(57)【要約】【課題】  トルクコンバータの油圧制御装置に関し、簡素な構成で燃費効果を高めるとともに、エンジン再始動時のショックを防止し良好な発進応答性を得ることのできるようにする。【解決手段】  自動変速機２０の中立レンジと走行レンジとを切り換え可能に自動変速機２０に設けられた油圧式クラッチ２と、エンジン１０と自動変速機２０との間に介装されて、エンジン１０のトルクを自動変速機２０へ伝達しうるトルクコンバータ１と、トルクコンバータ１によるトルクの伝達量を上昇又は低下させるトルク伝達量制御手段とを備え、トルク伝達量制御手段は、エンジン１０の自動再始動時にトルクコンバータ１によるトルクの伝達量を低下させておくとともに、油圧式クラッチ２の係合後にトルクの伝達量を上昇させる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動変速機の中立レンジと走行レンジとを切り換え可能に該自動変速機に設けられた油圧式クラッチと、
エンジンと該自動変速機との間に介装されて、該エンジンのトルクを該自動変速機へ伝達しうるトルクコンバータと、
該トルクコンバータによる該トルクの伝達量を上昇又は低下させるトルク伝達量制御手段とを備え、
該トルク伝達量制御手段は、該エンジンの自動再始動時に該トルクコンバータによる該トルクの伝達量を低下させておくとともに、該油圧式クラッチの係合後に該トルクの伝達量を上昇させる
ことを特徴とする、トルクコンバータの油圧制御装置。
【請求項２】
該トルク伝達量制御手段は、該トルクコンバータの作動油圧或いは作動油量の増加又は減少を制御することによって、該トルクの伝達量を上昇又は低下させる
ことを特徴とする、請求項１記載のトルクコンバータの油圧制御装置。
【請求項３】
該トルク伝達量制御手段は、
該トルクコンバータの作動油を加圧させうるオイルポンプと、
該オイルポンプで加圧された作動油の該トルクコンバータへの供給路上に設けられ、該作動油の供給路を開閉するトルクコンバータ油圧制御弁と、
該トルクコンバータ油圧制御弁の開閉状態を制御するコントローラとを備えて構成される
ことを特徴とする、請求項１又は２記載のトルクコンバータの油圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アイドルストップ車両に用いて好適の、トルクコンバータの油圧制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃費性能や排気性能向上を目的として、信号待ちのアイドリング時等にエンジンを一時的に自動停止するとともに、発進時に自動的にエンジンを再始動するアイドルストップ車両が実用化されている。このようなアイドルストップ制御を行う車両においては、例えばエンジンのアイドル状態が一定時間継続する等の所定のエンジン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、ドライバによるアクセルペダルの踏み込み等の所定のエンジン運転条件が成立したときにエンジンを自動的に再始動するようになっている。
【０００３】
ところで、一般的な油圧式の自動変速機を備えた車両において、自動変速機が走行レンジに設定されている時には、発進に備えてＵ／Ｄクラッチ（車輪側に駆動力を伝達する油圧式クラッチ）が係合された状態で、車両の発進に備えるようになっている。しかし、上記のようなアイドルストップ制御が行われると、エンジンの停止とともに自動変速機の作動油ポンプも停止してしまうため、Ｕ／Ｄクラッチの係合状態が解除されてしまう。そして、エンジンの再始動時に自動変速機の作動油ポンプが作動し、急激に油圧が立ち上がるので、それまで解除されていたＵ／Ｄクラッチが急に係合するためのショックが生じてしまうことがある。また、このようなショックを緩和するためには、エンジンの再始動時にＵ／Ｄクラッチをゆっくり係合させる必要があるが、そうすると良好な発進応答性を得ることができない。
【０００４】
このような課題に対して、例えば特許文献１には、アイドルストップ車両において、自動変速機に対してその作動油（オイル）を供給する機械式オイルポンプと電動式オイルポンプとを備え、エンジンの停止時には電動式オイルポンプを作動させて、自動変速機の作動油圧を確保する技術が開示されている。このような技術によって、エンジンの停止時にもＵ／Ｄクラッチの係合状態を保持することができ、エンジンの再始動時にＵ／Ｄクラッチの係合に伴って生じていたショックを防止できるようになっている。
【特許文献１】特開２０００−４５８０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、エンジンの停止中に電動式オイルポンプを作動させるためには電力を必要とし、上記特許文献１に記載の技術では、モータジェネレータによって充電されたバッテリ電力によって電動式オイルポンプを作動させている。そのため、エンジン停止時のバッテリ消費電力が増大し、この消費電力をエンジンの作動時に発電しておく必要があり、結果として燃費が悪化することになってしまう。
【０００６】
また、電動式オイルポンプを備える分、コストが高くなってしまうという課題もある。
本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、アイドルストップ車両において、簡素な構成で燃費効果を高めるとともに、エンジン再始動時のショックを防止し良好な発進応答性を得ることのできるようにした、トルクコンバータの油圧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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明のトルクコンバータの油圧制御装置（請求項１）は、自動変速機の中立レンジと走行レンジとを切り換え可能に該自動変速機に設けられた油圧式クラッチと、エンジンと該自動変速機との間に介装されて、該エンジンのトルクを該自動変速機へ伝達しうるトルクコンバータと、該トルクコンバータによる該トルクの伝達量を上昇又は低下させるトルク伝達量制御手段とを備え、該トルク伝達量制御手段は、該エンジンの自動再始動時に該トルクコンバータによる該トルクの伝達量を低下させておくとともに、該油圧式クラッチの係合後に該トルクの伝達量を上昇させることを特徴としている。
【０００８】
また、該トルク伝達量制御手段は、該トルクコンバータの作動油圧或いは作動油量の増加又は減少を制御することによって、該トルクの伝達量を上昇又は低下させることが好ましい（請求項２）。
さらに、該トルク伝達量制御手段は、該トルクコンバータの作動油を加圧させうるオイルポンプと、該オイルポンプで加圧された作動油の該トルクコンバータへの供給路上に設けられ、該作動油の供給路を開閉するトルクコンバータ油圧制御弁と、該トルクコンバータ油圧制御弁の開閉状態を制御するコントローラとを備えて構成されることが好ましい（請求項３）。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のトルクコンバータの油圧制御装置（請求項１）によれば、エンジンの始動時にトルクコンバータのトルク伝達量を低下させた状態で油圧式クラッチを係合させるので、油圧式クラッチの係合時に発生しうるショックを低減することができる。また、油圧式クラッチの係合時間は僅かであるので、油圧式クラッチの係合後にトルクコンバータのトルク伝達量を上昇させても、迅速かつスムーズに車両を発進させることができる。また、従来技術のように、エンジン停止中に油圧式クラッチを作動させ係合させておく必要がなく、構成が簡素となるだけでなく、エンジンの燃費効果を上昇させることができる。
【００１０】
また、本発明のトルクコンバータの油圧制御装置（請求項２）によれば、容易にトルクコンバータのトルクの伝達量を上昇或いは低下させることができる。
また、本発明のトルクコンバータの油圧制御装置（請求項３）によれば、簡素な構成でトルクコンバータのトルク伝達量を制御することができる。また、コントローラによってトルクコンバータ油圧制御弁の作動タイミングを確実に把握し制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、簡素な構成で燃費効果を高めるとともに、エンジン再始動時のショックを防止し良好な発進応答性を得ることのできる、トルクコンバータの油圧制御装置を提供するという目的を、トルクコンバータのトルク伝達量を制御することで実現した。
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
図１，図２は本発明の一実施形態にかかるトルクコンバータの油圧制御装置を備えた自動変速機を説明するものであり、図１は油圧制御装置の構成を示す模式的な構成図、図２は本油圧制御装置のＥＣＵにおける制御を示すフローチャートである。
【００１２】
本実施形態におけるトルクコンバータの油圧制御装置は、所定のエンジン停止条件が成立したときにエンジン１０を自動停止させ、所定のエンジン運転条件が成立したときにエンジン１０を自動再始動させることのできるアイドルストップ車両に設けられている。
図１に示すように、本トルクコンバータの油圧制御装置は、遊星歯車式の自動変速機２０において中立レンジ（ニュートラル）と走行レンジ（ドライブ）とを切り換え可能に設けられたＵ／Ｄクラッチ（油圧式クラッチ）２と、エンジン１０と自動変速機２０との間に介装されて、エンジントルクを自動変速機２０へ伝達しうるトルクコンバータ１と、トルクコンバータ１の作動油を加圧させうるオイルポンプ４と、オイルポンプ４から供給される作動油のトルクコンバータ１への通路となる供給路６上に設けられたトルクコンバータ油圧制御弁５と、トルクコンバータ油圧制御弁５の作動状態を制御するＥＣＵ（コントローラ）３とを備えて構成されている。
【００１３】
トルクコンバータ１は、一般的な自動変速機に備えられるトルクコンバータとしての機能を有しており、エンジン出力軸７からトルクコンバータ１へ入力されるエンジン１０のトルクが、トルクコンバータ１内部において流体の作動油を介してタービン軸８側へ伝達されるようになっている。そして、このエンジントルクは、タービン軸８を介してＵ／Ｄクラッチ２等の自動変速機２０の各係合要素を介して、出力軸９へ出力されうるようになっている。
【００１４】
また、トルクコンバータ１は、内部作動油の油圧の大きさが制御されて増加又は減少するようになっており、内部作動油圧の増減に応じてトルク伝達量（あるいはトルク伝達率）が変更されるように構成されている。
つまり、トルクコンバータ油圧制御弁５が開放された状態では、オイルポンプ４によって加圧された作動油が供給路６を介してトルクコンバータ１へ供給され、これにより、トルクコンバータ１内の作動油圧が上昇するようになっている。また、トルクコンバータ油圧制御弁５が閉鎖された状態になると、オイルポンプ４によって加圧された作動油がトルクコンバータ１へ供給されず、トルクコンバータ１内の作動油圧が低下するようになっている。
なお、オイルポンプ４，トルクコンバータ油圧制御弁５及びＥＣＵ３は、トルクコンバータ１によるエンジントルクの伝達量を上昇又は低下させるトルク伝達量制御手段として構成されている。
【００１５】
また、本実施形態においては、トルクコンバータ油圧制御弁５とトルクコンバータ１との間にはリリーフ弁１３が介装されている。このリリーフ弁１３はトルクコンバータ１の油圧の上限を設定する圧力リミッタとして機能するものであり、トルクコンバータ１の油圧が設定圧以上になると、作動油をオイルタンク１４にドレーンできるようになっている。
また、オイルポンプ４はエンジン１０によって駆動される機械式ポンプとして備えられており、エンジン１０の運転中はオイルポンプ４によってトルクコンバータ１の作動油が加圧されるようになっている。
【００１６】
Ｕ／Ｄクラッチ２は、ソレノイド弁１２によって作動油の供給量が変更されてクラッチの断接合が制御される一般的な油圧式クラッチとして備えられており、このソレノイド弁１２は、ＥＣＵ３によって制御されるようになっている。なお、ソレノイド弁１２はデューティ制御によって開度制御が実行されるようになっており、デューティ率１００％で全開となるような弁である。また、Ｕ／Ｄクラッチ２の作動油は、オイルポンプ４によって供給されるようになっており、エンジン１０の運転時には十分な作動油圧が確保されるが、エンジン１０の停止時にはオイルポンプ４が動作を停止するため、Ｕ／Ｄクラッチ２の係合状態が解除されるようになっている。なお、このＵ／Ｄクラッチ２は、自動変速機２０が走行レンジに設定された状態での車両の発進時には、常に係合状態にあるものであって、アイドルストップ制御によるエンジン自動停止時や再始動時にも、係合状態にあることが好ましい。
【００１７】
ＥＣＵ３は、アイドルストップ制御部３ａと油圧弁制御部３ｂとを備えて構成されている。アイドルストップ制御部３ａは、車両がアイドルストップ状態にあるか否かを判定して、エンジン１０の自動停止及び再始動を制御する制御部として備えられている。このアイドルストップ制御部３ａにおいて、所定のアイドルストップ条件（例えば、所定速度未満の車速状態であってブレーキペダルの踏み込みがあった場合等）が成立すると、エンジン１０を自動停止する制御を行い、また、エンジン１０の自動停止中に所定の再始動条件（例えば、アイドルストップ状態にあってアクセルペダルの踏み込みがあった場合等）が成立すると、エンジン１０を自動再始動する制御を行うようになっている。
【００１８】
また、油圧弁制御部３ｂは、エンジン回転数センサ１１から入力されるエンジン回転数Ｎの情報とアイドルストップ制御部３ａによる判定情報とに応じて、上述のトルクコンバータ油圧制御弁５の開閉制御を実施するようになっている。具体的には、アイドルストップ制御部３ａによってエンジン１０を自動停止する制御が実施されたときには、トルクコンバータ油圧制御弁５を閉鎖する制御を行う。また、エンジン１０の再始動時のＵ／Ｄクラッチ２の係合後には、トルクコンバータ油圧制御弁５を開放する制御を行う。
【００１９】
なお、本実施形態においては、Ｕ／Ｄクラッチ２の係合状態を直接検出するのではなく、エンジン回転数Ｎが所定値Ｎ0以上になったときにＵ／Ｄクラッチ２が係合したと判断して、トルクコンバータ油圧制御弁５を開放するようになっている。つまり、この所定値Ｎ0は、エンジン回転数Ｎが所定値Ｎ0を超えた時には、少なくともＵ／Ｄクラッチ２が確実に係合していることを示す指標値として設定されている。
【００２０】
本発明の実施形態にかかるトルクコンバータの油圧制御装置は上述のように構成され、図２に示すフローチャートに従って制御が行われる。
まず、ステップＳ１０では、車両の状態がアイドルストップ状態にあるか否かが判定される。ＥＣＵ３のアイドルストップ制御部３ａにおいて、車両がアイドルストップ状態にあると判定されると、ステップＳ２０へ進み、アイドルストップ状態ではないと判定されると、アイドルストップ制御を開始するか否かを判定するステップＳ６０へ進む。
【００２１】
ステップＳ２０では、エンジン１０の再始動条件が成立するか否かが判定される。ここで、再始動条件が成立したと判定されると、ステップＳ３０〜ステップＳ５０のエンジン再始動時の制御、すなわち、アイドルストップ状態にあってエンジン１０の再始動時に、Ｕ／Ｄクラッチ２の係合後にトルクの伝達量を上昇させる制御を行う。
まず、ステップＳ３０でＥＣＵ３がエンジン１０を自動停止状態から再始動させる。このとき、ＥＣＵ３はトルクコンバータ油圧制御弁５を閉弁状態に保持する。次に、ステップＳ４０ではＵ／Ｄクラッチ２を係合させる。つまり、トルクコンバータ油圧制御弁５を閉弁状態としたままエンジン１０を再始動させることにより、トルクコンバータ１ではエンジン１０のトルクの伝達がほとんど生じない段階で、Ｕ／Ｄクラッチ２が速やかに係合する。なお、このときソレノイド弁１２はデューティ率１００％に保持されている。
【００２２】
そして、Ｕ／Ｄクラッチ２の係合判定後に、ステップＳ５０において、トルクコンバータ油圧制御弁５が開放される。本実施形態においては、エンジン回転数センサ１１からの情報に基づいて、エンジン回転数Ｎが所定値Ｎ0以上になったときに、Ｕ／Ｄクラッチ２が係合したと判定してトルクコンバータ油圧制御弁５を開放する。
ここで、ステップＳ３０のエンジン１０の再始動と同時にオイルポンプ４が作動するため、トルクコンバータ油圧制御弁５が開放されると同時に、トルクコンバータ１の作動油圧が上昇する。このため、トルクコンバータ１のトルク伝達量が増加し、エンジン１０のトルクがエンジン出力軸７からタービン軸８へ十分に伝達され、自動変速機２０を介して図示しない駆動輪に駆動力が伝達される。
【００２３】
また、ステップＳ２０においてエンジン再始動条件が成立しない場合には、そのままこのフローを終了する。
続くステップＳ６０では、エンジン自動停止条件が成立するか否か、すなわち、アイドルストップ制御を開始するか否かが判定される。ＥＣＵ３のアイドルストップ制御部３ａにおいて、車両がアイドルストップ制御を開始する状態であると判定されると、ステップＳ７０，ステップＳ８０のエンジン１０の自動停止制御、すなわち、エンジン１０の自動停止時にトルクコンバータ１によるトルクの伝達量を低下させる制御を行うフローへ進む。
まず、ステップＳ７０でＥＣＵ３がエンジン１０を自動停止させ、次に、ステップＳ８０ではトルクコンバータ油圧制御弁５を閉鎖し、このフローを終了する。
【００２４】
本実施形態にかかるトルクコンバータの油圧制御装置は、以上のような制御作用によって、以下のような効果を奏する。
まず、アイドルストップ制御においてエンジン１０が自動停止する際には、ＥＣＵ３によってトルクコンバータ油圧制御弁５が閉鎖されるため、トルクコンバータ１の作動油圧を低下させることができる。
【００２５】
一方、アイドルストップ制御においてエンジン１０が再始動する際には、トルクコンバータ油圧制御弁５が閉鎖されているため、トルクコンバータ１のトルク伝達が生じる前にＵ／Ｄクラッチ２が係合する。ここで、Ｕ／Ｄクラッチ２の作動油はオイルポンプ４によって供給されるようになっているため、エンジン１０の再始動によって、自動的にＵ／Ｄクラッチ２を係合させることができる。また、このＵ／Ｄクラッチ２の係合時には、トルクコンバータ１の作動油圧が低下した状態にあり、エンジン出力軸７から伝達されうるエンジン１０のトルクがタービン軸８へ十分に伝達されていないため、ショックを生じることがない。
【００２６】
そして、Ｕ／Ｄクラッチ２の係合後に、ＥＣＵ３によってトルクコンバータ油圧制御弁５が開放されるため、トルクコンバータ１の作動油圧を上昇させることができる。本実施形態においては、エンジン回転数センサ１１からの情報に基づいて演算されるエンジン回転数Ｎが所定値Ｎ0以上（Ｎ≧Ｎ0）になったときに、トルクコンバータ油圧制御弁５を開放するようになっており、またこの所定値Ｎ0は、エンジン回転数が所定値Ｎ0を超えた時には、少なくともＵ／Ｄクラッチ２が確実に係合していることを示す指標値として設定された値であるため、Ｕ／Ｄクラッチ２が確実に係合した後に、トルクコンバータ１の作動油圧を上昇させることができる。
【００２７】
したがって、エンジン出力軸７からタービン軸８へ十分なトルクが伝達されるとともに、自動変速機２０の各係合要素を介して、出力軸９へトルクを伝達することができる。この結果、スムーズに車両を発進させることができる。
また、トルクコンバータ１内部において、エンジン出力軸７とタービン軸８とは機械的に非接触であり、流体を介して動力を伝達するようになっているため、トルクコンバータ１の作動油圧を上昇させてトルク伝達量を増加させても、ショックを生ずることがなく、スムーズかつ迅速にトルクを伝達することができる。
【００２８】
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、本実施形態は、遊星歯車式の自動変速機２０を用いた場合について説明したものであるが、この自動変速機２０のかわりにベルト式無段変速機（ＣＶＴ）を用いることもできる。
【００２９】
また、本実施形態においては、トルクコンバータ油圧制御弁５の開閉制御によってトルクコンバータ１の作動油圧を上昇，低下させるように構成されているが、トルクコンバータ１のトルク伝達量を増減させることができる手段であればこのような構成に限られることはない。具体的には、トルクコンバータ１とエンジン１０との間にクラッチを設け、エンジン出力軸７からトルクコンバータ１へ入力されるトルクの断接を行うように構成してもよい。
【００３０】
また、本実施形態においては、エンジン回転数センサ１１からの情報に基づいてエンジン回転数Ｎを演算し、Ｕ／Ｄクラッチ２の係合状態を把握するようになっているが、Ｕ／Ｄクラッチ２の係合状態を直接検出しうるセンサ（あるいは、ソレノイド弁１２内の油圧を検出するセンサ等）等を用いることも考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態にかかるトルクコンバータの油圧制御装置の構成を示す模式的な構成図である。
【図２】本発明の実施形態にかかるトルクコンバータの油圧制御装置のＥＣＵにおける制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３２】
１  トルクコンバータ
２  Ｕ／Ｄクラッチ（油圧式クラッチ）
３  ＥＣＵ（コントローラ）
３ａ  アイドルストップ制御部
３ｂ  油圧弁制御部
４  オイルポンプ
５  トルクコンバータ油圧制御弁
６  供給路
７  エンジン出力軸
８  タービン軸
９  出力軸
１０  エンジン
１１  エンジン回転数センサ
１２  ソレノイド弁
１３  リリーフ弁
１４  オイルタンク
２０  自動変速機
【図１】
2005098392.tif 000003
【図２】
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