車両の制御装置及びその制御方法
【課題】エンジン自動停止を行うアイドルストップ制御において、再始動時のエンジンの空吹き防止と操作応答性に優れた車両の制御装置及び車両の制御方法を提供することである。
【解決手段】 ホイールブレーキ液圧Pが所定液圧Paを超えるとエンジン1が停止されると共に、ヒルホールド制御部223によるブレーキ液圧Pの保持(S12)が実行され、ブレーキSW207がOFFになった場合、エンジン1を始動させると共に、エンジン出力規制部222による出力規制を行う(S14)。S15では、タービン回転数Ntが所定回転数A以上になった後、タービン回転数Ntが所定回転数B以下になったか否か判定を行い(S16)、所定回転数B以下になると、エンジン出力規制部222による出力規制が解除され(S17)、リターンする。
【解決手段】 ホイールブレーキ液圧Pが所定液圧Paを超えるとエンジン1が停止されると共に、ヒルホールド制御部223によるブレーキ液圧Pの保持(S12)が実行され、ブレーキSW207がOFFになった場合、エンジン1を始動させると共に、エンジン出力規制部222による出力規制を行う(S14)。S15では、タービン回転数Ntが所定回転数A以上になった後、タービン回転数Ntが所定回転数B以下になったか否か判定を行い(S16)、所定回転数B以下になると、エンジン出力規制部222による出力規制が解除され(S17)、リターンする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は車両の制御装置及び車両の制御方法に関し、特に車両の停車中に所定のエンジン停止条件の成立時にエンジンを自動停止させ、その後所定のエンジン始動条件の成立時にエンジンを自動始動させるアイドルストップ制御に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、燃費の向上、エミッションの低減、騒音や振動の抑制等を図るため、渋滞や信号待ち等の車両の停車時に、所定のエンジン停止条件が成立すると、アイドルストップと称してエンジンが自動停止し、その後所定のエンジン始動条件が成立すると、エンジンが自動始動するように構成された低公害型車両や環境対応型車両が実用化されている。
【0003】
このような車両では、エンジンの自動停止中は、エンジンで駆動されるオイルポンプが停止するため、自動変速機の油圧制御回路の変速用油圧がドレーンされて低下し、油圧制御回路が1速の状態のままで摩擦締結要素のフォワードクラッチが解放、所謂ニュートラル状態になっている。その結果、次に、エンジンが自動始動したときには、エンジンが無負荷状態から完爆するまでの間のトルク変動及びこれに起因する不快な違和感等の不具合が生じる。
【0004】
そこで、エンジンの自動再始動を行う場合には、所定時間の間、車両停止のためのホイールブレーキ作動圧を一定の圧力に保持するヒルホールド制御が知られている。特許文献1に記載の自動車の制御装置は、自動停止始動装置付きのエンジンと、自動変速機と、複数の車輪の夫々にブレーキ力を付与するブレーキ付与手段を設け、エンジンの再始動指令から始動完了までヒルホールド制御を行うと共に、再始動後に複数車輪のブレーキ力の総和が段階的に低くなるようにブレーキ力を制御する制御装置である。
【0005】
この制御装置では、ブレーキ力の総和が段階的に低くなるように、少なくとも2組の車輪のブレーキ力解除時期を互いに異ならせるため、ブレーキ力の急激な低下を防止し、乗員に対して押出感等の違和感を与えることが防止できる。
【0006】
【特許文献1】特開2003−260960号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
エンジンの再始動が行われると、エンジンの回転数の上昇と共に、エンジンによって駆動されるオイルポンプが作動し、自動変速機の油圧制御回路の変速用油圧も上昇を開始する。この変速用油圧の充満完了により解放されていたフォワードクラッチが再締結し、車両の走行が行われる。換言すれば、フォワードクラッチが再締結するまでは、自動変速機はニュートラル状態である。
【0008】
しかしながら、特許文献1では、エンジンの完爆による再始動完了でヒルホールド制御を解除するものであり、エンジンの再始動からフォワードクラッチの再締結までの間については一切考慮されていない。つまり、乗員が走行再開の操作を行い、ヒルホールド制御を解除しても、フォワードクラッチが未締結のためエンジンの空吹きを生じ、所望の発進を得ることができない。
【0009】
本発明の目的は、エンジン自動停止を行うアイドルストップ制御において、再始動時のエンジンの空吹き防止と操作応答性に優れた車両の制御装置及び車両の制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
請求項1の発明は、エンジンと、流体伝動装置と、油圧源としてエンジンにより駆動される油圧ポンプを有する自動変速機とを搭載した車両の制御装置であって、前記自動変速機が走行レンジ状態で且つ油圧源がドレーン状態にあるとき所定の車両停止条件成立時にエンジンを停止させると共に所定の再始動条件成立時にエンジンを再始動させる制御手段を有する車両の制御装置において、エンジンの再始動時、エンジン出力をアクセル開度に所定時間連動させないよう規制するエンジン出力規制手段と、前記流体伝動装置の出力軸のタービン回転数を検出するタービン回転数検出手段とを有し、前記制御手段は、エンジン再始動後のタービン回転数が一旦立上った後、所定回転数以下になったときに前記エンジン出力規制手段によるエンジン出力の規制を解除することを特徴とする。
【0011】
エンジン出力規制手段は、エンジンの再始動時、エンジン出力をアクセル開度に所定時間連動させないよう規制しているため、乗員のアクセル開操作が行われてもエンジン出力は上昇しない。しかも、自動停止後のエンジン始動後、流体伝動装置は、エンジン回転数の上昇に伴ってタービン回転数が立上った後、クラッチが締結するとタービン回転数が低下する特性を有していることから、この特性に着目し、エンジン出力規制手段によるエンジン出力の規制解除のタイミングを判定している。
【0012】
請求項2の発明は、請求項1の発明において、アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段を有し、前記エンジン出力規制手段は、エンジン出力の規制解除後、エンジン出力をアクセル開度に徐々に近づけることを特徴とする。
【0013】
請求項3の発明は、請求項1又は2の発明において、ブレーキ操作の解除後の所定時間の間、車両停止のためのホイールブレーキ作動圧を保持するヒルホールド制御手段を有し、
前記ヒルホールド制御手段は、エンジン出力の規制解除に同期して前記ホイールブレーキ作動圧の保持を解除することを特徴とする。
【0014】
請求項4の発明は、請求項1〜3の何れかの発明において、油圧源としてモータにより駆動される電動ポンプを有し、前記制御手段は、前記電動ポンプを起動しないでエンジン停止後エンジンを再始動させる第1の制御態様と、前記電動ポンプを起動してエンジン停止後エンジンを再始動させる第2の制御態様とを備えると共に、前記第1の制御態様のとき、エンジン再始動後のタービン回転数が一旦立上った後、所定回転数以下になったときに前記エンジン出力規制手段によるエンジン出力の規制を解除することを特徴とする。
【0015】
請求項5の発明は、エンジンと、流体伝動装置と、油圧源としてエンジンにより駆動される油圧ポンプを有する自動変速機とを搭載した車両の制御方法であって、前記自動変速機が走行レンジ状態で且つ油圧源がドレーン状態にあるとき所定の車両停止条件成立時にエンジンを停止させると共に所定の再始動条件成立時にエンジンを再始動させる制御手段を有する車両の制御方法において、エンジンの再始動時、エンジン出力をアクセル開度に所定時間連動させないよう規制すると共に、エンジン再始動後のタービン回転数が一旦立上った後、所定回転数以下になったときにエンジン出力規制を解除することを特徴とする。
【発明の効果】
【0016】
請求項1の発明によれば、エンジンの再始動時、エンジン出力をアクセル開度に所定時間連動させないよう規制するエンジン出力規制手段と、前記流体伝動装置の出力軸のタービン回転数を検出するタービン回転数検出手段とを有し、前記制御手段は、エンジン再始動後のタービン回転数が一旦立上った後、所定回転数以下になったときに前記エンジン出力規制手段によるエンジン出力の規制を解除するため、再始動時のエンジンの空吹き防止と操作応答性向上との両立が図れる。
【0017】
つまり、エンジンの再始動時、エンジン出力をアクセル開度に所定時間連動させないよう規制しているため、乗員のアクセル開操作が行われても不用意な空吹きを生じることがない。しかも、自動変速機が走行レンジ状態、所謂クラッチ締結をタービン回転数の変化で検出してエンジン出力規制手段によるエンジン出力規制を解除するため、エンジン始動後、最短の時間で車両の走行再開の応答性を確保することができる。
【0018】
請求項2の発明によれば、アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段を有し、前記エンジン出力規制手段は、エンジン出力の規制解除後、エンジン出力をアクセル開度に徐々に近づけるため、乗員の予期しない急激なスロットル変動及びこれに起因する違和感等を防止できる。
【0019】
請求項3の発明によれば、ブレーキ操作の解除後の所定時間の間、車両停止のためのホイールブレーキ作動圧を保持するヒルホールド制御手段を有し、前記ヒルホールド制御手段は、エンジン出力の規制解除に同期して前記ホイールブレーキ作動圧の保持を解除するため、エンジン始動後、ブレーキの引きずりを起こすことなく、車両の走行再開の応答性確保及び登坂での車両の自然下降を防止できる。
【0020】
請求項4の発明によれば、油圧源としてモータにより駆動される電動ポンプを有し、前記制御手段は、前記電動ポンプを起動しないでエンジン停止後エンジンを再始動させる第1の制御態様と、前記電動ポンプを起動してエンジン停止後エンジンを再始動させる第2の制御態様とを備えると共に、前記第1の制御態様のとき、エンジン再始動後のタービン回転数が一旦立上った後、所定回転数以下になったときに前記エンジン出力規制手段によるエンジン出力の規制を解除するため、エンジンの自動停止中であっても、クラッチに締結用油圧を供給でき、エンジンからトルク伝達可能な締結状態乃至締結直前状態に維持できる。しかも、省電力のため、電動ポンプを起動しないときでも、エンジンの空吹き防止と操作応答性向上との両立が図れる。
【0021】
請求項5の発明によれば、エンジンの再始動時、エンジン出力をアクセル開度に所定時間連動させないよう規制すると共に、エンジン再始動後のタービン回転数が一旦立上った後、所定回転数以下になったときにエンジン出力規制を解除するため、基本的に請求項1の効果と同様に、エンジン始動後、エンジンの空吹きを防止しつつ、最短の時間で車両の走行再開の応答性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
以下、本発明に係る車両の制御装置を実施するための最良の形態について実施例に基づいて説明する。尚、実施例には、本発明に係る車両の制御方法についての説明も含む。
【実施例1】
【0023】
図1に示すように、本実施例に係る車両に装備された自動変速機10は、スロットルバルブを駆動する電子制御スロットルを備えたエンジン1に出力軸2を介して連結されたトルクコンバータ20と、このトルクコンバータ20の出力により駆動される2つの遊星歯車機構30,40と、これら遊星歯車機構30,40の動力伝達経路を切り換える複数の摩擦要素51〜55及びワンウェイクラッチ56とを有し、Dレンジの1〜4速、Sレンジの1〜3速、Lレンジの1〜2速、及びRレンジの後退速が実現可能に構成されている。
【0024】
トルクコンバータ20は、エンジン出力軸2に連結されたコンバータケース21と、該ケース21内に固設されたポンプ22と、このポンプ22に対向配置されたタービン23と、変速機ケース11にワンウェイクラッチ24を介して支持されたステータ25と、ケース21とタービン23との間に設けられたロックアップクラッチ26とを有し、タービン23の回転がタービンシャフト27を介して遊星歯車機構30,40に出力されるように構成されている。トルクコンバータ20の反エンジン側に、コンバータケース21を介してエンジン出力軸2により駆動されるオイルポンプである機械式のメインポンプ12が配置されている。
【0025】
遊星歯車機構30,40は、サンギヤ31,41と、サンギヤ31,41に噛み合う複数のピニオン32…32,42…42と、ピニオン32…32,42…42を支持するピニオンキャリヤ33,43と、ピニオン32…32,42…42に噛み合うリングギヤ34,44とを有する。
【0026】
タービンシャフト27と遊星歯車機構30のサンギヤ31との間にフォワードクラッチ51が介設され、タービンシャフト27と遊星歯車機構40のサンギヤ41との間にリバースクラッチ52が介設され、タービンシャフト27と遊星歯車機構40のピニオンキャリヤ43との間に3−4クラッチ53が介設されている。2−4ブレーキ54は遊星歯車機構40のサンギヤ41を固定する。遊星歯車機構30のリングギヤ34と遊星歯車機構40のピニオンキャリヤ43とが連結され、これらと変速機ケース11との間にローリバースブレーキ55とワンウェイクラッチ56とが並列に配置されている。遊星歯車機構30のピニオンキャリヤ33と遊星歯車機構40のリングギヤ44とが連結され、これらに出力ギヤ13が接続されている。出力ギヤ13と中間伝動機構60を構成するアイドルシャフト61上の第1中間ギヤ62とが噛み合い、アイドルシャフト61上の第2中間ギヤ63と差動装置70の入力ギヤ71とが噛み合って、出力ギヤ13の回転が差動装置70のデフケース72に入力され、差動装置70を介して左右の車軸73,74が駆動される。
【0027】
表1に、各摩擦要素51〜55及びワンウェイクラッチ56の作動状態と変速段との関係を示す。図2に、変速歯車機構30,40周辺の具体的構成を示す。図示したように、変速機ケース11にタービン回転センサ205が取り付けられている。
【0028】
【表1】
【0029】
図3に示すように、この自動変速機10の油圧制御回路100には、メインポンプ12の吐出圧を調整して所定のライン圧を生成するレギュレータバルブ101が設けられている。メインポンプ12とは別に、モータ172により駆動されるオイルポンプ、すなわち電動式のサブポンプ171が備えられている。この電動ポンプ171及びポンプモータ172は、変速機ケース11の外壁に組み付けられている。
【0030】
メインポンプ12はオイルパン170内に貯留した作動油を吸い上げて吐出圧を導入油路173を介してレギュレータバルブ101に供給する。電動ポンプ171は、オイルパン170内に貯留した作動油を吸い上げて、吐出圧を油路175,173を介してレギュレータバルブ101に供給する。油路173には逆止弁174が設けられている。油路175には、通常、一端側に付勢されるパイロット式の開閉弁176が設けられ、この開閉弁176にパイロット圧を導入する油路177は逆止弁174よりも上流側において油路173に接続され、油路177には絞り弁178が設けられている。
【0031】
エンジン1とメインポンプ12が停止中で、ポンプモータ172が作動中のとき、油路173の吐出圧が低い場合には開閉弁176のパイロット部のパイロット圧が低下し、開閉弁176が付勢されて一端側に位置するため開弁位置となるため、電動ポンプ171の吐出圧が油路175,173に供給される。メインポンプ12が作動開始して油路173の吐出圧が所定圧以上になると、絞り弁178を介して開閉弁176のパイロット部にメインポンプ12の吐出圧が供給されるため、吐出圧が付勢力よりも大となったとき、開閉弁176が他端側の閉弁位置に切換わるように構成されている。
【0032】
レギュレータバルブ101で生成されたライン圧はメインライン140を経由してマニュアルバルブ102に供給される。マニュアルバルブ102は運転者のシフト操作に連動してレンジを切り換えて、D,S,Lの各前進レンジではライン圧を第1出力ライン141及び第2出力ライン142に出力し、Rレンジでは第1出力ライン141及び第3出力ライン143に出力し、Nレンジでは第3出力ライン143に出力する。
【0033】
油圧制御回路100には、ローリバースバルブ103、バイパスバルブ104、3−4シフトバルブ105、ロックアップコントロールバルブ106、ソレノイドリレーバルブ107及びレデューシングバルブ108、2つのオンオフソレノイドバルブ(SVと略記する)111,112、3つのデューティソレノイドバルブ(DSVと略記する)121〜123及びリニアソレノイドバルブ(LSVと略記する)131が設けられている。
【0034】
油圧制御回路100には、フォワードクラッチ51に締結用油圧を供給するためのフォワードクラッチライン151、リバースクラッチ52に締結用油圧を供給するためのリバースクラッチライン152、3−4クラッチ53に締結用油圧を供給するための3−4クラッチライン153、2−4ブレーキ54の締結室に油圧を供給するためのサーボアプライライン154、同じく解放室に油圧を供給するためのサーボリリースライン155、ローリバースブレーキ55に締結用油圧を供給するためのローリバースブレーキライン156、及びフォワードクラッチライン151から分岐して3−4シフトバルブ105に至る分岐ライン157が形成されている。
【0035】
次に、この車両の制御系について説明する。
図4に示すように、エンジン1と自動変速機10とブレーキ装置220を統括して制御する統括コントロールユニット200が設けられている。このコントロールユニット200は、車速を検出する車速センサ201、エンジン1のスロットル開度を検出するスロットル開度センサ202、エンジン1の出力回転を検出するエンジン回転数センサ203、トルクコンバータ20の出力回転を検出するタービン回転数センサ204、運転者により選択されたシフト位置(レンジ)を検出するシフト位置センサ205、アクセルペダルの開度を検出するアクセル開度センサ206、ブレーキペダルを操作しているときに時にONとなるブレーキSW207、ブレーキ装置の作動油の油圧を検出するブレーキ液圧センサ208、作動油の温度を検出する油温センサ209、車両先方の障害物を検出するマイクロ波レーザー装置210と、ナビゲーションシステム211等からの信号を入力し、その入力結果に基いて、油圧制御回路100の第1、第2SV111,112、第1〜第3DSV121〜123及びLSV131を介しての変速制御や、エンジン1の自動停止自動始動制御およびそれに付随する電動ポンプ171を駆動するポンプモータ172の駆動制御等を実行する。
【0036】
ここで、コントロールユニット200は、CPUとROMとRAMとを含むコンピュータと、入出力インターフェイス等で構成され、エンジン1の自動停止自動始動制御の制御プログラムは、コントロールユニット200のROMに予め格納されている。
【0037】
表2に、SV111,112及びDSV121〜123の作動状態と変速段との関係を示す。表中、(○)は、SV111,112及びDSV121〜123が上流側(ポンプ12,171側)の油路と下流側(摩擦要素51〜55側)の油路とを連通させていることを示し、(×)は、上流側の油路を遮断して下流側の油路をドレーンさせていることを示す。
【0038】
【表2】
【0039】
コントロールユニット200は、電動ポンプ171を起動しないでエンジン停止後エンジンを再始動させる第1の制御態様と、電動ポンプ171を起動してエンジン停止後エンジンを再始動させる第2の制御態様とを備え、車両が急発進できない状況であるとき、第1の制御態様とするように構成されている。
【0040】
このコントロールユニット200は、エンジンの自動停止自動始動を行う自動停止自動始動制御部221(制御手段)と、エンジンの再始動時、エンジン出力をアクセル開度に所定時間連動させないよう規制するエンジン出力規制部222(エンジン出力規制手段)と、ブレーキ操作の解除後の所定時間の間、車両停止のためのホイールブレーキ作動圧を保持するヒルホールド制御部223(ヒルホールド制御手段)とを有している。
【0041】
次に、本実施例のエンジン1に対する自動停止自動始動制御について図5のフローチャートに基づいて説明する。但し、図中の符号Si(i=1,2・・・)は各ステップを示す。車両のエンジン1の作動中には、この自動停止自動始動制御が常時実行される。
最初にS1において、必要な各種信号(例えば、シフト位置信号、車速信号、ブレーキスイッチ信号、アクセル開度信号、VICS情報、登坂勾配情報など)が読み込まれる。
【0042】
次に、S2においてエンジンアイドル停止条件が成立しているか否か判定される。
このエンジンアイドル停止条件は、変速段が1速であり、車速が零であり、ブレーキスイッチがONであることの3条件である。このエンジンアイドル停止条件が成立している場合にS3へ移行して、車両の状況が急発進できない状況であるか否か判定される。本実施例では、ナビケーションシステム211から受けるVICS情報(交通渋滞情報)に基づいて、走行中の道路が渋滞中である場合にはS3でYesと判定され、渋滞中でない場合にはS3でNoと判定される。
【0043】
走行中の道路が渋滞中であり、車両が急発進できない状況にあるときには、S4において、自動停止自動始動制御部221が第1制御態様を実行する。このとき、自動変速機10の変速段を1速に保持したまま、電動ポンプ171を起動せずにエンジン1を停止させ、その停止後に所定のエンジン再始動条件が成立したときエンジン1を再始動させ、その後リターンする。尚、 この第1制御態様による制御の詳細については後述する。
【0044】
S3の判定がNoの場合には、車両が急発進できる状況にあるので、S5において、自動停止自動始動制御部221が第2制御態様を実行する。このとき、自動変速機10の変速段を1速に保持したまま、電動ポンプ171を起動してエンジン1を停止させ、その停止後に所定のエンジン再始動条件が成立したとき、エンジン1を再始動させその後リターンする。尚、 この第2制御態様による制御の詳細については後述する。
【0045】
次に、前記第1制御態様の制御について図6のフローチャートに基づいて説明する。
最初にS10において、ブレーキ装置220の作動によるホイールブレーキ液圧Pが所定の液圧Paを越えたか否か判定し、前記ブレーキ液圧Pが所定液圧Paを超えるとエンジン1が停止(S11)されると共に、ヒルホールド制御部223によるブレーキ液圧Pの保持(S12)が実行されてS13に移行する。尚、エンジン1が停止されると、フォワードクラッチ51に供給されている締結用油圧はドレーンされる。
【0046】
S13では、エンジン始動条件、具体的にはブレーキSW207がOFFになったか否か判定され、Yesの場合、エンジン1に始動指令を送りエンジン1を始動させると共に、エンジン出力規制部222による出力規制を行う(S14)。エンジン出力規制部222は、図7に示すように、アクセル開度θaとスロットル開度θbとの関係を規定するマップを有している。エンジン出力規制の際、エンジン出力規制部222はマップのラインBに基づいて、乗員操作によるアクセル開度θaがθ1であっても、スロットル開度θbをスロットル開度θ2ではなくアイドル状態に相当するθ0に規制する。尚、ラインAは、通常運転時のアクセル開度θaとスロットル開度θbとの関係を示す。
【0047】
S15では、タービン回転数Ntが所定回転数A、例えば、600rpm以上か否か判定され、600rpm以上になるまで判定は継続される。タービン回転数が600rpm以上になった後、タービン回転数Ntが所定回転数B以下になったか否か判定を行う(S16)。タービン回転数Ntの判定にあたり、ヒルホールド制御部223は、ナビゲーションシステム211から供給された停車中の道路の勾配情報と図8に示すマップに基づいて、所定回転数Bを設定している。このマップは、横軸が登坂勾配、縦軸がタービン回転数Ntとなっており、登坂勾配が大きいほど所定回転数Bが小さくなるよう設定されている。本実施例では勾配零のため、所定回転数Bは300rpmとされる。
【0048】
S16の判定の結果、タービン回転数Ntが300rpm以下になると、エンジン出力規制部222による出力規制が解除され(S17)、リターンする。エンジン出力規制の解除に同期して、ヒルホールド制御部223によるブレーキ液圧Pの保持が解除される。
【0049】
エンジン出力規制部222は、エンジン出力規制の解除後、エンジン出力をアクセル開度に徐々に近づけるよう構成されている。図7に示すように、乗員操作によるアクセル開度がθ1の場合、スロットル開度をθ0からθ2になるようリニアにスロットルバルブを戻し駆動する。尚、スロットルバルブの戻り速度は、スロットル開度の差が大きいほど早く駆動されるよう構成されている。
【0050】
ここで、図6のフローチャートには図示していないが、S17において、ブレーキ液圧Pの減圧にあたり、ブレーキ液圧Pを所定の低下傾向で減圧するスイープダウン制御を行っている。ブレーキ液圧Pの減圧速度は乗員の操作しているアクセル開度が大きいほど減圧速度が大きくなるよう設定されている。
【0051】
次に、第2制御態様の制御について図9のフローチャートに基づいて説明する。
最初にS20において、ブレーキ液圧Pが所定液圧P0以上か否か判定し、所定液圧P0以上になると、所定液圧P0以上になってから所定時間経過した否か判定し(S21)、その所定時間が経過すると、S22においてクラッチ圧を維持する為に電動ポンプ171が起動される。
その電動ポンプ171の起動後所定時間経過したか否か判定し(S23)、その判定がYesになるとS24においてエンジン1が停止される。
【0052】
その後ブレーキSW207がOFFか否か判定し、その判定がYesになると、S26においてブレーキ装置220の制御バルブや電動ポンプ171を制御することでブレーキ液圧Pを保持するヒルホールド制御が実行され、タイマTがスタートされる。S27では、極く短い所定時間が経過したか否か判定し、その所定時間が経過した場合にはS28においてエンジン1が始動される。
【0053】
次に、S29においてエンジン回転数Nが所定回転数N0以上か否か判定し、その判定がYesになると、メインポンプ12によってクラッチ圧が発生するため、電動ポンプ171が停止される。次に、S31において、ヒルホールド制御の実行期間を計時するタイマが設定時間T1になったか否か判定し、その判定がYesになると、ヒルホールド制御を解除すべく、ブレーキ装置220の電動ポンプを停止させると共に制御バルブを制御することで、ブレーキ液圧が解除され、その後リターンする。
【0054】
ここで、図9のフローチャートには図示していないが、S28においてエンジンが再始動したとき、タイマTbがスタートし、このタイマTbによる計時時間Tbが所定時間、例えば1.0秒間は、アクセル操作にかかわらず、スロットル開度θをアイドル状態に規制するエンジン出力規制を実行しても良い。これにより、変速機10内油圧の低下により変速機10がニュートラル状態のまま走行を開始するのを確実に防止し、エンジン再始動後に所定時間経過して変速機10内油圧が発生してから走行を開始させることができる。
【0055】
次に、図10に示すタイムチャートに基づいて、第1制御態様で自動停止自動始動制御を実行する場合のエンジン1と、自動変速機10と、ブレーキ装置220の挙動について説明する。
図10に示すように、ブレーキ装置220が作動して車速が零まで低下し、変速機10が走行レンジの1速段に切換わるなど、エンジン1のアイドル停止条件が成立すると、自動停止自動始動制御部221によりアイドルストップ判定が行われエンジン1が停止される(時刻t1)。このエンジン1が停止すると、変速機10内の油圧、即ちフォワードクラッチ51内のクラッチ圧も急低下し、フォワードクラッチ51はニュートラル状態になり、電動ポンプ171は停止状態に維持されている。
【0056】
その後、時刻t2においてブレーキペダルの操作が解除され、ブレーキスイッチ207がOFFになると、エンジン1の始動指令がコントロールユニット200からなされる。時刻t3においてエンジン1が完爆して再始動され、エンジン回転数Nが急速に増加し、一旦アイドル回転数より高い回転数まで上昇後アイドル回転数になる。尚、エンジン1の始動と同時に、エンジン出力規制部222による出力規制が実行されるため、乗員のアクセル操作に拘らずエンジン回転数Nはアイドル回転数に設定される。
【0057】
エンジン回転数が急速に増加するとき、フォワードクラッチ51内のクラッチ圧が低い間は、エンジン回転数Nと並行してタービン回転数Ntが時刻t4の600rpmを超えて急速に増加し、これと並行してクラッチ圧も増加していく。クラッチ圧の増加によりフォワードクラッチ51の締結が進行するものの、ヒルホールド制御によりブレーキスイッチ207のOFFから所定時間、ブレーキ液圧Pが所定値Pa以上に維持され、車両が停止状態を維持するため、タービン回転数Ntが急速に低下するが、エンジン回転数Nとタービン回転数Ntの回転差はトルクコンバータ20により吸収される。
【0058】
その後、時刻t5においてタービン回転数Ntが所定回転数Bを下回ると、エンジン出力規制及びヒルホールド制御を終了すると共に、スイープダウン制御が開始され、ブレーキ液圧Pが所定の速度で減圧される。スイープダウン制御によって、時刻t5以後のタービン回転数Ntの低下速度は、時刻t5以前の低下速度に比べて緩やかになっている。
【0059】
時刻t6では、スイープダウン制御が継続しているが、ブレーキ液圧Pは極めて低いため車両の走行が再開可能になると共に、タービン回転数も増加し、その後、時刻t7においてブレーキ液圧Pが零となる。
【0060】
このように、クラッチ締結をタービン回転数Ntの変化で検出してエンジン出力規制を解除するため、エンジンの空吹きを発生することなく、最短の時間(時刻t2から時刻t6まで)で車両の走行再開の応答性を確保することができる。
【0061】
次に、図11に示すタイムチャートに基づいて、第2制御態様で自動停止自動始動制御を実行する場合のエンジン1と、自動変速機10と、ブレーキ装置220の挙動について説明する。
図11に示すように、ブレーキ装置220が作動して車速が零まで低下し、変速機10が走行レンジの1速段に切換わるなど、エンジン1のアイドル停止条件が成立すると、エンジン1が停止される。このとき、エンジン1を停止させないうちに、ブレーキ液圧が所定値以上になってから所定時間経過した時点にt1において電動ポンプ171が作動され、変速機10内の油圧、即ちフォワードクラッチ51内のクラッチ圧が所定圧に維持される。その後、エンジン1が停止される。
【0062】
その後、時刻t2においてブレーキペダルの操作が解除されてブレーキスイッチ207がOFFになると、時刻t3においてエンジン1が再始動され、エンジン回転数が急速に増加していき、一旦アイドル回転数より高い回転数まで上昇後アイドル回転数になる。エンジン回転数が急速に増加するとき、エンジン回転数が時刻t4において所定値以上になると、メインポンプ12の回転数も所定値以上になってクラッチ圧が確保されることから、時刻t4において電動ポンプ171が停止される。その後、時刻t2から時刻t5の期間、ヒルホールド制御により、ブレーキ液圧が所定値以上に維持され、ヒルホールド制御の終了後に車両の走行が再開される。
【0063】
以上説明した実施例の作用、効果について説明する。
自動変速機10が走行レンジ状態、所謂クラッチ締結をタービン回転数Ntの変化で検出してエンジン出力規制を解除するため、エンジンの空吹きを発生することなく、エンジン始動後、最短の時間で車両の走行再開の応答性を確保することができる。
【0064】
また、エンジン出力の規制解除後、エンジン出力を実際に操作されているアクセル開度に応じて徐々に近づけるため、乗員の予期しない急激なスロットル変動及びこれに起因する違和感等を防止できる。しかも、フォワードクラッチ51が締結されるまではホイールブレーキ作動圧の保持がなされているため、登坂に停車しているときでも車両の自然下降を防止できる。
【0065】
更に、再始動時のアクセル開度が大きいほどスイープダウン制御により、ホイールブレーキ作動圧の低下傾向を大とするため、乗員の意向に合った素早い走行再開の応答性を確保することができる。
【0066】
また、車両が急発進できない状況であるときには、電動ポンプ171を起動しないでエンジン1の停止後にエンジン1を再始動させる第1の制御態様とするため、電動ポンプ171の作動頻度を格段に減らして、電動ポンプ171による電力消費量を著しく節減し、省電力を図り、電動ポンプ171の耐久性を改善することができる。しかも、電動ポンプ171を起動しないときでも、エンジン始動後、エンジンの空吹きを発生することなく、車両の走行再開の応答性確保及び登坂での車両の下降を防止できる。
【0067】
次に、前記実施例を部分的に変更する例について説明する。
1 ]前記実施例では、メインポンプ12と電動ポンプ171とを備えた自動変速機10について説明を行ったが、電動ポンプ171を設けない自動変速機に適用することも可能である。また、車両が急発進困難である場合について説明しているが、急発進の要求に拘りなく、通常の運転時に適用しても有効である。
【0068】
2 ]前記実施例では、エンジンの始動判別をブレーキSWのOFFで判定しているが、ブレーキSWに拘らず、乗員のアクセル操作、或いはブレーキSWとアクセル操作両方の検出によって判定しても良い。
【産業上の利用可能性】
【0069】
走行再開時、エンジンの空吹きを発生することなく、エンジン始動後、最短の時間で車両の操作応答性を確保することができるため、種々の自動変速機を備えた種々の車両に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0070】
【図1】本発明の最良の実施の形態に係る車両の動力伝達経路を示す骨子図である。
【図2】上記車両の自動変速機の要部の具体的構成を示す展開図である。
【図3】上記自動変速機の油圧制御回路図である。
【図4】上記車両の制御系のブロック図である。
【図5】車両制御の制御プログラムの概略フローチャートである。
【図6】第1制御態様で制御する為の制御プログラムのフローチャートである。
【図7】エンジン出力規制解除時のアクセル開度とスロットル開度との関係を示すマップである。
【図8】スイープダウン制御時のアクセル開度とブレーキ液圧の減圧速度との関係を示すマップである。
【図9】第2制御態様で制御する為の制御プログラムのフローチャートである。
【図10】第1制御態様で制御する場合の変速機等の動作タイムチャートである。
【図11】第2制御態様で制御する場合の変速機等の動作タイムチャートである。
【符号の説明】
【0071】
1 エンジン
10 自動変速機
12 メインポンプ
200 コントロールユニット
204 タービン回転数センサ
206 アクセル開度センサ
207 ブレーキSW
208 ブレーキ液圧センサ
211 ナビゲーションシステム
220 ブレーキ装置
221 自動停止自動始動制御部
222 エンジン出力規制部
223 ヒルホールド制御部
【技術分野】
【0001】
本発明は車両の制御装置及び車両の制御方法に関し、特に車両の停車中に所定のエンジン停止条件の成立時にエンジンを自動停止させ、その後所定のエンジン始動条件の成立時にエンジンを自動始動させるアイドルストップ制御に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、燃費の向上、エミッションの低減、騒音や振動の抑制等を図るため、渋滞や信号待ち等の車両の停車時に、所定のエンジン停止条件が成立すると、アイドルストップと称してエンジンが自動停止し、その後所定のエンジン始動条件が成立すると、エンジンが自動始動するように構成された低公害型車両や環境対応型車両が実用化されている。
【0003】
このような車両では、エンジンの自動停止中は、エンジンで駆動されるオイルポンプが停止するため、自動変速機の油圧制御回路の変速用油圧がドレーンされて低下し、油圧制御回路が1速の状態のままで摩擦締結要素のフォワードクラッチが解放、所謂ニュートラル状態になっている。その結果、次に、エンジンが自動始動したときには、エンジンが無負荷状態から完爆するまでの間のトルク変動及びこれに起因する不快な違和感等の不具合が生じる。
【0004】
そこで、エンジンの自動再始動を行う場合には、所定時間の間、車両停止のためのホイールブレーキ作動圧を一定の圧力に保持するヒルホールド制御が知られている。特許文献1に記載の自動車の制御装置は、自動停止始動装置付きのエンジンと、自動変速機と、複数の車輪の夫々にブレーキ力を付与するブレーキ付与手段を設け、エンジンの再始動指令から始動完了までヒルホールド制御を行うと共に、再始動後に複数車輪のブレーキ力の総和が段階的に低くなるようにブレーキ力を制御する制御装置である。
【0005】
この制御装置では、ブレーキ力の総和が段階的に低くなるように、少なくとも2組の車輪のブレーキ力解除時期を互いに異ならせるため、ブレーキ力の急激な低下を防止し、乗員に対して押出感等の違和感を与えることが防止できる。
【0006】
【特許文献1】特開2003−260960号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
エンジンの再始動が行われると、エンジンの回転数の上昇と共に、エンジンによって駆動されるオイルポンプが作動し、自動変速機の油圧制御回路の変速用油圧も上昇を開始する。この変速用油圧の充満完了により解放されていたフォワードクラッチが再締結し、車両の走行が行われる。換言すれば、フォワードクラッチが再締結するまでは、自動変速機はニュートラル状態である。
【0008】
しかしながら、特許文献1では、エンジンの完爆による再始動完了でヒルホールド制御を解除するものであり、エンジンの再始動からフォワードクラッチの再締結までの間については一切考慮されていない。つまり、乗員が走行再開の操作を行い、ヒルホールド制御を解除しても、フォワードクラッチが未締結のためエンジンの空吹きを生じ、所望の発進を得ることができない。
【0009】
本発明の目的は、エンジン自動停止を行うアイドルストップ制御において、再始動時のエンジンの空吹き防止と操作応答性に優れた車両の制御装置及び車両の制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
請求項1の発明は、エンジンと、流体伝動装置と、油圧源としてエンジンにより駆動される油圧ポンプを有する自動変速機とを搭載した車両の制御装置であって、前記自動変速機が走行レンジ状態で且つ油圧源がドレーン状態にあるとき所定の車両停止条件成立時にエンジンを停止させると共に所定の再始動条件成立時にエンジンを再始動させる制御手段を有する車両の制御装置において、エンジンの再始動時、エンジン出力をアクセル開度に所定時間連動させないよう規制するエンジン出力規制手段と、前記流体伝動装置の出力軸のタービン回転数を検出するタービン回転数検出手段とを有し、前記制御手段は、エンジン再始動後のタービン回転数が一旦立上った後、所定回転数以下になったときに前記エンジン出力規制手段によるエンジン出力の規制を解除することを特徴とする。
【0011】
エンジン出力規制手段は、エンジンの再始動時、エンジン出力をアクセル開度に所定時間連動させないよう規制しているため、乗員のアクセル開操作が行われてもエンジン出力は上昇しない。しかも、自動停止後のエンジン始動後、流体伝動装置は、エンジン回転数の上昇に伴ってタービン回転数が立上った後、クラッチが締結するとタービン回転数が低下する特性を有していることから、この特性に着目し、エンジン出力規制手段によるエンジン出力の規制解除のタイミングを判定している。
【0012】
請求項2の発明は、請求項1の発明において、アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段を有し、前記エンジン出力規制手段は、エンジン出力の規制解除後、エンジン出力をアクセル開度に徐々に近づけることを特徴とする。
【0013】
請求項3の発明は、請求項1又は2の発明において、ブレーキ操作の解除後の所定時間の間、車両停止のためのホイールブレーキ作動圧を保持するヒルホールド制御手段を有し、
前記ヒルホールド制御手段は、エンジン出力の規制解除に同期して前記ホイールブレーキ作動圧の保持を解除することを特徴とする。
【0014】
請求項4の発明は、請求項1〜3の何れかの発明において、油圧源としてモータにより駆動される電動ポンプを有し、前記制御手段は、前記電動ポンプを起動しないでエンジン停止後エンジンを再始動させる第1の制御態様と、前記電動ポンプを起動してエンジン停止後エンジンを再始動させる第2の制御態様とを備えると共に、前記第1の制御態様のとき、エンジン再始動後のタービン回転数が一旦立上った後、所定回転数以下になったときに前記エンジン出力規制手段によるエンジン出力の規制を解除することを特徴とする。
【0015】
請求項5の発明は、エンジンと、流体伝動装置と、油圧源としてエンジンにより駆動される油圧ポンプを有する自動変速機とを搭載した車両の制御方法であって、前記自動変速機が走行レンジ状態で且つ油圧源がドレーン状態にあるとき所定の車両停止条件成立時にエンジンを停止させると共に所定の再始動条件成立時にエンジンを再始動させる制御手段を有する車両の制御方法において、エンジンの再始動時、エンジン出力をアクセル開度に所定時間連動させないよう規制すると共に、エンジン再始動後のタービン回転数が一旦立上った後、所定回転数以下になったときにエンジン出力規制を解除することを特徴とする。
【発明の効果】
【0016】
請求項1の発明によれば、エンジンの再始動時、エンジン出力をアクセル開度に所定時間連動させないよう規制するエンジン出力規制手段と、前記流体伝動装置の出力軸のタービン回転数を検出するタービン回転数検出手段とを有し、前記制御手段は、エンジン再始動後のタービン回転数が一旦立上った後、所定回転数以下になったときに前記エンジン出力規制手段によるエンジン出力の規制を解除するため、再始動時のエンジンの空吹き防止と操作応答性向上との両立が図れる。
【0017】
つまり、エンジンの再始動時、エンジン出力をアクセル開度に所定時間連動させないよう規制しているため、乗員のアクセル開操作が行われても不用意な空吹きを生じることがない。しかも、自動変速機が走行レンジ状態、所謂クラッチ締結をタービン回転数の変化で検出してエンジン出力規制手段によるエンジン出力規制を解除するため、エンジン始動後、最短の時間で車両の走行再開の応答性を確保することができる。
【0018】
請求項2の発明によれば、アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段を有し、前記エンジン出力規制手段は、エンジン出力の規制解除後、エンジン出力をアクセル開度に徐々に近づけるため、乗員の予期しない急激なスロットル変動及びこれに起因する違和感等を防止できる。
【0019】
請求項3の発明によれば、ブレーキ操作の解除後の所定時間の間、車両停止のためのホイールブレーキ作動圧を保持するヒルホールド制御手段を有し、前記ヒルホールド制御手段は、エンジン出力の規制解除に同期して前記ホイールブレーキ作動圧の保持を解除するため、エンジン始動後、ブレーキの引きずりを起こすことなく、車両の走行再開の応答性確保及び登坂での車両の自然下降を防止できる。
【0020】
請求項4の発明によれば、油圧源としてモータにより駆動される電動ポンプを有し、前記制御手段は、前記電動ポンプを起動しないでエンジン停止後エンジンを再始動させる第1の制御態様と、前記電動ポンプを起動してエンジン停止後エンジンを再始動させる第2の制御態様とを備えると共に、前記第1の制御態様のとき、エンジン再始動後のタービン回転数が一旦立上った後、所定回転数以下になったときに前記エンジン出力規制手段によるエンジン出力の規制を解除するため、エンジンの自動停止中であっても、クラッチに締結用油圧を供給でき、エンジンからトルク伝達可能な締結状態乃至締結直前状態に維持できる。しかも、省電力のため、電動ポンプを起動しないときでも、エンジンの空吹き防止と操作応答性向上との両立が図れる。
【0021】
請求項5の発明によれば、エンジンの再始動時、エンジン出力をアクセル開度に所定時間連動させないよう規制すると共に、エンジン再始動後のタービン回転数が一旦立上った後、所定回転数以下になったときにエンジン出力規制を解除するため、基本的に請求項1の効果と同様に、エンジン始動後、エンジンの空吹きを防止しつつ、最短の時間で車両の走行再開の応答性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
以下、本発明に係る車両の制御装置を実施するための最良の形態について実施例に基づいて説明する。尚、実施例には、本発明に係る車両の制御方法についての説明も含む。
【実施例1】
【0023】
図1に示すように、本実施例に係る車両に装備された自動変速機10は、スロットルバルブを駆動する電子制御スロットルを備えたエンジン1に出力軸2を介して連結されたトルクコンバータ20と、このトルクコンバータ20の出力により駆動される2つの遊星歯車機構30,40と、これら遊星歯車機構30,40の動力伝達経路を切り換える複数の摩擦要素51〜55及びワンウェイクラッチ56とを有し、Dレンジの1〜4速、Sレンジの1〜3速、Lレンジの1〜2速、及びRレンジの後退速が実現可能に構成されている。
【0024】
トルクコンバータ20は、エンジン出力軸2に連結されたコンバータケース21と、該ケース21内に固設されたポンプ22と、このポンプ22に対向配置されたタービン23と、変速機ケース11にワンウェイクラッチ24を介して支持されたステータ25と、ケース21とタービン23との間に設けられたロックアップクラッチ26とを有し、タービン23の回転がタービンシャフト27を介して遊星歯車機構30,40に出力されるように構成されている。トルクコンバータ20の反エンジン側に、コンバータケース21を介してエンジン出力軸2により駆動されるオイルポンプである機械式のメインポンプ12が配置されている。
【0025】
遊星歯車機構30,40は、サンギヤ31,41と、サンギヤ31,41に噛み合う複数のピニオン32…32,42…42と、ピニオン32…32,42…42を支持するピニオンキャリヤ33,43と、ピニオン32…32,42…42に噛み合うリングギヤ34,44とを有する。
【0026】
タービンシャフト27と遊星歯車機構30のサンギヤ31との間にフォワードクラッチ51が介設され、タービンシャフト27と遊星歯車機構40のサンギヤ41との間にリバースクラッチ52が介設され、タービンシャフト27と遊星歯車機構40のピニオンキャリヤ43との間に3−4クラッチ53が介設されている。2−4ブレーキ54は遊星歯車機構40のサンギヤ41を固定する。遊星歯車機構30のリングギヤ34と遊星歯車機構40のピニオンキャリヤ43とが連結され、これらと変速機ケース11との間にローリバースブレーキ55とワンウェイクラッチ56とが並列に配置されている。遊星歯車機構30のピニオンキャリヤ33と遊星歯車機構40のリングギヤ44とが連結され、これらに出力ギヤ13が接続されている。出力ギヤ13と中間伝動機構60を構成するアイドルシャフト61上の第1中間ギヤ62とが噛み合い、アイドルシャフト61上の第2中間ギヤ63と差動装置70の入力ギヤ71とが噛み合って、出力ギヤ13の回転が差動装置70のデフケース72に入力され、差動装置70を介して左右の車軸73,74が駆動される。
【0027】
表1に、各摩擦要素51〜55及びワンウェイクラッチ56の作動状態と変速段との関係を示す。図2に、変速歯車機構30,40周辺の具体的構成を示す。図示したように、変速機ケース11にタービン回転センサ205が取り付けられている。
【0028】
【表1】
【0029】
図3に示すように、この自動変速機10の油圧制御回路100には、メインポンプ12の吐出圧を調整して所定のライン圧を生成するレギュレータバルブ101が設けられている。メインポンプ12とは別に、モータ172により駆動されるオイルポンプ、すなわち電動式のサブポンプ171が備えられている。この電動ポンプ171及びポンプモータ172は、変速機ケース11の外壁に組み付けられている。
【0030】
メインポンプ12はオイルパン170内に貯留した作動油を吸い上げて吐出圧を導入油路173を介してレギュレータバルブ101に供給する。電動ポンプ171は、オイルパン170内に貯留した作動油を吸い上げて、吐出圧を油路175,173を介してレギュレータバルブ101に供給する。油路173には逆止弁174が設けられている。油路175には、通常、一端側に付勢されるパイロット式の開閉弁176が設けられ、この開閉弁176にパイロット圧を導入する油路177は逆止弁174よりも上流側において油路173に接続され、油路177には絞り弁178が設けられている。
【0031】
エンジン1とメインポンプ12が停止中で、ポンプモータ172が作動中のとき、油路173の吐出圧が低い場合には開閉弁176のパイロット部のパイロット圧が低下し、開閉弁176が付勢されて一端側に位置するため開弁位置となるため、電動ポンプ171の吐出圧が油路175,173に供給される。メインポンプ12が作動開始して油路173の吐出圧が所定圧以上になると、絞り弁178を介して開閉弁176のパイロット部にメインポンプ12の吐出圧が供給されるため、吐出圧が付勢力よりも大となったとき、開閉弁176が他端側の閉弁位置に切換わるように構成されている。
【0032】
レギュレータバルブ101で生成されたライン圧はメインライン140を経由してマニュアルバルブ102に供給される。マニュアルバルブ102は運転者のシフト操作に連動してレンジを切り換えて、D,S,Lの各前進レンジではライン圧を第1出力ライン141及び第2出力ライン142に出力し、Rレンジでは第1出力ライン141及び第3出力ライン143に出力し、Nレンジでは第3出力ライン143に出力する。
【0033】
油圧制御回路100には、ローリバースバルブ103、バイパスバルブ104、3−4シフトバルブ105、ロックアップコントロールバルブ106、ソレノイドリレーバルブ107及びレデューシングバルブ108、2つのオンオフソレノイドバルブ(SVと略記する)111,112、3つのデューティソレノイドバルブ(DSVと略記する)121〜123及びリニアソレノイドバルブ(LSVと略記する)131が設けられている。
【0034】
油圧制御回路100には、フォワードクラッチ51に締結用油圧を供給するためのフォワードクラッチライン151、リバースクラッチ52に締結用油圧を供給するためのリバースクラッチライン152、3−4クラッチ53に締結用油圧を供給するための3−4クラッチライン153、2−4ブレーキ54の締結室に油圧を供給するためのサーボアプライライン154、同じく解放室に油圧を供給するためのサーボリリースライン155、ローリバースブレーキ55に締結用油圧を供給するためのローリバースブレーキライン156、及びフォワードクラッチライン151から分岐して3−4シフトバルブ105に至る分岐ライン157が形成されている。
【0035】
次に、この車両の制御系について説明する。
図4に示すように、エンジン1と自動変速機10とブレーキ装置220を統括して制御する統括コントロールユニット200が設けられている。このコントロールユニット200は、車速を検出する車速センサ201、エンジン1のスロットル開度を検出するスロットル開度センサ202、エンジン1の出力回転を検出するエンジン回転数センサ203、トルクコンバータ20の出力回転を検出するタービン回転数センサ204、運転者により選択されたシフト位置(レンジ)を検出するシフト位置センサ205、アクセルペダルの開度を検出するアクセル開度センサ206、ブレーキペダルを操作しているときに時にONとなるブレーキSW207、ブレーキ装置の作動油の油圧を検出するブレーキ液圧センサ208、作動油の温度を検出する油温センサ209、車両先方の障害物を検出するマイクロ波レーザー装置210と、ナビゲーションシステム211等からの信号を入力し、その入力結果に基いて、油圧制御回路100の第1、第2SV111,112、第1〜第3DSV121〜123及びLSV131を介しての変速制御や、エンジン1の自動停止自動始動制御およびそれに付随する電動ポンプ171を駆動するポンプモータ172の駆動制御等を実行する。
【0036】
ここで、コントロールユニット200は、CPUとROMとRAMとを含むコンピュータと、入出力インターフェイス等で構成され、エンジン1の自動停止自動始動制御の制御プログラムは、コントロールユニット200のROMに予め格納されている。
【0037】
表2に、SV111,112及びDSV121〜123の作動状態と変速段との関係を示す。表中、(○)は、SV111,112及びDSV121〜123が上流側(ポンプ12,171側)の油路と下流側(摩擦要素51〜55側)の油路とを連通させていることを示し、(×)は、上流側の油路を遮断して下流側の油路をドレーンさせていることを示す。
【0038】
【表2】
【0039】
コントロールユニット200は、電動ポンプ171を起動しないでエンジン停止後エンジンを再始動させる第1の制御態様と、電動ポンプ171を起動してエンジン停止後エンジンを再始動させる第2の制御態様とを備え、車両が急発進できない状況であるとき、第1の制御態様とするように構成されている。
【0040】
このコントロールユニット200は、エンジンの自動停止自動始動を行う自動停止自動始動制御部221(制御手段)と、エンジンの再始動時、エンジン出力をアクセル開度に所定時間連動させないよう規制するエンジン出力規制部222(エンジン出力規制手段)と、ブレーキ操作の解除後の所定時間の間、車両停止のためのホイールブレーキ作動圧を保持するヒルホールド制御部223(ヒルホールド制御手段)とを有している。
【0041】
次に、本実施例のエンジン1に対する自動停止自動始動制御について図5のフローチャートに基づいて説明する。但し、図中の符号Si(i=1,2・・・)は各ステップを示す。車両のエンジン1の作動中には、この自動停止自動始動制御が常時実行される。
最初にS1において、必要な各種信号(例えば、シフト位置信号、車速信号、ブレーキスイッチ信号、アクセル開度信号、VICS情報、登坂勾配情報など)が読み込まれる。
【0042】
次に、S2においてエンジンアイドル停止条件が成立しているか否か判定される。
このエンジンアイドル停止条件は、変速段が1速であり、車速が零であり、ブレーキスイッチがONであることの3条件である。このエンジンアイドル停止条件が成立している場合にS3へ移行して、車両の状況が急発進できない状況であるか否か判定される。本実施例では、ナビケーションシステム211から受けるVICS情報(交通渋滞情報)に基づいて、走行中の道路が渋滞中である場合にはS3でYesと判定され、渋滞中でない場合にはS3でNoと判定される。
【0043】
走行中の道路が渋滞中であり、車両が急発進できない状況にあるときには、S4において、自動停止自動始動制御部221が第1制御態様を実行する。このとき、自動変速機10の変速段を1速に保持したまま、電動ポンプ171を起動せずにエンジン1を停止させ、その停止後に所定のエンジン再始動条件が成立したときエンジン1を再始動させ、その後リターンする。尚、 この第1制御態様による制御の詳細については後述する。
【0044】
S3の判定がNoの場合には、車両が急発進できる状況にあるので、S5において、自動停止自動始動制御部221が第2制御態様を実行する。このとき、自動変速機10の変速段を1速に保持したまま、電動ポンプ171を起動してエンジン1を停止させ、その停止後に所定のエンジン再始動条件が成立したとき、エンジン1を再始動させその後リターンする。尚、 この第2制御態様による制御の詳細については後述する。
【0045】
次に、前記第1制御態様の制御について図6のフローチャートに基づいて説明する。
最初にS10において、ブレーキ装置220の作動によるホイールブレーキ液圧Pが所定の液圧Paを越えたか否か判定し、前記ブレーキ液圧Pが所定液圧Paを超えるとエンジン1が停止(S11)されると共に、ヒルホールド制御部223によるブレーキ液圧Pの保持(S12)が実行されてS13に移行する。尚、エンジン1が停止されると、フォワードクラッチ51に供給されている締結用油圧はドレーンされる。
【0046】
S13では、エンジン始動条件、具体的にはブレーキSW207がOFFになったか否か判定され、Yesの場合、エンジン1に始動指令を送りエンジン1を始動させると共に、エンジン出力規制部222による出力規制を行う(S14)。エンジン出力規制部222は、図7に示すように、アクセル開度θaとスロットル開度θbとの関係を規定するマップを有している。エンジン出力規制の際、エンジン出力規制部222はマップのラインBに基づいて、乗員操作によるアクセル開度θaがθ1であっても、スロットル開度θbをスロットル開度θ2ではなくアイドル状態に相当するθ0に規制する。尚、ラインAは、通常運転時のアクセル開度θaとスロットル開度θbとの関係を示す。
【0047】
S15では、タービン回転数Ntが所定回転数A、例えば、600rpm以上か否か判定され、600rpm以上になるまで判定は継続される。タービン回転数が600rpm以上になった後、タービン回転数Ntが所定回転数B以下になったか否か判定を行う(S16)。タービン回転数Ntの判定にあたり、ヒルホールド制御部223は、ナビゲーションシステム211から供給された停車中の道路の勾配情報と図8に示すマップに基づいて、所定回転数Bを設定している。このマップは、横軸が登坂勾配、縦軸がタービン回転数Ntとなっており、登坂勾配が大きいほど所定回転数Bが小さくなるよう設定されている。本実施例では勾配零のため、所定回転数Bは300rpmとされる。
【0048】
S16の判定の結果、タービン回転数Ntが300rpm以下になると、エンジン出力規制部222による出力規制が解除され(S17)、リターンする。エンジン出力規制の解除に同期して、ヒルホールド制御部223によるブレーキ液圧Pの保持が解除される。
【0049】
エンジン出力規制部222は、エンジン出力規制の解除後、エンジン出力をアクセル開度に徐々に近づけるよう構成されている。図7に示すように、乗員操作によるアクセル開度がθ1の場合、スロットル開度をθ0からθ2になるようリニアにスロットルバルブを戻し駆動する。尚、スロットルバルブの戻り速度は、スロットル開度の差が大きいほど早く駆動されるよう構成されている。
【0050】
ここで、図6のフローチャートには図示していないが、S17において、ブレーキ液圧Pの減圧にあたり、ブレーキ液圧Pを所定の低下傾向で減圧するスイープダウン制御を行っている。ブレーキ液圧Pの減圧速度は乗員の操作しているアクセル開度が大きいほど減圧速度が大きくなるよう設定されている。
【0051】
次に、第2制御態様の制御について図9のフローチャートに基づいて説明する。
最初にS20において、ブレーキ液圧Pが所定液圧P0以上か否か判定し、所定液圧P0以上になると、所定液圧P0以上になってから所定時間経過した否か判定し(S21)、その所定時間が経過すると、S22においてクラッチ圧を維持する為に電動ポンプ171が起動される。
その電動ポンプ171の起動後所定時間経過したか否か判定し(S23)、その判定がYesになるとS24においてエンジン1が停止される。
【0052】
その後ブレーキSW207がOFFか否か判定し、その判定がYesになると、S26においてブレーキ装置220の制御バルブや電動ポンプ171を制御することでブレーキ液圧Pを保持するヒルホールド制御が実行され、タイマTがスタートされる。S27では、極く短い所定時間が経過したか否か判定し、その所定時間が経過した場合にはS28においてエンジン1が始動される。
【0053】
次に、S29においてエンジン回転数Nが所定回転数N0以上か否か判定し、その判定がYesになると、メインポンプ12によってクラッチ圧が発生するため、電動ポンプ171が停止される。次に、S31において、ヒルホールド制御の実行期間を計時するタイマが設定時間T1になったか否か判定し、その判定がYesになると、ヒルホールド制御を解除すべく、ブレーキ装置220の電動ポンプを停止させると共に制御バルブを制御することで、ブレーキ液圧が解除され、その後リターンする。
【0054】
ここで、図9のフローチャートには図示していないが、S28においてエンジンが再始動したとき、タイマTbがスタートし、このタイマTbによる計時時間Tbが所定時間、例えば1.0秒間は、アクセル操作にかかわらず、スロットル開度θをアイドル状態に規制するエンジン出力規制を実行しても良い。これにより、変速機10内油圧の低下により変速機10がニュートラル状態のまま走行を開始するのを確実に防止し、エンジン再始動後に所定時間経過して変速機10内油圧が発生してから走行を開始させることができる。
【0055】
次に、図10に示すタイムチャートに基づいて、第1制御態様で自動停止自動始動制御を実行する場合のエンジン1と、自動変速機10と、ブレーキ装置220の挙動について説明する。
図10に示すように、ブレーキ装置220が作動して車速が零まで低下し、変速機10が走行レンジの1速段に切換わるなど、エンジン1のアイドル停止条件が成立すると、自動停止自動始動制御部221によりアイドルストップ判定が行われエンジン1が停止される(時刻t1)。このエンジン1が停止すると、変速機10内の油圧、即ちフォワードクラッチ51内のクラッチ圧も急低下し、フォワードクラッチ51はニュートラル状態になり、電動ポンプ171は停止状態に維持されている。
【0056】
その後、時刻t2においてブレーキペダルの操作が解除され、ブレーキスイッチ207がOFFになると、エンジン1の始動指令がコントロールユニット200からなされる。時刻t3においてエンジン1が完爆して再始動され、エンジン回転数Nが急速に増加し、一旦アイドル回転数より高い回転数まで上昇後アイドル回転数になる。尚、エンジン1の始動と同時に、エンジン出力規制部222による出力規制が実行されるため、乗員のアクセル操作に拘らずエンジン回転数Nはアイドル回転数に設定される。
【0057】
エンジン回転数が急速に増加するとき、フォワードクラッチ51内のクラッチ圧が低い間は、エンジン回転数Nと並行してタービン回転数Ntが時刻t4の600rpmを超えて急速に増加し、これと並行してクラッチ圧も増加していく。クラッチ圧の増加によりフォワードクラッチ51の締結が進行するものの、ヒルホールド制御によりブレーキスイッチ207のOFFから所定時間、ブレーキ液圧Pが所定値Pa以上に維持され、車両が停止状態を維持するため、タービン回転数Ntが急速に低下するが、エンジン回転数Nとタービン回転数Ntの回転差はトルクコンバータ20により吸収される。
【0058】
その後、時刻t5においてタービン回転数Ntが所定回転数Bを下回ると、エンジン出力規制及びヒルホールド制御を終了すると共に、スイープダウン制御が開始され、ブレーキ液圧Pが所定の速度で減圧される。スイープダウン制御によって、時刻t5以後のタービン回転数Ntの低下速度は、時刻t5以前の低下速度に比べて緩やかになっている。
【0059】
時刻t6では、スイープダウン制御が継続しているが、ブレーキ液圧Pは極めて低いため車両の走行が再開可能になると共に、タービン回転数も増加し、その後、時刻t7においてブレーキ液圧Pが零となる。
【0060】
このように、クラッチ締結をタービン回転数Ntの変化で検出してエンジン出力規制を解除するため、エンジンの空吹きを発生することなく、最短の時間(時刻t2から時刻t6まで)で車両の走行再開の応答性を確保することができる。
【0061】
次に、図11に示すタイムチャートに基づいて、第2制御態様で自動停止自動始動制御を実行する場合のエンジン1と、自動変速機10と、ブレーキ装置220の挙動について説明する。
図11に示すように、ブレーキ装置220が作動して車速が零まで低下し、変速機10が走行レンジの1速段に切換わるなど、エンジン1のアイドル停止条件が成立すると、エンジン1が停止される。このとき、エンジン1を停止させないうちに、ブレーキ液圧が所定値以上になってから所定時間経過した時点にt1において電動ポンプ171が作動され、変速機10内の油圧、即ちフォワードクラッチ51内のクラッチ圧が所定圧に維持される。その後、エンジン1が停止される。
【0062】
その後、時刻t2においてブレーキペダルの操作が解除されてブレーキスイッチ207がOFFになると、時刻t3においてエンジン1が再始動され、エンジン回転数が急速に増加していき、一旦アイドル回転数より高い回転数まで上昇後アイドル回転数になる。エンジン回転数が急速に増加するとき、エンジン回転数が時刻t4において所定値以上になると、メインポンプ12の回転数も所定値以上になってクラッチ圧が確保されることから、時刻t4において電動ポンプ171が停止される。その後、時刻t2から時刻t5の期間、ヒルホールド制御により、ブレーキ液圧が所定値以上に維持され、ヒルホールド制御の終了後に車両の走行が再開される。
【0063】
以上説明した実施例の作用、効果について説明する。
自動変速機10が走行レンジ状態、所謂クラッチ締結をタービン回転数Ntの変化で検出してエンジン出力規制を解除するため、エンジンの空吹きを発生することなく、エンジン始動後、最短の時間で車両の走行再開の応答性を確保することができる。
【0064】
また、エンジン出力の規制解除後、エンジン出力を実際に操作されているアクセル開度に応じて徐々に近づけるため、乗員の予期しない急激なスロットル変動及びこれに起因する違和感等を防止できる。しかも、フォワードクラッチ51が締結されるまではホイールブレーキ作動圧の保持がなされているため、登坂に停車しているときでも車両の自然下降を防止できる。
【0065】
更に、再始動時のアクセル開度が大きいほどスイープダウン制御により、ホイールブレーキ作動圧の低下傾向を大とするため、乗員の意向に合った素早い走行再開の応答性を確保することができる。
【0066】
また、車両が急発進できない状況であるときには、電動ポンプ171を起動しないでエンジン1の停止後にエンジン1を再始動させる第1の制御態様とするため、電動ポンプ171の作動頻度を格段に減らして、電動ポンプ171による電力消費量を著しく節減し、省電力を図り、電動ポンプ171の耐久性を改善することができる。しかも、電動ポンプ171を起動しないときでも、エンジン始動後、エンジンの空吹きを発生することなく、車両の走行再開の応答性確保及び登坂での車両の下降を防止できる。
【0067】
次に、前記実施例を部分的に変更する例について説明する。
1 ]前記実施例では、メインポンプ12と電動ポンプ171とを備えた自動変速機10について説明を行ったが、電動ポンプ171を設けない自動変速機に適用することも可能である。また、車両が急発進困難である場合について説明しているが、急発進の要求に拘りなく、通常の運転時に適用しても有効である。
【0068】
2 ]前記実施例では、エンジンの始動判別をブレーキSWのOFFで判定しているが、ブレーキSWに拘らず、乗員のアクセル操作、或いはブレーキSWとアクセル操作両方の検出によって判定しても良い。
【産業上の利用可能性】
【0069】
走行再開時、エンジンの空吹きを発生することなく、エンジン始動後、最短の時間で車両の操作応答性を確保することができるため、種々の自動変速機を備えた種々の車両に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0070】
【図1】本発明の最良の実施の形態に係る車両の動力伝達経路を示す骨子図である。
【図2】上記車両の自動変速機の要部の具体的構成を示す展開図である。
【図3】上記自動変速機の油圧制御回路図である。
【図4】上記車両の制御系のブロック図である。
【図5】車両制御の制御プログラムの概略フローチャートである。
【図6】第1制御態様で制御する為の制御プログラムのフローチャートである。
【図7】エンジン出力規制解除時のアクセル開度とスロットル開度との関係を示すマップである。
【図8】スイープダウン制御時のアクセル開度とブレーキ液圧の減圧速度との関係を示すマップである。
【図9】第2制御態様で制御する為の制御プログラムのフローチャートである。
【図10】第1制御態様で制御する場合の変速機等の動作タイムチャートである。
【図11】第2制御態様で制御する場合の変速機等の動作タイムチャートである。
【符号の説明】
【0071】
1 エンジン
10 自動変速機
12 メインポンプ
200 コントロールユニット
204 タービン回転数センサ
206 アクセル開度センサ
207 ブレーキSW
208 ブレーキ液圧センサ
211 ナビゲーションシステム
220 ブレーキ装置
221 自動停止自動始動制御部
222 エンジン出力規制部
223 ヒルホールド制御部
【特許請求の範囲】
【請求項1】
エンジンと、流体伝動装置と、油圧源としてエンジンにより駆動される油圧ポンプを有する自動変速機とを搭載した車両の制御装置であって、前記自動変速機が走行レンジ状態で且つ油圧源がドレーン状態にあるとき所定の車両停止条件成立時にエンジンを停止させると共に所定の再始動条件成立時にエンジンを再始動させる制御手段を有する車両の制御装置において、
エンジンの再始動時、エンジン出力をアクセル開度に所定時間連動させないよう規制するエンジン出力規制手段と、
前記流体伝動装置の出力軸のタービン回転数を検出するタービン回転数検出手段とを有し、
前記制御手段は、エンジン再始動後のタービン回転数が一旦立上った後、所定回転数以下になったときに前記エンジン出力規制手段によるエンジン出力の規制を解除することを特徴とする車両の制御装置。
【請求項2】
アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段を有し、
前記エンジン出力規制手段は、エンジン出力の規制解除後、エンジン出力をアクセル開度に徐々に近づけることを特徴とする請求項1に記載の車両の制御装置。
【請求項3】
ブレーキ操作の解除後の所定時間の間、車両停止のためのホイールブレーキ作動圧を保持するヒルホールド制御手段を有し、
前記ヒルホールド制御手段は、エンジン出力の規制解除に同期して前記ホイールブレーキ作動圧の保持を解除することを特徴とする請求項1又は2に記載の車両の制御装置。
【請求項4】
油圧源としてモータにより駆動される電動ポンプを有し、
前記制御手段は、前記電動ポンプを起動しないでエンジン停止後エンジンを再始動させる第1の制御態様と、前記電動ポンプを起動してエンジン停止後エンジンを再始動させる第2の制御態様とを備えると共に、前記第1の制御態様のとき、エンジン再始動後のタービン回転数が一旦立上った後、所定回転数以下になったときに前記エンジン出力規制手段によるエンジン出力の規制を解除することを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の車両の制御装置。
【請求項5】
エンジンと、流体伝動装置と、油圧源としてエンジンにより駆動される油圧ポンプを有する自動変速機とを搭載した車両の制御方法であって、前記自動変速機が走行レンジ状態で且つ油圧源がドレーン状態にあるとき所定の車両停止条件成立時にエンジンを停止させると共に所定の再始動条件成立時にエンジンを再始動させる制御手段を有する車両の制御方法において、
エンジンの再始動時、エンジン出力をアクセル開度に所定時間連動させないよう規制すると共に、エンジン再始動後のタービン回転数が一旦立上った後、所定回転数以下になったときにエンジン出力規制を解除することを特徴とする車両の制御方法。
【請求項1】
エンジンと、流体伝動装置と、油圧源としてエンジンにより駆動される油圧ポンプを有する自動変速機とを搭載した車両の制御装置であって、前記自動変速機が走行レンジ状態で且つ油圧源がドレーン状態にあるとき所定の車両停止条件成立時にエンジンを停止させると共に所定の再始動条件成立時にエンジンを再始動させる制御手段を有する車両の制御装置において、
エンジンの再始動時、エンジン出力をアクセル開度に所定時間連動させないよう規制するエンジン出力規制手段と、
前記流体伝動装置の出力軸のタービン回転数を検出するタービン回転数検出手段とを有し、
前記制御手段は、エンジン再始動後のタービン回転数が一旦立上った後、所定回転数以下になったときに前記エンジン出力規制手段によるエンジン出力の規制を解除することを特徴とする車両の制御装置。
【請求項2】
アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段を有し、
前記エンジン出力規制手段は、エンジン出力の規制解除後、エンジン出力をアクセル開度に徐々に近づけることを特徴とする請求項1に記載の車両の制御装置。
【請求項3】
ブレーキ操作の解除後の所定時間の間、車両停止のためのホイールブレーキ作動圧を保持するヒルホールド制御手段を有し、
前記ヒルホールド制御手段は、エンジン出力の規制解除に同期して前記ホイールブレーキ作動圧の保持を解除することを特徴とする請求項1又は2に記載の車両の制御装置。
【請求項4】
油圧源としてモータにより駆動される電動ポンプを有し、
前記制御手段は、前記電動ポンプを起動しないでエンジン停止後エンジンを再始動させる第1の制御態様と、前記電動ポンプを起動してエンジン停止後エンジンを再始動させる第2の制御態様とを備えると共に、前記第1の制御態様のとき、エンジン再始動後のタービン回転数が一旦立上った後、所定回転数以下になったときに前記エンジン出力規制手段によるエンジン出力の規制を解除することを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の車両の制御装置。
【請求項5】
エンジンと、流体伝動装置と、油圧源としてエンジンにより駆動される油圧ポンプを有する自動変速機とを搭載した車両の制御方法であって、前記自動変速機が走行レンジ状態で且つ油圧源がドレーン状態にあるとき所定の車両停止条件成立時にエンジンを停止させると共に所定の再始動条件成立時にエンジンを再始動させる制御手段を有する車両の制御方法において、
エンジンの再始動時、エンジン出力をアクセル開度に所定時間連動させないよう規制すると共に、エンジン再始動後のタービン回転数が一旦立上った後、所定回転数以下になったときにエンジン出力規制を解除することを特徴とする車両の制御方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【公開番号】特開2010−53764(P2010−53764A)
【公開日】平成22年3月11日(2010.3.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−219128(P2008−219128)
【出願日】平成20年8月28日(2008.8.28)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.VICS
【出願人】(000003137)マツダ株式会社 (6,115)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成22年3月11日(2010.3.11)
【国際特許分類】
【出願日】平成20年8月28日(2008.8.28)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.VICS
【出願人】(000003137)マツダ株式会社 (6,115)
【Fターム(参考)】
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