(57)【要約】【課題】燃費の向上を確保しつつ、車両の商品性の低下を抑制可能なエンジン停止始動制御装置を提供すること。【解決手段】車両に搭載されたエンジンを、停止条件の成立により停止し、再始動条件の成立により再始動する機能を制御するエンジン停止始動制御装置は、停止条件の成立によるエンジンの停止から再始動条件の成立によるエンジンの再始動までの時間である、自動停止時間を取得する取得部と、取得部が取得した自動停止時間が所定時間以内である場合に、停止条件の成立によるエンジンの停止を禁止する制御部とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されたエンジンを、停止条件の成立により停止し、再始動条件の成立により再始動する機能を制御するエンジン停止始動制御装置であって、
前記停止条件の成立による前記エンジンの停止から前記再始動条件の成立による前記エンジンの再始動までの時間である、自動停止時間を取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記自動停止時間が所定時間以内である場合に、前記停止条件の成立による前記エンジンの停止を禁止する制御部と、
を備える、エンジン停止始動制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のエンジン停止始動制御装置であって、
前記再始動条件は、前記車両に搭載されたバッテリの状態又は前記バッテリに関するパラメータに基づく条件である、エンジン停止始動制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のエンジン停止始動制御装置であって、
前記制御部は、前記取得部が前記所定時間以内の前記自動停止時間を複数回取得した場合に、前記停止条件の成立による前記エンジンの停止を禁止する、エンジン停止始動制御装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載のエンジン停止始動制御装置であって、
前記制御部は、前記停止条件の成立による前記エンジンの停止を禁止する禁止制御を、前記車両が休止状態になるまで継続し、前記車両が再び起動した際に前記禁止制御を解除する、エンジン停止始動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されたエンジンを、停止条件の成立により停止し、再始動条件の成立により再始動する機能を制御するエンジン停止始動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、エンジンの自動停止−自動始動により発生するバッテリ上がりを防止可能な車両の自動停止始動装置が記載されている。この自動停止始動装置は、エンジンの始動後に所定の停止条件が満たされた場合でも、バッテリの充電状態がエンジンの始動に必要な充電状態になるまで、エンジンの自動停止を禁止してエンジンを作動させる。すなわち、エンジンの始動後に停止条件が満たされた場合でも、従来の様にそのまま自動停止させるのでなく、一旦エンジンの自動停止を禁止し、バッテリの充電状態がエンジンの始動に必要な充電状態になるまでエンジンを作動させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−６１１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記説明した特許文献１に記載の自動停止始動装置は、バッテリの充電状態がエンジンの始動に必要な充電状態になればエンジンの作動を停止するが、その後、過大な負荷によるバッテリの充電状態の低下、又はバッテリの充電状態を検出するセンサーの検出誤り等によって、バッテリの充電状態がエンジンの始動に必要な充電状態に至らない状態に低下すると、エンジンが再び始動される。このように、いわゆるアイドルストップの条件が満たされている間にエンジンの停止と始動が繰り返されると、エンジンの停止及び始動に伴い発生する振動等によって静粛性が低下し、車両の商品性が低下する。一方で、燃費向上の観点から、アイドルストップは必要とされる一機能である。
【０００５】
本発明の目的は、燃費の向上を確保しつつ、車両の商品性の低下を抑制可能なエンジン停止始動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】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
車両に搭載されたエンジン（例えば、後述の実施形態でのエンジン１０１）を、停止条件の成立により停止し、再始動条件の成立により再始動する機能を制御するエンジン停止始動制御装置（例えば、後述の実施形態でのＥＣＵ１１３）であって、
前記停止条件の成立による前記エンジンの停止から前記再始動条件の成立による前記エンジンの再始動までの時間である、自動停止時間を取得する取得部（例えば、後述の実施形態での自動停止時間計測部１５５）と、
前記取得部が取得した前記自動停止時間が所定時間以内である場合に、前記停止条件の成立による前記エンジンの停止を禁止する制御部（例えば、後述の実施形態でのＩ／Ｓ制御部１５７）と、
を備える、エンジン停止始動制御装置である。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記再始動条件は、前記車両に搭載されたバッテリ（例えば、後述の実施形態でのバッテリ１０７）の状態又は前記バッテリに関するパラメータに基づく条件である。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、
前記制御部は、前記取得部が前記所定時間以内の前記自動停止時間を複数回取得した場合に、前記停止条件の成立による前記エンジンの停止を禁止する。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の発明において、
前記制御部は、前記停止条件の成立による前記エンジンの停止を禁止する禁止制御を、前記車両が休止状態になるまで継続し、前記車両が再び起動した際に前記禁止制御を解除する。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明では、停止条件が成立してエンジンを停止した後、所定時間以内に再始動条件が成立してエンジンを再始動するといった、エンジンの停止と再始動を立て続けに行う事象が発生した場合には、同じ事象が発生しないよう、停止条件が成立してもエンジンの停止を禁止する禁止制御を行う。このため、上記事象が発生した以降の同事象の発生を抑止でき、エンジンの停止及び始動に伴い発生する振動等による静粛性の低下を抑制できる。一方、上記禁止制御を行うまでは、停止条件の成立により停止し、再始動条件の成立により再始動するといった、いわゆるアイドルストップの機能によって燃費を向上できる。したがって、燃費の向上を確保しつつ、車両の商品性の低下を抑制できる。
【００１１】
請求項２の発明では、停止条件の成立によりエンジンを停止しても、バッテリの状態又はバッテリに関するパラメータに基づく条件が満たされてエンジンが所定時間以内に再始動されると、それ以降は、エンジン停止の禁止制御を行う。再始動条件はバッテリの状態又はバッテリに関するパラメータに基づくため、エンジン停止から間をおかずに再始動が行われる事象は、バッテリの劣化又は疲弊等による状態悪化やバッテリに関するパラメータを検出するセンサーの故障が原因と考えられる。エンジンの始動はバッテリからの電力によって駆動する電動機のトルクを用いるため、エンジンを停止すると、バッテリから十分な電力が供給されず再始動できない可能性がある。しかし、本発明のように、エンジン停止の禁止制御を行ってエンジンを停止させないことで、エンジンを再始動できないといった事態を防止できる。また、エンジン停止の禁止制御を行うことによって、エンジンの停止及び始動による振動等が発生しないため、車両の商品性を維持できる。
【００１２】
請求項３の発明では、エンジンの停止と再始動を立て続けに行う事象が複数回発生すれば、エンジン停止の禁止制御を行う。エンジン停止の禁止制御を行えば燃費の向上は見込まれないため、商品性を維持できるのであれば上記禁止制御は行わない方が良い。本発明では、複数回の事象の後に当該禁止制御を行うため、一度の事象の発生に基づく禁止制御を行うか否かの判断よりも、慎重に禁止制御の実行を判断できる。
【００１３】
請求項４の発明によれば、車両の起動から休止までの間、すなわちあるドライビングサイクル中に設定したエンジン停止の禁止制御は、次のドライビングサイクルには引き継がない。車両の起動時にはバッテリの状態検出及びセンサーの学習が再度行われるため、前のドライビングサイクル中に生じたエンジンの停止と再始動が立て続けに行われる事象は、次のドライビングサイクルでは生じない可能性がある。このため、禁止制御をドライビングサイクルをまたいで引き継がないことによって、エンジン停止の禁止制御の要否を適切に判断できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態のエンジン停止始動制御装置を備えた車両の内部構成を示すブロック図である。
【図２】アイドルストップ機能を制御するＥＣＵの内部構成を示すブロック図である。
【図３】自動停止時間が５秒未満といった短いアイドルストップが３回発生してアイドルストップの禁止制御が行われる場合のタイミングチャートである。
【図４】Ｉ／Ｓ制御部が行う処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係るエンジン停止始動制御装置を備えた車両の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、一実施形態のエンジン停止始動制御装置を備えた車両の内部構成を示すブロック図である。図１に示す車両は、エンジン（ENG）１０１と、スターターモータ（以下、単に「スターター」という）１０３と、変速機（T/M）１０５と、バッテリ（BAT）１０７と、車速センサー１０９と、バッテリセンサー１１１と、ＥＣＵ１１３とを備える。当該車両では、エンジン１０１が出力した動力が、変速機１０５、ディファレンシャルギヤ８及び左右の車軸９，９を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。なお、図１中の太い実線は機械連結を示し、二重点線は電力配線を示し、細い実線の矢印は制御信号又は検出信号を示す。
【００１７】
以下、図１の車両が有する各構成要素について説明する。
【００１８】
エンジン１０１は、車両が走行するための動力を出力する。エンジン１０１の回転軸は、変速機１０５の入力軸及びスターター１０３の回転子に接続されている。
【００１９】
スターター１０３は、エンジン１０１の始動を行う電動機である。
【００２０】
変速機１０５は、エンジン１０１及びスターター１０３の少なくとも一方からの動力を所定の変速比で変速して駆動輪ＤＷに伝達する。変速機１０５の変速比はＥＣＵ１１３からの指示に応じて変更される。なお、変速機１０５には、エンジン１０１と駆動輪Ｗ，Ｗとの間の動力伝達経路を断接するクラッチＣＬが含まれる。
【００２１】
バッテリ１０７は、直列又は並列に接続された複数の蓄電セルを有する。バッテリ１０７は、例えば、鉛蓄電池である。
【００２２】
車速センサー１０９は、車両の走行速度（車速ＶＰ）を検出する。車速センサー１０９によって検出された車速ＶＰを示す信号は、ＥＣＵ１１３に送られる。
【００２３】
バッテリセンサー１１１は、バッテリ１０７の出力（端子電圧，充放電電流）を検出して、バッテリ１０７の充電状態を示すＳＯＣ（State Of Charge）等を検知する。バッテリセンサー１１１が検知したＳＯＣや端子電圧、充放電電流の積算値等を示す信号は、ＥＣＵ１１３に送られる。
【００２４】
ＥＣＵ１１３は、エンジン１０１の運転制御、スターター１０３の駆動制御、及び変速機１０５における変速制御等を行う。また、ＥＣＵ１１３は、車両の走行における燃費向上を目的として、駐停車や信号待ち等の間にエンジン１０１のアイドリング動作を停止する機能（アイドルストップ機能）を制御する。図２は、アイドルストップ機能を制御するＥＣＵ１１３の内部構成を示すブロック図である。図２に示すように、ＥＣＵ１１３は、停止条件成立判断部１５１と、再始動条件成立判断部１５３と、自動停止時間計測部１５５と、Ｉ／Ｓ制御部１５７とを有する。以下、ＥＣＵ１１３が有する各構成要素について説明する。
【００２５】
停止条件成立判断部１５１は、車両の運転者によるアクセルペダル操作に応じたアクセルペダル開度（ＡＰ開度）及び車速センサー１０９から得られた車速ＶＰを含む車両の状態に基づいて、アイドルストップを実行するための条件、すなわちエンジン１０１を停止する条件（停止条件）が成立したか否かを判断する。停止条件成立判断部１５１は、停止条件が成立した場合には、後述のＩ／Ｓ制御部１５７によって設定される条件に従い、エンジン１０１を停止するための処理を行う。
【００２６】
再始動条件成立判断部１５３は、ＡＰ開度及びバッテリセンサー１１１から得られたバッテリ情報を含む車両の状態に基づいて、アイドルストップを解除するための条件、すなわちエンジン１０１を再始動する条件（再始動条件）が成立したか否かを判断する。再始動条件成立判断部１５３は、再始動条件が成立した場合には、エンジン１０１を始動するための処理を行う。
【００２７】
自動停止時間計測部１５５は、アイドルストップ毎の、停止条件が成立してエンジン１０１を停止した時間ｔｓから再始動条件が成立してエンジン１０１を再始動した時間ｔｒまでの時間（以下「自動停止時間」という。）ｔｄ（＝ｔｒ−ｔｓ）を計測する。
【００２８】
Ｉ／Ｓ制御部１５７は、図３に示すように、自動停止時間ｔｄが５秒未満といった短いアイドルストップ（Ｉ／Ｓ）が３回発生すると、それ以降のアイドルストップを禁止する制御を行う。Ｉ／Ｓ制御部１５７によるアイドルストップの禁止制御が行われると、停止条件成立判断部１５１は、停止条件が成立してもエンジン１０１を停止するための処理を行わない。なお、Ｉ／Ｓ制御部１５７は、当該禁止制御を、イグニッションスイッチ（ＩＧＳＷ）がオフされ車両が休止状態になるまで継続し、再びイグニッションスイッチがオンされて車両が起動した際には解除する。
【００２９】
図４は、Ｉ／Ｓ制御部１５７が行う処理の流れを示すフローチャートである。図４に示すように、Ｉ／Ｓ制御部１５７は、イグニッションスイッチ（ＩＧＳＷ）がオンされて車両が起動したか否かを判断し（ステップＳ１０１）、車両が起動すればステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３では、Ｉ／Ｓ制御部１５７は、５秒未満のアイドルストップの発生回数Ｎを０に初期化して、前回のドライビングサイクル中に設定されたアイドルストップの禁止制御を解除する。
【００３０】
次に、Ｉ／Ｓ制御部１５７は、自動停止時間計測部１５５が計測した自動停止時間ｔｄを取得する（ステップＳ１０５）。次に、Ｉ／Ｓ制御部１５７は、ステップＳ１０５で取得した自動停止時間ｔｄが５秒未満（ｔｄ＜５秒）であるか否かを判断し（ステップＳ１０７）、ｔｄ＜５秒であればステップＳ１０９に進み、ｔｄ≧５秒であればステップＳ１０５に戻る。ステップＳ１０９では、Ｉ／Ｓ制御部１５７は、発生回数Ｎをインクリメントする。次に、Ｉ／Ｓ制御部１５７は、発生回数Ｎが３に到達したか否かを判断し（ステップＳ１１１）、発生回数Ｎ＝３であればステップＳ１１３に進み、発生回数Ｎが３未満であればステップＳ１０５に戻る。
【００３１】
ステップＳ１１３では、Ｉ／Ｓ制御部１５７は、停止条件が成立しても停止条件成立判断部１５１がエンジン停止処理を行わないよう、アイドルストップの禁止制御を行う。Ｉ／Ｓ制御部１５７は、ステップＳ１１３で設定した禁止制御を、イグニッションスイッチがオフされて車両が休止状態になるまで継続する。
【００３２】
なお、ステップＳ１０７で用いられる、発生回数Ｎとしてカウントされるアイドルストップの自動停止時間ｔｄは５秒未満に限らない。自動停止時間ｔｄは、エンジン１０１の停止と再始動の繰り返しによって振動等が頻繁に起こった場合に車両の乗員が不快に感じる傾向の強い時間間隔が設定される。
【００３３】
また、ステップＳ１１１で用いられる、アイドルストップの禁止制御を開始するための発生回数Ｎは３回に限らない。しかし、本実施形態では、自動停止時間ｔｄが短いアイドルストップが３回も生じることは、車両が通常の走行を行う場面ではほとんどないと考えられている。例えば、都市中心部の激しく渋滞した道路を走行する場合あっても、５秒未満のアイドルストップが発生する回数は多くて２回である。このため、本実施形態では、ステップＳ１１１で用いられる、アイドルストップの禁止制御を開始するための発生回数Ｎを３回に設定した。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態では、自動停止時間ｔｄが５秒未満といった短いアイドルストップが３回発生した時点で、それ以降のアイドルストップは禁止される。このため、当該禁止制御以降は、アイドルストップを起因としたエンジン１０１の停止及び始動に伴う振動が発生しない。その結果、禁止制御が行われるまではアイドルストップによる燃費の向上を実現でき、禁止制御後は、アイドルストップの振動による静粛性の低下を抑制できる。したがって、燃費の向上を確保しつつ、車両の商品性の低下を抑制できる。
【００３５】
また、本実施形態では、上記禁止制御を実行可能ではあるものの、５秒未満といった短いアイドルストップが３回も発生する事態は、通常の走行ではほとんどない。このため、当該事態は、バッテリの劣化又は疲弊等による状態悪化又はバッテリセンサー１１１の故障等により、アイドルストップが開始されても再始動条件が成立してしまうために生じる事象と考えられる。エンジンの始動はバッテリ１０７からの電力によって駆動するスターター１０３のトルクを用いるため、アイドルストップによってエンジン１０１を停止すると、こういった状態のバッテリ１０７からは十分な電力が供給されず、エンジン１０１を再始動できない可能性がある。しかし、本実施形態のように、アイドルストップの禁止制御を行ってエンジン１０１を停止させないことで、エンジン１０１を再始動できないといった事態を防止できる。
【００３６】
また、あるドライビングサイクル中に設定されたアイドルストップの禁止制御は、次のドライビングサイクルには引き継がない。車両の起動時にはバッテリ１０７の状態検出及びバッテリセンサー１１１の学習が再度行われるため、前のドライビングサイクル中に生じた短いアイドルストップが頻繁に生じる事象は、次のドライビングサイクルでは生じない可能性がある。このため、アイドルストップの禁止制御をドライビングサイクルをまたいで引き継がないことによって、上記禁止制御の要否を適切に判断できる。
【００３７】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。例えば、車両には、スターター１０３の代わりに、エンジン１０１の始動の他、エンジン１０１の出力を補助する補助トルクの発生又はエンジン１０１の出力の少なくとも一部による回生動作を行うＩＳＧ（Integrated Starter Generator）が搭載されても良い。この場合、ＩＳＧは比較的大きな電力を利用するため、バッテリ１０７としては、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の蓄電セルが直列に接続された、例えば１００〜２００Ｖの高電圧を供給可能な蓄電器が用いられる。
【符号の説明】
【００３８】
１０１  エンジン（ENG）
１０３  スターターモータ（SMOT）
１０５  変速機（T/M）
１０７  バッテリ（BAT）
１０９  車速センサー
１１１  バッテリセンサー
１１３  ＥＣＵ
１５１  停止条件成立判断部
１５３  再始動条件成立判断部
１５５  自動停止時間計測部
１５７  Ｉ／Ｓ制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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