JP2004225575A - エンジンの自動停止始動制御装置 - Google Patents

エンジンの自動停止始動制御装置 Download PDF

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Abstract

【目的】この発明の目的は、イグニションキーを操作することなく停止・始動されるエンジンの停止中における空調装置の暖房能力の低下を防止し得て、暖房能力を確保することにある。
【構成】このため、この発明は、エンジンとこのエンジンの冷却水または駆動力を利用して車室内の空調を行う空調装置を備え、イグニションキーを操作することなくエンジンを停止・始動させることが可能なエンジンの自動停止始動制御装置において、設定された自動停止条件が成立し、エンジンが自動停止した後、エンジンの自動停止継続時間が、空調装置の入口空気温度に応じて設定された自動停止実施時間上限値よりも短い間はエンジンの停止を継続するように制御する制御手段を設けたことを特徴とする。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明はエンジンの自動停止始動制御装置に係り、特に、イグニションキーを操作することなく停止・始動されるエンジンの停止中における空調装置の暖房能力の低下を防止し得て、暖房能力を確保し得るエンジンの自動停止始動制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両においては、燃費の向上を目的として、イグニションキーを操作することなくエンジンを自動的に停止・始動する自動停止始動制御装置を設けているものがある。このような車両に、エンジンの冷却水を暖房用の熱源とし、エンジンの駆動力を利用して冷房用のコンプレッサを駆動して車室内を空調する空調装置を搭載した場合には、イグニションキーによらないエンジンの停止中における暖房性能や冷房性能が低下する問題がある。
【0003】
このような問題に対処する自動停止始動制御装置には、走行用のエンジン及びモータを搭載した車両のエンジンの冷却水または動力を利用して空調を行う空調装置と、運転状態に応じてエンジンを始動及び停止するエンジン制御装置と、空調装置を作動及び停止する空調制御装置と備え、空調装置から車室内へ吹き出される空気の目標吹出温度を決定し、この目標吹出温度が車室内の空調を行う必要のある温度のときに、エンジンを作動させることによって、車室内の空調を可能としたものがある(例えば、特許文献1参照。)。
また、従来のエンジンの自動停止始動制御装置には、エンジン及びモータを備え、始動要求によってエンジンを始動する車両にコンプレッサ及びエバポレータを含む冷凍サイクルによって空調を行う空調装置を設け、車両が停車しているときにエバポレータ後空気温度が所定温度以下であると判定されたときに、エンジンの始動要求を停止させることによって、燃料の節約を図りながら冷房能力を確保するものがある(例えば、特許文献2参照。)。
さらに、従来のエンジンの自動停止始動制御装置には、運転状態に応じてエンジンを自動停止または自動始動させる車両に空調装置を搭載し、この空調装置のブロアファンがONで空調装置におけるエアコンの操作スイッチがOFFで外気温度が所定温度よりも低いときに、エンジンの自動停止を禁止することによって、空調機能を確保するものがある(例えば、特許文献3参照。)。
【0004】
【特許文献1】
特許第3323097号公報(第5・6頁、図5)
【特許文献2】
特許第3305974号公報(第3・4頁、図2)
【特許文献3】
特開2001−341515号公報(第4・5頁、図2)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の自動停止始動制御装置を設けた車両の空調装置は、車室内の温度を設定温度に保つように自動制御する、いわゆるオートエアコンであり、手動により風量やエアミックスダンパ、吹出口を設定する、いわゆるマニュアルエアコンに適用することができないものである。
【0006】
また、従来の自動停止始動制御装置を設けた車両の空調装置には、マニュアルエアコンに適用することができるものもあるが、エバポレータ後空気温度が所定温度以下であるときにエンジンを停止させることによって、燃料の節約を図りながら冷房能力を確保したもであり、暖房能力を確保することができない問題がある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述の不都合を除去するために、エンジンとこのエンジンの冷却水または駆動力を利用して車室内の空調を行う空調装置を備え、イグニションキーを操作することなく前記エンジンを停止・始動させることが可能なエンジンの自動停止始動制御装置において、設定された自動停止条件が成立し、前記エンジンが自動停止した後、前記エンジンの自動停止継続時間が、前記空調装置の入口空気温度に応じて設定された自動停止実施時間上限値よりも短い間は前記エンジンの停止を継続するように制御する制御手段を設けたことを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】
この発明のエンジンの自動停止始動制御装置は、制御手段によって、設定された自動停止条件が成立し、エンジンが自動停止した後、エンジンの自動停止継続時間が、空調装置の入口空気温度に応じて設定された自動停止実施時間上限値よりも短い間はエンジンの停止を継続するように制御することにより、エンジンの停止中に空調装置に冷却水が循環しなくなることによって空調装置の温度が低くなる前にエンジンを始動させることができ、エンジンの停止中における冷却水温度の低下による暖房能力の低下を防止することができ、エンジンの自動停止始動制御における暖房能力を確保することができる。
【0009】
【実施例】
以下図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。図1〜図4は、この発明の実施例を示すものである。図3において、2は車両、4はエンジン、6は電動発電機、8は自動変速機である。車両2には、エンジン4とこのエンジン4を駆動可能な電動発電機6と自動変速機8とを搭載している。この車両2は、エンジン4および/または電動発電機6の発生する駆動力を、自動変速機8から差動機10を介して車軸12により車輪14に伝達し、走行する。
【0010】
前記エンジン4は、燃料噴射弁16を有している。エンジン4に接続される前記電動発電機6には、インバータ18を介してバッテリ20を接続している。電動発電機6は、少なくとも車両2の走行中においてエンジン2をアシスト可能なモータ機能と発電機能とを備え、バッテリ20の電力により駆動されてトルクを発生し、エンジン4を駆動するとともに、車輪14側からの駆動力により駆動されて発電し、インバータ18を介してバッテリ20に充電する。
【0011】
電動発電機6に接続される前記自動変速機8は、トルクコンバータ22と変速部24とからなる。トルクコンバータ22は、図示しないポンプインペラとタービンランナとステータとを有し、入力側のポンプインペラから出力側のタービンランナにステータによりトルクを増大して伝達する。変速部24は、図示しない遊星歯車等からなり、動力伝達経路を切換えるクラッチやブレーキ等からなる油圧式の摩擦係合要素26を有している。摩擦係合要素26は、エンジン4の駆動力で駆動される機械式油圧ポンプ(図示せず)の発生する作動油圧により係合・解放される。
【0012】
前記燃料噴射弁16とインバータ18とは、自動停止始動制御装置28を構成する制御手段30に接続して設けている。制御手段30には、車速を検出する車速センサ32と、エンジン回転速度を検出するエンジン回転センサ34と、トルクコンバータ22のタービンランナのタービン回転速度を検出するタービン回転センサ36と、エンジン2のスロットル弁(図示せず)のスロットル開度を検出するスロットルセンサ38と、車両2のブレーキペダル(図示せず)の踏み込み状態を検出するブレーキスイッチ40と、自動変速機8のシフトレバー装置(図示せず)のシフトレバー位置を検出するシフト位置スイッチ42とを接続して設けている。
【0013】
自動停止始動制御装置28の制御手段30は、車速センサ32〜シフト位置スイッチ42から各種信号を入力し、エンジン4の運転中に車両2が停車中である等の自動停止条件が成立する場合に燃料噴射弁16による燃料供給を停止してエンジン4を停止させ、このエンジン4の停止中に発進操作等による自動始動条件が成立する場合に電動発電機6によりエンジン4を駆動しつつ燃料噴射弁16により燃料供給を開始してエンジン4を始動させるものであり、イグニションキー(図示せず)を操作することなくエンジン4を停止・始動させることが可能である。
【0014】
なお、自動停止条件は、例えば、車速センサ32とスロットルセンサ38とブレーキスイッチ40とシフト位置スイッチ42との検出信号により、シフトレバー位置がドライブレンジ、ブレーキペダルが踏み込まれ、車両2が停車し、スロットル弁がアイドル開度である等を設定している。また、自動始動条件は、例えば、スロットルセンサ38とブレーキスイッチ40との検出信号により、エンジン4が自動停止中で、スロットル弁がアイドル開度以上に開かれ、ブレーキペダルが放された等を設定している。
【0015】
この車両2には、エンジン4の冷却水を暖房用の熱源とし、また、エンジン4の駆動力を利用して冷房用のコンプレッサ(図示せず)を駆動して、図示しない車室内を空調する空調装置28を搭載している。空調装置44は、エンジン4の冷却水を循環させて通過する空気を加熱するヒータコア46とコンプレッサにより圧縮された冷媒を循環させて通過する空気を冷却するエバポレータ48と送風ファン(図示せず)とを備え、これらヒータコア46とエバポレータ48と送風ファンとを空調ダクト50により形成される空調通路52に配置している。
【0016】
空調ダクト50は、空調通路52の途中を長手方向に2分して第1・第2分流通路52−1・52−2を形成し、並列した一方の第1分流通路52−1に前記ヒータコア46を配置し、他方の第2分流ヒータ通路52−2にエアミックスダンパ54を配置している。エアミックスダンパ54は、手動により駆動され、ヒータコア46が設置された第1分流通路52−1の通風量を調整する。
【0017】
空調ダクト50は、上流側の入口56に車室内の空気である内気を導入する内気ダクト58と車室外の空気である外気を導入する外気ダクト60とを設け、空調通路52の入口56に車室内に連通する内気通路62と車室外に連通する外気通路64とを連通して設けている。空調ダクト50の内気ダクト58と外気ダクト60とに分岐する部分には、内外気切換弁66を設けている。内外気切換弁66は、手動により駆動され、空調通路52に内気通路62と外気通路64とのいずれか一方を連通させるように切換える。空調ダクト50は、下流側の出口68を図示しない車室に連通している。
【0018】
空調装置44は、空調ダクト50の入口56から内気あるいは外気を空調通路52に取入れ、ヒータコア46に循環されるエンジン4の冷却水により通過する空気を加熱し、あるいは、エバポレータ48に循環される冷媒により通過する空気を冷却し、これら加熱された空気あるいは冷却された空気を送風ファンにより空調ダクト50の出口68から車室内に供給して空調を行う。
【0019】
この空調装置44は、エバポレータ48を通過した空気のエバポレータ後空気温度を検出するエバポレータ後空気温度センサ70を設け、エバポレータ48を通過する前の空調装置44の入口56の空気の入口空気温度を検出する空調装置入口空気温度センサ72を設けている。エバポレータ後空気温度センサ70と空調装置入口空気温度センサ72とは、前記制御手段30に接続して設けている。制御手段30は、エバポレータ後空気温度センサ70の検出するエバポレータ後空気温度により冷房用のコンプレッサ(図示せず)の駆動を制御する。
【0020】
この自動停止始動制御装置28の制御手段30は、図4に示す如く、シフトレバー位置とブレーキペダルの踏み込み状態と車速とスロットル開度とからエンジン4の停止要求を判定するエンジン自動停止要求判定部74と、空調装置入口空気温度からエンジン4の自動停止実施時間上限値を算出する自動停止実施時間上限値算出部76と、空調装置入口温度温度とエンジン4の自動停止を禁止する自動停止禁止温度閾値とを比較して自動停止の禁止を判定する自動停止禁止判定部78と、前記エンジン自動停止要求判定部74・自動停止実施時間上限値算出部76・自動停止禁止判定部78からの出力を受けてエンジン4の自動停止を判定してエンジン自動停止・自動再始動処理部(図示せず)へ出力するエンジン自動停止判定部80と、を備えている。
【0021】
これにより、自動停止始動制御装置28の制御手段30は、設定された自動停止条件が成立し、エンジン4が自動停止した後、エンジン4の自動停止継続時間が、空調装置44の入口空気温度に応じて設定された自動停止実施時間上限値よりも短い間はエンジン4の停止を継続するように制御し、また、空調装置44の入口空気温度が設定温度よりも高い場合にのみ前記自動停止実施時間上限値による制御を行うものである。
【0022】
次に、この実施例の作用を説明する。
【0023】
自動停止始動制御装置28の制御手段30は、車速センサ32〜シフト位置スイッチ42、エバポレータ後空気温度センサ70及び空調装置入口空気温度センサ72から各種信号を入力し、エンジン4の運転中に自動停止条件が成立する場合にエンジン4を停止させ、このエンジン4の停止中に自動始動条件が成立する場合にエンジン4を始動させるものであり、イグニションキー(図示せず)を操作することなくエンジン4を停止・始動させることが可能である。
【0024】
この自動停止始動制御装置28の制御手段30は、イグニションキーを操作することなくエンジン4を停止させる場合に、図1に示す如く、制御がスタートすると(100)、車速センサ32〜シフト位置スイッチ42、エバポレータ後空気温度センサ70及び空調装置入口空気温度センサ72から各種信号を取り込み(102)、シフトレバー位置とブレーキペダルの踏み込み状態と車速とスロットル開度とから自動停止条件を満足するか否かを判断する(104)。
【0025】
この判断(104)がYESの場合は、図2に破線で示す如く、空調装置44の入口空気温度が設定温度である自動停止禁止温度閾値よりも高いか否かを判断する(106)。
【0026】
この判断(106)がYESの場合は、図2に実線で示す如く、空調装置44の入口空気温度に応じてエンジン4の自動停止実施時間上限値を算出して(108)エンジン4を自動停止し、このエンジン4の自動停止が継続されている自動停止継続時間が前記自動停止実施時間上限値よりも短いか否かを判断する(110)。
【0027】
この判断(110)がYESの場合は、エンジン4の自動停止を継続し(112)、リターンする(114)。
【0028】
一方、前記判断(104)、(106)、(110)の判断がNOの場合は、エンジン4を自動始動し、リターンする(114)。
【0029】
このように、このエンジン4の自動停止始動制御装置28は、設定された自動停止条件が成立し、エンジン4が自動停止した後、エンジン4の自動停止継続時間が、空調装置44の入口空気温度に応じて設定された自動停止実施時間上限値よりも短い間はエンジン4の停止を継続するように制御することにより、エンジン4の停止中に空調装置44のヒータコア46に冷却水が循環しなくなることによってヒータコア46の温度が低くなる前にエンジン4を始動させることができ、エンジン4の停止中における冷却水温度の低下による暖房能力の低下を防止することができ、エンジン4の自動停止始動制御における暖房能力を確保することができる。
【0030】
また、このエンジン4の自動停止始動制御装置28は、自動停止実施時間上限値を空調装置44の入口空気温度に応じて、入口空気温度が低くなるほど短くなるように設定することにより、精度の高い暖房制御を実施することができ、暖房能力の確保と燃料消費量の低減との相反する制御を両立させることができ、空調装置44の入口空気温度が設定温度よりも高い場合にのみ自動停止実施時間上限値による制御を行うことにより、空調装置44の入口空気温度が設定温度よりも低い場合にエンジン4が短時間で頻繁に停止・始動されることを防止することができる。
【0031】
さらに、このエンジン4の自動停止始動制御装置28は、少なくとも車両2の走行中においてエンジン4をアシスト可能なモータ機能と発電機能とを備えた電動発電機6をエンジン4に接続していることにより、エンジン4を駆動あるいはアシスト可能な電動発電機6を備えたハイブリッド車両においても実施可能である。
【0032】
なお、この発明は、上述実施例に限定されることなく、種々応用改変が可能である。例えば、この実施例おいては、エンジン4の自動停止継続時間が自動停止実施時間上限値よりも短い間はエンジン4の停止を継続するように制御したが、エンジン4の自動停止中に電動発電機6を駆動してエンジン4を回転させるように制御することにより、エンジン4の冷却水を空調装置44のヒータコア46に循環させることができ、エンジン4の停止中における冷却水温度の低下による暖房能力の低下を防止することができ、エンジン4の自動停止始動制御における暖房能力を確保することができる。
【0033】
また、エンジン4の自動停止中には、空調装置44の内外気切換弁66を切換えて内気通路62を空調通路52に連通させることにより、車室内の空気を空調通路52に循環させてヒータコア46により加熱される空気の温度低下を抑制することができ、エンジン4の停止中における冷却水温度の低下による暖房能力の低下を防止することができ、エンジン4の自動停止始動制御における暖房能力を確保することができる。
【0034】
【発明の効果】
このように、この発明のエンジンの自動停止始動制御装置は、エンジンの停止中に空調装置に冷却水が循環しなくなることによって空調装置の温度が低くなる前にエンジンを始動させることができ、エンジンの停止中における冷却水温度の低下による暖房能力の低下を防止することができ、エンジンの自動停止始動制御における暖房能力を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】エンジンの自動停止始動制御装置の実施例を示す制御フローチャートである。
【図2】自動停止実施時間上限値算出用テーブルを示す図である。
【図3】自動停止始動制御装置のシステム図である。
【図4】自動停止始動制御装置の制御ブロック図である。
【符号の説明】
2 車両
4 エンジン
6 電動発電機
8 自動変速機
28 自動停止始動制御装置
30 制御手段
32 車速センサ
34 エンジン回転センサ
36 タービン回転センサ
38 スロットルセンサ
40 ブレーキスイッチ
42 シフト位置スイッチ
28 空調装置
46 ヒータコア
72 空調装置入口空気温度センサ

Claims (3)

  1. エンジンとこのエンジンの冷却水または駆動力を利用して車室内の空調を行う空調装置を備え、イグニションキーを操作することなく前記エンジンを停止・始動させることが可能なエンジンの自動停止始動制御装置において、設定された自動停止条件が成立し、前記エンジンが自動停止した後、前記エンジンの自動停止継続時間が、前記空調装置の入口空気温度に応じて設定された自動停止実施時間上限値よりも短い間は前記エンジンの停止を継続するように制御する制御手段を設けたことを特徴とするエンジンの始動停止始動制御装置。
  2. 前記制御手段は、前記空調装置の入口空気温度が設定温度よりも高い場合にのみ前記自動停止実施時間上限値による制御を行うことを特徴とする請求項1に記載のエンジンの始動停止始動制御装置。
  3. 前記電動発電機は、少なくとも前記車両の走行中においてエンジンをアシスト可能なモータ機能と発電機能とを備えていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のエンジンの始動停止始動制御装置。
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