JP2014529699A - 車両エンジンをスイッチオフおよびスイッチオンするための方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、単数または複数のブレーキ回路を備えたブレーキ装置を有する車両のエンジンをスイッチオフおよびスイッチオンするための方法に関する。車両が停止するか、または車両速度（ｖ）が予め設定された速度限界値（ｖＳｃｈｗｅｌｌｅ）を下回ったときに、エンジンが単数若しくは複数のブレーキ回路内に形成されたフィード圧力（ｐｖｏｒ）とは無関係な第１の信号に応じてスイッチオフされるようにし（Ｓ４）、エンジンが前記第１の信号に応じてまたは前記フィード圧力（ｐｖｏｒ）とは無関係な第２の信号に応じてスイッチオンされるようにする（Ｓ６）。【選択図】図１

Description

本発明は、車両エンジンをスイッチオフおよびスイッチオンするための方法、並びにこの方法を実施するための装置に関する。

今日ではますます多くの自動車にアイドリングストップシステムが装備されている。アイドリングストップシステムは、まず第１に車両の燃料消費量を減少させるために用いられる。公知のアイドリングストップシステムにおいては、車両が停止し、運転者が車両ブレーキを操作し、クラッチがアイドリング若しくはニュートラル位置「Ｎ」にあるときに、エンジンが標準的な形式で自動的にスイッチオフされるようになっている。運転者がクラッチを操作するか、またはオートマチック車両においては運転者が足をブレーキペダルから離すと、エンジンは大抵は自動的に再びスイッチオンされる。

ブレーキ回路内に形成されるフィード圧力は、一般的にブレーキ圧センサ、いわゆるフィード圧センサによって検知される。車両が停止し、フィード圧力が予め設定された限界値を上回ると、アイドリングストップシステムがエンジンを自動的にスイッチオフする。運転者がクラッチを操作するかまたはブレーキが再び解除されると、アイドリングストップシステムがエンジンを自動的に再びスイッチオンし、車両は走行可能である。

エンジンを自動的にスイッチオフおよびスイッチオンするための公知のシステムは、フィード圧力センサを必要とするので、このシステムは比較的高価であって、特に低価格帯の車両のための装備部品としては高すぎる。

そこで本発明の課題は、エンジンをスイッチオンおよびスイッチオフするための安価な装置、並びに相応の方法を提供することである。

この課題は本発明によれば、独立請求項に記載した特徴によって解決される。本発明のその他の実施態様は従属請求項の対象である。

本発明によれば、単数または複数のブレーキ回路を備えたブレーキ装置を有する車両において、車両が停止するか、または車両速度が予め設定された速度限界値を下回ったときに、エンジンをフィード圧力とは無関係な第１の信号に応じてスイッチオフし、エンジンを前記第１の信号に応じてまたは前記フィード圧力とは無関係な第２の信号に応じてスイッチオンすることが提案されている。エンジンのスイッチオフおよびスイッチオンはフィード圧力とは無関係な信号に応じて行われるので、背景技術において必要なフィード圧力センサは省くことができ、従って本発明の方法に従って作業するアイドリングストップシステムは、著しく安価である。

本発明による方法は基本的に、車両が停止するとエンジンがスイッチオフされる実施例、および車両速度が予め設定された速度限界値を下回ると既にエンジンがスイッチオフされる実施例を有している。

速度限界値は原則として任意の値、例えば３ｋｍ／ｈまたは５ｋｍ／ｈに設定される。より高い値が選択されると、より大きい燃料節約が得られる。

フィード圧力とは無関係な第１の信号は、好適な形式で車両ブレーキの操作を検知するためのセンサ例えばブレーキペダルセンサ等によって生ぜしめられる。この場合、「フィード圧力とは無関係」とは、相応の信号がフィード圧力センサとは別のセンサから生ぜしめられる、という意味である。好適な形式で、ブレーキ操作は、既に車両に取り付けられているセンサによって監視される。この場合、追加的なセンサは取り付けられる必要がない。

センサは、例えばブレーキランプスイッチ、ストロークセンサ、角度センサ、またはブレーキ倍力装置内に配置された圧力センサまたは複数のセンサの組み合わせであってよい。

本発明の実施例によれば、センサはブレーキランプスイッチである。この場合、ブレーキランプスイッチの信号は、車両ブレーキがブレーキランプスイッチを作動させるのに十分な力で操作されるか否かに関する情報を発生させる。選択的にまたは追加的に、ストロークセンサまたは角度センサが設けられていてもよく、このストロークセンサまたは角度センサによって、ブレーキ操作例えばブレーキペダル位置が検知される。選択的に、運転者によるブレーキ操作を検知するために、真空ブレーキ倍力装置に一般的に設けられている真空センサを使用してもよい。

ブレーキランプスイッチが作動されるか、または車両ブレーキの操作を検知するためのセンサの信号が予め設定された限界値を上回ったときに、エンジンは好適な形式でスイッチオフされる。基本的に、例えばトランスミッションがアイドリング位置に位置している等の、１つまたは複数の別の条件が予め設定される。

ブレーキランプスイッチ若しくは限界値は、好適な形式で、エンジンがすでにブレーキの最小接触時にではなく、より強い操作時に、例えば最大ブレーキ力の１０％、２０％または３０％において初めてスイッチオフされる。

エンジンは、前述のように、やはり第１の信号に応じて、またはフィード圧力とは無関係な第２の信号に応じてスイッチオンされる。フィード圧力とは無関係な第２の信号の際に、好適な形式で車両ブレーキの操作を検知するための第２のセンサが設けられており、この第２のセンサは第２の信号を生ぜしめる。

第２のセンサは、第２のブレーキランプスイッチ、ストロークセンサ、角度センサまたは、ブレーキ倍力装置内に配置された圧力センサであってよい。

エンジンは好適な形式で、ブレーキランプスイッチが開放された状態に切り替わる（状態「ＡＵＳ（オフ）」）か、または第１若しくは第２のセンサの信号が、予め設定された第２の限界値を下回ると、スイッチオンされる。

第１および第２の限界値は同じに選択されてよいが、好適には第２の限界値が第１の限界値よりも小さく選定されてよい。第２のブレーキランプスイッチにおいて、好適な形式で、第２のスイッチの切り替え限界値が、第１のスイッチの切り替え開始値よりも小さい。これによって、運転者がブレーキを少しだけ緩めたときに、エンジンが直ちに再びスイッチオンすることは避けられる。運転者は、まだ先に進みたくなく、エンジンをまだスイッチオフ状態に維持したい場合、エンジンを新たに始動させることなく、ブレーキ操作の力を減少させることができる。これは、ブレーキペダルを強く押し続けなければならない場合よりも、一般的に快適である。

本発明の実施例によれば、第１のブレーキランプスイッチが作動されたとき（例えば状態「ＥＩＮ（オン）」に切り替わる）に、エンジンがスイッチオフされ、第１のブレーキランプスイッチが非作動であるとき（例えば状態「ＡＵＳ（オフ）」に切り替わる）に、エンジンがスイッチオンされる。この場合の利点は、エンジンをスイッチオフおよびスイッチオンするために唯一のブレーキランプスイッチを必要とするだけである、という点にある。このブレーキランプスイッチは、例えば多くの自動車に既に存在するブレーキランプスイッチであってよい。

本発明の別の実施例によれば、第１のブレーキランプスイッチが作動されたときに、エンジンがスイッチオフされ、第２のブレーキランプスイッチが非作動であるときに、エンジンがスイッチオンされる。エンジンをスイッチオン若しくはスイッチオフするためのその他の条件は、勿論同様に満たされなければならない。２つのブレーキランプスイッチを備えた本実施例において、好適には、第１のブレーキランプスイッチの切り替え開始値は第２のブレーキランプスイッチの切り替え限界値よりも高い。

本発明の好適な実施例によれば、ブレーキ倍力装置内に配置された圧力センサ（真空センサ）の信号が予め設定された第１の圧力限界値を上回ったときに、エンジンがスイッチオフされ、圧力センサの信号が予め設定された第２の圧力限界値を下回ったときに、エンジンがスイッチオンされる。この実施例の利点は、ブレーキ倍力装置内の圧力センサは、ブレーキランプスイッチよりも精確である、という点にある。

本発明の実施態様によれば、ブレーキ回路内に形成されたブレーキ圧は、エンジンがスイッチオフされている運転段階中に、自動的に保持される。ブレーキ圧のロックアップ若しくは保持は、エンジンのスイッチオフ時点においてまたは時間的にその後に行われる。ブレーキ圧をロックアップするために、例えばブレーキ回路内の相応の弁が閉鎖される。従って、運転者は、車両が動き始めることなしに、足を部分的にまたは完全にブレーキペダルから離すことができる。

ロックアップされたブレーキ圧は、少なくとも、車両が坂道においても停止状態を維持できる程度の大きさでなければならない。

エンジンは、好適な形式で、ブレーキ圧が少なくとも車両が確実に停止状態に維持され得る程度であるときに初めて、スイッチオフされる。この場合、第１のセンサ信号のための十分に高い限界値が予め設定されている。

ロックアップされたブレーキ圧は、好適な形式で、次のエンジンスイッチオン時点後の所定の時間だけまだ維持され、この所定の時間の経過後に解除される。ブレーキ圧がスイッチオン時点で既に減圧されていたとすると、車両は意図せずに動き出すことがある。何故ならば、スイッチオン時点において運転者によってもたらされたブレーキ力は、車両を停止維持させるためには、場合によっては不十分だからである。この危険性は、特に坂道において存在するが、トルクコンバータのトルクに基づいて駆動力を生ぜしめるオートマチック駆動式の車両においても存在する。このような駆動力が運転者によってもたらされたブレーキ力を克服すると、車両は動き始める。このような理由により、ロックアップされたブレーキ力は、好適な形式で、エンジンスイッチオフ後の所定の時間だけなお維持される。運転者が始動させたいと考えて、例えば足をブレーキペダルから離す等の所定のアクションを行うことによっても、ブレーキは解除される。

運転者がブレーキペダルを何回も押し込んだり離したりすることによって、エンジンが短時間、続けて何度もスイッチオンおよびスイッチオフされるのを避けるために、好適な形式でロックアップ時間が設けられている。この場合、エンジンのスイッチオン過程後に、ロックアップ時間が経過していない限りは、もはやエンジンを再びスイッチオフさせることはできない。

本発明の実施態様によれば、車両の停止時に、または車両速度が予め設定された速度限界値を下回ったときに、エンジンがスイッチオンされると、視覚的および／または聴覚的および／または触覚的に感知可能な信号発生器が作動され、運転者が、エンジンのスイッチオフを作動させるために、フットブレーキを弱く操作するようなっている。信号発生器は、エンジンをスイッチオフするためにブレーキをより強く操作するべきであると運転者に指示するために用いられる。

以上記載した方法を実施するために、好適な形式で、前記方法を実施するための手段を有するエンジン制御装置が設けられている。

本発明を以下に例として添付の図面を用いて詳しく説明する。

本発明による方法の１実施例のブロック回路図である。 ブレーキ回路内に形成されたブレーキ圧の経時変化を示す線図である。

図１は本発明によるアイドリングストップ法（Ｓｔａｒｔ−Ｓｔｏｐｐ−Ｖｅｒｆａｈｒｅｎ）の１実施例のブロック制御回路図を示す。アイドリングストップ法は、例えば２つのブレーキ回路を有する１つのブレーキ装置を備えた図示していない乗用車に使用される。

所属のアイドリングストップシステムは、図示の実施例では２つのブレーキランプスイッチを有しており、この場合、第１のブレーキランプスイッチは、第２のブレーキランプスイッチよりも高い切り替え限界値を有している。第１のブレーキランプスイッチは、ブレーキ力が最大ブレーキ力の例えば３０％となってから初めて作動させられ、これに対して第２のブレーキブレーキランプスイッチは、ブレーキ力が最大ブレーキ力の例えば１０％において既に作動させられる。

乗用車のエンジンは、その他の前提条件が満たされている限り、第１のブレーキランプスイッチが作動させられ（例えば状態「ＥＩＮ（オン）」に切り替えられる）と、スイッチオフされ、第２のブレーキランプスイッチが非作動にされる（例えば状態「ＡＵＳ（オフ）に切り替えられる」）と、再びスイッチオンされる。

第１の方法ステップＳ１において、エンジンをスイッチオフするための所定の前提条件が満たされているかどうかの点検が行われる。この場合、エンジンが最後にスイッチオンされてから、所定のロックタイムが経過しているか否かが算出される。ロックタイムがまだ経過していない限り、エンジンの新たなスイッチオフは阻止される。さらにステップＳ１において、車両が停止しているかまたは車両速度ｖが所定の速度限界値ｖ_{Ｓｃｈｗｅｌｌｅ}を下回っているかどうかが点検される。速度限界値は、例えばｖ_{Ｓｃｈｗｅｌｌｅ}＝４ｋｍ／ｈまたは６ｋｍ／ｈである。車両速度が限界値よりも高ければ、エンジンはやはりスイッチオフされる。最後にステップＳ１においてさらに、シフトレバーがアイドル位置にあるか、またはオートマチックトランスミッションを有する車両においてはブレーキが操作されているかどうかが点検される。トランスミッションがアイドル位置にないか、若しくはブレーキが操作されない限り、エンジンはやはりスイッチオフされない。エンジンのスイッチオフのための条件は、基本的に自由に設定されてよい。より多くのまたはより少ない条件が設定されてもよい。

設定されたすべての条件が満たされると、ステップＳ２において、第１のブレーキランプスイッチがスイッチオンされたかどうか、つまり運転者が所定の限界値よりも強くブレーキペダルを操作したかどうかが算出される。運転者がブレーキペダルを踏む力が弱すぎる（例えばブレーキ力の３０％よりも小さい）ために、第１のブレーキランプスイッチがスイッチオフされている場合、方法はステップＳ３に移行し、エンジンをスイッチオフするために運転者はより強い力でブレーキペダルを操作すべきであることが、運転者に指示される。ディスプレイ上に例えば警告「ブレーキを強くかけて下さい！」が表示される。次いで方法のステップＳ１に戻る。

これに対して、ステップＳ２において、第１のブレーキランプスイッチがスイッチオンされたことが確認されると、エンジンはステップＳ４においてスイッチオフされる。また、運転者によって設定されたフィード圧力ｐ_ｒａｄが第１のブレーキランプスイッチの切り替え限界値ｐ_１を下回ると直ちに、ブレーキ回路内に形成されたブレーキ圧がロックアップされ、自動的に保持される。従って、エンジンのスイッチオフ後に、運転者は、ペダル力を低下させることができ、この際に乗用車が動くことはない。

ステップＳ５において、第２のブレーキランプスイッチが作動されているかどうか点検される。第２のブレーキランプスイッチが作動されていれば、エンジンはスイッチオフの状態に保たれ、ステップＳ５が繰り返される。しかしながら、運転者がブレーキペダルを十分に緩め、ブレーキ力が例えば最大ブレーキ力の１０％よりも小さくなると直ちに、第２のブレーキランプスイッチは状態「ＡＵＳ（オフ）」に切り替わる。次いで方法はステップＳ６へ移行する。

ステップＳ６において、エンジンは自動的にスイッチオンされる。しかもタイマーが作動され、このタイマーは前記ロックタイムを数秒例えば１０秒に設定する。

ロックアップされたブレーキ圧は、エンジンのスイッチオン後、つまり例えば３秒に設定された時間が経過するまで、さらに保持される。この時間の経過後に、ブレーキ圧はステップＳ７において再び減圧される。

図２は、内燃機関のスイッチオフおよびそれに続くスイッチオン動作中における、ホイールブレーキに作用するホイールブレーキ圧ｐ_ｒａｄの経時変化、およびマスタブレーキシリンダに作用するフィード圧力ｐ_ｖｏｒの経時変化を示す。

時点ｔ_０で、運転者はブレーキペダルを操作し、液圧ブレーキ回路内のブレーキ圧が上昇開始する。この場合、ホイールブレーキ圧ｐ_ｒａｄおよびフィード圧力ｐ_ｖｏｒはほぼ同じ大きさである。

ブレーキ圧ｐ_ｒａｄ，ｐ_ｖｏｒが、第２のブレーキランプスイッチの切り替え限界値ｐ_２に達すると、つまり時点ｔ_１において第２のブレーキランプスイッチは、状態「ＥＩＮ（オン）」に切り替わり、乗用車のブレーキランプが点灯される。

次いで運転者は、次第に高くなる力でブレーキペダルを踏む。車両は時点ｔ_２で停止する。ブレーキ圧ｐは、この状態で第１のブレーキランプスイッチの切り替え限界値ｐ_１よりもまだ低い。この場合、信号発生器が作動される。この信号発生器は、エンジンをスイッチオフするために、より強く制動させる必要があることを、運転者に指示する。図示の実施例では、運転者はブレーキペダルに作用させる圧力を高くする。時点ｔ_３において、ブレーキ圧ｐは切り替え限界値ｐ_１に達し、これによって第１のブレーキランプスイッチはスイッチオンされる。エンジンのスイッチオフのためのその他の条件がまだ満たされている限り、内燃機関は時点ｔ_３においてスイッチオフされる。

運転者はさらにブレーキペダルを押し、フィード圧力ｐ_ｖｏｒおよびホイールブレーキ圧ｐ_ｒａｄは短時間の間に上昇する。次いで直ちに運転者はブレーキペダルを緩め始め、フィード圧力ｐ_ｖｏｒは低下し始める。フィード圧力ｐ_ｖｏｒが時点ｔ_４で第１のブレーキランプスイッチの切り替え限界値ｐ_１を下回ると、ブレーキ回路内に形成されたホイールブレーキ圧ｐ_ｒａｄはロックアップされ、一定に維持される。グラフに示されているように、ホイールブレーキ圧ｐ_ｒａｄは一定であり、これに対してフィード圧力ｐ_ｖｏｒは低下する。

より低い切り替え限界値ｐ２を有する第２のブレーキランプスイッチが状態「ＡＵＳ（オフ）」に切り替えられるまで、運転者がブレーキペダルを緩めると、エンジンは時点ｔ_５で再びスイッチオンされる。図示の実施例では、次いでホイールブレーキ圧ｐ_ｒａｄが設定された時間Δｔだけ維持されるか、または運転者が運転開始し、相応のアクションを起こすまで維持される。これによって、エンジンがスイッチオンされてから、車両が場合によっては不意に動くことは避けられる。次いで、時点ｔ_６においてホイールブレーキ圧ｐ_ｒａｄは低下し始める。

Ｓ１ 第１の方法ステップ
ｔ_０〜ｔ_６ 時点
ｐ ブレーキ圧
ｐ_ｖｏｒ フィード圧力
ｐ_１ 切り替え限界値
ｐ_ｒａｄ ホイールブレーキ圧
ｖ 車両速度
ｖ_{Ｓｃｈｗｅｌｌｅ} 速度限界値

これに対して、ステップＳ２において、第１のブレーキランプスイッチがスイッチオンされたことが確認されると、エンジンはステップＳ４においてスイッチオフされる。また、運転者によって設定されたフィード圧力ｐ _ｖｏｒ が第１のブレーキランプスイッチの切り替え限界値ｐ_１を下回ると直ちに、ブレーキ回路内に形成されたブレーキ圧がロックアップされ、自動的に保持される。従って、エンジンのスイッチオフ後に、運転者は、ペダル力を低下させることができ、この際に乗用車が動くことはない。

Claims (14)

1. 単数または複数のブレーキ回路を備えたブレーキ装置を有する車両のエンジンをスイッチオフおよびスイッチオンするための方法において、
   車両が停止するか、または車両速度（ｖ）が予め設定された速度限界値（ｖ_{Ｓｃｈｗｅｌｌｅ}）を下回ったときに、エンジンがフィード圧力（ｐ_ｖｏｒ）とは無関係な第１の信号に応じてスイッチオフされるようにし（Ｓ４）、エンジンが前記第１の信号に応じてまたは前記フィード圧力（ｐ_ｖｏｒ）とは無関係な第２の信号に応じてスイッチオンされるようにする（Ｓ６）ことを特徴とする、車両エンジンをスイッチオフおよびスイッチオンするための方法。
2. 前記第１の信号を、車両ブレーキの操作を検知するためのセンサによって発生させることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記センサを、ブレーキランプスイッチ、ストロークセンサ、角度センサ、またはブレーキ倍力装置内に配置された圧力センサとすることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
4. 前記ブレーキランプスイッチが作動されるか、または車両ブレーキの操作を検知するための前記センサの信号が予め設定された限界値を上回ったときに、エンジンがスイッチオフされるようにする（Ｓ４）ことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
5. 前記第２の信号を、車両ブレーキの操作を検知するための第２のセンサによって発生させることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記ブレーキランプスイッチが非作動であるか、または車両ブレーキの操作を検知するための前記第１若しくは第２のセンサの信号が予め設定された第２の限界値を下回ったときに、エンジンがスイッチオンされるようにする（Ｓ６）ことを特徴とする、請求項５に記載の方法。
7. 第１のブレーキランプスイッチが作動されたときに、エンジンがスイッチオフされ（Ｓ４）、前記第１のブレーキランプスイッチが非作動であるときに、エンジンがスイッチオンされるようにする（Ｓ６）ことを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
8. 第１のブレーキランプスイッチが作動されたときに、エンジンがスイッチオフされ（Ｓ４）、第２のブレーキランプスイッチが非作動であるときに、エンジンがスイッチオンされるようにする（Ｓ６）ことを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
9. ブレーキ倍力装置内に配置された圧力センサの信号が予め設定された第１の圧力限界値を上回ったときに、エンジンをスイッチオフさせ（Ｓ４）、前記圧力センサの信号が予め設定された第２の圧力限界値を下回ったときに、エンジンをスイッチオンさせる（Ｓ６）ことを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
10. スイッチオフ時点（ｔ_３）でまたはスイッチオフ時点（ｔ_３）後に、単数または複数のブレーキ回路内に形成されたブレーキ圧（ｐ）をロックアップする（Ｓ４）ことを特徴とする、請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
11. 前記ロックアップされたブレーキ圧（ｐ）を、次のスイッチオン時点（ｔ_５）から予め設定された時間（Δｔ）が経過するまで維持することを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
12. スイッチオン時点（ｔ_５）後で予め設定されたロックアップ時間中に、エンジンを新たにスイッチオフさせないようにすることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか１項に記載の方法。
13. 車両の停止時に、または車両速度（ｖ）が予め設定された速度限界値（ｖ_{Ｓｃｈｗｅｌｌｅ}）を下回ったときに、エンジンがスイッチオンされると、視覚的および／または聴覚的および／または触覚的に感知可能な信号発生器を作動させる（Ｓ３）ことを特徴とする、請求項１から１２のいずれか１項に記載の方法。
14. 請求項１から１３のいずれか１項に記載の方法を実施するための手段を有する、エンジン制御装置。

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