JP3815350B2

JP3815350B2 - 車両のエンジン自動停止・自動再始動装置

Info

Publication number: JP3815350B2
Application number: JP2002066214A
Authority: JP
Inventors: 秀之佐伯
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-03-12
Filing date: 2002-03-12
Publication date: 2006-08-30
Anticipated expiration: 2022-03-12
Also published as: JP2003260960A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、交差点等で車両を一時的に停車するような場合に、所定の条件下でエンジンの自動停止及び自動再始動を行う車両のエンジン自動停止・自動再始動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両走行中における信号待ちのような一時的な車両停車中にエンジンの自動停止、いわゆるアイドルストップを行うとともに、このような信号待ちからの発進時などにエンジンの自動再始動を行うエンジン自動停止・自動再始動装置が提案されている。このような装置では、自動変速機のシフトポジションがＤレンジ等の駆動ポジションにある場合のように、エンジンの駆動力が駆動輪に伝達可能な状態で、上記エンジンの自動再始動を行う場合、エンジンが停止状態（無負荷状態）から完爆するまでの間のトルク変動に起因して、運転者に不快な違和感を与えるおそれがある。
【０００３】
この対策として、特開２０００−１２７９２７号公報では、自動変速機のシフトポジションが駆動ポジションに変更されることによりエンジンの自動再始動を行う場合には、車両にブレーキをかける技術が開示されている。また、自動再始動後にブレーキ力を低下させる際に、ブレーキ力を急激に低下させると、例えば下り坂の場合には運転者に前へ押し出されるような押出感を与えるおそれがあるので、上記の公報では、ブレーキ力を徐々に（連続的・無段階に）低下させると記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実際にブレーキ力を無段階に変化させようとすると、大幅な装置の大型化やコストの増加を招いてしまう。例えば車輪のロックを防止する周知のＡＢＳ（アンチロック・ブレーキ・システム）のアクチュエータの液圧回路の上流側に設けられた液圧保持用電磁弁を閉じることにより、上記エンジンの自動再始動中にブレーキ力を保持する構成の場合、このブレーキ力を徐々に低下させるためには、上記の電磁弁と並列にオリフィス通路を設けたり、あるいは電磁弁の開弁量を無段階に調整する必要があり、装置の大型化やコストの増加を招いてしまう。本発明は、このような課題に鑑みてなされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る車両のエンジン自動停止・自動再始動装置は、車両の運転状態に応じてエンジンの自動停止及び自動再始動を行う。この装置は、複数の車輪のそれぞれにブレーキ力を付与するブレーキ付与手段と、エンジンの駆動力が駆動輪に伝達可能な状態で、エンジンの自動再始動を行うときに、上記ブレーキ力を保持する保持手段と、エンジンの自動再始動後に、上記保持手段によるブレーキ力の保持を解除する解除手段と、を有する。そして、上記解除手段によりブレーキ力の保持を解除する際に、上記複数の車輪のブレーキ力の総和に対応する総ブレーキ力が段階的に低くなるように、少なくとも２組の車輪のブレーキ力解除時期を互いに異ならせる。
【０００６】
好ましくは、周知のＡＢＳのアクチュエータを用いて本発明を実現する。すなわち、ＡＢＳアクチュエータのインレットバルブを閉じることによりブレーキ力を保持し、インレットバルブを開くことによりブレーキ力の保持を解除し、かつ、複数のインレットバルブの開時期を互いに異ならせることにより、ブレーキ力解除時期を互いに異ならせる。
【０００７】
【発明の効果】
本発明によれば、エンジンの自動再始動の完了後にブレーキ力の保持を解除する際に、複数の車輪のブレーキ力の総和に対応する総ブレーキ力が段階的に低くなるように、少なくとも２組の車輪のブレーキ力解除時期を互いに異ならせているため、上述したブレーキ力を無段階に低下させる場合と同じように、ブレーキ力の急激な低下を防止しつつ、装置の大幅な簡素化、低コスト化を図ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【０００９】
図１は、後述する第１及び第２実施例に共通するエンジン自動停止・自動再始動装置を備えた車両のシステム構成を示している。例えばガソリン機関からなるエンジン１は、自動変速機２を介して駆動輪である前輪を駆動するように構成されており、燃料を噴射供給するインジェクタ３や点火プラグ（図示せず）等を備えている。このエンジン１をリングギア（図示せず）を介してクランキングするように、スタータモータ４が設けられている。
【００１０】
車両の運転状態を検出するセンサ類として、エンジン１のスロットル弁の開度を検出するスロットルセンサ５と、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ６と、運転者によるブレーキペダル７ａ（図２参照）の踏み込み状態を検出するブレーキペダルスイッチ７と、自動変速機２のシフト位置を検出するシフトスイッチ８と、前後左右の車輪毎の回転速度を検出する合計４つの車輪速センサ１１と、複数の車輪のそれぞれにブレーキ力を付与する周知のブレーキ装置（ブレーキ付与手段）のマスターシリンダ２１（図２参照）のブレーキ液圧を検出するブレーキ液圧センサ１２、等を備えている。これらの検出信号は、エンジン１の自動停止・自動再始動を含めた車両全体の制御を行う車両コントローラ１０に入力されている。
【００１１】
イグニッションキースイッチ９は、一般的には運転席の近傍に設けられ、ＯＦＦ位置、オーディオや照明等を作動可能とするアクセサリ位置のほか、車両のメインスイッチのオンに相当するイグニッション位置と、スタータモータ４によるクランキングを行うスタート位置と、を備えている。車両コントローラ１０は、キーを鍵穴に差し込み、アクセサリ位置を経てイグニッション位置とした段階で制御を開始し、イグニッションキースイッチ９の位置によらず、常時電源ＯＮの状態とされる。
【００１２】
ＡＢＳ（アンチロック・ブレーキ・システム）は、車両コントローラ１０から送られてくる信号に応じて動作するアクチュエータ２０を有し、車輪のロック（スリップ）を防止するために、車輪速センサ１１により検出される車輪の回転速度に基づいて、対応する車輪のブレーキ力を調整する。
【００１３】
図２は、ＡＢＳアクチュエータ２０の油圧回路を示している。このＡＢＳでは、各車輪毎に車輪速センサ１１及び制御系統を有し、各車輪のブレーキ力を独立して制御可能な４センサ・４チャンネルの４輪独立制御式となっている。しかしながら、２チャンネル以上の制御系統を有するＡＢＳであれば、本発明に適用することができる。なお、図２において、右側の前輪，左側の前輪，右側の後輪，左側の後輪に対応する構成要素には、参照符号の後にそれぞれＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬを付記している。
【００１４】
ブレーキ装置のマスターシリンダ２１と車輪毎に設けられる合計４つのホイールシリンダ２２とを接続する主ブレーキ通路２３には、ホイールシリンダ２２に応じて合計４つのインレットバルブ２７が配設されている。また、主ブレーキ通路２３には、モータ２４により駆動されて加圧を行うポンプ２５が接続されている。このポンプ２５と主ブレーキ通路２３とを結ぶ加圧通路には、ブレーキ液の逆流を防止する第１チェックバルブ２６が配設されている。ホイールシリンダ２２からポンプ２５へブレーキ液を戻す戻り通路２８には、ホイールシリンダ２２に応じて合計４つのアウトレットバルブ２９が設けられるとともに、ブレーキ液を一時的に蓄えるリザーバ３０と、ブレーキ液の逆流を防止する第２チェックバルブ３１と、が設けられている。
【００１５】
インレットバルブ２７及びアウトレットバルブ２９は、車両コントローラ１０から送られてくる信号に応じて、ホイールシリンダ２２の液圧を増圧、保持、減圧する２位置切換型のソレノイドバルブである。通常のブレーキ時（ＡＢＳ非作動時）には、インレットバルブ２７及びアウトレットバルブ２９はともに通電されておらず、インレットバルブ２７が開、アウトレットバルブ２９が閉となっている。従って、マスターシリンダ２１の液圧は主ブレーキ通路２３を通してホイールシリンダ２２へ直接的に伝わり、リザーバ３０へブレーキ液が流れることはない。ＡＢＳ制御によりブレーキ力を保持する時には、インレットバルブ２７及びアウトレットバルブ２９を共に閉とし、主ブレーキ通路２３内のブレーキ圧を保持する。ＡＢＳ制御による減圧時には、インレットバルブ２７を閉、アウトレットバルブ２９を開とする。これにより、主ブレーキ通路２３内のブレーキ液は、戻り通路２８を通って、その一部がリザーバ３０へ蓄えられるとともに、ポンプ２５へ戻される。ＡＢＳ制御による増圧時には、通常のブレーキ時と同様、インレットバルブ２７を開、アウトレットバルブ２９を閉とし、かつ、ポンプ２５を駆動して増圧を行う。
【００１６】
図３は、エンジン自動停止・自動再始動におけるブレーキ液圧（ａ）及びエンジン回転数（ｂ）の変化を示している。なお、図３に示す特性は、後述する実施例のようなブレーキ力の保持及び段階的な解除を行っていないものであり、自動再始動の前後であっても、ブレーキ液圧がブレーキペダルの踏み込み量に応じて徐々に減少している。
【００１７】
例えば、車速が０でブレーキペダルが踏み込まれているような場合には、交差点等での一時停車とみなし、エンジンの自動停止、すなわちアイドルストップが行われる。このアイドルストップを行う条件には、上記の車速が０及びブレーキペダルが踏み込まれていることの他、バッテリの蓄電量（Ｓ．Ｏ．Ｃ．）が充分に残されていること、及びブレーキ液圧が所定の第１しきい値Ｐ１以上であること、が含まれる。また、エンジンの自動停止状態から車両を発進させるようなときには、エンジンの自動再始動を行う。具体的には、図示せぬスタータスイッチをＯＮとしてスタータモータ４を作動させ、エンジン１をクランキングする。この自動再始動の開始指令は、例えば、ブレーキペダルの踏み込みが解除され、ブレーキ液圧が上記第１しきい値Ｐ１よりも低い所定の第２しきい値Ｐ２まで低下すると出力される。この第２しきい値Ｐ２は、下り坂で車両が一時停車しているような場合にも、エンジンの自動再始動に伴うトルク変動に拘わらず、車両を安定的に制動し、運転者に押出感等の違和感を与えないような値に設定されている。これらのエンジンの自動停止及び自動再始動は、図示せぬ他のルーチンにより実行される。
【００１８】
図４は、本発明の第１実施例に係るエンジン自動再始時の特徴的なブレーキ制御の流れを示すフローチャートであり、この制御処理は車両コントローラ１０により実行される。図５は、この第１実施例に係る自動再始動時のブレーキ液圧の変化を示すタイミングチャートである。なお、図５の実線（ａ）は、全ホイールシリンダのブレーキ液圧の平均を示し、全車輪のブレーキ力の総和である総ブレーキ力に対応している。破線（ｂ）はマスターシリンダの液圧を示しており、このマスターシリンダの液圧は、ブレーキペダルの踏み込み量に対応している。
【００１９】
Ｓ（ステップ）１では、上記エンジンの自動再始動の開始指令が出力されたかを判定する。Ｓ１が肯定されると、Ｓ２へ進み、エンジン１の駆動力が駆動輪へ伝達可能な状態であるかを判定する。具体的には、自動変速機２のシフトスイッチ８が駆動ポジションであるＤレンジや１速、２速レンジにあるかを判定する。Ｓ２が肯定されると、Ｓ３へ進み、エンジンの自動再始動の開始と同時に、ＡＢＳアクチュエータ２０を利用したヒルホールド（ブレーキ力保持）の制御を開始する（保持手段）。詳述すると、エンジンの自動停止中には、ブレーキペダルが踏み込まれている状態にあるために、上述した通常のブレーキ時と同様、インレットバルブ２７が開、アウトレットバルブ２９が閉とされている。上記のヒルホールドでは、アウトレットバルブ２９を閉としたまま、インレットバルブ２７も閉とし、ブレーキペダルの踏み込み量に拘わらず、ホイールシリンダ２２のブレーキ液圧を保持する。なお、このヒルホールド開始時には、４つのインレットバルブ２７を同時に閉とし、全車輪のブレーキ力を一斉に保持する。
【００２０】
Ｓ４では、エンジンの自動再始動が完了したかを判定する。例えば、エンジン回転数センサ６により検出されるエンジン回転数を監視し、このエンジン回転数がアイドル回転数に相当する所定のしきい値を越えて所定時間が経過した時点で、エンジンが完爆したと判断し、Ｓ４の判定を肯定とする。Ｓ４の判定が肯定されると、Ｓ５へ進み、ヒルホールドの解除指令を出力する。ヒルホールドの解除は、インレットバルブ２７を閉から開へ切り換えることにより行われるが、仮に４つのインレットバルブ２７を同時に開へ切り換えると、全車輪のブレーキ力の総和に対応する車両の総ブレーキ力が急激に低下するため、例えば下り坂で停車中の場合に、運転者に押出感等を与えることがある。そこで本実施例では、インレットバルブ２７を閉から開へ切り換える時期、すなわちブレーキ力解除時期を、一対の前輪と一対の後輪とで互いに異ならせている。すなわち、エンジン完爆直後の第１の時期Ｔ１に、従動輪である一対の後輪に対応する２つのインレットバルブ２７ＲＲ，２７ＲＬを閉から開へ切り換える（Ｓ６）。この第１の時期Ｔ１から所定時間ΔＴ１経過したかを周知のタイマ等を用いて判定し（Ｓ７）、所定時間ΔＴ１経過後の第２の時期Ｔ２に、駆動輪である前輪に対応する２つのインレットバルブ２７ＦＲ，２７ＦＬを閉から開へ切り換える（Ｓ８）。これらＳ５〜Ｓ８の処理が、本発明の解除手段に相当する。
【００２１】
上記の経過時間ΔＴ１は、完爆後のエンジン回転数やエンジントルクの上昇特性に応じて予め設定される２０〜１００ｍｓ程度の固定値である。しかしながら、エンジンの運転状況に応じてΔＴ１を可変制御しても良い。第１の時期Ｔ１は、エンジンの完爆とほぼ同時であっても良く、あるいは完爆から所定の遅れを持たせても良い。ヒルホールド時のホイールシリンダの保持液圧Ｐ２’は、上記第２のしきい値Ｐ２と同じ値か、あるいは第１の時期Ｔ１を完爆より遅らせるような場合には、第２のしきい値Ｐ２よりも僅かに低い値となる。なお、ブレーキ液圧センサ１２により検出されるブレーキ液圧が所定の保持液圧Ｐ２’まで低下したときに、Ｓ３のヒルホールド制御を開始するようにしても良い。
【００２２】
このように本実施例では、エンジンの自動再始動の完了後に車輪のブレーキ力の保持を解除する際に、複数の車輪のブレーキ力の総和に対応する総ブレーキ力が段階的に低くなるように、前輪と後輪とでブレーキ力解除時期を互いに異ならせているため、上述したブレーキ力を無段階に低下させる場合と同じようにブレーキ力の急激な低下を防止できることに加え、装置の大幅な簡素化、低コスト化を図ることができる。特に、ＡＢＳアクチュエータ２０のインレットバルブ２７を切り換えることにより、自動再始動におけるブレーキ力の保持及び段階的な解除を行うことができ、ＡＢＳを備えた車両であれば、機械的な部品の追加や変更をほとんど加える必要がないため、その適用が極めて容易である。
【００２３】
また、エンジンの駆動力が駆動輪に伝達可能な状態、具体的には自動変速機のシフトスイッチ８が駆動ポジションであるＤレンジや１速、２速レンジにあるような場合にのみ、Ｓ２からＳ３へ進んでヒルホールド制御を行い、エンジンの駆動力が駆動輪に伝達されない状態、具体的にはシフトスイッチ８が非駆動ポジションであるＮレンジやＰレンジにあるときには、Ｓ２の判定が否定されることにより、ヒルホールド制御を禁止し、不必要にブレーキをかけることを防止している。
【００２４】
図２を参照して、一般的なＡＢＳアクチュエータでは、インレットバルブ２７にオリフィス通路を設けるとともに、インレットバルブ２７と並列に、ホイールシリンダ２２からマスターシリンダ２１へ向かうブレーキ液の流れのみを許容するリターンチェックバルブを設け、通常のブレーキ解除時にインレットバルブ２７のオリフィス通路をバイパスして、ホイールシリンダ２２のブレーキ液を速やかにマスターシリンダ２１へ戻すようになっている。これに対し、図２に示すような本発明に係るＡＢＳアクチュエータ２０では、ヒルホールド時にホイールシリンダ２２の液圧を確実に保持する必要があるために、上記のリターンチェックバルブ及びオリフィス通路を省略しているが、実用上支障を来すことはない。
【００２５】
図６は、本発明の第２実施例に係る自動再始動時のブレーキ液圧の変化の様子を示すタイミングチャートであり、第１実施例における図５に相当する。この第２実施例では、４つの車輪の全てのブレーキ力解除時期を互いに異ならせている。具体的には、自動再始動の完了直後に対応する第１の時期Ｕ１に、左後輪のインレットバルブ２７ＲＬを開とし、この第１の時期Ｕ１から第１の所定時間ΔＵ１経過後の第２の時期Ｕ２に、右後輪のインレットバルブ２７ＲＲを開とし、この第２の時期Ｕ２から第２の所定時間ΔＵ２経過後の第３の時期Ｕ３に、右前輪のインレットバルブ２７ＦＲを開とし、この第３の時期Ｕ３から第３の所定時間ΔＵ３経過後の第４の時期Ｕ４に、左前輪のインレットバルブ２７ＦＬを開とする。このように、４つの車輪の全てのブレーキ力解除時期を異ならせることにより、上記第１実施例と同様の効果が得られることに加えて、車両全体の総ブレーキ力の低下をより滑らかなものとすることができる。
【００２６】
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形・変更を含むものである。例えば、上記の第１，第２実施例においては、先ず従動輪である後輪側の車輪ブレーキ力の保持を解除した後に、駆動輪である前輪側のブレーキ力の保持を解除しているが、これに限らず、例えば駆動輪である前輪側のブレーキ力の保持を解除した後、従動輪である後輪側のブレーキ力の保持を解除するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るエンジン自動停止・自動再始動装置を備えた車両のシステム構成図。
【図２】本発明に係るＡＢＳアクチュエータの油圧回路を示す構成図。
【図３】エンジンの自動停止・自動再始動を行うブレーキ液圧のしきい値を示すタイミングチャート。
【図４】本発明の第１実施例に係るブレーキ制御の流れを示すフローチャート。
【図５】上記第１実施例に係るブレーキ液圧の変化を示すタイミングチャート。
【図６】本発明の第２実施例に係るブレーキ液圧の変化を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
１…エンジン
１２…ブレーキ液圧センサ
２０…ＡＢＳアクチュエータ
２７…インレットバルブ

Claims

車両の運転状態に応じてエンジンの自動停止及び自動再始動を行う車両のエンジン自動停止・自動再始動装置において、
複数の車輪のそれぞれにブレーキ力を付与するブレーキ付与手段と、
エンジンの駆動力が駆動輪に伝達可能な状態で、エンジンの自動再始動を行うときに、上記ブレーキ力を保持する保持手段と、
エンジンの自動再始動後に、上記保持手段によるブレーキ力の保持を解除する解除手段と、を有し、
この解除手段は、上記複数の車輪のブレーキ力の総和に対応する総ブレーキ力が段階的に低くなるように、少なくとも２組の車輪のブレーキ力解除時期を互いに異ならせることを特徴とする車両のエンジン自動停止・自動再始動装置。
上記保持手段が、上記車輪の組に対してそれぞれ設けられた複数のＡＢＳアクチュエータ用インレットバルブを閉じるものであり、
上記解除手段により、上記インレットバルブの開時期を互いに異ならせる請求項１に記載の車両のエンジン自動停止・自動再始動装置。
上記解除手段が、前後左右の合計４つの車輪のブレーキ力解除時期を全て異ならせる請求項１又は２に記載の車両のエンジン自動停止・自動再始動装置。
ブレーキ液圧を検知するブレーキ液圧検知手段を有し、
車両停車中で、かつ、上記ブレーキ液圧が第１のしきい値以上のときに、上記エンジンの自動停止を行い、
上記ブレーキ液圧が第１のしきい値よりも低い第２のしきい値まで低下すると、エンジンの自動再始動を開始する請求項１〜３のいずれかに記載の車両のエンジン自動停止・自動再始動装置。