JP3864582B2 - 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、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。したがって変速用のクラッチ・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成立すると、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、エンジンが始動し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アクセルペダルが踏まれていれば、エンジン回転数が上昇しており、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、同時に運転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】
そして、従来の技術では、エンジンが停止することでオイルポンプが停止して油路の油圧が低下してしまった状態から、前進クラッチへの油圧の供給速度を速めるような急速増圧を実行していないので、車両発進時に前進クラッチ係合とともに、ショックが発生する可能性があった。
【0007】
また、車両発進の際には、前進クラッチのみに油圧を供給するのではなく、複数のクラッチを係合させるために油圧を供給する必要がある場合、エンジン自動停止後の再始動時におけるクラッチ等の係合に際して、クラッチにおけるパッククリアランスを詰めるために必要な作動用流体の供給量が足りなくなり、急速増圧が不可能となる可能性がある。
【0008】
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の所定クラッチの係合遅れを防止し、所定クラッチの係合遅れを防止することを課題とする。
【0009】
【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。すなわち、第一の発明の特徴点は、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し、該エンジンの再始動時に変速機の複数のクラッチを係合させるエンジンの自動停止始動装置であって、前記複数のクラッチのうち、前記エンジン再始動時にエンジンの出力トルクが伝達される所定クラッチの流体圧を、前記エンジン再始動時に急速増圧する急速増圧手段と、前記エンジン再始動時の急速増圧制御時に、前記複数のクラッチのうち前記所定クラッチ以外のクラッチの係合を遅延させる遅延手段と、を備えた点にある。
また、第二の発明の特徴点は、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し、該エンジンの再始動時に変速機の複数のクラッチを係合させるエンジンの自動停止始動装置であって、前記複数のクラッチのうち、車両を前進させるときに係合される前進用摩擦係合装置である前進クラッチの流体圧を前記エンジン再始動時に急速増圧する急速増圧手段と、前記エンジン再始動時の急速増圧制御時に、前記複数のクラッチのうち前記前進クラッチ以外のクラッチの係合を遅延させる遅延手段と、を備えた点にある。
【0010】
急速増圧手段は、エンジンが停止することで流体圧源が停止して流体圧供給路の流体圧が低下してしまった状態から、前進クラッチへの流体圧の供給速度を高めるような急速増圧を実行する。
【0011】
ところで、発進のために変速段を形成する場合、必ずしも一つのクラッチに流体圧を供給するのではなく、複数のクラッチの係合のために流体圧を供給する必要が生じる場合がある。その場合、複数クラッチのための十分な供給量を確保できず、急速増圧の効果を得られないおそれがある。
【0012】
そこで、前記遅延手段により、このような点を補うこととしたのである。ここで、前記遅延手段で係合を遅延させる対象は、例えば、変速機の一方向クラッチと並列に設けたクラッチであり、さらに、一方向クラッチと並列に設けたクラッチは、副変速機の係合装置である場合を例示することができる。
【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成立すると、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、急速増圧手段により、クラッチに作動用流体が急速に供給され、急速にクラッチを係合させる。
このとき、所定クラッチ以外のクラッチ、例えば、変速機の一方向クラッチと並列に設けたクラッチの係合を遅延手段で遅延させる。従って、急速増圧制御時に供給流体圧は、所定クラッチの油圧供給油路にのみに供給される。
【0016】
【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)のトルクコンバータ入力部5が連結されている。
【0017】
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。その際、クラッチ6とブレーキ14は係合する。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。
【0018】
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、一方向クラッチ15を介してM/G8に連結する。
【0019】
また、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。
【0020】
さらに、エンジンの制御の他、前記電磁クラッチ3,6等の断続の制御、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。
【0021】
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、あるいはコントローラ23からはこれらに制御信号が出力される。
【0022】
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。
【0023】
なお、図示しないが、エンジンによって駆動され、自動変速機のクラッチを制御する制御用油圧を供給する流体圧源としてオイルポンプが自動変速機内に内蔵されている。
<自動変速機>
図3に示したように、前記自動変速機はエンジンの動力を介して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から伝達された駆動力を車両に必要な駆動力に変換して駆動輪に伝達する歯車変速機4とを備えている。
【0024】
前記歯車変速機4は、遊星歯車機構、クラッチ、ブレーキ等を組み合わせ、変速比と、前進・後進の選択を行っている。
以下、その詳細を図3に従い説明する。
【0025】
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段の変速段を設定す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に連結した歯車変速機4として、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。
【0026】
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に連結した変速機の入力軸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。
【0027】
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。
【0028】
そして、副変速部41においてキャリヤ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 とが並列に設けられている。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。そして、多板クラッチC0 は、エンジンブレーキ作動時に係合される。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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70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。
【0032】
この主変速部22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。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。
【0033】
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。
【0034】
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は出力軸回転センサである。
【0035】
上記の自動変速機では、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。
【0036】
そして、運転席のスイッチにより、変速機のモードをスポーツモードに変更することが可能である。スポーツモードでは、図13に示したように、ステアリングに設けたシフトスイッチにより、シフト変更をマニュアルで行うことができる。
<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自動停止始動装置が設けられている。そして、エンジン始動時に、速やかに前進クラッチC1の油圧を増圧するための急速増圧手段を備えている。
【0037】
ここで、エンジン始動時に、急速増圧手段によって前進クラッチC1の油圧が増圧される速度は、急速増圧手段を有しない場合に比べて速く、前進クラッチC1の係合速度も急速増圧手段を用いた方が速くなる。急速増圧手段は例えば油路の流路断面積を大きくするなどの操作が行えるものをいう、なおこの実施形態において、急速増圧の対象となる所定クラッチは前進クラッチC1である。
【0038】
ところで、図4から明らかなように、達成変速段が1stから4thまで多板クラッチC0 と一方向クラッチF0 が同時に係合した状態となる。特に、1stから3rdでエンジンの自動始動時に前進クラッチC1に急速増圧手段で作動油を急速増圧して供給するが、前進クラッチC1への油圧経路は多板クラッチへC0への油圧経路もつながっているため、前進クラッチC1への油圧の供給と同時に多板クラッチC0 へも油圧が供給されることとなる。このため、前進クラッチC1への作動油供給量が少なくなるおそれがある。
【0039】
そこで、エンジン再始動時の急速増圧制御時に、変速機の一方向クラッチF0と並列に設けた多板クラッチC0の係合を遅延手段110で遅延させ、前進クラッチC1への急速増圧が完了してから変速機の一方向クラッチF0と並列に設けた多板クラッチC0の係合をすることとした。すなわち、急速増圧制御時には、前進クラッチC1のみに優先的に油圧が供給されるようにした。
【0040】
この遅延手段を含むエンジン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成立し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、前記したように、エンジン再始動時の急速増圧制御時に、変速機の一方向クラッチF0と並列に設けたクラッチC0の係合を遅延させる遅延手段110と、を備えている。
【0041】
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、車速センサ信号、シフトレバーのポジション信号、アクセルセンサ信号、ブレーキペダル信号等が入力されている。
【0042】
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であり、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、あるいはSOC(バッテリー充電量)が所定値を下回っていない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。
【0043】
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、ブレーキが踏まれずに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。
【0044】
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成立したと判定されたとき、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。
<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。
【0045】
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。
【0046】
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成立し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23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。
<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。
【0047】
図6は自動変速機の油圧制御装置において前進クラッチC1を係合させる構成の要部を示す油圧回路図である。
プライマリレギュレータバルブ202は、ライン圧コントロールソレノイド201によって制御され、オイルポンプPによって発生された元圧を係合圧PLに調圧する。この係合圧PLは、マニュアルバルブ203に導かれる。マニュアルバルブ203は、シフトレバーと機械的に接続され、ここでは、前進ポジション、例えば、Dポジション、あるいは2ポジションが選択されたときに係合圧PLを前進クラッチC1側に連通させる。
【0048】
マニュアルバルブ203と前進クラッチC1との間には流路径の大きい大オリフィス209と切換弁205が介在されている。切換弁205はソレノイド208によって制御され、大オリフィス209を通過してきた作動油を前進クラッチC1に供給したり、その供給を停止したりする。
【0049】
また、切換弁205を通る油圧経路(流体圧経路)210と並列にしてチェックボール213と流路径の小さい小オリフィス211が組み込まれており、切換弁205がソレノイド208からの油圧によって閉じたとき、大オリフィス209を通過してきたオイルは更に小オリフィス(絞り通路)211を介して前進クラッチC1に到達する。なお、チェックボール213は前進クラッチC1の油圧がドレーンされるときに該ドレーンが円滑に行われるように機能する。
【0050】
切換弁205と前進クラッチC1との間の油路266には、オリフィス268を介して(従来と同様の小型の)アキュムレータ207が配置されている。このアキュムレータ207はピストン272及びスプリング274を備え、前進クラッチC1に作動油が供給されるときに、スプリング274によって決定される所定の油圧でゆっくり立ち上がるように機能し、前進クラッチC1の係合時に発生するショックを低減する。
【0051】
以上の構成において、ソレノイド208が切換弁205を開に制御しているとき、マニュアルバルブ203を通過した係合圧PLは、大オリフィス209を通過した後、そのまま油圧経路210から前進クラッチC1に供給される。一方、ソレノイド208が切換弁205を閉に制御しているときは、マニュアルバルブ203を通過した係合圧PLは、大オリフィス209を通過した後、小オリフィス211を介して前進クラッチC1に供給される。
【0052】
この結果、大オリフィス209から切換弁205を通って直接前進クラッチC1へと連なる油圧経路210は、小オリフィス(絞り通路)211に対してバイパス通路という形となり、従って、ソレノイド208が切換弁205を開に制御しているときの方が、ソレノイド208が切換弁205を閉に制御しているときより、前進クラッチC1への流路断面積が広く、油圧の供給スピードが速くできる。
【0053】
エコランモード信号がオンとなった状態で車両が停止し、且つ所定のエンジン停止条件が成立すると、コントローラ23はエンジン1に燃料の供給をカットする信号を出力し、エンジンを停止させる。
【0054】
次に、エンジン1が自動停止された状態から再始動の条件が成立すると、図5において、コントローラ23から急速増圧制御の指令を受けたソレノイド208が、切換弁205を開に制御する。このため、マニュアルバルブ203を通過したライン圧PLは、大オリフィス209を通過した後、そのまま油圧経路210から前進クラッチC1に供給される。よって、前進クラッチC1に供給される油圧は、小オリフィス211を通過して供給される場合より、その速度が速く、このため、前進クラッチC1の係合が早く開始できる。
【0055】
なお、この急速増圧制御が実行されている段階では、スプリング74のばね定数の設定によりアキュムレータ70は機能しない。やがて、コントローラ23より急速増圧制御の終了指令を受けてソレノイド208が切換弁205を閉ざすと、大オリフィス209を通過した係合圧PLは小オリフィス211を介して比較的ゆっくりと前進クラッチC1に供給される。また、この段階では、前進クラッチC1に供給される油圧は高くなっており、アキュムレータ207につながっている油路266の油圧がスプリング274に抗してピストン272を図の上方に移動させる。その結果、このピストン272が移動している間、前進クラッチC1に供給される油圧の上昇率が低下し、前進クラッチC1は非常に円滑に係合を完了できる。
【0056】
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23上には、復帰指令手段104からの復帰指令を受けて、エンジン再始動後に一定時間、前記切換弁205を作動することで、前進クラッチC1へと復帰用の油圧を供給する油圧経路210を開く復帰用油圧供給指令手段109が実現されている。また、復帰用油圧供給指令手段109に対し、切換弁205の開時間を制御する急速増圧制御手段108が設けられている。
【0057】
次に、他の急速増圧手段を同じく図6に従って説明する。
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。
【0058】
エンジンの再始動時に昇圧手段により昇圧すると、昇圧した圧力分だけ速く油圧が供給される。
本例では、一方向クラッチF0と並列なクラッチC0に前進クラッチC1と同様に油圧が供給されるが、エンジンの自動停止後の再始動時に供給される油圧の急速増圧はクラッチC0に優先して、前進クラッチC1にのみ行われる。
【0059】
図7で、122はC−0エキゾーストバルブを示し、このC−0エキゾーストバルブ122には、図6に示す1−2シフトバルブ204と、図示しない2−3シフトバルブを介してライン圧が供給されている。そして、このC−0エキゾーストバルブ122に、図示しないソレノイドバルブS4からの信号圧S4が加わるとき、このライン圧がクラッチC0に供給され、図示しないソレノイドバルブS3からの信号圧S3が加わるとき、ライン圧が遮断される。
【0060】
遅延手段110でクラッチC0の係合を遅延させる場合、ソレノイドバルブS4からの信号圧S4の印加タイミングを、前進クラッチC1への油圧供給タイミングより遅らせる。なお、123はクラッチC0用のアキュムレータである。
<制御例>
以下、制御例を図8のフローチャート及び図9及び図10のタイミングチャートを用いて説明する。
【0061】
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。
【0062】
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成立しており、この結果、エンジンは停止すべきであると判定される。
【0063】
自動停止判定手段201により自動停止条件が成立し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Pの駆動も停止するので、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を通ってドレーンされる(図9の(a))。C1油圧がエンジン停止後、徐々に落ちていくのは、アキュムレータ206が機能するからである。
【0064】
この間、図8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、再始動する条件が成立していなければ、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P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9(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。
【0065】
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10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10(a))エンジンが再始動するとその駆動力によりオイルポンプP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が所定時間開かれ、復帰用油圧経路210から直接前進クラッチC1へ復帰用の油圧を供給する(ステップ100)。
【0066】
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。
マニュアルバルブ203から大オリフィス209を経由して復帰用油圧経路210から直接前進クラッチC1へと印加される油圧は図10(b)のように大オリフィス209と小オリフィス211とを経由して前進クラッチC1へと加わる油圧(図10(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。
【0067】
以上が、エンジンの自動停止始動装置の1速発進を前提とした通常の動作例であるが、本発明の特徴点を示す制御例を図11のフローチャートを用いて説明する。
【0068】
走行中、シフトレバーにより走行ポジションが図12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、コントローラ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13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。
【0069】
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)。そして、エンジンの自動停止始動制御が行われている際に、エンジンが自動停止した後、エンジンの再始動条件が成立したか否かが判定される(ステップ130)。再始動条件が成立しない場合は、そのままエンジンの自動停止を維持し(ステップ140)、自動停止実施インジケータを点灯し(ステップ150)、処理を最初から繰り返す。 ステップ130で、エンジンの再始動条件が成立した場合、ステップ160に進み、変速機が1速発進であるかを判定する。1速発進である場合、ステップ200へと進み、急速増圧制御を行う。そして、急速増圧してから所定時間が経過したか否かをカウンタ等で計測し(ステップ210)、所定時間が経過しなければ急速増圧制御をそのまま維持し、所定時間が経過したときは、クラッチC0を係合させる(ステップ220)。すなわち、遅延手段110により、クラッチC0の係合を遅らせたのである。
【0070】
ステップ160で1速発進でないと判定された場合、ステップ170で2速発進か否かが判定される。2速発進であれば、ステップ180で急速増圧制御を行う。2速発進でない場合、ステップ190で、その他の急速増圧制御を行う。
【0071】
シフトレバーをMポジションに入れるとスポーツモードとなるが、このとき、ステアリングのスイッチでギヤ段の選択が可能となる。通常、エンジン停止時には、1速に自動に停止するが、エンジンの再始動時にスイッチで2速以上にする場合があり、ステップ170はこのような場合を想定している。
【0072】
ステップ190,220の後には、ステップ230で自動停止未実施インジケータを点灯し、処理を終了する。
なお、ステップ200、180、190での急速増圧制御は、表1に示したように、変速段ごとに異なる油圧供給時間(TFAST)での油圧供給を行う。
【0073】
すなわち、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。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】
Figure 0003864582
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、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9のToff)経過した後でないと、復帰用油圧経路210からの油圧の供給を行わないよう制御する。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9のNE1)まで落ちたことを復帰用油圧供給の開始条件とする。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Pの回転数を検出し、オイルポンプP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。
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。
【0076】
以上のように、エンジンの自動停止後、再始動するにあたっての急速増圧制御時に、変速機の一方向クラッチF0と並列に設けたクラッチC0の係合を遅延させるので、急速増圧時の作動油不足を回避でき、スムーズな前進クラッチC1の係合を行うことができる。
【0077】
【発明の効果】
本発明によれば、エンジンの再始動時に、所定クラッチの係合を優先させ、通常時はこれと同時期に係合するクラッチ、例えば、一方向クラッチと並列なクラッチの係合を遅らせたので、これらの係合に必要な作動用流体を所定クラッチの係合に集中して使用でき、前進クラッチの係合がより円滑に行われ、係合ショックを可能な限り低減できる。
【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に実現される第一の特徴点による自動停止始動装置のブロック図
【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】クラッチC0を含む油圧回路を示した図
【図8】自動停止制御の一例を示したフローチャート図
【図9】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10】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11】本発明の第一の特徴点に係る制御の一例を示したフローチャート図
【図12】シフトレバーポジションを示した図
【図13】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…歯車変速機
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
16…電磁クラッチ
18…オイルポンプ入口配管
19…油圧制御装置
20…オイルポンプ出口配管
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
P…オイルポンプ
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
108…急速増圧制御手段
109…復帰用油圧供給指令手段
110…遅延手段
122…C−0エキゾーストバルブ
123…アキュムレータ
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
204…1−2シフトバルブ
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(復帰用油圧回路)
211…小オリフィス
212…第2の油圧経路
213…逆止弁
230…シフトスイッチ

Claims (2)

  1. 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し、該エンジンの再始動時に変速機の複数のクラッチを係合させるエンジンの自動停止始動装置であって、
    前記複数のクラッチのうち、前記エンジン再始動時にエンジンの出力トルクが伝達される所定クラッチの流体圧を、前記エンジン再始動時に急速増圧する急速増圧手段と、
    前記エンジン再始動時の急速増圧制御時に、前記複数のクラッチのうち前記所定クラッチ以外のクラッチの係合を遅延させる遅延手段と、
    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。
  2. 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し、該エンジンの再始動時に変速機の複数のクラッチを係合させるエンジンの自動停止始動装置であって、
    前記複数のクラッチのうち、車両を前進させるときに係合される前進用摩擦係合装置である前進クラッチの流体圧を前記エンジン再始動時に急速増圧する急速増圧手段と、
    前記エンジン再始動時の急速増圧制御時に、前記複数のクラッチのうち前記前進クラッチ以外のクラッチの係合を遅延させる遅延手段と、
    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。
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