JP6301376B2 - 車両の制御装置および車両の制御方法 - Google Patents
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Description
ところで、傾斜地でアイドルストップをさせたあと、再始動するときに、各種故障により車両が予期しない移動をすることがある。
従来、アイドルストップの故障判定が完了するまで、アイドルストップを許可する路面勾配を変更するアイドルストップ車両が知られている(特許文献1参照)。
しかし、車両の制御として、アイドルストップ以外にも様々な機能があり、それらの機能と関連してアイドルストップ機能を制御する必要がある。
エンジン自動停止始動ユニットは、追従走行制御ユニットによる追従走行制御の作動中は、停止条件および再始動条件の少なくともいずれか一方を変更するよう構成されている。
追従走行制御の作動中に、車速が所定速度以上であることが検出された場合に、ブレーキ制御ユニットは、自車両に制動力を加える。このような場合に、エンジン自動停止始動ユニットは、ブレーキ制御ユニットによる制動力が印加されたこと、または、ブレーキセンサによりブレーキペダルが踏まれたことを検出したこと、または、自車両が停車したことを再始動条件に加える。
エンジン自動停止始動ユニットは、追従走行制御の作動中は、停止条件に故障判定ユニットにより正常と判定されることを加える。
エンジン自動停止始動ユニットは、再始動条件に、故障判定ユニットによる故障判定が完了していない状態で、追従走行制御が開始されることを加える。
距離閾値は、勾配センサにより検出された路面勾配に応じて変更される。
以下に示す各実施形態に係る車両の制御装置は、前方の車両に追従して走行する追従走行機能とアイドルストップ機能とを関連して、安全性がより高い制御をする。
レーダ10は、電波を対象物に向けて発射し、その反射波を測定することにより、対象物までの距離や方向を明らかにする装置である。レーダ10は、車両の前方を走行する他の車両を検知するために、車両の前部に装着される。レーダ10は、前方の車両との車間距離を測定するために使用される。
勾配センサ30は、車両の置かれている路面勾配の状況を取得する路面勾配取得手段である。勾配センサ30は、車両の前後方向の勾配を検出するセンサであり、一例として加速度センサが使用される。重力加速度も加速度であるので、路面勾配は車両の傾斜角度となり、車両に加わる重力の加速度で検出することができる。
ブレーキペダルセンサ50は、運転者によって操作されるブレーキペダルの開度を検出する。ブレーキペダルセンサ50は、運転者によるブレーキペダルの制動状態を取得するブレーキセンサの一つである。ブレーキペダルセンサ50は、ブレーキペダルという制動操作装置の運転者による制動状態を取得するブレーキペダル操作状態取得手段である。
パーキングブレーキセンサ70は、パーキングブレーキが運転者により作動されたかどうかを検出する。
潤滑油温度センサ90は、エンジン120の潤滑油の温度を検出するセンサである。潤滑油温度センサ90は、エンジン120の潤滑系統に装着される。
入力装置110は、運転者が各種設定をするための装置である。スイッチ、ボタン、タッチパネルなどで構成される。運転者は入力装置110を使用して、後述するLSFのオン/オフ、車間距離などを入力する。
昇圧装置130は、バッテリ電圧が低下した場合に、車両が備える各装置が動作するために最低限必要な電圧まで、電圧を上昇させる装置である。昇圧装置130はDC−DCコンバータで構成される。
ブレーキランプ150は、車両に制動力が印加されている状態を示す表示器である。ブレーキランプ150は、後方の車両から見やすいように、主に車両の後部に装着される。
なお、処理ユニット160が備える上記各部は、プログラムの実行により実現されるほか、それぞれ一つ以上の電気部品を含む専用のハードウエアとして構成することもできる。また、処理ユニット160が備える上記各部は、個別のユニットと称することができる。
車間距離算出部210は、レーダ10により検出された信号、またはカメラ20により撮影した画像から、前方の車両と、自車両との車間距離を算出する。
勾配算出部220は、車両が停止中だけではなく走行中も算出する。車両が走行中は、現在のエンジン回転数や変速状態から車両の走行時の加速度が算出できる。勾配センサ30が加速度センサである場合、勾配センサ30で検出された値から走行時の加速度による値を減算することで路面の勾配を算出できる。
アダプティブ・クルーズ・コントロール機能(以下「ACC」と呼ぶ。)は、所定の追従制御条件の成立により自車両の前方を走行している他の車両に追従する走行制御を行う機能である。在来のクルーズコントロールが、自車の速度を設定した速度に一定に保つ事を目的としたシステムであるのに対し、ACCは、先行車との車間距離一定に保つ機能を併せ持っているため、車速維持システムであると同時に、ある種の車両追随システムとしての側面も併せ持つ。
LSF制御部240は、約30km/h以下の渋滞走行時などでも,先行車との車間距離を保つようにアクセルとブレーキを自動制御するLSF制御をする。
VSAは、LSF作動中のときも作動する。LSF制御部240は、自車両の前方を走行している車両が停車した場合には、VSA制御部250へ指令を送る。VSA制御部250は、その指令に基づきブレーキ140へ制動力を加える制御を行い、車両を自動停止させる。
なおアイドルストップは、アイドリングストップ、ノーアイドリング(no idling)、またはアイドル・リダクション(idle reduction)とも呼ばれている。
各実施形態に分けて、処理ユニット160の制御について説明する。
本発明の第1の実施形態に係る車両の制御装置について説明する。
LSFは、運転者がブレーキペダルを踏まなくてもVSA制御部250のブレーキ制御により車両が停車する機能を有しているため、ブレーキペダルを踏むことなくアイドルストップをすることがあった。そのときに昇圧装置130が故障していた場合は、アイドルストップからのエンジン再始動でクランキング時の電圧低下が発生し、VSAがリセットする可能性があった。
アイドルストップには種々の停止条件、再始動条件が設定されており、その中のひとつとして路面勾配が勾配閾値以下という路面勾配条件がある。アイドルストップ制御部260は、LSF作動中は、その勾配条件を緩やかな勾配に変更する。アイドルストップ制御部260は、現在の勾配が、緩やかな勾配に設定した勾配条件の範囲外であれば、アイドルストップを許可しないようにエンジン停止条件を変更することで、坂道での運転者が予期しない車両の移動を防止することができる。
ステップS120で、アイドルストップ制御部260は、勾配閾値として通常の勾配である勾配閾値1を設定する。勾配閾値1は、たとえば上り勾配14%、下り勾配10%とする。なお、勾配閾値は記憶ユニット170に格納されている。ステップS140へ移行する。
ステップS140で、アイドルストップ制御部260は、勾配算出部220で算出された路面の勾配が、勾配閾値以内か判定する。勾配閾値以内であればステップS150へ移行する。勾配閾値以内でなければステップS160へ移行する。
ステップS160で、アイドルストップ制御部260は、アイドルストップを作動させない非作動処理を実行する。その後終了する。
これにより、アイドルストップを許可する路面勾配を狭めるようにエンジン停止条件を変更することで、昇圧装置130が故障していた場合であっても車両が移動することを防止することができる。
次に、本発明の第2の実施形態に係る車両の制御装置について説明する。
エンジン再始動条件には、車速が所定速度以上であること、という条件がある。アイドルストップ制御部260は、アイドルストップ中で、車両が動き出し、所定速度以上の速度となると、エンジン120を自動的に再始動させる。これは、車両が動き出せば、運転者はエンジン120が始動しているもの、と思うので、アクセルペダルを踏んで加速する意志があるときに、車両の加速動作につなげるためである。もしアクセルペダル踏んでも加速しなければ、運転者は違和感を覚える。
そのため、アイドルストップ制御部260は、アイドルストップ中、かつLSF作動中で、車両が下り坂にあり、停車中に車両が動いたことを検出したならば、エンジン120の再始動を禁止する。
このように、エンジン再始動条件に、LSF非作動中であれば車速が所定速度以上であることという条件が含まれるが、LSF作動中であれば車速が所定速度以上であることという条件を除くことにより、車両が下り坂で動いたときの前進量を抑制することができる。
車両が停止し、アイドルストップ状態から開始する。
ステップS220で、アイドルストップ制御部260は、勾配算出部220で算出された勾配のマイナス符号により、車両の置かれている路面が下り坂か判定する。下り坂であればステップS230へ移行する。
下り坂でなければステップS260へ移行する。下り坂ではない上り坂であれば、故障により制動力が加わらず車両が後へ進む力と、エンジン120が自動で始動して前へ行く力とが、打ち消しあう方向となる。このようにエンジン120が始動したほうが車両は動かない方向となるので、エンジン120の再始動を禁止させない処理へ移行する。
車両が動いたと判定されなければステップS260へ移行する。車両が動いたと判定されればステップS240へ移行する。
ステップS250へ移行する。
ステップS260で、アイドルストップ制御部260は、エンジン再始動条件に、車速が所定速度以上であることという車速条件を加え、通常の制御を行う。その後終了する。
本処理は、ブレーキ140が作動した結果、車両が再び停止した、などの条件でエンジン120を再始動させる処理である。
アイドルストップ制御部260は、VSA制御部250による制動力が印加されたこと、または、ブレーキセンサによりブレーキペダルが踏まれたことを検出したこと、または、自車両が停車したことをエンジン再始動条件に加える。
LSF始動制御開始をするための処理は、記憶ユニット170に格納されたLSF始動制御フラグが、開始する内容であれば実行する。
ステップS310で、VSA制御部250は、ブレーキ140が作動したか判定する。この判定は、ブレーキスイッチ、ブレーキ液圧、パーキングブレーキセンサ70のいずれかを使用する。
また、パーキングブレーキセンサ70がオンであれば運転者によりブレーキ140が作動したと判定できる。
ブレーキ140が作動していなければ終了する。ブレーキ140が作動したならばステップS320へ移行する。
車両が停止と判定されなければ終了する。車両が停止したならばステップS330へ移行する。
ステップS340で、アイドルストップ制御部260はLSF始動制御フラグをリセットする。ステップS350へ移行する。
ステップS350で、アイドルストップ制御部260は、エンジン再始動禁止を解除する。その後終了する。
ステップS320の車両停止確認判定は、車両が停止し、その後に動き、さらに停止になったという確認ステップであるので、なんらかのブレーキ140が作動した結果の車両停止と考えられるからである。
次に、本発明の第3の実施形態に係る車両の制御装置について説明する。
LSF非作動時にアイドルストップを行う場合には、運転者がブレーキペダルを踏んだ状態でエンジン120を停止することになる。したがって、もし昇圧装置130やVSAが故障していた場合であっても、エンジン120を再始動する際には運転者がブレーキペダルを踏んでいるため、大きく車両が移動することはない。しかし、LSF作動中で車両が停車した場合は運転者がブレーキペダルを踏んでいないため、もし、昇圧装置130やVSAが故障していた場合は、車両の移動量が増える場合がある。
ステップS410で、処理ユニット160は、イグニッション100がオンにされたことを検出し、車両が駐車中からエンジン120が始動された状態となる。
ステップS420へ移行する。
ステップS430で、故障判定部270は、アイドルストップ制御によるエンジン自動停止動作、エンジン自動始動動作が正常に行われ、終了したか否かを判定する。この判定は、記憶ユニット170に記憶されている判定結果を用いてもよい。
アイドルストップが正常に終了していない場合は、終了する。
アイドルストップが正常に終了したと判定されれば、昇圧装置130やVSAの故障はなかった、と判定できるので、ステップS440へ移行する。
このように、故障判定部270により正常と判定されるまで、LSF制御中のエンジン停止を禁止することにより、LSF作動時にVSA制御部250による制動力が作動せず大きく車両が移動することが防止される。
次に、本発明の第4の実施形態に係る車両の制御装置について説明する。
第4実施形態は、昇圧装置130やVSAが故障していた場合でアイドルストップし、そのときに運転者によってLSFの開始が指示された場合に、発進時の応答性を確保するための実施形態である。
そのために、故障判定部270による故障判定が完了していない状態で、エンジン120の停止中にLSFが開始されたことを、エンジン再始動条件に加える。すなわち、このような場合は、エンジン120を再始動させる。
ステップS510で、LSF制御部240は、アイドルストップ中か判定する。アイドルストップ中でなければ処理を終了する。アイドルストップ中であればステップS520へ移行する。
LSF中のアイドルストップが禁止されていなかったならばステップS550へ移行する。LSF中のアイドルストップが禁止されていればステップS540へ移行する。
ステップS550で、アイドルストップ制御部260は、アイドルストップを継続する。その後終了する。
次に、本発明の第5の実施形態に係る車両の制御装置について説明する。
通常はLSF作動中では前方の車両に対して所定の距離をもって停車するが、前方の車両の急ブレーキや、他の車線からの他車の割り込み等によって車間距離が短い状態で停車する場合がある。その場合にアイドルストップし、再始動時に昇圧装置130やVSAが故障でVSAがリセットしてしまえば、前車との距離が近づきすぎる可能性がある。
ステップS610で、アイドルストップ制御部260はLSF作動中か判定する。LSF作動中でなければ処理を終了する。LSF作動中であればステップS620へ移行する。
ステップS630で、車間距離算出部210で算出された前方の車両との車間距離が、所定の距離閾値以上か判定する。車間距離が距離閾値以上でなければステップS650へ移行する。車間距離が距離閾値以上であればステップS640へ移行する。
ステップS650で、アイドルストップ制御部260は、アイドルストップを禁止する設定をする。すなわち、エンジン120を停止しないようにする。その後終了する。
図8は、勾配に基づく禁止車間距離閾値を示す図である。
距離閾値L1は、図8で示すように、路面勾配が急になるほど、絶対値を大きくする。すなわち、アイドルストップを許可するための車間距離を長くする。図8で示す領域R1は、アイドルストップを許可する領域である。路面勾配は、勾配算出部220により算出される。
このように、路面勾配に応じて変更することで、距離が遠い場合に無駄にアイドルストップを禁止することを防止することができる。
なお、勾配が上りであれば、車両故障により下がる方向であるので、車間距離が近くても禁止しないようにしてもよい。また、勾配が下りの場合のみ勾配に応じて距離閾値L1を変更してもよい。
このように、前方の車両と自車両との車間距離、または、目標車間距離と実際の車間距離との偏差で判断することにより、適切な判断をすることができる。
次に、本発明の第6の実施形態に係る車両の制御装置について説明する。
第5実施形態では、LSF作動中で、前方の車両との車間距離に応じてアイドルストップを制御したが、第6実施形態ではエンジン120の暖気状態に応じてアイドルストップを制御する。
図9は、本発明の第6の実施形態に係る車両の制御装置の動作手順を示すフロー図である。
ステップS710で、アイドルストップ制御部260は、LSF作動中か判定する。LSF作動中でなければステップS720へ移行する。LSF作動中であればステップS730へ移行する。
ステップS730で、アイドルストップ制御部260は、温度閾値1より大きい値である温度閾値2を温度閾値に設定する。温度閾値2は温度閾値1より高い温度である。ステップS740へ移行する。
ステップS750で、水温センサ80で検出されたエンジン冷却水の水温が、温度閾値以上か判定する。エンジン冷却水の水温が温度閾値以上でなければステップS770へ移行する。エンジン冷却水の水温が温度閾値以上であればステップS760へ移行する。
ステップS770で、アイドルストップ制御部260は、アイドルストップを禁止する設定をする。すなわち、エンジン120を停止しないようにする。その後終了する。
なお、冷却水の水温の代わりに潤滑油の温度に応じて制御する場合は、ステップS750で、潤滑油温度センサ90で検出されたエンジン潤滑油の温度が、所定の温度閾値以上か判定する。
また、冷却水の水温の代わりに目標アイドル回転数に応じて制御する場合は、ステップS720で通常の回転数閾値を設定し、ステップS730で、回転数閾値を通常より小さい値に設定する。ステップS750で、目標アイドル回転数が所定回転数以下かを判定する。
図10は、勾配に基づく温度閾値を示す図である。
図10で示すように、LSF作動中の冷却水温度または潤滑油温度の温度閾値L2は、LSF非作動時の温度閾値L3より大きくする。さらにLSF作動中の温度閾値L2は、図10で示すように、下り坂では所定の勾配値A3から路面勾配が急になるほど大きくする。すなわち、アイドルストップを許可するための温度を高くする。路面勾配は、勾配算出部220により算出される。勾配ゼロから所定の勾配値A3までは、ほぼ平坦とみなせる程度の下り坂勾配の範囲とする。
図10で示す勾配に基づく温度閾値は、テーブル形式にされて記憶ユニット170に格納される。アイドルストップ制御部260は、勾配算出部220で算出された勾配に基づいて記憶ユニット170から温度閾値L2を入力し、ステップS730の処理をする。
アイドルストップ制御部260は、LSF制御部240による追従走行制御の作動中は、停止条件または再始動条件を変更する。
たとえば、処理ユニット160が備えるアイドルストップ制御部260などの各部がLSFに関連する処理をする実施形態を説明したが、各部を明確に分けない形態で、処理ユニット160が相当する処理をしてもよい。
Claims (11)
- 所定の停止条件の成立によりエンジンを停止し、所定の再始動条件の成立により前記エンジンを再始動するエンジン自動停止始動ユニットと、
所定の追従制御条件の成立により自車両より前方の他の車両の走行に追従する制御を行う追従走行制御ユニットと、を備え、
前記エンジン自動停止始動ユニットは、前記追従走行制御ユニットによる追従走行制御の作動中は、ブレーキの踏み込み以外の前記停止条件及び又は前記再始動条件を、前記追従走行制御が非作動時であるときの前記停止条件及び又は前記再始動条件に対して制限する方向に変更する、
車両の制御装置。 - 所定の停止条件の成立によりエンジンを停止し、所定の再始動条件の成立により前記エンジンを再始動するエンジン自動停止始動ユニットと、
所定の追従制御条件の成立により自車両より前方の他の車両の走行に追従する制御を行う追従走行制御ユニットと、を備え、
前記エンジン自動停止始動ユニットは、前記追従走行制御ユニットによる追従走行制御の作動中は、前記停止条件および前記再始動条件の少なくともいずれか一方を変更する、
車両の制御装置であって、
前記自車両の置かれている路面勾配の状況を取得する勾配センサをさらに備え、
前記停止条件には、前記勾配センサによって取得された路面勾配が勾配閾値以下という路面勾配条件が含まれ、
前記エンジン自動停止始動ユニットは、前記追従走行制御の作動中は、前記追従走行制御が非作動時の場合の前記路面勾配条件に比べ、前記勾配閾値を小さい値に変更する、
車両の制御装置。 - 所定の停止条件の成立によりエンジンを停止し、所定の再始動条件の成立により前記エンジンを再始動するエンジン自動停止始動ユニットと、
所定の追従制御条件の成立により自車両より前方の他の車両の走行に追従する制御を行う追従走行制御ユニットと、を備え、
前記エンジン自動停止始動ユニットは、前記追従走行制御ユニットによる追従走行制御の作動中は、前記停止条件および前記再始動条件の少なくともいずれか一方を変更する、
車両の制御装置であって、
前記自車両の速度を検出する車速センサをさらに備え、
前記再始動条件は、前記追従走行制御の非作動中には、前記車速センサにより車速が所定速度以上であることが検出されることが含まれ、前記追従走行制御の作動中には、前記車速が前記所定速度以上であることが検出されることが除かれる、
車両の制御装置。 - 前記自車両の置かれている路面勾配の状況を取得する勾配センサをさらに備え、
前記再始動条件は、前記追従走行制御の非作動中には、前記車速センサにより車速が所定速度以上であることが検出されることが含まれ、前記追従走行制御の作動中、かつ、前記勾配センサにより取得された勾配に応じて下り坂であると判定された場合には、前記車速が前記所定速度以上であることが検出されることが除かれる、
請求項3に記載の車両の制御装置。 - 前記自車両に制動力を加える制御をするブレーキ制御ユニットと、
運転者によるブレーキペダルの制動状態を取得するブレーキセンサと、をさらに備え、
前記追従走行制御の作動中に、前記車速が前記所定速度以上であることが検出された場合に、
前記ブレーキ制御ユニットは、前記自車両に制動力を加え、
前記エンジン自動停止始動ユニットは、前記ブレーキ制御ユニットによる制動力が印加されたこと、前記ブレーキセンサによりブレーキペダルが踏まれたことを検出したこと、および前記自車両が停車したことの、少なくともいずれか一つを前記再始動条件に加える、
請求項3または4に記載の車両の制御装置。 - 所定の停止条件の成立によりエンジンを停止し、所定の再始動条件の成立により前記エンジンを再始動するエンジン自動停止始動ユニットと、
所定の追従制御条件の成立により自車両より前方の他の車両の走行に追従する制御を行う追従走行制御ユニットと、を備え、
前記エンジン自動停止始動ユニットは、前記追従走行制御ユニットによる追従走行制御の作動中は、前記停止条件および前記再始動条件の少なくともいずれか一方を変更する、
車両の制御装置であって、
前記追従走行制御の非作動時に前記エンジン自動停止始動ユニットによるエンジン自動停止および再始動が正常に行われたか否かを判定する故障判定ユニットをさらに備え、
前記エンジン自動停止始動ユニットは、前記追従走行制御の作動中は、前記停止条件に前記故障判定ユニットにより正常と判定されることを加える、
車両の制御装置。 - 所定の停止条件の成立によりエンジンを停止し、所定の再始動条件の成立により前記エンジンを再始動するエンジン自動停止始動ユニットと、
所定の追従制御条件の成立により自車両より前方の他の車両の走行に追従する制御を行う追従走行制御ユニットと、を備え、
前記エンジン自動停止始動ユニットは、前記追従走行制御ユニットによる追従走行制御の作動中は、前記停止条件および前記再始動条件の少なくともいずれか一方を変更する、
車両の制御装置であって、
前記追従走行制御の非作動時に前記エンジン自動停止始動ユニットによるエンジン自動停止および再始動が正常に行われたか否かを判定する故障判定ユニットをさらに備え、
前記エンジン自動停止始動ユニットは、前記再始動条件に、前記故障判定ユニットによる故障判定が完了していない状態で、前記追従走行制御が開始されることを加える、
車両の制御装置。 - 所定の停止条件の成立によりエンジンを停止し、所定の再始動条件の成立により前記エンジンを再始動するエンジン自動停止始動ユニットと、
所定の追従制御条件の成立により自車両より前方の他の車両の走行に追従する制御を行う追従走行制御ユニットと、を備え、
前記エンジン自動停止始動ユニットは、前記追従走行制御ユニットによる追従走行制御の作動中は、前記停止条件および前記再始動条件の少なくともいずれか一方を変更する、
車両の制御装置であって、
前記エンジン自動停止始動ユニットは、
前記追従走行制御の作動中は、前記追従走行制御により前記自車両が停車した場合に、前記前方の他の車両との車間距離が所定の距離閾値以上であることを前記停止条件に加える、
車両の制御装置。 - 前記自車両の置かれている路面勾配の状況を取得する勾配センサと、をさらに備え、
前記距離閾値は、前記勾配センサにより検出された路面勾配に応じて変更される、
請求項8に記載の車両の制御装置。 - 所定の停止条件の成立によりエンジンを停止し、所定の再始動条件の成立により前記エンジンを再始動するエンジン自動停止始動ユニットと、
所定の追従制御条件の成立により自車両より前方の他の車両の走行に追従する制御を行う追従走行制御ユニットと、を備え、
前記エンジン自動停止始動ユニットは、前記追従走行制御ユニットによる追従走行制御の作動中は、前記停止条件および前記再始動条件の少なくともいずれか一方を変更する、
車両の制御装置であって、
前記エンジンの暖気状態判定手段と、をさらに備え、
前記停止条件には、前記エンジンの冷却水温度および潤滑油温度の少なくともいずれか一方が所定の温度閾値以上であること、および、前記エンジンの目標アイドル回転数が所定の回転数閾値以下であることの、少なくともいずれか一方が含まれ、
前記エンジン自動停止始動ユニットは、前記追従走行制御の作動中は、前記温度閾値を前記追従走行制御の非作動時より大きい値に変更する、および、前記回転数閾値を前記追従走行制御の非作動時より小さい値に変更する、の少なくともいずれか一方を行う、
車両の制御装置。 - 所定の停止条件の成立によりエンジンを停止するエンジン停止ステップと、
所定の再始動条件の成立により前記エンジンを再始動するエンジン始動ステップと、
所定の追従制御条件の成立により自車両の前方を走行する他の車両に追従する制御を行う追従走行制御ステップと、
前記追従する制御の作動中は、ブレーキの踏み込み以外の前記停止条件及び又は前記再始動条件を、前記追従する制御が非作動時であるときの前記停止条件及び又は前記再始動条件に対して制限する方向に変更するステップと、
を備えた、車両の制御方法。
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