JPWO2014021117A1 - 車両用の自動変速機 - Google Patents

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Abstract

エンジン1と駆動輪7の間に配されたトルクコンバータ2と、トルクコンバータ2に直列に配される副変速機構30と、エンジン1により駆動されるメカオイルポンプ10mと、車速がコーストストップ許可車速VSP2以下であるという条件を含む、コーストストップ条件が成立すると、エンジン1を停止させるコントローラ12と、エンジン1を停止させている間、バッテリ13により駆動される電動オイルポンプ10eと、を備え、エンジン1を停止させている間、電動オイルポンプ10eからの油圧により副変速機構30の摩擦締結要素を締結状態で保持するようにした車両用の自動変速機において、コントローラ12は、車速と、トルクコンバータ2のタービン回転速度Ntとに基づいて、エンジン1の停止の可否を判断する構成とした。

Description

本発明は、コーストストップ機能を備える車両用の自動変速機に関する。
燃費の向上などを目的として、車両の停車時にエンジン(駆動源)を自動的に停止させる機能(いわゆる、アイドリングストップ機能)を備える車両が知られている。
近年、さらなる燃費の向上を目的として、車両が走行中であっても、車両が停車する可能性のある低速でのコースト走行時にエンジンを停止させる機能(いわゆる、コーストストップ機能)を備える車両が提案されており、例えば、特許文献1には、車速がコーストストップの許可車速(コーストストップ許可車速)以下になった場合に、コーストストップを開始する技術が開示されている。
コーストストップ機能を備える車両の自動変速機では、コーストストップを実行している途中で再加速要求があった場合に備えて、摩擦締結要素の締結状態を維持することが求められている。
特許文献1に開示された自動変速機では、エンジンの回転駆動力が、変速機構(摩擦締結要素)を介して駆動輪に伝達されるようになっており、コーストストップによりエンジンが停止している間は、エンジン駆動される機械式のオイルポンプの代わりに、バッテリ駆動される電動オイルポンプにより摩擦締結要素への油圧の供給を行って、摩擦締結要素の締結状態を維持している。
この特許文献1の自動変速機では、ブレーキやアクセル開度といった信号で車両の減速状態を判定しつつ、車速に基づいて、変速が行われない極低車速領域でのみコーストストップ機能を作動させている。極低車速領域は、変速許可領域ではないので、この極低車速領域では、コースト状態においてタービン回転速度Ntが一義的に決まり、摩擦締結要素を締結状態にするのに必要となる締結容量も一義的に決まるようになっている。
一方、昨今の燃費向上の高まりに応じて、コーストストップ許可車速を、より高車速域側に設定することが望まれている。しかし、コーストストップ許可車速を高車速域側に拡大すると、コーストストップ許可領域と変速可能領域とが重複する。変速可能領域では、車速とタービン回転速度とが1対1で対応しておらず、上記した信号で減速状態を判定したうえで、車速に基づいてコーストストップ機能を作動させようとしても、同一の車速であっても変速比が異なることから、複数のタービン回転速度(Nt)を取る可能性がある。
そしてタービン回転速度Ntが高い状態でコーストストップが作動すると、摩擦締結要素で必要となる締結容量が高くなり、電動オイルポンプでは、摩擦締結要素の締結状態を維持することができないという問題がある。
その結果、このときに加速要求が成されると、コーストストップ中の再加速要求に対して、摩擦締結要素が動力を伝達する前のタイムラグにより再加速性が低下するという問題があり、コーストストップ許可領域を広げるには限界があった。
ここで、「上記信号で減速状態を判定し、かつ同一の車速であっても変速比によって複数のタービン回転速度Ntを取る」運転状態について、摩擦締結要素とCVTとを直列配置した無段変速機の場合を例に挙げて、シーン1、シーン2として説明する。
図11は、車速VSPとベルト式無段変速機のプライマリプーリの回転速度Npri(=タービン回転速度Nt)により定義される変速マップの低車速域側を説明する図である。
<シーン1>
例えば、シフトレバーによりLレンジが選択されて変速比が最Low線に固定されている場合や、変速機がいわゆるマニュアルモードで動作していて変速段が1速に固定されている場合に、加速していた車両が減速に転じたときに、摩擦締結要素の締結状態が維持できなくなるおそれがある。
アクセルペダルを踏み込んで車両を発進および加速させ、車速がコーストストップ開始車速VSP2よりも高くなったのち、アクセルペダルを離して車両を減速させた場合、無段変速機の動作点は、最Low線に沿って、ゼロ(0)から点D、点D’を経て高車速域側(図中右側)に向けて変化することになる。そして、動作点が点Eに達した時点でアクセルペダルが離されたとすると、動作点は、最Low線に沿って、点Eから、点Fを経て低車速域側(図中左側)に向けて変化し、最終的にゼロ(0)に到達することになる。
特許文献1の自動変速機の場合において、コーストストップを実行する領域を、従来の許可車速VSP1から単純に高車速域側の車速VSP2まで広げた場合には、アクセルペダルが離されて車速が低下を開始した直後の点Fにおいて、車速≦許可車速VSP2の要件が満たされるため、その時点Fでコーストストップが開始される。
ここで、電動オイルポンプで供給可能な油圧で摩擦締結要素を締結状態で維持できるときのタービン回転速度が、図中Nt2で示すタービン回転速度(上限のタービン回転速度Nt2)である場合、コーストストップが開始されたときのタービン回転速度Nt3は、上限のタービン回転速度Nt2よりも大きいので、摩擦締結要素を締結状態で維持できなくなってしまう。
<シーン2>
摩擦締結要素の締結状態が維持できなくなる他の場合を説明する。
例えば、Dレンジが選択されている状態でアクセルペダルを踏み込んで車両を発進および加速させ、車速が、従来のコーストストップの開始車速VSP1と、この開始車速VSP1よりも高い車速VSP2との間に達したのち、アクセルペダルを離して車両を減速させた場合、無段変速機の動作点は、最Low線に沿って、ゼロ(0)から点D、点D’を経て高車速域側(図中右側)に向けて変化することになる。そして、動作点が点Gに達した時点でアクセルペダルが離されたとすると、その時点でアップシフトが開始されて、動作点は、図中鎖線に沿って低回転速度側(図中下側)に向けて変化する。そうすると、以降、動作点は、点Gから、点Hを経てコースト線上の点Cに達したのち、コースト線に沿って最Low線上の点Dに到達し、最終的に最Low線に沿って、ゼロ(0)に向けて変化することになる。
特許文献1の自動変速機の場合において、コーストストップを実行する領域を、従来の許可車速VSP1から単純に高車速域側の車速VSP2まで広げた場合には、アクセルペダルが離された時点Gにおいて、車速≦許可車速VSP2の要件が満たされるため、その時点Gでコーストストップが開始される。
しかし、アクセルペダルを離した直後は、無段変速機の変速比はすぐに変化せず、点Gまたはその近傍にある。しかし、点Gまたはその近傍におけるタービン回転速度Nt4は、前記した上限のタービン回転速度Nt2よりも大きいので、この場合にもまた、摩擦締結要素を締結状態で維持できなくなってしまう。
そして、このようなタービン回転速度Ntの高い状態でコーストストップが実行されると、エンジンの停止に伴って停止することになる機械式のオイルポンプの代わりに電動オイルポンプを駆動しても、電動オイルポンプの容量が機械式のオイルポンプよりも容量が小さいために、十分な流量(油圧)を確保することができず、摩擦締結要素の締結状態を維持することができなくなる。そのため、摩擦締結要素の締結状態を維持できない状態のときに、再加速要求があると、摩擦締結要素を締結状態にする必要があるので、その分だけ再加速性が低下してしまうという問題があった。
本発明は、コーストストップの実行中に、再加速要求があった場合に、再加速性が低下させることなく、コーストストップ領域を拡大することを目的とする。
特開2010−164143号公報
本発明は、
駆動源と駆動輪の間に配された流体伝動機構と、
前記流体伝動機構に直列に配される摩擦締結要素と、
前記駆動源により駆動される油圧源と、
車両の減速時に所定の停止条件が成立すると、前記駆動源を停止させる駆動源制御手段と、
前記駆動源を停止させている間、前記駆動源と異なる他の駆動源により駆動される他の油圧源と、を備え、
前記駆動源を停止させている間、前記他の駆動源からの油圧により前記摩擦締結要素を締結状態で保持するようにした車両用の自動変速機において、
前記駆動源制御手段は、前記流体伝動機構の出力回転速度に基づいて、前記駆動源の停止を判断する構成とした。
本発明によれば、摩擦締結要素の締結に寄与する流体伝動機構の出力軸回転速度を考慮して駆動源の停止が判定される。
駆動源の停止を許可する車速を高車速域側に広げると、同一の車速であっても変速比によって異なる出力軸回転速度を取り得る状態となるため、従来の車速のみに基づいて駆動源の停止を判断する場合には、他の駆動源からの油圧により摩擦締結要素を締結状態で保持できなくなる場合がある。
上記のように構成して、駆動源の停止の判断に、摩擦締結要素の締結に寄与する流体伝動機構の出力軸回転速度を考慮すると、駆動源の停止を許可する車速を高車速域側に広げても、他の駆動源からの油圧により摩擦締結要素を締結状態で保持できる状態のときに駆動源の停止を許可することができる。
実施の形態にかかる無段変速機を搭載した車両の概略構成図である。 実施の形態にかかる無段変速機のコントローラの構成を説明する図である。 実施の形態にかかる無段変速機の変速マップの一例を示す説明図である。 実施の形態にかかる無段変速機の油圧制御回路の説明図である。 実施の形態にかかるコーストストップの実行判定のフローチャートである。 実施の形態にかかる変速機の変速マップである。 変速機の動作を説明するタイミングチャートである。 エンジンから車輪までの動力伝達経路を模式的に示した図である。 摩擦締結要素における上流側の入力トルクと下流側の入力トルクの差分を説明する図である。 変速機の動作を説明するタイミングチャートである。 変速マップを説明する図である。
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。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Low変速比」は当該変速機構の最大変速比、「最High変速比」は当該変速機構の最小変速比である。
図1は、本発明の実施形態にかかるコーストストップ車両の概略構成図である。この車両は、駆動源としてエンジン1を備え、エンジン1の出力回転は、ロックアップクラッチ付きトルクコンバータ2、第1ギヤ列3、無段変速機(以下、単に「変速機4」という。)、第2ギヤ列5、差動装置6を介して駆動輪7へと伝達される。第2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が設けられている。
変速機4には、エンジン1の回転が入力されエンジン1の動力の一部を利用して駆動されるメカオイルポンプ10mと、バッテリ13から電力供給を受けて駆動される電動オイルポンプ10eとが設けられている。電動オイルポンプ10eは、オイルポンプ本体と、これを回転駆動する電気モータ及びモータドライバとで構成され、運転負荷を任意の負荷に、あるいは、多段階に制御することができる。また、変速機4には、メカオイルポンプ10mあるいは電動オイルポンプ10eからの油圧(以下、「ライン圧PL」という。)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が設けられている。
変速機4は、ベルト式無段変速機構(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が直列に設けられるという意味である。副変速機構30は、この例のようにバリエータ20の出力軸に直接接続されていてもよいし、その他の変速ないし動力伝達機構(例えば、ギヤ列)を介して接続されていてもよい。あるいは、副変速機構30はバリエータ20の前段(入力軸側)に接続されていてもよい。
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、これらの間に掛け回されるVベルト23とを備える。プライマリプーリ21とセカンダリプーリ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、この可動円錐板の背面に設けられて可動円錐板を軸方向に変位させる油圧シリンダ23a、23bとを備える。油圧シリンダ23a、23bに供給される油圧を調整すると、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し、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段の変速機構である。副変速機構30は、2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(Lowブレーキ32、Highクラッチ33、Revブレーキ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と、副変速機構30の変速段が変更される。
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を解放すれば副変速機構30の変速段は1速となる。Highクラッチ33を締結し、Lowブレーキ32とRev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速となる。また、Revブレーキ34を締結し、Lowブレーキ32とHigh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。以下の説明では、副変速機構30の変速段が1速である場合に「変速機4が低速モードである」と表現し、2速である場合に「変速機4が高速モードである」と表現する。
各摩擦締結要素は、動力伝達経路上、バリエータ20の前段又は後段に設けられ、いずれも締結されると変速機4の動力伝達を可能にし、解放されると変速機4の動力伝達を不能にする。
コントローラ12は、エンジン1及び変速機4を統合的に制御するコントローラであり、図2に示すように、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、これらを相互に接続するバス125とから構成される。
入力インターフェース123には、アクセルペダルの操作量であるアクセル開度APOを検出するアクセル開度センサ41の出力信号、変速機4の入力回転速度(=プライマリプーリ21の回転速度、以下、「プライマリ回転速度Npri」という。)を検出する回転速度センサ42の出力信号、車速VSPを検出する車速センサ43の出力信号、ライン圧PLを検出するライン圧センサ44の出力信号、セレクトレバーの位置を検出するインヒビタスイッチ45の出力信号、ブレーキ液圧を検出するブレーキ液圧センサ46の出力信号、トルクコンバータ2の出力軸の回転速度を検出するタービン回転数センサ47の出力信号等が入力される。
記憶装置122には、エンジン1の制御プログラム、変速機4の変速制御プログラム、これらプログラムで用いられる各種マップ・テーブルが格納されている。CPU121は、記憶装置122に格納されている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、燃料噴射量信号、点火時期信号、スロットル開度信号、変速制御信号、電動オイルポンプ10eの駆動信号を生成し、生成した信号を、出力インターフェース124を介してエンジン1、油圧制御回路11、電動オイルポンプ10eのモータドライバに出力する。CPU121が演算処理で使用する各種値、その演算結果は記憶装置122に適宜格納される。
油圧制御回路11は複数の流路、複数の油圧制御弁で構成される。油圧制御回路11は、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共にメカオイルポンプ10m又は電動オイルポンプ10eで発生した油圧から必要な油圧を調製し、これを変速機4の各部位に供給する。これにより、バリエータ20の変速比、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。
図3は記憶装置122に格納される変速マップの一例を示している。コントローラ12は、この変速マップに基づき、車両の運転状態(この実施形態では車速VSP、プライマリ回転速度Npri、アクセル開度APO)に応じて、バリエータ20、副変速機構30を制御する。
この変速マップでは、変速機4の動作点が車速VSPとプライマリ回転速度Npriとにより定義される。変速機4の動作点と変速マップ左下隅の零点を結ぶ線の傾きが変速機4の変速比(バリエータ20の変速比に副変速機構30の変速比を掛けて得られる全体の変速比、以下、「スルー変速比」という。)に対応する。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、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(アクセル開度APO=8/8の場合の変速線)、パーシャル線(アクセル開度APO=4/8の場合の変速線)、コースト線(アクセル開度APO=0/8の場合の変速線)のみが示されている。
変速機4が低速モードの場合は、変速機4はバリエータ20の変速比を最Low変速比にして得られる低速モード最Low線とバリエータ20の変速比を最High変速比にして得られる低速モード最High線の間で変速することができる。この場合、変速機4の動作点はA領域とB領域内を移動する。一方、変速機4が高速モードの場合は、変速機4はバリエータ20の変速比を最Low変速比にして得られる高速モード最Low線とバリエータ20の変速比を最High変速比にして得られる高速モード最High線の間で変速することができる。この場合、変速機4の動作点はB領域とC領域内を移動する。
副変速機構30の各変速段の変速比は、低速モード最High線に対応する変速比(低速モード最High変速比)が、高速モード最Low線に対応する変速比(高速モード最Low変速比)よりも小さくなるように設定される。これにより、低速モードでとりうる変速機4のスルー変速比の範囲(図中、「低速モードレシオ範囲」)と高速モードでとりうる変速機4のスルー変速比の範囲(図中、「高速モードレシオ範囲」)とが部分的に重複し、変速機4の動作点が高速モード最Low線と低速モード最High線で挟まれるB領域にある場合は、変速機4は低速モード、高速モードのいずれのモードも選択可能になっている。
また、この変速マップ上には副変速機構30の変速を行うモード切換変速線が低速モード最High線上に重なるように設定されている。モード切換変速線に対応するスルー変速比(以下、「モード切換変速比mRatio」という。)は低速モード最High変速比と等しい値に設定される。モード切換変速線をこのように設定するのは、バリエータ20の変速比が小さいほど副変速機構30への入力トルクが小さくなり、副変速機構30を変速させる際の変速ショックを抑えられるからである。
そして、変速機4の動作点がモード切換変速線を横切った場合、すなわち、スルー変速比の実際値(以下、「実スルー変速比Ratio」という。)がモード切換変速比mRatioを跨いで変化した場合は、コントローラ12は以下に説明する協調変速を行い、高速モード−低速モード間の切換えを行う。
協調変速では、コントローラ12は、副変速機構30の変速を行うとともに、バリエータ20の変速比を副変速機構30の変速比が変化する方向と逆の方向に変更する。この時、副変速機構30の変速比が実際に変化するイナーシャフェーズとバリエータ20の変速比が変化する期間を同期させる。バリエータ20の変速比を副変速機構30の変速比変化と逆の方向に変化させるのは、実スルー変速比Ratioに段差が生じることによる入力回転の変化が運転者に違和感を与えないようにするためである。
具体的には、変速機4の実スルー変速比Ratioがモード切換変速比mRatioをLow側からHigh側に跨いで変化した場合は、コントローラ12は、副変速機構30の変速段を1速から2速に変更(1−2変速)するとともに、バリエータ20の変速比をLow側に変更する。
逆に、変速機4の実スルー変速比Ratioがモード切換変速比mRatioをHigh側からLow側に跨いで変化した場合は、コントローラ12は、副変速機構30の変速段を2速から1速に変更(2−1変速)すると共に、バリエータ20の変速比をHigh側に変更する。
なお、本実施の形態にかかる変速機4では、副変速機構30の変速段が2速で保持されている場合には、変速機4の実スルー変速比Ratioがモード切換変速比mRatioをHigh側からLow側に跨いで変化した場合であっても、2速から1速への変速が行われないようになっている。
また、コントローラ12は、燃料消費量を抑制するために、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1を自動的に停止(コーストストップ)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1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を解放して、エンジン1と変速機4との間の動力伝達経路を絶ち、エンジン1の回転を完全に停止させる点において相違する。
なお、この場合において、実施の形態にかかる変速機4では、コーストストップ中は、車両が停止するまでの間、摩擦締結要素(Highクラッチ33)を締結状態で保持するようになっている。
コーストストップを実行するにあたっては、コントローラ12は、まず、例えば以下に示す条件a〜dを判断する。
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(ブレーキ液圧が所定値以上)
c:車速が所定の低車速(例えば、16km/h)以下
d:タービン回転速度が、所定回転速度以下、
ここで、条件a〜cは、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。
コントローラ12は、条件a〜cが全て成立した場合にコーストストップ条件が成立したと判定し、条件a〜cに加えて条件dも成立した場合にコーストストップの開始を判断する。
コーストストップでは、エンジン1への燃料供給を停止し、エンジン1を自動的に停止させる。エンジン1が停止すると、エンジン1の動力によって駆動されるメカオイルポンプ10mも停止してその吐出圧が減少して、最終的にゼロになる。
また、コーストストップ条件が成立した時点で、電動オイルポンプ10eの駆動が開始され、電動オイルポンプ10eで発生させた油圧がメカオイルポンプ10mで発生させた油圧よりも大きくなると、電動オイルポンプ10eで発生させた油圧が、油圧シリンダ23a、23bと副変速機構30とに供給される。そして、油圧シリンダ23a、23bに供給させた油圧は、車両が減速して停車するまでの間、バリエータ20をその時点の車速に応じた変速比に変化させる。
また、コントローラ12は、コーストストップの開始が判断されると、以降、車両が停止するまでの間、Highクラッチ33の締結状態を維持する。そして、コントローラ12は、車両が停止すると、Highクラッチ33を解放させたのち、車両の発進に備えてLowブレーキ32を締結させる。
なお、上記a〜cの条件はコーストストップ中も成立しているかの判断が継続される。そして、いずれか一つでも不成立になるとコーストストップ条件が不成立になり、コントローラ12は、エンジン1への燃料供給を再開してエンジン1を再始動すると共に、メカオイルポンプ10mが十分な油圧を発生するようになった時点で電動オイルポンプ10eを停止させる。
図4は、本実施形態の油圧制御回路11の構成を示す説明図である。
油圧制御回路11は、エンジン1の駆動力によって駆動されるメカオイルポンプ10mを備える。メカオイルポンプ10mが発生する油圧はプレッシャーレギュレータ弁51によって所定のライン圧に調圧されて、油路50を介してバリエータ20及び副変速機構30の各部に分配される。
また、メカオイルポンプ10mが発生する油圧はプレッシャーレギュレータ弁51を介してトルクコンバータ2に供給される。この油圧はトルクコンバータ2のトルク伝達及びロックアップクラッチの締結・解放に用いられる。
油路50のライン圧は、セカンダリプーリ22の油圧シリンダ23bの油室に供給される。また、油路50のライン圧は、減圧弁52によって減圧されて、プライマリプーリ21の油圧シリンダ23aの油室に供給される。減圧弁52によって油圧シリンダ23aの油室に供給される油圧を調整することによって、油圧シリンダ23bの油室に供給されるライン圧との差圧によりそれぞれのV溝の幅が変化してVベルト23とプーリとの接触半径が変化し、バリエータ20の変速比が無段階に変化する。
また、油路50のライン圧は、副変速機構30において、減圧弁53を介してLowブレーキ32に、減圧弁54を介してHighクラッチ33に、それぞれ供給される。減圧弁53は、Lowブレーキ32に供給する油圧を調整してLowブレーキ32の締結力を制御する。減圧弁54は、Highクラッチ33に供給する油圧を調整してHighクラッチ33の締結力を制御する。
減圧弁53とLowブレーキ32との間の油路56には、アキュームレータ60が接続されている。アキュームレータ60は、内部に作動油を貯留して、この作動油によって油路56の油圧の変化を緩和する。
具体的には、油圧が所定圧力以上である場合には、アキュームレータ60の内部に作動油が貯留される。油圧が所定圧力よりも低下した場合は、アキュームレータ60に貯留された作動油が油路56に供給されて油路56の油圧の低下の応答を遅らせる。また、油路56の油圧が低い状態から上昇した場合は作動油がアキュームレータ60内に貯留され油路56の油圧の上昇の応答を遅らせる。これにより、油路56の油圧の応答性を遅らせ、油圧が急激に上昇、下降することを抑制するので、Lowブレーキ32の締結、解放時のショックを抑えることができる。
コントローラ12は、プレッシャーレギュレータ弁51を制御してライン圧を調整する。また、減圧弁52を制御してプライマリプーリ21の油圧シリンダ23aへの油圧を調整して、バリエータ20の変速比を制御する。また、減圧弁53を制御してLowブレーキ32の締結状態を制御する。また、減圧弁54を制御してHighクラッチ33の締結状態を制御する。
メカオイルポンプ10mは、エンジン1の回転により駆動される。エンジン1が回転している間は常にメカオイルポンプ10mが回転し、変速機4の動作に必要な油圧を発生する。変速機4は車両停止状態でも車両の発進に備えて油圧が必要となるので、車両停止時にエンジン1が回転している状態は、メカオイルポンプ10mの駆動によりライン圧が発生される。
一方で、コーストストップ等によりエンジン1の回転を停止した場合には、メカオイルポンプ10mの駆動が停止し、油圧が低下する。これに備えて、油路50に電動オイルポンプ10eが備えられている。
電動オイルポンプ10eは、エンジン1の回転が停止してメカオイルポンプ10mが作動していないときに変速機4に油圧を供給するために、コントローラ12の制御によって、バッテリ13からの電力の供給によって駆動して、油圧を発生する。
なお、電動オイルポンプ10eは、アイドルストップ又はコーストストップ等の比較的低負荷時に作動するものである。従って、このような運転状況における必要油圧を満足できる程度の容量を持ち、かつ、車両の重量の増加及びコストの上昇とならない程度の容量であることが望ましい。
図5は、本実施形態のコントローラ12によるコーストストップの実行判定のフローチャートである。なお、本フローチャートの処理はコントローラ12において所定間隔(例えば10ms)で実行される。
コントローラ12によるコーストストップの実行判定の処理を説明する。
コントローラ12には、図2に示す各種センサから信号が入力されるようになっており、各種センサから信号が入力されると(ステップ101)、入力された信号から特定される現在の運転状態に基づいて、コーストストップ条件が成立したか否かを判定する(ステップ102)。
ここで、コーストストップ条件は、運転者に停車意図があるかを判断するための条件であり、以下のa〜c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(ブレーキ液圧が所定値以上)
c:車速がコーストストップ許可車速VSP2以下
d:タービン回転速度が、所定回転速度Nt2以下、
よって、ステップ102において、コーストストップ条件が成立していないと判定された場合には、ステップ104の処理に移行して、コーストストップが禁止(エンジン1の停止が禁止)されるので、変速機4においてコーストストップが実行されないことになる。
一方、コーストストップ条件が成立したと判定された場合には(ステップ102、Yes)、ステップ103の処理に移行して、コーストストップが許可(エンジン1の停止が許可)されるので、変速機4においてコーストストップが実行されることになる。
ここで、所定回転速度Nt2は、電動オイルポンプ10eで発生可能な油圧により、Highクラッチ33の締結状態を維持できるときのタービン回転速度Ntの上限値に設定されており、この上限値(所定回転速度Nt2)は、変速機4が備える電動オイルポンプ10eで発生可能な油圧に応じて異なる値となる。
以下、車両の走行状態に当てはめて、実施の形態にかかる変速機4の動作を説明する。
図6は、実施の形態にかかる変速機4の変速マップであって、コーストストップが実行される低車速域側を説明する図である。
図7は、変速機4の動作を説明するタイミングチャートであって、(a)は、コーストストップの開始の判断に、コーストストップ許可車速VSP2とタービン回転数Ntを考慮する実施の形態の場合を、(b)は、コーストストップ許可車速VSP1のみを考慮する従来例の場合をそれぞれ示す図である。
なお、図中「CS領域」は、「コーストストップが実行される領域」を意味するものとする。また、従来例の場合のコーストストップ許可車速VSP1は、車速に対してタービン回転速度Ntが一義的に決まる低車速域(車速とタービン回転速度とが一対一で対応する車速域)に設定されており、コーストストップ許可車速VSP2は、コーストストップ許可車速VSP1よりも高車速領域側であって、車速に対してタービン回転速度Ntが一義的に決まらない車速域(ひとつの車速に対して取り得るタービン回転速度Ntが複数ある車速域:変速が行われ得る車速域)に設定されている。
[動作例1]
以下、車両が、実施の形態にかかる変速機4のコーストストップ許可車速VSP2よりも高い車速で車両が走行しているときに、アクセル:オフ、ブレーキ:オンにより車速が低下した場合であって、変速機4の変速比が、最High線からコースト線を経て最Low線まで変化する場合について説明をする。
なお、実施の形態にかかる変速機4では、コーストストップ条件の車速(コーストストップ許可車速VSP2)が、従来の場合のコーストストップ許可車速VSP1よりも高車速域側に設定されているものとする。
図6および図7の(a)に示すように、アクセルがオフ操作されてブレーキがオン操作されると、変速機4の動作点は、速度が低下するにつれて、その時点の動作点(点A)から、最High線に沿って点Bまで変化したのち、コースト線に沿って点Bから点Cを経て点Dまで変化し、最終的に最Low線に沿って点Dからゼロ(0)に向けて変化することになる。
ここで、図6に示す変速マップでは、コーストストップ条件のひとつである所定回転速度Nt2が、最High線とコースト線とコーストストップ許可車速VSP2の交点と一致している。
そのため、車速が低下を続けてコーストストップ許可車速VSP2以下になると、その時点t2におけるタービン回転速度Ntが、コーストストップの実行を判定するための所定回転速度Nt2以下となるので、この時点t2においてコーストストップ条件が成立したと判定される(図7の(a):車速、タービン回転速度Nt、コーストストップ参照、図5:ステップ102、Yes)。
なお、実施の形態では、所定回転速度Nt2が、最High線とコースト線とコーストストップ許可車速VSP2の交点と一致している変速マップを例示したが、所定回転速度Nt2は、これらの交点と必ずしも一致している必要はない。
動作例の説明に戻って、コーストストップ条件が成立すると(図5:ステップ102、Yes)、その時点t2でコーストストップが開始されることになる(図7の(a):コーストストップ参照、図5:ステップ103)。
そして、このコーストストップの開始をトリガとして、エンジン1への燃料噴射が中止されてエンジン1が停止させられると共に、電動オイルポンプ10eが起動されることになる(図7の(a):エンジン回転数Ne、電動オイルポンプ参照)。
よって、電動オイルポンプ10eで発生させた油圧が、エンジンの停止により停止することになるメカオイルポンプ10mで発生させた油圧よりも大きくなると、メカオイルポンプ10mからの油圧に変えて、電動オイルポンプ10eからの油圧が、副変速機構30や油圧シリンダ23a、23bなどへ供給されることになる。
ここで、実施の形態の変速機4では、コースストップを実行している途中で再加速要求があった場合に備えて、副変速機のHighクラッチ33の締結状態を、車両が停止するまで維持するようになっている。
コーストストップ時に副変速機構30のHighクラッチ33(摩擦締結要素)の締結状態を維持するためには、副変速機構30の上流側から入力されるトルク(上流側トルクTu)と下流側から入力されるトルク(下流側トルクTd)の差分に応じた油圧が必要である。
そのため、実施の形態では、前記したコーストストップ条件のひとつである所定回転速度Nt2は、電動オイルポンプ10eで発生可能な油圧により、Highクラッチ33の締結状態を維持できるときのタービン回転速度Ntの上限値に設定されている。
ここで、所定回転速度Nt2について説明をする。
図8は、エンジンから車輪までの動力伝達経路を模式的に示した図であり、図9は、摩擦締結要素における上流側の入力トルクと下流側の入力トルクの差分を説明する図である。
図8に示すように、エンジンの回転駆動力は、自動変速機のトルクコンバータT/Cと副変速機構(摩擦締結要素)を介して車輪に伝達されるようになっている。
コーストストップ時に摩擦締結要素の締結状態を維持するためには、摩擦締結要素の上流側から入力されるトルク(上流側トルクTu)と、下流側から入力されるトルク(下流側トルクTd)の差分に応じた油圧が必要になる。
ここで、下流側トルクTdは、ブレーキの踏み込みによる車両の減速度に応じたトルクであり、ブレーキの踏み込み量が大きいほど大きくなる。
また、上流側トルクTuは、トルクコンバータT/Cの出力回転速度(以下、タービン回転速度Ntという)に応じたトルクであり、トルクコンバータT/CのインペラIとタービンTとの回転速度の差(差分)が大きくなるほど大きくなる。
ここで、コーストストップ時には、エンジンが停止するため、エンジンの出力回転が入力されるインペラIの回転速度はゼロである。これに対して、トルクコンバータT/CにおけるタービンTの回転速度Ntは、摩擦締結要素が締結されているため、車速に比例して大きくなる。そのため、コーストストップ時の車速が大きくなるほど、上流側トルクTuが大きくなる。
コーストストップ中にブレーキペダルの踏み込み量に変化がない、すなわち下流側トルクTdに変化がない(一定値である)と仮定すると、上流側トルクTuと下流側トルクTdの差分が大きくなるのは、次の2つの場合である。
(1)車両が停止する直前である場合。この場合には、下流側トルクTdに対して、上流側トルクTuが低下して(図9における符号a参照)、差分(ΔTa)が大きくなる。
(2)タービン回転速度Ntが増大する場合。この場合には、下流側トルクTdに対して、上流側トルクTuが大きくなって(図9における符号b、c参照)、差分(ΔTb、ΔTc)が大きくなる。
ここで、下流側トルクTdが過大となる急減速時にはコーストストップは一般に実行されないため、急減速時における車両が停止する直前を除外すると、上記(1)の場合、車両が停車する直前(車速がほぼゼロ)では、上流側トルクTuが略ゼロ(上流側トルクTu≒0)となり、下流側トルクTd≒差分となる。かかる場合、差分が比較的に小さいので、電動オイルポンプから供給可能な油圧で、摩擦締結要素の締結状態の維持が可能である。
上記(2)の場合には、車速が大きくなると、タービン回転速度Ntも大きくなるので、差分もまた大きくなる。かかる場合、車速によっては、電動オイルポンプから供給可能な油圧で、摩擦締結要素の締結状態の維持ができなくなる。
例えば、図9に示すように、車速が大きいために差分がΔTcになって、電動オイルポンプから供給可能な油圧で摩擦締結要素を締結状態に維持できるトルク幅Eopよりも大きくなると、摩擦締結要素を締結状態で維持できなくなってしまう。
そのため、従来では、電動オイルポンプから供給可能な油圧で摩擦締結要素の締結状態の維持が可能な差分となる領域、すなわち車速の低い低車速域(図6における車速VSP1よりも低車速域側)に限ってコーストストップが許容されていた。
これに対して、実施の形態にかかる変速マップでは、コーストストップ許可車速VSP2が、ひとつの車速に対して取り得るタービン回転速度が複数存在する高車速領域側(車速VSP1寄りも高車速域側)に設定されており、コーストストップ中の運転領域は、ゼロから点Dまでの直線上と、点Bと点Dと点Fで囲まれた領域となっている。
この点Bと点Dと点Fで囲まれた領域のうち、電動オイルポンプ10eで発生可能な油圧により、Highクラッチ33の締結状態を維持できるときのタービン回転速度Ntの上限値は、タービン回転速度Nt2となるので、このタービン回転速度Nt2よりも低回転速度側(図中点D、点D’点Bで囲まれた領域と、ゼロから点Dまでの直線上)が、実施の形態におけるコーストストップ中の運転領域となっている。
このように、所定回転速度Nt2は、電動オイルポンプ10eで発生可能な油圧により、Highクラッチ33の締結状態を維持できるときのタービン回転速度Ntの上限値に設定されているので、コーストストップが開始された時刻t2の直後も、Highクラッチ33の締結状態が維持されることになる。よって、時刻t2以降、副変速機構30の入力軸と出力軸とが同じ回転速度で減少してゆくことになる。(図7の(a):副変速機構参照)
そのため、時刻t2以降、副変速機構30の入力軸と出力軸とが同じ回転速度で減少してゆく途中で再加速要求があった場合には、エンジンの回転駆動力を摩擦締結要素の上流側から下流側に速やかに伝えることができるようになっている。
[動作比較例1]
以下、車速VSPのみを考慮する従来例にかかる変速機の場合を例に挙げて、車両が、実施の形態にかかる変速機4のコーストストップ許可車速VSP2よりも高い車速で車両が走行しているときに、アクセル:オフ、ブレーキ:オンにより車速が低下した場合であって、変速機4の変速比が、最High線からコースト線を経て最Low線まで変化する場合を、動作例1との比較のために説明をする。
なお、従来例にかかる変速機では、コーストストップ許可車速VSP1が、実施の形態にかかる変速機4のコーストストップ許可車速VSP2よりも低車速域側であって、車速とタービン回転速度とが1対1で対応する領域に設定されているものとする。
図6および図7の(b)に示すように、アクセルがオフ操作されてブレーキがオン操作されると(時刻t1)、変速機の動作点は、その時点の動作点(点A)から、特性線Highに沿って点Bまで変化したのち、コースト線に沿って点Bから点Cを経て点Dまで変化し、最終的に特性線Lowに沿って点Dからゼロ(0)に向けて変化することになる。
従来の変速機の場合には、タービン回転速度を、コーストストップの開始の判断に用いておらず、車速がコーストストップ許可車速VSP1以下になるまでの間は、コーストストップが実行されないようになっている。
そのため、コーストストップ許可車速VSP2よりも高い車速で車両が走行しているときに、アクセル:オフ、ブレーキ:オンにより車速が低下すると、コーストストップ許可車速VSP1以下になる時刻t3まで、コーストストップが開始されないことになる(図7の(b):車速、コーストストップ参照)。
そのため、車速の低下速度が同じである場合には、実施の形態にかかる変速機4のほうが、従来例にかかる変速機よりも先に、コーストストップが開始されることになる。よって、実施の形態にかかる変速機では、図7における時刻t2から時刻t3までの時間差分だけ、従来例にかかる変速機よりも先にコーストストップを実行できるので、その分だけ燃費が向上することになる。
図10は、変速機4の他の動作例を説明するタイミングチャートであって、(a)は、コーストストップの開始の判断に、コーストストップ許可車速VSP2とタービン回転数Ntを考慮する実施の形態にかかるコントローラ12の場合を、(b)は、車速VSP2のみを考慮する従来例の場合をそれぞれ示す図である。
なお、図中「CS領域」は、「コーストストップが実行される領域」を意味するものとする。
[動作例2]
車両を加速させている途中で、アクセル:オフ、ブレーキ:オンとなって、コーストストップ許可車速VSP2よりも高い車速から、車速が減少する場合であって、車速の低下速度が高いものの、タービン回転速度の低下が遅い場合について説明する。
なお、この場合にもまた、実施の形態にかかる変速機4では、コーストストップ許可車速VSP2が、従来のコーストストップの開始条件の車速VSP1よりも高車速域側に設定されているものとする。
例えば、シフトレバーによりLレンジが選択されて変速比が最Low線に固定されているときに、アクセルペダルを踏み込んで車両を発進および加速させた場合、変速機4の動作点は、最Low線に沿って、ゼロ(0)から点D、点D’を経て高車速側(図6における右側)に変化することになる。
そして、車速がコーストストップ許可車速VSP2よりも高くなったのち、動作点Eに達した時点で加速を中止して(アクセルをオフにして)ブレーキが踏み込まれると、以降、変速機4の動作点は、その時点における動作点(点E)から、最Low線に沿ってゼロ(0)に向けて変化することになる。
そして、車速が低下を続けてコーストストップ許可車速VSP2以下になると、その時点(図10の(a)における時刻t2、図6における点F)において、上記したコーストストップ条件a〜dのうちの、条件a〜cが成立する。
しかし、その時点では、タービン回転速度Ntが、所定回転速度Nt2よりも大きいので(図10の(a):車速、タービン回転速度Nt、コーストストップ参照、図5:ステップ102、No)、コーストストップが禁止(図10:ステップ104)されることになる。
コーストストップ条件a〜cが成立した状態で、その後も車速が低下すると、やがてタービン回転速度Ntが、上記した所定回転速度Nt2以下となるので、変速比が図中点D’まで低下した時刻t3において、総てのコーストストップ条件a〜dが満たされることになる(図10の(a):車速、タービン回転速度Nt、コーストストップ参照、図5:ステップ102、Yes)。
これにより、時刻t3において、コーストストップが開始されることになる(図10の(a):コーストストップ参照、図5:ステップ103)。
そして、このコーストストップの開始をトリガとして、エンジン1への燃料噴射が中止されてエンジン1が停止させられると共に、電動オイルポンプ10eが起動されることになる(図10の(a):エンジン回転数Ne、電動オイルポンプ参照)。
よって、電動オイルポンプ10eで発生させた油圧が、エンジンの停止により停止することになるメカオイルポンプ10mで発生させた油圧よりも大きくなると、メカオイルポンプ10mからの油圧に変えて、電動オイルポンプ10eからの油圧が、副変速機構30や油圧シリンダ23a、23bなどへ供給されることになる。
ここで、実施の形態の変速機4では、コーストストップを実行している途中で再加速要求があった場合に備えて、副変速機のHighクラッチ33の締結状態を、車両が停止するまで維持するようになっている。
前記したように、コーストストップ時に副変速機構30のHighクラッチ33(摩擦締結要素)の締結状態を維持するためには、副変速機構30の上流側から入力されるトルク(上流側トルクTu)と下流側から入力されるトルク(下流側トルクTd)の差分に応じた油圧が必要である。
そのため、実施の形態では、前記したコーストストップの開始条件を規定する所定回転速度Nt2は、電動オイルポンプ10eで発生可能な油圧により、Highクラッチ33の締結状態を維持できるときのタービン回転速度Ntの上限値に設定されている。
よって、コーストストップの開始された時刻t3の直後も、Highクラッチ33の締結状態が維持されるので、時刻t3以降も、副変速機構30の入力軸と出力軸とが同じ回転速度で減少してゆくことになる。
よって、時刻t3以降、副変速機構30の入力軸と出力軸とが同じ回転速度で減少してゆく途中で再加速要求があった場合に、エンジンの回転駆動力を摩擦締結要素の上流側から下流側に速やかに伝えることができる。
[動作比較例2]
以下、車速のみを考慮する従来例にかかる変速機において、コーストストップ許可車速を、当初のコーストストップ許可車速VSP1から単純に高車速側のコーストストップ許可車速VSP2に変更した場合を例に挙げて、車両を加速させている途中で、アクセル:オフ、ブレーキ:オンとなって、コーストストップ許可車速VSP2よりも高い車速から、車速が減少する場合であって、車速の低下速度が高いものの、タービン回転速度の低下が遅い場合を、動作例2との比較のために説明をする。
例えば、シフトレバーによりLレンジが選択されて変速比が最Low線に固定されているときに、アクセルペダルを踏み込んで車両を発進および加速させた場合、図6に示すように、変速機4の動作点は、最Low線に沿って、ゼロ(0)から点D、点D’を経て高車速側(図中右側)に変化することになる。
そして、車速がコーストストップ許可車速VSP2よりも高くなったのち、動作点Eに達した時点で加速を中止して(アクセルをオフにして)ブレーキが踏み込まれると、以降、変速機4の動作点は、変速比が最Low線に固定されているので、その時点の動作点(点E)から、最Low線に沿ってゼロ(0)に向けて変化することになる。
そして、車速が低下を続けてコーストストップ許可車速VSP2以下になると、その時点t2において、コーストストップが開始されることになる(図10の(b)、車速、コーストストップ参照、図6:点F参照)。
これにより、このコーストストップの開始をトリガとして、エンジン1への燃料噴射が中止されてエンジン1が停止させられると共に、電動オイルポンプ10eが起動されることになる(図10の(b)、エンジン回転数Ne、電動オイルポンプ参照)。
よって、電動オイルポンプ10eで発生させた油圧が、エンジンの停止により停止することになるメカオイルポンプ10mで発生させた油圧よりも大きくなると、メカオイルポンプ10mからの油圧に変えて、電動オイルポンプ10eからの油圧が、副変速機構30や油圧シリンダ23a、23bなどへ供給されることになる。
しかし、図6に示すように、点Fに対応するタービン回転速度Nt3は、電動オイルポンプ10eからの油圧で副変速機のHighクラッチ33を締結状態で保持できる上限の回転速度Nt2よりも高いので、Highクラッチ33を締結できずにスリップ状態となってしまう。
そのため、コーストストップが開始された時刻t2の直後から、Highクラッチ33がスリップして、時刻t2以降、副変速機構30の入力軸と出力軸の回転速度に差が生じるので、運転者が変速機4の挙動に違和感を持つ虞がある。そして、この状態は、タービン回転速度Ntが、電動オイルポンプ10eからの油圧でHighクラッチ33を締結状態で保持できる上限の回転速度Nt2に達した時点t3を経過してしばらくの間続くことになる(図10の(b):タービン回転速度Nt、副変速機構入出力軸回転速度参照)。
このように、車速のみを考慮する従来例にかかる変速機において、コーストストップの許可車速を、当初の許可車速VSP1から単純に高車速側の車速VSP2に変更して、コーストストップを実行する車速域を高車速域側に広げても、摩擦締結要素(Highクラッチ33)の締結状態を維持できなくなることがある。
これに対して、実施の形態にかかる変速機4では、車速だけではなくタービン回転速度Ntに基づいて、コーストストップの開始の可否を判断している。
そのため、車速に対してタービンの回転速度が1対1で対応する車速域よりも高車速側に、コーストストップ開始車速を設定したとしても、電動オイルポンプ10eが供給可能な油圧でHighクラッチ33の締結状態を保持できるタービン回転速度であるときにのみ、コーストストップが実行されて、コーストストップ時に、運転者に違和感を生じさせる挙動となることを防止できるようになっている。
そのため、従来の変速機の場合よりもよりも高車速側からコーストストップを開始して、燃費の向上を果たすことができる。
前記した実施の形態では、変速比が最Low線に固定されている場合を例に挙げて説明をした。ここで、Dレンジが選択されている状態でアクセルペダルを踏み込んで車両を発進および加速させ、車速が、従来のコーストストップの開始車速VSP1と、この開始車速VSP1よりも高い車速VSP2との間に達したのち、アクセルペダルを離して車両を減速させた場合についても、コーストストップ中に締結要素を締結状態で保持できなくことが起こり得る。そこで、以下に、かかる場合における実施の形態にかかる変速機4の動作を、図6を参照しながら説明をする。
車両を発進および加速させている間は、変速機4の動作点は、最Low線に沿って、ゼロ(0)から点D、点D’を経て、高車速側(図中右側)に向けて変化することになる。そして、動作点が点Gに達した時点でアクセルペダルが離されてブレーキペダルが踏み込まれたとすると、その時点でアップシフトが開始されて、動作点は、図中鎖線に沿って、低回転速度側(図中下側)に向けて変化する。そうすると、以降、動作点は、点Gから、点Hを経てコースト線上の点Iに達したのち、コースト線に沿って最Low線上の点Dに到達し、最終的に最Low線に沿って、ゼロ(0)に向けて変化することになる。
実施の形態にかかる変速機4では、アクセルペダルが離された時点Gでは、その時点の車速VSPaがコーストストップ開始車速VSP2よりも低い(VSPa<VSP2)ものの、タービン回転速度Nt4が、前記した所定回転速度Nt2よりも大きい(Nt4>Nt2)ので、上記したコーストストップ条件a〜eの総てが成立していない。よって、アクセルペダルが離された時点Dでは、コーストストップは禁止されることになる。
そして、コーストストップが禁止された状態で、そのまま車速とタービン回転速度の低下が進行すると、変速機4の動作点は、図中鎖線に沿って点Iに向けて低下を続けることになる。そうすると、動作点が、点Iに向かう途上の点Hに達した時点で、その時点のタービン回転速度Ntが、前記した所定回転速度Nt2以下となる(Nt≦Nt2)。よって、その時点から、コーストストップが開始されることになる。
ちなみに、車速のみを考慮する従来例にかかる変速機の場合、コーストストップの許可車速を、当初の許可車速VSP1から単純に高車速側の車速VSP2に変更して、コーストストップを実行する車速域を高車速側に広げただけでは、アクセルペダルが離された時点Gでコーストストップが開始されてしまう。
そうすると、このアクセルペダルが離された時点Gのタービン回転速度Nt4は、電動オイルポンプ10eからの油圧で副変速機のHighクラッチ33を締結状態で保持できる上限の回転速度Nt2よりも高いので、Highクラッチ33を締結できずにスリップ状態となってしまう。
以上の通り、実施の形態では、エンジン1(駆動源)と駆動輪7の間に配されたトルクコンバータ2(流体伝動機構)と、
トルクコンバータ2に直列に配される副変速機構30(摩擦締結要素)と、
エンジン1により駆動されるメカオイルポンプ10m(油圧源)と、
車両の減速時に所定の停止条件が成立すると、エンジン1を停止させるコントローラ12(駆動源制御手段)と、
エンジン1を停止させている間、バッテリ13により駆動される電動オイルポンプ10eと、を備え、
エンジン1を停止させている間、電動オイルポンプ10eからの油圧により副変速機構30の摩擦締結要素を締結状態で保持するようにした車両用の自動変速機において、
コントローラ12は、上記の停止条件に加えて、トルクコンバータ2のタービン回転速度Nt(出力軸回転速度)に基づいて、エンジン1の停止の可否を判断する構成とした。
ここで、停止条件は、以下のa〜c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(ブレーキ液圧が所定値以上)
c:車速が所定の車速以下
このように構成すると、車速のみならず、副変速機構30の摩擦締結要素の締結に寄与するトルクコンバータ2の出力軸回転速度(タービン回転速度Nt)も考慮してエンジン1の停止が判定される。
エンジン1の停止を許可する車速(コーストストップ許可車速)を高車速側に広げると、同一の車速であっても変速比によって異なるタービン回転速度Ntを取り得る状態となるため、従来の車速のみに基づいてエンジン1の停止を判断する場合には、車速の要件を満たしたとしても、タービン回転速度Ntが高すぎて摩擦締結要素に入力されるトルクが大きいために、電動オイルポンプ10eからの油圧により摩擦締結要素を締結状態で保持できなくなる場合がある。
上記のように構成して、エンジン1の停止の判断に、摩擦締結要素の締結に寄与するタービン回転速度Ntを考慮して、例えば、電動オイルポンプ10eからの油圧で摩擦締結要素を締結状態で保持できるときの回転速度になったときに、エンジン1の停止(コーストストップの開始)を判断するようにすることで、エンジン1の停止を許可する車速(コーストストップ許可車速)を高車速側に広げても、エンジン1を停止させたときに、摩擦締結要素が非締結状態となることを好適に防止できる。
これにより、運転者が変速機4の挙動などに違和感を覚えることを防止できる。また、エンジン1の停止を高車速側でも行えるようになるので、エンジン1を停止させる機会を増やすことができ、これにより燃費向上の効果が期待できる。
さらに、コントローラ12は、タービン回転速度Ntが、電動オイルポンプ10eが発生可能な油圧に応じて決まる所定回転速度Nt2以下であるときに、エンジン1の停止を許可する構成とした。
摩擦締結要素を締結状態で保持できるか否かは、電動オイルポンプ10eが発生可能な油圧に応じて決まるので、上記のように構成して、電動オイルポンプ10eの発生可能な油圧に応じて所定回転速度Nt2を設定すると、エンジン1の停止を許可する車速(コーストストップ許可車速)を高車速域側に広げても、電動オイルポンプ10eからの油圧により摩擦締結要素を締結状態で保持できる状態のときにエンジン1の停止(コーストストップの開始)を許可することができる。
これにより、エンジン1の停止を許可する車速を、より高車速域側に広げることができるので、エンジン1の停止が実行される機会を増やすことができる。これにより、エンジン1を停止させることができる時間が増えるので、その分だけ燃費が向上することになる。
また、摩擦締結要素がスリップ状態となることを好適に防止できるので、再加速要求があった場合に、エンジン1の回転駆動力を摩擦締結要素の上流側から下流側に速やかに伝えることができるので、自動変速機を搭載した車両の再加速性が低下することを好適に防止できる。
さらに、所定回転速度Nt2は、電動オイルポンプ10eにより発生可能な油圧において摩擦締結要素の締結状態を維持可能なタービン回転速度Ntの上限値に設定されている構成とした。
このように構成すると、タービン回転速度Ntが、電動オイルポンプ10eからの油圧により摩擦締結要素を締結状態で保持できる上限を規定する回転速度Nt2以下であるときに、エンジン1が停止されることになる。
これにより、摩擦締結要素がスリップ状態となることを好適に防止できるので、再加速要求があった場合に、エンジン1の回転駆動力を摩擦締結要素の上流側から下流側に速やかに伝えることができるので、自動変速機を搭載した車両の再加速性が低下することを好適に防止できる。
さらに、エンジン1の停止を許可する車速を、より高車速域側に広げることができるので、エンジン1の停止が実行される機会を増やすことができる。
これにより、エンジン1を停止させることができる時間が増えるので、その分だけ燃費が向上することになる。
また、所定の停止条件は、車両が減速しているときの停車直前の運転状態において、車速が駆動源の停止を許可する許可車速VSP2以下であるという条件が含まれており、許可車速VSP2は、変速マップにおけるひとつの車速に対して取り得るタービン回転速度が複数存在する領域内のタービン回転速度Ntが所定回転速度Nt2以下となる領域(図6の点B、D、D’で囲まれた領域)であって、最も高車速側に設定されている構成とした。
このように構成すると、許可車速VSP2を、電動オイルポンプ10eにより発生可能な油圧で摩擦締結要素を締結状態で維持可能なときのタービン回転速度Nt2に応じて決まる車速であって、最も高車速側に設定できる。よって、コーストストップを可能な限り高車速側で実行できるようになるので、燃費の向上がいっそう期待できる。
前記した実施の形態では、本願発明を、バリエータ20の下流側に副変速機構30が設けられたベルト式無段変速機に適用した場合を例に挙げて説明をしたが、バリエータ20の上流側に副変速機構30が設けられたベルト式無段変速機や、複数の締結要素の締結、解放の組み合わせにより所望の変速段を実現する自動変速機などにも適用可能である。
さらに、前記した実施の形態では、「駆動源」がエンジンである場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばモータや、エンジンとモータの両方からトルクが入力される構成のものであっても良い。
さらに、前記した実施の形態では、コーストストップ条件が、以下のa〜dである場合を例示した。
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(ブレーキ液圧が所定値以上)
c:車速がコーストストップ許可車速VSP2以下
d:タービン回転速度が、所定回転速度Nt2以下、
これらa〜dに加えて、「ロックアップクラッチが解放されている」ことを、コーストストップ条件に含めても良い。

Claims (4)

  1. 駆動源と駆動輪の間に配された流体伝動機構と、
    前記流体伝動機構に直列に配される摩擦締結要素と、
    前記駆動源により駆動される油圧源と、
    車両の減速時に所定の停止条件が成立すると、前記駆動源を停止させる駆動源制御手段と、
    前記駆動源を停止させている間、前記駆動源と異なる他の駆動源により駆動される他の油圧源と、を備え、
    前記駆動源を停止させている間、前記他の駆動源からの油圧により前記摩擦締結要素を締結状態で保持するようにした車両用の自動変速機において、
    前記駆動源制御手段は、前記流体伝動機構の出力回転速度に基づいて、前記駆動源の停止を判断することを特徴とする車両用の自動変速機。
  2. 前記駆動源制御手段は、
    前記流体伝動機構の出力回転速度が、前記他の油圧源が発生可能な油圧に応じて決まる所定回転速度以下であるときに、前記駆動源の停止を許可することを特徴とする請求項1に記載の車両用の自動変速機。
  3. 前記所定回転速度は、前記流体伝動機構の出力回転速度であって、前記他の油圧源により発生可能な油圧において前記摩擦締結要素の締結状態を維持可能な上限値に設定されていることを特徴とする請求項2に記載の車両用の自動変速機。
  4. 前記所定の停止条件には、車速が駆動源の停止を許可する許可車速以下であるという条件が含まれることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の車両用の自動変速機。
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