JP7331954B2 - 車両のアイドリングストップ制御方法および制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、車両の一時的な停車の際などにエンジンのアイドリングストップを行うアイドリングストップ制御方法および制御装置に関する。

例えば交差点での車両の一時的な停車の際などにエンジンを停止するいわゆるアイドリングストップが知られている。特許文献１には、乗客の乗降中におけるエンジンの再始動を回避するために、アイドリングストップ中に後席ドアが開いたらアイドリングストップを解除してエンジンを再始動し、その後、後席ドアが閉じたら１秒～５秒程度遅れてアイドリングストップを再開する技術が開示されている。

しかし、このように後席ドアを閉じたことでアイドリングストップの再開を許可する構成では、アイドリングストップの再開の直後に車両の走行が開始したときに、再びエンジンが再始動されるので、短時間の間に、エンジン再始動→停止→エンジン再始動が行われることとなり、運転者にとって煩わしいものとなる。

特開２０１１－１０６３５７号公報

この発明は、アイドリングストップ中に運転者の降車操作として運転席ドアの開操作もしくは運転席シートベルトの解除を検出したときに、アイドリングストップを解除してエンジンを再始動し、車両が走行するまでは、自動のシフト位置の切換を行うことなしにそのまま車両の走行を開始することができる状態で、その後の運転者の降車操作の終了となる運転席ドアの閉操作もしくは運転席シートベルトの再着用によるアイドリングストップを禁止する。

例えば運転席ドアの開操作や運転席シートベルトの解除といった降車操作がなされると、運転者にいわゆるイグニッションスイッチがオン状態であることを報知するために、アイドリングストップが解除され、エンジンが再始動される。多くの場合は、降車操作に続いて運転者が実際に降車することとなり、その際には、通常、イグニッションスイッチがオフとなるように操作される。一方、降車操作の後、運転者が実際には降車せず、降車操作の終了（例えば、運転席ドアの閉操作、運転席シートベルトの再着用）があった場合にも、アイドリングストップは再開せず、エンジンの運転（燃焼・回転）が継続する。従って、そのまま車両の走行を開始することができ、不要なエンジンの停止・再始動が生じない。

この発明に係るアイドリングストップ制御装置のシステム構成を示す説明図。 アイドリングストップ制御のブロック図。 走行履歴条件フラグの処理の流れを示すフローチャート。 アイドリングストップ制御の処理の流れを示すフローチャート。

以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、この発明に係る車両のアイドリングストップ制御装置のシステム構成を示す説明図である。車両は、走行駆動源として、ガソリン機関あるいはディーゼル機関等の内燃機関であるエンジン１を備えている。エンジン１は、ＥＣＭ（エンジンコントロールモジュール）２によって制御され、必要に応じて、燃焼・回転を停止するアイドリングストップが可能である。エンジン１は、アイドリングストップの解除に伴う再始動のために始動用モータ３を備えている。始動用モータ３は、ＥＣＭ２からの制御指令に基づき、ＵＳＭ（アンダーフードスイッチングモジュール）４によって駆動制御される。ＵＳＭ４は、始動用モータ３のほか、車両が備える種々の電装品の制御を行っている。

また、車両は、運転者の降車操作を検出するために、運転席ドアの開閉状態に対応した信号を出力する運転席ドアスイッチ５と、運転席シートベルトの着用状態に対応した信号を出力する運転席シートベルトスイッチ６と、を備えている。これらのスイッチ５，６の検出信号は、車両側の種々の制御を司るＢＣＭ（ボディコントロールモジュール）７に入力されている。ＢＣＭ７とＥＣＭ２とは、車内ネットワーク（いわゆるＣＡＮ通信）８を介して互いに接続されており、必要な信号の授受を行っている。なお、「降車操作」とは、運転者の実際の降車に先だって行われる操作をいい、この実施例では、運転席ドアの開操作と運転席シートベルトの解除を降車操作として把握している。運転席ドアの開操作と運転席シートベルトの解除のいずれか一方のみを降車操作としてもよく、ドアの解錠など他の操作を降車操作とすることもできる。

ＥＣＭ２には、図示しない種々のセンサの信号が直接にあるいは車内ネットワーク８を介してＢＣＭ７等の他のコントローラから入力されている。少なくとも実施例のアイドリングストップ制御に関しては、車速センサ、アクセル開度センサ、ブレーキスイッチ、水温センサ、等のセンサからの検出信号がＥＣＭ２に入力されている。さらには、バッテリの充電状態や車両空調装置からのエンジン始動要求等を示す信号がＥＣＭ２に入力されている。

ＥＣＭ２は、これらの信号に基づき、例えば交差点での信号待ちなどの際に、所定のアイドリングストップ条件が成立すれば、エンジン１の自動停止つまりアイドリングストップを行う。そして、アイドリングストップ中に、所定のアイドリングストップ解除条件が成立すれば、アイドリングストップを解除し、エンジン１の自動再始動を行う。なお、本発明においては、ＥＣＭ２とＢＣＭ７とが一つのコントローラとして統合された構成であってもよい。

アイドリングストップ条件は、例えば、車速が０であること、アクセル開度が０であること、ブレーキスイッチがオン（つまりブレーキペダル踏込状態）であること、水温が所定温度以上であること、バッテリ充電状態が所定レベル以上であること、車両空調装置からのエンジン始動要求がないこと、後述する走行履歴条件フラグが「１」であること、等のいくつかの条件のＡＮＤ条件である。つまり、これらの条件の全てを満たす場合に、アイドリングストップ条件が成立したものとして、アイドリングストップが実行される。

アイドリングストップ解除条件は、例えば、アクセル開度が０でないこと、ブレーキスイッチがオフであること、バッテリ充電状態が所定レベル未満となったこと、車両空調装置からのエンジン始動要求があること、走行履歴条件フラグが「０」となったこと、等のいくつかの条件のＯＲ条件である。つまり、これらの条件の１つでも満たす場合に、アイドリングストップ解除条件が成立したものとして、アイドリングストップが解除され、エンジン１が再始動される。

走行履歴条件フラグは、前回のアイドリングストップから所定車速を越える車速での走行を経験したかどうかを示すフラグである。所定車速としては、例えば８ｋｍ／ｈ程度でよい。アイドリングストップ条件にこの走行履歴条件フラグを含むことによって、渋滞走行中の頻繁なエンジン１の自動停止・自動再始動の繰り返しが回避される。つまり、渋滞時に車両の走行・停車を繰り返した場合に、一旦アイドリングストップを実行したら、その後、所定車速（例えば８ｋｍ／ｈ）を越えた速度で走行しない限りは、停車してもアイドリングストップが実行されることがない。つまり、走行履歴条件フラグは、基本的に、所定車速（例えば８ｋｍ／ｈ）で走行したときに「１」にセットされ、その後、アイドリングストップが実行されてこのアイドリングストップが解除（つまり再始動）されたときに「０」にリセットされる。

ここで、本実施例では、アイドリングストップ中に、降車操作である運転席ドアの開操作もしくは運転席シートベルトの解除がなされた場合には、走行履歴条件フラグが「０」にリセットされ、これに伴ってアイドリングストップが解除される。つまり、エンジン１が再始動される。これは、運転者が車両のイグニッションスイッチをオフにしたものと勘違いしてイグニッションスイッチオンのまま車両を離れることを回避するための処理である。降車操作に伴ってアイドリングストップを解除することで、運転者が実際に降車した場合に、イグニッションスイッチがオンであることを容易に知ることができる。

そして、降車操作により走行履歴条件フラグが「０」にリセットされるので、その後の降車操作の終了つまり運転席ドアの閉操作や運転席シートベルトの再着用があっても、アイドリングストップ条件が成立することはなく、エンジン１の運転（燃焼・回転）が継続する。従って、運転席ドアの閉操作や運転席シートベルトの再着用に続いて車両の走行を開始する場合に、不要なエンジン１の停止および再始動が生じない。

例えば、高速道路の料金所で車両停止してアイドリングストップ状態となった後、運転者が通行券を取るためにシートベルトを外すことがある。このような場合、シートベルトの解除に伴ってアイドリングストップが解除されエンジン１が再始動するが、通行券を取った後にシートベルトを再着用したときに仮にアイドリングストップを再開してしまうと、車両発進時に再びエンジン１を始動する必要が生じ、エンジン１の再始動、停止、再始動が短時間の間に行われる。このような挙動は煩わしく、好ましくない。

上記実施例では、アイドリングストップ状態からシートベルト解除に伴ってエンジン１が再始動した後、車両発進までの間、アイドリングストップに移行することがない。

図２は、上記実施例のアイドリングストップ制御を機能ブロック図として示したものである。ブロックＢ１では、運転席ドアスイッチ５および運転席シートベルトスイッチ６の信号に基づき、降車操作の有無を判定する。ブロックＢ２では、走行履歴条件フラグのセット・リセットを行う。ブロックＢ１において降車操作があったと判定したときには、ブロックＢ２では、走行履歴条件フラグをリセットする。ブロックＢ３では、アイドリングストップを実行するか否かの最終判定を行う。走行履歴条件フラグを含め上述したアイドリングストップ条件が成立したら、エンジン１を停止すべく燃料カット信号を出力する。走行履歴条件フラグが「０」であれば、アイドリングストップは行わない。

次に、図３および図４は、上記実施例のアイドリングストップ制御をフローチャートとして示したものである。図３は、走行履歴条件フラグの処理の流れを示すフローチャートであり、図４は、アイドリングストップ制御の全体的な処理の流れを示すフローチャートである。これらのフローチャートに示すルーチンは、イグニッションスイッチがオンである間、ＥＣＭ２（あるいはＢＣＭ７）において繰り返し実行される。

図３のステップＳ１１では、現在の走行履歴条件フラグが「０」であるかどうかを判定し、「０」であれば、ステップＳ１１からステップＳ１２へ進む。ステップＳ１２では、車速が所定車速（例えば８ｋｍ／ｈ）を越えたか判定し、所定車速を越えた走行がなされたときにステップＳ１２からステップＳ１３へ進む。ステップＳ１３では、走行履歴条件フラグを「１」にセットする。ステップＳ１２で車速が所定車速を越えていなければ、ルーチンを終了する。

ステップＳ１１で現在の走行履歴条件フラグが「１」であれば、ステップＳ１４へ進む。ステップＳ１４では、運転席シートベルトを締めているかどうかを判定し、運転席シートベルトを締めている場合にはステップＳ１５へ進む。ステップＳ１５では、運転席ドアを閉めているかどうかを判定する。運転席シートベルトを締めていない場合は、ステップＳ１４からステップＳ１７へ進み、走行履歴条件フラグを「０」にリセットする。運転席ドアが閉まっていない場合は、ステップＳ１５からステップＳ１７へ進み、同様に走行履歴条件フラグを「０」にリセットする。つまり、運転席シートベルトの解除および運転席ドアの開操作のいずれかが検出されたら、ステップＳ１７において走行履歴条件フラグがリセットされる。

ステップＳ１４で運転席シートベルトを締めていると判定し、かつステップＳ１５で運転席ドアを閉めていると判定した場合は、ステップＳ１６へ進み、アイドリングストップ状態から再始動したかどうかを判定する。アイドリングストップ状態から再始動したと判定したときには、ステップＳ１６からステップＳ１７へ進み、走行履歴条件フラグを「０」にリセットする。これにより、一度アイドリングストップを実行してから走行開始した場合、次に所定車速（例えば８ｋｍ／ｈ）を越えた車速での走行を経験するまでは、走行履歴条件フラグは「０」のままとなる。ステップＳ１６でＮＯと判定したときは、走行履歴条件フラグを「１」に保ったまま今回のルーチンを終了する。

図４のステップＳ２１では、現在アイドリングストップ中であるか否かを判定し、アイドリングストップ中でなければステップＳ２２へ進む。ステップＳ２２では、アイドリングストップ条件が成立したか否か判定する。ステップＳ２２でアイドリングストップ条件が成立したと判定した場合には、ステップＳ２２からステップＳ２３へ進み、アイドリングストップを実行する。ステップＳ２２でアイドリングストップ条件が不成立であれば、今回のルーチンを終了する。

アイドリングストップ条件は、上述したように、例えば、車速が０であること、アクセル開度が０であること、ブレーキスイッチがオン（つまりブレーキペダル踏込状態）であること、水温が所定温度以上であること、バッテリ充電状態が所定レベル以上であること、車両空調装置からのエンジン始動要求がないこと、走行履歴条件フラグが「１」であること、等のいくつかの条件のＡＮＤ条件である。つまり、これらの条件の全てを満たす場合に、アイドリングストップ条件が成立したと判定される。

ステップＳ２１で現在アイドリングストップ中であると判定した場合は、ステップＳ２１からステップＳ２４へ進み、アイドリングストップ解除条件が成立したか否か判定する。ステップＳ２４でアイドリングストップ解除条件が成立したと判定した場合には、ステップＳ２４からステップＳ２５へ進み、アイドリングストップを解除してエンジン１を再始動する。ステップＳ２４でアイドリングストップ解除条件が不成立であれば、アイドリングストップを継続したまま今回のルーチンを終了する。

アイドリングストップ解除条件は、上述したように、例えば、アクセル開度が０でないこと、ブレーキスイッチがオフであること、バッテリ充電状態が所定レベル未満となったこと、車両空調装置からのエンジン始動要求があること、走行履歴条件フラグが「０」となったこと、等のいくつかの条件のＯＲ条件である。つまり、これらの条件の１つでも満たす場合に、アイドリングストップ解除条件が成立したものと判定される。

図３および図４に示したアイドリングストップ制御によれば、車両が停止してアイドリングストップが実行されている間に、運転席ドアの開操作や運転席シートベルトの解除といった降車操作がなされたときに、走行履歴条件フラグが「０」にリセットされることでアイドリングストップ解除条件が成立し、アイドリングストップが終了してエンジン１が再始動される。そして、その後、運転席ドアの閉操作や運転席シートベルトの再着用といった降車操作の終了が検出されても、走行履歴条件フラグが「０」であることからアイドリングストップ条件は成立せず、従ってアイドリングストップは再開されない。これにより、降車操作の後、実際に降車せずに走行を開始するような場合に、不要なエンジン１の自動停止・自動再始動が回避される。

このように、上記実施例では、渋滞走行時の頻繁なエンジン１の自動停止・自動再始動の繰り返しを回避するために設けられている走行履歴条件フラグを利用して、降車操作の終了に伴うアイドリングストップ再開の禁止を実現している。従って、制御が比較的簡単なものとなる。

以上、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、この発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、上記実施例では、走行履歴条件フラグを利用して降車操作の終了に伴うアイドリングストップ再開の禁止を実現しているが、走行履歴条件フラグとは別に降車操作および走行開始に関連したフラグを設けて、降車操作から走行開始までの間、アイドリングストップを禁止するようにしてもよい。また、発電機および電動モータを介して車両走行を行うシリーズハイブリッド車両におけるエンジンのアイドリングストップ制御に本発明を適用することも可能である。

Claims (4)

1. 所定条件が成立したときにエンジンのアイドリングストップを行う車両のアイドリングストップ制御方法において、
   アイドリングストップ中に運転者の降車操作として運転席ドアの開操作もしくは運転席シートベルトの解除を検出したときに、アイドリングストップを解除してエンジンを再始動し、車両が走行するまでは、自動のシフト位置の切換を行うことなしにそのまま車両の走行を開始することができる状態で、その後の運転者の降車操作の終了となる運転席ドアの閉操作もしくは運転席シートベルトの再着用によるアイドリングストップを禁止する、
   車両のアイドリングストップ制御方法。
2. 上記所定条件の一つとして、車両が所定車速以上で走行を行ったときにセットされる走行履歴条件フラグを含んでおり、
   運転者の上記の降車操作を検出したときに、上記走行履歴条件フラグをリセットする、
   請求項１に記載の車両のアイドリングストップ制御方法。
3. 所定条件が成立したときにエンジンのアイドリングストップを行う車両のアイドリングストップ制御装置において、
   運転者の降車操作として運転席ドアの開操作もしくは運転席シートベルトの解除を検出する検出スイッチを有し、
   アイドリングストップ中に運転者の降車操作として運転席ドアの開操作もしくは運転席シートベルトの解除を検出したときに、アイドリングストップを解除してエンジンを再始動するとともに、車両が走行するまでは、自動のシフト位置の切換を行うことなしにそのまま車両の走行を開始することができる状態で、その後の運転者の降車操作の終了となる運転席ドアの閉操作もしくは運転席シートベルトの再着用によるアイドリングストップを禁止する、
   車両のアイドリングストップ制御装置。
4. 上記所定条件として、少なくとも、車速が０であること、アクセル開度が０であること、ブレーキスイッチがオンであること、上記走行履歴条件フラグが１であること、を含む複数の条件の全てが成立したときにエンジンのアイドリングストップを行い、
   アイドリングストップ解除条件として、少なくとも、アクセル開度が０でないこと、ブレーキスイッチがオフであること、上記走行履歴条件フラグが０であること、のいずれかが成立したときにエンジンの再始動を行い、
   アイドリングストップ中に運転者の上記の降車操作を検出したときに、上記走行履歴条件フラグをリセットする、
   請求項２に記載の車両のアイドリングストップ制御方法。

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