JP5812852B2 - 車両用制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、所定の自動停止条件の成立によりエンジン等の駆動力を発生する駆動源を自動停止し、所定の再始動条件の成立により駆動源を再始動する車両用制御装置に関する。

従来、いわゆるアイドルストップ車両は、ＩＧ（イグニッション）オンの操作によりエンジンを始動すると、その後は、ＩＧオフの操作によりエンジンが停止するまで、アイドルストップ制御を実行し、所定の自動停止条件の成立によりエンジンを自動停止し、所定の再始動条件の成立によりエンジンを自動的に再始動することを繰り返す。

この種のアイドルストップ車両において、車両周囲監視装置の検知情報に基づいて、前方車両との車間距離が所定値以上であるかどうかを検出し、前方に安全に発進できる状態であって所定値以上である場合に、パーキングブレーキを解除して前方車両に追従可能にする機能を付加することも考えられている（例えば、特許文献１の段落００５４参照）。

特開２００８−１２１５８３号公報

ところで、上記したアイドルストップ車において、障害物との衝突に対応するために、障害物に対して衝突を回避するために必要な最小限の衝突回避距離まで接近すると自動的にブレーキを作動させ、障害物から１ｍ以内の最小限の衝突回避距離で停止するように制御する衝突回避システムを搭載することも考えられる。ここで、国土交通省の技術指針により、ドライバに衝突回避システムに対する過信を防ぐために、停止距離は障害物から１ｍ以内と規定されている。

さらに、このような衝突回避システムでは、エンジンまたはモータなどの駆動源によりクリープ力を発生する手段をさらに搭載することもある。このように、車両がクリープ力発生手段をさらに備える場合には、衝突回避システムによる自動ブレーキの作動により、前方の障害物から１ｍ以内の近距離で車両が停止したときに、ドライバが誤ってブレーキペダルから足を離すなどして、エンジン（あるいはモータ）の再始動条件が成立してしまうと、クリープ力発生手段によるクリープ力により、障害物から１ｍ以内で停止していた自車両が前方へ進んで障害物に衝突しまうことがある。

また、アイドルストップ車では、例えば上り勾配において、エンジン再始動後、エンジン回転数が完爆の回転数に達するまでの間に車両のずり下がることを防止するために、いわゆるヒルホールド機能を備えることも行われるが、ヒルホールドはエンジン再始動後に自動的に解除されるため、上記したように１ｍ以内の近距離で車両が停止し、ドライバが意図しないにもかかわらずエンジン（あるいはモータ）の再始動条件が成立すると、その後自動的にヒルホールドも解除されてしまい、車両が勝手に進行方向に進んで障害物との衝突が生じ得る。

本発明は、衝突回避システムを搭載しクリープ力を発生する手段を備えるアイドルストップ機能を備える車両において、アイドルストップ機能が作動した状態で自動ブレーキの作動により停止した状態で、駆動源の再始動条件が成立した場合であっても、障害物との衝突を未然に回避できるようにすることを目的とする。

上記した目的を達成するために、所定の自動停止条件の成立により、車両の駆動力を発生する駆動源を自動停止し、所定の再始動条件の成立により、前記駆動源を再始動する車両用制御装置において、前記駆動源の駆動によりクリープ力を発生するクリープ力発生手段と、障害物との衝突可能性を検出する検出手段と、前記検出手段により衝突可能性有りが検出されることに基づいて前記障害物に対する衝突を回避するために必要な衝突回避距離で自動ブレーキを作動させる自動ブレーキ手段と、少なくとも前記駆動源の再始動の際に車輪にブレーキ力を付与するブレーキ力付与手段とを備え、前記ブレーキ力付与手段は、前記自動ブレーキ手段の自動ブレーキによる停止後において、前記駆動源の再始動の際に前記検出手段により衝突可能性有りの検出がなければ、当該再始動完了後にブレーキ力の付与を解除し、前記駆動源の再始動の際に前記検出手段により衝突の可能性有りの検出があれば、当該駆動源の再始動後に所定の解除条件が成立してから前記ブレーキ力の付与を解除することを特徴としている（請求項１）。

請求項１に係る発明によれば、車両の走行中に駆動源の自動停止条件が成立して駆動源の自動停止中に、検出手段により、障害物との衝突可能性有りが検出されると、自動ブレーキ手段により、障害物に対する衝突を回避するために必要な衝突回避距離で停車させるようブレーキ手段が自動的に作動されて車両が強制停止される。そして、駆動源の再始動条件が成立すると、ブレーキ力付与手段により駆動源の再始動の際に車輪にブレーキ力が付与され、クリープ力発生手段によるクリープ力があっても車両は進むことがない。このとき、自動ブレーキによる停止後、駆動源の再始動の際に、検出手段による衝突可能性有りの検出がなければ、再始動完了後にブレーキ力付与手段によるブレーキ力の付与が解除され、検出手段による衝突の可能性有りの検出があれば、駆動源の再始動後であって所定の解除条件が成立してから、ブレーキ力付与手段によるブレーキ力の付与が解除される。

そのため、駆動源の再始動後、再始動によるクリープ力により車両が進むと障害物と衝突する可能性が有る場合には、所定の解除条件が成立（例えば、ドライバによるステアリング操作などの意図的な運転操作があることや、衝突可能性が無くなるなど）しない限り、ブレーキ力付与手段によるブレーキ力の付与が解除されることはなく、その間車両は停止状態に保持され続け、駆動源の自動停止後の再始動時に、ドライバの意に反してクリープ力により車両が勝手に進み、障害物と衝突するという不測の事態を未然に回避することが可能になる。

このように、走行中に駆動源を自動停止させるという燃費向上を図った車両において、クリープ力発生手段と自動ブレーキ手段とを備えた車両であっても、駆動源の再始動後のクリープ力による障害物との衝突を未然に回避することができる。

アイドルストップ車両に適用した本発明の車両用制御装置の一実施形態のブロック図である。 図１の車両用制御装置の動作説明図である。 図１の車両用制御装置の動作説明用フローチャートである。

つぎに、本発明の一実施形態について、図１ないし図４を参照して説明する。なお、図１はアイドルストップ車両に備えられた車両用制御装置のブロック図、図２は動作説明図、図３は動作説明用フローチャートである。

図１はアイドルストップ車両１に備えられた車両用制御装置のブロック構成を示し、アイドルストップ車両１は、軽量化、小型化等を図るため、電源として１２Ｖの比較的小容量の１個の鉛バッテリ２を有し、この鉛バッテリ２の負極端子はアイドルストップ車両１の筐体に接続されている。

図１に示すように、アイドルストップ車両１のエンジン３は、トランスミッション側のＣＶＴ４を有し、このＣＶＴ４とエンジン３との間にトルクコンバータ（ロックアップクラッチの機構を含む）５が介在している。

そして、エンジン３はスタータ６により始動され、このスタータ６にはリレー７を介して鉛バッテリ２から給電されてエンジン３を始動する駆動力を発生する。また、鉛バッテリ２の正極端子とリレー７との間に鉛バッテリ２に接近して設けられたバッテリセンサ８により、鉛バッテリ２の温度、電流が検出され、エンジン３の回転力がベルト１０を介してオルタネータ９に伝達され、車両の走行中等にオルタネータ９の発電出力により鉛バッテリ２の充電が行われる。

さらに、図１に示すように、アイドルストップ車両１には、アイドルストップ制御のＥＣＵが形成するアイドルストップ制御部１１が設けられるとともに、エンジン制御のＥＣＵが形成するエンジン制御部１２、ブレーキ制御のＥＣＵが形成するブレーキ制御部１３、ＣＶＴ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）制御のＥＣＵが形成するＣＶＴ制御部１４、および、ＰＣＳ（Ｐｒｅ Ｃｒａｓｈ Ｓａｆｅｔｙ）制御のＥＣＵが形成するＰＣＳ制御部１５が設けられ、これら各制御部１１〜１５はそれぞれマイクロコンピュータ等により形成され、ＣＡＮ等の通信バス１６を介して情報をやり取りする。なお、通信バス１６には、舵角センサ１７、ヨーレートセンサ１８、車速センサ１９等のＥＣＵが接続され、それらの各センサ１７〜１９からの情報のやり取りも行われる。また、ダッシュボードにはコンビネーションメータが形成する表示部３０が設けられ、通信バス１６を介して受信した各種の表示データが表示部３０に表示されるようになっている。

ところで、ブレーキ制御部１３は後述するソレノイドバルブ群２６とともにブレーキアクチュエータ２０を構成する。そして、ブレーキペダル２１の踏力がブレーキブースタ２２を介してマスタシリンダ２３に加わり、マスタシリンダ２３に接続された配管２４に取り付けられた液圧センサ２５によりマスタシリンダ圧が検出されるようになっている。さらに、ブレーキアクチュエータ２０を構成するソレノイドバルブ群２６は、配管２４から分枝した２系統の系統毎に設けられたブレーキ液圧制御バルブ２６ａ，２６ｂを含む複数のソレノイドバルブで構成されている。

そして、ブレーキ液圧制御バルブ２６ａから伸びた一方の系統の配管２７ＦＬ，２７ＲＲに左の前輪シリンダ２８ＦＬ、右の後輪のシリンダ２８ＲＲが接続され、ブレーキ液圧制御バルブ２６ｂから伸びた他方の系統の配管２７ＦＲ，２７ＲＬに右の前輪のシリンダ２８ＦＲ、左の後輪のシリンダ２８ＲＬが接続されている。

このように構成されたブレーキ制御部１３は、アイドルストップのヒルホールド（或いはヒルスタート）制御、および、走行中の、ＡＢＳ（Ａｎｔｉｌｏｃｋｅｄ Ｂｒａｋｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）やＴＣＳ（Ｔｒａｃｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ）のブレーキ制御に兼用される。なお、ヒルホールド制御については後に詳述する。

ところで、ＰＣＳ制御部１５は、自車前方の車両等の障害物との距離を一定時間毎に計測するレーザレーダ３１の検出信号を取り込み、通信バス１６を介して車速センサ１９により検出される自車両の車速情報を取り込み、これら障害物との距離と自車速とに基づき、障害物との衝突可能性が有るか否かを検出する。このＰＣＳ制御部１５による障害物との衝突可能性の検出機能が本発明における「検出手段」に相当する。

また、アイドリングストップ制御によりエンジンが自動停止した後、エンジン３の再始動条件が成立してエンジン３が再始動し、後述するヒルホールド制御により所定のクランキング期間ブレーキ力が付与された後、アクセルペダルの踏み込みがなくてもアイドルストップ車両１がずり下がりに抗して発進し得る程度の駆動力であるクリープ力が、エンジン３およびトルクコンバータ５により発生されるようになっており、このようなエンジン制御部１２によるクリープ力の発生制御が本発明における「クリープ力発生手段」に相当する。

さらに、ＰＣＳ制御部１５は、前方の車両等の障害物との衝突可能性が有ることを検出すると、ＰＣＳ制御部１５からブレーキ制御部１３に対して自動ブレーキ指令を出力し、障害物との衝突を回避するために必要な最小限の衝突回避距離で停止するようにブレーキアクチュエータ２０を制御し、ドライバによるブレーキペダルの操作に関係なく自動的にブレーキをかける自動ブレーキの作動制御が実行される。このようなＰＣＳ制御部１５によるブレーキ制御部１３に対する自動ブレーキ指令の出力機能が、本発明における「自動ブレーキ手段」相当する。

また、エンジン３の自動停止後、エンジンの再始動条件が成立すると、ブレーキ制御部１３により、エンジン再始動後の後述する所定のクランキング期間、車輪に対して坂道発進等におけるずり下がり防止のために車輪にブレーキ力を付与するヒルホールド(或いはヒルスタート）制御が実行され、このブレーキ制御部１３によるヒルホールド制御でのブレーキ力の付与機能が本発明における「ブレーキ力付与手段」に相当する。

このとき、ブレーキ力付与手段としてのブレーキ制御部１３は、ＰＣＳ制御部１５による自動ブレーキの作動により停止した後において、エンジン３の再始動の際に、再始動によるクリープ力によって発進してもＰＣＳ制御部１５により障害物との衝突可能性が無いことが検出される場合には、エンジン３の再始動完了後にヒルホールド制御によるブレーキ力の付与を解除する一方、エンジン３の再始動の際に、再始動によるクリープ力によって発進するとＰＣＳ制御部１５により障害物との衝突可能性が有ることが検出される場合には、エンジン３の再始動後に、例えばドライバによるステアリング操作やアクセルペダルの踏み込みなどの意図的な運転操作があることや、衝突可能性が無くなるなどの所定の解除条件が成立してから、ヒルホールド制御によるブレーキ力の付与を解除するように設定されている。

このような構成を有するアイドルストップ車両１のアイドルストップ動作を簡単に説明すると、ドライバがＩＧキー（図示せず）をオン操作してエンジンスタートを指令することにより、ＩＧオンの信号が例えば通信バス１６からアイドルストップ制御部１１に入力され、この入力に基づいてアイドルストップ制御部１１はリレー７を瞬時に通電してオンし、鉛バッテリ２の電源をスタータ６に給電してスタータ６を始動し、停止していたエンジン３を始動する（初回始動）。エンジン３が始動してオルタネータ９の発電電力で鉛バッテリ２が一旦満充電状態に充電されると、その後は、ＩＧキーのオフ操作でエンジン３が停止するまで、アイドルストップ制御部１１がアイドルストップ制御を実行する。

アイドルストップ制御部１１には、通信バス１６を介してエンジン制御部１２の情報（エンジンの回転数や冷却水温等のエンジンの情報）および、鉛バッテリ２の電流、温度等の情報、ブレーキ制御部１３を介した車速センサ１９による検出車速、液圧センサ２５によるマスタシリンダ圧等の情報、ＣＶＴ制御部１４のロックアップクラッチ情報、図示省略したストップランプスイッチ、カーテシスイッチ等の車内各所のスイッチの情報等が入力される。

そして、これらの情報に基づき、アイドルストップ制御中のアイドルストップ制御部１１は、交通信号の赤信号等にしたがってドライバがブレーキペダル２１を踏み込み、マスタシリンダ圧が所定の踏込圧以上になっていることを検出すると、アイドルストップ制御の所定の自動停止条件（例えば、ストップランプが点灯していて所定車速以下である等の条件）の成立を確認することにより、走行が完全に停止しなくても所定車速以下（例えば、７ｋｍ/ｈ以下）に低下すれば、エンジン制御部１２にエンジン停止指令を出力し、エンジン制御部１２が燃料スロットルを絞ったりしてエンジン３を自動停止する。

次に、交通信号が青信号に変わるなどしてドライバがブレーキペダル２１から足を離し、マスタシリンダ圧が所定の開放圧に低下したことを検出すると、アイドルストップ車両１がアイドルストップ制御の所定の再始動条件（例えば、ストップランプが消灯していてドアが閉じている等の条件）の成立を確認することにより、アイドルストップ制御部１１はリレー７を瞬時通電してオンし、鉛バッテリ２の電源をスタータ６に給電してスタータ６を始動し、停止しているエンジン３を自動的に再始動する。以降、減速中の所定の停止条件の成立に基づくエンジン３の自動停止と、所定の再始動条件の成立に基づくエンジン３の自動的な再始動とが交互に行なわれる。

このとき、レーザレーダ３１による障害物との距離および車速センサ１９による自車速に基づき、ＰＣＳ制御部１５により障害物との衝突可能性有りとの検出がなされると、ＰＣＳ制御部１５により、ブレーキ制御部１３に対して自動ブレーキ指令が出力され、障害物との衝突を回避するために必要な最小限の衝突回避距離（１ｍ以下）で停止するように、ブレーキ制御部１３によりマスタシリンダ２３の下流のブレーキ液圧制御バルブ２６ａ，２６ｂが制御され、ドライバによるブレーキペダルの操作に関係なく自動ブレーキが作動される。ここで、「衝突を回避するのに必要な最小限の衝突回避距離」は、厳密に必要最小限の距離でなくてもよいし、エンジン等の駆動源の再始動後のクリープ力により障害物に衝突する可能性のある距離であるという主旨である。

そして、この自動ブレーキの作動により停止（停車）した後、エンジン３が再始動する際、ＰＣＳ制御部１５により、再始動により発生されるクリープ力によって発進すると、図２に示すように、アイドルストップ車両１が実線位置から破線位置あるいはその先にまで進んで更に障害物との衝突可能性有りとの検出がなされる場合には、エンジン３の再始動後に、上記したドライバによる意図的な運転操作があるなどの所定の解除条件が成立してから、ヒルホールド制御によるブレーキ力の付与が解除される。一方、エンジン３の再始動によるクリープ力によって発進しても、ＰＣＳ制御部１５により障害物との衝突可能性が無いことが検出される場合には、エンジン３の再始動完了後、直ちにヒルホールド制御によるブレーキ力の付与が解除される。

次に、上記したアイドルストップ車両１の主要な動作について、図３のフローチャートを参照して説明する。

図３に示すように、アイドルストップ制御部１１により、例えばストップランプが点灯していて所定車速以下であるなどの所定のアイドルストップ制御の自動停止条件が成立したか否かの判定がなされ（ステップＳ１）、この判定結果がＮＯであれば判定結果がＹＥＳになるまでステップＳ１の判定が繰り返され、ＹＥＳになれば次のステップＳ２に移行し、エンジン３が自動停止される(ステップＳ２）。

そして、ステップＳ２でエンジン３が自動停止されると、ブレーキ制御部１３によるヒルホールド制御が開始され(ステップＳ３）、その後、例えばストップランプが消灯していてドアが閉じているなどのエンジン３の再始動条件が成立すれば(ステップＳ４）、次のステップＳ５においてエンジン３の再始動が完了したか否かの判定がなされ（ステップＳ５）、この判定結果がＮＯであれば判定結果がＹＥＳになるまでステップＳ５の判定が繰り返される。

エンジン３の再始動が完了してステップＳ５の判定結果がＹＥＳになれば、例えばステアリング操作などのドライバの意図的な運転操作が有るか否かの判定がなされ（ステップＳ６）、この判定結果がＹＥＳであれば、ドライバの意図的な運転操作を優先してヒルホールド解除要求がブレーキ制御部１３に出力され（ステップＳ７）、ヒルホールド制御によるブレーキ力の付与が解除され、アイドルストップ車両１は直ちに発進可能な状態になり、その後動作は終了する。

一方、ステップＳ６の判定結果がＮＯであれば、ＰＣＳ制御部１５による障害物との衝突可能性の検出により、衝突可能性が無いかどうかの判定がなされ（ステップＳ８）、この判定結果がＹＥＳであれば、エンジン３の自動停止後の再始動によりクリープ力が発生して自動発進しても障害物との衝突可能性がないため、ステップＳ７に移行してヒルホールド解除要求がブレーキ制御部１３に出力され（ステップＳ７）、ヒルホールド制御によるブレーキ力の付与が解除される。

また、ステップＳ８の判定結果がＮＯであれば、エンジン３の自動停止後の再始動によりクリープ力が発生して発進すると障害物との衝突可能性があるため、ヒルホールド保持要求がブレーキ制御部１３に出力された後（ステップＳ９）、上記したステップＳ６の判定に戻り、ステップＳ６，Ｓ８の解除条件が成立してこれらのステップＳ６，Ｓ８のいずれかの判定をＹＥＳで通過するまでステップＳ６，Ｓ８，Ｓ９のルートを経る処理が繰り返される。

したがって、上記した実施形態によれば、アイドルストップ制御により、走行中、エンジン３の自動停止条件の成立によりエンジンを自動停止し、エンジンの再始動条件の成立によりエンジン３を再始動するため、燃費の向上を図ることができる。また、自動ブレーキの作動制御により、ドライバが進行方向の前方車両等の障害物に気付くのが遅れても、障害物との衝突を未然に防止することができ、ドライバの安全を確保することができる。

さらに、エンジン３の再始動後、エンジン再始動によるクリープ力の発生によりアイドルストップ車両１が発進すると前方車両等の障害物と衝突する可能性が有る場合には、例えばドライバによるステアリング操作などの意図的な運転操作があることや、衝突可能性が無くなるなどの所定の解除条件が成立しない限り、ブレーキ制御部１３によるブレーキ力の付与が解除されることはなく、その間アイドルストップ車両１は停止状態に保持され続けることになり、エンジン３の自動停止後の再始動時に、ドライバの意に反してアイドルストップ車両１がクリープ力によって勝手に進み、障害物と衝突するなどの不測の事態を未然に回避することが可能になる。

このように、走行中にエンジン３を自動停止させるという燃費向上を図った車両であって、クリープ力発生機能と自動ブレーキ機能とを備えていても、エンジン３の再始動後のクリープ力による障害物との衝突を未然に回避することができる。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行なうことが可能である。例えば、障害物がアイドルストップ車両１の後方にあって、アイドルストップ車両１のシフトレバーが「バック」の位置にあってクリープ力により後進する場合にも適用することが可能である。

また、エンジン３の自動停止後の再始動時に、ブレーキ制御部１３によるヒルホールド制御でのブレーキ力付与を解除する条件は、上記したドライバによるステアリング操作やアクセルペダルの踏み込みなどの意図的な運転操作があること、衝突可能性が無くなることに限定されるものではない。

さらに、上記した実施形態では、駆動源をエンジン３として説明したが、例えば電気自動車のように駆動源がモータであってもよく、エンジンとモータを併用するハイブリッド車にも本発明を適用することができる。

また、クリープ力発生手段は、上記したようにエンジン制御部１２の制御に基づきエンジン３やトルクコンバータ５により発生するほか、駆動源がエンジン３ではなくモータの場合には、クラッチを滑らして発生する技術を適用するようにしてもよい。

さらに、レーザレーダ３１に代えて、１個或いは２個以上のＣＣＤカメラによる距離検出手段を用いてもよい。

１ アイドルストップ車両
３ エンジン
１１ アイドルストップ制御部
１２ エンジン制御部（クリープ力発生手段）
１３ ブレーキ制御部（ブレーキ力付与手段）
１５ ＰＣＳ制御部（検出手段、自動ブレーキ手段）

Claims (1)

1. 所定の自動停止条件の成立により、車両の駆動力を発生する駆動源を自動停止し、所定の再始動条件の成立により、前記駆動源を再始動する車両用制御装置において、
   前記駆動源の駆動によりクリープ力を発生するクリープ力発生手段と、
   障害物との衝突可能性を検出する検出手段と、
   前記検出手段により衝突可能性有りが検出されることに基づいて前記障害物に対する衝突を回避するために必要な衝突回避距離で停車させるよう自動ブレーキを作動させる自動ブレーキ手段と、
   少なくとも前記駆動源の再始動の際に車輪にブレーキ力を付与するブレーキ力付与手段とを備え、
   前記ブレーキ力付与手段は、前記自動ブレーキ手段の自動ブレーキによる停止後において、前記駆動源の再始動の際に前記検出手段により衝突可能性有りの検出がなければ、当該再始動完了後にブレーキ力の付与を解除し、前記駆動源の再始動の際に前記検出手段により衝突の可能性有りの検出があれば、当該駆動源の再始動後に所定の解除条件が成立してから前記ブレーキ力の付与を解除する
   ことを特徴とする車両用制御装置。

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