(57)【要約】【課題】定速走行等を行う場合に、十分な安全性を確保しつつ、システムを簡素化し、エンジン制御ユニット２の負担を軽減し、且つコスト削減を図る。【解決手段】エンジン制御ユニット２に車速センサ５の信号を入力し、車速が所定車速（３０ｋｍ／ｈ）以下であるか否かを判断させる。そして、所定車速以下の場合には、自動走行用制御ユニット１からのエンジン出力要求に基づく自動走行制御を禁止するよう禁止信号を送り、切替制御の切替位置を１にする。この時、自動走行用制御ユニット１からのエンジン出力要求を受け付けず、アクセルペダルセンサ３の出力によるエンジン出力要求を演算し、この演算値に基づいて電制スロットルや燃料噴射ポンプを制御する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の自動走行条件下でアクセルペダルの操作量と無関係に自動走行のためのエンジン出力要求を演算する自動走行用制御ユニットと、
前記自動走行用制御ユニットからエンジン出力要求を受けたときに、このエンジン出力要求に従ってエンジン出力制御用アクチュエータを制御し、それ以外のときはアクセルペダルの操作量に応じたエンジン出力要求を演算してエンジン出力制御用アクチュエータを制御するエンジン制御ユニットと、
を備えるエンジン制御装置において、
前記エンジン制御ユニットに、車速を判定し、所定車速以下のときに、前記自動走行用制御ユニットからのエンジン出力要求に基づく自動走行制御を禁止する手段を具備させたことを特徴とするエンジン制御装置。
【請求項２】
前記自動走行用制御ユニットは、少なくとも車速が第１の所定値以上のときに自動走行制御を許可する手段を有し、
前記エンジン制御ユニットがそれ以下のときに自動走行制御を禁止する所定車速は、前記第１の所定値より低車速の第２の所定値であることを特徴とする請求項１記載のエンジン制御装置。
【請求項３】
前記自動走行用制御ユニットは、少なくともブレーキ操作無し、かつ変速機が非ニュートラル位置のときに自動走行制御を許可する手段を有し、
前記エンジン制御ユニットの前記禁止手段は、少なくともブレーキ操作有り、または変速機がニュートラル位置のときに自動走行制御を禁止する機能を有していることを特徴とする請求項１または請求項２記載のエンジン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン制御装置に関し、特に、アクセルペダルの操作量と無関係にエンジン出力要求を演算する自動走行用制御ユニットと、アクセルペダルの操作量に応じたエンジン出力要求を演算して各種アクチュエータを制御するエンジン制御ユニットと、を備えるエンジン制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、定速走行等を行う車両の制御装置は、電制スロットルの採用や、ディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプの電制化により、これらの制御を行うエンジン制御ユニットを介して、車速を制御するのが一般的であった。
【０００３】
一方、この装置に車間距離レーダーやブレーキ制御機能等を追加して前車との車間距離を制御するような高機能型のエンジン制御装置の場合には、制御機能の大規模化により、エンジン制御ユニットとは別に自動走行用制御ユニットを設け、コントロール・エリア・ネットワーク等の車両通信システムを利用して、自動走行用制御ユニットで演算したエンジン出力要求をエンジン制御ユニットへ入力し、電制スロットルや燃料噴射ポンプの制御を行っていた。
【０００４】
しかし、この装置では、自動走行用制御ユニットのマイクロコンピュータが故障した場合などには、自動走行用制御ユニットからのエンジン出力要求がそのままエンジン制御ユニットに入力されるため、運転者の意図に反して車両が発進や加速するなど、安全性に欠けるという問題があった。
【０００５】
そこで特許文献１には、コントローラのフェールセーフ装置として、第１及び第２制御ユニットに、同じ信号を入力して各々に演算を行わせ、第１制御ユニットから第２制御ユニットへ入力誤差の蓄積を回避する信号を送り、第１及び第２制御ユニットの出力の誤差を求め、この誤差が所定許容レベルにあるか否かで故障判断を行い、故障と判断した場合には、アクチュエータを制御することが開示されている。
【０００６】
また特許文献２には、車間制御ユニットが行う指令値（目標加速度）の演算とは別に、エンジン制御ユニットにおいて、評価関数ブロックが指令値出現領域を求め、判定ブロックが、車間制御ユニットからの指令値が、指令値出現領域（加速及び減速側フラグ）に適合するか否かを判断し、適合していない場合には異常と判断して、エンジン制御ユニットが車間制御ユニットからの指令による制御を禁止することが開示されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平６−２１９３１０号公報
【特許文献２】
特開平１１−３９０３３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載の装置では、コントローラのフェールセーフ装置では、第１処理ユニットから誤った指令を出さないように、第２処理ユニットにも第１処理ユニットと同様の処理を行わせるため、重複したシステムが必要となり装置がコストアップしてしまうという問題が生じていた。
【０００９】
また特許文献２に記載の装置では、エンジン制御ユニットが指令値出現領域の演算及び異常判定を行っているため、エンジン制御ユニットに対する負担が大きく、これらを実行するためのシステムが必要となり、エンジン制御ユニットがコストアップしてしまうという問題があった。
【００１０】
本発明はこのような問題に鑑み、簡素なシステムでエンジン制御ユニットの負担を軽減し、コスト削減を図り、且つ安全性を確保することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
そのため本発明では、エンジン制御ユニットに車速信号を入力し、車速が所定車速以下か否かを判定し、所定車速以下のときに、自動走行用制御ユニットからのエンジン出力要求に基づく自動走行制御を禁止する。
【００１２】
【発明の効果】
本発明によれば、エンジン制御ユニットにおいて車速を判断でき、所定車速以下のときに、自動走行用制御ユニットからのエンジン出力要求に基づく自動走行制御を禁止できるため、車両停止時などにおいて、自動走行用制御ユニットが故障した場合であっても車両が発進することが防止される。そして、既存の設備で構成でき、簡素なシステムであるためにコストダウンを図ることができ、エンジン制御ユニットの負担も軽減できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
図１は、エンジン制御装置の構成図である。図２は、エンジン制御ユニットの制御フローである。
【００１４】
本発明のエンジン制御装置は、自動走行用制御ユニット１と、エンジン制御ユニット２から大別構成され、これらに各種センサ及びスイッチ（図には「ＳＷ」と示す）等からの信号が入力される。
【００１５】
自動走行用制御ユニット１は、後述する所定の自動走行条件下で、ドライバーが操作するアクセルペダルの操作量（アクセルペダルセンサ３の出力）と無関係に自動走行のためのエンジン出力要求を演算する。
【００１６】
エンジン制御ユニット２は、自動走行用制御ユニット１からエンジン出力要求がない場合、例えば、車速がエンジン制御ユニット２で設定された所定車速以下の場合には、アクセルペダルセンサ３からの出力に応じてドライバーエンジン出力制御要求を演算して、エンジン出力制御用アクチュエータを成す電制スロットル（ディーゼルエンジンの場合には燃料噴射ポンプ）などを制御する。
【００１７】
一方、エンジン制御ユニット２に自動走行用制御ユニット１からエンジン出力要求があった場合、例えば、車速が自動走行用制御ユニット１で設定された所定車速以上で且つ自動走行設定スイッチ６がＯＮの場合には、エンジン制御ユニット２は、自動走行用制御ユニット１からエンジン出力要求を受けたときに、このエンジン出力要求に従って、エンジン出力制御用アクチュエータを制御する。但し、エンジン制御ユニット２が行う自動走行制御禁止判定により、所定の禁止条件にある場合には、アクセルペダルセンサ３からの出力に応じてドライバーエンジン出力制御要求を演算して、エンジン出力制御用アクチュエータを制御する。
【００１８】
ここで、自動走行用制御ユニット１には、車速センサ５、自動走行設定スイッチ６、ブレーキスイッチ７、及びニュートラルスイッチ８からの信号が入力される。さらに車間距離レーダー９からも信号が入力される。
【００１９】
なお、車速センサ５は、変速機から車輪へ動力を伝達する車軸の回転を検出し、これに基づいて車速を検出する。自動走行設定スイッチ６は、ドライバーがアクセルペダルによる運転を行い、車両がある速度になった段階で、ドライバーのＯＮ操作により、アクセルペダルを離しても同じ速度で走行できるよう切り替える。ブレーキスイッチ７は、ブレーキ操作があった時にＯＮ信号を出力する。ニュートラルスイッチ８は、変速機がニュートラル位置にある時にＯＮ信号を出力する。そして、車間距離レーダー９は、前方に走行車両がある場合に、自車との間の距離に応じた信号を出力し、この信号から車間距離を検出する。
【００２０】
一方、エンジン制御ユニット２には、ブレーキスイッチ７及びニュートラルスイッチ８からの信号が入力される。さらに本発明では、エンジン制御ユニット２に車速を判定させるために、車速センサ５からの信号を入力する。
【００２１】
エンジン制御ユニット２は、車速センサ５による車速が、予め設定された第２の所定値を成す所定車速（例えば３０ｋｍ／ｈ）以下であるか否かを判断し、自動走行用制御ユニット１からエンジン出力要求を受けるか否かを判断する自動走行制御禁止判定を行う。そして、車速が所定車速以下であれば、禁止信号を出力し、入力信号の切り替えを制御して、自動走行用制御ユニット１からのエンジン出力要求に基づく自動走行制御を禁止する。そして、エンジン制御ユニット２の自動走行制御禁止判定は、ブレーキスイッチ７及びニュートラルスイッチ８からの信号が入力されたときにも行われる。この場合、ブレーキスイッチ７がＯＮ（ブレーキ操作有り）、またはニュートラルスイッチがＯＮ（変速機がニュートラル位置）のときに、自動走行用制御ユニット１からのエンジン出力要求に基づく自動走行制御を禁止する。
【００２２】
すなわち、自動走行制御禁止判定からの禁止信号があった場合には、切り替え制御の切り替え位置が図示１にあり、自動走行用制御ユニット１からのエンジン出力要求に基づく自動走行制御を禁止する。例えば、ブレーキスイッチ７がＯＮの時には、自動走行用制御ユニット１は、ブレーキ制御要求を演算してブレーキアクチュエータを制御して、車両を停止または減速する。その後は、アクセルペダルセンサ３からのドライバーエンジン出力要求値に基づいてエンジン出力制御用アクチュエータを制御し、再び始動または加速する。
【００２３】
一方、切り替え制御の切り替え位置が図示０にある場合には、ドライバーエンジン出力要求値または自動走行用制御ユニット１からのエンジン出力要求値のうち大きい方の出力要求値を用いる。
【００２４】
また、自動走行用制御ユニット１は、車速センサ５の信号に基づいて検出された車速が、予め設定された第１の所定値を成す所定車速（例えば４０ｋｍ／ｈ）以上であるか否かを判断し、エンジン出力要求またはブレーキ制御要求の演算を行うことを許可するか否かを判断する自動走行制御許可判定を行う。車速が第１の所定値以上であれば、自動走行制御の許可信号を出力して、エンジン出力要求またはブレーキ制御要求の演算を行う。さらに、自動走行用制御ユニット１の自動走行制御許可判定は、自動走行設定スイッチ６、ブレーキスイッチ７、及びニュートラルスイッチ８からの信号が入力されたときにも行われる。
【００２５】
ここで、自動走行設定スイッチ６がＯＮ、ブレーキスイッチ７がＯＦＦ（ブレーキ操作無し）、及びニュートラルスイッチ８がＯＦＦ（変速機が非ニュートラル位置）の場合には、自動走行制御の許可信号を出力して、エンジン出力要求の演算を行う。そして、自動走行用制御ユニット１は、エンジン制御ユニット２へのエンジン出力要求値を出力する。
【００２６】
さらに、自動走行用制御ユニット１には、車間距離レーダー９からの信号が入力され、この信号に基づいて前方の車両との車間距離を計測する。そして、車両の目標加減速度及び目標車速を演算して、この演算値に基づいてエンジン出力制御要求を演算する。なおこの時、車速センサ５からの信号によりエンジン出力要求を演算してもよい。
【００２７】
ここで、エンジン制御ユニット２が車速センサ５に基づいて自動走行制御の禁止するための判定を行う第２の所定値（所定車速であり、例えば３０ｋｍ／ｈ）は、自動走行用制御ユニット１が車速センサ５に基づいて自動走行制御許可判定を行う第１の所定値（所定車速であり、例えば４０ｋｍ／ｈ）より低く（低速）で設定されている。
【００２８】
なお、ブレーキスイッチ７がＯＮ（ブレーキ操作有り）の場合には、ブレーキ制御要求を演算して、この要求値に基づいてブレーキアクチュエータを制御する。
【００２９】
次に、エンジン制御ユニット２が行う制御ついて図２を用いて説明する。
ステップ１（図では「Ｓ１」と示す。以下同様）では、自動走行用制御ユニット１からのエンジン出力要求がエンジン制御ユニット１に入力されたか否かを判断する。自動走行エンジン出力要求があった場合には、ステップ２へ進む。一方、自動走行エンジン出力要求がなかった場合には、ステップ６へ進み、最終的なエンジン出力要求値を演算する。すなわち、自動走行用制御ユニット１からのエンジン出力要求を受けないで、アクセルペダルセンサ３から入力される信号によりエンジン出力制御用アクチュエータを制御する。
【００３０】
ステップ２では、ブレーキ操作があったか否か、すなわちブレーキスイッチ７からＯＮ信号があったか否かを判断する。ブレーキ操作がなかった場合（ブレーキスイッチ７がＯＦＦ）には、ステップ３へ進む。一方、ブレーキ操作があった場合（ブレーキスイッチ７がＯＮ）には、ステップ６へ進む。
【００３１】
ステップ３では、変速機がニュートラル位置にあるか否か、すなわちニュートラルスイッチ８からＯＮ信号があったか否かを判断する。ニュートラル位置にない場合（ニュートラルスイッチ８がＯＦＦ）には、ステップ４へ進む。一方、ニュートラル位置にある場合（ニュートラルスイッチ８がＯＮ）には、ステップ６へ進む。
【００３２】
ステップ４では、車速が第２の所定値である自動走行制御禁止車速（例えば３０ｋｍ／ｈ）以下であるか否かを判断する。この制御禁止車速を超える場合（車速＞３０ｋｍ／ｈ）には、ステップ５へ進む。一方、制御禁止車速以下の場合（車速≦３０ｋｍ／ｈ）には、ステップ６へ進む。
【００３３】
ステップ５では、最終的なエンジン出力要求値によりエンジン出力制御用アクチュエータを制御する。ここでは、最終エンジン出力要求値として、アクセルペダルセンサ３の出力に基づくドライバーエンジン出力要求値と、自動走行用制御ユニット１からのエンジン出力要求値とを比較して大きい方の値を用いる。そして、選択された要求値に基づいてエンジン出力制御用アクチュエータ（電制スロットル等）を制御する。
【００３４】
本実施形態によれば、エンジン制御ユニット２は、車速を判定し（ステップ４）、所定車速以下のときに（ステップ５）、自動走行用制御ユニット１からのエンジン出力要求に基づく自動走行制御を禁止する（ステップ６）。このため、エンジン制御ユニット２においても車速を判定して、自動走行用制御ユニット１からの自動走行制御を禁止できる。そして、仮に自動走行用制御ユニット２が故障した場合に、誤ったエンジン出力要求があったとしても、自動走行用制御ユニット１からのエンジン出力要求を受け付けないで、ドライバーのアクセルペダル操作によるドライバーエンジン出力要求値に基づく走行を行うため、不意の発進や加速を防止でき、十分な安全性を確保できる。さらに、車速センサ５の信号をエンジン制御ユニット２に入力して速度を判定できるため、既存の設備で構成でき、簡素なシステムでエンジン制御ユニット２に対する負担を軽減でき、エンジン制御ユニット２のコスト削減が図れる。
【００３５】
また本実施形態によれば、自動走行用制御ユニット１は、少なくとも車速が第１の所定値（例えば４０ｋｍ／ｈ）以上のときに自動走行制御を許可し、エンジン制御ユニット２がそれ以下のときに自動走行制御を禁止する所定車速は、第１の所定値より低車速の第２の所定値（例えば３０ｋｍ／ｈ）である（ステップ４）。このため、自動走行用制御ユニット１の制御許可車速が４０ｋｍ／ｈであれば、エンジン制御ユニット２の自動走行禁止車速は十分に余裕を取って、例えば３０ｋｍ／ｈに設定できる。これによって、自動走行用制御ユニット１が正常な状態での制御には何ら影響を与えず、停車状態を含む低車速状態では確実に自動走行用制御ユニット１からのエンジン出力要求を禁止できる。
【００３６】
また本実施形態によれば、自動走行用制御ユニット１は、少なくともブレーキ操作無し（ブレーキスイッチ７がＯＦＦ）、かつ変速機が非ニュートラル位置（ニュートラルスイッチ８がＯＦＦ）のときに自動走行制御を許可し（図１参照）、エンジン制御ユニット２の自動走行制御の禁止は、少なくともブレーキ操作有り（ステップ２）、または変速機がニュートラル位置のとき（ステップ３）に自動走行制御を禁止する（ステップ６）。このため、エンジン制御ユニット２は、車速センサ５、ブレーキスイッチ７、ニュートラルスイッチ８、及び車速（車速≦３０ｋｍ／ｈ）条件も考慮した制御が行える。そして、車速が３０ｋｍ／ｈ以下、ブレーキスイッチ７またはニュートラルスイッチ８のいずれかがＯＮとなった状態では、エンジン走行用制御ユニット１からのエンジン出力要求を受け付けないで、ドライバーのアクセルペダル操作による運転ができ、十分な安全性が確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係るエンジン制御装置の構成図
【図２】エンジン制御ユニットの制御フロー
【符号の説明】
１  自動走行用制御ユニット
２  エンジン制御ユニット
３  アクセルペダルセンサ
５  車速センサ
６  自動走行設定スイッチ
７  ブレーキスイッチ
８  ニュートラルスイッチ
９  車間距離レーダー
【図１】
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【図２】
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