JP5812853B2 - 車両用制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、所定の自動停止条件の成立により、車両の駆動力を発生する駆動源を自動停止し、ステアリングの舵角が駆動源を自動停止する場合の値から所定角度以上変化したときに、所定の再始動条件が成立したとして駆動源を再始動する車両用制御装置に関する。

従来、いわゆるアイドルストップ車両は、ＩＧ（イグニッション）オンの操作によりエンジンを始動すると、その後は、ＩＧオフの操作によりエンジンが停止するまで、アイドルストップ制御を実行し、所定の自動停止条件の成立によりエンジンを自動停止し、所定の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。

この種のアイドルストップ車両では、アイドルストップ中に、ステアリングの舵角がアイドルストップ直前の舵角（ハンドル切れ角ともいう）から所定値（例えば、５゜）を超えた場合に、エンジンの再始動条件が成立したとすることが考えられている（例えば、特許文献１の段落０００９など参照）。

特開２０００−３４５８７８号公報

しかし、上記した特許文献のように再始動条件を設定すると、アイドルストップ直前のステアリングの舵角がほぼ中立点もしくは中立点から数度以内の状態で、アイドルストップ制御によりエンジンが自動停止すると、ステアリングの舵角変化が５゜をわずかに超える程度のものであってもエンジンが再始動されることになり、ドライバ等がアイドルストップ中に誤ってステアリングを操作した場合であってもエンジンが再始動するため、ドライバは煩わしさ、すなわち運転フィーリングの低下を感じるとともに、アイドルストップ時間が減少して燃費の低下を招くという不都合が生じる。

一方、上記した煩わしさを低減するために、エンジン再始動を許可するための舵角変化量を上記した５゜よりも大きな値（例えば、２０゜）に設定すると、交差点で右折待ちをしている状態の車両では、右折可能な状況になれば速やかに右折する必要があるにもかかわらず、ステアリングを大きく回転操作しないとエンジンが再始動せず、速やかに右折することができなくなるという問題が生じる。

本発明は、駆動源の自動停止の際の舵角から所定角度変化したときに駆動源を再始動する場合に、ステアリングの舵角が中立点に向かうほど所定角度を大きく可変設定し、運転フィーリングの低下を防止できるようにすることを目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明の車両用制御装置は、所定の自動停止条件の成立により、車両の駆動力を発生する駆動源を自動停止し、ステアリングの舵角が、前記駆動源を自動停止する場合の値から前記駆動源の再始動を許可するための所定角度以上変化したかどうか判断し、前記所定角度以上変化したときに、所定の再始動条件の成立を検知して前記駆動源を再始動する制御手段を備えた車両用制御装置において、前記駆動源を自動停止する場合のステアリングの舵角が、中立点に近いほど前記所定角度を大きく可変設定する設定手段を備えることを特徴としている（請求項１）。

請求項１に係る発明によれば、車両の走行中に駆動源の自動停止条件が成立し、駆動源の自動停止の際の舵角から所定角度以上変化すると、制御手段により、駆動源の再始動条件の成立が検知されて駆動源が再始動される。このとき、駆動源の自動停止時のステアリングの舵角が中立点に近ければ上記した所定角度が大きく可変設定され、舵角が中立点から遠ければ上記した所定角度が小さく可変設定される。そのため、舵角が中立点に近い状態での停止の際には、誤操作によりステアリングの舵角がわずかに変化しても大きな上記所定角度を超えることがなく、従来のように誤操作によりステアリングがわずかに回転することにより駆動源が再始動してしまうこともなく、ドライバの運転フィーリングの低下を招くことがない。

一方、右折待ちのように保持した舵角が中立点から遠い状態で駆動源が自動停止中であれば、前記の所定角度が小さく可変設定されることから、ステアリングを少し操作するだけで駆動源が再始動し、速やかに右折することが可能になる。

そのため、自動停止中の駆動源を不必要に再始動することを防止でき、燃費の向上およびドライバの運転フィーリングの低下防止を図ることができる一方、速やかな再始動が要求される場合での応答性の向上を図ることができる。

アイドルストップ車両に適用した本発明の車両用制御装置の一実施形態のブロック図である。 図１の車両用制御装置の動作説明図である。 図１の車両用制御装置の動作説明図である。 図１の車両用制御装置の動作説明用フローチャートである。

つぎに、本発明の一実施形態について、図１ないし図４を参照して説明する。なお、図１はアイドルストップ車両に備えられた車両用制御装置のブロック図、図２および図３は動作説明図、図４は動作説明用フローチャートである。

図１に示すように、アイドルストップ車両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を有し、この鉛バッテリ２の負極端子はアイドルストップ車両１の筐体に接続されている。

そして、アイドルストップ車両１のエンジン３は、トランスミッション側のＣＶＴ４を有し、このＣＶＴ４とエンジン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が介在している。

エンジン３はスタータ６により始動され、このスタータ６にはリレー７を介して鉛バッテリ２から給電されてエンジン３を始動する駆動力を発生する。また、鉛バッテリ２の正極端子とリレー７との間に鉛バッテリ２に接近して設けられたバッテリセンサ８により、鉛バッテリ２の温度、電流が検出され、エンジン３の回転力がベルト１０を介してオルタネータ９に伝達され、車両の走行中等にオルタネータ９の発電出力により鉛バッテリ２の充電が行われる。

さらに、図１に示すように、アイドルストップ車両１には、アイドルストップ制御のＥＣＵが形成するアイドルストップ制御部１１が設けられるとともに、エンジン制御のＥＣＵが形成するエンジン制御部１２、ＡＢＳ（Ａｎｔｉｌｏｃｋｅｄ Ｂｒａｋｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）制御のＥＣＵが形成するＡＢＳ制御部１３、ＣＶＴ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）制御のＥＣＵが形成するＣＶＴ制御部１４、および、ＰＣＳ（Ｐｒｅ Ｃｒａｓｈ Ｓａｆｅｔｙ）制御のＥＣＵが形成するＰＣＳ制御部１５が設けられ、これら各制御部１１〜１５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を介して情報のやり取りを行う。

また、図１に示すように、車速を検出してＡＢＳ制御部１３に自車速情報を与える車速センサ１８が設けられ、ＡＢＳ制御部１３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１９が設けられるとともに、ステアリングの舵角を検出する舵角センサ２０が設けられ、ダッシュボードにはコンビネーションメータが形成する表示部２１が設けられ、通信バス１６を介して受信した各種の表示データが表示部２１に表示されるようになっている。

そして、上記したアイドルストップ車両１では、アイドルストップ制御部１１により、所定の自動停止条件（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）の成立が確認されると、走行が完全に停止しなくても所定車速以下（例えば、７ｋｍ／ｈ以下）に低下したとき、エンジン制御部１２にエンジン停止指令が出力され、エンジン３が自動停止される。続いて、自動停止状態においてドライバがブレーキペダルから足を離し、アイドルストップ制御によるエンジン３の自動停止の際（本実施形態では「直前」）におけるステアリングの舵角から所定角度以上舵角が変化すると、アイドルストップ制御部１１により所定の再始動条件が成立したことが確認され、停止しているエンジン３が自動的に再始動される。このアイドルストップ制御部１１のアイドルストップ制御機能が本発明における「制御手段」に相当する。

ここで、アイドルストップ制御によるエンジン３の自動停止の直前におけるアイドルストップ開始時のステアリングの舵角ごとに、エンジン３の再始動を許可するための図２に示すような舵角変化量を予め定め、アイドルストップ開始時のステアリングの舵角と舵角変化量との関係をマップ化して上記したアイドルストップ制御部１１のＥＣＵに内蔵のメモリや外付けのメモリ等に記憶させておく。そして、アイドルストップ制御部１１により、メモリに保持されたアイドルストップ開始時の舵角に対応する舵角変化量をマップから読み出され、読み出された舵角変化量がエンジン再始動を許可する基準となる所定角度として一旦上記したメモリ或いはその他のメモリに保持され、ドライバによるステアリング操作に基づく実際の舵角の変化量と、メモリに保持された上記の所定角度との比較が行われ、実際の舵角の変化量が、エンジン再始動を許可する基準となるメモリの所定角度以上であれば、エンジン３の再始動条件が成立したと判断されてエンジン３が再始動される。

なお、エンジン３の再始動を許可するための舵角変化量は、図２に示すように、アイドルストップ開始時の舵角が中立点（舵角＝０゜）に近いときには、上記した所定角度つまりエンジン３の再始動を許可するための舵角変化量が大きくなり、アイドルストップ開始時の舵角が中立点から離れるにしたがって小さくなり、ある一定以上の舵角になれば変化しないような値を採用するのが望ましい。ただし、舵角変化量の最小値は、ステアリングの遊び量よりも若干大きくしておくのがよい。

そして、上記したように、アイドルストップ制御部１１により、図２に示すエンジン３の再始動を許可するための舵角変化量が、アイドルストップ開始時の舵角に応じて読み出されると、その舵角変化量が上記した所定角度としてメモリに保持されるが、このようにメモリに所定角度が保持されることにより、アイドルストップ開始時の舵角に応じてエンジン再始動を許可するための舵角変化量が可変設定されることになり、このアイドルストップ制御部１１による可変設定機能が本発明における「設定手段」に相当する。

例えば図３に示すように、舵角センサ２０により、アイドルストップ制御によるエンジン３の自動停止の直前におけるアイドルストップ開始時のステアリングの舵角が１５゜であることが検出されると、時刻ｔ１におけるアイドルストップ開始時（エンジン３の自動停止時）のステアリングの舵角１５゜に対応するエンジン再始動を許可する舵角変化量は図２の関係より１０゜であるため、この１０゜の舵角変化量がメモリから読み出されてエンジン再始動を許可する基準となる所定角度としてメモリに保持される。ここで、図３はステアリングの右方向への操作を正の舵角とし、左方向への操作を負の舵角として表している。

その後、図３に示すように、ドライバが時刻ｔ２にステアリングを舵角２５゜以上にまで操作したとすると、実際の舵角変化量は操作前の１５゜から２５゜以上に変化することになり、舵角変化量がメモリに保持された基準値である所定角度（＝１０゜）を超えるため、アイドルストップ制御部１１により、アイドルストップ制御の所定の再始動条件が成立したと判断され、エンジン３が再始動される。このとき、アイドルストップ制御によるエンジン３の自動停止の度に、舵角センサ２０により検出されるステアリングの舵角に応じて、エンジン再始動を許可するための図２に示す舵角変化量がメモリ中のマップから読み出されて基準となる所定角度として同一あるいは他のメモリに保持（設定）されることとなり、上記したエンジン再始動の条件成立の判断がその都度なされる。なお、ステアリングの左方向に操作した場合も同様に所定角度の設定が行われる。

ところで、エンジン制御部１２は、エンジン３が完爆を示す回転数に達した状態で、ブレーキペダルおよびアクセルペダルのいずれの踏み込みがないアイドリング状態において、アイドルストップ車両１が発進し得るようなクリープ力を発生するようにエンジン３を制御する。

また、ＰＣＳ制御部１５は、自車前方の車両等の障害物との距離を所定時間毎に計測するレーザレーダ１７の検出信号を取り込み、ＡＢＳ制御部１３および通信バス１６を介して車速センサ１８により検出される自車両の車速情報を取り込み、これら障害物との距離と自車速とに基づき、障害物との衝突可能性が有るか否かを検出する。

さらに、ＡＢＳ制御部１３は、ドライバによる急ブレーキ操作や低摩擦路でのブレーキ操作時に、図外のマスタシリンダの下流のブレーキ液圧制御バルブ（例えば、ソレノイドバルブ）を制御し、各車輪のブレーキ力を制御して車輪のロックによる滑走を防止するＡＢＳ制御を実行する。また、ＰＣＳ制御部１５により前方の車両等の障害物との衝突可能性が有ると検出されたときに、ＰＣＳ制御部１５により、ＡＢＳ制御部１３に対して自動ブレーキ指令が出力され、障害物との衝突を回避するために必要な最小限の衝突回避距離で停止するように、ＡＢＳ制御部１３がマスタシリンダの下流のブレーキ液圧制御バルブを制御し、ドライバによるブレーキペダルの操作に関係なく自動的にブレーキをかける自動ブレーキの作動制御が実行される。

このような構成を有するアイドルストップ車両１のアイドルストップ動作を簡単に説明すると、ドライバがＩＧキー（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オンの信号が例えば通信バス１６からアイドルストップ制御部１１に入力され、この入力に基づいてアイドルストップ制御部１１はリレー７を瞬時に通電してオンし、鉛バッテリ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が始動してオルタネータ９の発電電力で鉛バッテリ２が一旦満充電状態に充電されると、その後は、ＩＧキーのオフ操作でエンジン３が停止するまで、アイドルストップ制御部１１がアイドルストップ制御を実行する。

アイドルストップ制御部１１には、通信バス１６を介してエンジン制御部１２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、鉛バッテリ２の電流、温度等の情報、ＡＢＳ制御部１３を介した車速センサ１８による検出車速、液圧センサ１９によるマスタシリンダ圧等の情報、ＣＶＴ制御部１４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、アイドルストップ制御中のアイドルストップ制御部１１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み込み、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、アイドルストップ制御の所定の自動停止条件（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（例えば、７ｋｍ/ｈ以下）に低下すれば、エンジン制御部１２にエンジン停止指令を出力し、エンジン制御部１２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など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ともに、上記したようにメモリの所定角度を超える実際の舵角の変化量を検知すると、アイドルストップ制御部１１が、アイドルストップ制御の所定の再始動条件の成立を確認し、アイドルストップ制御部１１はリレー７を瞬時に通電してオンし、鉛バッテリ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。

このとき、エンジン３が再始動すると、エンジン回転数情報が完爆を示す回転数に達し、ブレーキ力がマスタシリンダ圧に応じて変化する元の状態に戻り、アクセルペダルの踏み込みがないという状態はいわゆるアイドリング状態であり、このアイドリング状態であってもアイドルストップ車両１が発進し得るようなクリープ力がエンジン３およびトルクコンバータ５により発生される。

次に、エンジン自動停止後の再始動に関する動作について、図４のフローチャートを参照して説明する。

図４に示すように、アイドルストップ制御部１１により、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などの所定のアイドルストップ制御の自動停止条件が成立したか否かの判定がなされ（ステップＳ１）、この判定結果がＮＯであれば判定結果がＹＥＳになるまでステップＳ１の判定が繰り返され、ＹＥＳになれば次のステップＳ２に移行し、アイドルストップ制御によりエンジン３が自動停止される(ステップＳ２）。

そして、ステップＳ２でエンジン３が自動停止されると、舵角センサ２０によりアイドルストップ開始時（エンジン自動停止時）のステアリングの舵角が検出され（ステップＳ３）、図２に示すアイドルストップ開始時のステアリングの舵角ごとに、エンジン３の再始動を許可するための舵角変化量をマップ化したものを記憶したメモリから、アイドルストップ制御部１１により、ステップＳ３ で検出された舵角に対応する舵角変化量がメモリのマップから読み出され（ステップＳ４）、所定角度としてメモリに保持（設定）される。

さらに、アイドルストップ開始時（エンジン自動停止時）からドライバによるステアリング操作により舵角がどれだけ変化したかを示す実際の舵角の変化量が導出され、導出された実際の舵角の変化量がとメモリに保持された所定角度との比較が行われ、所定角度以上ステアリングが操作された否かの判定がなされ(ステップＳ５)、この判定結果がＮＯで有れば動作は終了し、判定結果がＹＥＳであれば、ドライバがブレーキペダルから足を離してマスタシリンダ圧が所定の開放圧に低下していることと併せて、エンジン３の再始動条件が成立したとして、アイドルストップ制御部１１の指令に基づきエンジン制御部１２によりエンジン３の再始動制御が行われ（ステップＳ６）、その後ステップＳ５の判定結果がＮＯの場合と同様に動作は終了する。

したがって、上記した実施形態によれば、アイドルストップ制御により、走行中、エンジン３の自動停止条件の成立によりエンジンを自動停止し、エンジンの再始動条件の成立によりエンジン３を再始動するため、燃費の向上を図ることができる。また、自動ブレーキの作動制御により、ドライバが進行方向の前方車両等の障害物に気付くのが遅れても、障害物との衝突を未然に防止することができ、ドライバの安全を確保することができる。

さらに、アイドルストップ開始時（エンジン自動停止時）のステアリングの舵角が中立点に近ければ上記した所定角度が大きく可変設定されるため、舵角が中立点に近い状態でエンジン３が自動停止しているときには、誤操作によりステアリングの舵角がわずかに変化しても大きな上記所定角度を超えることなく、従来のように誤操作によりステアリングがわずかに回転することによりエンジン３が再始動してしまうこともなく、ドライバの運転フィーリングの低下を招くことがない。一方、右折待ちのように保持した舵角が中立点から遠い状態でエンジン３が自動停止していれば、上記した所定角度が小さく可変設定され上記所定角度が小さく可変設定されるため、ステアリングを少し操作するだけで舵角が所定角度以上に変化してエンジン３が再始動し、速やかに右折することが可能になる。

その結果、自動停止中のエンジン３を不必要に再始動することを防止して、燃費の向上およびドライバの運転フィーリングの低下防止を図ることができる一方、速やかな再始動が要求される場合における応答性の向上を図ることができ、運転し易いアイドルストップ車両１を提供できる。

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、エンジン３の再始動を許可する基準となる舵角変化量である所定角度は、アイドルストップ制御によるエンジン３の自動停止直前の舵角、あるいは、自動停止直後の舵角のいずれに対応するものであってもよい。すなわち、自動停止前であっても自動停止後であってもよい。

さらに、アイドルストップ開始時のステアリングの舵角に対するエンジン３の再始動を許可するための舵角変化量の関係は、図２に示すパターンに限らないのはいうまでもない。要するに、アイドルストップ開始時（エンジン自動停止時）のステアリングの舵角が中立点に近ければ再始動許可する舵角変化量（所定角度）が大きく、舵角が中立点から遠ければ上記した再始動許可する舵角変化量（所定角度）が小さくなるようなものであればよい。

また、上記した実施形態のように、アイドルストップ制御におけるエンジン３の再始動条件の成立が、ドライバがブレーキペダルから足を離してマスタシリンダ圧が所定の開放圧に低下したことと併せて、上記したステアリング操作による舵角の変化量が所定角度以上である場合だけに限らず、運転状況に応じて、再始動条件を適宜変更するようにしてもよい。すなわち、交差点の信号で右の方向指示ランプが点滅して右折待ちをしている場合には、舵角変化量のみに基づき再始動を行うかどうか決定し、直進状態（舵角＝０゜）で信号待ちをしている場合には、ブレーキペダルから足を離していることと舵角変化量が所定角度以上であることに基づき再始動を行うかどうか決定するなど、運転状況に応じて最適な再始動条件の優先度を変更するようにしてもよい。

さらに、上記した実施形態では、駆動源をエンジン３として説明したが、例えば電気自動車のように駆動源がモータであってもよく、エンジンとモータを併用するハイブリッド車にも本発明を適用することができる。

１ アイドルストップ車両
３ エンジン
１１ アイドルストップ制御部（制御手段、設定手段）
２０ 舵角センサ

Claims (1)

1. 所定の自動停止条件の成立により、車両の駆動力を発生する駆動源を自動停止し、ステアリングの舵角が、前記駆動源を自動停止する場合の値から前記駆動源の再始動を許可するための所定角度以上変化したかどうか判断し、前記所定角度以上変化したときに、所定の再始動条件の成立を検知して前記駆動源を再始動する制御手段を備えた車両用制御装置において、
   前記駆動源を自動停止する場合のステアリングの舵角が、中立点に近いほど前記所定角度を大きく可変設定する設定手段を備えることを特徴とする車両用制御装置。

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