JP5473819B2

JP5473819B2 - 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: JP5473819B2
Application number: JP2010170056A
Authority: JP
Inventors: 幸秀澤田; 勝政今井; 裕行岡部
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2010-07-29
Filing date: 2010-07-29
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2030-07-29
Also published as: JP2012031892A

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６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、当初はクランキングのためにエンジン回転数は低い。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でエンジンは完爆するので、エンジン回転数が急上昇する。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する。時刻ｔ４でほぼ係合完了状態となるので、発進クラッチに最大油圧を供給して完全係合させる。

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らない。もし、図６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一時的に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、無段変速機より上流側（エンジン側）に発進クラッチが設けられた車両の場合には、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。

本願出願人は、上述の問題点に鑑み、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案した（特願２００９−１９２８２３）。この発進クラッチ制御装置は、無段変速装置のベルト挟圧を検出する油圧センサと、検出されたベルト挟圧から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、エンジンの自動停止状態からの再始動時に、発進クラッチのクラッチ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クラッチ圧を制御するベルト滑り防止制御と、目標クラッチ圧を所定の初期圧に保持する初期圧制御と、エンジンの再始動から所定時間後に初期圧から所定の時間勾配をもって目標クラッチ圧を上昇させる昇圧制御とを順に実施するクラッチ制御手段とを備えたものである。このようにクラッチの係合開始時において、発進クラッチの目標クラッチ圧の上限をベルト伝達トルクに応じた圧で制限することで、ベルト滑りを確実に解消できる。

ところが、アイドルストップ復帰時には、目標クラッチ圧をベルト伝達トルクに応じた圧で制限しても、実際のクラッチ圧の応答性が悪く、目標クラッチ圧に追従できない。そのため、ベルト滑りは防止できるが、発進クラッチの係合に時間がかかり、発進時のタイムラグが長くなるという欠点があった。

特開２００１−９０７５７号公報特開２００７−２４１２９号公報

本発明の目的は、アイドルストップ復帰時のベルト滑りを防止しながら、発進時のタイムラグを短縮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、所定のエンジン停止条件を満足したときに自動停止し、所定のエンジン再始動条件を満足したときに再始動されるエンジンと、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時に、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目標クラッチ圧を設定してクラッチ圧を制御するベルト滑り防止制御と、目標クラッチ圧を所定の初期圧に保持する初期圧制御と、前記初期圧から所定の時間勾配をもって目標クラッチ圧を上昇させる昇圧制御とを順に実施するクラッチ制御手段を備え、前記クラッチ制御手段は、前記ベルト挟圧が所定値を越えた時、前記ベルト滑り防止制御を終了して目標クラッチ圧を前記初期圧よりも高い圧に増圧する増圧制御を所定時間だけ実施し、しかる後に前記初期圧制御を実施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目標クラッチ圧と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に設定して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してガード制御している。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、初期圧制御と昇圧制御とを順に実施している。

本発明では、ベルト挟圧が所定値を越えた時、ベルト滑り防止制御を終了して目標クラッチ圧を初期圧よりも高い圧に増圧する増圧制御を所定時間だけ実施し、しかる後に初期圧制御を実施する。目標クラッチ圧を一時的に増圧することで、発進クラッチの係合時間が短縮され、発進時のタイムラグを短縮できる。増圧期間は、ソレノイド弁への指令から実クラッチ圧が変化するまでの応答時間によって異なるが、少なくとも実クラッチ圧が初期圧を超えない時間とするのがよく、例えば１００〜２００ｍｓ程度でよい。なお、増圧期間はアクセル開度や油温によって可変できるようにしてもよい。ベルト挟圧を比較すべき所定値とは、ベルトが滑らない十分な挟圧のことであり、目標クラッチ圧を初期圧より高い圧に一時的に増圧しても、ベルト滑りは発生しない。

本発明は、クラッチ圧とベルト挟圧（セカンダリ圧）とを同じソレノイド弁で制御する場合に好適である。すなわち、アイドルストップ復帰時にベルト滑り防止制御のようなクラッチの低圧制御を実施すると、同じソレノイド弁でベルト挟圧を制御する場合に、ベルト挟圧もその期間低く抑えられ、十分なベルト伝達トルクを確保できない可能性がある。これに対し、ベルト滑り防止制御の終了時に目標クラッチ圧を初期圧よりも高い圧に一時的に増圧するようソレノイド弁を制御すると、ベルト挟圧も同時に増圧されるので、ベルト伝達トルクが増加し、発進性が向上する。さらに、クラッチ圧及びベルト挟圧を制御するソレノイド弁をライン圧の調圧にも利用した場合、本発明の増圧制御を実施することで、ライン圧も一時的に増圧されるので、アイドルストップ復帰時の過渡応答性をさらに向上させることができる。

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、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。

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ベルト滑り防止制御を実施するため、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。また、ベルト挟圧が所定値を越えた時に目標クラッチ圧を初期圧よりも高い圧に一時的に増圧する増圧制御を行うので、発進クラッチの係合時間が短縮され、発進時のタイムラグを短縮できる。

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。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と直結クラッチＣ１とで構成され、逆転ブレーキＢ１が本発明における発進クラッチ（前進時）に相当する。なお、後進時には直結クラッチＣ１が発進クラッチとなる。逆転ブレーキＢ１と直結クラッチＣ１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、車両停止など所定のアイドルストップ条件（エンジン停止条件）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、所定のアイドルストップ復帰条件（エンジン再始動条件）が成立したときにエンジン１を再始動させるアイドルストップ制御を実施する。アイドルストップ条件としては、例えば車両停止、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。

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のソレノイド圧Ｐsls を出力するリニアソレノイド弁、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。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、レギュレータ弁７１、ガレージシフト弁７４、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。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。

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にリニアソレノイド弁ＳＬＳからが入力されている。そのため、ライン圧はソレノイド圧Ｐsls に比例した油圧に調圧される。

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。ポート７４ｅにはリニアソレノイド弁ＳＬＳからソレノイド圧Ｐsls 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を後述するベルト滑り制御段階、増圧段階、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すると、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に直接供給される。このソレノイド圧Ｐsls によって、アイドルストップ復帰時において、発進クラッチＢ１の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の目標クラッチ圧を制御でき、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、リニアソレノイド弁ＳＬＳからソレノイド圧Ｐsls が供給されている。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、ライン圧、クラッチ制御圧、セカンダリ圧は共にリニアソレノイド弁ＳＬＳ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。

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４を参照しながら説明する。図４には、エンジン回転数、ベルト挟圧及びクラッチ油圧の各時間変化が示されている。

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る。続いて、油圧センサ１０８によって検出されたセカンダリ圧に基づいてベルト伝達トルクを計算し、このベルト伝達トルクに応じた目標クラッチ圧を設定したベルト滑り防止制御が実施される。目標クラッチ圧は、クラッチ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。そして、発進クラッチの油圧が目標クラッチ圧となるように、リニアソレノイド弁ＳＬＳに指示電流を出力し、実クラッチ圧を制御する。そのため、発進クラッチの伝達トルクがベルト伝達トルクを上回ることがなく、ベルト滑りを確実に防止できる。

クランキング期間の終了と共にエンジンが完爆し、エンジン回転数が急上昇する。時刻ｔ５でベルト挟圧（セカンダリ圧でもよい）が所定値Ｒ１を超えると、ベルト滑り防止制御を終了して、目標クラッチ圧を初期圧よりも高い圧にステップ的に増圧する増圧制御を一定時間Δｔ（ｔ５〜ｔ６）だけ実施する。この増圧目標値は、初期圧より一定値又は一定割合だけ高く、最終締結圧より低い圧である。増圧期間Δｔは例えば１００〜２００ｍｓとすればよいが、アクセル開度や油温により可変してもよい。この増圧制御により、従来（破線で示す）に比べて実クラッチ圧が初期圧まで上昇するタイミングが早くなり、タイムラグを短縮できる。時刻ｔ６で増圧期間を終了し、初期圧制御を開始する。初期圧は従来と同様であり、時刻ｔ３まで継続される。

増圧制御を実施することで、実クラッチ圧の応答性が向上するだけでなく、ベルト挟圧の応答性も向上する。すなわち、エンジン完爆直後ではライン圧が所定の油圧まで上昇しておらず、セカンダリ圧も所定の油圧まで上昇していない状態にある。このような過渡状態において、増圧制御を実施してベルト挟圧を一時的に増圧することにより、ベルトとプーリとの圧着力を向上させ、エンジントルクが過大な場合でもベルト滑りを抑制できる。

時刻ｔ３以後、初期圧から一定時間勾配で昇圧制御（スイープ制御）を実施し、時刻ｔ４でほぼ係合完了状態となるので、発進クラッチに最大油圧を供給して完全係合させる。以上のように、本無段変速機はタービン回転数センサを備えていないので、時間制御によって初期圧制御の終了時刻（ｔ３）、スイープ制御の終了時刻（ｔ４）を設定している。タービン回転数センサを備えている場合には、発進クラッチの入出力回転数を検出できるので、その回転数比較によって時刻ｔ３、ｔ４を決定することが可能である。

図５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の一例のフローチャートである。スタートすると、アイドルストップ復帰条件（エンジン再始動条件）を満足したかどうかを判定し（ステップＳ１）、復帰条件を満足していない場合には、アイドルストップを継続する（ステップＳ２）。復帰条件を満足している場合には、油圧センサ１０８によってセカンダリプーリ２１の作動油圧（セカンダリ圧）を検出し（ステップＳ３）、そのセカンダリ圧からベルト伝達トルクを計算する（ステップＳ４）。ベルト伝達トルクの計算方法としては、例えば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、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し、その計算値からベルト伝達トルクを推定又は計算してもよい。

次に、クラッチ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（ステップＳ５）、その目標クラッチ圧を目標値としてリニアソレノイド弁ＳＬＳに指令し、クラッチ圧を制御する。つまりベルト滑り防止制御を実施する（ステップＳ６）。このベルト滑り防止制御では、ベルト伝達トルクに相当するクラッチ圧を上限値としてガードをかけて制御するので、ベルト滑りが発生するのを確実に防止できる。

次に、ベルト伝達トルクが所定値Ｒ１を超えたかどうかを判定し（ステップＳ７）、超えていない場合にはステップＳ３に戻り、超えている場合には、初期圧をステップ的に増圧する、つまり、増圧制御を実施する（ステップＳ８）。この増圧制御を所定時間Δｔだけ継続したあと（ステップＳ９）、初期圧制御へ移行する（ステップＳ１０）。次に、アイドルストップ復帰からの時刻ｔ３になるまで初期圧制御を実施し（ステップＳ１１）、その後、スイープ制御へ移行する（ステップＳ１２）。そして、アイドルストップ復帰からの時刻ｔ４になるまでスイープ制御を実施し（ステップＳ１３）、時刻ｔ４で係合完了制御を実施する（ステップＳ１４）。係合完了制御では、ガレージシフト弁７４が過渡位置から保持位置へ切り替わるので、クラッチモジュレータ圧Ｐcmが発進クラッチに直接供給され、クラッチ制御を終了する。

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。図２では、同じリニアソレノイド弁ＳＬＳを用いてセカンダリ圧の制御（ベルト挟圧制御）と発進クラッチの係合制御とライン圧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それぞれ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
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車速センサ
１０３スロットル開度センサ
１０５プライマリプーリ回転数センサ
１０８油圧センサ
ＳＬＳリニアソレノイド弁
ＤＳ１デューティソレノイド弁
ＤＳ２デューティソレノイド弁

Claims

所定のエンジン停止条件を満足したときに自動停止し、所定のエンジン再始動条件を満足したときに再始動されるエンジンと、
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時に、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目標クラッチ圧を設定してクラッチ圧を制御するベルト滑り防止制御と、目標クラッチ圧を所定の初期圧に保持する初期圧制御と、前記初期圧から所定の時間勾配をもって目標クラッチ圧を上昇させる昇圧制御とを順に実施するクラッチ制御手段を備え、
前記クラッチ制御手段は、前記ベルト挟圧が所定値を越えた時、前記ベルト滑り防止制御を終了して目標クラッチ圧を前記初期圧よりも高い圧に増圧する増圧制御を所定時間だけ実施し、しかる後に前記初期圧制御を実施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。