JP2018165530A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】惰行制御の終了時に運転者に違和感を与えるの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に設けられたクラッチを解放して惰性走行させる惰行制御を実行可能なものであり、惰行制御の実行中に、ブレーキペダル、アクセルペダルまたはステアリングホイールが操作され、惰行制御が終了される場合に、ブレーキペダル、アクセルペダルまたはステアリングホイールに対する操作態様に応じてクラッチの係合速度を調整するように構成されている。【選択図】図３

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に設けられたクラッチを解放して惰性走行（フリーラン）させる惰行制御を実行可能に構成されている。具体的には、車両走行中に惰行制御が開始されると、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、惰行制御が終了されると、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、惰行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２０１６−１５６４９８号公報

ここで、従来の車両の制御装置では、惰行制御が終了され、クラッチが係合されるときの係合速度について考慮されておらず、改善の余地がある。たとえば、ブレーキペダルが緩やかに操作されて惰行制御が終了されるときに、クラッチが係合して急速にエンジンブレーキがかかると、運転者に違和感を与えるおそれがある。

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、惰行制御の終了時に運転者に違和感を与えるの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に設けられたクラッチを解放して惰性走行させる惰行制御を実行可能なものであり、惰行制御の実行中に操作部材が操作され、惰行制御が終了される場合に、操作部材に対する操作態様に応じてクラッチの係合速度を調整するように構成されている。なお、操作部材は、たとえば、ブレーキペダル、アクセルペダルおよびステアリングホイールのうちの少なくとも１つを含む。

このように構成することによって、操作部材に対する操作態様に応じてクラッチの係合速度を調整することにより、エンジンブレーキやエンジンからの駆動力の立ち上がりを調整することができるので、運転者に違和感を与えるのを抑制することができる。

本発明の車両の制御装置によれば、惰行制御の終了時に運転者に違和感を与えるの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。 本実施形態の車両における惰行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および図２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２１が設けられ、そのクラッチ２１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２１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２１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、ブレーキペダルセンサ６５および操舵角センサ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６２ａ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。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。ブレーキペダルセンサ６５は、ブレーキペダル６５ａの踏込量（ブレーキ操作量）を検出するために設けられている。操舵角センサ６６は、ステアリングホイール６６ａの操舵角（ステアリング操作量）を検出するために設けられている。なお、アクセルペダル６２ａ、ブレーキペダル６５ａおよびステアリングホイール６６ａは、本発明の「操作部材」の一例である。

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。油圧制御装置７４は、変速機２の変速比を変更したり、クラッチ２１のトルク容量（クラッチトルク）を調整してクラッチ２１の状態（係合および解放）を制御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、車両走行中にクラッチ２１を解放して惰性走行（フリーラン）させる惰行制御を実行可能に構成されている。この惰行制御時には、油圧制御装置７４によりクラッチ２１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、惰行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。

具体的に、ＥＣＵ５は、車両走行中にアクセル操作が解除され、惰行制御が開始される場合に、クラッチ２１を解放させるとともに、エンジン１を自動的に停止させる。そして、ＥＣＵ５は、惰行制御の実行中に、ブレーキ操作、アクセル操作またはステアリング操作がされ、惰行制御が終了される場合に、クラッチ２１を係合させるとともに、エンジン１を自動的に再始動させる。本実施形態では、この惰行制御の終了時に、ブレーキペダル６５ａ、アクセルペダル６２ａおよびステアリングホイール６６ａに対する操作態様に応じてクラッチ２１の係合速度が調整されるようになっている。なお、クラッチ２１の係合速度が変更されると、クラッチ２１の係合が完了されるまでの時間が変更される。

−惰行制御の終了−
次に、図３を参照して、本実施形態の車両１００における惰行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３のステップＳ１において、惰行制御の実行中であるか否かが判断される。そして、惰行制御の実行中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、惰行制御の実行中ではないと判断された場合には、リターンに移る。

次に、ステップＳ２において、ブレーキ操作がされたか否かが判断される。このブレーキ操作がされたか否かは、たとえばブレーキペダルセンサ６５の検出結果に基づいて判断される。そして、ブレーキ操作がされたと判断された場合には、惰行制御が終了されるため、エンジン１が再始動され、ステップＳ３に移る。その一方、ブレーキ操作がされていないと判断された場合には、ステップＳ４に移る。

ステップＳ３では、ブレーキ操作に応じてクラッチ２１の係合速度が調整される。たとえば、ブレーキペダル６５ａに対する操作速度（踏込速度）が大きいほど、クラッチ２１の係合速度が大きくされる。このため、ブレーキペダル６５ａに対する操作速度が大きい場合には、クラッチ２１が急速に係合され、エンジンブレーキが急速に立ち上がる。一方、ブレーキペダル６５ａに対する操作速度が小さい場合には、クラッチ２１が緩やかに係合され、エンジンブレーキが徐々に立ち上がる。したがって、運転者の意図が反映されるブレーキ操作に応じて、エンジンブレーキの立ち上がり（上昇度合い）を調整することにより、運転者に違和感を与えるのを抑制することが可能である。その後、リターンに移る。

また、ステップＳ４において、アクセル操作がされたか否かが判断される。このアクセル操作がされたか否かは、たとえばアクセル開度センサ６２の検出結果に基づいて判断される。そして、アクセル操作がされたと判断された場合には、惰行制御が終了されるため、エンジン１が再始動され、ステップＳ５に移る。その一方、アクセル操作がされていないと判断された場合には、ステップＳ６に移る。

ステップＳ５では、アクセル操作に応じてクラッチ２１の係合速度が調整される。たとえば、アクセルペダル６２ａに対する操作速度（踏込速度）が大きいほど、クラッチ２１の係合速度が大きくされる。このため、アクセルペダル６２ａに対する操作速度が大きい場合には、クラッチ２１が急速に係合され、エンジン１からの駆動力が急速に立ち上がる。一方、アクセルペダル６２ａに対する操作速度が小さい場合には、クラッチ２１が緩やかに係合され、エンジン１からの駆動力が徐々に立ち上がる。したがって、運転者の意図が反映されるアクセル操作に応じて、エンジン１からの駆動力の立ち上がり（上昇度合い）を調整することにより、運転者に違和感を与えるのを抑制することが可能である。その後、リターンに移る。

また、ステップＳ６において、ステアリング操作がされたか否かが判断される。このステアリング操作がされたか否かは、たとえば操舵角センサ６６の検出結果に基づいて判断される。そして、ステアリング操作がされたと判断された場合には、惰行制御が終了されるため、エンジン１が再始動され、ステップＳ７に移る。その一方、ステアリング操作がされていないと判断された場合には、惰行制御が継続され、リターンに移る。

ステップＳ７では、ステアリング操作に応じてクラッチ２１の係合速度が調整される。たとえば、ステアリングホイール６６ａに対する操作速度（操舵速度）が大きいほど、クラッチ２１の係合速度が大きくされる。このため、ステアリングホイール６６ａに対する操作速度が大きい場合には、クラッチ２１が急速に係合され、エンジンブレーキまたはエンジン１からの駆動力が急速に立ち上がる。一方、ステアリングホイール６６ａに対する操作速度が小さい場合には、クラッチ２１が緩やかに係合され、エンジンブレーキまたはエンジン１からの駆動力が徐々に立ち上がる。したがって、運転者の意図が反映されるステアリング操作に応じて、エンジンブレーキまたはエンジン１からの駆動力の立ち上がり（上昇度合い）を調整することにより、運転者に違和感を与えるのを抑制することが可能である。なお、エンジンブレーキが立ち上がるかエンジン１からの駆動力が立ち上がるかは、エンジン１の運転状態によって異なる。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、ブレーキペダル６５ａ、アクセルペダル６２ａおよびステアリングホイール６６ａに対する操作態様に応じてクラッチ２１の係合速度を調整することによって、エンジンブレーキやエンジン１からの駆動力の立ち上がり（上昇度合い）を調整することができるので、惰行制御の終了時に運転者に違和感を与えるのを抑制することができる。すなわち、惰行制御の終了時においてクラッチ２１が係合する際に、運転者の意図に応じた加減速とすることができる。

−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２１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、惰行制御時にエンジン１が停止される例を示したが、これに限らず、惰行制御時にエンジンが運転されるようにしてもよい。

また、本実施形態において、惰行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、惰行制御の開始条件として、ブレーキペダル６５ａが踏まれていないことやステアリングホイール６６ａが操舵されていないことなどが設定されていてもよい。

また、本実施形態では、惰行制御の終了条件として３つの条件（ブレーキ操作、アクセル操作およびステアリング操作）が設定される例を示したが、これに限らず、惰行制御の終了条件として、３つの条件のうち少なくともいずれか１つが設定されていればよい。また、惰行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。

また、本実施形態のステップＳ３では、ブレーキペダル６５ａに対する操作速度が大きいほど、クラッチ２１の係合速度を大きくする例を示したが、これに限らず、ブレーキペダルに対する操作量（踏込量）が大きいほど、クラッチの係合速度を大きくしてもよいし、ブレーキペダルに対する操作力（踏込力）が大きいほど、クラッチの係合速度を大きくしてもよい。また、ブレーキペダルに対する操作速度（操作量、操作力）が所定値以上の場合に、クラッチの係合速度を第１速度に設定し、ブレーキペダルに対する操作速度（操作量、操作力）が所定値未満の場合に、クラッチの係合速度を第１速度よりも小さい第２速度に設定するようにしてもよい。また、操作速度、操作量および操作力を適宜組み合わせて係合速度を判断するようにしてもよい。なお、操作速度、操作量および操作力は、本発明の「操作態様」の一例である。

また、本実施形態のステップＳ５では、アクセルペダル６２ａに対する操作速度が大きいほど、クラッチ２１の係合速度を大きくする例を示したが、これに限らず、アクセルペダルに対する操作量（踏込量）が大きいほど、クラッチの係合速度を大きくしてもよいし、アクセルペダルに対する操作力（踏込力）が大きいほど、クラッチの係合速度を大きくしてもよい。また、アクセルペダルに対する操作速度（操作量、操作力）が所定値以上の場合に、クラッチの係合速度を第１速度に設定し、アクセルペダルに対する操作速度（操作量、操作力）が所定値未満の場合に、クラッチの係合速度を第１速度よりも小さい第２速度に設定するようにしてもよい。また、操作速度、操作量および操作力を適宜組み合わせて係合速度を判断するようにしてもよい。なお、操作速度、操作量および操作力は、本発明の「操作態様」の一例である。

また、本実施形態のステップＳ７では、ステアリングホイール６６ａに対する操作速度が大きいほど、クラッチ２１の係合速度を大きくする例を示したが、これに限らず、ステアリングホイールに対する操作量（操舵角）が大きいほど、クラッチの係合速度を大きくしてもよいし、ステアリングホイールに対する操作力（操舵トルク）が大きいほど、クラッチの係合速度を大きくしてもよい。また、ステアリングホイールに対する操作速度（操作量、操作力）が所定値以上の場合に、クラッチの係合速度を第１速度に設定し、ステアリングホイールに対する操作速度（操作量、操作力）が所定値未満の場合に、クラッチの係合速度を第１速度よりも小さい第２速度に設定するようにしてもよい。また、操作速度、操作量および操作力を適宜組み合わせて係合速度を判断するようにしてもよい。なお、操作速度、操作量および操作力は、本発明の「操作態様」の一例である。

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に設けられたクラッチを解放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）
２１ クラッチ
６２ａ アクセルペダル（操作部材）
６５ａ ブレーキペダル（操作部材）
６６ａ ステアリングホイール（操作部材）
１００ 車両

Claims (1)

1. 車両走行中にエンジンと駆動輪との間に設けられたクラッチを解放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、
   前記惰行制御の実行中に操作部材が操作され、前記惰行制御が終了される場合に、前記操作部材に対する操作態様に応じて前記クラッチの係合速度を調整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。

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