JP6032402B2 - アイドリングストップ制御システム - Google Patents

Description

この発明は、アイドリングストップ制御システムに係り、特に所定の条件成立時に内燃機関を自動的に停止・再始動するアイドリングストップ制御システムに関する。

近年、予め設定されている自動停止条件が成立することにより内燃機関を自動的に停止させ、自動停止中に再始動条件が成立することにより内燃機関を自動的に再始動させる制御、いわゆるアイドリングストップ制御が行われる車両が普及している。このような車両としては、例えば、アイドリングストップ車やハイブリッド車等がある。そして、これらの車両においては、アイドリングストップ制御により、例えば、信号待ち等の一時停止時に内燃機関を自動停止させ、車両の再発進時に内燃機関を自動的に再始動させることができる。
このようなアイドリングストップ制御装置としては、以下の先行技術文献がある。

特開２００９−６３００１号公報 特開２０１１−２２６３１５号公報

特許文献１に係るエンジン制御装置は、燃料消費量を低減すべく、低速走行中にブレーキペダルが判定値以上踏み込まれた場合には、車速が零（０）になって停車する前に、内燃機関を自動停止させ、その後、停車する前に走行の必要が生じた時には、内燃機関を自動的に再始動させることができる制御（減速時アイドリングストップ制御、停車前アイドリングストップ制御等）を実施するものである。
特許文献２に係るエンジン自動停止再始動制御装置は、内燃機関の停止中に、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）制御中であると判定されると、再始動を禁止している。

ところが、上記の特許文献１におけるアイドリングストップ車においては、一般的に、再始動時にスタータによって内燃機関のクランク軸をクランキングさせる。このため、再始動時においては、スタータが内燃機関のクランク軸をクランキングさせるために十分な電力が供給されることが必要であり、供給される電力が不十分であると再始動に失敗する可能性が高くなるという不都合があった。
また、従来では、車両に搭載されるブレーキ装置として、内燃機関による負圧を利用して車輪に制動力を付与する機械的なブレーキ装置に加えて、電気的に制御されるアクチュエータを利用して車輪に制動力を付与するブレーキ装置が搭載される場合がある。このようなアクチュエータを備えたブレーキ装置が搭載される状況においては、制動力を付与するために、アクチュエータにも電力を供給する必要がある。
更に、上記の特許文献２におけるエンジン自動停止再始動制御装置においては、内燃機関の再始動中にアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）制御が実行された場合に、内燃機関の再始動によって電源（バッテリ）の電圧低下が発生しているため、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）制御用のモータの作動に影響を及ぼし、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）制御の制御性を確保できなくなるという不具合があった。

そこで、この発明の目的は、内燃機関の再始動失敗の可能性の低減を図りながら、ブレーキ制御に使用する制動力発生手段（アクチュエータ）に優先的に電力を供給することができるアイドリングストップ制御システムを提供することにある。

この発明は、車両が走行するための駆動力を発生する内燃機関を設け、所定の停止条件成立時に前記内燃機関を自動停止させ、所定の再始動条件成立時には前記内燃機関を再始動させるアイドリングストップ制御を実行するアイドリングストップ制御システムにおいて、前記車両に電源を搭載し、電源電圧を検出する電圧検出手段を設け、前記電源から供給される電力を用いて車輪に対して制動力を発生させる制動力発生手段を設け、前記所定の再始動条件成立時に前記電源から供給される電力を用いて前記内燃機関を再始動させる内燃機関始動手段を設け、前記制動力発生手段による制動力の発生を開始させるか否かを判定する開始判定手段と、前記制動力発生手段による制動力の発生を終了させるか否かを判定する終了判定手段とを備え、前記内燃機関始動手段による前記内燃機関の再始動中に、前記開始判定手段により制動力の発生を開始させると判定された時には前記内燃機関始動手段による前記内燃機関の再始動を中止し、前記内燃機関の再始動を中止した後、前記電圧検出手段により検出された電源電圧が予め設定された電圧以上である場合に、前記制動力発生手段による制動力の発生を開始させるとともに、前記終了判定手段により制動力の発生を終了すると判定された時には前記制動力発生手段による制動力の発生を停止して前記内燃機関始動手段による前記内燃機関の再始動を再開する制御手段を設けたことを特徴とする。

この発明は、内燃機関の再始動失敗の可能性の低減を図りながら、ブレーキ制御に使用する制動力発生手段（アクチュエータ）に優先的に電力を供給することができる。

図１はアイドリングストップ制御のフローチャートである。（実施例） 図２はアイドリングストップ制御システムの構成図である。（実施例）

この発明は、内燃機関の再始動失敗の可能性の低減を図りながら、ブレーキ制御に使用する制動力発生手段（アクチュエータ）に優先的に電力を供給する目的を、内燃機関の再始動中にブレーキ制御が作動する場合に内燃機関の再始動を中止したり、内燃機関の再始動を中止した後、ブレーキ制御の実行が終了した時には内燃機関の再始動を再開して実現するものである。

図１、図２は、この発明の実施例を示すものである。
図２に示すように、車両１は、例えば、各種ブレーキ制御（トラクションコントロール、スタビリティコントロール、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、ブレーキアシスト等）を実施する、いわゆるアイドリングストップ車である。
車両１には、この車両１が走行するための駆動力を発生する内燃機関２と、この内燃機関２に連結した変速機３と、電源（バッテリ）４とが搭載されている。
また、車両１は、変速機３に連結した前側車軸５と、この前側車軸５の両端に取り付けた前車輪６・６と、後側車軸７と、この後側車軸７の両端に取り付けた後車輪８・８とを備える。
内燃機関２には、内燃機関始動手段（以下「スタータ」という）９が取り付けられている。
前車輪６・６には、前側ブレーキユニット１０・１０が取り付けられている。また、後車輪８・８には、後側ブレーキユニット１１・１１が取り付けられている。

車両１には、アイドリングストップ制御システム１２が搭載される。
このアイドリングストップ制御システム１２は、所定の停止条件成立時に内燃機関２を自動停止させ、所定の再始動条件成立時には内燃機関２を再始動させるアイドリングストップ制御を実行する。内燃機関２の自動停止制御では、停車前（減速時）及び／又は停車時から内燃機関２を自動停止する。
このため、アイドリングストップ制御システム１２には、内燃機関制御装置１３と、変速機制御装置１４と、制御手段１５とが備えられる。この制御手段１５は、ブレーキ制御装置１６と、アイドリングストップ制御装置１７とからなる。
内燃機関制御装置１３と変速機制御装置１４とブレーキ制御装置１６とアイドリングストップ制御装置１７とは、それぞれ電気回路線１８で連絡している。

内燃機関制御装置１３は、内燃機関２に連絡してこの内燃機関２を制御するものであって、また、ブレーキペダル１９のブレーキランプスイッチ２０と、アクセルペダル２１とに連絡している。
変速機制御装置１４は、変速機３に連絡してこの変速機３を制御する。
ブレーキ制御装置１６は、車両１のブレーキ制御を実行するものであって、ブレーキ液圧制御手段２２を制御して、前側油圧通路２３・２３からのブレーキ油圧により前車輪６・６の前側ブレーキユニット１０・１０を作動させるとともに、後側油圧通路２４・２４からのブレーキ油圧により後車輪８・８の後側ブレーキユニット１１・１１を作動させる。
ブレーキ液圧制御手段２２は、制動力発生手段（以下「アクチュエータ」という）２５を備える。このアクチュエータ２５は、電源４から供給される電力を用いて前車輪６・６、後車輪８・８に対して制動力（ブレーキ力）を発生させるものである。
ブレーキ制御装置１６は、前車輪６・６の回転速度を検出する前車輪速センサ２６・２６と、後車輪８・８の回転速度を検出する後車輪速センサ２７・２７とに連絡し、第１の駆動回路２８を介してアクチュエータ２５を作動する。
ブレーキ液圧制御部２２には、ブレーキペダル１９が連結している。このブレーキペダル１９には、ブレーキランプスイッチ２０が取り付けられている。
アイドリングストップ制御装置１７は、第２の駆動回路２９を介してスタータ９に連絡している。このスタータ９は、所定の再始動条件成立時に電源４から供給される電力を用いて内燃機関２を再始動させる
第１の駆動回路２８と第２の駆動回路２９とは、電源４に連絡している。つまり、電源４は、スタータ９に対して電力を供給するとともに、アクチュエータ２５に対して電力を供給するようになっている。
また、電源４には、電圧を検出する電圧検出手段３０が取り付けられているとともに、この電圧検出手段３０を介して制御手段１５を構成するブレーキ制御装置１６とアイドリングストップ制御装置１７とが連絡している。

また、制御手段１５は、内燃機関始動手段であるスタータ９による内燃機関２の再始動を中止した後、電圧検出手段３０により検出された電源電圧が予め設定された電圧（所定値）以上である場合に、制動力発生手段であるアクチュエータ２５による制動力の発生を開始する。

制御手段１５において、ブレーキ制御装置１６は、アクチュエータ２５による制動力の発生を開始させるか否かを判定する開始判定手段１６Ａと、アクチュエータ２５による制動力の発生を終了させるか否かを判定する終了判定手段１６Ｂとを備えている。
そして、制御手段１５では、スタータ９による内燃機関２の再始動中に、開始判定手段１６Ａにより制動力の発生を開始させると判定された時にはスタータ９による内燃機関２の再始動を中止してアクチュエータ２５による制動力の発生を開始させるとともに、終了判定手段１６Ｂにより制動力の発生を終了すると判定された時にはアクチュエータ２５による制動力の発生を停止してスタータ９による内燃機関２の再始動を再開する。

内燃機関２の自動停止時について、以下の（１）〜（６）に沿って説明する。
（１）、ブレーキ制御装置１６は、常時、ブレーキペダル１９の踏み込み量（操作量）と、前車輪速センサ２６・２６、後車輪速センサ２７・２７の出力値とをモニタし、送信する。同じく、ブレーキ制御装置１６は、ブレーキ制御介入時に、制御介入中信号を、送信する。
（２）、内燃機関制御装置１３は、常時、ブレーキランプスイッチ２０の状態と、アクセルペダル２１の踏み込み量（操作量）とを、モニタして送信する。
（３）、アイドリングストップ制御装置１７は、上記信号を受信し、内燃機関制御装置１３がアイドリングストップ禁止状態でなく、車速、アクセルペダル２１の操作状況、ブレーキペダル１９の操作状況、及び電源４の状態が、内燃機関２の自動停止が可能な状態にあると判断した場合、変速機制御装置１４及びブレーキ制御装置１６へ、それら制御装置がアイドリングストップ制御開始可能な状態にあるかどうか確認する信号を、送信する。
（４）、変速機制御装置１４及びブレーキ制御装置１６は、上記の確認信号を受信後、各々が制御する部品の状態を確認し、アイドリングストップ開始可能な状態にあれば、許可信号をアイドリングストップ制御装置１７へ送信する。
（５）、アイドリングストップ制御装置１７は、上記の許可信号を受信し、且つ内燃機関制御装置１３がアイドリングストップ禁止状態でないことを確認した後、アイドリングストップ制御を開始する信号を、ブレーキ制御装置１６、変速機制御装置１４、及び内燃機関制御装置１３へ送信する。
（６）、内燃機関制御装置１３、変速機制御装置１４、ブレーキ制御装置１６、及びアイドリングストップ制御装置１７は、アイドリングストップ制御を開始する。内燃機関制御装置１３は、内燃機関２を停止させる。

内燃機関２の自動再始動時について、以下の（１）〜（５）に沿って説明する。
（１）、ブレーキ制御装置１６は、常時、ブレーキペダル１９の踏み込み量（操作量）と、前車輪速センサ２６・２６、後車輪速センサ２７・２７からの出力値とを、モニタして送信する。
（２）、内燃機関制御装置１３は、常時、アクセルペダル２１の踏み込み量（操作量）を、モニタして送信する。
（３）、アイドリングストップ制御装置１７は、上記の信号を受信し、内燃機関制御装置１３が自動再始動禁止状態でなく、車速、アクセルペダル２１の操作状況、ブレーキペダル１９の操作状況、及び電源４の状態が、内燃機関２を自動再始動させる状態にあると判断した場合、内燃機関制御装置１３、変速機制御装置１４、及びブレーキ制御装置１６へ、内燃機関２の再始動を開始する信号を送信する。
（４）、アイドリングストップ制御装置１７は、スタータ９を作動させる。
（５）、内燃機関制御装置１３、変速機制御装置１４、及びブレーキ制御装置１６は、上記の信号を受信後、各々が制御する部品を、内燃機関２の再始動状態にする。内燃機関制御装置１３は、スタータ９の駆動後、内燃機関２を稼働させる。

この実施例に係るアイドリングストップ制御システム１２では、各種ブレーキ制御（トラクションコントロール、スタビリティコントロール、アンチロックブレーキシステム、ブレーキアシスト等）を１つ以上実施し、且つブレーキ制御に使用するアクチュエータ２５と、内燃機関２の自動停止／再始動制御に使用するスタータ９とを電源４の能力や回路の制約等により同時駆動させない減速時アイドリングストップ車において、通常、減速時アイドリングストップ制御開始後に解除（内燃機関２の再始動）条件が成立した場合は、速やかにスタータ９を駆動させて内燃機関２を再始動させるが、この再始動（スタータ９の駆動開始から内燃機関２の始動完了まで）の間に各種ブレーキ制御の開始条件が成立した場合は、内燃機関２の再始動を中止してブレーキ制御を開始する（電力供給の点から見ればスタータ９ヘの電力供給を中止してアクチュエータ２５ヘ電力供給を開始する）。
そして、中止した内燃機関２の再始動は、スタータ９の準備完了（内燃機関２の再始動中止によるピニオン空転が所定回転数以下となり、駆動可能となる）と、ブレーキ制御の終了で、速やかに再開する（電力供給の点から見れば、アクチュエータ２５ヘの電力供給を終えて、スタータ９ヘ電力供給を再開する）。つまり、アイドリングストップ制御装置１７は、ブレーキ制御に使用するアクチュエータ２５に優先的に電力を供給する。

次いで、この実施例に係る内燃機関自動再始動中のブレーキ制御について、図１のフローチャートに基づいて説明する。
図１に示すように、プログラムがスタートすると（ステップＡ０１）、先ず、アイドリングストップ制御装置１７は、ブレーキ制御装置１６からスタータ９の停止信号が発信されているか否かを判断する（ステップＡ０２）。
このステップＡ０２がＮＯの場合には、ブレーキ制御装置１６は、ブレーキ制御の作動（アクチュエータ２５の駆動）を開始させるか否かを判断する（ステップＡ０３）。
このステップＡ０３がＹＥＳの場合には、ブレーキ制御装置１６は、スタータ９の停止信号を発信する（ステップＡ０４）。
また、アイドリングストップ制御装置１７は、スタータ９の停止信号を受信し、スタータ９ヘの電力供給を停止させる制御を実施する（ステップＡ０５）。
このステップＡ０５の処理後、又は前記ステップＡ０２がＹＥＳの場合には、ブレーキ制御装置１６は、電源４からアクチュエータ２５への電圧が、駆動に必要な所定値（所定の電圧）を満足しているか否かを判断する（ステップＡ０６）。
このステップＡ０６がＹＥＳの場合には、ブレーキ制御装置１６は、アクチュエータ２５の駆動によるブレーキ制御を作動開始させる（ステップＡ０７）。
このステップＡ０７の処理後、ブレーキ制御装置１６は、アクチュエータ２５の駆動によるブレーキ制御を終了させるか否かを判断する（ステップＡ０８）。
このステップＡ０８がＹＥＳの場合には、ブレーキ制御装置１６は、アクチュエータ２５への電力供給を停止して、アクチュエータ２５の駆動を終了させる（ステップＡ０９）。
そして、ブレーキ制御装置１６は、スタータ９の停止信号の発信を停止する（ステップＡ１０）。
さらに、アイドリングストップ制御装置１７は、スタータ９ヘの電力供給を開始し、スタータ９を駆動させる（ステップＡ１１）。
このステップＡ１１の処理後、前記ステップＡ０３がＮＯの場合、前記ステップＡ０６がＮＯの場合、前記ステップＡ０８がＮＯの場合には、プログラムをリターンする（ステップＡ１２）。

この結果、アイドリングストップ制御装置１７において所定の停止条件成立により内燃機関２を自動的に停止させた後、所定の始動条件成立によりスタータ９を駆動させて内燃機関２を自動的に再始動させているとき、ブレーキ制御装置１６においてアクチュエータ２５の駆動を開始させる場合には、スタータ９ヘの電力供給を停止した後、アクチュエータ２５ヘ電力を優先的に供給する。これにより、例えば、アイドリングストップ制御システム１２のコストの低減の観点からスタータ９とアクチュエータ２５に対して同一の電源４から電力を供給する場合であっても、アクチュエータ２５の駆動開始時には、スタータ９ヘの電力供給を中止し、アクチュエータ２５に優先的に電力を供給することができる。
そして、アクチュエータ２５の駆動終了後は、スタータ９の準備完了後、速やかにスタータ９の電力供給を再開する。これにより、ブレーキ液圧を加圧するためのアクチュエータ２５の駆動を伴うブレーキ制御の作動を、最優先することができる。また、アクチュエータ２５の駆動終了後にスタータ９を駆動させることで、アイドリングストップ制御による内燃機関２の停止状態からの内燃機関２の再始動が失敗する可能性を大幅に低減できる。
従って、アクチュエータ２５が必要とする電力を十分に確保することができ、このため、ブレーキ制御を確実に実行することができる。また、ブレーキ制御の実行が終了した場合には、内燃機関２の再始動を実行するため、ブレーキ制御の実行後、速やかに内燃機関２を再始動することができる。更に、内燃機関２を再始動させるためにスタータ９が必要とする電力を十分に確保することができる。その結果、内燃機関２の再始動が失敗する可能性を大幅に低減することができる。

この結果、この実施例によれば、制御手段１５は、内燃機関始動手段であるスタータ９による内燃機関２の再始動中に、開始判定手段１６Ａにより制動力の発生を開始させると判定された時にはスタータ９による内燃機関２の再始動を中止し、内燃機関２の再始動を中止した後、電圧検出手段３０により検出された電源電圧が予め設定された電圧以上である場合に、制動力発生手段であるアクチュエータ２５による制動力の発生を開始させるとともに、終了判定手段１６Ｂにより制動力の発生を終了すると判定された時にはアクチュエータ２５による制動力の発生を停止してスタータ９による内燃機関２の再始動を再開する。
これにより、スタータ９による内燃機関２の再始動を中止した後、電圧検出手段３０により検出された電源電圧が予め設定された電圧以上である場合に、アクチュエータ２５による制動力の発生を開始することから、電源電圧が予め設定された電圧以上である場合に制動力を発生させ、ブレーキ制御を確実に実行することができる。

この発明に係るアイドリングストップ制御システムを、各種車両に適用可能である。

１ 車両
２ 内燃機関
３ 変速機
４ 電源（バッテリ）
６・６ 前車輪
８・８ 後車輪
９ 内燃機関始動手段（スタータ）
１０・１０ 前側ブレーキユニット
１１・１１ 後側ブレーキユニット
１２ アイドリングストップ制御システム
１３ 内燃機関制御装置
１４ 変速機制御装置
１５ 制御手段
１６ 制御手段のブレーキ制御装置
１６Ａ 制御手段の開始判定手段
１６Ｂ 制御手段の終了判定手段
１７ 制御手段のアイドリングストップ制御装置
１９ ブレーキペダル
２１ アクセルペダル
２２ ブレーキ液圧制御手段
２５ 制動力発生手段（アクチュエータ）
３０ 電圧検出手段

Claims (1)

1. 車両が走行するための駆動力を発生する内燃機関を設け、
   所定の停止条件成立時に前記内燃機関を自動停止させ、所定の再始動条件成立時には前記内燃機関を再始動させるアイドリングストップ制御を実行するアイドリングストップ制御システムにおいて、
   前記車両に電源を搭載し、
   電源電圧を検出する電圧検出手段を設け、
   前記電源から供給される電力を用いて車輪に対して制動力を発生させる制動力発生手段を設け、
   前記所定の再始動条件成立時に前記電源から供給される電力を用いて前記内燃機関を再始動させる内燃機関始動手段を設け、
   前記制動力発生手段による制動力の発生を開始させるか否かを判定する開始判定手段と、前記制動力発生手段による制動力の発生を終了させるか否かを判定する終了判定手段とを備え、
   前記内燃機関始動手段による前記内燃機関の再始動中に、前記開始判定手段により制動力の発生を開始させると判定された時には前記内燃機関始動手段による前記内燃機関の再始動を中止し、
   前記内燃機関の再始動を中止した後、前記電圧検出手段により検出された電源電圧が予め設定された電圧以上である場合に、前記制動力発生手段による制動力の発生を開始させるとともに、前記終了判定手段により制動力の発生を終了すると判定された時には前記制動力発生手段による制動力の発生を停止して前記内燃機関始動手段による前記内燃機関の再始動を再開する制御手段を設けたことを特徴とするアイドリングストップ制御システム。
   

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