JP2006336797A - 自動変速機搭載車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発進摩擦要素を具える自動変速機搭載車両において、停止時の燃費向上を効果的に実現することのできる、自動変速機搭載車両の制御装置を提供する。
【解決手段】本発明による自動変速機搭載車両の制御装置によれば、車両の停車時に、停車時間に応じて、すなわち踏切等での一時停止や信号待ちのように比較的停止時間が短い場合や、渋滞中での停止のように停止時間が長い場合等、車両がどのような状況で停止しているかを判断して、発進摩擦要素や油圧を制御するものとしている。それによって、停止時、すなわちエンジンのアイドル状態において効果的に燃費の改善を図ることができ、また、迅速な再発進をも可能とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、発進摩擦要素を具える自動変速機搭載車両の制御装置に関するものであり、特に渋滞等で車両が停止している場合に発進摩擦要素および自動変速機を作動させる作動油の油圧を制御するものである。

かかる制御装置としては、例えば特許文献1に記載されているものがある。

通常、発進摩擦要素を具える自動変速機搭載車両においては、変速機の変速レンジが前進レンジ（Ｄレンジ等）にある場合に停止し、動力源（エンジン）がアイドリング時の回転数まで低下するアイドル状態に入ると、発進摩擦要素（ここでは前進クラッチ）を解放してトルクコンバータの負荷を低減させている。それによって、アイドル状態でのエンジン負荷を低減させ、燃費の改善を図っている。

ところが、発進摩擦要素を解放してしまうと、再発進しようとする時に再度発進摩擦要素を締結し直さなければならず、締結までに時間を要し、迅速な発進ができなくなると言う問題がある。

そこで、迅速な再発進が可能となるように、停止時には発進摩擦要素を完全に解放するのではなく、締結状態と解放状態との中間の、発進摩擦要素を滑らせる（スリップ）状態に維持することが考えられるが、この場合、発進摩擦要素を完全に解放する場合に比べて十分な燃費の改善を図ることが困難である。
特許第3580998号公報

本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑み、発進摩擦要素を具える自動変速機搭載車両において、停止時の燃費向上を効果的に実現することのできる、自動変速機搭載車両の制御装置を提供することを目的とするものである。

この目的のため、第一発明による自動変速機搭載車両の制御装置は、
動力源からの動力回転を入力し、該動力回転を所定の変速比で変速して駆動輪へ出力する自動変速機と、
前記動力源と前記変速機構の入力側との間に配置され、これらの間で動力の伝達・遮断を行う発進摩擦要素とを具える、自動変速機を搭載した車両において、
車両が停止状態にあり、かつ、ブレーキペダルが踏み込まれている時、当該ブレーキペダルが踏み込まれている時間に応じて前記発進摩擦要素を解放すると共に、前記自動変速機を作動させる作動油の圧力を低下させることを特徴とするものである。

第二発明による自動変速機搭載車両の制御装置は、前記第一発明において、
ブレーキペダルが踏み込まれてからの経過時間を計測し、
該ブレーキペダルが踏み込まれてから第一の経過時間が経過した後に前記発進摩擦要素を解放し、
その後第二の経過時間が経過した後に前記作動油の油圧を低下させることを特徴とするものである。

また、第三発明による自動変速機搭載車両の制御装置は、前記第一または第二発明において、
前記発進摩擦要素の解放を、当該発進摩擦要素を滑らせながら行うことを特徴とするものである。

さらに、第四発明による自動変速機搭載車両の制御装置は、前記第一〜第三発明のいずれかにおいて、
前記作動油の油圧を前記自動変速機の作動を可能とする最低限の値まで低下させることを特徴とするものである。

第一発明においては、車両が停止状態にあり、かつブレーキペダルが踏み込まれている時、このブレーキペダルが踏み込まれている時間に応じて発進摩擦要素を解放すると共に、自動変速機を作動させる作動油の圧力を低下させることとしている。

つまり、踏切等での一時停止や信号待ちのように比較的停止時間が短い場合や、渋滞中での停止のように停止時間が長い場合等、車両がどのような状況で停止しているかを判断して、発進摩擦要素や油圧を制御することとする。それによって、停止時、すなわちエンジンのアイドル状態において効果的に燃費の改善を図ることができ、また、迅速な再発進をも可能とする。

また、車両の停止時に発進摩擦要素を解放するだけでなく、自動変速機を作動させる作動油の圧力も低下させることにより、オイルポンプの負荷を低減することができ、燃費の改善にさらに寄与し得るものとなる。

第二発明においては、ブレーキペダルが踏み込まれてからの時間を計測し、予め定めた時間（第一の経過時間）が経過した時点でブレーキペダルが踏み込まれていれば、発進摩擦要素を解放し、その後、さらに所定時間（第二の経過時間）が経過した時点で依然としてブレーキペダルが踏み込まれていれば、自動変速機を作動させる作動油の圧力を低下させることとしている。

このようにすることによって、車両の停止状況に応じた発進摩擦要素や油圧の制御をより適切に行うことができ、上述した第一発明の効果を高めることが可能となる。

第三発明においては、発進摩擦要素を滑らせながら解放、つまり締結状態から急激に解放するのではなく、締結状態と解放状態の中間であるスリップ状態で徐々に解放することとしている。

それによって、途中で再発進する場合でも、短時間で発進摩擦要素の再締結を行うことができ、迅速な再発進が可能となる。

さらに第四発明においては、自動変速機を作動させる作動油の圧力を、自動変速機の作動を可能とする最低限の値、すなわち変速動作を実行できる最低限の値まで低下させることとしている。それによって、エンジンおよびオイルポンプの負荷をより低減させることができ、燃費の改善をより一層図ることが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。

図1は、本発明に係る自動変速機搭載車両の制御装置を具える車両の駆動系および制御系の構成を示すシステム図であり、この車両は自動変速機としてＶベルト式無段変速機を搭載している。

図示のＶベルト式無段変速機は、エンジン1からの回転をトルクコンバータ2を経て入力される入力軸3と、前後進切換機構4と、Ｖベルト式無段変速機構5と、ディファレンシャルギヤ装置6とで構成する。前後進切換え機構4は、ダブルピニオン型遊星歯車組7を具え、前進クラッチ8の締結により入力軸3の回転をそのままＶベルト伝動機構5に伝達することができ、後退ブレーキ9の締結により入力軸3の回転を逆転してＶベルト式無段変速機構5に伝達することができるものとする。またトルクコンバータ2は図示しないロックアップクラッチを具え、油圧によりロックアップクラッチの締結・解放を行うものとしている。

Ｖベルト式無段変速機構5は、前後進切換機構4からの回転を入力される駆動側のプライマリプーリ10と、従動側のセカンダリプーリ11と、これらプーリ10，11間に掛け渡したＶベルト12とで構成する。ここでプライマリプーリ10およびセカンダリプーリ11はそれぞれ、一方のフランジを他方のフランジと共に回転するが、軸線方向へ変位可能な可動フランジとし、これら可動フランジの位置を油圧により制御可能とする。

Ｖベルト式無段変速機構5は、プライマリプーリ10への回転をＶベルト12を介してセカンダリプーリ11および出力軸13に順次伝達する。そしてこの伝動中、セカンダリプーリ11の上記可動フランジに、変速機入力トルクに応じたライン圧を供給し、プライマリプーリ10の上記可動フランジに、このライン圧を元圧として変速制御弁が決定した変速制御圧を供給することで、セカンダリプーリ11へのライン圧に対するプライマリプーリ10への変速制御圧の比により両プーリ10，11の可動フランジの位置を決定して、両プーリ10，11に対するＶベルト12の巻掛け円弧径、つまり、プーリ間伝動比（変速比）を決定する。

よってＶベルト式無段変速機構5は、変速制御圧を上昇させることで変速比を最低速変速比から連続的に高速側変速比に向けて無段階に変化させる変速を行うことができ、変速制御圧を低下させることで変速比を逆に連続的に最低速変速比へ向けて無段階に変化させる変速を行うことができる。

Ｖベルト式無段変速機構5から出力軸13への回転は、平行軸歯車組14を介してディファレンシャルギヤ装置6に入力され、このディファレンシャルギヤ装置6は図示しない車両の左右駆動輪を差動下に駆動するものとする。

次に、このＶベルト式無段変速機の制御系について、図1に基づき説明する。

この制御系は、エンジン1と、トルクコンバータ2、前後進切換機構4およびＶベルト式無段変速機構5と接続したコントロールバルブ15とを電子制御するコントロールユニット20と、このコントロールユニット20と接続したセンサ類とを具える。

コントロールユニット20には、エンジン1の出力軸の回転速度Neを検出するエンジン回転センサ21、トルクコンバータのタービン側（前後進切換機構4側）の回転速度Ntを検出するタービン回転センサ22、エンジンスロットル（図示せず）の開度を検出するスロットル開度センサ23とが接続し、これら各センサからはエンジン回転数、トルクコンバータ2のタービン回転数およびスロットル開度がそれぞれ入力される。

さらに、コントロールユニット20には、セレクトレバー（図示せず）の位置を検出するセレクトレバーセンサ24、車速を検出する車速センサ25および、運転者によるブレーキペダル（図示せず）の踏み込み操作によってON/OFF状態が切り変わるブレーキスイッチ26が接続している。これらセンサからは、変速レンジ信号、車速およびブレーキスイッチ信号がそれぞれ入力される。

コントロールユニット20は、上述した各センサから入力した信号に基づいてエンジン制御信号を出力し、エンジン制御を行う。ここで、コントロールユニット20は、前述したような、トルクコンバータ2がロックアップ状態にあり、かつ、車両が減速しているときにエンジン1への燃料供給を遮断するフューエルカットを行うこととする。

またコントロールユニット20は、コントロールバルブ15に対して、トルクコンバータ2のロックアップ制御を行うためのロックアップ信号、前後進切換機構4の発進摩擦要素である前進クラッチ8および後退ブレーキを制御するための発進摩擦要素制御信号および、Ｖベルト式無段変速機構5を制御する変速制御信号をそれぞれ出力する。

また、発進摩擦要素制御信号は、コントロールバルブ15に設けたクラッチソレノイド27に対して出力される。クラッチソレノイド27はコントロールバルブ15内の前後進切換弁28を動作させるものであり、車両の前進時、すなわちセレクトレバーセンサ24からの変速レンジ信号が走行レンジ（Ｐ，Ｎ，Ｒ以外）の時には、前後進切換弁28を前進側へ切り換え、前後進切換機構4の前進クラッチ8へ油圧を供給して締結する。一方、変速レンジが後退レンジ（Ｒ）の時には、前後進切換弁28を後退側へ切り換え、前後進切換機構4の後退ブレーキ9へ油圧を供給して締結する。さらに、車両の停止時（変速レンジがＰ，Ｎ）では、前進クラッチ8、後退ブレーキ9の両方を解放するように前後進切換弁28が制御される。

さらに、コントロールユニット20は、変速制御信号を出力してコントロールバルブ15内の図示しないソレノイドバルブ（変速制御弁）によってＶベルト式無段変速機構5のプライマリプーリ10およびセカンダリプーリ11それぞれに対して変速制御圧を供給することにより両プーリ10，11の可動フランジの位置を決定する。それによってＶベルト式無段変速機構5の変速比が決定されることとなる。

図2は、本発明に係る制御装置による車両停止時における制御のフローチャートである。以下、このフローチャートに従って制御手順を説明する。

まずステップS101では車速がほぼ0km/h、すなわち車両がほぼ停止している状態か否かを判定し、車速がほぼ0km/hであれば、車両がほぼ停止状態にあると判断してステップS102へ進む。逆に車速がほぼ0km/hでない、つまり既に走行状態（前進・後退のいずれでも良い）であれば、ステップS113へ進む。

続くステップS102では、ブレーキペダルが踏み込まれている状態か否かをブレーキスイッチ32からのブレーキスイッチ信号がオンであるか否かで判定し、ブレーキスイッチ信号がオンであれば、ブレーキペダルが踏み込まれていると判断し、ステップS103へ進む。逆にブレーキスイッチ信号がオフであれば、ブレーキペダルが踏み込まれていないと判断してステップS113へ進む。

ステップS103では、ブレーキペダルが踏み込まれてからの経過時間Tを測定するためのカウントを開始する。そしてステップS104では経過時間Tが予め定めた値T1を越えたか否かを判断し、経過時間TがT1を越えていればステップS105へ進み、T1以下であればステップS106へ進む。

ステップ105では、前進クラッチの解放を開始するが、このとき、摩擦要素を滑らせながら解放することとする。つまり、締結状態と解放状態の中間であるスリップ状態で徐々に解放する。これは、後述するように前進クラッチを解放する途中で再発進する場合に、短時間で摩擦要素を再度締結できるようにして迅速な再発進を可能とするためである。そして、摩擦要素の解放を開始した後、ステップS107へ進む。

一方、ステップS106では、ブレーキペダルが踏み込まれている状態か否かを改めて判定し、ブレーキペダルが踏み込まれていれば（ブレーキスイッチがオンであれば）車両が未だ停止状態にあると判断し、ステップS104へ戻る。またブレーキペダルが踏み込まれていなければ、ステップS101へ戻る。

ステップS107では、経過時間Tが予め定めた値T2を越えたか否かを判断し、経過時間TがT2を越えていれば停車状態がさらに継続していると判断してステップS108へ進み、T2以下であればステップS109へ進む。

ステップS108では、停車時間が比較的長くなるものとして、前進クラッチを完全に解放した状態にすると共に、変速機を作動させるための作動油の圧力を低下させ、それによってオイルポンプおよびエンジンに対する負荷を低減させる。その後、ステップS110へ進む。

また、ステップS109では、ブレーキペダルが踏み込まれている状態か否かを改めて判定し、ブレーキペダルが踏み込まれていれば（ブレーキスイッチがオンであれば）車両が未だ停止状態にあると判断し、ステップS107へ戻る。またブレーキペダルが踏み込まれていなければ、ステップS101へ戻る。

ステップS110では、経過時間Tが予め定めた値T3を越えたか否かを判断し、経過時間TがT3を越えていれば停車状態がさらに継続していると判断してステップS111へ進み、T3以下であればステップS112へ進む。

そしてステップS111では、変速機を作動させるための作動油の油圧を、変速機の作動を可能とする最低限の値、すなわち変速動作を実行できる最低限の値まで低下させ、それによって、エンジンおよびオイルポンプの負荷をさらに低減させる。そして、処理を終了してメインプログラムへ戻る。

一方、ステップステップS112では、ブレーキペダルが踏み込まれている状態か否かを改めて判定し、ブレーキペダルが踏み込まれていれば（ブレーキスイッチがオンであれば）車両が未だ停止状態にあると判断し、ステップS110へ戻る。またブレーキペダルが踏み込まれていなければ、ステップS101へ戻る。

以上説明したように、本発明による自動変速機搭載車両の制御装置によれば、車両の停車時に、停車時間に応じて、すなわち踏切等での一時停止や信号待ちのように比較的停止時間が短い場合や、渋滞中での停止のように停止時間が長い場合等、車両がどのような状況で停止しているかを判断して、発進摩擦要素や油圧を制御するものとしている。それによって、停止時、すなわちエンジンのアイドル状態において効果的に燃費の改善を図ることができ、また、迅速な再発進をも可能とする。

なお、上述した実施形態では変速機構がベルト式無段変速機構であるが、本発明による発進制御装置は、発進摩擦要素を有するものであれば、例えばトロイダル型無段変速機を搭載した車両にも適用が可能である。

本発明に係る自動変速機搭載車両の制御装置を具えるＶベルト式無段変速機搭載車の駆動系および制御系の構成を示すシステム図である。 本発明に係る制御装置による制御のフローチャートである。

符号の説明

1 エンジン
2 トルクコンバータ
3 入力軸
4 前後進切換機構
5 Ｖベルト式無段変速機構
6 ディファレンシャルギヤ装置
7 遊星歯車組
8 前進クラッチ
9 後退ブレーキ
10 プライマリプーリ
11 セカンダリプーリ
12 Ｖベルト
13 出力軸
14 平行歯車組
15 コントロールバルブ
20 コントロールユニット
21 エンジン回転センサ
22 タービン回転センサ
23 スロットル開度センサ
24 セレクトレバーセンサ
25 車速センサ
26 ブレーキスイッチ
27 クラッチソレノイド
28 前後進切換弁

Claims (4)

1. 動力源からの動力回転を入力し、該動力回転を所定の変速比で変速して駆動輪へ出力する自動変速機と、
   前記動力源と前記変速機構の入力側との間に配置され、これらの間で動力の伝達・遮断を行う発進摩擦要素とを具える、自動変速機を搭載した車両において、
   車両が停止状態にあり、かつ、ブレーキペダルが踏み込まれている時、当該ブレーキペダルが踏み込まれている時間に応じて前記発進摩擦要素を解放すると共に、前記自動変速機を作動させる作動油の圧力を低下させることを特徴とする、自動変速機搭載車両の制御装置。
2. 請求項１記載の装置において、
   ブレーキペダルが踏み込まれてからの経過時間を計測し、
   該ブレーキペダルが踏み込まれてから第一の経過時間が経過した後に前記発進摩擦要素を解放し、
   その後第二の経過時間が経過した後に前記作動油の油圧を低下させることを特徴とする、自動変速機搭載車両の制御装置。
3. 請求項１または２記載の装置において、
   前記発進摩擦要素の解放を、当該発進摩擦要素を滑らせながら行うことを特徴とする、自動変速機搭載車両の制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項記載の装置において、
   前記作動油の油圧を前記自動変速機の作動を可能とする最低限の値まで低下させることを特徴とする、自動変速機搭載車両の制御装置。

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