JP2017145713A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者の加速要求がないにも係わらず内燃機関を再始動させることによって車両の燃費が悪化することを抑制可能な内燃機関の制御装置を提供すること。
【解決手段】本発明の第１の実施形態である内燃機関の制御装置１は、車両が走行している際にブレーキペダルが操作された場合に内燃機関であるエンジン２を自動停止させると共に、所定の再始動条件が成立した場合に自動停止させたエンジン２を再始動させる内燃機関の制御装置であって、車両が所在している路面の勾配を測定する勾配測定部１４を備え、所定の再始動条件には、勾配測定部１４によって測定された路面の勾配が下り勾配でない場合においてブレーキペダルの操作が解除されたときと、勾配測定部１４によって測定された路面の勾配が下り勾配である場合においてアクセルペダルが操作されたときと、が含まれることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。

従来より、車速が閾値以下となったことを条件として内燃機関のアイドリングを停止させることによって車両の燃費を向上させる内燃機関の制御装置が知られている。このような制御装置の中には、車両が所在している路面が下り勾配である場合、そうでない場合と比較して上記閾値を高く設定するものがある（特許文献１参照）。車両が下り勾配の路面上に所在しているときには内燃機関のアイドリングを停止したとしても車両は即時に停止しない。このため、特許文献１記載の制御装置によれば、内燃機関のアイドリングを停止している時間を実効的に延長し、車両の燃費をさらに向上させることができる。

特開２０１４−４０８０５号公報

しかしながら、特許文献１には、車両が所在している路面の勾配に対する内燃機関の再始動条件が記載されていない。このため、特許文献１記載の制御装置によれば、運転者の加速要求がないにも係わらず内燃機関を再始動させることによって車両の燃費が悪化したり、運転者の加速要求があるにも係わらず内燃機関が再始動していないために車両の加速応答性が悪化したりする可能性がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、運転者の加速要求がないにも係わらず内燃機関を再始動させることによって車両の燃費が悪化することを抑制可能な内燃機関の制御装置を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、運転者の加速要求があるにも係わらず内燃機関が再始動していないために車両の加速応答性が悪化することを抑制可能な内燃機関の制御装置を提供することにある。

本発明に係る内燃機関の制御装置は、車両が走行している際にブレーキペダルが操作された場合に内燃機関を自動停止させると共に、所定の再始動条件が成立した場合に自動停止させた内燃機関を再始動させる内燃機関の制御装置であって、前記車両が所在している路面の勾配を測定する勾配測定手段を備え、前記所定の再始動条件には、前記勾配測定手段によって測定された路面の勾配が下り勾配でない場合において前記ブレーキペダルの操作が解除されたときと、前記勾配測定手段によって測定された路面の勾配が下り勾配である場合においてアクセルペダルが操作されたときと、が含まれることを特徴とする。

車両が所在している路面の勾配が下り勾配である場合、惰性走行のためにブレーキペダルの操作が解除された状態になっても加速要求がない場合がある。このため、本発明に係る内燃機関の制御装置は、アクセルペダルが操作されたときに内燃機関を再始動させて内燃機関の自動停止期間を長くする。これにより、運転者の加速要求がないにも係わらず内燃機関を再始動させることによって車両の燃費が悪化することを抑制できる。

本発明に係る内燃機関の制御装置は、車両が走行している際にブレーキペダルが操作された場合に内燃機関を自動停止させると共に、所定の再始動条件が成立した場合に自動停止させた内燃機関を再始動させる内燃機関の制御装置であって、前記車両が所在している路面の勾配を推測する勾配推測手段と、前記車両の前方に先行車が存在するか否かを判定する先行車判定手段と、を備え、前記所定の再始動条件には、前記勾配推測手段によって推測された路面の勾配が下り勾配であり、且つ、前記先行車判定手段によって前記先行車が存在すると判定された場合においてアクセルペダルが操作されたときと、前記勾配推測手段によって推測された路面の勾配が下り勾配であり、且つ、前記先行車判定手段によって前記先行車が存在しないと判定された場合において前記ブレーキペダルの操作が解除されたときと、が含まれることを特徴とする。

車両の前方に先行車が存在する場合、運転者が惰性走行によって車両を先行車に追従させて加速要求がない場合がある。このため、本発明に係る内燃機関の制御装置は、アクセルペダルが操作されたときに内燃機関を再始動させることによって車両の燃費を向上させる。一方、車両の前方に先行車が存在しない場合には、運転者が加速要求を出す可能性がある。このため、本発明に係る内燃機関の制御装置は、ブレーキペダルの操作が解除された状態になったときに内燃機関を再始動させることによって加速要求に対する応答性を向上させる。これにより、運転者の加速要求があるにも係わらず内燃機関が再始動していないために車両の加速応答性が悪化することを抑制できる。

本発明に係る内燃機関の制御装置によれば、運転者の加速要求がないにも係わらず内燃機関を再始動させることによって車両の燃費が悪化することを抑制できる。

本発明に係る内燃機関の制御装置によれば、運転者の加速要求があるにも係わらず内燃機関が再始動していないために車両の加速応答性が悪化することを抑制できる。

図１は、本発明の第１の実施形態である内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。 図２は、本発明の一実施形態である自動停止検出処理の流れを示すフローチャートである。 図３は、本発明の第１の実施形態である再始動処理の流れを示すフローチャートである。 図４は、本発明の第２の実施形態である内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。 図５は、本発明の第２の実施形態である再始動処理の流れを示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の第１及び第２の実施形態である内燃機関の制御装置の構成及び動作について説明する。

［第１の実施形態］
まず、図１〜図３を参照して、本発明の第１の実施形態である内燃機関の制御装置の構成及び動作について説明する。

〔構成〕
図１は、本発明の第１の実施形態である内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本発明の第１の実施形態である内燃機関の制御装置１は、車両に搭載され、内燃機関であるエンジン２の動作を制御する。内燃機関の制御装置１は、アクセル開度センサ１１、ブレーキストロークセンサ１２、車速センサ１３、勾配測定部１４、及びＥＣＵ（Electronic Control Unit）１５を主な構成要素として備えている。

アクセル開度センサ１１は、車両のアクセルペダルの操作量（アクセル開度）を検出し、検出されたアクセルペダルの操作量を示す電気信号をＥＣＵ１５に出力する。

ブレーキストロークセンサ１２は、車両のブレーキペダルの操作量を検出し、検出されたブレーキペダルの操作量を示す電気信号をＥＣＵ１５に出力する。

車速センサ１３は、車両の速度（車速）を検出し、検出された車速を示す電気信号をＥＣＵ１５に出力する。

勾配測定部１４は、車両が所在している路面の勾配を測定し、測定された路面の勾配を示す電気信号をＥＣＵ１５に出力する。路面の勾配の測定方法としては、重力センサによって検出された車両に作用している重力の方向から算出する方法や、地図情報から車両が所在している位置における路面の勾配を求める方法を例示できる。

ＥＣＵ１５は、マイクロコンピュータ等の情報処理装置によって構成されている。ＥＣＵ１５は、車両が走行している際にブレーキペダルが操作された場合にエンジン２を自動停止させると共に、所定の再始動条件が成立した場合に自動停止させたエンジン２を再始動させる。

このような構成を有する内燃機関の制御装置１は、以下に示す自動停止検出処理及び再始動処理を実行することによって、運転者の加速要求がないにも係わらずエンジン２を再始動させることによって車両の燃費が悪化することを抑制する。以下、自動停止検出処理及び再始動処理を実行する際の内燃機関の制御装置１の動作について説明する。

〔自動停止検出処理〕
図２は、本発明の一実施形態である自動停止検出処理の流れを示すフローチャートである。図２に示すフローチャートは、車両のイグニッションスイッチがオフ状態からオン状態に切り替えられたタイミングで開始となり、自動停止検出処理はステップＳ１の処理に進む。自動停止検出処理は、車両のイグニッションスイッチがオン状態である間、所定の制御周期毎に繰り返し実行される。

ステップＳ１の処理では、ＥＣＵ１５が、例えばエンジン２の回転数を検出することによってエンジン２が停止しているか否かを判別する。判別の結果、エンジン２が停止している場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１５は、自動停止検出処理をステップＳ３の処理に進める。一方、エンジン２が停止していない場合には（ステップＳ１：Ｎｏ）、ＥＣＵ１５は、自動停止検出処理をステップＳ２の処理に進める。

ステップＳ２の処理では、ＥＣＵ１５は、車両の状態が停車スタート・アンド・ストップ（停車Ｓ＆Ｓ）制御状態又は減速スタート・アンド・ストップ（減速Ｓ＆Ｓ）制御状態にないと判断する。そして、ＥＣＵ１５は、車両の状態が停車Ｓ＆Ｓ制御状態又は減速Ｓ＆Ｓ制御状態にあるか否かを示す停車、減速Ｓ＆Ｓフラグの値を車両の状態が停車Ｓ＆Ｓ制御状態又は減速Ｓ＆Ｓ制御状態にないことを示す値「０」に設定する。なお、Ｓ＆Ｓ制御とは、所定の自動停止条件の成立によってエンジン２を自動停止させる停止制御と、所定の再始動条件の成立によってエンジン２を再始動させる再始動制御とを含む制御である。また、停車Ｓ＆Ｓ制御とは、例えば信号待ち等で車両が停止したことによりエンジン２を自動停止させる制御のことを意味する。さらに、減速Ｓ＆Ｓ制御とは、車両が停止に向けて減速している最中にエンジン２を自動停止させる制御のことを意味する。これにより、ステップＳ２の処理は完了し、一連の自動停止検出処理は終了する。

ステップＳ３の処理では、ＥＣＵ１５が、車速センサ１３によって検出された車速が所定速度α未満であるか否かを判別する。判別の結果、車速が所定速度α未満である場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１５は、自動停止検出処理をステップＳ４の処理に進める。一方、車速が所定速度α未満でない場合には（ステップＳ３：Ｎｏ）、ＥＣＵ１５は、一連の自動停止検出処理を終了する。

ステップＳ４の処理では、ＥＣＵ１５が、車両の状態が停車Ｓ＆Ｓ制御状態又は減速Ｓ＆Ｓ制御状態にあると判断し、停車、減速Ｓ＆Ｓフラグの値を車両の状態が停車Ｓ＆Ｓ制御状態又は減速Ｓ＆Ｓ制御状態にあることを示す値「１」に設定する。これにより、ステップＳ４の処理は完了し、一連の自動停止検出処理は終了する。

〔再始動処理〕
図３は、本発明の第１の実施形態である再始動処理の流れを示すフローチャートである。図３に示すフローチャートは、車両のイグニッションスイッチがオフ状態からオン状態に切り替えられたタイミングで開始となり、再始動処理はステップＳ１１の処理に進む。再始動処理は、車両のイグニッションスイッチがオン状態である間、所定の制御周期毎に繰り返し実行される。

ステップＳ１１の処理では、ＥＣＵ１５が、停車、減速Ｓ＆Ｓフラグの値が車両の状態が停車Ｓ＆Ｓ制御状態又は減速Ｓ＆Ｓ制御状態にあることを示す値「１」であるか否かを判別する。判別の結果、停車、減速Ｓ＆Ｓフラグの値が「１」である場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１５は、再始動処理をステップＳ１２の処理に進める。一方、停車、減速Ｓ＆Ｓフラグの値が「１」でない場合には（ステップＳ１１：Ｎｏ）、ＥＣＵ１５は、一連の再始動処理を終了する。

ステップＳ１２の処理では、ＥＣＵ１５が、ブレーキストロークセンサ１２から出力された電気信号に基づいてブレーキペダルの操作量がゼロ（ブレーキＯＦＦ）であるか否かを判別する。判別の結果、ブレーキペダルの操作量がゼロである場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１５は、再始動処理をステップＳ１３の処理に進める。一方、ブレーキペダルの操作量がゼロでない場合には（ステップＳ１２：Ｎｏ）、ＥＣＵ１５は、一連の再始動処理を終了する。

ステップＳ１３の処理では、ＥＣＵ１５が、勾配測定部１４から出力された電気信号に基づいて車両が所在している路面の勾配が下り勾配（下り坂）であるか否かを判別する。判別の結果、車両が所在している路面の勾配が下り勾配である場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１５は、再始動処理をステップＳ１４の処理に進める。一方、車両が所在している路面の勾配が下り勾配でない場合には（ステップＳ１３：Ｎｏ）、ＥＣＵ１５は、再始動処理をステップＳ１５の処理に進める。

ステップＳ１４の処理では、ＥＣＵ１５が、アクセル開度センサ１１から出力された電気信号に基づいてアクセルペダルが操作（アクセルＯＮ）されたか否かを判別する。判別の結果、アクセルペダルが操作された場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１５は、再始動処理をステップＳ１５の処理に進める。一方、アクセルペダルが操作されていない場合には（ステップＳ１４：Ｎｏ）、ＥＣＵ１５は、一連の再始動処理を終了する。

ステップＳ１５の処理では、ＥＣＵ１５が、エンジン２を再始動させる。これにより、ステップＳ１５の処理は完了し、一連の再始動処理は終了する。

以上の説明から明らかなように、本発明の第１の実施形態である内燃機関の制御装置１は、車両が所在している路面の勾配を測定する勾配測定部１４を備え、エンジン２の再始動条件には、勾配測定部１４によって測定された路面の勾配が下り勾配でない場合においてブレーキペダルの操作が解除されたときと、勾配測定部１４によって測定された路面の勾配が下り勾配である場合においてアクセルペダルが操作されたときと、が含まれている。

一般に、車両が所在している路面の勾配が下り勾配である場合、惰性走行のためにブレーキペダルの操作が解除された状態になっても加速要求がない場合がある。このため、本発明の第１の実施形態である内燃機関の制御装置１は、アクセルペダルが操作されたときにエンジン２を再始動させてエンジン２の自動停止期間を長くする。これにより、運転者の加速要求がないにも係わらずエンジン２を再始動させることによって車両の燃費が悪化することを抑制できる。

［第２の実施形態］
次に、図４，５を参照して、本発明の第２の実施形態である内燃機関の制御装置の構成及び動作について説明する。

〔構成〕
図４は、本発明の第２の実施形態である内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。図４に示すように、本発明の第２の実施形態である内燃機関の制御装置１は、本発明の第１の実施形態である内燃機関の制御装置１における勾配測定部１４が勾配推測部１６及び先行車判定部１７に置き換えられた構成を有している。そこで、以下では、勾配推測部１６及び先行車判定部１７の構成についてのみ説明する。

勾配推測部１６は、車両が所在している路面の勾配を推測し、推測された路面の勾配を示す電気信号をＥＣＵ１５に出力する。路面の勾配の推測方法としては、重力センサによって検出された車両に作用している重力の方向から算出する方法や、地図情報から車両が所在している位置における路面の勾配を求める方法を例示できる。

先行車判定部１７は、車両の前方に先行車が存在するか否かを判別し、判別結果を示す電気信号をＥＣＵ１５に出力する。車両の前方に先行車が存在するか否かを判別する方法としては、測距センサによって検出された車両の前方に存在する物体との間の距離に基づいて判別する方法や撮像装置によって撮影された車両の前方に存在する物体の大きさに基づいて判別する方法を例示できる。

このような構成を有する内燃機関の制御装置１は、以下に示す自動停止検出処理及び再始動処理を実行することによって、運転者の加速要求があるにも係わらず内燃機関が再始動していないために車両の加速応答性が悪化することを抑制する。なお、自動停止検出処理を実行する際の内燃機関の制御装置１の動作は第１の実施形態におけるそれと同じであるので、以下では、再始動処理を実行する際の内燃機関の制御装置１の動作についてのみ説明する。

〔再始動処理〕
図５は、本発明の第２の実施形態である再始動処理の流れを示すフローチャートである。図５に示すフローチャートは、車両のイグニッションスイッチがオフ状態からオン状態に切り替えられたタイミングで開始となり、再始動処理はステップＳ２１の処理に進む。再始動処理は、車両のイグニッションスイッチがオン状態である間、所定の制御周期毎に繰り返し実行される。

ステップＳ２１の処理では、ＥＣＵ１５が、停車、減速Ｓ＆Ｓフラグの値が車両の状態が停車Ｓ＆Ｓ制御状態又は減速Ｓ＆Ｓ制御状態にあることを示す値「１」であるか否かを判別する。判別の結果、停車、減速Ｓ＆Ｓフラグの値が「１」である場合（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１５は、再始動処理をステップＳ２２の処理に進める。一方、停車、減速Ｓ＆Ｓフラグの値が「１」でない場合には（ステップＳ２１：Ｎｏ）、ＥＣＵ１５は、一連の再始動処理を終了する。

ステップＳ２２の処理では、ＥＣＵ１５が、ブレーキストロークセンサ１２から出力された電気信号に基づいてブレーキペダルの操作量がゼロ（ブレーキＯＦＦ）であるか否かを判別する。判別の結果、ブレーキペダルの操作量がゼロである場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１５は、再始動処理をステップＳ２３の処理に進める。一方、ブレーキペダルの操作量がゼロでない場合には（ステップＳ２２：Ｎｏ）、ＥＣＵ１５は、一連の再始動処理を終了する。

ステップＳ２３の処理では、ＥＣＵ１５が、勾配推測部１６から出力された電気信号に基づいて車両が所在している路面の勾配が下り勾配（下り坂）であるか否かを判別する。判別の結果、車両が所在している路面の勾配が下り勾配である場合（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１５は、再始動処理をステップＳ２４の処理に進める。一方、車両が所在している路面の勾配が下り勾配でない場合には（ステップＳ２３：Ｎｏ）、ＥＣＵ１５は、再始動処理をステップＳ２６の処理に進める。

ステップＳ２４の処理では、ＥＣＵ１５が、先行車判定部１７から出力された電気信号に基づいて車両の前方の所定範囲内に先行車が存在するか否かを判別する。判別の結果、車両の前方の所定範囲内に先行車が存在する場合（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１５は、再始動処理をステップＳ２５の処理に進める。一方、車両の前方の所定範囲内に先行車が存在しない場合には（ステップＳ２４：Ｎｏ）、ＥＣＵ１５は、再始動処理をステップＳ２６の処理に進める。

ステップＳ２５の処理では、ＥＣＵ１５が、アクセル開度センサ１１から出力された電気信号に基づいてアクセルペダルが操作（アクセルＯＮ）されたか否かを判別する。判別の結果、アクセルペダルが操作された場合（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１５は、再始動処理をステップＳ２６の処理に進める。一方、アクセルペダルが操作されていない場合には（ステップＳ２５：Ｎｏ）、ＥＣＵ１５は、一連の再始動処理を終了する。

ステップＳ２６の処理では、ＥＣＵ１５が、エンジン２を再始動させる。これにより、ステップＳ２６の処理は完了し、一連の再始動処理は終了する。

以上の説明から明らかなように、本発明の第２の実施形態である内燃機関の制御装置１は、車両が所在している路面の勾配を推測する勾配推測部１６と、車両の前方に先行車が存在するか否かを判定する先行車判定部１７と、を備え、エンジン２の再始動条件には、勾配推測部１６によって推測された路面の勾配が下り勾配であり、且つ、先行車判定部１７によって先行車が存在すると判定された場合においてアクセルペダルが操作されたときと、勾配推測部１６によって推測された路面の勾配が下り勾配であり、且つ、先行車判定部１７によって先行車が存在しないと判定された場合においてブレーキペダルの操作が解除されたときと、が含まれている。

一般に、車両の前方に先行車が存在する場合、運転者が惰性走行によって車両を先行車に追従させて加速要求がない場合がある。このため、本発明の第２の実施形態である内燃機関の制御装置１は、アクセルペダルが操作されたときにエンジン２を再始動させることによって車両の燃費を向上させる。一方、車両の前方に先行車が存在しない場合には、運転者が加速要求を出す可能性がある。このため、本発明の第２の実施形態である内燃機関の制御装置１は、ブレーキペダルの操作が解除された状態になったときにエンジン２を再始動させることによって加速要求に対する応答性を向上させる。これにより、運転者の加速要求があるにも係わらずエンジン２が再始動していないために車両の加速応答性が悪化することを抑制できる。

以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。例えば、前方に車両が存在するか否かだけでは、運転者が惰性走行によって車両を先行車に追従させて加速要求がない場合の判断が難しい場合は、前方車両の車速に基づいてこの判断を行ってもよい。このように、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。

１ 内燃機関の制御装置
２ エンジン
１１ アクセル開度センサ
１２ ブレーキストロークセンサ
１３ 車速センサ
１４ 勾配測定部
１５ ＥＣＵ（Electronic Control Unit）
１６ 勾配推測部
１７ 先行車判定部

Claims (2)

1. 車両が走行している際にブレーキペダルが操作された場合に内燃機関を自動停止させると共に、所定の再始動条件が成立した場合に自動停止させた内燃機関を再始動させる内燃機関の制御装置であって、
   前記車両が所在している路面の勾配を測定する勾配測定手段を備え、
   前記所定の再始動条件には、前記勾配測定手段によって測定された路面の勾配が下り勾配でない場合において前記ブレーキペダルの操作が解除されたときと、前記勾配測定手段によって測定された路面の勾配が下り勾配である場合においてアクセルペダルが操作されたときと、が含まれる
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 車両が走行している際にブレーキペダルが操作された場合に内燃機関を自動停止させると共に、所定の再始動条件が成立した場合に自動停止させた内燃機関を再始動させる内燃機関の制御装置であって、
   前記車両が所在している路面の勾配を推測する勾配推測手段と、
   前記車両の前方に先行車が存在するか否かを判定する先行車判定手段と、を備え、
   前記所定の再始動条件には、前記勾配推測手段によって推測された路面の勾配が下り勾配であり、且つ、前記先行車判定手段によって前記先行車が存在すると判定された場合においてアクセルペダルが操作されたときと、前記勾配推測手段によって推測された路面の勾配が下り勾配であり、且つ、前記先行車判定手段によって前記先行車が存在しないと判定された場合において前記ブレーキペダルの操作が解除されたときと、が含まれる
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。

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