JP5511264B2

JP5511264B2 - アイドルストップ車の発進クラッチ制御装置

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Publication number: JP5511264B2
Application number: JP2009192823A
Authority: JP
Inventors: 幸秀澤田; 真之山本; 勝政今井
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2009-08-24
Filing date: 2009-08-24
Publication date: 2014-06-04
Anticipated expiration: 2029-08-24
Also published as: JP2011043225A; WO2011024606A1

Description

本発明はアイドルストップ車の発進クラッチ制御装置、特にアイドルストップ状態からの発進時における発進クラッチの制御装置に関するものである。

従来より、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。このようなアイドルストップ車におけるエンジン停止条件としては、車両停止やブレーキＯＮなどがあり、エンジンの再始動条件としては、ブレーキＯＦＦやアクセルペダルの踏み込みなどがある。

前記のようなアイドルストップ車において、エンジンによって駆動されるオイルポンプと、出力軸が駆動輪と連結されたベルト式無段変速装置と、エンジンと無段変速装置との間に設けられた発進クラッチと、オイルポンプが発生する油圧に基づいて、無段変速装置及び発進クラッチに油圧を供給する油圧制御装置とを備えた車両がある。このような車両では、アイドルストップに伴いオイルポンプも停止するため、アイドルストップ時には無段変速装置や発進クラッチへの供給油圧がなくなる。そのため、アイドルストップ状態から発進しようとして、発進クラッチを早期に係合させると、無段変速装置のベルト挟圧が不足し、ベルトとプーリとの間で滑りが発生するという問題がある。

図７は従来におけるアイドルストップ復帰（エンジン再始動）時の発進クラッチの係合制御の一例を示す。時刻ｔ１でアイドルストップが復帰すると、クランキングによってエンジン回転数が上昇し始め、タービン回転数もエンジン始動に引きずられて上昇し始める。発進クラッチには初期圧に相当する目標クラッチ伝達トルクとなるようにクラッチ圧が供給されると共に、セカンダリプーリにはベルト挟圧力を発生させるための油圧が供給される。初期圧は、発進クラッチが係合を開始するための油圧であり、例えば発進クラッチ内のピストンのリターンスプリング力に相当する油圧に設定される。クランキング期間が終了する時刻ｔ２でエンジンは自発的に回転を開始するので、エンジン回転数が急上昇し、タービン回転数も追随して上昇する。時刻ｔ３で初期圧の供給が終了すると、初期圧から一定時間勾配で昇圧制御（スイープ制御）が開始される。昇圧制御に伴ってクラッチ伝達トルクが徐々に上昇し、タービン回転数が低下する。タービン回転数がほぼ０（同期検出）になった後、時刻ｔ４で発進クラッチを完全係合させる。

前記のようにアイドルストップ復帰直後には、オイルポンプの吐出圧自体が低いので、無段変速装置のプーリ油室に作動油を満たすのに時間がかかり、ベルト挟圧の上昇に遅れが生じ、ベルト伝達トルクの上昇も遅れる。一方、発進クラッチにも初期圧を目標値とする油圧が供給されるが、実際のクラッチ伝達トルクは初期圧に相当するトルクまで即座に立ち上がる訳ではない。もし、図７に斜線で示すように、発進クラッチのクラッチ伝達トルクが無段変速装置のベルト伝達トルクを上回ると、ベルト滑りが発生し、ベルトの耐久性を低下させる。

特許文献１には、アイドルストップ復帰後の発進時に、動力伝達機構のインギヤ状態（動力伝達可能な状態）を無段変速機のドライブプーリの回転速度によって検出し、発進クラッチの制御モードを、インギヤ状態検出前は発進クラッチの係合力を車両のクリープ力以下に抑える待機モードに、インギヤ状態検出後は発進クラッチの係合力をクリープ力以上に上昇させる走行モードに切り替えると共に、走行モードに切り替えた後、所定時間は発進クラッチの係合力の上昇速度を制限するものが開示されている。

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の場合、無段変速機の下流側（駆動輪側）に発進クラッチが設けられているため、アイドルストップ復帰直後のベルト滑りは、発進クラッチの係合力をクリープ力以下とすることで解消可能であるが、無段変速機より下流側に発進クラッチを有しない車両の場合には、ベルト滑りを解消できない。また、特許文献１は、インギヤ状態になってからのベルト滑り防止に関するものであって、アイドルストップ復帰直後のアウトギア状態のベルト滑り防止については考慮されていない。

特許文献２では、ベルト式無段変速機より上流側の発進クラッチの制御に関するものであるが、ベルト挟圧が所定レベルに達して所定時間が経過するまでは発進クラッチの係合制御が開始されない。つまり、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２００１−９０７５７号公報特開２００７−２４１２９号公報

本発明の目的は、無段変速機より上流側に発進クラッチを有する車両において、アイドルストップ復帰時のベルト滑りを防止できるアイドルストップ車の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、所定条件を満足したときに自動停止されるエンジンと、前記エンジンによって駆動されるオイルポンプと、エンジン動力を駆動輪に伝達するベルト式無段変速装置と、前記エンジンと前記無段変速装置との間に設けられた発進クラッチと、前記オイルポンプが発生する油圧に基づいて、前記無段変速装置及び前記発進クラッチに油圧を供給する油圧制御装置と、を備えたアイドルストップ車において、前記無段変速装置のベルト挟圧を検出するベルト挟圧検出手段と、前記検出されたベルト挟圧から前記無段変速装置のベルト伝達トルクを計算する伝達トルク計算手段と、前記エンジンの自動停止状態からの再始動の開始とともに、前記発進クラッチの係合制御として、前記無段変速装置のベルト滑りを発生させないクラッチ圧を供給するベルト滑り防止制御と、所定の時間勾配をもってクラッチ圧を上昇させる昇圧制御とを順に実施する制御手段を備え、前記ベルト滑り防止制御は、前記発進クラッチの目標クラッチ圧が所定値に達するまで、前記発進クラッチのクラッチ伝達トルクが前記計算されたベルト伝達トルクを上回らないように、前記ベルト伝達トルクに応じた目標クラッチ圧となるようにクラッチ圧を制御し、前記昇圧制御は、前記目標クラッチ圧が所定値に達した後、前記所定の時間勾配をもって上昇する目標クラッチ圧に従ってクラッチ圧を制御することを特徴とする、アイドルストップ車の発進クラッチ制御装置を提供する。

本発明では、アイドルストップ復帰直後の低油圧時に、予め決められた初期圧を目標クラッチ圧として発進クラッチに供給するのではなく、ベルト滑りを発生させないクラッチ圧を供給するベルト滑り防止制御を実施する。このベルト滑り防止制御は、発進クラッチのクラッチ伝達トルクが無段変速装置のベルト伝達トルクを上回らないように、ベルト伝達トルクに応じた目標クラッチ圧となるようにクラッチ圧を制御するものである。換言すれば、目標クラッチ圧の上限値をベルト伝達トルクに相当する油圧に設定すればよい。そのため、アイドルストップ復帰時に発進クラッチが早く係合して無段変速装置のベルト挟圧が不足し、ベルトとプーリとの間で滑りが発生するという事態を解消できる。ベルト伝達トルクは、無段変速装置のプーリ油室に作動油が満たされると急速に上昇するが、目標クラッチ圧もベルト伝達トルクに追従して上昇させると、急激な係合ショックが発生する。そのため、ベルト滑り防止制御は目標クラッチ圧が所定値に達するまでの間だけ実施し、目標クラッチ圧が所定値に達した後は、通常の係合制御と同様に昇圧制御を実施すればよい。

ベルト伝達トルクの計算方法は任意である。例えば油圧センサで無段変速装置のセカンダリプーリの油圧を検出し、この検出された油圧からベルト挟圧を計算した後、ベルト挟圧からベルト伝達トルクを計算で求めてもよい。また、他の方法として、セカンダリプーリのベルト挟圧と運転状況とからプライマリプーリのベルト挟圧を推定し、両方のプーリのベルト挟圧のうち小さい方のベルト挟圧からベルト伝達トルクを求めてもよい。

エンジンの再始動の開始から目標クラッチ圧が所定値に達するまでの経過時間（ベルト滑り防止制御の期間）が所定時間より短い場合に、所定時間に達するまでの間、目標クラッチ圧を所定値に保持してもよい。すなわち、ベルト滑り防止制御の期間はベルト伝達トルクの上昇速度に応じて変動するが、この期間が通常のクラッチ制御における初期圧供給期間よりも短い場合に、ベルト滑り防止制御の終了と同時にクラッチ圧の昇圧制御を開始すると、クラッチの係合が早過ぎてショックが発生する可能性がある。そのため、ベルト滑り防止制御の期間が所定時間より短い場合には、所定時間に達するまでの間、目標クラッチ圧を所定値（例えば初期圧）に保持するのがよい。このようにすれば、発進時のショックやタイムラグを最適なものとすることができる。

前記所定値の一例として初期圧を用いた場合、その初期圧の供給期間は一定であってもよいが、作動油温の低下に応じて長くしてもよい。即ち、作動油温が低い時は油の粘性抵抗により油圧の立ち上がりが遅くなる傾向にあるため、作動油温の低下と共に初期圧の供給期間を長く設定することで、油圧の立ち上がりが遅い冷間時においても、ピストンの無効ストロークを解消し、ショックの発生を抑制できる。その他、初期圧の供給期間は油温以外の要因によって可変してもよい。

以上のように、本発明によれば、アイドルストップ復帰からの発進時に、発進クラッチのクラッチ伝達トルクが無段変速装置のベルト伝達トルクを上回らないように発進クラッチの目標クラッチ圧を低く設定するため、アイドルストップ復帰時に無段変速装置のベルトとプーリとの間で滑りが発生するという問題を解消できる。

本発明に係るアイドルストップ車の構成を示すスケルトン図である。図１に示す無段変速機の油圧回路図である。ガレージシフト弁の詳細を示す図である。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の係合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の係合制御のための目標油圧決定方法の一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は本発明に係るアイドルストップ車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、セカンダリプーリ２１及び両プーリ間に巻き掛けられたＶベルト１５を有する変速装置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。タービン軸５とプライマリ軸１０とは同一軸線上に配置され、セカンダリ軸２０とドライブシャフト３２とがタービン軸５に対して平行でかつ非同軸に配置されている。したがって、この無段変速機２は全体として３軸構成とされている。ここで用いられるＶベルト１５は、例えば無端状張力帯とこの張力帯に摺動自在に支持された多数のブロックとで構成された公知の圧縮駆動タイプの金属ベルトである。

前後進切替装置８は、遊星歯車機構８０と逆転ブレーキ（Ｂ１）８５と直結クラッチ（Ｃ１）８６とで構成され、逆転ブレーキ８５又は直結クラッチ８６が本発明における発進クラッチに相当する。逆転ブレーキ８５と直結クラッチ８６は、それぞれ湿式多板式のブレーキ及びクラッチである。遊星歯車機構８０のサンギヤ８１が入力部材であるタービン軸５に連結され、リングギヤ８２が出力部材であるプライマリ軸１０に連結されている。遊星歯車機構８０はシングルピニオン方式であり、逆転ブレーキ８５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８６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８６を解放して逆転ブレーキ８５を締結すると、タービン軸５の回転が逆転され、かつ減速されてプライマリ軸１０へ伝えられる。そして、セカンダリ軸２０を経てドライブシャフト３２がエンジン回転方向と同方向に回転するため、前進走行状態となる。逆に、逆転ブレーキ８５を解放して直結クラッチ８６を締結すると、キャリア８４とサンギヤ８１とが一体に回転するので、タービン軸５とプライマリ軸１０とが直結される。そして、セカンダリ軸２０を経てドライブシャフト３２がエンジン回転方向と逆方向に回転するため、後進走行状態となる。

変速装置４のプライマリプーリ１１は、プライマリ軸１０上に一体に固定された固定シーブ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。この油室１３への供給油量を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上に一体に固定された固定シーブ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を配置してもよい。セカンダリプーリ２１の油室２３の近傍の供給油路中には、後述するように油室２３の供給油圧を検出する油圧センサ１０８が設けられている。

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（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（又はタービン回転数）センサ１０５、ブレーキ信号センサ１０６、ＣＶＴの作動油温センサ１０７、及びセカンダリプーリ２１への供給油圧を検出する油圧センサ１０８から信号が入力されている。入力信号としては、そのほかに、路面傾斜角、アイドル信号、スタート信号、エンジン水温、吸入空気量、エアコン信号、イグニッション信号などを入力してもよい。なお、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を実施する。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、アイドルストップの解除（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解除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、プライマリプーリ１１の油室１３、セカンダリプーリ２１の油室２３、逆転ブレーキ８５、直結クラッチ８６とそれぞれ接続されている。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内のソレノイド弁を制御することによって、無段変速機２のプライマリプーリ１１及びセカンダリプーリ２１の油室１３，２３の油量／油圧を調整し、プライマリ回転数を目標値へと制御すると共に、セカンダリプーリ２１のベルト挟圧力をベルト滑りを発生させない値へと制御している。また、油圧制御装置７は逆転ブレーキ８５及び直結クラッチ８６への供給油圧を制御する機能も有しており、この制御には後述するアイドルストップ状態からの逆転ブレーキ（発進クラッチ）８５の係合制御も含まれる。

図２は油圧制御装置７の一例の油圧回路図である。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８５（Ｂ１）及び直結クラッチ８６（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 を出力する調圧用ソレノイド弁、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。

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、信号ポート７１ａに入力されるソレノイド圧Ｐsls に応じてライン圧Ｐ_L を調圧している。

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。入力ポート７２ａにはライン圧Ｐ_L が入力され、出力ポート７２ｂからクラッチモジュレータ圧Ｐcmが出力される。また、第１信号ポート７２ｃには出力圧がスプリング荷重と対向するようにフィードバックされている。そのため、クラッチモジュレータ圧Ｐcmは、スプリング荷重に相当する一定圧に調圧される。

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、スプリング荷重に相当する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。このソレノイドモジュレータ圧Ｐsmは、アップシフト用ソレノイド弁ＤＳ１及びダウンシフト用ソレノイド弁ＤＳ２の元圧となると共に、ガレージシフト弁７４及び挟圧コントロール弁７９にも供給されている。

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に選択的に導くものである。入力ポート７５ａにはガレージシフト弁７４から油圧が供給され、出力ポート７５ｂは直結クラッチＣ１と接続され、出力ポート７５ｃ，７５ｄは共に逆転ブレーキＢ１に接続されている。マニュアル弁７５は、Ｒレンジでは直結クラッチＣ１に油圧を供給するとともに逆転ブレーキＢ１の油圧をドレーンし、Ｄ、Ｓ、Ｂレンジでは逆転ブレーキＢ１に油圧を供給するとともに直結クラッチＣ１の油圧をドレーンし、非走行レンジであるＰ、Ｎレンジでは直結クラッチＣ１及び逆転ブレーキＢ１の油圧を共にドレーンする。

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プーリ１１の油室１２に給排される作動油量を調整する弁である。また、レシオチェック弁７８は、閉じ込み制御のために、プライマリプーリ１１の油室１２を流量制御から油圧制御に切り替えて、プライマリプーリ１１の油室１２の油圧とセカンダリプーリ２１の油室２３の油圧との比率を予め設定された関係に保持し、変速比を保持するための弁である。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については、例えば特開２００７−２６３２０７号公報等によって公知であるため、説明を省略する。

挟圧コントロール弁７９は、セカンダリプーリ２１の作動油室２３の油圧を制御するための弁であり、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はセカンダリプーリ２１の作動油室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作動油室２３に供給することができる。作動油室２３の供給油圧は油圧センサ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求めることができる。

ガレージシフト弁７４は、シフトレバーをＮからＤ又はＮから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３にガレージシフト弁７４の詳細な構造を示し、中心線より左側が過渡状態、右側が保持状態である。バルブボデー７４ａ内にスプール７４ｂが軸方向移動自在に挿入されており、このスプール７４ｂを一方向に付勢するスプリング７４ｃが一端部に設けられている。バルブボデー７４ａの一端側には、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７４ｄ，７４ｅが設けられている。バルブボデー７４ａの他端側には、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が入力されるカウンタポート７４ｆが設けられている。カウンタポート７４ｆにおけるスプール７４ｂの受圧面積は、信号圧Ｐds1 ，Ｐds2 が入力される信号ポート７４ｄ，７４ｅにおけるスプール７４ｂの受圧面積の和と等しく設定されている。バルブボデー７４ａの中間部には、クラッチモジュレータ圧Ｐcmが入力される入力ポート７４ｇと、ソレノイド圧Ｐsls が入力される入力ポート７４ｈと、マニュアル弁７５の入力ポート７５ａに接続された出力ポート７４ｉとが設けられている。

ここで、ガレージシフト弁７４の作動について説明する。まず、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）における作動を説明する。Ｎ時には、ソレノイドモジュレータ圧Ｐsmがカウンタポート７４ｆに供給され、ソレノイド弁ＤＳ１，ＤＳ２の少なくとも一方がＯＦＦするので、信号圧Ｐds1 ，Ｐds2 の少なくとも一方がドレーンされる。そのため、ソレノイドモジュレータ圧Ｐsmによってガレージシフト弁７４はスプリング荷重に打ち勝って保持位置に位置している。Ｎ→Ｄ又はＮ→Ｒへ切り替えると、ソレノイド弁ＤＳ１，ＤＳ２が共にＯＮされるので、ポート７４ｄ，７４ｅに供給されたソレノイド弁ＤＳ１，ＤＳ２の信号圧Ｐds1 ，Ｐds2 と、カウンタポート７４ｆに供給されたソレノイドモジュレータ圧Ｐsmとが釣り合う。スプリング荷重が信号圧Ｐds1 ，Ｐds2 と同方向に作用するので、スプール７４ｂは図３の中心線より左側の過渡位置に切り替わる。そのため、ソレノイド弁ＳＬＳによって緩やかに立ち上がるソレノイド圧Ｐsls がポート７４ｈ，７４ｉ及びマニュアル弁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、直結クラッチＣ１又は逆転ブレーキＢ１の係合ショックを回避しつつ係合を行うことができる。

ソレノイド弁ＳＬＳによって制御されたソレノイド圧Ｐsls が必要油圧まで立ち上がる（直結クラッチＣ１又は逆転ブレーキＢ１の係合完了状態）と、ソレノイド弁ＤＳ１，ＤＳ２により信号圧Ｐds1 ，Ｐds2 の少なくとも一方をドレーンさせるので、カウンタポート７４ｆに供給されるソレノイドモジュレータ圧Ｐsmの働きにより、ガレージシフト弁７４は図３の中心線より右側の保持位置に切り替わる。これにより、ソレノイド圧Ｐsls の元圧であるクラッチモジュレータ圧Ｐcmがポート７４ｇ，７４ｉ及びマニュアル弁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。そのため、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。

アイドルストップ解除後のエンジン始動時には、オイルポンプ６の吐出圧が低いので、ソレノイドモジュレータ圧Ｐsmがカウンタポート７４ｆに低圧状態のまま供給される一方、ソレノイド弁ＤＳ１，ＤＳ２からの信号圧Ｐds1 ，Ｐds2 も低圧状態のままポート７４ｄ，７４ｅに供給される。ここで、ソレノイド弁ＤＳ１，ＤＳ２は共にＯＮ（全開）状態である。この状態では、スプリング７４ｃの付勢力によりガレージシフト弁７４は図３の中心線より左側の過渡位置に保持されている。その後、ソレノイドモジュレータ圧Ｐsmが正規圧まで上昇した場合には、同時に信号圧Ｐds1 ，Ｐds2 も正規圧状態となるため、ガレージシフト弁７４は正規圧状態でも左側の過渡位置に保持される。そして、ソレノイド弁ＳＬＳによって制御されたソレノイド圧Ｐsls がマニュアル弁７５を介して直結クラッチＣ１又は逆転ブレーキＢ１に供給されるので、直結クラッチＣ１又は逆転ブレーキＢ１の伝達トルク容量を微細制御できる。

ソレノイド圧Ｐsls が必要油圧まで立ち上がった後は、前述のＮ→Ｄ又はＮ→Ｒ時と同様に、ガレージシフト弁７４は保持位置に切り替わり、クラッチモジュレータ圧Ｐcmがマニュアル弁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。

このように、本実施形態のガレージシフト弁７４は、アイドルストップ解除直後のようにソレノイドモジュレータ圧Ｐsmが低圧状態のまま供給される場合は、ソレノイド弁ＤＳ１，ＤＳ２からの信号圧Ｐds1 ，Ｐds2 も低圧状態となるので、過渡位置に保持され、さらにソレノイドモジュレータ圧Ｐsmが正規圧まで上昇した場合には、同時に信号圧Ｐds1 ，Ｐds2 も正規圧状態となるので、この正規圧状態でもガレージシフト弁７４は過渡位置に保持される。したがって、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、このソレノイド圧Ｐsls によってベルト伝達トルク容量を上回らないように逆転ブレーキＢ１又は直結クラッチＣ１の伝達トルク容量を制御することにより、ベルト滑りを防止できる。

図４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。

ここで、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）の係合制御について、図５を参照しながら説明する。図５には、クラッチ油圧とベルト挟圧とが記載されているが、両者は共にソレノイド弁ＳＬＳによって制御可能である。ベルト伝達トルクは、油圧センサ１０８によって検出されたセカンダリプーリ２１の油室２３の油圧に基づいて計算できる。

例えばＤレンジにおいて、時刻ｔ１でアイドルストップが復帰すると、クランキングによってエンジン回転数が上昇し始め、トルクコンバータ３もエンジン始動に引きずられて回転上昇する。続いて、油圧センサ１０８によって検出されたセカンダリ挟圧に基づいてセカンダリプーリ２１のベルト伝達可能トルクを計算し、ベルト滑り保証目標油圧に対応した目標クラッチ圧を設定する。そして、発進クラッチに対して目標クラッチ圧となるように、実クラッチ圧を制御する。目標クラッチ圧は、計算されたベルト伝達トルクを上回らないように設定され、具体的にはベルト伝達トルクより一定量又は一定比率だけ低いクラッチ伝達トルクを発生する油圧に設定するのが望ましい。そのため、発進クラッチのクラッチ伝達トルクが無段変速装置のベルト伝達トルクを上回わることでベルト滑りが発生するという事態を回避できる。

クランキング期間が終了する時刻ｔ２でエンジン回転数が急上昇し、タービン回転数も追随して上昇するが、エンジン回転数に対して乖離し始める。時刻ｔ２付近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、時刻ｔ２以後、発進クラッチのクラッチ油圧を、ベルト滑り保証目標油圧に対応した目標クラッチ圧ではなく、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。

時刻ｔ３で初期圧の供給が終了すると、初期圧から一定時間勾配で昇圧制御（スイープ制御）を開始する。昇圧制御に伴ってクラッチ伝達トルクが徐々に上昇し、タービン回転数が低下する。タービン回転数がほぼ０（同期検出）になった後、時刻ｔ４で発進クラッチを完全係合させる。

前記制御では、時刻ｔ２で目標クラッチ圧が所定値まで上昇した後、即座に昇圧制御に移行せずに、時刻ｔ３まで初期圧に相当する所定値に保持したが、これは時刻ｔ１〜ｔ２の期間が通常の初期圧の供給期間Ｔ０より短い場合であり、もしベルト挟圧の上昇が遅く、ｔ１〜ｔ２の期間が通常の初期圧の供給期間Ｔ０より長くなった場合には、時刻ｔ２から即座に昇圧制御に移行してもよい。また、目標クラッチ圧が所定値まで上昇した後、昇圧制御に移行する際に、所定時間を待ってもよいし、ＣＶＴ元圧（ライン圧）が一定値以上である条件を追加してもよい。この場合には、油温、アイドルストップ時間、クラッチ特性のばらつき等に対応できる。なお、アイドルストップ復帰直後のエンジントルクが過大な場合には、発進クラッチのすべり時間が長くなるが、このすべり時間の短縮等はエンジンのトルクダウン制御で対応することが可能である。

この例では、タービン回転数を検出していないので、初期圧の供給期間（ｔ１〜ｔ３）を油温に応じた所定期間としているが、タービン回転数を検出している場合には、タービン回転数がエンジン回転数から乖離し始める時点（同期外れ）を初期圧の供給終了時点としてもよい。

図６は、アイドルストップ復帰時における発進クラッチの係合制御、特に目標クラッチ油圧の決定方法を示すフローチャートである。スタートすると、まず油圧センサ１０８によってセカンダリプーリ２１の作動油圧を検出し（ステップＳ１）、そのセカンダリ圧と受圧面積とからセカンダリ挟圧を計算し（ステップＳ２）、さらにセカンダリ挟圧、ベルトとの摩擦係数、巻き掛け径などからセカンダリ伝達トルクを計算する（ステップＳ３）。一方、検出されたセカンダリ圧から、予め設定されたマップを用いてプライマリ挟圧及びプライマリ伝達トルクを推定又は計算する（ステップＳ４，Ｓ５）。このマップは、例えば変速比が最Ｌｏｗ状態において、セカンダリ圧とプライマリ圧の関係について変速機の諸元ばらつきや油温等の影響を実験的に調べて、ベルト滑りが発生しない範囲でプライマリ圧が最も低くなる条件で作成しておく。そして、検出されたセカンダリ圧に対応したプライマリ圧をマップから選定し、そのプライマリ圧と受圧面積とからプライマリ挟圧を求め（ステップＳ４）、さらにベルトとの摩擦係数、巻き掛け径などからプライマリ伝達トルクを計算する（ステップＳ５）。

次に、計算されたセカンダリ伝達トルクとプライマリ伝達トルクのうち小さい方を選択する（ステップＳ６）。小さい方の伝達トルクから、発進クラッチのためのベルト滑り保証目標油圧を計算する（ステップＳ７）。一方、その時点でのクラッチ係合制御の目標油圧を求める（ステップＳ８）。この目標油圧は、時刻ｔ３までは初期圧に相当する油圧とすればよい。

次に、ベルト滑り保証目標油圧とクラッチ係合制御目標油圧とのうちの小さい方を選択し（ステップＳ９）、これを最終目標油圧とする（ステップＳ１０）。したがって、この最終目標油圧を目標値としてクラッチ油圧を制御すれば、発進クラッチのクラッチ伝達トルクが無段変速装置のベルト伝達トルクを上回るという事態を回避でき、ベルト滑りを防止することができる。

前記実施例では、ベルト滑り保証目標油圧（目標クラッチ伝達可能トルク）を求めるために、セカンダリ挟圧とプライマリ挟圧とを比較してその小さい方を選択したが、この方法に限るものではない。例えば、油圧センサの検出結果から得られたセカンダリ挟圧のみを用いてベルト滑り保証目標油圧を決定してもよい。

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ため、発進クラッチが逆転ブレーキ（Ｂ１）８５である場合を例にして説明したが、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）８６になる。

発進クラッチの油圧回路としては、図２，図３に示すものに限らない。特に、アイドルストップ復帰と共に発進する際に、発進クラッチへソレノイド弁への指示電流にほぼ比例した油圧を供給できるものであれば、その構成は任意である。また、図２では、共通のソレノイド弁ＳＬＳを用いてセカンダリプーリ２１の挟圧制御と発進クラッチ８５の係合制御とを実施する例を示したが、これに限るものではなく、個別のソレノイド弁を用いて両者の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無段変速装置
５タービン軸
６オイルポンプ
７油圧制御装置
８前後進切替装置
１１プライマリプーリ
２１セカンダリプーリ
７１レギュレータ弁
７２クラッチモジュレータ弁
７３ソレノイドモジュレータ弁
７４ガレージシフト弁
７５マニュアル弁
７６アップシフト用レシオ制御弁
７７ダウンシフト用レシオ制御弁
７８レシオチェック弁
７９挟圧コントロール弁
８０遊星歯車機構
８５（Ｂ１）逆転ブレーキ（発進クラッチ）
８６（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
１０６ブレーキセンサ
１０７油温センサ
１０８油圧センサ
ＳＬＳソレノイド弁
ＤＳ１ソレノイド弁
ＤＳ２ソレノイド弁

Claims

所定条件を満足したときに自動停止されるエンジンと、
前記エンジンによって駆動されるオイルポンプと、
エンジン動力を駆動輪に伝達するベルト式無段変速装置と、
前記エンジンと前記無段変速装置との間に設けられた発進クラッチと、
前記オイルポンプが発生する油圧に基づいて、前記無段変速装置及び前記発進クラッチに油圧を供給する油圧制御装置と、を備えたアイドルストップ車において、
前記無段変速装置のベルト挟圧を検出するベルト挟圧検出手段と、
前記検出されたベルト挟圧から前記無段変速装置のベルト伝達トルクを計算する伝達トルク計算手段と、
前記エンジンの自動停止状態からの再始動の開始とともに、前記発進クラッチの係合制御として、前記無段変速装置のベルト滑りを発生させないクラッチ圧を供給するベルト滑り防止制御と、所定の時間勾配をもってクラッチ圧を上昇させる昇圧制御とを順に実施する制御手段を備え、
前記ベルト滑り防止制御は、前記発進クラッチの目標クラッチ圧が所定値に達するまで、前記発進クラッチのクラッチ伝達トルクが前記計算されたベルト伝達トルクを上回らないように、前記ベルト伝達トルクに応じた目標クラッチ圧となるようにクラッチ圧を制御し、
前記昇圧制御は、前記目標クラッチ圧が所定値に達した後、前記所定の時間勾配をもって上昇する目標クラッチ圧に従ってクラッチ圧を制御することを特徴とする、アイドルストップ車の発進クラッチ制御装置。
前記エンジンの再始動の開始から前記目標クラッチ圧が所定値に達するまでの経過時間が所定時間未満である場合に、前記所定時間に達するまでの間、前記目標クラッチ圧を前記所定値に保持することを特徴とする、請求項１に記載のアイドルストップ車の発進クラッチ制御装置。