JP2004316480A - アイドルストップ車両用駆動装置 - Google Patents

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芳章 加藤
Isamu Otake
勇 大竹
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Abstract

【課題】高出力モータを備えたアイドルストップ車両用駆動装置において、低コスト化及びコンパクト化を図ることが可能なハイブリッド車両を提供すること。
【解決手段】高出力モータと、定常電源のスタータモータと、エンジンを駆動源とするオイルポンプを油圧源とし、エンジンと変速機の間に配置され、駆動力を断接する前進クラッチと、エンジンを停止・再始動するアイドルストップ制御手段とを備えたアイドルストップ車両において、アイドルストップ制御手段は、アイドルストップ後のエンジン再始動指令が出力されたときのみ高出力モータによりエンジンを始動し、エンジン再始動時の所定期間の目標エンジン回転数を、定常電源のスタータモータによりエンジン始動する際の目標エンジン回転数よりも高く設定した。
【選択図】 図3

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機の制御装置であって、特に、走行中の車両停止時にエンジンのアイドリングを停止するアイドルストップ制御装置を備えた車両の制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、アイドルストップ車両としては、例えば特許文献1に記載の技術が知られている。この文献に記載の技術には、エンジンと自動変速機との間にモータジェネレータを配置し、エンジンの始動をモータジェネレータで行う技術が記載されている。
【0003】
【特許文献1】
特表2002−525013号公報(図1参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来技術にあっては、下記に示す問題があった。すなわち、エンジンの始動はエンジンクランクエンド直後に配置されたモータジェネレータで行われるため、エンジンフリクションの大きい極低温時でもエンジンを始動できるだけの駆動トルクが必要である。よって、モータジェネレータの容量を大型化する必要があり、駆動装置の軸方向及び径方向寸法が伸びてしまう。また、高価なモータジェネレータを使用しなければならず、コストアップを招くという問題があった。また、ベルトを介してモータジェネレータとエンジンとを連結しているため、大容量の駆動力を伝達する場合には、ベルトのテンション調整が難しいといった問題があった。
【0005】
本発明は上述のような課題に基づいて成されたもので、高出力モータを備えたアイドルストップ車両用駆動装置において、低コスト化及びコンパクト化を図ることが可能なハイブリッド車両を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明では、エンジンを駆動するスタータモータとして作用する高出力モータと、エンジンを始動する定常電源のスタータモータと、エンジンから入力された回転を変速し、駆動輪に出力する変速機と、エンジンを駆動源とするオイルポンプを油圧源とし、エンジンと前記変速機の間に配置され、駆動力を断接する前進クラッチと、車両が停車し、油温が適正な粘性の得られる範囲内であって、ブレーキが踏まれているときはエンジンを停止し、ブレーキが離されたときはエンジンを再始動するアイドルストップ制御手段と、を備えたアイドルストップ車両において、前記アイドルストップ制御手段は、アイドルストップ後のエンジン再始動指令が出力されたときのみ前記高出力モータによりエンジンを始動し、エンジン再始動時の所定期間の目標エンジン回転数を、前記定常電源のスタータモータによりエンジン始動する際の目標エンジン回転数よりも高く設定したこととした。
【0007】
請求項2に記載の発明では、エンジンを駆動するスタータモータとして作用する高出力モータと、エンジンを始動する定常電源のスタータモータと、エンジンから入力された回転を変速し、駆動輪に出力する変速機と、エンジンを駆動源とするオイルポンプを油圧源とし、エンジンと前記変速機の間に配置され、駆動力を断接する前進クラッチと、車両が停車し、油温が適正な粘性の得られる範囲内であって、ブレーキが踏まれているときはエンジンを停止し、ブレーキが離されたときはエンジンを再始動するアイドルストップ制御手段と、を備えたアイドルストップ車両において、前記前進クラッチを、指令信号に基づいて、電子制御減圧弁によって調圧された油圧により締結し、ピストンと当接する端部のクラッチプレートとしてディッシュプレートを有する湿式多板クラッチとし、前記ディッシュプレートのフルストローク荷重を、車両のクリープトルク相当荷重に設定したこととした。
【0008】
請求項3に記載の発明では、請求項1または2に記載のアイドルストップ車両用駆動装置において、前記高出力モータと前記変速機の間に、アイドルストップ後のエンジン再始動指令が出力されたときは、所定トルク容量以下のトルクのみ伝達可能なトルクリミット手段を設けたこととした。
【0009】
請求項4に記載の発明では、請求項3に記載のアイドルストップ車両用駆動装置において、前記トルクリミット手段を、前記電子制御減圧弁による前記前進クラッチの油圧制御としたこととした。
【0010】
請求項5に記載の発明では、請求項3に記載のアイドルストップ車両用駆動装置において、エンジンと前記前進クラッチの間に、電磁力により締結力を制御可能な電磁多板クラッチを設け、前記トルクリミット手段を、前記電磁多板クラッチによる締結容量制御としたこととした。
【0011】
【発明の作用及び効果】
請求項1記載のアイドルストップ車両用駆動装置にあっては、極低温時にはアイドルストップを行わないため、極端に負荷が大きな場合の高出力モータ駆動を実行する必要がない。よって、ベルトを介してエンジンのクランクシャフトと高出力モータを連結している場合、ベルトのテンションがさほどかからず、安定した高出力モータ駆動を達成できる。また、高出力モータによってエンジンを再始動する際、目標回転数を高く設定して駆動することで、エンジンにより駆動されるオイルポンプの吐出量を多く確保することが可能となり、速やかに前進クラッチの締結容量を確保することができる。
【0012】
請求項2記載のアイドルストップ車両用駆動装置にあっては、ディッシュプレートのフルストローク荷重をクリープトルク相当荷重としたことで、前進クラッチのプリチャージフェーズにおいて、クリープトルク相当油圧の供給によってガタ詰めを完了することができる。ここで、ガタ詰めとは、油圧が供給されてもピストンがストローク中であり、締結指令値通りの締結圧が発生しない状態から、ピストンのストロークを終了させ、クラッチプレート間の隙間を無くす動作である。このガタ詰めを行っている油圧制御期間をプリチャージフェーズと呼ぶ。このとき、プリチャージフェーズにおいて、スロットル開度に応じた締結指令圧を変更する必要が無く、制御の簡素化を図ることができる。また、クリープトルクを確保した時点でガタ詰めが完了するため、プリチャージフェーズを早く完了することが可能となり、次の締結フェーズ等へ素早く移行することができる。
【0013】
請求項3記載のアイドルストップ車両用駆動装置にあっては、トルクリミット手段を設けたことで、高出力モータによりエンジンを高回転で駆動したときの出力トルクが変速機側へ出力されても、所定トルク以上は変速機側へ伝達されない。よって、スロットル開度ゼロ発進時の車両の飛び出し感を防止することができる。
【0014】
請求項4記載のアイドルストップ車両用駆動装置にあっては、電子制御減圧弁による前進又は後進クラッチの油圧制御によって伝達トルクを所定以上伝えないように構成することで、新たな構成を設けることなくトルクリミット機構を達成することができる。
【0015】
請求項5記載のアイドルストップ車両用駆動装置にあっては、電磁多板クラッチの締結容量制御によりトルクリミット機構を構成したことで、エンジン再始動時の油圧の状態に関わらず、電流制御によって確実にトルクリミット機構を作動することができる。更に、油圧制御による前進クラッチを備えている場合には、油圧を一気に供給したとしても、電磁多板クラッチのスリップによってエンジン側からのトルクが過大に入力されることがないため、発進ショックや車両の飛び出し感を発生することなく、素早い締結圧確保を達成することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
図1は実施の形態における自動変速機の制御系を表す図である。
【0017】
10はエンジン、20は自動変速機、30はトルクコンバータ、50はコントロールユニット、13はスタータモータ、60は42V系のモータ(特許請求の範囲に記載の高出力モータに相当)である。
エンジン10には、燃料供給装置11が備えられ、エンジン10へ燃料を供給している。また、チェーンスプロケット12が設けられ、モータ60に設けられたチェーンスプロケット62とチェーン63により連結されている。このモータ60はエンジン10のスタータ、減速状態での発電機、並びにバッテリの蓄電状態に応じて発電する発電機として機能するが、特に限定しない。基本的には、最初のエンジン始動時に通常のスタータモータ13を用いるが、アイドルストップ後のエンジン再始動時にはモータ60を用いてエンジンを始動する。
【0018】
また、自動変速機20には、エンジン10と共に回転駆動するメインポンプ22が設けられ、油圧サーボ23へ油圧を供給する。
【0019】
コントロールユニット50には、アイドルストップスイッチ1,ブレーキスイッチ2,舵角センサ3,油温センサ4,及び車速センサ5からの信号が入力され、スタータモータ13,モータ60及び燃料供給装置11の作動を制御する。
【0020】
図2は実施の形態1における油圧回路を表す概略図である。
エンジンで駆動されるポンプ200の吐出圧は、ライン圧レギュレータバルブ210のポート210c,210d,210gに導かれる。さらに、吐出圧は、ポンプ吐出圧を一定圧に減圧するパイロットバルブ230のポート230cに導かれる。PLソレノイド240は、3方向デューティ弁であり、パイロットバルブ230の吐出圧(ポート230bからの出力圧)を供給源として、デューティ比に応じた圧力をポート240bに出力する。
【0021】
デューティ弁のポート240bは、ライン圧レギュレータバルブ210のスプールバルブ212の上側に作用するスプリング211のばね力と、デューティ弁240で設定された油圧による油圧力と、スプールバルブ212の下側で、ポート210gと、ポート210f(マニュアルバルブがDレンジの場合)に作用するポンプ吐出圧による油圧力のバランスで決定する油圧に調圧される。
【0022】
このライン圧は、3方比例減圧弁260の供給圧ポート260dに導かれている。なお、ポート260a,260b,260fは、ドレーンポートである。そして、3方比例減圧弁260のソレノイド261に供給する電流値に比例した荷重は、スプールバルブ262の左端に作用し、スプールバルブ262の右端側に配置されたスプリング263のばね力、及びフィードバック圧力ポート260eの油圧力のバランスで決まる油圧となるように、制御圧ポート260cの油圧は調圧される。
【0023】
この制御油圧は、ポート320a,320bを経由して前進クラッチ300のピストン室300aに導かれる。前進クラッチ300のピストン室300aには、これ以外に遠心油圧をキャンセルするためのキャンセル油圧室300bが配置されている。また、図2に示すように、前進クラッチ300には、複数のクラッチプレート301及び302の端部であって、ピストン310と当接する位置に、ディッシュプレート303が設けられている。締結圧の供給によってピストン310が移動すると、まずディッシュプレート303をスプリング力に抗して押し潰すことで、ピストン310の移動が完了し、その後、油圧に応じた締結力を発生する。
【0024】
ライン圧の一部は、ライン圧レギュレータバルブ210のポート210cを介してトルコンリリーフ弁250のポート250a,250cに導かれ、スプールバルブ252の上側に作用するライン圧による油圧力が、スプールバルブ252の下側に配置されたスプリング251のばね力以上であれば、ライン圧は、ポート250bを開いて潤滑圧となって、ポート330a,330bを介してキャンセル油圧室に導かれる。
【0025】
図5は実施の形態1におけるアイドルストップ制御の制御内容を表すフローチャートである。
【0026】
ステップ101では、アイドルストップスイッチ1が通電、車速が0、ブレーキスイッチがON、舵角が0、Rレンジ以外のレンジが選択されているかどうかを判断し、全ての条件を満たしたときのみステップ102へ進み、それ以外はアイドルストップ制御を無視する。
【0027】
ステップ102では、セレクト位置がDレンジかどうかを判定し、Dレンジであればステップ103へ進み、それ以外はステップ104へ進む。
【0028】
ステップ103では、油温Toilが下限油温Tlowよりも温度が高く上限油温Thiよりも低いかどうかを判定し、条件を満たしていればステップ104へ進み、それ以外はステップ101へ進む。
【0029】
ステップ104では、エンジン10を停止する。
【0030】
ステップ105では、ブレーキスイッチ2がOFFかどうかを判定し、OFF状態であればステップ106へ進み、それ以外はステップ104へ進み、エンジン停止を継続する。
【0031】
(エンジン再始動制御)
ステップ106では、セレクト位置がDレンジかどうかを判定し、Dレンジであればステップ107へ進み、それ以外はステップ108へ進む。
【0032】
ステップ107では、モータ60をモード1で作動する。尚、モード1の詳細については後述する。
【0033】
ステップ108では、エンジン回転数が完爆を表す所定回転数N0を越えたかどうかを判断し、越えたときステップ113へ進み、それ以外はモード1によるモータ60の駆動を継続する。
【0034】
ステップ109では、セットタイマTsetをリセットする。
【0035】
ステップ110では、モータ60をモード2で作動する。尚、モード2の詳細については後述する。
【0036】
ステップ111では、セットタイマTsetをカウントアップする。
【0037】
ステップ112では、セットタイマTsetが所定時間Tset0を経過したかどうかを判断し、経過したときはステップ113へ進み、それ以外はモード2によるモータ60の駆動を継続する。
【0038】
ステップ113では、モータ60の作動を停止する。
【0039】
(前進クラッチ締結制御)
ステップ114では、締結タイマT0をリセットする。
【0040】
ステップ115では、スロットル開度TVOが0かどうかを判断し、0のときはステップ116へ進みクリープ制御を実行する(特許請求の範囲に記載のトルクリミット手段に相当)。それ以外はステップ122に進み、スロットル開度に応じた油圧制御を実行する。
【0041】
〔クリープ制御〕
ステップ116では、前進クラッチ締結圧300を制御する三方比例減圧弁260へ、指令圧Pfwdとしてクリープトルクのみ伝達可能な油圧P0となる指令を出力する。
ステップ117では、前進クラッチ300の実油圧が指令圧Pfwdと一致しているかどうかを判断し、一致しているときはステップ118へ進み、それ以外はステップ116においいて指令圧Pfwd=P0の出力を継続する。
ステップ118では、指令圧PfwdをΔP(t)づつ徐々に増加する。
【0042】
ステップ119では、締結タイマT0をカウントアップする。
【0043】
ステップ120では、締結タイマ値T0が、予め設定された調圧時間Tselectを経過したかどうかを判断し、経過したときステップ121へ進み、それ以外はステップ115へ戻り、締結制御を継続する。
【0044】
ステップ121では、指令圧Pfwdを調圧前の元圧が出力されるよう指令する。
【0045】
すなわち、運転者がアイドルストップ制御を希望しており、車両が停止状態で、ブレーキが踏まれており、舵角が0で、Rレンジが選択されていなければ、エンジン10を停止する。ここで、アイドルストップスイッチ1は、運転者がアイドルストップを実行又は解除する意志を伝えるものである。イグニッションキーを回した時点でこのスイッチは通電状態である。また、舵角が0の場合としたのは、例えば右折時等の走行時の一時停車時においては、アイドルストップを禁止するためである。
【0046】
また、Rレンジにおけるアイドルストップ制御を禁止したのは締結完了状態にするための必要油量が、1速締結状態より遙かに多くなるため十分な油量を供給できない恐れがあるからである。
【0047】
次に、油温Toilが下限油温Tlowよりも高く、上限油温Thiよりも低いかどうかを判定する。これは、油温が所定温度以上でないと、油の粘性抵抗のために、エンジン完爆前に所定油量の充填ができない可能性があるためである。また、油温が高温状態では、粘性抵抗の低下によりメインポンプ22の容積効率が低下することと、バルブ各部のリーク量が増加するため、同様にエンジン完爆前に締結要素への所定油量が充填できない可能性があるためである。
【0048】
更に、本実施の形態1では、通常のスタータモータ13とモータ60の両方を備えており、アイドルストップ後のエンジン再始動はモータ60により行われる。すなわち、図4のエンジンクランク必要トルクと油温との関係に示すように、極低温時(例えば−35℃)におけるエンジン始動時のクランク必要トルクは下限油温Tlowのときに比べ、倍近いトルクを必要とする。よって、モータ60に対して全ての環境に対応させようとすると、モータ60が大きな出力トルクを必要とするため、大型化及び高コスト化を招くという問題がある。これに対し、本願発明では、極低温時等はアイドルストップ制御を実行せず、定常電源のスタータモータ13を用いてエンジン始動すればよいため、モータ60のコンパクト化及び低コスト化を図ることができる。
【0049】
次に、ブレーキが離されたときは、運転者にエンジン始動の意志があると判断し、また、ブレーキが踏まれた状態であっても、アイドルストップスイッチ1に非通電が確認されるときは、運転者にエンジン始動の意志があると判断する。これは、例えばアイドルストップによりエンジン10を停止した際、エアコン等の補機類の駆動によってバッテリの負担が増大し、エアコン等の使用ができないといった可能性がある。このとき、運転者が車室内の温度を暑いと感じたときには、運転者の意志によってアイドルストップ制御を解除することで、補機類の駆動力を十分に確保し、より運転者の意図に沿った制御が実行できるように構成されている。これにより、モータ60を作動することで、ライン圧回路に油圧を供給する。
【0050】
以下、エンジン再始動制御を図8のタイムチャートに基づいて説明する。
【0051】
(Dレンジにおけるエンジン再始動制御)
時刻t1において、エンジン再始動指令が出力された後、Dレンジのときは、モータ60をモード1により駆動する。
(モード1)
ここで、モード1について説明する。図5はモータ60によるエンジン再始動時のエンジン回転数を表すタイムチャートである。図5(a)に示すように、モード1とは0.3〜0.4秒間でエンジン回転数を目標回転数(800〜900rpm)まで立ち上げるモードである。すなわち、エンジンが完爆する前のオイルポンプ22の平均回転数を通常の完爆回転数(約550rpm)より高くし、3方比例減圧弁260を介して前進クラッチ300のピストン室300aへの油圧供給を積極的に行い、クラッチ締結を早めることを目的としている。このモード1の駆動によりエンジン回転数Neが所定回転数N0に到達したときは、モータ60の駆動を停止する。
【0052】
上述のモード1によるモータ60の駆動と平行して、クラッチ締結制御が実行される。まず、スロットル開度TVOが0かどうかを判断する。時刻t2までは、スロットル開度TVOが0であり、Pfwdをクリープトルクのみ伝達可能な指令圧P0とする。これにより、エンジン出力トルクが変速機側へ出力されても、所定トルク以上は変速機側へ伝達されることがなく、スロットル開度ゼロ発進時の車両の飛び出し感を防止することができる(請求項3に対応)。
【0053】
このままスロットル開度TVO0の状態が継続したときは、実圧がP0に到達した時点で、所定圧ΔPずつ上昇させ、締結タイマ値T0が予め設定された調圧時間Tselectを経過すると、調圧していない元圧をそのまま前進クラッチ300へ供給する。
【0054】
一方、図8のタイムチャートに示すように、時刻t2において、アクセルが踏み込まれたときは、プリチャージフェーズと、締結フェーズと、最終締結フェーズに分けて指令圧を出力する。
【0055】
まず、時刻t1〜t4におけるプリチャージフェーズにおいて、図6のPMAP1に示すように、スロットル開度毎に設定されたエンジン回転数に応じた目標締結圧を指令圧として出力する。クリープ相当締結圧よりも大きな締結圧が供給されると、時刻t3において、ディッシュプレート303が押し潰され、クラッチプレートのガタ詰めを行う。そして、実圧が目標締結圧に到達すると、ガタ詰めが完了したとして、時刻t4において、締結フェーズを開始する。まず、図7に示すPMAP2から、スロットル開度TVO及びエンジン回転数に応じた目標締結圧を指令圧として出力する。図7のPMAP2に示すように、所定エンジン回転数Ne1までは、プリチャージフェーズであるため、スロットル開度TVOのみに依存した目標締結圧を出力する。
時刻t5において、実締結圧が目標締結圧に到達すると、最終締結フェーズとなる。時刻t6において、締結タイマ値T0が、予め設定された調圧時間Tselectを経過すると、調圧していない元圧をそのまま前進クラッチ300へ供給する。
【0056】
(Nレンジにおけるエンジン再始動制御)
Nレンジのときは、モータ60をモード2により駆動する。
(モード2)
ここで、モード2について説明する。このモード2とは、図5(a)に示すように、0.2〜0.3秒間でエンジン回転数を目標回転数(700rpm以上)に立ち上げるモードである。すなわち、Nレンジ状態では、0.2〜0.3秒以内にエンジンを完爆させることを目的としている。Nレンジでアイドルストップし、ブレーキスイッチOFF直後に運転者によってDレンジ操作された場合、Nレンジでは、前進クラッチ300のピストン室300aの油圧は完全にドレン状態になっている。ここで、Dレンジにシフトされた時点で始めてピストン室300aに対し、3方比例減圧弁260のポート260a,260cを介して油圧充填される。
【0057】
このとき、油圧充填が完了する前にエンジンが完爆する可能性が高く、その場合には大きなN−Dセレクトショックが発生してしまう。そこで、NレンジからDレンジのシフト操作をする時間(0.2〜0.3秒)以内の目標時間Tsetでエンジンを完爆させ、Dレンジにシフトされた場合には、通常のN−Dセレクト油圧制御を実行する。
【0058】
以上説明したように、実施の形態1にあっては、アイドルストップ後のエンジン再始動時に、モータ60の駆動を、Dレンジ選択時は、モード1により通常のエンジン始動時の目標エンジン回転数よりも高めに設定した。これにより、モータ60駆動時のオイルポンプ吐出量を確保することが可能となり、速やかに前進クラッチ300へ必要な締結圧を供給することができる。
【0059】
一方、Dレンジ以外が選択されている(例えばNレンジ)ときは、前進クラッチ300を締結する必要が無く、エンジン負荷も小さいため、モード1よりも更に高回転となるモード2によって駆動することで、更に素早くエンジンを再始動することが可能となる。また、エンジン再始動後、N→Dセレクトが行われた場合であっても、通常の油圧が確保されているため、セレクトショックを発生することなく、安定した発進制御を達成することができる。
【0060】
また、3方比例減圧弁260を用いることで、運転者に発進の意図があるときには、アクセルペダル開度に応じた締結圧を供給することができる。また、アクセル開度ゼロ発進時において、エンジン始動時の回転数や出力トルクにバラツキがあったとしても、3方比例減圧弁260への指令値(クリープトルク相当値)以上のトルクが変速機側に入力されることが無く、トルクリミッタ機能を果たし、アクセル開度ゼロ発進時において、安定した発進制御を達成することができる。
【0061】
(実施の形態2)
次に、実施の形態2について説明する。基本的な構成は実施の形態1と同様であるため、異なる点についてのみ説明する。実施の形態2では、ディッシュプレート303が押し潰されるフルストローク荷重が、クリープトルク伝達相当の荷重、すなわち、P0相当に設定してある。よって、エンジン再始動時にスロットル開度の大きさに関わらず、クリープトルク相当の油圧P0が供給されると、直ちにディッシュプレート303が押し潰されるため、スロットル開度に応じてプリチャージにおける締結圧指令値を変更する必要が無く、素早いプリチャージが可能となる。
【0062】
図9は実施の形態2におけるPMAP1であり、図10は実施の形態2におけるPMAP2を表す。図に示すように、プリチャージフェーズにおける締結圧指令値Pfwdは、スロットル開度TVOによらず一定に設定されている。よって、図10のPMAP2に示すように、締結フェーズにおける締結圧指令値Pfwdも、所定エンジン回転数Ne1までは、スロットル開度TVOによらず一定の指令値P0を出力するように設定されている。
【0063】
図11は実施の形態2の構成に基づくアイドルストップ後のエンジン再始動制御内容を表すタイムチャートである。
【0064】
時刻t1において、エンジン再始動指令が出力されると、スロットル開度TVOが0かどうかを判断する。時刻t2までは、スロットル開度TVOが0であり、Pfwdをクリープトルクのみ伝達可能な指令圧P0とする。このままスロットル開度TVOが0の状態が継続したときは、実圧がP0に到達した時点で、所定圧ΔPずつ上昇させ、締結タイマ値T0が予め設定された調圧時間Tselectを経過すると、調圧していない元圧をそのまま前進クラッチ300へ供給する。
【0065】
一方、図8のタイムチャートに示すように、時刻t2において、アクセルが踏み込まれたときは、プリチャージフェーズと、締結フェーズと、最終締結フェーズに分けて指令圧を出力する。
【0066】
まず、時刻t1〜t4におけるプリチャージフェーズにおいて、図9のPMAP1に示すように、スロットル開度によらず一定の指令圧を出力する。クリープ相当締結圧が供給されると、時刻t31において、ディッシュプレート303が押し潰され、クラッチプレートのガタ詰めを行う。よって、プリチャージフェーズにおいて、スロットル開度TVOが踏み増しされたとしても、それに応じて目標クラッチ圧を変更する必要が無く、制御の簡素化を図ることができる。また、ディッシュプレート303分のストロークが素早くなくなるため、プリチャージフェーズの短縮化を図ることができる。
【0067】
そして、実圧が目標締結圧に到達すると、ガタ詰めが完了したとして、時刻t41において、締結フェーズを開始する。まず、図10に示すPMAP2から、スロットル開度TVO毎に設定されたエンジン回転数に応じた目標締結圧を指令圧として出力する。時刻t51において、実締結圧が目標締結圧に到達すると、最終締結フェーズとなる。時刻t61において、締結タイマ値T0が、予め設定された調圧時間Tselectを経過すると、調圧していない元圧をそのまま前進クラッチ300へ供給する。
【0068】
(実施の形態3)
次に、実施の形態3について説明する。基本的な構成は実施の形態1と同様であるため異なる点についてのみ説明する。図12は、実施の形態3における自動変速機の制御系を表す図である。本実施の形態3では、トルクコンバータ30に代えて、電磁多板クラッチ400を設けた点が異なる。以下、この電磁多板クラッチ400について説明する。
【0069】
図13は電磁多板クラッチ400の拡大断面図である。エンジンと一体に回転するダンパ420には、第1入力ドラム401が連結されている。第1入力ドラム401には、第2入力ドラム402がスプライン嵌合しており、第1入力ドラム401及び第2入力ドラム402の内周には、メインクラッチ403が設けられている。メインクラッチ403には、メインクラッチハブ410が設けられ、変速機入力軸409とスプライン嵌合している。
【0070】
さらに、第2入力ドラム402の外周側であって、径方向内周には、電磁石408の電磁力により締結可能なパイロットクラッチ404が設けられている。パイロットクラッチハブ406とメインクラッチハブ410の間には、ボールカム407が設けられている。
【0071】
コントロールユニット50からの指令信号に基づいて、パイロットクラッチ406が締結すると、この締結力がボールカム407により軸方向の推力に変換され、メインクラッチハブ410を軸方向に押すことで、メインクラッチ403が締結する。
【0072】
電磁多板クラッチ400と変速機構部の間には、前後進切り換え機構430が設けられている。前後進切換機構430は遊星歯車機構と、前進クラッチ300と後退ブレーキ435を備えている。遊星歯車機構は、変速機入力軸409と一体に回転するリングギヤ431と、後退ブレーキ435と連結されたピニオンキャリヤ432と、変速機構部と連結したサンギヤ433から構成されている。前進クラッチ300は、サンギヤ433とリングギヤ431との締結を行う。前進時には、前進クラッチ300を締結することで、変速機入力軸409の回転をそのまま変速機構部へ出力する。一方、後退時には、後退ブレーキ435を締結することでピニオンキャリヤ432を固定し、変速機入力軸409の回転をサンギヤ433へ逆回転となるように出力する。
尚、実施の形態3の構成にあっては、電磁多板クラッチ400において締結制御を実施するため、前進クラッチ300の締結制御を実施する必要が無い。よって、前進クラッチ300へ素早く油圧を供給することで完全締結状態を確保するものとする。
【0073】
図14は実施の形態3におけるアイドルストップ制御を表すフローチャートである。尚、ステップ101〜ステップ113までは、実施の形態1と同じであるため、それ以降の異なるステップについてのみ説明する。
【0074】
(電磁多板クラッチ締結制御)
ステップ214では、締結タイマT0をリセットする。
【0075】
ステップ215では、スロットル開度TVOが0かどうかを判断し、0のときはステップ216へ進みクリープ制御を実行する。それ以外ステップ222へ進み、図15のIMAPに示すスロットル開度とエンジン回転数に応じた電流制御を実行する。尚、所定エンジン回転数Ne1までは、前進クラッチ300の締結圧確保時間を考慮して、スロットル開度によらずクリープトルク相当電流値IPOを出力する。
【0076】
〔クリープ制御〕
ステップ216では、電磁多板クラッチ400の電流指令値IECとして、クリープトルクのみ伝達可能な電流値IP0を出力する。
ステップ217では、所定時間t経過したかどうかを判断し、経過したときはステップ218へ進み、それ以外はステップ216において電流指令値IEC=IP0の出力を継続する。
ステップ218では、電流指令値IECをΔI(t)づつ徐々に増加する。
【0077】
ステップ219では、締結タイマT0をカウントアップする。
【0078】
ステップ220では、締結タイマ値T0が、予め設定された調圧時間Tselectを経過したかどうかを判断し、経過したときステップ224へ進み、それ以外はステップ215へ戻り、締結制御を継続する。
【0079】
ステップ221では、電流指令値IECを通常の指令値Iに切り換える。
【0080】
すなわち、スロットル開度TVOが0のときは、電流指令値IECをクリープトルク相当値IP0とし、所定時間継続後、電流指令値IECを徐々に増加させる。これにより、安定したクリープ制御を達成することができる。
【0081】
以上説明したように、電磁多板クラッチ400への電流制御によって、所定以上のトルクが伝達されないようにクリープ制御(特許請求の範囲に記載のトルクリミット手段に相当)するため、エンジンからのトルクが一定以上入力された場合でも、電磁多板クラッチ400がスリップするため、車輪側にトルクが伝達されることが無く、アクセル開度ゼロ発進時の車両の飛び出し感を防止することができる。また、前進クラッチ300への油圧供給を積極的に実行することが可能となり、素早く締結圧を確保することができる。
【0082】
以上、実施の形態1、実施の形態2、及び実施の形態3について説明してきたが、本願発明は上述の構成に限られるものではなく、自動変速機の前進時の締結要素であれば適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態における自動変速機の制御装置を備えた車両の主要ユニットの構成を示す図である。
【図2】実施の形態における変速機構部の油圧回路の構成を表す概略図である。
【図3】実施の形態におけるアイドルストップ制御を表すフローチャートである。
【図4】実施の形態1における油温とクランク必要トルクの関係を表す図である。
【図5】実施の形態1におけるモータの駆動モードとクラッチ締結要領との関係を表す図である。
【図6】実施の形態1におけるスロットル開度と前進クラッチ締結圧との関係を表す図である。
【図7】実施の形態1におけるエンジン回転数と前進クラッチ締結圧との関係を表す図である。
【図8】実施の形態1におけるエンジン再始動時のタイムチャートである。
【図9】実施の形態2におけるスロットル開度と前進クラッチ締結圧との関係を表す図である。
【図10】実施の形態2におけるエンジン回転数と前進クラッチ締結圧との関係を表す図である。
【図11】実施の形態2におけるエンジン再始動時のタイムチャートである。
【図12】実施の形態3における自動変速機の制御装置を備えた車両の主要ユニットの構成を示す図である。
【図13】実施の形態3における電磁多板クラッチ部分の拡大断面図である。
【図14】実施の形態3におけるアイドルストップ制御を表すフローチャートである。
【図15】実施の形態3におけるスロットル開度とエンジン回転数と電流値の関係を表す図である。
【符号の説明】
1 アイドルストップスイッチ
2 ブレーキスイッチ
3 舵角センサ
4 油温センサ
5 車速センサ
10 エンジン
11 燃料供給装置
12 チェーンスプロケット
20 自動変速機
22,200 メインポンプ
23 油圧サーボ
24 変速機構部
30 トルクコンバータ
50 コントロールユニット
60 モータ
61 電磁クラッチ
62 チェーンスプロケット
63 チェーン
210 ライン圧レギュレータバルブ
210c ポート
210f ポート
210g ポート
211 スプリング
212 スプールバルブ
230 パイロットバルブ
230b ポート
230c ポート
240 デューティ弁
240b ポート
250 トルコンリリーフ弁
250a ポート
250b ポート
250c ポート
251 スプリング
252 スプールバルブ
260e フィードバック圧力ポート
260a,260b,260f ポート
260d 供給圧ポート
260c 制御圧ポート
260 3方比例減圧弁
261 ソレノイド本体
262 スプールバルブ
263 スプリング
300 前進クラッチ
300a ピストン室
300b キャンセル油圧室
320a,320b ポート
330a,330b ポート
400 電磁多板クラッチ

Claims (5)

  1. エンジンを駆動するスタータモータとして作用する高出力モータと、
    エンジンを始動する定常電源のスタータモータと、
    エンジンから入力された回転を変速し、駆動輪に出力する変速機と、
    エンジンを駆動源とするオイルポンプを油圧源とし、エンジンと前記変速機の間に配置され、駆動力を断接する前進クラッチと、
    車両が停車し、油温が適正な粘性の得られる範囲内であって、ブレーキが踏まれているときはエンジンを停止し、ブレーキが離されたときはエンジンを再始動するアイドルストップ制御手段と、
    を備えたアイドルストップ車両において、
    前記アイドルストップ制御手段は、アイドルストップ後のエンジン再始動指令が出力されたときのみ前記モータによりエンジンを始動し、エンジン再始動後の所定期間の目標エンジン回転数を、前記定常電源のスタータモータによりエンジン始動する際の目標エンジン回転数よりも高く設定したことを特徴とするアイドルストップ車両用駆動装置。
  2. エンジンを駆動するスタータモータとして作用する高出力モータと、
    エンジンを始動する定常電源のスタータモータと、
    エンジンから入力された回転を変速し、駆動輪に出力する変速機と、
    エンジンを駆動源とするオイルポンプを油圧源とし、エンジンと前記変速機の間に配置され、駆動力を断接する前進クラッチと、
    車両が停車し、油温が適正な粘性の得られる範囲内であって、ブレーキが踏まれているときはエンジンを停止し、ブレーキが離されたときはエンジンを再始動するアイドルストップ制御手段と、
    を備えたアイドルストップ車両において、
    前記前進クラッチを、指令信号に基づいて、電子制御減圧弁によって調圧された油圧により締結し、ピストンと当接する端部のクラッチプレートとしてディッシュプレートを有する湿式多板クラッチとし、
    前記ディッシュプレートのフルストローク荷重を、車両のクリープトルク相当荷重に設定したことを特徴とするアイドルストップ車両用駆動装置。
  3. 請求項1または2に記載のアイドルストップ車両用駆動装置において、
    前記高出力モータと前記変速機の間に、アイドルストップ後のエンジン再始動指令が出力されたときは、所定トルク容量以下のトルクのみ伝達可能なトルクリミット手段を設けたことを特徴とするアイドルストップ車両用駆動装置。
  4. 請求項3に記載のアイドルストップ車両用駆動装置において、
    前記トルクリミット手段を、前記電子制御減圧弁による前記前進クラッチの油圧制御としたことを特徴とするアイドルストップ車両用駆動装置。
  5. 請求項3に記載のアイドルストップ車両用駆動装置において、
    エンジンと前記前進クラッチの間に、電磁力により締結力を制御可能な電磁多板クラッチを設け、
    前記トルクリミット手段を、前記電磁多板クラッチによる締結容量制御としたことを特徴とするアイドルストップ車両用駆動装置。
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