JP2014125982A - 内燃機関の自動停止始動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の良好な走行性能の確保と燃費悪化の防止との両立を図ることができる内燃機関の自動停止始動制御装置を提供する。
【解決手段】内燃機関の自動停止に関する制御モードとして、車両の走行中に内燃機関の自動停止を許可する走行中自動停止許可モードと、車両の走行中には内燃機関の自動停止を不許可とし車両の停止時にのみ内燃機関の自動停止を許可する走行中自動停止不許可モードと、を含み、車両が走行している路面の状況が低摩擦係数路又は悪路である旨の判断がされている間は、内燃機関の自動停止に関する制御モードを走行中自動停止許可モードから走行中自動停止不許可モードに変更すると共に、路面の状況が低摩擦係数路又は悪路から通常路面に復帰した旨の判断がされた場合には、内燃機関の自動停止に関する制御モードを走行中自動停止不許可モードから走行中自動停止許可モードに戻す制御を行う。
【選択図】図５

Description

本発明は、内燃機関の出力軸の回転力を駆動輪に伝達させる車両に適用され、所定の内燃機関停止条件が成立した場合に内燃機関の自動停止処理を行い、所定の再始動条件が成立した場合に内燃機関の再始動制御を行う内燃機関の自動停止始動制御装置に関する。

内燃機関を駆動源とする車両では、燃料消費率（燃費）の低減や環境負荷低減の観点から、内燃機関の自動停止制御（アイドルストップ制御）を行うものもある。アイドルストップ制御は、内燃機関のアイドル運転中に所定の停止条件が成立すると内燃機関を自動停止させ、その後、所定の再始動条件が成立すると内燃機関を再始動させる制御である。

しかしながら、上記のようなアイドルストップ制御により内燃機関が自動停止したり再始動したりすると、内燃機関の出力軸の回転が変化することで、車両の駆動輪に付与される駆動力が変化し得る。この場合、この駆動力の変化に起因してブレーキ制御やトラクションコントロールによる車両の駆動力や制動力を適切に調節することができず、ドライバビリティが低下するおそれがある。

そこで従来は、上記のブレーキ制御やトラクションコントロールが行われている場合、内燃機関の自動停止処理や再始動処理を禁止することで、車両の駆動輪に付与される駆動力が変化する事態を回避し、ドライバビリティの低下を抑制する技術が提案されている。

また、例えば特許文献１に示すように、車両の走行速度が０よりも高い所定速度（例えば２０ｋｍ／ｈ）を下回るとの条件を内燃機関の自動停止条件に含む走行中アイドルストップ制御を行う車両も提案されている。このような走行中アイドルストップ制御によれば、内燃機関を自動停止させる運転領域を拡大することができ、内燃機関の燃費低減効果の更なる向上を図ることが可能となる。

しかしながら、車両の走行中に内燃機関が停止したり再始動したりすると、内燃機関の出力軸の回転力が駆動輪へと伝達されることで、駆動輪の回転速度が急激に変化するおそれがある。この場合、駆動輪のスリップやロックが生じることで車両の操縦安定性が低下し、ドライバビリティが低下するおそれがある。特に、路面摩擦係数が比較的に低い凍結路面等の低摩擦係数路（いわゆる低μ路）や悪路（凹凸が有ったり路面の状態が悪かったりすることでで、車両の走行が困難な道路を指す、以下同じ。）を車両が走行している状況においては、走行中に内燃機関の停止や再始動を行うと、そのことに起因する駆動輪のスリップやロックが生じ易い。

この点に関して、特許文献１に記載の制御装置では、走行中アイドルストップが可能な車両において、検出した車両の操舵角と車速に基づいて、車輪スリップが起こりそうな場合に内燃機関の停止・再始動の少なくともいずれかに制約を課すようにしている。具体的には、内燃機関の再始動時に駆動輪に伝達されるトルクの立ち上がりを抑えることにより、再発進時の駆動輪のスリップを抑制するようにしている。

特開２０１０−２８５９６１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の従来技術では、検出した車両の操舵角と車速に基づいて車輪スリップが起こり得る状況を判断し、走行中の内燃機関の停止又は再始動に制限を課している。そのため、実際に車輪スリップが発生しないような領域（状況）においても、走行中アイドルストップと停車時アイドルストップを禁止している。また、車両の運転者が意図しない状況で内燃機関の再始動復帰を行うようになっている。これらによって、車両の良好な走行性能の確保（走行商品性の確保）と車両の燃費悪化の防止との両立を図ることができないおそれがある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、車両の良好な走行性能の確保（走行商品性の確保）と車両の燃費悪化の防止との両立を図ることができる内燃機関の自動停止始動制御装置を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明にかかる内燃機関の自動停止始動制御装置は、内燃機関（３）の出力軸の回転力を駆動輪（ＤＷ）に伝達させる車両に適用され、所定の内燃機関停止条件が成立した場合に内燃機関（３）の自動停止処理を行い、所定の再始動条件が成立した場合に内燃機関（３）の再始動処理を行う内燃機関の自動停止始動制御装置において、内燃機関（３）の自動停止処理及び再始動処理を制御するための制御手段（２）と、車両が走行している路面の状況を判断する路面状況判断手段（２）と、を備え、制御手段（２）による内燃機関（３）の自動停止に関する制御モードとして、車両の走行中に内燃機関（３）の自動停止を許可する走行中自動停止許可モードと、車両の走行中には内燃機関（３）の自動停止を不許可とし車両の停止時にのみ内燃機関（３）の自動停止を許可する走行中自動停止不許可モードと、を含み、路面状況判断手段による路面状況の判断で、該路面の状況が低摩擦係数路又は悪路である旨の判断がされている間は、内燃機関の自動停止に関する制御モードを走行中自動停止許可モードから走行中自動停止不許可モードに変更すると共に、路面の状況が低摩擦係数路又は悪路から通常路面に復帰した旨の判断がされた場合には、内燃機関の自動停止に関する制御モードを走行中自動停止不許可モードから走行中自動停止許可モードに戻す制御を行うことを特徴とする。

本発明にかかる内燃機関の自動停止始動制御装置では、車両が走行している路面の状況が低摩擦係数路又は悪路である旨の判断がされている間は、内燃機関の自動停止に関する制御モードを走行中に内燃機関の自動停止を不許可とする自動停止不許可モードに変更するようにしている。これにより、車両が実際に凍結路面などの低摩擦係数路や凹凸の多い悪路を走行していると判断している場合にのみ走行中の内燃機関の自動停止を不許可とする（アイドルストップを禁止する）ことができるので、車両の良好な走行性能の確保（走行商品性の確保）が可能となると共に、車両の燃費悪化を効果的に防止することができる。

さらに、路面の状況が低摩擦係数路又は悪路から通常路面に復帰した旨の判断がされた場合には、内燃機関の自動停止に関する制御モードを走行中自動停止不許可モードから走行中自動停止許可モードに戻す制御を行うようにしている。すなわち、内燃機関の自動停止に関する制御モードを自動停止不許可モードに変更している場合でも、低摩擦係数路又は悪路からの復帰判断を行うことにより、再度、自動停止許可モードへの切り替えが可能となる。これにより、車両の良好な走行性能を確保しながら、車両の燃費の更なる向上を図ることができる。

上記内燃機関の自動停止始動制御装置では、車両が有する各車輪の回転速度を検出する車輪速センサ（７５）を備え、路面状況判断手段は、車輪速センサ（７５）の検出値に基づいて、車両の加速時に駆動輪（ＤＷ）が空転状態であるスキッド走行状態又は車両の減速時に駆動輪（ＤＷ）が回転停止状態であるロック走行状態を検出し、スキッド走行状態又はロック走行状態が第１の時間（Ｔ１）継続したことを検出した場合に、路面の状況が低摩擦係数路である旨の判断をし、スキッド走行状態又はロック走行状態が第２の時間（Ｔ２）検出されず、かつ、車両が一度停車したことを検出した場合に、路面の状況が低摩擦係数路から通常路面に復帰した旨の判断をするようにしてよい。

この構成によれば、車輪速センサの検出値に基づくスキッド走行状態又はロック走行状態の継続時間に応じて低摩擦係数路の走行を検出するので、車両が走行している路面が低摩擦係数路である旨の判断を適切に行うことができる。また、低摩擦係数路を検出して走行中自動停止不許可モードを設定した場合でも、車両の停止条件を必須として走行中自動停止不許可モードから走行中自動停止許可モードに復帰することができる。これにより、車両の燃費悪化を効果的に防止することができる。また、車両の停止時までは、走行中自動停止不許可モードを継続することができるので、車両の良好な走行性能の確保が可能となる。

さらにこの場合、上記第１の時間（Ｔ１）よりも上記第２の時間（Ｔ２）を長い時間に設定するとよい。このように、第１の時間よりも第２の時間を長い時間に設定することで、より長い時間で走行中自動停止不許可モードから走行中自動停止許可モードに復帰することができる。したがって、走行中自動停止許可モードへの復帰をより確実に行わせることが可能となる。

また、上記内燃機関の自動停止始動制御装置では、車速を検出する車速検出手段（７３）と、アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段（７２）と、を備え、路面状況判断手段は、車速検出手段（７３）で検出した車速が所定速度の範囲内（Ｖ１≦Ｖ≦Ｖ２）、かつ、アクセル開度検出手段（７２）で検出したアクセル開度（ＡＰ）が所定開度（ＡＰ１≦ＡＰ≦ＡＰ２）の範囲内、かつ、アクセル開度検出手段（７２）で検出したアクセル開度の変化率（ΔＡＰ）が所定変化率（ΔＡＰ≦ΔＡＰ１）の範囲内、かつ、車速検出手段（７３）で検出した車速に基づく車両の加減速度（ΔＧ）が所定の闇値（ΔＧ１）を越える変化が第３の時間（Ｔ３）中に所定回数（Ｎ）以上となったことを検出した場合に、路面の状況が悪路である旨の判断をし、車両の加減速度（ΔＧ）が所定閾値（ΔＧ１）を第４の時間（Ｔ４）中に所定回数（Ｎ）を越えて変化しなくなった場合、かつ、車両が一度停止したことを検出した場合に、路面の状況が悪路から通常路面に復帰した旨の判断をするようにしてよい。

この構成によれば、車速とアクセル開度及びその変化率に基づいて悪路の走行を検出するので、車両が走行している路面が悪路である旨の判断を適切に行うことができる。また、悪路を検出して走行中自動停止不許可モードを設定した場合に、車両の停止条件を必須として走行中自動停止不許可モードから走行中自動停止許可モードに復帰することができる。これにより、車両の燃費悪化を効果的に防止することができる。また、車両の停止時までは、走行中自動停止不許可モードを継続することができるので、車両の良好な走行性能の確保が可能となる。

この場合、上記第３の時間（Ｔ３）よりも上記第４の時間（Ｔ４）を長い時間に設定するとよい。このように、第３の時間よりも第４の時間を長い時間に設定することで、より長い時間で走行中自動停止不許可モードから走行中自動停止許可モードに復帰することができる。したがって、走行中自動停止許可モードへの復帰をより確実に行わせることが可能となる。

また、上記内燃機関の自動停止始動制御装置では、内燃機関（３）の回転を変速して出力する無段式の変速機構（６）と、変速機構（６）で変速した回転を駆動輪（ＤＷ）側へ出力する出力軸（２５）と、を備え、路面状況判断手段による路面状況の判断は、出力軸（２５）から駆動輪（ＤＷ）側へ出力される回転による値を検出した検出値に基づいて行われるようにしてよい。またこの場合、無段式の変速機構は、ベルト式の無段変速機構（６）であってよい。

これによれば、車両の走行中の路面状況を無段式の変速機構の出力軸から駆動輪側へ出力される回転による値を検出した検出値に基づいて行うことで、車両の走行している路面状況をより精度良く検出することができる。また、無段式の変速機構がベルト式の無段変速機構である場合には、車両の走行している路面状況をより精度良く検出することで、ベルトのスリップを効果的に防止するなどして、変速機構の各部の効果的な保護が可能となる。

なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態における構成要素の符号を本発明の一例として示したものである。

本発明にかかる内燃機関の自動停止始動制御装置によれば、車両が実際に低摩擦係数路や悪路を走行していると判断している間のみ、走行中の内燃機関の自動停止を不許可とし、さらに、低摩擦係数路又は悪路からの復帰判断を行うことで、再度、走行中の内燃機関の自動停止を許可するようにしたことで、車両の良好な走行性能の確保（走行商品性の確保）と車両の燃費悪化の防止との両立を図ることができる。

本発明の実施形態にかかる内燃機関の自動停止始動制御装置を備えた車両の駆動系を示すスケルトン図である。 内燃機関の自動停止制御を行うＥＣＵのブロック図である。 低摩擦係数路の判断条件及び解除条件を説明するための表である。 悪路の判断条件及び解除条件を説明するための表である。 走行中アイドルストップ許可の判定手順を示すフローチャートである。 低摩擦係数路の判定手順を示すフローチャートである。 走行中アイドルストップ制御を実施する場合の各値の時間変化を示すタイミングチャートである。 走行中アイドルストップ制御の別モードを実施する場合の各値の時間変化を示すタイミングチャートである。 走行中アイドルストップ制御を実施しない場合の各値の時間変化を示すタイミングチャートである。

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１に示す車両の駆動系は、車両の動力源としての内燃機関（以下「エンジン」という）３と、エンジン３の駆動力を車両の左右の駆動輪ＤＷ（右駆動輪のみ図示）に伝達するためのトルクコンバータ４と、前後進切換機構５及び無段変速機（ＣＶＴ）６とを備えている。エンジン３は、ガソリンエンジンであり、駆動力を出力するためのクランク軸３ａを有している。

トルクコンバータ４は、ポンプインペラ４ａ、タービンランナ４ｂ及びロックアップクラッチ４ｃを有している。ポンプインペラ４ａはクランク軸３ａに、タービンランナ４ｂは後述する入力軸１４に、それぞれ連結されており、両者４ａ、４ｂの間には、作動油が充填されている。エンジン３の駆動力（以下「エンジン駆動力」という）は、基本的には、ポンプインペラ４ａ、作動油及びタービンランナ４ｂを介して、入力軸１４に伝達される。

前後進切換機構５は、遊星歯車装置１１、前進クラッチ１２及び後進ブレーキ１３を有している。遊星歯車装置１１は、シングルピニオン型のものであり、サンギヤ１１ａと、リングギヤ１１ｂと、両ギヤ１１ａ、１１ｂに噛み合う複数のプラネタリギヤ１１ｃ（２つのみ図示）と、これらのプラネタリギヤ１１ｃを回転自在に支持するキャリア１１ｄで構成されている。サンギヤ１１ａは、入力軸１４に一体に設けられている。

前進クラッチ１２は、油圧式のものであり、そのインナが、入力軸１４に一体に取り付けられており、前進クラッチ１２のアウタは、リングギヤ１１ｂ及び主軸２１に一体に取り付けられている。主軸２１は、中空状に形成されており、その内側には、入力軸１４が回転自在に配置されている。前進クラッチ１２の締結によって、入力軸１４が主軸２１に直結され、前進クラッチ１２の解放によって、入力軸１４と主軸２１の間の差回転が許容される。また、後進ブレーキ１３は、油圧式のクラッチなどで構成され、キャリア１１ｄに取り付けられており、締結状態にあるときにキャリア１１ｄを回転不能に保持し、解放状態にあるときにキャリア１１ｄの回転を許容する。

上記構成の前後進切換機構５では、車両の前進時には、前進クラッチ１２が締結されるとともに、後進ブレーキ１３が解放される。これにより、主軸２１が、入力軸１４と同方向に同じ回転数で回転する。一方、車両の後進時には、前進クラッチ１２が解放されるとともに、後進ブレーキ１３が締結される。これにより、主軸２１が、入力軸１４と反対方向に回転する。

無段変速機６は、ベルト式のものであり、上記主軸２１、入力プーリ２２、出力プーリ２３、伝達ベルト２４及び副軸２５を備えている。入力プーリ２２は、互いに対向する可動部２２ａ及び固定部２２ｂを有している。可動部２２ａは、主軸２１に、その軸線方向に移動可能でかつ相対的に回転不能に取り付けられており、固定部２２ｂは、主軸２１に固定されている。両者２２ａ、２２ｂの間には、伝達ベルト２４を巻き掛けるためのＶ字状のベルト溝が形成されている。また、可動部２２ａには、ＤＲ油室（図示せず）が設けられており、このＤＲ油室に油圧が供給されることにより、可動部２２ａが軸線方向に移動することによって、入力プーリ２２のプーリ幅が変更され、その有効径が変化する。

出力プーリ２３は、上記入力プーリ２２と同様に構成されており、その可動部２３ａが、副軸２５に、その軸線方向に移動可能にかつ回転不能に取り付けられており、固定部２３ｂが、副軸２５に固定されている。両者２３ａ、２３ｂの間には、Ｖ字状のベルト溝が形成されている。また、可動部２３ａには、ＤＮ油室（図示せず）と、リターンスプリング２３ｄが設けられている。このＤＮ油室に油圧が供給されることにより、可動部２３ａが軸線方向に移動することによって、出力プーリ２３のプーリ幅が変更され、その有効径が変化する。さらに、リターンスプリング２３ｄは、可動部２３ａを、固定部２３ｂ側にすなわちＤＮ油室を拡大させる側に付勢している。伝達ベルト２４は、両プーリ２２，２３のベルト溝に嵌った状態で両プーリ２２，２３に巻き掛けられている。

以上のように、無段変速機６では、入力プーリ２２のＤＲ油室及び出力プーリ２３のＤＮ油室への油圧の供給によって、両プーリ２２、２３の有効径が無段階に変更され、それにより、その変速比が無段階に制御される。この変速比は、入力プーリ２２の回転数と出力プーリ２３の回転数との比である。

また、副軸２５には、ギヤ２５ａが固定されており、このギヤ２５ａは、アイドラ軸ＩＳに一体に設けられた大小のアイドラギヤＩＧ１、ＩＧ２を介して、差動ギヤ機構ＤＦのギヤＧに噛み合っている。差動ギヤ機構ＤＦは、左右の駆動輪ＤＷに連結されている。

以上の構成の駆動系では、エンジン駆動力は、トルクコンバータ４や、前後進切換機構５、無段変速機６、差動ギヤ機構ＤＦを介して、左右の駆動輪ＤＷに伝達される。その際、前後進切換機構５により、伝達される駆動力の回転方向が正転方向と逆転方向の間で切り替えられることによって、車両の前進・後進が行われる。また、エンジン駆動力は、無段変速機６により無段階に変速された状態で、駆動輪ＤＷに伝達される。

また、図２に示すように、車両には、エンジン３や変速機６を制御するためのＥＣＵ（制御手段）２が搭載されている。ＥＣＵ２は、Ｉ／Ｏインターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭなどから成るマイクロコンピュータで構成されている。ＥＣＵ２には、エンジン回転数センサ７１からエンジン３の回転数を表す検出信号が出力される。さらに、ＥＣＵ２には、アクセル開度センサ７２から、車両のアクセルペダル（図示せず）の操作量（以下「アクセル開度」という）を表す検出信号が出力される。さらに、車速センサ７３から、車両の車速を表す検出信号が出力される。また、ブレーキセンサ７４から、ブレーキ操作（ブレーキペダルの踏込量）の検出信号が出力される。また、四輪それぞれの車輪速を検出する車輪速センサ７５から、四輪それぞれの車輪速の検出信号が出力される。さらに、加減速センサ（Ｇセンサ）７６から、車両の加減速度の検出信号が出力される。また、図示は省略するが、ＡＴのシフト位置を検出するシフト位置センサや、ハンドルの操舵角を検出する操舵角センサ、外気温度を検出する外気温センサなども設けられている。

ＥＣＵ２は、上記の各種センサ７１〜７６からの検出信号に応じ、ＲＯＭに記憶された制御プログラムに従って、エンジン３の動作を制御する。特に、ＥＣＵ２は、エンジン３のアイドルストップ制御（自動停止制御）を行う。アイドルストップ制御は、エンジン３の運転中に所定の停止条件が成立する場合にエンジン３を自動停止させ、その後、所定の再始動条件が成立する場合にエンジン３を再始動させるものである。これにより、エンジン３の燃費低減効果を得ることが可能となる。さらにここでは、エンジン３の停止条件を、ブレーキ操作がなされている場合、かつ車両の走行速度が０よりも高い所定速度（例えば、２０ｋｍ／ｈ）を下回る場合とする。これにより、車両が停車する以前にもエンジン３を自動停止させ、車両の停車時にのみエンジン３のアイドルストップ制御を許可する場合と比較して、エンジン３を自動停止させる運転領域を拡大させることが可能となる。これにより、燃費低減効果を向上させることが可能となる。

ここで、本実施形態の車両によるエンジン３のアイドルストップ制御の具体的な内容について詳細に説明する。本実施形態の車両によるエンジン３のアイドルストップ制御では、制御モードとして、車両の走行中にエンジン３のアイドルストップを許可する走行中アイドルストップ許可モードと、車両の走行中にエンジン３のアイドルストップを不許可とする走行中アイドルストップ不許可モードとが含まれる。具体的には、エンジン３のアイドルストップ制御では、下記（１）〜（４）の制御を行う。

（１）車両が走行している路面が低摩擦係数路（低μ路）又は悪路である旨の判断をした場合、エンジン３のアイドルストップ制御に関する制御モードとして、走行中アイドルストップを禁止する走行中アイドルストップ禁止モードを設定する。
（２）車両が走行を開始してから停止するまでに上記の低摩擦係数路又は悪路の走行を検知することで走行中アイドルストップ禁止モードを設定したら、その後、車両が一度停止するまでは、走行中アイドルストップ禁止モードの設定を継続する。
（３）車両の走行している路面が低摩擦係数路であるか否かの判定は、車輪速センサ７５の検出値によって、前輪車輪速と後輪車輪速を比較して、前輪スキッド状態又は前輪ロック状態を判断することにより行う。
（４）車両の走行している路面が悪路であるか否かの判定は、加減速度センサ（Ｇセンサ）７６の検出値によって、走行中の車両にかかる加減速度の変動（Ｇ変動）を監視し、所定時間内の加減速度の変動数をカウントすることで行う。

図３は、低摩擦係数路（低μ路）の判断条件及び解除条件を説明するための表である。車輪のスキッド判断及びロック判断では、車輪速センサ７５で検出した四輪の車輪速に基づいて車輪速差ΔＶを算出する。車輪速差ΔＶは、下記の式（１）で算出される。
車輪速差ΔＶ＝（前輪平均車輪速Ｖｆ）−（後輪平均車輪速Ｖｒ） （式１）

そして、前輪（駆動輪）にエンジン３からの駆動力が伝達されて車両が加速している状態で、上記車輪速差ΔＶの値が所定値ΔＶ１以上（ΔＶ≧ΔＶ１）になった場合、前輪（駆動輪）のスキッド状態と判断する。この場合の具体例を挙げると、車両が非凍結路面と凍結路面の両方を含む道路を走行している場合、前輪が踏む路面が凍結路面から非凍結路面に遷移したときに前輪のグリップ力が急激に増加して、平均車輪速度Ｖｆが０に近い値まで落ち込む。これにより、車輪速差ΔＶの値が所定値ΔＶ１以上となる。

一方、ブレーキによる制動力が前輪（駆動輪）に付与されて車両が減速している状態で、上記車輪速差ΔＶの値が他の所定値ΔＶ２以下（ΔＶ≦ΔＶ２）になった場合、前輪（駆動輪）のロック状態と判断する。この場合の具体例を挙げると、車両が非凍結路面と凍結路面の両方を含む道路を走行している場合、ブレーキによる制動力が前輪に作用している状態（ブレーキペダルが踏まれている状態）で前輪が踏む路面が非凍結路面から凍結路面に遷移したときに、前輪のグリップ力が急激に低下して、ブレーキによる制動力が路面からのグリップ力を上回った状態となる。その際、前輪平均車輪速Ｖｆが瞬間的に０又は０に極めて近い値になることで、車輪速差ΔＶの値が所定値ΔＶ２以下となる。

なおここでは、車両が前輪駆動車両の場合（前輪が駆動輪である場合）について説明しているが、車両が後輪駆動車両の場合には、後輪が駆動輪となり、四輪駆動車両の場合は、前後輪が駆動輪となる。

そして、車両の走行している路面が低摩擦係数路（低μ路）である旨の判断条件（低摩擦係数路判断フラグＦａ＝０→１）は、次の（ａ）〜（ｃ）に基づいて行う。（ａ）前輪がスキッドしている。（ｂ）四輪がスキッドしている。（ｃ）前輪がロックしている。これら（ａ）〜（ｃ）のいずれかが所定時間（第１の時間）Ｔ１以上継続した場合に車両が低摩擦係数路を走行していると判断する。なお、上記の所定時間（第１の時間）Ｔ１は、一例として、Ｔ１＝０．０５（ｓｅｃ）とすることができる。

一方、低摩擦係数路判断の解除条件（低摩擦係数路判断フラグＦａ＝１→０）は、次の（ｄ）〜（ｆ）に基づいて行う。（ｄ）前輪がスキッドしていない。（ｅ）四輪がスキッドしていない。（ｆ）前輪がロックしていない。これら（ｄ）〜（ｆ）のすべてが時間Ｔ２以上継続した場合、かつ、車両が一度停止した場合に車両が低摩擦係数路を既に走行していないものとして、低摩擦係数路判断を解除する。なお、上記の時間Ｔ２は、一例として、Ｔ２＝１．０（ｓｅｃ）とすることができる。

図４は、悪路の判断条件及び解除条件を説明するための表である。同図の表に示すように、悪路の判断条件（悪路判断フラグＦｂ＝０→１）は、次の（ｇ），（ｈ）に基づいて行う。すなわち（ｇ）と（ｈ）の両方が成立している場合に車両が悪路を走行していると判断する。

（ｇ）車両が悪路を走行していると判断可能な状態であること。具体的には、車速センサ７３で検出した車速Ｖが所定範囲内（Ｖ１≦Ｖ≦Ｖ２）で、かつ、アクセル開度センサ７２で検出したアクセル開度ＡＰが所定開度ＡＰ１以下（ＡＰ≦ＡＰ１）で、かつ、アクセル開度ＡＰの変化量ΔＡＰが所定変化量ΔＡＰ１以下（ΔＡＰ≦ΔＡＰ１）であること。ここで、上記のＶ１は、一例としてＶ１＝１０（ｋｍ／ｈ）、Ｖ２は、一例としてＶ２＝７０（ｋｍ／ｈ）、ＡＰ１は、一例としてＡＰ１＝４／８、ΔＡＰ１は、一例としてΔＡＰ１＝０．４／８、とすることができる。

（ｈ）車両の加減速度の変化率（Ｇ変動）ΔＧが所定値ΔＧ１を越えること（ΔＧ≧ΔＧ１）が所定時間（第３の時間）Ｔ３以内に所定回数Ｎ回以上であったこと。ここで、ΔＧ１は、一例としてΔＧ１＝０．４Ｇ、所定時間（第３の時間）Ｔ３は、一例としてＴ３＝５（ｓｅｃ）、所定回数Ｎは、一例としてＮ＝６０（回）とすることができる。

一方、悪路の判断解除条件（悪路判断フラグＦｂ＝１→０）は、（ｉ）車両が悪路を走行していると判断しない状態となってから所定時間（第４の時間）Ｔ４が経過した後、かつ、車両が一度停止した場合に悪路判断を解除する。ここでの所定時間（第４の時間）Ｔ４は、一例としてＴ４＝３０（ｓｅｃ）とすることができる。

図５は、走行中アイドルストップ制御における走行中アイドルストップ許可判定の手順を示すフローチャートである。走行中アイドルストップ許可判定では、まず、車両のブレーキがオンであるか否かを判断する（ステップＳＴ１−１）。ブレーキがオンであるか否かの判断は、ブレーキセンサ７４の検出値に基づいて行う。その結果、ブレーキがオンでなければ（ＮＯ）、すなわちブレーキが非作動状態であれば、走行中アイドルストップ不許可（禁止）の判断をする（ステップＳＴ１−２）。一方、ブレーキがオンであれば（ＹＥＳ）、続けて、アクセルがオフであるか否かを判断する（ステップＳＴ１−３）。アクセルがオフであるか否かの判断は、アクセル開度センサ７２の検出値に基づいて行う。その結果、アクセルがオフでなければ（ＮＯ）、すなわちアクセルがオンであれば、走行中アイドルストップ禁止の判断をする（ステップＳＴ１−２）。一方、アクセルがオフであれば（ＹＥＳ）、続けて、車両が低摩擦係数路を走行しているか否かを判断する（ステップＳＴ１−４）。その結果、車両が低摩擦係数路を走行していると判断した場合（ＹＥＳ）は、走行中アイドルストップ禁止の判断をする（ステップＳＴ１−２）。一方、車両が低摩擦係数路を走行していない旨の判断をした場合（ＮＯ）は、続けて、車両が悪路を走行しているか否かを判断する（ステップＳＴ１−５）。その結果、車両が悪路を走行している旨の判断をした場合（ＹＥＳ）は、走行中アイドルストップ禁止の判定をする（ステップＳＴ１−２）。一方、車両が悪路を走行していない旨の判断をした場合（ＮＯ）は、走行中アイドルストップ許可の判定をする（ステップＳＴ１−６）。

図６は、車両が低摩擦係数路を走行しているか否かの判定を行う低摩擦係数路判定の手順を示すフローチャートである。この低摩擦係数路判定では、車両が現在走行している路面が低摩擦係数路（低μ路）であるか否かを判断する（ステップＳＴ２−１）。その結果、車両が現在走行している路面が低摩擦係数路であると判断した場合（ＹＥＳ）は、続けて、車両が一度停止したか否かを判断する（ステップＳＴ２−２）。その結果、車両が一度停止していなければ（ＮＯ）、低摩擦係数路（低μ路）である旨の判定を継続し（ステップＳＴ２−３）、車両が一度停止していれば（ＹＥＳ）、低摩擦係数路である旨の判定を解除して、通常路面である旨の判定を行う（ステップＳＴ２−４）。

一方、先のステップＳＴ２−１で、車両が現在走行している路面が低摩擦係数路ではないと判断した場合は（ＮＯ）は、続けて、車輪がスキッド状態か否かを判断する（ステップＳＴ２−５）。その結果、車輪がスキッド状態であれば（ＹＥＳ）、低摩擦係数路であると判定し（ステップＳＴ２−６）、車輪がスキッド状態でなければ（ＮＯ）、続けて、車輪がロック状態か否かを判断する（ステップＳＴ２−７）。その結果、車輪がロック状態であれば（ＹＥＳ）、低摩擦係数路であると判定し（ステップＳＴ２−６）、車輪がロック状態でなければ（ＮＯ）、通常路面と判定する（ステップＳＴ２−８）。

図７は、走行中アイドルストップ制御を実施する場合の各値の時間変化を示すタイミングチャートである。同図及び後述する図８，９のタイミングチャートでは、ブレーキスイッチのオンオフ、アクセル開度、車速、無段変速機（ＣＶＴ）６のレシオ、エンジン３の運転状態、エンジン３及びトルクコンバータ４（タービン）の回転数、ロックアップクラッチ（ＬＣ）圧、ＦＷＤクラッチ圧、ドリブンプーリ圧、ドライブプーリ圧ぞれぞれの変化を示している。同図に示すように、走行中アイドルストップ制御を実施する場合、ロックアップクラッチ４ｃがオンの状態である時刻ｔ１−１までの間は、エンジン３の運転状態は、減速フュエルカット（ＦＣ）の状態である。そして、時刻ｔ１−１にロックアップクラッチ４ｃがオフになると、エンジン３の運転状態がアイドル状態となる。その後、時刻ｔ１−２に車速Ｖ＝１０ｋｍ／ｈで走行中アイドルストップ許可条件が成立すると、エンジン３の運転状態がアイドルストップ状態（走行中アイドルストップ状態）となる。その後、時刻ｔ−３で走行中アイドルストップ解除条件が成立すると、エンジン３が再始動する。

図８は、走行中アイドルストップの別モードを実施する場合の各値の時間変化を示すタイミングチャートである。同図に示すように、通常走行中アイドルストップの別モードでは、エンジン３の運転状態が、減速フュエルカット状態からアイドル状態を経ずに直接アイドルストップ状態に遷移する。すなわち、ロックアップクラッチ４ｃがオンの状態である時刻ｔ２−１までの間は、減速フュエルカット状態である。そして、時刻ｔ２−１にロックアップクラッチ４ｃがオフになると同時に、車速１０ｋｍ／ｈで走行中アイドルストップ許可条件が成立すると、アイドルストップ状態（走行中アイドルストップ状態）となる。その後、時刻ｔ２−２で走行中アイドルストップ解除条件が成立すると、エンジン３が再始動する。

図９は、走行中アイドルストップ制御を実施しない場合の各値の時間変化を示すタイミングチャートである。同図に示すように、走行中アイドルストップ制御を実施しない場合には、ロックアップクラッチ４ｃがオンの状態である時刻ｔ３−１までの間、エンジン３の運転状態は、減速フュエルカット状態である。そして、時刻ｔ３−１にロックアップクラッチ４ｃがオフになると、エンジン３の運転状態がアイドル状態となる。その後、時刻ｔ３−２に車両が停止する（車速Ｖ＝０ｋｍ／ｈ）ことで、エンジン３の運転状態がアイドルストップ状態となる。その後、時刻ｔ３−３で車両が走行を再開することでエンジン３が再始動する。

以上説明したように、本実施形態にかかるエンジン３の自動停止始動制御装置は、エンジン３のアイドルストップ（自動停止）に関する制御モードとして、車両の走行中にエンジン３のアイドルストップを許可する走行中アイドルストップ許可モード（走行中自動停止許可モード）と、車両の走行中にはエンジン３の自動停止を不許可とし車両の停止時にのみエンジン３の自動停止を許可する走行中アイドルストップ不許可（禁止）モード（走行中自動停止不許可モード）とを含む。そして、車両の走行している路面の状況が低摩擦係数路又は悪路である旨の判断がされている間は、エンジン３の自動停止に関する制御モードを走行中アイドルストップ許可モードから走行中アイドルストップ不許可モードに変更すると共に、路面の状況が低摩擦係数路又は悪路から通常路面に復帰した旨の判断がされた場合には、エンジン３の自動停止に関する制御モードを走行中アイドルストップ不許可モードから走行中アイドルストップ許可モードに戻す制御を行うようにした。

すなわち、車両が走行している路面の状況が低摩擦係数路又は悪路である旨の判断がされている間は、エンジン３の自動停止に関する制御モードを走行中にエンジン３の自動停止を不許可とする走行中アイドルストップ不許可モードに変更するようにしている。これにより、車両が実際に凍結路面などの低摩擦係数路や凹凸の多い悪路を走行していると判断している場合にのみ走行中のエンジン３の自動停止を不許可とする（走行中のアイドルストップを禁止する）ことができるので、車両の良好な走行性能の確保（走行商品性の確保）が可能となると共に、車両の燃費悪化を効果的に防止することができる。

さらに、路面の状況が低摩擦係数路又は悪路から通常路面に復帰した旨の判断がされた場合には、エンジン３の自動停止に関する制御モードを走行中自動停止不許可モードから走行中自動停止許可モードに戻す制御を行うようにしている。すなわち、エンジン３の自動停止に関する制御モードを自動停止不許可モードに変更している場合でも、低摩擦係数路又は悪路からの復帰判断を行うことにより、再度、自動停止許可モードへの切り替えが可能となる。これにより、車両の良好な走行性能を確保しながら、車両の燃費の更なる向上を図ることができる。

また、車輪速センサ７３の検出値に基づくスキッド走行状態の継続時間に応じて低摩擦係数路の走行を検出するので、車両が走行している路面が低摩擦係数路である旨の判断を適切に行うことができる。また、車速とアクセル開度及びその変化率に基づいて悪路の走行を検出するので、車両が走行している路面が悪路である旨の判断を適切に行うことができる。そして、低摩擦係数路又は悪路を検出して走行中アイドルストップ不許可モードを設定した場合でも、車両の停止条件を必須として走行中アイドルストップ不許可モードから走行中アイドルストップ許可モードに復帰することができる。これにより、車両の燃費悪化を効果的に防止することができる。また、車両の停止時までは、走行中アイドルストップ不許可モードを継続することができるので、車両の良好な走行性能の確保が可能となる。

また、本実施形態では、エンジン３の回転を変速して出力する無段式の変速機６と、変速機６で変速した回転を駆動輪ＤＷ側へ出力する出力軸２５とを備え、路面状況判断手段による路面状況の判断は、出力軸２５から駆動輪ＤＷ側へ出力される回転による値を検出した検出値（具体的には、車速センサ７３で検出した車速や車輪速センサ７５で検出した車輪速など）に基づいて行われる。

この構成によれば、車両の走行中の路面状況を無段式の変速機６の出力軸２５からの出力に基づく挙動にて検出することで、路面状況をより精度良く検出することができる。また、本実施形態では、無段式の変速機６がベルト式の無段変速機であるところ、変速機６の出力軸２５からの出力による挙動にて検出した走行中の路面状況に基づいて車両走行中のアイドルストップの許可・不許可を切り替えるようにしたことで、無段式の変速機６が有するベルトのスリップを効果的に防止するなどして、該変速機６の各部の効果的な保護が可能となる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、車両が走行している路面状況の判断は、アクセル開度センサ７２、車速センサ７３、車輪速センサ７５、加減速度センサ７６など車両に搭載した各種のセンサの検出値に基づいて判断するようにしている。しかしながら、本発明にかかる内燃機関の自動停止始動制御装置において車両が走行している路面状況の判断を行うためのデータとしては、上記のような車両に搭載した各種のセンサ装置で検出したデータに基づいて判断する以外にも、例えば、車両が外部との通信が可能な通信端末を搭載している場合には、当該通信端末にて受信した走行環境を含む情報（例えば、ＶＩＣＳ（登録商標）情報、他の車両のとの通信による情報である車車間通信情報、路上などに設置した機器又はセンサ類との通信による情報である路車間通信情報など）に基づいて車両が現在走行している路面の状況を判断するように構成してもよい。

３ エンジン
３ａ クランク軸
４ トルクコンバータ
４ａ ポンプインペラ
４ｂ タービンランナ
４ｃ ロックアップクラッチ
５ 前後進切換機構
６ 無段変速機
１１ 遊星歯車装置
１２ 前進クラッチ
１３ 後進ブレーキ
１４ 入力軸
２１ 主軸
２２ 入力プーリ
２２ａ 可動部
２２ｂ 固定部
２３ 出力プーリ
２３ａ 可動部
２３ｂ 固定部
２３ｄ リターンスプリング
２４ 伝達ベルト
２５ 副軸
２５ａ ギヤ
７１ エンジン回転数センサ
７２ アクセル開度センサ
７３ 車速センサ
７４ ブレーキセンサ
７５ 車輪速センサ
ＤＦ 差動ギヤ機構
ＤＷ 駆動輪
Ｇ ギヤ
ＩＧ１ アイドラギヤ
ＩＳ アイドラ軸

Claims (7)

1. 内燃機関の出力軸の回転力を駆動輪に伝達させる車両に適用され、所定の内燃機関停止条件が成立した場合に前記内燃機関の自動停止処理を行い、所定の再始動条件が成立した場合に前記内燃機関の再始動処理を行う内燃機関の自動停止始動制御装置において、
   前記内燃機関の自動停止処理及び再始動処理を制御するための制御手段と、
   車両が走行している路面の状況を判断する路面状況判断手段と、を備え、
   前記制御手段による前記内燃機関の自動停止に関する制御モードとして、車両の走行中に前記内燃機関の自動停止を許可する走行中自動停止許可モードと、車両の走行中には前記内燃機関の自動停止を不許可とし車両の停止時にのみ前記内燃機関の自動停止を許可する走行中自動停止不許可モードと、を含み、
   前記路面状況判断手段による路面状況の判断で、該路面の状況が低摩擦係数路又は悪路である旨の判断がされている間は、前記内燃機関の自動停止に関する制御モードを前記走行中自動停止許可モードから前記走行中自動停止不許可モードに変更すると共に、
   前記路面の状況が前記低摩擦係数路又は前記悪路から通常路面に復帰した旨の判断がされた場合には、前記内燃機関の自動停止に関する制御モードを前記走行中自動停止不許可モードから前記走行中自動停止許可モードに戻す制御を行う
   ことを特徴とする内燃機関の自動停止始動制御装置。
2. 前記車両が有する各車輪の回転速度を検出する車輪速センサを備え、
   前記路面状況判断手段は、
   前記車輪速センサの検出値に基づいて、前記車両の加速時に前記駆動輪が空転状態であるスキッド走行状態又は前記車両の減速時に前記駆動輪が回転停止状態であるロック走行状態を検出し、
   前記スキッド走行状態又は前記ロック走行状態が第１の時間継続したことを検出した場合に、前記路面の状況が前記低摩擦係数路である旨の判断をし、
   前記スキッド走行状態又は前記ロック走行状態が第２の時間検出されず、かつ、車両が一度停車したことを検出した場合に、前記路面の状況が前記低摩擦係数路から通常路面に復帰した旨の判断をする
   ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の自動停止始動制御装置。
3. 前記第１の時間よりも前記第２の時間を長い時間に設定する
   ことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の自動停止始動制御装置。
4. 車速を検出する車速検出手段と、
   アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、を備え、
   前記路面状況判断手段は、
   前記車速検出手段で検出した車速が所定速度の範囲内、かつ、前記アクセル開度検出手段で検出したアクセル開度が所定開度の範囲内、かつ、前記アクセル開度検出手段で検出したアクセル開度の変化率が所定変化率の範囲内、かつ、前記車速検出手段で検出した車速に基づく前記車両の加減速度が所定の闇値を越える変化が第３の時間中に所定回数以上となったことを検出した場合に、前記路面の状況が前記悪路である旨の判断をし、
   前記車両の加減速度が前記所定閾値を第４の時間中に前記所定回数を越えて変化しなくなった場合、かつ、車両が一度停止したことを検出した場合に、前記路面の状況が前記悪路から通常路面に復帰した旨の判断をする
   ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の自動停止始動制御装置。
5. 前記第３の時間よりも前記第４の時間を長い時間に設定する
   ことを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の自動停止始動制御装置。
6. 前記内燃機関の回転を変速して出力する無段式の変速機構と、
   前記変速機構で変速した回転を駆動輪側へ出力する出力軸と、を備え、
   前記路面状況判断手段による路面状況の判断は、前記出力軸から前記駆動輪側へ出力される回転による値を検出した検出値に基づいて行われる
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の内燃機関の自動停止始動制御装置。
7. 前記無段式の変速機構は、ベルト式の無段変速機構である
   ことを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の自動停止始動制御装置。

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