JP2013096365A - エンジンの自動停止始動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の走行状態において、運転者の意思に基づいて、エンジンのアイドル運転継続又は、エンジン停止の操作を簡易化して、ＩＳＳ装置の利用を容易にして、環境技術の多用と、運転者の操作の煩雑さを軽減する。
【解決手段】圧縮空気を高圧の油圧に変換してブレーキに供給するブレーキブースター８３，８４，８５と、エアタンク７１，７２とブレーキブースター８３，８４，８５との間を接続するエア管路７３，７４と、エア管路７３，７４に設けられブレーキペダル２４の踏込み量に応じた圧力を出力するブレーキバルブ７０と、該出力されるエア圧力を検出するエア圧力センサ８と、該検出値に基づいて、エンジン停止又は、始動を制御する自動停止始動制御手段とを備え、エア圧力が所定値以上の場合、エンジン５を停止することを特徴とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、車両に搭載されたエンジンの自動停止・再始動を実行することにより、燃費を向上させると共に、運転者の操作の煩雑さを軽減する装置に関するものである。

自動車の速度やエンジンの回転数に応じて、変速比を自動的に切り替えるオートマチックトランスミッション（以下Ａ／Ｔと称する）が広く知られており、多くの自動車に採用されている。Ａ／Ｔの１つとして、トルクコンバータと遊星歯車を組み合わせ油圧制御によって自動的に変速を行うトルクコンバータ式Ａ／Ｔがあり、トルクコンバータ式Ａ／Ｔは、乗用車のみならず、頻繁に発進・停止を繰り返す必要のある路線バスや宅配用トラック等にも採用されている。

ところで、Ａ／Ｔ搭載の路線バスにおいては、車両が停止するとエンジンの自動停止始動装置（通称アイドリングストップ装置で以後「ＩＳＳ装置」と略称する）が作動して、エンジンが停止する。
ところが、交差点等の横断歩道において、歩行者の通過待ちのための瞬時の停車でも、運転者の意思に関係なくアイドリングストップしてしまい、直ぐに発進できないことがある。
そのため、アイドリングストップをしたくない場合には、車両の停止前から、フットスイッチ（図２の符号２５参照）を踏みながら、ブレーキペダル（図２の符号２４参照）をも踏み続ける必要があり、運転者に煩雑な操作をさせていることにより、ＩＳＳ装置を敬遠する運転者が存在している。

そこで、特開２００１−１２２６９号公報（特許文献１）に開示された技術は、エンジン自動停止・自動再始動装置において、ブレーキ操作の有無を検出する２つ以上のセンサと、各センサからの複数のブレーキ操作有無信号によりブレーキ操作の有無を判断するようにしている。
このようにすることにより、何らかの事由によりブレーキスイッチに障害が生じた場合、自動停止の所定条件を満たしていても、ブレーキペダル信号がＯＦＦの状態のままとなり、エンジンが自動的に停止しないことを防止している。
また、ブレーキペダルを操作していないのに、自動停止の条件を満たしてしまい、エンジンが自動的に停止するのを防止する技術開示がなされている。

また、特開２００４−１２４９２３号公報（特許文献２）に開示された技術は、ブレーキの動作を検出するブレーキスイッチと、ブレーキの油圧を検出するブレーキ油圧検出センサとを備え、エンジン始動要求が判定された際に、ブレーキスイッチによるブレーキの作動が検出され、ブレーキ油圧センサで検出された油圧が所定値以上の場合にエンジン始動と判別することにより、車両の不用意な移動を確実に防止すると共に、エンジン始動により駆動力が発生しても、ドライバーにショック等が伝わることがないようにする技術開示が成されている。

特開２００１−１２２６９号公報 特開２００４−１２４９２３号公報

しかし、特許文献１に開示される技術は、複数のブレーキ操作有無信号によりブレーキ操作の有無を判断するようにして、ブレーキスイッチに障害が生じた場合でも自動停止の所定条件を誤判断しないようにしたもので、車両の走行状態によって、アイドルストップを停止（アイドリング継続）、又はエンジン停止を運転者の意思で行えるものではない。

また、特許文献２に開示される技術は、ブレーキの動作を検出するブレーキスイッチと、ブレーキの油圧を検出するブレーキ油圧検出センサとによって、ブレーキが確実に作動しているのを判断して、再始動時に車両の不用意な移動を確実に防止すると共に、エンジン始動により駆動力が発生しても、ドライバーにショック等が伝わることを防止するもので、車両の走行状態によって、アイドルストップを停止（アイドリング継続）、又はエンジン停止を運転者の意思で行えるものではない。

上記の課題を解決するために、本発明においては、車両の走行状態において、運転者の意思に基づいて、エンジンのアイドル運転継続又は、エンジン停止の操作を簡易化して、ＩＳＳ装置の利用を容易にして、環境技術の多用と、運転者の操作の煩雑さを軽減することを目的とする。

上記の課題を解決するために本発明においては、車両に搭載されたエンジンを自動停止又は自動始動させるエンジンの自動停止始動装置において、
前記車両に搭載され圧縮空気を貯蔵するエアタンクと、
前記圧縮空気を油圧に変換してブレーキに供給するブレーキブースターと、
前記エアタンクと前記ブレーキブースターとの間を接続するエア管路と、
前記エア管路に設けられ前記エアタンクからの圧縮空気をブレーキペダルの踏込み量に応じた圧力にて出力するブレーキバルブと、
前記エア管路の前記ブレーキバルブと前記ブレーキブースターとの間に配設され、前記ブレーキバルブから出力されるエア圧力を検出するエア圧力検出手段と、
前記エンジンを自動停止及び自動始動可能なエンジン制御手段と、
前記検出されたエア圧力の検出値に基づいて、エンジン自動停止又は、自動始動を前記エンジン制御手段に出力するエンジンの自動停止始動制御手段とを備え、
前記エア圧力検出手段が所定値以上のエア圧力を検出した場合に、前記エンジンを停止するように前記エンジン制御手段を制御することを特徴とする。

かかる発明によれば、従来は、瞬時的な一時停止や、緩い坂道での一時停止の場合は、エンジンストップしないように、運転手はブレーキペダルを操作すると共に、アイドリングストップしないようにフットスイッチを車両が停止する前から踏続けなければならず、操作が煩雑で、運転者の疲労、更には、安全運転に影響がおよぶことが考えられ、これらの操作の煩雑さを解消することができる。

このような構造にすることにより、運転者の意思に基づいて、ブレーキペダルの操作量を変化させることで、エンジンの運転継続又は、エンジンを停止が可能となり、瞬時的な一時停止や、緩い坂道での一時停止で運転手の意思に反してエンジンストップしないようにしたので、横断歩道の歩行者が渡り終るとすぐに発進できる。また、坂道等ではエンジンストールが発生しないので、車両の後ずさりの発生がなく、歩行者、自車両の乗客の乗降に対する安全運転が向上する。

また、本発明において好ましくは、前記エンジンの自動停止始動制御手段は、前記エア圧力検出手段が圧力上昇を検知し始めた初期の段階で、前記車両のストップランプを点灯させる信号を出力するようにするとよい。

このような構造にすることにより、エア圧力検出手段の検出圧力によって、エンジンの自動停止始動制御手段からストップランプを点灯させる信号を出力するようにしたので、ストップランプスイッチが不要となり、コスト低減が可能となる。

ブレーキペダルの踏込み量によってエア圧力が変化するブレーキバルブから出力されるエア圧力を検出するエア圧力検出手段によって、検出されたエア圧力の検出値に基づいて、エンジン自動停止を行えるようにしたので、車両の走行状態において、運転者の意思に基づいて、エンジンのアイドル運転継続又は、エンジン停止の操作を簡易化して、ＩＳＳ装置の利用の容易化により、省燃費化に伴う環境改善を促進すると共に、運転者の操作の煩雑さを軽減することによる安全運転向上が図れる。

本発明のエンジンの自動停止始動装置を適用した路線バスの斜視図である。 本発明の操作装置が配置された図１Ａ部の運転席周りの概略説明図を示す。 本発明の実施例におけるエンジンの自動停止始動装置の構成を示したブロック図である。 本実施形態におけるブレーキバルブのブレーキペダル踏込み量に対するエア圧力の出力特性の説明図を示す。 本実施形態におけるブレーキ装置の概略構成を示すブロック図である。 （Ａ）は本実施形態におけるエア圧力によるアイドリング継続条件図、（Ｂ）はエア圧力によるアイドリング停止条件図を示す。

以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
また、説明の方向性を示す場合、運転席に着座した状態を基準にして、「上下方向」、「左右方向」及び「前後方向」を記述する。

図１は本発明のブレーキ装置を適用したオートマチックトランスミッション（以後「Ａ／Ｔ」と称す）搭載の路線バスの斜視図である。車両であるバス１は前輪１ａの前側に配設された前扉１ａと後輪１ｄの前側に配設された中扉１ｂを有している。前扉１ａ及び中扉１ｂは、運転席１ｅでの操作によって乗客の乗降時に開けられ、走行時には閉じられている。本発明のエンジンの自動停止始動装置（以後「ＩＳＳ装置」と称す）の運転席周り（図１のＡ部）の各装置が図２に示すように配設されている。
図２によると、ＩＳＳ装置の運転席周り装置２は、ＩＳＳ装置が「制御中」又は、「システム異常」と、「ＩＳＳ ＥＮＧ停止中」（ＥＮＧ：エンジン）と、「ＩＳＳ」のシステム作動中であることを表示する多重表示モニターが配設されたメータークラスター２１と、ハンドル２６の右側にＩＳＳ装置の作動・停止を行うＩＳＳ装置メーンスイッチ２２と、運転席１ｅの床面に、ＩＳＳ装置のエンジン始動を行うフットスイッチ２５、ブレーキペダル２４と、アクセルペダル２３とが配設されている。

図３は本発明のＩＳＳ装置の構成を示すブロック図である。
３はＩＳＳ制御手段（ＩＳＳ ＥＣＵ）で、ＩＳＳＥＣＵ３には、ＩＳＳ装置の作動を一時的にキャンセルまたは自動停止したエンジン５を始動させるときに使用するフットスイッチ２５のＯＮ又は、ＯＦＦの信号と、Ａ／Ｔがニュートラル位置又は、他の変速段の場合の信号５０（レンジアデンダント信号）、ＩＳＳ装置を使用する時はＯＮ、使用しない時はＯＦＦにするエンジンストップスイッチ２２（ＩＳＳメーンスイッチ）信号と、エンジン５を始動させるためのＩＳＳスターターからの信号６０と、ブレーキ回路のエア圧力を検知するエア圧力センサ８、車両停止状態を検知する車速センサの信号４１（図示省略）等が入力される。

６はエンジン制御手段であるエンジンＥＣＵで、エンジン５の回転数、出力、始動及び停止等を制御するものである。
そして、エンジンＥＣＵ６とＩＳＳＥＣＵ３とは、ＣＡＮ信号で連結されており、エンジン５側の稼働状況の情報をＩＳＳＥＣＵ３側に通信して、ＩＳＳＥＣＵ３側でアイドリングストップを実施するかを判断して、その判断結果をエンジンＥＣＵ６側に通信するようになっている。
その情報が、メータークラスター２１に表示されるシステムになっている。

図５は本実施形態におけるブレーキ装置７の概略構成を示すブロック図である。
図５に示したブレーキ装置７においては、後輪１ｄ用のエアタンクであるリヤ用エアタンク７１が接続されたエア管路である第１エア管路７３と、前輪１ｃ用のフロント用エアタンク７２が接続されたエア管路である第２エア管路７４とが配設されている。第１及び第２エア管路７３、７４の途中にはブレーキバルブであるデュアルブレーキバルブ７０が介装されており、デュアルブレーキバルブ７０にはブレーキペダル２４が接続されている。つまり、ブレーキペダル２４を運転席１ｅで操作することにより、デュアルブレーキバルブ７０が開閉し、第１及び第２エア管路７３、７４内のエアの流通量を調節することができる。

第２エア管路７４は、さらに第２ダブルチェックバルブ７７を介し、ＦＷブレーキブースター８３に接続されている。ここで、第２ダブルチェックバルブ７７は、デュアルブレーキバルブ７０又は後述する第２ブレーキコントロールバルブ７９からＦＷブレーキブースター８３方向へのエアの流通を可能とするものである。また、ＦＷブレーキブースター８３はエア圧力を高圧の油圧に変換するよう構成されており、ＦＷブレーキブースター８３は前輪１ｃの各ＦＬブレーキ８３２、ＦＲブレーキ８３１に接続されている。
そして、デュアルブレーキバルブ７０と第２ダブルチェックバルブ７７の間には、ブレ−キペダル２４の踏込み量に応じてデュアルブレーキバルブ７０から出力されるエア圧力を検知するエア圧力検出手段であるエア圧力センサ８が介装されている。
エア圧力センサ８のエア圧力検知信号はＩＳＳＥＣＵ３に送信され、ＩＳＳＥＣＵ３にて処理されて、ストップランプ点灯用信号の発信、エンジンＥＣＵ６、エンジン５の制御に利用される。

同様に、第１エア管路７３は、第１ダブルチェックバルブ７６を介し、ＲＲブレーキブースター８４、ＲＬブレーキブースター８５に接続されている。ここで、第１ダブルチェックバルブ７６は、デュアルブレーキバルブ７０又は後述する第１ブレーキコントロールバルブ７８からＲＲブレーキブースター８４、ＲＬブレーキブースター８５方向へのエアの流通を可能とするものである。ＲＲブレーキブースター８４，ＲＬブレーキブースター８５は後輪１ｄの各ＲＲブレーキ８４１，ＲＬブレーキ８５１に接続されている。

さらに、エアタンク７１と第１ダブルチェックバルブ７６の間には、第３エア管路８６が設けられている。第３エア管路８６には、リヤ用エアタンク７１から第１ダブルチェックバルブ７６方向へのエアの流通を可能とするチェックバルブ８６ａと、第３エア管路８６内を閉止・開放する第１ブレーキコントロールバルブ７８が設けられており、第１ブレーキコントロールバルブ７８の上流（エアタンク７１）側にはオリフィス７８ａが設けられている。

同様に、エアタンク７２と第２ダブルチェックバルブ７７の間には、第４エア管路８７が設けられている。第４エア管路８７には、フロント用エアタンク７２から第２ダブルチェックバルブ７７方向へのエアの流通を可能とするチェックバルブ８７ａと、第４エア管路８７内を閉止・開放する第２ブレーキコントロールバルブ７９が設けられている。

以上の構成の図５に示した実施例に係るブレーキ装置の動作について説明する。
まず通常の運転時の動作について説明する。
運転手によりブレーキペダル２４が操作されてデュアルブレーキバルブ７０が開作動すると、フロント用エアタンク７２から高圧のエアが第２エア管路７４を流通し、デュアルブレーキバルブ７０及び第２ダブルチェックバルブ７７を介してＦＷブレーキブースター８３に供給され、ＦＷブレーキブースター８３においてエア圧力が油圧に変換され、高圧のブレーキ油がＦＲブレーキ８３１，ＦＬブレーキ８３２に供給されてバス１の前輪に制動力が付与される。同様に、リヤ用エアタンク７１からの高圧のエアが第１エア管路７３を流通し、デュアルブレーキバルブ７０及び第１ダブルチェックバルブ７６を介してＲＲブレーキブースター８４及びＲＬブレーキブースター８５に供給され、ＲＲブレーキブースター８４及びＲＬブレーキブースター８５においてエア圧力が油圧に変換され、高圧のブレーキ油がＲＲブレーキ８４１、ＲＬブレーキ８５１に供給されてバス１の後輪に制動力が付与される。

図４にブレーキペダル２４の踏込み量に対するデユアルブレーキバルブ７０から出力されるエア圧力の特性図の一例を示す。
横軸にブレーキペダル２４の踏込み量、縦軸にデユアルブレーキバルブ７０から出力されるエア圧力を示している。
デユアルブレーキバルブ７０から出力されるエア圧力はブレーキペダル２４の踏込み量に対して比例した出力となっている。
この、エア圧力をエア圧力センサ８によってＩＳＳＥＣＵ３に送信され、該ＩＳＳＥＣＵ３においてエア圧力がストップランプ点灯用閾値として予め設定された第１閾値又は、所定値として設定した第２閾値に達したと判断する。
第１閾値とは、エア圧力が発生した初期にバス１が平坦な路面で停車できると共に、ＩＳＳＥＣＵ３はストップランプを点灯する指示信号を発信するストップランプ点灯用として検知できる程度の圧力に達した状態である。
これは、運転者がブレーキペダル２４を操作するのを早期に後続の車両に知らせることにより、自車両への追突を防止するものである。
また、第２閾値とは、急勾配（例えば１２％勾配以上）のある路面で、ブレーキペダル２４を深く踏込む必要がある程度の圧力に達した状態である。

既述の通り、Ａ／Ｔ搭載のバス１が停止すると、ＩＳＳ装置が作用して、瞬時にアイドリングストップをする。
しかし、一時停止、右折、左折又は横断歩道の歩行者通過待ち等の場合、すぐに発進できるように、ブレーキペダル２４の踏込み量を調整することによりアイドリングストップを防止している。
この場合の、デュアルブレーキバルブ７０から出力されるエア圧力は、エア圧力センサ８によってＩＳＳＥＣＵ３に送信され、ＩＳＳＥＣＵ３によって処理される。
即ち、運転者がすぐに発進できる体制（アイドリング状態を維持）を希望する場合、運転者は平坦地や急勾配（例えば１２％勾配以上）よりも緩い勾配で停車させる程度のブレーキペダル２４を踏込みでは、ＩＳＳＥＣＵ３は第２閾値未満のエア圧力の状態であると判断して、エンジン５のアイドリングを継続維持させる。
一方、バス１が停留所、信号待ち、踏切等の比較的長い停車を維持する場合は、停車後にブレーキペダル２４をさらに踏込む（急勾配、例えば１２％勾配以上の在る路面で停車できる程度まで踏込む）ことで、ＩＳＳＥＣＵ３は第２閾値以上のエア圧力の状態であると判断して、アイドリングを停止させる。
尚、急勾配（例えば１２％勾配以上）で運転者がすぐに発進できる態勢（アイドリング状態を維持）を希望する場合、運転者は停車する前からフットスイッチ２５を踏みＯＮさせた状態で停車する又は、ＩＳＳ装置メーンスイッチをＯＦＦすることで、ＩＳＳＥＣＵ３は第２閾値のエア圧力の状態によらず、エンジン５のアイドリングを継続維持させることもできる。

エア圧力センサ８によりアイドリングを継続・停止の動作機構について図６に基づいて説明する。
図６（Ａ）はアイドリングを継続する場合で、５５において、エア圧力センサ８からの検出値が第２閾値未満（第１圧力段階）であること、４１で車速センサ（図示省略）からの検出値が停車状態（Ｖ１＜１．７ｋｍ／ｈ）、ＩＳＳ装置のメーンスイッチ２２がＯＮ（ＩＳＳ装置作動状態）これらの条件を満たした時（ＡＮＤ）、ＩＳＳＥＣＵ３はアイドリング継続の信号をエンジンＥＣＵ６に出力する。
また、図６（Ｂ）はアイドリングを停止する場合で、５５において、エア圧力センサ８からの検出値が第２閾値以上（第２圧力段階）であること、４１で車速センサ（図示省略）からの検出値が停車状態（Ｖ１＜１．７ｋｍ／ｈ）、ＩＳＳ装置のメーンスイッチ２２がＯＮ（ＩＳＳ装置作動状態）これらの条件を満たした時（ＡＮＤ）、ＩＳＳＥＣＵ３はアイドリング停止の信号をエンジンＥＣＵ６に出力する。
尚、本実施形態におけるエア圧力検出はエア圧力センサ８の検出値をＩＳＳＥＣＵ３にて判断しているが、エア圧力センサ８に変えて、エア圧力スイッチを用いて、エア圧力スイッチＯＦＦの場合は第２閾値未満でエンジンのアイドリングは継続され、エア圧力スイッチＯＮの場合は第２閾値として使用することが可能であり、同様の効果を得られる。

このような構成にすることにより、運転者の意思に基づいて、ブレーキペダルの操作量を変化させることで、エンジンの運転継続又は、エンジンを停止が可能となり、瞬時的な一時停止や、緩い坂道での一時停止で運転手の意思に反してエンジンストップしないようにしたので、横断歩道の歩行者が渡り終るとすぐに発進できる。また、坂道等ではエンジンストールが発生しないので、車両の後ずさりの発生がなく、歩行者、自車両の乗客の乗降に対する安全運転が向上する。

車両に搭載されたエンジンの自動停止・再始動を実行することにより、燃費を向上させると共に、運転者の操作の煩雑さを軽減する装置に利用できる。

１ バス（車両）
１ｂ 中扉
２ 運転席周り
３ ＩＳＳＥＣＵ（自動停止始動制御手段）
５ エンジン
６ エンジンＥＣＵ（エンジン制御手段）
７ ブレーキ装置
８ エア圧力センサ（エア圧力検出手段）
２１ メータークラスター
２２ ＩＳＳ装置メーンスイッチ
２４ ブレーキペダル
２５ フットスイッチ
７０ デュアルブレーキバルブ（ブレーキバルブ）
７１ リヤ用エアタンク（エアタンク）
７２ フロント用エアタンク（エアタンク）
７３ 第１エア管路（エア管路）
７４ 第２エア管路（エア管路）
７６ 第１ダブルチェックバルブ
７７ 第２ダブルチェックバルブ
８３ ＦＷブレーキブースター（ブレーキブースター）
８４ ＲＲブレーキブースター（ブレーキブースター）
８５ ＲＬブレーキブースター（ブレーキブースター）

Claims (2)

1. 車両に搭載されたエンジンを自動停止又は自動始動させるエンジンの自動停止始動装置において、
   前記車両に搭載され圧縮空気を貯蔵するエアタンクと、
   前記圧縮空気を高圧の油圧に変換してブレーキに供給するブレーキブースターと、
   前記エアタンクと前記ブレーキブースターとの間を接続するエア管路と、
   前記エア管路に設けられ前記エアタンクからの圧縮空気をブレーキペダルの踏込み量に応じた圧力にて出力するブレーキバルブと、
   前記エア管路の前記ブレーキバルブと前記ブレーキブースターとの間に配設され、前記ブレーキバルブから出力されるエア圧力を検出するエア圧力検出手段と、
   前記エンジンを自動停止及び自動始動可能なエンジン制御手段と、
   前記検出されたエア圧力の検出値に基づいて、エンジン自動停止又は、自動始動を前記エンジン制御手段に出力するエンジンの自動停止始動制御手段とを備え、
   前記エア圧力検出手段が所定値以上のエア圧力を検出した場合に、前記エンジンを停止するように前記エンジン制御手段を制御することを特徴とするエンジンの自動停止始動装置。
2. 前記エンジンの自動停止始動制御装置は、前記エア圧検出手段が圧力上昇を検知し始めた初期の段階で、前記車両のストップランプを点灯させる信号を出力するようにしたことを特徴とする請求項１記載のエンジンの自動停止始動装置。

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