JP2018105252A - 車両用制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アダプティブクルーズコントロールの実行中に停車時アイドリングストップを適切に実施できる、車両用制御装置を提供する。【解決手段】アダプティブクルーズコントロールの実行中は（Ｓ１：ＹＥＳ）、車両１が所在する路面の勾配が所定値以上であるか否かが判別される（Ｓ２）。勾配が所定値未満である場合には（Ｓ２：ＮＯ）、アイドリングストップ制御によるエンジン２の停止が許可される（Ｓ３）。勾配が所定値以上である場合には（Ｓ２：ＹＥＳ）、アイドリングストップ制御によるエンジン２の停止が禁止される（Ｓ４）。【選択図】図２

Description

本発明は、車間距離制御およびアイドリングストップ制御を採用した車両に用いられる制御装置に関する。

近年、車両を前方の先行車両との車間距離を一定に保持しつつ先行車両に追従して走行させる機能、いわゆるアダプティブクルーズコントロール（ＡＣＣ：Adaptive Cruise Control）機能が普及してきている。

一方、エンジンを駆動源とする車両には、アイドリングストップ制御が広く採用されている。アイドリングストップ制御は、エンジンの不要なアイドリング回転を停止（アイドリングストップ）することにより、燃費の向上や排ガスの排出量の低減などを図る技術である。このアイドリングストップ制御機能が搭載された車両にアダプティブクルーズコントロール機能を追加すれば、たとえば、先行車両に追従しての走行中に、先行車両の停止に応じて自車両が停止した場合に、アイドリングストップ制御によりエンジンを停止させることにより、燃費の向上などを図ることができる。

特開２０１２−２０６５９３号公報

しかしながら、車両の走行状況によっては、アダプティブクルーズコントロールによる車両の停止時にエンジンが停止（停止時アイドリングストップ）されると、アダプティブクルーズコントロールが実行中であることによる不都合が生じる場合があるのではないかと本願発明者は考えた。

本発明の目的は、アダプティブクルーズコントロールの実行中に停車時アイドリングストップを適切に実施できる、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、エンジンを搭載した車両に用いられる制御装置であって、自車両を前方の先行車両との車間距離を一定に保持しつつ先行車両に追従して走行させるアダプティブクルーズコントロールを実行するアダプティブクルーズコントロール手段と、所定のアイドリングストップ条件の成立に応じてエンジンを停止させるアイドリングストップを実施するアイドリングストップ実施手段と、自車両が所在する路面の勾配が所定値以上である場合、アイドリングストップの実施を禁止するアイドリングストップ禁止手段とを含み、アダプティブクルーズコントロールの実行中は、所定値がアダプティブクルーズコントロールの非実行中よりも小さな値に変更される。

この構成によれば、アダプティブクルーズコントロールの実行中に、先行車両の停止に応じて自車両が停止する場合に、アイドリングストップを実施することにより、燃費の向上や排ガスの排出量の低減などを図ることができる。

ただし、アダプティブクルーズコントロールの実行中であって自車両が坂路に所在する場合に、車両の停止に応じてアイドリングストップが実施されると、エンジンの停止に伴ってクリープ力がなくなるので、ブレーキ液圧を昇圧させる必要が生じる。ブレーキ液圧の昇圧のために、電動オイルポンプが作動すると、その作動音が乗員にとって耳障りになるおそれがある。そこで、アダプティブクルーズコントロールの実行中は、自車両が所在する路面の勾配が所定値以上である場合には、アイドリングストップの実施が禁止されるのに対し、アダプティブクルーズコントロールの実行中は、所定値が相対的に小さな値に変更されて、自車両が所在する路面の勾配が相対的に小さな所定値以上である場合には、アイドリングストップの実施が禁止され、路面の勾配がその小さな所定値よりもさらに小さい場合に、アイドリングストップ条件の成立に応じてアイドリングストップが実施される。これにより、アダプティブクルーズコントロールの実行中に停車時アイドリングストップを適切に実施することができる。

本発明によれば、アダプティブクルーズコントロールの実行中に停車時アイドリングストップを適切に実施することができる。

本発明の一実施形態に係る制御装置が搭載された車両の要部の構成を示す図である。 ＩＤＳ許可／禁止処理の流れ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。

＜車両の要部構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る制御装置が搭載された車両１の要部の構成を示す図である。

車両１は、エンジン２を駆動源とする自動車である。

エンジン２には、エンジン２の燃焼室への吸気量を調整するための電子スロットルバルブ、燃料を吸入空気に噴射するインジェクタ（燃料噴射装置）および燃焼室内に電気放電を生じさせる点火プラグなどが設けられている。また、エンジン２には、その始動のためのスタータ３が付随して設けられている。

また、車両１には、オルタネータ（ＡＬＴ）４が搭載されている。オルタネータ４は、エンジン２のクランクシャフトの回転に伴って発電し、直流電力を発電電力として出力する。この発電電力がバッテリ５に供給されることにより、バッテリ５が充電される。

車両１には、複数のＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）が備えられている。複数のＥＣＵには、エンジン制御のためのエンジンＥＣＵ１１およびブレーキ制御（姿勢制御）のためのブレーキＥＣＵ１２、アイドリングストップ（ＩＤＳ）制御のためのＩＤＳＥＣＵ１３およびアダプティブクルーズコントロール（ＡＣＣ）のためのＡＣＣＥＣＵ１４が含まれる。各ＥＣＵは、マイコン（マイクロコントローラユニット）を含む構成であり、マイコンには、たとえば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、データフラッシュ（フラッシュメモリ）などが内蔵されている。複数のＥＣＵは、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信プロトコルによる双方向通信が可能に接続されている。また、各ＥＣＵには、制御に必要な各種センサが接続されている。

エンジンＥＣＵ１１に接続されているセンサには、たとえば、電流センサ２１などが含まれる。電流センサ２１には、バッテリ５に供給される充電電流とバッテリ５から出力される放電電流とを区別して検出可能なものが採用されている。また、エンジンＥＣＵ１１には、図示されていないが、アクセルペダルの操作量に応じた検出信号を出力するアクセルセンサ、エンジン２のクランクシャフトの回転に同期したパルス信号を検出信号として出力するエンジン回転センサなどの各種センサが接続されている。

エンジンＥＣＵ１１は、各種センサの検出信号から取得した情報および／または他のＥＣＵから入力される種々の情報などに基づいて、エンジン２の始動、停止および出力調整などのため、エンジン２の電子スロットルバルブ、インジェクタおよび点火プラグ、ならびにスタータ３などを制御する。また、ＥＣＵ１１は、バッテリ５の充電残量であるバッテリ残量を算出し、バッテリ５の充電容量（満充電量）に対するバッテリ残量の比率であるＳＯＣ（State Of Charge）に基づいて、オルタネータ４による発電を制御する。

ブレーキＥＣＵ１２に接続されているセンサには、ブレーキセンサ２２、ブレーキ液圧センサ２３、車速センサ２４およびＧセンサ２５などが含まれる。

ブレーキセンサ２２は、車室内に配設されたブレーキペダルの操作量に応じた検出信号を出力する。

ブレーキ液圧センサ２３は、ブレーキマスタシリンダの発生液圧（ブレーキ液圧）に応じた検出信号を出力する。ブレーキＥＣＵ１２は、ブレーキ液圧センサ２３の検出信号からブレーキ液圧を取得する。

なお、車両１のブレーキ系統では、ブレーキペダルが踏み込まれると、そのブレーキペダルに入力された踏力がブレーキブースタに伝達される。ブレーキブースタに伝達された踏力は、ブレーキブースタの負圧によって増幅（倍力）され、ブレーキブースタからブレーキマスタシリンダに入力される。ブレーキマスタシリンダでは、ブレーキブースタから入力される力に応じた液圧が発生する。ブレーキマスタシリンダの液圧は、ブレーキアクチュエータ２６に伝達される。ブレーキアクチュエータ２６には、各車輪のブレーキに設けられたホイールシリンダの液圧を制御するためのバルブなどが内蔵されている。ブレーキマスタシリンダからブレーキアクチュエータ２６に伝達された液圧は、各ブレーキのホイールシリンダに分配されて伝達される。そして、ホイールシリンダの液圧により、ブレーキから車輪にブレーキ力（制動力）が付与される。

車速センサ２４は、たとえば、車両１の走行に伴って回転する磁性体からなるロータと、ロータと非接触に設けられた電磁ピックアップとを備えている。ロータが一定角度回転する度に、電磁ピックアップからパルス信号が出力され、そのパルス信号がブレーキＥＣＵ１２に入力される。パルス信号の周波数は、車速に対応するので、ブレーキＥＣＵ１２は、車速センサ２４から入力されるパルス信号の周波数を車速に換算する。

Ｇセンサ２５は、錘の変位に応じた信号を車両１の加速度に応じた検出信号として出力するものが採用されている。車速および／または路面の勾配が変化すると、錘が変位し、その変位に応じた信号がＧセンサ２５から出力される。ブレーキＥＣＵ１２は、Ｇセンサ２５の検出信号から車両１が所在する路面の勾配を求める。すなわち、Ｇセンサ２５の検出信号から取得される加速度には、車速の変化による加速度成分と路面の勾配による加速度成分とが含まれる。一方、車速を微分して求められる加速度は、車速の変化による加速度成分のみである。したがって、Ｇセンサ２５の検出信号から取得される加速度と車速の微分値との差を求めることにより、路面の勾配による加速度成分が得られるので、その加速度成分から路面の勾配を算出することができる。

なお、車速センサ２４およびＧセンサ２５は、ブレーキＥＣＵ１２とは別のＥＣＵに接続されていてもよい。その場合、そのＥＣＵにより、車速、車両１の加速度および路面の勾配が取得されて、それらの情報がブレーキＥＣＵ１２に入力されるとよい。

ブレーキＥＣＵ１２は、車速、ブレーキペダルの操作量および他のＥＣＵから入力される種々の情報などに基づいて、ブレーキアクチュエータ２６などを制御し、車両１の姿勢が安定に保たれた状態で車両１が制動されるように、各ブレーキから車輪に付与される制動力を制御する（制動力制御）。

ＩＤＳＥＣＵ１３には、アイドリングストップ制御に必要な情報として、ＩＤＳＥＣＵ１３には、ブレーキＥＣＵ１２から車速およびブレーキペダルの操作量などの情報が入力される。

アイドリングストップ制御では、車両１の走行中に、運転者によるブレーキ操作（たとえば、ブレーキペダルの踏操作）がなされると、ＩＤＳＥＣＵ１３により、アイドリングストップ条件が成立しているか否かが繰り返し判断される。アイドリングストップ条件には、たとえば、ブレーキ操作が一定時間以上継続しているというブレーキ条件、車両１のステアリング機構（ステアリングホイール）に加えられている操舵トルクがＩＤＳ禁止トルク未満であるという操舵トルク条件、バッテリ５のＳＯＣが閾値以上であるというバッテリ条件、車速が０ｋｍ／ｈよりも大きいアイドリングストップ実施車速（たとえば、１０ｋｍ／ｈ）以下であるという車速条件、車両１が所在する路面の勾配が閾値未満であるという勾配条件などが含まれる。すべてのアイドリングストップ条件が成立すると、ＩＤＳＥＣＵ１３からエンジンＥＣＵ１１にアイドリングストップ要求が出力され、エンジンＥＣＵ１１により、エンジン２が停止される。

なお、ＡＣＣＥＣＵ１４によるアダプティブクルーズコントロールの実行中は、アイドリングストップ条件が変更され、たとえば、アイドリングストップ条件からブレーキ条件が省かれる。

アイドリングストップ制御によるエンジン２の停止中は、所定の復帰条件が成立しているか否かが繰り返し判断される。復帰条件には、たとえば、運転者によるブレーキ操作が解除されるという条件が含まれる。復帰条件が成立すると、ＩＤＳＥＣＵ１３からエンジンＥＣＵ１１に再始動要求が出力される。この再始動要求を受けて、エンジンＥＣＵ１１により、エンジン２が再始動される。

ＡＣＣＥＣＵ１４に接続されているセンサには、先行車両検出センサ２７が含まれる。先行車両検出センサ２７は、車両１と車両１の前方の先行車両を検出するセンサであり、たとえば、レーザレーダ、ミリ波レーダ、超音波センサまたはステレオカメラを採用することができる。

ＡＣＣＥＣＵ１４は、アダプティブクルーズコントロールを実行するため、エンジンＥＣＵ１１、ブレーキＥＣＵ１２およびＩＤＳＥＣＵ１３などに指令などを送信する。

アダプティブクルーズコントロールにおける車速および車間距離は、運転席の周囲に配設されたスイッチをユーザが操作することにより設定される。ＡＣＣＥＣＵ１４は、たとえば、ユーザによりセットされた車速での一定速走行とその車速を上限とする先行車両への追従走行とを先行車両の有無に応じて自動的に切り換える。先行車両への追従走行では、ＡＣＣＥＣＵ１４は、車両１と先行車両との車間距離および相対速度や先行車両の加速度などに基づいて目標車速を算出し、目標車速をエンジンＥＣＵ１１に送信する。エンジンＥＣＵ１１は、目標車速と現在の車速との偏差に応じたスロットル制御を実行する。また、ＡＣＣＥＣＵ１４は、車両１の目標減速度を算出し、目標減速度をブレーキＥＣＵ１２に送信する。ブレーキＥＣＵ１２は、目標減速度に応じた制動力制御（ブレーキ圧制御）を実行する。

アダプティブクルーズコントロールによる先行車両への追従走行中に、先行車両の停止に応じて車両１が停止した場合に、アダプティブクルーズコントロールが中止されて、停止保持制御に移行する。停止保持制御では、ＡＣＣＥＣＵ１４からブレーキＥＣＵ１２に停止保持要求が送信される。この停止保持要求に応じて、ブレーキＥＣＵ１２は、車両１が停止状態を保持するよう制動力制御を実行する。

＜ＩＤＳ許可／禁止処理＞
図２は、ＩＤＳ許可／禁止処理の流れを示すフローチャートである。

ユーザによりアダプティブクルーズコントロールにおける車速および車間距離が設定されると、ＡＣＣＥＣＵ１４により、ＩＤＳ許可／禁止処理が実行される。

ＩＤＳ許可／禁止処理では、アダプティブクルーズコントロール（ＡＣＣ）の実行中であるか否かが判別される（ステップＳ１）。

アダプティブクルーズコントロールの実行中であれば（ステップＳ１のＹＥＳ）、ブレーキＥＣＵ１２から路面の勾配が取得されて、その勾配がＡＣＣ用閾値以上であるか否かが判別される（ステップＳ２）。ＡＣＣ用閾値は、アイドリングストップ条件に含まれる勾配条件の閾値とは異なり、その閾値よりも小さな値に設定されている。

勾配がＡＣＣ用閾値未満である場合には（ステップＳ２のＮＯ）、アイドリングストップ制御によるエンジン２の停止が許可（ＩＤＳ許可）されて（ステップＳ３）、その旨がＩＤＳＥＣＵ１３に送信される。また、アダプティブクルーズコントロールの実行中でない場合にも（ステップＳ１のＮＯ）、アイドリングストップ制御によるエンジン２の停止が許可されて（ステップＳ３）、その旨がＩＤＳＥＣＵ１３に送信される。

一方、勾配がＡＣＣ用閾値以上である場合には（ステップＳ２のＹＥＳ）、アイドリングストップ制御によるエンジン２の停止が禁止（ＩＤＳ禁止）されて（ステップＳ４）、その旨がＩＤＳＥＣＵ１３に送信される。これを受けて、ＩＤＳＥＣＵ１３は、アイドリングストップ条件が成立しても、アイドリングストップ要求を出力しない。

＜作用効果＞
アダプティブクルーズコントロールの実行中に、先行車両の停止に応じて車両１が停止する場合に、アイドリングストップ制御によるエンジン２の停止（停止時アイドリングストップ）を実施することにより、燃費の向上や排ガスの排出量の低減などを図ることができる。

ただし、アダプティブクルーズコントロールの実行中であって車両１が坂路に所在する場合に、車両１の停止に応じてアイドリングストップが実施されると、エンジン２の停止に伴ってクリープ力がなくなるので、ブレーキ液圧を昇圧させる必要が生じる。ブレーキ液圧の昇圧のために、たとえば、油圧を発生させる電動オイルポンプが作動すると、その作動音が乗員にとって耳障りになるおそれがある。そこで、アダプティブクルーズコントロールの非実行中は、車両１が所在する路面の勾配が閾値以上である場合に勾配条件を満たさずアイドリングストップが禁止される（実施されない）のに対し、アダプティブクルーズコントロールの実行中は、その閾値よりも小さなＡＣＣ用閾値以上である場合にアイドリングストップが禁止される。そして、路面の勾配がＡＣＣ用閾値未満であって、路面が平坦またはごく僅かに傾斜している場合に限り、アイドリングストップ条件の成立に応じてアイドリングストップが実施される。これにより、アダプティブクルーズコントロールの実行中に停止時アイドリングストップを適切に実施することができる。

＜変形例＞
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。

前述の各センサは、本発明に関連するセンサを例示したものに過ぎず、エンジンＥＣＵ１１、ブレーキＥＣＵ１２、ＩＤＳＥＣＵ１３およびＡＣＣＥＣＵ１４には、他のセンサが接続されていてもよい。

また、エンジンＥＣＵ１１、ブレーキＥＣＵ１２、ＩＤＳＥＣＵ１３およびＡＣＣＥＣＵ１４の機能の全部または一部が１つのＥＣＵに集約されていてもよい。

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
２：エンジン
１１：エンジンＥＣＵ（車両用制御装置、アイドリングストップ実施手段）
１３：ＩＤＳＥＣＵ（車両用制御装置、アイドリングストップ実施手段）
１４：ＡＣＣＥＣＵ（車両用制御装置、アダプティブクルーズコントロール手段、アイドリングストップ禁止手段）

Claims (1)

1. エンジンを搭載した車両に用いられる制御装置であって、
   自車両を前方の先行車両との車間距離を一定に保持しつつ先行車両に追従して走行させるアダプティブクルーズコントロールを実行するアダプティブクルーズコントロール手段と、
   所定のアイドリングストップ条件の成立に応じて前記エンジンを停止させるアイドリングストップを実施するアイドリングストップ実施手段と、
   自車両が所在する路面の勾配が所定値以上である場合、前記アイドリングストップの実施を禁止するアイドリングストップ禁止手段とを含み、
   前記アダプティブクルーズコントロールの実行中は、前記所定値が前記アダプティブクルーズコントロールの非実行中よりも小さな値に変更される、車両用制御装置。

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