JP2014062531A - Control device for idle stop vehicle - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the fuel consumption of an idle stop vehicle by elongating a period for executing idle stop.SOLUTION: A control device for executing idle stop to stop the idling of an internal combustion engine performs control to determine whether a vehicle satisfies idle stop conditions to execute the idle stop or not (S3) when decelerated until a vehicle speed is a predetermined value (S1), and to repetitively determine whether it satisfies the idle stop conditions or not if the vehicle speed falls below the predetermined value when determining that it does not satisfy the idle stop conditions. It sets the idle stop conditions so that there is a higher possibility of executing the idle stop as the vehicle speed is lower (S4).

Description

本発明は、アイドルストップ車両を制御する制御装置に関する。   The present invention relates to a control device that controls an idle stop vehicle.

信号待ち等、車両の一時停車時に内燃機関のアイドル回転を停止させて燃費の向上を図るアイドリングストップシステムが周知である。アイドリングストップシステムでは、車速が所定値以下で、ブレーキペダルが踏み込まれており、冷却水温及びバッテリ電圧が十分高い、といった諸条件すなわちアイドルストップ条件が成立したときに、内燃機関を自動的に停止させる(例えば、特許文献1を参照)。   2. Description of the Related Art An idling stop system that improves fuel efficiency by stopping idle rotation of an internal combustion engine when a vehicle is temporarily stopped, such as waiting for a signal, is well known. In the idling stop system, the internal combustion engine is automatically stopped when various conditions such as the vehicle speed is equal to or lower than a predetermined value, the brake pedal is depressed, the coolant temperature and the battery voltage are sufficiently high, that is, the idle stop condition is satisfied. (For example, see Patent Document 1).

ところで、従来のアイドリングストップシステムでは、車両が減速し車速が前記所定値となった時点でアイドルストップ条件が満たされていない場合には、次回のアイドルストップ条件が成立しているか否かの判定は車両が停止するまで行われない。しかし、更なる燃費の向上を図るべく、アイドルストップを行う期間をより長くする要望が存在する。   By the way, in the conventional idling stop system, when the idle stop condition is not satisfied at the time when the vehicle decelerates and the vehicle speed reaches the predetermined value, it is determined whether or not the next idle stop condition is satisfied. Not done until the vehicle stops. However, in order to further improve fuel consumption, there is a demand for a longer period of idling stop.

特開2012−117413号公報JP 2012-117413 A

本発明は以上の点に着目し、アイドルストップを行う期間をより長くして燃費の向上を図ることを目的とする。   The present invention pays attention to the above points, and an object of the present invention is to improve the fuel efficiency by extending the idle stop period.

以上の課題を解決すべく、本発明に係るアイドルストップ車両の制御装置は、以下に述べるような制御を行う。すなわち本発明に係るアイドルストップ車両の制御装置は、内燃機関のアイドリングを停止するアイドルストップを行う制御装置であって、車両が減速し車速が所定値となった際にアイドルストップを行うためのアイドルストップ条件を満たしているか否かを判定し、前記アイドルストップ条件を満たしていないと判定された場合において車速が前記所定値を下回っている場合は繰り返し前記アイドルストップ条件を満たしているか否かの判定を行う制御を行い、前記アイドルストップ条件が、車速が低下するにつれアイドルストップが実行される可能性が高くなるように設定されている。   In order to solve the above problems, the control apparatus for an idle stop vehicle according to the present invention performs the following control. That is, the control device for an idle stop vehicle according to the present invention is a control device that performs idle stop for stopping idling of the internal combustion engine, and is an idle device for performing idle stop when the vehicle decelerates and the vehicle speed reaches a predetermined value. It is determined whether or not the stop condition is satisfied, and when it is determined that the idle stop condition is not satisfied, if the vehicle speed is lower than the predetermined value, it is repeatedly determined whether or not the idle stop condition is satisfied The idling stop condition is set so that the possibility that the idling stop is executed increases as the vehicle speed decreases.

このような制御を行えば、車両が停止する以前であっても、アイドルストップ条件が満たされた時点でアイドルストップを行うことができるとともに、車速が低くなるほど車両が停止する可能性が高くなることに着目して車速が低下するにつれアイドルストップが実行される可能性が高くなるようにしているので、アイドルストップを行うことに伴う不具合の発生を抑制することができる。   By performing such control, idle stop can be performed when the idle stop condition is satisfied even before the vehicle stops, and the possibility that the vehicle will stop increases as the vehicle speed decreases. Since the possibility that the idle stop is executed increases as the vehicle speed decreases, the occurrence of problems associated with the idle stop can be suppressed.

本発明によれば、アイドルストップを行う期間をより長くして燃費の向上を図ることができる。   According to the present invention, it is possible to improve the fuel efficiency by extending the idle stop period.

本発明の一実施形態における内燃機関の概略構成図1 is a schematic configuration diagram of an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. 同実施形態の制御装置が実施する処理の手順例を示すフローチャート。The flowchart which shows the example of a procedure of the process which the control apparatus of the embodiment implements. 同実施形態の車速とアイドルストップ条件との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the vehicle speed of the embodiment, and idle stop conditions.

本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。   An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1に、車両用内燃機関の概要を示す。本実施形態における内燃機関は、火花点火式ガソリンエンジンであり、複数の気筒1(図1には、そのうち一つを図示している)を具備している。各気筒1の吸気ポート近傍には、燃料を噴射するインジェクタ11を設けている。また、各気筒1の燃焼室の天井部に、点火プラグ12を取り付けてある。点火プラグ12は、点火コイルにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。点火コイルは、半導体スイッチング素子であるイグナイタとともに、コイルケースに一体的に内蔵される。   FIG. 1 shows an outline of an internal combustion engine for a vehicle. The internal combustion engine in the present embodiment is a spark ignition gasoline engine and includes a plurality of cylinders 1 (one of which is shown in FIG. 1). In the vicinity of the intake port of each cylinder 1, an injector 11 for injecting fuel is provided. A spark plug 12 is attached to the ceiling of the combustion chamber of each cylinder 1. The spark plug 12 receives spark voltage generated by the ignition coil and causes spark discharge between the center electrode and the ground electrode. The ignition coil is integrally incorporated in a coil case together with an igniter that is a semiconductor switching element.

吸気を供給するための吸気通路3は、外部から空気を取り入れて各気筒1の吸気ポートへと導く。吸気通路3上には、エアクリーナ31、電子スロットルバルブ32、サージタンク33、吸気マニホルド34を、上流からこの順序に配置している。   The intake passage 3 for supplying intake air takes in air from the outside and guides it to the intake port of each cylinder 1. On the intake passage 3, an air cleaner 31, an electronic throttle valve 32, a surge tank 33, and an intake manifold 34 are arranged in this order from the upstream.

排気を排出するための排気通路4は、気筒1内で燃料を燃焼させた結果発生した排気を各気筒1の排気ポートから外部へと導く。この排気通路4上には、排気マニホルド42及び排気浄化用の三元触媒41を配置している。   The exhaust passage 4 for discharging the exhaust guides the exhaust generated as a result of burning the fuel in the cylinder 1 from the exhaust port of each cylinder 1 to the outside. An exhaust manifold 42 and an exhaust purification three-way catalyst 41 are disposed on the exhaust passage 4.

本実施形態の車両には、ブレーキブースタ5が付帯している。ブレーキブースタ5は、吸気通路3におけるスロットルバルブ32の下流側の部位、より具体的にはサージタンク33から吸気負圧を導き入れ、その負圧を用いてブレーキペダル6の踏力を倍力する、この分野では広く知られているものである。ブレーキブースタ5は、負圧を蓄える定圧室と、大気圧が加わる変圧室とを有し、定圧室が負圧管路51を介してサージタンク33に接続している。負圧管路51は、スロットルバルブ32の下流側の吸気負圧を定圧室へと導く。負圧管路51上には、負圧を定圧室内に留め、定圧室に正圧が加わることを防止するためのチェックバルブ52を設けてある。   A brake booster 5 is attached to the vehicle of this embodiment. The brake booster 5 introduces intake negative pressure from a portion of the intake passage 3 on the downstream side of the throttle valve 32, more specifically, from the surge tank 33, and boosts the pedaling force of the brake pedal 6 using the negative pressure. It is widely known in this field. The brake booster 5 has a constant pressure chamber for storing negative pressure and a variable pressure chamber for applying atmospheric pressure, and the constant pressure chamber is connected to the surge tank 33 via the negative pressure line 51. The negative pressure line 51 guides the intake negative pressure downstream of the throttle valve 32 to the constant pressure chamber. A check valve 52 is provided on the negative pressure line 51 to keep the negative pressure in the constant pressure chamber and prevent the positive pressure from being applied to the constant pressure chamber.

運転者によりブレーキペダル6が操作されていないとき、定圧室と変圧室とが連通し、かつ変圧室が大気圧から隔絶される。ブレーキペダル6が操作されると、定圧室と変圧室との間が遮断され、かつ変圧室に大気が導入される。結果、定圧室と変圧室との圧力差が、ブレーキペダル6の踏力を倍力する制御圧力となる。ブレーキブースタ5により増幅されたブレーキ踏力は、マスタシリンダ(図示せず)において液圧力に変換され、液圧回路(図示せず)を介してブレーキキャリパやホイールシリンダといったブレーキ装置(図示せず)に伝達される。   When the brake pedal 6 is not operated by the driver, the constant pressure chamber and the variable pressure chamber communicate with each other, and the variable pressure chamber is isolated from the atmospheric pressure. When the brake pedal 6 is operated, the space between the constant pressure chamber and the variable pressure chamber is cut off, and the atmosphere is introduced into the variable pressure chamber. As a result, the pressure difference between the constant pressure chamber and the variable pressure chamber becomes a control pressure that boosts the depression force of the brake pedal 6. The brake pedal force amplified by the brake booster 5 is converted into hydraulic pressure in a master cylinder (not shown), and is supplied to a brake device (not shown) such as a brake caliper and a wheel cylinder via a hydraulic circuit (not shown). Communicated.

また、内燃機関のクランクシャフトには、巻掛伝動装置(ベルト及びプーリ、またはチェーン及びスプロケット)や歯車伝動装置等(図示せず)を介してオルタネータ(図示せず)を接続している。オルタネータは、クランクシャフトから駆動力の伝達を受けて回転し、発電した電力を車載のバッテリ(図示せず)に充電する。   An alternator (not shown) is connected to the crankshaft of the internal combustion engine via a winding transmission (belt and pulley, or chain and sprocket), a gear transmission (not shown), and the like. The alternator rotates by receiving a driving force transmitted from the crankshaft, and charges the generated power to an in-vehicle battery (not shown).

本実施形態の制御装置たるECU(Electronic Control Unit)0は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。   An ECU (Electronic Control Unit) 0 that is a control device of the present embodiment is a microcomputer system having a processor, a memory, an input interface, an output interface, and the like.

入力インタフェースには、車両の実車速を検出する車速センサから出力される車速信号a、クランクシャフトの回転角度及びエンジン回転数を検出するエンジン回転センサから出力されるクランク角信号(N信号)b、アクセルペダルの踏込量(いわば、要求負荷)を検出するセンサから出力されるアクセル踏量信号c、ブレーキペダル6の踏込量またはマスタシリンダ圧を検出するセンサから出力されるブレーキ踏量信号d、吸気通路3(特に、サージタンク33)内の吸気温及び吸気負圧を検出する温度・圧力センサから出力される吸気温・吸気負圧信号e、ブレーキブースタ5の定圧室内の負圧を検出する圧力センサから出力される定圧室内負圧信号f、シフトレバーのレンジを知得するためのセンサ(シフトポジションスイッチ)から出力されるシフトレンジ信号g、吸気カムシャフトまたは排気カムシャフトの複数のカム角にてカム角センサから出力されるカム角信号(G信号)h、加速度センサから出力される加速度信号i等が入力される。   The input interface includes a vehicle speed signal a output from a vehicle speed sensor that detects the actual vehicle speed of the vehicle, a crank angle signal (N signal) b output from an engine rotation sensor that detects the rotation angle of the crankshaft and the engine speed, Accelerator depression signal c output from a sensor that detects the amount of depression of the accelerator pedal (so-called required load), brake depression signal d output from a sensor that detects the depression of the brake pedal 6 or master cylinder pressure, intake air Intake temperature / intake negative pressure signal e output from a temperature / pressure sensor for detecting intake temperature and intake negative pressure in the passage 3 (particularly, surge tank 33), pressure for detecting negative pressure in the constant pressure chamber of the brake booster 5 Is the sensor (shift position switch) for knowing the constant-pressure chamber negative pressure signal f output from the sensor and the shift lever range? Output shift range signal g, cam angle signal (G signal) h output from cam angle sensor at multiple cam angles of intake camshaft or exhaust camshaft, acceleration signal i output from acceleration sensor, etc. Is done.

出力インタフェースからは、点火プラグ12のイグナイタに対して点火信号j、インジェクタ11に対して燃料噴射信号k、スロットルバルブ32に対して開度操作信号l等を出力する。   From the output interface, an ignition signal j is output to the igniter of the spark plug 12, a fuel injection signal k is output to the injector 11, and an opening operation signal l is output to the throttle valve 32.

ECU0のプロセッサは、予めメモリに格納されているプログラムを解釈、実行し、運転パラメータを演算して内燃機関の運転を制御する。ECU0は、内燃機関の運転制御に必要な各種情報a、b、c、d、e、f、g、h、iを入力インタフェースを介して取得し、エンジン回転数を知得するとともに気筒1に充填される吸気量を推算する。そして、それらエンジン回転数及び吸気量等に基づき、要求される燃料噴射量、燃料噴射タイミング(一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む)、燃料噴射圧、点火タイミングといった各種運転パラメータを決定する。これら運転パラメータの決定手法自体は、既知のものを採用することが可能である。ECU0は、運転パラメータに対応した各種制御信号j、k、lを出力インタフェースを介して印加する。   The processor of the ECU 0 interprets and executes a program stored in the memory in advance, calculates operation parameters, and controls the operation of the internal combustion engine. The ECU 0 obtains various information a, b, c, d, e, f, g, h, i necessary for operation control of the internal combustion engine via the input interface, knows the engine speed, and fills the cylinder 1 Estimate the amount of intake air. Based on the engine speed, the intake air amount, and the like, various operating parameters such as required fuel injection amount, fuel injection timing (including the number of times of fuel injection for one combustion), fuel injection pressure, and ignition timing are determined. A known method can be adopted as the operation parameter determination method itself. The ECU 0 applies various control signals j, k, and l corresponding to the operation parameters via the output interface.

また、ECU0は、メモリに内蔵したアイドルストップ制御プログラムをCPUが実行することにより、アイドルストップ条件が成立したか否か、具体的にはシフトレンジ信号gが示すシフトポジションが走行レンジであり(AT車の場合)、ブレーキ踏量信号dが示すブレーキペダル6の踏み込み量が所定踏み込み量以上であり、定圧室内負圧信号fが示すブレーキブースタの定圧室内の負圧が所定ブレーキブースタ負圧(所定圧よりもより真空側)以上であり、加速度信号iが示す上り勾配が上り勾配判定閾値以下である(加えて、車載バッテリの電圧が所定電圧以上であり、内燃機関の冷却水温が所定水温以上であり、潤滑油の油温が所定油温以上であり、吸気温・吸気負圧信号eが示す吸気温が所定吸気温以上である)、等の諸条件がおしなべて成立したか否かの判定を行い、前記アイドルストップ条件が成立した場合に内燃機関の運転を停止する制御を行う。   In addition, the ECU 0 executes the idle stop control program built in the memory so that the idle stop condition is satisfied, specifically, the shift position indicated by the shift range signal g is the travel range (AT In the case of a car), the depression amount of the brake pedal 6 indicated by the brake depression amount signal d is equal to or greater than the predetermined depression amount, and the negative pressure in the constant pressure chamber of the brake booster indicated by the constant pressure chamber negative pressure signal f is a predetermined brake booster negative pressure (predetermined More than the pressure), and the upward gradient indicated by the acceleration signal i is equal to or lower than the upward gradient determination threshold (in addition, the voltage of the in-vehicle battery is equal to or higher than the predetermined voltage, and the cooling water temperature of the internal combustion engine is equal to or higher than the predetermined water temperature). The temperature of the lubricating oil is equal to or higher than a predetermined oil temperature, and the intake air temperature indicated by the intake air temperature / intake negative pressure signal e is equal to or higher than the predetermined intake air temperature). Across the board a judgment of whether or not satisfied, performs control to stop operation of the internal combustion engine when the idle stop condition is satisfied.

さらに、ECU0は、内燃機関の始動(冷間始動であることもあれば、アイドリングストップからの復帰であることもある)時において、スタータモータ(セルモータ、図示せず)に制御信号pを入力し、スタータモータのピニオンギアをドライブプレート外周のリングギアに噛合させて機関を回転させるクランキングを行う。クランキングは、初爆から連爆へと至り、エンジン回転数が冷却水温等に応じて定まる判定値を超えたときに(完爆したものと見なして)終了する。   Further, the ECU 0 inputs a control signal p to a starter motor (cell motor, not shown) when starting the internal combustion engine (a cold start or a return from an idling stop). Cranking is performed by rotating the engine by engaging the pinion gear of the motor with the ring gear on the outer periphery of the drive plate. Cranking ends from the first explosion to the consecutive explosion, and ends when the engine speed exceeds a judgment value determined according to the cooling water temperature or the like (assuming that the explosion has been completed).

図2に、本実施形態のアイドルストップ制御プログラムによりECU0が実行する処理の手順を示す。ECU0は、車両が減速し車速が所定値(例えば、7km/h)以下となったことを検知した際に(ステップS1)、車速をパラメータとして所定傾斜、所定踏み込み量及び所定ブレーキブースタ負圧を決定し(ステップS2)、前記アイドルストップ条件が成立したか否かの判定を行う(ステップS3)。アイドルストップ条件が成立した場合には、アイドルストップ要求があったものとしてアイドルストップ制御を引き続き行う(ステップS4)。一方、アイドルストップ条件が成立していない場合には、ステップS1以下の制御を繰り返し行う。   FIG. 2 shows a procedure of processing executed by the ECU 0 by the idle stop control program of the present embodiment. When the ECU 0 detects that the vehicle has decelerated and the vehicle speed has become a predetermined value (for example, 7 km / h) or less (step S1), the ECU 0 sets the predetermined inclination, the predetermined depression amount, and the predetermined brake booster negative pressure using the vehicle speed as parameters. It is determined (step S2), and it is determined whether or not the idle stop condition is satisfied (step S3). If the idle stop condition is satisfied, the idle stop control is continued as if an idle stop request has been made (step S4). On the other hand, if the idle stop condition is not satisfied, the control after step S1 is repeated.

ここで、前記所定傾斜は、図3に示すように、車速が低くなるにつれ大きくなっている。これは、車速が低い場合加速度センサによる勾配の検出誤差が小さく、検出値が低い場合であっても実際の勾配が急でありブレーキブースタによるブレーキ踏力の増幅作用を得るべく内燃機関の運転を維持しておく必要があるという可能性が低いためである。さらには、実際の勾配が急であるために車両停止後にずり下がりなどの不具合が発生する可能性も低いためである。一方、所定踏み込み量は、車速が低くなるにつれ小さくなっている。これは、車速が低い場合には踏み込み量が少なくてもそのまま車両停車に至る可能性が高く、逆に再加速に備えて内燃機関の運転を維持しておく必要性は低いためである。また、所定ブレーキブースタ負圧も、車速が低くなるにつれ小さくなっている。これは、車速が低い場合大きな制動力が必要となる可能性が低く、ブレーキブースタを利用すべく内燃機関の運転を維持しておく必要性も低いためである。つまり、内燃機関が停止するとブレーキブースタに蓄えられている負圧のみでブレーキペダルの踏力が増幅されることとなるが、車速が低い場合には大きな制動力が必要となる可能性が低いため、ブレーキブースタに蓄えられている負圧が少ない状態でエンジンを停止しても十分な性動力を確保することが可能となるためである。すなわち、前記アイドルストップ条件が、車速が低下するにつれアイドルストップが実行される可能性が高くなるように設定されている。   Here, as shown in FIG. 3, the predetermined inclination increases as the vehicle speed decreases. This is because the detection error of the gradient by the acceleration sensor is small when the vehicle speed is low, and even if the detected value is low, the actual gradient is steep and the operation of the internal combustion engine is maintained in order to obtain the brake pedal force amplification effect by the brake booster This is because there is a low possibility that it is necessary to keep it. Furthermore, since the actual gradient is steep, there is a low possibility that problems such as slipping down after the vehicle stops will occur. On the other hand, the predetermined depression amount becomes smaller as the vehicle speed becomes lower. This is because when the vehicle speed is low, there is a high possibility that the vehicle will stop even if the amount of depression is small, and conversely there is little need to maintain the operation of the internal combustion engine in preparation for reacceleration. Further, the predetermined brake booster negative pressure also decreases as the vehicle speed decreases. This is because it is unlikely that a large braking force is required when the vehicle speed is low, and it is also less necessary to maintain the operation of the internal combustion engine in order to use the brake booster. In other words, when the internal combustion engine is stopped, the pedal effort of the brake pedal is amplified only by the negative pressure stored in the brake booster, but when the vehicle speed is low, it is unlikely that a large braking force is required. This is because sufficient sexual power can be secured even when the engine is stopped in a state where the negative pressure stored in the brake booster is small. That is, the idle stop condition is set so that the possibility that the idle stop is executed increases as the vehicle speed decreases.

すなわち、本実施形態の制御によれば、車両が停止する以前であっても、アイドルストップ条件が満たされた時点でアイドルストップを行うことができる。従って、アイドルストップを行う期間をより長くして燃費の向上を図ることができる。その上、車速が低くなるほど車両が停止する可能性が高くなることに着目し、車速が低下するにつれアイドルストップが実行される可能性が高くなるようにしているので、この点からもアイドルストップを行う期間をより長くして燃費の向上を図ることができる。   That is, according to the control of the present embodiment, it is possible to perform idle stop when the idle stop condition is satisfied even before the vehicle stops. Therefore, it is possible to improve the fuel efficiency by extending the idle stop period. In addition, paying attention to the fact that the lower the vehicle speed, the higher the possibility that the vehicle will stop, and the higher the possibility that the idle stop will be executed as the vehicle speed decreases. It is possible to improve the fuel consumption by extending the period of time.

なお、本発明は以上に述べた実施形態に限らない。   The present invention is not limited to the embodiment described above.

例えば、車速の低下に伴い、上述した勾配、ブレーキペダルの踏み込み量及びブレーキブースタ負圧以外の閾値も、アイドルストップがより実行される可能性が高くなるように車速に応じて設定するようにしてもよい。   For example, as the vehicle speed decreases, threshold values other than the gradient, the brake pedal depression amount, and the brake booster negative pressure described above are set according to the vehicle speed so that the possibility of idling stop being increased is increased. Also good.

その他、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々に変更してよい。   In addition, various changes may be made without departing from the spirit of the present invention.

0…ECU(制御装置)
a…車速信号
0 ... ECU (control device)
a ... Vehicle speed signal

Claims (1)

内燃機関のアイドリングを停止するアイドルストップを行う制御装置であって、
車両が減速し車速が所定値となった際にアイドルストップを行うためのアイドルストップ条件を満たしているか否かを判定し、
前記アイドルストップ条件を満たしていないと判定された場合において車速が前記所定値を下回っている場合は繰り返し前記アイドルストップ条件を満たしているか否かの判定を行う制御を行い、
前記アイドルストップ条件が、車速が低下するにつれアイドルストップが実行される可能性が高くなるように設定されているアイドルストップ車両の制御装置。
A control device that performs idle stop for stopping idling of an internal combustion engine,
It is determined whether or not an idle stop condition for performing an idle stop when the vehicle decelerates and the vehicle speed reaches a predetermined value,
When it is determined that the idle stop condition is not satisfied, if the vehicle speed is lower than the predetermined value, a control is performed to repeatedly determine whether the idle stop condition is satisfied,
A control device for an idle stop vehicle, wherein the idle stop condition is set such that the possibility that the idle stop is executed increases as the vehicle speed decreases.
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