JP2002309985A

JP2002309985A - エンジン制御装置

Info

Publication number: JP2002309985A
Application number: JP2001114179A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Tabata; 淳田端
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2001-04-12
Filing date: 2001-04-12
Publication date: 2002-10-23

Abstract

(57)【要約】【課題】エコランなど、車両運行中にエンジンを停止
する制御を行う車両において、ＡＴＦの劣化による変速
機のクラッチ係合時に生じるショックをなくす。【解決手段】ＡＴＦの劣化度が所定の値に達したとき
（Ｓ１００）、およびＡＴＦの劣化の進行度が想定され
るものより早い場合（Ｓ１０４）、車両運行中における
エンジン停止を行う制御を禁止する（Ｓ１０２）。これ
により、ＡＴＦの劣化による変速機クラッチ係合時に生
じるショックを軽減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両運行中に所定
条件下において、当該車両のエンジンの運転を中断する
制御を行うエンジン制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両運行中であっても、エンジンの運転
が不要であると考えられる条件下では、エンジンの運転
を中断するエンジンの制御方法が知られている。例え
ば、交通信号待ちなどで車両停止中に自動的にエンジン
を停止し、信号が青になって運転者がブレーキまたはア
クセルペダルの操作を行うことによりエンジン始動を行
う制御などがある。このような制御によって、信号待ち
の間の、エンジンのアイドリング運転による燃料消費を
低減することができる。

【０００３】また、近年、エンジンに加えて電気モータ
を原動機として備えた、いわゆるハイブリッド車が実用
化されている。ハイブリッド車においては、低速走行時
など、電気モータのみで駆動し、エンジンの運転を中断
する制御が行われている。低速、低負荷のエンジンの効
率がよいとはいえない領域で、エンジンを停止させてお
くことにより車両全体としての効率を向上させることが
できる。

【０００４】一方、乗用車などの小型車両用として自動
変速機が普及している。この自動変速機は、湿式多板の
クラッチを流体圧によって継断する機構を有する。ま
た、流体圧は、エンジンにより駆動されるポンプにより
発生されている。前述のような、運行中においてエンジ
ンが停止する制御が行われる車両にあっては、エンジン
再始動時に、それまで作用していなかった流体圧が、ク
ラッチに作用することになる。このときのクラッチ係合
にかかるショックを低減するために、流体圧の立ち上が
りが好ましいものとなるように流体圧回路の調整がなさ
れている。しかし、作動流体の特性、特に粘度は温度に
大きく依存し、例えば低温時には、前記のショックを低
減するための回路の調整範囲を越えてしまう場合があ
る。このようなショックを生じさせないために、作動流
体の温度が低温の場合など、エンジンの運転を中断する
制御を禁止することが、特開２０００−１０４５８７号
公報に記載されいてる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】作動流体の特性が変化
するのは温度に限られない。作動流体の劣化が進むと、
粘度などの特性が変化し、所期の流体圧回路の調整にお
いては、対応できない場合が生じることがあった。

【０００６】本発明は前述の課題を解決するためになさ
れたものであり、変速機の作動流体が劣化している場合
の、エンジン再始動時のクラッチ係合にかかるショック
を防止することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、本発明にかかるエンジン制御装置は、変速機の作
動流体が劣化していると認められるとき、車両運行中に
おけるエンジンの停止制御を禁止する。したがって、エ
ンジンを再始動する必要はなく、再始動において発生す
るショックも発生しない。

【０００８】また、劣化の進み具合、すなわち進行度が
想定されるものより早いとき、車両運行中におけるエン
ジンの停止制御を禁止する。クラッチの係合動作が作動
流体の劣化の一因であり、前記エンジン停止制御からの
再始動がなくなることにより、クラッチ係合動作の回数
が減少し、作動流体の劣化の進行が抑制される。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態（以下
実施形態という）を、図面に従って説明する。図１は、
本実施形態にかかる車両用動力装置１０の概略構成が示
されている。本車両用駆動装置は、原動機としてエンジ
ン１２を有している。エンジン１２の出力は、自動変速
機１４に送られる。自動変速機１４は、流体伝動機構、
変速機構、制御機構を含む。本実施形態において、流体
伝動機構はトルクコンバータ１６であり、変速機構は、
複数の遊星歯車機構を含む歯車変速機部１８であり、こ
の歯車変速機部１８は、また各遊星歯車機構の各要素の
動きを拘束するクラッチ、ブレーキを含む。これらのク
ラッチおよびブレーキは、制御機構としての流体圧制御
部２０からの作動流体の選択的供給によって制御され
る。歯車変速機部１８の出力は、推進軸により駆動輪に
向けて伝達される。

【００１０】エンジン１２の動力軸には、さらに伝動機
構２２を介して補機回転電機２４が結合されている。伝
動機構２２は、ベルト、チェーンなどの無端可撓部材を
用いた機構または歯車列などとすることができる。補機
回転電機２４は、エンジン１２の運転時は発電機と機能
し、エンジン補機や車両の電装品などに電力を供給する
補機バッテリ（不図示）に充電を行い、また前記電装品
などに直接電力を供給する。また、補機回転電機２４
は、エンジン１２の始動の際には、補機バッテリからの
電力を受け電動機として機能する。また、車両運行中に
おいて、エンジン１２が停止している場合に、自動変速
機１４にＡＴＦ（作動流体）を供給するための電動オイ
ルポンプ２５が備えられている。

【００１１】エンジン１２および自動変速機１４の制御
は、走行速度など車両の運行状況や、エンジンや自動変
速機の状態、運転者の要求などに基づき制御装置２６が
行う。

【００１２】図２には、自動変速機１４の変速機構の概
略が示されている。この自動変速機１４は、副変速機Ｏ
Ｄと、単純連結３遊星ギア列からなる前進４速後進１速
の主変速機Ｍとを組み合わせた５速構成となっている。
図２にはまたトルクコンバータ１６も示されており、図
示するように直結クラッチＬＣを備えている。副変速機
ＯＤは、サンギアＳ０、キャリアＣ０、リングギアＲ０
に関連して第１のワンウェイクラッチＦ−０とこれに並
列する多板クラッチＣ−０およびこれと直列する多板ブ
レーキＢ−０を備えている。一方、主変速機Ｍは、サン
ギアＳ１〜Ｓ３、キャリアＣ１〜Ｃ３、リングギアＲ１
〜Ｒ３からなる各変速要素を適宜直結した単純連結の３
組のギアユニットＰ１，Ｐ２，Ｐ３を備え、各ギアユニ
ットの変速要素に関連して多板クラッチＣ−１，Ｃ−
２、バンドブレーキＢ−１、多板ブレーキＢ−２〜Ｂ−
４、ワンウェイクラッチＦ−１および第２のワンウェイ
クラッチＦ−２が配設されている。なお、図示されてい
ないが各クラッチおよびブレーキは、サーボ流体圧の制
御でそれらの摩擦材を係合解放操作するピストンを持っ
たサーボ手段を備えている。また、自動変速機１４の入
力回転速度を検出するために、入力回転センサ２８が副
変速機ＯＤのサンギアＳ０上に設けられている。回転セ
ンサ２８は、歯車状の円板と、この円板の周縁に設置さ
れ、歯車の歯の有無によってオン信号、オフ信号を出力
するピックアップとを含む。第１速から第４速において
は、サンギアＳ０は、トルクコンバータ１６のタービン
と一体となって回転するので、変速機１４の入力回転速
度の検出を行うことができる。また、クラッチＣ−１ま
たはＣ−２の回転速度を検出するためのクラッチ回転セ
ンサ３０が、クラッチＣ−１またはＣ−２のドラム上に
設けられている。さらに、自動変速機１４の出力回転速
度を検出するために、プロペラシャフトまたはこれと一
体となって回転する軸上に出力回転センサ３２が設けら
れている。これらのセンサ３０，３２の構造は、入力回
転センサ２８と同様のものである。

【００１３】図３は、図２に示す変速機１４において、
ある変速段を選択する場合の各係合要素の作動状態を示
す図である。図において、「○」は、当該係合要素が係
合した状態、ワンウェイクラッチに関してはロックした
状態であることを示している。「△」は、当該係合要素
の係合が行われるが、動力伝達とは関係のないものであ
ることを示している。なお、シフトレバーの位置に対応
して、選択される変速段の範囲は限定される。

【００１４】図４は、クラッチＣ−１，Ｃ−２にＡＴＦ
を供給する回路を示す図である。ＡＴＦは、エンジンに
より駆動させる主オイルポンプ３４または前述の電動オ
イルポンプ２５により供給される。二つのオイルポンプ
３４，２５から吐出されるＡＴＦが流れる流路は、チェ
ック弁３６にて合流する。チェック弁３６は、いずれか
一方のオイルポンプから吐出されたＡＴＦを後流へと送
り出す。好適には、その時点での吐出圧が高いオイルポ
ンプからの流体を後流へと送る。チェック弁３６の後流
には１次調圧弁３８が配置され、この１次調圧弁３８に
より、これ以降の流体圧回路の基準の圧力となるライン
圧に調圧がなされている。また、１次調圧弁３８は、電
磁弁４０により制御されている。

【００１５】１次調圧弁３８により調圧されたライン圧
は、マニュアル弁４２の入力弁に導かれる。マニュアル
弁４２は、運転者が操作するシフトレバーと機械的に接
続されており、シフトレバーの操作により前進側のシフ
ト位置が選択されると、ライン圧がクラッチＣ−１に向
けて供給される。また、シフトレバーにより後退のシフ
ト位置が選択されるとライン圧はクラッチＣ−２に供給
される。

【００１６】また、マニュアル弁４２と前進側のクラッ
チＣ−１の間の流路には、大オリフィス４４と切換弁４
６が直列に配置される。切換弁４６の開閉は、前述の制
御装置２６に制御されるソレノイド４８により行われ
る。この切換弁４６は、大オリフィス４４を介して供給
されるライン圧を、前進クラッチＣ−１に対して選択的
に供給または遮断するためのものである。

【００１７】また、切換弁４６に並列する流路が形成さ
れ、この流路には、チェックボール５０と小オリフィス
５２が並列に設けられている。小オリフィス５２の流路
断面積は、大オリフィス４４のそれよりも狭く設定され
ている。そして、切換弁４６が閉じられた場合は、大オ
リフィス４４を通過したＡＴＦは、小オリフィス５２を
経由してクラッチＣ−１に到達する。なお、チェックボ
ール５０は、クラッチＣ−１が係合しているときに、こ
こに供給する流体の量を減少させる機能を有する。ま
た、クラッチＣ−１を解放するときには、オイルの流路
面積を拡大して、クラッチＣ−１からのＡＴＦの排出を
促進する機能を備えている。

【００１８】さらに、クラッチＣ−１と切換弁４６の間
の流路から分岐して、オリフィス５４を介してＣ１アキ
ュームレータ５６が配置されている。Ｃ１アキュームレ
ータ５６は、ピストンとスプリングを備え、シフトレバ
ーが、中立位置（Ｎ）から前進位置（Ｄ）に操作され、
クラッチＣ−１を操作する際に、クラッチＣ−１のスト
ロークを緩慢に増大させるために設けられている。

【００１９】また、チェック弁３６と１次調圧弁３８の
間から分岐して、アキュームレータ制御弁５８を介して
アキュームレータ６０が配置されている。アキュームレ
ータ６０もピストンとスプリングを有している。このア
キュームレータ６０は、エンジンの再始動時など、主オ
イルポンプ３４の吐出量がまだ所定値に達していない時
点で、蓄えておいた高圧のＡＴＦを、アキュームレータ
制御弁５８の制御により放出する。この放出により、ク
ラッチＣ−１を早期に係合することができる。

【００２０】図５は、エンジン再始動時のクラッチＣ−
１に供給される流体圧の特性を示した図である。エンジ
ン１２の再始動指令出力で、エンジン回転速度ＮＥが上
昇し、それに伴って、エンジンに連結され、駆動されて
いる主オイルポンプ３４も回転が上昇し、流体圧が上が
る。エンジン回転速度ＮＥは、目標であるアイドル回転
速度ＮＥＴＧＴに制御される。このとき、クラッチＣ−
１における流体圧の立ち上がりを早める早期供給制御を
行う。

【００２１】早期供給制御は、図中の期間ＴＦＡＳＴの
間、切換弁４６を開ける制御である。これにより、小オ
リフィス５２を介さずに、クラッチＣ−１にＡＴＦが供
給され、より早い時期にクラッチＣ−１が係合する。さ
らに、クラッチＣ−１の係合を早期に行うために、アキ
ュームレータ制御弁５８を開けることにより、アキュー
ムレータ６０に蓄えられたＡＴＦを放出することもでき
る。また、電動オイルポンプ２５も併用し、ＡＴＦの供
給をより早期に立ち上げることもできる。なお、図５
中、ＮＴはトルクコンバータのタービン回転速度を示し
ている。

【００２２】以上のように、エンジン再始動時のクラッ
チＣ−１の係合制御は、精密な制御が要求されている。
したがって、作動流体であるＡＴＦの特性が、所期のも
のでなくなると、適切なタイミングでのクラッチＣ−１
の係合制御ができなくなる。ＡＴＦは、車両の使用時間
に応じて劣化し、その特性が変化する。劣化が有る程度
以上進行すると、クラッチＣ−１の所期の係合制御がで
きなくなり、係合時のショックなどが発生する場合があ
る。

【００２３】本実施形態においては、作動流体であるＡ
ＴＦの劣化の程度（劣化度）を判断し、劣化度が所定値
を超えた場合、エンジンの再始動を行わずに済むよう
に、エンジンの停止制御を禁止する。劣化の判定は、例
えば、変速動作の開始から終了までの経過時間から求め
ることが可能である。変速動作の開始は、変速指令信号
が送出された時点とすることができ、終了は、クラッチ
回転センサ２８により検出される速度が、一定値となっ
た時点とすることができる。劣化度が高くなるほど、こ
の経過時間が長くなるので、経過時間が所定の値を超え
た場合に、以後のエンジン停止制御を禁止する。また、
自動変速機１４内に公知の劣化センサを設け、これによ
り劣化度を判定することも可能である。

【００２４】図６は、車両の使用時間とＡＴＦの劣化進
行との関係を示す図である。実線Ａは基準となる劣化進
行の様子を示すものであり、実際の劣化が、この実線Ａ
と比較される。図中実線Ｂで示すように、その傾きが基
準の実線Ａより所定値以上大きい場合、すなわち劣化の
進行度が想定された以上に早期に進行している場合、所
定の時点Ｔをもって車両運行中のエンジン停止を禁止す
る。これにより、再始動することがなくなるので、この
ときのクラッチＣ−１の係合によるショックの発生はな
くなる。また、クラッチの係合動作は、ＡＴＦの劣化の
一因となるので、この動作が少なくなる分、劣化の進行
を遅らせることができる。すなわち、時点Ｔにてエンジ
ン停止制御を禁止することにより、例えば、破線Ｂから
実線Ｃのように劣化の進行を鈍らせることができる。

【００２５】また、ある時点から急に劣化の進行度が大
きくなった場合においても、エンジンの停止制御を禁止
するようにできる。

【００２６】図７は、ＡＴＦの劣化とエンジンの制御に
かかるフローチャートである。まずＡＴＦの劣化度が判
定される（Ｓ１００）。劣化度の判定は、前述のように
変速動作に要した時間から算出することができる。劣化
が一定値以上となっている場合には、車両運行中のエン
ジン停止を禁止する。具体的には、車両が停止したとき
にエンジンを停止するエコラン制御の禁止する。また、
車両がハイブリッド車両であれば、電気モータのみの走
行についても禁止する（Ｓ１０２）。

【００２７】ステップＳ１００で、劣化が所定値に達し
ていない場合、劣化の進行度が判定される（Ｓ１０
４）。すなわち、想定されていたより劣化の進行が早い
かを判定する。進行度が所定の値より早い場合、前述の
ステップＳ１０２に移行する。進行度が所定の値以内で
あれば、エンジン停止条件が成立しているかが判定され
る（Ｓ１０６）。エンジン停止条件は、例えばエコラン
制御におけるものであり、具体的には、車両の停止、ブ
レーキペダルが踏まれた状態、アクセルペダルは戻され
た状態、バッテリの充電状態（ＳＯＣ）は所定値以上で
あるような場合である。車両がハイブリッド車両であれ
ば、電気モータのみにより走行する条件が、エンジン停
止条件となる。

【００２８】エンジン停止条件が成立している場合、エ
ンジン停止制御が実行される（Ｓ１０８）。停止条件が
成立していなければ、エンジンの運転が継続される（Ｓ
１１０）。

【００２９】また、電動オイルポンプ２５が備えられて
いるものは、ＡＴＦの劣化により、これの制御が難しく
なり、制御性が悪化するため、劣化が生じた場合には、
電動オイルポンプによるＡＴＦの供給を禁止することも
できる。

【００３０】以上の制御フローは、所定のプログラムに
従って制御装置２６が動作することにより実行される。
したがって、制御装置２６は、自動変速機１４の各部に
設けられたセンサからの信号などに基づき劣化度および
劣化進行度を算出する装置として機能し、また劣化度お
よび劣化進行度が所定値以上の場合にエンジンの停止制
御を禁止する装置として機能する。

【００３１】さらに、ＡＴＦの劣化により車両運行中の
エンジン停止制御が禁止された場合、エンジン停止制御
が禁止されている旨を運転者に知らせるために、これを
報知するインジケータを運転席の周囲、好ましくはイン
ストルメンツパネル内に設けることができる。

【００３２】さらに、ＡＴＦ劣化度等に基づくエンジン
停止制御の禁止は、前述した早期供給制御を行う必要の
ないシフト状態、すなわちＮ（中立）ポジションのとき
には、行わなくてもよい。早期供給制御は、エンジンの
駆動トルク伝達の時間遅れを減少させるための制御であ
り、変速機が中立状態であれば、本来トルク伝達が行わ
れないので、早期供給制御を行う必要がない。したがっ
て、本実施形態の、エンジン停止制御を禁止する制御
も、この場合実行しなくてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】車両の動力装置の概略構成を示す図である。

【図２】変速機の構成を示す概略図である。

【図３】図２に示す変速機のギア選択を示す図であ
る。

【図４】変速機の流体圧回路の一部の概略を示す図で
ある。

【図５】エンジン再始動時の流体圧の変化を示す特性
図である。

【図６】ＡＴＦの劣化の進行の例を示す図である。

【図７】本実施形態にかかる制御フローを示す図であ
る。

【符号の説明】

１２エンジン、１４自動変速機、１８歯車変速機
部、２０流体圧制御部、２５電動オイルポンプ、２
６制御装置、３４主オイルポンプ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ１６Ｈ 63:12 Ｆ１６Ｈ 63:12 Ｆターム(参考） 3G092 AC03 CA01 EA14 EC03 FA04 FA11 FA36 FB01 HF11Y HF15Z HF21Z 3G093 AA01 AA05 BA02 BA03 BA21 BA22 CA04 DB02 DB05 DB06 DB21 EC02 FA01 FA11 3J552 MA02 MA12 NA01 NB01 NB05 NB08 PA02 PA51 PA52 RB03 RB17 RC01 TB13 UA07 VA05Z VA50W VA77Z

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両運行中に、所定の停止条件が成立し
たとき当該車両のエンジンを停止制御し、停止中に所定
の始動条件が成立したとき始動制御するエンジン制御装
置であって、流体圧により動作される係合要素を含む変速機の作動流
体の劣化度を検出する劣化度検出手段と、前記検出された劣化度が所定の値以上となった場合に前
記エンジンの停止制御を禁止する、停止制御禁止手段
と、を有するエンジン制御装置。
【請求項２】車両運行中に、所定の停止条件が成立し
たとき当該車両のエンジンを停止制御し、停止中に所定
の始動条件が成立したとき始動制御するエンジン制御装
置であって、流体圧により動作される係合要素を含む変速機の作動流
体の劣化の進行度を検出する劣化度検出手段と、前記検出された劣化の進行度が所定の値以上となった場
合に前記エンジンの停止制御を禁止する、自動停止禁止
手段と、を有するエンジン制御装置。