JP2020078955A - 車両の表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】燃費性能と燃焼復帰時の応答性能とを両立しつつ乗員の違和感を緩和することができる車両の表示装置を提供する。【解決手段】自動変速機20と、エンジン1を回転駆動可能なモータジェネレータ5と、エンジン回転数センサ65と、タコメータ7と、所定の運転条件が成立によりエンジン1の燃焼を停止する燃焼停止制御部51と、燃焼停止制御部51によりエンジン1の燃焼が停止されたとき、モータジェネレータ5を駆動してエンジン1を回転駆動するモータ制御部52と、モータジェネレータ5を介してエンジン1を回転駆動した状態で自動変速機20を所定の変速段に変速する油圧制御部53と、表示制御部54とを有し、表示制御部54が、油圧制御部53により自動変速機20が所定の変速段に変速されるとき、エンジン回転数センサ65で検出されたエンジン回転数に代えて零回転をタコメータ7に表示する。【選択図】 図1

Description

本発明は、車両の表示装置に関し、特にエンジンの回転数を検出可能な回転数センサにより検出されたエンジン回転数を表示する表示部を備えた多段自動変速機付車両の表示装置に関する。
従来より、エンジンと多段自動変速機を備えた車両には、エンジンの回転によって駆動される機械式オイルポンプが設けられている。エンジンの駆動中、機械式オイルポンプで生成された油圧は、自動変速機を構成する複数の摩擦締結要素に選択的に供給される。
また、エンジンの燃費性能向上を狙いとして、交差点等における車両の停車中、所定のエンジン停止条件(例えば、ブレーキペダルの踏込操作及び車速零等)の成立によってエンジンを自動停止させ、所定のエンジン再始動条件(例えば、ブレーキペダルの踏戻操作等)の成立によってエンジンを自動的に再始動させるアイドルストップ制御を実行するアイドルストップ制御システムが実用化されている。
一般に、エンジンのクランク軸やカム軸等の回転部材には、エンジンの駆動に伴う所定の回転角度でパルス信号を出力する回転数センサが取り付けられている。
そして、車両に搭載された制御装置が、回転数センサから出力されたパルス信号の時間間隔に基づいてエンジンの回転数を演算している。演算されたエンジン回転数は、エンジンの点火時期制御や燃料噴射制御等に用いられると共に、車室前部のインスツルメントパネルに設けられたタコメータによって乗員に対して表示される。
特許文献1のアイドリングストップ車両の制御装置は、エンジン回転数応じて出力されるパルス信号の時間間隔に基づいてエンジン回転数を算出する回転数算出手段と、エンジンの停止条件が成立するか否かを判定するアイドリングストップ判定手段と、エンジン停止条件が成立すると判定された場合にエンジンの仮想回転数を設定する仮想回転数設定手段と、算出されたエンジン回転数と仮想回転数のうち低い側の回転数をタコメータに表示するメータ制御手段とを有している。これにより、乗員が感覚的に認識するエンジン停止タイミングと視覚的に認識されるタコメータの指針が最低位置を示すタイミングとのズレに起因した違和感を解消している。
ところで、アイドルストップ制御システムを装備した車両には、減速走行中においてエンジン回転数が所定の復帰回転数に低下するまでの間に実行される減速時燃焼停止制御(減速燃料カット)と、車両の停車中に実行されるアイドルストップ制御とが連続して行われる状況が存在している。減速時燃焼停止制御が実行されている最中にブレーキペダルが踏込操作された場合、エンジン回転数が低下して復帰回転数に到達した時点で燃焼復帰条件が成立するため、燃焼が自動復帰される。減速走行中に燃焼が自動復帰されたときから車両が停車してアイドルストップ制御が開始されるまでの間は、エンジンの燃焼が実行されるため、乗員による加速要求がないにも拘らず燃料が消費される。
そこで、減速走行のうち意識的に停車に向けた減速走行が行われたときに限り、エンジン回転数の低下による燃焼復帰を制限する、所謂有車速アイドルストップ制御が提案されている。
特許第5260439号
減速時燃焼停止制御や有車速アイドルストップ制御の実行時、車速の低下及びロックアップクラッチの解放等によってエンジン回転数が車両のアイドル回転数未満まで低下し、機械式オイルポンプが摩擦締結要素の作動に十分な油圧を生成できない状況が生じる。
機械式オイルポンプによって所要の油圧を生成できない場合、何れの摩擦締結要素にも十分な油圧が供給されないことから、自動変速機が車速低下に応じたシフトダウンを実行することができず、自動変速機が実質的にニュートラル状態になる虞がある。
そこで、減速走行中、燃焼停止制御を継続しながら所定変速段への変速が完了するまでの間、エンジンのクランク軸を電動機(モータ)によって強制的に回転駆動することにより機械式オイルポンプを駆動し、機械式オイルポンプの回転駆動により変速に必要な油圧を確保して再加速要求に伴う燃焼復帰時の応答性を担保することも可能である。
しかし、電動機によるモータリングが行われている間において、乗員が違和感を覚えることがある。
燃焼停止制御が継続される場合、電動機によるモータリングによってクランク軸が回転駆動されていることから、クランク軸の回転に応じて回転数センサがパルス信号を出力し、この出力されたパルス信号に基づいてエンジン回転数が演算されている。
それ故、パルス信号に基づいて演算されたエンジン回転数は、インスツルメントパネルのタコメータに表示されることになる。
即ち、乗員は、過去の経験や車体振動等から、現時点、燃焼停止制御が実行されている(エンジン回転数が零)と認識しているにも拘らず、乗員によって視認されるエンジン回転数が所定の回転数を示していることから、タコメータの表示に違和感を覚え、電気系の故障等を懸念する虞がある。
本発明の目的は、燃費性能と燃焼復帰時の応答性能とを両立しつつ乗員の違和感を緩和可能な車両の表示装置等を提供することである。
請求項1の車両の表示装置は、エンジンと、このエンジンの回転によって駆動される機械式オイルポンプと、この機械式オイルポンプから供給された油圧によって締結可能な複数の摩擦締結要素を有する多段自動変速機と、前記エンジンを回転駆動可能な電動機と、前記エンジンの回転数を検出可能な回転数センサと、この回転数センサにより検出されたエンジン回転数を表示する表示部とを備えた車両の表示装置において、所定の運転条件が成立したとき、前記エンジンの燃焼を停止する燃焼制御手段と、前記電動機の駆動状態を制御すると共に前記燃焼制御手段により前記エンジンの燃焼が停止されたとき、前記電動機を駆動して前記エンジンを回転駆動する電動機制御手段と、前記複数の摩擦締結要素に供給される油圧を制御すると共に前記電動機制御手段により前記電動機を介してエンジンを回転駆動した状態で前記多段自動変速機を所定の変速段に変速する油圧制御手段と、前記表示部の表示状態を制御する表示制御手段とを有し、前記表示制御手段は、前記油圧制御手段により前記多段自動変速機が所定の変速段に変速されるとき、前記回転数センサで検出されたエンジン回転数に代えて零回転を前記表示部に表示することを特徴としている。
この車両の表示装置では、所定の運転条件が成立したとき、前記エンジンの燃焼を停止する燃焼停止制御手段を有するため、減速走行やコースト走行(惰性走行)のように乗員による加速要求が存在しない走行領域において、エンジンに対する燃料の供給を停止することができ、燃費性能を改善することができる。
前記電動機の駆動状態を制御すると共に前記燃焼停止制御手段により前記エンジンの燃焼が停止されたとき、前記電動機を駆動して前記エンジンを回転駆動する電動機制御手段と、前記複数の摩擦締結要素に供給される油圧を制御すると共に前記電動機制御手段により前記電動機を介してエンジンを回転駆動した状態で前記多段自動変速機を所定の変速段に変速する油圧制御手段とを有するため、エンジンに対して燃料を供給することなく機械式オイルポンプが生成した油圧を用いて多段自動変速機を車速低下に応じた変速段に変速することができ、加速要求に伴う燃焼復帰時の応答性能を改善することができる。
前記表示制御手段が、前記油圧制御手段により前記多段自動変速機が所定の変速段に変速されるとき、前記回転数センサで検出されたエンジン回転数に代えて零回転を前記表示部に表示するため、表示部に表示されるエンジン回転数を乗員が感覚的に認識するエンジン回転数に合致させることができ、燃焼停止制御中に生じる乗員の違和感を緩和することができる。
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記電動機制御手段は、前記燃焼停止制御手段により前記エンジンの燃焼が停止され且つ前記エンジン回転数が第1設定回転数まで低下したとき、前記電動機を駆動して前記エンジンを回転駆動し、前記油圧制御手段は、前記電動機制御手段により前記電動機を介してエンジンを回転駆動した状態で前記多段自動変速機の変速段をシフトダウンすることを特徴としている。
この構成によれば、乗員の加速要求時におけるエンジンストールを回避しつつ、車両の応答性能を向上することができる。
請求項3の発明は、請求項1又は2の発明において、前記表示制御手段は、前記燃焼停止制御手段により前記エンジンの燃焼が停止され且つ前記電動機制御手段が前記電動機を駆動している間、前記回転数センサに検出されたエンジン回転数に代えて零回転を前記表示部に表示することを特徴としている。
この構成によれば、機械式オイルポンプの作動開始と疑似エンジン回転数の表示開始とを同期させることができ、表示部による疑似表示期間を最小限に抑えることができる。
請求項4の発明は、請求項1〜3の何れか1項の発明において、前記電動機制御手段は、前記燃焼停止制御手段により前記エンジンの燃焼が停止されたとき、前記エンジン回転数が第2設定回転数に維持されるように前記電動機を駆動することを特徴としている。
この構成によれば、複数の摩擦締結要素の変速作動に必要な油圧を機械式オイルポンプの駆動により生成でき、多段自動変速機を確実に所定の変速段に変速することができる。
請求項5の発明は、請求項1〜4の何れか1項の発明において、点灯可能なアイドルストップ表示部を有し、前記表示制御手段は、前記燃焼停止制御手段により前記エンジンの燃焼が停止され且つ前記油圧制御手段による前記多段自動変速機の変速が完了したとき、前記アイドルストップ表示部を点灯させることを特徴としている。
この構成によれば、変速完了に対応した機械式オイルポンプの駆動終了とアイドルストップ表示部の点灯とを同期させることができ、乗員の違和感を一層緩和することができる。
本発明の車両の表示装置によれば、表示部に表示されるエンジン回転数を乗員が感覚的に認識するエンジン回転数に合致させることにより、燃費性能と燃焼復帰時の応答性能とを両立しつつ乗員の違和感を緩和することができる。
実施例1に係る表示装置を備えた車両の概略構成図である。 実施例1に係る車両の走行制御動作のフローチャートである。 燃焼復帰規制制御動作のフローチャートである。 モータリング制御動作のフローチャートである。 電動ポンプ制御動作のフローチャートである。 表示制御動作のフローチャートである。 減速時燃焼停止制御が開始されたときから停車状態を経て発進されるときまでの各動作の一例を示すタイムチャートである。
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。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
以下、本発明の実施例1について図1〜図7に基づいて説明する。
図1に示すように、本実施例1に係る表示装置を備えた多段自動変速機付車両は、駆動源としてのエンジン1と、このエンジン1を直接的に駆動可能なモータジェネレータ5(電動機)と、エンジン1の回転数を指針によって表示可能なタコメータ7(表示部)と、トルクコンバータ10を介してエンジン1に連結された有段式の自動変速機20等を備えている。
まず、全体構成について説明する。
エンジン1は、例えば、多気筒ガソリンエンジン又はディーゼルエンジンである。
このエンジン1は、クランクシャフト2(クランク軸)と、燃料供給装置3と、スタータモータ(以下、スタータと略す)4等を備えている。
スタータ4は、メインバッテリ31(例えば、12V鉛バッテリ)に電気的に接続され、車両停車時、乗員が始動スイッチ等の操作を行った際、エンジン1のクランクシャフト2を強制的に回転駆動することによりエンジン1を停止状態から稼動状態に始動(クランキング)するように構成されている。
図1に示すように、メインバッテリ31は、DC/DCコンバータ33を介してメインバッテリ31よりも高電圧の補助バッテリ32(例えば、24Vリチウムイオンバッテリ)に電気的に接続されている。補助バッテリ32は、モータジェネレータ5に電力を供給する一方、モータジェネレータ5によって回生された電力を蓄積可能に構成されている。
DC/DCコンバータ33は、メインバッテリ31の充電率(State Of Charge:SOC)が所定の判定閾値よりも低下した際、補助バッテリ32に蓄積された電力を12Vに降圧してメインバッテリ31に供給する。
車室前部に配設されたインスツルメントパネル6には、各種操作機器に加えて、タコメータ7と、アイドルストップランプ8(アイドルストップ表示部)等が装備されたメータパネルが設けられている。タコメータ7は、後述するエンジン回転数センサ65がクランクシャフト2の回転動作から検出した出力パルスに基づき演算されたエンジン1の回転数を指針位置によって表示している。アイドルストップランプ8は、後述する停車時アイドルストップ制御の実行状況について乗員に対して報知可能に構成されている。
図1に示すように、トルクコンバータ10は、ロックアップクラッチ11を備えている。
ロックアップクラッチ11が解放された状態において、エンジン1のクランクシャフト2は、トルクコンバータ10の流体を介して自動変速機20の入力軸に連結されている。
一方、ロックアップクラッチ11が締結された状態において、クランクシャフト2は、ロックアップクラッチ11を介して自動変速機30の入力軸に直接連結されている。
トルクコンバータ10と自動変速機20の間には、トルクコンバータ10を介してエンジン1により回転駆動される機械式オイルポンプ(以下、機械ポンプと略す)21が配置されている。この機械ポンプ21は、クランクシャフト2の回転運動により駆動される。
機械ポンプ21で生成された油圧は、エンジン1の駆動中、自動変速機20を制御する油圧制御装置22に供給されている。
自動変速機20は、トルクコンバータ10を介してエンジン1から入力された動力を変速して駆動輪側に出力する。この自動変速機20は、例えば、前進6段、後退1段の変速段を有する。自動変速機20は、動力伝達経路を切り換えるための複数(例えば5つ)の摩擦締結要素(図示略)を備えている。これらの摩擦締結要素は、油圧制御装置22による油圧制御によって選択的に締結され、この選択的締結により各変速段が形成されている。
各変速段は、例えば、2つの摩擦締結要素の締結によって形成される。
尚、自動変速機20における変速段の段数、及び摩擦締結要素の個数は上記に限定されるものではなく、自動変速機20の構成は、有段式の多段自動変速機であれば特に限定されない。
図1に示すように、モータジェネレータ5の回転軸5aは、巻掛け伝動機構40を介してクランクシャフト2に直接的に連結されている。
巻掛け伝動機構40は、クランクシャフト2の自動変速機20とは反対側端部に設けられたプーリ41と、モータジェネレータ5の回転軸5aの先端部に設けられたプーリ42と、プーリ41,42間に巻き掛けられたベルト43とを備えている。
クランクシャフト2と回転軸5aとは、常時、相対変位(滑り)を生じることなく巻掛け伝動機構40を介して同期回転している。
モータジェネレータ5を電動機として作動させる場合、モータジェネレータ5の動力は巻掛け伝動機構40を介してクランクシャフト2に伝達される。
それ故、モータジェネレータ5によって停止しているエンジン1のクランクシャフト2を回転駆動可能である。また、駆動中のエンジン1(クランクシャフト2)にモータジェネレータ5の動力を伝達することによって駆動輪側に出力されるトルクを増大するトルクアシストの実行も可能である。
モータジェネレータ5の電動機的作動は、基本的に、停車時アイドルストップ制御の実行中にエンジン1を再始動するとき、或いは、車両発進時又は加速走行時のトルクアシストを行うとき等に行われる。本実施例では、モータジェネレータ5によってクランクシャフト2を強制的に回転駆動するモータリングは、上記状況に加え、後述する減速時燃焼停止制御の実行中において必要に応じ実行されている。
また、エンジン1が駆動中で且つモータジェネレータ5が停止している場合、エンジン1によってモータジェネレータ5のロータが駆動されるため、モータジェネレータ5は、発電機として作動する。特に、車両の減速走行時には、減速回生制御を行っている。
モータジェネレータ5の発電機的作動(減速回生制御)は、駆動輪側からクランクシャフト2を介して伝達された運動エネルギーを電気エネルギーに変換する。この変換された電気エネルギーは、補助バッテリ32に蓄積される。
次に、制御システムについて説明する。
図1に示すように、各種動作を制御する制御装置50は、燃料供給装置3を制御する燃焼停止制御部51と、モータジェネレータ5の電動機としての動作を制御するモータ制御部52と、自動変速機20の変速制御及びトルクコンバータ10のロックアップクラッチ11の制御(ロックアップ制御)を行う油圧制御部53と、タコメータ7の表示を制御する表示制御部54等を備えている。
この制御装置50は、マイクロプロセッサを主体として構成され、CPU、RAM、ROM、及び入出力インターフェース回路等を有している。
制御装置50は、車両の速度を検出する車速センサ61と、アクセルペダル(図示略)の踏込量(アクセル開度)を検出するアクセル開度センサ62と、ブレーキペダル(図示略)の踏込を検出するブレーキスイッチ63と、乗員によって選択された自動変速機20のシフトレンジを検出するレンジセンサ64と、エンジン1(クランクシャフト2)の回転数(回転速度)を検出するエンジン回転数センサ65と、エンジン1の冷却水の温度を検出するエンジン水温センサ66と、エンジン1の排気通路に設置された触媒装置の温度を検出する触媒温度センサ67と、メインバッテリ31の充電率を検出するSOCセンサ68等と電気的に接続されている。この制御装置50には、各センサ61〜68の出力信号が夫々入力されている。
燃焼停止制御部51は、所定の運転条件が成立したとき、エンジン1の燃焼を停止する。
この燃焼停止制御部51は、各入力信号に基づいて燃料供給装置3に作動指令信号を出力し、エンジン1の燃焼を制御している。例えば、燃料供給装置3が吸気量制御バルブを備える場合、このバルブの開度を制御することにより、吸気量と燃料噴射量とが調整され、エンジン1の燃焼状態が制御される。
燃焼停止制御は、減速燃焼停止制御と、停車時アイドルストップ制御と、有車速アイドルストップ制御とからなり、燃焼停止制御部51は、これら3種類の燃焼停止制御を実行可能に構成されている。
減速燃焼停止制御は、車両走行時において、以下の燃焼停止条件(a)〜(h)が全て成立したとき、燃料供給装置3からエンジン1(燃焼室)への燃料供給を停止する。
(a)自動変速機20のレンジがDレンジ(前進レンジ)であること
(b)アクセル操作がオフ(アクセルペダルが踏戻操作)であること
(c)エンジン回転数が基準回転数N1以上であること
(d)冷間時でないこと(エンジン1の冷却水温が所定温度以上、及び/又は触媒装置の温度が所定温度以上)
(e)冷間時判定センサ(エンジン水温センサ66、及び/又触媒温度センサ67)が正常であること
(f)メインバッテリ31の充電率が判定閾値以上であること
(g)空調装置が高負荷でないこと
(h)ディーゼルエンジンの場合、DPFの再生が実行されていないこと
減速燃焼停止制御の実行により、駆動力が不要な減速走行中においてエンジン1の燃焼が停止され、燃料の消費が抑制される。
減速燃焼停止制御では、減速燃焼停止制御の実行中において、以下の燃焼復帰条件(a)〜(h)のうち少なくとも1つの条件が成立したとき、減速燃焼停止制御を終了し、燃料供給装置3からの燃料供給を再開する。
(a)エンジン回転数が復帰回転数N2(第1設定回転数)以下であること(通常アイドル回転数N0<N2<基準回転数N1)
(b)自動変速機20のレンジがDレンジ以外のレンジに切り換えられること
(c)アクセル操作がオン(アクセルペダルが踏込操作)であること
(d)冷間時であること
(g)空調装置が高負荷であること
(h)ディーゼルエンジンの場合、DPFの再生が実行されていること
停車時アイドルストップ制御は、以下の停車時アイドルストップ条件(a)〜(d)が全て成立したとき、燃料供給装置3からエンジン1への燃料供給を停止する。
(a)ブレーキスイッチ63がオンであること
(b)アクセル操作がオフであること
(c)車速が零であること
(d)メインバッテリ31の充電率が判定閾値以上であること
停車時アイドルストップ制御の実行により、駆動力が不要な停車中においてエンジン1の燃焼が停止され、燃料の消費が抑制される。
停車時アイドルストップ制御では、停車時アイドルストップ制御の実行中において、ブレーキスイッチ63がオフ操作されたとき、停車時アイドルストップ制御を終了し、燃料供給装置3からの燃料供給を再開している。
有車速アイドルストップ制御は、減速燃焼停止制御中において、以下の有車速アイドルストップ条件(a)が成立したとき、燃料供給装置3からエンジン1への燃料供給を禁止し、燃焼停止を継続している。
(a)ブレーキスイッチ63がオンであること
乗員の意思(停車要求)をブレーキペダルの踏込操作をパラメータとして検出し、乗員が停車意思を有する場合、燃焼復帰条件(a)の成立による燃焼復帰を無効化している。
有車速アイドルストップ制御では、有車速アイドルストップ制御の実行中において、減速燃焼停止制御の燃焼復帰条件のうち条件(b)〜(h)の少なくとも1つの条件が成立したとき、有車速アイドルストップ制御を終了し、燃料供給装置3からの燃料供給を再開する。これにより、減速燃焼停止制御開始から停車時アイドルストップ制御開始に亙って燃焼停止状態を継続することができ、不必要な燃料消費を回避している。
モータ制御部52は、モータジェネレータ5の駆動状態を制御すると共に燃焼停止制御部51によりエンジン1の燃焼が停止されたとき、モータジェネレータ5を駆動してエンジン1を駆動している。具体的には、燃焼停止制御(減速燃焼停止制御、有車速アイドルストップ制御)の実行中で且つ自動変速機20の変速段を変速させる必要があるとき、モータジェネレータ5がエンジン1の駆動を介して機械ポンプ21を回転駆動している。
また、停車時アイドルストップ制御を終了してエンジン1を再始動させるとき、スタータ4に代えて、モータジェネレータ5によりエンジン1を駆動している。
油圧制御部53は、複数の摩擦締結要素に供給される油圧を制御すると共にモータ制御部52によって回転駆動されるモータジェネレータ5を介してエンジン1を回転駆動した状態で自動変速機20を所定の変速段に変速している。
油圧制御部53は、各種入力信号に基づき自動変速機20の摩擦締結要素及びロックアップクラッチ11への油圧供給を制御する油圧制御装置22に作動指令信号を出力する。
油圧制御装置22は、油圧回路の油路を開閉するソレノイドバルブ等の油圧制御用アクチュエータ(図示略)を備えている。この油圧制御装置22は、油圧制御用アクチュエータを制御することで、機械ポンプ21又は電動式オイルポンプ(以下、電動ポンプと略す)23からの油圧供給先を切り換えると共に自動変速機20の摩擦締結要素及びロックアップクラッチ11に供給される油圧を制御している。
油圧制御装置22に設けられた電動ポンプ23は、変速制御用の油圧回路において、1速形成用の摩擦締結要素及び2速形成用の摩擦締結要素に油圧を供給可能に構成されている。電動ポンプ23は、エンジン1の停止中又はエンジン回転数が低く機械ポンプ21の吐出圧が十分に立ち上がらない状況であっても、油圧を増加して1速及び2速の形成が可能である。また、電動ポンプ23から油圧が供給される複数の摩擦締結要素のうち少なくとも1つの摩擦締結要素は、1速形成と2速形成に共用されている。
燃焼停止制御(減速燃焼停止制御、停車時アイドルストップ制御、有車速アイドルストップ制御)の実行中、必要に応じて電動ポンプ23が駆動されている。
変速制御は、車両の運転状態に対応した変速段を形成するように、例えば、車速とアクセル開度に基づき定められた変速線図(図示略)、及びその他の種々の条件に従って行われている。変速制御に用いられる油圧は、電動ポンプ23によって供給される場合もあるが、基本的には、エンジン1のクランクシャフト2と同期して回転する機械ポンプ21によって供給されている。尚、何れの変速段を形成するときであっても、エンジン1の回転数がアイドル回転数N0以上であれば、機械ポンプ21によって変速に必要な油圧を供給することができる。
ロックアップクラッチ11の制御は、例えば、車速及びその他の種々の条件に従って行われている。ロックアップクラッチ11は、所定車速未満で解放され、所定車速以上で作動(締結又はスリップ)するように制御されている。
ロックアップ制御に用いられる油圧は、エンジン1のクランクシャフト2と同期して回転する機械ポンプ21によって供給される。
表示制御部54は、タコメータ7の表示状態を制御するように構成されている。
具体的には、表示制御部54は、エンジン回転数センサ65からの入力信号の時間間隔に基づいてエンジン1の回転数を演算し、演算された回転数に対応した位置を示すようにタコメータ7の指針を回動させている。
表示制御部54は、油圧制御部53により自動変速機20が所定の変速段に変速されるとき、エンジン回転数センサ65で検出されたエンジン回転数に代えて零回転に相当する疑似信号をタコメータ7に出力している。
それ故、燃焼停止制御実行中において、モータジェネレータ5によりエンジン1が駆動される状況であっても、タコメータ7の指針は零回転を表示している。
これにより、タコメータ7に表示されるエンジン回転数を乗員が感覚的に認識するエンジン回転数に合致させている。
また、表示制御部54は、燃焼停止制御部51によりエンジン1の燃焼が停止され且つ油圧制御部53による自動変速機20の変速が完了したとき、アイドルストップランプ8を点灯させている。
これにより、変速完了に対応した機械ポンプ21の駆動終了とアイドルストップランプ8の点灯開始とを同期させている。
次に、図2に示すフローチャートを参照しながら、制御装置50による走行制御動作の一例について説明する。尚、図中、Si(i=1,2,…)は、各ステップを示す。
図2に示す制御動作は、エンジンスイッチがオンされているときに繰り返し実行される。
図2に示す制御動作の実行中において、エンジン1の燃焼に関する制御、自動変速機20の制御、及びロックアップクラッチ11の制御は、制御装置50によって並行して行われる。
S1では、車両が減速走行中であるか否かが判定され、S2では、エンジン1の燃焼が停止されているか否かが判定される。S1の判定は、例えば、車速センサ61(図1参照)からの入力信号に基づいて行われ、S2の判定は、上記の減速時燃焼停止制御の実行の有無に基づいて行われる。
S1,S2の判定の結果、車両が減速走行中であり、且つエンジン1の燃焼が停止されている場合、つまり、減速時燃焼停止制御が実行されている場合、S3の燃焼復帰規制制御、S4のモータリング制御、及び、S5の電動ポンプ制御、S6の表示制御が行われる。
燃焼復帰規制制御(S3)、モータリング制御(S4)、及び電動ポンプ制御(S5)は、減速時燃焼停止制御を継続しつつ、車速の低下に応じたシフトダウンを実現するために行われるものである。
燃焼復帰規制制御(S3)、モータリング制御(S4)、電動ポンプ制御(S5)、及び表示制御(S6)の各制御動作については後に説明する。
一方、S1の判定の結果、減速走行中でない場合、及びS2の判定の結果、エンジン1の燃焼が停止されていない場合、燃焼復帰規制制御(S3)、モータリング制御(S4)、電動ポンプ制御(S5)、及び表示制御(S6)は実行されない。
車両走行中において、減速時燃焼停止制御が実行されていないときは、通例、エンジン1がアイドル回転数N0(例えば、500rpm)以上の回転数で回転しているため、機械ポンプ21において、自動変速機20の変速を適切に行うのに十分な油圧が生成される。
そのため、この場合、燃焼復帰規制制御(S3)、モータリング制御(S4)、及び電動ポンプ制御(S5)が実行されるまでもなく、機械ポンプ21の油圧を利用した変速制御が運転状態に応じて適切に実現される。
尚、停車状態において、停車時アイドルストップ制御が実行される場合には、電動ポンプ23が駆動されて、該電動ポンプ23から発進変速段用摩擦締結要素への油圧供給が行われることで、発進要求に応じてエンジン1が再始動されたときに、良好な発進応答性が得られる。また、停車状態において、アイドルストップ制御が実行されない場合には、エンジン1の回転数がアイドル回転数N0に維持されることで、機械ポンプ21から発進変速段用摩擦締結要素への油圧供給が適切に行われるため、良好な発進応答性が得られる。
次に、図3のフローチャートに基づき、燃焼復帰規制制御動作(S3)の一例について説明する。
燃焼復帰規制制御では、S11において、例えば、ブレーキスイッチ63からの入力信号に基づいて、乗員による停車要求の有無が判定される。
S11の判定の結果、例えば、ブレーキペダルの踏み込みによる停車要求がある場合、S12において、エンジン回転数の低下による上記の燃焼復帰制御の実行が禁止される。つまり、燃焼復帰制御において、エンジン回転数が復帰回転数N2以下になることという復帰回転数条件(燃焼復帰条件(a))が無効化される。
これにより、停車に向けた減速走行中において減速時燃焼停止制御が実行されているとき、エンジン回転数の低下による燃焼復帰が禁止されることで、エンジン1の燃焼停止状態を維持したまま停車させることができる。このような有車速アイドルストップ状態を経て停車されたとき、引き続き停車時アイドルストップ制御が実行され得る。
この場合、車両走行中に減速時燃焼停止制御が開始されたときから、停車時アイドルストップ状態を経て、次の発進要求等に応じてエンジン1が再始動されるときまで、連続した燃焼停止状態を実現することが可能になり、これにより、燃費性能を効果的に向上させることができる。
S11の判定の結果、減速時燃焼停止制御の実行中において停車要求が無い場合、S13において、通常の復帰条件による燃焼復帰制御が許可される。
この場合、エンジン回転数が復帰回転数N2まで低下したときにエンジン1の燃焼が復帰されることで、エンジンストールを回避できる。
次に、図4のフローチャートに基づき、モータリング制御動作(S4)の一例について説明する。
まず、S21において、例えば、エンジン回転数センサ65からの入力信号に基づいて、エンジン回転数が所定回転数N0まで低下した否かを判定する。
ここでいう「所定回転数」は、例えば、通常のアイドル回転数N0とされる。尚、「通常」のアイドル回転数N0とは、アイドルアップが行われていないときのアイドル回転数を意味する。但し、S21の所定回転数は、上記の復帰回転数N2よりも低い回転数であれば、通常のアイドル回転数N0以外の回転数であってもよい。
S21の判定の結果、エンジン回転数が所定回転数N0よりも高い場合は、モータジェネレータ5によるクランクシャフト2の回転駆動(モータリング)が実行されることなくリターンする。この場合は、モータリングを実行するまでもなく、機械ポンプ21において、適切な変速制御を行うのに必要十分な油圧が生成される。
S21の判定の結果、エンジン回転数が所定回転数以下である場合、S22において、減速回生制御の実行の有無を判定する。
S22の判定の結果、減速回生制御が実行されている場合は、モータジェネレータ5が発電機として作動されているため、モータリングが実行されることなくリターンされる。
S21,S22の判定の結果、減速時燃焼停止制御の実行中にエンジン回転数が所定回転数N0まで低下し、且つ減速回生制御が実行されていない場合、S23において、モータジェネレータ5を電動機として駆動することで、クランクシャフト2を回転駆動させるモータリングが実行される。
S23のモータリングでは、エンジン回転数がS21の所定回転数(第2設定回転数)としてアイドル回転数N0に維持されるように、モータジェネレータ5の電動機としての作動が制御される。本実施例において、減速時燃焼停止制御の実行中に形成され得る変速段は、主として2速又は3速である。
S24では、所定変速段へのシフトダウンが完了したか否かを判定する。本実施例では、3速から2速へのシフトダウンが完了したか否かを判定している。
S25では、後述の電動ポンプ制御において電動ポンプ23が作動されているか否かを判定する。
S24の判定の結果、シフトダウンが完了していない場合、及びS25の判定の結果、電動ポンプ23が作動していない場合、S26において、燃焼復帰制御による燃焼復帰がなされたか否か、つまり、減速時燃焼停止制御が終了されたか否かを判定する。
S26の判定の結果、燃焼復帰されていない場合、つまり、減速時燃焼停止制御が引き続き行われている場合、S27において、クランクシャフト2のモータリングが継続される。一方、S24,S25の判定の結果、上記のシフトダウンが完了し、且つ、電動ポンプ23の作動が開始されている場合、及びS26の判定の結果、燃焼復帰されている場合、S28において、クランクシャフト2のモータリングが終了される。
以上のように、停車に向けた減速走行中において、減速時燃焼停止制御を継続しつつ、エンジン回転数が上記の所定回転数まで低下したときから、2速へのシフトダウンが完了するまでの間、クランクシャフト2のモータリングが行われることで、エンジン回転数が所定回転数に維持される。そのため、停車するまで燃焼停止状態が継続されることで燃費性能の向上を図りつつ、機械ポンプ21で生成された油圧を利用した通常の変速制御によって、車速の低下に応じた本来のシフトダウンを実現できる。
次に、図5のフローチャートに基づき、電動ポンプ制御動作(S5)の一例について説明する。
電動ポンプ制御では、S31において、上記の所定変速段へのシフトダウン、より具体的には2速へのシフトダウンが開始されたか否かを判定する。
S31の判定の結果、2速へのシフトダウンが開始されていない場合は、電動ポンプ23の作動が開始されることなくリターンされる。このように、2速へのシフトダウンが開始されるまで電動ポンプ23の停止状態が維持されることで、電力消費の抑制が図られる。
一方、S31の判定の結果、2速へのシフトダウンが開始された場合、S32において、電動ポンプ23が駆動される。
本実施例では、2速へのシフトダウンが開始されたときに、電動ポンプ23の駆動が開始される。但し、2速へのシフトダウン中、又は2速へのシフトダウン完了時に電動ポンプ23の駆動が開始されるようにしてもよい。
S33では、燃焼復帰制御による燃焼復帰がなされたか否か、つまり、減速時燃焼停止制御が終了されたか否かを判定する。
S33の判定の結果、燃焼復帰されている場合、電動ポンプ23の駆動を停止して(S34)、リターンされる。S33の判定の結果、燃焼復帰されていない場合、電動ポンプ23の駆動を停止することなく、リターンされる。
これにより、電動ポンプ23の油圧を利用して、停車に向けた2速での減速走行を続行できる。
次に、図6のフローチャートに基づき、表示制御動作(S6)の一例について説明する。
表示制御では、S41において、例えば、エンジン回転数センサ65からの入力信号に基づいて、エンジン回転数が所定回転数N0まで低下したか否かを判定する。
S41の判定の結果、エンジン回転数が所定回転数N0まで低下した場合、タコメータ表示回転数の零マスクを実行、つまり、タコメータ7に表示する表示回転数を零回転に設定し(S42)、S44に移行する。
減速時燃焼停止制御の実行中にエンジン回転数が所定回転数N0まで低下し、且つ減速回生制御が実行されていない場合、モータリングが実行されているため、エンジン1が駆動していないにも拘らず、モータリングに伴うエンジン回転数が表示される。
そこで、乗員に違和感を覚えさせないため、タコメータ7に零回転に相当する疑似信号を出力する零マスク処理を実行している。
S41の判定の結果、エンジン回転数が所定回転数N0まで低下していない場合、タコメータ表示回転数を実際のエンジン回転数に設定し(S43)、S44に移行する。
エンジン回転数が所定回転数N0まで低下していない場合、モータリングが実行されていないため、減速状態にある実際のエンジン回転数を表示している。
S44では、所定のシフトダウンの完了、つまり、モータリング制御による停車に向けた2速への変速完了を判定している。
S44の判定の結果、所定のシフトダウンが完了した場合、アイドルストップランプ8を点灯し(S45)、リターンされる。
S44の判定の結果、所定のシフトダウンが完了していない場合、アイドルストップランプ8を消灯し(S46)、リターンされる。
これにより、モータリングによる機械ポンプ21の駆動終了とアイドルストップランプ8の点灯とを同期させることができ、乗員の違和感を緩和している。
以下、図7に示すタイムチャートを参照しながら、図2〜図6に示す制御動作が行われる場合における各種動作の経時的変化の具体例を説明する。
図7のタイムチャートには、減速時燃焼停止制御が開始されたときから停車状態を経て発進されるときまでの各動作の一例が示されている。
図7に示す例において、時刻t0では、自動変速機20の変速段が3速であり(図7(e)参照)且つロックアップクラッチ11が締結された(図7(i)参照)走行状態において、アクセルペダルが離されることにより(図7(a)参照)、減速時燃焼停止制御が開始される(図7(g)参照)。
これにより、車両は減速走行し(図7(c)参照)、エンジン回転数は、車速と共に緩やかに低下する(図7(f)参照)。
その後、時刻t1にブレーキペダルが踏み込まれると(図7(b)参照)、燃焼復帰規制制御によって上記の復帰回転数条件が無効化される(図3のステップS12)。これにより、時刻t2に、エンジン回転数が復帰回転数N2まで低下しても、燃焼復帰制御が実行されることなく、燃焼停止状態が継続される(図7(g)参照)。
この燃焼停止状態は、時刻t7に停車し、更に停車時アイドルストップ状態を経て時刻t8に次の発進が行われるときまで継続され得る(図7(g)参照)。従って、図7の符号A1に示すように停車に向けた減速走行中に燃焼復帰させる第1比較例に比べて、燃費性能を効果的に高めることができる。
尚、第1比較例の動作では、符号A2に示すように停車するまで継続して機械ポンプ21が作動されることから、自動変速機20では、機械ポンプ21の油圧を利用した通常のシフトダウンが行われる。また、第1比較例では、符号A3に示すように、電動ポンプ23は停車するまで駆動されることなく、停車時アイドルストップ制御が実行されたときに、発進変速段用の摩擦締結要素への油圧供給のために電動ポンプ23が駆動される。
本実施例において、燃焼復帰規制制御の実行中に、車速の低下に応じてロックアップ解除要求がなされると(図7(h)参照)、時刻t3においてロックアップクラッチ11が解放される(図7(i)参照)。これにより、クランクシャフト2と駆動輪との直結状態が解消されると、エンジン回転数は急激に低下する(図7(f)参照)。
時刻t4において、エンジン回転数がアイドル回転数N0まで低下すると(図7(f)参照)、モータリングが実行される(図4のステップS23)(図7(j)参照)。
符号B1に示すように、モータリングが実行されない第2比較例の動作では、符号B2に示すように、エンジン回転数の急低下が継続されて、やがて、エンジン回転が完全に停止する。そうすると、符号B3に示すように、機械ポンプ21の作動が停止し、機械ポンプ21の油圧を利用した通常の変速制御を行えなくなる。
これに対して、本実施例では、時刻t4にモータリングが実行されることによって、エンジン回転数がアイドル回転数N0に維持されることで(図7(f)参照)、機械ポンプ21を継続して作動させることができる(図7(k)参照)。これにより、自動変速機20の変速段は3速に維持される(図7(e)参照)。
一方、時刻t4において、エンジン回転数がアイドル回転数N0まで低下すると(図7(f)参照)、タコメータ表示回転数の零マスク処理が実行される(図6のステップS42)(図7(m)参照)。これにより、モータリングに伴うエンジン回転数に起因した乗員の違和感を緩和している。
その後、車速の低下に応じて、時刻t5に3速から2速へのシフトダウンが要求されると(図7(d)参照)、時刻t5から時刻t6にかけて、当該シフトダウンが実行される(図7(e)参照)。このとき、モータリングによって機械ポンプ21の作動状態が維持されていることにより(図7(k)参照)、3速から2速へのシフトダウンを通常通り行うことができる。
また、時刻t5において2速へのシフトダウンが開始されるとき、電動ポンプ23の駆動が開始される(図7(l)参照)。これにより、シフトダウン中に電動ポンプ23の吐出圧が立ち上げられる。そのため、時刻t6にモータリングが終了されることで、機械ポンプ21の作動が停止された後は、電動ポンプ23の油圧を利用して、自動変速機20の2速状態を維持できる。
図7の動作例では、時刻t7に停車されたとき、停車時アイドルストップ制御が実行される。停車時アイドルストップ制御中には、電動ポンプ23で生成された油圧が発進変速段用摩擦締結要素に供給されることで、発進変速段用摩擦締結要素が締結状態ないし締結準備状態とされる。
本実施例では、時刻t6において、モータリングが終了されると(図7(j)参照)、アイドルストップランプ8がオン操作される(図6のステップS45)(図7(n)参照)。これにより、機械ポンプ21の駆動終了とアイドルストップランプ8の点灯とを同期させて乗員の違和感を一層緩和し、停車時アイドルストップ制御の実行直前に報知している。
その後、時刻t8にブレーキペダルが離され(図7(b)参照)、アクセルペダルが踏み込まれると(図7(a)参照)、この発進要求に応じて、停車時アイドルストップ制御が終了する。これにより、モータジェネレータ5の駆動によって(図7(j)参照)、エンジン1が再始動される(図7(g)参照)。このとき、発進変速段用摩擦締結要素は予め締結状態ないし締結準備状態とされているため、良好な発進応答性を得ることができる。
次に、上記車両の表示装置の作用、効果について説明する。
本実施例1の車両の表示装置によれば、所定の運転条件が成立したとき、エンジン1の燃焼を停止する燃焼停止制御部51を有するため、減速走行やコースト走行のように乗員による加速要求が存在しない走行領域において、エンジン1に対する燃料の供給を停止することができ、燃費性能を改善することができる。
モータジェネレータ5の駆動状態を制御すると共に燃焼停止制御部51によりエンジン1の燃焼が停止されたとき、モータジェネレータ5を駆動してエンジン1を回転駆動するモータ制御部52と、複数の摩擦締結要素に供給される油圧を制御すると共にモータ制御部52によりモータジェネレータ5を介してエンジン1を回転駆動した状態で自動変速機20を所定の変速段に変速する油圧制御部53とを有するため、エンジン1に対して燃料を供給することなく機械ポンプ21が生成した油圧を用いて自動変速機20を車速低下に応じた変速段に変速することができ、加速要求に伴う燃焼復帰時の応答性能を改善することができる。表示制御部54が、油圧制御部53により自動変速機20が所定の変速段に変速されるとき、エンジン回転数センサ65で検出されたエンジン回転数に代えて零回転をタコメータ7に表示するため、タコメータ7に表示されるエンジン回転数を乗員が感覚的に認識するエンジン回転数に合致させることができ、燃焼停止制御中に生じる乗員の違和感を緩和することができる。
モータ制御部52は、燃焼停止制御部51によりエンジン1の燃焼が停止され且つエンジン回転数が復帰回転数N2まで低下したとき、モータジェネレータ5を駆動してエンジン1を回転駆動し、油圧制御部53は、モータ制御部52によりモータジェネレータ5を介してエンジン1を回転駆動した状態で自動変速機20の変速段をシフトダウンするため、乗員の加速要求時におけるエンジンストールを回避しつつ、車両の応答性能を向上することができる。
表示制御部54は、燃焼停止制御部51によりエンジン1の燃焼が停止され且つモータ制御部52がモータジェネレータ5を駆動している間、エンジン回転数センサ65に検出されたエンジン回転数に代えて零回転をタコメータ7に表示するため、モータジェネレータ5による機械ポンプ21の作動開始と疑似エンジン回転数の表示開始とを同期させることができ、タコメータ7による疑似表示期間を最小限に抑えることができる。
モータ制御部52は、燃焼停止制御部51によりエンジン1の燃焼が停止されたとき、エンジン回転数がアイドル回転数N0(所定回転数N0)に維持されるようにモータジェネレータ5を駆動するため、複数の摩擦締結要素の変速作動に必要な油圧を機械ポンプ21動により生成でき、自動変速機20実に所定の変速段に変速することができる。
点灯可能なアイドルストップランプ8を有し、表示制御部54は、燃焼停止制御部51によりエンジン1の燃焼が停止され且つ油圧制御部53による自動変速機20の変速が完了したとき、アイドルストップランプ8を点灯させるため、変速完了に対応した機械ポンプ21の駆動終了とアイドルストップランプ8の点灯とを同期させることができ、乗員の違和感を一層緩和することができる。
次に、前記実施形態を部分的に変更した変形例について説明する。
1〕前記実施例においては、指針位置にてエンジン回転数を表示するタコメータを表示部とした例を説明したが、エンジン回転数を液晶画面で表示するデジタルメータを表示部としても良い。
2〕前記実施例においては、油圧制御装置に油圧を補助する電動ポンプを備えた例を説明したが、減速走行時少なくとも速度低下に応じた所定変速段に変速できれば良く、機械ポンプにより変速に必要な油圧を賄える場合、電動ポンプを省略することも可能である。
3〕その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施形態に種々の変更を付加した形態や各実施形態を組み合わせた形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。
1 エンジン
5 モータジェネレータ
7 タコメータ
8 アイドルストップランプ
20 自動変速機
21 機械ポンプ
51 燃料停止制御部
52 モータ制御部
53 油圧制御部
54 表示制御部
65 エンジン回転数センサ

Claims (5)

  1. エンジンと、このエンジンの回転によって駆動される機械式オイルポンプと、この機械式オイルポンプから供給された油圧によって締結可能な複数の摩擦締結要素を有する多段自動変速機と、前記エンジンを回転駆動可能な電動機と、前記エンジンの回転数を検出可能な回転数センサと、この回転数センサにより検出されたエンジン回転数を表示する表示部とを備えた車両の表示装置において、
    所定の運転条件が成立したとき、前記エンジンの燃焼を停止する燃焼停止制御手段と、
    前記電動機の駆動状態を制御すると共に前記燃焼停止制御手段により前記エンジンの燃焼が停止されたとき、前記電動機を駆動して前記エンジンを回転駆動する電動機制御手段と、
    前記複数の摩擦締結要素に供給される油圧を制御すると共に前記電動機制御手段により前記電動機を介してエンジンを回転駆動した状態で前記多段自動変速機を所定の変速段に変速する油圧制御手段と、
    前記表示部の表示状態を制御する表示制御手段とを有し、
    前記表示制御手段は、前記油圧制御手段により前記多段自動変速機が所定の変速段に変速されるとき、前記回転数センサで検出されたエンジン回転数に代えて零回転を前記表示部に表示することを特徴とする車両の表示装置。
  2. 前記電動機制御手段は、前記燃焼停止制御手段により前記エンジンの燃焼が停止され且つ前記エンジン回転数が第1設定回転数まで低下したとき、前記電動機を駆動して前記エンジンを回転駆動し、
    前記油圧制御手段は、前記電動機制御手段により前記電動機を介してエンジンを回転駆動した状態で前記多段自動変速機の変速段をシフトダウンすることを特徴とする請求項1に記載の車両の表示装置。
  3. 前記表示制御手段は、前記燃焼停止制御手段により前記エンジンの燃焼が停止され且つ前記電動機制御手段が前記電動機を駆動している間、前記回転数センサに検出されたエンジン回転数に代えて零回転を前記表示部に表示することを特徴とする請求項1又は2に記載の車両の表示装置。
  4. 前記電動機制御手段は、前記燃焼停止制御手段により前記エンジンの燃焼が停止されたとき、前記エンジン回転数が第2設定回転数に維持されるように前記電動機を駆動することを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の車両の表示装置。
  5. 点灯可能なアイドルストップ表示部を有し、
    前記表示制御手段は、前記燃焼停止制御手段により前記エンジンの燃焼が停止され且つ前記油圧制御手段による前記多段自動変速機の変速が完了したとき、前記アイドルストップ表示部を点灯させることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の車両の表示装置。
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