JP2010084629A - エンジン自動始動制御装置、エンジン自動始動停止制御装置、車両制御システム及びエンジン再始動方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 自動停止制御によってエンジンの停止を行った際に、ヒータ装置40を作動させている状態にある場合には、所定時点におけるヒータ装置40から吹き出される空気の温度である吹き出し温度に基づいて、エンジンを自動始動させる吹き出し温度条件を設定する手段と、設定された始動条件が成立した場合に、エンジンの始動を指示する手段とを具備するエコランECU10であって、吹き出し温度条件の設定を行った後に吹き出し温度が上昇している場合に、上昇した吹き出し温度に基づいて吹き出し温度条件の再設定を行うことを特徴としている。
【選択図】 図4
Description
しかしながら、エンジン停止条件が成立し、エンジンのアイドリングをストップをした場合、エンジンが停止するためエンジン水温が低下してしまう。エンジン水温が低下すると、エンジン水温を利用してユーザに温風を出力しているヒータの制御に影響を及ぼす可能性がある。
図2には、エコランモードに移行する直前に、車両に搭載されたヒータをオン、オフさせるブロアスイッチ(以下、ブロアSWと略記する)がオンされた場合のエコランECU100の制御手順を示す。
なお、エコランECU100によるエコランの制御状態には4つの状態がある。第1の状態は、エンジンの始動が完了し、エンジンが回転している「エンジン回転状態」である。第2の状態は、アイドリングストップ条件が成立し、エンジンECU200に対して燃料カットを要求している「アイドリングストップ準備状態」である。第3の状態は、アイドリングストップ制御によって、エンジンが停止している状態である「アイドリングストップ状態」である。第4の状態は、スタータモータを駆動してエンジンを始動させている状態である「エンジン始動状態」である。
ブロアSWがオンされると、エコランECU100はまずエンジン水温を判定する。このときのエンジン水温が例えば70℃の高温であったとする。エコランECU100は、エンジン水温が高く、ヒータのためにエンジンをオンさせておく必要がないと判定し、エコランを許可する。エコランモードへの移行が許可されると、上述した第2の状態である「アイドリングストップ準備状態」に移行する(図2に示すタイミングb参照)。ここでは、エコランECU100は、エンジンECU200に対して燃料カットを要求する。
また、エコランECU100は、外気温センサによって測定された外気温を取得してメモリに記録する。
エコランECU100は、外気温センサによって測定された外気温を取得し、取得した外気温のときに、エンジンをオンさせる必要があるブロアファンの吹き出し温度をマップを参照して決定する(図3に示すマップから求めたエンジンON吹き出し温度)。この温度を以下では、第1しきい値温度と呼ぶ。図2に示す例では、図2(F)に示す外気温度が5℃であるので、マップを参照して第1しきい値温度は40℃に設定される。
例えば、図2に示す例では、継続してブロアを駆動した場合に安定する吹き出し口温度である45℃から8℃下がった37℃のときにエコランを中止し、エンジンをオンさせることが好ましい。しかし、ブロアSWをオンしてから吹き出し口温度が安定するまでには数十秒程度かかるので、吹き出し口温度が安定する前に取得した温度である30℃を吹き出し口温度として設定すると、30℃から8℃を減算した22℃がエンジンをオンさせる温度に誤って設定されてしまう。このため、ヒータの吹き出し口温度が45℃から22℃まで低下しないとエンジンが始動されない。このため、乗員は寒さを我慢するか、手動でエンジンをオンさせなければならなかった。
空調装置の吹き出し温度が上昇する側に変化したときには、エンジンを始動させる吹き出し温度条件が低いままであると、変化した吹き出し温度と吹き出し温度条件との温度差が大きくなる。すなわち、吹き出し温度が大きく低下しないとエンジンが自動で始動しない。このため、乗員が寒いと感じてしまう。そこで、変化した吹き出し温度に応じて吹き出し温度条件を変更することで、乗員が寒いと感じる前にエンジンを再始動させることができる。
従って、エンジンを始動させる温度を空調装置の温度上昇に応じて適切な温度に設定することができ、乗員が寒いと感じる前にエンジンを再始動することができる。
従って、エンジン停止制御の直前に空調装置がオン操作された場合に、オン直後の吹き出し温度が上昇している間はエンジンを始動させる温度を空調装置の温度上昇に応じて適切な温度に設定することができる。また、空調装置のオン操作から所定時間を経過すると吹き出し温度が安定するので、エンジンを始動させる温度を固定とし、エンジンの始動制御を簡略化することができる。
従って、外気温度と車室内の温度との少なくとも一方に基づいてエンジンを始動させる温度を設定することができ、乗員が寒いと感じる前にエンジンを再始動させることができる。
外気温又は車室内の温度との少なくとも一方と、吹き出し温度との両方がそれぞれに設定されたしきい値よりも下回った場合にエンジンを始動させるので、乗員が寒いと感じている可能性が高いときにエンジンを再始動させることができる。
外気温度や車室内の温度に応じて、直ちにエンジンを始動させることができる。
エンジンの停止制御中に空調装置を作動させるための操作が行われているので、ユーザが寒いと感じている可能性が高い。そこで、エンジンを直ちに始動して、空調装置からの吹き出し空気の温度を上げることができる。
これら複数のECUは、CAN(Controller Area Network)等の通信プロトコルに従って通信を行う。
また、エンジンECU21は、エンジンの回転数がアイドル回転であった場合には、エコランECU10にエンジン停止許可信号を出力する。
また、エンジンECU21は、エコランECU10からの燃料カット要求に応じて、エンジンへの燃料供給をカットする。さらに、エコランECU10から燃料カット解除要求が出力されると、この要求に応じてエンジンに燃料を供給する。
また、エコランECU10は、各種センサからの信号を入力する入力端子を備え、この入力端子からブレーキが作動状態であることを示すブレーキ信号、変速機のシフトポジションを示すシフト信号、車速を示す車速信号、アクセルの開度を示すアクセル開度信号、エンジンの回転数を示すエンジン回転数信号、バッテリの電圧を示す電圧信号、エンジンの冷却水の温度を示すエンジン水温信号等を入力する。また、エコランECU10には、後述するエンジン水温センサ34で測定されたエンジン水温を示す信号、吹き出し口温度センサ43によって測定された吹き出し口温度を示す信号、ブロアSWのオン、オフを示すブロアSW信号が入力される。
イグニッションキーで操作されるスタータスイッチ(以下、キーSWと略記する)14、ニュートラルスイッチ(以下、ニュートラルSWと略記する)15、スタータリレー16が接続された配線13には、トランジスタ12を介してバッテリからの電源ライン11が接続されている。エコランECU10のマイコン70によってトランジスタ12がオンされると、スタータリレー16のコイルが通電し、スタータリレー16がオンする。スタータリレー16がオンするとスタータモータ17にバッテリからの電力が供給され、スタータモータ17の作動によりエンジンが始動する。
マイコン70は、CPU71、ROM72、RAM73、NVRAM(Non Volatile RAM)74、入出力部75等を有している。CPU71は、ROM72に格納したプログラムを読み込んで、このプログラムに従った演算を行う。すなわち、ROM72に格納されたプログラムをCPU71が読み込むことで、後述するエコラン制御を実施する。また、RAM73には、演算結果のデータが書き込まれ、NVRAM74は、RAM73に書き込まれていたデータで、電源オフ時に保存の必要なデータが書き込まれる。
冷却経路35には、冷却水を圧送するウォータポンプ31、シリンダブロック及びシリンダヘッド内のウォータジャケット32、熱交換器であるラジエータ33等が設けられている。また、冷却経路35には、エンジンから流出する冷却水の温度を検出するエンジン水温センサ34が設けられている。エンジン水温センサ34で測定されたエンジン水温は、エコランECU10に出力される。
なお、図7(A)のエコランモードに示す数字が、エコランモードを示している。例えば「2」は第2の状態を示し、「3」は第3の状態を示している。
また、エコランECU10は、外気温センサ(不図示)によって測定された外気温を取得し、取得した外気温をRAM73に記録する。
本実施例のエコランECU10は、吹き出し口温度センサ43によって測定される吹き出し口温度をピークホールドする。すなわち、吹き出し口温度の最大値が更新されるたびに、この最大値を吹き出し口温度に設定する。また、吹き出し口温度の変更に伴って、第2しきい値温度も随時変更していく。図7に示す例では、エコラン開始時の吹き出し口温度が30℃であったため、第2しきい値温度は22℃に設定されている。しかし、図7に示すタイミングcでは、吹き出し口が45℃となるため、第2しきい値温度も37℃に設定される。なお、図7に示すタイミングcは、吹き出し口温度が上がりきり、以降、エンジンが始動されるまで、吹き出し温度が下がる一方に変化する点である。また、図7のタイミングb〜cの区間に示す吹き出し口温度の点線は、ブロアSWがオンされてから十分な時間を経過した後にエコラン制御に移行した場合の吹き出し口温度の推移を示す。
エコラン開始時には、吹き出し口温度は30℃であったため、第2しきい値温度である22℃がエンジンONしきい値に設定される。しかしその後、ブロアSWをオンしてから吹き出し口温度が安定するまでには、数十秒かかるため、吹き出し口温度が徐々に上昇する。エコランECU10は、吹き出し口温度の最高値をピークホールドしているため、エンジンONしきい値も吹き出し口温度の上昇に合わせて変更される。図7に示すタイミングcでは、エンジンONしきい値は37℃に設定される。
すなわち、エコランECU10は、エンジンの再始動が必要であると判定すると、エンジンECU21にスタータモータによるエンジンの駆動を要求する。エンジンECU21は、エンジンの回転数に応じて、エコランECU10からのスタータ駆動要求を許可するか否かを判定する。エコランECU10は、エンジンECU21からスタータ駆動を許可する許可信号を入力すると、図4に示すトランジスタ12をオンさせて、スタータモータ17を駆動させる。
また、エコランECU10は、エンジン水温が所定温度以上である、吹き出し口温度センサ43で測定される吹き出し口温度が所定温度以上であるという2つの条件のうちの少なくとも一方の条件が満たされた場合に、アイドリングストップを許可してエンジンを停止させる。
また、エコランECU10は、外気温センサ(不図示)によって測定された外気温を取得する。外気温を取得するとエコランECU10は、図3に示すマップを参照して、取得した外気温のときにエンジンをオンさせる必要があるブロアファン41の吹き出し口温度を求める。この温度を以下では、第1しきい値温度と呼ぶ。図9に示す例では、外気温センサで測定した外気温度が5℃であるので(図9(G)参照)、エコランECU10はマップを参照して第1しきい値温度を40℃に設定する(図9(E)のタイミングa参照)。
吹き出し口温度が40℃に到達すると、エコランECU10は図9(D)に示す吹き出し口温度確定検出タイマのカウントを開始する。この吹き出し口温度確定検出タイマは、吹き出し口温度が第1しきい値温度以上である時にカウントを開始して、吹き出し口温度が第1しきい値温度よりも下回ると、カウントを終了する。
1つ目は、エンジン水温が所定温度以上の状態にあることであり、2つ目は、吹き出し口温度が第1しきい値以上の状態が所定時間以上継続することである。
水温センサ34によって測定されるエンジン水温が所定温度以上であるか否かだけを判断材料として、エコラン制御への移行を許可するか否かを判定していると、ヒータ装置40の送風空気が所定温度に到達せず、エコラン制御中の暖房性能を満たすことができない状態が生じる可能性がある。
このため、本実施例では、送風空気を車室内に導くダクトの吹き出し口付近に設けた吹き出し口温度センサ43により吹き出し口の温度を測定し、エコランECU10で吹き出し口温度が第1しきい値以上の状態が所定時間継続しているか否かを判定している。
第1しきい値温度は、外気温に応じて決定されたエンジンをオンさせる必要があるブロアファンの吹き出し口温度であるから、吹き出し口温度が第1しきい値温度以上であれば、エコラン制御中であってもヒータ装置40が暖房性能を満たすことができる。
なお、本実施例では2つ目の条件として、吹き出し口温度が第1しきい値以上の状態が所定時間以上継続したかを判定しているが、吹き出し口温度が第1しきい値以上の温度に上昇した場合には、2つ目の条件を満たしたと判定するようにしてもよい。
本実施例のエコランECU10は、吹き出し口温度センサ43によって測定される吹き出し口温度をピークホールドする。すなわち、吹き出し口温度の最大値が更新されるたびに、この最大値を吹き出し口温度に設定する。また、吹き出し口温度の変更に伴って、第2しきい値温度も随時変更していく。図9に示す例では、第3の状態である「アイドリングストップ状態」に移行したときの吹き出し口温度が43℃であったため、第2しきい値温度は35℃に設定される。この後、吹き出し口温度が上昇しきり、以降、エンジンが始動されるまで吹き出し温度が下がる一方に変化する時点である、図9に示すタイミングeでは、吹き出し口温度が44℃であるので、第2しきい値温度も36℃に更新される。
第3の状態への移行時に、吹き出し口温度は43℃であったため(図9(C)のタイミングd参照)、第2しきい値温度である35℃がエンジンONしきい値に設定される。その後、吹き出し口温度が徐々に上昇し、エコランECU10も吹き出し口温度の最高値をピークホールドするため、エンジンONしきい値も吹き出し口温度の上昇に合わせて変更される。図9に示す例では、エンジンONしきい値は36℃に設定される。
また、エンジンを停止させてアイドリングストップを許可する条件として、ヒータ装置40からの送風空気の温度だけを判断材料としてもよい。すなわち、吹き出し口温度センサ43によって測定される吹き出し口温度が所定温度以上の状態にあるか否かを判定して、エンジンの停止を許可するか否かを判定する。
例えば、上述した実施例1では、エンジン停止条件が成立してエンジンが停止すると、所定時間が経過するまでは、吹き出し口温度の値をピークホールドしていくが、所定時間が経過すると、吹き出し口温度を所定時間内での最大値に固定してもよい。
11 マイコン
12 トランジスタ
13 キーSW
14 ニュートラルSW
16 スタータリレー
17 スタータモータ
21 エンジンECU
33 ラジエータ
34 エンジン水温センサ
40 ヒータ装置
41 ブロアファン
42 ヒータコア
43 吹き出し口温度センサ
Claims (13)
- エンジンの自動停止制御によって前記エンジンが停止している状態にあるときに前記エンジンを自動始動させる制御を行うエンジン自動始動制御装置であって、
前記自動停止制御によって前記エンジンの停止を行った際に、空調装置を作動させている状態にある場合には、所定時点における前記空調装置から吹き出される空気の温度である吹き出し温度に基づいて、前記エンジンを自動始動させる吹き出し温度条件を設定する始動条件設定手段と、
前記始動条件設定手段で設定された始動条件が成立した場合に、前記エンジンの始動を指示するエンジン始動制御手段と、を備え、
前記始動条件設定手段は、前記吹き出し温度条件の設定を行った後に前記吹き出し温度が上昇している場合に、上昇した前記吹き出し温度に基づいて前記吹き出し温度条件の再設定を行うことを特徴とするエンジン自動始動制御装置。 - 前記始動条件設定手段は、前記吹き出し温度をピークホールドし、該ピークホールドした吹き出し温度に基づいて前記吹き出し温度条件の再設定を行うことを特徴とする請求項1記載のエンジン自動始動制御装置。
- 前記始動条件設定手段は、前記自動停止制御によって前記エンジンが停止すると、所定時間が経過するまでは上昇した前記吹き出し温度に基づいて前記吹き出し温度条件の再設定を行い、前記所定時間を経過すると前記吹き出し温度条件の再設定を行わないことを特徴とする請求項1又は2記載のエンジン自動始動制御装置。
- 前記始動条件設定手段は、前記吹き出し温度条件の再設定を、前記空調装置を作動するための操作が行われている場合に行うことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項記載のエンジン自動始動制御装置。
- 前記始動条件設定手段は、前記吹き出し温度条件の設定を、更に、外気温度と車室内の温度との少なくとも一方に基づいて行うことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項記載のエンジン自動始動制御装置。
- 前記始動条件設定手段は、前記吹き出し温度に基づいて求めた第1しきい値と、外気温と車室内の温度との少なくとも一方に基づいて求めた第2しきい値とを比較し、温度の低いほうのしきい値を用いて前記吹き出し温度条件の再設定を行うことを特徴とする請求項5記載のエンジン自動始動制御装置。
- 前記始動条件設定手段は、前記自動停止制御中に前記空調装置を作動するための操作が行われた場合、外気温度と車室内の温度との少なくとも一方に基づいて求めた第2しきい値に基づいて、前記エンジンの始動を指示することを特徴とする請求項5記載のエンジン自動始動制御装置。
- エンジン始動制御手段は、前記自動停止制御中に前記空調装置を作動するための操作が行われた場合に、前記エンジンの始動を指示することを特徴とする請求項1から7のいずれか一項記載のエンジン自動始動制御装置。
- エンジンの自動停止制御によって前記エンジンが停止している状態にあるときに前記エンジンを自動始動させる制御を行うエンジン自動始動制御装置であって、
所定時点における空調装置から吹き出される空気の温度である吹き出し温度に基づいて、前記エンジンを自動始動させる第1の吹き出し温度条件を設定する第1の温度条件設定手段と、
所定時点における外気温度に基づいて、前記エンジンを自動始動させる第2の吹き出し温度条件を設定する第2の温度条件設定手段と、
前記自動停止制御によって前記エンジンの停止を行った際に、前記空調装置を作動させている状態にある場合には、前記第1の吹き出し温度条件と前記第2の吹き出し温度条件とに基づいて、前記エンジンを自動始動させる吹き出し温度条件を設定する始動条件設定手段と、
前記始動条件設定手段で設定された始動条件が成立した場合に、前記エンジンの始動を指示するエンジン始動制御手段と、を備え、
前記始動条件設定手段は、前記吹き出し温度条件の設定を行った後に前記吹き出し温度が上昇している場合には、上昇した前記吹き出し温度に基づいて前記吹き出し温度条件の再設定を行うことを特徴とするエンジン自動始動制御装置。 - エンジンを冷却するための冷却水の熱を利用して暖房を行う空調装置を備えた車両に搭載され、前記エンジンの自動停止制御によって前記エンジンが停止されている状態にあるときに前記エンジンを自動始動させる制御を行うエンジン自動始動制御装置であって、
前記自動停止制御によって前記エンジンの停止を行った際に、空調装置を作動させている状態にある場合には、所定時点における前記空調装置から吹き出される空気の温度である吹き出し温度に基づいて、前記エンジンを自動始動させる吹き出し温度条件を設定する始動条件設定手段と、
前記始動条件設定手段で設定された始動条件が成立した場合に、前記エンジンの始動を指示するエンジン始動制御手段と、を備え、
前記始動条件設定手段は、前記吹き出し温度条件の設定を行った後に前記吹き出し温度が上昇している場合に、上昇した前記吹き出し温度に基づいて前記吹き出し温度条件の際設定を行うことを特徴とするエンジン自動始動制御装置。 - 所定の停止条件が成立するとエンジンを停止させるエンジン自動停止制御を行うと共に、前記エンジン自動停止制御によるエンジン停止中に所定の再始動条件が成立すると、前記エンジンを始動させるエンジン自動始動制御を行うエンジン自動始動停止制御装置であって、
エンジン水温が所定値以上である場合に前記所定の停止条件が成立すると前記エンジンの停止を指示するエンジン停止制御手段と、
前記エンジン停止制御手段による前記エンジンの停止を行った際に、空調装置を作動させている状態にある場合には、所定時点における前記空調装置から吹き出される空気の温度である吹き出し温度に基づいて、前記エンジンを自動始動させる吹き出し温度条件を設定する始動条件設定手段と、
前記始動条件設定手段で設定された始動条件が成立した場合に前記エンジンの始動を指示するエンジン始動制御手段と、を備え、
前記始動条件設定手段は、前記吹き出し温度条件の設定を行った後に前記吹き出し温度が上昇している場合には、上昇した前記吹き出し温度に基づいて前記吹き出し温度条件の再設定を行うことを特徴とするエンジン自動始動停止制御装置。 - エンジンを自動停止制御により停止させた際に、空調装置が作動した状態にある場合には、所定時点における前記空調装置から吹き出される空気の温度である吹き出し温度に基づいて、前記エンジンを自動始動させる吹き出し温度条件を設定する始動条件設定手段と、
前記始動条件設定手段で設定された始動条件が成立した場合に、前記エンジンの始動を指示するエンジン始動制御手段とを備えるエコラン制御装置と、
前記エコラン制御装置からの指示により前記エンジンの始動制御を行うエンジン制御装置と、を有し、
前記始動条件設定手段は、前記吹き出し温度条件の設定を行った後に前記吹き出し温度が上昇している場合に、上昇した前記吹き出し温度に基づいて前記吹き出し温度条件の再設定を行うことを特徴とする車両制御システム。 - エンジンを自動停止制御により停止させた際に、空調装置が作動した状態にある場合には、所定時点における前記空調装置から吹き出される空気の温度である吹き出し温度に基づいて、前記エンジンを自動始動させる吹き出し温度条件を設定するステップと、
前記吹き出し温度条件の設定を行った後に前記吹き出し温度が上昇している場合に、上昇した前記吹き出し温度に基づいて前記吹き出し温度条件の再設定を行うステップと、
前記空調装置の吹き出し温度が設定された前記吹き出し温度条件となると、前記エンジンの始動を指示するステップと、
を有することを特徴とするエンジン再始動方法。
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WO2011055616A1 (ja) * | 2009-11-05 | 2011-05-12 | アイシン精機株式会社 | エンジン停止判定装置およびエンジン停止判定方法 |
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JP2009208619A (ja) * | 2008-03-04 | 2009-09-17 | Toyota Motor Corp | 車両用暖房装置 |
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- 2008-09-30 JP JP2008254722A patent/JP5276402B2/ja active Active
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