(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が停車中であることを含む所定の停車中停止条件が成立した場合に、前記車両のエンジンを自動停止させる停車中アイドルストップ制御手段と、
前記車両の走行速度が所定速度以下の走行中であることを含む所定の走行中停止条件が成立した場合に、前記エンジンを自動停止させる走行中アイドルストップ制御手段と、
前記車両の操舵トルクを電気モータによりアシストする電動パワーステアリング手段と、を備えたアイドルストップ車両の電動パワーステアリング制御装置であって、
前記電動パワーステアリング手段における操舵トルクのアシスト量の上限値を設定する上限値設定手段を備え、
前記上限値設定手段は、前記車両の走行速度が前記所定速度より大きい場合に前記上限値を第１の上限値に設定するとともに、前記停車中アイドルストップ制御手段により前記エンジンを自動停止している際に前記上限値を前記第１の上限値よりも小さい第２の上限値に設定し、前記走行中アイドルストップ制御手段により前記エンジンを自動停止している際に前記上限値を前記第１の上限値よりも小さく第２の上限値よりも大きい第３の上限値に設定することを特徴とするアイドルストップ車両の電動パワーステアリング制御装置。
【請求項２】
前記上限値設定手段は、前記停車中アイドルストップ制御手段により前記エンジンを自動停止してから所定時間経過後に、前記上限値を０に設定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車両の電動パワーステアリング制御装置。
【請求項３】
前記上限値設定手段は、前記上限値を変更する際に、前記上限値を連続的に変更することを特徴とする請求項１または２に記載のアイドルストップ車両の電動パワーステアリング制御装置。
【請求項４】
前記走行中アイドルストップ制御手段は、更に、前記エンジンの自動停止後に、前記操舵トルクが所定値以上であることを含む所定の再始動条件が成立した場合に、前記エンジンを再始動し、
前記所定値は、前記第３の上限値でアシストされた操舵トルクよりも小さく設定されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のアイドルストップ車両の電動パワーステアリング制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アイドルストップ装置を備えた車両における電動パワーステアリング装置の制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の燃費を向上させる手段として、交差点等での走行停止時にエンジンの運転を自動停止させるアイドルストップ装置が知られている。
アイドルストップ装置は、車両の運転状態が所定の停止条件を満たしたときにエンジンのアイドル運転を自動停止させ、その後、所定の再始動条件が成立したときにエンジンを再始動させ車両を発進させるものである。
【０００３】
また、近年では、電動モータによりステアリング装置の操舵トルクのアシストを行う電動パワーステアリング装置を備えた車両が増えている。このような電動パワーステアリング装置は、一般的に、エンジンの停止時にはアシストを行わずに電力消費を抑制するように制御する。
更に、アイドルストップ装置と電動パワーステアリング装置を備えた車両においては、車両停止時に操舵トルクのアシスト量を抑えた上でアシストを可能とし、エンジン再始動の際にすぐに操舵トルクを確保可能にする技術が開発されている（特許文献1）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４３０１０５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年の車両においては、アイドルストップ装置として、更に燃料消費を抑制するために、上記所定の停止条件として、車両が走行停止するだけでなく、低速走行中においてもエンジンの自動停止を許可するように制御するものもある。
このように低速走行中にエンジンの自動停止が可能な車両において、上記特許文献１のように、車両停止時に操舵トルクのアシストを可能とするだけでは、電力消費が十分に抑制されない虞があり、更なる電力消費の抑制が要求されている。
【０００６】
また、低速走行中にエンジンを自動停止した際に操舵トルクのアシストを行わないように制御すると、走行中であるにも拘わらず操舵トルクがアシストされず、操舵性能が低下する虞がある。
本発明は、この様な問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、車両の走行中にエンジンの自動停止が可能な車両において、エンジンの自動停止時に操舵トルクのアシスト量を確保しつつ、電力消費の抑制が可能なアイドルストップ車両の電動パワーステアリング制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１のアイドルストップ車両の電動パワーステアリング制御装置は、車両が停車中であることを含む所定の停車中停止条件が成立した場合に、車両のエンジンを自動停止させる停車中アイドルストップ制御手段と、車両の走行速度が所定速度以下の走行中であることを含む所定の走行中停止条件が成立した場合に、エンジンを自動停止させる走行中アイドルストップ制御手段と、車両の操舵トルクを電気モータによりアシストする電動パワーステアリング手段と、を備えたアイドルストップ車両の電動パワーステアリング制御装置であって、電動パワーステアリング手段における操舵トルクのアシスト量の上限値を設定する上限値設定手段を備え、上限値設定手段は、車両の走行速度が所定速度より大きい場合に上限値を第１の上限値に設定するとともに、停車中アイドルストップ制御手段によりエンジンを自動停止している際に上限値を第１の上限値よりも小さい第２の上限値に設定し、走行中アイドルストップ制御手段によりエンジンを自動停止している際に上限値を第１の上限値よりも小さく第２の上限値よりも大きい第３の上限値に設定することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２のアイドルストップ車両の電動パワーステアリング制御装置は、請求項１において、上限値設定手段は、停車中アイドルストップ制御手段によりエンジンを自動停止してから所定時間経過後に、上限値を０に設定することを特徴とする。
また、請求項３のアイドルストップ車両の電動パワーステアリング制御装置は、請求項１または２において、上限値設定手段は、上限値を変更する際に、上限値を連続的に変更することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４のアイドルストップ車両の電動パワーステアリング制御装置は、請求項１から３のいずれか１項において、走行中アイドルストップ制御手段は、更に、エンジンの自動停止後に、操舵トルクが所定値以上であることを含む所定の再始動条件が成立した場合にエンジンを再始動し、所定値は、第３の上限値でアシストされた操舵トルクよりも小さく設定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のアイドルストップ車両の電動パワーステアリング制御装置によれば、車両の走行速度が所定速度より大きい場合にアシスト量の上限値を第１の上限値に設定して電動パワーステアリング手段におけるアシスト量を必要量に確保するとともに、停車中にエンジンが自動停止している際にアシスト量の上限値を第１の上限値よりも小さい第２の上限値に設定することで電動パワーステアリング手段における電力消費を抑制することができる。
【００１１】
更に、車両が所定速度以下の走行中にエンジンが自動停止している際には、アシスト量の上限値を第１の上限値よりも小さく第２の上限値よりも大きい第３の上限値に設定するので、電動パワーステアリング手段におけるアシスト量を確保可能としつつ電力消費を抑制することができる。
請求項２の発明によれば、停車中のエンジン自動停止に移行して直ぐに操舵しつつ発進させるような場合に、アシスト量の上限値の変更を抑え、運転者に違和感を与えることなくスムーズに車両を発進させることができる。
【００１２】
請求項３の発明によれば、操舵トルクの急激な変化を抑制して、操舵フィーリングの向上を図ることができる。
請求項４の発明によれば、操舵トルクの増加時に操舵トルクのアシスト量の制限が行われる前にエンジンの再始動が行われ、アシスト量の制限を回避して操舵性能を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係るアイドルストップ車両の電動パワーステアリング装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態の電動パワーステアリングコントロールユニットにおけるアシスト制御要領を示すフローチャートである。
【図３】本実施形態の電動パワーステアリングコントロールユニットにおけるアシスト制御要領を示すフローチャートである。
【図４】走行中アイドルストップ制御時におけるアシスト電流上限値の推移を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るアイドルストップ車両の電動パワーステアリング装置１の概略構成を示すブロック図である。
本実施形態に係るアイドルストップ車両(以下、車両という)は、アイドルストップ装置２（走行中アイドルストップ制御手段及び停車中アイドルストップ制御手段）を備えている。
【００１５】
アイドルストップ装置２は、公知のアイドルストップ装置のように、車両走行時に交差点で停止するなどして、所定のアイドルストップ条件(停車中停止条件または走行中停止条件)が成立した場合にエンジン３の運転を自動停止させ、その後、所定の再始動条件が成立したときにエンジン３を再始動させ車両を発進させる。
アイドルストップ条件としては、車速Ｖ(車両の走行速度)、ブレーキ(車両のサービスブレーキ)ＯＮ、ブレーキの作動油圧の状態、エンジン３の温度状態、車載バッテリ４の状態、エアコンの作動要求、アクセル開度等が設定されている。また、再始動条件としては、上記アイドルストップ条件の少なくとも１つが成立しない場合、あるいは車両のステアリング装置の操舵トルクが所定値Ｔs以上となった場合が設定されている。
【００１６】
本実施形態のアイドルストップ装置２は、停車中アイドルストップ制御及び走行中アイドルストップ制御が可能となっている。
停車中アイドルストップ制御は、上記アイドルストップ条件のうち、少なくとも車速Ｖが０の場合にエンジン３の自動停止を行うものである。尚、停車中アイドルストップ制御は、車速Ｖが０でなくても停車と見做せる極低車速（例えば３ｋｍ／ｈ）以下であることをアイドルストップ条件（停車中停止条件）としても良い。
【００１７】
走行中アイドルストップ制御は、上記アイドルストップ条件のうち、少なくとも車速Ｖが所定速度Ｖ1以下の走行時にエンジン３の自動停止を行うものである。所定速度Ｖ１は、例えば１５ｋｍ／ｈに設定される。
アイドルストップ装置２は、エンジンコントロールユニット１０により作動制御される。エンジンコントロールユニット１０は、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）及び中央演算処理装置（ＣＰＵ）等を含んで構成されており、車載バッテリ４から電力を供給されて駆動し、図示しないエンジン始動用モータや燃料噴射装置等を作動制御して、エンジン３の停止及び再始動等の制御を行う。
【００１８】
また、本実施形態の車両には、電動パワーステアリング装置１（電動パワーステアリング手段）が備えられている。
電動パワーステアリング装置１は、車両のステアリング装置の操舵トルクをアシストするモータ１１と、モータ１１を作動制御する電動パワーステアリングコントロールユニット１２（上限値設定手段）、ステアリング装置の操舵トルクを検出するトルクセンサ１３を備えている。
【００１９】
電動パワーステアリングコントロールユニット１２は、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）及び中央演算処理装置（ＣＰＵ）等を含んで構成されており、車載バッテリ４から電力を供給されて駆動し、トルクセンサ１３により検出した操舵トルクを入力して、当該操舵トルクに応じてモータ１１を駆動して操舵トルクをアシストするアシスト制御が可能となっている。なお、このアシスト制御における操舵トルクのアシスト量は、電動パワーステアリングコントロールユニット１２がモータ１１に供給する電流（アシスト電流）によって制御する。このアシスト電流は上限値Ｉahが設定されており、車速Ｖが所定速度Ｖ1より大きい通常走行時には上限値Ｉahが第１の上限値Ｉah1に設定される。
【００２０】
また、エンジンコントロールユニット１０と電動パワーステアリングコントロールユニット１２とは、ＣＡＮ（Controller  Area  Network）１５により互いに各種情報を伝達可能となっている。この各種情報は、エンジンコントロールユニット１０から電動パワーステアリングコントロールユニット１２へ伝達するアイドルストップ準備要求及びエンジン回転速度情報と、電動パワーステアリングコントロールユニット１２からエンジンコントロールユニット１０へ伝達するアイドルストップ許可応答及び操舵トルク情報である。
【００２１】
アイドルストップ準備要求は、上記アイドルストップ条件が成立した場合に電動パワーステアリングコントロールユニット１２にアイドルストップ（エンジン３の自動停止）の許可を要求するものである。アイドルストップ許可応答は、エンジンコントロールユニット１０からアイドルストップ準備要求を受けた際に、電動パワーステアリングコントロールユニット１２がアイドルストップの許可の要否を判定してエンジンコントロールユニット１０に伝達するものである。エンジンコントロールユニット１０は、アイドルストップ条件が成立しても、パワーステアリングコントロールユニット１２から許可応答がない場合には、アイドルストップを行わないように設定されている。
【００２２】
図２及び図３は、電動パワーステアリングコントロールユニット１２におけるアシスト制御要領を示すフローチャートである。
本ルーチンは、車両の電源オン時に開始される。
始めに、図２に示すステップＳ１０では、電動パワーステアリング装置１の作動制御を開始する。そして、ステップＳ２０に進む。
【００２３】
ステップＳ２０では、エンジン始動判定が成立しているか、詳しくはエンジンコントロールユニット１０から入力されているエンジン回転速度情報よりエンジン３が始動しているか否かを判別する。エンジン始動判定が成立してエンジン３が始動している場合には、ステップＳ３０に進む。エンジン始動判定が成立していない場合には、ステップＳ１０に戻る。
【００２４】
ステップＳ３０では、上記アシスト制御を実行する。即ち、トルクセンサ１３により検出された操舵トルクに基づいて、操舵トルクをアシストするように、モータ１１の作動を制御する。そして、ステップＳ４０に進む。
ステップＳ４０では、エンジン停止判定が成立しているか否か、即ちエンジンコントロールユニット１０からアイドルストップ準備要求が入力しているか否かを判別する。エンジン停止判定が成立している（アイドルストップ準備要求が入力している）場合には、ステップＳ５０に進む。エンジン停止判定が成立していない場合には、ステップＳ３０に戻る。
【００２５】
ステップＳ５０では、車速Ｖを入力して、当該車速Ｖが０より大きいか否かを判別する。車速Ｖが０より大きい場合には、ステップＳ６０に進む。車速Ｖが０以下である場合には、ステップＳ８０に進む。
ステップＳ６０では、前述の走行中アイドルストップ制御を許可するアイドルストップ許可応答をエンジンコントロールユニット１０に出力する。そして、ステップＳ７０に進む。
【００２６】
ステップＳ７０では、電動パワーステアリング装置１のモータ１１のアシスト量の上限値に相当するアシスト電流上限値Ｉahを漸減して、第３の上限値Ｉah2にする。第３の上限値Ｉah2は、０より大きくかつ通常時に設定される第１の上限値Ｉah1より小さい値である。そして、図３のステップＳ１００に進む。
ステップＳ８０では、前述の停車アイドルストップ制御を許可するアイドルストップ許可応答をエンジンコントロールユニット１０に出力する。そして、ステップＳ９０に進む。
【００２７】
ステップＳ９０では、アシスト電流上限値Ｉahを漸減して０（第２の上限値）にする。そして、図３のステップＳ１４０に進む。尚、第２の上限値は第３の上限値Ｉah2より小さい値であればよいが、０とすれば停車中にエンジンが自動停止している際の電力消費をより抑制することができる。
図３に示すステップＳ１００では、アシスト電流上限値Ｉahを第３の上限値Ｉah2に制限するアシスト制限モードとする。そして、ステップＳ１１０に進む。
【００２８】
ステップＳ１１０では、車速Ｖを入力し、当該車速Ｖが０より大きいか否かを判別する。車速Ｖが０より大きくない、即ち車速Ｖが０である場合には、ステップＳ１２０に進む。
ステップＳ１２０では、車両が停車してその後所定時間Ｔ1経過したか否かを判別する。所定時間Ｔ1経過した場合には、ステップＳ１３０に進む。
【００２９】
ステップＳ１３０では、アシスト電流上限値Ｉahを漸減して０にする。そして、ステップＳ１４０に進む。
ステップＳ１４０では、アシスト電流上限値Ｉahを０にすることでアシスト量が０となるアシスト停止状態とする。そして、ステップＳ１５０に進む。
ステップＳ１５０では、ステップＳ２０のようにエンジン始動判定が成立しているか否かを判別する。エンジン始動判定が成立している場合には、ステップＳ１７０に進む。エンジン始動判定が成立していない場合には、ステップＳ１４０に戻る。
【００３０】
ステップＳ１１０で車速Ｖが０より大きいと判定された場合、またはステップＳ１２０で車両が停車後所定時間Ｔ1経過していない、あるいは車両が停止していないと判定された場合には、ステップＳ１６０に進む。
ステップＳ１６０では、ステップＳ２０のようにエンジン始動判定が成立しているか否かを判別する。エンジン始動判定が成立している場合には、ステップＳ１７０に進む。エンジン始動判定が成立していない場合には、ステップＳ１００に戻る。なお、車両が停車していない場合にも、ステップＳ１００に戻る。
【００３１】
ステップＳ１７０では、アシスト電流上限値Ｉahを漸増して、第１の上限値Ｉah1にする。そして、図２に示すステップＳ３０に戻る。
以上のように制御することで、本実施形態では、エンジン３の停止判定が成立した際に、車速が０以下である場合には停車アイドルストップ制御が行われ、車速が０より大きい場合には走行中アイドルストップ制御が行われる。
【００３２】
停車アイドルストップ制御が行われている際には、アシスト電流上限値Ｉahを０にするので、電動パワーステアリング装置１のモータ１１における電力消費を無くすことができる。
また、走行中アイドルストップ制御が開始された際には、アシスト電流上限値Ｉahが第１の上限値Ｉah1から低下して第３の上限値Ｉah2になる。このようにアシスト電流上限値Ｉahを低下させることで、アシスト量を抑制し、モータ１１による消費電力を抑制することができる。また、走行中アイドルストップ制御時では、車速Ｖが低速ではあるものの０ではないので、アシスト電流上限値Ｉahを０より大きい第３の上限値Ｉah2に設定することで、操舵トルクのアシスト量を必要量確保することができる。
【００３３】
なお、アシスト電流上限値Ｉahが０、即ちアシスト量が０であるアシスト停止状態、あるいはアシスト電流上限値Ｉahが第３の上限値Ｉah2に制限されるアシスト制限モードにおいて、エンジン始動判定が成立した場合には、アシスト電流上限値Ｉahを漸増させて通常状態の第１の上限値Ｉah1に戻すことで、アシスト量を十分に確保することができる。
図４は、走行中アイドルストップ制御時におけるアシスト電流上限値Ｉahの推移を示すタイムチャートである。
【００３４】
図４では、低速走行から減速して走行中アイドルストップ制御を行い、更に減速して停車した後、再発進する場合での、エンジン回転速度Ｎ、車速Ｖ、アイドルストップモード、アシスト電流上限値Ｉahの推移を示す。
アイドルストップモードは、アイドルストップ条件が成立して、エンジンコントロールユニット１０からアイドルストップ準備要求信号を入力した際に、電動パワーステアリングコントロールユニット１２がアイドルストップを許可すると判定している状態がアイドルストップ許可モードであり、アイドルストップを許可していない状態が通常モードである。電動パワーステアリングコントロールユニット１２におけるアイドルストップ許可の判定は、例えば電動パワーステアリングコントロールユニット１２が制御可能状態であり、かつ電動パワーステアリングコントロールユニット１２の電源電圧が必要十分な値以上の場合とすればよい。
【００３５】
図４に示すように、車速Ｖが０より大きく、かつ所定速度Ｖ1未満である状態で、その他のエンジン停止条件が成立して、アイドルストップ許可モードとなることで、エンジンコントロールユニット１０によりエンジン３が自動停止され、エンジン３の回転速度Ｎが所定回転速度Ｎ１以下の停止状態となる。なお、この所定回転速度Ｎ1は、アイドリング速度より小さくクランキング速度より大きい値である。
【００３６】
エンジン３が自動停止されて所定回転速度Ｎ１以下となりエンジンオフ判定時間（例えば数100msec程度）経過してから、アシスト電流上限値Ｉahが連続的に第３の上限値Ｉah2まで減少する。
そして、車速が０になるまで、アシスト電流上限値Ｉahは第３の上限値Ｉah2に維持され、車速Ｖが０になると所定時間Ｔ1（例えば数sec程度）経過後からアシスト電流上限値Ｉahが０に連続的に減少する。
【００３７】
その後、再始動条件が成立して、エンジン３が再始動し、エンジン３の回転速度Ｎが所定回転速度Ｎ1より大きくなり、エンジンオン判定時間（例えば数100msec程度）経過すると、アシスト電流上限値Ｉahを連続的に増加させ、通常時の第１の上限値Ｉah1まで復帰させる。
このように、本実施形態では、走行中アイドルストップ制御により、エンジンを停止している際には、アシスト電流上限値Ｉahを通常値である第１の上限値Ｉah1と０との間の第３の上限値Ｉah2に設定するので、操舵トルクのアシスト量を第３の上限値Ｉah2に相当する値までは得ることができ、操舵トルクを確保して操舵性能を確保できるとともに、アシスト量の上限値を制限することで、電力消費を抑制することができる。
【００３８】
また、アシスト電流上限値Ｉahを変更する際には、アシスト電流上限値Ｉahを漸減あるいは漸増して連続的に変更するので、操舵トルクのアシスト量の急激な変化を抑えることができる。走行中アイドルストップ制御時では、低速ではあるものの走行中であるので、操舵トルクのアシスト量の急激な変化を抑えることで、走行中アイドルストップ制御時において操舵フィーリングの向上を図ることができる。
【００３９】
また、アシスト電流上限値Ｉahを第１の上限値Ｉah1から第３の上限値Ｉah2まで変化させる場合と、第３の上限値Ｉah2から０に変化させる場合に、その変化率を異なるように設定している。詳しくは、第３の上限値Ｉah2から０に変化させる場合よりも第１の上限値Ｉah1から第３の上限値Ｉah2まで変化させる場合、即ちアシスト電流上限値Ｉahが高い場合に変化率を大きくするようにしている。これにより、電力消費を速やかに抑制することができ、アシスト電流上限値Ｉahが低く電力消費が少ない場合には、その変化を抑えてなめらかに操舵トルクのアシスト量を変更することで、操舵フィーリングを更に向上させることができる。
【００４０】
また、車速Ｖが０になった場合に、アシスト電流上限値Ｉahをすぐに０にするのではなく、所定時間Ｔ1経過した後にアシスト電流上限値Ｉahを低下させるようにしている。これにより、例えば停車して直ぐに操舵しつつ車両を発進させるような場合には、アシスト電流上限値Ｉahの変更を抑えて、操舵に関し運転者に違和感を与えることなく、スムーズに車両を発進させることができる。
【００４１】
また、再始動条件の１つに操舵トルクが所定値Ｔs以上となった場合が設定されているが、第３の上限値Ｉah2をこの所定値Ｔsに相当する電流上限値より大きい値に設定するとよい。これにより、走行中アイドルストップ制御を行っている状態で、例えば操舵を増して操舵トルクのアシスト量の制限が行われる前に、エンジンを再始動させることができ、アシスト量の制限を回避して操舵性能を確保することができる。
【００４２】
なお、本発明は上記実施形態に限定するものではない。
例えば、上記実施形態では、第３の上限値Ｉah2が一定の値に設定されているが、車速Ｖに基づいて変化させてもよい。例えば車速Ｖが低下するに伴って第３の上限値Ｉah2が低くなるように連続的あるいは段階的に設定すればよい。このようにすれば、車速Ｖに見合った必要な操舵トルクのアシスト量を確保しつつ、操舵トルクのアシスト量を更に抑えて電力消費を抑制することができる。また、上記実施形態において、アシスト電流上限値Ｉahを変更する際に、連続的でなく段階的に変更してもよいし、一度に変更してもよい。
【００４３】
本願発明は、走行中アイドルストップ制御可能なアイドルストップ装置と電動パワーステアリング装置を備えた車両に広く適用することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１  電動パワーステアリング装置（電動パワーステアリング手段）
２  アイドルストップ装置（停車中アイドルストップ制御手段、走行中アイドルストップ制御手段）
３  エンジン
１０  エンジンコントロールユニット
１２  電動パワーステアリングコントロールユニット（上限値設定手段）
【図１】
0005622005.tif 000002
【図２】
0005622005.tif 000003
【図３】
0005622005.tif 000004
【図４】
0005622005.tif 000005