているので、制動力補正値からクラッチ容量を減算して得られる値は正の値であり、ブレーキ制動力の目標値は通常制御時のブレーキ制動力より大きくなる。
【００４１】
一方、ステップＳ４０においてＬｏｗ戻し要求がないと判定されたとき、又はステップＳ４１においてクラッチ容量目標値が制動力補正値以上であると判定されたとき、ステップＳ４４へ進んでＬｏｗ戻しを行う必要のない運転状態における通常のブレーキ制御を行う。
【００４２】
次に図７を参照しながら本実施形態の作用について説明する。図７は本実施形態におけるベルト式無段変速機搭載車両の制御装置の作用を示すタイムチャートであり、（ａ）は制御作動状態、（ｂ）はエンジン回転速度、（ｃ）はライン圧、（ｄ）は変速比、（ｅ）はフォワードクラッチ圧をそれぞれ示す。
【００４３】
車両が減速中に時刻ｔ１においてＬｏｗ戻し要求ありと判断されると、フォワードクラッチ圧が低下してクラッチ容量が低下する。また、エンジン回転速度の目標値に従って実エンジン回転速度が増加し、さらに、ライン圧を増加させ、プライマリ圧を減少、セカンダリ圧を増加させることでプライマリプーリ１０とセカンダリプーリ１１との間の推力差が増加し、変速比が確実にＬｏｗ側へシフトする。
【００４４】
以上のように本実施形態では、Ｌｏｗ戻し要求を満足するとき、クラッチ容量を徐々に低下させてフォワードクラッチ７を解放するので、変速により回転速度が変化する部分のうち、フォワードクラッチ７より上流側にあるエンジン１などは切り離されることとなり、その分変速に必要なイナーシャが減少する。これにより、変速に必要なプーリの推力が小さくなり、より低い油圧で変速が可能となるので、油圧をより確実に確保することができる。また、変速に必要な油圧が低い分、より早期に変速が開始されるので、変速開始時の油圧と油圧上限値との差が大きくなって変速速度を高めることができる。
【００４５】
また、クラッチ容量を徐々に低下させてフォワードクラッチ７を解放するとともに、エンジン回転速度を上昇させるので、オイルポンプの吐出圧が高くなり、ライン圧を上昇させることができ、その分セカンダリ圧を上昇させることができる。これにより、変速比をＬｏｗ側へ移行させるのに必要な油圧を確保することができ、また、プライマリプーリ１０とセカンダリプーリ１１との推力差を大きくして変速速度を高めることができる。
【００４６】
さらに、クラッチ容量を徐々に低下させてフォワードクラッチ７を解放するとともに、ブレーキ制動力を増大させるので、フォワードクラッチ７の解放に伴いエンジンブレーキ力が低下することによる車両全体の制動力の低下を補うことができ、フォワードクラッチ解放前の減速度を維持して運転者に違和感を与えることを防止することができる。
【００４７】
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本実施形態におけるベルト式無段変速機搭載車両の制御装置の構成を示す概略構成図である。
【図２】プーリへの供給油圧の制御を示すフローチャートである。
【図３】フォワードクラッチ７の容量の制御を示すフローチャートである。
【図４】エンジン回転速度の制御を示すフローチャートである。
【図５】ブレーキ制動力の制御を示すフローチャートである。
【図６】車速、減速度、変速比の関係を示すマップである。
【図７】本実施形態におけるベルト式無段変速機搭載車両の制御装置の作用を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００４９】
１  エンジン
４  ベルト式無段変速機構
５  駆動輪
７  フォワードクラッチ
８  コントローラ
１０  プライマリプーリ
１１  セカンダリプーリ
１２  ベルト
１４  従動輪
１５  ブレーキ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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