JP2007331533A - Vehicle control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両停車時に内燃機関を自動的に停止させ、車両発進時に内燃機関を自動的に再始動させる、アイドルストップが実行可能な車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a vehicle capable of performing idle stop, in which an internal combustion engine is automatically stopped when the vehicle is stopped and the internal combustion engine is automatically restarted when the vehicle starts.
内燃機関からの機械的動力がトルクコンバータを介して車輪に伝達される駆動方式を採用している車両は、従来から多数あり、このような車両には、走行中において所定の停止条件が成立したときに内燃機関を自動的に停止するとともに、内燃機関の自動停止中に所定の再始動条件が成立したときに内燃機関を自動的に再始動するアイドルストップ制御を実行可能なものがある。 Conventionally, there have been many vehicles that employ a drive system in which mechanical power from an internal combustion engine is transmitted to wheels via a torque converter, and such vehicles have predetermined stop conditions during travel. In some cases, the internal combustion engine is automatically stopped and idle stop control can be executed to automatically restart the internal combustion engine when a predetermined restart condition is satisfied during the automatic stop of the internal combustion engine.
このような車両には、シフトポジションがDレンジの状態で、ブレーキペダルが操作されて、車両が停止している状態で停止条件が成立するものがあり、車両は、内燃機関を自動的に停止させて、アイドルストップ状態となる。このとき、車両は、内燃機関のクランク軸と車輪とがトルクコンバータの流体を介して係合している状態で停車することとなる。この状態から、ブレーキペダルを離すなどして内燃機関の再始動条件が成立して内燃機関が再始動すると、アイドリングしている内燃機関が出力する機械的動力は、トルクコンバータを介して車輪に伝達され、車両には駆動力(以下、クリープ力と記す)が生じる。また、このような車両には、アイドルストップ状態において、ブレーキのホイールシリンダの圧力を保つよう制御することで、ブレーキの作動により車両に与えられる制動力(以下、ブレーキ力)が保たれるものがある(例えば、特許文献1参照)。 In some of such vehicles, the stop condition is satisfied when the shift position is in the D range, the brake pedal is operated, and the vehicle is stopped. The vehicle automatically stops the internal combustion engine. Then, the idle stop state is entered. At this time, the vehicle stops in a state where the crankshaft and the wheel of the internal combustion engine are engaged via the fluid of the torque converter. From this state, when the restart condition of the internal combustion engine is satisfied by releasing the brake pedal or the like and the internal combustion engine is restarted, the mechanical power output by the idling internal combustion engine is transmitted to the wheels via the torque converter. Thus, a driving force (hereinafter referred to as creep force) is generated in the vehicle. In addition, in such a vehicle, in the idling stop state, by controlling to maintain the pressure of the wheel cylinder of the brake, a braking force (hereinafter referred to as a braking force) applied to the vehicle by the operation of the brake can be maintained. Yes (see, for example, Patent Document 1).
このような車両においては、内燃機関を再始動させる際に、例えば、運転者がエアコンディショナを作動させた場合など、内燃機関のアイドリングの回転速度が、通常の値よりも高くなるよう制御される場合があり、このとき、車両に生じるクリープ力は、通常の再始動時に比べて大きくなる。このため、内燃機関を再始動させたときに生じるクリープ力が、それまで車両に与えられているブレーキ力を上回り、内燃機関の再始動と共に、車両が急に前進して微動すること(以下、前進微動と記す)がある。また、車両が上り勾配の坂路で停車している場合には、車両には、坂路勾配に応じて重力により車両を後退させようとする力(以下、後退力と記す)が生じているため、後退力がクリープ力より大きい場合、車両は、ブレーキ力が解除された瞬間に微速で後退することとなる。このような内燃機関の再始動時における車両の動作は、運転者に違和感を与えてしまうという問題がある。したがって、内燃機関からの機械的動力がトルクコンバータを介して車輪に伝達される車両であり、且つアイドルストップ制御が実行可能な車両には、内燃機関を再始動させた時に生じる車両の動作を、抑制する制御技術が要望されている。 In such a vehicle, when the internal combustion engine is restarted, the idling rotational speed of the internal combustion engine is controlled to be higher than a normal value, for example, when the driver operates the air conditioner. At this time, the creep force generated in the vehicle is larger than that during normal restart. For this reason, the creep force generated when the internal combustion engine is restarted exceeds the braking force that has been applied to the vehicle so far, and the vehicle suddenly advances and finely moves together with the restart of the internal combustion engine (hereinafter referred to as the following). This is referred to as forward tremor). In addition, when the vehicle is stopped on an uphill slope, a force is generated in the vehicle to cause the vehicle to retreat by gravity according to the slope (hereinafter referred to as a retraction force). If the reverse force is greater than the creep force, the vehicle will move backward at a slow speed at the moment when the brake force is released. The operation of the vehicle at the time of restarting the internal combustion engine has a problem that the driver feels uncomfortable. Therefore, in a vehicle in which mechanical power from the internal combustion engine is transmitted to the wheels via the torque converter and in which the idle stop control can be performed, the operation of the vehicle that occurs when the internal combustion engine is restarted, There is a demand for control technology that suppresses the above.
そこで本発明は、内燃機関を再始動させた時に生じる前進微動や後退を抑制する車両用制御装置を提供する。 Therefore, the present invention provides a vehicle control device that suppresses forward fine movement and reverse movement that occur when an internal combustion engine is restarted.
本発明の車両用制御装置は、再始動条件の成立を受けて、内燃機関の再始動時におけるブレーキ力の増大が、必要か否かを判定するブレーキ力増大要否判定手段と、ブレーキ力が増大するよう制御するブレーキ力増大制御手段と、再始動条件の成立を受けて、内燃機関が再始動するよう制御する再始動制御手段とを有しており、ブレーキ力増大要否判定手段がブレーキ力の増大が必要と判定した場合、ブレーキ力増大制御手段は、再始動手段が内燃機関を再始動させる前に、ブレーキ力を増大させる。 The vehicle control device according to the present invention includes a brake force increase necessity determination unit that determines whether or not an increase in brake force is required when the internal combustion engine is restarted, and a brake force that is satisfied when the restart condition is satisfied. The brake force increase control means for controlling the engine to increase and the restart control means for controlling the internal combustion engine to restart in response to the establishment of the restart condition. When it is determined that the force needs to be increased, the brake force increase control means increases the brake force before the restart means restarts the internal combustion engine.
好ましくは、ブレーキ力増大要否判定手段は、内燃機関を再始動させた時に生じるクリープ力が、通常の値より大きいか否かを判定するクリープ力判定手段を有し、クリープ力判定手段が、クリープ力が通常の値より大きいと判定することをもって、ブレーキ力の増大が必要と判定し、ブレーキ力増大制御手段は、ブレーキ力がクリープ力を上回るよう、ブレーキ力を増大させる。 Preferably, the brake force increase necessity determination means includes a creep force determination means for determining whether or not a creep force generated when the internal combustion engine is restarted is greater than a normal value, and the creep force determination means includes: By determining that the creep force is larger than the normal value, it is determined that the braking force needs to be increased, and the braking force increase control means increases the braking force so that the braking force exceeds the creep force.
好ましくは、クリープ力判定手段は、内燃機関を再始動させた時に生じる内燃機関の始動トルクが、通常の値より大きいことを判定する始動トルク判定手段を有し、始動トルク判定手段が、クリープ力が通常の値より大きいと判定することをもって、クリープ力が通常の値より大きいと判定する。 Preferably, the creep force determining means includes start torque determining means for determining that the starting torque of the internal combustion engine that is generated when the internal combustion engine is restarted is greater than a normal value, and the starting torque determining means is the creep force. Is determined to be greater than the normal value, it is determined that the creep force is greater than the normal value.
好ましくは、始動トルク判定手段は、内燃機関のアイドル回転速度を通常の値に比べて増大させる要求を受けることをもって、始動トルクが通常の値より大きいと判定する。 Preferably, the starting torque determining means determines that the starting torque is larger than the normal value by receiving a request to increase the idle rotation speed of the internal combustion engine as compared with the normal value.
好ましくは、ブレーキ力増大要否判定手段は、内燃機関を再始動させた時に生じるクリープ力を算出するクリープ力算出手段と、内燃機関を再始動させた時に車両の前進を防止可能なブレーキ力である前進防止ブレーキ力を算出する前進防止ブレーキ力算出手段と、を有しており、算出されたクリープ力が、算出された前進防止ブレーキ力を上回ることをもって、ブレーキ力の増大が必要と判定し、ブレーキ力増大制御手段は、算出されたブレーキ力を上回るようブレーキ力を増大させる。 Preferably, the brake force increase necessity determination means includes a creep force calculation means for calculating a creep force generated when the internal combustion engine is restarted, and a brake force capable of preventing the vehicle from moving forward when the internal combustion engine is restarted. And a forward-prevention braking force calculation means for calculating a forward-prevention braking force. When the calculated creep force exceeds the calculated forward-prevention braking force, it is determined that the braking force needs to be increased. The braking force increase control means increases the braking force so as to exceed the calculated braking force.
好ましくは、ブレーキ力増大要否判定手段は、重力により車両を後退させようとする力である後退力が、内燃機関を再始動させた時に生じるクリープ力より大きいか否かを判定する後退力判定手段を有しており、後退力判定手段が、後退力がクリープ力より大きいと判定することをもって、ブレーキ力の増大が必要と判定する。 Preferably, the brake force increase necessity determination means determines whether or not a reverse force, which is a force for causing the vehicle to reverse by gravity, is greater than a creep force generated when the internal combustion engine is restarted. And the reverse force determining means determines that the reverse force is greater than the creep force, thereby determining that the braking force needs to be increased.
好ましくは、後退力判定手段は、坂路勾配が所定の閾値以上となることをもって、後退力がクリープ力より大きいと判定する。 Preferably, the reverse force determination means determines that the reverse force is greater than the creep force when the slope is equal to or greater than a predetermined threshold value.
本発明の車両用制御装置によれば、内燃機関を再始動させた時に、車両に生じる前進微動や後退を、抑制することができる。 According to the vehicle control device of the present invention, forward fine movement and backward movement that occur in the vehicle when the internal combustion engine is restarted can be suppressed.
以下、本発明に係る実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
〔第1実施形態〕
まず、本実施形態が適用される車両について、図1を用いて説明する。図1には、本実施形態における車両のシステム構成を模式的に示す。車両1は、車輪3を駆動する原動機としての内燃機関10と、内燃機関10からの機械的動力を車輪3に伝達する動力伝達装置と、車輪3に制動力を生じさせるブレーキ機構を有している。また、車両1は、これらの装置を制御して、所定の停止条件が成立したときに内燃機関10を自動的に停止すると共に、内燃機関10の自動停止中に、所定の再始動条件が成立したときに内燃機関10を自動的に再始動する、いわゆるアイドルストップ制御が実行可能な車両用制御装置を有している。
[First embodiment]
First, a vehicle to which the present embodiment is applied will be described with reference to FIG. FIG. 1 schematically shows a system configuration of a vehicle in the present embodiment. The vehicle 1 includes an
車両用制御装置は、図1に示すように、内燃機関10を制御する内燃機関用電子制御装置11(以下、エンジンECUと記す)、ブレーキ機構を制御するブレーキ用電子制御装置60(以下、ブレーキECUと記す)、エアコンディショナを制御するエアコンディショナ用電子制御装置80(以下、エアコンECUと記す)、内燃機関10のスタータ13等の電装部品に電力を供給するバッテリ18用の電子制御装置90(以下、電池ECUと記す)、これら電子制御装置からの制御信号や、各種センサからの信号を受けて、内燃機関10の始動・停止、及び坂道発進の制御を統括して行うアイドルストップ用電子制御装置70(以下、アイドルストップECUと記す)等から構成されている。これら電子制御装置は、通信線100を介して信号の授受が可能となっており、車両1の動作を制御する。
As shown in FIG. 1, the vehicle control device includes an internal combustion engine electronic control device 11 (hereinafter referred to as an engine ECU) that controls the
車両1には、図1に示すように、車輪3を駆動する原動機として、内燃機関10が設けられている。内燃機関10は、図示しない燃料噴射装置、点火装置、及びスロットルバルブを有しており、これら装置は、エンジン用電子制御装置11(以下、エンジンECUと記す)により制御される。エンジンECU11は、内燃機関10が発生する機械的動力を調整することができ、内燃機関10が発生した機械的動力は、クランク軸12から出力される。
As shown in FIG. 1, the vehicle 1 is provided with an
内燃機関10には、そのクランク軸12を駆動する電動機として、スタータ13が設けられている。スタータ13は、スタータリレー14を介してバッテリ18に接続されており、スタータリレー14をオン状態に制御することで作動して、クランク軸12を駆動する、すなわち内燃機関10のクランキングを行うことができる。スタータリレー14のオン状態とオフ状態との切換えは、アイドルストップ用電子制御装置70(以下、アイドルストップECU)により制御される。アイドルストップECU70は、内燃機関10を始動させる際に、スタータリレー14をオン状態に制御することで、内燃機関10にクランキングを行わせ、内燃機関10を始動可能な状態とすることができる。
The
また、内燃機関10には、その補機として、エアコンディショナ用のコンプレッサ16(以下、A/Cコンプレッサと記す)が装着されている。A/Cコンプレッサ16は、クランク軸12に結合されているクランクプーリ15とベルトを介して係合しており、内燃機関10からの機械的動力を受けて作動することができる。A/Cコンプレッサ16の作動状態は、エアコンディショナ用電子制御装置80(以下、エアコンECUと記す)により制御される。
The
また、車両1には、内燃機関10がクランク軸12から出力した機械的動力を、車輪3に伝達する動力伝達装置として、クランク軸12からの流体を介して伝達しトルクを増大させるトルクコンバータ20と、トルクコンバータ20から伝達された回転の方向を切換えて、前後進を可能にする前後進切換機構25と、前後進切換機構25からの回転を変速し、且つ変速比を連続的に変化可能なベルト式の無段変速機35(以下、単に「CVT」と記す)と、CVT35からの回転を減速してトルクを増大させる減速装置40と、減速装置40からの機械的動力を、左右の駆動軸に分配して出力する差動装置45が、設けられている。
Further, as a power transmission device that transmits the mechanical power output from the crankshaft 12 by the
トルクコンバータ20は、そのポンプインペラ21が、内燃機関10のクランク軸12に結合されており、タービンランナ22が、後述する前後進切換機構25のサンギア26に結合されている。ポンプインペラ21からの機械的動力は、流体を介してタービンランナ22に伝達される。クランク軸12からポンプインペラ21に伝達された機械的動力は、トルクが増大されて、タービンランナ22からサンギア26に伝達される。なお、トルクコンバータ20には、ロックアップクラッチ23が備えられており、これを係合(接続)状態にすることで、ポンプインペラ21とタービンランナ22を機械的に係合することができる。ロックアップクラッチ23を係合した場合、クランク軸12からの機械的動力は、そのまま、前後進切換機構25に伝達される。
The
前後進切換機構25は、ダブルピニオン式の遊星歯車機構と、そのリングギア27と駆動装置のハウジングを係合可能なリバースブレーキ28と、サンギア26とプラネタリキャリアの駆動側(入力側)29aを係合可能なフォワードクラッチ30を有している。サンギア26は、トルクコンバータ20のタービンランナ22に結合されており、プラネタリキャリアの従動側(出力側)29cは、後述するCVT35の駆動側(入力側)プーリ36に結合されている。リバースブレーキ28を非係合(切断)状態とし、且つフォワードクラッチ30を係合(接続)状態にすると、タービンランナ22からの回転は、サンギア26とプラネタリキャリア29の双方に伝達され、サンギア26、プラネタリキャリア29、及びリングギア27は、一体となって回転する。これにより、トルクコンバータ20のタービンランナ22からの機械的動力は、その回転方向をそのままに、プラネタリキャリア29からCVT35に伝達される。一方、リバースブレーキ28を係合状態とし、且つフォワードクラッチ30を非係合状態にすると、タービンランナ22からの回転は、サンギア26にのみ伝達される。このとき、リングギア27は、駆動装置のハウジングに固定されており、プラネタリキャリア29は、サンギア26とは逆方向に回転する。これにより、タービンランナ22からの機械的動力は、その回転方向を逆向きに変えて、プラネタリキャリア29からCVT35に伝達される。
The forward /
CVT35は、駆動側(入力側)プーリ36と、従動側(出力側)プーリ37と、これらプーリに巻き掛けられたベルト38を有している。駆動側プーリ36は、プラネタリキャリア29に結合されており、従動側プーリ37は、後述する減速装置40のカウンタドライブギア41に結合されている。これらプーリ36,37は、油圧により自在にプーリ幅(溝幅)を変化させることが可能に構成されており、CVT35は、油圧を制御し、駆動側プーリ36と従動側プーリ37のプーリ幅を変化させることで、その変速比を変えることができる。CVT35の変速比は、運転条件に応じてエンジンECU11により制御されている。これにより、前後進切換機構25のプラネタリキャリア29から駆動側プーリ36に伝達された機械的動力は、運転条件に応じて回転速度とトルクを変えて、従動側プーリ37から減速装置40に伝達される。
The
このように内燃機関10から減速装置40に伝達された機械的動力は、ここで回転を減速しトルクを増大させて差動装置45に伝達される。差動装置45に伝達された機械的動力は、ここで左右の駆動軸46に分配されて、車輪3を駆動する。車輪3の近傍には、車輪3を制動するブレーキ機構として、油圧ブレーキ50と電動式のパーキングブレーキが設けられている。
The mechanical power transmitted from the
油圧ブレーキ50は、ブレーキペダル51の踏力を増大するブレーキブースタ52と、増大された踏力を油圧に変換するマスターシリンダ53と、マスターシリンダ53から各車輪3のホイールシリンダに伝達される油圧を制御するブレーキアクチュエータ55とを備えている。ブレーキペダル51を踏み込みマスターシリンダ53の油圧を増大させると、ブレーキアクチュエータ55は、このマスターシリンダ油圧を調節して各車輪3に設けられたホイールシリンダ56に付与する。ホイールシリンダ56が、この油圧を受けて作動することで、油圧ブレーキ50は車輪3を制動することができる。このような、ブレーキ機構の作動により車両1に与えられる制動力を、以下「ブレーキ力」と記す。また、ブレーキアクチュエータ55は、加圧ポンプ(図示せず)を備えており、マスターシリンダ油圧に関係なく、ホイールシリンダ56に付与する油圧を増大させることが可能となっている。加圧ポンプを含めブレーキアクチュエータ55の動作は、ブレーキECU60により制御される。
The
電動パーキングブレーキは、ワイヤを引くことにより作動するパーキングブレーキであり、ワイヤを巻き取る電動機58を備えている。この電動機58が作動することでワイヤが引かれて、電動パーキングブレーキは、車輪3を制動し、車両1にブレーキ力を生じさせることができる。電動パーキングブレーキが作動しているか否かは、電動パーキングブレーキスイッチ59により検出することができる。この電動パーキングブレーキ用の電動機58の作動は、ブレーキECU60により制御される。
The electric parking brake is a parking brake that operates by pulling a wire, and includes an
次に、車両1を制御する制御システムの構成について、図1を用いて説明する。エンジンECU11は、クランク角センサ61からクランク軸12の回転角度位置の信号を、アクセルポジションセンサ62からアクセル操作量の信号を、シフトポジションセンサ63からシフトレバーの操作位置(以下、シフト位置と記す)の信号を、それぞれ受けている。
Next, the configuration of the control system for controlling the vehicle 1 will be described with reference to FIG. The engine ECU 11 sends a signal of the rotational angle position of the crankshaft 12 from the
エンジンECU11は、クランク軸12の回転角度位置から、エンジン回転速度を算出している。また、アクセル操作量から運転者が車両1に要求している駆動力(以下、要求駆動力と記す)を算出している。エンジンECU11は、要求駆動力と、変速比に基づき、内燃機関10が出力する機械的動力を調節している。エンジンECU11は、エンジン回転速度やアクセル操作量の信号などの内燃機関の作動状態に係る信号や、シフト位置の信号を、アイドルストップECU70に送出している。
The engine ECU 11 calculates the engine rotation speed from the rotation angle position of the crankshaft 12. Further, the driving force requested by the driver to the vehicle 1 (hereinafter referred to as required driving force) is calculated from the accelerator operation amount. The engine ECU 11 adjusts the mechanical power output from the
ブレーキECU60は、車輪速センサ64から各車輪3の回転速度の信号を、ブレーキマスターシリンダ圧センサ65からマスターシリンダ53の油圧(以下、マスターシリンダ圧と記す)の信号を、Gセンサ67から車両加速度を示す信号を、ブレーキスイッチ66から油圧ブレーキ50の作動状態(オン/オフ状態)を示す信号を、電動パーキングブレーキスイッチ59から電動パーキングブレーキの作動状態(オン/オフ状態)を示す信号を、それぞれ受けている。
The
ブレーキECU60は、算出された各車輪3の回転速度から、車両1の速度(以下、車速と記す)を決定しており、マスターシリンダ圧からブレーキ踏力を算出している。また、ブレーキECU60は、Gセンサ67が検出した車両加速度から車両1が走行している路面の勾配(以下、坂路勾配と記す)を算出している。
The
また、ブレーキECU60は、ブレーキアクチュエータ55を制御することで、各車輪3に設けられたブレーキのホイールシリンダ56に付与される油圧を調節することができる、これにより、ブレーキECU60は、各車輪3が車両1に生じさせる制動力を、それぞれ独立して制御することができる。ブレーキECU60は、車速、ブレーキ踏力、坂路勾配、油圧ブレーキ50の作動状態、電動パーキングブレーキの作動状態、マスターシリンダ圧、各車輪3のブレーキの作動状態を示す信号を、アイドルストップECU70に送出している。
Further, the
エアコンECU80は、内燃機関10の非作動状態において、A/Cコンプレッサ16の作動を開始する場合、内燃機関10の始動要求を示す信号を、アイドルストップECU70に送出する。また、A/Cコンプレッサ16の作動が必要な場合、内燃機関10のアイドル回転速度を、通常の値に比べて増大させる要求(以下、アイドルUP要求と記す)を示す信号を、アイドルストップECU70に送出する。
The
電池ECU90は、スタータ13に電力を供給するバッテリ18から、温度や電圧、充放電電流値などを検出している。電池ECU90は、これら情報から二次電池の残存容量(以下、SOCと記す)を算出しており、バッテリ18の充放電電流やSOCの信号をアイドルストップECU70に送出している。
The
アイドルストップECU70は、ブレーキ負圧センサ68からブレーキブースタ52内の負圧(以下、ブースタ負圧)を示す信号を、エンジンECU11からエンジン回転速度、アクセル操作量、シフト位置の信号等のエンジンの作動状態に係る信号を、ブレーキECU60から、車速、ブレーキ踏力、坂路勾配、マスターシリンダ圧、油圧ブレーキ50の作動状態、電動パーキングブレーキの作動状態、及び各車輪3のブレーキの作動状態を示す信号を、電池ECU90からバッテリ18の充放電電流値やSOCを示す信号を、それぞれ受けている。また、アイドルストップECU70は、エアコンECU80から、内燃機関10の始動要求を示す信号や、アイドルUP要求を示す信号を、それぞれ受けることができる。
The
アイドルストップECU70は、これら信号を受けて、アイドルストップ制御に必要な制御変数を算出している。制御変数には、アクセル操作量、シフトレバーの操作後の経過時間、車速、エンジン回転速度、坂路勾配、油圧ブレーキ50の作動状態、マスターシリンダ圧、ブースタ負圧、バッテリ18の充放電電流値やSOC等が含まれている。これら制御変数がそれぞれ所定の条件を満たしたとき、内燃機関10を停止させる条件(以下、停止条件と記す)が成立する。
The
内燃機関10の停止条件には、例えば、アクセル操作量がゼロである、シフトレバーを操作してから1秒以上経過している、車速がゼロである、エンジン回転速度が1000r/min未満である、坂路勾配が8度以下である、シフト位置がDレンジであり且つ油圧ブレーキ50が操作されている状態(オン状態)である、シフト位置がDレンジであり且つマスターシリンダ圧が0.7MPa以上である、バッテリ18のSOCが所定の閾値以上である等の条件が含まれている。これら条件が全て満たされた場合、内燃機関10の停止条件が成立する。
The stop condition of the
アイドルストップECU70は、内燃機関10の停止条件が成立すると、内燃機関10の停止要求をエンジンECU11に送出する。エンジンECU11は、この停止要求を受けて内燃機関10が停止するよう、すなわち非作動状態となるよう制御する。このようにして車両1は、所定の停止条件が成立したときに、内燃機関10を自動的に停止させることができる。このように内燃機関10が自動的に停止した状態(非作動状態)を、以下、「アイドルストップ状態」と記す。
The
また、アイドルストップECU70は、アイドルストップ状態において、内燃機関10を再始動させる条件(以下、再始動条件と記す)が成立したとき、内燃機関10が始動するよう制御する。内燃機関10の再始動条件には、例えば、シフト位置がDレンジであり且つマスターシリンダ圧が0.4MPa未満である、シフト位置がDレンジであり且つ油圧ブレーキ50が操作されていない(オフ状態)である、シフト位置がDレンジであり且つアクセル操作量がゼロではない、車速が所定の閾値以上である、ブースタ負圧が所定の閾値以下である、などの条件があり、これら条件のうち一つでも満たされた場合、内燃機関10の再始動条件が成立する。
Further, the
アイドルストップECU70は、内燃機関10の再始動条件が成立すると、内燃機関10の始動要求をエンジンECU11に送出すると共に、スタータリレー14をオン状態に制御する。エンジンECU11は、この始動要求を受けて内燃機関10が始動するよう、すなわち作動状態となるよう制御する。このようにして車両1は、所定の再始動条件が成立したときに、内燃機関10を自動的に再始動させることができる。
When the restart condition of the
以上のように構成された車両1において、シフト位置がDレンジであり且つ運転者がアクセルペダルを操作しておらず、内燃機関10が所定のアイドル回転速度で作動している場合、内燃機関10がクランク軸12から出力する機械的動力は、トルクコンバータ20と、フォワードクラッチ30が係合状態にある前後進切換機構25を介して、車輪3に伝達され、車両1は、微速ながら前進する。このとき、内燃機関10のアイドリングにより車両1に生じる駆動力を、以下「クリープ力」と記す。
In the vehicle 1 configured as described above, when the shift position is in the D range, the driver is not operating the accelerator pedal, and the
このように車両1にクリープ力が作用している状態から、ブレーキをかけて車両1を一時的に停止させた場合など、シフト位置がDレンジのまま車両1を停止させた場合、内燃機関10がクランク軸12から出力する機械的動力は、トルクコンバータ20のポンプインペラ21とタービンランナ22との間の流体で吸収され、ここから熱となって放散される。
When the vehicle 1 is stopped while the shift position is in the D range, such as when the vehicle 1 is temporarily stopped by applying a brake from the state where the creep force is applied to the vehicle 1, the
このようにDレンジで車両1が停止している状態で、前述の内燃機関10の停止条件が成立すると、車両1は、内燃機関10を自動的に停止させて、アイドルストップ状態となる。このとき、ブレーキ機構のホイールシリンダ56内の圧力は、ブレーキアクチュエータ55により保たれる。つまり、内燃機関10の停止条件の成立時に、車両1に作用しているブレーキ力は、アイドルストップ状態において、そのまま一定に保たれている。また、このとき、前後進切換機構25のフォワードクラッチ30は係合状態にあり、車両1は、内燃機関10のクランク軸12と車輪3とがトルクコンバータ20の流体を介して係合している状態で、停止している。
When the above-described stop condition for the
このようにアイドルストップ状態で、再始動条件が成立し、内燃機関10が再始動すると、内燃機関10が出力する機械的動力は、即座にトルクコンバータ20を介して車輪3に伝達され、車両1には、内燃機関10のアイドル回転速度に応じたクリープ力が生じることとなる。この再始動時において、例えば運転者がエアコンディショナで冷房機能を作動させ、A/Cコンプレッサ16による補機負荷を内燃機関10が受ける場合など、アイドル回転速度が通常の値よりも高くなるよう内燃機関10が制御される場合があり、このとき、車両1に生じるクリープ力は、通常時に比べて大きいため、車両1に作用しているブレーキ力を上回り、内燃機関10の再始動と共に、車両1が急に前進して微動すること(以下、前進微動と記す)がある。このような、内燃機関10の再始動時における車両1の動作は、運転者に違和感を与えてしまうという問題がある。
Thus, when the restart condition is satisfied in the idle stop state and the
このような内燃機関10の再始動時における車両1の前進微動を対策するため、本実施形態では、内燃機関10の再始動条件が成立したとき、内燃機関を再始動させた時のクリープ力が、通常の値より大きいか否かを判定し、クリープ力が大きい場合には、内燃機関10を再始動させる前に、予めブレーキ力を増大させるよう制御している。以下、内燃機関10の再始動条件が成立したときの、アイドルストップECU70の制御について、車両1の動作と併せて、図1及び図2を用いて説明する。図2には、アイドルストップECU70が実行する制御のフローチャートを示す。
In order to take measures against such forward fine movement of the vehicle 1 when the
まず、アイドルストップECU70は、アイドルストップ状態において、内燃機関10の再始動条件が成立したか否かを判定する(S102)。アイドルストップ状態において、例えば、運転者がエアコンディショナの冷房機能をオン状態に操作したとき、アイドルストップECU70は、エアコンECU80から送出された内燃機関10の始動要求を受けて、内燃機関10の再始動条件が成立したと判定する。
First, the
そして、ステップS104において、アイドルストップECU70は、内燃機関10を再始動させた時に生じるクリープ力が、通常の値より大きいか否かを判定する。例えば、アイドルストップECU70は、前述の運転者の操作により、エアコンECU80からアイドルUP要求を受けており、このアイドルUP要求に基づいて、再始動させた時に生じるクリープ力が、通常の値より大きいものと判定している。内燃機関10の始動トルクが通常の値より大きいと判定されなかった場合は、ステップS108に進む。
In step S104, the
ステップS104において内燃機関を再始動させた時に生じるクリープ力が、通常の値よりも大きいと判定された場合、アイドルストップECU70は、ブレーキECU60に、ブレーキ力の増大を指示する(S106)。アイドルストップECU70は、ブレーキ力の増大を指示する信号を、ブレーキECU60に送出する。ブレーキECU60は、ブレーキ力がクリープ力を十分に上回るようにブレーキ力の増大を指示する。ブレーキECU60は、この信号を受けて、ブレーキアクチュエータ55を制御し、各車輪3のホイールシリンダ56の圧力を増大させる。これにより、車両1に生じるブレーキ力が増大する。
If it is determined in step S104 that the creep force generated when the internal combustion engine is restarted is greater than the normal value, the
そして、ステップS108において、アイドルストップECU70は、エンジンECU11に内燃機関10の再始動を要求する。アイドルストップECU70は、スタータリレー14をオン状態に制御すると共に、内燃機関10の再始動要求を示す信号を、エンジンECU11に送出する。エンジンECU11は、この信号を受けて、内燃機関10を制御して再始動させる。
In step S108, the
以上説明したように本実施形態においては、内燃機関10の再始動条件成立時にアイドルUP要求がある場合など、内燃機関10を再始動させた時に生じるクリープ力が、通常の値より大きい場合には、内燃機関10を再始動させる前に、予め十分な値のブレーキ力を増大させている。これにより、内燃機関10の再始動と共に、車両1に前進微動が生じることを確実に防止することができる。
As described above, in the present embodiment, when the creep force generated when the
なお、本実施形態では、ブレーキアクチュエータ55がホイールシリンダ56の圧力を増大させることで、車両1に作用するブレーキ力を増大させるものとしたが、ブレーキ力の増大手法は、これに限定されるものではない。例えば、ブレーキECU60により電動パーキングブレーキの電動機58を制御して、ブレーキ力を増大させることも好適である。
In the present embodiment, the
〔第2実施形態〕
本実施形態について、図1及び図3を用いて説明する。本実施形態は、内燃機関10を再始動させた時に生じるクリープ力と、内燃機関10を再始動させた時に車両1の前進を防止可能なブレーキ力を算出し、クリープ力がブレーキ力を上回るか否かを判定して、この判定結果に基づいてブレーキ力を制御する点で第1実施形態とは異なり、以下に詳細を説明する。なお、第1実施形態と共通の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。
[Second Embodiment]
This embodiment will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the creep force generated when the
まず、アイドルストップECU70は、アイドルストップ状態において、内燃機関10の再始動条件が成立したか否かを判定する(S202)。例えば、シフト位置がDレンジであり、且つ油圧ブレーキ50が操作されていない状態(オフ状態)となった場合、再始動条件が成立したと判定されて、ステップS204に進む。
First, the
ステップS204において、アイドルストップECU70は、内燃機関10を再始動させた時に生じるクリープ力の推定値を算出する。クリープ力は、内燃機関10を再始動させた時に出力するトルク(以下、始動トルクと記す)から算出することができ、始動トルクは、内燃機関10のアイドル回転速度の目標値や、内燃機関10が吸入する吸気の温度、内燃機関10の水温、予め適合実験により求められ、これら制御変数と始動トルクの関係を示すマップから求めることができる。
In step S204, the
そして、ステップS206において、アイドルストップECU70は、内燃機関10の始動時において車両1の前進微動を防止可能なブレーキ力(以下、前進防止ブレーキ力と記す)を算出する。前進防止ブレーキ力は、ブレーキ踏力や、各車輪3のホイールシリンダ56の圧力、これら制御変数と前進防止ブレーキ力との関係を示すマップ等から求めることができる。
In step S <b> 206, the
そして、ステップS208において、クリープ力が前進防止ブレーキ力より大きいか否かを判定する。クリープ力が、前進防止可能トルクより大きいと判定されなかった場合は、ステップS212に進む。 In step S208, it is determined whether or not the creep force is greater than the forward travel prevention braking force. If it is not determined that the creep force is greater than the advanceable torque, the process proceeds to step S212.
一方、クリープ力が前進防止ブレーキ力より大きいと判定された場合、すなわち、内燃機関10を再始動させた時に、車両1が前進微動すると推定された場合、アイドルストップECU70は、ブレーキECU60に、ブレーキ力の増大を指示する(S210)。アイドルストップECU70は、ブレーキ力の増大を指示する信号を、ブレーキECU60に送出する。ブレーキECU60は、電動パーキングブレーキの電動機58又はブレーキアクチュエータ55に、ブレーキ力がクリープ力を上回るようブレーキ力の増大を指示する。
On the other hand, when it is determined that the creep force is greater than the forward prevention brake force, that is, when it is estimated that the vehicle 1 slightly moves forward when the
そして、ステップS212において、アイドルストップECU70は、エンジンECU11に内燃機関10の再始動を要求する。アイドルストップECU70は、スタータリレー14をオン状態に制御すると共に、内燃機関10の再始動要求を示す信号を、エンジンECU11に送出する。エンジンECU11は、この信号を受けて、内燃機関10を制御して再始動させる。
In step S212, the
以上説明したように本実施形態においては、内燃機関10を再始動させた際に生じるクリープ力と、内燃機関10を再始動させた時に車両1の前進を防止可能なブレーキ力を算出し、クリープ力がブレーキ力を上回る場合は、内燃機関を再始動させる前に、予めブレーキ力を増大させて、ブレーキ力がクリープ力を上回るようにしている。これにより、必要以上にブレーキ力を増大させることなく、内燃機関10の再始動と共に、車両1に前進微動が生じることを確実に防止することができる。
As described above, in the present embodiment, the creep force generated when the
〔第3実施形態〕
本実施形態について、図1及び図4を用いて説明する。図4には、アイドルストップECU70が実行する制御のフローチャートを示す。なお、第1実施形態と共通の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。
[Third Embodiment]
This embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4 shows a flowchart of control executed by the
前述の車両1が、例えば、上り勾配の坂路で停車してアイドルストップ状態となった場合、再始動条件が成立して内燃機関10が再始動すると、車両1には、内燃機関10のアイドル回転速度に応じた前進方向のクリープ力が生じる。これと共に、車両1には、坂路勾配に応じて、重力により車両1を後退させようとする力(以下、後退力と記す)が生じる。後退力は、坂路勾配をθ、車両1重量をm、重力加速度をgとすると、m・g・sinθの大きさの力となる。後退力が、内燃機関10の再始動時に生じるクリープ力より大きい場合、車両1は、ブレーキ力が解除された瞬間に後退することとなり、このような内燃機関10の再始動時における車両1の動作は、運転者に違和感を与えてしまうという問題が生じる。
For example, when the vehicle 1 stops on an uphill slope and enters an idle stop state, when the restart condition is satisfied and the
このような内燃機関10の再始動時における車両1の後退を対策するため、本実施形態では、内燃機関10の再始動条件が成立したとき、坂路勾配が所定の閾値以上であるか否かを判定し、内燃機関10を再始動させる前に、予めブレーキ力を増大させるよう制御している。以下、内燃機関10の再始動条件が成立したときの、アイドルストップECU70の制御について車両1の動作と併せて説明する。
In order to prevent the vehicle 1 from retreating when the
まず、ハイブリッドECUは、アイドルストップ状態において、内燃機関10の再始動条件が成立したか否かを判定する(S302)。例えば、シフト位置がDレンジであり、且つ油圧ブレーキ50が操作されていない状態(オフ状態)となった場合、再始動条件が成立したと判定されて、ステップS304に進む。
First, the hybrid ECU determines whether or not a restart condition for the
そして、ステップS304において、坂路勾配が所定の閾値以上であるか否かを判定する(S304)。すなわち、車両1に作用している後退力が、内燃機関10を再始動させた時に生じるクリープ力より小さいか否かを判定している。この閾値は、例えば、上り勾配8度に設定されている。坂路勾配が、所定の閾値以上であると判定されなかった場合は、ステップS308に進む。
In step S304, it is determined whether the slope is equal to or greater than a predetermined threshold (S304). That is, it is determined whether or not the reverse force acting on the vehicle 1 is smaller than the creep force generated when the
一方、坂路勾配が所定の閾値以上であると判定された場合、すなわち、後退力が、クリープ力よりも大きいと判定された場合、アイドルストップECU70は、ブレーキECU60に、ブレーキ力の増大を指示する(S306)。アイドルストップECU70は、ブレーキ力の増大を指示する信号を、ブレーキECU60に送出する。ブレーキECU60は、電動パーキングブレーキの電動機58又はブレーキアクチュエータ55に、ブレーキ力が、後退力を十分に上回るようにブレーキ力の増大を指示する。
On the other hand, when it is determined that the slope is greater than or equal to the predetermined threshold, that is, when it is determined that the reverse force is greater than the creep force, the
そして、ステップS308において、アイドルストップECU70は、エンジンECU11に内燃機関10の再始動を要求する。アイドルストップECU70は、スタータリレー14をオン状態に制御すると共に、内燃機関10の再始動要求を示す信号を、エンジンECU11に送出する。エンジンECU11は、この信号を受けて、内燃機関10を制御して再始動を開始し、内燃機関10のエンジン回転速度が上昇していく。
In step S308, the
そして、ステップS310において、アイドルストップECU70は、エンジン回転速度が所定の閾値に達したか否かを判定する。この閾値は、内燃機関10の作動により生じるクリープ力が、後退力を十分上回るような値に設定されている。例えば、内燃機関10が完爆したと判定されるエンジン回転速度に設定されている。なお、この閾値は、坂路勾配に応じて設定されることも好適である。
In step S310, the
エンジン回転速度が所定の閾値に達すると、アイドルストップECU70は、ブレーキECU60に、ブレーキ力の解除を指示する(S312)。つまり、ステップS306で増大されたブレーキ力は、内燃機関10の始動により生じるクリープ力が後退力を上回るまで、保持される。
When the engine rotation speed reaches a predetermined threshold value, the
以上説明したように本実施形態においては、内燃機関10の再始動時における坂路勾配が大きい、すなわち車両の後退力が、内燃機関10を再始動させた時に生じるクリープ力よりも大きい場合には、内燃機関を再始動させる前に、予めブレーキ力を増大させると共に、このブレーキ力を、クリープ力が後退力を上回るまで保っている。これにより、車両が上り勾配の坂路で停車している時に、内燃機関の再始動と共に、車両が後退することを防止することができる。
As described above, in this embodiment, when the slope of the
1 車両、3 車輪、10 内燃機関、11 内燃機関用電子制御装置(エンジンECU)、18 バッテリ、20 トルクコンバータ、25 前後進切換機構、30 フォワードクラッチ、35 無段変速機(CVT)、40 減速装置、45 差動装置、50 油圧ブレーキ、55 ブレーキアクチュエータ、56 ホイールシリンダ、60 ブレーキ用電子制御装置(ブレーキECU)、70 アイドルストップ用電子制御装置、80 エアコンディショナ用電子制御装置(エアコンECU)、90 バッテリ用電子制御装置(電池ECU)、100 通信線。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle, 3 wheel, 10 Internal combustion engine, 11 Internal combustion engine electronic control unit (engine ECU), 18 Battery, 20 Torque converter, 25 Forward / reverse switching mechanism, 30 Forward clutch, 35 Continuously variable transmission (CVT), 40 Deceleration Device, 45 differential device, 50 hydraulic brake, 55 brake actuator, 56 wheel cylinder, 60 electronic control device for brake (brake ECU), 70 electronic control device for idle stop, 80 electronic control device for air conditioner (air conditioner ECU) , 90 Battery electronic control unit (battery ECU), 100 Communication line.
Claims (7)
再始動条件の成立を受けて、内燃機関の再始動時におけるブレーキ力の増大が、必要か否かを判定するブレーキ力増大要否判定手段と、
ブレーキ力が増大するよう制御するブレーキ力増大制御手段と、
再始動条件の成立を受けて、内燃機関が再始動するよう制御する再始動制御手段と、
を有し、
ブレーキ力増大要否判定手段がブレーキ力の増大が必要と判定した場合、
ブレーキ力増大制御手段は、再始動手段が内燃機関を再始動させる前に、ブレーキ力を増大させる、
車両用制御装置。 A vehicle control device that controls a vehicle in which mechanical power from an internal combustion engine is transmitted to wheels via a torque converter, and automatically stops the internal combustion engine when a predetermined stop condition is satisfied, A vehicle control device capable of executing an idle stop control that automatically restarts an internal combustion engine when a predetermined restart condition is satisfied during automatic engine stop,
Brake force increase necessity determining means for determining whether or not an increase in brake force at the time of restart of the internal combustion engine is necessary in response to establishment of the restart condition;
Brake force increase control means for controlling the brake force to increase,
Restart control means for controlling the internal combustion engine to restart upon receipt of the restart condition;
Have
When the braking force increase necessity determination means determines that the braking force needs to be increased,
The braking force increase control means increases the braking force before the restarting means restarts the internal combustion engine.
Vehicle control device.
ブレーキ力増大要否判定手段は、内燃機関を再始動させた時に生じるクリープ力が、通常の値より大きいか否かを判定するクリープ力判定手段を有し、クリープ力判定手段が、クリープ力が通常の値より大きいと判定することをもって、ブレーキ力の増大が必要と判定し、
ブレーキ力増大制御手段は、ブレーキ力がクリープ力を上回るよう、ブレーキ力を増大させる、
車両用制御装置。 The vehicle control device according to claim 1,
The brake force increase necessity determination means has a creep force determination means for determining whether or not the creep force generated when the internal combustion engine is restarted is larger than a normal value. By determining that it is larger than the normal value, it is determined that the braking force needs to be increased.
The braking force increase control means increases the braking force so that the braking force exceeds the creep force.
Vehicle control device.
クリープ力判定手段は、内燃機関を再始動させた時に生じる内燃機関の始動トルクが、通常の値より大きいことを判定する始動トルク判定手段を有し、始動トルク判定手段が、クリープ力が通常の値より大きいと判定することをもって、クリープ力が通常の値より大きいと判定する、
車両用制御装置。 The vehicle control device according to claim 2,
The creep force determining means has a starting torque determining means for determining that the starting torque of the internal combustion engine generated when the internal combustion engine is restarted is larger than a normal value, and the starting torque determining means has a normal creep force. It is determined that the creep force is greater than the normal value by determining that the value is greater than
Vehicle control device.
始動トルク判定手段は、内燃機関のアイドル回転速度を通常の値に比べて増大させる要求を受けることをもって、始動トルクが通常の値より大きいと判定する、
車両用制御装置。 The vehicle control device according to claim 3,
The starting torque determination means determines that the starting torque is larger than the normal value by receiving a request to increase the idle rotation speed of the internal combustion engine as compared with the normal value.
Vehicle control device.
ブレーキ力増大要否判定手段は、
内燃機関を再始動させた時に生じるクリープ力を算出するクリープ力算出手段と、
内燃機関を再始動させた時に車両の前進を防止可能なブレーキ力である前進防止ブレーキ力を算出する前進防止ブレーキ力算出手段と、
を有し、算出されたクリープ力が、算出された前進防止ブレーキ力を上回ることをもって、ブレーキ力の増大が必要と判定し、
ブレーキ力増大制御手段は、算出されたブレーキ力を上回るようブレーキ力を増大させる、
車両用制御装置。 The vehicle control device according to claim 1,
The brake force increase necessity determination means is:
A creep force calculating means for calculating a creep force generated when the internal combustion engine is restarted;
A forward preventing brake force calculating means for calculating a forward preventing brake force that is a braking force capable of preventing the vehicle from moving forward when the internal combustion engine is restarted;
It is determined that the braking force needs to be increased when the calculated creep force exceeds the calculated forward brake force,
The braking force increase control means increases the braking force to exceed the calculated braking force.
Vehicle control device.
ブレーキ力増大要否判定手段は、重力により車両を後退させようとする力である後退力が、内燃機関を再始動させた時に生じるクリープ力より大きいか否かを判定する後退力判定手段を有し、後退力判定手段が、後退力がクリープ力より大きいと判定することをもって、ブレーキ力の増大が必要と判定する、
車両用制御装置。 The vehicle control device according to claim 1,
The brake force increase necessity determination means has a reverse force determination means for determining whether or not the reverse force, which is a force for causing the vehicle to reverse by gravity, is larger than the creep force generated when the internal combustion engine is restarted. And the reverse force determining means determines that the reverse force is greater than the creep force, thereby determining that the braking force needs to be increased.
Vehicle control device.
後退力判定手段は、坂路勾配が所定の閾値以上となることをもって、後退力がクリープ力より大きいと判定する、
車両用制御装置。 The vehicle control device according to claim 6,
The retraction force determination means determines that the retraction force is greater than the creep force when the slope is equal to or greater than a predetermined threshold.
Vehicle control device.
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