CN107989705A - 发动机的自动停止装置 - Google Patents

Abstract

提供在根据路面坡度检测部的检测信息误判定了路面的坡度的情况下能防止车辆在倾斜的路面上移动的发动机的自动停止装置。自动停止装置具有：路面坡度传感器，其检测混合动力车辆所行驶的路面的坡度；发动机自动停止部，其当包括根据路面坡度传感器检测出的路面坡度信息设定的路面坡度的自动停止条件在内的规定的自动停止条件成立时，使发动机自动停止；以及故障判定部，其根据从路面坡度传感器输入的路面坡度信息，在路面坡度传感器的异常持续第1规定时间时，判定为路面坡度传感器发生故障，发动机自动停止部当路面坡度的自动停止条件在大于第1规定时间的第2规定时间的期间内成立时，允许发动机的自动停止。

Description

发动机的自动停止装置

技术领域

本发明涉及发动机的自动停止装置。

背景技术

在搭载发动机的车辆中，搭载有如下发动机的自动停止装置：在车辆行驶中当规定的自动停止条件成立时将发动机自动停止从而能提高燃料效率。

作为搭载了这种发动机自动停止装置的车辆，已知根据车辆所行驶的路面的坡度使发动机自动停止的怠速停止车辆(例如参照专利文献1)。

在该怠速停止车辆中，当在车辆的停车状态下，根据检测路面坡度的倾斜角传感器的路面坡度信息，路面坡度是小于第1规定值的第2规定值以下且自动停止条件成立时，使发动机自动停止而进行怠速停止装置的故障判断，在故障判定结束之前，禁止在大于第2规定值的路面坡度的自动停止。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2012-255383号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，在这种现有的怠速停止车辆中，在倾斜角传感器处于故障的情况下，即使车辆停在大于第1规定值的坡度的路面，也有可能由于倾斜角传感器的故障而发生检测出小于第1规定值的路面坡度的误检测。

此时，怠速停止车辆有可能会判断为怠速停止条件已成立，而使发动机自动停止。由此，车辆有可能违背驾驶员的意图而移动。

本发明的目的在于提供在根据路面坡度检测部的检测信息误判定了路面的坡度的情况下能防止车辆在倾斜的路面上移动的发动机的自动停止装置。

用于解决问题的方案

本发明的发动机的自动停止装置具备：路面坡度检测部，其检测车辆所行驶的路面的坡度；以及发动机自动停止部，其当包括根据上述路面坡度检测部检测出的路面坡度信息设定的路面坡度的自动停止条件在内的规定的自动停止条件成立时，使发动机自动停止，上述发动机的自动停止装置的特征在于，具备故障判定部，该故障判定部根据从上述路面坡度检测部输入的路面坡度信息，在上述路面坡度检测部的异常持续第1规定时间时，判定为上述路面坡度检测部发生故障，上述发动机自动停止部当上述规定的自动停止条件中的、上述路面坡度的自动停止条件在大于上述第1规定时间的第2规定时间的期间内成立时，允许上述发动机的自动停止。

发明效果

根据本发明，在根据路面坡度检测部的检测信息误判定了路面的坡度的情况下，能防止车辆在倾斜的路面上移动。

附图说明

图1是具备本发明的一实施例的发动机的自动停止装置的混合动力车辆的概略构成图。

图2是本发明的一实施例的发动机的自动停止装置的功能构成图。

图3是将本发明的一实施例的发动机的自动停止装置的路面坡度的自动停止条件成立确定时间与路面坡度传感器的故障状态确定时间进行了比较的图。

图4是本发明的一实施例的发动机的自动停止装置执行的自动停止处理中包含的路面坡度传感器的故障检测处理的流程图。

图5是本发明的一实施例的发动机的自动停止装置执行的自动停止处理中包含的路面坡度的自动停止条件的成立确定处理的流程图。

图6是本发明的一实施例的发动机的自动停止装置执行的自动停止处理中包含的发动机的自动停止判定处理的流程图。

附图标记说明

1：混合动力车辆(车辆)、2：发动机、54：路面坡度传感器(路面坡度检测部)、61：发动机自动停止部、62：故障判定部、70：自动停止装置。

具体实施方式

本发明的一实施方式的发动机的自动停止装置具备：路面坡度检测部，其检测车辆所行驶的路面的坡度；以及发动机自动停止部，其当包括根据上述路面坡度检测部检测出的路面坡度信息设定的路面坡度的自动停止条件在内的规定的自动停止条件成立时，使发动机自动停止，上述发动机的自动停止装置具备故障判定部，该故障判定部根据从路面坡度检测部输入的路面坡度信息，在路面坡度检测部的异常持续第1规定时间时，判定为路面坡度检测部发生故障，发动机自动停止部当规定的自动停止条件中的、路面坡度的自动停止条件在大于第1规定时间的第2规定时间的期间内成立时，允许发动机的自动停止。

由此，在根据路面坡度检测部的检测信息误判定了路面的坡度的情况下，能防止车辆在倾斜的路面上移动。

[实施例]

以下，参照附图说明搭载了本发明的实施例的发动机的自动停止装置的混合动力车辆。

如图1所示，混合动力车辆1包括：作为内燃机的发动机2、变速器3、电动发电机4、驱动轮5、综合地控制混合动力车辆1的HCU(Hybrid Control Unit：混合动力控制单元)10、控制发动机2的ECM(Engine Control Module：发动机控制模块)11、控制变速器3的TCM(Transmission Control Module：变速器控制模块)12、ISGCM(Integrated StarterGenerator Control Module：集成启动发电机控制模块)13、INVCM(Invertor ControlModule：逆变器控制模块)14、低压BMS(Battery Management System：电池管理系统)15以及高压BMS16。本实施例的混合动力车辆1构成本发明的车辆。

在发动机2中形成有多个气缸。在本实施例中，发动机2构成为对各气缸进行包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程的一连串的4个冲程。

ISG(Integrated Starter Generator：集成启动发电机)20和启动器21连结到发动机2。ISG20通过带22等与发动机2的曲轴18连结。ISG20具有：通过被供应电力而旋转从而使发动机2启动的电动机的功能；以及将从曲轴18输入的旋转力转换为电力的发电机的功能。

在本实施例中，ISG20通过ISGCM13的控制而作为电动机发挥功能，从而使发动机2从基于怠速停止功能的停止状态再启动。ISG20还能作为电动机发挥功能，从而辅助混合动力车辆1的行驶。

启动器21包括未图示的电动机和小齿轮。启动器21通过使电动机旋转而使曲轴18旋转，对发动机2提供启动时的旋转力。这样，发动机2由启动器21启动，由ISG20从基于怠速停止功能的停止状态再启动。

变速器3将从发动机2输出的旋转进行变速，通过驱动轴23驱动驱动轮5。变速器3具备：包括平行轴齿轮机构的常啮合式变速机构25；由常闭型的干式离合器构成的离合器26；以及差动机构27。

变速器3构成为所谓的AMT(Automated Manual Transmission：手自一体变速器)，通过由TCM12控制的未图示的致动器控制变速。

具体地，通过致动器进行变速机构25的变速挡的切换和离合器26的连接及释放。差动机构27将变速机构25输出的动力传递到驱动轴23。

电动发电机4通过链条等动力传递机构28与差动机构27连结。电动发电机4作为电动机发挥功能。

这样，混合动力车辆1构成能将发动机2和电动发电机4这两者的动力用于车辆的驱动的并联式混合动力系统，通过发动机2和电动发电机4中的至少一方输出的动力行驶。

电动发电机4还作为发电机发挥功能，通过混合动力车辆1的行驶进行发电。此外，电动发电机4只要连结为能将动力传递到从发动机2到驱动轮5的动力传递路径上的任意一处即可，无需一定与差动机构27连结。

混合动力车辆1具备：第1蓄电装置30、包含第2蓄电装置31的低压电源组32、包含第3蓄电装置33的高压电源组34、高压电缆35以及低压电缆36。

第1蓄电装置30、第2蓄电装置31和第3蓄电装置33由能充电的二次电池构成。第1蓄电装置30包括铅酸电池。第2蓄电装置31与第1蓄电装置30相比是高输出且高能量密度的蓄电装置。

第2蓄电装置31与第1蓄电装置30相比能以短时间充电。在本实施例中，第2蓄电装置31包括锂离子电池。此外，第2蓄电装置31也可以是镍氢蓄电池。

第1蓄电装置30和第2蓄电装置31是以产生约12V的输出电压的方式设定了单体电池的个数等的低压电池。第3蓄电装置33例如包括锂离子电池。

第3蓄电装置33是以产生比第1蓄电装置30和第2蓄电装置31高的电压的方式设定了单体电池的个数等的高压电池，例如产生100V的输出电压。第3蓄电装置33的剩余容量等状态由高压BMS 16管理。

在混合动力车辆1设置有作为电负载的一般负载37和被保护负载38。一般负载37和被保护负载38是启动器21和ISG20以外的电负载。

被保护负载38是始终要求稳定的电力供应的电负载。该被保护负载38包括：防止混合动力车辆1的侧滑的稳定控制装置38A、对转向轮的操作力进行电辅助的电动助力转向控制装置38B、以及车灯38C。此外，被保护负载38还包括未图示的仪表板的灯类和仪表类以及汽车导航系统。

一般负载37与被保护负载38相比不要求稳定的电力供应，是一时性使用的电负载。一般负载37例如包括未图示的雨刮器和对发动机2输送冷却风的电动冷却风扇。

低压电源组32除了具有第2蓄电装置31以外，还具有开关40、41和低压BMS 15。第1蓄电装置30和第2蓄电装置31通过低压电缆36连接到启动器21、ISG20以及作为电负载的一般负载37和被保护负载38而能对它们供应电力。第1蓄电装置30和第2蓄电装置31并联地与被保护负载38电连接。

开关40设于第2蓄电装置31和被保护负载38之间的低压电缆36。开关41设于第1蓄电装置30和被保护负载38之间的低压电缆36。

低压BMS 15通过控制开关40、41的断开闭合，而控制第2蓄电装置31的充放电和向被保护负载38的电力供应。低压BMS15在发动机2通过怠速停止而停止时，将开关40闭合并且将开关41断开，由此从高输出且高能量密度的第2蓄电装置31对被保护负载38供应电力。

低压BMS15在利用启动器21使发动机2启动时以及利用ISG20使通过怠速停止控制而停止的发动机2再启动时，将开关40闭合并且将开关41断开，由此从第1蓄电装置30对启动器21或ISG20供应电力。在将开关40闭合并且将开关41断开的状态下，还从第1蓄电装置30对一般负载37供应电力。

这样，第1蓄电装置30至少对作为使发动机2启动的启动装置的启动器21和ISG20供应电力。第2蓄电装置31至少对一般负载37和被保护负载38供应电力。

第2蓄电装置31虽然连接为能对一般负载37和被保护负载38这两者供应电力，但通过低压BMS15控制开关40、41，使得优先对始终要求稳定的电力供应的被保护负载38供应电力。

低压BMS 15有时既考虑到第1蓄电装置30和第2蓄电装置31的充电状态(充电剩余量)以及使一般负载37和被保护负载38工作的请求，又优先使被保护负载38稳定工作，而以与上述例子不同的方式控制开关40、41。

高压电源组34除了具有第3蓄电装置33以外，还具有逆变器45、INVCM14和高压BMS16。高压电源组34连接为能通过高压电缆35对电动发电机4供应电力。

逆变器45通过INVCM14的控制将施加于高压电缆35的交流电和施加于第3蓄电装置33的直流电相互转换。例如INVCM14在使电动发电机4动力运转(日语原文：力行)时，通过逆变器45将第3蓄电装置33释放出的直流电转换为交流电而供应到电动发电机4。

INVCM14在使电动发电机4再生时，通过逆变器45将电动发电机4发出的交流电转换为直流电而对第3蓄电装置33充电。

HCU10、ECM11、TCM12、ISGCM13、INVCM14、低压BMS15和高压BMS16分别包括计算机单元，该计算机单元具备CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、RAM(RandomAccess Memory：随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)、保存备份用数据等的闪存、输入端口和输出端口。

在这些计算机单元的ROM中保存有各种常数或各种映射等，并且保存有用于使该计算机单元分别作为HCU10、ECM11、TCM12、ISGCM13、INVCM14、低压BMS15和高压BMS16发挥功能的程序。

即，CPU以RAM为工作区域执行ROM所保存的程序，由此，这些计算机单元分别作为本实施例的HCU10、ECM11、TCM12、ISGCM13、INVCM14、低压BMS15和高压BMS16发挥功能。

在本实施例中，ECM11执行怠速停止控制。在该怠速停止控制中，ECM11当规定的自动停止条件成立时使发动机2停止，当规定的再启动条件成立时通过ISGCM13驱动ISG20而使发动机2再启动。因此，不会进行发动机2的不必要的怠速运转，能提高混合动力车辆1的燃料效率。

混合动力车辆1设有用于形成遵循CAN(Controller Area Network：控制器局域网)等标准的车内LAN(Local Area Network：局域网)的CAN通信线48、49。

HCU10通过CAN通信线48与INVCM14及高压BMS16连接。HCU10、INVCM14和高压BMS16通过CAN通信线48相互进行控制信号等信号的发送接收。

HCU10通过CAN通信线49与ECM11、TCM12、ISGCM13和低压BMS15连接。HCU10、ECM11、TCM12、ISGCM13和低压BMS15通过CAN通信线49相互进行控制信号等信号的发送接收。

在图2中，ECM11连接着液压传感器51、车速传感器52、加速器开度传感器53和路面坡度传感器54。液压传感器51检测制动液压P而将检测信息输出到ECM11。

车速传感器52检测混合动力车辆1的行驶速度(车速)V而将检测信息输出到ECM11。加速器开度传感器53将与相当于加速器踏板53A的操作量的加速器开度AP成正比的信号输出到ECM11。

路面坡度传感器54例如由加速度传感器构成，将与混合动力车辆1所行驶的路面的坡度的大小相应的信号θ输出到ECM11。自动停止装置70构成为包括本实施例的ECM11和路面坡度传感器54。自动停止装置70构成本发明的发动机的自动停止装置。

ECM11作为发动机自动停止部61发挥功能。发动机自动停止部61根据液压传感器51检测出的制动液压信息、车速传感器52检测出的车速信息、以及路面坡度传感器54检测出的路面坡度信息，将发动机2自动停止。

发动机自动停止部61例如将制动液压P为特定压力以上、车速为规定速度值(例如Vthkm/h)以下、且路面坡度的大小θ处于规定的范围(例如路面坡度θ是-N₁％≤θ≤+N₂％)作为规定的自动停止条件而允许发动机2的自动停止。

ECM11以规定的再启动条件例如加速器开度传感器53检测出的加速器踏板53A的开度大于0或者制动器松开为条件，将发动机2再启动。本实施例的路面坡度传感器54构成本发明的路面坡度检测部。

ECM11作为故障判定部62发挥功能。故障判定部62根据从路面坡度传感器54输入的路面坡度信息，在路面坡度传感器54的异常持续第1规定时间时，判定为路面坡度传感器54发生故障。

路面坡度传感器54的故障是指路面坡度传感器54无法准确地检测出路面的坡度的大小。故障判定部62例如当路面坡度传感器54的输出值固定的状态或没有输出的状态持续时，判断为路面坡度传感器54异常，当该状态持续第1规定时间时，确定为路面坡度传感器54的故障。这样为了确定路面坡度传感器54的故障而以第1规定时间的经过为条件的原因是，要排除例如由于噪声等而致使输出值一时性地成为表示异常的值的情况等。

当规定的自动停止条件中的、路面坡度的自动停止条件在大于第1规定时间的第2规定时间的期间内成立时，发动机自动停止部61允许发动机2的自动停止。在图3中，第2规定时间T2设定为大于第1规定时间T1。

第1规定时间T1是从检测出路面坡度传感器54的异常到确定为故障为止所需的故障状态确定时间。第2规定时间T2是从路面坡度传感器54检测出路面坡度信息到确定路面坡度的自动停止条件成立为止所需的时间。本实施例的第1规定时间T1与本发明的第1规定时间对应，第2规定时间T2与本发明的第2规定时间对应。

以下，有时还将第1规定时间称为故障状态确定时间，有时还将第2规定时间称为路面坡度的自动停止条件成立确定时间。

例如在图3中当将T1、T2的开始时机设为t1时，由于T2＞T1，因此，故障判定部62能在第2规定时间T2经过前确定路面坡度传感器54的故障状态。

发动机自动停止部61当路面坡度传感器54的异常在第1规定时间T1的期间内持续时，判断为路面坡度传感器54处于故障，禁止发动机2的自动停止。发动机自动停止部61当判断为路面坡度传感器54正常时，在经过了第2规定时间T2的时机t2确定路面坡度的自动停止条件成立。

接着，参照图4至图6说明发动机2的自动停止处理。

图4至图6是发动机2的自动停止处理程序的流程图，该自动停止处理程序存储于ECM11的ROM，由ECM11按规定的时间间隔反复执行。

在图4中，ECM11的故障判定部62根据路面坡度传感器54的检测信息判断是否检测出了路面坡度传感器54的异常(步骤S1)。故障判定部62例如在路面坡度传感器54的输出值固定的状态持续一定时间的情况下，检测为路面坡度传感器54的异常。

在此，当路面坡度传感器54例如固定为表示平路那样的输出值的情况下，即使是具有坡度的路面，也会误检测为平路。

在步骤S1中，故障判定部62判断为没有检测出路面坡度传感器54的故障的情况下，使该例程返回。

在步骤S1中，故障判定部62判断为检测出了路面坡度传感器54的异常的情况下，开始路面坡度传感器54的故障状态确定时间T1的计时(步骤S2)，判断是否经过了故障状态确定时间T1(步骤S3)。

在步骤S3中，故障判定部62判断为没有经过故障状态确定时间T1的情况下，使该例程返回。在步骤S3中，故障判定部62判断为在故障状态持续的状态下经过了故障状态确定时间T1的情况下，在故障状态确定时间T1经过后确定路面坡度传感器54处于故障(步骤S4)。

在图5中，ECM11的发动机自动停止部61根据来自路面坡度传感器54的检测信息，判断路面坡度是否是发动机2的自动停止判定值以下(步骤S11)。本实施例的发动机2的自动停止判定值设为规定的上行路面坡度和规定的下行路面坡度之间的范围θ(-N₁％≤θ≤+N₂％)的上限值或者下限值的绝对值。

在处于比规定的上行路面坡度大的路面坡度或者比规定的下行路面坡度大的路面坡度的情况下，当停止发动机2时，混合动力车辆1有可能会沿着路面开始移动，因此，不宜将发动机2自动停止。因而，自动停止判定值被设定为即使将发动机2自动停止混合动力车辆1也不可能开始移动的路面坡度的范围的值。

在步骤S11中，发动机自动停止部61在判断为路面坡度大于发动机2的自动停止判定值的情况下，判断为是若将发动机2自动停止则混合动力车辆1有可能会开始移动的坡度，使自动停止条件不成立，使该例程返回。

在步骤S11中，发动机自动停止部61在判断为路面坡度是发动机2的自动停止判定值以下的情况下，开始路面坡度的自动停止条件成立确定时间T2的计时(步骤S12)，判断是否经过了路面坡度的自动停止条件成立确定时间T2(步骤S13)。

在步骤S13中，发动机自动停止部61在判断为没有经过路面坡度的自动停止条件成立确定时间T2的情况下，使该例程返回，在判断为经过了路面坡度的自动停止条件成立确定时间T2的情况下，使路面坡度的自动停止条件成立(步骤S14)。

在图6中，发动机自动停止部61判断是否确定了路面坡度传感器54的故障(步骤S21)，在判断为确定了路面坡度传感器54的故障的情况下，在故障状态确定时间T1经过后禁止发动机2的自动停止(步骤S22)，使该例程返回。

在步骤S21中，发动机自动停止部61在判断为没有确定路面坡度传感器54的故障的情况下，判断路面坡度的自动停止条件是否成立(步骤S23)，在判断为路面坡度的自动停止条件不成立的情况下，使该例程返回。

在步骤S23中，发动机自动停止部61在判断为路面坡度的自动停止条件已成立的情况下，判断为从路面坡度传感器54输入的信号是与坡度相应的信号，允许发动机2的自动停止(步骤S24)。此时，若路面坡度的自动停止条件以外的自动停止条件成立，则发动机2自动停止。

这样，本实施例的自动停止装置70具备：路面坡度传感器54，其检测混合动力车辆1所行驶的路面的坡度；以及发动机自动停止部61，其当包括根据路面坡度传感器54检测出的路面坡度信息设定的路面坡度的自动停止条件在内的规定的自动停止条件成立时，使发动机2自动停止。

自动停止装置70还具有故障判定部62，该故障判定部62根据从路面坡度传感器54输入的路面坡度信息，当路面坡度传感器54的异常在第1规定时间T1的期间内持续时，判定为路面坡度传感器54发生故障，发动机自动停止部61当路面坡度的自动停止条件在大于第1规定时间T1的第2规定时间T2的期间内成立时，允许发动机2的自动停止。

由此，能在第2规定时间T2的期间内确保检测路面坡度传感器54的异常的时间，因此在路面坡度的自动停止条件成立前判定为路面坡度传感器54的故障的情况下，能进行禁止发动机2的自动停止的控制。

其结果是，在混合动力车辆1根据路面坡度传感器54的检测信息误判定了路面的坡度的情况下，能防止混合动力车辆1违背驾驶员的意图在倾斜的路面上移动。

另外，在路面坡度的自动停止条件成立前没有判定为路面坡度传感器54的故障的情况下，能进行实施发动机2的自动停止的控制，因此能提高发动机2的燃料效率。

在本实施例的自动停止装置70中，发动机自动停止部61当通过故障判定部62判定为路面坡度传感器54发生故障时，禁止发动机2的自动停止。

由此，在混合动力车辆1停在倾斜的路面的状态下，当发动机自动停止部61根据路面坡度传感器54的检测信息误判定了路面的坡度时，能更可靠地防止混合动力车辆1违背驾驶员的意图而移动。

此外，本实施例的自动停止装置70根据路面坡度传感器54的检测信息实施发动机2的自动停止，但不限于此，也可以根据负压检测装置的检测信息实施发动机2的自动停止。

在负压检测装置处于故障的情况下，当负压检测装置误判定为发动机2的负压大而使发动机2自动停止时，由于不再产生负压，因此，踩下制动踏板时的辅助力会减小。

因此，也可以使从负压检测装置检测负压到确定负压的大小为止的时间大于检测负压检测装置的故障的时间，从而当负压检测装置处于故障时，禁止发动机2的自动停止。

虽然公开了本发明的实施例，但是显然本领域技术人员能不脱离本发明的范围地加以变更。意图将所有的这种修改和等同物包含于权利要求书中。

Claims (2)

1.一种发动机的自动停止装置，具备：

路面坡度检测部，其检测车辆所行驶的路面的坡度；以及

发动机自动停止部，其当包括根据上述路面坡度检测部检测出的路面坡度信息设定的路面坡度的自动停止条件在内的规定的自动停止条件成立时，使发动机自动停止，上述发动机的自动停止装置的特征在于，

具备故障判定部，该故障判定部根据从上述路面坡度检测部输入的路面坡度信息，在上述路面坡度检测部的异常持续第1规定时间时，判定为上述路面坡度检测部发生故障，

上述发动机自动停止部当上述规定的自动停止条件中的、上述路面坡度的自动停止条件在大于上述第1规定时间的第2规定时间的期间内成立时，允许上述发动机的自动停止。

2.根据权利要求1所述的发动机的自动停止装置，其特征在于，

当上述故障判定部判定为上述路面坡度检测部发生故障时，上述发动机自动停止部禁止上述发动机的自动停止。