JP3613989B2 - 車両のエンジン停止制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定の停止条件が成立したときにエンジンを自動停止すると共に、所定の再始動条件が成立したときに該自動停止したエンジンを再始動する車両であって、前記エンジンの自動停止の際に、電動式ポンプを駆動して自動変速機に対する作動流体の供給を継続して行うようにした車両のエンジン停止制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、走行中において車両が停止し、且つ所定の停止条件が成立した場合に、エンジンを自動的に停止させ、燃料の節約、排気エミッションの低減、あるいは騒音の低減等を図るように構成した車両が提案され、すでに実用化されている（例えば特開平８−１４０７６号公報）。
【０００３】
このような車両にあっては、運転者がアクセルペダルを踏むなど走行の意思を示して所定の再始動条件が成立したときには、直ちにエンジンを再始動させる必要がある。
【０００４】
ところが、例えば自動変速機が油圧式の自動変速機であった場合には、エンジンが停止すると該エンジンと連結されているオイルポンプも停止してしまうため、例えば、自動変速機の前進クラッチ（所定のクラッチ）に供給されているオイルも油路から抜け、油圧が低下してしまう。そのため、エンジンが再始動されるときには、当該前進走行時に係合されるべき前進クラッチもその係合状態が解かれてしまった状態となってしまうことになる。
【０００５】
この場合、エンジンが再始動された時に、この前進クラッチが速やかに係合されないと、いわばニュートラルの状態のままアクセルペダルが組み込まれることになり、エンジンが吹き上がった状態で前進クラッチが係合して係合ショックが発生する可能性がある。
【０００６】
そのため、このような状態が発生しないように、特開平９−３９６１３号公報では、エンジンを完全に停止させてしまうのではなく、該エンジンの燃料の供給のみを停止し、モータジェネレータを駆動させて、該エンジンをほぼアイドリング回転速度に保持し、オイルポンプが停止しないように配慮している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、エンジンの自動停止時にモータによってポンプを駆動するものでは、何らかの事情でモータが駆動できないような場合に、エンジンの自動停止がそのまま実行されてしまうと、エンジン再始動時の係合ショックの問題が解消されないまま残ってしまう。
【０００８】
本発明は、上記事情を考慮し、運転者に無用な係合ショックを感じさせないようにした車両のエンジン停止制御装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、エンジンによって駆動されることで作動流体を使用する装置に作動流体を供給する機械式ポンプと、電動モータによって駆動されることで自動変速機に作動流体を供給する電動式ポンプとを備えた車両であって、所定の停止条件が成立したときにエンジンを停止すると共に、該エンジン停止時に前記電動式ポンプを駆動して自動変速機に作動流体を供給し、所定の再始動条件が成立したときに前記自動停止したエンジンを再始動する車両のエンジン停止制御装置において、前記電動式ポンプの作動条件を満足しているか否かを判断する手段と、前記作動条件を満足していないと判断されたとき、前記所定の停止条件の成立によるエンジンの自動停止制御を禁止する手段とを備え、前記電動式ポンプの作動条件の中に、該電動式ポンプがフェイルしていないという条件が含まれていることにより、上記課題を解決したものである。また、請求項２の発明は、エンジンによって駆動されることで作動流体を使用する装置に作動流体を供給する機械式ポンプと、電動モータによって駆動されることで自動変速機に作動流体を供給する電動式ポンプとを備えた車両であって、所定の停止条件が成立したときにエンジンを停止すると共に、該エンジン停止時に前記電動式ポンプを駆動して自動変速機に作動流体を供給し、所定の再始動条件が成立したときに前記自動停止したエンジンを再始動する車両のエンジン停止制御装置において、前記電動式ポンプの作動条件を満足しているか否かを判断する手段と、前記作動条件を満足していないと判断されたとき、前記所定の停止条件の成立によるエンジンの自動停止制御を禁止する手段とを備え、前記作動条件の中に、前記電動モータの駆動系がフェイルしていないという条件が含まれていることにより、上記課題を解決したものである。さらに、請求項３の発明は、エンジンによって駆動されることで作動流体を使用する装置に作動流体を供給する機械式ポンプと、電動モータによって駆動されることで自動変速機に作動流体を供給する電動式ポンプとを備えた車両であって、所定の停止条件が成立したときにエンジンを停止すると共に、該エンジン停止時に前記電動式ポンプを駆動して自動変速機に作動流体を供給し、所定の再始動条件が成立したときに前記自動停止したエンジンを再始動する車両のエンジン停止制御装置において、前記電動式ポンプの作動条件を満足しているか否かを判断する手段と、前記作動条件を満足していないと判断されたとき、前記所定の停止条件の成立によるエンジンの自動停止制御を禁止する手段とを備え、前記作動条件の中に、電動式ポンプがフェイルしていず、電動式ポンプを駆動するための車載バッテリの蓄電量が所定値以上あり、且つ、前記電動モータがフェイルしていないという条件が含まれていることにより、上記課題を解決したものである。
【００１０】
この発明では、エンジンの自動停止時に、機械式ポンプに代わって自動変速機に作動流体を供給し続けるはずの電動式ポンプが現状において、あるいは近い将来において作動不能と判断されたとき、あるいは作動すべきでないと判断されたとき（即ち、作動条件を満足しないと判断されたとき）には、最初からエンジンの自動停止を行わないようにしている。従って、エンジン停止後の再始動時の係合ショックの問題もはじめから存在しないことになり、無用な係合ショックを運転者に感じさせずにすむ。
【００１１】
なお、上記の表現では、エンジンの停止条件と電動式ポンプの作動条件を並べておいているが、エンジンの停止条件の中に、電動式ポンプの作動条件を満足する、という項目を予め含めておいても同じである。その場合、その他の停止条件に加えて電動式ポンプの作動条件を全て満足した場合にのみエンジンの自動停止を許可し、一つでも条件を満足しない場合はエンジンの自動停止を禁止するようにすればよい。
【００１２】
また、電動式ポンプの作動条件としては、電動式ポンプがフェイルしていないこと、電動式ポンプを駆動するための車載バッテリの蓄電量が所定値以上あること、電動式ポンプを駆動する電動モータの駆動系がフェイルしていないこと、等を例に上げることができ、最低そのうちの一つを作動条件として設定するのが望ましい。できれば、安全のために、それら全部（ＡＮＤ条件）を作動条件として設定するのが望ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１４】
この実施形態では、図２に示されるような駆動システムにおいて、所定の停止条件が成立したときにエンジンを自動停止させると共に、所定の再始動条件が成立したときにエンジンを再始動させるようにしている。
【００１５】
図２は実施形態のエンジン自動停止制御装置を含む車両の駆動システムの概略構成図である。エンジン（Ｅ／Ｇ）１のクランク軸１ａは、自動変速機３の入力軸３ａにクラッチ２を介して連結されている。また、自動変速機３の入力軸３ａには、クラッチ４、チェーン３ｂ、及び減速機５を介して、モータ及び発電機として機能するモータジェネレータ（Ｍ／Ｇ）６が連結されている。モータジェネレータ６は、エンジン１を自動停止した状態から復帰させる際に、スタータに代わってエンジン１をクイック始動するためのものであると共に、充電時やエネルギ回生時に発電を行うためのものである。
【００１６】
減速機５は、遊星歯車式で、サンギア７、キャリア８、リングギア９を含み、ブレーキ１０、ワンウェイクラッチ１１を介して、モータジェネレータ６及びクラッチ２、４の間に組込まれている。
【００１７】
自動変速機３には、該自動変速機３に対してオイル（作動流体）を供給する機械式オイルポンプ（ＭＯ）１２が内蔵されており、エンジン１の動力が入力軸３ａに伝達されることで機械式オイルポンプ１２が駆動されるようになっている。本システムでは、この機械式オイルポンプ１２とは別に、同じく自動変速機３に対してオイル（作動流体）を供給するための電動式オイルポンプ（ＥＯ）１５が設けられている。この電動式オイルポンプ１５は、モータジェネレータ６の連結軸６ａにクラッチ１６を介して連結され、モータジェネレータ６の動力により駆動されるようになっている。機械式オイルポンプ１２及び電動式オイルポンプ１５の吐出するオイルは、自動変速機３の油圧制御装置２０に供給される。
【００１８】
自動変速機３内には、走行時に係合されるクラッチやブレーキ（図示省略）が設けられており、油圧制御装置２０は、これらのクラッチやブレーキに制御油圧を供給することで、所定の変速制御を実行する。油圧制御装置２０には、自動変速機３に作動流体を供給する切換弁（後述）が設けられている。
【００１９】
また、図２において、符号３１はモータジェネレータ６に電気的に接続されたインバータである。このインバータ３１は、スイッチングにより電力源であるバッテリ３２からモータジェネレータ６への電気エネルギの供給を可変にして、モータジェネレータ６の回転速度を可変にする。また、モータジェネレータ６からバッテリ３２への電気エネルギの充電を行うように切り換える機能を果たす。また、符号３３はクラッチ２、４の断続の制御及びインバータ３１のスイッチング制御等を行うためのコントローラである。
【００２０】
コントローラ３３には、エンジンの自動停止走行モード（エコランモード）のスイッチ（図示略）の信号、シフトポジションセンサ（図示略）の信号、エアコンスイッチ５１の信号等の自動停止制御を実施する上で必要な各種の信号が入力されている。図中の矢印線は各信号線を示している。また、このコントロール３３は、エンジン及び自動変速機等をコントロールするＥＣＵ（電子制御装置）５０とリンクしている。
【００２１】
なお、本図では図示しないが、コントローラ３３の指令により、モータジェネレータ６によってエアコンシステムのコンプレッサを駆動させることができるようになっている。また、ヘッドランプやデフォッガ、その他の補機類を制御できるようになっている。
【００２２】
次に油圧制御装置２０に含まれる切換弁とその接続関係について図３を参照しながら説明する。
【００２３】
図中６０で示す切換弁は、バルブボディ６１内を軸方向にスライドするスプール６２を備えている。スプール６２は、軸方向一端側（図中右端側）に配したスプリング６３によって軸方向他端側（左端側）に付勢されている。スプール６２の他端側にはパイロット室６４が設けられており、パイロット室６４に油圧が導入されない状態のとき、スプール６２は他端側の第２の位置（図中上側に示すスプール位置）に位置する。また、パイロット室６４に所定値以上の油圧が導入された状態のとき、スプール６２はスプリング６３に抗して一端側の第１の位置（図中下側に示すスプール位置）に位置する。
【００２４】
切換弁６０には、前記パイロット室６４につながる第１ポート７１と、それ以外の第２ポート７２、第３ポート７３、第４ポート７４、第５ポート７５が設けられている。第１ポート７１には、機械式オイルポンプ１２の吐出流路９１が、第１のプライマリレギュレータバルブ８１並びにオリフィス８３を介して接続されている。第２ポート７２には、機械式オイルポンプ１２の吐出流路９１が、第１のプライマリレギュレータバルブ８１を介して接続されている。
【００２５】
また、第３ポート７３には、セカンダリレギュレータバルブ８６を備えた出力ライン９３が接続されている。この出力ライン９３の途中には、オリフィス８４を介してアキュムレータ８５が接続されている。
【００２６】
また、第４ポート７４には、電動式オイルポンプ１５の吐出流路９２が、第２のプライマリレギュレータバルブ８２を介して接続されている。さらに第５ポート７５はリザーバ７８に接続されている。
【００２７】
以上の接続により、切換弁６０は、機械式オイルポンプ１２が作動していないとき、あるいは、作動していても所定値以上の圧を発生していないとき、第２の位置に切り換わる。また、機械式オイルポンプ１２が作動して所定値以上の圧を発生しているとき、第２の位置から第１の位置に切り換わる。
【００２８】
そして、切換弁６０は、第１の位置に切り換わったときには、第３のポート７３を第２のポート７２に連通させると共に、第４のポート７４を第５のポート７５に連通させることで、機械式オイルポンプ１２の吐出オイルを出力ライン９３に導くと共に、電動式オイルポンプ１５の吐出オイルを、そのままリザーバ７８に戻す。また、切換弁６０は、第２の位置に切り換わったときには、第３のポート７３を第４のポート７２に連通させることで、電動式オイルポンプ１５の吐出オイルを出力ライン９３に導く。
【００２９】
従って、機械式オイルポンプ１２の作動状態によって自動的に、機械式オイルポンプ１２の油圧が使える状況の場合には機械式オイルポンプ１２の吐出するオイルを自動変速機に供給し、機械式オイルポンプ１２の油圧が使えない（あるいは使うべきでない）状況の場合には電動式オイルポンプ１５の吐出するオイルを自動変速機に供給することができる。
【００３０】
なお、アキュムレータ８５は、切換弁６０が切り換わったときに、第３ポート７３からの出力圧が一時的にダウンするのを防ぐためのダンパ機能を果たすものであり、図４に示すように、このアキュムレータ８５の調圧範囲の途中で、切換弁６０が切り換わるように設定されている。
【００３１】
次に上記駆動システム全体の動作を、図２、図３を参照しながら説明する。
【００３２】
エンジン１が作動しているとき、クラッチ２、４は係合されており、減速機５を介してモータジェネレータ６は、エンジン動力によって駆動されている。このとき、機械式オイルポンプ１２がエンジン１の動力によって駆動されるので、該機械式オイルポンプ１２の汲み上げたオイルが、プライマリレギュレータバルブ８１で調圧されて、切換弁６０の第１のポートにオリフィス８３を介して導入される。ここで、このオイルの圧力があるかないかにより、切換弁６０のスプール６２が第１の位置と第２の位置のいずれかに切り換えられる。
【００３３】
パイロット室６４に導入される圧力が所定値以上（エンジン回転速度Ｎｅ＝大のときがそれに相当）のとき、切換弁６０は第１の位置に切り換えられる。それにより、第２ポート７２、第３ポート７３を介して、機械式オイルポンプ１２の吐出するオイルが、プライマリレギュレータバルブ８１及びセカンダリレギュレータバルブ８６で制御圧に調節されて自動変速機３に供給される。また、このとき、モータジェネレータ６が回転することにより、クラッチ１６が係合している場合は、電動式ポンプ１５が駆動されることになるが、電動式オイルポンプ１５の吐出オイルは、第４ポート７４、第５ポート７５を経由してそのままリザーバ７８に戻るので、モータジェネレータ６の負荷が軽減され、結果的にモータジェネレータ６を回転させるエンジン１の負荷が軽減される。なお、クラッチ１６が解放している場合は、電動式オイルポンプ１５は駆動されないので、モータジェネレータ６の負荷は更に軽減される。
【００３４】
一方、自動停止制御によりエンジン１が停止したとき、あるいは、エンジン回転速度が所定回転速度以下のときには、クラッチ２が解放される。このとき、機械式オイルポンプ１２の作動もほぼ停止状態になるので、その代わりに、モータジェネレータ６をバッテリ３２で駆動させ、クラッチ１６を介して電動式オイルポンプ１５を作動させる。このとき、パイロット室６４に導入される圧力が所定値未満（Ｎｅ＝０またはＮｅ＝小のときに相当）となるので、切換弁６０が自動的に第２の位置に切り換えられる。そして、それにより、第４ポート７４、第３ポート７３を介して、電動式オイルポンプ１５の吐出するオイルが、プライマリレギュレータバルブ８２及びセカンダリレギュレータバルブ８６で制御圧に調節されて自動変速機３に供給される。
【００３５】
このように、エンジン１が作動していないときであっても、モータジェネレータ６によって駆動される電動式オイルポンプ１５により、自動変速機３に対して圧油を常時供給することができる。従って、エンジン停止制御を行った場合の自動変速機３からの油圧の抜けの問題を解消することができる。また、電動式オイルポンプ１５を駆動するときに、クラッチ２を解放することで、エンジン１を回転させないので、エンジン１を敢えて回さない分だけモータジェネレータ６の負荷を軽減することができて、バッテリ３２の電力消費を減らすことができる。
【００３６】
また、エンジン停止状態から、モータジェネレータ６でエンジン１をクイック始動する場合には、クラッチ２を係合、（ワンウェイクラッチ１１を解放）、ブレーキ１０を係合させることで、モータジェネレータ６の発生するトルクをエンジン１のクランク軸１ａに伝達することができる。
【００３７】
また、エネルギ回生時には、クラッチ４（及びワンウェイクラッチ１１）を共に係合させる。これにより、車輪の運動エネルギによりモータジェネレータ６を回すことができる。しかも、このときにクラッチ２を解放、クラッチ４を係合すれば、自動変速機３の下流側にある車輪の運動エネルギを、エンジン１側に回らせずに、全てモータジェネレータ６側に回すことができるので、モータジェネレータ６によるエネルギ回収能率を一層高めることができる。
【００３８】
次に、コントローラ３３によって実行されるエンジンの自動停止制御の内容を説明する。
【００３９】
コントローラ３３は、エコランモード信号がオンとなった状態で、所定のエンジン停止条件が成立すると、エンジン１に燃料の供給をカットする信号（図２ではその出力信号線は省略されている）を出力し、エンジンを自動停止させる。このときのエンジンの自動停止の開始の仕方に本発明が適用されており、その内容の詳細について述べる。なお、エコランモード信号は、車室内に設けられたエコランスイッチを運転者が押すことによってコントローラ３３に入力される。
【００４０】
エコランモードでのエンジンの自動停止条件は、
（ａ）フットブレーキがＯＮ（踏み込み状態）
（ｂ）車速が零（車両停止中）
（ｃ）アクセルがＯＦＦ
の３つであり、これらが全部成立するときエンジンの自動停止が許可される。但し、本発明では、エンジン停止時には電動式オイルポンプ１５を駆動する必要があるので、その前提条件として、電動式オイルポンプ１５の作動条件をクリアしていなくてはならないこととしている。
【００４１】
以下、本実施形態のソフト構成について説明する。
【００４２】
図１は自動停止するまでのサブルーチン処理の内容を示すフローチャートであり、これを用いて説明する。なお、このサブルーチンは、メインルーチンの中の一つのサブルーチンとして定義されたものである。
【００４３】
この自動停止のサブルーチンに入ると、最初に各種入力信号処理を行う（ステップ１０１）。次に、エンジン自動停止制御の前提条件である、電動式オイルポンプ１５の作動条件の成立判断を行う（ステップ１０２、１０３）。作動条件としては、バッテリ３２の蓄電量ＳＯＣが所定値Ａ％以上であること、電動式オイルポンプ（ＥＯ）１５及びモータジェネレータ（Ｍ／Ｇ）６の駆動系が正常であること、が上げられており、これらの条件を全て満たした場合にのみ、自動停止条件の成立判断のステップ１０４に進む。ステップ１０２では、バッテリ３２の蓄電量が不足すると、モータジェネレータ６が駆動できないため、また後述する補機類の制御を実施することもできなくなるため、これをチェックしている。また、ステップ１０３では、電動式オイルポンプ１５やモータジェネレータ６が正常でないと、当然所望の油圧を発生させることができないので、これをチェックしている。
【００４４】
もし作動条件を一つでもクリアできない場合には、ステップ１０２、１０３からステップ１１０、１１１に進み、エンジンの自動停止制御の不実施を決定し、自動停止制御未実施のインジケータを点灯して、メインルーチンに戻る。
【００４５】
一方、電動式オイルポンプ１５の作動条件を全て満足する場合は、ステップ１０４に進んで、自動停止条件が成立するか否かを判断する。車速が零であり、フットブレーキがＯＮであり、しかもアクセルがＯＦＦのとき、自動停止条件が成立してステップ１０５に進む。上記の三つの条件のうち一つでも満たされない場合は、自動停止条件が未成立ということになって、ステップ１１０、１１１に進み、自動停止制御を不実施とする。
【００４６】
自動停止条件が成立してステップ１０５に進んだ場合は、ここでエンジンを自動停止させる処理を行う。この処理の中には、モータジェネレータ６により電動式オイルポンプ１５を駆動して、機械式オイルポンプ１２の代わりに自動変速機３にオイルを供給することも含まれる。
【００４７】
次にステップ１０６でエアコンスイッチが「強」になっているかどうかをチェックする。エアコンスイッチが「強」の場合は、室温が極端に高いためにエアコンの作動を要求しているということであるから、この場合は、ステップ１０９に進んでモータジェネレータ６でエアコンシステムのコンプレッサを駆動する。次いで、ステップ１０７ではエンジン停止中のバッテリの電力消費をできるだけ抑えるために、補機類のスィープ制御を実施する。ここで補機類のスィープ制御というのは、例えばヘッドライトの場合は光量を落としたり消灯したりすることであり、デフォッガの場合は消費電力を低減ないしは切ることである。但し、特にヘッドライトのスィープ制御は、走行に支障がないように、走行の意思がないシフトポジションがＮまたはＰのときに実施するように限定するのがよい。次にステップ１０８に進んで自動停止制御実施のインジケータを点灯してメインルーチンに戻る。
【００４８】
なお、上記実施形態では、エンジンの始動をモータジェネレータ６で行うようにしているが、極低温時に使用できるようにエンジンスタータをモータジェネレータ６とは別に設けてもよい。その場合は、エンジン始動時に両者を併用するようにしてもよい。
【００４９】
また、発電機能を持つモータジェネレータ６ではなく、単に電動式オイルポンプ１５を必要時に駆動するための電動モータを設けてもよい。
【００５０】
また、上記実施形態では、プライマリレギュレータバルブ８１、８２を各ポンプ１２、１５毎に設けた場合を示したが、それら２つのプライマリレギュレータバルブ８１、８２を廃止して、出力ライン９３上に１個のプライマリレギュレータバルブ８８を配置してもよい。なお、図１のステップ１０１、ステップ１０２、ステップ１０３が、この発明の「電動式ポンプの作動条件を満足しているか否かを判断する手段」に相当し、ステップ１１０が、この発明の「エンジンの自動停止制御を禁止する手段」に相当する。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によれば、電動式ポンプが作動不能のときには、最初からエンジンの自動停止を行わないようにしているので、無用な係合ショックを運転者に感じさせずにすませることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両のエンジン停止制御の実施形態の制御内容の一例を示すフローチャート
【図２】本発明が適用された駆動システムの構成図
【図３】同駆動システムの油圧制御装置に含まれた切換弁とその接続関係を示す図
【図４】前記油圧制御装置の中のアキュムレータの特性図
【符号の説明】
１…エンジン
３…自動変速機
５…減速機
６…モータジェネレータ（電動モータ）
１２…機械式オイルポンプ
１５…電動式オイルポンプ
３３…コントローラ
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定の停止条件が成立したときにエンジンを自動停止すると共に、所定の再始動条件が成立したときに該自動停止したエンジンを再始動する車両であって、前記エンジンの自動停止の際に、電動式ポンプを駆動して自動変速機に対する作動流体の供給を継続して行うようにした車両のエンジン停止制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、走行中において車両が停止し、且つ所定の停止条件が成立した場合に、エンジンを自動的に停止させ、燃料の節約、排気エミッションの低減、あるいは騒音の低減等を図るように構成した車両が提案され、すでに実用化されている（例えば特開平８−１４０７６号公報）。
【０００３】
このような車両にあっては、運転者がアクセルペダルを踏むなど走行の意思を示して所定の再始動条件が成立したときには、直ちにエンジンを再始動させる必要がある。
【０００４】
ところが、例えば自動変速機が油圧式の自動変速機であった場合には、エンジンが停止すると該エンジンと連結されているオイルポンプも停止してしまうため、例えば、自動変速機の前進クラッチ（所定のクラッチ）に供給されているオイルも油路から抜け、油圧が低下してしまう。そのため、エンジンが再始動されるときには、当該前進走行時に係合されるべき前進クラッチもその係合状態が解かれてしまった状態となってしまうことになる。
【０００５】
この場合、エンジンが再始動された時に、この前進クラッチが速やかに係合されないと、いわばニュートラルの状態のままアクセルペダルが組み込まれることになり、エンジンが吹き上がった状態で前進クラッチが係合して係合ショックが発生する可能性がある。
【０００６】
そのため、このような状態が発生しないように、特開平９−３９６１３号公報では、エンジンを完全に停止させてしまうのではなく、該エンジンの燃料の供給のみを停止し、モータジェネレータを駆動させて、該エンジンをほぼアイドリング回転速度に保持し、オイルポンプが停止しないように配慮している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、エンジンの自動停止時にモータによってポンプを駆動するものでは、何らかの事情でモータが駆動できないような場合に、エンジンの自動停止がそのまま実行されてしまうと、エンジン再始動時の係合ショックの問題が解消されないまま残ってしまう。
【０００８】
本発明は、上記事情を考慮し、運転者に無用な係合ショックを感じさせないようにした車両のエンジン停止制御装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、エンジンによって駆動されることで作動流体を使用する装置に作動流体を供給する機械式ポンプと、電動モータによって駆動されることで自動変速機に作動流体を供給する電動式ポンプとを備えた車両であって、所定の停止条件が成立したときにエンジンを停止すると共に、該エンジン停止時に前記電動式ポンプを駆動して自動変速機に作動流体を供給し、所定の再始動条件が成立したときに前記自動停止したエンジンを再始動する車両のエンジン停止制御装置において、前記電動式ポンプの作動条件を満足しているか否かを判断する手段と、前記作動条件を満足していないと判断されたとき、前記所定の停止条件の成立によるエンジンの自動停止制御を禁止する手段とを備え、前記電動式ポンプの作動条件の中に、該電動式ポンプがフェイルしていないという条件が含まれていることにより、上記課題を解決したものである。また、請求項２の発明は、エンジンによって駆動されることで作動流体を使用する装置に作動流体を供給する機械式ポンプと、電動モータによって駆動されることで自動変速機に作動流体を供給する電動式ポンプとを備えた車両であって、所定の停止条件が成立したときにエンジンを停止すると共に、該エンジン停止時に前記電動式ポンプを駆動して自動変速機に作動流体を供給し、所定の再始動条件が成立したときに前記自動停止したエンジンを再始動する車両のエンジン停止制御装置において、前記電動式ポンプの作動条件を満足しているか否かを判断する手段と、前記作動条件を満足していないと判断されたとき、前記所定の停止条件の成立によるエンジンの自動停止制御を禁止する手段とを備え、前記作動条件の中に、前記電動モータの駆動系がフェイルしていないという条件が含まれていることにより、上記課題を解決したものである。さらに、請求項３の発明は、エンジンによって駆動されることで作動流体を使用する装置に作動流体を供給する機械式ポンプと、電動モータによって駆動されることで自動変速機に作動流体を供給する電動式ポンプとを備えた車両であって、所定の停止条件が成立したときにエンジンを停止すると共に、該エンジン停止時に前記電動式ポンプを駆動して自動変速機に作動流体を供給し、所定の再始動条件が成立したときに前記自動停止したエンジンを再始動する車両のエンジン停止制御装置において、前記電動式ポンプの作動条件を満足しているか否かを判断する手段と、前記作動条件を満足していないと判断されたとき、前記所定の停止条件の成立によるエンジンの自動停止制御を禁止する手段とを備え、前記作動条件の中に、電動式ポンプがフェイルしていず、電動式ポンプを駆動するための車載バッテリの蓄電量が所定値以上あり、且つ、前記電動モータがフェイルしていないという条件が含まれていることにより、上記課題を解決したものである。
【００１０】
この発明では、エンジンの自動停止時に、機械式ポンプに代わって自動変速機に作動流体を供給し続けるはずの電動式ポンプが現状において、あるいは近い将来において作動不能と判断されたとき、あるいは作動すべきでないと判断されたとき（即ち、作動条件を満足しないと判断されたとき）には、最初からエンジンの自動停止を行わないようにしている。従って、エンジン停止後の再始動時の係合ショックの問題もはじめから存在しないことになり、無用な係合ショックを運転者に感じさせずにすむ。
【００１１】
なお、上記の表現では、エンジンの停止条件と電動式ポンプの作動条件を並べておいているが、エンジンの停止条件の中に、電動式ポンプの作動条件を満足する、という項目を予め含めておいても同じである。その場合、その他の停止条件に加えて電動式ポンプの作動条件を全て満足した場合にのみエンジンの自動停止を許可し、一つでも条件を満足しない場合はエンジンの自動停止を禁止するようにすればよい。
【００１２】
また、電動式ポンプの作動条件としては、電動式ポンプがフェイルしていないこと、電動式ポンプを駆動するための車載バッテリの蓄電量が所定値以上あること、電動式ポンプを駆動する電動モータの駆動系がフェイルしていないこと、等を例に上げることができ、最低そのうちの一つを作動条件として設定するのが望ましい。できれば、安全のために、それら全部（ＡＮＤ条件）を作動条件として設定するのが望ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１４】
この実施形態では、図２に示されるような駆動システムにおいて、所定の停止条件が成立したときにエンジンを自動停止させると共に、所定の再始動条件が成立したときにエンジンを再始動させるようにしている。
【００１５】
図２は実施形態のエンジン自動停止制御装置を含む車両の駆動システムの概略構成図である。エンジン（Ｅ／Ｇ）１のクランク軸１ａは、自動変速機３の入力軸３ａにクラッチ２を介して連結されている。また、自動変速機３の入力軸３ａには、クラッチ４、チェーン３ｂ、及び減速機５を介して、モータ及び発電機として機能するモータジェネレータ（Ｍ／Ｇ）６が連結されている。モータジェネレータ６は、エンジン１を自動停止した状態から復帰させる際に、スタータに代わってエンジン１をクイック始動するためのものであると共に、充電時やエネルギ回生時に発電を行うためのものである。
【００１６】
減速機５は、遊星歯車式で、サンギア７、キャリア８、リングギア９を含み、ブレーキ１０、ワンウェイクラッチ１１を介して、モータジェネレータ６及びクラッチ２、４の間に組込まれている。
【００１７】
自動変速機３には、該自動変速機３に対してオイル（作動流体）を供給する機械式オイルポンプ（ＭＯ）１２が内蔵されており、エンジン１の動力が入力軸３ａに伝達されることで機械式オイルポンプ１２が駆動されるようになっている。本システムでは、この機械式オイルポンプ１２とは別に、同じく自動変速機３に対してオイル（作動流体）を供給するための電動式オイルポンプ（ＥＯ）１５が設けられている。この電動式オイルポンプ１５は、モータジェネレータ６の連結軸６ａにクラッチ１６を介して連結され、モータジェネレータ６の動力により駆動されるようになっている。機械式オイルポンプ１２及び電動式オイルポンプ１５の吐出するオイルは、自動変速機３の油圧制御装置２０に供給される。
【００１８】
自動変速機３内には、走行時に係合されるクラッチやブレーキ（図示省略）が設けられており、油圧制御装置２０は、これらのクラッチやブレーキに制御油圧を供給することで、所定の変速制御を実行する。油圧制御装置２０には、自動変速機３に作動流体を供給する切換弁（後述）が設けられている。
【００１９】
また、図２において、符号３１はモータジェネレータ６に電気的に接続されたインバータである。このインバータ３１は、スイッチングにより電力源であるバッテリ３２からモータジェネレータ６への電気エネルギの供給を可変にして、モータジェネレータ６の回転速度を可変にする。また、モータジェネレータ６からバッテリ３２への電気エネルギの充電を行うように切り換える機能を果たす。また、符号３３はクラッチ２、４の断続の制御及びインバータ３１のスイッチング制御等を行うためのコントローラである。
【００２０】
コントローラ３３には、エンジンの自動停止走行モード（エコランモード）のスイッチ（図示略）の信号、シフトポジションセンサ（図示略）の信号、エアコンスイッチ５１の信号等の自動停止制御を実施する上で必要な各種の信号が入力されている。図中の矢印線は各信号線を示している。また、このコントロール３３は、エンジン及び自動変速機等をコントロールするＥＣＵ（電子制御装置）５０とリンクしている。
【００２１】
なお、本図では図示しないが、コントローラ３３の指令により、モータジェネレータ６によってエアコンシステムのコンプレッサを駆動させることができるようになっている。また、ヘッドランプやデフォッガ、その他の補機類を制御できるようになっている。
【００２２】
次に油圧制御装置２０に含まれる切換弁とその接続関係について図３を参照しながら説明する。
【００２３】
図中６０で示す切換弁は、バルブボディ６１内を軸方向にスライドするスプール６２を備えている。スプール６２は、軸方向一端側（図中右端側）に配したスプリング６３によって軸方向他端側（左端側）に付勢されている。スプール６２の他端側にはパイロット室６４が設けられており、パイロット室６４に油圧が導入されない状態のとき、スプール６２は他端側の第２の位置（図中上側に示すスプール位置）に位置する。また、パイロット室６４に所定値以上の油圧が導入された状態のとき、スプール６２はスプリング６３に抗して一端側の第１の位置（図中下側に示すスプール位置）に位置する。
【００２４】
切換弁６０には、前記パイロット室６４につながる第１ポート７１と、それ以外の第２ポート７２、第３ポート７３、第４ポート７４、第５ポート７５が設けられている。第１ポート７１には、機械式オイルポンプ１２の吐出流路９１が、第１のプライマリレギュレータバルブ８１並びにオリフィス８３を介して接続されている。第２ポート７２には、機械式オイルポンプ１２の吐出流路９１が、第１のプライマリレギュレータバルブ８１を介して接続されている。
【００２５】
また、第３ポート７３には、セカンダリレギュレータバルブ８６を備えた出力ライン９３が接続されている。この出力ライン９３の途中には、オリフィス８４を介してアキュムレータ８５が接続されている。
【００２６】
また、第４ポート７４には、電動式オイルポンプ１５の吐出流路９２が、第２のプライマリレギュレータバルブ８２を介して接続されている。さらに第５ポート７５はリザーバ７８に接続されている。
【００２７】
以上の接続により、切換弁６０は、機械式オイルポンプ１２が作動していないとき、あるいは、作動していても所定値以上の圧を発生していないとき、第２の位置に切り換わる。また、機械式オイルポンプ１２が作動して所定値以上の圧を発生しているとき、第２の位置から第１の位置に切り換わる。
【００２８】
そして、切換弁６０は、第１の位置に切り換わったときには、第３のポート７３を第２のポート７２に連通させると共に、第４のポート７４を第５のポート７５に連通させることで、機械式オイルポンプ１２の吐出オイルを出力ライン９３に導くと共に、電動式オイルポンプ１５の吐出オイルを、そのままリザーバ７８に戻す。また、切換弁６０は、第２の位置に切り換わったときには、第３のポート７３を第４のポート７２に連通させることで、電動式オイルポンプ１５の吐出オイルを出力ライン９３に導く。
【００２９】
従って、機械式オイルポンプ１２の作動状態によって自動的に、機械式オイルポンプ１２の油圧が使える状況の場合には機械式オイルポンプ１２の吐出するオイルを自動変速機に供給し、機械式オイルポンプ１２の油圧が使えない（あるいは使うべきでない）状況の場合には電動式オイルポンプ１５の吐出するオイルを自動変速機に供給することができる。
【００３０】
なお、アキュムレータ８５は、切換弁６０が切り換わったときに、第３ポート７３からの出力圧が一時的にダウンするのを防ぐためのダンパ機能を果たすものであり、図４に示すように、このアキュムレータ８５の調圧範囲の途中で、切換弁６０が切り換わるように設定されている。
【００３１】
次に上記駆動システム全体の動作を、図２、図３を参照しながら説明する。
【００３２】
エンジン１が作動しているとき、クラッチ２、４は係合されており、減速機５を介してモータジェネレータ６は、エンジン動力によって駆動されている。このとき、機械式オイルポンプ１２がエンジン１の動力によって駆動されるので、該機械式オイルポンプ１２の汲み上げたオイルが、プライマリレギュレータバルブ８１で調圧されて、切換弁６０の第１のポートにオリフィス８３を介して導入される。ここで、このオイルの圧力があるかないかにより、切換弁６０のスプール６２が第１の位置と第２の位置のいずれかに切り換えられる。
【００３３】
パイロット室６４に導入される圧力が所定値以上（エンジン回転速度Ｎｅ＝大のときがそれに相当）のとき、切換弁６０は第１の位置に切り換えられる。それにより、第２ポート７２、第３ポート７３を介して、機械式オイルポンプ１２の吐出するオイルが、プライマリレギュレータバルブ８１及びセカンダリレギュレータバルブ８６で制御圧に調節されて自動変速機３に供給される。また、このとき、モータジェネレータ６が回転することにより、クラッチ１６が係合している場合は、電動式ポンプ１５が駆動されることになるが、電動式オイルポンプ１５の吐出オイルは、第４ポート７４、第５ポート７５を経由してそのままリザーバ７８に戻るので、モータジェネレータ６の負荷が軽減され、結果的にモータジェネレータ６を回転させるエンジン１の負荷が軽減される。なお、クラッチ１６が解放している場合は、電動式オイルポンプ１５は駆動されないので、モータジェネレータ６の負荷は更に軽減される。
【００３４】
一方、自動停止制御によりエンジン１が停止したとき、あるいは、エンジン回転速度が所定回転速度以下のときには、クラッチ２が解放される。このとき、機械式オイルポンプ１２の作動もほぼ停止状態になるので、その代わりに、モータジェネレータ６をバッテリ３２で駆動させ、クラッチ１６を介して電動式オイルポンプ１５を作動させる。このとき、パイロット室６４に導入される圧力が所定値未満（Ｎｅ＝０またはＮｅ＝小のときに相当）となるので、切換弁６０が自動的に第２の位置に切り換えられる。そして、それにより、第４ポート７４、第３ポート７３を介して、電動式オイルポンプ１５の吐出するオイルが、プライマリレギュレータバルブ８２及びセカンダリレギュレータバルブ８６で制御圧に調節されて自動変速機３に供給される。
【００３５】
このように、エンジン１が作動していないときであっても、モータジェネレータ６によって駆動される電動式オイルポンプ１５により、自動変速機３に対して圧油を常時供給することができる。従って、エンジン停止制御を行った場合の自動変速機３からの油圧の抜けの問題を解消することができる。また、電動式オイルポンプ１５を駆動するときに、クラッチ２を解放することで、エンジン１を回転させないので、エンジン１を敢えて回さない分だけモータジェネレータ６の負荷を軽減することができて、バッテリ３２の電力消費を減らすことができる。
【００３６】
また、エンジン停止状態から、モータジェネレータ６でエンジン１をクイック始動する場合には、クラッチ２を係合、（ワンウェイクラッチ１１を解放）、ブレーキ１０を係合させることで、モータジェネレータ６の発生するトルクをエンジン１のクランク軸１ａに伝達することができる。
【００３７】
また、エネルギ回生時には、クラッチ４（及びワンウェイクラッチ１１）を共に係合させる。これにより、車輪の運動エネルギによりモータジェネレータ６を回すことができる。しかも、このときにクラッチ２を解放、クラッチ４を係合すれば、自動変速機３の下流側にある車輪の運動エネルギを、エンジン１側に回らせずに、全てモータジェネレータ６側に回すことができるので、モータジェネレータ６によるエネルギ回収能率を一層高めることができる。
【００３８】
次に、コントローラ３３によって実行されるエンジンの自動停止制御の内容を説明する。
【００３９】
コントローラ３３は、エコランモード信号がオンとなった状態で、所定のエンジン停止条件が成立すると、エンジン１に燃料の供給をカットする信号（図２ではその出力信号線は省略されている）を出力し、エンジンを自動停止させる。このときのエンジンの自動停止の開始の仕方に本発明が適用されており、その内容の詳細について述べる。なお、エコランモード信号は、車室内に設けられたエコランスイッチを運転者が押すことによってコントローラ３３に入力される。
【００４０】
エコランモードでのエンジンの自動停止条件は、
（ａ）フットブレーキがＯＮ（踏み込み状態）
（ｂ）車速が零（車両停止中）
（ｃ）アクセルがＯＦＦ
の３つであり、これらが全部成立するときエンジンの自動停止が許可される。但し、本発明では、エンジン停止時には電動式オイルポンプ１５を駆動する必要があるので、その前提条件として、電動式オイルポンプ１５の作動条件をクリアしていなくてはならないこととしている。
【００４１】
以下、本実施形態のソフト構成について説明する。
【００４２】
図１は自動停止するまでのサブルーチン処理の内容を示すフローチャートであり、これを用いて説明する。なお、このサブルーチンは、メインルーチンの中の一つのサブルーチンとして定義されたものである。
【００４３】
この自動停止のサブルーチンに入ると、最初に各種入力信号処理を行う（ステップ１０１）。次に、エンジン自動停止制御の前提条件である、電動式オイルポンプ１５の作動条件の成立判断を行う（ステップ１０２、１０３）。作動条件としては、バッテリ３２の蓄電量ＳＯＣが所定値Ａ％以上であること、電動式オイルポンプ（ＥＯ）１５及びモータジェネレータ（Ｍ／Ｇ）６の駆動系が正常であること、が上げられており、これらの条件を全て満たした場合にのみ、自動停止条件の成立判断のステップ１０４に進む。ステップ１０２では、バッテリ３２の蓄電量が不足すると、モータジェネレータ６が駆動できないため、また後述する補機類の制御を実施することもできなくなるため、これをチェックしている。また、ステップ１０３では、電動式オイルポンプ１５やモータジェネレータ６が正常でないと、当然所望の油圧を発生させることができないので、これをチェックしている。
【００４４】
もし作動条件を一つでもクリアできない場合には、ステップ１０２、１０３からステップ１１０、１１１に進み、エンジンの自動停止制御の不実施を決定し、自動停止制御未実施のインジケータを点灯して、メインルーチンに戻る。
【００４５】
一方、電動式オイルポンプ１５の作動条件を全て満足する場合は、ステップ１０４に進んで、自動停止条件が成立するか否かを判断する。車速が零であり、フットブレーキがＯＮであり、しかもアクセルがＯＦＦのとき、自動停止条件が成立してステップ１０５に進む。上記の三つの条件のうち一つでも満たされない場合は、自動停止条件が未成立ということになって、ステップ１１０、１１１に進み、自動停止制御を不実施とする。
【００４６】
自動停止条件が成立してステップ１０５に進んだ場合は、ここでエンジンを自動停止させる処理を行う。この処理の中には、モータジェネレータ６により電動式オイルポンプ１５を駆動して、機械式オイルポンプ１２の代わりに自動変速機３にオイルを供給することも含まれる。
【００４７】
次にステップ１０６でエアコンスイッチが「強」になっているかどうかをチェックする。エアコンスイッチが「強」の場合は、室温が極端に高いためにエアコンの作動を要求しているということであるから、この場合は、ステップ１０９に進んでモータジェネレータ６でエアコンシステムのコンプレッサを駆動する。次いで、ステップ１０７ではエンジン停止中のバッテリの電力消費をできるだけ抑えるために、補機類のスィープ制御を実施する。ここで補機類のスィープ制御というのは、例えばヘッドライトの場合は光量を落としたり消灯したりすることであり、デフォッガの場合は消費電力を低減ないしは切ることである。但し、特にヘッドライトのスィープ制御は、走行に支障がないように、走行の意思がないシフトポジションがＮまたはＰのときに実施するように限定するのがよい。次にステップ１０８に進んで自動停止制御実施のインジケータを点灯してメインルーチンに戻る。
【００４８】
なお、上記実施形態では、エンジンの始動をモータジェネレータ６で行うようにしているが、極低温時に使用できるようにエンジンスタータをモータジェネレータ６とは別に設けてもよい。その場合は、エンジン始動時に両者を併用するようにしてもよい。
【００４９】
また、発電機能を持つモータジェネレータ６ではなく、単に電動式オイルポンプ１５を必要時に駆動するための電動モータを設けてもよい。
【００５０】
また、上記実施形態では、プライマリレギュレータバルブ８１、８２を各ポンプ１２、１５毎に設けた場合を示したが、それら２つのプライマリレギュレータバルブ８１、８２を廃止して、出力ライン９３上に１個のプライマリレギュレータバルブ８８を配置してもよい。なお、図１のステップ１０１、ステップ１０２、ステップ１０３が、この発明の「電動式ポンプの作動条件を満足しているか否かを判断する手段」に相当し、ステップ１１０が、この発明の「エンジンの自動停止制御を禁止する手段」に相当する。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によれば、電動式ポンプが作動不能のときには、最初からエンジンの自動停止を行わないようにしているので、無用な係合ショックを運転者に感じさせずにすませることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両のエンジン停止制御の実施形態の制御内容の一例を示すフローチャート
【図２】本発明が適用された駆動システムの構成図
【図３】同駆動システムの油圧制御装置に含まれた切換弁とその接続関係を示す図
【図４】前記油圧制御装置の中のアキュムレータの特性図
【符号の説明】
１…エンジン
３…自動変速機
５…減速機
６…モータジェネレータ（電動モータ）
１２…機械式オイルポンプ
１５…電動式オイルポンプ
３３…コントローラ
Claims (3)
- エンジンによって駆動されることで作動流体を使用する装置に作動流体を供給する機械式ポンプと、電動モータによって駆動されることで自動変速機に作動流体を供給する電動式ポンプとを備えた車両であって、所定の停止条件が成立したときにエンジンを停止すると共に、該エンジン停止時に前記電動式ポンプを駆動して自動変速機に作動流体を供給し、所定の再始動条件が成立したときに前記自動停止したエンジンを再始動する車両のエンジン停止制御装置において、
前記電動式ポンプの作動条件を満足しているか否かを判断する手段と、前記作動条件を満足していないと判断されたとき、前記所定の停止条件の成立によるエンジンの自動停止制御を禁止する手段とを備え、前記電動式ポンプの作動条件の中に、該電動式ポンプがフェイルしていないという条件が含まれていることを特徴とする車両のエンジン停止制御装置。 - エンジンによって駆動されることで作動流体を使用する装置に作動流体を供給する機械式ポンプと、電動モータによって駆動されることで自動変速機に作動流体を供給する電動式ポンプとを備えた車両であって、所定の停止条件が成立したときにエンジンを停止すると共に、該エンジン停止時に前記電動式ポンプを駆動して自動変速機に作動流体を供給し、所定の再始動条件が成立したときに前記自動停止したエンジンを再始動する車両のエンジン停止制御装置において、
前記電動式ポンプの作動条件を満足しているか否かを判断する手段と、前記作動条件を満足していないと判断されたとき、前記所定の停止条件の成立によるエンジンの自動停止制御を禁止する手段とを備え、前記作動条件の中に、前記電動モータの駆動系がフェイルしていないという条件が含まれていることを特徴とする車両のエンジン停止制御装置。 - エンジンによって駆動されることで作動流体を使用する装置に作動流体を供給する機械式ポンプと、電動モータによって駆動されることで自動変速機に作動流体を供給する電動式ポンプとを備えた車両であって、所定の停止条件が成立したときにエンジンを停止すると共に、該エンジン停止時に前記電動式ポンプを駆動して自動変速機に作動流体を供給し、所定の再始動条件が成立したときに前記自動停止したエンジンを再始動する車両のエンジン停止制御装置において、
前記電動式ポンプの作動条件を満足しているか否かを判断する手段と、前記作動条件を満足していないと判断されたとき、前記所定の停止条件の成立によるエンジンの自動停止制御を禁止する手段とを備え、前記作動条件の中に、電動式ポンプがフェイルしていず、電動式ポンプを駆動するための車載バッテリの蓄電量が所定値以上あり、且つ、前記電動モータがフェイルしていないという条件が含まれていることを特徴とする車両のエンジン停止制御装置。
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1998
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