JP6039094B2

JP6039094B2 - 有段変速機構の制御装置

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Publication number: JP6039094B2
Application number: JP2015539228A
Authority: JP
Inventors: 昌幸宮園; 若山　英史; 英史若山
Original assignee: JATCO Ltd
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Priority date: 2013-09-30
Filing date: 2014-09-24
Publication date: 2016-12-07
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Description

本発明は、アイドルストップ機能付きの車両に搭載された有段変速機構の制御装置に関する。

近年、燃費向上や環境性能の向上を目的として、信号待ちなどの停車時にエンジンを自動停止させるアイドルストップ機能を有する車両が実用化されている。また、このようなアイドルストップ機能付きの車両に、無段変速機構（以下、バリエータという）と有段変速機構（以下、副変速機構という）とが直列に設けられた自動変速機が搭載されたものがある（例えば特許文献１参照）。

特許文献１に記載の車両は、アイドルストップ制御中（すなわちエンジン停止中）に、発進時に締結される第一クラッチと、これとは別の第二クラッチとを完全に締結させて副変速機構の出力軸回転を固定するインターロック状態としている。さらに、アイドルストップ制御から復帰する場合は、第一クラッチを完全締結状態としつつ第二クラッチを完全に締結しないでスリップ状態とすることで、副変速機構をスリップインターロック状態としている。これにより、アイドルストップ制御からの復帰時の押し出し感を低減し、運転者に与える違和感を低減することができるとされている。

一般的にアイドルストップ制御は、ブレーキが操作されて車速がゼロとなり、エンジンを停止させても車両が動き出さない状況であればエンジンを自動停止させる。また、特許文献１の技術では、副変速機構は、ブレーキが操作されて車速がゼロになった時点でインターロック状態に制御される。このとき、インターロックのために締結されるクラッチには、車両が確実に動かない程度の油圧が供給されることが望ましいとされている。これにより、インターロック中は、例えば車両が坂道に停車していても自重で動き出さないように保持される。インターロックはブレーキスイッチがオフになると解除されるため、ブレーキスイッチのオフと共に発進が可能となる。

ところで、ブレーキスイッチがオンになって車速がゼロとなり、副変速機構はインターロックされたものの、エンジンの自動停止には至らずに再発進する場合がある。このような場合、エンジン停止前にブレーキスイッチがオフになれば、速やかにインターロックを解除して発進できる状態にする必要がある。

しかしながら、通常ブレーキスイッチは、ブレーキ液圧の高さでオンオフが切り替えられるため、ブレーキスイッチがオンであっても、ブレーキ液圧が十分でないことがある。例えば、ブレーキペダルが踏み込まれた状態から緩やかに放された場合は、ブレーキ液圧が徐々に低下するため、ブレーキスイッチはオンであるにもかかわらずブレーキ力が不足することがある。つまり、ブレーキスイッチのオンオフ情報と実際のブレーキ力との間にずれが生じることがある。

このように、ブレーキスイッチはオンであっても実際のブレーキ力が不足している場合、車両はインターロックされた副変速機構で保持されることになる。例えば車両が坂道に停車している場合は、車輪に作用するトルクが、ドライブシャフトを介して副変速機構へ入力されることになる。この状態で、さらにブレーキ液圧が低下してブレーキスイッチがオンからオフに切り替わると、インターロックが解除されるため、副変速機構に入力されていたトルクが一気に解放され、自動変速機内で急激なトルク伝達が発生すると共にドライブシャフトをねじるような動きが発生する。この急激なトルク伝達とドライブシャフトの動きとがショックとして車両の挙動に影響し、前方へ突き出すような感覚を運転者に与えてしまう。

このショックを回避するために、ブレーキスイッチがオンからオフに切り替わった時点から、徐々にインターロックを解除することも考えられる。しかしながら、インターロックの解除に時間をかけることは、ブレーキペダルを放したときの発進性の低下を招く。そのため、インターロック解除時（すなわち発進時）のショックは抑制しつつ、ブレーキペダルを放したときの発進性は確保したいという要望がある。

なお、このような課題は、バリエータに対して設けられた副変速機構に限られず、一般的な有段式自動変速機構において、車両停止時にインターロックさせる構造のものであれば、同様の課題がある。

特開２０１１−１８５３７９号公報

本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑み創案されたもので、発進時のショックを抑制して発進性を向上させることができるようにした、有段変速機構の制御装置を提供することである。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。

（１）ここで開示する有段変速機構の制御装置は、アイドルストップ機能付きの車両に搭載され、少なくとも前記車両が停車状態であることを含むアイドルストップ条件の成立後であってエンジンの停止前に、発進に使用する第一クラッチを締結すると共に前記第一クラッチとは別の第二クラッチの油圧を第一所定圧まで高めて変速機構の出力軸回転を固定するインターロックを行う有段変速機構の制御装置である。

前記制御装置は、前記車両が停止している路面の勾配を検出する勾配検出手段と、前記インターロック中であって前記エンジンの停止前に前記勾配検出手段により検出された前記勾配が所定値以下である場合に、前記油圧を前記第一所定圧よりも低い第二所定圧に低下させてスリップ状態とするスリップインターロックを行う油圧制御手段と、を備えている。

（２）前記有段変速機構は、前記エンジンの回転速度を無段階に変速する無段変速機構の出力側に接続された副変速機構であることが好ましい。
（３）前記車両の動き出しを検知する検知手段を備え、前記油圧制御手段は、前記油圧を前記第二所定圧に制御しているときに前記検知手段により前記車両の動き出しが検知された場合に、前記油圧をさらに低下させて前記スリップインターロックを解除することが好ましい。

（４）前記油圧制御手段は、前記インターロック中であって前記エンジンの停止前に前記勾配検出手段により検出された前記勾配が前記所定値よりも大きい場合に、前記油圧を前記第一所定圧に維持することが好ましい。
（５）前記勾配検出手段により検出された前記勾配が所定値以下である場合とは、平坦路又は下り坂であることが好ましい。

開示の有段変速機構の制御装置によれば、発進時のショックを抑制することができると共に、発進性を向上させることができる。

一実施形態に係る有段変速機構の制御装置が搭載された車両の概略構成図である。一実施形態に係る有段変速機構の制御装置の変速機コントローラの概略構成図である。一実施形態に係る有段変速機構の制御装置で実施されるインターロック制御に係るフローチャート例である。図３のサブフローチャートである。一実施形態に係る有段変速機構の制御装置の制御作用を説明するためのタイムチャートであり、（ａ）は車速、（ｂ）はブレーキ液圧、（ｃ）はブレーキスイッチ（ブレーキＳＷ）、（ｄ）は摩擦係合要素の圧力、（ｅ）は車両前後Ｇである。比較例として、従来の有段変速機構の制御装置の制御作用を説明するためのタイムチャートであり、（ａ）は車速、（ｂ）はブレーキ液圧、（ｃ）はブレーキスイッチ（ブレーキＳＷ）、（ｄ）は摩擦係合要素の圧力、（ｅ）は車両前後Ｇである。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。以下の実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。

［１．装置構成］
図１は、本実施形態にかかる有段変速機構の制御装置が搭載された車両の概略構成図である。図１に示すように、この車両は、駆動源としてエンジン（内燃機関）１を備える。エンジン１の出力回転は、ロックアップクラッチ付きのトルクコンバータ２，第一ギヤ列３，無段変速機４（以下、単に変速機４という），第二ギヤ列５及び終減速装置６を介して駆動輪７へと伝達される。第二ギヤ列５には、駐車時に変速機４の出力軸を機械的に回転不能にロックするパーキング機構８が設けられる。

この車両は、所定のアイドルストップ条件が成立した場合にエンジン１を自動的に停止させるとともに、所定の再始動条件が成立した場合にエンジン１を自動的に再始動させるアイドルストップ機能を備える。アイドルストップ条件には、例えばブレーキスイッチがオンであることや車両が停車状態であること（すなわち車速がゼロであること）等が含まれるが、本装置では、単にブレーキスイッチがオンであるだけでなく、ブレーキ踏力が所定の値以上であることも含まれている。また、再始動条件には、例えばブレーキスイッチがオフであることやアクセル開度がゼロでないこと等が含まれる。

また車両には、エンジン制御装置（図示略）が設けられる。エンジン制御装置は、エンジン１に関する燃料系，点火系，吸排気系及び動弁系といった広汎なシステムを総合的に制御する電子制御装置であり、エンジン１の各気筒に対して供給される空気量や燃料噴射量，各気筒の点火時期，過給圧等を制御するものである。ここでは、エンジン制御装置により、上記のアイドルストップ条件等の判定が行われ、エンジン１の自動停止及び再始動が制御される。

車両には、エンジン１の動力の一部を利用して駆動される機械式オイルポンプ１０ｍと、電動モータによって駆動される電動オイルポンプ１０ｅとが設けられる。さらに、機械式オイルポンプ１０ｍ又は電動オイルポンプ１０ｅからの油圧を調圧して変速機４の各部位に供給する油圧制御回路１１と、油圧制御回路１１などを制御する変速機コントローラ１２とが設けられる。

電動オイルポンプ１０ｅは、バッテリ１３の電力を駆動源とする電動モータによって駆動され、油圧制御回路１１にオイルを供給して油圧を発生させる（すなわち油圧を供給する）。電動オイルポンプ１０ｅは、例えばアイドルストップ制御によりエンジン１が自動停止され、機械式オイルポンプ１０ｍによって油圧を供給できないような場合に、機械式オイルポンプ１０ｍに代わって油圧制御回路１１に油圧を供給する。電動オイルポンプ１０ｅから吐出されるオイルが流れる流路には、逆止弁１４が設けられる。

変速機４は、ベルト式無段変速機構２０（以下、バリエータ２０という）と、バリエータ２０に直列に設けられる副変速機構（有段変速機構）３０とを備える。「直列に設けられる」とは、エンジン１から駆動輪７に至るまでの動力伝達経路において、バリエータ２０と副変速機構３０とが直列接続されるという意味である。ここでは、副変速機構３０は、バリエータ２０の出力軸に直接接続されている。なお、副変速機構３０は、その他の変速ないし動力伝達機構（例えば、ギヤ列）を介してバリエータ２０に接続されていてもよい。

バリエータ２０は、ベルト接触径の変化により変速機入力回転数と変速機出力回転数との比である変速比（すなわち、変速機入力回転数／変速機出力回転数）を無段階に変化させる無段変速機能を備える。バリエータ２０は、プライマリプーリ２１と、セカンダリプーリ２２と、これら二つのプーリ２１，２２の間に掛け回されるＶベルト２３とを有する。

プライマリプーリ２１，セカンダリプーリ２２は、それぞれ固定円錐板と、この固定円錐板に対してシーブ面を対向させた状態で配置され、固定円錐板との間にＶ溝を形成する可動円錐板と、油圧シリンダ２４ａ，２４ｂとを有する。油圧シリンダ２４ａ，２４ｂは、各可動円錐板の背面に設けられ、供給される油圧が調整されることで各可動円錐板を軸方向に変位させる。油圧シリンダ２４ａ，２４ｂに供給される油圧は、変速機コントローラ１２により制御される。Ｖ溝の幅が変化してＶベルト２３と各プーリ２１，２２との接触半径が変化することで、バリエータ２０の変速比が無段階に変化する。

副変速機構３０は、前進２段・後進１段の有段変速機構である。副変速機構３０は、二つの遊星歯車のキャリアを連結したラビニョウ型遊星歯車機構３１と、ラビニョウ型遊星歯車機構３１を構成する複数の回転要素に接続され、それらの連係状態を変更する複数の摩擦締結要素３２〜３４とを備える。各摩擦締結要素３２〜３４への供給油圧を調整し、各摩擦締結要素３２〜３４の締結・解放状態を変更することで、副変速機構３０の変速段が変更される。

ここでは、摩擦締結要素として、発進に利用されるＬｏｗブレーキ（第一クラッチ）３２と、これとは別のＨｉｇｈクラッチ（第二クラッチ）３３と、Ｒｅｖブレーキ３４とが設けられる。これらＬｏｗブレーキ３２，Ｈｉｇｈクラッチ３３及びＲｅｖブレーキ３４は、それぞれ供給される油圧に応じた伝達トルクを発生させる。また、これらＬｏｗブレーキ３２，Ｈｉｇｈクラッチ３３及びＲｅｖブレーキ３４に供給される油圧は、変速機コントローラ１２により制御される。

例えば、Ｌｏｗブレーキ３２を締結し、Ｈｉｇｈクラッチ３３とＲｅｖブレーキ３４とを解放すれば、副変速機構３０の変速段は１速となる。車両発進時での副変速機構３０の変速段は通常１速であるため、発進時はＬｏｗブレーキ３２のみが締結される。また、Ｈｉｇｈクラッチ３３を締結し、Ｌｏｗブレーキ３２とＲｅｖブレーキ３４とを解放すれば、副変速機構３０の変速段は１速よりも変速比が小さな２速となる。さらに、Ｒｅｖブレーキ３４を締結し、Ｌｏｗブレーキ３２とＨｉｇｈクラッチ３３とを解放すれば、副変速機構３０の変速段は後進となる。

油圧制御回路１１は、複数の流路と複数の油圧制御弁とで構成される。油圧制御回路１１は、変速機コントローラ１２からの変速制御信号に基づき、複数の油圧制御弁を制御して油圧の供給経路を切り換えるとともに、機械式オイルポンプ１０ｍ及び電動オイルポンプ１０ｅで発生した油圧から必要な油圧を調整する。そして、調整した油圧を変速機４の各部位（油圧シリンダ２４ａ，２４ｂ及び摩擦締結要素３２〜３４）に供給する。これにより、バリエータ２０の変速比及び副変速機構３０の変速段が変更され、変速機４の変速が行われる。

変速機コントローラ１２のハードウェア構成を図２に示す。変速機コントローラ１２には、ＣＰＵ１２１と、ＲＡＭ・ＲＯＭからなる記憶装置１２２と、入力インターフェース１２３と、出力インターフェース１２４とが内蔵され、これらが内部バス１２５を介して通信可能に接続される。変速機コントローラ１２の入力インターフェース１２３には、アクセル開度センサ４１，入力回転速度センサ４２，出力回転速度センサ４３，エンジン回転速度センサ４４，インヒビタスイッチ４５，ブレーキスイッチ４６，前後Ｇセンサ４７，油圧センサ４８，油温センサ４９等の各種センサが接続され、これらセンサで検出されたセンサ情報やスイッチ情報が入力される。

アクセル開度センサ４１は、図示しないアクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度APO）を検出する。アクセル開度APOは、運転者の加速意思や発進意思に対応するパラメータである。入力回転速度センサ（検知手段）４２は変速機４の入力回転速度Npriを検出するセンサである。この入力回転速度センサ４２から出力されるパルス信号を用いて、車両の動き出しが検出される。出力回転速度センサ４３は変速機４の出力軸の回転を出力回転速度Noutとして検出するセンサであり、出力回転速度Noutからは車速Vspが演算される。エンジン回転速度センサ４４は、例えばクランクシャフトの単位時間当たりの回転数をエンジン回転速度Neとして検出する。

インヒビタスイッチ４５は、運転者によって選択されるシフトレバー（セレクトレバー）の位置（レンジ位置）を検出し、レンジ位置に応じたレンジ位置信号を出力する。ブレーキスイッチ４６は、フットブレーキの踏み込みを検出するオンオフスイッチである。ブレーキスイッチ４６は、ブレーキ液圧が所定の閾値PB_TH以上の場合（すなわちブレーキ踏力が大きい場合）にオン信号を出力し、ブレーキ液圧が閾値PB_TH未満の場合（すなわちブレーキ踏力が小さい場合）にオフ信号を出力する。

前後Ｇセンサ（勾配検出手段，検知手段）４７は、車両に作用する前後Ｇ（前後方向の加速度）を検知するセンサである。前後Ｇセンサ４７からの出力信号を用いて、車両の傾きや車両の挙動が算出される。油圧センサ４８は、ここではＨｉｇｈクラッチ３３に供給される油圧（以下、Hi/C圧という）を検出する。以下、油圧センサ４８で検出された実際のHi/C圧を、Hi/C実圧という。油温センサ４９は、オイルの温度（油温）を検出する。油温はオイルの粘性に影響するため、オイルポンプ１０ｍ，１０ｅが適切に作動しうる油温であるか否かを、油温センサ４９を用いてチェックする。

記憶装置１２２には、副変速機構３０を制御する制御プログラムなどが格納されている。ＣＰＵ１２１は、記憶装置１２２に格納されている制御プログラムを読み出して実行し、入力インターフェース１２３を介して入力される各種信号に対して各種演算処理を施して制御信号を生成し、生成した制御信号を、出力インターフェース１２４を介して油圧制御回路１１や電動オイルポンプ１０ｅなどに出力する。ＣＰＵ１２１が演算処理で使用する各種値やその演算結果は、記憶装置１２２に適宜格納される。

［２．制御の概要］
本実施形態に係る変速機コントローラ１２は、各種センサ４１〜４９のセンサ情報，スイッチ情報に基づいて、副変速機構３０のＬｏｗブレーキ３２及びＨｉｇｈクラッチ３３に供給される各油圧を制御して、副変速機構３０をインターロック状態に制御する。以下、この制御をインターロック制御という。インターロック制御では、副変速機構３０は、インターロック状態とスリップインターロック状態とに制御される。以下、インターロック状態にすることを、「インターロックする」ともいい、スリップインターロック状態にすることを「スリップインターロックする」ともいう。

インターロック状態とは、Ｌｏｗブレーキ３２とＨｉｇｈクラッチ３３とを共に完全に締結させて副変速機構３０の出力軸回転を固定した状態をいう。副変速機構３０は、Ｌｏｗブレーキ３２に供給される油圧（以下、Low/B圧という）が所定圧P_LOWに制御されるとともに、Hi/C圧が第一所定圧P1に制御されることで、インターロックされる。副変速機構３０がインターロックされると、エンジン１で発生した駆動力は駆動輪７へ伝達されない。なお、ここではLow/B圧は、インターロック開始前及びインターロック後において、所定圧P_LOWで略一定に制御されているものとする。また、第一所定圧P1は、車両を確実に停止させることができる程度の油圧であり、Ｌｏｗブレーキ３２の所定圧P_LOWよりも高圧である。

インターロックの開始条件は、以下のIL開始条件１〜５が全て成立することである。つまり、IL開始条件１〜５が全て成立した時点で、Hi/C圧の指令値（以下、Hi/C指示圧という）が第一所定圧P1にされて、インターロックが開始される。
IL開始条件１：エンジン１が作動中（エンジン停止前）である
IL開始条件２：アクセルオフである（APO=0）
IL開始条件３：ブレーキスイッチがオンである
IL開始条件４：車速Vspがゼロである（Vsp=0）
IL開始条件５：油温が所定範囲内である

これらのうち、IL開始条件２〜５は上記のアイドルストップ条件に含まれているものとする。さらにここでは、アイドルストップ条件には、IL開始条件２〜５に加えて、エンジン１を停止させても車両がずり下がらない程度にブレーキペダルが踏まれている、という条件が含まれているとする。この条件は、例えば路面勾配Rに応じてブレーキ踏力の閾値が演算され、この閾値よりも実際のブレーキ踏力が大きい場合に成立したと判定され、エンジン１が自動停止される。なお、ブレーキ踏力は、例えば踏力センサやブレーキ液圧センサのセンサ値やペダルストロークから演算される。

したがって、エンジン１が自動停止される場合は、その前に副変速機構３０がインターロック状態に制御される。なお、後述するように、路面勾配Rは車体が完全に静止してから算出されるため、副変速機構３０がインターロックされてからエンジン１が自動停止されるまでの間にはタイムラグが生じる。このタイムラグは、少なくとも路面勾配Rが算出され、路面勾配Rからブレーキ踏力の閾値が求められ、このブレーキ閾値と実際のブレーキ踏力とが比較されて、エンジン１を自動停止すると判定されるまでの時間である。また、ブレーキ踏力が閾値未満の場合は、ブレーキ踏力が不足しているため、エンジン１は自動停止されない。この場合は、インターロックはされるものの、エンジン１は作動状態のままとされる。

インターロックの解除条件は、以下のIL解除条件１及び２の少なくとも一方が成立することである。
IL解除条件１：ブレーキスイッチがオフである
IL解除条件２：スリップインターロックが開始された

すなわち、インターロック中にブレーキスイッチ４６がオンからオフに切り替えられた場合は、IL解除条件１が成立したと判定され、Hi/C指示圧がゼロに低下されて、Ｌｏｗブレーキ３２のみが締結状態となりインターロックが解除される。また、後述のスリップインターロックの開始条件が成立した場合は、インターロックからスリップインターロックへ移行されるため、インターロックは解除される。

スリップインターロック状態とは、Ｌｏｗブレーキ３２を完全に締結する一方、Ｈｉｇｈクラッチ３３を完全には締結せずにスリップさせた状態をいう。副変速機構３０は、Low/B圧が所定圧P_LOWに制御されるとともに、Hi/C圧が第一所定圧P1よりも低い第二所定圧P2に制御されることで、スリップインターロックされる。副変速機構３０がスリップインターロックされると、エンジン１で発生した駆動力の一部は駆動輪７へ伝達される。なお、ここでもLow/B圧は、スリップインターロック開始前及びスリップインターロック後において、所定圧P_LOWで略一定に制御されているものとする。また、第二所定圧P2は、Ｈｉｇｈクラッチ３３が完全には締結せず、且つ、解放もしない圧力、すなわちＨｉｇｈクラッチ３３のクラッチプレート間の隙間がゼロとなりスリップ状態となる圧力である。

スリップインターロックの開始条件は、インターロック中であってエンジン１の停止前に以下のSIL開始条件が成立することである。つまり、上記のIL開始条件１〜５が全て成立してインターロックが開始された後に、上記のIL開始条件１〜５に加え、以下のSIL開始条件が成立した場合は、スリップインターロックが開始される。
SIL開始条件：路面勾配Rが所定値R_TH以下である（R≦R_TH）

ここで、路面勾配Rは、車両が停止している路面の勾配であり、前後Ｇセンサ４７からのセンサ情報に基づいて算出される。平坦路に停止している場合の路面勾配Rは略ゼロとなり（R≒0）、下り坂に停止している場合の路面勾配Rは負の値となり（R<0）、上り坂に停止している場合の路面勾配Rは正の値となる（R>0）。なお、路面勾配Rの算出は、車体が完全に静止するのを待ってから、すなわち車速Vspがゼロになってから所定時間ｔｘが経過した後に行われる。つまり、SIL開始条件の判定は、IL開始条件１〜５の成立時点から所定時間ｔｘが経過した後に実施される。

上記のSIL開始条件の所定値R_THは、平坦路と上り坂との境界値（R_TH>0）であり、予め設定されている。すなわち、SIL開始条件を満たす場合とは、車両が停止している路面が平坦路又は下り坂である場合である。つまり、副変速機構３０は、上記のIL開始条件１〜５の成立により、まずはHi/C指示圧が第一所定圧P1まで高められることでインターロックされる。そして、インターロック開始から所定時間ｔｘ経過時に算出された路面勾配Rが所定値R_TH以下の場合（SIL開始条件が成立した場合）は、Hi/C指示圧が第二所定値P2まで低下されてスリップインターロックされる。

なおここでは、Hi/C指示圧は、SIL開始条件が成立した時点で一気に第一所定圧P1から第二所定圧P2に低下されるのではなく、第一所定圧P1から第二所定圧P2よりも高い圧力P2′（以下、ランプ圧P2′という）まで低下され、その後、徐々に第二所定圧P2になるようにランプ制御される。これにより、Hi/C実圧のアンダーシュートが抑制される。

スリップインターロックの解除条件は、以下のSIL解除条件の１及び２の少なくとも一方が成立することである。
SIL解除条件１：ブレーキスイッチがオフである
SIL解除条件２：車両の動き出しを検知した

すなわち、スリップインターロック中にブレーキスイッチ４６がオンからオフに切り替えられた場合は、SIL解除条件１が成立したと判定され、Hi/C指示圧がゼロに低下されて、Ｌｏｗブレーキ３２のみが締結状態となりスリップインターロックが解除される。また、車両の動き出しは、例えば、入力回転速度センサ４２から出力されるパルス信号、または、前後Ｇセンサ４７で検出された前後Ｇの変化率ΔGから求められる。パルス信号が所定値以上検出された場合、または、前後Ｇの変化率ΔGが所定値G₀以上であれば車両が動き出したと判定され、Hi/C指示圧がゼロに低下されてスリップインターロックが解除される。

なお、インターロック中にSIL開始条件が成立しない場合（上り坂に停止している場合）は、インターロック状態が維持され、スリップインターロック状態には移行されない。つまりこの場合は、インターロックの解除条件が成立するまで、Hi/C指示圧が第一所定圧P1のまま維持され、坂道による車両の後方へのずり下がりが防止される。

［３．制御構成］
図１に示すように、上述の制御を実施するための要素として、変速機コントローラ１２には、算出部１２ａ，判定部１２ｂ及び油圧制御部１２ｃが設けられる。これらの各要素は電子回路（ハードウェア）によって実現してもよく、ソフトウェアとしてプログラミングされたものとしてもよいし、あるいはこれらの機能のうちの一部をハードウェアとして設け、他部をソフトウェアとしたものであってもよい。

算出部（勾配検出手段，検知手段）１２ａは、前後Ｇセンサ４７からのセンサ情報に基づいて、車両の停止している路面勾配Rを算出するとともに、入力回転速度センサ４２または前後Ｇセンサ４７からのセンサ情報に基づいて車両の動き出しを算出するものである。路面勾配Rの算出は、判定部１２ｂから算出指示があった場合に算出され、算出結果は判定部１２ｂへ伝達されて、上記のSIL開始条件の判定に用いられる。

一方、車両の動き出しは、例えば入力回転速度センサ４２から出力されるパルス信号や前後Ｇの変化率ΔG，車輪又は車輪に対応した回転等から算出する。なお、ここでは入力回転速度センサ４２から出力されるパルス信号から車両の動き出しを算出するものとする。この算出は、判定部１２ｂから算出指示があった場合に行なわれ、算出結果は判定部１２ｂへ伝達されて、上記のSIL解除条件２の判定に用いられる。

判定部１２ｂは、各種センサ４１〜４９の情報と算出部１２ａの算出結果とに基づいて、インターロック制御に関する各種判定を実施するものである。判定部１２ｂは、まずIL開始条件１〜５の成否を判定する。これらが全て成立しない場合には、他の条件の判定は実施しない。IL開始条件１〜５が全て成立した場合は、油圧制御部１２ｃへインターロックを開始するように指示するとともに、IL開始条件１〜５が全て成立した時点から所定時間ｔｘが経過した時点で、算出部１２ａへ路面勾配Rの算出を指示する。

判定部１２ｂは、IL開始条件１〜５が全て成立すると判定した後は、IL解除条件１の成否と、IL解除条件２（すなわち、SIL開始条件）の成否とを判定する。IL解除条件１が成立した場合は、油圧制御部１２ｃへインターロックの解除指示をする。一方、IL解除条件２が成立した場合（すなわち、SIL開始条件が成立した場合）は、油圧制御部１２ｃへインターロックの解除指示をするとともに、スリップインターロックを開始するように指示する。なお、判定部１２ｂは、SIL開始条件が成立した時点から、算出部１２ａに対して入力回転速度センサ４２から出力されるパルス信号の算出を指示する。

判定部１２ｂは、SIL開始条件が成立したと判定した場合は、SIL解除条件１及び２の成否を判定し、何れか一つの解除条件が成立したら、油圧制御部１２ｃへスリップインターロックを解除するように指示する。このとき、SIL解除条件２の判定では、算出部１２ａで算出された入力回転速度センサ４２から出力されるパルス信号が用いられる。

油圧制御部（油圧制御手段）１２ｃは、判定部１２ｂからの指示に基づいて、Hi/C圧及びLow/B圧を制御して、副変速機構３０のインターロック状態を制御する。なお、ここではLow/B圧は、インターロック制御にかかわらず所定圧P_LOWで略一定に制御されているものとする。つまり、油圧制御部１２ｃは、Hi/C圧のみを制御する。

油圧制御部１２ｃは、判定部１２ｂからインターロックの開始指示が伝達された場合は、Hi/C指示圧を第一所定圧P1に制御する。これにより、Ｈｉｇｈクラッチ３３は完全に締結され、副変速機構３０はインターロックされる。油圧制御部１２ｃは、判定部１２ｂからインターロックの解除指示とともにスリップインターロックの開始指示が伝達された場合は、Hi/C指示圧を第一所定圧P1から第二所定圧P2に低下させる。なお、このとき、Hi/C実圧のアンダーシュートを防止すべく、Hi/C指示圧を徐々に低下させる。これにより、Ｈｉｇｈクラッチ３３はスリップ状態となり、副変速機構３０はスリップインターロックされる。

油圧制御部１２ｃは、判定部１２ｂからインターロックの解除指示またはスリップインターロックの解除指示が伝達された場合は、Hi/C指示圧をゼロに低下させる。これにより、Ｌｏｗブレーキ３２のみを締結状態として、インターロックまたはスリップインターロックを解除する。

［４．フローチャート］
次に、図３及び図４を用いて変速機コントローラ１２で実行されるインターロック制御の手順の例を説明する。図３のフローチャートは、イグニッションスイッチ（ＩＧ_ＳＷ）がオンにされるとスタートし、所定の演算周期で繰り返し実施される。図４のフローチャートは、図３のフローチャートのサブフローである。

図３に示すように、ステップＳ１０では、各種センサ４１〜４９で検出されたセンサ情報やスイッチ情報が変速機コントローラ１２に入力される。ステップＳ２０では、アクセルオフ且つブレーキスイッチ４６がオンであるか否かが判定される。アクセルオフ且つブレーキスイッチ４６がオンの場合はステップＳ３０へ進み、アクセルオン又はブレーキスイッチ４６がオフの場合はステップＳ２００へ進む。

すなわち、以下のステップＳ３０〜Ｓ１５０の処理は、アクセル開度APOがゼロであり、且つ、ブレーキスイッチ４６がオンの場合（ブレーキ踏力が所定の閾値以上の場合）に実施される。ステップＳ２０の判定は、上記のIL開始条件２，IL開始条件３，IL解除条件１及びSIL解除条件１の各判定に対応する。なお、ステップＳ２００では、後述する何れのフラグもゼロであるか否かが判定される。フロー開始時には全てのフラグがゼロに設定されているため、この演算周期をリターンする。

ステップＳ３０では、フラグILがIL=0であるか否かが判定される。ここで、フラグILは、油圧制御部１２ｃによって副変速機構３０がインターロック状態に制御されているか否かをチェックするための変数であり、IL=0はインターロック状態ではない場合に対応し、IL=1はインターロック状態である場合に対応する。最初の演算周期では、インターロック状態ではない（IL=0である）ため、ステップＳ４０へ進む。

ステップＳ４０では、油温が所定範囲内であるか否かが判定され、所定範囲内の場合はステップＳ５０へ進み、車速Vspがゼロであるか否かが判定される。これらの判定は、上記のIL開始条件４，５に対応し、これらの判定が不成立の場合はこの演算周期をリターンする。油温が所定範囲内であり、且つ、車速Vspがゼロになったら、ステップＳ６０へ進み、油圧制御部１２ｃにおいてHi/C指示圧が第一所定圧P1に制御され、副変速機構３０がインターロックされる。なおこのとき、エンジン１は未だアイドルストップされておらず、作動中（エンジン停止前）である。

続くステップＳ７０では、フラグILがIL=1に設定され、ステップＳ８０においてタイマがカウント中であるか否かが判定される。このタイマは、車体の揺れが収まったか否かをカウントするためのものであり、初めてステップＳ８０へ進んだ場合はタイマカウントが開始されていないため、ステップＳ８５へ進む。そして、ステップＳ８５においてタイマがスタートされ、この演算周期をリターンする。

次の演算周期では、フラグILがIL=1に設定されているため、ステップＳ３０からステップＳ１８０へ進み、フラグNILがNIL=0であるか否かが判定される。フラグNILがNIL=0であれば、ステップＳ１９０へ進み、フラグSILがSIL=1であるか否かが判定される。ここで、フラグNIL，SILは、路面勾配Rの判定が終了した後に設定されるフラグであり、NIL=0，SIL=0は、路面勾配Rの判定が未実施の場合に対応する。一方、NIL=1は路面が上り坂（R≧R_TH）の場合に対応し、SIL=1は路面が平坦路又は下り坂（R<R_TH）の場合に対応する。

ステップＳ８５からリターンした場合は、フラグNIL=0，SIL=0であるため、ステップＳ８０を経由してステップＳ９０へ進む。そして、タイマカウント値が所定時間ｔｘ以上であるか否かが判定され、タイマ値が所定時間ｔｘ未満であれば、この演算周期をリターンする。なお、この所定時間ｔｘは、車体が完全に静止するまでの待機時間である。これらの処理が繰り返し実施され、タイマカウント値が所定時間ｔｘ以上になると、ステップＳ１００へ進む。

ステップＳ１００では、算出部１２ａにおいて路面勾配Rが算出される。続くステップＳ１１０では、算出された路面勾配Rが所定値R_TH以下であるか否かが判定される。当該判定は、上記のSIL開始条件の判定である。路面勾配Rが所定値R_TH以下である場合は、油圧制御部１２ｃにおいてスリップインターロックに制御される。ここでは、ステップＳ１２０に進み、Hi/C指示圧がランプ圧P2′に制御され、ステップＳ１３０においてフラグSILがSIL=1に設定されて、ステップＳ１４０において図４に示すランプ制御が実施される。

図４に示すように、ステップＳ１４２では、Hi/C指示圧から所定の値ΔPHが減算されたものが新たなHi/C指示圧に設定される。続くステップＳ１４４では、ステップＳ１４２で設定されたHi/C指示圧が第二所定圧P2以下であるか否かが判定され、第二所定圧P2よりも大きい場合はこのフローを終了する。一方、ステップＳ１４２で設定されたHi/C指示圧が第二所定圧P2以下の場合は、ステップＳ１４６においてHi/C指示圧が第二所定圧P2に設定されて、このフローを終了する。このように、スリップインターロック状態にする場合は、Hi/C指示圧をまずランプ圧P2′まで低下させた後、徐々に第二所定圧P2まで低下させる。

一方、図３に示すように、ステップＳ１１０において路面勾配Rが所定値R_THよりも大きい場合は、ステップＳ１３５へ進み、フラグNILがNIL=1に設定される。この場合は、Hi/C指示圧は第一所定圧P1のままとされ、インターロック状態が維持され、この演算周期をリターンする。次回以降の演算周期では、ステップＳ２０の判定においてアクセルオン又はブレーキスイッチ４６がオフであると判定されない限り、ステップＳ１８０からＮＯルートへ進んで演算周期をリターンする。

つまり、車両が停止し、インターロックされた後、路面勾配Rが上りであると判定されると、アクセルオン又はブレーキスイッチ４６がオフにされるまでは、インターロック状態が維持される。アクセルオン又はブレーキスイッチ４６がオフにされると、ステップＳ２０からステップＳ２００へ進み、フラグIL，NIL，SILが何れもゼロであるか否かが判定される。ここでは、フラグNILがNIL=1に設定されているため、ステップＳ１６０へ進み、Hi/C指示圧がゼロに制御されてインターロックが解除される。そして、ステップＳ１７０では、全てのフラグIL，NIL，SILがゼロにリセットされ、タイマが停止されると共にリセットされ、この演算周期をリターンする。

また、ステップＳ１４０においてランプ制御された後は、ステップＳ１５０に進み、算出部１２ａにおいて算出された入力回転速度センサ４２から出力されるパルス信号数が所定値以上であるか否かが判定される。当該判定は、上記のSIL解除条件２の判定に対応する。パルス信号数が所定値未満の場合は、未だ車両が動き出していないとして、この演算周期をリターンする。

次の演算周期において、アクセルオフ且つブレーキスイッチ４６がオンのままであれば、ステップＳ１９０からステップＳ１４０へ進み、Hi/C指示圧が設定されて、ステップＳ１５０の判定が繰り返される。すなわち、スリップインターロック状態に制御されている場合は、ステップＳ２０の判定において、アクセルオン又はブレーキスイッチ４６がオフにされたと判定されるか、ステップＳ１５０において車両の動き出しを検知したと判定されたら、ステップＳ１６０へ進み、スリップインターロック状態が解除される。ステップＳ１７０では、フラグIL，NIL，SILがゼロにリセットされ、タイマが停止されると共にリセットされ、この演算周期をリターンする。

［５．作用］
次に、図５及び図６を用いて、車両が下り坂（すなわちR<R_TH）に停車した場合に、本制御装置によるインターロック制御について、従来制御と比較しながら説明する。図５は本制御装置によるインターロック制御に関するタイムチャートであり、図６は比較例としての従来のインターロック制御に関するタイムチャートである。なお、従来のインターロック制御では、車速Vspがゼロでインターロックを開始し、ブレーキスイッチ４６がオフに切り替えられるとインターロックを解除するものとする。

まず、図６を用いて従来制御での課題について説明する。図６（ａ）〜（ｅ）に示すように、アクセルオフでブレーキペダルが踏み込まれて減速し、時刻ｔ₁において車速Vspがゼロになると、Hi/C指示圧が第一所定圧P1に高められる。これに伴ってHi/C実圧が上昇し、副変速機構３０がインターロックされる。ここで、Hi/C圧は第一所定圧P1に制御されているため、仮にブレーキペダルを放したとしても車両の動きは副変速機構３０により確実に停止させることができる。

この状態で、時刻t₂から運転者によるブレーキ踏力がゆっくりと小さくされた場合、ブレーキ液圧は徐々に低下する。しかし、ブレーキ液圧が所定の閾値PB_TH以上であればブレーキスイッチ４６はオンのままであるため、インターロック状態が維持される。さらにブレーキ液圧が低下し、時刻ｔ₄においてブレーキスイッチ４６はオンであるがブレーキ力（車両を静止させておくための制動力）が不足し始めたとすると、ブレーキ時に発生したドライブシャフトのねじりが解放される。

これにより、図６（ｅ）中に矢印Ａで示すように、車両にはプラスの加速度が発生する。しかしながら、このとき副変速機構３０は、Hi/C圧が第一所定圧P1に制御されてインターロックされているため、ドライブシャフトを止めようとする力（反力）が作用する。そのため、図６（ｅ）中に矢印Ｂで示すように、車両にはマイナスの加速度が発生する。

このとき、ブレーキ液圧が所定の閾値PB_TH未満になったとすると（時刻ｔ₆）、ブレーキスイッチ４６がオフに切り替わるため、インターロックが解除される。すなわち、ブレーキスイッチ４６のオフと同時にHi/C圧が一気に解放される（Hi/C指示圧=0とされる）ため、図６（ｅ）中に矢印Ｃで示すように、車両には大きなＧ段差（突き上げＧ）が発生し、これが発進時のショックとなる。

これに対し、本制御装置は、発進時のショックを抑制することが可能である。すなわち、図５（ａ）〜（ｅ）に示すように、アクセルオフでブレーキペダルが踏み込まれて減速し、時刻ｔ₁において車速Vspがゼロになると、Hi/C指示圧が第一所定圧P1に高められる。これに伴ってHi/C実圧が上昇し、副変速機構３０がインターロックされる。ここで、Hi/C圧は第一所定圧P1に制御されているため、仮にブレーキペダルを放したとしても車両の動きは副変速機構３０により確実に停止させることができる。

この状態で、時刻t₂から運転者によるブレーキ踏力がゆっくりと小さくされた場合、ブレーキ液圧は徐々に低下する。しかし、ブレーキ液圧は所定の閾値PB_TH以上であるためブレーキスイッチ４６はオンのままとなる。ここで、インターロックを開始した時刻ｔ₁から所定時間ｔｘが経過した時刻ｔ₃において、車両の停止している路面の勾配Rが算出され、路面勾配Rの判定が行われる。

ここでは、車両は下り坂に停車しておりSIL開始条件が成立するため、時刻ｔ₃においてインターロックからスリップインターロックに移行され、Hi/C指示圧がランプ制御されながら第二所定圧P2まで低下される。すなわち、時刻ｔ₃において、まずHi/C指示圧が第一所定圧P1からランプ圧P2′まで下げられ、その後は傾斜状にHi/C指示圧が下げられて、最終的に第二所定圧P2で一定に制御される。これにより、Hi/C実圧のアンダーシュートが防止される。

この状態で、さらにブレーキ液圧が低下し、時刻ｔ₄においてブレーキスイッチ４６はオンであるがブレーキ力（車両を静止させておくための制動力）が不足し始めたとすると、ブレーキ時に発生したドライブシャフトのねじりが解放される。これにより、図５（ｅ）に示すように、車両にはプラスの加速度が発生する。このとき、副変速機構３０はスリップインターロックされているため、車両の動きが止められることなく、車両は前方へ動き出す。

時刻ｔ₅において車両の動き出しが検知されると、Hi/C圧が解放されて（Hi/C指示圧=0とされて）スリップインターロックが解除され、車両はクリープ走行し始める。そして、時刻ｔ₆においてブレーキ液圧が所定の閾値PB_TH未満になると、ブレーキスイッチ４６がオフに切り替わる。

なお、クリープ走行し始めた時点で、運転者が再びブレーキペダルを強く踏み込めば、車速Vspがゼロになるため、再びインターロックされる。また、勾配Rの判定が行われた時刻ｔ₃以降でエンジン１が自動停止された場合であっても、勾配Rが所定値R_TH未満の平坦路又は下り坂でのみインターロックからスリップインターロックに移行されるため、車両の後方へのずり下がりは確実に防止される。

［６．効果］
したがって、本実施形態に係る有段変速機構の制御装置によれば、アイドルストップ制御の判定において、ブレーキペダルが踏み込まれて車速Vspがゼロとなると、エンジン１の停止前に副変速機構３０をインターロックさせる。このとき、Hi/C圧を第一所定圧P1まで高めるため、車両を確実に動かなくすることができる。また、エンジン停止に至らずに再発進するような場合であっても、路面勾配Rが所定値R_TH以下であれば、Hi/C圧を第一所定圧P1よりも低い第二所定圧P2に低下させてスリップインターロックさせる。これにより、発進時のショックを抑制することができ、発進性を向上させることができる。

また、ブレーキペダルが緩やかに放されて、ブレーキスイッチ４６はオンなのにブレーキ力は足りないような場合であっても、路面勾配Rが所定値R_TH以下のときはHi/C圧を第二所定圧P2に制御するため、発進時のショックの抑制することができ、発進性を向上させることができる。特に、ブレーキ力が不足するとクリープ走行が開始されるが、スリップインターロック状態であれば、クリープ走行を止めるような力が働かないため、スムーズな発進が可能となる。

また、変速機４は、変速比を無段階に変化させるバリエータ２０と、このバリエータ２０の出力側に接続された有段変速機構としての副変速機構３０とから構成されている。そのため、無段変速機でありながら、車速Vspがゼロのときには副変速機構３０をインターロックさせることができる。また、バリエータ２０を大型化することなく、とりうる変速比幅を大きくすることができる。

また、Hi/C圧を第二所定圧P2に制御しているときに車両の動き出しが検知されたら、Hi/C圧をさらに低下させてスリップインターロックを解除するので、発進性をより向上させることができる。

また、インターロック中の勾配判定で、路面勾配Rが所定値R_THよりも大きい場合は、Hi/C圧を第一所定圧P1に維持するため、ブレーキ力が不足した場合であっても車両を確実に停止させておくことができる。また、この場合は、インターロック解除時に車両が前方へ動こうとする力と自重とが打ち消しあうため、発進時の車両の突き出し感（Ｇ段差）が軽減されてショックを低減することができる。

また、インターロックからスリップインターロックへ移行されるのは、車両が平坦路又は下り坂に停車している場合なので、車両が後方へずり下がることを確実に防止しながら、発進時のショックを抑制し、発進性を向上させることができる。

［７．その他］
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
上記実施形態では、車両の動き出しを入力回転速度センサ４２から出力されたパルス信号数、または、前後Ｇセンサ４７で検出された前後Ｇの変化率ΔGから求めているが、車両の動き出しの検知方法はこれに限られず、車両が動き出したことを検知できればよい。

また、上記した各条件（インターロックの開始条件及び解除条件，スリップインターロックの開始条件及び解除条件）は一例であって、上記したものに限られない。例えば、上記の条件に加え、さらに他の条件が設けられていてもよいし、上記の条件のうち何れかを省略してもよい。また、上記の条件に代えて、他の条件を設定してもよい。
また、上記実施形態では、路面勾配Rの所定値R_THが平坦路と上り坂との境界値（R_TH>0）に予め設定されていたが、所定値R_THはこれに限られず、例えば所定値R_THをゼロに設定して、下り坂の場合のみインターロックからスリップインターロックに移行する構成としてもよい。

また、ここでは有段変速機構として、バリエータ２０の出力側に設けられた副変速機構３０について説明したが、有段変速機構はこれに限られない。すなわち、発進に使用する第一クラッチを締結すると共に、これとは別の第二クラッチの油圧を高めてインターロックさせる有段式自動変速機（バリエータ２０を有さない有段変速機構）にも適用可能である。
また、上記実施形態では、前進２段・後進１段の副変速機構３０を例示したが、前進用の摩擦締結要素を三つ以上有する有段変速機構であってもよい。また、上記実施形態ではLow/B圧を一定として説明しているが、一定でなくてもよい。

Claims

アイドルストップ機能付きの車両に搭載され、少なくとも前記車両が停車状態であることを含むアイドルストップ条件の成立後であってエンジンの停止前に、発進に使用する第一クラッチを締結すると共に前記第一クラッチとは別の第二クラッチの油圧を第一所定圧まで高めて変速機構の出力軸回転を固定するインターロックを行う有段変速機構の制御装置において、
前記車両が停止している路面の勾配を検出する勾配検出手段と、
前記インターロック中であって前記エンジンの停止前に前記勾配検出手段により検出された前記勾配が所定値以下である場合に、前記油圧を前記第一所定圧よりも低い第二所定圧に低下させてスリップ状態とするスリップインターロックを行う油圧制御手段と、
を備えた有段変速機構の制御装置。
請求項１に記載の有段変速機構の制御装置において、
前記有段変速機構は、前記エンジンの回転速度を無段階に変速する無段変速機構の出力側に接続された副変速機構である有段変速機構の制御装置。
請求項１又は２に記載の有段変速機構の制御装置において、
前記車両の動き出しを検知する検知手段を備え、
前記油圧制御手段は、前記油圧を前記第二所定圧に制御しているときに前記検知手段により前記車両の動き出しが検知された場合に、前記油圧をさらに低下させて前記スリップインターロックを解除する有段変速機構の制御装置。
請求項１〜３の何れか１項に記載の有段変速機構の制御装置において、
前記油圧制御手段は、前記インターロック中であって前記エンジンの停止前に前記勾配検出手段により検出された前記勾配が前記所定値よりも大きい場合に、前記油圧を前記第一所定圧に維持する有段変速機構の制御装置。
請求項１〜４の何れか１項に記載の有段変速機構の制御装置において、
前記勾配検出手段により検出された前記勾配が所定値以下である場合とは、平坦路又は下り坂である有段変速機構の制御装置。