JP2006183601A

JP2006183601A - エンジンストール防止装置

Info

Publication number: JP2006183601A
Application number: JP2004379625A
Authority: JP
Inventors: Kenji Shiotani; 賢治塩谷
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 2004-12-28
Filing date: 2004-12-28
Publication date: 2006-07-13

Abstract

【課題】エンジン回転数の低下を予め防止する制御を行い、エンジンストール防止のためのスタータ駆動の回数を減少させ、エンジンストールの危険性を回避するとともに車両の快適性を向上させるエンジンストール防止装置を提供する。
【解決手段】このエンジンストール防止装置は、エンジンストール防止のためにスタータが駆動されたことを検出すると、スタータが駆動された時点に基づく時点のエンジン制御パラメータを学習記憶する学習手段と、エンジンの運転状況が、前記学習手段によって学習記憶されたエンジン制御パラメータに基づく運転領域にあることを検出すると、エンジンの出力トルクを増大させる制御を行う制御手段と、を具備する。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両におけるエンジンストールを防止する装置に関する。

アイドリング中のエネルギ消費を低減するため、エンジン自動停止始動装置が実用化されている。エンジン自動停止始動装置を備えた車両においては、クラッチペダルから足を離してから一定時間経過後にエンジンが自動的に停止する一方、エンジン停止中にクラッチペダルを踏み込むと、エンジンが自動的に始動せしめられる。

エンジン自動停止始動装置における電子制御装置（自動停止始動ＥＣＵ）は、車両走行状態によりエンジンストール（以下、エンストともいう。）のおそれがある場合、例えばエンジン回転数が所定値以下に低下した場合、スタータを駆動することによってエンジンストールを防止するアシスト制御も行っている。

図１０は、自動停止始動ＥＣＵによる従来のエンスト防止制御を示すフローチャートである。同図に示されるように、自動停止始動ＥＣＵは、スタータ駆動中でないときにエンジン回転数が所定値よりも低下するとスタータを駆動する一方、スタータ駆動中にエンジン回転数が所定値以上に増加すると、スタータを停止させる。

一方、エンジン電子制御装置（エンジンＥＣＵ）は、エンスト防止制御として、エンジン回転数の低下を検出した場合にアイドリング制御（すなわちアイドルスピードコントロール（ＩＳＣ））の制御量のかさあげを行って空気量を増加させる制御を行っている。

図１１は、エンジンＥＣＵによる従来のエンスト防止制御を示すフローチャートである。同図に示されるように、エンジンＥＣＵは、エンジン回転数が所定値以下でエンジン回転数の変動量が大きいとき、回転数と変動量とに基づいてＩＳＣ制御量のかさあげを行う。

図１２は、従来技術による問題点を説明するためのタイムチャートである。時点ｔ₁において、エンジンＥＣＵは、エンジン回転数の低下を検出し、エンストの危険性ありと判断して、ＩＳＣ制御量を増量する。その後、時点ｔ₂において、自動停止始動ＥＣＵは、エンジン回転数がアシスト制御作動回転数以下に低下したことを検出して、スタータを駆動する。

その結果、エンジンＥＣＵによる制御と自動停止始動ＥＣＵによる制御との相乗効果として、エンジン回転数が必要以上に上昇する。本来、自動停止始動ＥＣＵによるアシスト制御が作動する領域までエンジン回転数が低下すること自体が問題であり、エンジンＥＣＵによる制御によりエンジン回転数の低下が防止されるべきである。アシスト制御に頼ったシステムでは、頻繁にエンジン回転数の低下と上昇とが発生することになるため、ユーザに違和感を与え、快適性に劣ることとなる。

なお、エンジンストールの防止に関する先行技術文献として、下記特許文献１は、エンジンストールが発生した際のエンジンの入出力データを記憶する方法を開示している。また、下記特許文献２は、エンジンストールが発生したことを検出するとスロットル開度を開側に制御する装置を開示している。

特開平８−２７０４９４号公報特開２００２−２８５８９３号公報

本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、エンジン回転数の低下を予め防止する制御を行い、エンジンストール防止のためのスタータ駆動の回数を減少させ、エンジンストールの危険性を回避するとともに車両の快適性を向上させるエンジンストール防止装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明によれば、エンジンストール防止のためにスタータが駆動されたことを検出すると、スタータが駆動された時点に基づく時点のエンジン制御パラメータを学習記憶する学習手段と、エンジンの運転状況が、前記学習手段によって学習記憶されたエンジン制御パラメータに基づく運転領域にあることを検出すると、エンジンの出力トルクを増大させる制御を行う制御手段と、を具備することを特徴とするエンジンストール防止装置が提供される。

一つの好適な態様では、前記学習手段は、スタータが駆動された時点より所定時間前の時点のエンジン制御パラメータを少なくとも学習記憶する。

あるいは、前記学習手段は、スタータが駆動された時点より前に、エンジン回転数が所定回転数を下回った時点のエンジン制御パラメータを少なくとも学習記憶する。

また、一つの好適な態様では、前記学習手段は、スタータが駆動された時点を、スタータを駆動した旨の情報を装置外部から受信することによって検出する。

また、一つの好適な態様では、前記スタータはエンジン回転数が所定回転数より低くなった場合に駆動される。

また、一つの好適な態様では、前記制御手段は、吸入空気量と点火時期の少なくとも一方を制御することによってエンジンの出力トルクを増大させる。

上記のように構成された、本発明によるエンジンストール防止装置は、過去にエンジンストール防止のためのスタータ駆動が発生した領域において、エンジン回転数の低下を未然に防止することができ、不要なエンジン回転数の変動を減少させる。これにより、エンジンストールの危険が回避されるとともに、車両の快適性が向上する。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明によるエンジンストール防止装置の一実施形態を備えたシステムの構成を示す図である。同図において、エンジン２０は、ギヤ式の第一のスタータ２２又はベルト式の第二のスタータ２４によって始動せしめられる。

第一のスタータ２２は、エンジン電子制御装置（エンジンＥＣＵ）２６によって制御される一方、第二のスタータ２４は、エンジン自動停止始動装置における電子制御装置（自動停止始動ＥＣＵ）２８によって制御される。エンジンＥＣＵ２６及び自動停止始動ＥＣＵ２８は、それぞれ、中央処理装置（ＣＰＵ）、メモリ等を備えるとともに、相互にデータ通信を行う。なお、データ通信手段は、ＣＡＮ（Controller Area Network）、シリアル通信等、どのようなものであってもよい。

図２は、自動停止始動ＥＣＵ２８によるエンスト防止制御を示すフローチャートである。まず、ステップ１０２では、スタータの駆動中であるか否かを判定する。スタータ駆動中でない場合には、ステップ１０４に進み、エンジン回転数が所定値未満か否かを判定する。エンジン回転数が所定値未満である場合には、ステップ１０６に進み、第二のスタータ２４を駆動するとともに、スタータ駆動を実行した旨すなわちアシスト制御をオンにした旨をエンジンＥＣＵ２６に送信する。

また、ステップ１０２において、スタータ駆動中であると判定された場合には、ステップ１０８に進み、エンジン回転数が所定値以上か否かを判定する。エンジン回転数が所定値以上である場合には、ステップ１１０に進み、第二のスタータ２４を停止させるとともに、スタータを停止させた旨すなわちアシスト制御をオフにした旨をエンジンＥＣＵ２６に送信する。

図３は、エンジンＥＣＵ２６によるアシスト学習制御を示すフローチャートである。まず、ステップ２０２では、エンスト防止制御でのアシスト制御履歴判定に使用するため、エンジン制御に関する各種パラメータを揮発性メモリに一時的に記憶する処理を行う。記憶されるエンジン制御パラメータは、エンジン回転数、冷却水温、補機類作動状態、エアコン作動状態、車速、変速機との結合状態、点火時期、燃料噴射量等の、アイドリング制御に対する影響が大きいと思われるパラメータである。

次いで、ステップ２０４では、自動停止始動ＥＣＵ２８より受信されたアシスト制御実行情報をモニタし、アシスト制御がオフからオンになったか否かを判定する。アシスト制御がオフからオンになったと判定された場合には、ステップ２０６に進み、エンジン制御パラメータの不揮発性メモリへの記憶処理を実行する。この記憶処理では、アシスト制御がオフからオンになった瞬間におけるエンジン制御パラメータだけでなく、過去のパラメータの状態が記憶される。そのために、ステップ２０２の一時記憶処理が実行されている。

揮発性メモリに一時記憶された各種パラメータを不揮発性メモリに記憶させる場合、具体的には、図１３に例示されるように、
（１）スタータ駆動時点より所定時間前の時点の各種パラメータ、及び／又は
（２）スタータ駆動時点より前に、エンジン回転数が所定回転数より低くなった時点の各種パラメータ、
を少なくとも記憶させておく構成でもよいし、スタータ駆動時点から上記（１）、（２）の時点までの複数の時点の各種パラメータを記憶させる構成でもよい。

図４は、エンジンＥＣＵ２６によるエンスト防止制御を示すフローチャートである。まず、ステップ３０２では、不揮発性メモリに記憶されているエンジン制御パラメータすなわち学習パラメータの読出しを行う。次いで、ステップ３０４では、エンジン回転数や水温など、連続的な値をもつパラメータについて、アシスト制御実行履歴ありか否かの判定を行うための領域判定値の作成を行う。つまり、一意的な値の学習パラメータに対して任意のヒステリシス付与を行って下限値及び上限値を作成するなどして、領域判定を可能とする判定値の作成を行う。なお、ステップ３０２及び３０４は、電源オン時及びパラメータ更新時のみ実行すればよく、それ以外では省略可能である。

次いで、ステップ３０６では、現在のエンジン制御状態（運転状況）を表す各種パラメータを監視し、オン／オフ状態など２値パラメータについては学習パラメータとの一致判定を行い、連続的な値をもつパラメータについては前述の領域判定値である上限値と下限値との間に値があるか等の判定を行う。すなわち、判定対象の全てのパラメータ又は任意のパラメータについての判定結果に基づいて、現在のエンジン制御状態がアシスト制御実行履歴のある制御領域にあるかどうかの判定を実行する。

この結果、アシスト制御実行履歴のある制御領域に現在の制御状態が属する場合には、ステップ３０８においてＩＳＣ（アイドルスピードコントロール）補正量の算出を行う。ステップ３１０、３１２及び３１４では、従来のエンスト防止制御と同様に、エンジン回転数が所定値以下でエンジン回転数の変動量が大きいとき、回転数と変動量とに基づいてＩＳＣ制御量のかさあげを行う。最後のステップ３１６では、学習制御により算出されたＩＳＣ補正量を反映させる処理を行う。

図４の例では、ＩＳＣ補正量によりエンスト防止制御が行われるが、スロットル開度の開側への調整や点火時期の進角によってエンジンの出力トルクを増加させ、エンストを防止することも可能である。

図５は、エンジンＥＣＵ２６によるエンスト防止制御の他の例を示すフローチャートである。ステップ４０２、４０４及び４０６の処理は、図４における３０２、３０４及び３０６の処理と同一である。現在のエンジン制御状態がアシスト制御実行履歴のある制御領域に属すると判定された場合に実行されるステップ４０８では、点火時期の進角量の算出を行う。最後のステップ４１０では、算出された点火時期進角量を最終点火時期に反映させる処理を行う。

図６は、エンジンＥＣＵ２６によるエンスト防止制御の更に他の例を示すフローチャートである。ステップ５０２、５０４及び５０６の処理は、図４における３０２、３０４及び３０６の処理と同一である。現在のエンジン制御状態がアシスト制御実行履歴のある制御領域に属すると判定された場合に実行されるステップ５０８では、スロットル開度の補正量の算出を行う。最後のステップ５１０では、算出された補正量によりスロットル開度を開側に補正する制御を行う。

なお、ＩＳＣ補正量、点火時期及びスロットル開度の任意の組合せに対し同時に補正を行うようにすることで、更に効果を増大させることも可能である。

また、他の実施形態では、自動停止始動ＥＣＵ２８におけるアシスト制御判定に相当する処理をエンジンＥＣＵ２６内で実行することにより、自動停止始動ＥＣＵ２８とのデータ通信を行うことなく、同様のエンスト防止効果を達成することができる。

図７は、エンジンＥＣＵ２６によるアシスト学習制御の他の例を示すフローチャートである。まず、ステップ６０２では、図３におけるステップ２０２と同様に、エンジン制御に関する各種パラメータを揮発性メモリに一時的に記憶する処理を行う。次いで、ステップ６０４では、後述する図８に示されるアシスト制御判定を行う。次いで、ステップ６０６では、アシスト制御がオンであるか否かを判定し、アシスト制御がオンである場合にはステップ６０８において、図３におけるステップ２０６と同様に、エンジン制御パラメータの不揮発性メモリへの記憶処理を実行する。

図８は、図７のステップ６０４で実行されるアシスト制御判定のフローチャートである。ステップ７０２では、エンジン回転数が所定値未満か否かを判定する。エンジン回転数が所定値未満である場合には、ステップ７０４に進み、アシスト制御がオンであると判定する。また、ステップ７０２において判定結果がＮＯの場合には、ステップ７０６に進み、エンジン回転数が所定値以上か否かを判定する。エンジン回転数が所定値以上である場合には、ステップ７０８に進み、アシスト制御がオフであると判定する。

図９は、本発明による効果を説明するためのタイムチャートである。同図に示されるように、時点ｔ₀において、学習制御により過去にアシスト制御が行われた制御領域であると判断されて、ＩＳＣ等の補正が開始される。そのため、自動停止始動ＥＣＵによるエンスト防止のためのスタータ駆動が不要となり、ユーザに違和感を与えることがなく、快適性が向上する。また、エンジン回転数の低下が未然に防止されて、エンストの危険が確実に回避される。

以上、本発明の実施形態について述べてきたが、もちろん本発明はこれに限定されるものではなく、様々な実施形態を採用することが可能である。例えば、本実施形態においては、自動停止始動ＥＣＵとエンジンＥＣＵとを別個に設ける構成としているが、これらのＥＣＵを単一のＥＣＵで構成するようにしてもよい。

本発明によるエンジンストール防止装置の一実施形態を備えたシステムの構成を示す図である。自動停止始動ＥＣＵによるエンスト防止制御を示すフローチャートである。エンジンＥＣＵによるアシスト学習制御を示すフローチャートである。エンジンＥＣＵによるエンスト防止制御を示すフローチャートである。エンジンＥＣＵによるエンスト防止制御の他の例を示すフローチャートである。エンジンＥＣＵによるエンスト防止制御の更に他の例を示すフローチャートである。エンジンＥＣＵによるアシスト学習制御の他の例を示すフローチャートである。図７のステップ６０４で実行されるアシスト制御判定のフローチャートである。本発明による効果を説明するためのタイムチャートである。自動停止始動ＥＣＵによる従来のエンスト防止制御を示すフローチャートである。エンジンＥＣＵによる従来のエンスト防止制御を示すフローチャートである。従来技術による問題点を説明するためのタイムチャートである。どの時点の各種パラメータを不揮発性メモリへ記憶させるかについて説明するためのタイムチャートである。

符号の説明

２０エンジン
２２第一のスタータ
２４第二のスタータ
２６エンジンＥＣＵ
２８自動停止始動ＥＣＵ

Claims

エンジンストール防止のためにスタータが駆動されたことを検出すると、スタータが駆動された時点に基づく時点のエンジン制御パラメータを学習記憶する学習手段と、
エンジンの運転状況が、前記学習手段によって学習記憶されたエンジン制御パラメータに基づく運転領域にあることを検出すると、エンジンの出力トルクを増大させる制御を行う制御手段と、を具備することを特徴とするエンジンストール防止装置。
前記学習手段は、スタータが駆動された時点より所定時間前の時点のエンジン制御パラメータを少なくとも学習記憶する、ことを特徴とする請求項１記載のエンジンストール防止装置。
前記学習手段は、スタータが駆動された時点より前に、エンジン回転数が所定回転数を下回った時点のエンジン制御パラメータを少なくとも学習記憶する、ことを特徴とする請求項１記載のエンジンストール防止装置。
前記学習手段は、スタータが駆動された時点を、スタータを駆動した旨の情報を装置外部から受信することによって検出する、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のエンジンストール防止装置。
前記スタータはエンジン回転数が所定回転数より低くなった場合に駆動される、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のエンジンストール防止装置。
前記制御手段は、吸入空気量と点火時期の少なくとも一方を制御することによってエンジンの出力トルクを増大させる、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のエンジンストール防止装置。