JP6724843B2 - 車両制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、現在走行している走行車線からの車両の逸脱を抑制する車両制御装置の技術分野に関する。
この種の装置として、例えば自車両が走行車線から逸脱しそうであることが判定された場合に、逸脱を回避する方向のヨーモーメントを左右輪の制動力差により発生させる装置が提案されている(特許文献1参照)。
尚、レーンキーピングアシスト制御を実行するレーンキーピングアシスト制御機構と、自動停止条件が満たされた場合にエンジンを自動停止させるアイドリングストップ制御機構とを備える装置であって、レーンキーピングアシスト制御と同時に自動停止条件が満たされた場合、エンジンを自動停止させることなく、レーンキーピングアシスト制御を実行する装置が提案されている(特許文献2参照)。
特開2006−282168号公報 国際公開第14/102884号
ところで、燃費向上を図るために、車両の走行中に、エンジンと駆動輪との間の動力伝達を遮断するとともに、エンジンを停止させるフリーラン制御が知られている。自車両の走行車線からの逸脱を回避する制御と、例えばフリーラン制御等のエンジンを自動停止させる制御とが共存する場合、次のような問題が発生する可能性がある。即ち、エンジンが自動停止されると、エンジンからの動力により駆動されるオルタネータによる発電電力の供給がなくなる。すると、例えば電動パワーステアリングシステム(Electric Power Steering System:EPS)や電子制御ブレーキシステム(Electronically Controlled Brake System:ECB)等への供給電力が不足する可能性がある。このため、車両の走行車線からの逸脱を回避する制御が適切に行われない可能性がある。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、エンジンを自動停止させる制御を実行可能な車両において、該車両の走行車線からの逸脱を適切に抑制することができる車両制御装置を提供することを課題とする。
本発明の車両制御装置は、上記課題を解決するために、エンジンと、前記エンジンを始動可能なモータとを備える車両に搭載された車両制御装置であって、現在走行している走行車線から前記車両逸脱を抑制する逸脱抑制制御を実行する第1制御手段と、前記車両の走行中に所定の停止条件が成立したことを条件に前記エンジンを自動停止させ、前記エンジンが自動停止された後に所定の始動条件が成立したことを条件に前記モータを作動させて前記エンジンを再始動させる自動停止制御を実行する第2制御手段と、を備え、前記第1制御手段は、前記逸脱抑制制御の一部として、(i)前記車両に係る前記走行車線からの第1逸脱量を推定し、前記推定された第1逸脱量が第1閾値より大きいか否かを判定する第1判定と、(ii)前記車両に係る前記走行車線からの第2逸脱量を、前記第1逸脱量の推定時期とは異なる時期に推定し、前記推定された第2逸脱量が、前記第1閾値より大きい第2閾値より大きいか否かを判定する第2判定と、を実施し、前記第1制御手段は、(i)前記第1判定により前記第1逸脱量が前記第1閾値より大きいと判定された場合、前記自動停止制御により前記エンジンが自動停止されていることを条件に、前記エンジンを再始動するように前記モータを制御し、(ii)前記第2判定により前記第2逸脱量が前記第2閾値より大きいと判定された場合、前記自動停止制御による前記エンジンの自動停止の開始を禁止する。
当該車両制御装置は、逸脱抑制制御を実行する第1制御手段と、自動停止制御を実行する第2制御手段とを備える。逸脱抑制制御には既存の技術を適用可能であるが、具体例を以下に示す。逸脱抑制制御として、例えば車両が走行車線から逸脱しそうである場合に、運転者への注意喚起を行う警報を鳴らすことが挙げられる。この場合、警報に応じた運転者によりステアリングホイールが操作され、車両の走行車線からの逸脱が抑制されることが期待できる。或いは、逸脱抑制制御として、例えば車両が走行車線から逸脱しそうである場合に、EPSを用いて、走行車線からの逸脱を抑制する方向に車両を自動的に偏向させる制御(所謂EPS−LDA:EPS−Lane Departure Alart)が挙げられる。逸脱抑制制御として、例えば車両が走行車線から逸脱しそうである場合に、左右の制動力差により走行車線からの逸脱を抑制する方向に車両を自動的に偏向させる制御(所謂ブレーキLDA)が挙げられる。
さて、当該車両制御装置では、車両が走行車線から逸脱しそうである場合に、エンジンの自動停止の開始が禁止される。このため、車両が走行車線から逸脱しそうである場合に、エンジンが停止されることに起因して、例えばEPS等への供給電力が不足することを回避することができる。この結果、例えば、警報に応じた運転者によりステアリングホイールが操作される場合に、EPSが適切なアシスト力を出力することができる。或いは、例えばEPS−LDAやブレーキLDAの適切な実行が可能となる。従って、当該車両制御装置によれば、エンジンの自動停止制御を実行可能な車両において、該車両の走行車線からの逸脱を適切に抑制することができる
当該車両制御装置では、前記第1制御手段は、前記逸脱抑制制御の一部として、(i)前記車両に係る前記走行車線からの第1逸脱量を推定し、前記推定された第1逸脱量が第1閾値より大きいか否かを判定する第1判定と、(ii)前記車両に係る前記走行車線からの第2逸脱量を、前記第1逸脱量の推定時期とは異なる時期に推定し、前記推定された第2逸脱量が、前記第1閾値より大きい第2閾値より大きいか否かを判定する第2判定と、を実施し、前記第1制御手段は、(i)前記第1判定により前記第1逸脱量が前記第1閾値より大きいと判定された場合、前記自動停止制御により前記エンジンが自動停止されていることを条件に、前記エンジンを再始動するように前記モータを制御し、(ii)前記第2判定により前記第2逸脱量が前記第2閾値より大きいと判定された場合、前記自動停止制御による前記エンジンの自動停止の開始を禁止する。
この態様では、車両の走行車線からの逸脱の可能性が2段階で判定される。第2判定において第2逸脱量が第2閾値より大きいと判定される場合は、車両の走行車線からの逸脱の可能性が相当に高く、車両の走行車線からの逸脱を抑制すべく何らかの具体的な操作又は制御が必要な場合に該当する。他方で、第1判定において第1逸脱量が第1閾値より大きいと判定される場合は、第2判定において第2逸脱量が第2閾値より大きいと判定される場合に比べて、車両の走行車線からの逸脱の可能性は低いものの、近い将来(例えば数百ミリ秒〜数秒後)に車両が走行車線から逸脱する可能性が比較的高い場合に該当する。尚、第1逸脱量及び第2逸脱量は、推定時期が互いに異なる(典型的には、第2逸脱量は、第1逸脱量よりも後に推定される)が、その推定方法は同じである
この態様では、自動停止制御によりエンジンが停止されているときに、第1判定により第1逸脱量が第1閾値より大きいと判定された場合、近い将来に行われる可能性の高い車両の走行車線からの逸脱を抑制するための操作又は制御に備えて、エンジンが再始動される。また、この態様では、第2判定により第2逸脱量が第2閾値より大きいと判定された場合、自動停止制御によるエンジンの自動停止の開始が禁止される。
このように構成すれば、車両が走行車線から逸脱しそうである場合に予めエンジンが再始動されるので、例えばEPS等への電力供給の安定化を図ることができるとともに、車両が走行車線から逸脱しそうである場合に、エンジンが停止されることに起因して、例えばEPS等への供給電力が不足することを回避することができる。
この態様では、前記第1制御手段は、前記第2判定により前記第2逸脱量が前記第2閾値より大きいと判定された場合、前記自動停止制御による前記エンジンの再始動の開始を禁止してよい。
本願発明者の研究によれば、エンジンを始動(又は再始動)すべく、モータを作動させると、該モータの作動に起因してバッテリの電圧が一時的に著しく低下することが判明している。このため、車両が走行車線から逸脱しそうである場合に、自動停止制御によりエンジンの再始動が開始されると、例えばEPS等へ適切に電力が供給されない可能性がある。つまり、既にエンジンが停止している状況で、車両が走行車線から逸脱しそうである場合、エンジンが再始動されることによるメリットより、エンジンの再始動に起因するバッテリの電圧低下によるデメリットのほうが大きいことがある。そこで、第2判定により第2逸脱量が第2閾値より大きいと判定された場合に、第1制御手段により、自動停止制御によるエンジンの再始動の開始が禁止されるように構成すれば、エンジンが停止している状況で、車両が走行車線から逸脱する可能性が相当に高い場合に、エンジンの再始動に起因するバッテリの電圧低下を回避して、例えばEPS等を適切に作動させることができる。結果として、車両の走行車線からの逸脱を適切に抑制することができる。
この態様では、前記第1制御手段は、前記逸脱抑制制御の他の一部として、前記第2判定により前記第2逸脱量が前記第2閾値より大きいと判定された場合、前記車両の前記走行車線からの逸脱を抑制する方向のヨーモーメントが前記車両に付与されるように左右輪の制動力差を発生させてよい。
このように構成すれば、車両が走行車線から逸脱する可能性が相当に高い場合に、車両の走行車線からの逸脱を自動的に抑制することができ、実用上非常に有利である。
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。
第1実施形態に係る車両の構成を示すブロック図である。 第1実施形態に係る車線逸脱抑制動作を示すフローチャートである。 第1実施形態に係る調停処理を示すフローチャートである。 第2実施形態に係る車線逸脱抑制動作を示すフローチャートである。 第2実施形態に係る調停処理を示すフローチャートである。 第3実施形態に係る車線逸脱抑制動作を示すフローチャートである。 第3実施形態に係る調停処理を示すフローチャートである。
本発明の車両制御装置に係る実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態では、本発明の車両制御装置が搭載された車両を用いて説明を進める。また、以下の実施形態では、本発明の自動停止制御の一具体例としてフリーラン制御を挙げる。
<第1実施形態>
本発明の車両制御装置に係る第1実施形態について、図1乃至図3を参照して説明する。
(車両の構成)
第1実施形態に係る車両制御装置が搭載された車両1の構成について、図1を参照して説明する。図1は、第1実施形態に係る車両1の構成を示すブロック図である。
図1において、車両1は、ブレーキペダル111と、マスタシリンダ112と、ブレーキアクチュエータ13と、左前輪121FLに配設されたホイールシリンダ122FLと、左後輪121RLに配設されたホイールシリンダ122FRと、右前輪121FRに配設されたホイールシリンダ122RLと、右後輪121RRに配設されたホイールシリンダ122RRと、ブレーキパイプ113FL、113RL、113FR及び113RRと、を備えている。
車両1は、更に、ステアリングホイール141と、振動アクチュエータ142と、EPSモータ143と、車速センサ151と、車輪速センサ152と、ヨーレートセンサ153と、加速度センサ154と、カメラ155と、操舵角センサ156と、ディスプレイ16と、「車両制御装置」の一具体例であるECU(Electronic Control Unit)17と、エンジン181と、スタータ182と、クラッチ機構183とを備えている。
マスタシリンダ112は、ブレーキペダル111の踏み込み量に応じて、マスタシリンダ112内のブレーキフルード(或いは、任意の流体)の圧力を調整する。マスタシリンダ112内のブレーキフルードの圧力は、ブレーキパイプ113FL、113RL、113FR及び113RRを夫々介してホイールシリンダ122FL、122RL、122FR及び122RRに伝達される。この結果、ホイールシリンダ122FL、122RL、122FR及び122RRに伝達されるブレーキフルードの圧力に応じた制動力が、夫々、左前輪121FL、左後輪121RL、右前輪121FR及び右後輪121RRに付与される。
ブレーキアクチュエータ13は、ECU17の制御下で、ブレーキペダル111の踏み込み量とは無関係に、ホイールシリンダ122FL、122RL、122FR及び122RRの夫々に伝達されるブレーキフルードの圧力を調整可能である。従って、ブレーキアクチュエータ13は、ブレーキペダル111の踏み込み量とは無関係に、左前輪121FL、左後輪121RL、右前輪121FR及び右後輪121RRの夫々に付与される制動力を調整可能である。
ステアリングホイール141は、車両1を操舵する(即ち、転蛇輪を転蛇する)ために運転者によって操作される操作子である。振動アクチュエータ142は、ECU17の制御下で、ステアリングホイール141を振動させることが可能である。EPSモータ143は、ECU17の制御下で、運転者のステアリングホイール141の操作を支援するアシスト力を出力する。加えて、EPSモータ143は、ECU17の制御下で、運転者のステアリングホイール141の操作とは無関係に、転舵輪に舵角を与えることが可能である。
スタータ182は、エンジン181を始動させる際に、該エンジン181のクランクシャフトを駆動する。尚、スタータ182は、エンジン始動専用のスタータモータに限らず、例えばハイブリッド車両等に搭載されるモータ・ジェネレータにより実現されてもよい。クラッチ機構183は、エンジン181と駆動輪との間の動力伝達を遮断可能に構成されている。
ECU17は、車両1の全体の動作を制御する。本実施形態では特に、ECU17は、現在走行している走行車線からの車両1の逸脱を抑制するための車線逸脱抑制動作、及び、フリーラン制御を行う。ECU17は、車線逸脱抑制動作を行うために、その内部に論理的に実現される処理ブロックとして又は物理的に実現される処理回路として、データ取得部171、LDA制御部172及びブレーキ制御部173を備えている。ECU17は、フリーラン制御を行うために、その内部に論理的に実現される処理ブロックとして又は物理的に実現される処理回路として、フリーラン制御部175を備えている。ECU17は、EPSモータ143を制御するために、その内部に論理的に実現される処理ブロックとして又は物理的に実現される処理回路として、EPS制御部174を備えている。
(フリーラン制御)
フリーラン制御については既存の各種態様を適用可能であるので、その詳細についての説明は省略する。ここではフリーラン制御の概要を述べるにとどめる。
フリーラン制御部175は、車両1の走行中に、所定の停止条件が成立したことを条件に、エンジン181と駆動輪との間の動力伝達を遮断するようにクラッチ機構183を制御するとともに、エンジン181を停止させる。フリーラン制御部175は、車両1のフリーラン中に、所定の始動条件が成立したことを条件に、エンジン181を始動するようにスタータ182を制御するとともに、エンジン181と駆動輪との間で動力が伝達されるようにクラッチ機構183を制御する。
所定の停止条件としては、例えば、運転者によりブレーキペダル111が踏み込まれておらず(即ち、ブレーキオフ)、且つ、運転者によりアクセルペダル(図示せず)が踏み込まれておらず(即ち、アクセルオフ)、且つ、クラッチ機構183が係合され車両1に所謂エンジンブレーキがかかる状態であること、が挙げられる。所定の始動条件としては、例えば、運転者によりアクセルペダルが踏み込まれたことが挙げられる。
(車線逸脱抑制動作)
次に、本実施形態に係る車線逸脱抑制動作について、図2のフローチャートを参照して説明する。
図2において、先ず、データ取得部171は、車速センサ151、車輪速センサ152、ヨーレートセンサ153、加速度センサ154及び操舵角センサ156各々の検出結果を示す検出データ、及びカメラ155が撮像した画像を示す画像データを取得する(ステップS101)。
LDA制御部172は、ステップS101の処理において取得された画像データを解析することで、車両1が現在走行している走行車線の車線端(本実施形態では、車線端の一例として“白線”を挙げる)を、カメラ155が撮像した画像内で特定する(ステップS102)。尚、白線の認識方法については、既存の技術を適用可能であるので、その詳細についての説明は省略する。
LDA制御部172は、ステップS102の処理において特定された白線に基づいて、車両1が現在走行している走行車線が直線路であるかカーブ路であるかを判定し、カーブ路であると判定された場合は、走行車線の曲率半径を算出する(ステップS103)。尚、走行車線の曲率半径は、実質的には、白線の曲率半径と等価である。このため、LDA制御部172は、ステップS102の処理において特定された白線の曲率半径を算出するとともに、当該算出した曲率半径を、走行車線の曲率半径として取り扱ってよい。
LDA制御部172は、更に、ステップS102の処理において特定された白線に基づいて、車両1の現在の横位置、横速度及び逸脱角度を算出する(ステップS104)。ここで、「横位置」は、走行車線が延伸する方向(車線延伸方向)に直交する車線幅方向に沿った、走行車線の中央から車両1までの距離(典型的には、車両1の中央までの距離)を意味する。「横速度」は、車線幅方向に沿った車両1の速度を意味する。「逸脱角度」は、走行車線と車両1の前後方向軸とがなす角度(即ち、白線と車両1の前後方向軸とがなす角度)を意味する。
LDA制御部172は、更に、許容逸脱距離を設定する(ステップS105)。許容逸脱距離は、走行車線から車両1が逸脱する場合において走行車線からの車両1の逸脱距離(即ち、白線からの車両1の逸脱距離)の許容最大値を示す。
許容逸脱距離は、例えば次のように設定されてよい。即ち、LDA制御部172は、法規等の要請(例えば、NCAP:New Car Assessment Programmeの要請)を満たすという観点から許容逸脱距離を設定してよい。尚、許容逸脱距離の設定方法は、これに限定されない。
その後、LDA制御部172は、車両1が、現在走行している走行車線から逸脱する可能性があるか否かを判定する(ステップS106)。具体的には例えば、LDA制御部172は、車両1の現在の速度、横位置及び横速度等に基づいて、車両1の将来の(例えば、数秒〜十数秒後の)位置を算出する。LDA制御部172は、車両1の将来の位置と走行車線の中央とを比較して車両1の逸脱量を算出する。逸脱量の一例としては、車両1の将来の位置の走行車線の中央からの車線幅方向のずれ量が挙げられる。そして、LDA制御部172は、車両1の逸脱量が所定の判定値より大きいか否かを判定する。車両1の逸脱量が所定の判定値より大きいと判定された場合(例えば、将来の位置において、車両1が白線を跨ぐ又は踏む場合)、LDA制御部172は、車両1が走行車線から逸脱する可能性があると判定する。
ステップS106の判定において、車両1が走行車線から逸脱する可能性がないと判定された場合(ステップS106:No)、図2に示す車線逸脱抑制動作は終了される。その後、LDA制御部172は、第1所定期間(例えば、数ミリ秒から数十ミリ秒)が経過した後に再度図2に示す車線逸脱抑制動作を開始する。つまり、図2に示す車線逸脱抑制動作は、第1所定期間に応じた周期で繰り返し行われる。
他方で、ステップS106の判定において、車両1が走行車線から逸脱する可能性があると判定された場合(即ち、車両1が走行車線から逸脱しそうである場合)(ステップS106:Yes)、LDA制御部172は、車両1が走行車線から逸脱する可能性がある旨を、車両1の運転者に対して警告する(ステップS107)。具体的には、LDA制御部172は、例えば車両1が走行車線から逸脱する可能性があることを示す画像を表示するように、ディスプレイ16を制御する、及び/又は、車両1が走行車線から逸脱する可能性があることをステアリングホイール141の振動で運転者に伝えるように、振動アクチュエータ142を制御する。
上記ステップS107の処理と並行して、LDA制御部172は、逸脱回避制御を行う(ステップS108〜S111)。このとき、LDA制御部172は、逸脱回避制御に係るフラグをオンにする。ここで、逸脱回避制御は、走行車線からの車両1の逸脱距離が許容逸脱距離内に収まるように、逸脱を回避する方向のヨーモーメントを車両1に対して付与する制御である。
本実施形態に係る逸脱回避制御では、左右輪の制動力差が生じるように、左前輪121FL、左後輪121RL、右前輪121FR及び右後輪121RRのうちの少なくとも一つに制動力が付与され、その結果として、逸脱を回避する方向のヨーモーメントが車両1に付与される。つまり、本実施形態に係る逸脱回避制御は、所謂ブレーキLDAである。以下、逸脱回避制御について具体的に説明する。
LDA制御部172は、走行車線の中央から離れるように走行している車両1が、走行車線の中央に向かう目標軌道(即ち、目標とする走行ライン)に沿って走行するように目標ヨーレートを演算する(ステップS108)。
続いて、LDA制御部172は、車両1に目標ヨーレートを発生させるために、車両1に付与すべきヨーモーメントを目標ヨーモーメントとして算出する(ステップS109)。例えば、LDA制御部172は、所定の変換関数に基づいて目標ヨーレートを目標ヨーモーメントに変換することで、目標ヨーモーメントを算出してもよい。
続いて、LDA制御部172は、目標ヨーモーメントを達成可能な制動力を算出する。このとき、LDA制御部172は、左前輪121FL、左後輪121RL、右前輪121FR及び右後輪121RRの夫々に付与される制動力を個別に算出する。LDA制御部172は、算出された制動力を示す信号をブレーキ制御部173に送信する。
ブレーキ制御部173は、LDA制御部172から制動力を示す信号を受信したことを条件に、該制動力を発生させるために必要なブレーキフルードの圧力を指定する圧力指令値を算出する(ステップS110)。このとき、ブレーキ制御部173は、ホイールシリンダ122FL、122RL、122FR及び122RRの夫々の内部でのブレーキフルードの圧力を指定する圧力指令値を個別に算出する。
次に、ブレーキ制御部173は、圧力指令値に基づいて、ブレーキアクチュエータ13を制御する(ステップS111)。この結果、圧力指令値に応じた制動力が、左前輪121FL、左後輪121RL、右前輪121FR及び右後輪121RRのうちの少なくとも一つに付与される。つまり、左右輪の制動力差によって、逸脱を回避する方向のヨーモーメントが車両1に付与される。
その後、LDA制御部172は、第1所定期間が経過した後に再度図2に示す車線逸脱抑制動作を開始する。このとき、逸脱回避制御に係るフラグがオンであるので、逸脱回避制御に起因するヨーモーメントが車両1に付与されたまま、車線逸脱抑制動作が開始される。
再度実施されるステップS106の判定において、車両1が走行車線から逸脱する可能性があると判定された場合(ステップS106:Yes)、ステップS107以降の処理が行われるので、逸脱回避制御に起因するヨーモーメントの車両1への付与が継続される。他方、再度実施されるステップS106の判定において、車両1が走行車線から逸脱する可能性がないと判定された場合(ステップS106:No)、逸脱回避制御に係る制御フラグがオフにされると共に、逸脱回避制御に起因するヨーモーメントの車両1への付与が終了される。
(車線逸脱抑制動作へのフリーラン制御の影響)
次に、フリーラン制御が行われることに起因する車線逸脱抑制動作への影響について説明する。フリーラン制御は、車線逸脱抑制動作から独立した制御である。このため、何らの対策も採らなければ、フリーラン制御は、車線逸脱抑制動作とは無関係に実行される。つまり、所定の停止条件が成立すれば、車両1が走行車線から逸脱する可能性がある場合であっても、フリーラン制御によりエンジン181が自動停止される。或いは、所定の始動条件が成立すれば、車両1が走行車線から逸脱する可能性がある場合であっても、フリーラン制御によりエンジン181が再始動される。
車両1が走行車線から逸脱する可能性がある場合に、フリーラン制御によりエンジン181が自動停止されると、エンジン181からの動力により駆動されるオルタネータ(図示せず)による発電電力の供給がなくなる。すると、例えばブレーキアクチュエータ13等への供給電力が不足する可能性がある。このため、車両1の走行車線からの逸脱を抑制するように、ブレーキアクチュエータ13により左右輪の制動力差を発生させる場合に、左右輪の制動力差を適切に発生させることができない可能性がある。つまり、車線逸脱抑制動作に期待される効果が適切に発揮されない可能性がある。
或いは、車両1が走行車線から逸脱する可能性がある場合に、自動停止されているエンジン181が、フリーラン制御により再始動されると、スタータ182の作動に起因してバッテリ(図示せず)の電圧が一時的に著しく低下する。すると、バッテリから、例えばブレーキアクチュエータ13に電力が適切に供給されない可能性がある。このため、車両1の走行車線からの逸脱を抑制するように、ブレーキアクチュエータ13により左右輪の制動力差を発生させる場合に、左右輪の制動力差を適切に発生させることができない可能性がある。つまり、車線逸脱抑制動作に期待される効果が適切に発揮されない可能性がある。
尚、車両1に真空式ブレーキブースタが搭載されている場合、フリーラン制御によりエンジン181が自動停止されると、エンジン181の吸入負圧が低下するので、真空式ブレーキブースタに働く吸入負圧によるアシスト力が低下する。例えば、エンジン181が自動停止されている状況で、図2のステップS107の処理の警告に反応した運転者が、車両1の走行車線からの逸脱を回避するために、ブレーキペダル111を踏み込む場合、運転者が、ブレーキペダル111が重いと感じる可能性がある。
本実施形態では、上述した車線逸脱抑制動作へのフリーラン制御に起因する影響を抑制又はなくすために、以下に説明する調停処理が行われる。
(調停処理)
本実施形態に係る調停処理について、図3(a)のフローチャートを参照して説明する。図3(a)に示す調停処理は、図2に示す車線逸脱抑制動作と並行して実施される。
図3(a)において、LDA制御部172は、車両1に係る逸脱量が閾値1より大きいか否かを判定する(ステップS201)。ここで、LDA制御部172は、典型的には、図2のステップS106の処理において算出される逸脱量を逐次取得して、ステップS201の判定及び後述するステップS203の判定を行う。LDA制御部172は、調停処理において独自に車両1に係る逸脱量を算出してもよい。
ステップS201の判定において、逸脱量が閾値1以下であると判定された場合(ステップS201:No)、後述するステップS203の判定が行われる。他方、ステップS201の判定において、逸脱量が閾値1より大きいと判定された場合(ステップS201:Yes)、LDA制御部172は、フリーラン制御によりエンジン181が自動停止されていることを条件に、フリーラン制御部175を介してエンジン181を再始動して、フリーランを終了する(ステップS202)。
次に、LDA制御部172は、車両1に係る逸脱量(ここでの逸脱量は、ステップS201の判定における逸脱量よりも後に算出された逸脱量である)が閾値2より大きいか否かを判定する(ステップS203)。この判定において、逸脱量が閾値2以下であると判定された場合(ステップS203:No)、図3(a)に示す調停処理は終了される。その後、LDA制御部172は、第2所定期間(例えば、数ミリ秒から数十ミリ秒)が経過した後に再度図3(a)に示す調停処理を開始する。つまり、図3(a)に示す調停処理は、第2所定期間に応じた周期で繰り返し行われる。
他方、ステップS203の判定において、逸脱量が閾値2より大きいと判定された場合(ステップS203:Yes)、LDA制御部172は、フリーラン制御によりフリーランが開始されること(特に、エンジン181の自動停止が開始されること)を禁止する(ステップS204)。LDA制御部172は、ステップS204の処理と並行して、フリーラン制御によりエンジン181が再始動されること(特に、スタータ182を作動させること)を禁止する(ステップS205)。
次に、LDA制御部172は、逸脱回避判定を行う(ステップS206)。この逸脱回避判定は、図2に示す車線逸脱抑制動作(特に、逸脱回避制御)により車両1の走行車線からの逸脱が回避されたか否かを判定するものである。この判定では、LDA制御部172は、逸脱回避制御に係るフラグがオフである場合に、車両1の走行車線からの逸脱が回避されたと判定する。LDA制御部172は、車両1の走行車線からの逸脱が回避されたと判定されるまで、逸脱回避判定を繰り返し行う。
ステップS206の後(即ち、車両1の走行車線からの逸脱が回避された後)、LDA制御部172は、フリーラン制御によりフリーランが開始されること、及び、フリーラン制御によりエンジン181が再始動されることの禁止を解除する(ステップS207)。その後、LDA制御部172は、第2所定期間が経過した後に再度図3(a)に示す調停処理を開始する。
ここで、上記閾値1及び閾値2について、図3(b)を参照して説明を加える。先ず、車両1に係る逸脱量が閾値1より大きいとは、将来において車両1の少なくとも一部が、閾値1を示す破線よりも車線端(ここでは、白線)側に位置することを意味する。同様に、車両1に係る逸脱量が閾値2より大きいとは、将来において車両1の少なくとも一部が、閾値2を示す破線よりも車線端側(又は車線の外側)に位置することを意味する。
上述の如く、車両1に係る逸脱量が閾値1より大きいと判定された場合、エンジン181が自動停止されていると該エンジン181が再始動される。「車線逸脱抑制動作へのフリーラン制御の影響」において説明したように、エンジン181を再始動するために、スタータ182が作動されるとバッテリの電圧低下が起こる。このバッテリの電圧低下は、例えば数百ミリ秒〜1秒程度継続する。従って、バッテリの電圧が低下している期間に、逸脱回避制御が行われると、ブレーキアクチュエータ13に電力が適切に供給されない可能性がある。
そこで、閾値1は、図2に示す車線逸脱抑制動作のステップS106の判定に係る判定値(即ち、逸脱回避制御を開始するか否かを決定する判定値)よりも車線中央側の値、且つ、車両1に係る逸脱量が閾値1より大きいと判定されエンジン181が再始動される場合であっても、逸脱回避制御が開始されるまでにエンジン181の再始動が完了する(少なくともバッテリの電圧低下が解消される)ことが可能な値として設定される。
他方、閾値2は、図2に示す車線逸脱抑制動作のステップS106の判定に係る判定値と同じ値又は近い値として設定される。つまり、閾値2は、車両1に係る逸脱量が閾値2より大きい場合には、逸脱回避制御が行われることを前提とした値である。従って、車両1に係る逸脱量が閾値2より大きいと判定される場合は、図2に示す車線逸脱抑制動作のステップS106の判定において車両1が走行車線から逸脱する可能性があると判定される場合である、と言うことができる。
(技術的効果)
1.車両1がフリーラン中ではない場合(即ち、エンジン181が駆動している場合):
車両1に係る逸脱量が閾値2より大きいと判定された場合、LDA制御部172によりフリーランの開始が禁止される。このため、車両1が走行車線から逸脱する可能性がある場合に、エンジン181が自動停止されることはないので、例えばブレーキアクチュエータ13等への供給電力が不足することを回避することができる。この結果、車線逸脱抑制動作(特に、逸脱回避制御)により、車両1の走行車線からの逸脱を適切に抑制することができる。
2.車両1がフリーラン中である場合(1):
車両1に係る逸脱量が閾値1より大きいと判定された場合、LDA制御部172によりエンジン181が再始動される。その後、車両1に係る逸脱量が閾値2より大きいと判定された場合、LDA制御部172によりフリーランの開始が禁止される。この結果、車線逸脱抑制動作(特に、逸脱回避制御)により、車両1の走行車線からの逸脱を適切に抑制することができる。
左右輪の制動力差を発生させる逸脱回避制御が行われると、大なり小なり車両1が減速する。このため、逸脱回避制御が行われた後、運転者が車両1を加速させる可能性が比較的高い。車両1に係る逸脱量が閾値1より大きいと判定された場合、車両1に係る逸脱量が閾値2より大きいと判定される前に(即ち、逸脱回避制御が開始される前に)、LDA制御部172によりエンジン181が再始動される。従って、逸脱回避制御が行われた後の加速応答性を担保することができる。
3.車両1がフリーラン中である場合(2):
車両1に係る逸脱量が閾値1以下であると判定された後、例えば路面の凹凸や風の影響、或いは、運転者によるステアリングホイール141の操作等に起因して、車両1に係る逸脱量が閾値2より大きいと判定される場合がある。この場合、図3(a)に示すように、ステップS202の処理(即ち、エンジン181の再始動)は行われない。つまり、車両1のフリーラン中に逸脱回避制御が行われることとなる。
仮に、車両1に係る逸脱量が閾値2より大きいと判定された後に、所定の始動条件が成立し、フリーラン制御によりエンジン181が再始動されると、スタータ182の作動に起因するバッテリの電圧低下の発生時期と、逸脱回避制御の実施とが重なる可能性がある。
本実施形態では、車両1に係る逸脱量が閾値2より大きいと判定された場合、LDA制御部172によりフリーラン制御によりエンジン181が再始動されること(特に、スタータ182を作動させること)が禁止される。このため、スタータ182の作動に起因するバッテリの電圧低下の発生を回避することができる。従って、車線逸脱抑制動作(特に、逸脱回避制御)により、車両1の走行車線からの逸脱を適切に抑制することができる。
本実施形態に係る「LDA制御部172」及び「フリーラン制御部175」は、夫々、本発明に係る「第1制御手段」及び「第2制御手段」の一例である。
<第2実施形態>
車両制御装置に係る第2実施形態について、図4及び図5を参照して説明する。第2実施形態では、車線逸脱抑制動作及び調停処理の一部が異なっている以外は、上述した第1実施形態と同様である。よって、第2実施形態について、第1実施形態と重複する説明を省略するとともに、図面上における共通箇所には同一符号を付して示し、基本的に異なる点について図4及び図5を参照して説明する。
(車両の構成)
ECU17は、車線逸脱抑制動作を行うために、データ取得部171、LDA制御部172及びEPS制御部174を備えている。ECU17は、ブレーキアクチュエータ13を制御するために、ブレーキ制御部173を備えている。
(車線逸脱抑制動作)
本実施形態に係る車線逸脱抑制動作について、図4のフローチャートを参照して説明する。
図4において、ステップS105の処理の後、LDA制御部172は、車両1が、現在走行している走行車線から逸脱する可能性があるか否かを判定する(ステップS106)。この判定において、車両1が走行車線から逸脱する可能性がないと判定された場合(ステップS106:No)、図4に示す車線逸脱抑制動作は終了される。このとき、LDA制御部172は、逸脱回避制御に係るフラグをオフにする。その後、LDA制御部172は、第1所定期間が経過した後に再度図4に示す車線逸脱抑制動作を開始する。
他方で、ステップS106の判定において、車両1が走行車線から逸脱する可能性があると判定された場合(ステップS106:Yes)、LDA制御部172は、車両1が走行車線から逸脱する可能性がある旨を、車両1の運転者に対して警告する(ステップS107)。ステップS107の処理と並行して、LDA制御部172は、EPSを用いた逸脱回避制御(所謂EPS−LDA)を行う(ステップS301)。このとき、LDA制御部172は、逸脱回避制御に係るフラグをオンにする。
EPS−LDAについては既存の各種態様を適用可能であるので、その詳細についての説明は省略する。ここではEPS−LDAの概要を述べるにとどめる。
EPS−LDAは、走行車線からの車両1の逸脱距離が許容逸脱距離内に収まるように、逸脱を回避する方向へEPSモータ143により操舵トルクが付与され、自動操舵される制御である。車両1が走行車線から逸脱する可能性があると判定された場合、LDA制御部172は、走行車線からの車両1の逸脱距離が許容逸脱距離内に収まり、且つ、車両1の乗員にかかる横加速度が許容範囲内に収まるような目標軌道(即ち、目標とする走行ライン)に沿って車両1が走行するように目標操舵角を算出する。EPS制御部174は、LDA制御部172により算出された目標操舵角に基づいて、該目標操舵角を実現する目標操舵トルクを算出し、EPSモータ143を制御する。
(調停処理)
本実施形態に係る調停処理について、図5のフローチャートを参照して説明する。図5に示す調停処理は、図4に示す車線逸脱抑制動作と並行して実施される。
図5において、LDA制御部172は、図4のステップS107の処理の警告が行われている、又は、図4のステップS301の処理により自動操舵されている、か否かを判定する(ステップS401)。
ステップS402の判定において、ステップS107の処理の警告が行われている、又は、ステップS301の処理により自動操舵されていると判定された場合(即ち、車両1が走行車線から逸脱しそうである場合)(ステップS402:Yes)、ステップS204以降の処理が行われる。他方、ステップS402の判定において、ステップS107の処理の警告が行われていない、且つ、ステップS301の処理により自動操舵されていないと判定された場合(ステップS402:No)、図5に示す調停処理は終了される。尚、ステップS401の判定に代えて、逸脱回避制御に係るフラグがオンであるか否かが判定されてもよい。
(技術的効果)
1.車両1がフリーラン中ではない場合(即ち、エンジン181が駆動している場合):
図4のステップS107の処理の警告が行われている、又は、図4のステップS301の処理により自動操舵されていると判定された場合、LDA制御部172によりフリーランの開始が禁止される。このため、車両1が走行車線から逸脱する可能性がある場合に、エンジン181が自動停止されることはないので、例えばEPSモータ143等への供給電力が不足することを回避することができる。この結果、車線逸脱抑制動作(特に、EPS−LDA)により、車両1の走行車線からの逸脱を適切に抑制することができる。
2.車両1がフリーラン中である場合:
本実施形態では、上述の第1実施形態とは異なり、EPS−LDAが実施される前にエンジン181は再始動されない。EPS−LDAの場合、車両1はほとんど減速しないので、EPS−LDAが実施された後に運転者が車両1を加速させる可能性は比較的低いからである。従って、車両1のフリーラン中にEPS−LDAが行われることとなる。
本実施形態では、図4のステップS107の処理の警告が行われている、又は、図4のステップS301の処理により自動操舵されていると判定された場合、LDA制御部172によりフリーラン制御によりエンジン181が再始動されること(特に、スタータ182を作動させること)が禁止される。このため、スタータ182の作動に起因するバッテリの電圧低下の発生を回避することができ、例えばEPSモータ143等に電力を適切に供給することができる。従って、車線逸脱抑制動作(特に、逸脱回避制御)により、車両1の走行車線からの逸脱を適切に抑制することができる。
<変形例>
第2実施形態に係る調停処理においても、上述した第1実施形態に係る調停処理のステップS201及びS202の処理が行われてもよい。即ち、図5のステップS401の処理の前に、車両1に係る逸脱量が閾値1より大きいか否かが判定され、車両1に係る逸脱量が閾値1より大きいと判定された場合に、フリーラン制御によりエンジン181が自動停止されていることを条件にエンジン181が再始動されてよい。このように構成すれば、EPS−LDAが実施される場合に、例えばEPSモータ143等に電力を安定して供給することができる。
<第3実施形態>
車両制御装置に係る第3実施形態について、図6及び図7を参照して説明する。第3実施形態では、車線逸脱抑制動作及び調停処理の一部が異なっている以外は、上述した第1及び第2実施形態と同様である。よって、第3実施形態について、第1及び第2実施形態と重複する説明を省略するとともに、図面上における共通箇所には同一符号を付して示し、基本的に異なる点について図6及び図7を参照して説明する。
(車両の構成)
ECU17は、車線逸脱抑制動作を行うために、データ取得部171及びLDA制御部172を備えている。ECU17は、ブレーキアクチュエータ13を制御するために、ブレーキ制御部173を備えている。ECU17は、EPSモータ143を制御するために、EPS制御部174を備えている。
(車線逸脱抑制動作)
本実施形態に係る車線逸脱抑制動作について、図6のフローチャートを参照して説明する。
図6において、ステップS105の処理の後、LDA制御部172は、車両1が、現在走行している走行車線から逸脱する可能性があるか否かを判定する(ステップS106)。この判定において、車両1が走行車線から逸脱する可能性がないと判定された場合(ステップS106:No)、図6に示す車線逸脱抑制動作は終了される。このとき、LDA制御部172は、逸脱回避制御に係るフラグをオフにする。その後、LDA制御部172は、第1所定期間が経過した後に再度図4に示す車線逸脱抑制動作を開始する。
他方で、ステップS106の判定において、車両1が走行車線から逸脱する可能性があると判定された場合(ステップS106:Yes)、LDA制御部172は、車両1が走行車線から逸脱する可能性がある旨を、車両1の運転者に対して警告する(ステップS107)。このとき、LDA制御部172は、逸脱回避制御に係るフラグをオンにする。その後、LDA制御部172は、第1所定期間が経過した後に再度図6に示す車線逸脱抑制動作を開始する。本実施形態では、再度実施されるステップS106の判定において、車両1が走行車線から逸脱する可能性がないと判定されるまで、逸脱回避制御に係る制御フラグはオンのままである。
つまり、本実施形態では、車両1が走行車線から逸脱する可能性があると判定された場合、その旨が車両1の運転者に対して警告されるにとどまる。このため、本実施形態では、該警告に反応した運転者の操作により、車両1の走行車線からの逸脱が回避又は抑制される。
(調停処理)
本実施形態に係る調停処理について、図7のフローチャートを参照して説明する。図7に示す調停処理は、図6に示す車線逸脱抑制動作と並行して実施される。
図7において、LDA制御部172は、図6のステップS107の処理の警告が行われているか否かを判定する(ステップS501)。
ステップS501の判定において、ステップS107の処理の警告が行われていると判定された場合(即ち、車両1が走行車線から逸脱しそうである場合)(ステップS501:Yes)、ステップS204以降の処理が行われる。他方、ステップS501の判定において、ステップS107の処理の警告が行われていないと判定された場合(ステップS501:No)、図7に示す調停処理は終了される。尚、ステップS501の判定に代えて、逸脱回避制御に係るフラグがオンであるか否かが判定されてもよい。
(技術的効果)
1.車両1がフリーラン中ではない場合(即ち、エンジン181が駆動している場合):
図6のステップS107の処理の警告が行われていると判定された場合、LDA制御部172によりフリーランの開始が禁止される。このため、車両1が走行車線から逸脱する可能性がある場合に、エンジン181が自動停止されることはないので、例えばEPSモータ143等への供給電力が不足することを回避することができる。この結果、例えば運転者によるステアリングホイール141の操作により、車両1の走行車線からの逸脱を適切に抑制することができる。
2.車両1がフリーラン中である場合:
図6のステップS107の処理の警告が行われていると判定された場合、LDA制御部172によりフリーラン制御によりエンジン181が再始動されること(特に、スタータ182を作動させること)が禁止される。このため、スタータ182の作動に起因するバッテリの電圧低下の発生を回避することができ、例えばEPSモータ143等に電力を適切に供給することができる。従って、車両1のフリーラン中であっても、例えば運転者によるステアリングホイール141の操作により、車両1の走行車線からの逸脱を適切に抑制することができる。
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
1…車両、13…ブレーキアクチュエータ、17…ECU、143…EPSモータ、171…データ取得部、172…LDA制御部、173…ブレーキ制御部、174…EPS制御部、175…フリーラン制御部、181…エンジン、182…スタータ、183…クラッチ機構

Claims (3)

  1. エンジンと、前記エンジンを始動可能なモータとを備える車両に搭載された車両制御装置であって、
    現在走行している走行車線から前記車両逸脱を抑制する逸脱抑制制御を実行する第1制御手段と、
    前記車両の走行中に所定の停止条件が成立したことを条件に前記エンジンを自動停止させ、前記エンジンが自動停止された後に所定の始動条件が成立したことを条件に前記モータを作動させて前記エンジンを再始動させる自動停止制御を実行する第2制御手段と、
    を備え、
    前記第1制御手段は、前記逸脱抑制制御の一部として、(i)前記車両に係る前記走行車線からの第1逸脱量を推定し、前記推定された第1逸脱量が第1閾値より大きいか否かを判定する第1判定と、(ii)前記車両に係る前記走行車線からの第2逸脱量を、前記第1逸脱量の推定時期とは異なる時期に推定し、前記推定された第2逸脱量が、前記第1閾値より大きい第2閾値より大きいか否かを判定する第2判定と、を実施し、
    前記第1制御手段は、(i)前記第1判定により前記第1逸脱量が前記第1閾値より大きいと判定された場合、前記自動停止制御により前記エンジンが自動停止されていることを条件に、前記エンジンを再始動するように前記モータを制御し、(ii)前記第2判定により前記第2逸脱量が前記第2閾値より大きいと判定された場合、前記自動停止制御による前記エンジンの自動停止の開始を禁止する
    ことを特徴とする車両制御装置。
  2. 前記第1制御手段は、前記第2判定により前記第2逸脱量が前記第2閾値より大きいと判定された場合、前記自動停止制御による前記エンジンの再始動の開始を禁止することを特徴とする請求項に記載の車両制御装置。
  3. 前記第1制御手段は、前記第2判定により前記第2逸脱量が前記第2閾値より大きいと判定された場合、前記逸脱抑制制御の他の一部として、前記車両の前記走行車線からの逸脱を抑制する方向のヨーモーメントが前記車両に付与されるように左右輪の制動力差を発生させることを特徴とする請求項又はに記載の車両制御装置。
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