JP3630023B2 - エンジンの自動始動停止制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はエンジンの自動始動停止制御装置に係り、特に始動直後のエンジンを自動停止するための暖機終了判定を好適に行い得るエンジンの自動始動停止制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
エンジンの自動始動停止制御装置は、車両の運転状態に応じてエンジンを自動的に停止又は再始動させるものである。例えば、自動始動停止制御装置を搭載した車両が市街地走行中に赤信号で停車しアイドル状態にある場合、車両のエンジンは所定の条件下で自動始動停止制御装置からの指令により自動的に停止される。そして信号が青信号に変わったときは、例えば運転者がクラッチを踏み込むことによりエンジンが再始動され、車両は再び走行することとなる。このようにエンジンの自動始動停止制御装置は、車両停車中に行われるアイドル運転の期間を短縮することにより、環境保護の観点から排ガスの低減と燃料消費の抑制を図ろうとするものである。
【0003】
ところで、車両はコールドスタート時等にはエンジンの暖機運転を行うが、この場合、暖機が終了するまでは自動始動停止制御装置によるエンジンの自動停止が行われないように制御される。このエンジンの暖機終了タイミングは、従来、エンジンの水温センサ情報に基づいて決定されていた。例えば、実開昭57−95443号公報記載の装置には低温センサが設けられており、エンジンの冷却水温度が適温以下の状態であることを検知すると低温信号を発生する。そして、この装置では、低温信号が発生したときにはエンジンの自動停止を行わないようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の装置では、水温センサ情報に基づいてエンジンの暖機終了タイミングを決定しているので、水温センサに異常が発生したときには暖機終了タイミングを適切に決定することができなくなる。このような状況に至った場合、従来の装置では、暖機が終了しているにもかかわらずエンジンの自動停止制御が行われず、また逆に、暖機が終了していないにもかかわらずエンジンの自動停止制御が行われるという不都合が生ずるおそれがある。
【0005】
従って本発明の目的は、エンジンの水温センサ情報を用いることなくエンジンの暖機終了判定を好適に行い得るエンジンの自動始動停止制御装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、エンジンの始動時に検出されたエンジン回転数よりエンジンの回転数変動を求めるエンジン回転数変動算出手段と、前記エンジンの始動時におけるスタータ電流を検出するスタータ電流検出手段と、前記エンジン回転数変動算出手段により求められたエンジンの回転数変動及び前記スタータ電流検出手段より検出されたスタータ電流の値に基づいて暖機所要時間帯を導出する暖機所要時間帯導出手段とを備え、エンジン始動時からの経過時間が前記暖機所要時間帯内にあることを前記エンジンの自動停止条件の一つとしたエンジンの自動始動停止制御装置により達成される。
【0007】
ここで前記暖機所要時間帯は、エンジン回転数及びスロットル開度より求めたエンジン発熱量の積算値に応じて補正される。これにより、エンジンの暖機終了判定をより精度良く行うことができる。
このように本発明では、エンジン始動時におけるエンジン回転数変動及びスタータ電流の状態からエンジンの始動し易さを判定し、これに基づいてエンジンの暖機終了タイミングを決定するので、水温センサに異常が生じたときでもエンジンの自動停止制御を良好に行うことができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明に係るエンジンの自動始動停止制御装置の一実施例を示すブロック図である。図示のとおり、制御装置10は、車速検出手段1、シフト位置検出手段2、エンジン水温検出手段3、エンジン回転数検出手段4、スタータ電流検出手段5、スロットル開度検出手段6及び図示しない他の検出手段からの信号をそれぞれ入力し、エンジンの自動停止又は自動始動のための制御を行う。すなわち、エンジン自動始動の条件が満たされているときにはスタータ11に始動信号を出力してエンジン12を自動始動させ、エンジン自動停止の条件が満たされているときにはエンジンコントローラ13に停止信号を出力してエンジン12を自動停止させるのである。
【0009】
制御装置10は、図1に示すとおり、エンジン回転数検出手段4により検出されたエンジン回転数よりエンジンの回転数変動を求めるエンジン回転数変動算出手段14と、これにより求められたエンジンの回転数変動及びスタータ電流検出手段5により検出されたスタータ電流の値に基づいて暖機所要時間帯を導出する暖機所要時間帯導出手段15とを備える。制御部16は、タイマー17によりエンジン始動時からの経過時間を計測し、その経過時間が上述した暖機所要時間帯内にあるときエンジンの暖機が終了したと判断し、他の条件を満たしていればエンジンを自動停止させる。補正部18は、暖機終了の判断をより正確に行うため、暖機所要時間帯をエンジン回転数及びスロットル開度より求めたエンジン発熱量の積算値に応じて補正する。この補正方法については後で述べる。
【0010】
ここで、エンジンの自動停止又は自動始動の一般的な制御については、例えば特開昭58−18556号公報に開示された技術を用いることができる。そこで以下では、特にエンジンの水温センサ情報を用いることなくエンジンの暖機終了判定を行う方法について説明する。
【0011】
図2(a)はエンジンの水温と時間の関係を示すグラフであり、(b)及び(c)はそれぞれエンジン回転数変動とスタータ電流の値の関係を示す図である。同図(a)に示すように、時刻T0においてイグニッションスイッチによりエンジンを始動すると、エンジンの運転開始により最初は低かったエンジンの水温が時間の経過とともに上昇する。そして、エンジンの水温が所定の温度に達したところでエンジンの暖機が終了される。エンジンの水温が所定の温度に達したかどうかは、前述したように従来はエンジンの水温センサ情報に基づいて判定されていた。
【0012】
一方、エンジンの始動し易さは、エンジン始動時のエンジンの回転数変動及びスタータ電流の状態から判定可能である。例えば、エンジン回転数変動が小さいほど、あるいはスタータ電流が小さいほどエンジンの始動が容易であるといえる。そこで、演算又は実験により、エンジン回転数変動及びスタータ電流が色々な値をとるときの暖機所要時間帯T1,T2を予め求めておく。そして、エンジン始動時、検出されたエンジン回転数変動とスタータ電流の値から適切な暖機所要時間帯T1,T2を選択し、エンジン始動時からの経過時間がこの暖機所要時間帯内にあるときはエンジンの自動停止を可能とし、この暖機所要時間帯内にないときはエンジンの自動停止を行わないようにする。これにより、エンジンの水温センサ情報を用いることなくエンジンの暖機終了判定が可能となり、エンジンの自動停止を良好に行うことができる。
【0013】
図2(b)、(c)は、それぞれ演算又は実験により求めた暖機所要時間帯T1,T2をマップ化した例を示す図である。本図では、横軸にエンジンの回転数変動をとり、縦軸にスタータ電流の値をとっている。ここでは説明を簡単とするため、エンジンの回転数変動を小(C1)、中(C2)、大(C3)の三つに、またスタータ電流の値を小(I1)、中(I2)、大(I3)の三つにそれぞれ分けてマップを作成した。
【0014】
そして、例えば、エンジンの回転数変動及びスタータ電流がともに小(C1,I1)の場合は、暖機所要時間帯として同図(b)のマップからT11が、(c)のマップからT21がそれぞれ選択される。また、エンジン回転数変動及びスタータ電流がともに大の場合(C3,I3)は、暖機所要時間帯として同図(b)のマップからT19が、(c)のマップからT29がそれぞれ選択される。このように本実施例では、エンジン始動時におけるエンジン回転数変動及びスタータ電流の値の大きさにより、各マップから対応する暖機所要時間帯T11〜T19,T21〜T29がそれぞれ選択される。そして、エンジン始動時からの経過時間が選択された暖機所要時間帯内にあるかどうかを判断し、エンジンの暖機終了判定を行う。
【0015】
図3は上述した暖機所要時間帯をエンジン発生熱量で補正する方法を説明するための図であり、(a)はエンジン発生熱量の導出方法の例を示す図、(b)は暖機所要時間帯の補正方法の例を示すグラフである。ここでも説明を簡単とするため、エンジンの回転数を小(R1)、中(R2)、大(R3)の三つに、またスロットル開度の値を小(S1)、中(S2)、大(S3)の三つにそれぞれ分けてマップを作成した。
【0016】
エンジンの暖機所要時間帯はエンジン始動時のエンジン発生熱量が大きいほど短くなるので、エンジン発生熱量の状態に応じて暖機所要時間帯を補正するのが望ましい。そこで本例では、まず、同図(a)に示すように、エンジン回転数検出手段4及びスロットル開度検出手段6からの信号に基づいて、エンジン発生熱量マップ30よりエンジン発生熱量31を導出する。ここでエンジン発生熱量マップ30は、エンジン発生熱量がエンジン回転数及びスロットル開度の程度により種々の値をとることから、この種々の値に対応したエンジン発生熱量を演算又は実験で求めることによって予め作成されるものである。
【0017】
そして、導出されたエンジン発生熱量31は積算され、図3(b)に示すように、その積算値E1、E2・・・に対応した補正値(時間)t1、t2、・・・を用いて、エンジンの暖機所要時間帯T1,T2を補正する。例えば本例では、エンジン発生熱量積算値がE1のときは補正は行われないが、積算値がE2のときは暖機所要時間帯T1,T2から時間t1が減算され、積算値がE3のときは暖機所要時間帯T1,T2から時間t2が減算され、積算値がE4のときは暖機所要時間帯T1,T2から時間t3が減算され、積算値がE5のときは暖機所要時間帯T1,T2から時間t4が減算される。これにより、エンジン発生熱量の状態に応じて暖機所要時間帯が補正され、一層きめ細かなエンジンの自動始動停止制御が可能となる。
【0018】
図4(a)は本発明に係るエンジン始動直後における自動停止制御の一例を示すフローチャートであり、(b)はその部分的代替図を示す。本例では、同図(a)のように、まず、イグニッション(IG)キーによるエンジンの始動がなされたかどうかを判断する(ステップ41)。その結果、イグニッションキーによるエンジンの始動がなされた場合は、検出されたエンジン回転数より求めたエンジンの回転数変動及び検出されたスタータ電流の大きさに基づいて、図2(b)、(c)に示したマップから、今回のエンジンの始動に対応する暖機所要時間帯T11〜T19,T21〜T29を選択する(ステップ42)。そしてタイマーをスタートさせて(ステップ43)、ステップ41に戻る。
【0019】
戻り先のステップ41では、既にエンジンの始動がなされているので、以後の処理は図の右側の経路に移り、先の図3(b)に示したグラフに基づいて、エンジン発生熱量積算値に応じて暖機所要時間帯が補正される(ステップ44)。そして、エンジンがアイドル中かどうかを判断する(ステップ45)。その結果、エンジンがアイドル中でないときはステップ41にもどる。一方、エンジンがアイドル中のときは、エンジンの水温が所定値を超えているかどうかをみる(ステップ46)。
【0020】
ここでエンジンの水温が所定値を超えていると判断されたときは、本来水温センサに異常がなければ暖機終了の判定を行ってもよいのであるが、水温センサに異常が生じている場合も考えられるので、本発明では更にタイマー時刻が暖機所要時間帯T1を過ぎているかどうかをみる(ステップ47)。そしてタイマー時刻が暖機所要時間帯T1を過ぎていないときは、水温センサに異常が生じて水温が正しく検出されなかった可能性があり、実際には暖機終了タイミングに至っていないので、ステップ41にもどる。これに対して、タイマー時刻が暖機所要時間帯T1を過ぎているときは、水温センサは正常に機能しており、暖機終了の状態にあるので、他の条件が満たされていればエンジンを停止する(ステップ48)。
【0021】
他方、エンジンの水温が所定値を超えていないときは、本来水温センサに異常がなければ暖機終了の判定を行うことはないのであるが、水温センサに異常が生じている場合も考えられるので、本発明では更にタイマー時刻が暖機所要時間帯T2を過ぎているかどうかをみる(ステップ49)。タイマー時刻が暖機所要時間帯T2を過ぎていないときは、水温センサは正常に機能しており、暖機終了タイミングに至っていないので、ステップ41にもどる。これに対して、タイマー時刻が暖機所要時間帯T2を過ぎているときは、水温センサに異常が生じて水温が正しく検出されなかった可能性があり、実際には暖機終了の状態にあるので、他の条件が満たされていればエンジンを停止する(ステップ50)。
【0022】
上述のように本例では、エンジンの水温情報も取り入れてエンジンの自動停止制御を行っているが、本発明は基本的にはエンジンの水温情報を用いる必要はなく、エンジン始動時のエンジンの回転数変動及びスタータ電流の状態に基づいてエンジンの始動し易さを判定し、これによってエンジンの自動停止制御を行うことができるものである。
【0023】
この例を図4(b)の部分的フローチャートに示す。この例では、図示のように、エンジンがアイドル中であると判断されたときは(ステップ45)、タイマー時刻が暖機所要時間帯T1〜T2の間にあるかどうかをみる(ステップ51)。そしてタイマー時刻が暖機所要時間帯T1〜T2の間にないときは、暖機終了タイミングに至っていないので、ステップ41にもどる。これに対して、タイマー時刻が暖機所要時間帯T1〜T2の間にあるときは、暖機終了の状態にあるので、他の条件が満たされていればエンジンを停止する(ステップ52)。
【0024】
【発明の効果】
このように本発明によれば、エンジンの水温センサ情報を用いることなくエンジンの暖機終了判定を好適に行い得るエンジンの自動始動停止制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るエンジンの自動始動停止制御装置の一実施例を示すブロック図である。
【図2】(a)はエンジンの水温と時間の関係を示すグラフであり、(b)及び(c)はそれぞれエンジンの回転数変動とスタータ電流の値の関係を示す図である。
【図3】暖機所要時間帯をエンジン発生熱量で補正する方法を説明するための図であり、(a)はエンジン発生熱量の導出方法の例を示す図、(b)は暖機所要時間帯の補正方法の例を示すグラフである。
【図4】(a)は本発明に係るエンジン始動直後における自動停止制御の一例を示すフローチャートであり、(b)はその部分的代替図を示す。
【符号の説明】
1 車速検出手段
2 シフト位置検出手段
3 エンジン水温検出手段
4 エンジン回転数検出手段
5 スタータ電流検出手段
6 スロットル開度検出手段
10 制御装置
11 スタータ
12 エンジン
13 エンジンコントローラ
14 エンジン回転数変動算出手段
15 暖機所要時間帯導出手段
16 制御部
17 タイマー
18 補正部
Claims (2)
- 車両の運転状態に応じてエンジンを自動的に停止又は再始動させるエンジンの自動始動停止制御装置において、前記エンジンの始動時に検出されたエンジン回転数よりエンジンの回転数変動を求めるエンジン回転数変動算出手段と、前記エンジンの始動時におけるスタータ電流を検出するスタータ電流検出手段と、前記エンジン回転数変動算出手段により求められたエンジンの回転数変動及び前記スタータ電流検出手段より検出されたスタータ電流の値に基づいて暖機所要時間帯を導出する暖機所要時間帯導出手段とを備え、エンジン始動時からの経過時間が前記暖機所要時間帯内にあることを前記エンジンの自動停止条件の一つとしたことを特徴とするエンジンの自動始動停止制御装置。
- 前記暖機所要時間帯が、前記エンジン回転数及びスロットル開度より求めたエンジン発熱量の積算値に応じて補正されることを特徴とする請求項1記載のエンジンの自動始動停止制御装置。
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