JP2004360706A - アイドルストップ制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 本発明はアイドルストップ制御装置に関し、フェイルセーフ機能の向上を図る。
【解決手段】 内燃機関が運転中、且つ変速機がニュートラル以外、且つクラッチが接続状態が検出された場合に、車速ゼロが検出されると車速検出手段10が故障していると判定する故障判定手段4と、車速検出手段10の故障が判定されるとアイドルストップ制御を中止するとともに、車速検出手段10の故障判定後、内燃機関が運転中、且つ変速機がニュートラル以外、且つクラッチが接続状態が検出された場合に、車速が検出されるとアイドルストップ制御を復帰させる故障制御手段5とをそなえて構成する。
【選択図】 図1
【解決手段】 内燃機関が運転中、且つ変速機がニュートラル以外、且つクラッチが接続状態が検出された場合に、車速ゼロが検出されると車速検出手段10が故障していると判定する故障判定手段4と、車速検出手段10の故障が判定されるとアイドルストップ制御を中止するとともに、車速検出手段10の故障判定後、内燃機関が運転中、且つ変速機がニュートラル以外、且つクラッチが接続状態が検出された場合に、車速が検出されるとアイドルストップ制御を復帰させる故障制御手段5とをそなえて構成する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、エンジンのアイドル運転時にエンジンを自動停止させたりその後自動始動させる、アイドルストップ制御装置に関する。
従来より、自動車のアイドリング中にエンジンを自動停止(オートストップ)させて、燃料消費量を抑制して燃費を向上させるアイドルストップ車両が開発,提案されている。
このようなアイドルストップ車両では、一般にドライバの停車意思をクラッチ操作情報,シフト操作情報,アクセル操作情報及び車速情報等に基づいて判断して、エンジンの自動停止や自動再始動(オートスタート)が行なわれる。
このようなアイドルストップ車両では、一般にドライバの停車意思をクラッチ操作情報,シフト操作情報,アクセル操作情報及び車速情報等に基づいて判断して、エンジンの自動停止や自動再始動(オートスタート)が行なわれる。
ところで、このようなアイドルストップ制御では、当然ながら、車両走行時にはエンジンを自動停止させないことが前提条件となる。
なお、従来の技術としては、例えば下記の特許文献1が公知である。
特開平8−14076号公報
なお、従来の技術としては、例えば下記の特許文献1が公知である。
しかしながら、車速を検出するセンサが故障した場合には、車両走行中であっても車速0(車両停止)に相当する信号を出力してしまうことが考えられる。この場合に、その他のエンジンの自動停止条件が成立すると、走行中にエンジンが自動停止してしまうおそれがある。
また、アイドルストップ制御におけるエンジンの自動再始動時には、変速機のギアがニュートラル以外の位置にあるときには、エンジンを自動再始動させないように設定する必要がある。これは、ギアが非ニュートラルでエンジンが再始動すると、これと同時に車両が発進してしまうことが考えられるからである。
また、アイドルストップ制御におけるエンジンの自動再始動時には、変速機のギアがニュートラル以外の位置にあるときには、エンジンを自動再始動させないように設定する必要がある。これは、ギアが非ニュートラルでエンジンが再始動すると、これと同時に車両が発進してしまうことが考えられるからである。
このため、一般にアイドルストップ制御装置では、ギアがニュートラルであることを前提条件に、その他の所定の自動再始動条件が成立するとエンジンが再始動するように設定することが考えられる。
しかしながら、変速機のニュートラルを検出するセンサが故障した場合には、実際の変速段に関係なく常にニュートラル信号を発してしまうことが考えられる。このような場合に、他のエンジン自動再始動条件が成立してしまうと、実際にはギアがニュートラルでないにも関わらず、エンジンが自動再始動してしまうおそれがある。
しかしながら、変速機のニュートラルを検出するセンサが故障した場合には、実際の変速段に関係なく常にニュートラル信号を発してしまうことが考えられる。このような場合に、他のエンジン自動再始動条件が成立してしまうと、実際にはギアがニュートラルでないにも関わらず、エンジンが自動再始動してしまうおそれがある。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたものであり、車速やニュートラル位置を検出するセンサの故障を確実に判定できるようにするとともに、各センサの故障時にはアイドルストップ制御を行なわないようにしてフェイルセーフ機能を高めた、アイドルストップ制御装置を提供することを目的とする。
本発明のアイドルストップ制御装置は、車両に設けられた内燃機関の自動停止及び自動始動を行なうアイドルストップ制御装置において、該車両の車速を検出する車速検出手段と、変速機のニュートラル位置を検出するニュートラル検出手段と、クラッチの操作状態を検出するクラッチ操作状態検出手段と、該内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出手段と、該回転速度検出手段からの情報に基づいて該内燃機関が運転中であることが検出され、且つ該ニュートラル検出手段により該変速機がニュートラル以外であることが検出され、且つクラッチ操作状態検出手段によりクラッチが接続状態であることが検出された場合に、該車速検出手段により車速ゼロが検出されると該車速検出手段が故障していると判定する故障判定手段と、該故障判定手段により該車速検出手段の故障が判定されると該アイドルストップ制御を中止するとともに、該車速検出手段の故障判定後、該回転速度検出手段からの情報に基づいて該内燃機関が運転中であることが検出され、且つ該ニュートラル検出手段により該変速機がニュートラル以外であることが検出され、且つクラッチ操作状態検出手段によりクラッチが接続状態であることが検出された場合に、該車速検出手段により車速が検出されると該アイドルストップ制御を復帰させる故障制御手段とをそなえたことを特徴としている。
本発明のアイドルストップ制御装置によれば、内燃機関が運転中で、変速機がニュートラル以外で、且つクラッチが接続状態である場合に、車速が0であると車速検出手段が故障したと判定されるとともに、アイドルストップ制御が中止されるので、車速検出手段の故障を確実に判定できるようになるとともに、走行中にエンジンが自動停止するような事態を確実に防止できる利点がある。また、これにより、フェイルセーフ機能を高めることができ、故障判定時における車両の信頼性を高めることができるという利点がある。
また、車速検出手段の故障判定後、内燃機関が運転中で、変速機がニュートラル以外で、且つクラッチが接続状態である場合に車速が検出されると、車速検出手段が一時的なフェイルから再び正常に戻ったものとしてアイドルストップ制御を復帰させるので、アイドルストップ制御を可能な限り実行するができ、アイドルストップ制御が可能であるにもかかわらずアイドルストップ制御を中止するような事態を確実に回避できる利点がある。
以下、図面により、本発明の一実施形態としてのアイドルストップ制御装置について説明すると、図1はその全体的な機能に着目した模式的なブロック図、図1はその要部の機能に着目した模式的なブロック図、図3はその動作を簡単に説明するためのフローチャートである。
図1に示すように、エンジン(内燃機関)の制御手段(ECU)1には、エンジン自動停止手段2とエンジン再始動手段3とがそなえられている。
図1に示すように、エンジン(内燃機関)の制御手段(ECU)1には、エンジン自動停止手段2とエンジン再始動手段3とがそなえられている。
また、エンジン再始動手段3は、通常時再始動手段3aと強制再始動手段3bと強制再始動禁止手段3cとをそなえている。これらの通常時再始動手段3a,強制再始動手段3b及び強制再始動禁止手段3cには、それぞれ通常時再始動条件(又は始動基本条件),強制再始動条件(又は強制始動条件)及び強制再始動禁止条件(又は再始動禁止条件)が設定されており、この強制再始動禁止条件が成立していない状態下において、通常時再始動条件が成立するか又は強制再始動条件が成立すると、エンジンが再始動するようになっている。
このため、ECU1には、車両の車速Vを検出する車速センサ(車速検出手段)10と、アクセルペダルの踏み込みを検出するアクセルセンサ11と、変速機がニュートラル(中立)となるとこれを検出するニュートラルスイッチ(ニュートラル検出手段)12と、クラッチペダルの踏み込みを検出するクラッチスイッチ(クラッチ操作状態検出手段)13と、エンジン回転速度Neを検出するエンジン回転速度センサ(回転速度検出手段)14と、冷却水の温度Twを検出する水温センサ15と、エアコンのコンプレッサの作動状態を制御するエアコンECU16と、車両のライトの点灯を検出するライトスイッチ17と、車両の電気的負荷を検出する電流センサ18と、外気温度Taを検出する温度センサ19aと、吸気温度Tinを検出する吸気温度センサ19bと、触媒温度Tcを検出cする触媒温度センサ19cと、燃料の噴射圧力Pfを検出する燃圧センサ20と、ブレーキ装置のマスタバック負圧を検出する負圧センサ21と、イグニッションキーのオンオフを検出するイグニッションキーセンサ22と、アイドルストップ機能全体をオンオフするメインスイッチ23とが接続されている。
メインスイッチ23は、例えばインストルメントパネルに設けられたオンオフスイッチであって、イグニッションキーオン後に、ドライバが手動でオフに切り換えることで、アイドルストップの機能全体をキャンセルすることができるようになっている。また、後述する故障判定手段4により車速センサ10及びニュートラルスイッチ12の故障が判定された場合には、やはり後述する故障制御手段5によりメインスイッチ23はオフに切り換えられるようになっている。
そして、ECU1のエンジン自動停止手段2及びエンジン再始動手段3では、上記各センサ類10〜23からの情報に基づいて、エンジン停止制御信号及びエンジン再始動信号を設定し、燃料噴射制御手段30やスタータ31に出力するようになっている。
次に、エンジンの自動停止(オートスタート)及び自動始動(オートスタート)の基本ロジックについて説明する。まず、ECU1では、イグニッションキーがオンとなると必ず一旦メインスイッチ23をオンに設定して、エンジンの自動停止及び自動再始動を実行しうるアイドルストップスタンバイ状態を設定するようになっている。このアイドルストップスタンバイ状態は、自動停止及び自動始動を行なう際の最も基本的な条件であって、以下で説明するエンジンの自動停止条件及び自動始動条件は、いずれもアイドルストップスタンバイ状態であることが前提となっている。
(1)エンジン自動停止条件
エンジン自動停止手段2には、後述するような種々の条件が設定されているが、本実施形態では、特に、自動停止基本条件と自動停止許可条件との2つに大別することができ、これら自動停止基本条件及び自動停止許可条件が両方とも成立すると、エンジン自動停止手段2では燃料噴射制御手段30にエンジン停止信号を発して、エンジンを停止させるようになっている。
次に、エンジンの自動停止(オートスタート)及び自動始動(オートスタート)の基本ロジックについて説明する。まず、ECU1では、イグニッションキーがオンとなると必ず一旦メインスイッチ23をオンに設定して、エンジンの自動停止及び自動再始動を実行しうるアイドルストップスタンバイ状態を設定するようになっている。このアイドルストップスタンバイ状態は、自動停止及び自動始動を行なう際の最も基本的な条件であって、以下で説明するエンジンの自動停止条件及び自動始動条件は、いずれもアイドルストップスタンバイ状態であることが前提となっている。
(1)エンジン自動停止条件
エンジン自動停止手段2には、後述するような種々の条件が設定されているが、本実施形態では、特に、自動停止基本条件と自動停止許可条件との2つに大別することができ、これら自動停止基本条件及び自動停止許可条件が両方とも成立すると、エンジン自動停止手段2では燃料噴射制御手段30にエンジン停止信号を発して、エンジンを停止させるようになっている。
このうち、自動停止基本条件は、ドライバの車両停止意思を判定するものであり、下記(1) 〜(4) の条件が全て成立すると自動停止基本条件が成立したと判定されるようになっている。
(1) 車速がない(車速V=0km/h)
(2) シフト位置がニュートラル
(3) クラッチが完全接続(足を離している)
(4) アイドリング状態
上記(1) は、エンジンの自動停止を行なう際の最も基本的な条件であり、このため、ECU1には車速センサ10の故障を判定する故障判定手段4や車速センサ10の故障時にアイドルストップスタンバイ状態をキャンセルしてアイドルストップ制御を行なわないようにする故障制御手段5が設けられている。なお、この故障判定については後述する。
(1) 車速がない(車速V=0km/h)
(2) シフト位置がニュートラル
(3) クラッチが完全接続(足を離している)
(4) アイドリング状態
上記(1) は、エンジンの自動停止を行なう際の最も基本的な条件であり、このため、ECU1には車速センサ10の故障を判定する故障判定手段4や車速センサ10の故障時にアイドルストップスタンバイ状態をキャンセルしてアイドルストップ制御を行なわないようにする故障制御手段5が設けられている。なお、この故障判定については後述する。
また、自動停止許可条件は、車両の状態が快適性や安全性を損なわない状態であるか否かを判定するために設けられたものであり、以下の(1) 〜(9) が全て成立した場合に自動停止許可条件が成立したと判定されるようになっている。
(1) 前回の再始動後所定時間(10sec)経過:ドライバの違和感排除
(2) 暖機運転完了(水温Tw≧所定値T1 ):迅速始動性確保
(3) エアコンコンプレッサ非作動:空調機能確保
(4) ヘッドライトオフ:照度確保
(5) 電気負荷所定値以下:バッテリ保護
(6) マスタバック負圧所定値以上(大気圧との差圧≧所定値):ブレーキ力確保
(7) 水温所定値以下且つ吸気温度所定以下:自着火を回避し迅速な始動性確保
(8) 触媒温度所定値以上(触媒温度Tc≧所定値Tc1 C):触媒の活性化確保
(9) 外気温度所定値以下でヒータが非作動状態:空調機能確保
そして、上述のように自動停止基本条件(1) 〜(4) が全て成立し、これに加えて自動停止許可条件(1) 〜(9) の全てが成立した場合のみ、ECU1では、エンジンの作動停止信号を燃料噴射制御手段30に出力して、エンジンを自動停止させるようになっている。
(1) 前回の再始動後所定時間(10sec)経過:ドライバの違和感排除
(2) 暖機運転完了(水温Tw≧所定値T1 ):迅速始動性確保
(3) エアコンコンプレッサ非作動:空調機能確保
(4) ヘッドライトオフ:照度確保
(5) 電気負荷所定値以下:バッテリ保護
(6) マスタバック負圧所定値以上(大気圧との差圧≧所定値):ブレーキ力確保
(7) 水温所定値以下且つ吸気温度所定以下:自着火を回避し迅速な始動性確保
(8) 触媒温度所定値以上(触媒温度Tc≧所定値Tc1 C):触媒の活性化確保
(9) 外気温度所定値以下でヒータが非作動状態:空調機能確保
そして、上述のように自動停止基本条件(1) 〜(4) が全て成立し、これに加えて自動停止許可条件(1) 〜(9) の全てが成立した場合のみ、ECU1では、エンジンの作動停止信号を燃料噴射制御手段30に出力して、エンジンを自動停止させるようになっている。
(2)エンジン再始動条件
次に、本発明のエンジン再始動条件について説明すると、上述したように、エンジン再始動手段3は、通常時再始動手段3a,強制再始動手段3b及び強制再始動禁止手段3cをそなえている。
まず、これらのうちの通常時再始動手段3aについて説明すると、通常時再始動手段3aには、ドライバの車両発進意思を判定する条件として以下の(1) ,(2) の条件が設定されており、これら2つの条件がともに成立すると通常時再始動条件が成立したと判定するようになっている。
(1) シフト位置がニュートラルであること。
(2) クラッチを所定量踏み込んでいること(クラッチスイッチオフ)。
次に、本発明のエンジン再始動条件について説明すると、上述したように、エンジン再始動手段3は、通常時再始動手段3a,強制再始動手段3b及び強制再始動禁止手段3cをそなえている。
まず、これらのうちの通常時再始動手段3aについて説明すると、通常時再始動手段3aには、ドライバの車両発進意思を判定する条件として以下の(1) ,(2) の条件が設定されており、これら2つの条件がともに成立すると通常時再始動条件が成立したと判定するようになっている。
(1) シフト位置がニュートラルであること。
(2) クラッチを所定量踏み込んでいること(クラッチスイッチオフ)。
上記(1) はエンジン再始動時の絶対的な前提条件であり、車両の安全性を確保するうえで必要な最低限の条件である。このため、ECU1の故障判定手段4では、上述した車速センサ10だけでなく、ニュートラルスイッチ12についても故障判定を行ない、ニュートラルスイッチ12の故障時には、やはり故障制御手段5によりアイドルストップスタンバイ状態がキャンセルされるようになっている。なお、このニュートラルスイッチ12の故障判定についても後述する。
次に、強制再始動手段3bについて説明すると、この強制再始動手段3bには以下の(1) 〜(10)の条件が設定されている。ここで、強制再始動手段3bは、上記通常時再始動手段3aでドライバの発進意思が判定されない場合であっても、車両の安全性や快適性を確保するためにエンジンを強制的に再始動させるものであって、シフト位置がニュートラルであることを前提条件として、以下の(1) 〜(10)の条件のうち、いずれか1つでも成立すると、強制始動条件が成立したと判定してエンジンを再始動させるようになっている。
(1) 車速発生:ブレーキ力確保,車両の諸機能確保
(2) 水温が所定値以下(水温Tw≦T2 ,T2 <T1 ):迅速始動性確保
(3) エアコンコンプレッサ作動させる必要が生じた(室温が上昇してエアコンコンプレッサを作動させる必要がある場合):空調機能確保
(4) ヘッドライトオン:照度確保
(5) 電気負荷所定値以上(瞬間最大消費電流値I≧所定値I1 ×5sec又はバッテリ積算消費電流値ΣI≧所定値):バッテリ保護
(6) マスタバック負圧所定値以下(大気圧との差圧≦所定値):ブレーキ力確保
(7) 水温が所定値以上又は吸気温が所定値以上(水温Tw≧所定値T3 ,吸気温Tin≧所定値):始動性確保
(8) 触媒温度所定以下(触媒温度Tc≦所定値Tc1 ):触媒活性化温度確保
(9) 外気温度が所定値以下のときにヒータ作動:空調機能確保
(10)燃圧が所定値以下:迅速始動性確保
次に、強制再始動禁止手段3cについて説明すると、この強制再始動禁止手段3cには、以下のようなエンジン再始動を禁止する条件(再始動禁止条件)が設けられている。
(1) エンジン停止後所定時間以内:スタータ31の保護
この再始動禁止条件を設けた理由について簡単に説明すると、エンジンの停止直前時には、ある気筒のピストンが上死点直前まで来たときに上死点を越えられずに、僅かな角度だけクランクシャフトが逆転してエンジンが停止する場合があり、このようなクランクシャフトの逆転時にスタータのピニオンギアをフライホイールに噛合させるとピニオンギアの歯が欠けてしまうことが考えられる。そこで、本装置では、エンジンが停止してから所定時間経過するまでは、他のエンジン再始動条件が成立しても、これに優先してエンジンの再始動を禁止するようになっているのである。
(1) 車速発生:ブレーキ力確保,車両の諸機能確保
(2) 水温が所定値以下(水温Tw≦T2 ,T2 <T1 ):迅速始動性確保
(3) エアコンコンプレッサ作動させる必要が生じた(室温が上昇してエアコンコンプレッサを作動させる必要がある場合):空調機能確保
(4) ヘッドライトオン:照度確保
(5) 電気負荷所定値以上(瞬間最大消費電流値I≧所定値I1 ×5sec又はバッテリ積算消費電流値ΣI≧所定値):バッテリ保護
(6) マスタバック負圧所定値以下(大気圧との差圧≦所定値):ブレーキ力確保
(7) 水温が所定値以上又は吸気温が所定値以上(水温Tw≧所定値T3 ,吸気温Tin≧所定値):始動性確保
(8) 触媒温度所定以下(触媒温度Tc≦所定値Tc1 ):触媒活性化温度確保
(9) 外気温度が所定値以下のときにヒータ作動:空調機能確保
(10)燃圧が所定値以下:迅速始動性確保
次に、強制再始動禁止手段3cについて説明すると、この強制再始動禁止手段3cには、以下のようなエンジン再始動を禁止する条件(再始動禁止条件)が設けられている。
(1) エンジン停止後所定時間以内:スタータ31の保護
この再始動禁止条件を設けた理由について簡単に説明すると、エンジンの停止直前時には、ある気筒のピストンが上死点直前まで来たときに上死点を越えられずに、僅かな角度だけクランクシャフトが逆転してエンジンが停止する場合があり、このようなクランクシャフトの逆転時にスタータのピニオンギアをフライホイールに噛合させるとピニオンギアの歯が欠けてしまうことが考えられる。そこで、本装置では、エンジンが停止してから所定時間経過するまでは、他のエンジン再始動条件が成立しても、これに優先してエンジンの再始動を禁止するようになっているのである。
そして、上述したように、再始動禁止条件が成立していない状態下(即ち、エンジン停止後所定時間が経過後)において、通常時再始動条件(1) ,(2) が両方とも成立するか、又は強制再始動条件(1) 〜(10)のいずれか1つでも成立すると、エンジンが再始動されるようになっている。
(3)フェイルセーフ機構
次に、本発明の要部について説明する。上述したように、アイドルストップ制御では、エンジンの自動停止時に車速0(車両が停止している状態)であることが最も重要な条件であり、車速センサ10のフェイル(故障)時にこれを的確に判定する必要がある。また、エンジンの自動再始動時には変速機がニュートラル状態であることが最も重要な条件であり、やはり、ニュートラルスイッチ12のフェイル時にこれを的確に判定する必要がある。
(3)フェイルセーフ機構
次に、本発明の要部について説明する。上述したように、アイドルストップ制御では、エンジンの自動停止時に車速0(車両が停止している状態)であることが最も重要な条件であり、車速センサ10のフェイル(故障)時にこれを的確に判定する必要がある。また、エンジンの自動再始動時には変速機がニュートラル状態であることが最も重要な条件であり、やはり、ニュートラルスイッチ12のフェイル時にこれを的確に判定する必要がある。
そこで、本装置では、以下のようにして車速センサ10及びニュートラルスイッチ12のフェイルを判定するようになっている。すなわち、図1及び図2に示すように、ECU1には、故障判定手段4及び故障制御手段5が設けられており、この故障判定手段4には、車速センサ10以外にもニュートラルスイッチ(ニュートラル検出手段)12,クラッチスイッチ(クラッチ操作状態検出手段)13及びエンジン回転速度センサ(回転速度検出手段)14が接続されている。
まず、ニュートラルスイッチ12のフェイル判定について説明すると、図2に示すように、ニュートラルスイッチ12は、第1ニュートラルスイッチ(第1ニュートラル検出手段)12aと第2ニュートラルスイッチ(第2ニュートラル検出手段)12bとをそなえている。これら2つのニュートラルスイッチ12a,12bは、ともに同様に構成されたスイッチであって、変速機に対して並列的に接続されている。
したがって、2つのニュートラルスイッチ12a,12bが正常であれば、変速機がニュートラル状態となると、両方のニュートラルスイッチ12a,12bから略同時にニュートラル検出信号(又は単にニュートラル信号という)が出力されるようになっている。そして、ニュートラルスイッチ12a,12bからの検出信号が両方ともニュートラルである場合に、ECU1では変速機がニュートラル状態であると判定するようになっている。
一方、故障判定手段4では、これらの2つのニュートラルスイッチ12a,12bからの検出信号を常に取り込んで、2つの信号を比較することでフェイル判定を行なうようになっている。つまり、一方のニュートラルスイッチからの検出信号が切り換わってから所定時間経過しても他方のニュートラルスイッチからの信号が変化しない場合には、他方のニュートラルスイッチが故障したと判定するようになっている。
ここで、どちらか一方のニュートラルスイッチが常に非ニュートラル信号を出力するようになった場合には、2つのニュートラルスイッチ12a,12bの検出信号がともにニュートラル信号を出力することはない。この場合には、変速機のニュートラル状態が判定されないので、自動停止基本条件及び通常時再始動条件がともに成立しなくなり、故障判定を行なうまでもなくエンジンの自動停止及び自動再始動が禁止され、結果的にアイドルストップ制御自体がキャンセル(中止)されたと言うことができる。
また、どちらか一方のニュートラルスイッチが常にニュートラル信号を出力するようになった場合であっても、少なくとも2つのニュートラルスイッチが同時にニュートラル信号を検出している間は、実際に変速機はニュートラル状態にあるため、アイドルストップ制御を実行しても特に大きな問題とはならない。
したがって、2つのニュートラルスイッチ12a,12bを並列に設けて、ニュートラルを判定することにより、車両の信頼性を確保することができるのである。
したがって、2つのニュートラルスイッチ12a,12bを並列に設けて、ニュートラルを判定することにより、車両の信頼性を確保することができるのである。
しかしながら、一方のニュートラルスイッチが常にニュートラル信号を検出するような状態で故障した場合にアイドルストップ制御を続行すると、その後に正常なニュートラルスイッチが常時ニュートラル信号を出力するような状態で故障した場合に、実際に変速機がニュートラルでないにも関わらず、両スイッチともニュートラル信号を出力する状態となりECU1ではニュートラル状態と判定してしまう。
そこで、このような場合までも考慮して、故障判定手段4では、これら2つのニュートラルスイッチ12a,12bからの検出結果が同じであれば、各ニュートラルスイッチ12a,12bは故障していないと判定し、また、2つのニュートラルスイッチ12a,12bからのそれぞれの検出信号が異なる場合には、これらのニュートラル検出手段のうち一方が故障していると判定するようになっているのである。
なお、上述したように、故障判定手段4では、2つのニュートラルスイッチ12a,12bの検出信号が異なっている場合であっても、所定時間(例えば2sec)経過するまでは、故障と判定しないようになっている。これはニュートラルスイッチ12a,12bの個体差を考慮したものであって、たとえ両方のニュートラルスイッチ12a,12bが正常であっても同時に同じ信号を発するとは限らないからである。
そして、故障判定手段4でニュートラルスイッチ12a,12bの故障が判定されると、故障制御手段5によりアイドルストップ制御が禁止されるようになっている。このとき、エンジンが運転中であれば、そのまま通常のエンジン運転を続行しながら、アイドルストップスタンバイ状態がキャンセルされるようになっている。また、エンジンが運転停止中(自動停止を含む)であれば、速やかにアイドルストップ制御を禁止して、所謂エンスト状態に移行するようになっている。なお、エンスト状態とは、ドライバが自らイグニッションキーを操作しないとエンジンが始動しない状態をいう。また、故障制御手段5によりアイドルストップ制御が禁止されると、メインスイッチ23もオフに切り換えられ、その後修理等によりニュートラルスイッチ12a,12bが正常に戻るまで、オンへの切り換えが禁止されるようになっている。
したがって、2つのニュートラルスイッチ12a,12bの一方の故障が判定されると、エンジン自動停止条件やエンジン再始動条件が成立しても、エンジンの停止及び再始動が禁止されるので、変速機のギアがニュートラル位置でないにも関わらず、エンジンが自動再始動してしまうような事態を確実に回避できるのである。また、2つのニュートラルスイッチ12a,12bの検出信号が異なっている場合であっても、所定時間経過するまでは、故障判定しないように構成することにより、2つのニュートラルスイッチ12a,12bの作動誤差を排除することができる。
次に、車速センサ10のフェイル判定について説明すると、故障判定手段4では、車速センサ10,ニュートラルスイッチ12,クラッチスイッチ13及びエンジン回転速度センサ14からの検出情報をそれぞれ取り込んで、以下の条件(1) 〜(4) が全て成立すると車速センサ10が故障していると判定するようになっている。
(1) エンジン回転速度Neが検出された(すなわち、エンジン運転中)
(2) 変速機がニュートラル以外(非ニュートラル)
(3) クラッチ接続状態
(4) 車速が検出されない(V=0)
すなわち、上記(1) 〜(3) の条件が成立している状態において、車速が発生しないことはあり得ないため、このような場合に車速が検出されないと車速センサ10の故障と判定するようになっているのである。
(1) エンジン回転速度Neが検出された(すなわち、エンジン運転中)
(2) 変速機がニュートラル以外(非ニュートラル)
(3) クラッチ接続状態
(4) 車速が検出されない(V=0)
すなわち、上記(1) 〜(3) の条件が成立している状態において、車速が発生しないことはあり得ないため、このような場合に車速が検出されないと車速センサ10の故障と判定するようになっているのである。
そして、故障判定手段4で車速センサの故障が判定されると、故障制御手段5によりアイドルストップ制御が禁止されるようになっているのである。なお、アイドルストップ制御が禁止される際の態様は、上記ニュートラルスイッチ12のフェイル判定時の同様であり、説明を省略する。
したがって、車速センサ10の故障時にエンジン自動停止条件やエンジン再始動条件が成立しても、エンジンの停止及び再始動が禁止されるので、走行中であるにも関わらず、エンジンが自動停止してしまうような事態を確実に回避できるのである。
したがって、車速センサ10の故障時にエンジン自動停止条件やエンジン再始動条件が成立しても、エンジンの停止及び再始動が禁止されるので、走行中であるにも関わらず、エンジンが自動停止してしまうような事態を確実に回避できるのである。
ところで、一時的な絶縁不具合等で車速センサ10がフェイルした場合には、走行中に再び正常に戻ることも考えられるので、上記(1) 〜(3) が成立した状態で尚且つ車速が検出されると、アイドルストップ制御に復帰する(即ち、アイドルストップスタンバイ状態に復帰する)ようになっている。
なお、上述したようなセンサ10,12の故障判定以外にも、例えばエンジン自動停止中に、ドライバがクラッチを踏まずにニュートラルからシフトしようとした場合には警報音を発してドライバに注意を促したり、また、実際にシフトが行なわれた後はエンジンの再始動が禁止される等、種々のフェイルセーフ機能が設けられている。
なお、上述したようなセンサ10,12の故障判定以外にも、例えばエンジン自動停止中に、ドライバがクラッチを踏まずにニュートラルからシフトしようとした場合には警報音を発してドライバに注意を促したり、また、実際にシフトが行なわれた後はエンジンの再始動が禁止される等、種々のフェイルセーフ機能が設けられている。
本発明の一実施形態にかかるアイドルストップ制御装置は、上述のように構成されているので、そのフェイル判定時の動作を図3に示すフローチャートを用いて簡単に説明すると以下のようになる。
まず、ステップS1〜S6でニュートラルスイッチ12の故障判定が実行される。すなわち、ステップS1において、2つのニュートラルスイッチ12a,12bの検出信号が一致しているか不一致かが判定される。ここで、検出信号が不一致であると判定されると、ステップS2に進み、所定時間(例えば2sec)がカウントされた後、2つのニュートラルスイッチ12a,12bの検出信号の不一致が継続していれば、ステップS4に進んでニュートラルスイッチ12の故障が判定され、ステップS5でアイドルストップ制御が中止(禁止)される。
まず、ステップS1〜S6でニュートラルスイッチ12の故障判定が実行される。すなわち、ステップS1において、2つのニュートラルスイッチ12a,12bの検出信号が一致しているか不一致かが判定される。ここで、検出信号が不一致であると判定されると、ステップS2に進み、所定時間(例えば2sec)がカウントされた後、2つのニュートラルスイッチ12a,12bの検出信号の不一致が継続していれば、ステップS4に進んでニュートラルスイッチ12の故障が判定され、ステップS5でアイドルストップ制御が中止(禁止)される。
また、ステップS1で2つのニュートラルスイッチの検出信号が一致していると判定された場合はステップS6に進み、ニュートラルスイッチ12が正常であると判定される。
そして、その後ステップS7以下に進み、車速センサ10の故障判定が実行される。すなわち、ステップS7でエンジン運転中か否かが判定され、ステップS8でシフト位置が非ニュートラルか否かが判定され、さらに、ステップS9でクラッチクラッチ接続が否かが判定される。なお、ステップS8では、2つのニュートラルスイッチ12a,12bがともに非ニュートラルを検出した場合にしたにシフト位置が非ニュートラルであると判定される。そして、これらのステップS7〜S9がすべてYESの場合はステップS10に進み、このときの車速センサの10からの検出情報が取り込まれる。また、ステップS7〜S9のうち1つでもNOの場合にはリターンする。
そして、その後ステップS7以下に進み、車速センサ10の故障判定が実行される。すなわち、ステップS7でエンジン運転中か否かが判定され、ステップS8でシフト位置が非ニュートラルか否かが判定され、さらに、ステップS9でクラッチクラッチ接続が否かが判定される。なお、ステップS8では、2つのニュートラルスイッチ12a,12bがともに非ニュートラルを検出した場合にしたにシフト位置が非ニュートラルであると判定される。そして、これらのステップS7〜S9がすべてYESの場合はステップS10に進み、このときの車速センサの10からの検出情報が取り込まれる。また、ステップS7〜S9のうち1つでもNOの場合にはリターンする。
ところで、ステップS10に進んだ場合、すなわち、ステップS7〜S9がすべてYESの場合には、エンジンが運転中であって、シフト位置がニュートラル以外で、且つクラッチが接続していることになるので、このとき車速センサ10からは車速が検出されるはずである。
したがって、ステップS10で車速が検出された場合には、ステップS12に進んで車速センサ10は正常であると判定され、リターンする。一方、ステップS10で車速が検出されない場合には、ステップS11に進んで車速センサ10の故障が判定され、その後ステップS5に進んで、アイドルストップ制御が中止されるのである。
したがって、ステップS10で車速が検出された場合には、ステップS12に進んで車速センサ10は正常であると判定され、リターンする。一方、ステップS10で車速が検出されない場合には、ステップS11に進んで車速センサ10の故障が判定され、その後ステップS5に進んで、アイドルストップ制御が中止されるのである。
以上、詳述したように、本発明の一実施形態にかかるアイドルストップ制御装置によれば、ニュートラルスイッチ12を第1及び第2のニュートラルスイッチ12a,12bを並列に設けて構成し、これらの検出情報を比較することで、ニュートラルスイッチ12の故障を判定するので、簡単且つ確実にニュートラルスイッチ12の故障判定を行なうことができるという利点がある。
また、ニュートラルスイッチ12,クラッチスイッチ13及びエンジン回転速度センサ14からの検出情報に基づいて車速センサ10のフェイルが判定されるので、やはり簡単且つ確実に車速センサ10の故障判定を行なうことができる利点がある。
また、本装置によれば、これらのセンサ10,12の故障判定時に、アイドルストップ制御を中止することにより、車両走行中のエンジン自動停止や、変速機が非ニュートラル状態であるときのエンジン自動始動を確実に防止することができ、車両のフェイルセーフ機能を大幅に高めることができる。
また、本装置によれば、これらのセンサ10,12の故障判定時に、アイドルストップ制御を中止することにより、車両走行中のエンジン自動停止や、変速機が非ニュートラル状態であるときのエンジン自動始動を確実に防止することができ、車両のフェイルセーフ機能を大幅に高めることができる。
なお、本発明のアイドルストップ制御装置は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、ニュートラル検出手段としては、少なくとも変速機のニュートラルを検出できるものであれば良く、ニュートラルスイッチ以外にもシフト位置センサやニュートラルセンサ等種々のセンサを適用することができる。また、上述した自動停止条件等の各条件における各温度や電流値等の所定値(閾値)はあくまでその一例であり、車両の諸元や性能に応じて種々変更可能である。
1 ECU
4 故障判定手段
5 故障制御手段
10 車速センサ(車速検出手段)
12 ニュートラルスイッチ(ニュートラル検出手段)
12a 第1ニュートラルスイッチ(第1ニュートラル検出手段)
12b 第2ニュートラルスイッチ(第2ニュートラル検出手段)
13 クラッチスイッチ(クラッチ操作状態検出手段)
14 エンジン回転速度センサ(回転速度検出手段)
4 故障判定手段
5 故障制御手段
10 車速センサ(車速検出手段)
12 ニュートラルスイッチ(ニュートラル検出手段)
12a 第1ニュートラルスイッチ(第1ニュートラル検出手段)
12b 第2ニュートラルスイッチ(第2ニュートラル検出手段)
13 クラッチスイッチ(クラッチ操作状態検出手段)
14 エンジン回転速度センサ(回転速度検出手段)
Claims (1)
- 車両に設けられた内燃機関の自動停止及び自動始動を行なうアイドルストップ制御装置において、
該車両の車速を検出する車速検出手段と、
変速機のニュートラル位置を検出するニュートラル検出手段と、
クラッチの操作状態を検出するクラッチ操作状態検出手段と、
該内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出手段と、
該回転速度検出手段からの情報に基づいて該内燃機関が運転中であることが検出され、且つ該ニュートラル検出手段により該変速機がニュートラル以外であることが検出され、且つクラッチ操作状態検出手段によりクラッチが接続状態であることが検出された場合に、該車速検出手段により車速ゼロが検出されると該車速検出手段が故障していると判定する故障判定手段と、
該故障判定手段により該車速検出手段の故障が判定されると該アイドルストップ制御を中止するとともに、該車速検出手段の故障判定後、該回転速度検出手段からの情報に基づいて該内燃機関が運転中であることが検出され、且つ該ニュートラル検出手段により該変速機がニュートラル以外であることが検出され、且つクラッチ操作状態検出手段によりクラッチが接続状態であることが検出された場合に、該車速検出手段により車速が検出されると該アイドルストップ制御を復帰させる故障制御手段とをそなえた
ことを特徴とする、アイドルストップ制御装置。
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-
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- 2004-09-17 JP JP2004271602A patent/JP2004360706A/ja active Pending
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