(57)【要約】【課題】ガソリンエンジンにおける吸気温度上昇によるリタードを抑制できる、車両用制御装置を提供する。【解決手段】エンジンの吸気温度が第１温度以上であり（Ｓ１：ＹＥＳ）所定以上のエンジン出力の要求が所定時間以上継続している場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、または、車両が所在する路面の勾配が所定角度以上の上り勾配である場合には（Ｓ３：ＹＥＳ）、車両がエンジンに高負荷となる高負荷走行中であるから、アイドリングストップ制御によるエンジン２の停止（アイドリングストップの実施）が禁止される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガソリンエンジンを搭載した車両に用いられる制御装置であって、
所定のアイドリングストップ条件の成立に応じて前記ガソリンエンジンを停止させるアイドリングストップ実施手段と、
前記車両が前記エンジンに高負荷となる高負荷走行中であるか否かを判別する高負荷走行判別手段と、
前記高負荷走行判別手段により高負荷走行中であると判別され、かつ前記ガソリンエンジンの吸気温度が所定温度以上である場合に、前記アイドリングストップ実施手段による前記ガソリンエンジンの停止を禁止するアイドリングストップ禁止手段とを含む、車両用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高圧縮比のガソリンエンジンが注目を集めている。ガソリンエンジンの高圧縮比化により、熱効率の向上を図ることができる。
【０００３】
しかしながら、高圧縮比のガソリンエンジンでは、たとえば、吸気温度が上昇すると、燃焼室内の燃料と空気との混合気が点火プラグからの火炎伝播の前に自己着火する現象、いわゆるノッキング（エンジンノック）が発生しやすくなるので、リタード（点火時期が遅角）が必要となる。その結果、図４に示されるように、ガソリンエンジンのトルクが低下する。このリタードによるトルクの低下が生じると、車両の走行性能が低下するために、運転者が走行性能の悪化を感じるうえに、走行性能を確保するために燃料増量領域までスロットルバルブを開いた状態（アクセルペダルを踏み込んだ状態）での走行が増え、燃費が悪化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２２９６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、ガソリンエンジンにおける吸気温度上昇によるリタードを抑制できる、車両用制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の目的を達成するため、本発明に係る車両用制御装置は、ガソリンエンジンを搭載した車両に用いられる制御装置であって、所定のアイドリングストップ条件の成立に応じてガソリンエンジンを停止させるアイドリングストップ実施手段と、車両がエンジンに高負荷となる高負荷走行中であるか否かを判別する高負荷走行判別手段と、高負荷走行判別手段により高負荷走行中であると判別され、かつガソリンエンジンの吸気温度が所定温度以上である場合に、アイドリングストップ実施手段によるガソリンエンジンの停止（アイドリングストップの実施）を禁止するアイドリングストップ禁止手段とを含む。
【０００７】
この構成によれば、車両がエンジンに高負荷となる高負荷走行中であり、かつ、ガソリンエンジンの吸気温度が所定温度以上である場合には、アイドリングストップの実施が禁止される。
【０００８】
アイドリングストップが実施されると、エンジンの停止に伴い、エンジンにおける冷却水の流通が停止し、エンジンが冷却水により冷却されなくなる。また、車両の停止中は、エンジンコンパートメント内に走行風が入ってこない。そのため、アイドリングストップ中にエンジンコンパートメント内の温度が上昇する。高負荷走行中にアイドリングストップが実施された場合、アイドリングストップ中にエンジンコンパートメント内が高温になり、アイドリングストップからの復帰後、たとえば、車両の発進時にエンジンコンパートメント内の高温の空気が高温状態のエンジンの燃焼室に吸入されて、吸気温度が上昇するため、ノッキング抑制のためにリタードが必要となる。
【０００９】
高負荷走行中のアイドリングストップの実施が禁止されることにより、車両の停止中もエンジンが冷却水により冷却されるので、車両の停止中にエンジンおよびエンジンコンパートメントが高温になることを抑制できる。その結果、吸気温度の上昇を抑制でき、リタードの頻度を抑制できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、吸気温度上昇によるリタードを抑制することができる。その結果、リタードによるトルクの低下を抑制できるので、車両の走行性能を確保でき、燃料増量領域までスロットルバルブを開いた状態での車両の走行による燃費の悪化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る制御装置が搭載された車両の要部の構成を示す図である。
【図２】ＩＤＳ禁止判定処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】ＩＤＳ再許可判定処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】エンジンの吸気温度と点火遅角との関係および点火遅角とトルクダウンとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１３】
＜車両の要部構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る制御装置が搭載された車両１の要部の構成を示す図である。
【００１４】
車両１は、エンジン２を主駆動源とし、ＩＳＧ（integrated starter generator：インテグレーテッドスタータジェネレータ）３を走行アシストに使用するハイブリッドシステムを搭載している。
【００１５】
エンジン２は、高圧縮比のガソリンである。エンジン２には、エンジン２の燃焼室への吸気量を調整するための電子スロットルバルブ、燃料を吸入空気に噴射するインジェクタ（燃料噴射装置）および燃焼室内に電気放電を生じさせる点火プラグなどが設けられている。
【００１６】
ＩＳＧ３は、電力の供給により動力を発生するモータ機能と動力を電力に回生するジェネレータ機能とを併有している。ＩＳＧ３は、モータ機能による走行アシストが可能であり、また、モータ機能によるエンジン２のスタータとしての使用が可能に設けられている。ＩＳＧ３がモータとして機能するときには、メインバッテリ（図示せず）とは別に設けられたアシスト用サブバッテリ４からインバータを介してＩＳＧ３に電力が供給される。ＩＳＧ３がジェネレータとして機能するときには、ＩＳＧ３による発電電力がＩＳＧ３からインバータを介してアシスト用サブバッテリ４に供給される。
【００１７】
車両１には、複数のＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）が備えられている。複数のＥＣＵには、エンジン制御のためのエンジンＥＣＵ１１およびブレーキ制御（姿勢制御）のためのブレーキＥＣＵ１２およびアイドリングストップ（ＩＤＳ）制御のためのＩＤＳＥＣＵ１３が含まれる。各ＥＣＵは、マイコン（マイクロコントローラユニット）を含む構成であり、マイコンには、たとえば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、データフラッシュ（フラッシュメモリ）などが内蔵されている。複数のＥＣＵは、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信プロトコルによる双方向通信が可能に接続されている。また、各ＥＣＵには、制御に必要な各種センサが接続されている。
【００１８】
エンジンＥＣＵ１１に接続されているセンサには、アクセルセンサ２１および吸気温度センサ２２などが含まれる。
【００１９】
アクセルセンサ２１は、運転者により操作されるアクセルペダルの操作量に応じた検出信号を出力する。エンジンＥＣＵ１１は、アクセルセンサ２１から入力される検出信号に基づいて、アクセルペダルの最大操作量に対する操作量の割合、つまりアクセルペダルが踏み込まれていないときを０％とし、アクセルペダルが最大に踏み込まれたときを１００％とする百分率であるアクセル開度を演算により取得する。
【００２０】
吸気温度センサ２２は、エンジン２の吸気管を流通する空気の温度に応じた検出信号を出力する。
【００２１】
また、エンジンＥＣＵ１１には、図示されていないが、アシスト用サブバッテリ４に入出力される電流に応じた検出信号を出力する電流センサ、エンジン２のクランクシャフトの回転に同期したパルス信号を検出信号として出力するエンジン回転センサなどの各種センサが接続されている。
【００２２】
エンジンＥＣＵ１１は、各種センサの検出信号から取得した情報および／または他のＥＣＵから入力される種々の情報などに基づいて、エンジン２の始動、停止および出力調整などのため、エンジン２の電子スロットルバルブ、インジェクタおよび点火プラグ、ならびにＩＳＧ３などを制御する。また、ＥＣＵ１１は、アシスト用サブバッテリ４の充電残量であるバッテリ残量を算出し、アシスト用サブバッテリ４の充電容量（満充電量）に対するバッテリ残量の比率であるＳＯＣ（State Of Charge）に基づいて、ＩＳＧ３による発電およびＩＳＧ３による走行アシストを制御する。
【００２３】
ブレーキＥＣＵ１２に接続されているセンサには、ブレーキセンサ２３、車速センサ２４およびＧセンサ２５などが含まれる。
【００２４】
ブレーキセンサ２３は、車室内に配設されたブレーキペダルの操作量に応じた検出信号を出力する。
【００２５】
なお、車両１のブレーキ系統では、ブレーキペダルが踏み込まれると、そのブレーキペダルに入力された踏力がブレーキブースタに伝達される。ブレーキブースタに伝達された踏力は、ブレーキブースタの負圧によって増幅（倍力）され、ブレーキブースタからブレーキマスタシリンダに入力される。ブレーキマスタシリンダでは、ブレーキブースタから入力される力に応じた液圧が発生する。ブレーキマスタシリンダの液圧は、ブレーキアクチュエータ２６に伝達される。ブレーキアクチュエータ２６には、各車輪のブレーキに設けられたホイールシリンダの液圧を制御するためのバルブなどが内蔵されている。ブレーキマスタシリンダからブレーキアクチュエータ２６に伝達された液圧は、各ブレーキのホイールシリンダに分配されて伝達される。そして、ホイールシリンダの液圧により、ブレーキから車輪にブレーキ力（制動力）が付与される。
【００２６】
車速センサ２４は、たとえば、車両１の走行に伴って回転する磁性体からなるロータと、ロータと非接触に設けられた電磁ピックアップとを備えている。ロータが一定角度回転する度に、電磁ピックアップからパルス信号が出力され、そのパルス信号がブレーキＥＣＵ１２に入力される。パルス信号の周波数は、車速に対応するので、ブレーキＥＣＵ１２は、車速センサ２４から入力されるパルス信号の周波数を車速に換算する。
【００２７】
Ｇセンサ２５は、錘の変位に応じた信号を車両１の加速度に応じた検出信号として出力するものが採用されている。車速および／または路面の勾配が変化すると、錘が変位し、その変位に応じた信号がＧセンサ２５から出力される。ブレーキＥＣＵ１２は、Ｇセンサ２５の検出信号から車両１が所在する路面の勾配（傾斜角）を求める。すなわち、Ｇセンサ２５の検出信号から取得される加速度には、車速の変化による加速度成分と路面の勾配による加速度成分とが含まれる。一方、車速を微分して求められる加速度は、車速の変化による加速度成分のみである。したがって、Ｇセンサ２５の検出信号から取得される加速度と車速の微分値との差を求めることにより、路面の勾配による加速度成分が得られるので、その加速度成分から路面の勾配を算出することができる。
【００２８】
なお、車速センサ２４およびＧセンサ２５は、ブレーキＥＣＵ１２とは別のＥＣＵに接続されていてもよい。その場合、そのＥＣＵにより、車速、車両１の加速度および路面の勾配が取得されて、それらの情報がブレーキＥＣＵ１２に入力されるとよい。
【００２９】
ブレーキＥＣＵ１２は、車速、ブレーキペダルの操作量および他のＥＣＵから入力される種々の情報などに基づいて、ブレーキアクチュエータ２６などを制御し、車両１の姿勢が安定に保たれた状態で車両１が制動されるように、各ブレーキから車輪に付与される制動力を制御する。
【００３０】
ＩＤＳＥＣＵ１３には、アイドリングストップ制御に必要な情報として、ＩＤＳＥＣＵ１３には、ブレーキＥＣＵ１２から車速およびブレーキペダルの操作量などの情報が入力される。
【００３１】
アイドリングストップ制御では、車両１の走行中に、運転者によるブレーキ操作（たとえば、ブレーキペダルの踏操作）がなされると、ＩＤＳＥＣＵ１３により、アイドリングストップ条件が成立しているか否かが繰り返し判断される。アイドリングストップ条件には、たとえば、ブレーキ操作が一定時間以上継続しているというブレーキ条件、車両１のステアリング機構（ステアリングホイール）に加えられている操舵トルクがＩＤＳ禁止トルク未満であるという操舵トルク条件、車速が０ｋｍ／ｈよりも大きいアイドリングストップ実施車速（たとえば、１０ｋｍ／ｈ）以下であるという車速条件などが含まれる。すべてのアイドリングストップ条件が成立すると、ＩＤＳＥＣＵ１３からエンジンＥＣＵ１１にアイドリングストップ要求が出力され、エンジンＥＣＵ１１により、エンジン２が停止される。
【００３２】
アイドリングストップ制御によるエンジン２の停止中は、所定の復帰条件が成立しているか否かが繰り返し判断される。復帰条件には、たとえば、運転者によるブレーキ操作が解除されるという条件が含まれる。復帰条件が成立すると、ＩＤＳＥＣＵ１３からエンジンＥＣＵ１１に再始動要求が出力される。この再始動要求を受けて、エンジンＥＣＵ１１により、エンジン２が再始動される。
【００３３】
＜ＩＤＳ禁止判定処理＞
図２は、ＩＤＳ禁止判定処理の流れを示すフローチャートである。
【００３４】
車両１の走行中、エンジンＥＣＵ１１により、ＩＤＳ禁止判定処理が実行される。
【００３５】
ＩＤＳ禁止判定処理では、吸気温度センサ２２の検出信号から取得されるエンジン２の吸気温度が第１温度以上であるか否かが判別される（ステップＳ１）。
【００３６】
吸気温度が第１温度未満である場合には（ステップＳ１のＮＯ）、ＩＤＳ禁止判定処理が終了される。
【００３７】
吸気温度が第１温度以上である場合には（ステップＳ１のＹＥＳ）、所定以上のエンジン出力の要求が所定時間以上継続しているか否かが判別される（ステップＳ２）。この判別は、たとえば、アクセルセンサ２１の検出信号から取得されるアクセル開度が所定値以上である状態が所定時間以上継続しているか否かの判断であってもよい。
【００３８】
所定以上のエンジン出力の要求が所定時間以上継続していない場合（ステップＳ２のＮＯ）、ブレーキＥＣＵ１２から取得される路面の勾配（傾斜角）が所定角度以上の上り勾配であるか否かが判別される（ステップＳ３）。
【００３９】
路面の勾配が所定角度以上の上り勾配でない場合（ステップＳ３のＮＯ）、ＩＤＳ禁止判定処理が終了される。
【００４０】
所定以上のエンジン出力の要求が所定時間以上継続している場合（ステップＳ２のＹＥＳ）、または、車両１が所在する路面の勾配が所定角度以上の上り勾配である場合には（ステップＳ３のＹＥＳ）、車両１がエンジン２に高負荷となる高負荷走行中であるから、エンジンＥＣＵ１１のＲＡＭに設けられたＩＤＳ禁止フラグに１がセットされて（ステップＳ４）、アイドリングストップ制御によるエンジン２の停止（アイドリングストップの実施）が禁止される。
【００４１】
＜ＩＤＳ再許可判定処理＞
図３は、ＩＤＳ再許可判定処理の流れを示すフローチャートである。
【００４２】
ＩＤＳ禁止フラグに１がセットされている間、エンジンＥＣＵ１１により、ＩＤＳ再許可判定処理が実行される。
【００４３】
ＩＤＳ再許可判定処理では、吸気温度センサ２２の検出信号から取得されるエンジン２の吸気温度が第２温度以下であるか否かが判別される（ステップＳ１１）。第２温度は、ＩＤＳ禁止判定処理で用いられる第１温度よりも低い温度に設定されている。
【００４４】
吸気温度が第２温度を超えている場合には（ステップＳ１１のＮＯ）、所定未満のエンジン出力の要求が所定時間以上継続しているか否かが判別される（ステップＳ１２）。この判別は、たとえば、アクセルセンサ２１の検出信号から取得されるアクセル開度が所定値未満である状態が所定時間以上継続しているか否かの判断であってもよい。
【００４５】
所定未満のエンジン出力の要求が所定時間以上継続している場合（ステップＳ１２のＹＥＳ）、ブレーキＥＣＵ１２から取得される路面の上り勾配（傾斜角）が所定角度未満であるか否かが判別される（ステップＳ１３）。
【００４６】
所定未満のエンジン出力の要求が所定時間以上継続しており（ステップＳ１２のＹＥＳ）、かつ、車両１が所在する路面の上り勾配が所定角度未満である場合には（ステップＳ１３のＹＥＳ）、ＩＤＳ禁止フラグが０にリセットされて（ステップＳ１４）、アイドリングストップ制御によるエンジン２の停止が再許可される。
【００４７】
また、吸気温度が第２温度以下である場合（ステップＳ１１のＹＥＳ）、ＩＤＳ禁止フラグが０にリセットされて（ステップＳ１４）、アイドリングストップ制御によるエンジン２の停止が再許可される。
【００４８】
吸気温度が第２温度を超えており、所定未満のエンジン出力の要求が所定時間以上継続していないか（ステップＳ１２のＮＯ）、または、路面の勾配が所定角度以上の上り勾配である場合（ステップＳ１３のＮＯ）、ＩＤＳ禁止フラグに１がセットされたまま、つまりアイドリングストップの実施が禁止されたまま、ＩＤＳ再許可判定処理が終了される。
【００４９】
＜作用効果＞
以上のように、車両１がエンジン２に高負荷となる高負荷走行中である場合には、アイドリングストップの実施が禁止される。
【００５０】
アイドリングストップが実施されると、エンジン２の停止に伴い、エンジン２における冷却水の流通が停止し、エンジン２が冷却水により冷却されなくなる。また、車両１の停止中は、エンジンコンパートメント内に走行風が入ってこない。そのため、アイドリングストップ中にエンジンコンパートメント内の温度が上昇する。高負荷走行中にアイドリングストップが実施された場合、アイドリングストップ中にエンジンコンパートメント内が高温になり、アイドリングストップからの復帰後、たとえば、車両１の発進時にエンジンコンパートメント内の高温の空気が高温状態のエンジン２の燃焼室に吸入されて、吸気温度が上昇し、リタードが必要となる場合がある。
【００５１】
高負荷走行中のアイドリングストップの実施が禁止されることにより、車両１の停止中もエンジン２が冷却水により冷却されるので、車両１の停止中にエンジン２およびエンジンコンパートメントが高温になることを抑制できる。その結果、吸気温度の上昇を抑制でき、リタードを抑制できる。そして、リタードによるトルクの低下を抑制できるので、車両１の走行性能を確保でき、燃料増量領域までスロットルバルブを開いた状態での車両の走行による燃費の悪化を抑制できる。
【００５２】
＜変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
【００５３】
たとえば、前述の実施形態では、Ｇセンサ２５の検出信号から車両１が所在する路面の勾配が取得されるとしたが、これに限らず、カーナビゲーションシステムが路面の勾配情報を保有している場合、カーナビゲーションシステムから路面の勾配が取得されてもよい。
【００５４】
また、車両１が高負荷走行中であり、アイドリングストップの実施が禁止される場合に、外気温度が低い場合には、エンジン２のアイドル回転数を上昇させて、エンジン２の吸気量が増大されてもよい。これにより、吸気温度の上昇を抑制し、エンジン２およびエンジンコンパートメント内の冷却を促進することができ、車両１の発進時におけるリタードを抑制できる。
【００５５】
前述の各センサは、本発明に関連するセンサを例示したものに過ぎず、エンジンＥＣＵ１１、ブレーキＥＣＵ１２およびＩＤＳＥＣＵ１３には、他のセンサが接続されていてもよい。
【００５６】
また、エンジンＥＣＵ１１、ブレーキＥＣＵ１２およびＩＤＳＥＣＵ１３の機能の全部または一部が１つのＥＣＵに集約されていてもよい。
【００５７】
その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１：車両
２：エンジン
４：アシスト用サブバッテリ
１１：エンジンＥＣＵ（車両用制御装置、アイドリングストップ実施手段、高負荷走行判別手段、アイドリングストップ禁止手段）
【図１】
2018105262.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2018105262.tif 000006