JP2011001925A - アイドルストップ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】下り坂や上り坂でもアイドルストップ状態からのエンジンの再始動がブレーキペダルの操作で安全に行なえるようにしてアイドルストップの安全性を向上し、ブレーキペダルの操作で下り坂や上り坂でも安全にアイドルストップを実施できるようにする。
【解決手段】アイドルストップ車１のアイドルストップ制御部１１の制御処理部１２ａが備える再始動制御手段により、アイドルストップ状態でブレーキペダル２０の操作量としてのブレーキ圧がブレーキペダル２０の踏み増しによって増加方向に変化することを条件に、下り坂や上り坂であってもブレーキペダル２０の操作によって安全にエンジン３を自動的に再始動し、ブレーキペダル２０の操作で下り坂や上り坂でも安全にアイドルストップを実施する。
【選択図】図１

Description

この発明は、アイドルストップ状態で停止しているエンジンの再始動がブレーキペダルの操作で行なえるアイドルストップ車のアイドルストップ制御装置に関し、詳しくは、エンジンを再始動する際の安全性の向上に関する。

一般に、アイドルストップ車は、赤信号等でブレーキペダルが踏まれて走行が停止すると、ブレーキペダルが踏み続けられている等の所定のアイドルストップ条件を満足することにより、エンジンを自動停止してアイドルストップ状態になり、つぎに、信号が赤から青に変わる等したときにドライバの解除操作によってエンジンを再始動してアイドルストップ状態を解除する。

そして、ドライバの解除操作がレバーやスイッチの手動操作である場合は、本来、シフトレバーをドライブレンジ（Ｄレンジ）に入れたままハンドル操作とブレーキ、アクセルの足の操作だけで運転することが可能であるにもかかわらず、アイドルストップを実施するために、それ以外の煩わしい操作をドライバに強いることになり、運転の操作性が低下する。

そこで、従来のこの種のアイドルストップ車においては、ドライバの解除操作をブレーキペダルの操作とし、搭載するアイドルストップ制御装置により、アイドルストップ状態で信号が赤から青に変わる等したときに、ドライバがブレーキペダルの踏力を緩めてブレーキ液圧が所定圧を下回ることを条件にエンジンを自動的に再始動してアイドルストップの状態を解除することが提案されている（例えば、特許文献１（段落［００５４］、図１、図５等）参照）。

また、ドライバの姿勢変化等によりブレーキペダルの踏力が誤って緩められたときの誤動作を防止するため、搭載するアイドルストップ制御装置により、アイドルストップの状態で信号が赤から青に変わる等したときに、ドライバがブレーキペダルの踏み込みを一旦緩めて再度ブレーキペダルを踏み込むことを条件にエンジンを自動的に再始動してアイドルストップの状態を解除することも提案されている（例えば、特許文献２（請求項２、段落［００３１］−［００４１］、図１、図２等）参照）。

特許第３６１３９７０号公報 特開２００１−２０７８８４号公報

前記した従来のアイドルストップ制御装置の場合、アイドルストップ状態で停止しているエンジンの再始動が、ブレーキペダルの踏力を緩めるか、ブレーキペダルの踏み込みを一旦緩めて再度ブレーキペダルを踏み込むことで行なわれる。

これらの場合、とくに走行中にもブレーキペダルを踏み続ける必要がある下り坂においてアイドルストップを実施すると、アイドルストップ状態からエンジンを再始動するためにブレーキペダルの踏み込みを緩めることが必要になり、安全性の面から問題となる。そのため、実際には下り坂ではアイドルストップは禁止される。

なお、上り坂にあっても、アイドルストップ状態からエンジンを再始動するためにブレーキペダルの踏み込みを緩めることによって車両がずり下がる可能性がある。そのため、アイドルストップ車がずり下がり防止機能（ヒルスタートアシスト機能）を搭載していなければ、上り坂でもアイドルストップを実施することは好ましくない。

本発明は、下り坂や上り坂でもアイドルストップ状態からのエンジンの再始動がブレーキペダルの操作で安全に行なえるようにしてアイドルストップの安全性を向上し、ブレーキペダルの操作で下り坂や上り坂でも安全にアイドルストップを実施できるようにすることを目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明のアイドルストップ制御装置は、アイドルストップ車に搭載され、エンジンが停止しているアイドルストップ状態でのブレーキペダルの操作によりエンジンが再始動する車両のアイドルストップ制御装置において、前記アイドルストップ状態で前記ブレーキペダルの操作量が増加方向に変化することを条件にエンジンを再始動する再始動制御手段を備えたことを特徴としている（請求項１）。

また、本発明のアイドルストップ制御装置は、前記ブレーキペダルの操作量の変化を検出する変化検出手段をさらに備え、前記再始動制御手段は、前記変化検出手段が前記操作量の所定時間内の所定値以上の増加方向の変化を検出することを条件にエンジンを再始動することを特徴としている（請求項２）。

請求項１の発明の場合、アイドルストップ状態でブレーキペダルの操作量が踏み増しによって増加方向に変化することを条件に、再始動制御手段がエンジンを再始動するため、アイドルストップのエンジンの再始動が、ブレーキペダルの踏み込みを緩めるのではなく、ブレーキペダルを踏み増しすることで行なわれ、下り坂や上り坂であってもブレーキペダルの操作によって安全にアイドルストップを実施してエンジンを自動的に再始動することができ、アイドルストップの安全性が向上し、ブレーキペダルの操作で下り坂や上り坂でも安全にアイドルストップを実施できる。

また、請求項２の発明の場合、ブレーキペダルの踏み増しにより変化検出手段がブレーキペダルの操作量の所定時間内の所定値以上の増加方向の変化を検出したときに、再始動制御手段がエンジンを再始動するため、ドライバがアイドルストップ状態を解除する意図を持ってブレーキペダルを意識的に踏み増ししたときにのみエンジンが再始動され、アイドルストップの安全性が一層向上する。

本発明の一実施形態のブロック図である。 図１の動作説明用のフローチャートである。 図１の動作説明用のブレーキ液圧の時間変化の説明図である。

つぎに、本発明をより詳細に説明するため、一実施形態について、図１〜図３を参照して詳述する。

図１はアイドルストップ車１に搭載されたアイドルストップ制御装置のブロック構成を示し、アイドルストップ車１は軽量化、小型化等を図るため、電源として１２Ｖの比較的小容量の１個の鉛バッテリ２を備え、この鉛バッテリ２によりアイドルストップの再始動の電源等も賄う。

図１において、３はアイドルストップ車１のエンジン、４はエンジン３のトランスミッション側の無段変速機（ＣＶＴ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）である。５はエンジン３を始動するスタータであり、鉛バッテリ２から給電される。６はエンジン３の回転力がベルト７を介して伝達されるオルタネータであり、走行中等に発電出力で鉛バッテリ２を充電する。

８はＥＣＵ（ｅｃｔｒｏｎｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ）構成のＶＳＣ（Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御部であり、周知のＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）、ＴＣＳ（トラクションコントロールシステム）、横滑り防止の制御機能を備え、ブレーキ機構のマスタシリンダの液圧センサ９が検出するブレーキ液圧や舵角センサ、ヨーレートセンサが検出する舵角、ヨーレート等に基づき、ブレーキアクチュエータ１０ａ、１０ｂ等を制御することにより、急ブレーキをかけたときに生じるタイヤのロックを防止し（ＡＢＳ）、発進、加速時のタイヤのスリップをコントロールし（ＴＣＳ）、コーナーリングの際にエンジン３の出力やブレーキの効きを調整する（横滑り防止）。なお、図示はしていないが、トルクコンバータを備えており、変速機４が走行レンジである場合にはエンジン３の駆動力によってクリープ力が発生するようになっている。

１１はＥＣＵ構成のアイドルストップ制御部であり、制御処理部１２ａおよび昇圧給電部１２ｂを内蔵し、本発明のアイドルストップ制御装置を形成する。

そして、アイドルストップ制御部１１はＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の車内通信のバス１３等を介してＶＳＣ制御部８等の車内の各種の制御部やセンサ等に接続され、ＶＳＣ制御部８からバス１３を介して得られる液圧センサ９のブレーキ液圧の情報、エンジン３の温度センサ１４の水温の情報、鉛バッテリ２の電流センサ１５の充電電流の情報、車速の情報等を収集する。また、アイドルストップ制御部１１には、Ｇセンサ１６の傾斜判定情報、エンジンフードスイッチ１７の開閉情報、ドライバ席側のドアのカーテシスイッチ１８の開閉情報、エコランキャンセルスイッチ１９のオンオフ情報等も入力される。

制御処理部１２ａはアイドルストップおよびヒルスタートアシストの制御機能を有し、本発明の再始動制御手段、変化検出手段を形成する。そして、アイドルストップ制御は、エコランキャンセルスイッチ１９のオン操作でエコラン（経済走行）の運転モードがキャンセル（オフ）されない限りアイドルストップ制御を実行し、液圧センサ９のブレーキ液圧や車速等の情報に基づいて、後述するようにエンジン３の自動停止、再始動を行なう。また、ヒルスタートアシストの制御は、坂路においてアイドルストップ車１を停止状態に維持する周知のヒルホールド機能と同様のブレーキ制御により、登坂発進時、ドライバがブレーキペダル２０からアクセルペダル（図示せず）に足を踏み替えた際に、ＶＳＣ制御部８のブレーキアクチュエータ１０ａ、１０ｂを介してブレーキ油圧を保持し、アイドルストップ車１がずり下がるのを防止する。

一方、昇圧給電部１２ｂは少なくともアイドルストップ制御が実行される間、鉛バッテリ２の電源電圧を昇圧し、昇圧した電源と鉛バッテリ２の電源をダイオードのオアゲート回路２１を介してカーナビゲーション装置を含むオーディオ装置等の電源圧の変動の影響を受け易い各車内装置２２に給電し、それらの電源圧を補償する。

つぎに、制御処理部１２ａのアイドルストップ制御について、さらに説明する。

アイドルストップ制御はイグニッションキーがオンしてエンジン３が始動した後、所定の作動条件を満足することで始まる。前記作動条件の一例は、（１）エンジン３が十分に暖まっている。（２）鉛バッテリ２が十分に充電されている。（３）シフトレバーをＤレンジに入れて一定車速（例えば５Ｋｍ／ｈ）以上で走行した。（４）エンジンフードスイッチ１７やカーテシスイッチ１８の開閉情報によりエンジンフード（ボンネット）、運転席のドアが閉まっていることを確認した。（５）ブレーキブースタの負圧が十分に高い。の５条件を満足することである。

そして、アイドルストップ制御が始まると、シフトレバーをＤレンジに入れた状態での走行中に赤信号等でブレーキペダル２０を踏み、アイドルストップ車１が走行を停止して車速が０になることにより、制御処理部１２ａがエンジン３の燃料供給をカットしてエンジン３を自動停止し、アイドルストップ状態になる。

つぎに、信号機が青信号に切替わる等したときに、従来は所定の再始動条件を満足した上で、ドライバがブレーキペダル２０からアクセルペダルに踏み変えたり、ブレーキペダル２０の踏力を弱めることによってスタータ５を作動し、エンジン３を再始動するが、これでは、とくにブレーキペダル２０を踏み続ける必要がある下り坂においてはエンジン３の再始動が安全に行なえない可能性が高い。

そこで、制御処理部１２ａは前記アイドルストップ作動条件を満たした状態でブレーキペダル２０が踏み増しされることによりエンジン３を再始動する。

図２はアイドルストップ状態で制御処理部１２ａが実行するエンジン再始動のフローチャートであり、アイドルストップ状態になると、制御処理部１２ａは変化検出手段により、ブレーキペダル２０の操作量としての液圧センサ９のブレーキ液圧の時間変化を監視して検出する。また、変化検出手段の検出に基づき、再始動制御手段はブレーキ液圧が増加方向に変化するか否かを判定する。なお、ブレーキペダル２０の操作量は、ブレーキペダル２０の機械的な踏み込み量や踏力等から検出してもよいが、本実施形態においては、液圧センサ９が出力するマスタシリンダのブレーキ液圧から検出する。また、再始動制御手段はブレーキ液圧の大きさも判定し、ブレーキ液圧の大きさおよびその増加方向の変化からドライバのエンジン再始動の意思を判定して確認する。

そして、アイドルストップ中のブレーキペダル２０の踏み増しによりブレーキペダル２０の操作量が増加方向に変化して変化検出手段がブレーキ液圧の増加を検出すると（図２のステップＳ１）、再始動制御手段は、増加方向の変化が開始から所定時間（例えば２００ｍｓ）継続したときに、ブレーキ液圧が規定値（例えば２ＭＰａ）以上か否かを判定する（図２のステップＳ２）。さらに、変化検出手段の検出に基づき、再始動制御手段は、ブレーキ液圧が前記所定時間内に所定値（例えば１ＭＰａ）以上増加方向に変化したか否かを判定する（ステップＳ３）。

すなわち、アイドルストップ中に単にブレーキ液圧が前記規定値（例えば２ＭＰａ）以上に増加することからブレーキペダル２０の踏み増しを検出してエンジン３を再始動すると、アイドルストップ中のドライバの姿勢変化等でブレーキ液圧がドライバの意図と無関係に増加したとき等に誤ってエンジン３を再始動する可能性がある。そこで、前記所定時間を、ドライバが意図的に踏み増ししなければブレーキ液圧が前記所定値（例えば１ＭＰａ）以上も増加することがない短時間（例えば２００ｍｓ）に設定する。そして、再始動制御手段は、変化検出手段が前記所定時間内にブレーキ液圧の前記所定値以上の変化を検出したと判定したときに、図２のステップＳ１からステップＳ２に移行し、まず、変化後のブレーキ圧が２ＭＰａ以上であるか否かを判定する。つぎに、変化後のブレーキ圧が２ＭＰａ以上であると、ステップＳ２からステップＳ３に移行し、そのブレーキ圧が前記所定時間（例えば２００ｍｓ）以内に増加方向に前記所定値（例えば１Ｍｐａ）以上変化して生じたものであるか否かを判定する。

図３はアイドルストップ中のブレーキペダル２０の意図的な踏み増しにより、ブレーキ圧が前記所定時間（例えば２００ｍｓ）以内に増加方向に前記所定値（例えば１Ｍｐａ）以上変化した場合の液圧変化例を示し、図中のｔ１が踏み増しの開始時刻、ｔ２がｔ１から前記所定時間（例えば２００ｍｓ）経過した時刻である。

そして、アイドルストップ中にブレーキペダル２０が踏み増しされ、ブレーキ圧が前記所定時間（例えば２００ｍｓ）以内に増加方向に前記所定値（例えば１Ｍｐａ）以上変化して規定圧（例えば２ＭＰｓ）以上になると、図２のステップＳ３からステップＳ４に移行し、スタータ５を始動してエンジン３を自動的に再始動する。

そのため、下り坂でアイドルストップした場合、ブレーキペダル２０の踏み増しにより十分にブレーキがかかった状態で安全にエンジン３を再始動しすることができ、その後、ブレーキペダルの踏力を適当に緩めることにより、安全に走行を開始することができる。なお、平坦路や上り坂でアイドルストップした場合にも、ブレーキペダル２０の踏みましにより十分にブレーキがかかった状態でエンジン３が再始動するので安全である。また、上り坂においては、エンジン３が再始動した後、ドライバがブレーキペダルからアクセルペダルに踏み替えたりすると、その踏み替えの瞬時等にはクリープ力やヒルスタートアシストの制御によりアイドルストップ車１のずり下がりが防止される。

したがって、前記実施形態の場合、アイドルストップ中のブレーキペダル２０の意図的な踏み増しにより、アイドルストップ車１のブレーキペダル２０の操作量がアイドルストップ状態での踏み増しによって増加方向に変化し、ブレーキ液圧が所定値（２ＭＰｓ）以上になり、かつ、前記増加方向の変化により、制御処理部１２ａの変化検出手段が、ブレーキペダルの操作量の所定時間内の所定値以上の増加方向の変化として、ブレーキ液圧の前記所定時間（例えば２００ｍｓ）以内における増加方向の前記所定値（例えば１Ｍｐａ）以上の変化を検出することにより、制御処理部１２ａの再始動制御手段がエンジン３を再始動する。そのため、アイドルストップのエンジン３の再始動が、ブレーキペダル２０の踏み込みを緩めるのではなく、ブレーキペダル２０を踏み増しすることで行なわれ、下り坂や上り坂であってもブレーキペダル２０の操作によって安全にアイドルストップを実施してエンジン３を自動的に再始動することができ、アイドルストップの安全性が極めて向上し、ブレーキペダル２０の操作で下り坂や上り坂でも安全にアイドルストップを実施することができる。

そして、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行なうことが可能であり、例えば、ブレーキペダル２０の操作量の増加方向の変化の前記所定時間、前記所定値は、実験等に基づいて適当に設定してよく、２００ｍｓ、１ＭＰｓに限るものではない。また、ブレーキペダル２０の操作量の検出は、ブレーキ液圧から検出する代わりに、ブレーキペダル２０の位置変化や踏圧を検出して機械的な踏み込み量や踏力等から検出してもよい。

つぎに、前記実施形態においては、ヒルスタートアシストの制御機能も備えたアイドルストップ車１に適用したが、アイドルストップ車１がヒルスタートアシストの制御機能を備えていなくても、本発明を同様に適用することができる。

そして、本発明は、エンジン３のみを駆動源とするアイドルストップ車１だけでなく、エンジンと燃料電池等を駆動源とするハイブリッド車等のアイドルストップ車にも同様に適用することができる。

１ アイドルストップ車
３ エンジン
１１ アイドルストップ制御部
１２ａ 制御処理部
２０ ブレーキペダル

Claims (2)

1. アイドルストップ車に搭載され、エンジンが停止しているアイドルストップ状態でのブレーキペダルの操作によりエンジンが再始動する車両のアイドルストップ制御装置において、
   前記アイドルストップ状態で前記ブレーキペダルの操作量が増加方向に変化することを条件にエンジンを再始動する再始動制御手段を備えたことを特徴とするアイドルストップ制御装置。
2. 請求項１に記載のアイドルストップ制御装置において、
   前記ブレーキペダルの操作量の変化を検出する変化検出手段をさらに備え、
   前記再始動制御手段は、前記変化検出手段が前記操作量の所定時間内の所定値以上の増加方向の変化を検出することを条件にエンジンを再始動することを特徴とするアイドルストップ制御装置。

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