(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
前記エンジンを始動するスタータと、
前記エンジンの動力を駆動輪へ伝達する動力伝達装置と、
前記エンジンの動力に応じて油圧を前記動力伝達装置に供給するオイルポンプと、
前記オイルポンプから吐出された前記油圧を蓄圧するアキュムレータと、
前記アキュムレータの蓄圧を制御する電磁開閉弁と、
を備え、
前記エンジンを停止した後に前記エンジンを再始動する際には、前記スタータを起動した後に、前記スタータの停止前であって前記オイルポンプの駆動に応じて発生する油圧が所定油圧以上となったことを判定した場合に、前記電磁開閉弁を開弁し、前記アキュムレータに蓄圧された前記油圧を前記動力伝達装置に供給する
ことを特徴とする車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃費向上のため、車両の停車中または走行中にエンジンを自動停止する制御、所謂アイドリングストップ制御を実行可能な車両が知られている。このような車両では、アイドリングストップ制御の実行中にエンジンが停止すると、クラッチ等の駆動系を作動させるための油圧が不足する場合があるので、油圧の不足分を補うためのアキュムレータを備える構成が知られている。【０００３】
例えば特許文献１には、エンジンの自動停止後に再始動が行われる場合、スタータによるエンジンのクランキングが行われるときに電磁開閉弁を開弁して、アキュムレータに蓄圧された油圧の供給を行う構成が開示されている。また、特許文献２には、アキュムレータの電磁制御弁を開弁した後に、スタータを作動させてエンジン始動を行う構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２８１４３２号公報
【特許文献２】国際公開第２０１０／０７３７６５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、エンジン始動時にはスタータに大きな電流が必要であるので、特許文献１に記載されるようにスタータ起動時に電磁開閉弁を制御すると、電磁開閉弁に十分な電流を供給できない虞がある。この場合、電磁開閉弁の応答が悪化して開弁動作が遅くなり、アキュムレータに蓄圧された油圧の供給が遅れてしまう。【０００６】
これに対して、スタータを起動してから所定時間経過後に電磁開閉弁を開弁するよう制御し、電圧が回復するまで待機する手法も考えられるが、この手法では、所定時間より早く電圧が回復した場合であっても、電磁開閉弁を早く作動させることはできない。また、特許文献２に記載されるように電磁開閉弁を開弁後にスタータを起動する手法では、電磁開閉弁が開くまでスタータが始動しないため、エンジン始動が遅れ、さらに、エンジン始動前から電磁開閉弁に電流を流すため、無駄なエネルギーを消費している。【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、エンジン始動後のアキュムレータによる油圧供給制御を安定かつ迅速に実施できる車両制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る車両制御装置は、エンジンと、前記エンジンを始動するスタータと、前記エンジンの動力を駆動輪へ伝達する動力伝達装置と、前記エンジンの動力に応じて油圧を前記動力伝達装置に供給するオイルポンプと、前記オイルポンプから吐出された前記油圧を蓄圧するアキュムレータと、前記アキュムレータの蓄圧を制御する電磁開閉弁と、を備え、前記エンジンを停止した後に前記エンジンを再始動する際には、前記スタータを起動した後に、前記スタータの停止前であって前記オイルポンプの駆動に応じて発生する油圧が所定油圧以上となったことを判定した場合に、前記電磁開閉弁を開弁し、前記アキュムレータに蓄圧された前記油圧を前記動力伝達装置に供給することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る車両制御装置では、スタータを起動した後に、オイルポンプの駆動に応じて発生する油圧が所定油圧以上となるときに、電磁開閉弁が開弁されるので、スタータの起動による電圧低下の影響を回避することができ、電磁開閉弁を安定して制御することが可能となる。この結果、本発明に係る車両制御装置は、エンジン始動後のアキュムレータによる油圧供給制御を安定かつ迅速に実施できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る車両制御装置の概略構成を示す図である。
【図２】図２は、本実施形態の車両制御装置によりアイドリングストップ制御からの復帰時に実施される油圧制御処理を示すタイムチャートである。
【図３】図３は、本実施形態の車両制御装置によりアイドリングストップ制御からの復帰時に実施される油圧制御処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明に係る車両制御装置の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。
【００１２】
まず図１を参照して、本発明の一実施形態に係る車両制御装置１０の構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る車両制御装置の概略構成を示す図である。
【００１３】
図１に示すように、車両制御装置１０は車両１に搭載される。この車両１は、エンジン２、トランスミッション（動力伝達装置）１４、駆動輪５を備える。エンジン２は、車両１の走行用駆動源である内燃機関であり、燃料噴射量に応じて駆動力が制御される。トランスミッション１４は、エンジン２が発生した駆動力を駆動輪５側へ伝達する。駆動輪５は、トランスミッション１４を介して伝達されるエンジン２の駆動力によって回転し、車両１を前進走行または後退走行することができる。
【００１４】
トランスミッション１４は、クラッチ３、自動変速機構４を含んで構成される。エンジン２のエンジン出力トルク（動力）は、エンジン出力軸からトルクコンバータ（図示せず）及びクラッチ３を介して自動変速機構４に入力され、自動変速機構４から図示しない減速機構やデファレンシャルギヤ等を介して駆動輪５に伝達される。このようにエンジン２から駆動輪５との間に動力伝達経路が構成されている。
【００１５】
クラッチ３は、エンジン２と駆動輪５との動力伝達経路を断接する機能を有する。クラッチ３は、エンジン２側に連結されたエンジン側係合要素と、駆動輪５側に連結された駆動輪側係合要素とを有している。クラッチ３は、エンジン側係合要素と駆動輪側係合要素とが係合することでエンジン２と駆動輪５との動力伝達経路を接続することができる。一方、クラッチ３は、エンジン側係合要素と駆動輪側係合要素との係合を開放することにより、エンジン２と駆動輪５との動力伝達経路を遮断することができる。言い換えると、クラッチ３は、エンジン２と駆動輪５との動力の伝達経路において動力の伝達が可能な状態と動力の伝達が不能な状態とを切替える切替え装置として機能する。
【００１６】
自動変速機構４は、車両１の走行状態に応じて自動で変速比（変速段、ギヤ段）を変更する自動変速機であり、例えば遊星歯車式や平行平歯車式などの有段式のオートマチックトランスミッション（ＡＴ）や、デュアルクラッチトランスミッション（ＤＣＴ）などのセミオートマチックトランスミッション、マルチモードマニュアルトランスミッション（ＭＭＴ）、シーケンシャルマニュアルトランスミッション（ＳＭＴ）、ベルト式またはトロイダル式などの無段変速機（ＣＶＴ）等、種々の自動変速機を適用できる。
【００１７】
油圧制御装置６は、クラッチ３及び自動変速機構４を含むトランスミッション１４に対して油圧を供給する機能を有する。油圧制御装置６は、ＥＣＵ７から入力される変速比変更指令に応じて、自動変速機構４への供給油圧を調整することによって、自動変速機構４の変速比を制御することができる。
【００１８】
また、油圧制御装置６は、ＥＣＵ７から入力されるクラッチ制御指令に応じて、クラッチ３への供給油圧を調整することによって、クラッチ３の開放／係合を制御することができる。油圧制御装置６は、クラッチ３の開放状態と係合状態とを切り替えることができ、また、クラッチ３の係合度合いを制御することもできる。
【００１９】
油圧制御装置６は、２つの油圧源としてオイルポンプ８とアキュムレータ９とを備える。オイルポンプ８は、エンジン２に連結され、エンジン２と連動して駆動することができる。オイルポンプ８は、エンジン２の駆動力を利用してオイルを吐出し油圧を生成することができる。
【００２０】
アキュムレータ９は、オイルポンプ８の駆動時に、オイルポンプ８により生成された油圧を内部に蓄えて保持（蓄圧）しておき、エンジン２の作動状態に依存せずに、必要に応じてこの保持された油圧をトランスミッション１４の各要素に供給できるよう構成されている。
【００２１】
アキュムレータ９の油圧の蓄圧動作及び供給動作は、電磁開閉弁１１により制御される。電磁開閉弁１１が閉弁（クローズ）することでアキュムレータ９の内部にオイルが蓄圧され、電磁開閉弁１１が開弁（オープン）することで内部に蓄圧されているオイルが吐出され、油圧が供給される。電磁開閉弁１１の開閉動作は、ＥＣＵ７によって制御されている。電磁開閉弁１１は、例えば電磁ポペット弁であり、ＥＣＵ７により供給電流を調整することで開閉を切り替えられる。電磁開閉弁１１は、例えば電流が供給されたときに開弁され、電流供給がないときに常時閉弁されるノーマルクローズ型の弁とすることができる。なお、電磁開閉弁１１は、スプール弁など他の弁構造を用いてもよい。
【００２２】
アキュムレータ９の蓄圧動作は車両の通常走行中に、所定の条件が成立するときに実施することができる。蓄圧動作の実施条件とは、例えば、クラッチ３の開放／係合動作中でありクラッチ３の制御に即応性が必要な場合や、エンジン回転数が低い状態、油圧制御装置６内の油温が高い状態、変速速度が大きい状態など、油圧回路１２（バルブボディー）の消費流量が多い場合を除外した通常走行とすることができる。なお、通常走行中とは、エンジン２が駆動しオイルポンプ８が作動している状態を意味する。
【００２３】
オイルポンプ８及びアキュムレータ９は油圧回路１２に接続されている。オイルポンプ８及びアキュムレータ９により生成された油圧は、油圧回路１２を介してクラッチ３、自動変速機構４を含むトランスミッション１４の各部、およびその他車両１内の各部へと供給される。油圧回路１２には、図示しない調圧バルブが複数配設されており、これらの調圧バルブをＥＣＵ７からの制御指令に応じて制御することにより、油圧回路１２内の油圧であるライン圧ＰＬや、油圧回路１２がクラッチ３側へ分岐した後の油圧であるクラッチ３への供給油圧Ｐｃ、油圧回路１２が自動変速機構４側へ分岐した後の油圧である自動変速機構４への供給油圧Ｐｄなどを制御することができる。
【００２４】
またエンジン２にはスタータ１３が接続されている。スタータ１３は、ＥＣＵ７からの制御指令に応じて作動する、エンジン２を始動させるためのモータなどの駆動源である。
【００２５】
車両１には、エンジン２、クラッチ３、自動変速機構４、油圧制御装置６、スタータ１３等を制御するＥＣＵ７（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ：電子制御ユニット）が設けられている。ＥＣＵ７は、エンジン２、クラッチ３及び自動変速機構４（油圧制御装置６）の総合的な制御を行う機能を有する。本実施形態の車両制御装置１０は、エンジン２、油圧制御装置６、ＥＣＵ７、スタータ１３、トランスミッション１４を備える。
【００２６】
ＥＣＵ７は、車両１内の各種センサ類の情報に基づいて、車両１の各部の制御を行う。ＥＣＵ７は、エンジン回転数、吸入空気量、スロットル開度などのエンジン２の運転状態に基づいて燃料噴射量、噴射時期、点火時期などを決定し、インジェクタや点火プラグなどを制御する。また、ＥＣＵ７は、変速マップを有しており、スロットル開度、車速などに基づいて、自動変速機構４の変速比を決定し、この決定された変速比を成立させるよう油圧制御装置６を制御する。
【００２７】
本実施形態の車両１には、燃費向上などのため、車両１の停車中または走行中にエンジン２を停止させる機能、所謂アイドリングストップ制御が備えられている。ＥＣＵ７は、各種センサ情報に基づいて、たとえばアクセル開度が０の全閉時やアクセル開度が予め定められた所定開度以下のときなどの所定の条件を満たす場合には、アイドリングストップ制御を実行可能に構成されている。本実施形態におけるアイドリングストップ制御とは、フリーラン制御、減速エコラン制御、または停止エコラン制御の少なくとも１つを含むものである。
【００２８】
減速エコラン制御は、クラッチ３を開放し、かつエンジン２を停止したままで車両１を走行させる制御である。減速エコラン制御では、エンジン２における燃料消費が停止することで、燃費の向上を図ることができる。減速エコラン制御は、主として運転者のブレーキ操作（制動操作）に伴った車両１の減速走行時にエンジン２の作動を停止してアイドリングストップを実行する。
【００２９】
フリーラン制御は、減速エコラン制御と同様に、クラッチ３を開放し、かつエンジン２を停止したままで車両１を走行させる制御である。フリーラン制御は、運転者のブレーキ操作（制動操作）に伴った車両１の減速走行時や停車時に限らず、定速走行時などにも積極的にエンジン２の作動を停止してアイドリングストップを実行する。
【００３０】
停止エコラン制御は、信号停止時や渋滞走行時などの車両１の停止中にエンジン２の停止とクラッチ３の開放を行う制御である。
【００３１】
また、ＥＣＵ７は、アイドリングストップ制御の実行中にアクセルが踏み込まれる等の所定条件が成立した時に、クラッチ３を係合して車両１をアイドリングストップ制御から通常の運転制御に復帰させる。これにより、エンジン２の動力による加速が可能な状態となる。
【００３２】
さらに、ＥＣＵ７は、アイドリングストップ制御からの復帰時にエンジン２を再起動する際に、アキュムレータ９による油圧供給制御を行う。具体的には、エンジン再起動のためにスタータ１３を起動した後に、油圧回路１２のライン圧ＰＬが所定油圧以上となるときに、電磁開閉弁１１を開弁し、アキュムレータ９に蓄圧されていた油圧をトランスミッション１４の各部へ供給する。なお、この所定油圧としては、スタータ１３の始動時に電流を大量に用いる時期を経過した後、エンジン２がスタータ１３によりある程度回転し始めている状態のときのライン圧ＰＬの値を設定することができる。
【００３３】
次に、図２，３を参照して本実施形態に係る車両制御装置１０の動作について説明する。図２は、本実施形態の車両制御装置によりアイドリングストップ制御からの復帰時に実施される油圧制御処理を示すタイムチャートであり、図３は、この油圧制御処理のフローチャートである。
【００３４】
まず図２を参照してエンジン再始動時のアキュムレータ９の電磁開閉弁１１とスタータ１３の動作関係について説明する。
【００３５】
図２のタイムチャートには、油圧回路１２のライン圧ＰＬの時間遷移が示されており、さらにこのタイムチャートには、スタータ１３の駆動期間と、電磁開閉弁１１の開弁期間とが重ねて示されている。図２の横軸は時間を表し、縦軸はライン圧ＰＬ、スタータ駆動の状態、電磁開閉弁１１の状態を表す。図２では、スタータ駆動の状態は、スタータの停止時は０であり、駆動時にステップ状に立ち上がるグラフとして表されており、電磁開閉弁１１の状態は、閉弁時に０であり、開弁時にステップ状に立ち上がるグラフとして表されている。
【００３６】
図２のタイムチャートは、アイドリングストップ制御が実施されてエンジン２が停止された後に、エンジン２が再始動される状態を示すものであり、このタイムチャートの当初には、エンジン２及びオイルポンプ８は停止しており、ライン圧ＰＬが供給されていない状態である。アキュムレータ９は、通常走行中に蓄圧が完了されている状態である。
【００３７】
時刻ｔ１において、エンジン２の再始動条件が成立し、エンジン始動指令がＥＣＵ７からスタータ１３に送信され、スタータ１３は、エンジン始動指令に応じて駆動を開始する。
【００３８】
時刻ｔ１にてエンジン２の再始動制御が開始されスタータ１３が駆動し始めると、時刻ｔ１後にエンジン２が回転し始め、これに伴いオイルポンプ８も駆動し始める。これにより、ライン圧ＰＬが発生し、徐々に増加してゆく。
【００３９】
時刻ｔ２において、ライン圧ＰＬが所定油圧以上となると、電磁開閉弁１１がオープン（開弁）され、アキュムレータ９に蓄圧されていた油圧が油圧回路１２に供給され、ライン圧ＰＬが増圧される。
【００４０】
そして、時刻ｔ３において、エンジン２の始動が完了すると、スタータ１３の駆動が停止され、続いて電磁開閉弁１１も閉弁される。この後は、オイルポンプ８によりライン圧ＰＬが供給される。
【００４１】
次に、図３を参照して、エンジン再始動時の油圧制御処理について説明する。図３のフローチャートに示す処理は、アイドリングストップ制御の実行時にＥＣＵ７により実施される。また、図３の処理の前提として、アキュムレータ９の蓄圧処理が実行済みであり、電磁開閉弁１１がクローズ（閉弁）されている状態であるものとする。  
【００４２】
まず、エンジン２の再始動条件が成立したか否かが確認される（Ｓ０１）。再始動条件は、例えばアイドリングストップ制御中に運転者がアクセルペダルを踏み込むことなど、運転者に加速する意思があると判断できる条件を含むことができる。再始動条件が成立している場合には（Ｓ０１のＹｅｓ）、ステップＳ０２に移行する。再始動条件が成立していない場合には（Ｓ０１のＮｏ）、ステップＳ０１にリターンされる。
【００４３】
次に、エンジン復帰要求が有ったか否かが確認される（ステップＳ０２）。エンジン復帰要求とは、アイドリングストップ走行からエンジン走行に復帰させる指令であり、例えばブレーキがオフとなること、ブレーキの負圧が低下すること、バッテリ電圧が低下することなどの状態変化をトリガとして、エンジン復帰要求が検知される。エンジン復帰要求が有った場合には（ステップＳ０２のＹｅｓ）、ステップＳ０３に移行する。エンジン復帰要求が無かった場合には（Ｓ０２のＮｏ）、ステップＳ０１にリターンされる。
【００４４】
ステップＳ０２においてエンジン復帰要求が有った場合には、エンジン２の再始動制御が開始される。まず、スタータ１３にエンジン始動指令が送信され、スタータ１３が始動される（Ｓ０３）。図２のタイムチャートでは、時刻ｔ１において、ステップＳ０１，０２の条件が成立し、エンジン２の再始動制御が開始され、スタータ１３が始動されている。
【００４５】
次に、油圧回路１２のライン圧ＰＬが所定油圧以上となったか否かが確認される（Ｓ０４）。ライン圧ＰＬが所定油圧未満である場合には（Ｓ０４のＮｏ）、電磁開閉弁１１をクローズした状態でライン圧ＰＬが所定油圧以上となるまで待機する。
【００４６】
一方、ライン圧ＰＬが所定油圧以上である場合には（Ｓ０４のＹｅｓ）、電磁開閉弁１１がオープン（開弁）され（Ｓ０５）、アキュムレータ９に蓄圧されていたオイルが油圧回路１２に供給されてライン圧ＰＬが増圧され、この増圧されたオイルがクラッチ３及び自動変速機構４を含むトランスミッション１４の各部に供給される。図２のタイムチャートでは、時刻ｔ１からｔ２までの期間でライン圧ＰＬが所定油圧未満であり、時刻ｔ２において、ライン圧ＰＬが所定油圧に達し、電磁開閉弁１１が開弁されている。
【００４７】
次に、エンジン始動が完了したか否かが確認される（Ｓ０６）。エンジン始動が完了していない場合には（Ｓ０６のＮｏ）、電磁開閉弁１１のオープン状態が維持されたまま（Ｓ０７）、ステップＳ０６に戻る。一方、エンジン始動が完了した場合には（Ｓ０６のＹｅｓ）、電磁開閉弁１１がクローズされ（Ｓ０８）、オイルポンプ８から供給されるオイルがアキュムレータ９に流入されるのを防止して、処理を終了する。
【００４８】
次に、本実施形態に係る車両制御装置１０の効果について説明する。
【００４９】
本実施形態の車両制御装置１０は、エンジン２と、エンジン２を始動するスタータ１３と、エンジン２の動力を駆動輪５へ伝達するトランスミッション１４と、エンジン２の動力に応じて油圧をトランスミッション１４に供給するオイルポンプ８と、オイルポンプ８から吐出された油圧を蓄圧するアキュムレータ９と、アキュムレータ９の蓄圧を制御する電磁開閉弁１１と、を備える。この車両制御装置１０のＥＣＵ７は、アイドリングストップ制御を実行してエンジン２を停止した後に、エンジン２を再始動する際には、スタータ１３を起動した後に、ライン圧ＰＬが所定油圧以上となるときに、電磁開閉弁１１を開弁し、アキュムレータ９に蓄圧された油圧をトランスミッション１４の各部に供給する。
【００５０】
エンジン再始動時には、スタータ１３を起動する瞬間に最も大きな電流が必要であり、このときＥＣＵ７の電圧が最も低下する。その後スタータ１３がある程度回り始めると電圧が回復する。スタータ１３の起動による電圧低下から回復していない期間に電磁開閉弁１１を開弁しようとすると、電磁開閉弁１１に十分な電流を供給できず、電磁開閉弁１１の応答性が悪化して開弁動作が遅くなる。この結果、アキュムレータ９に蓄圧された油圧の供給が遅れ、クラッチ３や自動変速機構４などのトランスミッション１４への油圧供給制御が不安定となる虞がある。
【００５１】
これに対し本実施形態の車両制御装置１０は、上記構成により、スタータ１３を起動した後に、ライン圧ＰＬが所定油圧以上となるときに、電磁開閉弁１１を開弁する。ライン圧ＰＬが所定油圧以上の状態では、エンジン２及びオイルポンプ８が十分に駆動し始め、スタータ１３への大きな電流の供給は既に不要となり、スタータ１３の起動による電圧低下から十分に回復した状態とみなすことができる。したがって、スタータ１３による電圧低下の影響を回避することができるので、電磁開閉弁１１を安定して制御することが可能となり、アキュムレータ９による油圧供給制御を安定して実施できる。
【００５２】
また、本実施形態では、スタータ１３による電圧低下から回復したことを、スタータ１３の起動後からの経過時間ではなく、エンジン２がどの程度回転しているかが反映されるライン圧ＰＬに基づき判定する構成をとる。これにより、エンジン２が早く作動した場合には、これに応じて電磁開閉弁１１を早く開弁することが可能となり、アキュムレータ９による油圧供給制御を迅速に実施できる。このように、本実施形態の車両制御装置１０は、エンジン始動後のアキュムレータ９による油圧供給制御を安定かつ迅速に実施できる。
【００５３】
以上、本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上記実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【００５４】
上記実施形態では、電磁開閉弁１１を開弁する否かを判断するための情報として油圧回路１２のライン圧ＰＬを適用する構成を例示した。この情報は、オイルポンプ８の駆動に応じて発生する油圧であり、スタータ１３の回転による油圧変化を確認できるものであれば、ライン圧ＰＬ以外の油圧でもよく、例えば、クラッチ３への供給油圧Ｐｃや、自動変速機構４への供給油圧Ｐｄなども適用することができる。
【００５５】
また、上記実施形態では、アキュムレータ９は、油圧回路１２のライン圧ＰＬを増圧する位置に接続される構成を例示したが、アキュムレータ９を油圧回路１２の他の位置に接続する構成としてもよい。例えば、油圧回路１２がクラッチ３側へ分岐した後にアキュムレータ９を接続し、クラッチ３への供給油圧Ｐｃのみを増圧する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１  車両
２  エンジン
７  ＥＣＵ
８  オイルポンプ
９  アキュムレータ
１０  車両制御装置
１１  電磁開閉弁
１３  スタータ
１４  トランスミッション（動力伝達装置）
【図１】
0005910733.tif 000002
【図２】
0005910733.tif 000003
【図３】
0005910733.tif 000004