JP5084681B2

JP5084681B2 - アイドルストップ制御装置

Info

Publication number: JP5084681B2
Application number: JP2008244226A
Authority: JP
Inventors: 禎金山
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2008-09-24
Filing date: 2008-09-24
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2028-09-24
Also published as: JP2010077826A

Description

この発明は、エンジン回転により駆動される機械式のオイルポンプの油圧をノーマリーオープンのクラッチ制御用ソレノイドにより制御してクラッチに作用する変速機構と、走行停止中にエンジン回転を停止するアイドルストップ機能とを備えた車両のアイドルストップ制御装置に関し、詳しくは、アイドルストップから走行に移行するときのクラッチの係合ショックの防止に関する。

従来、無段変速機構（ＣＶＴ機構）や自動変速制御機構（Ａ／Ｔ機構）と、アイドルストップ機能とを備えた車両（アイドルストップ車）においては、アイドルストップの終了によりエンジンを再始動して走行に移行する際のクラッチ係合のショックを緩和するため、変速機構に電動式のオイルポンプや逆止弁、アキュムレータを備え、アイドルストップ中にもクラッチに作用する油圧を維持することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
特開平８−１４０７６号公報（例えば、要約書、段落［００２６］−［００２８］、−［００１７］、図３等）

前記の無段変速機構や自動変速制御機構とアイドルストップ機能とを備えたアイドルストップ車において、前記従来の電動式のオイルポンプや逆止弁、アキュムレータを省き、代わりにエンジンの回転により動作する機械式のオイルポンプを備えてコストダウンを図り、かつ、フェールセーフの観点から、前記機械式のオイルポンプの油圧をノーマリーオープンのクラッチ制御用ソレノイドにより制御してクラッチに作用する構成とすることが考えられるが、この場合、車載バッテリの消耗状態によっては、アイドルストップ直後のスタータによるエンジン再始動に基づき、バッテリ電圧が前記クラッチ制御用ソレノイドの制御可能な所定電圧より低下することが予想される。

そして、バッテリ電圧がクラッチ制御用ソレノイドの制御が可能な所定電圧（例えば９Ｖ）より低下すると、エンジンの再始動によって車載バッテリのバッテリ電圧が前記所定電圧以上に回復するまでの間、クラッチ制御用ソレノイドの弁がオープン状態になり、オイルポンプの油圧がクラッチ制御用ソレノイドを素通りしてクラッチに作用する。

そのため、とくにアイドルストップ時間が短く（ほぼ３秒未満）、エンジン停止中にオイルポンプの油圧が十分に下がらないときには、エンジンの再始動時、オイルポンプの大きな油圧がクラッチに作用してクラッチの係合ショックが発生し、乗員に不快感を与える等の問題がある。

本発明は、機械式のオイルポンプの油圧をノーマリーオープンのクラッチ制御用ソレノイドにより制御してクラッチに作用する変速機構と、アイドルストップ機能とを備えたアイドルストップ車において、アイドルストップから走行に移行するときのクラッチの係合ショックを防止することを目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明のアイドルストップ制御装置は、エンジン回転により駆動される機械式のオイルポンプの油圧をノーマリーオープンのクラッチ制御用ソレノイドにより制御してクラッチに作用する変速機構と、走行停止中にエンジン回転を停止するアイドルストップ機能とを備えた車両のアイドルストップ制御装置であって、車両走行中に車載バッテリの消耗状態を検出する検出手段と、アイドルストップ直前の前記検出手段の検出結果に基づき、アイドルストップ終了時のエンジン再始動によりバッテリ電圧が前記クラッチ制御用ソレノイドの制御が可能な所定電圧より低下する時間を予測する予測手段と、前記予測手段の予測時間が設定された基準時間より長いときにアイドルストップを禁止する禁止手段とを備えたことを特徴としている（請求項１）。

請求項１の本発明のアイドルストップ制御装置は、検出手段により車両走行中に車載バッテリの状態を検出し、アイドルストップ直前の検出手段の検出結果に基づき、予測手段によりアイドルストップ終了時のエンジン再始動によりバッテリ電圧がクラッチ制御用ソレノイドの制御が可能な所定電圧より低下する時間を予測する。そして、予測手段の予測時間が設定された基準時間より長く、アイドルストップを実施すると、アイドルストップから走行に移行するときのクラッチの係合ショックが発生するおそれがあるときに、禁止手段によりアイドルストップを禁止する。

したがって、機械式のオイルポンプの油圧をノーマリーオープンのクラッチ制御用ソレノイドにより制御してクラッチに作用する変速機構と、走行停止中にエンジン回転を停止するアイドルストップ機能とを備えたアイドル車において、車載バッテリの消耗状態を考慮すると、アイドルストップ時間が短く、アイドルストップから走行に移行する際にクラッチの係合ショックが発生すると予想されるときにはアイドルストップを禁止し、クラッチの係合ショックを確実に防止することができる。

つぎに、本発明の一実施形態について、図１〜図３を参照して詳述する。

図１は本実施形態のアイドルストップ制御装置のブロック図、図２は動作説明用のフローチャート、図３は動作説明用のタイミングチャートである。

図１において、１はアイドルストップ車のスタータを含むエンジン、２はエンジン１により回転駆動される機械式のオイルポンプ、３はオイルポンプ２からクラッチ（発進クラッチ）４に至る変速機構（例えば無段変速機構）の油圧路、５は油圧路３のオイルポンプ２側に設けられた調圧バルブ、６は油圧路３の調圧バルブ５とクラッチ４との間に設けられたノーマリーオープンのクラッチ制御用ソレノイドである。

また、図１において、７は車載バッテリであり、１２Ｖの鉛電池からなる。８は車載バッテリの電流・電圧および液温のセンサを備えたセンサ部、９はセンサ部８の時々刻々のセンサ出力を取り込むアイドルストップ禁止ＥＣＵであり、図２のステップＳ１〜Ｓ６のアイドルストップ禁止制御を実行するマイクロコンピュータからなり、本発明の検出手段、予測手段、禁止手段を形成する。１０は実験等によって得られた本発明の予測時間のデータを保持しているデータメモリであり、アイドルストップ禁止ＥＣＵ９により参照される。１１はマイクロコンピュータ構成のアイドルストップ制御ＥＣＵ（エコラン制御ＥＣＵ）であり、アイドルストップの制御を実行し、アイドルストップ禁止ＥＣＵ９の前記禁止手段がアイドルストップを禁止していないときに、エンジン１の再始動等を制御する。

アイドルストップ禁止ＥＣＵ９の前記検出手段は、センサ部８の電流・電圧および液温の検出出力に基づき、車載バッテリ７の電流・電圧および温度を監視して車載バッテリ７の時々刻々の電力収支を算出し、車両走行中に車載バッテリ７の消耗状態（残存電力）を検出する。また、アイドルストップ禁止ＥＣＵ９の前記予測手段は、前記検出手段が検出した消耗状態に対応する予測時間、すなわち、この消耗状態でスタータを作動してエンジン１を始動すると、バッテリ電圧がクラッチ制御用ソレノイド６の制御が可能な所定電圧（９Ｖ）より低下する時間、換言すると、バッテリ電圧が前記所定電圧に回復するまでの時間をデータメモリ１０から読み出し、アイドルストップ直前の前記検出手段の検出結果に基づき、アイドルストップ終了時のエンジン１の再始動によりバッテリ電圧が前記所定電圧より低下する時間を予測する。さらに、アイドルストップ禁止ＥＣＵ９の前記禁止手段は、前記予測手段の予測時間が設定された基準時間（例えば３秒）より長いときにアイドルストップ禁止指令をアイドルストップ制御ＥＣＵ１１に出力してアイドルストップを禁止する。

データメモリ１０は、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリであり、車載バッテリ７が種々の消耗状態のときにエンジン１の再始動によってバッテリ電圧が前記所定電圧より低下する時間のデータが、予めマップデータ状に書きこまれて保持する。

以上の構成に基づき、ドライバがエコランモードに設定して運転する際には、センサ部８の電流・電圧および液温の検出出力に基づき、アイドルストップ禁止ＥＣＵ９の前記検出手段が車載バッテリ７の時々刻々の消耗状態を検出する（図２のステップＳ１）。また、アイドルストップ禁止ＥＣＵ９の前記予測手段がデータメモリ１０を参照して車載バッテリ７の時々刻々の消耗状態に応じた予測時間を求める（図２のステップＳ２）。

そして、予測時間が基準時間より長く、しかも、前記禁止手段によってアイドルストップが禁止されていなければ、アイドルストップ禁止ＥＣＵ９はアイドルストップ制御ＥＣＵ１１から得られたアイドルストップ開始情報（ブレーキ、アクセル等がアイドルストップの一定の条件を満たしている場合に発生する情報）等に基づいてアイドルストップ直前であることを認識したときに、図２のステップＳ３からステップＳ４、Ｓ５を介してステップＳ６に移行し、アイドルストップ制御ＥＣＵ１１にアイドルストップ禁止指令を出力し、アイドルストップ制御ＥＣＵ１１によるアイドルストップの制御を禁止する。

つぎに、アイドルストップに伴う車載バッテリ７の電圧（バッテリ電圧）、エンジン回転数、クラッチ４に作用する油圧の変化について、図３を参照して説明する。

まず、図３の時刻ｔ１がアイドルストップの開始時刻、時刻ｔ２がそのアイドルストップの終了時刻であるとする。この場合、同図（ａ）に示すバッテリ電圧は時刻ｔ２のエンジン再始動によって基準電圧（９Ｖ）より低い電圧に低下するが、車載バッテリ７の消耗状態が軽く、車載バッテリ７のバッテリ電圧が同図（ａ）の実線αａのように時刻ｔ２〜時刻ｔ３１の時間Ｔ１（＜基準時間）で基準電圧に復帰すると予測されるときには、時刻ｔ１にアイドルストップが開始される。

このとき、時刻ｔ２のアイドルストップの終了により、エンジン１の回転数は図３（ｂ）に示すように上昇するが、エンジン１が完爆（例えば６００ｒｐｍ）に達する前にバッテリ電圧が基準電圧に上昇し、それ以降はクラッチ制御用ソレノイド６がアイドルストップ制御ＥＣＵ１１によって制御されるので、クラッチ４に作用する油圧は、アイドルストップ時間が短く、エンジン１の停止中にオイルポンプ２の油圧が十分に下がらなくても、同図（ｃ）の実線αｂに示すように緩やかに正常油圧Ｐｃに上昇し、クラッチ４の係合ショックは発生しない。

一方、車載バッテリ７の消耗状態が重く、仮に時刻ｔ１〜ｔ２のアイドルストップを実行すると、車載バッテリ７のバッテリ電圧が図３（ａ）の一点破線βａのようにアイドルストップ終了後、時刻ｔ２〜時刻ｔ３２の時間Ｔ２（＞基準時間）で基準電圧に復帰するときには、エンジンの回転数が同図（ｂ）に示したように上昇して前記完爆に達した後にバッテリ電圧が基準電圧に上昇することになり、その間（ほぼ時間Ｔ２）、クラッチ制御用ソレノイド６は制御されず、オイルポンプ２の油圧がクラッチ制御用ソレノイド６を素通りし、同図（ｃ）の一点破線βｂに示すようにエンジンの回転に伴ってクラッチ４に作用する油圧が急峻に上昇する。そのため、アイドルストップ時間が短く、エンジン停止中にオイルポンプ２の油圧が十分に下がらないようなときには、クラッチ４の係合ショックが発生する。なお、バッテリ電圧が基準電圧に上昇すると、その後はクラッチ制御用ソレノイド６がアイドルストップ制御ＥＣＵ１１によって制御され、クラッチ４に作用する油圧は同図（ｃ）の実線αｂに添って正常油圧Ｐｃに上昇する。

しかしながら、本実施形態の場合、車載バッテリ７の消耗状態が重く、前記したようにアイドルストップ終了後、時刻ｔ２〜時刻ｔ３２の時間Ｔ２（＞基準時間）で基準電圧に復帰するようなときには、アイドルストップ禁止ＥＣＵ９からアイドルストップ制御ＥＣＵ１１にアイドルストップ禁止指令を出力し、アイドルストップ制御ＥＣＵ１１によるアイドルストップの制御を禁止するため、クラッチ４の係合ショックが発生することはない。

そのため、機械式のオイルポンプ２の油圧をノーマリーオープンのクラッチ制御用ソレノイド６により制御してクラッチ４に作用する変速機構と、アイドルストップ機能とを備えたアイドル車において、クラッチ４の係合ショックを確実に防止することができ、とくに、車載バッテリ７が容量の小さい小型、軽量で安価な場合のアイドルストップ制御に好適である。

そして、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行なうことが可能であり、例えば、基準時間や基準電圧は車載バッテリ７の容量やエンジン１の出力等に応じて適当に設定すればよい。また、変速機構の構成等が前記実施形態と異なっていてもよい。さらに、車載バッテリ７は鉛蓄電池以外の二次電池であってもよい。

そして、本発明は、機械式のオイルポンプの油圧をノーマリーオープンのクラッチ制御用ソレノイドにより制御してクラッチに作用する変速機構と、アイドルストップ機能とを備えた種々の車両のアイドルストップ制御に適用することができる。

本発明の一実施形態のアイドルストップ制御装置のブロック図である。図１の動作説明用のフローチャートである。図１の動作説明用のタイミングチャートである。

符号の説明

１エンジン
２オイルポンプ
４クラッチ
６クラッチ制御用ソレノイド
７車載バッテリ
９アイドルストップ禁止ＥＣＵ

Claims

エンジン回転により駆動される機械式のオイルポンプの油圧をノーマリーオープンのクラッチ制御用ソレノイドにより制御してクラッチに作用する変速機構と、走行停止中にエンジン回転を停止するアイドルストップ機能とを備えた車両のアイドルストップ制御装置であって、
車両走行中に車載バッテリの消耗状態を検出する検出手段と、
アイドルストップ直前の前記検出手段の検出結果に基づき、アイドルストップ終了時のエンジン再始動によりバッテリ電圧が前記クラッチ制御用ソレノイドの制御が可能な所定電圧より低下する時間を予測する予測手段と、
前記予測手段の予測時間が設定された基準時間より長いときにアイドルストップを禁止する禁止手段とを備えたことを特徴とするアイドルストップ制御装置。