JP2012247024A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｌｏｗ戻しを行う場合にプーリまたはベルトの劣化を防止する車両の制御装置を提供する。
【解決手段】プライマリプーリと、セカンダリプーリと、Ｖベルトとを有する無段変速機と、摩擦クラッチの締結状態を切り替えることで、駆動源から無段変速機へ伝達される回転の方向を切り替える前後進切換機構とを備える車両を制御する車両の制御装置であって、無段変速機の変速比が発進用変速比とならずに車両が停車した場合に、前後進切換機構をインターロックするインターロック制御手段Ｓ１０５と、インターロック制御手段Ｓ１０５により前後進切換機構がインターロックされた後に、プライマリプーリおよびセカンダリプーリを回転させずにプライマリプーリとＶベルトとの接触半径を小さくし、セカンダリプーリとＶベルトとの接触半径を大きくするＬｏｗ戻しを実行するＬｏｗ戻し制御手段Ｓ１０６を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は車両の制御装置に関するものである。

従来、ベルト式無段変速機において、停車時に変速比がＬｏｗ側へ戻っていない場合には、プーリへ動力が伝達されないように動力断続クラッチを解放し、プーリを移動させるＬｏｗ戻しが実行されるものが、特許文献１に開示されている。

特開昭６２−５２２６８号公報

しかし、上記の発明では、Ｌｏｗ戻し中に動力断続クラッチの周囲の潤滑油の粘性によってプーリに動力断続クラッチから回転の一部が伝達され、プーリが回転し、プーリとベルトとの間でスリップが生じ、プーリまたはベルトが劣化する、といった問題点がある。

本発明はこのような問題点を解決するために発明されたもので、Ｌｏｗ戻し中にプーリに回転が伝達されることを防止し、プーリまたはベルトの劣化を防止することを目的とする。

本発明のある態様に係る車両の制御装置は、供給される油圧によって第１溝の幅を変更するプライマリプーリと、供給される油圧によって第２溝の幅を変更するセカンダリプーリと、プライマリプーリとセカンダリプーリに巻き掛けられ、第１溝の幅および第２溝の幅に応じてプーリとの接触半径が変更されるＶベルトとを有する無段変速機と、駆動源と無段変速機との間に配置され、摩擦クラッチの締結状態を切り替えることで、駆動源から無段変速機へ伝達される回転の方向を切り替える前後進切換機構とを備える車両を制御する車両の制御装置である。車両の制御装置は、無段変速機の変速比が発進用変速比とならずに車両が停車した場合に、前後進切換機構をインターロックするインターロック制御手段と、インターロック制御手段により前後進切換機構がインターロックされた後に、プライマリプーリおよびセカンダリプーリを回転させずにプライマリプーリとＶベルトとの接触半径を小さくし、セカンダリプーリとＶベルトとの接触半径を大きくするＬｏｗ戻しを実行するＬｏｗ戻し制御手段とを備える。

この態様によると、前後進切換機構をインターロックすることでＬｏｗ戻し中に無段変速機に回転が伝達されることを防止し、プライマリプーリ、セカンダリプーリ、またはベルトの劣化を防止することができる。

本実施形態の車両の概略構成図である。 本実施形態のＬｏｗ戻しを実行するための制御を説明するフローチャートである。 本実施形態を用いない場合の回転の伝達状態を示す図である。 本実施形態を用いた場合の回転の伝達状態を示す図である。

本発明の実施形態の無段変速機を有する車両について図１を用いて説明する。

図１は本実施形態の無段変速機を有する車両の概略構成図である。

車両１は、エンジン２と、トルクコンバータ３と、前後進切換機構４と、無段変速機５と、コントローラ６とを備える。

トルクコンバータ３は、駆動源であるエンジン２と前後進切換機構４との間に設けられる。トルクコンバータ３はエンジン２で発生した回転を前後進切換機構４に伝達する。トルクコンバータ３は、エンジン２から回転が伝達されたポンプインペラが回転し、内部の油を介してタービンランナに回転が伝達される。トルクコンバータ３は、油を介さずにエンジン２の回転を前後進切換機構４に伝達するロックアップ機構を備える。

前後進切換機構４は、トルクコンバータ３と無段変速機５との間に設けられる。前後進切換機構４は、遊星歯車４ａと、前進クラッチ４ｂと、後進ブレーキ４ｃとを備える。

前進クラッチ４ｂは、前進クラッチピストン室（図示せず）に油が供給されると締結し、前進クラッチピストン室から油が排出されると解放する。後進ブレーキ４ｃは後進ブレーキピストン室（図示せず）に油が供給されると締結し、後進ブレーキピストン室から油が排出されると解放する。

車両１の前進時には前進クラッチ４ｂが締結され、後進ブレーキ４ｃが解放され、トルクコンバータ３から伝達された回転は、回転方向が変更されずに無段変速機５に伝達される。車両１の後進時には前進クラッチ４ｂが解放され、後進ブレーキ４ｃが締結され、トルクコンバータ３から伝達された回転は、回転方向が逆転して無段変速機５に伝達される。前進クラッチ４ｂおよび後進ブレーキ４ｃが解放されると、トルクコンバータ３と無段変速機５との連結が解除されるので、無段変速機５へ回転が伝達されなくなる。前進クラッチ４ｂおよび後進ブレーキ４ｃが締結されると、前後進切換機構４はインターロックされ、無段変速機５へ回転が伝達されなくなる。

前進クラッチ４ｂおよび後進ブレーキ４ｃが解放された場合には、トルクコンバータ３と無段変速機５との連結が解除されるが、前進クラッチ４ｂおよび後進ブレーキ４ｃの周囲の油の流れに引きずられて無段変速機５に回転の一部が伝達するおそれがある。しかし、前進クラッチ４ｂおよび後進ブレーキ４ｃが締結し、前後進切換機構４はインターロックされ、前進クラッチ４ｂおよび後進ブレーキ４ｃの機械的な締結により、前後進切換機構４の遊星歯車４ａが回転できなくなるので、無段変速機５に回転は伝達されない。

無段変速機５は、プライマリプーリ１０と、セカンダリプーリ１１と、Ｖベルト１２とを備える。

プライマリプーリ１０は、固定円錐板１０ａと可動円錐板１０ｂと対向配置され、固定円錐板１０ａのシーブ面と可動円錐板１０ｂのシーブ面との間でＶ字状のプーリ溝１０ｃを形成する。プライマリプーリ１０には前後進切換機構４から回転が伝達される。

可動円錐板１０ｂは、プライマリプーリ室（図示せず）に油が給排されることで軸方向へ前後進する。これによってプライマリプーリ１０のプーリ溝１０ｃの幅が変更される。

セカンダリプーリ１１は、固定円錐板１１ａと可動円錐板１１ｂとが対向配置され、固定円錐板１１ａのシーブ面と可動円錐板１１ｂのシーブ面との間でＶ字状のプーリ溝１１ｃを形成する。

可動円錐板１１ｂは、セカンダリプーリ室（図示せず）に油が給排されることで軸方向へ前後進する。これによってセカンダリプーリ１１のプーリ溝１１ｃの幅が変更される。

Ｖベルト１２は、プライマリプーリ１０およびセカンダリプーリ１１に巻き掛けられ、プライマリプーリ１０に伝達された回転をセカンダリプーリ１１に伝達する。セカンダリプーリ１１に伝達された回転が駆動輪７に伝達されて車両１は走行する。

無段変速機５は、プライマリプーリ室およびセカンダリプーリ室に給排される油を調整することで、Ｖベルト１２と、プライマリプーリ１０およびセカンダリプーリ１１との接触半径を変更し、連続的に変速比を変更する。

コントローラ６は、プライマリプーリ回転速度センサ２０からの信号、セカンダリプーリ回転速度センサ２１からの信号、インヒビタスイッチ２２からの信号などに基づいて前進クラッチ４ｂ、後進ブレーキ４ｃ、プライマリプーリ室およびセカンダリプーリ室への油の給排を制御する。コントローラ６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどによって構成され、ＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムを読み出すことで、コントローラ６の各機能が発揮される。

無段変速機５の変速比をＬｏｗ側に変更する場合には、コントローラ６は、プライマリプーリ１０とＶベルト１２との接触半径を小さくし、セカンダリプーリ１１とＶベルト１２との接触半径を大きくする。車両１が停車する場合には、コントローラ６は次回の発進に備えて変速比が発進用変速比となるようにプライマリプーリ室、セカンダリプーリ室に油を給排する。本実施形態では発進用変速比は最Ｌｏｗ変速比である。しかし、車両１が急減速した後に停車した場合には、変速比が最Ｌｏｗ変速比となる前に車両１が停車することがある。この場合には、コントローラ６は、停車後にプライマリプーリ室から油を排出し、セカンダリプーリ室に所定量の油を供給することでＬｏｗ戻しを実行する。Ｌｏｗ戻しとは、プライマリプーリ１０およびセカンダリプーリ１１が回転していない状態で、プライマリプーリ１０およびセカンダリプーリ１１を軸方向それぞれ移動させて、プライマリプーリ１０とＶベルト１２との接触半径と、セカンダリプーリ１１とＶベルト１２との接触半径との比を最Ｌｏｗ変速比に対応する値にすることを言う。

次にＬｏｗ戻しを実行するための制御について図２のフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ１００では、コントローラ６は、セカンダリプーリ回転速度センサ２１の信号に基づいて車速を検出する。

ステップＳ１０１では、コントローラ６は、車両１が停車しているかどうか判定する。具体的には、コントローラ６は、ステップＳ１００で算出した車速と所定車速とを比較し、車速が所定車速よりも小さい場合には車両１が停車していると判定し、ステップＳ１０２へ進む。所定車速は車両１が停車していると判定可能な速度である。

ステップＳ１０２では、コントローラ６は、インヒビタスイッチ２２からの信号に基づいてセレクトレバーがＤレンジであるかどうか判定する。コントローラ６は、セレクトレバーがＤレンジである場合にはステップＳ１０３へ進み、セレクトレバーがＤレンジ以外のレンジである場合にはステップＳ１００へ戻り上記制御を繰り返す。

ステップＳ１０３では、コントローラ６は、プライマリプーリ回転速度センサ２０の信号と、セカンダリプーリ回転速度センサ２１の信号に基づいて変速比を算出する。具体的には、プライマリプーリ１０の回転速度をセカンダリプーリ１１の回転速度で除算することで変速比が算出される。ここでは、コントローラ６は、車速が所定車速となる直前の信号に基づいて変速比を算出する。

ステップＳ１０４では、コントローラ６は、変速比と最Ｌｏｗ変速比とを比較する。コントローラ６は、変速比が最Ｌｏｗ変速比となっている場合には本制御を終了し、変速比が最Ｌｏｗ変速比となっていない場合にはステップＳ１０５へ進む。

ステップＳ１０５では、コントローラ６は、前進クラッチピストン室、後進ブレーキピストン室に油を供給し、前進クラッチ４ｂおよび後進ブレーキ４ｃを締結し、前後進切換機構４をインターロックする。

ステップＳ１０６では、コントローラ６は、プライマリプーリ室から油を排出し、セカンダリプーリ室に所定量の油を供給し、Ｌｏｗ戻しを行う。

ここで、本実施形態を用いずにＬｏｗ戻しが行われた場合、本実施形態を用いてＬｏｗ戻しが行われた場合の回転の伝達について図３、４を用いて説明する。図３は本実施形態を用いずにＬｏｗ戻しが行われた場合の回転の伝達を示す図である。図４は本実施形態を用いてＬｏｗ戻しが行われた場合の回転の伝達を示す図である。図３、４においてはトルクコンバータ３の慣性により前後進切換機構４に回転が伝達されているものとし、回転の伝達を矢印で示す。

本実施形態を用いずにＬｏｗ戻しが実行された場合には、前後進切換機構４の前進クラッチ４ｂおよび後進ブレーキ４ｃが共に解放され、車両１の停車後に無段変速機５に回転が伝達されないようになっている。しかし、前後進切換機構４内の油の流れによる引きずりによってプライマリプーリ１０に回転が伝達されることがある。そのため、プライマリプーリ１０およびセカンダリプーリ１１と、Ｖベルト１２との間でスリップが生じ、スリップによってプライマリプーリ１０、セカンダリプーリ１１またはＶベルト１２が劣化するおそれがある。

本実施形態では、前後進切換機構４がインターロックされることで、前後進切換機構４の油の流れによる引きずりによってプライマリプーリ１０が回転することがない。そのためＬｏｗ戻し中にプライマリプーリ１０およびセカンダリプーリ１１と、Ｖベルト１２との間でスリップが生じることがなく、スリップによるプライマリプーリ１０、セカンダリプーリ１１またはＶベルト１２が劣化することを防止することができる。

本発明の実施形態の効果について説明する。

Ｌｏｗ戻しを実行する場合に、前後進切換機構４をインターロックすることで、Ｌｏｗ戻し中にプライマリプーリ１０が回転することを防止し、Ｌｏｗ戻し中にＶベルト１２と、プライマリプーリ１０およびセカンダリプーリ１１との間でスリップが生じることを防止し、Ｖベルト１２、プライマリプーリ１０およびセカンダリプーリ１１の劣化を防止することができる。

本実施形態では駆動源としてエンジン２を用いたが、これに限られることはなく駆動源としてモータを用いてもよい。

本実施形態では、車速が所定車速よりも小さくなると車両１が停車していると判定したが、車速が所定車速よりも小さくなってから所定時間が経過した後に車両１が停車していると判定しても良い。所定時間は、車速が所定車速よりも小さくなった後に車両１が減速して停車していると判定可能な時間であり、実験などによって設定される値である。また所定時間は、ブレーキペダルの踏み込み量などを考慮しても良い。これにより、車両１の停車を正確に判定できる。

本実施形態では、変速比を回転速度センサの信号に基づいて算出したが、プーリのストローク量を検出するストロークセンサなどの信号に基づいて、Ｖベルト１２と、プライマリプーリ１０およびセカンダリプーリ１１との接触半径の比を算出し、変速比として用いても良い。これにより、プライマリプーリ１０およびセカンダリプーリ１１の回転速度が小さくなり、回転速度に基づいて正確に変速比を算出できない場合でも変速比を算出することができる。

発進用変速比を最Ｌｏｗ変速比したが、これに限られることはなくＶベルト１２、プライマリプーリ１０およびセカンダリプーリ１１を劣化させずに車両１を発進させることが可能な変速比であればよい。

本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内でなしうるさまざまな変更、改良が含まれることは言うまでもない。

１ 車両
２ エンジン（駆動源）
４ 前後進切換機構
４ｂ 前進クラッチ（摩擦クラッチ）
４ｃ 後進ブレーキ（摩擦クラッチ）
５ 無段変速機
６ コントローラ（インターロック制御手段、Ｌｏｗ戻し制御手段）
１０ プライマリプーリ
１１ セカンダリプーリ
１２ Ｖベルト

Claims (1)

1. 供給される油圧によって第１溝の幅を変更するプライマリプーリと、供給される油圧によって第２溝の幅を変更するセカンダリプーリと、前記プライマリプーリと前記セカンダリプーリに巻き掛けられ、前記第１溝の幅および前記第２溝の幅に応じてプーリとの接触半径が変更されるＶベルトとを有する無段変速機と、
   駆動源と前記無段変速機との間に配置され、摩擦クラッチの締結状態を切り替えることで、前記駆動源から前記無段変速機へ伝達される回転の方向を切り替える前後進切換機構とを備える車両を制御する車両の制御装置であって、
   前記無段変速機の変速比が発進用変速比とならずに前記車両が停車した場合に、前記前後進切換機構をインターロックするインターロック制御手段と、
   前記インターロック制御手段により前記前後進切換機構がインターロックされた後に、前記プライマリプーリおよび前記セカンダリプーリを回転させずに前記プライマリプーリと前記Ｖベルトとの接触半径を小さくし、前記セカンダリプーリと前記Ｖベルトとの接触半径を大きくするＬｏｗ戻しを実行するＬｏｗ戻し制御手段とを備えることを特徴とする車両の制御装置。

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