JP2021063481A

JP2021063481A - アイドルストップ装置

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Publication number: JP2021063481A
Application number: JP2019189259A
Authority: JP
Inventors: 卓憲虻川; Takanori Abukawa; 桂誠岩▲崎▼; Keisei Iwasaki
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2019-10-16
Filing date: 2019-10-16
Publication date: 2021-04-22
Anticipated expiration: 2039-10-16
Also published as: JP7302426B2

Abstract

【課題】エンジンの再始動や動力伝達までにかかる時間を短縮して、車両の発進を早くすること。【解決手段】アイドルストップ装置は、所定の停止条件が成立したときにエンジン（３）を自動停止させ、所定の再始動条件が成立したとき自動停止したエンジンを再始動させるアイドルストップ制御部（６０）、を備えるアイドルストップ装置であって、ＴＣＭ（７）及びＩＳＧ（３２）へ電力を供給可能な第１電源（９０）と、ＴＣＭに電力を供給可能な第２電源（９１）と、ＴＣＭに電力を供給する電源として、第１電源と第２電源とを切り換える切換部（９２）と、エンジンの再始動前及び再始動後に第１電源からＴＣＭへ電力が供給され、エンジンの再始動中に第１電源からＩＳＧへ電力が供給されて第２電源からＴＣＭへ電力が供給されるように、切換部を制御する切換制御部（６１）と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、アイドルストップ装置に関する。

従来より、車両のエンジンにおいては、所定の条件を満たすときに自動停止して再始動させるアイドリングストップを実行することにより、燃費向上等を図ることが行われている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、変速機の変速ギヤ段がニュートラルであることをエンジンの再始動条件に加えることで、クラッチの解放状態が不十分であっても、スタータモータによるエンジンの回転が伝達されないようにすることが開示されている。

特開２０１７−０９６１３５号公報

ところで、一般にエンジン始動時には、スタータモータへの電力供給によりバッテリの電圧が低下する。例えば、ノーマリークローズタイプのクラッチを搭載した多段式の自動変速機にあっては、バッテリの電圧低下によって変速機コントローラの電源が喪失されると、クラッチが締結してしまう。このとき、ギヤが接続されていると車輪に駆動力が伝達され、運転者の意図しない車両の飛び出しが発生し得る。このため、上記したように、変速機の変速ギヤ段を一旦ニュートラルに設定した後に、エンジンを再始動させる必要がある。そして、エンジン再始動後に変速機の目標変速ギヤ段へのギヤイン動作とクラッチ締結動作とを実行することになる。この結果、エンジンの再始動や動力伝達までに時間がかかってしまい、車両の発進が遅くなるという問題がある。

本発明は係る点に鑑みてなされたものであり、エンジンの再始動や動力伝達までにかかる時間を短縮して、車両の発進を早くすることができるアイドルストップ装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様のアイドルストップ装置は、走行用の動力を発生する内燃機関と、ニュートラルを含む複数の変速ギヤ段を有して前記内燃機関から入力された動力を変速して出力する変速機と、前記内燃機関の動力を前記変速機へ伝達する経路を接続又は切断するクラッチと、前記内燃機関を始動する始動手段と、前記クラッチを制御する変速制御装置と、所定の停止条件が成立したときに前記内燃機関を自動停止させ、所定の再始動条件が成立したとき自動停止した前記内燃機関を再始動させるアイドルストップ制御部と、を備えるアイドルストップ装置であって、前記変速制御装置及び前記始動手段へ電力を供給可能な第１電源と、前記変速制御装置に電力を供給可能な第２電源と、前記変速制御装置に電力を供給する電源として、前記第１電源と前記第２電源とを切り換える切換部と、前記内燃機関の再始動前及び再始動後に前記第１電源から前記変速制御装置へ電力が供給され、前記内燃機関の再始動中に前記第１電源から前記始動手段へ電力が供給されて前記第２電源から前記変速制御装置へ電力が供給されるように、前記切換部を制御する切換制御部と、を備えることを特徴とする。

本発明の他の態様のアイドルストップ装置は、走行用の動力を発生する内燃機関と、ニュートラルを含む複数の変速ギヤ段を有して前記内燃機関から入力された動力を変速して出力する変速機と、前記内燃機関の動力を前記変速機へ伝達する経路を接続又は切断するクラッチと、前記内燃機関を始動する始動手段と、前記クラッチを制御する変速制御装置と、所定の停止条件が成立したときに前記内燃機関を自動停止させ、所定の再始動条件が成立したとき自動停止した前記内燃機関を再始動させるアイドルストップ制御部と、を備えるアイドルストップ装置であって、前記変速制御装置及び前記始動手段へ電力を供給する電源と、前記電源の電圧を昇圧する電圧変換器と、前記内燃機関の再始動中の前記電源の電圧が前記内燃機関の再始動前の電圧と同等となるように、前記電圧変換器を制御する電圧変換制御部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、エンジンの再始動や動力伝達までにかかる時間を短縮して、車両の発進を早くすることができる。

本実施の形態に係る車両の模式図である。本実施の形態に係るアイドルストップ装置の全体構成図である。本実施の形態に係るアイドルストップ装置の一例を示す機能ブロック図である。本実施の形態に係る制御フローの一例を示す図である。本実施の形態に係る制御フローの他の一例を示す図である。本実施の形態の一例を示す各種パラメータのタイムチャートである。本実施の形態の他の一例を示す各種パラメータのタイムチャートである。変形例に係るアイドルストップ装置を示す機能ブロック図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下においては、本発明が適用される車両として、四輪車を例にして説明するが、適用対象はこれに限定されることなく変更可能である。例えば、本発明を、二輪車、バギータイプの三輪車等、他のタイプの車両に適用してもよい。

図１から図３を参照して、本実施の形態に係る車両について説明する。図１は、本実施の形態に係る車両の模式図である。図２は、本実施の形態に係るアイドルストップ装置の全体構成図である。図３は、本実施の形態に係るアイドルストップ装置の一例を示す機能ブロック図である。なお、車両は、以下に示す構成に限定されず、適宜変更が可能である。また、以下において、一般的な車両が通常備えている構成は備えているものとし、説明は適宜省略する。

図１に示すように、車両１は、車輪２の駆動力を発生する内燃機関としてエンジン３等で構成されるパワーユニットを備えている。エンジン３は、例えば、並列多気筒のガソリンエンジンで構成され、走行用の動力を発生するものである。なお、エンジン３は、ガソリンエンジンに限らず、例えばディーゼルエンジンであってもよい。また、本実施の形態では、前輪駆動の車両１を例にして説明するが、これに限定されず適宜変更が可能である。車両１は、例えば後輪駆動で構成されてもよい。

エンジン３の側方には、クラッチ４を介して変速機５が設けられる。変速機５の出力軸の先には車輪２（前輪）が設けられる。クラッチ４は、エンジン３と変速機５間の動力伝達状態を断接可能に構成される。すなわち、クラッチ４は、エンジン３の動力を変速機５へ伝達する経路を接続又は切断するものである。詳細は後述するが、クラッチ４は、ノーマリークローズタイプのクラッチで構成される。クラッチ４は、後述するＴＣＭ（Transmission Control Module）７の指令に応じて動力の断接を切り換え可能なクラッチアクチュエータ４０を備えている。変速機５は、クラッチ４を介してエンジン３の駆動力を車輪２に伝達する。変速機５は、例えば多段式の自動変速機で構成される。変速機５は、例えば減速比が異なるギヤの組み合わせにより変速を行う選択摺動式又は常時噛合式の変速機で構成される。すなわち、変速機は、ニュートラルを含む複数の変速ギヤ段を有してエンジン３から入力された動力を変速して出力するものである。

具体的に変速機５は、クラッチ４側に設けられるインプットシャフト５０と、車輪２側に設けられるアウトプットシャフト５１と、所定の変速段に応じた複数のギヤ列（不図示）と、を備えている。各ギヤ列は、変速段に応じた入力ギヤ及び出力ギヤを有している。変速機５は、クラッチ４を介してエンジン３からインプットシャフト５０に伝達された駆動力を、所定のギヤ列を経由して変速した後にアウトプットシャフト５１から車輪２へ伝達する。変速機５は、複数のギヤ列を切り替えることで変速比を切り替えることが可能である。

また、変速機５は、複数のギヤ列を切り替える機構として、各ギヤ列間に配置される複数の同期装置（不図示）を備えている。更に変速機５は、ＴＣＭ７の指令に応じて同期装置を動作させるギヤシフトアクチュエータ５２を備えている。

同期装置は、所定のギヤ列における動力伝達状態を切り替える機構である。同期装置は、各ギヤ列に配置されるシフトスリーブ及びクラッチギヤ（共に不図示）を有している。同期装置は、所定のシフトスリーブが軸方向にスライドして所定のクラッチギヤに噛み合うことで所定のギヤ列における動力伝達を実現する。ギヤシフトアクチュエータ５２は、ＴＣＭ７の指令に応じて所定のシフトスリーブをギヤ列の軸方向にスライドさせる。

このように構成される変速機５は、所定のシフトスリーブの歯をクラッチギヤに噛み合わせることで変速段を切り替える。

また、車両１は、エンジン３の主要構成の動作を統括制御するエンジン制御装置としてのＥＣＭ（Engine Control Module）６と、クラッチ４（クラッチアクチュエータ４０）や変速機５（ギヤシフトアクチュエータ５２）の動作を制御する変速制御装置としてのＴＣＭ７と、を備えている。

ＥＣＭ６及びＴＣＭ７は、各種処理を実行するプロセッサやメモリ等により構成される。メモリは、用途に応じてＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶媒体で構成される。メモリには、上記した各種構成を制御する制御プログラム等が記憶されている。ＥＣＭ６及びＴＣＭ７は、ＣＡＮ８（Controller Area Network）を介して相互に通信可能に構成される。ＥＣＭ６及びＴＣＭ７は、本実施の形態に係るアイドルストップ装置の一部を構成する。

エンジン３は、燃料を噴射するインジェクタ３０と、エンジン３へ導入される吸入空気の流量を調整するスロットルバルブ３１と、エンジン３を始動するスタータ（始動手段）としてのＩＳＧ３２と、を備えている。インジェクタ３０、スロットルバルブ３１及びＩＳＧ３２は、ＥＣＭ６の指令に応じて動作する。また、車両には、ＥＣＭ６やＴＣＭ７、その他の各種電装部品に電力を供給する第１電源９０及び第２電源９１が設けられている。第１電源９０及び第２電源９１には、例えば鉛蓄電池やリチウムイオン蓄電池が用いられる。第１電源９０は、ＥＣＭ６、ＴＣＭ７、及びＩＳＧ３２へ電力を供給可能であり、第２電源９１は、ＴＣＭ７に電力を供給可能である。詳細は後述するが、ＴＣＭ７に電力を供給する電源として、第１電源９０と第２電源９１とは切換部９２（具体的には図３に示す第１スイッチ９２ａ及び第２スイッチ９２ｂ）によって切り換えられる。

ＥＣＭ６及びＴＣＭ７には、車両内に設けられた各種センサからの電気信号が入力される。例えば、ＥＣＭ６には、アクセルペダルからのアクセル信号、ブレーキペダルからのブレーキ信号、クランクセンサからのエンジン回転数、車速センサからの車速等の各種電気信号が入力される。また、ＴＣＭ７には、セレクトレバーからのセレクト信号、ギヤポジションセンサからの実ギヤ位値信号、クラッチセンサからのクラッチストローク位置信号等が入力される。

ＥＣＭ６は、上記の各種信号に基づいて車両内の各種構成の動作制御を実施する。例えばＥＣＭ６は、制御対象となる構成に応じて複数の機能ブロックを有している。具体的にＥＣＭ６は、エンジン３の自動停止及び再始動を制御するアイドルストップ制御部６０と、ＴＣＭ７に対する電力供給源を第１電源９０及び第２電源９１の間で切り換える切換部９２を制御する切換制御部６１と、を有している。なお、これらの機能ブロックは、便宜上あくまで一例を示すものであり、ＥＣＭ６は、これらの機能ブロックに限らず、他の機能ブロックを有してもよい。

アイドルストップ制御部６０は、所定の停止条件が成立したときにエンジン３を自動停止させ、所定の再始動条件が成立したとき、自動停止したエンジン３を再始動させる。アイドルストップ制御部６０は、例えば交差点での信号待ちのように、車両が一時停車した際にエンジン３を自動停止させる一方、エンジン３を自動停止状態（アイドルストップ状態）から復帰させる、いわゆるアイドルストップアンドスタート制御（自動停止再始動制御）を実施する。

具体的にアイドルストップ制御部６０は、ブレーキペダルの操作有無や車速、エンジン水温等に基づいて自動停止条件が成立するか否かを判断する。所定の自動停止条件が成立した場合、アイドルストップ制御部６０は、インジェクタ３０からの燃料噴射を停止（燃料カット）する。

また、アイドルストップ制御部６０は、ブレーキペダルの踏み込み解除等に基づいて再始動条件が成立するか否かを判断する。所定の再始動条件が成立した場合、アイドルストップ制御部６０は、インジェクタ３０からの燃料噴射を再開すると共にＩＳＧ３２を駆動してエンジン３を再始動する。

切換制御部６１は、所定の条件に基づいて切換部９２を制御し、ＴＣＭ７に対する電力供給源を切り換える。切換制御部６１は、例えばエンジン３の再始動前及び再始動後に第１電源９０からＴＣＭ７へ電力が供給されるように切換部９２を制御する。また、切換制御部６１は、エンジン３の再始動中に第１電源９０からＩＳＧ３２へ電力が供給されて第２電源９１からＴＣＭ７へ電力が供給されるように切換部９２を制御する。

また、詳細は後述するが、切換制御部６１は、エンジン３の再始動中で且つ変速ギヤ段がニュートラルに設定されている場合に第１電源９０からＴＣＭ７及びＩＳＧ３２へ電力が供給されるように切換部９２を制御し、エンジン３の再始動中で且つ変速ギヤ段がニュートラル以外に設定されている場合に第１電源９０からＩＳＧ３２へ電力が供給されて第２電源９１からＴＣＭ７へ電力が供給されるように切換部９２を制御する。

ＴＣＭ７は、例えばセレクトレバーからのセレクト信号に基づいて変速機５の変速状態を切り替える。また、ＴＣＭ７は、実ギヤ位置やクラッチストローク位置、ＥＣＭ６からの指令に基づいてクラッチ４の動作を制御する。詳細は後述するが、ＴＣＭ７は、切換制御部６１によりエンジン３の再始動中に第１電源９０からＩＳＧ３２及びＴＣＭ７へ電力が供給された場合、エンジン３の再始動後直ちにクラッチ４を切断するように制御する。

具体的にアイドルストップ装置は、図３に示すように、ＴＣＭ７及びＩＳＧ３２へ電力を供給可能な第１電源９０と、ＴＣＭ７に電力を供給可能な第２電源９１とを備えている。第１電源９０とＩＳＧ３２は電気的に接続されており、ＩＳＧ３２とＴＣＭ７の間には切換部９２として第１スイッチ９２ａが設けられている。第２電源９１とＴＣＭ７の間には切換部９２として第２スイッチ９２ｂが設けられている。図３に示すように、第１スイッチ９２ａ及び第２スイッチ９２ｂは、切換制御部６１に指令に応じてオンオフが制御される。

例えば、第１スイッチ９２ａがオンされ、第２スイッチ９２ｂがオフされた状態では、第１電源９０からＴＣＭ７及びＩＳＧ３２に電力が供給される。一方、第１スイッチがオフされ、第２スイッチ９２ｂがオンされた状態では、第１電源９０からＩＳＧ３２に電力が供給され、第２電源からＴＣＭ７に電力が供給される。

第１スイッチ９２ａ及び第２スイッチ９２ｂのオンオフは、エンジン３の再始動前後の所定条件に基づいて制御される。より具体的にエンジン３の再始動前及び再始動後においては、第１スイッチ９２ａがオンされる一方、第２スイッチ９２ｂがオフされ、ＴＣＭ７及びＩＳＧ３２には第１電源９０から電力が供給される。また、エンジン３の再始動中においては、第１スイッチ９２ａがオフされる一方、第２スイッチ９２ｂがオンされ、ＩＳＧ３２には第１電源９０から電力が供給され、ＴＣＭ７には第２電源から電力が供給される。

この構成によれば、エンジン３の再始動中には切換部９２が切り換えられることで、第１電源９０の電力はＩＳＧ３２にのみ供給され、ＴＣＭ７には第２電源９１から電力が供給される。すなわち、電力の供給元が変わることで、エンジン３の再始動時にＩＳＧ３２への電極供給に伴って第１電源９０の電圧が低下しても、ＴＣＭ７には第２電源９１から電力が供給されているため、ＴＣＭ７が電力不足でシャットダウンすることを防止できる。したがって、ＴＣＭ７が変速ギヤ段をニュートラルに設定し直すことなくエンジン３の再始動を実現することが可能である。したがって、エンジン３の再始動にかかる時間や動力伝達可能となるまでの時間を短縮して、早期に車両を発進させることが可能である。

また、第２電源９１は、ＴＣＭ７の起動に必要な電力を確保していればよく、第２電源９１からＴＣＭ７に供給される電力量を必要最小限に抑えて、第２電源９１を小型化することが可能である。より具体的には、第２電源９１からＴＣＭ７への電力は、常時供給されるものではなく、エンジン３の再始動中にのみ、第２電源９１からＴＣＭ７に電力が供給される。このため、第２電源９１から供給される電力は、限定された電力量であり、再始動に至るまでの短時間だけ供給される。第２電源９１は、通常エンジン３の次回の再始動前までに充電される。よって、第２電源９１から供給される電力量を最小限に抑えることが可能である。

また、エンジン３が再始動中で且つ変速ギヤ段がニュートラルに設定されている場合は、第１スイッチ９２ａがオンされる一方、第２スイッチ９２ｂがオフされ、ＴＣＭ７及びＩＳＧ３２には第１電源９０から電力が供給される。これに対し、エンジン３が再始動中で且つ変速ギヤ段がニュートラル以外に設定されている場合は、第１スイッチ９２ａがオフされる一方、第２スイッチ９２ｂがオンされ、ＩＳＧ３２には第１電源９０から電力が供給され、ＴＣＭ７には第２電源から電力が供給される。

この構成によれば、変速ギヤ段がニュートラルの場合は、第１電源９０からＴＣＭ７及びＩＳＧ３２に電力を供給することで、第２電源９１を用いることなく、第２電源９１の電力消費を抑えることが可能である。これは、変速ギヤ段がニュートラルであれば、ＴＣＭ７がシャットダウンしてクラッチ４が接続状態となっても動力が車輪に伝達されることがなく、ＴＣＭ７に対する電力不足を許容してもよい、という意味である。

また、ＴＣＭ７は、切換制御部６１によりエンジン３の再始動中に第１電源９０からＩＳＧ３２及びＴＣＭ７へ電力が供給されるように切換部９２を制御した場合、エンジン３の再始動後、直ちにクラッチ４を切断するように制御することが好ましい。この構成によれば、発進時のショックを無くすと共に、動力伝達するまでにかかる時間を短縮して、車両の発進を早くすることが可能である。

より具体的には、例えばクラッチ４が完全に締結された状態で変速ギヤ段がニュートラルからニュートラル以外へ設定された場合、エンジン３の動力が車輪２に伝達され、車両が発進する。このとき、動力が車輪２に急激に伝達されるため、ショックが発生し得る。一旦クラッチ４を切断した後、変速ギヤ段がニュートラルからニュートラル以外へ設定されるタイミングでクラッチ４を切断状態から接続状態に緩やかに移行することで、発進時のショックを低減することが可能である。また、エンジン３の再始動後、直ちにクラッチ４を切断するように制御するため、変速ギヤ段がニュートラルからニュートラル以外へ設定される以前にクラッチ４を切断することが可能である。このため、動力伝達可能となるまでの時間を短縮することができる。

なお、エンジン３の再始動中で且つ変速ギヤ段がニュートラル以外に設定されている際に、第１電源９０からＩＳＧ３２に電力が供給され、第２電源９１からＴＣＭ７に電力が供給されるように制御した場合、エンジン３の再始動前にクラッチ４は切断されており、エンジン３の再始動中もクラッチ４の切断状態は維持されている。ＴＣＭ７に対する電力供給が確保されているためである。

次に、図４及び図５を参照して、本実施の形態に係る制御フローについて説明する。図４は、本実施の形態に係る制御フローの一例を示す図である。図５は、本実施の形態に係る制御フローの他の一例を示す図である。なお、以下に示す制御フローでは、特に明示が無い限り、動作（算出や判定等）の主体はＥＣＭ６又はＴＣＭ７とする。

図４に示すように、制御が開始されると、ステップＳＴ１０１において、ＥＣＭ６（アイドルストップ制御部６０）は、エンジン３が自動停止中であるか否かを判定する。エンジン３が自動停止中である場合（ステップＳＴ１０１：ＹＥＳ）、ステップＳＴ１０２の処理に進む。エンジン３が自動停止中でない場合（ステップＳＴ１０１：ＮＯ）、ステップＳＴ１０１の処理が繰り返される。

ステップＳＴ１０２において、アイドルストップ制御部６０は、エンジン３の再始動条件が成立しているか否かを判定する。再始動条件が成立している場合（ステップＳＴ１０２：ＹＥＳ）、ステップＳＴ１０３の処理に進む。再始動条件が成立していない場合（ステップＳＴ１０２：ＮＯ）、ステップＳＴ１０２の処理が繰り返される。

ステップＳＴ１０３において、切換制御部６１は、ＴＣＭ７に供給する電力の供給源を第１電源９０から第２電源９１に切り換える。そして、ステップＳＴ１０４の処理に進む。

ステップＳＴ１０４において、アイドルストップ制御部６０は、エンジン３が完爆状態であるか、又はＩＳＧ３２が停止したか否かを判定する。エンジン３が完爆状態である、又はＩＳＧ３２が停止している場合（ステップＳＴ１０４：ＹＥＳ）、ステップＳＴ１０５の処理に進む。エンジン３が完爆状態でなく、且つＩＳＧ３２が停止していない場合（ステップＳＴ１０４：ＮＯ）、ステップＳＴ１０４の処理が繰り返される。

ステップＳＴ１０５において、ＥＣＭ６は、第１電源９０の電圧が動作保証電圧以上であるか否かを判定する。ここで示す動作保証電圧とは、ＴＣＭ７の動作保証電圧である。第１電源９０の電圧が動作保証電圧以上である場合（ステップＳＴ１０５：ＹＥＳ）、ステップＳＴ１０６の処理に進む。第１電源９０の電圧が動作保証電圧以上でない場合（ステップＳＴ１０５：ＮＯ）、ステップＳＴ１０５の処理が繰り返される。

ステップＳＴ１０６において、切換制御部６１は、ＴＣＭ７に供給する電力の供給源を第２電源９１から第１電源９０に切り換える。そして、制御を終了する。

図５では、ステップＳＴ１０２とステップＳＴ１０３の間に変速ギヤ段を判定するステップＳＴ１０７が実施される点で図４と相違する。以下、相違点についてのみ説明する。

図５に示すように、ステップＳＴ１０７に示すように、ＴＣＭ７は、変速ギヤ段がニュートラルであるか否かを判定する。変速ギヤ段がニュートラルである場合（ステップＳＴ１０７：ＹＥＳ）、ステップＳＴ１０８の処理に進む。変速ギヤ段がニュートラルでない場合（ステップＳＴ１０７：ＮＯ）、ステップＳＴ１０３の処理に進む。

ステップＳＴ１０８において、アイドルストップ制御部６０は、エンジン３が完爆状態であるか、又はＩＳＧ３２が停止したか否かを判定する。エンジン３が完爆状態である、又はＩＳＧ３２が停止している場合（ステップＳＴ１０８：ＹＥＳ）、ステップＳＴ１０９の処理に進む。エンジン３が完爆状態でなく、且つＩＳＧ３２が停止していない場合（ステップＳＴ１０８：ＮＯ）、ステップＳＴ１０８の処理が繰り返される。

ステップＳＴ１０９において、ＥＣＭ６は、第１電源９０の電圧が動作保証電圧以上であるか否かを判定する。第１電源９０の電圧が動作保証電圧以上である場合（ステップＳＴ１０９：ＹＥＳ）、ステップＳＴ１１０の処理に進む。第１電源９０の電圧が動作保証電圧以上でない場合（ステップＳＴ１０９：ＮＯ）、ステップＳＴ１０９の処理が繰り返される。

ステップＳＴ１１０において、ＴＣＭ７は、クラッチを切断するようにクラッチアクチュエータ４０を制御する。そして、制御を終了する。

次に、図６及び図７を参照して、本実施の形態に係るアイドルストップアンドスタート制御による各種パラメータの経時変化について説明する。図６は、本実施の形態の一例を示す各種パラメータのタイムチャートである。図７は、本実施の形態の他の一例を示す各種パラメータのタイムチャートである。具体的に図６は図４の制御フローに対応する。また、図６は図５の制御フローにおいて変速ギヤ段が１速の場合の例を示し、図７は図５の制御フローにおいて変速ギヤ段がニュートラルの場合の例を示している。また、図６及び図７において、横軸は時間を示し、縦軸は上から順に、車速、アクセルペダルの踏み込み状態、ブレーキペダルの踏み込み状態、アイドルストップ状態、エンジン始動可否判定要求、エンジン始動要求、エンジン始動許可、変速ギヤ段、クラッチストローク位置、ＩＳＧ３２のオンオフ状態、エンジン回転数、及び第１電源９０の電圧を示している。これらはあくまで一例を示すものであり、種々の状況に応じてタイムチャートは変わるものとする。

図６に示すように、例えば車両１が減速した後に停止してＴ０のタイミングでアイドルストップ条件が成立すると、エンジン３が自動停止してアイドルストップ状態となる。このとき変速ギヤ段は１速であり、クラッチストローク位置は、オープンとなっている。

その後、Ｔ１のタイミングでブレーキが解除されると、その後のＴ２のタイミングでＥＣＭ６よりエンジン始動可否判定要求信号が送信される。エンジン３の再始動条件が成立すると、その後のＴ３のタイミングでエンジン始動許可信号が送信され、その後のＴ４のタイミングでエンジン始動要求が送信される。

Ｔ４以後の所定タイミングでＩＳＧ３２が駆動されるとエンジン回転数が徐々に上がり、その後のＴ５のタイミングでエンジン３が完爆状態となり、エンジン３が再始動された状態となる。なお、ＩＳＧ３２が駆動されることに伴い、電圧が下がっているものの、ＩＳＧ３２には第１電源９０から電力が供給され、ＴＣＭ７には第２電源９１から電力が供給されているため、再始動中はクラッチストローク位置がオープンの状態で維持されている。このため、車両の飛び出しが防止されている。また、Ｔ５のタイミングの少し前からクラッチストローク位置を徐々にクローズ側に移動させることで、エンジン３の再始動後の発進をスムーズに行うことが可能である。

図７では、アイドルストップ時に変速ギヤ段がニュートラルである点が図６と相違し、Ｔ０〜Ｔ４までの流れは図６と同じため、説明を省略する。Ｔ４以後の所定タイミングでＩＳＧ３２が駆動されることに伴い、第１電源９０の電圧が下がっている。このとき、ＩＳＧ３２及びＴＣＭ７には第１電源９０から電力が供給されているため、ＴＣＭ７への電力供給不足でＴＣＭ７がシャットダウンしてクラッチストローク位置が僅かにクローズ側に移動している。しかしながら、変速ギヤ段がニュートラルにあるため、車両が飛び出す事態は生じない。そして、その後のＴ５のタイミングでエンジン３が完爆状態となり、エンジン３が再始動された状態となる。

以上説明したように、本実施の形態では、ＴＣＭ７へ電力を供給可能な電源として第１電源９０及び第２電源９１を設け、エンジン３の再始動前後においてＴＣＭ７に対する電力供給源を第１電源９０と第２電源９１とで切り換えることにより、エンジンの再始動や動力伝達までにかかる時間を短縮して、車両の発進を早くすることが可能である。

なお、上記実施の形態では、第１電源９０と第２電源９１を切換部９２で切り換え、切換部９２を切換制御部６１で制御する場合を例にして説明したが、この構成に限定されない。例えば、図８に示す構成も可能である。図８は、変形例に係るアイドルストップ装置を示す機能ブロック図である。

図８に示すアイドルストップ装置では、図３の第１電源９０及び第２電源９１が単一の電源９に置き換わっており、図３の切換部９２の代わりに電圧変換器としてＤＣ／ＤＣコンバータ９３（以下、単にコンバータ９３という）が設けられている。また、図３の切換制御部６１の代わりにコンバータ９３を制御する電圧変換制御部６２が設けられている。電源９は、ＩＳＧ３２及びＴＣＭ７に電力を供給する、いわゆるバッテリである。コンバータ９３は、電源９の電圧を昇圧する。電圧変換制御部６２は、エンジン３の再始動中の電源９の電圧がエンジン３の再始動前の電圧と同等となるように、コンバータ９３を制御する。この構成によれば、エンジン３の再始動中にＩＳＧ３２が駆動されることでＴＣＭ７への電源電圧降下が予想させる状況において、電源９の電圧がコンバータ９３によって再始動前相当の電圧に昇圧される。このため、再始動中のＴＣＭ７の電源電圧降下が防止され、上記の実施の形態と同様に、早期にエンジン３の再始動を実現することが可能である。

また、本発明の実施の形態は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。更には、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施形態をカバーしている。

以上説明したように、本発明は、エンジンの再始動や動力伝達までにかかる時間を短縮して、車両の発進を早くすることができるという効果を有する。

１：車両
２：車輪
３：エンジン（内燃機関）
４：クラッチ
５：変速機
７：ＴＣＭ（変速制御装置）
９：電源
３０：インジェクタ
３１：スロットルバルブ
３２：ＩＳＧ（始動手段）
４０：クラッチアクチュエータ
５０：インプットシャフト
５１：アウトプットシャフト
５２：ギヤシフトアクチュエータ
６０：アイドルストップ制御部
６１：切換制御部
６２：電圧変換制御部
９０：第１電源
９１：第２電源
９２：切換部
９２ａ：第１スイッチ（切換部）
９２ｂ：第２スイッチ（切換部）
９３：ＤＣ／ＤＣコンバータ（電圧変換器）

Claims

走行用の動力を発生する内燃機関と、
ニュートラルを含む複数の変速ギヤ段を有して前記内燃機関から入力された動力を変速して出力する変速機と、
前記内燃機関の動力を前記変速機へ伝達する経路を接続又は切断するクラッチと、
前記内燃機関を始動する始動手段と、
前記クラッチを制御する変速制御装置と、
所定の停止条件が成立したときに前記内燃機関を自動停止させ、所定の再始動条件が成立したとき自動停止した前記内燃機関を再始動させるアイドルストップ制御部と、を備えるアイドルストップ装置であって、
前記変速制御装置及び前記始動手段へ電力を供給可能な第１電源と、
前記変速制御装置に電力を供給可能な第２電源と、
前記変速制御装置に電力を供給する電源として、前記第１電源と前記第２電源とを切り換える切換部と、
前記内燃機関の再始動前及び再始動後に前記第１電源から前記変速制御装置へ電力が供給され、前記内燃機関の再始動中に前記第１電源から前記始動手段へ電力が供給されて前記第２電源から前記変速制御装置へ電力が供給されるように、前記切換部を制御する切換制御部と、を備えることを特徴とするアイドルストップ装置。
前記切換制御部は、前記内燃機関の再始動前及び再始動後に前記第１電源から前記変速制御装置へ電力が供給され、前記内燃機関の再始動中で且つ前記変速ギヤ段がニュートラルに設定されている場合に前記第１電源から前記変速制御装置及び前記始動手段へ電力が供給され、前記内燃機関の再始動中で且つ前記変速ギヤ段がニュートラル以外に設定されている場合に前記第１電源から前記始動手段へ電力が供給されて前記第２電源から前記変速制御装置へ電力が供給されるように、前記切換部を制御することを特徴とする請求項１に記載のアイドルストップ装置。
前記変速制御装置は、前記切換制御部により前記内燃機関の再始動中に前記第１電源から前記始動手段及び前記変速制御装置へ電力が供給された場合、前記内燃機関の再始動後直ちに前記クラッチを切断するように制御することを特徴とする請求項２に記載のアイドルストップ装置。
走行用の動力を発生する内燃機関と、
ニュートラルを含む複数の変速ギヤ段を有して前記内燃機関から入力された動力を変速して出力する変速機と、
前記内燃機関の動力を前記変速機へ伝達する経路を接続又は切断するクラッチと、
前記内燃機関を始動する始動手段と、
前記クラッチを制御する変速制御装置と、
所定の停止条件が成立したときに前記内燃機関を自動停止させ、所定の再始動条件が成立したとき自動停止した前記内燃機関を再始動させるアイドルストップ制御部と、を備えるアイドルストップ装置であって、
前記変速制御装置及び前記始動手段へ電力を供給する電源と、
前記電源の電圧を昇圧する電圧変換器と、
前記内燃機関の再始動中の前記電源の電圧が前記内燃機関の再始動前の電圧と同等となるように、前記電圧変換器を制御する電圧変換制御部と、を備えることを特徴とするアイドルストップ装置。