JP5924242B2 - アイドルストップ制御装置及びアイドルストップ制御方法 - Google Patents

Description

この発明は、車両を減速するときに、エンジンを停止するアイドルストップ制御装置及びアイドルストップ制御方法に関する。

運転者がブレーキ操作を行って車両の速度がアイドルストップ移行条件である速度閾値以下となることを含む所定のアイドルストップ条件が成立した際に、エンジンを自動停止する車両のアイドルストップ制御装置が知られている（特許文献１）。このアイドルストップ制御装置は、路面勾配の大きさを検出する勾配センサと、登坂路走行時、検出された路面勾配が大きいほど速度閾値をより小さな値に設定する速度閾値設定部とを備えている。

特開２００９−２４６１４号公報

車両は、アイドルストップ制御する場合には、エンジンを停止し、クラッチを切ってエンジンを駆動輪などの駆動系から切り離す。ここで、降坂路において、車両の減速中にアイドルストップ制御が開始されてクラッチが切られるとエンジンブレーキが全く効かなくなる。その結果、下り勾配の大きさと速度との関係によっては、車両は下向きの力を受ける場合がある。また、エンジンブレーキが効かなくなることにより減速度が小さくなる。このような下向きの力や減速度の減少は運転手に対して、飛び出し感や押し出され感あるいはブレーキの効きが悪くなったような感覚を生じさせる場合があり、運転手のドライバビリティを悪化させる虞があった。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。本発明の一形態によれば、アイドルストップ制御装置が提供される。この形態のアイドルストップ制御装置は、エンジンと、前記車両の走行環境を取得する走行環境取得部と、前記車両の速度を取得する速度計と、前記車両の運転手から前記車両の加減速の指示を受けるアクセルと、前記運転手から前記車両の減速の指示を受けるブレーキと、駆動輪と、前記エンジンの出力の前記駆動輪への接続、非接続を行うクラッチと、前記アクセルの開度に従って前記エンジンを制御するとともに前記車両の速度が予め定められた速度閾値を下回った場合に、前記クラッチを切って前記エンジンの出力を前記駆動輪へ非接続とし、前記エンジンを停止するアイドルストップを実行する制御部と、を備え、前記走行環境取得部から得られた前記車両の走行環境が勾配閾値以上の下り勾配の走行路であって、前記ブレーキによる前記運転手からの指示が減速である場合、前記制御部は、前記車両の走行環境が平坦な走行路である場合よりも前記速度閾値を低い速度とし、前記下り勾配が大きいほど前記速度閾値は低い値である。この形態によれば、下り勾配が大きいほどクラッチが切られアイドルストップ制御が実行されるときの車両の速度が低くなるので、運転手に対する飛び出し感や押し出され感あるいはブレーキの効きが悪くなったような感覚を低減することが可能となる。

（１）本発明の一形態によれば、アイドルストップ制御装置が提供される。この形態のアイドルストップ制御装置は、エンジンと、前記車両の走行環境を取得する走行環境取得部と、前記車両の速度を取得する速度計と、前記車両の運転手から前記車両の加減速の指示を受けるアクセルと、前記運転手から前記車両の減速の指示を受けるブレーキと、前記アクセルの開度に従って前記エンジンを制御するとともに前記車両の速度が予め定められた閾値を下回った場合にアイドルストップを実行する制御部と、を備え、前記走行環境取得部から得られた前記車両の走行環境が下り勾配の走行路であって、前記アクセル及び前記ブレーキによる前記運転手からの指示が減速である場合、前記制御部は、前記車両の走行環境が平坦な走行路である場合よりも前記閾値を低い速度とする。この形態のアイドルストップ制御装置によれば、車両の走行環境が下り勾配の走行路の場合には、車両の速度がより遅い速度に落ちるまでアイドルストップ制御が実行されない。その結果、車両に対する下向きの力を小さくし、あるいは減速度の変化を小さくして、運転手に対して飛び出し感や押し出され感、あるいはブレーキの効きが悪くなったような感覚を生じさせ難くし、運転手のドライバビリティを悪化させ難くすることが可能となる。

（２）上記形態のアイドルストップ制御装置において、前記下り勾配が大きいほど前記速度閾値は低い値であってもよい。下り勾配が大きいほどアイドルストップ制御が実行されたときの運転手に対して飛び出し感や押し出され感が大きいが、この形態のアイドルストップ制御装置によれば、下り勾配が大きいほどアイドルストップ制御が実行されるときの車両の速度が低くなるので、運転手に対する飛び出し感や押し出され感あるいはブレーキの効きが悪くなったような感覚を低減することが可能となる。

（３）上記形態のアイドルストップ制御装置において、前記制御部は、前記ブレーキによって運転手から前記車両の減速の指示を受けた場合には、前記エンジンへの燃料の供給を制限又は停止してもよい。この形態のアイドルストップ制御装置によれば、運転手から車両の減速の指示を受けた場合には、エンジンへの燃料の供給を停止するので、エンジンブレーキによって減速度を大きくできるので、制御部は早期にアイドルストップ制御を開始できる。

（４）上記形態のアイドルストップ制御装置において、さらに、駆動輪と、前記エンジンの出力の前記駆動輪への接続、非接続を行うクラッチと、を備え、前記閾値は、前記アイドルストップの復帰時に前記クラッチにより前記エンジンと前記駆動輪とを接続する時において、前記車両の慣性力により前記エンジンの起動が可能な速度よりも大きな値であってもよい。この形態のアイドルストップ制御装置によれば、アイドルストップ制御からの復帰が容易となる。

（５）本発明の一形態によれば、車両のアイドルストップ制御方法が提供される。この車両のアイドルストップ制御方法は、運転手からの減速指示を受けるステップと、前記減速指示を受けた場合に前記車両のエンジンに供給する燃料を停止するステップと、前記車両の走行環境が勾配閾値以上の下り勾配の走行環境であるか否かを判断するステップと、前記車両の走行環境が勾配閾値以上の下り勾配の走行環境である場合には、水平走行の走行環境である場合の速度閾値に比べて、前記車両のアイドリングストップ制御を開始する速度閾値を低い速度とするステップと、前記車両の速度が前記速度閾値より低い速度まで落ちた場合に前記車両に対してアイドリングストップ制御を行うステップと、を含む。この形態のアイドルストップ制御方法によれば、車両の走行環境が勾配閾値以上の下り勾配の走行路の場合には、車両の速度がより遅い速度に落ちるまでアイドルストップ制御が実行されない。その結果、車両に対する下向きの力を小さくし、あるいは減速度の変化を小さくして、運転手に対して飛び出し感や押し出され感、あるいはブレーキの効きが悪くなったような感覚を生じさせ難くし、運転手のドライバビリティを悪化させ難くすることが可能となる。

なお、本発明は種々の形態で実現することが可能であり、例えば、アイドルストップ制御装置の他、アイドル制御装置を備える車両、アイドルストップ制御方法等の形態で実現することができる。

本発明の一実施例としての自動車２００の構成を示す説明図である。 アイドルストップ制御の制御フローチャートを示す説明図である。 勾配と速度閾値との関係を示すグラフである。

図１は、本発明の一実施例としての自動車２００の構成を示す説明図である。自動車２００は、アイドリングストップ機能を搭載した車両である。自動車２００は、エンジン１０と、クラッチ１２と、自動変速機１５と、ディファレンシャルギア２０と、駆動輪２５と、スタータ３０と、オルタネータ３５と、バッテリ４０と、電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electrical Control Unit）５０と、エンジンキー５５（「イグニッションキー５５」とも呼ぶ。）と、燃料タンク６０と、電子制御燃料噴射装置６２（ＥＦＩ：Electric Fuel Injector）と、車輪速センサ８２と、ナビゲーション装置８３と、ブレーキペダル８４と、アクセルペダル８６と、勾配センサ８７と、を備えている。

エンジン１０は、ガソリンや軽油などの燃料を燃焼させることによって動力を発生させる内燃機関である。エンジン１０の動力は、クラッチ１２を介して自動変速機１５に伝達されるとともに、駆動機構３４を介してオルタネータ３５に伝達される。アクセルペダル８６は、運転者による踏み込み量を検知するセンサが設けられている。ＥＣＵ５０は、アクセルペダル８６の踏み込み量に応じて、ＥＦＩ６２を制御し、エンジン１０の出力を変更する。

自動変速機１５は、変速比の変更（いわゆるシフトチェンジ）を自動的に実行する。エンジン１０の動力（回転数・トルク）は、自動変速機１５によって変速され、所望の回転数・トルクとして、ディファレンシャルギア２０を介して、左右の駆動輪２５に伝達される。こうして、エンジン１０の動力は、アクセルペダル８６の踏み込み量に応じて変更されつつ、自動変速機１５を介して駆動輪２５に伝達されて、自動車２００の加速・減速が行なわれることになる。

オルタネータ３５にエンジン１０の動力を伝達する駆動機構３４として、本実施例では、ベルトドライブの構成を採用している。但し、駆動機構３４は、チェーンやギアによるものであっても良い。オルタネータ３５は、エンジン１０の動力の一部を用いて発電を行なう。オルタネータ３５により発電された電力は、バッテリ４０に充電される。なお、オルタネータ３５は、駆動機構３４、エンジン１０、クラッチ１２、自動変速機１５、ディファレンシャルギア２０を介して駆動輪２５と接続されている。減速時には、駆動輪２５の回転運動が、ディファレンシャルギア２０、自動変速機１５、クラッチ１２、エンジン１０、駆動機構３４を介してオルタネータ３５を駆動するため、車両の運動エネルギーを電気エネルギーとして回生することができる。

バッテリ４０は、電圧１４Ｖの直流電源としての鉛蓄電池であり、エンジン１０及びエンジン１０以外に設けられた周辺機器に電力を供給する。バッテリ４０は、エンジン１０を起動するときにスタータ３０に電力を供給する。スタータ３０は、バッテリ４０から供給される電力によってエンジン１０を始動させるセルモータである。通常は、運転者が、停止している自動車２００の運転を開始するときに、イグニッションキー５５を操作して、スタータ３０を起動させ、エンジン１０を始動させる。このスタータ３０は、アイドリングストップ状態からエンジン１０を再始動させる場合にも利用される。本明細書では、「アイドリングストップ状態」とは、アイドリングストップ制御による停止状態をいう。

ＥＣＵ５０は、コンピュータプログラムを実行するＣＰＵ５１、コンピュータプログラム等を記憶するＲＯＭ５２、データを記憶するＲＡＭ５３、タイマ５４、各種センサやアクチュエータ等に接続される入出力ポート等を備える。ＲＡＭ５３は、エンジン１０がオフの期間でも通電されることが好ましい。なお、エンジン１０がオフの期間にＲＡＭ５３に通電されない場合には、ＲＡＭ５３に代えて、あるいはＲＡＭ５３に加えて、書き換え可能な不揮発メモリを備えることが好ましい。

ＥＣＵ５０には、車輪速センサ８２と、ブレーキペダル８４と、アクセルペダル８６と、勾配センサ８７とが接続されている。車輪速センサ８２は、駆動輪２５の回転速度を検出する。ブレーキペダル８４は、ブレーキペダル８４の踏み込みの有無を検出するセンサが設けられており、ブレーキペダル８４の踏み込みの有無は、ＥＣＵ５０に伝達される。また、ブレーキペダル８４には減速機構が接続されており、ブレーキペダル８４の踏む込み量に応じた減速を生じさせる。なお、運転手は、ブレーキペダル８４を足で踏むことから、ブレーキペダル８４に接続された減速機構をフットブレーキ機構とも呼ぶ。アクセルペダル８６には、アクセルペダル８６の踏み込み量をアクセル開度として検出するセンサが設けられており、アクセルペダル８６の踏み込み量は、ＥＣＵ５０に伝達される。勾配センサ８７は、自動車２００の水平状態に対する勾配を検知する。通常、自動車２００の進行方向に対して先方が下がっている場合には、下り勾配、先方が上がっている場合には上り勾配と呼ぶ。また、ＥＣＵ５０には、ナビゲーション装置８３が接続されている。ナビゲーション装置８３は、地図とＧＰＳ（Global Positioning System：米国により運用されている全地球測位システム）を備えており、自動車２００の現在位置を検知すると共に、自動車２００の目的地が設定された場合には、地図を用いて目的地までの案内を行う。

ＥＣＵ５０は、前記各種のセンサからの信号をもとに、スタータ３０やオルタネータ３５を制御することによって、エンジン停止と再始動を制御（アイドリングストップ制御）する。また、下り勾配を走行中にアイドリングストップから復帰するときには、ＥＣＵ５０は、慣性力を用いてエンジン１０の起動を行っても良い。

燃料タンク６０は、エンジン１０に供給されるガソリンや軽油などの燃料を貯蔵する。ＥＦＩ６２は、ＥＣＵ５０からの指示を受けて燃料を気化し、エンジン１０に供給する。

図２は、アイドルストップ制御の制御フローチャートを示す説明図である。ステップＳ１００では、ＥＣＵ５０は、ブレーキペダル８４に取り付けられたセンサからの信号により、自動車２００の運転者によってブレーキペダル８４が踏まれたか否かを検知する。ブレーキペダル８４が踏まれていない場合には、アイドルストップ制御の対象外であるので、ＥＣＵ５０は、図２に示すフローチャートによる処理を終了する。なお、ＥＣＵ５０は、本フローチャートの実行中において、ブレーキペダル８４のセンサからの信号により、自動車２００の運転者によってブレーキペダルが踏まれなくなったことを検知した場合にも、同様に、図２に示すフローチャートによる処理を終了してもよい。

自動車２００の運転者によってブレーキペダル８４が踏まれたことを検知した場合には、ＥＣＵ５０は、処理をステップＳ１１０に移行する。ステップＳ１１０では、ＥＣＵ５０は、ＥＦＩ６２に対して燃料の供給を停止させる。これにより、自動車２００には、フットブレーキ機構による減速に加えて、エンジンブレーキによる減速が加わる。エンジンブレーキは、エンジン１０の回転抵抗を利用して自動車２００を減速させる。

ステップＳ１２０では、ＥＣＵ５０は、勾配センサ８７からの信号に基づいて、自動車２００が勾配閾値以上の下り勾配を走行しているか否かを判断する。ここで、勾配閾値以上とは、勾配閾値の絶対値よりも勾配の絶対値が大きいことを意味する。ＥＣＵ５０は、ナビゲーションシ装置８３による地図データと、自動車２００の現在位置と、自動車の走行方向を用いて、勾配の大きさを判断しても良い。自動車２００が勾配閾値以上の下り勾配を走行していない場合には、ＥＣＵ５０は、処理をステップＳ１３０に移行して、アイドリングストップ制御を開始する速度閾値をＶｔ１とする。一方、自動車２００が勾配閾値以上の下り勾配を走行している場合には、ＥＣＵ５０は、処理をステップＳ１４０に移行して、アイドリングストップ制御を開始する速度閾値をＶｔ２（Ｖｔ２＜Ｖｔ１）とする。

ステップＳ１５０では、ＥＣＵ５０は、フットブレーキ機構とエンジンブレーキにより、自動車２００の速度がステップＳ１３０又はステップＳ１４０において定められた速度閾値より低速に落ちたか否かを判断する。自動車２００の速度が速度閾値より低速に落ちた場合には、ＥＣＵ５０は処理をステップＳ１６０に移行する。ステップＳ１６０では、ＥＣＵ５０は、エンジン１０に対してアイドリングストップ制御を開始し、クラッチ１２を切る。これにより、自動車２００は、フットブレーキ機構による減速は持続するが、エンジンブレーキが効かなくなるため、エンジンブレーキによるによる減速分だけ自動車２００の減速度は減少する。減速度の減少は、下り勾配による下向きの力と相まって、運転手に対して、逆に、飛び出し感や押し出され感あるいはブレーキの効きが悪くなったような感覚を生じさせる場合がある。本実施例では、下り勾配で速度閾値を下げることにより、アイドルストップ制御を開始する速度、即ち、エンジンブレーキが効かなくなる速度を下げている。低速度では減速度は絶対的に低いため、エンジンブレーキが効かなくなったときの減速度の減少も小さい。そのため、運転手に対して、飛び出し感や押し出され感あるいはブレーキの効きが悪くなったような感覚を生じさせにくい。なお、自動車２００の速度が速度閾値まで落ちていない場合には、ＥＣＵ５０はアイドリングストップ制御を行わないため、フットブレーキ機構とエンジンブレーキによる減速が持続する。

なお、ＥＣＵ５０は、上述したステップＳ１１０の処理を実行しなくても良い。エンジン１０への燃料の供給が停止されていなくても、エンジン１０がクラッチ１２により切り離されれば、下り勾配による下向きの力によって飛び出し感や押し出され感が生じるので、本実施例のように下り勾配で速度閾値を下げる効果がある。なお、ＥＣＵ５０がステップＳ１１０を実行すれば、アイドルストップ制御を早期に実行できる、燃費を向上させる、という効果がある。なお、エンジン１０への燃料の供給を完全に停止するのではなく、エンジン１０への燃料の供給を少量に制限してもよい。

図３は、勾配と速度閾値との関係を示すグラフである。図３の横軸は勾配であり、縦軸は閾値である。横軸の勾配０は、水平を意味し、マイナス側は下り勾配、プラス側は上り勾配を示している。自動車２００が水平、上り勾配、または、勾配閾値以下の下り勾配の道路を走行しているときの速度閾値はＶｔ１である。一方、自動車２００が勾配閾値より大きな勾配の下り勾配を走行しているときの速度閾値は、Ｖｔ１よりも低い値であり、下り勾配が大きくなるほど速度閾値はより低い。下り勾配が大きいほど、ＥＣＵ５０がクラッチを切ったときの飛び出し感や押し出され感が大きくなる。そのため、本実施例では、ＥＣＵ５０は、下り勾配が大きいほど閾値を低い値とすることで、より低い速度でアイドリングストップが開始されるように制御を行う。その結果、運転手に対する飛び出し感や押し出され感あるいはブレーキの効きが悪くなったような感覚の発生を抑制し、運転手のドライバビリティの悪化を抑制する。

運転手によってブレーキペダルが踏まれなり、減速が不要となった場合には、ＥＣＵ５０は、アイドリングストップ制御を中止して、エンジン１０を起動する。そのため、速度閾値は、自動車２００の慣性力を用いてエンジン１０を起動できる速度以上であってもよい。速度閾値がこのように設定してあれば、減速が不要となった場合、ＥＣＵ５０は、スタータ３０を用いずにエンジン１０を起動することができる。

以上本実施例によれば、運転手が自動車２００を減速させるときに、ＥＣＵ５０がアイドリングストップ制御を開始する速度閾値について、平坦な道路を走行するときの速度閾値よりも、勾配閾値以上の下り勾配の道路を走行するときの速度閾値を低速度にすることで、運転手に対する飛び出し感や押し出され感あるいはブレーキの効きが悪くなったような感覚の発生を抑制し、運転手のドライバビリティの悪化を抑制することが可能となる。

以上、いくつかの実施形態に基づいて本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。

１０…エンジン
１２…クラッチ
１５…自動変速機
２０…ディファレンシャルギア
２５…駆動輪
３０…スタータ
３４…駆動機構
３５…オルタネータ
４０…バッテリ
５０…ＥＣＵ
５１…ＣＰＵ
５４…タイマ
５５…イグニッションキー（エンジンキー）
６０…燃料タンク
６２…電子制御燃料噴射装置（ＥＦＩ）
８２…車輪速センサ
８３…ナビゲーション装置
８４…ブレーキペダル
８６…アクセルペダル
８７…勾配センサ
２００…自動車

Claims (4)

1. 車両のアイドルストップ制御装置であって、
   エンジンと、
   前記車両の走行環境を取得する走行環境取得部と、
   前記車両の速度を取得する速度計と、
   前記車両の運転手から前記車両の加減速の指示を受けるアクセルと、
   前記運転手から前記車両の減速の指示を受けるブレーキと、
   駆動輪と、
   前記エンジンの出力の前記駆動輪への接続、非接続を行うクラッチと、
   前記アクセルの開度に従って前記エンジンを制御するとともに前記車両の速度が予め定められた速度閾値を下回った場合に、前記クラッチを切って前記エンジンの出力を前記駆動輪へ非接続とし、前記エンジンを停止するアイドルストップを実行する制御部と、
   を備え、
   前記走行環境取得部から得られた前記車両の走行環境が勾配閾値以上の下り勾配の走行路であって、前記ブレーキによる前記運転手からの指示が減速である場合、前記制御部は、前記車両の走行環境が平坦な走行路である場合よりも前記速度閾値を低い速度とし、
   前記下り勾配が大きいほど前記速度閾値は低い値である、アイドルストップ制御装置。
2. 請求項１に記載のアイドルストップ制御装置において、
   前記制御部は、前記ブレーキによって前記運転手から前記車両の減速の指示を受けた場合には、さらに、前記エンジンへの燃料の供給を制限又は停止する、アイドルストップ制御装置。
3. 請求項１または２に記載のアイドルストップ制御装置において、
   前記速度閾値は、前記アイドルストップの復帰時に前記クラッチにより前記エンジンと前記駆動輪とを接続する時において、前記車両の慣性力により前記エンジンの起動が可能な速度よりも大きな値である、アイドルストップ制御装置。
4. 車両のアイドルストップ制御方法であって、
   運転手からブレーキによる減速指示を受けるステップと、
   前記車両の走行環境が勾配閾値以上の下り勾配の走行環境であるか否かを判断するステップと、
   前記車両の走行環境が勾配閾値以上の下り勾配の走行環境である場合には、水平走行の走行環境である場合の速度閾値に比べて、前記車両のアイドリングストップ制御を開始する速度閾値を低い速度とするステップと、
   前記車両の速度が前記速度閾値より低い速度まで落ちた場合に、前記車両のエンジンからの駆動輪への接続を切って前記エンジンを停止するアイドリングストップ制御を行うステップと、
   を含み、
   前記下り勾配が大きいほど前記速度閾値は低い値である、アイドルストップ制御方法。

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