JP2011208698A - 動力伝達機構の制御装置および動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】原動機の自動停止時の摩擦係合要素の係合状態をより適切に管理して自動始動後の原動機からの動力の伝達をスムーズに行なう。
【解決手段】ニュートラル制御の最中にクラッチＣ１がストロークエンド圧付近の油圧で待機するようエンジン回転速度Ｎｅとタービン回転速度Ｎｔとの回転速度差ΔＮに基づいてフィードバック制御により設定される油圧指令を保存しておき、エンジンが自動停止したときには、保存した油圧指令を用いて電磁ポンプ７０を駆動すると共にリニアソレノイドＳＬＣ１を保存した油圧指令で駆動し、エンジンが自動始動したときには、エンジンの完爆後にその回転が安定したタイミングでクラッチＣ１に作用させる油圧を徐々に増圧するようリニアソレノイドＳＬＣ１を駆動するアプライ制御を実行してクラッチＣ１を完全に係合させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、自動停止と自動始動とが可能な原動機を備える車両に搭載され、流体圧式アクチュエータからの流体圧により作動する摩擦係合要素を介して前記原動機からの動力を車軸側に伝達する動力伝達機構を制御する動力伝達機構の制御装置および動力伝達機構とこの動力伝達機構を制御する制御装置とを備える動力伝達装置に関する。

従来、この種の動力伝達装置としては、油圧源としてエンジンの動力により作動する機械式オイルポンプと電力により作動する電動オイルポンプとを並列に設け、エンジンが停止しているときには、エンジンのアイドル運転時に発生するライン圧未満で且つクラッチがトルクの伝達を開始する油圧である係合開始圧以上の待機圧がクラッチに作用するよう制御するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、エンジン停止中のクラッチ圧を上述した待機圧に設定することにより、電動オイルポンプの小型化を図りつつ発進要求に伴ってエンジンが始動した際にエンジンの動力を迅速に駆動車輪に伝達することができるとしている。

特開２００３−２４０１１０号公報

エンジンが停止している最中のクラッチの待機圧は、過大に設定されると次回のエンジン始動時のクラッチ滑りによる発熱や摩擦板の摩耗の原因となり、過小に設定されると次回のエンジン始動時のクラッチの係合遅れの原因となるため、適切に管理する必要がある。また、クラッチの適正な待機圧は、その経年劣化によっても変化するから、こうした要因も考慮して管理することが望ましい。

本発明の動力伝達機構の制御装置および動力伝達装置は、原動機の自動停止時の摩擦係合要素の係合状態をより適切に管理して自動始動後の原動機からの動力の伝達をスムーズに行なうことを主目的とする。

本発明の動力伝達機構の制御装置および動力伝達装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の動力伝達機構の制御装置は、
前記原動機が運転している最中のニュートラル制御時には前記動力伝達機構の動力伝達状態に基づいて前記摩擦係合要素を完全係合圧よりも低圧のニュートラル状態で待機するための制御量であるニュートラル制御量を設定して前記流体圧式アクチュエータを制御すると共に前記ニュートラル制御量を学習し、前記原動機が自動停止している最中には前記摩擦係合要素がニュートラル状態で待機するよう前記学習したニュートラル制御量を用いて前記流体圧アクチュエータを制御する
ことを要旨とする。

この本発明の動力伝達機構の制御装置では、原動機が運転している最中のニュートラル制御時には動力伝達機構の動力伝達状態に基づいて摩擦係合要素を完全係合圧よりも低圧のニュートラル状態で待機するための流体圧の制御量であるニュートラル制御量を設定して流体圧式アクチュエータを制御すると共にこのニュートラル制御量を学習し、原動機が自動停止している最中には摩擦係合要素がニュートラル状態で待機するよう学習したニュートラル制御量を用いて流体圧アクチュエータを制御する。このように、ニュートラル制御時に摩擦係合要素をニュートラル状態で待機するためのニュートラル制御量を学習しておき、原動機が自動停止している最中にはこの学習結果を用いて摩擦係合要素をニュートラル状態で待機するから、原動機が自動停止している最中の摩擦係合要素の状態を次回の迅速な係合に適したものとすることができ、自動始動した後の原動機からの動力の伝達をスムーズに行なうことができる。また、経年変化に拘わらず摩擦係合要素の状態をより適切なものとすることができる。ここで、「ニュートラル状態」には、摩擦係合要素にストロークエンド圧未満の流体圧が作用し摩擦係合要素が入力側と出力側とが切り離されている状態の他、摩擦係合要素がストロークエンド圧以上の流体圧が作用し入力側と出力側とが滑りを伴って若干のトルクを伝達している状態も含まれる。この場合、原動機の自動停止中のニュートラル制御量をニュートラル制御中のニュートラル制御量から修正することにより、ニュートラル制御中の摩擦係合要素の係合状態と自動停止中の摩擦係合要素の係合状態とを若干異ならせるものとしてもよい。また、「動力伝達機構の動力伝達状態」には、摩擦係合要素の係合圧から推定するものや、原動機の出力軸に流体伝動装置を介して入力軸が接続されるタイプの動力伝達機構では原動機の出力軸の回転状態や動力伝達機構の入力軸の回転状態などから推定するものなどが含まれる。

前記流体圧式アクチュエータとして、前記原動機からの動力により作動して流体圧を発生させる第１のポンプと、該第１のポンプからの流体圧を調圧して前記摩擦係合要素の流体圧サーボに供給する調圧器と、電力の供給を受けて作動することにより流体圧を発生させて前記摩擦係合要素の流体圧サーボに供給する第２のポンプと、を備える本発明の動力伝達機構の制御装置において、前記ニュートラル制御時には前記摩擦係合要素が前記ニュートラル状態で待機するようニュートラル制御量を設定して前記調圧器を制御し、前記原動機が自動停止している最中には前記摩擦係合要素が前記ニュートラル状態で待機するよう前記学習したニュートラル制御量を用いて前記第２のポンプを制御するものとすることもできる。こうすれば、原動機が自動停止している最中の摩擦係合要素の状態を次回の迅速な係合に適したものとすると同時に動力伝達機構をよりコンパクトなものとすることができる。前記第１のポンプからの流体圧により作動して前記調圧器の出力口と前記摩擦係合要素の流体圧サーボとの接続と該接続の遮断とを切り替える切替器を備える態様の本発明の動力伝達機構の制御装置において、前記原動機が自動停止している最中には、前記学習したニュートラル制御量で前記調圧器を待機させるものとすることもできる。こうすれば、原動機が自動始動している最中に切替器により調圧器の出力口と摩擦係合要素の流体圧サーボとが接続されるものとしても、摩擦係合要素に作用する流体圧が急変するのを抑制することができる。前記第２のポンプが電磁力のオンオフを繰り返すことによりピストンを往復動させて流体圧を発生させる電磁ポンプとして構成される態様の本発明の動力伝達機構の制御装置において、前記原動機の自動停止時には、前記学習したニュートラル制御量に基づいて電磁力のオンオフの周波数とデューティ比の少なくとも一つを変更して前記電磁ポンプを制御するものとすることもできる。こうすれば、より正確に電磁ポンプから目標とする流体圧を吐出することができる。

前記原動機の出力軸に流体伝動装置を介して入力軸が接続されると共に車軸側に出力軸が接続された態様の本発明の動力伝達機構の制御装置において、前記動力伝達状態として前記原動機の出力軸の回転速度と前記動力伝達装置の入力軸の回転速度との偏差に基づいてフィードバック制御により前記係合制御量を設定して前記流体圧式アクチュエータを制御すると共に前記ニュートラル制御量を学習するものとすることもできる。

また、本発明の動力伝達機構の制御装置において、前記ニュートラル状態は、前記摩擦係合要素の流体圧サーボにストロークエンド圧を含む所定範囲内の流体圧が作用している状態であるものとすることができる。

本発明の動力伝達装置は、
自動停止と自動始動とが可能な原動機を備える車両に搭載され、流体圧式アクチュエータの駆動によって作動する摩擦係合要素を介して前記原動機からの動力を車軸側に伝達する動力伝達機構を制御する動力伝達機構と、
前記動力伝達機構を制御する上述した各態様のいずれかの本発明の動力伝達機構の制御装置と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の動力伝達装置では、上述した各態様のいずれかの本発明の動力伝達機構の制御装置を備えるから、本発明の動力伝達機構の制御装置が奏する効果、例えば、原動機が自動停止している最中の摩擦係合要素の状態を次回の迅速な係合に適したものとすることができ、自動始動した後の原動機からの動力の伝達をスムーズに行なうことができる効果や、経年変化に拘わらず摩擦係合要素の状態をより適切なものとすることができる効果、装置全体をよりコンパクトなものとすることができる効果などを奏することができる。

本発明の一実施例としての動力伝達装置２０が組み込まれた自動車１０の構成の概略を示す構成図である。 実施例の動力伝達装置２０が備えるオートマチックトランスミッション３０の構成の概略を示す構成図である。 オートマチックトランスミッション３０の作動表を示す説明図である。 油圧回路４０の構成の概略を示す部分構成図である。 ニュートラル制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 自動停止時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 周波数設定用マップの一例を示す説明図である。 デューティ比設定用マップの一例を示す説明図である。 エンジン回転速度Ｎｅとアクセル開度Ａｃｃとブレーキスイッチ信号ＢＳＷとリニアソレノイドＳＬＣ１の電流指令と電磁ポンプ７０の電流指令とクラッチＣ１の油圧（Ｃ１圧）の時間変化の様子を示す説明図である。

次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。

図１は本発明の一実施例としての動力伝達装置２０が組み込まれた自動車１０の構成の概略を示す構成図であり、図２は実施例の動力伝達装置２０が備えるオートマチックトランスミッション３０の構成の概略を示す構成図であり、図３はオートマチックトランスミッション３０の作動表を示す説明図である。

実施例の自動車１０は、図１に示すように、ガソリンや軽油などの炭化水素系の燃料の爆発燃焼により動力を出力する内燃機関としてのエンジン１２と、エンジン１２のクランクシャフト１４に接続されると共に左右の車輪９６ａ，９６ｂにデファレンシャルギヤ９４を介して連結された駆動軸９２に接続されてエンジン１２からの動力を駆動軸９２に伝達する実施例の動力伝達装置２０と、を備える。

エンジン１２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）１８により運転制御されている。エンジンＥＣＵ１８は、詳細に図示しないが、ＣＰＵを中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭと、入出力ポートと、通信ポートとを備える。このエンジンＥＣＵ１８には、クランクシャフト１４に取り付けられた回転数センサ１６などのエンジン１２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されており、エンジンＥＣＵ１８からは、スロットル開度を調節するスロットルモータへの駆動信号や燃料噴射弁への制御信号，点火プラグへの点火信号，エンジン１２をクランキングするスタータモータ１３への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ１８は、車両全体をコントロールするメイン電子制御ユニット（以下、メインＥＣＵという）８０と通信しており、メインＥＣＵ８０からの制御信号によってエンジン１２を制御したり、必要に応じてエンジン１２の運転状態に関するデータをメインＥＣＵ８０に出力する。

実施例の動力伝達装置２０は、エンジン１２からの動力を駆動軸９２に伝達するトランスアクスル装置として構成されており、エンジン１２のクランクシャフト１４に接続された入力側のポンプインペラ２２ａと出力側のタービンランナ２２ｂとからなるロックアップクラッチ付きのトルクコンバータ２２と、トルクコンバータ２２の後段に配置されエンジン１２からの動力により作動油を圧送する機械式オイルポンプ４２と、トルクコンバータ２２のタービンランナ２２ｂ側に接続された入力軸３６と駆動軸９２に接続された出力軸３８とを有し入力軸３６に入力された動力を変速して出力軸３８に出力する油圧駆動の有段のオートマチックトランスミッション３０と、このオートマチックトランスミッション３０を駆動するアクチュエータとしての油圧回路４０と、オートマチックトランスミッション３０（油圧回路４０）を制御するオートマチックトランスミッション用電子制御ユニット（以下、ＡＴＥＣＵという）２６と、を備える。

オートマチックトランスミッション３０は、図２に示すように、ダブルピニオン式の遊星歯車機構３０ａとシングルピニオン式の二つの遊星歯車機構３０ｂ，３０ｃと三つのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３と四つのブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４と三つのワンウェイクラッチＦ１，Ｆ２，Ｆ３とを備える。ダブルピニオン式の遊星歯車機構３０ａは、外歯歯車としてのサンギヤ３１ａと、このサンギヤ３１ａと同心円上に配置された内歯歯車としてのリングギヤ３２ａと、サンギヤ３１ａに噛合する複数の第１ピニオンギヤ３３ａと、この第１ピニオンギヤ３３ａに噛合すると共にリングギヤ３２ａに噛合する複数の第２ピニオンギヤ３４ａと、複数の第１ピニオンギヤ３３ａおよび複数の第２ピニオンギヤ３４ａとを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア３５ａとを備え、サンギヤ３１ａはクラッチＣ３を介して入力軸３６に接続されると共にワンウェイクラッチＦ２を介して接続されたブレーキＢ３のオンオフによりその回転を自由にまたは一方向に規制できるようになっており、リングギヤ３２ａはブレーキＢ２のオンオフによりその回転を自由にまたは固定できるようになっており、キャリア３５ａはワンウェイクラッチＦ１によりその回転を一方向に規制されると共にブレーキＢ１のオンオフによりその回転を自由にまたは固定できるようになっている。シングルピニオン式の遊星歯車機構３０ｂは、外歯歯車のサンギヤ３１ｂと、このサンギヤ３１ｂと同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２ｂと、サンギヤ３１ｂに噛合すると共にリングギヤ３２ｂに噛合する複数のピニオンギヤ３３ｂと、複数のピニオンギヤ３３ｂを自転かつ公転自在に保持するキャリア３５ｂとを備え、サンギヤ３１ｂはクラッチＣ１を介して入力軸３６に接続されており、リングギヤ３２ｂはダブルピニオン式の遊星歯車機構３０ａのリングギヤ３２ａに接続されると共にブレーキＢ２のオンオフによりその回転を自由にまたは固定できるようになっており、キャリア３５ｂはクラッチＣ２を介して入力軸３６に接続されると共にワンウェイクラッチＦ３によりその回転を一方向に規制できるようになっている。また、シングルピニオン式の遊星歯車機構３０ｃは、外歯歯車のサンギヤ３１ｃと、このサンギヤ３１ｃと同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２ｃと、サンギヤ３１ｃに噛合すると共にリングギヤ３２ｃに噛合する複数のピニオンギヤ３３ｃと、複数のピニオンギヤ３３ｃを自転かつ公転自在に保持するキャリア３５ｃとを備え、サンギヤ３１ｃはシングルピニオン式の遊星歯車機構３０ｂのサンギヤ３１ｂに接続されており、リングギヤ３２ｃはシングルピニオン式の遊星歯車機構３０ｂのキャリア３５ｂに接続されると共にブレーキＢ４のオンオフによりその回転を自由にまたは固定できるようになっており、キャリア３５ｃは出力軸３８に接続されている。

オートマチックトランスミッション３０は、図３に示すように、クラッチＣ１〜Ｃ３のオンオフとブレーキＢ１〜Ｂ４のオンオフにより前進１速〜５速と後進とニュートラルとを切り替えることができるようになっている。前進１速の状態、即ち入力軸３６の回転を最も大きな減速比で減速して出力軸３８に伝達する状態は、クラッチＣ１をオンとすると共にクラッチＣ２，Ｃ３とブレーキＢ１〜Ｂ４とをオフとすることにより形成することができる。この前進１速の状態では、エンジンブレーキ時には、ブレーキＢ４をオンとすることにより、ワンウェイクラッチＦ３に代えてリングギヤ３２ｃの回転が固定される。前進２速の状態は、クラッチＣ１とブレーキＢ３とをオンとすると共にクラッチＣ２，Ｃ３とブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ４とをオフとすることにより形成することができる。この前進２速の状態では、エンジンブレーキ時には、ブレーキＢ２をオンとすることにより、ワンウェイクラッチＦ１およびワンウェイクラッチＦ２に代えてリングギヤ３２ａおよびリングギヤ３２ｂの回転が固定される。前進３速の状態は、クラッチＣ１，Ｃ３とブレーキＢ３とをオンとすると共にクラッチＣ２とブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ４とをオフとすることにより形成することができる。前進４速の状態は、クラッチＣ１〜Ｃ３とブレーキＢ３とをオンとすると共にブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ４をオフとすることにより形成することができる。前進５速の状態、即ち入力軸３６の回転を最も小さな減速比で減速（増速）して出力軸３８に伝達する状態は、クラッチＣ２，Ｃ３とブレーキＢ１，Ｂ３とをオンとすると共にクラッチＣ１とブレーキＢ２，Ｂ４とをオフとすることにより形成することができる。また、オートマチックトランスミッション３０では、ニュートラルの状態、即ち入力軸３６と出力軸３８との切り離しは、すべてのクラッチＣ１〜Ｃ３とブレーキＢ１〜Ｂ４とをオフとすることにより行なうことができる。また、後進の状態は、クラッチＣ３とブレーキＢ４とをオンとすると共にクラッチＣ１，Ｃ２とブレーキＢ１〜Ｂ３をオフとすることにより形成することができる。

オートマチックトランスミッション３０におけるクラッチＣ１〜Ｃ３のオンオフとブレーキＢ１〜Ｂ４のオンオフは、油圧回路４０により行なわれる。図４は、油圧回路４０におけるクラッチＣ１の駆動系の構成の概略を示す部分構成図である。油圧回路４０は、図４に示すように、エンジン１２からの動力を用いてストレーナ４１から作動油を吸引して圧送する機械式オイルポンプ４２と、機械式オイルポンプ４２から圧送された作動油の圧力（ライン圧ＰＬ）を調節するレギュレータバルブ４３と、ライン圧ＰＬから図示しないモジュレータバルブを介して生成されるモジュレータ圧ＰＭＯＤを調圧して信号圧として出力することによりレギュレータバルブ４３を駆動するリニアソレノイド４４と、ライン圧ＰＬを入力する入力ポート４５ａとＤ（ドライブ）ポジション用出力ポート４５ｂとＲ（リバース）ポジション用出力ポート４５ｃなどが形成されシフトレバー９２の操作に連動して各ポートの連通と遮断とを行なうマニュアルバルブ４５と、マニュアルバルブ４５のＤポジション用ポート４５ｂからの作動油を入力ポート６２から入力し調圧して出力ポート６４から出力するリニアソレノイドＳＬＣ１と、電磁部７２の電磁力のオンオフによってシリンダ７６内のピストン７４を往復動させることにより吸入ポート７６ａから吸入用逆止弁７８を介して作動油を吸入すると共に吸入した作動油を吐出用逆止弁７９を介して吐出ポート７６ｂから吐出する電磁ポンプ７０と、リニアソレノイドＳＬＣ１からの作動油と電磁ポンプ７０からの作動油を選択的に入力してクラッチＣ１の油圧サーボに出力する切替バルブ５０と、クラッチＣ１の油圧サーボに接続された油路４８に取り付けられたアキュムレータ４９などにより構成されている。電磁ポンプ７０は、吸入ポート７６ａがストレーナ４１と機械式オイルポンプ４２との間の油路４６に接続されており、この油路４６から作動油を吸入して吐出ポート７６ｂから吐出する。なお、図４では、クラッチＣ１以外の他のクラッチＣ２，Ｃ３やブレーキＢ１〜Ｂ４の油圧系については本発明の中核をなさないから省略しているが、これらの油圧系については周知のリニアソレノイドなどを用いて構成することができる。

切替バルブ５０は、図４に示すように、ライン圧ＰＬを信号圧として入力する信号圧用入力ポート５２ａとリニアソレノイドＳＬＣ１の出力ポート６４に接続された入力ポート５２ｂと電磁ポンプ７０の吐出ポート７６ｂに接続された入力ポート５２ｃとクラッチＣ１の油路４８に接続された出力ポート５２ｄの各種ポートが形成されたスリーブ５２と、スリーブ５２内を軸方向に摺動するスプール５４と、スプール５４を軸方向に付勢するスプリング５６とにより構成されている。この切替バルブ５０は、ライン圧ＰＬが信号圧用入力ポート５２ａに作用しているときには、このライン圧ＰＬがスプリング５６の付勢力に打ち勝ってスプール５４を押し込むことにより、入力ポート５２ｂと出力ポート５２ｄとを連通すると共に入力ポート５２ｃと出力ポート５２ｄとの連通を遮断する。一方、ライン圧ＰＬが信号圧用入力ポート５２ａに作用していないときには、スプリング５６の付勢力がスプール５４を押し出することにより、入力ポート５２ｂと出力ポート５２ｄとの連通を遮断すると共に入力ポート５２ｃと出力ポート５２ｄとを連通する。

ＡＴＥＣＵ２６は、詳細には図示しないが、ＣＰＵを中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭと、入出力ポートと、通信ポートとを備える。ＡＴＥＣＵ２６には、入力軸３６に取り付けられた回転数センサ２４からのタービン回転数Ｎｔや出力軸３８に取り付けられた回転数センサからの出力軸回転数Ｎｏｕｔなどが入力ポートを介して入力されており、ＡＴＥＣＵ２６からは、リニアソレノイド４４やリニアソレノイドＳＬＣ１などの各種ソレノイドへの駆動信号や電磁ポンプ７０への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。ＡＴＥＣＵ２６は、メインＥＣＵ８０と通信しており、メインＥＣＵ８０からの制御信号によってオートマチックトランスミッション３０（油圧回路４０）を制御したり、必要に応じてオートマチックトランスミッション３０の状態に関するデータをメインＥＣＵ８０に出力する。

メインＥＣＵ８０は、詳細には図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭと、入出力ポートと、通信ポートとを備える。メインＥＣＵ８０には、イグニッションスイッチ８１からのイグニッション信号，シフトレバー８２の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８３からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８４の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８５からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８６の踏み込みを検出するブレーキスイッチ８７からのブレーキスイッチ信号ＢＳＷ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。メインＥＣＵ８０は、エンジンＥＣＵ１８やＡＴＥＣＵ２６と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ１８やＡＴＥＣＵ２６と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

こうして構成された自動車１０では、シフトレバー８２がＤ（ドライブ）の走行ポジションとされているときに、車速Ｖが値０，アクセルオフ，ブレーキスイッチ信号ＢＳＷがオン，エンジン１２が運転中など予め設定されたニュートラル制御開始条件の全てが成立したときに、上述した条件のいずれかが不成立となるまで前進１速用のクラッチＣ１をストロークエンド圧付近で保持するニュートラル制御（インニュートラル制御）を実行する。

また、シフトレバー８２がＤ（ドライブ）の走行ポジションとされているときに、車速Ｖが値０，アクセルオフ，ブレーキスイッチ信号ＢＳＷがオン、エンジン１２が所定時間に亘ってアイドル運転がなされたときなど予め設定された自動停止条件の全てが成立したときにエンジン１２を自動停止する。エンジン１２が自動停止されると、その後、ブレーキスイッチ信号ＢＳＷがオフなど予め設定された自動始動条件が成立したときに自動停止したエンジン１２を自動始動する。

次に、こうして構成された自動車２０が搭載する実施例の動力伝達装置２０の動作、特に、ニュートラル制御時の動作とエンジン１２の自動停止時の動作について説明する。まず、ニュートラル制御時の動作について説明し、その後、エンジン１２の自動停止時の動作について説明する。図５は、ＡＴＥＣＵ２６により実行されるニュートラル制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。

ニュートラル制御ルーチンが実行されると、ＡＴＥＣＵ２６のＣＰＵは、まず、前述したニュートラル制御開始条件が成立するのを待ち（ステップＳ１００）、ニュートラル制御開始条件が成立すると、クラッチＣ１の係合圧を徐々に減圧するリリース制御を実行する（ステップＳ１１０）。続いて、エンジン回転速度Ｎｅやタービン回転速度Ｎｔを入力し（ステップＳ１２０）、入力したエンジン回転速度Ｎｅとタービン回転速度Ｎｔとの偏差により回転速度差ΔＮ（Ｎｅ−Ｎｔ）を計算し（ステップＳ１３０）、計算した回転速度差ΔＮと目標回転速度差ΔＮ＊との偏差（ΔＮ−ΔＮ＊）と閾値ΔＮｒｅｆとを比較する（ステップＳ１４０）。そして、偏差（ΔＮ−ΔＮ＊）が閾値ΔＮｒｅｆ未満のときには、前回の油圧指令から所定圧Ｐｓｅｔ１だけ増圧した新たな油圧指令Ｐｃ（電流指令）を設定し（ステップＳ１５０）、偏差（ΔＮ−ΔＮ＊）が閾値ΔＮｒｅｆ以上のときには、前回の油圧指令から所定圧Ｐｓｅｔ２だけ減圧した新たな油圧指令Ｐｃを設定し（ステップＳ１６０）、設定した新たな油圧指令Ｐｃに基づいてリニアソレノイドＳＬＣ１を駆動制御するニュートラル制御を実行する（ステップＳ１７０）。ここで、目標回転速度差ΔＮ＊は、クラッチＣ１にストロークエンド圧付近の油圧が作用している状態のエンジン回転速度とタービン回転速度の速度差として予め定められたものである。したがって、偏差（ΔＮ−ΔＮ＊）が閾値ΔＮｒｅｆの範囲内となるように油圧指令Ｐｃの増減を行なうことにより、クラッチＣ１をストロークエンド圧付近で待機させることができる。そして、前述したニュートラル制御解除が成立するまで（ステップＳ１８０）、ステップＳ１２０に戻ってステップＳ１２０〜Ｓ１７０のニュートラル制御を繰り返し実行し、ニュートラル制御解除条件が成立したときに、最後にステップＳ１５０，Ｓ１６０のいずれかで設定した油圧指令Ｐｃ（電流指令）を油圧学習値ＬｐとしてＲＡＭに保存すると共に（ステップＳ１９０）、クラッチＣ１を係合させるために油圧サーボに供給する油圧を増圧するアプライ制御を実行して（ステップＳ１９５）、本ルーチンを終了する。なお、油圧学習値Ｌｐを保存する理由については後述する。以上、ニュートラル制御ルーチンについて説明した。

次に、エンジン１２の自動停止時の制御について説明する。図６は、ＡＴＥＣＵ２６により実行される自動停止時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。自動停止時制御ルーチンが実行されると、ＡＴＥＣＵ２６のＣＰＵは、まず、前述した自動停止条件が成立するのを待って（ステップＳ２００）、エンジン１２の運転を停止させるためのエンジン停止指令をメインＥＣＵ８０を介してエンジンＥＣＵ１６に出力する（ステップＳ２１０）。続いて、保存した油圧学習値Ｌｐ（電流指令）を読み込み（ステップＳ２２０）、読み込んだ油圧学習値Ｌｐで待機するようリニアソレノイドＳＬＣ１を駆動制御し（ステップＳ２３０）、読み込んだ油圧学習値Ｌｐに基づいて周波数Ｆとデューティ比Ｄとを設定すると共に（ステップＳ２４０）、設定した周波数Ｆとデューティ比Ｄをもって電磁ポンプ７０の駆動を開始する（ステップＳ２５０）。ここで、電磁ポンプ７０の周波数Ｆの設定は、本実施例では、吐出圧と周波数Ｆとの関係を予め求めて周波数設定用マップとしてＲＯＭに記憶しておき、油圧学習値Ｌｐが与えられると、油圧学習値Ｌｐを吐出圧に換算し、換算した吐出圧に基づいてマップから対応する周波数Ｆを導出することにより行なうものとした。図７に、周波数設定用マップの一例を示す。また、デューティ比Ｄの設定は、本実施例では、吐出圧とデューティ比Ｄとの関係を予め求めてデューティ比設定用マップとしてＲＯＭに記憶しておき、油圧学習値Ｌｐが与えられると、油圧学習値Ｌｐを吐出圧に換算し、換算した吐出圧に基づいてマップから対応するデューティ比Ｄを導出することにより行なうものとした。図８に、デューティ比設定用マップの一例を示す。そして、次に、前述した自動始動条件が成立するのを待って（ステップＳ２６０）、エンジン１２を始動させるためのエンジン始動指令をメインＥＣＵ８０を介してエンジンＥＣＵ１６に出力し（ステップＳ２７０）、エンジン１２が完爆してその回転が安定するのを待って（ステップＳ２８０）、クラッチＣ１の油圧サーボに作用させる油圧を徐々に増圧してクラッチＣ１が完全に係合するようリニアソレノイドＳＬＣ１を駆動制御するアプライ制御を実行すると共に（ステップＳ２９０）、電磁ポンプ７０を駆動停止して（ステップＳ３００）、本ルーチンを終了する。ここで、エンジン１２の回転が安定したかの判定は、エンジン１２の自動始動を開始してから回転が安定するまでに要する時間を予め実験的に求めておきこの時間が経過したか否かを判定したり、エンジン回転速度Ｎｅを微分して速度変化率を求めこの速度変化率が値０を中心とした所定範囲内に収束したか否かを判定することにより行なうことができる。このように、エンジン１２が自動停止している最中に電磁ポンプ７０を駆動してクラッチＣ１をストロークエンド圧付近の油圧で待機させておくことにより、エンジン１２が自動始動した直後にクラッチＣ１を迅速に係合させることができるから、発進をスムーズに行なうことができる。このとき、エンジン１２は自動停止しているから、クラッチＣ１をストロークエンド圧付近の油圧で待機させるための制御として、ニュートラル制御時の手法を用いることができないが、ニュートラル制御時に用いた油圧指令Ｐｃ（油圧学習値Ｌｐ）で電磁ポンプ７０を制御することにより、電磁ポンプ７０からの吐出圧によりクラッチＣ１をより正確にストロークエンド圧付近の油圧で待機させることができる。

図９は、実施例のエンジン回転速度Ｎｅとアクセル開度Ａｃｃとブレーキスイッチ信号ＢＳＷとリニアソレノイドＳＬＣ１の電流指令と電磁ポンプ７０の電流指令とクラッチＣ１の油圧（Ｃ１圧）の時間変化の様子を示す説明図である。図示するように、時刻ｔ１にニュートラル制御開始条件が成立すると、時刻ｔ２にリリース制御を実行し、リリース制御が完了する時刻ｔ３にエンジン回転速度Ｎｅとタービン回転速度Ｎｔとの回転速度差ΔＮに基づいてフィードバック制御により油圧指令Ｐｃ（電流指令）を設定してリニアソレノイドＳＬＣ１を駆動制御することによりクラッチＣ１をストロークエンド圧付近の油圧で待機させる（ニュートラル制御）。そして、時刻ｔ４にニュートラル制御解除条件が成立すると、クラッチＣ１に作用させる油圧を徐々に増圧するアプライ制御を実行する。このとき、ニュートラル制御で最後に設定された油圧指令Ｐｃを油圧学習値Ｌｐとして保存しておく。時刻ｔ５に、エンジン１２の自動停止条件が成立すると、電磁ポンプ７０の駆動を開始する。このとき、保存した油圧学習値Ｌｐを吐出圧に換算し換算した吐出圧が得られる周波数Ｆとデューティ比Ｄとを設定して電磁ポンプ７０を駆動するから、クラッチＣ１をストロークエンド圧付近の油圧で待機させることができる。また、リニアソレノイドＳＬＣ１は、油圧学習値Ｌｐ（電流指令）に基づいて駆動制御される。そして、時刻ｔ６にエンジン１２の自動始動条件が成立すると、スタータモータ１３の駆動によりエンジン１２のクランキングが開始される。切替バルブ５０は、エンジン１２の回転に伴ってライン圧ＰＬが発生すると、電磁ポンプ７０の吐出ポート７６ｂとクラッチＣ１の油路４８との接続がリニアソレノイドＳＬＣ１の出力ポート６４とクラッチＣ１の油路４８との接続に切り替えられ、リニアソレノイドＳＬＣ１から出力される油圧がクラッチＣ１に作用することになるが、リニアソレノイドＳＬＣ１は油圧学習値Ｌｐで駆動制御されているから、クラッチＣ１に作用する油圧に急変は生じない。エンジン１２が完爆し（時刻ｔ７）その回転が安定すると（時刻ｔ８）、クラッチＣ１に作用させる油圧を徐々に増圧するアプライ制御を実行してクラッチＣ１を完全に係合させる。

以上説明した実施例の動力伝達装置２０によれば、ニュートラル制御の最中にクラッチＣ１がストロークエンド圧付近の油圧で待機するようエンジン回転速度Ｎｅとタービン回転速度Ｎｔとの回転速度差ΔＮに基づいてフィードバック制御により設定される油圧指令を油圧学習値Ｌｐとして保存しておき、エンジン１２が自動停止したときには、保存した油圧指令（油圧学習値Ｌｐ）を用いて電磁ポンプ７０を駆動し、エンジン１２が自動始動したときには、クラッチＣ１に作用させる油圧を徐々に増圧するようリニアソレノイドＳＬＣ１を駆動制御してクラッチＣ１を完全に係合させるから、エンジン１２の自動停止時のクラッチＣ１をより確実にストロークエンド圧付近の油圧で待機させることができ、エンジン１２が自動始動した直後にクラッチＣ１を迅速に係合させることができる。この結果、発進をスムーズに行なうことができる。しかも、ニュートラル制御の最中にフィードバック制御により設定される油圧指令を用いるから、経年変化に拘わらず、クラッチＣ１をストロークエンド圧付近の油圧でより確実に待機させることができる。また、エンジン１２が自動停止している最中に、リニアソレノイドＳＬＣ１を保存した油圧指令で駆動制御しておくから、次にエンジン１２が自動始動している最中に切替バルブ５０が電磁ポンプ７０の吐出ポート７６ｂとクラッチＣ１の油路４８との接続をリニアソレノイドＳＬＣ１の出力ポート６４とクラッチＣ１の油路４８との接続に切り替えるものとしても、クラッチＣ１に作用する油圧に急変が生じるのを抑制することができる。

実施例の動力伝達装置２０では、ニュートラル制御時にエンジン回転速度Ｎｅとタービン回転速度Ｎｔとの偏差である回転速度差ΔＮ（Ｎｅ−Ｎｔ）に基づいてクラッチＣ１の油圧指令Ｐｃを設定するものとしたが、これに限定されるものではなく、クラッチＣ１に接続された油路に油圧センサを取り付け、この油圧センサにより検出される油圧がストロークエンド圧付近となるよう油圧指令Ｐｃを設定するものとしてもよい。

実施例の動力伝達装置２０では、エンジン１２の自動停止中には、ニュートラル制御中に用いられた油圧指令Ｐｃ（油圧学習値Ｌｐ）を用いて周波数Ｆとデューティ比Ｄとを設定して電磁ポンプ７０を駆動するものとしたが、必ずしも油圧学習値Ｌｐをそのまま用いる必要はなく、油圧学習値Ｌｐに若干の修正を施すものとしてもよい。

実施例の動力伝達装置２０では、エンジン１２の自動停止中には、ニュートラル制御中の油圧指令Ｐｃ（油圧学習値Ｌｐ）を電磁ポンプ７０の周波数Ｆとデューティ比Ｄの設定に用いるものとしたが、周波数Ｆとデューティ比Ｄのうちのいずれか一つだけの設定に用いるものとしてもよい。

実施例の動力伝達装置２０では、エンジン１２が完爆した後にその回転が安定するタイミングでクラッチＣ１に作用する油圧を徐々に増圧させるアプライ制御を開始するものとしたが、エンジン１２の完爆直後のタイミングでアプライ制御を開始するものとしてもよいし、始動中のエンジン１２のクランキングによる回転速度が所定回転速度以上となったタイミングでアプライ制御を開始するものとしてもよい。

実施例の動力伝達装置２０では、電磁ポンプ７０の吐出ポート７６ｂを切替バルブ５０を介してクラッチＣ１の油路４８に接続するものとしたが、電磁ポンプ７０の吐出ポート７６ｂを直接にクラッチＣ１の油路４８に接続するものとしてもよい。

実施例の動力伝達装置２０では、切替バルブ５０をライン圧ＰＬを用いて駆動するものとしたが、ライン圧ＰＬを図示しないモジュレータバルブを介して降圧したモジュレータ圧ＰＭＯＤを用いて駆動するものとしてもよいし、ライン圧ＰＬやモジュレータ圧がソレノイドバルブを介して切替バルブ５０に供給されるようにしてこのソレノイドバルブを用いて駆動するものとしても構わない。

ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン１２が「原動機」に相当し、オートマチックトランスミッション３０が「動力伝達機構」に相当し、油圧回路４０が「流体圧式アクチュエータ」に相当する。また、機械式オイルポンプ４２が「第１のポンプ」に相当し、リニアソレノイドＳＬＣ１が「調圧器」に相当し、電磁ポンプ７０が「第２のポンプ」に相当する。ここで、「原動機」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど、如何なるタイプの内燃機関であっても構わないし、自動停止と自動始動とが可能なものであれば如何なるタイプの原動機であっても構わない。「動力伝達機構」としては、前進１速〜５速の５段変速のオートマチックトランスミッション３０に限定されるものではなく、４段変速や６段変速，８段変速など、如何なる段数の自動変速機であっても構わない。また、「動力伝達機構」としては、自動変速機に限定されるものでもなく、例えば、エンジン１２のクランクシャフト１４にクラッチを介して直接にデファレンシャルギヤ９４を介して車輪９６ａ，９６ｂに接続されるなど、摩擦係合要素を介して原動機からの動力を車軸側に伝達できるものであれば如何なるものであっても構わない。「電磁ポンプ」としては、前進１速を形成するクラッチＣ１に作動流体を圧送するものに限定されるものではなく、例えば、運転者の指示や走行状態などにより発進時の変速段が前進１速以外の変速段（前進２速など）に設定されたときにその変速段を形成するクラッチやブレーキに作動油を圧送するものとするなどとしても構わない。「調圧器」としては、ライン圧ＰＬから最適なクラッチ圧を生成してクラッチＣ１をダイレクトに制御するダイレクト制御用のリニアソレノイドバルブとして構成するものとしたが、リニアソレノイドをパイロット制御用のリニアソレノイドとして用いて別途コントロールバルブを駆動することによりこのコントロールバルブによりクラッチ圧を生成してクラッチＣ１を制御するものとしても構わない。「制御手段」としては、メインＥＣＵ８０とＡＴＥＣＵ２６との組み合わせに限定されるものではなく、３つ以上の電磁制御ユニットにより実現したり、単一の電子制御ユニットにより実現するものとしても構わない。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、自動車産業などに利用可能である。

１０ 自動車、１２ エンジン、１３ スタータモータ、１４ クランクシャフト、１６ 回転数センサ、１８ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２０ 動力伝達装置、２２ トルクコンバータ、２２ａ ポンプインペラ、２２ｂ タービンランナ、２４ 回転数センサ、２６ オートマチックトランスミッション用電子制御ユニット（ＡＴＥＣＵ）、３０ オートマチックトランスミッション、３０ａ ダブルピニオン式の遊星歯車機構、３０ｂ，３０ｃ シングルピニオン式の遊星歯車機構、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ サンギヤ、３２ａ，３２ｂ，３２ｃ リングギヤ、３３ａ 第１ピニオンギヤ、３３ｂ，３３ｃ ピニオンギヤ、３４ａ 第２ピニオンギヤ、３５ａ，３５ｂ，３５ｃ キャリア，３６ 入力軸、３８ 出力軸、４０ 油圧回路、４１ ストレーナ、４２ 機械式オイルポンプ、４３ レギュレータバルブ、４４ リニアソレノイド、４５ マニュアルバルブ、４５ａ 入力ポート、４５ｂ Ｄポジション用出力ポート、４５ｃ Ｒポジション用出力ポート、４８ 油路、４９ アキュムレータ、５０ 切替バルブ、５２ スリーブ、５２ａ 信号圧用入力ポート、５２ｂ 入力ポート、５２ｃ 入力ポート、５２ｄ 出力ポート、５４ スプール、５６ スプリング、６２ 入力ポート、６４ 出力ポート、７０ 電磁ポンプ、７２ 電磁部、７４ ピストン、７６ シリンダ、７６ａ 吸入ポート、７６ｂ 吐出ポート、７８ 吸入用逆止弁、７９ 吐出用逆止弁、８０ メイン電子制御ユニット（メインＥＣＵ）、８１ イグニッションスイッチ、８２ シフトレバー、８３ シフトポジションセンサ、８４ アクセルペダル、８５ アクセルペダルポジションセンサ、８６ ブレーキペダル、８７ ブレーキスイッチ、８８ 車速センサ、９２ 駆動軸、９４ デファレンシャルギヤ、９６ａ，９６ｂ 車輪、Ｃ１〜Ｃ３ クラッチ、Ｂ１〜Ｂ４ ブレーキ、Ｆ１〜Ｆ３ ワンウェイクラッチ、ＳＬＣ１ リニアソレノイド。

Claims (7)

1. 自動停止と自動始動とが可能な原動機を備える車両に搭載され、流体圧式アクチュエータからの流体圧により作動する摩擦係合要素を介して前記原動機からの動力を車軸側に伝達する動力伝達機構を制御する動力伝達機構の制御装置であって、
   前記原動機が運転している最中のニュートラル制御時には前記動力伝達機構の動力伝達状態に基づいて前記摩擦係合要素を完全係合圧よりも低圧のニュートラル状態で待機するための制御量であるニュートラル制御量を設定して前記流体圧式アクチュエータを制御すると共に前記ニュートラル制御量を学習し、前記原動機が自動停止している最中には前記摩擦係合要素がニュートラル状態で待機するよう前記学習したニュートラル制御量を用いて前記流体圧アクチュエータを制御する
   ことを特徴とする動力伝達機構の制御装置。
2. 前記流体圧式アクチュエータとして、前記原動機からの動力により作動して流体圧を発生させる第１のポンプと、該第１のポンプからの流体圧を調圧して前記摩擦係合要素の流体圧サーボに供給する調圧器と、電力の供給を受けて作動することにより流体圧を発生させて前記摩擦係合要素の流体圧サーボに供給する第２のポンプと、を備える請求項１記載の動力伝達機構の制御装置であって、
   前記ニュートラル制御時には前記摩擦係合要素が前記ニュートラル状態で待機するようニュートラル制御量を設定して前記調圧器を制御し、前記原動機が自動停止している最中には前記摩擦係合要素が前記ニュートラル状態で待機するよう前記学習したニュートラル制御量を用いて前記第２のポンプを制御する
   ことを特徴とする動力伝達機構の制御装置。
3. 前記第１のポンプからの流体圧により作動して前記調圧器の出力口と前記摩擦係合要素の流体圧サーボとの接続と該接続の遮断とを切り替える切替器を備える請求項２記載の動力伝達機構の制御装置であって、
   前記原動機が自動停止している最中には、前記学習したニュートラル制御量で前記調圧器を待機させることを特徴とする
   動力伝達機構の制御装置。
4. 前記第２のポンプが電磁力のオンオフを繰り返すことによりピストンを往復動させて流体圧を発生させる電磁ポンプとして構成される請求項２または３記載の動力伝達機構の制御装置であって、
   前記原動機が自動停止している最中には、前記学習したニュートラル制御量に基づいて電磁力のオンオフの周波数とデューティ比の少なくとも一つを変更して前記電磁ポンプを制御する
   ことを特徴とする動力伝達機構の制御装置。
5. 前記原動機の出力軸に流体伝動装置を介して入力軸が接続されると共に車軸側に出力軸が接続された請求項１ないし４いずれか１項に記載の動力伝達機構の制御装置であって、
   前記動力伝達状態として前記原動機の出力軸の回転速度と前記動力伝達装置の入力軸の回転速度との偏差に基づいてフィードバック制御により前記ニュートラル制御量を設定して前記流体圧式アクチュエータを制御すると共に前記ニュートラル制御量を学習する
   ことを特徴とする動力伝達機構の制御装置。
6. 前記ニュートラル状態は、前記摩擦係合要素の流体圧サーボにストロークエンド圧を含む所定範囲内の流体圧が作用している状態である請求項１ないし５いずれか１項に記載の動力伝達機構の制御装置。
7. 自動停止と自動始動とが可能な原動機を備える車両に搭載され、流体圧式アクチュエータの駆動によって作動する摩擦係合要素を介して前記原動機からの動力を車軸側に伝達する動力伝達機構を制御する動力伝達機構と、
   前記動力伝達機構を制御する請求項１ないし６いずれか１項に記載の制御装置と、
   を備える動力伝達装置。

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