JP2005207327A

JP2005207327A - 車両の自動停止始動制御装置

Info

Publication number: JP2005207327A
Application number: JP2004015121A
Authority: JP
Inventors: Tatsuji Mori; 達治森; Yoshiteru Ito; 芳輝伊藤
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2004-01-23
Filing date: 2004-01-23
Publication date: 2005-08-04

Abstract

【課題】この発明の目的は、路面傾斜角が上り勾配の減速中のエンジンの自動停止を防止し得て、走行中においても精度の高い路面傾斜角を判定することにある。
【解決手段】この発明は、イグニッションキーを操作することなくエンジンを停止あるいは始動させることが可能なエンジンを搭載した車両の自動停止始動制御装置において、前記車両が減速状態かどうかを検出する減速状態検出手段を備え、前記車両の傾斜度を検出する傾斜度検出手段を備え、前記車両の実加速度を算出する実加速度算出手段を備え、前記減速状態検出手段により車両が減速状態であると検出された場合において、前記傾斜度検出手段により検出された傾斜度に相当する加速度と前記実加速度算出手段により算出された実加速度との差が設定された判定値より大きいときには、前記エンジンの自動停止を禁止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

この発明は車両の自動停止始動制御装置に係り、特に、路面傾斜角が上り勾配の減速中のエンジンの自動停止を防止し得て、走行中においても精度の高い路面傾斜角を判定することができる車両の自動停止始動制御装置に関する。

車両には、例えば特開２００２−１０６３８０号公報に記載されているように、燃費向上を目的として、イグニションキーを操作することなくエンジンを停止あるいは始動させることが可能な自動停止始動制御装置を搭載しているものがある。

従来の車両の自動停止始動制御装置には、車速が所定車速に達した後はシフトポジションが非走行レンジ（ＰまたはＮレンジ）にあるか、又は走行レンジ（Ｄレンジ）でブレーキペダルが踏まれている場合はエンジンを停止し、燃料の削減を図るものがある。
特開平１１−２５７１２１号公報

また、従来の車両の自動停止始動制御装置には、路面傾斜角が上り勾配、下り勾配の時にエンジン停止を禁止し、これにより、エンジン再始動時の車両の予期せぬ前進、後退を抑制したものがある。これは、特に、電動油圧ポンプを持たない車両において、エンジンの自動停止中に自動変速機の油圧を確保できず、エンジンの再始動時に油圧が発生して自動変速機内の摩擦係合要素が係合するまでに時間的遅れが生じるため、上り勾配時の車両の後退が顕著となる問題に対処可能である。なお、この問題は、車両の減速中にエンジンを自動停止させる車両においても、同様の車両後退が発生する可能性があるので、対処可能である。
特開２００１−５００７６号公報

さらに、従来の車両の自動停止始動制御装置には、坂道発進を補助することを目的として、エンジンの再始動時にクリープ現象によって坂道発進時の車両の後退を防止できない状況下でのみブレーキ液圧保持装置を用いてブレーキ力を保持し、路面傾斜角が大の場合のエンジン再始動時の車両後退を抑制するものがある。
特開平１１−３１０１１９号公報

さらにまた、従来の車両の自動停止始動制御装置には、ブレーキ作動による減速時に第１車速から第２車速まで減速する間のブレーキ液圧の時間的積算値を算出し、この時間的積算値を平地相当基準値と比較して、路面傾斜角が上り勾配であるか下り勾配であるかの判定を行うことにより、従来の瞬間的な計測値による判定に対して、算出を容易にし且つ正確性を期すようにしたものがある。
特開２００２−２１６２７号公報

また、従来の車両の自動停止始動制御装置には、路面傾斜角検出手段の検出した路面傾斜角が所定値以上であるときに、エンジンの自動停止を禁止することにより、エンジン停止によるドライバビリティの低下を防止するものがある。
特開２００２−２２１０５９号公報

ところが、減速中にエンジンを自動停止する車両の自動停止始動制御装置においては、車速が高い状態での車両減速中に特許文献３に記載されるブレーキ液圧保持装置を動作させた場合に、ブレーキペダルの操作力を減少させてもブレーキ力が減少しないため、運転者のブレーキペダル操作とは異なるブレーキ力が発生し、運転者の意図と異なる車両の減速等が生じる問題がある。

このような問題により、減速時にエンジンを自動停止する車両の自動停止始動制御装置においては、路面傾斜角が大の場合にはエンジンの自動停止を禁止することが望ましく、車両減速中に正確に路面傾斜角を算出可能な手段を設ける必要がある。

路面傾斜角を判定するものとしては、
（１）、傾斜角センサ
（２）、加速度センサ（Ｇセンサ）
（３）、登坂判定
等が挙げられる。

しかし、傾斜角センサや加速度センサを使用した場合には、傾斜角を判定する要因となる上下方向の加速度のほかに車両の前後方向の加速度が加わるため、走行中は正確な傾斜角を判定することが困難である。また、登坂判定は、車両の駆動力から算出した水平路を走行した場合の予測加速度を用いて行うが、ブレーキペダルが踏み込まれているブレーキスイッチＯＮの状態では正確な判定が困難である。

このため、傾斜角センサや加速度センサの使用、登坂判定のいずれの場合も、車両の走行中に路面傾斜角を正確に算出することが困難な不都合がある。

この発明は、イグニッションキーを操作することなくエンジンを停止あるいは始動させることが可能なエンジンを搭載した車両の自動停止始動制御装置において、前記車両が減速状態かどうかを検出する減速状態検出手段を備え、前記車両の傾斜度を検出する傾斜度検出手段を備え、前記車両の実加速度を算出する実加速度算出手段を備え、前記減速状態検出手段により車両が減速状態であると検出された場合において、前記傾斜度検出手段により検出された傾斜度に相当する加速度と前記実加速度算出手段により算出された実加速度との差が設定された判定値より大きいときには、前記エンジンの自動停止を禁止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。

この発明の車両の自動停止始動制御装置は、車両が減速状態であると検出された場合に、車両の傾斜度に相当する加速度と車両の実加速度との差が設定された判定値より大きいときには、エンジンの自動停止を禁止するように制御することにより、路面傾斜角が上り勾配の減速中のエンジンの自動停止を防止することができ、走行中においても精度の高い路面傾斜角を判定することができる。

この発明の車両の自動停止始動制御装置は、車両の減速中に車両の傾斜度に相当する加速度と実加速度との差からエンジンの自動停止を禁止するように制御することにより、路面傾斜角が上り勾配の減速中のエンジンの自動停止を防止し、走行中においても精度の高い路面傾斜角を判定することができるものである。
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５は、この発明の実施例を示すものである。図５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。この車両２は、エンジン４と、このエンジン４の図示しないクランク軸に接続された電動発電機６と、この電動発電機６に接続された有段式の自動変速機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。

前記エンジン４は、燃料噴射弁１６を有している。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が接続されている。電動発電機６は、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を駆動あるいはアシスト可能なモータ機能を有するとともに、エンジン４側あるいは車輪１４側からの駆動力により駆動されて回生発電し、インバータ１８を介してバッテリ２０に充電する発電機能を有している。したがって、この車両２は、エンジン４と、このエンジン４を駆動あるいはアシスト可能な電動発電機６とを備えた、いわゆるハイブリッド車両である。

前記自動変速機８は、流体式のトルクコンバータ２２とギヤ式の変速部２４とを備えている。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。

トルクコンバータ２２は、例えばスロットル開度と車速とにより設定されたロックアップ領域とスリップ領域とこれら以外のアンロックアップ領域とにおいて、ポンプインペラとタービンランナとを係合・解放するクラッチ式のロックアップ機構２６を備えている。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て変速段を切換えるクラッチやブレーキ等からなる摩擦係合要素２８を備えている。

前記燃料噴射弁１６とインバータ１８とは、車両２の自動停止始動制御装置３０を構成する制御手段３２に接続して設けている。制御手段３２には、車速を検出する車速センサ３４と、エンジン回転速度を検出するエンジン回転センサ３６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３８と、エンジン４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４０と、車両２のブレーキペダル（図示せず）の踏み込み・放し状態を検出するブレーキスイッチ４２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４４と、車両２の傾斜度を検出する傾斜度検出手段として加速度センサからなるＧセンサ４６と、を接続して設けている。

また、制御手段３２には、車両２のブレーキ装置（図示せず）のブレーキ液圧を保持するブレーキ液圧保持装置４８を接続して設けている。

制御手段３２は、車速センサ３４〜Ｇセンサ４６から各種信号を入力し、バッテリ２０の電力をインバータ１８を介して電動発電機６に供給し、エンジン４を駆動及びアシストするように制御するとともに、エンジン４側あるいは車輪１４側からの駆動力により電動発電機６を駆動して回生発電し、インバータ１８を介してバッテリ２０に充電するように制御する。

また、制御手段３２は、車速センサ３４〜Ｇセンサ４６から各種信号を入力し、エンジン４の運転中に車両停止等の自動停止条件が成立する場合は燃料噴射弁１６による燃料供給を停止してエンジン４を自動停止させるように制御し、このエンジン４の自動停止中にブレーキペダル放し操作等の自動始動条件が成立する場合は電動発電機６（あるいは図示しないスタータモータ）によりエンジン４を駆動しつつ燃料噴射弁１６による燃料供給を開始してエンジン４を自動始動させるように制御するものであり、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を自動的に停止あるいは始動させることが可能である。

前記制御手段３２は、車両２が減速状態かどうかを検出する減速状態検出手段５０を備え、車両２の実際の加速度（以下「実加速度」と記す。）を算出する実加速度算出手段５２を備え、Ｇセンサ／実加速度偏差算出手段５４を備え、減速時エンジン自動停止禁止判定手段５６を備え、エンジン自動停止判定手段５８を備えている。

制御手段３２は、図４に示す如く、車速センサ３４により検出した車速から実加速度算出手段５２によって車両２の実加速度を算出し、Ｇセンサ４６により検出した傾斜度に相当する加速度と実加速度算出手段５２により算出した実加速度との偏差をＧセンサ／実加速度偏差算出手段５４によって算出し、減速状態検出手段５０により検出した車両２の減速状態とＧセンサ／実加速度偏差算出手段５４により算出したＧセンサ／実加速度偏差とから減速時エンジン自動停止禁止判定手段５６によって減速時エンジン自動停止禁止を判定し、この減速時エンジン自動停止禁止判定手段５６の判定結果と車速センサ３４により検出した車速とスロットルセンサ４０により検出したスロットル開度とエンジン回転センサ３６により検出したエンジン回転速度とブレーキイッチ４２のＯＮ・ＯＦＦによるブレーキペダルの踏み込み・放し状態とからエンジン自動停止判定手段５８によってエンジン自動停止を判定し、この判定結果に基づいて燃料噴射弁１６とブレーキ液圧保持装置４８とに動作指令を出力する。

これにより、この車両２の自動停止始動制御装置３０は、制御手段３２によって、減速状態検出手段５０により車両２が減速状態であると検出された場合において、Ｇセンサ４６により検出された傾斜度に相当する加速度と実加速度算出手段５２により算出された加速度との差が設定された判定値より大きいときには、エンジン２の自動停止を禁止するように制御する。

また、この車両２の自動停止始動制御装置３０は、制御手段３２によって、減速状態検出手段５０により車両２が減速状態であると検出された場合において、Ｇセンサ４６により検出された傾斜度に相当する加速度と実加速度算出手段５２により算出された加速度との差が設定された判定値より大きいときには、エンジン２の自動停止を禁止するように制御し、この車両２の減速状態におけるエンジン４の自動停止を禁止した後において、車両２が停止したときには、停車時エンジン自動停止条件が成立した場合にのみ、エンジン４を自動停止し、かつブレーキ力を保持できるブレーキ液圧保持装置４８を作動させるように制御する。

即ち、この車両２の自動停止始動制御装置３０は、路面傾斜角の判定を各種センサの出力信号（傾斜度に相当する加速度）により行い、路面傾斜角によって減速中にエンジン４を自動停止するか否かを判定する車両２において、各種センサの出力信号と車速の変化により算出した実加速度との偏差に応じて、偏差がある値よりも大の場合は路面傾斜角が上り勾配と推定し、減速中にエンジン４の自動停止を禁止するように構成している。

また、この自動停止始動制御装置３０は、車両２の走行中に、ブレーキペダルが踏み込まれてブレーキスイッチ４２がＯＮ状態においても路面傾斜角を算出可能なように構成し、減速中にエンジン４の自動停止を禁止した場合でも車両２の停止時にはエンジン４の自動停止を行うように構成し、上り勾配での車両２の停止時にはブレーキ液圧保持装置４８により車両２の後退を抑制するように構成している。

次に、実施例の作用を説明する。

車両２の自動停止始動制御装置３０は、ロックアップ機構２６付きのトルクコンバータ２２わ備えた自動変速機８に適用している。また、この自動停止始動制御装置３０は、路面傾斜角を判定するセンサとして、Ｇセンサ４６を適用している。

車両２の自動停止始動制御装置３０は、図１に示す如く、減速状態検出手段５０により車両２が減速状態である場合において、プログラムがスタートすると（１０２）、車速センサ３４等の各種センサ及びスイッチ群から各種信号を取り込み（１０４）、車速センサ３４の検出した車速の変化より実加速度を算出し（１０６）、Ｇセンサ４６が検出した傾斜度に相当する加速度の出力値と算出された実加速度との偏差が登坂判定閾値を越えているか否かを判断する（１０８）。

この判断（１０８）がＹＥＳ、つまり路面傾斜角が大であると判定した場合は、減速時エンジン自動停止を禁止し（１１０）、プログラムを終了する（１１２）。

一方、この判断（１０８）がＮＯ、つまり路面傾斜角が小であると判定した場合は、減速時エンジン自動停止を許可し（１１４）、プログラムを終了する（１１２）。

このように、車両２の自動停止始動制御装置３０は、減速状態検出手段５０により車両が減速状態であると検出された場合において、Ｇセンサ４６により検出された傾斜度と実加速度算出手段５２により算出された実加速度との差が設定された判定値より大きいときには、エンジン２の自動停止を禁止するように制御する。

これにより、車両２の自動停止始動制御装置３０は、路面傾斜角が上り勾配の減速中のエンジン４の自動停止を防止することができ、走行中においても精度の高い路面傾斜角を判定することができる。

また、この車両２の自動停止始動制御装置３０は、前記減速時にエンジン４の自動停止を禁止した場合でも、車両２の停止時にはエンジン４の自動停止を行うものである。

車両２の自動停止始動制御装置３０は、図２に示す如く、減速状態検出手段５０により車両２が減速状態である場合において、プログラムがスタート（２０２）すると、車速センサ３４等の各種センサ及びスイッチ群から各種信号を取り込み（２０４）、減速時エンジン自動停止が許可されているか否かを判断する（２０６）。

この判断（２０６）がＹＥＳ、つまり、減速時エンジン自動停止が禁止されていず、減速時エンジン自動停止が許可されている場合は、車速センサ３４の検出した車速が車速判定閾値未満であるか否かを判断する（２０８）。

この判断（２０８）がＹＥＳの場合は、減速時エンジン自動停止条件成立の処理をし（２１０）、車両２が停止したか否かを判断する（２１２）。

この判断（２１２）がＹＥＳの場合は、ブレーキ液圧保持装置４８を作動させてブレーキ力を保持し（２１４）、プログラムを終了する（２１６）。

前記判断（２０８）がＮＯの場合、また、前記判断（２１２）がＮＯの場合は、プログラムを終了する（２１６）。

一方、前記判断（２０６）がＮＯ、つまり、減速時エンジン自動停止が禁止されていて、減速時エンジン自動停止が許可されていない場合は、車速センサ３４の検出した車速により車両２が停止したか否かを判断する（２１８）。

この判断（２１８）がＹＥＳの場合は、減速時エンジン自動停止条件成立の処理をし（２２０）、ブレーキ液圧保持装置４８を作動させてブレーキ力を保持し（２２２）、プログラムを終了する（２１６）。

前記判断（２１８）がＮＯの場合、プログラムを終了する（２１６）。

このように、車両２の自動停止始動制御装置３０は、車両２の減速状態におけるエンジン４の自動停止を禁止した後において、車両２が停止したときには、停車時エンジン自動停止条件が成立した場合にのみ、エンジン４を自動停止し、かつブレーキ力を保持できるブレーキ液圧保持装置４８を作動させるように制御する。

これにより、車両２の自動停止始動制御装置３０は、前述の路面傾斜角が上り勾配の減速中のエンジン４の自動停止を防止することができ、走行中においても精度の高い路面傾斜角を判定することができることに加えて、減速時においてエンジン自動停止制御が実施されなかった場合でも、その後、車両２が停止した場合におけるエンジン４の自動停止をブレーキ力が保持可能なため実施可能であり、燃料消費量削減に貢献することできる。

また、この自動停止始動制御装置３０を搭載した車両２は、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を備えており、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。

前記減速時エンジン自動停止禁止及びエンジン自動停止の制御を、図３に従って説明する。

車両２の自動停止始動制御装置３０は、車両２が水平路面を走行中に、時刻Ｔｌで車速が車速判定閾値ＶＳ１を下回ると、減速時エンジン自動停止を行う。その後、時刻Ｔ２で発進操作によりエンジン４を始動して車両２の発進を行った後、時刻Ｔ３で上り勾配の斜面を走行した場合には、Ｇセンサ出力値は路面傾斜分＋前後方向加速度の出力値（一点鎖線で示す）となる。

車速の変化より算出した車両の実加速度は、破線に示すようになり、Ｇセンサ出力値と実加速度の偏差はＧＡとなる。時刻Ｔ４で偏差ＧＡが判定値より大となった場合は、路面傾斜角を大と判定し、減速時エンジン自動停止を禁止する。

従来制御を実施した場合においては、時刻Ｔ５で車速が車速判定閾値ＶＳ１を下回り、減速時エンジン自動停止を行う。ブレーキ液圧保持装置４８が作動する時刻Ｔ６までの間で、ブレーキペダルが放されてブレーキスイッチ４２がＯＦＦ状態等による発進操作が行われた場合は、エンジン４の再始動時に油圧が発生し、自動変速機８内の摩擦係合要素２８が係合するまでに時間的遅れが生じるため、車両２の後退という問題が発生する。

これに対し、この車両２の自動停止始動制御装置３０による制御においては、時刻Ｔ５より減速時エンジン自動停止を禁止し、ブレーキ液圧保持装置４８が動作する時刻Ｔ６でエンジン自動停止を行うため、上記問題を抑制することが可能である。

このように、この車両２の自動停止始動制御装置３０は、路面傾斜角の判定をセンサの出力信号により行い、路面傾斜角によって減速中にエンジン４を自動停止するか否かを判定する車両２において、Ｇセンサの出力信号と車速の変化により算出した実加速度との偏差に応じて、偏差が大の場合は路面傾斜角が上り勾配と判定して、減速中にエンジン４の自動停止を禁止している。

このため、この車両２の自動停止始動制御装置３０は、エンジン４の再始動時の油圧発生までの時間遅れによる車両２の後退を抑制することができ、また、ブレーキペダルが踏み込まれてブレーキスイッチ４２がＯＮ状態でも、路面傾斜角を推定することができる。

また、この車両２の自動停止始動制御装置３０は、減速中にエンジン４の自動停止を禁止しても、車両２の停止時にエンジン４の自動停止を許可していることにより、ブレーキ液圧保持装置４８が作動する車両２の停止時にはエンジン４の自動停止を行うため、燃料の削減が可能である。

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、上述実施例では、傾斜角の算出をＧセンサ４６を用いて行ったが、傾斜センサを用いることも可能である。また、ブレーキ液圧保持装置４８の作動による液圧は、路面傾斜角に応じて設定することにより、過大な液圧の発生による無駄なエネルギ消費を招くことなく、適切なブレーキ力を保持することができる。さらに、エンジン４の自動停止時には、自動変速機８のトルクコンバータ２２に設けたクラッチ式のロックアップ機構２６を係合することにより、エンジンブレーキを利用して車両２の後退を防止することができる。

この発明の車両の自動停止始動制御装置は、車両の減速中に車両の傾斜度に相当する加速度と実加速度との差からエンジンの自動停止を禁止するように制御することにより、路面傾斜角が上り勾配の減速中のエンジンの自動停止を防止し、走行中においても精度の高い路面傾斜角を判定することができるものであり、エンジンを駆動あるいはアシスト可能な電動発電機を備えたハイブリッド車両においても実施が可能である。

実施例を示す減速時エンジン自動停止判定のフローチャートである。エンジン自動停止判定のフローチャートである。減速時エンジン自動停止判定及びエンジン自動停止判定のタイミングチャートである。車両の自動停止始動制御装置の制御ブロック図である。車両の自動停止始動制御装置のシステム構成図である。

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
１６燃料噴射弁
２２トルクコンバータ
２４変速部
２６ロックアップ機構
３０自動停止始動制御装置
３２制御手段
３４車速センサ
３６エンジン回転センサ
４０スロットルセンサ
４２ブレーキスイッチ
４６Ｇセンサ
４８ブレーキ液圧保持装置
５０減速状態検出手段
５２実加速度算出手段
５４Ｇセンサ／実加速度偏差算出手段
５６減速時エンジン自動停止禁止判定手段
５８エンジン自動停止判定手段

Claims

イグニッションキーを操作することなくエンジンを停止あるいは始動させることが可能なエンジンを搭載した車両の自動停止始動制御装置において、前記車両が減速状態かどうかを検出する減速状態検出手段を備え、前記車両の傾斜度を検出する傾斜度検出手段を備え、前記車両の実加速度を算出する実加速度算出手段を備え、前記減速状態検出手段により車両が減速状態であると検出された場合において、前記傾斜度検出手段により検出された傾斜度に相当する加速度と前記実加速度算出手段により算出された実加速度との差が設定された判定値より大きいときには、前記エンジンの自動停止を禁止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車両の自動停止始動制御装置。
イグニッションキーを操作することなくエンジンを停止あるいは始動させることが可能なエンジンを搭載した車両の自動停止始動制御装置において、前記車両が減速状態かどうかを検出する減速状態検出手段を備え、前記車両の傾斜度を検出する傾斜度検出手段を備え、前記車両の実加速度を検出する実加速度算出手段を備え、前記減速状態検出手段により車両が減速状態であると検出された場合において、前記傾斜度検出手段により検出された傾斜度に相当する加速度と前記実加速度算出手段により算出された実加速度との差が設定された判定値より大きいときには、前記エンジンの自動停止を禁止するように制御し、前記車両の減速状態におけるエンジンの自動停止を禁止した後において、前記車両が停止したときには、停車時エンジン自動停止条件が成立した場合にのみ、エンジンを自動停止し、かつブレーキ力を保持できるブレーキ液圧保持装置を作動させるように制御する制御手段を設けたことを特徴とする車両の自動停止始動制御装置。
前記車両は、エンジンを駆動あるいはアシスト可能な電動発電機を備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両の自動停止始動制御装置。