JP2012107580A - 車両内燃機関の制御装置。 - Google Patents

Abstract

【課題】上記のような駐車支援装置１０が搭載されている車両に、アイドルストップ制御を行う内燃機関１が搭載された場合には、駐車支援中であるにも関わらず、内燃機関１の停止条件が成立し、運転者の意図に反して内燃機関１が停止する場合があった。
【解決手段】自動停止制御における内燃機関１の停止条件として、駐車支援制御が行われていないことを含んでおり、駐車支援制御中には、内燃機関の自動停止制御が禁止される。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両の制御装置に関する。特に運転状況に応じて、内燃機関の自動停止、始動制御を行う、車両の制御装置に関する。

近年、燃料消費量の低減や排気エミッションの低減のため、車両停止などの所定の停止条件を満たすと内燃機関を自動停止し、また所定の始動条件を満たすと内燃機関を自動始動する、いわゆるアイドリングストップ制御を行う内燃機関が増えてきている。

例えば、車速が零、かつブレーキペダルがオンにされ、かつアクセルペダルがオフにされ、かつバッテリの充電量が所定以上になった場合に内燃機関を自動停止させ、アクセルペダルがオンなどにより、内燃機関を再始動するものが開示されている（特許文献１）。

また、近年の車両には駐車を支援する駐車支援装置が搭載されているものがある。例えば、バックモニタカメラが撮影した画像、ステアリングの操舵角、車速を基に、目標駐車位置に至る駐車軌道を演算し、駐車時に、その駐車軌道を実現するように、ステアリングの操舵角を制御して駐車支援を行うものがある（特許文献２）。

特許文献１：特開２０００−１２０４６４
特許文献２：特開２００８−２７９９８０

上記のような駐車支援装置が搭載されている車両に、アイドルストップ制御を行う内燃機関が搭載された場合には、駐車支援中であるにも関わらず、内燃機関の停止条件が成立し、内燃機関が停止する場合があった。そのため、運転者の意図に反した内燃機関の停止が行われ、ドラビリの悪化が引き起こされていた。

また、内燃機関の自動停止状態で駐車支援の要求があった場合にも、直ちに内燃機関が始動しない場合があった。そのため、運転者の意図に反して内燃機関の停止が継続され、ドラビリの悪化が引き起こされていた。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものである。その目的は、駐車支援装置及びアイドルストップ制御を行う内燃機関が搭載された車両において、駐車支援中に運転者の意図しない内燃機関の停止、または停止の継続を抑制し、ドラビリの悪化を抑制する車両の制御装置を提供することである。

本発明は、車両の駐車を支援する駐車支援装置と、所定の停止条件に基づいて、内燃機関を自動停止させる自動停止装置と、を備えた車両の制御装置において、これらの両制御が行われようとした場合に、駐車支援制御を優先するものである。即ち、第一の発明では、車両の駐車を支援する駐車支援装置と、所定の停止条件に基づいて、内燃機関を自動停止させる自動停止装置と、を備えた車両の制御装置において、前記駐車支援装置が駐車支援を行っているときには、内燃機関を自動停止させないことを特徴とする車両の制御装置を提供する。

また第二の発明では、車両の駐車を支援する駐車支援装置と、所定の再始動条件に基づいて、内燃機関を自動停止状態から復帰させる再始動装置と、を備えた車両の制御装置において、内燃機関が自動停止状態にあるときに、駐車支援を行う要求があった場合には、前記内燃機関を再始動することを特徴とする車両の制御装置を提供する。

第一の発明によれば、駐車支援装置及びアイドルストップ制御を行う内燃機関が搭載された車両において、駐車支援中に運転者の意図しない内燃機関の停止を抑制し、ドラビリの悪化を抑制することができる。

また第二の発明によれば、駐車支援装置及びアイドルストップ制御を行う内燃機関が搭載された車両において、駐車支援要求があるにも関わらず、内燃機関の停止が継続することを抑制し、ドラビリの悪化を抑制することができる。

本発明の実施形態における駐車支援装置を示すシステム構成図である。 本発明の実施形態におけるアイドリングストップ制御を行う内燃機関を示すシステム構成図である。 本発明の実施形態における自動停止制御を示すフローチャートである。 本発明の実施形態における再始動制御を示すフローチャートである。

図1を参照して、本実施形態における駐車支援装置１０を示すシステム構成を説明する。駐車支援装置１０は、電子制御ユニット２０（以下、「ECU（Electric Control Unit）２０」と称する）を中心に構成されている。ECU２０の入力部には、バックモニタカメラ１６やフロントモニタカメラ１８、駐車支援スイッチ３８、車速センサ１４、操舵角センサ１２、などが接続されている。また、ＥＣＵ２０の出力部には、ディスプレイ３２、操舵角制御モータ５６などが接続されている。

バックモニタカメラ１６は、ＣＣＤやＣＯＭＳ等の撮像素子を備え、例えば、車両後部の中央付近に設置され、車両後方の所定範囲を撮影する。すなわち、バックモニタカメラ１６に入射した光が、デジタル画像信号に変換され、後方画像としてＥＣＵ２０に送信される。

フロントモニタカメラ１８は、ＣＣＤやＣＯＭＳ等の撮像素子を備え、例えば、ルームミラー付近に設置され、フロントガラス越しに車両前方の所定範囲を撮影する。すなわち、フロントモニタカメラ１８に入射した光が、デジタル画像に変換され、前方画像としてＥＣＵ２０に送信される。

駐車支援スイッチ３８は、車室内に設けられ、運転者による操作が可能になっている。駐車支援スイッチは通常オフになっており、運転者の操作によってオンされると駐車支援装置１０が駐車支援を開始するようになっている。

車速センサ１４は、車両の速度を検出するセンサである。例えば、車輪に配設され、車輪速に応じたパルス信号を発生する車速センサを用いることができる。また、操舵角センサ１２はステアリングホイールの操舵角を検出するセンサである。

ディスプレイ３２は、液晶ディスプレイや、液晶ディスプレイ上にタッチスイッチを設けたタッチパネルディスプレイ等の画像表示装置で構成される。ディスプレイ３２は、車両に搭載されたナビゲーション装置と共有されていてもよい。

操舵角制御モータ５６は、ステアリングコラムやステアリングギアボックスに設けられ、その回転角によりステアリングシャフトを回転させるものである。

次に、本実施例のＥＣＵ２０による駐車支援処理について説明する。ＥＣＵ２０は例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びそれらを相互に接続するデータバスから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、以下に述べる駐車支援制御を行う。

駐車支援制御では、ＥＣＵ２０は、車両後部に取り付けられたバックモニタカメラ１６の撮像した画像と、操舵角センサ１２が検出した操舵角、車速センサ１４が検出した車速を基にして目標駐車位置に至る駐車軌道を演算する。そして、その駐車軌道をディスプレイ３２に表示するとともに、駐車運転時における後退走行時にその駐車軌道を実行するように、操舵角制御モータ５６を制御する。

次に、図２から図４を参照して本実施形態におけるアイドリングストップ制御について説明する。アイドリングストップ制御は、ＥＣＵ２０に入力される各種の信号に基づいて、内燃機関１の自動停止制御、再始動制御を行う。

まずは図２を用いて、本実施形態における内燃機関１のシステム構成を説明する。内燃機関１は例えば、多気筒エンジンである。内燃機関１には、吸気量を検出するエアフローメータ９、吸気圧を検出する吸気圧センサ２、機関回転数などを算出するためのクランク角度センサ３、カムシャフトの回転角度を検出するカム角度センサ４、内燃機関１の冷却水の水温を検出する水温センサ５が設けられている。これらのセンサの検出結果はECU２０に入力される。

また、内燃機関１には、その開閉によって吸気量を調整するスロットル弁６、燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射弁７、吸気及び燃料の混合気に点火する点火装置８が設けられており、ＥＣＵ２０によって制御されている。

さらに、内燃機関１には、バッテリ５２を電源とするスタータ５０が設けられており、ECU２０からの始動制御によって、スタータ５０が駆動される。また、内燃機関１には発電機５１が設けられている。発電機５１は内燃機関１の駆動力によって発電し、発電した電力によってバッテリ５２が充電され、また他の電装部品が作動される。電流電圧センサ５３は、バッテリ５２の充放電の電流、電圧を検出する。また検出結果はECU２０に入力される。

エアコン５４は車内の空調を行う。また、気温センサ５５は車内の気温を検出し、ECU２０に入力する。

ＡＴ制御装置２１はシフト位置センサ６１が検出した、シフトレバー６０のシフト位置に応じて、図示しない自動変速機を制御する。本実施形態では、シフト位置として非駆動位置である「Ｐ」（パーキングレンジ）、「Ｎ」（ニュートラルレンジ）、及び駆動位置である「Ｄ」（ドライブレンジ）、「Ｒ」（リバースレンジ）を有している。「Ｐ」、「Ｎ」では内燃機関１の駆動力が車輪４０に伝達しないように自動変速機が制御され、「Ｄ」、「Ｒ」ではそれぞれ前方、後方に進行するように内燃機関１の駆動力が車輪４０に伝達するように自動変速機が制御される。

ＩＧスイッチ６２は運転者による始動操作を検出する。またアクセル開度センサ６４、ブレーキペダルセンサ６６はそれぞれ、アクセルペダル６３、ブレーキペダル６５の操作量または操作の有無を検出する。これらの検出結果はＥＣＵ２０に入力される。（なお、アクセルペダル６３、ブレーキペダル６５の操作の有無はアクセルペダル６３、ブレーキペダル６５がオン、オフされていると表記する。）
次に図３を用いて、本実施形態においてＥＣＵ２０が行う自動停止制御について説明する。本実施形態において、自動停止制御はＩＧスイッチ６０がオンされてからオフされるまでの間所定周期で繰り返し実行される。

自動停止制御が実行されると、Ｓ１００においてＥＣＵ２０はまず内燃機関１が作動中か否かを判断する。内燃機関１が作動中でないと判断された場合（すなわちＳ１００でＮＯ）には本制御を終了する。

一方、内燃機関１が作動中と判断された場合（すなわちＳ１００でＹＥＳ）には、ＥＣＵ２０はＳ２００において、所定の停止条件が成立しているか否かを判断する。ここで、停止条件は車速が零であり、かつアクセルペダル６３がオフされ、かつブレーキペダル６５がオンされ、かつバッテリ４５の充電量が所定量以上になっているとともに、駐車支援制御が行われていないことを含んでいる。

ここで、駐車支援制御が行われているか否かの判断は、駐車支援スイッチ３８のオン、オフによって判断する。すなわち、駐車支援スイッチ３８がオンされている場合には、駐車支援制御が行われていると判断し、駐車支援スイッチ３８がオフされている場合には、駐車支援制御が行われていないと判断する。但し、駐車支援スイッチ３８がオンされた場合であっても、その後所定時間以上経過または、車両が所定距離以上走行した場合には、駐車支援スイッチ３８を自動的にオフし、または、駐車支援スイッチ３８がオンであっても、駐車支援制御が行われていないと判断する。

上記の停止条件が成立していないと判断された場合（すなわちＳ２００でＮＯ）には内燃機関１を停止すべきでないとして、本制御を終了する。一方、上記の停止条件が成立していると判断された場合（すなわちＳ２００でＹＥＳ）にはＳ３００において、内燃機関１を停止した後、本制御を終了する。

Ｓ３００では、例えば、スロットル弁６を閉駆動して吸気量を零とすると共に、燃料噴射及び点火の停止を行う。

次に図４を用いて、本実施形態においてＥＣＵ２０が行う再始動制御について説明する。本実施形態において、再始動制御はＩＧスイッチ６０がオンされてからオフされるまでの間所定周期で繰り返し実行される。

再始動制御が実行されると、Ｓ６００においてＥＣＵ２０はまず内燃機関１が自動停止中か否かを判断する。内燃機関１が自動停止中でないと判断された場合（すなわちＳ６００でＮＯ）には、本制御を終了する。

一方、内燃機関１が自動停止中であると判断された場合（すなわちＳ６００でＹＥＳ）には、ＥＣＵ２０はＳ７００において、所定の再始動条件が成立しているか否かを判断する。ここで、再始動条件は、アクセルペダル５９がオンされたこと、またはブレーキペダルがオフされたこと、または、バッテリ４５の充電量が所定量以下になったことなどに加えて、駐車支援スイッチ３８がオンされたことによっても成立する。

上記の再始動条件が成立していないと判断された場合（すなわちＳ７００でＮＯ）には、内燃機関１の自動停止を維持すべきとして、本制御を終了する。一方、上記の再始動条件が成立していると判断された場合（すなわちＳ７００でＹＥＳ）には、Ｓ８００において、再始動禁止条件が満たされていないか否かを判断する。

ここで、再始動禁止条件とは、ブレーキペダル６５がオフされた状態でシフトレバーが「Ｎ」から「Ｄ」に切替えられたことをいう。このような条件が成立している場合（すなわちＳ８００でＮＯ）には、内燃機関１の再始動による車両の急発進を防止するため、その後始動条件が成立した場合でもブレーキペダル６５が踏まれるまでの間、内燃機関１の再始動を禁止しこの制御を終了する。

一方、再始動禁止条件が成立していない場合（すなわちＳ８００でＹＥＳ）には、Ｓ９００において、内燃機関１を再始動した後、本制御を終了する。

Ｓ９００では、ＥＣＵ２０はまず、スタータ５０を駆動し、内燃機関１をクランキングした後にスロットル弁６を開駆動、燃料噴射弁７による燃料噴射、点火装置８による点火を開始するように制御する。

本実施の形態にかかる内燃機関１の制御装置によれば、以下の作用効果を奏することができる。

（１）本実施形態では、自動停止制御における内燃機関１の停止条件として、駐車支援制御が行われていないことを含んでいる。従って、駐車支援制御が行われている場合には、内燃機関１が自動停止しない。そのため、駐車支援中における運転者の意図しない内燃機関１の停止を抑制し、ドラビリの悪化を抑制することができる。

（２）本実施形態では、駐車支援制御が行われているか否かの判断を駐車支援スイッチ３８のオン、オフで判断している。従って、駐車支援スイッチ３８がオンされている場合には、内燃機関１が自動停止しない。そのため、駐車支援スイッチ３８がオンされてから、実際に車両が駐車のための動作に移る前の段階、例えば、車両を駐車するための目標駐車位置を演算する段階から自動停止を抑制し、より好適にドラビリの悪化を抑制することができる。

（３）本実施形態では、駐車支援スイッチ３８がオンされた場合であっても、その後所定時間以上経過した場合、または車両が所定距離以上走行した場合には、駐車支援を行っていないと判断するようにしている。従って、駐車支援スイッチ３８がオンそのため、例えば、駐車支援スイッチ３８をオンし、その後運転者の意図が運転継続するように変わったにも関わらず、駐車支援スイッチ３８をオフし忘れた場合などにもアイドリングストップ制御を行い、燃料消費を低減することができる。

（４）本実施形態では、車支援制御の開始要求があった場合には、内燃機関１を再始動するようにしている。従って、内燃機関１の自動停止による燃料消費の低減よりも、運転者が駐車支援制御を行う意図を優先することができ、ドラビリの悪化を抑制することができる。

（５）本実施形態では、駐車支援制御の開始要求があった場合でも、内燃機関１を再始動すべきでない、再始動禁止条件が満たされた場合には、内燃機関１を再始動しないようになっている。従って、運転者が駐車支援制御を行う意図よりも、車両の挙動の安定性などを優先することができる。

なお、本発明にかかる内燃機関の制御装置は以下の態様においても実施することができる。

本実施形態では、内燃機関１の始動制御として、スタータ５０を駆動してから燃料噴射、点火を開始するものを用いたが、内燃機関１の始動制御はこれに限られるものでない。例えば、停止中の内燃機関の燃焼室に燃料を噴射、点火して始動するもの、エンジンを駆動可能なモータジェネレータの動力を用いて始動するものを用いることもできる。

本実施形態では、変速機として自動変速機を用いたが、変速機はこれに限られるものでない。例えば、マニュアルトランスミッション、無段変速機などを用いることができる。またマニュアルトランスミッションを搭載した車両に、本発明を適用した場合、再始動禁止条件とは、クラッチペダルを操作せずに、「Ｎ」以外の位置にシフトレバーを操作した場合に相当する。

本実施形態では、内燃機関１の停止条件として、駐車支援制御が行われていないことを含む例を示したが、駐車支援装置が駐車支援を行っているときには、内燃機関を自動停止させないものとしてはこれに限られない。例えば、内燃機関１を停止しない条件として、駐車支援制御を行っていることや駐車支援スイッチ３８がオンであることを含むようにしてもよい。

本実施形態では、駐車支援スイッチ３８がオンされてから所定時間以上経過した場合、または車両が所定距離以上走行した場合には、駐車支援を行っていないと判断するようにした例を示したが、請求項３に記載の発明の実施形態はこれに限られるものではない。例えば、駐車支援スイッチ３８がオンされてから所定時間以上経過した場合、または車両が所定距離以上走行した場合には、駐車支援スイッチ３８を自動的にオフにし、内燃機関１が自動停止できるようにしてもよい。

１・・・内燃機関、２・・・吸気圧センサ、３・・・クランク角度センサ、４・・・カム角度センサ、５・・・水温センサ、６・・・スロットル弁、７・・・燃料噴射弁、８・・・点火装置、９・・・エアフローセンサ、１２・・・操舵角センサ、１４・・・車速センサ、１６・・・バックモニタカメラ、１８・・・フロントモニタカメラ、２０・・・ＥＣＵ、２１・・・ＡＴ制御装置、３２・・・ディスプレイ、３８・・・駐車支援スイッチ、４０・・・車輪、５０・・・スタータ、５１・・・発電機、５２・・・バッテリ、５３・・・電流電圧センサ、５４・・・エアコン、５５・・・気温センサ、５６・・・操舵角制御モータ、６０・・・シフトレバー、６１・・・シフト位置センサ、６２・・・ＩＧスイッチ、６３・・・アクセルペダル、６４・・・アクセル開度センサ、６５・・・ブレーキペダル、６６・・・ブレーキペダルセンサ

Claims (6)

1. 車両の駐車を支援する駐車支援装置と、
   所定の停止条件に基づいて、内燃機関を自動停止させる自動停止装置と、を備えた車両の制御装置において、
   前記駐車支援装置が駐車支援を行っているときには、内燃機関を自動停止させないことを特徴とする車両の制御装置。
2. 請求項１に記載の車両の制御装置において、
   前記駐車支援装置が駐車支援を開始するための駐車支援スイッチを備え、
   前記駐車支援スイッチがオンされているときには、内燃機関を自動停止させないことを特徴とする車両の制御装置。
3. 請求項２に記載の車両の制御装置において、
   前記駐車支援スイッチがオンされてから所定時間以上経過または車両が所定距離以上走行した場合には、駐車支援スイッチのオン、オフに関わらず、他の停止条件に基づいて内燃機関を自動停止することを特徴とする車両の制御装置。
4. 車両の駐車を支援する駐車支援装置と、
   所定の再始動条件に基づいて、内燃機関を自動停止状態から復帰させる再始動装置と、を備えた車両の制御装置において、
   内燃機関が自動停止状態にあるときに、駐車支援を行う要求があった場合には、前記内燃機関を再始動することを特徴とする車両の制御装置。
5. 請求項４に記載の車両の制御装置であって、
   前記駐車支援装置が駐車支援を開始するための駐車支援スイッチを備え、
   前記駐車支援スイッチがオンされた場合には、前記内燃機関を再始動することを特徴とする車両の制御装置。
6. 請求項４または５のいずれか一方に記載の車両の制御装置であって、
   駐車支援を行う要求があった場合でも、所定の再始動禁止条件が成立している場合には、前記内燃機関を再始動しないことを特徴とする車両の制御装置。