JP2004052617A - アイドルストップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クラッチペダルが装備されていない車両でも、アイドル・ストップ制御によりエンジンが自動的に停止された状態にあるときに、自然な運転動作の中でエンジンを再始動することができる装置を提供する。
【解決手段】アイドル・ストップ制御によりエンジンが停止されている状態にあるとき、運転者がブレーキペダルを強く踏み込むことにより、自動的なエンジン再始動を実行する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アイドリング状態にある自動車のエンジンを一定の条件下で自動的に停止させる装置の改良に関する。特に自動的に停止した状態にあるエンジンを簡単かつ自然な操作により再始動させるための制御論理に関する。
【０００２】
【従来の技術】
走行中に停車した自動車のエンジンがアイドリング状態になってから、一定の条件が成立したときに、キースイッチの操作をすることなくエンジンを自動的に停止させるアイドル・ストップ装置が広く普及した。このアイドル・ストップ装置は、自動的にエンジンを停止させた後に、クラッチペダルが踏まれる、その他所定の操作が行われることによりエンジンを自動的に再始動させるように構成されているものが多用されている。
【０００３】
アイドル・ストップ装置は、とくにバスやトラックなどの大型自動車に利用されるようになった。停留所での乗客の乗降中や、道路が渋滞しているときなどに自動的に作動するようにして広く利用されている。このようなアイドル・ストップ装置により、いちいちキースイッチの操作を行わなくとも、排気ガスを減少することができる、燃料消費量を小さくすることができる、などの利点があり、経済的であり環境保全に有効である。自動的に再始動させる手段を含む装置は始動操作が簡単であることから、運転者がアイドル・ストップ装置そのものをキャンセルして走行するようなことが少なくなる利点がある。
【０００４】
このようなアイドル・ストップ装置が広く利用されることになり、ユーザの評判や意見を取り込み、装置の動作状態にさまざまな改良が行われている。その中で、アイドル・ストップ装置が作動した後の再始動時に、一定の条件を設定して運転の違和感を小さくする装置として、特開２０００−１６１２２号公報に開示されたものが知られている。また、クラッチペダルのない、いわゆるオートマチック車については、クラッチペダルを踏み込むことを再始動の条件とすることができないので、左足により操作される始動スイッチを設けるように工夫されたものが特開平１１−１４１３６７号公報に開示されている。
【０００５】
また特開２００１−２０７８８４号公報（出願人、トヨタ）には、アイドル・ストップ装置により自動的に停止されたエンジンを再始動するための条件として、ブレーキペダルをいったん弛め、さらにブレーキペダルを踏むことを始動条件とする制御論理が開示されている。これは、ブレーキペダルをいったん弛めることにより、再始動を行う運転者の意志を明確にし、運転者の意志に反してエンジンが再始動することがないようにするためである旨説明されている。
【０００６】
また本願出願人の先願である特開２００１−２８９０８１には、自動的に停止したエンジンを再始動させるときに、安全のために、ブレーキペダルが所定以上の圧力で踏まれていることを条件とするものが説明されている。
【０００７】
一方、バスやトラックなどの商用車では、エンジン回転速度、車速、およびアクセルペダルの踏み込み量などを入力情報として、制御回路により変速機のギヤ選択および切り替えを自動的に制御する装置が広く知られている。商用車に利用されるこのような装置は、クラッチペダルを不必要な装置としてなくしてしまうのではなく、自動変速装置を備えたものでも、クラッチペダルを設けたものが普及している。クラッチペダルを設けた自動変速装置を備えた車両では、運転者が必要と判断するときには、クラッチペダルを踏むことによりクラッチを切り、制御回路による自動的な制御にオーバーライドして変速動作を実行することができる。とくに車両の発進操作では、クラッチペダルの操作により巧みに半クラッチ状態を制御することにより、車両を意図するとおりに発進および加速ができる装置として職業的な運転者に好評を得ている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
自動変速装置を装備していないいわゆるマニュアルシフトの車両はクラッチペダルがある。あるいは自動変速装置を装備していても、上述のようにクラッチペダルが設けられている車両がある。これらの車両では、クラッチペダルを踏み込む操作により、アイドル・ストップ装置により停止したエンジンを再始動させるように構成することができる。これは運転操作の流れの中で自然な操作である。車両を発進させるためにはクラッチを踏み変速機を発進ギヤに設定する操作は、必要な操作であるから、これに連動させてエンジンを再始動させることは、エンジンの再始動に余分な動作を必要としないことになる。
【０００９】
しかしクラッチペダルがない車両で、アイドル・ストップ装置により停止したエンジンを再始動するために、上記従来例として説明したように左足位置に設けた始動スイッチを操作することは、車両を発進させる操作の中で余分な操作である。左足ではなく、手による何らかの形で始動スイッチを操作するようにしてもこれは余分な操作である。これは厳密な意味で自動的な再始動にはならないとともに、運転操作の流れの中で不自然な動作になる。
【００１０】
アイドル・ストップ装置により自動的に停止したエンジンが、運転者の意志に反して再始動することは望ましいことではない。すなわち、エンジンを再始動させるという運転者の明確な意志にもとづく操作が、エンジン再始動のトリガとなることが必要である。さらに何らかの操作を行うことを省略してエンジンを再始動することにより、車両が誤って発進するなどの可能性がある制御論理は許容することができない。
【００１１】
本発明はこのような背景に行われたものであって、アイドル・ストップ装置により自動的に回転を停止してエンジンを再始動するための条件を改良することを目的とする。本発明は、運転操作の流れの中で自然な操作によりエンジンを再始動することができるアイドル・ストップ装置を提供することを目的とする。本発明は、何らかの形で始動スイッチを操作することなく、エンジンを再始動させることができる装置を提供することを目的とする。しかも本発明は、運転者の意志に反して、自動的にエンジンが再始動することのない装置を提供することを目的とする。本発明は、エンジンの再始動に伴い車両が誤って発進することがない装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、アイドル・ストップ装置の制御により自動的に停止した状態にあるエンジンを再始動させるときには、運転操作の自然な流れの中で運転者はブレーキペダルを踏んでいることに着目したものである。すなわち本発明は、エンジンがアイドル・ストップ装置の制御により停止した状態にあるとき、運転者がブレーキペダルを踏んでいて、このブレーキペダルをさらに強く踏み込んだときに自動的にエンジンを再始動させるようにしたものである。
【００１３】
すなわち本発明は、車速が実質的に零でありエンジン回転速度が所定値以下でありかつ変速機がニュートラル位置に設定された条件を含むエンジン停止条件が成立するときにキースイッチの操作が行われなくともエンジンを停止させる手段と、この手段の制御によりエンジンを停止させた後に所定のエンジン再始動条件が成立するときキースイッチの操作を行うことなくエンジンを再始動させる手段とを備えたアイドル・ストップ装置において、前記再始動条件に、
（ｉ）変速機がニュートラル位置にあり、
（ｉｉ）ブレーキペダルが強く踏み込まれた、
を含むことを特徴とする。
【００１４】
この構成により、運転者はエンジン再始動のために、左足で操作するように設けられた別の始動スイッチを操作するなどの特別の操作を行う必要がなくなる。しかもこの構成により、エンジン再始動が実行されるときには、ブレーキペダルが踏まれて相応のブレーキ圧力が発生している状態であって、車両が不意に発進するなどのおそれがない、安全な方向である。
【００１５】
上記条件（ｉｉ）ブレーキペダルが強く踏み込まれた、をさらに詳しく説明すると、ブレーキペダルが第一の所定圧力（ｐ_１）で踏まれている状態から第二の所定圧力（ｐ_２＞ｐ_１）に移行したことが検出された状態を含む構成とすることが望ましい。上記第一の所定圧力（ｐ_１）および第二の所定圧力（ｐ_２）はそれぞれの車両の特性により個別に選定されるべき値である。これを例示すると第一の所定圧力（ｐ_１）は、ブレーキペダルを最大に踏み込んだときの最大ブレーキ圧力の３０％〜６０％のブレーキ圧力である。第二の所定圧力（ｐ_２）を例示すると、同じく最大ブレーキ圧力の５５％〜９５％のブレーキ圧力であって第一のブレーキ圧力より大きい圧力値に設定される。このようなブレーキペダルの操作は、車両が停車中に運転者が行うブレーキ操作として不自然な操作ではない。またこのようなブレーキペダルの操作は、運転者が意識して行うことができる操作である。
【００１６】
この制御論理は、上で説明した特開２００１−２０７８８４号公報（出願人、トヨタ）に開示されているように、アイドル・ストップ装置により自動的に停止されたエンジンを再始動するための条件として、ブレーキペダルをいったん弛め、さらにブレーキペダルを踏むとする制御論理とは明らかに、その目的も構成も異なるものである。本発明の制御論理は、ブレーキペダルをいったん弛めることを必要としない。
【００１７】
本発明は、上記従来例装置で説明したクラッチペダルが装備されてない車両に実施して有効であるが、クラッチペダルが装備され、クラッチペダルが踏み込まれたことにより自動的にエンジン再始動を実行する制御論理が設けられた車両に併用することも可能である。さらに、クラッチペダルが装備されてない車両に本発明を実施する場合にも、上記従来例装置で説明した左足により操作する始動スイッチを省くことができるが、この左足により操作する始動スイッチと併用することも可能である。むしろ実際に製造される商品としては、従来から利用され利用者が慣れているフットスイッチによる始動スイッチを廃止することなく、これと併用して本発明の制御論理を加える設計が望ましい場合もある。
【００１８】
前記自動的に再始動させる手段によりエンジンが始動した後に、車速が実質的に零でありかつエンジン回転速度が所定値以下であり、かつ変速機がニュートラル位置にある状態でブレーキペダルがいったん解放され再度踏まれたときにはエンジン回転を自動的に停止させる手段を備える構成とすることができる。すなわち、上で説明した条件が成立してエンジンが再始動した後に、運転者の意志でエンジンを再度停止させたいときには、エンジン・キースイッチを操作しなくとも、ブレーキペダルをいったん弛め、さらにブレーキペダルを踏むことにより、アイドル・ストップ装置の制御によりエンジンを停止させることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明実施例装置の要部ブロック構成図である。
【００２０】
図１に本発明を実施したアイドル・ストップ装置について、関連する制御回路との接続関係を示す。すなわち、アイドル・ストップ制御回路１１はプログラム制御回路（ＣＰＵ）により構成される。このアイドル・ストップ制御回路１１は、別のプログラム制御回路（ＣＰＵ）により構成されたエンジン制御回路１２、さらに別のプログラム制御回路（ＣＰＵ）である自動変速制御回路１３と相互に信号交換ができるように接続されている。アイドル・ストップ制御回路１１には、車速センサ１４、フットスイッチ１５の情報が入力する。ここで本発明の特徴は、二つのブレーキ信号１６ａおよび１６ｂの情報が入力するように構成したところにある。
【００２１】
すなわちこの実施例装置では、ブレーキ圧力がその最大値の５０％で作動する第一のブレーキ圧力スイッチと、その最大値の８０％で作動する第二のブレーキ圧力スイッチとを設け、この二つのブレーキ圧力スイッチからの信号がそれぞれブレーキ信号（ａ）およびブレーキ信号（ｂ）として入力する。
【００２２】
またアイドル・ストップ制御回路１１は、シフト制御回路１７に制御信号を送出するとともに、始動リレー１８、およびインジケータ１９に出力信号を送出する。またアイドル・ストップ制御回路１１には、電源からキースイッチ２０およびシステムスイッチ２１を経由して電源が供給されるとともに、システムスイッチ２１からその状態を示す制御信号が入力する。
【００２３】
このような装置の動作を説明すると、運転を開始するときにはキースイッチ２０が操作され、始動リレー１８が作動してエンジン２４のスタータ２３が駆動される。これによりエンジン２４が起動する。エンジン制御回路１２はガバナ２５を制御してその回転速度を調節する。
【００２４】
運転走行が行われて車両が停止したときに、アイドル・ストップによるエンジン停止条件が成立すると、エンジンは自動的に停止される。これは、車速センサ１４が発生する車速がゼロであり、自動変速制御回路１３から変速レバー１がニュートラル位置にあり、エンジン制御回路１２から、その回転速度が実質的にアイドリング状態であり、さらにエンジン制御回路１２がその他のエンジンをアイドル・ストップさせてもよい条件、具体的にはバッテリ、エンジン温度、燃料などの条件、が成立している「アイドル・ストップ許可信号」が到来したときに、アイドル・ストップ制御回路１１がエンジン制御回路１２に停止要求信号を送出することにより実行される。これによりエンジン回転は停止する。
【００２５】
このエンジンが回転を停止した状態では、通常の操作として運転者はブレーキペダルを軽く踏んでいる。これは、たとえば渋滞中の道路で先行車両に接近して安全防止のために一時停車した状態である。あるいは路線バスであれば、停留所に停車して乗客の乗り降りを見守っている状態である。かりにブレーキペダルを踏んでなくとも、運転者が車両を停止させた状態を維持させたいなら、パーキングブレーキ（図外）を操作することもできる。
【００２６】
ここで運転者が車両を発進させたいときには、従来どおりフットスイッチ１５を操作してもよいが、本発明の装置では、ブレーキペダルを強く踏み込むと、はじめにブレーキ信号（ａ）が到来し、ついでブレーキ信号（ｂ）が到来して、アイドル・ストップ制御回路１１は一連の始動動作を実行して、エンジンを再度始動する。この再始動は、ブレーキペダルの操作を行わずにも実行することができる。たとえば上記のようにパーキングブレーキ（図外）により停車状態が維持されているときには、ブレーキペダルの操作を行う必要がない。このときには左足でフットスイッチ１５を操作することにより、アイドル・ストップの状態にあるエンジンを再始動させることができる。
【００２７】
この再始動の動作が実行される期間にわたり、変速レバー１は一時的にロックされる。これは本発明には直接関係がない上記先願装置の動作であるが、簡単に説明を加えると、アイドル・ストップ制御回路１１は再始動が実行されているときに、シフト制御回路１７にシフトロック信号を送出して、シフト制御回路１７はソレノイド５を駆動し、上述のようにピン４を可動部材２および固定部材３の間の穴６に挿通させて、変速レバー１を機械的に固定した状態に維持して不必要な変速レバーの操作を禁止するように制御する。
【００２８】
本発明実施例装置は、このように自動的に再始動させる手段によりエンジンが始動した後に、車速が実質的に零でありかつエンジン回転速度が所定値以下であり、かつ変速機がニュートラル位置にあるなど、アイドル・ストップの条件が成立している状態にあるときには、ブレーキペダルがいったん解放され再度踏まれたときには、再度エンジン回転を自動的に停止させることができる。
【００２９】
図２は、本発明実施例装置のアイドル・ストップ制御回路の本発明に係る要部動作のフローチャートである。アイドル・ストップ制御によりエンジンが自動的に停止した状態にあるとき、変速機がニュートラル位置にあり、ブレーキが圧力５０％以上で踏まれた状態にあるときに、再始動の基礎的な条件が成立する。そしてさらにブレーキが圧力８５％以上で踏まれる、またはフットスイッチが操作されると、自動的に再始動の手順が実行される。
【００３０】
【発明の効果】
本発明により、運転操作の流れの中で、ブレーキペダルを強く踏むという自然な運転操作によりエンジンを再始動することができる。本発明によりエンジンを再始動させるために余分な操作を行う必要がなくなる。しかも本発明によれば、ブレーキペダルを強く踏むことにより運転者の意志が明確に反映されてエンジンが再始動される。本発明では、再始動のときにブレーキペダルが踏まれているから、エンジンの再始動に伴い車両が誤って発進することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例装置のブロック構成図。
【図２】本発明実施例装置アイドル・ストップ制御回路の要部制御フローチャート。
【符号の説明】
１　変速レバー
２　変速レバーと連動する部材
３　固定部材
４　ピン
５　ソレノイド
６　穴
７　レバー
８　支点
１１　アイドル・ストップ制御回路
１２　エンジン制御回路
１３　自動変速制御回路
１４　車速センサ
１５　フットスイッチ
１６　ブレーキ信号
１７　シフト制御回路
１８　始動リレー
１９　インジケータ
２０　キースイッチ
２１　システムスイッチ
２３　スタータ
２４　エンジン
２５　ガバナ

Claims (3)

1. 車速が実質的に零でありエンジン回転速度が所定値以下でありかつ変速機がニュートラル位置に設定された条件を含むエンジン停止条件が成立するときにキースイッチの操作が行われなくともエンジンを停止させる手段と、この手段の制御によりエンジンを停止させた後に所定のエンジン再始動条件が成立するときキースイッチの操作を行うことなくエンジンを再始動させる手段とを備えたアイドル・ストップ装置において、
   前記再始動条件に
   （ｉ）変速機がニュートラル位置にあり、
   （ｉｉ）ブレーキペダルが強く踏み込まれた、
   を含むことを特徴とするアイドルストップ装置。
2. 前記条件（ｉｉ）は、ブレーキペダルが第一の所定圧力（ｐ_１）で踏まれている状態から第二の所定圧力（ｐ_２＞ｐ_１）に移行したことが検出された状態を含む請求項１記載のアイドルストップ装置。
3. 前記自動的に再始動させる手段によりエンジンが始動した後に、車速が実質的に零でありかつエンジン回転速度が所定値以下であり、かつ変速機がニュートラル位置にある状態でブレーキペダルがいったん解放され再度踏まれたときにはエンジン回転を自動的に停止させる手段を備えた請求項１記載のアイドルストップ装置。

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