技術 車両制御装置、及び、車両制御方法

0001

本発明は、車両制御装置、及び、車両制御方法に関する。

0002

従来、車両のエンジンの運転中、所定のエンジン停止条件が成立した場合にエンジンを一時停止させ、所定のエンジン再始動条件が成立した場合にエンジンを再始動させるアイドリングストップ・アンド・スタート制御技術が利用されている。

0003

例えば、特許文献１には、運転手のブレーキペダルの踏み込み量に基づいて運転手の減速または停車の意思を確認すると共に、車速センサの検出値に基づいて車両が停止状態にあることが確認できた場合に、エンジンを自動停止させ、また、ブレーキペダルの踏み込み量に基づいて運転手の発車の意思を確認できた場合に、エンジンを自動的に再始動する技術が開示されている。

0004

さらに、特許文献１には、エンジンを自動停止させる際、オートマチックトランスミッションを自動的にニュートラル状態に切り替えてエンジンの動力を遮断すると共に、車両を停止状態に維持するための制動力が発生するようブレーキ装置を自動制御する技術が開示されている。

0005

特開２０１３−１２９３７８号公報

0006

しかしながら、上述した特許文献１の技術を用いて、車両を停止状態に維持するための制動力が発生するようブレーキ装置を自動制御する場合、最低限どの程度の制動力を発生させれば車両を停止状態に維持できるかを予め予測することは難しい。

0007

また、車両が停止状態にあるか否かを検出し、車両が停止状態にない場合に制動力をさらに強めることも考えられるが、この方法では車両の移動をある程度許容することになり、坂道などにおいて車両のずり下がりが生じる。

0008

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その課題は、坂道などにおけるアイドリングストップの実行時に車両が移動してしまうことを防止するとともに、車両が停止した場所で車両が動かないようにするために必要な制動力を容易に決定することができる車両制御装置、及び、車両制御方法を提供することである。

0009

上記の課題を解決するため、本発明の車両制御装置は、車両のエンジンの運転中、変速段が走行段であり、かつ、ブレーキペダルが踏み込まれたことにより生じたブレーキ圧が第１のブレーキ圧より大きいことを含む所定のエンジン停止条件が成立した場合に、エンジンを一時停止させる自動停止制御部と、ブレーキペダルが踏み込まれることにより第１のブレーキ圧より大きい第２のブレーキ圧が生じ、かつ、変速段が走行段である状態でエンジンが一時停止した場合に、車両を制動する制動装置を制御して、第２のブレーキ圧を維持し、エンジンの一時停止後、走行段からニュートラルへの変速操作を受け付けた場合に、第２のブレーキ圧以上の一定圧力にブレーキ圧を維持する制動制御部と、を備える。

0010

本発明の車両制御方法は、車両のエンジンの運転中、変速段が走行段であり、かつ、ブレーキペダルが踏み込まれたことにより生じたブレーキ圧が第１のブレーキ圧力より大きいことを含む所定のエンジン停止条件が成立した場合に、エンジンを一時停止させる自動停止制御ステップと、ブレーキペダルが踏み込まれることにより第１のブレーキ圧より大きい第２のブレーキ圧が生じ、かつ、変速段が走行段である状態でエンジンが一時停止した場合に、車両を制動する制動装置を制御して、第２のブレーキ圧を維持し、エンジンの一時停止後、走行段からニュートラルへの変速操作を受け付けた場合に、第２のブレーキ圧以上の一定圧力にブレーキ圧を維持する制動制御ステップと、を含む。

0011

本発明によれば、坂道などにおけるアイドリングストップの実行時に車両が移動してしまうことを防止できるとともに、車両が停止した場所で車両が動かないようにするために必要な制動力を容易に決定することができる。

0012

本発明の一実施形態に係る車両の構成の一例を示す図である。
本発明の一実施形態に係る車両制御処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。

0013

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る車両１の構成の一例を示す図である。車両１は、例えば、トラックやバスなどの車両である。

0014

図１に示すように、車両１は、エンジン２、エンジン２にクラッチを介して接続される変速機３、車両１に制動力を付与する制動装置４、車両１を制動するための運転手による踏み込み操作を受け付けるブレーキペダル９、ブレーキペダル９の踏み込み量に応じた空気圧を伝達するブレーキバルブ１０、エンジン２や変速機３、制動装置４を制御する車両制御装置１１と、を備える。

0015

エンジン２は、スターターにより始動され、インジェクタにより燃焼室に燃料が噴射されることにより作動する。

0016

変速機３は、ドライブ（Ｄ）などの走行段や、ニュートラル（Ｎ）、パーキング（Ｐ）など、複数の選択可能な変速段を有し、クラッチ（図示せず）を介してエンジン２と接続され、エンジン２の動力を車輪（図示せず）に伝達する。なお、以下の説明では、走行段がドライブであるものとして説明するが、本発明はその他の走行段の場合でも適用され得る。

0017

制動装置４は、車両１を減速、または、停止させる装置である。以下では、制動装置４は、空気圧式のものとして説明を行うが、他の方式のものであってもよい。制動装置４は、制動部５、ＨＳＡバルブ６、リレーバルブ７、圧力センサ８を備える。

0018

制動部５は、ブレーキペダル９の踏み込みに起因して生じたブレーキ圧の大きさに応じて制動力を発揮し、車両１の車輪の回転を制動するサービスブレーキである。

0019

ＨＳＡ（Ｈｉｌｌ Ｓｔａｒｔ Ａｉｄ）バルブ６は、坂道発進補助装置として用いられ、坂道における車両の発進時等に作動して、ブレーキ圧を維持することにより、制動部５に制動力を発揮させる。

0020

リレーバルブ７は、ブレーキバルブ１０からＨＳＡバルブ６を介して伝達されるブレーキ圧の大きさに応じて、エアタンク（図示せず）から制動部５にエアを送り、制動部５に制動力を発揮させる。

0021

圧力センサ８は、ＨＳＡバルブ６とリレーバルブ７との間のブレーキ配管内のブレーキ圧を検出する。このブレーキ圧は、エンジン停止条件が成立したか否かを判定する場合などに参照される。なお、圧力センサ８は、ブレーキ圧として制動部５とリレーバルブ７との間のブレーキ配管内のブレーキ圧を検出することとしてもよい。

0022

ブレーキペダル９は、制動部５を作動させるために運転手により踏み込まれる。そして、運転手によりブレーキペダル９が踏み込まれると、ブレーキペダル９の踏み込みに起因して生じたブレーキ圧の大きさに応じて制動部５により制動力が発揮される。

0023

ブレーキバルブ１０は、エアタンク内のエアをブレーキペダル９の踏み込み量に応じて放出する。このエアの放出に起因して生じるブレーキ圧力が、ＨＳＡバルブ６を介してリレーバルブ７に伝達される。

0024

車両制御装置１１は、エンジン制御部１２、ＩＳＳ（Ｉｄｌｉｎｇ Ｓｔｏｐ ａｎｄ
Ｓｔａｒｔ）制御部１３、変速制御部１６、制動制御部１７を備える。これらの各制御部は、共通のバスに接続され、そのバスを通じて相互に通信可能に構成される。

0025

エンジン制御部１２は、エンジン２の回転数などの情報の取得や、エンジン２の始動制御、エンジン２の燃料噴射タイミングや燃料噴射量などの制御を行う。

0026

ＩＳＳ制御部１３は、アイドリングストップ・アンド・スタート制御を行う。ＩＳＳ制御部１３は、自動停止制御部１４、及び、再始動制御部１５を備える。

0027

自動停止制御部１４は、エンジン２の運転中、所定のエンジン一時停止条件が成立した場合に、エンジン制御部１２に対しエンジン２の一時停止命令を出力し、エンジン制御部１２にエンジン２を停止させる。

0028

なお、エンジン一時停止条件には、例えば、車両１の車速がゼロ、かつ、ブレーキペダル９の踏み込みにより生じたブレーキ圧が所定の圧力より大きいことなどの条件が含まれる。

0029

再始動制御部１５は、エンジン２の一時停止中に、所定のエンジン再始動条件が成立した場合にエンジン２を再始動させる。

0030

エンジン再始動条件には、例えば、エンジン２が一時停止中の状態において、ブレーキペダル９の踏み込みがないか、あるいは、ブレーキペダル９の踏み込みにより生じたブレーキ圧が所定の圧力よりも小さい、ニュートラルからドライブへの変速操作がなされたなどの条件が含まれる。

0031

変速制御部１６は、現時点の変速段などの情報の取得や、変速機３に対する変速段の変更制御などを行う。ここで、変速段は、運転手によるシフトレバーの操作、あるいは、車速等に応じた自動変速制御に基づき決定される。

0032

制動制御部１７は、制動装置４を制御して、車両１を制動する制御などを行う。特に、制動制御部１７は、変速段がドライブである状態でエンジン２が一時停止した場合に、Ｈ
ＳＡバルブ６を制御して、ブレーキペダル９が踏み込まれることにより生じたブレーキ圧を維持し、さらにエンジン２の一時停止後、運転手によるドライブからニュートラルへの変速操作を受け付けた場合に、ブレーキ圧の維持を継続する。

0033

ここで、上記ブレーキ圧の維持制御の利点について説明する。例えば、変速段がドライブの状態においてエンジン２が一時停止状態となる条件（アイドリングストップが実行される条件）の１つに、ブレーキ圧がａより大きいという条件が含まれているものとする。

0034

また、一時停止状態にあるエンジン２が再始動する条件（アイドリングストップから復帰する条件）の１つに、ブレーキ圧がｂ未満（ｂ＜ａ）という条件が含まれているものとする。

0035

ここで、変速段がドライブであり、かつ、運転手がブレーキペダル９を踏み込んだ結果ブレーキバルブ１０とＨＳＡバルブ６との間のブレーキ配管におけるブレーキ圧がｃ（ｃ＞ａ）となり、エンジン２が一時停止状態となった場合について考える。

0036

この場合、ＨＳＡバルブ６が作動し、リレーバルブ７とＨＳＡバルブ６との間のブレーキ配管におけるブレーキ圧がｃに維持される。その結果、ｃのブレーキ圧に応じた大きさ圧力が制動部５にかかることになる。

0037

その後、運転手がブレーキペダル９の踏み込み量を少なくし、ブレーキバルブ１０とＨＳＡバルブ６との間のブレーキ配管におけるブレーキ圧がｄ（ｃ＞ｄ＞ｂ）になったものとする。この状態では、リレーバルブ７とＨＳＡバルブ６との間のブレーキ配管におけるブレーキ圧はｃに維持されたままであり、エンジン２も停止している。

0038

しかしその後、運転手が変速段をドライブからニュートラルに変更した場合、ＨＳＡバルブ６によるブレーキ圧の維持が解除されることとすると、リレーバルブ７とＨＳＡバルブ６との間のブレーキ配管におけるブレーキ圧がｃからｄに減少することになり、坂道では車両１が動いてしまう可能性がある。

0039

そのため、本発明では、運転手が変速段をドライブからニュートラルに変更した場合でもＨＳＡバルブ６によるブレーキ圧の維持を解除せず、ｃのブレーキ圧を維持するようにする。これにより、坂道で車両１が動いてしまうことを防止できる。

0040

また、ここで維持されるブレーキ圧ｃは、運転手がブレーキペダル９を踏み込んでエンジン２が一時停止状態となった際のブレーキ圧である。このブレーキ圧ｃは、車両１が停止した場所で車両１が動かないようにするために必要なブレーキ圧として運転手により設定されたものであり、このブレーキ圧ｃに対応する制動力が車両１の移動を防止するために必要な制動力といえる。

0041

本発明では、この運転手により設定されたブレーキ圧ｃを利用することにより、複雑な演算を必要とすることなく、アイドリングストップの実行時に車両１の移動を防止するために必要な制動力を容易に決定することができる。

0042

制動制御部１７の説明に戻ると、制動制御部１７はさらに、変速段がニュートラルであり、かつ、ブレーキペダル９の踏み込みがない場合に、上述したブレーキ圧を維持する制御を終了し、ブレーキ圧をブレーキペダル９の踏み込み量に応じて変化させる。

0043

これにより、運転手はブレーキペダル９から足を離すだけで、ブレーキ圧を維持する制御を容易に解除することができ、利便性を高めることができる。

0044

なお、運転手がブレーキペダル９から足を離す場合、車両１に制動力が働いていない状態となり、坂道では車両１が動くこととなるが、運転手が変速段をニュートラルにし、ブレーキペダル９から足を離したということは車両１が動くことを運転手が許容していると考えられるため、このような状態は運転者の意図と整合するものといえる。

0045

次に、本発明の一実施形態に係る車両制御処理の処理手順の一例について説明する。図２は、本発明の一実施形態に係る車両制御処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。

0046

まず、自動停止制御部１４は、圧力センサ８により検出された第２のブレーキ圧が閾値となる第１のブレーキ圧より大きいというエンジン停止条件の一つが成立し、かつ、その他のエンジン停止条件が成立したか否かを判定する（ステップＳ１１）。

0047

第２のブレーキ圧が第１のブレーキ圧より大きくなく、または、他のエンジン停止条件が成立していない場合（ステップＳ１１においてＮＯの場合）、ステップＳ１１の処理が再度実行される。

0048

第２のブレーキ圧が第１のブレーキ圧より大きく、かつ、他のエンジン停止条件が成立した場合（ステップＳ１１においてＹＥＳの場合）、自動停止制御部１４は、エンジン制御部１２に対しエンジン２の停止命令を出力し、エンジン制御部１２にエンジン２を停止させるアイドリングストップを実行するとともに、制動制御部１７は、ＨＳＡバルブ６を作動させ、第２のブレーキ圧を維持する（ステップＳ１２）。

0049

つぎに、制動制御部１７は、運転手によりドライブ（Ｄ）からニュートラル（Ｎ）への変速操作がなされたか否かを判定する（ステップＳ１３）。

0050

ドライブからニュートラルへの変速操作がなされていない場合（ステップＳ１３においてＮＯの場合）、ステップＳ１３の処理が再度実行される。

0051

ドライブからニュートラルへの変速操作がなされた場合（ステップＳ１３においてＹＥＳの場合）、制動制御部１７は、第２のブレーキ圧の維持を継続する（ステップＳ１４）。

0052

その後、制動制御部１７は、圧力センサ８の検出値に基づいて、運転手によるブレーキペダル９の踏み込みがあるか否かを判定する（ステップＳ１５）。なお、この判定は、ブレーキペダル９の踏み込みを検出するスイッチ等の出力に基づいて行われてもよい。

0053

運転手によるブレーキペダル９の踏み込みがある場合（ステップＳ１５においてＹＥＳの場合）、ステップＳ１５の処理が再度実行される。

0054

運転手によるブレーキペダル９の踏み込みがない場合（ステップＳ１５においてＮＯの場合）、制動制御部１７は、第２のブレーキ圧の維持を解除し（ステップＳ１６）、車両１を制動力が働いていない状態とする。その後、この車両制御処理を終了する。

0055

なお、上記実施形態では、エンジン２の一時停止後、ドライブからニュートラルへの変速操作を受け付けた場合に、第２のブレーキ圧の維持を継続することとしたが、それまで維持していた第２のブレーキ圧より所定の値だけ大きい一定圧力にブレーキ圧を維持することとしてもよい。この場合、例えば、エアタンクからエアを供給することにより、それまで維持していたブレーキ圧よりもブレーキ圧が高くなるよう調整すればよい。

0056

この場合も、車両１が停止した場所で車両１が動かないようにするために運転手がブレーキペダル９を踏み込むことにより生じた第２のブレーキ圧を下限として、それより所定の値だけ大きな一定圧力を維持すべき圧力として決定するため、複雑な演算を必要とすることなく、アイドリングストップの実行時に車両１が動かないようにするために必要な制動力を容易に決定することができる。

0057

以上説明したように、本実施形態によれば、車両制御装置１１の自動停止制御部１４が、車両１のエンジン２の運転中、変速段が走行段であり、かつ、ブレーキペダル９が踏み込まれたことにより生じたブレーキ圧が第１のブレーキ圧力より大きいことを含む所定のエンジン停止条件が成立した場合に、エンジン２を一時停止させ、制動制御部１７が、ブレーキペダル９が踏み込まれることにより第１のブレーキ圧より大きい第２のブレーキ圧が生じ、かつ、変速段が走行段である状態でエンジン２が一時停止した場合に、車両１を制動する制動装置４を制御して、第２のブレーキ圧を維持し、エンジン２の一時停止後、走行段からニュートラルへの変速操作を受け付けた場合に、第２のブレーキ圧以上の一定圧力にブレーキ圧を維持する。これにより、坂道などにおけるアイドリングストップの実行時に車両が移動してしまうことを防止できるとともに、車両が停止した場所で車両が動かないようにするために必要な制動力を容易に決定することができる。

0058

また、本実施形態によれば、制動制御部１７は、エンジン２の一時停止後、走行段からニュートラルへの変速操作を受け付けた場合に、制動装置４を制御して、第２のブレーキ圧にブレーキ圧を維持する。この場合も、坂道などにおけるアイドリングストップの実行時に車両が移動してしまうことを防止できるとともに、車両が停止した場所で車両が動かないようにするために必要な制動力を容易に決定することができる。

0059

また、本実施形態によれば、制動制御部１７は、変速段がニュートラルであり、かつ、ブレーキペダル９の踏み込みがなくなった場合に、一定圧力にブレーキ圧を維持する制御を終了し、ブレーキ圧をブレーキペダル９の踏み込み量に応じて変化させる。これにより、運転手はブレーキペダル９から足を離すだけで、ブレーキ圧を維持する制御を容易に解除することができ、利便性を高めることができる。

0060

この場合、車両１に制動力が働いていない状態となり、坂道では車両１が動くこととなるが、運転手が変速段をニュートラルにし、ブレーキペダル９から足を離したということは運転手が車両１が動くことを許容していると考えられるため、このような状況は運転者の意図と整合するものといえる。

0061

本発明は、変速段が走行段である場合のアイドリングストップにおいてブレーキ圧の維持を行う車両制御装置、及び、車両制御方法に利用することができる。

0062

１ 車両
２エンジン
３変速機
４制動装置
５制動部
６ＨＳＡバルブ
７リレーバルブ
８圧力センサ
９ブレーキペダル
１０ブレーキバルブ
１１車両制御装置
１２エンジン制御部
１３ ＩＳＳ制御部
１４自動停止制御部
１５再始動制御部
１６変速制御部
１７制動制御部