WO2013140847A1

WO2013140847A1 - エンジン自動停止車両及びその制御方法

Info

Publication number: WO2013140847A1
Application number: PCT/JP2013/051403
Authority: WO
Inventors: 昌幸宮園; 公祐和久; 若山　英史; 田中　寛康
Original assignee: ジヤトコ株式会社
Priority date: 2012-03-22
Filing date: 2013-01-24
Publication date: 2013-09-26
Also published as: JP5712331B2; JPWO2013140847A1

Abstract

　エンジン自動停止車両は、バリエータと、前後進切換機構と、車両の低速走行時または停止時において停止条件が成立するとエンジンを停止すると共に、後進レンジの切換えを含む再始動条件が成立するとエンジンを再始動するコントローラと、を備える。コントローラは、後進レンジへの切換えにより再始動条件が成立してエンジンを再始動させる場合、他の要件により再始動条件が成立した場合の再始動より、エンジンへの燃料噴射の開始時期を遅らせる。

Description

エンジン自動停止車両及びその制御方法

　本発明は、エンジン自動停止車両及びその制御方法に関する。

　ＪＰ１０－７７９３７Ａは、エンジン及び自動変速機を搭載するアイドルストップ車両を開示している。この車両は、アイドルストップ中にシフトレバーが後進レンジに切り替えられた時、エンジンを再始動する。

　上記従来の技術を、ベルト式無段変速機を搭載した車両に適用した場合、後進レンジの選択に基づくエンジンの再始動時にショックが発生する。

　ベルト式無段変速機のベルトは、リング状のベルトを径方向に多数積層した積層リングと、積層リングに係合されると共に同積層リングの周方向に沿って多数配設された板状小片のエレメントと、から構成される。ベルトは、プライマリプーリ及びセカンダリプーリの各シーブ面とエレメントの両側部とを接触させることにより両プーリ間で回転駆動力を伝達する。

　プーリ及びベルトが回転するとベルトの張力の変化によってエレメント間に隙間が生じる。この隙間はベルトの周方向に沿って一様に生じるのではなく、回転方向に応じて局所的に生じる。エレメント間の隙間は車両が停止してベルトの回転が停止した場合、そのまま残存する。その後、車両の再発進時に、ベルトが停止前の回転方向とは逆方向に回転した場合、上記隙間を詰める方向に力が作用する。この再発進時の入力トルクが大きい場合、上記隙間が短時間で詰まるのでエレメント間が衝突してショックが生じる。

　例えば、車両が前進走行レンジで走行している状態から停止してエンジンが自動停止した場合であって、運転者の操作によって走行レンジが前進走行レンジ（Ｄレンジ）から後進走行レンジ（Ｒレンジ）に切り替えられたことによりエンジンが再始動した場合、車両の停車前後でプーリの回転方向が反対となる。さらに、エンジン再始動時の出力トルクは大きいので、停車前に生じていたエレメント間の隙間が一度に詰まり、エレメント間の衝突によりショックが生じる可能性がある。

　この発明の目的は、エンジン自動停止状態から後進走行のためにエンジンが再始動する場合に生じるショックを抑制することである。

　本発明のある態様によれば、燃料噴射装置を備えたエンジンと、板状小片のエレメントを金属リングの周方向に沿って積層して形成されたベルトとプーリとから成りエンジンの回転を無段階に変速して駆動輪に伝達するバリエータと、エンジンとバリエータとの間に配設され前後進レンジの切換えに応じてバリエータへの入力回転を逆転する前後進切換機構と、車両の低速走行時または停止時において停止条件が成立するとエンジンを停止すると共に、後進レンジの切換えを含む再始動条件が成立するとエンジンを再始動する車両制御手段と、を備えるエンジン自動停止車両であって、車両制御手段は、後進レンジへの切換えにより再始動条件が成立してエンジンを再始動させる場合、他の要件により再始動条件が成立した場合の再始動より、エンジンへの燃料噴射の開始時期を遅らせるエンジン自動停止車両が提供される。

　また、本発明の別の態様によれば、燃料噴射装置を備えたエンジンと、板状小片のエレメントを金属リングの周方向に沿って積層して形成されたベルトとプーリとから成りエンジンの回転を無段階に変速して駆動輪に伝達するバリエータと、エンジンとバリエータとの間に配設され前後進レンジの切換えに応じてバリエータへの入力回転を逆転する前後進切換機構と、を備えるエンジン自動停止車両の制御方法であって、車両の低速走行時または停止時において停止条件が成立するとエンジンを停止すると共に、後進レンジの切換えを含む再始動条件が成立するとエンジンを再始動する車両制御手順を含み、車両制御手順は、後進レンジへの切換えにより再始動条件が成立してエンジンを再始動させる場合、他の要件により再始動条件が成立した場合の再始動より、エンジンへの燃料噴射の開始時期を遅らせるエンジン自動停止車両の制御方法が提供される。

　これらの態様によれば、エンジンの自動停止中に後進走行レンジが選択されたことでエンジンの再始動が行われる際に、エンジンの燃料噴射の開始時期を遅らせるので、ベルトが逆回転することによって発生するガタが詰まる際にベルトに入力されるエンジントルクを低く抑えることができる。よって、エンジン再始動時に生じるショックを抑制することができる。

　本発明の実施形態、本発明の利点については、添付された図面を参照しながら以下に詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るエンジン自動停止車両の概略構成図である。図２Ａは、無段変速機のベルトの回転方向が変化する場合におけるショックの発生について説明した図である。図２Ｂは、無段変速機のベルトの回転方向が変化する場合におけるショックの発生について説明した図である。図３は、ショックが発生する場合について説明したタイムチャートである。図４は、コントローラが実行する制御の内容を示したフローチャートである。図５は、本実施形態の作用効果を説明するためのタイムチャートである。図６は、本実施形態の作用効果を説明するためのタイムチャートである。図７は、本実施形態の作用効果を説明するためのタイムチャートである。

　以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、ある変速機構の「変速比」は、当該変速機構の入力回転速度を当該変速機構の出力回転速度で割って得られる値である。

　図１は、本実施形態に係るエンジン自動停止車両１００を示す概略構成図である。この車両１００は、駆動源としてエンジン１を備え、エンジン１の出力回転は、ロックアップクラッチ付きトルクコンバータ２、前後進切換機構３、無段変速機４、歯車組５、及びディファレンシャルギヤ装置６を介して車輪に伝達される。

　無段変速機４は、プライマリプーリ４１と、セカンダリプーリ４２と、両プーリ４１、４２の間に掛け回されるベルト４３とを備えるベルト式無段変速機である。プーリ４１、４２は、それぞれ固定円錐板４１ａ、４２ａと、この固定円錐板４１ａ、４２ａに対してシーブ面を対向させた状態で配置され固定円錐板４１ａ、４２ａとの間にＶ溝を形成する可動円錐板４１ｂ、４２ｂと、この可動円錐板４１ｂ、４２ｂの背面に設けられて可動円錐板４１ｂ、４２ｂを軸方向に変位させる油圧シリンダ４１ｃ、４２ｃとを備える。

　ベルト４３は、リング状のベルトを径方向に多数積層した積層リング４３１と、積層リング４３１に係合されると共に同積層リングの周方向に沿って多数配設された板状小片のエレメント４３２と、から構成される。油圧シリンダ４１ｃ、４２ｃに供給される油圧を調整すると、Ｖ溝の幅が変化してベルト４３と各プーリ４１、４２との接触半径が変化し、無段変速機４の変速比が無段階に変化する。

　前後進切換機構３は、ダブルピニオン遊星歯車組３１を主たる構成要素とする。前後進切換機構３のサンギヤは、トルクコンバータ２を介してエンジン１に連結され、キャリアはプライマリプーリ４１に連結される。前後進切換機構３は更に、ダブルピニオン遊星歯車組３１のサンギヤ及びキャリア間を直結する前進クラッチ３２と、リングギヤを固定する後進ブレーキ３３とを備える。

　Ｄレンジ等の前進走行レンジ（以下、「Ｄレンジ」という）が選択された場合、前進クラッチ３２が締結し、エンジン１からトルクコンバータ２を経由した入力回転がプライマリプーリ４１に伝達される。Ｒレンジ等の後進走行レンジ（以下「Ｒレンジ」という）が選択された場合、後進ブレーキ３３が締結し、エンジン１からトルクコンバータ２を経由した入力回転が逆転してプライマリプーリ４１へ伝達される。

　車両１００はさらに、エンジン１の回転が入力されエンジン１の動力の一部を利用して駆動されるメカオイルポンプ１０ｍと、バッテリ１２から電力供給を受けて駆動される電動オイルポンプ１０ｅとを備える。電動オイルポンプ１０ｅは、オイルポンプ本体と、これを回転駆動する電気モータ及びモータドライバとで構成され、運転負荷を任意の負荷に、あるいは、多段階に制御することができる。

　車両１００はさらに、メカオイルポンプ１０ｍあるいは電動オイルポンプ１０ｅからの油圧（以下、「ライン圧ＰＬ」という。）を調圧して無段変速機４の各部位に供給する油圧制御回路８と、メカオイルポンプ１０ｍから吐出された作動油圧が電動オイルポンプ１０ｅ側へと逆流することを阻止する逆止弁１１と、を備える。メカオイルポンプ１０ｍから吐出された作動油圧は逆止弁１１を閉塞する方向に付勢し、作動油圧は油圧制御回路８へと供給される。電動オイルポンプ１０ｅから吐出された作動油圧は逆止弁１１を介して油圧制御回路８に供給される。

　コントローラ７は、エンジン１及び無段変速機４を統合的に制御するコントローラである。コントローラ７には、アクセルペダルの操作量であるアクセル開度ＡＰＯを検出するアクセル開度センサ５１の出力信号、無段変速機４の入力回転速度（＝プライマリプーリ４１の回転速度、以下、「プライマリ回転速度Ｎｐｒｉ」という。）を検出するプライマリ回転センサ５２の出力信号、車速ＶＳＰを検出する車速センサ５３の出力信号、セレクトレバーの位置を検出するインヒビタスイッチ５４の出力信号、ブレーキ液圧を検出するブレーキ液圧センサ５５の出力信号等が入力される。

　油圧制御回路８は、コントローラ７からの信号に応じて、プライマリプーリ圧Ｐｐｒｉ、セカンダリプーリ圧Ｐｓｅｃ、前進クラッチ７ｂ、及び後進ブレーキ７ｃの締結油圧を制御する。

　油圧制御回路８は複数の流路、複数の油圧制御弁で構成される。油圧制御回路８は、コントローラ７からの変速制御信号に基づき、複数の油圧制御弁を制御して油圧の供給経路を切り換えるとともにメカオイルポンプ１０ｍ又は電動オイルポンプ１０ｅで発生した油圧から必要な油圧を調整し、これを無段変速機４及び前後進切換機構３の各部位に供給する。これにより、無段変速機４の変速比が変更されるとともに、前後進切換機構３の締結状態が変更されて無段変速機４の入力軸であるプライマリプーリ４１の回転方向が変更される。

　ここで、メカオイルポンプ１０ｍ及び電動オイルポンプ１０ｅの作動について説明する。

　メカオイルポンプ１０ｍは、エンジン１の動力の一部を利用して駆動されるので、エンジン１が停止している間は油圧を油圧制御回路８へ供給することができなくなる。そこで、エンジン停止中における油圧を確保するため、エンジン１が停止している間は電動オイルポンプ１０ｅを駆動させる。

　なお、ここでいう「エンジン１が停止している間」は、車両１００が駐車状態（キーオフ）である場合は含まず、車両１００が運転状態（エンジン始動後、キーオンされている状態）であって（車速＝０を含む）エンジン１が停止している状態を意味する。また、「エンジン１が停止」はエンジン１の回転が必ずしも完全に停止していることを要件とせず、メカオイルポンプ１０ｍだけでは必要油圧を確保できなくなるような極低回転速度も含む。

　すなわち、電動オイルポンプ１０ｅが作動する場合は、エンジン１がアイドルストップ制御又はコーストストップ制御によって停止している場合、すなわち、エンジン１がアイドルストップ状態又はコーストストップ状態にある場合である。

　以下、アイドルストップ制御及びコーストストップ制御について説明する。

　アイドルストップ制御は、停車中にエンジン１を自動的に停止（アイドルストップ）させて燃料消費量を抑制する制御である。

　アイドルストップを実行するにあたり、コントローラ７は、例えば、以下に示す条件ａ１～ａ７を判定する。
　ａ１：車両１００が停車中（ＶＳＰ＝０）
　ａ２：ブレーキペダルが踏み込まれている（ブレーキ液圧が所定値以上）
　ａ３：アクセルペダルから足が離されている（アクセル開度ＡＰＯ＝０）
　ａ４：エンジン１の水温が所定範囲Ｘｅ内
　ａ５：無段変速機４の油温が所定範囲Ｘｔ内
　ａ６：車体の傾斜（≒路面勾配）が所定値以下
　ａ７：走行レンジがＲレンジでない

　そして、コントローラ７は、これらの条件ａ１～ａ７が全て成立した場合にアイドルストップ条件成立と判定してアイドルストップを許可し、燃料噴射をカットしてエンジン１を停止させる。

　エンジン１の水温の所定範囲Ｘｅは、下限値がエンジン１の暖機が完了していると判断される温度に設定され、上限値がエンジン１のアフターアイドルが必要な高温域の下限に設定される。

　また、アイドルストップ中は電動オイルポンプ１０ｅで発生させた油圧で無段変速機４の油圧シリンダ４１ｃ、４２ｃや前後進切換機構３の摩擦締結要素３２、３３を、締結又はピストンをストロークさせておくことで、エンジン１の再始動時における動力伝達可能となるまでに要する時間を短縮する。したがって、無段変速機４の油温の所定範囲Ｘｔは、作動油の粘度を考慮して電動オイルポンプ１０ｅが正常に回転できる温度範囲に設定される。

　また、コントローラ７は、アイドルストップ中も上記条件ａ１～ａ７がそれぞれ継続して成立しているかを判定し、一つでも成立しなくなるとアイドルストップ条件非成立と判定し、アイドルストップを終了、すなわち、エンジン１を再始動する。

　一方、コーストストップ制御は、車両１００がコースト状態であって、例えば、ロックアップクラッチが解放されている場合にエンジン１を停止させる制御である。

　コースト状態では、燃料消費量を抑制する目的で燃料噴射がカットされるが、エンジン１は駆動輪によって連れ回されて回転しているので、メカオイルポンプ１０ｍは駆動され必要油圧を確保することができる。しかし、車速がある程度低下するとトルクコンバータ２のロックアップクラッチが解放され、これによりエンジン１の回転速度が低下するので通常はエンジンストールを回避するために燃料噴射が再開される。一方、本来燃料噴射を再開していた領域において燃料噴射をカットしてエンジン１を停止させる制御がコーストストップ制御である。

　コーストストップ制御中は燃料噴射がカットされ、かつロックアップクラッチが解放されているので、エンジン１の回転速度は極低回転速度であり、これにより、メカオイルポンプ１０ｍの回転はほぼ停止している。そこで、必要油圧を確保するため、コーストストップ制御時に電動オイルポンプ１０ｅが駆動される。

　コーストストップ状態を判定するために、コントローラ７は、例えば、以下に示す条件ｂ１～ｂ４を判定する。
　ｂ１：車両１００が走行中（ＶＳＰ≠０）
　ｂ２：車速が所定車速ＶＳＰ１以下である（ＶＳＰ≦ＶＳＰ１）
　ｂ３：アクセルペダルから足が離されている（アクセル開度ＡＰＯ＝０）
　ｂ４：ブレーキペダルが踏み込まれている（ブレーキ液圧が所定値以上）

　なお、所定車速ＶＳＰ１は、コースト状態においてロックアップクラッチを解除させる車速以下であってゼロより大きい値に設定される。

　そして、コントローラ７は、これらの条件ｂ１～ｂ４が全て成立した場合にコーストストップ条件成立と判定してコーストストップを許可し、燃料噴射をカットしてエンジン１を停止させる。

　また、コントローラ７は、コーストストップ中も上記条件ｂ１～ｂ４がそれぞれ継続して成立しているかを判定し、一つでも成立しなくなるとコーストストップ条件非成立と判定し、コーストストップを終了、すなわち、エンジン１を再始動する。なお、コーストストップを終了する条件は上記条件ｂ１～ｂ４に限られない。

　アイドルストップ制御及びコーストストップ制御は以上のように行われ、いずれか一方が実行されている場合にエンジン１は停止中であると判断して電動オイルポンプ１０ｅを駆動させる。なお、上記条件から明らかなように、コーストストップ状態のまま車両１００が停止すると、そのままアイドルストップ状態へと移行するが、この場合エンジン１は停止したまま、すなわち電動オイルポンプ１０ｅは駆動状態のまま、コーストストップ制御からアイドルストップ制御へと移行する。

　以下、上述のアイドルストップ条件ａ１～ａ７のうち、条件ａ７（走行レンジがＲレンジでない）が非成立となってエンジン１が再始動する場合について説明する。

　車両１００がＤレンジで走行している状態から停車して、アイドルストップ制御によってエンジン１が自動停止中に、運転者がセレクトレバーを操作してＲレンジが選択された場合、アイドルストップ条件が非成立となってエンジン１が再始動される。エンジン１の再始動によってエンジン１の出力トルクが無段変速機４に伝達されるとショックが発生する。

　図２Ａ、図２Ｂは、無段変速機４のベルト４３の回転方向が変化する場合におけるショックの発生について説明した図である。プーリ４１、４２の回転に伴ってベルト４３が回転するとベルト４３の張力の変化によってエレメント４３２間に隙間が生じる。図２Ａに示すように、ベルト４３の周方向に沿って特に、セカンダリプーリ４２からプライマリプーリ４１へと至る区間のセカンダリプーリ４２側において、エレメント４３２間の隙間が顕著になる。この時、プライマリプーリ４１からセカンダリプーリ４２へと至る区間ではベルト４３にたわみが生じる。

　エレメント４３２間の隙間及びたわみは車両１００が停止してベルト４３の回転が停止した場合、そのまま残存し、車両１００の再発進時に停止前の回転方向とは逆方向に回転した場合、上記隙間を詰める方向に力が作用する。図２Ｂに示すように、エンジントルクが入力されてプライマリプーリ４１に逆回転方向にトルクが作用すると、図２Ａの状態で生じたたわみが解消される分だけプライマリプーリ４１が回転する。プライマリプーリ４１の回転によって、エレメント４３２間の隙間が勢いよく詰められ、エレメント４３２同士が衝突してショックが生じる。再発進時の入力トルクが大きいほど、隙間が短時間で詰まるのでショックがさらに大きくなる。

　車両１００がＤレンジで走行している状態から停止してエンジン１が自動停止した後、再度Ｄレンジのままで再発進する場合は、ベルト４３の回転方向が同一方向であるのでショックは生じない。しかし、車両１００の停止前後で進行方向が逆になる場合、つまり（Ｄレンジで停車）→（アイドルストップ）→（Ｒレンジ選択）となった場合、ショックが発生する。なお、Ｒレンジが選択されている場合はアイドルストップ条件が成立しないので、（Ｒレンジで停車）→（アイドリング）→（Ｄレンジ選択）の場合はショックは問題とならない。

　図３は、（Ｄレンジで停車）→（アイドルストップ）→（Ｒレンジ選択）の場合について説明したタイムチャートである。図３は、図中上から順に、走行レンジ、アイドルストップ判定、エンジン回転速度、後進ブレーキ圧、及びプライマリプーリ回転速度、を示している。

　車両１００がＤレンジで走行している状態から停車してアイドルストップ制御によってエンジン１の自動停止中、時刻ｔ１において、Ｒレンジが選択されると、アイドルストップ条件が非成立となる。これにより、後進ブレーキ３３へ油圧を供給して後進ブレーキ圧を増大させる。

　さらに時刻ｔ２において、アイドルストップ判定がアイドルストップ以外と判定して、エンジン１のクランキング及び燃料噴射を開始する。これにより、エンジン１が始動してエンジン回転速度が急激に上昇する。

　後進ブレーキ圧が上昇して後進ブレーキ３３がトルク伝達可能な状態でエンジン１が始動するので、エンジン１の回転が前後進切換機構３において逆転してプライマリプーリ４１に伝達される。プライマリプーリ４１はエレメント４３２間の隙間が詰まる分だけ回転し、プライマリプーリ４１の回転に伴ってベルト４３も回転し、時刻ｔ３において、停車前に生じていたエレメント４３２間の隙間が急激に詰まってショックが生じる。

　以上のように、エンジン１が少なくとも燃焼を開始した状態でエレメント４３２間の隙間が詰まり、この時生じるショックはエンジントルクに比例するので、大きなショックにより運転者に不快感を与える可能性がある。

　そこで、本実施形態では前述のショックを抑制するため、以下のように制御している。図４はコントローラ７が実行する制御の内容を示したフローチャートである。

　ステップＳ１においてコントローラ７は、アイドルストップ中であるか否かを判定する。アイドルストップ中であると判定されると処理がステップＳ２へ進み、アイドルストップ中でないと判定されると処理が終了する。

　ステップＳ２においてコントローラ７は、Ｒレンジが選択されたか否かを判定する。Ｒレンジが選択されたと判定されると処理がステップＳ３へ進み、Ｒレンジ以外であると判定されると処理が終了する。

　ステップＳ３においてコントローラ７は、後進ブレーキ圧を増大させるように油圧制御回路８へ指示する。油圧制御回路８は後進ブレーキ３３に対して作動油圧を供給し、後進ブレーキ圧を増大させる。

　ステップＳ４においてコントローラ７は、後進ブレーキ圧がリターン棚圧以上であるか否かを判定する。後進ブレーキ圧がリターン棚圧以上であると判定されると処理がステップＳ５へ進み、リターン棚圧未満であると判定されると処理がステップＳ３へ戻る。つまり、ステップＳ３、Ｓ４においてコントローラ７は、後進ブレーキ圧がリターン棚圧以上となるまで後進ブレーキ圧を増大させる。リターン棚圧は、後進ブレーキ３３の伝達可能トルク（締結容量）がゼロであるが、係合直前状態となる油圧値であり、後進ブレーキ３３の仕様に応じて予め設定されている。

　ステップＳ５においてコントローラ７は、エンジン１のクランキングを開始する。エンジン１のクランキング中も後進ブレーキ圧は増大していき、エンジン１の回転速度がプライマリプーリ４１へ徐々に伝達される。

　ステップＳ６においてコントローラ７は、タイマをカウントアップする。タイマは、エンジン１のクランキングを開始してからの経過時間を計測するためにカウントされる。

　ステップＳ７においてコントローラ７は、アクセルペダルの踏み込みがあるか否かを判定する。アクセルペダルの踏み込みがある（ＡＰＯ≠０）と判定されると処理がステップＳ８へ進み、アクセルペダルの踏み込みがない（ＡＰＯ＝０）と判定されると処理がステップＳ１１へ進む。本ステップではコントローラ７は、運転者の加速意図があるか否かを判定している。コントローラ７は、後述するステップＳ１１～Ｓ１４ではエンジン１の燃料噴射の開始時期を遅らせるように制御しているが、運転者の加速意図がある場合には加速を優先させるため処理を以下のステップＳ８へと進める。

　ステップＳ８においてコントローラ７は、後進ブレーキを解放するように油圧制御回路８へ指示する。油圧制御回路８は後進ブレーキ３３への油圧の供給を停止し、作動油圧がゼロとなるように油圧を解放する。

　ステップＳ９においてコントローラ７は、エンジン１の燃料噴射を開始する。エンジン１はクランキング中であるので、燃料噴射によりエンジン１が燃焼を開始して始動する。

　ステップＳ１０においてコントローラ７は、後進ブレーキ３３をスリップ締結させるように油圧制御回路８に指示する。スリップ締結とは、後進ブレーキ圧を徐々に増大させていき、後進ブレーキ３３の入力側と出力側との回転速度差を徐々に低下させていくことを意味する。スリップ締結によって後進ブレーキ３３の締結容量はゼロから完全締結となるまで徐々に上昇していく。これにより、エンジン始動時に出力されるトルクが直接プライマリプーリ４１に伝達されることが防止され、エンジン始動後のスリップ締結中にエレメント４３２間の隙間が詰まることになると共に動力伝達がなされるので車両の加速性も確保できる。

　一方、ステップＳ７においてアクセル踏み込みがないと判定された場合、ステップＳ１１においてコントローラ７は、プライマリプーリ４１の回転量がガタ詰め回転量以上であるか否かを判定する。ガタ詰め回転量以上であると判定されると処理がステップＳ１２へ進み、ガタ詰め回転量未満であると判定されると処理がＳ１４へ進む。ガタ詰め回転量は、エンジン１のクランキング時のトルクによってエレメント４３２間の隙間が詰まったと判断できる程度の微小な回転量であり、予め設定される。

　ステップＳ１２においてコントローラ７は、タイマ値を学習する。タイマ値は、ステップＳ６において処理の度にカウントアップされた値の累積値である。よって、タイマ値は、エンジン１のクランキングが開始されてからプライマリプーリ４１の回転量がガタ詰め回転量以上となるまでの経過時間を示す。タイマ値を学習するとは、後述するステップＳ１４において用いるガタ詰め時間を本ステップ実行時のタイマ値に置換することを意味する。

　ステップＳ１３においてコントローラ７は、エンジン１の燃料噴射を開始する。エンジン１はクランキング中であるので、燃料噴射によりエンジン１が燃焼を開始して始動する。この場合、ステップＳ１１の判定によってエレメント４３２間の隙間は詰まったと判断されているので、エンジン１を始動させてもショックは生じない。

　一方、ステップＳ１１においてプライマリプーリ４１の回転量がガタ詰め回転量未満であると判定された場合、ステップＳ１４においてコントローラ７は、タイマ値がガタ詰め時間以上であるか否かを判定する。タイマ値がガタ詰め時間以上であると判定されると処理がステップＳ１３へ進み、ガタ詰め時間未満であると判定されると処理がステップＳ６へ戻る。

　ガタ詰め時間は、仮にエレメント４３２間の隙間が詰まったと判断できる程度のプライマリプーリ４１の回転量が検出されなかった場合でも、既に隙間は詰まったと十分に判断できる程度の時間であり、ステップＳ１２において学習された値である。本ステップでは、エレメント４３２間の隙間は詰まったと判断されているので、後のステップＳ１３において燃料噴射を開始してエンジン１を始動させてもショックは生じない。

　なお、ガタ詰め時間は、油温に応じて変化させてもよい。この場合、例えばガタ詰め時間は、油温が高いほど短くなるように設定される。油温が高いほど作動油の粘度が低くなり後進ブレーキ３３への供給がより迅速に行われるからである。また、学習された値を油温に応じて油温が高いほど短くなるように補正してもよい。

　以上の処理をまとめると、コントローラ７は、アイドルストップ制御中にＲレンジが選択されたことによりエンジン１を再始動させる場合、エレメント４３２の隙間が詰まったと判定できてから燃料噴射を開始する。エレメント４３２の隙間が詰まったと判定する前に動力要求があった場合には、コントローラ７は後進ブレーキ３３を一旦解放してから燃料噴射を開始し、その後、後進ブレーキ３３をスリップ締結させる。

　次に、本実施形態の作用について図５～図７を参照しながら説明する。図５～図７は、本実施形態の作用を示すタイムチャートである。図５は図４のステップＳ１１でプライマリ回転量がガタ詰め回転量以上であると判定された場合を示し、図６は図４のステップＳ１４でタイマ値がガタ詰め時間以上であると判定された場合を示し、図７は図４のステップＳ７でアクセル踏み込みがあると判定された場合を示す。

　図５は、図中上から順に、走行レンジ、アイドルストップ判定、エンジン回転速度、後進ブレーキ圧、プライマリ回転速度、及び燃料噴射許可判定、を示している。

　車両１００がＤレンジで走行している状態から停車して、アイドルストップ制御によってエンジン１の自動停止中、時刻ｔ１において、Ｒレンジが選択されると、アイドルストップ条件が非成立となる。これにより、後進ブレーキ３３へ油圧を供給して後進ブレーキ圧を増大させる。

　時刻ｔ２において、後進ブレーキ圧がリターン棚圧以上となると、時刻ｔ３において、エンジン１のクランキングを開始する。エンジン１の回転速度は、エンジン１のクランキングに応じて変動しながら上昇する。

　時刻ｔ４において、プライマリ回転量がガタ詰め回転量以上であると判定されると、燃料噴射が許可され燃料噴射が開始される。これにより、エンジン１の燃焼が開始して再始動が完了する。

　これにより、時刻ｔ３においてエンジン１のクランキングが開始されてから、時刻ｔ４においてプライマリ回転量がガタ詰め回転量以上であると判定されるまで、エンジン１の燃料噴射を遅らせることができる。よって、エレメント４３２間の隙間が詰まる際のエンジントルクはクランキングトルクのみであるので、エンジン１の燃焼による大きなトルクがプライマリプーリ４１に伝達されることによるショックの発生を抑制することができる。

　図６は、図中上から順に、走行レンジ、アイドルストップ判定、エンジン回転速度、後進ブレーキ圧、プライマリ回転速度、タイマ、及び燃料噴射許可判定、を示している。

　その後、プライマリ回転量がガタ詰め回転量以上であると判定されることなく、時刻ｔ４において、タイマ値がガタ詰め時間以上となると、燃料噴射が許可され燃料噴射が開始される。これにより、エンジン１の燃焼が開始して再始動が完了する。

　これにより、時刻ｔ３においてエンジン１のクランキングが開始されてから、時刻ｔ４においてタイマ値がガタ詰め時間以上であると判定されるまで、エンジン１の燃料噴射を遅らせることができる。よって、エレメント４３２間の隙間が詰まる際のエンジントルクはクランキングトルクのみであるので、エンジン１の燃焼による大きなトルクがプライマリプーリ４１に伝達されることによるショックの発生を抑制することができる。また、ガタ詰め時間は処理が繰り返されるごとに学習されるので、燃料噴射を開始する時期が遅くなりすぎて動力要求が満たされるまでに要する時間が長くなることを防止することができる。

　図７は、図中上から順に、走行レンジ、アクセル開度、アイドルストップ判定、エンジン回転速度、後進ブレーキ圧、及び燃料噴射許可判定、を示している。

　時刻ｔ２において、後進ブレーキ圧がリターン棚圧以上となると、時刻ｔ３において、アイドルストップ判定がアイドルストップではないと判定して、エンジン１のクランキングを開始する。エンジン１の回転速度は、エンジン１のクランキングに応じて変動しながら上昇する。

　時刻ｔ４において、アクセルペダルが踏み込まれ、アクセル踏み込みありと判定されると、後進ブレーキ圧を一旦解放する。それと同時に、燃料噴射が許可され燃料噴射が開始される。さらに、後進ブレーキ３３をスリップ締結させるように後進ブレーキ圧を増大させる。

　これにより、エンジン１の燃焼が開始して再始動が完了するとともに、エンジン１の回転トルクは後進ブレーキ３３においてスリップしながら徐々にプライマリプーリ４１へと伝達される。この時、エレメント４３２間の隙間は後進ブレーキ圧の増大に応じて徐々に詰められるので、ショックを抑制することができる。

　これにより、エンジン１のクランキングを開始してから燃料噴射を許可するまでの間に、運転者がアクセルペダルを踏み込んで動力要求が出された場合には、その時点で燃料噴射を開始してショックの抑制より動力要求の実現を優先する。しかし、この場合でもショックの発生を低く抑えるために後進ブレーキ３３をスリップ締結させる。

　以上のように本実施形態では、アイドルストップ中にＲレンジが選択されたことによるエンジン１の再始動が行われる際に、エンジン１の燃料噴射の開始時期を遅らせるので、ベルト４３が逆回転することによって発生するエレメント４３２間の隙間（ガタ）が詰まる状況においてベルト４３に入力されるエンジントルクを低く抑えることができる。つまり、この時プライマリプーリ４１に入力されるトルクはエンジン１のクランキングトルクのみであるので、エンジン１の燃焼による大きなトルクがプライマリプーリ４１に伝達されることによるショックの発生を抑制することができる。

　さらに、エンジン１のクランキングを開始してからプライマリプーリ４１の回転量がガタ詰め回転量以上であると判定された場合に、エンジン１の燃料噴射が開始されるので、エレメント４３２間の隙間が詰まる際のエンジントルクを低く抑えることができる。隙間が詰まる際のエンジントルクはクランキングトルクのみとなるので、エンジン１の燃焼による大きなトルクがプライマリプーリ４１に伝達されることによるショックの発生を抑制することができる。

　さらに、エンジン１のクランキングを開始してからガタ詰め時間が経過した場合に、エンジン１の燃料噴射が開始されるので、エレメント４３２間の隙間が詰まる際のエンジントルクを低く抑えることができる。隙間が詰まる際のエンジントルクはクランキングトルクのみであるので、エンジン１の燃焼による大きなトルクがプライマリプーリ４１に伝達されることによるショックの発生を抑制することができる。

　さらに、ガタ詰め時間は処理が繰り返されるごとに学習されるので、エレメント４３２間の隙間が詰まったことをより精度よく判定することができ、ショックの発生をより確実に抑制することができる。また、燃料噴射を開始する時期が遅くなりすぎて動力要求が満たされるまでに要する時間が長くなることを防止することができる。

　さらに、ガタ詰め時間は作動油の温度が高いほど短く設定されるので、作動油の温度による粘性の変化に応じて適切なガタ詰め時間を設定することができ、ショックの発生をより確実に抑制することができる。

　さらに、エンジン１のクランキングを開始してから燃料噴射を許可するまでの間に、アクセルペダルの踏み込みがあると判定された場合にはエンジン１の燃料噴射を開始するので、運転者がアクセルペダルを踏み込んで動力要求が出された場合には、その時点で燃料噴射を開始して運転者の動力要求を満たすことができる。よって、エンジン１の出力が遅れることによって運転者に不快感を与えることを防止することができる。

　さらに、アクセルペダルの踏み込みがあると判定された場合には、後進ブレーキ３３への供給圧を一旦解放してからスリップ締結するので、運転者の動力要求を優先する場合であってもショックの発生を抑えることができる。特に、アクセルペダルの踏み込みがあると判定された場合に、後進ブレーキ３３が締結状態から締結容量が略ゼロとなるように油圧を低下させることも可能であるが、一旦、後進ブレーキ３３を完全解放としてから締結制御へ移行する方が制御が容易であるため、後進ブレーキ３３を締結する際のショックをより確実に低減させることができる。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例を示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

　例えば、本実施形態では、図４のステップＳ７、Ｓ１１、Ｓ１４の判定処理をすべて含むとして説明したが、これに限定されることなく、あらゆる組み合わせで制御することが可能である。

　さらに、本実施形態では、メカオイルポンプ１０ｍ及び電動オイルポンプ１０ｅを両方設ける車両１００を例に挙げて説明したが、これに限定されることなく、一方のみを備えている車両にも適用可能である。メカオイルポンプ１０ｍのみを備える車両では、アイドルストップ中に油圧の供給ができないので、この場合はクランキングしながらクランキングトルクによって駆動されるメカオイルポンプ１０ｍの吐出圧によって後進ブレーキ圧を増大させることになる。

　さらに、電動オイルポンプ１０ｅを備える車両では、エンジン１がクランキング中でも後進ブレーキ３３への油圧を十分に供給可能であるので、この場合にはエンジン１のクランキング中に後進ブレーキ３３をスリップ締結させながら燃料噴射を行ってもよい。これにより、エンジン１の燃焼による大きなトルクが出力されても、後進ブレーキ３３の締結容量が小さいのでプライマリプーリ４１への入力トルクは小さくなる。よって、エレメント４３２間の隙間を詰める際のショックを小さく抑えることができる上に、燃料噴射をより早期に開始することができるのでエンジン１の再始動に要する時間を短縮することができる。

　さらに、本実施形態では、アイドルストップ中にＲレンジが選択された場合の制御について説明したが、コーストストップ制御からアイドルストップ制御に移行する直前、例えば停車前の極低回転速度で前進している状態でＲレンジが選択された場合であっても、上述の制御が適用可能である。

　さらに、本実施形態では、アクセルペダルの踏み込みがあると判定された場合に（Ｓ７）、後進ブレーキ３３の作動油圧をゼロとしたが（Ｓ８）、後進ブレーキ３３への油圧の供給を低減して締結容量が略ゼロとなるように（すなわち、リターン棚圧となるように）調整してもよい。リターン棚圧に設定することで、以降の締結における応答性を向上させることができる。

　本願は２０１２年３月２２日に日本国特許庁に出願された特願２０１２－０６５９１０に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims

　燃料噴射装置を備えたエンジンと、
　板状小片のエレメントを金属リングの周方向に沿って積層して形成されたベルトとプーリとから成り前記エンジンの回転を無段階に変速して駆動輪に伝達するバリエータと、
　前記エンジンと前記バリエータとの間に配設され前後進レンジの切換えに応じて前記バリエータへの入力回転を逆転する前後進切換機構と、
　車両の低速走行時または停止時において停止条件が成立すると前記エンジンを停止すると共に、後進レンジの切換えを含む再始動条件が成立すると前記エンジンを再始動する車両制御手段と、
を備えるエンジン自動停止車両であって、
　前記車両制御手段は、前記後進レンジへの切換えにより前記再始動条件が成立して前記エンジンを再始動させる場合、他の要件により前記再始動条件が成立した場合の再始動より、前記エンジンへの燃料噴射の開始時期を遅らせるエンジン自動停止車両。
　請求項１に記載のエンジン自動停止車両であって、
　前記車両制御手段は、前記エンジンの再始動が開始された後であって、前記バリエータへの入力回転量が前記エンジン停止中にベルトに生じた隙間を詰めるのに要するガタ詰め回転量以上となった時、前記エンジンの燃料噴射を開始するエンジン自動停止車両。
　請求項１又は請求項２に記載のエンジン自動停止車両であって、
　前記車両制御手段は、前記エンジンの再始動が開始されてから前記エンジン停止中にベルトに生じた隙間を詰めるのに要するガタ詰め時間が経過した時、前記エンジンの燃料噴射を開始するエンジン自動停止車両。
　請求項１に記載のエンジン自動停止車両であって、
　前記車両制御手段は、前記エンジンの再始動が開始された後であって前記バリエータへの入力回転量が前記エンジン停止中にベルトに生じた隙間を詰めるのに要するガタ詰め回転量以上となった時、及び前記エンジンの再始動が開始されてから、前記エンジン停止中にベルトに生じた隙間を詰めるのに要するガタ詰め時間が経過した時、の少なくとも一方を満たす時、前記エンジンの燃料噴射を開始し、
　前記エンジンの再始動が開始されてから前記バリエータへの入力回転量がガタ詰め回転量以上となるまでに要した時間を学習する学習手段をさらに備え、
　前記ガタ詰め時間は、前記学習手段によって学習された時間に置換されるエンジン自動停止車両。
　請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のエンジン自動停止車両であって、
　前記ガタ詰め時間は、作動油の温度が高いほど短く設定されるエンジン自動停止車両。
　請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載のエンジン自動停止車両であって、
　前記車両制御手段は、前記エンジンの再始動が開始された後であって燃料噴射の開始時期より前に運転者の加速意図が検出された時、前記エンジンの燃料噴射を開始するエンジン自動停止車両。
　請求項６に記載のエンジン自動停止車両であって、
　前記車両制御手段は、前記エンジンの再始動が開始された後であって燃料噴射の開始時期より前に運転者の加速意図が検出された時、前記前後進切換機構に設けられた後進用摩擦要素への作動油圧を一旦低減させてから徐々に増大させてスリップ締結させるエンジン自動停止車両。
　請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載のエンジン自動停止車両であって、
　前記エンジンの自動停止中に作動する電動オイルポンプをさらに備え、
　前記車両制御手段は、前記エンジンの自動停止中に前記後進走行レンジが選択された時、前記後進用摩擦要素への作動油圧を徐々に増大させてスリップ締結させるエンジン自動停止車両。
　燃料噴射装置を備えたエンジンと、
　板状小片のエレメントを金属リングの周方向に沿って積層して形成されたベルトとプーリとから成り前記エンジンの回転を無段階に変速して駆動輪に伝達するバリエータと、
　前記エンジンと前記バリエータとの間に配設され前後進レンジの切換えに応じて前記バリエータへの入力回転を逆転する前後進切換機構と、
を備えるエンジン自動停止車両の制御方法であって、
　車両の低速走行時または停止時において停止条件が成立すると前記エンジンを停止すると共に、後進レンジの切換えを含む再始動条件が成立すると前記エンジンを再始動する車両制御手順を含み、
　前記車両制御手順は、前記後進レンジへの切換えにより前記再始動条件が成立して前記エンジンを再始動させる場合、他の要件により前記再始動条件が成立した場合の再始動より、前記エンジンへの燃料噴射の開始時期を遅らせるエンジン自動停止車両の制御方法。