JP5721656B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、所定の条件が成立したときにエンジンのアイドリングを停止するアイドリングストップ制御を行う車両の制御装置に関する。

アイドリングストップ制御を行う車両として特許文献１の技術が開示されている。この公報には、アイドリングストップ制御によるエンジンアイドリングを停止後、エンジン再始動時において、アキュムレータから油圧回路内に油を供給することで、発進クラッチの締結応答性を高め、エンジン再始動後の発進性能を確保している。

特開２０００−３１３２５２号公報

しかしながら、アイドリングストップ中に発進クラッチから油が抜け落ちてしまっていると、オイルポンプの吐出圧が大きくなる前にアキュムレータから油が供給されたとしても、発進クラッチが伝達トルク容量を持つまでに時間がかかり、発進性能が低下するおそれがあった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、アイドリングストップからのエンジン再始動時に発進性能の低下を抑制可能な車両の制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の車両の制御装置では、 所定の条件が成立したときにエンジンのアイドリングを停止し、アイドリング停止中に発進要求がなされたときは、エンジンを再始動するアイドリングストップ制御手段を備えた自動変速機付車両の制御装置において、前記エンジンにより駆動されるオイルポンプと、前記オイルポンプから吐出された油圧を調圧して前記自動変速機の発進クラッチに供給するライン圧を制御する制御弁と、前記ライン圧が供給される蓄圧室を備えた蓄圧用のアキュムレータと、前記蓄圧室から前記発進クラッチへ油圧を供給する第１油路と、前記制御弁から前記発進クラッチへ油圧を供給する第２油路と、前記第１及び第２油路に介装され前記発進クラッチを前記第１油路に連通する第１連通状態と前記第２油路に連通する第２連通状態の何れか一方の状態に切り換える切換弁と、を備え、前記アイドリングストップ制御手段は、アイドリングストップしているときは、前記切換弁を前記第１連通状態に切り換え、エンジン再始動後のライン圧が前記アキュムレータ内の油圧以上になったときに、前記切換弁を前記第１油路から前記第２油路に切り換えることを特徴とする。

よって、アイドリングストップ中は第１油路に切り換えられることでアキュムレータから発進クラッチに油圧が供給されるため、発進クラッチに油が無い状態を回避できる。このため、発進クラッチが伝達トルク容量を持つまでの時間を短縮することができ、発進性能の低下を回避することができる。加えて、アキュムレータが、制御弁と発進クラッチとの間に設けられているため、アキュムレータから吐出された油が、発進クラッチ以外に供給されるのを抑制することができる。これにより、アキュムレータに蓄積された油を効率的に発進クラッチに供給することができ、他の部位にアキュムレータからの油が供給される場合に比べて、アイドリングストップの時間が長くなっても、アキュムレータから発進クラッチに対して油圧を供給できる。

実施例１の車両の制御装置が適用されたアイドリングストップ車両を示す全体システム図である。 実施例１の自動変速機に供えられたコントロールバルブユニット内の油圧回路である。 実施例１の車両の制御装置において実行される切換弁制御処理を表すフローチャートである。

〔実施例１〕
図１は実施例１の車両の制御装置が適用されたアイドリングストップ車両を示す全体システム図である。実施例１のアイドリングストップ車両は、内燃機関であるエンジン１と、エンジン１から出力された駆動力を変速する自動変速機２と、自動変速機２により変速された駆動力を駆動輪３に伝達するデファレンシャルギヤ２６とを有する。
自動変速機２は、エンジン１からの駆動力を入力する変速機入力軸２１と、変速機入力軸２１と変速機構２４との間を断接する発進クラッチ２３と、変速機構２４により変速された駆動力をデファレンシャルギヤ２６に伝達する変速機出力軸２５と、発進クラッチ２３や変速機構２４に所望の油圧を供給するコントロールバルブユニット２０とを有する。エンジン出力軸２１には、エンジン１により駆動されるオイルポンプ２２が設けられ、コントロールバルブ２０に油圧を供給する油圧源として機能する。コントロールバルブユニット２０では、この油圧に基づいて発進クラッチ２３の締結圧や変速機構２４の変速作動油圧を供給する。

また、エンジン１の作動状態を制御するエンジンコントローラ４と、自動変速機２の変速状態及び発進クラッチ２３の締結状態を制御するＡＴコントローラ５とを有する。また、運転者のアクセル開度操作量を検出するＡＰＯセンサ４１と、運転者のブレーキペダル操作状態を検出するブレーキスイッチ４２とを有し、エンジンコントローラ４にセンサ信号を出力する。また、車速を検出する車速センサ５１と、後述するアキュムレータ２０ｇ内に蓄圧された圧力を検出する内圧センサ５２と、ライン圧を検出するライン圧センサ５３と、アキュムレータ２０ｇ内のピストンストローク量を検出するストロークセンサ５４とを有し、ＡＴコントローラ５にセンサ信号を出力する。尚、ライン圧を検出するにあたり、センサにより直接検出する以外にも、指令信号等に基づいて推定することとしてもよく、特に限定しない。

エンジンコントローラ４とＡＴコントローラ５とは相互に情報通信可能なＣＡＮ通信線を介して接続されており、相互に検出したセンサ信号もしくは作動状態要求信号を送受信することで、エンジン１及び自動変速機２の作動状態を適正に制御する。ＡＴコントローラ５内には、所定の条件が成立したときに、エンジンのアイドリング停止を要求するアイドリングストップ制御部５０を有する。尚、アイドリングストップ条件は、公知のアイドリングストップ車両において行われている条件でよく、特に限定しない。また、アイドリングストップ制御部５０をＡＴコントローラ５内に設けた例を示したが、エンジンコントローラ４内に設けることとしてもよく、特に限定しない。

図２は実施例１のコントロールバルブユニット内の構成を表す部分油圧回路図である。この油圧回路図は、発進クラッチ２３に締結圧を供給する経路のみを示したものであり、これ以外にも変速段を達成するための回路等が存在するが、省略する。オイルポンプ２２の吐出ポートはライン圧油路２０１に接続されている。ライン圧油路２０１には、プレッシャレギュレータバルブ２０ｂが設けられ、これによりオイルポンプ吐出圧を所望のライン圧に調圧する。ライン圧油路２０１にはパイロットバルブ２０ｃが接続され、信号圧の元圧となるパイロット圧を生成してパイロット圧油路２０２に供給する。

ライン圧油路２０１には、ライン圧センサ５３が設けられている。ライン圧油路２０１はマニュアルバルブ２０ａと接続され、マニュアルバルブ２０ａによりライン圧が所望の油路（Ｒレンジであれば、後退速時に締結される締結要素に供給する油路であり、Ｄレンジであれば、前進時に締結される締結要素に供給する油路）に切り換えられて供給される。図２の油圧回路では、Ｄレンジが選択された状態でマニュアルバルブ２０ａから発進クラッチ２３に向けて締結圧が供給される。この回路には、マニュアルバルブ２０ａとライン圧から締結圧を調圧する制御弁２０ｅとの間を接続する供給油路２０４と、制御弁２０ｅで調整された油圧を出力する出力油路２０５と、同出力油路２０５から分岐してアキュムレータ２０ｇの蓄圧室２０ｊに逆止弁２０ｆを介してライン圧を供給する蓄圧油路２０９と、同じく前記出力油路２０５から分岐して前記発進クラッチ２３に油圧を供給する第２油路２０６と、前記蓄圧室２０ｊから前記発進クラッチ２３へ油圧を供給する第１油路２０７と、同第１及び第２油路２０７，２０６と前記発進クラッチ２３との間に介装された切換弁２０ｉとが設けられ、同切換弁２０ｉは、第１油路２０７と発進クラッチ２３とを連通する第１連通状態と、第２油路２０６と発進クラッチ２３とを連通する第２連通状態との間で切り換えられるように構成されている。また、第１油路２０７は、アキュムレータ２０ｇ内の油圧を検出する内圧センサ５２が設けられている。

更に、第２油路２０６にはフェールセーフ弁２０ｈが介装されており、同フェールセーフ弁２０ｈは、供給油路２０４から分岐した信号油路２０４ａからの油圧によって作動される。具体的には、マニュアルバルブ２０ａからライン圧が供給されている状態では、フェールセーフ弁２０ｈは連通状態となり、ライン圧が供給されていない状態では、フェールセーフ弁２０ｈは発進クラッチ２３とドレンポートが連通したドレン状態となる。これにより、例えばＤレンジからＲレンジに切り換え、ライン圧の供給が遮断されると、発進クラッチ２３の油圧がドレンされることで、インターロック等を防止する。

制御弁２０ｅは、発進クラッチ２３を係合する際に、ライン圧を適宜減圧して所望の油圧に調圧する弁であり、パイロット圧油路２０２から供給されたパイロット圧を元圧として締結圧ソレノイド２０ｄにより信号圧を生成する。そして、信号圧供給油路２０３から供給される信号圧により制御弁２０ｅを作動させ、所望の締結圧に調圧する。尚、制御弁２０ｅは、発進クラッチ２３が完全に締結された後は、減圧しないライン圧を発進クラッチ２３へ供給する。

アキュムレータ２０ｇは、ピストン型であり、スプリングにより付勢されたピストンがストロークすることでスプリング力に応じた油圧を蓄圧室２０ｊに蓄圧可能とされている。また、ピストンのストローク位置を検出するストロークセンサ５４を備えている。さらに、言うまでもないが、蓄圧油路２０９に介装された逆止弁２０ｆは、出力油路２０５から蓄圧室２０ｊへの油圧の流通のみを許容するように構成されている。これにより、出力油路２０５に油圧が供給されているときは、常に同出力油路２０５からの油圧が蓄圧室２０ｊへ供給される。

切換弁２０ｉは、前記ＡＴコントローラ５によって切り換え制御され、通常運転時、すなわち、アイドリングストップ制御を実行していない運転状態では、第２油路２０６と発進クラッチ２３とを連通する第２連通状態に保持される。
一方、アイドリングストップが実行されると、切換弁２０ｉは、第１油路２０７と発進クラッチ２３とを連通する第１連通状態に切り換えられる。これにより、発進クラッチ２３には蓄圧室２０ｊ内の油圧が常時作用すると共に、リーク等が発生した分についても蓄圧室２０ｊから油が供給されるため、発進クラッチ２３の締結圧を維持することができるものである。

このように、アキュムレータ２０ｇに蓄圧された油を効率的に発進クラッチ２３に供給することができ、通常運転の間に蓄圧室２０ｊに十分な油圧を供給できるので、アイドリングストップの時間が長くなっても、アキュムレータ２０ｇから発進クラッチ２３の締結圧を供給できる。

尚、切換弁２０ｉが第１連通状態であれば、仮に運転者がシフトレバー操作をしてＮレンジ等に切り換え、供給油路２０４内の油圧が抜けることで、フェールセーフ弁２０ｈがドレンと接続されたとしても、発進クラッチ２３内の油圧が抜けることを回避できる。ここで、Ｒレンジが選択された場合には、一般にアイドリングストップを中止し、エンジン再始動を行うため、切換弁２０ｉは第２油路２０６により連通する状態に切り換えられる。このとき、発進クラッチ２３内の油圧はフェールセーフ弁２０ｈやマニュアルバルブ２０ａからドレンされるため、インターロック等を回避できる。
尚、上記油圧回路では蓄圧油路２０９を出力油路２０５から分岐させる構成としたが、ライン圧が供給されている油路ならどこでもよく、例えば、ライン圧油路２０１や供給油路２０４から分岐させるようにしてもよい。

図３は実施例１の切換弁制御処理を表すフローチャートである。この処理は、アイドリングストップ制御部５０内において実行される処理である。尚、アイドリングストップを行っていない状態を初期状態とし、切換弁２０ｉは第２油路２０と発進クラッチ２３とが連通される第２連通状態である。
ステップＳ１では、アイドリングストップが開始したか否かを判断し、アイドリングストップが行われていないときは本制御フローを終了し、アイドリングストップが開始されたと判断したときはステップＳ２に進む。

ステップＳ２では、切換弁２０ｉにより第２油路２０６が連通した状態から第１油路２０７が連通した状態に切り換えられる。すなわち、アイドリングストップが行われると、エンジン１により駆動されるオイルポンプ２２による油圧が確保できない。このとき、発進クラッチ２３内の油圧が抜けてしまうと、エンジン再始動時に締結圧を確保するまでに時間がかかるおそれがあり、発進性能の低下を招く。そこで、実施例１では、アイドリングストップ中は、第１油路２０７を連通した状態とすることで発進クラッチ２３の油圧を確保する。

ステップＳ３では、アキュムレータ２０ｇのストロークが所定値以上か否かを判断し、所定値以上、すなわち、アキュムレータ内に蓄圧された油が発進クラッチ２３に放出されて残りの油が少ない状態と判断された場合、ステップＳ５に進んでエンジン再始動フラグをＯＮとする。すなわち、エンジン再始動時の発進性能が確保できないおそれがあるため、エンジン再始動により、通常運転状態に戻し、オイルポンプ２２を作動させると共に切換弁２０ｉを第２連通状態に戻すことにより発進クラッチ２３内の油圧を確保し、且つ、アキュムレータ２０ｇ内の油圧を確保する。

ステップＳ４では、アキュムレータ圧（図では「アキュム圧」）が所定圧以下か否かを判断し、所定圧以下であれば、ステップＳ５に進んでエンジン再始動フラグをＯＮとする。すなわち、発進クラッチ２３の締結圧を確保できず、エンジン再始動時の発進性能が確保できないおそれがあるため、エンジン再始動により、上記と同様、発進クラッチ２３内及びアキュムレータ２０ｇ内の油圧を確保する。

ステップＳ６では、エンジン再始動フラグがＯＮか否かを判断し、ＯＮのときはステップＳ７に進み、それ以外のときはステップＳ２以降を繰り返す。尚、エンジン再始動フラグは、上記ステップＳ３及びＳ４において設定される場合のみならず、通常のアイドリングストップ制御ロジック内においても設定されるフラグであり、他のエンジン再始動要求条件によってもＯＮとなる。

ステップＳ７では、ライン圧センサ５３により検出されたライン圧が、内圧センサ５２により検出されたアキュムレータ圧以上か否かを判断し、ライン圧がアキュムレータ圧以上の場合は切換弁２０ｉを第１油路２０７が連通した第１連通状態から第２油路２０６が連通した第２連通状態に切り換える。一方、ライン圧がアキュムレータ圧未満の場合は、アキュムレータ２０ｇから油圧を供給するほうが有利であるから、切換弁２０ｉの第１連通状態を維持する。

以上説明したように、実施例１のアイドリングストップ制御を行う車両の制御装置にあっては、下記に列挙する作用効果を得ることができる。
（１）所定の条件が成立したときにエンジン１のアイドリングを停止し、アイドリング停止中に発進要求がなされたときは、エンジン１を再始動するアイドリングストップ制御部５０（アイドリングストップ制御手段）を備えた自動変速機付車両の制御装置において、エンジン１により駆動されるオイルポンプ２２と、オイルポンプ２２から吐出された油圧を調圧して自動変速機の発進クラッチ２３に供給するライン圧を制御する制御弁２０ｅと、ライン圧が供給される蓄圧室を備えた蓄圧用のアキュムレータ２０ｇと、蓄圧室から発進クラッチ２３へ油圧を供給する第１油路２０７と、制御弁２０ｅから発進クラッチ２３へ油圧を供給する第２油路２０６と、第１及び第２油路２０７，２０６に介装され発進クラッチ２３を第１油路２０７により連通する第１連通状態と第２油路２０６により連通する第２連通状態のいずれか一方の状態に切り換える切換弁２０ｉと、を備え、アイドリングストップ制御部５０は、アイドリングストップしているときは、切換弁２０ｉを第１連通状態に切り換える。
アイドリングストップ中にアキュムレータ２０ｇから発進クラッチ２３に油圧を供給するため、発進クラッチ２３の油圧が完全に抜けてしまう状態を回避できる。このため、エンジン再始動時に発進クラッチ２３がトルクを伝達可能となるまでの時間を短縮することができ、発進性能の低下を抑制することができる。
また、アキュムレータ２０ｇに蓄積された油を効率的に発進クラッチ２３に供給することができ、アイドリングストップの時間が長くなっても、アキュムレータ２０ｇから発進クラッチ２３に対して油圧を供給できる。
更に、蓄圧油路２０９に逆止弁２０ｆを介装し、通常運転時は切換弁２０ｉで第１油路２０７を閉塞するので、アイドリングストップ中に供給できる油をアキュムレータ内に多く貯留することができる。

（２）アイドリングストップ制御部５０は、切換弁２０ｉを、エンジン再始動後のライン圧がアキュムレータ内の油圧以上になったときに、第１油路２０７から第２油路２０６に切り換える。
すなわち、エンジン再始動により立ち上がったライン圧がアキュムレータ圧以上となった場合、切換弁２０ｉを第１油路２０７から第２油路２０６に切り換えるため、エンジン再始動後にアキュムレータ圧が低下して発進クラッチ２３に油を供給できない状態となっても、ライン圧がアキュムレータ圧に到達すると、すぐにライン圧から油圧が供給されるため、発進クラッチ２３がトルクを伝達するまでの時間が長くなるのを防止することができる。

（３）アキュムレータ２０ｇ内に蓄圧された位置からのピストンのストローク量を検出するストロークセンサ５４を設け、アイドリングストップ制御部５０は、アイドリング停止中にストローク量が所定値以上となったときは、エンジンを再始動する（ステップＳ３参照）。
よって、アイドリングストップ中にアキュムレータ内の状態を検知できるため、アイドリングストップ時間が長く、アキュムレータ内の油が減少してしまい、アイドリングストップ終了時に発進クラッチ２３に油が供給できなくなる前に、アイドリングストップを終了すること、すなわちエンジンを再始動することができる。

（４）アキュムレータ内の圧力を検出する内圧センサ５２を設け、アイドリングストップ制御部５０は、アイドリングストップしているときに、内圧センサ５２により検出された圧力が所定値以下になったときは、エンジン１を再始動する（ステップＳ４参照）。
よって、アイドリングストップ中にアキュムレータ内の状態を検知できるため、アイドリングストップ時間が長く、アキュムレータ内の油が減少してしまい、アイドリングストップ終了時に発進クラッチ２３に油が供給できなくなる前に、アイドリングストップを終了すること、すなわちエンジンを再始動することができる。

１ エンジン
２ 自動変速機
３ 駆動輪
４ エンジンコントローラ
５ ＡＴコントローラ
２０ コントロールバルブユニット
２０ｅ 制御弁
２０ｆ 逆止弁
２０ｇ アキュムレータ
２０ｈ フェールセーフ弁
２０ｉ 切換弁
２２ オイルポンプ
２３ 発進クラッチ
３０ｅ 制御弁
５０ アイドリングストップ制御部
５２ 内圧センサ
５３ ライン圧センサ
５４ ストロークセンサ

Claims (3)

1. 所定の条件が成立したときにエンジンのアイドリングを停止し、アイドリング停止中に発進要求がなされたときは、エンジンを再始動するアイドリングストップ制御手段を備えた自動変速機付車両の制御装置において、
   前記エンジンにより駆動されるオイルポンプと、
   前記オイルポンプから吐出された油圧を調圧して前記自動変速機の発進クラッチに供給するライン圧を制御する制御弁と、
   前記ライン圧が供給される蓄圧室を備えた蓄圧用のアキュムレータと、
   前記蓄圧室から前記発進クラッチへ油圧を供給する第１油路と、
   前記制御弁から前記発進クラッチへ油圧を供給する第２油路と、
   前記第１及び第２油路に介装され前記発進クラッチを前記第１油路に連通する第１連通状態と前記第２油路に連通する第２連通状態の何れか一方の状態に切り換える切換弁と、
   を備え、
   前記アイドリングストップ制御手段は、アイドリングストップしているときは、前記切換弁を前記第１連通状態に切り換え、エンジン再始動後のライン圧が前記アキュムレータ内の油圧以上になったときに、前記切換弁を前記第１油路から前記第２油路に切り換えることを特徴とする車両の制御装置。
2. 請求項１に記載の車両の制御装置において、
   前記アキュムレータ内のピストンのストローク量を検出するストロークセンサを設け、
   前記アイドリングストップ制御手段は、アイドリング停止中に前記ストローク量が所定値以上となったときは、エンジンを再始動することを特徴とする車両の制御装置。
3. 請求項１または２に記載の車両の制御装置において、
   前記アキュムレータ内の圧力を検出する内圧センサを設け、
   前記アイドリングストップ制御手段は、アイドリングストップしているときに、前記内圧センサにより検出された圧力が所定値以下になったときは、エンジンを再始動することを特徴とする車両の制御装置。

Images