JP2016097951A - エンジン自動停止始動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＩＳＳ車両において、エンジンの油圧回路の油圧を確保した上で、クラッチを接続させることで、エンジンの可動部品の摩耗を低減し、ひいては焼きつけを防止することができ、エンジンの可動部品の信頼性及び耐久性を向上させることのできるエンジン自動停止始動制御装置を提供すること。
【解決手段】ＥＣＵ（２０）のクラッチ接続禁止制御部（３１）が、ＩＳＳ制御によるエンジン始動後において、エンジン油圧センサ（２６）により検出されるエンジン油圧が所定圧以下である間は、クラッチ装置（２）の接続を禁止する。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジン自動停止始動制御装置に係り、エンジンの自動始動直後のエンジンの油圧に応じたクラッチ制御技術に関する。

近年、環境保護や燃費節減の観点から、交差点での信号待ちなどで車両が一時停止したときにエンジンを自動停止させ、その後の再発進の際にエンジンを自動始動させるエンジン自動停止始動制御、即ち所謂アイドリングストップスタート（ＩＳＳ）機能を備えた車両（以下、ＩＳＳ車両という）が実用化されている。

このようなＩＳＳ車両において、エンジンを自動始動させた後、滑らかな発進を行えるように自動変速機を制御する技術が開示されている（特許文献１参照）。特許文献１では、エンジンを自動停止させる際に、自動変速機を高速段に切り換えておき、エンジンを自動始動した際には自動変速機のクラッチが係合した後に低速段への切り換えを行っている。

特開平１０−１２２００８号公報

特許文献１ではエンジン自動始動後の自動変速機のクラッチの係合を検出して変速段を切り換えることで滑らかな発進を実現させているが、エンジンの状態についてはなんら考慮されていない。

エンジンは、各種可動部品を有しており、これらの可動部品を円滑に動作させるよう潤滑するための油圧回路が形成されている。このエンジンの油圧回路は、油圧ポンプにより作動油が循環するが、油圧ポンプは通常エンジンの回転によって駆動することから、エンジン始動直後は各可動部品に十分作動油が供給されていない。このように作動油が行き届いていない状態でクラッチを接続させると、潤滑不良によりエンジンの各可動部品の摩耗が大きくなり、ひいては焼きつき等を生じるおそれがある。特にＩＳＳ車両はエンジンの停止と始動を繰り返すとともに、エンジン始動直後に発進することも多いことから、エンジンが潤滑不良状態のままクラッチが接続されることが多発し、エンジンの可動部品の信頼性や耐久性を低下させるおそれがある。

本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ＩＳＳ車両において、エンジンの油圧回路の油圧を確保した上で、クラッチを接続させることで、エンジンの可動部品の摩耗を低減し、ひいては焼きつけを防止することができ、エンジンの可動部品の信頼性及び耐久性を向上させることのできるエンジン自動停止始動制御装置を提供することにある。

本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様又は適用例として実現することができる。

（１）本適用例に係るエンジン自動停止始動制御装置は、車両の走行用動力源であるエンジンと、前記エンジンと変速機との間の動力の断接を行うクラッチと、前記エンジンの回転に伴って駆動し、前記エンジンの油圧回路に作動油を循環させる油圧ポンプと、前記エンジンの油圧回路内の油圧を検出する油圧検出手段と、所定の停止条件が成立したときに前記エンジンを自動停止させ、その後に所定の始動条件が成立したときに前記エンジンを自動始動するエンジン自動停止始動制御手段と、前記エンジン自動始動制手段による前記エンジンの自動始動後、前記油圧検出手段により検出される油圧が所定圧以下である場合には、前記クラッチの接続を禁止するクラッチ接続禁止制御手段と、を備える。

（２）本適用例に係るエンジン自動停止始動制御装置において、前記所定圧は前記エンジンの油圧回路全域に作動油を供給可能な油圧としてもよい。

上記手段を用いる本発明によれば、ＩＳＳ車両において、エンジンの油圧回路の油圧を確保した上で、クラッチを接続させることで、エンジンの可動部品の摩耗を低減し、ひいては焼きつけを防止することができ、エンジンの可動部品の信頼性及び耐久性を向上させることができる。

本発明の一実施形態におけるエンジン自動停止始動制御装置を備えた車両の駆動系を示す概略構成図である。

以下、本発明を具体化したエンジン自動停止始動制御装置の一実施形態を説明する。

図１は本実施形態のエンジン自動停止始動制御装置を備えた車両の駆動系を示す概略構成図であり、以下同図に基づき本実施形態の構成について説明する。

本実施形態における車両はトラックであり、走行用動力源としてディーゼルエンジン（以下、エンジンという）１が搭載されている。エンジン１の出力軸１ａにはクラッチ装置２を介して自動変速機（以下、単に変速機という）３の入力軸３ａが接続され、クラッチ装置２の接続時にエンジン１の回転が変速機３に伝達されるようになっている。当該変速機３は、例えば前進６段及び後進１段を備えた手動式変速機をベースとした自動変速機あり、以下に述べるように、その変速操作及び変速に伴うクラッチ装置２の断接操作を自動化した、いわゆるＡＭＴ（Automated Manual Transmission）である。

クラッチ装置２は、フライホイール４にクラッチ板５をプレッシャスプリング６により圧接させて接続される一方、フライホイール４からクラッチ板５を離間させることにより切断される乾式摩擦クラッチとして構成されている。なお、クラッチ装置２はその他の構成の乾式摩擦クラッチでもよいし、エンジン１の出力軸１ａ側のクラッチ板と、変速機３の入力軸３ａ側のクラッチ板とが軸方向に交互に並び、作動油の油圧に応じて断接が行われる湿式多板クラッチであってもよい。

変速機３には変速段を切り替えるためのギヤシフトユニット７が設けられている。ギヤシフトユニット７は、図示しないが変速機３内の各変速段に対応するシフトフォークを作動させる複数の油圧シリンダ、及び各油圧シリンダを作動させる複数の電磁弁を内蔵している。ギヤシフトユニット７は各電磁弁の開閉に応じて作動油が対応する油圧シリンダに供給され、その油圧シリンダが作動して対応するシフトフォークを切替操作すると、切替操作に応じて変速機３の変速段のギヤ入れが行われる。このようにギヤシフトユニット７の電磁弁の開閉に応じて油圧シリンダが作動して、変速機３を自動的に変速操作可能になっている。なお、変速機３のギヤシフトユニット７にて用いられる作動油は、いわゆるＡＴＦ（オートマチックトランスミッションフルード）であり、エンジン１の回転に伴い駆動する図示しない変速機用油圧ポンプから供給される。

エンジン１には、エンジン１の各可動部品に作動油を供給するためのエンジン油圧回路１０が形成されている。当該エンジン油圧回路１０内を循環する作動油は、エンジンオイルであり、上記ＡＴＦとは異なっている。

エンジン油圧回路１０は、エンジン１の回転に伴って駆動するエンジン用油圧ポンプ（以下、油圧ポンプという）１１を有している。油圧ポンプ１１はオイルパンから作動油を汲み上げてメインオイルギャラリー１２へと圧送する。メインオイルギャラリー１２には各可動部品へとつながる複数の油路が連結されている。油路は例えば可動部品の一つであるターボチャージャ１３に接続されており、その他図示しない軸受、動弁等の可動部品に接続されている。各可動部品に供給された作動油はオイルパンに戻される。

また、車両内には、図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭなど）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタなどを備えたＥＣＵ（制御ユニット）２０が設置されており、エンジン１、クラッチ装置２、変速機３の総合的な制御を行う。

ＥＣＵ２０の入力側には、変速機３の出力軸３ｂに設けられて出力軸回転速度から車速を検出する車速センサ２１、エンジン１の回転速度を検出するエンジン回転速度センサ２２、アクセルペダルの操作量（アクセル開度）を検出するアクセルセンサ２３、運転席に設けられたチェンジレバーの切替位置を検出するレバー位置センサ２４、ブレーキペダルの操作を検出するブレーキスイッチ２５、エンジン油圧回路１０のメインオイルギャラリー１２にてエンジン油圧を検出するエンジン油圧センサ２６などのセンサ類が接続されている。

また、ＥＣＵ２０の出力側には、上記したクラッチ装置２、ギヤシフトユニット７の各電磁弁などが接続されると共に、図示はしないが、エンジン１の燃料噴射弁などが接続されている。なお、このように単一のＥＣＵ２０で総合的に制御することなく、例えばＥＣＵ２０とは別にエンジン制御専用のＥＣＵや変速機制御専用のＥＣＵを備えるようにしてもよい。

そして、例えばＥＣＵ２０は、エンジン回転速度センサ２２により検出されたエンジン回転速度及びアクセルセンサ２３により検出されたアクセル開度に基づき、図示しないマップからエンジン１の各気筒への燃料噴射量を算出すると共に、エンジン回転速度及び燃料噴射量に基づき図示しないマップから燃料噴射時期を算出する。そして、これらの算出値に基づき各気筒の燃料噴射弁を駆動制御しながらエンジン１を運転する。

また、ＥＣＵ２０は、レバー位置センサ２４によりチェンジレバーのＤ（ドライブ）レンジへの切替が検出されているときには自動変速モードを実行し、アクセル開度及び車速センサ２１により検出された車速に基づき、図示しないシフトマップから目標変速段を算出する。そして、クラッチ装置２を断接操作させながら、ギヤシフトユニット７の所定の電磁弁を開閉してエアシリンダにより対応するシフトフォークを切替操作して目標変速段にギヤ入れし、これにより常に適切な変速段をもって車両を走行させる。

なお、チェンジレバーが選択可能なシフト位置としては、駐車時に選択するＰ（パーキング）レンジ、変速機３のギヤをニュートラルとするＮ（ニュートラル）レンジ、前進走行時に選択するＤ（ドライブ）レンジ、後進時に選択するＲ（リバース）レンジ、手動で変速段をシフトアップ又はシフトダウン可能なＭ（マニュアル）レンジ等がある。

一方、ＥＣＵ２０は、信号待ちなどで車両が一時停止して所定のエンジン停止条件が成立するとエンジン１を自動停止させ、その後に所定のエンジン始動条件が成立したときにエンジン１を自動始動するアイドリングストップスタート制御（以下ＩＳＳ制御という）を実行するＩＳＳ制御部３０（エンジン自動始動停止制御手段）を有している。

例えばエンジン停止条件としては、アクセル操作の中止（アクセル開度＝０）、ブレーキ操作（ブレーキスイッチ２５がＯＮ）、及び車両停止（車速＝０）などが予め設定されている。これらの全ての条件が満たされた状態が予め設定した確定時間だけ継続すると、ＥＣＵ２０は停止条件が成立したとみなしてエンジン１の燃料噴射を中止して自動停止させる。

また、例えば始動条件としてはブレーキ操作の中止（ブレーキスイッチ２５がＯＦＦ）、又はアクセル操作の開始（アクセル開度＞０）が行われることなどが予め設定されている。これらの条件のいずれかが満たされるとＥＣＵ２０は始動条件が成立したとみなし、図示しないスタータでエンジン１をクランキングさせて自動始動させる。なお、以上のエンジン１の停止条件及び始動条件は一例であり、これに限るものではなく任意に変更可能である。

一方で、ＥＣＵ２０は上記ＩＳＳ制御によるエンジン自動始動後に、エンジン油圧センサ２６によりメインオイルギャラリー１２におけるエンジン油圧を検出し、予め定めた所定圧以下である場合には、前記クラッチの接続を禁止するクラッチ接続禁止制御部３１（クラッチ接続禁止制御手段）も有している。ここでの所定圧は、例えばエンジン油圧回路全域に作動油を供給可能な最小限の油圧（例えば２kgf/cm²=約２００kPa）である。

以上のような構成のＩＳＳ車両は、例えば信号待ちで車両が停止して、上記エンジン１の停止条件が成立すると、ＩＳＳ制御部３０はエンジン１を停止させる。そして、運転者がブレーキペダルを離す又はアクセルペダルを踏み込むと、上記始動条件が成立し、ＩＳＳ制御部３０はエンジン１を始動させる。

ここで、クラッチ接続禁止制御部３１は、ＩＳＳ制御によるエンジン始動後においてエンジン油圧センサ２６により検出されるエンジン油圧が所定圧以下である間は、上記クラッチ装置２の接続を禁止する。この間にエンジン１の回転数は上昇し、それに伴い油圧ポンプ１１も駆動してエンジン油圧回路１０の全域に作動油が循環していく。

そして、エンジン油圧センサ２６により検出されるエンジン油圧が所定圧より大となったときには、クラッチ接続禁止制御部３１はクラッチ装置２の接続を許可する。これ以降、ＥＣＵ２０は運転者の操作に応じてクラッチ装置２及び変速機３を制御する。

このように本実施形態に係るエンジン自動停止始動制御装置は、ＩＳＳ制御によりエンジン１を自動始動した際、エンジン油圧が所定圧以下である間はクラッチ装置２の接続を禁止することで、潤滑不足の状態でエンジンに負荷がかかるのを防止することができる。従って、エンジン油圧回路１０の油圧を確保した上で、クラッチ装置２を接続させることとなることから、エンジン１の可動部品の摩耗は低減され、可動部品の焼きつけも防止することができる。これにより、エンジン１の可動部品の信頼性及び耐久性を向上させることができる。

以上で本発明に係るエンジン自動停止始動制御装置の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。

例えば上記実施形態では、エンジン１はディーゼルエンジンであるが、エンジンはこれに限られず、例えばガソリンエンジンでもよい。

また、上記実施形態では、車両をトラックとしているが、本発明を適用することのできる車両はこれに限られるものではなく、アイドリングストップスタート制御可能な乗用車にも適用することができる。

また、上記実施形態では、エンジン油圧センサ２６がメインオイルギャラリー１２に設けられているが、エンジン油圧を検出する手段はこれに限られるものではない。例えばターボチャージャの油路等、他の位置にエンジン油圧センサを設けてもよいし、エンジンの状態等からエンジン油圧を推定して検出してもよい。

１ エンジン
２ クラッチ装置
３ 変速機
１０ エンジン油圧回路
１１ 油圧ポンプ
１２ メインオイルギャラリー
１３ ターボチャージャ
２０ ＥＣＵ
２６ エンジン油圧センサ
３０ ＩＳＳ制御部（エンジン自動停止始動制御手段）
３１ クラッチ接続禁止制御部（クラッチ接続禁止制御手段）

Claims (2)

1. 車両の走行用動力源であるエンジンと、
   前記エンジンと変速機との間の動力の断接を行うクラッチと、
   前記エンジンの回転に伴って駆動し、前記エンジンの油圧回路に作動油を循環させる油圧ポンプと、
   前記エンジンの油圧回路内の油圧を検出する油圧検出手段と、
   所定の停止条件が成立したときに前記エンジンを自動停止させ、その後に所定の始動条件が成立したときに前記エンジンを自動始動するエンジン自動停止始動制御手段と、
   前記エンジン自動始動制手段による前記エンジンの自動始動後、前記油圧検出手段により検出される油圧が所定圧以下である場合には、前記クラッチの接続を禁止するクラッチ接続禁止制御手段と、
   を備えるエンジン自動停止始動制御装置。
2. 前記所定圧は前記エンジンの油圧回路全域に作動油を供給可能な油圧である請求項１記載のエンジン自動停止始動制御装置。
   

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