JP2011111896A - アイドルストップ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】停車する前からエンジンを自動停止させるか否かを判定するにあたり、運転者へ違和感を与えないような判定を可能にしたアイドルストップ制御装置を提供する。
【解決手段】所定車速以下の低速走行中にブレーキペダルが踏み込まれた場合、その踏み込み時点での踏込量及び車速と、その踏み込み操作に伴って停車するに至ったかの結果とを関連付けてマップに学習し（学習手段Ｓ１８）、低速走行中にブレーキペダルが踏み込まれた場合に、前記マップに記憶された学習結果に基づきエンジンを自動停止させるか否かを判定する（判定手段Ｓ１３）。よって、ブレーキペダルを操作するドライバの意図に反して低速走行中でのエンジン自動停止が為されることを抑制できる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、低速走行中にブレーキペダルが踏み込まれたら、車速がゼロになって停車する前からエンジンを自動停止させうるアイドルストップ車両に適用された、アイドルストップ制御装置に関する。

特許文献１等には、車両の停車時にエンジンを自動的に停止させるアイドルストップ車両が記載されている。具体的には、ブレーキペダルが踏み込まれており、かつ、車速がゼロであることを条件として自動停止させている。しかし近年では、さらなる燃費向上を図るべく、低速走行中にブレーキペダルが判定値以上踏み込まれた場合には、車速がゼロになって停車する前から自動停止させる制御が提案されてきている。

特開２０００−１９９４４４号公報

しかしながら、低速走行中にブレーキ踏込量が判定値以上である場合に自動停止させる上記制御では、次の問題が生じる。

すなわち、ブレーキ踏込量とブレーキの効き具合との相関は車両毎に異なるので、全ての車両に対して画一的に自動停止の判定値を設定すると、ブレーキの効かせ方が同じであってもその時の踏込量が車両毎に異なるので、自動停止の頻度が車両毎にばらつくこととなる。例えば、停車させる意図でブレーキペダルを踏み込んでも踏込量不足で自動停止されないといった、自動停止頻度の低い車両が存在したり、停車の意図はないものの減速させる意図でブレーキペダルを踏み込んだ時に自動停止されるといった、自動停止頻度の高い車両が存在したりする。

つまり、車速がゼロになる前（停車する前）に自動停止させるか否かを判定するにあたり、ブレーキの効かせ方に応じた最適な判定が車両によっては為されないこととなり、運転者に違和感を与えてしまうことが懸念される。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、停車する前からエンジンを自動停止させるか否かを判定するにあたり、運転者へ違和感を与えないような判定を可能にしたアイドルストップ制御装置を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。

請求項１記載の発明では、所定車速以下の低速走行中にブレーキペダルが踏み込まれたら、車速がゼロになって停車する前からエンジンを自動停止させうるアイドルストップ車両に適用され、前記低速走行中にブレーキペダルが踏み込まれた場合、その踏み込み時点での踏込量及び車速と、その踏み込み操作に伴って停車するに至ったかの結果とを関連付けて学習する学習手段と、前記低速走行中にブレーキペダルが踏み込まれた場合に、前記学習手段による学習結果に基づきエンジンを自動停止させるか否かを判定する判定手段と、を備えることを特徴とする。

上記発明によれば、低速走行中にブレーキペダルが踏み込まれた場合、その踏み込み時点での踏込量及び車速と、その踏み込み操作に伴って停車するに至ったかの結果とを関連付けて学習する。つまり、実際のブレーキの効き具合を鑑みてドライバは踏込量を操作している筈なので、停車させる意図で踏み込んだ時の踏込量及び車速が、停車するに至ったとの結果に関連付けて学習される。また、停車の意図はないものの減速させる意図で踏み込んだ時の踏込量及び車速が、停車するに至らなかったとの結果に関連付けて学習されることとなる。

したがって、これらの学習結果に基づき、低速走行中に自動停止させるか否かを判定する上記発明によれば、停車させる意図でブレーキペダルを踏み込んでも踏込量不足で自動停止されないといった違和感や、停車の意図はないものの減速させる意図でブレーキペダルを踏み込んだ時に自動停止されるといった違和感を与えないような自動停止判定を可能にできる。

なお、同一の踏込量及び車速の領域に対して、停車するに至ったか否かが異なる結果となった場合には、停車するに至った頻度及び停車するに至らなかった頻度をそれぞれ算出し、いずれの頻度が高いのかを学習するようにすればよい。

請求項２記載の発明では、前記学習手段は、同一車両であってもドライバ毎に異なる学習を実施することを特徴とする。

ところで、ブレーキ踏込量とブレーキの効き具合との相関が車両毎に異なることに加え、同一車両であっても、ブレーキペダルの操作はドライバ毎に癖があるので、停車を意図した時の踏込量や、停車させずに減速させることを意図した時の踏込量はドライバ毎に異なる。そのため、あるドライバにとっては違和感のない自動停止判定が為されていても、他のドライバにとっては違和感を与えてしまうことが懸念される。

この点を鑑みた上記発明では、ブレーキペダル踏み込み時点での踏込量及び車速と停車結果とを関連付けて学習するにあたり、ドライバ毎に異なる学習を実施するので、上述したドライバの癖に応じた自動停止判定を行うことができるので、上記懸念を解消でき、ドライバに違和感を与えないような自動停止判定を促進できる。

請求項３記載の発明では、前記低速走行中にブレーキペダルが踏み込まれてから停車するに至るまでの間にドライバの加速意思が検出された場合には、当該踏み込みに伴う学習を禁止することを特徴とする。

ここで、低速走行中にブレーキペダルが踏み込まれた後に、ドライバがアクセルペダルを踏み込む等の加速意思を示す場合があり、この場合には、加速意思を示した後に停車に至ったとしても、当初の踏み込み時点での踏込量及び車速と停車結果との相関は極めて低いものとなる。

この点を鑑みた上記発明では、低速走行中にブレーキペダルが踏み込まれてから停車するに至るまでの間にドライバの加速意思が検出された場合には、当該踏み込みに伴う学習を禁止するので、上述の如く相関の低い停車結果を学習してしまうことを回避できる。

請求項４記載の発明では、停車するに至ったと学習された領域の踏込量及び車速を、停車踏込量及び停車車速とした場合に、前記判定手段は、前記停車踏込量以上かつ前記停車車速以下の未学習領域については、エンジンを自動停止させるよう判定することを特徴とする。

未学習領域であっても、停車するに至ったと学習された領域の踏込量以上かつ車速以下の領域であれば、停車を意図する可能性が高いので、このような未学習領域についてエンジンを自動停止させるよう判定する上記発明によれば、全ての領域において学習が完了する前に、早期に適正な自動停止判定を行うことができる。

請求項５記載の発明では、停車するに至らなかったと学習された領域の踏込量及び車速を、非停車踏込量及び非停車車速とした場合に、前記判定手段は、前記非停車踏込量以下かつ前記非停車車速以下の未学習領域については、エンジンを自動停止させないよう判定することを特徴とする。

未学習領域であっても、停車するに至らなかったと学習された領域の踏込量以上かつ車速以下の領域であれば、停車を意図していない可能性が高いので、このような未学習領域についてエンジンを自動停止させないよう判定する上記発明によれば、全ての領域において学習が完了する前に、早期に適正な自動停止判定を行うことができる。

本発明の一実施形態において、アイドルストップ制御装置が適用されたアイドルストップ車両を示す概略図。 車速が低速走行に移行して最初にブレーキ操作されたタイミングｔ１及び停車タイミングｔ２を示すタイムチャート。 本発明の一実施形態において、エンジン自動停止を実行させるか否かの判定に用いる学習結果が記憶されたマップ。 本発明の一実施形態において、学習処理及び自動停止処理の手順を示すフローチャート。

以下、本発明にかかるアイドルストップ制御装置を具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態にかかるアイドルストップ制御装置が適用されたアイドルストップ車両１０を示す概略図であり、当該車両１０には、走行駆動源としての内燃機関（エンジン１１）が搭載されている。また、エンジン１１の出力軸には自動変速装置１２が取り付けられており、自動変速装置１２は、車両運転者によるアクセルペダル１３の操作量及び車速等に応じて変速段を切り替えて自動変速する装置である。

車両１０に搭載された電子制御ユニット（ＥＣＵ２０）には、アクセルセンサ１４及び車速センサ１５の検出値が入力されており、これらの検出値に基づき、ＥＣＵ２０は前記踏込量及び車速を算出する。また、ＥＣＵ２０には、ブレーキペダル１６の作動ストローク量を検出するブレーキセンサ１７の検出値が入力されており、当該検出値に基づきＥＣＵ２０はブレーキペダル１６の踏込量（以下「ブレーキ踏込量」と記載）を算出する。

また、ＥＣＵ２０（アイドルストップ制御装置）は、エンジン１１に搭載された図示しない燃料噴射弁の作動を電子制御しており、後に詳述する自動停止許可が為される等の自動停止条件を満たしている場合には、燃料噴射弁からの燃料の噴射を停止させることでエンジン１１を自動的に停止させるようアイドルストップ制御する。

また、所定の自動始動条件を満たした場合には、図示しないスタータモータを駆動させることで、エンジン１１を自動的に始動させるよう制御する。前記自動始動条件の具体例としては、ブレーキ踏込量がゼロ（ブレーキペダル１６が操作されていない）であり、かつ、自動変速装置１２の作動を操作するための図示しないシフトレバーが、走行可能なドライブ位置に操作されており、かつ、アクセルペダル１３が操作されていること、が挙げられる。

ＥＣＵ２０は、所定車速（例えば時速２０ｋｍ）より速い車両走行状態から所定車速以下の低速走行状態に移行した場合に、以下の学習処理を実行する。すなわち、前記低速走行に以降してから最初にブレーキペダル１６が踏み込まれた時点でのブレーキ踏込量及びその時の車速と、その踏み込み操作に伴って停車するに至ったか（車速がゼロに至ったか）の結果とを関連付けて学習する。

図２中の実線は、実際の車速が所定車速Ｖｔｈ以下となって低速走行に移行した後、ｔ１時点でブレーキ踏み込みが最初に為され、その後ｔ２時点で停車した場合の例を示す。また、図２中の一点鎖線は、ｔ１時点でブレーキ踏み込みが最初に為され、その後、車両ドライバがアクセルペダル１３を踏み込み車速が上昇して、停車に至らなかった場合の例を示す。

そして、ＥＣＵ２０が有する書換可能メモリに図３に示すマップＭを記憶させておく。当該マップＭは、ブレーキ踏込量及び車速を複数の領域ＡＲｘに分割して構成されている。そして、各領域ＡＲｘには、以下に説明する停車頻度及び再走行頻度が記憶され、これらの記憶内容は学習される。上記「停車頻度」とは、図２の実線の如く低速走行中のブレーキ踏み込み操作に伴って停車するに至った頻度のことである。上記「再走行頻度」とは、図２の一点鎖線の如く低速走行中のブレーキ踏み込み操作したものの、その後、ドライバが停車させずに走行を継続させる意思（走行継続意思）が検出され、停車するに至らなかった頻度のことである。図３中の網点を付した領域は、停車頻度が再走行頻度よりも高くなっている領域であり、網点が付されていない領域は、再走行頻度が停車頻度よりも高くなっている領域である。

走行継続意思を検出する具体例としては、ｔ１時点以降に車速上昇（加速）が検出された場合、ｔ１時点以降にアクセルペダル１３の踏み込みが検出された場合、ｔ１時点以降にステアリングハンドルの操作量（操舵角度）が所定量以上操作されていると検出された場合等が挙げられる。

なお、上記学習はドライバ毎に実施される。具体的には、車室内に設けられた選択スイッチ１８（図１参照）をドライバが操作することで、現在のドライバが自身であることを選択指令するよう構成する。ＥＣＵ２０は、選択スイッチ１８から選択指令されたドライバ毎にマップＭを記憶しており、選択指令されたマップＭについて学習する。

そして、このようにして学習されたマップＭを用いて、ＥＣＵ２０は次のようにエンジン自動停止を実行させるか否かを判定する。すなわち、低速走行中にブレーキペダル１６が踏み込まれた場合に、そのｔ１時点でのブレーキ踏込量及び車速の領域ＡＲｘが、マップＭ中の停車頻度の高い領域（図３中の網点を付した領域）に該当する場合には、エンジン１１の自動停止させることを許可する。そして、低速走行中に他の自動停止条件も満たされていれば、停車前であってもエンジン１１を自動停止させる。

上記「他の自動停止条件」は、主にドライバに走行継続意思が無いことであり、具体的には、アクセルペダル１３が操作されていないこと、車速が上昇（加速）していないこと、ステアリングハンドルの操作量（操舵角度）が所定量以上操作されていないこと等が挙げられる。

図４は、ＥＣＵ２０が有するマイクロコンピュータによる上記学習処理及び自動停止処理の手順を示すフローチャートであり、当該処理は所定周期で繰り返し実行される。

先ず、図４に示すステップＳ１０において、車速センサ１５、ブレーキセンサ１７及び選択スイッチ１８から出力される信号に基づき、現在の車速、ブレーキ踏込量及びドライバ情報を取得する。続くステップＳ１１では、学習条件を満たしておりマップＭへの学習実行が可能であるか否かを判定する。本実施形態では、車速が所定車速Ｖｔｈ以下の低速走行状態であること、ドライバに走行継続意思が無いこと、ブレーキペダル１６の踏込操作が所定時間以上為されたことの全てを満たすこと、或いはいずれか１つを満たすことを上記「学習条件」としている。そして、学習条件を満たしておらず学習実行不可と判定された場合（Ｓ１１：ＮＯ）には、図４の処理を一旦終了する。

学習条件を満たしており学習実行可能と判定された場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）には、続くステップＳ１２において、ステップＳ１０で取得したドライバ情報に基づき対象となるドライバのマップＭを選択する。さらに、ステップＳ１０で取得した車速及び踏込量が選択したマップＭのいずれの領域ＡＲｘに対応するかを判定し、判定した領域を学習領域ＡＲｘとして決定する。

続くステップＳ１３（判定手段）において、ステップＳ１２で決定した領域の学習内容が、後述する「自動停止領域」であるか否かを判定する。自動停止領域であると判定されれば（Ｓ１３：ＹＥＳ）、エンジン自動停止を許可する。そして、続くステップＳ１４において、先述した「他の自動停止条件」も満たしていれば、低速走行中であっても、燃料噴射弁からの燃料の噴射を停止させてエンジン１１を自動停止させるよう、燃料噴射弁の作動を制御する。自動停止領域でないと判定されれば（Ｓ１３：ＮＯ）、続くステップＳ１５において、ドライバが停車前に加速意思がある場合等、走行継続意思が検出されるか否かを判定する。

走行継続意思が無いと判定されれば（Ｓ１５：ＮＯ）、続くステップＳ１６において、ステップＳ１０で取得したブレーキ踏み込みに起因して停車（車速ゼロ）に至ったとする回数を増加させるとともに、続くステップＳ１８（学習手段）において停車頻度を増加させるよう学習する。一方、走行継続意思が有ると判定されれば（Ｓ１５：ＹＥＳ）、続くステップＳ１７において、ステップＳ１０で取得したブレーキ踏み込みに起因して停車（車速ゼロ）には至らなかったとする回数を増加させるとともに、続くステップＳ１８において、再走行頻度を増加させるよう学習する。

続くステップＳ１９において、学習した領域の学習回数が所定以上であると判定され（Ｓ１９：ＹＥＳ）、かつ、ステップＳ１８でカウントされた再走行回数が停車回数より多く再走行割合（頻度）が所定以上であれば（Ｓ２０：ＹＥＳ）、該当する領域ＡＲｘを、自動停止禁止領域であると設定する（Ｓ２３）。一方、再走行回数が停車回数より多く再走行割合（頻度）が所定未満であれば（Ｓ２０：ＮＯ）、該当する領域ＡＲｘを、自動停止領域であると設定する（Ｓ２１）。

本明細書では、ステップＳ２１において自動停止領域であると設定された領域の踏込量及び車速を、停車踏込量及び停車車速と呼ぶ。また、ステップＳ２３において自動停止禁止領域であると設定された領域の踏込量及び車速を、非停車踏込量及び非停車車速と呼ぶ。そして、ステップＳ２１に続くステップＳ２２では、前記停車踏込量以上かつ前記停車車速以下の未学習領域、或いは学習回数が所定未満である領域について、自動停止領域であると設定して自動停止を許可する。また、ステップＳ２３に続くステップＳ２４では、前記非停車踏込量以上かつ前記非停車車速以下の未学習領域、或いは学習回数が所定未満である領域について、自動停止禁止領域であると設定して自動停止を禁止する。

なお、ステップＳ２１，Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ２４のいずれによっても設定されていない未設定領域については、初期設定にしたがってステップＳ１３での判定を実施する。例えば、図３中の網点を付した領域を自動停止領域であると初期設定しておき、網点が付されていない領域を自動停止禁止領域であるとして初期設定しておく。

以上により、本実施形態によれば、低速走行中にブレーキペダル１６が踏み込まれた場合、その踏み込み時点での踏込量及び車速と、その踏み込み操作に伴って停車するに至ったかの結果とを関連付けてマップＭに学習し、その学習結果に基づき、低速走行中にエンジン自動停止させるか否かを判定する。よって、停車させる意図でブレーキペダル１６を踏み込んでも踏込量不足で自動停止されないといった違和感や、停車の意図はないものの減速させる意図でブレーキペダル１６を踏み込んだ時に自動停止されるといった違和感を与えないような、低速走行中でのエンジン自動停止判定を可能にできる。

さらに本実施形態では、上記学習を、ドライバ毎に異なるマップＭで実施するので、ドライバの癖に応じたエンジン自動停止判定を行うことができるので、上記違和感の抑制を促進できる。

さらに本実施形態では、低速走行中にブレーキペダル１６が踏み込まれてから停車するに至るまでの間にドライバの加速意思が検出された場合には、当該踏み込みに伴う学習を禁止するので、踏込量及び車速に対する相関性の低い停車結果を学習してしまうことを回避できる。

さらに本実施形態では、停車踏込量以上かつ停車車速以下の未学習領域、或いは学習回数が所定未満である領域について、自動停止領域であると設定して自動停止を許可する。また、非停車踏込量以上かつ非停車車速以下の未学習領域、或いは学習回数が所定未満である領域について、自動停止禁止領域であると設定して自動停止を禁止する。したがって、学習が所定回数為されることを待たずして、ドライバの癖に応じたエンジン自動停止判定を行うことができる。

（他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、以下のように変更して実施してもよい。

・上記実施形態では、図３中の網点を付した領域を自動停止領域であると初期設定しておき、網点が付されていない領域を自動停止禁止領域であるとしてマップＭを初期設定しているが、全ての領域を自動停止禁止領域であると初期設定してもよいし、全ての領域を自動停止領域であると初期設定してもよい。

・ここで、ブレーキ踏込量及びその時の車速が同じであっても、その車速に至るまでの車速の履歴、つまり、急激に減速して所定車速Ｖｔｈに至ったのか、ゆっくりと減速して所定車速Ｖｔｈに至ったのかによって、停車に至るか否かの頻度が異なってくる。そこで、図４のステップＳ１１において学習条件を満たしているか否かを判定するにあたり、前記車速履歴に応じて学習するか否かの判定閾値を変更するようにしてもよい。また、前記車速履歴に応じてエンジン自動停止するか否かの判定閾値を変更するようにしてもよい。また、前記車速履歴毎に学習させるようにしてもよい。

１１…エンジン（内燃機関）、１６…ブレーキペダル、２０…ＥＣＵ（アイドルストップ制御装置）、Ｓ１３…判定手段、Ｓ１８…学習手段。

Claims (5)

1. 所定車速以下の低速走行中にブレーキペダルが踏み込まれたら、車速がゼロになって停車する前からエンジンを自動停止させうるアイドルストップ車両に適用され、
   前記低速走行中にブレーキペダルが踏み込まれた場合、その踏み込み時点での踏込量及び車速と、その踏み込み操作に伴って停車するに至ったかの結果とを関連付けて学習する学習手段と、
   前記低速走行中にブレーキペダルが踏み込まれた場合に、前記学習手段による学習結果に基づきエンジンを自動停止させるか否かを判定する判定手段と、
   を備えることを特徴とするアイドルストップ制御装置。
2. 前記学習手段は、同一車両であってもドライバ毎に異なる学習を実施することを特徴とする請求項１に記載のアイドルストップ制御装置。
3. 前記低速走行中にブレーキペダルが踏み込まれてから停車するに至るまでの間にドライバの加速意思が検出された場合には、当該踏み込みに伴う学習を禁止することを特徴とする請求項１又は２に記載のアイドルストップ制御装置。
4. 停車するに至ったと学習された領域の踏込量及び車速を、停車踏込量及び停車車速とした場合に、
   前記判定手段は、前記停車踏込量以上かつ前記停車車速以下の未学習領域については、エンジンを自動停止させるよう判定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のアイドルストップ制御装置。
5. 停車するに至らなかったと学習された領域の踏込量及び車速を、非停車踏込量及び非停車車速とした場合に、
   前記判定手段は、前記非停車踏込量以下かつ前記非停車車速以下の未学習領域については、エンジンを自動停止させないよう判定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のアイドルストップ制御装置。

Images