JP2012112357A

JP2012112357A - 車両のアイドルストップ制御装置

Info

Publication number: JP2012112357A
Application number: JP2010264112A
Authority: JP
Inventors: Takashi Watanabe; 貴志渡邊
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2010-11-26
Filing date: 2010-11-26
Publication date: 2012-06-14

Abstract

【課題】特に新たなセンサ等を設けることなく、路面の冠水を早期に精度良く検出し、アイドルストップ状態におけるエンジン、排気系への水の侵入を未然に確実に防止する。
【解決手段】アイドルストップ実行条件が成立した場合には、エンジン１のアイドル運転を停止してエンジン１を自動停止させるアイドルストップを行わせるが、この際、前方環境認識装置１１で走行路の白線が認識され、且つ、路面がウェット路であることが認識され、且つ、ワイパーが作動されている場合は、路面が冠水していると判断してアイドルストップの実行を禁止させる。また、アイドルストップによりエンジンを自動停止させている際に、エンジンの再始動条件が成立した場合は、エンジン１を再始動するが、たとえ、エンジンの再始動条件が成立していない場合であっても、上述の路面が冠水していることが判定された場合は、エンジン１を再始動させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、予め設定しておいた運転条件が成立している場合にエンジンのアイドル運転を停止してエンジンを自動停止させるアイドルストップ機能を備えた車両のアイドルストップ制御装置に関する。

近年、車両においては、燃費の低減や、排気ガスの低減を目的として、信号待ちや、電車通過待ち、人待ち等をしている際の車両停止時等のエンジンの作動が不要の時には自動的にエンジンを停止して、エンジンの作動が必要になった時には再びエンジンを始動するアイドルストップ機能についての様々な技術が種々提案され実用化されている。例えば、特開２００５−６９１３６号公報（以下、特許文献１）では、排気管の排気浄化装置に触媒の温度を検出する触媒温度センサを備え、排気口近傍に排気口の温度を検出する排気口温度センサを備え、触媒温度が所定温度以上である場合、或いは、排気口温度から触媒温度を減算して得た温度差が所定温度差以上である場合に、アイドルストップを禁止して、アイドル運転状態での目標エンジン回転数を所定回転数だけ増大させて、エンジンの排気系に車両外部から水が侵入することを防止するアイドルストップ制御装置の技術が開示されている。

特開２００５−６９１３６号公報

しかしながら、上述の特許文献１に開示されるアイドルストップ制御装置の技術では、あくまでも、水が侵入してきてから表出される状態を検出してアイドルストップの禁止やアイドル回転数の上昇を実行するようになっているため、水の侵入を、未然に確実に防止することができない虞がある。また、上述の特許文献１に開示されるアイドルストップ制御装置の技術では、水の侵入を判断するために、排気口温度と触媒温度の計測をすること、或いは、液面センサを設けて水の液面高さを計測することが開示され、水の侵入を判断するための、専用の新たなセンサを設けなければならず、センサ設置のための新たな設計的な対応が必要なばかりでなく、コストの上昇、重量の増加を招くという課題がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、特に新たなセンサ等を設けることなく、路面の冠水を早期に精度良く検出し、アイドルストップ状態におけるエンジン、排気系への水の侵入を未然に確実に防止することができる車両のアイドルストップ制御装置を提供することを目的としている。

本発明は、カメラによる撮像画像を基に自車両の前方環境情報を取得する前方環境認識手段と、少なくとも上記前方環境認識手段で認識した前方環境情報に基づいて路面の冠水を検出する路面冠水検出手段と、予め設定しておいた運転条件が成立する場合にエンジンのアイドル運転を停止して上記エンジンを自動停止させるアイドルストップ実行手段と、上記路面冠水検出手段で路面の冠水を検出した場合に上記アイドルストップ実行手段に対して上記エンジンの自動停止を禁止させるアイドルストップ禁止手段とを備えたことを特徴としている。

本発明による車両のアイドルストップ制御装置によれば、特に新たなセンサ等を設けることなく、路面の冠水を早期に精度良く検出し、アイドルストップ状態におけるエンジン、排気系への水の侵入を未然に確実に防止することが可能となる。

本発明の実施の一形態に係る、車両に搭載されるアイドルストップ制御装置の全体構成説明図である。本発明の実施の一形態に係る、アイドルストップ制御プログラムのフローチャートである。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１において、符号１はエンジンを示し、このエンジン１はスタータモータ２により始動され、これらエンジン１及びスタータモータ２はエンジン制御部３により制御される。

エンジン制御部３はアイドルストップ制御部４からの信号が入力されて、この入力信号によってアイドルストップに係る、エンジン１の自動停止、及び、自動停止状態からの再始動を実行する。

アイドルストップ制御部４には、ステレオカメラ１１ａによる撮像画像を基に自車両の前方環境情報（走行路の白線データ、前方走行路の路面状態（舗装路ウェット路面であるか否か）等の情報）を取得する前方環境認識手段としての前方環境認識装置１１が接続されている。

ステレオカメラ１１ａは、例えば、電荷結合素子（ＣＣＤ）等の固体撮像素子を用いた左右１組のＣＣＤカメラで構成されている。これら１組のＣＣＤカメラは、ぞれぞれ車室内の天井前方に一定の間隔を持って取り付けられ、車外の対象を異なる視点からステレオ撮像し、撮像した画像情報を前方環境認識装置１１に出力する。

前方環境認識装置１１は、例えば、ステレオカメラ１１ａで撮像した自車進行方向の１組のステレオ画像対に対し、対応する位置のずれ量から三角測量の原理によって距離情報を生成し、例えば、以下のようにして白線データの取得を行う。白線は道路面と比較して高輝度であるという知得に基づき、前方環境認識装置１１は、道路の幅方向の輝度変化を評価して、画像平面における左右の白線の位置を画像平面上で特定する。この白線の実空間上の位置（ｘ，ｙ，ｚ）は、画像平面上の位置（ｉ，ｊ）とこの位置に関して算出された視差ｄとに基づいて、すなわち、距離情報に基づいて、周知の座標変換式より算出される。自車両の位置を基準に設定された実空間の座標系は、ステレオカメラ１１ａの中央真下の道路面を原点として、車幅方向をｘ軸、車高方向をｙ軸、車長方向（距離方向）をｚ軸とする。このとき、ｘ−ｚ平面（ｙ＝０）は、道路が平坦な場合、道路面と一致する。道路モデルは、道路上の自車線を距離方向に複数区間に分割し、各区間における左右の白線を三次元の直線で近似し、これらを折れ線状に連結することによって表現される。

また、前方環境認識装置１１は、ステレオカメラ１１ａで撮像した画像情報を基に、例えば、本出願人が特開２００１−４３４９５号公報で詳述する方法で舗装路ウェット路面の検出を行う。具体的には、画像データに設定した画像データ監視領域の水平方向の輝度変化の状態（輝度エッジの個数）を求め、また、距離データに設定した距離データ監視領域の各データの高さ方向の座標値を求める。そして、まず、高さ方向の座標値が−０．４ｍ以上０．３ｍ以下の場合に白線、路面のわだち、砂利等のドライデータとして検出し、−０．４ｍより小さいデータはウェットデータ（舗装路ウェット路面）として検出する。尚、白線データの取得、及び、舗装路ウェット路面検出方法は、上述のものに限るものではなく、また、ステレオカメラ１１ａではなく単眼カメラ等を用いて検出する方法であっても良い。

更に、アイドルストップ制御部４には、ワイパースイッチ１２、車速センサ１３、シフトレバー位置センサ１４、ブレーキペダル踏み込み量センサ１５、アクセルペダル踏み込み量センサ１６等からの信号が入力される。

そして、アイドルストップ制御部４は、通常、予め設定しておいた運転条件（エンジン自動停止条件：アイドルストップ実行条件）が成立した場合に、エンジン制御部３に信号を出力して、エンジン１のアイドル運転を停止してエンジン１を自動停止させるアイドルストップを行わせるが、この際、前方環境認識装置１１で走行路の白線が認識され、且つ、路面がウェット路であることが認識され、且つ、ワイパーが作動されている場合に、路面が冠水していると判断してアイドルストップの実行を禁止させるようになっている。ここで、アイドルストップ実行条件とは、例えば、ブレーキペダルが踏み込まれ、アクセルペダルが踏まれておらず、シフトレバー位置が「Ｐ」、「Ｎ」、「Ｄ」、「３速」、「２速」、「１速」の何れかで、車速が略０であり、バッテリ容量が十分にある等の条件を全て満足する場合である。

また、アイドルストップ制御部４は、アイドルストップによりエンジンを自動停止させている際、予め設定しておいたエンジンの再始動条件が成立した場合に、エンジン制御部３に信号を出力してエンジン１を再始動するが、たとえ、エンジンの再始動条件が成立していない場合であっても、上述の路面が冠水していることが判定された場合は、エンジン１を再始動させる。ここで、エンジンの再始動条件とは、例えば、上述のアイドルストップ実行条件が非成立となった場合である。

このように、アイドルストップ制御部４は、路面冠水検出手段、アイドルストップ実行手段、アイドルストップ禁止手段としての機能を有している。

次に、上述のアイドルストップ制御部４で実行されるアイドルストップ制御を、図２のフローチャートで説明する。
まず、ステップ（以下、「Ｓ」と略称）１０１で、必要なパラメータ、すなわち、前方環境認識装置１１からの前方環境情報（走行路の白線データ、前方走行路の路面状態（舗装路ウェット路面であるか否か）等の情報）、ワイパースイッチ１２、車速センサ１３、シフトレバー位置センサ１４、ブレーキペダル踏み込み量センサ１５、アクセルペダル踏み込み量センサ１６等からの信号が読み込まれる。

次に、Ｓ１０２に進み、アイドルストップによりエンジンが自動停止中か否か判定される。

Ｓ１０２の判定の結果、エンジンが自動停止中ではないと判定された場合は、Ｓ１０３に進み、上述のエンジン自動停止条件（アイドルストップ実行条件）が成立しているか否か判定され、アイドルストップ実行条件が非成立の場合はそのままプログラムを抜け、アイドルストップ実行条件が成立している場合はＳ１０４に進む。

そして、Ｓ１０４では白線が検出されているか否か判定され、白線が検出されていない場合は、Ｓ１０５に進み、前方走行路が舗装路ウェット路面か否か判定され、前方走行路が舗装路ウェット路面の場合は、Ｓ１０６に進み、ワイパーが作動されているか否か判定される。そして、ワイパーが作動されている場合は、前方走行路は冠水状態と判断して、Ｓ１０７に進んで、アイドルストップによるエンジンの自動停止を禁止させてプログラムを抜ける。

また、Ｓ１０４、Ｓ１０５、Ｓ１０６の判定の結果、白線が検出されている（Ｓ１０４で「ＹＥＳ」の場合）、前方走行路が舗装路ウェット路面ではない（Ｓ１０５で「ＮＯ」の場合）、ワイパーが非作動（Ｓ１０６で「ＮＯ」の場合）の何れか一つでも該当する場合は、前方走行路は冠水状態ではないと判定し、Ｓ１０８に進んで、エンジン制御部３に信号を出力し、エンジン１のアイドル運転を停止してエンジン１を自動停止させるアイドルストップを行わせてプログラムを抜ける。

一方、前述のＳ１０２で、エンジンが自動停止中と判定された場合は、Ｓ１０９に進み、エンジンの再始動条件が成立しているか否か判定し、エンジンの再始動条件が成立している場合は、Ｓ１１０に進み、エンジン制御部３に信号を出力してエンジン１を再始動させてプログラムを抜ける。また、エンジンの再始動条件が非成立の場合は、Ｓ１１１に進み、白線が検出されているか否か判定して、白線が検出されていない場合は、Ｓ１１２に進み、前方走行路が舗装路ウェット路面か否か判定され、前方走行路が舗装路ウェット路面の場合は、Ｓ１１３に進み、ワイパーが作動されているか否か判定される。そして、ワイパーが作動されている場合は、前方走行路は冠水状態と判断して、Ｓ１１０に進んで、エンジン制御部３に信号を出力してエンジン１を再始動させてプログラムを抜ける。

また、Ｓ１１１、Ｓ１１２、Ｓ１１３の判定の結果、白線が検出されている（Ｓ１１１で「ＹＥＳ」の場合）、前方走行路が舗装路ウェット路面ではない（Ｓ１１２で「ＮＯ」の場合）、ワイパーが非作動（Ｓ１１３で「ＮＯ」の場合）の何れか一つでも該当する場合は、前方走行路は冠水状態ではないと判定し、そのままプログラムを抜ける。

このように、本発明の実施の形態によれば、アイドルストップ実行条件が成立した場合には、エンジン１のアイドル運転を停止してエンジン１を自動停止させるアイドルストップを行わせるが、この際、前方環境認識装置１１で走行路の白線が認識され、且つ、路面がウェット路であることが認識され、且つ、ワイパーが作動されている場合は、路面が冠水していると判断してアイドルストップの実行を禁止させる。また、アイドルストップによりエンジンを自動停止させている際に、エンジンの再始動条件が成立した場合は、エンジン１を再始動するが、たとえ、エンジンの再始動条件が成立していない場合であっても、上述の路面が冠水していることが判定された場合は、エンジン１を再始動させる。このため、特に水面高さ等を検出する新たなセンサ等を設けることなく、既に車載のステレオカメラ１１ａ、前方環境認識装置１１、各種センサ等を利用して、路面の冠水を、水が車両に侵入する前の早い段階で精度良く検出し、アイドルストップ状態におけるエンジン、排気系への水の侵入を未然に確実に防止することが可能となっている。

１エンジン
２スタータモータ
３エンジン制御部
４アイドルストップ制御部（路面冠水検出手段、アイドルストップ実行手段、アイドルストップ禁止手段）
１１前方環境認識装置（前方環境認識手段）
１１ａステレオカメラ
１２ワイパースイッチ
１３車速センサ
１４シフトレバー位置センサ
１５ブレーキペダル踏み込み量センサ
１６アクセルペダル踏み込み量センサ

Claims

カメラによる撮像画像を基に自車両の前方環境情報を取得する前方環境認識手段と、
少なくとも上記前方環境認識手段で認識した前方環境情報に基づいて路面の冠水を検出する路面冠水検出手段と、
予め設定しておいた運転条件が成立する場合にエンジンのアイドル運転を停止して上記エンジンを自動停止させるアイドルストップ実行手段と、
上記路面冠水検出手段で路面の冠水を検出した場合に上記アイドルストップ実行手段に対して上記エンジンの自動停止を禁止させるアイドルストップ禁止手段と、
を備えたことを特徴とする車両のアイドルストップ制御装置。
上記アイドルストップ実行手段は、上記エンジンを自動停止させている際に、予め設定しておいた上記エンジンの再始動条件が成立した場合に上記エンジンを再始動するものであって、上記アイドルストップ実行手段は、上記予め設定しておいた上記エンジンの再始動条件が成立しない場合であっても、上記路面冠水検出手段で路面の冠水を検出した場合には上記エンジンを再始動させることを特徴とする請求項１記載の車両のアイドルストップ制御装置。
上記路面冠水検出手段は、上記前方環境認識手段で走行路の白線が認識され、且つ、路面がウェット路であることが認識され、且つ、ワイパーが作動されている場合に、路面が冠水していると検出することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両のアイドルストップ制御装置。