JP2017161059A - 車両用制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の燃費性能を向上させつつ、無段変速機を保護する。
【解決手段】エンジン１２と車輪２０との間の動力伝達経路に無段変速機１８を備える車両用制御装置であって、エンジン１２に連結されるトルクコンバータ１７に設けられ、締結状態と解放状態とに切り替えられるロックアップクラッチ２９と、エンジン１２に駆動され、無段変速機１８に作動油を供給する機械ポンプ５０と、エンジン１２に連結され、エンジン１２を回転駆動する力行状態に制御されるスタータジェネレータ１６と、エンジン１２への燃料供給が遮断される車両減速時に、機械ポンプ５０の吐出圧力が閾値を下回る場合には、ロックアップクラッチ２９を解放状態に制御し、かつスタータジェネレータ１６を力行状態に制御する装置制御部と、を有し、装置制御部は、ロックアップクラッチ２９を解放状態に制御し、かつスタータジェネレータ１６を力行状態に制御することにより、燃料供給が遮断されるエンジン１２を回転させて機械ポンプ５０を駆動する。
【選択図】図７

Description

本発明は、無段変速機を備える車両用制御装置に関する。

車両の動力伝達系に設けられる変速機として、変速比を無段階に変化させる無段変速機がある（特許文献１〜３参照）。このような無段変速機には、エンジン駆動されるオイルポンプから作動油が供給されることが多い。また、無段変速機を油圧制御する際には、チェーン等のスリップを防止するため、制御油圧を十分に確保することが必要である。

特開２０１０−７８０８８号公報 特開２００４−１５６７７４号公報 特開２０１３−２４２７６号公報

ところで、車両の燃費性能を向上させるため、停車前にエンジンを停止させる車両が開発されている。しかしながら、停車前にエンジンを停止させることは、無段変速機の作動中にオイルポンプを停止させる要因であり、制御油圧の低下を招いてチェーン等をスリップさせてしまう要因である。このような油圧低下から無段変速機を保護するためには、停車前のエンジン停止を禁止してアイドリング状態を保持することにより、オイルポンプの駆動を継続することが必要である。しかしながら、エンジン停止を制限することは、車両の燃費性能を低下させる要因となっていた。

本発明の目的は、車両の燃費性能を向上させつつ、無段変速機を保護することにある。

本発明の車両用制御装置は、エンジンと車輪との間の動力伝達経路に無段変速機を備える車両用制御装置であって、前記エンジンに連結されるトルクコンバータに設けられ、締結状態と解放状態とに切り替えられるロックアップクラッチと、前記エンジンに駆動され、前記無段変速機に作動油を供給するオイルポンプと、前記エンジンに連結され、前記エンジンを回転駆動する力行状態に制御される電動モータと、前記エンジンへの燃料供給が遮断される車両減速時に、前記オイルポンプの吐出圧力が閾値を下回る場合には、前記ロックアップクラッチを解放状態に制御し、かつ前記電動モータを力行状態に制御する装置制御部と、を有し、前記装置制御部は、前記ロックアップクラッチを解放状態に制御し、かつ前記電動モータを力行状態に制御することにより、燃料供給が遮断される前記エンジンを回転させて前記オイルポンプを駆動する。

本発明によれば、エンジンへの燃料供給が遮断される車両減速時に、オイルポンプの吐出圧力が閾値を下回る場合には、ロックアップクラッチを解放状態に制御し、かつ電動モータを力行状態に制御する。これにより、燃料供給を遮断したままエンジンを回転させてオイルポンプを駆動することができ、車両の燃費性能を向上させつつ無段変速機を保護することができる。

本発明の一実施の形態である車両用制御装置を備えた車両の構成例を示す概略図である。 バルブユニット構造の一例を示す概略図である。 パワーユニットに設けられる電源回路および電子制御系の一例を示した概略図である。 電源回路の一例を簡単に示した回路図である。 （ａ）はスタータジェネレータを発電状態に制御したときの電力供給状況を示す模式図であり、（ｂ）はスタータジェネレータを休止状態に制御したときの電力供給状況を示す模式図である。 アイドリングストップ制御および油圧保持制御におけるパワーユニット各部の作動状態の一例を示すタイミングチャートである。 （ａ）は車両減速中におけるパワーユニット内の動力の伝達経路を示す模式図であり、（ｂ）は停車直前におけるパワーユニット内の動力の伝達経路を示す模式図である。 スイッチを遮断状態に切り替えたときの電力供給状況を示す模式図である。 遮断制御モードで制御されたバルブユニットを示す概略図である。 油圧保持制御の実行手順の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態である車両用制御装置１０を備えた車両１１の構成例を示す概略図である。図１に示すように、車両１１には、エンジン１２を備えたパワーユニット１３が搭載されている。エンジン１２のクランク軸１４には、ベルト機構１５を介してスタータジェネレータ１６が連結されている。また、エンジン１２にはトルクコンバータ１７を介して無段変速機１８が連結されており、無段変速機１８にはデファレンシャル機構１９等を介して車輪２０が連結されている。さらに、トルクコンバータ１７と無段変速機１８との間には、前進クラッチ２１が設けられている。

［スタータジェネレータ］
エンジン１２に連結されるスタータジェネレータ（電動モータ，モータジェネレータ）１６は、発電機および電動機として機能する所謂ＩＳＧ（integrated starter generator）である。スタータジェネレータ１６は、クランク軸１４に駆動される発電機として機能するだけでなく、所謂アイドリングストップ制御においてクランク軸１４を始動回転させる電動機として機能する。スタータジェネレータ１６は、ステータコイルを備えたステータ２２と、フィールドコイルを備えたロータ２３と、を有している。ステータコイルやフィールドコイルの通電状態を制御することにより、スタータジェネレータ１６を発電状態に制御することや、スタータジェネレータ１６を力行状態に制御することができる。

［トルクコンバータ］
エンジン１２に連結されるトルクコンバータ１７は、クランク軸１４にフロントカバー２４を介して接続されるポンプインペラ２５と、ポンプインペラ２５に対向するとともにタービン軸２６が接続されるタービンランナ２７と、を有している。また、トルクコンバータ１７には、ロックアップピストン２８を備えたロックアップクラッチ２９が設けられている。トルクコンバータ１７内には、ロックアップピストン２８を境に、アプライ室３０とリリース室３１とが区画されている。アプライ室３０の油圧を上昇させてリリース室３１の油圧を低下させることにより、ロックアップピストン２８はフロントカバー２４に押し付けられ、ロックアップクラッチ２９は締結状態に切り替えられる。一方、リリース室３１の油圧を上昇させてアプライ室３０の油圧を低下させることにより、ロックアップピストン２８はフロントカバー２４から引き離され、ロックアップクラッチ２９は解放状態に切り替えられる。

［無段変速機］
エンジン１２と車輪２０との間の動力伝達経路３５には、無段変速機１８が設けられている。無段変速機１８は、プライマリ軸３６に設けられるプライマリプーリ３７と、セカンダリ軸３８に設けられるセカンダリプーリ３９と、を有している。プライマリプーリ３７およびセカンダリプーリ３９には、プーリ３７，３９間で動力を伝達する駆動チェーン４０が巻き掛けられている。プライマリプーリ３７には、プーリ溝幅を調整するプライマリ室４１が設けられており、セカンダリプーリ３９には、プーリ溝幅を調整するセカンダリ室４２が設けられている。セカンダリ室４２に供給される油圧を制御することにより、駆動チェーン４０に対するクランプ力を調整することができ、無段変速機１８のトルク容量を制御することができる。また、プライマリ室４１およびセカンダリ室４２に供給される油圧を制御することにより、駆動チェーン４０の巻き付け径を変化させることができ、無段変速機１８の変速比を制御することができる。

［前進クラッチ］
動力伝達経路３５には、トルクコンバータ１７とプライマリプーリ３７との間に配置される前進クラッチ（摩擦クラッチ）２１が設けられている。前進クラッチ２１は、タービン軸２６に接続されるクラッチプレート４３と、プライマリ軸３６に接続されるクラッチプレート４４と、を有している。また、前進クラッチ２１は、作動油が供給される油圧アクチュエータ４５を有している。油圧アクチュエータ４５内の油圧を上昇させることにより、クラッチプレート４３，４４は互いに係合され、前進クラッチ２１は締結状態に切り替えられる。一方、油圧アクチュエータ４５内の油圧を低下させることにより、クラッチプレート４３，４４の係合は解除され、前進クラッチ２１は解放状態に切り替えられる。なお、油圧アクチュエータ４５内の油圧を調整することにより、前進クラッチ２１をスリップ状態に制御することも可能である。

［油圧制御系］
トルクコンバータ１７、無段変速機１８および前進クラッチ２１等に作動油を供給するため、パワーユニット１３には、エンジン１２に駆動される機械式オイルポンプ（オイルポンプ）５０が設けられている。この機械式オイルポンプ５０（以下、機械ポンプと記載する。）は、チェーン機構５１を介してトルクコンバータ１７のポンプシェル５２に連結されている。また、パワーユニット１３には、機械ポンプ５０の他に、ポンプモータ５３によって駆動される電動式オイルポンプ（電動ポンプ）５４が設けられている。電動式オイルポンプ５４（以下、電動ポンプと記載する）は、機械ポンプ５０を補助するため、エンジン１２が停止する車両停止時に駆動される。この電動ポンプ５４の最大吐出圧力は、機械ポンプ５０の最大吐出圧力よりも低く設計されている。さらに、パワーユニット１３には、複数の電磁バルブや油路から構成されるバルブユニット５５が設けられている。機械ポンプ５０や電動ポンプ５４から吐出されるオイルつまり作動油は、バルブユニット５５を経て、トルクコンバータ１７、無段変速機１８および前進クラッチ２１等に供給される。すなわち、機械ポンプ５０と無段変速機１８との間の油圧供給経路５６には、油圧回路部であるバルブユニット５５が設けられている。

続いて、バルブユニット５５の構造について説明する。図２はバルブユニット構造の一例を示す概略図である。図２および後述の図９には、白抜きの矢印を用いて作動油の流れ方向が示されている。図２に示すように、機械ポンプ５０の吸入ポート５０ｉには吸入油路６０が接続されており、吸入油路６０に接続されるストレーナ６１はオイルパン６２に収容されている。また、機械ポンプ５０の吐出ポート５０ｏには、ライン圧路６３が接続されている。ライン圧路６３には、無段変速機１８等に向けて作動油を供給する分岐油路６４が接続されており、トルクコンバータ１７に向けて作動油を供給する分岐油路６５が接続されている。また、電動ポンプ５４の吸入ポート５４ｉには、吸入油路６６を介して吸入油路６０が接続されている。電動ポンプ５４の吐出ポート５４ｏには吐出油路６７が接続されており、この吐出油路６７には逆止弁６８を介して分岐油路６４が接続されている。このように、機械ポンプ５０と電動ポンプ５４とは互いに並列に接続されている。

また、ライン圧路６３には、ライン圧制御弁７０の導入ポート７１が接続されている。ライン圧制御弁７０は減圧ポート７２を備えており、減圧ポート７２には減圧油路７３が接続されている。ライン圧路６３を流れる作動油を目標ライン圧に調整するため、ライン圧制御弁７０は導入ポート７１と減圧ポート７２との連通状態を制御している。すなわち、ライン圧路６３内の油圧を低下させる際には、導入ポート７１と減圧ポート７２との連通流路を拡大することにより、ライン圧路６３から減圧油路７３に案内される作動油量を増加させる。一方、ライン圧路６３内の油圧を上昇させる際には、導入ポート７１と減圧ポート７２との連通流路を縮小することにより、ライン圧路６３から減圧油路７３に案内される作動油量を減少させる。減圧油路７３には、駆動チェーン４０、各種クラッチおよび各種ギヤ等の潤滑系７４が接続されている。減圧油路７３を流れる作動油は、潤滑系７４に供給され、潤滑系７４を潤滑してから下方のオイルパン６２に案内される。このように、バルブユニット５５においては、機械ポンプ５０等から吐出された作動油の一部が潤滑系７４に供給されている。また、減圧油路７３には潤滑圧調整弁７５を介して油路７６が接続されており、油路７６には吸入油路６０が接続されている。

トルクコンバータ１７に向けて作動油を供給する分岐油路６５には、トルコン圧調整弁８０および供給油路８１を介してロックアップ制御弁８２が接続されている。また、ロックアップ制御弁８２には、アプライ油路８３を介してアプライ室３０が接続されており、リリース油路８４を介してリリース室３１が接続されている。ロックアップクラッチ２９を締結する際には、デューティ制御弁８５からロックアップ制御弁８２にパイロット圧が供給され、油路切替弁であるロックアップ制御弁８２の図示しないスプール弁軸が締結位置に制御される。これにより、図２に矢印αで示すように、アプライ室３０に作動油が供給されてリリース室３１から作動油が排出され、ロックアップクラッチ２９は締結状態に制御される。一方、ロックアップクラッチ２９を解放する際には、デューティ制御弁８５によってロックアップ制御弁８２のスプール弁軸が解放位置に制御される。これにより、図２に矢印βで示すように、リリース室３１に作動油が供給されてアプライ室３０から作動油が排出され、ロックアップクラッチ２９は解放状態に制御される。なお、アプライ室３０やリリース室３１から排出された作動油は、排出油路８６を介して潤滑系７４に供給される。

［電源回路］
スタータジェネレータ１６に接続される電源回路９０について説明する。図３はパワーユニット１３に設けられる電源回路９０および電子制御系の一例を示した概略図である。図４は電源回路９０の一例を簡単に示した回路図である。図３および図４に示すように、スタータジェネレータ１６に接続される電源回路９０は、リチウムイオンバッテリ９１と、これに並列接続される鉛バッテリ９２と、を備えている。なお、リチウムイオンバッテリ９１を積極的に充放電させるため、リチウムイオンバッテリ９１の端子電圧は、鉛バッテリ９２の端子電圧よりも高く設計されている。また、リチウムイオンバッテリ９１を積極的に充放電させるため、リチウムイオンバッテリ９１の内部抵抗は、鉛バッテリ９２の内部抵抗よりも小さく設計されている。

リチウムイオンバッテリ９１の正極端子９１ａには正極ライン９３が接続されており、鉛バッテリ９２の正極端子９２ａには正極ライン９４が接続されており、スタータジェネレータ１６の正極端子１６ａには正極ライン９５が接続されている。これらの正極ライン９３〜９５は、接続点９６を介して互いに接続されている。また、リチウムイオンバッテリ９１の負極端子９１ｂには負極ライン９７が接続されており、鉛バッテリ９２の負極端子９２ｂには負極ライン９８が接続されており、スタータジェネレータ１６の負極端子１６ｂには負極ライン９９が接続されている。これらの負極ライン９７〜９９は、基準電位点１００に接続されている。

リチウムイオンバッテリ９１に接続される負極ライン９７には、導通状態と遮断状態とに切り替えられるスイッチＳＷ１が設けられている。また、鉛バッテリ９２に接続される正極ライン９４には、導通状態と遮断状態とに切り替えられるスイッチＳＷ２が設けられている。図１に示すように、スイッチＳＷ２の下流側に位置する正極ライン９４には、電装品等の電気機器１０１が接続されるとともに、電動ポンプ５４のポンプモータ５３が接続されている。また、正極ライン９４には、電気機器１０１やポンプモータ５３等を保護するヒューズ１０２が設けられている。さらに、車両用制御装置１０の電源回路９０には、リチウムイオンバッテリ９１やスイッチＳＷ１，ＳＷ２を備えたバッテリモジュール１０３が設けられている。

［電子制御系］
パワーユニット１３を制御する電子制御系について説明する。図３に示すように、車両用制御装置１０には、コンピュータ等によって構成される各種コントローラ１１０〜１１４が設けられている。コントローラとして、エンジン１２を制御するエンジンコントローラ１１０が設けられており、スタータジェネレータ１６を制御するＩＳＧコントローラ１１１が設けられている。また、コントローラとして、バッテリモジュール１０３を制御するバッテリコントローラ１１２が設けられており、無段変速機１８、ロックアップクラッチ２９、前進クラッチ２１等を制御するミッションコントローラ１１３が設けられている。さらに、コントローラとして、各コントローラ１１０〜１１３を協調制御するメインコントローラ１１４が設けられている。これらのコントローラ１１０〜１１４は、コンピュータ等によって構成されており、ＣＡＮやＬＩＮ等の車載ネットワーク１１５を介して互いに通信自在に接続されている。また、車載ネットワーク１１５には、アクセルペダルの操作状況を検出するアクセルセンサ１１６、ブレーキペダルの操作状況を検出するブレーキセンサ１１７、車両１１の走行速度である車速を検出する車速センサ１１８等が接続されている。さらに、車載ネットワーク１１５には、各種コントローラから、エンジン回転数、燃料供給状況、変速比、発電状況、充電状態ＳＯＣ等の情報が送信されている。

エンジンコントローラ１１０は、インジェクタ、イグナイタおよびスロットルバルブ等のエンジン補機１２０に制御信号を出力し、エンジン回転数やエンジントルク等を制御する機能を有している。また、ＩＳＧコントローラ１１１は、インバータ、レギュレータおよびコンピュータ等によって構成されている。ＩＳＧコントローラ１１１は、フィールドコイルやステータコイルの通電状態を制御し、スタータジェネレータ１６を発電状態や力行状態に制御する機能を有している。また、バッテリコントローラ１１２は、リチウムイオンバッテリ９１の充電状態ＳＯＣ、電流、電圧、温度等を監視する機能や、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を制御する機能を有している。さらに、ミッションコントローラ１１３は、バルブユニット５５に制御信号を出力し、無段変速機１８、前進クラッチ２１、ロックアップクラッチ２９等の作動状態を制御する機能を有している。そして、メインコントローラ（装置制御部）１１４は、各種センサや各種コントローラから送信される情報に基づいてパワーユニット１３の作動目標を設定し、この作動目標に基づいて各コントローラ１１０〜１１３に制御信号を出力する機能を有している。

［バッテリ充放電制御］
リチウムイオンバッテリ９１の充放電制御について説明する。メインコントローラ１１４は、リチウムイオンバッテリ９１の充電状態ＳＯＣに基づいて、スタータジェネレータ１６を発電状態または発電休止状態に制御することにより、リチウムイオンバッテリ９１の充放電を制御する。なお、充電状態ＳＯＣ（state of charge）とは、バッテリの設計容量に対する蓄電量の比率である。ここで、図５（ａ）はスタータジェネレータ１６を発電状態に制御したときの電力供給状況を示す模式図であり、図５（ｂ）はスタータジェネレータ１６を休止状態に制御したときの電力供給状況を示す模式図である。なお、スタータジェネレータ１６の発電状態として、エンジン動力によってスタータジェネレータ１６を発電駆動する燃焼発電状態と、車両減速時にスタータジェネレータ１６を発電駆動する回生発電状態とがある。

リチウムイオンバッテリ９１の充電状態ＳＯＣが所定の下限値を下回る場合には、スタータジェネレータ１６によってリチウムイオンバッテリ９１を充電するため、スタータジェネレータ１６が燃焼発電状態に制御される。スタータジェネレータ１６を燃焼発電状態に制御する際には、スタータジェネレータ１６の発電電圧がリチウムイオンバッテリ９１の端子電圧よりも引き上げられる。これにより、図５（ａ）に黒塗りの矢印で示すように、スタータジェネレータ１６から、リチウムイオンバッテリ９１、電気機器１０１および鉛バッテリ９２等に対して電力が供給されるため、スタータジェネレータ１６によってリチウムイオンバッテリ９１が充電される。

一方、リチウムイオンバッテリ９１の充電状態ＳＯＣが所定の上限値を上回る場合には、リチウムイオンバッテリ９１の放電を促してエンジン負荷を低減するため、スタータジェネレータ１６は休止状態つまり発電休止状態に制御される。スタータジェネレータ１６を休止状態に制御する際には、スタータジェネレータ１６の発電電圧がリチウムイオンバッテリ９１の端子電圧よりも引き下げられる。これにより、図５（ｂ）に黒塗りの矢印で示すように、リチウムイオンバッテリ９１から電気機器１０１等に対して電力が供給されるため、スタータジェネレータ１６の発電を抑制することができ、エンジン負荷を低減することができる。なお、スタータジェネレータ１６を燃焼発電状態や休止状態に制御する際に、スイッチＳＷ１，ＳＷ２は導通状態に保持される。

このように、スタータジェネレータ１６は、充電状態ＳＯＣに基づき燃焼発電状態や休止状態に制御されるが、車両１１の燃費性能を向上させる観点から、車両減速時にはスタータジェネレータ１６が回生発電状態に制御される。スタータジェネレータ１６の回生発電を実行するか否かについては、アクセルペダルやブレーキペダルの操作状況等に基づいて決定される。例えば、アクセルペダルの踏み込みが解除された場合や、ブレーキペダルが踏み込まれた場合には、スタータジェネレータ１６の発電電圧がリチウムイオンバッテリ９１の端子電圧よりも引き上げられ、図５（ａ）に示すように、スタータジェネレータ１６が回生発電状態に制御される。

［アイドリングストップ制御］
車両１１の燃費性能を向上させるため、車両用制御装置１０は、所定の停止条件に基づきエンジン１２を停止させ、所定の始動条件に基づきエンジン１２を始動するアイドリングストップ制御を実行する。エンジン１２の停止条件としては、例えば、車速が所定値を下回り、かつブレーキペダルが踏み込まれることが挙げられる。また、エンジン１２の始動条件としては、例えば、ブレーキペダルの踏み込みが解除されることや、アクセルペダルが踏み込まれることが挙げられる。

このようなアイドリングストップ制御を実行することにより、車両１１が減速して停止する際には、エンジン１２が自動的に停止されることになる。しかしながら、エンジン１２を停止させた場合には、エンジン１２と共に機械ポンプ５０が停止することから、制御油圧の低下に伴って無段変速機１８の駆動チェーン４０等を滑らせてしまう虞がある。そこで、車両用制御装置１０は、アイドリングストップ制御によってエンジン１２を停止させる際に、機械ポンプ５０の動作を継続させて制御油圧の過度な落ち込みを防止する油圧保持制御を実行する。

［油圧保持制御（車両減速から車両停止）］
以下、アイドリングストップ制御に伴って実行される油圧保持制御について説明する。図６はアイドリングストップ制御および油圧保持制御におけるパワーユニット各部の作動状態の一例を示すタイミングチャートである。図６には、停車に伴ってエンジン１２を停止させた後に、エンジン１２を再始動させて発進する状況が示されている。なお、図６において、油圧供給源として記載した「ＭＯＰ」は機械ポンプ５０を意味し、油圧供給源として記載した「ＥＯＰ」は電動ポンプ５４を意味する。

図６に示すように、車両１１が減速を開始すると（符号ａ１）、スタータジェネレータ１６は回生発電状態に制御され（符号ｂ１）、エンジン１２に対する燃料供給は遮断される（符号ｃ１）。続いて、車速が所定の閾値Ｖａを下回ると（符号ａ２）、前進クラッチ２１に供給される油圧が下げられ、前進クラッチ２１の締結力が下げられる（符号ｄ１）。続いて、車速が閾値Ｖａよりも低速側の閾値Ｖｂを下回ると（符号ａ３）、スタータジェネレータ１６が力行状態に制御され（符号ｂ２）、ロックアップクラッチ２９が解放状態に制御される（符号ｅ１）。また、スタータジェネレータ１６の力行状態は、車両停止まで継続される（符号ｂ３）。

このように、車速が閾値Ｖｂを下回る状況とは、エンジン回転数だけでなく機械ポンプ５０の回転速度が低下する状況であり、機械ポンプ５０の吐出圧力が低下する状況である。そこで、前述したように、車両用制御装置１０のメインコントローラ１１４は、エンジン１２への燃料供給が遮断される車両減速時に、機械ポンプ５０の吐出圧力が所定の閾値を下回る場合には、ロックアップクラッチ２９を解放状態に制御し、スタータジェネレータ１６を力行状態に制御する。このように、ロックアップクラッチ２９を解放することにより、エンジン１２から無段変速機１８や車輪２０を切り離すことができ、エンジン１２の引き摺りトルクを軽減することができる。これにより、スタータジェネレータ１６によってエンジン１２をモータリングすることができ、エンジン１２に対する燃料カットを継続したまま（符号ｃ２）、エンジン回転数を維持することができる（符号ｆ１）。これにより、機械ポンプ５０の最低限の回転速度を維持することができ、機械ポンプ５０を油圧供給源として機能させることができる（符号ｇ１）。

このように、機械ポンプ５０の回転速度が低下する停車直前においても、スタータジェネレータ１６によって機械ポンプ５０を駆動することができるため、無段変速機１８に対する最低限の制御油圧を確保することができ、駆動チェーン４０等のスリップから無段変速機１８を保護することができる。しかも、エンジン１２に対する燃料カットは継続されることから、車両１１の燃費性能を向上させることが可能である。また、前述の説明では、メインコントローラ１１４は、機械ポンプ５０の回転速度が車速に連動することから、車速に基づいて機械ポンプ５０の吐出圧力を推定している。すなわち、車速が閾値Ｖｂを下回ることは、機械ポンプ５０の吐出圧力Ｐｍｏｐが閾値Ｐｘを下回ることを意味している。なお、車速に基づいて吐出圧力を推定しているが、これに限られることはなく、例えば、エンジン回転数に基づいて機械ポンプ５０の吐出圧力を推定しても良く、油圧センサを用いて機械ポンプ５０の吐出圧力を直接的或いは間接的に検出しても良い。

前述したように、エンジン１２をモータリングする際には、エンジン１２の引き摺りトルクを減少させるため、ロックアップクラッチ２９が解放状態に制御されている。しかしながら、スタータジェネレータ１６の小型化を図るためには、エンジン１２の引き摺りトルクを更に減少させることが望ましい。そこで、前述したように、エンジン１２をモータリングする際には、前進クラッチ２１の締結力つまりトルク容量が下げられている。これにより、エンジン１２をモータリングする際には、必要に応じて前進クラッチ２１をスリップさせることができ、エンジン１２の引き摺りトルクを制限することができる。これにより、定格出力の小さなスタータジェネレータ１６であっても、エンジン１２をモータリングして機械ポンプ５０を駆動することができる。

ここで、図７（ａ）は車両減速中におけるパワーユニット１３内の動力の伝達経路を示す模式図であり、図７（ｂ）は停車直前におけるパワーユニット１３内の動力の伝達経路を示す模式図である。なお、図７（ａ）および（ｂ）には、黒塗りの矢印を用いて動力の伝達経路が示されている。図７（ａ）に示すように、車速が閾値Ｖｂを上回る車両減速中においては、車輪２０からエンジン１２に対して十分な動力が伝達されるため、車輪２０からの動力によってスタータジェネレータ１６を回生発電させ、車輪２０からの動力によって機械ポンプ５０を回転駆動する。このように、車両減速中においては、車輪２０からの動力によって機械ポンプ５０を十分に駆動することができ、無段変速機１８を適切に制御することができる。なお、図７（ａ）に示すように、ロックアップクラッチ２９および前進クラッチ２１は締結状態に保持されている。

一方、図７（ｂ）に示すように、車速が閾値Ｖｂを下回る停車直前においては、車輪２０から入力される動力が減少するため、車輪２０からの動力によって機械ポンプ５０を十分に駆動することが困難である。このため、ロックアップクラッチ２９が解放状態に制御され、スタータジェネレータ１６は力行状態に制御される。このように、ロックアップクラッチ２９を解放することにより、エンジン１２から無段変速機１８や車輪２０を切り離すことができ、エンジン１２の引き摺りトルクを軽減することができる。これにより、スタータジェネレータ１６によってエンジン１２をモータリングすることができ、スタータジェネレータ１６の動力によって機械ポンプ５０を駆動することができる。このような方法によって機械ポンプ５０を駆動することにより、無段変速機１８に対する最低限の制御油圧を確保することができ、駆動チェーン４０等のスリップから無段変速機１８を保護することができる。

ところで、図６に示すように、スタータジェネレータ１６によってエンジン１２をモータリングする際には、スイッチＳＷ２が導通状態から遮断状態に切り替えられる（符号ｈ１）。これにより、エンジン１２をモータリングする際に、電気機器１０１等に対する瞬間的な電圧低下つまり瞬低を防止することができ、乗員に違和感を与えずにエンジン１２をモータリングすることができる。ここで、図８はスイッチＳＷ２を遮断状態に切り替えたときの電力供給状況を示す模式図である。図８に示すように、スイッチＳＷ２を遮断することにより、鉛バッテリ９２および電気機器１０１等からなる電源回路９０と、リチウムイオンバッテリ９１およびスタータジェネレータ１６等からなる電源回路９０と、を互いに切り離すことができる。これにより、エンジン１２をモータリングする際に、スタータジェネレータ１６に大電流が供給される場合であっても、電気機器１０１等の瞬低を防止することができる。

［油圧保持制御（遮断制御モード）］
続いて、バルブユニット（油圧回路部）５５に関する制御モードの１つである遮断制御モードについて説明する。図６に示すように、車速が閾値Ｖｂを下回ると、ライン圧制御弁７０が遮断制御モードによって制御され（符号ｉ１）、ロックアップ制御弁８２が遮断制御モードによって制御される（符号ｊ１）。ここで、図９は遮断制御モードで制御されたバルブユニット５５を示す概略図である。なお、図９において、破線の矢印は、作動油が流れていないことを意味している。

バルブユニット５５の制御モードとして、図２に示した通常制御モードがあり、図９に示した遮断制御モードがある。ここで、通常制御モードとは、各種制御油圧を調圧する際に排出された作動油を潤滑系７４に供給する制御モード、つまり潤滑系７４に対する作動油の供給量を制限しない制御モードである。一方、遮断制御モードとは、潤滑系７４に向かう油路を遮断することにより、潤滑系７４に対する作動油の供給量を制限する制御モードである。すなわち、遮断制御モードによってバルブユニット５５を制御することにより、バルブユニット５５から潤滑系７４に供給される作動油量、つまりバルブユニット５５から排出される作動油量を制限することができるため、より多くの作動油を無段変速機１８に供給することができる。

図９に示すように、遮断制御モードでライン圧制御弁７０を制御した場合には、ライン圧制御弁７０の目標ライン圧が最大値に設定され、ライン圧制御弁７０による調圧が停止される。つまり、遮断制御モードは、無段変速機１８へ向けて作動油を供給するライン圧路６３の目標ライン圧を最大値に設定する制御モードである。このように、遮断制御モードでライン圧制御弁７０を制御することにより、導入ポート７１と減圧ポート７２との連通流路が遮断され、ライン圧路６３から減圧油路７３に対する作動油の流入が禁止される。これにより、ライン圧制御弁７０を通過して潤滑系７４に向かう作動油量を制限することができるため、エンジン１２のモータリングによって機械ポンプ５０を駆動する場合であっても、より多くの作動油を無段変速機１８に供給することができ、無段変速機１８に対する最低限の制御油圧を確保することができる。

また、遮断制御モードでロックアップ制御弁８２を制御した場合には、ロックアップ制御弁８２のスプール弁軸が中立位置に制御される。このスプール弁軸の中立位置とは、供給油路８１、排出油路８６、アプライ油路８３およびリリース油路８４の各油路を互いに遮断する停止位置である。つまり、遮断制御モードでロックアップ制御弁８２を制御することにより、スプール弁軸は中立位置に保持され、供給油路８１からアプライ油路８３やリリース油路８４に対する作動油の流入が禁止され、アプライ油路８３やリリース油路８４からリリース油路８４に対する作動油の流入が禁止される。これにより、ロックアップ制御弁８２を通過して潤滑系７４に向かう作動油量を制限することができるため、エンジン１２のモータリングによって機械ポンプ５０を駆動する場合であっても、より多くの作動油を無段変速機１８に供給することができ、無段変速機１８に対する最低限の制御油圧を確保することができる。なお、前述したように、エンジン１２をモータリングする際には、ロックアップクラッチ２９が解放状態に切り替えられる。このため、遮断制御モードにおいて、ロックアップ制御弁８２のスプール弁軸は、解放位置に制御された後に中立位置に制御される。

［油圧保持制御（車両停止から車両発進）］
図６に示すように、車両１１が停止すると（符号ａ４）、スタータジェネレータ１６が休止状態に制御され（符号ｂ４）、エンジン１２が停止される（符号ｆ２）。また、スイッチＳＷ２が導通状態に切り替えられ（符号ｈ２）、電動ポンプ５４が駆動される（符号ｇ２）。このように、エンジン１２が停止する車両停止中においては、機械ポンプ５０に代えて電動ポンプ５４が駆動されるため、電動ポンプ５４からバルブユニット５５に作動油が供給される。つまり、無段変速機１８や前進クラッチ２１の各油室に対する作動油の充填状態を維持するため、電動ポンプ５４からバルブユニット５５に作動油が供給されている。これにより、前進クラッチ２１や無段変速機１８を素早く作動させることができるため、車両１１を再発進させる際の応答性を向上させることができる。

また、停車中においては、無段変速機１８や前進クラッチ２１等が停止することから、無段変速機１８や前進クラッチ２１が必要とする作動油は少量である。このため、小型の電動ポンプ５４を採用することが可能である。しかも、停車中においては、電動ポンプ５４から吐出される作動油を無段変速機１８や前進クラッチ２１等に集めるため、ライン圧制御弁７０およびロックアップ制御弁８２を遮断制御モードによって制御している（符号ｉ２，ｊ２）。この点からも、電動ポンプ５４に要求される吐出能力を抑えることができ、小型かつ低コストの電動ポンプ５４を採用することが可能である。

続いて、エンジン１２の始動条件が成立した場合、例えば、ブレーキペダルの踏み込みが解除された場合には、スイッチＳＷ２が遮断状態に切り替えられ（符号ｈ３）、スタータジェネレータ１６が力行状態に制御され（符号ｂ５）、エンジン１２の燃料噴射が再開される（符号ｃ３）。エンジン１２が再始動されると（符号ｆ３）、エンジン１２によって機械ポンプ５０が駆動されるため、油圧供給源が電動ポンプ５４から機械ポンプ５０に移行する（符号ｇ３）。そして、前進クラッチ２１が締結状態に切り替えられ（符号ｄ３）、ライン圧制御弁７０およびロックアップ制御弁８２は通常制御モードによって制御される（符号ｉ３，ｊ３）。

［油圧保持制御（フローチャート）］
続いて、前述した油圧保持制御をフローチャートに沿って説明する。図１０は油圧保持制御の実行手順の一例を示すフローチャートである。なお、図１０に示したフローチャートは、アクセルペダルの踏み込みが解除される車両減速時や、ブレーキペダルが踏み込まれる車両減速時に実行されるフローチャートである。

図１０に示すように、ステップＳ１０では、機械ポンプ５０の吐出圧力Ｐｍｏｐが所定の閾値Ｐｘ以下であるか否かが判定される。ステップＳ１０において、吐出圧力Ｐｍｏｐが閾値Ｐｘ以下であると判定された場合には、ステップＳ１１に進み、スタータジェネレータ１６が力行状態に制御され、ステップＳ１２に進み、ロックアップクラッチ２９が解放状態に制御され、前進クラッチ２１がスリップ状態に制御される。続くステップＳ１３では、ライン圧制御弁７０の制御モードが、通常制御モードから遮断制御モードに切り替えられ、ステップＳ１４では、ロックアップ制御弁８２の制御モードが、通常制御モードから遮断制御モードに切り替えられる。これにより、機械ポンプ５０の回転速度が低下する停車直前においても、スタータジェネレータ１６によって機械ポンプ５０を駆動することができるため、無段変速機１８に対する最低限の制御油圧を確保することができ、駆動チェーン４０等のスリップから無段変速機１８を保護することができる。

続いて、ステップＳ１５では、車両１１が停止したか否かが判定される。ステップＳ１５において、車両１１が停止したと判定された場合には、ステップＳ１６に進み、電動ポンプ５４の駆動が開始される。また、ステップＳ１７では、前進クラッチ２１が解放状態に制御され、ステップＳ１８では、スタータジェネレータ１６が休止状態に制御される。このように、車両停止時には電動ポンプ５４が駆動されることから、無段変速機１８や前進クラッチ２１の各油室に対する作動油の充填状態を維持することができ、車両１１を再発進させる際の応答性を向上させることができる。

続いて、ステップＳ１９では、エンジン１２の始動条件が成立したか否かが判定される。ステップＳ１９において、始動条件が成立したと判定された場合には、ステップＳ２０に進み、スタータジェネレータ１６が力行状態に制御され、エンジン１２が再始動される。これにより、エンジン１２によって機械ポンプ５０が駆動されるため、油圧供給源が電動ポンプ５４から機械ポンプ５０に移行する。そして、ステップＳ２１では、電動ポンプ５４が停止され、ステップＳ２２では、前進クラッチ２１が締結状態に制御される。また、続くステップＳ２３では、ロックアップ制御弁８２の制御モードが、遮断制御モードから通常制御モードに切り替えられ、ステップＳ２４では、ライン圧制御弁７０の制御モードが、遮断制御モードから通常制御モードに切り替えられる。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。前述の説明では、電動モータとしてスタータジェネレータ１６を採用しているが、これに限られることはなく、発電機として機能しない電動モータを採用しても良く、電動モータとしてハイブリッド車両の動力源であるモータジェネレータを採用しても良い。また、前述の説明では、摩擦クラッチとして、油圧制御される前進クラッチ２１を採用しているが、これに限られることはなく、例えば、電動アクチュエータによって制御される摩擦クラッチを採用しても良い。なお、摩擦クラッチとしては、多板クラッチであっても良く、単板クラッチであっても良い。

前述の説明では、車両用制御装置１０は、車両停止中に駆動される電動ポンプ５４を有しているが、これに限られることはなく、車両用制御装置１０から電動ポンプ５４を削減しても良い。すなわち、車両停止中には電動ポンプ５４を駆動することにより、無段変速機１８等に対する作動油の充填状態を維持しているが、電動ポンプ５４に代えてアキュムレータ等を用いて作動油の充填状態を維持しても良い。また、前述の説明では、遮断制御モードによってライン圧制御弁７０およびロックアップ制御弁８２を制御しているが、これに限られることなく、他の電磁バルブを遮断制御モードで制御しても良い。なお、バルブユニット５５の回路構造としては、図２に示した例に限られることはなく、他の回路構造であっても良いことはいうまでもない。

前述の説明では、エンジン１２をモータリングする際に、ロックアップクラッチ２９を解放状態に制御し、スタータジェネレータ１６を力行状態に制御しているが、このときの制御順序は如何なる順序であっても良い。すなわち、エンジン１２をモータリングする際に、ロックアップクラッチ２９の解放制御を開始してから、スタータジェネレータ１６の力行制御を開始しても良い。また、エンジン１２をモータリングする際に、スタータジェネレータ１６の力行制御を開始してから、ロックアップクラッチ２９の解放制御を開始しても良い。また、エンジン１２をモータリングする際に、スタータジェネレータ１６の力行制御と、ロックアップクラッチ２９の解放制御とを、同じタイミングで開始しても良い。

前述の説明では、エンジン１２をモータリングする際に、前進クラッチ２１をスリップ状態に制御しているが、これに限られることはなく、スタータジェネレータ１６の出力が十分である場合には、前進クラッチ２１を締結状態に保持しても良い。また、前述の説明では、車両停止時に前進クラッチ２１を解放状態に制御しているが、これに限られることなく、前進クラッチ２１を締結状態に保持しても良い。なお、車両停止時に前進クラッチ２１を解放する場合であっても、発進時の応答性を向上させる観点から、前進クラッチ２１の油室には作動油が充填されている。また、前述の説明では、車両停止時に電動ポンプ５４を駆動し、エンジン１２再始動時に電動ポンプ５４を停止させているが、これに限られることはない。例えば、車両減速中に電動ポンプ５４を駆動しても良く、車両発進後に電動ポンプ５４を停止させても良い。

なお、スタータジェネレータ１６に接続される電源回路９０としては、例示した電源回路９０に限られることはない。例えば、図示する電源回路９０には、リチウムイオンバッテリ９１と鉛バッテリ９２とが設けられているが、これに限られることはなく、１つの蓄電体を備えた電源回路９０であっても良い。また、図示する例では、リチウムイオンバッテリ９１の負極ライン９７にスイッチＳＷ１を設けているが、これに限られることはない。例えば、図２に一点鎖線で示すように、リチウムイオンバッテリ９１の正極ライン９３にスイッチＳＷ１を設けても良い。

１０ 車両用制御装置
１２ エンジン
１６ スタータジェネレータ（電動モータ，モータジェネレータ）
１７ トルクコンバータ
１８ 無段変速機
２０ 車輪
２１ 前進クラッチ（摩擦クラッチ）
２９ ロックアップクラッチ
３５ 動力伝達経路
５０ 機械ポンプ（オイルポンプ）
５４ 電動ポンプ
５５ バルブユニット（油圧回路部）
５６ 油圧供給経路
６３ ライン圧路
７４ 潤滑系
１１４ メインコントローラ（装置制御部）
Ｐｍｏｐ 吐出圧力
Ｐｘ 閾値

Claims (7)

1. エンジンと車輪との間の動力伝達経路に無段変速機を備える車両用制御装置であって、
   前記エンジンに連結されるトルクコンバータに設けられ、締結状態と解放状態とに切り替えられるロックアップクラッチと、
   前記エンジンに駆動され、前記無段変速機に作動油を供給するオイルポンプと、
   前記エンジンに連結され、前記エンジンを回転駆動する力行状態に制御される電動モータと、
   前記エンジンへの燃料供給が遮断される車両減速時に、前記オイルポンプの吐出圧力が閾値を下回る場合には、前記ロックアップクラッチを解放状態に制御し、かつ前記電動モータを力行状態に制御する装置制御部と、
   を有し、
   前記装置制御部は、前記ロックアップクラッチを解放状態に制御し、かつ前記電動モータを力行状態に制御することにより、燃料供給が遮断される前記エンジンを回転させて前記オイルポンプを駆動する、車両用制御装置。
2. 請求項１記載の車両用制御装置において、
   前記装置制御部は、前記エンジンへの燃料供給が遮断される車両減速時に、前記オイルポンプの吐出圧力が閾値を下回る場合には、車両停止まで前記電動モータの力行状態を継続する、車両用制御装置。
3. 請求項１または２記載の車両用制御装置において、
   前記動力伝達経路に設けられ、前記トルクコンバータと前記無段変速機との間に配置される摩擦クラッチ、を有し、
   前記装置制御部は、前記エンジンへの燃料供給が遮断される車両減速時に、前記オイルポンプの吐出圧力が閾値を下回る場合には、前記摩擦クラッチの締結力を下げる、車両用制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用制御装置において、
   前記オイルポンプと前記無段変速機との間の油圧供給経路に設けられ、前記オイルポンプから吐出された作動油の一部を潤滑系に供給する油圧回路部、を有し、
   前記装置制御部は、前記エンジンへの燃料供給が遮断される車両減速時に、前記オイルポンプの吐出圧力が閾値を下回る場合には、前記潤滑系に対する作動油の供給量を制限する制御モードで前記油圧回路部を制御する、車両用制御装置。
5. 請求項４記載の車両用制御装置において、
   前記制御モードは、前記無段変速機へ向けて作動油を供給するライン圧路の目標ライン圧を最大値に設定する制御モードである、車両用制御装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用制御装置において、
   前記エンジンが停止する車両停止中に駆動され、前記無段変速機に作動油を供給する電動ポンプ、を有し、
   前記電動ポンプの最大吐出圧力は、前記オイルポンプの最大吐出圧力よりも低い、車両用制御装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両用制御装置において、
   前記電動モータは、前記エンジンを回転駆動する力行状態と、前記エンジンに回転駆動される発電状態と、に制御されるモータジェネレータである、車両用制御装置。

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