JP6387807B2 - 制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、前方障害物と車両との接触を回避するように制御する制御装置に関する。

最近、光学的、あるいは電波、超音波などで前車との距離を測り、ブレーキを操作するなどして危険を回避する安全システムが普及してきた。また、アイドリング時にエンジンを自動停止して燃料の消費を低減するエンジンの自動停止技術も広く採用されてきて、安全性、省燃費が一段と向上している。例えば、以下のような衝突安全装置とエンジン自動停止を組み合わせた技術が提案されている（特許文献１参照）。こうした技術は自車に接近してくる障害物に対してエンジンの再始動を禁止して、ドライバがパニックに陥ったりして不測の操作をしないように考慮されたものが多い。

特開２００４−２３２５３８

しかしながら、こうした技術が採用され自動車の機械的な安全性は向上しているものの、一方、人為的な要因による事故は容易には改善されていない。例えば、渋滞の中で全体の車の流れをドライバが把握して自車を発進させても、直前に停車していた前車の動きを見落としたり、あるいは前車がイレギュラーに割り込みを許したりしてドライバの予測に反した挙動をとることで、前車に接触する事故などが減っていない。

こうした人為的なミスによる事故を防止するために、自車が停止中に停止している前方障害物に対して将来接触することを考慮されたものはない。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、停止中の自車と停止している前方障害物との接触を未然に抑制する事の出来るエンジン制御装置を提供することを目的としている。

本発明は、制御装置であって、車両走行時に所定条件が成立した場合にエンジンを一時停止させるエンジン一時停止手段を備えたエンジン制御装置において、前記車両前方の障害物と前記車両との距離を検知する障害物距離検出手段と、前記所定条件が成立することで前記エンジン一時停止手段によりエンジンが一時停止され且つ前記車両が停止した状態で、前記障害物距離検出手段により検出された前記距離が所定時間以上変化せず且つ前記距離が第１所定距離以下であった場合に、前記エンジンの再始動を禁止するエンジン再始動禁止手段と、を備えることを特徴とする。

上記構成によれば、制御装置はエンジン一時停止手段を備えており、所定条件が成立した場合にエンジンを一時停止させることが可能である。このエンジン一時停止手段は所定条件が成立することでエンジンを一時停止され且つ車両が停止した状態で、障害物距離検出手段により検出された車両と車両前方に存在する障害物との距離が所定時間変化以上変化せず、さらに車両と車両前方に存在する障害物との距離が第１所定距離以下になった場合に、エンジン再始動禁止手段によりエンジンの再始動を禁止する。これにより、停止している前方障害物にエンジンの再始動後に自車が接触することを抑制することができ、停止中の自車と停止している前方障害物との接触を未然に抑制する事が可能となる。

本実施形態に係るエンジン制御装置を示す模式図である。 本実施形態に係るＥＣＵの制御フローチャートである。 図２に示されている動作例の一変形例を示す制御フローチャートである。

以下、本実施形態について図面を参照しつつ説明する。

まず、図１に基づいてエンジン制御装置全体の概略構成を説明する。

エンジン駆動系は、エンジン１、無段変速機（変速機）２、トルクコンバータ３、フォワードクラッチ４、ベルト式無段変速機構（変速機構）５、駆動出力軸６、外部付加オイルポンプ７で構成される。

エンジン１を駆動すると、トルクコンバータ３と、フォワードクラッチ４と、ベルト式無段変速機構５と、駆動出力軸６と、を経過してエンジン駆動力が図示しない駆動輪に伝達される。外部付加オイルポンプ７は、エンジン１を停止させたときにもフォワードクラッチ４やベルト式無段変速機構５への油圧供給を確保するために設けられている。つまり、エンジン自動停止再始動制御に伴い、エンジン１を停止させたときには、エンジン駆動ポンプの作動が停止する。

エンジン補機系は、クランクプーリ８、モータプーリ９、ベルト１０、交流モータジェネレータ１１、インバータ１２、バッテリ１３で構成される。

交流モータジェネレータ１１は、エンジン始動時におけるスタータモータとしての機能と、制動時や減速時等にエンジン１の負荷となって発電するジェネレータ機能とを併せ持つ。また、インバータ１２により直流（バッテリ１３側）と三相交流（交流モータジェネレータ１１側）との変換が行われる。

制御系は、総合コントロールユニット１４（エンジン一時停止手段、エンジン再始動禁止手段、再始動禁止解除部、及び再始動許可手段に該当）、エンジンコントロールモジュール１５、バッテリコントローラ１６、モータコントローラ１７で構成されている。

車両内にはローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）が構築されており、そのＬＡＮを介して、総合コントロールユニット１４に、車内温度センサ２０、車速センサ２１と、クランク角センサ２２と、アクセル開度センサ２３と、障害物検知センサ２４（障害物距離検出手段に該当）と、ブレーキセンサ２５と、からのセンサ信号が入力される。ドライバによりモーメンタリスイッチ２６を押された場合には、その期間に生じる信号が入力される。また、必要に応じて、インジケータランプ（報知手段に該当）２７に信号を出力する。

障害物検知センサ２４は、自車と前方障害物との車間距離を検知するセンサであり、例えば、車両前部に設けられるミリ波レーダー、レーザーレーダー、超音波センサ等が該当する。

以下、総合コントロールユニット１４が実行する図２のエンジン再始動禁止制御の制御内容を説明する。図２に示すエンジン再始動禁止制御は、総合コントロールユニット１４の電源オン期間中に総合コントロールユニット１４によって所定周期で繰り返し実行される。

本制御が起動されると、まず、ステップ１００で、車両が停止しているか否かを判定する。車両が停止しているかどうかは、車速センサ２１により検出される車両の走行速度ｖｅが所定値ｖｅ０以下であるかどうかで判定する。

車両が停止していないと判定した場合には（Ｓ１００：ＮＯ）、そのまま本制御を終了する。車両が停止していると判定した場合には（Ｓ１００：ＹＥＳ）、ステップ１１０に進む。

ステップ１１０では、エンジン１が一時停止しているか否かを判定する。エンジン１が一時停止しているかどうかは、エンジン回転数Ｎｅが所定値Ｎｅ０以下かどうかで判定される。エンジン回転数Ｎｅは、クランク角センサ２２により検出される信号を基に求められる。

エンジン１が一時停止していない場合には（Ｓ１１０：ＮＯ）、ステップ１２０に進み、エンジン１の自動停止条件が成立したかどうかを判定する。本実施例では、例えば、エンジン１の運転中に運転者が車両を停車又は減速させて自動停止条件が成立したときにエンジン１を自動的に停止させる。このさい、自動停止条件とは、一時停止を実施すべき車両の運転操作状況等であって、より具体的には、以下に列挙するものから少なくとも１つを用いることが可能である。（ｉ）ブレーキＯＮ（ブレーキセンサ２５により検出されるブレーキペダル操作量Ａｂが所定値Ａｂ０以上）、（ii）アクセルＯＦＦ（アクセル開度センサ２３により検出されるアクセル開度量Ａｃｃが所定値Ａｃｃ０未満）。本実施形態においては、総合コントロールユニット１４は、上記の（ｉ）〜（ii）のすべての条件が成立したことをもって、自動停止条件が成立したとみなされる。

エンジン１の自動停止条件が成立していない場合（Ｓ１２０：ＮＯ）、そのまま本制御を終了する。エンジン１の自動停止条件が成立した場合（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、ステップ１３０に進み、エンジン１を一次停止させる。そして、本制御を終了する。

一方、エンジン１が一時停止している場合には（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、ステップ１４０に進む。ステップ１４０では、エンジン１の再始動条件Ａが成立したか否かを判定する。再始動条件Ａとは、車両の発進や走行を目的としない場合のエンジン１の再始動を指す。具体的には、バッテリ１３の充電残量の検出値ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ ｃｈａｒｇｅ）が所定値ＳＯＣ０以下である場合、又は、車内温度センサ２０により検出される車内温度Ｔｃが所定値Ｔｃ０を超えて高くなりエアコンを起動するなどの場合に、再始動条件Ａが成立する。なお、所定値ＳＯＣ０は、エンジン１の再始動を実施できる下限値以上として設定されている。また、所定値Ｔｃ０は、ドライバの体調に悪影響を及ぼす可能性がある温度の下限値以上として設定されている。

エンジン１の再始動条件Ａが成立した場合には（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、ステップ２２０に進む。このステップ２２０ではエンジン１の再始動の許可を行い、ステップ２３０にてエンジン再始動が禁止されていることを示すインジケータランプ２７の点灯をＯＦＦにする。なお、インジケータランプ２７の点灯が既にＯＦＦにされていた場合は、そのオフの状態を維持させる。その上で、ステップ２４０に進み、エンジン１の再始動を行い、本制御を終了する。

エンジン１の再始動条件Ａが成立していなかった場合には（Ｓ１４０：ＮＯ）、ステップ１５０に進み、エンジン１の再始動条件Ｂが成立したかどうかを判定する。本実施例では、例えば、エンジン１の一時停止中に次の（１）〜（３）の少なくとも一つが該当する場合にエンジン１の再始動要求が発生したと判定する。（１）交流モータジェネレータ１１が駆動されている場合、（２）ブレーキＯＦＦ（ブレーキセンサ２５により検出されるブレーキペダル操作量Ａｂが所定値Ａｂ０未満）、（３）アクセルＯＮ（アクセル開度センサ２３により検出されるアクセル開度量Ａｃｃが所定値Ａｃｃ０以上）。

エンジン１の再始動条件Ｂが成立しなかった場合には（Ｓ１５０：ＮＯ）、そのまま本制御を終了する。エンジン１の再始動条件Ｂが成立した場合には、ステップ１６０に進む。

ステップ１６０では、障害物検知センサ２４により自車と自車前方に存在する障害物との距離を検知し、その距離が所定時間一定であるかどうかを判定する。自車と自車前方に存在する障害物との距離が所定時間一定でない場合には（Ｓ１６０：ＮＯ）、自車前方に存在する障害物は移動していると判定し、本実施形態では本制御を終了する（後述する変形例では移動している障害物に対してもエンジン１の再始動を禁止）。自車と自車前方に存在する障害物との距離が所定時間一定である場合には（Ｓ１６０：ＹＥＳ）、自車前方に存在する障害物は停止していると判定し、ステップ１７０に進む。

ステップ１７０では、自車と自車前方に存在する障害物との距離が所定距離α（第１所定距離に該当）以下であるかどうかを判定する。自車と自車前方に存在する障害物との距離が所定距離α以下でなければ（Ｓ１７０：ＮＯ）、そのまま本制御を終了する。自車前方に存在する障害物との距離が所定距離α以下であれば（Ｓ１７０：ＹＥＳ）、ステップ１８０に進み、エンジン１の再始動を禁止し、ステップ１９０にてインジケータランプ２７をＯＮにして、ステップ２００に進む。ここで、所定距離αは、自車及び障害物が停止していてもエンジン１の再始動を禁止する閾値であるため、自車及び障害物の少なくとも一方が移動している場合にエンジン１の再始動を禁止する閾値よりも短く設定されている。

ステップ２００では、エンジン１の再始動禁止の解除要求が発生したか否かを判定する。本実施例では、例えば、車両内にモーメンタリスイッチ（再始動禁止解除部に該当）２６を設け、ドライバがそのモーメンタリスイッチ２６を押している間のみ、再始動禁止の解除要求が発生するように設定する。このモーメンタリスイッチ２６をドライバが押すことでエンジン１の再始動要求が発生したか否か、または再始動条件Ａが成立したか否かを判定する。

エンジン１の再始動禁止の解除要求が発生した場合には（Ｓ２００：ＹＥＳ）、ステップ２２０に進み、再始動禁止の解除（再始動の許可）を行う。そして、ステップ２３０でインジケータランプ２７の点灯をＯＦＦにし、ステップ２４０にてエンジン１の再始動を行い、本制御を終了する。

エンジン１の再始動要求が発生しなかった場合には（Ｓ２００：ＮＯ）、ステップ２１０に進む。ステップ２１０では、障害物検知センサ２４により自車と自車前方に存在する障害物との距離を検知し、その距離が所定距離αを超えているかどうかを判定する。

自車と自車前方に存在する障害物との距離が所定距離αを超えていない場合には（Ｓ２１０：ＮＯ）、そのまま本制御を終了する。自車前方に存在する障害物との距離が所定距離αを超えている場合には（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、ステップ２２０に進む。ステップ２２０において、エンジン１の再始動禁止の解除が行われ、そしてステップ２３０で、インジケータランプ２７をＯＦＦし、ステップ２４０にてエンジン１の再始動が実施され、本制御を終了する。

上記構成により、本実施形態に係る内燃機関の制御装置は、以下の効果を奏する。

・総合コントロールユニット１４は自動停止条件が成立することでエンジン１を一時停止させ、その上で障害物検知センサ２４により検出された自車と自車前方に存在する障害物との距離が所定時間以上変化せず、また自車と自車前方に存在する障害物との距離が所定距離α以下になった場合に、総合コントロールユニット１４によりエンジン１の再始動を禁止する。これにより、停止している前方障害物にエンジン１の再始動後に自車が接触することを抑制することができ、停止中の自車と停止している前方障害物との接触を未然に抑制する事が可能となる。

・モーメンタリスイッチ２６を押すという行為により、エンジン１の再始動禁止をドライバの意思で解除することができる。このため、ドライバは前方に障害物が近接していることを認識したうえでの運転を実施することが可能となる。

・車両の発進や走行を目的としない場合のエンジン１の再始動については、総合コントロールユニット１４によりエンジン１の再始動を許可する。このため、バッテリ１３上がりなどでエンジン１の再始動が困難となることを抑制する事が可能となる。

・総合コントロールユニット１４によりエンジン１の再始動が禁止されている場合に、インジケータランプ２７によりドライバに再始動を禁止していることを報知する。このため、ドライバはエンジン１の再始動禁止について視覚的に把握することができ、その状況に応じた運転を実施することが可能となる。

なお、上記実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。

・総合コントロールユニット１４によりエンジン１の再始動が禁止されている場合に、ドライバの意思で再始動禁止の解除要求を発生させられるように、モーメンタリスイッチ２６を設けていた。これに代えて、ブレーキペダル、クラッチペダル、及びシフトレバーの少なくとも１つを用いて車両停止時に通常実施しない所定の操作を行うことで解除要求を発生させられるようにしてもよい。具体的には、ブレーキペダル又はクラッチペダルを二回踏む、シフトレバーをリバースに移動させるなどがそれに該当する。このため、特別な構成を設けることなく、ドライバによるエンジン１の再始動禁止の解除意思を示すことが可能となる。

・上記実施形態では、ドライバはモーメンタリスイッチ２６を押すことで任意にエンジン１の再始動禁止を解除することが出来ていた。このことについて、モーメンタリスイッチ２６に限らず、ロッカースイッチやトグルスイッチなどを代用してもよい。

・エンジン１の再始動を禁止している間、ドライバにインジケータランプ２７にてその旨を報知していた。このことについて、音声にてエンジン１の再始動を禁止している旨を報知してもよい。また、必ずしもドライバに報知しなくともよい。

・総合コントロールユニット１４は、自動停止条件が成立した場合に、エンジン１の自動停止を行う。この機能を無効にできる自動停止無効スイッチ（エンジン一時停止無効スイッチに該当）を組み込んだ車両について、そのスイッチにエンジン１の再始動禁止を解除する機能を兼用させてもよい。この場合、エンジン１の再始動禁止を知らせるインジケータランプ２７が点灯中、自動停止無効スイッチは、エンジン１の再始動禁止を解除する再始動禁止解除スイッチとして機能する。このため、自動停止無効スイッチは、状況によって適した機能を発揮することが可能となる。また自動停止無効スイッチが機能を二つ兼用することで、構造の複雑化を避けることが可能となる。なお、上記モーメンタリスイッチ２６を自動停止無効スイッチとして用いてもよい。この場合は、ドライバがそのモーメンタリスイッチ２６を押している間のみ自動停止が無効となるのではなく、エンジン１の初回起動時には自動停止有効にリセットされるとともに、モーメンタリスイッチ２６を押すことにより自答停止無効になるようにするとよい。

本別例について、インジケータランプ２７が点灯中は、自動停止無効スイッチは、エンジン１の再始動禁止を解除する再始動禁止解除スイッチとして機能するとしていたが、これに限らない。例えば、インジケータランプ２７がエンジン１の再始動禁止を知らせる代わりに、音声にてエンジン１の再始動禁止を知らせ、それ以降、エンジン１の再始動禁止が解除された旨を音声にて報知されるまで、自動停止無効スイッチは、エンジン１の再始動禁止を解除する再始動禁止解除スイッチとして機能するようにしてもよい。

・エンジン１の再始動禁止制御及び再始動禁止解除制御を総合コントロールユニット１４が実施していた。このことに代えて、エンジンコントロールモジュール１５やバッテリコントローラ１６やモータコントローラ１７にエンジン１の再始動禁止制御及び再始動禁止解除制御を行なわせてもよい。

・図３は、図２のフローチャートの一部を変容したものである。すなわち、図２におけるステップ１００は削除される。また、ステップ１６０に該当する自車と自車前方障害物との距離が一定であるか否かの判定（ステップ３６０）について、自車と自車前方障害物との距離が一定でなかった場合に（Ｓ３６０：ＮＯ）、異なる制御方法に分岐する。

分岐した以降の制御ステップは、以下のとおりである。まず、ステップ４５０にて自車と自車前方障害物との距離が所定距離β以下か否かを判定する。自車と自車前方に存在する障害物との距離が所定距離β以下でない場合には（Ｓ４５０：ＮＯ）、そのまま本制御を終了する。ここで、所定距離βは、自車及び障害物の少なくとも一方が移動している場合においてのエンジン１の再始動を禁止する閾値であるため、自車及び障害物が停止している場合にエンジン１の再始動を禁止する閾値としての所定距離αよりも長く設定されている。

自車前方に存在する障害物との距離が所定距離β以下である場合には（Ｓ４５０：ＹＥＳ）、ステップ４６０に進む。ステップ４６０において、エンジン１の再始動が禁止され、そしてステップ４７０で、インジケータランプ２７をＯＮにして、ステップ４８０に進む。ステップ４８０では、エンジン１の再始動禁止の解除要求が発生したか否かを判定する。エンジン１の再始動禁止の解除要求が発生した場合には（Ｓ４８０：ＹＥＳ）、ステップ４２０に進む。

エンジン１の再始動要求が発生しなかった場合には（Ｓ４８０：ＮＯ）、ステップ４９０に進む。ステップ４９０では、自車と自車前方に存在する障害物との距離が所定距離βを超えているかどうかを判定する。

自車と自車前方に存在する障害物との距離が所定距離βを超えていない場合には（Ｓ４９０：ＮＯ）、そのまま本制御を終了する。自車前方に存在する障害物との距離が所定距離βを超えている場合には（Ｓ４９０：ＹＥＳ）、ステップ４２０に進む。

それ以外のステップについて、図３の各ステップ３１０，３２０，３３０，３４０，３５０，３６０，３７０，３８０，３９０，４００，４１０，４２０，４３０，及び４４０の処理は、それぞれ、図２の各ステップ１１０，１２０，１３０，１４０，１５０，１６０，１７０，１８０，１９０，２００，２１０，２２０，２３０，及び２４０の処理と同一である。

本別例では、自車と自車前方に存在する障害物との距離が時間経過とともに変化する場合についても想定している。このような状況において、自車と自車前方に存在する障害物との距離が一定である場合の所定距離αよりも長く設定された所定距離β以下であった場合に、エンジン１の再始動を禁止する。これにより、接近する車両前方に存在する障害物に対して、早めのエンジン停止を実施でき、前方障害物との接触を未然に回避することが可能となる。

・障害物検知センサ２４は、自車と前方障害物との車間距離を検知し、ＬＡＮを介して総合コントロールユニット１４に情報を出力することとしていた。このことについて、車両内に無線ローカルエリアネットワーク（無線ＬＡＮ）を構築し、有線を設けることなく無線ＬＡＮを介して総合コントロールユニット１４に情報を出力するようにしてもよい。これにより、構成の簡便化を図ることが可能となる。

・前方障害物を検出し、ドライバに障害物の接近を報知したり、ブレーキなどで危険を回避したりする衝突回避装置を備える車両においても、本制御は適用可能である。具体的には、衝突回避装置は、自車前方に存在する障害物との距離を検知する障害物検知センサを備えており、障害物検知センサにより検知された自車と障害物との距離情報を総合コントロールユニットに出力することで、本制御を実行する。かかる構成によっても、上記実施形態と同様の作用・効果が奏される。

１…エンジン、１４…総合コントロールユニット、２４…障害物検知センサ。

Claims (5)

1. 車両走行時に所定条件が成立した場合にエンジン（１）を一時停止させるエンジン一時停止手段（１４）を備えた制御装置において、
   車両前方の障害物と前記車両との距離を検知する障害物距離検出手段（２４）と、
   前記所定条件が成立することで前記エンジン一時停止手段によりエンジンが一時停止され且つ前記車両が停止した状態で、前記障害物距離検出手段により検出された前記距離が所定時間以上変化せず且つ前記距離が第１所定距離以下であった場合に、前記エンジンの再始動を禁止するエンジン再始動禁止手段（１４）と、
   を備えることを特徴とする制御装置。
2. 前記エンジン再始動禁止手段は、前記所定条件が成立することで前記エンジン一時停止手段により前記エンジンが一時停止された状態で、前記障害物距離検出手段により検出された前記距離が変化しており且つ前記距離が前記第１所定距離よりも長い第２所定距離以下であった場合に、前記エンジンの再始動を禁止することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記エンジン再始動禁止手段により前記エンジンの再始動が禁止されていても、前記車両の発進や走行を目的としない場合の前記エンジンの再始動については、前記エンジンの再始動を許可する再始動許可手段（１４）を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の制御装置。
4. 前記エンジン再始動禁止手段により前記エンジンの再始動が禁止されている場合に、ドライバに再始動を禁止していることを報知する報知手段（２７）を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の制御装置。
5. 車両走行時に所定条件が成立した場合にエンジン（１）を一時停止させるエンジン制御ユニット（１４、１５、１６，１７）であって、
   前記所定条件が成立することでエンジン一時停止手段によりエンジンが一時停止され且つ前記車両が停止した状態で、障害物距離検出手段により検出された車両前方の障害物と車両との距離が所定時間以上変化せず且つ前記距離が第１所定距離以下であった場合に、前記エンジンの再始動を禁止することを特徴とするエンジン制御ユニット。

Images