KR100447345B1

KR100447345B1 - 차량의 공주행 정지 제어장치

Info

Publication number: KR100447345B1
Application number: KR10-2002-0040224A
Authority: KR
Inventors: 미키아키라
Original assignee: 후지쓰 텐 가부시키가이샤
Priority date: 2001-07-16
Filing date: 2002-07-11
Publication date: 2004-09-07
Also published as: KR20030007114A; CN1306157C; JP2003027984A; US6675088B2; CN1397722A; US20030014178A1

Abstract

엔진의 공주행 정지를 적절히 제어한다.

차량의 주행에 따라. 현상부하 q(t)를, 일정시간 간격으로 산출한다. 현상부하 q(t)는 일정시간에 차량의 엔진에 흡입되는 공기량과 엔진 회전수의 곱으로 산출할 수 있다. 적산부하 Q(t)는 현상부하 q(t)를, Q(t)=Q(t-1)+((q(t)-Q(t-1))/a)의 계산식으로 적산함으로써 얻어진다. 적산부하 Q(t)가 금지판정값 Z를 초과하면 공주행 정지를 금지하므로, 엔진의 과열을 적절히 방지할 수 있다.

Description

차량의 공주행 정지 제어장치{APPARATUS FOR CONTROLLING THE STOP OF IDLE RUNNING OF VEHICLE}

본 발명은 자동차 등, 내연기관인 엔진을 구비하는 차량에 탑재되어, 엔진의 공주행 상태를 제어하는 차량의 공주행 정지 제어장치에 관한 것이다.

종래부터, 자동차의 엔진은 가속페달 조작으로 스로틀밸브의 개도를 최소로 하여도, 저출력의 공주행 상태에서 운전을 계속하도록 설정되어 있다. 차량의 일시정지시 등에 엔진을 정지시키면, 엔진의 운전을 재개할 때에 재시동을 행하지 않으면 안되어 조작에 시간이 걸리고, 차량의 운전개시를 신속하게 행하는 것에 지장이 발생할 우려가 있다. 이와 같은 차량에서는 엔진을 정지시키기 위해서는 점화스위치를 조작하는 등, 운전자가 엔진정지에 이르게 하는 조작을 행할 필요가 있다. 그러나, 에너지의 유효이용을 위해 차량에서도 연비저감이 중요하게 되고, 또 지구온난화 방지의 환경문제 때문에 배기가스의 억제가 필요하게 되어, 불필요한 공주행을 하지 않는 것이 요청되게 되었다.

불필요한 공주행의 삭감은, 운전자 등, 차량의 사용자에 의한 의식적인 조작으로도 가능하지만, 차량의 운전시에 부담이 증가되어 버린다. 그래서, 차량에 컴퓨터장치를 탑재하여 불필요한 공주행 운전을 정지하고, 엔진의 운전을 재개할 때에는 자동적으로 기동하도록 제어하는 시스템이 실현되어 있다. 이와 같은 시스템에 관련되는 선행기술로서는, 예를 들면 일본 특허공개 평8-61110호 공보나 특허공개 평10-47105호 공보를 예시할 수 있다.

일본 특허공개 평8-61110호 공보에는, 일정시간 가속페달을 밟지 않았거나, 차속이 0이었거나 하면 엔진을 정지하고, 가속페달을 밟으면 엔진을 재시동하는 엔진 제어장치로, 신호대기 등으로 차량이 정지하고 있는 경우에는 엔진을 정지하지 않고 공주행 상태를 계속하도록 하는 기술이 개시되어 있다. 이 판단에는, 점멸식방향지시기(winker), 차각, 언덕길 경사 등을 입력하여 행하고, 즉시발진이 있다고 예측되는 경우에는 엔진을 정지하지 않고 공주행 상태를 계속한다. 즉시발진의 예측에, 네비게이션장치에 의한 경로탐색으로 설정되는 경로정보를 이용하고, 교차점 등 정지하고 있을 때에는 즉시발진을 예측하는 것에 대해서도 기재되어 있다.

일본 특허공개 평10-47105호 공보에는, 차량에 탑재된 엔진의 운전중에 소정의 엔진 정지조건이 성립되면 엔진을 자동정지하고, 자동정지중에 소정의 엔진 시동조건이 성립하면 엔진을 자동시동하도록 제어하는 것에 관한 기술이 개시되어 있다. 이 선행기술에서는, 전기부하의 크기를 배터리전압으로 판단하고, 배터리전압이 낮아지면 전기부하가 크다고 판단하고 엔진의 자동정지를 금지하도록 하여, 배터리에 충전되어 있는 전기량이 부족되어 버리는 배터리 떨어짐의 방지를 도모하고 있다.

또, 엔진의 공주행 상태는, 고부하에서의 연속주행 등에서 엔진이 과열되지않도록 냉각하는 것에 기여한다. 이 때문에, 냉각수의 온도가 높아져 있을 때에는 공주행의 정지를 금지하는 시스템도 고안되어 있다. 또한, 일본 특허공개 평10-47105호 공보에서도, 제2실시예에서는 냉각수의 온도를 수온센서로 검출하고, 수온이 소정값 이상인 것을 엔진정지의 요건중 하나로 하고 있다.

엔진의 공주행을 억제하는 것은 중요하지만, 냉각의 필요시에 엔진을 정지시켜 버리면 과열을 일으킬 위험이 있다. 냉각수온 등을 검출하여 냉각수온 등이 높을 때에는 공주행 정지를 금지하는 시스템에서는, 고부하에서의 연속주행 후에 이로부터 수온이 상승하는 것까지는 예상하고 있지 않으므로, 차량을 정지시키면 수온이 상승하여 비정상적인 고온으로 되어, 냉각을 위한 엔진의 재시동이 필요하게 되어 버린다. 비정상적 고온의 상태가 반복되어 일어나면 최악의 경우 엔진고장으로 될 수 있다.

일본 특허공개 평10-47105호 공보의 선행기술에서는, 엔진의 냉각수 수온이 낮은 것을, 공주행의 정지를 금지하는 요건의 하나로 하고 있다. 이것은 엔진의 냉각수온이 너무 낮으면 엔진의 시동이 곤란하게 되기 때문이라고 추정된다. 냉각수가 고온으로 되어 있을 때에 대해서는, 공주행 정지를 금지하는 일은 없고, 비정상적 고온인 상태에 대한 대책은 아무것도 강구되어 있지 않다.

본 발명의 목적은, 엔진의 공주행 정지를 적절히 제어할 수 있는 차량의 공주행 정지 제어장치를 제공하는 것에 있다.

도 1은 본 발명의 일실시형태인 차량의 공주행 정지 제어장치(1)에 관련되는 개략적인 전기적 구성을 나타내는 블록도,

도 2는 본 발명의 다른 실시형태인 차량의 공주행 정지 제어장치(11)에 관련되는 개략적인 전기적 구성을 나타내는 블록도,

도 3은 도 1 및 도 2의 제어수단(8, 18)에 의한 공주행 정지의 금지판단순서를 나타내는 플로우차트,

도 4는 도 1 및 도 2의 실시형태에 의한 주행부하와 공주행 정지의 금지판정과의 관계를 나타내는 그래프,

도 5는 도 1 및 도 2의 제어수단(8, 18)에 의한 공주행 제어순서를 나타내는 플로우차트,

도 6은 도 1 및 도 2의 실시형태에 의한 공주행 정지의 금지판정의 순서를 나타내는 플로우차트이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1, 11 : 차량의 공주행 정지 제어장치 2 : 엔진

1, 13 : 엔진ECU 4 : 회전센서

5 : 흡입공기량센서 6 : 냉각수온센서

7, 17 : 부하감시수단 8, 18 : 제어수단

9 : 금지표시수단 10 : 네비게이션장치

19 : 정지판정수단

본 발명은, 차량의 엔진이 공주행 상태에서 운전을 계속할지 아닐지를 제어하는 차량의 공주행 정지 제어장치에 있어서, 엔진의 주행부하를 감시하여 주행부하이력을 산출하는 부하감시수단과, 부하감시수단에 의해서 산출되는 주행부하이력에 기초하여 주행부하를 적산하고, 적산값이 미리 정해진 금지판정값을 초과할 때에 공주행 정지를 금지하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 공주행 정지 제어장치이다.

본 발명에 따르면, 차량의 공주행 정지 제어장치는, 차량의 엔진이 공주행 상태에서 운전을 계속할지 아닐지를 제어하기 위하여, 부하감시수단과 제어수단을 포함한다. 제어수단은 부하감시수단에 의해서 엔진의 주행부하를 감시하여 산출되는 주행부하이력에 기초하여 주행부하를 적산하고, 적산값이 미리 정해진 금지판정값을 초과할 때에 공주행 정지를 금지한다. 주행부하가 고부하 상태를 계속하면 공주행 정지를 금지하므로, 공주행 운전을 계속하여 엔진의 냉각을 촉진하고, 비정상적 고온의 상태를 회피하여 과열을 방지할 수 있다. 주행부하의 적산값에 기초하여 공주행 정지를 금지할지 아닐지를 판정하므로, 엔진 냉각의 필요성에 따라서 적절히 공주행의 정지를 제어할 수 있다.

또 본 발명은, 상기 제어수단에 의해서 공주행 정지가 금지되어 있는 상태에서 상기 엔진의 운전이 계속되고 있을 때에, 공주행 정지 금지중인 것을 표시하는 금지표시수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 금지표시수단에 의해서 공주행 정지 금지중인 것이 표시되기 때문에, 차량의 운전자 등은 시스템의 고장 등에 의한 정지불능이 아닌 것을알 수 있어, 불안감을 주지 않도록 할 수 있다.

또 본 발명은, 상기 엔진의 냉각용 유체의 온도를 검출하는 온도센서를 더 포함하고, 상기 제어수단은 온도센서가 검출하는 냉각용 유체의 온도를 입력하여, 상기 온도가 미리 설정되는 상한온도를 초과하여 상승한다고 예상되는 경우에, 엔진의 공회전 정지를 금지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 엔진의 냉각수 등의 냉각용 유체의 온도를 온도센서가 검출하고, 검출된 온도가 미리 정해진 상한혼도를 초과하여 상승한다고 예상되는 경우에 엔진의 공주행 정지를 금지하므로, 엔진의 부하가 상승하여도 비정상적 고온의 상태로는 되기 어렵게 할 수 있다.

이하 도면에 기초하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시형태인 차량의 공주행 정지 제어장치(1)에 관련되는 개략적인 전기적 구성을 나타낸다. 차량의 공주행 정지 제어장치(1)는 엔진(2)이 공주행 상태에서 운전을 계속할지 아닐지를 제어한다. 엔진(2)은 연료분사나 점화 등에 대하여 기본적인 제어용 전자제어유닛(ECU)인 엔진ECU(3)의 제어를 받는다. 엔진ECU(3)에 의한 엔진(2)의 제어를 위하여, 엔진(2)에는 회전센서(4), 흡입공기량센서(5) 및 냉각수온센서(6) 등이 설치되어 있다. 차량의 공주행 정지 제어장치(1)는, 마이크로컴퓨터 등의 프로그램 동작으로 실현되는 부하감시수단(7)과, 제어수단(8)과 금지표시수단(9)을 포함한다. 부하감시수단(7)은 회전센서(4) 및 흡입공기량센서(5)로부터의 검출출력을 입력하여 엔진의 주행부하를 감시하고, 주행부하이력을 산출한다. 제어수단(8)은, 부하감시수단(7)에 의해서 산출되는 주행부하이력에 기초하여 주행부하를 적산하고, 적산값이 미리 정해진 금지판정값을 초과할 때에 공주행 정지를 금지한다.

제어수단(8)은, 금지표시수단(9)을 제어하여 엔진(2)의 공주행 정지가 금지되어 있는 상태를, 램프 등의 빛이나 소리 등으로 표시시킬 수 있다. 또 냉각수온센서(6)가 검출하는 냉각수 온도나, 네비게이션장치(10)로부터 얻어지는 차량의 현재위치 및 경로 등의 정보에 기초하여, 공주행 정지의 금지를 제어하는 것도 가능하다.

도 2는 본 발명의 다른 실시형태인 차량의 공주행 정지 제어장치(11)에 관련되는 개략적인 전기적 구성을 나타낸다. 본 실시형태에서 도 1의 실시형태에 대응하는 부분에는 동일한 참조부호를 붙이고, 중복되는 설명을 생략한다. 본 실시형태에서는 엔진ECU(13)에 부하감시수단(17)이 구비되어 있다. 도 1의 엔진ECU(3)에서도 회전센서(4)나 흡입공기량센서(5)의 출력은 엔진ECU(3)에도 주어져서 엔진(2)의 제어에 사용되고 있다. 본 실시형태에서는, 엔진ECU(13)에 구비되어 있는 기능을 이용하여 부하감시수단(17)을 구성하고, 감시결과를 공주행 정지 제어장치(11)의 제어수단(18)에 부여한다. 제어수단(18)으로부터는 엔진ECU(13)의 정지판정수단(19)에 공주행 정지요구가 주어지고, 정지판정수단(19)에 의해서 공주행 정지를 금지할지 아닐지가 판정된다.

도 3은, 도 1 및 도 2에 나타내는 차량의 공주행 정지 제어장치(1, 11)에서의 제어순서를 나타낸다. 단계 a0에서 수순을 개시하고, 단계 a1에서는 공주행 정지를 가능하게 하여 둔다. 단계 a2에서는 부하감시수단(7, 17)이 다음의 (1)식에따라서 현상부하값 q(t)를 산출한다. 이 산출은 예를 들면 1초마다 행한다. 엔진 회전수는 1초동안의 회전수, 즉 회전속도이다.

q(t)=흡입공기량×엔진 회전수 …(1)

다음의 단계 a3에서는, (2)식에 따라서 적산부하 Q(t)를 산출한다. 또한, Q(t-1)은 1초 전까지의 적산부하이다. 또, a는 임의정수이다.

Q(t)=Q(t-1)+((q(t)-Q(t-1))/a) …(2)

단계 a4에서는, 적산부하 Q(t)가 미리 설정되는 금지판정값보다도 커져 있는지 아닌지를 판정한다. 커져 있지 않다고 판정될 때에는 단계 a1로 되돌아간다. 단계 a4에서 적산부하 Q(t)가 금지판정값 Z보다도 커져 있다고 판정될 때에는 단계 a5에서 공주행 정지를 금지하고, 단계 a2로 되돌아간다. 이와 같이 하여 단계 a1에서 단계 a5까지의 순서가 반복되어 공주행 정지의 제어가 행해진다.

도 4는, 예를 들면 차량이 언덕길 등을 올라갈 때의 현상부하 q(t)와 적산부하 Q(t)의 변화를 나타낸다. 적산부하 Q(t)가 금지판정값 Z를 초과하는 범위는, 과열의 가능성이 있으므로 공주행 정지를 금지하여, 공주행에 의한 엔진(2)의 냉각촉진을 도모하도록 할 수 있다.

도 5는, 도 1 및 도 2의 실시형태의 제어수단(8, 18)에 의한 엔진(2)의 공주행 제어순서를 나타낸다. 단계 b0에서 수순을 개시하고, 단계 b1에서는 엔진(2)의 공주행 조건이 성립되어 있는지 아닌지를 판단한다. 공주행 조건은, 예를 들면 가속페달로의 조작이 행해지지 않고, 게다가 차속이 0으로 되어 있는 상태가 계속되고 있는 것 등으로 설정할 수 있다. 단계 b1에서 공주행 조건이 성립되어 있지 않으면 성립되기까지 판단을 반복한다. 공주행 조건이 성립되면 단계 b2에서 공주행 정지가 금지되어 있는지 아닌지를 판단한다. 도 3의 순서에서 공주행 정지가 가능하게 되어 있을 때는, 단계 b3에서 공주행을 정지하는 공주행 정지를 엔진 ECU(3, 13)에 지령하고, 단계 b1로 되돌아간다. 단계 b2에서 공주행 정지가 금지되어 있다고 판단될 때는, 단계 b4에서 공주행 운전을 계속시켜 단계 b5에서 금지표시수단(9)에 의한 엔진정지의 표시를 행하게 하고, 단계 b1로 되돌아간다.

이상에서 설명하고 있는 바와 같이, 각 실시형태에 의한 차량의 공주행 정지 제어장치(1, 11)는, 차량의 엔진(1)이 공주행 상태에서 운전을 계속할지 아닐지를 제어하기 위하여, 부하감시수단(7, 17)과, 제어수단(8, 18)을 포함한다. 제어수단(8, 18)은 부하감시수단(7, 17)에 의해서 엔진(2)의 주행부하를 감시하여 산출되는 주행부하이력을 나타내는 적산부하 Q(t)에 기초하여, 적산부하 Q(t)의 값이 미리 정해진 금지판정값 Z를 초과할 때에 공주행 정지를 금지한다. 주행부하가 고부하로 되는 기간이 길어지면 공주행 정지를 금지하므로, 공주행 운전을 계속하여 엔진(2)의 냉각을 촉진하고, 비정상적 고온인 상태를 회피하여 과열을 방지할 수 있다.

또 제어수단(8, 18)에 의해서 공주행 정지가 금지되어 엔진(2)의 운전이 계속되고 있을 때에, 공주행 정지 금지중인 것을 표시하는 금지표시수단(9)이 포함되어 있다. 금지표시수단(9)에 의해서 공주행 정지 금지중인 것이 표시되므로, 차량의 운전자 등은 시스템의 고장 등에 의한 정지불능이 아닌 것이 이해되어, 불안감을 주지 않도록 할 수 있다.

도 6은, 도 1 및 도 2에 나타내는 냉각수온센서(6)가 검출하는 엔진(2)의 냉각수온과, 네비게이션장치(10)로부터 제공되는 정보에 기초하여 엔진(2)의 과열을 더욱 확실하게 방지하는 제어순서를 나타낸다. 이 제어순서는 도 5의 단계 b2의 판단 중에 포함시켜 행할 수 있다.

단계 c0에서 수순을 개시하고, 단계 c1에서는 냉각수온이 상한온도를 초과하고 있는지 아닌지를 판단한다. 냉각수온이 상한온도를 초과하고 있지 않다고 판단될 때는, 단계 c2에서 네비게이션장치(10)의 경로정보를 참조한다. 단계 c3에서는 경로정보에 기초하여 차량의 현재위치로부터 예상되는 경로에서, 주행부하가 상승한다고 예상되는지 아닌지를 판단한다. 상승이 예상될 때, 단계 c1에서 이미 냉각수온이 상한값을 초과하고 있다고 판단될 때와 함께, 단계 c4에서 공주행 정지를 금지한다. 단계 c3에서 상승이 예측되지 않는다고 판단될 때, 또는 단계 c4가 종료하면, 단계 c5에서 수순을 종료한다.

도 1 및 도 2에서는, 냉각수온센서(6)가 엔진(2) 냉각수의 온도를 검출하고 있지만, 엔진(2)의 냉각을 기름이나 공기 등으로 냉각수와 다른 유체로 행하고 있을 때는, 그 유체의 온도를 검출하는 센서를 설치하면 된다. 도 6의 제어에서는, 제어수단(8, 18)이 온도센서로서의 냉각수온센서(6)가 검출하는 냉각용 유체의 온도를 입력하고, 그 온도가 미리 설정되는 상한온도를 초과하고 있을 때뿐만 아니라, 상한온도를 초과하여 상승한다고 예상되는 경우에, 엔진(2)의 공주행 정지를 금지하고 있다. 냉각용 유체의 온도를 온도센서가 검출하고, 검출된 온도가 미리 정해진 상한온도를 초과하여 상승한다고 예상되는 경우에, 엔진의 공주행 정지를금지하므로, 엔진의 부하가 상승하여도 비정상적 고온인 상태로는 되기 어렵게 할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 엔진의 주행부하를 감시하여 산출되는 주행부하이력에 기초하여, 주행부하의 적산값이 미리 정해진 금지판정값을 초과할 때에 공주행 정지를 금지하므로, 공주행 운전을 계속하여 엔진의 냉각을 촉진하고, 비정상적 고온인 상태를 회피하여 과열을 방지할 수 있다. 주행부하의 적산값에 기초하여 판정하기 때문에 엔진 냉각의 필요성을 고려하여 적절히 공주행의 정지를 제어할 수 있다.

또 본 발명에 의하면, 공주행 정지 금지중인 것이 표시되기 때문에 차량의 운전자 등에는 공주행 정지 제어장치의 고장 등에 의한 공주행 정지불능이 아닌 것이 이해되어, 불안감을 주지 않게 할 수 있다.

또 본 발명에 의하면, 엔진의 냉각수 등의 냉각용 유체의 온도가 미리 정해진 상한온도를 초과하여 상승한다고 예상되는 경우에는, 엔진의 공주행 정지를 금지하기 때문에, 엔진의 부하가 상승하여도 비정상적 고온인 상태로는 되기 어렵게 할 수 있다.

Claims

차량 엔진의 공주행 정지를 금지할지 아닐지를 제어하는 차량의 공주행 정지 제어장치에 있어서,

엔진의 주행부하를 감시하여 주행부하이력을 산출하는 부하감시수단; 및

부하감시수단에 의해서 산출되는 주행부하이력에 기초하여 주행부하를 적산하고, 적산값이 미리 정해진 금지판정값을 초과할 때에 공주행 정지를 금지하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 공주행 정지 제어장치.
제1항에 있어서, 상기 제어수단에 의해서 공주행 정지가 금지되어 있는 상태에서 상기 엔진의 운전이 계속되고 있을 때, 공주행 정지 금지중임을 표시하는 금지표시수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 공주행 정지 제어장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 엔진의 냉각용 유체의 온도를 검출하는 온도센서를 더 포함하고,

상기 제어수단은, 온도센서가 검출하는 냉각용 유체의 온도를 입력하여, 상기 온도가 미리 설정되는 상한온도를 초과하여 상승한다고 예상되는 경우에, 엔진의 공주행 정지를 금지하는 것을 특징으로 하는 차량의 공주행 정지 제어장치.