JP2001018686A - 車両用動力伝達装置の制御装置 - Google Patents
車両用動力伝達装置の制御装置Info
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Abstract
態から走行フィーリングを損なうことなくそのままアイ
ドリング停止制御を行う。 【解決手段】 エンジンEからの駆動力を無段変速機C
VTにより変速してカウンタ軸2に伝達し、発進クラッ
チ5によりカウンタ軸2から車輪への駆動力の伝達制御
を行うように車両用動力伝達装置が構成される。その上
で、この動力伝達装置は、走行中に車両を減速させて停
車させる場合に、エンジンの燃料供給カットを行いなが
ら車両を減速させ、所定条件下において発進クラッチ5
を緩やかに解放させた後、エンジンEを停止させて車両
を停止させる制御を行う。
Description
動力を変速機構により変速して伝達するとともにメイン
クラッチ(発進クラッチとも称する)により変速機構を
介した駆動力の伝達制御を行うように構成され、車両の
駆動用に用いられる動力伝達装置に関する。
駆動用に多用されているが、この動力伝達装置を構成す
る変速機構としてはギヤ式有段変速機のみならず、ベル
ト等を用いて構成される無段変速機も用いられている。
最近においては、燃費向上等を目的として、エンジンに
加えて電気モータを駆動源として用いた、いわゆるハイ
ブリッドタイプの動力伝達装置も実用化されつつある。
本出願人もこのようなハイブリッドタイプの動力伝達装
置を考案しており、この動力伝達装置は、例えば、エン
ジンと電気モータを直列に配設するとともにこれらの共
通出力軸に金属Vベルト式の無段変速機構を連結し、こ
の無段変速機構の出力軸に前後進切換機構および発進ク
ラッチ(メインクラッチ)を配設して構成される。
り向上させることを目的の一つとしており、車両停止時
にはエンジンを停止させる制御(アイドリング停止制
御)を行うことが考えられている。このようなアイドリ
ング停止制御としては、車両が完全に停止してエンジン
がアイドリング状態となった時点でエンジンを停止させ
るという方法がある。ところで、走行中にアクセルペダ
ルの踏み込みを解放してエンジンブレーキ作用を得なが
ら減速させる場合、エンジンの燃料噴射カット制御(も
しくは燃料供給カット制御)を行うことは従来から良く
知られている。このため、車両を減速させて停車させる
場合には、エンジンの燃料噴射カットを継続して車両を
停車させ、そのままエンジンを停止させるようなアイド
リング停止制御を行う方法も考えられ、この方法の方が
より大きな燃費向上効果が期待できる。
減速走行中での燃料噴射カットをそのまま継続してアイ
ドリング停止制御を行う場合に次のような問題が生じや
すい。まず、発進クラッチを係合させたまま車両を停止
させるとエンジンの回転抵抗が大きくて車両が急激に減
速されて停止される状態となり、車両停止寸前の空走感
が得られず、停止時の走行フィーリングが良くないとい
う問題がある。これは、車両停止時には変速機の減速比
をLOWにさせる制御が行われるということも原因の一
つであり、このように停止直前に減速比がLOWとなっ
てエンジンブレーキ力が一層増加することによるもので
ある。一方、エンジン停止許可が出たときに発進クラッ
チを解放させるという制御も可能であるが、この場合に
は、発進クラッチの解放によりエンジンブレーキ作用が
全くなくなって走行フィーリングが低下するという問題
がある。
燃料供給カットを行って減速走行している状態から車両
を停止させる場合に、走行フィーリングを損なうことな
くそのままアイドリング停止制御を行うことができるよ
うな構成の車両用動力伝達装置の制御装置を提供するこ
とを目的とする。
め、本発明に係る動力伝達装置は、エンジンからの駆動
力を変速機構(例えば、実施形態における無段変速機C
VT)により変速して伝達するとともにメインクラッチ
(例えば、実施形態における発進クラッチ5)によりこ
の駆動力の伝達制御を行うように構成され、車両の駆動
用に用いられる。その上で、この動力伝達装置は、走行
中に車両を減速させて停車させる場合に、エンジンの燃
料供給カットを行いながら車両を減速させ、所定条件下
においてメインクラッチを緩やかに解放させた後、エン
ジンを停止させて車両を停止させる制御を行うという構
成を有する。
ットを行いながら車両を減速させている場合に、所定条
件となったときにはメインクラッチを緩やかにもしくは
徐々に解放させる制御を行い、その後にエンジンを停止
させて車両を停止させる制御が行われるため、エンジン
ブレーキ作用が緩やかに減少しながら車両が停止されて
アイドリング停止制御が行われる。このため、適切なエ
ンジンブレーキ作用が得られるのみならず、車両停止寸
前には適度な空走感が得られ、アイドリング停止制御を
行わない場合での減速停車制御と遜色のない走行フィー
リングを達成することができる。
レーキが作動され、車両の走行速度が所定車速以下とな
り、変速機構の減速比がLOW側となり、エンジンのス
ロットルがほぼ全閉状態であるという条件が設定され、
これら条件を全て満たしたときにメインクラッチを緩や
かに解放させた後にエンジンを停止させて車両を停止さ
せる制御が行われる。すなわち、アクセルペダルの踏み
込みを解放して、ブレーキペダルを踏み込んで減速させ
ている状態で、車速が低車速(例えば、15km/H以
下の車速)となり、且つ変速比がほぼLOWとなった時
点からメインクラッチを緩やかに解放させる制御が行わ
れ、これにより、上述のような良好な走行フィーリング
を有した減速走行となる。
ましい実施形態について説明する。図1に本発明の一実
施形態に係る車両用動力伝達装置の断面図を示し、この
装置の動力伝達系構成を図2に示している。これら両図
から分かるように、この装置は、エンジンEと、このエ
ンジンEの出力軸Es上に配設された電気モータMと、
エンジン出力軸Esにカップリング機構CPを介して連
結された無段変速機CVTとから構成される。エンジン
Eは燃料噴射タイプのエンジンであり、後述するように
減速走行時に燃料噴射カットが行われる。電気モータM
は車載のバッテリにより駆動され、エンジン駆動力をア
シストするようになっている。このように本動力伝達装
置は、駆動源がハイブリッドタイプ構成となっている。
軸2との間に配設された金属Vベルト機構10と、入力
軸1の上に配設された前後進切換機構20と、カウンタ
軸2の上に配設された発進クラッチ(メインクラッチ)
5とを備えて構成される。この無段変速機CVTは車両
用として用いられ、入力軸1はカップリング機構CPを
介してエンジン出力軸Esと連結され、発進クラッチ5
からの駆動力は、ディファレンシャル機構8から左右の
アクスルシャフト8a,8bを介して左右の車輪(図示
せず)に伝達される。
設されたドライブ側可動プーリ11と、カウンタ軸2上
に配設されたドリブン側可動プーリ16と、両プーリ1
1,16間に巻き掛けられた金属Vベルト15とから構
成される。ドライブ側可動プーリ11は、入力軸1上に
回転自在に配設された固定プーリ半体12と、固定プー
リ半体12に対して軸方向に相対移動可能な可動プーリ
半体13とを有する。可動プーリ半体13の側方にはシ
リンダ壁12aにより囲まれてドライブ側シリンダ室1
4が形成されており、このドライブ側シリンダ室14に
コントロールバルブCVから油路31を介して供給され
るプーリ制御油圧により、可動プーリ半体13を軸方向
に移動させるドライブ側圧が発生される。
軸2に固定された固定プーリ半体17と、固定プーリ半
体17に対して軸方向に相対移動可能な可動プーリ半体
18とからなる。可動プーリ半体18の側方にはシリン
ダ壁17aにより囲まれてドリブン側シリンダ室19が
形成されており、このドリブン側シリンダ室19にコン
トロールバルブCVから油路32を介して供給されるプ
ーリ制御油圧により、可動プーリ半体18を軸方向に移
動させるドリブン側圧が発生される。
ダ室14,19への供給油圧(ドライブおよびドリブン
側圧)をコントロールバルブCVにより制御し、ベルト
15の滑りの発生することのない側圧を与える。さら
に、ドライブおよびドリブン側圧を相違させる制御を行
い、両プーリのプーリ溝幅を変化させて金属Vベルト1
5の巻き掛け半径を変化させ、変速比を無段階に変化さ
せる制御が行われる。
なり、入力軸1に結合されたサンギヤ21と、固定プー
リ半体12に結合されたリングギヤ22と、後進用ブレ
ーキ27により固定保持可能なキャリア23と、サンギ
ヤ21とリングギヤ22とを連結可能な前進用クラッチ
25とを備える。この機構20において、前進用クラッ
チ25が係合されると全ギヤ21,22,23が入力軸
1と一体に回転し、エンジンEの駆動によりドライブ側
プーリ11は入力軸1と同方向(前進方向)に回転駆動
される。一方、後進用ブレーキ27が係合されると、キ
ャリア23が固定保持されるため、リングギヤ22はサ
ンギヤ21と逆の方向に駆動され、エンジンEの駆動に
よりドライブ側プーリ11は入力軸1と逆方向(後進方
向)に回転駆動される。
部材すなわち動力伝達ギヤ6a,6b,7a,7bとの
動力伝達を制御するクラッチであり、これが係合される
と両者間での動力伝達が可能となる。このため、発進ク
ラッチ5が係合されているときには、金属Vベルト機構
10により変速されたエンジン出力が動力伝達ギヤ6
a,6b,7a,7bを介してディファレンシャル機構
8に伝達され、ディファレンシャル機構8により分割さ
れて左右のアクスルシャフト8a,8bを介して左右の
車輪に伝達される。発進クラッチ5が解放されると、こ
のような動力伝達は行えず、変速機は中立状態となる。
このような発進クラッチ5の係合制御は、コントロール
バルブCVから油路33を介して供給されるクラッチ制
御油圧により行われる。
においては、コントロールバルブCVから油路31,3
2を介して供給されるドライブおよびドリブン側圧によ
り変速制御が行われ、油路33を介して供給されるクラ
ッチ制御油圧により発進クラッチ係合制御が行われる。
なお、このコントロールバルブCVは電気制御ユニット
ECUからの制御信号に基づいて作動が制御される。
に搭載されて作動されるが、電気モータMはエンジンE
の駆動力をアシストし、エンジンEをできる限り燃費の
良い範囲で運転して、車両駆動時の燃費を向上させる。
このため、電気モータMは電気制御ユニットECUから
制御ライン37を介した制御信号に基づいて作動制御が
行われる。これと同時に、エンジンEをできる限り燃費
の良い範囲で運転させることができるような変速比を設
定するような変速制御も行われるが、この制御は、電気
制御ユニットECUにより制御ライン35を介してコン
トロールバルブCVに送られる制御信号によりなされ
る。
め、アイドリング停止制御も行われる。アイドリング停
止制御は、基本的には、車両が停車してエンジンがアイ
ドリング状態となる場合に、エンジンの駆動力は不要で
あるので、エンジンの駆動そのものを停止させる制御で
ある。本装置においては、車両走行中にアクセルペダル
の踏み込みを解放して車両を減速させて停車させる場合
に、車両減速時に行われる燃料噴射カット制御をそのま
ま継続してアイドリング停止制御を行い、燃費をより向
上させるようにしている。
まアイドリング停止制御を行うときに、走行フィーリン
グの低下を防止させるため、発進クラッチ5の解放制御
を適切に行っており、この制御について、図3〜図6の
フローチャートを参照して以下に説明する。なお、図3
〜図6の制御は、走行中に燃料噴射カットを行って減速
走行を行っている状態を前提とする制御である。
おいてアイドリング停止制御の前条件がクリアされてい
るかを判断することから始まる。この前条件とは、例え
ば、変速機油温が所定以上であり作動遅れのない制御が
可能であること、坂道後退抑制装置が正常に作動する状
態であること等であり、このような前条件がクリアされ
ていない場合には、ステップS10に進んで通常のエン
ジン運転制御を行う。すなわち、燃料噴射カット条件が
満たされなくなると燃料噴射制御に復帰する制御が行わ
れる。なお、坂道後退抑制装置とは、車両を坂道で停車
させたときに、ブレーキペダルから足を離しても坂道を
車両が移動しないようにするために必要なブレーキ圧を
保持させる装置である。
(満たされている)と判断されると、ステップS2にお
いて車両のブレーキがオンか否か(ブレーキペダルが踏
まれているか否か)が判断され、ブレーキオフのときに
はステップS10の通常運転制御を行う。ブレーキがオ
ンであれば、ステップS3においてリバースレンジか否
かが判断される。アイドリング停止制御は前進レンジに
おいてのみ行うものであるため、リバースレンジのとき
にはステップS10の通常運転制御を行う。リバースレ
ンジでないときには、ステップS4において車速Vが所
定車速Vs(例えば、15km/H)以下か否かが判断
される。アイドリング停止制御は車両停車時に行うもの
であり、低車速でない限りはステップS10に進み、通
常運転制御を行う。
テップS5に進み、減速比RRが所定減速比R1以上
(LOW側)か否かが判断される。アイドリング停止制
御が行われるとエンジンが停止されて変速比を変更させ
ることができないため、次にエンジンをスタートさせた
ときに車両をスムーズに発進させるには変速比をLOW
に戻しておく必要がある。このため、上記所定減速比R
1はほぼLOWの減速比(=2.4)に近い減速比(R
1=2.2)が設定されており、ステップS5において
は減速比がほぼLOWになったか否かを判断する。LO
WになるまではステップS10に進み、LOWになった
ときにステップS6に進んで、スロットル開度がオフか
否か、すなわち、スロットルがほぼ全閉か否かが判断さ
れる。スロットル開度が開いている場合、すなわち、ス
ロットルペダルが踏まれている場合は、運転者は車両を
停止させる意志はないため、アイドリング停止制御は行
われず、ステップS10に進んで通常運転制御を行う。
条件がクリアされ、車両のブレーキがオンであり、リバ
ースレンジではなく、低車速走行状態となり、減速比が
ほぼLOWとなり、スロットル開度がオフとなった場合
にのみ、アイドリング停止制御が行われる。但し、この
前に、アイドリング停止制御を行う準備が完了している
か否かの判断がなされる(ステップS7)。この判断
は、例えば、車両のエアコンディショナーがオンか否
か、バッテリ容量が十分か否か、ブレーキアシスト負圧
が十分か否かという判断であり、エアコンディショナー
がオンのとき、バッテリ容量が少ないとき、およびブレ
ーキアシスト負圧が不足しているときには、ステップS
10の通常運転制御を行う。このようにしてアイドリン
グ停止制御を行う準備が完了していると判断された場合
には、ステップS11のアイドリング停止制御に移行さ
れる。
に示す発進クラッチ係合オフ制御S20(なお、これら
図において丸囲みA同士が繋がる)と、図6に示すエン
ジン停止制御S50とからなる。
ついて説明する。この制御においては、まず、ステップ
S11に移行したことを示すための発進クラッチオフモ
ード選択フラグF(SCMD)に1を立てる(ステップS2
1)。このフラグは図6に示すエンジン停止制御におけ
る判断フラグとして用いられる。次に、ステップS22
において発進クラッチ5の係合トルク容量T(SC)=0と
なったか否かが判断される。T(SC)≠0の場合には、ス
テップS23に進んでクラッチ緩解放フラグF(MCJ3)に
1を立て、さらに、ステップS24において発進クラッ
チ5の目標クラッチ圧PC(CMBS)を設定する。この目標
クラッチ圧PC(CMBS)は、発進クラッチ5の係合トルク
容量T(SC)=0とするためのクラッチ制御油圧である。
一方、T(SC)=0の場合にはステップS25に進んでク
ラッチ緩解放フラグF(MCJ3)に0を立てる。
ーが発進クラッチ係合オフ制御を行う第1回目の制御か
否かが判断され、第1回目であるときにはステップS2
7において係合オフ制御フラグF(MCJ2)に1を立てる。
このことから分かるように、係合オフ制御フラグF(MCJ
2)は、発進クラッチ係合オフ制御が開始された時点で1
が立てられる。
御フラグF(MCJ2)=1か否かが判断される。F(MCJ2)=
1のときには、ステップS29においてクラッチ緩解放
フラグF(MCJ3)=1か否かが判断される。F(MCJ3)=1
のときには発進クラッチ5を緩やかに解放させる制御が
必要であるため、減圧指令値αとしてクラッチ制御油圧
を緩やかに低下させるための小さな減圧指令値α(1)を
設定する。一方、F(MCJ3)=0のときには、発進クラッ
チ5のトルク容量は0であるため、これを急速に解放し
ても問題がないため、減圧指令値αとしてクラッチ制御
油圧を急速に低下させるための大きな減圧指令値α(2)
(>α(1))を設定する。
発進クラッチ制御油圧PC(CMMC)から減圧指令値αを減
算した計算値と、ステップS24において設定された目
標クラッチ圧PC(CMBS)すなわち目標値とを比較する。
(目標値)<(計算値)の場合、すなわち、発進クラッ
チ制御油圧が目標値まで低下していない場合には、ステ
ップS33に進み、現在の発進クラッチ制御油圧PC(C
MMC)から減圧指令値αを減算した値を新たな発進クラッ
チ制御油圧として設定してクラッチ制御を行う。
なわち、発進クラッチ制御油圧が目標値まで低下した場
合には、ステップS34〜S36に進む。ここでは、係
合オフ制御フラグF(MCJ2)に0を立て(ステップS3
4)、クラッチ緩解放フラグF(MCJ3)に0を立て(ステ
ップS35)、発進クラッチ制御油圧PC(CMMC)として
目標クラッチ圧PC(CMBS)を設定する(ステップS3
6)。以上の制御内容から分かるように、発進クラッチ
係合オフ制御S20ではクラッチ制御油圧を目標クラッ
チ圧PC(CMBS)まで緩やかに低下させる制御、すなわ
ち、発進クラッチ5を徐々に解放させる制御が行われ
る。
について説明する。この制御では、まず、ステップS5
1において発進クラッチオフモード選択フラグF(SCMD)
=1か否かが判断される。F(SCMD)=0の場合、前述の
発進クラッチ係合オフ制御S20が行われていないた
め、ステップS54に進みアイドリング停止制御フラグ
F(ISOFF)に0を立て、アイドリング停止制御は行わな
い。F(SCMD)=1の場合、すなわち発進クラッチ係合オ
フ制御S20が行われた場合には、エンジン停止の条件
が揃ったことを判断しているため、燃料噴射カットを継
続することによるエンジン停止を許可する。さらに、係
合オフ制御フラグF(MCJ2)=0か否か、すなわち、発進
クラッチ5のトルク容量が零となるまで緩やかに発進ク
ラッチ5を解放させる制御が完了したか否かが判断され
る。
解放させる制御中であるので、ステップS54に進みア
イドリング停止制御フラグF(ISOFF)に0を立て、アイ
ドリング停止制御はまだ行わない。F(MCJ2)=0の場合
には発進クラッチ5を解放させる制御が完了しているの
で、ステップS53に進みアイドリング停止制御フラグ
F(ISOFF)に1を立て、アイドリング停止制御、具体的
には電気モータによりエンジンを強制的に停止させる制
御を行う。
燃料噴射カットを行いながら車両を減速走行させている
ときにブレーキが作動されて停車させるときには、発進
クラッチ5を緩やかに解放させる制御が行われた後、エ
ンジンのアイドリング停止制御が行われる。このため、
適切なエンジンブレーキ作用を発生させながら、ショッ
クなくスムーズに車両を停止させることができ、車両を
停止させた時点でエンジンも停止しており、且つ変速比
はLOWになっている。
りエンジン駆動をアシストする構成を用いた動力伝達装
置を例にしているが、電気モータMがなくても良い。ま
た、変速機構として金属Vベルト式無段変速機を用いて
いるが、他の構成の無段変速機構でもよく、さらには多
段変速機構の場合でも、発進クラッチを用いたものであ
れば、同様の制御が適用できる。
燃料供給カットを行いながら車両を減速させている場合
に、所定条件となったときにはメインクラッチを緩やか
にもしくは徐々に解放させる制御を行い、その後にエン
ジンを停止させて車両を停止させる制御が行われるた
め、エンジンブレーキ作用が緩やかに減少しながら車両
が停止されてアイドリング停止制御が行わせることがで
き、適切なエンジンブレーキ作用が得られるのみなら
ず、車両停止寸前には適度な空走感が得られ、アイドリ
ング停止制御を行わない場合での減速停車制御と遜色の
ない走行フィーリングを達成することができる。
レーキが作動され、車両の走行速度が所定車速以下とな
り、変速機構の減速比がLOW側となり、エンジンのス
ロットルがほぼ全閉状態であるという条件が設定され、
これら条件を全て満たしたときにメインクラッチを緩や
かに解放させた後にエンジンを停止させて車両を停止さ
せる制御を行うようにするのが好ましい。これにより、
アクセルペダルの踏み込みを解放して、ブレーキペダル
を踏み込んで減速させている状態で、車速が低車速(例
えば、15km/H以下の車速)となり、且つ変速比が
ほぼLOWとなった時点からメインクラッチを緩やかに
解放させる制御が行われ、良好な走行フィーリングを有
した減速走行を確実に達成することができる。
る。
図である。
リング停止制御内容を示すフローチャートである。
リング停止制御内容を示すフローチャートである。
リング停止制御内容を示すフローチャートである。
リング停止制御内容を示すフローチャートである。
Claims (2)
- 【請求項1】 エンジンと、前記エンジンからの駆動力
を変速して伝達する変速機構と、前記変速機機構を介し
た前記駆動力の伝達制御を行うメインクラッチとを有し
て構成され、車両の駆動用に用いられる動力伝達装置に
おいて、 前記車両の走行中に前記車両を減速させて停車させる場
合に、前記エンジンの燃料供給カットを行いながら前記
車両を減速させ、所定条件下において前記メインクラッ
チを緩やかに解放させた後、前記車両を停止させる制御
を行うことを特徴とする車両用動力伝達装置の制御装
置。 - 【請求項2】 前記所定条件として、前記車両のブレー
キが作動され、前記車両の走行速度が所定車速以下とな
り、前記変速機構の減速比がほぼLOWとなり、前記エ
ンジンのスロットルがほぼ全閉状態であるという条件が
設定され、これら条件を全て満たしたときに前記メイン
クラッチを緩やかに解放させた後に前記車両を停止させ
る制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の車両用
動力伝達装置の制御装置。
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