(57)【要約】【課題】停止時を含む極低速状態からの車両の円滑な加速を可能とする車両制御装置を提供する。【解決手段】自車両が極低速状態にあることを検知する車両動作検知部２０と、前記自車両の前方の状態を検知する前方状態検知部２１と、車両動作検知部２０の検知結果と前方状態検知部２１の検知結果に基づいて、前記自車両の加速性能の向上の必要性を判断する判断部２２と、判断部２２の判断結果に基づいて、エンジン４のトルクを高くするためにエンジン４の出力に係る設定を変更すること、およびエンジン４の負荷を低減するために補機類５の機能を停止すること、の少なくとも一方を指令する指令部２３と、を備える車両制御装置１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両が極低速状態にあることを検知する車両動作検知部と、
前記自車両の前方の状態を検知する前方状態検知部と、
前記車両動作検知部の検知結果と前記前方状態検知部の検知結果に基づいて、前記自車両の加速性能の向上の必要性を判断する判断部と、
前記判断部の判断結果に基づいて、エンジンのトルクを高くするために前記エンジンの出力に係る設定を変更すること、および前記エンジンの負荷を低減するために補機類の機能を停止すること、の少なくとも一方を指令する指令部と、
を備える車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、停止時を含む極低速状態からの車両の円滑な加速を可能とする車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の環境問題への関心の高まりから、信号待ちなどの停車時や渋滞時の極低速状態に自動でアイドリングストップを行なう車両が開発されている。しかし、アイドリングストップを行なうと、エンジンを再始動するため、ドライバーがアクセルペダルを踏んでも車両の発進がもたついてしまう。
【０００３】
上記問題点に鑑み、例えば特許文献１では、自車両に先行する先行車両のストップランプの消灯や信号の灯色を検出して、ドライバーの操作に先んじてエンジンを再始動するアイドルストップ制御装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−３６３８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１の技術では、ドライバーの意志に反してエンジンが再始動することがある。例えば、右折レーンなどでは先行する先行車両が発進しても対向車両の存在により自車両は発進させない場合がある。また、ドライバーの操作に先んじてエンジンを再始動しても、再始動直後に自車両の発進がもたつくことに変わりはない。特に、冷房を使用している場合、エアコンのコンプレッサによるエンジンへの負荷が高く、自車両の発進がもたつき易い。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、停止時を含む極低速状態からの車両の円滑な加速を可能とする車両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】
本発明の一態様に係る車両制御装置は、自車両が極低速状態にあることを検知する車両動作検知部と、前記自車両の前方の状態を検知する前方状態検知部と、前記車両動作検知部の検知結果と前記前方状態検知部の検知結果に基づいて、前記自車両の加速性能の向上の必要性を判断する判断部と、前記判断部の判断結果に基づいて、エンジンのトルクを高くするために前記エンジンの出力に係る設定を変更すること、および前記エンジンの負荷を低減するために補機類の機能を停止すること、の少なくとも一方を指令する指令部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
上記車両制御装置によれば、停止時を含む極低速状態からの車両の発進・加速を円滑にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態１にかかる車両制御装置の概略構成図である。
【図２】先行車両の発進からの経過時間と、スターターモーターへの供給電圧との関係を示すグラフである。
【図３】アクセル開度とスロットル開度との関係を示すグラフである。
【図４】実施形態１にかかる車両制御装置の制御手順の一例を示すフローチャートである。
【図５】実施形態１にかかる車両制御装置の制御手順の別の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の車両制御装置の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明は、これらの例示に限定されず、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００１１】
＜実施形態１＞
実施形態１の車両制御装置１は、自車両の動作状態に基づいて、エンジン４の出力に係る設定を変更したり、補機類（本例ではエアコン５）の機能を制限したりすることで、自車両の円滑な加速を実現する（図１）。本例では、車両制御装置１は、自車両の搭載されるコンピュータ（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）２と、自車両の前方の状態を監視するミリ波レーダーや撮像装置（カメラ）などのセンサ３を利用することで構成されている。以下、車両制御装置１の各構成を詳細に説明する。
【００１２】
≪ＥＣＵ≫
本例の車両制御装置１を構成するＥＣＵ２は、車両動作検知部２０と、前方状態検知部２１と、判断部２２と、指令部２３と、エンジン制御部２４と、エアコン制御部２５とを備える。
【００１３】
［車両動作検知部］
車両動作検知部２０は、図示しない車輪速センサやアクセル又はブレーキの踏み込み情報などに基づいて、自車両が極低速状態にあるか否かを検知する。本例における極低速状態とは、アクセルが踏まれておらず、自車両が１０ｋｍ／ｈ以下の速度である状態のことである。極低速状態には、速度０ｋｍ／ｈの状態、即ち停車状態も含まれ、アイドルストップ機能の有無や、同機能が動作しているか否かは問わない。速度０ｋｍ／ｈでなくてもアイドルストップ機能が実行される車両の場合、極低速状態とはアイドルストップ機能が動作する速度としてもよい。
【００１４】
［前方状態検知部］
前方状態検知部２１は、センサ３からの情報に基づいて、自車両の前方の状態を検知する。検知情報としては、例えば、自車両に先行する先行車両の発進（自車両と先行車両の車間距離など）が挙げられる。先行車両の発進が検知情報の代表であるが、その代替として、先行車両のブレーキランプの消灯、青信号の点灯などを挙げることができる。
【００１５】
［判断部］
判断部２２は、車両動作検知部２０の検知結果と前方状態検知部２１の検知結果に基づいて、自車両の加速性能の向上の必要性を判断する。具体的には、車両動作検知部２０の検知結果が極低速状態になっており、かつ前方状態検知部２１の検知結果が検知情報（本例では先行車両の発進）を検知していれば、自車両の加速性能の向上が必要と判断する。この自車両の加速性能を向上させる具体的な構成としては、エンジン４のトルクを高くするようにエンジンの出力に係る設定を変更する高トルクモードと、補機類の動作を制限してエンジンの負荷を低減するエンジン負荷低減モードがある。本例では、まずは高トルクモードを実行し、付加的にエンジン負荷低減モードを実行する。
【００１６】
［指令部］
指令部２３は、判断部２２の判断結果に基づいて、エンジン４のトルクを高くするためにエンジン４の出力に係る設定を変更すること（高トルクモードＯＮ）、およびエンジン４の負荷を低減するために補機類（本例ではエアコン５）の機能を停止すること（エンジン負荷低減モードＯＮ）、の少なくとも一方を指令する。前者の指令はエンジン制御部２４に発信され、後者の指令はエアコン制御部２５に発信される。これらのモードの指令は、自車両の発進・加速前又は発進・加速と同時に行う。この発進には、アイドリングストップからのエンジンの再始動も含む。
【００１７】
［エンジン制御部］
エンジン制御部２４は、エンジン４の動作全般を制御する。本例の車両制御装置１に関連するエンジン４の制御は、上述したようにエンジン４のトルクを高くするような制御である。エンジン４のトルクを増すことで、自車両の加速性能の向上を図ることができる。このような制御としては、点火プラグに供給する電圧値の変更や、スターターモーターに供給する電圧値の変更などを挙げることができる。点火プラグへの供給電圧を高くすれば、火花が大きくなり、燃料がより効率的に燃焼されて、エンジン４のトルクが上昇する。また、スターターモーターへの供給電圧を高くすれば、スターターモーターのトルクが上昇し、エンジン４の始動トルクが上昇する。勿論、ＩＳＧ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｓｔａｒｔｅｒ  ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）の場合も給電電圧を高くすることで、エンジンのアシスト量を増大させ、エンジンのトルクを上昇させることができる。ここで、車両が電子制御スロットルを採用している場合、アクセル開度に対応するスロットル開度の大きさを変更することも、上記制御の一つとして挙げることができる。例えば、通常モードが常時のアクセル開度１に対してスロットル開度を１としている場合、高トルクモードではスロットル開度を１よりも大きくする（例えば、１．５〜２．０）。
【００１８】
供給電圧や、アクセル開度に対応するスロットル開度の大きさは、先行車両の発進を検知してからの時間の経過や車間距離の増大に伴い大きくすることが好ましい。先行車両との距離が長くなるほど、加速力が求められる場合が多いからである。例えば、供給電圧は、図２のグラフに示すように制御することができる。図２の横軸は先行車両の発進を検知してからの経過時間、縦軸はスターターモーターへの供給電圧である。図２に示すように、先行車両の発進を検知してからの時間の経過に伴い、スターターモーターへの供給電圧が高くなるように制御することで、エンジン４（図１）の始動トルクを高めたり、エンジンの再始動を早くしたりして、素早く自車両を発進・加速できる。一方、スロットル開度は、図３のグラフに示すように制御することができる。図３は、アクセル開度とスロットル開度との関係を示すグラフであって、横軸はアクセル開度、縦軸はスロットル開度であり、ＴＡ０は通常モードにおけるアクセル開度とスロットル開度の関係を示し、ＴＡ１〜ＴＡ３は高トルクモードにおけるアクセル開度とスロットル開度の関係を示している。この制御では、先行車両の発進を検知してからの時間が長いほど、スロットル開度が大きいモードを選択する。例えば、先行車両の発進直後はＴＡ１に示すスロットル開度の制御を、先行車両の発進からｔ１秒後はＴＡ２に示すスロットル開度の制御を、先行車両の発進からｔ２（＞ｔ１）秒後はＴＡ３に示すスロットル開度の制御を行う。このような制御を行えば、先行車両が発進してからの経過時間が長くなる、即ち自車両と先行車両との車間距離が長くなるほど、自車両の加速性能を向上させることができる。
【００１９】
［エアコン制御部］
エアコン制御部２５は、エアコン５の動作、例えば冷媒を圧縮するコンプレッサの動作や、車室内に空調風を送り込み空調用ファンの動作などを制御する。本例の車両制御装置１では、エアコン５の少なくとも一部の動作を停止することによってエンジン４への負荷を低減し、それによって自車両の加速性能の向上を図る。特に、コンプレッサの動作は、エンジン４に対する負荷が大きいため、第一に、コンプレッサを停止させることが好ましい。コンプレッサの代わりに空調用ファンを停止しても良いし、コンプレッサと空調用ファンの両方を停止しても構わない。例えばコンプレッサの停止は、エンジン４のクランクシャフトに連動するコンプレッサプーリの回転軸に設けられたクラッチを用いて、コンプレッサ側への回転の伝達を遮断することで行えばよい。なお、エアコンのコンプレッサの停止後も、コンプレッサの動作時のスロットル開度を維持すれば、エンジン４への空気の流入遅れが解消でき、さらに発進・加速の応答性を改善することができる。
【００２０】
≪車両制御装置の制御例１≫
車両制御装置１による制御手順の一例を図４のフローチャートに基づいて説明する。
【００２１】
車両動作検知部２０は、自車両が極低速状態にあるか否かを検知する（ステップＳ１）。例えば、車輪速センサによる検知結果が所定の閾値以下であれば、自車両が極低速状態（速度０ｋｍ／ｈを含む）であり、閾値超であれば極低速状態ではないと判断できる。車両動作検知部２０は、検知結果を判断部２２に入力する。具体的には、アクセルペダル６がＯＦＦ、ブレーキペダル７がＯＮで、速度が１０ｋｍ／ｈ以下なら、極低速状態と判断する。検知結果がノーなら処理を終了する。
【００２２】
前方状態検知部２１は、センサ３の情報に基づいて自車両の発進に関係する前方の状態を検知する（ステップＳ２）。本制御では、前方状態検知部２１は、先行車両の発進を検知し、その検知結果を判断部２２に入力する。検知結果がノーなら先行車両の発進を検知するまでステップＳ２を繰り返す。
【００２３】
判断部２２は、両検知部２０，２１の検知結果がイエスであれば、指令部２３を通じて高トルクモードをＯＮにする（ステップＳ３）。本例では、エンジン制御部２４に対してアクセル開度に対応するスロットル開度の大きさを通常モードに比べて大きくなるように変更する。
【００２４】
次に、判断部２２は、エンジン負荷低減モードの実行が可能か否かを判断する（ステップＳ４）。この判断材料としては、車室内の温度や冷媒の圧力などの情報が挙げられる。車室内が十分に冷やされて車室内の温度とエアコンの設定温度或いは外気温との差が所定値以下であれば、コンプレッサを停止したり、空調用ファンを停止したりしても車室内の快適性が直ちに損なわれることはない。また、冷媒が十分に圧縮されて冷媒圧力が所定値以上であれば、コンプレッサを停止しても車室内に冷風を一定時間供給できる。つまり、車室内の快適性が大きく損なわれないと判断できるならば、判断部２２は、エンジン負荷低減モードの実行が可能と判断する。エンジン負荷低減モードの実行の可否を判断することで、乗員の快適性と発進・加速性能の向上のバランスを図ることができる。ステップＳ４での判断がノーであれば処理を終了する。
【００２５】
このステップＳ４での判断がイエスであれば、判断部２２は、高負荷モードに加えてさらにエンジン負荷低減モードを実行するか否かを判断する（ステップＳ５）。この判断材料としては、自車両が上り坂の途中にいるか否か等を挙げることができる。自車両が上り坂の途中にいる場合、平坦路にいる場合に比べてさらに自車両の加速性能の向上が一層求められるからである。例えば、自車両が上り坂の途中にいることは、図示しない横滑り防止装置の加速度センサなどからの情報に基づいて検知すればよい。このステップＳ５での判断結果がイエスであれば、エンジン負荷低減モードをＯＮにする（ステップＳ６）。より具体的には、指令部２３を通じてエアコン制御部２５に対してコンプレッサの動作を停止するよう指令する。
【００２６】
勿論、上り坂の途中にいること以外の要因でステップＳ５の判断を行っても良い。例えば、極低速状態の自車両と発進した先行車両との車間距離が所定の下限値以上所定の上限値以下の場合に早急に発進・加速して車両の流れに乗れるよう、エンジン負荷低減モードを併せて実行すると判断しても良い。上記車間距離が下限値未満の場合、自車両の発進が特に遅れているわけではないと判断でき、上限値を超えて先行車両が離れた場合、運転者が短時間で先行車両に追いつけるほど加速しなくても良いと判断しているものと見做すことができる。いずれの場合も、エンジン負荷低減モードを実行しなくても高負荷モードの実行だけで十分と判断できる。ステップＳ５での判断結果がノーであれば、処理を終了する。
【００２７】
≪車両制御装置の制御例２≫
上記の制御例１では、高トルクモードを行うことを基本とし、必要に応じてエンジン負荷低減モードを行う制御例について述べたが、逆にエンジン負荷低減モードを基本とし、必要に応じて高トルクモードを行う制御例を図５のフローチャートに基づいて説明する。本例の場合も機能ブロック図は図１と同様であり、以下の説明は制御例１との相違点を中心に行う。
【００２８】
ステップＳ１１とステップＳ１２は、制御例１のステップＳ１及びステップＳ２と同様である。ステップＳ１２での判断がイエスであれば、判断部２２はエンジン負荷低減モードが可能か否かを判断する（ステップＳ１３）。ここでの具体的な判断手法は制御例１のステップＳ４と同様である。例えば、エアコンのコンプレッサを停止しても車室内の快適性が大きく損なわれないか否か等に基づいてエンジン負荷低減モードの可否を判断する。ステップＳ１３判断がノーであれば後述するステップＳ１６の高トルクモードの実行を行う。ステップＳ１３の判断がイエスであれば、エンジン負荷低減モードを実行する（ステップＳ１４）。ステップＳ１４での具体的手法は、制御例１のステップＳ６と同様である。例えばエアコンのコンプレッサを停止する。
【００２９】
さらに判断部２２は、高トルクモードを実行するかどうかを判断する（ステップＳ１５）。ここでの判断手法は、制御例１のステップＳ５と同様に、自車両が上り坂の途中にいるかどうかなど、エンジン負荷低減モードに加えて高トルクモードを実行する必要があるか否かを判断する。このステップＳ１５での判断がイエスであれば、高トルクモードの実行を行う（ステップＳ１６）。高トルクモードの実行は、制御例１のステップＳ３と同様である。例えば、エンジン制御部２４に対してアクセル開度に対応するスロットル開度の大きさを通常モードに比べて大きくなるように変更する。ステップＳ１５での判断がノーであれば、処理を終了する。
【００３０】
［その他の制御］
上記制御を行なった後、自車両の加速性能の向上が必要ないと判断できる場合がある。例えば、駐車場の料金ゲートなどでは、先行車両が発進した後、自車両を急いで動かさないことがある。その場合、高トルクモードやエンジン負荷低減モードをオフにして、通常の加速性能で自車両が発進するようにする。その判断材料としては、先行車両が発進してからの経過時間や、先行車両までの距離を挙げることができる。例えば、先行車両が発進しても、アクセルペダル６が所定時間にわたってＯＮされなければ、自車両を急いで動かす必要がないと判断できる。
【００３１】
≪作用効果≫
（１）自車両のブレーキ開放・アクセルの踏み込みによって自車両を発進（アイドルストップからのエンジンの再始動を含む）する制御に比べ、先行車両の状態により予め高トルクモード・エンジン負荷低減モードの少なくとも一方の設定で発進・加速できるため、応答性が良い。そのため、ドライバーの意図に則した発進・加速を行うことができ、ドライバビリティを向上できる。
（２）高トルクモードでは、先行車両の発進を検知してからの時間の経過や車間距離の増大に伴い高トルクを実現するためのパラメータ（供給電圧や、アクセル開度に対応するスロットル開度）を大きくすることで、先行車両の発進から自車両の発進が遅れた場合でも、エンジントルクをより増大させる制御を行うことができる。それにより、発進・加速でのもたつきを改善することができる。
（３）エンジン負荷低減モードでは、その可否を補機の運転の必要性に応じて判断し、同モードの実行が可能である場合にのみエンジン負荷低減モードを実行することで、補機の機能を過度に制約することなく発進・加速性の向上を図ることができる。
（４）エンジン負荷低減モードで補機の動作を停止した後も補機の動作時のスロットルの開度を維持することで、高い応答性の発進・加速を行うことができる。例えば、エアコンのコンプレッサの動作を停止後も、コンプレッサの動作時のスロットル開度を維持すれば、エンジンへの空気の流入遅れが解消でき、さらに発進・加速の応答性を改善することができる。
【００３２】
＜実施形態２＞
エンジン４の負荷を低減するために停止する補機類として、エアコン５の他に、ラジエターファンなどを挙げることもできる。但し、ラジエターファンはできるだけ停止したくないため、ラジエターファンの停止は、高トルクモードとエアコン５の停止を行なってなお、加速性能の向上が必要と判断したときに行なうことが好ましい。その他、この補機の一例として、オルタネータが挙げられる。オルタネータはクランクシャフトの回転に連動して動作されているため、その動作を停止することで、エンジンの負荷を低減することができる。これら補機の回転の停止もエアコンのコンプレッサと同様にクラッチを利用することができる。
【００３３】
＜実施形態３＞
先行車両が発進しても自車両が発進しない場合に電子音やランプの点灯などで報知する機能を有する場合がある。この場合、上記報知が行われた後、ドライバーがアクセルペダルを踏むことで、高トルクモード及びエンジン負荷低減モードの少なくとも一方への設定変更を実行しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の車両制御装置は、車両のドライバビリティを向上させることに好適に利用できる。
【符号の説明】
【００３５】
１  車両制御装置
２  ＥＣＵ
２０  車両動作検知部  ２１  前方状態検知部  ２２  判断部  ２３  指令部
２４  エンジン制御部  ２５  エアコン制御部
３  センサ
４  エンジン
５  エアコン（補機類）
６  アクセルペダル
７  ブレーキペダル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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