JP3934976B2 - 自動変速機の変速油圧装置 - Google Patents
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Description
本発明は、自動変速機の制御装置であって、特に、走行中の車両停止時にエンジンのアイドリングを停止するアイドルストップ制御装置を備えた車両の制御装置に関する。
【0001】
【従来の技術】
近年、走行中において車両が停止し、かつ所定の停止条件が成立した場合に、エンジンを自動的に停止させ、燃料の節約、排気エミッションの低減、あるいは騒音の低減等を図るように構成したアイドルストップ車両がすでに実用化されている。このような車両にあってはエンジンが停止すると、エンジンにより駆動されているオイルポンプが停止してしまうため、例えば、自動変速機の前進クラッチに供給されている油も油路から抜け、油圧が低下してしまう。そのため、エンジンが再始動されるときには、前進走行時に係合されるべき前進クラッチもその係合状態が解かれてしまった状態となってしまうことになり、エンジン再始動時に、この前進クラッチが速やかに係合されないと、いわばニュートラルの状態のままアクセルペダルが踏み込まれることになり、エンジンが吹き上がった状態で前進クラッチが係合して係合ショックが発生する可能性がある。
【0002】
よって、これを解決する手段として、例えば特開2000−35122号公報に記載の技術が知られている。この技術は、エンジン再始動と同時に前進クラッチを係合させるためのオイルの供給を開始するシステムを採用している。オイルを供給するにあたって、前進クラッチをできるだけ速く係合させるために、一時的に所定時間だけオイルの急速増圧制御を実行するようにするものである。この急速増圧制御としては、例えば管路抵抗の大きい油路からの供給時間を短くする技術や、ライン圧を調圧するライン圧ソレノイドの制御目標圧を通常よりも高めに設定する技術が開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来技術にあっては、下記に示す問題があった。すなわち、各締結要素は、例えば多板クラッチ等から構成されている場合、経年変化等による劣化によって、フェーシングが薄くなる。このように、フェーシングが薄くなるとピストンストロークに相当するプリチャージ時間が長くなる。よって、急速増圧制御を所定時間行ったとしても、十分な締結圧が確保されない状態で、エンジンから入力されるトルクが大きくなり、エンジンが吹け上がってしまうという問題があった。また、エンジンが吹け上がらない場合であっても、エンジンから入力されるトルクが大きい状態で前進クラッチを締結することで、発進ショックを発生するという問題があった。
【0004】
本発明は、上述のような従来技術の問題点に着目してなされたもので、エンジンにより駆動されるオイルポンプを油圧供給源とする自動変速機の制御装置において、アイドルストップ後のエンジン再始動時に、経年変化等による締結要素の締結タイミングのズレが発生したとしても、スムーズに走行可能な自動変速機の変速油圧装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明では、エンジン始動時に予め設定された初爆タイミングでエンジンに点火信号を出力するエンジンコントロールユニットを有する車両のアイドル運転状態時、予め設定されたアイドリング停止条件に基づいて、エンジンコントロールユニットに対し、エンジンの作動及び停止信号を出力するアイドルストップ制御手段を備えた自動変速機の変速油圧装置において、前進用締結要素の締結圧に相当する値を検出する締結圧相当値検出手段と、アイドルストップ後のエンジン再始動時点から予め設定された第1設定時間経過後に、検出された締結圧相当値が予め設定された設定値に到達しているかどうかを判断する締結圧判断手段と、アイドルストップ後のエンジン再始動時点から前記締結圧判断手段により設定値に到達したと判断されるまでの時間をカウントする締結圧カウンタと、を設け、前記アイドルストップ制御手段は、前記カウンタのカウント値が、予め設定された設定時間より大きいときは、次回のアイドルストップ後のエンジン再始動時に、前記エンジンコントロールユニットに対してエンジンの初爆タイミングを所定時間遅くする指令を出力することを特徴とする。
【0007】
請求項2に記載の発明では、車両のアイドル運転状態時、予め設定されたアイドリング停止条件に基づいて、エンジンコントロールユニットに対し、エンジンの作動及び停止信号を出力するアイドルストップ制御手段を備えた自動変速機の変速油圧装置において、前進用締結要素の締結圧に相当する値を検出する締結圧相当値検出手段と、アイドルストップ後のエンジン再始動時点から予め設定された第1設定時間経過後に、検出された締結圧相当値が予め設定された設定値に到達しているかどうかを判断する締結圧判断手段と、アイドルストップ後のエンジン再始動時点から前記締結圧判断手段により設定値に到達したと判断されるまでの時間をカウントするカウンタと、油温を検出する油温検出手段と、を設け、前記アイドルストップ制御手段は、前記検出された油温が予め設定された設定油温未満のときは、前記予め設定されたアイドリング停止条件が成立したとしても、次回のアイドリング停止を禁止すると共に、前記カウンタのカウント値が、予め設定された設定時間より大きいときは、検出された油温を前記設定油温として更新することを特徴とする。
【0009】
請求項3に記載の発明では、請求項1または2に記載の自動変速機の変速油圧装置において、アイドリング停止からエンジン再始動時までの時間をカウントするアイドルストップカウンタを設け、前記アイドルストップ制御手段は、前記締結圧判断手段により設定値に到達していないと判断したときにカウントされたアイドルストップカウント値を記憶し、次回のアイドルストップ後、前記アイドルストップカウント値よりも所定カウント小さいアイドルストップカウント値に到達したときには、エンジン作動信号を出力することを特徴とする。
【0010】
請求項4に記載の発明では、請求項1ないし3いずれか1つに記載の自動変速機の変速油圧装置において、前記締結圧相当値検出手段を、変速機入力軸の回転数を検出するタービン回転数検出手段と、検出されたタービン回転数の変化率を算出する変化率算出手段から構成し、前記締結圧判断手段を、算出された変化率が正の値のときは前記設定値に到達していないと判断し、算出された変化率が負の値のときは前記設定値に到達したと判断する手段としたことを特徴とする。
【0012】
【発明の作用及び効果】
請求項1記載の自動変速機の変速油圧装置にあっては、アイドルストップ後のエンジン再始動時点から締結圧判断手段により設定値に到達したと判断されるまでの時間をカウントする締結圧カウンタが設けられている。そして、アイドルストップ制御手段において、カウンタのカウント値が、予め設定された設定時間より大きいときは、次回のアイドルストップ後のエンジン再始動時に、エンジンコントロールユニットに対してエンジンの初爆タイミングを所定時間遅くする指令が出力される。すなわち、締結要素のロスストローク分の油量が供給されていない状態で、エンジンを点火すると、エンジン回転数は上昇するが、油圧発生までのロスストローク分の油量が締結要素に供給され、その後に油圧が発生し始める。よって、エンジン回転数の立ち上がりに比べ油圧の立ち上がりが遅くなり、エンジン回転数が上昇しすぎて前進用締結要素に入力されるトルクが大きくなりすぎて発進ショックが発生する。そこで、スタータによりクランキング状態回転数を前回よりも所定時間長く維持し、その結果所定時間だけクランキング状態を長くする。この間に、オイルポンプから前進用締結要素に油圧が供給されるため、締結要素のロスストローク分の油量が供給される。ロスストローク分の油量が供給された状態でエンジンに点火すると(初爆タイミングを遅らせ)、エンジン回転数の上昇に伴って油圧も上昇する。これにより、エンジンの初爆から前進用締結要素の締結圧相当値が設定値に到達するまでの時間が短くなり、エンジントルクの上昇と締結圧の上昇タイミングが揃うことで、スムーズな発進制御を行うことができる。
【0013】
請求項2記載の自動変速機の変速油圧装置にあっては、アイドルストップ後のエンジン再始動時点から締結圧判断手段により設定値に到達したと判断されるまでの時間をカウントするカウンタが設けられている。そして、アイドルストップ制御手段において、カウンタのカウント値が、予め設定された設定時間より大きいときは、予め設定されたアイドリング停止条件が成立したとしても、次回のアイドリング停止が禁止される。よって、スムーズな発進が困難となる車両状況では、アイドルストップを禁止することで運転者に違和感を与えることなく、アイドルストップ制御を実行することができる。
【0014】
更に、油温を検出する油温検出手段が設けられている。そして、設定油温未満であることをアイドリング停止条件としている。このとき、カウンタのカウント値が予め設定された設定時間より大きいときは、検出された油温が設定油温として更新される。予め設定油温未満を停止条件として設ける理由は、前進用締結要素への油圧供給に時間がかかった理由として、油温上昇による極度の粘性抵抗の低下によるオイルポンプ及びバルブ各部のリーク量が増加することが挙げられるからである。ここで、経時変化等によって油圧供給量の増加やリーク量の増加が伴うと、予め設定された設定油温未満のときにアイドリングを停止したにも係わらず、油圧供給に時間がかかることになる。よって、油温の上限値を更に厳しくするために、設定油温より低い油温である検出された油温を新たな設定油温とすることで、油温の上限を更新し、トルクダウン制御の実行が必要とする高油温ではアイドルストップ制御が行われないよう制御することで、安定したアイドルストップ制御を実行することができる。
【0015】
請求項3記載の自動変速機の変速油圧装置にあっては、アイドリング停止からエンジン再始動時までの時間をカウントするアイドルストップカウンタが設けられている。そして、締結圧判断手段により設定値に到達していないと判断したときのアイドルストップカウント値が記憶される。そして、次回のアイドルストップ後、記憶されたアイドルストップカウント値よりも所定カウント小さいアイドルストップカウント値に到達したときは、エンジン作動信号が出力される。すなわち、アイドルストップ持続時間が長いことに起因して、前進用締結要素の締結圧供給油路中の油が抜けきってしまい、所定の締結圧確保時間が遅延する。よって、設定値に到達していないと判断されたときのアイドルストップ時間よりも短いアイドルストップ持続時間でエンジンを再始動することで、締結圧確保時間の遅延を防止することができる。
【0016】
請求項4記載の自動変速機の変速油圧装置にあっては、締結圧相当値検出手段が、変速機入力軸の回転数を検出するタービン回転数検出手段と、検出されたタービン回転数の変化率を算出する変化率算出手段から構成されている。そして、締結圧判断手段が、算出された変化率が正の値のときは設定値に到達していないと判断し、算出された変化率が負の値のときは設定値に到達したと判断する手段とされている。すなわち、エンジン再始動時はエンジンがスタータモータによってクランキングされ、その後エンジンが完爆したと判断されると、エンジンの出力トルクはある程度安定し、自動変速機に入力されるトルクによってタービンが回転する。このとき、前進用締結要素へ油圧が供給され、ある程度の締結力が発生している。前進用締結要素の一方はタービンに接続され、一方は駆動輪に接続された状態である。車両は停止した状態から発進しようとするため、慣性力によって駆動輪を固定する力が働く。この慣性力が前進用締結要素を介してタービンの回転数を一旦下げる(変化率が負になる)。すなわち、タービン回転数が上昇した後、一旦下がる(変化率が負になる)ときは、前進用締結要素の締結力がある程度確保され、いわゆるプリチャージが完了した段階と同等状態である。よって、締結圧相当値をタービン回転数から精度良く判断することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
図1は実施の形態における自動変速機の制御系を表す図である。
【0018】
10はエンジン、20は自動変速機、30はトルクコンバータ、50はコントロールユニット、60はスタータジェネレータである。
エンジン10には、燃料供給装置11が備えられ、エンジン10へ燃料を供給している。また、チェーンスプロケット12が設けられ、スタータジェネレータ60に電磁クラッチ61を介して設けられたチェーンスプロケット62とチェーン63により連結されている。このスタータジェネレータ60はエンジン10のスタータ、減速状態での発電機、並びにバッテリの蓄電状態に応じて発電する発電機として機能する場合は、電磁クラッチ61によりエンジン10と締結状態とされる。
【0019】
また、自動変速機20には、エンジン10と共に回転駆動するオイルポンプ22が設けられ、油圧サーボ23へ油圧を供給すると共に、分岐して直接前進クラッチ21のピストン室に油路切り換え電磁弁44を介して連通している。
【0020】
コントロールユニット50には、アイドルストップスイッチ1,ブレーキスイッチ2,舵角センサ3,油温センサ4,及び車速センサ5からの信号が入力され、スタータジェネレータ60,油路切り換え電磁弁44及び燃料供給装置11の作動を制御する。
【0021】
本実施の形態1では、変速機構部24にギヤ式の有段変速機を備えている。図2は本実施の形態1の有段変速機の構成を表す概略図である。
図2において、G1,G2,G3,は遊星ギヤ、M1,M2は連結メンバ、C1,C2,C3はクラッチ、B1,B2,B3,B4はブレーキ、F1,F2,F3はワンウェイクラッチ、INは入力軸(入力部材)、OUTは出力軸(出力部材)である。
【0022】
前記第1遊星ギヤG1は、第1サンギヤS1と、第1リングギヤR1と、両ギヤS1,R1に噛み合うピニオンを支持する第1キャリアPC1を有するシングルピニオン型の遊星ギヤである。
前記第2遊星ギヤG2は、第2サンギヤS2と、第2リングギヤR2と、両ギヤS2,R2に噛み合うピニオンを支持する第2キャリアPC2を有するシングルピニオン型の遊星ギヤである。
前記第3遊星ギヤG3は、第3サンギヤS3と、第3リングギヤR3と、両ギヤS3,R3に噛み合うピニオンを支持する第3キャリアPC3を有するシングルピニオン型の遊星ギヤである。
前記第1連結メンバM1は、第1キャリアPC1と第2リングギヤR2とをロークラッチR/Cを介して一体的に連結するメンバである。
前記第2連結メンバM2は、第1リングギヤR1と第2キャリアPC2とを一体的に連結するメンバである。
【0023】
リバースクラッチR/CはRレンジの時に締結し、インプットシャフトINと第1サンギヤS1を接続する。
ハイクラッチH/Cは3速,4速,5速の時に締結し、インプットシャフトINと第1キャリヤPC1を接続する。
ロークラッチL/Cは1速,2速,3速ギヤの時締結し、第1キャリヤPC1と第2リングギヤR2とを接続する。
ダイレクトクラッチD/Cは5速の時に締結し、第3キャリヤPC3と第3サンギヤS3とを接続する。
ロー&リバースブレーキL&R/Bは1速とRレンジの時に締結し、第1キャリヤPC1の回転を固定する。
2−4ブレーキ2-4/Bは2速,4速,5速の時に締結し、第1サンギヤS1の回転を固定する。
リダクションブレーキRD/Bは1速,2速,3速,4速とRレンジの時に締結し、第3サンギヤS3の回転を固定する。
ローワンウェイクラッチL−OWCは1速で車両が加速状態の時に作用し、第1キャリヤPC1の回転を固定する。減速中は作用しない。
リダクションワンウェイクラッチRD−OWCは1速,2速,3速,4速ギヤで車両が加速状態の時に作用し、第3サンギヤS3の回転を固定する。減速中は作用しない。
【0024】
前記入力軸INは、第1リングギヤR1に連結され、エンジン回転駆動力をトルクコンバータ30を介して入力する。前記出力軸OUTは、第3キャリアPC3に連結され、出力回転駆動力を図外のファイナルギヤ等を介して駆動輪に伝達する。前記各クラッチ及びブレーキには、各変速段にて締結圧や解放圧を作り出す油圧サーボ23が接続されている。
[変速作用]
図3は実施の形態1の変速機構部24での締結作動表を表す図である。
図3において、△はパワーオン時はトルク伝達に関与する状態、○は締結状態を示す。また、ドライブモードとは、図示しないセレクトレバーのレンジ位置がDレンジを選択している場合や、自動変速モードと手動変速モードとを有する自動変速機である場合には自動変速モードが選択されている場合を総称してドライブモードと呼んでいる。
【0025】
図4は実施の形態における油圧サーボ23から変速機構部24へ制御油圧を供給する油圧回路を表す油圧回路図である。エンジン10により駆動されるオイルポンプ22と、オイルポンプ22の吐出圧をライン圧として調圧するプレッシャレギュレータバルブ47と、ライン圧を供給するライン圧回路40と、油圧回路を切り換える第1シフトバルブ41,第2シフトバルブ42,及び第3シフトバルブ43と、各シフトバルブ41,42,43を作動するパイロット圧を供給するパイロット圧回路41b,42b,43bとが設けられている。また、ライン圧回路40にはバイパス油路45が設けられ、ロークラッチL/Cの直前に接続されている。このバイパス油路45上には連通・非連通状態を切り換える油路切り換え電磁弁44が設けられている。また、ロークラッチL/Cとバイパス回路45との間に、ロークラッチL/Cの締結圧を検出するロークラッチ圧検出センサ46が設けられている。
【0026】
ロークラッチL/C,リダクションブレーキRD/B,2−4ブレーキ2-4B,及びハイクラッチH/Cの直前には、各締結要素の締結直後のサージ圧を防止するため、オリフィスd1,d2,d3,d4が設けられ、ライン圧の立ち上がり特性を調整している。また、油路切り換え電磁弁44の油路等価オリフィス径dをオリフィスd1,d2,d3,d4の中で最も大きなオリフィス径d2の2倍以上としている。すなわち、図8に示すように、各シフトバルブ41,42,43へのパイロット圧が十分に供給されていない状態では、リダクションブレーキRD/B,2−4ブレーキ2-4/B,及びハイクラッチH/Cに油が供給され、この油路上にあるオリフィスの径d2,d3,d4(d2>d3>d4)の二乗に比例した油量が供給される。また、バイパス油路45を介してロークラッチL/Cへ油が供給される際、ロークラッチL/Cに供給される油の流量をQ、ポンプ吐出量をQlとすると、
d=2d2
Q=d2Ql/(d2+d22+d32+d42)
>4d22Ql/(4d22+d22+d22+d22)
=4Ql/7≒0.57Ql
となり、オイルポンプの吐出油量の6割程度をロークラッチL/Cに供給することができるよう構成されている。
【0027】
図5及び図6は参考例におけるアイドルストップ制御の制御内容を表すフローチャートである。
【0028】
ステップ101では、アイドルストップスイッチ1が通電、車速が0、ブレーキスイッチがON、舵角が0、Rレンジ以外のレンジが選択されているかどうかを判断し、全ての条件を満たしたときのみステップ102へ進み、それ以外はアイドルストップ制御を無視する。
【0029】
ステップ102では、セレクト位置がDレンジかどうかを判定し、Dレンジであればステップ103へ進み、それ以外はステップ104へ進む。
【0030】
ステップ103では、油温Toilが下限油温Tlowよりも温度が高く上限油温Thiよりも低いかどうかを判定し、条件を満たしていればステップ104へ進み、それ以外はステップ101へ進む。
【0031】
ステップ104では、エンジン10を停止する。
【0032】
ステップ105では、ブレーキスイッチ2がONかどうかを判定し、ON状態であればステップ106へ進み、それ以外はステップ104へ進む。
【0033】
ステップ106では、アイドルストップスイッチ1が通電しているかどうかを判定し、通電していなければステップ104へ進み、通電していればステップ107へ進む。
【0034】
ステップ107では、スタータジェネレータ60を作動する。
【0035】
ステップ108では、セレクト位置がDレンジかどうかを判定し、Dレンジであればステップ109へ進み、それ以外はステップ110へ進む。
【0036】
ステップ109では、油路切り換え電磁弁44のソレノイドをオンし、油路を供給側へ切り換えるとともに、タイマTのタイマカウント値を0にリセットする。
【0037】
ステップ110では、油路切り換え電磁弁44のソレノイドをオフし、油路を非供給側へ切り換える。
【0038】
ステップ111では、エンジン回転数Neを読み込む。
【0039】
ステップ112では、エンジン回転数Neが所定のエンジン回転数N0を越えたかどうかを判定し、越えていればステップ118へ進み、越えていなければステップ113へ進む。
【0040】
ステップ113では、スタータジェネレータ60の回転立ち上げ速度dNe/dTをSoで作動する。
【0041】
ステップ114では、油路切り換え電磁弁44のソレノイドがオンかどうかを判定し、オンであればステップ115へ進み、それ以外はステップ111に進みスタータジェネレータ60の作動を継続する。
【0042】
ステップ114では、ロークラッチ圧検出センサ46により検出されたロークラッチ圧PL/Cが目標クラッチ圧Poよりも大きいかどうかを判定し、大きければステップ117へ進み、それ以外はステップ116へ進む。
【0043】
ステップ116では、タイマTをT+DELT分カウントアップしてステップ111に進む。
【0044】
ステップ117では、油路切り換え電磁弁44のソレノイドをオフし、バイパス油路45を非供給側へ切り換える。
【0045】
ステップ118では、スタータジェネレータ60を作動を停止する。
【0046】
ステップ119では、油路切り換え電磁弁44のソレノイドがオンかどうかを判定し、オンであればステップ120へ進み、それ以外はステップ123へ進む。
【0047】
ステップ120では、ロークラッチ圧検出センサ46により検出されたロークラッチ圧PL/Cが目標クラッチ圧Poよりも大きいかどうかを判定し、大きければステップ122へ進み、それ以外はステップ121へ進む。
【0048】
ステップ121では、タイマTをT+DELT分カウントアップしてステップ120へ進み、目標クラッチ圧Poになるまでカウントアップを継続する。
【0049】
ステップ122では、油路切り換え電磁弁44のソレノイドをオフし、バイパス油路45を非供給側へ切り換える。
【0050】
ステップ123では、タイマ値Tが所定時間Toより大きいかどうかを判定し、大きいときはステップ124へ進み、小さいときは本制御を終了する。
【0051】
ステップ124では、スロットル開度TVOが0より大きい、すなわちアクセルが踏まれているかどうかを判定し、踏まれているときはステップ125へ進み、踏まれていなければ本制御を終了する。
【0052】
ステップ125では、エンジントルクを一定時間抑制する抑制制御を行う。
【0053】
すなわち、運転者がアイドルストップ制御を希望しており、車両が停止状態で、ブレーキが踏まれており、舵角が0で、Rレンジが選択されていなければ、エンジン10を停止する。ここで、アイドルストップスイッチ1は、運転者がアイドルストップを実行又は解除する意志を伝えるものである。イグニッションキーを回した時点でこのスイッチは通電状態である。また、舵角が0の場合としたのは、例えば右折時等の走行時の一時停車時においては、アイドルストップを禁止するためである。
【0054】
また、Rレンジにおけるアイドルストップ制御を禁止したのは締結完了状態にするための必要油量が、1速締結状態より遙かに多くなるため十分な油量を供給できない恐れがあるからである。すなわち、図3の締結表に示すように、1速段ではロークラッチL/C及びリダクションブレーキRD/Bに油圧の供給が必要である。各シフトバルブが油路を切り換えていない状態であってもリダクションブレーキRD/Bへは油圧が供給されており、残りのロークラッチL/Cにのみバイパス油路により油圧を供給すればよい。しかしながらRレンジでは、リバースクラッチR/C及びロー&リバースブレーキL&R/Bにも油圧を供給しなければならないため、エンジン始動までに締結に必要な油量を供給することが困難であるからである。
【0055】
次に、油温Toilが下限油温Tlowよりも高く、上限油温Thiよりも低いかどうかを判定する。これは、油温が所定温度以上でないと、油の粘性抵抗のために、エンジン完爆前に所定油量の充填ができない可能性があるためである。また、油温が高温状態では、粘性抵抗の低下によりオイルポンプ22の容積効率が低下することと、バルブ各部のリーク量が増加するため、同様にエンジン完爆前に締結要素への所定油量が充填できない可能性があるためである。
【0056】
次に、ブレーキが離されたときは、運転者にエンジン始動の意志があると判断し、また、ブレーキが踏まれた状態であっても、アイドルストップスイッチ1に非通電が確認されるときは、運転者にエンジン始動の意志があると判断する。これは、例えばアイドルストップによりエンジン10を停止すると、バッテリに負担がかかり、エアコン等の使用ができないといった事が生じないように、運転者が車室内の温度を暑いと感じたときには、運転者の意志によってアイドルストップ制御を解除することができることで、より運転者の意図に沿った制御を実行できるように構成されているものである。これにより、スタータジェネレータ60を作動することで、ライン圧回路40に油圧を供給する。
【0057】
(運転者がDレンジ以外を選択)
このときは、発進意図がないため、ステップ110において油路切り換え電磁弁44は通常油路を選択した状態である。よって、ステップ111→ステップ112→ステップ113→ステップ114を繰り返し、エンジン回転数Neが所定回転数Noに到達すると、スタータジェネレータ60をオフしステップ123に進む。ステップ123でタイマカウント値Tが所定値Toより大きいかどうかを判断するが、タイマTのカウントアップは行われていないため、本制御を終了する。
【0058】
(運転者がDレンジを選択)
このときは、発進意図がありロークラッチL/Cへの油圧供給を急ぐためステップ109において油路切り換え電磁弁44はバイパス油路45を選択した状態である。よって、ステップ111→ステップ112→ステップ113→ステップ114→ステップ115→ステップ116に進み、オイルポンプ22とロークラッチL/Cの直前とを連通するバイパス油路45上に設けられた油路切り換え電磁弁44のソレノイドをオンとし、連通状態に切り換える。すなわち、エンジン停止時は、ロークラッチL/Cに供給されている油も油路から抜け、油圧が低下してしまう。そのため、エンジン10が再始動されるときには、1速段走行時に係合されるべきロークラッチL/Cもその係合状態が解かれてしまった状態となっているため、エンジン再始動時に油圧を供給する必要があるからである。また、同時にスタータジェネレータ60始動時からの時間を計測するタイマTのタイマカウント値を0にリセットする。
【0059】
次に、エンジン再始動時に、スタータジェネレータ60の回転によりエンジン10を介してオイルポンプ22が駆動される。この駆動直後の油の流れを図8に示す。このように、各シフトバルブ41,42,43を作動するパイロット圧が十分に供給されていないため、図8のハッチング部分に油が流れることになる。このとき油路切り換え電磁弁44は連通状態とされているため、ロークラッチL/Cにも油が供給される。
【0060】
そして、エンジン回転数Neが所定回転数Noより大きいかどうかを判定することで、エンジンが完爆したかどうかを判定する。エンジン回転数Neが所定回転数Noより小さく、すなわちエンジンが完爆していなければ、ステップ113へ進み、スタータジェネレータ60の回転立ち上げ速度dNe/dTを予め設定された所定値Soとしてエンジンのクランキングを継続する。次に、ロークラッチ圧検出センサ46により検出されたロークラッチ圧PL/Cが目標クラッチ圧Poに達しているかどうかを判定する。そして、目標クラッチ圧Poに到達していなければタイマTをカウントアップし、タイマカウント値をT+DELTとし、上記ステップを繰り返す。
【0061】
(スタータジェネレータ作動時にロークラッチ圧を確保した場合)
エンジン回転数Neが所定値Noを越えていない場合はスタータジェネレータ60の作動を継続するが、油路切り換え電磁弁44が連通状態であれば、ロークラッチ圧検出センサ46により検出されたロークラッチ圧PL/Cが目標クラッチ圧Poに達していれば、油路切り換え電磁弁44を非連通状態とし、その後もエンジン回転数Neが所定の値になるまでスタータジェネレータ60を作動する。
【0062】
すなわち、ロークラッチ圧検出センサ46によりロークラッチ圧PL/Cを検出することで、スタータジェネレータ60作動時であっても目標ロークラッチ圧Poに達していれば、油路切り換え電磁弁44を非連通状態とすることが可能となり、必要な締結圧が確保されれば、それ以上バイパス油路45から油を供給する必要がない。よって、ロークラッチ圧PL/Cを検出することで、最適のタイミングでバイパス油路45を非連通状態にすることが可能となり、オイルポンプ22の吐出油量を効率よく使用することができる。
【0063】
(スタータジェネレータ停止後にロークラッチ圧を確保した場合)
運転者がDレンジを選択し、スタータジェネレータ60を作動し、ロークラッチ圧PL/Cが目標クラッチ圧Poに到達する前にエンジン回転数Neが所定回転数Noとなると、ステップ118→ステップ119→ステップ120→ステップ121へ進む。このとき、スタータジェネレータ60作動後からカウントアップしていたタイマTのカウントアップを継続し、ロークラッチ圧PL/Cが確保されるまでの時間を計測する。ロークラッチ圧PL/Cが目標クラッチ圧Poに到達すると、油路切り換え電磁弁44のソレノイドをオフする。
【0064】
(エンジン再始動時からロークラッチ圧PL/C確保までの時間判定)
ステップ123では、上記カウントアップされたタイマカウント値Tが所定時間Toより大きいかどうかを判定する。タイマカウント値が所定時間Toより短いときは、スムーズにロークラッチ圧を確保できたと判断し、本制御を終了する。
【0065】
一方、タイマカウント値が所定時間Toより長いときは、ステップ124に進みアクセルが踏み込まれていればステップ125においてエンジントルクを一定時間抑制する抑制制御を実行する。ここで、図7にタイマカウント値が所定時間Toより長い場合に、エンジントルクの抑制制御を行った場合と、行わなかった場合のタイムチャートを示す。エンジントルクの抑制制御を行わなかった場合のエンジン回転数を点線で示す。このように、タイマカウント値が長ければ、エンジンが完爆しオイルポンプ22の吐出能力が十分確保され、更にエンジントルクも大きくなるときである。この状態でやっとロークラッチ圧PL/Cが確保されたことになり、入力トルクが大きな状態での締結によって、車両の前後加速度(前後G)が上下に大きく変動する締結ショックが発生してしまう。
【0066】
よって、ステップ125においてエンジントルクを一定時間抑制する制御を行うことで、エンジン完爆直後程度のエンジントルクを出力してロークラッチL/Cの締結を実行する。これにより、図7の実線で示す前後Gのように、スムーズな発進加速を得ることができる。尚、エンジントルクを抑制する時間は、エンジン初爆からロークラッチ圧PL/Cが所定圧Poに到達する迄の時間程度が望ましい。
【0067】
以上説明したように、参考例における自動変速機の変速油圧装置にあっては、上述の構成をとったことにより、アイドルストップ後のエンジン再始動時に、ロークラッチ圧PL/Cが設定値Poに到達していないと判断したときは、スロットル開度が検出されたとしても、ロークラッチ圧PL/Cが設定値に到達するまでの間、コントロールユニット50に対してトルクダウン指令が出力される。すなわち、エンジン再始動時にアクセルが踏み込まれ、発進要求があるような場合であっても、ロークラッチ圧PL/Cが得られていなければ、トルクダウン指令を出力することで、ロークラッチL/Cへの入力トルクが小さくなる。よって、エンジン再始動時に、いわばニュートラルの状態のままアクセルペダルが踏み込まれ、エンジンが吹き上がった状態でロークラッチL/C係合して発生する係合ショックを防止することができる。
【0068】
また、ロークラッチ圧検出センサ46によりロークラッチ圧PL/Cを検出することで、スタータジェネレータ60作動時であっても目標ロークラッチ圧Poに達していれば、油路切り換え電磁弁44を非連通状態とすることが可能となり、必要な締結圧が確保されれば、それ以上バイパス油路45から油を供給する必要がない。よって、ロークラッチ圧PL/Cを検出することで、最適のタイミングでバイパス油路45を非連通状態にすることが可能となり、オイルポンプ22の吐出油量を効率よく使用することができる。
【0069】
(実施の形態1)
図10は実施の形態1におけるアイドルストップ制御の制御内容を表すフローチャートである。基本的構成は実施の形態1と同様であり、アイドルストップ制御のステップ101〜ステップ124までは参考例と同様であるため、異なるステップについてのみ説明する。
【0070】
ステップ201では、エンジン初爆タイミング遅延制御を実施する。
【0071】
ステップ202では、ステップ123においてタイマカウント値の判定を行う所定時間Toに△T加算した値を新たな所定時間として設定する。
【0072】
ステップ203では、新たに設定された所定時間Toが所定時間の最大値Tomaxより大きいかどうかを判定し、所定時間ToがTomax以下のときは本制御を終了し、所定時間ToがTomaxより大きいときはステップ204に進む。
【0073】
ステップ204では、所定時間としてTomaxを設定する。
【0074】
上記制御を図11のタイムチャートに基づいて説明する。
(タイミングずれによるショック)
学習前であって、エンジンの初爆から前進クラッチ圧がPoに到達するまでのタイミングがずれ、ショックを発生する場合のタイムチャートを図11の点線で示す。
【0075】
時刻t1において、ブレーキがオフされ、スロットルが踏み込まれると、スタータジェネレータ60が駆動し、エンジンがクランキングされる。このとき、タイマがリセットされ、カウントアップが開始される。時刻t1〜t2の間にスタータジェネレータ60のクランキングによりエンジン回転数が上昇するとともに、オイルポンプ22が駆動される。また、Dレンジが選択されているため油路切り換え電磁弁45によって切り換えられたバイパス油路44からロークラッチ圧PL/Cが供給され、徐々に上昇する。
【0076】
時刻t2において、スタータジェネレータ60のクランキングによりエンジン回転数が所定回転数に至り、所定時間経過後にコントロールユニット50から点火信号が出力され、エンジンの初爆が行われる。
【0077】
時刻t3において、エンジン回転数が完爆判定回転数Noに到達し、スタータジェネレータ60がオフされる。エンジン回転数は完爆後、自立回転により上昇する。
【0078】
このとき、時刻t1からロークラッチ圧PL/Cが所定圧Poに到達する時刻t5まで、タイマによるカウントアップが行われる。ここで、ロークラッチ圧PL/Cが所定圧Poに到達したときの、発進ショック等が発生しない望ましいエンジン回転数をNe1とし、エンジン再始動指令が出力されてから前進クラッチ圧Poを得るまでに望ましい時間を所定時間Toとする。尚、所定時間Toはエンジンコントロールユニット50に設定されたエンジン初爆タイミングに基づいて決定される(エンジン初爆後、エンジンが完爆し、自立回転し始めるときのエンジン回転数の上昇傾向はほぼ一定であると考え、初爆から時間が経過しすぎるとエンジン回転数が上昇しすぎると推定できる。よって、エンジン回転数が上昇しすぎない時間内でのロークラッチ締結が望ましいからである)。
【0079】
ロークラッチ圧PL/Cが所定圧Poに到達するまでの時間t1〜t5が、予め設定された所定時間Toより長いときは、スタータのクランキング開始からエンジン初爆までのタイミングは一定であるため、エンジンの初爆t2から所定圧Poに到達するまでの時間t5が長いことを意味する。ここで、エンジンは点火(時刻t2)されると、スタータジェネレータ60のクランキング回転数から一気に上昇し始め、完爆を迎える(時刻t3)。そして締結に望ましいエンジン回転数Ne1に到達したとき(時刻t4)のロークラッチ圧PL/Cは所定圧Poよりも小さいP1であるため、まだ締結することができない。
【0080】
そして、時間の経過に伴いエンジン回転数は上昇し、ロークラッチ圧PL/Cが所定圧Poに到達した(時刻t5)ときには、Ne2となる。すなわち、エンジン回転数の上昇によりオイルポンプ22の吐出圧も大きくなるが、経時劣化等によりロークラッチ圧PL/CがPoを得るまでの時間(時刻t5)が長いため、その間にエンジン回転数が上昇しすぎる(Ne2)。よって、エンジン側からロークラッチに入力されるトルクが大きくなり、図11の前後Gの点線で示すように、発進ショックを発生してしまう虞がある。
【0081】
(エンジン初爆タイミング遅延制御)
そこで、コントロールユニット50に対し、エンジンの初爆タイミングを△Tだけ遅らせる指令を出力する。すると、エンジン回転数は、スタータジェネレータ60によりクランキング状態回転数を時刻t20まで維持し、その結果△Tだけクランキング状態回転数が長くなる。この間に、オイルポンプ22からロークラッチL/Cに油圧が供給されるため、エンジンの初爆(時刻t20)からロークラッチL/Cが所定圧Poに到達するまでの時間(時刻t20〜t30<t2〜t4)が短くなる。
【0082】
時刻t40のときのエンジン回転数は、前進クラッチL/Cの締結に望ましいエンジン回転数であるNe1となり、エンジン回転数が上昇しすぎてロークラッチL/Cに入力されるトルクが大きくなりすぎることがない。よって、スムーズな発進制御を行うことができる。
【0083】
また、エンジンの初爆タイミングを△Tだけ遅らせているため、次回からのタイマカウント値を比較する所定値Toを△Tだけ長くする。これにより、所定圧Poが得られるまでの時間が長くなったとしても、エンジンの初爆から所定圧Poが得られる時間を短縮することで、発進ショックを低減することができる。
【0084】
尚、所定値Toにはリミッタ値であるTomaxが設けられている。これにより、エンジン始動が遅くなりすぎることを防止している。
【0085】
(実施の形態2)
図12は実施の形態2におけるアイドルストップ制御の制御内容を表すフローチャートである。基本的構成は参考例と同様であり、アイドルストップ制御のステップ101〜ステップ125までは参考例と同様であるため、異なるステップについてのみ説明する。
【0086】
ステップ301では、油温Toil0を読み込む。
【0087】
ステップ302では、ステップ103において油温を判定する際の油温上限値Thiをステップ301で読み込んだ油温Toil0に更新する。
【0088】
すなわち、ロークラッチL/Cへの油圧供給に時間がかかったときは、エンジントルクを一定時間抑制する制御を実行する。このとき、ロークラッチL/Cへの供給時間がかかった理由として、油温上昇により粘性抵抗の低下によるオイルポンプ22の容積効率の低下と、バルブ各部のリーク量が増加するためである。よって、油温の上限を更新することで、トルクダウン制御を実行したときの油温ではアイドルストップ制御が行われないため、安定したアイドルストップ制御を実行することができる。
【0089】
(実施の形態3)
図13は実施の形態3における油圧回路構成を表す回路図である。基本的構成は参考例と同様であるが、ロークラッチL/Cの締結圧を検出するロークラッチ圧検出センサ46を設けない構成とした点が異なる。
【0090】
図14は実施の形態3におけるアイドルストップ制御を表すフローチャートである。尚、制御フロー中の丸かっこ1以降の制御は上述の参考例及び実施の形態1,2に記載の制御のどれを組み合わせてもよいため省略する。また、ステップ101〜ステップ110までは、参考例と同様であるため、異なるステップについてのみ説明する。
【0091】
ステップ401では、エンジン回転数Neを読み込む。
【0092】
ステップ402では、エンジン回転数Neが所定のエンジン回転数N0を越えたかどうかを判定し、越えていればステップ406へ進み、越えていなければステップ403へ進む。
【0093】
ステップ403では、スタータジェネレータ60の回転立ち上げ速度dNe/dTをSoで作動する。
【0094】
ステップ404では、油路切り換え電磁弁44のソレノイドがオンかどうかを判定し、オンであればステップ405へ進み、それ以外はステップ401に進みスタータジェネレータ60の作動を継続する。
【0095】
ステップ405では、タイマTをT+DELT分カウントアップしてステップ401に進む。
【0096】
ステップ406では、スタータジェネレータ60を作動を停止する。
【0097】
ステップ407では、油路切り換え電磁弁44のソレノイドがオンかどうかを判定し、オンであればステップ408へ進み、それ以外はステップ123へ進む。
【0098】
ステップ408では、タービン回転数Ntを読み込み、タービン回転数の変化量を△Ntを演算しステップ409へ進む。
【0099】
ステップ409では、変化量△Ntが負の値かどうかを判断し、負のときはステップ411へ進み、ゼロ以上のときはステップ410へ進む。
【0100】
ステップ410では、タイマTをT+DELT分カウントアップしてステップ408へ進み、変化量△Ntが負になるまでカウントアップを継続する。
【0101】
ステップ411では、油路切り換え電磁弁44のソレノイドをオフし、バイパス油路45を非供給側へ切り換える。
【0102】
図15は実施の形態3のアイドルストップ制御に実施の形態1におけるエンジン初爆タイミング遅延制御を組み合わせたときのタイムチャートである。以下、基本的な制御内容は同じであり、ロークラッチ圧PL/Cが所定圧Poに到達したかどうかをタービン回転数から判断する点が異なるため、その点について図15に示すタイムチャートに基づいて説明する。
【0103】
ステップ401〜ステップ405において、時刻t1からタイマをカウントアップすると共に、スタータジェネレータ60のクランキングによってエンジンを完爆する。そして、エンジンが完爆したと判断された後に、スタータジェネレータ60をオフとし、Dレンジが選択され、油路切り換え電磁弁44がバイパス油路45を選択しているかどうかを判定する。バイパス油路45を選択しているときは、タービン回転数Ntを読み込み、変化量△Ntを演算する。
【0104】
そして、ステップ409において、変化量△Ntが負したと判断(学習前では時刻t4,学習後では時刻t40)し、油路切り換え電磁弁44によってバイパス油路45から通常油路に切り換えられる。
【0105】
すなわち、エンジン再始動時はエンジンがスタータジェネレータ60によってクランキングされる。このとき、タービン回転数Ntは振動しているが、エンジンが完爆した(学習前は時刻t3,学習後は時刻t30)と判断されると、エンジンの出力トルクはある程度安定し、自動変速機に入力されるトルクによってタービンが回転する。このとき、ロークラッチL/Cへはバイパス油路45により油圧が供給され、ある程度の締結力が発生している。ロークラッチL/Cの一方はタービンに接続され、一方は駆動輪に接続された状態である。車両は停止した状態から発進しようとするため、慣性力によって駆動輪を固定する力が働く。この慣性力がロークラッチL/Cを介してタービンの回転数を一旦下げる(学習前は時刻t4,学習後は時刻t40)。
【0106】
タービン回転数Ntが上昇した後、一旦下がる(すなわち変化量△Ntが負)ときは、ロークラッチL/Cの締結圧Poがある程度確保され、いわゆるプリチャージが完了した段階である。このタイミングにおいてバイパス油路45から通常油路に切り換えることで、スムーズな切り換えを実行することができる。
【0107】
また、エンジン始動時から変化量△Ntが負になるまでのタイマのカウント値Tと所定時間Toを比較するステップ123以降は実施の形態2に同様であるため省略する。
【0108】
(実施の形態4)
図16,17は実施の形態4におけるアイドルストップ制御を表すフローチャートである。また、ステップ101〜ステップ104,ステップ107〜ステップ122までは、参考例と同様であるため、異なるステップについてのみ説明する。
【0109】
ステップ104aでは、タイマτのカウントを開始する。
【0110】
ステップ104bでは、自動再始動フラグFが1にセットされているかどうかを判定し、1にセットされていればステップ104cに進み、それ以外はステップ105に進む。
【0111】
ステップ104cでは、自動再始動所定時間Tsを前回のタイマ値τよりも所定時間△τ短い時間としてセットする。
【0112】
ステップ104dでは、タイマτが自動再始動所定時間Tsよりも大きいかどうかを判断し、τがTs以下のときはステップ105へ進み、τがTsより大きいときはステップ104eに進む。
【0113】
ステップ104eでは、タイマτのカウントを終了する。
【0114】
ステップ123aでは、自動再始動フラグFを0にセットする。
【0115】
ステップ125aでは、自動再始動フラグFを1にセットする。
【0116】
すなわち、ステップ104にてエンジンが停止されると、タイマτのカウントアップを開始し、エンジンが停止している時間を計測する。このとき、ロークラッチL/Cの締結圧確保が遅延し、エンジントルク一定時間抑制制御が行われたときは、スムーズな発進をしにくい状況が発生しているため、ステップ125aにおいて、自動再始動フラグFを1にセットする。
【0117】
そして、ステップ104bにおいて、自動再始動フラグFが1にセットされたと判断すると、自動再始動所定時間Tsを前回エンジントルク一定時間抑制制御が行われたときのエンジン停止時間よりも所定時間短いτ−△τにセットし、タイマτのカウント値がTsよりも大きくなると、ブレーキスイッチの状態やアイドルストップスイッチの状態に係わらず、エンジンを再始動する。これにより、アイドルストップ持続時間が長いことに起因して、ロークラッチL/C油路中の油が抜けきってしまい、所定のロークラッチ圧Po確保時間が遅延することを防止することができる。
【0118】
(他の実施の形態)
以上、実施の形態1、実施の形態2、実施の形態3及び実施の形態4について説明してきたが、本願発明は上述の構成に限られるものではなく、例えば、自動変速機の前進時の締結要素であればロークラッチに限らず適用することができる。また、上述の各実施の形態では有段式自動変速機の前進締結要素に適用した場合を示したが、無段変速機の前進締結要素に適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態における自動変速機の制御装置を備えた車両の主要ユニットの構成を示す図である。
【図2】実施の形態における変速機構部である有段変速機の構成を表す概略図である。
【図3】実施の形態における有段変速機の各締結要素の締結表である。
【図4】参考例における油圧回路を表す回路図である。
【図5】参考例におけるアイドルストップ制御を表すフローチャートである。
【図6】参考例におけるアイドルストップ制御を表すフローチャートである。
【図7】参考例におけるアイドルストップ制御を表すタイムチャートである。
【図8】参考例におけるエンジン再始動直後の油の流れを表す回路図である。
【図9】参考例におけるパイロット圧供給後の油の流れを表す回路図である。
【図10】実施の形態1におけるアイドルストップ制御を表すフローチャートである。
【図11】実施の形態1におけるアイドルストップ制御を表すタイムチャートである。
【図12】実施の形態2におけるアイドルストップ制御を表すフローチャートである。
【図13】実施の形態3における油圧回路を表す回路図である。
【図14】実施の形態3におけるアイドルストップ制御を表すフローチャートである。
【図15】実施の形態3におけるアイドルストップ制御を表すタイムチャートである。
【図16】実施の形態4におけるアイドルストップ制御を表すフローチャートである。
【図17】実施の形態4におけるアイドルストップ制御を表すフローチャートである。
Claims (4)
- エンジン始動時に予め設定された初爆タイミングでエンジンに点火信号を出力するエンジンコントロールユニットを有する車両のアイドル運転状態時、予め設定されたアイドリング停止条件に基づいて、エンジンコントロールユニットに対し、エンジンの作動及び停止信号を出力するアイドルストップ制御手段を備えた自動変速機の変速油圧装置において、
前進用締結要素の締結圧に相当する値を検出する締結圧相当値検出手段と、
アイドルストップ後のエンジン再始動時点から予め設定された第1設定時間経過後に、検出された締結圧相当値が予め設定された設定値に到達しているかどうかを判断する締結圧判断手段と、
アイドルストップ後のエンジン再始動時点から前記締結圧判断手段により設定値に到達したと判断されるまでの時間をカウントする締結圧カウンタと、
を設け、
前記アイドルストップ制御手段は、前記カウンタのカウント値が、予め設定された設定時間より大きいときは、次回のアイドルストップ後のエンジン再始動時に、前記エンジンコントロールユニットに対してエンジンの初爆タイミングを所定時間遅くする指令を出力することを特徴とする自動変速機の変速油圧装置。 - 車両のアイドル運転状態時、予め設定されたアイドリング停止条件に基づいて、エンジンコントロールユニットに対し、エンジンの作動及び停止信号を出力するアイドルストップ制御手段を備えた自動変速機の変速油圧装置において、
前進用締結要素の締結圧に相当する値を検出する締結圧相当値検出手段と、
アイドルストップ後のエンジン再始動時点から予め設定された第1設定時間経過後に、検出された締結圧相当値が予め設定された設定値に到達しているかどうかを判断する締結圧判断手段と、
アイドルストップ後のエンジン再始動時点から前記締結圧判断手段により設定値に到達したと判断されるまでの時間をカウントするカウンタと、
油温を検出する油温検出手段と、
を設け、
前記アイドルストップ制御手段は、前記検出された油温が予め設定された設定油温未満のときは、前記予め設定されたアイドリング停止条件が成立したとしても、次回のアイドリング停止を禁止すると共に、前記カウンタのカウント値が、予め設定された設定時間より大きいときは、検出された油温を前記設定油温として更新することを特徴とする自動変速機の変速油圧装置。 - 請求項1または2に記載の自動変速機の変速油圧装置において、
アイドリング停止からエンジン再始動時までの時間をカウントするアイドルストップカウンタを設け、
前記アイドルストップ制御手段は、前記締結圧判断手段により設定値に到達していないと判断したときにカウントされたアイドルストップカウント値を記憶し、次回のアイドルストップ後、前記アイドルストップカウント値よりも所定カウント小さいアイドルストップカウント値に到達したときには、エンジン作動信号を出力することを特徴とする自動変速機の変速油圧装置。 - 請求項1ないし3のいずれか1つに記載の自動変速機の変速油圧装置において、
前記締結圧相当値検出手段を、変速機入力軸の回転数を検出するタービン回転数検出手段と、検出されたタービン回転数の変化率を算出する変化率算出手段から構成し、
前記締結圧判断手段を、算出された変化率が正の値のときは前記設定値に到達していないと判断し、算出された変化率が負の値のときは前記設定値に到達したと判断する手段としたことを特徴とする自動変速機の変速油圧装置。
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