(57)【要約】【課題】停止していた車両が走行を再開するときの機関出力の低下を抑えることのできる車両の制御装置を提供する。【解決手段】車両１０は、吸気ポート２２に電子冷却ユニット５０を備える内燃機関２０と、自車両の前方を監視する車載カメラ７０と、を備えている。制御装置１００は、自車両の状態が走行状態から停車状態に変化することを予測するために必要な情報を車載カメラ７０が捉えた画像を処理することによって取得する画像処理部１００Ａと、画像処理部１００Ａが取得した情報に基づき、自車両の状態が走行状態から停車状態に変化すると予測されるときには電子冷却ユニット５０を作動させる作動制御部１００Ｂとを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気通路内の空気を冷却する電子冷却ユニットを前記吸気通路に備える内燃機関と、自車両の前方を監視する車載カメラと、を備える車両に適用される制御装置であって、
自車両の状態が走行状態から停車状態に変化することを予測するために必要な情報を前記車載カメラが捉えた画像を処理することによって取得する画像処理部と、
前記画像処理部が取得した前記情報に基づき、自車両の状態が走行状態から停車状態に変化すると予測されるときには、前記電子冷却ユニットを作動させる作動制御部と、を備える
ことを特徴とする車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載された内燃機関の吸気通路にペルチェ素子を有する電子冷却ユニットを設けて、吸気通路内の温度（吸気温度）が閾値以上になったときには、その電子冷却ユニットを作動させて吸気の温度を低下させることにより吸気充填効率を高め、これにより機関出力を向上させるようにした装置が知られている（特許文献１など）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２５５３６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来の装置では以下のような不都合の発生が懸念される。
すなわち、車両が停止すると吸気通路内の温度は上昇する。そのため、停車後しばらくすると吸気通路内の温度が上記閾値に達するようになり、電子冷却ユニットの作動が開始される。ここで、電子冷却ユニットが作動を開始してから実際に吸気通路内の温度が十分に低下するまでにはある程度の時間を要し、その結果、冷却遅れが生じる。そのため、吸気通路内の温度が十分に低下する前に再び車両の走行が開始されると、内燃機関の気筒内には比較的温度の高い吸気が流れ込むため、機関出力が低下しやすくなる。
【０００５】
ちなみに、上記閾値をより低い温度に設定すれば、電子冷却ユニットの作動開始タイミングが早くなるため、上述したような冷却遅れを抑えることができる。ただし、この場合には、閾値をより低い温度に設定するために、吸気通路内の温度が過剰に低くなったり、電子冷却ユニットの消費電力量が増大するといった、新たな不都合の発生を招くおそれがある。
【０００６】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、停止していた車両が走行を再開するときの機関出力の低下を抑えることのできる車両の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】
上記課題を解決する制御装置は、吸気通路内の空気を冷却する電子冷却ユニットを前記吸気通路に備える内燃機関と、自車両の前方を監視する車載カメラと、を備える車両に適用される。そして、この制御装置は、自車両の状態が走行状態から停車状態に変化することを予測するために必要な情報を前記車載カメラが捉えた画像を処理することによって取得する画像処理部と、前記画像処理部が取得した前記情報に基づき、自車両の状態が走行状態から停車状態に変化すると予測されるときには、前記電子冷却ユニットの作動を開始する作動制御部と、を備えている。
【０００８】
同構成によれば、自車両の状態が走行状態から停車状態に変化すると予測されるとき、つまり停車による吸気通路内の温度上昇が予測されるときには、そうした吸気通路内の温度上昇が始まる前に、電子冷却ユニットの作動が開始される。従って、車両が実際に停止したときには、すでに吸気通路内の空気の冷却が開始されている。そのため、停車中において吸気通路内の空気は温度の低い状態に維持されるようになり、停止していた車両が走行を再開するときには、そうした低温状態の空気が内燃機関の気筒内に流れ込む。従って、停止していた車両が走行を再開するときの機関出力の低下を抑えることができるようになる。
【０００９】
なお、自車両の状態が走行状態から停車状態に変化することを予測するために必要な情報としては、例えば自車両の前方に存在する最も近い車両用信号機の表示色の情報や、自車両の前進方向に存在する前方車両が停止していることを示す情報などが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施形態の制御装置が設けられた車両の構成を示す模式図。
【図２】同実施形態において、電子冷却ユニットの作動を開始するための処理手順を示すフローチャート。
【図３】同実施形態の作用を説明するためのタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、車両の制御装置の一実施形態を、図１〜図３を参照して説明する。
図１に示すように、車両１０の前部に設けられたエンジンルームには、内燃機関２０や、吸気を濾過するエアクリーナ４０等が設けられている。内燃機関２０とエアクリーナ４０とは、吸気通路の一部を構成する吸気管３０で接続されている。
【００１２】
車両１０の前部に設けられたフロントグリルには、自車両の前進方向に存在する前方車両と自車両との車間距離Ｄを計測する計測器６０（例えばミリ波レーダ機器やレーザレーダ機器など）が設けられている。なお、そうした計測器６０をフロントグリル以外の部位に設けてもよい。
【００１３】
また、車両１０のフロントガラスの上部には、自車両の前方を監視する車載カメラ７０が設けられている。なお、そうした車載カメラ７０をフロントガラス以外の部位に設けてもよい。
【００１４】
内燃機関２０のシリンダヘッド２１には、吸気通路の一部を構成する吸気ポート２２が設けられている。
吸気ポート２２の壁面には、吸気ポート２２内の空気を冷却する電子冷却ユニット５０が設けられている。なお、本実施形態の電子冷却ユニット５０はペルチェ素子を有しているが、こうしたペルチェ素子に限らず、電気エネルギを使って冷却を行う素子を有していてもよい。
【００１５】
車両１０には、制御装置１００が設けられている。制御装置１００は、車両１０の各種制御や内燃機関２０の各種制御を行うための演算処理を実行する中央演算処理装置、制御用のプログラムやデータが予め記憶された読出専用メモリ、中央演算処理装置の演算結果やセンサの検出結果などを一時的に記憶する読み書き可能メモリ等を備えている。また、制御装置１００には、車載カメラ７０が捉えた画像を処理することによって自車両の状態が走行状態から停車状態に変化することを予測するために必要な情報を取得する画像処理部１００Ａが設けられている。
【００１６】
画像処理部１００Ａは、自車両の状態が走行状態から停車状態に変化することを予測するために必要な上記情報として、自車両の前方に存在する最も近い車両用信号機の表示色（赤色、黄色、青色）を車載カメラ７０が捉えた画像から取得する。また、画像処理部１００Ａは、自車両の状態が走行状態から停車状態に変化することを予測するために必要な上記情報として、自車両の前進方向に存在する前方車両の走行状態に関する情報、より詳細には前方車両が走行しているのか停車しているのか示す情報を車載カメラ７０が捉えた画像等から取得する。
【００１７】
また、制御装置１００には、画像処理部１００Ａが取得した上記情報及び上記車間距離Ｄに基づき、自車両の状態が走行状態から停車状態に変化すると予測されるときには、電子冷却ユニット５０の作動を開始する作動制御部１００Ｂも設けられている。
【００１８】
こうした制御装置１００には、上記車間距離Ｄを検出する上記計測器６０からの出力信号や、車両１０の車速ＳＰを検出する車速センサ８１の出力信号などが入力される。
次に、上記電子冷却ユニット５０の作動を開始する処理について、図２を参照しつつ説明する。なお、この作動開始処理は、制御装置１００の作動制御部１００Ｂによって所定周期毎に繰り返し実行される。
【００１９】
本処理が開始されると、車速ＳＰに基づいて自車両が走行中であるか否かが判定される（Ｓ１００）。そして、車速ＳＰが「０」であって自車両が停止しているときには（Ｓ１００：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。
【００２０】
一方、車速ＳＰが「０」を超えており、自車両が走行しているときには（Ｓ１００：ＹＥＳ）、上記画像処理部１００Ａから前記車両用信号機の表示色が取得される（Ｓ１１０）。
【００２１】
そして、取得した表示色が赤色または黄色であるか否かが判定される（Ｓ１２０）。取得した表示色が赤色または黄色のいずれかであるときには（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、自車両の運転者がブレーキ操作などを行うことにより、自車両の状態が走行状態から停車状態に変化すると予測できる状況にある。そして、このように予測できる状況のときには、電子冷却ユニット５０の作動が開始されて（Ｓ１７０）、本処理は一旦終了される。
【００２２】
一方、取得した表示色が青色であるときには（Ｓ１２０：ＮＯ）、自車両の前進方向に存在する前方車両の走行状態に関する情報、より詳細には前方車両が走行しているのか停車しているのか示す情報が上記画像処理部１００Ａから取得される（Ｓ１３０）。なお、前方車両が走行しているのか停車しているのか示す情報としては、例えば前方車両が走行している場合と停車している場合とで値が変化するフラグ値などが挙げられる。そして、前方車両が停車しているか否かが判定される（Ｓ１４０）。このステップＳ１４０では、ステップＳ１３０にて上記画像処理部１００Ａから取得した情報が、前方車両が走行していることを示す情報であった場合には否定判定され（Ｓ１４０：ＮＯ）、前方車両が停車していることを示す情報であった場合には肯定判定される（Ｓ１４０：ＹＥＳ）。
【００２３】
ステップＳ１４０にて否定判定されるときには、本処理は一旦終了される。
一方、ステップＳ１４０にて肯定判定されるとき、つまり前方車両が停車していると判定されるときには、自車両の運転者がブレーキ操作などを行うことにより、自車両の状態が走行状態から停車状態に変化すると予測できる状況にある。ただし、前方車両が停車していても、自車両と前方車両との車間距離Ｄがある程度短くなるまでは、自車両の運転者がブレーキ操作などを行わない可能性もある。そこで、ステップＳ１４０にて肯定判定されるときには、自車両と前方車両との車間距離Ｄが取得されて（Ｓ１５０）、その取得した車間距離Ｄが判定値α以下であるか否かが判定される（Ｓ１６０）。その判定値αとしては、停車している前方車両と自車両との衝突を避けるために、自車両の運転者がブレーキ操作を行って自車両を停車させると予測できる程度の車間距離Ｄが設定されている。
【００２４】
そして、車間距離Ｄが判定値αを超えているときには（Ｓ１６０：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。
一方、車間距離Ｄが判定値α以下のときには（Ｓ１６０：ＹＥＳ）、自車両の運転者がブレーキ操作などを行うことにより、自車両の状態が走行状態から停車状態に変化すると予測できる状況にある。そして、このように予測できる状況のときには、電子冷却ユニット５０の作動が開始されて（Ｓ１７０）、本処理は一旦終了される。
【００２５】
図３を参照して、本実施形態の作用並びにその効果を説明する。
まず、本実施形態の比較例として、上記従来の装置と同様に、吸気通路内の温度が閾値Ａに達することで電子冷却ユニット５０の作動を開始させる場合の吸気ポート２２内の空気温度の変化を二点鎖線Ｌ１で示す。
【００２６】
図３に二点鎖線Ｌ１にて示すように、走行中であった車両が時刻ｔ２において停車すると、吸気ポート２２内の空気温度は上昇する。そのため、停車後しばらくすると吸気ポート２２内の空気温度が閾値Ａに達するようになり、時刻ｔ３において二点鎖線Ｌ２に示すように電子冷却ユニット５０の作動が開始される。ここで、電子冷却ユニット５０が作動を開始してから実際に吸気ポート２２内の空気温度が十分に低下するまでにはある程度の時間を要する。そのため、吸気ポート２２内の空気温度が十分に低下する前に再び車両の走行が開始されると（時刻ｔ４）、内燃機関２０の気筒内には比較的温度の高い吸気が流れ込むため、機関出力が低下しやすくなる。
【００２７】
一方、本実施形態の場合には、上記ステップＳ１２０での肯定判定や、上記ステップＳ１４０及び上記ステップＳ１６０における肯定判定によって、自車両の状態が走行状態から停車状態に変化すると予測されるとき、つまり停車による吸気ポート２２内の空気温度の上昇が予測されるときには、そうした空気温度の上昇が始まる前に、電子冷却ユニット５０の作動が開始される（時刻ｔ１）。従って、時刻ｔ２において車両１０が実際に停止したときには、すでに吸気ポート２２内の空気の冷却が開始されている。そのため、停車中において吸気ポート２２内の空気は温度の低い状態に維持されるようになり、時刻ｔ４において停止していた車両１０が走行を再開するときには、そうした低温状態の空気が内燃機関２０の気筒内に流れ込む。従って、停止していた車両１０が走行を再開するときの機関出力の低下を抑えることができるようになる。
【００２８】
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・電子冷却ユニット５０を吸気ポート２２に設けたが、吸気管３０に設けてもよい。
・前方車両が停車しており（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、且つ車間距離Ｄが判定値α以下であるときに（Ｓ１６０：ＹＥＳ）、自車両の状態が走行状態から停車状態に変化すると予測するようにした。この他、簡易的には、車間距離Ｄの判定を省略して、前方車両が停車しているときには（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、自車両の状態が走行状態から停車状態に変化すると予測して、電子冷却ユニット５０の作動を開始してもよい。この場合には、上記計測器６０を備えていなくても、自車両の状態が走行状態から停車状態に変化することを予測することができる。
【００２９】
・上述した車両用信号機の表示色のみに基づいて、あるいは前方車両が走行しているのか停車しているのか示す情報及び車間距離Ｄのみに基づいて、あるいは前方車両が走行しているのか停車しているのか示す情報のみに基づいて、自車両の状態が走行状態から停車状態に変化することを予測するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１０…車両、２０…内燃機関、２１…シリンダヘッド、２２…吸気ポート、３０…吸気管、４０…エアクリーナ、５０…電子冷却ユニット、６０…計測器、７０…車載カメラ、８１…車速センサ、１００…制御装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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