JP2018040294A - 車両の制御方法及び車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 走行中にエンジンを自動停止したとしても、負圧を確保するアクチュエータを用いることなく制動力を確保可能な車両の制御方法を提供すること。【解決手段】 本発明の車両の制御方法では、エンジンを自動停止中に、運転者のブレーキペダル操作に伴ってエンジンを再始動できないと判定したときは、エンジンのクランキングを継続することとした。【選択図】 図３

Description

本発明は、走行中にエンジンを自動停止し、燃費の改善に寄与する車両の制御方法及び車両の制御装置に関する。

特許文献１には、走行中に所定の条件が成立したときは、エンジンを自動停止する技術が開示されている。この公報には、負圧を利用してブレーキを作動させる際、エンジン停止中は負圧が得られないことから、負圧ポンプを作動させて負圧を確保する、もしくはアキュムレータに負圧を蓄圧することで、ブレーキシステムを作動している。

特開平７−２６６９３２号公報

しかしながら、特許文献１の技術にあっては、負圧ポンプやアキュムレータを備えなければならず、コストアップを招くという問題があった。
本発明の目的は、走行中にエンジンを自動停止したとしても、負圧を確保するアクチュエータを用いることなく制動力を確保可能な車両の制御方法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方法では、エンジンを自動停止中に、運転者のブレーキペダル操作に伴ってエンジンを再始動できないと判定したときは、エンジンのクランキングを継続することとした。

よって、クランキングによりエンジンの負圧を確保することができ、アクチュエータ等を備えることなく制動力を確保できる。

実施例１のエンジン自動停止制御が適用された車両のシステム図である。 実施例１のエンジン自動停止制御を行う制御ブロック図である。 実施例１のエンジン再始動後のクランキング処理を表すフローチャートである。 実施例１のエンジン再始動判定処理を表すフローチャートである。

〔実施例１〕
図１は、実施例１のエンジン自動停止制御が適用された車両のシステム図である。車両は、内燃機関であるエンジン１から出力された回転は、クラッチ２を介してベルト式無段変速機３に入力される。ベルト式無段変速機３で変速された回転は、ファイナルギヤ等を介して駆動輪１０に伝達される。エンジン１には、スタータモータとして機能すると共に、発電機としても機能するスタータジェネレータ１１（以下、ＳＳＧ１１と記載する。）と、ＳＳＧ１１との間で電力を送受するバッテリ１２と、エンジン１の吸入空気量を制御するスロットルバルブ１３と、を有する。エンジン１の出力軸にはオイルポンプ４が設けられ、オイルポンプ４の油圧によってベルト式無段変速機３が制御される。尚、電動オイルポンプ等を備えてもよく、特に限定しない。

ブレーキペダル５には、エンジン１の負圧を用いてブレーキペダル操作力をアシストするマスターバック６が接続されている。マスターバック６は、エンジン１のスロットルバルブ１３よりもシリンダ室側と配管により接続され、エンジン１のピストン運動に伴って生じる負圧をマスターバック６に供給する。マスターバック６にはホイルシリンダ圧を供給するマスタシリンダ７が接続されている。マスタシリンダ７は、アンチロックブレーキ制御や車両挙動安定化制御等を行うブレーキ制御ユニット８を介して各輪のホイルシリンダ９と接続されている。ブレーキ制御ユニット８は、ポンプ用モータと各種電磁弁を有し、運転者のブレーキペダル操作状態に関わらず、ポンプ用モータを駆動してホイルシリンダ９にブレーキ液圧を供給可能に構成されている。

図２は、実施例１のエンジン自動停止制御を行う制御ブロック図である。車両は、クラッチ２の締結状態及びベルト式無段変速機３の変速状態を制御する自動変速機コントロールユニットＣ１（以下、ＡＴＣＵとも記載する。）と、エンジン１の運転状態及び車室内に設けられたウォーニングランプ３０の点灯状態を制御するエンジンコントロールユニットＣ２（以下、ＥＣＵとも記載する。）と、ＳＳＧ１１の作動状態を制御するＳＳＧコントロールユニットＣ３（以下、ＳＳＧＣＵとも記載する。）と、を有する。

車両は、クラッチ２のエンジン側回転数であるタービン回転数（以下、Ｎｔとも記載する。）を検出するタービンセンサ２１と、車速（以下、ＶＳＰとも記載する。）を検出する車速センサ２２と、アクセルペダル開度（以下、ＡＰＯとも記載する。）を検出するアクセル開度センサ２３と、ブレーキペダル５が踏み込まれたか否かを検出するブレーキスイッチ２４と、エンジン回転数Ｎｅを検出するエンジン回転数センサ２５と、バッテリ１２の充電状態ＳＯＣを検出するＳＯＣセンサ２６と、を有する。尚、上記センサに加えて、エンジンクランク角を検出するクランク角センサ、カムシャフト回転角を検出するカム角センサ、ベルト式無段変速機３に供給する各種制御油圧を検出する油圧センサ、ＳＳＧ１１の電流値を検出する電流センサ、ＳＳＧ１１の電圧値を検出する電圧センサ等を更に有する。

各種センサの検出信号は、各コントロールユニットに供給される。尚、各コントロールユニットは、ＣＡＮ通信線により接続され、相互に制御情報を送受信可能に接続されている。よって、各種センサのうち、例えばアクセル開度センサ２３やエンジン回転数センサ２５をＥＣＵに送信し、ＥＣＵから他のコントロールユニットに供給してもよく、特に限定しない。

次に、エンジン自動停止制御について説明する。ＥＣＵ内には、イグニッションスイッチがオンの状態で、所定の条件が成立したときは、エンジン１を自動停止するエンジン自動停止制御部を有する。具体的には、ＶＳＰが比較的高車速を表す所定車速以上であり、ＡＰＯが０を表す所定値以下であり、ブレーキスイッチ２４がＯＦＦのときは、クラッチ２を解放し、燃料噴射を停止する。これにより、運転者が惰性走行を望むと判断される場合は、エンジンフリクションを低減して惰性走行距離を確保すると共に、エンジン１への燃料噴射を停止して燃費を向上する。言い換えると、エンジン自動停止制御が行われると、エンジン回転数はゼロとなる。よって、エンジン再始動要求が成されると、ＳＳＧ１１によりエンジンクランキングを行い、その上で燃料噴射の再開及び点火を行う。

これに対し、クラッチ２を有する一般的な車両では、クラッチ２を解放することなく燃料噴射のみを停止する。これにより、駆動輪１０の回転をエンジン１に伝達し、エンジン回転数の低下を抑制する。そして、ＶＳＰの低下に伴い、Ｎｅが低下し、燃料噴射リカバー回転数に到達すると、燃料噴射を再開することで、クランキングを行うことなくエンジン再始動が行われる。すなわち、一般的な車両では、燃料噴射を再開する際、クランキングを必要としない点が、実施例１のエンジン自動停止制御と異なる点である。

エンジン自動停止制御によりエンジン自動停止指令が出力されると、エンジン１が停止し、惰性走行状態となる。このとき、車両のブレーキシステムでは、エンジン１の負圧を用いたマスターバック６によりブレーキペダル踏力をアシストする倍力補助をしている。よって、エンジン１が停止すると、負圧を発生できないため、エンジン１が停止した状態のまま、運転者が繰り返しブレーキペダル５を操作すると、負圧が不足して十分な倍力補助ができないおそれがある。そこで、エンジン自動停止制御では、エンジン自動停止後、運転者がブレーキペダル５を操作、具体的にはブレーキスイッチ２４がＯＮとなった場合は、エンジン再始動処理を行う。エンジン再始動処理とは、ＳＳＧ１１をスタータモータとして機能させてクランキングを行い、Ｎｅを所定回転数まで上昇させ、燃料噴射を再開すると共に点火を開始してエンジン１が自立回転可能な状態とする処理である。

ここで、エンジン再始動処理を行ったとしても、必ずしもエンジン１が再始動しない場合がある。この状態で運転者がブレーキペダル５を繰り返し踏み込むような場合、負圧が不足するおそれがある。そこで、実施例１では、エンジン再始動処理を行ったとしても、エンジン１が再始動しない場合は、クランキングを継続させるクランキング処理を行い、負圧を確保することとした。

図３は、実施例１のエンジン再始動後のクランキング処理を表すフローチャートである。このフローは、エンジン自動停止制御によりエンジン自動停止後に行われる処理であり、ブレーキスイッチ２４がＯＮとなると、エンジン再始動処理が自動的に行われる。
ステップＳ１では、ブレーキスイッチ２４がＯＮか否かを判断し、ＯＮのときはステップＳ２に進み、それ以外は本制御フローを終了する。
ステップＳ２では、エンジン再始動処理によってエンジン１が再始動したか否かを判定するエンジン再始動判定処理を実施する。詳細については後述する。
ステップＳ３では、エンジン１が作動していると判定されたか否かを判断し、エンジン作動と判断されたときは、本制御フローを終了し、通常の負圧を用いた倍力補助によるブレーキ操作が行われる。一方、エンジンが始動できないと判断したときは、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４では、ＶＳＰが所定車速ＶＳＰ１以上か否かを判断し、ＶＳＰ１以上と判断された場合はステップＳ５に進み、それ以外の場合はステップＳ６に進む。ここで、ＶＳＰ１とは、クラッチ２を締結した場合、車両のイナーシャでエンジン１を十分にクランキングできる車速を表す。この値は、車種毎にイナーシャ等を考慮して予め決定された値である。
ステップＳ５では、クラッチ２を締結し、駆動輪１０から伝達される車両のイナーシャトルクによってエンジン１を強制的にクランキングし、負圧を確保する。

ステップＳ６では、ＳＯＣが所定値ＳＯＣ１以上か否かを判断し、ＳＯＣ１以上のときはステップＳ７に進み、それ以外の場合はステップＳ８に進む。ここで、ＳＯＣ１とは、クランキングにより車両を減速させるのに十分な負圧となるＳＳＧ１１の駆動エネルギを供給可能な充電量を表す。この値は、エンジンフリクション、車両のイナーシャ、運転者の要求減速度等に応じて適宜設定される。この演算処理は、ＥＣＵ内だけでなく、ＳＳＧＣＵ内で平行して演算処理され、それぞれの演算結果が共有されるため、一つのコントロールユニットで判断する場合に比べて、より精度の高い判定ができる。
ステップＳ７では、ＳＳＧ１１によりエンジン１を強制的にクランキングし、負圧を確保する。

ステップＳ８では、ウォーニングランプ３０を点灯し、運転者に警告表示する。すなわち、負圧の確保が困難となり、運転者のブレーキペダル操作に応じて倍力補助された制動力を発生させることができないおそれがあるからである。

ステップＳ９では、減速しているか否かを判断し、減速しているときはステップＳ１０へ進んで本制御フローを終了する。減速していれば停止できるからである。一方、減速していないときはステップＳ１１へ進む。尚、減速しているか否かは、例えば車速の微分値を用いてもよいし、図外のＧセンサ等を用いてもよい。また、減速しているか否かの判断閾値は、予め設定した値でもよいし、運転者のブレーキペダル操作量に応じて設定してもよい。
ステップＳ１１では、ブレーキ制御ユニット８による電動ブレーキを用いて車両を停止させる。具体的には、ブレーキ制御ユニット８のポンプ用モータを駆動し、ポンプ吐出圧がマスタシリンダ７側に流れ込まないように電磁弁を遮断し、ポンプ吐出圧をホイルシリンダ９側に供給する。これにより、制動力を発生させて車両を停止させる。

図４は、実施例１のエンジン再始動判定処理を表すフローチャートである。本制御処理は、図３に示すクランキング処理のステップＳ２で行われる処理であり、ＡＴＣＵ内で平行して演算される。
ステップＳ２１では、エンジン再始動要求が有るか否かを判断し、エンジン再始動要求がある場合はステップＳ２２に進み、それ以外の場合は本ステップを繰り返す。
ステップＳ２２では、クラッチ２の締結に必要な締結油圧Ｌ／Ｕｐを確認する。
ステップＳ２３では、締結油圧Ｌ／Ｕｐに基づいて再始動時に必要な所定タービン回転数を演算する。オイルポンプ４はタービン回転数に応じた油圧を吐出するため、クラッチ２の締結に必要なオイルポンプ吐出圧に対応するタービン回転数が得られていれば、エンジン再始動が行われたと判断しても問題ないからである。
ステップＳ２４では、タービン回転数Ｎｔを検出する。
ステップＳ２５では、Ｎｔが所定タービン回転数よりも大きいか否かを判断し、所定タービン回転数よりも大きいときはステップＳ２６に進んでエンジン１が作動したと判定する。一方、所定タービン回転数以下のときはステップＳ２７に進んでエンジン再始動に失敗し、エンジン１が始動できないと判定する。

次に、作用を説明する。まず、エンジン自動停止制御中に、ブレーキスイッチ２４がＯＮとなると、エンジン再始動処理が実行される。このとき、エンジン１が再始動したか否かをＡＴＣＵ内で詳細に判定することで、より正確にエンジン始動判定を実施できる。
エンジン再始動に失敗した場合には、まず、ＶＳＰがＶＳＰ１以上か否かを判定し、ＶＳＰ１以上と判定されたときは、クラッチ２を締結する。これにより、クランキングを確実に実施できる。次に、ＶＳＰがＶＳＰ１未満の場合であって、ＳＯＣがＳＯＣ１以上の場合には、ＳＳＧ１１により強制的にクランキングを行う。これにより、負圧を確保することができ、安定した制動力を確保できる。また、ＳＯＣがＳＯＣ１未満の場合には、負圧を確保できないため、ブレーキ制御ユニット８により電動ブレーキを作動させて車両停止させる。これにより、エンジン自動停止制御を行った後、エンジン再始動ができない場合であっても、安定的に車両を停止させることができる。

以上説明したように、実施例１にあっては下記の作用効果が得られる。
（１）エンジン１の負圧を用いてブレーキペダル操作力を補助するマスターバック６を有し、走行中にエンジン１と駆動輪１０との間のクラッチ２を解放してエンジン１を自動停止する車両の制御方法において、エンジン１を自動停止中に、運転者のブレーキペダル操作に伴ってエンジン１を再始動し、エンジン１が再始動できたか否かを判定し、エンジン１が再始動できないと判定したときは、エンジン１のクランキングを継続する。
よって、クランキングによりエンジン１の負圧を確保することができ、アクチュエータ等を備えることなく制動力を確保できる。

（２）ＶＳＰがＶＳＰ１以上のときは、クラッチ２を締結してクランキングを継続する。よって、車両のイナーシャトルクを用いてクランキングを行うことができ、負圧を確保できる。
（３）ＳＳＧ１１（スタータモータ）に電力を供給するバッテリ１２のＳＯＣ（蓄電量）がＳＯＣ１（所定値）以上のときは、ＳＳＧ１１を駆動してクランキングを継続する。よって、バッテリ電力を用いてクランキングを行うことができ、負圧を確保できる。

（４）車輪に制動力を発生させるブレーキ制御ユニット８（ブレーキ液圧発生装置）を有し、クランキングによって所定の減速度が得られないときは、ブレーキ制御ユニット８により制動力を発生させる。
よって、負圧を得られない場合であっても、確実に車両を停止できる。
（５）エンジン１が再始動できたか否かの判定は、ＥＣＵ（エンジンを制御するコントローラ）と、ＡＴＣＵ（クラッチを制御するコントローラ）との両方で行う。よって、より精度の高いエンジン再始動判定ができ、制動力を安定的に確保できる。

〔他の実施例〕
以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、具体的な構成は他の構成であっても良い。例えば、実施例１では、エンジン再始動判定を行う際、ＡＴＣＵ内でタービン回転数に基づく判定を行ったが、例えば、ＳＳＧＣＵ内で、ＳＳＧ１１のクランキング時のトルクが力行トルクから回生トルクに変化したか否かを判定してもよい。エンジン１が自立回転すれば、ＳＳＧ１１はエンジン１によって駆動されることから、より精度の高いエンジン再始動判定ができる。また、ＥＣＵ内で、クランク角センサにより検出されたクランク角や、カム角に基づいてエンジン始動判定してもよい。また、ＡＴＣＵ内で、油圧回路内に設けられた油圧センサ等を用い、各種油圧が適切に供給されているか否かに基づいてエンジン始動判定してもよい。

このように、複数のコントロールユニットにおいて、平行してエンジン再始動判定を実行し、いずれか一つでもエンジン１が始動できないと判断している場合には、エンジン１が始動できないと判定することとしてもよい。これにより、負圧を確保する制御や、負圧が確保できない場合にブレーキ液圧を発生させる制御に移行することができ、安定的に車両を停止させることができる。

実施例１では、変速機としてベルト式無段変速機３を採用した例を示したが、他の形式の変速機であっても構わない。また、実施例１のクラッチ２は、トルクコンバータ内に設けられたロックアップクラッチであってもよいし、変速機内の発進クラッチであってもよい。また、実施例１では、スタータモータとしてＳＳＧを示したが、スタータとしての機能のみ備えたスタータモータでもよいし、両方を備えていてもよい。

１ エンジン
２ クラッチ
３ ベルト式無段変速機
４ オイルポンプ
５ ブレーキペダル
６ マスターバック
７ マスタシリンダ
８ ブレーキ制御ユニット
９ ホイルシリンダ
１０ 駆動輪
１１ モータジェネレータ（ＳＳＧ）
１２ バッテリ
１３ スロットルバルブ
３０ ウォーニングランプ
Ｃ１ 自動変速機コントロールユニット（ＡＴＣＵ）
Ｃ２ エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）
Ｃ３ ＳＳＧコントロールユニット（ＳＳＧＣＵ）

Claims (7)

1. エンジンの負圧を用いてブレーキペダル操作力を補助するマスターバックを有し、走行中に所定の条件が成立したときは、前記エンジンと駆動輪との間のクラッチを解放して前記エンジンを自動停止する車両の制御方法において、
   前記エンジンを自動停止中に、運転者のブレーキペダル操作に伴って前記エンジンを再始動し、
   前記エンジンが再始動できたか否かを判定し、
   前記エンジンが再始動できないと判定したときは、前記エンジンのクランキングを継続することを特徴とする車両の制御方法。
2. 請求項１に記載の車両の制御方法において、
   車速が所定車速以上のときは、前記クラッチを締結して前記クランキングを継続することを特徴とする車両の制御方法。
3. 請求項１または２に記載の車両の制御方法において、
   スタータモータに電力を供給するバッテリの蓄電量が所定値以上のときは、前記スタータモータを駆動して前記クランキングを継続することを特徴とする車両の制御方法。
4. 請求項１ないし３いずれか一つに記載の車両の制御方法において、
   車輪に制動力を発生させるブレーキ液圧発生装置を有し、
   前記クランキングによって所定の減速度が得られないときは、前記ブレーキ液圧発生装置により制動力を発生させることを特徴とする車両の制御方法。
5. 請求項１ないし４いずれか一つに記載の車両の制御方法において、
   前記エンジンが再始動できたか否かの判定は、前記エンジンを制御するコントローラと、前記クラッチを制御するコントローラとの両方で行うことを特徴とする車両の制御方法。
6. 請求項３に記載の車両の制御方法において、
   前記エンジンが再始動できたか否かの判定は、前記エンジンを制御するコントローラと、前記クラッチを制御するコントローラと、前記スタータモータを制御するコントローラのそれぞれで行うことを特徴とする車両の制御方法。
7. エンジンの負圧を用いてブレーキペダル操作力を補助するマスターバックと、
   走行中に前記エンジンと駆動輪との間のクラッチを解放して前記エンジンを自動停止する第１の制御部と、
   前記エンジンを自動停止中に、運転者のブレーキペダル操作に伴って前記エンジンを再始動する第２の制御部と、
   前記エンジンが再始動できたか否かを判定し、前記エンジンが再始動できないと判定したときは、前記エンジンのクランキングを継続する第３の制御部と、
   を備えたことを特徴とする車両の制御装置。

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