JP4688935B2 - 「ストップアンドスタート」モードでの自動車の動作を制御するために、排出汚染ガスの閾値を特定する方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動車の停止直前及びその停止中にエンジンを停止させた後、最初の運転手の要求によりエンジンを瞬時に再スタートさせるストップアンドスタートモード動作を制御するために、汚染ガスの排出閾値を特定する方法に関する。

ストップアンドスタートシステム（ＳＴ）は、車両の停止直前及び停止中に（交通信号、交通渋滞など）エンジンを停止させるシステムである。このシステムは、運転手が前進を意図してブレーキペダルを解除すると直ちに、自動的に且つ瞬時に再始動させる。
排出閾値は、例えばＥＯＢＤにより規定された閾値とすることができる。ＥＯＢＤ（欧州車載コンピュータ診断装置）は、ユーロ３基準に準じる欧州の規制である。ＥＯＢＤは、閾値の超過に起因して汚染物質の制御に影響するあらゆる欠陥を、チェックエンジンライトを介して運転手に警告することを目的としている。ＥＯＢＤは、エンジン制御コンピュータに統合された監視プログラムであり、二つの主な機能、即ち、車両の汚染物制御装置の故障を検出する機能と、運転手が車両を修理できるように、排出閾値の超過に繋がる故障を運転手に警告する機能を有する。

ＥＯＢＤに関係するリスクは、サイクルの途中で再スタートの回数が増えることであり、これはＯＢＤ（「車載コンピュータ診断装置」）の排出閾値の超過を招きうる。新しいストップアンドスタートシステム機能の開発により、エンジンは、一のＭＶＥＧサイクルにつき、即ち、実際には現行の欧州基準に基づく欧州車の公認サイクルにつき、１２回に亘り停止及び始動する。

本発明の目的は、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘのような汚染ガスの排出に及ぼす、これらの停止／再スタートの影響を低減することにある。
この機能に問題があることにより排出値が異常に高くなる場合、車両が「グロス汚染源（gross polluters）」閾値を超える前に、ストップアンドスタート機能を停止することが推奨される。

この目的を達成するために、本発明の方法は、
（ａ）再スタートの度に、注入される燃料の量を計算すること、
（ｂ）注入された燃料の量と燃料の名目必要量との差を計算し、結果として得られた量を、注入されたが燃焼しない燃焼の量を表わすものとみなすこと、
（ｃ）前記注入されたが燃焼しない量を、走行距離に基づいて所定の閾値と比較すること、
（ｄ）前記注入されたが燃焼しない量が所定の閾値を上回るかどうかに基づいて、ストップアンドスタートモード動作を停止させるか、又は停止させないこと
を含む。

本発明の好ましい実施形態によれば、注入されたが燃焼しない燃料の量は反復合算によって計算され、点火キーによる二回のエンジン再スタートの間の一連の再スタートについて、注入されたが燃焼しない燃料量の合計を計算する。
本発明の好ましい実施形態によれば、走行距離カウンターがゼロに戻る度に、前記注入されたが燃焼しない燃料量の合計値は、当該合計値から所定の閾値を差し引くことにより得られた値が正である場合にはこの差に再度初期設定され、前記差が負である場合にはゼロに再初期設定される。

好適には、本方法は、少なくとも三つの運転サイクルに亘って繰り返され、
注入されたが燃焼しない燃料の量が所定の閾値を超える度に当該燃料量を記録するステップ、及び
前記燃料の量が三つの運転サイクルに亘って前記閾値を超過する場合、欠陥コードを発行するステップ
を更に含む。

本発明の他の特徴及び利点について、添付の非限定的な図面を用いて更に詳細に説明する。

ＯＢＤ排出閾値を超える結果を招きうる、公認サイクル中に再スタートを繰り返すことに起因する異常プロセスを特定するために、再スタート品質インジケータが次のように定義される。基準値と比較した、この再スタートインジケータのレベルに応じて、エンジンは、ストップアンドスタートモードで動作できるか、又は動作できない。
本発明の原理によれば、再スタートの度に、注入された燃料の量を計算し、燃料の名目必要量と比較する。これらの二つの量の差は、注入されたが燃焼せず、最終的に排気されるガソリンとみなされる。次に、この量を、走行距離に対する未燃焼の炭化水素（ＨＣ）のレベルの「グロス汚染源（gross polluters）」の制限値と比較する。この比較に基づき、後述で説明するように、ストップアンドスタート機能を停止するか又は停止しない。

点火キーによる二回の始動の間の各々サイクルは、１、２、．．、ｉ、．．．と表すことができる一連のスタート−再スタートを有する。
最初に、（再）始動中に注入されたガソリンの量の合計（Ｔ_ｉｎｊ）を計算する（単位：グラム）。この値から、名目量Ｍ_ｎｏｍを差し引く。これは（再）始動に必要な水温の関数である。これにより、注入されたが燃焼しなかったガソリンの量（Ｔｉ）は、
Ｔｉ ＝ （ＬＴ_ｉｎｊ） − Ｍ_ｎｏｎ
のように導かれる。
Ｔｉの値は０を下回らないことに注意されたい。

（再）始動ごとに、これらの未燃焼ガス値（Ｔｉ）を合計するカウンターを増分だけ増加させる。このカウンター「合計Ｔｉ」は、キーによる始動点火ごとに０に初期設定される。
合計Ｔｉ ＝ ＬＴｉ（再スタート時）
次に、キーによる始動以降の「走行距離」の値を取得する。

下記の不等式が満たされる場合、ストップアンドスタート機能を停止する。
合計Ｔｉ ＞ 閾値_ＥＯＢＤ
テンプレート「ＥＯＢＤ閾値」は、三つの較正可能なパラメータ、即ち、Ｉｎｉｔ_ＥＯＢＤ、Ｄｉｓｔ_ＥＯＢＤ、勾配_ＥＯＢＤによって定義される。このテンプレートは、前記走行距離の関数として図１のグラフのように表わされる。

図１に示すように、この曲線は、最初の始動後にも、ストップアンドスタートを許容するように意図した初期平坦部分を有する。この部分は、縦軸又はＥＯＢＤ閾値軸上の「Ｉｎｉｔ_ＥＯＢＤ」と、横軸又は走行距離軸上の「Ｄｉｓｔ_ＥＯＢＤ」とによりパラメータ化されている。次に、勾配（勾配_ＥＯＢＤ）により、ＥＯＢＤ標準の基準を確実に満たすことが可能となっている。勾配_ＥＯＢＤの値は、座標Ｉｎｉｔ_ＥＯＢＤとＤｉｓｔ_ＥＯＢＤとのパラメータ化ポイントに原点Ｏを接合する直線部分の値である。原点Ｏは、点火キーによる始動に対応している。
次に図２に示すように、カウンター「合計Ｔｉ」は、走行距離カウンターが０に戻ると、即ちＤ１、Ｄ２などにおいて、再初期化される。合計Ｔｉの値は、点線で示す階段状の曲線で表されている。その値は、値０ではなく、最大走行距離におけるカウンター「合計Ｔｉ」とテンプレート「閾値_ＥＯＢＤ」との差に再初期設定される。前記テンプレートの値は図２の実線で表されている。再初期設定値は常に正である（再初期設定直前に正の「汚染蓄積」があったとしても考慮しない）。

従って、図２に示すように、矢印Ｆ１で示す初回再初期設定において、カウンターの「合計Ｔｉ」は値Ａに再初期設定され、それは、第一の最大走行距離Ｄ１における合計Ｔｉの値と閾値_ＥＯＢＤの値との差と同じ値Ａに対応している。矢印Ｆ２で示す二回目の再初期設定では、合計Ｔｉの値とテンプレート閾値_ＥＯＢＤとの差Ｂが負なので、合計ＴｉはＤ２においてゼロに再初期設定される（第二の最大走行距離）。
合計Ｔｉの値が閾値_ＥＯＢＤの値を上回る場合、ストップアンドスタート機能は、合計Ｔｉの値が閾値_ＥＯＢＤの値未満に戻ると直ちに再起動される。この部分で定義された閾値の全てが較正可能であることに注意されたい。この機能は、ＯＢＤ閾値の超過が発生する前にストップアンドスタート機能を停止するように較正される。

「合計Ｔｉ」の値は、閾値_ＥＯＢＤの値を超えると直ちに欠陥と認識されるが、この欠陥は、三つの連続する運転サイクルの最後まで確認されない。欠陥コードが記録されるが、異常インジケータライト「ＭＩＬ」は点灯しない。

点火キーによって点火スイッチが起動されてからの走行距離の関数として、ＥＯＢＤ（「ＥＯＢＤ閾値」テンプレートとも呼ぶ）に基づく排出閾値を表すグラフである。 本発明による再スタート品質インジケータのパラメータレベルの、時間の経過に伴う変化を表すグラフであり、このパラメータレベルにより、エンジンをストップアンドスタートモードに置くかどうかが制御される。

Claims (2)

1. 自動車の停止直前に及び停止中にエンジンを停止するストップアンドスタートモード動作を制御するため、汚染ガスの排出閾値を特定する方法であって、
   −点火キーによる二回のエンジンの停止の間の一連の再スタートの度に、注入される燃料の量を計算するステップ、
   −各再スタートについて、注入された燃料の量と水温の関数である燃料の名目必要量との差を計算し、注入されたが燃焼しない燃料の量の合計を前記差の反復合算によって計算するステップ、
   −前記注入されたが燃焼しない燃料の量の合計を、走行距離に基づいて所定の閾値と比較するステップ、及び
   −前記注入されたが燃焼しない燃料の量の合計が前記所定の閾値を上回るかどうかに基づいて、ストップアンドスタートモード動作を停止するか、又はしないステップ
   を特徴とする方法。
2. 走行距離カウンターがゼロに戻る度に、注入されたが燃焼しない燃料量の合計の値を、再初期設定直前の前記合計値から前記所定の閾値を差し引いて得た値が正である場合にはこの差に再初期設定し、前記減算による値が負である場合にはゼロに再初期設定することを特徴とする、請求項１に記載の方法。

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