JP4428207B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、アイドリング時において予め定められた条件を満足するとエンジンを一時的に停止する制御装置に関し、特に、その条件を運転者の嗜好に合致させる制御装置に関する。

地球温暖化の防止や省資源化の観点から、交差点等において赤信号で車両が停車するとエンジンを自動的に停止させて、再び走行を始めようと運転者が操作すると（たとえばアクセルペダルを踏んだり、あるいはブレーキペダルの踏み込みを止めたり、シフトレバーを前進走行ポジションに切り替えるなどの操作を行なうと）、エンジンが再始動するアイドリングストップシステム（エコノミーランニングシステム、エンジンオートマチックストップアンドスタートシステムとも呼ばれる。以下、エコランシステムと記載する場合もある。）が実用化されている。このシステムにおいては、エンジンの再始動時には、車両に搭載された二次電池の電力を用いてモータジェネレータやスタータモータなどの電動機によりクランクシャフトを回転させてエンジンを再始動させる。

このようなエコランシステムにおいては、種々のセンサ信号やスイッチ信号を検知して、予め定められたエコラン開始条件が満足されるとエンジンを停止して、再びエンジンを再始動するように制御する必要がある。ところが、運転者は，今まで行なってきた運転上のクセがあり、エコラン開始条件が一義的に設定されている場合、自分の好みに合った操作でないときには操作に違和感を覚えるという問題があった。

特開２００４−１６９５８８号公報（特許文献１）は、このような問題を解決するエンジンの停止始動装置を開示する。このエンジンの停止始動装置は、エンジンを所定の条件で停止させ、エンジン停止後エンジンを所定の条件で始動するエンジン停止始動装置であって、操作モードを切り替えるモード切替手段と、検知センサ、検知スイッチの有無を識別するセンサ選択手段と、センサ選択手段に応じた制御プログラムを選択して複数の操作モードを選択する。

このエンジン停止始動装置によると、特に、ＭＴ（Manual Transmission）車においては、クラッチＳＷがＯＦＦで車速がゼロまたは所定以下の速度でエンジンが自動停止してエンジン停止後クラッチを踏み込むとエンジンが始動するモード（ＮＴモード）と、車速がゼロまたは所定以下の速度でパーキングブレーキを引くとエンジンが停止してパーキングブレーキをはずすとエンジンが始動するモード（ＤＴモード）と、停止ＳＷがＯＮでエンジンが停止して始動ＳＷがＯＮでエンジンが始動するモード（ＢＴモード）のうち，少なくとも２つ以上のモードを選択するようにした。このため、運転者が自分の嗜好に応じたモードを選択することにより、違和感を解消することができる。
特開２００４−１６９５８８号公報

しかしながら、上述した特許文献１に開示されたエンジン停止始動装置においては、運転者が自分の嗜好に応じたモードを自ら操作しなければならない。これは、運転者は車両を乗り換えるごとにそのモードを選択するための操作をしなければならないことを示す。また、設定された３つのモードのいずれにも運転者の嗜好が合致しない場合、いずれか自分の嗜好に近いモードを選択するのであろうが、自分の好みに合った操作でないときには操作に違和感を覚えるという問題を解決していない。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、車両の状態が予め定められた条件を満足するとエンジンを一時的に停止してその後再始動するシステムを搭載した車両において、運転者の嗜好に応じた条件を自動的に設定することができる、車両の制御装置を提供することである。

第１の発明に係る車両の制御装置は、車両の状態が予め定められた条件を満足するとエンジンを一時的に停止するアイドリングストップシステムを搭載した車両を制御する。この制御装置は、車両が一時的に停止したときに、車両の状態を検知するための検知手段と、検知された車両の状態に基づいて、予め定められた条件を設定するための設定手段とを含む。

第１の発明によると、エンジンを一時的に停止させるための条件が、設定手段により自動的に設定される。この設定手段は、車両が一時的に停止したときに車両の状態を検知して、その車両の状態に基づいて設定される。たとえば、信号待ちをする場合であっても、ＭＴ車であれば、クラッチペダルを踏み続けた状態で車両を停止させる者、変速機をニュートラルポジションにして車両を停止させる者、変速機をニュートラルポジションにしてフットブレーキを踏み続けた状態で車両を停止させる者、変速機をニュートラルポジションにしてサイドブレーキを作動させた状態で車両を停止させる者、ＡＴ（Automatic Transmission）であれば、変速機をニュートラルポジションにして車両を停止させる者、変速機を前進走行ポジションのままフットブレーキを踏み続けた状態で車両を停止させる者、変速機を前進走行ポジションのままサイドブレーキを作動させた状態で車両を停止させる者等々、運転者により様々な状態で車両を一時的に停止させている。設定手段は、イグニッションスイッチのオン後に最初に予め定められた時間以上継続して車両が停止したときに、車両の状態（車両の速度、ブレーキの状態、変速機の状態、クラッチの状態、車両が停止した路面の状態、車両の操舵輪の状態）を検知して、その状態をエンジン停止条件として設定する。このとき、運転者は、継続して車両を停止させたままであるので、エンジンを停止させる意思があると判断できる。その結果、車両の状態が予め定められた条件を満足するとエンジンを一時的に停止してその後再始動するシステムを搭載した車両において、運転者の嗜好に応じた条件を自動的に設定することができる、車両の制御装置を提供することができる。

第２の発明に係る車両の制御装置は、第１の発明の構成に加えて、予め定められた条件に対応する、エンジンの再始動条件を設定するための手段をさらに含む。

第２の発明によると、たとえばＭＴ車で、クラッチペダルが踏まれてクラッチが動力非伝達状態になったことをエンジン停止条件とすると、それに対応するクラッチペダルが踏まれることが止められてクラッチが動力伝達状態になったことをエンジン再始動条件とすることができる。

第３の発明に係る車両の制御装置においては、第１または２の発明の構成に加えて、検知手段は、運転者によるエンジンの始動操作後であって、最初に車両が一時的に予め定められた時間継続して停止したときに、車両の状態を検知するための手段を含む。

第３の発明によると、設定手段は、イグニッションスイッチのオン後に最初に予め定められた時間以上継続して車両が停止したときに、車両の状態を検知して、その状態をエンジン停止条件として設定する。このとき、運転者は、継続して車両を停止させたままであるので、エンジンを停止させる意思があると判断できる。同じ車両を複数の運転者が共用する場合であっても、運転者の嗜好に応じたエンジン停止条件を自動的に設定することができる。

第４の発明に係る車両の制御装置においては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、車両の状態は、車両の速度、ブレーキの状態、変速機の状態、クラッチの状態、車両が停止した路面の状態、車両の操舵輪の状態を含む。設定手段は、複数の車両の状態を表わす項目を変更することにより、予め定められた条件を設定するための手段を含む。

第４の発明によると、車両の状態を表わす複数の項目の中から条件を構成する項目を、たとえば運転者毎に変更することにより、運転者の嗜好に合致したエンジン停止条件を設定することができる。

第５の発明に係る車両の制御装置においては、第１〜４のいずれかの発明の構成に加えて、予め定められた条件は、車両の状態を表わす物理量についてのしきい値を用いた条件である。設定手段は、しきい値を変更することにより、予め定められた条件を設定するための手段を含む。

第５の発明によると、車両の状態を表わす物理量（たとえば、マスタブレーキシリンダ圧）についてのしきい値を、たとえば運転者毎に大きくしたり小さくしたりして変更することにより、運転者の嗜好に合致したエンジン停止条件を設定することができる。

第６の発明に係る車両の制御装置においては、第１〜５のいずれかの発明の構成に加えて、設定手段は、検知された車両の状態に基づいて、運転者の嗜好に合致するように予め定められた条件を設定するための手段を含む。

第６の発明によると、運転者の嗜好に合致したエンジン停止条件やエンジン再始動条件を設定することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。

図１を参照して、本発明の実施の形態に係るエコランシステムの制御ブロックについて説明する。なお、以下の説明では、このエコランシステムが搭載される車両の変速機はＭＴであるとして説明するが、本発明が適用される車両からＡＴ車を積極的に排除するものではない。

このエコランシステムにおける制御対象であるハードウェア系として、エンジン１００と、エンジン１００を始動および再始動（イグニッションスイッチによるエンジン１００の作動開始を始動、エコランによる一時停止後のエンジン１００の作動開始を再始動という）するためにエンジン１００をクランキングするスタータ２００と、エンジン１００のクランクシャフトプーリとベルトで接続されたオルタネータ３００と、ライト、オーディオ、エアコンディショナのコンプレッサ等の補機負荷４００と、スタータ２００や補機負荷４００に電力を供給するバッテリ（二次電池）５００とを含む。なお、スタータ２００ではなくモータジェネレータであってもよいし、バッテリはエンジン１００停止時の電力供給のためのバッテリをさらに搭載していてもよい。

このようなハードウェア系を制御する制御系として、エコランシステムは、ＡＢＳ（Antilock braking System）＿ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０００と、エコランＥＣＵ２０００と、エンジンＥＣＵ３０００とを含む。

ＡＢＳ＿ＥＣＵ１０００には、Ｇセンサ１１００からの信号（車両の傾きや加速度を表わす物理量の信号）、ブレーキマスタ圧センサ１２００からの信号（車両の制動装置の効き具合を表わす物理量の信号）、車速センサ１３００からの信号（車両の速度を表わす物理量の信号）がそれぞれ入力される。

エコランＥＣＵ２０００には、ブレーキランプ信号と連動したブレーキが作動状態であることを示すブレーキ信号、変速機のシフトポジションを示すシフト信号、クラッチの作動状態を示すクラッチ信号がそれぞれ入力される。

エンジンＥＣＵ３０００には、アクセルペダルが踏まれていることを検知するアクセルスイッチ３１００からの信号、ステアリングが操作されていることを検知するＥＭＰＳ（（Electronic Motor Power Steering）センサ３２００からの信号、エンジン１００の回転数（ＮＥ）を検知するＮＥセンサ３３００からの信号がそれぞれ入力される。

また、ＡＢＳ＿ＥＣＵ１０００からエコランＥＣＵ２０００にセンサ信号が送信され、エコランＥＣＵ２０００からエンジンＥＣＵ３０００にエンジン１００の始動指令信号および停止指令信号が送信され、エンジンＥＣＵ３０００からエコランＥＣＵ２０００にセンサ信号が送信される。エンジンＥＣＵ３０００は、エコランＥＣＵ２０００から受信したエンジン１００の始動指令信号に基づいてスタータ２００に始動信号を送信して、スタータ２００がエンジン１００をクランキングしてエンジン１００が再始動する。

図２を参照して、図１のエコランＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートについて説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、エコランＥＣＵ２０００は、車両が停止しているか否かを検知する。このとき、エコランＥＣＵ２０００は、エコランＥＣＵ２０００にＡＢＳ＿ＥＣＵ１０００を介して入力された車速センサにより車両停止を検知する。車両が停止していると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ２００へ移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１００へ戻される。

Ｓ２００にて、エコランＥＣＵ２０００は、車両が停止してから予め定められた時間が経過したか否かを判断する。車両が停止してから予め定められた時間が経過すると（Ｓ２００にでＹＥＳ）、処理はＳ３００へ移される。もしそうでないと（Ｓ２００にてＮＯ）、処理はＳ４００へ移される。

Ｓ３００にて、エコランＥＣＵ２０００は、変速機のシフトポジションの状態、クラッチの状態、ブレーキの状態をエコラン開始条件として設定して記憶する。このエコラン開始条件は、イグニッションスイッチがオフにされるまで変更されない。

Ｓ４００にて、エコランＥＣＵ２０００は、車両が停止状態を継続しているか否かを判断する。車両が停止状態を継続していると（Ｓ４００にてＹＥＳ）、処理はＳ２００へ移される。もしそうでないと（Ｓ４００にてＮＯ）、処理はＳ１００へ戻される。

Ｓ５００にて、エコランＥＣＵ２０００は、記憶したエコラン開始条件に対応するエコラン復帰条件（エンジン１００の再始動条件）を決定して記憶する。このエコラン復帰条件は、イグニッションスイッチがオフにされるまで変更されない。

以上のような構造およびフローチャートに基づくエコランシステムの動作について説明する。

エコラン開始条件として「シフトポジションがニュートラルポジション、クラッチが動力伝達状態、ブレーキが非作動状態」であることが記憶されていると想定する。このような状態で、このような条件とは異なる嗜好を有する運転者が車両に乗ってイグニッションスイッチをオンにすると、エンジン１００が始動する。

運転者が車両に乗り込んでエンジン１００を始動させた後に、たとえば赤信号等で車両が一時的に停止して（Ｓ１００にてＹＥＳ）、その停止している状態が予め定められた時間継続すると（Ｓ２００にてＹＥＳ、Ｓ４００にてＹＥＳ）、シフトポジションの状態、クラッチの状態、ブレーキの状態がエコラン開始条件として記憶される。たとえば、このとき新たな運転者が「シフトポジションが前進走行ポジション、クラッチが動力非伝達状態、ブレーキが非作動状態」で車両を予め定められた時間以上停止させていると、これが新たなエコラン開始条件として記憶される。すなわち、運転者が、継続して予め定められた時間以上車両を停止させている状態であるので、エンジン１００を一時的に停止させても運転者は車両を走行させる意思がないと考えられ、エンジン１００を一時的に停止させても違和感を感じない。これが、運転者の意思に合致したエコラン開始条件ということになる。たとえば、前に記憶されているエコラン条件のままの「シフトポジションがニュートラルポジション、クラッチが動力伝達状態、ブレーキが非作動状態」であると、新たな運転者は赤信号で比較的長い時間停止するときでもシフトポジションをニュートラルポジションにしないので、エンジン１００が一時的に停止することなくエコランによる効果を発現し得ない。新たなエコラン開始条件を記憶させることにより、新たな運転者が車両を比較的長い時間停止させるときの車両の状態になると、エンジン１００を一時的に停止させるのでエコランによる効果が発現される。

なお、車両の停止から予め定められた時間が経過するまでに車両が停止状態を継続しなくなると（Ｓ２００にてＮＯ、Ｓ４００にてＮＯ）、運転者が車両を停止させている時間はエンジン１００を停止させるほどの時間ではないので、新たなエコラン開始条件は記憶されない。

記憶したエコラン開始条件に対応するエコラン復帰条件が決定されて記憶される（Ｓ５００）。このとき、たとえばこの新たな運転者の場合、エコラン開始条件が「シフトポジションが前進走行ポジション、クラッチが動力非伝達状態、ブレーキが非作動状態」であるので、「クラッチが動力伝達状態」が新たなエコラン復帰条件として決定される。

なお、このような条件として、エコラン開始条件に「クラッチ動力非伝達状態」であればエコラン復帰条件が「クラッチ動力伝達状態」、エコラン開始条件に「シフトポジションがニュートラルポジション状態」であればエコラン復帰条件が「シフトポジションが１ｓｔ状態」、エコラン開始条件に「ブレーキ作動状態」であればエコラン復帰条件が「ブレーキ非作動状態」となる。このように対応させることにより、一般的な車両の再発進操作に合致させることができる。なお、このような対応関係に限定されるものではない。また、運転者が変わる可能性があるイグニッションスイッチがオフされるまで、エコラン開始条件およびエコラン復帰条件は変更されない。

以上のようにして、本実施の形態に係るエコランシステムによると、エンジンを一時的に停止させるための条件が、エコランＥＣＵにより自動的に設定される。エコランＥＣＵは、エンジンがイグニッションスイッチ操作により始動された後に始めて車両が一時的に停止したときに車両の状態を検知して、その車両の状態に基づいて、エコラン開始条件を設定する。運転者により様々な状態で車両を一時的に停止させていても、その状態をエコラン開始条件として設定する。運転者は、継続して車両を停止させたままであるので、エンジンを停止させる意思があると判断でき、運転者の嗜好に合致させたエコラン開始条件となる。

なお、運転者の嗜好に合致するように、エコランの開始条件やエコランの復帰条件の項目を変更したり、条件に含まれる各状態を表わす物理量に対するしきい値を変更するようにしてもよい。たとえば、ブレーキが作動状態であると判断するマスタブレーキシリンダ圧を変更することを意味する。

また、Ｇセンサを用いて車両が停止した路面の傾きを考慮してエコラン開始条件やエコラン復帰条件を設定するようにしてもよい。また、ＥＭＰＳセンサを用いて車両の操舵輪の状態を考慮してエコラン開始条件やエコラン復帰条件を設定するようにしてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態に係るエコランシステムの制御ブロック図である。 図１のエコランＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。

符号の説明

１００ エンジン、２００ スタータ、３００ オルタネータ、４００ 補機負荷、５００ バッテリ、１０００ ＡＢＳ＿ＥＣＵ、１１００ Ｇセンサ、１２００ ブレーキマスタ圧センサ、１３００ 車速センサ、２０００ エコランＥＣＵ、３０００ エンジンＥＣＵ、３１００ アクセルスイッチ、３２００ ＥＭＰＳセンサ、３３００ ＮＥセンサ。

Claims (2)

1. 車両の状態が予め定められた条件を満足するとエンジンを一時的に停止するアイドリングストップシステムを搭載した車両の制御装置であって、
   前記車両が一時的に停止したときに、前記車両の状態を検知するための検知手段と、
   前記検知手段によって検知された前記車両の状態に基づいて、前記予め定められた条件を設定するための設定手段とを含み、
   前記車両の状態は、ブレーキが作動状態であるか否か、変速機がニュートラルポジションであるか否かおよびクラッチが動力伝達状態であるか否かの少なくとも１つの状態を含み、
   前記検知手段は、運転者による前記エンジンの始動操作後であって、最初に前記車両が一時的に予め定められた時間継続して停止したときに、前記車両の状態を検知するための手段を含む、車両の制御装置。
2. 前記制御装置は、前記予め定められた条件に対応する、前記エンジンの再始動条件を設定するための手段をさらに含む、請求項１に記載の車両の制御装置。

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