JP2013036384A - アイドルストップ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、アイドルストップにより燃費を向上させ、アイドルストップ中の自車両を早く発進可能な状態にすることを目的とする。
【解決手段】この発明は、アイドルストップ制御装置において、撮像手段により撮像された画像から自車両前方に存在する先行車の状態を検出する先行車検出手段と、撮像手段により撮像された画像から自車両前方に存在する信号機の信号灯色を検出する信号灯検出手段とを備え、制御手段は、エンジンの自動停止中に、先行車検出手段により停車中の先行車が検出されている時には、先行車検出手段により先行車のストップランプ消灯が検出された時にエンジンを再始動し、先行車検出手段により停車中の先行車が検出されていない時には、信号灯検出手段により信号灯色が青色になったことが検出された時にエンジンを再始動することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明はアイドルストップ制御装置に係り、特に、アイドルストップにより燃費を向上させ、アイドルストップ中の自車両を早く発進可能な状態にすることができるアイドルストップ制御装置に関する。

車両の燃料消費量の削減やエミッションの低減を目的として、所定条件成立時にいわゆるアイドリングストップ（エンジンの自動停止）を実施し、アイドルストップ中にエンジンを自動停止させた所定条件とは異なる所定条件成立時にアイドルストップを解除（エンジンの再始動）するアイドルストップ制御装置がある。
従来のアイドルストップ制御装置には、ミリ波レーダにて自車両前方の先行車のさらに前方の先々行車の動きを検知し、エンジンのアイドルストップの制御を行うものがある。（特開２００３−２０１８８１号公報）
また、従来のアイドルストップ制御装置には、周辺センサと車速センサにより先行車が停止したか発進したかを判断し、エンジンのアイドルストップの実施・解除を行うものがある。（特開２０００−４５８１９号公報）

特開２００３−２０１８８１号公報 特開２０００−４５８１９号公報

しかし、前記特開２００３−２０１８８１号公報のアイドルストップ制御装置は、エンジン始動は先々行車の発進を検知して行うため、先行車もしくは先々行車がいない場合はアイドルストップの解除ができず、不便である。また、先行車の停止に伴い、自車両が停止した時にエンジンを停止するため、減速中のアイドルストップ制御には対応していず、燃費の向上に改善の余地がある。
また、前記特開２０００−４５８１９号公報のアイドルストップ制御装置は、先行車がいない場合は上記特開２００３−２０１８８１号公報と同様にアイドルストップの解除ができず、不便である。また、先行車の発進検知によりエンジン始動するので、自車両の発進が遅れて、運転者あるいは後続車両に不快感を与えてしまうことになる。先行車が停止したと判断した状態で、自車両が停止したと判断すると、アイドルストップを実施するため、減速中のアイドルストップ制御には対応していず、燃費の向上に改善の余地がある。

前記車両の減速中にアイドルストップを実施することは、停止時のみのアイドルストップ制御に比べて燃費は良くなる。しかし、減速中のアイドルストップにおいては、運転者がアイドルストップを欲していない状況でエンジンを停止する場合があるため、不便になることがある。
例えば、交差点で右左折するために減速した時にアイドルストップした場合には、交差点内で車両を移動させることができず、もたつくことになる。また、ステアリング操作のアシストに電動モータを使っている車両は、アイドリングストップでエンジンが止まると、電動モータによるアシストができずステアリングが重くなり、または、ステアリング操作をアシストする電動モータの駆動によりバッテリの電圧不足が発生する可能性があり、不便である。
また、前方の信号機の信号灯色が赤色での減速中にアイドルストップした状況で、停車する前に信号灯色が青色になった場合は、エンジン停止で車両が発進可能な状態にないため、アクセルペダルを踏み込んでも発進がもたつくことになる。

この発明は、アイドルストップにより燃費を向上させ、アイドルストップ中の自車両を早く発進可能な状態にすることを目的とする。

この発明は、所定のエンジン自動停止条件成立時にエンジンを自動停止させ、前記エンジンの自動停止中に前記エンジン自動停止条件とは異なる所定のエンジン自動始動条件成立時に前記エンジンを再始動する制御手段と、自車両前方を撮像する撮像手段とを備えるアイドルストップ制御装置において、前記撮像手段により撮像された画像から自車両前方に存在する先行車の状態を検出する先行車検出手段と、前記撮像手段により撮像された画像から自車両前方に存在する信号機の信号灯色を検出する信号灯検出手段とを備え、前記制御手段は、前記エンジンの自動停止中に、前記先行車検出手段により停車中の先行車が検出されている時には、前記先行車検出手段により先行車のストップランプ消灯が検出された時に前記エンジンを再始動し、前記先行車検出手段により停車中の先行車が検出されていない時には、前記信号灯検出手段により信号灯色が青色になったことが検出された時に前記エンジンを再始動することを特徴とする。

自車両前方に停車中の先行車が存在する場合には、信号灯が青色であっても先行車が発進するまでは、停車中の自車両を発進させることができない。そこで、この発明のアイドルストップ制御装置は、停車中の先行車が存在せず、かつ、信号機の信号灯色が青色の時にアイドルストップを解除することにより、燃費を向上させることができる。
また、この発明のアイドルストップ制御装置は、自車両前方に停車中の先行車が存在しない場合でも、信号灯色が青色になった時にエンジンを再始動するため、自車両を早く発進可能な状態にすることができる。

図１はアイドルストップ制御装置のシステムブロック図である。（実施例） 図２は撮像手段のブロック図である。（実施例） 図３はアイドルストップ制御装置によるアイドルストップ制御の概略図である。（実施例） 図４は先行車のストップランプによるアイドルストップ制御のフローチャートである。（実施例） 図５は先行車のストップランプによるアイドルストップ制御のタイムチャートである。（実施例） 図６は信号機の信号灯色によるアイドルストップ制御のフローチャートである。（実施例） 図７は信号機の信号灯色によるアイドルストップ制御のタイムチャートである。（実施例） 図８は減速中における信号機の信号灯色によるアイドルストップ制御のフローチャートである。（実施例） 図９は減速中における信号機の信号灯色によるアイドルストップ制御のタイムチャートである。（実施例）

以下、図面に基づいてこの発明の実施例を説明する。

図１〜図９は、この発明の実施例を示すものである。図３において、１は道路、２は信号機、３は自車両、４は先行車である。自車両３は、エンジン５を自動停止、自動始動するように制御するアイドルストップ制御装置６を搭載している。アイドルストップ制御装置６は、図１に示すように、エンジン５の自動停止・自動始動を制御する制御手段７を備えている。制御手段７は、所定のエンジン自動停止条件成立時にエンジン５を自動停止させ、エンジン５の自動停止中にエンジン自動停止条件とは異なる所定のエンジン自動始動条件成立時にエンジン５を再始動する。
前記制御手段７は、撮像手段８と、車速検出手段９と、水温検出手段１０と、スロットル開度検出手段１１と、バッテリ電圧検出手段１２と、方向指示器１３とから入力する信号に基づいて、エンジン５を自動停止・自動始動するための制御信号をエンジン制御部１４に出力する。
前記撮像手段８は、図３に示すように、自車両３の前側のフロントガラス等に配置され、自車両３の前方を撮像する。撮像手段８は、図２に示すように、自車両３の前方に向けられたレンズ１５と、レンズ１５を透過した前方の映像を電気信号に変換（撮像）するセンサ装置１６と、センサ装置１６により撮像された画像から信号機２、先行車４等の必要な画像を検出する画像処理装置１７と、画像処理装置１７により検出した結果を制御手段７へ送れるように信号処理で変換する信号処理装置１８とからなる。制御手段７は、撮像手段８から入力した画像の情報をアイドルストップ制御に利用する。
前記車速検出手段９は、自車両３の車速を検出する。制御手段７は、車速と自車両３及び先行車４間の距離から、自車両３及び先行車４の相対速度を算出する。
前記水温検出手段１０は、エンジン５の冷却水温度（水温）を検出する。制御手段７は、エンジン５の低温状態を検出し、アイドルストップ制御に利用する。
前記スロットル開度検出手段１１は、エンジン５のスロットルバルブのスロットル開度を検出する。制御手段７は、運転者のアクセルペダル操作によるスロットル開度の変化を運転者の発進・走行意思として捉え、アイドルストップの解除を検出する。
前記バッテリ電圧検出手段１２は、バッテリ電圧を検出する。制御手段７は、バッテリ電圧を監視し、バッテリ電圧が低いときのアイドルストップ制御に利用する。
前記方向指示器１３は、自車両１の進路変更・右左折の方向を周囲に示すためのものである。制御手段７は、方向指示器１３による進路変更・右左折の情報を運転者の進路変更・右左折の意思として捉え、アイドルストップ制御に利用する。

前記制御手段７は、先行車検出手段１９と、信号灯検出手段２０とを備えている。前記先行車検出手段１９は、撮像手段８により撮像された画像から、自車両３の前方に存在する先行車４の状態として、先行車４の走行／停車、先行車４のストップランプ２１（図３参照）の点灯／消灯を検出する。前記信号灯検出手段２０は、撮像手段８により撮像された画像から自車両１の前方に存在する信号機２の信号灯色を検出する。
制御手段７は、エンジン５の自動停止中に、先行車検出手段１９により停車中の先行車４が検出されている時には、先行車検出手段１９により先行車４のストップランプ２１の消灯が検出された時にエンジン制御部１４によってエンジン５を再始動する。また、制御手段７は、エンジン５の自動停止中に、先行車検出手段１９により停車中の先行車４が検出されていない時には、信号灯検出手段２０により信号灯色が青色になったことが検出された時にエンジン制御部１４によってエンジン５を再始動する。
また、制御手段７は、エンジン５を自動停止させる所定のエンジン自動停止条件の一つを車速検出手段９により検出された車速が予め設定された車速以下で、かつ、減速中である時とし、前記エンジン自動停止条件成立によるエンジン５の自動停止中に、信号灯検出手段２０により信号灯色が青色になったことが検出された時にエンジン制御部１４によってエンジン５を再始動する。
この制御手段７は、自車両３の減速中に、信号灯検出手段２０により信号灯色が青色であることが検出された時にはエンジン５を停止しない。

次に、アイドルストップ制御装置６の動作を、図４〜図９のフローチャート及びタイムチャートに沿って説明する。

図４・図５は、先行車４のストップランプ２１によるアイドルストップ制御である。
図４に示すように、アイドルストップ制御装置６は、制御がスタートすると（Ａ０１）、自車両３が停車中、かつエンジン５が自動停止中（アイドルストップ）であるかを判断する（Ａ０２）。
この判断（Ａ０２）がＮＯの場合は、この判断を繰り返す。この判断（Ａ０２）がＹＥＳの場合は、自車両３の前方で停車している先行車４のストップランプ２１が消灯したかを判断する（Ａ０３）。
この判断（Ａ０３）がＮＯの場合は、前記判断（Ａ０２）に戻る。この判断（Ａ０３）がＹＥＳの場合は、アイドルストップを解除してエンジン５を再始動し（Ａ０４）、制御をエンドにする（Ａ０５）。
図５に示すように、アイドルストップ制御装置６は、自車両３の前方で停車中の先行車４のストップランプ２１が点灯中であり、また、自車両３が停車中でエンジン５が自動停止中において、先行車４のストップランプ２１が消灯した時に（ｔ１）アイドルストップを解除してエンジン５を再始動する。
これに対して、従来のアイドルストップ制御装置においては、先行車４のストップランプ２１が消灯（ｔ１）し、先行車４が発進を開始（ｔ２）して、この発進を検出した時（ｔ３）にアイドルストップを解除してエンジン５を再始動する。
このように、アイドルストップ制御装置６は、自車両３の前方に停車中の先行車４が検出されている時には、先行車４のストップランプ２１の消灯が検出された時にエンジン５を再始動しているので、エンジン５を従来よりもｔ３−ｔ１だけ早く始動することができ、自車両３を早く加速可能な状態にすることができる。

図６・図７は、信号機２の信号灯色によるアイドルストップ制御である。
図６に示すように、アイドルストップ制御装置６は、制御がスタートすると（Ｂ０１）、自車両３が停車中、かつエンジン５が自動停止中（アイドルストップ）であるかを判断する（Ｂ０２）。
この判断（Ｂ０２）がＮＯの場合は、この判断を繰り返す。この判断（Ｂ０２）がＹＥＳの場合は、自車両３の前方に停車中の先行車４がいるかを判断する（Ｂ０３）。
この判断（Ｂ０３）がＹＥＳの場合は、先行車４のストップランプ２１が消灯したかを判断する（Ｂ０４）。この判断（Ｂ０４）がＮＯの場合は、前記判断（Ｂ０２）に戻る。この判断（Ｂ０４）がＹＥＳの場合は、アイドルストップを解除してエンジン５を再始動し（Ｂ０５）、制御をエンドにする（Ｂ０６）。
一方、前記判断（Ｂ０３）がＮＯの場合は、信号機２の信号灯色が青色であるかを判断する（Ｂ０７）。この判断（Ｂ０７）がＮＯの場合は、前記判断（Ｂ０３）に戻る。この判断（Ｂ０７）がＹＥＳの場合は、アイドルストップを解除してエンジン５を再始動し（Ｂ０５）、制御をエンドにする（Ｂ０６）。
図７に示すように、アイドルストップ制御装置６は、自車両３の前方に停車中の先行車４が存在せず、また、自車両３が停車中、かつエンジン５が自動停止中において、信号機２の信号灯色が青色になった時にアイドルストップを解除してエンジン５を再始動する（ｔ１）。
これに対して、従来のアイドルストップ制御装置においては、信号機２の信号灯色が青色になり（ｔ１）、アクセルペダルが踏み込まれてＯＦＦからＯＮになり（ｔ２）、このアクセルペダルの踏み込みを検出した時にアイドルストップを解除してエンジン５を再始動する（ｔ３）。
自車両３の前方に停車中の先行車４が存在する場合には、信号灯色が青色であっても先行車が発進するまでは、停車中の自車両を発進させることができない。そこで、アイドルストップ制御装置６は、停車中の先行車４が存在せず、かつ、信号機の信号灯色が青色の時にアイドルストップを解除することにより、燃費を向上させることができる。
また、アイドルストップ制御装置６は、自車両３の前方に停車中の先行車４が存在しない場合でも、信号灯色が青色になった時にエンジン５を再始動するため、エンジン５を従来よりもｔ３−ｔ１だけ早く始動することができ、自車両３を早く発進可能な状態にすることができる。

図８・図９は、減速中における信号機２の信号灯色によるアイドルストップ制御である。
図８に示すように、アイドルストップ制御装置６は、制御がスタートすると（Ｃ０１）、自車両３の車速が予め設定された所定車速以下、かつ、自車両３が減速中であるかを判断する（Ｃ０２）。
この判断（Ｃ０２）がＮＯの場合は、この判断を繰り返す。この判断（Ｃ０２）がＹＥＳの場合は、自車両３の前方の信号機２の信号灯色が赤色であるかを判断する（Ｃ０３）。
この判断（Ｃ０３）が赤色でＹＥＳの場合は、アイドルストップを実施してエンジン５を自動停止し（Ｃ０４）、自車両３が停車したかを判断する（Ｃ０５）。この判断（Ｃ０５）がＮＯの場合は、前記判断（Ｃ０３）に戻る。この判断（Ｃ０５）がＹＥＳの場合は、制御をエンドにする（Ｃ０６）。
一方、前記判断（Ｃ０３）が赤色でなく青色でＮＯの場合は、アイドルストップの実施中でエンジン５が自動停止されている場合はアイドルストップを解除してエンジン５を再始動し（Ｃ０７）、制御をエンドにする（Ｃ０６）。
図９に示すように、アイドルストップ制御装置６は、自車両３の車速が所定車速以下の減速中に、信号機２の信号灯色が赤色である時にはアイドルストップを実施してエンジン５を自動停止する（ｔ１）。エンジン５を自動停止して減速中に信号機２の信号灯色が赤色から青色になると、アイドルストップを解除してエンジン５を再始動する（ｔ２）。
これに対して、従来のアイドルストップ制御装置においては、信号機２の信号灯色が赤色から青色になり（ｔ２）、アクセルペダルが踏み込まれてＯＦＦからＯＮになり（ｔ３）、このアクセルペダルの踏み込みを検出した時にアイドルストップを解除してエンジン５を再始動する（ｔ４）。
このように、アイドルストップ制御装置６は、自車両３の減速中にエンジン５を自動停止した場合、信号機２の信号灯色が青色になった時にはエンジン５を再始動するので、エンジン５を従来よりもｔ４−ｔ２だけ早く始動することができ、自車両３を早く加速可能な状態にすることができる。
また、アイドルストップ制御装置６は、自車両３の減速中であっても、信号機２の信号灯色が青色である時にはエンジン５を停止しないため、自車両３を加速可能な状態に維持することができ、発進にもたつくことがない。

この発明は、アイドルストップにより燃費を向上させ、アイドルストップ中の自車両を早く発進可能な状態にすることができでき、四輪車以外にも二輪車にも適用することができる。

１ 道路
２ 信号機
３ 自車両
４ 先行車
５ エンジン
６ アイドルストップ制御装置
７ 制御手段
８ 撮像手段
９ 車速検出手段
１０ 水温検出手段
１１ スロットル開度検出手段
１２ バッテリ電圧検出手段
１３ 方向指示器
１７ 画像処理装置
１８ 信号処理装置
１９ 先行車検出手段
２０ 信号灯検出手段
２１ ストップランプ

Claims (3)

1. 所定のエンジン自動停止条件成立時にエンジンを自動停止させ、前記エンジンの自動停止中に前記エンジン自動停止条件とは異なる所定のエンジン自動始動条件成立時に前記エンジンを再始動する制御手段と、自車両前方を撮像する撮像手段とを備えるアイドルストップ制御装置において、前記撮像手段により撮像された画像から自車両前方に存在する先行車の状態を検出する先行車検出手段と、前記撮像手段により撮像された画像から自車両前方に存在する信号機の信号灯色を検出する信号灯検出手段とを備え、前記制御手段は、前記エンジンの自動停止中に、前記先行車検出手段により停車中の先行車が検出されている時には、前記先行車検出手段により先行車のストップランプ消灯が検出された時に前記エンジンを再始動し、前記先行車検出手段により停車中の先行車が検出されていない時には、前記信号灯検出手段により信号灯色が青色になったことが検出された時に前記エンジンを再始動することを特徴とするアイドルストップ制御装置。
2. 所定のエンジン自動停止条件成立時にエンジンを自動停止させ、前記エンジンの自動停止中に前記エンジン自動停止条件とは異なる所定のエンジン自動始動条件成立時に前記エンジンを再始動する制御手段と、自車両前方を撮像する撮像手段とを備えるアイドルストップ制御装置において、車速を検出する車速検出手段と、前記撮像手段により撮像された画像から自車両前方に存在する信号機の信号灯色を検出する信号灯検出手段とを備え、前記エンジン自動停止条件を前記車速検出手段により検出された車速が予め設定された車速以下で、かつ、減速中である時とし、前記制御手段は、前記エンジンの自動停止中に、前記信号灯検出手段により信号機の信号灯色が青色になったことが検出された時に前記エンジンを再始動することを特徴とするアイドルストップ制御装置。
3. 前記制御手段は、前記自車両の減速中に、前記信号灯検出手段により信号灯色が青色であることが検出された時には前記エンジンを停止しないことを特徴とする請求項２に記載のアイドルストップ制御装置。

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