JP2005003004A - エンジンの自動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ドライバの操作状態あるいは車両状態以外の観点として走行環境を加味することで、より適切にエンジンの自動停止などの制御を行う。
【解決手段】大気圧が所定値よりも大きく（Ｓ５２０：ＮＯ）、車両の周囲環境を示す画像データに基づいて、車両の一時停止が必要な状況でもないと判定され（Ｓ５５０：ＮＯ）、自車走行路の混雑度合いが所定レベル未満であり（Ｓ５６０：ＮＯ）、路面傾斜角が所定値未満であり（Ｓ５８０：ＮＯ）、さらに現在地がエンジン停止をしてもよい所定の地理的環境であれば（Ｓ６００：ＹＥＳ）、走行環境に基づく停止条件が全て満たされているので、停止条件成立とする（Ｓ６１０）。この場合にはエンジン停止のための制御がなされることとなる。一方、いずれか１つの条件でも満たしていない場合には、停止条件非成立とする（Ｓ５３０）。したがって、この場合は、エンジン停止がされない。
【選択図】 図３

Description

本発明は、車両の停車時にエンジンを自動的に停止させることのできるエンジンの自動制御装置に関する。

従来、市街地走行中に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自動停止始動装置が知られている。

このような装置においては、アクセル、ブレーキ、クラッチ、ウインカ等のドライバの操作状態を反映した信号に基づいてエンジンを自動停止及び自動始動させていた。また、バッテリの充電度合い、エンジン冷却水の水温などの車両状態を反映した信号に基づいてエンジンを自動停止及び自動始動させていた。

しかしながら、上述した従来技術ではドライバの操作状態あるいは車両状態に関してのみ考慮しているため、次のような状態に対処できない。例えば標高の高いところを走行している場合にエンジンを停止させると、その後、大気圧が低いためエンジンを再始動させにくい場合もあるため、このような状況ではエンジン停止させない方が好ましい。

また、一般的には、エンジンを自動停止及び自動始動は、例えば交差点などで赤信号の間だけエンジンを停止させるといった状況で実行されるのであるが、この場合は数秒から数十秒といった期間を想定している。しかし、一旦停止が義務付けられている場所で車両を停止させた場合には、すぐさま進行を再開することがほとんどである。したがって、このように状況でエンジン停止させてしまうと、ドライバの意図に沿わなくなってしまう。

さらには、住宅地などのように騒音を極力抑えたい環境にあっては、再始動に伴う騒音を避けるため自動停止はさせない方がよいとも考えられる。また、それとは逆に、山間部などのように排気エミッションによる周囲への悪影響を極力抑えたい環境にあっては、なるべく自動停止させた方がよいとも考えられる。

そこで、本発明は、ドライバの操作状態あるいは車両状態以外の観点として走行環境を加味することで、より適切にエンジンの自動停止などの制御を行うことができる制御装置を提供することを目的とする。

（１）前記目的を達成するためになされた請求項１の発明は、所定の停止条件が成立した場合に、エンジンを自動的に停止させるエンジンの自動制御装置であって、自車が走行中の走行環境として大気圧を検出する走行環境検出手段を備えている。そして、その走行環境検出手段によって検出された大気圧が所定値以下である場合には、前記所定の停止条件は非成立であると判断する。

これは、大気圧が所定値以下の場合には、停止後の再始動が困難になる場合も想定されるため、他の条件が満たされていても「停止条件」は非成立であると判断する。つまり、従来は、ドライバの操作状態あるいは車両状態に基づく停止条件が成立すれば自動停止させていたが、大気圧が低い状況でエンジンを自動停止させてしまうと再始動がしにくくなる場合がある。したがって、このような状況では停止条件を成立させないようにするのである。

また、例えば請求項２に示すように走行環境として標高を検出し、その検出された標高が所定値以上である場合には、所定の停止条件は非成立であると判断してもよい。標高が所定値以上であれば、大気圧が所定値以下となる可能性が高いので、他の条件が満たされていても「停止条件」は非成立と判断する。つまり、請求項１の場合には大気圧を直接検出しているが、この請求項２では大気圧の高低を間接的に判定しているのである。

そして、このように標高を検出するにあたっては、請求項３に示すように、ＧＰＳ衛星からの受信した信号に基づいて算出した自車の３次元位置から標高を検出することが考えられる。いわゆるカーナビゲーション装置が搭載されている車両に本エンジンの自動制御装置を搭載する場合には、そのカーナビゲーション装置の機能を援用すればよく、別途ＧＰＳ受信機を備える必要がない。

（２）また、請求項４に示すエンジンの自動制御装置の場合には、走行環境として自車周囲の風景を画像データとして検出し、その検出された画像データに基づき、自車の進行路上の所定距離以内に、相対的に短時間の一時停止が必要な状況が存在する場合には、所定の停止条件は非成立であると判断する。

これは、相対的に短時間の一時停止の後で進行を開始する可能性が高いような状況においては、エンジンを自動停止させてしまうことがドライバの意図に沿わないことが多いと考えられるため、停止条件を成立させなくしたものである。本発明装置において自動的にエンジンを停止させる対象の状況は、例えば信号待ち・踏切における電車の通過待ち・乗員の乗り降り・荷物の積み降ろしなどのように、相対的に長い時間の車両の停止状態が継続するような状況を想定したものであるため、それとは反対に相対的に短い時間の車両の停止状態の場合にエンジンを自動停止させないようにしてドライバの意図に沿うようにしたものである（ドライバビリティの向上）。

この「相対的に短時間の一時停止が必要な状況」としては、種々の理由から種々の状況が想定されるので、代表的なものを順番に説明する。
（ａ）まず、道路交通法上の観点から一時停止が義務付けられている地点の存在によって生じる状況が挙げられる。例えば、道路上の一時停止を示す道路上のペイント、道路標識（路側に立設されたもの、つり看板など）を検知した場合には、その地点で一時停止しなければならないので、ドライバは車両を一時停止させる。しかし、安全を確認すれば、即座に車両を再進行させたいのであるから、このような状況でエンジンを停止させるのはドライバの意図に沿わない。そこで、このような一時停止を義務付けた道路標識などによって生じた状況においてはエンジンを停止させないようにした。

（ｂ）また、踏切も、道路交通法上の観点などから一時停止が義務付けられている地点である。しかしながら、この場合には、安全確認のために一時停止したのか、それとも電車の通過待ちで停止しているのか、によって状況が異なる。つまり、遮断機が降りている状況を画像データ中から検知した場合には、上述したように相対的に長時間の停止を余儀なくされるので、この場合はエンジンを停止させてもよい状況である。しかし、遮断機が降りていない場合には、通常、踏切の手前で数秒程度一時停止した後、即座に再進行する。逆に、このような状況でエンジンを停止させた場合には、１台の車両が踏切を横断するのに要する時間が長くなってしまい、渋滞の原因にもなってしまう。そこで、電車の通過待ちではない踏切の横断に伴う車両の一時停止の際にはエンジンは停止させないようにした。

（ｃ）また、上述した（ａ），（ｂ）のように、道路交通法上の観点から、恒常的に一時停止が義務付けられている地点だけでなく、状況に応じては一時停止が義務付けられた、あるいはそのような振る舞いが望まれる地点も存在する。例えば、自車の走行する道路前方を歩行者などが横断している状況や、対向車線にいる右折待ちの車両に道を譲る場合などが挙げられる。これらは、道路交通法上の義務や互譲精神によって安全を確保するという観点から好ましいことである。しかし、この場合も、歩行者や右折車両が存在しなくなれば自車両を即座に再進行するため、エンジンは停止させないようにした。

以上、（ａ）〜（ｃ）の具体的な状況を例に挙げて説明したが、これ以外の理由からも「相対的に短時間の一時停止が必要な状況」は種々想定される。
（３）また、請求項６に示すエンジンの自動制御装置の場合には、走行環境検出手段が、現在地検出手段と地図情報記憶手段を有しており、その現在地検出手段によって検出した自車位置が、エンジン停止が不適切である所定の地理的環境内であるか否かを、前記地図情報記憶手段に記憶された地図情報に基づいて検出する。そして、自車位置が所定の地理的環境内に存在する場合は、所定の停止条件は非成立であると判断する。

上述した請求項４においては、「自車周囲の画像データに基づき、自車の進行路上の所定距離以内に、相対的に短時間の一時停止が必要な状況が存在する場合には、所定の停止条件は非成立であると判断する」点を特徴としたが、この請求項９の場合には、自車の現在位置から「エンジン停止が不適切である所定の地理的環境内」を推定している。

この「エンジン停止が不適切である所定の地理的環境内」としては、安全上の観点あるいはドライバに対する違和感防止の観点から種々の環境が想定される。
まず、安全上の観点から定まる環境として、交差点の中、踏切の中、坂道などが考えられる。踏切や坂道などについては上述したように別の検出手法でも検出できるが、ここでは現在地情報から検出している。これは主に、そのような状況で自動的にエンジンを停止した場合に再始動が上手くできなかった場合のリスクが大きいことを考慮したものである。

また、後続車両の自車への追突の危険性を考慮した場合には、安全上の観点から定まる環境として、カーブ路の途中あるいは上り坂から下り坂へ転ずる坂道の頂上付近という環境も挙げられる。

一方、ドライバに対する違和感防止の観点から定まる環境としては、駐車場内、交差点付近などが想定される。例えば駐車場内においては、所定の駐車スペースに駐車させるために、何度も切り返したりすることも多く、その短時間の車両停止の度にエンジンまで停止させていると、ドライバとしては非常に違和感を覚え、また実際にも駐車完了までに要する時間も長くなってしまう。交差点付近については、請求項４の場合でも説明したように、自車の走行する道路前方を歩行者などが横断している状況や、対向車線にいる右折待ちの車両に道を譲る場合などが考えられるため、実際にそのような状況を検出しなくても、そのような可能性が高い地理的環境として、エンジン停止をさせないようにしている。

（４）また、請求項７に示すエンジンの自動制御装置の場合には、走行環境検出手段が、現在地検出手段と地図情報記憶手段を有しており、その現在地検出によって検出した自車位置が、騒音又は排気の少なくともいずれか一方による周囲への影響を考慮すべき所定の地理的環境内であるか否かを、地図情報記憶手段に記憶された地図情報に基づいて検出する。そして、自車位置が所定の地理的環境内に存在する場合は、その地理的環境も加味して所定の停止条件の成否を判断する。

例えば、請求項８に示すように、所定の地理的環境が、騒音による周囲への影響を相対的に重視すべきものである場合には、所定の停止条件は非成立であると判断する。これは、例えば住宅地などのように騒音を極力抑えたい環境にあっては、再始動に伴う騒音を避けるために自動停止はさせない方がよいと考えられることを考慮したものである。

また、それとは逆に、請求項９に示すように、所定の地理的環境が、排気による周囲への影響を相対的に重視すべきものである場合には、地理的環境以外の条件が成立していれば所定の停止条件は成立であると判断してもよい。これは、例えば山間部などのように、排気エミッションによる周囲への悪影響を極力抑えたい環境にあっては、なるべく自動停止させた方がよいと考えられるからである。なお、このような所定の地理的環境を加味する場合には、「ドライバの意図に沿うようにする」という観点よりも、例えば行政上あるいは社会上の要請に対応する」という観点に立ったものである。したがって、住宅地であるから必ずしも自動停止させない方がよい、というものではなく、住宅地であっても排気エミッションによる周囲影響を極力抑えたい地域が存在することも考えられる。

以上は、「走行環境」の具体例及び、それを加味して所定の停止条件の成否をどのように判断するかを説明した。したがって、本発明のエンジンの自動制御装置は、エンジンを自動的に停止させる場合の制御のみ実行するものであってもよい。すなわち、停止後の再始動は完全にドライバによるマニュアル操作に依存しても構わない。

但し、従来からエンジンの自動始動停止装置として実現されているように、始動も自動制御によって行うようにしても当然構わない。その場合には、請求項１０に示すように、エンジンの自動停止後、所定の始動条件が満たされた場合に、スタータに通電して車両のエンジンを自動的に始動させることを特徴とするエンジンの自動制御装置として実現すればよい。

なお、このようにエンジンの自動停止させた後、自動的に始動させるにあたって、停止時に考慮した走行環境を始動時にも考慮すべきではないかとの疑問も生じる。しかし、これは考慮しなくても問題ないと考える。なぜなら、自動停止した場合というのは、上述した大気圧などの条件を考慮しても停止してよいと判定されたものであり、また停止中には車両は移動しないと考えられるので、自動的に始動させても何ら問題ないと考えられるからである。

以下、本発明が適用された実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施形態に何ら限定されることなく、本発明の技術的範囲に属する限り、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。

図１は、本実施形態のエンジンの自動制御装置１の電気的構成を示すブロック図である。本自動制御装置１は、エンジンアイドルストップ制御を実行するための電子制御ユニット（以下、単にＥＣＵと称す。）１０を中心に構成されている。このＥＣＵ１０は、図示しないが、各種機器を制御するＣＰＵ、予め各種の数値やプログラムが書き込まれたＲＯＭ、演算過程の数値やフラグが所定の領域に書き込まれるＲＡＭ、アナログ入力信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ、各種ディジタル信号が入力され、各種ディジタル信号が出力される入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）、タイマ及びこれら各機器がそれぞれ接続されるバスラインから構成されている。後述するフローチャートに示す処理は、上記ＲＯＭに予め書き込まれている制御プログラムに基づいて実行される。

そして、図１に示すように、ＥＣＵ１０には、クランク角を検出するクランク角センサ２１と、エンジンの各気筒に接続されて空気を取り込むために設けられた吸気管の圧力を検出する吸気管圧力センサ２２と、車両の走行速度を検出する車速センサ２３と、アクセルペダルの踏み込み量を検出するためのアクセル開度センサ２４と、ブレーキペダルの踏み込み量を検出するためのブレーキストロークセンサ２５と、車両周囲の大気圧を検出するための大気圧センサ２６と、車両前方の風景を画像として取り込むためのＣＣＤカメラ２７と、走行路面の傾斜角を検出する傾斜角センサ２８と、ナビゲーション機能を実行するためのナビユニット２９とが接続され、これらセンサ等からの出力信号がＥＣＵ１０に入力される。

そして、ＥＣＵ１０は、これら各センサ等からの情報をもとに、所定の制御プログラムに従った演算処理を行い、図示しない駆動回路を介して、スタータ３１に対するスタータ駆動信号、イグナイタ３２に対する点火カット及び点火信号、燃料噴射弁３３に対する燃料カット及び燃料噴射信号を出力する。

なお、図１に示す構成では、ＣＣＤカメラ２７にて取り込んだ車両前方の風景画像がＥＣＵ１０へ出力されるようになっているため、ＥＣＵ１０が、この画像を処理する機能を有することとなる。但し、画像処理は一般的に処理負荷が大きいので、例えば、ＣＣＤカメラ２７にて取り込んだ車両前方の風景画像を処理する機能についてはＥＣＵ１０の外部へ出してもよい。つまり、ＣＣＤカメラ２７とＥＣＵ１０との間に画像処理部を設け、その画像処理部にて処理した結果をＥＣＵ１０が入力するような構成としてもよい。なお、ＣＣＤカメラ２７にて取り込んだ車両前方の風景画像を処理して得る情報は、自車の進行路上の混雑度合いである。

この混雑度合いは、例えば画像データに基づいて算出した自車の走行路前方における車両数、自車の走行路前方における路面の隠れている割合、先行車との車間距離の少なくともいずれか１つに基づいて判定することが考えられる。自車の走行路前方における車両数が多ければそれは混雑度合いが高いと考えられる。また、自車の走行路前方における路面の隠れている割合が多ければ、それは自車の走行路前方における車両数が多いことを間接的に表していると考えられる。さらには、先行車との車間距離が短ければ、やはりそれは自車の走行路前方における車両数が多いことを間接的に表していると考えられる。つまり、法定速度付近で走行している際に通常想定される車間距離に比べ、混雑度合いが高くていわゆる「ノロノロ運転」をしている場合の車間距離は極端に短くなると考えられる。したがって、このような先行車との車間距離に基づいても間接的に混雑度合いを把握することができる。

また、ナビユニット２９には、ＧＰＳ（Global Positioning System） 用の人工衛星からの送信電波をＧＰＳアンテナを介して受信し、車両の位置，方位，速度等を検出するためのＧＰＳ受信機２９ａや地図情報記憶部２９ｂなどを備えている。なお、実際には、ナビユニット２９は、ＧＰＳ受信機２９ａ以外にも、位置検出を行うためにジャイロスコープや車速センサあるいは地磁気センサを備えており、また、利用者の指示を入力するための操作スイッチ群や、各種案内などを報知するためのスピーカや表示装置も備えているが、エンジンの自動始動停止に関する主要構成ではないので省略している。

なお、ＧＰＳ受信機２９ａにて検出される車両位置は緯度（Ｘ）、経度（Ｙ）、高度（Ｚ）から成る３次元データであり、ナビユニット２９はその内の高度に基づいて標高を算出してＥＣＵ１０に出力する。また、検出された車両位置と地図情報とに基づいて、現在、自車がどのような地理的環境中に存在しているのかを示す地理的環境情報をＥＣＵ１０に出力する。この地理的環境情報としては、エンジンの自動停止を極力行わない方がよい環境であることを示す情報と、逆にエンジンの自動停止を極力行った方がよい環境であることを示す情報である。これらについては後述する。

また、傾斜角センサ２８は、振り子を有し、その振り子が常に鉛直方向を向くことを利用して路面傾斜角を直接的に検出するものである。振り子との相対的変位を検出する素子を備えており、平坦な場所においては、振り子は検出素子の中心に位置するが、傾斜のある場所に置かれると、振り子と検出素子の相対的位置が平坦な状態に対して変化する。傾斜角センサは、この相対的位置の変化を光学的、磁気的に検出するのである。

次に、このように構成されたエンジンの自動制御装置１のＥＣＵ１０にて実施されるエンジンの自動停止及び自動始動にかかる処理を、図２，３のフローチャート等に基づいて説明する。

図２のステップ（以下、ステップをＳと略記する。）１０にて、ブレーキストロークセンサ２５の出力信号に基づいてブレーキストロークを検出し、続くＳ２０では、車速センサ２３からの出力信号に基づいて車速を検出する。そして、Ｓ３０では車速が０か否かを判定し、ここで車速が０の場合は（Ｓ３０：ＹＥＳ）、次のチェックのためにＳ４０に進み、一方、車速が０でない場合は（Ｓ３０：ＮＯ）、Ｓ１０へ戻る。つまり、車速が０でないということだけでエンジンの自動停止の条件が満たされないので、エンジンを継続運転することとなる。

一方、Ｓ４０では、ブレーキストロークが１５％よりも大きいか否かを判定し、ここでブレーキストロークが１５％よりも大きい場合は（Ｓ３０：ＹＥＳ）、次のチェックのためにＳ５０に進み、一方、ブレーキストロークが１５％以下の場合は（Ｓ３０：ＮＯ）、Ｓ１０へ戻る。つまり、ブレーキストロークが１５％以下ということだけでエンジンの自動停止の条件が満たされないので、エンジンを継続運転することとなる。

一方、Ｓ５０では、走行環境に基づく停止条件判定を行う。この停止条件判定の詳細については後述するが、この判定によって停止条件が成立あるいは非成立のいずれかの結果が得られる。そこで、Ｓ６０では停止条件が成立したか否かを判定し、停止条件が成立していない場合には（Ｓ６０：ＮＯ）、Ｓ１０へ戻る。つまり、車速及びブレーキストロ−クに基づく停止条件は満たしていても（Ｓ３０：ＹＥＳ，Ｓ４０：ＹＥＳ）、Ｓ５０で判定した走行環境に基づく停止条件が成立していなければ（Ｓ６０：ＮＯ）、最終的にはエンジンの自動停止の条件が満たされないので、エンジンを継続運転することとなる。

一方、走行環境に基づく停止条件が成立している場合には（Ｓ６０：ＹＥＳ）、Ｓ７０へ移行して噴射制御を中止する。すなわち、燃料カット信号や点火カット信号によってエンジンの自動停止を実施する。このようにしてエンジンが停止状態となっている場合には、ブレーキストロークが５％未満となったか否かを判定する（Ｓ８０）。そして、ブレーキストロークが５％以上の場合は（Ｓ８０：ＮＯ）、Ｓ７０へ戻って、エンジン停止状態を継続する。

一方、ブレーキストロークが５％未満となった場合は（Ｓ８０：ＹＥＳ）、ドライバが車両を再発進させようとする操作であることが推認されるので、Ｓ９０へ移行してエンジン再始動のための処理を行う。すなわち、Ｓ９０ではスタータ駆動信号を出力してクランキングさせ（Ｓ９０）、続くＳ１００では、燃料噴射信号及び点火信号を出力して、燃料噴射及び点火制御を行う。

そして、エンジン回転数を検出し（Ｓ１１０）、そのエンジン回転数が６００ｒｐｍを超えたか否かを判定する（Ｓ１２０）。エンジン回転数が６００ｒｐｍを超えるまでは（Ｓ１２０：ＮＯ）、Ｓ９０〜Ｓ１１０の処理を実行し、エンジン回転数が６００ｒｐｍを超えたら（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、Ｓ１３０へ移行してクランキングを停止する。これによって、エンジンは駆動状態となり、車両は再発進できる状態となる。

次に、上述したＳ５０での走行環境に基づく停止条件判定の詳細について図３を参照して説明する。
図３の最初のステップでは、大気圧センサ２６からの出力信号に基づいて大気圧を検出する（Ｓ５１０）。そして、その検出した大気圧が所定値以下か否かを判定し（Ｓ５２０）、大気圧が所定値以下であれば（Ｓ５２０：ＹＥＳ）、即座にＳ５３０へ移行して、停止条件非成立とし、本処理ルーチンを終了して図２のＳ６０へ戻る。

これは、大気圧が所定値以下の場合には、停止後の再始動が困難になる場合も想定されるため、他の条件が満たされていても「停止条件」は非成立とするものである。つまり、従来は、ドライバの操作状態あるいは車両状態に基づく停止条件が成立すれば自動停止させていたが、大気圧が低い状況でエンジンを自動停止させてしまうと再始動がしにくくなる場合がある。したがって、このような状況では停止条件を成立させないようにしたのである。

一方、大気圧が所定値よりも大きければ（Ｓ５２０：ＮＯ）、大気圧に関する条件は満たしているので、次の条件判定のためＳ５４０へ移行する。Ｓ５４０では、ＣＣＤカメラ２７にて撮像した車両の前方画像に基づいて、車両の周囲環境を画像データとして検出する。そして、その画像データに基づいて、車両の一時停止が必要な状況か否かを判定し、そのような状況であれば（Ｓ５５０：ＹＥＳ）、即座にＳ５３０へ移行して、停止条件非成立とし、本処理ルーチンを終了して図２のＳ６０へ戻る。

これは、相対的に短時間の一時停止の後で進行を開始する可能性が高いような状況においては、エンジンを自動停止させてしまうことがドライバの意図に沿わないことが多いと考えられるため、停止条件を成立させなくしたものである。エンジンを自動停止させる意図は、例えば信号待ち・踏切における電車の通過待ち・乗員の乗り降り・荷物の積み降ろしなどのように、相対的に長い時間の車両の停止状態が継続するような状況を想定したものであるため、それとは反対に相対的に短い時間の車両の停止状態の場合にエンジンを自動停止させないようにしてドライバの意図に沿うようにしたものである（ドライバビリティの向上）。

この「相対的に短時間の一時停止が必要な状況」としては、種々の理由から種々の状況が想定される。例えば、道路上の一時停止を示す道路上のペイント、道路標識（路側に立設されたもの、つり看板など）を検知した場合には、その地点で一時停止しなければならないので、ドライバは車両を一時停止させる。しかし、安全を確認すれば、即座に車両を再進行させたいのであるから、このような状況でエンジンを停止させるのはドライバの意図に沿わない。そこで、このような一時停止を義務付けた道路標識などによって生じた状況においてはエンジンを停止させないようにする。これらは、道路交通法上の観点から一時停止が義務付けられている地点の存在によって生じる状況と言える。

また、踏切も、道路交通法上の観点などから一時停止が義務付けられている地点である。しかしながら、この場合には、安全確認のために一時停止したのか、それとも電車の通過待ちで停止しているのか、によって状況が異なる。つまり、遮断機が降りている状況を画像データ中から検知した場合には、上述したように相対的に長時間の停止を余儀なくされるので、この場合はエンジンを停止させてもよい状況である。しかし、遮断機が降りていない場合には、通常、踏切の手前で数秒程度一時停止した後、即座に再進行する。逆に、このような状況でエンジンを停止させた場合には、１台の車両が踏切を横断するのに要する時間が長くなってしまい、渋滞の原因にもなってしまう。そこで、電車の通過待ちではない踏切の横断に伴う車両の一時停止の際にはエンジンは停止させないようにした。

また、上述のように、道路交通法上の観点から恒常的に一時停止が義務付けられている地点だけでなく、状況に応じては一時停止が義務付けられた、あるいはそのような振る舞いが望まれる地点も存在する。例えば、自車の走行する道路前方を歩行者などが横断している状況や、対向車線にいる右折待ちの車両に道を譲る場合などが挙げられる。これらは、道路交通法上の義務や互譲精神によって安全を確保するという観点から好ましいことである。しかし、この場合も、歩行者や右折車両が存在しなくなれば自車両を即座に再進行するため、エンジンは停止させないようにした。もちろん、これら以外の理由からも「相対的に短時間の一時停止が必要な状況」は種々想定される。

一方、一時停止が必要な状況ではない場合は（Ｓ５５０：ＮＯ）、次の条件判定のためＳ５６０へ移行する。Ｓ５６０では、Ｓ５４０にて得た車両の前方画像に基づいて、混雑度合いが所定レベル以上か否かを判定する。そして、混雑度合いが所定レベル以上であれば（Ｓ５６０：ＹＥＳ）、即座にＳ５３０へ移行して、停止条件非成立とし、本処理ルーチンを終了して図２のＳ６０へ戻る。

これは、渋滞の場合、断続的に車両の停止・発進を繰り返すことが多いので、そのような状況で車両が停止する度にエンジンを停止させていると、再始動させる操作がドライバにとって面倒である。また、ドライバが車両を進行させたいと考えた場合であっても、まずエンジンを始動させた後でないと車両を進行させられないので、エンジンを停止させない場合と比べるとタイムラグが生じる。これは、渋滞を増長させる原因とも成りかねないので、渋滞の場合にはエンジンを停止させない方がドライバの意図にも沿っていると考えられる。なお、渋滞の度合いによってはなかなか車両を進行させられない状況も当然生じる。しかし、このような場合にはドライバが自分の意志でイグニッションキーを操作してエンジンを停止させれば対処できる。つまり、本自動制御装置１によってエンジンを自動的に停止させるにあたっては渋滞の場合は停止させないようにしておくことで、より適切な制御を行うようにしたのである。

なお、画像データに基づいて混雑度合いが所定レベル以上であるか否かを判定するに際しては、例えば自車の走行路前方における車両数、自車の走行路前方における路面の隠れている割合、先行車との車間距離の少なくともいずれか１つに基づいて判定することができる。自車の走行路前方における車両数が多ければそれは混雑度合いが高いと考えられる。また、自車の走行路前方における路面の隠れている割合が多ければ、それは自車の走行路前方における車両数が多いことを間接的に表していると考えられる。さらには、先行車との車間距離が短ければ、やはりそれは自車の走行路前方における車両数が多いことを間接的に表していると考えられる。つまり、法定速度付近で走行している際に通常想定される車間距離に比べ、混雑度合いが高くていわゆる「ノロノロ運転」をしている場合の車間距離は極端に短くなると考えられる。したがって、このような先行車との車間距離に基づいても間接的に混雑度合いを把握することができる。

なお、これ以外にも、例えば道路上に白色や黄色などで描かれたレーンマーク（区画線）に基づく判定手法を考えられる。前方に他の車両が多く存在すればするほど、それらの車両に遮られてレーンマークが認識できにくくなるので、レーンマークの検出度合いなどに基づいて、混雑度合いを判定してもよい。

一方、混雑度合いが所定レベル未満の場合は（Ｓ５６０：ＮＯ）、次の条件判定のためＳ５７０へ移行する。Ｓ５７０では、傾斜角センサ２８からの出力信号に基づいて路面傾斜角を検出し、続くＳ５８０では傾斜角が所定値以上か否かを判定する。そして、傾斜角が所定値以上であれば（Ｓ５８０：ＹＥＳ）、即座にＳ５３０へ移行して、停止条件非成立とし、本処理ルーチンを終了して図２のＳ６０へ戻る。

これは、自車が走行している道路の路面傾斜角が大きい場合には、上りであっても下りであっても、再始動時に車両が下がってしまう可能性があるため、「停止条件」を非成立として、エンジンは停止させないようにしたものである。

一方、傾斜角が所定値未満の場合は（Ｓ５８０：ＮＯ）、次の条件判定のためＳ５９０へ移行する。Ｓ５９０では、ナビユニット２９からの出力信号に基づいて現在地を検出し、続くＳ６００にて、現在地がエンジン停止をしてもよい所定の地理的環境であるか否かを判定する。この判定に際しては、ナビユニット２９から出力される地理的環境情報を参照する。そして、エンジン停止をしてもよい所定の地理的環境であれば（Ｓ６００：ＹＥＳ）、ここまでの全ての条件が満たされていることとなるので、Ｓ６１０へ移行して、停止条件成立とし、本処理ルーチンを終了して図２のＳ６０へ戻る。この場合には、Ｓ６０にて肯定判断されるため、Ｓ７０へ移行してエンジン停止のための制御がなされることとなる。

一方、エンジン停止をしてもよい所定の地理的環境でなければ（Ｓ６００：ＮＯ）、Ｓ５３０へ移行して、停止条件非成立とし、本処理ルーチンを終了して図２のＳ６０へ戻る。

ところで、この「エンジン停止をしてもよい所定の地理的環境であるか否か」の判定は、実際には、「エンジン停止が不適切である所定の地理的環境」以外であるか否かという判定を行っている。したがって、「エンジン停止が不適切である所定の地理的環境」として、どのような環境が設定されているかを説明する。概念的には、安全上の観点あるいはドライバに対する違和感防止の観点から種々の環境が想定されるのであるが、まず、安全上の観点から定まる環境として、交差点の中、踏切の中、坂道などが考えられる。踏切や坂道などについては上述したように別の検出手法でも検出できるが、ここでは現在地情報から検出している。これは主に、そのような状況で自動的にエンジンを停止した場合に再始動が上手くできなかった場合のリスクが大きいことを考慮したものである。

また、後続車両の自車への追突の危険性を考慮した場合には、安全上の観点から定まる環境として、カーブ路の途中あるいは上り坂から下り坂へ転ずる坂道の頂上付近という環境も挙げられる。

一方、ドライバに対する違和感防止の観点から定まる環境としては、駐車場内、交差点付近などが想定される。例えば駐車場内においては、所定の駐車スペースに駐車させるために、何度も切り返したりすることも多く、その短時間の車両停止の度にエンジンまで停止させていると、ドライバとしては非常に違和感を覚え、また実際にも駐車完了までに要する時間も長くなってしまう。交差点付近については、請求項５の場合でも説明したように、自車の走行する道路前方を歩行者などが横断している状況や、対向車線にいる右折待ちの車両に道を譲る場合などが考えられるため、実際にそのような状況を検出しなくても、そのような可能性が高い地理的環境として、エンジン停止をさせないようにしている。

さらに、騒音による周囲への影響を相対的に重視すべき環境として設定しておくこともできる。例えば住宅地などのように騒音を極力抑えたい環境にあっては、再始動に伴う騒音を避けるために自動停止はさせない方がよいと考えられることを考慮したものである。また、それとは逆に、排気による周囲への影響を相対的に重視すべき環境として設定しておくこともできる。例えば山間部などのように、排気エミッションによる周囲への悪影響を極力抑えたい環境にあっては、なるべく自動停止させた方がよいと考えられるからである。なお、このような所定の地理的環境を加味する場合には、「ドライバの意図に沿うようにする」という観点よりも、例えば行政上あるいは社会上の要請に対応する」という観点に立ったものである。したがって、住宅地であるから必ずしも自動停止させない方がよい、というものではなく、住宅地であっても排気エミッションによる周囲影響を極力抑えたい地域が存在することも考えられる。

なお、本実施形態において、大気圧センサ２６、ＣＣＤカメラ２７、ナビユニット２９及びそれらセンサ等からの信号に基づいて各種走行環境を検出する処理を行うＥＣＵ１０が、走行環境検出手段に相当する。また、ナビユニット２９中のＧＰＳ受信機２９ａが現在地検出手段に相当し、地図情報記憶部２９ｂが地図情報記憶手段に相当する。

このように、本実施形態のエンジンの自動制御装置１によれば、ドライバの操作状態あるいは車両状態以外の観点として走行環境を加味することで、より適切にエンジンの自動停止などの制御を行うことができる。

例えば大気圧が低い状況でエンジンを自動停止させてしまうと再始動がしにくくなる場合があるが、このような状況では停止条件を成立させないようにすることで不都合を防止できる。また、一時停止線などで停止する場合のように、相対的に短時間の一時停止の後で進行を開始する可能性が高いような状況においては、エンジンを自動停止させてしまうことがドライバの意図に沿わないため、エンジン停止させないようにすることができる。また、路面傾斜角が大きい場合には、再始動時に車両が下がってしまう可能性があるため、エンジン停止させないようにすることができる。さらには、安全上の観点あるいはドライバに対する違和感防止の観点から想定した「エンジン停止が不適切である所定の地理的環境」においては、エンジン停止させないようにすることができる。

［別実施形態］
（１）上記実施形態においては、図２に示すように、エンジンを自動停止させた後（Ｓ７０）、所定の始動条件が成立した場合には（Ｓ８０：ＹＥＳ）、エンジンを自動始動させている（Ｓ９０〜Ｓ１３０）。したがって、エンジンの自動停止・始動制御を行っていることとなるが、エンジンを自動的に停止させるだけの制御を実行するものであってもよい。すなわち、停止後の再始動は完全にドライバによるマニュアル操作に依存しても構わない。

（２）上記実施形態では、大気圧センサ２６を用いて大気圧を直接検出するようにしたが、例えば標高を検出し、その検出された標高が所定値以上である場合には、所定の停止条件は非成立であると判断してもよい。標高が所定値以上であれば、大気圧が所定値以下となる可能性が高いので、他の条件が満たされていても「停止条件」は非成立と判断する。つまり、大気圧センサ２６を用いた場合は大気圧を直接検出しているが、この標高を用いる場合は大気圧の高低を間接的に判定しているのである。この標高を検出するにあたっては、ナビユニット２９から標高情報を得れば容易に実現できる。このようにすれば、大気圧センサ２６は不要となる。

（３）上記実施形態では、路面傾斜角を検出するのに傾斜角センサ２８を用いたが、例えばブレーキストロークセンサ２５によって検出したブレーキストロークに基づいて検出してもよい。つまり、傾斜のある道路で車両停止する際、ドライバは、重力による力の前後方向成分による傾斜に沿って走行していくことを防止するためにフットブレーキを作用させる。傾斜角が大きければ大きいほどドライバは大きな踏み込み量で大きなブレーキ力を発生させる。したがって、車両が停止したときのドライバのブレーキ踏み込み量であるブレーキストロークを用いれば傾斜角を間接的に検出することができる。なお、同様の観点からブレーキ圧センサを用いてもよい。

また、加速度センサを用いて傾斜角を検出することも可能である。車両が停止したときの車両上下方向の加速度を加速度センサによって検出し、その検出値が重力値よりも小さければ小さいほど、傾斜角（の絶対値）が大きいことを検出できる。

実施形態のエンジンの自動制御装置の概略構成を示すブロック図である。 実施形態のＥＣＵにて実行されるエンジンの自動停止・始動にかかる処理を示すフローチャートである。 図２の処理中の走行環境に基づく停止条件判定にかかる処理ルーチンを示すフローチャートである。

符号の説明

１…エンジンの自動制御装置 １０…エンジンアイドルストップＥＣＵ
２１…クランク角センサ ２２…吸気管圧力センサ
２３…車速センサ ２４…アクセル開度センサ
２５…ブレーキストロークセンサ ２６…大気圧センサ
２７…ＣＣＤカメラ ２８…傾斜角センサ
２９…ナビユニット ２９ａ…ＧＰＳ受信機
２９ｂ…地図情報記憶部 ３１…スタータ
３２…イグナイタ ３３…燃料噴射弁

Claims (9)

1. 所定の停止条件が成立した場合に、エンジンを自動的に停止させるエンジンの自動制御装置であって、
   自車が走行中の走行環境として大気圧を検出する走行環境検出手段を備え、
   その走行環境検出手段によって検出された大気圧が所定値以下である場合には、前記所定の停止条件は非成立であると判断することを特徴とするエンジンの自動制御装置。
2. 所定の停止条件が成立した場合に、エンジンを自動的に停止させるエンジンの自動制御装置であって、
   自車が走行中の走行環境として標高を検出する走行環境検出手段を備え、
   その走行環境検出手段によって検出された標高が所定値以上である場合には、前記所定の停止条件は非成立であると判断することを特徴とするエンジンの自動制御装置。
3. 請求項２記載のエンジンの自動制御装置において、
   前記走行環境検出手段は、ＧＰＳ衛星からの受信した信号に基づいて算出した自車の３次元位置から前記標高を検出することを特徴とするエンジンの自動制御装置。
4. 所定の停止条件が成立した場合に、エンジンを自動的に停止させるエンジンの自動制御装置であって、
   自車が走行中の走行環境として自車周囲の風景を画像データとして検出する走行環境検出手段を備え、
   その走行環境検出手段によって検出された画像データに基づき、自車の進行路上の所定距離以内に、相対的に短時間の一時停止が必要な状況が存在する場合には、前記所定の停止条件は非成立であると判断することを特徴とするエンジンの自動制御装置。
5. 所定の停止条件が成立した場合に、エンジンを自動的に停止させるエンジンの自動制御装置であって、
   現在地検出手段と地図情報記憶手段を有し、前記現在地検出手段によって検出した自車位置が、エンジン停止が不適切である所定の地理的環境内であるか否かを、前記地図情報記憶手段に記憶された地図情報に基づいて検出する走行環境検出手段を備え、
   その走行環境検出手段によって検出された自車位置が前記所定の地理的環境内に存在する場合は、前記所定の停止条件は非成立であると判断することを特徴とするエンジンの自動制御装置。
6. 所定の停止条件が成立した場合に、エンジンを自動的に停止させるエンジンの自動制御装置であって、
   現在地検出手段と地図情報記憶手段を有し、前記現在地検出手段によって検出した自車位置が、騒音又は排気の少なくともいずれか一方による周囲への影響を考慮すべき所定の地理的環境内であるか否かを、前記地図情報記憶手段に記憶された地図情報に基づいて検出する走行環境検出手段を備え、
   その走行環境検出手段によって、自車位置が前記所定の地理的環境内に存在することが検出された場合は、その地理的環境も加味して前記所定の停止条件の成否を判断することを特徴とするエンジンの自動制御装置。
7. 請求項６記載のエンジンの自動制御装置において、
   前記所定の地理的環境が、前記騒音による周囲への影響を相対的に重視すべきものである場合には、前記所定の停止条件は非成立であると判断することを特徴とするエンジンの自動制御装置。
8. 請求項６記載のエンジンの自動制御装置において、
   前記所定の地理的環境が、前記排気による周囲への影響を相対的に重視すべきものである場合には、地理的環境以外の条件が成立していれば前記所定の停止条件は成立であると判断することを特徴とするエンジンの自動制御装置。
9. 請求項１〜８のいずれか記載のエンジンの自動制御装置において、
   前記エンジンの自動停止後、所定の始動条件が満たされた場合に、スタータに通電して車両のエンジンを自動的に始動させること
   を特徴とするエンジンの自動制御装置。

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