(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のアイドルストップ条件が成立すると、エンジンを停止させるアイドルストップ部と、
車外環境を認識する車外環境認識部と、
前記エンジンのクランクシャフトに対するカムシャフトの位相を所定の範囲内において可変するとともに、所定の第１のロック位置、および、該第１のロック位置よりも遅角側の第２のロック位置で該位相を固定可能なバルブタイミング可変装置と、
前記アイドルストップ部により前記エンジンが停止される際に、前記車外環境認識部により認識された前記車外環境に基づいて、前記第１のロック位置または前記第２のロック位置で前記バルブタイミング可変装置を固定させるロック位置制御部と、
を備え、
前記車外環境認識部は、
車両の前方に位置する信号機の赤色ランプの点灯の有無、および、先行車両のブレーキランプの点灯の有無を特定し、
前記アイドルストップ部は、
前記車外環境認識部が正常に作動しているかを判定し、
前記ロック位置制御部は、
前記車外環境認識部が正常に作動していない場合、前記バルブタイミング可変装置を前記第１のロック位置で固定させ、
前記車外環境認識部が正常に作動しており、前記アイドルストップ部により前記エンジンが停止される際に、前記車外環境認識部により、前記信号機の赤色ランプの点灯、および、前記先行車両のブレーキランプの点灯が特定された場合、前記バルブタイミング可変装置を前記第２のロック位置で固定させ、
前記車外環境認識部が正常に作動しており、前記アイドルストップ部により前記エンジンが停止される際に、前記車外環境認識部により、前記信号機の赤色ランプの点灯、および、前記先行車両のブレーキランプの点灯が特定されなかった場合、前記バルブタイミング可変装置を前記第１のロック位置で固定させる車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンをアイドルストップさせる車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の停車中に所定の条件が成立するとエンジンを停止させる、所謂アイドルストップを行うことで、燃費の向上や排ガスの抑制が可能となる車両が普及し始めている。
【０００３】
また、クランクシャフトに対してカムシャフトの位相を所定の範囲内で可変させることで、エンジンの運転状態に応じて吸気バルブのバルブタイミングを連続的に変更するバルブタイミング可変装置が設けられた車両が開発されている。
【０００４】
バルブタイミング可変装置のなかには、エンジンの停止時にクランクシャフトとカムシャフトとの位相差を固定するためのロック機構が設けられたものも提案されている（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載のバルブタイミング可変装置では、エンジンがアイドルストップした場合に、ロック機構により、吸気バルブのバルブタイミングが最も遅角側となる最遅角ロック位置で固定するようになされている。これにより、アイドリングストップ後のエンジン始動時に生じる振動を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１９５３０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、バルブタイミング可変装置が設けられた車両では、エンジンがアイドルストップする際にバルブタイミング可変装置を最遅角ロック位置で固定してしまうと、例えば、エンジンがアイドルストップした後に再始動することなく長期間に亘って停止した場合に、その後のエンジン始動時にエンジンの始動性が低下してしまうといった問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、アイドルストップが行われるエンジンにおいて始動性を向上させることが可能な車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の車両は、所定のアイドルストップ条件が成立すると、エンジンを停止させるアイドルストップ部と、車外環境を認識する車外環境認識部と、前記エンジンのクランクシャフトに対するカムシャフトの位相を所定の範囲内において可変するとともに、所定の第１のロック位置、および、該第１のロック位置よりも遅角側の第２のロック位置で該位相を固定可能なバルブタイミング可変装置と、前記アイドルストップ部により前記エンジンが停止される際に、前記車外環境認識部により認識された前記車外環境に基づいて、前記第１のロック位置または前記第２のロック位置で前記バルブタイミング可変装置を固定させるロック位置制御部と、を備え、前記車外環境認識部は、車両の前方に位置する信号機の赤色ランプの点灯の有無、および、先行車両のブレーキランプの点灯の有無を特定し、前記アイドルストップ部は、前記車外環境認識部が正常に作動しているかを判定し、前記ロック位置制御部は、前記車外環境認識部が正常に作動していない場合、前記バルブタイミング可変装置を前記第１のロック位置で固定させ、前記車外環境認識部が正常に作動しており、前記アイドルストップ部により前記エンジンが停止される際に、前記車外環境認識部により、前記信号機の赤色ランプの点灯、および、前記先行車両のブレーキランプの点灯が特定された場合、前記バルブタイミング可変装置を前記第２のロック位置で固定させ、前記車外環境認識部が正常に作動しており、前記アイドルストップ部により前記エンジンが停止される際に、前記車外環境認識部により、前記信号機の赤色ランプの点灯、および、前記先行車両のブレーキランプの点灯が特定されなかった場合、前記バルブタイミング可変装置を前記第１のロック位置で固定させる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、アイドルストップが行われるエンジンにおいて始動性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】車両の構成を説明する図である。
【図２】エンジンの構成を説明する図である。
【図３】ロックピンが中間ロック穴に嵌合している状態を説明する図である。
【図４】ロックピンが最遅角ロック穴に嵌合している状態を説明する図である。
【図５】吸気バルブのバルブタイミングを説明する図である。
【図６】カラー画像と距離画像を説明する図である。
【図７】エンジンの停止時におけるバルブタイミング可変装置のロック位置の制御処理の流れ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】
【００１４】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１５】
図１は、車両１の構成を説明する図である。図１に示すように、車両１は、エンジン１０、スタートスイッチセンサ１２、アクセルペダルセンサ１４、ブレーキペダルセンサ１６、車速センサ１８、ＥＣＵ（Engine Control Unit）２０、撮像装置３０および車外環境認識部４０を含んで構成される。
【００１６】
エンジン１０は、例えばガソリンエンジンであり、ＥＣＵ２０の制御に基づいて駆動する。なお、エンジン１０の構成について、詳しくは後述する。
【００１７】
スタートスイッチセンサ１２は、スタートスイッチがオンされると、スタートスイッチがオンされたことを示すスタートスイッチオン信号をＥＣＵ２０に送信する。また、スタートスイッチセンサ１２は、スタートスイッチがオフされると、スタートスイッチがオフされたことを示すスタートスイッチオフ信号をＥＣＵ２０に送信する。
【００１８】
アクセルペダルセンサ１４は、アクセルペダルの踏込み量（アクセル踏込み量）を検出し、アクセル踏込み量を示すアクセル踏込み量信号をＥＣＵ２０に送信する。ブレーキペダルセンサ１６は、ブレーキペダルの踏込み量（ブレーキ踏込み量）を検出し、ブレーキ踏込み量を示すブレーキ踏込み量信号をＥＣＵ２０に送信する。車速センサ１８は、車両１の車速を検出し、車速を示す車速信号をＥＣＵ２０に送信する。
【００１９】
ＥＣＵ２０は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含むマイクロコンピュータでなり、これらセンサ１２〜１８から送信される信号に基づいて、エンジン１０を制御する。
【００２０】
撮像装置３０は、車両１の前方に２つ設けられており、それぞれの光軸が略平行になるように、略水平方向に離隔して配置される。撮像装置３０は、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）等の撮像素子を含んで構成される。
【００２１】
そして、撮像装置３０は、車両１の前方に相当する環境を撮像し、カラー値によるカラー画像を生成する。ここで、カラー値は、１つの輝度（Ｙ）と２つの色差（Ｕ、Ｖ）からなるＹＵＶ形式の色空間、３つの色相（Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青））からなるＲＧＢ形式の色空間、または、色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）、明度（Ｂ）からなるＨＳＢ形式の色空間のいずれかで表される数値群である。
【００２２】
車外環境認識部４０は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含むマイクロコンピュータでなり、撮像装置３０により撮像されたカラー画像に基づいて、車両１の前方に位置する立体物を特定する。
【００２３】
車両１では、所定の条件が成立すると、車両１が一時的に停止している際にエンジン１０を停止させる所謂アイドルストップが行われるとともに、エンジン１０が停止する際に、エンジン１０のバルブタイミング可変装置１２８（図２参照）を所定のロック位置で固定させる。以下では、アイドルストップが行われエンジン１０が停止する際に、エンジン１０のバルブタイミング可変装置１２８を所定のロック位置で固定させるための構成および処理を説明する。具体的には、エンジン１０の構成、バルブタイミング可変装置１２８の構成を詳述した後に、車外環境認識部４０およびＥＣＵ２０の処理を詳述する。
【００２４】
（エンジン１０）
図２は、エンジン１０の構成を説明する図である。図２に示すように、エンジン１０は、シリンダブロック１００と、シリンダブロック１００と一体形成されたクランクケース１０２と、シリンダブロック１００の上部に接合されたシリンダヘッド１０４とが設けられている。なお、図２においては、シリンダブロック１００、クランクケース１０２、シリンダヘッド１０４を断面図で示している。
【００２５】
シリンダブロック１００には、複数のシリンダボア１０６が形成されており、複数のシリンダボア１０６には、それぞれピストン１０８が摺動自在にコンロッド１１０に支持されている。そして、エンジン１０では、シリンダヘッド１０４と、シリンダボア１０６と、ピストン１０８の上面とによって囲まれた空間が燃焼室１１２として形成されている。
【００２６】
また、エンジン１０では、クランクケース１０２内に形成されたクランク室内に、クランクシャフト１１４が回転自在に支持されている。コンロッド１１０はクランクシャフト１１４に回転自在に支持されており、ピストン１０８がコンロッド１１０を介してクランクシャフト１１４に連結されている。
【００２７】
シリンダヘッド１０４には、吸気ポート１１６および排気ポート１１８が燃焼室１１２に連通するように設けられている。吸気ポート１１６と燃焼室１１２との間には、吸気バルブ１２０の先端が位置し、排気ポート１１８と燃焼室１１２との間には、排気バルブ１２２の先端が位置している。
【００２８】
また、エンジン１０では、シリンダヘッド１０４およびヘッドカバー（不図示）に囲まれたカム室内に、カム１２４ａを有する吸気カムシャフト１２４、および、カム１２６ａを有する排気カムシャフト１２６が設けられている。吸気カムシャフト１２４は、カム１２４ａが吸気バルブ１２０の他端に当接されており、回転することで吸気バルブ１２０を上下方向に移動させる。これにより、吸気バルブ１２０は、吸気ポート１１６と燃焼室１１２との間を開閉する。排気カムシャフト１２６は、カム１２６ａが排気バルブ１２２の他端に当接されており、回転することで排気バルブ１２２を上下方向に移動させる。これにより、排気バルブ１２２は、排気ポート１１８と燃焼室１１２との間を開閉する。
【００２９】
また、吸気カムシャフト１２４および排気カムシャフト１２６は、タイミングベルトまたは、タイミングチェーンを介してクランクシャフト１１４に連結されている。そして、吸気カムシャフト１２４には、吸気バルブ１２０のバルブタイミングを変更するバルブタイミング可変装置１２８が設けられている。
【００３０】
シリンダヘッド１０４には、先端が燃焼室１１２内に位置するように点火プラグ１３０が設けられている。そして、吸気ポート１１６を介して燃焼室１１２に流入した空気と燃料との混合気が、所定のタイミングで点火プラグ１３０に点火されて燃焼される。かかる燃焼により、ピストン１０８が往復運動を行い、その往復運動が、コンロッド１１０を通じてクランクシャフト１１４の回転運動に変換される。
【００３１】
また、エンジン１０には、シリンダブロック１００内を流れるオイルの油温を計測する油温センサ１３２が設けられており、油温センサ１３２は、オイルの油温を示す油温信号をＥＣＵ２０に送信する。
【００３２】
（バルブタイミング可変装置１２８）
図３および図４は、バルブタイミング可変装置１２８の構成を説明する図である。図３は、ロックピン１６２が中間ロック穴１６４に嵌合している状態を説明する図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。図４は、ロックピン１６２が最遅角ロック穴１６６に嵌合している状態を説明する図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
【００３３】
バルブタイミング可変装置１２８は、クランクシャフト１１４に対する吸気カムシャフト１２４の相対的な位相を油圧により調節することで、吸気バルブ１２０のバルブタイミングを変更する。なお、バルブタイミング可変装置１２８は、吸気バルブ１２０のバルブタイミングを、最も進角側のタイミング（以下、最進角ともいう）と、最も遅角側のタイミング（以下、最遅角ともいう）との間で連続的に変更することが可能である。
【００３４】
図３および図４に示すように、バルブタイミング可変装置１２８は、クランクシャフト１１４の回転に伴って回転するスプロケット１４０と、吸気カムシャフト１２４と一体的に回転するとともにスプロケット１４０に対して相対的に回転するベーンロータ１４２と、ベーンロータ１４２を収容するハウジング１４４と、カバー１４６とが設けられている。
【００３５】
スプロケット１４０は、タイミングベルトまたは、タイミングチェーン（不図示）を介してクランクシャフト１１４と連結され、クランクシャフト１１４の回転に伴って回転する。ベーンロータ１４２は、ロータ本体１４２ａと、ロータ本体１４２ａから径方向に突出した３つのベーン１４２ｂとが一体形成されている。
【００３６】
ハウジング１４４は、スプロケット１４０に締結されており、スプロケット１４０と一体的に回転する。ハウジング１４４には、ベーンロータ１４２のベーン１４２ｂがそれぞれ収容される３つの収容室１５０が設けられているとともに、収容室１５０を隔てる隔壁１５２が形成されている。また、収容室１５０は、ベーン１４２ｂにより遅角油圧室１５０ａと進角油圧室１５０ｂに分割されている。
【００３７】
ベーンロータ１４２は、遅角油圧室１５０ａに作動油がクランクシャフト１１４の回転により供給されるとともに、進角油圧室１５０ｂから作動油が排出されることで、遅角側に回転する。また、ベーンロータ１４２は、進角油圧室１５０ｂに作動油がクランクシャフト１１４の回転により供給されるとともに、遅角油圧室１５０ａから作動油が排出されることで、進角側に回転する。
【００３８】
また、バルブタイミング可変装置１２８には、ロック機構１６０が設けられている。ロック機構１６０は、ロックピン１６２と、中間ロック穴１６４と、最遅角ロック穴１６６とにより構成されている。また、ロックピン１６２は、３つのベーン１４２ｂのいずれかに設けられており、ＥＣＵ２０の制御により駆動するソレノイド（不図示）によって、スプロケット１４０側へ突出する方向、および、スプロケット１４０から離隔する方向に移動可能になっている。
【００３９】
中間ロック穴１６４は、スプロケット１４０における、ベーンロータ１４２が最進角と最遅角との間の中間角まで回転したときのロックピン１６２に対向する中間ロック位置（第１のロック位置）に形成されており、ロックピン１６２が嵌合される。また、最遅角ロック穴１６６は、スプロケット１４０における、ベーンロータ１４２が最遅角まで回転したときのロックピン１６２に対向する最遅角ロック位置（第２のロック位置）に形成されており、ロックピン１６２が嵌合される。
【００４０】
そして、バルブタイミング可変装置１２８では、ロックピン１６２と中間ロック穴１６４とが対向する中間ロック位置にベーンロータ１４２が回転された後、ソレノイドによってスプロケット１４０側へ突出する方向にロックピン１６２が移動されると、中間ロック穴１６４にロックピン１６２が嵌合する。これにより、バルブタイミング可変装置１２８では、スプロケット１４０およびハウジング１４４とベーンロータ１４２とが相対的に回転せずに一体的に回転することになる。
【００４１】
また、バルブタイミング可変装置１２８では、最遅角ロック穴１６６に対してロックピン１６２が対向する最遅角ロック位置にベーンロータ１４２が回転された後、ソレノイドによってスプロケット１４０側へ突出する方向にロックピン１６２が移動されると、最遅角ロック穴１６６にロックピン１６２が嵌合する。これにより、バルブタイミング可変装置１２８では、スプロケット１４０およびハウジング１４４とベーンロータ１４２とが相対的に回転せずに一体的に回転することになる。
【００４２】
図５は、吸気バルブ１２０のバルブタイミングを説明する図であり、図５（ａ）は、中間ロック位置に固定されている場合の吸気バルブ１２０のバルブタイミングを説明する図であり、図５（ｂ）は、最遅角ロック位置に固定されている場合の吸気バルブ１２０のバルブタイミングを説明する図である。なお、図５において、ＴＤＣはピストン１０８の上死点を示し、ＢＤＣはピストン１０８の下死点を示している。
【００４３】
バルブタイミング可変装置１２８が中間ロック位置に固定されている場合には、図５（ａ）に示すように、ピストン１０８が下死点到達直後に吸気バルブ１２０が閉鎖される。これにより、圧縮工程期間が長くなって燃焼室１１２の圧力が高くなり、エンジン１０の出力トルクが増加するため、低温時の始動性が向上される。
【００４４】
バルブタイミング可変装置１２８が最遅角ロック位置に固定されている場合には、図５（ｂ）に示すように、ピストン１０８が下死点到達後もしばらくの間、吸気バルブ１２０が開放されるため、燃焼室１１２の圧力が低くなり、エンジン１０のフリクショントルクは低下する。これにより、通常時（低温時以外）においてはエンジン１０の始動性が向上する。一方で、エンジン１０の出力トルクが低下することから、エンジンオイルの抵抗が高くなる低温時にエンジン１０の始動性が低下する。
【００４５】
バルブタイミング可変装置１２８が最遅角ロック位置に固定されている場合には、図５（ｂ）に示すように、ピストン１０８が上死点に到達した後に吸気バルブ１２０が開放されるため、燃焼室１１２の圧力が低くなり、また、エンジン１０のトルクも低くなる。これにより、通常時においてはエンジン１０の始動性が向上する。一方で、エンジン１０のトルクが低下することから、エンジンオイルの抵抗が高くなる低温時にエンジン１０が始動できなくなるおそれがある。
【００４６】
したがって、低温時にエンジン１０を始動させる場合には、バルブタイミング可変装置１２８を中間ロック位置で固定し、通常時にエンジン１０を始動させる場合には、バルブタイミング可変装置１２８を最遅角ロック位置で固定することで、エンジン１０の始動性を向上することが可能となる。
【００４７】
ここで、車両１ではアイドルストップが行われ、エンジン１０が停止することがある。そして、アイドルストップが行われる場合に、エンジン１０は十分に暖まっているので、バルブタイミング可変装置１２８を最遅角ロック位置で固定することで、エンジン１０の再始動時の始動性を向上することが可能となる。
【００４８】
しかしながら、アイドルストップ後に、スタートスイッチやイグニション・キーがオフされ、エンジン１０が再始動することなく、そのまま長期的に停止してしまうような場合、エンジン１０の温度が低下する。そして、アイドルストップが行われ、エンジン１０が停止した場合に、バルブタイミング可変装置１２８を常に最遅角ロック位置で固定してしまうと、長期的な停止後にエンジン１０の始動性が低下する。
【００４９】
そこで、本実施形態の車両１では、車外環境認識部４０により認識された車外環境に基づいて、アイドルストップが行われる際に、車両１が一時的に停止するのか、または、長期的に停止するかを判定し、その結果に基づいて、バルブタイミング可変装置１２８のロック位置を制御する。
【００５０】
（車外環境認識部４０）
図１に示すように、車外環境認識部４０は、画像処理部４２、３次元位置情報生成部４４、立体物特定部４６として機能する。
【００５１】
車外環境認識部４０は、２つの撮像装置３０それぞれからカラー画像の画像データを取得し、取得した画像データに基づいて、車両１の前方の立体物を特定する。本実施形態の車外環境認識部４０は、立体物として、車両１の前方を走行する車両（以下、先行車両という）、および、車両１の前方に位置する信号機を特定する。
【００５２】
画像処理部４２は、２つの撮像装置３０それぞれから画像データを取得し、一方の画像データから任意に抽出したブロック（例えば水平４画素×垂直４画素の配列）に対応するブロックを他方の画像データから検索する、所謂パターンマッチングを用いて視差を導き出す。ここで、「水平」は、撮像したカラー画像の画面横方向を示し、「垂直」は、撮像したカラー画像の画面縦方向を示す。
【００５３】
このパターンマッチングとしては、２つの画像データ間において、任意の画像位置を示すブロック単位で輝度（Ｙ色差信号）を比較することが考えられる。例えば、輝度の差分をとるＳＡＤ（Sum of Absolute Difference）、差分を２乗して用いるＳＳＤ（Sum of Squared intensity Difference）や、各画素の輝度から平均値を引いた分散値の類似度をとるＮＣＣ（Normalized Cross Correlation）等の手法がある。画像処理部４２は、このようなブロック単位の視差導出処理を検出領域（例えば水平６００画素×垂直１８０画素）に映し出されている全てのブロックについて行う。ここでは、ブロックを水平４画素×垂直４画素としているが、ブロック内の画素数は任意に設定することができる。
【００５４】
ただし、画像処理部４２では、検出分解能単位であるブロック毎に視差を導出することはできるが、そのブロックがどのような立体物の一部であるかを認識できない。したがって、視差情報は、立体物単位ではなく、検出領域における検出分解能単位（例えばブロック単位）で独立して導出されることとなる。ここでは、このようにして導出された視差情報（後述する相対距離に相当）を画像データに対応付けた画像を距離画像という。
【００５５】
図６は、カラー画像２００と距離画像２０２を説明する図である。例えば、２つの撮像装置３０を通じ、検出領域２０４について図６（ａ）のようなカラー画像２００が生成されたとする。ただし、ここでは、理解を容易にするため、２つのカラー画像２００の一方のみを模式的に示している。本実施形態において、画像処理部４２は、このようなカラー画像２００からブロック毎の視差を求め、図６（ｂ）のような距離画像２０２を形成する。距離画像２０２における各ブロックには、そのブロックの視差が関連付けられている。ここでは、説明の便宜上、視差が導出されたブロックを黒のドットで表している。
【００５６】
３次元位置情報生成部４４は、画像処理部４２で生成された距離画像２０２に基づいて検出領域２０４内のブロック毎の視差情報を、所謂ステレオ法を用いて、水平距離、高さおよび相対距離を含む３次元の位置情報に変換する。ここで、ステレオ法は、三角測量法を用いることで、立体物の視差からその立体物の撮像装置３０に対する相対距離を導出する方法である。このとき、３次元位置情報生成部４４は、対象部位の相対距離と、対象部位と同相対距離にある道路表面上の点と対象部位との距離画像２０２上の検出距離とに基づいて、対象部位の道路表面からの高さを導出する。かかる相対距離の導出処理や３次元位置の特定処理は、様々な公知技術を適用できるので、ここでは、その説明を省略する。
【００５７】
立体物特定部４６は、任意の対象部位を基点として、その対象部位と、水平距離の差分および高さの差分（さらに相対距離の差分を含めてもよい）が所定範囲内にある、同一の立体物に対応するとみなされた対象部位をグループ化する。ここで、所定範囲は実空間上の距離で表され、任意の値（例えば、１．０ｍ等）に設定することができる。また、立体物特定部４６は、グループ化により新たに追加された対象部位に関しても、その対象部位を基点として、水平距離の差分および高さの差分が所定範囲内にある、同一の立体物に対応するとみなされる対象部位をグループ化する。結果的に、対象部位同士の距離が所定範囲内であれば、それら全ての対象部位がグループ化されることとなる。
【００５８】
そして、立体物特定部４６は、グループ化した対象部位が、予め定められた車両に相当する所定の条件を満たしていれば、その対象部位を先行車両として決定する。例えば、立体物特定部４６は、グループ化された対象部位が道路上に位置する場合、その対象部位全体の大きさが、先行車両の大きさに相当するか否かを判定し、先行車両の大きさに相当すると判定されれば、その対象部位を先行車両と特定する。また、立体物特定部４６は、先行車両と特定された対象部位が画面上占有する矩形の領域を車両領域として特定する。
【００５９】
また、立体物特定部４６は、車両領域内の赤色の輝度（Ｒ）が所定値以上であるグループ化された対象部位が、それ単体で高さ範囲「０．３〜２．０ｍ」、水平距離の幅範囲「０．０５〜０．２ｍ」、垂直距離の幅範囲「０．０５〜０．２ｍ」の条件を満たすか判定する。さらに、立体物特定部４６は、１対の対象部位の組み合わせが、水平距離の差分「１．４〜１．９ｍ」、垂直距離の差分「０．３ｍ以下」、面積比「５０〜２００％」の条件を満たすか否かを判定する。そして、立体物特定部４６は、上記条件を満たした１対の対象部位を、点灯状態のブレーキランプであると特定する。
【００６０】
また、立体物特定部４６は、赤色の輝度（Ｒ）が所定値以上であるグループ化した対象部位が、その対象部位に関連付けられた高さ範囲（例えば、４．５〜７．０ｍ）、幅範囲（例えば、０．０５〜０．２ｍ）、奥行範囲（例えば、６０ｍ〜１２０ｍ）等、所定の条件が成立しているか否か判定する。そして、所定の条件が成立していれば、そのグループ化された対象部位を赤色信号機（赤色ランプが点灯している信号機）と特定する。
【００６１】
このように、立体物特定部４６が特定した先行車両（ブレーキランプの点灯）、および、赤色信号機に基づいて、ＥＣＵ２０は、エンジン１０がアイドルストップされた際に、バルブタイミング可変装置１２８のロック位置を制御する。
【００６２】
（ＥＣＵ２０）
図１に示すように、ＥＣＵ２０は、アイドルストップするエンジン１０のバルブタイミング可変装置１２８のロック位置を制御する際、駆動制御部２２、アイドルストップ部２４、ロック位置制御部２６として機能する。
【００６３】
駆動制御部２２は、スタートスイッチセンサ１２からスタートスイッチオン信号を受信するとエンジン１０を始動させる。そして、駆動制御部２２は、アクセルペダルセンサ１４から送信されるアクセル踏込み量信号、および、車速センサ１８から送信される車速信号に基づいて、予め記憶されたマップを参照してエンジン１０の目標トルクおよび目標エンジン回転数を導出する。また、駆動制御部２２は、導出した目標トルクおよび目標エンジン回転数でエンジン１０を駆動させる。
【００６４】
アイドルストップ部２４は、エンジン１０が始動された後、エンジン１０の駆動中に、アイドルストップ実行条件が成立しているかを判定する。ここでは、油温センサ１３２により測定された油温が油温閾値（例えば、４０℃）以上であること、ブレーキペダルセンサ１６から送信されるブレーキ踏込み量信号が示すブレーキ踏み込み量が所定の踏込み量閾値以上であること、車速センサ１８から車両１の車速が０である車速信号が送信されたことがアイドルストップ実行条件として設定されている。
【００６５】
そして、アイドルストップ部２４は、アイドルストップ実行条件が成立していると、エンジン１０を停止させるアイドルストップを行う。
【００６６】
エンジン１０をアイドルストップさせると、駆動制御部２２は、再始動許可条件が成立しているかを判定する。ここでは、ブレーキペダルセンサ１６から送信されるブレーキ踏込み量信号が踏込み量閾値未満であることが再始動許可条件に設定されている。そして、駆動制御部２２は、再始動許可条件が成立すると、エンジン１０を再始動させる。
【００６７】
ロック位置制御部２６は、エンジン１０が停止する際に、バルブタイミング可変装置１２８のロック機構１６０を作動させ、中間ロック位置または最遅角位置で固定させる。
【００６８】
ここで、バルブタイミング可変装置１２８は、油圧によりベーン１４２ｂをスプロケット１４０に対して相対回転させているため、エンジン１０が停止すると、油圧を調整することができないので、エンジン１０の停止時にはベーン１４２ｂをスプロケット１４０に対して相対回転させることができない。
【００６９】
そこで、ロック位置制御部２６は、エンジン１０がアイドルストップ部２４により停止される際に、立体物特定部４６により赤色信号機または先行車両のブレーキランプの点灯が特定されている場合には、車両１が一時的に停止すると判定する。つまり、車両１は、先行車両の後方で停止しているか、赤色信号機により停止しているので、一時的な停止であると判定する。この場合、ロック位置制御部２６は、エンジン１０が停止される前に、ロック機構１６０のロックピン１６２が最遅角ロック穴１６６と対向する最遅角ロック位置までベーン１４２ｂを移動させた後、ソレノイドを駆動させ、ロックピン１６２を最遅角ロック穴１６６に嵌合させる。つまり、バルブタイミング可変装置１２８を最遅角ロック位置で固定させる。これにより、エンジン１０の再始動時の始動性を向上することができる。
【００７０】
一方、ロック位置制御部２６は、エンジン１０がアイドルストップ部２４により停止される際に、立体物特定部４６により赤色信号機および先行車両のブレーキランプの点灯のどちらも特定されていない場合には、車両１が長期的に停止すると判定する。つまり、先行車両が存在しないか、先行車両が存在していてもブレーキランプが点灯しておらず、かつ、赤色信号機により停止しているわけでもないので、長期的な停止になる可能性があると判定する。この場合、ロック位置制御部２６は、エンジン１０が停止される前に、ロック機構１６０のロックピン１６２が中間ロック穴１６４と対向する中間ロック位置までベーン１４２ｂを移動させた後、ソレノイドを駆動させ、ロックピン１６２を中間ロック穴１６４に嵌合させる。つまり、バルブタイミング可変装置１２８を中間ロック位置で固定させる。これにより、エンジン１０の再始動時にエンジン１０の温度が低下していたとしても、エンジン１０を始動させることができる。
【００７１】
なお、ロック位置制御部２６は、スタートスイッチセンサ１２からスタートスイッチオフ信号を受信して駆動制御部２２によりエンジン１０が停止された場合、バルブタイミング可変装置１２８を中間ロック位置で固定させる。また、車外環境認識部４０が正常に作動していない場合にも、バルブタイミング可変装置１２８を中間ロック位置で固定させる。
【００７２】
このように、車両１では、エンジン１０が停止する際、特にアイドルストップによりエンジン１０を停止させる際に、車外環境認識部４０による車外環境（先行車両のブレーキランプの点灯、赤色信号機の有無）に基づいて、バルブタイミング可変装置１２８のロック位置を中間ロック位置または最遅角ロック位置で固定する。これにより、アイドルストップ後にエンジン１０が再始動することなく長期的に停止し、その後、エンジン１０の温度が低下した状態で始動するような場合にもエンジン１０の始動性が低下することを回避できるとともに、アイドルストップ後にエンジン１０が直ぐに再始動する場合には、最遅角ロック位置に固定することでエンジン１０の始動性を向上することができる。また、車両１では、ドライバビリティの向上、信頼性の向上、および商品性の向上も図ることができる。
【００７３】
図７は、エンジン１０の停止時におけるバルブタイミング可変装置１２８のロック位置の制御処理の流れを示すフローチャートである。図７に示すように、アイドルストップ部２４は、油温センサ１３２で測定された油温が油温閾値以上であるかを判定する（Ｓ３００）。そして、油温センサ１３２で測定された油温が油温閾値以上であれば（Ｓ３００におけるＹＥＳ）、アイドルストップ部２４は、車外環境認識部４０が正常に作動しているかを判定する（Ｓ３０２）。車外環境認識部４０が正常に作動していれば（Ｓ３０２におけるＹＥＳ）、ロック位置制御部２６は、アイドルストップ部２４によりエンジン１０が停止されたかを判定する（Ｓ３０４）。アイドルストップ部２４によりエンジン１０が停止されていれば（Ｓ３０４におけるＹＥＳ）、ロック位置制御部２６は、車外環境認識部４０により赤色信号機が特定されているかを判定する（Ｓ３０６）。車外環境認識部４０により赤色信号機が特定されていなければ（Ｓ３０６におけるＮＯ）、ロック位置制御部２６は、車外環境認識部４０により先行車両のブレーキランプの点灯が特定されているかを判定する（Ｓ３０８）。
【００７４】
そして、車外環境認識部４０により赤色信号機が特定されている場合（Ｓ３０６におけるＹＥＳ）、および、車外環境認識部４０により先行車両のブレーキランプの点灯が特定されている場合（Ｓ３０８におけるＹＥＳ）、ロック位置制御部２６は、バルブタイミング可変装置１２８を最遅角ロック位置で固定させ（Ｓ３１０）、当該制御処理を終了する。
【００７５】
これに対して、油温センサ１３２で測定された油温が油温閾値未満である場合（Ｓ３００におけるＮＯ）、車外環境認識部４０が正常に作動していない場合（Ｓ３０２におけるＮＯ）、アイドルストップ部２４によりエンジン１０が停止されていない場合（Ｓ３０４におけるＮＯ）、ロック位置制御部２６は、バルブタイミング可変装置１２８を中間ロック位置で固定させ（Ｓ３１２）、当該制御処理を終了する。
【００７６】
また、車外環境認識部４０により赤色信号機が特定されておらず（Ｓ３０６におけるＮＯ）、かつ、車外環境認識部４０により先行車両のブレーキランプの点灯が特定されていない場合（Ｓ３０８におけるＮＯ）、ロック位置制御部２６は、バルブタイミング可変装置１２８を中間ロック位置で固定させ（Ｓ３１２）、当該制御処理を終了する。
【００７７】
（他の実施形態）
上記の実施形態において、ロック位置制御部２６は、エンジン１０がアイドルストップ部２４により停止される際に、立体物特定部４６により赤色信号機または先行車両のブレーキランプの点灯が特定されている場合には、バルブタイミング可変装置１２８を最遅角ロック位置で固定するようにした。また、ロック位置制御部２６は、エンジン１０がアイドルストップ部２４により停止される際に、立体物特定部４６により赤色信号機および先行車両のブレーキランプの点灯がどちらも特定されていない場合には、バルブタイミング可変装置１２８を中間ロック位置で固定するようにした。
【００７８】
しかしながら、ロック位置制御部２６は、エンジン１０がアイドルストップ部２４により停止される際に、立体物特定部４６により赤色信号機、および、先行車両のブレーキランプの点灯の両方が特定されている場合に、バルブタイミング可変装置１２８を最遅角ロック位置で固定するようにしてもよい。また、ロック位置制御部２６は、エンジン１０がアイドルストップ部２４により停止される際に、立体物特定部４６により赤色信号機、および、先行車両のブレーキランプの点灯がともに特定されていない場合には、バルブタイミング可変装置１２８を中間ロック位置で固定するようにしてもよい。
【００７９】
つまり、立体物特定部４６により赤色信号機、および、先行車両のブレーキランプの点灯がともに特定されている場合に、車両１が一時的に停止していると判定し、一方でも特定されていない場合には、車両１が長期的に停止する可能性があると判定する。
【００８０】
例えば、車両１が先行車両とともに駐車場に進入し、先行車両の後方で駐車するような場合には、先行車両のブレーキランプの点灯が特定されてしまうが、このようにすることで、車両１が一時的に停止しているのか、長期的に停止する可能性があるのかを正確に判定することが可能となる。
【００８１】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００８２】
例えば、上述した実施形態では、ＥＣＵ２０および車外環境認識部４０が協働して制御処理を実行するようにしたが、ＥＣＵ２０のみが制御処理を実行するようにしてもよい。この場合には、ＥＣＵ２０が画像処理部４２、３次元位置情報生成部４４および立体物特定部４６として機能すればよい。
【００８３】
また、上述した実施形態では、撮像装置３０により撮像されたカラー画像に基づいて車外環境（先行車両、赤色信号機）を特定するようにしたが、例えば、ＧＰＳおよびカーナビゲーションシステムを用いて、車両１の位置を特定することで、車両１が一時的に停止しているのか、長期的に停止する可能性があるのかを特定するようにしてもよい。また、レーダー装置を用いて、車外環境（先行車両、赤色信号機）を特定するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、エンジンをアイドルストップさせる車両に利用できる。
【符号の説明】
【００８５】
１  車両
１０  エンジン
２０  ＥＣＵ
２４  アイドルストップ部
２６  ロック位置制御部
４０  車外環境認識部
１２８  バルブタイミング可変装置
【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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【図６】
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【図７】
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