JP2012251465A - アイドリングストップシステムおよびアイドリングストップの方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に関わるアイドリングストップシステムは、車両1の走行停止状態において原動機4を停止および再始動するアイドリングストップシステムであって、ブレーキペダルp2の操作によって発生した制動力を少なくとも一時的に保持する制動力保持制御を実行する制動制御装置6と、ブレーキペダルp2の操作中において、所定の再始動条件が成立した際に停止中の原動機4を再始動する原動機制御装置4Eと、原動機4の再始動に先立って原動機制御装置4Eおよび制動制御装置6以外の少なくとも一つの車両制御デバイス8、9、6、10、11への通電あるいはその診断を一時的に停止する消費電力低減手段4E、8、9、6、10、11とを備えている。
【選択図】図7
Description
解決手法として、特許文献1に記載の技術があるが、本技術は、車輪のロックを抑制してポンピンブレーキで制動するABS(Antilock Brake System)制御時に限定している。また、車両のバッテリの電源低下時に誤検知を防ぐために、ABS・ECU単体の回路構成を見直したものであり、他ECUとの通信不良の誤検知防止を目的にしたものではない。
第7の本発明に関わるアイドリングストップの方法は、第1の本発明のアイドリングストップシステムを実現する方法である。
第8の本発明に関わるイドリングストップの方法は、第2の本発明のアイドリングストップシステムを実現する方法である。
また、原動機が通常運転状態となった後には制動制御装置や車両制御デバイスの作動条件を通常レベルに復帰させることで、確実に制動力制御や異常検知を実行できるようになる。
第9の本発明に関わるアイドリングストップの方法は、第3の本発明のアイドリングストップシステムを実現する方法である。
第10の本発明に関わるアイドリングストップの方法は、第4の本発明のアイドリングストップシステムを実現する方法である。
第11の本発明に関わるアイドリングストップの方法は、第5の本発明のアイドリングストップシステムを実現する方法である。
第12の本発明に関わるアイドリングストップの方法は、第6の本発明のアイドリングストップシステムを実現する方法である。
図1は、本発明に係る実施形態の車両1のブレーキの構成を示す概念的斜視図である。
実施形態の四輪などの車両1は、信号待ち時、渋滞時などに停止した際、エンジン4を止めるアイドリングストップ機能を装備する車両である。
車両1の前方には、車両1の駆動輪かつ進行方向を変える転舵輪の右前輪2rおよび左前輪2lを備えており、車両1の後方には、右後輪3rおよび左後輪3lを備えている。
車両1の前方には、エンジン4(図2参照)が配設されており、エンジン4は、図示しない変速機、差動歯車装置などの動力伝達装置を介して、右前輪2rおよび左前輪2lに駆動力を付与する。
車両1内に着座した運転者の足元には、エンジン4の回転速度を高めるアクセルペダルp1が配置されている。アクセルペダルp1近傍には、アクセルペダルp1の踏み込み(操作)量を検出するアクセル開度センサs2が設けられている。
車両1の内部には、運転者がブレーキペダルp2を踏み込む(操作する)ことで、右・左前輪2r、2lおよび右・左後輪3r、3lにブレーキ液圧を用いて制動力(ブレーキ力)を付与する液圧制動装置Yが備わっている。
図2は、車両1のアイドリングストップに係るエンジン・ブレーキ制御系S1を示すブロック図である。なお、図2では、車両1のアイドリングストップ以外のその他の制御系は省略して示している。
車両1は、エンジン4を始動したり、液圧ユニットY3の後記のレギュレータバルブv1などのアクチュエータや、エンジン制御ECU(4E)、ブレーキ制御ECU(6)などに電源電圧を供給するバッテリ5を備えている。
具体的には、CPU作動用の電源として、ブレーキ制御ECU(6)に、DC/DCコンバータなどの補助電源7を介して所定電圧が印加される。なお、補助電源7は、エンジン制御ECU(4E)からの補助電源供給指令により作動される。
また、アクチュエータ作動用として、バッテリ5からはブレーキ制御ECU(6)に、液圧制動装置Yの後記のアクチュエータ(ポンプp、レギュレータバルブv1など)に印加されるアクチュエータ電源電圧Avが供給される。
そのため、前記したバッテリ5や、エンジン4のクランクシャフトに接続されるロータを有する発電機4hが備わり、発電機4hで発電した電力がバッテリ5に蓄電される。
図3(a)は、坂道slを登る車両1が途中で停止し、ヒルスタートアシスト制御が行われ発進する動作を示す側面図であり、図3(b)は、ヒルスタートアシスト制御の過程におけるキャリパ液圧、アクセル開度などの状態を示す図である。
ここで、第1系統と第2系統とは同様な構成であるから第1系統についての説明を行い、第2系統の説明は省略する。つまり、図4〜図6では、第2系統の図示を省略して示している。
同様に、右後輪3rのブレーキ3r1には、ホイールシリンダY6が配設されており、ブレーキペダルp2の操作量が、ホイールシリンダY6のブレーキ液圧として変換され、右後輪3rが制動される構成である。
レギュレータバルブv1と、左前輪2lのブレーキ2l1に配設されるホイールシリンダY5との間には、ノーマルオープンタイプの第1インバルブv2が設けられている。第1インバルブv2は、閉指令がブレーキ制御ECU(6)から出力された場合に限り閉弁する。
また、左前輪2lのホイールシリンダY5へのブレーキ液圧を保持したり、開放するためのノーマルクローズドタイプの第1アウトバルブv3が設けられている。第1アウトバルブv3は、通常、閉弁されており、左前輪2lがロックした場合などにブレーキ制御ECU(6)から開指令が出力されたときに限り開弁する。
そして、第2インバルブv5に並列に、右後輪3rのブレーキ3r1のホイールシリンダY6へのブレーキ液の流入を阻止する第2チェックバルブv7が設けられている。
左前輪2lの第1アウトバルブv3および右後輪3rの第2アウトバルブv6の下流には、リザーバr1が設けられており、第1・第2アウトバルブv3、v6が開弁された際、液圧を逃す機能を果たす。
ポンプpは、リザーバr1に貯留されるブレーキ液を吸入し、オリフィスo1側に吐出し、リザーバr1によるブレーキ液圧の吸収によって減圧されたブレーキ液圧を回復する。オリフィスo1はブレーキ液圧の脈動を減衰させる。
第4チェックバルブv9は、レギュレータバルブv1に並列に配設されており、マスターシリンダY1からホイールシリンダY5、Y6へのブレーキ液の流入を許容する一方、ホイールシリンダY5、Y6からマスターシリンダY1へのブレーキ液の逆流を阻止する。第4チェックバルブv9により、ヒルスタートアシスト制御でレギュレータバルブv1が閉弁された際、ホイールシリンダY5、Y6のブレーキ液圧が開放されることが阻止される。
車両1の通常走行時には、運転者はブレーキペダルp2を踏まないので、図4に示すように、液圧制動装置Yの液圧配管Y0、Y2内のブレーキ液のブレーキ液圧は低く、ホイールシリンダY4、Y5、Y6、Y7からそれぞれブレーキ2r1、2l1、3r1、3l1に制動力は印加されない。
同時に、右前輪2r、左後輪3lも、左前輪2l、右後輪3rと同様な動作で制動される。
そして、マスタ圧センサs4で検出される図3(b)に示すキャリパ液圧e2が液圧e1にまで低下すると、ブレーキ制御ECU(6)からレギュレータバルブv1に閉信号(駆動電流)を送り閉弁し、図6の太線に示すように、ホイールシリンダY5、Y6に印加される液圧を液圧e1に保持する。この際、キャリパ液圧(ブレーキ液圧)が液圧e1に不足する場合には必要に応じてポンプpを稼働し、キャリパ液圧を液圧e1に維持する。
こうして、図4に示すように、ホイールシリンダY4〜Y7に印加されるキャリパ液圧を低下させ、右・左前輪2r、2lおよび右・左後輪3r、3lの制動を解除し、ヒルスタートアシスト制御を停止する。
例えば、後記の電圧条件V0が10V未満では、ヒルスタートアシスト制御の機能が停止するように、制御の制限(電圧条件)を課している。
制御系Sは、前記のエンジン・ブレーキ制御系S1を含む下記の構成を備えている。
バッテリ5から電源を直接供給されるECUとして、衝突時に乗員を保護するエアバッグを制御するSRS(Supplemental Restraint System)制御ECU(8)、車両1の灯光を制御する灯体制御ECU(9)、…などがある。
EPS制御ECU(10)は、運転者のステアリングホイール3の回転動作を、舵角センサ(図示せず)で検出して、モータの動力または油圧でアシストする制御を行うECUである。
車両1のアイドリングストップに係る制御は、エンジン制御ECU(4E)がメインに、ブレーキ制御ECU(6)、SRS制御ECU(8)、灯体制御ECU(9)、EPS制御ECU(10)、METER制御ECU(11)、アクティブマウントECU(車両制御デバイス)、サスペンションECU(車両制御デバイス)、その他のECU(車両制御デバイス)などとCANを介して通信し、行われる。
アクチュエータ電源電圧Avとは、前記の図2に示すように、バッテリ5からヒルスタートアシスト制御に係るアクチュエータのレギュレータバルブv1、ポンプpなどに付与される電源電圧を指す。
自動復帰終了フラグ(自動復帰完了信号が示すフラグ)は、エンジン4のアイドリングストップ時、エンジン4の自動復帰時には“OFF”となる一方、エンジン4の始動(エンジン4自身の運転)時には“ON”となる。
図9のS101の判定は、図8の時刻t0〜t2のアイドリングストップ中、継続して行われる。
一方、バッテリ5の電圧が許容電圧範囲内にある場合、すなわちアクチュエータ電源電圧Avが図8のI/S禁止ライン以上の電圧の場合(S101でYes)、アイドリングストップが開始され、エンジン制御ECU(4E)がエンジン4を停止する(図8の時刻t0)(S102)。
この場合、アクチュエータ電源電圧Avの予告なしラインを、例えばバッテリ電圧が13.5Vと設定し、アクチュエータ電源電圧Avが予告なしライン以上ある場合、すなわち、バッテリ5の電圧が13.5V以上の場合には、エンジン制御ECU(4E)がアイドリングストップの制御を行うが、アクチュエータ電源電圧Avが充分な電圧があるので、図9に示すS104、S105、S107、S108の制御を行われず、通常の制御(図9のS103、S106、S109の制御)が行われる。このアクチュエータ電源電圧Avが予告なしライン以上の場合は、図9のフローチャートは記載を省略している。
その後、エンジン制御ECU(4E)はI/S(アイドリングストップ)の終了条件が有るか否か監視する(S103)。
なお、エンジン制御ECU(4E)は、自動復帰予告フラグの信号および自動復帰終了フラグの信号を、ブレーキ制御ECU(6)、SRS制御ECU(8)、灯体制御ECU(9)、EPS制御ECU(10)、METER制御ECU(11)、アクティブマウントECU、サスペンションECU、その他のECUに継続して送信している(図8参照)。
本構成により、アクチュエータ電源電圧Avが通常の電圧条件V0未満の低電圧下でもヒルスタートアシスト制御が実施されることとなる。
また、同様にこのときブレーキ制御ECU(6)が実施する他ECUとのCAN通信途絶診断において、異常判定条件を緩和(即ち、途絶許容時間を延長あるいは診断を停止)するように構成する。
なお、本実施形態と異なり、INバルブの第1・第2インバルブv2、v5およびOUTバルブの第1・第2アウトバルブv3、v6の通電が必要な場合には、INバルブの第1・第2インバルブv2、v5およびOUTバルブの第1・第2アウトバルブv3、v6を含めての制御とする。
なお、本実施形態において、最初にバッテリ電圧を判定するよう構成したが、エンジン自動復帰の予告通知を受けた時点にて再度バッテリ電圧の判定をするよう構成してもよい。
灯体制御ECU(9)は、図1に示すヘッドランプ(主ランプ)Lr、Llやブレーキランプblr、bllの照度を低下させたり、ルームランプを消灯したり、コーナリングライトclr、cllの点灯が行われてない場合などには、コーナリングライトclr、cllの点灯の制御を停止する。
その他、アクティブマウントECU、サスペンションECUは、必要に応じて制御を停止し、その他のレーダなどの付加機能は停止する。
これらの各ECUのエンジン自動復帰モードの制御は一例を挙げたものであり、各ECUが停止または抑制する機能は任意に選択可能である。その他、必要であれば、何れかのECUへの通電を停止してもよい。すなわち、エンジン制御ECU(4E)およびブレーキ制御ECU(6)以外の少なくとも一つの車両制御デバイスの各ECUへの通電あるいはその診断を一時的に停止する。
S105の制御より、アイドリングストップからの自動復帰時に生じるバッテリ5の電力低下に拘らず、各ECUで故障の誤検知が防止され、アラームの発生を停止することが可能となる。
エンジン4の自動復帰の完了が通知されたブレーキ制御ECU(6)、SRS制御ECU(8)、灯体制御ECU(9)、EPS制御ECU(10)、METER制御ECU(11)、アクティブマウントECU、サスペンションECU、その他のECUは、制御をエンジン自動復帰モードから通常モード(通常の制御モード)に復帰する(S108)。
これにより、アイドリングストップからの自動復帰時、各ECUが故障の誤検知を防止することが可能となり、無用のアラームを発生させることが防止される。
以上が、図9に示す車両1のアイドリングストップ制御の流れである。
そこで、エンジン制御ECU(4E)にエンジン4の環境状態を判定する原動機環境状態判定手段を備え、エンジン制御ECU(4E)や各ECUに、車両制御デバイスである各種ECUの消費電力低減度合いを変更する消費電力低減度合い変更手段とを備えることが望ましい。
そのため、円滑なアイドリングストップ制御を行うことが可能である。
このように、車両1が停止中にブレーキペダルp2から足を踏み外した状態で停止を維持できるものがあるが、このようなものに対しては、同様に、アクセルペダルp1を踏み込んだときに、エンジン4の始動が開始され、通常モードに復帰される。
例えば、ブレーキペダルp2から足を踏み外した状態でもブレーキ力を保持する機能に関しても適用可能である。
また、前記実施形態では、車両1の通信方式としてCAN(Controller Area Network)を例示したが、その他の通信方式でもよく、限定されないのは勿論である。
なお、前記実施形態では、車両1として四輪を例示して説明したが、貨物自動車などのその他の車両でもよく、本発明を適用可能な車両であれば、例示した四輪以外の車両にも幅広く適用できる。
4 エンジン(原動機)
4E エンジン制御ECU(原動機制御装置、消費電力低減手段、電源状態監視手段、原動機環境状態判定手段、消費電力低減度合い変更手段)
5 バッテリ(車両の電源)
6 ブレーキ制御ECU(制動制御装置)
8 SRS制御ECU(車両制御デバイス、消費電力低減手段、消費電力低減度合い変更手段)
9 灯体制御ECU(車両制御デバイス、消費電力低減手段、消費電力低減度合い変更手段)
10 EPS制御ECU(車両制御デバイス、消費電力低減手段、消費電力低減度合い変更手段)
11 METER制御ECU(車両制御デバイス、消費電力低減手段、消費電力低減度合い変更手段)
p2 ブレーキペダル
Claims (12)
- 車両の走行停止状態において原動機を停止および再始動するアイドリングストップシステムであって、
ブレーキペダルの操作によって発生した制動力を少なくとも一時的に保持する制動力保持制御を実行する制動制御装置と、
前記ブレーキペダルの操作中において、所定の再始動条件が成立した際に停止中の前記原動機を再始動する原動機制御装置と、
前記原動機の再始動に先立って前記原動機制御装置および前記制動制御装置以外の少なくとも一つの車両制御デバイスへの通電あるいはその診断を一時的に停止する消費電力低減手段とを
備えたことを特徴とするアイドリングストップシステム。 - 前記原動機制御装置は、前記原動機の再始動に先立って前記制動制御装置および前記車両制御デバイスに再始動予告信号を送信するとともに、前記再始動の際の自動復帰の完了後に前記制動制御装置および前記車両制御デバイスに自動復帰完了信号を送信し、
前記制動制御装置は、前記再始動予告信号の受信を契機に作動条件の緩和を実行し、
前記少なくとも一つの車両制御デバイスは、前記再始動予告信号の受信を契機に関連するアクチュエータまたはセンサの制御を抑制するとともに、
前記制動制御装置および前記車両制御デバイスは、前記自動復帰完了信号の受信を契機に通常の制御モードに復帰する
ことを特徴とする請求項1に記載のアイドリングストップシステム。 - 前記制動制御装置の作動条件の緩和とは、前記制動力保持制御に係るアクチュエータに印加されるべく供給される電圧に関しての当該制動力保持制御を遂行する条件の最低限界電圧を低下させることである
ことを特徴とする請求項2に記載のアイドリングストップシステム。 - 前記制動制御装置は、前記制御装置の作動条件の緩和と同時に実行可能な制御モードを制限する
ことを特徴とする請求項2または請求項3に記載のアイドリングストップシステム。 - 前記車両の電源の電圧状態を監視する電源状態監視手段を備え、
前記電源状態監視手段が前記電圧状態から前記制動制御装置による制動力保持が不能となる可能性を判定した際には前記原動機の停止および再始動を禁止する
ことを特徴とする請求項1から請求項4のうちの何れか一項に記載のアイドリングストップシステム。 - 前記原動機の環境状態を判定する原動機環境状態判定手段と、
前記原動機環境状態判定手段の判定した環境状態に基づき前記車両制御デバイスの消費電力低減度合いを変更する消費電力低減度合い変更手段とを
備えることを特徴とする請求項1から請求項5のうちの何れか一項に記載のアイドリングストップシステム。 - 車両の走行停止状態において原動機を停止および再始動するアイドリングストップの方法であって、
ブレーキペダルの操作によって発生した制動力を少なくとも一時的に保持する制動力保持制御を制動制御装置が実行する制動力保持過程と、
前記原動機の再始動に先立って少なくとも一つの車両制御デバイスへの通電あるいはその診断が一時的に停止される消費電力低減過程と、
前記ブレーキペダルの操作中において、所定の再始動条件が成立した際に停止中の前記原動機を前記原動機制御装置が再始動する過程とを
含んで成るアイドリングストップの方法。 - 前記原動機制御装置が前記原動機の再始動に先立って前記制動制御装置および前記車両制御デバイスに再始動予告信号を送信する過程と、
前記制動制御装置が前記再始動予告信号の受信を契機に作動条件の緩和を実行するとともに、前記少なくとも一つの車両制御デバイスが前記再始動予告信号の受信を契機に関連するアクチュエータまたはセンサの制御を抑制する過程と、
前記原動機制御装置が前記再始動の際の自動復帰の完了後に前記制動制御装置および前記車両制御デバイスに自動復帰完了信号を送信する過程と、
前記制動制御装置および前記車両制御デバイスが前記自動復帰完了信号の受信を契機に通常の制御モードに復帰する過程とを
含むことを特徴とする請求項7に記載のアイドリングストップの方法。 - 前記制動制御装置の作動条件の緩和とは、前記制動力保持制御に係るアクチュエータに印加されるべく供給される電圧に関しての当該制動力保持制御を遂行する条件の最低限界電圧を低下させることである
ことを特徴とする請求項8に記載のアイドリングストップの方法。 - 前記制動制御装置は、前記制御装置の作動条件の緩和と同時に実行可能な制御モードを制限する
ことを特徴とする請求項8または請求項9に記載のアイドリングストップの方法。 - 前記車両の電源の電圧状態が監視される電源状態監視過程と、
前記電圧状態から前記制動制御装置による制動力保持が不能となる可能性を判定された際には前記原動機の停止および再始動が禁止される過程とを
含むことを特徴とする請求項7から請求項10のうちの何れか一項に記載のアイドリングストップの方法。 - 前記原動機の環境状態が判定される環境状態判定過程と、
前記判定された環境状態に基づき前記車両制御デバイスの消費電力低減度合いが変更される消費電力低減度合い変更過程とを
含むことを特徴とする請求項7から請求項11のうちの何れか一項に記載のアイドリングストップの方法。
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