JP3780805B2 - アイドルストップ車用自動変速機の電動オイルポンプ駆動制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクセルペダルを釈放した停車時にエンジンを自動的に停止させるようにしたアイドルストップ車に関し、特に、これに搭載された自動変速機における電動オイルポンプを適切に駆動制御するための装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
アイドルストップ車においては、アクセルペダルを釈放した停車時にエンジンを自動的に停止させるため、これに搭載された自動変速機内のエンジン駆動されるオイルポンプも停止して自動変速機が一旦変速制御油圧回路内の作動油を殆どドレンされた状態となる。
【０００３】
これがため、再発進に際してのアクセルペダルの再踏み込みに呼応してモータ／ジェネレータからの動力が自動変速機に入力されたり、この時に始動されるエンジンから動力が自動変速機に入力された時に、エンジン駆動されるオイルポンプからの作動油で自動変速機内における変速制御油圧回路内が充満されるまでに長時間を要して、自動変速機が未だ伝動可能状態になっていないのに上記のごとくに動力が入力される状態になるという懸念がある。
【０００４】
この場合、自動変速機が無負荷状態でモータ／ジェネレータが空回りしたり、エンジンが空吹けを生じる問題を生じ、この問題は、上記の自動変速機がＶベルト式無段変速機の場合、変速制御油圧回路内容量が大きいことから一層顕著になることを確かめた。
【０００５】
この問題解決のために従来、例えば特開平１１−３３２０１１号公報に記載されているように、上記のエンジン駆動されるオイルポンプとは別に電動オイルポンプを付加し、アイドルストップ中は自動変速機を電動オイルポンプからの作動油により発車待機状態にしておくことが提案された。
かかる構成によれば、アイドルストップ中にエンジン駆動されるオイルポンプから作動油が吐出されなくても、上記電動オイルポンプからの作動油で自動変速機内における変速制御油圧回路内を充満させておくことができるため、再発進に際してのアクセルペダルの再踏み込み時に自動変速機をＶベルト式無段変速機といえども遅滞なく伝動可能状態にし得て上記の問題解決を実現することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、上記電動オイルポンプを発進後の如何なるタイミングで作動停止させるかについて考察するに、上記の文献にはその記載がないが常識的には、アクセルペダルの踏み込みでエンジン回転数が電動オイルポンプ停止回転数以上になった時を基準にするのが普通である。
しかして単純にこのタイミングに電動オイルポンプを停止させると、エンジン回転数の一過性の増減によっても電動オイルポンプがＯＮ，ＯＦＦを繰り返すこととなり、ＯＮの度に大電流が流れてエネルギー効率の悪化を生ずる。
【０００７】
請求項１に記載の第１発明は、エンジン回転数が電動オイルポンプ停止回転数以上になった時でなく、この状態が設定時間に亘って継続した時に電動オイルポンプを停止させることにより、電動オイルポンプがＯＮ，ＯＦＦを繰り返すハンチングの問題を解消することを基本理念とするが、
同時に上記の設定時間が運転者の運転意図に良くマッチしたものとなるようにして電動オイルポンプが無駄に駆動されることのないようにしたアイドルストップ車用自動変速機の電動オイルポンプ駆動制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
請求項２に記載の第２発明は、上記の設定時間が運転者の運転意図に更に良くマッチしたものとなるようにして電動オイルポンプが無駄に駆動されることのないよう更に改良したアイドルストップ車用自動変速機の電動オイルポンプ駆動制御装置を提供することを目的とする。
【０００９】
請求項３に記載の第３発明は、第１発明と同様にエンジン回転数が電動オイルポンプ停止回転数以上になった時でなく、この状態が設定時間に亘って継続した時に電動オイルポンプを停止させることにより、電動オイルポンプがＯＮ，ＯＦＦを繰り返すハンチングの問題を解消することを基本理念とするが、
同時に上記の設定時間がエンジン回転数の変化状況に良くマッチしたものとなるようにして電動オイルポンプが無駄に駆動されることのないようにしたアイドルストップ車用自動変速機の電動オイルポンプ駆動制御装置を提供することを目的とする。
【００１０】
請求項４に記載の第４発明は、上記の設定時間がエンジン回転数の変化状況に更に良くマッチしたものとなるようにして電動オイルポンプが無駄に駆動されることのないよう更に改良したアイドルストップ車用自動変速機の電動オイルポンプ駆動制御装置を提供することを目的とする。
【００１１】
請求項５に記載の第５発明は、アイドルストップ中において駆動する電動オイルポンプの回転数を必要最小限にして無駄な電力消費を回避し得るようにしたアイドルストップ車用自動変速機の電動オイルポンプ駆動制御装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
これらの目的のため、先ず第１発明によるアイドルストップ車用自動変速機の電動オイルポンプ駆動制御装置は、
アクセルペダルを釈放した停車時にエンジンを自動的に停止させるようにしたアイドルストップ車の自動変速機を、アイドルストップ中は電動オイルポンプからの作動油により発車待機状態にしておくようにしたアイドルストップ車において、
アクセルペダルの踏み込みでエンジン回転数が電動オイルポンプ停止回転数以上となった状態が、エンジンスロットル開度の変化率に応じた設定時間に亘って継続した時に前記電動オイルポンプのモータを停止させるよう構成したことを特徴とするものである。
【００１３】
第２発明によるアイドルストップ車用自動変速機の電動オイルポンプ駆動制御装置は、第１発明において、
前記設定時間をエンジンスロットル開度の増加率が高いほど小さくしたことを特徴とするものである。
【００１４】
第３発明によるアイドルストップ車用自動変速機の電動オイルポンプ駆動制御装置は、
アクセルペダルを釈放した停車時にエンジンを自動的に停止させるようにしたアイドルストップ車の自動変速機を、アイドルストップ中は電動オイルポンプからの作動油により発車待機状態にしておくようにしたアイドルストップ車において、
アクセルペダルの踏み込みでエンジン回転数が電動オイルポンプ停止回転数以上となった状態が、エンジン回転数の変化率に応じた設定時間に亘って継続した時に前記電動オイルポンプのモータを停止させるよう構成したことを特徴とするものである。
【００１５】
第４発明によるアイドルストップ車用自動変速機の電動オイルポンプ駆動制御装置は、第３発明において、
前記設定時間をエンジン回転数の増加率が高いほど小さくしたことを特徴とするものである。
【００１６】
第５発明によるアイドルストップ車用自動変速機の電動オイルポンプ駆動制御装置は、第１発明乃至第４発明のいずれかにおいて、
前記アイドルストップ中における前記電動オイルポンプのモータ回転数を、自動変速機の作動油温が高い時ほど大きくしたことを特徴とするものである。
【００１７】
【発明の効果】
アイドルストップ車はアクセルペダルを釈放した停車時にエンジンを自動的に停止され、この間、自動変速機を電動オイルポンプからの作動油により発車待機状態にしておくことで、アクセルペダル踏み込み時の再発進を速やかなものにする。
ところで第１発明においては、アクセルペダルの踏み込みでエンジン回転数が電動オイルポンプ停止回転数以上となった状態が設定時間に亘って継続した時に電動オイルポンプのモータを停止させるようにしたため、
エンジン回転数の一過性の増減によって電動オイルポンプがＯＮ，ＯＦＦを繰り返すハンチングを生ずるようなことがなく、ＯＮの度に大電流が流れてエネルギー効率が悪化するのを回避し得る。
【００１８】
また上記の設定時間をエンジンスロットル開度の変化率に応じて定めたため、この設定時間が運転者の運転意図にマッチしたものとなって、電動オイルポンプが長時間に亘って無駄に駆動されるのを防止することができる。
【００１９】
第２発明においては、上記第１発明における設定時間をエンジンスロットル開度の増加率が高いほど小さくしたから以下の作用効果を奏し得る。
つまり、エンジンスロットル開度の増加率が高いということは運転者が速やかな発進操作をしたということであり、これに伴うエンジン回転数の上昇も速やかであることから、エンジン回転数が電動オイルポンプ停止回転数以上となってから比較的早期に電動オイルポンプを停止させてもエンジン回転数が電動オイルポンプを再度駆動させるべき回転数に低下する可能性は低く、従って、比較的早期に電動オイルポンプを停止させても差し支えない。
第２発明のように設定時間をエンジンスロットル開度の増加率が高いほど小さくすることは、設定時間がかかる実情に良く符合して運転者の運転意図に更に良くマッチし、電動オイルポンプが無駄に駆動され続けるのを更に確実に回避することができる。
【００２０】
第３発明においては第１発明と同様に、アクセルペダルの踏み込みでエンジン回転数が電動オイルポンプ停止回転数以上となった状態が設定時間に亘って継続した時に電動オイルポンプのモータを停止させるようにしたため、
エンジン回転数の一過性の増減によって電動オイルポンプがＯＮ，ＯＦＦを繰り返すハンチングを生ずるようなことがなく、ＯＮの度に大電流が流れてエネルギー効率が悪化するのを回避し得る。
ところで第３発明においては、上記の設定時間をエンジン回転数の変化率に応じて定めたため、この設定時間がエンジン回転数の変化状況にマッチしたものとなって、電動オイルポンプが長時間に亘って無駄に駆動されるのを防止することができる。
【００２１】
第４発明においては、上記設定時間をエンジン回転数の増加率が高いほど小さくしたから、以下の作用効果を達成することができる。
つまり、エンジン回転数の増加率が高いということはエンジン回転数が電動オイルポンプ停止回転数以上となってから比較的早期に電動オイルポンプを停止させてもエンジン回転数が電動オイルポンプを再度駆動させるべき回転数に低下する可能性が低いことを意味し、従って、比較的早期に電動オイルポンプを停止させても差し支えない。
第４発明のように設定時間をエンジン回転数の増加率が高いほど小さくすることは、設定時間がかかる実情に良く符合してエンジン回転変化に更に良くマッチし、電動オイルポンプが無駄に駆動され続けるのを更に確実に回避することができる。
【００２２】
第５発明においては、アイドルストップ中における電動オイルポンプのモータ回転数を、自動変速機の作動油温が高い時ほど大きくしたため、以下の作用効果を奏し得る。
つまり、自動変速機の作動油は高温であるほど粘性が低く、変速制御油圧回路からの漏洩量が増大して油量終始が悪化し、ポンプはそれだけ多量の作動油を吐出する必要がある。
第５発明のように電動オイルポンプのモータ回転数を、自動変速機の作動油温が高い時ほど大きくしたことは、かかる要求に良く符合してアイドルストップ中において駆動する電動オイルポンプの回転数を必要最小限にし得ることに通じ、電動オイルポンプの無駄な電力消費を回避することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態になる電動オイルポンプの駆動制御装置を具えた自動変速機とエンジンとの組み合わせになるアイドルストップ車のパワートレーンを示す。
このパワートレーンはエンジン１および自動変速機２により構成し、エンジン１はアクセルペダルを釈放した停車時に自動的に停止（アイドルストップ）され、アクセルペダルの踏み込みで自動的に始動されて車両の再発進を可能にするものとし、自動変速機２はＶベルト式無段変速機やトロイダル型無段変速機などの無段変速機を含むものとする。
【００２４】
自動変速機２は、図示していないがエンジン１で駆動されるオイルポンプを内蔵し、エンジン駆動中は該オイルポンプからの作動油を媒体として通常通りに作動可能なものとする。
ところでアイドルストップ中は、エンジン駆動されるオイルポンプも停止して自動変速機が一旦変速制御油圧回路内の作動油を殆どドレンされた状態となり、再発進に際してエンジン駆動されるオイルポンプからの作動油で変速制御油圧回路内が充満されて自動変速機が伝動可能状態になるまでの応答遅れが懸念される。
これがため本実施の形態においては、上記エンジン駆動されるオイルポンプとは別にモータ３により駆動される電動オイルポンプ４を付加し、アイドルストップ中は自動変速機２を電動オイルポンプ４からの作動油により発車待機状態にしておくものとする。
【００２５】
かかる自動変速機２とエンジン１との間に、エンジン１の側から順次モータ／ジェネレータ５および電磁クラッチ６を介挿する。
モータ／ジェネレータ５はブラシレス永久磁石式三相交流同期モータ／ジェネレータとし、再発進に際してアクセルペダルの踏み込みがある時、これに呼応してインバータ７による制御下で起動され、車両を発進させると共にエンジン１を始動させるものとする。
電磁クラッチ６は、電磁力により自動変速機２への動力を断切するためのものとする。
【００２６】
電動オイルポンプ４のモータ３およびインバータ７はコントローラ８により制御し、本実施の形態においてはモータ３を図２に示すごとくに駆動制御するものとする。
なお、当該モータ３の制御のためコントローラ８には、変速機作動油温ＴＥＭＰを検出する油温センサ９からの信号と、エンジン回転数Ｎｅを検出するエンジン回転センサ１０からの信号と、エンジンスロットル開度ＴＶＯを検出するスロットル開度センサ１１からの信号とを入力する。
【００２７】
図２に示すモータ駆動制御を説明するに、ステップ２１ではエンジン回転数Ｎｅおよびスロットル開度ＴＶＯを読み込み、ステップ２２では、エンジン回転数Ｎｅが電動オイルポンプ停止回転数Ｎｏｆｆ未満（Ｎｅ＝０のエンジン停止中を含む）か、エンジン回転数ＮｅがＮｏｆｆ以上の電動オイルポンプ停止回転数域であるのかをチェックする。
【００２８】
Ｎｅ＜Ｎｏｆｆの電動オイルポンプ駆動回転数域なら、ステップ２３において変速機作動油温ＴＥＭＰを読み込み、ステップ２４で変速機作動油温ＴＥＭＰから、図３に例示するマップをもとに電動オイルポンプ４の目標モータ回転数Ｎｍを検索する。
ここで目標モータ回転数Ｎｍは図３に例示するように、油温ＴＥＭＰが高いほど作動油漏洩量が増大することからこの漏洩を補うために油温ＴＥＭＰが高いほど大きくするが、基本的には電動オイルポンプ４からの作動油で自動変速機内における変速制御油圧回路内を充満させておくのに必要な最小限の油量が確保されるぎりぎりの回転数とし、実験などにより予め決定しておくこととする。
【００２９】
次のステップ２５においては、電動オイルポンプ４のモータ３を上記の目標回転数Ｎｍで駆動する。
かくしてアイドルストップ中にエンジン駆動されるオイルポンプから作動油が吐出されなくても、電動オイルポンプ４からの作動油で自動変速機内における変速制御油圧回路内を充満させておくことができるため、再発進に際してのアクセルペダルの再踏み込み時に自動変速機を遅滞なく伝動可能状態にすることができる。
ここで電動オイルポンプ４の目標モータ回転数Ｎｍを自動変速機の作動油温ＴＥＭＰが高い時ほど大きくして、油温ごとに必要最小限の油量が確保される回転数に設定したから、アイドルストップ中において駆動する電動オイルポンプ４の回転数を必要最小限にし得ることとなって、電動オイルポンプ４の無駄な電力消費を回避することができる。
【００３０】
ステップ２２において、発進操作後のエンジン始動によりエンジン回転数Ｎｅが電動オイルポンプ停止回転数Ｎｏｆｆ以上になったと判定する場合、ステップ２６において図４または図５に例示するマップをもとにスロットル開度ＴＶＯの時間変化率ΔＴＶＯまたはエンジン回転数Ｎｅの時間変化率ΔＮｅから設定時間ＴＭｏを検索する。
これら設定時間ＴＭｏは、発進操作後のエンジン始動によりエンジン回転数Ｎｅが電動オイルポンプ停止回転数Ｎｏｆｆ以上になった状態がどの程度の時間継続した時に電動オイルポンプ４を作動停止させれば、電動オイルポンプ４をＯＮ，ＯＦＦハンチングすることなく安定に停止させ得るかを定めるための設定時間であり、以下の根拠に基づいて決定する。
【００３１】
エンジンスロットル開度の増加率ΔＴＶＯが高いということは運転者が速やかな発進操作をしたということであり、これに伴うエンジン回転数Ｎｅの上昇も速やかであることから、エンジン回転数Ｎｅが電動オイルポンプ停止回転数Ｎｏｆｆ以上となってから比較的早期に電動オイルポンプ４を停止させてもエンジン回転数Ｎｅが電動オイルポンプを再度駆動させるべき回転数（Ｎｅ＜Ｎｏｆｆ）に低下する可能性は低く、従って図４に例示するごとく、エンジンスロットル開度の増加率ΔＴＶＯが高いほど設定時間ＴＭｏを小さくして早期に電動オイルポンプを停止させるようになす。
【００３２】
またエンジン回転数の増加率ΔＮｅが高いということは、エンジン回転数Ｎｅが電動オイルポンプ停止回転数Ｎｏｆｆ以上となってから比較的早期に電動オイルポンプ４を停止させてもエンジン回転数Ｎｅが電動オイルポンプを再度駆動させるべき回転数（Ｎｅ＜Ｎｏｆｆ）に低下する可能性が低いことを意味し、従って図５に例示するごとく、エンジン回転数の増加率ΔＮｅが高いほど設定時間ＴＭｏを小さくして早期に電動オイルポンプを停止させるようになす。
【００３３】
次のステップ２７では、電動オイルポンプ停止回転数域（Ｎｅ≧Ｎｏｆｆ）になった後の経過時間をタイマＴＭのリセットにより計測する。
ステップ２８では当該経過時間（タイマＴＭの計測値）が上記の設定時間ＴＭｏを示すに至ったか否かをチェックし、ＴＭ＞ＴＭｏになるまでは、ステップ３０において、ステップ２９で読み込んだエンジン回転数Ｎｅが引き続き電動オイルポンプ停止回転数Ｎｏｆｆ以上であると判定する限り、ステップ３１でタイマＴＭをインクリメントして上記の経過時間を計測し続ける。
これによりステップ２８で当該経過時間（タイマＴＭの計測値）が上記の設定時間ＴＭｏに至った（ＴＭ＞ＴＭｏ）と判定する時に、つまり電動オイルポンプ停止回転数域（Ｎｅ≧Ｎｏｆｆ）になった状態が設定時間ＴＭｏ継続した時に、ステップ３２でモータ３を停止して電動オイルポンプ４を駆動停止させる。
【００３４】
ところで、エンジン１のアイドルストップ中に自動変速機２を発車待機状態にしておくため前記のごとくに駆動させた（ステップ２２〜２５）電動オイルポンプ４を停止させるに際し、アクセルペダルの踏み込みでエンジン回転数Ｎｅが電動オイルポンプ停止回転数Ｎｏｆｆ以上となった状態（ステップ２２，３０）が設定時間ＴＭｏに亘って継続した時に（ステップ２８）電動オイルポンプ４のモータ３を停止させる（ステップ３２）ようにしたため、
エンジン回転数Ｎｅの一過性の増減によって電動オイルポンプ４がＯＮ，ＯＦＦを繰り返すハンチングを生ずるようなことがなく、ＯＮの度に大電流が流れてエネルギー効率が悪化するのを回避し得る。
【００３５】
また上記の設定時間ＴＭｏを、図４のごとくエンジンスロットル開度ＴＶＯの増加率ΔＴＶＯが高いほど小さくするか、若しくは図５のごとくエンジン回転数Ｎｅの増加率ΔＮｅが高いほど小さくしたから、
エンジン回転数Ｎｅが電動オイルポンプ停止回転数Ｎｏｆｆ以上となってから比較的早期に電動オイルポンプ４を停止させてもエンジン回転数Ｎｅが電動オイルポンプ４を再度駆動させるべき回転数に低下する可能性が低いにもかかわらず、何時までも無駄に電動オイルポンプ４が無駄に駆動され続ける弊害を確実に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態になる電動オイルポンプの駆動制御装置を具えた自動変速機とエンジンとの組み合わせになるアイドルストップ車のパワートレーンを示す略線図である。
【図２】 同実施の形態においてコントローラが実行すべき自動変速機の電動オイルポンプに係わる駆動制御プログラムを示すフローチャートである。
【図３】 エンジンのアイドルストップ中に駆動すべき電動オイルポンプの目標モータ回転数を示す特性線図である。
【図４】 エンジン回転数が電動オイルポンプ停止回転数以上になってから電動オイルポンプを停止させるまでの設定時間を、スロットル開度の変化率をパラメータとして示す特性線図である。
【図５】 エンジン回転数が電動オイルポンプ停止回転数以上になってから電動オイルポンプを停止させるまでの設定時間を、エンジン回転数の変化率をパラメータとして示す特性線図である。
【符号の説明】
１ エンジン
２ 自動変速機
３ モータ
４ 電動オイルポンプ
５ モータ／ジェネレータ
６ 電磁クラッチ
７ インバータ
８ コントローラ
９ 油温センサ
10 エンジン回転センサ
11 スロットル開度センサ

Claims (5)

1. アクセルペダルを釈放した停車時にエンジンを自動的に停止させるようにしたアイドルストップ車の自動変速機を、アイドルストップ中は電動オイルポンプからの作動油により発車待機状態にしておくようにしたアイドルストップ車において、
   アクセルペダルの踏み込みでエンジン回転数が電動オイルポンプ停止回転数以上となった状態が、エンジンスロットル開度の変化率に応じた設定時間に亘って継続した時に前記電動オイルポンプのモータを停止させるよう構成したことを特徴とするアイドルストップ車用自動変速機の電動オイルポンプ駆動制御装置。
2. 請求項１において、前記設定時間をエンジンスロットル開度の増加率が高いほど小さくしたことを特徴とするアイドルストップ車用自動変速機の電動オイルポンプ駆動制御装置。
3. アクセルペダルを釈放した停車時にエンジンを自動的に停止させるようにしたアイドルストップ車の自動変速機を、アイドルストップ中は電動オイルポンプからの作動油により発車待機状態にしておくようにしたアイドルストップ車において、
   アクセルペダルの踏み込みでエンジン回転数が電動オイルポンプ停止回転数以上となった状態が、エンジン回転数の変化率に応じた設定時間に亘って継続した時に前記電動オイルポンプのモータを停止させるよう構成したことを特徴とするアイドルストップ車用自動変速機の電動オイルポンプ駆動制御装置。
4. 請求項３において、前記設定時間をエンジン回転数の増加率が高いほど小さくしたことを特徴とするアイドルストップ車用自動変速機の電動オイルポンプ駆動制御装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項において、前記アイドルストップ中における前記電動オイルポンプのモータ回転数を、自動変速機の作動油温が高い時ほど大きくしたことを特徴とするアイドルストップ車用自動変速機の電動オイルポンプ駆動制御装置。

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