JP2015034522A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】停車前エンジン自動停止機能と衝突回避支援ブレーキ機能を有する車両において、始動デバイスと衝突回避支援ブレーキとが同時に作動しないようにする。
【解決手段】車両の制御装置は、車両の走行中に所定の許可条件が成立したらエンジン１を自動停止し、所定の解除条件が成立したらエンジン１を再始動するエンジン自動停止制御手段２０と、車両進行方向前方にある障害物との距離に基づいて、ドライバのブレーキペダル操作によるブレーキ力より大きなブレーキ力を発生可能な衝突回避支援ブレーキ手段２１と、を備える。そして、エンジン自動停止制御手段２０が車両停車前にエンジン１を自動停止した状態で衝突回避支援ブレーキ手段２１が作動する場合には、始動用デバイスの作動を伴うエンジン１の再始動を禁止する。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジン自動停止機能と衝突回避支援ブレーキ機能とを備える車両の制御に関する。

環境性能の向上を図るための機能として、所定の許可条件が成立した場合、車両の停車中にエンジンを停止する停車中エンジン自動停止機能（アイドルストップ機能）が知られている。そして、近年ではエンジン自動停止機能の効果をより高めるために、車両が停車する前からエンジンを停止する停車前エンジン自動停止機能も知られている。一方、障害物との衝突リスクが高まった場合に、ドライバがブレーキペダルを踏んでいなくても車両を停車させるため、又、ドライバがブレーキペダルを踏み込んでいる場合はブレーキ力（制動力）を増大させるために、ブレーキ液圧（油圧）を制御する衝突回避支援ブレーキ機能が知られている。これら両方の機能を有する車両の制御として、衝突回避支援ブレーキ機能が作動している場合には、停車前エンジン自動停止機能を禁止することが非特許文献１に開示されている。

「ダイハツ ムーブ 取扱説明書」、２０１２年１１月３０日、ｐ．２１３

しかしながら、停車前エンジン自動停止した後に衝突回避支援ブレーキが作動する状況が起こり得る。そして上記文献の技術では、停車前エンジン自動停止後に衝突回避支援ブレーキが作動するとエンジン自動停止機能が禁止され、スタータモータ等の始動用デバイスを作動させてエンジンを再始動させることになる。この時、始動用デバイスと衝突回避支援ブレーキとが同時に作動してバッテリから同時に電力を持ち出すことになり好ましくない。この対策については上記文献では何ら開示しておらず、検討の余地を残していた。

そこで本発明では、停車前エンジン自動停止機能と衝突回避支援ブレーキ機能を有する車両において、始動用デバイスと衝突回避支援ブレーキとが同時に作動しないようにすることを目的とする。

本発明のある態様によれば、エンジン自動停止制御手段が車両停車前にエンジンを自動停止した状態で衝突回避支援ブレーキ手段が作動する場合には、始動用デバイスの作動を伴うエンジンの再始動を禁止する車両の制御装置が提供される。

上記車両の制御装置は、始動用デバイスと衝突回避支援ブレーキとが同時に作動することを防止できる。

図１は、本発明の実施形態を適用する車両のシステム構成図である。 図２は、本発明が解決しようとする課題を説明するためのタイミングチャートである。 図３は、ブレーキコントローラが実行する制御ルーチンのフローチャートである。 図４は、本実施形態の制御ルーチンを実行した場合のタイミングチャートである。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の実施形態を適用する車両のシステム構成図である。車両は、駆動源としてのエンジン（内燃機関）１を備え、エンジン１で発生した駆動力は自動変速機２、駆動軸６を介して駆動輪８へ伝えられる。

エンジン１は始動用デバイスとしてのスタータモータ４を備える。なお、スタータモータ４は、発電及び力行が可能なモータジェネレータを始動用デバイスとして兼用するものであってもよいし、エンジン１のフライホイールに係合してクランキングを行なう始動専用のモータであってもよい。また、スタータモータ４への電力はバッテリ５から供給される。

エンジン１の燃料噴射制御、点火時期制御、エンジン自動停止制御等はエンジンコントローラ２０が実行する。エンジンコントローラ２０には、ブレーキペダルが踏み込まれているか否かを検出するブレーキスイッチ３０及びアクセルペダル開度を検出するアクセルペダルセンサ３１の検出値が読み込まれる。

車両のブレーキ７は、駆動軸６に取り付けられたブレーキロータ７Ｂと、車体側に取り付けられた油圧式のブレーキキャリパ７Ａとを含んで構成される。ブレーキキャリパ７Ａは、ドライバのブレーキペダル操作に応じて作動するマスターシリンダ１０から供給される油圧または後述するハイドロユニット２２から供給される油圧によって作動する。なお、本車両は、コレクタタンク３内の負圧を利用してドライバの踏力を増幅させるブレーキブースタ９を備え、マスターシリンダ１０は増幅された踏力に応じた油圧を発生させる。

また、車両はブレーキコントロールユニット２１とハイドロユニット２２とを含んで構成されるブレーキコントローラ２３を備える。ハイドロユニット２２はモータと油圧コントロールバルブとを含んで構成され、マスターシリンダ１０の状態とは関係なく、ブレーキコントロールユニット２１からの指示に応じてブレーキキャリパ７Ａに供給する油圧を発生させることができる。なお、ハイドロユニット２２のモータや油圧コントロールバルブはバッテリ５から供給される電力により作動する。

ブレーキコントロールユニット２１には、ブレーキ用の油圧ラインの液圧を検出するブレーキ液圧センサ３２、ブレーキブースタ９での負圧を検出するブレーキ負圧センサ３３、及び加速度や車速等検出するＧセンサの検出値が読み込まれる。なお、車速については、車速センサを設けてもよい。

また、ブレーキコントロールユニット２１には、車両前方の障害物を検知するためのレーダ３５から、障害物までの距離情報が入力される。なお、レーダ３５はミリ波レーダ、赤外線レーザレーダ等、公知のものを使用する。また、レーダ３５に代えて画像情報から距離を算出し得るカメラシステムを用いてもよい。

エンジンコントローラ２０とブレーキコントロールユニット２１とは、いわゆるＣＡＮバスにて接続されており、協調制御が可能となっている。

なお、エンジンコントローラ２０及びブレーキコントロールユニット２１は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。エンジンコントローラ２０及びブレーキコントロールユニット２１を複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。

次に、エンジン自動停止機能、つまりエンジンコントローラ２０が実行するエンジン自動停止制御について説明する。

本実施形態のエンジン自動停止制御は、車両の走行中、所定のエンジン自動停止許可条件が成立したらエンジン１を自動停止するものある。所定のエンジン自動停止許可条件は、例えば、車速が１０ｋｍ/ｈ程度以下であること、ブレーキペダルが踏み込まれていること、アクセルペダルが踏み込まれていないこと、ヘッドライトやワイパ等といった電力消費量の大きい電装品が作動していないこと等である。これらすべての条件を満たした場合には、車両停車前にエンジン１への燃料供給を停止してエンジン停止する。そして、エンジン自動停止中に所定のエンジン自動停止解除条件が成立したら、エンジン１を再始動する。

所定のエンジン自動停止解除条件が成立するのは、例えば、ブレーキペダルから足が離された場合、アクセルペダルが踏み込まれた場合、バッテリ５の充電要求が発せられた場合等である。この他に、後述する衝突回避支援ブレーキとの協調制御によりエンジン自動停止解除条件が成立する場合もある。

次に、衝突回避支援ブレーキ機能、つまりブレーキコントロールユニット２１が実行する衝突回避支援ブレーキ制御について説明する。

衝突回避支援ブレーキ制御は、車両進行方向前方にある障害物との衝突を回避するための制御である。具体的には、衝突の可能性が高いにも関わらずドライバ（運転者）がブレーキペダル操作をしていない場合にブレーキ力（制動力）を発生させるもの（第１のパターン）と、ドライバはブレーキペダル操作をしているが、より強いブレーキ力が必要な場合にブレーキペダル操作に応じたブレーキ力より大きなブレーキ力を発生させるもの（第２のパターン）と、が含まれる。いずれのパターンも、障害物との相対速度及び障害物との距離等に基づいて、衝突回避に必要なブレーキ力が得られるブレーキ油圧を決定し、ドライバのブレーキペダル操作（ブレーキペダルストローク）に応じたブレーキ油圧で必要なブレーキ力が得られるか否かを判断する。そして、必要なブレーキ力が得られないと判断した場合には、ハイドロユニット２２を作動させて必要なブレーキ力が得られるようにブレーキ油圧を増大させる。

第１のパターンであれば、ドライバはブレーキペダル操作をしていないので、決定したブレーキ油圧をハイドロユニット２２により発生させる。

一方、第２のパターンであれば、決定したブレーキ油圧とブレーキペダル操作（ブレーキペダルストローク）に応じたブレーキ油圧との差圧をハイドロユニット２２により発生させる。すなわち、衝突回避の為に必要なブレーキ力を発生させるために、ドライバのブレーキペダル操作に応じたブレーキ力より大きなブレーキ力を発生させる制御である。

第１のパターンは、走行中に障害物との距離が所定の閾値以下となった場合に、ブレーキスイッチ３０等の検出値からドライバによるブレーキペダル操作がされていないと判断されたときに実行される。なお、第１のパターンを実行する前の、障害物との距離が閾値に近づいた時点でドライバに対してブレーキペダル操作を促すようにしてもよい。また、第１のパターン実行中にドライバがブレーキペダル操作をした場合には、ドライバのブレーキペダル操作によるブレーキ力に応じて、ハイドロユニット２２から供給する油圧を低下させ、または衝突回避支援ブレーキ制御を中止するようにしてもよい。

第２のパターンは、ドライバがブレーキペダル操作をしている場合に、障害物との距離、車速、ブレーキ液圧、ブレーキ負圧、車両の減速Ｇ等に基づいて、現在のブレーキ力では障害物に衝突する前に停止できないと判断した場合に、より強いブレーキ力を発生させるために実行される。

なお、以下の説明において、衝突回避支援ブレーキ制御によりブレーキ７が作動する状態を、「衝突回避支援ブレーキが作動する」と表現することもある。

ところで、車両停止前からエンジン停止するエンジン自動停止機能と衝突回避支援ブレーキ機能とを併せ持つ車両では、エンジン自動停止機能により停車前にエンジン停止した後で衝突回避支援ブレーキが作動した状況において、以下に説明する事態が生じるおそれがある。

なお、ドライバがブレーキペダル操作をしていなければエンジン自動停止制御は実行されないので、停車前にエンジン１が自動停止した後で第１のパターンの衝突回避支援ブレーキが作動するという状況は起こり得ない。したがって、以下に説明する事態が生じるのは、第１のパターンではなく、第２のパターンである。

図２は、上記状況を説明するためのタイミングチャートである。本タイミングチャートは、ドライバがブレーキペダルを踏み続けて減速を続ける運転シーンについてのものである。

車両走行中のタイミングＴ１１でエンジン自動停止条件が成立してエンジン停止要求が発せられ、停車前にエンジンを自動停止している。この時、上記のようにドライバはブレーキペダルを踏み込んでおり、かつ、衝突回避支援ブレーキは作動していないので、ブレーキ油圧はブレーキペダル操作（ブレーキペダルストローク）に応じた大きさになっている。

そして、タイミングＴ１２で障害物との距離が閾値以下となり、衝突回避支援ブレーキ作動指示が発せられる。つまり、ブレーキペダル操作（ブレーキペダルストローク）に応じたブレーキ油圧ではブレーキ力が不足していると判断して、衝突回避支援ブレーキを作動させる。これにより、ブレーキ油圧はブレーキペダル操作（ブレーキペダルストローク）に応じた油圧とハイドロユニット２２からの油圧とを合わせた大きさになる。つまり、ブレーキ油圧は、ハイドロユニット２２によって、ドライバのブレーキペダル操作に応じた油圧より大きなブレーキ油圧に増圧される。

衝突回避支援ブレーキの作動に伴って走行中のエンジン自動停止が禁止され、タイミングＴ１３においてエンジン１は再始動する。エンジン再始動のためにはスタータモータ４によるクランキングを行なう必要があるが、スタータモータ４を作動させることで、いわゆる瞬低と呼ばれる電圧降下が発生する。そして、この電圧降下によって、ハイドロユニット２２が停止して衝突回避支援ブレーキが停止する。これにより、タイミングＴ１３以降は、衝突回避支援ブレーキによるブレーキ油圧の増圧がなくなり、ブレーキ油圧がドライバのブレーキペダル操作に応じたブレーキ油圧まで低下した状態で制動することとなる。

そこで本実施形態では、始動用デバイスであるスタータモータと衝突回避支援ブレーキとが同時に作動しないよう、下記の制御を実行する。

図３は、ブレーキコントロールユニット２１が実行する制御ルーチンのフローチャートである。本制御ルーチンは、例えば数ミリ秒程度の短い間隔で繰り返し実行される。

ステップＳ１０で、ブレーキコントロールユニット２１は停車前エンジン自動停止中か否かを判定し、停止している場合はステップＳ２０の処理を実行し、停止していない場合はそのまま今回のルーチンを終了する。停車前エンジン自動停止中か否かは、エンジンコントローラ２０からの情報に基づいて判断する。

ステップＳ２０で、ブレーキコントロールユニット２１は衝突回避支援ブレーキが作動中か否かを判定し、作動中であればステップＳ３０でエンジン再始動の禁止要求をエンジンコントローラ２０へ送信する。一方、衝突回避支援ブレーキが作動していなければ、ステップＳ４０でブレーキコントロールユニット２１はエンジン再始動を許可する信号をエンジンコントローラ２０へ送信する。

上記のように、停車前エンジン自動停止機能により停車前にエンジン１を自動停止し、かつ衝突回避支援ブレーキが作動している状態では、ブレーキコントロールユニット２１はエンジンコントローラ２０に対して、エンジン１の再始動を禁止するよう要求する。これにより、スタータモータ４によるクランキングを伴うエンジン再始動は禁止される。

なお、ステップＳ２０で衝突回避支援ブレーキの作動中か否かを判定したら、判定結果をそのままエンジンコントローラ２０へ送信し、エンジンコントローラ２０において判定結果に基づいてエンジン再始動の禁止、許可を決定するようにしてもよい。

図４は、上記制御を実行した場合のタイミングチャートである。本タイミングチャートも、図２と同様にドライバがブレーキペダルを踏み続けて減速を続ける運転シーンについてのものである。

走行中のタイミングＴ２１でエンジン自動停止許可条件が成立して、エンジン停止要求が発生しエンジン１を停止させる。この時、上記のようにドライバはブレーキペダルを踏み込んでおり、かつ、衝突回避支援ブレーキは作動していないので、ブレーキ油圧はブレーキペダル操作（ブレーキペダルストローク）に応じた大きさになっている。その後、タイミングＴ２２で車両と障害物との距離が所定の閾値以下となり衝突回避支援ブレーキが作動を開始する。

閾値は、衝突回避支援ブレーキを作動させてから停車するまでにかかる距離である。具体的には、衝突回避支援ブレーキが最大のブレーキ力を発揮したときの衝突回避支援ブレーキ作動開始から停車までの最短制動距離であり、そのときの車速と、衝突回避支援ブレーキを作動させてから停車するまでに要する時間とを乗算した値とする。このため、閾値は車速が高いほど大きな値になる。

ここで、衝突回避支援ブレーキを作動させてから停車するまでに要する時間は、現在車速を衝突回避支援ブレーキ作動時の減速Ｇで除算したものである。衝突回避支援ブレーキ作動時の減速Ｇは予め設定しておく。

衝突回避支援ブレーキの作動に伴い、タイミングＴ２３においてエンジン自動停止解除条件が成立してエンジン停止要求が取り消されている。しかし、タイミングＴ２２以降は図３のステップＳ２０の判断がｙｅｓとなり、衝突回避支援ブレーキ作動中のエンジン再始動が禁止されるので、スタータモータ４を作動させてエンジン１を再始動させることはない。その結果、破線で示したような電圧降下は生じないため、ハイドロユニット２２を停止して衝突回避支援ブレーキが停止してしまうことはなく、衝突回避支援ブレーキを作動させた状態のまま車両停車に至る。

以上説明した本実施形態の作用効果についてまとめる。

本実施形態の車両の制御装置は、車両の走行中にエンジン自動停止条件（所定の許可条件）が成立したらエンジン１を自動停止し、エンジン自動停止解除条件（所定の解除条件）が成立したらエンジン１を再始動するエンジンコントローラ（エンジン自動停止制御手段）２０を備える。さらに、車両進行方向前方にある障害物との距離に基づいてドライバのブレーキペダル操作によるブレーキ力より大きなブレーキ力を発生可能なブレーキコントローラ（衝突回避支援ブレーキ手段）２１も備える。そして、車両停車前にエンジン１を自動停止した状態で衝突回避支援ブレーキが作動する場合には、スタータモータ４によるエンジンの再始動を禁止する。これにより、衝突回避支援ブレーキの作動中におけるスタータモータ４の作動による電圧降下の発生を回避できるので、衝突回避支援ブレーキに必要なブレーキ力を発揮することができる。

なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。

１ エンジン
２ 自動変速機
４ スタータ
７ ブレーキ
９ ブレーキブースタ
１０ マスターシリンダ
２０ エンジンコントローラ
２１ ブレーキコントローラ
２２ ハイドロユニット

Claims (1)

1. 車両の走行中、所定の許可条件が成立したらエンジンを自動停止し、所定の解除条件が成立したらエンジンを再始動するエンジン自動停止制御手段と、
   車両進行方向前方にある障害物との距離に基づいてドライバのブレーキペダル操作によるブレーキ力より大きなブレーキ力を発生可能な衝突回避支援ブレーキ手段と、
   を備える車両の制御装置において、
   前記エンジン自動停止制御手段が車両停車前にエンジンを自動停止した状態で前記衝突回避支援ブレーキ手段が作動する場合には、始動用デバイスの作動を伴うエンジンの再始動を禁止することを特徴とする車両の制御装置。

Images