JP2013096235A

JP2013096235A - アイドルストップ車両の制御装置

Info

Publication number: JP2013096235A
Application number: JP2011236736A
Authority: JP
Inventors: Kosuke Sakagami; 航介坂上
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2011-10-28
Filing date: 2011-10-28
Publication date: 2013-05-20

Abstract

【課題】運転者の意図によらずアイドルストップを終了して機関を再始動しても、車両が意図せずに走り出してしまうのを防止する。
【解決手段】内燃機関のアイドリングの停止中にブレーキを作動させるとともに、内燃機関の再始動に伴ってブレーキを解除させるヒルホールド制御を行い、内燃機関のアイドリングの停止中に運転者の運転姿勢が崩れたことを示唆する所定の事象を検出した場合、内燃機関の再始動条件が成立しても、前記ヒルホールド制御によるブレーキの作動を継続する。
【選択図】図２

Description

本発明は、アイドリングストップ機能を実現する車両の制御装置に関する。

信号待ち等、車両の一時停車時に内燃機関のアイドル回転を停止させて燃費の向上を図るアイドリングストップシステムが周知である。

アイドリングストップシステムでは、車速が所定以下で、ブレーキペダルが踏み込まれており、冷却水温及びバッテリ電圧が十分高い、といった諸条件が成立したときに、内燃機関を自動的に停止させる。そして、アイドルストップの後、運転者がブレーキペダルから足を離す、またはアクセルペダルを踏み込む等の再始動要求があったときに、スタータモータのピニオンギアをフライホイール（ＭＴ車の場合）またはドライブプレート（ＡＴ車の場合）外周のリングギアに噛合させ、クランキングを行い機関を再始動する。

ところで、内燃機関のアイドルストップ中に、運転者が自らの手で内燃機関を停止させたものと勘違いして、運転席から離れまたは降車しようとすることがあり得る（例えば、下記特許文献１を参照）。さすれば、ブレーキペダルの踏み込みが緩むことで再始動条件が成立し、運転者の虚を突く形で機関が再始動してしまいかねない。特に、ＡＴ車の場合、機関が再始動することによってクリープを生ずるため、運転者の意図によらず走り出してしまうおそれがある。

特開２００１−９７０７１号公報

本発明は、運転者の意図によらずアイドルストップを終了して機関を再始動しても、車両が意図せずに走り出してしまうのを防止することを所期の目的とする。

本発明は、以上のような課題を解決するために、次のような構成を採用したものである。すなわち、本発明では、ブレーキペダルが踏み込まれていることを含む所定のアイドルストップ条件の成立により内燃機関のアイドリングを停止し、ブレーキペダルの踏み込み量若しくは踏み込み力またはブレーキペダルの踏み込みに基づくブレーキ力が閾値以下に低下したことにより内燃機関を再始動するアイドルストップ車両の制御装置であって、内燃機関のアイドリングの停止中にブレーキを作動させるとともに、内燃機関の再始動に伴ってブレーキを解除させるヒルホールド制御を行い、内燃機関のアイドリングの停止中に運転者の運転姿勢が崩れたことを示唆する所定の事象を検出した場合、内燃機関の再始動条件が成立しても、前記ヒルホールド制御によるブレーキの作動を継続することを特徴とする。

ここで、所定の事象の具体例としては、運転者の着席の姿勢が車両の運転に適した状態から変化したことを座席に実装した感圧センサを介して感知したことや、シートベルトのバックルが解放されたこと、シートベルトが緩められたこと、運転席のドアのロックが解除されたこと、運転席のドアが開けられたこと、等を挙げることができる。

このようなものであれば、ブレーキペダルの踏み込みが少しでも緩められ、運転者の意図によらずアイドルストップを終了して機関を再始動しても、ヒルホールド制御によるブレーキの作動が継続しているので、車両が意図せず走り出すことを抑制することができる。

本発明によれば、運転者の意図によらずアイドルストップを終了して機関を再始動しても、車両が意図せずに走り出してしまうのを防止できる。

本発明の一実施形態におけるアイドルストップ車の制御装置のブロック図。同実施形態の制御装置がプログラムに従い実行する処理の手順例を示すフロー図。

本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に、本実施形態におけるアイドルストップ車両の制御装置１のブロック構成を示す。図示例はＡＴ車であり、内燃機関３のクランクシャフトがトルクコンバータ５を介してＣＶＴ４と連結している。トルクコンバータ５は、ロックアップクラッチ機構を含む。

内燃機関３を始動する際にクランキングするスタータ（セルモータ）６は、バッテリ２から電力供給を受ける。スタータ６は、リレー７を介してバッテリ２の正極端子に接続している。一方、バッテリ２の負極端子は、アイドルストップ車両の筐体に接続している。

また、内燃機関３の出力トルクは、巻掛伝動機構（ベルト及びプーリ等）１０を介してオルタネータ９にも伝達される。オルタネータ９は、車両の走行中等に随時発電してバッテリ２を充電する。バッテリ２の正極端子とリレー７との間に設けたバッテリセンサ８は、バッテリ２電流及びバッテリ２の温度を検出する。

ブレーキ機構２０は、既知の液圧式のブレーキ倍力機構である。ブレーキブースタ２２は、内燃機関３のインレットマニホルド内の負圧を利用してブレーキペダル２１に加わる踏力を増幅し、ブレーキ力を助勢する。そのブレーキ力は、マスタシリンダ２５を介して車両の各車輪２３のホイールシリンダ２４に印加される。

本実施形態の制御装置１は、アイドルストップ制御ＥＣＵ１１、エンジン制御ＥＣＵ１２、ブレーキＥＣＵ１３、ＣＶＴ制御ＥＣＵ１４、及び運転姿勢検出部１７を包含している。各制御ＥＣＵ１１、１２、１３、１４、２５はそれぞれマイクロコンピュータ等により構成され、ＣＡＮ等の通信バス１５や専用線を介して互いに情報を送受信する。

ダッシュボードのコンビメーションメータ等を要素とする表示・警報部１６は、通信バス１５を介して車速その他の各種表示データを受信して表示するとともに、下記運転姿勢条件の成立の警報等を運転者の視覚及び／または聴覚に訴えかける態様にて出力する。例えば、ランプを点灯させたり、警報音を発したりする。

運転姿勢検出部１７は、運転者の運転姿勢が崩れたことを示唆する所定の事象を検出する。所定の事象とは、例えば、運転者の着席の姿勢が変化して車両の運転にふさわしい適正な姿勢から逸脱したこと、シートベルトのバックルが解放されたこと、シートベルトが緩められたこと、運転席のドアのロックが解除されたこと、運転席のドアが開けられたこと、等である。運転姿勢検出部１７は、これらのうち少なくとも一つを検出するべく、運転座席の各部が運転者の身体から受けている荷重または圧力を検知するセンサ、シートベルトのバックルの結着／解放（運転者のシートベルトの装着／非装着）の状態を検知するセンサ、運転座席のシートベルトの引き出しまたは巻き取りの量または速度を検知するセンサ、ドアのロック／アンロックの状態を検知するセンサ、ドアが開いているか閉まっているかを検知するセンサ（カーテシスイッチ）等を備える。場合によっては、運転座席に座る運転者の姿勢を撮影するカメラを実装することもある。運転姿勢検出部１７は、制御装置１のブレーキＥＣＵ１３に接続している。

制御装置１は、運転姿勢検出部１７の機能を利用して運転者の運転姿勢を監視する。即ち、運転座席の各部が受けている荷重または圧力、シートベルトの引き出しまたは巻き取りの量や速度、シートベルト装着／非装着の状態の検出、カメラで撮影した運転者の姿勢の画像等に基づき、運転姿勢が崩れているか否かを判断する。例えば、運転者が後部座席の荷物を取るために上半身をひねったりすると、着座状態が左や右に傾いたり、シートベルトが所定量以上余分に引出されたり、カメラで撮影した運転者が正面画像から横向きや後ろ向き等の画像に変化する。制御装置１は、それらの状態変化量に重み付けをした多数決処理等から、運転者の運転姿勢の閾値以上の変化を運転姿勢の崩れと判断する。シートベルトが非装着状態となった場合や、ドアのロックが解除された場合等も、運転姿勢の崩れと判断する。

因みに、アイドルストップ中に運転姿勢が崩れたと判断した暁には、通信バス１５を介して表示・警報部１６に警報報知を指令し、運転者の注意を喚起する。このことは、運転者に対して現在アイドルストップ中であることを知らしめる働きもする。

アイドルストップ制御ＥＣＵ１１は、エンジン制御ＥＣＵ１２からエンジン回転数、冷却水温、負圧、スロットル開度といった内燃機関３の運転に係わる情報を受信する。ブレーキＥＣＵ１３からは車速やマスタシリンダ圧等の情報を受信し、ＣＶＴ制御ＥＣＵ１４からはロックアップクラッチによるロックアップの有無等の情報を受信する。その他、アイドルストップ制御ＥＣＵ１１は、バッテリ２の電圧、電流、温度や、スタータ６のＩＧ−ＯＮ信号等をも受信する。

ブレーキＥＣＵ１３は、ＡＢＳ（Ａｎｔｉ−ｌｏｃｋＢｒａｋｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）制御の役割も果たすもので、車輪速センサ１８から車速の情報を取得し、また液圧センサ１９からブレーキ機構２０のマスタシリンダ圧（Ｍ／Ｃ圧）の情報を取得する。また、ブレーキＥＣＵ１３は、アイドルストップ制御ＥＣＵ１１からアイドルストップ中であるかどうかを示す情報を受信する。加えて、運転姿勢検出部１７からは、運転者の運転姿勢が崩れていないかどうかを示す情報を受信する。

本実施形態において、ブレーキＥＣＵ１３は、車両のアイドルストップ中にブレーキを作動させるとともに、その後、運転者がブレーキペダル２１を踏んでいなくても、所定の再始動条件（例えば運転者がアクセルペダルを踏むという操作を行う、または運転者がシフトレバーを切り換える操作を行う等）が成立するまで、車両停止時のブレーキ油圧を保持してブレーキを効かせておくヒルホールド制御を実行する。これにより、車両は停止状態を維持することができる。なお、ヒルホールドとは、車輪２３の回転を制止することにより車両の停止状態を維持することをいい、本実施形態におけるヒルホールド制御は、坂路以外でも実行されるものである。

このヒルホールド制御は、車両の状態が予め設定されているヒルホールド制御の開始条件を満たしていると判断されたことに応じて、油圧ブレーキを作動させて制動力を車輪２３に付与することにより行われる。ここでヒルホールド制御の開始条件としては、アイドルストップ中であるという情報をアイドルストップ制御ＥＣＵ１１から直接受信する他に、例えば、ブレーキペダルセンサから入力されるブレーキペダルポジションがオンの状態（ブレーキペダル２１が運転者によって踏み込まれた状態）であり、アクセル開度センサから入力されるアクセルペダルポジションがオフの状態（アイドル状態）であり、シフトポジションセンサから入力されるシフトポジションがパーキングポジション以外に選択された場合であり、車輪速センサ１８から入力される車速に基づいて車両が停止している、等の諸条件がおしなべて成立したことを以て、ヒルホールド制御を開始するものであってもよい。

そして、運転者がブレーキペダル２１を開放してアクセルペダルが踏み込まれるまたはシフトポジションが変更されることによってヒルホールド制御を解除する条件が成立したと判断されると、ブレーキＥＣＵ１３は、車輪２３に発生する駆動トルクが予め定められた値を上回ったことに応じて、油圧ブレーキを徐々に開放して、制動トルクを低下する。

このように、車両がアイドルストップすることでヒルホールド制御が開始し、運転者がブレーキペダル２１の踏み込みを緩め、運転者の意図によらずアイドルストップを終了して内燃機関３が再始動してもブレーキが効いた状態となるため、運転者の意図に反して車両がクリープ力によって走り出すことを適切に防止することができる。

図２に、本実施形態の制御装置１、特にアイドルストップ制御ＥＣＵ１１及びブレーキＥＣＵ１３がアイドルストップに際して実行する処理の手順を示す。制御装置１は、アイドルストップ要求が発生したときに（ストップＳ１）、内燃機関３におけるインジェクタからの燃料噴射（及び、点火）を停止する（ステップＳ２）。ステップＳ１では、バッテリ２の電圧が所定以上であり、車速が所定値（例えば、７ｋｍ／ｈ）以下であり、内燃機関３の冷却水温が所定以上高く、シフトポジションが走行レンジであり（ＡＴ車の場合）、ブレーキペダル２１が踏み込まれておりマスタシリンダ圧が所定値（例えば、０．７ＭＰａ）以上である、等の諸条件がおしなべて成立したことを以て、アイドルストップ要求があったものと判定する。

内燃機関３への燃料供給を停止した後、ヒルホールド制御の開始条件であるアイドルストップ中であると判断されたことに応じて、ブレーキを作動させる（ステップＳ３）。

そして、アイドルストップ中に再始動条件の一つである、マスタシリンダ２５の液圧と比較される閾値とマスタシリンダ圧とを比較し（ステップＳ５）、マスタシリンダ圧が閾値を下回ったならばアイドルストップを終了して機関３の再始動を開始（ステップＳ６、Ｓ７）する。すなわち、アイドルストップ中、再始動要求が発生したときには（ステップＳ５）、スタータモータ６のピニオンギアをフライホイール（ＭＴ車の場合）またはドライブプレート（ＡＴ車の場合）外周のリングギアに噛合させてクランキングを行う（ステップＳ６）とともに、内燃機関３におけるインジェクタからの燃料噴射（及び、点火）を再開し（ステップＳ７）、内燃機関３を再始動する。なお、ステップＳ５では、シフトポジションが非走行レンジに変更された（ＡＴ車の場合）、ブレーキペダル２１の踏み込みが緩められてマスタシリンダ圧が閾値以下に低下した、アクセルペダルが踏まれた、または内燃機関の停止から所定時間（例えば、３分）が経過した、等の何れかの成立を以て、再始動要求があったものと判定する。

ここで、アイドルストップ中に運転者の運転姿勢が崩れたことを示唆する所定の事象を運転姿勢検出部１７を介して検出している場合には（ステップＳ４）、内燃機関３が再始動しても前記ヒルホールド制御によるブレーキの作動を継続する。そして、運転者の発進意図を示唆する動作（例えば、アクセルペダルの踏み込み操作やシフトレバーの切り換え操作等）がアクセル開度センサまたはシフトポジションセンサ等を介して検出された場合に（ステップＳ８）、ヒルホールド制御を停止する（ステップＳ９）。したがって、ヒルホールド制御によるブレーキが解除され、車両の走行が可能となる。なお、前記所定の事象を検出していない場合には（ステップＳ４）、アイドルストップ中に再始動要求が発生し（ステップＳ１０）内燃機関３が再始動した際に（ステップＳ１１、Ｓ１２）、ヒルホールド制御を停止する（ステップＳ１３）。

本実施形態では、ブレーキペダル２１が踏み込まれていることを含む所定のアイドルストップ条件の成立により内燃機関３のアイドリングを停止し、ブレーキペダル２１の踏み込み量若しくは踏み込み力またはブレーキペダル２１の踏み込みに基づくブレーキ力が閾値以下に低下したことにより内燃機関３を再始動するアイドルストップ車両の制御装置１であって、内燃機関３のアイドリングの停止中にブレーキを作動させるとともに、内燃機関３の再始動に伴ってブレーキを解除させるヒルホールド制御を行い、内燃機関３のアイドリングの停止中に運転者の運転姿勢が崩れたことを示唆する所定の事象を検出した場合、内燃機関３の再始動条件が成立しても、前記ヒルホールド制御によるブレーキの作動を継続することを特徴とする制御装置１を構成した。

つまり、アイドルストップ中に運転者が後部座席に置いた荷物を取ろうとして後ろを振り返る等、運転姿勢を一時的に崩した場合、ブレーキペダル２１の踏み込みが少しでも緩められ、運転者の意図によらずアイドルストップを終了して内燃機関３が再始動しても、ブレーキが効いた状態となる。そのため、運転者の意図に反して車両がクリープ力によって走り出すことを適切に防止することができる。すなわち、内燃機関３の再始動に起因して車両が不意に発進するおそれもなく、十分なフェイルセーフを実現できる。

なお、運転者が降車する意思を有していない場合においては、運転姿勢が崩れている状況においても運転姿勢が崩れていない状況でも、所定の再始動要求が発生した際に機関３が確実に再始動するため、車両の再発進がもたついて遅れる問題も生じない。そして、運転姿勢が崩れている状況ではアクセルペダルが操作されるか、シフトレバーが操作されることで、運転姿勢が崩れていない状況では内燃機関３が再始動されることで、ブレーキが解除されるため、安全に車両を発進させることが可能となる。

なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。

本発明は、上記実施形態で説明したようにクリープ力の発生するＡＴ車やＣＶＴ車等に特に有効であるが、ＭＴ車にも適用可能である。すなわち、勾配のある坂道ではブレーキペダル２１の踏み込みが少しでも緩められ、運転者の意図によらずアイドルストップを終了して内燃機関３が再始動しても、ブレーキが効いた状態となるため、運転者の意図に反して車両が走り出すことを適切に防止することができる。

上記実施形態では、アイドルストップ中、液圧センサによりセンシングしたマスタシリンダ圧を閾値と比較することで再始動判定を行っていたが、マスタシリンダ圧の替わりにブレーキペダルの踏み込み量または踏み込み力をセンシングし、これを閾値と比較することで再始動判定を行うシステムとしてもよい。

その他、各部の具体的構成や具体的な処理の手順は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

本発明は、車両等に搭載される内燃機関に利用することができる。

１…制御装置
３…内燃機関
２１…ブレーキペダル

Claims

ブレーキペダルが踏み込まれていることを含む所定のアイドルストップ条件の成立により内燃機関のアイドリングを停止し、ブレーキペダルの踏み込み量若しくは踏み込み力またはブレーキペダルの踏み込みに基づくブレーキ力が閾値以下に低下したことにより内燃機関を再始動するアイドルストップ車両の制御装置であって、
内燃機関のアイドリングの停止中にブレーキを作動させるとともに、内燃機関の再始動に伴ってブレーキを解除させるヒルホールド制御を行い、内燃機関のアイドリングの停止中に運転者の運転姿勢が崩れたことを示唆する所定の事象を検出した場合、内燃機関の再始動条件が成立しても、前記ヒルホールド制御によるブレーキの作動を継続することを特徴とするアイドルストップ車両の制御装置。