JP5646067B2 - 車両制御装置、及びその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は車両制御装置に関するものである。

従来、無段変速機で滑りが生じた場合に、無段変速機の挟圧力、つまりプーリの推力を増大させるものがＪＰ２００４−３０１２３０Ａに開示されている。

無段変速機のプーリとベルトとの間でスリップが生じると、プーリとベルトとの間で発生する摩擦熱が大きくなり、プーリとベルトとの接触部が過熱状態となり、プーリまたはベルトの耐久性が低下する。

摩擦熱は、スリップ量と、プーリの推力、つまりプーリ圧とに応じて変化し、スリップ量が大きいとプーリの推力が小さくても摩擦熱は大きくなる。一方、スリップ量が小さくてもプーリの推力が大きいと摩擦熱は大きくなる。

従って、プーリとベルトとの間におけるスリップを抑制するためには、スリップ量とプーリの推力とを考慮する必要がある。

しかし、上記発明では、プーリの推力が増大することによる摩擦熱の増加について考慮されておらず、プーリの推力を増大させることでプーリとベルトとの接触部が過熱状態となり、プーリとベルトとが溶着、プーリまたはベルトが溶着に起因して劣化するおそれがある、といった問題点がある。

本発明はこのような問題点を解決するために発明されたもので、プーリとベルトとの溶着、プーリまたはベルトの溶着に起因する劣化を抑制することを目的とする。

本発明のある態様に係る車両制御装置は、駆動源と、駆動源によって発生する回転が伝達されて駆動するオイルポンプと、駆動源と駆動輪との間に設けられ、２つのプーリ間に動力伝達部材を掛け渡した無段変速機構とを備えた車両を制御する車両制御装置であって、所定条件が成立すると車両走行中に駆動源を停止させるコーストストップ制御を実行するコーストストップ制御手段と、コーストストップ制御を中止して駆動源が再始動され、オイルポンプからプーリに油圧が供給される場合、プーリと動力伝達部材との間で発生する摩擦熱が、プーリまたは動力伝達部材を劣化させない上限摩擦熱を超えないようにプーリへの供給油圧を増加するプーリ圧制御を実行する油圧制御手段とを備える。
また、本発明の別の態様に係る制御方法は、駆動源と、駆動源によって発生する回転が伝達されて駆動するオイルポンプと、駆動源と駆動輪との間に設けられ、２つのプーリ間に動力伝達部材を掛け渡した無段変速機構とを備えた車両を制御する制御方法であって、所定条件が成立すると車両走行中に駆動源を停止させるコーストストップ制御を実行し、コーストストップ制御を中止して駆動源が再始動され、オイルポンプからプーリに油圧が供給される場合、プーリと動力伝達部材との間で発生する摩擦熱が、プーリまたは動力伝達部材を劣化させない上限摩擦熱を超えないようにプーリへの供給油圧を増加するプーリ圧制御を実行する。

この態様によると、コーストストップ制御を中止した後に、プーリと動力伝達部材との間で発生する摩擦熱が上限摩擦熱を超えないようにプーリへの供給油圧を増加することで、プーリまたは動力伝達部材が劣化することを抑制することができる。

図１は第１実施形態の車両を示す概略図である 図２は滑り速度とプライマリプーリ圧と摩擦熱との関係を示すマップである。 図３は第１実施形態のコーストストップ制御を説明するフローチャートである。 図４は第１実施形態のコーストストップ制御を実行した場合のプライマリプーリ圧の変化などを示すタイムチャートである。 図５は第２実施形態のコーストストップ制御を説明するフローチャートである。 図６は第２実施形態のコーストストップ制御を実行した場合のプライマリプーリ圧の変化などを示すタイムチャートである。 図７は第２実施形態のコーストストップ制御を実行した場合のプライマリプーリ圧の変化などを示すタイムチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。

図１は、本実施形態の車両を示す概略図である。車両は、エンジン５と、トルクコンバータ６と、前後進切替機構７と、無段変速機１と、コントローラ１２と、オイルポンプ２０とを備える。

無段変速機１はプライマリプーリ２と、セカンダリプーリ３と、ベルト４とを備える。プライマリプーリ２とセカンダリプーリ３とは両者のＶ溝が整列するよう配置される。ベルト４は、プライマリプーリ２のＶ溝とセカンダリプーリ３のＶ溝との間に掛け渡される。

プライマリプーリ２は、固定円錐板２ａと、可動円錐板２ｂとを備え、固定円錐板２ａと可動円錐板２ｂとによってＶ溝が形成される。

セカンダリプーリ３は、固定円錐板３ａと、可動円錐板３ｂとを備え、固定円錐板３ａと可動円錐板３ｂとによってＶ溝が形成される。

可動円錐板２ｂは、ライン圧を元圧として作り出したプライマリプーリ圧がプライマリプーリ室２ｃに給排されることで、軸線方向に移動する。可動円錐板３ｂは、ライン圧を元圧として作り出したセカンダリプーリ圧がセカンダリプーリ室３ｃに給排されることで、軸線方向に移動する。このようにしてプライマリプーリ２のＶ溝の幅およびセカンダリプーリ３のＶ溝の幅が変化し、ベルト４が円錐板に摩擦係合し、プライマリプーリ２とセカンダリプーリ３との間で動力伝達を行う。

プライマリプーリ２の回転はベルト４を介してセカンダリプーリ３に伝達され、セカンダリプーリ３の回転はその後、出力軸８、歯車組９およびディファレンシャルギヤ装置１０を経て駆動輪１７に伝達される。

プライマリプーリ２に同軸にエンジン５が配置され、エンジン５とプライマリプーリ２との間にエンジン５の側から順次トルクコンバータ６および前後進切替機構７を設ける。

トルクコンバータ６は、ロックアップクラッチ６ａを備える。トルクコンバータ６は、ロックアップクラッチ６ａが完全に締結されたロックアップ状態と、ロックアップクラッチ６ａが完全に解放されたコンバータ状態と、ロックアップクラッチ６ａが半締結されたスリップ状態とに切り替えられる。

前後進切替機構７は、ダブルピニオン遊星歯車組７ａを主たる構成要素とし、そのサンギヤをトルクコンバータ６を介してエンジン５に結合し、キャリアをプライマリプーリ２に結合する。前後進切替機構７は更に、ダブルピニオン遊星歯車組７ａのサンギヤおよびキャリア間を直結する前進クラッチ７ｂ、およびリングギヤを固定する後進ブレーキ７ｃを備える。前後進切替機構７は前進クラッチ７ｂの締結時にエンジン５からトルクコンバータ６を経由した入力回転をそのままプライマリプーリ２に伝達し、後進ブレーキ７ｃの締結時にエンジン５からトルクコンバータ６を経由した入力回転を逆転減速してプライマリプーリ２へ伝達する。

オイルポンプ２０は、エンジン５の回転の一部が伝達されて駆動し、変速制御油圧回路１１にライン圧となる油を供給する。

変速制御油圧回路１１は、調圧弁などを備え、コントローラ１２からの信号に応答してプライマリプーリ圧およびセカンダリプーリ圧を調圧する。変速制御油圧回路１１は、前進走行レンジの選択時に締結する前進クラッチ７ｂ、および後進走行レンジの選択時に締結する後進ブレーキ７ｃの締結油圧をコントローラ１２からの信号に応答して調圧する。

コントローラ１２は、プライマリプーリ回転速度を検出するプライマリプーリ回転速度センサ１３からの信号と、セカンダリプーリ回転速度を検出するセカンダリプーリ回転速度センサ１４からの信号と、アクセルペダル踏み込み量を検出するアクセル開度センサ１６からの信号と、プライマリプーリ圧を検出するプライマリプーリ圧センサ１８からの信号、ブレーキ液圧を検出するブレーキ液圧センサ１９からの信号などが入力される。コントローラ１２は、これらの信号に基づいて無段変速機１、エンジン５を制御する信号を出力する。

コントローラ１２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどによって構成されており、ＲＯＭに格納されたプログラムをＣＰＵによって読み出すことによって、各機能が発揮される。

コントローラ１２は、燃料消費量を抑制し、燃費を向上するために、以下に説明するコーストストップ制御を行う。

コーストストップ制御は、低車速域で車両が走行している間、エンジン５を自動的に停止させて燃料消費量を抑制する制御である。アクセルオフ時に実行される燃料カット制御とは、エンジン５への燃料供給が停止される点で共通するが、ロックアップクラッチ６ａを解放してエンジン５と駆動輪１７との間の動力伝達経路を絶ち、エンジン５の回転を完全に停止させる点において相違する。エンジン５の回転が完全に停止すると、オイルポンプ２０の吐出圧がゼロとなり、前後進切替機構７の前進クラッチ７ｂおよび後進ブレーキ７ｃは解放される。

コーストストップ制御を実行するにあたっては、コントローラ１２は、まず、例えば以下に示すコーストストップ条件（所定条件）ａ〜ｅを判断する。これらの条件は、言い換えれば、運転者に停車意図があるかを判断するための条件である。

ａ：アクセルペダルから足が離されている（アクセル踏み込み量＝０）。
ｂ：ブレーキペダルが踏み込まれている（ブレーキ液圧が所定値以上）。
ｃ：車速が所定のコーストストップ開始車速以下である。
ｄ：ロックアップクラッチ６ａが解放されている。
ｅ：無段変速機１の変速比が最Ｌｏｗである。

これらのコーストストップ条件を全て満たす場合に、コントローラ１２はコーストストップ制御を実行する。

コーストストップ制御中に上記コーストストップ条件のいずれかが満たされなくなると、コントローラ１２はコーストストップ制御を中止し、エンジン５を再始動する。

コントローラ１２は、コーストストップ制御を中止し、エンジン５が再始動した直後にプライマリプーリ２とベルト４との間の摩擦熱によってプライマリプーリ２とベルト４とが溶着、または溶着に起因した劣化（以下において、これを単に劣化と言う。）が生じないようにプライマリプーリ圧を制御する。

コーストストップ制御中は、前後進切替機構７の前進クラッチ７ｂおよび後進ブレーキ７ｃは解放され、プライマリプーリ圧は低下している。しかし、車両は走行しているのでプライマリプーリ２は駆動輪１７の回転によって回転している。

コーストストップ制御が中止され、エンジン５が再始動した後は、エンジン５からの回転が伝達された場合でもベルト４と、プライマリプーリ２およびセカンダリプーリ３との間で滑りが発生しないように、まず無段変速機１に油圧を供給し、プライマリプーリ２とセカンダリプーリ３とにおけるベルト挟持力（油圧）を十分に大きくする。そしてその後前後進切替機構７の前進クラッチ７ｂまたは後進ブレーキ７ｃを締結する。

ここで、滑り速度とプライマリプーリ圧と摩擦熱との関係について図２を用いて説明する。

ベルト４とプライマリプーリ２との間における摩擦熱は、プライマリプーリ２とベルト４との滑り速度とプライマリプーリ２の推力、つまりプライマリプーリ２におけるベルト４の挟持力との積によって求めることができる。滑り速度は式（１）、（２）に基づいて算出される。

滑り速度＝滑り回転速度×プライマリプーリ走行半径・・・式（１）

滑り回転速度＝プライマリプーリ回転速度−プーリ比×セカンダリプーリ回転速度・・・（２）

コーストストップ制御は無段変速機１の変速比が最Ｌｏｗとなった後に実行される。そのため、プライマリプーリ走行半径は、変速比が最Ｌｏｗの場合のプライマリプーリ２におけるベルト４の接触半径である。また、プーリ比は、変速比が最Ｌｏｗとなっている場合のセカンダリプーリ走行半径をプライマリプーリ走行半径で割った値である。セカンダリプーリ走行半径は、変速比が最Ｌｏｗの場合のセカンダリプーリ３におけるベルト４の接触半径である。滑り回転速度はベルト滑りが発生していない場合にはゼロとなるので、滑り速度もゼロとなる。

ベルト４の挟持力は、プライマリプーリ圧によって生じるので、摩擦熱は、滑り速度とプライマリプーリ圧との関係で示すことができる。図２では上限摩擦熱を実線で示している。上限摩擦熱よりも摩擦熱が高くなると、プライマリプーリ２とベルト４との間で発生する摩擦熱によってプライマリプーリ２またはベルト４で劣化が生じる。

このような劣化が生じないようにするには、滑り速度が大きい場合には、プライマリプーリ圧を低くしなければならないが、滑り速度が小さくなると、プライマリプーリ圧を高くすることができる。上限摩擦熱を超えない範囲でプライマリプーリ圧を高くすることで、ベルト４とプライマリプーリ２との間の摩擦によって滑り速度は小さくなる。

次に本実施形態のコーストストップ制御を図３のフローチャートを用いて説明する。ここではコーストストップ制御を実行しているものとする。

ステップＳ１００では、コントローラ１２は、エンジン５の再始動要求があるかどうか判定する。具体的には、コントローラ１２は、上記するコーストストップ条件を全て満たしているかどうか判定する。コントローラ１２は、コーストストップ条件のうちいずれかを満たしていない場合には、エンジン５の再始動要求があると判定しステップＳ１０１へ進む。

ステップＳ１０１では、コントローラ１２は、コーストストップ制御を中止し、エンジン５を再始動させる。

ステップＳ１０２では、コントローラ１２は、目標プライマリプーリ圧を算出する。具体的には、コントローラ１２は、現在の目標プライマリプーリ圧に所定増加量（プーリ圧増加量）を加算して、新たな目標プライマリプーリ圧を算出する。所定増加量は、予め設定された値であり、プライマリプーリ圧の単位時間当たりの増加量である。エンジン５の再始動後、目標プライマリプーリ圧は予め設定された最小圧となっており、目標プライマリプーリ圧は、この制御の初期値として最小圧に所定増加量を加算した値に設定される。

所定増加量は、コーストストップ制御中にベルト滑りが発生した場合の最大滑り速度（予測滑り速度）を予測し、最大滑り速度でベルト４が滑った場合に、ベルト４とプライマリプーリ２との間で摩擦熱による劣化が生じないように設定される。

コーストストップ制御は、車速がコーストストップ開始車速となり、かつ無段変速機１の変速比が最Ｌｏｗとなった後に実行される。そのため、最大滑り速度は、コーストストップ制御開始と同時に急減速により車両が停車した場合のプライマリプーリ回転速度とセカンダリプーリ回転速度とに基づいて設定することができる。つまり、コーストストップ開始車速と最Ｌｏｗ変速比とから算出される滑り速度が最大滑り速度となる。

このようにして最大滑り速度を設定すると、最大滑り速度と、コーストスト制御中のプライマリプーリ２の最小圧とに対して或る増加量でプライマリプーリ圧を増加させた場合にプライマリプーリ圧は図２の破線で示すように変化する。図２において一例として３つの増加量で増加させた場合のプライマリプーリ圧の変化を破線で示す。

増加量を大きく設定し過ぎると、滑り速度とプライマリプーリ圧との積が上限摩擦熱よりも大きくなり、プライマリプーリ２またはベルト４で劣化が生じる。一方、増加量を小さく設定し過ぎると、プライマリプーリ２またはベルト４で劣化は生じないが、エンジン５から回転が伝達されてもベルト滑りが発生しない圧までプライマリプーリ圧を高くするために必要な時間が長くなり、車両の加速性が悪くなる。

そこで、所定増加量は、滑り速度とプライマリプーリ圧との積が上限摩擦熱を超えず、さらに車両の加速性が悪くならないように設定される。本実施形態では、滑り速度とプライマリプーリ圧との積の変化を示す軌跡が上限摩擦熱を示す線と接する増加量が所定増加量として設定される。

コントローラ１２は、所定増加量を最大滑り速度に応じたデータとして記憶している。

ステップＳ１０３では、コントローラ１２は、プライマリプーリ圧が目標プライマリプーリ圧となるように変速制御油圧回路１１を制御する。

ステップＳ１０４では、コントローラ１２は、ベルト滑りが発生するかどうか判定する。具体的には、コントローラ１２は、コーストストップ制御を中止してから所定時間が経過したかどうか判定する。所定時間は、単位時間当たり所定増加量でプライマリプーリ圧を増加した場合に、例えば急減速された場合でもベルト４とプライマリプーリ２との間でベルト滑りが発生しない圧までプライマリプーリ圧が高くなるまでの時間である。所定時間は予め設定されている。コントローラ１２は、コーストストップ制御を中止してから所定時間経過した場合にはベルト滑りが発生しないと判定し本制御を終了し、コーストストップ制御を中止してから所定時間していない場合にはベルト滑りが発生するおそれがあると判定しステップＳ１０２へ戻り上記制御を繰り返す。

このようにコーストストップ制御中にエンジン５の再始動要求があった場合には、上記したプーリ圧制御を実行し、ベルト４とプライマリプーリ２との間で発生する摩擦熱によってベルト４、またはプライマリプーリ２が劣化することを抑制する。

ベルト滑りが発生しないと判定された後は、通常の制御に移行する。通常の制御では、コントローラ１２は、前後進切替機構７の前進クラッチ７ｂ、または後進ブレーキ７ｃに油圧を供給し、前進クラッチ７ｂ、または後進ブレーキ７ｃを締結させる。

なお、コーストストップ制御を中止し、ベルト滑りが発生しないと判定されるまでの間前進クラッチ７ｂ、または後進ブレーキ７ｃは、エンジン５で発生する回転を無段変速機１に伝達しない状態に保たれていれば良く、プーリ圧制御を実行している間に回転を伝達させない程度の油圧が供給されても良い。

次に本実施形態のコーストストップ制御を実行した場合のプライマリプーリ圧などの変化などについて図４を用いて説明する。図４はベルト滑りが発生しない場合のプライマリプーリ圧などの変化を示すタイムチャートである。

時間ｔ０において、コーストストップ制御が開始される。コーストストップ制御が開始されると、エンジン回転速度が低下し、オイルポンプ２０の吐出圧が低下するので、プライマリプーリ圧も低下する。

時間ｔ１において、コーストストップ制御が中止され、エンジン５が再始動すると、エンジン回転速度が一時的に吹け上がる。この時、前後進切替機構７の前進クラッチ７ｂ、後進ブレーキ７ｃは解放されているので、エンジン５側からのトルク伝達はない。エンジン５が再始動するとプーリ圧制御が実行され、プライマリプーリ圧は単位時間当たり所定増加量で増加する。本実施形態を用いない場合のプライマリプーリ圧の変化を破線で示す。本実施形態を用いない場合には、プライマリプーリ圧はエンジン５の回転速度に応じて変化する。そのため、エンジン回転速度が一時的に吹け上がると、プライマリプーリ圧も一時的に高くなり、プライマリプーリ２とベルト４との間の摩擦熱が高くなり、上限摩擦熱を超えてプライマリプーリ２またはベルト４を劣化させるおそれがある。本実施形態では、プーリ圧制御が実行されることで、プライマリプーリ圧の上昇が抑制されるので、プライマリプーリ２またはベルト４の劣化を抑制することができる。

時間ｔ２において、プライマリプーリ圧が所定圧となると、例えば急減速された場合でもベルト滑りが発生しないので、通常の制御に移行する。前進クラッチ７ｂ、または後進ブレーキ７ｃが締結するのでプライマリプーリ２にエンジン５の回転が伝達されプライマリプーリ回転速度およびセカンダリプーリ回転速度は増加する。

本発明の第１実施形態の効果について説明する。

駆動源としてエンジン５を用いた場合には、エンジン５の始動時にエンジン回転速度が一時的に吹け上がる。オイルポンプ２０はエンジン５の回転の一部が伝達された油を吐出するので、エンジン回転速度が吹け上がるとオイルポンプ２０の吐出圧も一時的に高くなる。そのため、本実施形態を用いない場合には、オイルポンプ２０から油圧が供給されるプライマリプーリ２のプライマリプーリ圧も一時的に高くなり、プライマリプーリ２とベルト４との間で発生する摩擦熱が高くなり、プライマリプーリ２またはベルト４が劣化するおそれがある。

本実施形態では、コーストストップ制御を中止し、エンジン５を再始動させる場合に、プライマリプーリ２またはベルト４が、プライマリプーリ２とベルト４との間で発生する摩擦熱によって劣化が生じないようにプライマリプーリ圧を増加する。これによってプライマリプーリ２とベルト４との間でベルト滑りが発生してもプライマリプーリ２またはベルト４の劣化を抑制することができる。

コーストストップ制御を中止した後に生じ得る最大滑り速度でベルト滑りが発生した場合を想定して所定増加量を設定し、単位時間当たり所定増加量でプライマリプーリ圧を増加してプーリ圧制御を実行する。これにより、ベルト滑りが発生した場合でもプライマリプーリ２またはベルト４の劣化を抑制することができる。また、予め設定した所定増加量でプライマリプーリ圧を増加することができ、複雑なロジックを用いずにプライマリプーリ２またはベルト４の劣化を抑制することができる。また、プライマリプーリ回転速度センサ１３などの信号を用いずにプーリ圧制御を実行することができる。

エンジン５が再始動すると、一時的にエンジン５が吹け上がり、この吹け上がりに伴ってオイルポンプ２０の吐出圧も一時的に高くなる。オイルポンプ２０の吐出圧が一時的に高くなり、さらにベルト滑りが発生すると、ベルト４とプライマリプーリ２との間で発生する摩擦熱も高くなり、摩擦熱が上限摩擦熱を超えてプライマリプーリ２またはベルト４を劣化させるおそれがある。

しかし、エンジン５が再始動しても、油圧の供給ラグなどによってオイルポンプ２０の吐出圧が立ち上がるまでにはタイムラグがある。そこで、本実施形態では、エンジン５が再始動するタイミング、つまりコーストストップ制御を中止するタイミングでプーリ圧制御を開始する。これによって、オイルポンプ２０の吐出圧が一時的に高くなる前にプーリ圧制御が開始され、プライマリプーリ圧がエンジン５の吹け上がりによって高くなることを防止し、プライマリプーリ２またはベルト４の劣化を抑制することができる。

コーストストップ制御が中止され、ベルト滑りが発生しない圧までプライマリプーリ圧が高くなると判定されるまでの間、前後進切替機構の前進クラッチ７ｂ、および後進ブレーキ７ｃを解放し、ベルト滑りが発生しない圧までプライマリプーリ圧が高くなった後は前進クラッチ７ｂ、または後進ブレーキ７ｃを締結する。これにより、エンジン５側から回転が伝達されることで発生するベルト滑りを抑制することができ、プライマリプーリ２またはベルト４の劣化を抑制することができる。また、ベルト滑りが発生しない圧までプライマリプーリ圧が高くなった後は速やかに車両の加速要求を実現することができる。

なお、最大滑り速度は上記方法に限られず実際にコーストストップ制御を中止した後に生じ得る最大滑り速度を実験などによって算出し、最大滑り速度に応じて所定増加量を設定しても良い。また、コーストストップ制御を中止した時のプライマリプーリ回転速度に基づいて、最大滑り速度を設定し、最大滑り速度に応じて所定増加量を算出しても良い。これにより、プライマリプーリ２またはベルト４の劣化を抑制し、かつ素早くプライマリプーリ圧を高くすることができ、ベルト滑りを素早く収束することができる。そのため、コーストストップ制御を中止した後に前進クラッチ７ｂ、または後進ブレーキ７ｃが締結されるまでの時間を短くすることができ、加速性能を向上することができる。

次に本発明の第２実施形態について説明する。

本実施形態のコーストストップ制御を図５のフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ２００では、コントローラ１２は、エンジン５の再始動要求があるかどうか判定する。コントローラ１２はエンジン５の再始動要求がある場合にはステップＳ２０１へ進む。具体的な判定方法はステップＳ１００と同じである。

ステップＳ２０１では、コントローラ１２は、コーストストップ制御を中止し、エンジン５を再始動させる。

ステップＳ２０２では、コントローラ１２は、プライマリプーリ回転速度センサ１３からの信号に基づいてプライマリプーリ回転速度を算出する。

ステップＳ２０３では、コントローラ１２は、セカンダリプーリ回転速度センサ１４からの信号に基づいてセカンダリプーリ回転速度を算出する。

ステップＳ２０４では、コントローラ１２は、プライマリプーリ回転速度とセカンダリプーリ回転速度とに基づいて、プライマリプーリ２における滑り速度を算出する。滑り速度は式（１）、（２）に基づいて算出される。

ステップＳ２０５では、コントローラ１２は、ベルト４とプライマリプーリ２との間でベルト滑りが発生しているかどうか判定する。具体的には、コントローラ１２は、滑り速度がゼロであるかどうか判定する。コントローラ１２は、滑り速度がゼロではない場合にはステップＳ２０６へ進み、滑り速度がゼロの場合にはステップＳ２１２へ進む。

ステップＳ２０６では、コントローラ１２は、図２に示すマップから滑り速度に対して上限摩擦熱となる目標プライマリプーリ圧を算出する。

ステップＳ２０７では、コントローラ１２は、プライマリプーリ圧が目標プライマリプーリ圧となるように変速制御油圧回路１１を制御する。

ステップＳ２０８では、コントローラ１２は、プライマリプーリ回転速度センサ１３からの信号に基づいてプライマリプーリ回転速度を算出する。

ステップＳ２０９では、コントローラ１２は、セカンダリプーリ回転速度センサ１４からの信号に基づいてセカンダリプーリ回転速度を算出する。

ステップＳ２１０では、コントローラ１２は、滑り速度を算出する。具体的には、コントローラ１２は、ステップＳ２０８によって算出したプライマリプーリ回転速度と、ステップＳ２０９によって算出したセカンダリプーリ回転速度とに基づいて、プライマリプーリ２における滑り速度を算出する。算出方法は、ステップＳ２０４と同じである。

ステップＳ２１１では、コントローラ１２は、ステップＳ２１０によって算出した滑り速度に基づいてベルト滑りが収束しているかどうか判定する。具体的には、コントローラ１２は滑り速度がゼロの場合にはベルト滑りが収束していると判定し、本制御を終了し、滑り速度がゼロではない場合にはベルト滑りが収束していないと判定しステップＳ２０６へ戻り上記制御を繰り返す。

ステップＳ２１２では、コントローラ１２は、プライマリプーリ回転速度センサ１３からの信号に基づいてプライマリプーリ回転速度を算出する。

ステップＳ２１３では、コントローラ１２は、プライマリプーリ圧センサ１８からの信号に基づいてプライマリプーリ圧を算出する。

ステップＳ２１４では、コントローラ１２は、プライマリプーリ回転速度に基づいて最大滑り速度を算出する。最大滑り速度は、現在のプライマリプーリ回転速度で生じ得る最大滑り速度である。

ステップＳ２１５では、コントローラ１２は、最大滑り速度とプライマリプーリ圧とに基づいて所定増加量を算出する。所定増加量の算出方法はステップＳ１０２と同じだが、ここでは現在のプライマリプーリ回転速度で生じ得る最大滑り速度とプライマリプーリ圧とに基づいて算出される。第１実施形態では、所定増加量は一定値であったが、本実施形態では、現在のプライマリプーリ２の状態に応じて変更される値である。本実施形態の所定増加量も、ステップＳ１０２と同様の方法によって実験などによって予め設定され、最大滑り速度とプライマリプーリ圧とに対応した値として記憶されているが、最大滑り速度とプライマリプーリ圧とに基づいて図２のマップなどを用いて算出しても良い。

ステップＳ２１６では、コントローラ１２は、目標プライマリプーリ圧を算出する。コントローラ１２は、現在設定されている目標プライマリプーリ圧に所定増加量を加算して新たに目標プライマリプーリ圧を算出する。

ステップＳ２１７では、コントローラ１２は、プライマリプーリ圧が目標プライマリプーリ圧となるように変速制御油圧回路１１を制御する。

ステップＳ２１８では、コントローラ１２は、プライマリプーリ圧センサ１８からの信号に基づいてプライマリプーリ圧を算出する。

ステップＳ２１９では、コントローラ１２は、ベルト滑りが発生するかどうか判定する。具体的には、コントローラ１２はステップＳ２１８によって算出したプライマリプーリ圧が、所定圧となったかどうか判定する。所定圧は、例えば急減速された場合でもベルト４とプライマリプーリ２との間でベルト滑りが発生しないプライマリプーリ圧である。コントローラ１２は、プライマリプーリ圧が所定圧となっている場合にはベルト滑りが発生しないと判定し本制御を終了し、プライマリプーリ圧が所定圧よりも小さい場合にはベルト滑りが発生するおそれがあると判定しステップＳ２１２に戻って上記制御を繰り返す。

このようにコーストストップ制御中にエンジン５の再始動要求があった場合には、上記したプーリ圧制御を実行し、ベルト４とプライマリプーリ２との間で発生する摩擦熱によってベルト４、またはプライマリプーリ２が劣化することを抑制する。

次に本実施形態のコーストストップ制御を実行した場合のプライマリプーリ圧の変化などについて図６、図７を用いて説明する。

図６はベルト滑りが発生した場合のプライマリプーリ圧などの変化を示すタイムチャートである。図６はコーストストップ制御を中止した後にブレーキペダルが踏み込まれた場合のタイムチャートである。図４と同様に本実施形態を用いない場合のプライマリプーリ圧の変化を破線で示す。

時間ｔ０においてコーストストップ制御が開始され、時間ｔ１においてコーストストップ制御が中止され、エンジン５が再始動する。

時間ｔ２において、ブレーキペダルの踏み込み量が急増し、車両が急減速し、ベルト滑りが発生する。ベルト滑りが発生しない場合には、プライマリプーリ回転速度は、破線で示すようにセカンダリプーリ回転速度とともに減少する。本実施形態では、プライマリプーリ圧は、現在のプライマリプーリ回転速度に基づいた最大滑り速度が発生した場合でもベルト４とプライマリプーリ２との間で摩擦熱による溶着、または溶着による劣化が生じないような所定増加量で増加する。そのため、ベルト滑りが発生しても、ベルト４とプライマリプーリ２との間で発生する摩擦熱が、上限摩擦熱を超えることはない。プライマリプーリ圧が高くなるにつれて、プライマリプーリ回転速度が減少し、ベルト滑りが収束する。本実施形態を用いない場合には、プライマリプーリ圧はエンジン５の回転速度に応じて上昇し、プライマリプーリ２とベルト４との間の摩擦熱によって、プライマリプーリ２またはベルト４が劣化するおそれがある。

時間ｔ３において、ベルト滑りが収束すると、通常の制御に移行する。ここではブレーキペダルの踏み込み量が大きく、車両は停止する。

図７はベルト滑りが発生した場合のプライマリプーリ圧などの変化を示すタイムチャートである。図７はブレーキペダルが踏み込まれた後にコーストストップ制御を中止した場合のタイムチャートである。図４と同様に本実施形態を用いない場合のプライマリプーリ圧の変化を破線で示す。

時間ｔ０において、コーストストップ制御が開始される。

時間ｔ１において、ブレーキペダルの踏み込み量が急増し、車両が急減速し、ベルト滑りが発生する。コーストストップ制御中は、オイルポンプ２０の吐出圧がないので、プライマリプーリ圧は小さく、ベルト滑りが発生しても、ベルト４とプライマリプーリ２との間で発生する摩擦熱が、上限摩擦熱を超えることはない。

時間ｔ２において、コーストストップ制御が中止される。プライマリプーリ圧は、滑り速度に基づいて、ベルト４とプライマリプーリ２との間で発生する摩擦熱が、上限摩擦熱を超えないように増加する。本実施形態を用いない場合には、プライマリプーリ圧はエンジン５の回転速度に応じて上昇し、プライマリプーリ２とベルト４との間の摩擦熱によって、プライマリプーリ２またはベルト４が劣化するおそれがある。

時間ｔ３において、ベルト滑りが収束すると、通常の制御に移行する。ここではブレーキペダルの踏み込み量が大きく、車両は停止する。

本発明の第２実施形態の効果について説明する。

プライマリプーリ２とベルト４との間でベルト滑りが発生している場合に、滑り速度を算出し、滑り速度とに基づいて、プライマリプーリ２とベルト４との間で発生する摩擦熱が上限摩擦熱を超えないようにプライマリプーリ圧を高くする。これにより、プライマリプーリ２またはベルト４を劣化させず、かつ素早くプライマリプーリ圧を高くすることができる。そのため、ベルト滑りを素早く収束することができ、コーストストップ制御を中止した後に前進クラッチ７ｂ、または後進ブレーキ７ｃが締結されるまでの時間を短くすることができ、加速性能を向上することができる。

ベルト滑りが発生していない場合に、プライマリプーリ回転速度に基づいて現在生じ得る最大滑り速度を算出し、最大滑り速度とプライマリプーリ圧とに基づいて所定増加量を算出し、単位時間当たり所定増加量でプライマリプーリ圧を高くする。これによって、ベルト滑りが発生した場合でもプライマリプーリ２またはベルト４の劣化を抑制することができる。

上記実施形態では、ベルト４を用いた無段変速機１について説明したが、動力伝達部材としてベルト４の代わりにチェーンを用いた無段変速機を用いても良い。また、前後進切替機構７の代わりに副変速機構を用いても良い。

上記実施形態では、エンジン５が再始動したタイミングでプーリ圧制御を開始したが、オイルポンプ２０から油圧が吐出されるタイミングでプーリ圧制御を開始しても良い。また、コーストストップ制御を開始し、プライマリプーリ圧がベルト滑りを発生させない所定油圧よりも低くなった後にプーリ圧制御を開始しても良い。これらによってもエンジン５が一時的に吹け上がった場合でも、オイルポンプ２０の吐出圧が一時的に高くなる前にプーリ圧制御が開始され、プライマリプーリ圧がエンジン５の吹け上がりによって高くなることを防止し、プライマリプーリ２またはベルト４の劣化を抑制することができる。

また、コントローラ１２はベルト滑りが発生すると予測し、ベルト滑りが発生すると予測した後にプーリ圧制御を開始しても良い。ベルト滑りが発生すると予測される場合は、例えばブレーキペダルの操作に基づいて急減速が予測される場合、悪路を走行しており、駆動輪１７におけるトルク変化が大きい場合、プライマリプーリ回転速度が大きい場合などである。ベルト滑りが発生すると予測される場合に、プーリ圧制御を開始することで、その後実際にベルト滑りが発生した場合にはプライマリプーリ２またはベルト４の劣化を抑制することができる。ベルト滑りが発生しなかった場合でもプーリ圧制御を早い段階で開始することで、プライマリプーリ圧をベルト滑りが発生しない圧まで素早く高くすることができ、コーストストップ制御を中止した場合の加速性能を向上することができる。また、ベルト滑りが発生すると予測されない場合、つまりベルト滑りが発生しないと予測される場合には、オイルポンプ２０の吐出圧の変化に合わせてプライマリプーリ圧を高くし、素早くプライマリプーリ圧を高くし、コーストストップ制御を中止した場合の加速性能を向上することができる。

特に、ブレーキペダルの操作に基づいてベルト滑りの発生を予測することが望ましい。例えば単位時間当たりのブレーキ液圧の変化量が所定量よりも大きくなる場合、単位時間当たりのブレーキペダルの操作速度が所定速度よりも大きい場合にベルト滑りが発生すると予測する。ベルト滑りの予測は、上記以外にもオイルポンプ２０の吐出圧、車両加減速度、エンジン回転速度の変化量など基づいて予測することも可能である。しかし、これらの方法では、センサの応答性やフィルタ処理により、実際にベルト滑りが発生するタイミングに対して遅れてベルト滑りの発生が予測される。ブレーキペダルの操作に基づいてベルト滑りの発生を予測すると、実際のベルト滑りに対する予測の遅れを短くすることができる。

上記実施形態のプライマリプーリ圧の油圧制御は、車両が停車した場合に終了する。また、プライマリプーリ圧の油圧制御は、プライマリプーリ回転速度がプライマリプーリ２、またはベルト４で劣化を生じさせない所定回転速度以下となった場合に終了しても良い。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

本願は２０１１年８月３１日に日本国特許庁に出願された特願２０１１−１８８２８４に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (16)

1. 駆動源と、
   前記駆動源によって発生する回転が伝達されて駆動するオイルポンプと、
   前記駆動源と駆動輪との間に設けられ、２つのプーリ間に動力伝達部材を掛け渡した無段変速機構とを備えた車両を制御する車両制御装置であって、
   所定条件が成立すると車両走行中に前記駆動源を停止させるコーストストップ制御を実行するコーストストップ制御手段と、
   前記コーストストップ制御を中止して前記駆動源が再始動され、前記オイルポンプから前記プーリに油圧が供給される場合、前記プーリと前記動力伝達部材との間で発生する摩擦熱が、前記プーリまたは前記動力伝達部材を劣化させない上限摩擦熱を超えないように前記プーリへの供給油圧を増加するプーリ圧制御を実行する油圧制御手段とを備える車両制御装置。
2. 請求項１に記載の車両制御装置であって、
   前記プーリと前記動力伝達部材との間の滑り速度を算出する滑り速度算出手段を備え、
   前記油圧制御手段は、前記滑り速度に基づいて前記プーリ圧制御を実行する車両制御装置。
3. 請求項１または２に記載の車両制御装置であって、
   プーリ回転速度を検出するプーリ回転速度検出手段と、
   前記プーリへの供給油圧を検出するプーリ圧検出手段と、
   前記プーリ回転速度に基づいて予測滑り回転速度を算出する予測滑り速度算出手段とを備え、
   前記油圧制御手段は、前記プーリへの供給油圧と前記予測滑り回転速度とに基づいてプーリ圧増加量を算出し、前記プーリへの供給油圧を単位時間当たり前記プーリ圧増加量で増加する車両制御装置。
4. 請求項１に記載の車両制御装置であって、
   コーストストップ制御開始時の車速に基づいて前記プーリと前記動力伝達部材との間の予測滑り速度を算出する予測滑り速度算出手段を備え、
   前記油圧制御手段は、前記予測滑り速度に基づいてプーリ圧増加量を算出し、前記プーリへの供給油圧を単位時間当たり前記プーリ圧増加量で増加する車両制御装置。
5. 請求項１から４のいずれか一つに記載の車両制御装置であって、
   前記油圧制御手段は、前記コーストストップ制御が中止されると前記プーリ圧制御を開始する車両制御装置。
6. 請求項１から４のいずれか一つに記載の車両制御装置であって、
   前記油圧制御手段は、前記駆動源が再始動され、前記オイルポンプから油圧が吐出されると前記プーリ圧制御を開始する車両制御装置。
7. 請求項１から４のいずれか一つに記載の車両制御装置であって、
   前記プーリへの供給油圧を検出するプーリ圧検出手段を備え、
   前記油圧制御手段は、前記コーストストップ制御が開始され、前記プーリへの供給油圧が、前記プーリと前記動力伝達部材との間で滑りを発生させない所定油圧よりも低くなると前記プーリ圧制御を開始する車両制御装置。
8. 請求項１から４のいずれか一つに記載の車両制御装置であって、
   前記プーリと前記動力伝達部材との間で滑りが発生するかどうか予測する滑り予測手段を備え、
   前記油圧制御手段は、前記滑りが発生すると予測される場合に前記プーリ圧制御を開始する車両制御装置。
9. 請求項８に記載の車両制御装置であって、
   前記滑り予測手段は、ブレーキペダル操作に基づいて前記プーリと前記動力伝達部材との間で滑りが発生するかどうか予測する車両制御装置。
10. 請求項９に記載の車両制御装置であって、
    ブレーキ液圧を検出するブレーキ液圧検出手段を備え、
    前記滑り予測手段は、単位時間当たりの前記ブレーキ液圧の変化量が所定量以上である場合、前記プーリと前記動力伝達部材との間で前記滑りが発生すると予測する車両制御装置。
11. 請求項９に記載の車両制御装置であって、
    ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキペダル操作量検出手段を備え、
    前記滑り予測手段は、単位時間当たりの前記ブレーキペダルの操作量の変化速度が所定速度以上である場合、前記プーリと前記動力伝達部材との間で前記滑りが発生すると予測する車両制御装置。
12. 請求項１から１１のいずれか一つに記載の車両制御装置であって、
    前記油圧制御手段は、前記車両が停車すると前記プーリ圧制御を終了する車両制御装置。
13. 請求項１から１１のいずれか一つに記載の車両制御装置であって、
    プーリ回転速度を検出するプーリ回転速度検出手段を備え、
    前記油圧制御手段は、前記プーリ回転速度が所定回転速度以下となると前記プーリ圧制御を終了する車両制御装置。
14. 請求項１から１３のいずれか一つに記載の車両制御装置であって、
    前記プーリと前記動力伝達部材との間の滑りが発生するかどうか判定する判定手段と、
    前記無段変速機構と直列に配置された摩擦締結要素と、
    前記コーストストップ制御中は前記摩擦締結要素を解放し、前記滑りが発生しないと判定された後に前記摩擦締結要素を締結する摩擦締結要素制御手段とを備える車両制御装置。
15. 請求項１から１４のいずれか一つに記載の車両制御装置であって、
    前記油圧制御手段は、調圧弁を制御して、前記プーリ圧制御を実行する車両制御装置。
16. 駆動源と、
    前記駆動源によって発生する回転が伝達されて駆動するオイルポンプと、
    前記駆動源と駆動輪との間に設けられ、２つのプーリ間に動力伝達部材を掛け渡した無段変速機構とを備えた車両を制御する制御方法であって、
    所定条件が成立すると車両走行中に前記駆動源を停止させるコーストストップ制御を実行し、
    前記コーストストップ制御を中止して前記駆動源が再始動され、前記オイルポンプから前記プーリに油圧が供給される場合、前記プーリと前記動力伝達部材との間で発生する摩擦熱が、前記プーリまたは前記動力伝達部材を劣化させない上限摩擦熱を超えないように前記プーリへの供給油圧を増加するプーリ圧制御を実行する制御方法。

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