JP2016011614A - エンジン自動停止始動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＩＳＳ車両において適切な状況でエンジンの始動を行うことで、無駄なエンジン始動を低減しつつ、安全性を確保することのできるエンジン自動停止始動制御装置を提供すること。
【解決手段】エンジン（１）の自動停止後に（Ｓ１がＹｅｓ）、動力の伝達状況が遮断状態にあり（Ｓ２がＹｅｓ）、車両の整備中でなく（Ｓ３がＹｅｓ）、路面勾配が所定勾配以上であり且つ車速が第１所定車速以上である場合（Ｓ４がＹｅｓ）、車速が第２所定車速以上で所定時間以上継続されている場合（Ｓ５がＹｅｓ）、又は車両の移動量が所定量以上である場合に（Ｓ６がＹｅｓ）、エンジン１を自動始動する（Ｓ７）。
【選択図】図２

Description

本発明は、エンジン自動停止始動制御装置に関する。

近年、環境保護や燃費節減の観点から、交差点での信号待ちなどで車両が一時停止したときにエンジンを自動停止させ、その後の再発進の際にエンジンを自動始動させる所謂アイドリングストップスタート（ＩＳＳ）機能を備えた車両（以下、ＩＳＳ車両という）が実用化されている。

例えば特許文献１では、ブレーキブースタの負圧が所定の閾値よりも小さくなったときにエンジンを始動させるエンジン制御装置において、車両の停止位置が平地か否かに応じて上記所定の閾値を変更することで、アイドリングストップ中におけるエンジンの再始動の頻度を少なくして燃費の向上を図る技術が開示されている。

特開２００６−８３８３０号公報

ところで、特許文献１のようにブレーキ力の低下によりエンジンを自動的に再始動すると、状況によっては運転者が意図しない再始動となる可能性がある。

一方、坂道においてエンジンを自動停止させた際に、坂道の勾配に対しブレーキ力が不足し、車両が動き出した場合にエンジンが停止していると、エンジンを動力源とする油圧ポンプやコンプレッサも停止しているため、油圧を用いるパワーステアリングや、エア圧を用いるブレーキ等の各種補機類の機能が低下して、運転者が迅速に車両を操作できないおそれがある。

このため、車両の動き出しを検知した場合にはエンジンを再始動させることが望ましい。しかしながら、例えば車両の動き出しを車速センサで検知する場合、車速パルスは車両の振動によっても発生するおそれがあるため、車速パルスを検知しただけでエンジンを再始動させると、これもまた運転者の意図しない再始動となる可能性がある。

本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ＩＳＳ車両において適切な状況でエンジンの始動を行うことで、無駄なエンジン始動を低減しつつ、安全性を確保することのできるエンジン自動停止始動制御装置を提供することにある。

本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様又は適用例として実現することができる。

本適用例に係るエンジン自動停止始動制御装置は、車両の走行用駆動源であるエンジンと、所定の停止条件が成立したときに前記エンジンを自動停止させ、その後に所定の始動条件が成立したときに前記エンジンを自動始動する制御部と、前記エンジンから駆動輪への動力伝達状況を検出する第１検出部と、前記車両が整備作業中であるか否かを検出する第２検出部と、路面の勾配を検出する第３検出部と、前記車両の車速を検出する第４検出部と、前記車両の移動量を検出する第５検出部と、を備え、前記制御部は、前記エンジンの自動停止後に、前記第１検出部により検出された動力伝達状況が遮断状態にあり、前記第２検出部により車両の整備作業中でないことが検出され、前記第３検出部により検出された前記勾配が所定勾配以上であり且つ前記第４検出部により検出された前記車速が第１所定車速以上である場合、前記第４検出部により検出された車速が前記第１所定車速より小の第２所定車速以上で所定時間経過している場合、又は前記第５検出部により検出された前記移動量が所定量以上である場合に、前記所定の始動条件に関わらず前記エンジンを自動的に始動する。

上記手段を用いる本発明によれば、ＩＳＳ車両において適切な状況でエンジンの始動を行うことで、無駄なエンジン始動を低減しつつ、安全性を確保することができる。

本発明の一実施形態におけるエンジン自動停止始動制御装置を備えた車両の駆動系を示す概略構成図である。 本発明の一実施形態におけるエンジン自動停止始動制御装置のＥＣＵが実行するエンジン始動制御ルーチンを示すフローチャートである。

以下、本発明を具体化したエンジン自動停止始動制御装置の一実施形態を説明する。

図１は本実施形態のエンジン自動停止始動制御装置を備えた車両の駆動系を示す全体構成図であり、以下同図に基づき本実施形態の構成について説明する。

本実施形態における車両はトラックであり、走行用動力源としてディーゼルエンジン（以下、エンジンという）１が搭載されている。エンジン１の出力軸１ａにはクラッチ装置２（クラッチ手段）を介して自動変速機（以下、単に変速機という）３の入力軸３ａが接続され、クラッチ装置２の接続時にエンジン１の回転が変速機３に伝達されるようになっている。当該変速機３は、例えば前進６段及び後進１段を備えた手動式変速機をベースとしたものであり、以下に述べるように、その変速操作及び変速に伴うクラッチ装置２の断接操作を自動化した、いわゆるＡＭＴ（Automated Manual Transmission）である。

クラッチ装置２は、フライホイール４にクラッチ板５をプレッシャスプリング６により圧接させて接続される一方、フライホイール４からクラッチ板５を離間させることにより切断される摩擦式クラッチとして構成されている。クラッチ板５にはアウタレバー７を介してエアシリンダ８が連結され、エアシリンダ８には電磁弁９が介装されたエア通路１０を介して圧縮エアを充填したエアタンク１１が接続されている。

電磁弁９の開弁時にはエアタンク１１からエア通路１０を介してエアシリンダ８に圧縮エアが供給され、エアシリンダ８が作動してアウタレバー７を介してクラッチ板５をフライホイール４から離間させ、これによりクラッチ装置２が接続状態から切断状態に切り替えられる。一方、電磁弁９が閉弁すると、圧縮エアの供給中止によりエアシリンダ８が作動しなくなることから、クラッチ板５はプレッシャスプリング６によりフライホイール４に圧接され、これによりクラッチ装置２は切断状態から接続状態に切り替えられる。このように電磁弁９の開閉に応じてエアシリンダ８が作動して、クラッチ装置２を自動的に断接操作可能になっている。

変速機３には変速段を切り替えるためのギヤシフトユニット１２が設けられ、図示はしないがギヤシフトユニット１２は、変速機３内の各変速段に対応するシフトフォークを作動させる複数のエアシリンダ、及び各エアシリンダを作動させる複数の電磁弁を内蔵している。ギヤシフトユニット１２はエア通路１３を介して上記したエアタンク１１と接続されており、各電磁弁の開閉に応じてエアタンク１１からの圧縮エアが対応するエアシリンダに供給され、そのエアシリンダが作動して対応するシフトフォークを切替操作すると、切替操作に応じて変速機３の変速段のギヤ入れが行われる。このようにギヤシフトユニット１２の電磁弁の開閉に応じてエアシリンダが作動して、変速機３を自動的に変速操作可能になっている。

車両内には、図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭなど）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタなどを備えたＥＣＵ（制御ユニット）２０が設置されており、エンジン１、クラッチ装置２、変速機３の総合的な制御を行う。

ＥＣＵ２０の入力側には、クラッチ装置２のクラッチストロークを検出するクラッチストロークセンサ２１（第１検出部）、変速機３のギヤ位置を検出するギヤ位置センサ２２（第１検出部）、キャブのチルトやキャブのフロントパネルの開放から車両の整備作業中であることを検出する整備センサ２３（第２検出部）、自車両が走行している路面の勾配を検出する勾配センサ２４（第３検出部）、変速機３の出力軸３ｂに設けられて出力軸回転速度から車速を検出する車速センサ２５（第４検出部）、エンジン１の回転速度を検出するエンジン回転速度センサ２６、変速機３の入力軸３ａの回転速度（クラッチ回転速度）を検出するクラッチ回転速度センサ２７、アクセルペダル１４の操作量（アクセル開度）を検出するアクセルセンサ２８、運転席に設けられたチェンジレバー１５の切替位置を検出するレバー位置センサ２９、ブレーキペダル１６の操作を検出するブレーキスイッチ３０、などのセンサ類が接続されている。

また、ＥＣＵ２０の出力側には、上記したクラッチ装置２の電磁弁９、ギヤシフトユニット１２の各電磁弁などが接続されると共に、図示はしないが、エンジン１の燃料噴射弁などが接続されている。なお、このように単一のＥＣＵ２０で総合的に制御することなく、例えばＥＣＵ２０とは別にエンジン制御専用のＥＣＵを備えるようにしてもよい。

そして、例えばＥＣＵ２０は、エンジン回転速度センサ２６により検出されたエンジン回転速度及びアクセルセンサ２８により検出されたアクセル開度に基づき、図示しないマップからエンジン１の各気筒への燃料噴射量を算出すると共に、エンジン回転速度及び燃料噴射量に基づき図示しないマップから燃料噴射時期を算出する。そして、これらの算出値に基づき各気筒の燃料噴射弁を駆動制御しながらエンジン１を運転する。

また、ＥＣＵ２０は、レバー位置センサ２９によりチェンジレバー１５のＤ（ドライブ）レンジへの切替が検出されているときには自動変速モードを実行し、アクセル開度及び車速センサ２５により検出された車速に基づき、図示しないシフトマップから目標変速段を算出する。そして、クラッチ装置２の電磁弁９を開閉してエアシリンダ８によりクラッチ装置２を断接操作させながら、ギヤシフトユニット１２の所定の電磁弁を開閉してエアシリンダにより対応するシフトフォークを切替操作して目標変速段にギヤ入れし、これにより常に適切な変速段をもって車両を走行させる。

なお、チェンジレバー１５が選択可能なシフト位置としては、駐車時に選択するＰ（パーキング）レンジ、変速機３のギヤをニュートラルとするＮ（ニュートラル）レンジ、前進走行時に選択するＤ（ドライブ）レンジ、後進時に選択するＲ（リバース）レンジ、手動で変速段をシフトアップ又はシフトダウン可能なＭ（マニュアル）レンジ等がある。また、図示しないが、車両には発進時に使用する変速段（発進段という）を選択する発進段選択スイッチも備えており、ＥＣＵ２０は車両の発進時においては当該発進段選択スイッチにより選択された発進段を目標変速段とする。

一方、ＥＣＵ２０は、信号待ちなどで車両が一時停止して所定のエンジン停止条件が成立するとエンジン１を自動停止させ、その後に所定のエンジン始動条件が成立したときにエンジン１を自動始動するアイドリングストップスタート制御（以下ＩＳＳ制御という）を実行する（制御部）。

例えばエンジン停止条件としては、アクセル操作の中止（アクセル開度＝０）、ブレーキ操作（ブレーキスイッチ３０がＯＮ）、及び車両停止（車速＝０）などが予め設定されている。これらの全ての条件が満たされた状態が予め設定した確定時間だけ継続すると、ＥＣＵ２０は停止条件が成立したとみなしてエンジン１の燃料噴射を中止して自動停止させる。

また、例えば始動条件としてはブレーキ操作の中止（ブレーキスイッチ３０がＯＦＦ）、又はアクセル操作の開始（アクセル開度＞０）が行われるなどが予め設定されている。これらの条件のいずれかが満たされるとＥＣＵ２０は始動条件が成立したとみなし、図示しないスタータでエンジン１をクランキングさせて自動始動させる。なお、以上のエンジン１の停止条件及び始動条件は一例であり、これに限るものではなく任意に変更可能である。

一方で、ＥＣＵ２０は上記ＩＳＳ制御によるエンジン自動停止後に、上記始動条件とは別の所定の条件を満たした場合には、車両が移動しているとみなして上記始動条件に関わらず、直ちにエンジン１を自動的に始動させる。

詳しくは、図２を参照すると、ＥＣＵ２０が実行する車両移動に伴うエンジン始動制御ルーチンを表すフローチャートが示されており、以下同フローチャートに沿って説明する。

まずステップＳ１において、ＥＣＵ２０はＩＳＳ制御によるエンジン自動停止中であるか否かを判別する。当該判別結果が偽（Ｎｏ）である場合は、エンジン１を自動的に始動する必要がないため当該ルーチンをリターンする。一方、当該判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合は、ステップＳ２に進む。

ステップＳ２において、ＥＣＵ２０はエンジン１から駆動輪までの動力伝達が遮断状態にあるか否かを判別する。具体的には、クラッチストロークセンサ２１によりクラッチ装置２の切断状態が検出されている場合、又はギヤ位置センサ２２により変速機３がニュートラル状態であることが検出されている場合に、動力遮断状態と判別する。つまり、当該判別は、エンジン１が再始動可能な状態にあるかを判別している。当該判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合はステップＳ３に進む。

ステップＳ３において、ＥＣＵ２０は整備センサ２３の情報に基づき車両が整備作業中にあるか否かを判別する。当該判別結果が偽（Ｎｏ）である場合、即ち整備センサ２３によりキャブのチルトやフロントパネルの開放を検出している場合には、エンジン１を始動しないよう当該ルーチンをリターンする。一方、当該判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合はステップＳ４に進む。当該ステップＳ３の判別により、整備作業によって車両に振動が生じて車速センサ２５に意図しない車速パルスが発生する等の、車両移動の誤検知による始動を防止している。

ステップＳ４において、ＥＣＵ２０は勾配センサ２４により検出される路面勾配が所定勾配以上にあり、且つ車速センサ２５により検出される車速が第１車速以上であるか否かを判別する。第１所定車速は、明らかに車両が移動していると判断できる車速（例えば２０ｋｍ／ｈ）に設定されている。そして平坦路のようにブレーキ解放状態でも車両が動くことがない所定勾配未満で、第１所定車速以上である場合は、整備センサ２３では検出されない整備作業状態、又は車速センサ２５の異常であるとみなす。このような場合や、車速路面勾配が所定勾配未満である場合又は車速が第１車速未満である場合は、判別結果は偽（Ｎｏ）となり次のステップＳ５に進む。

ステップＳ５において、ＥＣＵ２０は車速センサ２５により検出される車速が第２車速以上である状態が所定時間以上継続されているか否かを判別する。当該第２車速はステップＳ４の第１車速より低い車速（例えば５ｋｍ／ｈ）に設定されている。車速が第２車速未満である場合や、第２車速以上の車速であっても所定時間（例えば５〜１０秒）未満である場合は、当該判別結果は偽（Ｎｏ）となり次のステップＳ６に進む。

ステップＳ６において、ＥＣＵ２０は車速センサ２５により検出された車速の積算値からエンジン自動停止後の車両の移動量を算出し（第５検出部）、当該移動量が所定量（例えば１０〜２０ｍ）以上であるか否かを判別する。当該判別結果が偽（Ｎｏ）である場合、即ち車両の移動量が所定量未満の極短距離の移動である場合は、エンジン１を始動する必要はないとみなし当該ルーチンをリターンする。

一方、上記ステップＳ４〜Ｓ６のいずれかの判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合はステップＳ７に進む。

つまり、路面勾配が所定勾配以上の比較的急勾配にあって、車速も第１所定車速以上である場合は、例えば車両が降坂路を下っていると推定できる。この場合、ステップＳ４の判別結果が真（Ｙｅｓ）となり、ステップＳ７に進む。

また、車速が第２所定車速以上で所定時間以上継続されている場合は、例えば車両が低速で徐々に移動していると推定できる。この場合、ステップＳ５の判別結果が真（Ｙｅｓ）となり、ステップＳ７に進む。

さらに、車両移動量が所定量以上である場合は、例えば車両の移動と停止を繰り返しつつ車両が移動していると推定できる。この場合、ステップＳ６の判別結果が真（Ｙｅｓ）となり、ステップＳ７に進む。

ステップＳ７において、ＥＣＵ２０はエンジン１を自動的に始動させ、当該ルーチンをリターンする。

このようにＥＣＵ２０は、エンジン自動停止後に、ステップＳ１〜３の条件を満たし、ステップＳ４〜６のいずれかの条件を満たす場合は、車両が移動しているとみなして、上記始動条件を満たしているか否かに関わらず、エンジン１を自動的に始動させる。エンジン１が始動することで、当該エンジン１を動力源とする油圧ポンプやコンプレッサが駆動することとなり、パワーステアリング及びブレーキが十分機能することとなる。これにより運転者は車両の停止操作や回避操作を安全に行うことができるようになる。一方で、上記ステップＳ１〜６の条件を満たさない場合は、エンジン１の再始動を行わないことで、無駄なエンジン始動を防止することができＩＳＳ制御による燃費向上効果を十分に享受することができる。

これらのことから本実施形態に係るエンジン自動停止始動制御装置によれば、ＩＳＳ車両において適切な状況でエンジン１の始動を行い、無駄なエンジン始動を低減しつつ、安全性を確保することができる。

以上で本発明に係るエンジン自動停止始動制御装置の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。

例えば上記実施形態では、エンジン１はディーゼルエンジンであるが、エンジンはこれに限られず、例えばガソリンエンジンでもよい。

また、上記実施形態では、車両をトラックとしているが、本発明を適用することのできる車両はこれに限られるものではなく、ＩＳＳ制御可能な乗用車にも適用することができる。

１ エンジン
２ クラッチ装置
３ 変速機
２０ ＥＣＵ（制御部）
２１ クラッチストロークセンサ（第１検出部）
２２ ギヤ位置センサ（第１検出部）
２３ 整備センサ（第２検出部）
２４ 勾配センサ（第３検出部）
２５ 車速センサ（第４検出部、第５検出部）

Claims (1)

1. 車両の走行用動力源であるエンジンと、
   所定の停止条件が成立したときに前記エンジンを自動停止させ、その後に所定の始動条件が成立したときに前記エンジンを自動始動する制御部と、
   前記エンジンから駆動輪への動力伝達状況を検出する第１検出部と、
   前記車両が整備作業中であるか否かを検出する第２検出部と、
   路面の勾配を検出する第３検出部と、
   前記車両の車速を検出する第４検出部と、
   前記車両の移動量を検出する第５検出部と、を備え、
   前記制御部は、前記エンジンの自動停止後に、前記第１検出部により検出された動力伝達状況が遮断状態にあり、前記第２検出部により車両の整備作業中でないことが検出され、前記第３検出部により検出された前記勾配が所定勾配以上であり且つ前記第４検出部により検出された前記車速が第１所定車速以上である場合、前記第４検出部により検出された車速が前記第１所定車速より小の第２所定車速以上で所定時間経過している場合、又は前記第５検出部により検出された前記移動量が所定量以上である場合に、前記所定の始動条件に関わらず前記エンジンを自動的に始動するエンジン自動停止始動制御装置。
   

Images