JP2010116871A - アイドルストップスタートシステム - Google Patents

Abstract

【課題】アイドリング停止からのアイドリングの再開を車両の周囲の交通状況に応じて適切に行える新規なアイドルストップスタートシステムを提供する。
【解決手段】アイドリング停止状態において再始動条件が整った場合にアイドリングを再開するアイドルストップスタートシステム１において、自車４よりも前方に位置する車両４Ａのブレーキランプの照度をブレーキランプ照度検出手段８で検出し、アイドリング停止状態において、ブレーキランプ照度検出手段で検出されたブレーキ照度の変化量が予め設定された基準変化量以上の場合、再始動条件が整ったものとしてアイドリングを再開する。
【選択図】図３

Description

本発明は、エンジンのアイドリングを自動的に停止、再開するアイドルストップスタートシステムに関する。

一般に燃費向上やＣＯ２排出削減を目的に、信号待ちなどの停車中にエンジンのアイドリングをストップさせるアイドルストップスタートシステムが知られている。このシステムは、運転者の意思によりシステムを起動／停止するための起動スイッチを備えている。この起動スイッチが操作されてシステムが作動すると、運転操作や車両状態が検出される。これら検出情報に基づき車両が停車したとシステムの制御部が判断したときにはアイドリングを停止し、車両を発進させるための運転操作を検出したときにはアイドリングを再始動している。車両が停車したと判断する条件としては、車速信号や変速装置のシフトポジションなどある。車両を発進させるための運転操作を検出する条件としては、アクセル信号などを利用することが一般的であるが、変速機が手動のマニュアル車の場合にはクラッチ信号を利用している。

従来のアイドルストップスタートシステムでは、例えば車両がマニュアル車の場合、この車両が停車して変速機がニュートラルにされ、この状態でクラッチペダルから足が外されてクラッチが繋れたときにアイドリングを停止し、この後クラッチペダルが踏み込まれてクラッチが切られたとき、再始動用のセルモータを回してアイドリングを再始動している。このため、本来、エンジンを切ってはならないとき、例えば先行している自動車が赤信号で停車していて、これに対応して自車が停車したものの、すぐに青信号になり、前方にある車両が発進したときなどにも、アイドリングが停止状態にされるという不具合があった。

そこで、特許文献１では、車両の周囲の交通状況に対応して、エンジンのストップ、スタートを可能とするために、自車から先行する車両までの車間距離を車間距離計測手段で測定し、測定された車間距離が設定値未満で、かつ自車の停車状態が所定時間継続した場合にはアイドリングを停止し、アイドリング停止状態において、測定された車間距離が設定値以上になった場合にはアイドリングを再開している。

特開平１０−２９９５３１号公報

特許文献１では、自車から先行する車両までの車間距離を、車両の周囲の交通状況のパラメータとしているが、車両の周囲の交通状況の把握は、このような車間距離以外にも様々なパラメータがある。
本発明は、アイドリングの停止状態からの再開を車両の周囲の交通状況に応じて適切に行える新規なアイドルストップスタートシステムを提供することを、その目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、エンジンのアイドリング状態で停止条件が整った場合にアイドリングを停止し、アイドリング停止状態において再始動条件が整った場合にアイドリングを再開するアイドルストップスタートシステムにおいて、自車よりも前方に位置する車両のブレーキランプの照度を検出するブレーキランプ照度検出手段と、アイドリング停止状態において、ブレーキランプ照度検出手段で検出されたブレーキ照度の変化量が予め設定された基準変化量以上の場合には、再始動条件が整ったものとしてアイドリングを再開するように制御する制御手段を有することを特徴としている。

請求項２の発明は、請求項１記載のアイドルストップスタートシステムにおいて、前方に位置する車両までの車間距離を測定する車間距離計測手段を備え、制御手段は、アイドリング停止状態において、車間距離計測手段で測定された車間距離が予め設定された基準距離以内の場合には再始動条件が整ったものとしてアイドリングを再開するように制御することを特徴としている。

本発明によれば、アイドリング停止状態において、ブレーキランプ照度検出手段で検出された自車よりも前方に位置する車両のブレーキランプの照度の変化量が、予め設定された基準変化量以上の場合には、前方車両のフットブレーキが解除されてブレーキランプが消灯し、再始動条件が整ったものとしてアイドリングが再開されるので、運転者が必要以上に周囲状況を確認しながらアイドリング再開のタイミングを計る必要がなくなるため、アイドリング停止状態からの再開を車両の周囲の交通状況に応じて適切に行なえる。また、運転者が必要以上に周囲状況を確認しなくて済むので、運転者が煩雑さからアイドルストップスタートシステムの起動スイッチをオフにすることが少なくなり、アイドルストップスタートシステムの目的である燃費向上やＣＯ２排出削減を達成することかできる。

以下、本発明実施の形態について図面を用いて説明する。
図２に符号４で示す自車となる車両には、アイドルストップスタートシステム１（以下「システム１」と記す）が搭載されている。このシステム１は、手動変速機を備えた車両４に適用したものである。無論、自動変速機を備えた車両に適応しても構わない。その場合、システム１の構成要件からはクラッチ連断検知手段が取り除かれる。

本システム１は、システム作動スイッチ２、クラッチ連断検知手段３、ブレーキ検知手段５、シフト位置検知手段６、車速を検出する車速検出手段７、ブレーキランプ照度検出手段８、車間距離計測手段及び制御手段１０を備えている。クラッチ断検知手段３から車間距離計測手段９までの各手段はそれぞれ周知のセンサで構成されている。これらセンサは、それぞれ制御手段１０に信号線を介して接続されていて、検知あるいは検出した情報を制御手段１０に出力するように構成されている。

システム作動スイッチ２はオン／オフスイッチで構成されている。クラッチ連断検知手段３は図示しないクラッチペダルの操作を検知するもので、クラッチペダルが操作されてクラッチが切断状態のときにクラッチ信号を出力する。ブレーキ検知手段５は、図示しないフットブレーキが踏まれていることを検知するもので、ブレーキペダルが踏まれているときにブレーキ信号を出力する。シフト位置検知手段６は、手動変速機のニュートラル位置を検知するもので、図示しないシフトレバーがニュートラル位置を占めているときにニュートラル信号を出力する。車速検出手段７は車速情報を検出して車速信号として出力する。

ブレーキランプ照度検出手段８は、車両４のフロントバンパー、フロントグリルなどに、図２に示すように、車両４よりも前方に位置する車両４Ａのブレーキランプ２０と対向する位置に配設されている。ブレーキランプ照度検出手段８は、前方に位置する車両４Ａのブレーキランプ２０の照度を検出するもので、光学的な照度検知センサが用いられている。

車間距離計測手段９は車両４のフロントバンパー、フロントグリルなどに設けられていて、図２に示す前方に位置する車両４Ａまでの車間距離Ｚを測定するものである。車間距離計測手段９は、例えばレーザレーダ方式、画像処理方式、超音波方式などの各方式の何れかで構成する。

制御手段１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備えた周知のコンピュータで構成されている。制御手段１０のＲＯＭには、システム作動スイッチ２がオン状態となると、システム１を起動するシステムプログラムが記憶されている。制御手段１０は、このプログラムが起動すると、各センサからの出力に応じてアイドリングの停止条件と再始動条件を判定して、アイドリングの停止と再始動を行うように各部を制御する。

制御手段１０は、システムが搭載された車両４が停止し、アイドリングの停止条件が整った場合にアイドリングを停止し、アイドリング停止後にアイドリングの再始動条件が整った場合にアイドリングを再始動させる。本形態において、車両４の停車を判断する条件は、車速検出手段７から出力される車速信号が０ｋｍの場合とする。

アイドリングの停止条件は、システム作動スイッチ２がオン状態で、車両４が停止しているときに、ブレーキ検知手段５から出力されるブレーキ信号、シフト位置検知手段６から出力されるニュートラル信号の何れか、または双方を検知することで判定する。このブレーキ検知手段５あるいはシフト位置検知手段６からの出力信号の検知に基づくアイドリングの停止は、従来のアイドルストップスタートシステムでも行われている内容である。

アイドリングの再始動条件は、アイドリング停止状態において、車両４を発進させるための運転操作を検出する条件であり、従来はクラッチ連断検知手段３から出力されるクラッチ信号を検知することで判定していた。しかし、本形態にかかるシステム１において、従来システムと異なる点は、制御手段１０が、ブレーキランプ照度検出手段８で検出されたブレーキ照度の変化量Ｘが予め制御手段１０のＲＯＭに設定された基準変化量Ｘ１以上の場合で、車間距離計測手段９で測定された車間距離ＹがＲＯＭに予め設定された基準距離Ｙ１以内の場合にはアイドリングの再始動条件が整ったものと判定する機能を備えている点にある。

ここでいう基準変化量Ｘ１とは、ブレーキランプが点灯している状態から消灯したときの変化量である。ブレーキランプの照度は、車種によって異なっているので、一般に使用されている最も暗い照度のランプの点灯時と消灯時の照度変化量を基準照度Ｘ１として設定している。

また、車間距離Ｙをアイドリングの再始動条件に含めているのは、図２に示すように、車両４（自車）の直前に停車している車両４Ａのブレーキランプの状態を検知するためである。このため、基準距離Ｘとは、停車時の車間距離に相当するもので、０．５ｍ〜２ｍ程度の範囲で適宜制御手段１０のＲＯＭに設定するのが望ましい。また、停車時の車間距離は運転者によって異なるので、停車時に車間距離計測手段９で測定された車間距離Ｙの平均値を算出し、この平均値を車間距離Ｙ１として適宜制御手段１０で更新するようにしても良い。

本形態では、アイドリングの再始動条件に車間距離Ｙを入れている。これは直前の車両４Ａのブレーキランプ２０の照度を検知するためである。しかし、本システム１が搭載された車両４が交差点等で最前列に停車した場合、この距離条件があると、交差点を越えて停車している前方の車両４Ａのブレーキランプを検知しても、アイドリングの再始動条件を満たさなくなる。このため、車間距離条件はアイドリングの再始動時の必須条件ではなく、選択条件として位置付けてもよい。

図３に示すフローチャートを用いて、本システム１の制御手段１０による制御内容を説明する。ここでは、既に車両４は走行しているものとする。制御手段１０は、図３のステップＳＴ１においてシステム作動スイッチ２のオン／オフ状態を判定する。システム作動スイッチ２がオン状態であると、ステップＳＴ２において車速検出手段７から出力される車速信号から車両４の停止状態を判定する。ここで車速検出手段７から出力された車速信号が０ｋｍの場合、アイドリング状態で車両４が停車していると見做しステップＳＴ３に進む。

ステップＳＴ３では、ブレーキ検知手段５から出力されるブレーキ信号、シフト位置検知手段６から出力されるシフトポジション信号が検出されているか否かでアイドリングの停止条件が満されているか否かを判定する。ここで、ブレーキ信号あるいはシフトポジション信号が検知されると、アイドリングの停止条件が満されているものとして、ステップＳＴ４に進んでアイドリングを停止すべくエンジン１１を休止状態とし、何れも信号も検知されない場合にはステップＳＴ５においてアイドリング状態を維持する。

ステップＳＴ６では、ブレーキランプ照度検出手段８で検出されたブレーキ照度の変化量Ｘを判定し、変化量Ｘが予め制御手段１０のＲＯＭに設定された基準変化量Ｘ１以上の場合にはステップＳＴ７に進む。ステップＳＴ７では車間距離計測手段９で測定された車間距離Ｙの判定を行い、車間距離Ｙが予めＲＯＭに設定された基準距離Ｙ１以内の場合にはアイドリングの再始動条件が整ったものとして、ステップＳＴ８に進んでアイドリングを再開すべく始動手段となるセルモータ２０を作動する。

このように、従来のアイドリング再始動条件に加えて、ブレーキ照度の変化量Ｘが予め制御手段１０のＲＯＭに設定された基準変化量Ｘ１以上の場合には、前方の車両４Ａのフットブレーキが解除されて、前方の車両４Ａが発進するための運転操作がなされていると見做して、車両４のアイドリングを再開すべくセルモータ２０を作動する。このため、運転者が、周囲状況となる前方の車両４Ａの動きなどの必要以上に確認しながらアイドリングの再開タイミングを計る必要がなくなり、アイドリング停止状態からの再開を車両４の周囲の交通状況に応じて適切に行なえる。また、運転者が必要以上に周囲状況を確認しなくて済むので、運転者が煩雑さからシステム１の起動スイッチ２をオフにすることが少なくなり、システム１の目的である燃費向上やＣＯ２排出削減を達成することかできる。

図４，図５に示すアイドルストップスタートシステム１Ａ（以下「システム１Ａ」と記す）は、システム１で用いたブレーキランプ照度検出手段８に換えて、路上５０の交差点５１の手前に設けられていて交通信号機の情報を含む信号を送信する送信手段の一例である光ビーコン５２からの信号を受信する受信手段５３と、アイドリング停止状態において、受信手段５３で受信した信号に含まれている交通信号機の情報が青色信号の情報である場合、アイドリングの再始動条件が整ったものとしてアイドリングを再開するように制御する制御手段１０Ａを備えたもので、車両４０に搭載されている。

受信手段５３は、例えば赤外線受信ユニットで構成されていて、車両４のダッシュボートやルーフ近傍に配設されている。周知の光ビーコン５２からは、交通管制センターの管理によって各種情報が出力される。本形態では、車両４Ｂが停車している交差点の信号情報が出力されるものとしている。光ビーコン５２の信号出力特性は、その信号の受信範囲が３〜４メートル四方の領域とされている。受信手段５３は、当該受信領域に位置していると、光ビーコン５２からの出力信号を受信するように構成されている。

制御手段１０Ａには、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備えた周知のコンピュータで構成されている。制御手段１０Ａには、システム１同様に、システム作動スイッチ２、クラッチ連断検知手段３、ブレーキ検知手段５、シフト位置検知手段６、車速検出手段７が、図示しない信号線を介して接続されている。制御手段１０Ａは信号線を介して受信手段５３とも接続されている。

制御手段１０ＡのＲＯＭには、システム作動スイッチ２がオン状態となると、システム１Ａを起動するシステムプログラムが記憶されている。制御手段１０Ａは、このプログラムが起動すると、各センサからの出力に応じてアイドリングの停止条件とアイドリングの再始動条件を判定して、アイドリングの停止と再開を行なうように各部を制御する。

制御手段１０Ａは、システム１Ａが搭載された車両４０（自車）がアイドリング状態で停車していて、アイドリングの停止条件が整った場合にアイドリングを停止し、アイドリング停止後にアイドリングの始動条件が整った場合にアイドリングを再開する。車両４０が停車したと判断する条件は、車速検出手段７から出力される車速信号が０ｋｍの場合とする。

アイドリングの停止条件は、システム作動スイッチ２がオン状態で、車両４０が停車しているときに、ブレーキ検知手段５から出力されるブレーキ信号、シフト位置検知手段６から出力されるシフトポジション信号の何れか、あるいは双方を検知することで判定する。このブレーキ検知手段５あるいはシフト位置検知手段６からの出力信号の検知に基づくアイドリングの停止は、従来のアイドルストップスタートシステムでも行われている内容である。

アイドリングの再始動条件は、アイドリング停止状態において、車両４を発進させるための運転操作を検出する条件であり、従来はクラッチ連断検知手段３から出力されるクラッチ信号を検知することで判定していた。しかし、このシステム１Ａにおいて、従来システムと異なる点は、制御手段１０Ａが、受信手段５３で受信した信号に含まれている交通信号機の情報が青色信号の情報である場合、アイドリングの再始動条件が整ったものとしてアイドリングを再開する機能にある。

図６に示すフローチャートを用いて、システム１Ａの制御手段１０Ａによる制御内容を説明する。ここでは、既に車両４０は走行しているものとする。制御手段１０Ａは、図６のステップＳＴ１１では、システム作動スイッチ２のオン／オフ状態を判定する。システム作動スイッチ２がオン状態であると、ステップＳＴ１２において車速情報から車両４０の停車状態を判定する。ここで車速検出手段７から出力される車速信号が０ｋｍの場合、アイドリング状態で車両４０が停止していると見做しステップＳＴ１３に進む。

ステップＳＴ１３では、ブレーキ検知手段５から出力されるブレーキ信号、シフト位置検知手段６から出力されるシフトポジション信号が検出されているか否かでアイドリングの停止条件が満されているか否かを判定する。

ここで、ブレーキ信号あるいはシフトポジション信号が検知されると、アイドリングの停止条件が満されているものとして、ステップＳＴ１４に進んでアイドリングを停止すべくエンジン１１を休止状態とし、何れも信号も検知されない場合にはエンジン１１はステップＳＴ１５においてアイドリング状態を維持する。

ステップＳＴ１６では、受信手段５３で受信した信号に含まれている交通信号機の情報が青色信号の情報であるか否か、アイドリングの再始動条件が判定される。ここで青色信号の情報である場合には、アイドリングの再始動条件が整ったものとして、ステップＳＴ１７に進んでアイドリングを再開すべく始動手段となるセルモータ２０を作動する。

このように、従来のアイドリングの再始動条件に加えて、受信手段５３で受信した信号に含まれている交通信号機の情報が青色信号の場合、交通信号機が青色になって進行可能となり、アイドリングの再始動条件が整ったものとしてセルモータ２０を作動するので、運転者が、周囲状況となる交通信号機の切り替わりを必要以上に確認しながらアイドリングの再始動タイミングを計る必要がなくなるため、アイドリング停止状態からの再始動を車両４０の周囲の交通状況に応じて適切に行える。また、運転者が必要以上に周囲状況を確認しなくて済むので、運転者が煩雑さからシステム１Ａのシステム起動スイッチ２をオフにすることが少なくなり、燃費向上やＣＯ２排出削減を達成することかできる。

図７に示すアイドルストップスタートシステム１Ｂ（以下「システム１Ｂ」と記す）は、受信手段５３で受信する信号、すなわち、光ビーコン５２から出力される信号に、交通信号機が赤信号から青信号に切り替わるまでの切替時刻情報Ｔを含んでいる場合を想定したものである。

システム１Ｂは、システム１Ａの制御手段１０Ａに、車両４０が停止した状態において受信手段５３で受信した切替時刻情報Ｔが所定時間Ｔ１を経過している場合には、受信した信号に赤信号情報が含まれている場合でもエンジン１１を停止しないように制御する機能を追加した制御手段１０Ｂを備えている。制御手段１０ＢのＲＯＭには予め所定時間Ｔ１が設定されている。所定時間Ｔ１を設定するのは、車両４０が赤信号で停止したものの、青信号へ直ぐに切り替わってしまう場合にアイドリングを停止させてしまうと、停止後直ぐに再始動となってしまい、再始動時のエンジン１１のかぶりによる再始動不良を防止するためである。

図８に示すフローチャートを用いて、システム１Ｂの制御手段１０Ｂによる制御内容を説明する。ここでは、既に車両４０は走行しているものとする。制御手段１０Ｂは、図８のステップＳＴ２１においてシステム作動スイッチ２のオン／オフ状態を判定する。システム作動スイッチ２がオン状態であると、ステップＳＴ２２において車速情報から車両４０の停車状態を判定する。ここで、車速検出手段７から出力される車速信号が０ｋｍの場合、アイドリングでの車両停止状態と見做しステップＳＴ２３に進む。

ステップＳＴ２３では、受信手段５３で受信した切替時刻情報Ｔが所定時間Ｔ１を越えているか否かを判定する。ここで切替時刻情報Ｔが所定時間Ｔ１を超えている場合には、適正なアイドリング停止ではないものと見做してアイドリングは停止しない。つまり、アイドリングを停止しても直ぐに再始動することになる停車時間と判断し、ステップＳＴ２６に進んで、あえてアイドリングを停止しないでアイドリング状態を維持した停車状態とする。

一方、切替時刻情報Ｔが所定時間Ｔ１を超えていない場合には、アイドリングを停止しても再開までに十分な時間があるものとしてステップＳＴ２４に進む。ステップＳＴ２４では、ブレーキ検知手段５から出力されるブレーキ信号、シフト位置検知手段６から出力されるシフトポジション信号が検出されているか否かでアイドリングの停止条件が満されているか否かを判定する。ここで、ブレーキ信号あるいはシフトポジション信号が検知されていると、アイドリングの停止条件が満されているものとして、ステップＳＴ２５に進んでアイドリングを停止し、何れも信号も検知されない場合には、ステップＳＴ２６においてアイドリング状態に維持される。

ステップＳＴ２７では、受信手段５３で受信した信号に含まれている交通信号機の情報が青色信号の情報であるか否かから、アイドリングの再始動条件を判定する。ここでクラッチ信号あるいは青色信号の情報である場合には、アイドリングの再始動条件が整ったものとして、ステップＳＴ２８においてアイドリングを再開すべくセルモータ２０を作動する。

このように、車両４０が停止した状態において、受信手段５３で受信した交通信号機が赤信号から青信号に切り替わるまでの切替時刻情報Ｔが所定時間Ｔ１を経過している場合には、受信した信号に赤信号情報が含まれている場合でもアイドリングは停止しない。このため、赤信号から青信号にすぐに切り替わるように状況の場合には、アイドルストップ作用を機能させずにアイドリング状態が維持されるので、運転者が必要以上に周囲状況を確認しながらアイドリングの再始動タイミングを計る必要がなくなるため、車両４０の周囲の交通状況に応じて適切な発進が行える。このため、運転者が必要以上に周囲状況を確認しなくて済むので、運転者が煩雑さからシステム１Ｂのシステム作動スイッチ２をオフにすることが少なくなり、燃費向上やＣＯ２排出削減を達成することかできる。

本発明に係るアイドルストップスタートシステムの機能ブロック図である。 アイドルストップスタートシステムが適用された車両と他の車両との関係を示す概略図である。 図１に示すアイドルストップスタートシステムの制御内容を示すフローチャートである。 図１のアイドルストップスタートシステムとは別なアイドルストップスタートシステムの機能ブロック図である。 図４に示すアイドルストップスタートシステムが適用された車両とその周辺環境との関係を示す概略図である。 図４に示すアイドルストップスタートシステムの制御内容を示すフローチャートである。 図１のアイドルストップスタートシステムとは別なアイドルストップスタートシステムの機能ブロック図である。 図７に示すアイドルストップスタートシステムの制御内容を示すフローチャートである。

符号の説明

１，１Ａ，１Ｂ アイドルストップスタートシステム
４，４０ 自車
４Ａ 前方に位置する車両
８ ブレーキランプ照度検出手段
９ 車間距離計測手段
１０，１０Ａ，１０Ｂ 制御手段
１１ エンジン
２０ ブレーキランプ
５０ 路上
５１ 交差点
５２ 送信手段
５３ 受信手段
Ｔ 切替時刻情報
Ｔ１ 所定時間
Ｘ ブレーキ照度の変化量
Ｘ１ 基準変化量
Ｚ 車間距離
Ｚ１ 基準距離

Claims (2)

1. エンジンのアイドリング状態で停止条件が整った場合にアイドリングを停止し、アイドリング停止状態において再始動条件が整った場合にアイドリングを再開するアイドルストップスタートシステムにおいて、
   自車よりも前方に位置する車両のブレーキランプの照度を検出するブレーキランプ照度検出手段と、
   前記アイドリング停止状態において、前記ブレーキランプ照度検出手段で検出されたブレーキ照度の変化量が予め設定された基準変化量以上の場合には、前記再始動条件が整ったものとして前記アイドリングを再開するように制御する制御手段を有することを特徴とするアイドルストップスタートシステム。
2. 前記前方に位置する車両までの車間距離を測定する車間距離計測手段を備え、
   前記制御手段は、アイドリング停止状態において、前記車間距離計測手段で測定された車間距離が予め設定された基準距離以内の場合には、前記再始動条件が整ったものとして前記アイドリングを再開するように制御することを特徴とする請求項１記載のアイドルストップスタートシステム。

Images