JP2016141217A - Control device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アイドリングストップ(アイドルストップ)機能を搭載した車両に用いられる制御装置に関する。 The present invention relates to a control device used in a vehicle equipped with an idling stop (idle stop) function.
近年、エンジンを駆動源とする車両には、燃費の向上および排気ガスの排出量の低減のために、いわゆるアイドリングストップ機能が広く搭載されている。アイドリングストップ機能では、たとえば、ブレーキペダルが運転者の足で踏み込まれて、ブレーキが作動し、車速が所定の自動停止速度(たとえば、10km/h)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。エンジンの自動停止後は、ブレーキペダルから足が離されて、ブレーキが解除されると、エンジンが自動的に再始動される。 In recent years, a so-called idling stop function has been widely installed in vehicles using an engine as a drive source in order to improve fuel efficiency and reduce exhaust gas emissions. In the idling stop function, for example, when the brake pedal is depressed with the driver's foot, the brake is activated, and the vehicle speed is reduced to a predetermined automatic stop speed (for example, 10 km / h) or less, the engine is automatically stopped ( Idling stop). After the engine is automatically stopped, the engine is automatically restarted when the brake pedal is released and the brake is released.
アイドリングストップ機能を搭載した車両において、変速機として、ベルト式の無段変速機(CVT:Continuously Variable Transmission)を採用するとともに、オイルポンプとして、電動オイルポンプを採用せずに、エンジンの動力により駆動される機械式オイルポンプを採用したものがある。この車両では、エンジンの出力(エンジントルク)がトルクコンバータを介して無段変速機に入力され、無段変速機から駆動輪に駆動力が伝達される。また、エンジンが停止すると、機械式オイルポンプも停止するため、無段変速機に内蔵された発進クラッチ(車両の前進時に係合されるクラッチ)やプーリに供給される油圧が低下する。そのため、アイドリングストップ状態からの復帰によるエンジンの再始動時には、油圧不足による発進クラッチやベルトなどの滑りを防止するため、エンジンの電子スロットルバルブの開度が制限される。 In vehicles equipped with an idling stop function, a belt-type continuously variable transmission (CVT) is adopted as the transmission, and the oil pump is driven by engine power without using an electric oil pump. There are those that employ mechanical oil pumps. In this vehicle, engine output (engine torque) is input to the continuously variable transmission via the torque converter, and driving force is transmitted from the continuously variable transmission to the drive wheels. Further, when the engine is stopped, the mechanical oil pump is also stopped, so that the hydraulic pressure supplied to the starting clutch (clutch engaged when the vehicle moves forward) and the pulley built in the continuously variable transmission decreases. Therefore, when the engine is restarted by returning from the idling stop state, the opening of the electronic throttle valve of the engine is limited in order to prevent slippage of the starting clutch or the belt due to insufficient hydraulic pressure.
図4は、従来の車両におけるアイドリングストップ状態からの復帰時のエンジン回転数、タービン回転数、アクセル開度、スロットル開度、車両の加速度、目標クラッチ圧およびクラッチ圧の各時間変化の一例を示す図である。 FIG. 4 shows an example of temporal changes in engine speed, turbine speed, accelerator opening, throttle opening, vehicle acceleration, target clutch pressure, and clutch pressure when returning from an idling stop state in a conventional vehicle. FIG.
アイドリングストップ機能によるエンジンの停止中に、たとえば、ブレーキペダルから足が離されると、アイドリングストップ状態からの復帰となり、エンジンがクランキングされる(時刻T11)。そして、エンジンがクランキングされながら、エンジンの点火プラグがスパークされることにより、エンジンが始動(完爆)すると、エンジン回転数が上昇し、エンジン回転数の上昇に伴って、トルクコンバータのタービンランナの回転数(タービン回転数)が上昇する。 When the engine is stopped by the idling stop function, for example, when the foot is released from the brake pedal, the engine returns from the idling stop state and the engine is cranked (time T11). When the engine is started (complete explosion) by sparking the engine spark plug while the engine is being cranked, the engine speed increases. As the engine speed increases, the turbine runner of the torque converter increases. The rotation speed (turbine rotation speed) increases.
また、エンジンが始動すると、発進クラッチに供給される油圧の制御(クラッチ圧制御)が開始される。このクラッチ圧制御では、クラッチ圧の目標値である目標クラッチ圧が設定され、発進クラッチに供給される油圧を調節するためのソレノイドバルブが目標クラッチ圧に応じた開度に制御される。 When the engine is started, control of the hydraulic pressure supplied to the starting clutch (clutch pressure control) is started. In this clutch pressure control, a target clutch pressure which is a target value of the clutch pressure is set, and a solenoid valve for adjusting the hydraulic pressure supplied to the starting clutch is controlled to an opening degree corresponding to the target clutch pressure.
目標クラッチ圧は、初期圧よりも高い圧に上げられ(時刻T12)、その圧に所定時間だけ保持された後、初期圧に下げられる(時刻T13)。このとき、エンジンの始動直後であり、機械式オイルポンプの発生油圧が低いため、発進クラッチに実際に供給される油圧(クラッチ圧)は、エンジンの再始動前の油圧(たとえば、0)から僅かに上昇した後、ほぼ変化しない。 The target clutch pressure is raised to a pressure higher than the initial pressure (time T12), held at that pressure for a predetermined time, and then lowered to the initial pressure (time T13). At this time, immediately after the engine is started and the hydraulic pressure generated by the mechanical oil pump is low, the hydraulic pressure (clutch pressure) that is actually supplied to the starting clutch is slightly lower than the hydraulic pressure (for example, 0) before the engine is restarted. After rising to almost no change.
その後、所定時間(時間T13−T14)にわたって、目標クラッチ圧が初期圧に保持される。この間に、クラッチ圧が上昇し始め、タービン回転数がエンジン回転数から乖離し始める。そして、タービン回転数とエンジン回転数との比が所定比となるタイミング(同期外れ)に合わせて、目標クラッチ圧を一定の時間勾配(時間変化率)で上昇させるスイープ制御が開始される(時刻T14)。このスイープ制御により、発進クラッチのクラッチ圧がさらに上昇する。クラッチ圧の上昇により、発進クラッチの伝達トルクが上昇し、タービン回転数が低下し始める(時刻T15)。 Thereafter, the target clutch pressure is maintained at the initial pressure over a predetermined time (time T13 to T14). During this time, the clutch pressure begins to rise, and the turbine speed begins to deviate from the engine speed. Then, sweep control for increasing the target clutch pressure at a constant time gradient (time change rate) is started at the timing (out of synchronization) at which the ratio between the turbine speed and the engine speed becomes a predetermined ratio (time). T14). By this sweep control, the clutch pressure of the starting clutch further increases. Due to the increase of the clutch pressure, the transmission torque of the starting clutch increases, and the turbine rotation speed starts to decrease (time T15).
これより早いタイミングでは、アクセルペダルが踏み込まれていても、電子スロットルバルブの開度が上げられない(最小開度に制限される)。これにより、エンジントルクが抑えられるので、クラッチ圧が低い状態でエンジンからの大きなトルクが前進クラッチに入力されることを抑制できる。電子スロットルバルブの開度は、タービン回転数が低下し始めるタイミング(時刻T15)以後に、一定の時間勾配で上げられる。 At an earlier timing, the opening degree of the electronic throttle valve is not increased even if the accelerator pedal is depressed (limited to the minimum opening degree). Thereby, since engine torque is suppressed, it can suppress that the big torque from an engine is input into a forward clutch in the state where clutch pressure is low. The opening degree of the electronic throttle valve is increased with a constant time gradient after the timing (time T15) when the turbine rotational speed starts to decrease.
スイープ制御の開始から所定時間(時間T14−T16)が経過すると、発進クラッチがほぼ完全に係合した状態になる。このタイミングに合わせて、電子スロットルバルブの開度の制限が解除され(時刻T16)、電子スロットルバルブの開度がアクセルペダルの操作量に応じた開度に上げられる。その後、さらに所定時間(時間T16−T17)が経過すると、目標クラッチ圧が最大圧に上げられる。これにより、発進クラッチの係合が完了する。 When a predetermined time (time T14-T16) elapses from the start of the sweep control, the starting clutch is almost completely engaged. In accordance with this timing, the restriction on the opening degree of the electronic throttle valve is released (time T16), and the opening degree of the electronic throttle valve is raised to the opening degree corresponding to the operation amount of the accelerator pedal. Thereafter, when a predetermined time (time T16-T17) elapses, the target clutch pressure is increased to the maximum pressure. Thereby, the engagement of the starting clutch is completed.
車両全体の重量(全重量)が比較的小さい場合、発進クラッチの係合完了後、図4に実線で示されるように、駆動輪に伝達される駆動力により車両が加速し、タービン回転数が車速の上昇に伴って上昇する。 When the weight of the entire vehicle (total weight) is relatively small, as shown by the solid line in FIG. 4 after the engagement of the starting clutch, the vehicle is accelerated by the driving force transmitted to the driving wheels, and the turbine rotational speed is It rises as the vehicle speed increases.
ところが、車両に大量の荷物が積載されるなどにより、車両の全重量が比較的大きい場合、その全重量に対して駆動力が不足し、図4に破線で示されるように、発進クラッチの係合完了から車両が発進し始めるまでにタイムラグ(発進タイムラグ)が発生し、車両が運転者の意図する動きとならない。 However, when the total weight of the vehicle is relatively large, such as when a large amount of luggage is loaded on the vehicle, the driving force is insufficient with respect to the total weight, and the engagement of the start clutch as shown by the broken line in FIG. A time lag (start time lag) occurs from the completion of the match until the vehicle starts to start, and the vehicle does not move as intended by the driver.
本発明の目的は、車両の走行抵抗が大きい場合における発進タイムラグを短縮できる、車両用制御装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a vehicle control device that can shorten a start time lag when the running resistance of the vehicle is large.
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、電子スロットルバルブを備えるエンジンと、エンジンにより駆動されるオイルポンプと、入力軸に入力されるエンジンからの動力を伝達/遮断する発進クラッチを備え、入力軸に入力される動力を変速して出力軸に伝達する自動変速機とを搭載するとともに、所定の停止条件が成立したことに応答して、エンジンを停止させ、当該停止後に所定の再始動条件が成立したことに応答して、エンジンを再始動させるアイドリングストップ機能を搭載した車両に用いられる制御装置であって、車両の走行抵抗と正の相関関係を有する所定値を取得する所定値取得手段と、所定値取得手段により取得される所定値が相対的に大きい場合、当該所定値が相対的に小さい場合と比較して、アイドリングストップ機能によるエンジンの再始動後、電子スロットルバルブの開度を早期に増大させるスロットル開度制御手段と、所定値取得手段により取得される所定値が相対的に大きい場合、当該所定値が相対的に小さい場合と比較して、アイドリングストップ機能によるエンジンの再始動後、発進クラッチが早期に係合するように、発進クラッチに供給される油圧を制御するクラッチ圧制御手段とを含む。 In order to achieve the above object, a vehicle control apparatus according to the present invention transmits / cuts power from an engine including an electronic throttle valve, an oil pump driven by the engine, and an engine input to an input shaft. An automatic transmission equipped with a starting clutch that shifts the power input to the input shaft and transmits it to the output shaft is mounted, and the engine is stopped in response to a predetermined stop condition being met. A control device used in a vehicle equipped with an idling stop function for restarting the engine in response to the establishment of a predetermined restart condition later, and a predetermined value having a positive correlation with the running resistance of the vehicle When the predetermined value acquisition unit to be acquired and the predetermined value acquired by the predetermined value acquisition unit are relatively large, compared to the case where the predetermined value is relatively small, After the engine is restarted by the ring stop function, when the predetermined value acquired by the throttle opening control means for increasing the opening of the electronic throttle valve early and the predetermined value acquisition means is relatively large, the predetermined value is relatively And a clutch pressure control means for controlling the hydraulic pressure supplied to the starting clutch so that the starting clutch is engaged early after the engine is restarted by the idling stop function.
この構成によれば、車両の走行抵抗と正の相関関係を有する所定値(たとえば、積載量、路面勾配など)が取得される。 According to this configuration, a predetermined value (for example, loading amount, road surface gradient, etc.) having a positive correlation with the running resistance of the vehicle is acquired.
そして、その所定値が相対的に大きい場合、所定値が相対的に小さい場合と比較して、アイドリングストップ機能によるエンジンの再始動後、電子スロットルバルブの開度が早期に増大される。これにより、エンジンの再始動後、エンジン回転数およびエンジントルクが早く立ち上がる。そのため、車両の走行抵抗が大きい場合に、車両を発進させる駆動力に不足が生じることを抑制できる。 When the predetermined value is relatively large, the opening degree of the electronic throttle valve is increased earlier after the engine is restarted by the idling stop function than when the predetermined value is relatively small. Thereby, after the engine is restarted, the engine speed and the engine torque rise quickly. Therefore, when the running resistance of the vehicle is large, it is possible to suppress a shortage in the driving force for starting the vehicle.
また、所定値が相対的に大きい場合、所定値が相対的に小さい場合と比較して、アイドリングストップ機能によるエンジンの再始動後、発進クラッチが早期に係合するように、発進クラッチに供給される油圧が制御される。エンジンの再始動後、発進クラッチが早期に係合されることにより、早期に立ち上がったエンジントルクを自動変速機から駆動力として早期に出力させることができる。 In addition, when the predetermined value is relatively large, compared with the case where the predetermined value is relatively small, the engine is supplied to the starting clutch so that the starting clutch is engaged early after the engine is restarted by the idling stop function. The hydraulic pressure is controlled. After the engine is restarted, the starting clutch is engaged early, so that the engine torque that has risen early can be output from the automatic transmission as a driving force at an early stage.
よって、車両の走行抵抗が大きい場合における発進タイムラグを短縮することができる。 Therefore, the start time lag when the running resistance of the vehicle is large can be shortened.
また、エンジンの再始動後、発進クラッチが早期に係合されるので、エンジントルクが早く立ち上げられても、発進クラッチの滑り量を抑制することができ、発進クラッチの滑りによる発熱量を低減することができる。その結果、発進クラッチの耐久性の悪化を抑制することができる。 In addition, since the starting clutch is engaged early after the engine is restarted, the amount of slippage of the starting clutch can be suppressed even when the engine torque is raised quickly, and the amount of heat generated by slipping of the starting clutch is reduced. can do. As a result, deterioration of the durability of the starting clutch can be suppressed.
クラッチ圧制御手段は、発進クラッチに供給される油圧を次第に増加させるスイープ制御を実行し、スイープ制御の開始時には、相対的に急勾配で油圧を増加させ、スイープ制御の終了時には、相対的に緩勾配で油圧を増加させることが好ましい。 The clutch pressure control means executes a sweep control that gradually increases the hydraulic pressure supplied to the starting clutch, increases the hydraulic pressure with a relatively steep slope at the start of the sweep control, and relatively slowly at the end of the sweep control. It is preferable to increase the hydraulic pressure with a gradient.
これにより、発進クラッチが急激に係合されることを抑制でき、係合ショックの発生を抑制できる。 Thereby, it can suppress that a start clutch is engaged suddenly, and generation | occurrence | production of an engagement shock can be suppressed.
本発明によれば、車両の走行抵抗が大きい場合における発進タイムラグを短縮することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the start time lag when the running resistance of the vehicle is large.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<車両の要部構成> <Vehicle configuration>
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。 FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a main part of a vehicle 1 on which a control device according to an embodiment of the present invention is mounted.
車両1は、エンジン2を駆動源とする自動車である。
The vehicle 1 is an automobile that uses the
エンジン2の出力は、トルクコンバータ3およびCVT(Continuously Variable Transmission:無段変速機)4を介して、車両1の駆動輪(たとえば、左右の前輪)に伝達される。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21のほか、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。
The output of the
車両1には、CPU、ROMおよびRAMなどを含む構成の複数のECU(電子制御ユニット)が備えられている。ECUには、エンジンECU11、CVTECU12、ブレーキECU13およびIDS(アイドリングストップ)ECU14が含まれる。複数の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。
The vehicle 1 is provided with a plurality of ECUs (electronic control units) including a CPU, a ROM, a RAM, and the like. The ECU includes an
エンジンECU11には、アクセルセンサ15およびエンジン回転数センサ16などが接続されている。
An
アクセルセンサ15は、アクセルペダル(図示せず)の操作量に応じた信号をエンジンECU11に入力する。エンジンECU11は、アクセルセンサ15から入力される信号に基づいて、アクセルペダルの最大操作量に対する操作量の割合、つまりアクセルペダルが踏み込まれていないときを0%とし、アクセルペダルが最大に踏み込まれたときを100%とする百分率であるアクセル開度を演算する。
The
エンジン回転数センサ16は、エンジン2の回転(クランクシャフトの回転)に同期したパルス信号をエンジンECU11に入力する。エンジンECU11は、エンジン回転数センサ16から入力されるパルス信号の周波数をエンジン2の回転数(エンジン回転数)に換算する。
The
エンジンECU11は、各種センサから入力される信号から得られる数値および他のECUから入力される種々の情報などに基づいて、エンジン2の始動、停止および出力調整のため、エンジン2に設けられた電子スロットルバルブ21、インジェクタおよび点火プラグなどを制御する。
The
CVTECU12には、図示されないが、プライマリプーリ53およびセカンダリプーリ54(図2参照)の回転数をそれぞれ検出するためのセンサなどが接続されている。
Although not shown, the
CVTECU12は、各種センサから入力される信号および他のECUから入力される種々の情報などに基づいて、CVT4の変速制御および前後進の切り替えのため、CVT4の各部に油圧を供給するための油圧回路22に含まれる各種のバルブ(図示せず)などを制御する。
The
なお、油圧回路22のバルブには、プライマリプーリ53、セカンダリプーリ54、リバースクラッチC1およびフォワードブレーキB1(図2参照)に供給される油圧をそれぞれ調節する油圧制御バルブなどが含まれる。油圧制御バルブには、電流値により出力油圧を制御可能なバルブ、たとえば、リニアソレノイドバルブが用いられている。
The valves of the
ブレーキECU13には、ブレーキセンサ17、車速センサ18およびGセンサ(加速度センサ)19などが接続されている。
A brake sensor 17, a
ブレーキセンサ17は、車室内に配設されたブレーキペダルの操作量に応じた信号を出力し、ブレーキECU13は、そのブレーキセンサ17から入力される信号に基づいて、ブレーキペダルの操作量を取得する。
The brake sensor 17 outputs a signal corresponding to the amount of operation of the brake pedal disposed in the vehicle interior, and the
車速センサ18は、たとえば、車両1の走行に伴って回転する磁性体からなるロータと、ロータと非接触に設けられた電磁ピックアップとを備えている。ロータが一定角度回転する度に、電磁ピックアップからパルス信号が出力され、そのパルス信号がブレーキECU13に入力される。パルス信号の周波数は、車速に対応するので、ブレーキECU13は、車速センサ18から入力されるパルス信号の周波数を車速に換算して取得することができる。
The
Gセンサ19は、Gセンサ19に生じる加速度に応じた信号を出力し、ブレーキECU13は、そのGセンサ19から入力される信号に基づいて、加速度を取得する。
The
ブレーキECU13は、ブレーキペダルの操作量、車両1の車速および加速度、他のECUから入力される種々の情報などに基づいて、ブレーキアクチュエータ23などを制御し、車両1の姿勢が安定に保たれた状態で車両1が制動されるように、各ブレーキから車輪に付与される制動力を制御する。
The
車両1は、アイドリングストップ機能を搭載している。IDSECU14は、アイドリングストップ機能のための制御であるアイドリングストップ制御を実行する。このアイドリングストップ制御に必要な情報として、IDSECU14には、ブレーキECU13から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。
The vehicle 1 has an idling stop function. The
アイドリングストップ制御では、車両1の走行中に、ブレーキペダルが操作される(踏み込まれる)と、IDSECU14により、所定の自動停止条件が成立しているか否かが繰り返し判断される。自動停止条件は、たとえば、車速が所定の車速(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。自動停止条件が成立すると、IDSECU14からエンジンECU11にIDS要求が出力され、エンジンECU11により、エンジン2が自動停止される。
In the idling stop control, when the brake pedal is operated (depressed) while the vehicle 1 is traveling, the
アイドリングストップ制御によるエンジン2の自動停止中は、所定の再始動条件が成立しているか否かが繰り返し判断される。再始動条件は、たとえば、エンジン2の自動停止中に、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。再始動条件が成立すると、IDSECU14により、エンジンECU11に再始動要求が出力され、エンジンECU11により、エンジン2が再始動される。
While the
<駆動系統の構成> <Configuration of drive system>
図2は、車両1の駆動系統の構成を示すスケルトン図である。 FIG. 2 is a skeleton diagram showing the configuration of the drive system of the vehicle 1.
エンジン2は、E/G出力軸2Sを備えている。E/G出力軸2Sは、エンジン2が発生する動力により回転される。
The
トルクコンバータ3は、ポンプインペラ31、タービンランナ32およびロックアップクラッチ33を備えている。ポンプインペラ31には、E/G出力軸2Sが連結されており、ポンプインペラ31は、E/G出力軸2Sと同一の回転軸線を中心に一体的に回転可能に設けられている。タービンランナ32は、ポンプインペラ31と同一の回転軸線を中心に回転可能に設けられている。ロックアップクラッチ33は、ポンプインペラ31とタービンランナ32とを直結/分離するために設けられている。ロックアップクラッチ33が係合されると、ポンプインペラ31とタービンランナ32とが直結され、ロックアップクラッチ33が解放されると、ポンプインペラ31とタービンランナ32とが分離される。
The
ロックアップクラッチ33が解放された状態において、E/G出力軸2Sが回転されると、ポンプインペラ31が回転する。ポンプインペラ31が回転すると、ポンプインペラ31からタービンランナ32に向かうオイルの流れが生じる。このオイルの流れがタービンランナ32で受けられて、タービンランナ32が回転する。このとき、トルクコンバータ3の増幅作用が生じ、タービンランナ32には、E/G出力軸2Sの動力(トルク)よりも大きな動力が発生する。
When the E /
ロックアップクラッチ33が係合された状態では、E/G出力軸2Sが回転されると、E/G出力軸2S、ポンプインペラ31およびタービンランナ32が一体となって回転する。
In a state where the
トルクコンバータ3とCVT4との間には、オイルポンプ5が設けられている。オイルポンプ5のポンプ軸は、ポンプインペラ31と一体的に回転可能に設けられている。これにより、エンジン2の動力によりポンプインペラ31が回転されると、オイルポンプ5のポンプ軸が回転し、オイルポンプ5からオイルが吐出される。
An oil pump 5 is provided between the
CVT4は、インプット軸41、アウトプット軸42、ベルト伝達機構43および前後進切替機構44を備えている。
The
インプット軸41は、トルクコンバータ3のタービンランナ32に連結され、タービンランナ32と同一の回転軸線を中心に一体的に回転可能に設けられている。
The
アウトプット軸42は、インプット軸41と平行に設けられている。アウトプット軸42には、出力ギヤ45が相対回転不能に支持されている。出力ギヤ45は、デファレンシャルギヤ6のリングギヤ6Gと噛合している。
The
ベルト伝達機構43は、インプット軸41に連結されたプライマリ軸51と、プライマリ軸51と平行に設けられたセカンダリ軸52と、プライマリ軸51に相対回転不能に支持されたプライマリプーリ53と、セカンダリ軸52に相対回転不能に支持されたセカンダリプーリ54と、プライマリプーリ53とセカンダリプーリ54とに巻き掛けられたベルト55とを備えている。
The
プライマリプーリ53は、プライマリ軸51に固定された固定シーブ61と、固定シーブ61にベルト55を挟んで対向配置され、プライマリ軸51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62とを備えている。可動シーブ62に対して固定シーブ61と反対側には、プライマリ軸51に固定されたシリンダ63が設けられ、可動シーブ62とシリンダ63との間に、油室64が形成されている。
The
セカンダリプーリ54は、セカンダリ軸52に固定された固定シーブ65と、固定シーブ65にベルト55を挟んで対向配置され、セカンダリ軸52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66とを備えている。可動シーブ66に対して固定シーブ61と反対側には、セカンダリ軸52に固定されたシリンダ67が設けられ、可動シーブ66とシリンダ67との間に、油室68が形成されている。
The secondary pulley 54 is arranged so as to be opposed to the fixed
前後進切替機構44は、インプット軸41とベルト伝達機構43のプライマリ軸51との間に介装されている。前後進切替機構44は、遊星歯車機構71、リバースクラッチC1およびフォワードブレーキB1を備えている。
The forward /
遊星歯車機構71には、キャリア72、サンギヤ73およびリングギヤ74が含まれる。
The
キャリア72は、インプット軸41に相対回転可能に支持されている。キャリア72は、複数のピニオンギヤ75を回転可能に支持している。複数のピニオンギヤ75は、円周上に配置されている。
The
サンギヤ73は、インプット軸41に相対回転不能に支持されて、複数のピニオンギヤ75により取り囲まれる空間に配置されている。サンギヤ73のギヤ歯は、各ピニオンギヤ75のギヤ歯と噛合している。
The
リングギヤ74は、その回転軸線がプライマリ軸51の軸心と一致するように設けられている。リングギヤ74には、ベルト伝達機構43のプライマリ軸51が連結されている。リングギヤ74のギヤ歯は、複数のピニオンギヤ75を一括して取り囲むように形成され、各ピニオンギヤ75のギヤ歯と噛合している。
The
リバースクラッチC1は、キャリア72とサンギヤ73との間に設けられている。
The reverse clutch C <b> 1 is provided between the
フォワードブレーキB1は、キャリア72とトルクコンバータ3およびCVT4を収容するトランスミッションケースとの間に設けられている。
Forward brake B1 is provided between
車両1の前進時には、リバースクラッチC1が解放されて、フォワードブレーキB1が係合される。エンジン2の動力がインプット軸41に入力されると、キャリア72が静止した状態で、サンギヤ73がインプット軸41と一体に回転する。そのため、サンギヤ73の回転は、リングギヤ74に逆転かつ減速されて伝達される。これにより、リングギヤ74が回転し、ベルト伝達機構43のプライマリ軸51およびプライマリプーリ53がリングギヤ74と一体に回転する。プライマリプーリ53の回転は、ベルト55を介して、セカンダリプーリ54に伝達され、セカンダリプーリ54およびセカンダリ軸52を回転させる。そして、セカンダリ軸52と一体に、アウトプット軸42および出力ギヤ45が回転する。出力ギヤ45の回転がデファレンシャルギヤ6のリングギヤ6Gに伝達されると、デファレンシャルギヤ6から左右に延びるドライブシャフト81,82が回転し、駆動輪(図示せず)が回転することにより、車両が前進する。
When the vehicle 1 moves forward, the reverse clutch C1 is released and the forward brake B1 is engaged. When the power of the
一方、車両1の後進時には、リバースクラッチC1が係合されて、フォワードブレーキB1が解放される。エンジン2の動力がインプット軸41に入力されると、キャリア72およびサンギヤ73がインプット軸41と一体に回転する。そのため、サンギヤ73の回転は、リングギヤ74に回転方向が逆転されずに伝達される。これにより、リングギヤ74が車両1の前進時と逆方向に回転し、ベルト伝達機構43のプライマリ軸51およびプライマリプーリ53がリングギヤ74と一体に回転する。プライマリプーリ53の回転は、ベルト55を介して、セカンダリプーリ54に伝達され、セカンダリプーリ54およびセカンダリ軸52を回転させる。そして、セカンダリ軸52と一体に、アウトプット軸42および出力ギヤ45が回転する。出力ギヤ45の回転がデファレンシャルギヤ6のリングギヤ6Gに伝達されると、デファレンシャルギヤ6から左右に延びるドライブシャフト81,82が前進時と逆方向に回転し、駆動輪(図示せず)が回転することにより、車両が後進する。
On the other hand, when the vehicle 1 moves backward, the reverse clutch C1 is engaged and the forward brake B1 is released. When the power of the
CVT4では、プライマリプーリ53の油室64およびセカンダリプーリ54の油室68に供給される油圧が制御されて、プライマリプーリ53およびセカンダリプーリ54の各溝幅が変更されることにより、変速比が連続的に無段階で変更される。
In
具体的には、変速比が下げられるときには、プライマリプーリ53の油室64に供給される油圧が上げられる。これにより、プライマリプーリ53の可動シーブ62が固定シーブ61側に移動し、固定シーブ61と可動シーブ62との間隔(溝幅)が小さくなる。これに伴い、プライマリプーリ53に対するベルト55の巻きかけ径が大きくなり、セカンダリプーリ54の固定シーブ65と可動シーブ66との間隔(溝幅)が大きくなる。その結果、プライマリプーリ53とセカンダリプーリ54とのプーリ比が小さくなり、変速比が下がる。
Specifically, when the gear ratio is lowered, the hydraulic pressure supplied to the
変速比が上げられるときには、プライマリプーリ53の油室64に供給される油圧が下げられる。これにより、ベルト55に対するセカンダリプーリ54の推力がベルト55に対するプライマリプーリ53の推力よりも大きくなり、セカンダリプーリ54の固定シーブ65と可動シーブ66との間隔が小さくなるとともに、固定シーブ61と可動シーブ62との間隔が大きくなる。その結果、プライマリプーリ53とセカンダリプーリ54とのプーリ比が大きくなり、変速比が上がる。
When the gear ratio is increased, the hydraulic pressure supplied to the
一方、プライマリプーリ53およびセカンダリプーリ54の推力は、プライマリプーリ53およびセカンダリプーリ54とベルト55との間で滑りが生じない大きさを必要とする。そのため、インプット軸41に入力されるトルクの大きさに応じた推力が得られるよう、プライマリプーリ53の油室64およびセカンダリプーリ54の油室68に供給される油圧が制御される。
On the other hand, the thrust of the
<発進時制御> <Control at start-up>
図3は、アイドリングストップ状態からの復帰時のエンジン回転数、タービン回転数、アクセル開度、スロットル開度、車両の加速度、目標クラッチ圧およびクラッチ圧の各時間変化の一例を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing an example of changes over time in engine speed, turbine speed, accelerator opening, throttle opening, vehicle acceleration, target clutch pressure, and clutch pressure when returning from the idling stop state.
アイドリングストップ機能によるエンジン2の停止中に、再始動条件が成立すると、アイドリングストップ状態からの復帰となり、IDSECU14からエンジンECU11に再始動要求が送信される。この再始動要求を受けて、エンジンECU11によりスタータが制御されて、エンジン2がクランキングされる(時刻T1)。そして、エンジン2がクランキングされながら、エンジン2の点火プラグがスパークされることにより、エンジン2が始動(完爆)すると、エンジン回転数が上昇し、エンジン回転数の上昇に伴って、トルクコンバータ3のタービンランナ32の回転数(タービン回転数)が上昇する。
If the restart condition is satisfied while the
また、再始動条件が成立すると、IDSECU14からCVTECU12にクラッチ係合要求が出力される。このクラッチ係合要求を受けて、CVTECU12により、車両1に乗っている乗員および積み込まれている荷物などの重量の合計(以下、「積載量」という。)が取得される。積載量は、CVTECU12により予め算出されて、CVTECU12のメモリに保存されており、そのメモリから取得される。
When the restart condition is satisfied, a clutch engagement request is output from the
積載量の算出のため、車両1の走行中に、CVTECU12により、エンジンECU11からエンジン回転数が取得され、ブレーキECU13から車両1の車速および加速度が取得される。CVTECU12のメモリには、エンジン回転数とエンジン2の出力との関係を示す出力特性線がマップ化されて格納されている。CVTECU12により、エンジン回転数が取得されると、エンジン回転数に対応したエンジン2の出力が取得され、エンジン2の出力、車両1の車速および加速度から、車両1の全重量が算出される。そして、車両1の全重量から車両1の車重が減算されることにより、積載量が算出される。
In order to calculate the loading amount, while the vehicle 1 is traveling, the
また、CVTECU12のメモリには、積載量と電子スロットルバルブ21の開度を上げ始めるタイミング(以下、「電スロタイミング」という。)との関係および積載量と目標クラッチ圧の立ち上がり特性との関係がそれぞれマップ化されて格納されている。積載量と電スロタイミングとの関係は、積載量が大きいほど、電スロタイミングが早くなるように定められている。積載量と目標クラッチ圧の立ち上がり特性との関係は、積載量が大きいほど、目標クラッチ圧が早く立ち上がるように定められている。
Further, in the memory of the
CVTECU12により、積載量が取得されると、その積載量に応じた電スロタイミングおよび目標クラッチ圧の立ち上がり特性がメモリから読み出される。そして、そのメモリから読み出された電スロタイミングがCVTECU12からエンジンECU11に送信される。また、メモリから読み出された目標クラッチ圧の立ち上がり特性は、次に説明するクラッチ圧制御で使用される。
When the load amount is acquired by the
エンジン2が始動すると、CVTECU12により、発進クラッチであるフォワードブレーキB1に供給される油圧の制御(クラッチ圧制御)が開始される。クラッチ圧制御では、メモリから読み出された目標クラッチ圧の立ち上がり特性に従って、目標クラッチ圧が設定される。目標クラッチ圧は、フォワードブレーキB1に供給される油圧の目標値であり、フォワードブレーキB1用の油圧制御バルブに入力される電流値に対応する。
When the
目標クラッチ圧は、初期圧よりも高いフィル圧に上げられ(時刻T2)、そのフィル圧に所定時間だけ保持された後、初期圧に下げられる(時刻T3)。積載量に応じた目標クラッチ圧の立ち上がり特性に従って、積載量が大きいほど、フィル圧および初期圧が高い値に設定される。このとき、エンジン2の始動直後であり、オイルポンプ5の発生油圧が低いため、フォワードブレーキB1に実際に供給される油圧(クラッチ圧)は、エンジンの再始動前の油圧(たとえば、0)から僅かに上昇した後、ほぼ変化しない。
The target clutch pressure is raised to a fill pressure higher than the initial pressure (time T2), held at the fill pressure for a predetermined time, and then lowered to the initial pressure (time T3). According to the rising characteristic of the target clutch pressure according to the load amount, the fill pressure and the initial pressure are set to higher values as the load amount is larger. At this time, since the oil pressure generated by the oil pump 5 is low immediately after the
その後、所定時間(時間T3−T4)にわたって、目標クラッチ圧が初期圧に保持される。この間に、クラッチ圧が上昇し始め、タービン回転数がエンジン回転数から乖離し始める。 Thereafter, the target clutch pressure is maintained at the initial pressure over a predetermined time (time T3-T4). During this time, the clutch pressure begins to rise, and the turbine speed begins to deviate from the engine speed.
タービン回転数とエンジン回転数との比が所定比となるタイミング(同期外れ)に合わせて、目標クラッチ圧を次第に増加させるスイープ制御が開始される(時刻T4)。スイープ制御では、積載量に応じた目標クラッチ圧の立ち上がり特性に従って、積載量が所定量より小さい場合には、図3に破線で示されるように、目標クラッチ圧が一定の時間勾配(時間変化率)で上昇するように設定される。一方、積載量が所定量以上である場合には、図3に実線で示されるように、スイープ制御の開始時には、目標クラッチ圧が相対的に急勾配で上昇し、スイープ制御の途中で目標クラッチ圧の時間勾配が変化して(時刻T5)、スイープ制御の終了時には、目標クラッチ圧が相対的に緩勾配で上昇するように、目標クラッチ圧が設定される。 Sweep control for gradually increasing the target clutch pressure is started at the timing (out of synchronization) at which the ratio between the turbine speed and the engine speed becomes a predetermined ratio (time T4). In the sweep control, when the load amount is smaller than a predetermined amount in accordance with the rising characteristic of the target clutch pressure according to the load amount, the target clutch pressure has a constant time gradient (time change rate) as shown by a broken line in FIG. ) To rise. On the other hand, when the load amount is equal to or larger than the predetermined amount, as shown by the solid line in FIG. 3, the target clutch pressure rises relatively steeply at the start of the sweep control, and the target clutch is increased during the sweep control. The target clutch pressure is set so that the target clutch pressure rises with a relatively gentle gradient when the pressure time gradient changes (time T5) and the sweep control ends.
スイープ制御により、フォワードブレーキB1のクラッチ圧がさらに上昇する。クラッチ圧の上昇により、フォワードブレーキB1の伝達トルクが上昇し、タービン回転数が低下し始める。 Due to the sweep control, the clutch pressure of the forward brake B1 further increases. As the clutch pressure increases, the transmission torque of the forward brake B1 increases, and the turbine speed starts to decrease.
一方、エンジンECU11により、CVTECU12から受信した電スロタイミングに従って、電子スロットルバルブ21の開度が上げられる。すなわち、積載量が相対的に小さい場合には、図3に破線で示されるように、電子スロットルバルブ21の開度が相対的に遅いタイミングで上げられ、積載量が相対的に大きい場合には、図3に実線で示されるように、電子スロットルバルブ21の開度が相対的に早いタイミングで上げられる。
On the other hand, the opening degree of the
スイープ制御の開始から所定時間(時間T4−T6)が経過すると、目標クラッチ圧が最大圧に上げられて、クラッチ圧制御が終了され、フォワードブレーキB1の係合が完了する。 When a predetermined time (time T4-T6) elapses from the start of the sweep control, the target clutch pressure is increased to the maximum pressure, the clutch pressure control is terminated, and the engagement of the forward brake B1 is completed.
<作用効果> <Effect>
以上のように、アイドリングストップ状態からの復帰時に、車両1における積載量が取得される。そして、積載量が相対的に大きい場合、積載量が相対的に小さい場合と比較して、アイドリングストップ機能によるエンジン2の再始動後、電子スロットルバルブ21の開度が早期に上げられる。これにより、エンジン2の再始動後、エンジン回転数およびエンジントルクが早く立ち上がる。そのため、車両1の積載量が多いために走行抵抗が大きい場合に、車両1を発進させる駆動力に不足が生じることを抑制できる。
As described above, the load amount in the vehicle 1 is acquired when returning from the idling stop state. When the load amount is relatively large, the opening degree of the
また、積載量が相対的に大きい場合、積載量が相対的に小さい場合と比較して、アイドリングストップ機能によるエンジン2の再始動後、フォワードブレーキB1が早期に係合するように、フォワードブレーキB1に供給される油圧が制御される。エンジン2の再始動後、フォワードブレーキB1が早期に係合されることにより、早期に立ち上がったエンジントルクを自動変速機4から駆動力として早期に出力させることができる。
Further, when the load amount is relatively large, the forward brake B1 is engaged so that the forward brake B1 is engaged early after the
よって、車両1の走行抵抗が大きい場合における発進タイムラグを短縮することができる。 Therefore, the start time lag when the running resistance of the vehicle 1 is large can be shortened.
また、エンジンの再始動後、フォワードブレーキB1が早期に係合されるので、エンジントルクが早く立ち上げられても、フォワードブレーキB1の滑り量を抑制することができ、フォワードブレーキB1の滑りによる発熱量を低減することができる。その結果、フォワードブレーキB1の耐久性の悪化を抑制することができる。 Further, since the forward brake B1 is engaged early after the engine is restarted, the amount of slippage of the forward brake B1 can be suppressed even when the engine torque is raised quickly, and heat generated by the slippage of the forward brake B1. The amount can be reduced. As a result, deterioration of the durability of the forward brake B1 can be suppressed.
積載量が所定量以上である場合には、スイープ制御の開始時には、目標クラッチ圧が相対的に急勾配で上げられ、スイープ制御の途中で目標クラッチ圧の時間勾配が変更されて、スイープ制御の終了時には、目標クラッチ圧が相対的に緩勾配で上げられる。これにより、目標クラッチ圧が早く立ち上がるように設定されても、フォワードブレーキB1が急激に係合されることを抑制でき、係合ショックの発生を抑制できる。 When the load amount is equal to or greater than the predetermined amount, the target clutch pressure is increased relatively steeply at the start of the sweep control, and the time gradient of the target clutch pressure is changed during the sweep control. At the end, the target clutch pressure is increased with a relatively gentle gradient. Thereby, even if the target clutch pressure is set to rise quickly, the forward brake B1 can be prevented from being suddenly engaged, and the occurrence of engagement shock can be suppressed.
<変形例> <Modification>
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。 As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention can also be implemented with another form.
たとえば、前述の実施形態では、車両の走行抵抗と正の相関関係を有する所定値が積載量である場合を例にとって説明したが、所定値は、車両の走行抵抗と正の相関関係を有する値であれば、車両1の車重と積載量とを含めた全重量であってもよい。また、所定値は、車両1が所在する路面の勾配(傾斜量)であってもよい。この場合、車両1が停車している状態において、Gセンサ19の検出信号から重力加速度を算出し、その重力加速度から路面の勾配を算出することができる。
For example, in the above-described embodiment, the case where the predetermined value having a positive correlation with the traveling resistance of the vehicle is the load amount has been described as an example, but the predetermined value is a value having a positive correlation with the traveling resistance of the vehicle. If so, the total weight including the vehicle weight and the loading capacity of the vehicle 1 may be used. Further, the predetermined value may be a slope (inclination amount) of a road surface where the vehicle 1 is located. In this case, when the vehicle 1 is stopped, the gravitational acceleration can be calculated from the detection signal of the
また、ヘッドライトの光軸調整のために、車高を感知するポジションセンサ(レベリングセンサ)が車両1に搭載されている場合、積載量および路面の勾配は、そのポジションセンサの検出信号から算出されてもよい。 Further, when a position sensor (leveling sensor) for detecting the vehicle height is mounted on the vehicle 1 for adjusting the optical axis of the headlight, the loading amount and the road surface gradient are calculated from the detection signal of the position sensor. May be.
本発明に係る制御装置は、CVT4を搭載した車両1に限らず、副変速機付CVTまたは動力分割式無段変速機を搭載した車両に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、無段変速機構からの動力と一定変速機構からの動力とを出力する出力歯車機構とを備え、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。
The control device according to the present invention is not limited to the vehicle 1 on which the
また、前述の実施形態では、エンジンECU11、CVTECU12、ブレーキECU13およびIDSECU14が個別に設けられた構成を取り上げたが、それらのうちの複数が単一のECUとして一体化されていてもよい。
In the above-described embodiment, the configuration in which the
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。 In addition, various design changes can be made to the above-described configuration within the scope of the matters described in the claims.
1 車両
2 エンジン
4 自動変速機
5 オイルポンプ
11 エンジンECU(スロットル開度制御手段)
12 CVTECU(所定値取得手段、クラッチ圧制御手段)
13 ブレーキECU(所定値取得手段)
21 電子スロットルバルブ
41 インプット軸(入力軸)
42 アウトプット軸(出力軸)
B1 フォワードブレーキ(発進クラッチ)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
12 CVTECU (predetermined value acquisition means, clutch pressure control means)
13 Brake ECU (predetermined value acquisition means)
21
42 Output shaft (output shaft)
B1 Forward brake (starting clutch)
Claims (1)
前記車両の走行抵抗と正の相関関係を有する所定値を取得する所定値取得手段と、
前記所定値取得手段により取得される前記所定値が相対的に大きい場合、当該所定値が相対的に小さい場合と比較して、前記アイドリングストップ機能による前記エンジンの再始動後、前記電子スロットルバルブの開度を早期に増大させるスロットル開度制御手段と、
前記所定値取得手段により取得される前記所定値が相対的に大きい場合、当該所定値が相対的に小さい場合と比較して、前記アイドリングストップ機能による前記エンジンの再始動後、前記発進クラッチが早期に係合するように、前記発進クラッチに供給される油圧を制御するクラッチ圧制御手段とを含む、車両用制御装置。 An engine including an electronic throttle valve, an oil pump driven by the engine, and a starting clutch that transmits / cuts off the power from the engine input to the input shaft, and shifts the power input to the input shaft. And an automatic transmission that transmits to the output shaft, and in response to establishment of a predetermined stop condition, the engine is stopped, and in response to establishment of a predetermined restart condition after the stop. , A control device used in a vehicle equipped with an idling stop function for restarting the engine,
Predetermined value acquisition means for acquiring a predetermined value having a positive correlation with the running resistance of the vehicle;
When the predetermined value acquired by the predetermined value acquisition means is relatively large, the electronic throttle valve of the electronic throttle valve is restarted after the engine is restarted by the idling stop function as compared with the case where the predetermined value is relatively small. Throttle opening control means for increasing the opening early;
When the predetermined value acquired by the predetermined value acquisition means is relatively large, the start clutch is moved earlier after the engine is restarted by the idling stop function than when the predetermined value is relatively small. And a clutch pressure control means for controlling the hydraulic pressure supplied to the starting clutch so as to engage with the vehicle.
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Cited By (2)
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WO2020026591A1 (en) * | 2018-08-01 | 2020-02-06 | 本田技研工業株式会社 | Clutch control apparatus |
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