JP2015093547A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の制御装置に関し、アイドルストップによる車両の減速エネルギをオルタネータの発電駆動に効果的に利用する。
【解決手段】ブレーキ操作によって車速が所定の低速域まで低下するとエンジン１０の燃料噴射を中断させるアイドルストップを実行する制御部４０を備えた車両１の制御装置であって、制御部４０は、アイドルストップの開始から車両１が停止するまで、エンジン１０と変速機１２とを断接するクラッチ１１を接続状態に維持する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両の制御装置に関し、特に、ブレーキ操作によって車速が所定の低速域まで低下するとエンジンの燃料噴射を中断させるアイドルストップ機能を備えた車両の制御装置に関する。

従来、燃費の向上を図るべく、運転者のブレーキ操作によって車速が所定の低速域まで低下すると、エンジンの燃料噴射を中断（エンジンを停止）させるアイドルストップ制御が知られている。また、アイドルストップ制御による車両減速中に運転者の再加速操作（チェンジ・オブ・マインド）を検知すると、エンジンの燃料噴射を再開してエンジンを再始動させる技術も知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−１４４７４０号公報

一般的なアイドルストップ制御では、エンジンの燃料噴射を中断させると同時にクラッチが切断されるため、減速時の車両駆動系の回転力はエンジンに伝達されることなく遮断される。そのため、アイドルストップ制御中は、車両の減速エネルギによってオルタネータを発電駆動させる回生発電を効果的に行えない課題がある。

本発明の目的は、アイドルストップによる車両の減速エネルギをオルタネータの発電駆動に効果的に利用することができる車両の制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の車両の制御装置は、ブレーキ操作によって車速が所定の低速域まで低下するとエンジンの燃料噴射を中断させるアイドルストップを実行する制御部を備えた車両の制御装置であって、前記制御部は、前記アイドルストップの開始から車両が停止するまで、前記エンジンと変速機とを断接するクラッチを接続状態に維持することを特徴とする。

また、前記制御部は、前記アイドルストップによる車両の減速中に加速操作を検知すると、前記クラッチを接続状態に維持しつつ、前記エンジンの燃料噴射を再開させるエンジン再始動制御を実行することが好ましい。

本発明の車両の制御装置によれば、アイドルストップによる車両の減速エネルギをオルタネータの発電駆動に効果的に利用することができる。

本発明の一実施形態に係る車両の制御装置を示す模式的な全体構成図である。 本発明の一実施形態に係る電子制御ユニット（ＥＣＵ）を示す機能ブロック図である。 本発明の一実施形態に係るアイドルストップ制御及び減速時エンジン再始動制御を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る停車時エンジン再始動制御を示すフローチャートである。

以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係る車両の制御装置を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

まず、図１に基づいて、本実施形態の制御装置が適用される車両１の全体構成から説明する。

エンジン１０のクランクシャフト１０ａには、変速機１２のインプットシャフト１２ａがクラッチ１１を介して断接可能に接続されている。変速機１２の図示しないアウトプットシャフトには、プロペラシャフト１３及び、差動装置１４を介して左右の駆動輪１５Ｌ，Ｒが接続されている。

オルタネータ２０は、クランクシャフト１０ａにベルト、プーリ等を介して接続されており、エンジン１０の回転力で発電駆動する。オルタネータ２０で発電される電力は、電気的に接続された車載バッテリ２８に蓄電される。スタータモータ２１は、図示しないワンウェイクラッチを介してクランクシャフト１０ａに取り付けられたリングギヤ１６に接続されている。なお、オルタネータ２０をスタータとして兼用させる場合は、このスタータモータ２１を省略してもよい。

エンジン回転センサ３０は、クランクシャフト１０ａの回転数を検出する。車速センサ３１は、車両１の走行速度を検出する。アクセルペダルセンサ３２は、図示しないアクセルペダルの踏み込み量を検出する。ブレーキペダルセンサ３３は、図示しないブレーキペダルの踏み込み量を検出する。シフトポジションセンサ３４は、現在のシフトポジション（変速機１２の変速段）を検出する。これら各種センサ３０〜３４で検出されるセンサ値は、電気的に接続された電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称する）４０に入力される。

ＥＣＵ４０は、車両１の各種制御を行うもので、公知のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、入力ポート、出力ポート等を備え構成されている。また、ＥＣＵ４０は、図２に示すように、アイドルストップ制御部４１と、停車時エンジン再始動制御部４２と、減速時エンジン再始動制御部４３とを一部の機能要素として有する。これら各機能要素は、本実施形態では一体のハードウェアであるＥＣＵ４０に含まれるものとして説明するが、これらのいずれか一部を別体のハードウェアに設けることもできる。

アイドルストップ制御部４１は、運転者によるブレーキ操作がなされ、且つ、車速が所定の低速域（例えば、１３ｋｍ／ｈ）まで低下すると、エンジン１０の燃料噴射を中断（エンジン１０を停止）させると共に、車両１が停車するまでクラッチ１１を接続状態に維持させるアイドルストップ制御を実行する。なお、運転者によるブレーキ操作の有無は、ブレーキペダルセンサ３３のセンサ値に基づいて判定すればよい。

停車時エンジン再始動制御部４２は、アイドルストップ制御による車両１の停車中に運転者による発進操作がなされた場合に、クラッチ１１を切断させ、スタータモータ２１を駆動させると共に、エンジン１０の燃料噴射を再開して、エンジン１０を再始動させる停車時エンジン再始動制御を実行する。なお、運転者による発進操作の有無は、アクセルペダルセンサ３２やシフトポジションセンサ３４のセンサ値に基づいて判定すればよい。

減速時エンジン再始動制御部４３は、アイドルストップ制御による車両１の減速中に運転者が再加速操作（チェンジ・オブ・マインド）を行った場合に、エンジン１０を再始動させる減速時エンジン再始動制御を実行する。より詳しくは、運転者による再加速操作がなされた際に車速センサ３１で検出された車速が、変速機１２のシフトチェンジを必要としない車速を維持できている場合は、クラッチ１１を接続状態で維持しつつ、スタータモータ２１を駆動させると共に、エンジン１０の燃料噴射を再開する。一方、運転者による再加速操作がなされた際に車速センサ３１で検出された車速が、変速機１２のシフトチェンジを必要とする車速まで低下している場合は、クラッチ１１を切断する。そして、変速機１２が現在の車速に応じた所望の変速段にシフトチェンジされた後に、スタータモータ２１を駆動させると共に、エンジン１０の燃料噴射を再開するように構成されている。

なお、スタータモータ２１の駆動は必ずしも必須ではなく、エンジン１０が燃料噴射のみで再始動できる回転数を維持している場合は、スタータモータ２１の駆動を省略してもよい。

次に、図３，４に基づいて本実施形態の車両の制御装置による制御フローを説明する。なお、図３に示す制御は、エンジン１０のイグニッションキー操作ＯＮと同時にスタートする。

ステップ（以下、ステップを単にＳと記載する）１００では、運転者によるブレーキ操作がなされ、且つ車速が所定の低速域まで低下しているか否かが判定される。条件が成立した場合は、アイドルストップ制御を実行すべくＳ１１０に進む。一方、条件が不成立の場合はリターンされる。

Ｓ１１０では、アイドルストップ制御が開始される。すなわち、クラッチ１１が接続状態で維持されると共に、エンジン１０の燃料噴射が中断される。

Ｓ１２０では、アイドルストップ制御による車両１の減速中に、運転者が再加速操作（チェンジ・オブ・マインド）を行ったか否かが判定される。車両１の減速中に再加速操作がなされた場合は、減速時エンジン再始動制御に移行すべくＳ２００に進む。一方、車両１の減速中に再加速操作がなされなかった場合（停車まで再加速操作がなされなかった場合）は、図４のＳ３００に進む。

Ｓ２００では、再加速操作時の車速が、変速機１２のシフトチェンジを必要としない車速を維持できているか否かが判定される。変速機１２のシフトチェンジが不要な場合は、Ｓ２１０に進み、クラッチ１１が接続状態で維持され、スタータモータ２１が駆動され、且つエンジン１０の燃料噴射が再開される。一方、変速機１２のシフトチェンジが必要な場合は、Ｓ２２０に進み、クラッチ１１が切断され、Ｓ２３０で現在の車速に応じた変速機１２のシフトチェンジが行われた後、Ｓ２４０でスタータモータ２１が駆動され、且つエンジン１０の燃料噴射が再開される。

Ｓ１２０で、再加速操作がなされなかった場合は、図４に示す停車時エンジン再始動制御に移行する。Ｓ３００では、車両１の停車中に運転者による発進操作（シフト操作やアクセル操作）がなされたか否かが判定される。発進操作がなされた場合は、Ｓ３１０でスタータモータ２１が駆動されると共に、エンジン１０の燃料噴射が再開される。その後、上述の各制御ステップは、エンジン１０のイグニッションキー操作ＯＦＦまで繰り返し実行される。

次に、本実施形態に係る車両の制御装置による作用効果を説明する。

本実施形態の車両の制御装置では、アイドルストップ制御の開始から車両１が停車するまで、クラッチ１１は接続状態で維持される。すなわち、エンジン１０の燃料噴射を中断しても、クラッチ１１を介して伝達される減速エネルギによってエンジン１０の回転が維持され、アイドルストップ制御中もオルタネータ２０の発電駆動を効果的に継続できるように構成されている。

したがって、本実施形態の車両の制御装置によれば、アイドルストップ制御による車両１の減速エネルギをオルタネータ２０の発電駆動に効果的に利用することが可能となり、回生発電量の向上を図ることができる。また、エンジン１０の駆動力を用いたオルタネータ２０の発電駆動量を低減することが可能となり、燃費の向上を図ることができる。また、オルタネータ２０の負荷によって車両１の減速時におけるブレーキ装置の負担が低減されるため、ブレーキ装置の摩耗等を効果的に抑制することもできる。

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。

例えば、車両１は駆動源としてエンジン１０のみを備えるものとして説明したが、走行用モータ等を備えるハイブリッド車両であってもよい。

１０ エンジン
１１ クラッチ
１２ 変速機
１３ プロペラシャフト
１４ 差動装置
１５Ｌ，Ｒ 駆動輪
２０ オルタネータ
２１ スタータモータ
２８ 車載バッテリ
３０ エンジン回転センサ
３１ 車速センサ
３２ アクセルペダルセンサ
３３ ブレーキペダルセンサ
３４ シフトポジションセンサ
４０ ＥＣＵ
４１ アイドルストップ制御部
４２ 停車時エンジン再始動制御部
４３ 減速時エンジン再始動制御部

Claims (2)

1. ブレーキ操作によって車速が所定の低速域まで低下するとエンジンの燃料噴射を中断させるアイドルストップを実行する制御部を備えた車両の制御装置であって、
   前記制御部は、前記アイドルストップの開始から車両が停止するまで、前記エンジンと変速機とを断接するクラッチを接続状態に維持する
   ことを特徴とする車両の制御装置。
2. 前記制御部は、前記アイドルストップによる車両の減速中に加速操作を検知すると、前記クラッチを接続状態に維持しつつ、前記エンジンの燃料噴射を再開させるエンジン再始動制御を実行する
   請求項１に記載の車両の制御装置。

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