JP2005023908A - 車両用エンジン制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン自動停止中におけるドライバーの運転姿勢の変化によるブレーキ作動量の変化の影響を受けることなく、ドライバーの発進意志を精度良く検出することにある。
【解決手段】車速が零でブレーキ操作状態が所定期間継続した時エンジン自動停止条件が成立したと判定する判定手段１０ａと、判定手段１０ａによりエンジン自動停止条件の成立が判定された時のブレーキ作動量をエンジン自動停止時の基準値として記憶すると共にエンジンを自動停止させ、エンジン自動停止状態においてブレーキ作動量と基準値との偏差が所定量以上になった時、エンジンを再始動させるエンジン自動停止・再始動手段１０ｂとを備える。
従って、車速が零でブレーキ作動状態が所定時間継続した時のブレーキ作動量が基準値として記憶されるため、ドライバーの運転姿勢変化によるブレーキ作動量の変化の影響を受けることなくドライバーの発進意志の判定精度を向上できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両用エンジン制御装置に関し、特に、車両停車時、車両用エンジンを自動的に停止、再始動制御可能な車両用エンジン制御装置に関する。

従来、車両の停車時に所定のエンジン停止条件が成立した時にエンジンを自動停止させ、その後所定のエンジン再始動条件が成立した時、エンジンの自動停止を解除し、再始動させる技術が知られている。

その場合、エンジン再始動条件に際し、ドライバーの発進意志を如何に精度良く判定し、再始動するかが課題となる。
すなわち、エンジンの再始動をあまり早く行うと、エンジン自動停止・再始動の目的である燃費改善、エミッション改善、騒音防止等の効果が減少し、逆に、エンジン再始動があまり遅くなると上り坂で車両が後退する虞がある。
例えば、ブレーキペダルの踏込みが完全に解除された時（ブレーキペダル操作量が零になった時）、ドライバーに発進意志があるとみなして再始動とすると、その時には制動力がなくなっているため、再始動が完了するまでの間に車両が後退するような問題が生じる。
そこで、下記特許文献１には、エンジン自動停止中におけるブレーキ作動量をサンプリングし、最大ブレーキ作動量を随時、演算・記憶するとともに、ブレーキ作動量とその最大ブレーキ作動量との偏差が所定値以上になった時、ドライバーに発進意志があると判定し、エンジンを再始動させることが開示されている。
特許文献１に示される技術によれば、最大ブレーキ作動量に対しその後ブレーキ作動量がどの程度戻されたかに基づいてドライバーの発進意志が判定されるため、上り坂でブレーキの踏込み量が大きい場合は最大ブレーキ作動量も大きくなることから、上り坂において再始動タイミングを早くすることが可能となる。
特開２００１−１６５２８９号公報

しかしながら、上述の特許文献１によれば、エンジン自動停止中における最大ブレーキ作動量を基準としてドライバーの発進意志を判定しようとしているため、ドライバーの姿勢変化の影響を受けるという問題がある。
つまり、エンジン自動停止中にドライバーが車両の収納ボックス内から物を取り出したりする場合、姿勢が崩れ、不用意にブレーキの踏込み量が大きくなり、最大ブレーキ作動量が大きくなってしまう場合がある。
その結果、最大ブレーキ作動量が過渡に大きくなるため、ドライバーが発進意志をもたいないで自然にブレーキペダルの踏込み量が減少した場合であっても、再始動が行われ、ドライバーが違和感を憶える虞がある。

本発明は、以上のような課題に勘案してなされたもので、その目的は、エンジン自動停止中におけるドライバーの運転姿勢の変化によるブレーキ作動量の変化の影響を受けることなく、ドライバーの発進意志を精度良く検出可能な車両用エンジンの制御装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明にあってはその解決手法として次のようにしてある。すなわち、本発明の第１の構成において、車速を検出する車速検出手段と、
ブレーキの操作状態を検出するブレーキ操作状態検出手段と、
上記両検出手段の検出結果に基づき車両が停止し且つブレーキが操作されている状態が所定期間継続した時エンジン自動停止条件が成立したと判定する判定手段と、
該判定手段によりエンジン自動停止条件の成立が判定された時、上記ブレーキ操作状態検出手段により検出されたブレーキ作動量をエンジン自動停止時の基準値として記憶するとともにエンジンを自動停止させ、エンジン自動停止状態において上記ブレーキ操作状態検出手段により検出されたブレーキ作動量と上記基準値との偏差が所定量以上になった時、エンジンを再始動させるエンジン自動停止・再始動手段とを備えるよう構成してある。
ここで、本発明者等は上記問題を解決すべく研究を行った結果、ドライバーは、車両停止時、路面勾配が大きい時は小さい時よりも車両を確実に停車させるためにブレーキペダルを大きく踏込み、また、車両に積載された物品や乗員等の重量が大きい時は小さい時よりもブレーキペダルを大きく踏込むものであり、本発明者等はこの点に着目した。
つまり、車両停車開始時のブレーキ作動量がその時の車両環境に応じたブレーキ作動量を示しており、この時のブレーキ作動量を基準とすれば、運転姿勢の影響を受けないことを見出したものである。
しかしながら、車両停車開始直後は一時的にブレーキペダルが車両停車時の車両環境以上に大きく踏み込まれている虞があるため、停車開始直後のブレーキ作動量を基準値とすると発進意志の誤判定に繋がる虞がある。
本発明の第１の構成によれば、車両が停止し且つブレーキが作動されている状態が所定時間継続した時のブレーキ作動量が基準値として記憶されるため、車両環境と因果関係が大きく、かつ安定した車両停車状態におけるブレーキ作動量を基準値として記憶することができ、ドライバーの運転姿勢変化によるブレーキ作動量の変化の影響を受けることなく、ドライバーの発進意志の判定精度を向上でき、エンジン再始動タイミングを適正化することができる。

本発明の第２の構成において、上記エンジン自動停止・再始動手段は、エンジンの自動停止実行前に上記ブレーキ操作状態検出手段により検出されたブレーキ作動量を上記基準値として記憶するよう構成してある。
エンジンの自動停止が実行されると、ドライバーは心理的にブレーキペダルを更に踏込んでしまい、基準値が過渡に大きくなってしまう虞がある。
本発明の第２の構成によれば、エンジンの自動停止実行前のブレーキ作動量が基準値として記憶されるため、自動停止実行に伴うブレーキ作動量の増加の影響を受けることなく、ドライバーの発進意志の判定精度を向上でき、エンジン再始動タイミングを適正化することができる。

本発明の第３の構成において、上記判定手段によりエンジン自動停止条件が設立した時、エンジンを自動停止する旨をドライバーに報知する報知手段を備え、
上記エンジン自動停止・再始動手段は、上記報知手段による報知前に上記ブレーキ作動状態検出手段により検出されたブレーキ作動量を上記基準値として記憶するとともに、上記報知手段による報知後エンジンの自動停止を実行するよう構成してある。
エンジンの自動停止を実行する場合、ドライバーへの予告なく不意に自動停止が実行されるとドライバーは違和感を憶える。
また、エンジンの自動停止の予告がなされると、ドライバーは心理的にブレーキペダルを更に踏み込んでしまい、基準値が過渡に大きくなってしまう虞がある。
本発明の第３の構成によれば、エンジンを自動停止する旨の報知がなされるため、ドライバーの自動停止実行に伴う違和感の発生を抑制することができるとともに、自動停止報知前のブレーキ作動量が基準値として記憶されるため、自動停止報知実行に伴うブレーキ作動量の増加の影響を受けることなく、ドライバーの発進意志の判定精度を向上でき、エンジン再始動タイミングを適正化することができる。

本発明の第４の構成において、ブレーキ作動速度を算出するブレーキ作動速度算出手段と、
上記エンジン自動停止・再始動手段によるエンジン自動停止状態においてブレーキ作動量と上記基準値との偏差が所定量以上になった際に上記ブレーキ作動速度算出手段により算出されたブレーキ作動速度が所定速度より小さい時、エンジンを再始動する旨をドライバーに報知する再始動報知手段とを備え、
上記エンジン自動停止・再始動手段は、上記再始動報知手段による報知後上記偏差が減少した時はエンジンの再始動を禁止するよう構成してある。
ドライバーの発進意志の判定に際し、ブレーキの戻し速度が遅い場合、ドライバーが発進の意志をもってゆっくりとブレーキを戻しているのか、発進の意志はもたずに自然にブレーキの踏込み量が低下しているのかを区別することが難しい。
そこで、上述の後者の場合、再始動する旨の報知を行えば、ドライバーは発進の意志をもっていないため、再びブレーキを踏み込み、再びブレーキ作動量と基準値との偏差は減少する。そして、このような状態を検出すれば、ドライバーの発進意志の有無を精度良く検出することが可能となる。
本発明の第４の構成によれば、ブレーキ作動量と基準値との偏差が所定値以上になった時のブレーキ操作速度が所定速度よりも小さい時、エンジン再始動する旨の報知を行い、報知後上記偏差が減少した時は再始動を禁止するよう構成されるため、ドライバーが無意識にブレーキの踏込み力が低下した場合における、発進意志の誤判定を防止することができる。

本発明によれば、エンジン自動停止中におけるドライバーの運転姿勢の変化によるブレーキ作動量の変化の影響を受けることなく、ドライバーの発進意志を精度良く検出でき、再始動タイミングを適正化することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は本実施の形態に関するシステムブロック図であって、エンジン制御用コントロールユニット１０には、ブレーキペダル（不図示）のブレーキストローク量を検出するブレーキ作動量検出手段１と、車速を検出する車速センサー２と、車載重量を検出する車載重量センサー３と、車両が位置する路面の路面勾配を検出する路面勾配検出手段４によって検出された各種検出信号が入力されるとともに、入力された各種検出信号に基づいて表示装置５、燃料噴射弁６及び点火プラグ（不図示）による点火タイミングを制御するための点火コイル７を制御するよう構成されている。
尚、表示装置５は、インストゥルメントパネルに専用の表示ランプを設けたり、或いはナビゲーションシステム（不図示）とエンジン制御用コントロールユニット１０との間における信号の授受を可能に構成し、ナビゲーションシステムのモニタを表示装置として兼用することも可能である。

また、エンジン制御用コントロールユニット１０には、判定手段１０ａと、エンジンの自動停止・再始動手段（以下、アイドルストップ手段と称する）が備えられており、判定手段１０ａは、車速が０でブレーキストローク量が所定値（ブレーキが作動状態となる値）以上である状態が所定時間（例えば、２秒間）継続された時、アイドルストップ実行条件が成立したものと判定する。
そして、アイドルストップ手段１０ｂは、判定手段１０ａによってアイドルストップ実行条件の成立が判定された時、表示装置５によってアイドルストップ実行予告の報知を行うとともに、その時のブレーキストローク量を基準値として記憶し、アイドルストップを実行する。
また、アイドルストップ実行後、最新のブレーキストローク量と基準値との偏差が車両積載重量や路面勾配に基づいて設定されたアイドルストップ解除用の閾値よりも大きくなり、その時のブレーキ速度が小さい場合、表示装置５によって再始動実行予告の報知を行い、その後偏差が減少した場合は再始動を禁止して、偏差が継続して大きくなった場合は再始動を実行する。
尚、アイドルストップ実行後、最新のブレーキストローク量と基準値との偏差が車両積載重量や路面勾配に基づいて設定されたアイドルストップ解除用の閾値よりも大きくなり、その時のブレーキ速度が大きい場合は、ドライバーが発進意志をもってブレーキペダルの踏込みを解除しているものとみなせることから、表示装置５によって再始動実行予告の報知を行うことなく再始動を実行し、アイドルストップを解除する。

次に、図２のフローチャートに基づいてアイドルストップ制御の詳細について説明する。
図２のステップＳ１において、ブレーキ作動量検出手段１、車速センサー２、車載重量センサー３、路面勾配検出手段４により検出された各種検出信号を入力する。
続く、ステップＳ２では、アイドルストップ中であるか否か判定する。
ステップＳ２でＮＯと判定された時は、ステップＳ３に進み、車速が０でブレーキストローク量が所定値以上の状態か２秒間継続したか否か判定する。
ステップＳ３でＹＥＳと判定された時、つまり、安定した車両停車状態でアイドルストップ条件が成立した場合、ステップＳ４に進み、その時ブレーキ作動量検出手段により検出されているブレーキストローク量を基準値として記憶する。
続く、ステップＳ５では、上記表示装置５によってアイドルストップ実行予告が既に行われているか否か判定する。
ステップＳ５でＮＯと判定された時は、ステップＳ６に進み、表示装置５によってアイドルストップ実行予告を行った後、リターンする。
また、ステップＳ５でＹＥＳと判定された時、アイドルストップ実行予告は既に行われていることから、ステップＳ７に進み、アイドルストップを実行する。
尚、ステップＳ７では、燃料噴射弁６からの燃料供給を停止するとともに、点火コイル７による点火の実行を停止することによってエンジンを停止させ、アイドルストップを実行するようになされている。
また、上記ステップＳ３でＮＯと判定された時は、アイドルストップ条件が成立していないことから、リターンする。

また、上記ステップＳ２でＹＥＳと判定された時、つまり、既にアイドルストップが実行されている場合、ステップＳ８に進み、車両環境に応じてアイドルストップ解除用の閾値を設定する。
尚、ステップＳ８では、路面勾配と車両積載重量とに基づいて閾値を設定している。
具体的には、路面勾配については、下り坂、平坦路及び上り坂の三つのパターンに分け、下り坂、平坦路、上り坂の順で閾値が小さくなるよう設定している。これは、下り坂の場合は、アイドルストップ解除用の閾値を大きくしてアイドルストップを解除し難くすることによって車両の安全性を確保（車両の後退防止）し、上り坂の場合、アイドルストップ解除閾値を小さくして迅速な再始動を確保しようとするものである。尚、平坦路は、下り坂と上り坂との中間的な値として設定している。
また、車両積載重量については、車両積載重量が大きい程発進性への影響が大きいことからアイドルストップ解除閾値を小さく設定し、迅速な再始動を確保している。

続く、ステップＳ９では、ブレーキ作動速度を算出（例えば、５演算サイクル間のブレーキ変化量／時間）を算出する。
ステップＳ１０では、上述のステップＳ４で記憶された基準値と最新のブレーキストローク量との偏差が上述のステップＳ８で設定されたアイドルストップ解除用の閾値よりも大きいか否か判定する。
ステップＳ１０の判定でＹＥＳと判定された時、つまり、ブレーキペダルの踏込みが解除され、ブレーキストローク量が小さくなり、基準値との偏差が大きくなった時、ステップＳ１１に進み、ステップＳ９で算出したブレーキ作動速度が所定速度よりも小さいか否か判定する。
ステップＳ１１の判定でＹＥＳと判定された時、ステップＳ１２に進み、表示装置５によって再始動実行予告の報知を行う。
続く、ステップＳ１３では、その再始動実行予告報知後のブレーキストローク量と基準値との偏差が減少しているか否か判定する。
ステップＳ１３の判定でＹＥＳと判定された時、つまり、最新のブレーキストローク量と基準値との偏差が一旦アイドルストップ解除用の閾値以上になったものの、再始動実行予告の報知を行った後再び偏差が減少した場合は、ドライバーに発進意志があるわけではなく自然にブレーキペダルの踏込み量が減少したものであると判定できることから、再始動を行うことなくステップＳ１４に進み、ステップＳ９で算出されたブレーキ作動速度を初期化した後、ステップＳ９にリターンする。
また、ステップＳ１３の判定でＮＯと判定された時、つまり、最新のブレーキストローク量と基準値との偏差が一旦アイドルストップ解除用の閾値以上になった後、再始動実行予告の報知を行った後も偏差が減少しない場合は、ドライバーが発進の意志をもってゆっくりとブレーキペダルの踏込みを解除していると考えられることから、ステップＳ１５に進み、直ちにエンジンを再始動し、続く、ステップＳ１６では、上述のステップＳ４で記憶した基準値及びステップＳ９で算出したブレーキ作動速度を初期化する。

また、ステップＳ１１の判定でＮＯと判定された時、つまり、ブレーキ作動速度が所定速度よりも大きい場合は、ドライバーが発進意志をもってブレーキペダルの踏込みを解除しているものと判定できることから、ステップＳ１５に進み、直ちにエンジンを再始動し、続く、ステップＳ１６では、上述のステップＳ４で記憶した基準値及びステップＳ９で算出したブレーキ作動速度を初期化する。

以上の制御に基づく作用を図３のタイムチャートに基づいて説明する。

車両走行中において、ブレーキペダルが踏込まれると、その後次第に車速が０まで低下し、車両は停車状態になる。（ｔ１時点）
その状態から、エンジン制御用コントロールユニット１０のカウンターによって安定した車両停車状態がカウントされる。
そして、安定した車両停車状態が所定時間、例えば、２秒間継続してカウントされると（ｔ２時点）、その時点におけるブレーキストローク量Ａを基準値として記憶するとともに、アイドルストップ実行予告の報知をドライバーに対して行う。
そのアイドルストップ実行予告報知後（ｔ３時点）は、燃料噴射弁６、及び点火コイル７を制御してアイドルストップを実行する。
アイドルストップ実行後、ブレーキペダルの踏込みが解除されてブレーキストローク量が減少すると、最新のブレーキストローク量とｔ１時点で記憶された基準値（ブレーキストローク量Ａ）との偏差が閾値よりも大きくなる。（ｔ４時点）
その際、ブレーキ作動速度が所定速度よりも小さい場合、再始動実行予告の報知が行われる。
そして、再始動実行予告の報知後も図中実線で示すようにブレーキストローク量が減少を続ける場合は、ドライバーが発進意志をもってゆっくりとブレーキペダルの踏込みを解除しているとみなせることから、アイドルストップが解除される。（ｔ５時点）
また、ドライバーが発進の意志をもたずに自然にブレーキペダルの踏込み量が減少している場合は、再始動実行予告報知後、図中二点鎖線で示すように再びブレーキペダルが踏込まれ、上述の偏差が減少するため、アイドルストップを解除することなくアイドルストップが継続される。

以上のように、本実施の形態によれば、車速が０でブレーキが操作されている状態が２秒間継続した時のブレーキストローク量Ａが基準値として記憶されるため、車両環境と因果関係が大きく、かつ安定した車両停車状態におけるブレーキストローク量Ａを基準値として記憶することができ、ドライバーの運転姿勢変化によるブレーキストローク量の変化の影響を受けることなく、ドライバーの発進意志の判定精度を向上でき、エンジン再始動タイミングを適正化することができる。
また、アイドルストップ実行前のブレーキストローク量Ａが基準値として記憶されるため、アイドルストップ実行に伴うブレーキストローク量の増加の影響を受けることなく、ドライバーの発進意志の判定精度を向上でき、エンジン再始動タイミングを適正化することができる。
また、アイドルストップ実行予告の報知がなされるため、ドライバーのアイドルストップ実行に伴う違和感の発生を抑制することができるとともに、アイドルストップ実行予告報知前のブレーキストローク量Ａが基準値として記憶されるため、アイドルストツプ実行予告報知に伴うブレーキストローク量の増加の影響を受けることなく、ドライバーの発進意志の判定精度を向上でき、エンジン再始動タイミングを適正化することができる。
また、ブレーキストローク量と基準値との偏差が所定値以上になった時のブレーキ作動速度が所定速度よりも小さい時、エンジン再始動実行予告の報知を行い、報知後上記偏差が減少した時は再始動を禁止されるため、自然にブレーキの踏込み量が減少した場合における、発進意志の誤判定を防止することができる。
また、ブレーキストローク量と基準値との偏差が所定値以上になった時のブレーキ作動速度が所定速度よりも大きい時は、ドライバーが発進意志をもってブレーキペダルの踏込みを解除しているものとみなせることから、直ちにアイドルストップを解除して迅速な再始動を確保することができる。

尚、本実施の形態におけるブレーキ作動量検出手段１ではブレーキストローク量を検出する例を示したが、ブレーキストローク量の代りにブレーキ液圧を検出するようにしてもよく、また、路面勾配検出手段４を設ける代りにナビゲーションシステム（不図示）からの道路情報に基づいて路面勾配を判定するようにしてもよい。
また、本実施の形態における判定手段１０ａでは、車速が０になった状態に基づいて車両停車状態を判定する例を示したが、車速センサーによってはその構造に起因する検出精度不足から真に０を検出することが難しいことがあり、そのような車速センサーを使用する場合、判定手段１０ａには、車速が０となる手前の車速、例えば、２Ｋｍ／ｈ以下になった時、車速を実質０と判定させるようにしてもよい。

本発明の実施の形態に係るシステムブロック図。 本発明の実施の形態に係る制御フローチャート。 本発明の実施の形態に係るタイムチャート。

符号の説明

１：ブレーキ作動量検出手段（ブレーキ操作状態検出手段）
２：車速センサー（車速検出手段）
５：表示装置
６：燃料噴射弁
７：点火コイル
１０：エンジン制御用コントロールユニット
１０ａ：判定手段
１０ｂ：アイドルストップ手段（エンジン自動停止・再始動手段）

Claims (4)

1. 車速を検出する車速検出手段と、
   ブレーキの操作状態を検出するブレーキ操作状態検出手段と、
   上記両検出手段の検出結果に基づき車両が停止し且つブレーキが操作されている状態が所定期間継続した時エンジン自動停止条件が成立したと判定する判定手段と、
   該判定手段によりエンジン自動停止条件の成立が判定された時、上記ブレーキ操作状態検出手段により検出されたブレーキ作動量をエンジン自動停止時の基準値として記憶するとともにエンジンを自動停止させ、エンジン自動停止状態において上記ブレーキ操作状態検出手段により検出されたブレーキ作動量と上記基準値との偏差が所定量以上になった時、エンジンを再始動させるエンジン自動停止・再始動手段とを備えたことを特徴とする車両用エンジン制御装置。
2. 上記エンジン自動停止・再始動手段は、エンジンの自動停止実行前に上記ブレーキ作動状態検出手段により検出されたブレーキ作動量を上記基準値として記憶するよう構成されていることを特徴とする請求項１記載の車両用エンジン制御装置。
3. 上記判定手段によりエンジン自動停止条件が設立した時、エンジンを自動停止する旨をドライバーに報知する報知手段を備え、
   上記エンジン自動停止・再始動手段は、上記報知手段による報知前に上記ブレーキ作動状態検出手段により検出されたブレーキ作動量を上記基準値として記憶するとともに、上記報知手段による報知後エンジンの自動停止を実行するよう構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の車両用エンジン制御装置。
4. ブレーキ作動速度を算出するブレーキ作動速度算出手段と、
   上記エンジン自動停止・再始動手段によるエンジン自動停止状態においてブレーキ作動量と上記基準値との偏差が所定量以上になった際に上記ブレーキ作動速度算出手段により算出されたブレーキ作動速度が所定速度より小さい時、エンジンを再始動する旨をドライバーに報知する再始動報知手段とを備え、
   上記エンジン自動停止・再始動手段は、上記再始動報知手段による報知後上記偏差が減少した時はエンジンの再始動を禁止するよう構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の車両用エンジン制御装置。

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