JP2013124621A - アイドルストップ制御装置、車両、およびアイドルストップ制御方法、並びにプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】運転者が、車両の停車がアイドルストップによるものであることを忘れてしまうことがないようにすること。
【解決手段】アイドルストップ状態の継続時間を計時し、アイドルストップ状態の継続時間が所定時間以上のときにはアイドルストップを解除する旨を、パイロットランプ２０を介して運転者に対して通知した後にアイドルストップの解除を実施する車両制御ＥＣＵ１を有する車両２を構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、アイドルストップ制御装置、車両、およびアイドルストップ制御方法、並びにプログラムに関する。

燃費の向上を図るために、運行中の車両が一時的に停車する際に、エンジンを停止させるアイドルストップ制御が普及している（たとえば特許文献１参照）。

特開２００３−１８４６０１号公報

アイドルストップは、車両が運行中であることを想定して実施される。たとえばキースイッチをＯＦＦ状態とした運行終了時の停車状態に比べると、アイドルストップでは、照明器具、電装品、または電動の補機などはＯＮ状態のままである。したがって、アイドルストップ中は、バッテリの充電は行われずに放電のみが行われることになる。通常は、アイドルストップは、信号待ちなどの短時間の停車後に解除されるので、バッテリの蓄電量は、さほど低下しない。

しかしながら、アイドルストップは、信号待ちなどの一時停止時のみならず車両が駐車場で停車する際にも実施される。ここで運転者がアイドルストップで停車中であることを忘れ、キースイッチをＯＮ状態のままにして休憩をとるようなことになると、照明器具、電装品、または電動の補機などがＯＮ状態のままであるとバッテリの蓄電量は低下する。このような状態が長時間にわたり継続すると、バッテリ上がりなども起こり得る。

本発明は、このような背景の下に行われたものであって、運転者が、車両の停車がアイドルストップによるものであることを忘れてしまうことがないようにできるアイドルストップ制御装置、車両、およびアイドルストップ制御方法、並びにプログラムを提供することを目的とする。

本発明のひとつの観点は、アイドルストップ制御装置としての観点である。本発明のアイドルストップ制御装置は、車両の運行中に、停車状態になるとエンジンを停止させる制御を行うアイドルストップ制御装置において、アイドルストップ状態の継続時間を計時する手段と、アイドルストップ状態の継続時間が所定時間以上のときにはアイドルストップを解除する旨を運転者に対して通知した後にアイドルストップの解除を実施する制御手段と、を有するものである。

これに加えて、本発明のアイドルストップ制御装置は、アイドルストップの実施に先立って車両に制動を掛け、アイドルストップの解除の後に制動を解放する制動制御手段をさらに有することができる。

本発明の他の観点は、車両としての観点である。本発明の車両は、本発明のアイドルストップ制御装置を有するものである。

本発明のさらに他の観点は、アイドルストップ制御方法としての観点である。本発明のアイドルストップ制御方法は、車両の運行中に、停車状態になるとエンジンを停止させるアイドルストップ制御方法において、アイドルストップ状態の継続時間を計時するステップと、アイドルストップ状態の継続時間が所定時間以上のときにはアイドルストップを解除する旨を運転者に対して通知した後にアイドルストップの解除を実施するステップと、を有するものである。

本発明のさらに他の観点は、プログラムとしての観点である。本発明のプログラムは、コンピュータに、車両の運行中に、停車状態になるとエンジンを停止させる制御を行うアイドルストップ制御機能を実現させるプログラムにおいて、アイドルストップ状態の継続時間を計時する機能と、アイドルストップ状態の継続時間が所定時間以上のときにはアイドルストップを解除する旨を運転者に対して通知した後にアイドルストップの解除を実施する制御機能と、を実現させるものである。

本発明によれば、運転者が、車両の停車がアイドルストップによるものであることを忘れてしまうことがないようにできる。

本発明の実施の形態の車両の要部構成図である。 図１の車両制御ＥＣＵのブロック構成図である。 図２のアイドルストップ制御部の動作を示すフローチャートである。 その他の実施の形態の車両の要部構成図である。

本発明の実施の形態のアイドルストップ制御装置である車両制御ＥＣＵ(Electric Control Unit)１について、図１〜図４を参照しながら説明する。

（構成）
車両制御ＥＣＵ１が搭載される車両２は、図１に示すように、エンジン１０、スタータ１１、トランスミッション１２、車輪１３、ブレーキ１４、エンジンＥＣＵ１５、バッテリ１６、シフト部１７、ＡＴ(automatic)制御部１８、キースイッチ１９、車速センサ２０、およびパイロットランプ（PL）２１を有して構成される。車両２のトランスミッション１２は、自動変速機構を備えており、車両２は、いわゆるオートマチック車である。

車両制御ＥＣＵ１は、コンピュータの一例であり、アクセル開度情報、ブレーキ操作情報、車速情報、エンジン回転速度情報、ギア位置情報、およびシフト位置情報を取得し、スタータ１１、トランスミッション１２、ブレーキ１４、およびエンジンＥＣＵ１５を制御する。また、パイロットランプ２１に、アイドルストップ解除通知を送出することにより、運転者に、アイドルストップの解除を通知する。なお、アクセル開度情報は、運転者が操作するアクセルペダル（不図示）の踏み込み量を検出するセンサから取得する。ブレーキ操作情報は、運転者が操作するブレーキペダル（不図示）の操作状態を検出するセンサから取得する。車速情報は、車輪１３またはプロペラシャフト（不図示）の回転を検出する車速センサ２０から取得する。エンジン回転速度情報は、エンジンＥＣＵ１５から取得する。ギア位置情報は、トランスミッション１２から取得する。シフト位置情報は、ＡＴ制御部１８から取得する。また、車両制御ＥＣＵ１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などにより構成され、内部に、演算部、メモリ、およびＩ／Ｏ（Input/Output）ポートなどを有する。なお、後述する計時についても演算部で行うことができる。

エンジン１０は、内燃機関の一例であり、後述するエンジンＥＣＵ１５によって制御され、ガソリン、軽油、ＣＮＧ(Compressed Natural Gas)、ＬＰＧ(Liquefied Petroleum Gas)、または代替燃料等を内部で燃焼させて、出力軸を回転させる動力を発生させ、発生した動力をトランスミッション１２に伝達する。

スタータ１１は、車両制御ＥＣＵ１によって制御されるエンジン１０の始動用のモータであり、アイドルストップ時に、車両制御ＥＣＵ１からのエンジン再始動制御に基づきエンジン１０の軸を回転させてエンジン１０を再始動させる。

トランスミッション１２は、エンジン１０側に結合される入力軸と車輪１３側に結合される出力軸とを有し、車両制御ＥＣＵ１の制御により内部でギア段数の変更が行われる。このとき、車両制御ＥＣＵ１からトランスミッション１２には、変速指示信号が送出され、トランスミッション１２から車両制御ＥＣＵ１には、ギア位置情報が送出される。

車輪１３は、路面に駆動力を伝達する駆動輪である。なお、図１において、１つの車輪１３のみが図示されているが、実際には、車両２は、複数の車輪１３を有する。

ブレーキ１４は、運転者がブレーキペダル（不図示）を操作することによって車輪１３に制動をかけるものであるが、その他にも車両制御ＥＣＵ１からの制動制御指示を受けて車輪１３に制動をかけることができる。また、ブレーキ１４は、車両制御ＥＣＵ１からの制動解放制御指示を受けて車輪１３にかかっている制動を解放することができる。ただし、ブレーキ１４は、運転者がブレーキペダルを踏み込んでいるときには、車両制御ＥＣＵ１からの制動解放制御指示を無視する。図１では、ブレーキ１４は、ブレーキパッドのみを図示したが、これはブレーキ１４を模式的に描くためであり、実際には、車両制御ＥＣＵ１からの制動制御指示および制動解放制御指示を受信するための受信回路、および受信した制動制御指示または制動解放制御指示に基づいてブレーキパッドを駆動するための機構を有する。

エンジンＥＣＵ１５は、コンピュータの一例であり、車両制御ＥＣＵ１からの指示にしたがうことにより、燃料噴射量やバルブタイミングなど、エンジン１０を制御する。例えば、エンジンＥＣＵ１５は、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰなどにより構成され、内部に、演算部、メモリ、およびＩ／Ｏポートなどを有する。たとえば、エンジンＥＣＵ１５は、車両制御ＥＣＵ１からのアイドルストップ制御指示を受け取るとエンジン１０に対してアイドルストップ制御を行う。

バッテリ１６は、たとえば充放電可能な二次電池である。バッテリ１６は、たとえば鉛蓄電池である。あるいはバッテリ１６は、リチウム電池である。

シフト部１７は、ＡＴ制御部１８にシフト位置を指示するものであり、運転者によって操作されるシフトレバー（不図示）を有する。

ＡＴ制御部１８は、シフト部１７から指示されたシフト位置に基づくシフト位置情報を車両制御ＥＣＵ１に伝達する。

キースイッチ１９は、運転を開始するときにユーザにより、たとえばキーが差し込まれてＯＮ／ＯＦＦされるスイッチであり、キースイッチ１９がＯＮ状態になることによって車両２の各部は起動し、キースイッチ１９がＯＦＦ状態になることによって車両２の各部は停止する。

車速センサ２０は、たとえば車輪１３の回転速度を検出するセンサである。あるいは、車速センサ２０は、プロペラシャフト（不図示）の回転速度を検出してもよい。

パイロットランプ２１は、車両制御ＥＣＵ１からアイドルストップ解除通知が送出されるとこれを受信し、自己が有する電球またはＬＥＤ(Light Emitting Diode)を点灯または点滅させる。なお、パイロットランプ２１は、通知手段の一例であり、たとえばパイロットランプ２１をスピーカに替えて音響信号（ピー・ピーなど）または音声信号（「エンジンを始動します」など）により運転者に通知してもよい。

図２は、車両制御ＥＣＵ１に実現されるアイドルストップ制御部３０を示す図である。コンピュータである車両制御ＥＣＵ１が予めインストールされているプログラムを実行することにより、図２に示すように、アイドルストップ制御部３０が実現される。なお、車両制御ＥＣＵ１によって実行されるプログラムは、車両制御ＥＣＵ１の内部の不揮発性のメモリにあらかじめ記憶しておくことで、コンピュータである車両制御ＥＣＵ１にあらかじめインストールしておくことができる。アイドルストップ制御部３０は、車速情報、シフト位置情報、およびブレーキ操作情報を入力し、後述する図３に示すフローチャートの処理を実行し、アイドルストップ制御指示および制動制御指示／制動解放制御指示を出力すると共に、スタータ１１に対するエンジン再始動制御を実行する。

（動作）
次に、車両制御ＥＣＵ１に実現されたアイドルストップ制御部３０の動作を説明する。

アイドルストップ制御部３０は、車両２が停車状態（または停車状態とみなせる超低速）になり、シフト位置が所定の位置（Ｄレンジ）であり、ブレーキペダルが踏まれている場合、アイドルストップ制御指示をエンジンＥＣＵ１５に対して行うと共に、制動制御指示をブレーキ１４に対して行う。制動制御指示を受け取ったブレーキ１４は、ブレーキパッドを駆動して制動力を発生させる。アイドルストップ制御指示を受け取ったエンジンＥＣＵ１５は、ブレーキ１４による制動が実施された後に、エンジン１０を一時的に停止させる。このときブレーキ１４は、ブレーキペダルが踏まれたことによって、既に制動力を発生させているが、その後に、ブレーキペダルが解放され、エンジン１０が再始動してもブレーキ１４は車両制御ＥＣＵ１からの制動解放制御指示を受け取るまでは、引き続き制動力を保持させるようになっている。たとえばアイドルストップ制御部３０からの制動制御指示によりブレーキ１４が発生する制動力は、運転者のブレーキペダルの操作により発生する制動力の最大値とする。

また、アイドルストップ制御部３０は、アイドルストップ状態において、シフト位置が所定の位置（Ｄレンジ）であり、ブレーキペダルが解放された場合、またはアイドルストップ実施から所定時間が経過した場合、アイドルストップ状態を解除するために、エンジン再始動制御をスタータ１１に対して行うと共に、エンジン１０が再始動された後で、制動解放制御指示をブレーキ１４に対して行う。スタータ１１は、アイドルストップ制御部３０からのエンジン再始動制御によってエンジン１０を再始動させる。また、制動解放制御指示を受け取ったブレーキ１４は、エンジン１０が再始動した後、後述する所定の条件下で、ブレーキ１４の制動力を解放させる。

次に、アイドルストップ制御部３０の動作を図３のフローチャートを参照しながら説明する。なお、図３のフローチャートにおけるＳＴＡＲＴからＥＮＤまでの処理は、１周期分の処理であり、アイドルストップ制御部３０が稼働中であれば、ＳＴＡＲＴからＥＮＤまでの処理は、繰り返し実行される。

ＳＴＡＲＴ：車両２のキースイッチ１９がＯＮ状態になり、これにより車両制御ＥＣＵ１がＯＮ状態になり、車両制御ＥＣＵ１がプログラムを実行し、車両制御ＥＣＵ１にアイドルストップ制御部３０が実現されている状態である。このような状態のときに、手続きはステップＳ１に進む。

ステップＳ１：アイドルストップ制御部３０は、アイドルストップの実施条件が揃ったか否かを判定する。ステップＳ１において、アイドルストップの実施条件が揃ったと判定されると、手続きはステップＳ２に進む。一方、ステップＳ１において、アイドルストップの実施条件が未だ揃っていないと判定されると、手続きはステップＳ１を繰り返す。なお、アイドルストップの実施条件とは、車両２が停車状態（または停車状態とみなされる超低速）であり、シフト位置がＤレンジであり、かつブレーキペダルが踏まれているという条件である。

ステップＳ２：アイドルストップ制御部３０は、ブレーキ１４に対して制動制御指示を送出するとステップＳ３の手続きに進む。

ステップＳ３：アイドルストップ制御部３０は、エンジンＥＣＵ１５に対してエンジンを停止させるためのアイドルストップ制御指示を行う。アイドルストップ制御指示を受け取ったエンジンＥＣＵ１５は、エンジン１０に対してアイドルストップ制御を実施してエンジン１０が停止すると手続きは、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４：アイドルストップ制御部３０は、アイドルストップの解除条件が揃ったか否かを判定する。ステップＳ４において、アイドルストップの解除条件が揃ったと判定されると、手続きはステップＳ５に進む。一方、ステップＳ４において、アイドルストップの解除条件が未だ揃っていないと判定されると、手続きはステップＳ８に進む。なお、アイドルストップの解除条件とは、シフト位置がＤレンジであり、かつブレーキペダルが解放されたという条件である。

ステップＳ５：アイドルストップ制御部３０は、スタータ１１に対してエンジン１０を始動させるためのエンジン再始動制御を行ってエンジン１０を再始動させてアイドルストップの解除を実施すると手続きはステップＳ６に進む。

ステップＳ６：アイドルストップ制御部３０は、制動解放の条件が揃ったか否かを判定する。ステップＳ６において、制動解放の条件が揃ったと判定されると、手続きはステップＳ７に進む。一方、ステップＳ６において、制動解放の条件が未だ揃っていないと判定されると、手続きはステップＳ５に戻る。なお、制動解放の条件とは、エンジン１０が再始動され、トランスミッション１２にエンジン１０の動力が伝達されて車輪１３に駆動力が発生し、アクセル開度が所定値以上になるという条件である。ここでアクセル開度が所定値以上になるとは、たとえば上り勾配で車両２が停車中に制動を解放しても車両２がずり下がらない程度の駆動力を発生できるアクセル開度である。よって、不図示の勾配センサなどを設けておき、上り勾配の角度に応じてアクセル開度の所定値を可変してもよい。

ステップＳ７：アイドルストップ制御部３０は、ブレーキ１４に対して制動解放制御指示を送出してブレーキ１４の制動力が解放されると１周期分の処理は終了する（ＥＮＤ）。

ステップＳ８：アイドルストップ制御部３０は、アイドルストップを実施してから所定時間が経過したか否かを判定する。ステップＳ８において、所定時間が経過したと判定されると、手続きはステップＳ９に進む。一方、ステップＳ８において、所定時間が経過していないと判定されると、手続きはステップＳ４に戻る。所定時間は、たとえば６０秒〜１２０秒程度であり、好ましくは９０秒程度である。

ステップＳ９：アイドルストップ制御部３０は、パイロットランプ２０に対してアイドルストップ解除通知を送出するとステップＳ５の手続きに進む。

（効果）
本実施の形態の車両制御ＥＣＵ１によれば、アイドルストップが実施されてから所定時間が経過するとアイドルストップが解除される（たとえば、ステップＳ８→Ｓ９→Ｓ５）。これにより、車両２がアイドルストップ状態のまま長時間放置されることがなく、たとえ照明器具、電装品、または電動の補機などがＯＮ状態のままであってもバッテリ１６のＳＯＣ(State of Charge：充電状態)を示す値が低下することを回避できる。また、アイドルストップ状態を解除する際には、運転者に対し、予めその旨が通知される（ステップＳ９）。これにより、運転者が、エンジン１０が不意に再始動して驚くといったことが無いようにできる。

また、アイドルストップの実施に先立って車両２に制動を掛け（たとえば、ステップＳ２）、アイドルストップの解除の後に制動を解除する（たとえば、ステップＳ７）。これにより、上り勾配路上のアイドルストップ中に車両２がずり下がることを回避できる。また、アイドルストップ状態が解除された際に、運転者がアクセルペダルを踏み込んでいないにも係らず、車両２が不意に飛び出すといったことを回避できる。

（その他の実施の形態）
本発明はその要旨を逸脱しない限りさまざまに変更が可能である。たとえば車両２をオートマチック車として説明したが、マニュアルトランスミッション車であってもよい。また、車両２は、ハイブリッド自動車であってもよい。

運転者へのアイドルストップ解除通知手段としてパイロットランプ２０またはスピーカを例示したが、その他にも様々な通知手段を有してもよい。たとえば通知手段はバイブレータであり運転席の背もたれが振動するなどでもよい。

上述の実施の形態では、バッテリ１６のＳＯＣの如何に係らずに図３に示す制御を実施していた。これに対し、図４に示すように、バッテリ１６のＳＯＣ情報を取得する車両制御ＥＣＵ１Ａを設け、バッテリ１６のＳＯＣを示す値に応じて図３のステップＳ８の所定時間を変更してもよい。たとえばＳＯＣを示す値がバッテリ１６の満充電状態を示すときには、しばらくアイドルストップ状態が継続しても問題は発生しないので、所定時間は長目に設定する。反対に、ＳＯＣを示す値がバッテリ１６の要充電状態を示すときには、アイドルストップ状態は短時間で終了することが好ましいので、所定時間は短目に設定する。これによれば、バッテリ１６のＳＯＣに合わせて最適なアイドルストップ状態の解除の制御を実施することができる。

また、上述の実施の形態では、アイドルストップ制御部３０は、運転者に通知（たとえば、ステップＳ９）してからアイドルストップ状態を解除（たとえば、ステップＳ５）したが、運転者への通知のみを行い、アイドルストップ状態の解除の処理（たとえば、ステップＳ５）については運転者の操作に任せてもよい。

１、１Ａ…車両制御ＥＣＵ、２…車両、２０…パイロットランプ、３０…アイドルストップ制御部（継続時間を計時する手段、アイドルストップの解除を実施する制御手段、制動制御手段）

Claims (5)

1. 車両の運行中に、停車状態になるとエンジンを停止させる制御を行うアイドルストップ制御装置において、
   アイドルストップ状態の継続時間を計時する手段と、
   前記アイドルストップ状態の継続時間が所定時間以上のときにはアイドルストップを解除する旨を運転者に対して通知した後にアイドルストップの解除を実施する制御手段と、
   を有する、
   ことを特徴とするアイドルストップ制御装置。
2. 請求項１記載のアイドルストップ制御装置であって、
   アイドルストップの実施に先立って前記車両に制動を掛け、前記制御手段によるアイドルストップが解除された後に前記制動を解放する制動制御手段をさらに有する、
   ことを特徴とするアイドルストップ制御装置。
3. 請求項１または２記載のアイドルストップ制御装置を有することを特徴とする車両。
4. 車両の運行中に、停車状態になるとエンジンを停止させるアイドルストップ制御方法において、
   アイドルストップ状態の継続時間を計時するステップと、
   前記アイドルストップ状態の継続時間が所定時間以上のときにはアイドルストップを解除する旨を運転者に対して通知した後にアイドルストップの解除を実施するステップと、
   を有する、
   ことを特徴とするアイドルストップ制御方法。
5. コンピュータに、
   車両の運行中に、停車状態になるとエンジンを停止させる制御を行うアイドルストップ制御機能を実現させるプログラムにおいて、
   アイドルストップ状態の継続時間を計時する機能と、
   前記アイドルストップ状態の継続時間が所定時間以上のときにはアイドルストップを解除する旨を運転者に対して通知した後にアイドルストップの解除を実施する制御機能と、
   を実現させる、
   ことを特徴とするプログラム。

Images