JP5455790B2

JP5455790B2 - 発進クラッチ制御装置

Info

Publication number: JP5455790B2
Application number: JP2010122397A
Authority: JP
Inventors: 雄紀米田
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2010-05-28
Filing date: 2010-05-28
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2030-05-28
Also published as: JP2011247370A

Description

本発明は発進クラッチ制御装置、特にベルト式無段変速機を搭載した車両の発進クラッチの制御装置に関するものである。

従来より、エンジン動力を、トルクコンバータ、発進クラッチ、ベルト式無段変速機、駆動輪の順に伝達する車両がある。特に、タービン回転数センサがない車両の場合、発進クラッチ後の回転数はベルト式無段変速機の入力回転数センサ（プライマリプーリ回転数センサ）によって認識できるが、発進クラッチ前の回転数が不明なため、発進クラッチの同期ポイントを前後の回転数から判定することができない。

クラッチ係合制御の終了点（完全締結時）は、バラツキを考慮した上で同期が完了していると推定される時間で設定している。しかしながら、クラッチ系の経時変化、クラッチ構成部品の作動ばらつき等により、制御終了時点で同期完了していない場合には、高油圧でイナーシャトルクを瞬間的に吸収するために、ベルトに過大トルクが入力され、ショックの発生やベルト滑り、ひいてはベルトの寿命を低下させるという問題がある。

ところで、車両停止時にエンジンを自動停止させ、停車中の無駄な燃料消費や排出ガスの発生を抑えるアイドルストップ車が知られている。特に、エンジンにより駆動されるオイルポンプを備え、このオイルポンプを油圧源とする油圧を発進クラッチへ供給するアイドルストップ車においては、アイドルストップ中、オイルポンプも停止しているので、アイドルストップ復帰時において発進クラッチへの油圧を時間制御で供給すると、制御終了時点で同期完了していない状況が発生しやすい。

図７はアイドルストップ復帰時におけるエンジン回転数、タービン回転数、プライマリ回転数、クラッチ油圧（目標油圧と実油圧）の各時間変化を示す。時刻ｔ１でブレーキＯＦＦ又はアクセルＯＮ等によりアイドルストップが解除されると、エンジンが再始動されると共に、発進クラッチには初期圧が供給される。実際のクラッチ油圧は、エンジン再始動に伴いオイルポンプが駆動されるので、破線で示すように目標クラッチ圧に比べて遅れる。タービン回転数はエンジン回転数に引きずられて破線のように一旦持ち上がった後、クラッチへの伝達トルクの上昇に伴って降下する。初期圧段階の終了近くになってプライマリ回転数が上昇を開始し、時刻ｔ２で発進クラッチが同期すると、初期圧段階を終了し、スイープ段階（昇圧制御）へ移行する。スイープ段階では、クラッチ油圧が所定時間勾配で上昇し、タービン回転数とプライマリ回転数は同じ回転数を保ちながら徐々に上昇する。時刻ｔ３でスイープ段階を終了し、係合終了のための最大油圧が供給される。初期圧段階とスイープ段階の合計時間Ｔ１が予め設定されている。

時刻ｔ２で発進クラッチが同期している場合（同期時）には、時刻ｔ３において発進クラッチへ最大油圧を供給しても、タービン回転数及びプライマリ回転数に急激な落ち込みはない（図７の実線参照）。一方、時刻ｔ２で同期していない場合（非同期時）には、プライマリ回転数がタービン回転数と一致しない状態で上昇するので、時刻ｔ３において最大油圧を供給した時、イナーシャトルクを瞬間的に吸収するためにタービン回転数と共にプライマリ回転数に一時的な落ち込みが発生し、ショックやベルト滑りが発生する（図７の二点鎖線参照）。

特許文献１には、トルクコンバータと無段変速機との間に発進クラッチを配置した車両において、発進クラッチの係合タイミングをタービン回転数とプライマリ回転数とで判断するものが開示されている（特許文献１の図１６）。

特許文献２には、アイドルストップ後のエンジン再始動時に、発進クラッチの締結開始に十分な油圧発生状況と判断しても、発進クラッチの締結を開始せずに、エンジン再始動から予め定めたタイミングとなるまで所定時間を待ってから締結を開始するものが開示されている。

特許文献１では、発進クラッチの前後の回転数をタービン回転数とプライマリ回転数とで検出できるので、同期タイミングの検出は正確に行えるが、タービン回転数センサを有しない車両においては適用できない。

特許文献２の場合には、時間制御によって発進クラッチの係合を行うので、タービン回転数センサを有しない車両にも適用できる。しかしながら、単に発進クラッチの締結タイミングを遅らせるだけでは、発進遅れを招くという問題がある。また、所定時間が経過する迄の間は発進クラッチの非制御期間中であるため、その期間中において発進クラッチに意図しない油圧が供給されると、ベルト滑りが発生する懸念がある。

特開２００６−２１９０８４号公報特開２００７−２４１２９号公報

本発明の目的は、タービン回転数センサを有しない車両において、発進クラッチの係合ポイントを適切に制御し、ベルト滑りを抑制しつつ安定した発進性能を実現できる発進クラッチ制御装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、エンジン動力を、トルクコンバータ、油圧式発進クラッチ、ベルト式無段変速機、駆動輪の順に伝達する車両であって、前記エンジンの回転数を検出するセンサと、前記ベルト式無段変速機のプライマリプーリの回転数を検出するセンサと、前記ベルト式無段変速機のセカンダリプーリの回転数を検出するセンサとを備え、前記トルクコンバータのタービン回転数を検出するセンサを有しない車両において、前記発進クラッチの係合制御を、前記発進クラッチを係合開始状態にするための初期圧を供給する初期圧段階、所定の時間勾配をもって油圧を上昇させるスイープ段階、前記発進クラッチを完全締結させる締結段階の順に実施する発進制御手段を設け、前記初期圧段階の開始から前記締結段階までの時間が予め設定されており、前記締結段階における前記プライマリプーリの回転数の変化を検出し、当該回転数の落ち込みが検出された場合に、次回の締結段階のタイミングを遅くするよう学習補正する学習補正手段を設けたことを特徴とする、発進クラッチ制御装置を提供する。

本発明では、タービン回転数センサを有しないので、発進クラッチ前の回転数を検出することができず、発進クラッチの前後の回転数から係合状態（同期状態か否か）を判定することができない。しかし、発進クラッチが同期していない状態で締結段階になると、発進クラッチ後の回転数を検出するプライマリプーリの回転数センサの検出波形に落ち込みが現れることに着目した。すなわち、発進クラッチが同期していない状態で締結段階になると、高い油圧が発進クラッチへ供給され、イナーシャトルクを瞬間的に吸収するために、ベルトに過大トルクが入力され、ショックやベルト滑りが発生する。このとき、プライマリプーリの回転数センサの検出波形に落ち込みが現れるので、発進クラッチが同期していなかったことを後で判定できる。このような検出波形に落ち込みがあったときには、次回の締結段階のタイミングを遅くする（初期圧段階の開始から締結段階までの時間を長くする）よう学習補正することで、次回の発進クラッチの係合制御から非同期状態を緩和でき、ショックやベルト滑りの発生を抑制できる。

学習補正の具体的方法としては、例えばプライマリプーリの回転数の落ち込み量を検出し、その落ち込み量がしきい値を越えた時に、次回の締結段階のタイミングを遅くする方法や、プライマリプーリの回転数の落ち込み回数を検出し、その落ち込み回数が所定回数を越えた時に、次回の締結段階のタイミングを遅くする方法などがある。なお、学習補正は、全ての発進の度に実施する必要はなく、例えば発進クラッチの締結段階におけるプライマリプーリの回転数センサの検出波形の落ち込みが複数回連続して検出された時のみ実施してもよい。

学習補正手段は、締結段階においてプライマリプーリの回転数の落ち込みが検出されない状態が複数回繰り返された場合に、次回の締結段階のタイミングを早くするように学習補正してもよい。すなわち、本発明の学習補正は、プライマリプーリの回転数の落ち込みを検出したときに締結タイミングを遅くするものであるから、回転数の落ち込みを検出されないときに締結タイミングを固定化すると、締結タイミングが必要以上に遅れ、発進クラッチの制御時間が長くなる可能性がある。そのため、回転数の落ち込みが検出されない状態が複数回繰り返された場合には、次回の締結タイミングを早くするように学習補正することで、最適な締結タイミングを実現することが可能になる。なお、締結タイミングを早くする学習補正の条件として、回転数の落ち込みが検出されない状態が複数回繰り返された場合とした理由は、回転数の落ち込みが検出されない状態が１回でも発生した場合に、締結タイミングを早くする学習補正を実施すると、締結タイミングを遅くする学習補正と締結タイミングを早くする学習補正とが交互に繰り返され、ハンチング状態に陥るからである。

本発明は、アイドルストップ車だけでなく、非アイドルストップ車においても適用できる。例えば、エンジンが回転している状態でＮ→Ｄ（Ｒ）レンジへ切り替えられた時、発進クラッチが締結されるが、その際にプライマリプーリの回転数の落ち込みを検出することで、締結タイミングを学習補正することができる。

本発明をアイドルストップ車に適用した場合、締結段階におけるプライマリプーリの回転数の落ち込み量が所定値以上の場合に、次回のアイドルストップを禁止してもよい。すなわち、プライマリプーリの回転数の落ち込み量が基準値を越えた場合には、ベルト滑りの発生量が大きいと考えられるので、アイドルストップ自体を禁止することで、ベルトの寿命低下を抑制することができる。

以上のように、本発明によれば、発進クラッチの締結段階におけるプライマリプーリの回転数の変化を検出し、この回転数の落ち込みが検出された場合に、次回の締結段階のタイミングを遅くするよう学習補正するので、タービン回転数センサを有しない車両において、発進クラッチの適切な係合タイミングに自動調整できる。そのため、締結段階におけるベルト滑りやショックの発生を緩和でき、耐久性の向上を実現できる。

本発明に係る発進クラッチを有する車両の構成を示すスケルトン図である。本発明に係る無段変速機の油圧制御装置の一例を示す回路図である。ソレノイド圧Ｐsls に対する、ライン圧Ｐ_L 、クラッチモジュレータ圧Ｐcm、クラッチ制御圧、及びセカンダリ圧の各特性を示す図である。本発明に係るアイドルストップ復帰時における発進クラッチ制御の一例のタイムチャート図である。本発明に係る発進クラッチ制御の一例のフローチャート図である。本発明に係る発進クラッチ制御の他の例のフローチャート図である。従来のアイドルストップ復帰時における発進クラッチ制御の一例のタイムチャート図である。

図１は本発明に係る発進クラッチ制御装置を備えた車両の構成の一例を示す。エンジン１の出力軸１ａは、無段変速機２を介してドライブシャフト（出力軸）３２に接続されている。無段変速機２には、トルクコンバータ３、変速装置４、油圧制御装置７及びエンジン１により駆動されるオイルポンプ６などが設けられている。

無段変速機２は、トルクコンバータ３のタービン軸５の回転を正逆切り替えてプライマリ軸１０に伝達する前後進切替装置８、プライマリプーリ１１とセカンダリプーリ２１との間にベルト１５を巻き掛けた変速装置４、セカンダリ軸２０の動力をドライブシャフト３２に伝達するデファレンシャル装置３０などで構成されている。

前後進切替装置８は、遊星歯車機構８０と逆転ブレーキＢ１と直結クラッチＣ１とで構成されている。遊星歯車機構８０のサンギヤ８１がタービン軸５に連結され、リングギヤ８２がプライマリ軸１０に連結されている。逆転ブレーキＢ１はピニオンギヤ８３を支えるキャリア８４とトランスミッションケースとの間に設けられ、直結クラッチＣ１はキャリア８４とサンギヤ８１との間に設けられている。直結クラッチＣ１を解放して逆転ブレーキＢ１を締結すると、前進走行状態となり、逆に、逆転ブレーキＢ１を解放して直結クラッチＣ１を締結すると、後進走行状態となる。

プライマリプーリ１１は、プライマリ軸１０上に一体に形成された固定シーブ１１ａと、プライマリ軸１０上に軸方向移動自在に、かつ一体回転可能に支持された可動シーブ１１ｂとを備えている。可動シーブ１１ｂの背後には、プライマリ軸１０に固定されたシリンダ１２が設けられ、可動シーブ１１ｂとシリンダ１２との間に油室１３が形成されている。油室１３へ供給される作動油を、後述するレシオコントロール弁７６，７７で流量制御することにより、変速制御が実施される。

セカンダリプーリ２１は、セカンダリ軸２０上に一体に形成された固定シーブ２１ａと、セカンダリ軸２０上に軸方向移動自在に、かつ一体回転可能に支持された可動シーブ２１ｂとを備えている。可動シーブ２１ｂの背後には、セカンダリ軸２０に固定されたピストン２２が設けられ、可動シーブ２１ｂとピストン２２との間に油室２３が形成されている。この油室２３への供給油圧（セカンダリ圧）を制御することにより、トルク伝達に必要なベルト挟圧力が与えられる。なお、油室２３には初期挟圧力を与えるバイアススプリング２４が配置されている。

セカンダリ軸２０の一方の端部はエンジン側に向かって延び、この端部に出力ギヤ２７が固定されている。出力ギヤ２７はデファレンシャル装置３０のリングギヤ３１に噛み合っており、デファレンシャル装置３０から左右に延びるドライブシャフト３２に動力が伝達され、車輪が駆動される。

エンジン１及び無段変速機２は電子制御装置１００によって制御される。電子制御装置１００には、エンジン回転数センサ１０１、車速センサ（又はセカンダリプーリ回転数センサ）１０２、スロットル開度（又はアクセル開度）センサ１０３、シフトポジションセンサ１０４、プライマリプーリ回転数センサ１０５、ブレーキセンサ１０６、ＣＶＴ油温センサ１０７及びセカンダリ圧を検出する油圧センサ１０８からそれぞれ検出信号が入力されている。入力信号として、その他の信号を入力してもよいことは勿論である。プライマリプーリ回転数センサ１０５によって、発進クラッチ（例えばＢ１）の後の回転数を検出できる。なお、発進クラッチ前の回転数を検出するタービン回転数センサは備えていない。プライマリプーリ回転数センサ１０５及び車速センサ１０２の検出信号により、プーリ比を計算できる。図１では説明を簡単にするため、単一の電子制御装置１００によってエンジン１と無段変速機２の両方を制御する例を示したが、実際には個別の電子制御装置によって制御され、両電子制御装置は通信用バスによって相互に連携している。

電子制御装置１００は、車両停止時でかつ所定の条件が成立したときにエンジン１を自動停止（アイドルストップ）させ、所定の条件が不成立となったときにエンジン１を再始動させるアイドルストップ制御手段を有する。アイドルストップを許可する条件としては、例えばブレーキＯＮ（ブレーキペダルの踏み込み）などがある。但し、エンジン水温が低いときや、電気負荷が大きいとき、アクセルペダルが踏まれているときには、アイドルストップを許可しない。一方、アイドルストップ復帰（エンジン再始動）条件としては、例えばブレーキＯＦＦ、アクセルペダル踏み込み、車速信号の入力などがある。アイドルストップ許可条件及び復帰条件は公知であるため、ここでは詳しい説明を省略する。

電子制御装置１００は、油圧制御装置７に内蔵されたソレノイド弁を制御している。油圧制御装置７は、オイルポンプ６、プライマリ油室１３、セカンダリ油室２３、逆転ブレーキＢ１、直結クラッチＣ１とそれぞれ配管を介して接続されている。電子制御装置１００は、車速とスロットル開度とに応じて予め設定された変速マップに従って目標プーリ比又はプライマリ回転数を決定し、油圧制御装置７内のソレノイド弁ＤＳ１、ＤＳ２を制御することによって、無段変速機２のプライマリ油室１３への供給油量を調整し、プーリ比又はプライマリ回転数を目標値へとフィードバック制御している。また、エンジントルクと変速比とからベルト伝達トルクを求め、ベルト滑りを発生させない最低限のベルト挟圧力となるように、油圧制御装置７内のソレノイド弁ＳＬＳを制御することによって、セカンダリ油室２３への供給油圧（セカンダリ圧）を目標値へとフィードバック制御している。この際、油圧センサ１０８で実際のセカンダリ圧が検出される。さらに、油圧制御装置７内のソレノイド弁ＳＬＳは、逆転ブレーキＢ１及び直結クラッチＣ１への供給油圧（過渡圧）を制御する機能を備えている。

本実施例では、油圧制御装置７がプーリ１１，２１、逆転ブレーキＢ１及び直結クラッチＣ１の油圧を制御する例を示したが、この他にトルクコンバータ３に内蔵されたロックアップクラッチ３ａの制御やライン圧制御などの他の機能を備えていてもよい。なお、油圧制御装置７の油圧源は、エンジン１によって駆動されるオイルポンプ６のみであり、電動ポンプなどの格別のオイルポンプは備えていない。

図２は油圧制御装置７の一例の油圧回路を示す。図２において、７１はレギュレータ弁、７２はクラッチモジュレータ弁、７３はソレノイドモジュレータ弁、７４はガレージシフト弁、７５はマニュアル弁、７６はアップシフト用レシオ制御弁、７７はダウンシフト用レシオ制御弁、７８はレシオチェック弁、７９は挟圧コントロール弁である。また、ＳＬＳはライン圧の調圧制御、逆転ブレーキＢ１及び直結クラッチＣ１の過渡制御、及びセカンダリプーリ２１の油室２３の調圧制御を行うため、ソレノイド圧Ｐsls を出力するソレノイド弁、ＤＳ１はアップシフト用信号圧Ｐds1 を調圧制御するアップシフト用ソレノイド弁、ＤＳ２はダウンシフト用信号圧Ｐds2 を調圧制御するダウンシフト用ソレノイド弁である。本実施形態では、ソレノイド弁ＳＬＳは常開型のリニアソレノイド弁、ソレノイド弁ＤＳ１，ＤＳ２は共に常閉型のデューティソレノイド弁を使用している。

図２では、プライマリプーリ１１、セカンダリプーリ２１、逆転ブレーキＢ１及び直結クラッチＣ１に関する油圧回路だけを示してあるが、トルクコンバータ３に内蔵されたロックアップクラッチ３ａの油圧回路等については、本発明と直接関係がないので省略する。なお、油圧制御装置７の油圧源は、エンジン１によって駆動されるオイルポンプ６のみであり、電動ポンプなどの格別のオイルポンプは備えていない。

図２の油圧回路のうち、ガレージシフト弁７４と挟圧コントロール弁７９を除く弁は本発明と直接関係がないので、以下に簡単に説明する。レギュレータ弁７１は、オイルポンプ６の吐出圧を所定のライン圧Ｐ_L に調圧する弁であり、クラッチモジュレータ弁７２は、直結クラッチＣ１および逆転ブレーキＢ１への供給圧（Ｐ_C1，Ｐ_B1）の元圧となるクラッチモジュレータ圧Ｐcmを出力する弁である。ソレノイドモジュレータ弁７３は、クラッチモジュレータ圧Ｐcmを調圧して、一定のソレノイドモジュレータ圧Ｐsmを発生する弁である。マニュアル弁７５はシフトレバーと機械的に連結された手動操作弁であり、Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、Ｓ、Ｂの各レンジに切り換えられ、ガレージシフト弁７４から供給される油圧を直結クラッチＣ１又は逆転ブレーキＢ１に選択的に導く。アップシフト用レシオ制御弁７６及びダウンシフト用レシオ制御弁７７は、アップシフト用信号圧Ｐds1 とダウンシフト用信号圧Ｐds2 との相対関係によってプライマリ油室１３に給排される作動油量を調整する流量制御弁である。レシオチェック弁７８は、閉じ込み制御のために、プライマリ油室１３を流量制御から油圧制御に切り替えて、プライマリ油室１３の油圧とセカンダリ油室２３の油圧との比率を予め設定された関係に保持するための弁である。

ガレージシフト弁７４は、シフトレバーをＮ→Ｄ又はＮ→Ｒへ切り替えた時（ガレージシフト時）に、直結クラッチＣ１及び逆転ブレーキＢ１への供給圧を過渡制御できるように油路を切り替えるための切替弁である。図２の中心線より左側が過渡状態、右側が保持状態である。スプリング７４ａによって一方向に付勢されたスプール７４ｂを備えており、スプリング荷重と同方向にアップシフト用信号圧Ｐds1 とダウンシフト用信号圧Ｐds2 とが入力される信号ポート７４ｃ，７４ｄが形成されている。カウンタポート７４ｈには、スプリング荷重と対向方向にソレノイドモジュレータ圧Ｐsmが入力されている。ガレージシフト時にはソレノイド弁ＤＳ１，ＤＳ２は共にＯＮとなるので、信号ポート７４ｃ，７４ｄに入力される信号圧Ｐds1 ，Ｐds2 も共にＯＮになり、スプール７４ｂはソレノイドモジュレータ圧Ｐsmに抗して下方へ移動し、左側の過渡状態になる。そのため、ポート７４ｅに入力されたソレノイド圧Ｐsls が出力ポート７４ｆから出力され、マニュアル弁７５を介して直結クラッチＣ１又は逆転ブレーキＢ１へ供給される。このソレノイド圧Ｐsls によって、直結クラッチＣ１又は逆転ブレーキＢ１を後述する初期段階、スイープ段階へと係合制御することができる。信号圧Ｐds1 ，Ｐds2 の少なくとも一方がＯＦＦになると、スプール７４ｂはソレノイドモジュレータ圧Ｐsmによって上方へ移動し、右側の保持状態になる。そのため、ポート７４ｇに入力されたクラッチモジュレータ圧Ｐcmが出力ポート７４ｆから出力され、マニュアル弁７５を介して直結クラッチＣ１又は逆転ブレーキＢ１へ供給される。つまり、直結クラッチＣ１又は逆転ブレーキＢ１は締結段階となる。そのため、リニアソレノイド弁ＳＬＳの作動如何にかかわらず直結クラッチＣ１又は逆転ブレーキＢ１の締結状態を保持できる。アイドルストップ復帰時には、ガレージシフト弁７４は過渡位置に保持され、リニアソレノイド弁ＳＬＳによって制御されたソレノイド圧Ｐsls が逆転ブレーキＢ１又は直結クラッチＣ１に供給される。このソレノイド圧Ｐsls によって、発進クラッチＢ１の初期圧段階において、クラッチ伝達トルクがベルト伝達トルク容量を上回らないように、発進クラッチＢ１の油圧を制御してもよい。これにより、アイドルストップ復帰時のベルト滑りを防止できる。

挟圧コントロール弁７９は、セカンダリ油室２３の油圧を制御するための圧力制御弁であり、スプリングによって一方向に付勢されたスプールを備えている。スプリング荷重と対向する一端側の信号ポート７９ａにソレノイドモジュレータ弁７３から一定圧Ｐsmが供給されている。入力ポート７９ｂにはライン圧Ｐ_L が供給されており、出力ポート７９ｃはセカンダリ油室２３と接続され、出力圧はポート７９ｄにフィードバックされている。スプリングが収容された他端側の信号ポート７９ｅにはソレノイド圧Ｐsls が供給される。そのため、信号ポート７９ｅに入力されたソレノイド圧Ｐsls を所定の増幅度で増幅した油圧をセカンダリ油室２３に供給することができる。セカンダリ油室２３の油圧（セカンダリ圧）は油圧センサ１０８によって検出され、検出された油圧に基づいてベルト伝達トルクを計算で求めることができる。ベルト伝達トルクの計算方法としては、例えば油圧センサ１０８によってセカンダリ油圧を検出し、そのセカンダリ油圧と受圧面積とからベルト挟圧を計算し、さらにベルト挟圧、ベルトとプーリとの摩擦係数、ベルト巻き掛け径などからベルト伝達トルクを計算することができる。

図３にソレノイド圧Ｐsls に対する、ライン圧Ｐ_L 、クラッチモジュレータ圧Ｐcm、クラッチ制御圧、及びセカンダリ圧の各特性を示す。ライン圧Ｐ_L はソレノイド圧Ｐsls にほぼ比例した油圧に調圧される。クラッチモジュレータ圧Ｐcmは、ソレノイド圧Ｐsls が所定値に達するまではライン圧Ｐ_L と同圧であり、所定値を超えると一定圧に制御される。また、逆転ブレーキＢ１又は直結クラッチＣ１には過渡状態においてソレノイド圧Ｐsls が直接供給されるので、クラッチ制御圧はソレノイド圧Ｐsls そのものとなる。セカンダリ圧はソレノイド圧Ｐsls に比例し、油圧ライン圧Ｐ_L より僅かに低い油圧に調圧される。図３に示したように、クラッチ制御圧とセカンダリ圧は共にソレノイド圧Ｐsls によって制御されるが、常にセカンダリ圧がクラッチ制御圧を上回るように設定されている。セカンダリ圧は、油圧センサ１０８によって検出される。

図４は、本発明におけるアイドルストップ復帰（エンジン再始動）時の発進クラッチ（Ｂ１）の係合制御の一例を示す。時刻ｔ１で所定のアイドルストップ復帰条件を満足すると、アイドルストップ復帰指令が出力され、エンジン回転数が上昇し始める。そして、発進クラッチに対して初期圧段階の制御を開始する。初期圧段階の制御方法として、例えば油圧センサ１０８によって検出されたセカンダリ油圧に基づいてベルト伝達可能トルクを計算し、発進クラッチの伝達トルクが計算されたベルト伝達トルクを上回らないように、目標クラッチ圧を設定してもよい。目標クラッチ圧の設定は、ソレノイド弁ＳＬＳへの指示電流で設定できる。時刻ｔ１０で目標クラッチ圧が初期圧に相当する所定値まで上昇すると、それ以後、発進クラッチのクラッチ油圧を、予め決められた初期圧に相当する所定値に保持し、急激なクラッチ伝達トルクの上昇を抑制する。このように目標クラッチ圧をベルト伝達トルクに応じて設定すれば、発進クラッチが先に係合してベルト滑りが発生するのを抑制できる。

本発明における初期圧段階とは、発進クラッチを係合開始状態にするための制御であるが、アイドルストップ復帰時はオイルポンプの吐出圧自体が低いので、実油圧が目標クラッチ圧に追従しにくい。そのため、上述のようなベルト伝達トルクを上回らないような目標クラッチ圧に設定することなく、最初から一定の初期圧を目標クラッチ圧としても構わない。また、初期圧段階の開始時に短時間だけ初期圧より高いプリチャージ油圧を供給し、ピストン室への作動油の充填を促進させ、無効ストロークの解消時間を短縮するようにしてもよい。

時刻ｔ２で初期圧段階を終了すると、初期圧から一定時間勾配で昇圧するスイープ段階に移行する。スイープ段階では、ソレノイド弁ＳＬＳに時間と共に上昇する指示電流を供給し、クラッチ圧を時間と共に徐々に上昇させる。時刻ｔ２において、発進クラッチが同期状態であれば、スイープ段階でタービン回転数とプライマリ回転数とが一致したまま上昇するので、時刻ｔ３で発進クラッチに最大油圧を供給しても、ショックはなく、プライマリ回転数の落ち込みもない。しかし、時刻ｔ２で同期していない場合には、スイープ段階でプライマリ回転数がタービン回転数と乖離したまま上昇するので、時刻ｔ３で発進クラッチに最大油圧を供給した時、ショックやプライマリ回転数の落ち込みが発生する（図７参照）。

なお、時刻ｔ３で発進クラッチに最大油圧を供給するのは、リニアソレノイド弁ＳＬＳの指示電流を最大値とするのではなく、デューティソレノイド弁ＤＳ１，ＤＳ２の少なくとも一方をＯＦＦすることで、ガレージシフト弁７４を図２の右側の保持状態に切り替え、発進クラッチへクラッチモジュレータ圧Ｐcmを直接供給することで行う。その理由は、リニアソレノイド弁ＳＬＳは発進クラッチの制御だけでなく、ライン圧やセカンダリ圧の調圧にも同時に利用されているからである。

前回のアイドルストップ復帰時において、プライマリ回転数の落ち込みが検出された場合には、図４に示すように、今回のアイドルストップ復帰時に締結段階をΔＴだけ遅くするよう学習補正する。換言すれば、初期圧段階とスイープ段階の合計時間Ｔ１をΔＴ（例えば１００ｍｓ〜数１００ｍｓ）だけ延長補正する。ここでは、スイープ段階の制御時間をΔＴだけ延長しているが、初期圧段階の制御時間をΔＴだけ延長してもよいし、両方の段階の時間をそれぞれ延長してもよい。その結果、時刻ｔ２で同期していない場合でも、スイープ段階でタービン回転数とプライマリ回転数との乖離が低減され、時刻ｔ４で発進クラッチへ最大油圧を供給した時、ショックやプライマリ回転数の落ち込みが抑制される。もし、時刻ｔ４でプライマリ回転数の落ち込みが発生した時には、次回のアイドルストップ復帰時に合計時間Ｔ１をさらにΔＴだけ延長補正する。この学習補正を、プライマリ回転数の落ち込みが検出されなくなるまで繰り返す。

一方、上述のような学習補正を繰り返すことにより、プライマリ回転数の落ち込みが検出されなくなった場合、発進クラッチＢ１が同期状態で締結されていることを意味するが、設定時間Ｔ１が長くなり過ぎている可能性もある。上述のように、本発明の油圧回路では、リニアソレノイド弁ＳＬＳを発進クラッチＢ１の係合制御とセカンダリ油圧の制御とに併用しているため、発進クラッチＢ１の係合制御の期間中はセカンダリ油圧（ベルト挟圧）が高めに調圧される傾向にある。そのため、セカンダリ油圧を必要最低限の油圧に調圧するためには、発進クラッチＢ１の係合制御をできるだけ短時間で終了することが望ましい。

そこで、アイドルストップ復帰時においてプライマリ回転数の落ち込みが検出されない回数が所定回数（例えば３回）以上になれば、発進クラッチＢ１の設定時間Ｔ１が長くなり過ぎたと判定して、次回のアイドルストップ復帰時に設定時間Ｔ１をΔＴだけ短縮するよう学習補正し、この短縮補正をプライマリ回転数の落ち込みが発生するまで繰り返すのがよい。このΔＴは、延長時における時間ΔＴと異なる時間に設定してもよい。このようにして、発進クラッチの制御時間を、プライマリ回転数の落ち込みが発生しない最短時間に制御できる。

前述ではプライマリ回転数の落ち込みが所定しきい値以上になった時に、締結タイミングを遅くするよう学習補正する例について説明したが、プライマリ回転数の落ち込みが基準値（しきい値より大きな値）以上になった場合には、過大なベルト滑りが発生したと考えられるので、次回のアイドルストップを禁止するように構成してもよい。これによって、アイドルストップ復帰の度に連続してベルト滑りが発生する事態を解消できる。なお、イグニッションスイッチＯＦＦによりエンジンが停止した場合には、アイドルストップ禁止を解除してもよい。

さらに、アイドルストップの禁止条件として、プライマリ回転数の落ち込みが基準値以上になった場合に限らず、制御時間Ｔ１が基準時間（許容できる発進クラッチの係合制御時間）を越えてもプライマリ回転数の落ち込みを解消できない場合としてもよい。

次に、図５に従ってアイドルストップ中における発進クラッチの係合制御について説明する。制御がスタートすると、まずアイドルストップ復帰が可能であるかどうかを判定する（ステップＳ１）。アイドルストップ復帰不可の場合には、アイドルストップを継続する（ステップＳ２）。一方、アイドルストップ復帰可能の場合には、エンジンを再始動すると共に、発進クラッチの係合制御（初期圧段階〜スイープ段階）を実施する（ステップＳ３）。次に、制御開始からの時間をカウントし、その時間を設定時間Ｔ１と比較する（ステップＳ４）。経過時間が設定時間Ｔ１未満であれば係合制御を継続し、経過時間が設定時間Ｔ１以上になった時には、締結段階を実施する（ステップＳ５）。つまり、発進クラッチへ最大油圧を供給する。次に、締結段階からの経過時間がＴ２未満で、かつスロットル開度の変化率がＡ１未満であるかどうかを判定する（ステップＳ６）。Ｔ２は締結段階以後のプライマリ回転数の落ち込みを検出するための期間である。Ａ１はスロットル開度の変化が殆どないかどうかを判定するための基準値であり、Ａ１より小さい場合にはスロットル開度の変化がない（エンジン発生トルクが安定している）ことを意味する。ステップＳ６のいずれかが否定された場合には、以下の発進クラッチ制御を行うことなく終了する。

ステップＳ６が肯定された場合には、次にプライマリ回転数の落ち込みを検出する（ステップＳ７）。具体的には、プライマリ回転数の時間変化率を負のしきい値Ｂ１と比較し、そのしきい値Ｂ１より低い（落ち込み量が大きい）ときには、プライマリ回転数の落ち込みがあったと判定する。ステップＳ６が肯定された場合には、エンジン発生トルクが安定しているため、発進クラッチが同期しておればプライマリ回転数の落ち込みは発生しない筈であるが、プライマリ回転数の落ち込みがあった場合には、発進クラッチが同期していないことを意味するので、次回のアイドルストップ復帰時の係合制御時間Ｔ１をΔＴだけ延長する（ステップＳ８）。

一方、プライマリ回転数の落ち込みがない場合には、その落ち込みがないアイドルストップ復帰回数を設定回数と比較し（ステップＳ９）、その回数が設定回数未満の場合には、係合制御時間Ｔ１を補正することなく保持する（ステップＳ１０）。一方、落ち込みがないアイドルストップ復帰回数が設定回数以上となった場合には、係合制御時間Ｔ１をΔＴだけ短縮する（ステップＳ１１）。短縮する際の補正時間ΔＴは、延長する際の補正時間ΔＴと異なってもよい。

図６は本発明にかかる発進クラッチの係合制御の他の例を示す。ここで、ステップＳ１〜Ｓ６までの動作は図５と同様であるため、省略する。ステップＳ６が肯定された場合には、次にプライマリ回転数の落ち込み量を基準値Ｂ２と比較する（ステップＳ２０）。この基準値Ｂ２は、ステップＳ７におけるしきい値Ｂ１より絶対値の大きな負の値に設定するのがよい。基準値より大きなプライマリ回転数の落ち込みがあった場合には、次回のアイドルストップを禁止し（ステップＳ２１）、基準値より大きなプライマリ回転数の落ち込みがない場合には、次回のアイドルストップを許可する（ステップＳ２２）。なお、図６に記載の制御を、図５に記載の制御と組み合わせても良い。すなわち、プライマリ回転数の落ち込み量が基準値より小さい場合には、アイドルストップを許可すると共に、ステップＳ８，Ｓ１０，Ｓ１１のような係合時間の学習補正を実施してもよい。

前記実施例では、アイドルストップ復帰時に前進走行を開始する場合を想定したため、発進クラッチが逆転ブレーキＢ１である場合を説明したが、後進走行を開始する場合には、発進クラッチは直結クラッチＣ１になる。また、図４〜図６ではアイドルストップ復帰時における発進クラッチ制御について説明したが、エンジンが回転している状態でＮ→Ｄ（Ｒ）レンジへ切り替えた時にも同様に適用できる。すなわち、Ｄ（Ｒ）レンジへの切り替えに伴って発進クラッチの係合制御は初期段階〜スイープ段階〜締結段階へと移行するが、締結段階におけるプライマリプーリの回転数の落ち込みを検出することで、締結タイミングを学習補正してもよい。

無段変速装置及び発進クラッチの油圧回路としては、図２に示すものに限らない。図２では、１個のリニアソレノイド弁ＳＬＳをセカンダリ圧制御（ベルト挟圧制御）と発進クラッチＢ１の係合制御とに併用する例を示したが、個別のソレノイド弁を用いて油圧制御を実施してもよい。

１エンジン
２無段変速機
３トルクコンバータ
４無段変速機
５タービン軸
６オイルポンプ
７油圧制御装置
１１プライマリプーリ
２１セカンダリプーリ
８前後進切替装置
Ｂ１逆転ブレーキ（発進クラッチ）
Ｃ１直結クラッチ
１００電子制御装置
１０１エンジン回転数センサ
１０２セカンダリプーリ回転数センサ（車速センサ）
１０３スロットル開度センサ
１０４シフト位置センサ
１０５プライマリプーリ回転数センサ

Claims

エンジン動力を、トルクコンバータ、油圧式発進クラッチ、ベルト式無段変速機、駆動輪の順に伝達する車両であって、
前記エンジンの回転数を検出するセンサと、
前記ベルト式無段変速機のプライマリプーリの回転数を検出するセンサと、
前記ベルト式無段変速機のセカンダリプーリの回転数を検出するセンサとを備え、
前記トルクコンバータのタービン回転数を検出するセンサを有しない車両において、
前記発進クラッチの係合制御を、前記発進クラッチを係合開始状態にするための初期圧を供給する初期圧段階、所定の時間勾配をもって油圧を上昇させるスイープ段階、前記発進クラッチを完全締結させる締結段階の順に実施する発進制御手段を設け、
前記初期圧段階の開始から前記締結段階までの時間が予め設定されており、
前記締結段階における前記プライマリプーリの回転数の変化を検出し、当該回転数の落ち込みが検出された場合に、次回の締結段階のタイミングを遅くするよう学習補正する学習補正手段を設けたことを特徴とする、発進クラッチ制御装置。
所定のエンジン停止条件を満足したときにエンジンを自動停止させるアイドルストップ制御手段を備え、
前記締結段階における前記プライマリプーリの回転数の落ち込み量が所定値以上の場合に、次回のアイドルストップを禁止することを特徴とする、請求項１に記載の発進クラッチ制御装置。