專利名稱：怠速停止裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種基于由外部環境識別單元識別的外部環境來設置最佳的怠速停止開始車速的怠速停止裝置。
背景技術：
目前，此類怠速停止裝置考慮到駕駛者改變主意(changemind)(停車前夕或者剛停車之后的重新加速駕駛)等情況，在車輛完全停止(車速變為Okm/h)之后，經過預定時間之后停止發動機。但是，最近例如專利文獻I (日本特開2010-230160號公報)公開有如下的技術:判斷預先設置的怠速停止條件(是否處于制動踏板被踩踏著且車速在怠速停止開始車速(20km/h)以下的狀態)，當滿足該條件時，在車輛完全停止之前，停止發動機。根據此文獻所公開的技術，在停止車輛之前停止發動機，從而能夠改善燃料消耗率。現有技術文獻專利文獻專利文獻1:日本特開2010-230160號公報在上述文獻所公開的技術中，怠速停止開始車速設置為不變，但是根據外部環境，有時存在即使滿足諸如上述的怠速停止條件，但還是不停止發動機為好的情形。例如，當在停車前的減速過程中信號燈的燈顏色從紅色切換成綠色時，駕駛員會踩踏加速踏板而重新加速，但是如果在減速過程中滿足怠速停止條件，則會一律停止發動機(怠速停止)，因此延誤重新加速，使駕駛員感到不適。并且，當等待信號的車隊比較長的時候，即使前方的信號燈的燈顏色從紅色切換成綠色，與本車最相鄰的前行車輛也不會立即出發，因此也存在較早地停止發動機(怠速停止)的可能性。如此地，根據怠速停止裝置的怠速停止開始車速隨著外部環境而變化，但是上述文獻所公開的技術中怠速停止條件的判定一成不變，因此無法得到最佳的怠速停止時機，難以滿足燃料消耗率、駕駛性能這兩者。
發明內容
本發明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于提供一種能夠設置最佳的怠速停止時機，可以改善燃料消耗率以及駕駛性能的怠速停止裝置。根據本發明的怠速停止裝置，具備:外部環境識別單元，識別車輛的外部環境；怠速停止開始車速設置單元，基于由所述外部環境識別單元識別的外部環境，設置怠速停止開始車速；怠速停止控制單元，用于當所述車輛的車速減速至小于或等于由所述怠速停止開始車速設置單元設置的怠速停止開始車速時，停止發動機。根據本發明，基于由外部環境識別單元識別的外部環境來設置怠速停止開始車速，因此能夠設置最佳的怠速停止時機，可以改善燃料消耗率以及駕駛性能。
圖1是安裝了怠速停止裝置的車輛的概略圖。圖2是怠速停止裝置的構成圖。圖3是示出怠速停止許可條件判斷程序的流程圖。圖4是示出怠速停止指數設置程序的流程圖(其一)。圖5是示出怠速停止指數設置程序的流程圖(其二)。圖6是示出怠速停止開始車速設置程序的流程圖。圖7是示出怠速停止控制程序的流程圖。圖8是示出再啟動控制程序的流程圖。圖9 (a)是示出制動踩踏力指數的圖表，圖9(b)是示出燈顏色指數的圖表，圖9 (C)是示出距離指數的圖表。圖10是基本怠速停止開始車速表的說明圖。圖11是示出怠速停止控制狀態的說明圖。符號說明:1:車輛2:發動機3:車載攝像機3a:主攝像機3b:副攝像機5:發動機控制器7:1SS 開關8:模式開關9:車速傳感器10:制動踩踏力傳感器21:信號燈C:燈顏色FB:制動踩踏力LS:距離ME:發動機模式PB:制動指數PC:燈顏色指數PF:踩踏力指數PLS:距離指數PT=ISS 總指數Sfl:動力模式V:車速VISS:基本 ISS 車速
VS:1SS開始車速
具體實施例方式以下，基于附圖來說明本發明的一實施方式。圖1的符號I為汽車等的車輛，安裝有發動機2，同時安裝有車載攝像機3。在此發動機2的各汽缸中分別設置有噴油器2a、火花塞2b，并且各火花塞2b連接到點火器4。車載攝像機3為外部環境識別單元的一例，在本實施方式中采用具備主攝像機3a和副攝像機3b的立體攝像機。此車載攝像機3裝配在擋風玻璃的上部中央且隔著室內鏡(未圖示)的兩側，用以拍攝車輛I前方的環境(外部環境)。進一步地，車輛I中安裝有控制發動機2的發動機控制器(E⑶)5。此E⑶5對噴油器2a輸出燃料噴射信號，以將計量為預定量的燃料在預定時機噴射至燃料噴射對象汽缸中，同時對點火器4在預定時機輸出點火信號,用點火器4使設置在點火對象汽缸中的火花塞2b進行火花放電，從而點燃汽缸內的混合氣體。E⑶5具備怠速停止控制功能。如圖2所示，此E⑶5的輸入側連接著對執行怠速停止控制時所必需的參數進行檢測的各種傳感器、開關類以及對來自上述車載攝像機3的圖像信號進行預定處理的圖像處理器(IPU)6。作為傳感器、開關類有:駕駛員在選擇怠速停止控制時開啟(ON)的怠速停止(ISS)開關7 ;選擇發動機2的運行模式的開關(模式開關)8 ;檢測車速V的車速傳感器9 ；作為檢測制動踏板的踩踏力的制動踩踏力檢測單元的制動踩踏力傳感器10 ;檢測空調機的冷媒壓強，且當到達預定高壓狀態時開啟(ON)的空調機高運轉開關(以下稱作“空調機開關”)11 ;檢測冷卻水溫度Tw的水溫傳感器12 ;檢測電池的端子電壓Vb的電池電壓傳感器13等。在此，模式開關8為駕駛員根據喜好來選擇發動機2的模式(發動機模式)ME的開關。在本實施方式中作為發動機模式ME具備三種模式:正常模式S、環保模式1、動力模式S#。另外，作為模式開關8，有撥號盤式開關和三聯開關等。正常模式S被設置成加速踏板的踩踏量和目標扭矩之間的關系適于通常駕駛的最佳的輸出特性。環保模式I相比正常模式S，抑制了低速側的目標扭矩的上限，從而設置成適于經濟行駛的輸出特性。另一方面，動力模式S#被設置成這樣一種輸出特性，即該輸出特性所具有的加速踏板的踩踏量和目標扭矩之間的關系能夠在幾乎所有駕駛區域中最大限度地發揮發動機2所具備的潛能。而且，這些運行模式也可以通過切換自動變速器的變速特性來進行設置。上述E⑶5基于來自車載攝像機3以及各傳感器、開關類的信號，執行怠速停止(ISS)控制。即，首先檢查ISS許可條件，且當判斷為滿足ISS許可條件時，設置對應于運行狀態的ISS總指數PT，并設置對應于此ISS總指數PT和發動機模式ME的ISS開始車速VS0并且，車速V達到ISS開始車速VS時，向發動機2的噴油器2a輸出燃料中斷信號，進一步針對點火器4輸出點火中斷信號，從而停止發動機2。具體地，由E⑶5執行的ISS控制根據圖3 圖8所示的流程圖來進行處理。當開啟(ON)點火開關時，首先，在每一個預定演算周期啟動圖3所示的ISS許可條件判斷程序。此程序是基于發動機2以及電池的狀態等來判斷是否執行ISS控制的，在步驟SI中，檢查ISS開關7是否已開啟。并且，當已開啟時進入步驟S2，并在步驟S2 S4判斷許可條件。另外，當ISS開關7處于關閉(OFF)狀態時，進入到步驟S6。作為ISS許可條件，本實施方式中檢查冷卻水溫度Tw、空調機開關11、電池端子電壓VB的狀態，且當所有條件均滿足時，判斷為允許ISS控制。S卩，在步驟S2中，檢查冷卻水溫度Tw是否達到暖機結束溫度To，且當Tw彡To時判斷為暖機已結束，從而進入步驟S3，反之當Tw< To時判斷暖機未結束，從而進入步驟S6。在步驟S3中，檢查空調機開關11是否處于開啟狀態，當處于關閉狀態時判斷為空調機的冷媒壓強較低，并進入步驟S4。另外，當處于開啟狀態時，判斷為因空調機的冷媒壓強較高而產生了負荷，并進入到步驟S6。在步驟S4中，通過與事先設定的閾值Vo相比較，檢查電池端子電壓VB的剩余量，且當VB ^ Vo時判斷有足夠的電壓，從而進入步驟S3，反之當VB < Vo時判斷剩余電壓過少，不適合停止發動機，從而進入步驟S6。并且，進入到步驟S5時，判斷為ISS控制條件成立，設置ISS許可條件判斷標志FISS (FISS= I)，并退出程序。另外，若進入到步驟S6，則判斷為ISS控制條件不成立，清零ISS許可條件判斷標志FISS (FISS = O)，并退出程序。其中，上述的用于判斷是否允許ISS控制的參數僅僅是一個示例，也可增加其他要素，例如增加加速踏板開度，且當加速踏板被踩踏時判斷為ISS許可條件不成·立。另外，ISS許可條件判斷標志FISS的初始值為0，且每當開啟(ON)點火開關時被初始化。其次，在每一個預定演算周期執行圖4 圖5所示的ISS指數設置程序。此程序中基于制動踩踏力以及本車輛I前方的外部環境，求出設置開始ISS控制的車速時候的ISS指數(point) O首先，在步驟SlO中檢查ISS許可條件判斷標志FISS的值，當ISS許可條件不成立(FISS = O)的時候，直接退出程序。并且，當ISS許可條件成立(FISS = I)的時候，進入步驟SI I。在步驟Sll中，讀取用制動踩踏力傳感器10來檢測的制動踩踏力FB，在步驟S12，基于此制動踩踏力FB，并參照圖9 (a)所示的制動踩踏力指數表來設置踩踏力指數PF。此踩踏力指數PF被設置成，制動踩踏力FB的值越大，則踩踏力指數PF的值也越大。S卩，當制動踩踏力FB在強判斷值FBH以上時(FB □ FBH)，設置成PF = 20，并且當制動踩踏力FB在強判斷值FBH和中判斷值FBM之間時(FBH > FB □ FBM)，設置成PF = 10。進而，當制動踩踏力FB在中判斷值FBM和O (未踩踏制動踏板)之間時(FBM > FB > O),設置成PF = 0，而且未踩踏制動踏板時(O □ FB)，設置成PF = -50。在此，需要說明的是該制動踏板未被踩踏時設置的踩踏力指數PF設置成使后述的ISS總指數PT必定成為正數的值。接著，進入步驟S13，讀取基于車載攝像機3拍攝的本車輛I前方的外部環境而檢測出來的、作為減速因素的信號燈21的燈顏色C，在步驟S14中基于燈顏色C，并參照圖9(b)所示的燈顏色指數表來設置燈顏色指數PC。當車載攝像機3安裝有彩色成像器件時，基于顏色信號來判斷信號燈21的燈顏色C ;當車載攝像機3安裝有單色成像器件時，基于亮度差來判斷信號燈21的燈顏色C。基于燈顏色C而預測到本車輛I的停車時間將較長時，此燈顏色指數PC設置成較大的值。即，沒有檢測到信號燈21，且判斷為燈顏色C為無法識別CE的情況(C = CE)下，或者識別為綠色CB的情況下(C = CB)，設置成PC = O。并且，燈顏色C被識別為黃色CY的情況下(C = CY)，設置成PC = 50 ;當燈顏色C被識別為紅色CR的情況下(C = CR)，設置成PC = 20。然后，進入到步驟S15，基于由車載攝像機3來拍攝的本車輛I前方的外部環境，檢查是否存在行駛于前方的與本車相鄰的前行車輛，且當檢測到前行車輛時進入到步驟S16。并且，沒有檢測到前行車輛時，進入步驟S17，將距離指數PLS設置為O (PLS = O)，并跳轉到步驟S21。在步驟S16，基于車載攝像機3的主攝像機3a和副攝像機3b所拍攝的本車輛I前方的外部環境，從其視差設置作為減速因素的、前方的信號燈21和行駛于前方的和本車最相鄰的前行車輛的最后部位之間的距離LS，并進入步驟S18，且基于距離LS，參照圖9 (c)所示的距離指數表來設置距離指數PLS。當識別出信號燈21時，距離LS越長，則此距離指數PLS的值被設置成越大。S卩，沒有識別出信號燈21，且判斷為距離LS為無法識別LE的情況下(LS = LE)，或者判斷為距離LS為近距離判斷值LSS (例如IOm)以內的近距離的情況下(LS □ LSS)，將距離指數PLS設置為O (PLS = O)。并且，判斷為距離LS為在近距離判斷值LSS和中距離判斷值LSM(例如20m)之間的近中距離的情況下(LSS < LS □ LSM)，設置成PLS = 10。進而，判斷為距離LS為在中距離判斷值LSM和遠距離判斷值LSL (例如30m)之間的中距離的情況下(LSM < LS □ LSL)，設置成PLS = 20，進一步地，判斷為距離LS大于遠距離判斷值LSL的情況下(LSL < LS)，設置成PLS = 30。然后，當從步驟S18進入到步驟S19時，基于由車載攝像機3拍攝的圖像來檢查作為減速因素的、前行車輛的制動燈的亮燈狀態，且判斷為處于亮燈狀態時，進入步驟S20,并將制動指數PB設置為20 (PB = 20)，之后進入步驟22。另外，當沒有檢測到制動燈被亮燈時，進入步驟S21。并且，從步驟S17或者步驟S19進入到步驟S21時，制動指數PB被設置為O (PB = O)，并進入到步驟S22。當進入到步驟S22時，各指數PF、PC、PLS、PB進行加法運算從而算出ISS總指數PT (PT = PF+PC+PLS+PB)。然后，進入步驟S23，檢查從車載攝像機3拍攝的外部環境中是否識別到前方有作為減速因素的、暫時停止情形。其中，是否有暫時停止情形，可以通過從車載攝像機3拍攝的外部環境中識別暫時停止的道路標識，或者識別十字路口跟前的停止線等來進行判斷。并且，當判斷為沒有暫時停止情形時進入步驟S24，當判斷為存在暫時停止情形時跳轉到步驟S25。當進入到步驟S24時，檢查ISS總指數PT是否在O以下，且PT >0時，直接退出程序，反之當PT □ O時，進入步驟S25。從步驟S23或者步驟S24進入到步驟S25時，將ISS總指數PT設置成O (PT = O)，并退出程序。在圖6所示的ISS開始車速設置程序中讀取此ISS總指數PT。其中，此程序中的處理對應于本發明的怠速停止開始車速設置單元。在每個預定演算周期執行該程序，首先，在步驟S31中讀取ISS總指數PT，接著在步驟S32中，基于該ISS總指數PT，并參照圖10所示的基本ISS車速表來設置基本怠速停止(基本ISS)車速VISS。如圖10所示，在基本ISS車速表中，ISS總指數PT和基本ISS車速VISS(km/h)之間的關系被大致設置成具有預定斜率的比例關系。隨此，基本ISS車速VISS可基于ISS總指數PT從演算式求出來。其中，在圖10中，該斜率的截距被設置在ISS總指數PT為10的位置。據此，在圖中，當ISS總指數PT在10以下時，基本ISS車速VISS被設置為O。接著，在步驟S33中讀取當前的發動機模式ME。駕駛員能夠通過操作模式開關8，從適于通常駕駛的正常模式S、適于經濟行駛的環保模式1、重視動力的動力模式Ss這三種模式中任意地選擇發動機模式ME。在步驟S34、S35中，判斷發動機模式ME為哪一個模式，且當為環保模式I時，從步驟S34進入步驟S36，；當為正常模式S時，從步驟S35進入步驟S37 ;當為動力模式Ss時，從步驟S35進入到步驟S38。并且，若進入到步驟S36，則將模式類別系數KM設置為I (KM = I)，并進入步驟S39。而且，若進入到步驟S37，則將模式類別系數KM設置為0.5 (KM = 0.5)，并進入步驟S39。另外，若進入到步驟S38，則將模式類別系數KM設置為O (KM = O)，并進入步驟S39。若進入到步驟S39，則基本ISS車速VISS乘上模式類別系數KM，由此設置ISS開始車速VS (VS = KM-VISS)。其結果，對于該ISS開始車速VS來說，對應于駕駛員選擇的發動機模式ME，選擇環保模式I時被設置成在最早的時機啟動怠速停止，選擇正常模式S時，ISS開始車速VS設定為環保模式I下的ISS開始車速VS的一半，選擇動力模式Ss時，ISS開始車速VS為0，解除早期ISS控制。此ISS開始車速VS在圖7所示的ISS控制程序中被讀取。在每個預定演算周期執行此程序，首先，在步驟S41中讀取當前的車速V，接著，在步驟S42中比較車速V和ISS開始車速VS。并且，若車速V大于ISS開始車速(V > VS)，則直接退出程序。另外，若車速V下降至ISS開始車速VS以下(V< VS)，則進入至步驟S43，執行發動機停止處理。在本實施方式中，作為發動機停止處理，對發動機2的噴油器2a輸出燃料中斷信號，進一步針對點火器4輸出點火中斷信號。并且，通過燃料中斷以及點火中斷處理來停止發動機2。其中，也可以僅用燃料中斷處理來停止發動機2。然后，進入步驟S44，設置ISS開始標志FST (FST = I)，并退出程序。此ISS開始標志FST在圖8所示的再啟動控制程序中被讀取。在每個預定演算周期均執行該程序，首先，在步驟S51中檢查ISS開始標志FST的值，若處于FST = I的怠速停止情況，則進入步驟S52。而且，若處于FST = O的發動機運轉的情況下，則直接退出程序。若進入到步驟S52，檢查ISS許可條件判斷標志FISS的值，若FISS = O,即從ISS控制條件成立(FISS = I)的情況切換到不成立的情況時，進入步驟S53。而且，若FISS =I的ISS控制條件成立的情況持續，則直接退出程序。若進入到步驟S53，則進行再啟動處理，即自動地運行啟動電動機等，以使發動機2重新啟動(再啟動)，并退出程序。其結果，如圖11所示，若本車輛I的車速V減速至ISS開始車速VS，則自動地運行ISS控制，并停止發動機2。此ISS開始車速VS設置成能夠依據各種外部環境來變化。例如，若信號燈21的燈顏色C為綠色CB，則相比黃色CY或者紅色CR，ISS開始車速VS設置在低速側，因此相比現有的、怠速停止開始車速設置成不變的情況，能夠應對減速后的重新加速。其結果，ISS開始車速VS對應于外部環境而設置為最佳的時機，從而可以改善燃料消耗率以及駕駛性能。
在此，需要說明的是，本發明不限于上述的實施方式，例如若前行車輛與本車輛I之間能夠進行車間通信，則也可以從通過車間通信來獲取的前行車輛的位置信息以及速度等，掌握前行車輛在十字路口的狀況。或者若通過路車間通信能夠獲取十字路口的信號燈的信息以及駛入十字路口的前行車輛的信息，則也可以基于通過路車間通信而獲取的信息來設置各種指數。
權利要求
1.一種怠速停止裝置，其特征在于，具備: 外部環境識別單元，識別車輛的外部環境； 怠速停止開始車速設置單元，基于由所述外部環境識別單元識別的外部環境，設置怠速停止開始車速； 怠速停止控制單元，用于當所述車輛的車速減速至小于或等于由所述怠速停止開始車速設置單元設置的怠速停止開始車速時，停止發動機。
2.根據權利要求1所述的怠速停止裝置，其特征在于，所述怠速停止開始車速設置單元基于由所述外部環境識別單元識別的外部環境而檢測所述車輛的減速因素，并基于該減速因素而設置所述怠速停止開始車速。
3.根據權利要求1或者2所述的怠速停止裝置，其特征在于，具備設置在所述車輛的、檢測制動踏板的踩踏力的制動踩踏力檢測單元， 所述怠速停止開始車速設置單元至少基于由所述制動踩踏力檢測單元檢測的制動踩踏力而設置所述怠速停止開始車速。
4.根據權利要求1或者2所述的怠速停止裝置，其特征在于，安裝在所述車輛的發動機具備輸出特性不同的多個發動機模式， 當選擇為重視動力的發動機模式時，解除所述怠速停止開始車速的設置。
5.根據權利要求3所述的怠速停止裝置，其特征在于，安裝在所述車輛的發動機具備輸出特性不同的多個發動機模式， 當選擇為重視動力的發動機模式時，解除所述怠速停止開始車速的設置。
6.根據權利要求1或者2所述的怠速停止裝置，其特征在于，所述外部環境識別單元為具備王攝像機和副攝像機的車載攝像機。
全文摘要
本發明的怠速停止裝置對應于外部環境來設置最佳的怠速停止時機，從而改善了燃料消耗率以及駕駛性能。ECU(5)基于由車載攝像機(3)拍攝的外部環境來識別本車輛(1)前方的信號燈(21)的燈顏色(C)，并設置燈顏色指數(PC)，進一步基于從信號燈(21)至與本車最相鄰的前行車輛之間的距離設置距離指數(PLS)，還進一步基于和本車最相鄰的前行車輛的制動燈是否點亮來設置制動指數(PB)。并且，將這些指數相加而求出ISS總指數(PT)，并基于此ISS總指數(PT)來設置基本ISS車速(VISS)，且依據此基本ISS車速(VISS)與基于發動機模式(ME)來設置的模式類別系數(KM)而設置ISS開始車速(VS)。
文檔編號B60W30/18GK103192831SQ201310001930
公開日2013年7月10日 申請日期2013年1月4日 優先權日2012年1月6日
發明者仁科宏健 申請人:富士重工業株式會社