JP4431863B2 - 車両の自動停止始動制御装置 - Google Patents

Description

この発明は車両の自動停止始動制御装置に係り、特に精度の高い車両の自動停止再始動制御を実施可能とするとともに、加速度センサ（「Ｇセンサ」ともいう。）からなる傾斜度検出手段を車両に取り付ける際の組付工数の削減に貢献する車両の自動停止始動制御装置に関するものである。

従来、燃費の向上を目的として、イグニッションキーを操作することなくエンジンを自動的に停止あるいは再始動を行う自動停止始動制御装置を搭載した車両が提案されている。

例えば、後述の特許文献３に記載されているような車両や、路面傾斜角によりエンジンの停止を判定する車両（特許文献２及び特許文献４参照）が知られている。

特開１９９４−２７６６１４号公報 特開２００１−３６９３１８号公報 特開２００２−３６９３１８号公報 特許第３４０８９７４号公報

ところで、従来の車両の自動停止始動制御装置において、上述した各特許文献に開示される公報のものは、路面傾斜角が上り勾配、または下り勾配の時にエンジン停止を禁止するものであり、これにより、エンジン再始動時の車両の予期せぬ前進、あるいは後退を抑制することが可能である。

特に、電動油圧ポンプを持たない車両においては、自動停止中に自動変速機の油圧を確保できず、再始動時に油圧が発生し自動変速機内の摩擦係合要素が係合するまでに時間的遅れが生じるため、上り勾配時の車両の後退が顕著であり、エンジンの停止を判定する方法に路面傾斜角をパラメータに追加することが有効である。

この路面傾斜角を判定するものとしては、
（１）傾斜角センサ
（２）加速度センサ（「Ｇセンサ」ともいう。）
（３）登坂判定
等が挙げられるが、傾斜角センサや加速度センサ等のセンサ類を使用する場合には、路面傾斜角を正確に検出するために、センサ類を水平位置に正確に取り付けを行う必要があり、緻密な作業が必要となるものである。

そして、センサ類の取付位置が下り勾配方向にずれていた場合は、上り勾配でエンジン停止をする可能性があり、車両の後退を招くおそれがあるとともに、センサ類の取付位置が上り勾配方向にずれていた場合には、水平勾配位置においてもエンジン自動停止を禁止するため、燃費が悪化するという不都合がある。

そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、イグニッションキーを操作することなくエンジンを停止、あるいは始動させることが可能なエンジンを搭載した車両の自動停止始動制御装置であって、車両の傾斜度を検出する傾斜度検出手段と、少なくとも車速の変化量を用いて算出される補正量から前記傾斜度検出手段の検出値を補正する補正手段を備え、この補正手段により車両の駆動力から算出した予測加速度と車速の変化量から算出された実加速度とを用いて算出および補正された傾斜度検出手段の検出値に基づいて、前記エンジンの自動停止、あるいは自動再始動を実施するかどうかを判定する車両の自動停止始動制御装置において、少なくとも車速、あるいはスロットル開度により前記補正手段による補正を実施するかどうかを判定する一方、前記自動停止始動制御装置のバックアップ領域に前回の補正状態を継続するよう更新された補正量を記憶し、更新された補正量を、前記予測加速度と前記実加速度とを用いて算出した偏差を最大補正量として 前記判定からの経過時間であって補正量の更新毎に初期化される所定周期Ｔ１毎に補正定数ずつ前回の補正量を更新することを特徴とする車両の自動停止始動制御装置。

以上詳細に説明した如くこの本発明によれば、傾斜度検出手段の車両への取付時における組付誤差により水平位置に正確に取り付けられない場合においても、傾斜度検出手段の値を前記補正手段によって補正することが可能なため、精度の高い車両の自動停止再始動制御の実施が可能であるとともに、前記傾斜度検出手段を車両に取り付ける際に、精度の高い特別な取付方法を用いる必要がなく、組付工数の削減にも貢献できる。

上述の如く発明したことにより、傾斜度検出手段によって車両の傾斜度を検出するとともに、補正手段によって少なくとも車速の変化量を用いて算出される補正量から傾斜度検出手段の検出値を補正し、補正手段により補正された傾斜度検出手段の検出値に基づいて、エンジンの自動停止、あるいは自動再始動を実施するかどうかを判定している。

以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。

図１〜図４はこの発明の実施例を示すものである。図２において、２は例えば図示しないハイブリッド車両に搭載されるエンジンである。

ハイブリッド車両（図示せず）に搭載されたエンジン２に、エンジン２を駆動あるいはアシスト可能な電動発電機（単に「モータ」ともいう）４を直結して設け、この電動発電機４には、ロックアップ機構（図示せず）を有するロックアップ付トルクコンバータ６を備えた自動変速機８を直結して設ける。このロックアップ機構は、車速とスロットル開度とからなるロックアップ線図によって、スリップ領域とロックアップ領域とを有している。

このとき、前記電動発電機４は、エンジン２を駆動可能及び走行中においてエンジンをアシスト可能なモータ機能と、発電機能とを備えている。

前記自動変速機８は、油圧制御により変速可能な変速機である。

また、前記自動変速機８に差動機１０を設け、この差動機１０を車軸１２を介して駆動輪１４に連絡して設ける。

前記電動発電機４には、インバータ１６を介してバッテリ１８を接続して設けるとともに、前記エンジン２にはインジェクタ２０を配設する。

更に、前記インバータ１６及びインジェクタ２０を制御手段２２に接続して設けるとともに、この制御手段２２の入力側には、車速を検出する車速センサ２４やエンジン回転速度を検出するエンジン回転センサ２６、前記トルクコンバータ６の図示しないタービンの回転速度を検出するタービン回転センサ２８、スロットル開度を検出するスロットルセンサ３０、ブレーキペダル（図示せず）の踏み込み状態を検出するブレーキスイッチ３２、シフトレバー（図示せず）のシフト位置を検出するシフト位置スイッチ３４等の各種センサ群及び各種スイッチ群を接続して設ける。

そして、前記制御手段２２の入力側に、車両の傾斜度を検出する傾斜度検出手段３６を備えるとともに、前記制御手段２２は、少なくとも車速の変化量を用いて算出される補正量から前記傾斜度検出手段３６の検出値を補正する補正手段３８を備え、この補正手段３８により補正された傾斜度検出手段３６の検出値に基づいて、前記エンジン２の自動停止、あるいは自動再始動を実施するかどうかを判定する構成を有する。

詳述すれば、前記傾斜度検出手段３６は、加速度センサ（「Ｇセンサ」ともいう。）からなる。

つまり、この発明の実施例は、路面の傾斜角判定を加速度センサからなる前記傾斜度検出手段３６により行い、傾斜角によって前記エンジン２の自動停止及び自動再始動を行う車両において、車両の駆動力から算出した水平路を走行した際の予測加速度と車両の変化量から算出された実加速度とを用いて偏差を前記補正手段３８によって算出する。

そして、この偏差に応じて、偏差と出力信号との差分をなくすように、センサ出力信号である前記傾斜度検出手段３６の検出値を補正し、前記エンジン２の自動停止、あるいは自動再始動を実施するかどうかの判定に、前記補正手段３８により補正された傾斜度検出手段３６の検出値を使用するものである。

また、前記補正手段３８による補正は、少なくとも車速、あるいはスロットル開度により補正を実施するかどうかが判定される。

更に、前記補正手段３８の補正量は、前記制御手段２２の図示しないバックアップ領域に記憶し、前回の補正状態を継続するように構成されている。

図３によって前記制御手段２２の制御の流れを説明する。

先ず、前記スロットルセンサ３０からのスロットル開度と、前記車速センサ２４からの車速と、前記トルクコンバータ６の入力側であるエンジン回転センサ２６からのエンジン回転速度と、前記ブレーキスイッチ３２からの踏み込み状態信号とによって、傾斜角水平予測値算出工程Ａを行う。

この傾斜角水平予測値算出工程Ａの後に、傾斜角水平予測値算出工程Ａからの算出値と、加速度センサ（「Ｇセンサ」ともいう。）からなる前記傾斜度検出手段３６からの検出値とによってＧセンサ補正量算出工程Ｂを行う。

そして、このＧセンサ補正量算出工程Ｂ後の値と、前記傾斜度検出手段３６からの検出値とによってＧセンサ補正処理工程Ｃを行い、Ｇセンサ水平補正値を算出する。

次に、図１の車両の自動停止始動制御装置の制御用フローチャートに沿って作用を説明する。

車両の自動停止始動制御装置の制御用プログラムがスタート（１０２）すると、エンジン回転センサ２６等の各種センサ群及びブレーキスイッチ３２等の各種スイッチ群からの信号の取り込みを行う（１０４）。

そして、車両の駆動力から算出した水平路を走行した際の予測加速度と車両の変化量から算出された実加速度とを用いて偏差を前記補正手段３８によって算出し、この偏差により走行路を判定し、加速度センサ（「Ｇセンサ」ともいう。）である前記傾斜度検出手段３６の傾斜角水平予測値（単に「水平予測値」あるいは「予測値」ともいう。）を算出する（１０６）。

この傾斜角水平予測値の算出処理（１０６）の後に、前記傾斜度検出手段３６のＧセンサ更新条件が成立したか否かの判断（１０８）に移行し、この判断（１０８）がＹＥＳの場合には、傾斜度検出手段３６のＧセンサ更新条件の成立後にＴ１時間経過したか否かの判断（１１０）に移行し、判断（１０８）がＮＯの場合には、後述する判定時間Ｔ１の初期化処理（１２２）に移行する。

なお、上述の判断（１０８）は、前記傾斜度検出手段３６の傾斜角水平予測値、スロットル開度、車速等により補正条件が成立するか否かを判定する。

上述した傾斜度検出手段３６のＧセンサ更新条件の成立後にＴ１時間経過したか否かの判断（１１０）において、この判断（１１０）がＹＥＳの場合には、傾斜角水平予測値がＧセンサ取り込み値を越えているか、つまり、
傾斜角水平予測値＞Ｇセンサ取り込み値
であるか否かの判断（１１２）に移行し、判断（１１０）がＮＯの場合には、後述する制御用プログラムの終了（１２４）に移行する。

また、傾斜角水平予測値がＧセンサ取り込み値を越えているか、つまり、
傾斜角水平予測値＞Ｇセンサ取り込み値（「Ｇセンサ値」ともいう。）
であるか否かの判断（１１２）において、この判断（１１２）がＹＥＳの場合には、第１の補正量の算出処理（１１４）に移行し、判断（１１２）がＮＯの場合には、第２の補正量の算出処理（１１６）に移行する。

そして、第１の補正量の算出処理（１１４）においては、補正量を以下の式
補正量＝前回の補正量＋補正定数
により算出する。このとき、最大値を傾斜角水平予測値からＧセンサ取り込み値を減じた値、つまり、式
最大値＝傾斜角水平予測値−Ｇセンサ取り込み値
によって算出するとともに、補正量の初期値を
補正量の初期値＝０［Ｖ］
とする。

上述した第１の補正量の算出処理（１１４）の後に、前記補正手段３８により補正された傾斜度検出手段３６の検出値である補正後Ｇセンサ値を式
補正後Ｇセンサ値＝補正前Ｇセンサ値＋補正量
により算出する処理（１１８）に移行する。

更に、第２の補正量の算出処理（１１６）においては、補正量を以下の式
補正量＝前回の補正量＋補正定数
により算出する。このとき、最大値をＧセンサ取り込み値から傾斜角水平予測値を減じた値、つまり、式
最大値＝Ｇセンサ取り込み値−傾斜角水平予測値
によって算出するとともに、補正量の初期値を
補正量の初期値＝０［Ｖ］
とする。

上述した第２の補正量の算出処理（１１６）の後に、補正後Ｇセンサ値を式
補正後Ｇセンサ値＝補正前Ｇセンサ値−補正量
により算出する処理（１２０）に移行する。

そして、補正後Ｇセンサ値を算出する処理（１１８）及び（１２０）の後には、判定時間Ｔ１の初期化処理（１２２）を経て、制御用プログラムの終了（１２４）に移行する。

ここで、図４に示すタイムチャートについて説明する。

このタイムチャートは、加速度センサ（「Ｇセンサ」ともいう。）からなる前記傾斜度検出手段３６の取付誤差により実際の傾斜より上り坂方向に傾斜度検出手段３６の出力がオフセットしている場合の補正状態を示している。

時刻ｔ１まではＧセンサ補正条件が成立しておらず、センサ出力電圧Ｖ１によりエンジン自動停止、自動再始動の制御を行っている。

このとき、実施の水平位置の電圧はＶ４であり、エンジン自動停止判定センサ電圧閾（しきい）値（「エンジン自動停止許可閾値」ともいう。）がＶ３の場合は、この区間でエンジン自動停止を行うことができない。

そして、時刻ｔ１で車速、スロットル開度、車両加速度、予測加速度よりＧセンサ補正条件が成立すると、Ｇセンサ補正を開始する。

このとき、Ｇセンサ出力と実際の水平位置との差は、Ｖ１−Ｖ４であり、Ｖ１−Ｖ４を最大補正量として、Ｔ１周期毎に補正量を０からＶ１−Ｖ４に向かって補正係数により更新する。

また、時刻ｔ２でスロットル踏み込み、加速度等によりＧセンサ補正条件が不成立になった場合には、Ｇセンサ出力電圧Ｖ１から時刻ｔ２までの補正量Ｖ１−Ｖ２を減算した値Ｖ２でエンジン自動停止、自動再始動の制御を行う。

更に、時刻ｔ３でＧセンサ補正条件が成立すると、再度Ｇセンサ補正を開始する。このとき、補正量の初期値は、Ｖ１−Ｖ２であり、Ｔ１周期毎に補正量をＶ１−Ｖ２からＶ１−Ｖ４に向かって補正係数により更新する。

更にまた、時刻ｔ４では、補正後Ｇセンサ値がエンジン自動停止判定センサ電圧閾値Ｖ３を下回るために、以後のエンジン自動停止が可能となる。

そして、時刻ｔ５で補正量がＶ１−Ｖ４になるため、Ｇセンサ補正が終了し、補正後のＧセンサ値をＶ４として制御を行う。

これにより、前記傾斜度検出手段３６の車両への取付時における組付誤差により水平位置に正確に取り付けられない場合においても、傾斜度検出手段３６の値を前記補正手段３８によって補正することが可能なため、精度の高い車両の自動停止再始動制御の実施が可能であるとともに、前記傾斜度検出手段３６を車両に取り付ける際に、精度の高い特別な取付方法を用いる必要がなく、組付工数の削減にも貢献できる。

また、路面の傾斜角判定を加速度センサからなる前記傾斜度検出手段３６により行い、傾斜角によって前記エンジン２の自動停止及び自動再始動を行う車両において、車両の駆動力から算出した水平路を走行した際の予測加速度と車両の変化量から算出された実加速度とを用いて偏差を前記補正手段３８によって算出することにより、補正値を算出するのに、専用のセンサを設ける必要がないので、前記傾斜度検出手段３６の補正制御を実施するためのシステムが複雑化することがなく、製作が容易となって実用上有利である。

更に、前記補正手段３８による補正は、少なくとも車速、あるいはスロットル開度により補正を実施するかどうかが判定されることにより、補正値算出可能条件を設けたことによって、補正手段３８により算出される補正後の値の精度を高く保つことが可能である。

更にまた、前記エンジン２を駆動あるいはアシスト可能な電動発電機４を備えたことにより、このような電動発電機４を備えるエンジン２が搭載されるハイブリッド車両においても自動停止始動制御の実施が可能である。

なお、この発明は上述実施例に限定されるものではなく、種々の応用改変が可能である。

例えば、この発明の実施例においては、傾斜角の算出を行う傾斜度検出手段として、加速度センサ（「Ｇセンサ」ともいう。）を使用する構成としたが、この加速度センサの代わりに、傾斜センサを用いることも可能である。

また、この発明の実施例においては、図４からも明らかな如く、Ｇセンサ補正中に予め設定される補正定数によって補正すべく制御する構成を有しているが、Ｇセンサの補正開始時に、補正幅が大なる場合には、先ず補正定数を超える量だけスキップさせ、このスキップ後に通常のＧセンサ補正を行う特別構成とすることも可能である。

すなわち、Ｇセンサの補正開始時に、補正幅が大なる場合には、Ｇセンサ補正が停止されるまでに大なる時間を要することとなるため、このＧセンサ補正中の時間を短縮させるために、Ｇセンサの補正開始時に先ず補正定数を超える所定量だけスキップさせるものである。

さすれば、Ｇセンサの補正開始時にスキップ制御を行うとともに、このスキップ制御後に通常のＧセンサ補正を行うことにより、Ｇセンサ補正中の時間を短縮させることができ、補正制御が迅速且つ短時間に行われることとなり、燃費の向上に寄与し得る。

なお、スキップさせる量は、固定値することが可能であるとともに、各種信号や補正幅等に応じて増減可能な値とすることも可能である。

この発明の実施例を示す自動停止始動制御装置の制御用フローチャートである。 車両の自動停止始動制御装置の概略システム図である。 制御手段の制御の流れを説明する概略ブロック図である。 自動停止始動制御装置のタイムチャートである。

符号の説明

２ エンジン
４ 電動発電機
６ ロックアップ付トルクコンバータ
８ 自動変速機
１０ 差動機
１２ 車軸
１４ 駆動輪
１６ インバータ
１８ バッテリ
２０ インジェクタ
２２ 制御手段
２４ 車速センサ
２６ エンジン回転センサ
２８ タービン回転センサ
３０ スロットルセンサ
３２ ブレーキスイッチ
３４ シフト位置スイッチ
３６ 傾斜度検出手段
３８ 補正手段

Claims (1)

1. イグニッションキーを操作することなくエンジンを停止、あるいは始動させることが可能なエンジンを搭載した車両の自動停止始動制御装置であって、車両の傾斜度を検出する傾斜度検出手段と、少なくとも車速の変化量を用いて算出される補正量から前記傾斜度検出手段の検出値を補正する補正手段を備え、この補正手段により車両の駆動力から算出した予測加速度と車速の変化量から算出された実加速度とを用いて算出および補正された傾斜度検出手段の検出値に基づいて、前記エンジンの自動停止、あるいは自動再始動を実施するかどうかを判定する車両の自動停止始動制御装置において、少なくとも車速、あるいはスロットル開度により前記補正手段による補正を実施するかどうかを判定する一方、前記自動停止始動制御装置のバックアップ領域に前回の補正状態を継続するよう更新された補正量を記憶し、更新された補正量を、前記予測加速度と前記実加速度とを用いて算出した偏差を最大補正量として 前記判定からの経過時間であって補正量の更新毎に初期化される所定周期Ｔ１毎に補正定数ずつ前回の補正量を更新することを特徴とする車両の自動停止始動制御装置。

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