JP2004353777A - 車両のアイドルストップ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストで重量増加を招くことなく、エンジン再始動時のショックを有効に低減することができる車両のアイドルストップ制御装置を提供すること。
【解決手段】エンジン１と、ロックアップクラッチ６付きトルクコンバータ４とギアボックス８を有する自動変速機３と、を搭載した車両であって、前記自動変速機３が走行レンジで車両停止すると、車両停止している間、エンジン１を停止し、発進の際に再始動を行うアイドルストップ制御手段を備えた車両のアイドルストップ制御装置において、前記エンジン停止後の再始動によりギアボックス８へ入力されるトルクを検出する変速機構入力トルク検出手段を設け、前記アイドルストップ制御手段は、変速機構入力トルクが大きい場合、前記ロックアップクラッチ６を滑り締結させる手段とした。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロックアップクラッチ付きトルクコンバータを搭載した車両のアイドルストップ制御装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両のアイドルストップ制御装置は、エンジン再始動時において発生するショックを低減するため、エンジン再始動時においてトルクコンバータの容量係数が低くなるように、また、トルク比が小さくなるように、容量係数特性やトルク比特性を変更している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００３−４１３８号公報。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の車両のアイドルストップ制御装置にあっては、容量係数特性やトルク比特性を変更できる機能を達成するためにトルクコンバータ内の循環流路の断面積を遮蔽板などを用いて変更したり、ステータのブレードの向きや形状などを変更することで行っている。
【０００５】
このため、トルクコンバータ自体を、新たに容量係数特性変更仕様やトルク比特性変更仕様にする必要があり、高コストになるし、重量増加を招くという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、低コストで重量増加を招くことなく、エンジン再始動時のショックを有効に低減することができる車両のアイドルストップ制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、
ロックアップクラッチ付きトルクコンバータを有する自動変速機が走行レンジで車両停止すると、車両停止している間、エンジンを停止し、発進の際に再始動を行うアイドルストップ制御手段を備えた車両のアイドルストップ制御装置において、
前記エンジン停止後の再始動により変速機構へ入力されるトルクを検出する変速機構入力トルク検出手段を設け、
前記アイドルストップ制御手段は、変速機構入力トルクが大きい場合、前記ロックアップクラッチを滑り締結させることを特徴とする手段とした。
【０００８】
【発明の効果】
よって、本発明の車両のアイドルストップ制御装置にあっては、アイドルストップ制御手段において、エンジン停止後の再始動により変速機構へ入力される変速機構入力トルクが大きい場合、ロックアップクラッチを滑り締結させるため、ロックアップクラッチを解放する場合に比べ、トルクコンバータの滑りが減らされ、トルク増幅作用（トルク比）が低下することになる。この結果、トルクコンバータ自体に容量係数特性変更機能やトルク比特性変更機能を持たせる場合に比べ、低コストで重量増加を招くことなく、エンジン再始動時のショックを有効に低減することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車両のアイドルストップ制御装置を実現する実施の形態を、図面に示す第１実施例に基づいて説明する。
【００１０】
（第１実施例）
まず、構成を説明する。
図１は第１実施例の車両のアイドルストップ制御装置を示す全体システム図である。第１実施例装置が適用された車両のエンジン駆動系は、図１に示すように、エンジン１、エンジン出力軸２、自動変速機３、トルクコンバータ４、変速機入力軸５、ロックアップクラッチ６、フォワードクラッチ７、ギアボックス８（変速機構）、コントロールバルブユニット９、変速機出力軸１０、ディファレンシャル１１、ドライブシャフト１２，１３、駆動輪１４，１５、を備えている。
【００１１】
前記エンジン１からの回転駆動力は、走行時、エンジン出力軸２→トルクコンバータ４（または、ロックアップクラッチ６）→変速機入力軸５→フォワードクラッチ７→ギアボックス８→変速機出力軸１０→ディファレンシャル１１→ドライブシャフト１２，１３を経過して、駆動輪１４，１５に伝達される。
【００１２】
前記トルクコンバータ４は、締結によりエンジン出力軸２と変速機入力軸５とを直結するロックアップクラッチ６が内蔵されていて、このロックアップクラッチ６はコントロールバルブユニット９からのロックアップ制御圧により、締結・滑り締結・解放が制御される。
【００１３】
前記フォワードクラッチ７は、発進クラッチとも呼ばれ、発進時にコントロールバルブユニット９からの締結圧により締結される。
【００１４】
前記エンジン１及び自動変速機３の制御系は、図１に示すように、エンジンコントローラ１６、ＡＴコントローラ１７、エンジン回転数センサ（変速機構入力トルク検出手段）１８、アイドルスイッチ１９、ブレーキスイッチ２０、インヒビタースイッチ２１、変速機入力軸回転数センサ２２、変速機出力軸回転数センサ（＝車速センサ）２３、アクセル開度センサ２４、ロックアップソレノイド２５、シフトソレノイド２６、ライン圧ソレノイド２７、を備えている。
【００１５】
前記エンジンコントローラ１６は、エンジン回転数センサや１８やアイドルスイッチ１９やブレーキスイッチ２０やインヒビタースイッチ２１等からの信号を入力する。そして、自動変速機３のレンジ位置を走行レンジ（例えば、Ｄレンジ）としたままでブレーキ操作により車両停止した場合等で、アイドルストップ開始判定がなされるとエンジン１を停止し、また、ブレーキ解除操作等によりアイドルストップ解除判定がなされるとエンジン１を再始動するアイドルストップ制御が行われる。
【００１６】
前記ＡＴコントローラ１７は、変速機入力軸回転数センサ２２や変速機出力軸回転数センサ２３やアクセル開度センサ２４等からの信号を入力する。そして、シフトソレノイド２６に対する指令による変速制御、ライン圧ソレノイド２７に対する指令によるライン圧制御に加え、エンジンコントローラ１６からロックアップスリップ制御開始指令を入力すると、ロックアップクラッチ６を滑り締結する制御が行われる。なお、エンジンコントローラ１６とＡＴコントローラ１７とは、双方向通信線により接続されていて、互いの情報交換を行う。
【００１７】
次に、作用を説明する。
【００１８】
［アイドルストップ制御解除処理］
図２は第１実施例装置のエンジンコントローラ１６にて実行されるアイドルストップ制御解除処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する（アイドルストップ制御手段）。
【００１９】
ステップＳ１では、ブレーキスイッチ２０からの信号が、ＯＮからＯＦＦに切り換わると、アイドルストップ解除判定がなされ、ステップＳ２へ移行する。
【００２０】
ステップＳ２では、ステップＳ１でのアイドルストップ解除判定に基づいて、エンジン１の始動が開始され、ステップＳ３へ移行する。
【００２１】
ステップＳ３では、エンジン回転数センサ１８からのエンジン回転数が、予め設定されたエンジン回転数しきい値Ａを超えているか否かが判断され、ＹＥＳの場合はステップＳ５へ移行し、ＮＯの場合はステップＳ４へ移行する。
ここで、エンジン回転数しきい値Ａは、エンジン再始動の際、エンジン回転数が負荷のバラツキ等でオーバーシュートする場合があるが、オーバーシュートする場合にギアボックス８への入力トルクが予想外の大きなトルクとなることで、エンジン回転数がオーバーシュート領域に入ることが予測される値に設定する。
【００２２】
ステップＳ４では、ステップＳ３においてエンジン回転数がエンジン回転数しきい値Ａ以下であると判断された場合、ロックアップクラッチ６を解放している場合には、解放したままとし、ロックアップスリップ制御が開始されている場合には、ロックアップスリップ制御を停止して解放し、リターンへ移行する。
【００２３】
ステップＳ５では、ステップＳ３においてエンジン回転数がエンジン回転数しきい値Ａを超えていると判断された場合、ロックアップクラッチ６を解放している場合には、ロックアップスリップ制御が開始し、既にロックアップスリップ制御が開始されている場合には、ロックアップスリップ制御を維持し、リターンへ移行する。
【００２４】
［アイドルストップ制御解除作用］
アイドルストップ制御解除作用を、図２のフローチャートと図３のエンジン再始動後の発進時におけるタイムチャートにより説明する。
【００２５】
ブレーキペダルへの踏み込み操作を解放したｔ１時点で、アイドルストップ解除判定がなされると、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２へと進む流れとなり、ステップＳ２において、エンジン１の始動が開始される。
【００２６】
そして、エンジン１の始動が開始されてもエンジン回転数がエンジン回転数しきい値Ａ以下であるｔ２時点までは、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４へと進む流れとなり、ステップＳ４では、ロックアップクラッチ６は解放されたままとなる。
【００２７】
そして、ｔ２の時点でエンジン回転数がエンジン回転数しきい値Ａを超えると、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ５へと進む流れとなり、ステップＳ５では、ロックアップクラッチ６のスリップ制御が開始される。
【００２８】
そして、ロックアップクラッチ６のスリップ制御中において、ｔ３の時点でエンジン回転数がエンジン回転数しきい値Ａ以下になると、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４へと進む流れとなり、ステップＳ４では、ロックアップクラッチ６のスリップ制御が停止される。
【００２９】
［トルクコンバータ出力トルクの対比］
従来制御として、アイドルストップ解除判定後、ロックアップクラッチを解放状態のままとする例を設定し、この従来制御と第１実施例制御とのアイドルストップ制御解除時におけるトルクコンバータ出力トルク（＝ギアボックスへの入力トルク）を対比する。
【００３０】
まず、従来制御において、エンジンの出力トルクをＴｅとし、トルクコンバータストールトルク比（＝失速トルク比：ポンプは回転しタービンは停止の状態におけるトルク比をいう。）をｔとし、トルクコンバータ出力トルクをＴｏｕｔ１とすると、図４に示すように、ロックアップクラッチは解放であることで、ロックアップクラッチが分担するトルクＴｉｎは、Ｔｉｎ＝０となり、
Ｔｏｕｔ１＝Ｔｅ・ｔ …（１）
の関係が成立する。
【００３１】
これに対し、第１実施例制御において、トルクコンバータ出力トルクをＴｏｕｔ１とし、滑り締結されているロックアップクラッチが分担するトルクをＴｉｎとすると、図５に示すように、エンジンの出力トルクＴｅは、トルクコンバータ分担分（Ｔｅ−Ｔｉｎ）と、ロックアップクラッチ分担分Ｔｉｎとに分かれるため、
Ｔｏｕｔ２＝Ｔｉｎ＋（Ｔｅ−Ｔｉｎ）・ｔ …（２）
の関係が成立する。
【００３２】
よって、従来制御と第１実施例制御とでのトルクコンバータ出力トルクの減少分は、
Ｔｏｕｔ１−Ｔｏｕｔ２＝Ｔｅ・ｔ−｛Ｔｉｎ＋（Ｔｅ−Ｔｉｎ）・ｔ｝＝Ｔｉｎ（ｔ−１） …（３）
となり、ロックアップクラッチ分担トルクＴｉｎと、トルクコンバータストールトルク比ｔの大きさに応じてトルクコンバータ出力トルクを減少させることができる。
【００３３】
［発進ショック低減作用の対比］
走行レンジで自動的にエンジン停止／始動を行うアイドルストップ付き車両においては、エンジン始動時のエンジン回転数が、負荷のバラツキ等でオーバーシュートする場合がある。
【００３４】
これに対し、ロックアップクラッチを解放したままとし、流体駆動の長所であるトルクコンバータによるトルク変動吸収作用のみを利用する従来制御では、エンジンを再始動しての発進時、変速機構への入力トルクは、
変速機構入力トルク＝τ・Ｎｅ^２×ストールトルク比 …（４）
但し、τはポンプトルク、Ｎｅはエンジン回転数
となり、エンジン回転数Ｎｅが大きくなると、予想外の変速機構入力トルクにより、車両振動を伴うショックが発生したり、フォワードクラッチに滑りが発生するおそれがあった。
【００３５】
一方、第１実施例制御では、エンジン停止後の再始動によりエンジン回転数がエンジン回転数しきい値Ａを超えるとロックアップクラッチ６を滑り締結させるため、ロックアップクラッチを解放する従来制御に比べ、トルクコンバータ４のポンプインペラとタービンランナとの滑りが減らされ、トルク増幅作用（トルク比）が低下することになる。すなわち、ロックアップクラッチ６を滑り締結させると、図６に示すように、速度比が大きくなり、トルク比がストールトルク比ｔからトルク比ｔ’へと減少することになる。
【００３６】
この結果、エンジン回転数Ｎｅが大きく、予想外のギアボックス入力トルクとなるときでも、ロックアップクラッチ６の滑り締結によるギアボックス入力トルクの低減作用により、エンジン再始動時のショックを有効に低減することができる。
【００３７】
次に、効果を説明する。
第１実施例の車両のアイドルストップ制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００３８】
（１） エンジン１と、ロックアップクラッチ６付きトルクコンバータ４とギアボックス８を有する自動変速機３と、を搭載した車両であって、前記自動変速機３が走行レンジで車両停止すると、車両停止している間、エンジン１を停止し、発進の際に再始動を行うアイドルストップ制御手段を備えた車両のアイドルストップ制御装置において、前記エンジン停止後の再始動によりギアボックス８へ入力されるトルクを検出する変速機構入力トルク検出手段を設け、前記アイドルストップ制御手段は、変速機構入力トルクが大きい場合、前記ロックアップクラッチ６を滑り締結させるため、トルクコンバータ自体に容量係数特性変更機能やトルク比特性変更機能を持たせる場合に比べ、低コストで重量増加を招くことなく、エンジン再始動時のショックを有効に低減することができる。
【００３９】
（２） 変速機構入力トルク検出手段は、エンジン回転数センサ１８であり、前記アイドルストップ制御手段は、エンジン回転数センサ１８によるエンジン回転数検出値が、ギアボックス８への入力トルクが大きくなるエンジン回転数しきい値Ａを超えると解放していたロックアップクラッチ６の滑り締結制御を開始するため、エンジン回転数検出値がエンジン回転数しきい値Ａ以下の領域ではトルクコンバータ６の滑りによるショック低減を生かしながら、ギアボックス８への入力トルクが大きくなる必要時にのみロックアップクラッチ６を滑り締結してショックを低減することができる。
【００４０】
以上、本発明の車両のアイドルストップ制御装置を第１実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この第１実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００４１】
例えば、第１実施例では、変速機構入力トルク検出手段として、エンジン回転数センサを用いた例を示したが、直接、変速機構入力トルクを検出するトルクセンサを用いても良いし、また、変速機構入力トルクを間接的に検出するアクセル開度センサ等を用いても良い。
【００４２】
第１実施例では、アイドルストップ制御手段として、エンジン回転数しきい値を挟んでロックアップクラッチ解放とロックアップクラッチ滑り締結とを切り換える例を示したが、エンジン再始動後、エンジン回転数の上昇に応じ、トルクコンバータの滑り状況を監視しながら、最適なトルク比の減少が得られるように、ロックアップクラッチの可変滑り締結制御を実行するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の車両のアイドルストップ制御装置を示す全体システム図である。
【図２】第１実施例装置のエンジンコントローラにて実行されるアイドルストップ制御解除処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】第１実施例装置におけるエンジン再始動後の発進時におけるタイムチャートである。
【図４】従来制御でのトルクコンバータ出力トルク算出を示す説明図である。
【図５】第１実施例制御でのトルクコンバータ出力トルク算出を示す説明図である。
【図６】第１実施例制御でのトルク比減少作用をあらわすトルク比特性図である。
【符号の説明】
１ エンジン
２ エンジン出力軸
３ 自動変速機
４ トルクコンバータ
５ 変速機入力軸
６ ロックアップクラッチ
７ フォワードクラッチ
８ ギアボックス８（変速機構）
９ コントロールバルブユニット
１０ 変速機出力軸
１１ ディファレンシャル
１２，１３ ドライブシャフト
１４，１５ 駆動輪
１６ エンジンコントローラ
１７ ＡＴコントローラ
１８ エンジン回転数センサ（変速機構入力トルク検出手段）
１９ アイドルスイッチ
２０ ブレーキスイッチ

Claims (2)

1. エンジンと、ロックアップクラッチ付きトルクコンバータと変速機構とを有する自動変速機と、を搭載した車両であって、
   前記自動変速機が走行レンジで車両停止すると、車両停止している間、エンジンを停止し、発進の際に再始動を行うアイドルストップ制御手段を備えた車両のアイドルストップ制御装置において、
   前記エンジン停止後の再始動により変速機構へ入力されるトルクを検出する変速機構入力トルク検出手段を設け、
   前記アイドルストップ制御手段は、変速機構入力トルクが大きい場合、前記ロックアップクラッチを滑り締結させることを特徴とする車両のアイドルストップ制御装置。
2. 請求項１に記載された車両のアイドルストップ制御装置において、
   前記変速機構入力トルク検出手段は、エンジン回転数センサであり、
   前記アイドルストップ制御手段は、エンジン回転数センサによるエンジン回転数検出値が、変速機構への入力トルクが大きくなるエンジン回転数しきい値を超えると解放していたロックアップクラッチの滑り締結制御を開始することを特徴とする車両のアイドルストップ制御装置。

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