JP6766481B2 - 車両用動力伝達装置の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用動力伝達装置の制御装置に係り、特にベルト式無段変速機を備えた車両用動力伝達装置の、エンジンの作動を伴う車両停車中における動力断接用のクラッチの制御に関するものである。

トルクコンバータと前記ベルト式無段変速機と前記トルクコンバータからの動力を断接するクラッチとを備えた車両において、前記エンジンの作動を伴う車両停車中に前記クラッチをスリップ状態乃至解放状態とすることによってエンジンの負荷を軽減し停車中の燃費向上を図るいわゆるニュートラル制御を行う車両がある。たとえば、特許文献１においては、前記ニュートラル制御の際に前記トルクコンバータの速度比すなわち前記トルクコンバータに入力される前記エンジンの回転速度と前記トルクコンバータから出力される回転速度との比を予め算出され記憶された目標速度比に近づけ、これにより前記クラッチをパック詰めと呼ばれる前記クラッチの係合が開始される直前の状態に維持する制御を行い、燃費向上を図るとともに、車両が発進に切換えられた際の応答性の改善、およびクラッチ係合時のショックを軽減する技術が開示されている。

特開２０１０−２７６０８４号公報 特開２０１５−２０９９１５号公報

特許文献１の構造を備える車両用動力伝達装置において、前記クラッチをスリップ状態乃至解放状態とするニュートラル制御において、前記エンジンの回転速度と作動油の油温とから目標速度比を決定し、前記クラッチの係合状態を調整する事によって前記目標速度比に近づけ、これにより前記クラッチをパック詰めと呼ばれる前記クラッチの係合が開始される直前の状態に維持する制御が行われている。しかしながら、特許文献２に開示されている動力伝達装置においては、エンジンの動力を作動油を介して伝達するトルクコンバータと、前記トルクコンバータからの出力トルクが常に入力される入力軸にプライマリシーブとが設けられており、前記クラッチを解放する場合においても、前記ベルト式無段変速機は前記トルクコンバータからの出力トルクが常に入力される前記入力軸とともに回転することとなる。このため、前記ベルト式無段変速機の回転中においては、前記シーブと伝動ベルトとの摩擦および前記伝動ベルト内部の摩擦による損失が生じ、この損失によって目標速度比も変化することとなる。従って、特許文献２の構造を備える前記車両用動力伝達装置、すなわちエンジンの動力を作動油を介して伝達する前記トルクコンバータと、前記トルクコンバータからの出力トルクが常に入力される前記入力軸に前記プライマリシーブとが設けられている、前記車両用動力伝達装置においては、前記エンジンの回転速度と作動油の油温とから目標速度比を決定した場合には、前記目標速度比が不適切であることによって燃費の低下と、車両が発進に切換えられた際の応答性の遅れ、およびクラッチ係合時のショックが生じる虞がある。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、前記トルクコンバータからの出力トルクが入力される前記入力軸にプライマリシーブが設けられたベルト式無段変速機を備えた車両用動力伝達装置においても、燃費と、車両が発進に切換えられた際の応答性の遅れおよびクラッチ係合時のショックとが効果的に改善できる前記目標速度比を設定し、その前記目標速度比に基づいて前記ニュートラル制御時の前記クラッチのパック詰めを実施することにある。

第１の発明の要旨とするところは、（ａ）エンジンの動力を作動油を介して伝達するトルクコンバータと、前記トルクコンバータからの出力トルクが常に入力される入力軸に設けられたプライマリプーリおよび前記プライマリプーリと共に伝動ベルトが巻き掛けられたセカンダリプーリを備えるベルト式無段変速機とを備え、さらに、前記トルクコンバータからの動力を第１クラッチと断接機構を有するギヤ伝動機構とを介して車輪へ伝達する第１動力伝達経路と、前記トルクコンバータからの動力を前記ベルト式無段変速機および第２クラッチを介して前記車輪に伝達する第２動力伝達経路とを、並列に備える車両用動力伝達装置において、車両停止中に前記第１クラッチをスリップ状態乃至解放状態とするニュートラル制御を実行する車両用動力伝達装置の制御装置であって、（ｂ）車両の停車時に前記トルクコンバータに入力される前記エンジンの回転速度と前記トルクコンバータから出力される回転速度との速度比が目標速度比となるように前記第１クラッチを制御するとともに、前記第２クラッチを解放し、（ｃ）前記プライマリプーリに供給されるプライマリ油圧の変動に係わらず、前記セカンダリプーリに供給されるセカンダリ油圧によって前記ベルト式無段変速機を最大変速比とした状態で前記第１クラッチを解放状態としたときの、前記セカンダリ油圧に応じて変化させられる前記トルクコンバータの速度比である限界速度比から所定値を差し引くことに基づいて設定された前記目標速度比を用いることによって前記ニュートラル制御を実施することを特徴とする。

このようにすれば、前記トルクコンバータからの出力トルクが入力される前記入力軸にプライマリシーブが設けられたベルト式無段変速機を備えた車両用動力伝達装置においても、前記ベルト式無段変速機のプライマリ圧の変動の影響を受けない目標速度比を用いることによって、前記ニュートラル制御における燃費が改善されると共に、車両が発進に切換えられた際の応答性の遅れおよび第１クラッチ係合時のショックとを効果的に改善できる前記目標速度比を設定し、前記目標速度比に基づいて前記ニュートラル制御時の前記第１クラッチのパック詰めを実施することができる。また、プライマリシーブにおける前記伝動ベルトの挟圧力に係わらず、前記目標速度比は一定値となり、前記ニュートラル制御を簡明にすることができる。

本発明が適用される車両の概略構成を説明する図である。 図１の車両における動力伝達装置の走行パターンの切り替わりを説明する為の図である。 図３の油圧制御回路のうちでベルト式無段変速機と第１クラッチと第２クラッチとに関わる油圧を制御する部分を説明する図である。 図１の車両における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。 図１車両において、ニュートラル制御中の目標速度比の設定に係わるトルクコンバータの速度比と、油温を説明する図である。 図５におけるニュートラル制御中の限界速度比とセカンダリ圧との関係を説明した図である。 図１車両において、変速比を最大変速比としたときの、セカンダリ圧に対するトルクコンバータの速度比変化を説明する図である。 図７におけるニュートラル制御中の限界速度比とプライマリ圧との関係を説明した図である。 図１車両において、変速比を最大変速比としたときの、プライマリ圧に対するトルクコンバータの速度比変化を説明する図である。 図５における限界速度比の設定に基づくニュートラル制御を示すフローチャートである。 図７における限界速度比の設定に基づくニュートラル制御を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明が適用される車両１０の概略構成を説明する図である。図１において、車両１０は、走行用の駆動源として機能するガソリンエンジンやディーゼルエンジン等のエンジン１２と、駆動輪１４と、エンジン１２と駆動輪１４との間に設けられた動力伝達装置１６とを備えている。動力伝達装置１６は、非回転部材としてのハウジング１８内において、エンジン１２に連結された流体式伝動装置としてのトルクコンバータ２０、トルクコンバータ２０に連結された入力軸２２、入力軸２２に連結されたベルト式無段変速機２４（以降、無段変速機と呼ぶ）、同じく入力軸２２に連結された前後進切替装置２６、前後進切替装置２６を介して入力軸２２に連結されて無段変速機２４と並列に設けられたギヤ伝動部としてのギヤ伝動機構２８、無段変速機２４及びギヤ伝動機構２８の共通の出力回転部材である出力軸３０、カウンタ軸３２、出力軸３０及びカウンタ軸３２に各々相対回転不能に設けられて噛み合う一対のギヤから成る減速歯車装置３４、カウンタ軸３２に相対回転不能に設けられたギヤ３６に連結されたデフギヤ３８、デフギヤ３８に連結された１対の車軸４０等を備えている。このように構成された動力伝達装置１６において、エンジン１２の動力(特に区別しない場合にはトルクや力も同義)は、トルクコンバータ２０、無段変速機２４或いは前後進切替装置２６及びギヤ伝動機構２８、減速歯車装置３４、デフギヤ３８、及び車軸４０等を順次介して１対の駆動輪１４へ伝達される。また、エンジン１２の作動中は、エンジン１２の出力トルクは常時入力軸２２に入力される。

このように、動力伝達装置１６は、エンジン１２(ここではエンジン１２の動力が伝達される入力回転部材である入力軸２２も同意)と駆動輪１４(ここでは駆動輪１４へエンジン１２の動力を出力する出力回転部材である出力軸３０も同意)との間に並列に設けられた、第１変速部としてのギヤ伝動機構２８及び第２変速部としての無段変速機２４を備えている。よって、動力伝達装置１６は、エンジン１２の動力を入力軸２２からギヤ伝動機構２８を介して駆動輪１４側(すなわち出力軸３０)へ伝達する第１動力伝達経路ＰＴ１と、エンジン１２の動力を入力軸２２から無段変速機２４を介して駆動輪１４側(すなわち出力軸３０)へ伝達する第２動力伝達経路ＰＴ２との複数の動力伝達経路ＰＴを、入力軸２２と出力軸３０との間に並列に備えている。動力伝達装置１６は、車両１０の走行状態に応じてその第１動力伝達経路ＰＴ１とその第２動力伝達経路ＰＴ２とが切り替えられる。その為、動力伝達装置１６は、エンジン１２の動力を駆動輪１４側へ伝達する動力伝達経路ＰＴを、第１動力伝達経路ＰＴ１と第２動力伝達経路ＰＴ２とで選択的に切り替える複数の係合装置を備えている。この係合装置は、第１動力伝達経路ＰＴ１を断接する第１クラッチＣ１と、第２動力伝達経路ＰＴ２を断接する第２係合装置としての第２クラッチＣ２とを含んでいる。

トルクコンバータ２０は、入力軸２２回りにその入力軸２２に対して同軸心に設けられており、エンジン１２に連結されたポンプ翼車２０ｐ、及び入力軸２２に連結されたタービン翼車２０ｔを備えている。ポンプ翼車２０ｐには、無段変速機２４を変速制御したり、前記複数の係合装置を作動したり、動力伝達装置１６の各部に潤滑油を供給したりする為の作動油圧をエンジン１２により回転駆動されることにより発生して油圧制御回路８０に供給する機械式のオイルポンプ４２が連結されている。エンジン１２の作動中には、エンジン１２の出力トルクがトルクコンバータ２０を介して常時入力軸２２へ入力される。

前後進切替装置２６は、第１動力伝達経路ＰＴ１において入力軸２２回りにその入力軸２２に対して同軸心に設けられており、ダブルピニオン型の遊星歯車装置２６ｐ、第１クラッチＣ１、及び第１ブレーキＢ１を備えている。遊星歯車装置２６ｐは、入力要素としてのキャリヤ２６ｃと、出力要素としてのサンギヤ２６ｓと、反力要素としてのリングギヤ２６ｒとの３つの回転要素を有する差動機構である。キャリヤ２６ｃは入力軸２２に一体的に連結され、リングギヤ２６ｒは第１ブレーキＢ１を介してハウジング１８に選択的に連結され、サンギヤ２６ｓは入力軸２２回りにその入力軸２２に対して同軸心に相対回転可能に設けられた小径ギヤ４４に連結されている。又、キャリヤ２６ｃとサンギヤ２６ｓとは、第１クラッチＣ１を介して選択的に連結される。よって、第１クラッチＣ１は、前進ギヤ走行のために前記３つの回転要素のうちの２つの回転要素を選択的に連結する係合装置であり、第１ブレーキＢ１は、後進進行のために前記反力要素としてのリングギヤ２６ｒをハウジング１８に選択的に連結する係合装置である。

ギヤ伝動機構２８は、小径ギヤ４４と、ギヤ機構カウンタ軸４６回りにそのギヤ機構カウンタ軸４６に対して同軸心に相対回転不能に設けられてその小径ギヤ４４と噛み合う大径ギヤ４８とを備えている。又、ギヤ伝動機構２８は、ギヤ機構カウンタ軸４６回りにそのギヤ機構カウンタ軸４６に対して同軸心に相対回転可能に設けられたアイドラギヤ５０と、出力軸３０回りにその出力軸３０に対して同軸心に相対回転不能に設けられてそのアイドラギヤ５０と噛み合う出力ギヤ５２とを備えている。出力ギヤ５２は、アイドラギヤ５０よりも大径である。従って、ギヤ伝動機構２８は、入力軸２２と出力軸３０との間の動力伝達経路ＰＴにおいて、所定の変速比(変速段)としての１つの変速比(変速段)が形成されるギヤ伝動機構である。ギヤ機構カウンタ軸４６回りには、更に、大径ギヤ４８とアイドラギヤ５０との間に、これらの間を選択的に断接する噛合式クラッチＤ１が設けられている。噛合式クラッチＤ１は、動力伝達装置１６に備えられて、前後進切替装置２６(第１クラッチＣ１も同意)と出力軸３０との間の動力伝達経路に配設された(換言すれば第１クラッチＣ１よりも出力軸３０側に設けられた)、第１動力伝達経路ＰＴ１を断接する第３係合装置(換言すれば前記第１クラッチＣ１と共に係合されることで第１動力伝達経路ＰＴ１を形成する第３係合装置)として機能するものであり、前記複数の係合装置に含まれる。

具体的には、噛合式クラッチＤ１は、ギヤ機構カウンタ軸４６回りにそのギヤ機構カウンタ軸４６に対して同軸心に相対回転不能に設けられたクラッチハブ５４と、アイドラギヤ５０とクラッチハブ５４との間に配置されてそのアイドラギヤ５０に固設されたクラッチギヤ５６と、クラッチハブ５４に対してスプライン嵌合されることによりギヤ機構カウンタ軸４６の軸心回りの相対回転不能且つその軸心と平行な方向の相対移動可能に設けられた円筒状のスリーブ５８とを備えている。クラッチハブ５４と常に一体的に回転させられるスリーブ５８がクラッチギヤ５６側へ移動させられてそのクラッチギヤ５６と噛み合わされることで、アイドラギヤ５０とギヤ機構カウンタ軸４６とが接続される。更に、噛合式クラッチＤ１は、スリーブ５８とクラッチギヤ５６とを嵌合する際に回転を同期させる、同期機構としての公知のシンクロメッシュ機構Ｓ１を備えている。このように構成された噛合式クラッチＤ１では、フォークシャフト６０が油圧アクチュエータ６２によって作動させられることにより、フォークシャフト６０に固設されたシフトフォーク６４を介してスリーブ５８がギヤ機構カウンタ軸４６の軸心と平行な方向に摺動させられ、係合状態と解放状態とが切り替えられる。

第１動力伝達経路ＰＴ１は、噛合式クラッチＤ１と噛合式クラッチＤ１よりも入力軸２２側に設けられた第１クラッチＣ１(又は第１ブレーキＢ１)とが共に係合されることで形成される。第１クラッチＣ１の係合により前進用動力伝達経路が形成され、第１ブレーキＢ１の係合により後進用動力伝達経路が形成される。動力伝達装置１６では、第１動力伝達経路ＰＴ１が形成されると、エンジン１２の動力を入力軸２２からギヤ伝動機構２８を経由して出力軸３０へ伝達することができる動力伝達可能状態とされる。なお、第１動力伝達経路ＰＴ１の変速比は、第２動力伝達経路ＰＴ２の変速比γcvtにおける最大変速比γmaxよりも大きい変速比に設定されている。一方で、第１動力伝達経路ＰＴ１は、少なくとも第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１が共に解放されるか、或いは少なくとも噛合式クラッチＤ１が解放されると、動力伝達を遮断するニュートラル状態(動力伝達遮断状態)とされる。第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１は、いずれも油圧アクチュエータによって摩擦係合させられるバンド式或いは湿式多版式の油圧式摩擦係合装置であり油圧制御回路８０から供給される作動油によって摩擦係合されるようになっている。

無段変速機２４は、エンジン１２と共に回転する入力軸２２に設けられた有効径が可変のプライマリプーリ（プライマリシーブ）６６と、出力軸３０と同軸心の回転軸６８に設けられた有効径が可変のセカンダリプーリ（セカンダリシーブ）７０と、それら各プーリ６６，７０の間に巻き掛けられた伝動ベルト７２とを備え、各プーリ６６，７０と伝動ベルト７２との間の摩擦力(ベルト挟圧力)を介して動力伝達が行われる。プライマリプーリ６６では、プライマリプーリ６６へ供給するシーブ油圧(すなわちプライマリ側油圧アクチュエータ６６ｃへ供給されるプライマリ圧Ｐin)が制御装置に対応する電子制御装置９０(図３，４参照)により駆動される油圧制御回路８０(図３，４参照)によって調圧制御されることにより、固定シーブ６６ａ，可動シーブ６６ｂ間のＶ溝幅を変更するプライマリ推力Ｗin(＝プライマリ圧Ｐin×受圧面積)が付与される。又、セカンダリプーリ７０では、セカンダリプーリ７０へ供給するシーブ油圧(すなわちセカンダリ側油圧アクチュエータ７０ｃへ供給されるセカンダリ圧Ｐout)が油圧制御回路８０によって調圧制御されることにより、固定シーブ７０ａ，可動シーブ７０ｂ間のＶ溝幅を変更するセカンダリ推力Ｗout(＝セカンダリ圧Ｐout×受圧面積)が付与される。無段変速機２４では、プライマリ推力Ｗin(プライマリ圧Ｐin)及びセカンダリ推力Ｗout(セカンダリ圧Ｐout)が各々制御されることで、各プーリ６６，７０のＶ溝幅が変化して伝動ベルト７２の掛かり径(有効径)が変更され、変速比γcvt(＝プライマリシーブ回転速度Ｎpri／セカンダリシーブ回転速度Ｎsec)が変化させられると共に、伝動ベルト７２が滑りを生じないように各プーリ６６，７０と伝動ベルト７２との間の摩擦力が制御される。

出力軸３０は、回転軸６８回りにその回転軸６８に対して同軸心に相対回転可能に配置されている。第２クラッチＣ２は、無段変速機２４よりも駆動輪１４(ここでは出力軸３０も同意)側に設けられており(すなわちセカンダリプーリ７０と出力軸３０との間に設けられており)、セカンダリプーリ７０(回転軸６８)と出力軸３０との間を選択的に断接する。第２動力伝達経路ＰＴ２は、第２クラッチＣ２が係合されることで形成される。動力伝達装置１６では、第２動力伝達経路ＰＴ２が形成されると、エンジン１２の動力を入力軸２２から無段変速機２４を経由して出力軸３０へ伝達することができる動力伝達可能状態とされる。一方で、第２動力伝達経路ＰＴ２は、第２クラッチＣ２が解放されると、ニュートラル状態とされる。第２クラッチＣ２は、油圧アクチュエータによって摩擦係合させられるバンド式或いは湿式多版式の油圧式摩擦係合装置であり油圧制御回路８０から供給される作動油によって摩擦係合されるようになっている。

動力伝達装置１６の作動について、以下に説明する。図２は、電子制御装置９０により切り替えられる動力伝達装置１６の各走行パターン(走行モード)毎の係合装置の係合表を用いて、その走行パターンの切り替わりを説明する為の図である。図２において、Ｃ１は第１クラッチＣ１の作動状態に対応し、Ｃ２は第２クラッチＣ２の作動状態に対応し、Ｂ１は第１ブレーキＢ１の作動状態に対応し、Ｄ１は噛合式クラッチＤ１の作動状態に対応し、「○」は係合(接続)を示し、「×」は解放(遮断)を示している。

図３は、車両１０における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。図３において、車両１０は、例えば動力伝達装置１６の制御装置を含む電子制御装置９０を備えている。よって、図３は、電子制御装置９０の入出力系統を示す図であり、又、電子制御装置９０による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。電子制御装置９０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両１０の各種制御を実行する。例えば、電子制御装置９０は、エンジン１２の出力制御、無段変速機２４の変速制御、動力伝達装置１６の走行パターンの切替制御等を実行する。電子制御装置９０は、必要に応じてエンジン制御用、油圧制御用等に分けて構成される。

電子制御装置９０には、車両１０が備える各種センサ、例えば各種回転速度センサ１１０、１１２、１１４、１１６、油温センサ１１８、プライマリ油圧を検出するプライマリ圧センサ１２０、セカンダリ油圧を検出するセカンダリ圧センサ１２２、ブレーキスイッチ１２４、アクセル開度センサ１２６、シフト位置センサ１２８等による検出信号に基づく各種実際値、例えばエンジン回転速度Ｎe（ｒｐｍ）、タービン回転速度Ｎt（ｒｐｍ）とも呼ばれる入力軸回転速度Ｎin（ｒｐｍ）であるプライマリシーブ回転速度Ｎpri（ｒｐｍ）、回転軸６８の回転速度であるセカンダリシーブ回転速度Ｎsec（ｒｐｍ）、車速Ｖに対応する出力軸回転速度Ｎout（ｒｐｍ）、作動油の油温Ｔoil（℃）、プライマリ圧Ｐin（ＭＰａ）、セカンダリ圧Ｐout（ＭＰａ）、ブレーキ操作信号Ｂon、アクセル開度θacc（％）、シフトポジションＰshなどが、それぞれ供給される。又、電子制御装置９０からは、エンジン１２の出力制御の為のエンジン出力制御指令信号Ｓe、無段変速機２４の変速に関する油圧制御の為の油圧制御指令信号Ｓcvt、動力伝達装置１６の走行パターンの切替えに関連する第１クラッチＣ１、第１ブレーキＢ１、第２クラッチＣ２、及び噛合式クラッチＤ１を制御する為の油圧制御指令信号Ｓswt等が、それぞれ出力される。例えば、油圧制御指令信号Ｓswtとして、第１クラッチＣ１、第１ブレーキＢ１、第２クラッチＣ２、噛合式クラッチＤ１の各々の油圧アクチュエータへ供給される各油圧を調圧する各ソレノイド弁を駆動する為の指令信号(油圧指令)が油圧制御回路８０へ出力される。

図４は、動力伝達装置１６に備えられた油圧制御回路８０のうちで無段変速機２４と第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２と噛合式クラッチＤ１とに関わる油圧を制御する部分を説明する図である。各電磁弁ＳＬＰ，ＳＬＳ，ＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬＧは、何れも、電子制御装置９０から出力される油圧制御指令信号(駆動電流)によって駆動されるリニアソレノイド弁である。プライマリ圧制御弁８２は、プライマリ用電磁弁ＳＬＰから出力されるＳＬＰ圧Ｐslpに基づいて作動させられることでプライマリ圧Ｐinを調圧する。セカンダリ圧制御弁８４は、セカンダリ用電磁弁ＳＬＳから出力されるＳＬＳ圧Ｐslsに基づいて作動させられることでセカンダリ圧Ｐoutを調圧する。シンクロ制御弁８８は、シンクロ用電磁弁ＳＬＧから出力されるＳＬＧ圧Ｐslgに基づいて作動させられることでシンクロ制御圧Ｐs1を調圧する。ニュートラル制御中は、シンクロ制御弁８８は、シンクロ制御圧Ｐs1によって噛合式クラッチＤ１を係合する。Ｃ１圧制御弁８６は、Ｃ１用電磁弁ＳＬ１から出力されるＳＬ１圧Ｐsl1をＣ１圧Ｐc１として第１クラッチＣ１の図示されていない油圧アクチュエータに供給することで、パック詰めと呼ばれる第１クラッチＣ１の係合が開始される直前の状態とする制御を行う。Ｃ２圧制御弁８７は、Ｃ２用電磁弁ＳＬ２から出力されるＳＬ２圧Ｐsl2をＣ２圧Ｐc2として第２クラッチＣ２へ供給する油路の連通と遮断とを切り替える。また、油圧制御回路８０とプライマリプーリ６６およびセカンダリプーリ７０とをつなぐ油路の内、油圧制御回路８０とプライマリプーリ６６をつなぐ油路にはプライマリ圧Ｐinを検出するためのプライマリ圧センサ１２０が備えられ、油圧制御回路８０とセカンダリプーリ７０とをつなぐ油路にはセカンダリ圧Ｐoutを検出するためのセカンダリ圧センサ１２２が備えられている。

車両１０のエンジン１２の作動を伴う停車の際に、第１クラッチＣ１を解放ないしスリップ状態とするニュートラル制御を行う場合、燃費を改善するとともに、車両１０の発進時の応答性とを改善するために、第１クラッチＣ１を係合開始直前の状態とする、いわゆるパック詰め状態に制御することが望ましい。第１クラッチＣ１の完全ニュートラル時、すなわち第１クラッチＣ１油圧Ｐc1を低減し第１クラッチＣ１を解放状態とした場合のトルクコンバータ２０のタービン回転速度Ｎｔとエンジン回転速度Ｎｅとの比（Ｎt／Ｎe）すなわち速度比Ｅは、限界速度比Ｅ0と言われ、この限界速度比Ｅ0から所定値αを減じた速度比Ｅを目標速度比Ｅtとして設定し、第１クラッチＣ１の油圧Ｐc1を制御することによって目標速度比Ｅtに近づける制御がおこなわれる。なお、ニュートラル制御においては、噛合式クラッチＤ１は係合状態とされる。トルクコンバータ２０と無段変速機２４との間にトルクコンバータ２０からの出力トルクを断接する第２クラッチＣ２を備えた動力伝達装置１６においては、限界速度比Ｅ0は、作動油の油温Ｔoilとエンジン回転速度Ｎｅとで決定される。図５はその一例であり、作動油の油温Ｔoilとエンジン回転速度Ｎｅとから限界速度比Ｅ0を設定することができる。一方、トルクコンバータ２０の出力トルクが入力される入力軸２２にプライマリプーリ６６が連結されている構造においては、作動油の油温Ｔoilとエンジン回転速度Ｎｅとから限界速度比Ｅ0を設定した場合には、設定された限界速度比Ｅ0が適切でないことによって、車両１０の停車状態から発進に切換えられる復帰時において第１クラッチＣ１の係合の応答性の遅れおよび係合時のショックを発生する虞がある。

図６は、トルクコンバータ２０の出力トルクが入力される入力軸２２にプライマリプーリ６６が連結されている構造を持つ動力伝達装置１６において、無段変速機２４のセカンダリプーリ７０のプライマリ側アクチュエータ７０ｃに供給する油圧であるセカンダリ圧Ｐoutを変化させた場合の限界速度比Ｅ0の変化の一例を示している。トルクコンバータ２０の出力トルクが入力される入力軸２２にプライマリプーリ６６が連結されている構造を持つ動力伝達装置１６においては、ニュートラル制御中においても無段変速機２４が回転している。無段変速機２４のプライマリプーリ６６とセカンダリプーリ７０とは、伝動ベルト７２を介して連結されており、入力軸２２から回転軸６８へのトルク伝達は、伝動ベルト７２とプライマリプーリ６６およびセカンダリプーリ７０との摩擦力によって行われる。また、伝動ベルト７２内部においても小さなスリップを生じており伝動ベルト７２とプライマリプーリ６６およびセカンダリプーリ７０との摩擦力とともに損失を生じている。これらの損失は摩擦損失であり、伝動ベルト７２のベルト挟圧力を変化させると無段変速部２４における損失が変化することとなる。したがって、限界速度比Ｅ0の設定については、プライマリ圧Ｐinとセカンダリ圧Ｐoutとに対応する摩擦損失に係わる限界速度比Ｅ0の変動を考慮する必要がある。

図７は、プライマリ圧Ｐinを一定の比較的低圧の油圧Ｐ0に設定し、セカンダリ圧Ｐoutを変化させた際の速度比Ｅの変化の一例を示している。ｔ１時点において、セカンダリ圧Ｐoutは油圧Ｐ８から油圧Ｐ７に減少され、限界速度比Ｅ0すなわちタービン回転速度Ｎｔをエンジン回転速度Ｎｅによって除した値も上昇している。ｔ２時点において、セカンダリ圧Ｐoutは油圧Ｐ６に減少され、限界速度比Ｅ0もこれにともなって上昇している。ｔ３時点からｔ８時点までセカンダリ圧Ｐoutは、油圧Ｐ5から油圧Ｐ１まで段階的に減少され、限界速度比Ｅ0は段階的に上昇している。図７の例においては、セカンダリ圧Ｐoutを段階的に変化させながら、プライマリ圧Ｐinが油圧Ｐ0である場合の限界速度比Ｅ0の測定を行っている。なお、目標速度比Ｅtは、実際の限界速度比Ｅ0の平均値から所定の値αを減じた数値で設定されている。

図３に戻り、ニュートラル制御判定手段９２は、停車時におけるニュートラル制御の成立、すなわちシフトポジションＰshが走行ポジションにあり、アクセル開度θaccが略零であり、ブレーキ操作信号Ｂonによってブレーキ操作が踏込まれ、車速Ｖが略零であることの全てが確認されることによってニュートラル制御の開始を判定する。なお、ニュートラル制御の開始の条件には、上記を最小限の条件とし、上記の条件以外を加えてもかまわない。ニュートラル条件が成立すると、限界速度比判定手段９６は、油温Ｔoil、エンジン回転数Ｎe、プライマリ圧Ｐin、セカンダリ圧Ｐoutとから、これらを変数としてたとえば図７等によって算出された予め定められた関係（マップ）に基づいて、限界速度比Ｅ0を判定する。目標速度比設定手段９８は、限界速度比判定手段９６によって判定された限界速度比Ｅ0から予め定められた所定値αを減じた速度比Ｅを目標速度比Ｅtとして設定する。目標速度比制御手段１００は、タービン回転速度Ｎｔとエンジン回転速度Ｎｅとの比である速度比Ｅを目標速度比設定手段９８によって設定された目標速度比Ｅtに近づけるように、第１クラッチＣ１の油圧Ｐc1をＣ１圧制御弁８６によって制御し、第１クラッチＣ１の係合を調整することによって、第１クラッチＣ１のパック詰めを実施する。また、目標速度比制御手段１００は、ニュートラル制御判定手段９２が停車時におけるニュートラル制御が成立しないと判断すると、第１クラッチＣ１のパック詰めを目的とした第１クラッチＣ１の係合制御を停止する。また、第１クラッチＣ１への油圧Ｐc1を変更する指示が生じるまでは、第１クラッチＣ１への油圧Ｐc1を直前に設定されていた油圧に維持する。

図１０は、電子制御装置９０の制御作動の要部すなわち停車時におけるニュートラル制御において、限界速度比Ｅ0の判定および目標速度比Ｅtの設定と第２クラッチＣ２の制御作動とを説明するフローチャートであり、繰り返し実行される。

図１０において、ニュートラル制御判定手段９２の機能に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１０において、停車時のニュートラル制御条件が成立するか否かが判定される。停車時におけるニュートラル制御の成立は、シフトポジションＰshが走行ポジションにあり、アクセル開度θaccが略零であり、ブレーキ操作信号Ｂonによってブレーキ操作が踏込まれ、車速Ｖが略零であることによって判定される。また上記以外の条件が加えられてもかまわない。このＳ１０の判断が否定される場合は、本ルーチンが終了させられる。このＳ１０の判断が肯定される場合は、限界速度比判定手段９６の機能に対応するS２０において、油温Ｔoil、エンジン回転速度Ｎe、プライマリプーリ６６に供給されるプライマリ圧Ｐin、セカンダリプーリ７０に供給されるセカンダリ圧Ｐoutとに基づいて、予め定められた関係（マップ）を用いて限界速度比Ｅ0が判定される。目標速度比設定手段９８の機能に対応するＳ３０において、設定された限界速度比Ｅ0から所定値αを減じることで目標速度比Ｅtが設定される。目標速度比制御手段１００の機能に対応するS４０において、目標速度比Ｅtが維持されるように第１クラッチＣ１に供給される油圧Ｐc1が制御される。ニュートラル制御判定手段９２の機能に対応するS５０において、ニュートラル制御条件の解除が判定される。この判定が否定される場合は、第１クラッチＣ１に供給される油圧Ｐc1が調整されることによって目標速度比Ｅtを維持する制御が継続される。またこの判定が肯定された場合は、目標速度比制御手段１００の機能に対応するＳ６０において、第１クラッチＣ１への油圧は変更の指示が生じるまで直前に設定されていた油圧に維持され、目標速度Ｅｔを維持する制御は終了される。

エンジン１２の動力を作動油を介して伝達するトルクコンバータ２０の出力トルクが常に入力される入力軸２２にプライマリプーリ６６が設けられた動力伝達装置１６においては、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２を解放する場合においても、無段変速機２４はトルクコンバータ２０からの出力トルクによって前記入力軸とともに回転することとなる。従って、ニュートラル制御において、エンジン回転速度Ｎeと作動油の油温Ｔoilとから限界速度比Ｅ0を判定し、判定された限界速度比Ｅ0から設定された目標速度比Ｅtを用いて第１クラッチＣ１の制御によって目標速度比Ｅtに近づける制御を行った場合には、前記シーブと伝動ベルトとの摩擦および前記伝動ベルト内部の摩擦による損失が考慮されていないことによって、燃費が低下すると共に、車両が発進に切換えられた際の応答性の遅れおよびクラッチ係合時のショックが発生する虞がある。本実施例によれば、プライマリプーリ６６およびセカンダリプーリ７０と伝動ベルト７２との摩擦による損失、および伝動ベルト内部の摩擦を考慮して目標速度比Ｅtを決定するため、プライマリプーリ６６に供給されるプライマリ圧Ｐinとセカンダリプーリ７０に供給されるセカンダリ圧Ｐoutとが変動することによる限界速度比Ｅ0の変動を予め測定し、変動を限界速度比Ｅ0の算出に加えることによって限界速度比Ｅ0を適切な値に設定することが可能となり、適切に設定された限界速度比Ｅ0を用いて算出された目標速度比Ｅtを用いることによって、燃費が改善されると共に、車両が発進に切換えられた際の応答性の遅れおよびクラッチ係合時のショックが抑制される。

つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において上記の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

実施例１においては、限界速度比Ｅ0を作動油の油温Ｔoilとエンジン回転速度Ｎｅとに加えて、プライマリ圧Ｐinおよびセカンダリ圧Ｐoutの変動に基づいて限界速度比Ｅ0を判断するものであった。本実施例においては、セカンダリ圧Ｐoutの設定を、予め設定された油圧Ｐa（ＭＰａ）とし、プライマリ圧Ｐinが変動した場合においても無段変速機２４の変速比γcvtが最大変速比γmaxとなるように設定することにおいて実施例１と異なっている。

図８において、セカンダリ油圧Ｐoutをプライマリ油圧Ｐinの変動に係わらず限界速度比Ｅ0が変動しないように予め設定された油圧Ｐaとし、無段変速機２４の変速比γcvtを最大変速比γmaxとした場合のプライマリ油圧Ｐinと限界速度比Ｅ0との関係が示されている。上記の設定においては、セカンダリ油圧Ｐoutによって伝動ベルト７２の挟圧力がほぼ決定され、プーリ６６、７０と伝動ベルト７２との摩擦および伝動ベルト７２内部の摩擦による損失がほぼ同一となるため、限界速度比Ｅ0は、ほぼ一定値を示している。

図９は、セカンダリ油圧Ｐoutをプライマリ油圧Ｐinの変動に係わらず限界速度比Ｅ0がほとんど変動しない油圧Ｐaに設定しプライマリ圧Ｐinを変化させた際の速度比Ｅの変化の一例を示している。ｔ１時点において、プライマリ圧ＰinはＰ1からＰ2に増加されているが、限界速度比Ｅ0すなわちタービン回転速度Ｎｔをエンジン回転速度Ｎｅによって除した値は、多少変動しているが平均値は速度比Ｅ01を示している。ｔ２時点において、プライマリ圧ＰinはＰ3に増加され、限界速度比Ｅ0の変動は減少しているが、平均値は速度比Ｅ01から変化していない。ｔ３時点、ｔ４時点において、プライマリ圧ＰinはＰ4、Ｐ5へとさらに増加されているが、限界速度比Ｅ0はｔ２時点とほぼ同一であり平均値は速度比Ｅ01を示している。したがって、図９においては、プライマリ圧Ｐinの変動に係わらず、限界速度比Ｅ0は一定値である平均値Ｅ01から変化していない。従って、目標速度比Ｅtについても限界速度比Ｅ0の平均値Ｅ01から所定値αを減じた値とすることで、プライマリ圧Ｐinの変動の影響を受けない一定の目標速度比Ｅtを設定することができる。

図３に戻り、ニュートラル制御判定手段９２は、停車時におけるニュートラル制御の成立、すなわちシフトポジションＰshが走行ポジションにあり、アクセル開度θaccが略零であり、ブレーキ操作信号Ｂonによってブレーキ操作が踏込まれ、車速Ｖが略零であることが確認されることによってニュートラル制御の開始を判定する。なお、ニュートラル制御の開始の条件に上記を最小限の条件とし、上記の条件以外を加えてもかまわない。ニュートラル条件が成立すると、鎖線で囲まれたセカンダリ圧設定手段９４は、セカンダリ圧Ｐoutを無段変速機２４の変速比γcvtがプライマリ圧Ｐinの変動に係わらず最大変速比γmaxを維持できるように予め設定されているＰaに設定し、限界速度比Ｅ0を一定値であるＥ01に維持する。目標速度比設定手段９８は、セカンダリ圧設定手段９４によって設定された限界速度比Ｅ01から予め定められた所定値αを減じた速度比Ｅを目標速度比Ｅtとして設定する。目標速度比制御手段１００は、タービン回転速度Ｎｔとエンジン回転速度Ｎeとの比である速度比Ｅを目標速度比設定手段９８によって設定された目標速度比Ｅtに近づけるように、第１クラッチＣ１の油圧Ｐc1をＣ１圧制御弁８６によって制御し、第１クラッチＣ１の係合状態を調整することによって、第１クラッチＣ１のパック詰めを実施する。また、目標速度比制御手段１００は、ニュートラル制御判定手段９２が停車時におけるニュートラル制御が成立しないと判断すると、第１クラッチＣ１のパック詰めを目的とした第１クラッチＣ１の係合制御を停止する。

図１１は、電子制御装置９０の制御作動の要部すなわち停車時におけるニュートラル制御において、限界速度比Ｅ01の設定および目標速度比Ｅtの設定と第２クラッチＣ２の制御作動とを説明するフローチャートであり、繰り返し実行される。

図１１において、ニュートラル制御判定手段９２の機能に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１１０において、停車時のニュートラル制御条件が成立するか否かが判定される。停車時におけるニュートラル制御の成立は、シフトポジションＰshが走行ポジションにあり、アクセル開度θaccが略零であり、ブレーキ操作信号Ｂonによってブレーキ操作が踏込まれ、車速Ｖが略零であることの全てが成立することによって判定される。また上記以外の条件が加えられてもかまわない。このＳ１１０の判断が否定される場合は、本ルーチンが終了させられる。このＳ１１０の判断が肯定される場合は、セカンダリ圧設定手段９４の機能に対応するＳ１２０において、セカンダリ圧Ｐoutが予め実験的に求められ設定されたＰaに維持され、限界速度比Ｅ0は、プライマリ油圧Ｐinの変動に係わらず一定値であるＥ01に設定される。目標速度比設定手段９８の機能に対応するＳ１３０において、設定された限界速度比Ｅ01から所定値αを減じることで目標速度比Ｅtが設定される。目標速度比制御手段１００の機能に対応するS１４０において、目標速度比Ｅtが維持されるように第１クラッチＣ１に供給される油圧Ｐc1が制御される。ニュートラル制御判定手段９２の機能に対応するS１５０において、ニュートラル制御条件の解除が判定される。この判定が否定される場合は、第１クラッチＣ１に供給される油圧Ｐc1が調整されることによって目標速度比Ｅtを維持する制御が継続される。またこの判定が肯定された場合は、目標速度比制御手段１００の機能に対応するＳ１６０において、第１クラッチＣ１へ供給される油圧Ｐc1は変更の指示が生じるまで直前に設定されていた油圧に維持され、目標速度比Ｅtを維持する制御は終了される。

エンジン１２の動力を作動油を介して伝達するトルクコンバータ２０の出力トルクが常に入力される入力軸２２にプライマリプーリ６６が設けられた動力伝達装置１６においては、第２クラッチＣ２を解放する場合においても、無段変速機２４はトルクコンバータ２０からの出力トルクによって前記入力軸とともに回転することとなる。従って、ニュートラル制御において、エンジン回転速度Ｎeと作動油の油温Ｔoilとから限界速度比Ｅ0を判定し、判定された限界速度比Ｅ0から設定された目標速度比Ｅtを用いて第１クラッチＣ１の制御によって目標速度比Ｅtに近づける制御を行った場合には、プーリ６６、７０と伝動ベルト７２との摩擦および伝動ベルト７２内部の摩擦による損失が考慮されていないことによって、燃費が低下すると共に、車両が発進に切換えられた際の応答性の遅れおよびクラッチ係合時のショックが発生する虞がある。本実施例によれば、セカンダリプーリ７０に供給されるセカンダリ圧Ｐoutを無段変速機２４の減速比γcvtをプライマリ圧Ｐinに係わらずに最大変速比γmaxに維持できる油圧Ｐaとすることによって、プライマリ油圧Ｐinが変化したとしても無段変速機２４の損失に変化が生じない。このため、目標速度比Ｅtを、エンジン回転速度Ｎe、油温Ｔoil、および予め実験を基に設定されたプライマリ圧Ｐaとから算出することができる。したがって、プライマリ圧Ｐinとセカンダリ圧Ｐoutとの種々の組合せによって、限界速度比Ｅ0と目標速度比Ｅtとを上記の組合せ毎に設定する必要のあった実施例１と比較して、制御が単純化されるとともに、限界速度比Ｅtをプライマリ油圧Ｐinとセカンダリ油圧Ｐoutとから決定するための測定も簡素化される。また、目標速度比Ｅtをエンジン回転速度Ｎe、油温Ｔoilとから算出する場合と比較し、限界速度比Ｅ0の変化に基づいてプーリ６６、７０と伝動ベルト７２との摩擦および伝動ベルト７２内部の摩擦による損失を更に考慮するため燃費の低下が抑制されると共に、車両が発進に切換えられた際の応答性の遅れおよびクラッチ係合時のショックが抑制される。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

前述の実施例では、セカンダリ圧Ｐoutを無段変速機２４の変速比γcvtがプライマリ圧Ｐinの変動に係わらず最大変速比γmaxを維持できるように予め定められている油圧Ｐaに設定するものとした。しかし伝動ベルト７２への挟圧力は、プライマリ圧Ｐinとセカンダリ圧Ｐoutとによって生じており、プライマリ圧Ｐinを増加させることによってもセカンダリ圧Ｐoutの変動に係わらず一定の限界速度比Ｅ0を示すように調整することが可能ある。たとえばセカンダリ圧Ｐoutの変動に係わらず所定の変速比γを維持できる高いプライマリ圧Ｐinに設定することによってセカンダリ油圧Ｐoutの変動に係わらず限界速度比Ｅ0を一定にするものとしても良い。

前述の実施例では、エンジン１２の動力を入力軸２２から入力軸２２に連結されて無段変速機２４と並列に設けられたギヤ伝動部としてのギヤ伝動機構２８を介して駆動輪１４側へ伝達する第１動力伝達経路ＰＴ１と、エンジン１２の動力を入力軸２２から無段変速機２４を介して駆動輪１４側へ伝達する第２動力伝達経路ＰＴ２との複数の動力伝達経路ＰＴをもつものとしたが、この様態に限らず、たとえば無段変速機２４を介して動力を伝達する第２動力伝達経路ＰＴ２のみを持つものとしても良い。

また、前述の実施例では、車両停車中におけるニュートラル制御から車両１０の発進を行う場合に、第１クラッチＣ１を係合状態として第２動力伝達経路ＰＴ２よりも変速比の大きい第１動力伝達経路ＰＴ１すなわちギヤ走行によって車両１０を発進するものとしたが、たとえば第２動力伝達経路ＰＴ２が第１動力伝達経路ＰＴ１よりも変速比が大きくない場合は、たとえばニュートラル制御中に目標速度比Ｅtを用いて第２クラッチＣ２をパック詰めする制御を行い、第２動力伝達経路ＰＴ２すなわち無段変速機２４によって車両１０を発進するものとしても良い。

さらに、前述の実施例では、駆動力源としてエンジン１２を例示したが、これに限らない。例えば、前記駆動力源は、電動機等の他の原動機を単独で或いはエンジン１２と組み合わせて採用することもできる。又、エンジン１２の動力は、トルクコンバータ２０を介して入力軸２２へ伝達されたが、これに限らない。例えば、トルクコンバータ２０に替えて、トルク増幅作用のない流体継手(フルードカップリング)などの他の流体式伝動装置が用いられても良い。或いは、この流体式伝動装置は必ずしも設けられなくても良い。

尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１２：エンジン
１４：車輪
１６：車両用動力伝達装置
２０：トルクコンバータ
２２：入力軸
２４：無段変速機（ベルト式無段変速機）
２８：ギヤ伝動機構
６６：プライマリプーリ
７０：セカンダリプーリ
７２：伝動ベルト
９０：電子制御装置（制御装置）
Ｃ１：第１クラッチ
Ｃ２：第２クラッチ
Ｄ１：噛合式クラッチ（断接機構）
ＰＴ１：第１動力伝達経路
ＰＴ２：第２動力伝達経路
Ｎｅ：エンジン回転速度
Ｎｔ：タービン回転速度
Ｅ：速度比
Ｅｔ：目標速度比

Claims (1)

1. エンジンの動力を作動油を介して伝達するトルクコンバータと、前記トルクコンバータからの出力トルクが常に入力される入力軸に設けられたプライマリプーリおよび前記プライマリプーリと共に伝動ベルトが巻き掛けられたセカンダリプーリを備えるベルト式無段変速機とを備え、さらに、前記トルクコンバータからの動力を第１クラッチと断接機構を有するギヤ伝動機構とを介して車輪へ伝達する第１動力伝達経路と、前記トルクコンバータからの動力を前記ベルト式無段変速機および第２クラッチを介して前記車輪に伝達する第２動力伝達経路とを、並列に備える車両用動力伝達装置において、車両停止中に前記第１クラッチをスリップ状態乃至解放状態とするニュートラル制御を実行する車両用動力伝達装置の制御装置であって、
   車両の停車時に前記トルクコンバータに入力される前記エンジンの回転速度と前記トルクコンバータから出力される回転速度との速度比が目標速度比となるように前記第１クラッチを制御するとともに、前記第２クラッチを解放し、
   前記プライマリプーリに供給されるプライマリ油圧の変動に係わらず、前記セカンダリプーリに供給されるセカンダリ油圧によって前記ベルト式無段変速機を最大変速比とした状態で前記第１クラッチを解放状態としたときの、前記セカンダリ油圧に応じて変化させられる前記トルクコンバータの速度比である限界速度比から所定値を差し引くことに基づいて設定された前記目標速度比を用いることによって前記ニュートラル制御を実施することを
   特徴とする車両用動力伝達装置の制御装置。

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