(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【0014】
図1は、本発明の実施形態に係る車両の概略構成図である。車両は、エンジン1と、トルクコンバータ2と、バリエータとしての無段変速機4と、動力伝達機構としての前後進切替機構3と、油圧制御回路5と、第1オイルポンプ6mと、第2オイルポンプ6eと、エンジンコントローラ10と、変速機コントローラ11とを備える。車両においては、エンジン1で発生した回転が、トルクコンバータ2、無段変速機4、前後進切替機構3、歯車組8、ディファレンシャルギヤ装置9を経て図示しない車輪に伝達される。トルクコンバータ2、無段変速機4、及び前後進切替機構3によって自動変速機15が構成される。
【0015】
トルクコンバータ2は、ロックアップクラッチ2aを有しており、ロックアップクラッチ2aが締結されると、トルクコンバータ2の入力軸と出力軸とが直結し、入力軸と出力軸とが同速回転する。
【0016】
無段変速機4は、プライマリプーリ4aと、セカンダリプーリ4bと、プライマリプーリ4a及びセカンダリプーリ4bに巻き掛けられたベルト4cと、を備える。無段変速機4では、プライマリプーリ4aに供給される油圧Pp及びセカンダリプーリ4bに供給される油圧Psが制御されることで、各プーリ4a、4bとベルト4cとの接触半径が変更され、変速比が変更される。
【0017】
前後進切替機構3は、締結要素としての前進クラッチ3a、及び後進ブレーキ3bを備え、前進クラッチ3aの締結時に無段変速機4からの入力回転をそのまま出力し、後進ブレーキ3bの締結時に無段変速機4からの入力回転を逆転減速して出力する。
【0018】
第1オイルポンプ6mは、エンジン1の回転が入力されエンジン1の動力の一部を利用して駆動される機械式のオイルポンプである。第1オイルポンプ6mの駆動により、第1オイルポンプ6mから吐出された油は、第1オイルポンプ6mの吐出口に接続されたライン圧供給油路としての油路51を通じて油圧制御回路5に供給される。なお、エンジン1が停止している場合には、第1オイルポンプ6mは駆動されず、油は第1オイルポンプ6mから吐出されない。
【0019】
第2オイルポンプ6eは、バッテリーから電力が供給されて駆動する電動式のオイルポンプである。第2オイルポンプ6eの吐出口には油路52が接続される。第1オイルポンプ6mが駆動されていない場合に第2オイルポンプ6eを駆動することで、エンジン停止中にも油を油圧制御回路5に供給することができる。
【0020】
油圧制御回路5は、複数の流路、複数の油圧アクチュエータなどで構成される。油圧アクチュエータは、ソレノイドや油圧制御弁によって構成される。油圧制御回路5では、変速機コントローラ11からの制御信号に基づき油圧アクチュエータを制御して油圧の供給経路を切り換えるとともに第1オイルポンプ6m、及び第2オイルポンプ6eから吐出された油によって発生したライン圧PLから必要な油圧を調製する。油圧制御回路5は、調製された油圧を無段変速機4、前後進切替機構3、トルクコンバータ2の各部位に供給する。
【0021】
変速機コントローラ11は、CPU、ROM、RAMなどから構成される。変速機コントローラ11では、CPUがROMに記憶されたプログラムを読み出して実行することで、変速機コントローラ11の機能が発揮される。
【0022】
変速機コントローラ11には、アクセルペダル開度APOを検出するアクセル開度センサ21からの信号、ブレーキペダルの操作量に対応したブレーキ液圧BRPを検出するブレーキ液圧センサ22からの信号、シフトレバー40の位置を検出するインヒビタスイッチ23からの信号が入力される。また、変速機コントローラ11には、無段変速機4の入力側(トルクコンバータ2側)の回転速度を検出する回転速度センサ(図示せず)からの信号、前後進切替機構3の入力側(無段変速機4側)の回転速度Ninを検出する入力側回転速度センサ24からの信号、前後進切替機構3の出力側(歯車組8側)の回転速度Noutを検出する出力側回転速度センサ25からの信号、エンジン1の回転速度Neを検出する回転速度センサ41からの信号等が入力される。
【0023】
変速機コントローラ11とエンジンコントローラ10とは相互に通信可能となっている。なお、変速機コントローラ11とエンジンコントローラ10とを統合して1つのコントローラとしてもよい。
【0024】
本実施形態では、車両の走行中にセーリングストップ制御開始条件が成立すると、エンジン1への燃料噴射を中止してエンジン1を停止し、前後進切替機構3において前進クラッチ3a、及び後進ブレーキ3bを解放してニュートラル状態とするセーリングストップ制御が実行される。
【0025】
これにより、エンジン1を停止した状態での惰性走行距離が長くなり、エンジン1の燃費を向上させることができる。
【0026】
セーリングストップ制御開始条件は、例えば以下の条件である。
【0027】
(a)シフトレバー40によってD(前進)レンジが選択されている。
(b)車速VSPが設定車速以上である。
(c)アクセルペダルが踏み込まれていない(アクセルOFF)。
(d)ブレーキペダルが踏み込まれていない(ブレーキOFF)。
【0028】
設定車速は、中〜高車速であり、予め設定されている。
【0029】
セーリングストップ制御開始条件は上記(a)〜(d)の条件を全て満たす場合に成立し、上記(a)〜(d)のいずれかを満たさない場合には成立しない。
【0030】
セーリングストップ制御中にセーリングストップ制御開始条件が成立しなくなった場合は、セーリングストップ制御を解除し、エンジン1を始動し、前進クラッチ3aを締結する。つまり、セーリングストップ制御開始条件は、セーリングストップ制御を解除するためのセーリングストップ制御解除条件でもある。なお、セーリングストップ制御開始条件とセーリングストップ制御解除条件とを異なる条件としてもよい。セーリングストップ制御の実行及び解除は、変速機コントローラ11によって実行される。
【0031】
ところで、セーリングストップ制御を実行する際は、排気対策として、エンジン回転速度Neを所定回転速度(例えば、アイドル回転速度)に維持して排気浄化触媒(図示せず)の酸素ストレージ量を適正化し、その後にエンジン1を停止することが好ましい。
【0032】
しかしながら、セーリングストップ制御を実行する直前のエンジン回転速度Neが所定回転速度よりも高い場合は、エンジン回転速度Neが所定回転速度に低下するまでに時間がかかるので、セーリングストップ制御の開始タイミングに遅れが生じることになる。
【0033】
このため、本実施形態の変速機コントローラ11は、セーリングストップ制御の開始タイミングを早めるべく、セーリングストップ制御開始条件が成立すると、
図2のフローチャートに示す手順に従ってセーリングストップ制御を開始するようになっている。
【0034】
以下、セーリングストップ制御開始条件が成立した場合に変速機コントローラ11が実行する処理の内容について、
図2を参照しながら説明する。なお、本実施形態では、所定回転速度はアイドル回転速度である。
【0035】
ステップS11では、変速機コントローラ11は、前進クラッチ3aを解放するとともに、エンジンコントローラ10に微量の燃料噴射をし続けるように指示を発信する。これにより、エンジン1の回転速度Neが低下する。
【0036】
前進クラッチ3aは、変速機コントローラ11からの解放指示により油圧制御回路5から前進クラッチ3aに供給される油圧Pfを低下させると解放される。なお、解放指示とは、例えば、前進クラッチ3aのクラッチ圧を低下させるために制御ソレノイドバルブに電流変更指示をすること等が該当する。
【0037】
ステップS12では、変速機コントローラ11は、エンジン回転速度Neから所定回転速度としてのアイドル回転速度を減じた値(以下、回転速度演算値という。)が第1所定値よりも大きいか判定する。第1所定値は、例えば300rpmである。
【0038】
変速機コントローラ11は、回転速度演算値が第1所定値よりも大きいと判定すると、処理をステップS13に移行する。また、回転速度演算値が所定値以下と判定すると、処理をステップS15に移行する。
【0039】
ステップS13では、変速機コントローラ11は、ライン圧PLを上昇させるとともに、ロックアップクラッチ2aの締結状態を維持する。
【0040】
この時点では、エンジン1の残回転により第1オイルポンプ6mが駆動されるので、ライン圧PLを調整可能となっている。ここで、ライン圧PLを上昇させると、第1オイルポンプ6mの吐出口の油圧抵抗が増加し、第1オイルポンプ6mの回転負荷が増加する。これにより、エンジン1にかかる負荷が増加するので、エンジン回転速度Neの低下を早めることができる。
【0041】
また、本実施形態では、油圧Pp及び油圧Psとして、プライマリプーリ4a及びセカンダリプーリ4bにライン圧PLを直接供給できるようになっている。このため、ライン圧PLを上昇させることで、油圧Pp、Psをそれぞれ上昇させることができる。
【0042】
一般に、各プーリ4a、4bに供給される油圧Pp、Psが上昇して各プーリ4a、4bの挟持力が増加すると、ベルト4cと各プーリ4a、4bとの間に生じるフリクションによりエネルギーロスが増加する。エンジン1の停止までの間はエンジン1から各プーリ4a、4bへの動力伝達が行われているので、フリクションによるエネルギーロスの増加により、エンジン回転速度Neの低下を早めることができる。
【0043】
また、ロックアップクラッチ2aの締結状態を維持することで、エンジン1、ポンプインペラ、及びタービンランナが一体となって回転することになる。これにより、エンジン1にポンプインペラ及びタービンランナの回転イナーシャ分の負荷がかかる。また、ポンプインペラ及びタービンランナが回転する際のフリクションロスも生じる。よって、エンジン回転速度Neの低下を早めることができる。
【0044】
ステップS14では、変速機コントローラ11は、回転速度演算値が第2所定値以下になったか判定する。第2所定値は、例えば、200rpmである。なお、第1所定値と第2所定値とを同じ値としてもよい。
【0045】
変速機コントローラ11は、回転速度演算値が第2所定値以下になったと判定すると、処理をステップS15に移行する。また、回転速度演算値が第2所定値以下になっていないと判定すると、ステップS14の処理を繰り返し行う。
【0046】
ステップS15では、変速機コントローラ11は、エンジン1の停止条件が成立したか判定する。
【0047】
エンジン1の停止条件は、排気浄化触媒の酸素ストレージ量が適正化されたか否かについての判定条件である。停止条件は、例えば、エンジン1がアイドル回転速度になってからの経過時間に基づいて設定してもよいし、O2センサ(図示せず)からの信号に基づいて設定してもよい。また、排気浄化触媒の温度が所定温度以上になったか(アイドル運転で暖まったか)否かに基づいて設定してもよい。
【0048】
変速機コントローラ11は、エンジン1の停止条件が成立したと判定すると、排気浄化触媒の酸素ストレージ量が適正化されたとして、処理をステップS16に移行する。また、エンジン1の停止条件が成立していないと判定すると、エンジン回転速度Neをアイドル回転速度に維持し(ステップS17)、ステップS15の処理を繰り返し行う。
【0049】
ステップS16では、変速機コントローラ11は、エンジンコントローラ10に燃料噴射中止指示を発信して燃料噴射を中止させ、エンジン1を停止させる。また、ライン圧PLを、セーリングストップ制御中に第2オイルポンプ6eを駆動することで維持可能な所定圧まで低下させる。
【0050】
このように、本実施形態では、セーリングストップ制御の開始条件が成立した場合は、ライン圧PLを上昇させること、各プーリ4a、4bに供給する油圧Pp、Psを上昇させること、及びロックアップクラッチ2aの締結状態を維持することにより、エンジン1にかかる負荷を増加させる。
【0051】
これによれば、エンジン回転速度Neの低下を早めることができるので、エンジン回転速度Neがアイドル回転速度に低下するまでにかかる時間を短縮できる。よって、セーリングストップ制御の開始タイミングを早めることができ、燃費を向上させることができる。
【0052】
続いて、
図3のタイムチャートを参照しながら、セーリングストップ制御が開始される様子について説明する。
【0053】
なお、エンジン回転速度Ne(一点鎖線)は、エンジン回転速度Neをアイドル回転速度に維持する際に、セーリングストップ制御の開始直後は燃料カットを行い、エンジン回転速度Neがアイドル回転速度付近になったときに燃料噴射を開始する場合を比較例1として示したものである。また、エンジン回転速度Ne(二点鎖線)は、燃料を噴射し続け、且つ、エンジン1にかかる負荷を増加させない場合を比較例2として示したものである。
【0054】
時刻t1でアクセルOFF(APO=0)になると、セーリングストップ制御開始条件が成立する。また、燃料噴射量が低下するとともにライン圧PLが低下する。
【0055】
時刻t2では、油圧Pfが低下して前進クラッチ3aが解放されるとともに、燃料噴射量が微量になる。これにより、エンジン回転速度Ne(実線)が低下を始める。また、前後進切替機構3の入力側の回転速度Ninが、エンジン回転速度Neの低下に伴って低下する。なお、ロックアップクラッチ2aは、エンジン回転速度Neの低下を早めるべく、締結状態が維持される(L/UクラッチON)。
【0056】
時刻t3では、ライン圧PLが上昇する。これにより、第1オイルポンプ6mの回転負荷が増加する。また、無段変速機4に供給される油圧Pp及び油圧Psが上昇し、ベルト4cと各プーリ4a、4bとの間に生じるフリクションによりエネルギーロスが増加する。
【0057】
時刻t4では、エンジン回転速度Neからアイドル回転速度を減じた値(回転速度演算値)が第2所定値以下となる。
【0058】
時刻t5でエンジン停止条件が成立すると、燃料噴射が中止され、エンジン1が停止する。また、ライン圧PLが所定圧に低下する。
【0059】
なお、比較例1のように、エンジン回転速度Neをアイドル回転速度に維持する際に、セーリングストップ制御の開始直後は燃料カットを行い、アイドル回転速度付近になったときに燃料噴射を開始すると、燃料カットに伴うアンダーシュートと、多めの燃料噴射に伴うオーバーシュートが生じる。そのため、タコメータのふらつきが生じてドライバに違和感を与えることになる。
【0060】
また、比較例2では、ドライバに違和感を与えぬように、微量の燃料を噴射し続けることにより、回転下げ時の傾きを緩やかにでき、アンダーシュート、オーバーシュートを抑制できるが、エンジン1にかかる負荷を増加させないので、回転下げ時の傾きが緩やかになり、その結果、エンジン1を停止するタイミングが時刻t6まで遅れることになる。よって、燃料の噴射時間が増加してしまい燃費効果が削がれる。
【0061】
これに対して、本実施形態のように燃料を噴射し続けると共に、エンジン1に負荷を与えることにより、ドライバへ与える違和感を低減しつつ、且つ、燃費効果が削がれることを抑制することができる。
【0062】
以上述べたように、本実施形態では、変速機コントローラ11は、セーリングストップ制御の開始条件が成立した場合は、エンジン1にかかる負荷を増加させる。
【0063】
これによれば、エンジン回転速度Neの低下を早めることができるので、エンジン回転速度Neがアイドル回転速度に低下するまでにかかる時間を短縮できる。よって、セーリングストップ制御の開始タイミングを早めることができる(請求項1、6に対応する効果)。
【0064】
ところで、セーリングストップ制御が開始したという情報はドライバへ視覚情報として伝達される。視覚情報は、例えば、タコメータ、インフォメーション表示等である。即ち、セーリングストップ制御が開始されエンジンが停止するとタコメータに表示される回転速度が0になる。
【0065】
また、セーリングストップ制御が開始された直後にインフォメーション表示でセーリングストップ制御に入ったことをドライバに視覚情報(セーリングストップ表示)として伝達する。
【0066】
ところが、セーリングストップ表示がなされたにも関わらず、タコメータに表示される回転速度が0にならない場合(若しくは、エンジン音が消えない場合)、ドライバに違和感を与える。
【0067】
よって、セーリングストップ制御開始からエンジン停止までの時間を短縮することが好ましく、本実施形態によれば、セーリングストップ表示開始からエンジン停止までの時間を短縮すること、及び、惰性走行に入ってから、エンジンの回転数が0になるまでの時間が長くなることを抑制することができる(請求項1、6に対応する効果)。
【0068】
また、特にインフォメーション表示をせず、単純にタコメータの回転速度表示だけでセーリングストップ制御に入ったことを報知することも考えられる。その場合、次のような効果が得られる。
【0069】
すなわち、アクセルペダルを離して惰性走行に入った場合、ドライバは、セーリングストップを期待し、タコメータでエンジン回転速度Neが0になったか確認することが想定される。しかしながら、惰性走行を開始してから、タコメータの回転速度表示が0になるまでの時間が長いと、ドライバに、セーリングストップの反応が遅い、との印象を与えてしまう。
【0070】
本実施形態によれば、上記の場合にも、惰性走行を開始してからタコメータの回転速度表示が0になるまでの時間が長くなることを抑制できるため、ドライバにセーリングストップの反応が遅い、との印象を与えてしまうことを軽減できる(請求項1、6に対応する効果)。
【0071】
また、本実施形態では、セーリングストップ制御の開始からエンジン回転速度Neが所定回転速度(アイドル回転速度)に向かって減少している間に、エンジン1の燃料を噴射し続ける。
【0072】
これによれば、燃料を噴射し続けると共に、エンジン1に負荷を与えることにより、ドライバへ与える違和感を低減しつつ、且つ、燃費効果が削がれることを抑制することができる(請求項2に対応する効果)。
【0073】
具体的には、本実施形態の車両は、エンジン1により駆動される第1オイルポンプ6mと、第1オイルポンプ6mの吐出口と接続され、自動変速機15のライン圧PLを供給する油路51と、を備え、変速機コントローラ11は、セーリングストップ制御の開始条件が成立した場合は、ライン圧PLを上昇させる。
【0074】
これによれば、第1オイルポンプ6mの吐出口の油圧抵抗が増加し、第1オイルポンプ6mの回転負荷が増加する。これにより、エンジン1にかかる負荷が増加するので、エンジン回転速度Neの低下を早めることができる(請求項3に対応する効果)。
【0075】
また、自動変速機15は、一対のプーリ4a、4bと一対のプーリ4a、4bに巻き掛けられたベルト4cとを有する無段変速機4を備え、変速機コントローラ11は、セーリングストップ制御の開始条件が成立した場合は、一対のプーリ4a、4bに供給する油圧Pp、Psをそれぞれ上昇させる、
【0076】
これによれば、各プーリ4a、4bの挟持力が増加し、ベルト4cと各プーリ4a、4bとの間に生じるフリクションによりエネルギーロスが増加する。エンジン1の停止までの間はエンジン1から各プーリ4a、4bへの動力伝達が行われている。よって、フリクションによるエネルギーロスの増加によりエンジン1にかかる負荷が増加するので、エンジン回転速度Neの低下を早めることができる(請求項4に対応する効果)。
【0077】
また、自動変速機15は、ロックアップクラッチ2aを有するトルクコンバータ2を備え、変速機コントローラ11は、セーリングストップ制御の開始条件が成立した場合は、ロックアップクラッチ2aを締結状態に維持する。
【0078】
これによれば、エンジン1、ポンプインペラ、及びタービンランナが一体となって回転することになる。このため、エンジン1にポンプインペラ及びタービンランナの回転イナーシャ分の負荷がかかる。また、ポンプインペラ及びタービンランナが回転する際のフリクションロスも生じる。よって、エンジン回転速度Neの低下を早めることができる(請求項5に対応する効果)。
【0079】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【0080】
例えば、上記実施形態では、ライン圧PLを上昇させること、各プーリ4a、4bに供給する油圧Pp、Psを上昇させること、及びロックアップクラッチ2aの締結状態を維持することによりエンジン1の負荷を増加させている。しかしながら、これら全てを同時に実行する必要はなく、いずれか一つでも実行すればエンジン1の負荷を増加させることができる。
【0081】
また、上記実施形態では、自動変速機15が動力伝達機構として前後進切替機構3を有する場合について説明したが、自動変速機15が動力伝達機構として前後進を切り替え可能な副変速機構を有してもよい。
【0082】
また、自動変速機15は、バリエータとして、無段変速機4ではなく有段変速機、或いはトロイダル型の無段変速機を有して構成されてもよい。有段変速機、或いはトロイダル型の無段変速機を有する場合であっても、供給する油圧を上昇させることでフリクションによるエネルギーロスが増加し、エンジン回転速度Neの低下を早めることができる。
【0083】
また、上記実施形態では、前後進切替機構3が無段変速機4の下流側に設けられているが、前後進切替機構3を無段変速機4の上流側に設けてもよい。この場合において、無段変速機4に供給する油圧Ps、Ppを上昇させることでエンジン回転速度Neの低下を早めるには、エンジン回転速度Neがアイドル回転速度に低下するまで前進クラッチ3aの締結状態を維持しておけばよい。