JP2009221980A

JP2009221980A - 車両のアイドルストップ制御装置

Info

Publication number: JP2009221980A
Application number: JP2008068036A
Authority: JP
Inventors: Ko Inamura; 耕稲村; Satoshi Satomura; 聡里村
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2008-03-17
Filing date: 2008-03-17
Publication date: 2009-10-01

Abstract

【課題】機械式オイルポンプと電動式オイルポンプを有するアイドルストップ機能を備えた車両において、両者のオイルポンプの切り替え音を運転者に意識させることが無く、また、アイドルストップ時にはバッテリの消費を最小限に抑えて適切なオイルポンプ圧を発生する。
【解決手段】電動式オイルポンプ制御部２０は、アイドルストップ条件成立後は、エンジン１停止前に、ポンプリレー１０のリレーコイル１０Ｃに通電してリレー接点１０ＳをＯＮし、電動式オイルポンプ６の電動ポンプモータ６Ｍに対する給電を開始する。この際、エンジン１が停止するまでは、電動ポンプモータの回転数指示値を０として、電動式オイルポンプ６による圧力を０に設定すると共に、エンジン１停止後は、電動ポンプモータの回転数指示値を予め設定した指示値に設定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、エンジンにより駆動する機械式オイルポンプと電動モータにより駆動する電動式オイルポンプの両者を備え、アイドルストップ時に機械式オイルポンプから電動式オイルポンプに切り替えて対応する車両のアイドルストップ制御装置に関する。

近年、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、或いは、騒音の低減等を図るように構成したアイドルストップ機能を有する車両が実用化されている。

このような車両にあっては、エンジンが停止すると、エンジンにより駆動されている機械式オイルポンプが停止してしまうため、例えば、自動変速機の前進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、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、エンジン再始動時に、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踏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虞がある。

従って、例えば特開２００１−１２５９４号公報では、エンジンにより駆動する機械式オイルポンプと電動モータにより駆動する電動式オイルポンプの両者を備え、アイドルストップ時におけるエンジン停止時の機械式オイルポンプ停止時に、電動式オイルポンプを単独で運転して流量不足を補うことで、自動変速機への作動流体の供給確保を行う技術が開示されている。
特開２００１−１２５９４号公報

しかしながら、上述の特許文献１に開示される技術では、電動式オイルポンプを駆動する電動モータ（電動ポンプモータ）の電源ＯＮと電源ＯＦＦをリレースイッチを用いて実現しており、このような切り替えリレーを用いると、その切り替え時に発生する切り替え音が運転者に聞こえるという問題がある。特にアイドルストップ車においては、電動ポンプモータの切り替えリレーの切り替えを、エンジン停止後に行うため、運転者にとってより大きな音となり違和感を与える虞がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、機械式オイルポンプと電動式オイルポンプを有するアイドルストップ機能を備えた車両において、両者のオイルポンプの切り替え音を運転者に意識させることが無く、また、アイドルストップ時にはバッテリの消費を最小限に抑えて適切なオイルポンプ圧を発生することができる車両のアイドルストップ制御装置を提供することを目的としている。

本発明は、予め設定したアイドルストップ条件が成立した際にエンジンを停止させるアイドルストップ制御手段と、上記エンジンにより駆動する機械式オイルポンプと、電動モータにより駆動する電動式オイルポンプと、上記アイドルストップ条件成立後、上記アイドルストップ制御手段によるエンジン停止前に上記電動モータに対する給電を開始し、上記エンジン停止後に上記電動式オイルポンプの作動を開始する電動式オイルポンプ制御手段とを備えたことを特徴としている。

本発明による車両のアイドルストップ制御装置は、機械式オイルポンプと電動式オイルポンプを有するアイドルストップ機能を備えた車両において、両者のオイルポンプの切り替え音を運転者に意識させることが無く、また、アイドルストップ時にはバッテリの消費を最小限に抑えて適切なオイルポンプ圧を発生することが可能となる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１及び図２は本発明の実施の第１形態を示し、図１はアイドルストップ制御装置の全体を模式的に示す構成図、図２は電動式オイルポンプ制御のフローチャートである。

図１において、符号１はエンジンを示し、このエンジン１からの駆動力は、トルクコンバータ２を介して自動変速機３に入力され、車両の出力軸４に出力される。

また、車両には、このエンジン１により駆動されるギヤポンプ等の機械式オイルポンプ５が設けられており、この機械式オイルポンプ５に対して、電動ポンプモータ６Ｍでオイルポンプ６Ｐが駆動される電動式オイルポンプ６が併設されている。

そして、機械式オイルポンプ５からの油圧は、油圧回路７を通じて図示しない油圧制御回路に供給され、電動式オイルポンプ６からの油圧は、逆止弁８を経て油圧回路７を通じて図示しない油圧制御回路に供給される。

電動式オイルポンプ６の電動ポンプモータ６Ｍは、例えば、ブラシレスモータで構成されており、バッテリ９からの電力が、切り替えリレー（ポンプリレー）１０のリレーコイル１０Ｃにより開閉されるリレー接点１０Ｓを介して給電される。

また、電動式オイルポンプ６の電動ポンプモータ６Ｍは、駆動回路１１を通じて電動ポンプモータの回転数が制御され、オイルポンプ６Ｐが発生する油圧が調整可能に構成されている。

上述の電動ポンプモータ６Ｍの給電を制御するポンプリレー１０のリレーコイル１０Ｃに対する信号、及び、駆動回路１１に対する制御信号は、後述する電動式オイルポンプ制御部２０から出力される。

車両には、アイドルストップ機能を実現するアイドルストップ制御部２１が設けられており、このアイドルストップ制御部２１では、例えば、ブレーキスイッチ（図示せず）が作動し、且つ、車速が閾値以下（略停止している状態）で、且つ、エンジン水温が閾値以上の場合にアイドルストップ条件が成立と判定し、エンジンを停止させるべくエンジン制御部２２にアイドルストップ条件判定フラグＦISSをセット（ＦISS＝１）して出力する。また、車両がアイドルストップ中に、上述のアイドルストップ条件が非成立となった場合は、エンジン１を再始動すべくエンジン制御部２２にアイドルストップ条件判定フラグＦISSをクリア（ＦISS＝０）して出力する。尚、このアイドルストップ条件判定フラグＦISSは、電動式オイルポンプ制御部２０に対しても出力される。すなわち、アイドルストップ制御部２１は、アイドルストップ制御手段として設けられている。

電動式オイルポンプ制御部２０は、アイドルストップ制御部２１からアイドルストップ条件判定フラグＦISSが入力され、エンジン制御部２２からエンジン回転数Ｎｅが入力される。そして、後述の電動式オイルポンプ制御のプログラムに従って、アイドルストップ条件成立後は、エンジン１停止前に、ポンプリレー１０のリレーコイル１０Ｃに通電してリレー接点１０ＳをＯＮし、電動式オイルポンプ６の電動ポンプモータ６Ｍに対する給電を開始する。この際、エンジン１が停止するまでは、電動ポンプモータの回転数指示値を０として、電動式オイルポンプ６による圧力を０に設定すると共に、エンジン１停止後は、電動ポンプモータの回転数指示値を予め設定した指示値（例えば、最高回転数の７０％以下の圧力値）に設定する。尚、エンジン制御部２２では、アイドルストップ制御部２１からＦISS＝１の信号が入力され、且つ、電動式オイルポンプ制御部２０からエンジン停止の信号（燃料供給遮断指令）が入力された場合にエンジン１を停止させる。アイドルストップ条件が非成立となって、エンジン１を再始動すべくＦISS＝０が入力された場合は、エンジン１始動後に、ポンプリレー１０のリレーコイル１０Ｃの通電を遮断してリレー接点１０ＳをＯＦＦし、電動式オイルポンプ６の電動ポンプモータ６Ｍに対する給電を停止する。尚、エンジン制御部２２では、アイドルストップ制御部２１からＦISS＝０の信号が入力され、且つ、電動式オイルポンプ制御部２０からエンジン始動の信号が入力された場合にエンジン１を始動させる。このように、電動式オイルポンプ制御部２０は、電動式オイルポンプ制御手段として設けられている。

次に、上述の電動式オイルポンプ制御部２０で実行される電動式オイルポンプ制御のプログラムについて図２のフローチャートで説明する。
まず、ステップ（以下、「Ｓ」と略称）１０１でアイドルストップ制御部２１からアイドルストップ条件判定フラグＦISSを読み込む。

次に、Ｓ１０２で、ＦISS＝１、すなわち、アイドルストップ条件が成立しているか否か判定し、アイドルストップ条件が非成立（ＦISS＝０）の場合は、Ｓ１０１に戻り、アイドルストップ条件が成立（ＦISS＝１）の場合は、Ｓ１０３に進む。

ＦISS＝１でＳ１０３に進むと、ポンプリレー１０のリレーコイル１０Ｃに通電され、リレー接点１０ＳがＯＮされる。

次いで、Ｓ１０４に進み、タイマーＴ１がスタートされる。このタイマーＴ１は、ポンプリレー１０の応答遅れを予測して予め設定された時間を計時するタイマーであり、例えば、０．１〜０．２sec程度の時間ｔc1が設定されている。

そして、Ｓ１０５に進み、タイマーＴ１が上述の時間ｔc1に達したか否か判定され、タイマーＴ１が時間ｔc1に達しているのであれば、Ｓ１０６に進み、電動ポンプモータの回転数指示値を０として出力し、電動式オイルポンプ６による圧力を０に設定する。

次いで、Ｓ１０７に進み、エンジン制御部２２に対し、エンジン１を停止させるべく燃料供給遮断指令を出力する。

次に、Ｓ１０８に進み、タイマーＴ２がスタートされる。このタイマーＴ２は、燃料供給遮断後、エンジン回転数Ｎｅが０になるまでに要する時間を予測して予め設定された時間を計時するタイマーであり、例えば、１．０sec程度の時間ｔc2が設定されている。

そして、Ｓ１０９に進み、タイマーＴ２が上述の時間ｔc2に達したか否か判定され、タイマーＴ２が時間ｔc2に達しているのであれば、Ｓ１１０に進み、電動ポンプモータの回転数指示値をＤｃ（例えば、最高回転数の７０％の圧力値）として出力し、電動式オイルポンプ６による圧力を予め設定した圧力に設定する。

次いで、Ｓ１１１に進み、再びアイドルストップ制御部２１からアイドルストップ条件判定フラグＦISSを読み込み、Ｓ１１２に進んで、アイドルストップ条件が非成立（ＦISS＝０）か否か判定する。この判定の結果、アイドルストップ条件が未だ成立している場合（ＦISS＝１の場合）は、Ｓ１１１からの処理を繰り返し、アイドルストップ条件が非成立の場合（ＦISS＝０の場合）は、Ｓ１１３に進んで、エンジン制御部２２に対し、エンジン始動指令を出力する。

次に、Ｓ１１４に進み、エンジン回転数Ｎｅを読み込み、Ｓ１１５でエンジン回転数ＮｅがＮec（例えば、７００rpm：エンジン１により駆動される機械式オイルポンプ５からの油圧で安定した油圧制御が行えると判断できる回転数）以上か否か判定する。

そして、この判定の結果、エンジン回転数ＮｅがＮec以上の場合は、Ｓ１１６に進み、ポンプリレー１０のリレーコイル１０Ｃの通電を遮断してリレー接点１０ＳをＯＦＦし、電動式オイルポンプ６の電動ポンプモータ６Ｍに対する給電を停止して、プログラムを抜ける。また、エンジン回転数ＮｅがＮec未満の場合は、Ｓ１１４からの処理を繰り返す。

このように、本発明の実施の第１形態によれば、アイドルストップ制御部２１は、アイドルストップ条件成立後は、エンジン１停止前に、ポンプリレー１０のリレーコイル１０Ｃに通電してリレー接点１０ＳをＯＮし、電動式オイルポンプ６の電動ポンプモータ６Ｍに対する給電を開始する。また、アイドルストップ条件が非成立となって、エンジン１を再始動すべくＦISS＝０が入力された場合は、エンジン１始動後に、ポンプリレー１０のリレーコイル１０Ｃの通電を遮断してリレー接点１０ＳをＯＦＦし、電動式オイルポンプ６の電動ポンプモータ６Ｍに対する給電を停止する。このため、機械式オイルポンプ５から電動式オイルポンプ６への切り替え、及び、電動式オイルポンプ６から機械式オイルポンプ５への切り替えのために必要なポンプリレー１０の作動は、全てエンジン１が運転している状態で行われるため、切り替え音を運転者に意識させることが無く、静粛で快適な車両空間を実現できるようになっている。

また、エンジン１が停止するまでは、電動ポンプモータの回転数指示値を０として、電動式オイルポンプ６による圧力又は流量を０に設定するため、エンジン１停止までに不要な油圧の発生がなく、電動式オイルポンプ６の駆動によるバッテリ９の消費を最小とすることが可能である。

また、エンジン１停止後は、電動ポンプモータの回転数指示値を予め設定した指示値（例えば、最高回転数の７０％以下の圧力値）に設定するため、エンジン１停止後にバッテリ９の消費を最小としつつ、必要最小限の適切な油圧を達成することができる。

次に、図３は本発明の実施の第２形態による電動式オイルポンプ制御のフローチャートである。尚、本実施の第２形態は、前記第１形態がアイドルストップ時のエンジン停止の判断をタイマーによる予測で行っていたのに対し、実際のエンジン回転数を検出して判断するようにした点が異なり、他の作用効果は前記第１形態と同様であるので同じ構成には同じ符号を記し、説明は省略する。

すなわち、図３に示すように、Ｓ１０７で、エンジン制御部２２に対し、エンジン１を停止させるべく燃料供給遮断指令を出力した後は、Ｓ２０１に進み、エンジン回転数Ｎｅを読み込む。

そして、Ｓ２０２に進み、エンジン回転数Ｎｅが０、すなわち、エンジン１が停止したか否か判断し、Ｎｅ＝０でエンジン１が停止したと判断した場合にはＳ１１０に進んで、電動ポンプモータの回転数指示値をＤｃ（例えば、最高回転数の７０％の圧力値）として出力し、電動式オイルポンプ６による圧力を予め設定した圧力に設定する。また、Ｎｅ≠０の場合は、Ｓ２０１からの処理を繰り返す。尚、Ｓ１１０以降の処理は、前記第１形態と同様であるので省略する。

このように本実施の第２形態によっても、前記第１形態と同様の効果に加え、エンジン回転数Ｎｅで直接エンジンの停止を判断するので正確な制御が行えるという効果を奏する。

本発明の実施の第１形態による、アイドルストップ制御装置の全体を模式的に示す構成図同上、電動式オイルポンプ制御のフローチャート本発明の実施の第２形態による、電動式オイルポンプ制御のフローチャート

符号の説明

１エンジン
５機械式オイルポンプ
６電動式オイルポンプ
６Ｍ電動ポンプモータ
６Ｐオイルポンプ
９バッテリ
１０ポンプリレー
１０Ｃリレーコイル
１０Ｓリレー接点
１１駆動回路
２０電動式オイルポンプ制御部（電動式オイルポンプ制御手段）
２１アイドルストップ制御部（アイドルストップ制御手段）
２２エンジン制御部

Claims

予め設定したアイドルストップ条件が成立した際にエンジンを停止させるアイドルストップ制御手段と、
上記エンジンにより駆動する機械式オイルポンプと、
電動モータにより駆動する電動式オイルポンプと、
上記アイドルストップ条件成立後、上記アイドルストップ制御手段によるエンジン停止前に上記電動モータに対する給電を開始し、上記エンジン停止後に上記電動式オイルポンプの作動を開始する電動式オイルポンプ制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両のアイドルストップ制御装置。
上記電動式オイルポンプ制御手段は、上記エンジンの停止を、タイマー計時により判定することを特徴とする請求項１記載の車両のアイドルストップ制御装置。
上記電動式オイルポンプ制御手段は、上記エンジンの停止を、エンジン回転数の検出値により判定することを特徴とする請求項１記載の車両のアイドルストップ制御装置。
上記電動式オイルポンプ制御手段は、上記エンジンが再始動する際、上記エンジン始動後に上記電動モータに対する給電を停止することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載の車両のアイドルストップ制御装置。