JP2014202298A - アイドルストップ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アイドルストップ制御機能を備えた車両の安全性を、無駄なく確保する。【解決手段】車両のアイドルストップ制御装置では、エンジンを自動停止させた状態のアイドルストップ中に、運転者の降車動作を検出すると（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、エンジンの自動始動を禁止する（Ｓ１４０）。その後、運転者が車両から離れたことを検出すると（Ｓ１７０：ＹＥＳ）、変速機のシフトレンジをパーキングレンジに移行させて（Ｓ１８０）、停車状態を確保し、更に車両をイグニッションオフの状態にして（Ｓ１９０）、バッテリ上がりを防ぐ。【選択図】図２

Description

本発明は、車両のアイドルストップ制御装置に関する。

車両（自動車）においては、エンジンの運転中に自動停止条件が成立するとエンジンを自動的に停止させ、その後、自動始動条件が成立するとエンジンを自動的に始動させる、アイドルストップ（アイドリングストップとも呼ばれる）制御装置が実用化されている。

そして、例えば特許文献１には、アイドルストップ制御によってエンジンが停止する場合に、変速機のシフトポジション（シフトレンジ）を自動的にパーキングレンジにシフトチェンジすることが記載されている。また、特許文献１には、運転者の降車動作を検出すると、変速機のシフトポジションを自動的にパーキングレンジにシフトチェンジすることも記載されている。

特開２００９−５２７１７号公報

ところで、アイドルストップ制御によってエンジンが自動的に停止する度に、変速機のシフトレンジを自動的にパーキングレンジにする上記文献の構成では、車両が動かないようにするという点で安全性は確保できるかも知れないが、利便性は低下する。運転者が、アイドルストップ状態から車両を発進させようとする度に、変速機のシフトレンジをパーキングレンジからドライブレンジ等の走行用レンジに手動で戻さなければならないからである。

更に、変速機のシフトチェンジは、シフトチェンジ用のアクチュエータを動作させることによって行われるため、そのアクチュエータの動作回数が増加することとなり、延いては、そのアクチュエータの寿命を縮めてしまうこととなる。また、アイドルストップからのエンジン始動時に、変速機のシフトレンジを自動的にパーキングレンジから走行用レンジに戻すように制御することも考えられるが、そのように工夫しても、やはりシフトチェンジ用のアクチュエータの寿命を縮めてしまうことは避けられない。

つまり、従来の技術では、人的操作や機械的部品の動作において無駄が多くなってしまう。
そこで、本発明は、アイドルストップ制御機能を備えた車両の安全性を、無駄なく確保することを目的としている。

第１発明のアイドルストップ制御装置では、制御手段が、車両のエンジンの運転中に自動停止条件が成立するとエンジンを自動的に停止させ、その後、自動始動条件が成立するとエンジンを自動的に始動させる。

更に、このアイドルストップ制御装置は、禁止手段とシフト変更手段を備える。
禁止手段は、制御手段によってエンジンが停止されているアイドルストップ中に、車両の運転者の降車動作を検出すると、制御手段によるエンジンの自動始動を禁止する。

そして、シフト変更手段は、禁止手段によりエンジンの自動始動が禁止された後、運転者が車両から離れたことを検出すると、車両の変速機のシフトレンジをパーキングレンジに移行させる。

この装置では、アイドルストップ中に運転者の降車動作を検出すると、エンジンの自動始動を禁止している。このため、運転者がアイドルストップ中であることを忘れて降車しようとした場合に、エンジンが自動的に始動して車両が勝手に動き出してしまう、ということを防止することができる。そして、この装置では、エンジンの自動始動を禁止した後、運転者が車両から離れたことを検出したなら、もはや運転者に車両を動かす意思は全くないため、変速機のシフトレンジを自動的にパーキングレンジにして、停車状態を確保している。

よって、この装置によれば、アイドルストップ制御機能を備えた車両の安全性を、無駄なく確保することができる。
また第２発明として、シフト変更手段が変速機のシフトレンジをパーキングレンジに移行させた後、車両をイグニッションオフの状態にする電源遮断手段を設ければ、運転者がいなくなった停車状態の車両のバッテリ上がりも防げる。

実施形態のアイドルストップ制御装置とそれの周辺装置とを表す構成図である。 安全確保用処理を表すフローチャートである。

以下に、本発明が適用された実施形態のアイドルストップ制御装置について説明する。尚、エンジンを自動停止させることを、アイドルストップという。また、制御装置のことをＥＣＵ（Electronic Control Unit）と記載する。

図１に示すように、実施形態のアイドルストップＥＣＵ１は、車両内に配設された通信線３を介して、他の装置と通信可能に接続されている。
通信線３に接続される他の装置としては、例えば、車両のエンジン５を制御するエンジンＥＣＵ７、車両のトランスミッション（変速機）９を制御するシフトＥＣＵ１１、電子キーＥＣＵ１３などがある。

電子キーＥＣＵ１３は、いわゆるスマートキーシステムの制御を行うＥＣＵである。
電子キーＥＣＵ１３は、車両の運転者が所持する電子キー１５と無線通信することにより、運転者が車両に接近したことを検知して車両のドアのロックをアンロックにしたり、逆に運転者が車両から離れたことを検知してドアをロックしたりする。尚、電子キー１５を所持する人は、車両の正規の使用者と見なされ、通常は、車両の運転者である。

また、電子キーＥＣＵ１３は、電子キー１５と無線通信することにより、運転者が車内に居ることを検知し、更に、運転者がエンジン５を手動で始動させるための始動操作部１６に対して所定の始動専用操作を行ったことを検知すると、アイドルストップＥＣＵ１に、エンジン５のユーザ始動要求を送信する。尚、始動操作部１６は、例えば、プッシュ式スイッチであるが、捻り操作される回動可能部材でも良い。前者の場合、プッシュ式スイッチを押す操作が始動専用操作となり、後者の場合、回動可能部材を捻る操作が始動専用操作となる。

更に、電子キーＥＣＵ１３は、車両をイグニッションオンの状態とイグニッションオフの状態とに切り換える制御を行う。イグニッションオンの状態とは、車両におけるイグニッション系電源ラインにバッテリ電圧が供給される状態であり、イグニッションオフの状態とは、イグニッション系電源ラインにバッテリ電圧が供給されない状態である。また、車両を走行させるための電気負荷やＥＣＵ（例えば、エンジン５を動作させるための燃料噴射弁及び点火装置やエンジンＥＣＵ７やシフトＥＣＵ１１やトランスミッション９のシフトチェンジ用アクチュエータなど）は、イグニッション系電源ラインからのバッテリ電圧を電源として動作する。

アイドルストップＥＣＵ１には、当該ＥＣＵ１の動作を司る処理部として、マイコン１７が設けられている。そして、マイコン１７は、ＣＰＵ１９と、ＣＰＵ１９が実行する処理のプログラムが記憶されたＲＯＭ２１と、ＣＰＵ１９による演算結果などが記憶されるＲＡＭ２３などを備える。

また、アイドルストップＥＣＵ１には、運転者によるアクセルペダル操作の有無を示すアクセル信号、車速を表す車速信号、運転者によるブレーキペダル操作の有無を示すブレーキスイッチ信号、エンジン５の回転数（エンジン回転数）を示す回転数信号、運転席ドアの開閉状態を示すドアスイッチ信号、運転席のシートベルトの装着／非装着を示すシートベルトスイッチ信号などが入力される。尚、これらの信号は、個別の信号線を介して入力されても良いし、他の装置から通信線３を介してデジタル信号の形で入力されても良い。また、図１において「ＳＷ」とは「スイッチ」の略である。

次に、アイドルストップＥＣＵ１のマイコン１７が行う処理の概要について説明する。尚、マイコン１７が行う処理は、ＣＰＵ１９がＲＯＭ２１内のプログラムを実行することによって実現される。

〔アイドルストップ制御の処理のうちの、自動停止処理〕
マイコン１７は、アイドルストップＥＣＵ１に入力される各種の信号により、車両内における様々な情報を取得する。

そして、マイコン１７は、上記取得した情報に基づいて、エンジン５の運転中に、アイドルストップの実施条件である自動停止条件が成立したか否を判定し、自動停止条件が成立したと判定すると、エンジンＥＣＵ７にアイドルストップ要求を送信することにより、エンジン５を自動的に停止させる。尚、エンジンＥＣＵ７は、アイドルストップＥＣＵ１からのアイドルストップ要求を受信すると、例えばエンジン５に対する燃料噴射を停止することにより、エンジン５を停止させる。

自動停止条件は、例えば、下記の要素条件が全て成立した、という条件である。
・運転者によりブレーキペダルが踏まれている。
・車速が所定値Ｖａ以下である。所定値Ｖａは、例えば時速０ｋｍ又はそれより大きい値である。

・運転者によりアクセルペダルが踏まれていない。
・トランスミッション９のシフトレンジが、前進走行用のレンジ（ドライブレンジ、１速レンジ、２速レンジなど）又はニュートラルレンジである。

〔アイドルストップ制御の処理のうちの、自動始動処理〕
一方、マイコン５は、エンジン５を自動停止させているアイドルストップ中において、自動始動条件が成立したか否かを判定し、自動始動条件が成立したと判定すると、エンジン５をクランキングさせるためのスタータ２５を駆動して、エンジン５を自動的に始動させる。尚、スタータ２５がエンジン５をクランキングさせると、エンジンＥＣＵ７がエンジン５に対する燃料噴射や点火の制御を開始するため、エンジン５が始動する。

自動始動条件は、例えば、下記の要素条件の何れかが成立した、という条件である。
・運転者によりブレーキペダルが放された。
・運転者によりアクセルペダルが踏まれた。

・運転者がトランスミッション９のシフトレンジを、後退走行用のレンジ（リバースレンジ）に変更した。
〔ユーザ始動制御の処理〕
マイコン１７は、前述した電子キーＥＣＵ１３からのユーザ始動要求を受信すると、スタータ２５を駆動して、エンジン５を始動させる。この場合のエンジン始動は、運転者による手動のエンジン始動を意味するユーザ始動である。

次に、マイコン１７が行う処理のうち、本発明に関連する制御処理について、図２を用い説明する。
マイコン１７は、前述の自動停止処理でエンジン５を停止させた後のアイドルストップ中において、図２の安全確保用処理を実行する。

図２に示すように、マイコン１７は、安全確保用処理を開始すると、Ｓ１１０にて、前述の自動始動条件が成立したか否かを判定し、自動始動条件が成立したと判定した場合には、Ｓ１２０に進み、スタータ２５を駆動してエンジン５を自動的に始動させる。その後、当該安全確保用処理を終了する。尚、Ｓ１１０及びＳ１２０の処理は、前述の自動始動処理に該当するが、図２の例では安全確保用処理の一部として表している。

また、マイコン１７は、Ｓ１１０にて、自動始動条件が成立していないと判定した場合には、Ｓ１３０に進む。
マイコン１７は、Ｓ１３０では、車両の運転者が降車動作をしたか否かを判定する。

本実施形態では、例えば、ドアスイッチ信号に基づき運転席ドアが開かれたことを検出し、且つ、シートベルトスイッチ信号に基づき運転席のシートベルトが外されたことを検出したなら、運転者が降車動作をしたと判定する。他の例として、運転席ドアが開かれたことを検出するか、あるいは、運転席のシートベルトが外されたことを検出したなら、運転者が降車動作をしたと判定しても良い。

マイコン１７は、Ｓ１３０にて、運転者が降車動作をしていないと判定した場合には、Ｓ１１０に戻る。
一方、マイコン１７は、Ｓ１３０にて、運転者が降車動作をしたと判定した場合には、Ｓ１４０に進み、エンジン５の自動始動を禁止する。例えば、当該マイコン１７が前述の自動始動処理を行うことを禁止したり、自動始動処理で自動始動条件が成立したと判定してもスタータ２５を駆動しないように内部設定を行う。

そして、マイコン１７は、次のＳ１５０にて、ブザー２７を駆動し、そのブザー２７の音により、運転者に対して、アイドルストップ中であることを警告する。エンジン５の停止がイグニッションオフによるエンジン停止であると、運転者が勘違いしている可能性があるからである。

マイコン１７は、次にＳ１６０にて、運転者が降車を取り止めたか否かを判定する。
本実施形態では、例えば、運転席ドアが開状態から閉状態になったことを検出し、且つ、運転席のシートベルトが非装着状態（外された状態）から装着状態になったことを検出したなら、運転者が降車を取り止めたと判定する。他の例として、運転席ドアが開状態から閉状態になったことを検出するか、あるいは、運転席のシートベルトが非装着状態から装着状態になったことを検出したなら、運転者が降車を取り止めたと判定しても良い。

マイコン１７は、Ｓ１６０にて、運転者が降車を取り止めていないと判定した場合には、Ｓ１７０に進み、運転者が車両から離れたか否かを判定する。
本実施形態では、電子キーＥＣＵ１３と通信して、電子キーＥＣＵ１３による判定結果のうち、運転者が車両から離れたか否かの判定結果を取得し、その取得した判定結果を参照することにより、運転者が車両から離れたか否かを判定する。

そして、マイコン１７は、Ｓ１７０にて、運転者が車両から離れていないと判定した場合には、Ｓ１６０に戻るが、運転者が車両から離れたと判定した場合には、Ｓ１８０に進む。

マイコン１７は、Ｓ１８０では、シフトＥＣＵ１１にパーキングレンジ要求を送信することにより、トランスミッション９のシフトレンジをパーキングレンジに移行させる。尚、シフトＥＣＵ１１は、アイドルストップＥＣＵ１からのパーキングレンジ要求を受信すると、シフトチェンジ用アクチュエータ（例えば、リニアソレノイド、モータ）を動作させることにより、シフトレンジをパーキングレンジにする。

マイコン１７は、次のＳ１９０にて、シフトＥＣＵ１１にイグニッションオフ要求を送信することにより、車両をイグニッションオフの状態にする。
Ｓ１８０の処理により、シフトレンジをパーキングレンジにして安全な停車状態を確保しても、車両の状態としてはアイドルストップ状態であるため、車両内の電源は入っており、待機電力を消費する。よって、そのまま車両が放置されるとバッテリ上がりが懸念されることから、Ｓ１９０の処理により、車両をイグニッションオフの状態にして、バッテリ上がりを防ぐ。

尚、シフトＥＣＵ１１は、アイドルストップＥＣＵ１からのイグニッションオフ要求を受信すると、例えば、バッテリ電圧をイグニッション系電源ラインに供給する給電用リレーをオフさせることにより、車両をイグニッションオフの状態にする。そして、マイコン１７は、Ｓ１９０の処理を行った後、当該安全確保用処理を終了する。

また、マイコン１７は、上記Ｓ１６０にて、運転者が降車を取り止めたと判定した場合には、Ｓ２００に移行して、ブザー２７の駆動を停止する。つまり、ブザー２７による運転者への警告を止める。

マイコン１７は、次のＳ２１０にて、運転者が前述の始動専用操作を行ったか否かを判定する。具体的には、電子キーＥＣＵ１３からのユーザ始動要求を受信したか否かを判定する。そして、マイコン１７は、運転者が始動専用操作を行ったと判定した場合には、Ｓ２２０に進み、スタータ２５を駆動してエンジン５を始動させ、その後、当該安全確保用処理を終了する。

運転者が降車を取り止めても、運転者が降車を示す行動をとったことには変わりがないため、アイドルストップからのエンジン５の自動始動は禁止したままにし、エンジン５の始動は、運転者の意志によるユーザ始動に限定することにより、より安全なエンジン始動を実現している。尚、Ｓ２１０及びＳ２２０の処理は、前述したユーザ始動制御の処理に該当するが、図２の例では安全確保用処理の一部として表している。

また、マイコン１７は、Ｓ２１０にて、運転者が始動専用操作を行っていないと判定した場合には、Ｓ２３０に進み、Ｓ１６０で運転者が降車を取り止めたと判定してから所定の一定時間が経過したか否かを判定する。そして、一定時間が経過していなければ、Ｓ２１０に戻るが、一定時間が経過したと判定したならば、Ｓ２４０に進む。

マイコン１７は、Ｓ２４０では、Ｓ１８０と同じ処理を行って、トランスミッション９のシフトレンジをパーキングレンジに移行させる。そして、その後、当該安全確保用処理を終了する。尚、この場合には、運転者が車内に居ることから、車両を自動的にイグニッションオフの状態にはしない。

以上のようなアイドルストップＥＣＵ１において、マイコン１７は、アイドルストップ中に、運転者の降車動作を検出すると（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、ブザー２７によって警告する（Ｓ１５０）と共に、エンジン５の自動始動を禁止する（Ｓ１４０）。そして、マイコン１７は、エンジン５の自動始動を禁止した後、運転者が車両から離れたことを検出すると（Ｓ１７０：ＹＥＳ）、トランスミッション９のシフトレンジを自動的にパーキングレンジに移行させる（Ｓ１８０）。

このため、運転者が、アイドルストップ中であることを忘れて降車しようとし、ブザー２７の音に気付かずに、例えばブレーキペダルから足を放して自動始動条件が成立したとしても、自動始動が禁止されるため、エンジン５が始動して車両が勝手に動き出してしまう、ということを防止することができる。そして、その後、運転者が車両から離れたなら、もはや運転者に車両を動かす意思はないため、トランスミッション９のシフトレンジが自動的にパーキングレンジになり、停車状態が確保される。

よって、このアイドルストップＥＣＵ１によれば、アイドルストップ制御機能を備えた車両の安全性を、人的操作や機械的部品（具体的にはシフトチェンジ用アクチュエータ）の動作の面において無駄を招くことなく、確保することができる。

また、マイコン１７は、運転者が車両から離れたことを検出して、トランスミッション９のシフトレンジをパーキングレンジに移行させた後、車両を自動的にイグニッションオフの状態にしている（Ｓ１９０）。このため、運転者がいなくなった停車状態の車両のバッテリ上がりも防ぐことができる。

また、マイコン１７は、エンジン５の自動始動を禁止した後、運転者が降車を取り止めたことを検出すると（Ｓ１６０：ＹＥＳ）、自動始動の禁止は継続したまま、運転者が始動専用操作を行うのを待つ（Ｓ２１０）。

一旦降車行動をとった運転者には、自身の意思でエンジン５を始動させるようにしており、このようにした方が、自動始動を許可するよりも、より安全なエンジン始動が実現でき、車両の安全性が向上する。

また、マイコン１７は、運転者が降車を取り止めたことを検出してから、運転者の始動専用操作を待つ時間が一定時間（所定時間）以上になると（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、トランスミッション９のシフトレンジをパーキングレンジに移行させる（Ｓ２４０）。

つまり、運転者の降車取り止めを検出してから一定時間が経過しても、運転者が始動専用操作を行わなかった場合には、運転者にエンジン５を始動させる意思がないと判断して、トランスミッション９のシフトレンジをパーキングレンジにしている。このため、車両を確実に停車状態にして、車両の安全性を確保することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲において、種々の態様で実施することができ、前述した実施形態の構成や処理のうちの、何れかの組み合わせを変える変形や、一部を削除する変形等を行うことも可能である。また、前述した条件も一例である。

例えば、運転者が車両から離れたか否かを、車載カメラで撮影した画像を解析することで判定しても良い。また、マイコン１７によって実現した機能の一部又は全部は、例えば、ソフトウェアを利用しない専用のハードウェア回路で実現しても良い。また、アイドルストップＥＣＵ１が、他のＥＣＵ（例えばＥＣＵ７，１１，１３）の機能の一部又は全部を担っても良い。また、アイドルストップＥＣＵ１の機能の一部を他のＥＣＵに担わせても良い。

５…エンジン、１７…マイコン

Claims (4)

1. 車両のエンジン（５）の運転中に自動停止条件が成立すると、前記エンジンを自動的に停止させ、その後、自動始動条件が成立すると、前記エンジンを自動的に始動させる制御手段（１７）と、
   前記制御手段によって前記エンジンが停止されているアイドルストップ中に、前記車両の運転者の降車動作を検出すると、前記制御手段による前記エンジンの自動始動を禁止する禁止手段（１７，Ｓ１３０，Ｓ１４０）と、
   前記禁止手段により前記自動始動が禁止された後、前記運転者が前記車両から離れたことを検出すると、前記車両の変速機のシフトレンジをパーキングレンジに移行させるシフト変更手段（１７，Ｓ１７０，Ｓ１８０）と、
   を備え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に記載のアイドルストップ制御装置において、
   前記シフト変更手段が前記変速機のシフトレンジをパーキングレンジに移行させた後、前記車両をイグニッションオフの状態にする電源遮断手段（１７，Ｓ１９０）を備えること、
   を特徴とするアイドルストップ制御装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載のアイドルストップ制御装置において、
   前記禁止手段により前記自動始動が禁止された後、前記運転者が降車を取り止めたことを検出すると、前記禁止手段による前記自動始動の禁止は継続させたまま、前記運転者が前記エンジンを始動させるための始動専用操作を行うのを待つ始動待機手段（１７，Ｓ１６０，Ｓ２１０）を備えること、
   を特徴とするアイドルストップ制御装置。
4. 請求項３に記載のアイドルストップ制御装置において、
   前記始動待機手段が、前記始動専用操作が行われるのを待つ時間が、所定時間以上になると、前記変速機のシフトレンジをパーキングレンジに移行させる第２シフト変更手段（１７，Ｓ２３０，Ｓ２４０）を備えること
   を特徴とするアイドルストップ制御装置。

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