JP5768188B2 - 自動変速機の制御装置及び制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、駆動力源の停止、再始動を行う車両における自動変速機の制御装置及び制御方法に関する。

停車時に駆動力源であるエンジンを停止して燃料効率を向上するアイドルストップ技術が広く用いられている。さらなる燃料性能の向上を目的として、車両停車時だけでなく、減速時など、車両が停車する前にエンジンを停止するいわゆるコーストストップ制御が実用化されている。

車両に搭載される自動変速機は、油圧によりクラッチ等の摩擦要素の締結が制御される。車両が減速、停車した場合は、再加速、再発進に備えて、摩擦要素の切換えを行う場合がある。一方、走行中にエンジンを停止した場合は、エンジンにより駆動されるオイルポンプが油圧を発生できないので、摩擦要素の切換えのための油圧の供給が低下する場合がある。

このような自動変速機の制御として、ＪＰ２００６−１７０２９５Ａには、車両の走行中にエンジンを自動停止させて、自動変速機をニュートラル状態とし、エンジン停止後、電動オイルポンプを作動して摩擦要素に油圧を供給する、いわゆるプリチャージを開始するものが開示されている。

ＪＰ２００６−１７０２９５Ａでは、コーストストップ制御開始からアイドルストップ制御開始までの間は自動変速機をニュートラル状態としているため、コーストストップ中に再加速要求があったときには、ニュートラル状態から摩擦要素を締結するまでのタイムラグが発生する。そこで、いずれかの摩擦要素を締結状態としてタイムラグの発生を低減しつつ、次の変速に備え解放状態の摩擦要素に、トルク容量を持たない程度の油圧を供給して、締結を準備することも考えられる。

しかし、締結を準備するための解放状態の摩擦要素に油圧を供給する開始タイミングによっては、締結状態の摩擦要素がスリップすることにより、スリップに伴うトルク抜けやスリップした摩擦要素の再締結に伴う締結ショックが車両の前後加速度変化となり運転者に違和感を与える可能性がある。

すなわち、メカニカルポンプが駆動されない状態で解放状態の摩擦要素への油圧の供給を開始すると、自動変速機に供給される油圧が低下して、締結状態の摩擦要素がスリップすることにより、上記の通り運転者に違和感を与える可能性がある。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、コーストストップ制御において、摩擦要素のスリップを抑制して運転者に与える違和感を低減できる自動変速機の制御装置を提供することを目的とする。

本発明の一実施態様によると、車両を駆動する駆動力源と、駆動力源により駆動されて油圧を発生する油圧源と、第１の摩擦要素及び第２の摩擦要素の締結状態によって変速比が変更され、駆動力源の駆動力を駆動輪へと伝達する変速機と、駆動力源、油圧源及び変速機構の動作を制御する制御部と、を備える車両における自動変速機の制御装置に適用される。制御部は、車両が走行状態であって、第１の摩擦要素が締結状態かつ第２の摩擦要素が解放状態のとき、駆動力源に停止指令を出力して駆動力源を停止させるコーストストップを行うコーストストップ制御部と、第１の摩擦要素及び第２の摩擦要素の締結状態を制御する摩擦要素制御部と、を備え、摩擦要素制御部は、コーストストップ制御部により駆動力源の停止指令が出力されてから、油圧源の回転が停止するまでの間で、かつ、第１の摩擦要素が締結状態で、かつ、自動変速機が動力伝達状態にあるとき、第２の摩擦要素に油圧の供給を開始する。

また、本発明の別の実施態様によると、車両を駆動する駆動力源と、駆動力源により駆動されて油圧を発生する油圧源と、第１の摩擦要素及び第２の摩擦要素の締結状態によって変速比が変更され、駆動力源の駆動力を駆動輪へと伝達する自動変速機と、駆動力源、油圧源及び伝達機構の動作を制御する制御部と、を備える車両における自動変速機の制御方法に適用される。制御方法は、車両が走行状態であって、第１の摩擦要素が締結状態かつ第２の摩擦要素が解放状態のとき、駆動力源の停止指令を出力し、駆動力源の停止が指令されてから、油圧源の回転が停止するまでの間で、かつ、第１の摩擦要素が締結状態で、かつ、自動変速機が動力伝達状態にあるとき、第２の摩擦要素に油圧の供給を開始する。

上記態様によると、駆動力源の停止が指令されてから駆動力源の駆動が停止するまでの間、すなわち、駆動力源が慣性力により未だ回転し油圧源により油圧が供給されている間に、第２の摩擦要素に油圧を供給する。油圧源により、第２の摩擦要素に必要な油圧を確保できるとともに締結状態の第１の摩擦要素に油圧を供給できるので、締結状態の第１の摩擦要素のスリップの発生を抑制でき、スリップに伴うトルク抜けやスリップした摩擦要素の再締結に伴う締結ショックが車両の前後加速度変化となることを抑制して、運転者に与える違和感を低減できる。

図１は、本発明の実施形態の無段変速機を搭載した車両の概略構成図である。 図２は、本発明の実施形態の変速機コントローラの構成の一例を示す説明図である。 図３は、本発明の実施形態の変速マップの一例を示す説明図である。 図４は、比較例のコーストストップ制御時の説明図である 図５は、本発明の実施形態のコーストストップ制御時の説明図である。 図６は、本発明の実施形態のコーストストップ制御のフローチャートである。

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。

図１は本発明の実施形態に係る無段変速機を搭載した車両の概略構成図である。車両は動力源としてエンジン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、終減速装置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。

車両には、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。変速機４には、メカオイルポンプ１０ｍ及び電動オイルポンプ１０ｅの少なくとも一方から供給される油圧を調圧して変速機４の各部に供給する油圧制御回路１１と、油圧制御回路１１及びエンジン１を制御するコントローラ１２とが設けられている。

変速機４は、無段変速機構（以下、「バリエータ２０」という。）と、バリエータ２０に対して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」とは同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。

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、プーリ２１、２２の間に掛け回されるベルト（Ｖベルト）２３とを備えるベルト式無段変速機構である。プーリ２１、２２は、それぞれ固定円錐板と、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、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ｖＲａｔｉｏ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。各摩擦要素３２〜３４への供給油圧を調整し、各摩擦要素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。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速であるとき「変速機４が低速モードである」と表現し、２速であるとき「変速機４が高速モードである」と表現する。

コントローラ１２は、エンジン１及び変速機４を統括的に制御する制御手段であり、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、アクセルペダルの開度（以下、「アクセル開度ＡＰＯ」という。）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、車両の走行速度（以下、「車速ＶＳＰ」という。）を検出する車速センサ４３の出力信号、変速機４の油温を検出する油温センサ４４の出力信号、セレクトレバー４５の位置を検出するインヒビタスイッチ４６の出力信号、ブレーキペダルの踏み込み量及びブレーキの液圧を検出するブレーキセンサ４７の出力信号などが入力される。

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、変速制御プログラムで用いる変速マップ（図３）が格納されている。ＣＰＵ１２１は、記憶装置１２２に格納されている変速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、燃料噴射信号、点火時期信号、スロットル開度信号、変速制御信号を生成し、生成した変速制御信号を、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、メカオイルポンプ１０ｍ又は電動オイルポンプ１０ｅが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ｖＲａｔｉｏ、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、本実施形態のコントローラ１２の記憶装置１２２に格納される変速マップの一例を示している。

変速マップ上では変速機４の動作点が車速ＶＳＰとプライマリ回転速度Ｎｐｒｉとに基づき決定される。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ｖＲａｔｉｏに副変速機構３０の変速比ｓｕｂＲａｔｉｏを掛けて得られる全体の変速比、以下、「スルー変速比Ｒａｔｉｏ」という。）を表している。

変速マップには、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。図３には簡単のため、全負荷線（アクセル開度ＡＰＯ＝８／８のときの変速線）、パーシャル線（アクセル開度ＡＰＯ＝４／８のときの変速線）、コースト線（アクセル開度ＡＰＯ＝０のときの変速線）のみが示されている。

変速機４が低速モードのときは、変速機４はバリエータ２０の変速比ｖＲａｔｉｏを最大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ｖＲａｔｉｏを最小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。このとき、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が高速モードのときは、変速機４はバリエータ２０の変速比ｖＲａｔｉｏを最大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ｖＲａｔｉｏを最小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。このとき、変速機４の動作点はＢ領域とＣ領域内を移動する。

コントローラ１２は、変速マップを参照して、車速ＶＳＰ及びアクセル開度ＡＰＯ（車両の運転状態）に対応するスルー変速比Ｒａｔｉｏを設定して、バリエータ２０及び副変速機構３０の変速比を制御する。

本実施形態のコントローラ１２は、燃料消費量を抑制するために、車両が停止している間にエンジン１の回転を停止するアイドルストップ制御に加え、車両が走行中にもエンジン１の回転を停止させるコーストストップ制御を行う。

コーストストップ制御では、低車速域で車両が走行している間、エンジン１を自動的に停止させて燃料消費量を抑制する制御である。コーストストップ制御は、アクセルオフ時に実行される燃料カット制御とエンジン１への燃料供給を停止する点で共通するが、通常の燃料カット制御は、比較的高速走行時において実行され、かつエンジンブレーキを確保するためにトルクコンバータ２のロックアップクラッチが係合されているのに対し、コーストストップ制御は、車両停止直前の比較的低速走行時に実行され、ロックアップクラッチを解放状態としてエンジン１の回転を停止させる点において相違する。

コーストストップ制御を実行するにあたって、コントローラ１２は、まず、例えば以下に示す条件（ａ）〜（ｆ）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（ブレーキセンサ４７がＯＮ）
（ｃ）：車速が所定の低車速（例えば、１５ｋｍ／ｈ）以下
（ｄ）：ロックアップクラッチが解放されている
（ｅ）：Ｈｉｇｈクラッチ３３の締結状態
（ｆ）：Ｌｏｗブレーキ３２の締結状態
これらの条件は、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。

コントローラ１２は、これら（ａ）〜（ｆ）の条件が成立した場合にコーストストップ条件が成立したことを判断する。コーストストップ条件が成立した場合に、エンジン１への燃料の供給を停止して、エンジン１の回転を停止させる。

次に、このように構成された車両のコーストストップ制御を説明する。

図４は、本発明の実施形態における、比較例のコーストストップ制御時の説明図であり、従来技術の問題点を示す。

図４は、上段から、変速機４の出力軸回転速度Ｎｏ、エンジン回転速度Ｎｅ、ライン圧ＰＬ、Ｌｏｗブレーキ３２の指示圧（実線）及び実圧（点線）、Ｈｉｇｈクラッチ３３の指示圧（実線）及び実圧（点線）、車両の加速度、をそれぞれ示す。プライマリ油圧Ｐｐｒｉは、油圧制御回路１１により調圧されて変速機４の各部の供給される油圧を例示する値である。出力回転速度Ｎｏに終減速装置の減速比や駆動輪７の車輪径等を乗算することにより車速ＶＳＰが得られる。図４においてＨｉｇｈクラッチ３３の指示圧と実圧とが微少な差分を持って記載されているが、これは説明のために不一致とさせているだけで、実際には指示圧と実圧とは一致する。

図４は、車両が徐々に減速している状態において、タイミングｔ０１でコーストストップ条件が成立して、エンジン１を停止する場合の動作を示す。

図４は、車両の運転状態が、図３に示すコ−スト線に沿って車速ＶＳＰが減速して、Ｃ領域からＢ領域へと遷移する状態を示す。従って副変速機構３０は高速モードであり、摩擦要素のうち、Ｌｏｗブレーキ３２は解放状態に、Ｈｉｇｈクラッチ３３は締結状態に、それぞれ制御されている。

コーストストップ制御によりエンジンが停止されているとき、アクセルペダルの踏み込みなどの再加速要求があったときに、摩擦要素を締結するタイムラグを防止するために、副変速機構３０においてＨｉｇｈクラッチ３３を締結状態として動力伝達状態としておく。

コーストストップにより車両が停止した後は、再発進に備えて、副変速機構３０を低速モードに移行する、すなわち、Ｈｉｇｈクラッチ３３を解放状態として、Ｌｏｗブレーキ３２を締結状態へと制御する。

このとき、応答性を向上するため、車両が停止するよりも前にコーストストップ状態で解放状態の摩擦要素であるＬｏｗブレーキ３２に所定油圧を供給して締結の準備状態とする、いわゆるプリチャージを開始する。以下、その詳細を説明する。

前述のように、コントローラ１２は、コーストストップ条件が成立した場合に、エンジン１への燃料の供給を停止し、トルクコンバータのロックアップクラッチを解放して、エンジン１の回転を停止させる（タイミングｔ０１）。

エンジン１への燃料の供給が停止し、ロックアップクラッチが解放された場合は、エンジン１の回転速度が漸次減少する。これに伴って、エンジン１の駆動力によって油圧を発生させるメカオイルポンプ１０ｍの回転も漸次減少する。その後、エンジン１の回転が完全に停止した場合は（タイミングｔ０２）、メカオイルポンプ１０ｍの回転も停止し、プライマリ圧が低下する。

エンジン１の停止中もバリエータ２０の各プーリによるベルトの挟持力及び副変速機構３０の摩擦要素の締結に油圧が必要となる。このために、コントローラ１２は、エンジン１のコーストストップ制御を開始したとき、電動オイルポンプ１０ｅの駆動を開始する。これにより、メカオイルポンプ１０ｍの駆動が停止して油圧が供給されない状態となっても、電動オイルポンプ１０ｅの油圧を油圧制御回路１１に供給することができる。

電動オイルポンプ１０ｅが吐出可能な油圧は、メカオイルポンプ１０ｍよりも小さい、これは、エンジン１が停止している状態では変速機４が大きなトルクを伝達する必要はなく、バリエータ２０又は副変速機構３０の締結に必要な最低限度の油圧を確保できればよいためである。電動オイルポンプ１０ｅの容量を小さくすることにより、電動オイルポンプ１０ｅのサイズ、重量を小さくできる。

このように、コーストストップ状態では供給される油圧が小さくなる。

ここで、コントローラ１２は、副変速機構３０を高速モードから定速モードへと移行することを決定する。すなわち、車両が停車することが確実な状態であるので、副変速機構３０を高速モードから低速モードに移行させて、以降の再発進に備える。具体的には、Ｌｏｗブレーキ３２を締結状態として、Ｈｉｇｈクラッチ３３を解放状態とする。

このとき、解放状態のＬｏｗブレーキ３２を締結状態に制御するに先だって、指示油圧を所定の待機油圧よりも高めた油圧を指示するプリチャージを開始する。プリチャージ制御は、解放状態の摩擦要素を締結状態へと制御するための準備として実行される。所定の油圧を所定時間（又は所定の量）だけ摩擦要素に供給して、解放状態にある摩擦要素のリターンスプリングの圧縮等により摩擦フェーシング間の距離を縮小する。すなわち、プリチャージとは、摩擦要素において動力が伝達される直前の状態となるように、摩擦要素に設けられる複数の摩擦板の間隔を詰めるために、摩擦要素に油圧を供給することである。プリチャージが完了した後に摩擦要素は締結準備状態であるスタンバイ圧に制御される。スタンバイ圧は、同圧からさらに油圧を上昇して供給した場合に摩擦要素が直ちにトルクを伝達することできるように準備するものである。

ここで、コーストストップ状態でプライマリ油圧が低下している場合にプリチャージを開始すると、次のように、プリチャージ制御によりその他の摩擦要素に供給される油圧が低下するという問題が発生しうる。

図４において、コントローラ１２は、タイミングｔ０３においてＬｏｗブレーキ３２のプリチャージを開始する。このとき、変速機４は電動オイルポンプ１０ｅが吐出する油圧のみで賄われており、このときの油圧はメカオイルポンプ１０ｍにより供給される油圧よりも小さい。

そのため、プリチャージの開始により油圧が用いられた場合には、油圧が過渡的に低下し、油圧が供給されている他の摩擦要素、ここでは締結状態のＨｉｇｈクラッチ３３に供給される油圧も過渡的に低下する。

このとき、車両は未だ走行中であるので、トルクを伝達している摩擦要素であるＨｉｇｈクラッチ３３が一時的にスリップする可能性がある。この一時的なスリップにより摩擦要素がスリップ−再締結を行った場合に、スリップに伴うトルク抜けやスリップした摩擦要素の再締結に伴う締結ショックが車両の前後加速度変化となり、運転者に違和感を与える場合がある。

すなわちこれは、コーストストップ制御によって、変速機４に供給される油圧が小さくなった状態でプリチャージを開始することが原因となって発生するものである。

そこで、本発明の実施形態では、次のように構成することによって、コーストストップ制御時に摩擦要素がスリップを発生することがないように構成した。

図５は、本発明の実施形態のコーストストップ制御時の説明図である。

図５は、上段から、変速機４の出力軸回転速度Ｎｏ、エンジン回転速度Ｎｅ、ライン圧ＰＬ、Ｌｏｗブレーキ３２の指示圧（実線）及び実圧（点線）、Ｈｉｇｈクラッチ３３の指示圧（実線）及び実圧（点線）、車両の加速度、をそれぞれ示す。プライマリ油圧Ｐｐｒｉは、油圧制御回路１１により調圧されて変速機４の各部の供給される油圧を例示する値である。出力回転速度Ｎｏに終減速装置の減速比や駆動輪７の車輪径等を乗算することにより車速ＶＳＰが得られる。図５においてＨｉｇｈクラッチ３３の指示圧と実圧とが微少な差分を持って記載されているが、これは説明のために不一致とさせているだけで、実際には指示圧と実圧とは一致する。

図５は、図４と同様に、車両が徐々に減速している状態において、タイミングｔ１１でコーストストップ条件が成立して、エンジン１を停止する場合の動作を示す。

図５は、図４と同様に、車両の運転状態が、図３に示すコ−スト線に沿って車速ＶＳＰが減速して、Ｃ領域からＢ領域へと遷移する状態を示す。従って副変速機構３０は高速モードであり、摩擦要素のうち、Ｌｏｗブレーキ３２は解放状態に、Ｈｉｇｈクラッチ３３は締結状態に、それぞれ制御されている。

タイミングｔ１１で、コーストストップ条件が成立した場合は、コントローラ１２は、エンジン１への燃料の供給を停止して、エンジン１の回転を停止させると同時に、トルクコンバータのロックアップクラッチを解放する。

ここで、コントローラ１２は、副変速機構３０を高速モードから低速モードへと移行する準備段階として、締結側の摩擦要素であるＬｏｗブレーキ３２のプリチャージを開始する。

すなわち、コーストストップ制御を開始した直後（タイミングｔ１１）から、エンジン１の回転が停止するまで（タイミングｔ１２）は、エンジン１の回転によりメカオイルポンプ１０ｍが駆動して油圧が供給されている。メカオイルポンプ１０ｍが駆動して油圧が供給されている間に、締結側のＬｏｗブレーキ３２のプリチャージを開始する。

コントローラ１２は、エンジン１のコーストストップ制御を開始したとき、電動オイルポンプ１０ｅの駆動を開始する。その後、エンジン１の回転が完全に停止し（タイミングｔ１２）、以降は、電動オイルポンプ１０ｅによって油圧が供給される。

Ｌｏｗブレーキ３２及びＨｉｇｈクラッチ３３は、電動オイルポンプ１０ｅによって供給される油圧により、それぞれ待機状態及び締結状態が維持される。特に締結側のＬｏｗブレーキ３２は、プリチャージが開始され、プリチャージが完了した後は、スタンバイ圧によって待機する。スタンバイ圧とは、これ以上油圧を上昇させたときにＬｏｗブレーキ３２がトルク伝達容量を持ち始める手前の油圧である。この油圧は電動オイルポンプ１０ｅにより供給される。

このような制御によって、コーストストップ制御中に摩擦要素のスリップ−再締結が発生することが防止されて、摩擦要素がスリップ−再締結を行った場合に発生するスリップに伴うトルク抜けやスリップした摩擦要素の再締結に伴う締結ショックによる運転者への違和感を低減できる。

本発明の実施形態は、コントローラ１２がコーストストップ指令をエンジン１に出力してから、エンジン１の回転が停止するまでの間に、締結側の摩擦要素であるＬｏｗブレーキ３２のプリチャージを開始することが特徴である。

この特徴により、エンジン１の回転によりメカオイルポンプ１０ｍが駆動されてメカオイルポンプ１０ｍによる油圧（電動オイルポンプ１０ｅが供給するよりも高い油圧）が確保されている間にプリチャージを開始することができる。これにより、締結状態の摩擦要素（Ｈｉｇｈクラッチ３３）のトルク伝達容量やバリエータ２０のベルト挟持力が低下することが防止される。

本発明の実施形態では、コントローラ１２がコーストストップ指令を出力してからエンジン１の回転が停止するまでの間に、プリチャージを開始するように制御した。ここで、別の方法として、コーストストップ指令を出力する以前、すなわち、図５のタイミングｔ１１以前でプリチャージを開始することも考えられる。すなわち、エンジン１が回転しメカオイルポンプ１０ｍが駆動している状態で、締結側の摩擦要素であるＬｏｗブレーキ３２のプリチャージを開始する。

しかし、タイミングｔ１１以前は、エンジン１が駆動し、ロックアップクラッチが締結状態、かつ、Ｈｉｇｈクラッチ３３が締結状態となっている。すなわち、油圧を供給してトルク伝達を行う対象が複数存在している。バリエータ２０もベルト挟持力によりトルクを伝達している。

さらにこのような状態、すなわち車速ＶＳＰが低下し、エンジン回転速度Ｎｅが低い状態では、急ブレーキ等の駆動輪側からのトルク入力によりエンジン１のエンストを防止する目的で、ロックアップクラッチのトルク伝達容量を、トルク伝達を維持可能な最低限の容量に設定している。

すなわち、コーストストップが許可される直前の状態では、エンジン１によりメカオイルポンプ１０ｍが駆動されていても、油圧の供給対象が複数あるため油圧の余裕代が少なく、特にロックアップクラッチはトルク伝達容量が低く設定されている。

このとき、前述のように締結側の摩擦要素であるＬｏｗブレーキ３２のプリチャージを開始すると、プリチャージ制御に用いられる油圧により変速機４における油圧が不足気味となる。その結果として、ロックアップクラッチのスリップや、締結状態のＨｉｇｈクラッチ３３のスリップが発生し、図４で前述したように運転者に違和感を与える可能性がある。

本発明の実施形態は、前述のように、コントローラ１２がコーストストップ指令をエンジン１に出力してから、エンジン１の回転が停止するまでの間、すなわち、エンジン１が慣性力により未だ回転しメカオイルポンプ１０ｍが駆動している状態でプリチャージを開始する。これにより、供給される油圧を十分に確保できて、締結状態の摩擦要素であるＨｉｇｈクラッチ３３のスリップの発生を抑制できる。

本発明の実施形態では、メカオイルポンプ１０ｍが駆動している状態でプリチャージを開始するが、必ずしもメカオイルポンプ１０ｍが駆動している状態でプリチャージが完了する必要はない。すなわち、プリチャージ制御のために必要な油圧を必要な時間（又は量）だけ必ずしも確保する必要はない。プリチャージ制御には大きな油圧が必要となるが、コーストストップ制御により油圧が不足気味となるときに、メカオイルポンプ１０ｍにより少しでもプリチャージ制御を補助することができれば、以降、電動オイルポンプ１０ｅのみの油圧となった場合にも、油圧の低下が抑えられる。

図６は、本発明の実施形態のコントローラ１２が実行するコーストストップ制御のフローチャートである。

図６に示すフローチャートは、コントローラ１２において所定の周期（例えば１０ｍｓ毎）で実行される。

まず、ステップＳ１０では、コントローラ１２は、各種センサやスイッチ等から車両の状態を取得する。具体的には、車速ＶＳＰ、ブレーキ信号ＢＲＫ、アクセル開度ＡＰＯ等の各信号を取得する。副変速機構３０の摩擦要素（Ｌｏｗブレーキ３２、Ｈｉｇｈクラッチ３３、Ｒｅｖブレーキ３４）の締結状態を取得する。

次に、ステップＳ２０では、コントローラ１２は、コーストストップ条件が成立したか否かを判定する。具体的には、前述の条件（ａ）〜（ｆ）の条件が成立した場合にコーストストップ条件が成立したことを判断する。本実施形態では、条件（ｅ）、（ｆ）については、Ｈｉｇｈクラッチ３３が締結状態であり、Ｌｏｗブレーキ３２が解放状態であるときにコーストストップ条件が成立したとする。コーストストップ条件が成立したと判定した場合はステップＳ３０に移行し、コーストストップ条件が成立していないと判定した場合は、ステップＳ１００に移行する。

ステップＳ３０では、コントローラ１２は、フラグＦが成立しているか否か（Ｆが１であるか否か）を判定する。フラグＦは、コーストストップ条件が成立した後、実際にコーストストップ制御の実行が開始された場合に成立するフラグである。フラグＦが既に成立している場合は、ステップＳ４０及びＳ５０の処理を行うことなくステップＳ６０に移行する。フラグＦが成立していない場合は、ステップＳ４０に移行する。

ステップＳ４０では、コントローラ１２は、コーストストップ指令を出力してエンジン１を停止させると共に、電動オイルポンプ１０ｅを駆動させる信号を出力して電動オイルポンプ１０ｅを駆動させる。このとき、同時にロックアップクラッチの解放指令も出力する。ステップＳ４０の後、コントローラ１２はステップＳ５０に移行して、フラグＦを成立させる。ステップＳ５０の後にステップＳ６０に移行する。

ステップＳ６０では、車両の急減速を検出したか否かを判定する。コントローラ１２は、例えば、ブレーキセンサ４７からのブレーキ信号ＢＲＫや、車両の加速度の変化等により急減速を検出する。車両が急減速した場合は、バリエータ２０のＬｏｗ戻しを行う必要がある。このとき、プリチャージが開始されていると、プリチャージ制御に油圧が取られてしまい、バリエータ２０のＬｏｗ戻しが不完全となる可能性がある。車両の急減速とは、停車までに要する第１の時間と、現在の変速比から最Ｌｏｗ又は最Ｌｏｗに相当する変速比まで変速するのに要する第２の時間と、を比較した場合に、第１の時間が第２の時間よりも短くなる減速状態である。

そこで、車両の急減速を検出した場合はステップＳ９０に移行し、コントローラ１２は、実行中のプリチャージを停止させる。すなわち、Ｌｏｗブレーキ３２への油圧の供給を停止する。ステップＳ９０の処理の後、本フローチャートによる処理を一旦終了し、他の処理に戻る。

車両の急減速が検出されない場合は、ステップＳ７０に移行し、エンジン回転速度Ｎｅがゼロとなったか否か、すなわちエンジン１の回転が停止したか否かを判定する。

エンジン回転速度Ｎｅがゼロとなった場合は、メカオイルポンプ１０ｍの回転が停止し、油圧の供給源が電動オイルポンプ１０ｅのみとなる。この場合も、低下した油圧がプリチャージ制御に取られてしまい、図４で説明した従来技術と同様の違和感を与える可能性がある。そこで、エンジン回転速度Ｎｅがゼロとなった場合は、ステップＳ９０に移行し、コントローラ１２は、実行中のプリチャージを停止させる。

エンジン回転速度Ｎｅがゼロでないと判定した場合は、ステップＳ８０に移行し、コントローラ１２は、締結側の摩擦要素（ここではＬｏｗブレーキ３２）のプリチャージを開始又は維持する。ステップＳ８０の処理の後、本フローチャートによる処理を一旦終了し、他の処理に戻る。

ステップＳ２０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した場合は、ステップＳ１００に移行し、コントローラ１２は、既にコーストストップ制御が実行されている場合は、コーストストップ制御を終了させるために、コーストストップ指令の出力を停止する。これによりエンジン１が再始動して、コーストストップが終了する。コーストストップの開始、終了のハンチングを防止するために、コーストストップ終了の条件にヒステリシスを設けてもよい。

ステップＳ１００の後、コントローラ１２は、ステップＳ１１０において、フラグＦを非成立に設定して、本フローチャートによる処理を一旦終了し、他の処理に戻る。

このような制御によって、コーストストップ制御が実行されたときに、締結側の摩擦要素（例えばＬｏｗブレーキ３２）の締結に先立ってプリチャージを開始することができる。

以上説明したように、本発明の実施形態は、車両を駆動する駆動力源としてのエンジン１と、駆動力源により駆動されて油圧を発生する油圧源としてのメカオイルポンプ１０ｍと、第１の摩擦要素（Ｈｉｇｈクラッチ３３）及び第２の摩擦要素（Ｌｏｗブレーキ３２）の締結状態によって変速比が変更され、駆動力源の駆動力を駆動輪へと伝達する副変速機構３０を有する変速機４と、これらエンジン１、メカオイルポンプ１０ｍ及び変速機４の動作を制御するコントローラ１２と、を備える車両に用いられる。

コントローラ１２は、車両の走行状態においてエンジンを停止させるコーストストップを行うコーストストップ制御部として構成される。

コントローラ１２は、コーストストップ中に、Ｈｉｇｈクラッチ３３が締結状態かつＬｏｗブレーキ３２が解放状態のとき、Ｌｏｗブレーキを締結状態へと制御する摩擦要素制御部として構成される。

コントローラ１２は、エンジン１の停止が指令されてから、エンジン１の駆動が停止するまでの間に、Ｌｏｗブレーキ３２を締結準備状態とするために、油圧を供給するプリチャージを開始する。

本発明の実施形態は、エンジン１の停止が指令されてからエンジン１の駆動が停止するまでの間、すなわち、エンジン１が慣性力により未だ回転しメカオイルポンプ１０ｍが駆動している状態で、第２の摩擦要素であるＬｏｗブレーキ３２のプリチャージを開始する。これにより、プリチャージの開始により油圧が取られたとしても、比較的吐出圧が大きいメカオイルポンプ１０ｍにより十分な油圧が供給される。第１の摩擦要素であるＨｉｇｈクラッチ３３は締結状態でありトルクを伝達している状態であり、第１の摩擦要素のスリップが発生することが抑制される。従って、摩擦要素のスリップに伴うトルク抜けやスリップした摩擦要素の再締結に伴う締結ショックが車両の前後加速度変化となることを抑制して、運転者に与える違和感を低減できる。駆動源の回転が停止、すなわち、エンジン１の回転が停止すると、油圧源であるメカオイルポンプ１０ｍの回転が停止し、油圧源の吐出圧がゼロとなる。従って、本発明の実施形態では、「油圧源の回転停止」を、「エンジン１の回転停止」にて判断している。

コントローラ１２は、エンジン１の停止が指令されたときに（されたと略同時に）、プリチャージを開始する。これにより、エンジン１の回転がまだ十分大きく、メカオイルポンプ１０ｍが発生する油圧が十分に大きい状態でプリチャージを開始することで、メカオイルポンプ１０ｍが発生する油圧で（エンジン回転速度Ｎｅがゼロとなる前に）プリチャージを完了させることができると共に、油圧の低下が抑えられ第１の摩擦要素であるＨｉｇｈクラッチ３３のスリップが発生することが抑制される。従って、摩擦要素のスリップに伴うトルク抜けやスリップした摩擦要素の再締結に伴う締結ショックが車両の前後加速度変化となることを抑制して、運転者に与える違和感を低減できる。

変速機４の副変速機構３０は、Ｈｉｇｈクラッチ３３が締結状態の第１の状態である高速モードと、Ｌｏｗブレーキ３２が締結状態の第２の状態である低速モードとを有し、低速モードは高速モードよりもＬｏｗ側の変速比に設定されている。

すなわち、Ｈｉｇｈクラッチ３３が締結状態の第２の状態である高速モードにおいてコーストストップ制御がなされた場合に、Ｌｏｗブレーキ３２を締結状態に制御して第２の状態である低速モードに変更することにより、よりＬｏｗ側の変速比で車両の再加速、再発進を行えて、駆動力を確保することができる。

変速機４には、ロックアプクラッチを有するトルクコンバータ２が備えられており、コーストストップを行うときに、エンジン１を停止すると共にロックアップクラッチを解放する。このような構成により、ロックアップクラッチやＨｉｇｈクラッチ３３のスリップを生じさせることがないため、エンジン１を停止する車速域を、ロックアップクラッチを解放する車速まで拡大することができるので、エンジン１を停止する領域が拡大して燃費を向上することができる。

変速機４は、プーリに供給される油圧により挟持される動力伝達ベルトの巻掛け径を変更して変速比を変更可能な無段変速機構であるバリエータ２０有する。そして、コントローラ１２は、前述のようにコーストストップ制御の開始からエンジン１の停止までの間に、プリチャージを開始するが、車両が急減速であることを検出した場合には、プリチャージを停止するように構成されている。

車両の急減速時には停車後の再発進に備えて変速機４のスルー変速比をＬｏｗ側に制御する必要がある。このとき、副変速機構３０において摩擦要素の締結解放は車両停車時に可能であるが、バリエータ２０の変速比の変更は各プーリが回転状態である必要がある。そのため、急減速時にはプリチャージを停止して、バリエータの変速比をＬｏｗ側に戻すことのみに油圧を用いることで、急停車後の再発進を確保することができる。

変速機４は、油圧源として、エンジン１により駆動される第１の油圧源としてのメカオイルポンプ１０ｍと、エンジン１の駆動状態と無関係に油圧を供給可能な第２の油圧源としての電動オイルポンプ１０ｅを有する。コントローラ１２は、コーストストップ制御時に、電動オイルポンプ１０ｅの駆動を指令するように構成されている。これにより、エンジン１の停止時にも変速機４に油圧を供給することができて、摩擦要素を、締結準備状態に維持することができる。さらに、バリエータ２０のベルト挟持力も確保することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

例えば、上記実施形態では、バリエータ２０としてベルト式無段変速機構を備えているが、バリエータ２０は、ベルト２３の代わりにチェーンがプーリ２１、２２の間に掛け回される無段変速機構であってもよい。あるいは、バリエータ２０は、入力ディスクと出力ディスクの間に傾転可能なパワーローラを配置するトロイダル式無段変速機構であってもよい。

上記実施形態では駆動力源の例として内燃機関であるエンジン１を例に説明したが、これに限定されるものではなく、モータや他の駆動力源を用いてもよい。

上記実施形態では、副変速機構３０は前進用の変速段として１速と２速の２段を有する変速機構としたが、副変速機構３０を前進用の変速段として３段以上の変速段を有する変速機構としても構わない。この場合には、さらに別の摩擦要素が介在する可能性があるが、コーストストップ制御時に再発進に備えてよりＬｏｗ側の変速比を実現するための摩擦要素について、前述したＬｏｗブレーキ３２と同様の動作を行わせることができる。

副変速機構３０はラビニョウ型遊星歯車機構を用いて構成したが、このような構成に限定されない。例えば、副変速機構３０は、通常の遊星歯車機構と摩擦要素を組み合わせて構成してもよいし、あるいは、ギヤ比の異なる複数の歯車列で構成される複数の動力伝達経路と、これら動力伝達経路を切り換える摩擦要素とによって構成してもよい。

本発明の実施形態では、プリチャージの実施領域を、コーストストップ制御の開始から、エンジン１の回転の停止までとしているが、プリチャージの実施領域の終わりのタイミングは、必ずしもエンジン１の回転の停止でなくてもよい。例えば、エンジン回転速度Ｎｅ＞所定閾値（吐出圧が確実に確保できる閾値）としてもよいし、ライン圧ＰＬ＞所定の閾値（吐出圧が確実に確保できる閾値）としてもよい。コーストストップ制御開始から所定時間の経過＞所定の閾値（吐出圧が確実に確保できる閾値）としてもよい。

プリチャージ制御開始タイミングのベストモードは、コーストストップ制御の開始であるが、これに限られず、コーストストップ制御の開始時点から遅れを持ってプリチャージ制御を開始してもよい。この遅れ（プリチャージ制御開始タイミング）は、例えば、エンジン回転速度Ｎｅ≦所定の閾値（吐出圧が確実に確保できる閾値）、ライン圧ＰＬ＞所定の閾値（吐出圧が確実に確保できる閾値）としてもよい。コーストストップ制御開始から所定時間の経過＞所定の閾値（吐出圧が確実に確保できる閾値）によって判断してもよい。

本願は、２０１２年７月２７日に日本国特許庁に出願された特願２０１２−１６７３２０に基づく優先権を主張する。これらの出願のすべての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (8)

1. 車両を駆動する駆動力源と、
   前記駆動力源により駆動されて油圧を発生する油圧源と、
   第１の摩擦要素及び第２の摩擦要素の締結状態によって変速比が変更され、前記駆動力源の駆動力を駆動輪へと伝達する自動変速機と、
   前記駆動力源、前記油圧源及び前記自動変速機の動作を制御する制御部と、
   を備える車両における自動変速機の制御装置であって、
   前記制御部は、
   車両が走行状態であって、前記第１の摩擦要素が締結状態かつ前記第２の摩擦要素が解放状態のとき、前記駆動力源に停止指令を出力して前記駆動力源を停止させるコーストストップを行うコーストストップ制御部と、
   前記第１の摩擦要素及び前記第２の摩擦要素の締結状態を制御する摩擦要素制御部と、を備え、
   前記摩擦要素制御部は、前記コーストストップ制御部により前記駆動力源の停止指令が出力されてから、前記油圧源の回転が停止するまでの間で、かつ、前記第１の摩擦要素が締結状態で、かつ、前記自動変速機が動力伝達状態にあるとき、前記第２の摩擦要素に油圧の供給を開始する
   自動変速機の制御装置。
2. 車両を駆動する駆動力源と、
   前記駆動力源により駆動されて油圧を発生する油圧源と、
   第１の摩擦要素及び第２の摩擦要素の締結状態によって変速比が変更され、前記駆動力源の駆動力を駆動輪へと伝達する自動変速機と、
   前記駆動力源、前記油圧源及び前記自動変速機の動作を制御する制御部と、
   を備える車両における自動変速機の制御装置であって、
   前記制御部は、
   車両が走行状態であって、前記第１の摩擦要素が締結状態かつ前記第２の摩擦要素が解放状態のとき、前記駆動力源に停止指令を出力して前記駆動力源を停止させるコーストストップを行うコーストストップ制御部と、
   前記第１の摩擦要素及び前記第２の摩擦要素の締結状態を制御する摩擦要素制御部と、を備え、
   前記摩擦要素制御部は、前記コーストストップ制御部により前記駆動力源の停止指令が出力されてから、前記油圧源の回転が停止するまでの間で、かつ、前記第１の摩擦要素が締結状態にあるとき、前記第２の摩擦要素に油圧の供給を開始し、
   前記自動変速機は、
   前記第１の摩擦要素が締結状態の第１の状態と、
   前記第２の摩擦要素が締結状態の第２の状態と、
   を有し、
   前記第２の状態は、前記第１の状態よりもＬｏｗ側の変速比で前記駆動力源の駆動力を前記駆動輪へと伝達する
   自動変速機の制御装置。
3. 車両を駆動する駆動力源と、
   前記駆動力源により駆動されて油圧を発生する油圧源と、
   第１の摩擦要素及び第２の摩擦要素の締結状態によって変速比が変更され、前記駆動力源の駆動力を駆動輪へと伝達する自動変速機と、
   前記駆動力源、前記油圧源及び前記自動変速機の動作を制御する制御部と、
   を備える車両における自動変速機の制御装置であって、
   前記制御部は、
   車両が走行状態であって、前記第１の摩擦要素が締結状態かつ前記第２の摩擦要素が解放状態のとき、前記駆動力源に停止指令を出力して前記駆動力源を停止させるコーストストップを行うコーストストップ制御部と、
   前記第１の摩擦要素及び前記第２の摩擦要素の締結状態を制御する摩擦要素制御部と、を備え、
   前記摩擦要素制御部は、前記コーストストップ制御部により前記駆動力源の停止指令が出力されてから、前記油圧源の回転が停止するまでの間で、かつ、前記第１の摩擦要素が締結状態にあるとき、前記第２の摩擦要素に油圧の供給を開始し、
   前記自動変速機は、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータを備え、
   前記コーストストップ制御部は、前記駆動力源の停止指令を出力するとともに、前記ロックアップクラッチを解放する
   自動変速機の制御装置。
4. 車両を駆動する駆動力源と、
   前記駆動力源により駆動されて油圧を発生する油圧源と、
   第１の摩擦要素及び第２の摩擦要素の締結状態によって変速比が変更され、前記駆動力源の駆動力を駆動輪へと伝達する自動変速機と、
   前記駆動力源、前記油圧源及び前記自動変速機の動作を制御する制御部と、
   を備える車両における自動変速機の制御装置であって、
   前記制御部は、
   車両が走行状態であって、前記第１の摩擦要素が締結状態かつ前記第２の摩擦要素が解放状態のとき、前記駆動力源に停止指令を出力して前記駆動力源を停止させるコーストストップを行うコーストストップ制御部と、
   前記第１の摩擦要素及び前記第２の摩擦要素の締結状態を制御する摩擦要素制御部と、を備え、
   前記摩擦要素制御部は、前記コーストストップ制御部により前記駆動力源の停止指令が出力されてから、前記油圧源の回転が停止するまでの間で、かつ、前記第１の摩擦要素が締結状態にあるとき、前記第２の摩擦要素に油圧の供給を開始し、
   前記自動変速機は、プーリに供給される油圧により挟持される動力伝達ベルトの巻掛け径を変更して変速比を変更可能な無段変速機構を有し、
   前記摩擦要素制御部は、
   前記コーストストップ制御部により前記駆動力源の停止指令が出力されてから、前記駆動力源の駆動が停止するまでの間に、前記第２の摩擦要素に油圧の供給を開始し、
   前記車両が急減速であることを検出した場合に、前記第２の摩擦要素への油圧の供給を停止する
   自動変速機の制御装置。
5. 請求項１から４のいずれか一つに記載の自動変速機の制御装置であって、
   前記第２の摩擦要素に油圧の供給を開始することは、前記第２の摩擦要素が動力伝達を開始する直前の状態となるように前記第２の摩擦要素に油圧を供給するプリチャージ制御である
   自動変速機の制御装置。
6. 請求項１から５のいずれか一つに記載の自動変速機の制御装置であって、
   前記摩擦要素制御部は、前記コーストストップ制御部により前記駆動力源の停止指令が出力された時に、前記第２の摩擦要素に油圧の供給を開始する
   自動変速機の制御装置。
7. 請求項１から６のいずれか一つに記載の自動変速機の制御装置であって、
   前記油圧源は、前記駆動力源により駆動される第１の油圧源と、前記駆動力源の駆動状態と無関係に油圧を供給可能な第２の油圧源と、を有し、
   前記コーストストップ制御部は、前記駆動力源の停止指令を出力するときに、前記第２の油圧源の駆動を指令する
   自動変速機の制御装置。
8. 車両を駆動する駆動力源と、
   前記駆動力源により駆動されて油圧を発生する油圧源と、
   第１の摩擦要素及び第２の摩擦要素の締結状態によって変速比が変更され、前記駆動力源の駆動力を駆動輪へと伝達する自動変速機と、
   前記駆動力源、前記油圧源及び前記伝達機構の動作を制御する制御部と、
   を備える車両における自動変速機の制御方法であって、
   車両が走行状態であって、前記第１の摩擦要素が締結状態かつ前記第２の摩擦要素が解放状態のとき、前記駆動力源の停止指令を出力し、
   前記駆動力源の停止が指令されてから、前記油圧源の回転が停止するまでの間で、かつ、前記第１の摩擦要素が締結状態で、かつ、前記自動変速機が動力伝達状態にあるとき、前記第２の摩擦要素に油圧の供給を開始する
   自動変速機の制御方法。

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