(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シフトポジションが非駆動ポジションであるという条件を含む自動停止前提条件が成立したときにエンジンを自動停止すると共に、所定の再始動条件が成立したときに該自動停止したエンジンを再始動する車両のエンジン自動停止システムの制御装置において、
前記シフトポジションを検出するセンサからの信号によって、前記自動停止前提条件が成立したか否かを判断する前提条件判断手段と、
前記自動停止前提条件が成立したと判断された場合に、前記センサの検出信号が正常であるか否かを判断するセンサ異常判断手段と、
前記自動停止前提条件が成立したと判断された場合でも、前記センサの検出信号が異常と判断された場合は、前記エンジンを自動停止させる制御を中止する中止手段と
を有することを特徴とする車両のエンジン自動停止システムの制御装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記センサ異常判断手段は、該センサによる検出信号が同時に複数検出されている場合に、該センサが正常に作動していないと判断することを特徴とする車両のエンジン自動停止システムの制御装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記センサ異常判断手段は、該センサが非駆動ポジションを検出しているときに、車両の速度が所定値以上と検出された場合に、該センサが正常に作動していないと判断することを特徴とする車両のエンジン自動停止システムの制御装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記センサ異常判断手段は、シフトポジションが停止ポジションである「Ｐ（パーキング）ポジション」であるにも拘わらず車速が零でない場合に、該センサが正常に作動していないと判断することを特徴とする車両のエンジン自動停止システムの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シフトポジションが非駆動ポジションであるという条件を含む所定の停止条件が成立したときにエンジンを自動停止すると共に、所定の再始動条件が成立したときに該自動停止したエンジンを再始動する車両のエンジン自動停止システムの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、走行中において車両が停止し、所定の停止条件が成立したときにエンジンを自動停止させ、燃料の節約、排気エミッションの低減、あるいは騒音の低減等を図るように構成した車両が提案され、すでに実用化されている（例えば特開平８−１４０７６号公報）。
【０００３】
エンジンを自動停止させる際の停止条件としては、例えば、車速零、アクセルオフ、ブレーキオン、などといった所定の条件が採用される。この場合、所定の条件が成立すれば、前進走行ポジションの「Ｄ」または、後進走行ポジションの「Ｒ」のような駆動ポジションにある場合にエンジンの自動停止を行うものと、駆動ポジションでは自動停止は行わず、ドライバの意思によってシフトポジションを「Ｎ（ニュートラル）」や「Ｐ（パーキング）」等の非駆動ポジションとされたときにのみ自動停止を行うものが知れられている。
【０００４】
また、エンジンを再始動させる条件として、例えば、運転者がアクセルペダルを踏むなどの走行の意思を示した場合やシフトポジションを非駆動ポジションから駆動ポジションに変更されるなどといった場合がある。又、前述した停止条件のいずれかが解除されたときやバッテリの充電量ＳＯＣが不足したときなどにも、エンジンを再始動させるようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようにシフトポジションを駆動ポジションから非駆動ポジションへ変更したことによって自動停止条件が成立したり、また、逆に、シフトポジションを非駆動ポジションから駆動ポジションへ変更したことによって再始動条件が成立したりすることがあるシステムの場合には、シフトポジションの検出が非常に重要となってくる。
【０００６】
それは、このようなシステムにあっては、エンジンの自動停止及び自動復帰（再始動）は、シフトポジションの検出に直接依存して実行されるためである。
【０００８】
また、シフトポジションの検出がなされていた場合でも、誤った信号を送られていた場合や、同時に複数の信号が検出された場合も同様に、エンジンの自動停止・自動復帰の制御が適正に行えなくなる場合がある。
【０００９】
また、（未公知ではあるが、後述するように、）エンジンを再始動する際に、シフトポジションが「Ｎ（ニュートラル）」ポジション又は「Ｐ」（パーキング）ポジションの非駆動ポジションにあるときと、前進走行ポジションの「Ｄ」または、後進走行ポジションの「Ｒ」のような駆動ポジションにあるときとで、自動変速機の所定のクラッチ（いわゆる前進クラッチ等）を係合させる作業に当たって、急速増圧制御（後に詳述）を実行するかしないかを変える技術が提案されているが、このようなシステムでは、シフトポジションの検出ができなかった場合には該急速増圧制御が適正に実行できないため、発進時のもたつきなどといった不具合が生じてしまう虞がある。
【００１０】
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであって、シフトポジションのセンサが万一、正常に作動しなくなった場合でも、エンジンの自動停止や、再始動が不適正に実行されてしまうようなことを防止することができるエンジン自動停止システムの制御装置を提供することをその課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、シフトポジションが非駆動ポジションであるという条件を含む自動停止前提条件が成立したときにエンジンを自動停止すると共に、所定の再始動条件が成立したときに該自動停止したエンジンを再始動する車両のエンジン自動停止システムの制御装置において、前記シフトポジションを検出するセンサからの信号によって、前記自動停止前提条件が成立したか否かを判断する前提条件判断手段と、前記自動停止前提条件が成立したと判断された場合に、前記センサの検出信号が正常であるか否かを判断するセンサ異常判断手段と、前記自動停止前提条件が成立したと判断された場合でも、前記センサの検出信号が異常と判断された場合は、前記エンジンを自動停止させる制御を中止する中止手段とを有することにより、上記課題を解決したものである。
【００１２】
なお、前記シフトポジションを検出するセンサが正常に作動しているか否かを判断する手段は、検出信号が同時に複数検出されている場合（請求項２）に該センサが正常に作動していないと判断するようにする。
【００１３】
また、該センサがニュートラルポジションの「Ｎ」ポジションやパーキングポジションの「Ｐ」ポジションの信号のような非駆動ポジションを検出しているときに、車両の速度が所定値以上と検出された場合（請求項３）や、シフトポジションが「Ｐ」であるにも拘わらず車速が零でない場合（請求項４）のとき、などは通常あり得なく、該センサが正常に作動していないと判断する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１５】
図２は本実施形態の駆動システムを示している。
【００１６】
図２において、１は車両に搭載されるエンジン、２は自動変速機である。このエンジン１には該エンジン１を再始動させるためのモータ及び発電機として機能するモータジェネレータ３が、そのクランク軸１ａに、電磁クラッチ２６、プーリ２２、ベルト８、プーリ２３及び減速機構Ｒを介して連結されている。
【００１７】
減速機構Ｒは、遊星歯車式で、サンギア３３、キャリア３４、リングギア３５を含み、ブレーキ３１、クラッチ３２を介してモータジェネレータ３及びプーリ２３の間に組込まれている。なお、クラッチ３２はワンウェイクラッチに置き換えることができる。
【００１８】
自動変速機用２のオイルポンプ１９は、従来通りエンジン１のクランク軸１ａに直結されている。なお、想像線Ｐで囲まれた構成のように、オイルポンプ１９′を、電磁クラッチ２７を介してモニタジェネレータ３と連結して設け、独自の入口配管２４、出口配管２５によりオイルを自動変速機に供給するような構成としてもよい。自動変速機２内には前進走行時に係合される公知の前進クラッチＣ１が設けられている。
【００１９】
図の符号１１、１６は補機類で、例えばそれぞれパワーステアリング用のポンプ、エアコン用のコンプレッサー等に相当しており、エンジンのクランク軸１ａ及びモータジェネレータ３とはプーリ９、１４とベルト８によって連結されている。
【００２０】
図２には図示していないが、補機類としては前記のほかに、エンジンオイルポンプ、エンジンウォータポンプ等も連結されている。符号４はモータジェネレータ３に電気的に接続されるインバータである。このインバータ４はスイッチングにより電力源であるバッテリ５からモータジェネレータ３への電気エネルギの供給を可変にしてモータジェネレータ３の回転速度を可変にする。また、モータジェネレータ３からバッテリ５への電気エネルギの充電を行うように切り換える。
【００２１】
符号７は電磁クラッチ２６、２７の断続の制御、及びインバータ４のスイッチング制御を行うためのコントローラである。このコントローラへは入力信号として、エアコンＳＷ４２からのオン・オフ信号、自動停止走行モード（エコラン）ＳＷ４０のオン・オフ信号、エンジン回転速度センサ４９からのエンジン回転速度信号、シフトレバー４４のシフトポジションを検出するシフトポジションセンサ４５からの検出信号、油温を推定検出するためのセンサの機能を兼ねたエンジン冷却水温センサ４７からの信号、車速センサ５０からの車速信号、フットブレーキセンサ５１からのフットブレーキ信号、ハンドブレーキセンサ５２からのハンドブレーキ信号などが入力される。
【００２２】
なお、エンジンの自動停止を実施した場合に、その情報をドライバに知らせるためのインジケータ４６、及びエンジンの自動停止不実行をドライバに知らせるインジケータ４８が備えられている。
【００２３】
次に本実施形態の作用について説明する。
【００２４】
本実施形態では、シフトポジションセンサ４５が、正常に作動していない場合のエコランモードの制御について説明する。
【００２５】
シフトポジション信号は、シフトポジションセンサ４５からコントローラ７内に入力され、コントローラ７内で、その信号が適切（正常）か否かを判断される。
【００２６】
そのシフトポジションセンサ４５が正常に作動しているか否かの判断は、例えば次のように行われる。
【００３０】
第一に、シフトポジションの検出信号が複数検出されている状態か否かを確認する。
【００３１】
図３に示すシフトポジションのゲート図からも明らかなように、同時に複数のシフトポジションが選択されることはあり得ない。そのため、シフトポジションセンサ４５からコントローラ７への入力信号が同時に複数検出されたときは、コントローラ７は、「センサが正常に作動していない」と判断し、NG（No Good）とする。
【００３２】
この場合の原因として、センサ５５自体の故障、その他信号線の接触不良等が考えられる。
【００３３】
第二に、現在の車両の状況とシフトポジションの検出信号とが矛盾を生じているかどうかを判断する。
【００３４】
例えば、実際は「Ｄ」ポジションで走行中で、車速が所定値以上であるにも関わらず、「Ｎ」ポジションや「Ｐ」ポジションの信号が「オン」と検出されていた場合は、何らかのフェールが発生していると考えられる。
【００３５】
シフトポジションが「Ｎ」である場合に、車速が大きく増加傾向であったりする場合にも同様に、フェールが発生していると考えられる。このような場合も、コントローラ７は、「センサが正常に作動していない」と判断し、NGとする。
【００３６】
以上、２つの例に係るシフトポジションセンサ４５について説明したが、これらの例に限定されず、例えば、シフトポジションが「Ｐ」であるにも拘わらず車速が零でないような場合や、シフトポジションが「Ｄ」であるにも拘わらずエンジン回転速度が零である場合（本実施形態では「Ｄ」ポジションでは自動停止しないのであり得ない）等、その他シフトポジションセンサ４５が正常に作動していないと考えられる場合には、コントローラ７はシフトポジションセンサのフェールと判断し、以降エンジンの自動停止を行う制御を中止するようにする。
【００３７】
このようにすることで、仮にシフトポジションセンサ４５が正常ではない状態（フェール）になっても、例えば、エンジン１が自動停止をしたまま再始動ができなくなるというような状態とならないようにできる。
【００３８】
なお、本実施形態では、例えば「Ｐ」ポジションに関係してフェールが発見されたような場合でも、「Ｐ」ポジションに関係のない例えば「Ｄ」−「Ｎ」ポジション間の自動停止制御も完全に中止している。
【００３９】
つまり、何らかの異常発見時（「シフトポジションセンサ４５が正常でないとき」）には、エンジンの自動停止を完全に行わないようにしている。
【００４０】
なお、ここで参考までにシフトポジションにフェイルがなく、正常にエンジンが自動停止した場合について説明する。
【００４１】
エンジン１が自動停止した状態では、コントローラ７は電磁クラッチ２６に切断の制御信号を出力しており、プーリ２２とエンジン１とは動力非伝達状態にある。一方、エンジン１が停止中でもエアコンやパワーステアリングは作動させておきたいため、パワーステアリング用ポンプ、エアコン用コンプレッサの負荷等が考慮されたトルクでモータジェネレータ３が回転するように、コントローラ７はインバータ４に対して相応のスイッチング信号を出力する。
【００４２】
なお、このときブレーキ３１をオフにし、クラッチ３２をオンとし、電磁クラッチ２６をオフとしておく。このような状態とすることにより、モータジェネレータ３とプーリ２３は直結状態となり、補機類１１、１６等を駆動するのに必要な回転速度を確保することができる。また、エンジンが運転されている際に、モータジェネレータ３を発電機として使用したり、補機類１１、１６等を駆動したりするには、ブレーキ３１をオフにし、クラッチ３２をオンにし、電磁クラッチ２６はオン状態としておく。このようにすることにより、モータジェネレータ３とプーリ２３とが直結状態となり、エンジンの回転速度が高くなってもモータジェネレータ３や補機類１、１６等が許容回転速度を超えるのを防止することができる。なお、クラッチ３２をワンウェイクラッチに置き換えても実質的に上記と同様な作用が得られる。
【００４３】
又、エンジン１の復帰の際には、前述したようにエンジン再始動条件が多々あるが、シフトポジションが「Ｎ」ポジションであるときや、「バッテリの充電容量ＳＯＣが低下」する場合などといった走行意思のない場合を除き、すぐに走行を開始できるように、エンジン再始動と同時に前進クラッチＣ１を係合させる必要がある。
【００４４】
これは、前進クラッチＣ１が係合されていない状態で、アクセルを踏み込まれるなどといった場合にエンジン１が吹き上がってしまうことを防ぐためと、発進時のもたつきを無くすためである。
【００４５】
そこで、前進クラッチＣ１に油圧を供給する際の供給初期に一時的に所定時間だけ油圧を急速に増圧する急速増圧制御を実行するようにしている。
【００４６】
ここで、エンジン１が自動停止された状態から再始動される際に、前進クラッチＣ１を適切な急速増圧制御によって速やかに、かつ小さな係合ショックで係合させる構成について説明する。
【００４７】
図５において、プライマリレギュレータバルブ５０で調圧されたライン圧は、マニュアルバルブ５４を介して最終的には前進クラッチＣ１に供給される。
【００４８】
ここで、コントローラ７から急速増圧制御の指令を受けてソレノイド６０が切換弁５８を開に制御しているときは、マニュアルバルブ５４を通過したライン圧ＰＬは、大オリフィス５６を通過した後、そのまま前進クラッチＣ１に供給される。なお、この急速増圧制御が実行されている段階では、スプリング７４のばね定数の設定によりアキュムレータ７０は機能しない。
【００４９】
やがて、コントローラ７より急速増圧制御の終了指令を受けてソレノイド６０が切換弁５８を遮断制御すると、大オリフィス５６を通過したライン圧ＰＬは小オリフィス６４を介して比較的ゆっくりと前進クラッチＣ１に供給される（従来と略同等のルート）。また、この段階では、前進クラッチＣ１に供給される油圧はかなり高まっているため、アキュムレータ７０につながっている油路６６の油圧がスプリング７４に抗してピストン７２を図の上方に移動させる。その結果、このピストン７２が移動している間、前進クラッチＣ１に供給される油圧の上昇が一時中止され、前進クラッチＣ１は非常に円滑に係合を完了できる。
【００５０】
図４に前進クラッチＣ１の油圧の供給特性を示す。
【００５１】
図４において、細線は急速増圧制御を実行しなかった場合、太線は実行した場合をそれぞれ示している。また、Ｔfastと付された部分が急速増圧制御を実行している期間（所定期間）を示している。この期間Ｔfastは、定性的には前進クラッチＣ１の図示せぬピストンが、いわゆるクラッチパックを詰める期間に対応し、また、エンジン回転速度が所定のアイドル回転速度に至る若干前までの期間に対応する。なお、Ｔｃ、Ｔｃ′は前進クラッチＣ１のクラッチパックが詰められる期間に相当している。
【００５２】
もし急速増圧制御が実行されない場合には、切換弁５８をバイパスした従来と略同等のルートでオイルが供給されるため、前進クラッチＣ１のピストンのクラッチパックが詰められるまでの間にかなりの時間Ｔｃ′が経過し、図の細線のような経過を辿って時刻ｔ２頃で係合を完了する。
【００５３】
なお、図４の表示から明らかなように、急速増圧制御の開始タイミングＴｓは、エンジン回転速度ＮＥが所定値ＮＥ１となったときに設定されている。このように、急速増圧制御をエンジンの再始動指令Ｔcom と同時に開始させないようにしたのは、エンジン１が回転速度零の状態から若干立ち上がった状態（ＮＥ１程度の値にまで立ち上がった状態）になるまでの時間Ｔ１が、走行環境によって大きくばらつく可能性があるためである。もし、急速増圧制御をエンジンの再始動指令Ｔcom と同時に開始させた場合、このばらつきの影響を受けて、前進クラッチＣ１は、ときに該急速増圧制御が実行されている間に係合を完了してしまい、非常に大きな係合ショックが発生する虞がある。そこで、ばらつきの大きなエンジンの再始動直後を避け、エンジンが若干上昇し始めた時点Ｔｓを急速増圧制御の開始タイミングとすることにより、走行環境の違いにかかわらず、ばらつきの小さな（安定した）オイルの供給制御を実現することができる。
【００５４】
但し、前述したようにこの急速増圧制御は、再始動の際にいつでも実行されるわけではなく、例えばシフトポジションが「Ｎ」ポジションであるときは、そもそもクラッチを係合させる必要がないため実行されない。
【００５５】
ここで「Ｎ」ポジションと「Ｄ」ポジションの間の「移動自体」についてはシフトレバー４４の動きと連動して機械的に実行されるので問題ないことが多いが、シフトポジションの電気的な検出ができないと、急速増圧制御を実行したい場合に実行されないような事態が発生してしまう可能性がある。そのような場合には発進時にもたつきを生じてしまうばかりでなく、アクセルが踏み込まれた場合にはエンジン１が吹き上がってしまうことに繋がってしまう。
【００５６】
本実施形態は、シフトポジションセンサ４５が何らかの原因により正常に作動していないと判断されるときには、エンジン１の自動停止を中止し、エンジンの自動停止・再始動を繰り返すエコランモードに入らないようにしているため、このような問題にも不都合を発生させることがなく対処できる。
【００５７】
次に、本実施形態のフローチャートを説明する。
【００５８】
図１において、ステップ２０では、各種センサからの入力信号が処理される。例えばシフトポジションの位置、車速等の信号を受け取る。
【００５９】
次にステップ３０にて、自動停止をさせるための前提条件が成立しているかを判断する。例えば、車速が零、アクセルオフ、ブレーキオン、シフトポジションが「Ｐ」又は「Ｎ」、これらすべての条件が成立しているかどうかの判断である。
【００６０】
本実施形態では停止ポジションである「Ｐ」とニュートラルポジションである「Ｎ」にシフト位置があったことが検出されたときにエコランを実行する制御であるため、シフトポジションの検出は必須である。
【００６１】
ステップ３０で前提条件が成立していない場合には、ステップ１００に進み、エンジン自動停止制御の不実行を示すインジケータ４８を点灯する。
【００６２】
ステップ３０の条件が成立した場合はステップ４０に進み、シフトポジションセンサ４５が正常に作動しているか否かを判断する。判断する手段及び方法については前述した通りである。
【００６３】
ここでシフトポジションセンサ４５が正常でないと判断されたときには、エンジンの自動停止制御を不実行（エコランしない）にして、エンジンの自動停止制御の実行を中止し、ステップ１００に進む。
【００６４】
ステップ４０でシフトポジションセンサが正常と判断されると、ステップ６０に進み、コントローラ７内において、シフトポジションの履歴判断を行う。
【００６５】
これは、シフトポジションが「Ｎ」と「Ｒ」をある一定の時間内に頻繁に繰り返し変更されていた場合は、車庫入れ等をしている場合が多いため、そのようなときは、エンジンを自動停止させるのが適切ではないのでエンジンの自動停止を行わないように制御するようにするものである。つまり、シフト履歴（シフト頻度の概念を含む）に応じて、マップなどに基づいて現在車両がどのような条件下にあるか（車庫入れ、通常走行…などといったこと）判断し、所定の条件が成立した後、エンジンの自動停止を開始するまで時間を可変制御するものである。
【００６６】
その後、ステップ７０では、自動停止開始条件が成立したか否か、即ち、シフト履歴に応じて設定された時間、前提条件が連続して成立したか否かを判断し、条件が成立したら、ステップ８０に進みエンジンの自動停止（エコラン）を実施し、エンジンの自動停止中であることのインジケータ４６を点灯させドライバに知らせるようにする。
【００６７】
ステップ７０で、自動停止開始条件が整わなかった場合には、ステップ５０に戻り、エンジンの自動停止は行わないようにする。なお、図１に示されたステップ３０が、この発明の前提条件判断手段に相当し、ステップ４０が、この発明のセンサ異常判断手段に相当し、ステップ５０が、この発明の中止手段に相当する。
【００６８】
【発明の効果】
本発明によれば、シフトポジションを検出するセンサの信号によって、自動停止前提条件が成立したと判断された場合は、シフトポジションを検出するセンサが正常に作動しているか否かを判断し、該シフトポジションの検出するセンサが正常に作動していないと判断された場合には、自動停止前提条件が成立したと判断された場合でも、エコラン（エンジンを自動停止させる制御）を中止することにより、シフトポジションセンサがフェール（故障）しても、適切でない制御が実行されることを防ぎ、ドライバを不安・不快にさせることがないという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両のエンジン再始動時の制御の制御フロー例を示す流れ図
【図２】本発明が適用された車両のエンジン駆動装置のシステム構成図
【図３】シフトレバーのゲート位置を表すシフトポジション配列図
【図４】前進クラッチのオイルの供給特性等を時間軸に沿って示した線図
【図５】急速増圧制御を実行するための油圧制御装置の要部を示す油圧回路図
【符号の説明】
１…エンジン
２…自動変速機
３…モータジェネレータ
４…インバータ
５…バッテリ
７…コントローラ
１９…オイルポンプ
４０…エコランＳＷ
４２…エアコンＳＷ
４４…シフトレバー
４５…シフトポジションセンサ
４６…エンジン自動停止中インジケータ
４７…エンジン冷却水温センサ
４９…エンジン回転速度センサ
５０…車速センサ
５１…フットブレーキセンサ
５２…ハンドブレーキセンサ
Ｒ…減速機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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