JP2015110931A - エンジン制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】減速時において、車両が停車する前にエンジンを停止させるアイドリングストップ機能を維持しつつ、車両が停車する前にエンジンを停止させることによる運転者への違和感を抑制することが可能なエンジン制御装置を提供すること。
【解決手段】車両を駆動するエンジンと、前記車両の車速を検出する車速検出部と、前記車両前方の障害物を検出する障害物検出部と、前記車両の減速時において、前記車速が所定速度以下であることを含む所定の条件を満足した場合に、前記エンジンを停止させる制御部と、を備え、前記所定の条件は、前記障害物検出部により前記車両前方に障害物が検出された場合、検出された障害物が移動していること、を含むことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両減速時において、所定の条件を満足した場合に、エンジンを停止させるエンジン制御装置に関する。

従来、予め設定されているアイドルストップ条件（ブレーキペダルが踏み込まれているか否か、及びアイドルストップ開始車速以下まで減速されたか否か等）を満足した場合、車両が停車する前にエンジンを停止させるアイドルストップ装置が知られている（例えば、特許文献１）。このように、車両が停車する前に、エンジンを停止させることで、燃費向上を図ることができる。

特開２０１３−１４２２９０号公報

しかしながら、車両が停車する前に、エンジンを停止すると、エンジンの動力に応じて発生するクリープ駆動力が無くなるため、相対的に制動力が増加し、運転者の意図する停車位置に停車できない場合が生じうる。即ち、運転者の意図する停車位置の手前に車両が停車し、運転者に違和感を与えてしまうおそれがある。

そこで、上記課題に鑑み、減速時において、車両が停車する前にエンジンを停止させるアイドリングストップ機能を維持しつつ、車両が停車する前にエンジンを停止させることによる運転者への違和感を抑制することが可能なエンジン制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、一実施形態において、エンジン制御装置は、
車両を駆動するエンジンと、
前記車両の車速を検出する車速検出部と、
前記車両前方の障害物を検出する障害物検出部と、
前記車両の減速時において、前記車速が所定速度以下であることを含む所定の条件を満足した場合に、前記エンジンを停止させる制御部と、を備え、
前記所定の条件は、
前記障害物検出部により前記車両前方に障害物が検出された場合、検出された障害物が移動していること、を含むことを特徴とする。

本実施の形態によれば、減速時において、車両が停車する前にエンジンを停止させるアイドリングストップ機能を維持しつつ、車両が停車する前にエンジンを停止させることによる運転者への違和感を抑制することが可能なエンジン制御装置を提供することができる。

エンジン制御装置を含む車両の構成の一例を示すブロック図である。 第１の実施形態に係るエンジン制御装置（エンジンＥＣＵ）によるアイドルストップ制御処理の一例を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係るエンジン制御装置（エンジンＥＣＵ）によるアイドルストップ制御処理の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。

［第１の実施形態］
図１は、本実施形態に係るエンジン制御装置１を含む車両の構成の一例を示すブロック図である。

当該車両は、エンジン１０を駆動源とする。エンジン１０の動力が所定の変速段に変速可能な自動変速機１５、差動装置（不図示）、及びドライブシャフトＤＳを介して、駆動輪ＤＷに伝達され、当該車両は走行する。なお、エンジン１０は、バッテリ（不図示）からの電力供給により駆動されるスタータ１１により始動が行われる。

また、エンジン１０と自動変速機１５の間には、自動変速機１５の筐体内に内蔵される形で、トルクコンバータ１５ａが設けられる。トルクコンバータ１５ａにより、アクセルオフの状態であっても、エンジン１０の駆動力がクリープ駆動力として、駆動輪ＤＷに伝達され、当該車両は緩やかに発進することができる。

本実施形態に係るエンジン制御装置１は、当該車両のアイドルストップ機能によるエンジン停止及び該エンジン停止後の始動の制御（アイドルストップ制御）を行う。

エンジン制御装置１は、エンジンＥＣＵ２０、アイドルストップＥＣＵ３０、車速センサ４０、ＭＣ圧センサ５０、前方監視センサ６０等を含んでよい。

エンジンＥＣＵ２０は、エンジン１０を制御する電子制御ユニットである。例えば、マイクロコンピュータにより構成されてよく、ＲＯＭに格納された各種プログラムをＣＰＵ上で実行することにより後述する各種制御処理を実行してよい。具体的には、アクセル開度、車速、クランク角、カム角、エンジン回転数等に基づいて、エンジン１０の燃料インジェクタ（燃料噴射時期、量等）、点火プラグ（点火時期等）、吸排気バルブ（開閉時期等）等を制御する。

また、エンジンＥＣＵ２０は、バッテリ（不図示）からスタータ１１への電力供給経路に設けられるリレー（不図示）を制御することによりスタータ１１を駆動し、エンジン１０を始動する。例えば、運転者がイグニッションスイッチ（ＩＧスイッチ）をオンにしたら、該オン信号がエンジンＥＣＵ２０に入力され、エンジンＥＣＵ２０はリレーを通電することによりエンジン１０を始動させてよい。また、エンジンＥＣＵ２０は、エンジン１０への燃料供給をカットすることによりエンジン１０を停止させる。例えば、運転者がＩＧスイッチをオフにしたら、該オフ信号がエンジンＥＣＵ２０に入力され、エンジンＥＣＵ２０はエンジン１０の各気筒への燃料供給を所定のタイミングでカットすることによりエンジン１０を停止させてよい。

また、エンジンＥＣＵ２０は、後述するアイドルストップＥＣＵ３０から出力されるエンジン停止要求を受信し、該エンジン停止要求に応じて、燃料供給をカットすることで、エンジン１０を停止させる。また、エンジンＥＣＵ２０は、アイドルストップＥＣＵ３０から出力されるエンジン始動要求を受信し、該エンジン始動要求に応じて、上述したリレーを制御することによりスタータ１１を駆動し、エンジン１０を始動させる。このように、エンジンＥＣＵ２０は、アイドルストップ動作におけるエンジン停止又はエンジン始動の制御を実行してよい。

また、エンジンＥＣＵ２０は、アイドルストップＥＣＵ３０からエンジン停止要求を受信した場合、実際にエンジンを停止させるか否かを判定する。具体的には、後述する前方監視センサ６０により検出される当該車両前方の障害物の有無、及び検出された障害物の状態（移動しているか否か）に基づいて、エンジン１０を停止させるか否かを判定する。当該判定によりエンジン１０を停止させると判定した場合、エンジンＥＣＵ２０は、上述のとおり、エンジン１０を停止させる。また、当該判定によりエンジン１０を停止させないと判定した場合、エンジン１０を停止させない。前方監視センサ６０により当該車両前方に検出された障害物に基づく、エンジン１０を停止させるか否かの判定処理を含むエンジン停止制御の詳細については、後述する。

アイドルストップＥＣＵ３０は、当該車両のアイドルストップ制御を行う電子制御ユニットである。例えば、マイクロコンピュータにより構成されてよく、ＲＯＭに格納された各種プログラムをＣＰＵ上で実行することにより後述する各種制御処理を実行してよい。具体的には、所定のエンジン停止条件を満足するか否かを判定し、該エンジン停止条件を満足する場合、エンジンＥＣＵ２０に対してエンジン停止要求を出力する。例えば、アイドルストップＥＣＵ３０は、マスタシリンダ圧（以下、ＭＣ圧と呼ぶ）が所定踏み込み圧以上になっており（所定以上のブレーキの踏み込みがあり）、かつ、当該車両の車速が所定の速度以下に下がっていることを検出すると、エンジン停止条件を満足するか否かを判定してよい。このように、アイドルストップＥＣＵ３０は、減速時（ＭＣ圧が所定踏み込み圧以上のとき）に、当該車両の車速が所定の速度以下に下がった場合、当該車両が停車する前に、エンジンＥＣＵ２０を介して、エンジン１０を停止させることができる。これにより、燃費向上を図ることができる。

また、アイドルストップＥＣＵ３０は、所定のエンジン始動条件を満足するか否かを判定し、該エンジン始動条件を満足する場合、エンジンＥＣＵ２０に対してエンジン始動要求を出力する。例えば、アイドルストップＥＣＵ３０は、ＭＣ圧が所定開放圧以下になっている（ブレーキの踏み込みが解除された）ことを検出すると、エンジン始動条件を満足するか否かを判定してよい。

上述したエンジン停止条件及びエンジン始動条件は、例えば、エンジン１０の回転数、冷却水温、バッテリの電流、電圧、温度、車両の車速、ＭＣ圧、ドアカーテシスイッチ等に関する条件を含んでよい。例えば、エンジン停止条件は、バッテリの電流、電圧等から算出される推定ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ；充電率）が所定割合以上であるという条件を含んでよい。また、エンジン始動条件は、ドアカーテシスイッチがオンである（ドアが閉まっている）という条件を含んでよい。

なお、エンジンＥＣＵ２０、及びアイドルストップＥＣＵ３０の機能は、任意のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はそれらの組み合わせにより実現されてもよい。また、エンジンＥＣＵ２０、及びアイドルストップＥＣＵ３０の機能の一部又は全部は、他のＥＣＵにより実現されてもよい。また、エンジンＥＣＵ２０、及びアイドルストップＥＣＵ３０は、他のＥＣＵの機能の一部又は全部を実現するものであってもよい。例えば、アイドルストップＥＣＵ３０の機能の一部又は全部は、エンジンＥＣＵ２０により実現されてもよいし、エンジンＥＣＵ２０の機能の一部又は全部は、アイドルストップＥＣＵ３０により実現されてもよい。

車速センサ４０は、当該車両の車速を検出する手段である。車速センサ４０は、車速信号をアイドルストップＥＣＵ３０に出力し、アイドルストップＥＣＵ３０は、受信した該車速信号に基づき、当該車両の車速を算出することができる。

ＭＣ圧センサ５０は、運転者によるブレーキ操作量を検出する手段であり、具体的には、ＭＣ圧を検出する。ＭＣ圧センサ５０は、ＭＣ圧信号をアイドルストップＥＣＵ３０に出力し、アイドルストップＥＣＵ３０は、受信したＭＣ圧信号に基づき、運転者によるブレーキ操作量を算出することができる。なお、運転者によるブレーキ操作量を検出する手段として、ＭＣ圧センサの代わりに、ブレーキペダルのストローク量を検出するブレーキストロークセンサ等を用いてもよい。

前方監視センサ６０は、当該車両前方の物体（障害物）を検出する手段である。例えば、ミリ波レーダ、レーザーレーダ、ステレオカメラ等が用いられてよい。前方監視センサ６０は、所定の更新周期毎に、当該車両からの距離、当該車両との相対速度等を含む検出された障害物に関する情報（物標情報）をアイドルストップＥＣＵ３０に出力する。そして、アイドルストップＥＣＵ３０は、受信した物標情報に基づき、当該車両前方の障害物の有無、及び該障害物が移動しているか否か（移動物であるか、静止物であるか）を判定することができる。

次に、本実施形態に係るエンジン制御装置１の動作、特に、アイドルストップ機能に基づく、エンジン停止制御について説明をする。

図２は、本実施形態に係るエンジン制御装置１（エンジンＥＣＵ２０）によるアイドルストップ制御処理の一例を示すフローチャートである。該制御処理は、当該車両がイグニッションオンされた後、イグニッションオフされるまでの間、所定周期毎に起動され、実行されてよい。

まず、ステップＳ１０１では、エンジン停止要求を受信したか否かを判定する。即ち、上述のとおり、アイドルストップＥＣＵ３０は、所定のエンジン停止条件（アイドルストップ条件）を満足した場合、エンジンＥＣＵ２０にエンジン停止要求を出力するため、該エンジン停止を受信したか否かを判定する。なお、上述のとおり、エンジン停止条件には、ＭＣ圧が所定の踏み込み圧以上になっていること、及び当該車両の車速が所定の速度以下に下がっていること等を含まれ、エンジン停止要求は、当該車両が走行中（減速時）において出力される場合がある。エンジン停止条件を受信した場合、ステップＳ１０２に進み、エンジン停止条件を満足しない場合、今回の処理を終了する。

ステップＳ１０２では、当該車両前方に障害物があるか否かを判定する。当該車両前方に障害物がない場合、ステップＳ１０４に進み、エンジン１０を停止（アイドルストップ）させて、今回の処理を終了する。また、当該車両前方に障害物がある場合、ステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０３では、当該車両前方の障害物が動いているか否か、即ち、移動物であるか、静止物であるかを判定する。当該車両前方の障害物が移動物である場合、ステップＳ１０４に進み、エンジン１０を停止（アイドルストップ）させて、今回の処理を終了する。また、当該車両前方の障害物が静止物である場合、ステップＳ１０５に進み、エンジン１０を停止（アイドルストップ）させず、今回の処理を終了する。

このように、本実施形態に係るエンジン制御装置１は、当該車両の減速時において、ブレーキ操作量や車速に関する条件を含むエンジン停止条件を満足しても、当該車両前方の障害物が静止物である場合、エンジン停止（アイドルストップ）をさせない。これにより、当該車両の減速時において、当該車両が停車する前にエンジン１０が停止し、制動力が増加することによる、運転者への違和感を抑制することができる。即ち、当該車両が停車する前に、エンジン１０が停止すると、クリープ駆動力が無くなるため、同じブレーキ操作量であっても、制動力が増加することになり、静止物との関係において、運転者の想定する停車位置よりも手前で停車するおそれがある。そのため、運転者は、想定した停車位置に停車できず違和感を抱くことになる。しかしながら、当該車両前方の障害物が静止物である場合に、エンジン１０を停止させないことにより、エンジン１０の動力によるクリープ駆動力が維持される。そのため、運転者は、クリープ駆動力とブレーキ操作による制動力との所定の関係の下で、想定した停車位置に停車させることができ、違和感を抱くことが少なくなる。

また、エンジン制御装置１は、多少停車位置がずれたとしても運転者に与える違和感が少ない場合、即ち、当該車両前方に障害物がない場合や当該車両前方の障害物が移動物である場合は、エンジン停止要求に応じて、当該車両の停車前にエンジン１０を停止（アイドルストップ）させる。即ち、車両前方に障害物がない場合は、当該車両を停車させる際の目標物がない状態であるため、多少停車位置がずれたとしても、運転者に与える違和感は少ない。また、当該車両前方の障害物が移動物である場合、当該車両を停車させる際の目標物である該障害物も動いており、相対関係は変化するため、多少停車位置がずれたとしても、運転者に与える違和感は少ない。そのため、これらの場合、エンジンＥＣＵ２０は、受信したエンジン停止要求に応じて、当該車両の停車前に、エンジン１０を停止（アイドルストップ）させる。これにより、当該車両が停車する前にエンジン１０を停止させることによる燃費向上の効果を維持しつつ、当該車両前方に静止物がある場合に、当該車両の停車前にエンジン１０を停止させないことにより、運転者への違和感を抑制することができる。

また、例えば、店舗（静止物）の前の駐車スペースに当該車両を前進駐車で駐車させる場合等に、駐車スペースに設けられた車止め等よりも手前で当該車両が停車すると、当該車両を車止め等に合わせて駐車し直す必要があり、手間が掛かる。また、この場合、駐車し直すために、短い距離を前進させることになるため、アクセル操作によっては、飛び出し等、当該車両に運転者が意図しない挙動が発生するおそれもある。しかしながら、エンジン制御装置１が、当該車両前方の障害物が静止物である場合に、エンジン１０を停止させないことにより、このような不都合も解消することができる。

［第２の実施形態］
次いで、第２の実施形態について説明をする。

本実施形態に係るエンジン制御装置１（エンジンＥＣＵ２０）は、エンジン停止要求を受信した場合、運転者によるブレーキ操作量が所定閾値以上であるか否かに応じて、エンジン１０を停止させるか否かを判定する点で、第１の実施形態と異なる。以下、第１の実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付して、異なる部分を中心に説明をする。

本実施形態に係るエンジン制御装置１を含む車両の構成は、第１の実施形態と同様、図１で表されるため、説明を省略する。

次に、本実施形態に係るエンジン制御装置１の動作、特に、アイドルストップ機能に基づく、エンジン停止制御について説明をする。

図３は、本実施形態に係るエンジン制御装置１（エンジンＥＣＵ２０）によるアイドルストップ制御処理の一例を示すフローチャートである。該制御処理は、当該車両がイグニッションオンされた後、イグニッションオフされるまでの間、所定周期毎に起動され、実行されてよい。

なお、ステップＳ２０３〜Ｓ２０６は、第１の実施形態における図２のステップＳ１０２〜Ｓ１０５と同様であるため、詳細な説明は省略し、以下において、ステップＳ２０１〜Ｓ２０２を中心に説明をする。

まず、ステップＳ２０１では、第１の実施形態と同様、エンジン停止要求を受信したか否かを判定する。エンジン停止要求を受信した場合、ステップＳ２０２に進み、エンジン停止要求を受信しなかった場合、今回の処理を終了する。

ステップＳ２０２では、運転者によるブレーキ操作量が所定閾値ＴＨ以上であるか否かを判定する。ブレーキ操作量が所定閾値ＴＨより小さい場合、ステップＳ２０６に進み、エンジン１０を停止（アイドルストップ）させず、今回の処理を終了する。ブレーキ操作量が所定閾値ＴＨ以上である場合、ステップＳ２０３に進み、第１の実施形態における図２のステップＳ１０２〜Ｓ１０５と同様に、ステップＳ２０３〜Ｓ２０６の処理が実行される。

このように、本実施形態に係るエンジン制御装置１は、当該車両の減速時において、ブレーキ操作量や車速に関する条件を含むエンジン停止条件を満足しても、運転者によるブレーキ操作量が所定閾値ＴＨより小さい場合、エンジン１０の停止（アイドルストップ）をさせない。これにより、当該車両の減速時に、エンジン１０が停止（アイドルストップ）され、かつ、当該車両が停車する前に車両条件等によりエンジン１０が再始動した場合における運転者に与える違和感を抑制することができる。即ち、当該車両の減速時に、エンジン停止条件を満足した場合であっても、その後直ぐに、例えば、スタータ１１に電力供給を行うバッテリ（不図示）の推定ＳＯＣが所定割合を下回る等によりエンジン停止条件を満足しなくなる場合がある。この場合、アイドルストップＥＣＵ３０は、エンジン始動要求をエンジンＥＣＵ２０に出力し、エンジンＥＣＵ２０を介して、エンジン１０を強制的に始動させる。このとき、エンジン１０の停止（アイドルストップ）後の始動が、当該車両の停車前に行われた場合、エンジン１０の動力によるクリープ駆動力が復帰する。そのため、ブレーキ操作量が比較的小さい場合、運転者は、復帰したクリープ駆動力により当該車両が飛び出すような感覚（飛び出し感）を覚え、違和感を抱くおそれがある。また、復帰したクリープ駆動力により相対的に当該車両の制動力は弱まる。特に、ブレーキ操作量が比較的小さい場合は、運転者のブレーキ操作に応じて発生する制動力に対するクリープ駆動力の割合が大きくなるため、当該車両を意図した停車位置に停車させることができず、これによっても、運転者に違和感を与えるおそれがある。しかしながら、運転者によるブレーキ操作量が比較的小さい場合、即ち、ブレーキ操作量が所定閾値ＴＨより小さい場合に、エンジン１０を停止させないことにより、当該車両が停車する前に、エンジン１０の停止と始動とが行われることが無くなる。そのため、運転者は、当該車両が停車する前にエンジン１０が始動することにより、飛び出し感を覚えたり、当該車両を想定した停車位置に停車させることができなかったりすることがなくなる。

以上、本発明を実施するための形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

例えば、前方監視センサ６０の代わりに、当該車両前方に静止した障害物があることを検出することが可能な他の手段を設けてもよい。例えば、地図情報を記憶させた記憶装置とＧＰＳ受信機とを設け、ＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ信号に基づく、当該車両の位置及び走行方向と地図情報とから当該車両前方に静止物（建築物）があるか否かを判断してもよい。また、交通情報センタ等との間で情報の送受信が可能な通信装置を設け、該通信装置により交通情報センタから受信した当該車両前方の渋滞情報等に基づき、当該車両前方に静止物（渋滞で静止した車両がいるか否か等）を判断してもよい。

また、上述した実施形態では、アイドルストップＥＣＵ３０が、エンジン停止条件を満足した場合に、エンジン停止要求を出力し、エンジンＥＣＵ２０が、当該車両前方の静止した障害物がある場合に、エンジン１０の停止を禁止している。しかし、エンジン停止条件に、当該車両前方の障害物に関する条件、即ち、前方監視センサ６０により当該車両前方に障害物が検出された場合、検出された障害物が移動していること、が含まれるようにしてもよい。また、同様に、エンジン停止条件に、第２の実施形態における運転者によるブレーキ操作量に関する条件、即ち、運転者によるブレーキ操作量が所定閾値ＴＨ以上であること、が含まれるようにしてもよい。これらの場合においても、エンジン制御装置１は、上述した実施形態と同様の作用、効果を奏する。

１ エンジン制御装置
１０ エンジン
１１ スタータ
１５ 自動変速機
１５ａ トルクコンバータ
２０ エンジンＥＣＵ（制御部）
３０ アイドルストップＥＣＵ（制御部）
４０ 車速センサ
５０ ＭＣ圧センサ
６０ 前方監視センサ（障害物検出部）

Claims (1)

1. 車両を駆動するエンジンと、
   前記車両の車速を検出する車速検出部と、
   前記車両前方の障害物を検出する障害物検出部と、
   前記車両の減速時において、前記車速が所定速度以下であることを含む所定の条件を満足した場合に、前記エンジンを停止させる制御部と、を備え、
   前記所定の条件は、
   前記障害物検出部により前記車両前方に障害物が検出された場合、検出された障害物が移動していること、を含むことを特徴とする、
   エンジン制御装置。

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