JP2008014193A - 内燃機関の駆動システム - Google Patents

Abstract

【課題】坂路走行においても充分な燃費向上を見込めるとともに、特に登坂発進時における車両の後退の危険を抑制する技術を提供する。
【解決手段】所定の自動停止条件が満たされた場合に内燃機関を自動停止させるとともに、別の所定の始動条件が満たされた場合に内燃機関を自動始動させるエコラン制御装置と、エコラン制御装置が搭載された車両の前後方向の勾配を検出する傾きセンサと、ハンドブレーキが作動しているかどうかを検出するハンドブレーキセンサと、を備えており、前記傾きセンサによって検出された前記車両の後傾角度がＡ１以上であって（Ｓ１０３）、且つハンドブレーキがＯＮされていない場合（Ｓ２０２）は、エコラン制御装置による内燃機関の自動停止制御を禁止する（Ｓ１０５）。
【選択図】図３

Description

本発明は、所定の停止条件が成立したときにエンジンを自動的に停止するとともに、別の所定の始動条件が成立したときにエンジンを自動的に始動するいわゆるエコラン制御装置を備えた内燃機関の駆動システムに関する。

所定の停止条件が成立したときに内燃機関を自動的に停止し、別の所定の始動条件が成立したときに内燃機関を自動的に始動するエコラン制御装置が知られている。エコラン走行時は、交差点等で自動車が停車した場合などに、所定の停止条件下で内燃機関を自動停止させ、その後、別の所定の始動条件下で内燃機関を再始動させることにより、燃料を節約したり、排気エミッションを改善したりしている。

ところで、上記のエコラン制御装置においては、停止条件に関して車両停止時の路面の勾配状況が盛り込まれていないので、例えば登坂路において停止条件が成立して内燃機関が停止した場合、次に発進しようとした際に、始動条件がブレーキスイッチがＯＦＦすることだとすると、運転者がブレーキから足を離してから内燃機関が再始動するまでの間に車両が後退してしまうことが考えられた。

そうすると、運転者があわててアクセルを吹かして結果的に急発進してしまうなどの危険な状態が生じるおそれがあった。

坂路における内燃機関の制御としては、自動的な車速調整を行うクルーズコントロール装置において、高速での走行中に自動変速機をニュートラルに切り替えて、エンジン側を車輪側から切り離すことで、慣性走行や降坂時における機械的負荷を減少し、一層の低燃費化を図る技術などが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

この技術では勾配状況が制御に盛り込まれているが、エコラン制御のように内燃機関を停止させるものではなく、坂路走行における燃費の向上は必ずしも充分ではなかった。
特開２００３−３４３３０５号公報 特開平９−１７０４６８号公報 特開２００５−７５１７９号公報 特開２００１−２０７７７号公報 特開２０００−９１５７号公報 特開平７−１０１３２２号公報 特開２００５−１４７０４８号公報

本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、坂路走行においても充分な燃費向上を見込めるとともに、特に登坂発進時における車両の後退の危険を抑制する技術を提供することである。

上記目的を達成するための本発明は、所定の停止条件が満たされた場合に内燃機関を自動停止させるとともに、別の所定の始動条件が満たされた場合に内燃機関を自動始動させるエコラン制御装置と、
前記エコラン制御装置が搭載された車両の前後方向の勾配を検出する勾配検出手段と、
を備えた内燃機関の駆動システムであって、
前記勾配検出手段によって検出された前記車両の後傾角度が所定角度以上である場合には、前記エコラン制御装置による内燃機関の自動停止を禁止することを特徴とする。

ここで、所定角度とは、ブレーキスイッチがＯＮされており内燃機関が自動停止している状態において運転者がブレーキスイッチをＯＦＦしてから、内燃機関が自動始動するまでの間に車両が急に後退しないと考えられる閾値としての勾配であり、予め実験的に求められてもよい。

これによれば、急峻な登坂路ではエコラン制御による内燃機関の自動停止が禁止されるので、ブレーキスイッチがＯＮされており内燃機関が自動停止している状態において運転者がブレーキスイッチをＯＦＦしてから、内燃機関が自動始動するまでの間に、車両が後退する危険や、それに驚いて運転者がアクセルを踏み込むことによる急発進の危険を回避することができる。

また、本発明においては、前記車両におけるハンドブレーキが作動しているかどうかを検出するハンドブレーキ作動検出手段をさらに備え、
前記勾配検出手段によって検出された前記車両の後傾角度が所定角度以上であり、且つ前記ハンドブレーキ作動検出手段によって前記車両におけるハンドブレーキが作動していないことが検出された場合に、前記エコラン制御装置による内燃機関の自動停止を禁止するようにしてもよい。

すなわち、上述のような急峻な登坂路においてエコラン制御による内燃機関の自動停止が行われた場合であっても、ハンドブレーキが作動していれば、車両発進時にブレーキスイッチをＯＦＦしてから、内燃機関が自動始動するまでの間に車両が後退することはない。

従って、本発明においては、前記勾配検出手段によって検出された前記車両の後傾角度が所定角度以上であり、且つ前記ハンドブレーキ作動検出手段によって前記車両におけるハンドブレーキが作動していないことが検出された場合にのみ、エコラン制御による内燃機関の自動停止を禁止することとした。

そうすれば、ハンドブレーキが作動している場合など、発進時の車両の後退の危険が予防されている場合にはエコラン制御による内燃機関の自動停止が行われるので、登坂路の走行においても可及的に燃費と排気エミッションの向上を図ることができる。

なお、上記した本発明の課題を解決する手段については、可能なかぎり組み合わせて用いることができる。

本発明にあっては、坂路走行においても充分な燃費向上を見込めるとともに、特に登坂発進時における車両の後退の危険を抑制することができる。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。

図１は、本発明に好適なエコラン制御装置が適用された内燃機関の駆動システムの全体を表したブロック図である。この内燃機関の駆動システムは、所定の自動停止条件が成立
したときに内燃機関１を自動停止すると共に、内燃機関１の自動停止中に別の所定の始動条件が成立したときに内燃機関１を再始動するエコラン制御モードを実行可能である。

図１に示すように、本駆動システムにおける内燃機関１には、エンジン電子制御装置（以下、エンジンＥＣＵという）３と、エコラン電子制御装置（以下、エコランＥＣＵという）４と、ブレーキ電子制御装置（以下、ブレーキＥＣＵという）５が併設されている。

また、内燃機関１には、スタータモータ２が設けられており、エコランＥＣＵ４からの指令で、図示しないバッテリからの電力供給を受けて内燃機関１を始動させる。

エンジンＥＣＵ３は、各種入力信号に基づいて演算処理を行い、内燃機関１やエコランＥＣＵ４に必要な信号を出力する。具体的には、エンジンＥＣＵ３には、アクセルポジションセンサ３１からアクセルのＯＮ／ＯＦＦやアクセル開度の信号が、シフトポジションセンサ３２からはＡＴシフトポジションの信号が、クランクポジションセンサ３３からエンジン回転数の信号が入力される。また、エンジンＥＣＵ３には、エコランＥＣＵ４から出力されるエンジン停止命令信号及び、エンジン再始動命令信号が入力される。

また、ブレーキＥＣＵ５へは、ブレーキマスタ圧センサ５１からブレーキマスタ圧、車速センサ５２から車速の信号が入力される。また、エコランＥＣＵ４は、内燃機関１の駆動システム各部の状態を表す信号に基づいて、エコラン制御モードにおける内燃機関１の自動停止及び再始動を行うための命令信号を出力する。

具体的には、エコランＥＣＵ４には、エンジンＥＣＵ３から出力される燃料噴射状態、吸気量状態、点火状態等に関わる信号が入力される。また、ブレーキマスタ圧センサ５１からのブレーキマスタ圧信号、車速センサ５２からの車速信号、アクセルポジションセンサ３１からのアクセル信号等が入力される。

また、エコランＥＣＵ４は、エコラン制御を行うためのエンジン停止命令信号及びエンジンを再始動するためのエンジン再始動命令信号をエンジンＥＣＵ３に出力する。これによりエンジンＥＣＵ３は、内燃機関１に対し燃料噴射、吸気、点火制御等の制御信号を出力する。また、エコランＥＣＵ４は、内燃機関１の再始動を行う場合、スタータモータ制御信号をスタータモータ２に出力する。

また、本実施例においては、車両の前後方向の傾斜角を検出する傾きセンサ４１と、ハンドブレーキが作動されていることを検出するハンドブレーキセンサ４２とが備えられており、その出力信号がエコランＥＣＵ４に入力されるようになっている。

上述した構成を有する内燃機関１の駆動システムにおいては、所定の自動停止条件が成立することを検知して内燃機関１の自動停止を行う。この自動停止条件は、例えば、（１）車速が所定速度以下であること、（２）シフトポジションがドライブポジションとなっていること、（３）ブレーキマスタ圧が所定値以上であること、の３つが成立することであってもよい。

これらの自動停止条件が成立することをエコランＥＣＵ４が検知した場合、エコランＥＣＵ４は、エンジン停止命令信号をエンジンＥＣＵ３に出力する。これにより、エンジンＥＣＵ３は、内燃機関１への燃料の供給をカットするための燃料噴射信号及び、内燃機関１への吸気をカットするための吸気信号を内燃機関１に出力する。燃料の噴射及び吸気が停止されたことで、内燃機関１は自動停止する。

次に、内燃機関１が自動停止した状態で所定の始動条件が成立した場合には、ブレーキ
マスタ圧を検出する。その際、フットブレーキが充分に踏込まれている場合は、自動停止状態が継続される。一方、フットブレーキが充分に踏込まれていないような場合は、例えば（４）所定時間経過してもフットブレーキが踏込まれないこと。（５）アクセルポジションセンサ３１からのアクセル開度信号により、アクセルが所定量以上踏み込まれたと判断されたこと。（６）車速センサ５２による車速信号を検出し、車速が所定以上になったこと。が満たされた場合、内燃機関１の再始動制御が行われる。

内燃機関１の再始動制御が行われる場合は、エコランＥＣＵ４から、エンジンＥＣＵ３にエンジン再始動命令信号が出力されると共に、スタータモータ２へスタータモータ制御信号が出力される。これにより、内燃機関１が再始動される。なお、上記においてエコラン制御装置は、エコランＥＣＵ４を含んで構成される。また、傾きセンサ４１は勾配検出手段に相当する。ハンドブレーキセンサ４２はハンドブレーキ作動検出手段に相当する。

ここで、上記エコラン制御においては、内燃機関１を自動停止するかどうかの判断に、車両の傾きが考慮されていなかった。そうすると、例えば急峻な登坂路において内燃機関１が自動停止された状態で、内燃機関１を再始動しようとする場合、運転者がブレーキを離してから内燃機関１が再始動されるまでの間に、車両が後退するおそれがあった。

そこで、本実施例においては、傾きセンサ４１の出力信号をエコランＥＣＵ４に取り込み、車両の傾きが所定角以上の後傾の状態においては、内燃機関１の自動停止制御を禁止することとした。

図２には、本実施例における自動停止制御禁止ルーチンを示す。本ルーチンはエコランＥＣＵ４内のＲＯＭに記憶されたプログラムであり、車両の電源がＯＮされている状態においては所定期間毎に実行される。

本ルーチンが実行されるとまず、Ｓ１０１で上記の自動停止条件が成立しているかどうかが判定される。ここで、自動停止条件が成立していると判定された場合にはＳ１０２に、自動停止条件が成立していないと判定された場合にはＳ１０５に進む。

Ｓ１０２においては、車両傾き信号を取得する。具体的には、傾きセンサ４１の出力信号をエコランＥＣＵ４に読み込むことによって取得する。Ｓ１０２の処理が終了するとＳ１０３に進む。

Ｓ１０３においては、車両後傾角度がＡ１以上かどうかが判定される。すなわち、車両が角度Ａ１以上の登坂路を走行中かどうかが判定される。ここで、Ａ１は、車両がこれ以上の角度の登坂路を走行中の場合には、自動停止制御を行うと、再始動時に運転者がブレーキから足を離した際に車両が後退するおそれがあると判断される閾値としての登坂角度であり、予め実験的に求められた角度でもよい。ここで、車両後傾角度がＡ１以上と判定された場合にはＳ１０５に進む。一方、車両後傾角度がＡ１未満であると判定された場合には、Ｓ１０４に進む。

Ｓ１０４においては、自動停止制御を実行する。一方、Ｓ１０５においては、自動停止制御は禁止される。Ｓ１０４またはＳ１０５の処理が終了すると本ルーチンを一旦終了する。

以上、説明したように、本実施例においては、車両が急峻な登坂路を走行中の場合には、エコラン制御による自動停止制御を禁止することとした。これにより、自動停止した状態の内燃機関１が再始動される際に車両が後退する危険を回避することができる。

次に、本実施例における別の態様について説明する。図３には、本実施例における自動停止制御禁止ルーチン２のフローチャートを示す。本ルーチンと前述の自動停止制御禁止ルーチンとの相違点は、Ｓ１０２の処理の代わりにＳ２０１の処理が行われる点と、Ｓ２０２の処理が挿入された点である。以下、自動停止制御禁止ルーチンとの相違点についてのみ説明する。

Ｓ２０１においては、車両の傾き信号の他に、ハンドブレーキ作動信号も取得される。具体的には、ハンドブレーキセンサ４２の出力信号がエコランＥＣＵ４に読み込まれることによってハンドブレーキが作動しているかどうかが検出される。

そして、本ルーチンにおいては、Ｓ１０３で車両後傾角度がＡ１以上と判定された場合に、Ｓ１０５に進むのではなく、Ｓ２０２に進む。Ｓ２０２においては、ハンドブレーキがＯＮしているかどうかが判定される。これは、Ｓ２０１で取得されたハンドブレーキセンサ４２の出力に基づいて判定される。

ここで、ハンドブレーキが作動していないと判定された場合には、Ｓ１０５に進み、自動停止制御が禁止される。一方、ハンドブレーキが作動していると判定された場合には、Ｓ１０４に進んで自動停止制御が実行される。

以上、説明したように、本態様においては、車両が急峻な登坂路を走行中であっても、ハンドブレーキが作動している場合には、自動停止した状態からの内燃機関１の再始動時に車両が後退する危険を回避できるので、自動停止制御を実行することとした。

これによれば、車両が急峻な登坂路を走行中であっても自動停止制御をより多くの機会に実施することができ、可及的に燃費と排気エミッションとを向上させることができる。

次に、車両が急峻な降坂路を走行中の場合の、エコラン制御による自動停止制御の例について説明する。この例においては、車両が急峻な降坂路を走行中の場合には、内燃機関１が停止していても車両が自重や慣性によって走行し易いことから、内燃機関１をより多くの機会に自動停止することで、燃費と排気エミッションをより向上させる制御である。

図４には、本実施例における自動停止条件変更制御ルーチンについてのフローチャートを示す。本ルーチンはエコランＥＣＵ４のＲＯＭに記憶されたプログラムであり、車両の電源がＯＮされている間は所定期間毎に実行される。

本ルーチンが実行されると、まずＳ３０１において車両傾き信号が取得される。この処理は自動停止制御禁止ルーチンのＳ１０２と同様の処理である。Ｓ３０１が終了するとＳ３０２に進む。

Ｓ３０２においては、車両の前傾角度がＡ２以上かどうかが判定される。すなわち、車両が角度Ａ２以上の降坂路を走行中かどうかが判定される。ここで、Ａ２は、車両の前傾角度がこれ以上の場合は、車両の自重または慣性によってより走行し易い状態であり、より多くの機会に自動停止制御を行えると判断できる閾値としての前傾角度であり、予め実験的に求めてもよい。ここで、車両の前傾角度がＡ２未満と判定された場合にはＳ３０７に進む。一方、車両の前傾角度がＡ２以上と判定された場合にはＳ３０３に進む。

Ｓ３０３においては、バキュームウォーニングスイッチがＯＦＦされているかどうかが判定される。このバキュームウォーニングスイッチは、ブレーキの負圧が不充分な状態となっておりブレーキが効きづらい状態においてＯＮされるスイッチである。すなわち、バキュームウォーニングスイッチがＯＦＦされていると判断される場合は、ブレーキが充分
に効く状態であり、バキュームウォーニングスイッチがＯＮされていると判断される場合はブレーキが充分に効かないおそれがある状態である。

バキュームウォーニングスイッチがＯＦＦされていると判断される場合はＳ３０４に進む。一方、バキュームウォーニングスイッチがＯＮされていると判断される場合はＳ３０７に進む。

Ｓ３０４においては、エコラン制御における自動停止条件の車速条件をアップさせる。具体的には、通常の自動停止条件の車速条件は、例えば車速が６ｋｍ／ｈ以下であるところを、例えば１５ｋｍ／ｈとする。これにより、車速が比較的速い状態においても自動停止制御が行われるようになる。Ｓ３０４の処理が終了するとＳ３０５に進む。

Ｓ３０５においては、車速条件がアップされた状態の新しい自動停止条件が成立しているかどうかが判定される。ここで、新しい自動停止条件が成立していると判定された場合にはＳ３０６に進む。一方、新しい自動停止条件が成立していないと判定された場合にはＳ３０８に進む。

Ｓ３０６においては、自動停止制御が実行され、内燃機関１が自動的に停止される。Ｓ３０６の処理が終了すると本ルーチンを一旦終了する。

Ｓ３０７においては、通常の(車速条件がアップされていない)自動停止条件が成立しているかどうかが判定される。すなわち、Ｓ３０２で車両前傾角度がＡ２未満と判定された場合や、Ｓ３０３でバキュームウォーニングスイッチがＯＮしていると判定された場合にも、通常の自動停止条件が成立していれば、通常の自動停止制御をすべきであるからである。ここで、通常の自動停止条件が成立していると判定された場合にはＳ３０９に進む。一方、通常自動停止条件が成立していないと判定された場合には、Ｓ３０８に進む。

Ｓ３０８においては通常の内燃機関１の制御が実行され、自動停止制御は実行されない。Ｓ３０９においては、通常の自動停止制御が実行される。Ｓ３０８またはＳ３０９の処理が終了すると本ルーチンを一旦終了する。

以上、説明したように、この例においては、車両が急峻な降坂路を走行中の場合には、自動停止条件の車速条件をアップし、より早い速度で走行中にも自動停止制御を行うこととした。これは急峻な降坂路においては、車両の自重または慣性で内燃機関１が停止していてもより走行し易いという特性を利用するものである。これによれば、可及的に燃費及び排気エミッションを向上させることができる。

また、この例においては、バキュームウォーニングスイッチがＯＮしている場合には、自動停止条件の車速条件をアップしないので、ブレーキが充分に効きづらい状態で、車速がある程度速いにもかかわらず降坂路で内燃機関１が自動停止し、エンジンブレーキが効きづらくなる事態を回避することができる。

本発明の実施例に係る内燃機関の駆動システムの全体構成を示す図である。 本発明の実施例に係る自動停止制御禁止ルーチンを示すフローチャートである。 本発明の実施例に係る自動停止制御禁止ルーチン２を示すフローチャートである。 本発明の実施例に係る自動停止条件変更制御ルーチンを示すフローチャートである。

符号の説明

１・・・内燃機関
２・・・スタータモータ
３・・・エンジンＥＣＵ
４・・・エコランＥＣＵ
５・・・ブレーキＥＣＵ
３１・・・アクセルポジションセンサ
３２・・・シフトポジションセンサ
３３・・・クランクポジションセンサ
４１・・・傾きセンサ
４２・・・ハンドブレーキセンサ
５１・・・ブレーキマスタ圧センサ
５２・・・車速センサ

Claims (2)

1. 所定の停止条件が満たされた場合に内燃機関を自動停止させるとともに、別の所定の始動条件が満たされた場合に内燃機関を自動始動させるエコラン制御装置と、
   前記エコラン制御装置が搭載された車両の前後方向の勾配を検出する勾配検出手段と、
   を備えた内燃機関の駆動システムであって、
   前記勾配検出手段によって検出された前記車両の後傾角度が所定角度以上である場合には、前記エコラン制御装置による内燃機関の自動停止を禁止することを特徴とする内燃機関の駆動システム。
2. 前記車両におけるハンドブレーキが作動しているかどうかを検出するハンドブレーキ作動検出手段をさらに備え、
   前記勾配検出手段によって検出された前記車両の後傾角度が所定角度以上であり、且つ前記ハンドブレーキ作動検出手段によって前記車両におけるハンドブレーキが作動していないことが検出された場合に、前記エコラン制御装置による内燃機関の自動停止を禁止することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の駆動システム。

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