(57)【要約】【課題】  エンジンの自動停止及び自動始動に関する制御を精度よく行うことができる車両制御装置の提供。【解決手段】  ブレーキ液圧とブレーキブースタ圧によって算出されたブレーキ踏力の推定値に基づき、エンジンの自動停止及び自動始動に関する制御を行う車両制御装置であって、前記ブレーキ踏力の推定値の平均値と標準偏差とに基づいて閾値を算出し、前記ブレーキ踏力の推定値と前記閾値とを比較することによって、ブレーキペダルの踏み込み判定を行う。【選択図】図２
2015105586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキ液圧とブレーキブースタ圧によって算出されたブレーキ踏力の推定値に基づき、エンジンの自動停止及び自動始動に関する制御を行う車両制御装置であって、前記ブレーキ踏力の推定値の平均値と標準偏差とに基づいて閾値を算出し、前記ブレーキ踏力の推定値と前記閾値とを比較することによって、ブレーキペダルの踏み込み判定を行う、
車両制御装置。
【請求項２】
前記閾値は、前記ブレーキ踏力の推定値の平均値と、標準偏差の３倍と、の和として算出される、
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記平均値は、前記ブレーキ踏力の推定値の移動平均に基づいて算出される、
請求項１又は２に記載の車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
環境問題が注目されるなか、車両の燃料消費を低減する手法の一つとして、停車時のアイドリングのときにエンジンを自動停止させる、いわゆるアイドルストップ技術が注目されている。
【０００３】
一般的に、このようなアイドルストップ技術は、所定の停止条件が成立したときにエンジンが自動停止されるとともに、所定の再始動条件が成立したときにエンジンが自動的に始動されるようになっている。
【０００４】
そして、近年においては、運転者によるブレーキペダルの踏み込み量に応じて発生するブレーキ液圧の変化に基づきエンジンの自動始動の制御を行う技術が知られている（例えば特許文献１参照）。これにより、エンジン始動性のさらなる向上を図り、円滑なエンジンの自動停止及び自動始動を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３６１３９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されている技術においては、車両が停止した後のブレーキペダルに対する運転者の踏力（以下、「ブレーキ踏力」という）に対応したブレーキ液圧の変化に基づき、エンジンの再始動条件の成立性を判定している。
【０００７】
しかしながら、ブレーキ液圧は様々な要因によって変化するため、同文献１に開示されている技術では、ブレーキ踏力が正確に得られているとは言い難い。
【０００８】
このブレーキ踏力が正確に得られない場合は、ブレーキペダルの踏み込み量を的確に把握することができず、適正にエンジンの自動始動の制御を行うことができない。
【０００９】
そこで、本開示は、エンジンの自動停止及び自動始動に関する制御を精度よく行うことができる車両制御装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示の一局面によれば、ブレーキ液圧とブレーキブースタ圧によって算出されたブレーキ踏力の推定値に基づき、エンジンの自動停止及び自動始動に関する制御を行う車両制御装置であって、前記ブレーキ踏力の推定値の平均値と標準偏差とに基づいて閾値を算出し、前記ブレーキ踏力の推定値と前記閾値とを比較することによって、ブレーキペダルの踏み込み判定を行う、車両制御装置が得られる。
【発明の効果】
【００１１】
本開示によれば、エンジンの自動停止及び自動始動に関する制御を精度よく行うことができる車両制御装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態に係る制御装置を備えた車両を説明する説明図である。
【図２】一実施形態に係る制御装置のブレーキペダルの踏み込み判定を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しながら一実施形態について詳細に説明する。
【００１４】
（車両１の制御装置の構成）
本実施形態に係る車両１の制御装置１００の概略構成を、図面を参照しながら説明する。図１は、一実施形態に係る制御装置１００を備えた車両１を説明する説明図である。
【００１５】
車両１は、ブレーキブースタ１２と、マスタシリンダ１４と、を含んで構成される。その他に、ブレーキホイールシリンダ１９ａ〜１９ｄに作用する液圧を調整するブレーキアクチュエータ１６と、ブレーキブースタ１２、マスタシリンダ１４等を制御してエンジンの自動停止及び自動始動に関する制御を行う制御装置１００と、を備える。
【００１６】
そして、制御装置１００は、運転者がブレーキペダル１１を踏み込めばブレーキ踏力に応じた制動力を車両１に付与することができる。
【００１７】
ブレーキペダル１１は、運転者によるブレーキ操作を受ける装置である。
【００１８】
ブレーキブースタ１２は、ブレーキブースタ圧に基づく力を発生させてマスタシリンダ１４に伝える倍力機構として構成されており、ダイアフラム（不図示）によってマスタシリンダ１４側の定圧室とブレーキペダル１１側の変圧室とに仕切られている。ブレーキペダルが踏み込まれていない状態においては、定圧室と変圧室とが大気圧以下に保持される。この状態から運転者によってブレーキペダル１１が踏み込まれると、変圧室側に大気が導入される。これにより、ダイアフラムの前後に差圧が発生しブレーキブースタ圧に基づく力を発生させて、運転者によるブレーキペダル１１の操作を補助している。
【００１９】
マスタシリンダ１４は、ブレーキ踏力に応じたブレーキ液圧を発生させるための装置である。ブレーキブースタ１２が発生させるブレーキブースタ圧に基づく力とブレーキ踏力を受けて、ブレーキ液圧を生じさせる。
【００２０】
本構成により、マスタシリンダ１４は、左右の車輪１５ａ〜１５ｄのそれぞれに対応するブレーキのブレーキ液圧を、そのブレーキ踏力に応じたブレーキ液圧まで上昇させることができる。
【００２１】
制御装置１００は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、読込専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、を備えている。ＣＰＵは、エンジンの自動停止及び自動始動に関する制御に係る各種演算処理を実施する。ＲＯＭは、エンジンの制御プログラムや各種データ等を記憶する。ＲＡＭは、ＣＰＵの演算処理結果や各種センサの検出結果等を一時的に記憶する。
【００２２】
制御装置１００には、ブレーキ液圧（マスタシリンダ１４のブレーキ液圧）を検出するブレーキ液圧センサＳｐと、ブレーキブースタ１２内の圧力（以下、「ブレーキブースタ圧」という）を検出するブレーキブースタ圧力センサＳｂと、が接続されている。他にも、制御装置１００には、例えば、車速センサや回転数センサ等が接続されている。
【００２３】
（車両１の制御装置の制御機構）
次に、本実施形態に係る車両１の制御装置１００の概略構成を、図面を参照しながら説明する。
【００２４】
制御装置１００は、所定の停止条件が成立したときにエンジンを自動停止するとともに、所定の再始動条件が成立したときにエンジンを自動始動する、いわゆるストップ・アンド・スタート制御を行う。
【００２５】
具体的には、図１に示すように、運転者の運転状況に応じて、上述の各種センサにより検出された検出信号が制御装置１００に入力される。該検出信号に基づいてブレーキ踏力がＣＰＵにより演算される。制御装置１００の出力ポートにはエンジンを駆動するスタータモータ等（不図示）多数のアクチュエータが接続されている。そして、演算されたブレーキ踏力に基づき、各アクチュエータを駆動させることによって、エンジンの自動停止及び自動始動に関する制御を行う。
【００２６】
より詳細には、本実施形態のストップ・アンド・スタート制御においては、運転者がブレーキペダル１１を踏み車両１を停車させている場合において、ブレーキペダル１１の操作を解除するとエンジンが再始動する。ところが、交通渋滞等により、車両１の停車時にブレーキペダル１１を踏み続けるのは、運転者にとって負担が大きい場合がある。
【００２７】
そこで、制御装置１００においては、車両１を停車させている状態からブレーキペダル１１を一度強く踏み込むと、その後にブレーキペダル１１の操作を解除したとしても、アイドリングストップ状態（エンジン停止状態）が維持されるような制御を行う。これにより、運転者による運転負担を軽減することができる。
【００２８】
このような制御を行うに際して、制御装置１００は、運転者によるブレーキペダルの踏み込み状況を判定することが必要になる。ブレーキペダル１１の踏み込み判定はブレーキ踏力に基づき行われる。
【００２９】
具体的には、運転者によるブレーキペダル１１の踏み込み度合い（弱い踏み込みであるのか、あるいは、強い踏み込みであるのか）の判定を、運転者のブレーキ踏力を用いて行う。したがって、このブレーキペダル１１の踏み込み判定を行うには、ブレーキ踏力をより正確に演算して推定することが重要になってくる。
【００３０】
これにより、制御装置１００は、エンジンの自動停止及び自動始動に関する制御を精度よく行うことができる。
【００３１】
ブレーキ踏力の推定には、ブレーキ液圧センサＳｐから検出されたブレーキ液圧及びブレーキブースタ圧力センサＳｂから検出されたブレーキブースタ圧を用いる。上述したように、ブレーキブースタ１２は、ブレーキブースタ圧に基づく力を発生させる倍力機構であり、ブレーキ液圧は、ブレーキブースタ圧によっても変動するからである。
【００３２】
ブレーキ力（マスタシリンダ１４を押す力）は、次式（１）に基づいて算出する。
【００３３】
（ブレーキ力）＝（ブレーキ踏力）＋（ブレーキブースタ圧に基づく力）・・・（１）
したがって、ブレーキ踏力は、次式（２）に基づいて算出する。
【００３４】
（ブレーキ踏力）＝（ブレーキ力）−（ブレーキブースタ圧に基づく力）・・・（２）
この場合において、ブレーキ力は、次式（３）に基づいて算出する。
【００３５】
（ブレーキ力）＝（ブレーキ液圧）×（マスタシリンダ面積）・・・（３）
また、ブレーキブースタ圧に基づく力は、次式（４）に基づいて算出する。
【００３６】
（ブレーキブースタ圧に基づく力）＝（ブレーキブースタ圧）×（ブレーキブースタ１２のダイアフラム面積）・・・（４）
したがって、上式（２）乃至（４）に基づいて、ブレーキ踏力を演算し、この演算結果をブレーキ踏力推定値として用いる。この演算は制御装置１００によって実行される。
【００３７】
具体的には、マスタシリンダ径やブレーキブースタ１２のダイアフラム径から求められるマスタシリンダ面積及びダイアフラム面積を制御装置１００のＲＯＭに予め記憶する。そして、予め記憶した各面積と、各センサＳｐ、Ｓｂからの検出信号入力に基づき、ブレーキ踏力推定値を制御装置１００のＣＰＵによって演算する。
【００３８】
このように、本実施形態に係る制御装置１００は、ブレーキブースタ圧をパラメータの一つとして用いてブレーキ踏力推定値を算出することができる。そのため、ブレーキブースタ圧の変化による影響を反映しつつ該ブレーキ踏力推定値を精度よく算出することができる。
【００３９】
また、ブレーキブースタ圧に基づく力がブレーキ踏力推定値の演算に用いられることになるため、踏み込み判定の精度を向上させることができる。この踏み込み判定は、図２に示すように、ブレーキ踏力推定値と閾値を比較することによって行う。
【００４０】
続いて、閾値の算出方法について説明する。
【００４１】
閾値は、ブレーキ踏力推定値の演算結果を移動平均して得られるブレーキ踏力推定値の平均値と、該ブレーキ踏力推定値から算出される標準偏差との和として算出する。具体的には、次式（５）に基づいて算出する。式（５）中、FAVEは、ブレーキ踏力推定値の平均値である。また、σは、ブレーキ踏力推定値の標準偏差を示している。本実施形態において、閾値は第三標準偏差３σを用いる。
（閾値）＝FAVE＋３σ・・・（５）
ここで、標準偏差σは、次式（６）に基づいて算出する。式（６）中、ｘｉは、所定周期毎に制御装置１００によって演算されたブレーキ踏力推定値を示している。
【００４２】
【数１】
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次に、移動平均の演算方法について説明する。移動平均は、複数個のブレーキ踏力推定値の単純平均を行うことによって演算する。例えば、直近１０個のブレーキ踏力推定値をサンプリングした場合には、ブレーキ踏力推定値の平均値（移動平均）は次式（７）に基づいて算出する。このブレーキ踏力推定値は、ブレーキペダル１１の踏み込み量に応じたブレーキ液圧、ブレーキブースタ圧が、所定周期毎に連続して制御装置１００に入力されることによって演算される。なお、最新のブレーキ踏力推定値が制御装置１００によって演算されると、最古のブレーキ踏力推定値はその最新のブレーキ踏力推定値によって逐次更新される。そのため、この移動平均は、ブレーキ踏力推定値と連動して変化する。
【００４３】
【数２】
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なお、標準偏差は複数個のブレーキ踏力推定値の単純平均を用いて算出されるため、ブレーキ踏力推定値、移動平均と連動して変化する。例えば、直近１０個のブレーキ踏力推定値をサンプリングした場合には、標準偏差は次式（８）に基づいて算出する。
【００４４】
【数３】
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実際は、ブレーキ踏力には個人差があり、また、坂道等で車両が傾斜して停車しているときは、車体が重い場合は車体が軽い場合と比較してずり下がり易く、これを防止するため、運転者はブレーキ踏力を強くしなければならない場合がある。
【００４５】
以上のような要因により、実際のブレーキ踏力にバラつき、ふらつきが生じることになる。なお、ブレーキ踏力のバラつきとは、運転者毎の個人差、車体の傾斜度合い、車体重量の相違等に応じて生じるブレーキ踏力の変動のことをいい、ブレーキ踏力のふらつきとは、ブレーキ踏力を維持しようとした場合に不可避的に生じるブレーキ踏力の変動のことをいう。同様に、ブレーキ踏力推定値においても、バラつき、ふらつきが生じる。
【００４６】
しかしながら、上述のように、ブレーキ踏力推定値の平均値に基づいて閾値が設定されるため、該ブレーキ踏力推定値のバラつきを反映させた閾値を求めることができる。
【００４７】
また、ブレーキ踏力推定値の標準偏差に基づいて閾値が設定されるため、ブレーキ踏力のふらつき状況及び踏み込み状況（強い踏み込みなのか、あるいは、弱い踏み込みなのか）に閾値を対応させることが可能となる。これによって、ブレーキ踏力推定値のふらつきを強い踏み込みと誤認識しないように閾値を算出することができるとともに、運転者毎の個人差、車両の傾斜度合い、車体重量等の影響を反映しつつ精度よく閾値を算出することができる。
【００４８】
そして、上式（２）乃至（６）に基づき、ブレーキペダル１１の踏み込み判定が行われる。
【００４９】
具体的には、上式（２）に基づいて所定周期毎に演算されるブレーキ踏力推定値が連続的に制御装置１００のＲＡＭに一時的に記憶される。また、ブレーキ踏力推定値と対応して、閾値も制御装置１００のＣＰＵによって所定周期毎に演算される。
【００５０】
次に、上述のように演算されたブレーキ踏力推定値と閾値を制御装置１００によって所定周期毎に比較する。そして、ブレーキ踏力推定値が閾値を超えている場合に、ブレーキペダル１１が強く踏み込まれているとの判定を制御装置１００によって行う。
【００５１】
制御装置１００は、車両１の停車中に、閾値を超える強い力でブレーキペダル１１が踏み込まれていると判定したら、その後にブレーキペダル１１の操作が解除されても、アイドリングストップ状態（エンジン停止状態）を維持しエンジンを自動始動させない。
【００５２】
具体的には、制御装置１００からスタータモータに対して、エンジン自動始動の指令信号が送信されず、エンジン停止状態がそのまま維持されることになる。
【００５３】
一方、制御装置１００は、閾値以下の弱い力でブレーキペダル１１が踏み込まれていると判定したら、車両１の停車中にブレーキペダル１１の操作が解除されたときに、エンジンを始動させる。
【００５４】
なお、本実施形態においては、車両１が停車してエンジンが自動停止された後のブレーキペダルの踏み込みを判定しているため、停車中のブレーキ踏力推定値を所定周期毎にサンプリングして、ブレーキ踏力推定値の平均値及び閾値を演算している。これにより、停車中のブレーキペダル１１の踏み込み判定を精度よく行うことができる。
【００５５】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳説したが、本発明は、上述した実施形態に限定されることはなく、エンジンの自動停止及び自動始動に関する制御を実施する様々な車両１に用いることができる。この場合、上述した実施形態の構成に、その他の要素を組合せるなど、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で上述の実施形態の構成を変更することが可能であり、その応用形態に応じて、ブレーキペダル１１の踏み込み判定を精度よく行うことができる。
【００５６】
例えば、ブレーキ踏力推定値の算出をブレーキ液圧に基づいて算出し、ブレーキペダル１１の踏み込み判定を行ってもよい。
【００５７】
ただし、ブレーキ液圧はブレーキブースタ圧に基づく力によって変動する。このため、ブレーキブースタ圧を用いた方が、より正確にブレーキ踏力推定値を算出することができる。
【００５８】
また、本実施形態において、閾値は、ブレーキ踏力推定値の平均値（移動平均による平均値）と標準偏差の和として算出しているが、これに限定されない。例えば、実際に、運転者に試験的に運転してもらい、この実験結果に基づいて閾値を決定してもよい。この場合は、実験結果を閾値として、制御装置１００のＲＯＭに記憶させ、ブレーキ踏力推定値が該閾値を超えていた場合に、強い踏み込みが行われたと制御装置１００が判断する。
【００５９】
ただし、閾値を上述のように算出する方が、運転者毎の個人差、車両の傾斜度合い、車体重量等の影響を反映しつつ精度よく閾値を算出することができるため好ましい。
【００６０】
また、本実施形態において閾値の算出に、第三標準偏差３σを用いているが、これに限定されない。運転者毎の個人差、車体重量の差等に応じて適宜変更することができる。例えば、第一標準偏差１σ、第二標準編纂２σ等であってもよい。
【００６１】
また、本実施形態において、ブレーキ踏力推定値の平均値を、複数個のデータをサンプリングすることによる単純移動平均として算出したが、これに限定されない。他の手法による移動平均を採用してもよいし、移動平均以外の方法で、ブレーキ踏力推定値の平均値を算出してもよい。
【００６２】
また、本実施形態においては、特に、強く踏み込まれたか否かの判定について説明したが、これに限定されない。ブレーキペダルの操作が解除されたか否かの判定に適用することも可能である。すなわち、車両１の停車状態から、ブレーキペダルを強く踏み込まずに、ブレーキペダルの操作を解除するとエンジンの始動が再開される制御を行う場合の判定にも適用可能である。この場合は、ブレーキペダルが上限の閾値を超えて強く踏み込まれたのか否かと、ブレーキ踏力推定値が下限の閾値以下まで下降しているか否かにより、エンジンの自動始動を実施するか否かを判定する。
【００６３】
また、本実施形態では、ブレーキに関する制御及びストップ・アンド・スタート制御を、１つの制御装置１００で実現する場合を例示して説明したが、これに限定されない。例えば、制御装置１００を、ブレーキＥＣＵと、エコランＥＣＵと、を含んで構成し、ブレーキに関する制御及びストップ・アンド・スタート制御を、それぞれ別々の電子制御ユニットで行ってもよい。すなわち、ブレーキＥＣＵによって、ブレーキに関する制御を行い、エコランＥＣＵによって、エンジンの自動停止及び自動始動に関する制御を行ってもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１    車両
１１    ブレーキペダル
１００    制御装置
【図１】
2015105586.tif 000006
【図２】
2015105586.tif 000007