JP2016000976A - 車両制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 先行車追従制御機能の異常時にエンジンの自動停止機能を維持することが可能な車両制御装置の提供。
【解決手段】 車両制御装置はは、先行車の走行状態に基づいて車速を制御する先行車追従制御機能を有し、エンジンの自動停止機能に対する禁止要求を出力する第1制御装置と、エンジンの自動停止機能を有する第2制御装置であって、前記先行車追従制御機能の異常時に前記第1制御装置から出力された前記禁止要求に反してエンジンの自動停止機能を維持する第2制御装置とを含む。
【選択図】 図4

Description

本開示は、車両制御装置に関する。
ACC(Active Cruise Control)作動中は、ブースタ負圧が第1の所定値よりも大きな第2の所定値以上となったらエンジンの自動停止を許可する車両用制御装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2014-070531号公報
ところで、ACCのような先行車追従制御機能の異常時に、先行車追従制御機能を実現する制御装置からエンジンの自動停止機能に対する禁止要求が出力されると、エンジンの自動停止機能が不必要に阻害される虞がある。
本開示は、先行車追従制御機能の異常時にエンジンの自動停止機能を維持することが可能な車両制御装置の提供を目的とする。
本開示の一局面によれば、先行車の走行状態に基づいて車速を制御する先行車追従制御機能を有し、エンジンの自動停止機能に対する禁止要求を出力する第1制御装置と、
エンジンの自動停止機能を有する第2制御装置であって、前記先行車追従制御機能の異常時に前記第1制御装置から出力された前記禁止要求に反してエンジンの自動停止機能を維持する第2制御装置とを含む、車両制御装置が提供される。
本開示によれば、先行車追従制御機能の異常時にエンジンの自動停止機能を維持することが可能な車両制御装置が得られる。
車両制御装置1の概略構成例を示す図である。 第1ECU10により実行されるS&S禁止要求生成処理の一例を示すフローチャートである。 第2ECU20により実行されるマスクフラグ設定処理の一例を示すフローチャートである。 エンジン自動停止機能の非作動中に第1ECU10からS&S禁止要求を受信した場合のエンジン自動停止機能の作動方法の一例を示すフローチャートである。 エンジン自動停止機能の非作動中に第1ECU10からS&S禁止要求を受信していない場合のエンジン自動停止機能の作動方法の一例を示すフローチャートである。 エンジン自動停止機能の作動中に第1ECU10からS&S禁止要求を受信した場合のエンジン自動停止機能の作動方法の一例を示すフローチャートである。 エンジン自動停止機能の作動中に第1ECU10からS&S禁止要求を受信していない場合のエンジン自動停止機能の作動方法の一例を示すフローチャートである。
以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。
図1は、車両制御装置1の概略構成例を示す図である。車両制御装置1は、車両に搭載される。
車両制御装置1は、第1ECU(Electronic Control Unit)10と、第2ECU20と、ブレーキECU30とを含む。第1ECU10、第2ECU20及びブレーキECU30は、例えばCAN(controller area network)などの適切なバスを介して接続される。
第1ECU10は、先行車追従制御機能を有する。先行車追従制御機能は、ACCに代表されるが、呼び名は任意であり、その類の制御(例えば、CACC(Cooperative Adaptive Cruise Control)等)であればよい。但し、先行車追従制御機能は、好ましくは、車速0以上から作動する機能(例えば、全車速ACC)である。以下では、先行車追従制御機能は、車速0以上から作動するものとして説明を続ける。
第1ECU10には、ACCスイッチ12が接続されている。ACCスイッチ12は、車室内(例えばステアリングコラム)に設けられ、ユーザによる操作が可能である。ACCスイッチ12は、オン、オフ、リジューム(復帰)、速度設定(増速、減速等)、キャンセル等を行うことができるスイッチであってよく、マスタースイッチを含んでもよい。
第1ECU10には、音波(例えば超音波)や電波(例えばミリ波)、光波(例えばレーザー)等を用いて先行車情報(相対距離、相対速度等)を検出するレーダ14が接続されている。レーダ14は、例えばレーザーレーダ、ミリ波レーダ、超音波レーダ等であってよい。また、レーダ14に代えて又は加えて、画像センサが使用されてもよい。第1ECU10は、レーダ14からの先行車情報等に基づいて、先行車追従制御を行う。先行車追従制御は、例えば、加速制御、減速制御、定速走行制御等を含んでよい。
第2ECU20は、エンジンの自動停止機能を有する。エンジンの自動停止機能は、任意であるが、S&S(Stop & Start)又はその類であってよい。エンジンの自動停止機能は、エンジンの再始動を伴うものであってよい。
第2ECU20は、車速情報等に基づいて、所定のS&S開始条件が成立したか否かを判定し、所定のS&S開始条件が成立したと判定した場合に、エンジン自動停止機能を作動させる。エンジン自動停止機能を作動させることは、エンジンを停止させることを含む。S&S開始条件は、車速が所定車速Vth(以下、「E/G停止車速Vth」という)以下であることを含む。E/G停止車速Vthは、0であってもよいし、例えば13km/h程度の低車速領域内の値であってよいし、可変されてもよい。尚、S&S開始条件に含まれるその他の条件は、任意であるが、例えば、バッテリのオープン故障が検出されていないことや、ブレーキペダルが踏まれていることや、ブースタ負圧の大きさが所定値以上であること、その他、空調状態やバッテリ60の充電状態(SOC:State Of Charge)、道路勾配等に関する条件をアンド条件で含んでよい。
第2ECU20は、所定のS&S終了条件が成立したか否かを判定し、所定のS&S終了条件が成立したと判定した場合に、エンジン自動停止機能の作動を終了させる。エンジン自動停止機能の作動を終了させることは、エンジンを始動させることを含む。所定のS&S終了条件は、任意であるが、典型的には、例えば、ブレーキペダルの踏み込みが解除されたことや、ブースタ負圧の大きさが所定値未満になったこと、その他、空調状態(空調快適性の低下)やバッテリ状態(充電量の低下)等に関する条件を含んでよい。
ブレーキECU30は、ブレーキアクチュエータ(図示せず)を制御する。ブレーキECU30は、車輪速センサ(図示せず)に基づいて算出した車速情報を第1ECU10及び第2ECU20に、例えばCANを介して、供給する。尚、第1ECU10及び/又は第2ECU20は、車速情報を他のECUから取得してもよいし、車輪速センサからの検出信号に基づいて直接的に取得してもよい。また、第1ECU10及び/又は第2ECU20は、車輪速センサからの情報に代えて又は加えて、車速情報を、GPS受信機からの自車位置の変化やトランスミッションの出力シャフトの回転数等から取得してもよい。
図2は、第1ECU10により実行されるS&S禁止要求生成処理の一例を示すフローチャートである。図2に示す処理は、車両のイグニッションスイッチがオン状態であり、ACCスイッチ12がオン位置にある間、所定周期毎に繰り返し実行されてもよい。
ステップ200では、第1ECU10は、最新の車速情報に基づいて、車速がE/G停止車速Vth以下であるか否かを判定する。車速がE/G停止車速Vth以下である場合は、今回周期の処理は、ステップ202に進み、それ以外の場合は、今回周期の処理はそのまま終了する。
ステップ202では、第1ECU10は、ACCスイッチ12によりリジューム指令が入力されたか否かを判定する。リジューム指令は、典型的には、ACCの作動による定速走行中に速度セットをブレーキペダルやクラッチペダルを踏んで一旦解除した後、運転者がACCの作動を復帰させたいときに、ACCスイッチ12を例えばリジューム位置に操作することにより入力される。尚、この際、車速は、解除前の設定車速まで緩やかに加速される。ACCスイッチ12によりリジューム指令が入力された場合は、今回周期の処理は、ステップ204に進み、それ以外の場合は、今回周期の処理はそのまま終了する。
ステップ204では、第1ECU10は、S&S禁止要求を出力する。S&S禁止要求は、第2ECU20に対してエンジン自動停止機能を作動させないように要求する信号である。尚、第1ECU10は、S&S禁止要求を出力した場合、ある一定数の周期にわたり、ステップ200で肯定判定となる限り、ステップ202の判定を行うことなく、S&S禁止要求を出力してもよい。
ここで、先行車追従制御機能による加速が必要となった時にエンジン自動停止機能が作動すると、エンジンを再始動する必要があり、無駄が生じる。また、先行車追従制御機能による加速が必要となった時にエンジン自動停止機能に起因してエンジンが既に停止状態であると、直ちにエンジンを始動する必要がある。この点、図2に示す処理によれば、車速がE/G停止車速Vth以下であり、且つ、ACCスイッチ12によりリジューム指令が入力された場合に、S&S禁止要求が出力される。S&S禁止要求が出力されると、基本的に(例外について後述)、第2ECU20によるエンジン自動停止機能が作動しない状態が形成される。従って、図2に示す処理によれば、エンジン自動停止機能に起因してエンジンが停止状態である状況下で先行車追従制御機能による加速が必要となった時に、エンジン自動停止機能の作動を禁止し又は停止状態のエンジンを直ちに始動させることができる。
尚、図2に示す例では、ステップ200において、第1ECU10は、車速がE/G停止車速Vth以下であるか否かを判定するが、車速が所定車速(≠E/G停止車速Vth)以下であるか否かを判定してもよい。これは、第1ECU10及び第2ECU20間で生じうる車速の読み取り誤差(後述)を考慮するものである。従って、例えば、所定車速は、E/G停止車速Vthに対して所定誤差だけ小さい値であってもよい。所定誤差は、例えば、第1ECU10及び第2ECU20間で生じうる車速の読み取り誤差に応じて決定されてもよい。また、同様の観点から、ステップ202において、第1ECU10は、車速が所定車速以下である状態が所定時間以上継続したか否かを判定してもよい。
また、図2に示す例では、第1ECU10は、車速がE/G停止車速Vth以下であり、且つ、ACCスイッチ12によりリジューム指令が入力された場合に、S&S禁止要求を出力するが、これに加えて又は代えて、他の出力条件でS&S禁止要求を出力してもよい。他の出力条件は、エンジン自動停止機能が作動されうる車速領域において先行車追従制御機能による加速制御が予測又は実行される条件であってよく、例えば先行車追従制御機能による目標加速度が所定値以上となることであってもよい。
図3は、第2ECU20により実行されるマスクフラグ設定処理の一例を示すフローチャートである。図3に示す処理は、イグニッションスイッチがオンである間、S&S禁止要求フラグ(後述)が“0”である状態において、S&S禁止要求を受信した場合(ステップ300参照)に起動される割り込み処理であってよい。
ステップ300では、第2ECU20は、第1ECU10からS&S禁止要求を受信したか否かを判定する。即ち、第2ECU20は、第1ECU10からS&S禁止要求が出力されているか否かを判定する。第1ECU10からS&S禁止要求を受信した場合は、ステップ302に進み、それ以外の場合は、第1ECU10からのS&S禁止要求の出力を待機する状態となる。
ステップ302では、第2ECU20は、最新の車速情報に基づいて、車速がE/G停止車速Vthより大きいか否かを判定する。車速がE/G停止車速Vthより大きい場合は、マスクフラグ設定処理は、ステップ304に進み、それ以外の場合は、今回受信のS&S禁止要求に対するマスクフラグ設定処理はそのまま終了する。
ステップ304では、第2ECU20は、マスクフラグを“1”にセットする。マスクフラグは、第1ECU10からのS&S禁止要求をマスクするか否かを定めるフラグであり、“1”はマスクする状態を表し、“0”はマスクしない状態を表す。マスクフラグは、イグニッションスイッチのオフ時又はオン時に“0”にリセットされる。あるトリップ中に一旦マスクフラグが“1”にセットされると、その後、イグニッションスイッチがオフになるまで、“1”にセットされた状態が維持される。
図3に示す処理によれば、第1ECU10からS&S禁止要求を受信したときに車速がE/G停止車速Vthより大きい場合は、マスクフラグを“1”にセットすることができる。S&S禁止要求は、図2に示したように、車速がE/G停止車速Vth以下である場合にしか出力されない。従って、第1ECU10からS&S禁止要求を受信したときに車速がE/G停止車速Vthより大きいことは、先行車追従制御機能に何らかの異常があることを示唆する。先行車追従制御機能の異常としては、例えば、第1ECU10の暴走等がある。従って、図3に示す処理によれば、先行車追従制御機能の異常時にマスクフラグを“1”にセットすることができる。
尚、図3に示す処理では、第1ECU10からS&S禁止要求を受信したときにマスクフラグを“1”にセットするための条件として、そのときの車速がE/G停止車速Vthより大きいことが必要とされる。但し、第1ECU10及び第2ECU20間で生じうる車速の読み取り誤差を考慮するために、ステップ302では、第2ECU20は、車速がE/G停止車速Vthよりも所定値以上(>0)大きいか否かを判定してもよいし、及び/又は、車速がE/G停止車速Vthより大きい状態が所定時間以上継続したか否かを判定してもよい。尚、第1ECU10及び第2ECU20間での車速の読み取り誤差は、CAN上の車速信号の読み取りタイミングの相違に起因して生じ、かかるタイミングの相違は、第1ECU10からS&S禁止要求の出力時点から第2ECU20S&S禁止要求の受信時点までの時間差等に起因して生じうる。
また、図3に示す処理では、第1ECU10からS&S禁止要求を受信したときにマスクフラグを“1”にセットするための条件として、そのときの車速がE/G停止車速Vthより大きいことが必要とされる。しかしながら、車速がE/G停止車速Vthより大きいことに代えて又は加えて、他の1つ以上の条件をアンド条件又はオア条件で追加してもよい。このとき、他の条件は、第1ECU10におけるS&S禁止要求の出力条件の裏であってよい。即ち、「出力条件が満たされたならばS&S禁止要求が出力される」という命題に関して対偶が真でないときはマスクフラグを“1”にセットすることとしてよい。
図4は、第1ECU10からS&S禁止要求を受信したときのエンジン自動停止機能の作動方法の一例を示すフローチャートである。図4に示す処理は、イグニッションスイッチがオンである間、エンジン自動停止機能の非作動中(エンジン作動中)に、所定周期毎に繰り返し実行されてよい。
ステップ400では、第2ECU20は、第1ECU10からS&S禁止要求を受信したか否かを判定する。即ち、第2ECU20は、第1ECU10からS&S禁止要求が出力されているか否かを判定する。第1ECU10からS&S禁止要求を受信した場合は、ステップ402に進み、それ以外の場合は、後述する図5の処理に進む。
ステップ402では、第2ECU20は、最新の車速情報に基づいて、車速がE/G停止車速Vth以下であるか否かを判定する。車速がE/G停止車速Vth以下である場合は、今回周期の処理は、ステップ404に進み、それ以外の場合は、今回周期の処理は、そのまま終了する。
ステップ404では、第2ECU20は、マスクフラグが“1”であるか否かを判定する。マスクフラグが“1”である場合は、ステップ406に進み、マスクフラグが“1”でない場合(即ち、マスクフラグが“0”である場合)は、今回周期の処理は、そのまま終了する。
ステップ406では、第2ECU20は、他のS&S開始条件が成立することを条件として、エンジン自動停止機能を作動させる。他のS&S開始条件が成立しない場合は、今回周期の処理は、そのまま終了する。尚、他のS&S開始条件が成立するか否かは、ステップ402で判定されてもよいし、逆に、ステップ402の条件は、他のS&S開始条件としてステップ406で判定されてもよい。エンジン自動停止機能が作動されることでエンジン停止状態が形成されると、後述の図6の処理が開始される。
図4に示す処理によれば、第2ECU20は、第1ECU10からS&S禁止要求を受信したときにマスクフラグが“0”である場合は、ステップ406に進まず、エンジン自動停止機能を作動させない。これにより、先行車追従制御機能の異常がない時は、第1ECU10からのS&S禁止要求に応じてエンジン自動停止機能が禁止される。他方、第2ECU20は、第1ECU10からS&S禁止要求を受信したときにマスクフラグが“1”である場合は、ステップ406に進み、他のS&S開始条件が成立することを条件としてエンジン自動停止機能を作動させる。これにより、先行車追従制御機能の異常時は、第1ECU10からのS&S禁止要求をマスクしてエンジン自動停止機能の作動させることができる。
ところで、第1ECU10は、自身で先行車追従制御機能の異常を検出する自己異常検出機能を有する場合、自身で先行車追従制御機能の異常を検出した場合に、先行車追従制御機能を停止して、S&S禁止要求を出力しないようにすることができる。しかしながら、かかる自己異常検出機能によって検出できないような異常(例えば第1ECU10の暴走等)が発生した場合、S&S禁止要求が不必要に出力される虞がある。これは、第1ECU10が自己異常検出機能を備えていない場合も同じである。かかる場合には、不必要なS&S禁止要求によってエンジン自動停止機能の作動機会が低減され、エンジン自動停止機能による効果(燃費やエミッション低減)を十分に発揮できない虞がある。
これに対して、図4に示す処理によれば、上述の如く、先行車追従制御機能の異常時は、第2ECU20側で第1ECU10からのS&S禁止要求をマスクしてエンジン自動停止機能の作動可能な状態を継続できる。これにより、先行車追従制御機能の異常時におけるS&S禁止要求の出力に起因した不都合を低減し、エンジン自動停止機能による効果(燃費やエミッション低減)を維持することができる。
図5は、第1ECU10からS&S禁止要求を受信していないときのエンジン自動停止機能の作動方法の一例を示すフローチャートである。
ステップ500では、第2ECU20は、最新の車速情報に基づいて、車速がE/G停止車速Vth以下であるか否かを判定する。車速がE/G停止車速Vth以下である場合は、今回周期の処理は、ステップ502に進み、それ以外の場合は、次回周期から図4の処理を開始する。
ステップ502では、第2ECU20は、他のS&S開始条件が成立することを条件として、エンジン自動停止機能を作動させる。尚、他のS&S開始条件が成立しない場合は、今回周期の処理は、そのまま終了し、次回周期から図4の処理を開始する。他のS&S開始条件が成立するか否かは、ステップ500で判定されてもよいし、逆に、ステップ500の条件は、他のS&S開始条件としてステップ502で判定されてもよい。エンジン自動停止機能が作動されることでエンジン停止状態が形成されると、後述の図6の処理が開始される。
尚、上述では、説明の都合上、図4及び図5に示す処理を別々に説明したが、これらの処理は統合されてもよい。
図6は、エンジン自動停止機能の作動中に第1ECU10からS&S禁止要求を受信した場合のエンジン自動停止機能の作動方法の一例を示すフローチャートである。図6に示す処理は、イグニッションスイッチがオンである間、エンジン自動停止機能の作動中(エンジン停止中)に、所定周期毎に繰り返し実行されてよい。
ステップ600乃至ステップ604の各処理は、図4に示したステップ400乃至ステップ404の各処理と同様であってよい。ただし、ステップ604において、マスクフラグが“0”である場合は、ステップ606に進み、マスクフラグが“1”である場合は、今回周期の処理は、そのまま終了する。
ステップ606では、第2ECU20は、エンジン自動停止機能の作動を終了する。ステップ606の処理が終了すると、次回周期から図4の処理を開始する。
図6に示す処理によれば、第2ECU20は、第1ECU10からS&S禁止要求を受信したときにマスクフラグが“0”である場合は、ステップ606に進み、エンジン自動停止機能の作動を終了する。これにより、先行車追従制御機能の異常がない時は、第1ECU10からのS&S禁止要求に応じてエンジンを速やかに再始動することができる。他方、第2ECU20は、第1ECU10からS&S禁止要求を受信したときにマスクフラグが“1”である場合は、ステップ606に進まず、エンジン自動停止機能の作動を終了させない。これにより、先行車追従制御機能の異常時は、第1ECU10からのS&S禁止要求をマスクしてエンジン自動停止機能の作動状態を維持することができる。
図7は、エンジン自動停止機能の作動中に第1ECU10からS&S禁止要求を受信していない場合のエンジン自動停止機能の作動方法の一例を示すフローチャートである。
ステップ700の処理は、図5に示したステップ500の処理と同様であってよい。但し、車速がE/G停止車速Vth以下である場合は、今回周期の処理は、ステップ702に進み、それ以外の場合は、次回周期から図6の処理を開始する。
ステップ702では、第2ECU20は、所定のS&S終了条件が成立することを条件として、エンジン自動停止機能の作動を終了する。尚、所定のS&S終了条件が成立しない場合は、今回周期の処理は、そのまま終了し、次回周期から図6の処理を開始する。所定のS&S終了条件は、上述の通りであってよい。エンジン自動停止機能の作動を終了した場合は、次回周期から図4の処理を開始する。
尚、上述では、説明の都合上、図6及び図7に示す処理を別々に説明したが、これらの処理は統合されてもよい。
以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例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範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。
例えば、上述した実施例では、マスクフラグは1トリップ毎にリセットされているが、マスクフラグのリセットタイミングは任意である。例えば、マスクフラグは、複数トリップ毎にリセットされてもよいし、所定時間経過毎に又は所定距離走行毎にリセットされてもよいし、所定のリセット入力があった場合にリセットされてもよい。
1 車両制御装置
10 第1ECU
12 ACCスイッチ
20 第2ECU

Claims (3)

  1. 先行車の走行状態に基づいて車速を制御する先行車追従制御機能を有し、エンジンの自動停止機能に対する禁止要求を出力する第1制御装置と、
    エンジンの自動停止機能を有する第2制御装置であって、前記先行車追従制御機能の異常時に前記第1制御装置から出力された前記禁止要求に反してエンジンの自動停止機能を維持する第2制御装置とを含む、車両制御装置。
  2. 前記第1制御装置は、車速が所定車速以下である状況下で加速制御を行う場合に前記禁止要求を出力し、
    前記第2制御装置は、車速が所定車速よりも大きい状況下で前記禁止要求が出力された場合に、前記先行車追従制御機能の異常を検出する、請求項1に記載の車両制御装置。
  3. 前記第2制御装置は、前記先行車追従制御機能の異常時に前記第1制御装置から前記禁止要求が出力された場合、所定条件成立時にエンジンの自動停止機能を作動させる、請求項1又は2に記載の車両制御装置。
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