JP2005325843A - エンジン停止始動制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 車両の各要素の操作状況を検出し、その情報を基に、車両運転中の停車状態でエンジンを一時的に停止し、発進時にエンジンを始動させるエンジン停止始動制御装置において、車両運転中の停車状態でエンジン停止状態が継続している場合において、バッテリーの残存容量がある所定値以下になったと判断した場合に、エンジンを始動する必要があると判断する制御手段を備えた。
【選択図】 図3
Description
本発明の目的は、自動停止中における車両状態を良好に保つための自動始動を円滑に行うことができるエンジン停止始動装置を提供することにある。
また、車両の各要素の操作状況を検出し、その情報を基に、車両運転中の停車状態でエンジンを一時的に停止し、発進時にエンジンを始動させるエンジン停止始動制御装置において、車両運転中の停車状態でエンジン停止状態が継続している場合において、電気負荷状況を判定し、電気負荷がバッテリー残量低下を招くと判断した場合に、エンジンを始動する必要があると判断する制御手段を備えた。
また、上記制御手段は、エンジンを始動する必要があると判断した場合において、発進操作が行なわれたと判断し、かつ、アクセルペダルがONでギヤがニュートラル以外であると判断した場合に、エンジンの始動を禁止する。
また、上記制御手段は、エンジンを始動する必要があると判断した場合において、発進操作が行なわれたと判断し、かつ、ニュートラルからそれ以外へのギヤ操作時にブレーキ操作がされていないと判断した場合に、エンジンの始動を禁止する。
また、上記制御手段は、エンジンを始動する必要があると判断した場合において、発進操作が行なわれたと判断し、かつ、ニュートラルからそれ以外へのギヤ操作時にアクセルペダルが操作されたと判断した場合に、エンジンの始動を禁止する。
また、上記制御手段は、アクセルペダルが操作されたか、ニュートラルからそれ以外へのギヤ操作がされたか、クラッチペダルが踏み込まれたか、の3条件のうちの1つ以上の条件が成立したと判断した場合に、発進操作が行なわれたと判断する。
また、上記制御手段は、エンジンを始動する必要があると判断した場合に、エンジンを始動する旨の情報と,エンジンを始動するために必要な操作を促す情報とをドライバーに知らせる。
また、上記制御手段は、エンジンを始動する際に、エンジンの始動を禁止する条件が成立する場合に、エンジンを始動する旨の情報と,エンジンを始動するために必要な操作を促す情報とをドライバーに知らせる。
尚、上記制御手段は、上記各情報を音出力手段を介して音で出力させたり、各情報を表示手段を介して表示で出力させたり、各情報を車室内構成要素を介して振動で出力させたりするものとした。
また、エンジンを始動する必要があると判断された場合において、何らかの発進操作が行われ、何らかの発進操作が維持されている間、つまり、エンジン始動時に急発進の可能性がある場合は、エンジンの始動を禁止するので、急発進やエンストを防止できる。すなわち、従来技術に比べて、急発進やエンストの防止機能をより向上できるエンジン停止始動装置が得られる。
また、エンジン自動停止中に、ドライバーの意志とは関係なく、車両の自動停止の継続が車両に対して悪影響を及ぼすためにエンジン自動始動が必要となった場合に、エンジンの始動を行う旨の情報と,エンジンを始動するために必要な操作を促すための情報とをドライバーに知らせるので、エンジン始動操作をスムースに行うことができて、車両状態の悪化を未然に防ぐことができる。この場合、エンジンの始動を禁止する条件が成立する場合に、エンジンを始動するために必要な操作を促すための情報をドライバーに知らせるので、エンジン始動時に急発進の可能性がある場合でもその可能性があるままエンジンが始動されることが無くなる。
尚、上記各情報を音出力手段を介して音で出力させたり、各情報を表示手段を介して表示で出力させたり、各情報を車室内構成要素を介して振動で出力させたりするようにしたことにより、ドライバーに情報を知らせることができる。
以下、本発明のエンジン停止始動制御装置の実施の形態1を図1,図2及び図3に基づいて説明する。図1は、インバータを用いたモータゼネレータを具備する本実施の形態1によるエンジン停止始動制御装置の構成を示す説明図である。
図1において、エンジン1とモータゼネレータ2が連結して設けられており、モータゼネレータ2には、クラッチ3,変速機4,作動歯車装置5及び車輪6が適宜回転軸を介して順次連結して設けられている。モータゼネレータ2には電力変換装置として設けられたインバータ7を介して、蓄電手段であるバッテリー8が接続されている。
エンジン1はエンジン出力を発生し、このエンジン出力によりモータゼネレータ2を発電機として駆動し、またエンジン出力を車輪6に伝達して車両を走行させる。
モータゼネレータ2は発電機又はモータとして機能する回転機であって、そのロータはエンジン1のクランクシャフトと直結されている。モータゼネレータ2は、発電機としての機能時、上記のようにエンジン出力により駆動されて発電を行い、また回生制動時に制動エネルギーを回生し、発電された電力はバッテリー8に蓄電される。また、モータとしての機能時、バッテリー8からの電力供給により回転し、この回転力により車輪6を駆動して車両を走行させる。さらにモータゼネレータ2は、エンジン1の始動時にモータとして機能することにより、エンジン1のクランキングを行う。
インバータ7は電力変換器であり、スイッチング素子がスイッチングすることによりモータゼネレータ2で発電された交流電流を直流電流に変換し、バッテリー8からの直流電流をモータ駆動用の交流電流に変換する構成である。
バッテリー8には電圧センサが取り付けられており、電圧センサにて検出された電圧値は後述する制御手段としてのコントローラ9に出力される。
また、変速機4にはギア位置検出器4aが取り付けられており、ギア位置検出器4aにて検出された信号は後述するコントローラ9に出力される。
尚、コントローラ9は、自動車の各構成の制御用の電子制御装置(ECU)に用いられているものと同様のマイクロコンピュータを用いて構成する事ができる。
コントローラ9は、入力情報を基にエンジンの自動始動、自動停止の判断を行い、条件が成立した場合は、エンジン1を自動始動、自動停止するための信号を制御対象の各構成に対して出力するように構成されている。
まず、エンジン自動停止中において、<判断A>でドライバーが発進操作を行ったかどうかを判断する。つまり、ドライバーが車両を動かす意志をもって各要素を操作したかどうかを判断する。
<判断A>では、例えば、次のような内容の条件が成立しているか否かを判断する。
(1)「アクセルペダルを操作したか?」
(2)「ニュートラルからそれ以外へのギヤ操作をしたか?」
(3)「クラッチペダルを踏み込んだか?(この条件はマニュアルトランスミッション車の場合に判断する。オートマチック車の場合、この条件の判断は不要である)」
<判断A>において、(1)〜(3)等の条件のうち1つでも成立したと判断した場合、<判断B>に進み、<判断B>では、エンジン始動を行った場合に、車両の急発進、エンスト等の起こる可能性,すなわち、暴走の可能性があるか否かを判断する。
<判断B>では、例えば、次のような内容の条件が成立しているか否かを判断する。
(1)「アクセルペダルONでギアがニュートラル以外か?」
(2)「ニュートラルからそれ以外へのギヤ操作時にブレーキ操作をしていないか?」
(3)「ニュートラルからそれ以外へのギヤ操作時にアクセルペダルを操作したか?」
<判断B>において、(1)〜(3)等の条件が成立していないと判断した場合は、暴走の可能性がなく安全にエンジンを始動することができる状況であるので、<処理C>においてエンジンの始動処理を行う。
しかしながら、<判断B>において、(1)〜(3)等の条件のうち1つでも成立したと判断した場合は、暴走の可能性があるので、エンジンを始動しない。この場合、<処理D>に進んで、ドライバーに始動しない旨の情報と,エンジンを始動するために必要な操作を促すための情報とを知らせる。
尚、本実施の形態1においては、上記情報を、音声出力装置であるスピーカを用いて音声でドライバーに知らせる例を示す。
<処理D>では、例えば次のような処理を行う。
(1)エンジン始動不可の原因が、ギアがニュートラル以外になっているためであれば、例えば以下のような情報を音声によりドライバーに知らせる。
「エンジンを始動できません。ギアをニュートラルにしてください。」
(2)エンジン始動不可の原因が、ブレーキを動作させていないためであれば、例えば以下のような情報を音声によりドライバーに知らせる。
「エンジンを始動できません。ブレーキを操作して(踏んで)ください。」
(3)エンジン始動不可の原因が、アクセルを操作している(踏み込んでいる)ためであれば、例えば以下のような情報を音声によりドライバーに知らせる。
「エンジンを始動できません。アクセルを離してください。」
即ち、始動時に暴走の可能性があり、エンジンを始動しない場合、エンジン停止中に、エンジンを始動しない旨の情報と,エンジンを始動するために必要な操作を促すための情報とを音声によりドライバーに知らせる。
エンジン自動停止中において、<判断A’>でエンジン自動始動が必要かどうか、即ち、車両の自動停止の継続が車両に対して悪影響を及ぼさないかどうかを車両状態により判断する。
<判断A’>では、例えば次のような内容の条件が成立しているか否かを判断する。
(1)「バッテリーの残存容量がある所定値以下となったか?」
(2)「エアコンのスイッチONのままか?」
(3)「エンジンの水温がある所定値以下となったか?」
<判断A’>において、(1)〜(3)等の条件のうち1つでも成立していると判断した場合は、<判断B’>に進み、<判断B’>では、エンジン始動を行った場合に、暴走の可能性があるか否かの判断を行う。尚、<判断B’>の内容については<判断B>と同じであるので、ここでは説明を省略する。
<判断B’>において、暴走の可能性がないと判断した場合は、エンジンを始動する事ができる状況であるので、<処理C’>においてエンジンの始動処理を行う。
しかしながら<判断B’>において、暴走の可能性がありエンジンを始動できないと判断した場合は、<処理D’>において、車両の自動停止の継続が車両に対して悪影響を及ぼすために始動を行う必要がある旨の情報と、エンジンを始動するために必要な操作を促すための情報とを音声でドライバーに知らせる。
<処理D’>では、例えば次のような処理を行う。
(1)エンジン始動不可の原因がギアがニュートラル以外になっているためであれば、例えば以下のような情報を音声によりドライバーに知らせる。
「エンジンを始動します。ギアをニュートラルにしてください」
(2)エンジン始動不可の原因がブレーキ非動作中であるためであれば、例えば以下のような情報を音声によりドライバーに知らせる。
「エンジンを始動します。ブレーキを操作して(踏んで)ください」
(3)エンジン始動不可の原因がアクセルを操作して(踏んでいる)ためであれば、例えば以下のような情報を音声によりドライバーに知らせる。
「エンジンを始動します。アクセルを離してください」
即ち、車両の自動停止の継続が車両に対して悪影響を及ぼすために始動を行う必要がある場合に、エンジン停止中に、エンジンを始動する旨の情報と,エンジンを始動するために必要な操作を促すための情報とを音声によりドライバーに知らせる。
また、実施の形態1によれば、エンジン自動停止中に、ドライバーが発進操作をしても暴走の可能性があるために自動始動しない場合に、エンジン始動不可の旨の情報と,エンジンを始動するために必要な操作を促すための情報とを音声によりドライバーに伝えるので(必ず<処理D>を経るので)、ドライバーが発進操作をしたのにエンジンが自動始動しない場合でもドライバーは困惑することなく、エンジン始動操作をスムースに行うことができ、車両を迅速に移動することができないというような事態を防止できるので、このような場合に、交通上の障害を引き起こすようなことがなくなる。
また、エンジン自動停止中に、ドライバーの意志とは関係なく、車両の自動停止の継続が車両に対して悪影響を及ぼすためにエンジン自動始動が必要となった場合に、エンジンの始動を行う旨の情報と,エンジンを始動するために必要な操作を促すための情報とを音声にてドライバーに知らせるので、車両状態の悪化を未然に防ぐことができる。また、この場合も、必ず<処理D’>を経るので、エンジン始動操作をスムースに行うことができる。
尚、音声や音で情報を知らせる場合、ラジオやオーディオ等を使用している場合には聞こえない場合があるので、自動的にラジオやオーディオ等の音量を下げるように構成すればよい。具体的には、エンジン停止始動制御装置により、前もってラジオ等の音量を小さくするように制御してから音声や音で知らせた後、ラジオ等の音量を速やかに通常状態に戻すようにすればよい。このようにすれば、エンジン始動不可の旨あるいは始動を行う旨の情報と,エンジンを始動するために必要な操作を促すための情報とを、より確実にドライバーに音声や音で知らせることができる。
また、例えば、車内の壁やガラスやシートなどの車室内構成要素を振動させることにより、情報を知らせるようにしてもよい。
尚、音声や文字表示以外の場合は、「始動するために必要な操作を促すための情報」を明確に知らせることは事実上難しい。しかし、振動で知らせる場合であれば、振動する場所や振動のパターンをその状況に併せて変化させることによって、必要な操作を促すことも可能である。例えば、ハンドルあるいはペダル等を振動させることや、振動の間隔を変化させることにより知らせるようにすればよい。具体的には、<処理D>の(1)の場合はシフトレバーを、(2)の場合はブレーキペダルを、(3)の場合はアクセルを振動させることにより、始動するために必要な操作を促したり、あるいは、ハンドルを振動させる場合は、<処理D>の(1)(2)(3)毎に、振動回数や振動間隔などを変えることにより、始動するために必要な操作を促すようにすればよい。また、表示で知らせる場合は、ランプなどの色や点滅パターンの変更等によって、始動するために必要な操作を促すことも可能である。例えば、オートマチック車のシフトポジションランプなどを用い、ニュートラルギヤヘの操作を促したい場合はニュートラルシフトポジションランプを点灯させることによって知らせるようにすればよい。
本発明のエンジン停止始動装置を、従来からのスタータモータを用いて構成してもよい。図4はスタータモータを用いたエンジン停止始動装置の構成を示す説明図である。同図に示すように、エンジン10,クラッチ11,変速機12,作動歯車装置13及び車輪14が順次連結されている。エンジン停止始動装置は、コントローラ15を有しており、このコントローラ15が実施の形態1と同様に入力情報に基づきエンジン10,変速機12を制御するように設けられている。尚、12aはギヤ位置検出器である。
また、エンジン10に隣接してスタータモータ16が設けられている。スタータモータ16は、エンジン10のクランクシャフトに直接、あるいは歯車機構を介して接続され、エンジン10のクランキングを行うように構成されている。スタータモータ16はスタータスイッチ17を介してバッテリー18へ接続されている。また、スイッチ17はコントローラ15に接続されており、コントローラ15の信号の入力により閉成され、スタータモータ16とバッテリー18を導通するように構成されている。
また、コントローラ15は上記の入力信号に基づき、実施の形態1で説明した判断基準により、エンジンの始動を判断し、エンジン10を始動するための制御信号を各構成に対して出力するように構成されている。
Claims (11)
- 車両の各要素の操作状況を検出し、その情報を基に、車両運転中の停車状態でエンジンを一時的に停止し、発進時にエンジンを始動させるエンジン停止始動制御装置において、車両運転中の停車状態でエンジン停止状態が継続している場合において、バッテリーの残存容量がある所定値以下になったと判断した場合に、エンジンを始動する必要があると判断する制御手段を備えたことを特徴とするエンジン停止始動制御装置。
- 車両の各要素の操作状況を検出し、その情報を基に、車両運転中の停車状態でエンジンを一時的に停止し、発進時にエンジンを始動させるエンジン停止始動制御装置において、車両運転中の停車状態でエンジン停止状態が継続している場合において、電気負荷状況を判定し、電気負荷がバッテリー残量低下を招くと判断した場合に、エンジンを始動する必要があると判断する制御手段を備えたことを特徴とするエンジン停止始動制御装置。
- 上記制御手段は、エンジンを始動する必要があると判断した場合において、発進操作が行なわれたと判断し、かつ、アクセルペダルがONでギヤがニュートラル以外であると判断した場合に、エンジンの始動を禁止することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のエンジン停止始動制御装置。
- 上記制御手段は、エンジンを始動する必要があると判断した場合において、発進操作が行なわれたと判断し、かつ、ニュートラルからそれ以外へのギヤ操作時にブレーキ操作がされていないと判断した場合に、エンジンの始動を禁止することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のエンジン停止始動制御装置。
- 上記制御手段は、エンジンを始動する必要があると判断した場合において、発進操作が行なわれたと判断し、かつ、ニュートラルからそれ以外へのギヤ操作時にアクセルペダルが操作されたと判断した場合に、エンジンの始動を禁止することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のエンジン停止始動制御装置。
- 上記制御手段は、アクセルペダルが操作されたか、ニュートラルからそれ以外へのギヤ操作がされたか、クラッチペダルが踏み込まれたか、の3条件のうちの1つ以上の条件が成立したと判断した場合に、発進操作が行なわれたと判断することを特徴とする請求項3ないし請求項5のいずれかに記載のエンジン停止始動制御装置。
- 上記制御手段は、エンジンを始動する必要があると判断した場合に、エンジンを始動する旨の情報と,エンジンを始動するために必要な操作を促す情報とをドライバーに知らせることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記載のエンジン停止始動制御装置。
- 上記制御手段は、エンジンを始動する際に、エンジンの始動を禁止する条件が成立する場合に、エンジンを始動する旨の情報と,エンジンを始動するために必要な操作を促す情報とをドライバーに知らせることを特徴とする請求項3ないし請求項6のいずれかに記載のエンジン停止始動制御装置。
- 上記制御手段は、上記各情報を音出力手段を介して音で出力させることを特徴とする請求項7又は請求項8に記載のエンジン停止始動制御装置。
- 上記制御手段は、上記各情報を表示手段を介して表示で出力させることを特徴とする請求項7又は請求項8に記載のエンジン停止始動制御装置。
- 上記制御手段は、上記各情報を車室内構成要素を介して振動で出力させることを特徴とする請求項7又は請求項8に記載のエンジン停止始動制御装置。
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