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JP2018189045A - 車両の制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】シーン別電源制御が採用された車両において、IG−PのみがOFFの状態からIG−ONとなった場合であっても、システムの動作を保証した上で、S&S制御の実行が可能な領域を確保する。【解決手段】IG−ONとなったときに、特定の機能である第1機能群が動作状態(IG−RがON状態)である場合は、動作状態でない場合と比べて、S&S制御を禁止する時間(期間)を長く設定する。これにより、IG−ONとなったときに第1機能群が動作状態である場合には、IG−ON後においてS&S制御を禁止する時間(TIME_B[s])を、通信途絶が起こった場合を考慮した時間つまり全てのシステムの動作が正常であることを保証できるまでの時間に設定することが可能になる。これにより、システムの動作を保証した上で、S&S制御の実行が可能な領域を確保することができる。【選択図】図2

Description

本発明は、車両の制御装置に関する。
エンジン(内燃機関)が搭載された車両において、燃費(燃料消費率)の低減を目的として、所定の自動停止条件が成立したときにエンジンを自動停止し、そのエンジンの自動停止中に所定の自動再始動条件が成立したときにエンジンを自動再始動するアイドリングストップ制御(以下、S&S制御ともいう)が行われている。
S&S制御に関する技術として、S&S制御中にユーザがイグニッションスイッチ(スタート釦)を操作してイグニッションOFF(以下、IG−OFFともいう)にした後、再び、イグニッションスイッチ操作によりイグニッションON(以下、IG−ONともいう)にした場合、エンジンを再始動する技術が知られている(例えば特許文献1参照)。
特開2010−121511号公報
S&S制御では、従来、IG−OFFからIG−ONとなった後、システム動作保証のために数秒間はS&S制御を禁止しているが、通信異常確定の時間すべてを禁止とはしていない。これは、IG−OFF直後は、通信確定まで初期値を通信の値(通信初期値)として用いており、通信確定までは初期値が、S&S制御の望ましい動作(S&S制御禁止)となるように設定されているからである。
ここで、車両において、従来の電源制御では、イグニッションスイッチをOFFにすると、全てのシステム(機能)の動作は停止(電源OFF)されるようになっている。このような従来の電源制御とは異なるシーン別電源制御が採用されてきている。
シーン別電源制御とは、例えば車両の走行中に、IG−OFFになった場合に、電源を維持するIG−Rと、電源をOFFにするIG−Pとを並行して機能(図3参照)させることで、特定の機能(例えば、EPS)は動作させ、その特定の機能以外の動作を停止させる制御である。
このようなシーン別電源制御を採用する場合、IG−ONとなった際に、そのIG−ONの前の状態が、IG−PおよびIG−RがともにOFFの場合と、IG−PのみがOFFの場合とが存在する。IG−PおよびIG−RがともにOFFの状態からIG−ONとなった場合、そのIG−ONの前において全てのシステムの通信は動作していないので、従来と同様にして、IG−ONから通信初期値が経過するまでS&S制御を禁止しても問題はない。しかしながら、IG−PのみがOFFの状態からIG−ONとなった場合、IG−R中において動作するシステム(特定の機能)の通信が動作している状態となっているので、IG−ONの際に通信途絶が起こった場合、通信異常が確定するまではS&S制御を禁止する必要があるが、S&S制御を禁止する禁止時間を、IG−PおよびIG−RがともにOFFの場合と同じ条件(通信初期値)とすると、システム異常が残っている可能性がある状態でS&S制御が作動することが起こりうるので、S&S制御の望ましい動作を保証することができなくなる場合がある。
本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、シーン別電源制御が採用された車両において、IG−ONとなったときに、特定の機能が動作状態である場合であっても、システムの動作を保証した上で、S&S制御の実行が可能な領域を確保することが可能な制御装置を提供することを目的とする。
本発明は、エンジンおよびイグニッションスイッチを備えた車両に適用される制御装置であって、所定の自動停止条件が成立したときに前記エンジンを自動停止し、前記エンジンの自動停止中に所定の自動再始動条件が成立したときに前記エンジンを自動再始動するアイドリングストップ制御と、前記イグニッションスイッチがONとなってから所定期間が経過するまでの間は前記アイドリングストップ制御を禁止する制御と、前記イグニッションスイッチがOFFになったときの車両の状態に応じて、特定の機能である第1機能群を動作させ、前記第1機能群以外の機能を停止させるシーン別電源制御と、が実行可能な制御装置において、前記イグニッションスイッチがONとなったときに、前記第1機能群が動作状態である場合は、動作状態でない場合と比べて、前記アイドリングストップ制御を禁止する所定期間を長く設定するように構成されていることを特徴としている。
本発明によれば、イグニッションスイッチがON(以下、IG−ONともいう)となったときに、特定の機能である第1機能群(例えばEPSなど)が動作状態である場合は、動作状態でない場合と比べて、アイドリングストップ制御を禁止する所定期間を長く設定する。このように、IG−ONとなったときに、第1機能群が動作状態である場合と動作状態でない場合とにおいて、アイドリングストップ制御を禁止する期間を異なる値とすることにより、IG−ONとなったときに第1機能群が動作状態である場合には、IG−ON後においてアイドリングストップ制御を禁止する期間を、通信途絶が起こった場合を考慮した期間つまり全てのシステムの動作が正常であることを保証できるまでの期間に設定することが可能になる。これにより、システムの動作を保証した上で、アイドリングストップ制御の実行が可能な領域を確保することができる。
本発明において、前記車両の状態は、前記車両が走行中、またはシフトレンジが走行レンジであることを含み、イグニッションスイッチがOFFになったときに第1機能群が動作される場合は、車両が停車またはシフトレンジが非走行レンジになったときに第1機能群の動作も停止するように構成してもよい。
このようにすれば、不要な電源消費を低減することができる。さらに、アイドリングストップ制御の実行が可能な領域を拡大することができるので、燃費を向上させることができる。
また、本発明において、イグニッションスイッチがONとなったときに第1機能群が動作状態である場合においてアイドリングストップ制御を禁止する所定期間は、イグニッションスイッチがONとなってから第1機能群が動作状態でない状態となるまでの期間に設定するようにしてもよい。
このように、IG−ONとなったときに第1機能群が動作状態である場合には、アイドリングストップ制御をIG−ONから第1機能群が動作状態でない状態となるまでの期間つまりトリップ中は禁止することで、システム動作をより確実に保証することができる。
本発明によれば、シーン別電源制御が採用された車両において、IG−ONとなったときに、特定の機能が動作状態である場合であっても、システムの動作を保証した上で、アイドリングストップ制御の実行が可能な領域を確保することができる。
本発明の制御装置を適用する車両の一例を示す概略構成図である。 エコランECUが実行するIG−ON後のS&S制御の一例を示すフローチャートである。 シーン別電源制御におけるIG−RおよびIG−Pの説明図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
まず、本発明の制御装置を適用する車両の一例について図1を参照して説明する。
車両100は、エンジン(内燃機関)1、バッテリ2、統合ECU(Electronic Control Unit)101、エンジンECU102、エコランECU103、エアコンECU104、およびブレーキECU105などを備えている。
エンジン1は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃料を燃焼させて動力を出力するエンジンである。
エンジン1には、電動オイルポンプ11、タンデムスタータ12、エアコンディショナ(以下、エアコンという)のコンプレッサ13、オルタネータ14、カム角センサ15、および、クランク角センサ16が配置されている。タンデムスタータ12は、バッテリ2の電力を消費してエンジン1を始動させる。タンデムスタータ12は、エンジン回転数が高い場合はピニオンギヤを回転させてからピニオンギヤを押出してリングギヤと噛み合わせることでエンジン回転中でもエンジン1の始動が可能である。なお、ピニオンギヤを回転させる機能のないスタータが搭載されていてもよい。
オルタネータ14は、クランクシャフトの回転と連動して回転することによって発電する発電機である。クランクシャフトとオルタネータ14の回転軸はベルトで掛け回されており、オルタネータ14はエンジン1の動力で回転する。オルタネータ14が発電した電力はバッテリ2に充電される。また、エアコンのコンプレッサ13は、クランクシャフトとベルトで掛け回されており、コンプレッサ13はエンジン1の動力で回転する。
電動オイルポンプ11はバッテリ2で駆動され、エンジン停止時にエンジンオイルを循環させ、エンジン停止中にエンジンオイルが偏ることを防止したり、エンジン停止中のエンジン1を冷却させる。
クランク角センサ16はクランク角を検出し、カム角センサ15はカム角を検出する。クランク角とカム角がわかることで気筒判別が可能になる。例えば、各気筒が圧縮上死点となったタイミングが分かるので、エンジン始動時において燃料を噴射して燃焼させる気筒を判別できる。なお、クランク角センサ16はエンジン回転数を検出するために使用される。
バッテリ2は、充放電が可能な蓄電装置(二次電池)である。バッテリ2は、例えば鉛蓄電池であって、電動オイルポンプ11、ブレーキ油圧ポンプ(図示せず)、タンデムスタータ12、および、各ECU101,102,103,104,105に電力を供給する。また、バッテリ2は、オルタネータ14にて発電された電力によって充電される。バッテリ2のSOC(State of Charge)はバッテリセンサ21により監視されている。
また、車両100は、電動パワーステアリング(EPS:Electric Power Steering)装置3を備えている。電動パワーステアリング装置3は、アシストモータおよび減速機(いずれも図示せず)などを備えており、そのアシストモータが発生したアシストトルクが減速機を介してステアリングシャフトに伝達される。
さらに、車両100には、エコランキャンセルスイッチ17およびフードロックスイッチ18が搭載されている。
エコランキャンセルスイッチ17は、S&S制御をキャンセルするためのスイッチである。ドライバがエコランキャンセルスイッチ17をONに操作すると、S&S制御はOFFになる。フードロックスイッチ18は、エンジンフードがロックされているか否かを検出するセンサである。フードロックスイッチ18の出力から、エンジンフードがロックされていない状態が検出された場合には、ドライバが前方を確認できないので、S&S制御におけるエンジン再始動が禁止される。
なお、メータパネル19には、S&S制御などの各種の動作状況や警報メッセージが表示され、また、警告ランプが点灯される。メータパネル19だけでなく、スピーカから警報メッセージや警報音が出力されてもよい。
そして、車両100はイグニッションスイッチ20を備えている。イグニッションスイッチ20は、ユーザによる車両100の駆動システムの起動操作(イグニッションON操作)および駆動システムの停止操作(イグニッションOFF操作)を受け付ける。以下、イグニッションON操作を「IG−ON」といい、イグニッションOFF操作を「IG−OFF」という。そして、IG−ONとした場合、IG−ON信号がイグニッションスイッチ20から統合ECU101に出力される。また、IG−OFFとした場合、IG−OFF信号がイグニッションスイッチ20から統合ECU101に出力される。イグニッションスイッチ20は、スタートスイッチ(プッシュスイッチ)またはイグニッションキーのいずれであってもよい。
ここで、本実施形態においてはシーン別電源制御が採用されている。シーン別電源制御とは、ユーザによるイグニッションスイッチ20の操作によって、IG−OFFとしたときの車両100の状態が、車両100が走行中またはシフトレンジが走行レンジであるときには、特定の第1機能群(例えば、EPS)の電源をON状態に維持するIG−R(図3参照)と、その第1機能群以外の機能の電源をOFF状態にするIG−P(図3参照)とに分ける制御のことである。このようなシーン別電源制御において、IG−Rは、図3に示すように、車両100が停車したとき、または車両100のシフトレンジが非走行レンジになったときにOFFとなる。なお、シーン別電源制御は統合ECU101において実行される。
−ECU−
上記したように、車両100は、統合ECU101、エンジンECU102、エコランECU103、エアコンECU104、およびブレーキECU105などを備えている。
各ECU101,102,103,104,105は、それぞれ、CPU(Central Processing Unit)、各部を制御するためのプログラムなどを記憶するROM(Read Only Memory)と、データを一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)、および入出力インターフェースなどを備えている。CPUは、ROMに記憶されたプログラムやデータなどに基づいて演算処理を実行するように構成されている。ROMには制御用のプログラムやデータなどが記憶されている。RAMは、CPUによる演算結果などを一時的に記憶する。
これら統合ECU101、エンジンECU102、エコランECU103、エアコンECU104、およびブレーキECU105は、CAN(Controller Area Network)などの車載ネットワークまたは専用線を介して通信可能に接続されている。
統合ECU101は、エンジンECU102、エコランECU103、エアコンECU104、およびブレーキECU105との間で制御指令や制御要求値を表す信号、各種センサの検出信号などの授受を行い、最適な車両駆動力制御や車両制動力制御などを実行する。
エンジンECU102は、エンジン1の運転状態を検出する各種センサの出力信号に基づいて、吸入空気量制御、燃料噴射量制御などを含むエンジン1の各種制御を実行する。エンジンECU102にはタンデムスタータ駆動リレー12aが接続されており、当該エンジンECU102にてタンデムスタータ駆動リレー12aの通電を行うことにより、タンデムスタータ12が作動してエンジン1が始動される。
エコランECU103はS&S制御の実行が可能である。S&S制御については後述する。
エアコンECU104は、エアコンを制御し、ユーザが設定した温度に室内の温度を制御する空調制御を行う。エアコンECU104は、S&S制御によってエンジン1が自動停止された場合、エアコンのコンプレッサ13が停止する。これによりエアコンは送風機能に切り替わる。なお、設定温度と目標温度の差が大きい状態で空調制御を行っている場合にはS&S制御を禁止するようにしてもよい。
ブレーキECU105は、ブレーキアクチュエータ(ブレーキACT)151を制御して各輪のホイルシリンダ圧を制御する(ECB:Electronically Controlled Brake)。ブレーキECU105は、停車維持機能に関する制御を行う。また、ブレーキECU105は、VSC(Vehicle Stability Control)、ABS(Antilock Brake System)、TRC(Traction Control)の各制御なども実行することが可能である。
ブレーキブースト負圧センサ152は、エンジン1の吸気負圧を利用して形成されたブースター負圧を検出するセンサである。この負圧によりドライバのブレーキペダルの踏力が助勢され、ドライバが確実にブレーキペダルを踏み込めるようになる。
[アイドリングストップ制御]
次に、エコランECU103が実行するS&S制御について説明する。
S&S制御にあっては、エンジン1のアイドリング運転状態からの自動停止、および、その自動停止状態からのエンジン1の自動再始動が行われる。
具体的には、エンジン1の運転中に所定の自動停止条件が成立したときにはエンジン1が自動的に停止される。自動停止条件としては、アクセル操作量が「0」であること、および車両100の車速が所定車速V1(V1>0)以下であることなどの条件が挙げられる。これらの条件のすべてが成立すると自動停止条件が成立したと判定される。そして、自動停止条件が成立すると、エコランECU103は、エンジンECU102に停止信号を送信する。
なお、上記自動停止条件は一例であって、適宜変更してもよい。例えば、自動停止条件には、ドライバのブレーキ操作状態、空調状態およびバッテリ2の充電状態(SOC)などを含んでいてもよい。
また、エンジン1の自動停止後において、エンジン1の自動再始動条件が成立すると、エンジン1の自動再始動が行われる。自動再始動条件としては、上記自動停止条件のうちの1つでも成立しない場合に自動再始動条件が成立したと判定される。そして、自動再始動条件が成立すると、エコランECU103は、エンジンECU102に再始動信号を送信する。
なお、S&S制御には、車両100が走行中(車両100の速度がV2(V2<V1)よりも大きいとき)に実行されるS&S制御と、車両100の停車中に実行されるS&S制御とが含まれる。
−IG−ON後のS&S制御−
まず、上記したように、S&S制御にあっては、従来、IG−OFFからIG−ONとなった後、システム動作保証のために通信初期値(数秒間)が経過するまでの間はS&S制御を禁止している(以下、従来のS&S禁止制御ともいう)。
シーン別電源制御が採用された車両100では、上記したように、ユーザによるイグニッションスイッチ20の操作によってIG−ONとなった際に、そのIG−ONの前の状態が、IG−PおよびIG−RがともにOFFの場合と、IG−PのみがOFF(IG−RはON維持)の場合との2種類が存在する。IG−PおよびIG−RがともにOFFの状態からIG−ONとなった場合、従来のS&S禁止制御と同様に、IG−ONから通信初期値が経過するまでS&S制御を禁止しても問題はない。
しかしながら、IG−ONおよびIG−RがともにOFFの状態からIG−ONとなった場合と、IG−PのみがOFFの状態からIG−ONとなった場合とでは通信動作状態が異なる。このため、IG−PのみがOFFの状態からIG−ONとなったときにS&S制御の禁止時間を、IG−ONおよびIG−RがともにOFFの状態からIG−ONとなった場合と同じ条件(通信初期値)とすると、システム異常が残っている可能性がある状態でS&S制御が作動することが起こりうる。
本実施形態では、そのような問題を解決するために、IG−PおよびIG−RがともにOFFの状態からIG−ONとなった場合と、IG−PのみがOFFの状態からIG−ONとなった場合とにおいて、IG−ON後にS&S制御を禁止する時間(期間)を異なる値に設定するようにしている。
その制御(IG−ON後のS&S制御)に一例について、図2のフローチャートを参照して説明する。この制御ルーチンは、エコランECU103において所定時間ごとに繰り返して実行される。
図2の制御ルーチンが開始されると、まずは、ステップST101において、IG−ONとなったか否かを判定する。その判定結果が否定判定(NO)である場合はリターンする。ステップST101の判定結果が肯定判定(YES)である場合(IG−ONとなった場合)はステップST102に進む。
ステップST102では、IG−ONの前の状態がIG−RがOFFであるか否かを判定する。その判定結果が肯定判定(YES)である場合(IG−ONの前の状態がIG−RがOFFである場合)はステップST103に進む。
ステップST103では、IG−ONから、時間:TIME_A[s]が経過するまでの間はS&S制御を禁止する。このステップST103に用いるTIME_A[s]は、上記従来のS&S禁止制御と同じ値(通信初期値:数秒)としている。
一方、ステップST102の判定結果が否定判定(NO)である場合(IG−ONの前の状態がIG−RがONである場合)はステップST104に進む。
ステップST104では、IG−ONから、時間:TIME_B[s]が経過するまでの間はS&S制御を禁止する。このステップST104に用いるTIME_B[s]は、TIME_A[s]よりも長く設定されている。TIME_B[s]については、全てのシステム(第1機能群およびそれ以外の機能を含む全ての機能)の通信動作が正常であることを保証できるまでの時間であって、予め実験またはシミュレーションによって求めた値を設定する。
<効果>
以上のように、本実施形態によれば、IG−ONとなったときに、第1機能群(例えばEPSなど)が動作状態である場合は、動作状態でない場合と比べて、S&S制御を禁止する時間を長く設定している。このように、IG−ONとなったときに、第1機能群が動作状態である場合と動作状態でない場合とにおいて、S&S制御を禁止する時間を異なる値とすることにより、IG−ONとなったときに第1機能群が動作状態である場合には、IG−ON後においてS&S制御を禁止する時間を、通信途絶が起こった場合を考慮した時間つまり全てのシステムの動作が正常であることを保証できるまでの時間に設定することが可能になる。これにより、システムの動作を保証した上で、S&S制御の実行が可能な領域を確保することができる。
−IG−ON後のS&S制御の他の例−
この例では、IG−ONとなったときに、その前の状態がIG−RがONである場合(ステップST102の判定結果が否定判定(NO)である場合)、S&S制御の禁止期間を1トリップとする。ここで、1トリップとは、IG−PおよびIG−RがともにONとなってから、それらIG−PおよびIG−RがともにOFFとなるまでの期間であって、上記通信初期値よりも長い期間である。
このように、IG−RがON(IG−PのみがOFF)の状態からIG−ONとなったときには、1トリップ中においてS&S制御を禁止するようにすれば、システム動作をより確実に保証することができる。
ここで、IG−ONとなったときに、その前の状態がIG−RがONである場合、S&S制御の禁止期間を複数トリップとしてもよい。
なお、この例の制御、つまりIG−ONとなったときに、その前の状態がIG−RがONである場合はトリップ中においてS&S制御を禁止する制御が、本発明の「アイドリングストップ制御を禁止する所定期間は、イグニッションスイッチがONとなったときに第1機能群が動作状態でない状態となるまでの期間に設定する」に相当する。
−他の実施形態−
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
本発明において、特定の第1機能群については、EPSのほか、例えば、ECBやVSCなど、車両100が走行中(またはシフトレンジが走行レンジであるとき)にIG−OFFとなった際に動作させる必要がある機能であれば、特に限定されない。
本発明は、所定の自動停止条件が成立したときにエンジンを自動停止し、そのエンジンの自動停止中に所定の自動再始動条件が成立したときにエンジンを自動再始動するアイドリングストップ制御が実行可能な車両の制御装置に利用することができる。
100 車両
1 エンジン
12 タンデムスタータ
3 電動パワーステアリング装置
20 イグニッションスイッチ
101 統合ECU
102 エンジンECU
103 エコランECU
105 ブレーキECU

Claims (3)

  1. エンジンおよびイグニッションスイッチを備えた車両に適用され、
    所定の自動停止条件が成立したときに前記エンジンを自動停止し、前記エンジンの自動停止中に所定の自動再始動条件が成立したときに前記エンジンを自動再始動するアイドリングストップ制御と、
    前記イグニッションスイッチがONとなってから所定期間が経過するまでの間は前記アイドリングストップ制御を禁止する制御と、
    前記イグニッションスイッチがOFFになったときの車両の状態に応じて、特定の機能である第1機能群を動作させ、前記第1機能群以外の機能を停止させるシーン別電源制御と、が実行可能な制御装置において、
    前記イグニッションスイッチがONとなったときに、前記第1機能群が動作状態である場合は、動作状態でない場合と比べて、前記アイドリングストップ制御を禁止する所定期間を長く設定するように構成されていることを特徴とする車両の制御装置。
  2. 請求項1に記載の車両の制御装置において、
    前記車両の状態は、前記車両が走行中またはシフトレンジが走行レンジであることを含み、前記イグニッションスイッチがOFFになったときに前記第1機能群が動作される場合は、前記車両が停車またはシフトレンジが非走行レンジになったときに前記第1機能群の動作も停止するように構成されていることを特徴とする車両の制御装置。
  3. 請求項1または2に記載の車両の制御装置において、
    前記イグニッションスイッチがONとなったときに前記第1機能群が動作状態である場合において前記アイドリングストップ制御を禁止する所定期間は、前記イグニッションスイッチがONとなってから前記第1機能群が動作状態でない状態となるまでの期間に設定することを特徴とする車両の制御装置。
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