JP4281417B2 - 車両のアイドルストップ制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロックアップクラッチ付きトルクコンバータを搭載した車両のアイドルストップ制御装置の技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】
従来の車両のアイドルストップ制御装置は、エンジン再始動時において発生するショックを低減するため、エンジン再始動時においてトルクコンバータの容量係数が低くなるように、また、トルク比が小さくなるように、容量係数特性やトルク比特性を変更している(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2003−4138号公報。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の車両のアイドルストップ制御装置にあっては、容量係数特性やトルク比特性を変更できる機能を達成するためにトルクコンバータ内の循環流路の断面積を遮蔽板などを用いて変更したり、ステータのブレードの向きや形状などを変更することで行っている。
【0005】
このため、トルクコンバータ自体を、新たに容量係数特性変更仕様やトルク比特性変更仕様にする必要があり、高コストになるし、重量増加を招くという問題があった。
【0006】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、低コストで重量増加を招くことなく、エンジン再始動時のショックを有効に低減することができる車両のアイドルストップ制御装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、ロックアップクラッチ付きトルクコンバータを有する自動変速機が走行レンジで車両停止すると、車両停止している間、エンジンを停止し、発進の際に再始動を行うアイドルストップ制御手段を備えた車両のアイドルストップ制御装置において、前記エンジン停止後、エンジン再始動しての発進時、変速機構へ入力されるトルクを検出する変速機構入力トルク検出手段を設け、前記アイドルストップ制御手段は、変速機構入力トルクが大きい場合、前記ロックアップクラッチを滑り締結させることを特徴とする手段とした。
【0008】
【発明の効果】
よって、本発明の車両のアイドルストップ制御装置にあっては、アイドルストップ制御手段において、エンジン停止後、エンジン再始動しての発進時、変速機構へ入力される変速機構入力トルクが大きい場合、ロックアップクラッチを滑り締結させるため、ロックアップクラッチを解放する場合に比べ、トルクコン バータの滑りが減らされ、トルク増幅作用(トルク比)が低下することになる。この結果、トルクコンバータ自体に容量係数特性変更機能やトルク比特性変更機 能を持たせる場合に比べ、低コストで重量増加を招くことなく、エンジン再始動時のショックを有効に低減することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車両のアイドルストップ制御装置を実現する実施の形態を、図面に示す第1実施例に基づいて説明する。
【0010】
(第1実施例)
まず、構成を説明する。
図1は第1実施例の車両のアイドルストップ制御装置を示す全体システム図である。第1実施例装置が適用された車両のエンジン駆動系は、図1に示すように、エンジン1、エンジン出力軸2、自動変速機3、トルクコンバータ4、変速機入力軸5、ロックアップクラッチ6、フォワードクラッチ7、ギアボックス8(変速機構)、コントロールバルブユニット9、変速機出力軸10、ディファレンシャル11、ドライブシャフト12,13、駆動輪14,15、を備えている。
【0011】
前記エンジン1からの回転駆動力は、走行時、エンジン出力軸2→トルクコンバータ4(または、ロックアップクラッチ6)→変速機入力軸5→フォワードクラッチ7→ギアボックス8→変速機出力軸10→ディファレンシャル11→ドライブシャフト12,13を経過して、駆動輪14,15に伝達される。
【0012】
前記トルクコンバータ4は、締結によりエンジン出力軸2と変速機入力軸5とを直結するロックアップクラッチ6が内蔵されていて、このロックアップクラッチ6はコントロールバルブユニット9からのロックアップ制御圧により、締結・滑り締結・解放が制御される。
【0013】
前記フォワードクラッチ7は、発進クラッチとも呼ばれ、発進時にコントロールバルブユニット9からの締結圧により締結される。
【0014】
前記エンジン1及び自動変速機3の制御系は、図1に示すように、エンジンコントローラ16、ATコントローラ17、エンジン回転数センサ(変速機構入力トルク検出手段)18、アイドルスイッチ19、ブレーキスイッチ20、インヒビタースイッチ21、変速機入力軸回転数センサ22、変速機出力軸回転数センサ(=車速センサ)23、アクセル開度センサ24、ロックアップソレノイド25、シフトソレノイド26、ライン圧ソレノイド27、を備えている。
【0015】
前記エンジンコントローラ16は、エンジン回転数センサや18やアイドルスイッチ19やブレーキスイッチ20やインヒビタースイッチ21等からの信号を入力する。そして、自動変速機3のレンジ位置を走行レンジ(例えば、Dレンジ)としたままでブレーキ操作により車両停止した場合等で、アイドルストップ開始判定がなされるとエンジン1を停止し、また、ブレーキ解除操作等によりアイドルストップ解除判定がなされるとエンジン1を再始動するアイドルストップ制御が行われる。
【0016】
前記ATコントローラ17は、変速機入力軸回転数センサ22や変速機出力軸回転数センサ23やアクセル開度センサ24等からの信号を入力する。そして、シフトソレノイド26に対する指令による変速制御、ライン圧ソレノイド27に対する指令によるライン圧制御に加え、エンジンコントローラ16からロックアップスリップ制御開始指令を入力すると、ロックアップクラッチ6を滑り締結する制御が行われる。なお、エンジンコントローラ16とATコントローラ17とは、双方向通信線により接続されていて、互いの情報交換を行う。
【0017】
次に、作用を説明する。
【0018】
[アイドルストップ制御解除処理]
図2は第1実施例装置のエンジンコントローラ16にて実行されるアイドルストップ制御解除処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する(アイドルストップ制御手段)。
【0019】
ステップS1では、ブレーキスイッチ20からの信号が、ONからOFFに切り換わると、アイドルストップ解除判定がなされ、ステップS2へ移行する。
【0020】
ステップS2では、ステップS1でのアイドルストップ解除判定に基づいて、エンジン1の始動が開始され、ステップS3へ移行する。
【0021】
ステップS3では、エンジン回転数センサ18からのエンジン回転数が、予め設定されたエンジン回転数しきい値Aを超えているか否かが判断され、YESの場合はステップS5へ移行し、NOの場合はステップS4へ移行する。
ここで、エンジン回転数しきい値Aは、エンジン再始動の際、エンジン回転数が負荷のバラツキ等でオーバーシュートする場合があるが、オーバーシュートする場合にギアボックス8への入力トルクが予想外の大きなトルクとなることで、エンジン回転数がオーバーシュート領域に入ることが予測される値に設定する。
【0022】
ステップS4では、ステップS3においてエンジン回転数がエンジン回転数しきい値A以下であると判断された場合、ロックアップクラッチ6を解放している場合には、解放したままとし、ロックアップスリップ制御が開始されている場合には、ロックアップスリップ制御を停止して解放し、リターンへ移行する。
【0023】
ステップS5では、ステップS3においてエンジン回転数がエンジン回転数しきい値Aを超えていると判断された場合、ロックアップクラッチ6を解放している場合には、ロックアップスリップ制御が開始し、既にロックアップスリップ制御が開始されている場合には、ロックアップスリップ制御を維持し、リターンへ移行する。
【0024】
[アイドルストップ制御解除作用]
アイドルストップ制御解除作用を、図2のフローチャートと図3のエンジン再始動後の発進時におけるタイムチャートにより説明する。
【0025】
ブレーキペダルへの踏み込み操作を解放したt1時点で、アイドルストップ解除判定がなされると、図2のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2へと進む流れとなり、ステップS2において、エンジン1の始動が開始される。
【0026】
そして、エンジン1の始動が開始されてもエンジン回転数がエンジン回転数しきい値A以下であるt2時点までは、図2のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4へと進む流れとなり、ステップS4では、ロックアップクラッチ6は解放されたままとなる。
【0027】
そして、t2の時点でエンジン回転数がエンジン回転数しきい値Aを超えると、図2のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS5へと進む流れとなり、ステップS5では、ロックアップクラッチ6のスリップ制御が開始される。
【0028】
そして、ロックアップクラッチ6のスリップ制御中において、t3の時点でエンジン回転数がエンジン回転数しきい値A以下になると、図2のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4へと進む流れとなり、ステップS4では、ロックアップクラッチ6のスリップ制御が停止される。
【0029】
[トルクコンバータ出力トルクの対比]
従来制御として、アイドルストップ解除判定後、ロックアップクラッチを解放状態のままとする例を設定し、この従来制御と第1実施例制御とのアイドルストップ制御解除時におけるトルクコンバータ出力トルク(=ギアボックスへの入力トルク)を対比する。
【0030】
まず、従来制御において、エンジンの出力トルクをTeとし、トルクコンバータストールトルク比(=失速トルク比:ポンプは回転しタービンは停止の状態におけるトルク比をいう。)をtとし、トルクコンバータ出力トルクをTout1とすると、図4に示すように、ロックアップクラッチは解放であることで、ロックアップクラッチが分担するトルクTinは、Tin=0となり、
Tout1=Te・t …(1)
の関係が成立する。
【0031】
これに対し、第1実施例制御において、トルクコンバータ出力トルクをTout1とし、滑り締結されているロックアップクラッチが分担するトルクをTinとすると、図5に示すように、エンジンの出力トルクTeは、トルクコンバータ分担分(Te−Tin)と、ロックアップクラッチ分担分Tinとに分かれるため、
Tout2=Tin+(Te−Tin)・t …(2)
の関係が成立する。
【0032】
よって、従来制御と第1実施例制御とでのトルクコンバータ出力トルクの減少分は、
Tout1−Tout2=Te・t−{Tin+(Te−Tin)・t}=Tin(t−1) …(3)
となり、ロックアップクラッチ分担トルクTinと、トルクコンバータストールトルク比tの大きさに応じてトルクコンバータ出力トルクを減少させることができる。
【0033】
[発進ショック低減作用の対比]
走行レンジで自動的にエンジン停止/始動を行うアイドルストップ付き車両においては、エンジン始動時のエンジン回転数が、負荷のバラツキ等でオーバーシュートする場合がある。
【0034】
これに対し、ロックアップクラッチを解放したままとし、流体駆動の長所であるトルクコンバータによるトルク変動吸収作用のみを利用する従来制御では、エンジンを再始動しての発進時、変速機構への入力トルクは、
変速機構入力トルク=τ・Ne2×ストールトルク比 …(4)
但し、τはポンプトルク、Neはエンジン回転数
となり、エンジン回転数Neが大きくなると、予想外の変速機構入力トルクにより、車両振動を伴うショックが発生したり、フォワードクラッチに滑りが発生するおそれがあった。
【0035】
一方、第1実施例制御では、エンジン停止後の再始動によりエンジン回転数がエンジン回転数しきい値Aを超えるとロックアップクラッチ6を滑り締結させるため、ロックアップクラッチを解放する従来制御に比べ、トルクコンバータ4のポンプインペラとタービンランナとの滑りが減らされ、トルク増幅作用(トルク比)が低下することになる。すなわち、ロックアップクラッチ6を滑り締結させると、図6に示すように、速度比が大きくなり、トルク比がストールトルク比tからトルク比t'へと減少することになる。
【0036】
この結果、エンジン回転数Neが大きく、予想外のギアボックス入力トルクとなるときでも、ロックアップクラッチ6の滑り締結によるギアボックス入力トルクの低減作用により、エンジン再始動時のショックを有効に低減することができる。
【0037】
次に、効果を説明する。
第1実施例の車両のアイドルストップ制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【0038】
(1) エンジン1と、ロックアップクラッチ6付きトルクコンバータ4とギアボックス8を有する自動変速機3と、を搭載した車両であって、前記自動変速機3が走行レンジで車両停止すると、車両停止している間、エンジン1を停止し、発進の際に再始動を行うアイドルストップ制御手段を備えた車両のアイドルストップ制御装置において、前記エンジン停止後の再始動によりギアボックス8へ入力されるトルクを検出する変速機構入力トルク検出手段を設け、前記アイドルストップ制御手段は、変速機構入力トルクが大きい場合、前記ロックアップクラッチ6を滑り締結させるため、トルクコンバータ自体に容量係数特性変更機能やトルク比特性変更機能を持たせる場合に比べ、低コストで重量増加を招くことなく、エンジン再始動時のショックを有効に低減することができる。
【0039】
(2) 変速機構入力トルク検出手段は、エンジン回転数センサ18であり、前記アイドルストップ制御手段は、エンジン回転数センサ18によるエンジン回転数検出値が、ギアボックス8への入力トルクが大きくなるエンジン回転数しきい値Aを超えると解放していたロックアップクラッチ6の滑り締結制御を開始するため、エンジン回転数検出値がエンジン回転数しきい値A以下の領域ではトルクコンバータ6の滑りによるショック低減を生かしながら、ギアボックス8への入力トルクが大きくなる必要時にのみロックアップクラッチ6を滑り締結してショックを低減することができる。
【0040】
以上、本発明の車両のアイドルストップ制御装置を第1実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この第1実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【0041】
例えば、第1実施例では、変速機構入力トルク検出手段として、エンジン回転数センサを用いた例を示したが、直接、変速機構入力トルクを検出するトルクセンサを用いても良いし、また、変速機構入力トルクを間接的に検出するアクセル開度センサ等を用いても良い。
【0042】
第1実施例では、アイドルストップ制御手段として、エンジン回転数しきい値を挟んでロックアップクラッチ解放とロックアップクラッチ滑り締結とを切り換える例を示したが、エンジン再始動後、エンジン回転数の上昇に応じ、トルクコンバータの滑り状況を監視しながら、最適なトルク比の減少が得られるように、ロックアップクラッチの可変滑り締結制御を実行するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例の車両のアイドルストップ制御装置を示す全体システム図である。
【図2】第1実施例装置のエンジンコントローラにて実行されるアイドルストップ制御解除処理の流れを示すフローチャートである。
【図3】第1実施例装置におけるエンジン再始動後の発進時におけるタイムチャートである。
【図4】従来制御でのトルクコンバータ出力トルク算出を示す説明図である。
【図5】第1実施例制御でのトルクコンバータ出力トルク算出を示す説明図である。
【図6】第1実施例制御でのトルク比減少作用をあらわすトルク比特性図である。
【符号の説明】
1 エンジン
2 エンジン出力軸
3 自動変速機
4 トルクコンバータ
5 変速機入力軸
6 ロックアップクラッチ
7 フォワードクラッチ
8 ギアボックス8(変速機構)
9 コントロールバルブユニット
10 変速機出力軸
11 ディファレンシャル
12,13 ドライブシャフト
14,15 駆動輪
16 エンジンコントローラ
17 ATコントローラ
18 エンジン回転数センサ(変速機構入力トルク検出手段)
19 アイドルスイッチ
20 ブレーキスイッチ
Claims (2)
- エンジンと、
ロックアップクラッチ付きトルクコンバータと変速機構とを有する自動変速機と、
前記自動変速機が走行レンジで車両停止すると、車両停止している間、エンジンを停止し、発進の際に再始動を行うアイドルストップ制御手段と、
を備えた車両のアイドルストップ制御装置において、
前記エンジン停止後、エンジン再始動しての発進時、変速機構へ入力されるトルクを検出する変速機構入力トルク検出手段を設け、
前記アイドルストップ制御手段は、変速機構入力トルクが大きい場合、前記ロックアップクラッチを滑り締結させることを特徴とする車両のアイドルストップ制御装置。 - 請求項1に記載された車両のアイドルストップ制御装置において、
前記変速機構入力トルク検出手段は、エンジン回転数センサであり、
前記アイドルストップ制御手段は、エンジン回転数センサによるエンジン回転数検出値が、変速機構への入力トルクが大きくなるエンジン回転数しきい値を超えると解放していたロックアップクラッチの滑り締結制御を開始することを特徴とする車両のアイドルストップ制御装置。
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