(57)【要約】【課題】本発明は、自動変速装置に接続され、所定の停止条件に基づきエンジンを自動的に始動および停止させるエンジンの自動始動停止制御装置を提供する。【解決手段】本エンジンの自動始動停止制御装置は、自動始動後のスロットル開度制御の解除によりエンジン回転数および／またはタービン回転数が所定値以上に増大したことを検知して、スロットル開度制御を再開し、エンジン回転数および／またはタービン回転数の増大量からクラッチ係合までに要する時間の延長を推測して、スロットル開度制御によりスロットル開度を漸次大きくする制御構成を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動変速装置に接続され、所定の停止条件に基づきエンジンを自動的に始動および停止させるエンジンの自動始動停止制御装置であって、
自動始動後のスロットル開度制御の解除によりエンジン回転数および／またはタービン回転数が所定値以上に増大したことを検知して、スロットル開度制御を再開し、エンジン回転数および／またはタービン回転数の増大量からクラッチ係合までに要する時間の延長を推測して、スロットル開度制御によりスロットル開度を漸次大きくする、ことを特徴とするエンジンの自動始動停止制御装置。
【請求項２】
自動始動後のタービン回転数の所定値からの増大量からタービン回転数の収束時間を予測して、スロットル開度の制御を中止する、ことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの自動始動停止制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト式無段変速装置を備えアイドルストップ機能を有する車両のエンジンの自動始動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、省エネルギーや環境問題の観点から、車両における燃費向上やエネルギー効率の改善が望まれている。かかる観点から、下記特許文献１に開示されているような無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）を搭載した車両が提供されている。また更なる燃費向上を図るべく、下記特許文献２に開示されているように、信号等において走行を停止した際に所定の条件を満足することを条件としてエンジンの運転を自動的に停止し、発進時にエンジンを自動的に再始動させるアイドルストップ機能を備えた車両が提供されている。
【０００３】
また、詳細には図１を参照しつつ後述するがアイドルストップ状態からエンジンを通常の駆動状態に復帰させた際の技術として、エンジン回転数が所定値以上にならないようにスロットルバルブの開度を制御してエンジン回転数の上昇を制御するエンジンの自動始動停止制御装置が存在する。例えば、下記特許文献３、４にはスロットルバルブの開度制御によりエンジン回転数の上昇を制御する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−４７８９２号公報
【特許文献２】特開２００３−１７５７４７号公報
【特許文献３】特開２０１０−７１２０５号公報
【特許文献４】特開２０１０−１３９９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
エンジンの回転数が大きく吹き上がった場合、図１や上記特許文献３、４に記載のエンジンの自動始動停止制御装置では、車体加速時間が長く続き、スロットル制御でエンジン回転数を制御すべき時間が標準的な時間に対して長くなる。この時差がクラッチ係合時のショックの要因となっている。
【０００６】
上記した課題に鑑みて本発明は創作されたものであり、本発明はエンジンがアイドルストップから自動始動した後にエンジン回転数が大きく吹き上がった場合でもエンジン回転数を抑制してクラッチ係合時のショックを緩和することが可能なエンジンの自動始動停止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】
具体的に本発明は、自動変速装置に接続され、所定の停止条件に基づきエンジンを自動的に始動および停止させるエンジンの自動始動停止制御装置を提供する。本自動始動制御装置は、自動始動後のスロットル開度制御の解除（例えば、図３の実施形態におけるＴ１時参照）によりエンジン回転数および／またはタービン回転数が所定値以上に増大したことを検知して、スロットル開度制御を再開し（例えば、図３の実施形態におおけるＴ２時参照）、エンジン回転数および／またはタービン回転数の増大量からクラッチ係合までに要する時間の延長を推測して、スロットル開度制御によりスロットル開度を漸次大きくする（例えば、図３の実施形態におけるＴ３時〜Ｔ６時参照）。
【０００８】
本発明では、アイドルストップ終了後のエンジンの自動始動後にエンジン回転数および／またはタービン回転数が所定値以上と検知した場合に、クラッチ係合までの時間を予測し、この時間に応じたスロットル開度制御によりスロットル開度を漸次大きくしている。その結果、自動始動後にエンジン回転数が大きく吹き上がった場合でもクラッチ係合時のショックを緩和することができる。
【０００９】
また、本エンジンの自動始動停止制御装置は、自動始動後のタービン回転数の所定値からの増大量からタービン回転数の収束時間を予測して、スロットル開度の制御を中止するように構成しても良い。
【００１０】
このエンジンの自動始動停止制御装置では、クラッチ係合までの時間のずれ込み量をタービン回転数の増大量から予測することにしている。これにより上述同様、自動始動後にエンジン回転数が大きく吹き上がった場合でもクラッチ係合時にショックを緩和することができる。
【発明の効果】
【００１１】
上述するように本発明のエンジン自動始動停止制御装置によれば、エンジンがアイドルストップから自動始動した後にエンジン回転数が大きく吹き上がった場合でも、クラッチ係合までの予測時間に応じてスロットル開度制御をさせるため、クラッチ係合時のショックを緩和することが可能となる。また、エンジン回転数の吹き上げによる燃費の悪化を抑制することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る発進制御装置を搭載した車両において採用されているトランスミッションシステムを示すスケルトン図である。
【図２】従来の自動始動停止制御装置でアイドルストップ復帰開始後のエンジン回転数が所定以下／以上の場合における各部動作状況を示したタイミングチャートである。
【図３】本発明の自動始動停止制御装置で電子スロットルガード制御の修正前後の各部動作状況を示したタイミングチャートである。
【図４】本発明の自動始動停止制御装置で電子スロットルガード制御の修正工程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
続いて、本発明の一実施形態に係る発進制御装置Ｃを搭載した車両Ａについて図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、本実施形態の車両Ａは、その制御構成に特徴を有するものであるが、制御構成部分の説明に先立って、車両Ａにおいて採用されているトランスミッションシステムの概略を説明する。
【００１４】
本実施形態の車両Ａは、図１に示すようにトランスミッションシステムＴとエンジンＥ、発進制御装置Ｃを備えている。トランスミッションシステムＴは、ＦＦ横置き式の自動車用変速機であり、エンジン出力軸１によりトルクコンバータ２を介して駆動される入力軸３、入力軸３の回転を正逆切り替えて駆動軸１０に伝達する前後進切替装置４、駆動プーリ１１と従動プーリ２１と両プーリ間に巻き掛けられたＶベルト１５とからなる無段変速装置７、従動軸２０の動力を出力軸３２に伝達するデファレンシャル装置３０などによって構成されている。入力軸３と駆動軸１０とは同一軸線上に配置され、従動軸２０とデファレンシャル装置３０の出力軸３２とが入力軸３に対して平行でかつ非同軸に配置されている。したがって、このトランスミッションシステムＴは、全体として３軸構成とされている。
【００１５】
本実施形態において採用されているＶベルト１５は、一対の無端状張力帯と、これら張力帯に支持された多数のブロックとで構成された公知の金属ベルトである。
【００１６】
トランスミッションシステムＴを構成する各部品は、変速機ケース５の中に収容されている。トルクコンバータ２と前後進切替装置４との間には、オイルポンプ６が配置されている。このオイルポンプ６は、図１では示さないが、変速機ケース５に固定されたオイルポンプボデーと、オイルポンプボデーに対して固定されたオイルポンプカバーと、オイルポンプボデーとオイルポンプカバーとの間に収容されたポンプギヤとで構成されている。そして、ポンプギヤはトルクコンバータ２のポンプインペラ２ａにより駆動される。なお、トルクコンバータ２のタービンランナ２ｂは入力軸３に連結され、ステータ２ｃはワンウエイクラッチ２ｄを介して変速機ケース５により支持されている。
【００１７】
オイルポンプ６は、エンジンＥから入力される動力により作動するものである。従って、オイルポンプ６の動作は、エンジンＥと連動する。すなわち、エンジンＥの作動中はオイルポンプ６も作動するが、エンジンＥが停止するとオイルポンプ６も停止する。また、オイルポンプ６を作動させることにより、後に詳述する前後進切替装置４やＣＶＴ７などの各油圧作動装置に向けてオイルを圧送し、ライン圧（油圧）を作用させることができる。従って、エンジンＥの停止中は、前後進切替装置４やＣＶＴ７に対して油圧を作用させることができない。
【００１８】
前後進切替装置４は、遊星歯車機構４０と、逆転ブレーキ５０と、直結クラッチ５１とで構成されている。遊星歯車機構４０は、いわゆるシングルピニオン方式のものであり、サンギヤ４１が入力回転部材である入力軸３に連結され、リングギヤ４２が出力回転部材である駆動軸１０に連結された構成とされている。逆転ブレーキ５０は、本発明における発進クラッチに相当するものであり、ピニオンギヤ４３を支えるキャリア４４と変速機ケース５との間に設けられている。また、直結クラッチ５１は、キャリア４４とサンギヤ４１との間に設けられている。直結クラッチ５１を解放して逆転ブレーキ５０を締結すると、入力軸３の回転が逆転され、かつ減速されて駆動軸１０へ伝えられる。逆に、逆転ブレーキ５０を解放して直結クラッチ５１を締結すると、遊星歯車機構４０のキャリア４４とサンギヤ４１とが一体に回転するので、入力軸３と駆動軸１０とが直結される。
【００１９】
無段変速装置７の駆動プーリ１１は、固定シーブ１１ａと、可動シーブ１１ｂと、油圧サーボ１２とを備えている。固定シーブ１１ａは、駆動軸（プーリ軸）１０の軸上に一体的に形成されている。可動シーブ１１ｂは、駆動軸１０上にローラスプライン部を介して軸方向移動自在に、かつ一体回転可能に支持されている。油圧サーボ１２は、可動シーブ１１ｂの背後に設けられている。可動シーブ１１ｂの外周部には、背面側へ延びるピストン部が一体に形成され(図示せず)、このピストン部の外周部が駆動軸１０に固定されたシリンダ（図示せず）の内周部に摺接している。可動シーブ１１ｂとシリンダとの間に油圧サーボ１２の作動油室１２ａが形成され、この作動油室１２ａへの油圧を制御することにより、変速制御が実施される。
【００２０】
従動プーリ２１は、固定シーブ２１ａと、可動シーブ２１ｂと、油圧サーボ２２とを備えている。固定シーブ２１ａは、従動軸（プーリ軸）２０上に一体的に形成されている。可動シーブ２１ｂは、従動軸２０上にローラスプライン部（図示せず）を介して軸方向移動自在に、かつ一体回転可能に支持されている。油圧サーボ２２は、可動シーブ２１ｂの背後に設けられている。可動シーブ２１ｂの外周部には、背面側へ延びるシリンダ部（図示せず）が一体に形成され、シリンダ部の内周部に従動軸２０に固定されたピストン（図示せず）が摺接している。可動シーブ２１ｂとピストンとの間に油圧サーボ２２の作動油室２２ａが形成され、この作動油室２２ａの油圧を制御することにより、トルク伝達に必要なベルト推力が与えられる。なお、作動油室２２ａには初期推力を与えるスプリング２４が配置されている。
【００２１】
従動軸２０の一端部は、エンジンＥ側に向かって延びており、この一端部に出力ギヤ２７が固定されている。出力ギヤ２７はデファレンシャル装置３０のリングギヤ３１に噛み合っており、デファレンシャル装置３０から左右に延びる出力軸３２に動力が伝達され、車輪が駆動される。
【００２２】
エンジンＥは、内燃機関によって構成されるものであり、開度（出力）を調節し得る電子制御式のスロットルＳを備えている。エンジンＥは、出力軸１を介して上述したトランスミッションシステムＴに接続されており、動力をトルクコンバータ２やオイルポンプ６に対して入力可能とされている。エンジンＥは、上述したＣＶＴ７と連携作動するように動作制御されている。
【００２３】
車両Ａは、走行を停止した際に所定の稼働条件を満足していることを条件として発進制御装置Ｃからの制御信号によりエンジンＥの運転を自動的に停止させ、発進時にエンジンＥを自動的に再始動させる機能（アイドルストップ機能）を有する自動始動停止制御装置を備えている。本実施形態では、アクセル（図示せず）の開度が所定の開度以下であることや、車速が０［Ｋｍ／ｈ］であること、エンジンＥの水温が所定の温度範囲内であること、バッテリ電源の電圧が所定の電圧以上であること、バッテリ電源の温度が所定の温度範囲内にあること、バッテリ電源が十分に充電された状態であること、ブレーキペダルがオン状態であることなどがアイドルストップ機能の稼働条件として設定されている。また、アクセルの開度が所定の開度より大きくなる等して前述した稼働条件を満たさない状態になると、アイドルストップ機能が解除されてエンジンＥが自動的に始動し、車両Ａが走行可能な状態に復帰する。
【００２４】
本実施形態の車両Ａにおいては、自動始動開始直後におけるエンジンＥの吹き上がりや、発進時のショック防止、もたつき感の解消などの観点から、一定の条件を満足した状態においてスロットルＳの開度を調整する制御（以下、「電子スロットルガード制御」とも称す）が発進制御装置Ｃによって実施される。
以下、自動始動開始後、電子スロットルガード制御を開始し、終了するまでの動作について説明する。
【００２５】
≪従来の問題点≫
まず、従来のエンジンの自動始動停止制御装置における各部動作状況を図２に示すタイミングチャートで説明する。図２の上段（ａ）はエンジンが通常程度回転する場合のエンジン回転数およびタービン回転数ｒｅ１、ｒｔ１と、エンジンが吹き上がった場合のエンジン回転数およびタービン回転数の場合ｒｅ２、ｒｔ２を示しており、中段（ｂ）は所謂電子スロットルガード制御に基づいた電子スロットルＳの開閉度ｓを示しており、下段（ｃ）はエンジンが通常程度回転する場合の車体加速度ａ１とエンジンが吹き上がった場合の車体加速度ａ２とを示している。
【００２６】
車両Ａがアイドルストップ機能により自動停止すると、エンジンＥの回転が停止し、スロットルＳも閉止状態になる。また、これに伴ってオイルポンプ６も停止し、Ｖベルト１５に挟圧が作用しない状態（ライン圧が作用しない状態）になる。その後、アクセルの開度が所定の開度より大きくなる等の車両Ａを再始動させるための条件が揃うと、エンジンＥを再始動させるべく、クランキングが開始される（ｔ０〜ｔ１時）。また、クランキングがなされエンジンの自立回転が開始されると（ｔ１時）、その後、電子スロットルガード制御が開始される（ｔ１時以降）。
【００２７】
クランキング時（ｔ０時）は、電子スロットルＳが閉止状態とされる。クランキングを行っている所定時間（ｔ０〜ｔ１時）にエンジンＥが自立回転可能な回転数に達した場合は、その後のエンジンＥの回転数や、ＣＶＴ７においてＶベルト１５に作用する挟圧、クラッチの係合状態に応じて電子スロットルＳの開度が調整される。
【００２８】
さらに詳細に説明すれば、ｔ１以降エンジンＥの回転数が所定の回転数以上（すなわち自立回転するための復帰条件回転数以上）に到達し、Ｖベルト１５に作用する挟圧が所定値以上に到達し、クラッチの係合を開始したことが確認されると、スロットルＳは、時系列に所定の増加割合で開度が漸増するように電子スロットルガード制御がなされる（ｔ１〜ｔ２時：なお、添付図面では電子スロットルガードを「電スロガード」とも略する）。このときクラッチ５０の係合状態が進むにつれてエンジン回転数ｒｅ１も漸増していく反面、タービン回転数ｒｔ１は減少していく。そして、所定時間経過すると電子スロットルガード制御が終了し、電子スロットルＳがアクセル開度に応じた開度に復帰し、アクセル開度に応じた車体加速度ａ１となる（ｔ２時以降）。
【００２９】
しかしながら、図２（ａ）のｒｅ２のようにｔ１以降エンジン回転数が大きく吹き上がった場合、タービン回転数ｒｔ２が収束しないうちに電子スロットルガード制御が終了する（ｔ２〜ｔ３時）。すなわち、ｔ２〜ｔ３時間分通常よりクラッチ係合に時間を要することとなる。したがって、ｔ２〜ｔ３時において車体加速度ａ２が過大になりクラッチ係合時のショックが大きいものとなるという問題があった。
【００３０】
≪本発明の実施形態≫
図３では本発明の自動始動停止制御装置での電子スロットルガード制御の修正前後における各部動作状況のタイミングチャートを示している。図３の上段（ａ）は電子スロットルガード制御の修正前後におけるエンジン回転数ＲＥ１、ＲＥ２およびタービン回転数ＲＴ１、ＲＴ２を示しており、中段（ｂ）は電子スロットルガード制御の修正前後における電子スロットルの開閉度Ｓ１、Ｓ２を示しており、下段（ｃ）は電子スロットルガード制御の修正前後における車体加速度Ａ１、Ａ２を示している。その後、エンジン回転数が大きく吹き上がった場合において修正前（すなわち通常）の電子スロットルガード制御を行ったときの各タイムチャートを、エンジン回転数ＲＥ１、タービン回転数ＲＴ１、電子スロットルガード制御Ｓ１、車体加速度Ａ１で示している。これは前記図２でも言及した通りでありＴ６時でクラッチ係合時のショックが大きい。
【００３１】
図２と同様にアイドルストップ機能によるエンジンＥの回転停止からエンジンＥの再始動条件が揃うと、クランキングが開始される（Ｔ０〜Ｔ１時）。その後、エンジンの自立回転の開始がされ（Ｔ１時）、電子スロットルガード制御が開始される（Ｔ１時以降）。エンジン回転数の吹き上がりが大きい場合、本発明のエンジン自動始動停止制御装置の例では、タービン回転数の収束する後まで電子スロットルガード制御を遅らせて行うこととしている。このことは図３のタイムチャートにおけるエンジン回転数ＲＥ２、タービン回転数ＲＴ２、電子スロットルガード制御Ｓ２、車体加速度Ａ２で示されている。具体的には、エンジンの自立回転開始されると電子スロットルガード制御が開始されスロットルＳの開度を漸次増加するが（Ｔ１〜Ｔ２時）、エンジン回転数が大きく吹き上がっていることが検知されると、電子スロットルガード制御が制限されスロットルＳが閉鎖される（Ｔ２時）。このとき電子スロットルガード制御が制限される時間（Ｔ２〜Ｔ３時）はエンジン回転数やタービン回転数の増加量から決定される。この決定はエンジン回転数が大きく吹き上がったことによるクラッチ係合時間の遅れの推測に基づいており、特にタービン回転数の収束時間の遅れの推測に基づいている。
【００３２】
電子スロットルガード制御が制限され所定時間（＝Ｔ３−Ｔ２＝Ｔ６−Ｔ５）が経過すると再び電子スロットルガード制御が開始（復帰）され、通常の場合と同一の電子スロットルガード制御が行われる。この電子スロットルガード制御の修正Ｓ２により、タービン回転数が収束していなかったＴ５時からタービン回転数の収束完了後のＴ６時にスロットルＳの開放がなされることとなり、車体加速度がＡ１からＡ２に低減されクラッチ係合時のショックを低減することができる。
【００３３】
換言すると、本発明のエンジンの自動始動停止制御装置ではエンジン回転数が大きく吹き上がったことが検知されると所定時間分だけ電子スロットルガード制御を単にずらして開始させる制御修正を行っており、電子スロットルガード制御構成それ自体は修正することなく電子スロットルガード制御の制限から復帰までの時間のみに依拠する制御構成としている。このようなシンプルな制御構成でクラッチ係合時のショック低減を達成することができる点で有利である。
【００３４】
続いて、図４に示すフローチャートに従って、図３に示す本発明のエンジンの自動始動停止制御装置例での制御工程を説明する。ステップ１０においてクランキングが終了しエンジンの自立回転が開始されたか判定する。自立回転が開始されたと判定された場合、Ｖベルト１５への挟圧（ライン圧）が十分確保されているか判定される（ＳＴＥＰ１２）。一方、エンジンの自立回転がなされていないと判定されると、電子スロットルガード制御が制限され、スロットルは閉鎖状態のままにある（ＳＴＥＰ２４）。
【００３５】
次にＶベルト１５への挟圧が十分確保されていると判定されると（ＳＴＥＰ１２）、クラッチ係合が開始されたか否かが判定される（ＳＴＥＰ１４）。一方、Ｖベルト１５への挟圧が十分確保されていないと判定されると、電子スロットルガード制御は制限されスロットルは閉鎖状態のままにある（ＳＴＥＰ２４）。
【００３６】
次に、クラッチ係合が開始されたと判定されると（ＳＴＥＰ１４）、電子スロットルガード制御を開始（復帰）し（ＳＴＥＰ１６）、エンジン回転数の吹き増加を判定する（ＳＴＥＰ１８）。一方、クラッチ係合が開始されていないと判定されると、電子スロットルガード制御は制限されスロットルは閉鎖状態のままにある（ＳＴＥＰ２４）。
【００３７】
次に、エンジン回転数が増加がないと判定される、すなわちエンジン回転数に所定値以上の増加がない判定されると（ＳＴＥＰ１８）、電子スロットルガード制御が既に開始（復帰）された状態のまま継続する（ＳＴＥＰ２２）。一方、エンジン回転数が増加がされたと判定されると（ＳＴＥＰ１８）、所定時間（図３の時間Ｔ２〜Ｔ３参照）が経過するまでは、電子スロットルガード制御が制限されスロットルは閉鎖状態になる（ＳＴＥＰ２０、ＳＴＥＰ２４）。また、所定時間（図３の時間Ｔ２〜Ｔ３参照）が経過した場合には、再び電子スロットルガード制御を開始（復帰）し、該制御に応じてスロットル開度を漸次増加させていくこととなる（ＳＴＥＰ２０、ＳＴＥＰ２２）。
【００３８】
以上、本発明のエンジン自動始動停止制御装置の例示によれば、エンジンがアイドルストップから自動始動した後にエンジン回転数が大きく吹き上がった場合でも、クラッチ係合までの予測時間に応じてスロットル開度制御をさせるため、クラッチ係合時のショックを緩和することが可能となる。また、上述する図３、図４の実施形態においては、エンジン回転数が大きく吹き上がったか否かをエンジン回転数の増加量で検知判定するが、さらにタービン回転数の増加量を検知判定要因としても良い。また、図３、図４の実施形態および前記載では自立回転開始時のエンジン回転数やタービン回転数の増加量からクラッチ係合時間の遅れを推測して電子スロットルガード制御を規制・復帰させる方法を採用しているが、他にクラッチ係合状態を直接タービン回転数の収束状態から検知判定してスロットル開度の制御を行う方法も考え得る。
【符号の説明】
【００３９】
７    ベルト式無段変速装置（ＣＶＴ）
Ｅ    エンジン
Ｃ    発進制御装置
Ｓ    スロットル
【図１】
2012047126.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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