JP6242835B2 - 自動変速機の制御装置 - Google Patents
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Description
ここで、走行中にコーストストップ制御が終了する運転シーンは、その後、運転手からの加速要求の発生が予測される運転シーンである。そのため、コーストストップ制御の終了後、この加速要求の発生に伴って、目標変速段が当初の変速段よりもロー側の変速段に変更するダウシフト要求の発生も予測される。これに対し、自動変速機において、コーストストップ制御の終了時点での車速に応じた所定の目標変速段を達成する摩擦係合要素を締結しただけでは、運転者からの加速要求に伴って生じうるダウンシフト要求に備えることができなかった。
前記自動変速機は、締結することで第1変速段を達成する第1摩擦係合要素と、締結することで第1変速段よりもロー側の第2変速段を達成する第2摩擦係合要素と、を有している。
前記変速コントローラは、走行中に走行駆動源を自動停止するコーストストップ制御の走行中の終了時、車速に応じて設定された目標変速段が第1変速段のとき、第2摩擦係合要素の締結油圧のプリチャージを行った後、第1摩擦係合要素の締結油圧のプリチャージを行う。
すなわち、目標変速段よりもロー側の第2変速段を達成する第2摩擦係合要素の締結油圧を、目標変速段である第1変速段より先にプリチャージする。
これにより、走行中のコーストストップ制御の終了後、加速要求に伴って生じ得るダウンシフト要求に速やかに応えるため、第2摩擦係合要素の締結に対して備えることができる。この結果、実際にダウンシフト要求が生じた際には、第2摩擦係合要素の締結油圧のプリチャージ時間が不要になり、速やかな変速を行うことができる。
まず、実施例1の自動変速機の制御装置の構成を、「全体システム構成」、「変速マップによる変速制御構成」、「コーストストップ制御構成」、「コーストストップ終了後変速制御処理構成」に分けて説明する。
図1は、実施例1の制御装置が適用された副変速機付き無段変速機が搭載された車両の概略構成を示し、図2は、変速機コントローラの内部構成を示す。以下、図1及び図2に基づき、全体システム構成を説明する。
なお、以下の説明において、ある変速機構の「変速比」は、当該変速機構の入力回転速度を当該変速機構の出力回転速度で割って得られる値である。また、「最ロー変速比」は当該変速機構の最大変速比を意味し、「最ハイ変速比」は当該変速機構の最小変速比を意味する。
また、この車両には、エンジン1の動力により駆動されるメカオイルポンプ10と、メカオイルポンプ10からの吐出圧を調圧して自動変速機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を制御する変速機コントローラ12と、統合コントローラ13と、エンジンコントローラ14と、が設けられている。以下、各構成について説明する。
各摩擦係合要素32〜34への供給油圧を調整し、各摩擦係合要素32〜34の締結・解放状態を変更すると、副変速機構30の変速段が変更される。例えば、ローブレーキ32を締結し、ハイクラッチ33とリバースブレーキ34を解放すれば副変速機構30の変速段は1速(第2変速段)となる。ハイクラッチ33を締結し、ローブレーキ32とリバースブレーキ34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(第1変速段)となる。また、リバースブレーキ34を締結し、ローブレーキ32とハイクラッチ33を解放すれば副変速機構30の変速段は後進となる。なお、以下の説明では、副変速機構30の変速段が1速であるとき「自動変速機4が低速モードである」と表現し、2速であるとき「自動変速機4が高速モードである」と表現する。
図3は、変速機コントローラの記憶装置に格納される変速マップの一例を示す。以下、図3に基づき、変速マップによる変速制御構成を説明する。
この変速マップには、従来のベルト式無段変速機の変速マップと同様に、アクセル開度APO毎に変速線が設定されており、自動変速機4の変速はアクセル開度APOに応じて選択される変速線に従って行われる。なお、図3には簡単のため、全負荷線F/L(アクセル開度APO=8/8のときの変速線)、パーシャル線P/L(アクセル開度APO=4/8のときの変速線)、コースト線C/L(アクセル開度APO=0のときの変速線)のみが示されている。
実施例1のエンジンコントローラ14は、燃料消費量をできる限り抑制するために、車両停止中にエンジン1を停止する「アイドルストップ制御」に加えて、車両のコースト走行中(惰性走行中)からエンジン1を停止する「コーストストップ制御」を行う。
(a):アクセルペダルから足が離されている(アクセル開度APO=0)
(b):ブレーキペダルが踏み込まれている(ブレーキスイッチ46がON)
(c):車速VSPが所定の低車速(例えば、15km/h)以下
(d):ロックアップクラッチ9が解放(例えば、車速13km/h以下になる)されている
(e):ハイクラッチ33の締結による高速モード(2速)が選択されている
なお、これらの条件(a)〜(e)は、言い換えると運転者に停車意図があることを判断する条件である。
また、メカオイルポンプ10からプライマリ油圧シリンダ23a及びセカンダリ油圧シリンダ23bへの供給油圧がゼロになり、且つハイクラッチ33が解放されてバリエータ20が回転方向にフリーになると、バリエータ20の変速比vRatioは、両油圧シリンダ23a,23b内に配置されるリターンスプリングによって最ロー変速比に向けて変化する。
図5A及び図5Bは、実施例1の変速機コントローラにて実行されるコーストストップ終了後変速制御処理の流れを示すフローチャートである。以下、実施例1のコーストストップ終了後変速制御処理構成を表す図5A及び図5Bの各ステップについて説明する。なお、このコーストストップ終了後変速制御処理は、コーストストップ制御を実行して走行しているときに実施される。
ここで、コーストストップ制御は、コーストストップ実施条件(上記条件(a)〜(e))のいずれかが不成立になったら終了する。つまり、コーストストップ制御の終了は、上記(a)又は(b)の条件が不成立になったことで判断する。
ここで、エンジン1は、スタータモータ15を用いて始動される。また、エンジン1が始動することで、メカオイルポンプ10が駆動されて油圧制御回路11への油圧供給が開始される。
ここで「所定回転数」とは、エンジン1が完爆し、エンジン1の自立運転が開始したことを判断する回転数である。また、「所定油圧」とは、油圧制御回路11でのプリチャージが完了したことを判断する油圧である。この「所定回転数」及び「所定油圧」は、実験等により予め求めておく。
ここで、「プリチャージ」とは、ピストン油室32bに作用させる油圧を増大させてブレーキピストン32aをストロークさせ、入力側摩擦締結板と出力側摩擦締結板との隙間を詰めることである。このとき、入力側摩擦締結板と出力側摩擦締結板は摩擦接触し、動力伝達直前状態になるものの駆動力伝達は行われない。
ここで、ローブレーキ32の締結油圧のプリチャージの完了は、ピストン油室32bへの油圧(ローブレーキ油圧PL/B)が、予め設定した「プリチャージ圧」に達すると共に、所定時間が経過したことで判断する。なお、ここでは、図示しない圧力センサによってピストン油室32bへの油圧を検出する。
また、ローブレーキ32の締結油圧のプリチャージが完了したら、この供給油圧は「プリチャージ圧」を維持する。
ここで、ハイクラッチ33の締結油圧のプリチャージの完了は、ハイクラッチ33のピストン油室(不図示)への油圧が、予め設定した「プリチャージ圧」に達すると共に、所定時間が経過したことで判断する。なお、ここでは、図示しない圧力センサによってピストン油室への油圧を検出する。
ここで、ハイクラッチ33の締結動作の完了は、ハイクラッチ33のピストン油室(不図示)への油圧が、予め設定した「締結圧」に達したことで判断する。
ここで、目標変速段の変更は、車速VSPや変速マップ(図3)等に基づいて目標スルー変速比tRatioを再度設定し、この結果に基づいて判断する。
ここで、「イナーシャフェーズ」とは、締結中のハイクラッチ33への供給油圧を低下させてスリップ締結状態にし、エンジン回転数を上昇させることである。
ここで、イナーシャフェーズの完了は、エンジン回転数が変速後目標回転数に達したことで判断する。
ここで、ハイクラッチ33とローブレーキ32の架け替えは、ハイクラッチ33への供給油圧を低減する一方、ローブレーキ32への供給油圧を上昇させていき、ハイクラッチ33にて行っていた駆動力伝達をローブレーキ32へと次第に受け渡していくことである。
ここで、ローブレーキ32の締結動作の完了は、ローブレーキ32のピストン油室32bへの油圧が、予め設定した「締結圧」に達したことで判断する。なお、このときハイクラッチ33は解放状態になる。
図6A及び図6Bは、実施例1の車両において、コーストストップ制御終了から2→1変速の実行までの車速・ブレーキ状態・アクセル開度・エンジン回転数・ライン圧・目標変速段・ローブレーキ供給油圧・ハイクラッチ供給油圧の各特性を示すタイムチャートである。以下、図6A及び図6Bに基づいて、実施例1のコーストストップ終了後2→1変速作用を説明する。
すなわち、図5Aに示すフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2へと進み、スタータモータ15を用いてエンジン1の始動が行われる。
すなわち、時刻t8以降、ハイクラッチ33への供給油圧を徐々に低減する一方、ローブレーキ32への供給油圧を徐々に上昇させていき、ハイクラッチ33にて行っていた駆動力伝達をローブレーキ32へと次第に受け渡していく。
これにより、実際にアクセルペダルが踏み込まれ、副変速機構30の目標変速段が2速から1速に変更したとき(ダウンシフト要求が生じたとき)には、ローブレーキ32の締結油圧のプリチャージ不要になり、直ちに変速のイナーシャフェーズを実行し、変速時間が冗長になることを防止できる。つまり、速やかな変速を行うことができる。
図7に示す時刻t11時点において、目標変速段が2速であると判断されると、まず、目標変速段(2速)を達成するためにハイクラッチ33が締結される。つまり、ハイクラッチ33の締結油圧のプリチャージが実行され、時刻t12時点でプリチャージが完了したら、ハイクラッチ33の締結が行われる。そして、時刻t13時点において、ハイクラッチ33の締結が完了し、副変速機構30の変速比subRatioは、2速(高速モード)となる。
このため、副変速機構30の目標変速段が2速から1速に変更したとき(ダウンシフト要求が生じたとき)、ローブレーキ32の締結が完了して副変速機構30の変速比subRatioが2速になるまでの時間(変速時間)が冗長になり、速やかな変速を行うことができない。この結果、運転者の駆動力要求に対する応答性が悪くなり、違和感を与えてしまう。
しかしながら、この場合では、ローブレーキ32に対して油圧を供給しつつ、ハイクラッチ33に対する供給油圧を低下させる必要がある。そのため、ライン圧PLが不安定になる等して、ローブレーキ32のプリチャージ時間が長くなってしまうことがある。この結果、2速から1速への変速時間が長くなるだけでなく、イナーシャフェーズ時間が長くなることでハイクラッチ33のスリップ時間が増大し、ハイクラッチ33のクラッチ負担が増加してしまう。
実施例1では、エンジン回転数が所定回転数に達し、且つ、ライン圧PLが所定油圧に達したタイミングにおいて、副変速機構30の目標変速段が1速の場合では、図5Aに示すステップS4から、図5Bに示すステップS18へと進む。
そして、目標変速段である1速を達成するために、ローブレーキ32のプリチャージが実行され、このローブレーキプリチャージが完了すれば、ステップS19→ステップS20へと進んでそのままローブレーキ32が締結される。そして、ローブレーキ32への供給油圧が締結圧に達したら、ステップS21→ステップS22へと進み、副変速機構30の変速比subRatioは、1速(低速モード)に維持される。
つまり、コーストストップ制御の終了後、エンジン回転数が所定回転数に達すると共に、ライン圧PLが所定油圧に達した後、ローブレーキ32の締結油圧のプリチャージを開始する。
実施例1の自動変速機の制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
前記自動変速機4は、締結することで第1変速段(2速/高速モード)を達成する第1摩擦係合要素(ハイクラッチ33)と、締結することで前記第1変速段(2速/高速モード)よりもロー側の第2変速段(1速/低速モード)を達成する第2摩擦係合要素(ローブレーキ32)と、を有し、
前記変速コントローラ(変速機コントローラ12)は、走行中に走行駆動源(エンジン1)を自動停止するコーストストップ制御の終了時、車速VSPに応じて設定された目標変速段が前記第1変速段(2速)のとき、前記第2摩擦係合要素(ローブレーキ32)の締結油圧のプリチャージを行った後、前記第1摩擦係合要素(ハイクラッチ33)の締結油圧のプリチャージを行う構成とした。
これにより、コーストストップ制御の終了後、発生が予測されるダウンシフト要求に対して備えることができる。
これにより、(1)の効果に加え、実際に目標変速段が1速に変更した際、ローブレーキ32の締結油圧のプリチャージを行うことなくローブレーキ32とハイクラッチ33の架け替えを行うことができ、運転者の加速要求に対して、車両の加速が遅れずに運転者の違和感を低減することができる。
前記変速コントローラ(変速機コントローラ12)は、前記コーストストップ制御の終了後、前記走行駆動源(エンジン1)の回転数(エンジン回転数)が所定回転数に達すると共に、ライン圧PLが所定油圧に達したとき、前記第2摩擦係合要素(ローブレーキ32)の締結油圧のプリチャージを開始する構成とした。
これにより、(1)又は(2)の効果に加え、ローブレーキ32のプリチャージを安定して行うことができ、ローブレーキプリチャージ時間の冗長を抑制して、ハイクラッチ33の締結動作を速やかに開始することができる。
4 自動変速機(副変速機付き無段変速機)
10 メカオイルポンプ
11 油圧制御回路
12 変速機コントローラ(変速コントローラ)
20 バリエータ
30 副変速機構
32 ローブレーキ(第2摩擦係合要素)
33 ハイクラッチ(第1摩擦係合要素)
Claims (3)
- 車両の駆動系に設けられると共に複数の摩擦係合要素を有する自動変速機と、前記複数の摩擦係合要素を架け替えることで所定の変速段を達成する変速コントローラと、を備えた自動変速機の制御装置において、
前記自動変速機は、締結することで第1変速段を達成する第1摩擦係合要素と、締結することで前記第1変速段よりもロー側の第2変速段を達成する第2摩擦係合要素と、を有し、
前記変速コントローラは、走行中に走行駆動源を自動停止するコーストストップ制御の走行中の終了時、車速に応じて設定された目標変速段が前記第1変速段のとき、前記第2摩擦係合要素の締結油圧のプリチャージを行った後、前記第1摩擦係合要素の締結油圧のプリチャージを行う
ことを特徴とする自動変速機の制御装置。 - 請求項1に記載された自動変速機の制御装置において、
前記変速コントローラは、前記第1摩擦係合要素の締結油圧のプリチャージ後、前記目標変速段を前記第2変速段に変更する変速要求が生じたとき、直ちにイナーシャフェーズを実行し、前記第1摩擦係合要素と前記第2摩擦係合要素との架け替えを行う
ことを特徴とする自動変速機の制御装置。 - 請求項1又は請求項2に記載された自動変速機の制御装置において、
走行駆動源により駆動され、前記複数の摩擦係合要素へ油圧を供給するメカオイルポンプを備え、
前記変速コントローラは、前記コーストストップ制御の終了後、前記走行駆動源の回転数が所定回転数に達すると共に、ライン圧が所定油圧に達したとき、前記第2摩擦係合要素の締結油圧のプリチャージを開始する
ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
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