JP7114171B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、所定のエンジン停止条件が成立するとエンジンを停止し、所定のエンジン再始動条件が成立するとエンジンを再始動するアイドリングストップ制御機能、および、先行車両との車間距離を一定に保ちつつ定速走行を行う定速走行車間距離制御機能を備える車両制御装置に関する。

従来、アイドリングストップ車は、ＩＧ（イグニッション）スイッチオンの操作によりエンジンを始動すると、その後は、ＩＧスイッチオフの操作によりエンジンが停止するまで、アイドリングストップ制御を実行し、所定のエンジン停止条件の成立によりエンジンを自動停止し、所定のエンジン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。

このようなアイドリングストップ制御機能に加えて、ＣＣＤカメラ等を備える測距手段により先行車両との車間距離を検出し、車間距離を一定に保ちつつ定速走行を行う定速走行車間距離制御（以下、これをＡＣＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）という）機能を搭載した車両も提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４－１５２５９８号公報（段落００１８－００５４等）

ところで、アイドリングストップ制御およびＡＣＣ（定速走行車間距離制御）の両機能を備えた車両において、アイドリングストップ制御はアイドリングストップ制御部としてのマイクロコンピュータ構成のアイドリングストップＥＣＵ（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）が司り、ＡＣＣは定速走行車間距離制御部としてのマイクロコンピュータ構成の所定のＥＣＵが司るよう構成され、これらＥＣＵとその他の各部の制御を司るＥＣＵとの間で、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信により情報のやり取りが行われる。

この種の車両において、ＡＣＣを司るＥＣＵによるＡＣＣ作動中に、先行車両が停車すると、ＡＣＣを司るＥＣＵによる制御で自動ブレーキがかかり、先行車両の停車に追従して自車両が停車し、エンジン停止条件が成立してアイドリングストップＥＣＵによるアイドリングストップ制御が作動してエンジンが停止状態に制御され、その後に先行車両が発進すると、アイドリングストップ制御におけるエンジン再始動条件の成立によりエンジンが再始動されるが、渋滞路で停車中の場合には先行車両が少ししか前進せず直ぐに停車することがよくあり、このようなわずかな先行車両の移動ごとに、自車両がアイドリングストップ制御におけるエンジン再始動によって前進しても直ぐに自車両は停車しなければならないことから、このような自車両のわずかな移動に伴うエンジンでの燃料消費が無駄になり、このような無駄な燃料消費を抑制する技術の開発が望まれる。

この発明は、定速走行車間距離制御（ＡＣＣ）の作動中にアイドリングストップ制御が作動し、自車両が停車している状態で、先行車両がわずかに前進して再度停車するような場合に、アイドリングストップ制御によるエンジン再始動は行わずにモータ駆動により前進するようにして燃料消費を抑えることを目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明の車両制御装置は、所定のエンジン停止条件が成立するとエンジンを停止し、所定のエンジン再始動条件が成立するとエンジンを再始動するアイドリングストップ制御を行うアイドリングストップ制御部と、先行車両との車間距離を一定に保ちつつ定速走行を行う定速走行車間距離制御部とを備える車両制御装置において、バッテリにより駆動されるモータと、前記定速走行車間距離制御部の制御により、先行車両の停車に追従した自車両の停車中に、停車状態の前記先行車両が発進するときの加速度を導出する加速度導出手段と、前記加速度導出手段による導出加速度が予め設定された所定値よりも小さいときには前記先行車両が渋滞路で少ししか移動しないと判断し、前記アイドリングストップ制御部の動作による前記エンジンの再始動をさせずに前記エンジンを停止状態に保持したまま前記モータを駆動して自車両を前進させるモータ制御手段とを備え、前記加速度導出手段による導出加速度が予め設定された所定値よりも大きいときには、前記アイドリングストップ制御部の動作により前記エンジンを再始動することを特徴としている。このとき、前記モータ制御手段は、前記先行車両が渋滞路で少ししか移動しないことの予測を、ナビゲーションやＶＩＣＳ（登録商標）による渋滞情報に基づいて行うとしてもよい。

この発明によれば、定速走行車間距離制御部の制御により、先行車両の停車に追従した自車両の停車中に、停車状態の先行車両が発進するときの加速度が加速度導出手段により導出され、加速度導出手段による導出加速度が予め設定された所定値よりも小さいときには、先行車両の前進移動は少しであると判断できるため、加速度導出手段による導出加速度が予め設定された所定値よりも小さくて先行車両が渋滞路で少ししか移動しないと判断したときには、アイドリングストップ制御部の動作によるエンジンの再始動をさせずに、モータ制御手段によりモータを駆動して自車両を前進させることにより、アイドリングストップ制御におけるエンジン再始動は行わずに自車両を前進させることができ、この間における燃料消費を抑えることができる。

本発明の車両制御装置の一実施形態のブロック図である。 図１の動作説明用のフローチャートである。

本発明をより詳細に説明するため、本発明の一実施形態について、図１および図２を参照して詳述する。

図１はアイドリングストップ車１に備えられた車両制御装置のブロック構成を示し、アイドリングストップ車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を備える。このバッテリ２の負極端子はアイドリングストップ車１の車体に接続されている。

図１において、３はアイドリングストップ車１のエンジン、４はエンジン３のトランスミッション側のＣＶＴであり、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が介在する。

６はエンジン３を始動するスタータであり、リレー７を介してバッテリ２から給電される。８はバッテリ２の正極端子とリレー７との間にバッテリ２に接近して設けられたバッテリセンサであり、バッテリ２の温度、電流を検出する。９はエンジン３の回転力がベルト１０を介して伝達されるモータ機能付き発電機（以下、ＩＳＧ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｔａｒｔｅｒ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）という）であり、走行中等に発電出力でバッテリ２を充電し、所定条件でモータとして動作し、アイドリングストップ車１の走行駆動力を発生するようになっており、このＩＳＧ９が本発明における「モータ」に相当する。

１１はアイドリングストップ制御を司るアイドリングストップ制御部に相当するアイドリングストップＥＣＵ、１２はエンジン制御を司るエンジンＥＣＵ、１３は自動ブレーキ制御による横滑りやスピンを防止するブレーキＡＢＳ（ａｎｔｉｌｏｃｋｅｄ ｂｒａｋｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）制御を司るＡＢＳＥＣＵ、１４はＣＶＴ制御を司るＣＶＴＥＣＵであり、１５は車両前部に設けられて先行車両を撮影するＣＣＤカメラ（図示せず）を制御しカメラによる撮影画像を処理するカメラＥＣＵであり、各ＥＣＵ１１～１５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。

ここで、カメラＥＣＵ１５により、ＣＣＤカメラの撮影画像が処理されて先行車両との車間距離や先行車両の相対速度、加速度が導出される（このカメラＥＣＵ１５の機能が、本発明における「加速度導出手段」に相当)。そして、ドライバによるスイッチ操作等によりＡＣＣの実行が選択されたときに、先行車両との車間距離を一定に保ちつつ定速走行を行うべく、エンジンＥＣＵ１２によるエンジンの出力制御、および、ＡＢＳＥＣＵ１３による自動ブレーキ制御が行われ、これらエンジンＥＣＵ１２、ＡＢＳＥＣＵ１３およびカメラＥＣＵ１５により、ＡＣＣ（定速走行車間距離制御）を実行する本発明の定速走行車間距離制御部が構成される。なお、１９はＡＢＳＥＣＵ１３に車速の検出情報を与える車輪速センサ、２０はＡＢＳＥＣＵ１３にブレーキ機構のマスタシリンダ圧の検出情報を与える液圧センサである。

そして、アイドリングストップ車１の概略の制御及び動作を説明すると、ドライバがイグニッション（ＩＧ）スイッチ（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スイッチの信号が例えば通信バス１６からアイドリングストップＥＣＵ１１およびエンジンＥＣＵ１２に入力され、この入力に基づいてエンジンＥＣＵ１２はリレー７を瞬時通電してオンし、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ＩＳＧ９の発電電力でバッテリ２が一旦満充電状態に充電されると、その後は、ＩＧスイッチのオフ操作でエンジン３が停止するまで、アイドリングストップＥＣＵ１１がアイドリングストップ制御を実行する。

アイドリングストップＥＣＵ１１には、通信バス１６を介してエンジンＥＣＵ１２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）およびバッテリ２の電流、温度等の情報、ＡＢＳＥＣＵ１３の検出車速、マスタシリンダ圧等の情報、ＣＶＴＥＣＵ１４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、アイドリングストップ制御中のアイドリングストップＥＣＵ１１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を踏込み、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、アイドリングストップ制御の所定の停止条件（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に低下すれば、エンジンＥＣＵ１２にエンジン停止を指令し、エンジンＥＣＵ１２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等してドライバがブレーキペダルから足を離し、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、アイドリングストップ車１がアイドリング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、アイドリングストップＥＣＵ１１からの再始動指令に基づきエンジンＥＣＵ１２がリレー７を瞬時通電してオンし、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。

ところで、例えば高速道路を走行する際に、ドライバによるスイッチ操作等によりＡＣＣの実行が選択されると、アイドリングストップ車１の加速走行中、定速走行中および減速走行中における先行車両の画像が図示省略のＣＣＤカメラにより撮影され、カメラＥＣＵ１５によりカメラによる撮影画像が処理されて先行車両との車間距離や、該車間距離の時間変化等から先行車両の相対速度、加速度などが導出され、エンジンＥＣＵ１２によるエンジン制御、および、ＡＢＳＥＣＵ１３による自動ブレーキ制御により、自車両が先行車両との車間距離を一定に保ちつつ定速走行するよう、ＡＣＣ（定速走行車間距離制御）が行われる。

さらに、ＡＣＣの実行中に、道路の渋滞等により先行車両が停車し、これに伴ってＡＣＣにおける自動ブレーキ制御によって自車両（アイドリングストップ車１）も停車すると、アイドリングストップＥＣＵ１１により、自車両の停車によってエンジン停止条件が成立したと判断されてアイドリングストップ制御が作動される。

このとき、アイドリングストップ制御により自車両が停車している状態で、先行車両が発進すると、そのときの先行車両の加速度αがカメラＥＣＵ１５により導出され、導出された先行車両の加速度αのデータが通信バス１６を介しエンジンＥＣＵ１２に送信されて受信されると、エンジンＥＣＵ１２により加速度αが予め設定された値αｔよりも小さい（α＜αｔ）かどうか判定され、小さければ渋滞路で先行車両は少ししか移動しないと判断される。

そして、少ししか移動しない先行車両は、また直ぐに停車することが予想されることから、先行車両の発進に伴って自車両（アイドリングストップ車１）のアイドリングストップ制御におけるエンジン再始動条件が成立したとしても、エンジンＥＣＵ１２によりエンジンの再始動は行わずにＩＳＧ９がモータとして駆動制御され、自車両（アイドリングストップ車１）を前進させることが行われる。このようなエンジンＥＣＵ１２によるＩＳＧ９の駆動による前進の制御機能が、本発明における「モータ制御手段」に相当する。

次に、モータ制御手段としてのエンジンＥＣＵ１２およびアイドリングストップＥＣＵ１１の動作について、図２のフローチャートを参照して説明する。

いま、ＡＣＣにおける自動ブレーキ制御により自車両（アイドリングストップ車１）が停車中か否かの判定がなされ（ステップＳ１）、この判定結果がＮＯであればそのまま動作は終了する一方、判定結果がＹＥＳであれば、アイドリングストップＥＣＵ１１によるエンジン停止条件の成立との判断によりアイドリングストップ制御が作動中か否かの判定がなされる（ステップＳ２）。

そして、ステップＳ２の判定結果がＮＯであればそのまま動作は終了し、判定結果がＹＥＳであれば、ステップＳ３に移行し、カメラＥＣＵ１５によるＣＣＤカメラの撮影画像の処理によって、先行車両が発進したか否かの判定がなされ（ステップＳ３）、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Ｓ３の判定が繰り返され、ステップＳ３の判定結果がＹＥＳになれば、発進開始した先行車両の加速度αが予め設定された所定値αｔよりも小さい（α＜αｔ）か否かの判定がなされる（ステップＳ４）。

このステップＳ４の判定結果がＹＥＳであれば、先行車両は渋滞路で少ししか移動せず、先行車両はまた直ぐに停車することが予想されるため、先行車両の発進に伴って自車両のアイドリングストップ制御におけるエンジン再始動条件が成立したとしても、エンジンＥＣＵ１２によりエンジンの再始動は行わずにＩＳＧ９がモータとして駆動制御され（ステップＳ５）、自車両がモータ駆動により前進され、その後、上記したステップＳ３の判定に戻る。

一方、ステップＳ４の判定結果がＮＯであれば、先行車両は通常の発進を行ったと判断できるので、先行車両の発進に伴いアイドルストップ制御におけるエンジン再始動条件の成立により、エンジンＥＣＵ１２によりエンジンが再始動され（ステップＳ６）、その後、動作は終了する。

ここで、ＩＳＧ９をモータとして駆動制御しない場合には、ＡＣＣの実行による先行車両の停車中に、自車両（アイドリングストップ車１）のアイドリングストップ制御が作動し、その状態で先行車両が発進したときに、先行車両の発進に伴って自車両（アイドリングストップ車１）のアイドリングストップ制御によりエンジンが再始動されて先行車両に追従することから、先行車両が直ぐに停車して自車両も直ぐに停車することになり、燃料が無駄に消費されてしまう。

他方、ＡＣＣ作動中でアイドリングストップ制御が作動中に、先行車両が移動するときの加速度αが所定値αｔより小さければ、先行車両は少ししか移動しないと判断することができ、少ししか移動しない先行車両はまた直ぐに停車することが予想されるため、先行車両が移動するときの加速度αが所定値αｔより小さいときには、エンジンを再始動することなくＩＳＧ９をモータとして駆動制御して自車両を前進させることにより、アイドリングストップ制御によるエンジン再始動により無駄に消費される燃料を節約することができる。

したがって、本実施形態によれば、ＡＣＣ（定速走行車間距離制御）により、先行車両の停車に追従した自車両（アイドリングストップ車１）の停車中に、停車状態の先行車両が発進するときの加速度αがカメラＥＣＵ１５により導出され、導出された加速度αが予め設定された所定値αｔよりも小さいときには、先行車両は少ししか前進しないと判断できるため、先行車両は少ししか前進しないと判断できるときには、エンジンＥＣＵ１２によりＩＳＧ９をモータとして駆動制御することで、アイドリングストップ制御におけるエンジン再始動は行わずに自車両を前進させることができ、この間における燃料消費を抑えることができる。

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、上記した実施形態では、モータをＩＳＧ９とした場合について説明したが、モータはＩＳＧ９に限定されるものではないのは勿論である。

また、上記した実施形態では、ＡＣＣ作動中でアイドリングストップ制御が作動中に、先行車両が移動するときの加速度αが所定値αｔより小さいかどうかを判定し、小さいときには先行車両は少ししか移動しないと判断するようにしたが、先行車両は少ししか移動しないかどうかの判断は、先行車両の発進時の加速度に基づいて判断するのに限定されるものではなく、停車状態の先行車両の発進速度が所定値よりも小さく、かつ、そのときの発進速度が所定時間継続するかどうかにより、先行車両が少ししか移動しないと判断してもよく、その他ナビゲーションやＶＩＣＳ（登録商標）等による渋滞情報に基づき、或いはこれらの渋滞情報をも加味して、停車状態から発進した先行車両の移動がわずかであるかどうかの予測を行うようにしてもよい。

そして、本発明は、アイドリングストップ機能および定速走行車間距離制御機能を備える車両の車両制御装置に適用することができる。

１ アイドリングストップ車
３ エンジン
９ ＩＳＧ（モータ）
１１ アイドリングストップＥＣＵ（アイドリングストップ制御部）
１２ エンジンＥＣＵ（定速走行車間距離制御部、モータ制御手段）
１３ ＡＢＳＥＣＵ（定速走行車間距離制御部）
１５ カメラＥＣＵ（加速度導出手段、定速走行車間距離制御部）

Claims (2)

1. 所定のエンジン停止条件が成立するとエンジンを停止し、所定のエンジン再始動条件が成立するとエンジンを再始動するアイドリングストップ制御を行うアイドリングストップ制御部と、先行車両との車間距離を一定に保ちつつ定速走行を行う定速走行車間距離制御部とを備える車両制御装置において、
   バッテリにより駆動されるモータと、
   前記定速走行車間距離制御部の制御により、先行車両の停車に追従した自車両の停車中に、停車状態の前記先行車両が発進するときの加速度を導出する加速度導出手段と、
   前記加速度導出手段による導出加速度が予め設定された所定値よりも小さいときには前記先行車両が渋滞路で少ししか移動しないと判断し、前記アイドリングストップ制御部の動作による前記エンジンの再始動をさせずに前記エンジンを停止状態に保持したまま前記モータを駆動して自車両を前進させるモータ制御手段とを備え、
   前記加速度導出手段による導出加速度が予め設定された所定値よりも大きいときには、前記アイドリングストップ制御部の動作により前記エンジンを再始動することを特徴とする車両制御装置。
2. 前記モータ制御手段は、前記先行車両が渋滞路で少ししか移動しないことの予測を、ナビゲーションやＶＩＣＳ（登録商標）による渋滞情報に基づいて行うことを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
   

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