JP2003090420A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】より効率的に駆動力源の暖機促進を行うことの
できる車両の制御装置を提供する。 【解決手段】電子制御装置２０は、エンジン１０が冷間
始動されたときには、歯車変速機１２における５速の変
速段への切り替えを禁止して、エンジン１０の回転速度
を高めることで暖機を促進する制御を実行する。ただ
し、始動後の車両の走行距離が短距離である、又は車両
の走行時間が短時間であると予測されるときには、暖機
促進制御の実行を禁止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の制御装置、
特に冷間始動時に駆動力源の出力を高めて暖機促進制御
を行う車両の制御装置に適用されて好適な制御装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車では、暖機完了前には、燃焼状態
が悪化してエミッションの悪化を招くことがある。また
暖機完了前には、エンジン及び変速機内部の各摺動部の
潤滑油や、トルクコンバータや歯車変速機の作動等に用
いられる作動流体等の粘度が高いため、摩擦損失が増大
したり、各作動部の応答性が悪化したりする等の不具合
が生じる。そのため、冷間始動後のように暖機が十分で
ないときには、エンジンや変速機を早期に暖機すること
が望ましい。

【０００３】そこで従来、例えば特開平６−１２３３４
６号公報には、冷間始動時には、変速機の最高速変速段
であるオーバードライブの設定を禁止することで、エン
ジン回転速度を高めて暖機を促進する技術が記載されて
いる。

【０００４】また冷間始動時に、変速機の変速ポイント
を高回転速度側に変更したり、トルクコンバータでのロ
ックアップの実行を禁止したりすることで、エンジン回
転速度を高めて暖機を促進する技術も知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、回転速度
を高めてエンジン出力を高めれば、エンジンの発熱量が
増大して、暖機を促進することができる。

【０００６】ところで、このように暖機促進のために、
エンジン出力を高めれば、エンジンでの燃料の消費量は
自ずと増大してしまう。一方、車両の走行距離や走行時
間が短く、暖機が完了する前に車両走行が終了してしま
ったり、たとえ走行中に暖機が完了しても、その後すぐ
に走行が終了してしまうような場合には、暖機を促進す
る意味はほとんどない。そうした場合、上記のような暖
機促進制御を実施したとしても、暖機を促進するために
費やされた燃料が無駄に消費されるだけの結果となって
しまう。

【０００７】本発明は、そうした実情に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、より効率的に駆動力源の暖機
促進を行うことのできる車両の制御装置を提供すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以下、上記目的を達成す
るための手段及びその作用効果を記載する。請求項１に
記載の発明は、車両の駆動力源が冷間始動されたときに
は、そうでないときに比して、前記駆動力源の出力を高
めてその駆動力源の暖機を促進する暖機促進制御を行う
車両の制御装置に適用され、前記駆動力源の始動後にお
ける前記車両の走行距離が短距離であると予測されると
きには、前記暖機促進制御を禁止ないし制限する手段を
備えるようにしたものである。

【０００９】上記構成では、駆動力源が冷間始動された
ときには、駆動力源の出力を高めることで、その駆動力
源の暖機が促進される。ただし、始動後の車両の走行距
離が短距離であると予測されるときには、暖機促進制御
が禁止ないし制限される。これにより、暖機促進制御を
実行したとしても、暖機完了前に走行が終了してしまう
とき、或いはたとえ暖機が完了してもその後の走行距離
や走行時間が短いときのような、無駄な暖機促進制御が
禁止、抑制される。従って、非効率な暖機促進に費やさ
れる無駄なエネルギの消費を抑えることができる。

【００１０】また請求項２に記載の発明は、車両の駆動
力源が冷間始動されたときには、そうでないときに比し
て、前記駆動力源の出力を高めてその駆動力源の暖機を
促進する暖機促進制御を行う車両の制御装置に適用さ
れ、前記駆動力源の始動後における前記車両の走行時間
が短時間であると予測されるときには、前記暖機促進制
御を禁止ないし制限する手段を備えるようにしたもので
ある。

【００１１】上記構成では、駆動力源が冷間始動された
ときには、駆動力源の出力を高めることで、その駆動力
源の暖機が促進される。ただし、始動後の車両の走行時
間が短時間であると予測されるときには、暖機促進制御
が禁止ないし制限される。これにより、暖機促進制御を
実行したとしても、暖機完了前に走行が終了してしまう
とき、或いはたとえ暖機が完了してもその後の走行距離
や走行時間が短いときのような、無駄な暖機促進制御の
実行が禁止、抑制される。従って、非効率な暖機促進に
費やされる無駄なエネルギの消費を抑えることができ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態について、図を参照して詳細に説明する。

【００１３】図１は、本実施形態の適用される車両の駆
動系及びその制御系の構成を示している。本実施形態の
車両は、同図１に示されるように、その駆動力源として
エンジン１０を備えている。エンジン１０の出力は、ト
ルクコンバータ１１、歯車変速機１２及びディファレン
シャル１３を経て駆動輪１４へと伝達される。

【００１４】トルクコンバータ１１は、作動流体を媒介
して動力伝達を行うことで、エンジン１０と歯車変速機
１２との間を伝達されるトルクを調整している。本実施
形態のトルクコンバータ１１は、エンジン１０と歯車変
速機１２とを直結するロックアップ機能を有している。

【００１５】歯車変速機１２は、複数の遊星歯車機構を
備えており、各遊星歯車機構のギヤの係合状態の設定に
応じて、シフトレンジや変速段の切り替えを行ってい
る。そうした遊星歯車機構のギア係合状態の切り替え
は、流体圧制御部１５によって行われる。

【００１６】具体的には、歯車変速機１２のギア設定
は、流体圧制御部１５による作動流体の供給態様の制御
を通じて、図２のスケルトン図に示される同歯車変速機
１２のクラッチＣ０〜Ｃ２や、ブレーキＢ０〜Ｂ４、ワ
ンウェイクラッチＦ０〜Ｆ２の係合態様を、図３に示す
態様で変更することで行われる。これにより歯車変速機
１２では、パーキング（Ｐ）レンジ、ニュートラル
（Ｎ）レンジ及びリバース（Ｒ）レンジの各シフトポジ
ションに応じたギア設定が行われる。またドライブ
（Ｄ）レンジでは、「１速」〜「５速」の各変速段に応
じたギア設定が行われる。更にトルクコンバータ１１の
ロックアップの実施／解除についても、流体圧制御部１
５による作動流体の制御を通じて行われている。

【００１７】なお、トルクコンバータ１１や歯車変速機
１２に使用される作動流体は、冷間時には、エンジン１
０の内部を循環されて暖められた冷却水の熱を利用して
昇温されるようになっている。

【００１８】流体圧制御部１５やエンジン１０などは、
先の図１に示される電子制御装置（以下、ＥＣＵとい
う）２０によって制御される。ＥＣＵ２０には、車両の
走行速度（車速）ＳＰＤを検出する車速センサ２１、エ
ンジン１０を循環される冷却水の温度を検出する水温セ
ンサ２２等の車両の運転状況を検出する各種センサ類の
信号が入力されている。また、イグニッションスイッチ
２３、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセル
センサ２４、シフトレバーの操作位置を検出するシフト
センサ２５等、運転者の操作状況を検出する各種センサ
類の信号もＥＣＵ２０に入力されている。そしてＥＣＵ
２０は、これらのセンサ類の検出結果に基づいて、上記
歯車変速機１２のギア設定の切替制御やトルクコンバー
タ１１のロックアップ制御、エンジン１０の運転制御
等、車両走行にかかる各種制御を実施する。

【００１９】一方、この車両には、カーナビゲーション
システム２６が搭載されている。カーナビゲーションシ
ステム２６は、ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・
サテライト）信号を受信するアンテナ２７を備え、その
受信信号に基づいて車両の現在位置を把握し、予め記憶
された地図情報を参照して、運転者に車両の走行経路等
の案内を行っている。

【００２０】本実施形態のカーナビゲーションシステム
２６には、車両の走行経路やその時間帯等の過去の走行
履歴等を記憶しておくための記憶装置２８、日付や時刻
を把握するための時計２９を備えている。そして、記憶
装置２８に記憶された車両の走行開始及び走行終了（イ
グニッションスイッチ２３のオン及びオフ）の位置や時
間帯、走行経路等の情報から、その車両の類型的な走行
パターンを抽出するようにしている。これにより、日頃
から同じ走行経路を通って繰り返される走行パターンに
ついては、エンジン１０の始動時の状況から、その後の
走行経路を予測できる。

【００２１】以上のような本実施形態では、ＥＣＵ２０
は、エンジン１０の冷間始動時に、その暖機を促進する
ための制御を実施するようにしている。本実施形態で
は、エンジン１０が冷間始動されたときには、その暖機
が完了するまでの間、歯車変速機１２において、最高速
の変速段である５速ギアの設定を禁止することで、暖機
の促進を図るようにしている。

【００２２】５速ギアの設定を禁止すれば、本来は５速
ギアの設定されるべき車速域においても、より変速比の
小さい４速ギアの設定がなされることとなる。そのた
め、そうした車速域では、エンジン１０は、暖機促進制
御を行っていない通常時よりも、高い回転速度で運転さ
れる。これにより、エンジン１０が高回転速度で運転さ
れる頻度が高くなり、発熱量が増大して暖機が促進され
るようになる。

【００２３】なお、本実施形態では、図４に示す「暖機
促進制御の実行判定ルーチン」の処理により、上記暖機
促進制御の実行の可否を判定するようにしている。この
ルーチンの処理は、エンジン１０の始動後に、ＥＣＵ２
０によって実行される。

【００２４】本ルーチンの処理に移行すると、ＥＣＵ２
０はまず、ステップ１０において、水温センサ２２の検
出信号に基づいて冷却水温度を取得し、続くステップ２
０において、その冷却水温度に基づいてエンジン１０が
冷間始動されているか否かを判定する。ここで冷間始動
でないと判定されたときには（Ｓ２０：ＮＯ）、暖機促
進制御は不要であるため、ステップ６０においてその実
行を禁止し、本ルーチンの処理を終了する。

【００２５】一方、冷間始動であると判定されたときに
は（Ｓ２０：ＹＥＳ）、続くステップ３０において、カ
ーナビゲーションシステム２６から、エンジン１０の始
動時の曜日と時刻、及び車両の位置等、今回のエンジン
１０の始動時の状況に関する情報を取得する。そして続
くステップ４０において、記憶装置２８に記憶された類
型的な走行パターンとの照合により、今回の走行経路が
予測可能であるか否かを判定する。具体的には、今回と
始動時の状況の一致する類型的な走行パターンが見つか
れば、今回の走行経路を予測することができる。

【００２６】ここで今回と始動時の状況の一致する類型
的な走行パターンが見つからず、今回の走行経路の予測
が不能であると判定されたときには（Ｓ４０：ＮＯ）、
ステップ６０において暖機促進制御の実行を許可した
後、本ルーチンの処理を終了する。

【００２７】一方、今回の走行経路の予測が可能である
ときには（Ｓ４０：ＹＥＳ）、続くステップ５０におい
て、始動時の状況の一致した走行パターンの情報に基づ
いて、予測された走行経路での走行が、ショートトリッ
プであるか否かを、すなわち走行距離又は走行時間の極
めて短い走行であるか否かを判定する。ここでは、暖機
促進制御の実行時において暖機の完了に要する走行距離
／走行時間を予め求めておき、その求められた走行距離
／走行時間よりも、予測された走行経路での走行距離／
走行時間が十分に長くないときには、ショートトリップ
であると判定している。

【００２８】そして、予測された走行経路がショートト
リップであると判定されたときには（ＹＥＳ）、ステッ
プ６０にて暖機促進制御の実行を禁止し、ショートトリ
ップでないと判定されたときには（ＮＯ）、ステップ７
０にて暖機促進制御の実行を許可して、本ルーチンの処
理を終了している。

【００２９】ショートトリップの場合、たとえ暖機促進
制御を実行しても、十分に暖機できぬまま走行が終了し
てしまう、或いは走行中に暖機が完了されたとしても、
結局はその後にすぐに走行が終了されてしまうため、暖
機促進は無駄となる。上述したように本実施形態では、
５速ギアの設定を禁止して、エンジン１０の回転速度を
高めることで暖機促進制御を行っており、暖機促進制御
の実行によりエンジン１０の燃費は悪化してしまう。よ
って、本実施形態では、走行経路を予測可能であり、且
つその予測された走行経路がショートトリップであると
きには、暖機促進制御の実行を禁止し、無駄な或いは非
効率な暖機促進にかかる無駄な燃料消費の増大を抑えて
いる。

【００３０】なお、上記のような最高速の変速段の設定
を禁止すること以外にも、エンジン１０や変速機等の制
御を通じて、エンジン１０の回転速度や負荷を通常より
も高める制御を行えば、エンジン１０の出力が高まり、
発熱量が増大して、暖機を促進できる。以下に、そうし
た暖機促進制御の例を列記する。

【００３１】・冷間始動時に、歯車変速機１２の変速段
の一部若しくは全部について、その変速ポイントを高回
転速度側に変更するように、歯車変速機１２の変速制御
パターンを変更する。これにより、エンジン１０の回転
速度が高められ、暖機が促進される。この場合にも、始
動後の車両走行がショートトリップであると予測される
場合に、そうした変速制御パターンの変更を禁止するこ
とや、変速ポイントの変更量を小さくして暖機促進制御
を制限することで、非効率な暖機促進による燃料の無駄
な消費が抑えられる。

【００３２】・冷間始動時に、トルクコンバータ１１で
のロックアップの実行を禁止する、或いはロックアップ
の実行ポイントを高回転速度側に変更することでも、エ
ンジン１０の回転速度を高めて暖機を促進できる。この
場合にも、始動後の車両走行がショートトリップである
と予測されるときには、そうした暖機促進制御の実行を
禁止することや、ロックアップの実行ポイントの変更量
を小さくして暖機促進制御を制限することで、非効率な
暖機促進による燃料の無駄な消費が抑えられる。

【００３３】・冷間始動時には、ファーストアイドル時
等のエンジン１０の回転速度制御における目標回転速度
を通常よりも高い回転速度に変更することによっても、
エンジン１０の回転速度を高めて暖機を促進できる。こ
うした場合においても、始動後の車両走行がショートト
リップであると予測されるときには、目標回転速度の変
更を禁止したり、或いはその変更量を小さくしたりすれ
ば、非効率な暖機促進による燃料の無駄な消費が抑えら
れる。

【００３４】・冷間始動時に、エンジン１０により駆動
される補機類の稼働率を通常よりも増大させ（例えば発
電機の発電量を増大させて）、エンジン負荷を増大させ
ることによっても、エンジン１０の出力を高めて暖機を
促進することができる。その場合にも、始動後の車両走
行がショートトリップであると予測されるときに、補機
類の稼働率の増大を禁止したり、或いはその増大量を小
さくしたりすれば、非効率な暖機促進による燃料の無駄
な消費が抑えられる。

【００３５】・更に、エンジンの他に、モータジェネレ
ータをもう１つの駆動力源として備えるハイブリッド車
両では、モータジェネレータの駆動力源としての稼働率
を低減して、その分エンジンの稼働率を高めることで、
エンジン出力を高めてその暖機を促進することができ
る。またエンジンの出力を利用してモータジェネレータ
を回生運転させることによっても、エンジン出力を高め
てその暖機を促進することができる。こうした場合に
も、始動後の車両走行がショートトリップであると予測
されるときに、そうした暖機促進制御を禁止／制限する
ことで、非効率な暖機促進による燃料の無駄な消費が抑
えられる。

【００３６】以上に列記した以外にも、エンジン１０の
回転速度や負荷を高めて暖機を促進する制御を実行する
場合、そうした暖機促進制御の実行によりエンジン１０
の出力が増大されるため、燃費は悪化してしまう。その
ため、上記実施形態と同様に、始動後の車両走行がショ
ートトリップであると予測されるときには、そうした暖
機促進制御の実行を禁止、制限することで、非効率な暖
機促進に費やされる無駄な燃料消費を抑えられる。

【００３７】更に、上記実施形態は次のように変更する
こともできる。 ・エンジン１０の始動後の車両走行がショートトリップ
であると予測されるときには、暖機促進制御を実行する
冷却水温度の上限を引き下げることで、暖機促進制御の
実行を制限するようにしても良い。

【００３８】・車両の走行距離や走行時間の予測につい
ても、上記実施形態に例示した以外の予測方法で行うよ
うにしても良い。例えば、カーナビゲーションシステム
２６での運転者による目的地の設定に応じて、車両の走
行距離や走行時間を予測することができる。

【００３９】・また運転席に設けられたボタン等の操作
により、運転者がショートトリップ用の走行モードを設
定可能とし、そのショートトリップ用の走行モードの設
定の有無に基づいて、エンジン１０の始動後の車両走行
がショートトリップであるか否かを判定するようにして
も良い。

【００４０】・更に、ＶＩＣＳ（Vehicle Information
and Communication System）等により得られる道路交通
量の情報を参照して、車両の走行時間の予測精度を高め
ることができる。

【００４１】・以上のような車両の走行距離、走行時間
の予測に基づく暖機促進制御の実行の禁止、制限は、図
１に例示した以外の任意構成の車両についても適用可能
であり、エンジン以外の駆動力源を備える車両にも適用
することができる。駆動力源の出力を高めることで、冷
間始動時の駆動力源の暖機促進制御を実行する車両であ
れば、そうした暖機促進制御を実行することで、駆動力
源のエネルギ消費量が増大する。そこで、上記のよう
に、始動後の車両の走行距離や走行時間が短く、暖機促
進制御の実効がないと予測されるときには、暖機促進制
御を禁止ないし制限することで、非効率な暖機促進制御
に要する駆動力源の無駄なエネルギ消費を抑えることが
できる。

【００４２】以上の各実施形態から把握される技術的思
想を以下に記載する。 （イ）前記暖機促進制御は、前記車両の変速機におい
て、所定変速段よりも高速側の変速段の使用を禁止する
ことで行われる請求項１又は２に記載の車両の制御装
置。

【００４３】（ロ）前記暖機促進制御は、前記車両の変
速機におけるロックアップ制御の実行を禁止又は制限す
ることで行われる請求項１又は２に記載の車両の制御装
置。 （ハ）前記暖機促進制御は、冷間始動時にはそうでない
ときに比して、前記駆動力源の回転速度制御時の目標回
転速度をより高い回転速度に設定することで行われる請
求項１又は２に記載の車両の制御装置。

【００４４】（ニ）前記車両は、前記駆動力源に加え、
更なる駆動力源として電動機を備えるものでって、前記
暖機促進制御は、その電動機の稼働度合いを低減するこ
とで行われる請求項１又は２に記載の車両の制御装置。

【００４５】（ホ）請求項１、２、及び上記（イ）〜
（ニ）のいずれかに記載の車両の制御装置において、車
両の走行パターンを記憶する記憶手段を更に備え、前記
暖機促進制御を禁止ないし制限する手段は、駆動力源の
始動時の状況を、前記記憶手段に記憶された走行パター
ンにおける前記駆動力源の始動時の状況との照合に基づ
いて前記車両の始動後の運転パターンを予測して、前記
暖機促進制御の禁止ないし制限するか否かを判断する車
両の制御装置。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態についてその全体構成を示
す模式図。

【図２】同実施形態における歯車変速機内のクラッチ等
の配置態様を示す模式図。

【図３】同歯車変速機の各シフト時のクラッチ等の係合
態様を示す図。

【図４】暖機促進制御の実行判定ルーチンのフローチャ
ート。

【符号の説明】

１０…エンジン（駆動力源）、１１…トルクコンバータ
１１…歯車変速機、１３…ディファレンシャル、１４…
駆動輪、１５…流体圧制御部、２０…電子制御装置（Ｅ
ＣＵ）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G093 AA05 BA19 CA01 CA03 DA05 DA06 DB00 DB05 DB11 DB23 EB03 EB09 FB05 3J552 MA01 NA01 NB01 PA59 RA03 RC03 SB18 VA62Z VB01Z VC07Z VD02Z VD18Z

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両の駆動力源が冷間始動されたときに
   は、そうでないときに比して、前記駆動力源の出力を高
   めてその駆動力源の暖機を促進する暖機促進制御を行う
   車両の制御装置に適用され、 前記駆動力源の始動後における前記車両の走行距離が短
   距離であると予測されるときには、前記暖機促進制御を
   実行禁止ないし制限する手段を備えることを特徴とする
   車両の制御装置。
2. 【請求項２】車両の駆動力源が冷間始動されたときに
   は、そうでないときに比して、前記駆動力源の出力を高
   めてその駆動力源の暖機を促進する暖機促進制御を行う
   車両の制御装置に適用され、 前記駆動力源の始動後における前記車両の走行時間が短
   時間であると予測されるときには、前記暖機促進制御を
   実行禁止ないし制限する手段を備えることを特徴とする
   車両の制御装置。