JP2016037860A - エンジン自動停止再始動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン再始動を好適に実施し、ひいては車両を適正に再発進させることを可能とする。【解決手段】ＥＣＵ２１は、自車両の走行中に所定の自動停止条件が成立するとエンジン１１を停止させ、その後、ブレーキ操作の解除を含む所定の再始動条件が成立するとエンジン１１を再始動させる。特に、ＥＣＵ２１は、エンジン１１の自動停止後でありかつ停車直前である所定の停車直前期間において、ブレーキ操作の解除の有無を判定するとともに、自車両の加速を要する状況であることを判定するための所定条件の成否を判定する。また、停車直前期間において、ブレーキ操作の解除が生じかつ所定条件が成立していないと判定されれば、エンジン１１を再始動させず、ブレーキ操作の解除が生じかつ所定条件が成立していると判定されれば、エンジン１１を再始動させる。【選択図】 図１

Description

本発明は、エンジン自動停止始動装置に関するものである。

従来から、所定の自動停止条件が成立するとエンジンを自動停止させるとともに、その後、所定の再始動条件が成立するとエンジンを再始動させる、いわゆるアイドリングストップ制御を実施する技術が知られている。再始動条件にはブレーキ操作の解除が判定されたことが含まれる。このアイドリングストップ制御によれば、エンジンの燃費低減等の効果が得られるものとなっている。

また、特許文献１に記載のものでは、エンジン自動停止後の減速中において、停車直前にブレーキ操作が解除された場合には、そのブレーキ操作の解除によらず、エンジンは停止した状態に維持される。このため、停車時に生ずる車両姿勢変化を緩和させるためにドライバがブレーキ操作を解除させても、エンジンが再始動されないようになっている。

特開２０１３−１７０５３０号公報

しかしながら、停車直前にブレーキ操作が解除されるのは、必ずしも車両姿勢変化の緩和（ショック軽減）を目的とする場合だけでなく、例えば交差点で停車する際において停車直前に信号機の表示が青信号に変わった場合には、車両の再発進を目的としてブレーキ操作が解除されると考えられる。また、先行車両が停車又は低速走行している場合に、その先行車両が加速した場合には、先行車両に追従して加速することを目的としてブレーキ操作が解除されると考えられる。この点、特許文献１に記載のものでは、停車直前にブレーキ操作が解除されてもエンジンが再始動されないため、ドライバの意向に沿うようにエンジンを再始動させることができないといった不都合が生じる。この場合、車両の発進が遅れることが懸念される。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、エンジン再始動を好適に実施し、ひいては車両を適正に再発進させることを可能とすることである。

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用・効果について記載する。

本発明は、自車両の走行中に所定の自動停止条件が成立するとエンジンを停止させ、その後、ブレーキ操作の解除を含む所定の再始動条件が成立すると前記エンジンを再始動させるエンジン自動停止再始動装置であって、前記エンジンの自動停止後でありかつ停車直前である所定の停車直前期間において、ブレーキ操作の解除の有無を判定するブレーキ判定手段と、自車両の加速を要する状況であることを判定する所定条件を定めておき、前記停車直前期間において前記所定条件の成否を判定する条件判定手段と、前記停車直前期間において、ブレーキ操作の解除が生じかつ前記所定条件が成立していないと判定されれば、前記エンジンを再始動させず、ブレーキ操作の解除が生じかつ前記所定条件が成立していると判定されれば、前記エンジンを再始動させる制御手段と、を備えることを特徴とする。

停車直前である所定の停車直前期間においてブレーキ操作が解除された場合に、常にエンジンを再始動させないようにするのではなく、自車両の加速を要する所定条件が成立していればエンジンを再始動させるようにした。これにより、自車両の加速を要する状況である場合にはその加速に備えて直ちにエンジンを再始動させることができ、ひいては自車両の再発進を適正に実施できる。

エンジン自動停止再始動制御システムの概略図 エンジン自動停止再始動処理を示すフローチャート エンジン自動停止再始動を示すタイミングチャート エンジン再始動を示すタイミングチャート

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に従って説明する。本実施形態はエンジンを搭載した車両を具体化しており、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）を用い、アイドリングストップ制御を実施する。図１は、本実施の形態におけるエンジン自動停止再始動システムの概略構成を示す図面である。

図１に示すように、エンジン１１には自動変速機１２が接続されている。エンジン１１は、火花点火式のガソリンエンジンであって、気筒ごとに燃料噴射手段としてインジェクタ１４と点火装置１５とを備えている。また、エンジン１１にはエンジン始動時において当該エンジン１１に初期回転（クランキング回転）を付与する始動装置としてのスタータ装置１６が設けられている。なお、エンジン１１はガソリンエンジンに限定されず、ディーゼルエンジンであってもよい。スタータ装置１６は、ＩＳＧ（Integrated Starter Generator）であってもよい。

自動変速機１２は、トルクコンバータと、このトルクコンバータにより伝達された駆動力を自車両に必要な駆動力に変換する変速部とを備えている。自動変速機１２の出力軸には、ドライブシャフト１７やディファレンシャルギア１８を介して車輪１９が接続されている。

ＥＣＵ２１は、周知のマイクロコンピュータ等を備えてなる電子制御装置であり、本システムに設けられている各種センサの検出結果に基づいて、インジェクタ１４による燃料噴射量制御、点火装置１５による点火制御など各種エンジン制御やスタータ装置１６の駆動制御を実施する。

センサ類について詳しくは、ＥＣＵ２１には、アクセル操作部材としてのアクセルペダルの踏込み操作量を検出するアクセルセンサ２２、ブレーキペダルの踏込み操作量を検出するブレーキセンサ２３、車速を検出する速度センサ２４、先行車両等に対する自車両の相対速度を検出するレーダ装置２５、自車両前方を撮像するカメラ装置２６等が接続されており、これら各センサ及び各装置からの信号がＥＣＵ２１に逐次入力されるようになっている。

レーダ装置２５は、車両の前面に取り付けられ、電波を送受信するアンテナが組み込まれた高周波モジュール及び該電波を制御する制御回路から構成されており、アンテナから電波を送信し、先行車両で反射した電波を受信する。この受信した電波に基づいて、先行車両に対する自車両の相対速度等を検出する。

カメラ装置２６は、車両のフロントガラス等に取り付けられ、レンズ、撮像センサ及び画像処理装置から構成されており、レンズを透過した前方の映像を撮像センサにより撮像し、画像処理装置によりその撮像された画像から信号機の表示等の必要な画像を検出する。

アイドリングストップ制御は、概略として、所定の自動停止条件が成立するとエンジン１１が自動停止されるとともに、その後、所定の再始動条件が成立するとエンジン１１が再始動される。この場合、自動停止条件には、例えば、自車両の車速がエンジン自動停止速度域（例えば、車速≦１０ｋｍ／ｈ）にありかつアクセル操作が解除されたことが含まれる。また、再始動条件としては、例えば、アクセル操作が開始されたことや、ブレーキ操作が解除されたことが含まれる。

本実施形態では、自車両のエンジン停止後において自車両の車速が停車直前速度域（例えば、０ｋｍ／ｈ＜車速≦５ｋｍ／ｈ）になっている際に、ブレーキ操作の解除が生じたか否か、自車両の加速を要する所定条件が成立しているか否かが判定される。そして、ブレーキ操作の解除が生じかつ所定条件が成立していないと判定されれば、エンジン１１を再始動させず、ブレーキ操作の解除が生じかつ前記所定条件が成立していると判定されれば、エンジン１１を再始動させる。

また、本実施形態では、自車両の加速を要する所定条件が成立しているか否かの判定においては、先行車両の有無に応じて、先行車両に走行に基づく判定及び信号機の表示に基づく判定のいずれかに切り替えられる。先行車両がある場合において、自車両に対して先行車両が離間する側に移動する場合には自車両の加速を要する状況であると判定され、エンジン１１が再始動される。一方、先行車両が無い場合において、自車両の前方の信号機が青信号である場合には自車両の加速を要する状況であると判定され、エンジン１１が再始動される。

図２は、エンジン自動停止再始動の制御についての処理手順を示すフローチャートであり、本処理は、ＥＣＵ２１により所定周期で繰り返し実行される。

図２において、ステップＳ１１では、エンジン１１が停止中であるか否かを判定する。ステップＳ１１の判定で否定された場合は、ステップＳ１２に移る。一方、ステップＳ１１の判定で肯定された場合は、ステップＳ１３に移る。

ステップＳ１２では、エンジン１１の自動停止条件が成立しているか否かを判定する。すなわち、自車両の車速がエンジン自動停止速度域にあって、かつアクセル操作が解除されているか否かを判定する。ステップＳ１２で否定された場合は、この処理を一旦終了する。一方、ステップＳ１２で肯定された場合は、エンジン１１を停止する（ステップＳ１４）。

ステップＳ１３では、エンジン１１の再始動条件が成立しているか否かを判定する。すなわち、アクセル操作が開始されたか否か又はブレーキ操作の解除があるか否かを判定する。ステップＳ１３で否定された場合は、この処理を一旦終了する。一方、ステップＳ１３で肯定された場合は、ステップＳ１５に移る。

ステップＳ１５では、ステップＳ１３の再始動条件の成立がブレーキ操作の解除によるものであるか否かを判定する。ステップＳ１５で否定された場合（ステップＳ１３の再始動条件の成立がアクセル操作によるものである場合）は、エンジン１１を再始動する（ステップＳ２０）。一方、ステップＳ１５で肯定された場合は、ステップＳ１６に移る。

ステップＳ１６では、自車両の車速が停車直前速度域にあるか否かを判定する。ステップＳ１６の判定で否定された場合は、エンジン１１を再始動する（ステップＳ２０）。一方、ステップＳ１６で否定された場合は、ステップＳ１７に移る。

ステップＳ１７では、先行車両があるか否かを判定する。ステップＳ１７で肯定された場合はステップＳ１８に移る。一方、ステップＳ１７で否定された場合はステップＳ１９に移る。

ステップＳ１８では、自車両に対して先行車両が離間する側に移動しているか否かを判定する。この場合、先行車両に対する自車両の相対速度が負であるか否かを判定する。ステップＳ１８で否定された場合は、この処理を一旦終了する。一方、ステップＳ１８で肯定された場合は、エンジン１１を再始動する（ステップＳ２０）。

ステップＳ１９では、自車両の前方の信号機が青信号を表示しているか否かを判定する。ステップＳ１９で否定された場合は、この処理を一旦終了する。一方、ステップＳ１９で肯定された場合は、エンジン１１を再始動する（ステップＳ２０）。

図３は、エンジン自動停止再始動の制御についての処理手順を具体的に説明するためのタイミングチャートである。図３において、（ａ）（ｂ）は、停車直前のエンジン１１の再始動の状況が異なる場合を示し、そのうち（ａ）は、停車直前のブレーキ操作解除にかかわらずエンジン１１が停止状態のままとなる場合を、（ｂ）は停車直前のブレーキ操作解除に応じてエンジン１１が再始動される場合を示している。なお、図３（ａ）のｔ３〜ｔ５の期間、（ｂ）のｔ１３〜ｔ１５の期間が停車直前期間に相当する。

さて図３（ａ）において、タイミングｔ１でブレーキ操作が開始されると、自車両の車速が低下し始める。タイミングｔ２で自車両の車速がエンジン自動停止速度域（図のＶ１以下）まで低下すると、エンジン１１が自動停止する。その後、自車両の車速が更に低下し、タイミングｔ３で停車直前速度域（図のＶ２以下）まで低下する。タイミングｔ４では、例えば自車両の停車時点での姿勢変化の抑制を目的として、ドライバによってブレーキペダルの踏み込みが緩められることでブレーキ操作が解除される。このとき、自車両は先行車両に接近している（先行車両に対する自車両の相対速度が正である）ため、自車両の加速を要する状況でないと判定され、エンジン１１は再始動されないままとされる。そして、タイミングｔ５で、自車両は停車する。タイミングｔ６で先行車両が発進した後、タイミングｔ７でブレーキ操作が解除されるとエンジン１１が再始動される。

図３（ｂ）においては、図３（ａ）と同様にブレーキ操作の開始、及びエンジン自動停止が行われ（タイミングｔ１１、ｔ１２）、その後、タイミングｔ１３で停車直前速度域まで速度が低下する。タイミングｔ１４で先行車両が発進した後に、タイミングｔ１５でブレーキ操作が解除される。この時、自車両に対して先行車両は離間する側に移動している（先行車両に対する自車両の相対速度が負である）ため、自車両は加速を要する状況であると判定され、エンジン１１は再始動される。タイミングｔ１６で、アクセル操作が開始される。

以上説明した本実施形態によれば、以下の優れた効果を有する。

停車直前速度域においてブレーキ操作が解除された場合、常にエンジン１１を再始動させるのではなく、自車両の加速を要する状況であるか否かを判定し、自車両の加速を要する状況である場合はエンジン１１を再始動させる構成とした。これにより、自車両の加速を要する状況である場合にはその加速に備えて直ちにエンジン１１を再始動させることができ、ひいては自車両の再発進（再加速）を適正に実施できる。

停車直前速度域においてブレーキ操作が解除されたときに、自車両の加速を要する状況であるか否かの判定は、先行車両に対する自車両の相対速度に基づいて実施される。先行車が離間する側に移動する場合（先行車両に対する自車両の相対速度が負である場合）、自車両の加速が必要であると判定され、エンジン１１は再始動される。このため、先行車両の追従走行を予期して適正なエンジン再始動を実施できる。

停車直前速度域においてブレーキ操作が解除されたときに、自車両の加速を要する状況であるか否かの判定は、自車両の前方の信号機の点灯色に基づいて実施される。自車両の前方の信号機が青信号を表示している場合、自車両の加速が必要であると判定され、エンジン１１は再始動される。このため、信号機の表示に応じた自車両の発進（加速）を予期して適正なエンジン再始動を実施できる。

自車両の加速を要する状況であるか否かの判定は、先行車両が有る場合は先行車両に対する自車両の相対速度に基づいて行われ、先行車両が無い場合は自車両前方の信号機の点灯色に基づいて行われる。これにより、先行車両の有無によらず、適正なエンジン再始動を実施できる。

（他の実施形態）
上記実施形態を例えば次のように変更してもよい。

・レーダ装置２５を車両後面に設け、自車両に対し後続車両が異常接近する場合にも、エンジン再始動を実施する構成としてもよい。具体的には、ＥＣＵ２１は、例えば図２においてステップ１６が肯定される場合に、後続車両との相対速度及び離間距離により、後続車両が自車両に対して異常接近する状況にあるか否かを判定し、異常接近する状況であれば、エンジン１１を再始動する。これにより、自車両に対し後続車両が追突するおそれを予期して適正なエンジン再始動を実施できる。

・自車両の車速が停車直前速度域にあるときに、自車両の加速を要する状況であるか否かの判定を行う構成としたが、これに加えて、自車両の停車中において、自車両の加速を要するか否かの判定をブレーキ操作の解除の有無によらず行う構成とする（図４（ａ）、（ｂ）参照）。かかる構成によれば、図４のタイミングｔ２１、ｔ３１のときに、自車両が停車している際に先行車両が発進すること（図４（ａ））、又は自車両が停車している際に自車両の前方の信号機が青信号を表示すること（図４（ｂ））により、ブレーキ操作の解除有無によらず、エンジン１１が再始動される。これにより、先行車両に対する自車両の追従発進及び信号機の表示に応じた自車両の発進を予期して適正なエンジン再始動を実施できる。一方、自車両が停車している際に先行車両の停車していること、又は自車両の前方の信号機が赤信号を表示していることにより、ブレーキ操作の解除の有無によらず、エンジン１１の停止を継続する。これにより、不意にブレーキ操作の解除があってもエンジン１１は再始動されず、燃料消費を抑制することができる。

・自車両の減速度を検出し、自車両の車速が停車直前速度域にあるときに自車両の減速度が所定値以下である場合にはエンジン１１を再始動する構成としてもよい。かかる構成によれば、自車両の減速度が所定値より大きい場合、ドライバは停車させる意図があると判定され、エンジン１１の停止が継続されるが、自車両の減速度が所定値以下である場合、ドライバは自車両を低速走行させる意図があると判定され、エンジン１１は再始動される。このため、自車両が低速走行をしているか否かを考慮して、適正なエンジン再始動を実施できる。

・信号機が青信号を表示している場合に、自車両の加速を要する状況であるとする構成としたが、これを、信号機が青信号を表示している場合に限らず信号機が矢印信号を表示している場合に、自車両の加速を要する状況であるとする構成としてもよい。

・自車両の加速を要するか否かの判定は、先行車両が有る場合は先行車両に対する自車両の相対速度に基づいて行われ、先行車両が無い場合は自車両前方の信号機の点灯色に基づいて行われるとしたが、これを、先行車両が有る場合は先行車両に対する自車両の相対速度かつ自車両前方の信号機の点灯色に基づいて行われるとする。かかる構成によれば、例えば、自車両の停車直前で先行車両が加速（発進）した場合であっても、自車両の前方の信号機が赤信号であれば、エンジン１１は再始動されない。これにより、先行車両の追従走行かつ信号機の表示に応じた自車両の加速（発進）を予期して適正なエンジン再始動を実施できる。

１１…エンジン、２１…ＥＣＵ（エンジン自動停止再始動装置）

Claims (7)

1. 自車両の走行中に所定の自動停止条件が成立するとエンジン（１１）を停止させ、その後、ブレーキ操作の解除を含む所定の再始動条件が成立すると前記エンジンを再始動させるエンジン自動停止再始動装置（２１）であって、
   前記エンジンの自動停止後でありかつ停車直前である所定の停車直前期間において、ブレーキ操作の解除の有無を判定するブレーキ判定手段と、
   自車両の加速を要する状況であることを判定する所定条件を定めておき、前記停車直前期間において前記所定条件の成否を判定する条件判定手段と、
   前記停車直前期間において、ブレーキ操作の解除が生じかつ前記所定条件が成立していないと判定されれば、前記エンジンを再始動させず、ブレーキ操作の解除が生じかつ前記所定条件が成立していると判定されれば、前記エンジンを再始動させる制御手段と、
   を備えることを特徴とするエンジン自動停止再始動装置。
2. 前記条件判定手段は、前記停車直前期間において自車両に対して先行車両が離間する側に移動することを前記所定条件とし、その所定条件の成否を判定することを特徴とする請求項１に記載のエンジン自動停止再始動装置。
3. 前記条件判定手段は、前記停車直前期間において自車両の前方の信号機が進行を指示する表示になっていることを前記所定条件とし、その所定条件の成否を判定することを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジン自動停止再始動装置。
4. 前記停車直前期間において先行車両の有無を判定する先行車両判定手段を備え、
   前記条件判定手段は、前記停車直前期間において、前記先行車両判定手段により先行車両有りと判定された場合にその先行車両が自車両に対して離間する側に移動すること、及び前記先行車両判定手段により先行車両無しと判定された場合に自車両の前方の信号機が進行を指示する表示になっていることの少なくともいずれかを前記所定条件とし、その所定条件の成否を判定することを特徴とする請求項１に記載のエンジン自動停止再始動装置。
5. 前記条件判定手段は、前記停車直前期間において自車両に対して後続車両が異常接近することを前記所定条件とし、その所定条件の成否を判定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のエンジン自動停止再始動装置。
6. 自車両の停車中において、自車両に対して先行車両が離間する側に移動すること及び自車両の前方の信号機が進行を指示する表示になっていることの少なくともいずれかを第２所定条件とし、その所定条件の成否を判定する第２条件判定手段と、
   前記停車中において、前記第２所定条件が成立していると判定されれば、ブレーキ操作の解除の有無によらず前記エンジンを再始動させる第２制御手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のエンジン自動停止再始動装置。
7. 自車両の停車中において自車両に対して先行車両が停車していること及び自車両の前方の信号機が停車を指示する表示になっていることの少なくともいずれかを第３所定条件とし、その所定条件の成否を判定する第３条件判定手段と、
   前記停車中において、前記第３所定条件が成立していると判定されれば、ブレーキ操作の解除の有無によらず前記エンジンを再始動させない第３制御手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のエンジン自動停止再始動装置。

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