JP5162519B2

JP5162519B2 - 車両用制御装置

Info

Publication number: JP5162519B2
Application number: JP2009097901A
Authority: JP
Inventors: 裕之徳永; 嘉岳坂井
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2009-04-14
Filing date: 2009-04-14
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2029-04-14
Also published as: JP2010248964A

Description

本発明は、電動パワーステアリング制御及びアイドリングストップ制御を行う車両用制御装置に関するものである。

近年、燃費の向上を目的として、車両の停止時にエンジンを自動的に停止させると共に、車両の再発進を意図したドライバーの操作が行われると、これに応じて自動的にエンジンを始動させるアイドリングストップ制御システムが普及しつつあり、このようなアイドリングストップ制御と他の車両制御とを組み合わせた技術が種々提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開２００２−２４０５２８号公報

しかるに、アイドリングストップ状態では、エンジンの停止に伴って発電機も停止することから、各種の車両制御で消費される電力の供給がバッテリーのみに依存することになる。特に、電動パワーステアリングシステムが装備された車両でアイドリングストップ制御を行う場合、電動パワーステアリング用の大出力のモータが大きな電力を消費するため、バッテリーの電力の消耗が著しく、エンジンの安定した再始動が損なわれることがあり、このためにバッテリーの大容量化を図る必要が生じて、製造コストの大幅な上昇を招くという問題がある。

また、電動パワーステアリングシステムの制御部では、給電を開始した際に故障診断などの起動処理が行われ、この起動処理にある程度の時間を要するため、アイドリングストップ状態から復帰してエンジンが始動して車両が発進するまでに、電動パワーステアリングシステムの制御部の起動が間に合わない事態が生じることが考えられ、このような事態となるとドライバーの操舵操作に悪影響を与えることから避けることが望ましい。

本発明は、このような従来技術の問題点を解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、製造コストの大幅な上昇を避けると共に、ドライバの操舵操作に悪影響を与えることがないように構成された車両用制御装置を提供することにある。

このような課題を解決するために、本発明による車両用制御装置は、ドライバーによる操舵操作に応じて電動パワーステアリング用モータ（３）を制御する電動パワーステアリング制御部（４）と、所定の移行条件が成立するとエンジンを停止させるアイドリングストップ状態に移行させると共に、所定の復帰条件が成立するとアイドリングストップ状態を解除してエンジンを始動させるアイドリングストップ制御部（８）とを有する車両用制御装置であって、前記アイドリングストップ制御部によりアイドリングストップ状態に移行した場合に、前記電動パワーステアリング用モータヘの給電は停止するが、前記電動パワーステアリング制御部への給電は停止しないものとした。

これによると、アイドリングストップ状態で電動パワーステアリング用モータヘの給電を停止するため、アイドリングストップ状態でのドライバーによる無用な操舵操作で、バッテリーの電力が無駄に消費されることを避けることができる。このため、バッテリーの電力の消耗によりエンジンの安定した再始動が損なわれることがないようにバッテリーの大容量化を図る必要がなく、製造コストの上昇を避けることができる。

また、アイドリングストップ状態で電動パワーステアリング制御部への給電を停止しないため、アイドリングストップ状態から復帰する際に、電動パワーステアリング制御部への給電開始時に行われる故障診断などの起動処理は実行されず、電動パワーステアリング用モータヘの給電を再開することで即座に通常の制御が可能な状態となる。このため、アイドリングストップ状態から復帰してエンジンが始動して車両が発進するまでに、電動パワーステアリング制御部の起動が間に合わずにドライバーの操舵操作に悪影響を与えることを避けることができる。

この場合、バッテリーからモータヘの給電路を開閉するリレーを設け、このリレーを開くことで電動パワーステアリング用モータヘの給電が停止されるようにすれば良い。また、アイドリングストップ制御部が直接、リレーを動作させる構成も可能であるが、電動パワーステアリング制御部が動作しているため、アイドリングストップ制御部からのアイドリングストップ状態を示す信号や給電停止を指示する信号に応じて、電動パワーステアリング制御部がリレーを動作させる構成とすると良い。

前記車両用制御装置においては、前記アイドリングストップ制御部が、前記復帰条件であるドライバーの操舵操作を検知すると、アイドリングストップ状態を解除してエンジンを始動させるように制御すると共に、ドライバーによる操舵操作ではない事象を前記復帰条件としてアイドリングストップ状態から復帰させた場合には、車速が所定値に達するまでは、再度のアイドリングストップ状態への移行を禁止するように制御し、一方、ドライバーによる操舵操作を前記復帰条件としてアイドリングストップ状態から復帰させた場合には、車速に関係なく、所定の移行条件が成立すると、再度のアイドリングストップ状態への移行を許可するように制御する構成とすると良い。

ドライバーによる操舵操作を復帰条件とすると、ドライバーが姿勢を調整する際などにステアリングホイールに当たるなど、車両の再発進を意図しない無用な操舵操作により、アイドリングストップ状態が解除されてエンジンが始動してしまうことが起こり得るが、さらに、アイドリングストップ状態から復帰した場合に、車速が所定値に達するまでは、再度のアイドリングストップ状態への移行を禁止するように制御すると、アイドリングストップ状態でのドライバーによる無用な操舵操作で、一旦アイドリングストップ状態が解除されてエンジンが始動してしまうと、ドライバーが車両を再発進させる意図がないのに、アイドリングストップ状態に戻らなくなる不都合が生じる。

これに対して、前記のように、ドライバーによる操舵操作を復帰条件としてアイドリングストップ状態から復帰させた場合には、車速に関係なく、所定の移行条件が成立すると、再度のアイドリングストップ状態への移行を許可するように制御すると、ドライバーが車両を再発進させる意図がない場合には、速やかにアイドリングストップ状態に戻るようになり、アイドリングストップ機能の実効性を高めることができる。

このように本発明によれば、アイドリングストップ状態でのドライバーによる無用な操舵操作で、バッテリーの電力が無駄に消費されることを避けることができるため、バッテリーの大容量化を図る必要がなく、製造コストの上昇を避けることができる。また、アイドリングストップ状態から復帰する際に、電動パワーステアリング用モータヘの給電を再開することで即座に通常の制御が可能な状態となるため、アイドリングストップ状態から復帰してエンジンが始動して車両が発進するまでに、電動パワーステアリング制御部の起動が間に合わずにドライバーの操舵操作に悪影響を与えることを避けることができる。

本発明による車両用制御装置の概略構成を示す模式図であり、アイドリングストップ状態での給電状況を示す。図１に示した車両用制御装置における通常状態での給電状況を示す模式図である。図１に示したアイドリングストップ制御部及び電動パワーステアリング制御部での処理手順を示すフロー図である。図１に示したアイドリングストップ制御における車速制御の状況を示す図である。図１に示したアイドリングストップ制御部及び電動パワーステアリング制御部での処理手順を示すフロー図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

図１・図２に示すように、本発明による車両用制御装置１は、電動パワーステアリングユニット２内に、ドライバーによる操舵操作に応じて電動パワーステアリング用モータ３を制御する電動パワーステアリング制御部４と、この電動パワーステアリング制御部４からのドライバ駆動信号に基づいてモータ３を駆動するモータドライバ（モータ駆動回路）５とを備えている。

電動パワーステアリング制御部４には、ドライバーがステアリングホイールに加える手動操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ１１、及びステアリングホイールの回転角を検出する操舵角センサ１２からの信号が入力されており、これらの信号に基づいてモータ電流の目標値が算出され、このモータ電流の目標値と実電流との偏差が小さくなるようにモータ電流が制御される。モータドライバ５は、例えば３相のＦＥＴブリッジ回路のような複数のスイッチング素子などで構成されている。

エンジンが作動している通常状態では、図２に示すように、発電機２２及びバッテリー７からの電力がＤＣ−ＤＣコンバータ２４及びラインＬ１を経由して電動パワーステアリングユニット２に供給され、さらにラインＬ２・Ｌ３を経由してモータドライバ５に電力が供給され、またレギュレータ１５を経由して電動パワーステアリング制御部４に電力が供給される。

また、この車両用制御装置１は、アイドリングストップ制御部８を備えている。このアイドリングストップ制御部８は、所定の移行条件が成立する、例えば車速が０で、ドライバーがブレーキペダルを踏み込んでいることや、シフトレバーをニュートラルに設定したことが検知されると、アイドリングストップ状態に移行し、エンジンヘの燃料供給を遮断してエンジンを停止させる。また、アイドリングストップ状態で所定の復帰条件が成立する、例えばドライバーがブレーキペダルから足を離したことが検知されると、アイドリングストップ状態を解除し、スタータモータ２３にバッテリー７の電力を供給してエンジンを始動させる。

アイドリングストップ制御部８には、車速を検出する車速センサ３１、ブレーキペダルの踏み込みを検出するブレーキスイッチ３２、及びシフトレバーの位置を検出するシフトポジションセンサ３３などのセンサ類からの信号が入力されており、これらの信号に基づいて、アイドリングストップ状態に移行させる移行条件、及びアイドリングストップ状態を解除して通常状態に復帰させる復帰条件となる、車速、ドライバーによるクラッチペダルの踏み込む及びその解除、及びシフトレバーの位置が検知される。

特にここでは、ドライバーによる操舵操作を、アイドリングストップ状態に移行させる移行条件の１つとしており、アイドリングストップ制御部８は、復帰条件であるドライバーによる操舵操作を検知すると、アイドリングストップ状態を解除してエンジンを始動させるように制御する。アイドリングストップ制御部８における操舵操作の検知は、操舵トルクセンサ１１の信号に応じて電動パワーステアリング制御部４から出力される操舵操作検知信号に基づいて行えば良い。なお、ドライバーによる操舵操作の検知は、操舵トルクセンサ１１の信号の他に、操舵角センサ１２の信号などでも可能である。

さらにここでは、アイドリングストップ制御部８によりアイドリングストップ状態に移行した場合に、電動パワーステアリング用モータ３ヘの給電は停止するが、電動パワーステアリング制御部４への給電は停止しないものとする。

電動パワーステアリングユニット２においては、図１に示すように、バッテリー７からの電力がラインＬ５を介して供給されるようになっているが、このラインＬ５に接続されたラインＬ３上にはリレー１６が設けられており、アイドリングストップ状態に移行すると、このリレー１６が開となり、バッテリー７からモータドライバ５を介したモータ３への給電が停止される。一方、電動パワーステアリング制御部４には、ラインＬ２・Ｌ４を経由してバッテリー７からの電力が供給される。

リレー１６は、電動パワーステアリング制御部４から出力されるリレー駆動信号に応じて開閉動作し、電動パワーステアリング制御部４は、アイドリングストップ制御部８から出力されるアイドリングストップ状態を示す信号や給電停止を指示する信号に応じて、リレー駆動信号を出力する。

処理の手順としては、図３に示すように、まずアイドリングストップ制御部８において、所定の移行条件が成立してアイドリングストップ状態に移行し、エンジンが停止し（ＳＴ１０１でＹｅｓ）、且つイグニションスイッチ２１がオンであれば（ＳＴ１０２でＹｅｓ）、アイドリングストップ制御部８からアイドリングストップ状態に移行したことを示す信号が出力され、この信号を電動パワーステアリング制御部４が受信すると、モータ３への給電を停止する処理が実行される（ＳＴ１０３）。

なお、電動パワーステアリングユニット２内には、安定した電流制御を行うために、図示するように、ダイオードＤ１・Ｄ２・Ｄ３、抵抗Ｒ１・Ｒ２、スイッチング素子Ｓ１・Ｓ２、及びコンデンサＣ１が設けられている。

以上のように、アイドリングストップ状態で電動パワーステアリング用モータ３ヘの給電を停止するため、アイドリングストップ状態でのドライバーによる無用の操舵操作で、バッテリー７の電力が無駄に消費されることを避けることができる。このため、バッテリー７の電力の消耗によりエンジンの安定した再始動が損なわれることがないようにバッテリー７の大容量化を図る必要がなく、製造コストの上昇を避けることができる。

また、アイドリングストップ状態で電動パワーステアリング制御部４への給電を停止しないため、アイドリングストップ状態から復帰する際に、電動パワーステアリング制御部４への給電開始時に行われる故障診断などの起動処理は実行されず、電動パワーステアリング用モータ３ヘの給電を再開することで即座に通常の制御が可能な状態となる。このため、アイドリングストップ状態から復帰してエンジンが始動して車両が発進するまでに、電動パワーステアリング制御部４の起動が間に合わずにドライバーの操舵操作に悪影響を与えることを避けることができる。

なお、アイドリングストップ状態では、バッテリー７の電力が電動パワーステアリング制御部４に常時供給されるが、この電動パワーステアリング制御部４で消費する電力は、一般的なバッテリー７の容量から考えると十分に小さく、アイドリングストップ状態の通常の継続時間におけるバッテリー７への影響は無視することができる。

ところで、アイドリングストップ状態に移行させる移行条件の１つとなっている車速を検出する車速センサ３１には、比較的に安価なものとして電磁ピックアップ方式が採用されることが一般的である。これは、検出信号の振幅によりシャフトの回転数を検出するようになっているが、検出精度があまり高くないため、例えば５ｋｍ／ｈ程度以下の極低車速では車速を０と誤検出してしまい、実際には車両が走行しているにも拘わらず、車両が停止したものと誤った判断がなされることがある。

例えば狭い道路を通過する際や駐車場での出し入れの際などに車両を慎重に取り回し操作している状況では、極低車速となることから、車両が停止したものと誤判断され、さらに、車速がわずかに高くなったところで、車両が走行を開始したものと判断され、これにより車両が停止状態と走行状態を頻繁に繰り返しているものと判断されるため、制御が不安定となる。

そこで、制御の安定性を高めるために、図４に示すように、アイドリングストップ制御部８は、所定の復帰条件が成立してアイドリングストップ状態から一旦復帰した後は、車速が所定の閾値に達することを条件として、再度のアイドリングストップ状態への移行を許可し、車速が所定の閾値に達するまでは、再度のアイドリングストップ状態への移行を禁止するように制御する。

また、ドライバーが無意識にステアリングホイールを操作したり、あるいは姿勢を調整する際などに身体がステアリングホイールに当たったりすることで、ステアリングホイールを回転させてしまうことがあるが、前記のように、ドライバーによる操舵操作を復帰条件とすると、このような無用なステアリングホイールの回転を、車両の再発進を意図した操舵操作と誤検知して、アイドリングストップ状態を解除してエンジンを始動してしまうことがある。

このような場合、前記のように、車速によりアイドリングストップ状態への移行を禁止する制御が行われていると、ドライバーが車両を再発進させる意図がないのに、アイドリングストップ状態に戻らなくなる不都合が生じる。

そこで、アイドリングストップ制御部８は、ドライバーによる操舵操作を復帰条件としてアイドリングストップ状態から復帰させた場合には、車速に関係なく、所定の移行条件が成立すると、再度のアイドリングストップ状態への移行を許可するように制御する。一方、ドライバーによる操舵操作ではない事象、例えばブレーキペダルの踏み込みの解除を復帰条件としてアイドリングストップ状態から復帰させた場合には、車速が所定の閾値に達するまでは、再度のアイドリングストップ状態への移行を禁止するように制御する。

処理の手順としては、図５に示すように、まずアイドリングストップ状態に移行させる移行条件が成立して（ＳＴ２０１でＹｅｓ）、アイドリングストップ状態に移行し（ＳＴ２０２）、その後、アイドリングストップ状態を解除して通常状態に復帰させる復帰条件が成立して（ＳＴ２０３でＹｅｓ）、アイドリングストップ状態から復帰すると（ＳＴ２０４）、復帰条件がドライバーによる操舵操作か否かが判定され（ＳＴ２０５）、復帰条件が操舵操作であれば、アイドリングストップ状態への移行時の車速条件を無効にする。一方、復帰条件が操舵操作でなければ、アイドリングストップ状態への移行時の車速条件を有効とする。

このように制御することにより、車両の再発進を意図しない無用な操舵操作により、アイドリングストップ状態が解除されてエンジンが始動してしまったとしても、ドライバーが車両を再発進させる意図がない場合、すなわち所定の移行条件が成立する場合には、速やかにアイドリングストップ状態に戻るようになり、アイドリングストップ機能の実効性を高めることができる。

なお、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。

１車両用制御装置
２電動パワーステアリングユニット
３電動パワーステアリング用モータ
４電動パワーステアリング制御部
５モータドライバ
７バッテリー
８アイドリングストップ制御部
１１操舵トルクセンサ
１２操舵角センサ
１６リレー
２１イグニションスイッチ
２２発電機
２３スタータモータ
２４ＤＣ−ＤＣコンバータ
３１車速センサ
３２ブレーキスイッチ
３３シフトポジションセンサ

Claims

ドライバーによる操舵操作に応じて電動パワーステアリング用モータを制御する電動パワーステアリング制御部と、所定の移行条件が成立するとエンジンを停止させるアイドリングストップ状態に移行させると共に、所定の復帰条件が成立するとアイドリングストップ状態を解除してエンジンを始動させるアイドリングストップ制御部とを有する車両用制御装置であって、
前記アイドリングストップ制御部によりアイドリングストップ状態に移行した場合に、前記電動パワーステアリング用モータヘの給電は停止するが、前記電動パワーステアリング制御部への給電は停止しないようにしたことを特徴とする車両用制御装置。
前記アイドリングストップ制御部が、前記復帰条件であるドライバーの操舵操作を検知すると、アイドリングストップ状態を解除してエンジンを始動させるように制御すると共に、ドライバーによる操舵操作ではない事象を前記復帰条件としてアイドリングストップ状態から復帰させた場合には、車速が所定値に達するまでは、再度のアイドリングストップ状態への移行を禁止するように制御し、一方、ドライバーによる操舵操作を前記復帰条件としてアイドリングストップ状態から復帰させた場合には、車速に関係なく、所定の移行条件が成立すると、再度のアイドリングストップ状態への移行を許可するように制御することを特徴とする請求項１に記載の車両用制御装置。