JP2010180984A - アイドルストップシステム - Google Patents

Abstract

【課題】電動式オイルポンプを用いることなく発進用のシフト位置を維持して、システム全体のコストダウンを図ることができ、更に燃費も向上できるアイドルストップシステムを提供する。
【解決手段】車両の停止や発進に伴って、前記車両の内燃機関を自動停止、自動始動させるアイドルストップシステムにおいて、発進クラッチＣ１を備えたオイル供給部６と、前記オイル供給部６に作動油を連通又は遮断させる調圧手段４と、内燃機関１の駆動力によって駆動される、連結された２つの機械式オイルポンプ２、３と、前記発進クラッチＣ１及び調圧手段４に連結され、これら発進クラッチ又は調圧手段の何れかに切替自在な切替手段５とを備えてなり、前記２つの機械式オイルポンプ２、３の一方は、前記調圧手段４に接続され、他方は、前記切替手段５に連結されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、信号待ちなどによる車両の停止や発進に伴って、前記車両の内燃機関を自動停止、自動始動させるアイドルストップシステムに関する。

従来、停車率の高い市街地走行時の燃費向上等を目的として、信号待ちなど、所定の条件下で車両が停車されたときには、内燃機関の燃焼室への燃料供給を停止して、前記内燃機関を自動停止させ、車両の発進時には同内燃機関を再始動させるアイドルストップシステムが知られている。

一方、前記内燃機関の出力を動力源とする機械式オイルポンプから供給される作動油によって、各シフト位置の保持及び切り替え制御を行う変速機が、広く用いられている。

このような変速機を備える車両においては、信号待ちなど、車両が一時停止している間、前記変速機（発進クラッチ）は、前記機械式オイルポンプの作動油圧によって発進用のシフト位置を保持することで、車両の発進を円滑に行うことが可能となる。

しかし、この種の変速機を備えた車両に対して、前記アイドルストップシステムを適用した場合には、当該内燃機関の自動停止に伴って、前記機械式オイルポンプが作動しなくなる。

このような状態で前記内燃機関の再始動が行われると、前記機械式オイルポンプの作動に伴って、前記作動油圧は上昇されるが、この作動油圧が十分に高まるまでは、前記発進用のシフト位置を保持することができないため、発進応答性が低下するという問題が生じる。

そこで、近年では、内燃機関の自動停止中には電動オイルポンプによって調圧された作動油を供給することによって、発進用のシフト位置を保持して、発進応答性を高めることが可能なアイドルストップシステムが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。

ここで、図３，図４は、従来のアイドルストップシステムの要部を概略したブロック図である。

なお、図３は、車両の走行状態を示し、図４は、アイドルストップシステムが作動された車両の停止状態を夫々示している。

すなわち、従来のアイドルストップシステム１００は、車両が走行している状態では、内燃機関１０１が駆動しているため、これを動力源とする機械式オイルポンプ１０２も作動されている。

そのため、オイルパン１０３の作動油は、油路１０４を通って、機械式オイルポンプ１０２に吸い込まれ、当該機械式オイルポンプ１０２で加圧して吐出され、この油圧力によって、レギュレータ１０５の弾性バネ１１５の弾性力を抗して開放し、前記作動油が連通され、油圧制御バルブ１０６を介して、発進クラッチＣ１を備えたオイル供給部１０７に供給される（図３、参照。）。

一方、信号待ちなど、所定の条件下で車両が停車されたときには、コントロールユニット（ＥＣＵ）１０８が制御を実行して、アイドルストップシステム１００が作動し、内燃機関１０１が自動停止される。

すると、この内燃機関１０１を動力源とする機械式オイルポンプ１０２も作動が停止され、この油圧力の低下によって、レギュレータ１０５が弾性バネ１１５の弾性力によって閉止され、機械式オイルポンプ１０２から発進クラッチＣ１を備えたオイル供給部１０６への前記作動油の供給が遮断される（図４、参照。）。

ところが、このオイル供給部１０６のうち、特に、発進クラッチＣ１への作動油の供給が遮断された状態では、発進用のシフト位置を保持できないため、発進応答性が低下するという問題がある。

そのため、従来のアイドルストップシステム１００では、内燃機関１０１が自動停止されたときには、バッテリー（不図示）により電気モーターＭを駆動させ、当該電気モーターＭを駆動源とする機械式オイルポンプ１０２に併設された電動オイルポンプ２０１を作動させるようにしている。

従って、オイルパン１０３の作動油は、油路１０４を通って電動式オイルポンプ２０１に吸い込まれ、当該電動式オイルポンプ２０１で加圧して吐出され、この油圧力によって、レギュレータ１０５が弾性バネ１１５の弾性力を抗して開放し、前記作動油が連通され、油圧制御バルブ１０６を介して、発進クラッチＣ１を備えたオイル供給部１０７に供給される（図４、参照。）。

このようにして、従来のアイドルストップシステム１００は、燃費向上のために内燃機関１０１が停止されても、電動式オイルポンプ２０１によって、発進クラッチＣ１に必要な油圧が供給されるため、内燃機関１０１の再始動時における油圧の立ち上がり遅れを防止し、発進応答性を高めることができる。

また、油圧制御バルブ１０６を介して、発進クラッチＣ１を備えたオイル供給部１０７に供給された前記作動油は、油路（不図示）を介して再びオイルパン１０３に戻される。

なお、このアイドルストップシステム１００は、コントロールユニット（ＥＣＵ）１０８によって、全体が制御されている。

特開２００６−１６１８３８号公報 特開２００３−９４９８４号公報

しかしながら、従来のアイドルストップシステム１００では、以下の問題があった。

先ず、電動式オイルポンプ２０１は、電気モーターＭやドライバ等、システム構成上のコスト面で不利な要素が多いため、システム全体がコストアップとなってしまう問題があった。

更に、アイドルストップシステム１００が作動して、内燃機関１０１が自動停止されている間は、当該内燃機関１０１の再始動時に備えて、電動式オイルポンプ２０１が常に作動されることになる。

そのため、アイドルストップシステム１００作動中の電動式オイルポンプ２０１は、電力を消費し、この電力消費分だけ燃費効果が低下するという問題もあった。

本発明は、かかる課題を解決することを目的とし、電動式オイルポンプを用いることなく、再始動時の発進応答性を高めて、システム全体のコストダウンを図ることができ、更に燃費も向上できるアイドルストップシステムを提供する。

前記課題を解決するために、
本発明のアイドルストップシステムは、発進クラッチを備えたオイル供給部と、前記オイル供給部に作動油を連通又は遮断させる調圧手段と、内燃機関の駆動力によって駆動される、連結された２つの機械式オイルポンプと、前記発進クラッチ及び調圧手段に連結され、これら発進クラッチ又は調圧手段の何れかに切替自在な切替手段とを備えてなり、前記２つの機械式オイルポンプの一方は、前記調圧手段に接続され、他方は、前記切替手段に連結されていることを特徴とするものである。

すなわち、本発明は、従来のような電動式オイルポンプを用いることがなく、内燃機関の駆動力によって駆動される連結された２つの機械式オイルポンプと、発進クラッチ又は調圧手段の何れかに切替自在な切替手段によって、再始動時の発進応答性を高めるようにして、システム全体のコストダウンを図ると共に、燃費の向上も図るようにしたものである。

具体的には、車両が走行している状態では内燃機関の駆動力によって、連結された２つの機械式オイルポンプが駆動され、レギュレータ等の調圧手段を開放して、オイル供給部に作動油が供給される。

一方、信号待ちなど、所定の条件下で車両が停車されたときには、アイドルストップシステムが作動して、内燃機関が自動停止され、前記２つの機械式オイルポンプも作動が停止されるために、前記調圧手段が閉止され、前記オイル供給部への前記作動油の供給が遮断される。

このとき、本発明では、ソレノイド等の前記切替手段が作動し、他方の機械式オイルポンプは、発進クラッチにのみ連結された状態となる。

もっとも、車両が停止された状態では、何れの機械式オイルポンプも駆動されていないので、無駄なエネルギーを一切消費することがなく、燃費効果を低下させることもない。

そして、内燃機関が再始動されると、２つの機械式オイルポンプは同時に駆動されるが、他方の機械式オイルポンプは、発進クラッチにのみ連結されている。

そのため、当該内燃機関の再始動時には、前記発進クラッチには、２つの機械式オイルポンプから同時に作動油を供給して、作動油圧を直ぐに高めることができる。

また、前記他方の機械式オイルポンプは、再始動時に作動油が最も必要な発進クラッチに対してのみ当該作動油を供給するための専用ポンプであるとも言えるので、他方の機械式オイルポンプは、一方の機械式オイルポンプに比べて応答性の良い小型のものであるのが好ましい。

このように、本発明では、電動式オイルポンプを用いることなくコストダウンを図ると共に、２つの機械式オイルポンプから同時に作動油を供給して、作動油圧を直ぐに高めることによって、内燃機関の再始動時における油圧の立ち上がり遅れを防止し、発進応答性を高めることができるのである。

本発明の内燃機関のアイドルストップシステムによれば、電動式オイルポンプを用いることなく、再始動時の発進応答性を高めて、システム全体のコストダウンを図ることができ、更に燃費も向上することができる。

本発明のアイドルストップシステムの要部を概略したブロック図（走行状態）である。 本発明のアイドルストップシステムの要部を概略したブロック図（停止状態）である。 従来のアイドルストップシステムの要部を概略したブロック図（走行状態）である。 従来のアイドルストップシステムの要部を概略したブロック図（停止状態）である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１，図２は、本実施形態のアイドルストップシステムＡの要部を概略したブロック図である。

なお、図１は、車両の走行状態を示し、図２は、アイドルストップシステムＡが作動された車両の停止状態を夫々示している。

すなわち、本実施形態のアイドルストップシステムＡは、内燃機関１の駆動力によって駆動される、連結された２つの機械式オイルポンプ２、３と、作動油を連通又は遮断する調圧手段４と、発進クラッチＣ１又は調圧手段４の何れかに切替自在な切替手段５と、発進クラッチＣ１を備えたオイル供給部６と、を備えてなる。

内燃機関１は、その型式に限定されず、例えば、レシプロ型、ディーゼル型、ハイブリッド型等、何れの型式のものでも構わない。

２つの機械式オイルポンプ２、３のうち、一方の機械式ポンプ２は、従来同様のものであるため説明を省略するが、この一方の機械式ポンプ２に関係付けられた他方の機械式オイルポンプ３は、発進時（吐出圧の低い場合）には、発進クラッチＣ１にのみ油圧を供給する、いわば発進時専用のポンプである。

そのため、他方の機械的オイルポンプ３は、内燃機関１が再始動のクランキングで発進に必要な作動油を発進クラッチＣ１に供給可能な性能を有しており、一方の機械式オイルポンプ２に比べて小型である方が好ましい。

これら２つの機械式オイルポンプ２、３は連結されており、内燃機関１の駆動力によって同時に駆動される。

本実施形態では、一方の機械式オイルポンプ２は、オイル供給部６に作動油を連通又は遮断させる調圧手段４と、発進クラッチＣ１に接続され、他方の機械式オイルポンプ３は、切替手段５に連結されている。

調圧手段４は、２つのレギュレータ４１、４２により構成されており、機械式オイルポンプ２に連結された油路７２、７３の途中に、２つのレギュレータ４１、４２が、間隔をあけて配置されてなる。

レギュレータ４１、４２は、油路７２、７３を通る作動油の油圧によって連通又は遮断可能にされている。

具体的には、一方のレギュレータ４１は、作動油の油圧が一定圧以上になれば、弾性バネ４１ａの弾性力を抗して開放され、前記作動油が当該レギュレータ４１を連通し、油路７３を通じて、前方に配置された他方のレギュレータ４２に供給される。

また、供給された他方のレギュレータ４２は、前記同様、作動油の油圧が一定圧以上になれば、弾性バネ４２ａの弾性力を抗して開放され、前記作動油が当該レギュレータ４２を連通し、前方の油圧制御バルブ８を介して、発進クラッチＣ１を備えたオイル供給部６に供給される。

一方、作動油の油圧が一定圧以下になれば、これらレギュレータ４１、４２は、夫々の弾性バネ４１ａ、４２ａの弾性力によって閉止され、機械式オイルポンプ２から発進クラッチＣ１を備えたオイル供給部６への前記作動油の供給が遮断される。

切替手段５は、例えば、電磁弁などのソレノイドであり、機械式オイルポンプ３に連結された油路７４、７５の途中に配置されてなる。

ソレノイド５１は、コントロールユニット（ＥＣＵ）９からの制御信号によって、発進クラッチＣ１又は調圧手段４の何れかに連結するように切替可能にされている。

具体的には、本実施形態のソレノイド５１（切替手段５）は、機械式オイルポンプ３が再始動するときには、ＥＣＵ９によって発進クラッチＣ１にのみ連結するように切替えられて、機械式オイルポンプ３から吐出された作動油が、発進クラッチＣ１にのみ供給されるようにしている。

一方、車両が走行して内燃機関１の駆動力が所定の回転数以上に高まると、ＥＣＵ９がソレノイド５１を切替えて、機械式オイルポンプ３から吐出された作動油が、発進クラッチＣ１への供給を停止すると共に、分岐油路７５を通じて、油路７３に供給されるようにしている。

なお、これら２つの機械式オイルポンプ２、３の吸込口は、油路７１を通じてオイルパン７に連結されている。

このように構成された本実施形態のアイドルストップシステムＡは、以下のように作用する。

すなわち、車両が走行している状態では、内燃機関１が駆動しているため、これを動力源とする２つの機械式オイルポンプ２も作動している。

そのため、オイルパン７の作動油は、油路７１を通って、２つの機械式オイルポンプ２、３から夫々吸い込まれる。

ここで、一方の機械式オイルポンプ２で加圧して吐出された作動油は、その油圧力によって、レギュレータ４１の弾性バネ４１ａの弾性力を抗して開放し、前記作動油がレギュレータ４１を連通して、油路７３中に送られる。

また、他方の機械式オイルポンプ３で加圧して吐出された作動油は、ソレノイド５１に切替えられて、前方の分岐油路７５を通じて、上記油路７３に合流される。

そして、この合流した作動油は、その油圧力によって、レギュレータ４２の弾性バネ４２ａの弾性力を抗して開放し、油圧制御バルブ８を介して、発進クラッチＣ１を備えたオイル供給部６に供給されている（図１、参照。）。

一方、信号待ちなど、所定の条件下で車両が停車されたときには、ＥＣＵ９が制御を実行して、本実施形態のアイドルストップシステムＡが作動し、内燃機関１が自動停止される（図２、参照。）。

すると、この内燃機関１を動力源とする２つの機械式オイルポンプ２、３も作動が停止され、この油圧力の低下によって、２つのレギュレータ４１、４２は、夫々が弾性バネ４１ａ、４２ａの弾性力によって閉止され、機械式オイルポンプ２から発進クラッチＣ１を備えたオイル供給部６への前記作動油の供給が遮断される。

また、ＥＣＵ９は、ソレノイド５１を切替えて制御するため、機械式オイルポンプ３から吐出された作動油が、発進クラッチＣ１にのみ供給される状態で待機されることとなる（図２、参照。）。

そして、内燃機関１が再始動されると、接続された２つの機械式オイルポンプ２、３は、同時に駆動されるが、他方の機械式オイルポンプ３は、発進クラッチＣ１のみに連結されている。

そのため、内燃機関１の再始動時には、２つの機械式オイルポンプ２、３からは、油路７１、７２ａを通じて吸引された作動油が、同時に発進クラッチＣ１に供給されて、作動油圧を直ぐに高めることができ、発進応答性を高めることができる。

やがて、車両が走行して内燃機関１の駆動力が高まると、一方の機械式オイルポンプ２から吐出された作動油は、その油圧力によって、レギュレータ４１、４２が開放され、油圧制御バルブ８を介して、発進クラッチＣ１を備えたオイル供給部６に供給される（図１、参照。）。

このとき、ＥＣＵ９は、ソレノイド５１を切替えて、機械式オイルポンプ３から吐出された作動油が、発進クラッチＣ１への供給を停止すると共に、分岐油路７５を通じて、油路７３に合流される。

そのため、他方の機械式オイルポンプ３は、走行中には無駄な仕事をすることがなく、システムの効率を向上することができる。

また、油圧制御バルブ８を介して、発進クラッチＣ１を備えたオイル供給部６に供給された前記作動油は、油路（不図示）を介して再びオイルパン７に戻される。

なお、本実施形態のアイドルストップシステムＡは、コントロールユニット（ＥＣＵ）９によって、全体が制御されている。

このように本実施形態のアイドルストップシステムＡによれば、従来のような電動式オイルポンプを用いることなく、内燃機関の再始動時の発進応答性を高めて、システム全体のコストダウンを図ることができ、更に燃費も向上することができるのである。

Ａ 内燃機関のアイドルストップシステム
Ｃ１ 発進クラッチ
１ 内燃機関
２ （一方の）機械式オイルポンプ
３ （他方の）機械式オイルポンプ
４ 調圧手段
４１ レギュレータ
４２ レギュレータ
５ 切替手段
５１ ソレノイド
６ オイル供給部

Claims (1)

1. 車両の停止や発進に伴って、前記車両の内燃機関を自動停止、自動始動させるアイドルストップシステムにおいて、
   発進クラッチを備えたオイル供給部と、
   前記オイル供給部に作動油を連通又は遮断させる調圧手段と、
   内燃機関の駆動力によって駆動される、連結された２つの機械式オイルポンプと、
   前記発進クラッチ及び調圧手段に連結され、これら発進クラッチ又は調圧手段の何れかに切替自在な切替手段とを備えてなり、
   前記２つの機械式オイルポンプの一方は、前記調圧手段に接続され、他方は、前記切替手段に連結されていることを特徴とするアイドルストップシステム。

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