JP5516883B2 - 車両の自動停止制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の自動停止制御装置に係り、特に、車両停止時、所定の自動停止条件が成立するとエンジンを自動停止させる車両の自動停止制御装置に関する。

燃費の低減、ＣＯ₂の排出量の抑制などを図るため、交差点などでの車両の停止時、所定の自動停止条件が成立したときにエンジンを自動的に停止させ、その後、再発進時に所定のエンジン再始動条件が成立したときにエンジンを再始動させる、いわゆる、アイドルストップ車両が知られている。

特許文献１には、自動停止前提条件が成立した後、運転者のフットブレーキの踏力に応じた所定の待機時間を経てエンジンを自動停止させることにより、運転者の意思を反映したエンジンの自動停止のタイミングを得るようにしたエンジン停止制御装置が開示されている。

特開平１１−３２４７５５号公報

ここで、上述した所定の自動停止条件に、例えば、エンジン水温やバッテリー状態などが含まれる場合、エンジンは、車両停止後、これらの温度や状態が所定の条件を満たしたとき（条件が成立したとき）に、自動停止する。特に、スタータモータで再始動するアイドルストップ車両や、また、気筒内に直噴燃料を噴射すると共に点火により再始動時を行うが、その再始動の際、フェイルセーフのためにスタータモータを瞬間的に動かす直噴エンジンのアイドルストップ車両においては、そのようなスタータモータを使用する頻度が高くなり、バッテリーの電力消費量は増加するので、停車後、アイドリング時に発電してバッテリーを充電し、バッテリーの電圧が所定のしきい値を超えたときに自動停止するようにしている。

ところが、このようなバッテリーの充電時間に代表されるように、車両の停止後、所定の自動停止条件が成立するまでに、例えば、３０秒前後など比較的時間がかかることがあり、車両停止後すぐに自動停止しない場合がある。このような停車後の自動停止するまでの時間、即ち、エンジンがアイドリングしている時間が一定の時間を超えると、ドライバーを含む乗員の多くは、「交差点などで車両は停止したもののエンジンは自動停止しないのだろう」と感じる。従って、そのような車両停止後の空いた時間の後、自動停止条件が成立してエンジンを自動停止すると、エンジンは自動停止しないと感じていた乗員は違和感を感じることがある。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、車両停止後の空いた時間の後にエンジンが自動停止されることによる乗員の違和感を抑制することが出来る車両の自動停止制御装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明は、車両停止時に所定の自動停止条件が成立するとエンジンを自動停止させる車両の自動停止制御装置であって、車両停止後、所定期間が経過したか否かを判定する車両停止期間判定手段と、車両停止後、車両停止期間判定手段により所定期間が経過したと判定されるまでの間に所定の自動停止条件が成立しなかったとき、その後に所定の自動停止条件が成立しても、停車中のエンジンの自動停止を禁止する自動停止禁止手段と、車両停止期間判定手段により所定期間が経過したと判定された後、所定の自動停止条件が成立したことを乗員に報知する報知手段と、この報知手段による報知後、乗員の自動停止を要求する所定の操作が検出された場合、自動停止が禁止されているエンジンの自動停止を許容する自動停止許容手段と、を有することを特徴としている。
このように構成された本発明においては、車両停止後、所定期間内に所定の自動停止条件が成立しなかったとき、その後に所定の自動停止条件が成立しても、停車中のエンジンの自動停止が禁止されるので、車両停止後の空いた時間の後にエンジンが自動停止されることによる乗員の違和感を抑制することが出来る。
さらに、エンジンの自動停止準備完了状態が報知され、それに対して乗員が応えた場合にエンジンの自動停止が許容されるため、乗員の違和感を抑制しつつ自動停止を行うことが出来、また、自動停止により燃費向上を図れる。

上記の目的を達成するために本発明は、乗員の自動停止を要求する所定の操作は、ブレーキの踏み込み操作である。
このように構成された本発明においては、乗員の自動停止を望むブレーキ操作時にエンジンの自動停止を許容するため、乗員の違和感を抑制しつつエンジンの自動停止を行うことが出来、燃費向上を図れる。

本発明において、好ましくは、乗員の自動停止を要求する所定の操作は、変速機のシフトレンジを走行レンジから非走行レンジにシフトする操作である。
このように構成された本発明においては、乗員の自動停止を望む非走行レンジへのシフト操作時にエンジンの自動停止を許容するため、乗員の違和感を抑制しつつ自動停止を行うことが出来、燃費向上を図れる。

本発明において、好ましくは、乗員の自動停止を要求する所定の操作は、空調装置をオン状態からオフ状態にする操作である。
このように構成された本発明においては、乗員の自動停止を望む空調装置のオフ操作時にエンジンの自動停止を許容するため、乗員の違和感を抑制しつつ自動停止を行うことが出来、燃費向上を図れる。

本発明において、好ましくは、乗員の自動停止を要求する所定の操作は、ステアリングを非中立位置から中立位置に変更する操作である。
このように構成された本発明においては、乗員の自動停止を望むステアリングの中立位置への操作時にエンジンの自動停止を許容するため、乗員の違和感を抑制しつつ自動停止を行うことが出来、燃費向上を図れる。

本発明において、好ましくは、自動停止禁止手段によるエンジンの自動停止の禁止、及び／又は、上記自動停止許容手段によるエンジンの自動停止の許容は、変速機のシフトレンジが走行レンジ位置にあるときに実行される。
このように構成された本発明においては、駆動力（クリープ力）の変化があり、また、動力系を介して車室に振動等が伝達され易い、エンジンと動力系が連結された走行レンジにおいて、より効果的に乗員の違和感を抑制することが出来る。

本発明による車両の自動停止制御装置によれば、車両停止後の空いた時間の後にエンジンが自動停止されることによる乗員の違和感を抑制することが出来る。

本発明の実施形態によるエンジンの制御装置を備えたエンジンの概略構成図である。 本発明の実施形態による車両の自動停止制御装置を示すブロック図である。 本発明の実施形態による車両の自動停止制御装置により実行される制御の制御フローを示すフローチャートである。 図３に示すフローチャートの制御内容の一例を示すタイムチャートである。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による車両の自動停止制御装置を説明する。
先ず、図１により、本発明の実施形態による車両の自動停止制御装置を備えたエンジンの概略構成を説明する。図１は本発明の実施形態による車両の自動停止制御装置を備えたエンジンの概略構成図である。本発明の実施形態による車両の自動停止制御装置は、走行レンジ（Ｄレンジ）及び非走行レンジ（Ｎレンジ）等を有する自動変速機（図示せず）を備える車両に適用される。

先ず、図１に示すように、エンジン１は、燃焼室２ａを形成するシリンダ２と、このシリンダ２内で往復運動するピストン４と、このピストン４に一端が連結されたコネクティングロッド６と、このコネクティングロッド６の他端が連結されたクランクシャフト８と、燃焼室２ａに燃料を供給する燃料供給装置１０とを有する。

また、燃焼室２ａに空気を供給する吸気系統には、吸気を浄化するエアクリーナ１２と、このエアクリーナ１２から吸気ポート２０まで延びる吸気通路１３とが設けられ、吸気通路１３には、エアクリーナ１２を介して吸入された空気の温度及び流量を検出する吸気温／流量センサ１４と、吸入空気量を変化させる電子制御スロットルバルブ１６と、このスロットルバルブ１６の開度を検出するスロットルバルブセンサ１８とが設けられている。これらの吸気系統を介して吸入された空気は、燃焼室２ａの吸気開口に連通した吸気ポート２０及びその吸気開口を開閉する吸気バルブ２２を介して、燃焼室２ａ内に流入する。また、エンジン１は、燃焼室２ａ内に流入した空気に燃料を噴射することによって得られる混合気を燃焼させる点火プラグ２３を有する。

燃焼室２ａ内で燃焼された排気ガスは、燃焼室２ａの排気開口に連通した排気ポート２４及び排気開口を開閉する排気弁２６を介して、エンジン１の排気系統に排出される。排気ガスを排気する排気系統には、リニアＯ₂センサ２８と、第１触媒３０と、ラムダＯ₂センサ３２と、第２触媒３４とが設けられている。

また、エンジン１は、クランクシャフト８の回転角を検出するクランク角センサ３６と、エンジンのシリンダブロックのウォータージャケットを流れるエンジン冷却水の温度を検出するエンジン水温センサ３８とを有する。

次に、図１に示すように、燃料供給装置１０は、燃料を貯留する燃料タンク４０と、この燃料タンク４０内の燃料を圧送する低圧燃料ポンプ４２と、この低圧燃料ポンプ４２によって圧送された燃料を濾過する燃料フィルタ４４と、低圧燃料ポンプによる加圧圧力を一定にする圧力レギュレータ４６と、低圧燃料ポンプ４２から圧送された燃料を加圧する高圧燃料ポンプ４８と、高圧燃料ポンプ４８によって加圧された燃料の圧力を検出する燃料圧力センサ５０と、高圧燃料ポンプ４８によって加圧された燃料を燃焼室２ａ内に噴射する燃料噴射弁であるインジェクタ５２と、このインジェクタ５２に供給される圧力が所定の圧力以上になったとき、加圧された燃料を高圧燃料ポンプ４８の上流側に戻す第２燃料圧力調整手段であるリリーフ弁５４とを有する。

次に、図２により、本発明の実施形態による車両の自動停止制御装置を説明する。図４は本発明の実施形態による車両の自動停止制御装置を示すブロック図である。
図２に示すように、本実施形態によるエンジン１は、車両及びエンジン１が備える各センサの検出信号に基づいてエンジン１を制御するエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）８０を有する。エンジン制御ユニット８０は、具体的には、マイクロプロセッサ、メモリ及びそれらを作動させるプログラム等（以上、図示せず）から構成され、エンジン自動停止制御手段８２を有する。

車両は、車両の速度を車速パルスにより検出する車速センサ６０、ドライバーによるシフト操作による自動変速機のシフトポジションを検出するシフトポジションセンサ６２、ドライバーによるステアリング操作によるステアリング舵角を検出するステアリング舵角センサ６４、ブレーキ操作により得られるブレーキ液圧を検出するブレーキ液圧センサ７０を備え、これらの検出値がエンジン制御ユニット８０に入力される。

エンジン制御ユニット８０は、エンジン自動停止制御手段８２により、これらの検出値に基づいて、主に、インジェクタ５２、点火プラグ２３を制御し、エンジン１の作動継続、自動停止、再始動を制御するよう構成されている。

また、車両は、メータパネル或いはダッシュボードに、エンジン自動停止の状況を乗員に報知するインジケータ９０を備えており、エンジン制御ユニット８０は、所定の条件下で、このインジケータ９０の表示状態を変更するように構成されている。

次に、図３及び図４により、本発明の実施形態による車両の自動停止制御装置による制御内容の第１の実施例を説明する。図３は本発明の実施形態による車両の自動停止制御装置により実行される制御の制御フローを示すフローチャートであり、図４は図３に示すフローチャートの制御内容の一例を示すタイムチャートである。図３において、Ｓは各ステップを示す。

先ず、図３に示すように、Ｓ１において、車速センサ６０により検出された車速パルスに基づいて、車両の停車判定の成立を行う。図４で示す例では、ｔ０の時点である。
Ｓ１において、車両停止判定が成立すると、Ｓ２に進み、エンジン自動停止作動基本条件が成立しているか否かを判定する。このエンジン自動停止作動基本条件には、所定のブレーキ踏力、バッテリー状態、外気温度、エンジン水温などが含まれる。Ｓ２において、エンジン自動停止作動基本条件が成立していると判定された場合には、Ｓ３に進み、エンジンの自動停止作動を許可する。

Ｓ２において、エンジン自動停止作動基本条件が成立していないと判定された場合には、Ｓ４に進み、シフトポジションセンサ６２により検出されたシフト位置がＤレンジであるか否かを判定する。シフト位置が、Ｄレンジでないと判定された場合には、Ｓ５に進み、Ｓ２と同様にエンジン自動停止作動基本条件が成立しているか否かを判定し、成立していれば、Ｓ６において、エンジンの自動停止作動を許可し、成立していなければ、Ｓ７において、エンジンの自動停止作動待機を行う。Ｓ７におけるエンジンの自動停止作動待機後、Ｓ５の判定が成立するまで、Ｓ５、Ｓ７のステップを繰り返す。

Ｓ４において、シフト位置がＤレンジであると判定された場合には、Ｓ８に進み、Ｓ１における停車判定成立後所定時間が経過したか否かを判定し、所定時間が経過するまでＳ２、Ｓ４、Ｓ８のステップを繰り返す。この所定時間は、本実施形態では３０秒に設定される。図４に示す例では、所定時間をＴで示し、停車判定成立（ｔ０）からｔ１までの期間、Ｓ２、Ｓ４、Ｓ８のステップが繰り返される。

所定時間（Ｔ）が経過したと判定された場合、Ｓ９に進み、エンジンの自動停止を許可せず、Ｓ１０において、Ｓ２と同様にエンジン自動停止作動基本条件が成立しているか否かを判定し、エンジン自動停止作動基本条件が成立するまで、Ｓ９、Ｓ１０のステップを繰り返す。

そして、Ｓ１０においてエンジン自動停止作動基本条件が成立したとき（図４に示す例ではｔ２の時点）、Ｓ１１に進み、エンジン自動停止作動基本条件が成立したことを乗員（ドライバー）に報知するためにインジケータランプ９０を点滅させる。このとき（ｔ２の時点）、図４に示すように、エンジン自動停止作動基本条件は成立したが、Ｓ９においてエンジンの自動停止が許可されていないので、エンジンの自動停止は実行されない。

次に、Ｓ１２に進み、乗員が停止意思の操作を実施したか否かを判定する。停止意思の操作には、ドライバーによるブレーキの踏み増しやブレーキをオンする踏み込み操作、自動変速機のシフトレンジのＤレンジからＮレンジへのシフト操作、空調装置のオンからオフ操作、ステアリングを非中立位置から中立位置へと戻す操作などがあり、これらを、ブレーキ油圧センサ７０、シフトポジションセンサ６２、空調装置スイッチ７２から検出する。なお、ドライバーによる上述したブレーキ操作は、ブレーキ油圧センサ７０の代わりに、ドライバーによるブレーキペダルの操作のオン／オフを検出するブレーキスイッチ、ドライバーによるブレーキ操作の踏み込み度合いを検出するブレーキペダルストロークセンサにより検出するようにしても良い。

Ｓ１２において、乗員が停止意思の操作を実施したと判定された場合、Ｓ１３に進み、エンジンの自動停止作動を許可し、エンジンの自動停止が実行される。図４で示す例では、乗員が停止意思の操作として、追加ブレーキ条件（ブレーキの踏み増し）が、ｔ３の時点で検出され、その時点から、エンジンの自動停止作動が許可され、エンジンの自動停止が実行されている。また、図４に示すように、インジケータランプ９０は、乗員にエンジン自動停止作動基本条件が成立したことを報知する必要がなくなったため、ｔ３の時点で点滅が終了し、エンジンが自動停止していることを示す点灯状態に変更される。

一方、Ｓ１２において、乗員の停止意思の操作を実施していないと判定された場合、Ｓ１４に進み、エンジンの自動停止作動待機を行う。その後、乗員が停止意思の操作を実施したと判定されるまで、Ｓ１１、Ｓ１２のステップを繰り返し、インジケータランプ９０の点滅表示が継続される。そして、Ｓ１１、Ｓ１２のステップを繰り返している途中で、ドライバーがブレーキをオフにするなど、発進意思の操作を実施したとき（図４に示すｔ４の時点）は、そのような操作を検出し、エンジンを再始動する。

次に、本発明の実施形態による車両の自動停止制御装置の効果を説明する。
本実施形態によれば、停車判定成立後の所定期間（Ｔ）内にエンジン自動停止作動基本条件が成立しなかったとき（図３のＳ２、Ｓ５、Ｓ８）（図４のｔ０〜ｔ１時点）、その後にエンジン自動停止基本条件が成立しても（図３のＳ１０）（図４のｔ２時点）、停車中のエンジンの自動停止が禁止される（図３のＳ９）（図４のｔ２〜ｔ３時点）ので、車両停止後の空いた時間の後にエンジンが自動停止されることによる乗員の違和感を抑制することが出来る。

また、エンジンの自動停止が禁止されていても、インジケータランプ９０により、乗員に対して、エンジンの自動停止準備完了状態が報知され、それに対して乗員が応えた場合（停止意思の操作を実施した場合）にエンジンの自動停止が許可（許容）されるため、乗員の違和感を抑制しつつ自動停止を行うことが出来、また、自動停止により燃費向上を図れる。

また、乗員の自動停止を望むブレーキ操作時、変速機のシフトレンジをＤレンジからＮレンジにシフトする操作時、空調装置をオン状態からオフ状態にする操作時、ステアリングを非中立位置から中立位置に変更する操作時に、それぞれ、エンジンの自動停止を許可（許容）するため、乗員の違和感を抑制しつつ自動停止を行うことが出来、燃費向上を図れる。

また、エンジンの自動停止の禁止（図３のＳ９）及びその後のエンジンの自動停止の許可（図３のＳ１３）は、変速機のシフトレンジがＤレンジにあるときに実行される。ここで、Ｄレンジでは、エンジンと動力系が連結されており、動力系を介して車室に振動等が伝達され易いので、エンジンの自動停止が禁止された後の自動停止の実行時には、駆動力（クリープ力）の変化が比較的大きく、そのような変化が乗員に伝わり、自動停止しないと感じていた空いた時間の後に自動停止する乗員の違和感をより効果的に抑制することが出来る。

１ エンジン
２３ 点火プラグ
５２ インジェクタ
８０ エンジン制御ユニット
８２ エンジン自動停止制御手段

Claims (6)

1. 車両停止時に所定の自動停止条件が成立するとエンジンを自動停止させる車両の自動停止制御装置であって、
   車両停止後、所定期間が経過したか否かを判定する車両停止期間判定手段と、
   車両停止後、上記車両停止期間判定手段により上記所定期間が経過したと判定されるまでの間に上記所定の自動停止条件が成立しなかったとき、その後に上記所定の自動停止条件が成立しても、停車中のエンジンの自動停止を禁止する自動停止禁止手段と、
   上記車両停止期間判定手段により上記所定期間が経過したと判定された後、上記所定の自動停止条件が成立したことを乗員に報知する報知手段と、
   この報知手段による報知後、乗員の自動停止を要求する所定の操作が検出された場合、自動停止が禁止されているエンジンの自動停止を許容する自動停止許容手段と、を有することを特徴とする車両の自動停止制御装置。
2. 上記乗員の自動停止を要求する所定の操作は、ブレーキの踏み込み操作である請求項１に記載の車両の自動停止制御装置。
3. 上記乗員の自動停止を要求する所定の操作は、変速機のシフトレンジを走行レンジから非走行レンジにシフトする操作である請求項１に記載の車両の自動停止制御装置。
4. 上記乗員の自動停止を要求する所定の操作は、空調装置をオン状態からオフ状態にする操作である請求項１に記載の車両の自動停止制御装置。
5. 上記乗員の自動停止を要求する所定の操作は、ステアリングを非中立位置から中立位置に変更する操作である請求項１に記載の車両の自動停止制御装置。
6. 上記自動停止禁止手段によるエンジンの自動停止の禁止、及び／又は、上記自動停止許容手段によるエンジンの自動停止の許容は、変速機のシフトレンジが走行レンジ位置にあるときに実行される請求項１乃至５のいずれか１項に記載の車両の自動停止制御装置。

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