JP2009013816A - Idle-stop vehicle driving unit - Google Patents
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Description
本発明は、アイドルストップ車の駆動装置に関し、詳細には、エンジンのクランキングを行うための電気モータを備えるアイドルストップ車において、アイドルストップ後のエンジンの始動に際して電気モータの作動に伴う騒音及び消費電力の増大を抑制しつつ、エンジンを速やかに始動させるための技術に関する。 The present invention relates to a drive device for an idle stop vehicle, and in particular, in an idle stop vehicle equipped with an electric motor for cranking the engine, noise and consumption associated with the operation of the electric motor when starting the engine after the idle stop. The present invention relates to a technique for quickly starting an engine while suppressing an increase in electric power.
停車中に所定のアイドルストップ条件が成立したことをもってエンジンを自動的に停止させることにより、アイドリングに消費される燃料の削減を可能とするアイドルストップ型の車両(以下「アイドルストップ車」という。)が知られている。このアイドルストップ車においては、エンジンのクランキングを行うための電気モータ(以下「スタータ」という。)が設けられるのが一般的である。このスタータの制御に関し、燃焼によりエンジン回転数が上昇し、これが所定の値に達したことをもって停止させることとする技術が存在する(特許文献1)。
しかしながら、このものにおいては、次のような問題がある。 However, this has the following problems.
第1に、スタータを停止させた後、失火等により燃焼トルクが不足して、エンジン回転数が低下した場合は、スタータを再び作動させて、エンジン回転数の上昇をアシストすることが必要となるが、この場合のスタータの再作動に際してフライホイールのリングギアとスタータのピニオンギアとの相対回転速度差が充分に小さくなるまで再作動を待たなければならないことから、結果としてエンジンの始動が完了するまでに大幅な遅延を来すことである。右折又は左折を予定した交差点での信号待ちの状態にある場合等、アイドルストップからの復帰後の発進に際して高い加速応答性が必要とされる場合は、エンジンの始動が遅れることにより運転者に与える不安感が大きいものと考えられる。相対回転速度差の減少を待たずにスタータを作動させたとすれば、ギア同士の衝突による噛み込み音が生じ、運転者に不快感を与えかねない。 First, after the starter is stopped, if the combustion torque is insufficient due to misfire or the like and the engine speed decreases, it is necessary to operate the starter again to assist in increasing the engine speed. However, when the starter is restarted in this case, the restart must be waited until the relative rotational speed difference between the ring gear of the flywheel and the pinion gear of the starter becomes sufficiently small. Is to introduce a significant delay. When high acceleration responsiveness is required when starting after returning from idle stop, such as when waiting for a signal at an intersection where a right or left turn is scheduled, give the driver by delaying the start of the engine Anxiety seems to be great. If the starter is operated without waiting for a decrease in the relative rotational speed difference, a biting sound due to a collision between gears is generated, which may cause discomfort to the driver.
第2に、このような始動の遅延を解消するため、スタータの停止判定用の値(所定の値)を増大させることが考えられるが、これを一律に大きな値に設定したとすれば、遅延を許容し得るような状況においてもスタータを長い時間に亘り作動させることとなるので、スタータの生じる騒音が顕著となるとともに、消費電力を不要に増大させることとなる。直進路での停車時等、復帰後の発進に際して加速応答性が要求されない場合は、遅延についてはそれほどの問題とはならず、逆にスタータの騒音及び消費電力の増大の問題が大きい。 Secondly, it is conceivable to increase the starter stop determination value (predetermined value) in order to eliminate such a start delay, but if this is uniformly set to a large value, the delay Even in a situation in which the starter can be tolerated, the starter is operated for a long time, so that noise generated by the starter becomes significant and power consumption is unnecessarily increased. When acceleration response is not required at the time of starting after returning, such as when stopping on a straight road, the delay is not so much a problem, and conversely the problems of increase in starter noise and power consumption are large.
本発明は、以上の問題を考慮し、エンジンのクランキングを行うための電気モータを備えるアイドルストップ車において、電気モータによる状況に応じたアシストを可能とすることにより、電気モータによる過剰なアシストを回避しつつ、エンジンを速やかに始動させ、発進時における加速応答性(発進応答性)の確保と、電気モータの作動に伴う騒音及び消費電力の削減とを両立させることを目的とする。 In consideration of the above problems, the present invention enables excessive assistance by an electric motor in an idle stop vehicle equipped with an electric motor for cranking an engine by enabling assistance according to the situation by the electric motor. An object is to quickly start the engine while avoiding it, and to ensure acceleration response (start response) at the time of starting and to reduce noise and power consumption associated with the operation of the electric motor.
本発明は、アイドルストップ車の駆動装置を提供するものである。 The present invention provides a drive device for an idle stop vehicle.
本発明に係るアイドルストップ車の駆動装置は、エンジンと、このエンジンのクランキングを行うための電気モータと、エンジン及び電気モータを制御するためのコントロールユニットと、を含んで構成される。コントロールユニットは、所定のアイドルストップ条件の成立により、エンジンを停止させるとともに、停止後における所定のアイドルストップ解除条件の成立により、エンジンを始動させるアイドルストップ制御であって、アイドルストップ解除条件の成立によるエンジンの始動に際し、電気モータを作動させて、エンジンのクランキングを行う一方、エンジン回転数又はその導関数として算出される停止許可判定値が増大して、所定の値に達したときに、電気モータを停止させるアイドルストップ制御を実行するものである。ここで、コントロールユニットは、アイドルストップ制御において、アイドルストップ解除条件の成立による始動後の発進に際しての加速応答性を発進応答性として、その要求度合いを判定し、判定した要求度合いが低い場合の第1の始動時においては、所定の値として比較的に小さな第1の値を設定する一方、判定した要求度合いが高い場合の第2の始動時においては、所定の値としてこの第1の値よりも大きな第2の値を設定する。 An idle stop vehicle driving apparatus according to the present invention includes an engine, an electric motor for cranking the engine, and a control unit for controlling the engine and the electric motor. The control unit is an idle stop control that stops the engine when a predetermined idle stop condition is satisfied, and starts the engine when a predetermined idle stop release condition is established after the stop. When starting the engine, the electric motor is operated to crank the engine. On the other hand, when the stop permission determination value calculated as the engine speed or its derivative increases and reaches a predetermined value, Idle stop control for stopping the motor is executed. Here, in the idle stop control, the control unit determines the required degree of acceleration responsiveness at the time of start after the start due to establishment of the idle stop release condition as the start responsiveness, and determines the required degree when the determined required degree is low. At the time of starting 1, a relatively small first value is set as the predetermined value, while at the time of the second starting when the determined degree of request is high, the predetermined value is greater than the first value. Is set to a large second value.
本発明によれば、アイドルストップ解除条件の成立によるエンジンの始動に際し、電気モータを作動させてクランキングを行うとともに、発進応答性の要求度合いを判定し、その判定結果に応じて電気モータを停止させるための所定の値を切り換えることとした。本発明によれば、判定した要求度合いが高く、発進に際して高い加速応答性が必要とされる場合(第2の始動時)に、所定の値を第2の値(第1の値よりも大きい。)に設定することとしたので、エンジン回転の立ち上がりが安定するまで電気モータによるアシストを継続することが可能となり、失火等によるエンジン回転数の低下を回避して、エンジンを速やかに始動させることができる。他方、判定した要求度合いが低く、発進に際して加速応答性が要求されない場合(第1の始動時)に、所定の値を第1の値に設定することとしたので、電気モータによる過剰なアシストを回避して、電気モータの作動に伴う騒音を低減し、消費電力を削減することができる。 According to the present invention, when the engine is started due to the establishment of the idle stop release condition, the electric motor is operated to perform cranking, the degree of required start responsiveness is determined, and the electric motor is stopped according to the determination result. The predetermined value for switching is changed. According to the present invention, when the determined degree of request is high and high acceleration responsiveness is required for starting (at the time of the second start), the predetermined value is set to the second value (greater than the first value). )), It is possible to continue assisting with the electric motor until the rise of the engine speed is stabilized, avoiding a decrease in engine speed due to misfire, etc., and starting the engine quickly. Can do. On the other hand, when the determined degree of request is low and acceleration response is not required at the start (at the time of the first start), the predetermined value is set to the first value. By avoiding this, the noise accompanying the operation of the electric motor can be reduced, and the power consumption can be reduced.
図1は、本発明の一実施形態に係るアイドルストップ車の駆動装置の構成を示している。 FIG. 1 shows the configuration of an idle stop vehicle driving device according to an embodiment of the present invention.
エンジン1は、この車両の駆動源を構成するものである。エンジン1の出力側には、トルクコンバータ21を備えた自動変速機2が設置されており、エンジン1により発生させた駆動トルクは、この自動変速機2を介して所定の変速比で駆動軸3に伝達される。自動変速機2には、前進用のクラッチ(以下、単に「クラッチ」という。)22が内蔵されており、自動変速機2のシフトレバー(図示せず。)の操作等に基づいてこのクラッチ22が開放されることで、エンジン1のクランク軸と駆動軸3との機械的な接続が遮断される。クラッチ22が締結された状態において、自動変速機2による変速後の駆動トルクが駆動軸3及びディファレンシャル4を介して左右の駆動輪5a,5bに伝達されて、車両が前進する。
The
エンジン1には、始動時におけるクランキングのための電気モータ(以下「スタータ」という。)6が設けられている。スタータ6は、バッテリ7からの電力により作動するものであり、エンジン1のフライホイール(図示せず。)の外周に形成されたリングギアを介してクランク軸を回転させることにより、クランキングを行う。また、エンジン1には、オルタネータ8が備えられており、このオルタネータ8により発生させた電流がバッテリ7に供給されて、バッテリ7が充電される。オルタネータ8は、プーリ及びベルト等の動力伝達媒体を介してエンジン1のクランク軸と接続されたロータを備えており、エンジン1からの動力により作動する。
The
電子制御ユニット(「コントロールユニット」に相当し、以下「ECU」という。)101は、この車両の駆動制御(後述するアイドルストップ制御を含む。)を行うものである。ECU101は、駆動制御のため、エンジン1、スタータ6、オルタネータ8及び自動変速機2等に対して指令信号を出力する。
An electronic control unit (corresponding to “control unit”, hereinafter referred to as “ECU”) 101 performs drive control (including idle stop control described later) of the vehicle. The ECU 101 outputs a command signal to the
ECU101は、エンジン1の運転状態に関する信号として、運転者によるアクセルペダルの操作量(以下「アクセル操作量」という。)を検出するためのアクセルセンサ151からの検出信号、単位クランク角又は基準クランク角毎の信号を発生させるクランク角センサ152からの信号(ECU101は、これに基づいてエンジン回転数を算出する。)、及び車速を検出するための車速センサ153からの検出信号等を入力するほか、アクセルペダルが完全に戻された状態でオン信号を発生させるアイドルスイッチ154からの信号、ブレーキペダルが踏み込まれている状態でオン信号を発生させるブレーキスイッチ155からの信号、ハンドルの操舵角を検出するためのハンドルセンサ(「操舵センサ」に相当する。)156からの検出信号、及び車体の傾斜角(本実施形態では、前後方向の傾斜角)を検出するための傾斜センサ157からの検出信号を入力する。
The ECU 101 detects the operation amount of the accelerator pedal by the driver (hereinafter referred to as “accelerator operation amount”), a detection signal from the
ECU101は、入力した各種の信号に基づいて駆動制御に関する所定の演算を実行し、エンジン1等を制御する。ECU101は、特に所定のアイドルストップ条件の成立に基づいてアイドルストップ制御を実行し、このアイドルストップ制御において、アイドルストップ条件の成立によりエンジン1を停止させるとともに、停止後のアイドルストップ解除条件の成立によりエンジン1を再び始動させる。本実施形態では、シフトレバーがドライブ(D)レンジにある状態でのエンジン1の停止に際し、クラッチ22を締結させたままとして、エンジン1のクランク軸と駆動軸3との接続を維持することとする。また、本実施形態では、アイドルストップ解除条件の成立によるエンジン1の始動に際し、スタータ6を作動させて行うクランキングによりエンジン1のクランク軸を回転させるとともに、燃焼によるエンジン回転の立ち上がりが安定したか否かを判定するため、エンジン回転数又はその導関数として算出される停止許可判定値が上昇して、所定の値に達したか否かを判定する。スタータ6によるアシストは、エンジン回転数又は停止許可判定値が所定の値に達するまで継続させる。本実施形態において、アイドルストップ条件は、アクセル操作量が所定の量以下であり、かつ車速が所定の値以下である状態において、ブレーキペダルが踏み込まれたことをもって成立するものとし、アイドルストップ解除条件は、アイドルストップ条件の成立によるエンジン1の停止中にブレーキペダルが戻されたことをもって成立するものとする。
The ECU 101 executes predetermined calculations related to drive control based on various input signals to control the
次に、ECU101のアイドルストップ制御に関する動作について、フローチャートにより説明する。
Next, an operation related to the idle stop control of the
図2は、アイドルストップ制御の基本ルーチンのフローチャートである。 FIG. 2 is a flowchart of a basic routine of idle stop control.
S101では、エンジン1の運転状態として検出されたアクセル操作量APO、エンジン回転数NE及び車速VSP等を読み込むとともに、ハンドルの操舵角STR、車体の前後傾斜角INC、アイドルスイッチ信号SWidl及びブレーキスイッチ信号SWbrkを読み込む。
In S101, the accelerator operation amount APO, the engine speed NE, the vehicle speed VSP, and the like detected as the operating state of the
S102では、アイドルストップ判定フラグFidlが0であるか否かを判定する。0であるときは、S103へ進み、0でないときは、S104へ進む。アイドルストップ判定フラグFidlは、アイドルストップ条件が成立しているか否かを示すためのものであり、後述するアイドルストップ判定ルーチン(図3)において、アイドルストップ条件が成立していると判定した場合に、1に設定される。 In S102, it is determined whether or not the idle stop determination flag Fidl is zero. When it is 0, it progresses to S103, and when it is not 0, it progresses to S104. The idle stop determination flag Fidl is used to indicate whether or not an idle stop condition is satisfied. When it is determined that an idle stop condition is satisfied in an idle stop determination routine (FIG. 3) described later. 1 is set.
S103では、アイドルストップ解除判定フラグFcclを0に設定する。 In S103, the idle stop cancellation determination flag Fccl is set to 0.
S104では、アイドルストップ解除判定フラグFcclが1であるか否かを判定する。1であるときは、S105へ進み、1でないときは、S107へ進む。アイドルストップ解除判定フラグFcclは、アイドルストップ解除条件が成立したか否かを示すためのものであり、後述するアイドルストップ解除判定ルーチン(図4)において、アイドルストップ解除条件が成立したと判定した場合に、1に設定される。 In S104, it is determined whether or not the idle stop cancellation determination flag Fccl is 1. When it is 1, it progresses to S105, and when it is not 1, it progresses to S107. The idle stop cancellation determination flag Fccl is used to indicate whether or not an idle stop cancellation condition is satisfied. In the idle stop cancellation determination routine (FIG. 4) described later, it is determined that the idle stop cancellation condition is satisfied. Is set to 1.
S105では、後述する発進応答性判定ルーチン(図6)を実行し、エンジン1を始動させた後の発進に際して高い加速応答性(発進応答性)が必要とされるか否かを判定する。発進応答性の判定結果は、後述するエンジン始動ルーチン(図5)に反映され、スタータ6を停止させるための所定の値SL2の設定に用いられる。
In S105, a start responsiveness determination routine (FIG. 6), which will be described later, is executed to determine whether high acceleration responsiveness (start responsiveness) is required for starting after the
S106では、エンジン始動ルーチンを実行し、エンジン1を始動させる。
In S106, an engine start routine is executed to start the
S107では、エンジン1に対する燃料供給を停止して、エンジン1を停止させる。
In S107, the fuel supply to the
図3は、アイドルストップ判定ルーチンのフローチャートである。 FIG. 3 is a flowchart of an idle stop determination routine.
S201では、アイドルストップ判定フラグFidlが0であるか否かを判定する。0であるとき(換言すれば、アイドルストップ条件の成立によるエンジン1の停止中以外のとき)は、S202へ進み、1でないときは、以降のステップによる処理を行わずにこのルーチンを終了する。
In S201, it is determined whether or not the idle stop determination flag Fidl is zero. When it is 0 (in other words, when the
S202では、車速VSPが所定の値SL1以下であるか否かを判定する。SL1以下であるときにのみ、S203へ進み、それ以外のときは、このルーチンを終了する。所定の値SL1は、停車中であることを判定し得る値に設定される。 In S202, it is determined whether or not the vehicle speed VSP is equal to or less than a predetermined value SL1. Only when it is equal to or less than SL1, the process proceeds to S203, and otherwise, this routine is terminated. The predetermined value SL1 is set to a value that can determine that the vehicle is stopped.
S203では、アイドルスイッチ信号SWidlに基づいて、アイドルスイッチがオンされているか否かを判定する。オンされているときは(SWidl=1)、S204へ進み、オンされていないときは、このルーチンを終了する。 In S203, it is determined based on the idle switch signal SWidl whether or not the idle switch is turned on. When it is turned on (SWidl = 1), the process proceeds to S204, and when it is not turned on, this routine is terminated.
S204では、ブレーキスチッチ信号SWbrkに基づいて、ブレーキスイッチがオンされているか否かを判定する。オンされているときは(SWbrk=1)、S205へ進み、オンされていないときは、このルーチンを終了する。 In S204, based on the brake switch signal SWbrk, it is determined whether or not the brake switch is turned on. When it is turned on (SWbrk = 1), the process proceeds to S205, and when it is not turned on, this routine is terminated.
S205では、アイドルストップ条件が成立したとして、アイドルストップ判定フラグFidlを1に設定する。 In S205, assuming that the idle stop condition is satisfied, the idle stop determination flag Fidl is set to 1.
図4は、アイドルストップ解除判定ルーチンのフローチャートである。 FIG. 4 is a flowchart of an idle stop cancellation determination routine.
S301では、アイドルストップ判定フラグFidlが1であるか否かを判定する。1であるとき(換言すれば、アイドルストップ条件の成立によるエンジン1の停止中であるとき)は、S302へ進み、1でないときは、以降のステップによる処理を行わずにこのルーチンを終了する。
In S301, it is determined whether or not the idle stop determination flag Fidl is 1. When it is 1 (in other words, when the
S302では、ブレーキスイッチ信号SWbrkに基づいて、ブレーキスイッチがオフされたか否かを判定する。オフされたときは(SWbrk=0)、S303へ進み、オフされていないときは、このルーチンを終了する。 In S302, it is determined based on the brake switch signal SWbrk whether or not the brake switch has been turned off. When it is turned off (SWbrk = 0), the process proceeds to S303, and when it is not turned off, this routine is terminated.
S303では、アイドルストップ解除条件が成立したとして、アイドルストップ解除判定フラグFcclを1に設定する。 In S303, the idle stop cancellation determination flag Fccl is set to 1 assuming that the idle stop cancellation condition is satisfied.
図5は、エンジン始動ルーチンのフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart of an engine start routine.
S401では、発進応答性判定フラグFrspが0であるか否かを判定する。0であるときは、S402へ進み、0でないときは、S403へ進む。発進応答性判定フラグFrspは、エンジン1を始動させた後の発進に際して高い加速応答性(発進応答性)が必要とされるか否かを示すためのものであり、後述する発進応答性判定ルーチン(図6)において、高い加速応答性が必要とされると判定した場合に、1に設定される。
In S401, it is determined whether or not the start responsiveness determination flag Frsp is zero. When it is 0, it progresses to S402, and when it is not 0, it progresses to S403. The start responsiveness determination flag Frsp is used to indicate whether or not high acceleration responsiveness (startup responsiveness) is required for starting after the
S402では、スタータ6を停止させるための所定の値SL2を比較的に小さな第1の値(第2の値SL2Hよりも小さい。)SL2Lに設定する。
In S402, the predetermined value SL2 for stopping the
S403では、所定の値SL2を第1の値SL2Lよりも大きな第2の値SL2Hに設定する。 In S403, the predetermined value SL2 is set to a second value SL2H that is larger than the first value SL2L.
S404では、エンジン1に対する燃料供給を再開する。
In S404, the fuel supply to the
S405では、アクセル操作量APOが所定の値SL3以下であるか否かを判定する。SL3以下であるときは、S407へ進み、SL3よりも大きいときは、S406の処理を行った後、S407へ進む。 In S405, it is determined whether or not the accelerator operation amount APO is equal to or less than a predetermined value SL3. When it is equal to or less than SL3, the process proceeds to S407. When it is greater than SL3, the process proceeds to S407 after performing the process of S406.
S406では、所定の値SL2を第2の値SL2Hに設定する。発進応答性判定ルーチン(S401)の実行時においては発進に際して加速応答性が要求されないと判定され、所定の値SL2が比較的に小さな第1の値SL2Lに設定された場合であっても、その後現時点までにアクセルペダルが踏み込まれることにより、高い加速応答性が必要とされることとなったときは、所定の値SL2を切り換えて、第2の値SL2Hとすることにより、エンジン回転の立ち上がりがより安定するまでスタータ6によるアシストを継続させることとするのである。
In S406, the predetermined value SL2 is set to the second value SL2H. Even when the start responsiveness determination routine (S401) is executed, it is determined that the acceleration responsiveness is not required at the time of start and the predetermined value SL2 is set to the relatively small first value SL2L. When a high acceleration response is required by depressing the accelerator pedal up to the present time, the predetermined value SL2 is switched to the second value SL2H, so that the engine rotation rises. The assist by the
S407では、スタータ6を作動させて、エンジン1のクランキングを行わせる。
In S407, the
S408では、燃焼によりエンジン回転数NEが上昇し、所定の値SL2に達したか否かを判定する。SL2に達したときは、S409へ進み、達していないときは、S405へ戻ってS405〜408の処理を繰り返す。 In S408, it is determined whether the engine speed NE has increased due to combustion and has reached a predetermined value SL2. When it reaches SL2, it progresses to S409, and when it has not reached, it returns to S405 and repeats the process of S405-408.
S409では、エンジン回転の立ち上がりが安定したとして、スタータ6を停止させる。
In S409, the
S410では、エンジン回転数NEが所定の始動判定回転数NEstrに達したか否かを判定する。NEstrに達したときは、S411に進み、達していないときは、S408へ戻ってS408〜410の処理を繰り返す。 In S410, it is determined whether or not the engine speed NE has reached a predetermined start determination speed NEstr. When NEstr has been reached, the process proceeds to S411, and when it has not reached, the process returns to S408 and the processes of S408 to 410 are repeated.
S411では、エンジン1の始動が完了したとして、アイドルストップ判定フラグFidlを0に設定する。
In S411, assuming that the start of the
図6は、発進応答性判定ルーチンのフローチャートである。 FIG. 6 is a flowchart of a start response determination routine.
S501では、アクセル操作量APOが所定の値SL3以下であるか否かを判定する。SL3以下であるときにのみ、S502へ進み、それ以外のときは、S505へ進む。 In S501, it is determined whether or not the accelerator operation amount APO is equal to or less than a predetermined value SL3. Only when it is equal to or less than SL3, the process proceeds to S502, and otherwise, the process proceeds to S505.
S502では、ハンドルの操舵角STRが所定の値SL4以下であるか否かを判定する。SL4以下であるときにのみ、S503へ進み、それ以外のときは、S505へ進む。ハンドルの操舵角STRが大きいときは、右折又は左折が予定されていることから、始動後の発進に際して高い加速応答性が必要とされており、発進応答性の要求度合いが高いものと判断するのである。 In S502, it is determined whether or not the steering angle STR of the steering wheel is equal to or smaller than a predetermined value SL4. Only when it is equal to or less than SL4, the process proceeds to S503. Otherwise, the process proceeds to S505. When the steering angle STR of the steering wheel is large, a right turn or a left turn is scheduled, so it is determined that a high acceleration responsiveness is required at the time of start after starting, and the degree of required start responsiveness is high. is there.
S503では、車両の前後傾斜角INCが所定の値SL5以下であるか否かを判定する。SL5以下であるときにのみ、S504へ進み、それ以外のときは、S505へ進む。車両の前後傾斜角INCが大きいときは、車両が登坂路で停車していることから、始動後の発進に際して高い加速応答性が必要とされており、発進応答性の要求度合いが高いものと判断するのである。 In S503, it is determined whether the vehicle front-rear inclination angle INC is equal to or smaller than a predetermined value SL5. The process proceeds to S504 only when it is equal to or lower than SL5, and otherwise proceeds to S505. When the longitudinal inclination angle INC of the vehicle is large, since the vehicle is stopped on an uphill road, high acceleration responsiveness is required when starting after starting, and it is determined that the required degree of start responsiveness is high. To do.
S504では、発進応答性判定フラグFrspを0に設定する。 In S504, the start responsiveness determination flag Frsp is set to zero.
S505では、発進応答性判定フラグFrspを1に設定する。 In S505, the start responsiveness determination flag Frsp is set to 1.
次に、本実施形態に係るアイドルストップ制御に関するECU101の動作について、図7のタイムチャートにより説明する。
Next, the operation of the
アクセルペダルが戻されて車両が減速し、時刻t0にブレーキペダルが踏み込まれると、アイドルスイッチに続いてブレーキスイッチがオンされ、これによりアイドルストップ条件が成立して、エンジン1に対する燃料供給が停止され、エンジン1が停止する(アイドルストップ)。
When the accelerator pedal is returned and the vehicle decelerates and the brake pedal is depressed at time t0, the brake switch is turned on following the idle switch, whereby the idle stop condition is satisfied and the fuel supply to the
エンジン1の停止後、ブレーキペダルが戻され、ブレーキスイッチがオフされることによりアイドルストップ解除条件が成立すると(時刻t1)、エンジン1を始動させるため、スタータ6が作動して、エンジン1のクランキングが開始されるとともに、エンジン1に対する燃料供給が再開される。
After the
スタータ6によるアシストは、燃焼によりエンジン回転数NEが上昇し、これが所定の値SL2(SL2L,SL2H)に達するまで継続される。この所定の値SL2は、始動後の発進に際しての加速応答性(発進応答性)の要求度合いに応じて切り換えられる。アイドルストップ解除条件が成立すると、発進応答性の要求度合いが判定され、この要求度合いが低い場合(第1の始動時)は、比較的に小さな第1の値SL2Lに、高い場合(第2の始動時)は、この第1の値SL2Lよりも大きな第2の値SL2Hに設定される。
The assist by the
発進応答性の要求度合いが低い場合(この場合のエンジン回転数NEの変化を一点鎖線Zにより示す。)に、スタータ6は、アイドルストップ解除条件の成立(時刻t1)により作動を開始した後、エンジン回転数NEが上昇して、比較的に小さな第1の値SL2Lに達したときに停止する。スタータ6が停止した後、エンジン回転数NEが失火等による落ち込みを生じることなく上昇して、所定の始動判定回転数NEstrに達することで、エンジン1の始動が完了する。
When the required degree of start response is low (change in the engine speed NE in this case is indicated by a one-dot chain line Z), the
ここで、スタータ6の停止後、失火等により燃料トルクが不足して、エンジン回転数NEに落ち込みが生じた場合(この場合のエンジン回転数NEの変化を二点鎖線Bにより示す。)は、エンジン回転数NEが低下して、第1の値SL2Lを下回ることにより、スタータ6が再び作動することになる。そして、スタータ6による再度のアシストによりエンジン回転数NEが上昇して、第1の値SL2Lに達し(スタータ6が停止する。)、更に落ち込みを生じることなく上昇して、始動判定回転数NEstrに達することで、エンジン1の始動が完了する(時刻t22)。この再度のアシストによる場合の始動の完了は、フライホイールのリングギアとスタータ6のピニオンギアとの締結に要する時間等に起因して、大幅な遅延を伴うこととなる。
Here, after the
これに対し、発進応答性の要求度合いが高い場合(この場合のエンジン回転数NEの変化を実線Aにより示す。)に、スタータ6は、作動を開始した後、エンジン回転数NEが第1の値よりも大きな第2の値SL2Hに達したときに停止することとなり、エンジン回転の立ち上がりがより安定するまで、スタータ6によるアシストが継続される。従って、スタータ6の停止後、失火等が生じたとしてもエンジン回転数NEの低下が抑制され、スタータ6による再度のアシストを要することなく始動判定回転数NEstrに達し、速やかに始動が完了する(時刻t21)。
On the other hand, when the degree of required start response is high (change in the engine speed NE in this case is indicated by a solid line A), the
本実施形態においては、エンジン1、電気モータ6及びECU101により「アイドルストップ車の駆動装置」が構成され、ECU101により「アイドルストップ装置」が構成される。ECU101が行う処理のうち、図3のフローチャート全体に示す処理(S201〜205)により「アイドルストップ条件判定手段」としての機能が、図2のフローチャートに示すS102及び107の処理により「エンジン停止手段」としての機能が、図4のフローチャート全体に示す処理(S301〜303)により「アイドルストップ解除条件判定手段」としての機能が、図2のフローチャートに示すS104〜106の処理により「エンジン始動手段」としての機能が実現される。S106の処理の内容を示す図5のフローチャートのうち、特にS407の処理が「電気モータを作動させる手段」としての機能に、S408の処理が「停止判定値が所定の値に達したか否かを判定する手段」としての機能に、S409の処理が「電気モータを停止させる手段」としての機能に、S401〜403の処理が「所定の値を切り換える手段」としての機能に相当する。図6のフローチャート全体に示す処理(S501〜505)が「発進応答性の要求度合いを判定する手段」としての機能に相当する。
In the present embodiment, the
本実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。 According to this embodiment, the following effects can be obtained.
本実施形態では、アイドルストップ後のエンジン1の始動に際し、スタータ6を作動させてクランキングを行うとともに、発進応答性の要求度合いを判定し、スタータ6を停止させるための所定の値SL2を、判定した要求度合いに応じて切り換えることとした。判定した要求度合いが高く、発進に際して高い加速応答性が必要とされる場合(第2の始動時)に、所定の値SL2を第2の値SL2Hに設定することで、エンジン回転の立ち上がりが安定するまでスタータ6によるアシストを継続させることができ、失火等によるエンジン回転数NEの低下を抑制して、エンジン1を速やかに始動させることができる。図7は、この第2の始動時におけるスタータ6の作動期間PRD2を示している。他方、判定した要求度合いが低く、発進に際して加速応答性が要求されない場合(第1の始動時)に、所定の値SL2を第1の値SL2Lに設定することで、スタータ6による過剰なアシストを回避して、スタータ6の作動に伴う騒音を低減し、消費電力を削減することができる。図7は、この第1の始動時におけるスタータ6の作動期間PRD1a,PRD1bを示している。
In the present embodiment, when starting the
また、本実施形態によれば、アクセル操作量APO、ハンドルの操舵角STR及び車体の前後傾斜角INCに基づいて、発進応答性の要求度合いを容易に判定することができる。 Further, according to the present embodiment, it is possible to easily determine the required degree of start response based on the accelerator operation amount APO, the steering angle STR of the steering wheel, and the front / rear inclination angle INC of the vehicle body.
図8は、発進応答性判定ルーチンの変更例のフローチャートである。 FIG. 8 is a flowchart of a modified example of the start responsiveness determination routine.
S601及び602では、図6のフローチャートに示すS501及び502におけると同様の処理を行う。 In S601 and 602, the same processing as in S501 and 502 shown in the flowchart of FIG. 6 is performed.
S603では、アクセル操作量APOが所定の値SL6以下であるか否かを判定する。SL6以下であるときにのみ、S604へ進み、それ以外のときは、S608へ進む。所定の値SL6は、エンジン1に負荷を生じさせていないことを判定し得るものとして、所定の値SL3よりも小さな値に設定される。
In S603, it is determined whether or not the accelerator operation amount APO is equal to or less than a predetermined value SL6. Only when it is equal to or less than SL6, the process proceeds to S604, and otherwise, the process proceeds to S608. The predetermined value SL6 is set to a value smaller than the predetermined value SL3, as it can be determined that no load is generated in the
S604では、車速VSPが所定の値SL7以上であるか否かを判定する。SL7以上であるときにのみ、S605へ進み、それ以外のときは、S608へ進む。所定の値SL7は、車速VSPが生じていることを判定し得る値に設定される。このS603及び604の処理は、「ずり下がりを検出するための手段」としての機能を実現するものである。 In S604, it is determined whether or not the vehicle speed VSP is equal to or higher than a predetermined value SL7. Only when it is SL7 or more, the process proceeds to S605, and otherwise, the process proceeds to S608. Predetermined value SL7 is set to a value that can determine that vehicle speed VSP is occurring. The processing of S603 and S604 realizes a function as “means for detecting a sliding down”.
S605では、車両の加速度ΔVSP(「ずり下がりによる車両の加速度」に相当する。)を算出する。 In S605, the vehicle acceleration ΔVSP (corresponding to “acceleration of the vehicle due to sliding down”) is calculated.
S606では、停車している路面の勾配θestを推定する。勾配θestの推定は、算出したΔVSPに基づいて、図9に示す傾向を持たせて予め設定した勾配推定値のテーブルデータを検索することによる。 In S606, the slope θest of the stopped road surface is estimated. The estimation of the gradient θest is based on searching table data of gradient estimation values set in advance with the tendency shown in FIG. 9 based on the calculated ΔVSP.
S607では、推定したθestが所定の値SL8以下であるか否かを判定する。SL8以下であるときにのみ、S608へ進み、それ以外のときは、S609へ進む。エンジン1により駆動力を生じさせていないのに拘わらず車速VSPが生じており(S603,604)、かつそのときの加速度ΔVSPに基づいて、路面の勾配θestが所定の値SL8を上回ると判断される場合に、発進に際して高い加速応答性が必要とされると判定するのである。 In S607, it is determined whether or not the estimated θest is equal to or less than a predetermined value SL8. Only when it is equal to or less than SL8, the process proceeds to S608, and otherwise, the process proceeds to S609. It is determined that the vehicle speed VSP is generated despite no driving force being generated by the engine 1 (S603, 604), and the road surface gradient θest exceeds a predetermined value SL8 based on the acceleration ΔVSP at that time. In this case, it is determined that a high acceleration response is required at the start.
S608では、発進応答性判定フラグFrspを0に設定する。 In S608, the start responsiveness determination flag Frsp is set to zero.
S609では、発進応答性判定フラグFrspを1に設定する。 In S609, the start responsiveness determination flag Frsp is set to 1.
この変更例によれば、路面の勾配θest(車体の傾斜角INCに等しい。)を、特別なセンサによらずに簡易に検出することができる。 According to this modification, the road surface gradient θest (equal to the vehicle body inclination angle INC) can be easily detected without using a special sensor.
以上では、スタータ6を停止させるか否かの判定(図5のS408)をエンジン回転数NEに基づいて行うこととしたが、本発明においては、これに限らず、エンジン回転数NEに代えて「停止許可判定値」としてのエンジン回転数の上昇速度ΔNE(単位時間当たりの変化量であり、「導関数」に相当する。)を採用し、これが所定の値に達したことをもってスタータ6を停止させることとしてもよい。
In the above description, whether or not to stop the
「操舵センサ」は、ハンドルの操舵角STRを検出するものに限らず、方向指示器の作動又は非作動を検出するものであってもよい。 The “steering sensor” is not limited to one that detects the steering angle STR of the steering wheel, but may be one that detects the operation or non-operation of the direction indicator.
発進応答性の要求度合いは、アクセル操作量APOに限らず、アクセル操作量の変化速度ΔAPOに基づいて判定することもできる。アクセル操作量の変化速度ΔAPOを算出し、算出したΔAPOが所定の値よりも大きいことをもってこの要求度合いが高いと判定する。 The required degree of start responsiveness can be determined not only based on the accelerator operation amount APO but also based on the change rate ΔAPO of the accelerator operation amount. A change rate ΔAPO of the accelerator operation amount is calculated, and when the calculated ΔAPO is larger than a predetermined value, it is determined that the required degree is high.
1…エンジン、2…自動変速機、21…トルクコンバータ、22…クラッチ、3…駆動軸、4…ディファレンシャル、5a,5b…駆動輪、6…「電気モータ」としてのスタータ、7…バッテリ、8…オルタネータ、101…コントロールユニット、151…アクセルセンサ、152…クランク角センサ、153…車速センサ、154…アイドルスイッチ、155…ブレーキスイッチ、156…「操舵センサ」としてのハンドルセンサ、157…傾斜センサ。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記エンジンのクランキングを行うための電気モータと、
前記エンジン及び電気モータを制御するためのコントロールユニットと、を含んで構成され、
前記コントロールユニットは、
所定のアイドルストップ条件の成立により、前記エンジンを停止させるとともに、停止後における所定のアイドルストップ解除条件の成立により、前記エンジンを始動させるアイドルストップ制御であって、前記アイドルストップ解除条件の成立によるエンジンの始動に際し、前記電気モータを作動させて、前記エンジンのクランキングを行う一方、エンジン回転数又はその導関数として算出される停止許可判定値が増大して、所定の値に達したときに、前記電気モータを停止させるアイドルストップ制御を実行し、
前記アイドルストップ制御において、前記アイドルストップ解除条件の成立による始動後の発進に際しての加速応答性を発進応答性として、その要求度合いを判定し、判定した要求度合いが低い場合の第1の始動時においては、前記所定の値として比較的に小さな第1の値を設定する一方、判定した要求度合いが高い場合の第2の始動時においては、前記所定の値として前記第1の値よりも大きな第2の値を設定するアイドルストップ車の駆動装置。 Engine,
An electric motor for cranking the engine;
A control unit for controlling the engine and the electric motor,
The control unit is
The engine is stopped when a predetermined idle stop condition is satisfied, and the engine is started when the predetermined idle stop release condition is satisfied after the stop. When starting the engine, the electric motor is operated to crank the engine, while the stop permission determination value calculated as the engine speed or a derivative thereof increases and reaches a predetermined value. Performing idle stop control to stop the electric motor;
In the idling stop control, the acceleration responsiveness at the time of starting after starting due to the establishment of the idle stop releasing condition is used as the starting responsiveness to determine the required degree, and at the first starting when the determined required degree is low Sets a relatively small first value as the predetermined value, and at the second start time when the determined degree of request is high, the predetermined value is larger than the first value. A driving device for an idle stop vehicle that sets a value of 2.
前記コントロールユニットは、前記操舵センサにより検出されたハンドルの操舵角が所定の値以上であるか、又は前記方向指示器の作動が検出されたときに、前記要求度合いが高いと判定する請求項1に記載のアイドルストップ車の駆動装置。 A steering sensor for detecting the steering angle of the steering wheel or the operation or non-operation of the direction indicator;
The control unit determines that the required degree is high when a steering angle of a steering wheel detected by the steering sensor is equal to or greater than a predetermined value or when the operation of the direction indicator is detected. The drive device of the idle stop vehicle as described in 2.
前記コントロールユニットは、前記アクセルセンサにより検出されたアクセル操作量又はその変化速度が所定の値以上であるときに、前記要求度合いが高いと判定する請求項1又は2に記載のアイドルストップ車の駆動装置。 An accelerator sensor for detecting the accelerator operation amount,
The drive of the idle stop vehicle according to claim 1 or 2, wherein the control unit determines that the required degree is high when an accelerator operation amount detected by the accelerator sensor or a change speed thereof is equal to or higher than a predetermined value. apparatus.
前記コントロールユニットは、前記傾斜センサにより検出された車体の傾斜角が所定の値以上であるときに、前記要求度合いが高いと判定する請求項1〜3のいずれかに記載のアイドルストップ車の駆動装置。 A tilt sensor for detecting the tilt angle of the vehicle body,
The drive of the idle stop vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein the control unit determines that the required degree is high when a vehicle body inclination angle detected by the inclination sensor is equal to or greater than a predetermined value. apparatus.
前記コントロールユニットは、前記アイドルストップ解除条件の成立後、前記手段により車両のずり下がりが検出されたときに、前記要求度合いが高いと判定する請求項1〜4のいずれかに記載のアイドルストップ車の駆動装置。 Having means for detecting vehicle slippage at start-up;
The idle stop vehicle according to any one of claims 1 to 4, wherein the control unit determines that the required degree is high when a slip of the vehicle is detected by the means after the idle stop cancellation condition is satisfied. Drive device.
前記コントロールユニットは、前記手段により検出された車両の加速度が所定の値以上であるときに、前記要求度合いが高いと判定する請求項5に記載のアイドルストップ車の駆動装置。 Means for detecting acceleration of the vehicle due to the sliding down,
6. The drive device for an idle stop vehicle according to claim 5, wherein the control unit determines that the required degree is high when an acceleration of the vehicle detected by the means is equal to or greater than a predetermined value.
所定のアイドルストップ条件の成立に基づいて、前記エンジンを停止させるとともに、停止後における所定のアイドルストップ解除条件の成立に基づいて、前記電気モータを作動させて行うクランキングにより前記エンジンを始動させるアイドルストップ制御を実行するアイドルストップ装置であって、
前記アイドルストップ条件が成立したか否かを判定するアイドルストップ条件判定手段と、
前記アイドルストップ条件判定手段による前記アイドルストップ条件が成立したとの判定に応答して、前記エンジンを停止させるエンジン停止手段と、
前記エンジン停止手段によるエンジンの停止後、前記アイドルストップ解除条件が成立したか否かを判定するアイドルストップ解除条件判定手段と、
前記アイドルストップ解除条件判定手段による前記アイドルストップ解除条件が成立したとの判定に応答して、前記エンジンを始動させるエンジン始動手段と、を含んで構成され、
前記エンジン始動手段は、
前記クランキングのために前記電気モータを作動させる手段と、
前記エンジンの始動に際し、エンジン回転数又はその導関数として算出される停止許可判定値が増大して、所定の値に達したか否かを判定する手段と、
前記所定の値に達したとの判定に応答して、前記電気モータを停止させる手段と、
始動後の発進に際しての加速応答性を発進応答性として、その要求度合いを判定する手段と、
判定した要求度合いに応じて前記所定の値を切り換え、前記所定の値として、前記要求度合いが低い場合の第1の始動時においては、比較的に小さな第1の値を設定する一方、前記要求度合いが高い場合の第2の始動時においては、この第1の値よりも大きな第2の値を設定する手段と、を含んで構成されるアイドルストップ装置。 It is provided in a vehicle having an engine with an electric motor for cranking as a drive source
The engine is stopped based on establishment of a predetermined idle stop condition, and the engine is started by cranking performed by operating the electric motor on the basis of establishment of a predetermined idle stop release condition after the stop. An idle stop device for executing stop control,
Idle stop condition determining means for determining whether or not the idle stop condition is satisfied;
Engine stop means for stopping the engine in response to the determination that the idle stop condition is satisfied by the idle stop condition determination means;
Idle stop release condition determining means for determining whether or not the idle stop release condition is satisfied after the engine is stopped by the engine stop means;
Engine start means for starting the engine in response to the determination that the idle stop release condition is satisfied by the idle stop release condition determination means,
The engine starting means is
Means for operating the electric motor for the cranking;
Means for determining whether or not a stop permission determination value calculated as an engine speed or a derivative thereof has increased and reached a predetermined value when starting the engine;
Means for stopping the electric motor in response to determining that the predetermined value has been reached;
Means for determining the required degree of acceleration responsiveness at the time of start after starting as start responsiveness;
The predetermined value is switched in accordance with the determined request level, and the first value is set as a relatively small first value when the request level is low, while the predetermined value is set as the predetermined value. Means for setting a second value larger than the first value at the time of the second start when the degree is high.
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JP2007174185A JP2009013816A (en) | 2007-07-02 | 2007-07-02 | Idle-stop vehicle driving unit |
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JP2010275967A (en) * | 2009-05-29 | 2010-12-09 | Denso Corp | Control apparatus for vehicle |
-
2007
- 2007-07-02 JP JP2007174185A patent/JP2009013816A/en active Pending
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