JP2017078436A - 車両のセーリングストップ制御方法及び制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
この車両のセーリングストップ制御方法において、セーリング入り条件が成立すると、エンジンの回転停止タイミングよりも変速機の回転停止タイミングの方が遅くなる状態にして惰性走行を開始する。
惰性走行の開始後、セーリング抜け条件が成立すると、スタータモータによりエンジンを再始動する。
エンジンの再始動後、摩擦締結要素の入出力回転数が回転同期と判定されたら、摩擦締結要素を再締結する。
即ち、エンジンの自動停止途中でアクセル再踏み込み操作やブレーキ操作等が介入するチェンジオブマインド時には、セーリング抜け条件の成立に基づき、エンジンが再始動されるとともに、摩擦締結要素が再締結される。このチェンジオブマインド時、エンジン回転数より変速機回転数の方が高いため、エンジン回転数を上昇させる際のエンジンに掛かる負荷が小さくなる。これにより、エンジン回転の上昇速度が速くなる。よって、摩擦締結要素の再締結時、摩擦締結要素の入出力回転数が早期に同期判定回転数になり、摩擦締結要素の再締結を完了する。
この結果、エンジンの自動停止途中でセーリング抜け条件が成立するチェンジオブマインド時、惰性走行から通常走行への移行レスポンスを改善することができる。
実施例1におけるセーリングストップ制御方法及び制御装置は、副変速機付き無段変速機を搭載したエンジン車に適用したものである。以下、実施例1におけるエンジン車のセーリングストップ制御装置の構成を、「全体システム構成」、「変速マップによる変速制御構成」、「セーリングストップ制御処理構成」に分けて説明する。
図1は、実施例1のセーリングストップ制御装置が適用された副変速機付き無段変速機が搭載されたエンジン車の全体構成を示し、図2は、制御系構成を示す。以下、図1及び図2に基づき、全体システム構成を説明する。
なお、以下の説明において、ある変速機構の「変速比」は、当該変速機構の入力回転数を当該変速機構の出力回転数で割って得られる値である。また、「最ロー変速比」は当該変速機構の最大変速比を意味し、「最ハイ変速比」は当該変速機構の最小変速比を意味する。
図3は、変速機コントローラの記憶装置に格納される変速マップの一例を示す。以下、図3に基づき、変速マップによる変速制御構成を説明する。
この変速マップには、従来のベルト式無段変速機の変速マップと同様に、アクセル開度APO毎に変速線が設定されており、自動変速機4の変速はアクセル開度APOに応じて選択される変速線に従って行われる。なお、図3には簡単のため、全負荷線F/L(アクセル開度APO=8/8のときの変速線)、パーシャル線P/L(アクセル開度APO=4/8のときの変速線)、コースト線C/L(アクセル開度APO=0のときの変速線)のみが示されている。
図4は、実施例1の統合コントローラ13で実行されるセーリングストップ制御処理構成の流れを示す(セーリングストップ制御部)。以下、セーリングストップ制御処理構成をあらわす図4の各ステップについて説明する。
ここで、「セーリング入り条件」とは、
(a)エンジン駆動による前進走行中(レンジ位置信号や車速信号などにより判断)
(b)アクセルOFF(アイドルスイッチ信号により判断)
(c)ブレーキOFF(ブレーキスイッチ信号により判断)
をいい、上記(a)〜(c)の条件を全て満足する状態が所定時間(ディレー時間:例えば、1秒〜2秒)経過すると、セーリング入り条件成立とする。即ち、運転者が加速や停止を意図しておらず、惰性走行を行うことを検知する条件に設定している。
ここで、ロックアップクラッチ9を開放するのは、駆動連結状態であるエンジン1と自動変速機4を切り離し、独立した制御性を確保するためである。
ここで、ロックアップクラッチ9は、エンジン回転数Ne(入力回転数)とプライマリ回転数Npri(出力回転数)が所定回転数以上の差回転となったら開放完了と判断する。
ここで、「規定回転数」は、フォワードクラッチFwd/C(ローブレーキ32又はハイクラッチ33)の開放タイミング、つまり、バリエータ20を駆動輪7から切り離し、バリエータ20の回転数低下を決める回転数であり、例えば、500rpm程度に設定される。この規定回転数の設定により、エンジン1の回転停止タイミングよりもバリエータ20の回転停止タイミングの方が遅くなるようにしている。
ここで、「セーリング抜け条件」とは、加速要求による抜け条件であるアクセルON、又は、減速要求による抜け条件であるブレーキON、又は、車速条件、又は、エアコン条件、又は、電源条件等をいう。
ここで、回転同期制御とは、フォワードクラッチFwd/Cの入力回転数(バリエータ20のセカンダリ回転数Nsec)と出力回転数(自動変速機4の出力回転数Nout)を同期させる制御をいう。バリエータ20のセカンダリ回転数Nsecの情報は、セカンダリ回転数センサ49により取得し、自動変速機4の出力回転数Noutの情報は、車速センサ43により取得する。そして、回転同期制御では、再始動したエンジン1の回転数を上昇させる制御を行うもので、エンジン回転数上昇によりセカンダリ回転数Nsecを上昇させて、出力回転数Noutに近づける。
ここで、「同期判定閾値」は、フォワードクラッチFwd/Cの締結ショックが抑えられる回転差に設定される。
実施例1のエンジン車のセーリングストップ制御装置における作用を、「セーリングストップ制御処理作用」、「セーリングストップ制御作用」、「セーリングストップ制御方法の特徴作用」に分けて説明する。
実施例1のセーリングストップ制御処理作用を、図4に示すフローチャートに基づき説明する。
まず、エンジン1を走行駆動源とし、フォワードクラッチFwd/Cを締結しての走行中、セーリング入り条件が成立すると、図4のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS5へと進む。ステップS3では、ステップS1,2でのセーリング入り条件との判断に続いて、締結されているロックアップクラッチ9を開放するロックアップ開放指令が出力される。次のステップS4では、ロックアップクラッチ9の開放が完了したら、エンジン1への燃料噴射が停止される。ステップS5では、ロックアップクラッチ9の開放によりバリエータ20から切り離されて回転数が低下するエンジン1の回転数が規定回転数以下まで低下したか否かが判断される。
セーリングストップ制御の狙いは、走行中車速域にかかわらず、アクセル足放し操作時にCVT(動力伝達機構)のエンジン1からの動力を伝達するフォワードクラッチFwd/Cを開放する。これによりエンジン1と駆動輪7が切り離され、エンジンブレーキによる減速を防止することで、アクセル足放し操作時の空走距離が伸び、その結果、燃費が向上する。さらに、エンジン1を停止させアイドリング維持のための燃料も節約することにある。
なお、図5において、時刻t1はアクセルOFF/ブレーキOFFの条件成立時刻、時刻t2はセーリング入り条件成立時刻、時刻t3は燃料カット開始時刻、時刻t4はフォワードクラッチ開放開始時刻である。時刻t5はアクセルON/エンジン再始動開始時刻、時刻t6はフォワードクラッチ再締結開始時刻、時刻t7はロックアップクラッチ再締結開始時刻である。時刻t8は比較例のフォワードクラッチ再締結開始時刻、時刻t9は比較例のロックアップクラッチ再締結開始時刻である。また、説明を簡単にするためにバリエータ20の変速比は1(Npri≒Nsec)とする。
即ち、比較例においては、バリエータ20は上流側でトルクコンバータ2を介してエンジン1と連結され、下流側でフォワードクラッチFwd/Cにより切り離された状態である。このため、セーリング入り条件の成立時刻t2以降は、図5の比較例のNpri特性(破線)に示すように、エンジン回転数Neの低下に伴ってプライマリ回転数Npriが低下する。
したがって、時刻t5においてチェンジオブマインドによりアクセルON操作がされると、バリエータ20のプライマリ回転数Npriが既に低い回転数になっている。このため、スタータモータ15によりエンジン1の再始動ができるが、エンジン回転数Neを上昇させようとしても、図5の比較例のNe特性(破線)に示すように、エンジン回転数Neの上昇勾配が緩やかになる。よって、フォワードクラッチFwd/Cの入出力回転数であるセカンダリ回転数Nsecと車速VSPが近づき、フォワードクラッチFwd/Cが再締結される回転同期タイミングが時刻t8となる。さらに、エンジン回転数Neとプライマリ回転数Npriが近づき、ロックアップクラッチ9が再締結される回転同期タイミングが時刻t9となる。
即ち、実施例1の時刻t2〜時刻t4においては、バリエータ20は上流側でトルクコンバータ2を介してエンジン1と連結され、下流側で締結状態のフォワードクラッチFwd/Cにより駆動輪7に駆動連結された状態である。このうち、ロックアップクラッチ9の開放によって、低下するエンジン回転数Neとプライマリ回転数Npriの差回転数発生を許容し、フォワードクラッチFwd/Cの締結によって、駆動輪7からの回転駆動力がフォワードクラッチFwd/Cを介してバリエータ20へ入力される。つまり、バリエータ20が駆動輪7により回転することで、図5の時刻t2〜時刻t4のNpri特性(実線)に示すように、時刻t2以降のプライマリ回転数Npriは、減速走行による僅かな低下があるだけでほぼ維持される。
したがって、時刻t5においてチェンジオブマインドによりアクセルON操作がされると、バリエータ20のプライマリ回転数Npriが高い回転数に維持されている。このため、プライマリ回転数Npriが高いことにより、エンジン回転を上昇させる際のエンジン1に掛かる負荷が小さくなり、図5の実施例1のNe特性(実線)に示すように、エンジン回転数Neの上昇勾配が急になる。よって、フォワードクラッチFwd/Cの入出力回転数であるセカンダリ回転数Nsecと車速VSPが近づき、フォワードクラッチFwd/Cが再締結される回転同期タイミングが時刻t6となる。さらに、エンジン回転数Neとプライマリ回転数Npriが近づき、ロックアップクラッチ9が再締結される回転同期タイミングが時刻t8となる。
実施例1では、セーリング入り条件が成立すると、エンジン1の回転停止タイミングよりもバリエータ20の回転停止タイミングの方が遅くなるようにして惰性走行を開始する。そして、惰性走行の開始後、アクセルON操作が介入すると、エンジン1が再始動されるとともに、フォワードクラッチFwd/Cの入出力回転数の同期制御が実施され、同期であると判定されたら、フォワードクラッチFwd/Cを再締結するようにした。
即ち、エンジン1の自動停止途中でアクセル再踏み込み操作が介入するチェンジオブマインド時には、セーリング抜け条件の成立に基づき、エンジン1が再始動されるとともに、フォワードクラッチFwd/Cが再締結される。このチェンジオブマインド時、変速機回転数がエンジン回転数Neより高いため、エンジン回転数Neを上昇させる際のエンジン1に掛かる負荷が小さくなり、エンジン回転の上昇速度が速くなる。よって、フォワードクラッチFwd/Cの再締結時、フォワードクラッチFwd/Cの入出力回転数が早期に同期判定回転数になり、フォワードクラッチFwd/Cの再締結を完了する。
この結果、エンジン1の自動停止途中でアクセル再踏み込み操作が介入するチェンジオブマインド時、惰性走行から通常走行への移行レスポンスが改善される。つまり、セーリングストップ制御による長時間の惰性走行の後のように、エンジン1が完全に停止してからのアクセル再踏み込み操作時と同等のレスポンスが確保されることで、ドライバに与える運転性の違和感が解消されることになる。
即ち、ロックアップクラッチ9を開放し、エンジン1とバリエータ20の間での差回転の発生を許容する状態にすることで、エンジン1の回転停止タイミングよりもバリエータ20の回転停止タイミングが遅くなる状態を確実に作り出すことができる。
従って、チェンジオブマインド時、変速機回転数がエンジン回転数Neより高い状態を確実に作り出せる。なお、フォワードクラッチFwd/Cは、所定条件での開放制御を行わない場合は、エンジン1の回転数低下に伴い、メカオイルポンプ10からの吐出油圧が低下することで、自然とクラッチ開放状態へと移行する。
即ち、エンジン回転数Neが規定回転数を超える領域までフォワードクラッチFwd/Cの締結を維持することで、バリエータ20のプライマリ回転数Npriを高い回転数に保たれ、エンジン再始動後のエンジン回転数Neの上昇勾配を大きくすることができる。そして、フォワードクラッチFwd/Cが自然にクラッチ開放状態へと移行するのを待つ場合は、スタータモータ15によるエンジン1の再始動を開始するレスポンス性能にばらつきが出ることがあるが、エンジン回転数Neが規定回転数以下になったらフォワードクラッチFwd/Cを開放することでばらつきが抑えられる。
従って、チェンジオブマインド時、フォワードクラッチFwd/Cの締結までのレスポンス性能がより安定するとともに、惰性走行から通常走行への移行レスポンスの向上が達成される。
実施例1のエンジン車のセーリングストップ制御方法及び制御装置にあっては、下記に列挙する効果が得られる。
エンジン1を始動するスタータモータ15と、を備え、
セーリング入り条件の成立に基づき、摩擦締結要素(フォワードクラッチFwd/C)による動力伝達を遮断すると共にエンジン1を停止して惰性走行するセーリングストップ制御を行う車両(エンジン車)において、
セーリング入り条件が成立すると、エンジン1の回転停止タイミングよりも変速機(バリエータ20)の回転停止タイミングの方が遅くなる状態にして惰性走行を開始し、
惰性走行の開始後、セーリング抜け条件が成立すると、スタータモータ15によりエンジン1を再始動し、
エンジン1の再始動後、摩擦締結要素(フォワードクラッチFwd/C)の入出力回転数が同期回転数であると判定されたら、摩擦締結要素(フォワードクラッチFwd/C)を再締結する。
このため、エンジン1の自動停止途中でセーリング抜け条件が成立するチェンジオブマインド時、惰性走行から通常走行への移行レスポンスを改善する車両(エンジン車)のセーリングストップ制御方法を提供することができる。
セーリング入り条件が成立すると、ロックアップクラッチ9を開放し、その後、エンジン1の燃料噴射を停止する(図4のS1→S2→S3→S4)。
このため、(1)の効果に加え、チェンジオブマインド時、確実にレスポンス性能を改善させることができる。
このため、(2)の効果に加え、チェンジオブマインド時、フォワードクラッチFwd/Cの締結までのレスポンス性能を安定させることができるとともに、惰性走行から通常走行への移行レスポンスの向上を達成することができる。
エンジン1を始動するスタータモータ15と、
セーリング入り条件の成立に基づき、摩擦締結要素(フォワードクラッチFwd/C)による動力伝達を遮断すると共にエンジン1を停止して惰性走行するセーリングストップ制御部(統合コントローラ13)と、を備える車両(エンジン車)において、
セーリングストップ制御部(統合コントローラ13)は、セーリング入り条件が成立すると、エンジン1の回転停止タイミングよりも変速機(バリエータ20)の回転停止タイミングの方が遅くなる状態にして惰性走行を開始し、
惰性走行の開始後、セーリング抜け条件が成立すると、スタータモータ15によりエンジン1を再始動し、
エンジン1の再始動後、摩擦締結要素(フォワードクラッチFwd/C)の入出力回転数が同期回転数であると判定されたら、摩擦締結要素(フォワードクラッチFwd/C)を再締結する処理を行う。
このため、エンジン1の自動停止途中でセーリング抜け条件が成立するチェンジオブマインド時、惰性走行から通常走行への移行レスポンスを改善する車両(エンジン車)のセーリングストップ制御装置を提供することができる。
2 トルクコンバータ
3 リダクションギア対
4 自動変速機
5 ファイナルギア対
6 終減速装置
7 駆動輪
9 ロックアップクラッチ
10 メカオイルポンプ
11 油圧制御回路
12 変速機コントローラ
13 統合コントローラ(セーリングストップ制御部)
20 バリエータ(変速機)
21 プライマリプーリ
22 セカンダリプーリ
23 Vベルト
30 副変速機構
31 ラビニョウ型遊星歯車機構
32 ローブレーキ(摩擦締結要素、フォワードクラッチFwd/C)
33 ハイクラッチ(摩擦締結要素、フォワードクラッチFwd/C)
34 リバースブレーキ
Claims (4)
- エンジンと駆動輪との間に直列に配置される変速機及び摩擦締結要素と、
前記エンジンを始動するスタータモータと、を備え、
セーリング入り条件の成立に基づき、前記摩擦締結要素による動力伝達を遮断すると共に前記エンジンを停止して惰性走行するセーリングストップ制御を行う車両において、
前記セーリング入り条件が成立すると、前記エンジンの回転停止タイミングよりも前記変速機の回転停止タイミングの方が遅くなる状態にして前記惰性走行を開始し、
前記惰性走行の開始後、セーリング抜け条件が成立すると、前記スタータモータにより前記エンジンを再始動し、
前記エンジンの再始動後、前記摩擦締結要素の入出力回転数が同期回転数であると判定されたら、前記摩擦締結要素を再締結する
ことを特徴とする車両のセーリングストップ制御方法。 - 請求項1に記載された車両のセーリングストップ制御方法において、
前記エンジンと前記変速機の間に、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータを備え、
前記セーリング入り条件が成立すると、前記ロックアップクラッチを開放し、その後、前記エンジンの燃料噴射を停止する
ことを特徴とする車両のセーリングストップ制御方法。 - 請求項2に記載された車両のセーリングストップ制御方法において、
前記セーリング入り条件が成立すると、前記ロックアップクラッチを開放し、その後、前記エンジンの燃料噴射を停止し、エンジン回転数が規定回転数以下になったら前記摩擦締結要素を開放し、前記惰性走行を開始する
ことを特徴とする車両のセーリングストップ制御方法。 - エンジンと駆動輪との間に直列に配置される変速機及び摩擦締結要素と、
前記エンジンを始動するスタータモータと、
セーリング入り条件の成立に基づき、前記摩擦締結要素による動力伝達を遮断すると共に前記エンジンを停止して惰性走行するセーリングストップ制御部と、を備える車両において、
前記セーリングストップ制御部は、前記セーリング入り条件が成立すると、前記エンジンの回転停止タイミングよりも前記変速機の回転停止タイミングの方が遅くなる状態にして前記惰性走行を開始し、
前記惰性走行の開始後、セーリング抜け条件が成立すると、前記スタータモータにより前記エンジンを再始動し、
前記エンジンの再始動後、前記摩擦締結要素の入出力回転数が同期回転数であると判定されたら、前記摩擦締結要素を再締結する処理を行う
ことを特徴とする車両のセーリングストップ制御装置。
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