| 【発明の名称】 |
車両用制御装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】石戸 昌典
【氏名】浅山 弘樹
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| 【要約】 |
【課題】車両用制御装置において、エンジン始動時にベルト式無段変速機におけるベルトとプーリとのスリップを防止することで耐久性の向上を図ると共にレスポンスの向上を図る。
【解決手段】エンジン１１の再始動条件が成立してＥＮＧ−ＥＣＵ６２がエンジン１１を再始動すると、ＣＶＴ−ＥＣＵ６１はオイルポンプの駆動によりベルト式無段変速機１４のライン圧ＰＬが所定値以上に確保されてから、Ｎ−Ｄ変速制御、つまり、油圧式摩擦要素（クラッチ）の動力伝達を実施し、また、ＥＮＧ−ＥＣＵ６２はこのＮ−Ｄ変速制御が終了するまで、エンジン１１を強制的にアイドル状態に維持して必要ライン圧を低レベルに維持しておく。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 シフトレバーが走行位置のときに係合して中立位置のときに解放される油圧式摩擦要素を含むベルト式無段変速機と、前記シフトレバーが中立位置から走行位置へ切り換えられたときにエンジンを始動するエンジン始動手段と、前記油圧式摩擦係合要素の係合及び解放を制御する係合制御手段と、前記エンジン始動手段によるエンジンの始動時に前記ベルト式無段変速機の制御用油圧装置への供給油圧が所定値か否かを判断する油圧判断手段と、前記供給油圧が所定値に達したときに前記係合制御手段による前記油圧式摩擦係合要素の係合の開始を指令する係合指令手段とを具えたことを特徴とする車両用制御装置。
【請求項２】 請求項１記載の車両用制御装置において、前記油圧式摩擦係合要素の係合制御中は、前記エンジンの出力増加を禁止する出力増加禁止手段を設けたことを特徴とする車両用制御装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ベルト式無段変速機を有する車両において、エンジンの自動的な再始動を可能とした車両用制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】排気ガス対策や燃費向上の手法として、車両が信号でアイドル状態で停止しているとき、エンジンを自動的に停止させ、発進時に自動的な再始動させて円滑に発進させるようにした技術が各種提案されている。この場合、エンジンの再始動に時間が掛かってしまい、かえって燃費を悪化させてしまう可能性があり、如何に早く且つ円滑に再始動させるかが重要となっている。
【０００３】ちなみに手動変速機構を搭載した車両（ＭＴ車）にあっては、車両が停止してシフトレバーが中立位置にある等の停止条件が成立したときにエンジンを自動的に停止させ、シフトレバーを走行位置にシフト操作するべくクラッチペダルが踏み込まれたとき、これを検出してエンジンを自動的に再始動し、シフトレバーのシフト完了に伴ってクラッチペダルを戻しながら、エンジンの回転を手動変速機構に伝達することでその発進が実現されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような観点から、上述したアイドルストップ制御を自動変速機、特に、ベルト式無段変速機に適用したいとの要望がある。ところが、ベルト式無段変速機に上述したアイドルストップ制御を適用しようとすると、次のような問題が生じる。即ち、ベルト式無段変速機を搭載したＡＴ車両にはクラッチペダルが設けられていないため、再始動の指令をシフトレバーが走行位置にシフト操作されたことで受け取ることとなる。
【０００５】しかも、ベルト式無段変速機は、通常、油圧によってエンジンとの断接が制御される油圧式摩擦要素を備えており、所定の油圧が発生している状態でのみ油圧式摩擦要素を係合させてエンジンからの回転力を伝達するようになっている。また、ベルト式無段変速機は、入力軸に連結されたプライマリプーリと出力軸に連結されたセカンダリプーリとの間にベルトを掛け回し、各プーリのシリンダに油圧を給排することで、プライマリプーリ及びセカンダリプーリの各溝幅を相対的に変化させて変速させるものであり、所定の油圧が発生している状態でのみ各プーリとベルトがスリップせずに駆動し、エンジンからの回転力を伝達するようになっている。
【０００６】しかしながら、ベルト式無段変速機の制御に用いられる油圧は、エンジンの出力軸に直結されたオイルポンプから得られるようになっている。この場合、油圧式摩擦要素の係合に必要な油圧に対して、各プーリがベルトを保持するのに必要な油圧の方が大きいため、シフトレバーの中立位置から走行位置への操作を検出してエンジンを再始動すると、オイルポンプが作動して油圧が上昇していくが、低圧である油圧式摩擦要素の係合に必要な油圧が確保されてから、各プーリシリンダにベルトを保持するのに必要な油圧が確保されることとなる。すると、プーリシリンダにベルトを十分に保持できる油圧が供給される前に油圧式摩擦要素が係合してプーリが回転駆動することから、プーリとベルトとの間にスリップが発生して損傷してしまう虞がある。また、ベルトの保持力は入力トルクに比例するため、高入力があるとオイルポンプの油圧がベルトの保持力に必要な油圧まで上昇するのに時間がかかり、レスポンスが悪化してしまう。
【０００７】本発明はこのような問題を解決するものであって、エンジン始動時にベルト式無段変速機におけるベルトとプーリとのスリップを防止することで耐久性の向上を図ると共にレスポンスの向上を図った車両用制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するために請求項１の発明の車両用制御装置では、シフトレバーが走行位置のときに係合して中立位置のときに解放される油圧式摩擦要素を含むベルト式無段変速機において、シフトレバーが中立位置から走行位置へ切り換えられてエンジン始動手段によりエンジンを始動するとき、油圧判断手段がベルト式無段変速機の制御用油圧装置への供給油圧が所定値か否かを判断し、この供給油圧が所定値に達したときに係合指令手段が係合制御手段による油圧式摩擦係合要素の係合の開始を指令するようにしている。
【０００９】従って、ベルト式無段変速機の制御用油圧装置への供給油圧が所定値に達してから、つまり、プーリがベルトを保持するのに必要な油圧を確保することでプーリの回転力がベルトに伝達できるようになってから、油圧式摩擦係合要素の係合を開始してエンジンからの回転力をベルト式無段変速機に伝達することとなり、プーリとベルトとのスリップによる損傷を防止して耐久性が向上する。
【００１０】また、請求項２の発明の車両用制御装置では、油圧式摩擦係合要素の係合制御中は、エンジンの出力増加を禁止する出力増加禁止手段を設けている。従って、高入力があっても、油圧式摩擦係合要素の係合が完了するまでエンジン出力は増加せず、また、目標ライン圧も低くなるため、ベルトの保持力に必要な油圧も低くなり、油圧確保までの時間の短縮によりレスポンスが向上する。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１２】図１に本発明の一実施形態に係る車両用制御装置の概略構成、図２にベルト式無段変速機の概略構成、図３に車両用制御装置によるエンジン再始動制御のフローチャートを示す。
【００１３】本実施形態の車両用制御装置において、図１に示すように、エンジン１１から出力された回転は、トルクコンバータ１２及び正転反転切換機構１３を介してベルト式無段変速機（ＣＶＴ）１４へ伝達され、このベルト式無段変速機１４から図示しないフロントデフを介して左右の駆動輪へ伝達されて騒動するようになっている。この正転反転切換機構１３は、エンジン１１からトルクコンバータ１２を介して入力される回転の回転方向を正回転、あるいは逆回転としてベルト式無段変速機１４に出力するものであり、油圧式摩擦要素としての図示しないフォワードクラッチとリバースブレーキ及び遊星歯車機構等を有している。
【００１４】例えば、フォワードクラッチは所定の油圧が加えられた状態で係合してエンジン１１からの回転力を正転として伝達し、逆に所定の油圧が加えられない状態においては解放されることでエンジン１１からの回転力の伝達を遮断（阻止）する役割を果たしている。また、このベルト式無段変速機構１４は、図２に示すように、エンジン１１の出力側に連結されたプライマリプーリ２１と車両の騒動軸側に連結されたセカンダリプーリ３１と両プーリ２１，３１間に掛け渡されたベルト４１等とから構成され、正転反転切換機構１３からプライマリシャフト２２に入力された回転が、同軸一体のプライマリプーリ２１からベルト４１を介してセカンダリプーリ３１へ入力され、セカンダリシャフト３２に出力されるようになっている。
【００１５】即ち、プライマリプーリ２１は固定シーブ２３と可動シーブ２４とを有し、可動シーブ２４の背面側にプライマリシリンダ２１ａが形成されている。従って、このプライマリシリンダ２１ａに油圧を給排することで固定シーブ２３に対して可動シーブ２４を移動し、プーリの溝幅を可変とすることができる。一方、同様に、セカンダリプーリ３１は固定シーブ３３と可動シーブ３４とを有し、可動シーブ３４の背面側にセカンダリシリンダ３１ａが形成されている。従って、このセカンダリシリンダ３１ａに油圧を給排することで固定シーブ３３に対して可動シーブ３４を移動し、プーリの溝幅を可変とすることができる。
【００１６】また、このベルト式無段変速機構１４は、図１及び図２に示すように、油圧回路５０により制御されるようになっている。即ち、セカンダリシリンダ３１ａには、調圧弁としてのレギュレータバルブ５１により調圧されたセカンダリ油圧Ｐｓ（ライン圧ＰＬ）が加えられ、プライマリシリンダ２１ａには、ライン圧ＰＬが変速比制御バルブ５２により調圧されたプライマリ油圧Ｐｐが加えられる。なお、５３はオイルパン、５４はオイルパン５３内を油をレギュレータバルブ５１側へ供給するオイルポンプである。
【００１７】そして、このベルト式無段変速機構用の電子回路ユニット（ＣＶＴ−ＥＣＵ）６１は、エンジン１１の作動を制御するエンジン用電子回路ユニット（ＥＮＧ−ＥＣＵ）６２との間で相互通信しながらエンジン１１の作動状態、車両の運転状態の情報、更には運転者によって操作されるシフトレバー６３の変速操作情報（駐車（Ｐ），後退（Ｒ），中立（Ｎ），走行（Ｄ））等を得てベルト式無段変速機構用の油圧回路５０を駆動制御し、このベルト式無段変速機構１４の変速比とライン圧とを制御する。ＣＶＴ−ＥＣＵ６１への入力信号としては、プライマリ回転速度センサ、セカンダリ回転速度センサ、ライン圧センサ、プライマリ圧センサ等がある。なお、レギュレータバルブ５１、変速比制御バルブ５２は図示しない電磁ソレノイドバルブにより作動制御される。そして、基本的には変速比は車速とスロットル開度に基づいて変更され、ライン圧はＣＶＴ入力トルクと変速比とに基づいて変更されるようになっている。
【００１８】一方、ＥＮＧ−ＥＣＵ６２には、エンジン回転数センサ、スロットル開度センサ、車速センサ、クランク角センサ（カム角センサ）水温センサ、油温センサ、ブレーキスイッチ等の各検出信号及びＣＶＴ−ＥＣＵ６１からの情報が入力され、エンジン１１を制御するようになっている。
【００１９】図１にて、スタータ６４はイグニツションスイッチ６５を介してバッテリ６６により通電駆動されて回転し、エンジン１１を始動させる。ここでは、スタータ６４はイグニツションスイッチ６５がＯＮに設定されていることを条件として、ＥＮＧ−ＥＣＵ６２により選択的に駆動されるリレー６７を介しても通電駆動されるようになっている。このリレー６７を介するスタータ６４の駆動は、エンジン１１の後述するアイドルストップ状態からの再始動を実行するもので、その再始動条件はＣＶＴ−ＥＣＵ６１及びＥＮＧ−ＥＣＵ６２により管理されている。
【００２０】このような車両用制御装置において、本実施形態では、シフトレバー６３が中立位置（Ｎ）から走行位置（Ｄ）（Ｒ）へ切り換えられてエンジン１１を始動するとき、ライン圧センサの検出結果を受けたＣＶＴ−ＥＣＵ６１（油圧判断手段）が、ベルト式無段変速機１４の油圧回路５０へのライン圧ＰＬが所定値、つまり、ベルト保持圧か否かを判断し、このライン圧ＰＬが所定値に達したときに、油圧式摩擦係合要素の係合の開始を指令すると共に、油圧式摩擦係合要素の係合制御中は、エンジン１１の出力増加を禁止している。
【００２１】ここで、本実施形態の車両用制御装置によるエンジン再始動制御を、ＣＶＴ−ＥＣＵ６１とＥＮＧ−ＥＣＵ６２でそれぞれ実行されるエンジン制御と変速制御に分けて図３のフローチャートに基づいて詳細に説明する。
【００２２】図３に示すように、ＥＮＧ−ＥＣＵ６２のステップＳ１では、車両の運転中にエンジン１１が停止したかどうかをその停止条件が満たされるか否かで判定する。ここで、エンジン１１の停止条件は、シフトレバー６３が中立（Ｎ）位置に位置しているか、エンジン１１の水温が所定温度以上であるか、且つ、ベルト式無段変速機１４の作動油の温度が所定温度以上であるか、且つ、車速０（停車）の状態が一定時間以上に亘って継続しているか、更に、ブレーキスイッチがＯＮ状態にあるか（ブレーキが作動しているか）等の複数の条件からなり、これらの全ての条件が成立しているとき、エンジン停止条件成立として判定される。従って、例えば、車両の走行に伴って車両が十分に暖気された状態において交差点等において停車し、ブレーキペダルを踏み込んで、あるいはパーキングブレーキを作動させた状態でシフトレバー６３が中立（Ｎ）に設定されたとき、エンジン停止と判定される。
【００２３】ステップＳ１でエンジン１１の停止が判定されると、ステップＳ２でＥＮＧ−ＥＣＵ６２はエンジン１１を停止させると同時に、ステップＳ３にてＣＶＴ−ＥＣＵ６１に対してエンジン停止信号を出力し、その後、ステップＳ４において、ＥＮＧ−ＥＣＵ６２はＣＶＴ−ＥＣＵ６１からのエンジン再始動信号の待ち受け状態となる。一方、ＣＶＴ−ＥＣＵ６１では、ステップＴ１では、ＥＮＧ−ＥＣＵ６２からエンジン停止信号の入力待ち受け状態であり、エンジン停止信号が入力するとステップＴ２に移行し、ここでエンジン１１の再始動条件が成立するか否かを検出する。このエンジン１１の再始動条件は、シフトレバー６３が中立（Ｎ）位置から走行（Ｄ）位置、または後進（Ｒ）位置にシフト操作されたか、車速が０（停車）か、ブレーキスイツチがＯＮ状態にあるか（ブレーキが作動しているか）等の条件からなり、これらの各条件の全てが成立しているとき、エンジン１１の再始動条件成立として判定される。
【００２４】そして、ステップＴ２でエンジン１１の再始動条件の成立が判定されると、ステップＴ３でＣＶＴ−ＥＣＵ６１はＥＮＧ−ＥＣＵ６２に対してエンジン再始動信号を出力すると同時に、ステップＴ４にてベルト式無段変速機１４の油圧回路５０におけるライン圧ＰＬの制御を開始し、ステップＴ５にて、ＣＶＴ−ＥＣＵ６１はＥＮＧ−ＥＣＵ６２がエンジン１１を再始動してオイルポンプを駆動し、油圧の上昇によってライン圧ＰＬが所定値、つまり、プーリ２１，３１がベルト４１とスリップしないベルト保持圧になるまで待機状態となる。この油圧回路５０におけるライン圧ＰＬの確保は、ライン圧センサの検出値や油温センサとライン圧制御開始からの経過時間とを用いて推測する方法を用いて判定することができる。一方、ＥＮＧ−ＥＣＵ６２では、ステップＳ４にて、ＣＶＴ−ＥＣＵ６１からエンジン再始動信号が入力されると、ステップＳ５にてスタータ６４を駆動してエンジン１１の再始動を開始する。
【００２５】そして、ＥＮＧ−ＥＣＵ６２がエンジン１１の再始動を開始したならば、ステップＳ６でエンジン１１の始動が完了したか否かを判定する。この始動完了の判定は、例えば、エンジン１１がスタータ６４によって与えられる回転数を上回る所定の回転数以上で回転を開始したか否かを判定することによってなされる。そして、所定の回転数以上でのエンジン１１の回転が検出されたとき、その始動が完了したとしてスタータ６４の駆動を停止させ、ステップＳ７にて、ＣＶＴ−ＥＣＵ６１に対してＮ−Ｄ制御信号（変速動作許可信号）を出力し、同時にエンジン１１を強制的にアイドル状態、つまり、低回転速度状態に維持する。そして、ステップＳ９にて、ＣＶＴ−ＥＣＵ６１からのＮ−Ｄ制御終了信号の待ち受け状態となる。
【００２６】一方、エンジン１１が再始動してオイルポンプが駆動すると直ちに油圧が上昇する。ＣＶＴ−ＥＣＵ６１では、ステップＴ５にて、プーリ２１，３１がベルト４１とスリップしないライン圧ＰＬが確保されたか否かを判定し、ライン圧が所定値に達していれば次のステップに移行する。ステップＴ６にて、ＥＮＧ−ＥＣＵ６２からＮ−Ｄ制御信号が入力していれば、ステップＴ７にてＮ−Ｄを開始する。このＮ−Ｄ制御は、正転反転切換機構１３におけるフォワードクラッチの係合制御であり、ＥＮＧ−ＥＣＵ６２によりエンジン出力の増加が禁止されている状況下で実際のタービン回転数変化率が目標値となるようにフイードバック制御する。ステップＴ８では、フォワードクラッチが完全係合条件となり、Ｎ−Ｄ制御が終了したかどうかをを判定する。
【００２７】ステップＴ８にて、Ｎ−Ｄ制御が終了していれば、ステップＴ９にてＥＮＧ−ＥＣＵ６２にＮ−Ｄ制御終了信号を出力する。ＥＮＧ−ＥＣＵ６２では、ステップＳ９にて、ＣＶＴ−ＥＣＵ６１からのＮ−Ｄ制御終了信号が入力されると、ステップＳ１０にて、エンジン１１の強制アイドル状態を解除する。
【００２８】このように本実施形態の車両用制御装置にあっては、エンジン１１の再始動条件が成立してＥＮＧ−ＥＣＵ６２がエンジン１１を再始動すると、まず、ＣＶＴ−ＥＣＵ６１によりライン圧ＰＬを所定値以上に確保してから、Ｎ−Ｄ変速制御、つまり、フォワードクラッチの動力伝達を実施する。また、ＥＮＧ−ＥＣＵ６２はこのＮ−Ｄ変速制御が終了するまで、エンジン１１を強制的にアイドル状態に維持して必要ライン圧を最低レベルに維持しておく。従って、ベルトスリップを防止できるライン圧に達するまでフォワードクラッチは係合されないので、ベルト式無段変速機１４におけるプーリ２１，３１とベルト４１とのスリップを確実に防止できる、プーリやベルトの損傷を防止して耐久性を向上できる。また、ＣＶＴに入力されるトルクが抑制されているので、目標となるライン圧が低くなり、目標値に達するまでの時間が短くなるので、結果として、シフトレバー６３の中立（Ｎ）位置から走行（Ｄ）位置へのシフト操作を検出してエンジン１１を始動してから発進するまでに要する時間を短くすることができ、その発進レスポンスの向上を図ることが可能となる。
【００２９】なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、エンジン１１の停止条件や再始動条件は、車両仕様に応じて設定すれば良いものであり、また、シフトレバー６３を中立（Ｎ）位置から走行（Ｄ）位置へとシフトした際の制御を説明したが、後退（Ｒ）位置にシフトしてリバースブレーキを制御する場合にも同様にその制御を実行し得ることは言うまでもない。その他、本発明はその要旨を逸脱しない観囲で種々変形して実施することができる。
【００３０】
【発明の効果】以上、実施形態において詳細に説明したように請求項１の発明の車両用制御装置によれば、ベルト式無段変速機の制御用油圧装置への供給油圧が所定値に達してから、つまり、プーリがベルトを保持するのに必要な油圧を確保することでプーリの回転力がベルトに伝達できるようになってから、油圧式摩擦係合要素の係合を開始してエンジンからの回転力をベルト式無段変速機に伝達するようにしたので、プーリとベルトとのスリップによる損傷を防止することで耐久性を向上することができる。
【００３１】また、請求項２の発明の車両用制御装置によれば、油圧式摩擦係合要素の係合制御中は、エンジンの出力増加を禁止するようにしたので、高入力があっても、油圧式摩擦係合要素の係合が完了するまでエンジン出力は増加せず、ベルトの保持力に必要な油圧が低減して油圧確保までの時間の短縮によりレスポンスを向上することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６２８６
【氏名又は名称】三菱自動車工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年９月１０日（１９９９．９．１０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７８４９９
【弁理士】
【氏名又は名称】光石 俊郎 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−８２５９４（Ｐ２００１−８２５９４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年３月２７日（２００１．３．２７） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２５６８８７ |
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