JP3775117B2 - エンジン自動停止車両 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンを停車アイドル時に停止させ、発進時に再始動するアイドル停止車両など走行条件に応じてエンジンの停止・再始動を自動制御するようにしたエンジン自動停止車両に関する。
【0002】
【従来の技術と解決すべき課題】
車両の走行燃費や排気エミッションを改善するために、車両が信号待ちなどで停止したときには自動的にエンジンを停止させ、発進時には自動的に再始動するようにしたエンジン自動停止車両が知られている。(例えば特開平8−291725号公報参照。)
従来のエンジン自動停止車両では、エンジンを自動停止する条件として、例えばアクセルペダルが踏み込まれていないこと、ブレーキ装置が作動していること、車両が停止していることを検出し、これらの条件が満たされたときにエンジンを停止させるようにしている。
【0003】
ところで、エンジンを自動停止させるための1条件である車両停止状態については、一般に車速センサにより検出している。車速センサは回転検出器の一種であり、プロペラシャフトなど車両の駆動輪と共に回転する部分(以下「駆動系」と言う。)の回転速度を検出することにより車速を算出するのに用いられる。しかしながら、このような車速センサにより車両の停止状態を検出するようにしたエンジン自動停止車両では、摩擦力の低い路面での制動時等において駆動輪がスリップ(スキッドとも言う)によってロックを起こしたときにロックからの回復に時間がかかるという問題が生じる。すなわち、ロック発生時には車両は進行しているにもかかわらず駆動輪は停止状態となるので見かけ上は車両が停止したように判定されてエンジンが停止してしまう。このとき駆動輪をロックから回復させるのはタイヤと路面とのあいだの摩擦力のみであり、エンジン駆動力は利用できないために回復に時間を要するのである。
【0004】
本発明はこのような問題点に着目してなされたもので、駆動輪のロックを検出したときにはエンジンの自動停止を一時的に禁止することにより従来の問題点を解消することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するために、請求項1の発明では、車両の走行条件に応じてエンジンの自動停止とモータによる再始動とを行うコントローラを備え、前記コントローラは車両駆動系の作動状態から判定される車両停止状態をエンジン停止条件の一つとして検出するように構成されているエンジン自動停止車両において、車両の駆動輪のロックを検出するABS装置(アンチスキッドブレーキ装置)と、ロック検出時には前記車両停止状態の判定にかかわらずエンジンの自動停止を禁止するエンジン停止禁止装置とを設け、かつ前記エンジン停止禁止装置は、ロックからの回復を検出したのちABS装置のスキッドサイクル以上の時間に設定した期間が経過するまでエンジンの自動停止の禁止を継続するように構成した。
【0011】
請求項2の発明は、車両の走行条件に応じてエンジンの自動停止とモータによる再始動とを行うコントローラを備え、前記コントローラは車両駆動系の作動状態から判定される車両停止状態をエンジン停止条件の一つとして検出するように構成されているエンジン自動停止車両において、車両の駆動輪のロックを検出するロック検出装置と、ロック検出時には前記車両停止状態の判定にかかわらずエンジンの自動停止を禁止するエンジン停止禁止装置とを設け、かつ前記エンジン停止禁止装置を、ブレーキ装置の作動状態を検出する制動検出装置を備え、エンジンの停止禁止を開始したのち、駆動輪のロックが解消しかつブレーキ装置の作動時間が予め定めた基準値を超えたときに停止禁止を解除するように構成した。
【0012】
【作用・効果】
上記請求項1以下の各発明によれば、駆動系の作動から車両が停止状態であると判定されたときなど、予め定められたエンジン自動停止条件が成立しているときであっても、車両の駆動輪がロックを起こしたときにはエンジン自動停止が禁止されるので、エンジンの駆動力を利用してロックを早期に回復させることができる。
【0013】
駆動輪のロックは、請求項1の発明のようにABS装置を備えた車両ではこのABS装置の作動から検出してエンジンの自動停止禁止を行うことができる。この場合、ロック回復を検出後はABS装置のスキッドサイクル以上の時間が経過するまでエンジン自動停止の禁止状態を継続するように構成することにより、ABS装置による制動−制動解除の繰り返しに伴ってエンジンの自動停止禁止と禁止解除とが繰り返されるのを防止して制御の安定性を高めることができる。
【0015】
一方、請求項2の発明では、駆動輪ロックが解消しかつブレーキ装置の作動時間が基準値を超えている場合には運転者に明らかな停止の意志があると判断されるので、この場合にもエンジン自動停止の禁止を解除してエンジン停止を許容する。
【0016】
エンジン自動停止の禁止時間が長くなるほど自動停止の機会が減少して燃費が増大する方向となる。これに対して、上述した各種条件を設定してエンジン自動停止の禁止を的確に解除することによりこのような燃費増大を最小限に抑えることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0018】
図1において、1はエンジン、3はベルト式無段変速機構を有する自動変速機であり、これらの間には発電機と電動機の機能を兼ね備えたモータジェネレータ(以下単に「モータ」と言う。)2が配置されている。エンジン1またはモータ2の回転は自動変速機3からドライブシャフト7を介して駆動輪8に伝達される。
【0019】
自動変速機3はトルクコンバータ4と、前後進切換機構5と、可変プーリ6a,6b間に金属ベルト6cを掛け回した変速部6から構成され、可変プーリ6a,6bのプーリ比を変えることにより、金属ベルト6cを介して伝達速度比またはトルク比が変化する。
【0020】
自動変速機3の目標変速比は運転状態に応じて設定され、これが実際の入力回転数と出力回転数の比である変速比と一致するように可変プーリ6a,6bを駆動するためのプライマリ油圧とセカンダリ油圧とが制御される。前後進切換機構5は前進時と後進時とで出力回転の方向を逆転させるもので、運転者によるセレクトレバー操作に応じて自動変速機3の前進用クラッチまたは後進用クラッチへと油圧を供給することで前後進切換動作を行わせる。これら必要な油圧はエンジン駆動の油圧ポンプ14から供給される。
【0021】
前記モータ2はエンジン1にクランクシャフトに直結またはベルトやチェーンを介して連結され、エンジン1と同期して回転する。モータ2は電力コントロールユニット12によりその機能と回転数、発電量などが制御される。すなわちモータ2がエンジン1の出力を補ってモータとして、あるいはエンジン1を始動するためのスタータとして機能するときは、バッテリ13からの電流が電力コントロールユニット12を介して供給される。また車両の走行エネルギを回収すべく発電機として機能するときは、発生した電流は電力コントロールユニット12を介してバッテリ13を充電するために供給される。
【0022】
車両に一時停止時などのアイドル状態でエンジン1を自動的に停止させ、その後に発進させるときにエンジン1を自動的に再始動させるために、コントローラ10が備えられる。コントローラ10は、車両停止時にエンジン1の作動を停止させ、また発進時にモータ2を駆動してエンジン1を始動させるようになっている。このコントローラ10は上記本発明の停止制御装置とエンジン停止禁止装置の機能を兼ね備えている。
【0023】
コントローラ10には、クランク角センサ9、ブレーキセンサ11、アクセルセンサ15、車速センサ17、ABS装置18からの信号が入力する。なお前記ブレーキセンサ11、アクセルセンサ15、車速センサ17がそれぞれ本実施形態における制動検出装置、アクセル操作検出装置、車速検出装置として機能する。また、ABS装置18はアンチスキッドブレーキ装置としての本来の機能の他に、その作動から駆動輪8のロック状態を検出するロック検出装置としても機能する。そして、これらセンサ類からの信号に基づいてコントローラ10は、車両の一時停止、例えばエンジン回転数がアイドル回転数で、ブレーキ装置が作動させられ、アクセルペダルが解放され、車速がゼロのときなどに、エンジン供給燃料をカットして自動的に停止させ、またこの状態から再始動要求があったとき、例えばブレーキ装置が解除あるいはアクセルペダルが踏み込まれ、停止後一定時間が経過したときなどに、モータ2を駆動しながら燃料供給を再開してエンジンを再始動させる制御を行う。
【0024】
本発明では例えばこのようなエンジン自動停止車両において、駆動輪がロックを起こしたときに上記エンジンの自動停止を一時的に禁止することによりロックからの回復を速やかに行えるようにすることを目的としている。このための上記コントローラ10の制御内容につき、図2以下に
示した流れ図に沿って説明する。なお、各流れ図に示した制御はそれぞれ所定の周期DTJOB#(例えば約10ms)ごとに繰り返し実行される。
【0025】
図2の流れ図は制御に関する第1の実施形態を示しており、この制御ではABS装置の作動時にエンジンの自動停止を禁止し、ABS装置作動終了後に前記自動停止禁止を解除するようにしている。
【0026】
この制御では、まずABS装置の作動を検出し、ABS装置の作動開始を検出したときはフラグ#FABSONをセットすると共にタイマ値TSLPRCVをリセットして制御ルーチンの当初に戻る(S201,206,207)。これに対して、ABS装置の作動開始を検出していないときには、図示しない初期化処理によって予めフラグ#FABSONがリセットされており、この場合はエンジン自動停止の禁止判定を行う必要はないので、何も処理せずに制御ルーチンの当初に戻る(S202)。後述する禁止解除の処理によりフラグ#FABSONがリセットされたときも同様である。
【0027】
上記ABS装置の作動検出は、ABS装置の制御状態から判定することができる。図8はABS装置の作動制御フローの一例を示したものである。図1の構成と関連させて説明すると、このABS制御ではまずブレーキセンサ11からの信号に基づいてブレーキが作動中(ON)であるか否かを判定し、ブレーキONでなければABS装置18は非作動とする(S801,804)。ブレーキONの場合は、次に車速センサ17からの信号に基づいてロック判定を行う。このロック判定では、前回の車速検出値と通常の走行において発生しうる減速度の上限値とからロックしていない場合の車速下限値を求め、実車速がこれよりも低下している場合にはロックを起こしていると判定し、ABS装置18を作動させる(S802,803)。なお、S802のDTJOB#は上述したように制御周期である。この制御ルーチンの繰り返しにより、車輪のロックが検出されるとブレーキ装置の油圧を減じてロックから回復させ、これによりロックから回復した場合には再び油圧を高めて制動をかけるという動作を短い周期で繰り返しながら、車両の操縦性を確保するというABS制御が行われる。
【0028】
図2において、上述のようにしてABS装置の作動開始が検出されたとき、フラグ#FABSONが既述したS206の処理により1にセットされる。#FABSON=1になると、図7に示したエンジン自動停止制御によりエンジン自動停止の禁止が行われ、このエンジン自動停止の禁止状態は図2のS203以下の解除判定処理により解除されるまで継続する。
【0029】
まず図7について説明すると、これは上述したようにエンジン自動停止制御のルーチンを示しており、図中のS701〜708の流れにより、ABS装置が作動していないこと(#FABSON=0)、暖機が終了していること、ブレーキONであること、車速が0であること、アクセルペダルが解放されていること、エンジンがアイドル回転状態となっていること、というすべての条件を満たしたときにエンジン停止(アイドルストップ)を許可し、前記何れか1つの条件でも成立しないときにはエンジン停止を禁止する。
【0030】
このようにして、ABS装置の作動開始に伴いエンジン自動停止が禁止されると、その後図2のS203以下の処理により解除されるまで当該禁止状態が継続する。すなわち、この場合ABS作動開始直後からタイマ値TVSLPRCVの積算を開始し、このタイマ値が基準値DSLPRCV#以上となったときにフラグ#FABSONを0にリセットしてエンジン自動停止の禁止を解除する(S203?205)。前記タイマ基準値DSLPRCV#は、ABS装置作動時のスキッドサイクルよりも長い時間に設定されている。スキッドサイクルとは周期的に制動を繰り返すABS制御における制動開始から制動力解放までの1周期であり(図9参照)、仮に前記タイマ基準値DSLPRCV#をこれよりも短く設定するとABS装置の作動終了を正確に判定できずに自動停止禁止・解除の処理が周期的に発生し、制御が不安定になるおそれを生じる。
【0031】
図9は上記制御によるABS装置作動時の車速・アクセル操作・ブレーキ操作状態とエンジン自動停止禁止・解除状態との関係を示したタイミング図である。なおABS作動時の車速変化およびスキッドサイクルは説明のために誇張して描いてある。図において解除条件#1とあるのが前記タイマ基準値DSLPRCV#に相当し、これによりABS装置の作動終了を確実に検出してエンジン自動停止の禁止を解除している。
【0032】
図3に制御に関する第2の実施形態を示す。これはABS装置作動開始後にアクセルペダルが踏み込まれたことを条件としてエンジンの自動停止の禁止を解除するようにしたものである。ABS装置の作動検出とフラグ#FABSONによるエンジン自動停止の禁止または解除の処理(S301,303,304)については図2と同様である。この制御では、ABS装置の作動開始後にアクセルペダルが踏み込まれたこと(図9の解除条件#2参照)を条件としてフラグ#FABSONをリセットしてエンジンの自動停止の禁止を解除する(S302,303)。なおアクセルペダルの踏み込みは、図1の構成においてアクセルセンサ15の信号に基づいて判定することができる。
【0033】
図4に制御に関する第3の実施形態を示す。これはABS装置作動開始後の車速とその持続時間に基づいてエンジン自動停止の禁止を解除するようにしたものである。ABS装置の作動検出とフラグ#FABSONによるエンジン自動停止の禁止または解除の処理およびタイマ値TSLPRCV初期化の処理(S401,407,408,406)については図2と同様である。この制御では、ABS装置の作動開始後に車速VSPを検出し、タイマ値TSLPRCVを、この検出車速が基準値VSPRUN#以上の時は積算し、基準値未満のときにはリセットするという処理を行う(S403,404,408)。なお、車速の検出は、図1の構成において車速センサ17の信号に基づいて判定することができる。そして、前記タイマ値TSLPRCVが上記スキッドサイクル相当値以上に設定された所定の基準値DSLPRCV#に達したとき、つまり車速VSPが基準値VSPRUN#以上の状態が前記タイマ基準値相当の時間継続したときに、フラグ#FABSONをリセットしてエンジンの自動停止の禁止を解除している(S405,406)。図9において、解除条件#3とあるのが前記基準値DSPRCV#に相当し、これにより車速持続時間を検出してエンジン自動停止の禁止を解除している。車速持続時間の基準値DSPRCV#をスキッドサイクル以上に設定している理由は図2の制御の場合と同様であり、ABS作動中の周期的な車速変化の影響を排除して制御の安定化を図るためである。
【0034】
図5に制御に関する第4の実施形態を示す。これはABS装置作動開始後の運転者によるブレーキ操作の有無およびその持続時間に基づいてエンジン自動停止の禁止を解除するようにしたものである。ABS装置の作動検出とフラグ#FABSONによるエンジン自動停止の禁止または解除の処理およびタイマ値TSLPRCV初期化の処理(S501,507,508,506)については図2と同様である。この制御では、ABS装置の作動開始後にブレーキ操作状態を検出し、タイマ値TSLPRCVを、ブレーキONのときは積算し、ブレーキOFFのときにはリセットするという処理を行う(S503,504,508)。なお、ブレーキ操作の検出は、図1の構成においてブレーキセンサ11からの信号に基づいて判定することができる。そして、前記タイマ値TSLPRCVが所定の基準値DSLPRCV#に達したとき、つまりブレーキONの状態が前記タイマ基準値相当の時間継続したときに、フラグ#FABSONをリセットしてエンジンの自動停止の禁止を解除している(S505,506)。図9において、解除条件#4とあるのが前記基準値DSPRCV#に相当し、これによりブレーキ操作の持続時間を検出してエンジン自動停止の禁止を解除している。この制御においても、ブレーキ操作持続時間の基準値DSPRCV#をスキッドサイクル以上に設定して制御の安定化を図っている。
【0035】
図6に制御に関する第5の実施形態を示す。この制御は、ABS装置の作動開始後の運転者による停止の意志または加速の意志を判定してエンジン自動停止の禁止を解除するようにしたものである。ABS装置の作動検出とフラグ#FABSONによるエンジン自動停止の禁止または解除の処理およびタイマ値TSLPRCV初期化の処理(S601,609,610,608)については図2と同様である。この制御では、ブレーキONの状態(S603)またはアクセルONかつ車速VSPが基準値VSPRUN#以上の状態(S604,605)の何れかを検出したときにタイマ値TSLPRCVを積算し(S206)、これがスキッドサイクル相当値以上に設定された所定の基準値DSLPRCV#以上となった時点でフラグ#FABSONを0にリセットしてエンジン自動停止の禁止を解除している(S607,608)。
【0036】
なお、上記各実施形態は本発明をABS装置を備えた車両に適用した構成を例示したものであるが、これに限られることなく、本発明は車輪のロック検出手段としてABS装置以外の手段を備えた車両にも適用可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用可能なエンジン自動停止車両の一例を示す概略構成図。
【図2】本発明によるエンジン自動停止制御の第1の実施形態を示す流れ図。
【図3】本発明によるエンジン自動停止制御の第2の実施形態を示す流れ図。
【図4】本発明によるエンジン自動停止制御の第3の実施形態を示す流れ図。
【図5】本発明によるエンジン自動停止制御の第4の実施形態を示す流れ図。
【図6】本発明によるエンジン自動停止制御の第5の実施形態を示す流れ図。
【図7】上記各制御において適用されるエンジン自動停止制御の流れ図。
【図8】上記各制御において適用されるABS装置の作動制御の流れ図。
【図9】上記各実施形態による制御状態を示すタイミング図。
【符号の説明】
1 エンジン
2 モータジェネレータ
3 自動変速機
4 トルクコンバータ
5 前後進切換機構
6 変速部
8 駆動輪
9 クランク角センサ
10 コントローラ(停止制御装置、エンジン停止禁止装置)
11 ブレーキセンサ(制動検出装置)
15 アクセルセンサ(アクセル検出装置)
17 車速センサ(車速検出装置)
18 ABS装置(ロック検出装置)
Claims (2)
- 車両の走行条件に応じてエンジンの自動停止とモータによる再始動とを行うコントローラを備え、前記コントローラは車両駆動系の作動状態から判定される車両停止状態をエンジン停止条件の一つとして検出するように構成されているエンジン自動停止車両において、
車両の駆動輪のロックを検出するABS装置と、ロック検出時には前記車両停止状態の判定にかかわらずエンジンの自動停止を禁止するエンジン停止禁止装置とを設け、かつ前記エンジン停止禁止装置は、ロックからの回復を検出したのちABS装置のスキッドサイクル以上の時間に設定した期間が経過するまでエンジンの自動停止の禁止を継続するようにしたことを特徴とするエンジン自動停止車両。 - 車両の走行条件に応じてエンジンの自動停止とモータによる再始動とを行うコントローラを備え、前記コントローラは車両駆動系の作動状態から判定される車両停止状態をエンジン停止条件の一つとして検出するように構成されているエンジン自動停止車両において、
車両の駆動輪のロックを検出するロック検出装置と、ロック検出時には前記車両停止状態の判定にかかわらずエンジンの自動停止を禁止するエンジン停止禁止装置とを設け、かつ前記エンジン停止禁止装置は、ブレーキ装置の作動状態を検出する制動検出装置を備え、エンジンの停止禁止を開始したのち、駆動輪のロックが解消しかつブレーキ装置の作動時間が予め定めた基準値を超えたときに停止禁止を解除するようにしたことを特徴とするエンジン自動停止車両。
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