JP2006132451A

JP2006132451A - アイドルストップ制御システム

Info

Publication number: JP2006132451A
Application number: JP2004322884A
Authority: JP
Inventors: Hidenori Shiiba; 英典椎葉
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2004-11-05
Filing date: 2004-11-05
Publication date: 2006-05-25

Abstract

【課題】ブレーキ液圧センサの信号がブレーキ制御装置に遅れて伝達される場合であっても、車両停車に必要なブレーキ液圧を確保できるアイドルストップ制御システムを提供することにある。
【解決手段】ブレーキ液圧センサ２４２と、ヒルホールド制御を行うABSCU２２０と、アイドルストップ制御部２１０と、を備えたアイドルストップ制御システムにおいて、ブレーキ液圧センサ２４２が接続されたアイドルストップ制御部２１０は、CAN２５０の通信遅れに応じてブレーキ液圧情報を補正した補正ブレーキ液圧を、ABSCU２２０にCAN２５０を介して送信するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、坂道において車両停車時にドライバのブレーキ操作に関わらず車両制動力を保持するヒルホールド装置を備えたアイドルストップ制御に関する。

この種の技術としては、ホイールシリンダのブレーキ液圧を保持する液圧保持バルブを有するABSアクチュエータを備え、アイドルストップ解除時にエンジンを自動始動するときに、エンジンの自動始動が完了するまで液圧保持バルブを閉止してブレーキ液圧を保持するものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−２６０９６０号公報

しかしながら上記技術を、ブレーキ液圧センサの信号をCAN等の通信手段によりブレーキ制御装置に送信する構成で用いる場合、通信遅れによりブレーキ制御装置におけるブレーキ液圧検知が遅れてしまうことがある。その為、ブレーキ制御装置によるヒルホールド制御指令がヒルホールドを行うべきブレーキ液圧よりも低いブレーキ液圧を保持することになり、坂道などでは車両がずり落ちてしまうことがあるといった問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、ブレーキ液圧センサの信号がブレーキ制御装置に遅れて伝達される場合であっても、車両停車に必要なブレーキ液圧を確保できるアイドルストップ制御システムを提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明では、実ブレーキ力を検出してブレーキ力情報として出力するブレーキ力検出装置と、坂道での車両停車時に必要な制動力を保持するヒルホールド制御装置と、車両停車時にエンジンを自動停止し、ブレーキ力情報が所定値以下に達すると自動始動を行うアイドルストップ制御装置と、を備えたアイドルストップ制御システムにおいて、ブレーキ力検出装置はアイドルストップ制御装置に接続し、アイドルストップ制御装置はヒルホールド制御装置に通信回路により接続し、通信回路の通信遅れに応じてブレーキ力情報を補正する補正手段を備えた。

本発明のアイドルストップ制御システムにあっては、ブレーキ液圧センサの信号がブレーキ制御装置に遅れて伝達される場合であっても、車両車両停車に必要なブレーキ液圧を確保できる。

以下、本発明のアイドルストップ制御システムを実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。

まず、本実施例の構成を説明する。

図１は、本実施例のアイドルストップ制御システムを備えた車両の駆動系、制御系及びブレーキ系の構成を示す全体システム図である。

車両の駆動系として、エンジン１００と、エンジンにより駆動され油圧を発生させるオイルポンプ１１０と、エンジン１００の出力トルクを増大させるトルクコンバータ１２０と、エンジン１００からの動力の断接や変速を行う無段変速機１３０と、を備える。

エンジン１００は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等からなる。動力発生装置として、エンジンのみならずモータも併用したハイブリッドでも良い。エンジン１００には、エンジン１００を始動するスタータモータ１０１と、エンジン１００の動力により駆動するエアーコンディショナー１０２及びウォータポンプ１０３と、が接続される。

トルクコンバータ１２０は、エンジン出力軸に接続されるポンプインペラと、変速機入力軸に接続されるタービンランナと、内部の作動油の流れを整えるステータと、高速走行時に直接動力を伝達するためのロックアップクラッチと、から構成される。

無段変速機１３０内には図示しない発進クラッチと無段変速機を備える。発進クラッチは入出力間で動力伝達可能な締結状態と、出力側部分に動力を伝達不能となる解放状態と、に切り換え可能に構成される。無段変速機１３０は、入力側のプライマリプーリと、出力側のセカンダリプーリとの間に、各プーリの溝間にベルトが巻回されて各プーリの溝幅を制御して無段変速を行う。

次に、本実施例の制御系につき図１に基づき説明する。

本実施例の制御系として、エンジン１００を制御するエンジンコントロールモジュール（Engine Control Module：以下、ECMと表記）２００と、ECM２００内に組み込まれたアイドルストップ制御部２１０と、後述のブレーキ系の制御を行うアンチロックブレーキシステムコントロールユニット（Anti-lock Brake System Control Unit：以下、ABSCUと表記）２２０と、無段変速機１３０の制御を行う無段変速機コントロールユニット（Continuously Variable Transmission Control Unit：以下CVTCUと表記）２３０と、を備える。ECM２００とABSCU２２０とはコントロールエリアネットワーク（Controller Area Network：以下、CANと表記）２５０により接続され、ECM２００とCVTCU２３０とはCAN２５１により接続され、それぞれ双方向のシリアル通信が可能である。なお、CAN２５０は本発明の通信線に相当する。

ECM２００は、車両の傾斜を検出する傾斜センサ２４１と、ブレーキ液圧を検出するブレーキ液圧センサ２４２と、エンジン１００の吸気側負圧を検出する負圧センサ２４３と、ボンネットフードの開閉状態を検知するフードスイッチ２４４等が接続される。ECM２００は、各センサからの情報に基づいてエンジン１００やスタータモータ１０１を制御する。なお、ブレーキ液圧センサ２４２は後述するブレーキ液圧回路３７０内のブレーキ液圧を検出するもので、本発明のブレーキ力検出装置に相当する。直接検出ブレーキ液圧を検出する代わりに、マスタシリンダ内のピストンのストロークから間接的に検出しても良く、他のブレーキ液圧の大小の検知に代用できる値を用いても良い。

アイドルストップ制御部２１０はブレーキ液圧情報、エンジン呼気負圧情報、ボンネットフード開閉情報等に基づいて、アイドルストップ制御を行う。なお、このアイドルストップ制御部２１０は本発明のアイドルストップ制御装置に相当する。

ABSCU２２０は、車輪速を検出する車輪速センサ２４５が接続される。ECM２００からのブレーキ液圧情報、アイドルストップ制御状態情報、ヒルホールド解除要求情報等、及び車輪速センサ２４５からの車輪速情報に基づいて、後述する保持弁３４０及び減圧弁３５０に制御信号を送信する。なお、このABSCU２２０は本発明のヒルホールド制御装置に相当する。

CVTCU２３０は、図示しないアクセル開度センサやセレクトレバーセンサ等からのアクセル開度信号やセレクトレバー信号等に基づいて無段変速機１３０を制御する。

次に、本実施例のブレーキ系につき図１に基づき説明する。

ドライバが操作するブレーキペダル３１０には、ドライバの踏力をアシストする負圧式倍力装置３２０と、アシストされた踏力に応じたブレーキ液圧を発生させるマスタシリンダ３３０とが接続されている。

マスタシリンダ３３０にはABSユニット３００が接続される。ABSユニット３００は、マスタシリンダ３３０で発生した液圧をホイールシリンダ３６０に供給する供給回路３７０と、ホイールシリンダ３６０に作用するブレーキ液を排出するリザーバタンク３９０と接続する排出回路３８０とから構成される。この供給回路３７０にはノーマルオープンタイプの保持弁３４０が設けられ、また排出回路３８０にはノーマルクローズタイプの減圧弁３５０が設けられる。

次に、作用を説明する。

［アイドルストップ制御］
アイドルストップ制御部２１０では後述するアイドルストップ許可条件が満たされたときにエンジン１００を停止し、アイドルストップ禁止要求条件が満たされたときにエンジン１００を再始動する。

<アイドルストップ許可条件>
・セレクトレバーが走行レンジ（Dレンジ）
・車速＝０
・すべてのドアが閉状態
・エンジン運転中
・ブレーキ液圧が所定値以上
・ボンネットフードが閉状態
上記条件をすべて満たしていることを前提として、下記の各条件をすべて満たした場合にエンジン１００を停止する。

・バッテリ１６０の充電量が所定値以上（再始動時のスタータモータ１０１の駆動力確保のため）
・ブレーキブースタ負圧が所定値以上（マスタシリンダ圧の確保のため）
・エンジン水温が所定値以上（スムーズな再始動確保のため）
・無段変速機内の油温が所定値以上（スムーズな発進制御確保のため）
・無段変速機内の油圧が所定値以上（無段変速機の変速応答性確保のため）
以上の条件に基づいてアイドルストップ許可を指令するが、他の条件に基づいてアイドルストップ許可を指令しても良い。

<アイドルストップ解除条件>
・セレクトレバーが走行位置（Dレンジ）
・車速＝０
・すべてのドアが閉状態
・アイドルストップ中
・ボンネットフードが閉状態
上記条件をすべて満たしていることを前提として、下記の各条件のいずれか一つを満たした場合にエンジン１００を再始動する。

・アクセルON（発進意図があるため）
・ブレーキ液圧が所定値以下（発進もしくはクリープ走行意図があるため）
・バッテリの充電量が低下（再始動時のスタータモータの駆動力確保が困難になるため）
・エンジン水温低下（スムーズな発進制御が困難になるため）
・無段変速機内の油温低下（スムーズな発進制御確保が困難になるため）
・無段変速機内の油圧低下（無段変速機構の変速応答性確保が困難になるため）
以上の条件に基づいてアイドルストップ禁止を指令するが、他の条件に基づいてアイドルストップ許可を指令しても良い。

次に、ブレーキ系の作用について説明する。

［通常制動］
通常のブレーキ操作時には保持弁３４０が開弁し、減圧弁３５０が閉弁しているが、ドライバの踏力が強く車輪がロックするような場合には保持弁３４０を閉じ、減圧弁３５０を開弁することでホイールシリンダ３６０内の液圧をリザーバタンク３９０に逃がすABS制御を行う。リザーバタンク３９０に貯留されたブレーキ液は図示しない還流回路によりマスタシリンダ３３０に還流され、液圧収支を確保している。

［ヒルホールド制御］
アイドルストップ制御によってエンジン１００が停止しているときに、前述のアイドルストップ解除条件が満たされるとエンジン１００が始動するが、エンジン１００が完爆するまではクリープトルクが十分に発生しない。このとき、例えば車両が坂道で停車中にドライバが発進のためにブレーキペダル３１０を離すと車両が後退する虞がある。

そこでアイドルストップ制御部２１０によりアイドルストップ制御解除が行われた後に、ブレーキ液圧が所定値以下まで低下すると、ABSCU２２０は保持弁３４０を閉じてホイールシリンダ３６０に作用しているブレーキ液を封止する。これにより、ドライバのブレーキ操作にかかわらず制動力を確保して車両の後退を防止するヒルホールド制御を行う。この後、エンジン１００の完爆判定等がなされて車両が前進可能な状態になると減圧弁３５０を開弁し、ホイールシリンダ３６０の液圧をリザーバタンク３９０に排出して発進する。

本実施例ではECM２００にブレーキ液圧センサ２４２が接続され、ABSCU２２０へはCAN２５０によりブレーキ液圧情報が送られる構成となっている。この構成により、CAN２５０に通信遅れ生じることが原因でABSCU２２０は実際のブレーキ液圧よりも遅れた情報を受信することがある。

上記を図２に基づいて用いて詳述する。図２に示す実線はECM２００が直接ブレーキ液圧センサ２４２から受信したブレーキ液圧情報であり、ほぼ実際のブレーキ液圧である。このブレーキ液圧情報をABSCU２２０へ送信する。一点鎖線はABSCU２２０がCAN２５０を介して受信したブレーキ液圧情報である。また、P1はブレーキ液圧のアイドルストップ解除条件を示し、P2はブレーキ液圧のヒルホールド制御開始条件を示す。なお、以下では、ECM２００がブレーキ液圧センサ２４２から受信したブレーキ液圧情報を実液圧と表記し、ABSCU２２０がCAN２５０を介して受信したブレーキ液圧情報を遅れ液圧と表記する。なお、実液圧は本発明の第１ブレーキ力に相当し、遅れ液圧は本発明の第２ブレーキ力に相当する。

アイドルストップ制御部２１０は、実液圧がP1まで低下する時間T1においてアイドルストップを解除する。

さらにブレーキ液圧が低下して実液圧がP2まで低下する時間T2において、ABSCU２２０はヒルホールド制御を開始しなければならないが、遅れ液圧がP2となる時間T2'からヒルホールド制御を開始してしまう。時間T2'では実液圧はすでにP2'まで低下しており、ヒルホールド制御時のブレーキ液圧はP2'以上は確保できない。このP2'が坂道における車両停車を維持できるブレーキ液圧より低ければ車両はずり落ちてしまう。

そこで、本実施例でアイドルストップ制御部２１０はABSCU２２０が受信するブレーキ液圧情報の通信遅れを監視し、通信遅れ時間と実液圧の変化量から補正ブレーキ液圧を算出し、この補正ブレーキ液圧をABSCU２２０に送信するようにした。

次に、図３に基づき本実施例の補正ブレーキ液圧の算出、及び補正ブレーキ液圧を用いたときのヒルホールド制御について説明する。図３に示す実線は実液圧であり、太線は補正ブレーキ液圧である。一点鎖線は遅れ液圧である。また、P1はブレーキ液圧のアイドルストップ解除条件を示し、P2はブレーキ液圧のヒルホールド制御開始条件を示す。

このときアイドルストップ制御部２１０では、実液圧と遅れ液圧との時間遅れと、実液圧の変化量とから補正ブレーキ液圧を算出する。この補正ブレーキ液圧はヒルホールド制御が開始するまで、ECM２００からABSCU２２０に送信される。

ここで図４に基づき補正ブレーキ液圧の算出方法について詳述する。図４は、図３におけるブレーキ液圧P1と時間T1との交点付近の拡大図である。

アイドルストップ制御部２１０では、実液圧がアイドルストップ解除条件のP1に達したときの実液圧と遅れ液圧との時間遅れdを算出する。また、時間T1以前の実液圧の変化量から時間T1以降の実液圧の変化量を推定して傾きgを算出する。時間遅れdと傾きgとの積から補正量cを求め、実液圧にcで補正したものを補正ブレーキ液圧とする。

なお、上記の補正ブレーキ液圧の算出方法に限らず実液圧がブレーキ液圧のヒルホールド制御開始条件となったときに、遅れ液圧が時間遅れを生じないような補正ブレーキ液圧を求めれば良い。

上記のアイドルストップ制御部２２０における補正ブレーキ液圧の算出は、本発明の補正手段に相当する。

ECM２００からABSCU２２０へ補正ブレーキ液圧が送信されるので、時間T2において遅れ液圧もP2となるので、時間遅れを生じることなくヒルホールド制御を開始できる。

エンジン１００が時間T3で完爆した後は、アイドルストップ制御部２１０は補正ブレーキ液圧を算出せずに、実液圧をABSCU２２０に送信する。

次にアイドルストップ制御部２１０における制御の流れを図５のフローチャートに基づき説明する。

ステップＳ１では、イグニッションキーがONになっているか判定し、ONであればステップＳ２へ移行し、OFFの場合はアイドルストップ制御を終了する。

ステップＳ２では、ブレーキ液圧センサ２４３からブレーキ液圧情報を入力する。

ステップＳ３では、ブレーキ液圧情報をABSCU２２０へ送信する。

ステップＳ４では、ABSCU２２０が受信しているブレーキ液圧情報、つまり前述の遅れ液圧を受信する。

ステップＳ５では、遅れ液圧からCAN２５０の通信遅れを演算する。

ステップＳ６では、前述のアイドルストップ許可条件が満たされているかを判定し、満たされていればステップＳ７へ移行してアイドルストップを行う。条件が満たされていなければアイドルストップを解除し、ステップＳ８へ移行する。

ステップＳ８では、エンジン１００が始動しているかを判定して始動していればステップＳ１へ戻る。エンジン１００が始動していなければ補正した補正ブレーキ液圧をABSCU２２０へ送信する。

次に、本実施例のアイドルストップ制御装置の効果を説明する。

（１）CAN２５０で通信遅れが発生しても、アイドルストップ制御部２１０で実液圧がP2になるときに、遅れ液圧もP2になるように補正ブレーキ液圧を送信するので、実液圧がP2のときにヒルホールド制御開始できる。よって、坂道で車両停車に必要なブレーキ液圧を保持することができるので、車両のずり落ちを防ぐことができる。

（２）アイドルストップ制御部２１０はCAN２５０の通信遅れ時間と、実液圧変化量とに基づいて補正ブレーキ液圧を算出するので、通信遅れ時間や実液圧変化量が時間変化に応じて適切な補正を補正ブレーキ液圧を算出することができる。よって、通信遅れ時間や実液圧変化量が時間変化に関わらず、坂道で車両停車に必要なブレーキ液圧を保持することができるので、車両のずり落ちを防ぐことができる。

（３）アイドルストップ制御部２１０は遅れ液圧を受信して、実液圧と受信した遅れ液圧とに基づいてCAN２５０の通信遅れ時間を算出するので、リアルタイムに通信遅れ時間を算出できる。よって、通信遅れ時間の時間変化に関わらず、坂道で車両停車に必要なブレーキ液圧を保持することができるので、車両のずり落ちを防ぐことができる。

（４）CAN２５０で通信遅れが発生しても、アイドルストップ制御部２１０で実液圧がP2になるときに、遅れ液圧もP2になるように補正ブレーキ液圧を送信するので、実液圧がP2のときにヒルホールド制御開始できる。よって、ブレーキ液圧センサ２４２をABSCU２２０に設ける必要がなくレイアウトの自由度の向上やコストの低減を可能にする。

以上、本発明のアイドルストップ制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加は許容される。例えば、本実施例ではアイドルストップ制御やヒルホールド制御にブレーキ液圧を用いて制御したが、代わりにブレーキペダルのストローク量を用いて制御しても良い。

アイドルストップ制御部を備えた無段変速機搭載車の駆動系と制御系とブレーキ系を示す全体システム図である。実施例１に係る、CANの通信遅れを説明する図である。実施例１に係る、補正ブレーキ液圧を用いたときのタイムチャートである。実施例１に係る、補正ブレーキ液圧を説明する図である。実施例１に係る、アイドルストップ制御の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

２１０アイドルストップ制御部
２２０アンチロックブレーキシステムコントロールユニット（ABSCU）
２４２ブレーキ液圧センサ
２５０コントロールエリアネットワーク（CAN）

Claims

ブレーキ力を検出してブレーキ力情報として出力するブレーキ力検出装置と、
坂道での車両停車時に必要な制動力を保持するヒルホールド制御装置と、
車両停車時にエンジンを自動停止し、前記ブレーキ力情報が所定値以下に達すると自動始動を行うアイドルストップ制御装置と、
を備えたアイドルストップ制御システムにおいて、
前記ブレーキ力検出装置は前記アイドルストップ制御装置に接続し、
前記アイドルストップ制御装置は前記ヒルホールド制御装置に通信線により接続し、
前記通信線の通信遅れに応じて前記ブレーキ力情報を補正する補正手段を備えたことを特徴とするアイドルストップ制御システム。
請求項１に記載のアイドルストップ制御システムにおいて、
前記補正手段は、
前記アイドルストップ制御装置が前記ブレーキ力検出装置から受信した第１ブレーキ力情報と、
前記ヒルホール制御装置が前記アイドルストップ制御装置から受信した第２ブレーキ力情報と、
に基づいて前記通信線の通信遅れを算出することを特徴とするアイドルストップ制御装置。
請求項２に記載のアイドルストップ制御装置において、
前記補正手段は、
前記通信遅れと、
前記第１ブレーキ力情報の変化量と、
に基づいて補正ブレーキ力情報を算出することを特徴とするアイドルストップ制御装置。