(57)【要約】【課題】ライン圧不足によるクラッチの意図しない解放状態の期間中に再始動要求がされてもショックを発生せず速やかに発進可能なエンジン始動制御装置を提供する。【解決手段】駆動用モータ８を設けたエンジン１、油圧制御されるクラッチ１１を含む動力伝達系と、動力伝達系上に設置され油圧を供給する機械式ポンプ４と、ポンプ４と並列に接続され独立駆動される電動ポンプ５と、油圧センサ６と、アイドリングストップ条件成立時にエンジンを停止させ、再始動条件及び燃料噴射条件成立時にエンジンを始動する手段１０ａと、アイドリングストップ時のエンジン停止期間中に油圧が第１油圧未満の時に電動ポンプを駆動する手段１０ｃと、駆動用モータを駆動し目標回転数に制御しかつアイドリングストップ後の前記再始動条件成立時に油圧が第２油圧未満の時は第２油圧以上時より目標回転数変化量が小さくなるよう制御する手段１０ｂを含む。【選択図】図１
2012225295.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動用のモータを設けたエンジン、油圧制御されるクラッチを少なくとも含む動力伝達系と、
前記動力伝達系上に設置され油圧制御のための油圧を供給する機械式オイルポンプと、
前記機械式オイルポンプと並列に接続され独立に駆動される電動オイルポンプと、
油圧制御の油圧を検出するための油圧検出手段と、
所定のアイドリングストップ条件が成立した時にエンジンを停止させ、所定の再始動条件および燃料噴射条件が成立した時にエンジンを始動させるアイドリングストップ制御手段と、
アイドリングストップの際のエンジン停止の期間中に前記油圧検出手段の油圧が第１の所定圧力未満の場合に前記電動オイルポンプを駆動する電動オイルポンプ制御手段と、
前記モータを駆動して目標回転数と一致させるように制御すると共に、前記アイドリングストップ後の前記所定の再始動条件が成立した際に、前記油圧が第２の所定圧力未満のときは、前記第２の所定圧力以上のときと比較して目標回転数の変化量が相対的に小さくなるように制御するモータ制御手段と、
を備えたことを特徴とするエンジン始動制御装置。
【請求項２】
前記第２の所定圧力は、前記クラッチを係合可能な圧力の下限値であることを特徴とする請求項１に記載のエンジン始動制御装置。
【請求項３】
前記第１の所定圧力は、前記電動オイルポンプが吐出可能な圧力の最大値であることを特徴とする請求項１または２に記載のエンジン始動制御装置。
【請求項４】
前記第１の所定圧力は、前記電動オイルポンプが連続的に吐出可能な圧力の最大値であることを特徴とする請求項１または２に記載のエンジン始動制御装置。
【請求項５】
前記第１の所定圧力が前記第２の所定圧力以上であることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載のエンジン始動制御装置。
【請求項６】
前記動力伝達系がトルクコンバータを含み、再始動時に前記トルクコンバータをロックアップ状態にならないように制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に記載のエンジン始動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、アイドリングストップ機能を備えた車のためのエンジン始動制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アイドリングストップ車両は、所定のアイドリングストップ条件が成立すると、エンジンへの燃料供給を停止するため、エンジン回転数が低下した後にエンジンストール状態となる。エンジンと同期して回転する機械式オイルポンプは、エンジン回転数が低下すると吐出量が少なくなるため、結果的にフォワードクラッチ(以下クラッチと記載)を係合するための油圧(以下ライン圧と記載する)が低下する。このため、クラッチが係合状態を維持するように制御した場合でも、エンジンストール状態では、自動変速機およびクラッチへ油圧が供給されなくなり、クラッチは係合状態を維持できなくなる。この状態でエンジンを再始動すると、ライン圧(油圧回路の油圧)やクラッチの係合／解放を制御することができず、ライン圧の急上昇に伴いクラッチが急に係合状態となるため、ショックが発生するという課題があった。
【０００３】
ショックの発生を防止するため、アイドリングストップ中はクラッチを解放するように制御し、クラッチ解放状態でエンジンの再始動を行い、エンジンが完爆した後クラッチをゆっくり係合させるように制御する方法がある。しかしながら、この方法ではエンジンが完爆し、さらに完爆後、クラッチが完全に係合するまでの一定時間、発進することができない。発進できない期間を短縮しても、ドライバの違和感を払拭することができなかった。
【０００４】
このため、クラッチの係合状態を維持したままエンジンを始動することで、発進までの時間の短縮することが考えられた。しかしながら、前述の通り、アイドリングストップ中は機械式オイルポンプから油圧が供給されないため、別の手段によって油圧を供給する必要があった。
これらの課題解決の方法として、機械式オイルポンプと並列に電動オイルポンプを接続し、アイドリングストップ中に電動オイルポンプを駆動して油圧を供給し、クラッチの係合状態を維持する方法が提案されている。
【０００５】
機械式オイルポンプが駆動を停止している期間、電動オイルポンプを駆動するようにシステムを構成すると、係合状態を維持するような油圧を確保でき、電力消費量がより少なくなるように、駆動時間を必要最低限なものにできると考えた。しかしながら、電動オイルポンプの駆動を開始してからライン圧が上昇するまでにタイムラグがあり、アイドリングストップ条件成立後の特定期間中に、クラッチの係合状態を維持できないほどライン圧が低下してしまうことがわかった。この期間中にエンジンの再始動要求があった場合、ショックが発生してしまう。
【０００６】
そこで従来のエンジン始動制御装置では、再始動時にクラッチを係合するためのライン圧が不足している場合に備え、電動オイルポンプが駆動を開始してから一定期間再始動を禁止する期間を設けたものがあった(例えば下記特許文献１)。
【０００７】
また、油圧センサを設けて、ライン圧の不足を検出した後、電動オイルポンプの駆動を開始し、クラッチの係合に必要な油圧を維持するように電動オイルポンプの駆動を制御したものがあった(例えば下記特許文献２)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４５６６０８３号公報(第９頁、図５)
【特許文献２】特許第４５７６７１３号公報(第１８頁、図５)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載の従来の始動制御装置では、機械式オイルポンプが停止した後、電動オイルポンプを駆動し、クラッチを係合するための油圧が確保できるまで再始動を禁止するように構成されている。この方法では、上述した従来装置と同様、再始動要求から実際に発進できるまでに所定時間、待たなければならず、運転者に違和感を与えるという課題があった。
【００１０】
また、特許文献２に記載の従来の始動制御装置では、油圧センサを用いる構成とし、油圧の低下を検出して電動オイルポンプを駆動したものが提案されている。応答性が早く、吐出量の大きい電動オイルポンプを用いて、このような構成を採用すれば、ライン圧の低下を抑制することが可能である。通常、電動オイルポンプに求められる性能としては、定常状態でクラッチの係合を維持できる油圧を供給可能な能力があれば十分であり、コストも安く抑えることができる。しかしながら、このような必要最小限の能力の電動オイルポンプを用いて構成した場合、電動オイルポンプによる油圧の所定圧までの上昇にはある程度の時間が必要となるため、クラッチの係合を維持し続けるための油圧を確保することができないなどの課題があった。
【００１１】
より早いタイミングで電動オイルポンプを駆動させれば、必要最小限の電動オイルポンプであっても、油圧の低下によるクラッチの予期せぬ解放を防止できると考えた。しかしながら、必要最小限の電動オイルポンプを使用した場合、より早期に駆動を開始してもライン圧の低下を十分に防止することはできなかった。また、通常、電動オイルポンプの出力側には機械式オイルポンプからの逆流を防止する目的でチェックバルブが接続されており、チェックバルブが開放されない程度にライン圧が高い状態から電動オイルポンプの駆動を開始すると、電動オイルポンプ内の圧力が異常に高まり、故障に至ってしまうなどの不具合が生じた。
【００１２】
この発明は上記のような課題を解消するためになされたもので、アイドリングストップ中に電動オイルポンプを駆動を開始し、ライン圧不足によるクラッチの意図しない解放状態の期間中に再始動要求が出された場合でも、ショックを発生することなく速やかに発進可能なエンジン始動制御装置を、より小型で低コストな形態で実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明は、駆動用のモータを設けたエンジン、油圧制御されるクラッチを少なくとも含む動力伝達系と、前記動力伝達系上に設置され油圧制御のための油圧を供給する機械式オイルポンプと、前記機械式オイルポンプと並列に接続され独立に駆動される電動オイルポンプと、油圧制御の油圧を検出するための油圧検出手段と、所定のアイドリングストップ条件が成立した時にエンジンを停止させ、所定の再始動条件および燃料噴射条件が成立した時にエンジンを始動させるアイドリングストップ制御手段と、アイドリングストップの際のエンジン停止の期間中に前記油圧検出手段の油圧が第１の所定圧力未満の場合に前記電動オイルポンプを駆動する電動オイルポンプ制御手段と、前記モータを駆動して目標回転数と一致させるように制御すると共に、前記アイドリングストップ後の前記所定の再始動条件が成立した際に、前記油圧が第２の所定圧力未満のときは、前記第２の所定圧力以上のときと比較して目標回転数の変化量が相対的に小さくなるように制御するモータ制御手段と、を備えたことを特徴とするエンジン始動制御装置にある。
【発明の効果】
【００１４】
この発明では、アイドリングストップ中に電動オイルポンプを駆動を開始し、ライン圧不足によるクラッチの意図しない解放状態の期間中に再始動要求が出された場合でも、ショックを発生することなく速やかに発進可能なエンジン始動制御装置を、より小型で低コストな形態で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の一実施の形態によるエンジン始動制御装置の構成を示す図である。
【図２】この発明によるエンジン始動制御装置の通常制御時の各部の動作を表すタイミングチャートである。
【図３】この発明によるエンジン始動制御装置の低油圧制御時の各部の動作を表すタイミングチャートである。
【図４】この発明によるエンジン始動制御装置の動作フローチャートである。
【図５】図４の駆動トルク演算処理の動作フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
この発明によるエンジン始動制御装置では、駆動用のモータを設けたエンジン、油圧制御されるクラッチを少なくとも含む動力伝達系と、前記動力伝達系上に設置され油圧制御のための油圧を供給する機械式オイルポンプと、前記機械式オイルポンプと並列に接続され独立に駆動される電動オイルポンプと、油圧制御の油圧を検出するための油圧検出手段と、所定のアイドリングストップ条件が成立した時にエンジンを停止させ、所定の再始動条件および燃料噴射条件が成立した時にエンジンを始動させるアイドリングストップ制御手段と、アイドリングストップの際のエンジン停止の期間中に前記油圧検出手段の油圧が第１の所定圧力未満の場合に前記電動オイルポンプを駆動する電動オイルポンプ制御手段と、前記モータを駆動して目標回転数と一致させるように制御すると共に、前記アイドリングストップ後の前記所定の再始動条件が成立した際に、前記油圧が第２の所定圧力未満のときは、前記第２の所定圧力以上のときと比較して目標回転数の変化量が相対的に小さくなるように制御するモータ制御手段と、を備えた。
【００１７】
これにより、検出された油圧に基づいて電動オイルポンプとモータを制御することができるようになるため、圧力が急激に上昇することを防止することができ、圧力不足により意図しない解放状態となっていたクラッチを徐々に係合状態とすることができるため、発進時のショックを防止することが可能となる。また、電動オイルポンプが不必要な領域で作動することを防止することができ、エネルギの浪費を抑制することが可能となる。さらに、油圧低下時は電動オイルポンプによる油圧の供給に加えて、モータの回転力を動力とした機械式オイルポンプによる油圧の供給によって、油圧回路のライン圧を徐々に上昇させることが可能となる。
【００１８】
また第２の所定圧力を、クラッチを係合可能な圧力の下限値とした。これにより、クラッチの係合／解放状態を正確に知ることができるため、クラッチが係合状態のときに、目標回転数の変化量を相対的に小さくする制御が、不必要に動作することを防止できる。
【００１９】
また第１の所定圧力を、電動オイルポンプが吐出可能な圧力の最大値とした。これにより、電動オイルポンプが圧力を上昇させることができる領域でのみ駆動するため、駆動時間を必要最低限にすることが可能となる。
【００２０】
また第１の所定圧力を、電動オイルポンプが連続的に吐出可能な圧力の最大値とした。これにより、電動オイルポンプの出力側に接続されたチェックバルブが開放されない程、ライン圧が高い状態から電動オイルポンプの駆動を開始した場合でも、電動オイルポンプ内の圧力が異常に高まり、故障に至るケースを未然に防止することが可能となる。
【００２１】
また第１の所定圧力が第２の所定圧力以上になるようにした。これにより、電動オイルポンプで必ず、ライン圧をクラッチを係合可能な圧力まで加圧できる。
【００２２】
また動力伝達系がトルクコンバータを含み、再始動時にトルクコンバータをロックアップ状態にならないように制御する制御手段を備えた。
【００２３】
ロックアップ状態のままモータを駆動させようとすると、車両側の負荷が大きく、定格出力の大きなモータとする必要があったが、上記のように構成を変更し、ロックアップ状態を解除したまま、トルクコンバータによるトルク増幅作用を働かせてモータを駆動させるようにしたので、モータの定格出力が小さなもので構成することができる。また、アイドリングストップ中にロックアップ状態を維持しなくても良いため、電動オイルポンプの負荷を小さくすることができ、小型化・小容量化することが可能となる。
【００２４】
以下、この発明によるエンジン始動制御装置を実施の形態に従って図面を用いて説明する。なお、各図において、同一もしくは相当部分は同一符号で示し、重複する説明は省略する。
【００２５】
実施の形態１．
図１はこの発明の一実施の形態によるエンジン始動制御装置の構成を示す図である。１はエンジンで、その回転力はトルクコンバータ１２とクラッチ１１、自動変速機２を経由してタイヤ３に伝達される。トルクコンバータ１２とクラッチ１１および自動変速機２を含めたドライブトレイン部分は、油圧によって動作する。オイルパン１８に貯まったオイルは、ポンプによって吸い上げられ油圧回路３１へ油圧を供給する。
【００２６】
１５は油圧ソレノイド群であり、油圧回路を切り替えて、ドライブトレインを構成する自動変速機２、クラッチ１１、トルクコンバータ１２のための複数の油圧アクチュエータ(図示省略)を動作させる。１０は電子制御ユニット等からなるエンジン制御部１０である。１０ｄはエンジン制御部１０の構成要素であるドライブトレイン油圧制御手段であり、油圧ソレノイド群１５を動作させて各油圧アクチュエータに供給される油圧を制御して、ドライブトレインに動力の伝達／解放や変速等の動作を行わせる。
【００２７】
オイルポンプは２種類並列に接続されており、一方は機械式オイルポンプ４であり、エンジン１−フライホイール３３−トルクコンバータ１２−クラッチ１１−自動変速機２−タイヤ３からなる一連の動力伝達系上に設置されており、エンジンに同期して回転する。他方のポンプは電動オイルポンプ５であり、バッテリ１６から電力を供給されて動作することが可能であり、機械式オイルポンプ４とは独立に動作させることが可能となる。１３はチェックバルブであり、電動オイルポンプ５が動作停止中に、機械式オイルポンプ４によって供給された油圧が電動オイルポンプ５へ逆流するのを防止する。
【００２８】
６は油圧センサ(油圧検出手段)であり、油圧回路３１に供給されている油圧(ライン圧)の大きさを検出することができる。油圧が低い状態であると、油圧アクチュエータを動作させることができず、ドライブトレイン油圧制御手段１０ｄによってドライブトレイン(２，１１，１２)を制御することができなくなる。このため、油圧センサ６の検出結果を元に油圧回路の油圧を適切な油圧に制御する必要がある。１０ｃはエンジン制御部１０の構成要素である電動オイルポンプ制御手段であり、油圧センサ６によって検出された油圧情報と、エンジン制御部１０内の他の情報に基づき、電動オイルポンプ５の駆動が必要であると判断した場合、電動オイルポンプ５に対し駆動を指令する。
【００２９】
８はエンジン１の始動装置であるモータであり、出力軸がベルト３２を介してエンジン１に接続されている。１０ｂはエンジン制御部１０の構成要素であるモータ制御手段であり、アクセルペダルセンサ３４やブレーキペダルセンサ３５等の信号に基づき、再始動の要否を判定し、所定の再始動条件が成立した場合、モータ８に対して駆動を指令する。また、モータ８の目標回転数を演算する機能を有し、条件に応じて目標回転数を算出する。さらに、回転数フィードバック機能も有し、算出された目標回転数とモータ８のためのモータ回転速度検出器３８からの実回転数に基づいて目標トルクを算出し、モータ８に対して目標トルクを指令する。
【００３０】
１６はバッテリを表し、図示しない発電機により電力を供給されて充電されるとともに、モータ８や車両の電気負荷１７や電動オイルポンプ５やエンジン制御部１０に対して電力を供給する。
【００３１】
１０ａはエンジン制御部１０の構成要素であるアイドリングストップ制御手段であり、所定のアイドリングストップ条件が成立した時に、エンジン１内のインジェクタ１ａに対し燃料の噴射停止、点火プラグ１ｂに対し点火停止をそれぞれ指令してエンジンを停止させ、所定の再始動条件および燃料噴射条件が成立した時にエンジン１のインジェクタ１ａに対し燃料の噴射、点火プラグ１ｂに対し点火をそれぞれ指令してエンジン１を始動させる。
【００３２】
なお図１の下部に破線で示すエンジン１は上部のエンジン１と同じものを示す。また３６は車速を検出する車速検出器、３７はエンジン１の回転数を検出するエンジン回転速度検出器、３８はモータ８の回転数を検出するためのモータ回転速度検出器である。またモータ８とエンジン１は同期して回転するためエンジン回転速度検出器３７、モータ回転速度検出器３８はいずれか一方を設けてもよい。なお、車速、エンジンの回転数、モータの回転数はそれぞれこれらの検出器に限らず、図示されていない別の種類の検出器から得てもよく、また他の検出器の検出値から所定の演算に基づいて求めるようにしてもよい。またエンジン制御部１０内の通常のエンジン制御に使用する既存の情報から、または該情報から演算等により得てもよい。
【００３３】
次に、図１のエンジン始動制御装置において、油圧回路の油圧が高く、クラッチ１１が係合状態であったときに再始動要求があった場合の動作について説明する。図２は図１のエンジン始動制御装置の各部の動作を表すタイミングチャートである。図２において横軸は時間、縦軸は各ファクタの変化を表す。ここでは、所定の再始動条件を、アイドリングストップ中のブレーキの踏み込みの解除、として説明する。また、説明をより分かり易く簡単にするために、第１の所定ライン圧は電動オイルポンプ５が出力可能な圧力の最大値に設定されているものとし、第２の所定ライン圧は、クラッチ１１を係合可能な圧力の下限値に設定されているものとする。なお例えば、第１の所定ライン圧は第２の所定ライン圧以上であるとする。
【００３４】
ｔ＝０の初期状態において、車両はブレーキが踏まれており、減速状態となっている。油圧回路３１の油圧であるライン圧はクラッチ１１の係合に必要なライン圧である第２の所定ライン圧を上回っており、係合状態を維持している。タイヤ３は路面から回転させられており(車両がまだ完全に停止していないので)、エンジン１や機械式オイルポンプ４も同期して回転している。この時点では所定のアイドリングストップ条件(例えば車速検出器３６からの車速が所定速度、例えば５ｋｍ／ｈ未満、かつブレーキセンサ３５からのブレーキ踏み込み量が所定値以上)が成立している。従ってアイドリングストップ制御手段１０ａは、エンジン１を停止するように制御する。またドライブトレイン油圧制御手段１０ｄは、トルクコンバータ１２のロックアップを解除するように油圧ソレノイド群１５を制御する。
【００３５】
ｔ＝Ｔ２１のとき、エンジン１の回転は既に停止しており、機械式オイルポンプ４の発生油圧も徐々に低下している。ライン圧が第１の所定ライン圧を下回ると、電動オイルポンプ制御手段１０ｃから電動オイルポンプ５に対して駆動が指令される。電動オイルポンプ５が駆動を開始すると徐々にライン圧が上昇する。
【００３６】
ｔ＝Ｔ２１からｔ＝Ｔ２２にかけて、ライン圧は一旦第２の所定ライン圧未満に低下する。これは、電動オイルポンプ５が駆動を開始してから、実際にライン圧が上昇するまでに時間がかかるためで、この間、クラッチ１１は意図しない解放状態となっている。
【００３７】
ｔ＝Ｔ２２において、電動オイルポンプ５の発生油圧が第２の所定ライン圧以上となるまで上昇するため、クラッチ１１が再度係合状態となる。
【００３８】
ｔ＝Ｔ２３のとき、ドライバーがブレーキの踏み込みを解除するため、上述の所定の再始動条件が成立する。これによりモータ制御手段１０ｂが目標回転数を演算するようになり、演算結果をもとにモータ８に対し駆動トルクを指令する。モータ８の回転数が徐々に上昇していき、同期してエンジン１の回転数も上昇する。ライン圧は第２の所定ライン圧を上回っており、クラッチ１１の係合状態が維持されているため、モータ８の駆動力はドライブトレイン(１２，１１，２)を経由してタイヤ３に伝達されるため、車速も上昇する。
【００３９】
ｔ＝Ｔ２４のとき、エンジン１の回転数に同期して回転していた機械式オイルポンプ４による油圧上昇に伴い、ライン圧が第１の所定ライン圧を超えたため、電動オイルポンプ制御手段１０ｃは電動オイルポンプ５に対して駆動停止を指示し、以後、電動オイルポンプ５による発生油圧は徐々に低下していく。
【００４０】
ｔ＝Ｔ２５のとき、所定の燃料噴射条件(例えば上述の再始動条件が成立し、さらにエンジン回転速度検出器３７からのエンジン１の回転数が所定の回転数以上の状態にあること)が成立したため、アイドリングストップ制御手段１０ａは燃料の噴射と点火を開始させる。また、モータ制御手段１０ｂは目標回転数を徐々に低下させ、モータ８の駆動を停止させる。
【００４１】
次に、図１のエンジン始動制御装置において、油圧回路の油圧が低く、クラッチ１１が意図しない解放状態であったときに再始動要求があった場合の動作について説明する。図３は図１のエンジン始動制御装置の各部の動作を表すタイミングチャートである。図３において横軸は時間、縦軸は各ファクタの変化を表す。またショックが発生する場合の挙動を点線で示し、この発明の制御を導入することによりショックが発生しない場合の挙動を実線で示した。グラフ中で点線が記載されていない部分については、実線と同じ挙動であることを表す。
【００４２】
先ず、クラッチ１１が意図しない解放状態であったときに再始動要求があり、ショックが発生する場合の挙動について説明する。
【００４３】
ｔ＝０の初期状態において、車両はブレーキが踏まれており、減速状態となっている。クラッチ１１は、ライン圧がクラッチ１１の係合に必要なライン圧である第２の所定ライン圧を上回っていることから、係合状態を維持している。タイヤ３は路面から回転させられており(車両がまだ完全に停止していないので)、エンジン１や機械式オイルポンプ４も同期して回転している。この時点では所定のアイドリングストップ条件(例えば車速検出器３６からの車速が所定速度、例えば５ｋｍ／ｈ未満、かつブレーキセンサ３５からのブレーキ踏み込み量が所定値以上)が成立している。従ってアイドリングストップ制御手段１０ａは、エンジン１を停止するように制御する。またドライブトレイン油圧制御手段１０ｄは、トルクコンバータ１２のロックアップを解除するように油圧ソレノイド群１５を制御する。
【００４４】
ｔ＝Ｔ３１のとき、エンジン１の回転は既に停止しており、機械式オイルポンプ４の発生油圧も徐々に低下している。ライン圧が第１の所定ライン圧を下回ると、電動オイルポンプ制御手段１０ｃから電動オイルポンプ５に対して駆動が指令される。電動オイルポンプ５が駆動を開始すると徐々に油圧が上昇する。
【００４５】
ｔ＝Ｔ３１の後、ライン圧は一旦第２の所定ライン圧未満に低下する。これは、電動オイルポンプ５が駆動を開始してから、実際にライン圧が上昇するまでに時間がかかるためで、この間、クラッチ１１は意図しない解放状態となっている。
【００４６】
ｔ＝Ｔ３２のとき、ドライバーがブレーキの踏み込みを解除するため、上述の所定の再始動条件が成立する。これによりモータ制御手段１０ｂが目標回転数を演算するようになり、演算結果をもとにモータ８に対し駆動トルクを指令する。モータ８の回転数が徐々に上昇していき、同期してエンジン１の回転数も上昇する。ライン圧が第２の所定ライン圧を上回ったタイミングでクラッチ１１が係合状態となり、モータ８の駆動力はドライブトレイン(１２，１１，２)を経由してタイヤ３に伝達されるため、車速も上昇する。
【００４７】
このときの状況を詳しく説明する。クラッチ１１が解放した状態では、エンジン１側からみた機械的な負荷状態が極端に軽い状態でモータ８を駆動することになり、エンジン１の回転数も急激に上昇する。このときのライン圧は、電動オイルポンプ５と機械式オイルポンプ４の両方から圧力上昇させられるため、電動オイルポンプ５単体で圧力上昇させた場合に比べて、急峻に立ち上がる。直後、ライン圧が第２の所定ライン圧以上となり、クラッチ１１が急に係合状態となるため、車速が振動的に変化し、ショックが発生することになる。
【００４８】
ｔ＝Ｔ３３のとき、ライン圧が第１の所定ライン圧を超えたため、電動オイルポンプ制御手段１０ｃは電動オイルポンプ５に対して駆動停止を指示し、電動オイルポンプ５は駆動を停止する。
【００４９】
ｔ＝Ｔ３５のとき、所定の燃料噴射条件(例えば上述の再始動条件が成立し、さらにエンジン回転速度検出器３７からのエンジン１の回転数が所定の回転数以上の状態にあること)が成立したため、アイドリングストップ制御手段１０ａは燃料の噴射と点火を開始させる。また、モータ制御手段１０ｂは目標回転数を徐々に低下させ、モータ８の駆動を停止させる。
【００５０】
次に、クラッチ１１が意図しない解放状態であったときに再始動要求があり、この発明の制御を導入することによりショックが発生しない場合の挙動について説明する。
【００５１】
ｔ＝０の初期状態からｔ＝Ｔ３１までの挙動については、ショックが発生する場合と同様の挙動となる。
【００５２】
ｔ＝Ｔ３２のとき、ドライバーがブレーキの踏み込みを解除するため、上述の所定の再始動条件が成立する。これによりモータ制御手段１０ｂが目標回転数を演算するようになり、演算結果をもとにモータ８に対し駆動トルクを指令する。このとき、モータ制御手段１０ｂは、ライン圧が第２の所定ライン圧未満となっているため、クラッチ１１が係合状態となっていないことを検出したため、目標回転数の演算方法を、クラッチ１１が解放状態であるときの演算方法に変更する。具体的には、目標回転数の変化量を、再始動要求があったときのライン圧が第２の所定ライン圧以上であった場合と比較して、相対的に小さくするように設定する。このことにより、目標回転数の傾きが緩やかになるように制御され、モータ制御手段１０ｂは演算結果をもとにモータ８に対し駆動トルクを指令する。
【００５３】
モータの回転数が徐々に上昇していき、同期してエンジン１の回転数も上昇する。ライン圧が第２の所定ライン圧を上回ったタイミングでクラッチ１１が係合状態となり、モータ８の駆動力はドライブトレイン(１２，１１，２)を経由してタイヤ３に伝達されるため、車速も上昇する。
【００５４】
このときのライン圧は、電動オイルポンプ５と機械式オイルポンプ４の両方から圧力上昇させられるが、エンジン回転数を徐々に上昇させるように制御するため、比較的緩やかに上昇する。その速度は、電動オイルポンプ５単体で圧力上昇させた場合に比べると早くなるが、ショックが発生する場合に比べ、ゆっくりと立ち上げることが可能となる。エンジン回転数が上昇する過程で、ライン圧が第２の所定ライン圧以上となり、クラッチ１１がゆっくりと係合状態に移行するため、クラッチ係合時のショックは発生しない。
【００５５】
ｔ＝Ｔ３４のとき、ライン圧が第１の所定ライン圧を超えたため、電動オイルポンプ制御手段１０ｃは電動オイルポンプ５に対して駆動停止を指示し、電動オイルポンプ５は駆動を停止する。
【００５６】
ｔ＝Ｔ３５のとき、所定の燃料噴射条件例えば上述の再始動条件が成立し、さらにエンジン回転速度検出器３７からのエンジン１の回転数が所定の回転数以上の状態にあること)が成立したため、アイドリングストップ制御手段１０ａは燃料の噴射と点火を開始させる。また、モータ制御手段１０ｂは目標回転数を徐々に低下させ、モータ８の駆動を停止させる。
【００５７】
次に、上述のタイミングチャートの動作におけるエンジン制御部１０での動作をフローチャートを用いて説明する。全体の処理を図４のフローチャートを用いて説明し、目標回転数の演算処理部分については、図５のフローチャートを用いて詳細に説明する。
【００５８】
図４は上記タイミングチャートで示した動作におけるエンジン制御部１０の動作を表すフローチャートである。なおこのフローチャートでは、ステップＳ４０１，Ｓ４０３，Ｓ４０６，Ｓ４０９での条件が成立した順に対応する処理が実行されるため、縦並びの各処理が必ずしも並び順に実行されるものではない。
【００５９】
ステップＳ４０１において、アイドリングストップ制御手段１０ａで、アイドリングストップ条件が成立したか否かを判断する。条件成立の場合にはステップＳ４０２に進み、不成立の場合はこのルーチンを終了する。なおこのルーチンは繰り返し行われる。ここで言うアイドリングストップとは、条件成立から燃料噴射停止によるエンジン１の停止状態と、再始動要求が出されて、エンジン１が再始動するまでの一連の動作を言う。また、アイドリングストップ条件の一例としては、車速５ｋｍ／ｈ未満かつブレーキ踏み込み量が所定値以上であることなどが挙げられる。
【００６０】
ステップＳ４０２において、ドライブトレイン油圧制御手段１０ｄで、トルクコンバータ１２のロックアップ解除処理が実行されて、ステップＳ４０３に進む。
【００６１】
ステップＳ４０３において、電動オイルポンプ制御手段１０ｃで、油圧センサ６の出力から、ライン圧が第１の所定ライン圧未満であるか否かを判定する。第１の所定ライン圧未満である場合はステップＳ４０４に進み、電動オイルポンプ５の駆動処理が行われ、第１の所定ライン圧以上である場合はステップＳ４０５に進み、電動オイルポンプ５の駆動停止処理が行われる。第１の所定ライン圧の設定値としては例えば、電動オイルポンプ５が出力可能な圧力の最大値や、電動オイルポンプ５が連続的に吐出可能な圧力の最大値である。
【００６２】
ステップＳ４０６において、アイドリングストップ制御手段１０ａで、燃料噴射条件が成立しているか否かを判断する。所定の燃料噴射条件が成立していればステップＳ４０７に進み燃料噴射処理が行われ、成立していなければステップＳ４０８に進み、燃料噴射が停止される。所定の燃料噴射条件としては、例えば、再始動条件が成立して、エンジン１が所定の回転数以上の状態であることなどである。また、アイドリング状態からアイドリングストップ状態へ移行した場合や、減速時の燃料噴射停止状態が継続される場合は所定の燃料噴射条件が不成立であると判断され、ステップＳ４０８において同様に燃料噴射停止処理が実行される。
【００６３】
ステップＳ４０９において、モータ制御手段１０ｂで、モータ駆動条件が成立しているか否かを判定する。成立している場合はステップＳ４１０に進みモータが駆動され、不成立の場合はステップＳ４１１に進み、モータの駆動が停止される。モータ駆動条件としては、例えば、アイドリングストップ中にブレーキの踏み込みの解除を検出してから所定時間経過していない間でかつ、燃料噴射前および燃料噴射を開始した後、所定時間が経過していないことなどが挙げられる。
【００６４】
ステップＳ４１０において、モータ制御手段１０ｂで、モータ８に対する駆動トルク(目標トルク)が演算され、ステップＳ４１２に進む。演算内容の詳細については、図５に従って後述する。ステップＳ４１２において、ステップＳ４１０で演算された駆動トルクをモータ８に対して指令してステップＳ４１３に進む。ステップＳ４０９において、モータ駆動条件が成立した初回時は、本ステップにおいてモータの駆動が開始されることとなる。
【００６５】
ステップＳ４１３において、アイドリングストップ制御手段１０ａで、アイドリングストップからの再始動が完了したか否かを判定する。再始動が完了したと判定された場合、所定のルーチンを終了し、再始動が完了していないと判定された場合はステップＳ４０３に進む。再始動完了判定条件としては、モータが駆動を停止しており、燃料噴射によってエンジン１が自立回転していることなどが挙げられる。
【００６６】
図５はエンジン制御部１０のモータ制御手段１０ｂで行われる図４の駆動トルク演算処理ステップＳ４１０における詳細な動作のフローチャートである。ステップＳ５０１において、再始動条件が不成立から成立へ変化したことを判定する。前回判定時は不成立であり、今回判定時は成立であった場合、ステップＳ５０２へ進み、前回判定時と今回判定時の判定結果に違いがなければ、ステップＳ５０６へ進む。
【００６７】
ステップＳ５０２において、目標回転数の初期値を設定し、ステップＳ５０３に進む。
【００６８】
ステップＳ５０３において、ライン圧が第２の所定ライン圧未満であるかを判定する。第２の所定ライン圧以上である場合ステップＳ５０４に進み、第２の所定ライン圧未満である場合は、ステップＳ５０５に進む。第２の所定ライン圧の設定値としては例えば、クラッチ１１を係合可能な圧力の下限値である。
【００６９】
ステップＳ５０４において、目標回転数の変化量を第１の所定値に設定し、ステップＳ５０７に進む。
【００７０】
ステップＳ５０５において、目標回転数の変化量を、第１の所定値よりも小さい第２の所定値に設定し、ステップＳ５０７に進む。
【００７１】
ステップＳ５０６において、目標回転数を演算し、ステップＳ５０８に進む。目標回転数は、目標回転数前回値＋目標回転数の変化量とする。ステップＳ５０７において、目標回転数を演算し、ステップＳ５０８に進む。目標回転数は、目標回転数の初期値＋目標回転数の変化量とする。
【００７２】
ステップＳ５０８において、目標回転数を上限値で制限し、ステップＳ５０９に進む。目標回転数の上限値は例えば、アイドリング回転数である。
【００７３】
ステップＳ５０９において、目標回転数フィードバック処理を行い、サブルーチンを終了する。目標回転数フィードバック処理は例えばＰＩＤ制御によって実現され、目標回転数と実回転数から、目標トルクを算出する処理などである。
【００７４】
なお、この発明にかかるモータは、始動装置である駆動動作を中心に説明を実施したが、エンジンを外部から回転可能な構成であれば良く、モータが発電電動機であってもよく、上記実施の形態に限定されるものではない。
また、モータの種類も、ベルト式だけでなく、一般的な歯車式スタータモータであってもよい。
【００７５】
また、この発明にかかる電気回路の構成は、モータ、電動オイルポンプに対して電力を供給できる構成であればよく、バッテリとモータまたはバッテリと電動オイルポンプの間に電力変換器を接続した場合や、モータ電力、電動オイルポンプ電力を供給するそれぞれのバッテリを車両電気負荷１７に電力を供給するバッテリとは別にしてもよく、上記実施の形態に限定されるものではない。
【００７６】
また、この発明にかかる機械式オイルポンプはトルクコンバータの出力軸側に接続された構成としたが、エンジンからタイヤまでの動力伝達系軸上に設置される構成であればよく、例えば機械式オイルポンプがトルクコンバータの入力側に設置されていてもよく、上記実施の形態に限定されるものではない。
【００７７】
さらに、この発明にかかるチェックバルブの接続位置は、上記実施の形態では電動オイルポンプの出力側に設置する構成としたが、電動オイルポンプに必要以上の油圧がかからない構成であればよく、上記実施の形態に限定されるものではない。
【００７８】
さらにこの発明は、自動変速機およびトルクコンバータがクラッチと共に油圧制御される構成の装置でなくても実施可能である。この場合、例えばドライブトレイン油圧制御手段１０ｄからトルクコンバータのロックアップ解除処理を行わせる指令信号が、トルクコンバータを制御する別の制御装置(図１の制御手段１２ａ参照)に出力される。
【符号の説明】
【００７９】
１  エンジン、１ａ  インジェクタ、１ｂ  点火プラグ、２  自動変速機、３  タイヤ、４  機械式オイルポンプ、５  電動オイルポンプ、６  油圧センサ(油圧検出手段)、８  モータ、１０  エンジン制御部、１０ａ  アイドリングストップ制御手段、１０ｄ  ドライブトレイン油圧制御手段、１０ｃ  電動オイルポンプ制御手段、１０ｂ  モータ制御手段、１１  クラッチ、１２  トルクコンバータ、１５  油圧ソレノイド群、１６  バッテリ、１７  車両電気負荷、１８  オイルパン、３１  油圧回路、３２  ベルト、３３  フライホイール、３４  アクセルペダルセンサ、３５  ブレーキセンサ、３５  ブレーキペダルセンサ、３６  車速検出器、３７  エンジン回転速度検出器、３８  モータ回転速度検出器。
【図１】
2012225295.tif 000003
【図２】
2012225295.tif 000004
【図３】
2012225295.tif 000005
【図４】
2012225295.tif 000006
【図５】
2012225295.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成24年7月10日(2012.7.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
この発明は、駆動用のモータを設けたエンジン、油圧制御されるクラッチを少なくとも含む動力伝達系と、前記動力伝達系上に設置され油圧制御のための油圧を供給する機械式オイルポンプと、前記機械式オイルポンプと並列に接続され独立に駆動される電動オイルポンプと、油圧制御の油圧を検出するための油圧検出手段と、所定のアイドリングストップ条件が成立した時にエンジンを停止させ、所定の再始動条件および燃料噴射条件が成立した時にエンジンを始動させるアイドリングストップ制御手段と、アイドリングストップの際のエンジン停止の期間中に前記油圧検出手段の油圧が第１の所定圧力未満の場合に前記電動オイルポンプを駆動する電動オイルポンプ制御手段と、前記モータを駆動して目標回転数と一致させるように制御すると共に、前記アイドリングストップ後の前記所定の再始動条件が成立した際に、前記油圧が第２の所定圧力未満のときは、前記第２の所定圧力以上のときと比較して目標回転数の変化量が相対的に小さくなるように制御するモータ制御手段と、を備え、前記第２の所定圧力は、前記クラッチを係合可能な圧力の下限値であることを特徴とするエンジン始動制御装置にある。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動用のモータを設けたエンジン、油圧制御されるクラッチを少なくとも含む動力伝達系と、
前記動力伝達系上に設置され油圧制御のための油圧を供給する機械式オイルポンプと、
前記機械式オイルポンプと並列に接続され独立に駆動される電動オイルポンプと、
油圧制御の油圧を検出するための油圧検出手段と、
所定のアイドリングストップ条件が成立した時にエンジンを停止させ、所定の再始動条件および燃料噴射条件が成立した時にエンジンを始動させるアイドリングストップ制御手段と、
アイドリングストップの際のエンジン停止の期間中に前記油圧検出手段の油圧が第１の所定圧力未満の場合に前記電動オイルポンプを駆動する電動オイルポンプ制御手段と、
前記モータを駆動して目標回転数と一致させるように制御すると共に、前記アイドリングストップ後の前記所定の再始動条件が成立した際に、前記油圧が第２の所定圧力未満のときは、前記第２の所定圧力以上のときと比較して目標回転数の変化量が相対的に小さくなるように制御するモータ制御手段と、
を備え、
前記第２の所定圧力は、前記クラッチを係合可能な圧力の下限値である、
ことを特徴とするエンジン始動制御装置。
【請求項２】
前記第１の所定圧力は、前記電動オイルポンプが吐出可能な圧力の最大値であることを特徴とする請求項１に記載のエンジン始動制御装置。
【請求項３】
前記第１の所定圧力は、前記電動オイルポンプが連続的に吐出可能な圧力の最大値であることを特徴とする請求項１に記載のエンジン始動制御装置。
【請求項４】
前記第１の所定圧力が前記第２の所定圧力以上であることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載のエンジン始動制御装置。
【請求項５】
前記動力伝達系がトルクコンバータを含み、再始動時に前記トルクコンバータをロックアップ状態にならないように制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載のエンジン始動制御装置。