JP7203076B2 - 車両制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、所定の停止条件を充足すると、自車両の駆動源であるエンジンを停止させるアイドリングストップ機能を有する車両制御装置に関する。
従来、燃料の節約、エミッションの低減、振動騒音の低減等を狙って、所定の停止条件(例えば、車速がゼロでブレーキオン)を充足すると、自車両の駆動源であるエンジンを停止させるアイドリングストップ機能を有する車両制御装置が知られている。なお、以下の説明において、「アイドリングストップ」を「IS」と省略する場合がある。
かかる車両制御装置の一例として、特許文献1には、所定の停止条件の成立によりエンジンを停止し、エンジンを停止させた後に所定の再始動条件の成立によりエンジン再始動制御を行うIS制御部と、降坂路を走行中に運転者のブレーキ操作に関わらず目標車速VStgを超えないように車速制御を行うヒルディセント制御部と、ヒルディセント制御部の作動状態と非作動状態を設定するヒルディセント制御設定部とを備える車両制御装置の発明が開示されている。なお、以下の説明において、「ヒルディセント」を「HDC」と省略する場合がある。
特許文献1に係る車両制御装置では、IS制御に係るエンジン再始動要求と、HDC制御に係る車速制御(減速制御)要求とが時間的に重なって生じるケースが起こり得る。ここで、IS制御に係るエンジン再始動要求、HDC制御に係る減速制御要求のいずれも、それぞれの要求に応えるのに比較的大電力を要する。そのため、IS制御に係るエンジン再始動要求とHDC制御に係る減速制御要求とが時間的に重なって生じているケースでは、いずれか一方の要求に応えられずに、乗員に違和感を抱かせるおそれがある。
例えば、HDC制御中にIS制御が作動してエンジンが停止してしまうと、降坂路でのHDC制御による降坂性能を十分に発揮できない。
そこで、特許文献1に係る車両制御装置では、アイドリングストップ制御部は、HDC制御が作動状態に設定されている場合にはエンジンの停止を禁止する構成を採用することとした。
特許文献1に係る車両制御装置によれば、IS制御及びHDC制御の両立を図ることができる。
特開2020-012434
しかしながら、特許文献1に係る車両制御装置では、IS制御に係るエンジン再始動要求、及びHDC制御に係る減速制御要求が時間的に重なって生じているケースにおいて、IS制御及びHDC制御のうちいずれか一方を排他的に実行するため、仮に、HDC制御に係る減速制御要求に応えた場合、IS制御に係るエンジン再始動要求に応えることができない。その結果、特許文献1に係る車両制御装置では、乗員に違和感を抱かせるおそれがあった。
本発明は、前記実情に鑑みてなされたものであり、IS制御に係るエンジン再始動要求、及びHDC制御に係る減速制御要求が時間的に重なって生じているケースであっても、乗員に違和感を抱かせることのない円滑な車両制御を実現可能な車両制御装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、(1)に係る発明は、所定の停止条件の充足によって自車両の駆動源であるエンジンの駆動を停止させるアイドリングストップ制御を行う一方、所定の再始動条件の充足によってエンジン再始動制御を行うエンジン制御部と、自車両が降坂路を走行中であってヒルディセント制御に係る減速制御要求が生じている場合に、自車両の運転者による制動操作に関わらず、予め設定される目標車速に基づいて減速制御を行うヒルディセント制御部と、エンジン再始動制御に係る開始及び完了を含む進捗状況の情報を取得する情報取得部と、を備え、アイドリングストップ制御に係るエンジン再始動要求、及びヒルディセント制御に係る減速制御要求が時間的に重なって生じている場合に、前記エンジン制御部は、エンジン再始動制御を優先して行う一方、前記ヒルディセント制御部は、前記進捗状況に基づくエンジン再始動の開始時点から当該エンジンが完爆状態に遷移していると想定される完爆時間によって定義される所定時間が経過した時点でエンジン再始動が完了していない場合でも、前記目標車速に基づく減速制御の実行を許可することを最も主要な特徴とする。
本発明に係る車両制御装置によれば、IS制御に係るエンジン再始動要求、及びHDC制御に係る減速制御要求が時間的に重なって生じているケースであっても、乗員に違和感を抱かせることのない円滑な車両制御を実現することができる。
本発明の実施形態に係る車両制御装置の概要を表すブロック構成図である。 本発明の実施形態に係る車両制御装置の動作説明に供するフローチャート図である。 エンジン再始動制御に係る開始時点から所定時間以内にエンジンが完爆状態に遷移した場合の車両制御装置の動作説明に供するタイムチャート図である。 エンジン再始動制御に係る開始時点から所定時間以内にエンジンが完爆状態に遷移しない場合の車両制御装置の動作説明に供するタイムチャート図である。 本発明の変形例に係る車両制御装置の動作説明に供するフローチャート図である。
以下、本発明の実施形態に係る車両制御装置について、適宜図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下に示す図において、共通の機能を有する部材間、または、相互に対応する機能を有する部材間には、原則として共通の参照符号を付するものとする。また、説明の便宜のため、部材のサイズおよび形状は、変形または誇張して模式的に表す場合がある。
〔本発明の実施形態に係る車両制御装置11の概要〕
はじめに、本発明の実施形態に係る車両制御装置11の概要について、図1を参照して説明する。図1は、本発明の実施形態に係る車両制御装置11の概要を表すブロック構成図である。
本発明の実施形態に係る車両制御装置11は、IS制御に係るエンジン再始動要求、及びHDC制御に係る減速制御要求が時間的に重なって生じているケースであっても、乗員に違和感を抱かせることのない円滑な車両制御を実現する機能を有する。
前記の機能を実現するために、本発明の実施形態に係る車両制御装置11は、図1に示すように、入力系要素13及び出力系要素15の間を、例えばCAN(Controller Area Network)等の通信媒体17を介して相互にデータ通信可能に接続して構成されている。
入力系要素13は、図1に示すように、イグニッションキースイッチ(IGキースイッチ)21、レーダ23、カメラ25、車速センサ27、車輪速センサ29、ブレーキペダルセンサ31、アクセルペダルセンサ33、制動液圧センサ35、HDC起動スイッチ37、及び、MMI(Man-Machine Interface)39を含んで構成されている。
一方、出力系要素15は、図1に示すように、ACC(Adaptive Cruise Control)-ECU50、HDC(Hill Descent Control)-ECU51、ENG-ECU53、ESB(Electric Servo Brake)-ECU55、及び、VSA(Vehicle Stability Assist;ただし、VSAは登録商標)-ECU57を含んで構成されている。
IGキースイッチ21は、車両に搭載された電装部品の各部に、不図示の車載バッテリを介して電源を供給する際に操作されるスイッチである。IGキースイッチ21がオン操作されると、ACC-ECU50、HDC-ECU51、ENG-ECU53、ESB-ECU55、及び、VSA-ECU57の各々に電源が供給されて、これら各ECU51,53,55,57がそれぞれ起動される。
レーダ23は、自車両の前方を走行する他車両を含む物標にレーダ波を照射する一方、物標で反射されたレーダ波を受信することにより、物標までの距離や物標の方位を含む物標の分布情報を取得する機能を有する。
レーダ23としては、例えば、レーザレーダ、マイクロ波レーダ、ミリ波レーダ、超音波レーダなどを適宜用いることができる。レーダ23は、自車両のフロントグリル裏部などに設けられる。レーダ23による物標の分布情報は、通信媒体17を介してACC-ECU50へ送られる。
カメラ25は、自車両前方の斜め下方に傾いた光軸を有し、自車両の進行方向の画像を撮像する機能を有する。カメラ25としては、例えば、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)カメラやCCD(Charge Coupled Device)カメラなどを適宜用いことができる。カメラ25は、自車両のウインドシールド中央上部などに設けられる。カメラ25により撮像された自車両の進行方向画像情報は、例えばNTSC(National Television Standards Committee)などのインターレース方式により生成される画像信号として、通信媒体17を介してACC-ECU50へ送られる。
車速センサ27は、車両の走行速度(車速)VSを検出する機能を有する。車速センサ27で検出された車速VSに係る情報は、通信媒体17を介してESB-ECU55等へ送られる。
車輪速センサ29は、自車両に設けられた各車輪(不図示)毎の回転速度(車輪速)をそれぞれ検出する機能を有する。車輪速センサ29でそれぞれ検出される各車輪毎の車輪速に係る情報は、通信媒体17を介してVSA-ECU57等へ送られる。
ブレーキペダルセンサ31は、運転者によるブレーキペダル(不図示)の操作量、及びトルクを検出する機能を有する。ブレーキペダルセンサ31で検出されたブレーキペダルの操作量、及びトルクに係る情報は、通信媒体17を介してESB-ECU55等へ送られる。
アクセルペダルセンサ33は、運転者によるアクセルペダル(不図示)の操作量を検出する機能を有する。アクセルペダルセンサ151で検出されたアクセルペダルの操作量に係る情報は、通信媒体17を介してVSA-ECU57等へ送られる。
制動液圧センサ35は、制動液圧系統のうちVSA装置(車両挙動安定化装置;不図示)の給液経路における制動液圧を検出する機能を有する。制動液圧センサ35で検出されたVSA装置の給液経路における液圧情報は、通信媒体17を介してESB-ECU55等へ送られる。
HDC起動スイッチ37は、HDC制御をオン状態に設定する(有効化する)際に乗員により操作されるスイッチである。HDC起動スイッチ37は、例えば、運転席の周辺部位に設けられる。HDC起動スイッチ37は、HDC制御をオン状態に設定するか、オフ状態に設定するかに係る乗員の設定情報を受け付ける一方、受け付けた設定情報を車両制御装置11宛に出力する。
MMI(Man-Machine Interface)39は、例えば適応クルーズコントロール(ACC)機能に係る設定情報を操作入力する際に用いられる。MMI39によって操作入力されたACC機能に係る設定情報は、通信媒体17を介してACC-ECU50等へ送られる。
次に、図1に示す出力系要素15について説明する。
出力系要素15に属するACC-ECU50は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などを備えたマイクロコンピュータにより構成される。このマイクロコンピュータは、ROMに記憶されているプログラムやデータを読み出して実行し、ACC-ECU50が有する、各種情報の取得機能、ACC制御機能、及び、LSF制御機能を含む各種機能の実行制御を行うように動作する。
ACC-ECU50は、レーダ23による物標の分布情報、カメラ25により撮像された自車両の進行方向画像情報、車速センサ27で検出された車速VSに係る情報、及びMMI(Man-Machine Interface)39に属するACC操作スイッチ81を介して入力されたACC機能に係る設定情報を含む各種情報を取得する。
また、ACC-ECU50は、自車両の車速VSが設定車速の範囲内に維持された状態で、先行車両との車間距離を設定車間距離に保ちながら、アクセルペダルやブレーキペダルの操作を要することなしに、加速制御及び減速制御を含む追従制御(ACC制御)を行う。
さらに、ACC-ECU50は、例えば高速道路での渋滞走行時等の、自車両の車速VSが設定速度(例えば80Km/h)を下回る低速(例えば30Km/h)走行時に、先行車両との車間距離を設定車間距離に保つように、アクセルペダルやブレーキペダルの操作を要することなしに、加速制御及び減速制御を含む追従制御(LSF制御)を行う。
HDC-ECU51は、自車両の存する場所の勾配角度を導出する。詳しく述べると、HDC-ECU51は、例えば、加速度センサ(不図示)により出力された加速度から、車速センサ27により検出される車速VSを微分して得られる進行方向の加速度を差し引いて求められる静止状態の加速度に基づいて、路面の勾配角度を導出する。
また、HDC-ECU51は、自車両が降坂路を走行する場合に、下り勾配に起因する加速度を抑制するように減速制御を行う。こうした減速制御をHDC(Hill Descent Control)制御と呼ぶ。
HDC-ECU51は、自車両が降坂路を走行中であってHDC起動スイッチ37がオン状態に設定されている場合に、HDC制御に係る減速制御要求をVSA-ECU57宛に送る。これにより、HDC-ECU51は、VSA-ECU57と連携して、自車両の運転者による制動操作に関わらず、予め設定される目標車速VStgに基づいて減速制御を行う。
なお、HDC-ECU51は、本発明の「ヒルディセント制御部」の一部に相当する。また、HDC起動スイッチ37がオン状態に設定されている場合とは、本発明の「ヒルディセント(HDC)制御に係る減速制御要求が生じている場合」に相当する。
ENG-ECU53は、情報取得部61及びエンジン制御部63を備える。
ENG-ECU53は、CPU、ROM、RAMなどを備えたマイクロコンピュータにより構成される。このマイクロコンピュータは、ROMに記憶されているプログラムやデータを読み出して実行し、ENG-ECU53が有する情報取得機能、及びエンジン制御機能を含む各種機能の実行制御を行うように動作する。
情報取得部61は、アクセルペダルの踏込量、ブレーキペダルの踏込量、自車両の車速VS、エンジン回転速度NE、車載バッテリの電源電圧VTG、エンジン再始動制御に係る開始及び完了を含む進捗状況を含む各種の情報を取得する機能を有する。
エンジン制御部63は、アクセルペダルの踏込量等に応じてエンジン41の駆動を制御する機能を有する。詳しく述べると、エンジン制御部63は、エンジン41の吸気量を調整するスロットルバルブ(不図示)、燃料ガスを噴射するインジェクタ(不図示)、燃料の着火を行う点火プラグ(不図示)等を制御する。
エンジン制御部63は、停止条件を充足すると、自車両の駆動源であるエンジン41を停止させるアイドリングストップ機能を有する。ここで、「停止条件」としては、例えば、自車両の車速VSが低車速領域にある(車速VS<車速閾値VSth)こと、ブレーキペダルが踏み込まれていること、かつ、アクセルペダルが踏み込まれていないこと、という条件を採用すればよい。
エンジン制御部63は、エンジン41の停止制御を行う際のトリガとなる前記停止条件を充足した場合に、原則として、エンジン41の駆動を停止させる運転意図があるとみなしてエンジン41の駆動を停止させる制御を行う。
また、エンジン制御部63は、所定の再始動条件を充足するとエンジン再始動要求が生じたとみなして、エンジン41を再始動させる機能を有する。ここで、「再始動条件」とは、例えば、アクセルペダルが踏み込まれたという条件や、ブレーキペダルから足が離されたという条件を採用すればよい。
さらに、エンジン制御部63は、エンジン再始動に伴う車載バッテリ(電源)の電圧変動を監視すると共に、電源電圧が降下状態から正常状態に復帰したか否かを判定する機能を有する。
また、エンジン制御部63は、エンジン再始動制御に係る開始時点からの経過時間が所定時間を超えたか否かを判定する機能を有する。
しかも、エンジン制御部63は、電源の電圧変動を監視すると共に、電源の電圧値が所定の電圧閾値以下から該電圧閾値を超えて増大した場合、当該電源の電圧が降下状態から正常状態に復帰した旨の判定を下す。
エンジン制御部63は、本発明の「判定部」に相当する。
ESB-ECU55は、CPU、ROM、RAMなどを備えたマイクロコンピュータにより構成される。このマイクロコンピュータは、ROMに記憶されているプログラムやデータを読み出して実行し、ESB-ECU55が有する、制動力制御機能を含む各種機能の実行制御を行うように動作する。
ESB-ECU55は、マスタシリンダ(不図示)で発生した制動液圧に応じて、制動モータ43の駆動によってモータシリンダ装置(例えば、特開2015-110378号公報参照:不図示)を作動させることにより、制動液圧(二次液圧)を発生させる機能を有する。
VSA-ECU57は、CPU、ROM、RAMなどを備えたマイクロコンピュータにより構成される。このマイクロコンピュータは、ROMに記憶されているプログラムやデータを読み出して実行し、VSA-ECU57が有するACC作動に基づく制動制御機能、車両姿勢安定化機能を含む各種機能の実行制御を行うように動作する。
VSA-ECU57は、例えば、HDC-ECU51からの減速制御指令を受けて、ポンプモータ45を用いて加圧ポンプ(不図示)を駆動することにより、四輪の制動力を各車輪毎の目標液圧に従う制動力に制御する。
要するに、VSA-ECU57は、HDCに係る減速制御要求が生じている場合に、HDC-ECU51と連携して、自車両の運転者による制動操作に関わらず、予め設定される目標車速VStgに基づいて減速制御を行う。
VSA-ECU57は、HDC-ECU51と共に本発明の「ヒルディセント制御部」を構成する。VSA-ECU57は、本発明の「ヒルディセント制御部」が有する機能のうち「目標車速VStgに基づく減速制御を行う」機能を担当する。
〔本発明の実施形態に係る車両制御装置11の動作〕
次に、本発明の実施形態に係る車両制御装置11の動作について、図2を参照して説明する。図2は、本発明の実施形態に係る車両制御装置11の動作説明に供するフローチャート図である。
前提として、図2に示すステップS11において、本発明の実施形態に係る車両制御装置11では、IS制御に係るエンジン再始動要求、及びHDC制御に係る減速制御要求が時間的に重なって生じているものとする。また、自車両は降坂路に存在するものとする。自動変速機(不図示)のシフト位置は前進ギヤ段にセットされているものとする。
図2に示すステップS11において、ENG-ECU53に属するエンジン制御部63は、IS制御に係るエンジン再始動要求に従ってエンジン41の再始動制御を開始する。すると、車載バッテリの電源電圧VTGがセルモータ(不図示)に供給されることによって、エンジン41のクランク軸(不図示)が回動する。
なお、ステップS11の時点では、HDC制御に係る減速制御要求は留保されている。
ステップS12において、車両制御装置11は、タイマ(不図示)のカウント値CNTを(0)に初期設定する。
ステップS13において、車両制御装置11は、タイマのカウント値CNTをインクリメントする(CNT=CNT+1)。
ステップS14において、ENG-ECU53に属するエンジン制御部63は、情報取得部61により取得したエンジン回転速度NEが、エンジン41の完爆状態に対応する完爆閾値NEthを超えたか否かの判定を行う。ここで、エンジン41が完爆状態にあるとは、エンジン41がセルモータの補助なしに自律的に駆動している状態を意味する。
ステップS14の判定の結果、エンジン回転速度NEが完爆閾値NEthを超えない旨の判定が下された場合(ステップS14のNo)、車両制御装置11は、処理の流れを次のステップS15へ進ませる。一方、ステップS14の判定の結果、エンジン回転速度NEが完爆閾値NEthを超えた旨の判定が下された場合(ステップS14のYes)、車両制御装置11は、処理の流れをステップS16へとジャンプさせる。
ステップS15において、車両制御装置11は、タイマのカウント値CNTが、通常であればエンジン41が完爆状態に遷移していると想定される完爆時間に対応する時間閾値CNTthを超えたか否かの判定を行う。
ステップS15の判定の結果、タイマのカウント値CNTが時間閾値CNTthを超えない旨の判定が下された場合(ステップS15のNo)、車両制御装置11は、処理の流れをステップS13に戻し、以降の処理を順次行わせる。
一方、ステップS15の判定の結果、タイマのカウント値CNTが時間閾値CNTthを超えた旨の判定が下された場合(ステップS15のYes)、車両制御装置11は、処理の流れを次のステップS16へと進ませる。
ステップS16において、ENG-ECU53に属するエンジン制御部63は、HDC制御の実行を許可する。
要するに、本発明の実施形態に係る車両制御装置11では、エンジン制御部63は、エンジン41が完爆状態に遷移したか、又は、エンジン41の再始動制御を開始した時点から、通常であればエンジン41が完爆状態に遷移していると想定される完爆時間が経過した場合に、HDC制御に係る減速制御要求の留保を解いてHDC制御の実行を許可する。
〔本発明の実施形態に係る車両制御装置11の時系列動作〕
次に、本発明の実施形態に係る車両制御装置11の時系列動作について、図3A、図3Bを参照して説明する。
図3Aは、エンジン再始動制御に係る開始時点から所定時間以内にエンジン41が完爆状態に遷移した場合の車両制御装置11の動作説明に供するタイムチャート図である。図3Bは、エンジン再始動制御に係る開始時点から所定時間以内にエンジン41が完爆状態に遷移しない場合の車両制御装置11の動作説明に供するタイムチャート図である。
〔所定時間以内にエンジン41が完爆状態に遷移した場合〕
はじめに、エンジン再始動制御に係る開始時点から所定時間以内にエンジン41が完爆状態に遷移した場合の車両制御装置11の時系列動作について、図3Aを参照して説明する。前提として、自車両は降坂路に存在するものとする。また、自動変速機のシフト位置は前進ギヤ段にセットされているものとする。
時刻t0~t1直前において、ブレーキペダル踏み込み操作の有無で表される制動操作状態はオン状態(ブレーキペダル踏み込み操作有)である。エンジン再始動状態はオフ状態(エンジン再始動無)である。エンジン回転速度NEはゼロ(エンジン41停止)である。車載バッテリの電源電圧VTGは軽負荷電位を呈する。タイマのカウント値CNTは(0)である。HDC制御状態はスタンバイ状態(HDC制御の実行を不許可)である。キャリパー圧は、制動操作に従う制動力を呈する。自車両の車速VSはゼロ(停車状態)である。
時刻t1において、制動操作状態はオン状態からオフ状態(ブレーキペダル踏み込み操作無)に遷移した。これに伴い、エンジン再始動状態は、オフ状態(エンジン再始動無)からオン状態(エンジン再始動有)に遷移した。要するに、時刻t1において、エンジン再始動制御が開始された。
同時刻t1において、エンジン回転速度NEはまだゼロ(エンジン41停止)である。車載バッテリの電源電圧VTGはまだ軽負荷電位を呈する。タイマのカウント値CNTはまだ(0)である。HDC制御状態は、スタンバイ状態からセミアクティブ状態(HDC制御の一部を実行許可:ポンプモータ45による制動液圧に係る保持・減圧は大電力を要しないため許可。ただし、ポンプモータ45による制動液圧に係る加圧は大電力を要するため不許可。)に遷移している。キャリパー圧は、制動操作に従う制動力から大幅に急減している。自車両の車速VSはまだゼロ(停車状態)である。
時刻t1~t2直前において、制動操作状態はオフ状態(ブレーキペダル踏み込み操作無)を維持している。エンジン再始動状態は、オン状態(エンジン再始動有)を維持している。エンジン回転速度NEは、セルモータによるクランク軸の回転力に従う回転速度特性を呈する。車載バッテリの電源電圧VTGは、軽負荷電位と比べて低い、セルモータの作動に起因する特性の重負荷電位を呈する。タイマのカウント値CNTは、時間の経過に応じて線形に漸増する値を呈する(ただし、CNT<CNTth)。HDC制御状態は、セミアクティブ状態を維持している。キャリパー圧は、制動操作に従う制動力から大幅に急減した値(ポンプモータ45による制動液圧に係る保持に起因する制動力)を保持している。自車両の車速VSは、降坂路の勾配角度に従う加速特性を呈する。
時刻t2において、エンジン回転速度NEは、エンジン41の完爆状態に対応する完爆閾値NEthを超えた。これに伴い、エンジン再始動状態は、オン状態(エンジン再始動有)からオフ状態(エンジン再始動無)に遷移した。HDC制御状態は、セミアクティブ状態からアクティブ状態(HDC制御を実行許可:ポンプモータ45による制動液圧に係る加圧・保持・減圧のすべてを許可。)に遷移した。
同時刻t2において、制動操作状態はオフ状態(ブレーキペダル踏み込み操作無)を維持している。車載バッテリの電源電圧VTGは、セルモータ、ポンプモータ45のような重負荷に対して安定した電力供給が可能となる指標である電圧閾値VTGth付近の電圧値を呈する。タイマのカウント値CNTは、時間の経過に応じて線形に漸増する値を呈する(ただし、CNT<CNTth)。キャリパー圧は、制動操作に従う制動力から大幅に急減した値をまだ保持している。自車両の車速VSは、目標車速VStgを僅かに超える値を呈する。
時刻t2以降において、制動操作状態はオフ状態(ブレーキペダル踏み込み操作無)を維持している。エンジン再始動状態は、オフ状態(エンジン再始動無)を維持している。エンジン回転速度NEは、アクセルペダルによる加速操作に従う速度値を呈する(NE>NEth)。車載バッテリの電源電圧VTGは、軽負荷電位(VTG>VTGth)を呈する。タイマのカウント値CNTは、時間の経過に応じて線形に漸増する値を呈する。HDC制御状態は、アクティブ状態を維持している。制動力を表すキャリパー圧は、HDC制御に係る減速制御に従う値を呈する。自車両の車速VSは、目標車速VStg付近に収束した値を呈する。
〔所定時間以内にエンジン41が完爆状態に遷移しない場合〕
次に、エンジン再始動制御に係る開始時点から所定時間以内にエンジン41が完爆状態に遷移しない場合の車両制御装置11の時系列動作について、図3Bを参照して説明する。前提として、自車両は降坂路に存在するものとする。また、自動変速機のシフト位置は前進ギヤ段にセットされているものとする。
時刻t0~t11直前において、制動操作状態はオン状態(ブレーキペダル踏み込み操作有)である。エンジン再始動状態はオフ状態(エンジン再始動無)である。エンジン回転速度NEはゼロ(エンジン41停止)である。車載バッテリの電源電圧VTGは軽負荷電位を呈する。タイマのカウント値CNTは(0)である。HDC制御状態はスタンバイ状態(HDC制御の実行を不許可)である。キャリパー圧は、制動操作に従う制動力を呈する。自車両の車速VSはゼロ(停車状態)である。
時刻t11において、制動操作状態はオン状態からオフ状態(ブレーキペダル踏み込み操作無)に遷移した。これに伴い、エンジン再始動状態は、オフ状態(エンジン再始動無)からオン状態(エンジン再始動有)に遷移した。要するに、時刻t11において、エンジン再始動制御が開始された。
同時刻t11において、エンジン回転速度NEはまだゼロ(エンジン41停止)である。車載バッテリの電源電圧VTGはまだ軽負荷電位を呈する。タイマのカウント値CNTはまだ(0)である。HDC制御状態は、スタンバイ状態からセミアクティブ状態に遷移している。キャリパー圧は、制動操作に従う制動力から大幅に急減している。自車両の車速VSはまだゼロ(停車状態)である。
時刻t11~t12直前において、制動操作状態はオフ状態(ブレーキペダル踏み込み操作無)を維持している。エンジン再始動状態は、オン状態(エンジン再始動有)を維持している。エンジン回転速度NEは、セルモータによるクランク軸の回転力に従う回転速度特性を呈する。車載バッテリの電源電圧VTGは、軽負荷電位と比べて低い、セルモータの作動に起因する特性の重負荷電位を呈する。タイマのカウント値CNTは、時間の経過に応じて線形に漸増する値を呈する(ただし、CNT<CNTth)。HDC制御状態は、セミアクティブ状態を維持している。キャリパー圧は、制動操作に従う制動力から大幅に急減した値を保持している。自車両の車速VSは、降坂路の勾配角度に従う加速特性を呈する。
時刻t12において、タイマのカウント値CNTは、通常であればエンジン41が完爆状態に遷移していると想定される完爆時間に対応する時間閾値CNTthを超えた(CNT>CNTth)。
なお、同時刻t12において、車載バッテリの電源電圧VTGも、セルモータ、ポンプモータ45のような重負荷に対して安定した電力供給が可能となる指標である電圧閾値VTGthをちょうど超えている。
ただし、同時刻t12において、エンジン回転速度NEは、セルモータの不調等の何らかの理由により、エンジン41の完爆状態に対応する完爆閾値NEth未満である。
要するに、エンジン再始動制御に係る開始時点(時刻t0)から所定時間以内にエンジン41が完爆状態に遷移しない場合に、タイマのカウント値CNTが前記時間閾値CNTthを超えた(CNT>CNTth)時点(時刻t12)をもって、HDC制御の実行を許可している。
同時刻t12において、制動操作状態はオフ状態(ブレーキペダル踏み込み操作無)を維持している。エンジン再始動状態は、オン状態(エンジン再始動有)を維持している。HDC制御状態は、アクティブ状態を維持している。キャリパー圧は、制動操作に従う制動力から大幅に急減した値をまだ保持している。自車両の車速VSは、HDC制御に係る減速制御の実行が待機状態であったため、目標車速VStgを大きく超える値を呈する。
時刻t12以降において、制動操作状態はオフ状態(ブレーキペダル踏み込み操作無)を維持している。エンジン再始動状態は、オン状態(エンジン再始動有)を維持している。エンジン回転速度NEは、セルモータによるクランク軸の回転力に従う回転速度特性を呈する(ただし、NE<NEth)。車載バッテリの電源電圧VTGは、前記電圧閾値VTGth付近の電圧値を維持している。タイマのカウント値CNTは、時間の経過に応じて線形に漸増する値を呈する。HDC制御状態は、アクティブ状態を維持している。キャリパー圧は、HDC制御に係る減速制御に従う値を呈する。自車両の車速VSは、目標車速VStg付近に徐々に収束する特性を呈する。
〔本発明の変形例に係る車両制御装置11の動作〕
次に、本発明の変形例に係る車両制御装置11の動作について、図4を参照して説明する。図4は、本発明の変形例に係る車両制御装置11の動作説明に供するフローチャート図である。
前提として、図4に示すステップS21において、本発明の変形例に係る車両制御装置11では、IS制御に係るエンジン再始動要求、及びHDC制御に係る減速制御要求が時間的に重なって生じているものとする。また、自車両は降坂路に存在するものとする。自動変速機のシフト位置は前進ギヤ段にセットされているものとする。
図4に示すステップS21において、ENG-ECU53に属するエンジン制御部63は、IS制御に係るエンジン再始動要求に従ってエンジン41の再始動制御を開始する。すると、車載バッテリの電源電圧VTGがセルモータに供給されることによって、エンジン41のクランク軸が回動する。
なお、ステップS21の時点では、HDC制御に係る減速制御要求は留保されている。
ステップS22において、ENG-ECU53に属する情報取得部61は、重負荷であるセルモータが端子間に接続された状態での車載バッテリの電源電圧VTGを取得する。
ステップS24において、ENG-ECU53に属するエンジン制御部63は、情報取得部61により取得したエンジン回転速度NEが、エンジン41の完爆状態に対応する完爆閾値NEthを超えたか否かの判定を行う。
ステップS24の判定の結果、エンジン回転速度NEが完爆閾値NEthを超えない旨の判定が下された場合(ステップS24のNo)、変形例に係る車両制御装置11は、処理の流れを次のステップS25へ進ませる。一方、ステップS24の判定の結果、エンジン回転速度NEが完爆閾値NEthを超えた旨の判定が下された場合(ステップS24のYes)、変形例に係る車両制御装置11は、処理の流れをステップS26へとジャンプさせる。
ステップS25において、変形例に係る車両制御装置11は、車載バッテリの電源電圧VTGが、セルモータ、ポンプモータ45のような重負荷に対して安定した電力供給が可能となる指標である電圧閾値VTGthを超えたか否かの判定を行う。
ステップS25の判定の結果、車載バッテリの電源電圧VTGが電圧閾値VTGthを超えない旨の判定が下された場合(ステップS25のNo)、変形例に係る車両制御装置11は、処理の流れをステップS22に戻し、以降の処理を順次行わせる。
一方、ステップS25の判定の結果、車載バッテリの電源電圧VTGが電圧閾値VTGthを超えた旨の判定が下された場合(ステップS25のYes)、変形例に係る車両制御装置11は、処理の流れを次のステップS26へと進ませる。
ステップS26において、ENG-ECU53に属するエンジン制御部63は、HDC制御の実行を許可する。
要するに、変形例に係る車両制御装置11では、エンジン制御部63は、エンジン41が完爆状態に遷移したか、又は、車載バッテリの電源電圧VTGが、セルモータ、ポンプモータ45のような重負荷に対して安定した電力供給が可能となる指標である電圧閾値VTGthを超えた場合に、HDC制御に係る減速制御要求の留保を解いてHDC制御の実行を許可する。
〔本発明の実施形態に係る車両制御装置11が奏する作用効果〕
次に、本発明の実施形態に係る車両制御装置11が奏する作用効果について説明する。
第1の観点に基づく車両制御装置11は、所定の停止条件の充足によって自車両の駆動源であるエンジン41の駆動を停止させるアイドリングストップ制御を行う一方、所定の再始動条件の充足によってエンジン再始動制御を行うエンジン制御部63と、自車両が降坂路を走行中であってヒルディセント制御に係る減速制御要求が生じている場合に、自車両の運転者による制動操作に関わらず、予め設定される目標車速VStgに基づいて減速制御を行うヒルディセント制御部(HDC-ECU51、VSA-ECU57)と、エンジン再始動制御に係る開始及び完了を含む進捗状況の情報を取得する情報取得部61と、を備える。
アイドリングストップ制御(IS制御)に係るエンジン再始動要求、及びヒルディセント制御(HDC制御)に係る減速制御要求が時間的に重なって生じている場合に、エンジン制御部63は、エンジン再始動制御を優先して行う一方、HDC制御部(HDC-ECU51、VSA-ECU57)は、前記取得したエンジン再始動制御に係る開始及び完了を含む進捗状況に基づいて、目標車速VStgに基づく減速制御の実行を許可する構成を採用することとした。
前提として、IS制御に係るエンジン再始動要求、及びHDC制御に係る減速制御要求のいずれもが、その要求に応えるのに比較的大電力を要する。そのため、IS制御に係るエンジン再始動要求に応える際に用いる電源、及びHDC制御に係る減速制御要求に応える際に用いる電源として、自車両に搭載された一の電源を共用している場合であって、IS制御に係るエンジン再始動要求、及びHDC制御に係る減速制御要求が時間的に重なって生じている場合、電源容量の不足が生じて前記両者の要求に同時に応えられずに、乗員に違和感を抱かせるおそれがあった。
この点、第1の観点に基づく車両制御装置11では、IS制御に係るエンジン再始動要求、及びHDC制御に係る減速制御要求が時間的に重なって生じている場合に、エンジン制御部63は、エンジン再始動制御を優先して行うため、エンジン再始動要求に速やかに応えることができる。これにより、乗員に違和感を抱かせることのない円滑な車両制御を実現することができる。なお、HDC制御に優先してエンジン再始動制御を行うことによって、エンジンを稼働状態にすることは、自車両を走行可能な状態にする点で、降坂路での目標車速VStgに基づく速度制御よりも優先すべき事項であるとの設計思想に基づく。
一方、HDC制御部は、前記取得したエンジン再始動制御に係る開始及び完了を含む進捗状況に基づいて、例えば、エンジン再始動制御に係る開始及び完了の完遂を待って目標車速VStgに基づく減速制御の実行を許可するため、エンジン再始動後、速やかにHDC制御に係る減速制御要求に応えることができる。これにより、IS制御及びHDC制御を同時に遂行させた場合に起こり得る電源容量不足に起因した予期せぬHDC制御の不調を未然に回避することができる。
また、HDC制御に係る目標車速VStgに基づく減速制御において、目標車速VStgに関する設定の自由度を高めることができる。IS制御及びHDC制御の競合時において、HDC制御が実行される事態を可及的に抑制する目的で、目標車速VStgを高めに設定するような対応を採る必要が生じないからである。
第1の観点に基づく車両制御装置11によれば、IS制御に係るエンジン再始動要求、及びHDC制御に係る減速制御要求が時間的に重なって生じているケースであっても、乗員に違和感を抱かせることのない円滑な車両制御を実現することができる。
また、IS制御及びHDC制御を同時に遂行させた場合に起こり得る電源容量不足に起因した予期せぬHDC制御の不調を未然に回避することができる。
また、HDC制御に係る目標車速VStgに基づく減速制御において、目標車速VStgに関する設定の自由度を高めることができる。その結果、急勾配の降坂路を走行する際の商品性を向上することができる。
さらに、電源が対応すべき負荷電力の総和を抑制することができるため、電源の容量を小さくする(電源の軽量化を図る)という副次的な効果を期待することもできる。
また、第2の観点に基づく車両制御装置11は、第1の観点に基づく車両制御装置11であって、エンジン再始動の開始時点から所定時間以内にエンジン再始動が完了しない場合、ヒルディセント制御部は、目標車速VStgに基づく減速制御の実行を許可する構成を採用してもよい。
第2の観点に基づく車両制御装置11では、エンジン再始動の開始時点から所定時間以内にエンジン再始動が完了しない場合、ヒルディセント制御部は、目標車速VStgに基づく減速制御の実行を許可する。仮に、セルモータの不調等の何らかの理由によってエンジン再始動が円滑に行われない場合であっても、エンジン再始動の開始時点から所定時間の経過を待って、目標車速VStgに基づく減速制御の実行が許可される。
第2の観点に基づく車両制御装置11によれば、第1の観点に基づく車両制御装置11の効果に加えて、何らかの理由によってエンジン再始動が円滑に行われない場合であっても、エンジン再始動の開始時点から所定時間の経過を待って、目標車速VStgに基づく減速制御を適時かつ適確に実行することができる。
また、第3の観点に基づく車両制御装置11は、所定の停止条件の充足によって自車両の駆動源であるエンジン41の駆動を停止させるアイドリングストップ制御を行う一方、所定の再始動条件の充足によってエンジン再始動制御を行うエンジン制御部63と、自車両が降坂路を走行中であってヒルディセント制御に係る減速制御要求が生じている場合に、自車両の運転者による制動操作に関わらず、予め設定される目標車速VStgに基づいて減速制御を行うヒルディセント制御部(HDC-ECU51、VSA-ECU57)と、エンジン再始動制御に係る開始及び完了を含む進捗状況を取得する情報取得部61と、を備える。
エンジン再始動制御を実行する際に用いる電源と、減速制御を実行する際に用いる電源とは、自車両に搭載された一の電源を共用している。
エンジン再始動に伴う前記一の電源の電圧変動を監視すると共に、当該一の電源の電圧が降下状態から正常状態に復帰したか否かを判定するエンジン制御部63(判定部)をさらに備える。
IS制御に係るエンジン再始動要求、及びHDC制御に係る減速制御要求が時間的に重なって生じている場合に、エンジン制御部63は、エンジン再始動制御を優先して行う一方、HDC制御部は、エンジン制御部63(判定部)により前記一の電源の電圧が降下状態から正常状態に復帰した旨の判定が下された場合に、目標車速VStgに基づく減速制御の実行を許可する構成を採用してもよい。
第3の観点に基づく車両制御装置11では、第1の観点に基づく車両制御装置11と同様に、IS制御に係るエンジン再始動要求、及びHDC制御に係る減速制御要求が時間的に重なって生じている場合に、エンジン制御部63は、エンジン再始動制御を優先して行うため、エンジン再始動要求に速やかに応えることができる。これにより、乗員に違和感を抱かせることのない円滑な車両制御を実現することができる。
一方、HDC制御部は、エンジン制御部63(判定部)により前記一の電源の電圧が降下状態から正常状態に復帰した旨の判定が下された場合に、目標車速VStgに基づく減速制御の実行を許可するため、該一の電源の電圧が正常状態に復帰するのを待って速やかにHDC制御に係る減速制御要求に応えることができる。これにより、IS制御及びHDC制御を同時に遂行させた場合に起こり得る電源容量不足に起因した予期せぬHDC制御の不調を未然に回避することができる。
また、HDC制御に係る目標車速VStgに基づく減速制御において、第1の観点に基づく車両制御装置11と同様に、目標車速VStgに関する設定の自由度を高めることができる。IS制御及びHDC制御の競合時において、HDC制御が実行される事態を可及的に抑制する目的で、目標車速VStgを高めに設定するような対応を採る必要が生じないからである。
第3の観点に基づく車両制御装置11によれば、第1の観点に基づく車両制御装置11と同様に、IS制御に係るエンジン再始動要求、及びHDC制御に係る減速制御要求が時間的に重なって生じているケースであっても、乗員に違和感を抱かせることのない円滑な車両制御を実現することができる。
また、IS制御及びHDC制御を同時に遂行させた場合に起こり得る電源容量不足に起因した予期せぬHDC制御の不調を未然に回避することができる。
また、HDC制御に係る目標車速VStgに基づく減速制御において、目標車速VStgに関する設定の自由度を高めることができる。その結果、急勾配の降坂路を走行する際の商品性を向上することができる。
さらに、電源が対応すべき負荷電力の総和を抑制することができるため、電源の容量を小さくする(電源の軽量化を図る)という副次的な効果を期待することもできる。
第4の観点に基づく車両制御装置11は、第3の観点に基づく車両制御装置11であって、エンジン制御部63(判定部)は、エンジン再始動制御に係る開始時点からの経過時間が所定時間を超えたか否かを判定する。HDC制御部は、エンジン制御部63によりエンジン再始動制御に係る開始時点からの経過時間が所定時間を超えた旨の判定が下された場合に、目標車速VStgに基づく減速制御の実行を許可する構成を採用してもよい。
第4の観点に基づく車両制御装置11では、HDC制御部は、エンジン制御部63によりエンジン再始動制御に係る開始時点からの経過時間が所定時間を超えた旨の判定が下された場合に、目標車速VStgに基づく減速制御の実行を許可する。ここで、前記所定時間としては、例えば、通常であればエンジン41が完爆状態に遷移していると想定される完爆時間に相当する時間長が設定される。
この場合、HDC制御部は、エンジン再始動制御に係る開始時点からの経過時間が、通常であればエンジン41が完爆状態に遷移していると想定される完爆時間に到達すると、換言すれば、エンジン41が完爆状態に遷移するのを待って、目標車速VStgに基づく減速制御の実行を許可することができる。
第4の観点に基づく車両制御装置11によれば、エンジン41が完爆状態に遷移するのを待って、目標車速VStgに基づく減速制御の実行を許可することができる。
また、エンジン41が完爆状態に遷移したか否かの目安を、エンジン再始動制御に係る開始時点からの経過時間によって設定したため、IS制御からHDC制御への切り替えを簡易かつ適時に遂行することができる。
また、第5の観点に基づく車両制御装置11は、第3の観点に基づく車両制御装置11であって、エンジン制御部63(判定部)は、前記一の電源の電圧変動を監視すると共に、当該一の電源の電圧値が所定の電圧閾値VTGth以下から該電圧閾値VTGthを超えて増大した場合、当該一の電源の電圧が降下状態から正常状態に復帰した旨の判定を下す構成を採用しても構わない。
第5の観点に基づく車両制御装置11では、エンジン制御部63(判定部)は、当該一の電源の電圧値が所定の電圧閾値以下から該電圧閾値を超えて増大した場合、当該一の電源の電圧が降下状態から正常状態に復帰した旨の判定を下す。ここで、所定の電圧閾値VTGthとしては、セルモータ、ポンプモータ45のような重負荷に対して安定した電力供給が可能となる電源電圧の指標値が設定される。
この場合、エンジン制御部63は、当該一の電源の電圧値が所定の電圧閾値以下から該電圧閾値VTGthを超えて増大した場合、当該一の電源の電圧が重負荷に対しても安定した電力供給が可能な正常状態に復帰した旨の判定を下す。
第5の観点に基づく車両制御装置11によれば、該一の電源に係る電力供給能力の回復時期を適確に把握することができるため、IS制御からHDC制御への切り替えを適時かつ適確に遂行することができる。
〔その他の実施形態〕
以上説明した複数の実施形態は、本発明の具現化の例を示したものである。したがって、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならない。本発明はその要旨またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形態で実施することができるからである。
例えば、本発明の実施形態に係る車両制御装置11の説明において、HDC-ECU51及びVSA-ECU57が連携して本発明の「HDC制御部」を構成する例をあげて説明したが、本発明はこの例に限定されない。
例えば、HDC-ECU51、VSA-ECU57の各々の機能を有する統合ECUによって本発明の「HDC制御部」を構成しても構わない。
前記と同様に、HDC-ECU51、VSA-ECU57の各々の機能を有する統合ECUに対し、ENG-ECU53の機能を付加し、この統合ECUによって本発明の「車両制御装置」を構成しても構わない。
11 車両制御装置
41 エンジン
51 HDC-ECU(ヒルディセント制御部)
53 ENG-ECU
57 VSA-ECU(ヒルディセント制御部)
61 情報取得部
63 エンジン制御部(判定部)

Claims (3)

  1. 所定の停止条件の充足によって自車両の駆動源であるエンジンの駆動を停止させるアイドリングストップ制御を行う一方、所定の再始動条件の充足によってエンジン再始動制御を行うエンジン制御部と、
    自車両が降坂路を走行中であってヒルディセント制御に係る減速制御要求が生じている場合に、自車両の運転者による制動操作に関わらず、予め設定される目標車速に基づいて減速制御を行うヒルディセント制御部と、
    エンジン再始動制御に係る開始及び完了を含む進捗状況の情報を取得する情報取得部と、を備え、
    アイドリングストップ制御に係るエンジン再始動要求、及びヒルディセント制御に係る減速制御要求が時間的に重なって生じている場合に、前記エンジン制御部は、エンジン再始動制御を優先して行う一方、前記ヒルディセント制御部は、前記進捗状況に基づくエンジン再始動の開始時点から当該エンジンが完爆状態に遷移していると想定される完爆時間によって定義される所定時間が経過した時点でエンジン再始動が完了していない場合でも、前記目標車速に基づく減速制御の実行を許可する
    ことを特徴とする車両制御装置。
  2. 所定の停止条件の充足によって自車両の駆動源であるエンジンの駆動を停止させるアイドリングストップ制御を行う一方、所定の再始動条件の充足によってエンジン再始動制御を行うエンジン制御部と、
    自車両が降坂路を走行中であってヒルディセント制御に係る減速制御要求が生じている場合に、自車両の運転者による制動操作に関わらず、予め設定される目標車速に基づいて減速制御を行うヒルディセント制御部と、
    エンジン再始動制御に係る開始及び完了を含む進捗状況を取得する情報取得部と、を備え、
    前記エンジン再始動制御を実行する際に用いる電源と、前記減速制御を実行する際に用いる電源とは、自車両に搭載された一の電源を共用しており、
    エンジン再始動に伴う前記一の電源の電圧変動を監視すると共に、当該一の電源の電圧が降下状態から正常状態に復帰したか否かを判定する判定部をさらに備え、
    アイドリングストップ制御に係るエンジン再始動要求、及びヒルディセント制御に係る減速制御要求が時間的に重なって生じている場合に、前記エンジン制御部は、エンジン再始動制御を優先して行う一方、前記ヒルディセント制御部は、前記判定部により前記一の電源の電圧が降下状態から正常状態に復帰した旨の判定が下された場合に、前記目標車速に基づく減速制御の実行を許可し、
    前記判定部は、前記進捗状況に基づくエンジン再始動制御に係る開始時点からの経過時間が、当該エンジンが完爆状態に遷移していると想定される完爆時間によって定義される所定時間を超えたか否かをさらに判定し、
    前記判定部によりエンジン再始動制御に係る開始時点からの経過時間が前記所定時間を超えた旨の判定が下された場合、前記ヒルディセント制御部は、当該判定が下された時点でエンジン再始動が完了していない場合でも、前記目標車速に基づく減速制御の実行を許可する
    ことを特徴とする車両制御装置。
  3. 請求項2に記載の車両制御装置であって、
    前記判定部は、前記一の電源の電圧変動を監視すると共に、当該一の電源の電圧値が所定の電圧閾値以下から該電圧閾値を超えて増大した場合、当該一の電源の電圧が降下状態から正常状態に復帰した旨の判定を下す
    ことを特徴とする車両制御装置。
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