JP4573731B2 - アイドリング運転制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載されるエンジンのアイドリング運転制御方法に関する。

従来、信号等で車両が停止しているとき、燃費向上を図るべく、エンジンの運転を自動的に停止させるとともに、発進時にエンジンを自動的に再始動させて円滑に発進させるようにした、いわゆるアイドリングストップ制御なる手法が各種提案されている。

このようなアイドリングストップ制御は、エンジン停止条件が満たされたと判定された際、具体的には、パーキングブレーキが作動している場合、シフトポジションがニュートラルポジション又はパーキングポジションにある場合、又は車両が停止している状態でブレーキペダルが踏まれていて、ブレーキペダルの操作量を示すブレーキ液圧が所定の閾値以上である状態が車両停止後所定時間以上継続している場合に行うようにしている。（例えば、特許文献１及び２を参照。）
特開平１１−２７０３７８号公報 特開２００３−２６０９６０号公報

しかして、エンジンだけでなくモータをも利用して駆動するハイブリッド車両においては、モータの出力が通常のエンジンのみを利用して駆動する車両に用いられるスタータよりも大きく、特にトルクコンバータを有する自動変速機を備えた車両においては、シフトポジションをいわゆるＤレンジとしたままエンジンを停止しても、前記モータの駆動力を利用してエンジンを再起動できる。この点に着目して、車両が走行中であっても、車両を停止させる意志があると判断できる状況においてエンジンを停止するアイドルストップ制御が考えられている。車両を停止させる意志があると判断できる状況の具体的な一例として、車速が所定値以下であること、アクセルペダルが操作されていないこと、及びブレーキペダルの操作量を示すブレーキ液圧が所定の閾値以上であることを全て満たしていることが挙げられる。

しかして、特に運転熟練者においては、車両が減速を開始してから停止するまでの間に、ブレーキペダルの操作量を少なくし、よりスムーズに車両を停止させようとすることがよくある。その際、上述したようなアイドルストップ制御を行うと、ブレーキ液圧が前記閾値未満であり、車両を停止させる意志があると判断できる状況ではないと判定されてアイドルストップ制御が中止されることが起こりうる。すなわち、アイドリングストップ制御による燃費節約の効果が思うように得られないことが起こり得る。

本発明は、このような課題を解決し、より効果的にアイドリングストップ制御による燃費節約の効果を得ることができるようにすべく構成するものである。

すなわち本発明に係るアイドリング運転制御方法は、少なくともブレーキ液圧が所定の閾値よりも高いことを示すブレーキ液圧条件を含むエンジン停止条件を満たしていると判定した際にエンジンの停止を許可する制御を行うアイドリング運転制御方法であって、車速が所定値を下回ってから、車両が停止し車両停止後所定時間が経過するまでの時間帯中、前記ブレーキ液圧条件の閾値を他の時間帯における閾値よりも低下させていることを特徴とする。

このようなものであれば、運転者が車両を停止させるべく操作を行った際に、車速が所定値を下回った後、ブレーキペダルの操作量を少なくしてブレーキ液圧を低下させても、車速が所定値を下回ってから、車両が停止し車両停止後所定時間が経過するまでの時間帯中、前記ブレーキ液圧条件の閾値を低下させているので、車両を減速させて停止させ、車両停止後所定時間が経過するまで一貫してエンジン停止条件を満たすようにできる。すなわち、より確実にアイドリングストップ制御を行い、より効果的にアイドリングストップ制御による燃費節約の効果を得ることができる。

本発明に係るアイドリング運転制御方法によれば、車速が所定値を下回ってから、車両が停止し車両停止後所定時間が経過するまでの間、エンジン停止条件を満たすための前記ブレーキ液圧条件の閾値を低下させることにより、車両が減速を開始してから停止するまでの間にブレーキ操作量を少なくしても、一貫してエンジン停止条件を満たすようにできる。従って、よりアイドリングストップ制御を行い、より効果的にアイドリングストップ制御による燃費節約の効果を得ることができる。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。

本実施形態に係るアイドリング運転制御方法は、図１に示すような走行駆動用のエンジン１及び走行駆動用のモータ２を有する駆動手段たる駆動ユニットＫＵと、この駆動ユニットＫＵを制御する制御装置７とを具備するハイブリッド自動車のエンジン１を制御する方法である。

前記駆動ユニットＫＵは、前記エンジン１と、前記モータ２とを、一体回転するように直結して形成している。すなわち、前記エンジン１の出力軸１ａに直結した状態に前記モータ２のロータ２ａを同一軸心で一体回動するように連結している。そして、これらの動力により左右の車輪３を駆動して走行するようにしている。

前記モータ２は、エンジン１の作動が停止している状態においてその出力軸１ａに対して駆動力を与えエンジン１を始動させる機能を有するとともに、エンジン１の始動後、出力軸１ａに対してエンジン回転方向と同方向の駆動力を与えてトルクアシストを行う力行状態と、前記出力軸１ａから駆動力を与えられて発電を行う回生状態とに切替可能に構成している。すなわち、エンジン１が作動している際に、出力軸１ａに対してモータ２がエンジン回転方向と同方向にトルクを出力させる動作を実行することで駆動ユニット全体ＫＵとして所望の出力を供給するようにしつつエンジン１の燃料消費量を低減すべくトルクアシストを行うようにしている。また、アクセルペダル８が踏まれていない状態であってバッテリー４の充電量が少ない場合には、モータ２を回生状態として、このモータ２が前記出力軸１ａから駆動力を与えられて発電し、得られた電力をバッテリー４に充電するようにしている。

また、本実施形態に係る車両の制動は、ブレーキペダル９、このブレーキペダル９に接続したマスターシリンダ１０、及びこのマスターシリンダ１０に接続され油圧により駆動され車輪３を制動するブレーキディスク１１を少なくとも有するブレーキ装置により行うようにしている。すなわち、ブレーキペダル９が操作された際に、操作力を受けてマスターシリンダ１０からブレーキディスク１１を駆動するためのブレーキ液圧を供給するようにしている。前記ブレーキ液圧は、ブレーキペダル９の操作量が大きくなるにつれ増大する。

前記駆動ユニットＫＵの動力は、自動変速機５に伝え、この自動変速機５により変速された後に差動機構６を介して左右の車輪３に伝えるようにしている。前記自動変速機５は、従来の自動車に用いられているトルクコンバータ付き自動変速機として周知のものと同様の構成を有する。また、前記差動機構６も、従来の自動車に用いられているものとして周知のものと同様の構成を有する。

一方、前記制御装置７は、図２に概略的に示すように、中央演算処理装置１２と、内部メモリ１３と、入力インタフェース１４と、出力インタフェース１５とを具備してなるマイクロコンピュータシステムを主体に構成されている。入力インタフェース１４には、アクセルペダル８の操作量θを検知するためのアクセル状態センサ１６から出力されるアクセル操作量信号ａ、マスターシリンダ１０に接続したブレーキ液圧ｐを検知するための液圧センサ１７から出力される液圧信号ｂ、車速ｖを検出するための車速センサ１８から出力される車速信号ｃ、バッテリー４から出力される該バッテリーの充電量Ｅを示す充電量信号ｄが少なくとも入力される。一方、出力インタフェースからは、エンジン１の燃料噴射弁１９に対して燃料噴射信号ｅが、またエンジン１の点火プラグ２０に対してイグニションパルスｆが、さらにモータ２に対してトルクアシスト量を示す出力制御信号ｇが少なくとも出力される。

また、運転者が車両を停止させる操作を行う際には、アクセルペダル８の踏み込み操作を解除し、アクセルペダル８の操作量θを０とした後、ブレーキペダル９を操作する。その際、アクセルペダル８の操作量θが０となり、ブレーキペダル９が操作されると車速ｖが徐々に低下していく。そこで、本実施形態では、第１の所定値ｖ１を下回る車速ｖに対応する前記車速信号ｃが出力されていること（以下、車速条件と称する）、アクセルペダル８の操作量θが０であることに対応する前記アクセル操作量信号ａが出力されていること（以下、アクセルペダル操作量条件と称する）、再発進を行うために必要な充電量Ｅ１より大きいバッテリー４の充電量Ｅに対応する充電量信号ｄが出力されていること（以下、充電量条件と称する）、及び所定の閾値ｐｓよりも高いブレーキ液圧ｐを示す液圧信号ｂが出力されていること（以下、ブレーキ液圧条件と称する）が全て満たされた際にエンジン停止条件が成立したものとしている。そして、前記制御装置７には、エンジン停止条件が成立しているか否かを判定するアイドリングストップ判定プログラム、及びエンジン停止条件が成立している場合にエンジン１の運転を停止させるべく制御を行うアイドリングストップ制御プログラムを内蔵している。前記アイドリングストップ判定プログラムは、イグニッションスイッチ（図示略）がＯＮになるごとに起動するようにしている。また、アイドリングストップ制御プログラムは、前記アイドリングストップ判定プログラムにおいてエンジン停止条件が成立していると判定された際に起動し、アイドリングストップ制御として従来周知の制御を行う。なお、前記第１の所定値ｖ１は、減速後停車する可能性があると思われる速度、例えば３０ｋｍ／ｈに設定している。

しかして、前述したように運転熟練者においては車両が減速を開始してから停止するまでの間にブレーキペダル９の操作量を少なくする運転操作を行うことが多いが、本実施形態ではこの運転操作が行われた場合であっても、一貫してエンジン停止条件が成立しているようにすべく、前記第１の所定値ｖ１より低い第２の所定値ｖ２をさらに下回る車速ｖに対応する前記車速信号ｃが出力されてから、車両が停止し車両停止後所定時間継続するまでの時間帯（以下、停止前後時間帯と称する）中、ブレーキ液圧条件の閾値ｐｓを、停止前後時間帯以外における閾値ｐｓよりも低下させている。本実施形態では、停止前後時間帯以外の時間帯における閾値ｐｓを第１の閾値ｐ１、停止前後時間帯における閾値ｐｓを前記第１の閾値ｐ１より低い所定値である第２の閾値ｐ２に設定している。すなわち、前記停止前後時間帯中は、ブレーキ液圧ｐが前記第１の閾値ｐ１以下であっても、第２の閾値ｐ２より高ければ、エンジン停止条件が成立するようにしている。なお、前記第２の所定値ｖ２は、本実施形態では多くの運転者が上述したブレーキペダル９の操作量を少なくする運転操作を行う際の速度から経験的に算定された値、例えば４ｋｍ／ｈに設定している。また、前記第２の閾値ｐ２は、車速ｖが前記第２の所定値ｖ２程度である場合に車両を停止可能な最低限のブレーキ液圧ｐ近傍に設定している。

ここで、アイドリングストップ判定プログラムによる制御の手順をフローチャートである図３を参照しつつ以下に示す。

まず、ステップＳ１において、前記車速条件、前記アクセルペダル操作量条件、及び前記充電量条件が全て満たされているか否かを判定する。前記車速条件、前記アクセルペダル操作量条件、及び前記充電量条件が全て満たされている場合は、ステップＳ２に進む。一方、前記車速条件、前記アクセルペダル操作量条件、及び前記充電量条件のうち一つでも満たされていない場合には、ステップＳ９に進む。

その後、ステップＳ２において、前記第２の所定値ｖ２を下回る車速ｖに対応する前記車速信号ｃが出力されているか否かを判定する。前記第２の所定値ｖ２を下回る車速ｖに対応する前記車速信号ｃが出力されている場合は、ステップＳ３に進む。一方、そうでない場合には、ステップＳ５に進む。

ステップＳ３では、車両が停止しているか、すなわち車両停止状態（ｖ＝０）に対応する前記車速信号ｃが出力されているか否かを判定する。車両停止状態（ｖ＝０）に対応する前記車速信号ｃが出力されている場合は、ステップＳ４に進む。一方、そうでない場合には、ステップＳ６に進む。

ステップＳ４では、車両が停止してから所定時間Ｔが経過しているか否かを判定する。車両が停止してから所定時間Ｔが経過している場合は、ステップＳ５に進む。一方、そうでない場合、すなわち車両が停止してから所定時間Ｔ以内である場合には、ステップＳ６に進む。

ステップＳ５においては、ブレーキ液圧条件の閾値ｐｓを前記第１の閾値ｐ１に設定する。それから、ステップＳ７に進む。

一方、ステップＳ６においては、ブレーキ液圧条件の閾値ｐｓを前記第２の閾値ｐ２に設定する。それから、ステップＳ７に進む。

ステップＳ７においては、ブレーキ液圧条件が満たされているか否か、すなわち閾値ｐｓより高いブレーキ液圧ｐに対応する液圧信号ｂが出力されているか否かを判定する。ブレーキ液圧条件が満たされている場合は、ステップＳ８に進む。一方、ブレーキ液圧条件が満たされていない場合には、ステップＳ９に進む。

ステップＳ８では、エンジン１の停止を許可する。すなわち前記アイドリングストップ制御として周知の処理を行うことを許可する。そして、ステップＳ１に戻る。

ステップＳ９では、エンジン１の停止を許可しない。すなわちアイドリングストップ制御として周知の処理を行うことを許可せず、エンジン１の運転を続行させる。そして、ステップＳ１に戻る。

ここで、前記充電量条件が満たされている、すなわちバッテリーの充電量Ｅが再発進を行うのに必要な充電量Ｅ１以上である場合において、運転者が車両を停止させるべく、前記アクセルペダル操作量条件を満たすようにする、すなわちアクセルペダル８を操作していない状態にし操作量θを０とするとともに、前記ブレーキ液圧条件が満たされるようにした際に、すなわちブレーキ液圧ｐが前記第１の閾値ｐ１を上回る程度にブレーキペダル９を踏んだ際に行う具体的な制御を図４を参照しつつ説明する。なお、前記図４は、共通の経過時間を横軸とし、車速ｖ、ブレーキ液圧ｐ、及びアイドリングストップ制御の許可の有無をそれぞれ縦軸に示して、これら車速ｖ、ブレーキ液圧ｐ、及びアイドリングストップ制御の許可の有無の状態の経時変化を示す図である。また、前記図４では、アイドリングストップ制御が許可されていることをアイドリングストップＯＮ、アイドリングストップ制御が許可されていないことをアイドリングストップＯＦＦと表記している。さらに、前記図４には、ブレーキ液圧条件中の閾値ｐｓを一点鎖線により示している。

まず、車速ｖが第１の所定値ｖ１まで減速する以前の時間帯、すなわち前記図４における時刻Ｔ１以前の時間帯では、前記ステップＳ１→Ｓ９の制御を順次行う。この時間帯では、第１の所定値ｖ１以上の車速ｖに対応する車速信号ｃが出力されているので、ステップＳ１の処理において車速条件が満たされていないと判定し、ステップＳ９の処理を行う、すなわちアイドリングストップ制御を許可せずエンジン１の運転を続行するようにしている。

次いで、車速ｖが第１の所定値ｖ１まで減速してから第２の所定値ｖ２まで減速するまでの時間帯、すなわち前記図４における時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの時間帯では、前記ステップＳ１→Ｓ２→Ｓ５→Ｓ７→Ｓ８の制御を順次行う。図４に示す運転では、上述したように前記車速条件、前記アクセルペダル操作量条件、及び前記充電量条件は全て満たされているとともに、ブレーキ液圧ｐが第１の閾値ｐ１より高い、すなわち第１の閾値ｐ１より高いブレーキ液圧ｐに対応する液圧信号ｂが出力されているので、ステップＳ７により前記ブレーキ液圧条件も満たされていると判断され、アイドリングストップ制御が許可される。

その後、車速ｖが第２の所定値ｖ２まで減速してから車両が停止する、すなわち車速ｖが０になるまでの間の時間帯、すなわち前記図４における時刻Ｔ２から時刻Ｔ３までの時間帯では、前記ステップＳ１→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ６→Ｓ７→Ｓ８の制御を順次行う。図４に示す運転では、上述したように前記車速条件、前記アクセルペダル操作量条件、及び前記充電量条件は全て満たされている。また、車速ｖが０ではなく前記第２の所定値ｖ２は下回っているので、ステップＳ６の処理によりブレーキ液圧条件中の閾値ｐｓは第２の閾値ｐ２に設定されている。そして、ブレーキ液圧ｐが第１の閾値ｐ１以下となることはあっても、一貫して第２の閾値ｐ２よりは高い、すなわち第２の閾値ｐ２よりは高いブレーキ液圧ｐに対応する液圧信号ｂが出力されている。すなわち、この時間帯中のブレーキ液圧条件中の閾値ｐｓより高いブレーキ液圧ｐに対応する液圧信号ｂが出力されている。従って、ステップＳ７により前記ブレーキ液圧条件も満たされていると判断され、アイドリングストップ制御が許可される。

それから、車両が停止してから所定時間Ｔが経過するまでの時間帯、すなわち前記図４における時刻Ｔ３から時刻Ｔ４までの時間帯では、前記ステップＳ１→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ４→Ｓ６→Ｓ７→Ｓ８の制御を順次行う。図４に示す運転では、上述したように前記車速条件、前記アクセルペダル操作量条件、及び前記充電量条件は全て満たされている。さらに、ブレーキ液圧ｐが第２の閾値ｐ２よりは高く、第２の閾値ｐ２よりは高いブレーキ液圧ｐに対応する液圧信号ｂが出力されている。すなわち、この時間帯中のブレーキ液圧条件中の閾値ｐｓより高いブレーキ液圧ｐに対応する液圧信号ｂが出力されている。従って、ステップＳ７により前記ブレーキ液圧条件も満たされていると判断され、アイドリングストップ制御が許可される。

その後、車両が停止してから所定時間Ｔが経過した後の時間帯、すなわち前記図４における時刻Ｔ４以降の時間帯では、前記ステップＳ１→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ４→Ｓ５→Ｓ７→Ｓ８の制御を順次行う。図４に示す運転では、上述したように前記車速条件、前記アクセルペダル操作量条件、及び前記充電量条件は全て満たされている。さらに、ブレーキ液圧ｐが第１の閾値ｐ１より高い、すなわち第１の閾値ｐ１より高いブレーキ液圧ｐに対応する液圧信号ｂが出力されているので、ステップＳ７により前記ブレーキ液圧条件も満たされていると判断され、アイドリングストップ制御が許可される。

従って、本実施形態に係るアイドリング運転制御方法により、前記停止前後時間帯中、すなわち時刻Ｔ２から時刻Ｔ４までの時間帯中、ブレーキ液圧条件の閾値ｐｓを第１の閾値ｐ１から第２の閾値ｐ２に低下させているので、車速ｖが第１の所定値ｖ１まで減速してから車両が停止するまで、また、車両が停止してからも、図４には示していないが車両を再発進させるべくブレーキペダルを踏んだ状態を解除するまでの間一貫してアイドリングストップ制御を許可し、一貫してエンジン１を停止させておくことができる。

以上のように、本実施形態では、前記停止前後時間帯中、すなわち車速ｖが前記第２の所定値ｖ２を下回ってから、車両が停止し車両停止後所定時間Ｔが経過するまでの時間帯中、エンジン停止条件を成立させるためのブレーキ液圧条件中の閾値ｐｓを前記第１の閾値ｐ１から前記第２の閾値ｐ２に低下させるので、スムーズな運転を行うべく車両が減速を開始してから停止するまでの間にブレーキ操作量を小さくし、ブレーキ液圧ｐが前記第１の閾値ｐ１以下となっても、ブレーキ液圧ｐが前記第２の閾値ｐ２より高ければ、ブレーキ液圧ｐがブレーキ液圧条件中の閾値ｐｓを上回るので、エンジン停止条件を成立させることができる。従ってより確実にアイドリングストップ制御を許可させ、より効果的にアイドリングストップ制御による燃費節約の効果を得ることができる。

なお、本発明は以上に述べた実施の形態に限られない。

例えば、車両が停止してから前記所定時間継続した後は、前記充電量条件及び前記アクセルペダル操作量条件が満たされている場合に前記エンジン停止条件が成立していると判定するようにしてもよい。このような制御を行うようにしても、車両を再発進させようとしない限りアクセルペダルは踏まれないので、運転者が車両を再発進させるべくアクセルペダルを踏むまで、一貫してアイドルストップ制御を許可しエンジン停止状態を継続できる。

また、上述した実施形態において、アクセルペダル８の操作量θを検知するためのアクセル状態センサ１６から出力されるアクセル操作量信号ａに替えて、スロットルバルブの開度を示すスロットルバルブ開度信号、ないしスロットルバルブが全閉状態であるか否かを検知するアイドリング検知信号を利用してエンジン停止条件を満たしているか否かを判定してもよい。すなわち、前記アクセル操作量条件に替えて、スロットルバルブが全閉状態であることを示すスロットルバルブ開度信号ないしアイドリング検知信号が制御装置７に出力されていることを示すスロットルバルブ全閉条件をエンジン停止条件に含めるようにしてもよい。

さらに、上述した実施形態において、車速条件を成立させるための車速ｖの上限である第１の所定値ｖ１は、必ずしも閾値ｐｓを変更させる条件を成立させるための車速ｖの上限である第２の所定値ｖ２を上回る必要はなく、前記第２の所定値ｖ２と等しい値に設定してもよい。

その他、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々に変更してよい。

本発明の一実施形態に係る車両を示す概略図。 同実施形態に係る制御装置を示す概略図。 同実施形態に係る制御装置が行う処理を示すフローチャート。 同実施形態に係る作用説明図。

符号の説明

１…エンジン
７…制御装置
ｐ…ブレーキ液圧
ｐ１…第１の閾値
ｐ２…第２の閾値

Claims (1)

1. 少なくともブレーキ液圧が所定の閾値よりも高いことを示すブレーキ液圧条件を含むエンジン停止条件を満たしていると判定した際にエンジンの停止を許可する制御を行うアイドリング運転制御方法であって、
   車速が所定値を下回ってから、車両が停止し車両停止後所定時間が経過するまでの時間帯中、前記ブレーキ液圧条件の閾値を他の時間帯における閾値よりも低下させていることを特徴とするアイドリング運転制御方法。

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