JP2013189871A - アイドリングストップ制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】アイドリングストップ制御をより有効に機能させ得るアイドリングストップ制御装置を提供する。
【解決手段】運転席シートベルトの装着状態及び非装着状態を検出するシートベルト装着検出手段12と、車両ドアの開状態及び閉状態を検出するドア開閉検出手段13と、アイドリングストップ制御によりエンジン21が停止状態にある場合に、所定の再始動条件を満たしたときは前記エンジンを再始動する制御手段11と、を備え、前記車両ドアが開状態で前記運転席シートベルトが装着状態の場合又は前記車両ドアが閉状態で前記運転席シートベルトが非装着状態の場合に、前記所定の再始動条件を満たしたときは前記エンジンの再始動を許可し、前記車両ドアが開状態で前記運転席シートベルトが非装着状態の場合に、前記所定の再始動条件を満たしても前記エンジンの再始動を禁止する。
【選択図】 図1
【解決手段】運転席シートベルトの装着状態及び非装着状態を検出するシートベルト装着検出手段12と、車両ドアの開状態及び閉状態を検出するドア開閉検出手段13と、アイドリングストップ制御によりエンジン21が停止状態にある場合に、所定の再始動条件を満たしたときは前記エンジンを再始動する制御手段11と、を備え、前記車両ドアが開状態で前記運転席シートベルトが装着状態の場合又は前記車両ドアが閉状態で前記運転席シートベルトが非装着状態の場合に、前記所定の再始動条件を満たしたときは前記エンジンの再始動を許可し、前記車両ドアが開状態で前記運転席シートベルトが非装着状態の場合に、前記所定の再始動条件を満たしても前記エンジンの再始動を禁止する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、アイドリングストップ制御装置に関するものである。
車両のアイドリングストップ制御装置において、車両ドアが開いている場合はアイドリングストップの実行を中止し(エンジン駆動継続)、アイドリングストップを実行中に車両ドアが開いた場合は直ちにアイドリングストップの実行を解除する(エンジン再始動)ことにより、乗降中におけるエンジンの再始動を回避しつつ、エンジン停止にともなうバッテリ消費などの不都合を回避するものが知られている(特許文献1)。
しかしながら、上記従来の制御方法では車両ドアが開くとエンジンが駆動状態になるので、折角のアイドリングストップ制御が有効に機能しないという問題がある。また、車両ドアが開いたところで降車するものとみなし、アイドリングストップからの自動復帰(エンジン再始動)が行なわれない様にアイドリングストップ制御を中止する(強制エンジンストール状態に遷移させる)場合もあるが、実際には降車しないにも関わらず自動復帰が行なわれなくなって、いちいちキー操作による始動が必要になって不便である。
本発明が解決しようとする課題は、アイドリングストップ制御をより有効に機能させ得るアイドリングストップ制御装置を提供することである。
本発明は、車両ドアが開状態で運転席シートベルトが装着状態の場合又は車両ドアが閉状態で運転席シートベルトが非装着状態の場合にエンジンの再始動条件を満たしたときはエンジンの再始動を許可する一方で、車両ドアが開状態で運転席シートベルトが非装着状態の場合には、エンジンの再始動条件を満たした場合であってもエンジンの再始動を禁止することによって上記課題を解決する。
車両ドアが開状態で運転席シートベルトが装着状態又は車両ドアが閉状態で運転席シートベルトが非装着状態の場合は、運転者の降車というよりむしろ一時的乃至暫定的な動作と判断することができ、これに対して車両ドアが開状態で運転席シートベルトが非装着状態の場合は運転者の降車状態と判断することができる。このため本発明では、前者の場合はエンジンの再始動を許可し、後者の場合はエンジンの再始動を禁止するので、一時的乃至暫定的に車両ドアの開閉や運転席シートベルトの取り外しを行ってもアイドリングストップ状態は維持される。その結果、アイドリングストップ制御をより有効に機能させることができる。
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明の一実施の形態に係るアイドリングストップ制御装置を適用したアイドリングストップシステム1を示すブロック図であり、本発明に係るアイドリングストップ制御装置は内燃機関21(以下、エンジン21とも言う)を搭載する、ハイブリッド車両を含む車両に適用することができる。以下においては、マニュアルトランスミッションMTを搭載した車両について説明するが、オートマティックトランスミッションを搭載した車両にも適用することができる。
エンジン21は、エンジンコントロールユニット11(以下、ECUA11と略すこともある)により制御され、運転者がイグニッションキースイッチ17をONすると、ECUA11を介してスタータモータ22が駆動し、これによりエンジン21がクランキングを経て始動する。スタータモータ22やその他車載電装機器はバッテリ23からの電力で作動する。バッテリ23に流れる電流は電流センサ24(電圧センサでもよい)により検出され、これに基づいてエンジンコントロールユニット25(以下、ECUE25と略すこともある)にてバッテリ23の電力残量が演算される。このECUE25は、後述する通常のアイドリングストップ状態においてバッテリ23の残量が所定値以下になると、アイドリングストップ中であってもエンジン21を再始動させるための要求指令を出力する。なお、エンジンコントロールユニット28(以下、ECUB28と略すこともある)は、空気調和装置の冷房サイクルに含まれるコンプレッサ29を制御するものであり、コンプレッサ29のクラッチを入切するが、空気調和装置のエバポレータの温度が所定値より上昇するとコンプレッサ29を駆動して空調温度を低下する必要がある。このため、このような状態になるとECUA11に対してエンジン21の再始動の要求指令を出力する。
本例のアイドリングストップ制御装置は、ECUA11と、運転席シートベルトスイッチ12と、車両ドアスイッチ13と、第1クラッチスイッチ14と、第2クラッチスイッチ15と、ニュートラルスイッチ16と、告知ランプ18と、を備える。
運転席シートベルトスイッチ12は、運転席に設けられたシートベルトの着脱を検知し、当該シートベルトが装着状態にあるか、非装着状態にあるかの検出信号を、エンジンコントロールユニット26(以下、ECUC26と略すこともある)に出力する。ECUC26は、この検出信号を、CAN通信網28を介してECUA11に出力する。シートベルトの着脱状態は、たとえばシートベルトのファスナー部に設けられたセンサにて検出することができる。
車両ドアスイッチ13は、限定はされないが、本例では運転席側の車両ドアの開閉状態を検知し、当該車両ドアが開状態にあるか、閉状態にあるかの検出信号をエンジンコントロールユニット27(以下、ECUD27と略すこともある)に出力する。必要に応じて運転席側の車両ドア以外の車両ドアに適用してもよい。ECUD27は、車両ドアの検出信号を、CAN通信網28を介してECUA11に出力する。車両ドアの開閉状態は、たとえば車体のドア開口部に設けられたセンサにて検出することができる。
第1クラッチスイッチ14は、クラッチペダルの踏込み状態を検知し、当該クラッチペダルが浅く踏まれている状態か、踏まれていない状態かの検出信号をECUA11に出力する。これに対して、第2クラッチスイッチ15は、同じくクラッチペダルの踏込み状態を検知するが、当該クラッチペダルが深く踏まれているか、そうでないかの検出信号をECUA11に出力する。これら第1クラッチスイッチ14と第2クラッチスイッチ15は、ともにクラッチペダル機構に設けられたセンサにて構成することができ、第1クラッチスイッチをHigh側クラッチスイッチ、第2クラッチスイッチ15をLow側クラッチスイッチともいう。第1クラッチスイッチ14は、クラッチペダルが高い位置(クラッチペダルの踏込みが浅い位置であってクラッチが完全に切れない位置)で検知するのに対し、第2クラッチスイッチ15はクラッチペダルが低い位置(クラッチペダルの踏込みが深い位置であってクラッチが完全に切れる位置)で検知するからである。
なお、第1クラッチスイッチ14は、アイドリングストップ状態からエンジン21を再始動する際にクラッチペダルの踏込み操作を再始動条件にしたために設けられたスイッチであり、ニュートラルポジションからクラッチペダルを踏込んでシフトレバーを第1速等に入れる操作をトリガにしてエンジン21を再始動するためである。したがって、再始動の際は第1クラッチスイッチ14の検出信号とシフトレバーのニュートラル位置信号とを組み合わせた条件にて判断する。このとき第2クラッチスイッチ15を用いることもできるが、第1クラッチスイッチ14を用いて浅い位置で検知した方がエンジン21の再始動までの時間が短時間になるというメリットがある。
これに対して、第2クラッチスイッチ15も、アイドリングストップ状態からエンジン21を再始動する際にクラッチペダルの踏込み操作を再始動条件にしたために設けられたスイッチであるが、第2クラッチスイッチ15の場合は、アイドリングストップ状態の際にシフトレバーをニュートラルに入れずに、他の段に入れてクラッチペダルを踏んだ状態で待機する場合を想定したものである。
告知ランプ18は、アイドリングストップ状態においてクラッチペダルの踏込み操作によりエンジン21の再始動が許可される第1の表示と、アイドリングストップ状態においてクラッチペダルの踏込み操作によってはエンジン21の再始動が許可されず、イグニッションキースイッチ17による再始動を必要とする第2の表示とを行う。告知ランプ18は、たとえばLEDランプなどで構成することができ、第1の表示は緑色に点灯し第2の表示は赤色に点灯して、それぞれ運転者にその旨を喚起する。
次に本例のアイドリングストップ制御について説明する。
図2は、アイドリングストップ条件が成立してエンジン21がアイドリングストップ状態になった場合において、当該アイドリングストップ中に、車両ドアが開閉したり運転席シートベルトが脱着されたりした場合の制御内容を示す。なお、アイドリングストップ条件とは、運転中のエンジンを一時的に停止させるための条件であり、たとえばエンジン回転速度が所定値以下で、シフトポジションがニュートラル又はクラッチペダルが踏込まれている場合(又はこれに加えてフットブレーキが踏み込まれている場合)に、アイドリングストップ条件が満たされる。
図2は、アイドリングストップ条件が成立してエンジン21がアイドリングストップ状態になった場合において、当該アイドリングストップ中に、車両ドアが開閉したり運転席シートベルトが脱着されたりした場合の制御内容を示す。なお、アイドリングストップ条件とは、運転中のエンジンを一時的に停止させるための条件であり、たとえばエンジン回転速度が所定値以下で、シフトポジションがニュートラル又はクラッチペダルが踏込まれている場合(又はこれに加えてフットブレーキが踏み込まれている場合)に、アイドリングストップ条件が満たされる。
まずステップS21では、エンジン21がアイドリングストップ中か否かを判断し、アイドリングストップ中である場合はステップS22へ進み、そうでない場合は当該処理を終了する。ステップS22では、車両ドアの開閉状態を車両ドアスイッチ13により検出し、車両ドアが閉状態の場合はステップS23へ進み、開状態の場合はステップS25へ進む。
ステップS23では、運転席シートベルトの装着状態を運転席シートベルトスイッチ12により検出し、運転席シートベルトが装着状態の場合はステップS24へ進み、非装着状態の場合はステップS25へ進む。
ここで、ステップS22にて車両ドアが閉状態であり、ステップS23にて運転席シートベルトが装着状態である場合には、ステップS24にて、通常のアイドリングストップ制御を継続する。図4は、本例のアイドリングストップシステム1の制御タイムチャートであり、この状態は同図の時間t0〜t2に相当する。すなわち、時間t1の直前にクラッチペダルが踏込まれ、シフトポジションがニュートラルに切り換わり、時間t1にてエンジン回転速度が所定値以下になったのでアイドリングストップ条件が成立し、当該時間t1にて通常のアイドリングストップ制御に移行し、時間t2においてエンジン21が停止する。また、アイドルストップ条件が成立した時間t1において告知ランプ18が緑色に点灯し、クラッチペダルの踏込み操作によりエンジン21の再始動が可能である旨を喚起する。車両ドアが閉状態で運転席シートベルトが装着状態の場合は、この状態を維持する。
ステップS25では、車両ドアが開状態の場合か、又は運転席シートベルトが非装着状態の場合の少なくともいずれか一方の場合に仮アイドリングストップ状態に遷移する。そして、ステップS26にて、車両ドアが開状態で且つ運転席シートベルトが非装着であるか否かを判断し、車両ドアが開状態で且つ運転席シートベルトが非装着である場合はステップS29へ進み、強制エンジンストール状態に遷移する。車両ドアが開状態で且つ運転席シートベルトが非装着でない場合、すなわち一方しか成立していない場合はステップS27へ進み、タイマーをカウントアップして所定時間の経過を判断する。所定時間が経過していない場合はステップS28に進み、仮アイドリングストップ状態を継続し、次のルーチンに移行する。
ステップS25にて仮アイドリングストップ状態に遷移した場合に、車両ドアが開状態の場合か、又は運転席シートベルトが非装着状態の場合のいずれか一方の場合というのは、たとえば有料道路の料金所にて通行料を支払うために一時的に運転席シートベルトを外した場合や、後部座席の荷物を取るために一時的に運転席シートベルトを外した場合や、何らかの理由で一時的乃至暫定的に車両ドアを開いた場合などが該当すると考えられるので、本例では、即座にアイドリングストップ制御を解除してエンジン21を再始動するのではなく、所定時間だけその後の様子を見ることとしている。
この状態は図4の制御タイムチャートの時間t3〜t5に相当する。すなわち、アイドリングストップ中である時間t3において運転席シートベルトが外されたのでアイドリングストップ状態(同図のI/S状態)が仮アイドリングストップ状態に遷移したが、所定時間が経過する前に時間t4において運転席シートベルトが再び装着され、時間t5においてクラッチペダルを踏込むことでエンジン21が再始動する。これにより、従来このような場合は強制エンジンストール状態に遷移し、イグニッションキースイッチ17をONしない限りエンジン21は再起動しなかったが、本例では車両の発進操作の一つであるクラッチペダルの踏込み操作によってエンジン21を再始動させることができ、イグニッションキースイッチ17のON操作の手間が省ける。
これに対して、ステップS27において所定時間が経過しても車両ドアの開状態又は運転席シートベルトの非装着状態が解除されない場合には、料金の支払といった一時的乃至暫定的な動作とはもはや判断できないので、ステップS29へ進んで強制エンジンストール状態に遷移する。この強制エンジンストール状態とは、クラッチペダルの踏み込みなどのアイドリングストップの解除操作によってはエンジン21の再始動ができない状態であって、イグニッションキースイッチ17をONすることではじめてエンジン21が再起動する状態をいう。
図5は、本例のアイドリングストップシステム1の他の制御タイムチャートであり、この状態は同図の時間t3〜t5に相当する。すなわち、アイドリングストップ中の時間t3において運転席シートベルトが外されたのでアイドリングストップ状態(同図のI/S状態)が仮アイドリングストップ状態に遷移したが、時間t5において運転席シートベルトが再び装着される前に、時間t4において所定時間が経過したので、当該時間t4においてアイドリングストップ状態をそれまでの仮アイドリングストップ状態から強制エンジンストール状態に設定する。
また、ステップS26において車両ドアが開状態且つ運転席シートベルトが非装着である場合は、一時的な動作ではなく車両からの降車動作である可能性が高いので、ステップS29へ進んで、それまでの仮アイドリングストップ状態から強制エンジンストール状態へ遷移する。これにより、エンジン21の再始動条件が成立してもイグニッションキースイッチ17をONしない限り、エンジン21は再始動しないことになる。
図6は、本例のアイドリングストップシステム1の他の制御タイムチャートであり、この状態は同図の時間t3〜t6に相当する。すなわち、アイドリングストップ中である時間t3において運転席シートベルトが外されたので、アイドリングストップ状態(同図のI/S状態)が仮アイドリングストップ状態に遷移したが、時間t4において車両ドアも開いたので、当該時間t4にて仮アイドリングストップ状態から強制エンジンストール状態に遷移する。そして、時間t5において再始動操作であるクラッチペダルを踏込んでも、強制エンジンストール状態では再始動が禁止され、時間t6においてイグニッションキースイッチをONしてはじめてエンジン21が再始動する。
次に、アイドリングストップ中に再始動要求信号が入力された場合の制御手順を説明する。図3は、アイドリングストップ中に再始動要求信号が入力された場合の制御手順を示すフローチャートである。図3のステップS31では、ECUA11は、たとえばバッテリ23の容量が低下したのでエンジン21を再始動するといった再始動要求をECUE25等から読み込む。ステップS32では、アイドリングストップ状態が、通常のアイドリングストップ状態か否か、すなわち通常のアイドリングストップ状態か、その他の仮アイドリングストップ状態または強制エンジンストール状態かを判断する。通常のアイドリングストップ状態の場合にはステップS33へ進み、一般的な再始動シーケンスを実行する。たとえば、スタータモータ22を駆動してエンジン21をクランキングさせて再始動する。
通常のアイドリングストップ状態でない場合はステップS34へ進み、仮アイドリングストップ状態か否か、すなわち仮アイドリングストップ状態かまたは強制エンジンストール状態かを判断する。そして、強制エンジンストール状態の場合は、再始動要求があっても、イグニッションキースイッチ17による再始動以外、エンジン21の再始動を禁止する(図6の時間t4〜t6参照)。
これに対して、仮アイドリングストップ状態の場合はステップS35へ進み、第2クラッチスイッチ15のON、又はニュートラルスイッチ16がONで第1クラッチスイッチ14がONであるか否かを判断し、いずれかを満足する場合はステップS33へ進んで再始動シーケンスを実行する。これに対して、いずれも満足しない場合はステップS36へ進み、ECUE25からの再始動要求があっても、クラッチペダルの踏込み条件を満足しない限り、エンジン21の再始動を禁止する。
図7は、本例のアイドリングストップシステム1の他の制御タイムチャートであり、この状態は同図の時間t3〜t5に相当する。すなわち、アイドリングストップ中である時間t3において運転席シートベルトが外されたのでアイドリングストップ状態(同図のI/S状態)が仮アイドリングストップ状態に遷移し、この状態中の時間t4においてバッテリ23の電力不足などの要因からエンジン21の再始動要求が入力されても、時間t5においてクラッチペダルを踏込まない限り、エンジン21を再始動させない。
以上のとおり、本例のアイドリングストップ制御装置は以下の効果を奏する。
(1)本例のアイドリングストップ制御装置によれば、一時的乃至暫定的に車両ドアの開閉や運転席シートベルトの取り外しを行っても、アイドリングストップ状態は維持され、その結果、アイドリングストップ制御をより有効に機能させることができる。また、こうした状態では強制エンジンストールに遷移しないので、イグニッションキースイッチ17を一々ONする煩わしさが解消される。
(1)本例のアイドリングストップ制御装置によれば、一時的乃至暫定的に車両ドアの開閉や運転席シートベルトの取り外しを行っても、アイドリングストップ状態は維持され、その結果、アイドリングストップ制御をより有効に機能させることができる。また、こうした状態では強制エンジンストールに遷移しないので、イグニッションキースイッチ17を一々ONする煩わしさが解消される。
(2)一方において、車両ドアが開状態で運転席シートベルトが非装着状態の場合は運転者の降車状態と判断して、強制エンジンストールに遷移するので、運転者が乗車していない状態でのエンジン21の再始動を回避できる。
(3)本例のアイドリングストップ制御装置によれば、一時的乃至暫定的に車両ドアの開閉や運転席シートベルトの取り外しか否かを判断する際に所定時間が経過したらエンジン21の再始動を禁止して強制エンジンストールに遷移するので、エンジン21が停止した状態でのバッテリ23の放電を抑制することができる。
(4)本例のアイドリングストップ制御装置によれば、クラッチペダルの踏込み操作をエンジン21の再始動条件としているので、車両発進時の一連の操作でエンジン21を再始動することができ、無駄な動作が不要となる。
(5)本例のアイドリングストップ制御装置によれば、仮アイドリングストップ状態中にエンジンの始動要求が入力されても、クラッチペダルの踏込み操作を伴わない場合にはエンジン21を再始動させないので、運転者が乗車していない状態でのエンジン21の再始動を回避できる。
(6)本例のアイドリングストップ制御装置によれば、エンジンの再始動が許可される旨と禁止される旨を告知ランプ18で表示するので、運転者が現在の状態を的確に把握することができる。
上記運転席シートベルトスイッチ12は本発明に係るシートベルト装着検出手段に相当し、上記車両ドアスイッチ13は本発明に係るドア開閉検出手段に相当し、上記エンジンコントロールユニット11は本発明に係る制御手段に相当し、上記告知ランプ18は本発明に係る表示手段に相当する。
1…アイドリングストップシステム
11…エンジンコントロールユニット
12…運転席シートベルトスイッチ
13…車両ドアスイッチ
14…第1クラッチスイッチ
15…第2クラッチスイッチ
16…ニュートラルスイッチ
17…イグニッションキースイッチ
18…告知ランプ
21…エンジン
22…スタータモータ
23…バッテリ
24…電流センサ
25,26,27…エンジンコントロールユニット
11…エンジンコントロールユニット
12…運転席シートベルトスイッチ
13…車両ドアスイッチ
14…第1クラッチスイッチ
15…第2クラッチスイッチ
16…ニュートラルスイッチ
17…イグニッションキースイッチ
18…告知ランプ
21…エンジン
22…スタータモータ
23…バッテリ
24…電流センサ
25,26,27…エンジンコントロールユニット
Claims (6)
- 運転席シートベルトの装着状態及び非装着状態を検出するシートベルト装着検出手段と、
車両ドアの開状態及び閉状態を検出するドア開閉検出手段と、
アイドリングストップ制御によりエンジンが停止状態にある場合に、所定の再始動条件を満たしたときは前記エンジンを再始動する制御手段と、を備えたアイドリングストップ制御装置において、
前記制御手段は、
前記車両ドアが開状態で前記運転席シートベルトが装着状態の場合又は前記車両ドアが閉状態で前記運転席シートベルトが非装着状態の場合に、前記所定の再始動条件を満たしたときは前記エンジンの再始動を許可し、
前記車両ドアが開状態で前記運転席シートベルトが非装着状態の場合に、前記所定の再始動条件を満たしても前記エンジンの再始動を禁止するアイドリングストップ制御装置。 - 前記制御手段は、前記車両ドアが開状態で前記運転席シートベルトが装着状態の場合又は前記車両ドアが閉状態で前記運転席シートベルトが非装着状態の場合に、当該状態になってから所定時間経過後は前記エンジンの再始動を禁止する請求項1に記載のアイドリングストップ制御装置。
- 前記所定の再始動条件は、クラッチペダルの踏込み操作を含む請求項1又は2に記載のアイドリングストップ制御装置。
- 前記クラッチペダルの踏込み操作は、前記クラッチペダルが完全に踏込まれた操作、又は変速機がニュートラルポジションで前記クラッチペダルが少しでも踏込まれた操作の少なくともいずれか一方を含む請求項3に記載のアイドリングストップ制御装置。
- 前記再始動条件は、車両システムからのエンジン始動要求を含み、
前記制御手段は、前記車両ドアが開状態で前記運転席シートベルトが装着状態の場合又は前記車両ドアが閉状態で前記運転席シートベルトが非装着状態の場合に、前記車両システムからエンジン始動要求があっても、前記クラッチペダルの踏込み操作を伴わない場合には前記エンジンの再始動を禁止する請求項3又は4に記載のアイドリングストップ制御装置。 - 前記車両ドアが開状態で前記運転席シートベルトが装着状態の場合又は前記車両ドアが閉状態で前記運転席シートベルトが非装着状態の場合に、前記エンジンの再始動が許可される旨を示し、
前記車両ドアが開状態で前記運転席シートベルトが非装着状態の場合に、前記エンジンの再始動が禁止される旨を示す表示手段をさらに備える請求項1〜5のいずれか一項に記載のアイドリングストップ制御装置。
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