JP7206788B2 - 内燃機関の自動停止制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の自動停止制御装置に関する。

特許文献１には、燃料タンク内の燃料の残量を検出する燃料検出センサを搭載し、ＥＣＵが、燃料検出センサによる検出結果に基づき、燃料の残量が所定値以下であると判定した際に、燃料消費量の予測値に基づき、エンジンの自動停止の許可または禁止を判定するようにすることが開示されている。

特開２０１５－０１４２８１号公報

しかしながら、特許文献１は、単一の燃料を使用したエンジンに関するものであり、異なる２つの燃料で走行が可能なバイフューエル車両においては、エンジンの燃焼に使用されている燃料と、使用されていない燃料とが存在する。このため、エンジンの燃焼に使用されている燃料のみの残量によって、自動停止の許可または禁止をしてしまうと、使用されていない燃料の残量によっては、運転者が自動停止によるエンジンの停止と、燃料枯渇によるエンジンの停止とを正しく識別することができず、運転者を困惑させる可能性がある。

そこで、本発明は、運転者が、燃料枯渇によるエンジンの停止を、自動停止によるエンジンの停止と認識することを防止することができる内燃機関の自動停止制御装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するため本発明は、異なる二つの燃料を切り替えて使用する内燃機関と、予め設定された自動停止条件が成立した場合に前記内燃機関を自動停止させ、予め設定された再始動条件が成立した場合に前記内燃機関を再始動させる制御部と、を備え、前記制御部は、前記燃料のうち前記内燃機関が使用していない燃料の燃料残量が所定値以下となった場合に、前記内燃機関を自動停止させることを禁止するものである。

このように、本発明によれば、運転者が、燃料枯渇によるエンジンの停止を、自動停止によるエンジンの停止と認識することを防止することができる。

図１は、本発明の一実施例に係る内燃機関の自動停止制御装置のブロック図である。 図２は、本発明の一実施例に係る内燃機関の自動停止制御装置の処理の手順を示すフローチャートである。

本発明の一実施の形態に係る内燃機関の自動停止制御装置は、異なる二つの燃料を切り替えて使用する内燃機関と、予め設定された自動停止条件が成立した場合に内燃機関を自動停止させ、予め設定された再始動条件が成立した場合に内燃機関を再始動させる制御部と、を備え、制御部は、燃料のいずれか一方の燃料残量が所定値以下となった場合に、内燃機関を自動停止させることを禁止するよう構成されている。

これにより、本発明の一実施の形態に係る内燃機関の自動停止制御装置は、運転者が、燃料枯渇によるエンジンの停止を、自動停止によるエンジンの停止と認識することを防止することができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施例に係る内燃機関の自動停止制御装置について詳細に説明する。

図１において、本発明の一実施例に係る内燃機関の自動停止制御装置を搭載した車両１は、内燃機関としてのエンジン２と、変速機３と、報知部７と、制御部としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）８とを含んで構成される。

エンジン２には、複数の気筒が形成されている。本実施例において、エンジン２は、各気筒に対して、吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程からなる一連の４行程を行なうように構成されている。

エンジン２には、スタータ２１が連結されている。スタータ２１は、エンジン２のクランクシャフトに連結されている。スタータ２１は、電力が供給されることにより回転することでクランクシャフトを回転させて、エンジン２に始動時の回転力を与える。

このエンジン２は、各気筒の燃焼室内に噴射する燃料として、液体燃料のガソリンと気体燃料のＣＮＧ（ＬＰＧ（Liquefied Petroleum Gas）でもよい）の２種の燃料から、一つが選択されて供給される。エンジン２は、ガソリンタンク４に貯蔵されるガソリンを燃焼室内に供給するガソリン供給系と、ガス燃料タンク５に高圧で貯蔵されるＣＮＧを燃焼室内に供給するガス燃料供給系とを備えている。

燃料切替装置６は、エンジン２の各気筒の燃焼室内に噴射する燃料を切り替える。燃料切替装置６は、ＥＣＵ８の制御により、エンジン２の各気筒の燃焼室内に噴射する燃料を、ガソリンタンク４に貯蔵されるガソリンと、ガス燃料タンク５に貯蔵されるＣＮＧとで切り替える。

ガソリンタンク４には、ガソリンタンク４内の燃料の残量を検出する第１燃料残量センサ４１が設けられている。ガス燃料タンク５には、ガス燃料タンク５内の燃料の残量を検出する第２燃料残量センサ５１が設けられている。

変速機３は、エンジン２から出力された回転を変速し、駆動軸１１を介して駆動輪１０を駆動する。変速機３は、図示しない平行軸歯車機構からなる常時噛合式の変速機構を備えている。変速機３は、運転者による図示しないシフトレバーの操作に応じて、変速機構における変速段を選択するようになっている。

変速機３は、シフトレバーの操作に応じて、例えば、所定の変速比に対応する１速～５速の変速状態、エンジン２から出力された回転を駆動軸１１に伝達しないニュートラル状態、車両１を後進させるためのリバース状態のいずれかの状態をとる。

エンジン２と変速機３の間には、例えば乾式単板式のクラッチ３１が設けられており、クラッチ３１は、エンジン２と変速機３との間の動力伝達を接続または切断する。

このクラッチ３１における動力伝達の接続状態と切断状態との間の状態の遷移は、クラッチペダル８１の踏み込み位置、すなわちクラッチストロークに対応している。

クラッチペダル８１が踏み込まれていない状態では、クラッチ３１は接続状態となり、クランクシャフトの回転が変速機３に伝達される。

一方、クラッチペダル８１が踏み込まれている状態では、クラッチ３１は切断状態となり、クランクシャフトから変速機３への動力の伝達が切断される。

クラッチペダル８１には、クラッチペダルスイッチ８２が設けられている。クラッチペダルスイッチ８２は、クラッチ３１が切断状態か否かを検出する。

報知部７は、例えば、モニタ装置、スピーカ、ランプ、メータ、ブザーなどで構成され、視覚、聴覚などを通じて各種情報を運転者に報知する。

ＥＣＵ８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、バックアップ用のデータなどを保存するフラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。

このコンピュータユニットのＲＯＭには、各種定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをＥＣＵ８として機能させるためのプログラムが格納されている。

すなわち、ＣＰＵがＲＡＭを作業領域としてＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより、このコンピュータユニットは、本実施例におけるＥＣＵ８として機能する。

ＥＣＵ８の入力ポートには、前述の第１燃料残量センサ４１、第２燃料残量センサ５１、クラッチペダルスイッチ８２に加え、使用燃料選択スイッチ９、アクセル開度センサ８４、ブレーキスイッチ８６、車速センサ８７等の各種センサ類が接続されている。

使用燃料選択スイッチ９は、運転者の操作を受け付け、エンジン２の各気筒の燃焼室内に噴射する燃料として、ガソリンとＣＮＧのどちらかを選択する信号を出力する。ＥＣＵ８は、使用燃料選択スイッチ９からの信号に従って、エンジン２の各気筒の燃焼室内に噴射する燃料を切り替える。

アクセル開度センサ８４は、運転者によって操作されるアクセルペダル８３の開度であるアクセル開度を検出する。ブレーキスイッチ８６は、ブレーキペダル８５が運転者により踏み込まれたか否かを検出する。車速センサ８７は、駆動輪１０の回転速度などから車両１の速度を検出する。

一方、ＥＣＵ８の出力ポートには、前述の燃料切替装置６、報知部７、スタータ２１、に加え、図示しないインジェクタを含む各種制御対象類が接続されている。インジェクタは、エンジン２に燃料を供給する。ＥＣＵ８は、スタータ２１やインジェクタを制御することで、エンジン２の始動や停止、出力トルクなどを制御する。

ＥＣＵ８は、予め設定された自動停止条件が成立するとエンジン２を停止させ、予め設定された再始動条件が成立するとエンジン２を再始動させるアイドリングストップ機能を制御するようになっている。

自動停止条件としては、例えば、車速が所定車速以下であること、変速機３がニュートラル状態であること、ブレーキペダル８５が踏み込まれたこと、クラッチペダル８１が踏み込まれていない状態であること、アクセル開度が所定開度以下であること、などの全てが成立したことを条件とする。一方、再始動条件としては、例えば、変速機３がニュートラル状態において、クラッチペダル８１が踏み込まれたこと、ブレーキペダル８５の踏み込みがないこと、などの何れかが成立したことを条件とする。

ＥＣＵ８は、第１燃料残量センサ４１及び第２燃料残量センサ５１の検出する燃料残量が所定値以下である場合、例えば、報知部７のメータ内の燃料計（燃料残量計）に「空」を表示させるなどして、燃料の枯渇を報知させる。

ＥＣＵ８は、第１燃料残量センサ４１及び第２燃料残量センサ５１の検出する燃料残量のうち、いずれか一方が所定値以下である場合、エンジン２の自動停止を禁止する。

ＥＣＵ８は、エンジン２が使用していない燃料の、残量が所定値以下の場合、エンジン２の自動停止を禁止するようにしてもよい。

ＥＣＵ８は、エンジン２の自動停止を禁止する状態になった場合、前述の自動停止条件が成立しても、エンジン２の自動停止を行なわない。

以上のように構成された本実施例に係る内燃機関の自動停止制御装置による自動停止禁止処理について、図２を参照して説明する。なお、以下に説明する自動停止禁止処理は、ＥＣＵ８が動作を開始すると開始され、予め設定された時間間隔で実行される。

ステップＳ１において、ＥＣＵ８は、第１燃料残量センサ４１及び第２燃料残量センサ５１のそれぞれが検出する燃料残量の少なくともいずれか一方の燃料残量が所定値以下であるか否かを判定する。

少なくともいずれか一方の燃料残量が所定値以下であると判定した場合、ステップＳ２において、ＥＣＵ８は、アイドリングストップによる自動停止を禁止する状態にして、処理を終了する。

いずれの燃料残量も所定値以下でないと判定した場合、ステップＳ３において、ＥＣＵ８は、アイドリングストップによる自動停止を許可する状態にして、処理を終了する。

このように、本実施例では、ガソリンとＣＮＧのいずれか一方の燃料残量が低下した際に、エンジン２を自動停止させないため、運転者が燃料枯渇によるエンジン停止を自動停止によるエンジン停止と認識することを防止することができる。このため、運転者が、燃料残量が低下した際のエンジン停止を、燃料枯渇のためだと判断して、適正な処理を行なうことができる。

また、走行に使用していない燃料の残量が低下した際に、エンジン２を自動停止させないため、運転者が、メータ内の燃料計（燃料残量計）に「空」と表示された状態でのエンジン２の停止は、燃料枯渇によるエンジン停止であると一義に理解でき、運転者が、燃料残量が低下した際のエンジン停止を、燃料枯渇のためだと判断して、適正な処理を行なうことができる。

走行に使用していない燃料の燃料枯渇時に、自動停止を行う構成とした場合には、報知部７のメータ内の燃料計（燃料残量計）に「空」を表示させた状態で、自動停止をすることとなる。そのため、走行に使用している燃料が燃料枯渇しエンジン２が停止した場合に、メータ内の燃料計（燃料残量計）に「空」を表示させているにも関わらず、ドライバーが自動停止中であると誤った認識をする恐れがあった。

本実施例では、走行に使用していない燃料の残量が低下した際に、エンジン２を自動停止禁止することで、運転者が、メータ内の燃料計（燃料残量計）に「空」と表示された状態でのエンジン２の停止は、燃料枯渇によるエンジン停止であると一義に理解できる。

なお、本実施例においては、燃料として、ガソリンとＣＮＧの場合を示したが、軽油やＬＰＧなどでもよく、特性が異なる複数種類の燃料において同様の効果が得られる。

また、変速機３として、マニュアルトランスミッションの場合を示したが、自動変速機のＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）、ＡＴ（Automatic Transmission）、ＤＣＴ（Dual Clutch Transmission）、ＡＭＴ（Automated Manual Transmission）などであっても、同様の効果が得られる。

また、バイフューエルエンジンのみで駆動するバイフューエルエンジン搭載車両の場合を示したが、駆動用電動モータを搭載するストロングハイブリッド車両や、発電だけでなくエンジン始動機能を備えた電動モータを搭載するマイルドハイブリッド車両であっても、バイフューエルエンジンを搭載していれば同様に実施することができる。

本実施例では、各種センサ情報に基づきＥＣＵ８が各種の判定や算出を行なう例について説明したが、これに限らず、車両１が外部サーバ等の車外装置と通信可能な通信部を備え、該通信部から送信された各種センサの検出情報に基づき車外装置によって各種の判定や算出が行なわれ、その判定結果や算出結果を通信部で受信して、その受信した判定結果や算出結果を用いて各種制御を行なってもよい。

本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

１ 車両
２ エンジン（内燃機関）
４ ガソリンタンク
５ ガス燃料タンク
６ 燃料切替装置
８ ＥＣＵ（制御部）
４１ 第１燃料残量センサ
５１ 第２燃料残量センサ

Claims (1)

1. 異なる二つの燃料を切り替えて使用する内燃機関と、
   予め設定された自動停止条件が成立した場合に前記内燃機関を自動停止させ、予め設定された再始動条件が成立した場合に前記内燃機関を再始動させる制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記燃料のうち前記内燃機関が使用していない燃料の燃料残量が所定値以下となった場合に、前記内燃機関を自動停止させることを禁止する内燃機関の自動停止制御装置。

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