(57)【要約】【課題】車両の走行状態でのアイドリングストップ状態からの復帰時に、前進クラッチを滑らかに係合させることができる、車両用制御装置を提供する。【解決手段】車速が０よりも大きい値に設定されたアイドリングストップ実施車速以下に低下したことを少なくとも条件として、エンジン２を停止させるアイドリングストップが実施される。アイドリングストップ状態で所定の再始動条件が成立したことに応答して、エンジン２が再始動される。このエンジン２の再始動によるアイドリングストップ状態からの復帰時には、電動オイルポンプ２３から前進クラッチＣに供給される油圧が次第に増加するように、電動オイルポンプ２３の駆動が制御される。【選択図】図１
2017075628.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動オイルポンプと、エンジンから自動変速機に入力される動力を伝達／遮断する油圧式の前進クラッチとを搭載した車両に用いられる制御装置であって、
車速が０よりも大きい値に設定されたアイドリングストップ実施車速以下に低下したことを少なくとも条件として、前記エンジンを停止させるアイドリングストップを実施し、アイドリングストップ状態で所定の再始動条件が成立したことに応答して、前記エンジンを再始動させるアイドリングストップ制御手段と、
前記アイドリングストップ制御手段による前記エンジンの再始動の際に、前記電動オイルポンプから前記前進クラッチに供給される油圧が次第に増加するように、前記電動オイルポンプの駆動を制御する電動オイルポンプ制御手段とを含む、車両用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などの車両に用いられる制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エンジンを駆動源とする車両には、燃費の向上などの目的で、いわゆるアイドリングストップ制御が広く採用されている。アイドリングストップ制御では、たとえば、ブレーキペダルが運転者の足で踏み込まれて、ブレーキが作動し、車速が所定のアイドリングストップ実施車速（たとえば、１０ｋｍ／ｈ程度）以下に低下すると、アイドリングストップが実施されて、エンジンが停止したアイドリングストップ状態になる。アイドリングストップ状態では、たとえば、ブレーキペダルから足が離されて、ブレーキが解除されると、エンジンが自動的に再始動される。
【０００３】
このアイドリングストップ制御を採用した車両において、変速機として、ベルト式の無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）を搭載したものがある。かかる車種では、たとえば、無段変速機のインプット軸の途中部に前進クラッチが介装されており、車両の減速走行中にアイドリングストップを実施する場合、その前進クラッチを解放することにより、減速中に無段変速機のベルトに負荷されるトルクを低減させて、ベルトの滑りの発生などを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１８１４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前進クラッチが解放されて、アイドリングストップ状態に入った後、車両が停止する前に、ブレーキが解除される場合がある。この場合、前進クラッチを係合させる必要があるが、係合時のベルトの滑りおよび係合ショックの発生を防止するには、前進クラッチに供給される油圧を制御しなければならない。
【０００６】
前進クラッチに供給される油圧を制御可能な油圧回路として、たとえば、エンジンの動力により駆動される機械式オイルポンプと、電動モータの動力により駆動される電動オイルポンプと、機械式オイルポンプまたは電動オイルポンプの発生油圧を調圧してクラッチモジュレータ圧を出力するクラッチモジュレータバルブと、前進クラッチに供給される油圧を制御するクラッチコントロールバルブと、クラッチモジュレータバルブが出力するクラッチモジュレータ圧とクラッチコントロールバルブが出力する油圧とを選択的に前進クラッチに供給するシフトバルブとを備える構成が考えられる。アイドリングストップ状態では、エンジンが停止しているので、前進クラッチの係合の際には、電動オイルポンプの発生油圧からシフトバルブに入力される信号圧を生成する必要がある。
【０００７】
しかしながら、機械式オイルポンプおよび電動オイルポンプの両方が車両に搭載される場合、コストおよびサイズの観点から、比較的小型の電動オイルポンプが採用される。そのため、電動オイルポンプの発生油圧が低く、電動オイルポンプの発生油圧ではシフトバルブを操作可能な信号圧を生成することができない。その結果、クラッチモジュレータバルブが出力するクラッチモジュレータ圧が前進クラッチに供給されて、前進クラッチが急係合することにより、ベルトの滑りおよび係合ショックが発生するおそれがある。
【０００８】
本発明の目的は、車両の走行状態でのアイドリングストップ状態からの復帰時に、前進クラッチを滑らかに係合させることができる、車両用制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するため、本発明に係る車両用制御装置は、電動オイルポンプと、エンジンから自動変速機に入力される動力を伝達／遮断する油圧式の前進クラッチとを搭載した車両に用いられる制御装置であって、車速が０よりも大きい値に設定されたアイドリングストップ実施車速以下に低下したことを少なくとも条件として、エンジンを停止させるアイドリングストップを実施し、アイドリングストップ状態で所定の再始動条件が成立したことに応答して、エンジンを再始動させるアイドリングストップ制御手段と、アイドリングストップ制御手段によるエンジンの再始動の際に、電動オイルポンプから前進クラッチに供給される油圧が次第に増加するように、電動オイルポンプの駆動を制御する電動オイルポンプ制御手段とを含む。
【００１０】
この構成によれば、車速が０よりも大きい値に設定されたアイドリングストップ実施車速以下に低下したことを少なくとも条件として、エンジンを停止させるアイドリングストップが実施される。アイドリングストップ状態で所定の再始動条件が成立したことに応答して、エンジンが再始動される。このエンジンの再始動によるアイドリングストップ状態からの復帰時には、電動オイルポンプから前進クラッチに供給される油圧が次第に増加するように、電動オイルポンプの駆動が制御される。これにより、前進クラッチを滑らかに係合させることができ、係合ショックの発生などを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、車両の走行状態でのアイドリングストップ状態からの復帰時に、前進クラッチを滑らかに係合させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るＥＣＵが搭載された車両の要部の構成を示す図である。
【図２】電動オイルポンプの特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１４】
＜車両の要部構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係るＥＣＵが搭載された車両１の要部の構成を示す図である。
【００１５】
車両１は、エンジン（Ｅ／Ｇ）２を動力源とする自動車である。
【００１６】
エンジン２の出力は、トルクコンバータ３および無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）４を介して、車両１の駆動輪（たとえば、左右の前輪）に伝達される。
【００１７】
エンジン２には、エンジン２の燃焼室への吸気量を調整するための電子スロットルバルブ、燃料を吸入空気に噴射するインジェクタ（燃料噴射装置）および燃焼室内に電気放電を生じさせる点火プラグなどが設けられている。また、エンジン２には、その始動のためのスタータが付随して設けられている。
【００１８】
無段変速機４は、公知のベルト式の構成を有している。具体的には、無段変速機４は、エンジン２からの動力が入力される入力軸１１と、入力軸１１から動力が伝達されるプライマリ軸１２と、プライマリ軸１２と平行に設けられたセカンダリ軸１３と、プライマリ軸１２に相対回転不能に支持されたプライマリプーリ１４と、セカンダリ軸１３に相対回転不能に支持されたセカンダリプーリ１５と、プライマリプーリ１４とセカンダリプーリ１５とに巻き掛けられたベルト１６とを備えている。
【００１９】
入力軸１１の途中部または入力軸１１とプライマリ軸１２との間には、油圧式の前進クラッチＣが介装されている。前進クラッチＣは、エンジン２からの動力を伝達／遮断するために係合／解放される。
【００２０】
無段変速機４は、プライマリプーリ１４（プライマリシーブ）、セカンダリプーリ１５（セカンダリシーブ）および前進クラッチＣなどに油圧を供給するための油圧回路２１を備えている。
【００２１】
油圧回路２１には、油圧の発生源として、エンジン２の動力により駆動される機械式オイルポンプ２２と、電動モータの動力により駆動される電動オイルポンプ２３とが含まれる。機械式オイルポンプ２２と電動オイルポンプ２３とは、並列に設けられており、互いに独立してオイルパン２４に貯留されているオイルを吸い上げることができる。
【００２２】
また、油圧回路２１には、クラッチモジュレータバルブ３１、クラッチソレノイドバルブ３２、クラッチコントロールバルブ３３、ソレノイドモジュレータバルブ３４、スイッチソレノイドバルブ３５およびシフトバルブ３６が含まれる。
【００２３】
クラッチモジュレータバルブ３１は、クラッチモジュレータ圧を出力するバルブである。クラッチモジュレータバルブ３１は、機械式オイルポンプ２２または電動オイルポンプ２３の発生油圧が低いために、クラッチモジュレータバルブ３１に入力されるライン圧が一定圧未満であるときには、そのライン圧と同圧のクラッチモジュレータ圧を出力する。一方、ライン圧が一定圧以上であるときには、そのライン圧を調圧して、その一定圧のクラッチモジュレータ圧を出力する。
【００２４】
クラッチソレノイドバルブ３２は、ノーマルオープンタイプ（常開式）のソレノイドバルブである。クラッチソレノイドバルブ３２の入力ポートには、クラッチモジュレータ圧が入力される。クラッチソレノイドバルブ３２では、電磁コイルへの通電が制御されることにより、入力ポートに入力されるクラッチモジュレータが調圧され、その調圧された油圧が出力ポートから出力される。
【００２５】
クラッチコントロールバルブ３３は、前進クラッチＣに供給される油圧であるクラッチ圧を制御するための油圧制御弁である。クラッチコントロールバルブ３３は、円筒状の内周面を有するスリーブ４１内に、スリーブ４１の内周面に対応した円筒状の外周面を有するスプール４２を備えている。
【００２６】
スリーブ４１の周壁には、入力ポート４３、信号ポート４４および出力ポート４５が形成されている。入力ポート４３には、クラッチモジュレータ圧が入力される。信号ポート４４には、クラッチソレノイドバルブ３２から出力される油圧が信号圧として入力される。たとえば、信号ポート４４に入力される信号圧が大きいほど、出力ポート４５から出力される油圧が大きくなる。
【００２７】
ソレノイドモジュレータバルブ３４は、クラッチモジュレータ圧を調圧して、クラッチモジュレータ圧以下のソレノイドモジュレータ圧を出力するバルブである。
【００２８】
スイッチソレノイドバルブ３５は、通電／非通電により開閉が切り替えられるバルブである。スイッチソレノイドバルブ３５の入力ポートには、ソレノイドモジュレータバルブ３４からソレノイドモジュレータ圧が入力される。スイッチソレノイドバルブ３５が通電により開状態になると、ソレノイドモジュレータ圧が出力ポートから出力される。
【００２９】
シフトバルブ３６は、クラッチモジュレータ圧とクラッチコントロールバルブ３３から出力される油圧とを選択的に出力するバルブである。シフトバルブ３６は、円筒状の内周面を有するスリーブ５１内に、スプール５２をスリーブ５１の中心線方向に往復移動可能に備えている。スプール５２には、第１ランド部５３および第２ランド部５４が中心線方向に互いに間隔を空けて設けられている。第１ランド部５３および第２ランド部５４は、それぞれスリーブ５１の内周面に対応した円筒状の外周面を有している。また、スリーブ５１内には、中心線方向の一端側（下側）の端部に、スプール５２を他端側（上側）に付勢するスプリング５５が設けられている。
【００３０】
スリーブ５１の周壁には、第１入力ポート５６、第２入力ポート５７、信号ポート５８および出力ポート５９が形成されている。
【００３１】
第１入力ポート５６は、スプール５２がスリーブ５１内における上端位置（スプリング５５側と反対側の最端位置）にあるとき、第１ランド部５３と第２ランド部５４とに挟まれる空間と連通し、スプール５２がスリーブ５１内における下端位置（スプリング５５側の最端位置）にあるとき、第１ランド部５３により閉鎖される。第１入力ポート５６には、クラッチモジュレータ圧が入力される。
【００３２】
第２入力ポート５７は、スプール５２が上端位置にあるとき、第１ランド部５３により閉鎖され、スプール５２が下端位置にあるとき、第１ランド部５３と第２ランド部５４とに挟まれる空間と連通する。また、第２入力ポート５７は、クラッチコントロールバルブ３３の出力ポート４５と連通している。
【００３３】
信号ポート５８は、スプール５２の位置にかかわらず、第１ランド部５３とスリーブ５１の上端との間の空間と連通する。信号ポート５８は、スイッチソレノイドバルブ３５の出力ポートと連通している。
【００３４】
出力ポート５９は、スプール５２の位置にかかわらず、第１ランド部５３と第２ランド部５４とに挟まれる空間と連通する。出力ポート５９は、前進クラッチＣの油室と連通している。
【００３５】
エンジン２の作動中は、機械式オイルポンプ２２がエンジン２の動力により駆動される。機械式オイルポンプ２２の駆動中において、開放状態の前進クラッチＣを係合させる際には、スイッチソレノイドバルブ３５が通電により開状態にされる。スイッチソレノイドバルブ３５が開状態にされると、スイッチソレノイドバルブ３５の出力ポートからソレノイドモジュレータ圧が出力され、そのソレノイドモジュレータ圧がシフトバルブ３６の信号ポート５８に入力される。シフトバルブ３６では、信号ポート５８に入力されるソレノイドモジュレータ圧により、スプール５２が上端位置から下端位置に移動し、第２入力ポート５７が開放され、第２入力ポート５７と出力ポート５９とがスリーブ５１内で連通する。
【００３６】
この状態において、クラッチソレノイドバルブ３２の通電が制御されて、クラッチソレノイドバルブ３２からクラッチコントロールバルブ３３の信号ポート４４に入力される信号圧が制御されることにより、クラッチコントロールバルブ３３の出力ポート４５から出力される油圧が制御される。シフトバルブ３６の第２入力ポート５７が開放されているので、クラッチコントロールバルブ３３の出力ポート４５から出力される油圧は、シフトバルブ３６の第２入力ポート５７に受け入れられ、シフトバルブ３６の出力ポート５９から出力される。したがって、前進クラッチＣには、クラッチコントロールバルブ３３によって制御された油圧が係合圧として供給される。クラッチコントロールバルブ３３による油圧制御（クラッチソレノイドバルブ３２の通電制御）により、前進クラッチＣを滑らかに係合させることができる。
【００３７】
前進クラッチＣの係合後は、スイッチソレノイドバルブ３５が非通電により閉状態にされる。スイッチソレノイドバルブ３５が閉状態にされると、スイッチソレノイドバルブ３５の出力ポートからソレノイドモジュレータ圧が出力されず、シフトバルブ３６の信号ポート５８にソレノイドモジュレータ圧が入力されない。そのため、シフトバルブ３６のスプール５２は、スプリング５５の付勢力により、下端位置から上端位置に移動する。このスプール５２の移動により、第２入力ポート５７が閉鎖されて、第１入力ポート５６が開放され、第１入力ポート５６と出力ポート５９とがスリーブ５１内で連通する。第１入力ポート５６が開放されるので、クラッチモジュレータ圧が第１入力ポート５６に受け入れられる。そして、クラッチモジュレータ圧は、シフトバルブ３６の出力ポート５９から出力されて、前進クラッチＣに供給される。これにより、前進クラッチＣの係合状態が保持される。
【００３８】
エンジン２の停止中は、機械式オイルポンプ２２を駆動することができない。そのため、エンジン２の停止中に、前進クラッチＣを係合させる必要が生じた場合には、電動オイルポンプ２３が駆動される。
【００３９】
車両１には、各部を制御するため、ＣＰＵおよびメモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭなど）を含む構成の複数のＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）６１が備えられている。ＥＣＵ６１には、ＣＶＴＥＣＵ、ＩＤＳＥＣＵなどが含まれる。複数のＥＣＵ６１は、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信プロトコルによる双方向通信が可能に接続されている。
【００４０】
ＣＶＴＥＣＵは、各種センサから入力される信号および他のＥＣＵから入力される種々の情報などに基づいて、電動オイルポンプ２３の駆動を制御し、クラッチソレノイドバルブ３２およびスイッチソレノイドバルブ３５への通電を制御する。
【００４１】
車両１は、アイドリングストップ機能を搭載している。ＩＤＳＥＣＵは、アイドリングストップ機能のための制御であるアイドリングストップ制御を実行する。このアイドリングストップ制御に必要な情報として、ＩＤＳＥＣＵには、車速およびブレーキペダルの操作量などの情報が入力される。
【００４２】
アイドリングストップ制御では、車両１の走行中に、ブレーキペダルが操作される（踏み込まれる）と、ＩＤＳＥＣＵにより、所定のエンジン停止条件が成立しているか否かが繰り返し判断される。エンジン停止条件は、たとえば、車速が０ｋｍ／ｈよりも大きい所定のアイドリングストップ実施車速（たとえば、１０ｋｍ／ｈ）以下であり、かつ、ブレーキペダルが一定時間以上操作されているという条件である。エンジン停止条件が成立すると、ＩＤＳＥＣＵからエンジンＥＣＵにＩＤＳ要求（アイドリングストップ要求）が出力され、エンジンＥＣＵにより、エンジン２を停止させるアイドリングストップが実施される。
【００４３】
アイドリングストップ状態では、ＩＤＳＥＣＵにより所定のエンジン再始動条件が成立しているか否かが繰り返し判断される。エンジン再始動条件は、たとえば、エンジン２の自動停止中に、ブレーキペダルの操作が解除される（ブレーキペダルから運転者の足が離される）という条件である。再始動条件が成立すると、ＩＤＳＥＣＵにより、エンジンＥＣＵに再始動要求が出力され、エンジンＥＣＵにより、エンジン２が再始動される。また、ＣＶＴＥＣＵにより、電動オイルポンプ２３が駆動されて、電動オイルポンプ２３が発生する油圧により前進クラッチＣが係合される。
【００４４】
＜電動オイルポンプの制御＞
図２は、電動オイルポンプ２３の特性を示す図である。
【００４５】
電動オイルポンプ２３は、インバータから出力される電力により駆動される。インバータの出力制御方式は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御であり、ＥＣＵ６１（ＣＶＴＥＣＵ）は、インバータに入力するＰＷＭ信号のデューティを変更することにより、インバータから電動オイルポンプ２３に供給される電力を制御する。電動オイルポンプ２３は、図２に示されるように、ＰＷＭ信号のデューティが大きいほど高い油圧を発生する。
【００４６】
アイドリングストップ状態からエンジン２の再始動により復帰する際には、ＥＣＵ６１により、電動オイルポンプ２３の発生油圧が次第に高くなるように、インバータに入力するＰＷＭ信号のデューティを漸増させる。
【００４７】
エンジン２の停止中は、シフトバルブ３６の信号ポート５８にソレノイドモジュレータ圧が入力されないので、シフトバルブ３６のスプール５２は、スプリング５５の付勢力により上端位置に位置している。そのため、シフトバルブ３６の第１入力ポート５６が開放され、第１入力ポート５６と出力ポート５９とがスリーブ５１内で連通している。第１入力ポート５６が開放されているので、電動オイルポンプ２３が駆動されると、電動オイルポンプ２３の発生油圧がクラッチモジュレータバルブ３１を介して第１入力ポート５６に入力される。そして、電動オイルポンプ２３の発生油圧は、シフトバルブ３６の出力ポート５９から出力されて、前進クラッチＣに供給される。
【００４８】
電動オイルポンプ２３の発生油圧が次第に高くなるように、インバータに入力するＰＷＭ信号のデューティが漸増されるので、前進クラッチＣに供給される油圧が次第に増加する。そのため、前進クラッチＣを滑らかに係合させることができる。その結果、前進クラッチＣの係合ショックの発生を抑制することができる。また、無段変速機４に入力されるトルクが急増することを抑制でき、その入力トルクの急増によるベルト１６の滑りの発生を抑制することができる。
【００４９】
また、アイドリングストップ状態からの復帰時に、電動オイルポンプ２３の発生油圧により前進クラッチＣが係合されるので、その係合をエンジン２の再始動前に行うことができる。これにより、電動オイルポンプ２３を搭載していない車両と比較して、エンジン２の動力を駆動輪に早く伝達することができ、アイドリングストップ状態からの復帰時における車両１の加速性能を向上させることができる。
【００５０】
＜変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
【００５１】
たとえば、前述の実施形態では、自動変速機の一例として、ベルト式の無段変速機４を取り上げたが、自動変速機は、ベルト式の無段変速機４に限らず、動力分割式無段変速機であってもよい。動力分割式無段変速機は、動力分割式無段変速機は、変速比の変更により動力を無段階に変速するベルト式の無段変速機構と、動力を一定の変速比で変速する一定変速機構とを備え、駆動源の動力を２系統に分割して伝達可能な変速機である。
【００５２】
その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１    車両
２    エンジン
４    無段変速機（自動変速機）
２３  電動オイルポンプ
６１  ＥＣＵ（制御装置、アイドリングストップ制御手段、電動オイルポンプ制御手段）
Ｃ    前進クラッチ
【図１】
2017075628.tif 000003
【図２】
2017075628.tif 000004