JP5886175B2 - Engine start control device for fluid pressure assist vehicle - Google Patents
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Description
この発明は流体圧アシスト車両のエンジン始動制御装置に関する。 The present invention relates to an engine start control device for a fluid pressure assist vehicle.
従来から、特許文献1記載の技術の如く、車両に搭載されるエンジンに連結される流体圧ポンプ/モータとアキュムレータを備え、車両の減速時に流体圧ポンプ/モータをエンジンで駆動されるポンプとして動作させて流体圧をアキュムレータに蓄圧させることで減速エネルギを回生する一方、発進時または加速時には流体圧ポンプ/モータをモータとして動作させ、アキュムレータに蓄圧された流体圧でエンジンの駆動をアシストする流体圧アシスト機構を備えた車両は良く知られている。
Conventionally, as in the technique described in
また、特許文献2記載の技術において、エンジンにクラッチを介して接続される流体圧ポンプ/モータとアキュムレータを備え、流体圧ポンプ/モータを車軸の回転で駆動してポンプとして動作させて吐出圧をアキュムレータに蓄圧させると共に、エンジンの始動時にクラッチを締結して流体圧ポンプ/モータをエンジンに接続し、アキュムレータに蓄圧された流体圧を流体圧ポンプ/モータに供給してモータとして動作させることでエンジンを始動するエンジン始動制御装置が提案される。 Further, in the technique described in Patent Document 2, a fluid pressure pump / motor and an accumulator connected to the engine via a clutch are provided, and the fluid pressure pump / motor is driven by the rotation of the axle to operate as a pump to thereby reduce the discharge pressure. The accumulator accumulates pressure, the clutch is engaged when the engine is started, the fluid pressure pump / motor is connected to the engine, and the fluid pressure accumulated in the accumulator is supplied to the fluid pressure pump / motor to operate as a motor. An engine start control device for starting the engine is proposed.
エンジンは一般にバッテリを電源とする電気スタータで始動されるが、出力トルクが小さいために減速ギヤ機構と組み合わせて使用される結果、アイドル回転数よりかなり低い回転数でしか回転できないため、始動に時間を要すると共に、ギヤ鳴りによる騒音も大きい。 The engine is generally started with an electric starter that uses a battery as a power source. However, since the output torque is small, it is used in combination with a reduction gear mechanism, and as a result, the engine can only rotate at a speed much lower than the idling speed. In addition, the noise caused by gear ringing is large.
他方、流体圧モータは流体圧とモータ容量で出力トルクが決定して回転数に依存しない。また、電気スタータに比較して出力密度が高いため、エンジンに対して小さい減速比で十分な始動トルクを出力できる。さらに、流体圧モータは騒音も小さく、車体との共振領域を素早く乗り越えるため、振動も少なく、アイドリングストップなどからの素早い復帰も可能である。 On the other hand, the output pressure of the fluid pressure motor is determined by the fluid pressure and the motor capacity, and does not depend on the rotational speed. Further, since the output density is higher than that of the electric starter, a sufficient starting torque can be output to the engine with a small reduction ratio. Furthermore, the fluid pressure motor has low noise and quickly overcomes the resonance region with the vehicle body, so there is little vibration and quick return from an idling stop or the like is possible.
そのため、特許文献1記載の技術において、特許文献2記載の技術で提案されるように流体圧ポンプ/モータをアキュムレータ圧でモータとして動作させてエンジンを始動することが考えられるが、その場合に幾つかの問題がある。
Therefore, in the technique described in
即ち、流体圧モータは500rpm以下の低回転領域で容積効率が低いと共に、エンジンの始動は0rpmからの回転であるため、回転数領域がマッチングしない。また、アキュムレータは出力密度が高いものの、エネルギ密度が低いため、モータに使用する時間を極力短くする必要がある。 That is, the fluid pressure motor has a low volumetric efficiency in a low rotation region of 500 rpm or less, and the engine start is a rotation from 0 rpm, so the rotation speed region does not match. In addition, although the accumulator has a high output density, the energy density is low, so it is necessary to shorten the time used for the motor as much as possible.
従って、この発明の目的は上記した不都合を解消し、流体圧アシスト機構を備えると共に、流体圧ポンプ/モータによって可能な限り短い時間でエンジンを始動するようにした流体圧アシスト車両のエンジン始動制御装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned inconveniences and to provide an engine start control device for a fluid pressure assist vehicle provided with a fluid pressure assist mechanism and capable of starting the engine in the shortest possible time by a fluid pressure pump / motor. Is to provide.
上記の目的を達成するために、請求項1にあっては、車両に搭載されるエンジンと、前記エンジンにクラッチを介して連結されると共に、流体圧供給回路に配置される流体圧ポンプ/モータと、前記流体圧供給回路において前記流体圧ポンプ/モータに接続されるアキュムレータと、前記流体圧供給回路に介挿されて通電されるときに前記流体圧ポンプ/モータの動作をポンプとモータの間で切り換える電磁切換弁とを備え、前記車両の減速時には前記電磁切換弁を介して前記流体圧ポンプ/モータを前記エンジンで駆動されるポンプとして動作させ、流体圧を吐出させて前記アキュムレータに蓄圧させることで減速エネルギを回生する一方、前記車両の発進時または加速時には前記電磁切換弁を介して前記流体圧ポンプ/モータをモータとして動作させ、前記アキュムレータに蓄圧された流体圧で前記エンジンの駆動をアシストする流体圧アシスト機構とを備えた流体圧アシスト車両のエンジン始動制御装置において、前記エンジンの始動要求がなされているか否か判定するエンジン始動要求判定手段と、前記エンジンの始動要求がなされていると判定されるとき、前記電磁切換弁を介して前記流体圧ポンプ/モータをモータとして動作させて前記アキュムレータに蓄圧された流体圧の供給を開始する流体圧供給開始手段と、前記流体圧ポンプ/モータの回転数が第1回転数に達したか否か判定し、前記第1回転数に達したと判定されるとき、前記クラッチを締結するクラッチ締結手段と、前記クラッチが締結された後、前記エンジンの回転数が第2回転数に達したか否か判定し、第2回転数に達したと判定されるとき、前記エンジンに点火する点火手段とを備え、前記第1回転数は前記エンジンの完爆回転数に基づいて設定される値であると共に、前記第2回転数は前記第1回転数より高く設定される値である如く構成した。
In order to achieve the above object, according to
請求項1に係る流体圧アシスト車両のエンジン始動制御装置にあっては、エンジンの始動要求がなされていると判定されるとき、電磁切換弁を介して流体圧ポンプ/モータをモータとして動作させてアキュムレータに蓄圧された流体圧の供給を開始し、流体圧ポンプ/モータの回転数が第1回転数に達したと判定されるとき、クラッチを締結し、クラッチが締結された後、エンジンの回転数が第2回転数に達したと判定されるとき、エンジンに点火する如く構成したので、流体圧ポンプ/モータによって可能な限り短い時間でエンジンを始動することができる。
In the engine start control device for a fluid pressure assist vehicle according to
即ち、流体圧ポンプ/モータを空転させて第1回転数に達したとき、換言すれば流体圧ポンプ/モータの容積効率が低い領域の使用時間を極力減少させるため、回転を上げておいてからクラッチを締結してエンジンを回転させると共に、第2回転数に達したときに点火するようにしたので、エンジンを可能な限り短い時間で始動することができる。 That is, when the fluid pressure pump / motor idles and reaches the first rotation speed, in other words, in order to reduce the usage time in the region where the volumetric efficiency of the fluid pressure pump / motor is low, the rotation speed is increased. Since the clutch is engaged and the engine is rotated, and the engine is ignited when the second rotational speed is reached, the engine can be started in as short a time as possible.
その結果、始動に必要な流体の量を低減でき、アキュムレータの容量も小型にできると共に、流体がエンジン潤滑油などであるとき、HC(炭化水素)の排出量も減少させることができる。 As a result, the amount of fluid required for starting can be reduced, the capacity of the accumulator can be reduced, and when the fluid is engine lubricating oil or the like, the discharge amount of HC (hydrocarbon) can also be reduced.
さらには、電気スタータに比較して出力密度が高いため、エンジンに対して小さい減速比で十分な始動トルクを出力できると共に、騒音も小さく、車体との共振領域を素早く乗り越えるため、振動が少なく、アイドリングストップなどからの素早い復帰も可能となる。 Furthermore, since the output density is higher than that of the electric starter, it can output a sufficient starting torque with a small reduction ratio to the engine, and the noise is small, and the vibration region is quickly overcome, so there is less vibration. Quick return from idling stop is also possible.
また、第1回転数はエンジンの完爆回転数に基づいて設定される値であると共に、第2回転数は第1回転数より高く設定される値である如く構成したので、第1、第2回転数を適宜設定することで、始動時間を一層短縮することができる。 Further , since the first rotational speed is a value set based on the complete explosion rotational speed of the engine and the second rotational speed is set to a value set higher than the first rotational speed , the first, first, The starting time can be further shortened by appropriately setting the number of two revolutions.
以下、添付図面に即してこの発明に係る流体圧アシスト車両のエンジン始動制御装置を実施するための形態を説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment for implementing an engine start control device for a fluid pressure assist vehicle according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、この発明の実施例に係る流体圧アシスト車両のエンジン始動制御装置を全体的に示す概略図、図2は図1に示す装置の中のHAS(流体圧アシスト機構)の動作を示す油圧回路図である。 FIG. 1 is a schematic view generally showing an engine start control device for a fluid pressure assist vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows an operation of a HAS (fluid pressure assist mechanism) in the device shown in FIG. It is a hydraulic circuit diagram.
図1において、符号10はエンジンを示す。エンジン10は4気筒を有する火花点火式のガソリンを燃料とする内燃機関からなり、左右の駆動輪(前輪。左右の一方のみ示す)12を備えた車両14に搭載される。車両14はエンジン10や駆動輪12などで部分的に示す。
In FIG. 1,
エンジン10の吸気系に配置されたスロットルバルブ16は車両運転席床面に配置されるアクセルペダル20との機械的な接続が絶たれ、電動モータなどのアクチュエータからなるDBW(Drive By Wire)機構22に接続され、DBW機構22で開閉される。
The
スロットルバルブ16で調量された吸気はインテークマニホルド24を通って流れ、各気筒の吸気ポート付近でインジェクタ(図示せず)から噴射された燃料と混合して混合気を形成し、吸気バルブ(図示せず)が開弁されるとき、当該気筒の燃焼室(図示せず)に流入する。燃焼室において混合気は点火されて燃焼し、ピストンを駆動してクランクシャフト10aを回転させた後、排気となってエンジン10の外部に放出される。
The intake air metered by the
クランクシャフト10aの回転はトルクコンバータ26を介して無段変速機(Continuously Variable Transmission。以下「CVT」という)30に入力される。図示は省略するが、CVT30はトルクコンバータ26に接続されるメインシャフト(変速機入力軸)に配置されたドライブプーリと、メインシャフトMSに平行なカウンタシャフト(変速機出力軸)に配置されたドリブンプーリと、その間に掛け渡される金属製のベルトなどの無端可撓部材からなる。
The rotation of the
カウンタシャフトCSの回転はセカンダリシャフトに固定されたギヤなどを介してディファレンシャル32に伝えられ、そこから左右の駆動輪12に伝えられる。駆動輪(前輪)12と従動輪(後輪。図示せず)の付近にはディスクブレーキ(ブレーキ)34が配置される。ディスクブレーキ34はブレーキパッドが組み込まれたキャリパ34aと、それに接触して制動するディスクロータ34bなどを備える。
The rotation of the countershaft CS is transmitted to the
車両運転席床面にはブレーキペダル36が配置される。ブレーキペダル36はマスタバック40とマスタシリンダ42を介してディスクブレーキ34に接続される。マスタシリンダ42は、ブレーキ液を貯留するリザーバ42aとリザーバ42aに貯留されるブレーキ液が充満される油室内を摺動自在なピストン(図示せず)を備える。運転者がブレーキペダル36を踏み込むと、その踏み込み力はマスタバック40で増力されてマスタシリンダ42に伝えられる。
A
マスタシリンダ42のピストンは増力された踏み込み力に相当する距離だけストロークする。ピストンのストロークによって生成されたブレーキ液圧(ブレーキ液の圧力)は導管42bを介して駆動輪12のディスクブレーキ34に送られ、ディスクブレーキ34を動作させ、車両14を制動(減速)する。
The piston of the
また、ブレーキペダル36とマスタバック40とマスタシリンダ42からなる(運転者に操作自在な)ブレーキ機構に加え、ディスクブレーキ34はBBW(Brake By Wire)機構44にも接続され、BBW機構44から導管44aを介してブレーキ液圧を送られるとき、動作して車両14を制動する。
Further, in addition to a brake mechanism (which can be operated by the driver) including a
エンジン10にはHAS(Hydraulic Assist System。流体圧アシスト機構)50が接続される。
A HAS (Hydraulic Assist System) 50 is connected to the
HAS50は、流体圧供給回路52に配置される流体圧ポンプ/モータ54と、流体圧供給回路52において流体圧ポンプ/モータ54に接続されるアキュムレータ56と、流体圧供給回路52に介挿されると共に、通電されるときに流体圧ポンプ/モータ54の動作をポンプとモータの間で切り換える電磁切換弁60と、電磁クラッチ62とを備える。流体圧ポンプ/モータ54は外接型のギヤポンプからなる。以下、流体圧ポンプ/モータ54を単に「ポンプ」54という。
The
作動流体としてはエンジン10の潤滑油(エンジンオイル。作動油)が用いられることから、HAS50はエンジン10のシリンダブロック(図示せず)の重力方向において下部に取り付けられ、潤滑油を貯留するオイルパンの内部に収容される。
Since the lubricating oil (engine oil, hydraulic oil) of the
尚、ポンプ54に加え、流体圧供給回路52には第2の油圧ポンプが配置され、エンジン10で駆動されてオイルパンから潤滑油を汲み上げてエンジン10の各部に供給すると共に、CVT30の流体圧供給回路には別の油圧ポンプが配置され、同様にエンジン10で駆動されてリザーバから作動油(ATF)を汲み上げてトルクコンバータ26やCVT30に供給するが、それら油圧ポンプはこの実施例と直接の関連を有しないことから、図示は省略する。
In addition to the
エンジン10のクランクシャフト10aには第1スプロケット54aが固定されると共に、ポンプ54の出力軸54bには第2スプロケット54cが固定され、第1、第2スプロケット54a,54cの間にはチェーン54dが掛け渡される。このように、ポンプ54は第1、第2スプロケット54a,54cとチェーン54dを介してエンジン10に連結されると共に、エンジン10を介してさらには駆動輪12に連結される。第1スプロケット54aと第2スプロケット54cの回転比は1:1.3とする。
A
第2スプロケット54cとポンプ54の出力軸54bの間には、前記した電磁クラッチ62が介挿される。電磁クラッチ62はバッテリ(図示せず)から通電されるとき、第2スプロケット54cとポンプ54の出力軸54bを接続する一方、通電を停止されるとき、第2スプロケット54cとポンプ54の出力軸54bの接続を遮断する。第1、第2スプロケット54a,54c、ポンプ54の出力軸54b、電磁クラッチ62などはシリンダブロックの外部に配置される。
The
HAS50は、車両14の減速時には電磁切換弁60を介して流体圧ポンプ/モータ54をエンジン10(または駆動輪12)で駆動されるポンプとして動作させ、油圧(流体圧)を吐出させてアキュムレータ56に蓄圧させることで減速エネルギを回生する一方、車両14の発進時または加速時には電磁切換弁60を介して流体圧ポンプ/モータ54をモータとして動作させ、アキュムレータ56に蓄圧された流体圧でエンジン10の駆動(回転)をアシストするように構成される。
The
アキュムレータ56は内部に窒素ガスが封入されて公知のようにボンベ状の形状を備える。HAS50は、蓄圧容量を可能な限り増加させるため、アキュムレータ56を複数個備える。
The
電磁切換弁60は、図2(a)に模式的に示す如く、バルブ体(図示せず)の内部に摺動自在に収容されるスプール60aを備える。スプール60aは一端において電磁ソレノイド60b1のプランジャ60b11が当接させられると共に、バネ60c1で他端に向けて付勢される。また、スプール60aは他端において電磁ソレノイド60b2のプランジャ60b21が当接させられると共に、バネ60c2で他端に向けて付勢される。
As schematically shown in FIG. 2A, the
電磁切換弁60にあっては、バッテリ64からの電流供給(通電。励磁)あるいは電流供給の停止(非通電。消磁)によって電磁ソレノイド60b1あるいは60b2がプランジャ60b11あるいは60b21を突出させると、スプール60aはそれに応じて一端側と他端側の間で進退するように構成される。
In the
図2を参照して説明すると、電磁切換弁60は、ポンプ54をモータとして動作させる駆動時(発進時または加速時。同図(b))と、ポンプとして動作させる回生時(減速時。同図(c))と、その間の中立時(ポンプ54とアキュムレータ56の非接続時。同図(a))に応じて必要な作動油の流路が確立されるようにスプール60aを移動させるべく電磁ソレノイド60b1,60b2の通電が制御される。
Referring to FIG. 2, the
以下、詳細に説明すると、流体圧供給回路52において電磁切換弁60のスプール60aは、第1、第2、第3、第4、第5、第6ポート60a1,60a2,60a3,60a4,60a5,60a6からなる6個のポートが形成されるランド形状を備える。
Hereinafter, in detail, in the fluid
第5、第6ポート60a5,60a6は、スプール60aの位置に関わらず、常に接続される一方、第1ポート60a1から第4ポート60a4の接続はスプール60aの位置に応じて切り換えられる。
The fifth and sixth ports 60a5 and 60a6 are always connected regardless of the position of the
第1ポート60a1は図2(a)(b)(c)に示すように油路52aを介してリザーバ(オイルパン)52bに接続され、第2ポート60a2は一方では図2(b)に示すようにポンプ54の吐出圧を適宜調圧する元圧絞り部52cを介してアキュムレータ56に接続され、他方では油路52dを介してポンプ54の入力(inlet)側に接続される。
The first port 60a1 is connected to a reservoir (oil pan) 52b via an
第3ポート60a3は一方では図2(c)に示すようにアキュムレータ56に接続され、他方では逆止弁52eと油路52fとを介してポンプ54の出力(outlet)側に接続される。第4ポート60a4は油路52g,52dを介してポンプ54の入力側に接続される。
As shown in FIG. 2C, the third port 60a3 is connected to the
第5ポート60a5は油路52hを介してポンプ54の出力側に接続される。第6ポートは油路52iを介してエンジン(E)10、より具体的にはそのピストン、コンロッドなどの潤滑必要部分に接続され、さらには油路52jを介して(具体的にはシリンダブロック内をコンロッドなどに沿って滴下して)リザーバ52bに接続される。
The fifth port 60a5 is connected to the output side of the
図2(c)に示す如く、第5、第6ポート60a5,60a6の間にはポンプ54の吐出圧が過大となるとき、それをリリーフさせるリリーフ圧絞り部52kが形成される。
As shown in FIG. 2C, a relief
車両14がエンジン低負荷状態で走行する場合などは図2(a)に示す中立時とされ、電磁ソレノイド60b1,60b2への通電は停止される。
When the
中立時にあっては、第1、第2ポート60a1,60a2は接続されると共に、第2ポート60a2(あるいは第3ポート60a3)を介してのポンプ54とアキュムレータ56の接続は断たれ、ポンプ54はエンジン10(または駆動輪12)で駆動される通常の油圧ポンプとして動作する。
In the neutral state, the first and second ports 60a1 and 60a2 are connected, and the connection between the
即ち、ポンプ54はエンジン10などで駆動されてリザーバ52bから油路52a,52dを介して作動油(潤滑油)を汲み上げ、油路52hに吐出する。吐出された作動油(油圧)は油路52iを介してエンジン10の潤滑必要部分に供給され、油路52jを介してリザーバ52bに戻る。
That is, the
他方、車両14が減速する場合、図2(c)に示す回生時とされ、図2(a)に示す電磁ソレノイド60b1が通電され、スプール60aは他方(図2において右方)に駆動される。
On the other hand, when the
回生時にあっては、中立時と同様、第1、第2入ポート60a1,60a2は接続され、ポンプ54はエンジン10(または駆動輪12)で駆動される通常の油圧ポンプとして動作し、リザーバ52bから油路52a,52dを介して作動油を汲み上げて油路52hに吐出する。
During regeneration, the first and second inlet ports 60a1 and 60a2 are connected as in the neutral state, and the
吐出された作動油はエンジン10の潤滑必要部分に供給された後、リザーバ52bに戻される。このとき、第3ポート60a3を介してポンプ54とアキュムレータ56は接続されることから、油路52hに吐出された作動油(油圧)は油路52fを通り、逆止弁52eを押し上げつつ通過してアキュムレータ56に供給され、そこに蓄圧される(減速エネルギが回生される)。
The discharged hydraulic oil is supplied to the lubrication required portion of the
また、車両14が発進あるいは加速する場合、図2(b)に示す駆動時とされ、図2(a)に示す電磁ソレノイド60b2が通電され、スプール60aは一方(図2において左方)に駆動される。駆動時にあっては、第1、第2ポート60a1,60a2の接続は断たれ、第2ポート60a2はアキュムレータ56に接続される。また第3、第4ポート60a3,60a4は接続される。
Further, when the
その結果、ポンプ54にはアキュムレータ56に蓄圧された作動油(油圧)が油路52dを介して供給され、ポンプ54を回転させる。ポンプ54から出力される作動油(油圧)は油路52hを介してエンジン10とリザーバ52bに供給される一方、油路52f、逆止弁52e、第3、第4ポート60a3,60a4を介してポンプ54に戻される。
As a result, the hydraulic oil (hydraulic pressure) accumulated in the
図1の説明に戻ると、このように駆動時にはポンプ54は油圧モータとして動作させられる。ポンプ54の回転は出力軸54bから電磁クラッチ62、第1、第2スプロケット54a,54c、チェーン54dを介してエンジン10のクランクシャフト10aに伝達され、エンジン10(さらには場合により駆動輪12)の駆動(回転)をアシストする。
Returning to the description of FIG. 1, the
エンジン10のカム軸(図示せず)付近などの適宜位置にはクランク角センサ70が設けられ、ピストンの所定クランク角度位置ごとにエンジン回転数NEを示す信号を出力する。吸気系においてスロットルバルブ16の下流の適宜位置には絶対圧センサ72が設けられ、吸気管内絶対圧(エンジン負荷)PBAに比例した信号を出力する。
A
DBW機構22のアクチュエータにはスロットル開度センサ74が設けられ、アクチュエータの回転量を通じてスロットルバルブ16の開度THに比例した信号を出力する。
The actuator of the
上記したクランク角センサ70などの出力は、エンジンコントローラ80に送られる。エンジンコントローラ80は、CPU,ROM,RAM,I/Oなどで構成されるマイクロコンピュータを備えるECU(Electric Control Unit。電子制御ユニット)から構成される。
The output of the
アクセルペダル20の付近にはアクセル開度センサ82が設けられて運転者のアクセルペダル操作量に相当するアクセル開度APに比例する信号を出力する。ブレーキペダル36の付近にはブレーキスイッチ(BKSW)84が設けられ、運転者のブレーキペダル操作を示す信号を出力する。
An
マスタシリンダ42の導管42bには圧力センサ86が配置され、運転者のプレーキペダル36の操作に応じて生成された液圧(ブレーキ液の圧力)、換言すればブレーキ踏力にほぼ相当する圧力を示す出力を生じる。駆動輪12の付近のドライブシャフト(図示せず)には第1の回転数センサ90が配置されて駆動輪12の回転を通じて車速(車両14の走行速度)を示す信号を出力する。
A
ポンプ54の出力軸54bの付近には第2の回転数センサ92が配置されてポンプ54の回転数(HAS回転数)を示す出力を生じる。流体圧供給回路52においてポンプ54の入力側と出力側、およびアキュムレータ56の付近には第1、第2、第3の圧力センサ94,96,100が配置され、油路52d,52hの油圧とアキュムレータ56に蓄圧された油圧(ACM圧)に応じた出力を生じる。
A second
流体圧供給回路52においてリザーバ52bには温度センサ102が配置され、油温(HAS油温)に応じた信号を出力する。また、電磁クラッチ62には接点スイッチ104が配置され、電磁クラッチ62が締結(接続)されたときオン信号を出力する。
In the fluid
上記したアクセル開度センサ82などの出力は、HASコントローラ110に送られる。HASコントローラ110も、CPU,ROM,RAM,I/Oなどで構成されるマイクロコンピュータを備えるECU(Electric Control Unit。電子制御ユニット)から構成される。
The output of the
さらに、トルクコンバータ26とCVT30の動作を制御するためにCVTコントローラ120が設けられる。CVTコントローラ120もエンジンコントローラ80とHASコントローラ110と同様にECUからなる。エンジンコントローラ80とHASコントローラ110とCVTコントローラ120はバス122を通じて相互に通信自在に接続される。
Further, a
CVTコントローラ120にはCVT30の入力回転数NDR、出力回転数NDNなどを示す出力を生じる回転数センサ(共に図示せず)の出力が送出される。CVTコントローラ120はそれらセンサの出力とバス122を通じてHASコントローラ110などと通信して得た車速、アクセル開度などに基づいてCVT30とトルクコンバータ26の動作を制御する。
The
また、エンジンコントローラ80も同様に入力されたセンサ出力あるいはバス122を通じて得た他のコントローラから得た出力に基づいてエンジン10の燃料噴射や点火時期などの動作を制御すると共に、DBW機構22の動作を制御する。また、BBWコントローラ(図示せず)も設けられてBBW機構44の動作も制御される。
Similarly, the engine controller 80 controls operations such as fuel injection and ignition timing of the
HASコントローラ110も、同様に入力されたセンサ出力あるいはバス122を通じて得た他のコントローラから得た出力に基づいてHAS50の動作を制御する。
The
HAS50の動作の制御について図2を再び参照して説明すると、HASコントローラ110は、車両14が定常走行状態にあると判断されるときは中立時と判定してスプール60aが図2(a)に示す流路を形成するように電磁切換弁60の電磁ソレノイド60b1,60b2への通電を停止する。
The control of the operation of the
また、HASコントローラ110は、アクセル開度センサ82などの出力から車両14が発進あるいは加速状態にあると判断されるときは駆動時と判定して図2(b)に示す流路を形成する一方、ブレーキスイッチ84などの出力から車両14が減速状態にあると判断されるときは回生時と判定して図2(c)に示す流路を形成するように電磁ソレノイド60b1,60b2への通電を制御する。
The
図3はその中のHASコントローラ110の処理を詳細に示すフロー・チャート、図4はその処理を示すタイム・チャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing details of the processing of the
以下説明すると、S10において始動モード判定を行う。より具体的にはエンジン10の始動要求がなされていることを判定する。エンジン10の始動要求は運転者によってイグニションキーがオンされたことをエンジンコントローラ80で検出して判定されるため、この処理はHASコントロール110がエンジンコントローラ80と通信して行う。
In the following, the start mode determination is performed in S10. More specifically, it is determined that a request for starting the
次いで、S12に進み、HAS50をリセットする。即ち、電磁切換弁60の電磁ソレノイド60b1あるいは60b2、電磁クラッチ62などへの通電を初期値(零)にする。
Next, the process proceeds to S12 and the
次いでS14に進み、電磁切換弁60の電磁ソレノイド60b1あるいは60b2に通電して図2(b)の駆動時とし、アキュムレータ56からポンプ54への油圧を供給してポンプ54をモータとして動作させる。
Next, in S14, the electromagnetic solenoid 60b1 or 60b2 of the
電磁クラッチ62が締結されていないことから、ポンプ54は空転しつつ、作動油をシール部分から少量リークさせる。即ち、流体圧供給回路52に与圧をかけることで、ポンプ54の低回転領域(容積効率が低い領域)を確実に乗り越えさせることとする。
Since the
次いでS16に進み、第1圧力センサ94の出力からポンプ54に供給される油圧を検出し、検出される油圧が上昇しているか否か判断する。S16で否定されるときはS18に進み、HAS50を待機状態とし、S20に進み、エンジン始動が不可であったと判定する。
Next, in S16, the hydraulic pressure supplied to the
他方、S16で肯定されるときはS22に進み、第2の回転数センサ92から検出されるHAS回転数が第1回転数(例えば200rpm)に達したか否か判断(判定)する。第1回転数は、エンジン10の完爆回転数付近の値、換言すれば完爆回転数に基づいて設定される。
On the other hand, when the result in S16 is affirmative, the routine proceeds to S22, where it is determined (determined) whether or not the HAS rotational speed detected from the second
S22で否定されるときはS16に戻る一方、肯定されるときはS24に進み、電磁クラッチ62の通電回路(図示せず)にバッテリ64から通電し、電磁クラッチ62を締結する。これにより、エンジン10はポンプ54で第1回転数以上の回転数で回転しているポンプ54に接続され、一気にモータリングされる。
When the result in S22 is negative, the process returns to S16. When the result is affirmative, the process proceeds to S24, where an energization circuit (not shown) of the
図5はポンプ54の特性を示す説明図である。図示の如く、ポンプ54は低回転域では効率が低下することから、その領域を早急に乗り越えて消費油量の低減を図る。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the characteristics of the
次いでS26に進み、第1圧力センサ94の出力から検出される、ポンプ54に供給される油圧が上昇しているか否か再び判断し、否定されるときはS18に進む。
Next, the process proceeds to S26, where it is determined again whether the hydraulic pressure supplied to the
他方、S26で肯定されるときはS28に進み、クランク角センサ70から検出されるエンジン回転数NEが第2回転数(例えば400rpm)に達したか否か判断(判定)する。
On the other hand, when the result in S26 is affirmative, the program proceeds to S28, in which it is determined (determined) whether or not the engine speed NE detected from the
S28で否定されるときはS26に戻る一方、肯定されるときはS30に進み、HAS50を待機状態する。ここでHAS50を待機状態にするのは、HAS50の消費油量を低減させるためである。
When the result in S28 is negative, the process returns to S26, while when the result is positive, the process proceeds to S30, and the
次いでS32に進み、エンジン10の燃焼室の混合気の点火を実行する。この時点でエンジン10の回転数は400rpmを超えていることから、エンジン10は支障なく完爆し、自律回転する。次いでS34に進み、エンジン10の始動が完了したと判定する。
Next, in S32, ignition of the air-fuel mixture in the combustion chamber of the
上記した如く、この実施例にあっては、車両14に搭載されるエンジン10と、前記エンジン10にクラッチ(電磁クラッチ)62を介して連結されると共に、流体圧供給回路52に配置される流体圧ポンプ/モータ54と、前記流体圧供給回路52において前記流体圧ポンプ/モータ54に接続されるアキュムレータ56と、前記流体圧供給回路52に介挿されて通電されるときに前記流体圧ポンプ/モータ54の動作をポンプとモータの間で切り換える電磁切換弁60とを備え、前記車両14の減速時には前記電磁切換弁60を介して前記流体圧ポンプ/モータ54を前記エンジン10で駆動されるポンプとして動作させ、流体圧を吐出させて前記アキュムレータ56に蓄圧させることで減速エネルギを回生する一方、前記車両14の発進時または加速時には前記電磁切換弁60を介して前記流体圧ポンプ/モータ54をモータとして動作させ、前記アキュムレータ56に蓄圧された流体圧で前記エンジン10の駆動をアシストする流体圧アシスト機構(HAS)50とを備えた流体圧アシスト車両のエンジン始動制御装置(HASコントローラ110)において、前記エンジン10の始動要求がなされているか否か判定するエンジン始動要求判定手段と、前記エンジン10の始動要求がなされていると判定されるとき、前記電磁切換弁60を介して前記流体圧ポンプ/モータ54をモータとして動作させて前記アキュムレータ56に蓄圧された流体圧(油圧)の供給を開始する流体圧供給開始手段(S12,S14)と、前記流体圧ポンプ/モータ54の回転数(HAS回転数)が第1回転数に達したか否か判定し、前記第1回転数に達したと判定されるとき、前記クラッチ62を締結するクラッチ締結手段(S16,S22,S24)と、前記クラッチ62が締結された後、前記エンジン10の回転数が第2回転数に達したか否か判定し、第2回転数に達したと判定されるとき、前記エンジン10に点火する点火手段(S32)とを備える如く構成したので、流体圧ポンプ/モータ54によって可能な限り短い時間でエンジン10を始動することができる。
As described above, in this embodiment, the
即ち、流体圧ポンプ/モータ54を空転させて第1回転数に達したとき、換言すれば、図5に示す如く、流体圧ポンプ/モータ54の容積効率が低い領域の使用時間を極力減少させるため、回転を上げておいてからクラッチ62を締結してエンジン10を回転させると共に、第2回転数に達したときに点火するようにしたので、エンジン10を可能な限り短い時間で始動することができる。
That is, when the fluid pressure pump /
その結果、始動に必要な流体の量を低減でき、アキュムレータ56の容量も小型にできると共に、流体(作動流体)がエンジン潤滑油などであるとき、HCの排出量も減少させることができる。
As a result, the amount of fluid required for starting can be reduced, the capacity of the
さらには、図6に示す如く、比較的低回転で使用される電気スタータに比較して出力密度が高いため、エンジンに対して小さい減速比で、十分な始動トルク(始動下限トルクを超える)を出力できると共に、騒音も小さく、車体との共振領域を素早く乗り越えるため、振動が少なく、アイドリングストップなどからの素早い復帰も可能となる。 Furthermore, as shown in FIG. 6, since the output density is higher than that of an electric starter used at a relatively low speed, a sufficient starting torque (exceeding the starting lower limit torque) can be achieved with a small reduction ratio with respect to the engine. In addition to being able to output power, the noise level is low, and the resonance region with the vehicle body is quickly overcome, so there is little vibration and quick return from idling stop is possible.
また、前記第1回転数は前記エンジン10の完爆回転数に基づいて設定される値であると共に、前記第2回転数は前記第1回転数より高く設定される値である如く構成したので、上記した効果に加え、第1、第2回転数を適宜設定することで、始動時間を一層短縮することができる。
In addition, the first rotational speed is a value set based on the complete explosion rotational speed of the
尚、上記において作動流体としてエンジン10の潤滑油を用いたが、それに限られるものではない。作動流体は非圧縮性の流体であれば何でも良く、ブレーキ液、ATF、水、空気などであっても良い。
In the above description, the lubricating oil of the
また、エンジンとしてガソリンを燃料とするガソリンエンジンを示したが、それに限られるものではなく、軽油を燃料とするディーゼルエンジンであっても良く、あるいはガソリンエンジン(またはディーゼルエンジン)と電動機とのハイブリッド車両であっても良い。 Moreover, although the gasoline engine which uses gasoline as a fuel was shown as an engine, it is not limited to this, a diesel engine which uses light oil as fuel may be used, or a hybrid vehicle of a gasoline engine (or diesel engine) and an electric motor. It may be.
また、変速機としてCVT(無段変速機)30を用いたが、それに限られるものではなく、有段変速機、デュアルクラッチ式などであっても良い。さらにCVTも無端可撓部材がベルトに限られるものではなく、チェーンであっても良い。クラッチ62も電磁式に代え、湿式であっても良い。 Further, although the CVT (continuously variable transmission) 30 is used as the transmission, it is not limited thereto, and a stepped transmission, a dual clutch type, or the like may be used. Furthermore, the endless flexible member of the CVT is not limited to the belt, but may be a chain. The clutch 62 may also be wet instead of electromagnetic.
10 エンジン(内燃機関)、12 駆動輪、14 車両、16 スロットルバルブ、20 アクセルペダル、22 DBW機構、26 トルクコンバータ、30 CVT(無段変速機)、34 ディスクブレーキ、36 ブレーキペダル、40 マスタバック、42 マスタシリンダ、44 BBW機構、50 HAS(流体圧供給機構)、52 流体圧供給回路、52a,52d,52f,52g,52h,52i,52k 油路、52b リザーバ、54 流体圧ポンプ/モータ(ポンプ)、56 アキュムレータ、60 電磁切換弁、60a スプール、60b1,60b2 電磁ソレノイド、70 クランク角センサ、72 絶対圧センサ、74 スロットル開度センサ、80 エンジンコントローラ、82 アクセル開度センサ、84 ブレーキスイッチ、86,94,96,100 圧力センサ、90,92 回転数センサ、102 温度センサ、110 HASコントローラ、120 CVTコントローラ、122 バス 10 engines (internal combustion engines), 12 drive wheels, 14 vehicles, 16 throttle valves, 20 accelerator pedals, 22 DBW mechanisms, 26 torque converters, 30 CVT (continuously variable transmission), 34 disc brakes, 36 brake pedals, 40 master backs , 42 master cylinder, 44 BBW mechanism, 50 HAS (fluid pressure supply mechanism), 52 fluid pressure supply circuit, 52a, 52d, 52f, 52g, 52h, 52i, 52k oil passage, 52b reservoir, 54 fluid pressure pump / motor ( Pump), 56 accumulator, 60 electromagnetic switching valve, 60a spool, 60b1, 60b2 electromagnetic solenoid, 70 crank angle sensor, 72 absolute pressure sensor, 74 throttle opening sensor, 80 engine controller, 82 accelerator opening sensor, 84 brakes Pitch, 86,94,96,100 pressure sensors, 90 and 92 rotational speed sensor, 102 temperature sensor, 110 HAS controller, 120 CVT controller, 122 bus
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