JP2018034765A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃費の改善効果の低下を抑制することが可能な車両の制御装置を提供する。【解決手段】ＥＣＵは、車両走行中にエンジンと駆動輪との間の動力伝達経路を切断して惰性走行させるコースティング制御を実行可能であり、アクセル操作量から算出されるアクセル開度に基づいてコースティング制御を実行するか否かを判断するように構成されている。そして、ＥＣＵは、コースティング制御を実行している場合には、コースティング制御を実行していない場合に比べて、アクセル操作量が変化してもアクセル開度が変化しない不感帯を拡大するように構成されている。【選択図】図５

Description

本発明は、車両の制御装置に関する。

従来、走行用の駆動力源であるエンジンを備える車両を制御する車両の制御装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載された車両の制御装置は、車両走行中にエンジンと駆動輪との間の動力伝達経路を切断して惰性走行させるコースティング制御を実行可能に構成されている。たとえば、車両走行中にアクセルペダルの踏込量がゼロであると判断された場合に、コースティング制御が開始され、クラッチが解放されるとともに、エンジンが自動的に停止される。その後、アクセルペダルが踏み込まれた場合に、コースティング制御が終了され、クラッチが係合されるとともに、エンジンが自動的に再始動される。このように、コースティング制御を行うことにより、燃費の改善を図ることが可能である。

特開２０１６−１０９２３３号公報

ここで、コースティング制御の実行中に、ドライバが足をアクセルペダルに軽く乗せている場合に、ドライバが意図していないにもかかわらずアクセルペダルの踏込量が大きくなると、コースティング制御が終了されるので、燃費の改善効果が低下する。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、燃費の改善効果の低下を抑制することが可能な車両の制御装置を提供することである。

本発明による車両の制御装置は、車両走行中にエンジンと駆動輪との間の動力伝達経路を切断して惰性走行させる惰行制御を実行可能であり、アクセル操作量から算出されるアクセル開度に基づいて惰行制御を実行するか否かを判断するように構成されている。そして、車両の制御装置は、惰行制御を実行している場合には、惰行制御を実行していない場合に比べて、アクセル操作量が変化してもアクセル開度が変化しない不感帯を拡大するように構成されている。

このように構成することによって、惰行制御の実行中に、ドライバが意図せずにアクセル操作量が大きくなってもアクセル開度が変化しないので、惰行制御が終了されないようにすることができる。

本発明の車両の制御装置によれば、燃費の改善効果の低下を抑制することができる。

本発明の一実施形態によるＥＣＵを備える車両の概略構成を示した図である。 図１のＥＣＵを示したブロック図である。 アクセル操作量とアクセル開度との関係を示した第１マップおよび第２マップを重ねて表した図である。 本実施形態の車両におけるコースティング制御の開始時の動作を説明するためのフローチャートである。 本実施形態の車両におけるコースティング制御の終了時の動作を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

まず、図１〜図３を参照して、本発明の一実施形態によるＥＣＵ５を備える車両１００について説明する。

車両１００は、図１に示すように、エンジン１と、変速機２と、デファレンシャル装置３と、駆動輪（前輪）４と、ＥＣＵ５とを備えている。この車両１００は、たとえばＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式であり、エンジン１の出力が変速機２を介してデファレンシャル装置３に伝達され、左右の駆動輪４に分配されるようになっている。

−エンジン−
エンジン（内燃機関）１は、走行用の駆動力源であり、たとえば多気筒ガソリンエンジンである。エンジン１は、スロットルバルブのスロットル開度（吸入空気量）、燃料噴射量、点火時期などにより運転状態を制御可能に構成されている。

−変速機−
変速機２は、エンジン１と駆動輪４との間の動力伝達経路に設けられており、入力軸の回転を変速して出力軸に出力するように構成されている。この変速機２では、入力軸がエンジン１に連結され、出力軸がデファレンシャル装置３などを介して駆動輪４に連結されている。また、変速機２にはクラッチ（図示省略）が設けられ、そのクラッチによりエンジン１と駆動輪４とが選択的に連結されるようになっている。具体的には、クラッチが係合された場合に、エンジン１と駆動輪４との間の動力伝達経路が接続され、クラッチが解放された場合に、エンジン１と駆動輪４との間の動力伝達経路が切断される。

−ＥＣＵ−
ＥＣＵ５は、エンジン１の運転制御および変速機２の変速制御などを行うように構成されている。具体的には、ＥＣＵ５は、図２に示すように、ＣＰＵ５１と、ＲＯＭ５２と、ＲＡＭ５３と、バックアップＲＡＭ５４と、入力インターフェース５５と、出力インターフェース５６とを含んでいる。なお、ＥＣＵ５は、本発明の「車両の制御装置」の一例である。

ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。ＲＯＭ５２には、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップなどが記憶されている。ＲＡＭ５３は、ＣＰＵ５１による演算結果や各センサの検出結果などを一時的に記憶するメモリである。バックアップＲＡＭ５４は、イグニッションをオフする際に保存すべきデータなどを記憶する不揮発性のメモリである。

入力インターフェース５５には、クランクポジションセンサ６１、アクセル開度センサ６２、スロットル開度センサ６３、車速センサ６４、周辺監視センサ６５およびエコモードスイッチ６６などが接続されている。

クランクポジションセンサ６１は、エンジン１の回転速度（角速度）を算出するために設けられている。アクセル開度センサ６２は、アクセルペダルの踏込量（アクセル操作量）を検出するために設けられている。アクセル開度センサ６２により検出されるアクセル操作量からアクセル開度が算出される。ここで、アクセルペダルには不感帯ＤＺ１（図３参照）が設定されている。不感帯ＤＺ１は、いわゆる遊びであり、アクセル操作量が変化してもアクセル開度が変化しない領域である。このため、アクセル操作量がゼロから増加しても不感帯ＤＺ１を抜けるまではアクセル開度がゼロのままであり、アクセル操作量が不感帯ＤＺ１を抜けた場合にアクセル操作量に応じてアクセル開度が大きくなる。この不感帯ＤＺ１が設定された第１マップは通常時に用いられる。通常時の不感帯ＤＺ１に比べて拡大された不感帯ＤＺ２が設定された第２マップについては後述する。なお、アクセル開度などに基づいてエンジン１に対する要求駆動力が設定される。

スロットル開度センサ６３は、スロットルバルブのスロットル開度を検出するために設けられている。車速センサ６４は、車両１００の車速を算出するために設けられている。周辺監視センサ６５は、車両１００の周辺の情報を検出するために設けられている。たとえば、周辺監視センサ６５は、車両１００の前方に位置する先行車両との距離を算出するために設けられている。なお、周辺監視センサ６５の具体例としては、レーダー、ライダー、ソナーおよびカメラなどを挙げることができる。エコモードスイッチ６６は、走行モードをノーマルモードとエコモードとの間で切り換えるために設けられている。エコモードの場合には、燃費の改善を優先させるために、ノーマルモードの場合に比べて、アクセル開度に対する要求駆動力が低く設定される。

出力インターフェース５６には、インジェクタ７１、イグナイタ７２、スロットルモータ７３および油圧制御装置７４などが接続されている。インジェクタ７１は、燃料噴射弁であり、燃料噴射量を調整可能である。イグナイタ７２は、点火プラグによる点火時期を調整するために設けられている。スロットルモータ７３は、スロットルバルブのスロットル開度を調整するために設けられている。

そして、ＥＣＵ５は、各センサの検出結果などに基づいて、スロットル開度、燃料噴射量および点火時期などを制御することにより、エンジン１の運転状態を制御可能に構成されている。また、ＥＣＵ５は、油圧制御装置７４を用いて変速機２の変速制御を実行可能に構成されている。

ここで、本実施形態では、ＥＣＵ５は、車両走行中にエンジン１と駆動輪４との間の動力伝達経路を切断して惰性走行（フリーラン）させるコースティング制御を実行可能に構成されている。このコースティング制御時には、油圧制御装置７４によりクラッチ（図示省略）が解放されるとともに、エンジン１の運転が停止される。このため、コースティング制御を行うことにより、燃費の改善を図ることが可能である。なお、コースティング制御は、本発明の「惰行制御」の一例である。

また、ＥＣＵ５は、アクセル開度などに基づいてコースティング制御を実行するか否かを判断するとともに、コースティング制御を実行するか否かを判断する際にアクセルペダルの不感帯を拡大するように構成されている。すなわち、ＥＣＵ５は、コースティング制御の開始判断を行う場合、および、コースティング制御を実行している場合（コースティング制御の終了判断を行う場合）に、拡大された不感帯ＤＺ２が設定された第２マップを用いてアクセル開度を算出するようになっている。

−コースティング制御の開始−
次に、図４を参照して、本実施形態の車両１００におけるコースティング制御の開始時の動作について説明する。なお、以下のフローは、コースティング制御が実行されていないときに所定の時間間隔毎に繰り返し行われる。また、以下の各ステップはＥＣＵ５により実行される。

まず、図４のステップＳ１において、エコモードであるか否かが判断される。エコモードであるか否かは、たとえば、エコモードスイッチ６６（図２参照）の操作状態に基づいて判断される。そして、エコモードであると判断された場合には、ステップＳ２に移る。その一方、エコモードではないと判断された場合（たとえばノーマルモードの場合）には、コースティング制御が開始されることなく、リターンに移る。

次に、ステップＳ２において、車速が所定値以上であるか否かが判断される。この所定値は、予め設定された値であり、コースティング制御の開始を許可できる下限値である。なお、車速は、たとえば車速センサ６４（図２参照）の検出結果に基づいて算出される。そして、車速が所定値以上であると判断された場合には、ステップＳ３に移る。その一方、車速が所定値以上ではないと判断された場合（車速が所定値未満の場合）には、コースティング制御が開始されることなく、リターンに移る。

次に、ステップＳ３において、アクセル開度が減少したか否かが判断される。このアクセル開度は、アクセル開度センサ６２（図２参照）により検出されるアクセル操作量から通常時の第１マップ（図３参照）を用いて算出される。そして、アクセル開度が減少したと判断された場合には、ステップＳ４に移る。その一方、アクセル開度が減少していないと判断された場合（アクセル開度が変化していない場合や増加した場合）には、コースティング制御が開始されることなく、リターンに移る。

次に、ステップＳ４において、周辺監視センサ６５（図２参照）の検出結果に基づいて、先行車両との距離が所定値以上であるか否かが判断される。この所定値は、車両１００の車速に応じて予め設定された値であり、コースティング制御の開始を許可できる下限値である。そして、先行車両との距離が所定値以上であると判断された場合には、ステップＳ５に移る。その一方、先行車両との距離が所定値以上ではないと判断された場合（先行車両との距離が所定値未満の場合）には、コースティング制御が開始されることなく、リターンに移る。

次に、ステップＳ５において、アクセルペダルの不感帯が拡大される。具体的には、図３に示すように、通常時の不感帯ＤＺ１からコースティング制御実行判断用の不感帯ＤＺ２に拡大される。すなわち、アクセル操作量からアクセル開度を導出するマップが、第１マップから第２マップに切り換えられる。第２マップでは、第１マップに比べて、不感帯ＤＺ２が広いことから、アクセル開度がゼロになるアクセル操作量の範囲が広くなっている。このため、たとえば、ドライバが足をアクセルペダルに軽く乗せている場合に、ドライバが意図せずにアクセル操作量が大きくなり、アクセル操作量が不感帯ＤＺ１を抜けたとしても不感帯ＤＺ２を抜けるまでは、アクセル開度がゼロのまま変化しない。なお、ドライバが意図的にアクセルペダルを踏み込み、アクセル操作量が不感帯ＤＺ２を抜けた場合にはアクセル操作量に応じてアクセル開度が大きくなる。

次に、ステップＳ６において、アクセル開度がゼロであるか否かが判断される。このアクセル開度は、アクセル開度センサ６２により検出されたアクセル操作量と、コースティング制御実行判断用の不感帯ＤＺ２が設定された第２マップとに基づいて算出される。すなわち、アクセル操作量が不感帯ＤＺ２の範囲内であれば、アクセル開度がゼロであり、アクセル操作量が不感帯ＤＺ２の範囲外であれば、アクセル操作量に応じたアクセル開度が算出される。そして、アクセル開度がゼロであると判断された場合には、ステップＳ７に移る。その一方、アクセル開度がゼロではないと判断された場合には、ステップＳ８に移る。

そして、ステップＳ７では、コースティング制御が開始される。具体的には、クラッチ（図示省略）が解放されるとともに、エンジン１（図１参照）の運転が停止されることにより、車両１００が惰性で走行される。その後、リターンに移る。

また、ステップＳ８では、アクセルペダルの不感帯が元に戻される。具体的には、コースティング制御実行判断用の拡大された不感帯ＤＺ２から通常時の不感帯ＤＺ１に戻される。すなわち、アクセル操作量からアクセル開度を導出するマップが、第２マップから第１マップに切り換えられる。その後、コースティング制御が開始されることなく、リターンに移る。

−コースティング制御の終了−
次に、図５を参照して、本実施形態の車両１００におけるコースティング制御の終了時の動作について説明する。なお、以下のフローは、コースティング制御を実行しているときに所定の時間間隔毎に繰り返し行われる。また、以下の各ステップはＥＣＵ５により実行される。

まず、図５のステップＳ１１において、コースティング制御の終了条件が成立したか否かが判断される。たとえば、アクセル開度がゼロではなくなった場合（アクセル操作量が不感帯ＤＺ２を抜けた場合）に、コースティング制御の終了条件が成立したと判断される。そして、コースティング制御の終了条件が成立しないと判断された場合には、ステップＳ１２に移る。その一方、コースティング制御の終了条件が成立したと判断された場合には、ステップＳ１３に移る。

次に、ステップＳ１２では、アクセルペダルの不感帯を拡大した状態で維持し、コースティング制御を終了することなく、リターンに移る。すなわち、コースティング制御の実行中は、コースティング制御実行判断用の不感帯ＤＺ２が設定された第２マップに基づいてアクセル開度が算出される。

また、ステップＳ１３では、アクセルペダルの不感帯が元に戻される。具体的には、コースティング制御実行判断用の拡大された不感帯ＤＺ２から通常時の不感帯ＤＺ１に戻される。すなわち、アクセル操作量からアクセル開度を導出するマップが、第２マップから第１マップに切り換えられる。その後、ステップＳ１４において、コースティング制御が終了される。具体的には、クラッチが係合されるとともに、エンジン１が再始動される。これにより、エンジン１と駆動輪４とが接続され、エンジン１の出力が駆動輪４に伝達されるようになる。その後、リターンに移る。

−効果−
本実施形態では、上記のように、コースティング制御の実行中に、拡大された不感帯ＤＺ２が設定された第２マップに基づいてアクセル開度を算出する。このように構成することによって、ドライバが足をアクセルペダルに軽く乗せている場合に、ドライバが意図せずにアクセル操作量が大きくなり、アクセル操作量が不感帯ＤＺ１を抜けたとしても不感帯ＤＺ２を抜けるまでは、アクセル開度がゼロのまま変化しないので、コースティング制御が終了されないようにすることができる。すなわち、ドライバの意図しないアクセル操作によりコースティング制御が終了されないので、燃費の改善効果の低下を抑制することができる。

また、本実施形態では、コースティング制御の開始判断の際に、拡大された不感帯ＤＺ２が設定された第２マップに基づいてアクセル開度を算出することによって、ドライバの意図しないアクセル操作によりコースティング制御の開始が妨げられないので、燃費の改善効果の低下を抑制することができる。その結果、ドライバがアクセルペダルから無理に足を離さなくてもコースティング制御が行われるので、コースティング制御に関する知識が乏しいドライバが運転している場合であっても、燃費の改善を図ることができる。

−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。

たとえば、本実施形態では、車両１００がＦＦである例を示したが、これに限らず、車両が、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）であってもよいし、４輪駆動であってもよい。

また、本実施形態では、走行用の駆動力源としてエンジン１のみが設けられる例を示したが、これに限らず、走行用の駆動力源としてエンジンおよび電動モータが設けられていてもよい。

また、本実施形態では、エンジン１が多気筒ガソリンエンジンである例を示したが、これに限らず、エンジンがディーゼルエンジンなどであってもよい。

また、本実施形態において、変速機２は、有段変速機であってもよいし、無段変速機であってもよい。また、エンジン１と駆動輪４とを切断するクラッチが変速機２に設けられる例を示したが、これに限らず、エンジンと駆動輪とを切断するクラッチが変速機の外部に設けられていてもよい。

また、本実施形態では、周辺監視センサ６５が設けられる例を示したが、これに限らず、周辺監視センサが設けられていなくてもよい。この場合には、図４のステップＳ４を省略してもよい。

また、本実施形態において、コースティング制御の開始条件としてその他の条件が設定されていてもよい。たとえば、コースティング制御の開始条件として、ブレーキペダルが踏まれていないことが設定されていてもよい。

また、本実施形態において、コースティング制御の終了条件としてその他の条件が設定されていてもよい。たとえば、コースティング制御の終了条件として、車速が所定値未満になることが設定されていてもよい。また、コースティング制御の終了条件として、先行車両との距離が所定値未満になることが設定されていてもよい。また、コースティング制御の終了条件として、下り勾配であり、現在の車速がコースティング制御開始時の車速に比べて所定値以上高くなることが設定されていてもよい。さらに、これらの条件を適宜組み合わせてもよい。

また、本実施形態において、アクセル操作量が一定であり、そのアクセル操作量が不感帯ＤＺ１の範囲外であり、かつ、不感帯ＤＺ２の範囲内である場合に、不感帯を拡大したときの車速と現在の車速との差が所定値以上の場合に不感帯を元に戻してコースティング制御を終了し、その後に現在の車速と不感帯を元に戻したときの車速との差が所定値以上の場合に不感帯を拡大してコースティング制御を開始するようにしてもよい。

また、本実施形態において、ＥＣＵ５が複数のＥＣＵにより構成されていてもよい。

本発明は、車両走行中にエンジンと駆動輪との間の動力伝達経路を切断して惰性走行させる惰行制御を実行可能な車両の制御装置に利用可能である。

１ エンジン
４ 駆動輪
５ ＥＣＵ（車両の制御装置）
１００ 車両

Claims (1)

1. 車両走行中にエンジンと駆動輪との間の動力伝達経路を切断して惰性走行させる惰行制御を実行可能に構成された車両の制御装置であって、
   アクセル操作量から算出されるアクセル開度に基づいて前記惰行制御を実行するか否かを判断するように構成されており、
   前記惰行制御を実行している場合には、前記惰行制御を実行していない場合に比べて、アクセル操作量が変化してもアクセル開度が変化しない不感帯を拡大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。

Images