JP2014190202A - 鞍乗型の車両のエンジン制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アイドリングストップ制御によるエンジンの停止時に、運転者が車両を移動させようとした場合に注意喚起を行うことができる鞍乗型の車両のエンジン制御装置を提供する。
【解決手段】ハンドルにスロットルグリップが設けられた鞍乗型の車両に搭載されたＥＣＵ２０は、車両が所定の走行停止条件を満たした際にエンジン３０を自動停止させ、その自動停止状態でスロットルグリップが操作された場合に、エンジン３０を自動再始動させる（本始動）。またＥＣＵ２０は、エンジン３０が自動停止された状態で、車速センサ３５で車両１０の移動が検知された際には、スロットルグリップの操作に関係なく、エンジン３０を自動再始動させる（仮始動）。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ハンドルに設けられたスロットルグリップ等の操作で駆動されるエンジンが搭載された鞍乗型の車両のエンジン制御装置に関する。

エンジンが搭載された鞍乗型の車両は、ハンドルに設けられたスロットルグリップ等からの操作入力でエンジンが駆動される。また環境への配慮や省エネルギの観点から、アイドリング時の排気ガスの排出や燃料消費を抑えるアイドリングストップ制御を実施することが検討されている。アイドリングストップ制御では、車両が所定の走行停止条件を満たした際にエンジンが自動停止され、エンジンの自動停止状態からスロットルグリップによる操作入力で発進指示がされることで、エンジンが自動再始動される（特許文献１参照）。

特開平１１−２５７１２３号公報

ところでハンドル操作で駆動される鞍乗型の車両では、運転者がハンドルのグリップを握って車両を支えた状態で、車両を押して移動させることがあり、この際に、スロットルグリップが回転される場合がある。一方、アイドリングストップ制御でエンジンが自動停止された状態は、車両の主電源を遮断してエンジンを停止した状態と見分けがつきにくい。そのため、運転者が、アイドリングストップ制御でエンジンが再始動可能に停止されている状態のまま、車両を手押しで移動させようとする場合に、不意にスロットルグリップが回転されてしまい、それにより、運転者が意図しない車両発進を引き起こす可能性がある。

本発明は、アイドリングストップ制御によるエンジンの停止時に、運転者が意図しない車両発進を抑制することができる鞍乗型の車両のエンジン制御装置を提供することを主たる目的とするものである。

請求項１に記載の発明では、ハンドルにスロットル操作手段が設けられた鞍乗型の車両のエンジン制御装置において、前記車両が所定の走行停止条件を満たした際に前記エンジンを自動停止させ、その自動停止状態で前記スロットル操作手段が操作された場合に、前記エンジンを自動再始動させる第１制御手段と、前記エンジンが自動停止された状態での前記車両の移動を判定する移動判定手段と、前記移動判定手段によって前記車両が移動したと判定された際に、前記スロットル操作手段の操作に関係なく前記エンジンを自動再始動させる第２制御手段と、を備えることを特徴とする。

上記発明では、エンジンが自動停止されている状態で、車両が移動していると判定された場合には、スロットル操作の有無に関係なく、エンジンを自動再始動させる。これにより、運転者に車両発進の可能性があることを注意喚起し、運転者が意図していない車両の発進が引き起こされることを回避できる。

鞍乗型車両のハンドル周辺部をシート側から見た構成を示す図。 エンジン制御システムの電気的構成を示すブロック図。 エンジンの自動再始動処理のフローチャート。 エンジン制御システムの制御に関するタイミングチャート。

以下、本実施形態の鞍乗型の車両のエンジン制御装置の一例を図面に基づいて説明する。なおアイドリングストップ機能を有する鞍乗型の車両としては、スクータ等の二輪車両、バギー等の三輪車両がある。ここではスクータを例に挙げて説明する。

図１において、二輪車両１０（以下、単に車両１０ともいう）の車体前部１１には、右側のハンドル１２と左側ハンドル１３とが設けられ、そのうち右側のハンドル１２にはスロットル操作手段としてスロットルグリップ１４が設けられている。スロットルグリップ１４の回動操作により、エンジン３０の吸気通路に設けられたスロットルバルブの開度が調整される。また、右側のハンドル１２には、車両前輪のブレーキ（フロントブレーキ）を操作するための前輪用のブレーキレバー１５が設けられ、左側ハンドル１３には、車両後輪のブレーキ（リアブレーキ）を操作するための後輪用のブレーキレバー１６が設けられている。車体前部１１の上面側には、表示部２１が設けられている。表示部２１には、車速メータ、燃料計、車両の駆動状態等を表示するランプなどが設けられている。

図２において、車両１０に搭載されたエンジン３０は、燃料噴射手段としてのインジェクタ３１と、点火手段としての点火装置３２（イグニションコイル、点火プラグ等）と、を備える。インジェクタ３１はエンジン３０の図示を略す燃焼室に燃料を供給するために用いられる。点火装置３２は、エンジン３０の燃焼室に供給された混合気を点火燃焼させるために用いられる。また車両１０には、エンジン始動時において、エンジン３０に初期回転（クランキング回転）を付与する始動装置としてのスタータ３４が設けられている。

ＥＣＵ２０は、周知のマイクロコンピュータを備えてなる電子制御ユニットである。ＥＣＵ２０には、車両１０の速度（車速）を検出する車速センサ３５と、スロットルバルブ（図示略）の開度を検出するスロットル開度センサ３６と、前輪用のブレーキレバー１５の操作量を検出するフロントブレーキセンサ３７と、後輪用のブレーキレバー１６の操作量を検出するリアブレーキセンサ３８と、図示を略す座席シートへの運転者の着座を検出する着座センサ３９と、が接続されている。ＥＣＵ２０は、これらの各種センサの検出結果等に基づいて、インジェクタ３１による燃料噴射制御、点火装置３２による点火制御などの各種のエンジン制御や、スタータ３４の駆動制御を実施する。

車速センサ３５は、例えば車軸の回転速度（回転数）を検知して、その回転速度に比例したパルス信号を発生させる。ＥＣＵ２０は車速センサ３５から出力されたパルス信号に基づき、車両１０の移動速度及び移動距離のうち少なくとも一方を求める。なお車速センサ３５は、車両１０が停止されている状態で、その車両１０の移動速度又は移動距離を検出する移動判定手段でもある。着座センサ３９は、例えば周知の圧力センサ等で構成されており、座席シートに加わる圧力変動によって、運転者の座席シートへの着座の有無を検出する。ＥＣＵ２０は、これら各センサ３５〜３９から逐次入力される信号に基づき各種動作制御を行う。

ＥＣＵ２０は第１制御手段として、エンジン３０のアイドリングストップ制御をする。アイドリングストップ制御では、車両１０が所定の走行停止条件を満たしたときにエンジン３０が自動停止される。アイドリングストップ制御では、例えば車両１０の走行が停止してから所定の待機時間Ｔ０（例えば３秒）が経過したタイミングで、エンジン３０を自動停止させる。その後、スロットル操作がなされる等、所定の再始動条件を満たしたときに、スタータ３４を駆動してエンジン３０を自動再始動させる。このようなアイドリングストップ制御によって燃費向上や排出ガス削減の効果が得られる。

またＥＣＵ２０は第２制御手段として、エンジン３０がアイドリングストップ制御で自動停止されている際に、車速センサ３５によって車両１０の移動が検知された場合には、スロットル操作に関係なく、エンジン３０を自動再始動させる。

つまり運転者は、車両１０の走行後に、座席シートから降り、ハンドル１２を支持して手押しで車両１０を移動させることがあり、この際に、スロットルグリップ１４を回転させる場合がある。例えば車両１０の向きを変えたり、車両１０を傾けたりする場合等に、スロットルグリップ１４が回転される可能性がある。

一方、アイドリングストップ制御でエンジン３０が自動停止された状態は、車両１０の主電源を遮断してエンジン３０を停止した状態（電源キーのＯＦＦ状態）と見分けがつきにくい。そのため運転者が、アイドリングストップ制御でエンジン３０が再始動可能に停止されている状態のまま、車両１０を手押しで移動させようとする場合に、不意にスロットルグリップ１４を回転させてしまう場合があり、これにより運転者の意図しない車両発進が引き起こされる可能性がある。そこで本実施形態では、エンジン３０が自動停止されている際に、車両１０の移動が検知された場合に、エンジン３０を自動再始動させることで発生する振動または音によって、車両１０が自動再始動可能に停止していることを運転者に知らせるようにする。

つまり本実施形態では、エンジン３０の自動停止後において、車両１０の走行状態でスロットル操作が行われた場合と、車両１０の走行停止状態で車両１０の移動が検知された場合とで、それぞれエンジン３０の自動再始動が行われるようにする。前者の自動再始動は、車両発進のために行われる始動であり、ここではこれを「本始動」と呼び、後者の自動再始動は、車両の発進抑制の注意喚起のために行われる始動であり、ここではこれを「仮始動」と呼ぶとする。

なお、エンジン３０の仮始動によって、スロットル操作に対する注意喚起がされた後も、やはり意図しないスロットル操作が生じることが考えられる。そこでＥＣＵ２０は、注意喚起のためにエンジン３０を仮始動させた後は、スロットル操作に対するエンジン３０の回転の上昇を抑えるべく、発進抑制手段として発進抑制制御を行う。発進抑制制御としては、例えば点火装置３２の点火のタイミングを調整する（点火遅角や点火カット等を行う）等である。

一方、車両１０の移動が停止されることによって、運転者への注意喚起が不要になった場合には、ＥＣＵ２０は、エンジン３０の仮始動を停止させる。このように、車両１０の走行中以外では、できるだけエンジン３０の自動停止状態が維持されるようにすることで、より燃料の消費を抑えることができる。

次に、ＥＣＵ２０が実行する処理の手順を示す。なおＥＣＵ２０による以下の処理は、ＥＣＵ２０により所定周期で繰り返し実行されるとする。

図３において、ステップＳ１０では、エンジン３０が運転中か否かを判定する。エンジン３０が運転中であり肯定判定した場合はステップＳ１１に進む。ステップＳ１１では、仮始動フラグがＯＮであるか否かを判定する。仮始動フラグは、車両１０の走行停止状態において、運転者による車両１０の移動中のスロットル操作に対する発進抑制制御を行うためにセットされるフラグであり、通常はＯＦＦ状態となっている。ここでは、仮始動フラグがＯＦＦであると肯定判定した場合にはステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２では、車両１０が走行停止状態であるか否かを判定する。車両１０が走行停止状態であると肯定判定した場合には本処理を終了する。否定判定した場合にはステップＳ１３に進む。例えば車速がゼロの場合に、車両１０の走行が停止していると判定する。

続くステップＳ１３では、車両１０が走行停止状態であると判定してからの経過時間ＴＸを計測する。続くステップＳ１４では、経過時間ＴＸが、待機時間Ｔ０に達したか否かを判定する。肯定判定した場合にはステップＳ１５に進む。否定判定した場合には本処理を終了する。

ステップＳ１５では、自動停止条件が成立したとして、エンジン３０を自動停止する。具体的には、インジェクタ３１に対する燃料噴射指令、点火装置３２に対する点火指令の各出力をそれぞれ停止することで、エンジン３０を停止する。

一方、ステップＳ１０でエンジン３０が運転中ではないと判定した場合、ステップＳ１６に進み、車両の移動があるか否かを判定する。ここでは、車両１０の移動速度が設定値ｖ１以上の場合に、車両が移動していると判定する。車両１０が移動していると肯定判定した場合ステップＳ１９に進む。例えば、設定値ｖ１は、人間の歩行速度を考慮して、時速３ｋｍ／ｈに設定される。

なおステップＳ１６で否定判定した場合、ステップＳ１７では、スロットルグリップ１４の操作入力があるか否か（スロットルが開状態か否か）を判定する。操作入力があり肯定判定した場合にはステップＳ１８に進む。否定判定した場合には本処理を終了する。ステップＳ１８では、エンジン３０の再始動条件が成立したとみなし、スタータ３４による自動再始動（本始動）を実施する。これにより車両１０の発進が可能となる。

一方、ステップＳ１６で肯定判定した場合、ステップＳ１９では、着座センサ３９がＯＦＦであるか否かを判定する。着座センサ３９がＯＦＦであると肯定判定した場合にはステップＳ２０に進む。否定判定した場合には本処理を終了する。なおステップＳ１９で否定判定される具体例としては、エンジン３０がアイドリングストップ制御で自動停止されている際に、運転者が座席シートに座って、足で地面を蹴って、車両１０と共に移動する場合である。

続くステップＳ２０では、自動停止されているエンジン３０を自動再始動（仮始動）する。このときエンジン３０の仮始動で発生する車両１０の振動または音によって、運転者に車両発進の可能性があることを知らせることができる。ステップＳ２１では、仮始動フラグをＯＮとする。

ステップＳ１１で、仮始動フラグがＯＮであると判定した場合（エンジン３０の仮始動が行われている場合）、ステップＳ２２で車両１０の移動が停止されたか否かを判定する。このとき車速＝０であれば、車両１０の移動が停止されたと判定する。なおステップＳ２２の判定基準はステップＳ１６と同じであってもよい。また、車両１０の移動停止後（車速＝０になった後）、所定時間（例えば１秒）が経過した時点で、ステップＳ２２が肯定判定される構成でもよい。車両１０の移動を否定判定した場合にはステップＳ２３に進む。肯定判定した場合には、ステップＳ２５で仮始動フラグをＯＦＦにした後、ステップＳ１５でエンジン３０を自動停止状態に戻す。車両１０の移動が停止している場合には、運転者への注意喚起は不要となるため、エンジン３０を自動停止状態に戻すことで、燃料の消費が抑えられる。

ステップＳ２３では、スロットルバルブが所定の開状態か否かを判定する。スロットルバルブが所定の開状態であり肯定判定した場合にはステップＳ２４に進む。否定判定した場合には本処理を終了する。ステップＳ２４では、スロットルグリップ１４の操作入力に対する発進抑制制御によってエンジン３０の回転上昇を抑える。

次に図４に上記処理の実行例を示す。時刻ｔ１以前は、車両１０が道路を走行しており、仮始動フラグはＯＦＦであり、着座センサ３９はＯＮであり、スロットルグリップ１４の操作入力によって開かれたスロットルバルブの開度に応じて、エンジン３０が運転されている。

時刻ｔ１で、運転者がスロットルグリップ１４の操作を解除すると、車両１０の速度が時間経過に伴い減少する。時刻ｔ２において、車両１０の速度がゼロになると、車両１０が所定の走行停止条件を満たした（停止状態である）と判定されて、経過時間ＴＸの計測が開始される。時刻ｔ３で、経過時間ＴＸが、待機時間Ｔ０に達したことが検出されると、エンジン３０が自動停止される。

時刻ｔ４で、運転者が車両１０から降りると、着座センサ３９はＯＦＦとなる。その後、運転者がハンドル１２を支持して車両１０を押して移動させる動作が開始されると、車速センサ３５によって車両１０の移動速度が検出される。そして時刻ｔ５で、移動速度が設定値ｖ１以上であることが検出されると、エンジン３０が仮始動される。これによって運転者に車両が発進可能な状態であることが注意喚起される。また時刻ｔ５では、仮始動フラグがＯＮとされる。

なお時刻ｔ５以降で、運転者が更に車両１０を押して移動させることによって、時刻ｔ６でスロットルグリップ１４が開かれると、発進抑制制御が実行されて、エンジン３０の回転の上昇が抑えられる。

そして運転者の手押しによる車両１０の移動が停止されて、時刻ｔ７で、車速が設定値ｖ１未満となると、エンジン３０が自動停止状態に戻される。また仮始動フラグがＯＦＦとされる。

そして時刻ｔ８で、運転者が車両１０を走行させるために、車両１０に座ると着座センサ３９がＯＮとなる。そして時刻ｔ９でスロットルグリップ１４が回転（操作）されると、その回転量（スロットルバルブの開度）に従って、エンジン３０が本始動される。

上記によれば、以下の優れた効果が得られる。
（１）エンジン３０が自動停止状態の際に、運転者がハンドル１２を支持して手押しで車両１０を移動させる場合には、スロットルグリップ１４の操作に関係なくエンジン３０を自動再始動(仮始動)させる。これによって、運転者に車両発進の可能性があることを注意喚起できる。

（２）運転者が車両を強く押す等によって車両１０の移動速度が速くなる場合、スロットルグリップ１４が操作される可能性が比較的に高くなる。そこで、車両１０の移動速度が設定値以上であり、車両発進の可能性が高い場合に、エンジン３０を仮始動させる。一方、車両１０の移動速度が設定値未満であり、スロットルグリップ１４が操作される可能性が比較的に低い場合には、エンジン３０を自動停止状態のままにする。車両の移動状態に応じてエンジン３０の仮始動の可否が判定されることで、燃料の消費を抑えつつ、運転者への注意喚起を行うことができる。

（３）エンジン３０が仮始動されている状態で、車両の移動が停止された場合には、エンジン３０を自動停止状態に戻すことで、燃料の消費をより抑えることができる。

（４）意図しないスロットル操作が行われた場合であっても、運転者が車両１０に着座している場合は、運転者が車両１０から降りている場合に比べて、誤発進を抑制しやすいと考えられる。そこで、車両１０が自動停止されている状態で、運転者が着座していないと判定された場合にはエンジン３０を仮始動し、運転者が着座していると判定された場合にはエンジン３０を自動停止状態のままにする。このように運転者の着座の有無に応じてエンジン３０の仮始動の可否が判定されることで、燃料の消費を抑えつつ、運転者への注意喚起を行うことができる。

（５）車両１０の走行停止状態で、エンジン３０の仮始動がされた際に仮始動フラグをＯＮにし、その状態下で発進抑制制御を実施するようにした。これにより、運転者が手押しで車両１０を移動させる際に、意図しないスロットルグリップ１４の操作が行われたとしても、車両発進が引き起こされることを回避できる。

以下、別例を説明する。

・図３のステップＳ１２では、車両の走行速度がゼロよりも大きい状態で、走行停止条件を満たしていると判定してもよい。例えば、車速が時速１．５ｋｍ／ｈ以下の場合に走行停止条件を満たしていると判定してもよい。

・スロットルグリップ１４の把持状態を判定するスロットル把持判定手段を設けてもよい。すなわち、運転者が車両１０を手押しで押して移動させる際に、車両発進が引き起こされるのは、スロットルグリップ１４を握っていることに起因している。そこで、スロットル把持判定手段によって、スロットルグリップ１４が握られていると判定された際に、エンジン３０を仮始動させて、運転者への注意喚起を行うようにしてもよい。またスロットル把持判定手段を設ける場合には、スロットルグリップ１４が握られていないと判定された場合に、エンジン３０を自動停止状態に戻して、燃料の消費を抑えるようにしてもよい。

・ステップＳ１６及びステップＳ２２では、車両１０の移動距離に基づいて、車両１０の移動状態を判定してもよい。なお車両１０の移動距離は、移動速度の時間積分から求められる。なおこの場合の設定値は、例えば２ｍである。これ以外にも、移動速度と移動距離の両方の設定値の組み合わせに基づいて、車両１０の移動状態を判定してもよい。

・エンジン３０の自動停止後において、着座センサ３９によって運転者が座席シートから降りていることが判定された場合（例えば図４の時刻ｔ４）や、スロットルグリップ１４からの操作入力が所定値以上であると判定した場合（例えば図４の時刻ｔ５）に、仮始動フラグをＯＮとしてもよい。一方、仮始動フラグのＯＮ後において、着座センサ３９によって運転者が座席シートに着座していると判定された場合（例えば図４の時刻ｔ８）や、スロットルグリップ１４からの操作入力が所定値未満となった場合（例えば図４の時刻ｔ６以降でスロットルが閉状態となった時刻）に、仮始動フラグをＯＦＦとしてもよい。仮始動フラグは、車両の走行が停止されている状態で、少なくともスロットルグリップ１４の操作入力がある場合にＯＮとされればよい。この意味からすれば、発進抑制フラグであるとも言える。

・エンジン３０の自動停止後において、車両１０の移動が判定された場合に、その旨を表示部２１のランプ表示により報知するようにしてもよい。表示部２１は報知手段に相当し、ランプ表示報知以外にスピーカによる音声報知を行う構成でもよい。具体的には、ステップＳ２０で、エンジン３０の仮始動と合わせて、報知手段であるスピーカ等の駆動で音又は音声等を出力してもよい。これにより、運転者により分かりやすく注意喚起できるようになる。なお報知手段としては、ＬＥＤ等の光源を用いてもよい。例えば表示部２１に文字等を表示して、エンジン３０がアイドリングストップ制御による停止状態であることを示してもよい。

・ステップＳ２４の発進抑制制御では、エンジン３０の回転速度に関連する各種アクチュエータの駆動状態を調整することで、エンジン３０の回転速度の上昇を抑えることができる。例えばインジェクタ３１による燃料供給をカットして、エンジン３０の回転速度の上昇を抑えてもよい。また、スロットルバルブの開度を電子制御するスロットルアクチュエータを備える構成では、このスロットルアクチュエータによりエンジン３０への空気量を調整して発進抑制を実施してもよい。

・ステップＳ２３の発進抑制制御として、ステップＳ２１で検出されるスロットルバルブの開度に基づいて、点火遅角または点火カットの程度が調整されてもよい。例えばスロットルバルブの開度が大きい場合に、点火時期の遅角量を大きくする。または、点火カットの割合を増やすことで、エンジン３０の回転上昇を抑えてもよい。

・図示を略す車両１０の自立スタンド等がセットされた場合、車両１０が駐停車状態とされた場合に、エンジン３０の仮始動が停止されてもよい。

・運転者の着座は、赤外センサ等で光学的に検知してもよい。又は、運転者が車両１０に着座した状態で操作される部材（例えばブレーキ等）からの操作入力に基づいて、判定してもよい。

・仮始動フラグがＯＮになっている状態では、スロットル操作を無効化する構成としてもよい。具体的には、仮始動フラグがＯＮの状態で行われたスロットルの操作入力に対して、ＥＣＵ２０が電子的なロックをかけるようにしてもよい。

１０…車両、１２…ハンドル、１４…スロットルグリップ、３０…エンジン。

Claims (6)

1. ハンドル（１２）にスロットル操作手段（１４）が設けられた鞍乗型の車両（１０）のエンジン制御装置において、
   前記車両が所定の走行停止条件を満たした際にエンジン（３０）を自動停止させ、その自動停止状態で前記スロットル操作手段が操作された場合に、前記エンジンを自動再始動させる第１制御手段（２０）と、
   前記エンジンが自動停止された状態での前記車両の移動を判定する移動判定手段（２０）と、
   前記移動判定手段によって前記車両が移動したと判定された際に、前記スロットル操作手段の操作に関係なく前記エンジンを自動再始動させる第２制御手段（２０）と、
   を備えることを特徴とする鞍乗型の車両のエンジン制御装置。
2. 前記移動判定手段は前記車両の移動速度が設定以上であること及び移動距離が設定以上であることの少なくとも一方から前記車両の移動を判定するものである請求項１に記載の鞍乗型の車両のエンジン制御装置。
3. 前記移動判定手段によって前記車両が移動したと判定された後に、その前記車両の移動が停止された場合に、前記第２制御手段は、前記エンジンを停止状態に戻す請求項２に記載の鞍乗型の車両のエンジン制御装置。
4. 前記車両において運転者が着座しているか否かを判定する着座判定手段（２０）を備え、
   前記第２制御手段は、前記移動判定手段によって前記車両が移動中している判定されている際に、前記運転者が着座していないと判定されていれば前記エンジンを自動再始動させ、前記運転者が着座していると判定されていれば前記エンジンを自動再始動させない請求項１〜３のいずれか一つに記載の鞍乗型の車両のエンジン制御装置。
5. 前記第２制御手段により前記エンジンが自動再始動されている状態において、前記スロットル操作手段の操作入力がある場合に、前記エンジンの回転の上昇を抑える発進抑制制御を実施するための発進抑制手段を備える請求項４に記載の鞍乗型の車両のエンジン制御装置。
6. 前記移動判定手段によって前記車両が移動したと判定された場合に、注意喚起のための報知を実施する報知手段を備える請求項１〜５のいずれか一つに記載の鞍乗型の車両のエンジン制御装置。

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