JP2013124638A - アイドルストップ制御装置、ａｂｓ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】車両の停車状態を高い精度で検出すること。
【解決手段】ＡＢＳ制御装置２０を搭載する車両２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１において、ＡＢＳ制御装置２０から出力される車速パルスを監視し、車速パルスのＨ値またはＬ値が所定時間継続したときにはエンジンの停止を実施する構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、アイドルストップ制御装置、ＡＢＳ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。アイドルストップ制御では、車両が停車状態であることが制御を開始する前提条件になる（たとえば特許文献１参照）。

特開２００６−１１１２２０号公報（段落「００３０」など）

従来は、アイドルストップ制御を開始する前提条件となる車両が停車状態であることを検出するために、車速計の計測結果を利用している。一方、一般的に車速計の分解能からみて、車速計は、きわめて低い車速についてまでは計測できるようになっていない。たとえば時速１．３ｋｍ／ｈ以下の車速については、車速計では計測できない。

たとえば特許文献１のアイドルストップ制御装置は、エンジンを停止させたときに、自動的にブレーキをかける構成である。このときに、運転者によるブレーキ操作が緩いなどの理由から車両が低車速で動いていると制動によるショックが発生する。このようなショックは、運転者にとって不快なものである。

本発明は、このような背景の下に行われたものであって、車両の停車状態を高い精度で検出することができるアイドルストップ制御装置、ＡＢＳ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。

本発明の一つの観点は、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、ＡＢＳ(Anti lock Break System)制御装置を搭載する車両の運行中に、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、ＡＢＳ制御装置から出力される車速パルスを監視し、車速パルスのＨ(High)値またはＬ(Low)値が所定時間継続したときにはエンジンの停止を実施する手段を有するものである。

本発明の他の観点は、ＡＢＳ制御装置としての観点である。本発明のＡＢＳ制御装置は、本発明のアイドルストップ制御装置に、車速パルスを供給するものである。

本発明のさらに他の観点は、車両としての観点である。本発明の車両は、ＡＢＳ制御装置を搭載し、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を有する車両において、アイドルストップ制御装置は、ＡＢＳ制御装置から出力される車速パルスを監視し、車速パルスのＨ値またはＬ値が所定時間継続したときにはエンジンの停止を実施する手段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、ＡＢＳ制御装置を搭載する車両の運行中に、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方法において、ＡＢＳ制御装置から出力される車速パルスを監視し、車速パルスのＨ値またはＬ値が所定時間継続したときにはエンジンの停止を実施するステップ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、ＡＢＳ制御装置を搭載する車両の運行中に、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、ＡＢＳ制御装置から出力される車速パルスを監視し、車速パルスのＨ値またはＬ値が所定時間継続したときにはエンジンの停止を実施する機能を実現させるものである。

本発明によれば、車両の停車状態を高い精度で検出することができる。

本発明の実施の形態の車両の要部構成図である。 図１のアイドルストップ制御装置のブロック構成図である。 図２の停車検出部における停車検出方法を説明するための図であり、停車検出用パルスを示す図である。 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。

本発明の実施の形態のアイドルストップ制御装置１について、図１〜図４を参照しながら説明する。

（構成）
アイドルストップ制御装置１が搭載される車両２は、図１に示すように、右前輪ＦＲ、左前輪ＦＬ、右後輪ＲＲ、および左後輪ＲＬと、これらの車輪にそれぞれ設けられた輪速センサ１０〜１３と、これらの輪速センサ１０〜１３の検出結果に基づき作動するＡＢＳ制御装置２０と、アイドルストップ制御装置１とを有する。なお、右前輪ＦＲ、左前輪ＦＬ、右後輪ＲＲ、および左後輪ＲＬを区別する必要がないときには、単に、車輪ＦＲ〜ＲＬと称する。

車輪ＦＲ〜ＲＬは、たとえばゴムタイヤであり、右前輪ＦＲと左前輪ＦＬ、または右後輪ＲＲと左後輪ＲＬのいずれか一方、または双方が駆動輪となる。

輪速センサ１０は、右前輪ＦＲ、輪速センサ１１は、左前輪ＦＬ、輪速センサ１２は、右後輪ＲＲ、輪速センサ１３は、左後輪ＲＬの回転速度を個々に検出するセンサである。輪速センサ１０〜１３の一例として、たとえば右前輪ＦＲ、左前輪ＦＬ、右後輪ＲＲ、および左後輪ＲＬの回転部位のいずれかに極小の永久磁石を１つまたは複数取り付け、輪速センサ１０〜１３は、この永久磁石の磁界を検出するホール素子として実現することができる。あるいは、右前輪ＦＲ、左前輪ＦＬ、右後輪ＲＲ、および左後輪ＲＬに、これらの車輪の回転と共に回転する金属製の歯車を取り付け、輪速センサ１０〜１３は、この歯車の歯の通過を検出する近接スイッチとして実現することができる。いずれの方式であってもセンサの検出結果は、Ｈ(High)値とＬ(Low)値とを繰り返すパルス列（これを車速パルスと称する。）として出力される。この車速パルスは、Ｈ値とＬ値とが繰り返されるものであるが、車速が低ければ低いほどＨ値またはＬ値の継続時間は長くなる。車両が停車中には、Ｈ値またはＬ値のいずれかの状態のままになる。

ＡＢＳ制御装置２０は、輪速センサ１０〜１３の検出結果を入力し、制動時に、車輪ＦＲ〜ＲＬの回転の有無を検出することで、車輪ＦＲ〜ＲＬのロック状態を検出する。ＡＢＳ制御装置２０が車輪ＦＲ〜ＲＬのロック状態を検出すると、ＡＢＳ制御装置２０は、制動力をいったん緩める制御を行うことによりロック状態の解消を図る。

また、ＡＢＳ制御装置２０は、輪速センサ１０〜１３の検出結果を取得して所定の演算を行った結果、不図示の車速計に対して車速パルスを供給している。車速計は、ＡＢＳ制御装置２０から供給される車速パルスに基づいて車速を表示する。ここで一般的には、車両２の車速が１．３ｋｍ／ｈ以下になると、車速計は、０ｋｍ／ｈを表示する。本実施の形態では、ＡＢＳ制御装置２０は、停車検出用パルスとしての車速パルスをＣＡＮ(Control Area Network)通信などを用いてアイドルストップ制御装置１にも供給している。

アイドルストップ制御装置１は、車両２が停車状態になり、シフト位置が所定の位置であり、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不図示のエンジンＥＣＵ(Electric Control Unit)に対して行うと共に、制動制御指示を不図示のブレーキＥＣＵに対して行う。アイドルストップ制御指示を受け取ったエンジンＥＣＵは、不図示のエンジンを一時的に停止させる。また、制動制御指示を受け取ったブレーキＥＣＵは、不図示のブレーキを駆動して制動力を発生させる。このときブレーキＥＣＵは、ブレーキペダルが踏まれたことによって、既にブレーキに制動力を発生させているが、特許文献１によれば、ブレーキペダルが解放されても車両２の所定の発進トルクが確保されるまで、ブレーキＥＣＵ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３１からの制動制御指示により発生する制動力は、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。

なお、ここで「停車状態」とは、車両２の車速が０ｋｍ／ｈまたは車速が０ｋｍ／ｈとみなせる程度の超低速である場合をいう。超低速とは、たとえば時速１．３ｋｍ以下である。また、所定のシフト位置は、車両２がオートマチックのトランスミッションを有する場合には、たとえばＤ(Drive)レンジであり、車両２がマニュアルのトランスミッションを有する場合には、たとえばニュートラルレンジである。

このときアイドルストップ制御装置１は、車両２が停車状態であるか否かの判定を、ＡＢＳ制御装置２０から出力される車速パルスに基づいて行う。この検出方法の詳細については停車検出部３０の説明で後述する。

また、アイドルストップ制御装置１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であり、ブレーキペダルが解放された場合、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指示を不図示の車両制御ＥＣＵに対して行うと共に、制動解放制御指示を不図示のブレーキＥＣＵに対して行う。エンジン再始動制御指示を受け取った車両制御ＥＣＵは、不図示のスタータを回転させてエンジンを再始動させる。また、制動解放制御指示を受け取ったブレーキＥＣＵは、車両２の所定の発進トルクが確保された後に、ブレーキの制動力を解放させる。

次に、アイドルストップ制御装置１の構成を、図２を参照して説明する。アイドルストップ制御装置１は、コンピュータの一例であり、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。演算部は、後述する計時の機能も有する。なお、アイドルストップ制御装置１によって実行されるプログラムは、アイドルストップ制御装置１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アイドルストップ制御装置１にあらかじめインストールしておくことができる。

図２は、プログラムを実行するアイドルストップ制御装置１において実現される機能の構成の例を示すブロック図である。すなわち、アイドルストップ制御装置１がプログラムを実行すると、停車検出部３０（請求項のエンジンの停止を実施する手段の一部）およびアイドルストップ制御部３１（請求項のエンジンの停止を実施する手段）が実現される。

停車検出部３０は、ＣＡＮ通信などを用いてＡＢＳ制御装置２０から停車検出用パルスとしての車速パルスを受け取っている。停車検出部３０がＡＢＳ制御装置２０から受け取る車速パルスは、停車を検出することが目的である。したがって、停車検出部３０において、車速が１．３ｋｍ／ｈを超えているときの車速パルスは不要である。図３は、車速（縦軸）と停車検出用パルスとの関係を示している。図３では、紙面の左側から右側に向かう方向に時間が経過している。

図３に示すように、停車検出部３０は、車速がごく低速である場合の車速パルスを解析するための分解能を備えているので、車速が高速である場合には、車速パルスの値は一律Ｈ値と判定する。すなわち、図３に示すように停車検出部３０は、車速が１．３ｋｍ／ｈを超えているときには、停車検出用パルスは、Ｈ値として処理する。一方、車速が１．３ｋｍ／ｈ以下になると、停車検出部３０は、停車検出用パルスをＨ値とＬ値とを繰り返すパルスとして解析する。

アイドルストップ制御部３１は、停車検出部３０から停車判定を受け取り、不図示のトランスミッションＥＣＵからシフト位置情報を受け取り、不図示のブレーキＥＣＵからブレーキペダルの操作情報を受け取り、不図示のエンジンＥＣＵにアイドルストップ制御指示を送出し、不図示のブレーキＥＣＵに制動制御指示を送出する。また、アイドルストップ制御部３１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であり、ブレーキペダルが解放された場合、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指示を車両制御ＥＣＵに対して行うと共に、制動解放制御指示をブレーキＥＣＵに対して行う。

（動作）
停車検出部３０における停車検出方法について、図３を参照して説明する。図３の例は、紙面の左から右に向かうにつれて、車両２が減速している状態を示している。車両２の減速に伴い、車速が１．３ｋｍ／ｈ以下の領域において、停車検出用パルスとしての車速パルスを示す波形の矩形の長さが徐々に長くなっている。

停車検出部３０は、停車検出用パルスがＨ値からＬ値、またはＬ値からＨ値への反転を所定時間が経過する以前に繰り返している間は、車輪ＦＲ〜ＲＬが回転している状態であり停車状態ではないと判定する。一方、停車検出部３０は、停車検出用パルスのＨ値またはＬ値が所定時間継続した場合、車輪ＦＲ〜ＲＬが回転していない状態（車輪ＦＲ〜ＲＬの回転速度が所定値以下）であり停車状態であると判定する。

前述の所定時間は、輪速センサ１０〜１３の分解能および車輪ＦＲ〜ＲＬの外周寸法などによって決定することができる。たとえば車輪ＦＲ〜ＲＬの外周寸法が２００ｃｍ（センチメートル）であり、車輪ＦＲ〜ＲＬが１回転する間に、輪速センサ１０〜１３のＨ値とＬ値とが１０回反転する分解能とした場合、前回の反転から次回の反転までに車輪ＦＲ〜ＲＬは２０ｃｍ進むことになる。たとえば車両２が時速１ｋｍである場合、秒速は、およそ２８ｃｍ／秒である。よって、Ｈ値またはＬ値が反転せずに１．４秒間継続したら車両２の車速は時速１ｋｍ以下であることになる。たとえば時速１ｋｍ以下を停車状態とみなすことにするならば、前述の所定時間は、１．４秒間とすればよい。なお、時速１ｋｍは、分速１７０ｃｍであり、このときの車輪ＦＲ〜ＲＬの回転速度は、０．８５（＝１７０／２００）ｒｐｍ(round per minute)であるので、言い換えるとアイドルストップ制御部３１は、車輪ＦＲ〜ＲＬの回転速度が所定値（０．８５ｒｐｍ）以下であることを検出したときに、エンジンの停止を実施する。

次に、アイドルストップ制御部３１の動作を図４のフローチャートを参照しながら説明する。

ＳＴＡＲＴ：車両２のキースイッチ（不図示）がＯＮ状態になり、これによりアイドルストップ制御装置１がＯＮ状態になり、アイドルストップ制御装置１がプログラムを実行し、アイドルストップ制御装置１に停車検出部３０およびアイドルストップ制御部３１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３１が停車検出部３０から停車判定を受信すると手続きはステップＳ２に進む。

ステップＳ２：アイドルストップ制御部３１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Ｓ２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Ｓ３に進む。一方、ステップＳ２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Ｓ２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が停車状態であり、シフト位置がＤレンジ（オートマチック）またはニュートラルレンジ（マニュアル）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。なお、ブレーキペダルが踏まれていても踏み込み圧力が小さければ十分な制動力は発生しないが、ここでは制動力の大きさではなく、運転者の制動意図の有無をブレーキペダルの踏み込み操作によって確認している。

ステップＳ３：アイドルストップ制御部３１がエンジンＥＣＵ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と共に、ブレーキＥＣＵに対して車両２の所定の発進トルクが確保されるまで制動力を保持させるための制動制御指示を行うことにより、アイドルストップを実施すると手続きは、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４：アイドルストップ制御部３１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Ｓ３に戻る。なお、アイドルストップの解除条件とは、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３１が車両制御ＥＣＵに対してエンジンを始動させるためのエンジン再始動制御指示を行うと共に、ブレーキＥＣＵに対して所定の発進トルクが確保された後に制動力の保持を解除するための制動解放制御指示を行うことにより、アイドルストップの解除を実施すると処理は終了する（ＥＮＤ）。

（効果）
本実施の形態のアイドルストップ制御装置１によれば、輪速センサ１０〜１３が車輪ＦＲ〜ＲＬの回転を検出しているときには、エンジンの停止を禁止するので、車両２の車速が０ｋｍ／ｈとなったとき（または、車速が０ｋｍ／ｈとみなすことができる超低速）になるまでアイドルストップを行わないようにできる。

たとえば特許文献１の装置は、アイドルストップ時に自動的に制動力を発生させる構成である。ここで問題なのは、車速が０ｋｍ／ｈでないときに自動的に制動力が発生すると、急ブレーキをかけたときのようなショックが発生する点にある。そこで、アイドルストップ制御装置１を特許文献１の装置に採用すれば、まだ車速がある状態で自動的に制動力が発生することがなく、問題となるショックを無くすことができる。

また、アイドルストップ制御装置１は、ＡＢＳ制御装置２０から停車検出用パルスとしての車速パルスを取得するので、本実施の形態を実現する際に、既存の装置構成をそのまま転用することができ、短時間かつ安価に、本実施の形態を実現することができる。

（その他の実施の形態）
上述した実施の形態は、その要旨を逸脱しない限り様々に変更が可能である。たとえば停車検出部３０が停車検出に用いる上述の所定時間を手動または自動的に変更可能としてもよい。たとえば所定時間を、前述した１．４秒間よりもさらに長い時間にすれば、時速１ｋｍ未満の極超低速状態が検出可能になり、アイドルストップ実施時の制動ショックがきわめて小さくなる。しかしながら停車判定に要する時間が長くなる。反対に、所定時間を、前述した１．４秒間よりもさらに短い時間にすれば、アイドルストップ実施時の制動ショックは多少大きくなるが停車判定に要する時間は短くなる。また、前者または後者のいずれかを運転者が手動で切替えられるようにしたり、低速で停車・発車を繰り返しているような渋滞状況を車両側で検出したら、自動的に所定時間を短くするようにしてもよい。

１…アイドルストップ制御装置、２…車両、１０〜１３…輪速センサ、２０…ＡＢＳ制御装置、３０…停車検出部（エンジンの停止を実施する手段の一部）、３１…アイドルストップ制御部（エンジンの停止を実施する手段）

Claims (5)

1. ＡＢＳ(Anti lock Break System)制御装置を搭載する車両の運行中に、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、
   前記ＡＢＳ制御装置から出力される車速パルスを監視し、前記車速パルスのＨ(High)値またはＬ(Low)値が所定時間継続したときにはエンジンの停止を実施する手段を有する、
   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に、前記車速パルスを供給することを特徴とするＡＢＳ制御装置。
3. ＡＢＳ制御装置を搭載し、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を有する車両において、
   前記アイドルストップ制御装置は、前記ＡＢＳ制御装置から出力される車速パルスを監視し、前記車速パルスのＨ値またはＬ値が所定時間継続したときにはエンジンの停止を実施する手段を有する、
   ことを特徴とする車両。
4. ＡＢＳ制御装置を搭載する車両の運行中に、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方法において、
   前記ＡＢＳ制御装置から出力される車速パルスを監視し、前記車速パルスのＨ値またはＬ値が所定時間継続したときにはエンジンの停止を実施するステップを有する、
   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、
   ＡＢＳ制御装置を搭載する車両の運行中に、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、
   前記ＡＢＳ制御装置から出力される車速パルスを監視し、前記車速パルスのＨ値またはＬ値が所定時間継続したときにはエンジンの停止を実施する機能を実現させる、
   ことを特徴とするプログラム。

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