JP2014020249A - トレーラ車両のアイドルストップスタート制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】トレーラ車両の走行中において、トラクタA側が登坂路に侵入して、路面勾配推定処理により推定された路面勾配θがアイドルストップ禁止開始判定値θ1以上になった時点で(S2がYes)、アイドルストップの禁止を開始する(S12)。そして、その後にトラクタA側が平坦路に侵入して路面勾配θがアイドルストップ禁止解除判定値θ2未満になり(S4がYes)、さらにトレーラ車両が移動判定値L0だけ走行した時点で(S18がYes)、アイドルストップの禁止を解除する(S8)。
【選択図】図3
Description
このようなアイドルストップスタート制御は燃費や排ガス面での問題を軽減する効果があるが、急な登坂路でエンジンを自動停止させた場合などには不具合が生じる。即ち、アイドルストップスタート制御時には通常の発進時とは異なり始動直後のエンジン1により車両を発進させることになり、一方で登坂路では車両発進のためにエンジンに要求される駆動力が増加する。このため、始動直後のエンジンでは直ちに要求駆動力を達成できず、発進にもたつきが生じる場合がある。そこで、例えば車両に搭載した加速度センサの検出情報などに基づき、現在車両が位置している路面の勾配を推定し、推定した路面勾配が所定のアイドルストップ禁止判定値以上のときには、上記停止条件が成立してもエンジンの自動停止を禁止する対策(アイドルストップ禁止処理)を講じている。
ところが、トレーラ車両では、牽引側のトラクタAと被牽引側のトレーラBとがピッチング方向、ヨーイング方向及びローリング方向に角度変更可能に連結されている。このため、異なる2種の路面勾配にまたがって車両が停車した場合には、トラクタA側とトレーラB側とがピッチング方向において異なる姿勢とり、相互の路面勾配が相違することになる。そして、この種のトレーラ車両は、輸送依頼されたトレーラBをトラクタAに連結して牽引・走行する稼働形態を採っているため、主体となるトラクタA側に上記加速度センサが装備されている。
例えば、図7に示すようにトラクタA側を平坦路に位置させた姿勢で停車すると、加速度センサの検出情報から緩やかな路面勾配(ほぼ0)が推定されてエンジンが自動停止される。しかし、トレーラB側は登坂路の勾配の影響を受けているため、トレーラ車両全体が受ける路面勾配も急なものとなりエンジンを自動停止させるべきではなく、車両発進時にもたつきが発生してしまう。
その対策として、トレーラB側にも加速度センサを装備することが考えられる。しかし、トレーラ車両は上記のような稼働形態であるため、トラクタAに連結されるトレーラBを特定できず、また市場の全てのトレーラBに加速度センサを装備することも現実的に不可能である。よって、従来から抜本的な対策が要望されていた。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、トレーラ側に加速度センサなどの検出手段を装備することなく、トラクタ側に装備した検出手段により推定した路面勾配に基づき、登坂路や降坂路でのアイドルストップの禁止処理を適切に実行することができるトレーラ車両のアイドルストップスタート制御装置を提供することにある。
請求項3の発明は、請求項1または2において、計測手段が、トレーラ車両の移動距離の計測中にトレーラ車両が後退したときに、後退距離を移動距離から減算し、減算後の移動距離に基づきアイドルストップ禁止手段がエンジン自動停止の禁止解除を判定するものである。
請求項4の発明は、請求項1乃至3において、アイドルストップ禁止判定値が、予め急勾配側の値として設定されたアイドルストップ禁止開始判定値、及び緩勾配側の値として設定されたアイドルストップ禁止解除判定値からなり、アイドルストップ禁止手段が、アイドルストップ禁止開始判定値に基づきエンジン自動停止の禁止開始を判定し、アイドルストップ禁止解除判定値に基づきエンジン自動停止の禁止解除を判定するものである。
推定路面勾配がアイドルストップ禁止判定値以上になった時点では、トラクタ側が登坂路や降坂路に侵入して路面勾配の影響を受けている。トレーラ車両がさらに走行すると、トラクタ側に加えてトレーラ側も路面勾配の影響を受けるようになる。さらにトラクタ側が登坂路や降坂路から脱して推定路面勾配がアイドルストップ禁止判定値未満になっても、トレーラ側は路面勾配の影響を受け続ける。そして、その後にトレーラ車両の移動距離が移動判定値に達した時点で、トレーラ側も登坂路や降坂路から脱して路面勾配の影響を受けなくなる。
よって、トラクタ側が登坂路や降坂路に侵入してから、トラクタ側が登坂路や降坂路から脱して移動判定値だけ走行するまでの期間中において、トレーラ車両の停車に伴ってエンジンを自動停止させると、例えば登坂路では発進時のもたつきなどの不具合が発生する。本発明では、この期間中にエンジンの自動停止が禁止されるため、このような不具合を未然に防止できる。結果としてトレーラ側に検出手段を装備することなく、トラクタ側の路面勾配に基づきトレーラ車両全体の路面勾配を反映した適切なアイドルストップの禁止処理を実行することができる。
トラクタ側が登坂路や降坂路から脱してからホイールベース相当分だけ走行すれば、トラクタに追従してトレーラ側も登坂路や降坂路から脱したものと推測できる。よって、エンジン自動停止の禁止を適切なタイミングで解除することができる。
請求項3の発明のトレーラ車両のアイドルストップスタート制御装置によれば、請求項1または2に加えて、トレーラ車両の移動距離の計測中にトレーラ車両が後退したときに、後退距離を移動距離から減算するようにした。
従って、トラクタが登坂路や降坂路を脱した後に一時的に後退した場合であっても適切な移動距離を算出でき、ひいてはアイドルストップの禁止を適切なタイミングで解除することができる。
従って、登坂路や降坂路の勾配が不均一で、車両走行に伴って推定路面勾配が頻繁に変動する場合であっても、エンジン自動停止の禁止及び禁止解除が交互に繰り返される事態を防止でき、もって、このような路面状況においても適切なアイドルストップの禁止処理を実行することができる。
図1は本実施形態のアイドルストップスタート制御装置が適用されたトレーラ車両の駆動系を示す全体構成図、図2はトレーラ車両の外観を示す正面図である。
図2に示すようにトレーラ車両(以下、単に車両ということもある)は、全体として牽引側のトラクタAと被牽引側のトレーラBとをヨーイング方向、ピッチング方向及びローリング方向に任意に角度変更し得るように連結して構成されている。走行用動力源であるディーゼルエンジン(以下、エンジンという)1はトラクタA側に搭載され、以下に説明する駆動系を介してエンジン駆動力をトラクタAの後輪Aaに伝達して回転駆動することにより、トラクタA単体でも走行可能となっている。これに対してトレーラBは積載コンテナを搭載した自走不能な車両であり、このトレーラBの輸送がトラクタAの役割である。このためトレーラ車両は、輸送依頼されたトレーラBをトラクタAに連結して牽引・走行する稼働形態を採っている。
電磁弁9の開弁時にはエアタンク11からエア通路10を介してエアシリンダ8に圧縮エアが供給され、エアシリンダ8が作動してアウタレバー7を介してクラッチ板5をフライホイール4から離間させ、これによりクラッチ装置2が接続状態から切断状態に切り換えられる。一方、電磁弁9が閉弁すると、圧縮エアの供給中止によりエアシリンダ8が作動しなくなることから、クラッチ板5はプレッシャスプリング6によりフライホイール4に圧接され、これによりクラッチ装置2は切断状態から接続状態に切り換えられる。このように電磁弁9の開閉に応じてエアシリンダ8が作動して、クラッチ装置2を自動的に断接操作可能になっている。
ECU21の入力側には、エンジン1の回転速度Neを検出するエンジン回転速度センサ22、変速機3の入力軸3aの回転速度(クラッチ回転速度Nc)を検出するクラッチ回転速度センサ23、運転席に設けられたチェンジレバー13の切換位置を検出するレバー位置センサ24、変速機3のギヤ位置を検出するギヤ位置センサ25、アクセルペダル26の操作量θaccを検出するアクセルセンサ27、変速機3の出力軸3bに設けられて出力軸回転速度Vss(車速Vと相関する)を検出する車速センサ28、フットブレーキ29の操作を検出するブレーキスイッチ30、クラッチ装置2のクラッチストロークSTを検出するストロークセンサ31、及びトラクタAに搭載されて前後加速度Gsを検出する加速度センサ33(検出手段)などのセンサ類が接続されている。
路面勾配θの推定処理は、例えば特開2003−097945号公報などに開示されている。このため概略説明にとどめるが、当該公報の手法によれば、車速センサ28により検出された車速Vから実際に車両に発生している前後加速度Gvを求め、この前後加速度Gvと加速度センサ33により検出された前後加速度Gsとに基づき路面勾配θを推定している(路面勾配推定手段)。
また、アイドルストップスタート制御についても周知であるため、ここでは概略のみを説明する。アイドルストップスタート制御は、信号待ちなどの車両の一時停止時にブレーキ操作などの所定の停止条件が成立したときにエンジン1を自動停止させ、ブレーキ操作の中止などの所定の始動条件が成立すると始動装置35により上記エンジン1を自動始動するものである(アイドルストップスタート手段)。
しかしながら、[発明が解決しようとする課題]で述べたように、トレーラ車両が異なる2種の路面勾配θにまたがって停車した場合、それぞれの路面勾配θを考慮する必要があるにも拘わらず、加速度センサ33を搭載したトラクタA側の路面勾配θがトレーラ車両全体の路面勾配θとして推定されてしまう。結果として不適切な路面勾配θに基づき、アイドルストップ禁止処理を的確に実行できないという問題があった。また、その対策としてトレーラB側にも加速度センサ33を装備することも考えられるが、トラクタAには種々のトレーラBが連結されることから、全てのトレーラBに加速度センサ33を装備するのは不可能である。
本実施形態ではアイドルストップ禁止判定値として、予め急勾配側のアイドルストップ禁止開始判定値θ1及び緩勾配側のアイドルストップ禁止解除判定値θ2が設定されている。例えばアイドルストップ禁止開始判定値θ1は、上記した発進時のもたつき防止のためにエンジン自動停止の禁止を要する最低限の路面勾配(最も緩やかな路面勾配)として設定され、それよりも若干緩やかな路面勾配としてアイドルストップ禁止解除判定値θ2が設定されている。但し、これらの判定値θ1,θ2の設定は一例であり、任意に変更してもよい。
そして、以下に述べるように、路面勾配θと各判定値θ1,θ2との比較に基づきアイドルストップの禁止処理を実行するのであるが、登坂路及び降坂路の双方に対応するために、本ルーチンでは路面勾配θを絶対値として取り扱っている。
まず、図4に示すようにトレーラ車両が平坦路を走行している時点では、路面勾配推定処理によりほぼ0の路面勾配θが推定されている。ECU21は、ステップS2で路面勾配θがアイドルストップ禁止開始判定値θ1以上であるか否かを判定する。路面勾配θはアイドルストップ禁止開始判定値θ1未満であるため、No(否定)の判定を下してステップS4に移行する。ステップS4では路面勾配θがアイドルストップ禁止解除判定値θ2未満であるか否かを判定し、路面勾配θはアイドルストップ禁止解除判定値θ2未満であるため、Yes(肯定)の判定を下してステップS6に移行する。
次いで、図5に示すようにトレーラ車両が登坂路に差し掛かると、トレーラB側は未だ平坦路に位置しているもののトラクタA側が登坂路に侵入して登坂路に倣った姿勢となる。このため、路面勾配推定処理により路面勾配θとしてアイドルストップ禁止開始判定値θ1以上の値が推定される。ECU21はステップS2でYesの判定を下し、ステップS10でフラグFをセットした後に、ステップS12でアイドルストップを禁止する。
また、このときに推定される路面勾配θがアイドルストップ禁止開始判定値θ1を若干上回るだけであり、且つ登坂路の勾配θが不均一で車両走行に伴って変動することもある。このような場合、登坂路での走行中に推定される路面勾配θが一時的に低下してアイドルストップ禁止開始判定値θ1を僅かに下回ることがある。このときECU21はステップS2でNoの判定を下すが、続くステップS4で路面勾配θがアイドルストップ禁止解除判定値θ2以上であるとしてNoの判定を下すため、ステップS12でアイドルストップを禁止し続ける。
ステップS14ではトレーラ車両の移動距離Lをリセットし、続くステップS16で次式(1)に従って移動距離Lを更新する。
L=L+V×DT……(1)
ここに、Vはトレーラ車両の車速、DTはアイドルストップ禁止ルーチンの制御インターバルである。車速Vはトレーラ車両の前進時には正の値として取り扱われ、後退時には負の値として取り扱われる。このためV×DTは、制御インターバル間にトレーラ車両が前進または後退により移動した距離を意味する。
移動判定値L0は、トラクタAの平坦路への侵入後に、これに追従してトレーラBが平坦路に侵入したか否かを見極めるための判定値である。種々の全長のトレーラBが存在し、トレーラBの全長が長いほど、平坦路へのトラクタAの侵入からトレーラBの侵入までに必要なトレーラ車両の移動距離Lが長くなる。トレーラBの全長に対応してトレーラ車両のホイールベース(図2に示すようにトラクタAの後輪AaからトレーラBの後輪までの距離)は相違し、平坦路へのトラクタAの侵入後にホイールベース相当分だけトレーラ車両が走行した地点で、トレーラB側も登坂路から脱して平坦路に侵入したものと推測できる。
但し、トラクタAに連結されるトレーラBは輸送依頼に応じて変わることから、トレーラ車両のホイールベースを特定できない場合が多い。そこで、このようなときにはトレーラ車両の用途や仕様などに応じて、安全性や操作性を考慮して妥当な値を移動判定値L0として予め設定しておけばよい。
一方、上記ステップS17でNoの判定を下したときには一旦ルーチンを終了する。この処理は、ステップS16〜18の処理を繰り返している間に路面勾配θがアイドルストップ禁止解除判定値θ2未満の条件を満たさなくなったときの対策であり、このような場合には、次の制御インターバルで直ちにアイドルストップ禁止とする必要があるためである。
以上のようにトレーラ車両の走行中において、図5に示すようにトラクタA側が登坂路に侵入して、路面勾配推定処理により推定された路面勾配θがアイドルストップ禁止開始判定値θ1以上になった時点で、アイドルストップの禁止が開始される。そして、その後にトラクタA側が平坦路に侵入して路面勾配θがアイドルストップ禁止解除判定値θ2未満になり、さらにトレーラ車両が移動判定値L0だけ走行した図8に示す時点で、アイドルストップの禁止が解除される(アイドルストップ禁止手段)。
よって、これらの図5から図7まで(より詳しくは図8に至る直前まで)の何れかの状態で車両が停車した場合、アイドルストップスタート制御によりエンジン1を自動停止させると、その後の車両発進時にもたつきが発生する。また、降坂路の場合には、エンジン自動停止により運転者に不安感を与えてしまう。
しかも、図3に基づき説明したように本実施形態のアイドルストップ禁止処理は、基本的に路面勾配θの判定(ステップS2,4)及び移動距離Lの判定(ステップS14〜18)を制御インターバル毎に実行するだけの比較的簡単な処理であるため、ECU21にそれほど高い演算能力やメモリ容量は要求されない。よって、ECU21自体の仕様変更などを要することなく、低コストで実施できるという効果も得られる。
本実施形態ではステップS2,4の処理により、登坂路や降坂路の勾配変動に起因して一時的に路面勾配θがアイドルストップ禁止開始判定値θ1を下回ったとしても、アイドルストップ禁止解除判定値θ2以上である限りアイドルストップが禁止され続ける。結果として無用なアイドルストップの禁止及び禁止解除の繰り返しが未然に防止され、このような路面状況においても適切なアイドルストップの禁止処理を実行することができる。
また上記実施形態では、式(1)に基づき車速V及びECU21の制御インターバルから移動距離Lを算出したが、これに限ることはない。例えばトレーラ車両の積算距離をカウントする既存のオドメータを利用し、オドメータ値から移動距離Lを算出してもよい。
また上記実施形態では、登坂路や降坂路の勾配変動に対処すべく、アイドルストップ禁止判定値としてアイドルストップ禁止開始判定値θ1及びアイドルストップ禁止解除判定値θ2を適用したが、これに限ることはなく、単一のアイドルストップ禁止判定値を適用してもよい。具体的には図3のステップS4を省略し、ステップS2のアイドルストップ禁止開始判定値θ1に基づく判定のみを実行すればよい。
21 ECU(アイドルストップスタート手段、アイドルストップ禁止手段、
路面勾配推定手段、計測手段)
33 加速度センサ(検出手段)
A トラクタ
B トレーラ
Claims (4)
- 走行用動力源としてエンジンを搭載した牽引側のトラクタと荷物を搭載する被牽引側のトレーラとを任意に角度変更し得るように連結してトレーラ車両を構成し、該トレーラ車両の停車時において所定の停止条件が成立したときに上記エンジンを自動停止し、その後に所定の始動条件が成立したときに上記エンジンを自動始動するアイドルストップスタート制御をアイドルストップスタート手段により実行する一方、上記トラクタ側に設けられた検出手段の検出情報に基づき路面勾配推定手段により該トラクタが位置している路面の勾配を推定し、該推定路面勾配に基づき上記アイドルストップスタート制御手段のエンジン自動停止をアイドルストップ禁止手段により禁止するトレーラ車両のアイドルストップスタート制御装置において、
上記トレーラ車両の走行中に該トレーラ車両の移動距離を計測する計測手段を備え、
上記アイドルストップ禁止手段は、上記トレーラ車両の走行中において上記路面勾配推定手段による推定路面勾配が予め設定されたアイドルストップ禁止判定値以上になったときに上記エンジン自動停止の禁止を開始し、その後に上記推定路面勾配が上記アイドルストップ禁止判定値未満まで低下してから上記計測手段の計測に基づき上記トレーラ車両の移動距離が予め設定された移動判定値に達したと判定したときに、上記エンジン自動停止の禁止を解除することを特徴とするトレーラ車両のアイドルストップスタート制御装置。 - 上記移動判定値は、上記トレーラ車両のホイールベースとして設定され、該移動判定値に基づき上記アイドルストップ禁止手段が上記エンジン自動停止の禁止解除を判定することを特徴とする請求項1記載のトレーラ車両のアイドルストップスタート制御装置。
- 上記計測手段は、上記トレーラ車両の移動距離の計測中に該トレーラ車両が後退したときに、該後退距離を上記移動距離から減算し、減算後の移動距離に基づき上記アイドルストップ禁止手段が上記エンジン自動停止の禁止解除を判定することを特徴とする請求項1または2記載のトレーラ車両のアイドルストップスタート制御装置。
- 上記アイドルストップ禁止判定値は、予め急勾配側の値として設定されたアイドルストップ禁止開始判定値、及び緩勾配側の値として設定されたアイドルストップ禁止解除判定値からなり、
上記アイドルストップ禁止手段は、上記アイドルストップ禁止開始判定値に基づき上記エンジン自動停止の禁止開始を判定し、上記アイドルストップ禁止解除判定値に基づき上記エンジン自動停止の禁止解除を判定することを特徴とする請求項1乃至3の何れか記載のトレーラ車両のアイドルストップスタート制御装置。
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