JP2006307866A - Road surface gradient measuring device, and device for automatically stopping and starting engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に作用する慣性力や重力などに基づき路面の勾配を測定する路面勾配測定装置、及びその測定結果に基づいてエンジンの自動停止が制御されるエンジン自動停止始動装置に関する。 The present invention relates to a road surface gradient measuring device that measures a road surface gradient based on an inertial force or gravity acting on a vehicle, and an engine automatic stop / start device that controls automatic engine stop based on the measurement result.
停車率の高い市街地走行時の燃費向上等を目的として、信号待ち時等、車両が停車したときにはエンジンを自動停止し、車両の発進時には同エンジンを再始動させるエンジン自動停止始動装置が周知である。 An engine automatic stop / start device is known that automatically stops the engine when the vehicle stops, such as when waiting for a signal, and restarts the engine when the vehicle starts, for the purpose of improving fuel economy when driving in urban areas with a high stopping rate. .
このようなエンジン自動停止始動装置を搭載した車両においては、上記エンジンの自動停止を許可する条件を慎重に定める必要がある。例えば、エンジンがトルクコンバータを介して自動変速機と連結された通常の自動変速機付きの車両においては、停車時においても車両にクリープ力が付与されるため、このクリープ力を利用することで登坂路であれ車両制動を的確に行なうことはできる。しかし、上記エンジン自動停止始動装置を搭載した車両では、そのような登坂路でエンジンが自動停止されるようなことがあると、十分なクリープ力が得られないために、ブレーキの踏み込みを大きくする必要があるなど、運転者に違和感を与えることがある。 In a vehicle equipped with such an engine automatic stop / start device, it is necessary to carefully determine conditions for permitting the engine to be automatically stopped. For example, in a vehicle with a normal automatic transmission in which the engine is connected to the automatic transmission via a torque converter, a creep force is applied to the vehicle even when the vehicle is stopped. The vehicle can be braked accurately on the road. However, in a vehicle equipped with the engine automatic stop / start device, if the engine is automatically stopped on such an uphill road, a sufficient creep force cannot be obtained. The driver may feel uncomfortable.
そこで従来は、例えば特許文献1に見られるように、振り子式等の路面傾斜センサによって車両が停車した路面の傾斜度合い(勾配)を検出するとともに、エンジンを自動停止しても車両が移動しないだけ十分なブレーキペダル操作がなされているかをこの路面勾配の検出結果に基づき判断し、ブレーキペダル操作量が十分であることを条件にエンジン自動停止を許可する装置なども提案されている。
ところで、車両の停止時には通常、制動に伴う車両の姿勢変化(ノーズダウン)や、揺り返し等が生じることも多い。このため、上記公報に記載の装置であれ、上記路面傾斜センサの検出子が揺れるなどして、路面勾配を精度良く検出、測定することができないおそれがある。 By the way, when the vehicle is stopped, usually, the posture change (nose down) of the vehicle accompanying the braking, the swinging, and the like often occur. For this reason, even if it is an apparatus given in the above-mentioned gazette, there is a possibility that the road surface gradient cannot be detected and measured with high accuracy because the detector of the road surface inclination sensor shakes.
なお、上記エンジン自動停止始動装置を搭載した車両において路面の勾配を測定する装置に限らず、車両に作用する慣性力や重力などに基づいて車両停止時の路面の勾配を検出、測定する装置においては、制動に伴ってその検出、測定精度の低下が懸念されるこうした実情も概ね共通したものとなっている。 Note that the present invention is not limited to a device that measures the road surface gradient in a vehicle equipped with the engine automatic stop / start device, but a device that detects and measures the road surface gradient when the vehicle is stopped based on inertial force or gravity acting on the vehicle. This situation is generally common where there is a concern that the detection and measurement accuracy may decrease with braking.
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両停止時の路面の勾配をより高い精度で検出、測定することのできる路面勾配測定装置を提供することにある。また、本発明の目的は、上記高い精度にて検出、測定される車両停止時の路面勾配に基づいてより適切なエンジンの自動停止制御を行なうことのできるエンジン自動停止始動装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a road surface gradient measuring device capable of detecting and measuring a road surface gradient when the vehicle is stopped with higher accuracy. Another object of the present invention is to provide an engine automatic stop / start device capable of performing more appropriate engine automatic stop control based on the road surface gradient at the time of vehicle stop detected and measured with high accuracy. is there.
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項1に記載の発明は、車両に作用する力に基づき加速度を検出する検出手段を有して同車両がおかれる路面の勾配を測定する路面勾配測定装置において、前記車両に搭載されたエンジンのトルクに基づいて車両の加速度を演算し、この演算した加速度に基づいて前記検出手段の検出値を補正する手段を備え、前記車両の停車から所定時間経過後に前記補正された検出値に基づいて前記路面の勾配を測定することをその要旨とする。
In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
According to a first aspect of the present invention, there is provided a road surface gradient measuring apparatus having a detecting means for detecting acceleration based on a force acting on a vehicle and measuring a gradient of a road surface on which the vehicle is placed. And a means for correcting the detection value of the detection means based on the calculated acceleration, and based on the corrected detection value after a predetermined time has elapsed since the vehicle stopped. The gist is to measure the slope of the road surface.
上記構成では、エンジントルクに基づいて車両の加速度を算出し、この加速度に基づいて検出手段の検出値を補正する。そして、車両停車から所定時間経過後に補正された検出値に基づいて路面勾配を測定する。このため、検出手段の検出値から制動にかかる車両の姿勢変化(ノーズダウン)や揺り返し等の影響を除くことができ、ひいては車両停止時の路面の勾配をより高い精度で測定することのできるようになる。また、検出手段に経時変化等が生じた場合であれ、同検出手段の検出値に基づく路面勾配の測定を精度良く行なうことができる。 In the above configuration, the acceleration of the vehicle is calculated based on the engine torque, and the detection value of the detection means is corrected based on the acceleration. Then, the road surface gradient is measured based on the detection value corrected after a predetermined time has elapsed since the vehicle stopped. For this reason, it is possible to eliminate the influence of the vehicle posture change (nose down), the swing, etc., which is applied to the braking, from the detection value of the detection means, and to measure the road surface gradient when the vehicle is stopped with higher accuracy. It becomes like this. Further, even when a change with time occurs in the detection means, it is possible to accurately measure the road surface gradient based on the detection value of the detection means.
請求項2記載の発明は、車両に搭載されたエンジンの自動停止、再始動を制御する装置であって、前記車両に作用する力に基づき加速度を検出する検出手段と、前記エンジンのトルクに基づいて車両の加速度を演算し、この演算した加速度に基づいて前記検出手段の検出値を補正する手段と、前記車両の停車から所定時間経過後に前記補正された検出値に基づいて路面の勾配を測定する測定手段と、この測定される勾配に応じて前記エンジンの自動停止制御を禁止する禁止手段と、を備えることをその要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an apparatus for controlling automatic stop and restart of an engine mounted on a vehicle, the detection means detecting acceleration based on a force acting on the vehicle, and the torque of the engine. The vehicle acceleration is calculated, the detection value of the detection means is corrected based on the calculated acceleration, and the road surface gradient is measured based on the corrected detection value after a predetermined time has elapsed since the vehicle stopped. The gist of the present invention is to include a measuring unit for performing the automatic stop control of the engine in accordance with the measured gradient.
エンジンの自動停止制御の実行又は禁止に際しては、様々な条件を考慮することが望ましく、こうした条件の1つとして路面の勾配が用いられる場合もある。
この点、上記構成では、車両停車から所定時間経過後に検出手段の検出値に基づいて路面勾配を測定するため、検出手段の検出値から制動制御にかかる車両の姿勢変化(ノーズダウン)や揺り返し等の影響を除くことができる。したがって、上記構成によれば、測定される車両停止時の路面勾配に基づいてより適切なエンジンの自動停止制御を行なうことができるようになる。また、エンジントルクに基づいて車両の加速度を算出し、この加速度に基づいて検出手段の検出値を補正する。このため、検出手段に経時変化等が生じた場合であれ、同検出手段の検出値に基づく路面勾配の測定を精度良く行なうことができるようになる。
When executing or prohibiting the automatic engine stop control, it is desirable to consider various conditions, and road surface gradient may be used as one of such conditions.
In this regard, in the above configuration, the road surface gradient is measured based on the detection value of the detection means after a predetermined time has elapsed since the vehicle stopped. Etc. can be excluded. Therefore, according to the above configuration, more appropriate automatic engine stop control can be performed based on the measured road gradient when the vehicle is stopped. Further, the acceleration of the vehicle is calculated based on the engine torque, and the detection value of the detecting means is corrected based on the acceleration. For this reason, even when a change over time or the like occurs in the detection means, it becomes possible to accurately measure the road surface gradient based on the detection value of the detection means.
請求項3に記載の発明は、エンジン出力によって駆動されるポンプにより加圧された作動油を用いて発進用シフト位置を保持する油圧式変速機と、当該エンジンの自動停止時に前記作動用の油圧を保持する油圧保持手段とを備える車両に搭載されて前記エンジンの自動停止、再始動を制御する装置であって、前記車両に作用する力に基づき加速度を検出する検出手段と、前記エンジンのトルクに基づいて車両の加速度を演算し、この演算した加速度に基づいて前記検出手段の検出値を補正する手段と、前記車両の停車から所定時間経過後に前記補正された検出値に基づいて路面の勾配を測定する測定手段と、この測定される勾配に応じて前記エンジンの自動停止制御を禁止する禁止手段と、を備えることをその要旨とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a hydraulic transmission that holds a starting shift position using hydraulic oil pressurized by a pump driven by engine output, and the hydraulic pressure for operation when the engine is automatically stopped. An apparatus for controlling automatic stop and restart of the engine mounted on a vehicle including a hydraulic pressure holding means for holding the engine, a detection means for detecting acceleration based on a force acting on the vehicle, and a torque of the engine Based on the calculated acceleration, a means for correcting the detection value of the detection means based on the calculated acceleration, and a slope of the road surface based on the corrected detection value after a predetermined time has elapsed since the vehicle stopped. The gist of the present invention is to include measurement means for measuring the engine and prohibiting means for prohibiting the automatic engine stop control in accordance with the measured gradient.
上記構成において、油圧保持手段による油圧の保持のみでは発進用シフト位置を保持する油圧を確保することができない場合には、エンジン自動停止制御を禁止することで、エンジン出力によって駆動されるポンプによって同油圧を確保することが望ましい。そして、この油圧は、路面勾配に依存することがある。 In the above configuration, when the hydraulic pressure for holding the start shift position cannot be secured only by holding the hydraulic pressure by the hydraulic pressure holding means, the engine automatic stop control is prohibited, and the pump is driven by the engine output. It is desirable to ensure hydraulic pressure. This oil pressure may depend on the road surface gradient.
この点、上記構成によれば、測定手段によって測定される勾配に応じてエンジンの自動停止制御を禁止するために、より適切なエンジンの自動停止制御を行なうことができるようになる。また、エンジントルクに基づいて車両の加速度を算出し、この加速度に基づいて検出手段の検出値を補正する。このため、検出手段に経時変化等が生じた場合であれ、同検出手段の検出値に基づく路面勾配の測定を精度良く行なうことができるようになる。 In this regard, according to the above configuration, the engine automatic stop control is prohibited in accordance with the gradient measured by the measuring means, so that more appropriate engine automatic stop control can be performed. Further, the acceleration of the vehicle is calculated based on the engine torque, and the detection value of the detecting means is corrected based on the acceleration. For this reason, even when a change over time or the like occurs in the detection means, it becomes possible to accurately measure the road surface gradient based on the detection value of the detection means.
なお、請求項3記載の発明は、請求項4記載の発明によるように、前記変速機は、前記発進用シフト位置に対するギヤの係合状態を形成する歯車変速機部と、該歯車変速機部に作動油を供給することで前記ギヤの係合状態を保持する油圧制御部とを備えるものであり、前記油圧保持手段は、電動オイルポンプであって且つ、前記油圧制御部内に設けられたオイルパンにあけられた連通孔と接続する吸入ホースを介して同オイルパン内の作動油を吸入し、これを前記油圧制御部に吐出するものである構成としてもよい。 According to a third aspect of the present invention, as in the fourth aspect of the present invention, the transmission includes a gear transmission portion that forms a gear engagement state with the start shift position, and the gear transmission portion. A hydraulic control unit that maintains the engaged state of the gear by supplying hydraulic oil to the hydraulic oil, and the hydraulic pressure holding unit is an electric oil pump and is an oil provided in the hydraulic control unit. A configuration may be adopted in which hydraulic oil in the oil pan is sucked through a suction hose connected to a communication hole formed in the pan and is discharged to the hydraulic pressure control unit.
(第1の実施形態)
以下、本発明にかかる路面勾配測定装置及び同路面勾配測定装置を搭載したエンジン自動停止始動制御装置の第1の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of a road surface gradient measuring device and an engine automatic stop / start control device equipped with the road surface gradient measuring device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施形態の構成の概略を示す図である。本実施形態において、図1に示されるエンジン2の出力は、トルクコンバータ4及び歯車変速機部6によって所定の変更を受けた後、アウトプットシャフト8から出力される。この歯車変速機部6は、遊星歯車機構を複数備えることで、入力される駆動力を前進5段、後進1段にて変速する部分であり、これら遊星歯車機構のギヤの係合状態の維持及び同係合の切り替えは、歯車変速機部6の下方に設けられた油圧制御部10によって行われる。
FIG. 1 is a diagram showing an outline of the configuration of the present embodiment. In the present embodiment, the output of the
なお、これらエンジン2やトルクコンバータ4、歯車変速機部6は、アウトプットシャフト8へつながる動力伝達軸の軸方向が車両の前後方向と略一致され、且つエンジン2側を車両の前方方向として車両に搭載される。
The
上記油圧制御部10は、図1に破線にて示されるように、オイルパン12と、同オイルパン12内に収容される作動油を用いて歯車変速機部6を制御するバルブボディ14とを備えている。そして、エンジン2の作動時においては、トルクコンバータ4及び歯車変速機部6間に設けられこのエンジン2の動力によって駆動されるオイルポンプ16によって、オイルパン12内の作動油が汲み上げられ加圧されてバルブボディ14に供給される。
As shown by a broken line in FIG. 1, the
更に、油圧制御部10の作動油を加圧する別の手段として、エンジン2の自動停止制御中に作動される電動オイルポンプ18がトルクコンバータ4近傍に設けられている。そして、この電動オイルポンプ18により、オイルパン12の側面のうち車両前方方向下方に設けられた連通孔20に接続する吸入ホース22を介してオイルパン12内の作動油が吸入される。更に、電動オイルポンプ18により、吐出ホース24を介して歯車変速機部6に設けられたライン圧検出用孔26にこの吸入した作動油が吐出されることで、バルブボディ14内へ作動油が供給される。
Furthermore, an
これらオイルポンプ16又は電動オイルポンプ18によって加圧された作動油を用いることで油圧制御部10による歯車変速機部6の制御が行なわれる。
具体的には、この油圧制御部10による歯車変速機部6の制御は、図2のスケルトン図に示される同歯車変速機部6のクラッチC0〜C2や、ブレーキB0〜B4、ワンウェイクラッチF0〜F2のうち、油圧駆動式のクラッチC0〜C2及びブレーキB0〜B4の係合態様が作動油によって制御されることで行われる。このようにクラッチC0〜C2及びブレーキB0〜B4の係合態様を作動油によって制御することで、図3に示す各変速段に従ったギヤの係合制御が行われる。
The
Specifically, the control of the
上記歯車変速機部6内のクラッチやブレーキの係合態様を調整するための油圧制御部10や、電動オイルポンプ18、エンジン2などは、先の図1に示される電子制御装置(以下、ECUという)30によって制御される。この電子制御装置30では、車両走行にかかる周知の各種制御の他、イグニッションスイッチ31や、車両の速度を検出する車速センサ32、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルセンサ33、ブレーキが踏まれているか否かを検出するブレーキセンサ34等の検出結果に基づき、エンジンの自動停止・始動制御を行う。
The
ここで、本実施形態におけるエンジンの自動停止・始動制御について説明する。
このエンジン2を自動停止する制御は、通常、信号待ち時等にエンジン2を自動停止するために、イグニッションスイッチ31がオンされている状況下、次の条件を満たすときに行われる。すなわち、(ア)車速センサ32の出力信号が車速「0」を示し、且つ、(イ)アクセルセンサ33の出力信号がアクセルペダルが踏み込まれていないことを示し、且つ、(ウ)ブレーキセンサ34の出力信号がブレーキが踏まれていることを示す条件である。
Here, the automatic stop / start control of the engine in the present embodiment will be described.
The control for automatically stopping the
上記(ア)〜(ウ)の条件が満たされることでエンジン2の自動停止制御が行われる。ただし、エンジン2の自動停止がなされると、オイルポンプ16による作動油の加圧を行うことができなくなる。そして、油圧制御部10内の作動油の油圧が低下すると、発進用のシフト位置である先の図3に示す第1速のクラッチやブレーキの係合のうち、作動油の油圧を利用してその係合を維持するクラッチC0及びC1の係合状態を維持できなくなる。このようにエンジン2の自動停止制御に起因して発進用のシフト位置に対応する上記クラッチ等の係合状態を維持できないと、次回のエンジン2の自動始動において作動油圧が上昇することでこの係合状態が回復されることとなる。しかし、このときにはエンジン2の回転速度がかなり高まっているため、この係合に起因して車両にショックが伝わるおそれがある。
The automatic stop control of the
そこで、このようにエンジン2の自動停止時においても油圧制御部10内の作動油の油圧を保持すべく、上述したように同エンジン2の停止時においては電動オイルポンプ18によって作動油圧を保持するようにしている。このように作動油圧を保持することで、エンジン停止時においても歯車変速機部6内のクラッチやブレーキは発進用のシフト位置(第1速)に対応する係合状態を維持するようになる。これにより次回の発進時においてその発進を良好に行うことができる。
Therefore, in order to maintain the hydraulic pressure of the hydraulic oil in the
ところで、車両が登坂路にあるときにエンジン自動停止制御が行われる場合には、この電動オイルポンプ18による作動油の油圧の保持を好適に行うことができないという問題が生じうる。すなわち、先の図1に示すオイルパン12の連通孔20の配置からわかるように、同オイルパン12の底面が重力方向と垂直な平面に対して車両前方が持ち上がることで、このオイルパン12内に収容される作動油が連通孔20を完全に塞がなくなることがある。
By the way, when the engine automatic stop control is performed when the vehicle is on the uphill road, there may be a problem that the hydraulic oil pressure cannot be suitably maintained by the
このような場合においては、電動オイルポンプ18を用いているとはいえ、エンジン2の自動停止制御中に油圧制御部10内の作動油を十分な油圧に保持することができず、上記発進用のシフト位置に対応するクラッチ等の係合に不具合をきたすこととがある。すなわち、上記係合にかかるクラッチやブレーキのうち、作動油圧によって保持されるクラッチC0及びC1の係合が十分でない。ここで車両の発進が行われると、クラッチC0に関してはワンウェイクラッチF0を介しているために何ら問題を生じないとしても、同油圧制御されるクラッチC1に係合不良が生じるおそれがある。
In such a case, although the
更に、こうした問題は車両が登坂路にあるときにエンジン自動停止制御が行われる場合に限らず、左肩上がりの路面において同制御が行われるときなどにも生じ得る。この場合には、先の図1に示すオイルパン12の連通孔20の配置からわかるように、同オイルパン12の底面が重力方向と垂直な平面に対して車両左側が持ち上がることで、このオイルパン12内に収容される作動油が連通孔20を完全に塞がなくなることがある。
Furthermore, such a problem may occur not only when the engine automatic stop control is performed when the vehicle is on an uphill road, but also when the control is performed on a road surface that rises to the left. In this case, as can be seen from the arrangement of the communication holes 20 of the oil pan 12 shown in FIG. 1, the oil left side of the vehicle is lifted with respect to a plane perpendicular to the direction of gravity. The hydraulic oil stored in the pan 12 may not completely block the
したがって、路面の勾配の傾斜度合いに応じて、換言すれば重力方向と直交する面に対する油圧制御部10内の油面の傾斜度合いに応じて、エンジン2の自動停止制御を禁止することが望ましい。そこで、本実施形態では、車両の後方から前方に向かう(油面内の)ベクトルが重力方向と直交する平面に対して(同平面から鉛直上方へ向かう向きを正として)「+α」以上傾斜したときや、車両の右側から左側に向かう(油面内の)ベクトルが重力方向と直交する平面に対して(同平面から鉛直上方へ向かう向きを正として)「+β」以上の傾斜を有するときに、エンジン自動停止制御を禁止する登坂路であると判断する。
Therefore, it is desirable to prohibit the automatic stop control of the
そして、この路面の勾配を測定すべく、本実施形態では、自身に付与される加速度(慣性力)や重力などに起因した力を検出するセンサを用いる。具体的には、図7に例示する圧電式の加速度センサ35を用いて路面勾配を検出する。図7に示されるように、加速度センサ35は、圧電効果を有する圧電素子35v、重り35m、それらを支える基部35bを備えている。この加速度センサ35においては、重り35mに力が及ぼされると、この力が圧電素子35vに伝達され、この力に比例した電気的な信号が圧電素子35vから出力される。したがって、この電気信号によって、加速度センサ35に付与される重力加速度と車両の推進に伴う加速度との合成加速度を検出することができる。
In order to measure the gradient of the road surface, in this embodiment, a sensor that detects a force caused by acceleration (inertial force) or gravity applied to itself is used. Specifically, the road surface gradient is detected using a
ただし、車両の停止時においては、車両の姿勢変化(ノーズダウン)や揺り返し等により、路面の勾配を精度良く測定することが困難であることについては上述したとおりである。すなわち、車両の姿勢変化や揺り返しに起因して重り35mに加わる力によって、加速度センサ35の検出値は、車両の停止時とはいえ、路面の勾配を的確に反映したものとならない。
However, as described above, when the vehicle is stopped, it is difficult to accurately measure the gradient of the road surface due to a change in the attitude of the vehicle (nose down), a turnback, or the like. That is, the detection value of the
そこで本実施形態では、車両停止から所定時間経過後に加速度センサ35の検出値に基づいて路面の勾配を測定するようにする。このように、車両停止後、所定時間経過後に路面の勾配を測定することで、上述した車両の姿勢変化や揺り返しなどの影響を除去することができ、路面の勾配を精度良く測定することができる。
Therefore, in this embodiment, the road surface gradient is measured based on the detection value of the
詳しくは、本実施形態では、上記測定に先立ち、車両の走行状態に基づいて路面勾配を推定算出するとともに、車両の停止時に同推定算出された路面勾配に基づき、エンジン自動停止制御が可能な路面であるか否かを判断する(仮登坂判定)。このように車両の走行時に路面の勾配を推定算出することで、車両停止時の路面が平坦な路面であるなど、エンジン2の自動停止制御を許可することのできる路面であるときには速やかにエンジン自動停止制御を行なうことができる。そして、走行時に路面の勾配が所定以上であると推定された場合には、車両停車から所定時間経過後に加速度センサ35を用いて路面の勾配を測定する。
Specifically, in the present embodiment, prior to the above measurement, the road surface gradient is estimated and calculated based on the traveling state of the vehicle, and the engine surface is capable of automatic engine stop control based on the road surface gradient calculated when the vehicle is stopped. Is determined (temporary climbing judgment). In this way, by estimating and calculating the slope of the road surface when the vehicle is running, the engine is automatically activated when the automatic stop control of the
なお、この走行状態における路面勾配の推定算出は、詳しくは、エンジン2の出力トルクの推定値から算出される基準加速度と上記歯車変速機部6の出力軸(自動変速機の出力軸:アウトプットシャフト8)の回転速度に基づく実加速度との差に基づいて行なわれる。そして、エンジン2の出力トルクの推定値は、基本的にはエンジンの吸入空気量とエンジン回転速度とに基づいて算出される。
More specifically, the road surface gradient estimation calculation in this traveling state is more specifically based on the reference acceleration calculated from the estimated value of the output torque of the
この走行状態における路面勾配の推定算出を行なうべく、本実施形態では、エンジン2の吸入空気量を検出するエアフローメータ36と、エンジン2の回転速度を検出するエンジン回転速度センサ37と、アウトプットシャフト8の回転速度を検出する出力軸回転速度センサ38とを備えている。
In this embodiment, in order to perform estimation and calculation of the road surface gradient in this traveling state, an
ここで、車両の走行状態において行なわれる路面勾配の推定算出及び、同推定値に基づいて行なわれる上記仮登坂判定にかかる処理ついて図4に基づいて説明する。図4は、同処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、所定周期で繰り返し実行される。 Here, a process for estimating and calculating the road surface gradient performed in the traveling state of the vehicle and determining the temporary climbing slope performed based on the estimated value will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart showing the procedure of the process. This process is repeatedly executed at a predetermined cycle.
この一連の処理においては、まず上記アウトプットシャフト8の回転速度に基づき車両の実加速度が算出される(ステップ100)。すなわち、ここでは、自動変速機によって可変制御がなされ、車両の駆動輪(図示略)に伝達される出力回転速度と直接相関のある駆動伝達系について、その回転速度が検出される。これにより、車両の実加速度を算出することができる。 In this series of processing, first, the actual acceleration of the vehicle is calculated based on the rotational speed of the output shaft 8 (step 100). That is, here, the rotational speed is detected for a drive transmission system that is variably controlled by the automatic transmission and has a direct correlation with the output rotational speed transmitted to the drive wheels (not shown) of the vehicle. Thereby, the actual acceleration of the vehicle can be calculated.
一方、ステップ110においては、吸入空気量やエンジン回転速度に基づいてエンジントルクの推定値が算出される。なお、ここでは、吸入空気量及びエンジン回転速度に基づいて推定算出されるエンジントルクに対し、点火時期や外気温等による補正が行われることが望ましい。
On the other hand, in
そして、ステップ120において、エンジントルクの推定値に基づく基準加速度が算出される。この基準加速度は、所定の路面(ここでは、一例として平坦な路面を想定)を走行したときに車両に付与されると想定される加速度である。
In
こうして基準加速度及び実加速度が算出されると、基準加速度から実加速度を減算した値に基づいて勾配の傾斜度合いが算出される(ステップ130)。すなわち、実加速度は、その路面を走行中に、エンジントルクによって実際に車両に付与される加速度である。これに対し、基準加速度は、平坦な路面を走行中に、エンジントルクによって車両に付与されると想定される加速度である。したがって、基準加速度から実加速度を減算したものに車体重量を乗算したものは、車両の走行方向に働く重力に相当する。この車両の走行方向に働く重力相当値に基づいて路面の勾配の傾斜度合いを推定算出することができる。 When the reference acceleration and the actual acceleration are calculated in this way, the gradient inclination is calculated based on the value obtained by subtracting the actual acceleration from the reference acceleration (step 130). That is, the actual acceleration is an acceleration that is actually applied to the vehicle by the engine torque while traveling on the road surface. On the other hand, the reference acceleration is an acceleration that is assumed to be applied to the vehicle by the engine torque while traveling on a flat road surface. Accordingly, the value obtained by subtracting the actual acceleration from the reference acceleration multiplied by the vehicle body weight corresponds to the gravity acting in the traveling direction of the vehicle. The degree of slope of the road surface gradient can be estimated and calculated based on the gravity equivalent value acting in the traveling direction of the vehicle.
そして、こうして算出された勾配の傾斜度合いが所定値を上回るときには、仮登坂判定フラグを立てる(ステップ140、150)。この登坂判定フラグは、車両の停止時において上記加速度センサ35を用いたエンジン自動停止制御を実行するか否かを判断する上述した処理を実行すべき旨を伝えるためのものである。
When the slope of the gradient thus calculated exceeds a predetermined value, a temporary climbing judgment flag is set (
一方、上記所定値は、加速度センサ35による勾配の測定を行なうことなくエンジン2の自動停止制御を行なうことのできる勾配の傾斜が定義されるものである。このため、車両走行状態から車両停止状態に至るまでに勾配の傾斜が変化することなどが考慮されて、加速度センサ35による自動停止制御の禁止及び許可にかかる判断基準に対してマージンが設定されている。換言すれば、ステップ140の所定値は、路面の勾配のうち車両の後方から前方に向かうベクトルの(重力方向と直交する平面に対する)傾斜度合いについては、上記所定値「+α」よりも小さな所定値「+α'」に設定されている。また、同所定値は、路面の勾配のうち車両の右側から左側に向かうベクトルの(重力方向と直交する平面に対する)傾斜度合いについては、上記所定値「+β」よりも小さな所定値「+β'」に設定されている。
On the other hand, the predetermined value defines an inclination of the gradient that can perform the automatic stop control of the
上記ステップ140で傾斜度合いが所定値以下であるときやステップ150で仮登坂判定フラグを立たてたときには、この処理を一旦終了する。
なお、上記一連の処理は、実加速度の算出精度を確保するために車速が所定以上であることを条件に行なう。すなわち、実加速度の算出は、上記アウトプットシャフト8の回転速度を用いるために、同回転速度が極端に小さいときにはその精度が低下することを考慮する。
When the degree of inclination is equal to or less than the predetermined value in
The series of processes is performed on the condition that the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined value in order to ensure the calculation accuracy of the actual acceleration. That is, since the calculation of the actual acceleration uses the rotational speed of the output shaft 8, it takes into account that the accuracy decreases when the rotational speed is extremely small.
次に、本実施形態における加速度センサ35による登坂路の勾配測定及びエンジン自動停止制御を行なうか否かの判断にかかる処理について、図5に基づいて説明する。図5は、同処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、所定周期で繰り返し実行される。
Next, a process for determining whether or not to perform slope measurement of the uphill road and automatic engine stop control by the
この一連の処理では、まずステップ200において、車両が停止したか否かが判断される。すなわち、ここでは、エンジン自動停止制御を行なうか否かについての判断にかかる一連の処理を行なうか否かが判断される。
In this series of processing, it is first determined in
そして、車両が停止していると判断されると、ステップ210において、先の図4に示した処理によって仮登坂判断フラグが立っているか否かが判断される。すなわちここでは、エンジン自動停止制御の禁止又は許可の判断に関して、加速度センサ35による厳密な勾配の測定が必要か否かが判断される。
Then, if it is determined that the vehicle is stopped, it is determined in
そして、加速度センサ35による厳密な勾配測定が必要と判断されると、車両停止から所定時間、エンジン自動停止制御が禁止される(ステップ220,230)。この所定時間の待機は、車両の姿勢変化(ノーズダウン)や揺り返し等による加速度センサ35の検出精度の影響を除去するためのものであり、同所定時間は、車両が完全に停止し加速度センサ35による勾配の検出を精度良く行なうことのできる時間に設定されている。
If it is determined that strict gradient measurement by the
そして、所定時間が経過すると、ステップ230において、加速度センサ35を用いて路面の勾配の傾斜度合いが測定されるとともに、同傾斜度合いがエンジン自動停止制御を禁止すべきものか否かが判断される(登坂判定)。ここでは、傾斜度合いが上述した所定値「+α」又は所定値「+β」を上回っているか否かの判断がなされる。そして、登坂判定がなされると、エンジン自動停止制御が禁止され(ステップ240)、また、登坂路でないと判断されると、エンジン自動停止制御が許可される(ステップ250)。
When a predetermined time has elapsed, in
なお、ステップ200において車両が停止していないと判断されたときや、ステップ240又は250の処理がなされたときにはこの一連の処理は一旦終了される。
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
When it is determined in
According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1)エンジン自動停止制御の禁止又は許可の判断を加速度センサ35を用いた勾配の傾斜度合いの測定に応じて行なうとともに、同傾斜度合いの測定を車両の停止から所定時間経過後に行なった。これにより、車両の停車時における加速度センサ35の検出値から車両の停止にかかる姿勢変化(ノーズダウン)や揺り返しの影響を排除することができ、ひいてはより精度の高いエンジンの自動停止制御を行なうことができる。
(1) The determination of prohibition or permission of the engine automatic stop control is performed in accordance with the measurement of the inclination degree of the gradient using the
(2)車両の走行時に走行状態に基づいて路面の勾配を算出し、エンジン自動停止制御を禁止すべきか否かの仮登坂判定を行なった。これにより、平坦な路面等、加速度センサ35による路面勾配の測定を行なわなくてもエンジン自動停止制御を許可できる場合には、速やかに同制御を許可することができる。
(2) The gradient of the road surface was calculated based on the running state when the vehicle was running, and a provisional climbing judgment was made as to whether or not engine automatic stop control should be prohibited. Thus, when the engine automatic stop control can be permitted without measuring the road surface gradient by the
(第2の実施形態)
以下、本発明にかかる路面勾配測定装置及び同路面勾配測定装置を搭載したエンジン自動停止始動装置の第2の実施形態について、上記第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a road surface gradient measuring device according to the present invention and a second embodiment of an engine automatic stop / starting device equipped with the road surface gradient measuring device will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first embodiment. explain.
上記第1の実施形態では、車両停止時に加速度センサ35を用いて路面勾配を測定した。これにより、先の図4に示すような車両の走行状態に基づく路面勾配の算出によっては同勾配算出を精度よく行なうことができないときに、同路面の勾配を精度よく測定することができ、エンジン自動停止制御の禁止又は許可の的確な判断が可能となった。
In the first embodiment, the road surface gradient is measured using the
ただし、加速度センサ35による路面勾配の検出には、同加速度センサ35の取り付け誤差やセンサ自体の経時変化による影響が及ぼされることがあり、これにより、エンジン自動停止制御の禁止又は許可の的確な判断が行なえない懸念がある。
However, the detection of the road surface gradient by the
そこで本実施形態では、先の図4に示される推定エンジントルクに基づいて算出される基準加速度を用いて、加速度センサ35の検出値を補正する。すなわち、上述したように推定エンジントルクに基づいて算出される基準加速度は、車両の慣性及び重力が加味されたものとなっている。このため、この基準加速度は加速度センサ35によって検出される加速度と同等なものとなり、これを用いて加速度センサ35の検出値を補正する(学習補正)ことができる。
Therefore, in the present embodiment, the detection value of the
詳しくは、車両走行時に、加速度センサ35の検出値が上記推定エンジントルクに基づいて算出される基準加速度に近づくように補正を行なう。具体的には、上記推定エンジントルクに基づいて算出される基準加速度と加速度センサ35の検出値との差に基づいて加速度センサ35のゼロ点をフィードバック補正する。
Specifically, correction is performed so that the detected value of the
また、本実施形態では、このフィードバック補正の精度を確保すべく、同補正を車両の走行状態が安定したときに行なう。すなわち、車両の走行状態が安定していないときには、加速度センサ35の検出精度が低下するのみならず、入力トルクの過渡期や、変速ショックの発生、更には暖気前のフリクションロスの影響等に起因して推定エンジントルクに基づく基準加速度の算出を精度良く行なうことができないことを考慮する。
Further, in the present embodiment, in order to ensure the accuracy of the feedback correction, the correction is performed when the traveling state of the vehicle is stabilized. That is, when the running state of the vehicle is not stable, not only the detection accuracy of the
具体的には、車両の走行状態が安定した状態を、(イ)スロットル開度の変化量が小さい、(ロ)変速中でない、(ハ)エンジン、自動変速機の暖気完了後等の少なくとも1つ、望ましくは全てを満足する状態とする。 Specifically, the state in which the vehicle is in a stable state is: (a) a change amount of the throttle opening is small, (b) is not being shifted, (c) at least one after completion of warming up of the engine and the automatic transmission, etc. In addition, it is desirable that all the conditions are satisfied.
図6に、上記フィードバック補正の処理手順を示す。この処理は、所定周期で繰り返し実行される。
このフィードバック補正にかかる処理では、まず推定エンジントルクに基づく基準加速度と加速度センサ35によって検出される加速度との差の絶対値が所定値を上回ったか否かが判断される(ステップ300)。この所定値は、加速度センサ35の検出値が推定エンジントルクに基づく基準加速度から外れたために、同基準加速度によるフィードバック補正を行なうことが望ましい値に設定してある。なお、実際には上記加速度センサ35によって検出される加速度は、同加速度センサ35の検出値に前回のゼロ点のフィードバック補正値(学習値)を加算した値である。
FIG. 6 shows the processing procedure of the feedback correction. This process is repeatedly executed at a predetermined cycle.
In the processing relating to the feedback correction, it is first determined whether or not the absolute value of the difference between the reference acceleration based on the estimated engine torque and the acceleration detected by the
そして、上記所定値を上回ったと判断されると、ステップ310において、加速度センサ35のゼロ点のフィードバック補正(学習制御)が行なわれる。ここでは、前回算出されたゼロ点の学習値GVSCLN(i)が、基準加速度と加速度センサ35の検出値(とGVSCLN(i)との和)との差に基づいて学習値GVSCLN(i+1)に更新される。この更新は、フィードバックゲインαを用いて行なう。
If it is determined that the value exceeds the predetermined value, feedback correction (learning control) of the zero point of the
なお、上記ステップ300において上記絶対値が所定値以下であるときや、ステップ310においてゼロ点の学習値が更新された場合には、この処理は一旦終了される。また、このゼロ点の学習値は、エンジン停止時においてもバックアップラム等に記憶保持され、次回のトリップにおいて用いられることが望ましい。
Note that when the absolute value is equal to or smaller than the predetermined value in
以上説明した本実施形態によれば、先の第1の実施形態の上記(1)及び(2)の効果に加えて更に以下の効果が得られるようになる。
(3)推定エンジントルクから算出される基準加速度に基づいて加速度センサ35の検出値を補正するために、加速度センサ35によるエンジン自動停止制御の禁止及び許可の判断をより的確に行なうことができる。
According to the present embodiment described above, the following effects can be obtained in addition to the effects (1) and (2) of the first embodiment.
(3) Since the detection value of the
以上説明した上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・必ずしも、先の図4に例示した仮登坂判定を行なわなくても、車両停止に伴い加速度センサを用いた勾配の測定を行なうことで、エンジン自動停止制御の禁止又は許可にかかる判断を的確に行なうことはできる。
Each of the above-described embodiments described above may be modified as follows.
-Even if the temporary climbing judgment illustrated in FIG. 4 is not necessarily performed, the determination regarding prohibition or permission of the automatic engine stop control is accurately performed by measuring the gradient using the acceleration sensor when the vehicle is stopped. Can do.
・加速度センサ35の検出値の補正態様については、上記第2の実施形態で例示したものに限らず、推定エンジントルクから算出される基準加速度に基づく適宜の補正を行なえばよい。
-About the correction | amendment aspect of the detected value of the
・加速度センサ35については、先の図7に例示したものに限らない。要は、自身に付与される慣性力(加速度)や重力を検出することで、路面の勾配や加速度を把握する任意の検出手段でよい。
The
・電動オイルポンプ18等の配置態様については上記のものに限らない。更に、エンジン2の自動停止制御時に油圧を保持する手段としては、電動オイルポンプ18に限らない。要は、路面の勾配によって電動オイルポンプ18等の油圧保持手段による作動油の油圧制御が十分に行なわれない構造を備えている場合に、同勾配を加速度センサを用いて測定し、これに基づいてエンジンの自動停止制御の禁止又は許可にかかる判断を行なうときに、本発明の適用は有効である。
The arrangement of the
・自動変速機の構成や各シフトの設定については任意である。
・また、自動変速機を用いた車両に限らず、発進用のシフト位置に対するクラッチやブレーキの係合状態の保持に作動油を用いる構成を有するものであれば、本発明の適用は有効である。
-The configuration of the automatic transmission and the setting of each shift are arbitrary.
In addition, the present invention is not limited to a vehicle using an automatic transmission, and the present invention is effective as long as it has a configuration in which hydraulic oil is used to maintain the engagement state of a clutch or a brake with respect to a starting shift position. .
・更に、作動油圧を考慮する場合に限らず、車両の停止時において測定される路面の勾配に応じて、エンジンの自動停止制御の禁止及び許可を判断する任意のエンジン自動停止始動装置に本発明の適用は有効である。 Further, the present invention is not limited to the case where the working hydraulic pressure is taken into account, and the present invention is an arbitrary engine automatic stop / start device that determines prohibition and permission of engine automatic stop control according to the road gradient measured when the vehicle stops. The application of is effective.
・エンジン自動停止制御を行なう条件も上述したものに限らない。
・また、エンジン自動停止又は再始動制御に限らず、車両の停止時において路面の勾配を測定する任意の路面勾配測定装置に本発明の適用は有効である。
-The conditions for performing the engine automatic stop control are not limited to those described above.
In addition, the present invention is not limited to automatic engine stop or restart control, but is applicable to any road surface gradient measuring device that measures the road surface gradient when the vehicle is stopped.
・上記エンジンは、内燃機関に限らず任意の原動機でよい。 The engine is not limited to an internal combustion engine and may be an arbitrary prime mover.
B0〜B4…ブレーキ、C0〜C2…クラッチ、F0〜F2…ワンウェイクラッチ、2…エンジン、4…トルクコンバータ、6…歯車変速機部、8…アウトプットシャフト、10…油圧制御部、12…オイルパン、14…バルブボディ、16…オイルポンプ、18…電動オイルポンプ、20…連通孔、22…吸入ホース、24…吐出ホース、26…ライン圧検出用孔、30…電子制御装置、31…イグニッションスイッチ、32…車速センサ、33…アクセルセンサ、34…ブレーキセンサ、35…加速度センサ、35b…基部、35v…圧電素子、35m…重り、36…エアフローメータ、37…エンジン回転速度センサ、38…出力軸回転速度センサ。
B0-B4 ... Brake, C0-C2 ... Clutch, F0-F2 ... One-way clutch, 2 ... Engine, 4 ... Torque converter, 6 ... Gear transmission, 8 ... Output shaft, 10 ... Hydraulic controller, 12 ... Oil pan DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 ... Valve body, 16 ... Oil pump, 18 ... Electric oil pump, 20 ... Communication hole, 22 ... Inhalation hose, 24 ... Discharge hose, 26 ... Line pressure detection hole, 30 ... Electronic control unit, 31 ...
Claims (4)
前記車両に搭載されたエンジンのトルクに基づいて車両の加速度を演算し、この演算した加速度に基づいて前記検出手段の検出値を補正する手段を備え、前記車両の停車から所定時間経過後に前記補正された検出値に基づいて前記路面の勾配を測定することを特徴とする路面勾配測定装置。 In a road surface gradient measuring device having a detecting means for detecting acceleration based on a force acting on a vehicle and measuring a road surface gradient on which the vehicle is placed,
A means for calculating an acceleration of the vehicle based on a torque of an engine mounted on the vehicle, and correcting a detection value of the detection means based on the calculated acceleration; and performing the correction after a predetermined time has elapsed since the vehicle stopped. A road surface gradient measuring apparatus that measures the gradient of the road surface based on the detected value.
前記車両に作用する力に基づき加速度を検出する検出手段と、
前記エンジンのトルクに基づいて車両の加速度を演算し、この演算した加速度に基づいて前記検出手段の検出値を補正する手段と、
前記車両の停車から所定時間経過後に前記補正された検出値に基づいて路面の勾配を測定する測定手段と、
この測定される勾配に応じて前記エンジンの自動停止制御を禁止する禁止手段と、
を備えることを特徴とするエンジン自動停止始動装置。 A device for controlling automatic stop and restart of an engine mounted on a vehicle,
Detecting means for detecting acceleration based on a force acting on the vehicle;
Means for calculating the acceleration of the vehicle based on the torque of the engine, and correcting the detection value of the detection means based on the calculated acceleration;
Measuring means for measuring the slope of the road surface based on the corrected detection value after a predetermined time has elapsed since the vehicle stopped;
Prohibiting means for prohibiting the automatic stop control of the engine according to the measured gradient;
An engine automatic stop and start device comprising:
前記車両に作用する力に基づき加速度を検出する検出手段と、
前記エンジンのトルクに基づいて車両の加速度を演算し、この演算した加速度に基づいて前記検出手段の検出値を補正する手段と、
前記車両の停車から所定時間経過後に前記補正された検出値に基づいて路面の勾配を測定する測定手段と、
この測定される勾配に応じて前記エンジンの自動停止制御を禁止する禁止手段と、
を備えることを特徴とするエンジン自動停止始動装置。 A hydraulic transmission that holds the starting shift position using hydraulic oil pressurized by a pump driven by the engine output; and a hydraulic pressure holding means that holds the hydraulic pressure for the operation when the engine is automatically stopped. An apparatus mounted on a vehicle for controlling automatic stop and restart of the engine,
Detecting means for detecting acceleration based on a force acting on the vehicle;
Means for calculating the acceleration of the vehicle based on the torque of the engine, and correcting the detection value of the detection means based on the calculated acceleration;
Measuring means for measuring the slope of the road surface based on the corrected detection value after a predetermined time has elapsed since the vehicle stopped;
Prohibiting means for prohibiting the automatic stop control of the engine according to the measured gradient;
An engine automatic stop and start device comprising:
請求項3記載のエンジン自動停止始動装置。 The transmission includes a gear transmission unit that forms a gear engagement state with respect to the start shift position, and a hydraulic control unit that maintains the gear engagement state by supplying hydraulic oil to the gear transmission unit. The hydraulic pressure holding means is an electric oil pump and is connected to a communication hole formed in the oil pan provided in the hydraulic pressure control unit via a suction hose. The engine automatic stop and start device according to claim 3, wherein the hydraulic oil is sucked and discharged to the hydraulic pressure control unit.
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