JP4353075B2 - 消費燃料低減制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、所定の停止条件が成立したときにエンジンを自動的に停止すると共に、別の所定の始動条件が成立したときにエンジンを自動的に始動する消費燃料低減制御装置に関する。

当該消費燃料低減制御装置により消費燃料を低減すべく制御されている走行時は、交差点等で自動車が停車した場合、所定の停止条件下でエンジンを自動停止させ、その後、所定の始動条件下でエンジンを再始動させることにより、燃料を節約したり、排気エミッションを改善することが可能となる。

運転者にとっては、消費燃料低減制御によりエンジンを自動停止することで節約される燃料量を知ることができれば、燃料の節約意欲が向上される。そこで、全走行時間に対する自動停止時間の割合を求めて、通常走行時に対する燃費の節約量の尺度を割り出す発明が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、エンジンの停止直前のアイドリング中の燃料消費量を求め、エンジンが自動停止している時間と燃料消費量との積により、燃料節約量を予測し運転者に提示する発明が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。特許文献２記載の発明では、燃料節約量を精度よく予測して運転者に表示できるので、燃料節約の意識を向上させることができる。
特公平５−２６０１８号公報 特開２０００−２０５０３０号公報

しかしながら、特許文献２記載の発明は、エンジンが停止された場合に燃料の節約量を提示するものであり、運転者に消費燃料の節約を促すものではない。

消費燃料低減制御では、車速やエンジンの回転数など所定の条件により自動的にエンジンが停止するが、車両の型や走行状況によっては、これらに加えシフト操作等の運転者の操作がエンジンの停止条件の成立に必要な場合がある。かかる車両や走行状況では、消費燃料低減制御が可能な状況にありながら、運転者が所定の操作を行わないためエンジンが停止されず消費燃料の低減がなされない場合がある。

本発明は、上記問題に鑑み、エンジン停止が可能な場合、運転者にエンジン停止のための操作を促すことのできる消費燃料低減制御置を提供することを目的とする。

上記問題を解決するため、本発明は、エンジンの自動停止条件が成立し、かつ、車両の所定の操作が検出された場合に、該車両の状態に基づく所定の条件が成立するまでエンジン停止する消費燃料低減制御装置において、自動停止条件が成立したが前記所定の操作が検出されなかった場合、エンジンの停止可能時間を計測し、該停止可能時間とアイドリング時燃料消費量との積を算出する予測節約燃料量算出手段と、刻々と変化する計測中の前記停止可能時間に基づいて算出された予測節約燃料量を表示する予測節約燃料量表示手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、エンジン停止が可能な場合、運転者にエンジン停止のための操作を促すことのできる消費燃料低減制御置を提供することができる。

本発明の一形態では、予測節約燃料量算出手段は、当該操作が検出された場合にエンジンの停止が可能であった前記停止可能時間と、アイドリング状態の単位時間当たり消費燃料である前記アイドリング時燃料消費量とに基づき前記予測節約燃料量を算出する。エンジンの停止が可能であった時間は、運転者の所定の操作の有無を判定した後に計測を開始してもよいし、エンジンの停止が可能となった状態から計測を開始してもよい。

また、本発明の一形態において、所定の操作が検出された場合、低減された消費燃料量を算出する節約燃料量算出手段と、節約燃料量算出手段により算出された節約燃料量を表示する節約燃料量表示手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、エンジンが停止された場合も、低減された消費燃料量を表示できるので燃料の節約意欲を向上できる。

エンジン停止が可能な場合、運転者にエンジン停止のための操作を促すことのできる消費燃料低減制御置を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に好適な消費燃料低減制御装置が適用されたエンジン駆動システムの全体を表したブロック図を示す。図１のエンジン駆動システムは、所定の停止条件が成立したときにエンジンを自動停止すると共に、エンジンの自動停止中にアクセルペダルの踏込みを含む所定の再始動条件が成立したときにエンジンを再始動する消費燃料低減制御を実行可能である。

エンジン駆動システムは、エンジン２とエンジン電子制御装置（以下、エンジンＥＣＵと称する）５と、エコラン電子制御装置（以下、エコラン
ＥＣＵと称する）６と、ＡＢＳ（アンチスキッドブレーキシステム）電子制御装置（以下、ブレーキＥＣＵと称する）７とから構成されている。

エンジン２には、オルタネータ２１とスタータ２２とが設けられており、バッテリ１９からスタータに電力が供給される。また、アクセサリ類等の車載装置である補機負荷１８にバッテリから電力が供給される。

エンジンＥＣＵ５は、ＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭとを含んで構成され、各種入力信号に基づいて演算等の処理を行い、エンジン２やエコランＥＣＵ６に各種信号を出力する。

より詳細に説明すると、エンジンＥＣＵ５には、アクセルＳＷ１５からアクセルのオンオフやアクセル開度、シフトポジションセンサ１６からシフトポジション、ＮＥセンサ１７からエンジン回転数、等に関する信号が入力される。また、エンジンＥＣＵ５には、エコランＥＣＵ６から出力されるエンジン停止命令信号、エンジン再始動命令信号が入力される。なお、エンジンＥＣＵ５に入力された、アクセルオンオフ信号、シフトポジション、エンジン回転数は、エコランＥＣＵ６に入力される。

エコランＥＣＵ６は、エンジンＥＣＵ５と同様にＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭとを含んで構成され、エンジン駆動システム各部の状態を表すステータス信号に基づいて、消費燃料低減制御におけるエンジンの自動停止及び再始動を行うための各種命令信号を出力する。

より詳細に説明すると、エコランＥＣＵ６には、エンジンＥＣＵ５から出力される燃料噴射状態、吸気量状態、点火状態等のステータスを表すステータス信号が入力される。また、エコランＥＣＵ６には、クラッチＳＷセンサ１３からクラッチペダルのオンオフを示すクラッチＳＷ信号、バッテリ１９の電圧、バキュームブースタの負圧、等が入力される。

また、エコランＥＣＵ６は、消費燃料低減制御を行うためのエンジン停止命令信号及びエンジンを再始動するためのエンジン再始動命令信号、をエンジンＥＣＵ５に出力する。これによりエンジンＥＣＵ５は、エンジン２に対し燃料噴射、吸気、点火制御等の制御信号を出力する。また、エコランＥＣＵ６は、エンジンの再始動を行う場合、再始動スタータ制御信号をスタータに出力する。

エコランＥＣＵ６のＲＯＭには、アイドリング状態における単位時間当たりの燃料消費量（以下、アイドリング時燃料消費量という）が格納されており、アイドリング時燃料消費量に例えばアイドリング時間を掛けることでアイドリング状態の消費燃料を算出できる。エコランＥＣＵ６は、消費燃料低減制御によりエンジンが停止されている時間（以下、エンジン停止時間という）を計測するので、該エンジン停止時間とアイドリング時燃料消費量の積によりエンジンの停止により節約される節約燃料量を算出する。

また、エコランＥＣＵ６は、消費燃料低減制御によるエンジンの停止条件として、運転者の所定の操作が停止条件となっている場合、運転者の操作の有無を判定する。そして、運転者の操作があればエンジンの停止が可能な場合、エンジンを停止可能な時間（以下、エンジン停止可能時間という）を計測するので、エンジン停止可能時間とアイドリング時燃料消費量の積により、低減可能であったと予測される予測節約燃料量を算出する。

また、本実施の形態のエコランＥＣＵ６は表示装置２０に接続されており、エンジン停止時間と節約燃料量、又は、エンジン停止可能時間と予測節約燃料量を、表示装置２０に表示する。

ブレーキＥＣＵ７は、エンジンＥＣＵ５と同様にＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭとを含んで構成され、ブレーキマスタ圧センサ１１からブレーキマスタ圧、車速センサ１２から車速、車輪速センサ１４から車輪速信号、ブレーキ負圧センサ１３からブースタシリンダの負圧信号、等の信号が入力される。

ブレーキＥＣＵ７は、各車輪の車輪速や車速に基づき当技術分野において周知の方法で、車輪速及び各車輪の制動スリップ率を演算し、何れかの車輪の制動スリップ率が、ＡＢＳ制御開始の基準値よりも大きくなると（ＡＢＳ制御の開始条件が成立すると）、ＡＢＳ制御の終了条件が成立するまで、当該車輪について制動スリップ率が所定の範囲内になるよう、ホイルシリンダの制動圧を増減するアンチスキッド制御を行う。なお、ブレーキＥＣＵ７に入力された、車速信号、車輪速信号、ブースタシリンダの負圧信号はエコランＥＣＵ６に入力される。

図１のエンジン駆動システムで、所定の停止条件の成立によりエンジンの自動停止を行う場合の制御手順について説明する。消費燃料低減制御によるエンジンの停止条件は、例えば、（ａ）車速が零又は所定値以下であること、（ｂ）バッテリの電圧が所定以上であること、（ｃ）ブースタシリンダの負圧が所定値以下であること、（ｄ）シフトポジションがニュートラルポジションであること、（ｅ）クラッチがオフであること、のように設定された条件のうち一又は複数が成立するときエンジンの自動停止が行われる。

ところで、条件（ａ）〜（ｃ）の成立は車両の走行や停止状態等、運転者の意志とは無関係に成立するが、条件（ｄ）と（ｅ）は運転者の操作により成立する。したがって、エンジンの自動停止は、条件（ａ）〜（ｃ）のように運転者の意志と無関係に定まる条件（以下、自動停止条件という）と、条件（ｄ）と（ｅ）のように自動停止条件が成立している状態で、運転者の操作（運転者の意志に基づいて）があった場合に成立する条件（以下、操作停止条件という）とに分けられる。

例えば、車両がオートマティックトランスミッションの場合、条件（ｄ）が操作停止条件となる場合があり、車両がマニュアルトランスミッション（以下、ＭＴと称す）の場合、条件（ｄ）と（ｅ）が操作停止条件である。

エコランＥＣＵ６は、（ａ）〜（ｅ）のエンジンの停止条件のうち、自動停止条件が成立していると判定した場合、操作停止条件が成立したらエンジンの自動停止が可能であると検出できる。

なお、上記では、トランスミッションの違いを例に説明したが、自動停止条件又は操作停止条件の別はトランスミッションの違いにより定まるものではなく、自動停止条件の成立の下、運転者の操作によりエンジンが停止される条件は操作停止条件となる。

また、（ａ）〜（ｅ）の条件は設計事項であり、条件（ａ）ないし（ｃ）の他に自動停止条件があってもよいし、条件（ｄ）又は（ｅ）の他に操作停止条件があってもよい。 エコランＥＣＵ６は、これらの自動停止条件と操作停止条件が成立するか否かを、ＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより判定する。（ａ）〜（ｅ）の条件が成立しているとエコランＥＣＵ６が判定した場合、エコランＥＣＵ６は、エンジン停止命令信号をエンジンＥＣＵ５に出力する。これにより、エンジンＥＣＵ５は、エンジンへの燃料の供給をカットするための燃料噴射信号、エンジンへの吸気をカットするための吸気信号をエンジン２に出力する。燃料の噴射や吸気がなくなるとエンジン２が自動停止する。なお、エンジン２を自動停止した場合には、エコランＥＣＵ６は自動停止したことを示すフラグをオンにして保持する。

次に、エンジン２が自動停止した状態で所定の再始動条件の成立により再始動する場合の処理について説明する。まず、自動停止か否かがフラグに基づき判断される。自動停止中でない場合は、自動的にエンジンを始動することがないよう再始動の処理は行わない。自動停止中の場合は、ブレーキマスタ圧をモニタし、フットブレーキが充分に踏込まれているような場合は、自動停止を継続する。

フットブレーキが充分に踏込まれていないような場合は、（ｘ）継続してブレーキマスタ圧をモニタし例えば所定時間経過してもフットブレーキが踏込まれない場合、（ｙ）アクセルＳＷ１５によるアクセル開度信号をモニタしてアクセルが所定以上踏み込まれた場合、（ｚ）車速センサ１２による車速信号をモニタして車速が所定以上になった場合（ハイブリッド車の場合）等の一又は複数の条件が成立した場合、運転者による走行の意思があると判断して、エンジンの再始動制御を行う。なお、（ｘ）〜（ｚ）に挙げたエンジン２の再始動条件は設計事項であり、エンジンの再始動条件は種々の車両の状態を条件として設定される。また、運転者によるエンジン再始動の操作があった場合にエンジンを再始動してもよい。

エンジンの再始動制御では、エコランＥＣＵ６から、エンジンＥＣＵ５にエンジン再始動命令信号が出力されると共に、スタータへスタータ制御信号が出力される。これにより、エンジンＥＣＵ５はスタータの駆動タイミングに合わせて、エンジン２に対し燃料噴射、吸気、点火制御の制御信号を出力するので、エンジン２が再始動される。

続いて、本実施の形態のエンジン駆動システムにおける消費燃料低減制御の制御手順について図２のフローチャート図に基づき説明する。エンジン２が始動するとエコランＥＣＵ６はエンジンの自動停止条件（例えば上記の（ａ）〜（ｃ）の一又は全て）が成立したか否かを判定する（Ｓ１１）。自動停止条件が成立しない場合（ステップＳ１１のＮｏ）、エコランＥＣＵ６はステップＳ１１の判定を繰り返す。

自動停止条件が成立した場合（ステップＳ１１のＹｅｓ）、次いで、操作停止条件（例えば上記の（ｄ）又は（ｅ）の一又は全て）が成立したか否かが判定される（Ｓ１２）。シフトポジションがニュートラルにシフトされるなど、操作停止条件が成立した場合（Ｓ１２のＹｅｓ）、エコランＥＣＵ６はエンジンを停止する。また、エコランＥＣＵ６は、エンジンが停止された時刻からエンジン停止時間の計測を開始すると共に、当該エンジン停止時間とアイドリング時燃料消費量との積を算出し、エンジンの自動停止により節約される節約燃料量を算出する（Ｓ１３）。

エコランＥＣＵ６は、計測中のエンジン停止時間及び／又は算出した節約燃料量を表示装置２０に表示する（Ｓ１４）。例えば、刻々と変化するエンジン停止時間と共に、節約燃料量を表示する。エンジン停止時間と節約燃料量は同時に表示してもよいし、相互に表示してもよい。

次いで、エコランＥＣＵ６は、操作停止条件が成立しているか否かを判定する（Ｓ１５）。操作停止条件が成立している場合（ステップＳ１５のＹｅｓ）、エンジン停止時間の計測及び節約燃料量の算出並びにエンジン停止時間と節約燃料量の表示を継続する（Ｓ１３、Ｓ１４）。

シフトポジションがドライブポジションにシフトされるなど操作停止条件が成立しない状態となった場合（ステップＳ１５のＮｏ）、エンジン停止時間及び節約燃料量の表示をリセットする（Ｓ１６）。操作停止条件が成立する直前のエコラン時間は、エコランＥＣＵ６のＲＡＭに格納される。エンジンが停止された場合（ステップＳ１２のＹｅｓ）、図２の制御手順は以上で終了する。操作停止条件が成立しない状態となった後、エコランＥＣＵ６は、再始動条件（例えば、上記（ｘ）〜（ｚ）の一又は全て）が成立するか否かに基づき、エンジンを始動する。

ステップＳ１２において、操作停止条件が成立していない場合（Ｓ１２のＮｏ）、エコランＥＣＵ６は、ステップＳ１２の判定を行った時刻からエンジン停止可能時間の計測を開始すると共に、当該エンジン停止可能時間とアイドリング時燃料消費量との積を算出し、エンジンが停止されていたら節約可能であったと予測される予測節約燃料量を算出する（Ｓ１７）。エンジン停止可能時間は、ステップＳ１１の判定を行った時刻から計測を開始してもよい。

なお、操作停止条件が成立していない場合（Ｓ１２のＮｏ）、エンジンはアイドリング状態であるので、エコランＥＣＵ６のＲＯＭに格納されたアイドリング時燃料消費量ではなく、アイドリング状態の実際の燃料消費量を用いて予測節約燃料量を算出してもよい。

また、エコランＥＣＵ６は、計測中のエンジン停止可能時間及び／又は算出した予測節約燃料量を表示装置２０に表示する（Ｓ１８）。例えば、刻々と変化するエンジン停止可能時間と共に、予測節約燃料量を表示する。エンジン停止可能時間と予測節約燃料量は同時に表示してもよいし、相互に表示してもよい。

ステップＳ１２〜Ｓ１８においては、自動停止条件は成立しているが、運転者により操作停止条件を成立させる操作が行われないため、エンジンはアイドリング状態となる。運転者は、エンジン停止可能時間及び／又は予測節約燃料量を目視することで、現在エンジンの停止が可能であり消費燃料の低減が可能であることを認識できる。したがって、エンジン停止可能時間及び／又は予測節約燃料量を表示することで、運転者に操作停止条件を成立させる操作を促すことができる。なお、消費燃料の低減が可能であることを確実に報知するため音声やアラーム音等を用いてもよい。

次いで、エコランＥＣＵ６は、自動停止条件が成立しているか否かを判定する（Ｓ１９）。自動停止条件が成立している場合（ステップＳ１９のＹｅｓ）、ステップＳ１２〜Ｓ１８の処理を繰り返す。したがって、操作停止条件が成立するまで、エンジン停止可能時間の計測及び予測節約燃料量の算出、並びに、エンジン停止可能時間と予測節約燃料量の表示が継続される。

エンジンの回転数が上がるなど、自動停止条件が成立しない状態となった場合（ステップＳ１９のＮｏ）、エンジン停止可能時間及び予測節約燃料量の表示をリセットする（Ｓ２０）。自動停止条件が成立する直前のエコラン可能時間は、エコランＥＣＵ６のＲＡＭに格納される。以上で、図２の制御手順は終了する。

ステップＳ１６でエコランＥＣＵ６のＲＡＭに格納されたエンジン停止時間、ステップＳ２０でエコランＥＣＵ６のＲＡＭに格納されたエンジン停止可能時間は、次回の車両走行時に参照可能とし、過去の全て又は所定期間のエンジン停止時間及び節約燃料量、並びに、エンジン停止可能時間及び予測節約燃料量が表示可能であることが好適である。

本実施の形態の消費燃料低減制御装置によれば、運転者の操作があればエンジンの停止が可能な状態の場合、エンジン停止により節約可能な予測節約燃料量が表示されるので、運転者にエンジンを停止させるための操作を促すことができる。したがって、消費燃料低減制御によりエンジンを停止させ消費燃料を低減することできる。

また、実際にエンジンが停止された場合、エンジン停止により節約された節約燃料量を知ることができるので、エンジン停止の効果を実感でき、更に燃料の消費の節約意欲が増大される。

消費燃料低減制御装置が適用されたエンジン駆動システムの全体を表したブロック図を示す。 エンジン駆動システムにおける消費燃料低減制御の制御手順を示すフローチャート図である。

符号の説明

２ エンジン
５ エンジンＥＣＵ
６ エコランＥＣＵ
７ ブレーキＥＣＵ
１２ 車速センサ
１３ クラッチSWセンサ
１４ 車輪速センサ
１５ アクセルSW
１６ シフトポジションセンサ
１７ NEセンサ
２０ 表示装置

Claims (3)

1. エンジンの自動停止条件が成立し、かつ、車両の所定の操作が検出された場合に、該車両の状態に基づく所定の条件が成立するまでエンジン停止する消費燃料低減制御装置において、
   自動停止条件が成立したが前記所定の操作が検出されなかった場合、エンジンの停止可能時間を計測し、該停止可能時間とアイドリング時燃料消費量との積を算出する予測節約燃料量算出手段と、
   刻々と変化する計測中の前記停止可能時間に基づいて算出された予測節約燃料量を表示する予測節約燃料量表示手段と、
   を有することを特徴とする消費燃料低減制御装置。
2. 前記予測節約燃料量算出手段は、当該操作が検出された場合にエンジンの停止が可能であった前記停止可能時間と、アイドリング状態の単位時間当たり消費燃料である前記アイドリング時燃料消費量とに基づき前記予測節約燃料量を算出する、
   ことを特徴とする請求項１記載の消費燃料低減制御装置。
3. 前記所定の操作が検出された場合、低減された消費燃料量を算出する節約燃料量算出手段と、
   前記節約燃料量算出手段により算出された節約燃料量を表示する節約燃料量表示手段と、
   を有することを特徴とする請求項１記載の消費燃料低減制御装置。

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