JP2016050490A - 車両用制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自車を先行車に追従させる際に、エンジンの自動停止と再始動とが続けざまに起こることによる違和感を運転者に与えることを防止できる、車両用制御装置を提供する。
【解決手段】自車から前方の所定距離内を先行車が前進中である場合（ステップＳ２，Ｓ３：ＹＥＳ）、自車のブレーキが作動し、かつ、自車の車速が０ｋｍ／ｈよりも大きい所定車速以下であるという自動停止条件が成立しても、エンジンの自動停止が禁止される（ステップＳ４）。一方、自車から前方の所定距離内に先行車が存在しない場合（ステップＳ２：ＮＯ）、または、自車から前方の所定距離内で先行車が停車中である場合（ステップＳ３：ＮＯ）には、エンジンの自動停止が許可される（ステップＳ５）。この場合、自動停止条件が成立すると、エンジンが自動停止される。
【選択図】図２

Description

本発明は、アイドルストップ機能を搭載した車両用の制御装置に関する。

エンジンを駆動源とする多くの車両には、燃費の向上および排気ガスの排出量の低減のために、いわゆるアイドルストップ機能（アイドリングストップ機能）が搭載されている。

最新のアイドルストップ機能では、交差点の手前などでの停車時のみならず、その停車前の減速中からエンジンが停止される。すなわち、車両の走行中に、ブレーキペダルが踏み込まれており、かつ、車速が所定速度（たとえば、９ｋｍ／ｈ）以下であるという条件が成立すると、エンジンが動停止される。これにより、車両の停止後にエンジンが自動停止される場合と比較して、エンジンの停止時間を増大させることができ、燃費の向上および排気ガスの排出量を一層低減させることができる。エンジンの自動停止後は、たとえば、ブレーキペダルから足が放されると、エンジンが自動的に再始動される。

特開２００４−２４５０９９号公報

たとえば、道路が車両で渋滞しているときなどに、その渋滞の最後尾となる先行車が低速（たとえば、５ｋｍ／ｈ）で前進しており、その先行車よりも高速で走行する自車が先行車に近づく場合がある。この場合、運転者は、ブレーキペダルを踏み込み、ブレーキを作動させながら、自車を先行車に近づける。そして、運転者は、自車と先行車との車間距離が適当な距離となるとともに、自車の車速が先行車とほぼ同じ車速まで低下すると、たとえば、ブレーキペダルから足を放して、クリープ現象などを利用し、その車間距離および車速を維持して、自車を先行車に追従させたいと考える。

しかしながら、自車の車速が先行車の車速まで低下する前に、前述のアイドルストップ機能が作動し、エンジンが自動停止される。そのため、自車の車速が先行車とほぼ同じ車速まで低下して、運転者がブレーキペダルから足を放した際に、エンジンが自動的に再始動される。これにより、運転者によっては、エンジンの自動停止と再始動とが続けざまに起こることによる違和感を受ける。

本発明の目的は、自車を先行車に追従させる際に、エンジンの自動停止と再始動とが続けざまに起こることによる違和感を運転者に与えることを防止できる、車両用制御装置を提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係る車両用制御装置は、自車のブレーキが作動し、かつ、自車の車速が０ｋｍ／ｈよりも大きい所定車速以下であることを少なくとも条件として、自車のエンジンを自動停止させるアイドルストップ手段と、自車に対して前方の所定距離内における先行車の有無および当該先行車の前進／停止を検知する先行車検知手段と、先行車検知手段により所定距離内に前進中の先行車が検知されている場合、アイドルストップ手段によるエンジンの自動停止を禁止する禁止手段と、先行車検知手段により所定距離内に先行車が検知されていない場合、または、先行車検知手段により所定距離内に停車中の先行車が検知されている場合、アイドルストップ手段によるエンジンの自動停止を許可する許可手段とを含む。

この構成によれば、自車から前方の所定距離内を先行車が前進中である場合、自車のブレーキが作動し、かつ、自車の車速が０ｋｍ／ｈよりも大きい所定車速以下であることを少なくとも含む自動停止条件が成立しても、エンジンの自動停止が禁止される。これにより、運転者が自車のブレーキを作動させて、自車を自動停止条件に用いられる車速の閾値である所定車速よりも低速で先行車に追従させようとした際に、エンジンが自動停止されない。よって、エンジンの自動停止と再始動とが続けざまに起こることによる違和感を運転者に与えることを防止できる。

一方、自車から前方の所定距離内に先行車が存在しない場合、または、自車から前方の所定距離内で先行車が停車中である場合には、エンジンの自動停止が許可される。この場合、自車のブレーキが作動し、かつ、自車の車速が所定車速以下であることを少なくとも含む自動停止条件が成立すると、エンジンが自動停止される。これにより、交差点の手前での直進横断待ちなどによる停車中に加え、その停車前の減速中もエンジンが停止される。そのため、車両の停止後にエンジンが自動停止される場合と比較して、エンジンの停止時間の増大による燃費の向上および排気ガスの排出量の低減を図ることができる。

車両用制御装置は、前進中の先行車の車速を検出する先行車速検出手段をさらに含み、前進中の先行車の車速が自動停止条件に用いられる車速の閾値である所定車速よりも大きい場合には、エンジンの自動停止が禁止されず、エンジンの自動停止が許可されてもよい。

言い換えれば、車両用制御装置は、前進中の先行車の車速を検出する先行車速検出手段をさらに含み、エンジンの自動停止を禁止する条件に、前進中の先行車の車速が自動停止条件に用いられる車速の閾値である所定車速以下であることが加えられてもよい。

これにより、たとえば、交差点を越えた側を先行車が所定車速よりも高速で走行中であり、自車が交差点の手前で停車する場合に、自車のブレーキが作動し、かつ、自車の車速が所定車速以下であることを少なくとも含む自動停止条件が成立すると、エンジンが自動停止される。そのため、エンジンをより適切に自動停止させることができる。その結果、エンジンの自動停止による燃費の一層の向上および排気ガスの排出量の一層の低減を図ることができる。

本発明によれば、自車を先行車に追従させる際に、エンジンの自動停止と再始動とが続けざまに起こることによる違和感を運転者に与えることを防止できる。また、自車を先行車に追従させずに停車させる場合には、車両の減速中からエンジンを停止させて、エンジンの停止時間の増大による燃費の向上および排気ガスの排出量の低減を図ることができる。

本発明の一実施形態に係る車両用制御装置が適用された車両の要部の構成を示すブロック図である。 アイドルストップ禁止／許可処理の流れを示すフローチャートである。 アイドルストップ処理の流れを示すフローチャートである。 アイドルストップ処理の変形例を示すフローチャートである。 アイドルストップ処理の他の変形例を示すフローチャートである。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る車両用制御装置が適用された車両１の要部の構成を示すブロック図である。

車両１は、エンジン２を駆動源とする自動車である。車両１には、アイドルストップ（アイドリングストップ）機能が搭載されている。アイドルストップ機能は、エンジン２の出力が不要な状況において、エンジン２を自動的に停止（アイドルストップ）させる機能である。

車両１には、ブレーキアクチュエータ３が設けられている。車室内に配設されたブレーキペダルが運転者の足で踏み込まれると、その踏力に応じた油圧がブレーキマスタシリンダからブレーキアクチュエータ３に伝達される。そして、ブレーキアクチュエータ３の機能により、ブレーキアクチュエータ３から各車輪に設けられたブレーキのホイールシリンダに油圧が分配され、その油圧により、各ブレーキから車輪に制動力が付与される。

車両１には、複数のＥＣＵ（電子制御ユニット）が備えられている。各ＥＣＵは、たとえば、ＣＰＵおよびメモリを含む構成であり、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信プロトコルによる双方向通信を行うことができる。複数のＥＣＵには、エンジンＥＣＵ１１、姿勢制御ＥＣＵ１２およびアイドルストップＥＣＵ１３が含まれる。

エンジンＥＣＵ１１には、エンジン２が制御対象として接続されている。エンジン２には、エンジン２を始動させるためのスタータ、エンジン２の燃焼室への吸気量を調整するためのスロットルバルブ、燃焼室内に電気放電を生じさせる点火プラグなどが付随している。また、エンジンＥＣＵ１１には、車室内に配設されたアクセルペダルの操作量を検出するためのアクセルセンサ２１が接続されている。エンジンＥＣＵ１１は、アクセルセンサ２１から入力される検出信号および他のＥＣＵから入力される種々の情報に基づいて、エンジン２の始動、停止および出力を制御する。

姿勢制御ＥＣＵ１２には、ブレーキアクチュエータ３が制御対象として接続されている。また、姿勢制御ＥＣＵ１２には、車両１の車速を検出するための車速センサ２２およびブレーキペダルの操作量を検出するためのブレーキセンサ２３が接続されている。姿勢制御ＥＣＵ１２は、車速センサ２２およびブレーキセンサ２３から入力される各検出信号および他のＥＣＵから入力される種々の情報に基づいて、車両１の制動および姿勢を安定に保つ（たとえば、旋回時の横滑りを防止する）ために、ブレーキアクチュエータ３を制御し、各ブレーキから車輪に付与される制動力を制御する。

アイドルストップＥＣＵ１３には、車両１（自車）に対して前方の所定距離内における先行車の有無および当該先行車の前進／停止を検出するための先行車検出センサ２４が接続されている。アイドルストップＥＣＵ１３は、先行車検出センサ２４から入力される検出信号および他のＥＣＵから入力される種々の情報を用いて、後述するアイドルストップ禁止／許可処理およびアイドルストップ処理を実行する。

先行車検出センサ２４には、たとえば、レーザレーダ、ミリ波レーダ、超音波センサ、単眼カメラまたはステレオカメラを採用することができる。レーザレーダ、ミリ波レーダ、超音波センサ、単眼カメラおよびステレオカメラには、それぞれ一長一短があり、それらのうちのいずれを先行車検出センサ２４に採用するかは、その一長一短を参考に適宜選択されるとよい。レーザレーダが採用された構成では、自車と先行車との車間距離を高精度に検出できるが、先行車の前進／停止を高精度に検出できない。ミリ波レーダが採用された構成では、自車と先行車との車間距離および先行車の前進／停止の両方を高精度に検出できるが、コストが高くつく。超音波センサが採用された構成では、コストを低く抑えることができるが、自車と先行車との車間距離および先行車の前進／停止の両方を高精度に検出できない。単眼カメラが採用された構成では、先行車の画像の拡大／縮小変化から先行車の前進／停止を容易に検出できるが、自車と先行車との車間距離の検出が困難である。ステレオカメラが採用された構成では、複数のカメラの視差に基づいて、自車と先行車との車間距離および先行車の前進／停止の両方を高精度に検出できるが、コストが高くつく。

図２は、アイドルストップ禁止／許可処理の流れを示すフローチャートである。

アイドルストップ禁止／許可処理は、車両１の前進走行中、アイドルストップＥＣＵ１３により、一定の周期（たとえば、５０ｍｓｅｃごと）で繰り返し実行される。なお、車両１のブレーキペダルが踏み込まれていないときには、アイドルストップ禁止／許可処理の実行がスキップされてもよい。

アイドルストップ禁止／許可処理では、先行車検出センサ２４の検出信号に基づいて、車両１に対して前方の所定距離内における先行車の有無および当該先行車の前進／停止が検知（検出）される（ステップＳ１）。所定距離は、たとえば、車両１の車速に応じて設定されることが好ましく、車速に車間時間として一般に推奨されている２秒間を乗じて得られる数値を基準に設定されてもよい。

その後、車両１に対して前方の所定距離内に先行車が存在しているか否かが判定される（ステップＳ２）。

所定距離内に先行車が存在している場合（ステップＳ２のＹＥＳ）、つづいて、その先行車が前進中であるか否かが判定される（ステップＳ３）。

そして、所定距離内に先行車が存在し、かつ、その先行車が前進中である場合、つまり車両１から前方の所定距離内を先行車が前進中である場合には（ステップＳ３のＹＥＳ）、車両１の走行中におけるアイドルストップ機能によるエンジン２の自動停止（以下「走行中アイドルストップ」という。）が禁止されて（ステップＳ４）、アイドルストップ禁止／許可処理が終了される。この場合、たとえば、アイドルストップＥＣＵ１３のメモリに設けられた禁止フラグがオン（たとえば、禁止フラグに「１」が設定）される。

一方、車両１から前方の所定距離内に先行車が存在しない場合（ステップＳ２のＮＯ）、または、車両１から前方の所定距離内で先行車が停車中である場合には（ステップＳ３のＮＯ）、走行中アイドルストップが許可されて（ステップＳ５）、アイドルストップ禁止／許可処理が終了される。この場合、たとえば、アイドルストップＥＣＵ１３のメモリに設けられた禁止フラグがオフにされる。また、アイドルストップＥＣＵ１３のメモリに許可フラグが設けられて、その許可フラグがオン（たとえば、許可フラグに「１」が設定）されてもよい。

図３は、アイドルストップ処理の流れを示すフローチャートである。

アイドルストップ処理は、車両１の前進走行中、アイドルストップＥＣＵ１３により、一定の周期（たとえば、５０ｍｓｅｃごと）で繰り返し実行される。

アイドルストップ処理では、まず、所定の自動停止条件が成立しているか否かが判定される（ステップＳ１１）。自動停止条件は、たとえば、ブレーキペダルが踏み込まれることにより、ブレーキが作動し、かつ、車両１の車速が０ｋｍ／ｈよりも大きい所定車速（たとえば、９ｋｍ／ｈ）以下であるという条件である。

具体的には、姿勢制御ＥＣＵ１２は、車速センサ２２の検出信号に基づいて、車両１の車速を検知（検出）し、その車速の情報をアイドルストップＥＣＵ１３に送信する。アイドルストップＥＣＵ１３は、姿勢制御ＥＣＵ１２から送信される車速の情報に基づいて、車両１の車速が所定車速以下であるか否かを判定する。

また、姿勢制御ＥＣＵ１２は、ブレーキセンサ２３の検出信号に基づいて、ブレーキペダルの操作量を検知（検出）し、たとえば、そのブレーキペダルの操作量の情報をアイドルストップＥＣＵ１３に送信する。この場合、アイドルストップＥＣＵ１３は、姿勢制御ＥＣＵ１２から送信される情報に基づいて、ブレーキペダルの操作量が所定量以上であれば、ブレーキペダルが踏み込まれていると判定し、ブレーキペダルの操作量が所定量未満であれば、ブレーキペダルが踏み込まれていないと判定する。

姿勢制御ＥＣＵ１２は、ブレーキセンサ２３の検出信号に基づいて、ブレーキペダルの操作量を検知し、その操作量が所定量以上である状態で、車両１の最後尾に配設されたストップランプ（ブレーキランプ）を点灯させる場合、そのストップランプが点灯しているか否かの情報をアイドルストップＥＣＵ１３に送信してもよい。この場合、アイドルストップＥＣＵ１３は、姿勢制御ＥＣＵ１２から送信される情報に基づいて、ストップランプが点灯していれば、ブレーキペダルが踏み込まれていると判定し、ストップランプが点灯していなければ、ブレーキペダルが踏み込まれていないと判定してもよい。

自動停止条件が成立していない場合には（ステップＳ１１のＮＯ）、アイドルストップＥＣＵ１３からエンジンＥＣＵ１１にエンジン停止指令が出力されずに、アイドルストップ処理が終了される。アイドルストップＥＣＵ１３からエンジンＥＣＵ１１にエンジン停止指令が出力されないので、この場合、エンジン２は自動停止されない。

自動停止条件が成立している場合（ステップＳ１１のＹＥＳ）、次に、走行中アイドルストップが禁止されているか否かが判定される（ステップＳ１２）。たとえば、アイドルストップＥＣＵ１３のメモリに禁止フラグが設けられた構成では、その禁止フラグがオンであれば、走行中アイドルストップが禁止されていると判定され、禁止フラグがオフであれば、走行中アイドルストップが禁止されていないと判定される。

走行中アイドルストップが禁止されている場合（ステップＳ１２のＹＥＳ）、つづいて、車両１（自車）が停車しているか否かが判定される（ステップＳ１３）。

なお、車両１が停車している状態には、車両１の車速が０ｋｍ／ｈである場合はもちろん、車両１の車速がほぼ０ｋｍ／ｈとみなすことができる極低速（たとえば、３ｋｍ／ｈ以下）である場合が含まれてもよい。

走行中アイドルストップが禁止されており、かつ、車両１が走行中である場合には（ステップＳ１３のＮＯ）、自動停止条件が成立していても、アイドルストップＥＣＵ１３からエンジンＥＣＵ１１にエンジン停止指令が出力されずに、アイドルストップ処理が終了される。アイドルストップＥＣＵ１３からエンジンＥＣＵ１１にエンジン停止指令が出力されないので、この場合、エンジン２は自動停止されない。

走行中アイドルストップが禁止されており、かつ、車両１が停車している場合には（ステップＳ１３のＹＥＳ）、アイドルストップＥＣＵ１３からエンジンＥＣＵ１１にエンジン停止指令が出力されて、アイドルストップ処理が終了される。アイドルストップＥＣＵ１３からエンジンＥＣＵ１１へのエンジン停止指令の出力に応答して、エンジンＥＣＵ１１により、エンジン２が自動停止される（ステップＳ１４）。

一方、走行中アイドルストップが禁止されていない場合、つまり走行中アイドルストップが許可されている場合（ステップＳ１２のＮＯ）、アイドルストップＥＣＵ１３からエンジンＥＣＵ１１にエンジン停止指令が出力されて、アイドルストップ処理が終了される。アイドルストップＥＣＵ１３からエンジンＥＣＵ１１へのエンジン停止指令の出力に応答して、エンジンＥＣＵ１１により、エンジン２が自動停止される（ステップＳ１４）。

エンジン２の自動停止後は、アイドルストップＥＣＵ１３により、所定の再始動条件が成立したか否かが繰り返し判断される。再始動条件は、たとえば、ブレーキペダルから足が放されたという条件である。

ブレーキペダルから足が放されて、再始動条件が成立すると、アイドルストップＥＣＵ１３からエンジンＥＣＵ１１にエンジン始動指令が出力される。このエンジン始動指令の出力に応答して、エンジンＥＣＵ１１により、エンジン２が再始動される。

以上のように、車両１から前方の所定距離内を先行車が前進中である場合、車両１のブレーキが作動し、かつ、車両１の車速が０ｋｍ／ｈよりも大きい所定車速以下であるという自動停止条件が成立しても、エンジン２の自動停止が禁止される。これにより、運転者が車両１のブレーキを作動させて、車両１を自動停止条件に用いられる車速の閾値である所定車速よりも低速で先行車に追従させようとした際に、エンジン２が自動停止されない。よって、エンジン２の自動停止と再始動とが続けざまに起こることによる違和感を運転者に与えることを防止できる。

一方、車両１から前方の所定距離内に先行車が存在しない場合、または、車両１から前方の所定距離内で先行車が停車中である場合には、エンジン２の自動停止が許可される。この場合、自動停止条件が成立すると、エンジン２が自動停止される。これにより、交差点の手前での直進横断待ちなどによる停車中に加え、その停車前の減速中もエンジン２が停止される。そのため、車両の停止後にエンジン２が自動停止される場合と比較して、エンジン２の停止時間の増大による燃費の向上および排気ガスの排出量の低減を図ることができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。

たとえば、前述の実施形態では、車両１から前方の所定距離内を先行車が前進中である場合に、走行中アイドルストップが禁止されて、自動停止条件が成立していても、エンジン２が自動停止されない構成を取り上げた。

この構成に限らず、たとえば、図４に示されるように、車両１から前方の所定距離内を先行車が前進中である場合に（ステップＳ３のＹＥＳ）、その前進中の先行車の車速が自動停止条件に用いられる車速の閾値である所定車速よりも大きいかが判定されてもよい（ステップＳ２１）。そして、先行車の車速が所定車速よりも大きい場合は（ステップＳ２１のＹＥＳ）、走行中アイドルストップが禁止されずに許可され（ステップＳ５）、先行車の車速が所定車速以下である場合に（ステップＳ２１のＮＯ）、走行中アイドルストップが禁止されてもよい（ステップＳ４）。

これにより、たとえば、交差点を越えた側を先行車が所定車速よりも高速で走行中であり、車両１が交差点の手前で停車する場合に、車両１のブレーキが作動し、かつ、車両１の車速が所定車速以下であるという自動停止条件が成立すると、エンジン２が自動停止される。そのため、エンジン２をより適切に自動停止させることができる。その結果、エンジン２の自動停止による燃費の一層の向上および排気ガスの排出量の一層の低減を図ることができる。

また、たとえば、図５に示されるように、車両１から前方の所定距離内を先行車が前進中である場合に（ステップＳ３のＹＥＳ）、たとえば、その前進中の先行車の車速変化に基づいて、先行車の停車の可能性の有無が判定されてもよい（ステップＳ３１）。そして、先行車の停車の可能性があると判定された場合は（ステップＳ３１のＹＥＳ）、走行中アイドルストップが禁止されずに許可され（ステップＳ５）、先行車の停車の可能性がないと判定された場合、言い換えれば、先行車が前進し続けると予測できる場合に（ステップＳ３１のＮＯ）、走行中アイドルストップが禁止されてもよい（ステップＳ４）。

先行車が停車する場合、車両１が先行車に追従して走行しない可能性が高い。したがって、その場合には、車両１の走行中に自動停止条件が満たされると、エンジン２が自動停止されることが好ましい。これにより、エンジン２をより適切に自動停止させることができる。その結果、エンジン２の自動停止による燃費の一層の向上および排気ガスの排出量の一層の低減を図ることができる。

なお、前進中の先行車の車速変化に基づいて、先行車の停車の可能性の有無が判定されるとしたが、たとえば、先行車検出センサ２４に単眼カメラまたはステレオカメラが採用された構成では、先行車のストップランプが点灯しているか否かに基づいて、先行車の停車の可能性の有無が判定されてもよい。すなわち、先行車のストップランプが点灯している場合には、先行車の停車の可能性があると判定され、先行車のストップランプが点灯していない場合には、先行車の停車の可能性がないと判定されてもよい。

また、図４に示される処理と図５に示される処理とが組み合わされてもよい。すなわち、車両１から前方の所定距離内を先行車が前進中である場合に（ステップＳ３のＹＥＳ）、その前進中の先行車の車速が自動停止条件に用いられる車速の閾値である所定車速よりも大きいかが判定され（図４のステップＳ２１）、先行車の車速が所定車速以下である場合に（ステップＳ２１のＮＯ）、先行車の停車の可能性の有無が判定されて（図５のステップＳ３１）、先行車の停車の可能性がないと判定された場合に（ステップＳ３１のＮＯ）、走行中アイドルストップが禁止されてもよい（ステップＳ４）。

自動停止条件の一例として、車両１のブレーキが作動し、かつ、車両１の車速が所定車速以下であるという条件を取り上げたが、自動停止条件は、必ずしもその例示した条件に限定されず、例示した条件に別の条件、たとえば、ステアリングホイールの操舵角（中立位置からの回転角）が所定角度以下であるという条件などが加えられてもよい。

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１ ：車両（自車）
２ ：エンジン
１１ ：エンジンＥＣＵ（アイドルストップ手段）
１２ ：姿勢制御ＥＣＵ（先行車検知手段）
１３ ：アイドルストップＥＣＵ（アイドルストップ手段、禁止手段、許可手段）
２４ ：先行車検出センサ（先行車検知手段）

Claims (1)

1. 自車のブレーキが作動し、かつ、自車の車速が０ｋｍ／ｈよりも大きい所定車速以下であることを少なくとも条件として、自車のエンジンを自動停止させるアイドルストップ手段と、
   自車に対して前方の所定距離内における先行車の有無および当該先行車の前進／停止を検知する先行車検知手段と、
   前記先行車検知手段により前記所定距離内に前進中の先行車が検知されている場合、前記アイドルストップ手段による前記エンジンの自動停止を禁止する禁止手段と、
   前記先行車検知手段により前記所定距離内に前記先行車が検知されていない場合、または、前記先行車検知手段により前記所定距離内に停車中の先行車が検知されている場合、前記アイドルストップ手段による前記エンジンの自動停止を許可する許可手段と
   を含む、車両用制御装置。

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