JP2009127859A - アイドルストップ付き車両の変速機に用いる再発進応答改善装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アイドルストップ中の再発進応答改善用に電動オイルポンプを駆動している間に原動機駆動オイルポンプがドレンされて再発進応答改善効果が薄れるのを防止する。
【解決手段】停止時油流許可型の原動機駆動オイルポンプ2を停止時油流非許可型の電動オイルポンプ3より下流側に配して両者を直列に接続する。ポンプ3をバイパスするようポンプ2用の吸入油路9を設け、これに逆止弁10を設ける。アイドルストップ中、ポンプ3からの作動油はポンプ2を経て変速制御油圧回路1に向かい、これを作動油充満状態に保つ。アイドルストップの解除で原動機を始動させると、ポンプ2が逆止弁10を開きつつ作動油を吸入し、この作動油を回路1へと吐出させるが、このとき既に回路1が作動油充満状態のため再発進応答を改善し得る。また、アイドルストップ中もポンプ2が作動油を充満され続けるから、再発進応答改善効果が更に顕著になる。
【選択図】図４

Description

本発明は、原動機からの動力により変速機を介して走行可能で、該原動機の運転中は、この原動機により駆動される原動機駆動オイルポンプからの油圧で変速機を変速制御し、停車時は所定条件が揃ったところで原動機を自動的に停止させるアイドルストップを行うと共に、原動機駆動オイルポンプに代え電動オイルポンプからの作動油を変速機に供給して再発進応答を改善するようにしたアイドルストップ付き車両に関し、特に、上記再発進応答改善技術に係わる。

車両の燃費を向上させる一手法として、停車時に発進意志のない停車状態が設定時間だけ経過する等の所定条件が揃ったところで、エンジン等の原動機を自動的に停止させるアイドルストップ技術があり、
このアイドルストップ技術は、ブレーキペダルを釈放してブレーキを作動状態から非作動状態にする等の、発進を意図したと思われる操作を運転者が行った時、アイドルストップの解除によりエンジン等の原動機を自動的に始動させるものである。

ところで上記のアイドルストップ中は、エンジン等の原動機が運転されていないことから、これにより駆動される原動機駆動オイルポンプからの油圧もなくて変速機が動力伝達不能状態になっているのはもとより、時間の経過とともに変速制御油圧回路が作動油の自然滴下により作動油を充満されない状態になる。
この状態からアイドルストップの解除によりエンジン等の原動機が始動されると、これにより駆動される原動機駆動オイルポンプからの作動油が変速制御油圧回路中に充満された後に油圧を発生させて変速機を動力伝達可能状態にするが、原動機の始動により原動機駆動オイルポンプが作動油を吐出して変速機を動力伝達可能状態にするまでには応答遅れがあり、これが車両の再発進応答を悪化させるという問題を生ずる。

そこで従来、例えば特許文献1に記載のごとく、アイドルストップ中は原動機駆動オイルポンプに代えて電動オイルポンプからの作動油を変速制御油圧回路に供給しておく技術が提案されている。

この技術は図6に示すごとく、原動機駆動オイルポンプOP1に対し並列に電動オイルポンプOP2を接続して設け、原動機駆動オイルポンプOP1の吐出油路に逆止弁CV1を、また、電動オイルポンプOP2の吐出油路に逆止弁CV2を挿置したものである。
原動機の運転中は、これにより駆動される原動機駆動オイルポンプOP1からの作動油が逆止弁CV1を開いて、しかし逆止弁CV2により電動オイルポンプOP2方向への逆流を防止されつつ変速制御油圧回路に向かうことで、通常の変速制御を可能ならしめる。

原動機の非運転中は、これにより駆動される原動機駆動オイルポンプOP1からの油圧もなくて変速機が動力伝達不能状態になっているのはもとより、時間の経過とともに変速制御油圧回路が作動油の自然滴下により作動油を充満されない状態になる。
原動機の運転停止がアイドルストップに基づくものである場合、この状態からアイドルストップの解除により原動機が始動されると、原動機駆動オイルポンプOP1からの作動油が変速制御油圧回路中に充満された後に油圧を発生させて変速機を動力伝達可能状態にするが、原動機の始動により原動機駆動オイルポンプOP1が作動油を吐出して変速機を動力伝達可能状態にするまでには応答遅れがあり、これが車両の再発進応答を悪化させるという問題を生ずる。

そこで、上記原動機の運転停止がアイドルストップに基づくものである場合、電動オイルポンプOP2を駆動する。
電動オイルポンプOP2の駆動によりこれからの作動油は、図7に示すごとく逆止弁CV2を開いて、しかし逆止弁CV1により原動機駆動オイルポンプOP1方向への逆流を防止されつつ変速制御油圧回路に向かうことで、この変速制御油圧回路を作動油が充満された状態、若しくは、変速機を動力伝達可能状態に保つ。
しかしこの間、原動機駆動オイルポンプOP1が停止時に作動油の通流を許可する停止時油流許可型のベーンポンプであることとも相まって、原動機駆動オイルポンプOP1およびその吸入系および吐出系が図7に破線で示すごとく、逆止弁CV1よりも上流側において作動油を自然滴下により排除された状態にされる。

アイドルストップの解除により原動機が始動されたときは図8に示すように、原動機駆動オイルポンプOP1が、図7に破線で示すごとく作動油を排除された状態のポンプ吸入系および吐出系に作動油を充満させ、その後原動機駆動オイルポンプOP1からの作動油が逆止弁CV1を開きつつ、しかし逆止弁CV2により電動オイルポンプOP2への逆流を阻止されつつ変速制御油圧回路に向かうことで変速機を動力伝達可能状態にする。
ところで、アイドルストップ中に上記のごとく電動オイルポンプOP2からの作動油が変速制御油圧回路を少なくとも作動油充満状態に保つため、アイドルストップの解除により原動機が始動されたとき直ちに、原動機駆動オイルポンプOP1からの作動油が変速機を動力伝達可能状態にすることができ、アイドルストップ解除時における車両の再発進応答を改善することができる。
特開２００６−２８３８０９号公報

しかし従来の再発進応答改善装置にあっては、上記したとおりアイドルストップ中に原動機駆動オイルポンプOP1およびその吸入系および吐出系が図7に破線で示すごとく作動油を自然滴下により排除された状態にされるため、
アイドルストップの解除による原動機の始動時に原動機駆動オイルポンプOP1が先ず、図7に破線で示すごとく作動油を排除された状態のポンプ吸入系および吐出系に、図8に実線で示すごとく作動油を充満させる必要があり、
その分だけ、アイドルストップ解除時の再発進応答が悪くなり、この再発進応答に関して更なる改善の余地があることを確かめた。

更に、原動機駆動オイルポンプOP1が停止時に作動油の通流を許可する停止時油流許可型のベーンポンプであることから、アイドルストップ中に電動オイルポンプOP2からの作動油が原動機駆動オイルポンプOP1を経てドレンされるのを防止する逆止弁CV1を原動機駆動オイルポンプOP1の吐出側に設ける必要があり、電動オイルポンプOP2の吐出側に設けるべき逆止弁OP2と合わせて2個の逆止弁が必要であって、コスト的に不利であるという問題も生ずる。

また、従来の再発進応答改善装置にあっては、原動機の運転中において原動機駆動オイルポンプOP1からの作動油が電動オイルポンプOP2側へ逆流するのを防止する逆止弁CV2が不可欠な構造であるため、
この逆止弁CV2が、もともと設置目的からしてポンプ容量を小さくされている電動オイルポンプOP2の負荷を問題となるほど大きくしてしまうという弊害も無視できない。

本発明は、上記の問題が電動オイルポンプを原動機駆動オイルポンプに対し並列に接続して設けることに起因するとの観点から、
原動機駆動オイルポンプに対し電動オイルポンプを特異な要領で直列に接続することにより上記の問題をことごとく解消することを目的とする。

この目的のため、本発明によるアイドルストップ付き車両の変速機に用いる再発進応答改善装置は、請求項１に記載のごとくに構成する。
先ず、本発明の前提となるアイドルストップ付き車両を説明するに、これは、
原動機からの動力により変速機を介して走行可能で、該原動機の運転中は、この原動機により駆動される原動機駆動オイルポンプからの油圧で前記変速機を変速制御し、停車時は所定条件が揃ったところで原動機を自動的に停止させるアイドルストップを行うと共に、前記原動機駆動オイルポンプに代え電動オイルポンプからの作動油を前記変速機に供給にして再発進応答を改善するようにしたものである。

本発明の再発進応答改善装置は、かかるアイドルストップ付き車両において、
前記原動機駆動オイルポンプを、ポンプ駆動停止中も作動油が通流可能な停止時油流許可型オイルポンプとし、
前記電動オイルポンプを、ポンプ駆動停止中に作動油が通流不能な停止時油流非許可型オイルポンプとし、
停止時油流許可型とした原動機駆動オイルポンプを、停止時油流非許可型とした電動オイルポンプよりも下流側に配してこれらオイルポンプを直列に接続し、
電動オイルポンプをバイパスするよう配して、原動機駆動オイルポンプの吸入油路を設け、
該吸入油路中に、吸入油流と逆向きの油流を禁止する逆止弁を設けたことを特徴とするものである。

かかる本発明の再発進応答改善装置においては、
原動機の運転中、原動機駆動オイルポンプが上記の吸入油路より作動油を吸入し、吐出油を変速機の変速制御に供する。
アイドルストップによる原動機の非運転中は、原動機駆動オイルポンプからの作動油供給がないものの、電動オイルポンプの駆動によりこれからの作動油を、上記逆止弁による逆止作用下で、停止時油流許可型の原動機駆動オイルポンプを経て変速機に向かわせ、これを作動油が充満された状態、若しくは、動力伝達可能状態に保つ。

アイドルストップの解除により原動機が始動されると、原動機駆動オイルポンプが上記の吸入油路より作動油を吸入し、吐出油を変速機の変速制御に供するが、
アイドルストップ中に変速機が上記の通り、作動油充満状態、若しくは、動力伝達可能状態に保たれていたため、アイドルストップの解除により原動機が始動されたとき直ちに上記の変速制御が開始され得ることとなり、アイドルストップの解除時における再発進応答を改善可能である。

一方で、アイドルストップ中に電動オイルポンプで変速機を作動油充満状態、若しくは、動力伝達可能状態に保つ間も、電動オイルポンプからの作動油が原動機駆動オイルポンプを経て変速機に向かうため、
原動機駆動オイルポンプは勿論のこと、その吸入系および吐出系が作動油を充満されており、アイドルストップの解除により原動機が始動されたとき原動機駆動オイルポンプはその吸入系および吐出系に作動油を充満させる必要がなく、当該充満に伴う再発進応答の低下を生ぜず、再発進応答の更なる改善が可能である。

また逆止弁は、電動オイルポンプをバイパスするよう配して設けた、原動機駆動オイルポンプの吸入油路中における1個の逆止弁のみで足り、2個の逆止弁が不可欠な従来の装置に較べてコスト上大いに有利である。
しかも当該1個の逆止弁が、電動オイルポンプの作動油流に何ら関与しない配置であるため、もともとポンプ容量が小さくポンプ駆動負荷に関して敏感な電動オイルポンプの負荷をいささかも大きくすることがない。

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図1は、原動機からの動力により自動変速機を介して走行可能なアイドルストップ付き車両の自動変速機に用いるよう構成した、再発進応答改善装置の一実施例を示し、
1は、該自動変速機の変速を司る変速制御油圧回路である。

変速制御油圧回路1は、上記原動機により駆動される原動機駆動オイルポンプ2からの作動油を媒体とし、これを所定油圧に調圧して自動変速機の変速制御を遂行するものとする。
なおアイドルストップ付き車両は、停車時に発進意志のない状態が設定時間に亘って続くなどの所定条件が揃ったところで原動機を自動的に停止させるアイドルストップを行うと共に、原動機駆動オイルポンプ2に代え電動オイルポンプ3からの作動油を変速制御油圧回路1に供給して、後で詳述するように再発進応答を改善するものとする。

本実施例においては特に、原動機駆動オイルポンプ2は、ポンプ駆動停止中も作動油が通流可能な停止時油流許可型オイルポンプとし、例えばロータリーベーンポンプで構成する。
また電動オイルポンプ3は、ポンプ駆動停止中に作動油が通流不能な停止時油流非許可型オイルポンプとし、例えば内接歯車ポンプや外接歯車ポンプなどのギヤポンプで構成する。

そして、停止時油流許可型とした原動機駆動オイルポンプ（ベーンポンプ）2を、停止時油流非許可型とした電動オイルポンプ（ギヤポンプ）3よりも下流側に配し、これらオイルポンプ2,3を以下のようにして直列に接続する。
つまり、原動機駆動オイルポンプ（ベーンポンプ）2はその吐出ポートを油路4により変速制御油圧回路1の作動油入り口に接続し、吸入ポートを油路5により電動オイルポンプ（ギヤポンプ）3の吐出ポートに接続し、電動オイルポンプ（ギヤポンプ）3の吸入ポートを油路6によりオイルストレーナ7に接続する。
オイルストレーナ7は、オイルパン8のオイルレベルよりも下側に位置させてオイルパン8内に配置する。

電動オイルポンプ3をバイパスして油路5,6間を短絡する、原動機駆動オイルポンプ2の吸入油路9を設け、
この吸入油路9中に、吸入油流と逆向きの油流を禁止する逆止弁10を設ける。
なお逆止弁10を図面では便宜上、油路5に近い吸入油路9の端部に配置したが、実際は油路6に近い吸入油路9の端部に配置するのが好ましい。

電動オイルポンプ3は、原動機駆動オイルポンプ2が駆動されないアイドルストップ中、これに代わって作動油を変速制御油圧回路1に供給することにより再発進応答を改善するものであり、そのための電動オイルポンプ3の作動、非作動制御をコントローラ11により実行する。
このためコントローラ11には、原動機のアクセル開度APO（要求負荷）を検出するアクセル開度センサ12からの信号と、車速VSPを検出する車速センサ13からの信号と、ブレーキペダルの踏み込み時にONするブレーキスイッチ14からの信号とを入力する。

コントローラ11は、これら入力情報をもとに図2の制御プログラムを実行して以下のように、原動機のアイドルストップ制御を行うと共に、これとの関連において電動オイルポンプ3の作動、非作動制御を行うことにより、アイドルストップ解除時における再発進応答を改善させる。

ステップＳ11においては、アイドルストップを行うべき条件が揃ったか否かをチェックする。
ここでアイドルストップを行うべき条件とは、アクセル開度APOが０で、車速VSPも０で、更にブレーキスイッチ14がONである（ブレーキ作動）状態が設定時間以上に亘って続いた時、つまり、発進意志のない停車状態が設定時間以上に亘って続いた時をもって、アイドルストップを行うべき条件が揃ったと判定する。

ステップＳ11でアイドルストップを行うべき条件が揃っていないと判定する間は、アイドルストップを行う必要もないし、本発明が狙いとする電動オイルポンプ3の作動を介した再発進応答改善制御も不要であるから、制御をそのまま終了して、図1に示したアイドルストップ信号を出力しないようにして原動機の運転を継続すると共に電動オイルポンプ3を非作動状態に保つ。

この間、図1の変速制御油圧源回路は、原動機駆動オイルポンプ2が運転中の原動機により駆動され、電動オイルポンプ3が非作動状態であることから、図3に実線で示す油路中に作動油を通流させる。
すなわち、電動オイルポンプ3が停止時油流非許可型オイルポンプであることから、原動機駆動オイルポンプ2は図3に示すごとく逆止弁10を開きつつ吸入油路9より作動油を吸入し、この作動油を油路4より変速制御油圧回路1へと吐出させ、この変速制御油圧回路1はこの作動油を媒体として通常の変速制御を行う。

図2のステップＳ11でアイドルストップを行うべき条件が揃ったと判定するときは、ステップＳ12において、図1に示したアイドルストップ信号を出力して原動機の運転を停止させるアイドルストップを行うと共に、アイドルストップ解除時の再発進応答を改善するために電動オイルポンプ3を作動させる。

このアイドルストップ中、図1の変速制御油圧源回路は、原動機駆動オイルポンプ2が非作動状態であり、これが停止時油流許可型オイルポンプであることから、電動オイルポンプ3の作動によって図4に実線で示す油路中に作動油を通流させる。
すなわち電動オイルポンプ3は、油路6を経て作動油を吸入し、油路5に吐出する。この電動オイルポンプ3から油路5への作動油は、逆止弁10により吸入路9への逆流を阻止されつつ、停止時油流許可型の原動機駆動オイルポンプ2を経て変速制御油圧回路1に向かい、これを作動油が充満された状態、若しくは、自動変速機を動力伝達可能状態に保つ。

図2のステップＳ12を実行した後のステップＳ13においては、アイドルストップを解除すべき条件が揃ったか否かをチェックする。
ここでアイドルストップを解除すべき条件とは、ブレーキスイッチ14がON（ブレーキ作動状態）からOFF（ブレーキ非作動状態）に切り替わった時、つまり、運転者が発進を意図した操作を行った時をもって、アイドルストップを解除すべき条件が揃ったと判定する。

ステップＳ13でアイドルストップを解除すべき条件が揃ったと判定するまでは、アイドルストップを継続すべきであるから、制御をステップＳ12およびステップＳ13間に戻してステップＳ12を継続的に実行させる。
ステップＳ13でアイドルストップを解除すべき条件が揃ったと判定するとき、制御をステップＳ14に進めて、原動機を運転再開のために始動させることによりアイドルストップを中止させる。

この間、アイドルストップの解除による原動機の始動で原動機駆動オイルポンプ2が再び駆動さるようになることから、また、電動オイルポンプ3が作動中であってもこれからの作動油流量が原動機駆動オイルポンプ2からの作動油流量に較べて少ないことから、図1の変速制御油圧源回路は、主として図5に太い実線で示す油路中に作動油を通流させる。
すなわち原動機駆動オイルポンプ2は逆止弁10を開きつつ吸入油路9より作動油を吸入し、この作動油を油路4より変速制御油圧回路1へと吐出させ、この変速制御油圧回路1を通常の変速制御が可能な状態となす。

ところで、アイドルストップ中に変速制御油圧回路1が電動オイルポンプ3からの作動油により作動油を充満された状態、若しくは、自動変速機を動力伝達可能状態にしていたため、アイドルストップの解除により原動機が始動されたとき直ちに上記変速制御油圧回路1の変速制御可能状態達成されることとなり、アイドルストップの解除時における再発進応答を改善可能である。

一方で、アイドルストップ中に電動オイルポンプ3の作動で変速制御油圧回路1を作動油充満状態、若しくは、変速機を動力伝達可能状態に保つ間も、電動オイルポンプ3からの作動油が図4に示すごとく原動機駆動オイルポンプ2を経て制御油圧回路1に向かうため、
原動機駆動オイルポンプ2は勿論のこと、その吸入系5および吐出系4が作動油を充満されており、アイドルストップの解除により原動機が始動されて原動機駆動オイルポンプ2が図4から図5への状態変化を生起させるに際し、その吸入系5および吐出系4に作動油を充満させる必要はなく、当該充満に伴う再発進応答の低下を生ぜず、更なる再発進応答の改善が可能である。

図2のステップＳ14に続くステップＳ15においては、電動オイルポンプ3の停止条件が成立したか否かをチェックする。
ここで電動オイルポンプ3の停止条件は、原動機の始動完了で原動機駆動オイルポンプ2の吐出圧が設定値に達した時をもって、電動オイルポンプ3の停止条件が成立したと判断することができる。

ステップＳ15で電動オイルポンプ3の停止条件が成立したと判定する前は、原動機の始動が未完であるから、制御をステップＳ14とステップＳ15との間に戻して、ステップＳ14を継続的に実行させることにより、原動機の始動操作を継続させる。
これにより原動機の始動が完了し、ステップＳ15で電動オイルポンプ3の停止条件が成立したと判定する時、ステップＳ16において電動オイルポンプ3を駆動状態から非駆動状態にする。

かように原動機の始動完了を待って電動オイルポンプ3を駆動状態から非駆動状態にすることで、
原動機駆動オイルポンプ2が、変速制御油圧回路1を引き続き作動油充満状態にし得る十分な量の作動油を吐出するようになってから、電動オイルポンプ3の駆動をOFFすることとなり、前記の再発進応答改善効果が一時的にせよ薄れるのを回避することができる。

また本実施例においては逆止弁が、電動オイルポンプ3をバイパスするよう配して設けた、原動機駆動オイルポンプ2の吸入油路9中における1個の逆止弁10のみで足り、2個の逆止弁が不可欠な図6に示す従来の装置に較べてコスト上大いに有利である。
しかも当該1個の逆止弁10が、電動オイルポンプ3の吸入油路6や吐出油路5中に存在しないため、電動オイルポンプ3の作動油流に何ら関与しないこととなり、
もともとポンプ容量が小さくポンプ駆動負荷に関して敏感な電動オイルポンプ3の負荷をいささかも大きくすることがない。

なお本実施例のように、原動機駆動オイルポンプ2としてロータリーベーンポンプを用いることにより、原動機駆動オイルポンプ2を停止時油流許可型のものとし、
電動オイルポンプ3としてギヤポンプを用いることにより、電動オイルポンプ3を停止時油流非許可型のものとする場合、
従来から原動機駆動オイルポンプ2にロータリーベーンポンプが多く用いられ、電動オイルポンプ3にギヤポンプが多く用いられているため、これら原動機駆動オイルポンプ2および電動オイルポンプ3の機種変更なしに安価に前記の作用効果を達成することができる。

本発明の一実施例になる再発進応答改善装置を具えたアイドルストップ付き車両用自動変速機の油圧源回路を示すシステム図である。 図1におけるコントローラが実行するアイドルストップ制御および再発進応答改善制御のプログラムを示すフローチャートである。 図1における油圧源回路を、通常走行時の状態で示す説明図である。 図1における油圧源回路を、アイドルストップ時の状態で示す説明図である。 図1における油圧源回路を、原動機始動時の状態で示す説明図である。 従来の再発進応答改善装置を具えたアイドルストップ付き車両用自動変速機の油圧源回路を示すシステム図である。 図6における油圧源回路を、アイドルストップ時の状態で示す説明図である。 図6における油圧源回路を、原動機始動時の状態で示す説明図である。

符号の説明

１ 変速制御油圧回路
２ 原動機駆動オイルポンプ
３ 電動オイルポンプ
４ 油路
５ 油路
６ 油路
７ オイルストレーナ
８ オイルパン
９ 原動機駆動オイルポンプ吸入油路
10 逆止弁
11 コントローラ
12 アクセル開度センサ
13 車速センサ
14 ブレーキスイッチ

Claims (4)

1. 原動機からの動力により変速機を介して走行可能で、該原動機の運転中は、この原動機により駆動される原動機駆動オイルポンプからの油圧で前記変速機を変速制御し、停車時は所定条件が揃ったところで原動機を自動的に停止させるアイドルストップを行うと共に、前記原動機駆動オイルポンプに代え電動オイルポンプからの作動油を前記変速機に供給にして再発進応答を改善するようにしたアイドルストップ付き車両において、
   前記原動機駆動オイルポンプを、ポンプ駆動停止中も作動油が通流可能な停止時油流許可型オイルポンプとし、
   前記電動オイルポンプを、ポンプ駆動停止中に作動油が通流不能な停止時油流非許可型オイルポンプとし、
   停止時油流許可型とした原動機駆動オイルポンプを、停止時油流非許可型とした電動オイルポンプよりも下流側に配してこれらオイルポンプを直列に接続し、
   電動オイルポンプをバイパスするよう配して、原動機駆動オイルポンプの吸入油路を設け、
   該吸入油路中に、吸入油流と逆向きの油流を禁止する逆止弁を設けたことを特徴とする、アイドルストップ付き車両の変速機に用いる再発進応答改善装置。
2. 請求項1に記載の再発進応答改善装置において、
   前記原動機駆動オイルポンプとしてロータリーベーンポンプを用いることを特徴とする、アイドルストップ付き車両の変速機に用いる再発進応答改善装置。
3. 請求項1または2に記載の再発進応答改善装置において、
   前記電動オイルポンプとしてギヤポンプを用いることを特徴とする、アイドルストップ付き車両の変速機に用いる再発進応答改善装置。
4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の再発進応答改善装置において、
   前記原動機の始動完了時に前記電動オイルポンプを駆動状態から非駆動状態にするよう構成したことを特徴とする、アイドルストップ付き車両の変速機に用いる再発進応答改善装置。

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