JP3706734B2 - 車両のエンジン停止制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、アイドル運転時に所定の条件が成立するとエンジンを停止させて燃料消費量を節減する車両のエンジン停止制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
エンジンを走行用駆動源とする従来の車両は、一旦始動したエンジンはドライバーがイグニッションスイッチをOFFしない限り停止しないので、例えば信号待ちの間エンジンが無駄なアイドル運転を続行して燃料を無駄に消費する問題があった。これを回避するには、車両が停止する度にドライバーがイグニッションスイッチをOFFしてエンジンを停止させれば良いが、このようにするとドライバーはエンジンの始動および停止を繰り返し行わなければならないために、その操作が極めて面倒である。
【0003】
そこで、マニュアルトランスミッションを備えた車両において、車両がクラッチ接状態で停止しているときには信号待ち等の状態にあると判断し、エンジンに供給される燃料供給量をアイドル運転を維持不能な量に設定してエンジンを自動的に停止させ、またクラッチが断状態になってシフトポジションが走行ポジションになったときにはドライバーが車両を走行させる意思を持ったと判断し、エンジンを自動的に始動するようにすれば、面倒なエンジンの停止操作および始動操作を不要にしながら燃料消費量の節減を図ることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようにエンジンを自動的に停止および始動するものでは、エンジン始動用電源の容量を常に確認し、エンジンの停止中に前記容量が再始動に必要な容量を下回る可能性がある場合には、速やかにエンジンを始動してエンジン始動用電源の充電を図る必要がある。しかしながら、単にエンジン始動用電源の残容量を確認してエンジンを始動するものでは、仮にクラッチが接状態にあり且つシフトポジションが走行ポジションにある状態でスタータモータが作動すると、スタータモータに過剰な負荷が作用したり乗員に体感されるショックが発生したりする問題がある。
【0005】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、マニュアルトランスミッションを備えてエンジンの停止および始動を自動的に行う車両において、エンジン始動手段に過剰な負荷が作用するのを回避することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明は、エンジンと、エンジンの駆動力を駆動輪に伝達するマニュアルトランスミッションと、マニュアルトランスミッションのシフトポジションを検出するシフトポジション検出手段と、エンジンおよびマニュアルトランスミッション間の駆動力の遮断/接続を行うクラッチペダルの断/接操作を検出するクラッチ操作検出手段と、エンジンへの燃料供給を制御する燃料供給制御手段と、エンジンを始動するエンジン始動手段と、車両の減速状態を検出する減速状態検出手段と、減速状態検出手段により車両の減速状態を検出したときに燃料供給制御手段によるエンジンへの燃料供給を遮断する手段を含むエンジン出力制御手段と、車両減速時の燃料供給制御手段による燃料供給の遮断後にエンジンの駆動不要を判別するエンジン駆動判別手段と、エンジン始動用電源の残容量を検出する始動用電源残容量検出手段とを備えてなり、エンジン出力制御手段は、エンジン駆動判別手段がエンジンの駆動不要を判別したときにエンジンを停止させるとともに、そのエンジンの停止後に、始動用電源残容量検出手段で検出したエンジン始動用電源の残容量が所定値以下になったときに、クラッチ操作検出手段によりクラッチ断状態が検出されておらず且つシフトポジション検出手段で検出されたシフトポジションが非走行ポジションである場合に、エンジン始動手段によるエンジンの始動を許可することを特徴とする。
なお、前記所定値は、エンジンの再始動に充分なエンジン始動用電源の残容量に相当する。
【0007】
上記構成によれば、エンジン駆動判別手段がエンジンの駆動不要を判別してエンジン出力制御手段がエンジンを停止させた後に、始動用電源残容量検出手段で検出したエンジン始動用電源の残容量が所定値以下になったときに、クラッチ断状態が検出されておらず且つシフトポジションが非走行ポジションである場合にエンジンの始動が許可されるので、クラッチが接続しており且つシフトポジションが走行ポジションのままエンジン始動手段が作動するのが防止され、これにより、該エンジン始動手段に過剰な負荷が作用することが確実に回避されると共に、エンジン始動用電源の残容量の不足によってエンジンの再始動が困難になるのを防止できる。すなわち、単にエンジン始動用電源の残容量を確認してエンジンを始動するものでは、仮にクラッチが接状態にあり且つシフトポジションが走行ポジションにある状態でスタータモータが作動すると、スタータモータに過剰な負荷が作用したり乗員に体感されるショックが発生したりする問題があるが、本発明では、このような問題が解消される。
【0008】
ここで非走行ポジションは実施例のニュートラルポジションに対応する。
【0009】
また請求項2に記載された発明は、請求項1の構成に加えて、前記エンジン駆動判別手段は、クラッチ操作検出手段によりクラッチ断状態が検出されていない場合、あるいはクラッチ操作検出手段によりクラッチ断状態が検出され且つシフトポジション検出手段で検出したシフトポジションが非走行ポジションにある場合に、エンジンの駆動不要を判別することを特徴とする。
【0010】
上記構成によれば、車両の減速に伴う燃料供給の遮断後に、クラッチ断状態が検出されていない場合、あるいはクラッチ断状態が検出され且つシフトポジションが非走行ポジションにある場合にエンジンの駆動不要が判別されるので、エンジンの無駄な運転を最小限に抑えて燃料消費量を節減することができる。
【0011】
また請求項3に記載された発明は、請求項1の構成に加えて、前記エンジン出力制御手段は、前記シフトポジション検出手段で検出したシフトポジションが所定時間以上非走行ポジションにあることを条件に、前記エンジン始動手段によるエンジンの始動を許可することを特徴とする。
【0012】
上記構成によれば、シフトレバーを確実に非走行ポジションに操作した場合にのみエンジン始動手段の作動が許可されるので、シフト操作を行う過程でシフトレバーが一時的に非走行ポジションを通過してもエンジン始動手段が誤作動する虞がない。
【0013】
前記所定時間は実施例では2秒に設定されているが、その値は適宜設定可能な設計上の事項である。
【0014】
また請求項4に記載された発明は、請求項1の構成に加えて、エンジン始動用電源の残容量を検出する始動用電源残容量検出手段を備えてなり、前記エンジン出力制御手段は、始動用電源残容量検出手段で検出したエンジン始動用電源の残容量が所定値以下になったときにエンジンの停止を禁止することを特徴とする。
【0015】
上記構成によれば、エンジン始動用電源の残容量が所定値以下になるとエンジンの停止が禁止されるので、エンジン始動用電源の残容量の不足によってエンジンの再始動が困難になるのを防止することができる。
【0016】
尚、前記所定値はエンジンの再始動に充分なエンジン始動用電源の残容量に相当する。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【0021】
図1〜図10は本発明の一実施例を示すもので、図1はマニュアルトランスミッションを備えたハイブリッド車両の全体構成図、図2はクルーズ/アイドルモードの説明図、図3は加速モードの説明図、図4は減速モードの説明図、図5はモータのアシスト力によるエンジンの負荷軽減を説明するグラフ、図6はクレーム対応図、図7はメインルーチンのフローチャートの第1分図、図8はメインルーチンのフローチャートの第2分図、図9はメインルーチンのステップS37のサブルーチンのフローチャート、図10はアイドルエンジン停止制御の一例を示すタイムチャートである。
【0022】
図1に示すように、ハイブリッド車両はエンジンEおよびモータMを備えており、エンジンEの駆動力および/またはモータMの駆動力はマニュアルトランスミッションTmを介して駆動輪たる前輪Wf,Wfに伝達される。またハイブリッド車両の減速時に前輪Wf,Wf側からモータM側に駆動力が伝達されると、モータMは発電機として機能して所謂回生制動力を発生し、車体の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収する。
【0023】
モータMの駆動および回生の制御は、マイクロコンピュータよりなる電子制御ユニット1に接続されたパワードライブユニット2により行われる。パワードライブユニット2には電気二重層コンデンサよりなる蓄電手段としてのキャパシタ3が接続される。キャパシタ3は、最大電圧が2.5ボルトのセルを12個直列に接続したモジュールを、更に6個直列に接続したもので、その最大電圧は180ボルトである。ハイブリッド車両には各種補機類を駆動するための12ボルトの補助バッテリ4が搭載されており、この補助バッテリ4はキャパシタ3にダウンバータ5を介して接続される。電子制御ユニット1により制御されるダウンバータ5は、キャパシタ3の電圧を12ボルトに降圧して補助バッテリ4を充電する。
【0024】
キャパシタ3の最大電圧は180ボルトであるが、過充電による劣化防止のために実際に使用される最大電圧は170ボルトに抑えられ、またダウンバータ5の作動確保のために実際に使用される最小電圧は80ボルトに抑えられる。
【0025】
電子制御ユニット1は、前記パワードライブユニット2および前記ダウンバータ5に加えて、エンジンEへの燃料供給量を制御する燃料供給制御手段6の作動と、キャパシタ3に蓄電された電力により駆動されるスタータモータ7の作動とを制御する。そのために、電子制御ユニット1には、従動輪たる後輪Wr,Wrの回転数に基づいて車速Vを検出する車速センサS1 からの信号と、エンジン回転数Neを検出するエンジン回転数センサS2 からの信号と、マニュアルトランスミッションTmのシフトポジション(ニュートラルポジション、前進走行ポジションおよび後進走行ポジション)を検出するシフトポジションセンサS3 からの信号と、クラッチペダル9の操作を検出するクラッチスイッチS5 からの信号と、スロットルバルブ10の開度を検出するスロットル開度センサS6 からの信号と、キャパシタ3の残容量を検出するキャパシタ残容量センサS7 からの信号と、補助バッテリ4から持ち出される消費電力を検出する12ボルト系消費電力センサS8 からの信号とが入力される。
【0026】
図6に示すように、電子制御ユニット1は減速状態検出手段M1と、エンジン出力制御手段M2と、エンジン駆動判別手段M3とを備えており、減速状態検出手段M1は車速センサS1 で検出した車速Vの変化、スロットル開度センサS6 で検出したスロットルバルブ10の閉動作、吸気負圧等に基づいて車両が減速燃料カット状態にあることを検出し、またエンジン出力制御手段M2は燃料供給制御手段6によりエンジンEへの燃料供給量を遮断してエンジンEを停止させ、またエンジン駆動判別手段M3はシフトポジションセンサS3 で検出したシフトポジションおよびクラッチスイッチS5 で検出したクラッチペダル9の操作状態に基づいてエンジンEを駆動する必要の有無を判定する。
【0027】
次に、各走行モードにおけるエンジンEおよびモータMの制御の概略を説明する。
▲1▼クルーズ/アイドルモード
図2に示すように、車両のクルーズ走行時あるいはエンジンEのアイドル運転時には、モータMはエンジンEにより駆動される発電機として機能する。12ボルトの補助バッテリ4から持ち出される消費電力をダウンバータ5の上流の電力から推定し、前記12ボルト系消費電力を補充し得る電力をモータMで発電して補助バッテリ4側に供給する。
▲2▼加速モード
図3に示すように、車両の加速走行時には、キャパシタ3から持ち出される電力でモータMを駆動してエンジンEの出力をアシストするとともに、補助バッテリ4から持ち出される12ボルト系消費電力を補充する。モータMが発生するアシスト量は、キャパシタ3の残容量、シフトポジション、エンジン回転数、スロットル開度、吸気負圧等に基づいてマップ検索により決定される。
▲3▼減速モード
図4に示すように、車両の減速走行時には、駆動輪である前輪Wf,WfからモータMに逆伝達される駆動力で回生制動を行うとともに、モータMが発電した回生電力でキャパシタ3を充電し、かつ補助バッテリ4から持ち出される12ボルト系消費電力を補充する。モータMが発生する回生制動量はシフトポジション、エンジン回転数および吸気負圧に基づいてマップ検索により決定される。
【0028】
図5(A)は車両が10・15モードで走行する際の車速V(細線参照)およびモータMの駆動/回生量(太線参照)を示すものである。車両の加速走行時にはモータMが駆動力を発生してエンジンEの負荷を軽減することにより燃料消費量を節減することができ、また車両の減速走行時にはモータMが回生制動力を発生し、本来は機械的制動により失われる運動エネルギーを電気エネルギーとして効果的に回収することができる。
【0029】
図5(B)はエンジンEの負荷に対応する吸気負圧を示すもので、太線はモータMによるアシストを行った場合のものであり、細線はモータMによるアシストを行わない場合のものである。全般的に太線は細線よりも下方に位置しており、モータMのアシスト力がエンジンEの負荷軽減に寄与していることが分かる。
【0030】
ところで、一般の車両は減速時に燃料カットを行い、エンジン回転数がアイドル回転数まで低下すると、エンジンEが停止しないように燃料カットを中止してアイドル運転を維持し得る量の燃料の供給を再開するようになっている。しかしながら本実施例では、所定の運転条件が成立したときに燃料カットに続く燃料供給の復帰を行わずにエンジンEを停止させ、前記所定の運転条件が成立しなくなったときに燃料供給の復帰を行ってエンジンEを再始動することにより、アイドル運転時にエンジンEを極力停止させて更なる燃料消費量の節減を図るようになっている。
【0031】
次に、クレーム対応図である図6に基づいて、本実施例のアイドルエンジン停止制御装置の構成を説明する。
【0032】
燃料供給制御手段6は、マニュアルトランスミッションTmを介して前輪Wf,Wfを駆動するエンジンEに対する燃料供給を、電子制御ユニット1からの指令に基づいて制御する。電子制御ユニット1はシフトポジションセンサS3 から入力されるシフトポジションと、クラッチスイッチS5 から入力されるクラッチ操作状態と、キャパシタ残容量センサS7 から入力されるキャパシタ3の残容量とに基づいて、アイドル運転を禁止してエンジンEを停止させるか、あるいはスタータモータ7を作動させてエンジンを始動するかを判断する。アイドル運転を禁止する場合には、燃料供給制御手段6が燃料カットからの燃料供給の再開を禁止してエンジンEを停止させる。またエンジンを始動する場合には、燃料供給制御手段6が燃料供給を再開した状態でスタータモータ7を作動させる。
【0033】
クラッチが接続状態にあり且つシフトポジションが走行ポジションにある場合には、電子制御ユニット1によりスタータモータ7の作動が禁止され、該スタータモータ7に過剰な負荷が作用するのが防止される。
【0034】
次に、図7および図8のフローチャートに基づいて、図1に示す車両のアイドルエンジン停止制御の具体的内容を説明する。
【0035】
先ず、ステップS21でスタータスイッチがOFFしているとき、即ちドライバーによるエンジン始動操作が行われていないとき、ステップS22でスタータスイッチOFF→ON判定フラグF FCMGSTの状態を判別する。イグニッションスイッチをONしたときのスタータスイッチOFF→ON判定フラグF FCMGSTの初期値は「0」であり、その後にステップS21でドライバーによるエンジン始動操作が行われてスタータスイッチがONしたときに、ステップS34でスタータスイッチOFF→ON判定フラグF FCMGSTは「1」にセットされ、イグニッションスイッチをOFFするまで「1」にセットした状態に維持される。
【0036】
従って、ドライバーがイグニッションスイッチをONしてからスタータスイッチをONするまでの間、ステップS22の答えは「0」になってステップS23を経てステップS33に移行するため、後述するステップS31でのエンジン始動は実行されることはない。つまり、この車両は後述するようにアイドル運転時のエンジン停止と、それに続くエンジン始動とがドライバーによるスタータスイッチの操作に関わらず行われるが、最初にドライバーがスタータスイッチをONして車両を走行させる意思を示さない限り、エンジンEが自動的に始動されることはなく、これにより無駄なエンジン始動を回避して燃料消費量を節減することができる。
【0037】
而して、ステップS21でドライバーがスタータスイッチをONすると、ステップS34でスタータスイッチOFF→ON判定フラグF FCMGSTが「1」にセットされ、ステップS35で後述する車速判定フラグF FCMGVが「0」にセットされた後に、ステップS30に移行する。ステップS30では、エンジン回転数センサS2 で検出したエンジン回転数Neがエンジンストール判定回転数NCRと比較され、Ne<NCRであってエンジンEが停止状態にあれば、ステップS31でスタータモータ7が自動的に作動してエンジンEを始動する。その結果、エンジンEが始動してNe≧NCRになると、前記ステップS31におけるエンジン始動をパスしてステップS33に移行する。
【0038】
続いて、ステップS33でアイドルエンジン停止制御実行フラグF FCMGを「0」にセットする。アイドルエンジン停止制御実行フラグF FCMGは、アイドル運転時にエンジンEを停止させるか否かを識別するためのもので、それが「0」にセットされた状態では、燃料カットに続く燃料供給の再開が実行され、エンジン出力制御手段M2の指令によりアイドル運転を維持可能な量の燃料が供給されてエンジンEがアイドル運転状態に維持されるが、それが「1」にセットされた状態では、エンジン出力制御手段M2の指令により燃料カットに続く燃料供給の再開が禁止されて(あるいはアイドル運転が維持不能な量の燃料だけが供給されて)アイドル運転を行わずにエンジンEが停止させられる。尚、アイドルエンジン停止制御実行フラグF FCMGは、後から詳述する所定の条件が成立したときに、エンジン駆動判別手段M3によりステップS42で「1」にセットされる。
【0039】
さて、ステップS21でドライバーがスタータスイッチをONしてエンジンEを始動した後にスタータスイッチをOFFすると、ステップS22では既にスタータスイッチOFF→ON判定フラグF FCMGSTが「1」にセットされているために、ステップS24に移行して前記車速判定フラグF FCMGVの状態を判別する。車速判定フラグF FCMGVは、車両が発進した直後には「0」にセットされており、次のステップS25において、車速センサS1 で検出した車速Vが所定車速(例えば、15km/h)以上になると、ステップS26で車速判定フラグF FCMGVが「1」にセットされる。従って、ステップS25で車速Vが15km/h以上にならない限り、必ずステップS33に移行してアイドルエンジン停止制御実行フラグF FCMGが「0」にセットされ、アイドルエンジン停止制御が中止されるので、アイドルエンジン停止制御が実行されることはない。
【0040】
その意味するところは以下の通りである。渋滞時等に車両が低速走行および停止を短い時間間隔で繰り返すとき、クラッチペダル9を踏んだ状態でシフトレバーをニュートラルポジションおよび前進走行ポジション間で操作する度に、エンジンEの停止および再始動が繰り返し行われてしまうと仮定すると、スムーズな走行ができなくなる可能性がある。しかしながら、車速Vが15km/h未満のときにアイドルエンジン停止制御の実行を禁止することにより、上記問題を解決することができる。
【0041】
続くステップS43で、減速状態検出手段M1により車両が減速状態にあることが検出されると、ステップS27に移行し、ステップS27でクラッチペダル9が踏まれておらずクラッチスイッチS5 がOFFしている場合、即ちクラッチが接続状態にある場合には、アイドルエンジン停止制御を実行すべくステップS37に移行する。また前記ステップS27でクラッチペダル9が踏まれてクラッチスイッチS5 がONしており(クラッチ断状態)、且つステップS28でシフトポジションセンサS3 により検出したシフトポジションがニュートラルポジションにある場合にはステップS36に移行し、そこでスロットル開度センサS6 で検出したスロットル開度THがスロットル全閉開度THIDLE未満であれば、アイドルエンジン停止制御を実行すべくステップS37に移行する。
【0042】
一方、前記ステップS27でクラッチスイッチS5 がONしていてクラッチ断状態にあっても、ステップS28でシフトポジションがインギア状態(前進走行ポジションあるいは後進走行ポジション)であれば、アイドルエンジン停止制御を実行することなくステップS29に移行し、後述するエンジン再始動ディレータイマーtmFCMGをセットする。また前記ステップS27でクラッチスイッチS5 がONしていてクラッチ断状態にあり、且つステップS28でシフトポジションがニュートラルポジションにあり、更にステップS36でスロットル開度THがスロットル全閉開度THIDLE以上であれば、やはりアイドルエンジン停止制御を実行することなくステップS29に移行する。
【0043】
その意味するところは以下の通りである。クラッチスイッチS5 がOFFしているクラッチ接状態は、車両が停止中であれば信号待ち等の状態であるため、アイドル運転を行わずにエンジンEを停止させることにより、エンジンEの停止頻度を最大限に増加させて燃料消費量の節減を図ることができる。またクラッチスイッチS5 がONしているクラッチ断状態でもシフトポジションがニュートラルであれば、やはりドライバーは車両を走行させる意思を持たないと判断し、前述と同様にしてエンジンEを停止させて燃料消費量の節減を図ることができる。
【0044】
但し、前記ステップS36でスロットル開度THがスロットル全閉開度THIDLE以上であれば、即ちドライバーがアクセルペダルを踏み込んでいれば、上述したアイドルエンジン停止制御は実行されない。なぜならば、マニュアルトランスミッションTmを備えた車両でシフトダウンを行うとき、シフトダウン後のクラッチの締結をスムーズに行うために、クラッチペダル9を踏み込んだ状態でアクセルペダルを一時的に踏み込んでエンジン回転数Neを増加させることがある。このような場合、アイドルエンジン停止制御が実行されているためにアクセルペダルを踏み込んでもエンジン回転数Neが増加しないと、シフトダウン操作をスムーズに行えなくなる可能性がある。しかしながら、本実施例ではアクセルペダルを踏み込むとアイドルエンジン停止制御が中止されるため、アクセルペダルを踏み込むことによりエンジン回転数Neを増加させてシフトダウン操作をスムーズに行うことができる。
【0045】
また、アイドルエンジン停止制御が実行されている状態で停止している車両を発進させるとき、クラッチペダル9を踏んでシフトレバーをインギアするとエンジンEが自動的に始動するが、その操作に先立ってアクセルペダルを踏むことによりエンジンEを始動することができるので、インギアの前にエンジンEを始動して車両の発進をスムーズに行うことができる。
【0046】
前記ステップS27でクラッチスイッチ9がOFFした場合、あるいは前記ステップS36でスロットル開度THがスロットル全閉開度THIDLE未満である場合、アイドルエンジン停止制御を実行する前に、ステップS37でキャパシタ残容量判定フラグF FCMGCAPの状態を判定する。
【0047】
キャパシタ残容量判定フラグF FCMGCAPは、キャパシタ3に蓄電された電力の残容量が停止したエンジンEを再始動するのに充分であるか否かを識別するもので、ステップS37でキャパシタ残容量判定フラグF FCMGCAPが「1」にセットされていれば、キャパシタ3の残容量がエンジンEを再始動するのに充分であると判定し、ステップS41で後述するエンジン再始動ディレータイマーtmFCMGをセットした後に、ステップS42でアイドルエンジン停止制御実行フラグF FCMGを「1」にセットする。
【0048】
その結果、エンジン出力制御手段M2からの指令により燃料供給制御手段6が燃料カットに続く燃料供給の再開を禁止することにより、エンジン回転数Neがアイドル回転数まで低下したときにエンジンEが停止させられる。一方、ステップS37でキャパシタ残容量判定フラグF FCMGCAPが「0」にセットされていれば、キャパシタ3の残容量がエンジンEを再始動するのに充分な余裕がないと判定し、ステップS33においてアイドルエンジン停止制御実行フラグF FCMGが「0」にセットされる。その結果、燃料供給制御手段6が燃料カットに続く燃料供給を通常通り再開することにより、エンジン回転数Neがアイドル回転数まで低下したときにアイドル運転が許容される。
【0049】
以上のように、クラッチスイッチS5 がOFF状態(クラッチ接状態)にあるときと、クラッチスイッチS5 がON状態(クラッチ断状態)にあり、且つシフトポジションがニュートラル状態にあるときとに、エンジンEをアイドル運転させずに停止させるので、エンジンEの不要なアイドル運転を最小限に抑えて燃料消費量を最大限に節減することができる。但し、前述したように、車速Vが15km/h未満の場合と、アクセルペダルが踏み込まれた場合と、キャパシタ3の残容量がエンジンEを再始動するのに充分な余裕がない場合とには、アイドルエンジン停止制御の実行が禁止される。
【0050】
ところで、前記ステップS37でキャパシタ3の残容量がエンジンEを再始動するのに充分な余裕がなく、且つそのときにステップS30でエンジンEが停止状態にあれば、ステップS31でスタータモータ7が駆動されて、エンジンEが実際に再始動不能になる前に再始動される。しかしながら、エンジンEを再始動する際にクラッチが接続状態にあり、且つシフトポジションがインギアの状態にあると、スタータモータ7に大きな負荷が加わる問題がある。
【0051】
そこで、ステップS38でシフトポジションがニュートラルであるかインギア状態あるかを判別し、インギア状態にあればステップS40でエンジン再始動ディレータイマーtmFCMGをセットした後にステップS33に移行する。これにより、ステップS31におけるインギア状態でのエンジンEの再始動を回避し、スタータモータ7に大きな負荷が加わるのを防止することができる。また前記ステップS38でシフトポジションがニュートラルであっても、ステップS39で、前記エンジン再始動ディレータイマーtmFCMGで計時される所定時間(例えば、2秒)が経過するまで前記ニュートラル状態が継続した場合にのみ、ステップS31におけるエンジンEの再始動が許容される。これにより、シフトポジションが確実にニュートラルである場合だけにエンジンEの再始動を行い、スタータモータ7に過負荷が作用するのを防止することができる。
【0052】
図10はアイドルエンジン停止制御の一例を示すタイムチャートである。
【0053】
車両のクルーズ走行中の時刻t1 にドライバーがアクセルペダルを離してブレーキペダルを踏むと、燃料供給制御手段6による燃料カットが実行され、車速Vが次第に減少する。時刻t2 おいてエンジン回転数Neがアイドル回転数に近付いたとき、ドライバーがクラッチペダル9を踏んでシフトポジションをニュートラルにすると、アイドルエンジン停止制御実行フラグF FCMGが既に「1」にセットされていて燃料カットからの燃料供給が再開されないために、エンジンEはアイドル運転を行うことなく停止する。その後、時刻t3 においてドライバーが車両を発進させるべくクラッチペダル9を踏んでシフトポジションをインギヤ状態にすると、アイドルエンジン停止制御実行フラグF FCMGが「0」にセットされると同時に、燃料供給制御手段6による燃料カットが終了して燃料供給が再開され、エンジンEが始動する。而して、時刻t4 においてクラッチを接続すると車両は発進することができる。
【0054】
次に、図9のフローチャートを参照しながら、キャパシタ残容量判定フラグF FCMGCAPのセット(図8のフローチャートのステップS37参照)について説明する。
【0055】
先ずステップS61で、エンジン回転数センサS2 で検出したエンジン回転数Neをエンジンストール判定回転数NCRと比較し、Ne≧NCRであってエンジンEが運転状態にあれば、ステップS62で、キャパシタ残容量センサS7 で検出したキャパシタ3の残容量QCAPからエンジンEの始動に必要なキャパシタ3の容量QCAPIDLを減算することにより、キャパシタ3の残容量の余裕分QCAPABLを算出する。そしてステップS63で12ボルト系消費電力積算値DVPSUMをゼロにセットする。
【0056】
一方、前記テップS61でエンジンEが停止状態にあれば、ステップS64で、12ボルト系消費電力センサS8 で検出した12ボルト系電力消費量瞬時値DVP(つまり補助バッテリ4から持ち出される電力の瞬時値)を、12ボルト系消費電力積算値DVPSUMの前回値DVPSUM(n−1)に加算することにより、12ボルト系消費電力積算値DVPSUMの今回値DVPSUM(n)を算出する。そしてステップS65で、前記ステップS64で算出した12ボルト系消費電力積算値DVPSUM(n)に単位変換係数KDVPを乗算することにより、12ボルト系消費電力積算値換算結果QDVPを算出する。
【0057】
続くステップS66で、前記ステップS62で算出したキャパシタ3の残容量の余裕分QCAPABLと、前記ステップS65で算出した12ボルト系消費電力積算値換算結果QDVPとを比較する。エンジンEが停止するとキャパシタ3に対する充電は行われなくなり、かつ12ボルト系の消費電力(つまり12ボルト系消費電力積算値換算結果QDVP)はキャパシタ3から持ち出されるため、キャパシタ3の残容量QCAPは次第に減少する。
【0058】
而して、ステップS66で12ボルト系消費電力積算値換算結果QDVPがキャパシタ3の残容量の余裕分QCAPABL未満であれば、即ち、キャパシタ3の残容量QCAPがエンジンEの始動に必要なキャパシタ3の容量QCAPIDLを越えていれば、キャパシタ3の電力でエンジンEが始動可能であると判断し、ステップS67でキャパシタ残容量判定フラグF FCMGCAPを「1」にセットしてアイドルエンジン停止制御の実行を許可する。一方、ステップS66で12ボルト系消費電力積算値換算結果QDVPがキャパシタ3の残容量の余裕分QCAPABL以上であれば、即ち、キャパシタ3の残容量QCAPがエンジンEの始動に必要なキャパシタ3の容量QCAPIDL以下になれば、キャパシタ3の電力でエンジンEが始動不能になる可能性があると判断し、ステップS68でキャパシタ残容量判定フラグF FCMGCAPを「0」にセットしてアイドルエンジン停止制御の実行を禁止する。
【0059】
このように、スタータモータ7を駆動するキャパシタ3の残容量QCAPを監視しながらアイドルエンジン停止制御の実行の許可および禁止を判定するので、キャパシタ3の残容量QCAPが不足してエンジンEが始動不能になるのを確実に回避しつつ、アイドルエンジン停止制御を最大限に実行させて燃料消費量を節減することができる。
【0060】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【0061】
例えば、実施例ではエンジンEおよびモータMを走行用駆動源とするバイブリッド車両を例示したが、本発明はエンジンEだけを走行用駆動源とする車両に対しても適用することができる。
【0062】
また実施例では燃料カットに続く燃料供給の復帰を行わずにエンジンEを停止させているが、目標エンジン回転数をアイドル回転数よりも低い回転数に設定してエンジンEを停止させることもでき、これら燃料供給量の制御に加えて点火制御を併用することもできる。
【0063】
またエンジンEを始動するための特別のスタータモータ7を設けることなく、走行用のモータMをスタータモータとして利用することが可能である。更に、本発明のエンジン始動手段はスタータモータ7やモータMに限定されず、走行中の車両の運動エネルギーを用いてエンジンEを始動する、所謂「押し掛け」のような場合を含むものとする。例えば、図7のフローチャートのステップS25で車速Vが15km/h未満のときに、図8のフローチャートのステップS31でエンジンEを始動する場合がこれに相当する。
【0064】
また実施例ではエンジン始動用電源としてキャパシタ3を例示したが、キャパシタ3に代えて充電可能なバッテリを用いることも可能である。
【0065】
【発明の効果】
以上のように請求項1に記載された発明によれば、エンジン駆動判別手段がエンジンの駆動不要を判別してエンジン出力制御手段がエンジンを停止させた後に、始動用電源残容量検出手段で検出したエンジン始動用電源の残容量が所定値以下になったときに、クラッチ断状態が検出されておらず且つシフトポジションが非走行ポジションである場合にエンジンの始動が許可されるので、クラッチが接続しており且つシフトポジションが走行ポジションのままエンジン始動手段が作動するのが防止され、これにより、該エンジン始動手段に過剰な負荷が作用することが確実に回避されると共に、エンジン始動用電源の残容量の不足によってエンジンの再始動が困難になるのを防止できる。すなわち、単にエンジン始動用電源の残容量を確認してエンジンを始動するものでは、仮にクラッチが接状態にあり且つシフトポジションが走行ポジションにある状態でスタータモータが作動すると、スタータモータに過剰な負荷が作用したり乗員に体感されるショックが発生したりする問題があるが、本発明では、このような問題が解消される。
【0066】
また請求項2に記載された発明によれば、車両の減速に伴う燃料供給の遮断後に、クラッチ断状態が検出されていない場合、あるいはクラッチ断状態が検出され且つシフトポジションが非走行ポジションにある場合にエンジンの駆動不要が判別されるので、エンジンの無駄な運転を最小限に抑えて燃料消費量を節減することができる。
【0067】
また請求項3に記載された発明によれば、シフトレバーを確実に非走行ポジションに操作した場合にのみエンジン始動手段の作動が許可されるので、シフト操作を行う過程でシフトレバーが一時的に非走行ポジションを通過してもエンジン始動手段が誤作動する虞がない。
【0068】
また請求項4に記載された発明によれば、エンジン始動用電源の残容量が所定値以下になるとエンジンの停止が禁止されるので、エンジン始動用電源の残容量の不足によってエンジンの再始動が困難になるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】マニュアルトランスミッションを備えたハイブリッド車両の全体構成図
【図2】クルーズ/アイドルモードの説明図
【図3】加速モードの説明図
【図4】減速モードの説明図
【図5】モータのアシスト力によるエンジンの負荷軽減を説明するグラフ
【図6】クレーム対応図
【図7】メインルーチンのフローチャートの第1分図
【図8】メインルーチンのフローチャートの第2分図
【図9】メインルーチンのステップS37のサブルーチンのフローチャート
【図10】アイドルエンジン停止制御の一例を示すタイムチャート
【符号の説明】
E エンジン
S3 シフトポジションセンサ(シフトポジション検出手段)
S5 クラッチスイッチ(クラッチ操作検出手段)
S7 キャパシタ残容量センサ(始動用電源残容量検出手段)
Tm マニュアルトランスミッション
Wf 前輪(駆動輪)
M1 減速状態検出手段
M2 エンジン出力制御手段
M3 エンジン駆動判別手段
3 キャパシタ(エンジン始動用電源)
6 燃料供給制御手段
7 スタータモータ(エンジン始動手段)
9 クラッチペダル
Claims (4)
- エンジン(E)と、
エンジン(E)の駆動力を駆動輪(Wf)に伝達するマニュアルトランスミッション(Tm)と、
マニュアルトランスミッション(Tm)のシフトポジションを検出するシフトポジション検出手段(S3 )と、
エンジン(E)およびマニュアルトランスミッション(Tm)間の駆動力の遮断/接続を行うクラッチペダル(9)の断/接操作を検出するクラッチ操作検出手段(S5 )と、 エンジン(E)への燃料供給を制御する燃料供給制御手段(6)と、
エンジン(E)を始動するエンジン始動手段(7)と、
車両の減速状態を検出する減速状態検出手段(M1)と、
減速状態検出手段(M1)により車両の減速状態を検出したときに燃料供給制御手段(6)によるエンジン(E)への燃料供給を遮断する手段を含むエンジン出力制御手段(M2)と、
車両減速時の燃料供給制御手段(6)による燃料供給の遮断後にエンジン(E)の駆動不要を判別するエンジン駆動判別手段(M3)と、
エンジン始動用電源(3)の残容量を検出する始動用電源残容量検出手段(S 7 )とを備えてなり、
エンジン出力制御手段(M2)は、エンジン駆動判別手段(M3)がエンジン(E)の駆動不要を判別したときにエンジン(E)を停止させるとともに、
そのエンジン(E)の停止後に、始動用電源残容量検出手段(S 7 )で検出したエンジン始動用電源(3)の残容量が所定値以下になったときに、クラッチ操作検出手段(S5 )によりクラッチ断状態が検出されておらず且つシフトポジション検出手段(S3 )で検出されたシフトポジションが非走行ポジションである場合に、エンジン始動手段(7)によるエンジン(E)の始動を許可することを特徴とする、車両のエンジン停止制御装置。 - 前記エンジン駆動判別手段(M3)は、クラッチ操作検出手段(S5 )によりクラッチ断状態が検出されていない場合、あるいはクラッチ操作検出手段(S5 )によりクラッチ断状態が検出され且つシフトポジション検出手段(S3 )で検出したシフトポジションが非走行ポジションにある場合に、エンジン(E)の駆動不要を判別することを特徴とする、請求項1に記載の車両のエンジン停止制御装置。
- 前記エンジン出力制御手段(M2)は、前記シフトポジション検出手段(S3 )で検出したシフトポジションが所定時間以上非走行ポジションにあることを条件に、前記エンジン始動手段(7)によるエンジン(E)の始動を許可することを特徴とする、請求項1に記載の車両のエンジン停止制御装置。
- エンジン始動用電源(3)の残容量を検出する始動用電源残容量検出手段(S7 )を備えてなり、前記エンジン出力制御手段(M2)は、始動用電源残容量検出手段(S7 )で検出したエンジン始動用電源(3)の残容量が所定値以下になったときにエンジン(E)の停止を禁止することを特徴とする、請求項1に記載の車両のエンジン停止制御装置。
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