JP3903476B2 - 車両の制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの制御装置に関し、とくに、車両の非走行状態では、エンジンの燃焼を停止させる機構を備えたエンジンの制御装置に関する。
【０００２】
【発明の背景技術】
エンジンの燃料消費を極力節約するため、また、排気ガスの放出を極力制限することによって好ましいエミッション特性とするために、車両の停止状態では極力エンジンの燃焼を停止するいわゆるアイドルストップの機構を備えた車両が知られている。
【０００３】
このようなアイドルストップ機構を備えた車両では、車両の走行時において、信号待ちなどで停車した場合になどには、エンジンへの燃料供給を停止し、エンジンを停止させるように制御する。
【０００４】
アイドルストップ機構を備えた車両は、例えば、特開平９−３２５９９号公報に開示されている。この公報に開示された車両では、エンジン停止時間が長時間にわたるような場合には、エンジンを停止させるようにしている。
【０００５】
また、車両の走行動力としてバッテリからの電気エネルギーと燃料の燃焼エネルギーとを併用する機構を備えたいわゆるハイブリッド車両が知られており、このハイブリッド車両では、エンジン始動から所定の走行状態になるまでは、電気エネルギーを走行動力として使用し、比較的高負荷の定常状態では、エンジンの燃焼によるエネルギーを走行するために使用するようになっている。
【０００６】
このように始動から中負荷までの比較的非定常運転状態においては、電気エネルギーによって走行し、高負荷の比較的定常運転状態では、エンジンによって走行させることによって、エネルギー効率が向上し、したがって、燃費が向上するというメリットがある。
【０００７】
また、上記のハイブリッド車両ほど電気エネルギーの活用はしないものの、従来の車両におけるスタータモータよりも機能を拡大したモータを装備した車両が提供されている。すなわち、この形態の車両では、スタータモータの動力が始動時以外においても使用することができるようになっている。
【０００８】
このように、モータの電気エネルギーとエンジンの燃焼エネルギーを組合せて車両の走行制御に利用することにより、エネルギー効率を向上させ、燃費を向上させることができるとともに、エミッション性能の観点からも好ましい車両を提供することができる。
【０００９】
特に、上記のようなさまざまな形態の車両においてアイドルストップ機構を有効に機能させることによって、燃費およびエミッションの面から好ましい車両の制御を達成することができる。
【００１０】
アイドルストップ機構を備えたエンジンの制御において、再始動後の車両の運転が適正にかつ円滑に行われるようにする必要がある。特に、再始動後に車両の走行制御が的確に行われることが前提となるような場合におけるアイドルストップ機構によるエンジン停止動作に当たっては、細心の注意を払って制御を行う必要ががある。
【解決しようとする課題】
このような観点において、上記特開平９−０３２５９９号公報に開示されるように単に、エンジン停止期間の長短の基準のみで、アイドルストップ機構を制御することよっては、必ずしも最適のアイドルストップ制御を達成することはできない。
【００１１】
本発明は、このような観点で提供されているもので、再始動後のエンジンの状況を判断して、アイドルストップ機構を制御することによって、適正かつ円滑な車両走行を保証できるエンジンの制御装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、車輪と連結されるエンジンと、
エンジン出力軸に連結された蓄電手段から電力を供給されるモータと、
車両の走行状況を検出する走行状況検出手段と、
前記車両の走行状況に基づいて、エンジンに対する要求出力が所定値以下のとき、エンジンを停止させるとともに、エンジンの停止状態において前記走行状況に基づいてエンジンの再始動を指令し、前記モータによりエンジン回転数を上昇させ、エンジンの燃料の供給を実行して、エンジンを再始動させるように制御するアイドルストップ制御手段とを備えたエンジンにおいて、
乗員による車両方向指示を検出する方向指示検出手段と、
エンジンに対する前記要求出力が所定値以下であるときにおいて、前記車両方向指示検出された場合には、前記アイドルストップ制御手段によるエンジン停止を禁止する禁止手段とを有することを特徴とするエンジンの制御装置が提供される。
【００１３】
例えば、アイドルストップ機構を備えた車両が交差点に進入した場合において運転者かアクセルペダルを解放するなどして、エンジンに対する要求出力が所定以下となり、かつ車両が非走行状態となった場合において、方向指示が運転者から出されているような場合には、信号が変わると即座に旋回動作が必要となる。
【００１４】
このような場合にアイドルストップ機構を作動して、エンジン停止を行うとすると、再始動と同時に車両を走行させる必要が生じ、再始動後エンジン負荷が急激に増大することとなる。しかし、エンジン始動後急激な負荷がエンジンにかかると、安全なエンジン運転が、阻害される可能性があるとともに、エンジン性能上も好ましくない。
【００１５】
本発明によれば、運転者によってこのような方向指示が出されている場合にはその他の条件がアイドルストップの条件を充足していたとしても、エンジン停止を行わないように制御する。これによって、車両の適正かつ円滑な走行を確保することができる。車両の旋回あるいは方向転換のための方向指示を行った状態で停止する場合は必ずしも、停止時間が短いとは限らない。したがって、アイドルストップ条件を満たしていても、方向指示を検出した場合にかぎってエンジン停止を行わないこととしているのである。
【００１６】
本発明の好ましい態様によれば、燃料中のベーパの発生度合を検出するベーパ発生検出手段を備え、前記禁止手段は、エンジンに対する前記要求出力が所定値以下のときにおいて、前記車両方向指示が検出され、かつ前記燃料のベーパの発生が所定以上である場合には、前記禁止手段によりエンジン燃焼停止を禁止するようになっている。エンジン供給用燃料の発生するベーパ量は、エンジン温度との相関が深い。エンジンを比較的長時間運転した後において、アイドルストップ条件を充足した場合などにおいては、エンジン停止時およびその後のエンジン再始動時のエンジン温度が高く、したがって、燃料のベーパ量が多くなる。このようなエンジン温度が高い状態でエンジンを停止し、その後、すぐに再始動する場合には、燃料噴射弁の先端にガス化燃料がたまってこれが再始動の最初の段階で噴射されるため、当初の供給燃料量が想定された量よりも少なくなって適正な始動が行えなくなる懸念がある。このことに鑑み、本態様では、ベーパの発生度合いを見極めベーパの発生度合いが所定よりも多いと判断されるときには、アイドルストップ機構の動作を禁止するようにしたものである。
【００１７】
このように制御することにより、アイドルストップ機構の動作によってエンジン停止した場合には、確実に適正なエンジンの再始動を保証することができる。
なお、上記のような場合において、ベーパの発生を見込んで燃料供給量を設定することもできる。
【００１８】
本発明の別の特徴によれば、車輪と連結されるエンジンと、
エンジン出力軸に連結された蓄電手段から電力を供給されるモータと、
車両の走行状況を検出する走行状況検出手段と、
前記車両の走行状況に基づいて、エンジンに対する要求出力が所定値以下のとき、エンジンを停止させるとともに、エンジンの停止状態において前記走行状況に基づいてエンジンの再始動を指令し、前記モータによりエンジン回転数を上昇させ、エンジンの燃料の供給を実行して、エンジンを再始動させるように制御するアイドルストップ制御手段とを備えたエンジンにおいて、
乗員による車両方向指示を検出する方向指示検出手段と、
エンジンが停止状態にあるとき、前記車両方向指示が検出された場合には、前記アイドルストップ制御手段は、エンジンを再始動させるとともに、再始動直後における車両の駆動トルクを通常の再始動時に比して増大させるように前記モータまたはエンジンの出力を補正する出力補正手段とを備えたことを特徴とするエンジンの制御装置が提供される。
【００１９】
本発明の上記の特徴によれば、アイドルストップ機構の動作によって停止した場合において、再始動直後のエンジン負荷が急激に上昇することが想定されている場合あるいは、再始動時のエンジン負荷が、大きいことが見込まれる場合には、そのような状況下においても、確実なエンジンの再始動を保証するため、スタータモータの動力を予め高めておくあるいは、燃料供給量を多くしておく等の補正を加えるようにしている。例えば、車両がパワーステアリング機構を備えており、再始動直後に旋回動作が行われることが想定される場合などである。
【００２０】
また、さらに本発明の別の特徴によれば、車輪と連結されるエンジンと、
エンジン出力軸に連結された蓄電手段から電力を供給されるモータと、
車両の走行状況を検出する走行状況検出手段と、
前記車両の走行状況に基づいて、エンジンに対する要求出力が所定値以下のとき、エンジンを停止させるとともに、エンジンの停止状態において前記走行状況に基づいてエンジンの再始動を指令し、前記モータによりエンジン回転数を上昇させ、エンジンの燃料の供給を実行して、エンジンを再始動させるように制御するアイドルストップ制御手段とを備えたエンジンにおいて、
エンジン始動時におけるエンジンに対する外部負荷を推定する外部負荷推定手段と、
エンジンに対する前記要求出力が所定値以下である場合において、前記外部負荷推定手段によるエンジンの再始動時の負荷が所定値より大きい場合には、前記アイドルストップ制御手段によるエンジン停止を禁止するようになったことを特徴とするエンジンの制御装置が提供される。
【００２１】
本発明のこの特徴によれば、エンジンの始動時において想定される外部負荷の大きさを推定する手段が設けられる。外部負荷としては、例えば、パワーステアリング装置、車両重量、走行路面の傾斜状態等が考えれらる。外部負荷推定手段は、このような要素を考慮して、外部負荷を見積もる。そして、所定以上の外部負荷が見込まれるような場合であって、アイドルストップ機構によってエンジン停止をおこなっても、適正かつ円滑なエンジンの再始動が保証されないと考えられる場合には、アイドルストップ機構を作動させないようにするものである。
【００２２】
本発明のさらに別の特徴によれば、車輪と連結されるエンジンと、
エンジン出力軸に連結された蓄電手段から電力を供給されるモータと、
車両の走行状況を検出する走行状況検出手段と、
前記車両の走行状況に基づいて、エンジンに対する要求出力が所定値以下のとき、エンジンを停止させるとともに、エンジンの停止状態において前記走行状況に基づいてエンジンの再始動を指令し、前記モータによりエンジン回転数を上昇させ、エンジンの燃料の供給を実行して、エンジンを再始動させるように制御するアイドルストップ制御手段とを備えたエンジンにおいて、
エンジン始動時におけるエンジンに対する外部負荷を推定する外部負荷推定手段と、
【００２３】
エンジンが停止状態にあるとき、前記車両方向指示が検出された場合には、前記アイドルストップ制御手段は、エンジンを再始動させるとともに、再始動直後における車両の駆動トルクを前記外部負荷推定手段に基づくエンジン再始動時における外部負荷に基づいて前記モータまたはエンジンの出力を増大させるようになったことを特徴とするエンジンの制御装置が提供される。
【００２４】
本発明のこの特徴によれば外部負荷推定手段に基づいて、アイドルストップ機構によるエンジン停止の後のエンジン再始動時における外部負荷の大きさが推定され、その外部負荷の大きさに基づいて、その外部負荷の負担にかかわらずエンジンの確実な再始動を保証するようになっている。
【００２５】
このように、本発明においては、アイドルストップ機構の作動によって、エンジン停止する場合において、再始動の再の状況を的確に想定したその状況に応じたエンジンの制御を行うようになっている。アイドルストップ機構を動作してエンジン停止を行っても確実にエンジン再始動を行うことができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に付いて添付図面を参照して説明する。
先ず、本発明の実施形態が適用されるハイブリッド車両について図１により説明する。
図１は、本実施形態が適用される簡略型ハイブリッド車両の基本構成を示す全体構成図である。
図１に示すように、符号１はハイブリッド車両を示し、このハイブリッド車両１は、駆動力を発生するためのパワーユニットとして、ガソリン等の液体燃料の爆発力により駆動されるエンジン６とを有する。
エンジン６は、トルクコンバータ８を介してクラッチ１０の締結により自動変速機１２に駆動力を伝達する。自動変速機１２は、エンジン６から入力された駆動力を走行状態に応じて（或いは運転者の操作により）所定のトルク及び回転数に変換して、ギアトレイン１４及び差動機構１６を介して駆動輪１８，２０に伝達する。また、エンジン６はバッテリ２を充電するために発電機／電動機２２を発電機として駆動する。さらに、この発電機／電動機２２は、電動機として作動して、エンジン６のスタータとしても動作する。
【００２７】
エンジン６は、例えば高燃費型のバルブの閉弁タイミングを遅延させるタイプのものが搭載され、発電機／電動機２２は例えばＩＰＭ同期式モータであり、バッテリ２は例えばニッケル水素電池やパワーコンデンサが搭載される。電子制御ユニットであるＥＣＵ３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インバータ等からなり、エンジン６の点火時期や燃料噴射量等をコントロールすると共に、発電機／電動機２２の出力トルクや回転数等をコントロールする。ＥＣＵ３０は、エンジン６の作動時に発電機／電動機２２が発電機として動作して発電された電力を、コンバータとして動作するコンバータ／インバータ２４を介して、発電機／電動機２２に供給したり、バッテリ２に充電させるように制御する。更に、ＥＣＵ３０は、バッテリ２の電力や発電機／電動機２２から回収した電力をインバータ２６で所定電圧（例えば、１００Ｖ）に整えた後、補機類用モータ２８に供給し、補機類３２が駆動されるようになっている。
【００２８】
[定常走行時及び充電時]
定常走行及び充電時には、クラッチ１０を締結して、エンジン６からギアトレイン１４を介して駆動輪１８，２０に駆動力が伝達されると共に、エンジン６は発電機／電動機２２を発電機として駆動してバッテリ２を充電すると共に、余剰電力が補機類モータ２８に供給される。
[充電時]
充電時には、クラッチ１０を解放してエンジン６から自動変速機１２に駆動力が伝達されないようにし、エンジン６は発電機／電動機２２を発電機として駆動してバッテリ２を充電する。
【００２９】
次に、図２により、エンジンの全体構造を説明する。この図２に示すように、４０はシリンダを有するエンジン本体であり、このシリンダの燃焼室４２には吸気弁により開閉される吸気ポート４４及び排気弁により開閉される排気ポート４６が開口している。吸気ポート４４には吸気通路４８が接続され、排気ポート４６には排気通路６４が接続されている。吸気通路４８には、その上流側から順にエアクリーナ５０、エアフローセンサ５２、スロットル弁５４及びサージタンク５６が設けられると共に、吸気ポート４４の近傍に、燃料を噴射するインジェクタ５８が設けられている。さらに、吸気通路４８には、スロットル弁５４をバイパスするＩＳＣ通路６０が設けられ、このＩＳＣ通路６０には、空気流量を調節してアイドル回転数制御を実行するＩＳＣバルブ６２が設けられている。一方、排気通路６４にはＯ2センサ６６及び触媒装置６８等が設けられている。
【００３０】
インジェクタ５８に対して燃料を供給する燃料系は、燃料タンク６１、燃料ポンプ６３、燃料供給通路６５及びリターン通路６７を備え、燃料ポンプ６３により燃料タンク６１から燃料供給通路６５を通ってインジェクタ５８に燃料が送られるようになっている。燃料供給通路６５には、フューエルフィルタ６９が設けられている。さらにリターン通路６７には、給気圧に応じて燃圧を調整するプレッシャレギュレータ７０が設けられている。このプレッシャレギュレータ７０は、通常時に、吸気通路４８のスロットル弁５４の下流部から負圧室に導入される負圧と、インジェクタ５８から噴射される燃料の噴射圧力との差圧を一定に維持するとともに、後述するベーパの発生時に、負圧カットバルブ７２によって負圧室に導入される負圧が遮断され、大気圧が負圧室に導入されることにより、燃料の噴射圧力を上昇させるように構成されている。つまり、プレッシャレギュレータ７０と、負圧カットバルブ７２とによってインジェクタ５８から噴射される燃料の噴射状態を制御する噴射状態制御手段が構成されている。
【００３１】
また、エンジン本体４０には、クランク軸の回転速度を検出するクランク角センサ７４と、エンジンの冷却水温を検出する水温センサ７６とが設けられ、エアクリーナ５０内には、吸気温度を検出する吸気温度センサ７８からなる吸気温度検出手段が設けられている。そして、インジェクタ５８及びプレッシャレギュレータ７０は、エンジンの制御ユニット３０から出力される制御信号に応じて作動状態が制御されるようになっている。なお、この制御ユニット３０は、エンジンの制御ユニット３０は、インジェクタ５８から噴射される燃料の噴射量をエンジンの運転状態に応じて制御するものであり、図１のＥＣＵ３０に相当する。
【００３２】
また、ＥＣＵ３０には、インジェクタ５８ないに燃料にベーパ（気泡）が生成され易い状態にあるか否かを判定するベーパ判定手段が設けられている。このベーパ判定手段は、水温センサ７６及び吸気温センサ７８により検出されたエンジンの冷却水温及び吸気温度の少なくとも一方が、所定の基準温度よりも高いことが確認された場合にインジェクタ５８内の燃料にベーパが生成され易い状態にあり、ベーパが発生している可能性があると判定するようになっている。
【００３３】
つぎに、本発明のハイブリッド車両におけるアイドルストップ制御について図３を参照しつつ説明する。
図３において、ＥＣＵ３０は、まず、スタートスイッチがオンかどうかを判断する（ステップＳ１）。
つぎに、ＥＣＵ３０は、各種のデータを入力する（ステップＳ２）。そして、車速が０で、アクセル開度αが正の値を有するか、すなわち、踏み込まれているかどうかを判断する（ステップＳ３）。そして、車速が０で、アクセル開度αが正であるときには、走行状態であるので、後述するように、所定のルーチンを実行して通常のエンジン運転及び変速制御を行う（ステップＳ４）。
【００３４】
このステップＳ３における判断において、車速が０で、アクセル開度αが正でない。すなわち、踏み込まれていないときには、ＥＣＵ３０は、当該ハイブリッド車両が登坂状態にあるかどうかのルーチンを実行して（ステップＳ５）、登坂状態になっているかどうかを判定する（ステップＳ６）。車両が登坂状態にあるかどうかは、車両前後に設けられたＧセンサにより検出することができる。また駆動トルクセンサにより判定することができる。また、登坂状態でない場合には、車両の重量が所定の重量よりも重いかどうかの判定ルーチンを実行して（ステップＳ７）、車両の重量を判定する（ステップＳ８）。車両の重量は、サスペンションに設けられた加重センサにより検出することができる。また、登坂状態の検出に使用するような駆動トルクセンサによっても、検出することができる。
【００３５】
さらに、ＥＣＵ３０は、乗員によって方向指示の指令がされているかどうあるいはハザードスイッチが操作されているかどうかを判定する（ステップＳ９）、この判定がＮＯである場合には、ＥＣＵ３０は、さらに、パワーステアリングなどの操舵アシスト力をエンジンの動力あるいはモータ動力でまかなう必要のある車両において、操舵トルクがどれだけ必要かを検出するルーチンを実行して（ステップＳ１０）、操舵トルクが所定トルクより大きいかどうかを判断する（ステップＳ１１）。なお、操舵トルクの検出は、ステアリングロッドに設けられたトルクセンサにより検出可能である。いずれの判断もＮＯである場合には、ＥＣＵ３０は、フラグＦの値を０にする（ステップＳ１２）。このフラグＦは、アイドルストップをおこなった場合においてエンジンの再始動が比較的容易に行うことができるかどうかを見極めるためのフラグＦであって、その値が０である場合には、アイドルストップ後の際始動が比較的容易に行うことができるとの判定結果を示す。
【００３６】
また、上記のステップＳ５からステップＳ１１の判断において、登坂状態であるか、車両重量が所定以上であるか、ターンスイッチ（方向指示）またはハザードスイッチが操作されているか、または、操舵トルクが所定以上であるか、のいずれかの判断がなされた場合には、ＥＣＵ３０は燃料にベーパの発生が生じやすいかどうかを推定するルーチンを実行し（ステップＳ１３）、燃料中にベーパが発生し易い状態かどうかを判定する（ステップＳ１４）。この判断はたとえばエンジン水温が所定以上である場合にはエンジン温度が高く、アイドルストップ後比較的短い所定時間以内に再始動する場合には、燃料噴射弁にベーパか発生する懸念が高いと判断することができる。また、所定時間継続して高負荷運転があり、かつこの高負荷運転が終了して所定時間が経過していない状況かどうかを判断してもよい。高負荷運転を継続して、高速運転が終了したのち時間が経過していない場合にも、やはり気泡が発生し易い状況となるからである。ベーパが発生し易いと判断した場合には、ＥＣＵ３０は、フラグＦを１に設定する（ステップＳ１５）。そして、所定の再始動の条件を満足したときに、エンジンの運転を開始する（ステップＳ４）。
【００３７】
つぎに、図４を参照して、本発明の好適な実施の形態にかかるエンジン運転及び変速制御について説明する。
【００３８】
ＥＣＵ３０は、データを入力する（ステップＳ１６）。ついて、パワートレインの運転指令があるかどうか判断する（ステップＳ１７）。パワートレインの運転指令がある場合には、エンジンの燃焼運転中かどうかを判断する（ステップＳ１８）。エンジンの燃焼運転中である場合には、アクセルペダルの操作量に応じてエンジンの制御量（燃料噴射量、点火時期）を設定する（ステップＳ１９）。例えば、燃料噴射量は、図５に示すようなマップに基づいて設定する。また、ステップＳ１８の判断において、エンジン燃焼運転中でないと判断された場合には、ＥＣＵ３０は、スタータモータすなわち、発電機／電動機２２に対する供給電流ＳＴを設定するルーチンを実行する（ステップＳ２０）、そして、フラグＦが１であるかどうかを判断し（ステップＳ２１）、その値が１である場合には、供給電流を所定値ΔＳＴだけ増加させる（ステップＳ２２）。そして、この運転状態に応じてエンジン燃焼のための制御量を設定するルーチンを実行する（ステップＳ２３）。この場合、燃料噴射量を設定するとともに、点火時期を制御する。そして、ＥＣＵ３０は、燃料噴射量の（再）始動時設定値Ｔ及び点火時期設定値θIGを有する。
【００３９】
ＥＣＵ３０は、さらにフラグＦの値を判断し（ステップＳ２４）、フラグＦが１の場合には、アイドルストップ後の再始動値Ｔを所定値ΔＴだけ増大させ、点火時期θIGを所定値だけ進角させた値θIG−ΔθIGを設定する（ステップＳ２５）。このように、燃料噴射量を始動時に増量し、あるいは、点火時期を進角することによって、安定的な再始動を促すことができる。
【００４０】
そして、エンジン回転数を判断してエンジン燃焼が完全な状態になったかどうか（完爆かどうか）を判断する（ステップＳ２６）。たとえば、１０００ｒｐｍ以上で完爆と判断することができる。そして完爆の場合には、運転条件に基づいてかつ変速マップに照らして、変速制御を実行する（ステップＳ２７）。なお、この変速マップでは、α＝０の時で、エンジン運転するときは、変速をニュートラル位置に設定する。そして、ＥＣＵ３０は、上記のルーチンで設定した各種の制御量を出力する（ステップＳ２８）。完爆ではない場合にはステップＳ２８に進む。
【００４１】
図６を参照して、本発明の他の形態のアイドルストップ制御について説明する。
図６においては、図３と異なり登坂が判断されたときに限って車両の重量判断を行う（ステップＳ２９及びステップＳ３０）。この理由は、登坂状態でなければ、車両の重量の影響はそれほど大きくないとみることができるからである。
そして、ターンスイッチ（方向指示）またはハザードスイッチが操作されている場合に限って、操舵トルク検出ルーチンを実行して（ステップＳ３１）、操舵トルクが所定を越えるかどうかの判断をおこなう（ステップＳ３２）。そして操舵トルクが大きいと判断されたときのみ、ベーパ発生が起こりやすいかどうかの判断ルーチン（ベーパ発生推定）を実行する（ステップＳ３３）。
【００４２】
図７には、本発明の１つの実施形態にかかるエンジン運転におけるアイドルストップ制御と方向指示動作、及びアクセルペダルの操作との関係の１例が示されている。アイドルストップ状態において、たとえば、時間Ｔ１においてアクセルペダルが乗員の操作によって踏み込まれた場合には、エンジンが始動され、車両は走行状態に入る。一定の走行後、アクセル開度が０になると（Ｔ２）、所定時間の後アイドルストップが行われる（Ｔ３）。そして、アクセル開度が０であっても、ターンスイッチ等の操作によって方向指示がなされると、本発明では、エンジンが再始動される（Ｔ４）。これによって、運転者はアイドルストップによって停止状態にあっても、ターン動作をアシスト力を得て円滑におこなうことができる。
【００４３】
なお、上記の例においては、アイドルストップが生じた後の再始動を前提としたエンジン制御について記載したが、登坂状態あるいは、車両重量、操舵トルク、が大きい場合には、アイドルストップを行わないように制御することももちろん可能である。また、アイドルストップ後の再始動が必要な場合において、エンジンとパワートレインとの接続を再始動当初遮断して置くこともできる。
このようにすれば、安定的な再始動が得られない可能性が高い場合には、アイドルストップを行わないのでアイドルストップ制御によって走行に支障を来すおそれはなくなる。
また、アイドルストップ中において、アクセルペダルが踏まれなくとも、ターンスイッチあるいはハザードスイッチが操作された場合には、エンジン再始動を行うように構成することもできる。
【００４４】
さらに、本実施例では、アクセルが誤って踏み込まれて急発進することを防止するため、図３及び図６のステップＳ２の後、ブレーキ等の誤操作防止用操作部がオン（ブレーキなら踏み込まれている状態）から、オフ（全閉された状態）になった後、所定時間経過期間中にステップＳ３にすすみ、所定時間経過した後、と判定した場合にはステップＳ１２に進むように設定する。これにより、誤操作防止用操作部が一旦、オンにされてその後オフに移行した後、所定時間内の間は乗員が発進する意思を持っていると判断し、この期間にアクセルペダルが踏み込まれないと、発進しないため、誤操作を防止できる。また、このような所定時間内に、登坂判定や、重量判定、ターンスイッチ判定、操舵トルク等の判定がおこなわれ、必要に応じて、早めにアイドルストップ状態が解除されてエンジンが始動するため、本実施形態の効果に合わせて、更に、燃焼を向上できまた、乗員が必要としない状態でエンジンが運転されるといった不快感も抑制される。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、アイドルストップ制御が行われた場合において安定的な再始動を担保することができ、常時車両の円滑な走行を行うことができる。
特に、再始動時にエンジン負担が大きくなるような場合には、エンジン駆動力を促進しあるいは、着火性を改善するように制御するので、安定的なアイドルストップ後のエンジン再始動が可能となる。また、上記の例では、ハイブリッド車両に関する実施の形態に関連して本発明の特徴を説明したが、本発明はハイブリッド車両に限定されるものではなく通常のエンジン燃焼エネルギーを主体的に車両走行に用いる車両についても同様に適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態が適用されるハイブリッド車両の基本構成を示す全体構成図である。
【図２】本実施形態におけるハイブリッド車両のエンジンの全体構造を示全体構成図である。
【図３】本発明のアイドルストップの基本制御の内容を示すフローチャートである。
【図４】エンジン及び変速制御の内容を示すフローチャートである。
【図５】アクセル開度、エンジン回転数及び燃料噴射量との関係を示す説明図である。
【図６】本発明の他の実施の形態にかかる図３と同様の図である。
【図７】本発明に従うアイドルストップ制御を１例を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１ ハイブリッド車両
２ バッテリ
４ モータ
６ エンジン
１０ クラッチ
２２ 発電機／電動機
２４ コンバータ／インバータ
３０ ＥＣＵ
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの制御装置に関し、とくに、車両の非走行状態では、エンジンの燃焼を停止させる機構を備えたエンジンの制御装置に関する。
【０００２】
【発明の背景技術】
エンジンの燃料消費を極力節約するため、また、排気ガスの放出を極力制限することによって好ましいエミッション特性とするために、車両の停止状態では極力エンジンの燃焼を停止するいわゆるアイドルストップの機構を備えた車両が知られている。
【０００３】
このようなアイドルストップ機構を備えた車両では、車両の走行時において、信号待ちなどで停車した場合になどには、エンジンへの燃料供給を停止し、エンジンを停止させるように制御する。
【０００４】
アイドルストップ機構を備えた車両は、例えば、特開平９−３２５９９号公報に開示されている。この公報に開示された車両では、エンジン停止時間が長時間にわたるような場合には、エンジンを停止させるようにしている。
【０００５】
また、車両の走行動力としてバッテリからの電気エネルギーと燃料の燃焼エネルギーとを併用する機構を備えたいわゆるハイブリッド車両が知られており、このハイブリッド車両では、エンジン始動から所定の走行状態になるまでは、電気エネルギーを走行動力として使用し、比較的高負荷の定常状態では、エンジンの燃焼によるエネルギーを走行するために使用するようになっている。
【０００６】
このように始動から中負荷までの比較的非定常運転状態においては、電気エネルギーによって走行し、高負荷の比較的定常運転状態では、エンジンによって走行させることによって、エネルギー効率が向上し、したがって、燃費が向上するというメリットがある。
【０００７】
また、上記のハイブリッド車両ほど電気エネルギーの活用はしないものの、従来の車両におけるスタータモータよりも機能を拡大したモータを装備した車両が提供されている。すなわち、この形態の車両では、スタータモータの動力が始動時以外においても使用することができるようになっている。
【０００８】
このように、モータの電気エネルギーとエンジンの燃焼エネルギーを組合せて車両の走行制御に利用することにより、エネルギー効率を向上させ、燃費を向上させることができるとともに、エミッション性能の観点からも好ましい車両を提供することができる。
【０００９】
特に、上記のようなさまざまな形態の車両においてアイドルストップ機構を有効に機能させることによって、燃費およびエミッションの面から好ましい車両の制御を達成することができる。
【００１０】
アイドルストップ機構を備えたエンジンの制御において、再始動後の車両の運転が適正にかつ円滑に行われるようにする必要がある。特に、再始動後に車両の走行制御が的確に行われることが前提となるような場合におけるアイドルストップ機構によるエンジン停止動作に当たっては、細心の注意を払って制御を行う必要ががある。
【解決しようとする課題】
このような観点において、上記特開平９−０３２５９９号公報に開示されるように単に、エンジン停止期間の長短の基準のみで、アイドルストップ機構を制御することよっては、必ずしも最適のアイドルストップ制御を達成することはできない。
【００１１】
本発明は、このような観点で提供されているもので、再始動後のエンジンの状況を判断して、アイドルストップ機構を制御することによって、適正かつ円滑な車両走行を保証できるエンジンの制御装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、車輪と連結されるエンジンと、
エンジン出力軸に連結された蓄電手段から電力を供給されるモータと、
車両の走行状況を検出する走行状況検出手段と、
前記車両の走行状況に基づいて、エンジンに対する要求出力が所定値以下のとき、エンジンを停止させるとともに、エンジンの停止状態において前記走行状況に基づいてエンジンの再始動を指令し、前記モータによりエンジン回転数を上昇させ、エンジンの燃料の供給を実行して、エンジンを再始動させるように制御するアイドルストップ制御手段とを備えたエンジンにおいて、
乗員による車両方向指示を検出する方向指示検出手段と、
エンジンに対する前記要求出力が所定値以下であるときにおいて、前記車両方向指示検出された場合には、前記アイドルストップ制御手段によるエンジン停止を禁止する禁止手段とを有することを特徴とするエンジンの制御装置が提供される。
【００１３】
例えば、アイドルストップ機構を備えた車両が交差点に進入した場合において運転者かアクセルペダルを解放するなどして、エンジンに対する要求出力が所定以下となり、かつ車両が非走行状態となった場合において、方向指示が運転者から出されているような場合には、信号が変わると即座に旋回動作が必要となる。
【００１４】
このような場合にアイドルストップ機構を作動して、エンジン停止を行うとすると、再始動と同時に車両を走行させる必要が生じ、再始動後エンジン負荷が急激に増大することとなる。しかし、エンジン始動後急激な負荷がエンジンにかかると、安全なエンジン運転が、阻害される可能性があるとともに、エンジン性能上も好ましくない。
【００１５】
本発明によれば、運転者によってこのような方向指示が出されている場合にはその他の条件がアイドルストップの条件を充足していたとしても、エンジン停止を行わないように制御する。これによって、車両の適正かつ円滑な走行を確保することができる。車両の旋回あるいは方向転換のための方向指示を行った状態で停止する場合は必ずしも、停止時間が短いとは限らない。したがって、アイドルストップ条件を満たしていても、方向指示を検出した場合にかぎってエンジン停止を行わないこととしているのである。
【００１６】
本発明の好ましい態様によれば、燃料中のベーパの発生度合を検出するベーパ発生検出手段を備え、前記禁止手段は、エンジンに対する前記要求出力が所定値以下のときにおいて、前記車両方向指示が検出され、かつ前記燃料のベーパの発生が所定以上である場合には、前記禁止手段によりエンジン燃焼停止を禁止するようになっている。エンジン供給用燃料の発生するベーパ量は、エンジン温度との相関が深い。エンジンを比較的長時間運転した後において、アイドルストップ条件を充足した場合などにおいては、エンジン停止時およびその後のエンジン再始動時のエンジン温度が高く、したがって、燃料のベーパ量が多くなる。このようなエンジン温度が高い状態でエンジンを停止し、その後、すぐに再始動する場合には、燃料噴射弁の先端にガス化燃料がたまってこれが再始動の最初の段階で噴射されるため、当初の供給燃料量が想定された量よりも少なくなって適正な始動が行えなくなる懸念がある。このことに鑑み、本態様では、ベーパの発生度合いを見極めベーパの発生度合いが所定よりも多いと判断されるときには、アイドルストップ機構の動作を禁止するようにしたものである。
【００１７】
このように制御することにより、アイドルストップ機構の動作によってエンジン停止した場合には、確実に適正なエンジンの再始動を保証することができる。
なお、上記のような場合において、ベーパの発生を見込んで燃料供給量を設定することもできる。
【００１８】
本発明の別の特徴によれば、車輪と連結されるエンジンと、
エンジン出力軸に連結された蓄電手段から電力を供給されるモータと、
車両の走行状況を検出する走行状況検出手段と、
前記車両の走行状況に基づいて、エンジンに対する要求出力が所定値以下のとき、エンジンを停止させるとともに、エンジンの停止状態において前記走行状況に基づいてエンジンの再始動を指令し、前記モータによりエンジン回転数を上昇させ、エンジンの燃料の供給を実行して、エンジンを再始動させるように制御するアイドルストップ制御手段とを備えたエンジンにおいて、
乗員による車両方向指示を検出する方向指示検出手段と、
エンジンが停止状態にあるとき、前記車両方向指示が検出された場合には、前記アイドルストップ制御手段は、エンジンを再始動させるとともに、再始動直後における車両の駆動トルクを通常の再始動時に比して増大させるように前記モータまたはエンジンの出力を補正する出力補正手段とを備えたことを特徴とするエンジンの制御装置が提供される。
【００１９】
本発明の上記の特徴によれば、アイドルストップ機構の動作によって停止した場合において、再始動直後のエンジン負荷が急激に上昇することが想定されている場合あるいは、再始動時のエンジン負荷が、大きいことが見込まれる場合には、そのような状況下においても、確実なエンジンの再始動を保証するため、スタータモータの動力を予め高めておくあるいは、燃料供給量を多くしておく等の補正を加えるようにしている。例えば、車両がパワーステアリング機構を備えており、再始動直後に旋回動作が行われることが想定される場合などである。
【００２０】
また、さらに本発明の別の特徴によれば、車輪と連結されるエンジンと、
エンジン出力軸に連結された蓄電手段から電力を供給されるモータと、
車両の走行状況を検出する走行状況検出手段と、
前記車両の走行状況に基づいて、エンジンに対する要求出力が所定値以下のとき、エンジンを停止させるとともに、エンジンの停止状態において前記走行状況に基づいてエンジンの再始動を指令し、前記モータによりエンジン回転数を上昇させ、エンジンの燃料の供給を実行して、エンジンを再始動させるように制御するアイドルストップ制御手段とを備えたエンジンにおいて、
エンジン始動時におけるエンジンに対する外部負荷を推定する外部負荷推定手段と、
エンジンに対する前記要求出力が所定値以下である場合において、前記外部負荷推定手段によるエンジンの再始動時の負荷が所定値より大きい場合には、前記アイドルストップ制御手段によるエンジン停止を禁止するようになったことを特徴とするエンジンの制御装置が提供される。
【００２１】
本発明のこの特徴によれば、エンジンの始動時において想定される外部負荷の大きさを推定する手段が設けられる。外部負荷としては、例えば、パワーステアリング装置、車両重量、走行路面の傾斜状態等が考えれらる。外部負荷推定手段は、このような要素を考慮して、外部負荷を見積もる。そして、所定以上の外部負荷が見込まれるような場合であって、アイドルストップ機構によってエンジン停止をおこなっても、適正かつ円滑なエンジンの再始動が保証されないと考えられる場合には、アイドルストップ機構を作動させないようにするものである。
【００２２】
本発明のさらに別の特徴によれば、車輪と連結されるエンジンと、
エンジン出力軸に連結された蓄電手段から電力を供給されるモータと、
車両の走行状況を検出する走行状況検出手段と、
前記車両の走行状況に基づいて、エンジンに対する要求出力が所定値以下のとき、エンジンを停止させるとともに、エンジンの停止状態において前記走行状況に基づいてエンジンの再始動を指令し、前記モータによりエンジン回転数を上昇させ、エンジンの燃料の供給を実行して、エンジンを再始動させるように制御するアイドルストップ制御手段とを備えたエンジンにおいて、
エンジン始動時におけるエンジンに対する外部負荷を推定する外部負荷推定手段と、
【００２３】
エンジンが停止状態にあるとき、前記車両方向指示が検出された場合には、前記アイドルストップ制御手段は、エンジンを再始動させるとともに、再始動直後における車両の駆動トルクを前記外部負荷推定手段に基づくエンジン再始動時における外部負荷に基づいて前記モータまたはエンジンの出力を増大させるようになったことを特徴とするエンジンの制御装置が提供される。
【００２４】
本発明のこの特徴によれば外部負荷推定手段に基づいて、アイドルストップ機構によるエンジン停止の後のエンジン再始動時における外部負荷の大きさが推定され、その外部負荷の大きさに基づいて、その外部負荷の負担にかかわらずエンジンの確実な再始動を保証するようになっている。
【００２５】
このように、本発明においては、アイドルストップ機構の作動によって、エンジン停止する場合において、再始動の再の状況を的確に想定したその状況に応じたエンジンの制御を行うようになっている。アイドルストップ機構を動作してエンジン停止を行っても確実にエンジン再始動を行うことができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に付いて添付図面を参照して説明する。
先ず、本発明の実施形態が適用されるハイブリッド車両について図１により説明する。
図１は、本実施形態が適用される簡略型ハイブリッド車両の基本構成を示す全体構成図である。
図１に示すように、符号１はハイブリッド車両を示し、このハイブリッド車両１は、駆動力を発生するためのパワーユニットとして、ガソリン等の液体燃料の爆発力により駆動されるエンジン６とを有する。
エンジン６は、トルクコンバータ８を介してクラッチ１０の締結により自動変速機１２に駆動力を伝達する。自動変速機１２は、エンジン６から入力された駆動力を走行状態に応じて（或いは運転者の操作により）所定のトルク及び回転数に変換して、ギアトレイン１４及び差動機構１６を介して駆動輪１８，２０に伝達する。また、エンジン６はバッテリ２を充電するために発電機／電動機２２を発電機として駆動する。さらに、この発電機／電動機２２は、電動機として作動して、エンジン６のスタータとしても動作する。
【００２７】
エンジン６は、例えば高燃費型のバルブの閉弁タイミングを遅延させるタイプのものが搭載され、発電機／電動機２２は例えばＩＰＭ同期式モータであり、バッテリ２は例えばニッケル水素電池やパワーコンデンサが搭載される。電子制御ユニットであるＥＣＵ３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インバータ等からなり、エンジン６の点火時期や燃料噴射量等をコントロールすると共に、発電機／電動機２２の出力トルクや回転数等をコントロールする。ＥＣＵ３０は、エンジン６の作動時に発電機／電動機２２が発電機として動作して発電された電力を、コンバータとして動作するコンバータ／インバータ２４を介して、発電機／電動機２２に供給したり、バッテリ２に充電させるように制御する。更に、ＥＣＵ３０は、バッテリ２の電力や発電機／電動機２２から回収した電力をインバータ２６で所定電圧（例えば、１００Ｖ）に整えた後、補機類用モータ２８に供給し、補機類３２が駆動されるようになっている。
【００２８】
[定常走行時及び充電時]
定常走行及び充電時には、クラッチ１０を締結して、エンジン６からギアトレイン１４を介して駆動輪１８，２０に駆動力が伝達されると共に、エンジン６は発電機／電動機２２を発電機として駆動してバッテリ２を充電すると共に、余剰電力が補機類モータ２８に供給される。
[充電時]
充電時には、クラッチ１０を解放してエンジン６から自動変速機１２に駆動力が伝達されないようにし、エンジン６は発電機／電動機２２を発電機として駆動してバッテリ２を充電する。
【００２９】
次に、図２により、エンジンの全体構造を説明する。この図２に示すように、４０はシリンダを有するエンジン本体であり、このシリンダの燃焼室４２には吸気弁により開閉される吸気ポート４４及び排気弁により開閉される排気ポート４６が開口している。吸気ポート４４には吸気通路４８が接続され、排気ポート４６には排気通路６４が接続されている。吸気通路４８には、その上流側から順にエアクリーナ５０、エアフローセンサ５２、スロットル弁５４及びサージタンク５６が設けられると共に、吸気ポート４４の近傍に、燃料を噴射するインジェクタ５８が設けられている。さらに、吸気通路４８には、スロットル弁５４をバイパスするＩＳＣ通路６０が設けられ、このＩＳＣ通路６０には、空気流量を調節してアイドル回転数制御を実行するＩＳＣバルブ６２が設けられている。一方、排気通路６４にはＯ2センサ６６及び触媒装置６８等が設けられている。
【００３０】
インジェクタ５８に対して燃料を供給する燃料系は、燃料タンク６１、燃料ポンプ６３、燃料供給通路６５及びリターン通路６７を備え、燃料ポンプ６３により燃料タンク６１から燃料供給通路６５を通ってインジェクタ５８に燃料が送られるようになっている。燃料供給通路６５には、フューエルフィルタ６９が設けられている。さらにリターン通路６７には、給気圧に応じて燃圧を調整するプレッシャレギュレータ７０が設けられている。このプレッシャレギュレータ７０は、通常時に、吸気通路４８のスロットル弁５４の下流部から負圧室に導入される負圧と、インジェクタ５８から噴射される燃料の噴射圧力との差圧を一定に維持するとともに、後述するベーパの発生時に、負圧カットバルブ７２によって負圧室に導入される負圧が遮断され、大気圧が負圧室に導入されることにより、燃料の噴射圧力を上昇させるように構成されている。つまり、プレッシャレギュレータ７０と、負圧カットバルブ７２とによってインジェクタ５８から噴射される燃料の噴射状態を制御する噴射状態制御手段が構成されている。
【００３１】
また、エンジン本体４０には、クランク軸の回転速度を検出するクランク角センサ７４と、エンジンの冷却水温を検出する水温センサ７６とが設けられ、エアクリーナ５０内には、吸気温度を検出する吸気温度センサ７８からなる吸気温度検出手段が設けられている。そして、インジェクタ５８及びプレッシャレギュレータ７０は、エンジンの制御ユニット３０から出力される制御信号に応じて作動状態が制御されるようになっている。なお、この制御ユニット３０は、エンジンの制御ユニット３０は、インジェクタ５８から噴射される燃料の噴射量をエンジンの運転状態に応じて制御するものであり、図１のＥＣＵ３０に相当する。
【００３２】
また、ＥＣＵ３０には、インジェクタ５８ないに燃料にベーパ（気泡）が生成され易い状態にあるか否かを判定するベーパ判定手段が設けられている。このベーパ判定手段は、水温センサ７６及び吸気温センサ７８により検出されたエンジンの冷却水温及び吸気温度の少なくとも一方が、所定の基準温度よりも高いことが確認された場合にインジェクタ５８内の燃料にベーパが生成され易い状態にあり、ベーパが発生している可能性があると判定するようになっている。
【００３３】
つぎに、本発明のハイブリッド車両におけるアイドルストップ制御について図３を参照しつつ説明する。
図３において、ＥＣＵ３０は、まず、スタートスイッチがオンかどうかを判断する（ステップＳ１）。
つぎに、ＥＣＵ３０は、各種のデータを入力する（ステップＳ２）。そして、車速が０で、アクセル開度αが正の値を有するか、すなわち、踏み込まれているかどうかを判断する（ステップＳ３）。そして、車速が０で、アクセル開度αが正であるときには、走行状態であるので、後述するように、所定のルーチンを実行して通常のエンジン運転及び変速制御を行う（ステップＳ４）。
【００３４】
このステップＳ３における判断において、車速が０で、アクセル開度αが正でない。すなわち、踏み込まれていないときには、ＥＣＵ３０は、当該ハイブリッド車両が登坂状態にあるかどうかのルーチンを実行して（ステップＳ５）、登坂状態になっているかどうかを判定する（ステップＳ６）。車両が登坂状態にあるかどうかは、車両前後に設けられたＧセンサにより検出することができる。また駆動トルクセンサにより判定することができる。また、登坂状態でない場合には、車両の重量が所定の重量よりも重いかどうかの判定ルーチンを実行して（ステップＳ７）、車両の重量を判定する（ステップＳ８）。車両の重量は、サスペンションに設けられた加重センサにより検出することができる。また、登坂状態の検出に使用するような駆動トルクセンサによっても、検出することができる。
【００３５】
さらに、ＥＣＵ３０は、乗員によって方向指示の指令がされているかどうあるいはハザードスイッチが操作されているかどうかを判定する（ステップＳ９）、この判定がＮＯである場合には、ＥＣＵ３０は、さらに、パワーステアリングなどの操舵アシスト力をエンジンの動力あるいはモータ動力でまかなう必要のある車両において、操舵トルクがどれだけ必要かを検出するルーチンを実行して（ステップＳ１０）、操舵トルクが所定トルクより大きいかどうかを判断する（ステップＳ１１）。なお、操舵トルクの検出は、ステアリングロッドに設けられたトルクセンサにより検出可能である。いずれの判断もＮＯである場合には、ＥＣＵ３０は、フラグＦの値を０にする（ステップＳ１２）。このフラグＦは、アイドルストップをおこなった場合においてエンジンの再始動が比較的容易に行うことができるかどうかを見極めるためのフラグＦであって、その値が０である場合には、アイドルストップ後の際始動が比較的容易に行うことができるとの判定結果を示す。
【００３６】
また、上記のステップＳ５からステップＳ１１の判断において、登坂状態であるか、車両重量が所定以上であるか、ターンスイッチ（方向指示）またはハザードスイッチが操作されているか、または、操舵トルクが所定以上であるか、のいずれかの判断がなされた場合には、ＥＣＵ３０は燃料にベーパの発生が生じやすいかどうかを推定するルーチンを実行し（ステップＳ１３）、燃料中にベーパが発生し易い状態かどうかを判定する（ステップＳ１４）。この判断はたとえばエンジン水温が所定以上である場合にはエンジン温度が高く、アイドルストップ後比較的短い所定時間以内に再始動する場合には、燃料噴射弁にベーパか発生する懸念が高いと判断することができる。また、所定時間継続して高負荷運転があり、かつこの高負荷運転が終了して所定時間が経過していない状況かどうかを判断してもよい。高負荷運転を継続して、高速運転が終了したのち時間が経過していない場合にも、やはり気泡が発生し易い状況となるからである。ベーパが発生し易いと判断した場合には、ＥＣＵ３０は、フラグＦを１に設定する（ステップＳ１５）。そして、所定の再始動の条件を満足したときに、エンジンの運転を開始する（ステップＳ４）。
【００３７】
つぎに、図４を参照して、本発明の好適な実施の形態にかかるエンジン運転及び変速制御について説明する。
【００３８】
ＥＣＵ３０は、データを入力する（ステップＳ１６）。ついて、パワートレインの運転指令があるかどうか判断する（ステップＳ１７）。パワートレインの運転指令がある場合には、エンジンの燃焼運転中かどうかを判断する（ステップＳ１８）。エンジンの燃焼運転中である場合には、アクセルペダルの操作量に応じてエンジンの制御量（燃料噴射量、点火時期）を設定する（ステップＳ１９）。例えば、燃料噴射量は、図５に示すようなマップに基づいて設定する。また、ステップＳ１８の判断において、エンジン燃焼運転中でないと判断された場合には、ＥＣＵ３０は、スタータモータすなわち、発電機／電動機２２に対する供給電流ＳＴを設定するルーチンを実行する（ステップＳ２０）、そして、フラグＦが１であるかどうかを判断し（ステップＳ２１）、その値が１である場合には、供給電流を所定値ΔＳＴだけ増加させる（ステップＳ２２）。そして、この運転状態に応じてエンジン燃焼のための制御量を設定するルーチンを実行する（ステップＳ２３）。この場合、燃料噴射量を設定するとともに、点火時期を制御する。そして、ＥＣＵ３０は、燃料噴射量の（再）始動時設定値Ｔ及び点火時期設定値θIGを有する。
【００３９】
ＥＣＵ３０は、さらにフラグＦの値を判断し（ステップＳ２４）、フラグＦが１の場合には、アイドルストップ後の再始動値Ｔを所定値ΔＴだけ増大させ、点火時期θIGを所定値だけ進角させた値θIG−ΔθIGを設定する（ステップＳ２５）。このように、燃料噴射量を始動時に増量し、あるいは、点火時期を進角することによって、安定的な再始動を促すことができる。
【００４０】
そして、エンジン回転数を判断してエンジン燃焼が完全な状態になったかどうか（完爆かどうか）を判断する（ステップＳ２６）。たとえば、１０００ｒｐｍ以上で完爆と判断することができる。そして完爆の場合には、運転条件に基づいてかつ変速マップに照らして、変速制御を実行する（ステップＳ２７）。なお、この変速マップでは、α＝０の時で、エンジン運転するときは、変速をニュートラル位置に設定する。そして、ＥＣＵ３０は、上記のルーチンで設定した各種の制御量を出力する（ステップＳ２８）。完爆ではない場合にはステップＳ２８に進む。
【００４１】
図６を参照して、本発明の他の形態のアイドルストップ制御について説明する。
図６においては、図３と異なり登坂が判断されたときに限って車両の重量判断を行う（ステップＳ２９及びステップＳ３０）。この理由は、登坂状態でなければ、車両の重量の影響はそれほど大きくないとみることができるからである。
そして、ターンスイッチ（方向指示）またはハザードスイッチが操作されている場合に限って、操舵トルク検出ルーチンを実行して（ステップＳ３１）、操舵トルクが所定を越えるかどうかの判断をおこなう（ステップＳ３２）。そして操舵トルクが大きいと判断されたときのみ、ベーパ発生が起こりやすいかどうかの判断ルーチン（ベーパ発生推定）を実行する（ステップＳ３３）。
【００４２】
図７には、本発明の１つの実施形態にかかるエンジン運転におけるアイドルストップ制御と方向指示動作、及びアクセルペダルの操作との関係の１例が示されている。アイドルストップ状態において、たとえば、時間Ｔ１においてアクセルペダルが乗員の操作によって踏み込まれた場合には、エンジンが始動され、車両は走行状態に入る。一定の走行後、アクセル開度が０になると（Ｔ２）、所定時間の後アイドルストップが行われる（Ｔ３）。そして、アクセル開度が０であっても、ターンスイッチ等の操作によって方向指示がなされると、本発明では、エンジンが再始動される（Ｔ４）。これによって、運転者はアイドルストップによって停止状態にあっても、ターン動作をアシスト力を得て円滑におこなうことができる。
【００４３】
なお、上記の例においては、アイドルストップが生じた後の再始動を前提としたエンジン制御について記載したが、登坂状態あるいは、車両重量、操舵トルク、が大きい場合には、アイドルストップを行わないように制御することももちろん可能である。また、アイドルストップ後の再始動が必要な場合において、エンジンとパワートレインとの接続を再始動当初遮断して置くこともできる。
このようにすれば、安定的な再始動が得られない可能性が高い場合には、アイドルストップを行わないのでアイドルストップ制御によって走行に支障を来すおそれはなくなる。
また、アイドルストップ中において、アクセルペダルが踏まれなくとも、ターンスイッチあるいはハザードスイッチが操作された場合には、エンジン再始動を行うように構成することもできる。
【００４４】
さらに、本実施例では、アクセルが誤って踏み込まれて急発進することを防止するため、図３及び図６のステップＳ２の後、ブレーキ等の誤操作防止用操作部がオン（ブレーキなら踏み込まれている状態）から、オフ（全閉された状態）になった後、所定時間経過期間中にステップＳ３にすすみ、所定時間経過した後、と判定した場合にはステップＳ１２に進むように設定する。これにより、誤操作防止用操作部が一旦、オンにされてその後オフに移行した後、所定時間内の間は乗員が発進する意思を持っていると判断し、この期間にアクセルペダルが踏み込まれないと、発進しないため、誤操作を防止できる。また、このような所定時間内に、登坂判定や、重量判定、ターンスイッチ判定、操舵トルク等の判定がおこなわれ、必要に応じて、早めにアイドルストップ状態が解除されてエンジンが始動するため、本実施形態の効果に合わせて、更に、燃焼を向上できまた、乗員が必要としない状態でエンジンが運転されるといった不快感も抑制される。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、アイドルストップ制御が行われた場合において安定的な再始動を担保することができ、常時車両の円滑な走行を行うことができる。
特に、再始動時にエンジン負担が大きくなるような場合には、エンジン駆動力を促進しあるいは、着火性を改善するように制御するので、安定的なアイドルストップ後のエンジン再始動が可能となる。また、上記の例では、ハイブリッド車両に関する実施の形態に関連して本発明の特徴を説明したが、本発明はハイブリッド車両に限定されるものではなく通常のエンジン燃焼エネルギーを主体的に車両走行に用いる車両についても同様に適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態が適用されるハイブリッド車両の基本構成を示す全体構成図である。
【図２】本実施形態におけるハイブリッド車両のエンジンの全体構造を示全体構成図である。
【図３】本発明のアイドルストップの基本制御の内容を示すフローチャートである。
【図４】エンジン及び変速制御の内容を示すフローチャートである。
【図５】アクセル開度、エンジン回転数及び燃料噴射量との関係を示す説明図である。
【図６】本発明の他の実施の形態にかかる図３と同様の図である。
【図７】本発明に従うアイドルストップ制御を１例を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１ ハイブリッド車両
２ バッテリ
４ モータ
６ エンジン
１０ クラッチ
２２ 発電機／電動機
２４ コンバータ／インバータ
３０ ＥＣＵ
Claims (3)
- 車輪と連結されるエンジンと、
エンジン出力軸に連結された蓄電手段から電力を供給されるモータと、
車両の走行状況を検出する走行状況検出手段と、
前記車両の走行状況に基づいて、エンジンに対する要求出力が所定値以下のとき、エンジンを停止させるとともに、エンジンの停止状態において前記走行状況に基づいてエンジンの再始動を指令し、前記モータによりエンジン回転数を上昇させ、エンジンの燃料の供給を実行して、エンジンを再始動させるように制御するアイドルストップ制御手段とを備えたエンジンにおいて、
乗員による車両方向指示を検出する方向指示検出手段と、
エンジンに対する前記要求出力が所定値以下であるときにおいて、前記車両方向指示検出された場合には、前記アイドルストップ制御手段によるエンジン停止を禁止する禁止手段と、
燃料中のベーパの発生度合を検出するベーパ発生検出手段と、を備え、
前記禁止手段は、エンジンに対する前記要求出力が所定値以下のときにおいて、前記車両方向指示が検出され、かつ前記燃料中のベーパの発生が所定以上である場合には、前記禁止手段によりエンジン燃焼停止を禁止することを特徴とするエンジンの制御装置。 - 車輪と連結されるエンジンと、
エンジン出力軸に連結された蓄電手段から電力を供給されるモータと、
車両の走行状況を検出する走行状況検出手段と、
前記車両の走行状況に基づいて、エンジンに対する要求出力が所定値以下のとき、エンジンを停止させるとともに、エンジンの停止状態において前記走行状況に基づいてエンジンの再始動を指令し、前記モータによりエンジン回転数を上昇させ、エンジンの燃料の供給を実行して、エンジンを再始動させるように制御するアイドルストップ制御手段とを備えたエンジンにおいて、
乗員による車両方向指示を検出する方向指示検出手段と、
エンジンが停止状態にあるとき、前記車両方向指示が検出された場合には、前記アイドルストップ制御手段は、エンジンを再始動させるとともに、再始動直後における車両の駆動トルクを通常の再始動時に比して増大させるように前記モータまたはエンジンの出力を補正する出力補正手段とを備えたことを特徴とするエンジンの制御装置。 - 車輪と連結されるエンジンと、
エンジン出力軸に連結された蓄電手段から電力を供給されるモータと、
車両の走行状況を検出する走行状況検出手段と、
前記車両の走行状況に基づいて、エンジンに対する要求出力が所定値以下のとき、エンジンを停止させるとともに、エンジンの停止状態において前記走行状況に基づいてエンジンの再始動を指令し、前記モータによりエンジン回転数を上昇させ、エンジンの燃料の供給を実行して、エンジンを再始動させるように制御するアイドルストップ制御手段とを備えたエンジンにおいて、
エンジン始動時におけるエンジンに対する外部負荷を推定する外部負荷推定手段と、
エンジンが停止状態にあるとき、前記車両方向指示が検出された場合には、前記アイドルストップ制御手段は、エンジンを再始動させるとともに、再始動直後における車両の駆動トルクを前記外部負荷推定手段に基づくエンジン再始動時における外部負荷に基づいて前記モータまたはエンジンの出力を増大させるようになったことを特徴とするエンジンの制御装置。
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| JP27991899A JP3903476B2 (ja) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | 車両の制御装置 |
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