JP2001233088A - 車両のエンジン自動停止再始動装置 - Google Patents
車両のエンジン自動停止再始動装置Info
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Abstract
に発生するクリープ駆動力を小さく抑え、車両の動き出
しを防止する。 【解決手段】エンジン回転がトルクコンバータ4を介し
て駆動輪に伝達される一方、自動停止条件が成立すると
エンジン1を停止し、再始動の条件が成立すると始動用
の電動機2を起動してエンジン1を再始動させる。運転
者の意図しないエンジン再始動条件を判断し、運転者が
意図しないエンジン再始動時には所定の時間は運転者の
意図するエンジン再始動時よりも小さいクリープ駆動力
を発生させる。この所定の時間は、エンジンを起動せず
に電動機2のみを回転させ、クリープ駆動力を小さく抑
える。
Description
時的に停車するときにエンジンを自動的に停止し、発進
するときに自動的にエンジンを再始動する装置に関する
ものである。
停車している間、エンジンを自動的に停止し、いわゆる
アイドルストップを行い、再発進するときに自動的に始
動することにより、無駄な燃料の消費を抑制し、かつ排
気組成を向上させるようにした装置が、特開平8−29
1725号公報によって公開されている。
自動変速機のギヤ位置をいったんニュートラルに戻し、
始動してからドライブレンジに入れているため、エンジ
ン再始動直後にクリープ駆動力が発生しない、またその
後にトルクショックが発生するなどの問題があった。
人によりエンジン停止時の自動変速機の駆動力伝達状態
と同一の状態を維持したまま再始動することにより、再
始動時のトルクショックなどを軽減可能とした装置が、
特願平11−76223号として提案されている。
ジでエンジンが停止すると、再始動はドライブレンジの
まま行われるので、再始動直後からクリープ駆動力が発
生し、またギヤ切換に伴ってのトルクショックも起こら
ない。
ンの自動停止再始動装置では、運転者がアクセルペダル
を踏み込んだり、ブレーキペダルを解放したりして発進
動作を起こしたときだけでなく、例えばバッテリのチャ
ージ電圧が規定値以下になり、充電が必要となったとき
など、運転者の意図しないときでも再始動が行われるよ
うになっている。
ドルストップ中における運転者による平均的なブレーキ
制動力は、エンジン再始動時のクリープ駆動力よりも遙
かに大きく、運転者の意図しない再始動があっても車両
が動き出すことは無い。
無意識のうちにブレーキペダルの踏み込み力を弱めるこ
とがあり、この状態でバッテリチャージのためにエンジ
ンが自動的に再始動されると、発生するクリープ駆動力
がブレーキによる制動力を上回わっているときは車両が
徐々に動き出きだしたり、運転者に違和感を与えること
がある。
の意図しないエンジン再始動時には最初に発生するクリ
ープ駆動力を小さく抑え、車両の動き出しを防止するこ
とを目的とする。
の回転に伴いクリープ駆動力が発生する動力伝達機構
と、自動停止条件が成立するとエンジンを停止し、再始
動の条件が成立すると始動用の電動機を駆動してエンジ
ンを再始動させる手段を備えた車両において、運転者の
意図しないエンジン再始動条件を判断する手段と、運転
者が意図しないエンジン再始動時に所定の期間は運転者
の意図するエンジン再始動時よりも小さいクリープ駆動
力を発生させる制御手段とを備える。
制御手段は発生するクリープ駆動力が車両補機のオンオ
フ切換時の発生クリープ駆動力と同程度になるように制
御する。
いて、前記制御手段は前記所定の期間は、エンジンを起
動せずに電動機の起動のみでクリープ駆動力を制御す
る。
制御手段は電動機の回転を所定回転数まで速やかに上昇
させ、その後は緩やかに上昇させるように制御する。
制御手段は前記所定の回転数がエンジン共振回転数より
も高い回転数となるように設定する。
ストップ中に運転者の意図しないエンジン再始動が行わ
れるときは、運転者の発進動作に基づく意図的なエンジ
ン再始動時に比較して、所定の時間は発生するクリープ
駆動力が小さく設定される。このため、エンジン再始動
に伴いクリープ駆動力が発生してもブレーキ制動力にう
ち勝って車両を動かすことはなく、運転者に違和感を与
えることもない。
が車両用補機、例えばエアコンなどのオンオフ切換に伴
って発生するクリープ駆動力と同程度になっているの
で、運転者に何ら動揺を与えない許容範囲の駆動力変動
になる。
応じてクリープ駆動力が発生するので、その特性を目標
に対して精度よく制御することができる。
は速やかにエンジン回転数が上昇するので、共振点付近
での不快な振動を最小限に抑えられる。
に基づいて説明する。
ン2と同期回転する発電・電動機(モータジェネレー
タ)、3は発電・電動機2に対してトルクコンバータ4
を介して連結する無段変速機で、無段変速機3の出力側
の回転は車両の図示しない駆動輪に伝達される。なお、
これらトルクコンバータ4と無段変速機3とで動力伝達
機構を構成している。
ルエンジン等が備えられ、またトルクコンバータ4を備
える無段変速機3の代わりにトルクコンバータ付きの有
段自動変速機を用いてもよい。
リと、これらの間に掛け回したベルトとから構成され、
可変プーリのプーリ比率を変化させることにより、ベル
トを介して伝達される速度比が変わる。速度比は運転条
件に応じて変化するように設定されていて、油圧により
変化する可変プーリのプーリ幅(溝幅)を運転条件によ
り調整することで変速比が制御される。なお、図示しな
い前進後進切換機構により車両の前進と後退走行が切換
えられる。
に直結もしくはギヤ、チェーンなどを介して連結され、
エンジン1と同期して回転し、エンジン1を始動させる
ために電動機(始動用電動機)として機能したり、バッ
テリ11を充電するために発電機として機能するように
なっていて、これらの制御を行うためにコントロールユ
ニット10が備えられる。
2を電動機として機能させるときはインバータ12を介
してバッテリ11からの電流を供給し、また発電機とし
て機能させるときはインバータ12を介して励磁電流を
送り込むと同時に発電された電力をバッテリ11に充電
する。発電・電動機2は、始動時などエンジン1を始動
したり、あるいは必要に応じて加速時などエンジン1の
出力を補ったりするときに電動機として機能させられ、
またバッテリ11のチャージ電圧が下がったときや、車
両の惰性走行時などのエネルギ回生のために発電機とし
て機能させられる。
が交差点などで一時的に停車するときにエンジン1を停
止させ(このことを以下の説明ではアイドルストップと
呼ぶこともある)、発進時にはエンジン1を自動的に再
始動するという自動停止・再始動制御を行うため、一時
的にエンジン1を停止させる条件が成立すると、エンジ
ンコントロールモジュール14を介してエンジン1の回
転を停止させ、また再始動する条件の成立により発電・
電動機2を駆動して停止したエンジン1を再始動するよ
うに構成されている。
御を実行するために、各種センサからの信号が入力す
る。ただし図には代表的なセンサのみが示されており、
21はエンジン冷却水温を検出する水温センサ、22は
ブレーキ踏み込み状態を検出するブレーキストロークセ
ンサ、23は車両が下り坂などの傾斜状態にあるかどう
かを検出する傾斜センサ、24は駆動輪の回転を検出す
るセンサ、25は無段変速機3の油温を検出するための
油温センサ、26はバッテリ11のチャージ状態を検出
するバッテリセンサである。
停車したときなど、一定の自動停止条件が成立するとア
イドルストップが行われ、発進時やバッテリチャージ電
圧低下時などに再始動条件が成立するとアイドルストッ
プを解除して再始動される。
る場合のエンジンの自動停止は、車速がゼロ、ブレーキ
ペダルが踏み込まれ(ブレーキON)、車両のドアが閉
じ、かつボンネットが閉じているときに、以下の条件、
つまりバッテリチャージ電圧、ブレーキブースタ負圧、
エンジン水温、変速機油温、変速機油圧がそれぞれ規定
値以上であることを条件にして成立する。
トップ中に、運転者による起動要求があったときと、車
両状態による起動要求があったときに発電・電動機2を
駆動してのエンジン再始動が行われる。
したアイドルストップ中に、アクセルペダルの踏み込み
(アクセルON)、またはブレーキの解除(ブレーキO
FF)の、いずれか一つでも検出されたときに成立し、
また運転者の意図しない車両状態による起動要求は、同
じくアイドルストップ中に、バッテリチャージ電圧、ブ
レーキブースタ負圧、エンジン冷却水温、変速機油温、
変速機油圧がそれぞれ一つでも規定値低下に低下したと
きに成立する。
て図2のフローチャートにしたがって詳しく説明する。
ップ中かどうかの判断が行われる。
ンジ(Dレンジ)にある場合には、車速がゼロ、ブレー
キペダルが踏み込まれ(ブレーキON)、車両のドアが
閉じ、かつボンネットが閉じているときに、以下の条
件、つまりバッテリチャージ電圧、ブレーキブースタ負
圧、エンジン水温、変速機油温、変速機油圧がそれぞれ
規定値以上であることを条件にして行われる。
一時的な停車時等に成立し、このときはエンジン1が停
止させられる。
プS2において、運転者の要求によるエンジン再始動条
件が成立、つまり起動要求があるかどうかが判断され
る。
(Dレンジ)であり、車速がゼロ、ブレーキペダルが踏
み込まれ(ブレーキON)、車両のドアが閉じ、かつボ
ンネットが閉じた状態でのアイドルストップ中に、アク
セルペダルが踏み込まれ(アクセルON)、またはブレ
ーキペダルが解除された(ブレーキOFF)ときに成立
する。
テップ3に進んで発電・電動機2を起動する。この発電
・電動機2の回転によりトルクコンバータ4からクリー
プ駆動力が無段変速機3を経由して駆動輪に伝達される
一方、エンジン1も同期的に回転する。
の起動が行われる。エンジン1の起動はガソリンエンジ
ンの場合はエンジンへの燃料の噴射とともに点火栓によ
る点火動作を開始することにより行う。なお、燃料噴射
は点火よりも前に開始しておき、着火がスムーズに行わ
れるようにしてもよい。
動力は、エンジン回転数の上昇に対してほぼ二次的に比
例する特性で増加する。
起動要求の無いときは、ステップS7に進み、車両状態
による起動要求があるかどうか判断する。
イドルストップ中において、バッテリチャージ電圧、ブ
レーキブースタ負圧、エンジン冷却水温、変速機油温、
変速機油圧がそれぞれ一つでも規定値低下に低下したと
きに成立し、これは運転者の意図しないエンジン再始動
となる。
テップS8に進んで発電・電動機2を起動するが、この
起動特性は図3の特性図に示されるように、起動開始か
ら短時間のうちにある回転数まで上昇し、それ以降は緩
やかに回転数が上昇するように設定され、所定の時間、
例えば1.2秒が経過するまでエンジン1の起動は行わ
れない。
力は、発電・電動機2の回転数(ただしエンジンも同一
的に回転はする)が低いため、運転者の起動要求のあっ
たときに比較して、小さい値となる。
したときに初めてステップS4に進みエンジン起動が行
われる。次いでステップS5において、エンジン停止要
求があるかどうかを判断する。なお、前記ステップS1
でアイドルストップ中で無いときは、直接的にこのステ
ップS5に進む。
ジ)にある場合のエンジン停止要求は、車速がゼロ、ブ
レーキペダルが踏み込まれ(ブレーキON)、車両のド
アが閉じ、かつボンネットが閉じているエンジン運転中
に、以下の条件、つまりバッテリチャージ電圧、ブレー
キブースタ負圧、エンジン水温、変速機油温、変速機油
圧がそれぞれ規定値以上であることを条件にして行われ
る。
動作などに移行していく。なお、停止要求があるとき
は、ステップS6に進み、アイドルストップの条件が成
立したものとして、エンジンは停止される。
する条件が成立すると、変速機のドライブレンジ(Dレ
ンジ)を維持した状態で、エンジンの起動が行われ、こ
れに伴ってクリープ駆動力が発生する。
意図的に発進動作をしたとき、例えばアクセルペダルを
踏み込んだり、ブレーキペダルを解除したりしたときな
どと、バッテリのチャージ電圧が低下したり、ブレーキ
マスタバックの負圧が減少したときなどの、運転者が意
図しない場合とがある。
運転中とでは、車両が停止している路面勾配と、クリー
プ駆動力の関係により、車両停止に必要なブレーキ制動
力は大きく異なる。
制動力は、実験等によると、再始動時のクリープ駆動力
に比較して、かなり大きいことが分かっている。したが
って、運転者が意図しないエンジンの再始動があって
も、駆動輪が回転して車両が動き出すことは無い。
ちにブレーキペダルの踏み込み力を弱めることがあり、
とくに下り坂などでの停車中、路面勾配が運転者の想定
したものより大きいときは相対的に制動力が不足するこ
とがあり、この状態で運転者の意図しないエンジン再始
動が行われたときは、駆動輪が緩やかに回転して車両が
少しづつ動き出そうとする。
エンジン再始動時には、所定の期間は、エンジン1を起
動することなく、発電・電動機2のみによる緩やかな起
動が行われるため、この間に発生するクリープ駆動力
は、運転者が意図するエンジン再始動時に比較して小さ
く抑えられる。したがって、運転者の意図しないエンジ
ン再始動が行われても、発生するクリープ駆動力は緩や
かに上昇していき、また運転者はクリープ駆動力の発生
を感知してブレーキペダルを踏み直すので、確実にその
位置に車両を停止させられる。
では、車両を直ちに発進させる必要はないので、エンジ
ン起動までにある程度時間がかかっても問題はない。
運転者の意図するエンジン再始動時には、発電・電動機
2の起動により直ちにエンジン1を起動するので、瞬時
のうちにエンジン再始動が行われ、速やかな発進動作が
可能となる。
意図しないエンジン再始動では、発電・電動機2の起動
のみによる所定の期間内のエンジン回転数は、例えば起
動後500rpmまでは瞬時に立ちあげられ、この間にエンジ
ン共振周波数域を越えるようになっている。共振周波数
の回転域をゆっくりと越える場合には大きな振動が発生
し、不快感につながるが、瞬時に越えることにより不快
な振動を抑制できる。
ープ駆動力を小さく保つためにできるだけ緩やかに回転
数が上昇することが好ましい。ちなみにクリープ駆動力
はエンジン回転数に二次的に比例して増加するので、回
転数の低い領域では発生するクリープ駆動力を小さくす
ることができる。
にバッテリ電力が消費され、しかも車両の状態から要求
される起動の中には、バッテリのチャージ電圧の低下も
含まれているため、回転数の緩やかな上昇特性は、バッ
テリ残容量の制限を考慮して、所定の期間内の発電・電
動機2の低速回転を維持可能とするように設定される必
要がある。
に、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がな
しうることは明白である。
性を示す説明図である。
す説明図である。
Claims (5)
- 【請求項1】エンジンの回転に伴いクリープ駆動力が発
生する動力伝達機構と、 自動停止条件が成立するとエンジンを停止し、再始動の
条件が成立すると始動用の電動機を駆動してエンジンを
再始動させる手段を備えた車両において、 運転者の意図しないエンジン再始動条件を判断する手段
と、 運転者が意図しないエンジン再始動時に所定の期間は運
転者の意図するエンジン再始動時よりも小さいクリープ
駆動力を発生させる制御手段とを備えることを特徴とす
る車両のエンジン自動停止再始動装置。 - 【請求項2】前記制御手段は発生するクリープ駆動力が
車両補機のオンオフ切換時の発生クリープ駆動力と同程
度になるように制御する請求項1に記載の車両のエンジ
ン自動停止再始動装置。 - 【請求項3】前記制御手段は前記所定の期間は、エンジ
ンを起動せずに電動機の起動のみでクリープ駆動力を制
御する請求項1または2に記載の車両のエンジン自動停
止再始動装置。 - 【請求項4】前記制御手段は電動機の回転を所定回転数
まで速やかに上昇させ、その後は緩やかに上昇させるよ
うに制御する請求項3に記載の車両のエンジン自動停止
再始動装置。 - 【請求項5】前記制御手段は前記所定の回転数がエンジ
ン共振回転数よりも高い回転数となるように設定する請
求項4に記載の車両のエンジン自動停止再始動装置。
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JP2001233088A true JP2001233088A (ja) | 2001-08-28 |
JP3885449B2 JP3885449B2 (ja) | 2007-02-21 |
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Family Applications (1)
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JP (1) | JP3885449B2 (ja) |
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