JP2014173458A

JP2014173458A - アイドルストップ車の制御装置

Info

Publication number: JP2014173458A
Application number: JP2013045001A
Authority: JP
Inventors: Kazuhisa Nishikawa; 和久西川
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2013-03-07
Filing date: 2013-03-07
Publication date: 2014-09-22
Anticipated expiration: 2033-03-07
Also published as: JP6091264B2

Abstract

【課題】エンジン再始動が完了するまでの予測始動時間が長い場合には傾斜範囲を小さく変更して、路面傾斜が許可傾斜範囲を超えるときにエンジンが自動停止されにくくする一方、許可傾斜範囲内の路面でエンジンが自動停止した後のエンジン再始動時の車両のずり下がりを確実に防止する。
【解決手段】アイドルストップ制御部１４により、スタータ６の始動回数やバッテリ２の電圧・温度やエンジン３の冷却温などに基づいて、エンジン３が再始動してから完爆状態になるまでの始動時間を導出し、導出した始動時間が規定時間より長くなるときには、アイドルストップ制御部１４により路面傾斜の許可傾斜範囲を小さく変更する。これにより、路面傾斜が、小さく変更された後の許可傾斜範囲を超える場合にエンジン３が自動停止されないように制御できる一方、許可傾斜範囲内の路面でエンジン３が自動停止した後における再始動を速やかに行ってエンジン再始動時の車両のずり下がりを確実に防止する。
【選択図】図１

Description

この発明は、路面傾斜が所定の許可傾斜範囲内であることを含む所定のエンジン停止条件が成立することによりエンジンを停止してアイドルストップ状態に制御し、アイドルストップ状態で所定のエンジン再始動条件が成立することによりエンジンを再始動するアイドルストップ制御手段を備えるアイドルストップ車の制御装置に関する。

いわゆるアイドルストップ車は、ＩＧ（イグニッション）オンの操作によりエンジンを始動すると、その後は、ＩＧオフの操作によりエンジンが停止するまで、アイドルストップ制御を実行し、所定のエンジン停止条件の成立によりエンジンを自動停止し、所定のエンジン再始動条件の成立によりエンジンを自動的に再始動することを繰り返す。

この種のアイドルストップ車において、登坂路で停止したときの車両のずり下がりを防止するために、車両のずり下がり距離が許容距離（＝Ｌａ）を超えるまでにエンジンの再始動が完了するように、エンジンの再始動を開始する制御を行うことが考えられている（特許文献１参照）。

特開２０１２−７５５４号公報（段落０００８ほか参照）

しかし、上記した特許文献１のように、車両のずり下がり距離が許容距離を超えるまでにエンジンの再始動が完了するようにエンジンの再始動を開始しても、エンジンの再始動が完了するまでに要する時間は、スタータの始動回数やバッテリの電圧・温度に基づく劣化度合い、エンジンの水温などの諸条件によってばらつきが生じるため、ずり下がり距離が許容距離を超えてしまい、登坂路での車両のずり下がりを確実に防止することができないことがある。

また、例えばスタータやバッテリの劣化が進んで、エンジン再始動に時間を要して許容距離を超えるずり下がりが生じるような場合には、本来ならばアイドルストップ制御を中止すればよいにも拘らず、路面の傾斜度合いを考慮せずにアイドルストップ制御によるエンジンの自動停止を行い、その後に上記したエンジン再始動を行うと、エンジン再始動を完了するまでに時間がかかって車両が許容距離を超えてずり下がるという問題がある。

本発明は、エンジン再始動が完了するまでの予測時間が長い場合に傾斜範囲を小さく変更し、路面傾斜が許可傾斜範囲を超える場合にエンジンが自動停止されにくくする一方、許可傾斜範囲内の路面でエンジンが自動停止した後のエンジン再始動時の車両のずり下がりを確実に防止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車の制御装置は、路面傾斜が所定の許可傾斜範囲内であることを含む所定のエンジン停止条件が成立することによりエンジンを停止してアイドルストップ状態に制御し、前記アイドルストップ状態で所定のエンジン再始動条件が成立することにより前記エンジンを再始動するアイドルストップ制御手段を備えるアイドルストップ車の制御装置において、前記アイドルストップ制御手段は、前記エンジンの再始動に必要な車載機材の状態に基づいて、前記エンジンが再始動してから完爆状態になるまでの始動時間が予め定められた規定時間より長くなると判定したときに、前記許可傾斜範囲を小さく変更することを特徴としている（請求項１）。

請求項１に係る発明によれば、アイドルストップ制御手段により、エンジンの再始動に必要な車載機材の状態、例えばスタータの始動回数やバッテリの電圧・温度、エンジン冷却水温などに基づいて、エンジンが再始動してから完爆状態になるまでの始動時間が規定時間より長くなると判定されるときには、アイドルストップ制御手段により路面傾斜の許可傾斜範囲が小さく変更される。

そのため、路面傾斜が許可傾斜範囲内であることをエンジン停止条件に含むアイドルストップ車において、エンジン再始動が完爆状態になるまでの始動時間が規定時間より長いと判定される場合に、路面傾斜が小さく変更された後の許可傾斜範囲を超えるときにはエンジンが自動停止されないように制御できる一方、許可傾斜範囲内の路面でエンジンが自動停止した後の再始動を速やかに行い、エンジン再始動時の車両のずり下がりを確実に防止することができる。

本発明のアイドルストップ車の制御装置の一実施形態のブロック図である。図１の動作説明用フローチャートである。

つぎに、本発明の一実施形態について、図１および図２を参照して説明する。

図１に示すように、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を有し、このバッテリ２の負極端子はアイドルストップ車１の車体に接続されている。

そして、アイドルストップ車１の駆動源であるエンジン３は、トランスミッション側のＣＶＴ（ＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙＶａｒｉａｂｌｅＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）４を有し、このＣＶＴ４とエンジン３との間にトルクコンバータ（ロックアップクラッチの機構を含む）５が介在している。

エンジン３はスタータ６により始動され、このスタータ６にはリレー７を介してバッテリ２から給電されてエンジン３を始動する駆動力を発生する。また、バッテリ２の正極端子とリレー７との間にバッテリ２に接近して設けられたバッテリセンサ８により、バッテリ２の温度、電流の検知信号が後述するアイドルストップ制御部に出力され、エンジン３の回転力がベルト１０を介して発電機であるオルタネータ９に伝達され、車両の走行中等にオルタネータ９の発電出力によりバッテリ２の充電が行われる。

また、図１に示すように、エンジン３の冷却水温を検出する水温センサ１１が設けられるとともに、ＣＴＶ４の油温を検出する油温センサ１２が設けられ、路面の傾斜を検出するＧセンサ１３が設けられており、水温センサ１１からの信号は後述するエンジン制御部により、油温センサ１２からの信号は後述するＣＶＴ制御部により、Ｇセンサ３からの信号は後述するアイドルストップ制御部により、それぞれ取り込まれる。

さらに、図１に示すように、アイドルストップ車１には、アイドルストップ制御のＥＣＵが形成するアイドルストップ制御部（本発明におけるアイドルストップ制御手段に相当）１４が設けられるとともに、エンジン制御のＥＣＵが形成するエンジン制御部１５、ＡＢＳ（ＡｎｔｉｌｏｃｋｅｄＢｒａｋｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）制御のＥＣＵが形成するＡＢＳ制御部１６、ＣＶＴ制御のＥＣＵが形成するＣＶＴ制御部１７が設けられ、これら各制御部１４〜１７はそれぞれマイクロコンピュータ等により形成され、ＣＡＮ等の通信バスＢを介して情報のやり取りを行う。

そして、アイドルストップ制御部１４は、路面傾斜が予め定められた許可傾斜範囲内を含む所定のエンジン停止条件（例えば、路面が許可傾斜範囲内で、ストップランプが点灯していて所定車速以下であって所定減速度未満である等の条件）の成立が確認されると、走行が完全に停止しなくても所定車速以下（例えば、７ｋｍ／ｈ以下）に低下したとき、エンジン制御部１５にエンジン停止指令が出力され、エンジン３が自動停止される。続いて、自動停止状態においてドライバがブレーキペダルから足を離すと、アイドルストップ制御部１４により所定のエンジン再始動条件が成立したことが確認され、停止しているエンジン３が自動的に再始動される。

また、図１に示すように、車速を検出してＡＢＳ制御部１６に自車速情報を与える車速センサ１８が設けられ、ＡＢＳ制御部１６にブレーキ機構のマスタシリンダ圧の検出情報を与える液圧センサ１９が設けられるとともに、ステアリングの舵角を検出する舵角センサ２０が設けられ、ダッシュボードにはコンビネーションメータが形成する表示部２１が設けられ、通信バスＢを介して受信した各種の表示データが表示部２１に表示されるようになっている。

ところで、ＡＢＳ制御部１６は、ドライバによる急ブレーキ操作や低摩擦路でのブレーキ操作時に、図外のマスタシリンダの下流のブレーキ液圧制御バルブ（例えば、ソレノイドバルブ）を制御し、各車輪のブレーキ力を制御して車輪のロックによる滑走を防止するブレーキ制御を実行する。

このような構成を有するアイドルストップ車１のアイドルストップ動作を簡単に説明すると、ドライバがＩＧキー（図示せず）をオン操作してエンジンスタートを指令することにより、ＩＧオンの信号が例えば通信バスＢからアイドルストップ制御部１４に入力され、この入力に基づいてアイドルストップ制御部１４はリレー７を瞬時に通電してオンし、鉛バッテリ２の電源をスタータ６に給電してスタータ６を始動し、停止していたエンジン３を始動する（初回始動）。エンジン３が始動してオルタネータ９の発電電力でバッテリ２が一旦満充電状態に充電されると、その後は、ＩＧキーのオフ操作でエンジン３が停止するまで、アイドルストップ制御部１４がアイドルストップ制御を実行する。

アイドルストップ制御部１４には、通信バスＢを介してエンジン制御部１５の情報（エンジンの回転数やエンジン冷却水温等のエンジンの情報）および、バッテリ２の電流、温度等の情報、ＡＢＳ制御部１６を介した車速センサ１８による検出車速、液圧センサ１９によるマスタシリンダ圧等の情報、ＣＶＴ制御部１７のロックアップクラッチ情報、図示省略したストップランプスイッチ、カーテシスイッチ等の車内各所のスイッチの情報等が入力される。

そして、これらの情報に基づき、アイドルストップ制御中のアイドルストップ制御部１４は、交通信号の赤信号等にしたがってドライバがブレーキペダルを踏み込み、マスタシリンダ圧が所定の踏込圧以上になっていることを検出すると、アイドルストップ制御の所定のエンジン停止条件（例えば、ストップランプが点灯していて所定車速以下である等の条件）の成立を確認することにより、走行が完全に停止しなくても所定車速以下（例えば、７ｋｍ/ｈ以下）に低下すれば、エンジン制御部１５にエンジン停止指令を出力し、エンジン制御部１５が燃料スロットルを絞ったりしてエンジン３を自動停止する。

ここで、路面傾斜に応じた信号がＧセンサ１３からアイドルストップ制御部１４に出力され、アイドルストップ制御部１４は、Ｇセンサ１３からの信号に基づき停車している路面の傾斜を検出し、検出した路面傾斜が予め定められた許可傾斜範囲内であるかどうか判断し、許可傾斜範囲内であれば、エンジン自動停止条件のひとつを満たしたと判断する一方、検出した路面傾斜が予め定められた許可傾斜範囲を超えているときには、エンジン自動停止条件不成立としてエンジン３を自動停止するアイドルストップ制御は実行されない。

次に、交通信号が青信号に変わるなどしてドライバがブレーキペダルから足を離し、マスタシリンダ圧が所定の開放圧に低下したことを検出すると、アイドルストップ制御部１４が、アイドルストップ制御の所定のエンジン再始動条件の成立を確認し、アイドルストップ制御部１４はリレー７を瞬時に通電してオンし、バッテリ２の電源をスタータ６に給電してスタータ６を始動し、停止しているエンジン３を自動的に再始動する。以降、減速中の所定のエンジン停止条件の成立に基づくエンジン３の自動停止と、所定のエンジン再始動条件の成立に基づくエンジン３の自動的な再始動とが交互に行なわれる。

このとき、エンジン３が再始動すると、エンジン回転数情報が完爆を示す回転数に達して完爆状態になると、ブレーキ力がマスタシリンダ圧に応じて変化する元の状態に戻り、アクセルペダルの踏み込みがないという状態はいわゆるアイドリング状態であり、このアイドリング状態であってもアイドルストップ車１が発進し得るようなクリープ力がエンジン３およびトルクコンバータ５により発生される。

ところで、アイドルストップ制御部１４は上記したアイドルストップ制御を実行するに際して、図３に示すように、アイドルストップ制御部１４に内蔵のカウンタ等によってカウントされているスタータ６の始動回数、バッテリセンサ８によるバッテリ２の電圧および温度、エンジン制御部１５を介した水温センサ１１によるエンジン冷却水温などの各種車載機材の現状に関する情報を取り込み、これらエンジン３の再始動に必要な車載機材であるスタータ６の始動回数やバッテリ２の電圧・温度およびエンジン３の冷却水温など現在の状態に基づいて、エンジン３が再始動してから完爆状態になるまでの始動時間を導出する（ステップＳ１）。

このとき、スタータ６の始動回数やバッテリ２の電圧・温度からスタータ６やバッテリ２の劣化度合いがわかり、スタータ６およびバッテリ２の劣化度合いやエンジン３の冷却水温によって、エンジン３が再始動してから完爆までに要する始動時間を予め実験的に求めておき、メモリ等にマップ化して記憶保持しておき、現在のスタータ６やバッテリ２の劣化度合い、エンジン３の冷却水温に対応する始動時間をマップから読み出して導出するようにするのが望ましい。

そして、図３に示すように、アイドルストップ制御部１４は、スタータ６およびバッテリ２の劣化度合いやエンジン３の冷却水温に応じたエンジン３の始動時間が予め定められた規定時間よりも長くなるかどうかを判定し（ステップＳ２）、長くなると判定したとき（ステップＳ２のＹＥＳ）には、アイドルストップ制御におけるエンジン３の停止条件である路面傾斜に関する許可傾斜範囲を小さく変更する（ステップＳ３）。

この場合、傾斜許可範囲を、仮に（−２０°〜＋２０°）を定常範囲として、スタータ６の始動回数が例えば２０万回を超えれば、（−１０°〜＋１０°）に小さく変更すればよく、これと同様にバッテリ２の電圧、温度やエンジン冷却水温がそれぞれある値以上か否かに応じて小さく変更すればよい。また、その他の例として、スタータ６の始動回数が、０回から１０万回までは、（−１５°〜＋１５°）と定常範囲より一段階小さくし、１０万回から２０万回までは、（−１０°〜＋１０°）と二段階小さくし、さらに２０万回から３０万回では、（−５°〜＋５°）と三段階小さくするなどのように変更すればよい。これと同様に、バッテリ２の電圧、温度やエンジン冷却水温に応じて、段階的に小さく変更するようにしてもよい。

このように、許可傾斜範囲を小さく変更することによって、路面傾斜が許可傾斜範囲を超える場合には、エンジンが自動停止されないように制御でき、エンジン再始動時にずり下がりが生じ得ることが予想されるアイドルストップ制御は実行されない。一方、路面傾斜が許可傾斜範囲内の路面では、アイドルストップ制御が実行されて、エンジン３が自動停止した後における再始動が速やかに行えるため、エンジン再始動時の車両のずり下がりが防止される。

したがって、上記した実施形態によれば、アイドルストップ制御部１４により、エンジン３の再始動に必要な車載機材であるスタータ６の始動回数やバッテリ２の電圧・温度やエンジン３の冷却温などに基づいて、エンジン３が再始動してから完爆状態になるまでの始動時間が規定時間より長くなると判定したときには、アイドルストップ制御部１４により路面傾斜の許可傾斜範囲が小さく変更されるため、路面傾斜が小さく変更された後の許可傾斜範囲を超える場合にエンジン３が自動停止されないように制御できる一方、許可傾斜範囲内の路面でエンジン３が自動停止した後における再始動を速やかに行うことができ、エンジン再始動時の車両のずり下がりを確実に防止することが可能になる。

なお、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、許可傾斜範囲の変更例は、上記したものに限定されるものではない。

また、上記した実施形態では、エンジン再始動に必要な車載機材としてスタータ６、バッテリ２、エンジン３を例示したが、当該車載機材はこれらに限るものでないのは勿論である。

１ …アイドルストップ車
２ …バッテリ（車載機材）
３ …エンジン（車載機材）
６ …スタータ（車載機材）
１４ …アイドルストップ制御部（アイドルストップ制御手段、予測手段）

Claims

路面傾斜が所定の許可傾斜範囲内であることを含む所定のエンジン停止条件が成立することによりエンジンを停止してアイドルストップ状態に制御し、前記アイドルストップ状態で所定のエンジン再始動条件が成立することにより前記エンジンを再始動するアイドルストップ制御手段を備えるアイドルストップ車の制御装置において、
前記アイドルストップ制御手段は、前記エンジンの再始動に必要な車載機材の状態に基づいて、前記エンジンが再始動してから完爆状態になるまでの始動時間が予め定められた規定時間より長くなると判定したときに、前記許可傾斜範囲を小さく変更することを特徴とするアイドルストップ車の制御装置。