(57)【要約】【課題】燃費を向上させることを目的とする。【解決手段】本発明は、エンジンの冷却水と自動変速機の作動油との間の熱交換を行う熱交換器と、熱交換器に循環させる冷却水の流量を調節する流量調節弁と、を備える暖機制御装置であって、熱交換器に循環させる冷却水流量を減少させて、エンジンの冷却水温度を走行状態に応じた所定の冷却水温度まで上昇させる水温制御手段（Ｓ２，Ｓ４，Ｓ５）と、熱交換器に循環させる冷却水流量を増加させて、自動変速機の作動油温度を走行状態に応じた所定の作動油温度まで上昇させる油温制御手段（Ｓ２，Ｓ４，Ｓ５）と、を備えることを特徴とする。【選択図】図２
2010053772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの冷却水と自動変速機の作動油との間の熱交換を行う熱交換器と、
前記熱交換器に循環させる冷却水の流量を調節する流量調節弁と、
を備える暖機制御装置であって、
前記熱交換機に循環させる冷却水流量を減少させて、前記エンジンの冷却水温度を走行状態に応じた所定の冷却水温度まで上昇させる水温制御手段と、
前記熱交換機に循環させる冷却水流量を増加させて、前記自動変速機の作動油温度を走行状態に応じた所定の作動油温度まで上昇させる油温制御手段と、
を備えることを特徴とする暖機制御装置。
【請求項２】
前記自動変速機が走行レンジにある車両停車時に、その自動変速機のフォワードクラッチをすべり状態に維持するアイドル・ニュートラル制御手段と、
アイドル時おいて、前記水温制御手段を優先的に実施して前記エンジンの冷却水温度を暖機終了水温まで上昇させ、エンジン暖機後は、前記油温制御手段を実施して前記自動変速機の作動油温度を前記アイドル・ニュートラル制御手段の実施許可油温まで上昇させるアイドル時暖機制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の暖機制御装置。
【請求項３】
車両減速時において、前記エンジンの冷却水温度及び前記自動変速機の作動油温度に応じて燃料噴射を停止する燃料カット制御手段と、
車両減速時おいて、前記エンジンの冷却水温度が前記燃料カット制御手段の実施許可水温に達したときに、前記自動変速機の作動油温度が前記燃料カット制御手段の実施許可油温に達していなければ、前記油温制御手段を実施して前記自動変速機の作動油温度を前記燃料カット制御手段の実施許可油温まで上昇させ、
前記自動変速機の作動油温度が前記燃料カット制御手段の実施許可油温に達したときに、前記エンジンの冷却水温度が前記燃料カット制御手段の実施許可水温に達していなければ、前記水温制御手段を実施して前記エンジンの冷却水温度を前記燃料カット制御手段の実施許可水温まで上昇させる減速時暖機制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の暖機制御装置。
【請求項４】
前記エンジンの駆動力を流体を介して前記自動変速機に伝達するトルクコンバータの内部に設けられ、そのトルクコンバータの入力側と出力側とを直結するロックアップクラッチの締結を制御するロックアップ制御手段と、
定常・加速走行状態において、前記エンジンの冷却水温度が前記ロックアップ制御手段の実施許可水温に達したときに、前記自動変速機の作動油温度が前記ロックアップ制御手段の実施許可油温に達していなければ、前記油温制御手段を実施して前記自動変速機の作動油温度を前記ロックアップ制御手段の実施許可油温まで上昇させ、
前記自動変速機の作動油温度が前記ロックアップ制御手段の実施許可油温に達したときに、前記エンジンの冷却水温度が前記ロックアップ制御手段の実施許可水温に達していなければ、前記水温制御手段を実施して前記エンジンの冷却水温度を前記ロックアップ制御手段の実施許可水温まで上昇させる定常・加速走行時暖機制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１つに記載の暖機制御装置。
【請求項５】
走行予定経路に応じて車両の走行パターンを判定する走行パターン判定手段と、
判定した走行パターンから走行中において時間比率が多くなる走行状態を判定し、その時間比率が多くなる走行状態に応じて、前記水温制御手段又は前記油温制御手段を実施する暖機制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の暖機制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両の暖機制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両の暖機制御装置として、ロックアップ領域に応じてエンジン及び自動変速機の暖機を制御するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−３１３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、暖機による燃費向上効果は車両走行状態に応じて異なるので、ロックアップ領域に応じて暖機制御を実施しても燃費向上効果が十分ではないという問題点があった。
【０００４】
本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたものであり、燃費向上を図るための暖機制御を最適化すること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。
【０００６】
本発明は、エンジン（１）の冷却水と自動変速機（３）の作動油との間の熱交換を行う熱交換器（４６）と、前記熱交換器（４６）に循環させる冷却水の流量を調節する流量調節弁（４４）と、を備える暖機制御装置であって、前記熱交換器（４６）に循環させる冷却水流量を減少させて、前記エンジン（１）の冷却水温度を走行状態に応じた所定の冷却水温度まで上昇させる水温制御手段（Ｓ２，Ｓ４，Ｓ５）と、前記熱交換器（４６）に循環させる冷却水流量を増加させて、前記自動変速機（３）の作動油温度を走行状態に応じた所定の作動油温度まで上昇させる油温制御手段（Ｓ２，Ｓ４，Ｓ５）と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、車両走行状態に応じてエンジン及び自動変速機の暖機制御を実施するので、燃費の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面等を参照して本発明の実施形態について説明する。
【０００９】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による車両の暖機制御装置のシステム概略図である。
【００１０】
車両の暖機制御装置は、エンジン１と、トルクコンバータ２と、自動変速機３と、冷却水循環流路４と、作動油循環流路５と、コントローラ６と、を備える。
【００１１】
エンジン１は、車両の駆動力を発生する。
【００１２】
トルクコンバータ２は、エンジン１の駆動力を流体を介して自動変速機３に伝達する。トルクコンバータ２の内部には、トルクコンバータ２の入力側と出力側とを直結するロックアップクラッチ（図示せず）が設けられる。
【００１３】
自動変速機３は、トルクコンバータ２を介して伝達されたエンジン１の駆動力を、運転状態によって選択される変速段に応じて増減させて出力する。自動変速機３は、複数組の遊星歯車機構及びそれらの構成要素（サンギア、ピニオンギア及びリングギア）の動作を許容又は規制するクラッチやブレーキ類を備える。自動変速機は、これらのクラッチやブレーキの係合状態を油圧源から供給される作動油（ＡＴＦ；Automatic Transmission Fluid）によって適宜切り換えて、所望の変速段を達成する。フォワードクラッチは、シフトレンジがＤレンジ等の走行レンジにあるときに係合されているクラッチである。
【００１４】
冷却水循環流路４は、エンジン１を冷却する冷却水が循環する流路である。冷却水循環流路４は、第１循環流路４０ａと第２循環流路４０ｂとを備える。第１循環流路４０ａは、エンジン１の内部に形成されるウォータジャケットを流れた冷却水をラジエータ４１に流し、再びエンジン１に戻す。第２循環流路４０ｂは、第１循環流路４０ａから分岐した冷却水をヒータ４５及びオートマチックトランスミッションフルードウォーマ（以下「ＡＴＦウォーマ」という）４６に流してエンジン１に戻す。なお、本実施形態では説明の便宜上、冷却水がエンジン１から流出する側を上流とし、エンジン１に冷却水が流入する側を下流とする。
【００１５】
第１循環流路４０ａには、上流から順にラジエータ４１と、サーモスタット４２と、ウォータポンプ４３と、が配置される。また、第１循環流路４０ａには、ラジエータ４１をバイパスするバイパス流路４０ｃが設けられる。
【００１６】
ラジエータ４１は、流入した冷却水を走行風によって冷却し、冷却水温度を低下させて下流に流す。
【００１７】
サーモスタット４２は、エンジン１とラジエータ４１との間の下流側の第１循環流路４０ａに設置される。サーモスタット４２は冷却水温度を検知して、第１循環流路４０ａを開閉する。エンジン始動時など、冷却水温度が所定温度より低い場合にはサーモスタット４２は閉弁する。サーモスタット４２が閉弁状態にあるときは、冷却水はラジエータ４１を通らずにバイパス流路４０ｃを流れる。また、エンジン１が暖機されて冷却水が所定温度以上になると、サーモスタット４２は開弁する。サーモスタット４２が開弁状態にあるときは、冷却水はラジエータ４１を流れて放熱する。
【００１８】
ウォータポンプ４３は、ラジエータ４１とエンジン１との間の下流側の第１循環流路４０ａに設置される。ウォータポンプ４３は、エンジン１によって駆動されて循環流路内の冷却水を循環させる。
【００１９】
第２循環流路４０ｂには上流から順に、流量調節弁４４と、ヒータ４５と、ＡＴＦウォーマ４６と、が設置される。
【００２０】
流量調節弁４４は、第２循環流路４０ｂに流入する冷却水の量を調整する。流量調節弁４４は、電磁弁である。
【００２１】
ヒータ４５は、図示しない空調装置の一部を構成する。ヒータ４５はエンジン１を冷却した冷却水の熱を吸熱し、この熱を利用して空気を加熱する。この加熱された空気は、車室内の暖房として使用する。
【００２２】
ＡＴＦウォーマ４６は、自動変速機３の作動油が循環する作動油循環流路５にも接続されており、作動油循環流路５を流れる作動油と第２循環流路４０ｂを流れる冷却水との熱交換を行う。
【００２３】
作動油循環流路５は、自動変速機３を制御する作動油が循環する流路である。
【００２４】
コントローラ６は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ６には、冷却水の温度を検出する水温センサ６１、作動油の温度を検出する油温センサ６２などの種々のセンサ類からの信号が入力される。
【００２５】
コントローラ６は、車両の走行状態に応じてエンジン及び自動変速機を暖機し、暖機による燃費向上効果が最も大きく得られるように第２循環流路４０ｂを流れる冷却水の流量を制御する。以下、この走行状態に応じたエンジン及び自動変速機の暖機制御について説明する。
【００２６】
図２は、本実施形態によるエンジン及び自動変速機の暖機制御について説明するフローチャートである。コントローラ６は、本ルーチンをエンジンの運転中に所定の演算周期（例えば１０ｍｓ）で実行する。
【００２７】
ステップＳ１において、コントローラ６は、車両がアイドル状態か否かを判定する。具体的には、車速がゼロか否かを判定する。コントローラ６は、車両がアイドル状態であればステップＳ２に処理を移行し、そうでなければステップＳ３に処理を移行する。
【００２８】
ステップＳ２において、コントローラ６は、アイドル時暖機処理を実施する。具体的な内容については図３を参照して後述する。
【００２９】
ステップＳ３において、コントローラ６は、車両が減速状態であるか又は定常・加速走行状態であるかを判定する。具体的には、アクセルペダルの踏み込み量がゼロ、かつ、車両加速度がゼロより小さいか否かを判定する。コントローラ６は、車両が減速状態であればステップＳ４に処理を移行し、定常・加速走行状態であればステップＳ４に処理を移行する。
【００３０】
ステップＳ４において、コントローラ６は、減速時暖機処理を実施する。具体的な内容については図４を参照して後述する。
【００３１】
ステップＳ５において、コントローラ６は、定常・加速走行時暖機処理を実施する。具体的な内容については図５を参照して後述する。
【００３２】
図３は、アイドル時暖機処理を示すフローチャートである。
【００３３】
ステップＳ２１において、コントローラ６は、水温センサ６１で検出した冷却水温が所定の暖機終了水温より小さいか否かを判定する。暖機終了水温は、エンジン１の暖機が終了したと判断できる水温であり、ファーストアイドル回転速度に維持していたアイドル回転速度を、通常のアイドル回転速度に戻すことのできる水温である。コントローラ６は、冷却水温が暖機終了水温よりも低ければステップＳ２２に処理を移行し、高ければステップＳ２３に処理を移行する。
【００３４】
ステップＳ２２において、コントローラ６は、流量調節弁４４を閉じてエンジンの暖機を優先する。
【００３５】
ステップＳ２３において、コントローラ６は、油温センサ６２で検出した作動油温が所定のアイドル・ニュートラル制御許可油温よりも小さいか否かを判定する。アイドル・ニュートラル制御許可油温は、自動変速機３のフォワードクラッチのスリップ量の制御が適切に実施できる作動油温度である。コントローラ６は、作動油温がアイドル・ニュートラル制御許可油温よりも低ければステップ２４に処理を移行し、高ければステップＳ２５に処理を移行する。
【００３６】
ステップＳ２４において、コントローラ６は、流量調節弁４４を開いて自動変速機３の暖機を促進する。
【００３７】
ステップＳ２５において、コントローラ６は、アイドル・ニュートラル制御を実施する。アイドル・ニュートラル制御とは、シフトレンジがＤレンジ等の走行レンジに保持された状態での車両停止中に、シフトレンジがＮレンジにあるのと同様の状態としてエンジンの駆動負荷を低減し、停車時の燃費を向上させる制御のことである。アイドル・ニュートラル制御時には、フォワードクラッチへの係合油圧の供給状態を調整するソレノイド弁がデューティ制御され、フォワードクラッチの係合力が制御される。そして、フォワードクラッチの係合力を制御してフォワードクラッチのスリップ量を制御することで、ＤレンジであってもＮレンジにあるのと同様の状態としている。
【００３８】
図４は、減速時暖機処理を示すフローチャートである。
【００３９】
ステップＳ４１において、コントローラ６は、水温センサ６１で検出した冷却水温が所定の燃料カット制御許可水温より低いか否かを判定する。燃料カット制御許可水温は、燃料カットしたときにエンジン１が失火するおそれのない冷却水温度である。コントローラ６は、冷却水温が燃料カット制御許可水温より小さければステップＳ４２に処理を移行し、大きければステップＳ４３に処理を移行する。
【００４０】
ステップＳ４２において、コントローラ６は、流量調節弁４４を閉じてエンジン１を優先して暖機する。
【００４１】
ステップＳ４３において、コントローラ６は、油温センサ６２で検出した作動油が所定の燃料カット制御許可油温よりも低いか否かを判定する。燃料カット制御許可油温は、ロックアップクラッチの油圧制御が適切に実施できる作動油温度である。コントローラ６は、作動油温が燃料カット制御許可油温よりも小さければステップＳ４４に処理を移行し、大きければステップＳ４５に処理を移行する。
【００４２】
ステップＳ４４において、コントローラ６は、流量調節弁４４を開いて自動変速機３の暖機を促進する。
【００４３】
ステップＳ４５において、コントローラ６は、燃料カット制御を実施する。燃料カット制御とは、車両減速中に所定の条件が成立したときに燃料噴射を停止して、減速時の燃費を向上させる制御のことである。
【００４４】
図５は、定常・加速走行時暖機処理を示すフローチャートである。
【００４５】
ステップＳ５１において、コントローラ６は、水温センサ６１で検出した冷却水温が所定のロックアップ許可水温より小さいか否かを判定する。ロックアップ許可水温は、エンジンの燃焼が安定し、ロックアップクラッチを締結したときのトルク変動による振動が車両に伝わるおそれのない冷却水温である。コントローラ６は、冷却水温がロックアップ許可冷却水温より小さければステップＳ５２に処理を移行し、大きければステップＳ５３に処理を移行する。
【００４６】
ステップＳ５２において、コントローラ６は、流量調節弁４４を閉じてエンジン１の暖機を優先する。
【００４７】
ステップＳ５３において、コントローラ６は、流量調節弁４４を開いて自動変速機３の暖機を促進する。
【００４８】
ステップＳ５４において、コントローラ６は、油温センサ６２で検出した作動油が所定のロックアップ許可油温よりも小さいか否かを判定する。ロックアップ許可油温は、ロックアップクラッチの油圧制御が適切に実施できる作動油温度である。コントローラ６は、作動油温がロックアップ許可油温よりも低ければ今回の処理を終了し、高ければステップＳ５５に処理を移行する。
【００４９】
ステップＳ５５において、コントローラ６は、ロックアップ制御を実施する。ロックアップ制御とは、所定の運転状態のときにトルクコンバータ内のロックアップクラッチを締結してエンジン１の動力を全て自動変速機３に伝達する制御のことである。
【００５０】
以上説明した本実施形態によれば、アイドル時においては、アイドル回転速度を低下させることによる燃費向上効果が大きいので、まずエンジンの暖機を優先させてアイドル回転速度を優先して低下させる。これにより、アイドル回転を維持するために必要な燃料噴射量を低減することができるので、燃費を向上させることができる。
【００５１】
そして、エンジンの暖機が終了した後は、アイドル・ニュートラル制御が実施できるように、自動変速機３の暖機を促進させる。これにより、アイドル時の燃費を一層向上させることができる。
【００５２】
減速時においては、燃料カットによる燃費向上効果が大きいので、燃料カット制御が実施できるようにエンジン１及び自動変速機３を暖機する。これにより、減速時に燃料カット制御を実施できる時間が増加するので、減速時の燃費を向上させることができる。
【００５３】
定常・加速走行時においては、ロックアップクラッチを締結することによる燃費向上効果が大きいので、ロックアップ制御が実施できるようにエンジン１及び自動変速機３を暖機する。これにより定常・加速走行時にロックアップ制御を実施できる時間が増加するので、定常・加速走行時の燃費を向上させることができる。なお、作動油温がロックアップ許可油温に達した後も、流量調節弁４４を開いて作動油温の上昇を促進させているが、これは自動変速機３のフリクションを低減させるためである。
【００５４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を、図６を参照して説明する。本実施形態は、走行パターンに応じてエンジン１及び自動変速機３の暖機を制御する点で第１実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。なお、以下に示す各実施形態では前述した第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を用いて重複する説明を適宜省略する。
【００５５】
図６は、本実施形態によるエンジン１及び自動変速機３の暖機制御について説明するフローチャートである。コントローラ６は、本ルーチンをエンジン１の運転中に所定の演算周期（例えば１０ｍｓ）で実行する。
【００５６】
ステップＳ２、Ｓ４、Ｓ５の処理は第１実施形態と同様なので、ここでは説明を省略する。
【００５７】
ステップＳ１０１において、コントローラ６は、走行中の車両の走行パターンを判定する。具体的には、走行する予定の経路をナビゲーションシステムによって探索し、探索経路に沿った道路の道路情報（形状、種別、幅員等）、交差点情報、渋滞情報等に基づいて判定する。
【００５８】
ステップＳ１０２において、コントローラ６は、判定した走行パターンが第１走行パターンであるか否かを判定する。第１走行パターンとは、アイドル状態、減速状態及び定常・加速走行状態のうち、走行中におけるアイドル状態の時間比率が最も多くなる走行パターンである。コントローラ６は、走行パターンが第１走行パターンであればステップＳ２に処理を移行し、そうでなければステップＳ１０３に処理を移行する。
【００５９】
ステップＳ１０３において、コントローラ６は、判定した走行パターンが第２走行パターンであるか否かを判定する。第２走行パターンとは、アイドル状態、減速状態及び定常・加速走行状態のうち、走行中における減速状態の時間比率が最も多くなる走行パターンである。コントローラ６は、走行パターンが第２走行パターンであればステップＳ４に処理を移行し、そうでなければステップＳ５に処理を移行する。
【００６０】
このように、予め走行パターンが予測できるときには、アイドル状態、減速状態及び定常・加速走行状態のうち、走行中における時間比率が多くなる走行状態に基づいて暖機制御を実施することで、効果的に燃費を向上できる。
【００６１】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【００６２】
例えば、上記各実施形態において、流量調節弁４４の開度を細かく調整できるようにしてもよい。
【００６３】
また、第２実施形態において、判定した走行パターンの走行中における各走行状態の時間比率と、アイドル回転速度低下、アイドル・ニュートラル制御、燃料カット制御及びロックアップ制御による燃費効果とから最も燃費効果が高くなるように暖機制御を実施してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】車両の暖機制御装置のシステム概略図である。
【図２】第１実施形態によるエンジン及び自動変速機の暖機制御について説明するフローチャートである。
【図３】アイドル時暖機処理を示すフローチャートである。
【図４】減速時暖機処理を示すフローチャートである。
【図５】定常・加速走行時暖機処理を示すフローチャートである。
【図６】第２実施形態によるエンジン及び自動変速機の暖機制御について説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００６５】
１    エンジン
２    トルクコンバータ
３    自動変速機
４４    流量調節弁
４６    ＡＴＦウォーマ（熱交換器）
Ｓ２    水温制御手段、油温制御手段、アイドル時暖機手段
Ｓ４    水温制御手段、油温制御手段、減速時暖機手段
Ｓ５    水温制御手段、油温制御手段、定常・加速走行時暖機手段
Ｓ２５  アイドル・ニュートラル制御
Ｓ４５  燃料カット制御
Ｓ５５  ロックアップ制御
【図１】
2010053772.tif 000003
【図２】
2010053772.tif 000004
【図３】
2010053772.tif 000005
【図４】
2010053772.tif 000006
【図５】
2010053772.tif 000007
【図６】
2010053772.tif 000008