JP3837949B2 - エンジンの自動停止始動装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行中にエンジンの自動停止と自動始動とを実行することにより、燃料を節約し、あるいは排気エミッションを低減させる自動停止始動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、走行時に、例えば交差点等で自動車が停車した場合、所定の停止条件下でエンジンを自動停止させ、その後、所定の始動条件下、例えばアクセルペダルを踏み込んだときに、エンジンを再始動させることにより、燃料を節約したり、排気エミッションを低減させる自動停止始動装置が例えば特開平９−７１１３８号などで知られている。
【０００３】
一方、近年の自動車ではオートマチックトランスミッション（自動変速機）を備えるものが多くなっており、前記自動停止始動装置も自動変速機を備えた自動車に設けることが一般的である。また、自動クラッチ式のマニュアルトランスミッションも知られている。これら変速機が油圧式の場合、変速機に油圧を供給するオイルポンプ（油圧ポンプ）が設けられ、しかもそのオイルポンプはエンジンによって駆動されることから、前記自動停止始動装置によるエンジン停止・始動制御において次のような問題が生じる。
【０００４】
すなわち、シフトポジションがＤ（ドライブ）ポジションで、自動停止始動装置によってエンジンが停止すると、これまでエンジンの駆動力で作動していたオイルポンプが停止してしまうので、当然に変速機の作動のための油圧が低下してしまう。したがって変速機の前進クラッチや変速比を油圧で切り換えるクラッチ・ブレーキも、一旦解放状態となってしまう。
【０００５】
この状態からアクセルペダルを踏み込むことにより、エンジンの再始動条件が満足されると、エンジンが始動回転し始め、変速機のオイルポンプの吐出圧が徐々に上昇する。そして、Ｄポジションであるため作動油圧が十分になった時点で、前記前進クラッチが元通り係合して例えば１速になる。クラッチが係合することとは、すなわち、油路から抜けたオイルが再び油路を通って供給されることであり、クラッチ係合までには、エンジンが回転し始めてから多少の時間を要する。ところが、クラッチが係合するまでにはアクセルペダルが踏まれていることからエンジンはかなり高い回転数に達しており、前進クラッチの係合の瞬間に係合ショックが発生する可能性がある。また、搭乗者に不快感を与える可能性がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このようなクラッチの係合ショックを避けるために、自動停止した後、再始動する場合、クラッチを係合させるための油圧回路に、速く油圧を供給する急速増圧手段を設けることが考えられる。
【０００７】
ところで、エンジン再始動条件の一つとして、例えばシフトレバーがＤポジションにある場合があるが、Ｄポジションで始動する場合、必ずしも変速機の変速段が１速を達成している状態から始動するとは限らない。
【０００８】
その場合でも、前記急速増圧手段は発進の変速段が１速の場合を想定して所定の前進クラッチに油圧を急速に供給するシステムとして設計されていると、２速段で発進する際には、前進クラッチ以外にも油圧を供給する部分があるため、前進クラッチの急速増圧効果は期待できない。
【０００９】
一方、２速発進等の場合でも、２速のための前進クラッチ係合用の急速増圧システムを構成することは一応可能ではあるが、実際、１速、２速それぞれに急速増圧手段を構成することは現実性に乏しい。
【００１０】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、エンジンの自動停止始動装置において、エンジンの再始動時での発進応答性向上と所定クラッチの係合ショックを可能な限り低減できるようにすることを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、以下のような手段を採用した。
【００１２】
すなわち、本発明では、所定条件でエンジンを自動停止・再始動する自動停止始動装置において、エンジンの自動停止後の再始動時に変速機において所定変速段が達成されている状態で所定クラッチへの供給流体圧を急速に増圧する急速増圧手段と、変速機の状態を検出する検出手段と、この検出手段により変速機において所定変速段が達成されていない状態が検出されたときエンジンの自動停止制御を禁止する自動停止禁止手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
エンジンを自動停止する条件としては、車速がゼロ、ブレーキペダルオン、アクセルオフ、かつシフトレバーのポジションがＮ（ニュートラル）またはＤにあること、あるいは、ブレーキペダルがオフであっても、シフトレバーのポジションがＰ（パーキング）にあることなどが一例として挙げられる。従って、交差点などでブレーキが踏まれ、車両が一時停止した場合、あるいは、駐車場での停車時、自動停止始動装置によりエンジンが停止する。
【００１４】
次いで、エンジンの再始動条件が揃うと、エンジンが再始動する。エンジンの再始動条件としては、例えば、再発進のため、ブレーキペダルが離され、アクセルが踏み込まれたことなどである。
【００１５】
エンジンの再始動時には、通常、急速増圧手段により、所定変速段（例えば１速）が達成されている状態で所定クラッチへの供給流体圧を急速に増圧することで、所定クラッチを、急速に係合させる。
【００１６】
このとき、検出手段が変速機の状態を検出し、変速機において所定変速段（例えば１速）が達成されているかいないかが判定され、所定変速段が達成されていない場合、自動停止制御禁止手段により、エンジンの自動停止制御が禁止され、すでに制御が開始されているのであればその段階で中止される。
【００１７】
ここで、所定変速段が達成されていない場合とは、スノーモードやマニュアルモード、スポーツモードでの２速発進状態の場合、変速機構のフェール時で１速とならない場合等である。
尚、本発明に係るエンジンの自動停止始動装置は、所定条件でエンジンを自動停止・再始動するエンジンの自動停止始動装置において、エンジンの自動停止後の再始動時に変速機において所定変速比が達成されている状態で所定クラッチへの供給流体圧を急速に増圧する急速増圧手段と、変速機の状態を検出する検出手段と、この検出手段により変速機において所定変速比が達成されていない状態が検出されたときエンジンの自動停止制御を禁止する自動停止禁止手段と、を備えるようにしてもよい。
また、本発明に係るエンジンの自動停止始動装置は、所定条件でエンジンを自動停止・再始動するエンジンの自動停止始動装置において、エンジンの自動停止後の再始動時に変速機において所定変速比が達成されている状態で変速機への供給流体圧を急速に増圧する急速増圧手段と、変速機の状態を検出する検出手段と、この検出手段により変速機において所定変速比が達成されていない状態が検出されたときエンジンの自動停止制御を禁止する自動停止禁止手段と、を備えるようにしてもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適実施形態を図面を参照して説明する。
＜システム構成概要＞
図１は、本発明に係る装置の全体像を示す構成図である。図１に示したように、内燃機関（以下、エンジンという）１のクランク軸２に、クラッチ３を介して自動変速機（オートマチックトランスミッション：Ａ／Ｔと記す）４のトルクコンバータ入力部５が連結されている。
【００１９】
また、前記クラッチ３に続き、さらに電磁クラッチ６を介して減速装置７が接続され、この減速装置７にモータおよび発電機として機能するモータ・ジェネレータ（以下Ｍ／Ｇと記す）８が連結されている。Ｍ／Ｇ８はエンジンの自動停止始動制御において、エンジンの再始動時、スタータに代わってエンジンを迅速に始動する。また、Ｍ／Ｇ８は、クラッチ６が係合した状態で回生制動を実施する。
【００２０】
減速装置７は、遊星歯車式で、サンギア１１、キャリア１２、リングギア１３を含み、さらに、ブレーキ１４、ワンウェイクラッチ１５を介してＭ／Ｇ８に連結する。
また、自動変速機４は、エンジンにより駆動されるオイルポンプを内蔵しており（図示せず）、このオイルポンプは、油圧源として、自動変速機４へ作動用油圧を供給する。このオイルポンプはエンジン停止に伴って停止する。
【００２１】
さらに、前記Ｍ／Ｇ８には、インバータ２１が電気的に接続されている。このインバータ２１は電力源であるバッテリ２２からＭ／Ｇ８へと供給される電力をスイッチングにより可変にしてＭ／Ｇ８の回転数を可変にする。また、Ｍ／Ｇ８からバッテリ２２への電気エネルギーの充電を行うように切替える。
【００２２】
さらに、エンジンの制御の他、前記電磁クラッチ３，６の断続の制御、およびインバータ２１のスイッチング制御をおこなうため、コンピュータよりなるコントローラ（ＥＣＵ）２３が設けられている。
【００２３】
コントローラ（ＥＣＵ）２３に入力される信号は、図２に示したように、エンジン回転数、エンジン水温、イグニッションスイッチ、バッテリＳＯＣ（充放電収支）、ヘッドライト、デフォッガ、エアコン、車速、ＡＴ油温、シフトポジション、サイドブレーキ、フットブレーキ、排気装置の触媒温度、アクセル開度、クランク位置、スポーツシフト信号、車両加速度センサ、駆動力源ブレーキ力スイッチ、タービン回転数ＮＴセンサ、スノーモードスイッチ、エンジン点火信号、燃焼噴射信号、スタータ、コントローラ、減速装置、ＡＴソレノイド、ＡＴライン圧コントロールソレノイド、ＡＢＳアクチュエータ、自動停止制御実施インジケータ、自動停止制御未実施インジケータ、スポーツモードインジケータ、電子スロットル弁、スノーモードインジケータ等からの検出信号であり、また、コントローラ２３からはこれらに制御信号が出力される。
【００２４】
このコントローラ２３は、図示しないが中央処理装置（ＣＰＵ）の他に、制御プログラムを記憶したＲＯＭ、演算結果等を書き込むＲＡＭ、データのバックアップを行うバックアップＲＡＭなどを備えている。これらはバスで接続されている。
【００２５】
＜自動変速機＞
図３に示したように、前記自動変速機Ａ／Ｔはエンジンのトルクを駆動輪に伝達するため、トルクコンバータ３１と、このトルクコンバータ３１の出力トルクを車両の駆動に必要なトルクに変換して駆動輪に伝達する歯車変速機とを備えている。
【００２６】
トルクコンバータ３１は、エンジンのトルクをポンプインペラ３２の回転によって流体の運動エネルギに変換し、この流体の流れによる運動エネルギをステータ３３を介してタービンランナ３４に伝えることによりトルクコンバータ３１の出力軸にトルクを伝達する。このトルクコンバータ３１は、ロックアップクラッチ３５を備え、車速とアクセル開度に応じて、エンジンの出力軸とトルクコンバータ３１の出力軸とを直結する。そして、前記タービンランナ３４に接続された出力軸には、変速機４の入力軸３６（インプットシャフト）が連結されている。
【００２７】
前記歯車変速機は、歯車列を備え、遊星歯車機構、クラッチ、ブレーキ等を組み合わせ、複数種の変速比と、前進・後進の選択を行っている。
【００２８】
以下、その詳細を図３に従い説明する。
【００２９】
図３は自動変速機の歯車列の一例を示す図であり、ここに示す構成では、前進５段・後進２段の変速段を設定できるように構成されている。すなわちここに示す自動変速機は、トルクコンバータ３１に連結した副変速部４１と、この副変速部４１に続く主変速部４２とを備えている。
【００３０】
副変速部４１は、オーバードライブ用遊星歯車機構５１を備えており、前記トルクコンバータ３１の出力軸に連結した入力軸３６が、このオーバードライブ用遊星歯車機構５１のキャリヤ５２に連結されている。
【００３１】
この遊星歯車機構５１は、内周面に内歯を有するリングギヤ５３と、このリングギヤ５３の中心に配置されたサンギヤ５４と、このサンギヤ５４と前記リングギヤ５３との間に配置され、キャリヤ５２によって保持されたピニオンギヤとを有し、ピニオンギヤがサンギヤ５４とリングギヤ５３とに噛合しつつサンギヤ５４の周囲を相対回転する構成である。
【００３２】
そして、キャリヤ５２とサンギヤ５４との間には、多板クラッチＣ0 と一方向クラッチＦ0 とが設けられている。なお、この一方向クラッチＦ0 はサンギヤ５４がキャリヤ５２に対して相対的に正回転（入力軸３６の回転方向の回転）する場合に係合するようになっている。
【００３３】
またサンギヤ５４の回転を選択的に止める多板ブレーキＢ0 が設けられている。そしてこの副変速部４１の出力要素であるリングギヤ５３が、主変速部４２の入力要素である中間軸６１に接続されている。
【００３４】
従って、副変速部４１では、多板クラッチＣ0 もしくは一方向クラッチＦ0 が係合した状態では遊星歯車機構５１の全体が一体となって回転するため、中間軸６１が入力軸３６と同速度で回転し、低速段となる。またブレーキＢ0 を係合させてサンギヤ５４の回転を止めた状態では、リングギヤ５３が入力軸３６に対して増速されて正回転し、高速段となる。
【００３５】
他方、主変速部４２は、前記遊星歯車機構５１と同一構造の三組の遊星歯車機構７０，８０，９０を備えており、それらの回転要素が以下のように連結されている。すなわち、第１遊星歯車機構７０のサンギヤ７１と第２遊星歯車機構８０のサンギヤ８１とが互いに一体的に連結され、また第１遊星歯車機構７０のリングギヤ７３と第２遊星歯車機構８０のキャリヤ８２と第３遊星歯車機構９０のキャリヤ９２との三者が連結され、かつそのキャリヤ９２に出力軸９５が連結されている。さらに第２遊星歯車機構８０のリングギヤ８３が第３遊星歯車機構９０のサンギヤ９１に連結されている。
【００３６】
この主変速部４２の歯車列では前進５段と後進２段の変速段とを設定することができ、そのためのクラッチおよびブレーキが以下のように設けられている。
【００３７】
先ず、クラッチについて述べると、互いに連結されている第２遊星歯車機構８０のリングギヤ８３および第３遊星歯車機構９０のサンギヤ９１と中間軸６１との間に第１クラッチＣ１（前進クラッチ）が設けられている。また、互いに連結された第１遊星歯車機構７０のサンギヤ７１および第２遊星歯車機構８０のサンギヤ８１と中間軸６１との間に第２クラッチＣ２が設けられている。
【００３８】
つぎにブレーキについて述べると、第１ブレーキＢ１はバンドブレーキであって、第１遊星歯車機構７０および第２遊星歯車機構８０のサンギヤ７１，８１の回転を止めるように配置されている。また、これらのサンギヤ７１，８１（すなわち共通サンギヤ軸）とケーシング９６との間には、第１一方向クラッチＦ１と多板ブレーキである第２ブレーキＢ2 とが直列に配列されており、その第１一方向クラッチＦ１はサンギヤ７１，８１が逆回転（入力軸３６の回転方向とは反対方向の回転）しようとする際に係合するようになっている。
【００３９】
第１遊星歯車機構７０のキャリヤ７２とケーシング９６との間には、多板ブレーキである第３ブレーキＢ3 が設けられている。そして第３遊星歯車機構９０のリングギヤ９３の回転を止めるブレーキとして、多板ブレーキである第４ブレーキＢ4 と第２一方向クラッチＦ2 とがケーシング９６との間に並列に配置されている。なお、この第２一方向クラッチＦ2 はリングギヤ９３が逆回転（入力軸３６の回転方向とは反対方向の回転）しようとする際に係合するようになっている。なお、図３において、Ｓ１はタービン回転数センサであり、Ｓ２は出力軸回転数センサである。
【００４０】
上記の自動変速機４では、各クラッチやブレーキを図４の作動表に示すように係合・解放することにより前進５段・後進２段の変速段を設定することができる。なお、図４において○印は係合状態、◎印はエンジンブレーキ時の係合状態、△印は係合するが動力伝達には関係のない状態、空欄は解放状態をそれぞれ示す。
【００４１】
また、本件発明は、自動変速機に限らず自動クラッチ式のマニュアル・トランスミッションについても適用可能である。
【００４２】
＜エンジンの自動停止始動装置＞
所定の停止条件でエンジンを自動停止させ、所定の復帰条件でエンジンを再始動させるエンジン自動停止始動装置が設けられている。このエンジン自動停止始動装置でエンジンを再始動する場合、変速機において、前進クラッチであるＣ１クラッチに供給する油圧（流体圧）を、急速増圧手段により急速増圧する。
【００４３】
エンジン１の自動停止始動装置は、前記ＲＯＭに記憶された制御プログラムに従ってコントローラ２３上に実現される。この装置は、図５に示したように、エンジン１の自動停止の実行条件を判定する自動停止判定手段１０１と、自動停止判定手段１０１により自動停止条件が揃ったと判定されたときエンジンへの燃料供給をカットする燃料カット指令手段１０２と、エンジン１の再始動の実行条件を判定する自動復帰判定手段１０３と、自動復帰判定手段１０３によりエンジン１を再始動すべきであると判定したとき、Ｍ／Ｇ８を駆動するとともに燃料供給を再開してエンジンを再始動する復帰指令手段１０４とを備えている。
【００４４】
そして、自動停止判定手段１０１や自動復帰判定手段１０３での判定のため、車速センサからの信号、シフトレバーのポジションを示す信号、アクセルセンサからの信号、ブレーキペダル信号等が入力されている。
【００４５】
自動停止判定手段１０１は、例えば、車速がゼロ、ブレーキペダルが踏まれていて、アクセルペダルが踏まれていなくて、エンジン水温やＡ／Ｔの作動油温が所定範囲内にあり、かつシフトレバーのポジションがＤまたはＮにあることなどを条件にエンジンを停止すべきと判定する。このようにＤまたはＮポジションのとき、自動停止始動制御を行うことをＤエコランといい、Ｎポジションのときのみ自動停止始動制御を行い、他のポジションでは自動停止始動制御を行なわない制御をＮエコランという。ＤエコランとするかＮエコランとするかを選択して制御するようにすることもできる。なお、ただ単にシフトレバーがＰポジションにあることなどを条件にエンジンを停止すべきとしてもよい。
【００４６】
一方、自動復帰判定手段１０３は、例えば、アクセルペダルが踏まれるか、ブレーキがオフとなったときにエンジンを再始動すべきであると判定する。
【００４７】
なお、自動停止始動装置は、自動停止判定手段１０１により自動停止条件が揃ったと判定されたとき、運転席に設けた制御実施インジケータ、例えばランプを点灯し、運転者にエンジンの自動停止中であることを示す自動停止表示手段１０５を備えている。
【００４８】
さらに、コントローラ２３上には、変速機の状態を検出する検出手段１０７が設けられており、この検出手段１０７で、変速機の状態、とりわけ、変速機により１速が達成されていない状態かどうかが検出される。
【００４９】
また、コントローラ２３上には、シフトポジションが走行ポジションのときで、かつ、検出手段１０７による検出の結果、変速機により１速が達成されていない状態であるとされたとき、自動停止制御を禁止する自動停止禁止手段１０８を備えている。例えば、変速機が１速でなく、高速段にあるとき、変速機の各種バルブが作動しなくなって変速機がフェールした状態のとき、さらに、２速発進を行うスノーモード時やスポーツモード時である。
【００５０】
自動停止始動制御前あるいは制御中にこれらスノーモード等に変更するとき、自動停止制御あるいはすでにある自動停止状態を即座に中止する。
【００５１】
ここで、スノーモードとは、スノーモードスイッチによるマニュアル設定に限らず、車輪のスリップ状態に従って自動的にスノーモードに切り換える場合も含む。
【００５２】
また、スポーツモードでは、２速で発進する場合があり、これもスノーモードと同じ扱いとする。
【００５３】
＜ヒルホールド制御手段＞
車両が停止していてもエンジンが動いていれば、シフトレバーがＤポジションにある限り、車両を前進させようとするクリープ力が働く。従って、傾斜の緩い坂道などでは、このクリープ力で車両が後退するのを防止できる。
【００５４】
しかし、本発明では、車両が停止するとエンジンを停止してしまうので、クリープ力は働かない。従って、停止した位置が坂道であった場合、ブレーキを踏み続けていなければ車両が後退してしまうこととなる。
【００５５】
そこで、図５に示したように、自動停止判定手段１０１により自動停止条件が揃ったと判定されたとき、ブレーキ装置のマスタシリンダ液圧を保持してブレーキ力を保持するヒルホールド制御手段１０６を備えている。このヒルホールド制御手段１０６もまた、プログラムによりコントローラ７上に実現される。なお、ヒルホールド制御はアンチロックブレーキ装置（ＡＢＳ）用のアクチュエータの駆動により行うことが好ましい。また、車輪につながる回転軸を機械的にロックするものであってもよい。
【００５６】
＜急速増圧手段＞
本発明の急速増圧手段を示す油圧回路を図６に従って説明する。
【００５７】
この図６は、変速機を作動制御する油圧回路の一部であり、図６では、エンジン１により駆動されるオイルポンプ１７と、このオイルポンプ１７からの油圧をライン圧コントロールソレノイド２０１で調圧して所定のライン圧として供給するプライマリレギュレータバルブ２０２と、運転席内のシフトレバーと連動して前記プライマリーレギュレータバルブ２０２からのライン圧を各ポジションに応じて作動部分に導くマニュアルバルブ２０３と、マニュアルバルブ２０３からの油圧を前進クラッチＣ１へと供給・遮断する切換バルブ２０５と、前進クラッチＣ１用のアキュムレータ２０６とを示している。このアキュムレータ２０６の前段には、オリフィス２０７が介装されている。なお、２０８は切換バルブ２０５の駆動用ソレノイドである。
さらに、前進クラッチＣ１への油圧経路は、マニュアルバルブ２０３から大オリフィス２０９と前記切換バルブ２０５とを介して前進クラッチＣ１に油圧を供給する第１の油圧経路２１０と、大オリフィス２０９を通過した後の第１の油圧経路２１０から分岐して小オリフィス２１１を介して前進クラッチＣ１へと油圧を供給する第２の油圧経路２１２とに分かれいる。そして、大オリフィス２０９を通過した後の第１の油圧経路２１０と前記第２の油圧経路２１２との間に、前記小オリフィス２１１部分と並列に接続され、チェックボールからなる逆止弁２１３を備えた復帰経路２１４が設けられている。この逆止弁２１３は、前進クラッチＣ１側からマニュアルバルブ２０３側へと向かう方向にのみ作動油が流れ得るよう構成し、前進クラッチＣ１から作動油を復帰経路２１４を介してドレーンする。
【００５８】
前記切換バルブ２０５が開制御されているとき、大オリフィス２０９のみを介して第１の油圧経路２１０から直接前進クラッチＣ１へと油圧が供給される。一方、切換バルブ２０５が閉制御されているとき、大オリフィス２０９を経由した油圧は、さらに小オリフィス２１１を経由して第２の油圧経路２１２から前進クラッチＣ１へと供給される。大オリフィス２０９のみを経由したときの方が、小オリフィス２１１をも経由する場合に比較して油圧供給速度は速い。従って、本実施形態における急速増圧手段とは、切換バルブ２０５と第１の油圧経路２１０と大オリフィス２０９をいう。
【００５９】
さらに、急速増圧手段を構成するものとして、前記コントローラ上には、エンジン再始動後に一定時間、前記切換バルブ２０５を開制御して、大オリフィス２０９からの油圧を直接前進クラッチＣ１へと供給する復帰用油圧供給指令手段１０９がプログラムにより実現されている。
【００６０】
通常のエンジンの作動時には、切換バルブ２０５が閉じて第１の油圧経路２１０から第２の油圧経路２１２を経由する経路を選択している。エンジンの自動停止始動装置によりエンジンが一旦停止し、その後再始動する場合は、復帰用油圧供給指令手段１０９からの指令で切換バルブ２０５が開く。従って、マニュアルバルブ２０３から供給される油圧は、第１の油圧経路２１０から大オリフィス１０９を経由した後、そのまま直接前進クラッチＣ１へと急速に供給される。
【００６１】
次に、他の急速増圧手段を同じく図６に従って説明する。
【００６２】
これは、図６において、ライン圧コントロールソレノイド２０１でプライマリーレギュレータバルブ２０２の調圧値を上げ、ライン圧を昇圧制御する昇圧手段を設けた構成である。この場合は、エンジン再始動時に、ライン圧を昇圧制御することで急速に油圧経路２１０から油圧を供給する。
【００６３】
エンジンの再始動時に昇圧手段により油圧を昇圧すると、同じ圧力損失の油圧経路であれば、昇圧した圧力分だけ速く油圧が供給される。
【００６４】
さらに他の急速増圧手段として、油圧経路に設けたオリフィスの絞り度をエンジンの再始動時に一時的に緩くする可変絞りオリフィスを設けてもよい。
【００６５】
＜制御例＞
以下、制御例を図７のフローチャート及び図８及び図９のタイミングチャートを用いて説明する。
【００６６】
エンジンを始動し、シフトレバーが走行ポジション、特にＤポジションにした状態で、プライマリレギュレータバルブ２０２で調圧されたライン圧はマニュアルバルブ２０３を介して最終的には前進用摩擦係合装置である前進クラッチＣ１へと供給される。この前進クラッチＣ１が係合しているときは、図４の作動表から明らかなように、車両は前進状態にある。このとき切換バルブ２０５は閉じた状態である。
【００６７】
例えば、この状態で交差点で信号が赤になったため、ブレーキを踏み、車両が停止した場合、自動停止判定手段２０１がエンジンの自動停止の実行条件を判定する。交差点での停止では、車速がゼロ、ブレーキペダルが踏まれていて、アクセルペダルが踏まれていなくて、エンジン水温やＡ／Ｔの作動油温が所定範囲にあり、かつシフトレバーのポジションがＤまたはＮにあることなどの条件は満たされており、この結果、エンジンは停止すべきであると判定される。
【００６８】
自動停止判定手段２０１により自動停止条件が揃ったと判定されたとき燃料カット指令手段２０２によりエンジンへの燃料供給がカットされる。すると、エンジンが停止してその回転数ＮＥが徐々に落ちる。エンジン停止とともにオイルポンプ１７の駆動も停止するので、かつ、前進クラッチＣ１と前進クラッチ用アキュムレータ２０６に蓄積されていた油が逆止弁２１３、復帰経路２１４を通ってドレーンされる（図８の（ａ））。Ｃ１油圧がエンジン停止後もしばらく一定であるのは、アキュムレータ２０６からの油圧によるものである。
【００６９】
この間、図７に示した処理が実行され、まず、ステップ２０において、運転状態を示す各種入力信号が処理され、その入力信号を元にエンジン停止制御中であるか否かが判定される（ステップ３０）。ここでエンジン停止制御中でなければ、そのまま処理を再開、すなわちステップ２０に戻り、エンジン停止制御中であれば、ステップ４０へと進み、自動復帰判定手段１０３がエンジンを再始動すべきであるか否かを判定する。ここで、再始動する条件が揃っていなければ、自動停止制御状態を継続する（ステップ５０）。自動停止状態のときは、オイルポンプ１７の停止によりクリープ力も失われるため、ヒルホールド制御装置が作動して、Ｃ１油圧がドレーンされる前にブレーキ油圧を保持し、ブレーキ力を確保しておく（ステップ６０）（図８（ｂ））。さらに、制御実施インジケータが点灯し（ステップ７０）、運転者にエンジン停止中であることを示す。
【００７０】
信号が青になり、ブレーキペダルを離すか、アクセルペダルを踏むと、自動復帰判定手段１０３がエンジンを再始動すべきであると判定するので（ステップ４０）、復帰指令手段１０４によりＭ／Ｇ８を駆動するとともに燃料供給を再開してエンジンを再始動する（ステップ８０）。すると、エンジン回転数はアイドル回転（＋α）（図９のＮＥＴＧＴ）に制御される。また、ヒルホールド制御手段２０６によるブレーキ力の保持が解除される（ステップ９０：図９（ａ））
エンジンが再始動するとオイルポンプ１７も再駆動されるが、この間、エンジン回転数が安定するまでの間、復帰用油圧供給指令手段１０９により切換バルブ２０５が開制御され、第１の油圧経路２１０と大オリフィス２０９を経由した油圧を直接前進クラッチＣ１へと供給する（ステップ１００）。
【００７１】
このとき、ライン圧コントロールソレノイド２０１でプライマリーレギュレータバルブ２０２の調圧値を上げ、ライン圧を昇圧制御してもよい。
【００７２】
これらにより、前進クラッチＣ１へ加わる油圧は、図９（ｂ）のように第２の油圧経路２１２の小オリフィス２１１を経由した場合（図９（ｃ））に比較して、急速に立ち上がる。その後、制御未実施インジケータを点灯し（ステップ１１０）、ステップ２０に戻る。
【００７３】
なお、復帰用油圧の供給時間（ＴＦＡＳＴ）、あるいは、ライン圧の昇圧時間は、変速機の作動油温（ＡＴ油温）に影響されるので、この時間は表１のようなマップに従い選択するようにするとよい。このようにすると、ＡＴ油温の差による作動油の粘性のばらつきによる制御に与える影響を回避でき、適切な制御を行うことができる。
【００７４】
【表１】
以上の制御において、エンジン停止指令の後、Ｃ１油圧が油圧供給回路から十分ドレーンする前にエンジン再始動が生じて、初期油圧の印加が行われるとＣ１油圧が急に立ち上がり、係合ショックが生じるので、タイマにより所定時間（図８のＴｏｆｆ）経過した後でないと、切換バルブ２０５を開制御しないよう制御する。この所定時間Ｔｏｆｆを決定するため、エンジンの回転数ＮＥを検出し、エンジン回転数が所定の回転数（図８のＮＥ１）まで落ちたことを復帰用油圧供給（すなわち切換バルブ２０５の開制御）の開始条件とする。また、エンジン回転数ではなく、これと連動するオイルポンプの回転数を検出し、オイルポンプの回転数が所定の回転数まで落ちたことを復帰用油圧供給の開始条件としてもよい。
【００７５】
なお、後進用摩擦係合装置であるＣ２クラッチについても、この図の回路を適用できる。
【００７６】
また、本発明を適用する変速機は自動クラッチ式のマニュアルトランスミッションであってもよい。
【００７７】
以上が、自動停止始動装置の動作例であるが、本発明の最大の特徴点を示す制御例を図１０のフローチャートを用いて説明する。
【００７８】
走行中、シフトレバーにより走行ポジションが図１１におけるＤポジションやＭポジションにした状態で走行状態にあるものとする。Ｄポジションは、変速機が自動的に変速段を変化させる場合であり、Ｍポジションは、運転者がマニュアルで変速段を変化させるためのスポーツモードの位置である。Ｍポジションの場合、図１２に示したように、ステアリングに設けたシフトスイッチ２３０でポジションをアップダウンさせる。
【００７９】
このような運転状態にあるとき、各種信号が図２に従ってコントローラ２３に入力され、当該入力信号が処理されている（ステップ１２０）。次いで、検出手段１０７で変速機の状態が検出され、その検出信号に基づいて、変速機が１速を達成しているか否かを判定する。すなわち、自動停止禁止手段１０８中における判定手段で、スノーモードか否か（ステップ１３０）、変速機の油圧回路を構成するソレノイド２０８がフェールしているか否か（ステップ１４０）、スポーツモードか否か（ステップ１５０）がそれぞれ判断され、これらのいずれかが肯定である場合、ステップ１６０で、自動停止禁止手段１０８により、自動停止始動制御が禁止される。
【００８０】
スノーモードか否かは、スノーモードスイッチがマニュアル設定されているか否か、あるいは車輪のスリップ率が所定値を越えて自動的にスノーモード設定された場合か否かによる。このとき、変速機により２速発進が行われる。
ソレノイドフェールの場合、通常自動変速機は、高速段を達成する。よって、停止してもその後は１速を達成できないので、スノーモードと同じ扱いとする。
【００８１】
スポーツモードも同様であり、スポーツモードでは、ステアリングのシフトスイッチで１速、２速での発進を選択できる。停止時に１速に戻るが、マニュアルで２速発進可能であり、シフトアップにより１速から２速にした状態で自動停止、再始動が行われると、１速を達成できないので、同様の扱いとする。
【００８２】
ステップ１３０，１４０，１５０のいずれの条件も否定である場合、自動停止始動制御は実行される状態にあり、自動停止判定手段１０１により自動停止条件が揃ったと判定されたとき（ステップ１７０）、図７で示した自動停止制御が実行され、ステップ１９０へと処理が進み、制御未実施インジケータを点灯する。
【００８３】
ステップ１７０で、自動停止条件が揃わないとき、ステップ２００で、自動停止制御を行わず、自動停止未実施インジケータを点灯させる。
【００８４】
このように、この実施形態では、シフトポジションがＤ（ドライブ）ポジションなどの走行ポジションにあるときで、エンジンの再始動時に１速で再始動できない場合には、その後における自動停止始動制御を禁止する。
【００８５】
従って、１速で再始動する場合に自動停止始動制御を行うこととなり、再始動時の前進クラッチへの急速増圧が確実に行われ、係合ショックを少なくすることができる。
【００８６】
なお、本実施例では、１速が達成されているか否かを検出して制御しているが、本発明では、１速以外の変速段が達成されていないとき、エンジンの自動停止始動制御を禁止してもよい。
【００８７】
また、本実施例では、シフトポジションがＮポジションでかつスポーツモードが選択されたときは直ちにエンジン自動停止始動制御を中止するのが好ましい。
【００８８】
【発明の効果】
本発明によれば、係合ショックを確実に減少できる場合にのみ、エンジンの自動停止始動制御を行うこととなり、係合ショック減少のための確実な制御を期待することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るシステムの全体を示す概略図
【図２】コントローラへの入出力信号を示す図
【図３】変速機の歯車列を示す概略図
【図４】変速機の作動状態を示す図
【図５】コントローラのＣＰＵに実現される自動停止復帰装置のブロック図
【図６】急速増圧手段を実現する理論油圧回路を示した図
【図７】自動停止制御の一例を示したフローチャート図
【図８】エンジン停止制御の状態を示したタイミングチャート図
【図９】エンジン再始動制御の状態を示したタイミングチャート図
【図１０】本発明に係る制御の一例を示したフローチャート図
【図１１】シフトレバーポジションを示した図
【図１２】シフトスイッチを有するステアリングを示した図
【符号の説明】
１…エンジン
２…クランク軸
３…クラッチ、
４…自動変速機（Ａ／Ｔ）
５…トルクコンバータ入力部
６…電磁クラッチ
７…減速装置
８…モータ・ジェネレータ（Ｍ／Ｇ）
１１…サンギア
１２…キャリア
１３…リングギア
１４…ブレーキ
１５…ワンウェイクラッチ
２１…インバータ
２２…バッテリー
２３…コントローラ（ＥＣＵ）
４１…副変速部
４２…主変速部
３１…トルクコンバータ
３２…ポンプインペラ
３３…ステータ
３４…タービンランナ
３５…ロックアップクラッチ
３６…変速機の入力軸
５１…遊星歯車機構
５２…キャリヤ
５３…リングギヤ
５４…サンギヤ
６１…中間軸
７０…遊星歯車機構
７１…サンギヤ
７２…キャリヤ
７３…リングギヤ
８０…遊星歯車機構
８１…サンギヤ
８２…キャリヤ
８３…リングギヤ
９０…遊星歯車機構
９１…サンギヤ
９２…キャリヤ
９３…リングギヤ
９５…出力軸
９６…ケーシング
Ｃ０…多板クラッチ
Ｃ１…前進クラッチ
Ｃ２…クラッチ
Ｂ０…多板ブレーキ
Ｂ１…第１ブレーキ
Ｂ２…第２ブレーキ
Ｂ３…第３ブレーキ
Ｂ４…第４ブレーキ
Ｆ０…一方向クラッチ
Ｆ１…一方向クラッチ
Ｆ２…一方向クラッチ
１０１…自動停止判定手段
１０２…燃料カット指令手段
１０３…自動復帰判定手段
１０４…復帰指令手段
１０５…自動停止表示手段
１０６…ヒルホールド制御手段
１０７…検出手段
１０８…自動停止禁止手段
１０９…復帰用油圧供給指令手段
２０１…ライン圧コントロールソレノイド
２０２…プライマリレギュレータバルブ
２０３…マニュアルバルブ
２０５…切換バルブ（急速増圧手段）
２０６…アキュムレータ
２０７…オリフィス
２０８…ソレノイド
２０９…大オリフィス
２１０…第１の油圧経路
２１１…小オリフィス
２１２…第２の油圧経路
２１３…逆止弁
２１４…復帰経路
２３０…シフトスイッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行中にエンジンの自動停止と自動始動とを実行することにより、燃料を節約し、あるいは排気エミッションを低減させる自動停止始動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、走行時に、例えば交差点等で自動車が停車した場合、所定の停止条件下でエンジンを自動停止させ、その後、所定の始動条件下、例えばアクセルペダルを踏み込んだときに、エンジンを再始動させることにより、燃料を節約したり、排気エミッションを低減させる自動停止始動装置が例えば特開平９−７１１３８号などで知られている。
【０００３】
一方、近年の自動車ではオートマチックトランスミッション（自動変速機）を備えるものが多くなっており、前記自動停止始動装置も自動変速機を備えた自動車に設けることが一般的である。また、自動クラッチ式のマニュアルトランスミッションも知られている。これら変速機が油圧式の場合、変速機に油圧を供給するオイルポンプ（油圧ポンプ）が設けられ、しかもそのオイルポンプはエンジンによって駆動されることから、前記自動停止始動装置によるエンジン停止・始動制御において次のような問題が生じる。
【０００４】
すなわち、シフトポジションがＤ（ドライブ）ポジションで、自動停止始動装置によってエンジンが停止すると、これまでエンジンの駆動力で作動していたオイルポンプが停止してしまうので、当然に変速機の作動のための油圧が低下してしまう。したがって変速機の前進クラッチや変速比を油圧で切り換えるクラッチ・ブレーキも、一旦解放状態となってしまう。
【０００５】
この状態からアクセルペダルを踏み込むことにより、エンジンの再始動条件が満足されると、エンジンが始動回転し始め、変速機のオイルポンプの吐出圧が徐々に上昇する。そして、Ｄポジションであるため作動油圧が十分になった時点で、前記前進クラッチが元通り係合して例えば１速になる。クラッチが係合することとは、すなわち、油路から抜けたオイルが再び油路を通って供給されることであり、クラッチ係合までには、エンジンが回転し始めてから多少の時間を要する。ところが、クラッチが係合するまでにはアクセルペダルが踏まれていることからエンジンはかなり高い回転数に達しており、前進クラッチの係合の瞬間に係合ショックが発生する可能性がある。また、搭乗者に不快感を与える可能性がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このようなクラッチの係合ショックを避けるために、自動停止した後、再始動する場合、クラッチを係合させるための油圧回路に、速く油圧を供給する急速増圧手段を設けることが考えられる。
【０００７】
ところで、エンジン再始動条件の一つとして、例えばシフトレバーがＤポジションにある場合があるが、Ｄポジションで始動する場合、必ずしも変速機の変速段が１速を達成している状態から始動するとは限らない。
【０００８】
その場合でも、前記急速増圧手段は発進の変速段が１速の場合を想定して所定の前進クラッチに油圧を急速に供給するシステムとして設計されていると、２速段で発進する際には、前進クラッチ以外にも油圧を供給する部分があるため、前進クラッチの急速増圧効果は期待できない。
【０００９】
一方、２速発進等の場合でも、２速のための前進クラッチ係合用の急速増圧システムを構成することは一応可能ではあるが、実際、１速、２速それぞれに急速増圧手段を構成することは現実性に乏しい。
【００１０】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、エンジンの自動停止始動装置において、エンジンの再始動時での発進応答性向上と所定クラッチの係合ショックを可能な限り低減できるようにすることを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、以下のような手段を採用した。
【００１２】
すなわち、本発明では、所定条件でエンジンを自動停止・再始動する自動停止始動装置において、エンジンの自動停止後の再始動時に変速機において所定変速段が達成されている状態で所定クラッチへの供給流体圧を急速に増圧する急速増圧手段と、変速機の状態を検出する検出手段と、この検出手段により変速機において所定変速段が達成されていない状態が検出されたときエンジンの自動停止制御を禁止する自動停止禁止手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
エンジンを自動停止する条件としては、車速がゼロ、ブレーキペダルオン、アクセルオフ、かつシフトレバーのポジションがＮ（ニュートラル）またはＤにあること、あるいは、ブレーキペダルがオフであっても、シフトレバーのポジションがＰ（パーキング）にあることなどが一例として挙げられる。従って、交差点などでブレーキが踏まれ、車両が一時停止した場合、あるいは、駐車場での停車時、自動停止始動装置によりエンジンが停止する。
【００１４】
次いで、エンジンの再始動条件が揃うと、エンジンが再始動する。エンジンの再始動条件としては、例えば、再発進のため、ブレーキペダルが離され、アクセルが踏み込まれたことなどである。
【００１５】
エンジンの再始動時には、通常、急速増圧手段により、所定変速段（例えば１速）が達成されている状態で所定クラッチへの供給流体圧を急速に増圧することで、所定クラッチを、急速に係合させる。
【００１６】
このとき、検出手段が変速機の状態を検出し、変速機において所定変速段（例えば１速）が達成されているかいないかが判定され、所定変速段が達成されていない場合、自動停止制御禁止手段により、エンジンの自動停止制御が禁止され、すでに制御が開始されているのであればその段階で中止される。
【００１７】
ここで、所定変速段が達成されていない場合とは、スノーモードやマニュアルモード、スポーツモードでの２速発進状態の場合、変速機構のフェール時で１速とならない場合等である。
尚、本発明に係るエンジンの自動停止始動装置は、所定条件でエンジンを自動停止・再始動するエンジンの自動停止始動装置において、エンジンの自動停止後の再始動時に変速機において所定変速比が達成されている状態で所定クラッチへの供給流体圧を急速に増圧する急速増圧手段と、変速機の状態を検出する検出手段と、この検出手段により変速機において所定変速比が達成されていない状態が検出されたときエンジンの自動停止制御を禁止する自動停止禁止手段と、を備えるようにしてもよい。
また、本発明に係るエンジンの自動停止始動装置は、所定条件でエンジンを自動停止・再始動するエンジンの自動停止始動装置において、エンジンの自動停止後の再始動時に変速機において所定変速比が達成されている状態で変速機への供給流体圧を急速に増圧する急速増圧手段と、変速機の状態を検出する検出手段と、この検出手段により変速機において所定変速比が達成されていない状態が検出されたときエンジンの自動停止制御を禁止する自動停止禁止手段と、を備えるようにしてもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適実施形態を図面を参照して説明する。
＜システム構成概要＞
図１は、本発明に係る装置の全体像を示す構成図である。図１に示したように、内燃機関（以下、エンジンという）１のクランク軸２に、クラッチ３を介して自動変速機（オートマチックトランスミッション：Ａ／Ｔと記す）４のトルクコンバータ入力部５が連結されている。
【００１９】
また、前記クラッチ３に続き、さらに電磁クラッチ６を介して減速装置７が接続され、この減速装置７にモータおよび発電機として機能するモータ・ジェネレータ（以下Ｍ／Ｇと記す）８が連結されている。Ｍ／Ｇ８はエンジンの自動停止始動制御において、エンジンの再始動時、スタータに代わってエンジンを迅速に始動する。また、Ｍ／Ｇ８は、クラッチ６が係合した状態で回生制動を実施する。
【００２０】
減速装置７は、遊星歯車式で、サンギア１１、キャリア１２、リングギア１３を含み、さらに、ブレーキ１４、ワンウェイクラッチ１５を介してＭ／Ｇ８に連結する。
また、自動変速機４は、エンジンにより駆動されるオイルポンプを内蔵しており（図示せず）、このオイルポンプは、油圧源として、自動変速機４へ作動用油圧を供給する。このオイルポンプはエンジン停止に伴って停止する。
【００２１】
さらに、前記Ｍ／Ｇ８には、インバータ２１が電気的に接続されている。このインバータ２１は電力源であるバッテリ２２からＭ／Ｇ８へと供給される電力をスイッチングにより可変にしてＭ／Ｇ８の回転数を可変にする。また、Ｍ／Ｇ８からバッテリ２２への電気エネルギーの充電を行うように切替える。
【００２２】
さらに、エンジンの制御の他、前記電磁クラッチ３，６の断続の制御、およびインバータ２１のスイッチング制御をおこなうため、コンピュータよりなるコントローラ（ＥＣＵ）２３が設けられている。
【００２３】
コントローラ（ＥＣＵ）２３に入力される信号は、図２に示したように、エンジン回転数、エンジン水温、イグニッションスイッチ、バッテリＳＯＣ（充放電収支）、ヘッドライト、デフォッガ、エアコン、車速、ＡＴ油温、シフトポジション、サイドブレーキ、フットブレーキ、排気装置の触媒温度、アクセル開度、クランク位置、スポーツシフト信号、車両加速度センサ、駆動力源ブレーキ力スイッチ、タービン回転数ＮＴセンサ、スノーモードスイッチ、エンジン点火信号、燃焼噴射信号、スタータ、コントローラ、減速装置、ＡＴソレノイド、ＡＴライン圧コントロールソレノイド、ＡＢＳアクチュエータ、自動停止制御実施インジケータ、自動停止制御未実施インジケータ、スポーツモードインジケータ、電子スロットル弁、スノーモードインジケータ等からの検出信号であり、また、コントローラ２３からはこれらに制御信号が出力される。
【００２４】
このコントローラ２３は、図示しないが中央処理装置（ＣＰＵ）の他に、制御プログラムを記憶したＲＯＭ、演算結果等を書き込むＲＡＭ、データのバックアップを行うバックアップＲＡＭなどを備えている。これらはバスで接続されている。
【００２５】
＜自動変速機＞
図３に示したように、前記自動変速機Ａ／Ｔはエンジンのトルクを駆動輪に伝達するため、トルクコンバータ３１と、このトルクコンバータ３１の出力トルクを車両の駆動に必要なトルクに変換して駆動輪に伝達する歯車変速機とを備えている。
【００２６】
トルクコンバータ３１は、エンジンのトルクをポンプインペラ３２の回転によって流体の運動エネルギに変換し、この流体の流れによる運動エネルギをステータ３３を介してタービンランナ３４に伝えることによりトルクコンバータ３１の出力軸にトルクを伝達する。このトルクコンバータ３１は、ロックアップクラッチ３５を備え、車速とアクセル開度に応じて、エンジンの出力軸とトルクコンバータ３１の出力軸とを直結する。そして、前記タービンランナ３４に接続された出力軸には、変速機４の入力軸３６（インプットシャフト）が連結されている。
【００２７】
前記歯車変速機は、歯車列を備え、遊星歯車機構、クラッチ、ブレーキ等を組み合わせ、複数種の変速比と、前進・後進の選択を行っている。
【００２８】
以下、その詳細を図３に従い説明する。
【００２９】
図３は自動変速機の歯車列の一例を示す図であり、ここに示す構成では、前進５段・後進２段の変速段を設定できるように構成されている。すなわちここに示す自動変速機は、トルクコンバータ３１に連結した副変速部４１と、この副変速部４１に続く主変速部４２とを備えている。
【００３０】
副変速部４１は、オーバードライブ用遊星歯車機構５１を備えており、前記トルクコンバータ３１の出力軸に連結した入力軸３６が、このオーバードライブ用遊星歯車機構５１のキャリヤ５２に連結されている。
【００３１】
この遊星歯車機構５１は、内周面に内歯を有するリングギヤ５３と、このリングギヤ５３の中心に配置されたサンギヤ５４と、このサンギヤ５４と前記リングギヤ５３との間に配置され、キャリヤ５２によって保持されたピニオンギヤとを有し、ピニオンギヤがサンギヤ５４とリングギヤ５３とに噛合しつつサンギヤ５４の周囲を相対回転する構成である。
【００３２】
そして、キャリヤ５２とサンギヤ５４との間には、多板クラッチＣ0 と一方向クラッチＦ0 とが設けられている。なお、この一方向クラッチＦ0 はサンギヤ５４がキャリヤ５２に対して相対的に正回転（入力軸３６の回転方向の回転）する場合に係合するようになっている。
【００３３】
またサンギヤ５４の回転を選択的に止める多板ブレーキＢ0 が設けられている。そしてこの副変速部４１の出力要素であるリングギヤ５３が、主変速部４２の入力要素である中間軸６１に接続されている。
【００３４】
従って、副変速部４１では、多板クラッチＣ0 もしくは一方向クラッチＦ0 が係合した状態では遊星歯車機構５１の全体が一体となって回転するため、中間軸６１が入力軸３６と同速度で回転し、低速段となる。またブレーキＢ0 を係合させてサンギヤ５４の回転を止めた状態では、リングギヤ５３が入力軸３６に対して増速されて正回転し、高速段となる。
【００３５】
他方、主変速部４２は、前記遊星歯車機構５１と同一構造の三組の遊星歯車機構７０，８０，９０を備えており、それらの回転要素が以下のように連結されている。すなわち、第１遊星歯車機構７０のサンギヤ７１と第２遊星歯車機構８０のサンギヤ８１とが互いに一体的に連結され、また第１遊星歯車機構７０のリングギヤ７３と第２遊星歯車機構８０のキャリヤ８２と第３遊星歯車機構９０のキャリヤ９２との三者が連結され、かつそのキャリヤ９２に出力軸９５が連結されている。さらに第２遊星歯車機構８０のリングギヤ８３が第３遊星歯車機構９０のサンギヤ９１に連結されている。
【００３６】
この主変速部４２の歯車列では前進５段と後進２段の変速段とを設定することができ、そのためのクラッチおよびブレーキが以下のように設けられている。
【００３７】
先ず、クラッチについて述べると、互いに連結されている第２遊星歯車機構８０のリングギヤ８３および第３遊星歯車機構９０のサンギヤ９１と中間軸６１との間に第１クラッチＣ１（前進クラッチ）が設けられている。また、互いに連結された第１遊星歯車機構７０のサンギヤ７１および第２遊星歯車機構８０のサンギヤ８１と中間軸６１との間に第２クラッチＣ２が設けられている。
【００３８】
つぎにブレーキについて述べると、第１ブレーキＢ１はバンドブレーキであって、第１遊星歯車機構７０および第２遊星歯車機構８０のサンギヤ７１，８１の回転を止めるように配置されている。また、これらのサンギヤ７１，８１（すなわち共通サンギヤ軸）とケーシング９６との間には、第１一方向クラッチＦ１と多板ブレーキである第２ブレーキＢ2 とが直列に配列されており、その第１一方向クラッチＦ１はサンギヤ７１，８１が逆回転（入力軸３６の回転方向とは反対方向の回転）しようとする際に係合するようになっている。
【００３９】
第１遊星歯車機構７０のキャリヤ７２とケーシング９６との間には、多板ブレーキである第３ブレーキＢ3 が設けられている。そして第３遊星歯車機構９０のリングギヤ９３の回転を止めるブレーキとして、多板ブレーキである第４ブレーキＢ4 と第２一方向クラッチＦ2 とがケーシング９６との間に並列に配置されている。なお、この第２一方向クラッチＦ2 はリングギヤ９３が逆回転（入力軸３６の回転方向とは反対方向の回転）しようとする際に係合するようになっている。なお、図３において、Ｓ１はタービン回転数センサであり、Ｓ２は出力軸回転数センサである。
【００４０】
上記の自動変速機４では、各クラッチやブレーキを図４の作動表に示すように係合・解放することにより前進５段・後進２段の変速段を設定することができる。なお、図４において○印は係合状態、◎印はエンジンブレーキ時の係合状態、△印は係合するが動力伝達には関係のない状態、空欄は解放状態をそれぞれ示す。
【００４１】
また、本件発明は、自動変速機に限らず自動クラッチ式のマニュアル・トランスミッションについても適用可能である。
【００４２】
＜エンジンの自動停止始動装置＞
所定の停止条件でエンジンを自動停止させ、所定の復帰条件でエンジンを再始動させるエンジン自動停止始動装置が設けられている。このエンジン自動停止始動装置でエンジンを再始動する場合、変速機において、前進クラッチであるＣ１クラッチに供給する油圧（流体圧）を、急速増圧手段により急速増圧する。
【００４３】
エンジン１の自動停止始動装置は、前記ＲＯＭに記憶された制御プログラムに従ってコントローラ２３上に実現される。この装置は、図５に示したように、エンジン１の自動停止の実行条件を判定する自動停止判定手段１０１と、自動停止判定手段１０１により自動停止条件が揃ったと判定されたときエンジンへの燃料供給をカットする燃料カット指令手段１０２と、エンジン１の再始動の実行条件を判定する自動復帰判定手段１０３と、自動復帰判定手段１０３によりエンジン１を再始動すべきであると判定したとき、Ｍ／Ｇ８を駆動するとともに燃料供給を再開してエンジンを再始動する復帰指令手段１０４とを備えている。
【００４４】
そして、自動停止判定手段１０１や自動復帰判定手段１０３での判定のため、車速センサからの信号、シフトレバーのポジションを示す信号、アクセルセンサからの信号、ブレーキペダル信号等が入力されている。
【００４５】
自動停止判定手段１０１は、例えば、車速がゼロ、ブレーキペダルが踏まれていて、アクセルペダルが踏まれていなくて、エンジン水温やＡ／Ｔの作動油温が所定範囲内にあり、かつシフトレバーのポジションがＤまたはＮにあることなどを条件にエンジンを停止すべきと判定する。このようにＤまたはＮポジションのとき、自動停止始動制御を行うことをＤエコランといい、Ｎポジションのときのみ自動停止始動制御を行い、他のポジションでは自動停止始動制御を行なわない制御をＮエコランという。ＤエコランとするかＮエコランとするかを選択して制御するようにすることもできる。なお、ただ単にシフトレバーがＰポジションにあることなどを条件にエンジンを停止すべきとしてもよい。
【００４６】
一方、自動復帰判定手段１０３は、例えば、アクセルペダルが踏まれるか、ブレーキがオフとなったときにエンジンを再始動すべきであると判定する。
【００４７】
なお、自動停止始動装置は、自動停止判定手段１０１により自動停止条件が揃ったと判定されたとき、運転席に設けた制御実施インジケータ、例えばランプを点灯し、運転者にエンジンの自動停止中であることを示す自動停止表示手段１０５を備えている。
【００４８】
さらに、コントローラ２３上には、変速機の状態を検出する検出手段１０７が設けられており、この検出手段１０７で、変速機の状態、とりわけ、変速機により１速が達成されていない状態かどうかが検出される。
【００４９】
また、コントローラ２３上には、シフトポジションが走行ポジションのときで、かつ、検出手段１０７による検出の結果、変速機により１速が達成されていない状態であるとされたとき、自動停止制御を禁止する自動停止禁止手段１０８を備えている。例えば、変速機が１速でなく、高速段にあるとき、変速機の各種バルブが作動しなくなって変速機がフェールした状態のとき、さらに、２速発進を行うスノーモード時やスポーツモード時である。
【００５０】
自動停止始動制御前あるいは制御中にこれらスノーモード等に変更するとき、自動停止制御あるいはすでにある自動停止状態を即座に中止する。
【００５１】
ここで、スノーモードとは、スノーモードスイッチによるマニュアル設定に限らず、車輪のスリップ状態に従って自動的にスノーモードに切り換える場合も含む。
【００５２】
また、スポーツモードでは、２速で発進する場合があり、これもスノーモードと同じ扱いとする。
【００５３】
＜ヒルホールド制御手段＞
車両が停止していてもエンジンが動いていれば、シフトレバーがＤポジションにある限り、車両を前進させようとするクリープ力が働く。従って、傾斜の緩い坂道などでは、このクリープ力で車両が後退するのを防止できる。
【００５４】
しかし、本発明では、車両が停止するとエンジンを停止してしまうので、クリープ力は働かない。従って、停止した位置が坂道であった場合、ブレーキを踏み続けていなければ車両が後退してしまうこととなる。
【００５５】
そこで、図５に示したように、自動停止判定手段１０１により自動停止条件が揃ったと判定されたとき、ブレーキ装置のマスタシリンダ液圧を保持してブレーキ力を保持するヒルホールド制御手段１０６を備えている。このヒルホールド制御手段１０６もまた、プログラムによりコントローラ７上に実現される。なお、ヒルホールド制御はアンチロックブレーキ装置（ＡＢＳ）用のアクチュエータの駆動により行うことが好ましい。また、車輪につながる回転軸を機械的にロックするものであってもよい。
【００５６】
＜急速増圧手段＞
本発明の急速増圧手段を示す油圧回路を図６に従って説明する。
【００５７】
この図６は、変速機を作動制御する油圧回路の一部であり、図６では、エンジン１により駆動されるオイルポンプ１７と、このオイルポンプ１７からの油圧をライン圧コントロールソレノイド２０１で調圧して所定のライン圧として供給するプライマリレギュレータバルブ２０２と、運転席内のシフトレバーと連動して前記プライマリーレギュレータバルブ２０２からのライン圧を各ポジションに応じて作動部分に導くマニュアルバルブ２０３と、マニュアルバルブ２０３からの油圧を前進クラッチＣ１へと供給・遮断する切換バルブ２０５と、前進クラッチＣ１用のアキュムレータ２０６とを示している。このアキュムレータ２０６の前段には、オリフィス２０７が介装されている。なお、２０８は切換バルブ２０５の駆動用ソレノイドである。
さらに、前進クラッチＣ１への油圧経路は、マニュアルバルブ２０３から大オリフィス２０９と前記切換バルブ２０５とを介して前進クラッチＣ１に油圧を供給する第１の油圧経路２１０と、大オリフィス２０９を通過した後の第１の油圧経路２１０から分岐して小オリフィス２１１を介して前進クラッチＣ１へと油圧を供給する第２の油圧経路２１２とに分かれいる。そして、大オリフィス２０９を通過した後の第１の油圧経路２１０と前記第２の油圧経路２１２との間に、前記小オリフィス２１１部分と並列に接続され、チェックボールからなる逆止弁２１３を備えた復帰経路２１４が設けられている。この逆止弁２１３は、前進クラッチＣ１側からマニュアルバルブ２０３側へと向かう方向にのみ作動油が流れ得るよう構成し、前進クラッチＣ１から作動油を復帰経路２１４を介してドレーンする。
【００５８】
前記切換バルブ２０５が開制御されているとき、大オリフィス２０９のみを介して第１の油圧経路２１０から直接前進クラッチＣ１へと油圧が供給される。一方、切換バルブ２０５が閉制御されているとき、大オリフィス２０９を経由した油圧は、さらに小オリフィス２１１を経由して第２の油圧経路２１２から前進クラッチＣ１へと供給される。大オリフィス２０９のみを経由したときの方が、小オリフィス２１１をも経由する場合に比較して油圧供給速度は速い。従って、本実施形態における急速増圧手段とは、切換バルブ２０５と第１の油圧経路２１０と大オリフィス２０９をいう。
【００５９】
さらに、急速増圧手段を構成するものとして、前記コントローラ上には、エンジン再始動後に一定時間、前記切換バルブ２０５を開制御して、大オリフィス２０９からの油圧を直接前進クラッチＣ１へと供給する復帰用油圧供給指令手段１０９がプログラムにより実現されている。
【００６０】
通常のエンジンの作動時には、切換バルブ２０５が閉じて第１の油圧経路２１０から第２の油圧経路２１２を経由する経路を選択している。エンジンの自動停止始動装置によりエンジンが一旦停止し、その後再始動する場合は、復帰用油圧供給指令手段１０９からの指令で切換バルブ２０５が開く。従って、マニュアルバルブ２０３から供給される油圧は、第１の油圧経路２１０から大オリフィス１０９を経由した後、そのまま直接前進クラッチＣ１へと急速に供給される。
【００６１】
次に、他の急速増圧手段を同じく図６に従って説明する。
【００６２】
これは、図６において、ライン圧コントロールソレノイド２０１でプライマリーレギュレータバルブ２０２の調圧値を上げ、ライン圧を昇圧制御する昇圧手段を設けた構成である。この場合は、エンジン再始動時に、ライン圧を昇圧制御することで急速に油圧経路２１０から油圧を供給する。
【００６３】
エンジンの再始動時に昇圧手段により油圧を昇圧すると、同じ圧力損失の油圧経路であれば、昇圧した圧力分だけ速く油圧が供給される。
【００６４】
さらに他の急速増圧手段として、油圧経路に設けたオリフィスの絞り度をエンジンの再始動時に一時的に緩くする可変絞りオリフィスを設けてもよい。
【００６５】
＜制御例＞
以下、制御例を図７のフローチャート及び図８及び図９のタイミングチャートを用いて説明する。
【００６６】
エンジンを始動し、シフトレバーが走行ポジション、特にＤポジションにした状態で、プライマリレギュレータバルブ２０２で調圧されたライン圧はマニュアルバルブ２０３を介して最終的には前進用摩擦係合装置である前進クラッチＣ１へと供給される。この前進クラッチＣ１が係合しているときは、図４の作動表から明らかなように、車両は前進状態にある。このとき切換バルブ２０５は閉じた状態である。
【００６７】
例えば、この状態で交差点で信号が赤になったため、ブレーキを踏み、車両が停止した場合、自動停止判定手段２０１がエンジンの自動停止の実行条件を判定する。交差点での停止では、車速がゼロ、ブレーキペダルが踏まれていて、アクセルペダルが踏まれていなくて、エンジン水温やＡ／Ｔの作動油温が所定範囲にあり、かつシフトレバーのポジションがＤまたはＮにあることなどの条件は満たされており、この結果、エンジンは停止すべきであると判定される。
【００６８】
自動停止判定手段２０１により自動停止条件が揃ったと判定されたとき燃料カット指令手段２０２によりエンジンへの燃料供給がカットされる。すると、エンジンが停止してその回転数ＮＥが徐々に落ちる。エンジン停止とともにオイルポンプ１７の駆動も停止するので、かつ、前進クラッチＣ１と前進クラッチ用アキュムレータ２０６に蓄積されていた油が逆止弁２１３、復帰経路２１４を通ってドレーンされる（図８の（ａ））。Ｃ１油圧がエンジン停止後もしばらく一定であるのは、アキュムレータ２０６からの油圧によるものである。
【００６９】
この間、図７に示した処理が実行され、まず、ステップ２０において、運転状態を示す各種入力信号が処理され、その入力信号を元にエンジン停止制御中であるか否かが判定される（ステップ３０）。ここでエンジン停止制御中でなければ、そのまま処理を再開、すなわちステップ２０に戻り、エンジン停止制御中であれば、ステップ４０へと進み、自動復帰判定手段１０３がエンジンを再始動すべきであるか否かを判定する。ここで、再始動する条件が揃っていなければ、自動停止制御状態を継続する（ステップ５０）。自動停止状態のときは、オイルポンプ１７の停止によりクリープ力も失われるため、ヒルホールド制御装置が作動して、Ｃ１油圧がドレーンされる前にブレーキ油圧を保持し、ブレーキ力を確保しておく（ステップ６０）（図８（ｂ））。さらに、制御実施インジケータが点灯し（ステップ７０）、運転者にエンジン停止中であることを示す。
【００７０】
信号が青になり、ブレーキペダルを離すか、アクセルペダルを踏むと、自動復帰判定手段１０３がエンジンを再始動すべきであると判定するので（ステップ４０）、復帰指令手段１０４によりＭ／Ｇ８を駆動するとともに燃料供給を再開してエンジンを再始動する（ステップ８０）。すると、エンジン回転数はアイドル回転（＋α）（図９のＮＥＴＧＴ）に制御される。また、ヒルホールド制御手段２０６によるブレーキ力の保持が解除される（ステップ９０：図９（ａ））
エンジンが再始動するとオイルポンプ１７も再駆動されるが、この間、エンジン回転数が安定するまでの間、復帰用油圧供給指令手段１０９により切換バルブ２０５が開制御され、第１の油圧経路２１０と大オリフィス２０９を経由した油圧を直接前進クラッチＣ１へと供給する（ステップ１００）。
【００７１】
このとき、ライン圧コントロールソレノイド２０１でプライマリーレギュレータバルブ２０２の調圧値を上げ、ライン圧を昇圧制御してもよい。
【００７２】
これらにより、前進クラッチＣ１へ加わる油圧は、図９（ｂ）のように第２の油圧経路２１２の小オリフィス２１１を経由した場合（図９（ｃ））に比較して、急速に立ち上がる。その後、制御未実施インジケータを点灯し（ステップ１１０）、ステップ２０に戻る。
【００７３】
なお、復帰用油圧の供給時間（ＴＦＡＳＴ）、あるいは、ライン圧の昇圧時間は、変速機の作動油温（ＡＴ油温）に影響されるので、この時間は表１のようなマップに従い選択するようにするとよい。このようにすると、ＡＴ油温の差による作動油の粘性のばらつきによる制御に与える影響を回避でき、適切な制御を行うことができる。
【００７４】
【表１】
【００７５】
なお、後進用摩擦係合装置であるＣ２クラッチについても、この図の回路を適用できる。
【００７６】
また、本発明を適用する変速機は自動クラッチ式のマニュアルトランスミッションであってもよい。
【００７７】
以上が、自動停止始動装置の動作例であるが、本発明の最大の特徴点を示す制御例を図１０のフローチャートを用いて説明する。
【００７８】
走行中、シフトレバーにより走行ポジションが図１１におけるＤポジションやＭポジションにした状態で走行状態にあるものとする。Ｄポジションは、変速機が自動的に変速段を変化させる場合であり、Ｍポジションは、運転者がマニュアルで変速段を変化させるためのスポーツモードの位置である。Ｍポジションの場合、図１２に示したように、ステアリングに設けたシフトスイッチ２３０でポジションをアップダウンさせる。
【００７９】
このような運転状態にあるとき、各種信号が図２に従ってコントローラ２３に入力され、当該入力信号が処理されている（ステップ１２０）。次いで、検出手段１０７で変速機の状態が検出され、その検出信号に基づいて、変速機が１速を達成しているか否かを判定する。すなわち、自動停止禁止手段１０８中における判定手段で、スノーモードか否か（ステップ１３０）、変速機の油圧回路を構成するソレノイド２０８がフェールしているか否か（ステップ１４０）、スポーツモードか否か（ステップ１５０）がそれぞれ判断され、これらのいずれかが肯定である場合、ステップ１６０で、自動停止禁止手段１０８により、自動停止始動制御が禁止される。
【００８０】
スノーモードか否かは、スノーモードスイッチがマニュアル設定されているか否か、あるいは車輪のスリップ率が所定値を越えて自動的にスノーモード設定された場合か否かによる。このとき、変速機により２速発進が行われる。
ソレノイドフェールの場合、通常自動変速機は、高速段を達成する。よって、停止してもその後は１速を達成できないので、スノーモードと同じ扱いとする。
【００８１】
スポーツモードも同様であり、スポーツモードでは、ステアリングのシフトスイッチで１速、２速での発進を選択できる。停止時に１速に戻るが、マニュアルで２速発進可能であり、シフトアップにより１速から２速にした状態で自動停止、再始動が行われると、１速を達成できないので、同様の扱いとする。
【００８２】
ステップ１３０，１４０，１５０のいずれの条件も否定である場合、自動停止始動制御は実行される状態にあり、自動停止判定手段１０１により自動停止条件が揃ったと判定されたとき（ステップ１７０）、図７で示した自動停止制御が実行され、ステップ１９０へと処理が進み、制御未実施インジケータを点灯する。
【００８３】
ステップ１７０で、自動停止条件が揃わないとき、ステップ２００で、自動停止制御を行わず、自動停止未実施インジケータを点灯させる。
【００８４】
このように、この実施形態では、シフトポジションがＤ（ドライブ）ポジションなどの走行ポジションにあるときで、エンジンの再始動時に１速で再始動できない場合には、その後における自動停止始動制御を禁止する。
【００８５】
従って、１速で再始動する場合に自動停止始動制御を行うこととなり、再始動時の前進クラッチへの急速増圧が確実に行われ、係合ショックを少なくすることができる。
【００８６】
なお、本実施例では、１速が達成されているか否かを検出して制御しているが、本発明では、１速以外の変速段が達成されていないとき、エンジンの自動停止始動制御を禁止してもよい。
【００８７】
また、本実施例では、シフトポジションがＮポジションでかつスポーツモードが選択されたときは直ちにエンジン自動停止始動制御を中止するのが好ましい。
【００８８】
【発明の効果】
本発明によれば、係合ショックを確実に減少できる場合にのみ、エンジンの自動停止始動制御を行うこととなり、係合ショック減少のための確実な制御を期待することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るシステムの全体を示す概略図
【図２】コントローラへの入出力信号を示す図
【図３】変速機の歯車列を示す概略図
【図４】変速機の作動状態を示す図
【図５】コントローラのＣＰＵに実現される自動停止復帰装置のブロック図
【図６】急速増圧手段を実現する理論油圧回路を示した図
【図７】自動停止制御の一例を示したフローチャート図
【図８】エンジン停止制御の状態を示したタイミングチャート図
【図９】エンジン再始動制御の状態を示したタイミングチャート図
【図１０】本発明に係る制御の一例を示したフローチャート図
【図１１】シフトレバーポジションを示した図
【図１２】シフトスイッチを有するステアリングを示した図
【符号の説明】
１…エンジン
２…クランク軸
３…クラッチ、
４…自動変速機（Ａ／Ｔ）
５…トルクコンバータ入力部
６…電磁クラッチ
７…減速装置
８…モータ・ジェネレータ（Ｍ／Ｇ）
１１…サンギア
１２…キャリア
１３…リングギア
１４…ブレーキ
１５…ワンウェイクラッチ
２１…インバータ
２２…バッテリー
２３…コントローラ（ＥＣＵ）
４１…副変速部
４２…主変速部
３１…トルクコンバータ
３２…ポンプインペラ
３３…ステータ
３４…タービンランナ
３５…ロックアップクラッチ
３６…変速機の入力軸
５１…遊星歯車機構
５２…キャリヤ
５３…リングギヤ
５４…サンギヤ
６１…中間軸
７０…遊星歯車機構
７１…サンギヤ
７２…キャリヤ
７３…リングギヤ
８０…遊星歯車機構
８１…サンギヤ
８２…キャリヤ
８３…リングギヤ
９０…遊星歯車機構
９１…サンギヤ
９２…キャリヤ
９３…リングギヤ
９５…出力軸
９６…ケーシング
Ｃ０…多板クラッチ
Ｃ１…前進クラッチ
Ｃ２…クラッチ
Ｂ０…多板ブレーキ
Ｂ１…第１ブレーキ
Ｂ２…第２ブレーキ
Ｂ３…第３ブレーキ
Ｂ４…第４ブレーキ
Ｆ０…一方向クラッチ
Ｆ１…一方向クラッチ
Ｆ２…一方向クラッチ
１０１…自動停止判定手段
１０２…燃料カット指令手段
１０３…自動復帰判定手段
１０４…復帰指令手段
１０５…自動停止表示手段
１０６…ヒルホールド制御手段
１０７…検出手段
１０８…自動停止禁止手段
１０９…復帰用油圧供給指令手段
２０１…ライン圧コントロールソレノイド
２０２…プライマリレギュレータバルブ
２０３…マニュアルバルブ
２０５…切換バルブ（急速増圧手段）
２０６…アキュムレータ
２０７…オリフィス
２０８…ソレノイド
２０９…大オリフィス
２１０…第１の油圧経路
２１１…小オリフィス
２１２…第２の油圧経路
２１３…逆止弁
２１４…復帰経路
２３０…シフトスイッチ
Claims (5)
- 所定条件でエンジンを自動停止・再始動するエンジンの自動停止始動装置において、
エンジンの自動停止後の再始動時に変速機において所定変速段が達成されている状態で所定クラッチへの供給流体圧を急速に増圧する急速増圧手段と、
変速機の状態を検出する検出手段と、
この検出手段により変速機において所定変速段が達成されていない状態が検出されたときエンジンの自動停止制御を禁止する自動停止禁止手段と、
を備えたことを特徴とするエンジンの自動停止始動装置。 - 所定条件でエンジンを自動停止・再始動するエンジンの自動停止始動装置において、
エンジンの自動停止後の再始動時に変速機において所定変速比が達成されている状態で所定クラッチへの供給流体圧を急速に増圧する急速増圧手段と、
変速機の状態を検出する検出手段と、
この検出手段により変速機において所定変速比が達成されていない状態が検出されたときエンジンの自動停止制御を禁止する自動停止禁止手段と、
を備えたことを特徴とするエンジンの自動停止始動装置。 - 所定条件でエンジンを自動停止・再始動するエンジンの自動停止始動装置において、
エンジンの自動停止後の再始動時に変速機において所定変速比が達成されている状態で変速機への供給流体圧を急速に増圧する急速増圧手段と、
変速機の状態を検出する検出手段と、
この検出手段により変速機において所定変速比が達成されていない状態が検出されたときエンジンの自動停止制御を禁止する自動停止禁止手段と、
を備えたことを特徴とするエンジンの自動停止始動装置。 - 前記検出手段で検出した変速機の状態が、２速発進状態の場合である請求項１記載のエンジンの自動停止始動装置。
- 前記検出手段で検出した変速機の状態が、変速機構のフェール時である請求項１〜３のいずれかに記載のエンジンの自動停止始動装置。
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