发动机的自动停止装置的制作方法

本发明涉及发动机的自动停止装置。

背景技术：

在搭载发动机的车辆中，搭载有如下发动机的自动停止装置：在车辆行驶中当规定的自动停止条件成立时将发动机自动停止从而能提高燃料效率。

作为搭载了这种发动机自动停止装置的车辆，已知根据车辆行驶路面的坡度使发动机自动停止的怠速停止车辆(例如参照专利文献1)。

在该怠速停止车辆中，当在车辆的停车状态下，根据检测路面坡度的倾斜角传感器的路面坡度信息，路面坡度是小于第1规定值的第2规定值以下且自动停止条件成立时，使发动机自动停止而进行怠速停止装置的故障判断，在故障判定结束之前，执行禁止在大于第2规定值的路面坡度的自动停止。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2012-255383号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

但是，在这种现有的怠速停止车辆中，当从使发动机自动停止到怠速停止装置的故障判断结束前，车辆从平路进入坡度大的路面并停车时，车辆有可能会违背驾驶员的意图而移动。

本发明的目的在于提供当发动机自动停止部故障时能防止车辆在坡度大的路面上移动的发动机的自动停止装置。

用于解决问题的方案

本发明的发动机的自动停止装置具备：路面坡度检测部，其检测车辆行驶路面的坡度；以及发动机自动停止部，其当包括根据上述路面坡度检测部检测出的路面坡度信息设定的路面坡度的自动停止条件在内的规定的自动停止条件成立时，使发动机自动停止，上述发动机的自动停止装置的特征在于，具备故障判定部，该故障判定部当上述发动机自动停止部的异常持续第1规定时间时，判定为上述发动机自动停止部发生故障，上述发动机自动停止部在路面坡度为规定值以上的情况下，当上述规定的自动停止条件中的、上述路面坡度的自动停止条件在大于上述第1规定时间的第2规定时间的期间内成立时，允许上述发动机的自动停止。

发明效果

根据本发明，当发动机自动停止部故障时能防止车辆在坡度大的路面上移动。

附图说明

图1是具备本发明的一实施例的发动机的自动停止装置的混合动力车辆的概略构成图。

图2是本发明的一实施例的发动机的自动停止装置的功能构成图。

图3是将本发明的一实施例的发动机的自动停止装置的发动机自动停止部的故障状态确定时间、坡度大的路面的自动停止条件成立确定时间以及坡度小的路面的自动停止条件成立确定时间进行了比较的图。

图4是本发明的一实施例的发动机的自动停止装置执行的自动停止处理中包含的自动停止装置的故障检测处理的流程图。

图5是本发明的一实施例的发动机的自动停止装置执行的自动停止处理中包含的路面坡度的发动机自动停止条件的成立确定处理的流程图。

图6是本发明的一实施例的发动机的自动停止装置执行的自动停止处理中包含的发动机的自动停止判定处理的流程图。

附图标记说明

1：混合动力车辆(车辆)、2：发动机、51：液压传感器(车辆状态检测部)、52：车速传感器(车辆状态检测部)、54：路面坡度传感器(路面坡度检测部、车辆状态检测部)、61：发动机自动停止部、62：故障判定部。

具体实施方式

本发明的一实施方式的发动机的自动停止装置具备：路面坡度检测部，其检测车辆行驶路面的坡度；以及发动机自动停止部，其当包括根据路面坡度检测部检测出的路面坡度信息设定的路面坡度的自动停止条件在内的规定的自动停止条件成立时，使发动机自动停止，上述发动机的自动停止装置的特征在于，具备故障判定部，该故障判定部当发动机自动停止部的异常持续第1规定时间时，判定为发动机自动停止部发生故障，发动机自动停止部在路面坡度为规定值以上的情况下，当规定的自动停止条件中的、路面坡度的自动停止条件在大于第1规定时间的第2规定时间的期间内成立时，允许发动机的自动停止。

由此，当发动机自动停止部故障时能防止车辆在坡度大的路面上移动。

[实施例]

以下，参照附图说明搭载了本发明的实施例的发动机的自动停止装置的混合动力车辆。

如图1所示，混合动力车辆1包括：作为内燃机的发动机2、变速器3、电动发电机4、驱动轮5、综合地控制混合动力车辆1的hcu(hybridcontrolunit：混合动力控制单元)10、控制发动机2的ecm(enginecontrolmodule：发动机控制模块)11、控制变速器3的tcm(transmissioncontrolmodule：变速器控制模块)12、isgcm(integratedstartergeneratorcontrolmodule：集成启动发电机控制模块)13、invcm(invertorcontrolmodule：逆变器控制模块)14、低压bms(batterymanagementsystem：电池管理系统)15以及高压bms16。本实施例的混合动力车辆1构成本发明的车辆。

在发动机2中形成有多个气缸。在本实施例中，发动机2构成为对各气缸进行包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程的一连串的4个冲程。

isg(integratedstartergenerator：集成启动发电机)20和启动器21连结到发动机2。isg20通过带22等与发动机2的曲轴18连结。isg20具有：通过被供应电力而旋转从而使发动机2启动的电动机的功能；以及将从曲轴18输入的旋转力转换为电力的发电机的功能。

在本实施例中，isg20通过isgcm13的控制而作为电动机发挥功能，从而使发动机2从基于怠速停止功能的停止状态再启动。isg20还能作为电动机发挥功能，从而辅助混合动力车辆1的行驶。

启动器21包括未图示的电动机和小齿轮。启动器21通过使电动机旋转而使曲轴18旋转，对发动机2提供启动时的旋转力。这样，发动机2由启动器21启动，由isg20从基于怠速停止功能的停止状态再启动。

变速器3将从发动机2输出的旋转进行变速，通过驱动轴23驱动驱动轮5。变速器3具备：包括平行轴齿轮机构的常啮合式变速机构25；由常闭型的干式离合器构成的离合器26；以及差动机构27。

变速器3构成为所谓的amt(automatedmanualtransmission：手自一体变速器)，通过由tcm12控制的未图示的致动器控制变速。

具体地，通过致动器进行变速机构25的变速挡的切换和离合器26的连接及释放。差动机构27将变速机构25输出的动力传递到驱动轴23。

电动发电机4通过链条等动力传递机构28与差动机构27连结。电动发电机4作为电动机发挥功能。

这样，混合动力车辆1构成能将发动机2和电动发电机4这两者的动力用于车辆的驱动的并联式混合动力系统，通过发动机2和电动发电机4中的至少一方输出的动力行驶。

电动发电机4还作为发电机发挥功能，通过混合动力车辆1的行驶进行发电。此外，电动发电机4只要连结为能将动力传递到从发动机2到驱动轮5的动力传递路径中的任意一处即可，无需一定与差动机构27连结。

混合动力车辆1具备：第1蓄电装置30、包含第2蓄电装置31的低压电源组32、包含第3蓄电装置33的高压电源组34、高压电缆35以及低压电缆36。

第1蓄电装置30、第2蓄电装置31和第3蓄电装置33由能充电的二次电池构成。第1蓄电装置30包括铅酸电池。第2蓄电装置31与第1蓄电装置30相比是高输出且高能量密度的蓄电装置。

第2蓄电装置31与第1蓄电装置30相比能以短时间充电。在本实施例中，第2蓄电装置31包括锂离子电池。此外，第2蓄电装置31也可以是镍氢蓄电池。

第1蓄电装置30和第2蓄电装置31是以产生约12v的输出电压的方式设定了单体电池的个数等的低压电池。第3蓄电装置33例如包括锂离子电池。

第3蓄电装置33是以产生比第1蓄电装置30和第2蓄电装置31高的电压的方式设定了单体电池的个数等的高压电池，例如产生100v的输出电压。第3蓄电装置33的剩余容量等状态由高压bms16管理。

在混合动力车辆1设置有作为电负载的一般负载37和被保护负载38。一般负载37和被保护负载38是启动器21和isg20以外的电负载。

被保护负载38是始终要求稳定的电力供应的电负载。该被保护负载38包括：防止混合动力车辆1的侧滑的稳定控制装置38a、对转向轮的操作力进行电辅助的电动助力转向控制装置38b、以及车灯38c。此外，被保护负载38还包括未图示的仪表板的灯类和仪表类以及汽车导航系统。

一般负载37与被保护负载38相比不要求稳定的电力供应，是一时性使用的电负载。一般负载37例如包括未图示的雨刮器和对发动机2输送冷却风的电动冷却风扇。

低压电源组32除了具有第2蓄电装置31以外，还具有开关40、41和低压bms15。第1蓄电装置30和第2蓄电装置31通过低压电缆36连接到启动器21、isg20以及作为电负载的一般负载37和被保护负载38而能对它们供应电力。第1蓄电装置30和第2蓄电装置31并联地与被保护负载38电连接。

开关40设于第2蓄电装置31和被保护负载38之间的低压电缆36。开关41设于第1蓄电装置30和被保护负载38之间的低压电缆36。

低压bms15通过控制开关40、41的断开闭合，而控制第2蓄电装置31的充放电和向被保护负载38的电力供应。低压bms15在发动机2通过怠速停止而停止时，将开关40闭合并且将开关41断开，由此从高输出且高能量密度的第2蓄电装置31对被保护负载38供应电力。

低压bms15在利用启动器21使发动机2启动时以及利用isg20使通过怠速停止控制而停止的发动机2再启动时，将开关40闭合并且将开关41断开，由此从第1蓄电装置30对启动器21或isg20供应电力。在将开关40闭合并且将开关41断开的状态下，还从第1蓄电装置30对一般负载37供应电力。

这样，第1蓄电装置30至少对作为使发动机2启动的启动装置的启动器21和isg20供应电力。第2蓄电装置31至少对一般负载37和被保护负载38供应电力。

第2蓄电装置31虽然连接为能对一般负载37和被保护负载38这两者供应电力，但通过低压bms15控制开关40、41，使得优先对始终要求稳定的电力供应的被保护负载38供应电力。

低压bms15有时既考虑到第1蓄电装置30和第2蓄电装置31的充电状态(充电剩余量)以及使一般负载37和被保护负载38工作的请求，又优先使被保护负载38稳定工作，而以与上述例子不同的方式控制开关40、41。

高压电源组34除了具有第3蓄电装置33以外，还具有逆变器45、invcm14和高压bms16。高压电源组34连接为能通过高压电缆35对电动发电机4供应电力。

逆变器45通过invcm14的控制将施加于高压电缆35的交流电和施加于第3蓄电装置33的直流电相互转换。例如invcm14在使电动发电机4动力运转(日语原文：力行)时，通过逆变器45将第3蓄电装置33释放出的直流电转换为交流电而供应到电动发电机4。

invcm14在使电动发电机4再生时，通过逆变器45将电动发电机4发出的交流电转换为直流电而对第3蓄电装置33充电。

hcu10、ecm11、tcm12、isgcm13、invcm14、低压bms15和高压bms16分别包括计算机单元，该计算机单元具备cpu(centralprocessingunit：中央处理单元)、ram(randomaccessmemory：随机存取存储器)、rom(readonlymemory：只读存储器)、保存备份用数据等的闪存、输入端口和输出端口。

在这些计算机单元的rom中保存有各种常数或各种映射等、以及用于使该计算机单元分别作为hcu10、ecm11、tcm12、isgcm13、invcm14、低压bms15和高压bms16发挥功能的程序。

即，cpu以ram为工作区域执行rom所保存的程序，由此，这些计算机单元分别作为本实施例的hcu10、ecm11、tcm12、isgcm13、invcm14、低压bms15和高压bms16发挥功能。

在本实施例中，ecm11执行怠速停止控制。在该怠速停止控制中，ecm11当规定的自动停止条件成立时使发动机2停止，当规定的再启动条件成立时通过isgcm13驱动isg20而使发动机2再启动。因此，不会进行发动机2的不必要的怠速运转，能提高混合动力车辆1的燃料效率。

混合动力车辆1设有用于形成遵循can(controllerareanetwork：控制器局域网)等标准的车内lan(localareanetwork：局域网)的can通信线48、49。

hcu10通过can通信线48与invcm14及高压bms16连接。hcu10、invcm14和高压bms16通过can通信线48相互进行控制信号等信号的发送接收。

hcu10通过can通信线49与ecm11、tcm12、isgcm13和低压bms15连接。hcu10、ecm11、tcm12、isgcm13和低压bms15通过can通信线49相互进行控制信号等信号的发送接收。

在图2中，ecm11连接着液压传感器51、车速传感器52、加速器开度传感器53和路面坡度传感器54。

液压传感器51检测制动液压p而将检测信息输出到ecm11。车速传感器52检测混合动力车辆1的车速而将检测信息输出到ecm11。加速器开度传感器53将与相当于加速器踏板53a的操作量的加速器开度ap成正比的信号输出到ecm11。

路面坡度传感器54将与混合动力车辆1行驶路面的坡度的大小相应的信号输出到ecm11。本实施例的ecm11、液压传感器51、车速传感器52、加速器开度传感器53和路面坡度传感器54构成自动停止装置70。自动停止装置70构成本发明的发动机的自动停止装置。

ecm11作为发动机自动停止部61发挥功能。发动机自动停止部61根据液压传感器51检测出的制动液压信息、车速传感器52检测出的车速信息、以及路面坡度传感器54检测出的路面坡度信息将发动机2自动停止。

发动机自动停止部61例如将制动液压p是特定压力pth以上、车速为规定速度值(例如vthkm/h)以下、且路面坡度的大小处于规定的范围(例如路面坡度是-n1％≤θ≤+n2％)作为规定的自动停止条件而允许发动机2的自动停止。

此外，自动停止装置70根据来自液压传感器51、车速传感器52、加速器开度传感器53和路面坡度传感器54的检测信息，当规定的自动停止条件成立时使发动机2自动停止，但不限于此。还可以根据来自搭载于混合动力车辆1的其它传感器的检测信息，当规定的自动停止条件成立时使发动机2自动停止。

ecm11以规定的再启动条件、例如以加速器开度传感器53检测出的加速器踏板53a的开度大于0或者制动器松开为条件，将发动机2再启动。本实施例的路面坡度传感器54构成本发明的路面坡度检测部。

ecm11作为故障判定部62发挥功能。故障判定部62当发动机自动停止部61的异常持续第1规定时间时，判定为自动停止装置70发生故障。

发动机自动停止部61的异常是指，例如发动机自动停止部61无法正常地识别从液压传感器51、车速传感器52、加速器开度传感器53和路面坡度传感器54输入的信号。

在该情况下，有可能在不应该将发动机2自动停止的状态下将发动机2自动停止、或在自动停止后无法容易地将发动机2恢复，因此故障判定部62判断为发动机自动停止部61的异常，当发动机自动停止部61的异常持续第1规定时间时，判定为发动机自动停止部61发生故障。这样为了确定发动机自动停止部61的故障而以第1规定时间的经过为条件的原因是，例如要排除噪声等的影响。

发动机自动停止部61在路面坡度为规定值以上的情况下，例如当路面坡度的自动停止条件在大于第1规定时间的第2规定时间的期间内成立时，允许发动机2的自动停止。在图3中，第2规定时间t2设定为大于第1规定时间t1。

在此，上述规定值是指成为是否是发动机2停止时混合动力车辆1有可能开始移动的路面坡度的基准的值。在路面坡度为规定值以上的情况下，坡度大，混合动力车辆1有可能开始移动。在路面坡度小于规定值的情况下，坡度小，混合动力车辆1没有开始移动的可能性。

第1规定时间t1是从检测出自动停止装置70的故障到确定故障为止所需的故障状态确定时间。第2规定时间t2例如是直至确定路面坡度的自动停止条件的成立为止所需的时间，确定路面坡度的自动停止条件的成立的时机t2设定为迟于确定发动机自动停止部61的故障的时机t1。

另外，发动机自动停止部61设定有第2规定时间t3作为在路面坡度小的情况下直至确定路面坡度的自动停止条件的成立为止所需的时间。以下，有时还将第1规定时间t1称为故障状态确定时间t1，有时还将第2规定时间t2、t3分别称为路面坡度的自动停止条件成立确定时间t2、t3。

第2规定时间t3设定为小于第2规定时间t2，确定路面坡度的自动停止条件的成立的时机t2设定为迟于确定路面坡度的自动停止条件的成立的时机t3。

发动机自动停止部61在路面坡度为规定值以上的情况下，设定为第2规定时间t2，当路面坡度低于规定值时，设定小于第2规定时间t2的第2规定时间t3。

另外，第2规定时间t3小于故障状态确定时间t1。在路面坡度小的情况下，与路面坡度大的情况相比，即使将发动机2停止，混合动力车辆1开始移动的可能性也低，因此能使发动机2迅速停止。

由此，能增加怠速停止的频率或者延长怠速停止的时间，能提高发动机2的燃料效率。

这样，发动机自动停止部61根据路面坡度的大小将规定时间切换为t2或t3。本实施例的第1规定时间t1与本发明的第1规定时间对应，第2规定时间t2、t3与本发明的第2规定时间对应。

故障判定部62当发动机自动停止部61的异常持续第1规定时间t1时，判定为发动机自动停止部61发生故障。发动机自动停止部61在路面坡度为规定值以上的情况下，当规定的自动停止条件中的、路面坡度的自动停止条件在大于第1规定时间t1的第2规定时间t2的期间内成立时，允许发动机2的自动停止。

发动机自动停止部61当在第1规定时间t1的期间内故障判定部62判断为发动机自动停止部61处于故障时，禁止发动机2的自动停止。

此外，在图3中，作为规定的自动停止条件示出了路面坡度的自动停止条件，但也可以代替路面坡度的自动停止条件而使用制动液压的自动停止条件或者车速的自动停止条件。

接着，参照图4至图6说明发动机2的自动停止处理。

图4至图6是发动机2的自动停止处理程序的流程图，该自动停止处理程序存储于ecm11的rom，由ecm11按规定的时间间隔反复执行。

在图4中，ecm11的故障判定部62判断是否检测出发动机自动停止部61的异常(步骤s1)。在步骤s1中，故障判定部62例如当发动机自动停止部61无法准确地识别输入到ecm11的信号的状态持续一定时间时，判断为发动机自动停止部61的异常，进入步骤s2。

在步骤s1中，故障判定部62在判断为发动机自动停止部61没有异常的情况下，使该例程返回。

在步骤s2中，故障判定部62开始发动机自动停止部61的故障状态确定时间t1的计时，判断是否经过了故障状态确定时间t1(步骤s3)。在步骤s3中，故障判定部62在判断为没有经过故障状态确定时间t1的情况下，使该例程返回。

在步骤s3中，故障判定部62在判断为在故障状态持续的状态下经过了故障状态确定时间t1的情况下，判断为路面坡度传感器54的异常状态持续，在故障状态确定时间t1经过后确定发动机自动停止部61处于故障(步骤s4)。

在图5中，ecm11的发动机自动停止部61根据来自路面坡度传感器54的检测信息，判断路面坡度是否是发动机2的自动停止判定值以下(步骤s11)。本实施例的发动机2的自动停止判定值设为规定的上行路面坡度和规定的下行路面坡度之间的范围θ(-n1％≤θ≤+n2％)的上限值或者下限值的绝对值。

在处于比规定的上行路面坡度大的路面坡度或者比规定的下行路面坡度大的路面坡度的情况下，路面坡度是不宜将发动机2自动停止的，因此自动停止判定值设定为禁止发动机2的自动停止的路面坡度的范围的值。

在步骤s11中，发动机自动停止部61在判断为路面坡度大于发动机2的自动停止判定值的情况下，使自动停止条件不成立，使该例程返回。

在步骤s11中，发动机自动停止部61在判断为路面坡度是发动机2的自动停止判定值以下的情况下，判断路面坡度是否是规定值以上(步骤s12)。

如上所述，该规定值是成为是否是发动机2停止时混合动力车辆1有可能开始移动的路面坡度的基准的值，设定为自动停止判定值的任意的值(例如θ的范围内的路面坡度θx)。

在步骤s12中，发动机自动停止部61在判断为路面坡度是规定值以上的情况下，进入步骤s13，在判断为路面坡度小于规定值的情况下，进入步骤s17。

在步骤s13中，发动机自动停止部61判断为是混合动力车辆1易于违背驾驶员的意图而移动的路面坡度，在设定了大于故障状态确定时间t1的路面坡度的自动停止条件成立确定时间t2后，进入步骤s14。

在步骤s17中，发动机自动停止部61判断为是混合动力车辆1不易违背驾驶员的意图而移动的路面坡度，在设定了小于故障状态确定时间t1的路面坡度的自动停止条件成立确定时间t3后，进入步骤s14。

在步骤s14中，发动机自动停止部61在开始了所设定的路面坡度的自动停止条件成立时间t2或t3的计时后，判断是否经过了路面坡度的自动停止条件成立时间t2或t3(步骤s15)。

在步骤s15中，发动机自动停止部61在判断为没有经过路面坡度的自动停止条件成立确定时间t2或t3的情况下，使该例程返回，在判断为经过了路面坡度的自动停止条件成立确定时间t2或t3的情况下，使路面坡度的自动停止条件成立(步骤s16)。

在图6中，发动机自动停止部61判断故障判定部62是否确定了发动机自动停止部61的故障(步骤s21)，在判断为故障判定部62确定了发动机自动停止部61的故障的情况下，在故障确定时间t1经过后禁止发动机2的自动停止(步骤s22)，使该例程返回。

在步骤s21中，发动机自动停止部61在判断为故障判定部62没有确定发动机自动停止部61的故障的情况下，判断路面坡度的自动停止条件的成立是否确定(步骤s23)，在判断为路面坡度的自动停止条件的成立没有确定的情况下，使该例程返回。

在步骤s23中，发动机自动停止部61在判断为路面坡度的自动停止条件的成立已确定的情况下，在第2规定时间t2或t3经过后允许发动机2的自动停止(步骤s24)。此时，若路面坡度的自动停止条件以外的自动停止条件成立，则发动机2自动停止。

这样，本实施例的发动机自动停止装置70具备：路面坡度传感器54，其检测混合动力车辆1行驶路面的坡度；以及发动机自动停止部61，其当包括根据路面坡度传感器54检测出的路面坡度信息设定的路面坡度的自动停止条件在内的路面坡度的自动停止条件成立时，使发动机2自动停止。

发动机自动停止装置70还具备故障判定部62，该故障判定部62当发动机自动停止部61的异常持续第1规定时间时，判定为发动机自动停止部61发生故障。发动机自动停止部61在路面坡度为规定值以上的情况下，当路面坡度的自动停止条件在大于规定时间t1的规定时间t2的期间内成立时，允许发动机2的自动停止。

由此，在第1规定时间t1的期间内能确保检测发动机自动停止部61的异常的时间。因此，在混合动力车辆1停在坡度大的路面的状态下，在确定规定的自动停止条件的成立前判断为发动机自动停止部61的故障的情况下，能进行禁止发动机2的自动停止的控制。

其结果是，能防止在发动机自动停止部61发生了故障的状态下实施发动机2的自动停止，能防止混合动力车辆1在坡度大的路面上违背驾驶员的意图而移动。

另外，在混合动力车辆1停在坡度大的路面的状态下，在确定路面坡度的自动停止条件的成立前没有判断为发动机自动停止部61的故障的情况下，能实施发动机2的自动停止。由此，能提高发动机2的燃料效率。

根据本实施例的自动停止装置70，发动机自动停止部61当故障判定部62判定为发动机自动停止部61发生故障时，禁止发动机2的自动停止。

由此，能更可靠地防止混合动力车辆1在坡度大的路面上违背驾驶员的意图而移动。

另外，根据本实施例的自动停止装置70，发动机自动停止部61当路面坡度低于规定值时，将第2规定时间设定为小于第2规定时间t2的第2规定时间t3。由此，当使混合动力车辆1在不易违背驾驶员的意图而移动的平缓的路面坡度处停车时，与第2规定时间t2相比能缩短第2规定时间t3。

因此，能在第2规定时间t3经过后及早将发动机2自动停止，能更有效地提高发动机2的燃料效率。

虽然公开了本发明的实施例，但是显然本领域技术人员能不脱离本发明的范围地加以变更。意图将所有的这种修改和等同物包含于权利要求书中。