JP5553743B2

JP5553743B2 - アイドルストップ車の制御装置

Info

Publication number: JP5553743B2
Application number: JP2010287533A
Authority: JP
Inventors: 航介坂上
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2010-12-24
Filing date: 2010-12-24
Publication date: 2014-07-16
Anticipated expiration: 2030-12-24
Also published as: JP2012132417A

Description

この発明は、所定のエンジン停止条件の成立によりエンジンを自動停止し、所定のエンジン始動条件の成立によりエンジンを再始動するアイドルストップ車の制御装置に関し、詳しくは、エンジンを自動停止して停車している際の走行路勾配に基づく位置ずれの移動防止に関する。

従来、アイドルストップ車は、ＩＧ（イグニッション）オンの操作によりエンジンを始動すると、その後は、ＩＧオフの操作によりエンジンが停止するまで、アイドルストップ制御を実行し、所定の停止条件の成立によりエンジンを自動停止し、所定の再始動条件の成立によりエンジンを自動的に再始動することをくり返す。

ところで、この種のアイドルストップ車が自動停止によってエンジンが止まった状態（アイドルストップ状態）で停車すると、停車中はドライバのブレーキペダルの踏み込みに依存したブレーキ力がアイドルストップ車に与えられるが、ブレーキ力に個人差があるのは勿論、停車時間が長くなると、ブレーキ力が弱くなり易い。

ブレーキ力の強弱は平坦路ではあまり問題にならないが、上り（又は下り）の勾配路の走行中に自動停止でエンジンが止まった状態（アイドルストップ状態）でアイドルストップ車が停車すると、路面勾配および前記ブレーキ力の程度によっては、停車中（アイドルストップ中）に、いわゆるずり下がりの位置ずれの移動が発生し、ドライバに違和感を与える可能性がある。

そこで、勾配路（坂道）においては、ヒルホールドの制御により、自動停止でエンジンが止まる直前のブレーキ液圧を停車中（アイドルストップ中）に保持するようにして前記ずり下がりの位置ずれの移動を防止することが提案されている（例えば、特許文献１（段落［００４６］−［００４７］、［００６２］−［００６６］、図１等）参照）。

特開２００６−１３１１２１号公報

前記ヒルホールドの制御を行なったとしても、勾配が急な場合やエンジン停止直前のブレーキ力が十分ではない場合などには、自動停止によってアイドルストップ車がエンジンの止まった状態（アイドルストップ）で停車すると、ドライバ（ユーザ）の意図に反して前記ずり下がりによる位置ずれの移動が発生する可能性があるだけでなく、ドライバによっては違和感を与える可能性がある。

上記の意図しない位置ずれの移動を防止するため、勾配路でのアイドルストップ中に、そのような移動が発生すれば、再始動条件の成立の有無によらず、エンジンを再始動して移動を防止することが考えられる。

しかしながら、例えば上り坂の勾配路において、アイドルストップ中に、少しでもずり下がりを検出すればエンジンを再始動するようにすると、実際にはずり下がっていないにもかかわらず、ノイズ（外乱）の影響で容易にずり下がったと誤検出される事態が発生し、誤検出に基づき、ドライバ（ユーザ）の意図に反して不要にエンジンが始動される不都合が生じる。反対に、アイドルストップ中のずり下がりの検出感度を下げ、ある程度以上の大きなずり下がりを検出したときにのみエンジンを再始動するようにして前記の誤検出を排除すると、急勾配であってもずり下がりによって検出可能な大きさの移動が生じるまではエンジンが再始動されないので、急勾配でのずり下がりに対するエンジンの再始動が遅れてドライバに違和感を与える可能性がある。

そして、勾配路で上記のようなずり下がりによる位置ずれの移動が発生する可能性があると、ドライバはアイドルストップ制御を無効にして使わないようになり、燃費が低下する。

本発明は、勾配路でのアイドルストップによる位置ずれの移動を防止する最適なエンジンの再始動を実現し、燃費の向上を図ることを目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明のアイドルストップ車の制御装置は、所定のエンジン停止条件の成立によりエンジンを自動停止し、所定のエンジン始動条件の成立によりエンジンを再始動するアイドルストップ車の制御装置であって、路面勾配を検出する勾配検出手段と、前記自動停止でエンジンが止まった状態での停車中におけるアイドルストップ車の位置ずれの移動量として検出車速の絶対値を測定する複数個の移動測定手段と、前記勾配検出手段が検出する路面勾配の大きさおよび前記移動測定手段が測定する検出車速の絶対値に基づき、前記エンジン始動条件の成立の有無によらずエンジンを再始動する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記勾配検出手段が検出する路面勾配が大きくなるほど、自動停止中のエンジンの再始動が必要になる車速を小さくするとともに、エンジンの再始動が必要な検出車速の絶対値を測定する前記移動測定手段の個数が少なくてもエンジンを再始動することを特徴としている（請求項１）。

請求項１の発明によれば、勾配路において、自動停止でエンジンが止まった状態での停車中に、制御手段は、移動測定手段が測定する位置ずれの移動の程度だけでなく、勾配検出手段が検出する路面勾配の大きさも考慮して、エンジン始動条件の成立の有無によらずエンジンを再始動する。したがって、勾配路でのアイドルストップ中に、検出された路面勾配が大きく急になるほど、前記位置ずれの移動が小さくてもエンジンを再始動することができ、また、発生した前記位置ずれの移動が大きくなるほど、路面勾配が小さくてもエンジンを確実に再始動することができる。そのため、路面勾配の大きさと前記位置ずれの移動の程度の両方から、確実に前記位置ずれの移動を防止することができ、しかも、ドライバに違和感を与えることがない、最適なエンジンの再始動を実現することができる。

しかも、移動測定手段が複数個設けられ、アイドルストップ中に路面状況等によってそれらの測定にばらつきが生じても、勾配検出手段が検出する路面勾配が大きく急になると、エンジンの再始動が必要な移動を測定する移動測定手段の個数が少なくても、制御手段がエンジンを再始動するので、路面勾配が大きく急な勾配路でのアイドルストップ中にエンジンの再始動が必要な位置ずれの移動が発生すると、一層確実にエンジンを再始動することができ、一層最適なエンジンの再始を実現することができ、アイドルストップ車の燃費の一層の向上を図ることができる。

本発明のアイドルストップ車の制御装置の一実施形態のブロック図である。図１の制御装置の路面勾配に対するエンジンを再始動する車速例の説明図である。本発明のアイドルストップ車の制御装置の他の実施形態のブロック図である。図３の制御装置の路面勾配に対するエンジンを再始動する車速の説明図である。

つぎに、本発明をより詳細に説明するため、本発明の実施形態について、図１〜図４を参照して詳述する。

（一実施形態）
図１および図２を参照して、請求項１に対応する一実施形態を説明する。

図１はアイドルストップ車１ａの本実施形態の制御装置のブロック構成を示し、アイドルストップ車１ａは、軽量化、小型化等を図るため、電源として１２Ｖの比較的小容量の１個の鉛バッテリ２を電源として動作する。なお、鉛バッテリ２の負極端子はアイドルストップ車１ａの筐体に接続されている。

図１において、３はアイドルストップ車１ａのエンジン、４はエンジン３のトランスミッション側のＣＶＴであり、エンジン３との間にトルクコンバータ（ロックアップクラッチの機構を含む）５が介在する。また、ＣＶＴ制御部４は、その回転速度からアイドルストップ車１ａの車速を検出する車速検出手段を有し、ＣＶＴ側の検出車速Ｖｃｖｔを後述するＣＶＴ制御部１４に出力する。

６はエンジン３を始動するスタータであり、リレー７を介して鉛バッテリ２から給電される。８は鉛バッテリ２の正極端子とリレー７との間に鉛バッテリ２に接近して設けられたバッテリセンサであり、鉛バッテリ２の温度、電流、電圧を検出する。９はエンジン３の回転力がベルト１０を介して伝達されるオルタネータであり、走行中等に発電出力で鉛バッテリ２を充電する。

１１はアイドルストップ制御のＥＣＵが形成するアイドルストップ制御部、１２はエンジン制御のＥＣＵが形成するエンジン制御部、１３はＡＢＳ（ａｎｔｉｌｏｃｋｅｄｂｒａｋｉｎｇｓｙｓｔｅｍ）制御のＥＣＵが形成するＡＢＳ制御部、１４はＣＶＴ制御のＥＣＵが形成するＣＶＴ制御部である。各制御部１１〜１４はそれぞれマイクロコンピュータ等により形成され、ＣＡＮ等の通信バス１５を介して情報をやり取りする。

１６はダッシュボードのコンビネーションメータが形成する表示部であり、通信バス１５から各種の表示データを受信する。

１７はアイドルストップ制御部１１に接続されたアイドルストップ車１ａのＧセンサである。１８はＡＢＳ制御部１３に車輪側の検出車速Ｖｗｓｓを与える車輪速センサであり、実際には前後左右の４個の車輪毎に設けられる。１９はＡＢＳ制御部１３にブレーキ機構のマスタシリンダ圧の検出情報を与える液圧センサである。

そして、アイドルストップ車１ａの概略の制御及び動作を説明すると、ドライバがＩＧキー（図示せず）をオン操作してエンジンスタートを指令することにより、ＩＧオンの信号が例えば通信バス１５からアイドルストップ制御部１１に入力され、この入力に基づいてアイドルストップ制御部１１はリレー７を瞬時通電してオンし、鉛バッテリ２の電源をスタータ６に給電してスタータ６を始動し、停止していたエンジン３を始動する（初回始動）。エンジン３が始動してオルタネータ９の発電電力で鉛バッテリ２が一旦満充電状態に充電されると、その後は、ＩＧキーのオフ操作でエンジン３が停止するまで、アイドルストップ制御部１１がアイドルストップ制御を実行する。

アイドルストップ制御部１１には、通信バス１５や専用線等を介して、エンジン制御部１２のエンジンの回転数や冷却水温等の情報、鉛バッテリ２の温度、電流、電圧等の情報、ＡＢＳ制御部１３の検出車速Ｖｗｓｓやマスタシリンダ圧の情報、ＣＶＴ制御部１４のロックアップクラッチ情報、ＣＶＴ制御部１４を経由したＣＶＴ制御部４の検出車速Ｖｃｖｔ、Ｇセンサ１７の検出情報、図示省略したストップランプスイッチ、カーテシスイッチ等の車内各所のスイッチの情報等が入力される。

そして、これらの情報に基づき、アイドルストップ制御部１１は、交通信号の赤信号等にしたがってドライバがブレーキペダルを踏込み、マスタシリンダ圧が所定の踏込圧以上になっていることを検出すると、アイドルストップ制御の所定の停止条件（例えばストップランプが点灯していて所定車速以下である等の条件）の成立を確認することにより、走行が完全に停止しなくても所定車速以下に低下すれば、エンジン制御部１２にエンジン停止を指令する。この指令によりエンジン制御部１２が燃料スロットルを絞ったりしてエンジン３を自動停止することにより、アイドルストップ車１ａは自動停止でエンジンが止まった状態での停車（アイドルストップ）になる。

つぎに、アイドルストップ中に交通信号が青信号に変わる等してドライバがブレーキペダルから足を離し、マスタシリンダ圧が所定の開放圧に低下したことを検出すると、アイドルストップ制御部１１は、アイドルストップ車１ａがアイドルストップ制御の所定の再始動条件（例えばストップランプが消灯していてドアが閉じている等の条件）の成立を確認することにより、リレー７を瞬時通電してオンし、鉛バッテリ２の電源をスタータ６に給電してスタータ６を始動し、停止しているエンジン３を自動的に再始動する。

以降、減速中の所定の停止条件の成立に基づくエンジン３の自動停止と、所定の再始動条件の成立に基づくエンジン３の自動的な再始動とが交互に行なわれる。

ところで、例えば上りの勾配路において、アイドルストップ制御によりエンジンの自動停止を行なう場合、位置ずれの移動が生じてアイドルストップ車１ａがずり下がると、ドライバ（ユーザー）に不安感を与えるだけでなく、実際に後続車と衝突する可能性がある。

そして、前記位置ずれの移動が発生すると、その検出に基づき、アイドルストップ制御部１１により、エンジン始動条件の成立の有無によらずエンジンを再始動してずり下がりを防止することが考えられるが、前記位置ずれの移動の検出によっては、前記したように、実際にはずり下がっていないにもかかわらず、ノイズ（外乱）の影響で容易にずり下がったと誤検出される事態が発生したり、急勾配での誤検出によってずり下がりが生じる可能性があるだけでなく、急勾配でのずり下がりに対するエンジンの再始動が遅れてドライバに違和感を与えたりする可能性がある。このことは下りの勾配路でのアイドルストップ中にも同様に生じる。

そこで、本実施形態においては、路面勾配の大きさと前記位置ずれの移動の程度との両方を考慮してアイドルストップ中にエンジン３を再始動するか否かを判断する。

そして、Ｇセンサ１７、ＣＶＴ制御部４の車速検出手段により本発明の勾配検出手段が形成され、ＣＶＴ制御部４の車速検出手段により本発明の移動測定手段が形成され、アイドルストップ制御部１１により本発明の制御手段が形成される。

Ｇセンサ１７およびＣＶＴ制御部４の車速検出手段が形成する勾配検出手段は、Ｇセンサ１７の検出加減速度（以下、Ｇセンサ値という）が、路面勾配に基づく加減速度成分と、車速の変化に基づく加減速度成分を含むため、車速の変化に基づく加減速度成分を、ＣＶＴ側の検出車速Ｖｃｖｔの時間変化（時間微分）から検出する。そして、アイドルストップ制御部１１により、前記Ｇセンサ値と、ＣＶＴ制御部１４、通信バス１５を介してアイドルストップ制御部１１に取り込まれた検出車速Ｖｃｖｔの時間変化（時間微分）に基づく加減速度成分の値との差から路面勾配（勾配傾斜）を求める。

本実施形態の場合、アイドルストップ中のアイドルストップ車１ａのずり下がりの位置ずれの移動を、アイドルストップ車１ａの車速から検出して測定するものとし、ＣＶＴ制御部４の車速検出手段が形成する移動測定手段は、検出車速Ｖｃｖｔの絶対値（検出車速｜Ｖｃｖｔ｜）をアイドルストップ車１ａのずり下がりの位置ずれの移動量として測定する。

アイドルストップ制御部１１が形成する制御手段は、アイドルストップ中に、前記勾配検出手段が検出した路面勾配の大きさおよび、前記移動測定手段が測定した検出車速｜Ｖｃｖｔ｜に基づき、エンジン始動条件の成立の有無によらずエンジン３を再始動する。

アイドルストップ中において、アイドルストップ車１がずり下がる可能性があってエンジン３の再始動が必要になる路面勾配と検出車速｜Ｖｃｖｔ｜との組み合わせを、予めシミュレーションや実験等で検出し、その２次元のマップデータをアイドルストップ制御部１１に保持する。

図２は前記マップデータの一例の路面勾配に対するエンジン再始動車速（エンジン３の再始動が必要になる最小車速）の特性を示し、上り、下りのいずれの勾配路であっても、路面勾配が大きくなる（急になる）ほどエンジン３の再始動が必要になる車速は小さくなる。

そして、前記制御手段は、アイドルストップ中に、前記勾配検出手段が検出した路面勾配と前記移動測定手段が測定した検出車速｜Ｖｃｖｔ｜とに基づき、前記マップデータからエンジン３の再始動が必要になる車速以上の車速を検出すると、所定の再始動条件の成立の有無によらず、リレー７を瞬時通電してオンし、鉛バッテリ２の電源をスタータ６に給電してスタータ６を始動し、停止しているエンジン３を自動的に再始動する。

したがって、本実施形態の場合、上り、下りの勾配路でのアイドルストップ中に、検出された路面勾配が大きく急になるほど、前記位置ずれの移動（検出車速｜Ｖｃｖｔ｜）が小さくてもエンジン３を再始動することができ、また、発生した前記位置ずれの移動（検出車速｜Ｖｃｖｔ｜）が大きくなるほど、路面勾配が小さくてもエンジン３を確実に再始動することができる。そのため、路面勾配の大きさと前記位置ずれの移動の程度の両方から、確実に前記位置ずれの移動を防止することができ、しかも、ドライバに違和感を与えることがない、最適なエンジン３の再始動を実現することができる。

その結果、ドライバがアイドルストップ制御を無効にすることがなくなり、アイドルストップ車１ａの燃費の向上を図ることができる。

（他の実施形態）
図３および図４を参照して、請求項２に対応する他の実施形態を説明する。

図３はアイドルストップ車１ｂの本実施形態の制御装置のブロック構成を示し、図３において、図１と同一符号は同一もしくは相当するものを示す。

アイドルストップ車１ｂがアイドルストップ車１ａと異なる点は、（１）本発明の移動測定手段が、アイドルストップ車１ｂの前後左右の計４個のタイヤそれぞれに設けられた車輪速センサ１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄにより形成され、アイドルストップ車１ｂのずり下がりの位置ずれの移動を、検出車速｜Ｖｃｖｔ｜に代えて、４個の車輪速センサ１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄの車輪側の検出車速Ｖｗｓｓの絶対値（検出車速｜Ｖｗｓｓ｜）それぞれにより測定し、（２）アイドルストップ制御部１１の制御手段は、前記勾配検出手段が検出する路面勾配が大きくなるほど、エンジンの再始動が必要な移動（車速）を測定する車輪速センサ１８ａ〜１８ｄの個数が少なくてもエンジン３を再始動するようにした点である。

すなわち、本実施形態の場合、アイドルストップ車１は車輪速センサ１８ａ〜１８ｄにより前記移動測定手段が複数個設けられ、車輪速センサ１８ａ〜１８ｄそれぞれの検出車速｜Ｖｗｓｓ｜を、アイドルストップ車１ｂのずり下がりの位置ずれの移動量として、ＡＢＳ制御部１３から通信バス１５を介してアイドルストップ制御部１１に取り込む。

このとき、車輪速センサ１８ａ〜１８ｄの検出車速｜Ｖｗｓｓ｜は、路面状況等によってそれらの測定にばらつきが生じる可能性がある。

そして、アイドルストップ制御部１１の制御手段は、車輪速センサ１８ａ〜１８ｄの検出車速｜Ｖｗｓｓ｜を監視し、路面勾配が大きく急になるほど、エンジン３の再始動が必要な車速以上の検出車速｜Ｖｗｓｓ｜を出力する車輪速センサ１８ａ〜１８ｄの個数が少なくてもエンジン３を再始動し、アイドルストップ中に路面状況等によって車輪速センサ１８ａ〜１８ｄの検出車速｜Ｖｗｓｓ｜の測定にばらつきが生じても、急勾配でのずり下がりに対するエンジン３の再始動の遅れを一層確実に防止する。

図４は図２の特性の上りの勾配路の部分を示し、本実施形態の場合、上りの勾配路のアイドルストップ中において、アイドルストップ車１がずり下がる可能性があってエンジン３の再始動が必要になる路面勾配と車速との組み合わせを、平坦（勾配傾斜０％）〜登坂ａ％（勾配傾斜ａ％）、登坂ａ％〜登坂ｂ％（勾配傾斜ｂ％）、登坂ｂ％〜登坂ｃ％（勾配傾斜ｃ％）、登坂ｃ％以上の４つに区分する。

そして、平坦（勾配傾斜０％）〜登坂ａ％の勾配では４輪全ての車輪速センサ１８ａ〜１８ｄの検出車速｜Ｖｗｓｓ｜が所定値α（例えば２．０ｋｍ／ｈ）以上、登坂ａ％〜登坂ｂ％の勾配では４輪全ての車輪速センサ１８ａ〜１８ｄの検出車速｜Ｖｗｓｓ｜が所定値β（例えば１．５ｋｍ／ｈ）以上、登坂ｂ％〜登坂ｃ％の勾配では車輪速センサ１８ａ〜１８ｄのいずれか２個（例えば前側又は後側の２個）の検出車速｜Ｖｗｓｓ｜が所定値γ（例えば１．０ｋｍ／ｈ）以上、登坂ｃ％以上の勾配では車輪速センサ１８ａ〜１８ｄのいずれか１個でも検出車速｜Ｖｗｓｓ｜が所定値δ（例えば０．５ｋｍ／ｈ）以上になれば、エンジン３を再始動する。

なお、下りの勾配路においても、同様の区分に分けてエンジン３を再始動する。

したがって、本実施形態のアイドルストップ車１ｂの場合、移動測定手段の車輪速センサ１８ａ〜１８ｄが複数個設けられ、アイドルストップ中に路面状況等によってそれらの測定にばらつきが生じても、勾配検出手段が検出する路面勾配が大きく急になると、エンジン３の再始動が必要な移動（車速）を測定する車輪速センサ１８ａ〜１８ｄの個数が少なくても、制御手段がエンジン３を再始動し、一層確実にエンジン３を再始動することができ、一層最適なエンジンの再始動を実現することができ、アイドルストップ車１ｂの燃費の一層の向上を図ることができる。

そして、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行なうことが可能であり、例えば、本発明を上りまたは下りのいずれか一方の勾配路でのアイドルストップ中に実施するようにしてもよいのは勿論である。

また、アイドルストップ中のアイドルストップ車１ａ、１ｂのずり下がりの位置ずれの移動を、車速以外から検出してもよいのも勿論である。

さらに、アイドルストップ制御部１１に保持する前記マップデータの特性は、アイドルストップ車の構造等によって異なり、図２、図４と異なる特性であってもよいのは勿論である。

つぎに、前記一実施形態において、検出車速｜Ｖｃｖｔ｜に代えて、前記他の実施形態の４個の車輪速センサ１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄの検出車速｜Ｖｗｓｓ｜のいずれかあるいは平均値を用いてもよく、車輪速センサ１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄの検出車速Ｖｗｓｓに基づいてＡＢＳ制御部１３から通信バス１５に出力される表示用の車速を用いるようにしてもよい。

また、前記他の実施形態において、エンジン３の再始動が必要になる路面勾配と車速との組み合わせの区分の範囲や個数は、実験等に基づいて適当に設定してよく、各区分のエンジン３の再始動が必要になる車速以上の車速を検出する車輪速センサ１８ａ〜１８ｄの個数等も実験等に基づいて適当に設定してよい。

そして、本発明は、種々のアイドルストップ車の制御装置に適用することができる。

１ａ、１ｂアイドルストップ車
３エンジン
１１アイドルストップ制御部

Claims

所定のエンジン停止条件の成立によりエンジンを自動停止し、所定のエンジン始動条件の成立によりエンジンを再始動するアイドルストップ車の制御装置であって、
路面勾配を検出する勾配検出手段と、
前記自動停止でエンジンが止まった状態での停車中におけるアイドルストップ車の位置ずれの移動量として検出車速の絶対値を測定する複数個の移動測定手段と、
前記勾配検出手段が検出する路面勾配の大きさおよび前記移動測定手段が測定する検出車速の絶対値に基づき、前記エンジン始動条件の成立の有無によらずエンジンを再始動する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記勾配検出手段が検出する路面勾配が大きくなるほど、自動停止中のエンジンの再始動が必要になる車速を小さくするとともに、エンジンの再始動が必要な検出車速の絶対値を測定する前記移動測定手段の個数が少なくてもエンジンを再始動することを特徴とするアイドルストップ車の制御装置。