JP2004142632A - Control method of automobile - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車の制御方法、特に自動変速機のシフト位置が少なくともニュートラル位置のとき、エンジンの自動停止を許可するとともに、自動変速機のシフト位置が走行位置であることを含む所定の再始動条件を満足した時、エンジンを再始動させる自動車の制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
【特許文献1】特開平8−14076号公報
【特許文献2】特開平8−74613号公報
【特許文献3】特開平11−222054号公報
従来、走行状態から車両が停止した際に、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自動アイドルストップ制御と呼ばれる制御方法を実施する自動車が提案されている。
このような自動車において、エンジンの自動停止を許可する条件としては、シフト位置がNやPなどのニュートラル位置であること、ブレーキがONであることなどがあり、エンジンの再始動条件(自動停止解除条件)としては、ニュートラル位置からD,Rなどの走行位置へ切り換えられたこと、ブレーキがOFFであること、アクセルペダルが踏み込まれたことなどがある。
【0003】
トルクコンバータ付きの自動変速機を搭載した自動車の場合、トルクコンバータがエンジンと自動変速機との間の相対回転を許容するので、ニュートラル位置だけでなく、走行位置でもエンジンの自動停止を行うことが可能となる。このような自動車の場合、ニュートラル位置から走行位置へのシフトがエンジン再始動条件にはならず、ブレーキOFFなどの別の再始動条件を満足して初めてエンジンが再始動する。
ところが、エンジンの再始動条件の満足とニュートラル位置から走行位置へのシフト操作とがほぼ同時に発生した場合には、エンジン回転が上昇している途中に自動変速機の発進用クラッチが係合するので、係合ショックが発生するという問題がある。
【0004】
図7の(a)は非アイドルストップ時にNからDへのシフトした場合、(b)はアイドルストップ時にNからDへのシフトした場合であり、それぞれのエンジン回転数、タービン回転数、発進用クラッチの油圧の変化を示す。
非アイドルストップ時において、時刻t10でNからDへのシフトすると、(a)のように、シフトと同時に発進用クラッチに初期油圧が供給される。初期圧は、クラッチ油圧をソレノイドバルブへの指示電流に追従させるための一定油圧であり、初期油圧を与えることによって、その後の勾配制御の追従性が向上する。初期油圧によって発進用クラッチが係合を開始するので、タービン回転数が低下し始める。時刻t11でタービン回転数が低下して同期外れを検出すると、クラッチ油圧を所定の勾配で上昇させる。この同期外れ検出は、タービン回転数Vtとエンジン回転数Veとの比で検出される。その理由は、タービン回転数で同期外れを検出すると、エアコン作動などによってエンジン回転数が変化するので、誤判定の可能性があるからである。これに対し、回転比で判定すれば、エンジン回転数の変化による誤判定を防止できる。クラッチ油圧が上昇し、時刻t12でタービン回転数が0回転付近まで低下(同期検出)すると、発進用クラッチを終了制御つまり完全係合へ移行する。
一方、アイドルストップ時において、時刻t13でNからDへのシフトすると、(b)のように、発進用クラッチに初期油圧が供給されると同時に、エンジンが始動する。ところが、トルクコンバータがエンジンに引きずられて回転するので、始動直後に同期外れを検出してしまい、発進用クラッチは直ぐに勾配制御へ移行してしまう。そのため、急激にクラッチがつながり、ショックが発生する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献1では、エンジンが自動停止しても、自動変速機の作動油圧を維持しておき、エンジンの再始動前に前進クラッチに事前に油圧を供給しておくことで、エンジンの再始動時におけるショックを防止したものが提案されている。しかし、この場合には、エンジンが自動停止した場合に、常に自動変速機の作動油圧を維持しておく必要があるので、自動停止期間が長くなると、それだけ作動油圧の維持期間も長くなる。油圧を維持させるために電動油圧ポンプを用いた場合には、自動停止期間が長くなることによってバッテリが消耗し、エンジンを再始動させるエネルギーが足りなくなるという不具合を招く。
特許文献2では、NレンジのほかDレンジでもエンジンの自動停止を行う自動変速機を搭載した車両に適用されるエンジンの自動停止始動装置が提案されている。しかし、この場合には、上記のようにニュートラル位置でエンジンが自動停止し、その後、シフト位置を走行位置に切り換えると同時にエンジンが再始動した場合のショックを防止することができない。
特許文献3では、エンジンの自動停止後、エンジンの再始動条件を満足したとき、前進クラッチを先に係合させ、その後で、クラッチの係合に十分な作動圧を油圧源が発生できるような入力回転数になるように、エンジンの回転数を制御することで、クラッチ係合時のショックを防止したものが提案されている。しかし、上記の制御方法を行うために、例えばスタータによってエンジンを回転駆動させ、その回転数を制御した状態で発進用クラッチを係合させてから、燃料噴射および着火を行うことによってエンジンを始動させなければならない。かかる制御は非常に難しい。
【0006】
そこで、本発明の目的は、エンジンの再始動とニュートラル位置から走行位置へのシフト操作とがほぼ同時に発生した場合に、比較的簡単な制御で、発進用クラッチの係合によるショックを改善できる自動車の制御方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に係る発明は、自動変速機のシフト位置が少なくともニュートラル位置の時、エンジンの自動停止を許可するとともに、自動変速機のシフト位置が走行位置であることを含む所定の再始動条件を満足した時、エンジンを再始動させる自動車の制御方法において、エンジン自動停止中にシフト位置がニュートラル位置から走行位置へ切り換えられたことを含む所定の再始動条件を満足したことを検出する工程と、上記再始動条件を満足したとき、自動変速機の発進用クラッチを係合させる工程と、上記発進用クラッチが係合完了した後、エンジンを再始動させる工程と、を設けたことを特徴とする自動車の制御方法を提供する。
【0008】
請求項3に係る発明は、自動変速機のシフト位置が少なくともニュートラル位置の時、エンジンの自動停止を許可するとともに、自動変速機のシフト位置が走行位置であることを含む所定の再始動条件を満足した時、エンジンを再始動させる自動車の制御方法において、エンジン始動後にシフト位置がニュートラル位置から走行位置へ切り換えられた場合、タービン回転数とエンジン回転数との回転比が所定値に降下するまで自動変速機の発進用クラッチに初期油圧を出力し、その後、油圧を所定の勾配で上昇させるように制御し、エンジンの再始動中にシフト位置がニュートラル位置から走行位置へ切り換えられた場合、タービン回転数とエンジン回転数との回転比に関係なく所定時間だけ自動変速機の発進用クラッチに初期油圧を出力し、その後、油圧を所定の勾配で上昇させるように制御することを特徴とする自動車の制御方法を提供する。
【0009】
請求項1は、シフト位置がニュートラル位置から走行位置へ切り換えられた直後または同時にエンジンの再始動条件を満足した場合の制御である。すなわち、エンジン自動停止中にシフト位置がニュートラル位置から走行位置へ切り換えられたことを含む再始動条件を満足した場合、まず先に自動変速機の発進用クラッチを係合させ、発進用クラッチが係合完了した後、エンジンを遅れて再始動させる。つまり、発進用クラッチが係合完了するまで、エンジンの始動を禁止する。
したがって、エンジン回転が上昇している途中にクラッチを係合させる必要がなく、複雑な制御を必要としない。また、クラッチの係合をエンジンが停止した状態で行うので、クラッチをどのように締結してもショックが発生しない。
発進用クラッチの係合完了は、時間で判断してもよいし、クラッチ油圧で判断してもよい。
本発明における発進用クラッチとは、発進のために変速段を構成する係合要素のことであり、通常時は1速段またはリバースを構成する係合要素であり、2速発進する場合には2速段を構成する係合要素である。特に、油圧制御可能な係合要素を指す。
【0010】
請求項2のように、シフト位置がニュートラル位置から走行位置へ切り換えられたとき、発進用クラッチに即座に全開油圧を供給するのがよい。
エンジン駆動中に発進用クラッチを係合する場合には、ショックを軽減するため、クラッチに油圧を徐々に供給し、すべり制御を実施する必要がある。しかし、請求項1ではエンジンが停止しているので、クラッチに即座に全開油圧を供給すること、つまり即座に締結してもショックは発生しない。その結果、クラッチの係合時間を短縮できるとともに、クラッチをすべり制御する必要がないので、クラッチ摩耗を低減できる。
【0011】
請求項3は、請求項1とは異なり、エンジンの再始動条件が満足した直後にシフト位置がニュートラル位置から走行位置へ切り換えられた場合の制御である。すなわち、エンジン始動後にシフト位置がニュートラル位置から走行位置へ切り換えられた場合と、エンジン始動中にシフト位置がニュートラル位置から走行位置へ切り換えられた場合とで、発進用クラッチの係合制御を変えたものである。
エンジン始動後にニュートラル位置から走行位置へ切り換えられた場合には、通常の自動変速機の制御と同様に、タービン回転数とエンジン回転数との回転比が所定値に降下するまで発進用クラッチに初期油圧を出力し、その後、油圧を所定の勾配で上昇させるように制御する。
一方、エンジン始動中にシフト位置がニュートラル位置から走行位置へ切り換えられた場合には、エンジン回転が上昇中にクラッチの係合を行うので、タービン回転数が十分に上昇する前に低下してしまい、回転比が直ぐに降下したと誤判定してしまう。その結果、クラッチの勾配制御が直ぐに開始して急激にクラッチがつながり、ショックが発生する。そこで、エンジン始動中にシフト位置がニュートラル位置から走行位置へ切り換わった場合には、タービン回転数とエンジン回転数との回転比に関係なく所定時間だけ自動変速機の発進用クラッチに初期油圧を出力し、その後、油圧を所定の勾配で上昇させる。そのため、クラッチをゆっくりとつなぐことができ、係合ショックを解消できる。
なお、エンジン始動中とは、エンジン回転数が通常の目標アイドル回転数に上昇するまでの期間を言い、具体的には1秒程度である。また、エンジン始動後とは始動期間が終了した後を言う。
【0012】
本発明は、シフト位置がニュートラル位置にある時にエンジンの自動停止を行い、走行位置へ切り換えることでエンジンの再始動を行う場合(走行位置への切換が再始動条件となる場合)と、走行位置へ切り換えただけではエンジンが再始動せず、さらに別の再始動条件(例えばブレーキOFFやアクセルONなど)を満足して初めてエンジンが再始動する場合とが含まれる。
本発明の自動変速機には、遊星歯車装置と摩擦係合要素とを持つ有段変速機のほか、Vベルト型やトロイダル型などの無段変速機を含む。
また、エンジンと自動変速機との組み合わせよりなる自動車に限らず、エンジンと自動変速機とモータとを備えたハイブリッド自動車にも適用できる。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の一例であるハイブリッド自動車のシステム構成を示す。
エンジン1の出力軸と自動変速機2の入力軸との間にモータジェネレータ7が設けられ、自動変速機2の出力軸5は駆動輪(図示せず)と接続されている。この例の自動変速機2は、トルクコンバータ3と、遊星歯車装置11および複数の摩擦係合要素C1〜C3,B1,B2を持つ変速機構4と、油圧制御装置6とを備えた有段式の自動変速機である。
【0014】
エンジン1はエンジン制御用コントローラ20によって制御され、自動変速機2はAT制御用コントローラ21によって制御され、モータジェネレータ7はモータ制御用コントローラ22によって制御される。各コントローラ20,21,22にはそれぞれ各種センサから信号が入力され、かつ相互に通信用バス23で接続されている。入力信号には、車速信号、スロットル開度(アクセル開度)信号、シフト位置信号、エアコン信号、イグニッション信号、アイドル信号、エンジン水温信号、吸入空気量信号、エンジン回転数信号、タービン回転数信号、スタート信号、ブレーキ信号、バッテリ容量などがある。
【0015】
エンジン制御用コントローラ20は、走行状態から車両が停止した際に、エンジン1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自動アイドルストップ制御(自動停止始動制御)を実施する。
エンジン1の自動停止を許可する条件としては、シフト位置がPであること、シフト位置がNまたはD位置でかつブレーキがONであることなどがある。ただし、エンジン水温が低いとき、後述するバッテリ8の容量が少ないとき、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などの場合には、自動停止を許可しない。
一方、エンジン1の再始動条件(自動停止解除条件)としては、ブレーキがOFFになったこと、シフト位置をRまたはL位置にシフトしたこと、アクセルペダルを踏んだこと、車速信号の入力があったことなどがある。
【0016】
AT制御用コントローラ21は周知のように、走行状態に応じて予め設定された変速マップに従って変速段を決定し、油圧制御装置6に内蔵されたソレノイドバルブ24〜26を制御することによって、摩擦係合要素C1〜C3,B1,B2に選択的に油圧を供給し、決定された変速段へ変速する。この実施例では油圧制御装置6に変速制御用の3個のソレノイドバルブ24〜26を設けたが、この他にロックアップクラッチ制御用やライン圧制御用などのソレノイドバルブを設けてもよい。
【0017】
モータ制御用コントローラ22にはバッテリ8が接続され、適時モータジェネレータ7を駆動すると同時に、モータジェネレータ7の回生エネルギーをバッテリ8に蓄えるようになっている。
図1において、エンジン1の自動停止中も自動変速機2の油圧制御装置4の油圧を保持できるように、電動オイルポンプ9が設けられている。このオイルポンプ9はバッテリ8によって駆動される。
【0018】
図2は自動変速機2の変速機構4の一例を示す。
変速機構4は、トルクコンバータ3を介してエンジン動力が伝達される入力軸10、摩擦係合要素である3個のクラッチC1〜C3および2個のブレーキB1,B2、ワンウエイクラッチF、ラビニヨウ型遊星歯車装置11、差動装置14などを備えている。
遊星歯車装置11のフォワードサンギヤ11aと入力軸10とはC1クラッチを介して連結されており、リヤサンギヤ11bと入力軸10とはC2クラッチを介して連結されている。キャリヤ11cはセンターシャフト15と連結され、センターシャフト15はC3クラッチを介して入力軸10と連結されている。また、キャリヤ11cはB2ブレーキとキャリヤ11cの正転(エンジン回転方向)のみを許容するワンウェイクラッチFとを介して変速機ケース16に連結されている。キャリヤ11cは2種類のピニオンギヤ11d,11eを支持しており、フォワードサンギヤ11aは軸長の長いロングピニオン11dと噛み合い、リヤサンギヤ11bは軸長の短いショートピニオン11eを介してロングピニオン11dと噛み合っている。ロングピニオン11dのみと噛み合うリングギヤ11fは出力ギヤ12に結合されている。出力ギヤ12は中間軸13を介して差動装置14と接続されている。
【0019】
変速機構4は、クラッチC1,C2,C3、ブレーキB1,B2およびワンウェイクラッチFの作動によって、図3のように前進4段、後退1段の変速段を実現している。図3において、●は油圧の作用状態を示している。なお、B2ブレーキは後退時とLレンジの第1速時に係合する。また、図3にはソレノイドバルブ(SOL1〜SOL3)24〜26の作動状態も示されている。○は通電状態、×は非通電状態を示す。なお、この作動表は定常状態の作動を示している。
Dレンジの1速段で係合されるクラッチC2がDレンジにおける発進用クラッチであり、Rレンジで係合されるB2ブレーキがRレンジにおける発進用クラッチとなる。
【0020】
第1ソレノイドバルブ24はB1ブレーキ制御用であり、第2ソレノイドバルブ25はC2クラッチ制御用であり、第3ソレノイドバルブ26はC3クラッチ制御用とB2ブレーキ制御用とを兼ねている。第3ソレノイドバルブ26がC3クラッチ制御用とB2ブレーキ制御用とを兼ねる理由は、B2ブレーキはDレンジでは作動せず、Lレンジのエンジンブレーキ制御とRレンジの過渡制御でのみ使用されるので、Dレンジで作動されるC3クラッチと干渉しないからである。第1〜第3ソレノイドバルブ24〜26は微妙な油圧制御を行なう必要があるため、デューティソレノイドバルブまたはリニアソレノイドバルブを用いるのが良い。
【0021】
図4は本発明における第1の制御方法を用いたタイムチャート図を示す。この制御は、N位置でエンジン自動停止中に自動変速機2のシフト位置をNからDへ切り換え、遅れてエンジンの再始動条件を満足(例えばブレーキをOFF)した場合の制御方法である。
まず時刻t1でNからDへシフトすると、自動変速機2の発進用クラッチC2に即座に全開油圧が供給される。その後、時刻t2でブレーキをOFFすると、再始動条件が満足するので、本来であればエンジン1の始動を開始するのであるが、これでは図7の(b)に示した通り、エンジン回転の上昇と発進用クラッチC2の係合とがほぼ同時になるので、係合ショックが発生する。そこで、この制御では、Dへのシフトから一定時間ΔT1はエンジン1の再始動を禁止している。つまり、発進用クラッチC2が係合完了するまでの時間、エンジン1の再始動を遅らせ、係合が完了した後、時刻t3でエンジン1の再始動を行なう。
エンジン1が始動しても、トルクコンバータ3のタービンは発進用クラッチC2を介して駆動輪に連結されているので、回転せず、タービン回転数は上昇しない。
【0022】
エンジン1の再始動の待機時間ΔT1(時刻t1から時刻t3まで)は、暖機状態でクラッチC2に全開油圧を供給した時の係合時間から決定される。アイドルストップ制御は、油温が高い状態で実施されるので、クラッチ係合時間は短くかつほぼ一定であり、待機時間ΔT1も短時間とすることができる。なお、時間制御に代えて、発進用クラッチC2の油圧を検出して係合完了を検出してもよい。上記のように、エンジン回転が上昇している途中に発進用クラッチC2を係合させる必要がなく、複雑な制御を必要としない。また、クラッチC2の係合をエンジンが停止した状態で行うので、クラッチC2を即座に締結してもショックが発生せず、しかもクラッチ係合時間を短縮できる。そのため、アイドルストップ状態から走行状態へ円滑かつ迅速に移行できる。さらに、クラッチC2をすべり制御する必要がないので、クラッチ摩耗を低減できるという効果がある。
【0023】
図4はN位置でエンジン自動停止中にシフト位置をNからDへ切り換えた場合の制御方法であるが、エンジン自動停止中にシフト位置をNからRへ切り換えた場合には、R位置そのものが再始動条件であるから、シフトと再始動条件の満足とが同時になる。この場合も、発進用クラッチB2の締結を先に行い、発進用クラッチB2の係合が完了した後、エンジン1の再始動を行う。
また、N位置以外に、P位置でエンジン自動停止中にシフト位置をPからRへ切り換えた場合も同様の制御方法が実施される。
なお、図4の制御は、エンジン1が停止している間に発進用クラッチC2を係合させるため、エンジン1によって駆動されるオイルポンプのみを用いた場合には、発進用クラッチC2を係合させることができない。そのため、エンジン1の自動停止中に駆動される電動オイルポンプ9やアキュムレータなどによって油圧を維持しておくのがよい。
【0024】
図5は本発明における第2の制御方法を用いたタイムチャート図を示す。この制御は、自動変速機2がN位置でエンジン自動停止中に再始動条件を満足(例えばブレーキをOFF)し、遅れてシフト位置をNからDへ切り換えた場合の制御方法である。
まず、自動変速機2がN状態である時刻t4でブレーキをOFFすると、再始動条件が満足するので、エンジン1が始動を開始する。遅れて時刻t5でシフト位置をNからDへシフトすると、通常どおり発進用クラッチC2に初期圧を供給する。ここで、従来では図7の(b)のようにタービン回転数とエンジン回転数との比によって同期外れ検出を行い、同期外れとなった場合には初期圧保持を終了して勾配制御に移行していたが、図5の制御方法ではタービン回転数とエンジン回転数との比による同期外れ検出を行わず、一定時間ΔT2だけ初期圧の保持を続ける。そのため、発進用クラッチC2が急激につながるのを防止でき、タービン回転数の急激な低下を防止でき、ショックが発生しない。
一定時間ΔT2の終了後、通常どおり、クラッチ油圧を所定勾配で上昇させ、タービン回転数が0回転付近まで低下(同期検出)した後、終了制御つまり完全係合へ移行する。
一定時間ΔT2の終了後にクラッチ油圧を上昇させる勾配は、通常時と同様の勾配であってもよいし、通常時と異なる勾配であってもよい。
【0025】
図5の制御は、エンジン1の始動中にシフト位置がニュートラル位置から走行位置へ切り換えられた場合に実施される。すなわち、再始動条件の満足(時刻t4)からシフト位置の切り換え(時刻t5)までの時間が、エンジン回転数が通常の目標アイドル回転数に上昇するまでの期間(始動期間)より短い場合であり、その期間とは1秒程度である。もし、時刻t4から時刻t5までの時間が始動期間より長い場合、つまり始動後の場合には、通常時の制御(図7の(a)参照)を実施する。
また、エンジンの再始動中にシフト位置をNからRへ切り換えた場合にも図5の制御は実施される。
【0026】
図6は、アイドルストップ時における制御の具体例を示し、図4および図5の制御を実施するためのフローチャート図である。
制御がスタートすると、まずシフト位置がNからDまたはRへ切り換えられたかどうかを判定する(ステップS1)。この判定が肯定されたときには、エンジン回転を判定する(ステップS2)。すなわち、エンジンが停止しているか、始動中か、それとも始動後かを判定する。エンジンが停止している場合には、発進用クラッチに即座に全開油圧を供給し、クラッチを係合させる(ステップS3)。クラッチの係合を行いながら一定時間ΔT1の時間待ちを行い(ステップS4)、クラッチの係合完了後、エンジン始動許可のフラグを立てる(ステップS5)。このフラグはエンジン制御用コントローラ20へ送られ、その他の始動条件が満足された場合には、エンジン1が始動される。ステップS1〜S5は、図4に示す制御である。
次に、ステップS2のエンジン回転の判定において、エンジンが始動中であると判定された場合には、発進用クラッチに初期油圧を供給し(ステップS6)、初期油圧を一定時間ΔT2だけ保持する(ステップS7)。一定時間ΔT2の経過後、クラッチ油圧を所定勾配で上昇させ(ステップS8)、同期判定がなされた時(ステップS9)、クラッチの係合終了制御を実施し(ステップS10)、終了する。以上のステップS1,S2,S6〜S10は、図5に示す制御である。一方、ステップS2のエンジン回転の判定において、エンジンが始動後であると判定された場合には、通常通り、発進用クラッチに初期油圧を供給し(ステップS11)、タービン回転数とエンジン回転数との回転比による同期外れ検出を行い(ステップS12)、同期外れが検出された場合には、クラッチ油圧を所定勾配で上昇させ(ステップS8)、同期判定がなされた時(ステップS9)、クラッチの係合終了制御を実施し(ステップS10)、制御を終了する。
【0027】
本発明は上記実施例に限定されるものではない。
上記実施例では、エンジン1および自動変速機2の他にモータジェネレータ7を備えたハイブリッド車について説明したが、エンジンと自動変速機とを備えた自動車にも適用できる。自動変速機とは、有段式変速機だけでなく、無段変速機を含むものである。
また、有段式の自動変速機の場合、図2に示すような前進4段、後退1段の変速機に限らないことは勿論である。
第1の制御方法(図4参照)の場合、発進用クラッチを係合した後でエンジンを始動するので、トルクコンバータの引きずりトルクのために通常のスタータモータではエンジン始動が難しいが、ハイブリッド車の場合には、モータジェネレータの発生トルクが大きいので、容易にエンジン始動を行うことができる。
【0028】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、請求項1に記載の発明によれば、シフト位置がニュートラル位置から走行位置へ切り換えられた直後または同時にエンジンの再始動条件を満足した場合に、発進用クラッチが係合完了するまで、エンジンの始動を禁止したので、エンジン回転が上昇している途中にクラッチを係合させる必要がなく、複雑な制御を必要としない。また、クラッチの係合をエンジンが停止した状態で行うので、クラッチを即座に締結してもショックが発生せず、クラッチ係合時間を短縮することができる。
【0029】
また、請求項3に記載の発明によれば、エンジン始動中にシフト位置がニュートラル位置から走行位置へ切り換わった場合に、タービン回転数とエンジン回転数との回転比に関係なく所定時間だけ自動変速機の発進用クラッチに初期油圧を出力し、その後、油圧を所定の勾配で上昇させるようにしたので、クラッチ油圧の急激な上昇によるシフトショックを解消できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一例であるハイブリッド自動車のシステム構成図である。
【図2】図1に示すハイブリッド車に用いられる自動変速機の変速機構図である。
【図3】図2に示す変速機構の各摩擦係合要素およびソレノイドバルブの作動表である。
【図4】本発明にかかるクラッチ制御およびエンジン始動制御の一例のタイムチャート図である。
【図5】本発明にかかるクラッチ制御およびエンジン始動制御の他の例のタイムチャート図である。
【図6】本発明にかかる制御方法の具体例のフローチャート図である。
【図7】従来の非アイドルストップ時およびアイドルストップ時におけるN→Dシフトにおける回転数およびクラッチ油圧のタイムチャート図である。
【符号の説明】
1 エンジン
2 自動変速機
3 トルクコンバータ
7 モータジェネレータ
8 バッテリ
20 エンジン制御用コントローラ
21 モータ制御用コントローラ
22 AT制御用コントローラ
C2 発進用クラッチ(Dレンジ)
B2 発進用クラッチ(Rレンジ)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for controlling an automobile, and in particular, when a shift position of an automatic transmission is at least a neutral position, permits automatic stop of an engine and a predetermined restart condition including that a shift position of the automatic transmission is a running position. And a method for controlling an automobile in which the engine is restarted when the condition is satisfied.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document 1] JP-A-8-14076
[Patent Document 2] JP-A-8-74613
[Patent Document 3] Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-222054
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been proposed a vehicle that implements a control method called automatic idle stop control that automatically stops an engine when a vehicle stops from a running state and suppresses wasteful fuel consumption and emission of gas while the vehicle is stopped.
In such an automobile, conditions for permitting automatic stop of the engine include a shift position being a neutral position such as N or P, a brake being ON, and the like. Conditions) include switching from a neutral position to a travel position such as D or R, brake being off, depression of an accelerator pedal, and the like.
[0003]
For vehicles equipped with an automatic transmission with a torque converter, the torque converter allows relative rotation between the engine and the automatic transmission, so that the engine can be automatically stopped not only in the neutral position but also in the running position. It becomes possible. In the case of such an automobile, the shift from the neutral position to the running position does not become an engine restart condition, and the engine is restarted only when another restart condition such as a brake OFF is satisfied.
However, when the satisfaction of the engine restart condition and the shift operation from the neutral position to the traveling position occur almost at the same time, the starting clutch of the automatic transmission is engaged while the engine speed is increasing. However, there is a problem that an engagement shock occurs.
[0004]
FIG. 7A shows a case where the gear shifts from N to D during the non-idle stop, and FIG. 7B shows a case where the gear shifts from N to D at the time of the idle stop. 3 shows a change in clutch hydraulic pressure.
At the time of non-idling stop, when the gear shifts from N to D at time t10, the initial hydraulic pressure is supplied to the starting clutch simultaneously with the shift as shown in FIG. The initial pressure is a constant oil pressure for causing the clutch oil pressure to follow the command current to the solenoid valve. By applying the initial oil pressure, the followability of the subsequent gradient control is improved. Since the starting clutch starts to be engaged by the initial oil pressure, the turbine speed starts to decrease. When the out-of-synchronization is detected due to a decrease in the turbine speed at time t11, the clutch hydraulic pressure is increased at a predetermined gradient. This out-of-synchronization detection is detected by the ratio of the turbine speed Vt to the engine speed Ve. The reason for this is that if out-of-synchronization is detected based on the turbine speed, the engine speed changes due to the operation of the air conditioner or the like, which may cause an erroneous determination. On the other hand, if the determination is made based on the rotation ratio, erroneous determination due to a change in the engine speed can be prevented. When the clutch oil pressure rises and the turbine speed drops to near 0 at time t12 (synchronous detection), the starting clutch is shifted to end control, that is, complete engagement.
On the other hand, when the engine shifts from N to D at the time t13 during the idle stop, the engine is started at the same time as the initial hydraulic pressure is supplied to the starting clutch as shown in FIG. However, since the torque converter rotates while being dragged by the engine, an out-of-synchronization is detected immediately after the start, and the starting clutch immediately shifts to the gradient control. Therefore, the clutch is suddenly engaged, and a shock occurs.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
According to
In
[0006]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a vehicle which can improve shock caused by engagement of a starting clutch with relatively simple control when engine restart and shift operation from a neutral position to a running position occur almost simultaneously. Is to provide a control method.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the invention according to claim 1 permits automatic stop of the engine when the shift position of the automatic transmission is at least the neutral position, and that the shift position of the automatic transmission is the traveling position. In the method of controlling a vehicle for restarting an engine when a predetermined restart condition including a predetermined restart condition is satisfied, the predetermined restart condition including that a shift position is switched from a neutral position to a traveling position during automatic engine stop is satisfied. A step of engaging the start clutch of the automatic transmission when the restart condition is satisfied, and a step of restarting the engine after the start clutch is completely engaged. A method for controlling an automobile is provided.
[0008]
According to a third aspect of the present invention, when the shift position of the automatic transmission is at least the neutral position, the automatic stop of the engine is permitted, and a predetermined restart condition including that the shift position of the automatic transmission is the running position is satisfied. When satisfied, in the control method for a vehicle in which the engine is restarted, when the shift position is switched from the neutral position to the traveling position after starting the engine, until the rotation ratio between the turbine speed and the engine speed drops to a predetermined value. The initial hydraulic pressure is output to the starting clutch of the automatic transmission, and then the hydraulic pressure is controlled to increase at a predetermined gradient. When the shift position is switched from the neutral position to the traveling position during the restart of the engine, the turbine Outputs the initial hydraulic pressure to the starting clutch of the automatic transmission for a predetermined time regardless of the rotation ratio between the rotation speed and the engine rotation speed. Then, a control method of a vehicle and controlling to increase the oil pressure at a predetermined gradient.
[0009]
The first aspect of the present invention is a control in a case where the engine restart condition is satisfied immediately after the shift position is switched from the neutral position to the traveling position or at the same time. That is, when the restart condition including the shift position from the neutral position to the traveling position is satisfied during the automatic stop of the engine, first, the starting clutch of the automatic transmission is engaged, and the starting clutch is engaged. After completion of the integration, the engine is restarted with a delay. That is, the start of the engine is prohibited until the start clutch is completely engaged.
Therefore, there is no need to engage the clutch while the engine speed is increasing, and no complicated control is required. Further, since the clutch is engaged while the engine is stopped, no shock is generated no matter how the clutch is engaged.
The completion of the engagement of the starting clutch may be determined based on time or clutch hydraulic pressure.
The starting clutch in the present invention is an engaging element that constitutes a shift stage for starting, and is an engaging element that constitutes a first speed stage or a reverse speed in a normal state, and a starting gear in a case of starting a second speed stage. This is an engagement element that forms the second speed. In particular, it refers to a hydraulically controllable engagement element.
[0010]
When the shift position is switched from the neutral position to the traveling position, it is preferable that the fully-open hydraulic pressure be immediately supplied to the starting clutch.
When the starting clutch is engaged while the engine is being driven, it is necessary to gradually supply hydraulic pressure to the clutch to perform slip control in order to reduce shock. However, in
[0011]
A third aspect of the present invention is different from the first aspect in that the control is performed when the shift position is switched from the neutral position to the traveling position immediately after the engine restart condition is satisfied. That is, the engagement control of the starting clutch is changed between the case where the shift position is switched from the neutral position to the travel position after the engine is started and the case where the shift position is switched from the neutral position to the travel position during the start of the engine. Things.
When the vehicle is switched from the neutral position to the running position after the engine is started, the start clutch is initially applied until the rotation ratio between the turbine speed and the engine speed drops to a predetermined value, similarly to the control of an ordinary automatic transmission. The hydraulic pressure is output, and thereafter, the hydraulic pressure is controlled to rise at a predetermined gradient.
On the other hand, if the shift position is switched from the neutral position to the traveling position during engine start, the clutch is engaged while the engine speed is increasing, so that the turbine speed decreases before the turbine speed sufficiently increases. Erroneously determines that the rotation ratio has immediately dropped. As a result, the gradient control of the clutch starts immediately, and the clutch is suddenly connected, causing a shock. Therefore, when the shift position is switched from the neutral position to the traveling position during engine start, the initial hydraulic pressure is applied to the starting clutch of the automatic transmission for a predetermined time regardless of the rotation ratio between the turbine speed and the engine speed. Output, and then the hydraulic pressure is increased at a predetermined gradient. Therefore, the clutch can be slowly connected, and the engagement shock can be eliminated.
The term “during engine start” refers to a period until the engine speed rises to a normal target idle speed, specifically, about one second. The term "after engine start" means after the start period has ended.
[0012]
The present invention relates to a case where the engine is automatically stopped when the shift position is in the neutral position and the engine is restarted by switching to the traveling position (when switching to the traveling position is a restart condition), and The case where the engine is not restarted only by switching to, but the engine is restarted only after satisfying another restart condition (for example, brake OFF or accelerator ON) is included.
The automatic transmission according to the present invention includes a continuously variable transmission such as a V-belt type or a toroidal type, in addition to a stepped transmission having a planetary gear device and a friction engagement element.
Further, the present invention can be applied not only to a vehicle having a combination of an engine and an automatic transmission but also to a hybrid vehicle having an engine, an automatic transmission, and a motor.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 shows a system configuration of a hybrid vehicle which is an example of the present invention.
A
[0014]
The
[0015]
The
Conditions for permitting the automatic stop of the
On the other hand, the restart condition (automatic stop release condition) of the
[0016]
As is well known, the
[0017]
The
In FIG. 1, an
[0018]
FIG. 2 shows an example of the
The
The forward sun gear 11a of the planetary gear set 11 and the
[0019]
The
The clutch C2 engaged in the first gear of the D range is a starting clutch in the D range, and the B2 brake engaged in the R range is a starting clutch in the R range.
[0020]
The
[0021]
FIG. 4 is a time chart using the first control method according to the present invention. This control is a control method when the shift position of the
First, when shifting from N to D at time t1, the fully-open hydraulic pressure is immediately supplied to the starting clutch C2 of the
Even when the
[0022]
The standby time ΔT1 for restarting the engine 1 (from time t1 to time t3) is determined from the engagement time when the fully opened hydraulic pressure is supplied to the clutch C2 in the warm-up state. Since the idle stop control is performed in a state where the oil temperature is high, the clutch engagement time is short and almost constant, and the standby time ΔT1 can be also short. Note that, instead of the time control, the engagement completion may be detected by detecting the hydraulic pressure of the starting clutch C2. As described above, there is no need to engage the starting clutch C2 while the engine speed is increasing, and no complicated control is required. Further, since the engagement of the clutch C2 is performed in a state where the engine is stopped, even if the clutch C2 is immediately engaged, no shock occurs and the clutch engagement time can be reduced. Therefore, it is possible to smoothly and quickly shift from the idle stop state to the running state. Further, since there is no need to control the slippage of the clutch C2, there is an effect that clutch wear can be reduced.
[0023]
FIG. 4 shows a control method in the case where the shift position is switched from N to D during the automatic stop of the engine at the N position. When the shift position is switched from N to R during the automatic stop of the engine, the R position itself is not changed. Because of the restart condition, the shift and the satisfaction of the restart condition are simultaneously performed. Also in this case, the engagement of the starting clutch B2 is performed first, and after the engagement of the starting clutch B2 is completed, the
In addition to the N position, the same control method is performed when the shift position is switched from P to R while the engine is automatically stopped at the P position.
In the control of FIG. 4, the starting clutch C2 is engaged while the
[0024]
FIG. 5 is a time chart using the second control method according to the present invention. This control is a control method in a case where the
First, when the brake is turned off at time t4 when the
After the end of the fixed time ΔT2, the clutch oil pressure is increased at a predetermined gradient as usual, and the turbine speed is reduced to around 0 (synchronous detection).
The gradient for increasing the clutch oil pressure after the end of the fixed time ΔT2 may be the same gradient as in the normal state, or may be a different gradient from the normal state.
[0025]
The control in FIG. 5 is performed when the shift position is switched from the neutral position to the traveling position during the start of the
The control in FIG. 5 is also performed when the shift position is switched from N to R during the restart of the engine.
[0026]
FIG. 6 is a flowchart illustrating a specific example of the control at the time of the idle stop and performing the control of FIGS. 4 and 5.
When the control starts, it is first determined whether or not the shift position has been switched from N to D or R (step S1). When this determination is affirmed, the engine rotation is determined (step S2). That is, it is determined whether the engine is stopped, during starting, or after starting. If the engine is stopped, the fully-open hydraulic pressure is immediately supplied to the starting clutch to engage the clutch (step S3). While the clutch is engaged, a wait of a predetermined time ΔT1 is performed (step S4), and after the clutch engagement is completed, an engine start permission flag is set (step S5). This flag is sent to the
Next, when it is determined in step S2 that the engine is being started, the initial hydraulic pressure is supplied to the starting clutch (step S6), and the initial hydraulic pressure is held for a predetermined time ΔT2 (step S6). Step S7). After the lapse of the predetermined time ΔT2, the clutch hydraulic pressure is increased at a predetermined gradient (step S8), and when the synchronization is determined (step S9), the clutch engagement end control is performed (step S10), and the process ends. The above steps S1, S2, S6 to S10 are the control shown in FIG. On the other hand, if it is determined in step S2 that the engine has been started after the start, the initial hydraulic pressure is supplied to the starting clutch as usual (step S11), and the turbine speed and the engine speed are determined. (Step S12). If the out-of-synchronization is detected, the clutch hydraulic pressure is increased at a predetermined gradient (step S8). When the synchronization is determined (step S9), the clutch is disengaged. Engagement end control is performed (step S10), and the control ends.
[0027]
The present invention is not limited to the above embodiment.
In the above-described embodiment, the hybrid vehicle including the
In addition, in the case of the stepped automatic transmission, it is needless to say that the transmission is not limited to the four forward speed and one reverse speed transmission as shown in FIG.
In the case of the first control method (see FIG. 4), the engine is started after the starting clutch is engaged. Therefore, it is difficult to start the engine with a normal starter motor due to the drag torque of the torque converter. In this case, since the generated torque of the motor generator is large, the engine can be easily started.
[0028]
【The invention's effect】
As apparent from the above description, according to the first aspect of the present invention, the starting clutch is activated immediately after the shift position is switched from the neutral position to the running position or when the engine restart condition is satisfied. Since the start of the engine is prohibited until the engagement is completed, there is no need to engage the clutch while the engine speed is increasing, and no complicated control is required. Further, since the engagement of the clutch is performed in a state where the engine is stopped, even if the clutch is immediately engaged, no shock occurs and the clutch engagement time can be reduced.
[0029]
According to the third aspect of the present invention, when the shift position is switched from the neutral position to the traveling position during the start of the engine, the automatic operation is performed for a predetermined time regardless of the rotation ratio between the turbine speed and the engine speed. Since the initial hydraulic pressure is output to the starting clutch of the transmission, and then the hydraulic pressure is increased at a predetermined gradient, it is possible to eliminate a shift shock caused by a sharp increase in the clutch hydraulic pressure.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram of a hybrid vehicle that is an example of the present invention.
FIG. 2 is a transmission mechanism diagram of the automatic transmission used in the hybrid vehicle shown in FIG.
FIG. 3 is an operation table of each friction engagement element and a solenoid valve of the transmission mechanism shown in FIG. 2;
FIG. 4 is a time chart of an example of clutch control and engine start control according to the present invention.
FIG. 5 is a time chart of another example of the clutch control and the engine start control according to the present invention.
FIG. 6 is a flowchart of a specific example of a control method according to the present invention.
FIG. 7 is a time chart of the rotational speed and the clutch oil pressure in the conventional N → D shift during non-idle stop and idle stop.
[Explanation of symbols]
1 engine
2 Automatic transmission
3 Torque converter
7 Motor generator
8 Battery
20 Engine control controller
21 Motor control controller
22 AT control controller
C2 Start clutch (D range)
B2 Start clutch (R range)
Claims (3)
エンジン自動停止中にシフト位置がニュートラル位置から走行位置へ切り換えられたことを含む所定の再始動条件を満足したことを検出する工程と、
上記再始動条件を満足したとき、自動変速機の発進用クラッチを係合させる工程と、
上記発進用クラッチが係合完了した後、エンジンを再始動させる工程と、を設けたことを特徴とする自動車の制御方法。An automobile equipped with an engine with an automatic stop / start device and an automatic transmission with a torque converter, wherein when the shift position of the automatic transmission is at least the neutral position, the automatic stop of the engine is permitted, and the automatic transmission A vehicle control method for restarting an engine when a predetermined restart condition including a shift position is a traveling position is satisfied,
Detecting that a predetermined restart condition including that the shift position is switched from the neutral position to the traveling position during the automatic stop of the engine is satisfied;
When the restart condition is satisfied, engaging a starting clutch of the automatic transmission;
Restarting the engine after the start clutch is completely engaged.
エンジン始動後にシフト位置がニュートラル位置から走行位置へ切り換えられた場合、タービン回転数とエンジン回転数との回転比が所定値に降下するまで自動変速機の発進用クラッチに初期油圧を出力し、その後、油圧を所定の勾配で上昇させるように制御し、
エンジンの再始動中にシフト位置がニュートラル位置から走行位置へ切り換えられた場合、タービン回転数とエンジン回転数との回転比に関係なく所定時間だけ自動変速機の発進用クラッチに初期油圧を出力し、その後、油圧を所定の勾配で上昇させるように制御することを特徴とする自動車の制御方法。An automobile equipped with an engine with an automatic stop / start device and an automatic transmission with a torque converter, wherein when the shift position of the automatic transmission is at least the neutral position, the automatic stop of the engine is permitted, and the automatic transmission A vehicle control method for restarting an engine when a predetermined restart condition including a shift position is a traveling position is satisfied,
If the shift position is switched from the neutral position to the traveling position after starting the engine, the initial hydraulic pressure is output to the starting clutch of the automatic transmission until the rotation ratio between the turbine speed and the engine speed drops to a predetermined value, and thereafter, , Control to raise the oil pressure at a predetermined gradient,
When the shift position is switched from the neutral position to the traveling position during the restart of the engine, the initial hydraulic pressure is output to the starting clutch of the automatic transmission for a predetermined time regardless of the rotation ratio between the turbine speed and the engine speed. And thereafter controlling to increase the oil pressure at a predetermined gradient.
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