JP2018084160A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無段変速部と有段変速部とを備えた車両の制御装置において、エンジン自動停止後のＰレンジからの発進時に、シンクロギヤの破損を抑えつつ、車両の発進性を向上させる。【解決手段】無段変速部と有段変速部とが並列に設けられ、摩擦クラッチおよび噛合クラッチを有する動力伝達装置を備えた車両の制御装置である。摩擦クラッチおよび噛合クラッチは共通の油圧に基づいて制御され、自動停止中で且つＰレンジでは、摩擦クラッチの油圧が抜かれ、噛合クラッチの係合が維持される。Ｄレンジでの自動停止中で且つブレーキオンの場合（Ｓ１）に、Ｐレンジに切り替わると（Ｓ２）、エンジンを再始動させる（Ｓ３）。再始動後にブレーキオフになった場合には、エンジンを自動停止し（Ｓ５）、再びブレーキオンになったときにエンジンを再始動させる（Ｓ７）一方、再始動後もブレーキオン状態が継続している場合には、エンジンの自動停止を禁止する（Ｓ９）。【選択図】図５

Description

本発明は、無段変速部と有段変速部とを有する動力伝達装置を備えた車両に搭載され、エンジンの自動停止および再始動を実行する制御装置に関するものである。

従来から、変速ショックの無いスムーズな加減速が可能なベルト式の無段変速機が知られているが、かかる無段変速機では、大きな駆動力が要求される発進時に備えて、大きな挟圧力（高油圧）を発生させる必要があるため、燃費が悪化する可能性がある。

そこで、最近では、無段変速部と並列に、無段変速部よりも大きい変速比を設定可能な有段変速部（ギヤ段）を設け、大きな挟圧力を要する発進時等には有段変速部を用い、所定車速以上になると無段変速部に切り換える動力伝達装置が提案されている。

他方、信号待ち等の停車中に、走行レンジにてブレーキを踏む（オンにする）のに代え、パーキングレンジに切り替えてブレーキを離す（オフにする）運転者が少なくないことに鑑み、最近では、変速段がＰ（パーキング）レンジにあっても、アイドリングストップの実行条件が成立した場合には、エンジンへの燃料供給を停止する所謂ＰレンジＳ＆Ｓ（スタート＆ストップ）が行われている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５−１６６５６１号公報

ところで、上記動力伝達装置では、摩擦クラッチでエンジン側と有段変速部とを接続するとともに、シンクロメッシュ機構付きの噛合クラッチ（以下、シンクロギヤともいう）で駆動輪側と有段変速部とを接続するのが一般的であるが、かかる動力伝達装置を搭載した車両に上記ＰレンジＳ＆Ｓを適用した場合には、以下のような問題がある。

すなわち、走行レンジでの自動停止中で且つブレーキがオンの状態で、Ｐレンジに切り替えられた場合には、万一制御不能に陥った場合でも最低限ニュートラル状態が保たれるように、摩擦クラッチが解放される（油圧が抜かれる）。一方、シンクロギヤは、電動オイルポンプで生成されるトランスミッション油圧によって、自動停止中も係合が維持されるが、無駄な消費電力低減のため、必要最小限のトランスミッション油圧しか生成されない。

ここで、Ｐレンジへの切替え後にブレーキがオフになれば、次のブレーキオンをトリガーとしてエンジンを再始動させることで、走行レンジへの切替えに先立って機械式オイルポンプが駆動する。それ故、走行レンジに切り替えられた際、油圧が抜かれた摩擦クラッチに油圧が供給されることで瞬間的にトランスミッション油圧が低下しても、その油圧低下分が機械式オイルポンプの油圧によって補われるので、シンクロギヤの係合が維持される。

もっとも、Ｐレンジへの切替え後もブレーキオンを継続する場面も想定されるところ、この場合には、新たな「ブレーキオン」がないため、走行レンジへの切替えをトリガーとしてエンジンを再始動させざるを得ない。すると、走行レンジに切り替えられた際、摩擦クラッチに油圧が供給されることで、必要最小限しか確保されていないトランスミッション油圧が瞬間的に低下し、シンクロギヤの係合が外れるおそれがある。

そして、シンクロギヤの係合が外れた場合、初期位置以外の中途半端な位置から再係合させると、シンクロギヤが破損するおそれがある。一方、シンクロギヤの破損を抑えるべく、一旦トランスミッション油圧を抜き、シンクロギヤを初期位置にリセットしてから、シンクロギヤ、摩擦クラッチの順で係合させると、車両の発進が遅れるという問題がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、無段変速部と有段変速部とを有する動力伝達装置を備えた車両に搭載される制御装置において、エンジン自動停止後のパーキングレンジからの発進時に、シンクロギヤの破損を抑えつつ、車両の発進性を向上させる技術を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明に係る車両の制御装置では、パーキングレンジでのエンジン自動停止を一部制限することで、シンクロギヤの係合が外れるおそれがある状況を生じさせないようにしている。

具体的には、本発明は、無段変速部と有段変速部とが並列に設けられ、当該有段変速部を介して動力を伝達する場合に、エンジン側と当該有段変速部とを接続する摩擦クラッチおよび駆動輪側と当該有段変速部とを接続するシンクロメッシュ機構付きの噛合クラッチを有する動力伝達装置を備えた車両に搭載され、所定の停止条件に基づいてエンジンを自動停止させるとともに、所定の始動条件に基づいてエンジンを再始動させる車両の制御装置を対象としている。

そして、上記摩擦クラッチおよび噛合クラッチは、エンジンによって駆動されるオイルポンプの油圧を含む、共通の油圧に基づいて制御されるとともに、エンジンの自動停止中で且つ上記動力伝達装置がパーキングレンジの場合には、上記摩擦クラッチの油圧が抜かれて係合が解かれる一方、上記噛合クラッチの係合が維持されるように構成されており、上記動力伝達装置が走行レンジでの自動停止中で且つブレーキがオンである場合に、シフト操作によって当該動力伝達装置がパーキングレンジに切り替えられたときに、エンジンを再始動させ、上記エンジン再始動後にブレーキがオフになった場合には、エンジンの自動停止を許可するとともに、再びブレーキがオンになったときにエンジンを再始動させる一方、上記エンジン再始動後もブレーキのオン状態が継続している場合には、エンジンの自動停止を禁止することを特徴とするものである。

この構成では、走行レンジでのエンジン自動停止中で且つブレーキがオンの場合に、運転者のシフト操作によって動力伝達装置がパーキングレンジに切り替えられると、エンジンを再始動させる。このとき、シンクロギヤの係合は維持される一方、摩擦クラッチの油圧が抜かれて係合が解かれるので、万一制御不能に陥った場合でも最低限ニュートラル状態が保たれることになる。

ここで、パーキングレンジへの切り替えに伴うエンジン再始動後にブレーキがオフになった場合には、制御装置がエンジンの自動停止を許可することから、摩擦クラッチおよびシンクロギヤを制御する共通の油圧（トランスミッション油圧）が低下する。もっとも、制御装置は、再びブレーキがオンになったときにエンジンを再始動させるので、シフトレンジの切替えに先立って、エンジン駆動のオイルポンプを駆動させることができる。それ故、運転者のシフト操作によって走行レンジに切り替えられた際、摩擦クラッチに油圧が供給されることで瞬間的にトランスミッション油圧が低下しても、その油圧低下分をオイルポンプの油圧によって補えるので、シンクロギヤの係合を維持することができる。

一方、パーキングレンジへの切り替えに伴うエンジン再始動後もブレーキのオン状態が継続している場合には、制御装置がエンジンの自動停止を禁止することから、エンジン駆動のオイルポンプの油圧によってトランスミッション油圧が高い状態に維持される。これにより、運転者のシフト操作によって動力伝達装置が走行レンジに切り替えられた際、摩擦クラッチに油圧が供給されることで瞬間的にトランスミッション油圧が低下しても、シンクロギヤの係合を維持することができる。

このように、パーキングレンジへの切り替え後において、ブレーキがオンかオフかに拘わらず、シンクロギヤの係合が維持されるので、再係合によるシンクロギヤの破損や、シンクロギヤの位置をリセットすることに伴う発進遅れを回避することができる。

以上説明したように、本発明に係る車両の制御装置によれば、エンジン自動停止後のパーキングレンジからの発進時に、シンクロギヤの破損を抑えつつ、車両の発進性を向上させることができる。

本発明の実施形態に係る車両に搭載される動力伝達装置を模式的に示す骨子図である。 制御系を模式的に示すブロック図である。 動力伝達装置周りの回路構成を模式的に示す図である。 エンジン自動停止から再発進までの手順を示すフローチャートである。 停車から再発進までのタイミングチャートを示す図である。 従来の制御を適用した場合における、エンジン自動停止から再発進までの手順を示すフローチャートである。 従来の制御を適用した場合における、停車から再発進までのタイミングチャートを示す図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。

−動力伝達装置−
図１は、本実施形態に係る車両に搭載される動力伝達装置１を模式的に示す骨子図である。動力伝達装置１は、エンジン２からの動力（トルク）を駆動輪７Ｌ，７Ｒに伝達するものであり、トルクコンバータ３と、前後進切換装置４と、無段変速部５と、有段変速部６と、出力軸８と、減速ギヤ機構９と、ディファレンシャル装置１０と、を備えている。

この動力伝達装置１では、無段変速部５を介してベルトにより動力伝達を行う第１動力伝達経路と、有段変速部６を介してギヤの噛み合いにより動力伝達を行う第２動力伝達経路とが並列に設けられている。第１動力伝達経路では、エンジン２から出力されたトルクがトルクコンバータ３および無段変速部５を介して、両経路に共通の出力軸８に伝達される。一方、第２動力伝達経路では、エンジン２から出力されたトルクがトルクコンバータ３、前後進切換装置４および有段変速部６を介して、出力軸８に伝達される。これら第１動力伝達経路と第２動力伝達経路とは、車両の走行状態に応じて切り替えられるようになっている。

トルクコンバータ３は、エンジン２のクランク軸２ａと連結されたポンプ翼車３２と、タービン軸３１を介して前後進切換装置４および無段変速部５と連結されたタービン翼車３３と、を備えている。また、ポンプ翼車３２とタービン翼車３３との間にはロックアップクラッチ３４が設けられており、このロックアップクラッチ３４が完全係合することでポンプ翼車３２とタービン翼車３３とが一体回転する。

ポンプ翼車３２には、機械式オイルポンプ２０が連結されている。この機械式オイルポンプ２０は、エンジン２によって駆動されるポンプ翼車３２の回転に伴って作動することで油圧を発生する。機械式オイルポンプ２０で発生した油圧は、トランスミッション油圧の一部として供給され、このトランスミッション油圧に基づいて、後述する各種クラッチ等の係合および解放が制御される。

前後進切換装置４は、前進用クラッチＣ１と、後進用ブレーキＢ１と、ダブルピニオン型の遊星歯車装置４１と、を備えている。遊星歯車装置４１は、タービン軸３１および無段変速部５の入力軸５１に連結されたキャリヤ４２と、後進用ブレーキＢ１を介してハウジング１１に選択的に連結されるリングギヤ４３と、ドライブギヤ６１に連結されたサンギヤ４４と、を有している。サンギヤ４４とキャリヤ４２とは、前進用クラッチＣ１を介して選択的に連結される。なお、前進用クラッチＣ１および後進用ブレーキＢ１は、油圧アクチュエータ（図示せず）によって摩擦係合させられる油圧式摩擦係合要素として構成されている。

無段変速部５は、入力軸５１と、入力軸５１に設けられたプライマリプーリ５２と、セカンダリプーリ５３と、これら一対のプーリ５２，５３の間に巻き掛けられた伝動ベルト５４と、を備えている。プライマリプーリ５２は、固定シーブ５２ａと、可動シーブ５２ｂと、両シーブ５２ａ，５２ｂの間のＶ溝幅を変更するプライマリ側油圧アクチュエータ５２ｃと、を有している。また、セカンダリプーリ５３は、固定シーブ５３ａと、可動シーブ５３ｂと、両シーブ５３ａ，５３ｂの間のＶ溝幅を変更するセカンダリ側油圧アクチュエータ５３ｃと、を有している。この無段変速部５では、一対のプーリ５２，５３と伝動ベルト５４との間の摩擦力を介して動力伝達を行うとともに、一対のプーリ５２，５３のＶ溝幅を変化させて伝動ベルト５４の掛かり径を変更することで、変速比を連続的に変更することが可能になっている。

出力軸８は、セカンダリプーリ５３の回転軸心と同軸上に配置されており、無段変速部５と出力軸８との間には、これらを選択的に断接するベルト走行用クラッチＣ２が設けられている。ベルト走行用クラッチＣ２は油圧アクチュエータによって摩擦係合させられる油圧式摩擦係合要素として構成されている。このベルト走行用クラッチＣ２が係合され、且つ、前進用クラッチＣ１が解放されることで、エンジン２のトルクが、トルクコンバータ３、タービン軸３１および無段変速部５を介して出力軸８に伝達される第１動力伝達経路が形成される。

有段変速部６は、ドライブギヤ６１と、第１カウンタ軸６２と、第１カウンタ軸６２に設けられ、ドライブギヤ６１と噛み合うドリブンギヤ６３と、第１カウンタ軸６２に対し相対回転可能に設けられたアイドラギヤ６４と、第１カウンタ軸６２とアイドラギヤ６４とを選択的に断接する噛合クラッチＤ１と、を備えている。

噛合クラッチＤ１は、第１カウンタ軸６２と一体形成された第１ギヤ６５と、アイドラギヤ６４と一体形成された第２ギヤ６６と、これら第１ギヤ６５および第２ギヤ６６と噛合可能なスプライン歯が形成されたハブスリーブ６７と、を有している。噛合クラッチＤ１は、ハブスリーブ６７が第１ギヤ６５および第２ギヤ６６と嵌合することで、第１カウンタ軸６２とアイドラギヤ６４とを接続する一方、ハブスリーブ６７が第１ギヤ６５のみと嵌合することで、第１カウンタ軸６２とアイドラギヤ６４とを遮断する。また、噛合クラッチＤ１は、ハブスリーブ６７が第２ギヤ６６と嵌合する際に回転を同期させるシンクロメッシュ機構Ｓ１を有している。

シンクロメッシュ機構Ｓ１は、ハブスリーブ６７に保持されたキー６７ａと、シンクロナイザリング６７ｂと、を有している。このシンクロメッシュ機構Ｓ１では、ハブスリーブ６７の第２ギヤ６６側への移動に伴ってキー６７ａをシンクロナイザリング６７ｂに向けて移動させ、キー６７ａがシンクロナイザリング６７ｂを押すことでシンクロナイザリング６７ｂと第２ギヤ６６とを接触させ、これらを同期回転させる。この状態で、ハブスリーブ６７の内周面に設けられたスプライン歯を、シンクロナイザリング６７ｂの外周面に設けられたスプライン歯および第２ギヤ６６の外周面に設けられたスプライン歯に噛み合わせていき、これにより第１カウンタ軸６２からアイドラギヤ６４への動力伝達を可能にする。この噛合クラッチＤ１の係合（ハブスリーブ６７が第１ギヤ６５および第２ギヤ６６に嵌合した状態）と解放（ハブスリーブ６７が第１ギヤ６５のみに嵌合した状態）とは、トランスミッション油圧を元圧として切り替えられる。

アイドラギヤ６４は、出力軸８に設けられた入力ギヤ８１と噛み合っており、これにより、前進用クラッチＣ１および噛合クラッチＤ１が共に係合され、且つ、ベルト走行用クラッチＣ２が解放されることで、エンジン２のトルクがトルクコンバータ３、タービン軸３１、前後進切換装置４および有段変速部６を介して出力軸８に伝達される第２動力伝達経路が形成される。なお、請求項との関係では、前進用クラッチＣ１が「有段変速部を介して動力を伝達する場合に、エンジン側と有段変速部とを接続する摩擦クラッチ」に相当し、噛合クラッチＤ１が「有段変速部を介して動力を伝達する場合に、駆動輪側と有段変速部とを接続するシンクロメッシュ機構付きの噛合クラッチ」に相当する。

減速ギヤ機構９は、第２カウンタ軸９１と、第２カウンタ軸９１に固定された大径ギヤ９２と、同じく第２カウンタ軸９１に固定された小径ギヤ９３と、を有している。大径ギヤ９２は、出力軸８に設けられた出力ギヤ８２と噛み合っている。一方、小径ギヤ９３は、ディファレンシャル装置１０のデフリングギヤ１０ａと噛み合っている。ディファレンシャル装置１０は、周知の差動機構によって構成されている。

以上のように構成された動力伝達装置１では、有段変速部６の変速比が無段変速部５の最大変速比よりも大きな値に設定されており、それ故、大きな駆動力が要求される発進時を含む低車速領域においては、第２動力伝達経路によって動力伝達が行われる。具体的には、前進用クラッチＣ１および噛合クラッチＤ１が係合され、且つ、後進用ブレーキＢ１およびベルト走行用クラッチＣ２が解放されることで第２動力伝達経路が成立し、エンジン２のトルクが、第２動力伝達経路を経由して出力軸８に伝達された後、減速ギヤ機構９およびディファレンシャル装置１０を経由して左右の駆動輪７Ｌ，７Ｒに伝達される。なお、車両後進時には、後進用ブレーキＢ１および噛合クラッチＤ１が係合され、且つ、前進用クラッチＣ１およびベルト走行用クラッチＣ２が解放される。

一方、車速が上昇する等の所定の実行条件が成立すると、第２動力伝達経路から第１動力伝達経路に切り替えられ、第１動力伝達経路によって動力伝達が行われる。具体的には、前進用クラッチＣ１および後進用ブレーキＢ１が解放されるとともに、ベルト走行用クラッチＣ２が係合されることで第１動力伝達経路が成立し、エンジン２のトルクが、第１動力伝達経路を経由して出力軸８に伝達された後、減速ギヤ機構９およびディファレンシャル装置１０を経由して左右の駆動輪７Ｌ，７Ｒに伝達される。なお、噛合クラッチＤ１は、中車速領域においては係合される一方、後車速領域においては解放される。

−制御系−
図２は、制御系を模式的に示すブロック図である。ＥＦＩ−ＥＣＵ１００およびＳ＆Ｓ−ＥＣＵ１１０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されている。ＥＦＩ−ＥＣＵ１００とＳ＆Ｓ−ＥＣＵ１１０とは、ＣＡＮ通信線を介して接続されていて、相互に情報の交換を行うことが可能となっている。

ＥＦＩ−ＥＣＵ１００には、エンジン回転速度を表す信号や、タービン軸３１の回転速度を表す信号や、入力軸５１の回転速度を表す信号や、出力軸８の回転速度を表す信号や、スロットル開度を表す信号や、アクセル開度を表す信号や、ハブスリーブ６７のストローク位置を表す信号等が入力される。また、ＥＦＩ−ＥＣＵ１００からは、エンジン２の出力制御のためのエンジン出力制御指令信号や、無段変速部５の変速に関する油圧制御のための油圧制御指令信号や、動力伝達装置１の動力伝達経路の切り替えに関連する、前進用クラッチＣ１、後進用ブレーキＢ１、ベルト走行用クラッチＣ２および噛合クラッチＤ１への油圧制御指令信号等が出力される。これらを通じて、ＥＦＩ−ＥＣＵ１００は、エンジン２の出力制御、無段変速部５の変速制御やベルト挟圧力制御、動力伝達装置１の動力伝達経路を切り替える制御等を実行する。

なお、エンジン出力制御指令信号としては、スロットルバルブ（図示せず）の開閉を制御するためのスロットル信号や、インジェクタ（図示せず）から噴射される燃料噴射量および噴射時期を制御するための信号等を挙げることができる。また、油圧制御指令信号としては、プライマリ側油圧アクチュエータ５２ｃやセカンダリ側油圧アクチュエータ５３ｃに供給される油圧を調圧するための指令信号等を挙げることができる。

Ｓ＆Ｓ−ＥＣＵ１１０には、シフトポジションセンサ２２により検出されたシフトレバー（図示せず）の操作位置を表す信号や、ブレーキマスターシリンダ（図示せず）のマスターシリンダ圧を検出するＭ／Ｃ圧センサ２３の検出結果に基づくブレーキのオン・オフを表す信号等が入力される。また、Ｓ＆Ｓ−ＥＣＵ１１０は、ＣＡＮ通信線を介してＥＦＩ−ＥＣＵ１００と接続されていることから、上述したＥＦＩ−ＥＣＵ１００に入力される信号が、Ｓ＆Ｓ−ＥＣＵ１１０にも入力される。

Ｓ＆Ｓ−ＥＣＵ１１０は、これら各種センサの出力信号に基づいて、自動停止条件が成立するとＥＦＩ−ＥＣＵ１００にエンジン停止指令を送信し、エンジン２の燃焼室への燃料の供給を停止するフューエルカット制御を実行させるとともに、トランスミッション油圧によって噛合クラッチＤ１の係合が維持されるように電動オイルポンプ２１を駆動させる。一方、Ｓ＆Ｓ−ＥＣＵ１１０は、再始動条件が成立するとＥＦＩ−ＥＣＵ１００にエンジン再始動指令を送信し、エンジン２の燃焼室への燃料の供給を開始させるとともにスタータモータ２４を作動させてエンジン２のクランキングを開始させる。

自動停止条件は、例えば、アクセルがオフであることや、動力伝達装置１のシフトレンジがドライブレンジであることや、車速が０であること等を含むように設定されている。一方、再始動条件は、例えば、アクセルがオンであることや、シフトレバーが他のレンジから走行レンジに操作されたことを含むように設定されている。なお、信号待ち等の停車中に、ドライブレンジにてブレーキをオンにするのに代え、パーキングレンジに切り替えてブレーキをオフにする運転者が少なくないことに鑑み、Ｓ＆Ｓ−ＥＣＵ１１０は、動力伝達装置１のシフトレンジがパーキングレンジにあっても、自動停止条件が成立した場合には、エンジン停止指令を送信するように構成されている。

−前進用クラッチおよび噛合クラッチ−
図３は、動力伝達装置１周りの回路構成を模式的に示す図である。図３に示すように、前進用クラッチＣ１および噛合クラッチＤ１は、機械式オイルポンプ２０および電動オイルポンプ２１で生成された共通のトランスミッション油圧に基づいて、その係合および解放が制御されるようになっている。

例えば、動力伝達装置１がドライブレンジでの自動停止中で且つブレーキがオンである場合には、機械式オイルポンプ２０は停止するが、電動オイルポンプ２１で生成されたトランスミッション油圧によって前進用クラッチＣ１および噛合クラッチＤ１の係合が維持される。そうして、再始動条件が成立すると、機械式オイルポンプ２０および電動オイルポンプ２１で生成されたトランスミッション油圧によって前進用クラッチＣ１および噛合クラッチＤ１の係合が維持され、上述の如く、第２動力伝達経路が成立する。なお、電動オイルポンプ２１は、エンジン２が再始動した後、所定時間経過後に停止される。

これに対し、動力伝達装置１がパーキングレンジでの自動停止の場合には、噛合クラッチＤ１の係合は維持される一方、バルブ２６が閉じてアキュムレータ２５を含む前進用クラッチＣ１の油圧が抜かれる（排出される）ことで、前進用クラッチＣ１の係合が解かれる。このように、前進用クラッチＣ１が解放されることで、エンジン２の自動停止中に万一制御不能に陥った場合でも最低限ニュートラル状態（パーキングロックは掛からないが外力が作用しなければ車両が動かない状態）が保たれることになる。なお、バルブ２６は、シフトレンジがパーキングレンジからドライブレンジに切り替ると、開くように構成されており、これにより、前進用クラッチＣ１に再び作動油が流れ込み、前進用クラッチＣ１が係合する。また、自動停止中は無駄な消費電力低減のため、噛合クラッチＤ１の係合は、電動オイルポンプ２１による必要最小限のトランスミッション油圧によって維持される。なお、後進用ブレーキＢ１も、前進用クラッチＣ１と同様に構成されている。

−パーキングレンジにおける自動停止・再始動制御−
次に、パーキングレンジにおける自動停止・再始動制御について説明するが、これに先立ち、本実施形態を理解し易くするために、従来のパーキングレンジにおける自動停止・再始動制御を、動力伝達装置１を搭載した車両に適用した場合について説明する。

図６は、従来の制御を適用した場合における、エンジン自動停止から再発進までの手順を示すフローチャートである。図６に示すように、例えば信号待ち等における、ドライブレンジでの自動停止中で且つブレーキがオンである場合（ステップＳ１０１）において、パーキングレンジに切り替えられると（ステップＳ１０２で肯定判定）、パーキングレンジにおいてもエンジン自動停止を継続する（ステップＳ１０３）。次に、ブレーキがオフになったか否かを判定するが（ステップＳ１０４）、この判定がＹＥＳであれＮＯであれ、パーキングレンジにおけるエンジン自動停止を継続する（ステップＳ１０５、ステップＳ１０７）。

ブレーキがオフでのエンジン自動停止の場合（ステップＳ１０５）には、ブレーキがオンになると（ステップＳ１０６で肯定判定）、エンジンを再始動させ（ステップＳ１０９）、ドライブレンジ（またはリアレンジ）に切り替えられて車両が発進する（次のステップＳ１１０）。この場合には、ドライブレンジ（またはリアレンジ）に切り替えられた際、前進用クラッチＣ１（または後進用ブレーキＢ１）に油圧が供給されることで瞬間的にトランスミッション油圧が低下するが、ステップＳ１０９においてブレーキオンをトリガーとしてエンジン２を再始動させることで、機械式オイルポンプ２０の油圧によってトランスミッション油圧が増圧されているので、噛合クラッチＤ１の係合が維持される。

これらに対し、例えば、パーキングレンジ切替え後も意図的にブレーキペダル（図示せず）が踏み続けられたり、ブレーキペダルを踏むのを止める意図でパーキングレンジに切り替えられたものの直ぐに信号が青になり、結果的にブレーキペダルが踏み続けられたりした場合には、パーキングレンジにおけるエンジン自動停止が継続される（ステップＳ１０７）。この場合には、新たな「ブレーキオン」がないため、シフトレンジの切り替えをエンジン再始動のトリガーとせざるを得ず、運転者のシフト操作によってドライブレンジ等に切り替えられると（ステップＳ１０８で肯定判定）、エンジン２を再始動させる（ステップＳ１０９）。

次に、このステップＳ１０７〜ステップＳ１０９の問題点を、図７のタイミングチャートを用いて説明する。なお、図７のシフトレンジにおいて、Ｄはドライブレンジ、Ｎはニュートラルレンジ、Ｒはリアレンジ、Ｐはパーキングレンジをそれぞれ表している。

ドライブレンジで且つブレーキがオンである場合に、時刻ｔ１においてエンジン自動停止によりエンジン回転速度が低下し始めると、機械式オイルポンプ２０から油圧供給が減少し、トランスミッション油圧が低下するため、前進用クラッチＣ１および噛合クラッチＤ１の油圧が低下し始める。時刻ｔ２において機械式オイルポンプ２０から油圧供給は停止するが、電動オイルポンプ２１によって必要最小限のトランスミッション油圧が確保されるため、前進用クラッチＣ１および噛合クラッチＤ１の係合は維持される。もっとも、時刻ｔ３においてパーキングレンジに切り替えられると、万一制御不能に陥った場合でも最低限ニュートラル状態が保たれるよう、前進用クラッチＣ１の油圧が抜かれ、時刻ｔ４において前進用クラッチＣ１が解放される。

そうして、パーキングレンジでの自動停止中で且つブレーキがオンである状態が続いた後、時刻ｔ５においてパーキングレンジからシフトレンジが切り替えられると、エンジン２が再始動し、時刻ｔ５から微小時間経過後の時刻ｔ６において、ドライブレンジに切り替わると、バルブ２６が開いて前進用クラッチＣ１に油圧が供給され始める。それ故、電動オイルポンプ２１によって必要最小限しか確保されておらず且つ微小時間ｔ５〜ｔ６では回復しなかったトランスミッション油圧が、時刻ｔ６において瞬間的に低下し、噛合クラッチＤ１の油圧が係合必要圧を下回るため、噛合クラッチＤ１の係合が外れることになる。なお、このような問題は、パーキングレンジでの自動停止中で且つブレーキがオンである状態が続いた後、リアレンジに切り替わった場合にも当て嵌まるが、以下ではドライブレンジに切り替わった場合を中心に説明する。

このように、噛合クラッチＤ１の係合が外れた場合、初期位置以外の中途半端な位置から噛合クラッチＤ１を再係合させると、ハブスリーブ６７のスプライン歯と、シンクロナイザリング６７ｂおよび第２ギヤ６６のスプライン歯とが上手く噛み合わず、削れてしまい、噛合クラッチＤ１が破損するおそれがある。一方、噛合クラッチＤ１の破損を抑えるべく、電動オイルポンプ２１を止めて一旦トランスミッション油圧を抜き、噛合クラッチＤ１を初期位置にリセットしてから、噛合クラッチＤ１、前進用クラッチＣ１の順で係合させると、車両の発進が遅れるという問題がある。また、電動オイルポンプ２１を大型化し、瞬間的に低下しても噛合クラッチＤ１の係合が外れないようなトランスミッション油圧を確保することも考えられるが、これでは、無駄な消費電力が生じるとともに車体重量が増大するため、燃費の悪化を招くおそれがある。

そこで、本実施形態では、パーキングレンジでのエンジン自動停止を一部制限することで、噛合クラッチＤ１の係合が外れるおそれがある状況を生じさせないようにしている。具体的には、Ｓ＆Ｓ−ＥＣＵ１１０は、動力伝達装置１がドライブレンジでの自動停止中で且つブレーキがオンである場合に、シフト操作によって動力伝達装置１がパーキングレンジに切り替えられたときに、エンジン２を再始動させ、且つ、エンジン再始動後にブレーキがオフになった場合には、エンジン２の自動停止を許可するとともに、再びブレーキがオンになったときにエンジン２を再始動させる一方、エンジン再始動後もブレーキのオン状態が継続している場合には、エンジン２の自動停止を禁止するように構成されている。

この構成によれば、Ｓ＆Ｓ−ＥＣＵ１１０は、パーキングレンジへの切り替えに伴うエンジン再始動後にブレーキがオフになった場合には、エンジン２の自動停止を許可し、再びブレーキがオンになったときにエンジン２を再始動させるので、エンジン再始動から前進用クラッチＣ１に油圧が供給されるまでにある程度の時間的余裕をもたせて、機械式オイルポンプ２０の油圧によってトランスミッション油圧を増圧（回復）することができる。それ故、運転者のシフト操作によってドライブレンジに切り替えられた際、前進用クラッチＣ１に油圧が供給されることで瞬間的にトランスミッション油圧が低下しても、その油圧低下分を機械式オイルポンプ２０の油圧によって補えるので、噛合クラッチＤ１の係合を維持することができる。

一方、パーキングレンジへの切り替えに伴うエンジン再始動後もブレーキのオン状態が継続している場合には、Ｓ＆Ｓ−ＥＣＵ１１０がエンジン２の自動停止を禁止するので、機械式オイルポンプ２０の油圧によってトランスミッション油圧を高い状態に維持することができる。これにより、運転者のシフト操作によって動力伝達装置１がドライブレンジに切り替えられた際、前進用クラッチＣ１に油圧が供給されることで瞬間的にトランスミッション油圧が低下しても、噛合クラッチＤ１の油圧が係合必要圧を下回ることはなく、噛合クラッチＤ１の係合を維持することができる。

−制御ルーチン−
次に、本実施形態のパーキングレンジにおける自動停止・再始動制御の手順を図４のフローチャートに沿って説明する。

先ず、ステップＳ１において、ドライブレンジでの自動停止中で且つブレーキがオンであることが確認されると、次のステップＳ２において、Ｓ＆Ｓ−ＥＣＵ１１０が、シフトポジションセンサ２２からの信号に基づき、運転者のシフト操作によってパーキングレンジに切り替えられたか否かを判定する。この判定は所定時間毎に繰り返され、このステップＳ２での判定がＹＥＳになれば、ステップＳ３に進み、Ｓ＆Ｓ−ＥＣＵ１１０が、ＥＦＩ−ＥＣＵ１００にエンジン再始動指令を送信し、エンジン２の燃焼室への燃料の供給を開始させるとともにスタータモータ２４を作動させてエンジン２のクランキングを開始させる。

次のステップＳ４では、Ｓ＆Ｓ−ＥＣＵ１１０が、Ｍ／Ｃ圧センサ２３の検出結果に基づき、例えば運転者がブレーキペダルの踏力を弱めることで、ブレーキがオフになったか否かを判定する。このステップＳ４での判定がＹＥＳの場合には、ステップＳ５に進み、Ｓ＆Ｓ−ＥＣＵ１１０が、ＥＦＩ−ＥＣＵ１００にエンジン停止指令を送信し、エンジン２の燃焼室への燃料の供給を停止するフューエルカット制御を実行させる。

次のステップＳ６では、Ｓ＆Ｓ−ＥＣＵ１１０が、Ｍ／Ｃ圧センサ２３の検出結果に基づき、再びブレーキがオンになったか否かを判定する。この判定は所定時間毎に繰り返され、このステップＳ６での判定がＹＥＳになれば、ステップＳ７に進み、Ｓ＆Ｓ−ＥＣＵ１１０が、ＥＦＩ−ＥＣＵ１００にエンジン再始動指令を送信し、エンジン２の燃焼室への燃料の供給を開始させるとともにスタータモータ２４を作動させてエンジン２のクランキングを開始させる。

このように、ステップＳ７においてエンジン２を再始動させることで、ドライブレンジ（またはリアレンジ）への切替えに先立って機械式オイルポンプ２０の油圧によりトランスミッション油圧を増圧（回復）することができる。これにより、ステップＳ８において、運転者のシフト操作によってドライブレンジ（またはリアレンジ）に切り替えられた際、前進用クラッチＣ１（または後進用ブレーキＢ１）に油圧が供給されることで瞬間的にトランスミッション油圧が低下しても、噛合クラッチＤ１の係合を維持することができ、円滑に車両を発進させることができる。

一方、ステップＳ４での判定がＮＯの場合には、ステップＳ９に進み、Ｓ＆Ｓ−ＥＣＵ１１０が、エンジン２の自動停止を禁止する。これにより、機械式オイルポンプ２０の油圧によってトランスミッション油圧が高い状態に維持されるので、ステップＳ８において、運転者のシフト操作によって動力伝達装置１がドライブレンジ（またはリアレンジ）に切り替えられた際、前進用クラッチＣ１（または後進用ブレーキＢ１）に油圧が供給されることで瞬間的にトランスミッション油圧が低下しても、噛合クラッチＤ１の係合を維持することができ、円滑に車両を発進させることができる。

−具体的な制御例−
次に、具体的な制御例について、図５に示すタイミングチャートを用いて説明する。

ドライブレンジで且つブレーキがオンである場合に、時刻ｔ１においてエンジン自動停止によりエンジン回転速度が低下し始めると、機械式オイルポンプ２０から油圧供給が減少し、トランスミッション油圧が低下するため、前進用クラッチＣ１および噛合クラッチＤ１の油圧が低下し始める。時刻ｔ２において機械式オイルポンプ２０から油圧供給は停止するが、電動オイルポンプ２１によって必要最小限のトランスミッション油圧が確保されるため、前進用クラッチＣ１および噛合クラッチＤ１の係合は維持される。

そうして、時刻ｔ３においてパーキングレンジに切り替えられると、エンジン２が再始動する。このとき、万一制御不能に陥った場合でも最低限ニュートラル状態が保たれるよう、前進用クラッチＣ１の油圧が抜かれ、時刻ｔ４において前進用クラッチＣ１が解放される。一方、電動オイルポンプ２１に加えて機械式オイルポンプ２０が作動することで、トランスミッション油圧が増圧されるので、エンジン回転速度の上昇に追従するように、噛合クラッチＤ１の油圧は上昇する。

時刻ｔ５においてブレーキがオフになると、エンジン２が自動停止し、トランスミッション油圧が低下するため、噛合クラッチＤ１の油圧が低下し、電動オイルポンプ２１によって必要最小限のトランスミッション油圧が確保される状態に戻る。

そうして、パーキングレンジでの自動停止中で且つブレーキがオフである状態が続いた後、時刻ｔ６においてブレーキが再びオンになると、エンジン２が再始動する。この場合、電動オイルポンプ２１に加えて機械式オイルポンプ２０が作動することで、トランスミッション油圧が増圧されるので、エンジン回転速度の上昇に追従するように、噛合クラッチＤ１の油圧は上昇する。

そうして、時刻ｔ７においてシフトレンジが切り替えられ、時刻ｔ７から微小時間経過後の時刻ｔ８においてドライブレンジになると、前進用クラッチＣ１に油圧が供給され始める。このとき、エンジン再始動を時刻ｔ６に前出しすることで、時刻ｔ６〜時刻ｔ８でトランスミッション油圧が増圧（回復）されているので、前進用クラッチＣ１の油圧は急激に上昇する。これに伴いトランスミッション油圧が瞬間的に低下するが、時刻ｔ６〜時刻ｔ８でトランスミッション油圧が回復されていることから、その油圧低下分を機械式オイルポンプ２０の油圧によって補えるので、噛合クラッチＤ１の油圧が係合必要圧を下回ることはなく、噛合クラッチＤ１の係合を維持することができる。

（その他の実施形態）
本発明は、実施形態に限定されず、その精神または主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。

上記実施形態では、制御装置としてＥＦＩ−ＥＣＵ１００およびＳ＆Ｓ−ＥＣＵ１１０を示したが、これに限らず、例えば１つのＥＣＵがＥＦＩ−ＥＣＵ１００およびＳ＆Ｓ−ＥＣＵ１１０としての機能を併せ持つようにしてもよい。

このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

本発明によると、エンジン自動停止後のパーキングレンジからの発進時に、シンクロギヤの破損を抑えつつ、車両の発進性を向上させることができるので、無段変速部と有段変速部とを有する動力伝達装置を備えた車両に搭載される制御装置に適用して極めて有益である。

１ 動力伝達装置
２ エンジン
５ 無段変速部
６ 有段変速部
７Ｌ 駆動輪
７Ｒ 駆動輪
２０ 機械式オイルポンプ
１１０ Ｓ＆Ｓ−ＥＣＵ（制御装置）
Ｃ１ 前進用クラッチ（摩擦クラッチ）
Ｄ１ 噛合クラッチ
Ｓ１ シンクロメッシュ機構

Claims (1)

1. 無段変速部と有段変速部とが並列に設けられ、当該有段変速部を介して動力を伝達する場合に、エンジン側と当該有段変速部とを接続する摩擦クラッチおよび駆動輪側と当該有段変速部とを接続するシンクロメッシュ機構付きの噛合クラッチを有する動力伝達装置を備えた車両に搭載され、所定の停止条件に基づいてエンジンを自動停止させるとともに、所定の始動条件に基づいてエンジンを再始動させる車両の制御装置であって、
   上記摩擦クラッチおよび噛合クラッチは、エンジンによって駆動されるオイルポンプの油圧を含む、共通の油圧に基づいて制御されるとともに、エンジンの自動停止中で且つ上記動力伝達装置がパーキングレンジの場合には、上記摩擦クラッチの油圧が抜かれて係合が解かれる一方、上記噛合クラッチの係合が維持されるように構成されており、
   上記動力伝達装置が走行レンジでの自動停止中で且つブレーキがオンである場合に、シフト操作によって当該動力伝達装置がパーキングレンジに切り替えられたときに、エンジンを再始動させ、
   上記エンジン再始動後にブレーキがオフになった場合には、エンジンの自動停止を許可するとともに、再びブレーキがオンになったときにエンジンを再始動させる一方、上記エンジン再始動後もブレーキのオン状態が継続している場合には、エンジンの自動停止を禁止することを特徴とする車両の制御装置。

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