(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の運転状態に応じてエンジンを自動的に停止又は再始動させるエンジンの自動始動停止制御装置において、前記エンジンの始動時に検出されたエンジン回転数よりエンジンの回転数変動を求めるエンジン回転数変動算出手段と、前記エンジンの始動時におけるスタータ電流を検出するスタータ電流検出手段と、前記エンジン回転数変動算出手段により求められたエンジンの回転数変動及び前記スタータ電流検出手段より検出されたスタータ電流の値に基づいて暖機所要時間帯を導出する暖機所要時間帯導出手段とを備え、エンジン始動時からの経過時間が前記暖機所要時間帯内にあることを前記エンジンの自動停止条件の一つとしたことを特徴とするエンジンの自動始動停止制御装置。
【請求項２】
前記暖機所要時間帯が、前記エンジン回転数及びスロットル開度より求めたエンジン発熱量の積算値に応じて補正されることを特徴とする請求項１記載のエンジンの自動始動停止制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエンジンの自動始動停止制御装置に係り、特に始動直後のエンジンを自動停止するための暖機終了判定を好適に行い得るエンジンの自動始動停止制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの自動始動停止制御装置は、車両の運転状態に応じてエンジンを自動的に停止又は再始動させるものである。例えば、自動始動停止制御装置を搭載した車両が市街地走行中に赤信号で停車しアイドル状態にある場合、車両のエンジンは所定の条件下で自動始動停止制御装置からの指令により自動的に停止される。そして信号が青信号に変わったときは、例えば運転者がクラッチを踏み込むことによりエンジンが再始動され、車両は再び走行することとなる。このようにエンジンの自動始動停止制御装置は、車両停車中に行われるアイドル運転の期間を短縮することにより、環境保護の観点から排ガスの低減と燃料消費の抑制を図ろうとするものである。
【０００３】
ところで、車両はコールドスタート時等にはエンジンの暖機運転を行うが、この場合、暖機が終了するまでは自動始動停止制御装置によるエンジンの自動停止が行われないように制御される。このエンジンの暖機終了タイミングは、従来、エンジンの水温センサ情報に基づいて決定されていた。例えば、実開昭５７−９５４４３号公報記載の装置には低温センサが設けられており、エンジンの冷却水温度が適温以下の状態であることを検知すると低温信号を発生する。そして、この装置では、低温信号が発生したときにはエンジンの自動停止を行わないようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の装置では、水温センサ情報に基づいてエンジンの暖機終了タイミングを決定しているので、水温センサに異常が発生したときには暖機終了タイミングを適切に決定することができなくなる。このような状況に至った場合、従来の装置では、暖機が終了しているにもかかわらずエンジンの自動停止制御が行われず、また逆に、暖機が終了していないにもかかわらずエンジンの自動停止制御が行われるという不都合が生ずるおそれがある。
【０００５】
従って本発明の目的は、エンジンの水温センサ情報を用いることなくエンジンの暖機終了判定を好適に行い得るエンジンの自動始動停止制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、エンジンの始動時に検出されたエンジン回転数よりエンジンの回転数変動を求めるエンジン回転数変動算出手段と、前記エンジンの始動時におけるスタータ電流を検出するスタータ電流検出手段と、前記エンジン回転数変動算出手段により求められたエンジンの回転数変動及び前記スタータ電流検出手段より検出されたスタータ電流の値に基づいて暖機所要時間帯を導出する暖機所要時間帯導出手段とを備え、エンジン始動時からの経過時間が前記暖機所要時間帯内にあることを前記エンジンの自動停止条件の一つとしたエンジンの自動始動停止制御装置により達成される。
【０００７】
ここで前記暖機所要時間帯は、エンジン回転数及びスロットル開度より求めたエンジン発熱量の積算値に応じて補正される。これにより、エンジンの暖機終了判定をより精度良く行うことができる。
このように本発明では、エンジン始動時におけるエンジン回転数変動及びスタータ電流の状態からエンジンの始動し易さを判定し、これに基づいてエンジンの暖機終了タイミングを決定するので、水温センサに異常が生じたときでもエンジンの自動停止制御を良好に行うことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係るエンジンの自動始動停止制御装置の一実施例を示すブロック図である。図示のとおり、制御装置１０は、車速検出手段１、シフト位置検出手段２、エンジン水温検出手段３、エンジン回転数検出手段４、スタータ電流検出手段５、スロットル開度検出手段６及び図示しない他の検出手段からの信号をそれぞれ入力し、エンジンの自動停止又は自動始動のための制御を行う。すなわち、エンジン自動始動の条件が満たされているときにはスタータ１１に始動信号を出力してエンジン１２を自動始動させ、エンジン自動停止の条件が満たされているときにはエンジンコントローラ１３に停止信号を出力してエンジン１２を自動停止させるのである。
【０００９】
制御装置１０は、図１に示すとおり、エンジン回転数検出手段４により検出されたエンジン回転数よりエンジンの回転数変動を求めるエンジン回転数変動算出手段１４と、これにより求められたエンジンの回転数変動及びスタータ電流検出手段５により検出されたスタータ電流の値に基づいて暖機所要時間帯を導出する暖機所要時間帯導出手段１５とを備える。制御部１６は、タイマー１７によりエンジン始動時からの経過時間を計測し、その経過時間が上述した暖機所要時間帯内にあるときエンジンの暖機が終了したと判断し、他の条件を満たしていればエンジンを自動停止させる。補正部１８は、暖機終了の判断をより正確に行うため、暖機所要時間帯をエンジン回転数及びスロットル開度より求めたエンジン発熱量の積算値に応じて補正する。この補正方法については後で述べる。
【００１０】
ここで、エンジンの自動停止又は自動始動の一般的な制御については、例えば特開昭５８−１８５５６号公報に開示された技術を用いることができる。そこで以下では、特にエンジンの水温センサ情報を用いることなくエンジンの暖機終了判定を行う方法について説明する。
【００１１】
図２（ａ）はエンジンの水温と時間の関係を示すグラフであり、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれエンジン回転数変動とスタータ電流の値の関係を示す図である。同図（ａ）に示すように、時刻Ｔ０においてイグニッションスイッチによりエンジンを始動すると、エンジンの運転開始により最初は低かったエンジンの水温が時間の経過とともに上昇する。そして、エンジンの水温が所定の温度に達したところでエンジンの暖機が終了される。エンジンの水温が所定の温度に達したかどうかは、前述したように従来はエンジンの水温センサ情報に基づいて判定されていた。
【００１２】
一方、エンジンの始動し易さは、エンジン始動時のエンジンの回転数変動及びスタータ電流の状態から判定可能である。例えば、エンジン回転数変動が小さいほど、あるいはスタータ電流が小さいほどエンジンの始動が容易であるといえる。そこで、演算又は実験により、エンジン回転数変動及びスタータ電流が色々な値をとるときの暖機所要時間帯Ｔ１，Ｔ２を予め求めておく。そして、エンジン始動時、検出されたエンジン回転数変動とスタータ電流の値から適切な暖機所要時間帯Ｔ１，Ｔ２を選択し、エンジン始動時からの経過時間がこの暖機所要時間帯内にあるときはエンジンの自動停止を可能とし、この暖機所要時間帯内にないときはエンジンの自動停止を行わないようにする。これにより、エンジンの水温センサ情報を用いることなくエンジンの暖機終了判定が可能となり、エンジンの自動停止を良好に行うことができる。
【００１３】
図２（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ演算又は実験により求めた暖機所要時間帯Ｔ１，Ｔ２をマップ化した例を示す図である。本図では、横軸にエンジンの回転数変動をとり、縦軸にスタータ電流の値をとっている。ここでは説明を簡単とするため、エンジンの回転数変動を小（Ｃ１）、中（Ｃ２）、大（Ｃ３）の三つに、またスタータ電流の値を小（Ｉ１）、中（Ｉ２）、大（Ｉ３）の三つにそれぞれ分けてマップを作成した。
【００１４】
そして、例えば、エンジンの回転数変動及びスタータ電流がともに小（Ｃ１，Ｉ１）の場合は、暖機所要時間帯として同図（ｂ）のマップからＴ１１が、（ｃ）のマップからＴ２１がそれぞれ選択される。また、エンジン回転数変動及びスタータ電流がともに大の場合（Ｃ３，Ｉ３）は、暖機所要時間帯として同図（ｂ）のマップからＴ１９が、（ｃ）のマップからＴ２９がそれぞれ選択される。このように本実施例では、エンジン始動時におけるエンジン回転数変動及びスタータ電流の値の大きさにより、各マップから対応する暖機所要時間帯Ｔ１１〜Ｔ１９，Ｔ２１〜Ｔ２９がそれぞれ選択される。そして、エンジン始動時からの経過時間が選択された暖機所要時間帯内にあるかどうかを判断し、エンジンの暖機終了判定を行う。
【００１５】
図３は上述した暖機所要時間帯をエンジン発生熱量で補正する方法を説明するための図であり、（ａ）はエンジン発生熱量の導出方法の例を示す図、（ｂ）は暖機所要時間帯の補正方法の例を示すグラフである。ここでも説明を簡単とするため、エンジンの回転数を小（Ｒ１）、中（Ｒ２）、大（Ｒ３）の三つに、またスロットル開度の値を小（Ｓ１）、中（Ｓ２）、大（Ｓ３）の三つにそれぞれ分けてマップを作成した。
【００１６】
エンジンの暖機所要時間帯はエンジン始動時のエンジン発生熱量が大きいほど短くなるので、エンジン発生熱量の状態に応じて暖機所要時間帯を補正するのが望ましい。そこで本例では、まず、同図（ａ）に示すように、エンジン回転数検出手段４及びスロットル開度検出手段６からの信号に基づいて、エンジン発生熱量マップ３０よりエンジン発生熱量３１を導出する。ここでエンジン発生熱量マップ３０は、エンジン発生熱量がエンジン回転数及びスロットル開度の程度により種々の値をとることから、この種々の値に対応したエンジン発生熱量を演算又は実験で求めることによって予め作成されるものである。
【００１７】
そして、導出されたエンジン発生熱量３１は積算され、図３（ｂ）に示すように、その積算値Ｅ１、Ｅ２・・・に対応した補正値（時間）ｔ１、ｔ２、・・・を用いて、エンジンの暖機所要時間帯Ｔ１，Ｔ２を補正する。例えば本例では、エンジン発生熱量積算値がＥ１のときは補正は行われないが、積算値がＥ２のときは暖機所要時間帯Ｔ１，Ｔ２から時間ｔ１が減算され、積算値がＥ３のときは暖機所要時間帯Ｔ１，Ｔ２から時間ｔ２が減算され、積算値がＥ４のときは暖機所要時間帯Ｔ１，Ｔ２から時間ｔ３が減算され、積算値がＥ５のときは暖機所要時間帯Ｔ１，Ｔ２から時間ｔ４が減算される。これにより、エンジン発生熱量の状態に応じて暖機所要時間帯が補正され、一層きめ細かなエンジンの自動始動停止制御が可能となる。
【００１８】
図４（ａ）は本発明に係るエンジン始動直後における自動停止制御の一例を示すフローチャートであり、（ｂ）はその部分的代替図を示す。本例では、同図（ａ）のように、まず、イグニッション（ＩＧ）キーによるエンジンの始動がなされたかどうかを判断する（ステップ４１）。その結果、イグニッションキーによるエンジンの始動がなされた場合は、検出されたエンジン回転数より求めたエンジンの回転数変動及び検出されたスタータ電流の大きさに基づいて、図２（ｂ）、（ｃ）に示したマップから、今回のエンジンの始動に対応する暖機所要時間帯Ｔ１１〜Ｔ１９，Ｔ２１〜Ｔ２９を選択する（ステップ４２）。そしてタイマーをスタートさせて（ステップ４３）、ステップ４１に戻る。
【００１９】
戻り先のステップ４１では、既にエンジンの始動がなされているので、以後の処理は図の右側の経路に移り、先の図３（ｂ）に示したグラフに基づいて、エンジン発生熱量積算値に応じて暖機所要時間帯が補正される（ステップ４４）。そして、エンジンがアイドル中かどうかを判断する（ステップ４５）。その結果、エンジンがアイドル中でないときはステップ４１にもどる。一方、エンジンがアイドル中のときは、エンジンの水温が所定値を超えているかどうかをみる（ステップ４６）。
【００２０】
ここでエンジンの水温が所定値を超えていると判断されたときは、本来水温センサに異常がなければ暖機終了の判定を行ってもよいのであるが、水温センサに異常が生じている場合も考えられるので、本発明では更にタイマー時刻が暖機所要時間帯Ｔ１を過ぎているかどうかをみる（ステップ４７）。そしてタイマー時刻が暖機所要時間帯Ｔ１を過ぎていないときは、水温センサに異常が生じて水温が正しく検出されなかった可能性があり、実際には暖機終了タイミングに至っていないので、ステップ４１にもどる。これに対して、タイマー時刻が暖機所要時間帯Ｔ１を過ぎているときは、水温センサは正常に機能しており、暖機終了の状態にあるので、他の条件が満たされていればエンジンを停止する（ステップ４８）。
【００２１】
他方、エンジンの水温が所定値を超えていないときは、本来水温センサに異常がなければ暖機終了の判定を行うことはないのであるが、水温センサに異常が生じている場合も考えられるので、本発明では更にタイマー時刻が暖機所要時間帯Ｔ２を過ぎているかどうかをみる（ステップ４９）。タイマー時刻が暖機所要時間帯Ｔ２を過ぎていないときは、水温センサは正常に機能しており、暖機終了タイミングに至っていないので、ステップ４１にもどる。これに対して、タイマー時刻が暖機所要時間帯Ｔ２を過ぎているときは、水温センサに異常が生じて水温が正しく検出されなかった可能性があり、実際には暖機終了の状態にあるので、他の条件が満たされていればエンジンを停止する（ステップ５０）。
【００２２】
上述のように本例では、エンジンの水温情報も取り入れてエンジンの自動停止制御を行っているが、本発明は基本的にはエンジンの水温情報を用いる必要はなく、エンジン始動時のエンジンの回転数変動及びスタータ電流の状態に基づいてエンジンの始動し易さを判定し、これによってエンジンの自動停止制御を行うことができるものである。
【００２３】
この例を図４（ｂ）の部分的フローチャートに示す。この例では、図示のように、エンジンがアイドル中であると判断されたときは（ステップ４５）、タイマー時刻が暖機所要時間帯Ｔ１〜Ｔ２の間にあるかどうかをみる（ステップ５１）。そしてタイマー時刻が暖機所要時間帯Ｔ１〜Ｔ２の間にないときは、暖機終了タイミングに至っていないので、ステップ４１にもどる。これに対して、タイマー時刻が暖機所要時間帯Ｔ１〜Ｔ２の間にあるときは、暖機終了の状態にあるので、他の条件が満たされていればエンジンを停止する（ステップ５２）。
【００２４】
【発明の効果】
このように本発明によれば、エンジンの水温センサ情報を用いることなくエンジンの暖機終了判定を好適に行い得るエンジンの自動始動停止制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るエンジンの自動始動停止制御装置の一実施例を示すブロック図である。
【図２】（ａ）はエンジンの水温と時間の関係を示すグラフであり、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれエンジンの回転数変動とスタータ電流の値の関係を示す図である。
【図３】暖機所要時間帯をエンジン発生熱量で補正する方法を説明するための図であり、（ａ）はエンジン発生熱量の導出方法の例を示す図、（ｂ）は暖機所要時間帯の補正方法の例を示すグラフである。
【図４】（ａ）は本発明に係るエンジン始動直後における自動停止制御の一例を示すフローチャートであり、（ｂ）はその部分的代替図を示す。
【符号の説明】
１  車速検出手段
２  シフト位置検出手段
３  エンジン水温検出手段
４  エンジン回転数検出手段
５  スタータ電流検出手段
６  スロットル開度検出手段
１０  制御装置
１１  スタータ
１２  エンジン
１３  エンジンコントローラ
１４  エンジン回転数変動算出手段
１５  暖機所要時間帯導出手段
１６  制御部
１７  タイマー
１８  補正部
【図１】
0003630023.tif 000002
【図２】
0003630023.tif 000003
【図３】
0003630023.tif 000004
【図４】
0003630023.tif 000005