(57)【要約】  駆動力源と駆動輪との間の動力伝達経路を選択的に接続または遮断するクラッチ機構を備え、走行中に前記動力伝達経路を遮断して車両を惰性走行させることが可能な車両の制御装置において、車速を検出する手段と、運転者によるアクセル操作を検出する手段と、走行中アクセル操作量が所定の操作量以下に戻された場合に、前記クラッチ機構を解放して前記動力伝達経路を遮断することにより前記車両を惰性走行させる惰行制御を実行する実行手段と、前記惰行制御の実行時に、前記運転者の減速要求を推定する推定手段と、前記減速要求が強くなると推定された場合に、前記クラッチ機構を係合して前記動力伝達経路を接続することにより前記惰行制御を終了させるとともに、前記自動変速機の変速比を大きくする復帰手段とを備えている。
2013190653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力源と駆動輪との間の動力伝達経路を選択的に接続または遮断するクラッチ機構を備え、走行中に前記動力伝達経路を遮断して車両を惰性走行させることが可能な車両の制御装置において、
車速を検出する手段と、
運転者によるアクセル操作を検出する手段と、
走行中アクセル操作量が所定の操作量以下に戻された場合に、前記クラッチ機構を解放して前記動力伝達経路を遮断することにより前記車両を惰性走行させる惰行制御を実行する実行手段と、
前記惰行制御の実行時に、前記運転者の減速要求を推定する推定手段と、
前記減速要求が強くなると推定された場合に、前記クラッチ機構を係合して前記動力伝達経路を接続することにより前記惰行制御を終了させるとともに、前記自動変速機の変速比を大きくする復帰手段と
を備えていることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記推定手段は、前記車速の増速量が所定値以上の場合に、前記減速要求が強くなると推定する手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記車両の加速度を検出する手段を更に備え、
前記推定手段は、前記車両の前後加速度が所定の前後加速度以上の場合および横加速度が所定の横加速度以上の場合の少なくともいずれかの場合に、前記減速要求が強くなると推定する手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
走行路の勾配を検出する手段を更に備え、
前記推定手段は、前記勾配が所定勾配以上の下り勾配になった場合に、前記減速要求が強くなると推定する手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項５】
前記車両の操舵角度を検出する手段を更に備え、
前記推定手段は、前記操舵角度が所定角度以上の場合に、前記減速要求が強くなると推定する手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項６】
前記駆動力源の出力軸の出力回転数を検出する手段を更に備え、
前記復帰手段は、前記クラッチ機構を係合する際に、前記出力回転数が前記変速比を大きくした場合の前記自動変速機の目標入力回転数に近づくように前記駆動力源を制御する手段を含むことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の車両の制御装置。
【請求項７】
前記実行手段は、走行中アクセル操作量が所定の操作量以下に戻され、かつ、前記車速が所定車速以上の場合に、前記惰行制御を実行する手段を含み、
前記復帰手段は、前記車速が前記所定車速よりも低くなった場合に、前記惰行制御を終了させる手段を含む
ことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の車両の制御装置。
【請求項８】
前記駆動力源は、燃料を燃焼させて動力を出力するエンジンを含み、
前記エンジンのエンジン回転数を検出する手段を更に備え、
前記実行手段は、走行中アクセル操作量が所定の操作量以下に戻され、かつ、前記エンジンが燃焼運転中である場合に、前記惰行制御を実行するとともに、前記惰行制御の実行時に、前記エンジン回転数が前記惰行制御が実行されていない走行時におけるエンジン回転数よりも低いアイドリング回転数になるように、前記エンジンを制御する手段を含む
ことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、駆動力源と駆動輪との間の動力伝達経路を選択的に接続および遮断することが可能なクラッチ機構を備え、走行中にクラッチ機構を解放して車両を惰性走行させることが可能な車両の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の燃費向上を目的として、走行中にエンジンへの燃料供給を一時的に停止するフューエルカットや、走行中に車両をニュートラルの状態、すなわちエンジンを駆動系統から切り離した状態にして車両を惰性走行させるいわゆる惰行制御などに関する技術の開発が進められている。フューエルカットは、走行中にアクセルが戻された場合、すなわちアクセル開度が全閉になった場合に、例えばエンジン回転数がアイドリング回転数以上および所定の車速以上などの所定の条件の下で、エンジンに対する燃料の供給を停止する制御である。このフューエルカットが実行されると、エンジンは燃料の供給が絶たれることにより燃焼運転を停止するが、駆動輪側から伝達されるトルクにより回転させられている。したがって、フューエルカットの実行時には、エンジンのポンピングロスやフリクショントルクなどに起因して、駆動輪に制動トルクが作用する。すなわち、車両には、いわゆるエンジンブレーキが掛かることになる。【０００３】
一方、惰行制御は、走行中にアクセルが戻された場合に、例えばエンジンと駆動輪との間に設けられたクラッチを解放することにより、エンジンと駆動輪との間の動力伝達を遮断し、エンジンを連れ回すことなく車両を惰性走行させる制御である。したがって、惰行制御の実行時には、車両にエンジンブレーキが掛かることがないので、車両は慣性エネルギを有効に活用して惰性走行することができる。【０００４】
さらに、この惰行制御には、その惰行制御の実行中にエンジンへの燃料供給を停止する場合と、エンジン回転数をアイドル回転数程度に低下させてエンジンの燃焼運転は停止しない場合とがある。前者のようにエンジンを停止する場合は、車両が惰性走行している間に燃料を消費することがないので、より大きな燃費向上の効果を得ることができる。一方、後者のようにエンジンを停止しない場合は、エンジンを停止した場合ほどは燃費向上の効果は望めないものの、例えば電動オイルポンプや油圧アキュムレータなど、エンジンを停止した場合に油圧を確保するために必要となる装置を別途設けなくともよい。そのため、従来の構成の車両に対して構造を変更したり、あるいは新たな装置や装備を追加したりすることなく、容易に惰行制御を実行することができる。なお、この発明では、特に、後者のようなエンジンを停止させない惰行制御を、ニュートラル惰行制御あるいはＮ惰行制御と称することにする。【０００５】
上記のような惰行制御に関連する発明の一例が、特開２０１１−１６３５３５号公報に記載されている。この特開２０１１−１６３５３５号公報に記載されている発明は、エンジンの出力軸に摩擦クラッチを介して歯車式変速機の入力軸が接続されて、車両の走行状態に応じて摩擦クラッチの係合・解放と歯車式変速機の変速とが自動的に行われる機械式自動変速機の制御装置に関するものである。この特開２０１１−１６３５３５号公報に記載されている発明は、車速、歯車式変速機の変速状態、およびアクセル開度に基づいて、車両が惰性で走行しているコースティング状態であるか否かが判定され、車両のコースティング状態が所定時間連続した場合に、摩擦クラッチが解放されるとともに、エンジンの回転数がアイドリング回転数まで低下させられるように構成されている。また、摩擦クラッチが解放された後に車両がコースティング状態でないと判定された場合には、自動変速機が車速およびアクセル開度に対応した目標変速段を設定するように制御され、その後、摩擦クラッチが係合されるように構成されている。【０００６】
なお、特開２０１０−６００１０号公報には、エンジンを有する駆動力源と駆動輪との動力伝達経路を接続および遮断するクラッチを備え、下り坂走行時に車速を一定に保つ定速走行制御を行う自動変速機の制御装置に関する発明が記載されている。この特開２０１０−６００１０号公報には、路面の傾斜角度が設定値未満の緩傾斜下り坂を車両が走行する場合に、変速比を維持したままクラッチの滑り締結制御を実行し、路面の傾斜角度が設定値以上の急傾斜下り坂を車両が走行する場合には、車速を一定に保つ変速制御を実行することが記載されている。また、急傾斜下り坂での走行時に車速を一定に保つ変速制御を実行する場合には、車速の増加判断時にダウンシフトを行うこと、車速の低下判断時にアップシフトを行うこと、そして車速変化が所定の範囲内であるとの判断時に変速比を固定することも記載されている【０００７】
また、特開２００８−１０６８４１号公報には、ロックアップクラッチ付トルクコンバータを備えた自動変速機の変速制御装置に関する発明が記載されている。この特開２００８−１０６８４１号公報には、自動変速機の選択変速段を変更する変速動作が行われる場合に、エンジン回転数と自動変速機の入力回転数との同期回転数が算出されこと、および、現在選択中の変速段で動力伝達する変速用摩擦要素が解放されてニュートラル状態とされるとともに、次に選択予定の変速段で動力伝達する変速用摩擦要素が、エンジン回転数と入力回転数とを同期回転数に同期させた後に締結されることが記載されている。そして、この特開２００８−１０６８４１号公報には、コースト走行中はエンジンへの燃料供給を停止するフューエルカットが実行されること、回転同期制御を実行するコースト走行中の変速動作の際には、フューエルカットが一旦中断されること、そしてフューエルカット再開後に、ロックアップクラッチが完全締結されることが記載されている。【０００８】
上記のように、特開２０１１−１６３５３５号公報に記載されている発明では、車両がコースティング状態になったときには、摩擦クラッチが解放させられて、車両が惰性走行する。それとともに、エンジンがアイドリング回転数となるように制御される。そのため、特開２０１１−１６３５３５号公報に記載されている発明によれば、車両の燃費を向上させることができる、とされている。しかしながら、例えば、車両が降坂路を走行している際に、車両がコースティング状態となって摩擦クラッチが解放される場合には、運転者に違和感や不安感を与えてしまうおそれがある。すなわち、車両が降坂路をコースティング状態で走行している際に、上記のような摩擦クラッチが解放されると、車両は、いわゆるエンジンブレーキが掛からない状態となり、車速が低下することなく、もしくは車速が増加しながら降坂路を惰性走行することになる。そのため、運転者は、アクセルペダルを戻しているにもかかわらず車両の減速感を得ることができず、その結果、運転者が違和感や不安感を覚える場合がある。
【発明の概要】
【０００９】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、走行中に駆動力源と駆動輪との間の動力伝達を遮断して車両を惰性走行させる惰行制御を、車両のドライバビリティを損なうことなく、適切に実行することができる車両の制御装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
上記の目的を達成するために、この発明は、駆動力源と駆動輪との間の動力伝達経路を選択的に接続または遮断するクラッチ機構を備え、走行中に前記動力伝達経路を遮断して車両を惰性走行させることが可能な車両の制御装置において、車速を検出する手段と、運転者によるアクセル操作を検出する手段と、走行中アクセル操作量が所定の操作量以下に戻された場合に、前記クラッチ機構を解放して前記動力伝達経路を遮断することにより前記車両を惰性走行させる惰行制御を実行する実行手段と、前記惰行制御の実行時に、前記運転者の減速要求を推定する推定手段と、前記減速要求が強くなると推定された場合に、前記クラッチ機構を係合して前記動力伝達経路を接続することにより前記惰行制御を終了させるとともに、前記自動変速機の変速比を大きくする復帰手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。
【００１１】
この発明における前記推定手段は、前記車速の増速量が所定値以上の場合に、前記減速要求が強くなると推定する手段を含むように構成することができる。
【００１２】
また、この発明は、前記車両の加速度を検出する手段を更に備えることができる。その場合に、この発明における前記推定手段は、前記車両の前後加速度が所定の前後加速度以上の場合および横加速度が所定の横加速度以上の場合の少なくともいずれかの場合に、前記減速要求が強くなると推定する手段を含むように構成することができる。
【００１３】
また、この発明は、走行路の勾配を検出する手段を更に備えることができる。その場合に、この発明における前記推定手段は、前記勾配が所定勾配以上の下り勾配になった場合に、前記減速要求が強くなると推定する手段を含むように構成することができる。
【００１４】
また、この発明は、前記車両の操舵角度を検出する手段を更に備えることができる。その場合に、この発明における前記推定手段は、前記操舵角度が所定角度以上の場合に、前記減速要求が強くなると推定する手段を含むように構成することができる。
【００１５】
また、この発明は、前記駆動力源の出力軸の出力回転数を検出する手段を更に備えることができる。その場合に、この発明における前記復帰手段は、前記クラッチ機構を係合する際に、前記出力回転数が前記変速比を大きくした場合の前記自動変速機の目標入力回転数に近づくように前記駆動力源を制御する手段を含むように構成することができる。
【００１６】
また、この発明における前記実行手段は、走行中アクセル操作量が所定の操作量以下に戻され、かつ、前記車速が所定車速以上の場合に、前記惰行制御を実行するように構成することができる。そしてその場合に、前記復帰手段は、前記車速が前記所定車速よりも低くなった場合に、前記惰行制御を終了するように構成することができる。
【００１７】
そして、この発明で制御の対象とする車両は、燃料を燃焼させて動力を出力するエンジンを駆動力源とすることができる。その場合、この発明は、前記エンジンのエンジン回転数を検出する手段を更に備えることができる。そして、前記実行手段は、走行中アクセル操作量が所定の操作量以下に戻され、かつ、前記エンジンが燃焼運転中である場合に、前記惰行制御を実行するとともに、前記惰行制御の実行時に、前記エンジン回転数が前記惰行制御が実行されていない走行時におけるエンジン回転数よりも低いアイドリング回転数になるよう前記エンジンを制御するように構成することができる。
【００１８】
したがって、この発明によれば、走行中にアクセル操作量が所定の操作量以下に戻されると、クラッチ機構が解放されて駆動力源と駆動輪との間の動力伝達経路が遮断される。すなわち、惰行制御が実行され、車両が惰性走行する。したがって、駆動力源に負荷が掛からない状態での車両の走行距離を伸ばすことができ、その結果、車両のエネルギ効率を向上させることができる。
【００１９】
さらに、この発明では、上記のような惰行制御の実行時に、現時点以降の運転者の減速要求について推定される。例えば惰行制御の実行時における車速の変化、加速度の大きさ、あるいは走行路面の変化などに基づいて、将来的な運転者の減速要求の傾向が推定される。そしてその減速要求が現状よりも強くなると推定されると、クラッチ機構が係合されて惰行制御が終了させられる。また併せて、自動変速機で設定する変速比が、現状で設定されている変速比よりも大きくなるように変速される。すなわち、ダウンシフトされる。したがって、減速要求が強くなると推定された場合には、惰行制御が終了させられ、動力伝達系統における負荷や抵抗による制動トルクが駆動輪に作用する状態にされる。それとともに、自動変速機がダウンシフトされることによっても、車両に制動力が生じる状態にされる。その結果、惰行制御の実行中であっても、運転者の減速要求もしくは制動意志に即して車両に制動力を生じさせ、車両を適切に減速させることができる。そのため、運転者に違和感や不安感を与えてしまうことなく、すなわち、車両のドライバビリティを損なうことなく、惰行制御を適切に実行することができる。
【００２０】
また、この発明では、上記のような将来的な減速要求の傾向が、車速の増速量、車両の  加速度、走行路の勾配、もしくは操舵角度などに基づいて推定される。例えば、所定値以上車速が増加した場合、所定前後加速度以上の前後加速度が生じた場合、所定横加速度以上の横加速度が生じた場合、走行路の勾配が所定勾配以上の下り勾配になった場合、もしくは車両の操舵角度が所定角度以上になった場合に、減速要求が強くなると推定される。そのため、惰行制御の実行中に、運転者の減速要求を精度良く推定することができ、その結果、惰行制御を適切に実行することができる。
【００２１】
また、この発明では、車速の影響を考慮して惰行制御を実行すること、および惰行制御を終了させることができる。例えば、惰行制御が効果的となる所定車速以上の車速域で走行する場合に惰行制御を実行し、惰行制御の効果が低くなる所定車速よりも低い低車速域で走行する場合には惰行制御を実行しないようにすること、および惰行制御を終了させることができる。そのため、惰行制御を効果的に実行し、また適切に終了させることができる。
【００２２】
そして、この発明では、駆動力源としてエンジンを搭載した車両を制御対象とする場合に、そのエンジンの運転状況およびエンジン回転数を考慮して惰行制御を実行することができる。例えば、エンジンが燃焼運転されている場合に惰行制御を実行するとともに、その惰行制御の実行中には、エンジンの回転数をアイドリング回転数にまで低下させて維持することができる。そのため、惰行制御を効果的に実行し、車両の燃費を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明で制御の対象とする車両の駆動系統および制御系統の一例を示す模式図である。
【図２】この発明における惰行制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【図３】この発明における惰行制御を実行する際に適用する制御マップの一例を示す模式図である。
【図４】この発明における惰行制御を実行する際に適用する制御マップの一例を示す模式図である。
【図５】この発明における惰行制御を実行した場合の駆動力源および自動変速機の挙動を説明するためのタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
次に、この発明を図面を参照して具体的に説明する。この発明で制御の対象とする車両の駆動系統および制御系統を図１に示してある。この図１に示す車両Ｖｅは、エンジン１と、そのエンジン１の出力側に連結されてエンジン１が出力する動力を駆動輪２へ伝達する自動変速機３とを備えている。具体的には、エンジン１の出力軸側に自動変速機３が設けられ、自動変速機３の出力軸３ａに連結されたプロペラシャフト４に、デファレンシャルギヤ５およびドライブシャフト６を介して、駆動輪２が動力伝達可能に連結されている。なお、上記のように、図１では、プロペラシャフト４を介してエンジン１と駆動輪２すなわち後輪とが連結された構成例、すなわち車両Ｖｅが後輪駆動車である例を示しているが、この発明で制御の対象とする車両Ｖｅは、前輪駆動車であってもよく、あるいは四輪駆動車であってもよい。
【００２５】
エンジン１は、この発明における駆動力源であり、例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンあるいは天然ガスエンジンなど、燃料を燃焼させて動力を出力する内燃機関である。この図１では、スロットル開度を電気的に制御することが可能な電子制御式のスロットルバルブや、燃料噴射量を電気的に制御することが可能な電子制御式の燃料噴射装置を備えているガソリンエンジンを搭載した例を示している。したがって、このエンジン１は、所定の負荷に対して回転数を電気的に制御することにより、燃費が最も良好な状態で運転することが可能な構成となっている。
【００２６】
自動変速機３は、エンジン１が出力するトルクを変速して駆動輪２へ伝達する伝動装置であり、例えば、有段式の自動変速機（ＡＴ）、ベルト式やトロイダル式の無段変速機（ＣＶＴ）、または有段式の手動変速機構をベースにしたデュアルクラッチ式の自動変速機（ＤＣＴ）や自動クラッチおよび自動シフト式の自動変速機（ＡＭＴ）などによって構成することができる。そして、この発明における車両Ｖｅは、自動変速機３として上記のようないずれの構成の変速機を用いた場合であっても、また、後輪駆動、前輪駆動、もしくは四輪駆動のいずれの駆動方式であっても、エンジン１と駆動輪２との間の動力伝達経路を選択的に接続または遮断するクラッチ機構７を備えている。
【００２７】
この図１に示す例では、自動変速機３は、プラネタリーギヤを用いた有段式のＡＴによって構成されている。その構成は従来の一般的なＡＴと同様であり、複数のプラネタリーギヤ（図示せず）と、前進段を設定する際に係合されるフォワードクラッチ７ａと、後進段を設定する際に係合されるリバースブレーキ７ｂとを備えている。なお、特定の前進段を設定する際に係合されるクラッチもしくはブレーキを備えている場合もある。そして、これらのフォワードクラッチ７ａおよびリバースブレーキ７ｂを全て解放した場合に、自動変速機３におけるニュートラル状態が設定されるように構成されている。すなわち、フォワードクラッチ７ａおよびリバースブレーキ７ｂを全て解放することにより、エンジン１と駆動輪２との間の動力伝達経路を遮断することができる。したがって、この図１に示す例では、上記のフォワードクラッチ７ａおよびリバースブレーキ７ｂによるクラッチ機構７が、この発明におけるクラッチ機構に相当している。
【００２８】
なお、自動変速機３としてＣＶＴを用いる場合、例えば一般的なベルト式ＣＶＴは、ベルト伝動機構と、駆動輪２に伝達するトルクの回転方向を前進方向と後進方向とに切り替えるための前後進切替機構とから構成されている。そして、その前後進切替機構には、前進状態を設定する際に係合されるフォワードクラッチと、後進状態を設定する際に係合されるリバースブレーキとが備えられている。そして、それらフォワードクラッチおよびリバースブレーキを共に解放することにより、エンジン１と自動変速機３との間の動力伝達経路が遮断される。すなわち、自動変速機３においてニュートラル状態が設定される。したがって、この場合は、上記のフォワードクラッチおよびリバースブレーキにより、この発明におけるクラッチ機構を構成することができる。
【００２９】
また、自動変速機３としてＤＣＴを用いる場合は、そのＤＣＴに備えられている２つのクラッチを共に解放することにより、エンジン１と自動変速機３との間の動力伝達経路が遮断される。すなわち、自動変速機３においてニュートラル状態が設定される。したがって、この場合は、上記の２つのクラッチにより、この発明におけるクラッチ機構を構成することができる。
【００３０】
また、自動変速機３としてＡＭＴを用いる場合は、従来の手動変速機と同様のエンジン１と手動変速機構との間に設けられているクラッチを解放することにより、エンジン１と自動変速機３との間の動力伝達経路が遮断される。すなわち、自動変速機３においてニュートラル状態が設定される。したがって、この場合は、上記のクラッチにより、この発明におけるクラッチ機構を構成することができる。
【００３１】
そして、この発明では、駆動力源として内燃機関および電動機を搭載したハイブリッド車を制御の対象とすることができる。また、駆動力源として電動機を搭載した電気自動車を制御の対象とすることもできる。そして、この発明における車両Ｖｅは、上記のようなエンジン１、電動機、もしくはエンジン１と電動機とを組み合わせたハイブリッド駆動ユニット等、いずれの構成の駆動力源を用いる場合であっても、上記のような駆動力源と駆動輪２との間の動力伝達経路を選択的に接続または遮断するためのクラッチ機構７が設けられる。そのクラッチ機構７は、例えば、摩擦クラッチあるいは噛み合いクラッチのいずれであってもよい。例えば摩擦クラッチを用いる場合、湿式あるいは乾式のいずれであってもよい。要は、この発明におけるクラッチ機構７は、エンジン１、電動機、もしくはハイブリッド駆動ユニットなどの駆動力源と、駆動輪２との間におけるトルクの伝達および遮断を選択的に行うことができるものであればよい。
【００３２】
なお、上記のようなハイブリッド車や電気自動車など、駆動力源として電動機を搭載した車両Ｖｅの場合、クラッチ機構７が係合された状態で電動機を回生制御することにより、車両Ｖｅに制動力を発生させることができる。すなわち、車両Ｖｅが走行している際に、クラッチ機構７を係合した状態で駆動力源の電動機を回生させることにより、駆動輪２に制動トルクを作用させて車両Ｖｅを制動することができる。
【００３３】
上記で説明したようなエンジン１の運転状態やクラッチ機構７の係合および解放の状態を制御するための電子制御装置（ＥＣＵ）８が設けられている。この電子制御装置８は、例えばマイクロコンピュータを主体として構成され、入力されたデータや予め記憶しているデータに基づいて演算を行って制御指令信号を出力するように構成されている。具体的には、この電子制御装置８には、車両Ｖｅの各車輪の回転速度を検出する車輪速センサ９、アクセルペダルの踏み込み角もしくは踏み込み量を検出するアクセルセンサ１０、エンジン１の出力軸の回転速度を検出するエンジン回転数センサ１１、車両Ｖｅの前後加速度を検出する前後加速度センサ１２、車両の横加速度を検出する横加速度センサ１３、車両Ｖｅの傾斜角度を検出する傾斜角度センサ１４などの各種センサからの検出信号が入力されるようになっている。これに対して、電子制御装置８からは、エンジン１の運転状態を制御する信号、クラッチ機構７の係合および解放の状態を制御する信号などが出力されるように構成されている。
【００３４】
なお、車両Ｖｅの駆動力源として電動機が搭載される場合は、電子制御装置８には、電動機の回転数を検出するセンサあるいはレゾルバなどの検出信号が入力される。これに対して、電子制御装置８からは、電動機の運転状態を制御する信号が出力される。
【００３５】
この発明では、上記のように構成された車両Ｖｅを制御の対象として、車両Ｖｅの燃費を向上させるために、走行中にクラッチ機構７を解放して車両Ｖｅを惰性走行させるいわゆる惰行制御を実行することができる。この発明における惰行制御とは、車両Ｖｅが所定の車速以上で走行している際に、例えばアクセルペダルの踏み込み量が０もしくは所定の操作量以下に戻された場合に、クラッチ機構７を解放してエンジン１と駆動輪２との間の動力伝達経路を遮断する制御である。その場合、特に、この発明におけるニュートラル惰行制御では、エンジン１は停止されない。すなわち、ニュートラル惰行制御の実行中は、エンジン１はその回転数がアイドリング回転数程度に低下させられるものの、燃焼運転は継続されている。
【００３６】
上記のような惰行制御が実行されると、車両Ｖｅは、走行中にエンジン１と駆動輪２との間の動力伝達が遮断される。そのため、車両Ｖｅの駆動輪２には、エンジン１のポンピングロスや引き摺りトルクなどに起因する制動トルクが伝達されない状態になる。すなわち、車両Ｖｅにはいわゆるエンジンブレーキが掛からない状態になる。したがって、上記のような惰行制御を実行することにより、車両Ｖｅがその慣性エネルギによって惰性走行し得る距離が長くなり、その結果、車両Ｖｅの単位燃料消費量当たりの走行距離が長くなる。すなわち、車両Ｖｅの燃費が向上する。
【００３７】
例えば、惰行制御を実行する際に、クラッチ機構７を解放するとともに、エンジン１の燃焼運転も停止することにより、車両Ｖｅの燃費を一層向上させることができる。ただし、エンジン１の燃焼運転を停止する場合は、オイルポンプやエアーコンディショナ用のコンプレッサなどの補機、および油圧式のパワーステアリングやブレーキ装置などを駆動するための動力源が失われることになる。そのため、その場合は、エンジン１を停止させた場合に対応する代替の動力源（例えば電動モータ）や、油圧アキュムレータなどを別途装備しておく必要がある。これに対して、エンジン１を停止させないニュートラル惰行制御では、その制御の実行中に、上記のような補機やパワーステアリングあるいはブレーキ装置の動力源が失われることがないので、特に新たな装置を設ける必要がない。そのため、従来の構成の車両を対象にして、ニュートラル惰行制御を容易に実行することができる。
【００３８】
そして、この発明における制御装置は、惰行制御の実行中に、例えば走行路の勾配が変化するなどして車速が変化するような場合に、惰行制御の継続および終了を適切に判断して、車両Ｖｅのドライバビリティを低下させることなく、その惰行制御を適切に実行することができるように構成されている。その制御の一例を、図２のフローチャートに示してある。このフローチャートで示されるルーチンは、所定の短時間毎に繰り返し実行される。また、このフローチャートで示されるルーチンは、この発明における惰行制御を実行するための前提条件が成立している場合に実行される。
【００３９】
上記の惰行制御の前提条件とは、例えば、所定車速以上の車速で車両Ｖｅが走行していること、所定の勾配範囲の道路を走行していること、およびエンジン１が燃焼運転中であることなどである。ここで所定車速とは、惰行制御の実行を判断するための基準値であり、例えば、惰行制御が有効な車速域を判定するための閾値として設定されている。あるいは、車両Ｖｅがトルクコンバータを備えている場合には、平坦路でエンジン１がアイドリング状態のときに、クリープ現象によって車両Ｖｅが走行する際の車速として、例えば１５〜２０km/h程度の車速が設定される。この所定車速は、実験やシミュレーション等の結果を基に予め設定することができる。また、所定の勾配範囲とは、勾配が０％の平坦路および走行負荷に対する影響が無視できる程度の登坂路ならびに降坂路を判定するための基準となる範囲であり、実験やシミュレーション等の結果を基に予め設定された範囲のことである。なお、この所定の勾配範囲は、車速に応じて設定してもよい。例えば、車速が４０km/h未満の車速域では±２％程度の勾配範囲が設定され、車速が４０km/h以上の車速域では±４％程度の勾配範囲が設定される。
【００４０】
図２のフローチャートにおいて、先ず、前回のルーチンにおいてアクセルが「ＯＮ」であったか否か、すなわち、アクセル操作量が０もしくは所定の操作量以下ではなかったか否かが判断される（ステップＳ１）。この発明における惰行制御は、上記のような惰行制御の各前提条件が成立していること併せて、アクセル操作量が０もしくは所定の操作量以下に戻されることを誘因として、制御を開始するように構成されている。アクセル操作量が０もしくは所定の操作量以下に戻されることとは、例えば運転者により踏み込まれていたアクセルペダルが解放された状態に戻されることである。その場合に判断基準となるアクセル操作量は、必ずしも０である必要はなく、例えば図３のマップに示すように、アクセル操作量が所定操作量Ａ以下に戻された場合に、惰行制御を開始するように構成することができる。なお、図３のマップに示すように、所定操作量Ａは、エンジン回転数Ｎeに応じて増減するように設定することもできる。
【００４１】
このルーチンの開始当初、および、前回のルーチンにおいてアクセルが「ＯＮ」であったこと、すなわちアクセル操作量が所定操作量Ａ以下ではなかったことにより、このステップＳ１で肯定的に判断された場合は、ステップＳ２へ進む。そして、今回のルーチンにおいてアクセルが「ＯＦＦ」になったか否か、すなわち、アクセル操作量が所定操作量Ａ以下に戻されたか否かが判断される。
【００４２】
未だアクセルが「ＯＦＦ」になっていないこと、すなわち、未だアクセル操作量が所定操作量Ａ以下に戻されていないことにより、このステップＳ２で否定的に判断された場合は、以降の制御を実行することなく、このルーチンを一旦終了する。これに対して、アクセルが「ＯＦＦ」になったこと、すなわち、アクセル操作量が所定操作量Ａ以下に戻されたことにより、ステップＳ２で肯定的に判断された場合には、ステップＳ３へ進む。そして、ニュートラル惰行制御の実行フラグが「１」に設定されるとともに、現在の車速ＳＰＤが検出され、その車速ＳＰＤがニュートラル惰行制御開始時点の車速ＳＰＤmとして記憶される。また、仮のニュートラル惰行制御の実行フラグが「１」に設定される。
【００４３】
上記のニュートラル惰行制御の実行フラグは、ニュートラル惰行制御が実行される場合に「１」に設定され、ニュートラル惰行制御を終了する場合に「０」に設定されるフラグである。なお、このニュートラル惰行制御の実行フラグは、この制御の開始当初は「０」に設定されている。一方、仮のニュートラル惰行制御の実行フラグは、このルーチンを後述するステップＳ９に進めさせ、クラッチ機構７を係合させるタイミングを調整するためのものであり、上記のニュートラル惰行制御の実行フラグと同様に、ニュートラル惰行制御が実行される場合に「１」に設定される。また、後述するステップＳ６，Ｓ７で、車速の増速量ΔＳＰＤが所定値Ｋ以上になった場合に「０」に設定されるようになっている。なお、この仮のニュートラル惰行制御の実行フラグも、この制御の開始当初は「０」に設定されている。
【００４４】
そして、クラッチ機構７が「ＯＦＦ」にされる。すなわち、クラッチ機構７が解放される（ステップＳ４）。要するに、上記のような惰行制御の前提条件が成立している条件下で、アクセル操作量が所定操作量Ａ以下に戻されたことにより、惰行制御、特にこの制御例ではニュートラル惰行制御が実行される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
【００４５】
一方、前回のルーチンにおいてアクセルが「ＯＦＦ」であったこと、すなわちアクセル操作量が所定操作量Ａ以下であったことにより、前述のステップＳ１で否定的に判断された場合には、ステップＳ５へ進む。そして、仮のニュートラル惰行制御の実行フラグが「１」であるか否か、すなわち、ニュートラル惰行制御が実行中であるか否かが判断される。
【００４６】
仮のニュートラル惰行制御の実行フラグが「１」であること、すなわち、既にニュートラル惰行制御が実行されていることにより、このステップＳ５で肯定的に判断された場合は、ステップＳ６へ進み、車速の増速量ΔＳＰＤが所定値Ｋ以上であるか否かが判断される。ここで、増速量ΔＳＰＤは、現在の車速ＳＰＤとこのニュートラル惰行制御開始時の車速ＳＰＤmとの偏差として求められる。すなわち、増速量ΔＳＰＤは、
ΔＳＰＤ＝ＳＰＤ−ＳＰＤm
の計算式により算出することができる。また、所定値Ｋは、増速量ΔＳＰＤに基づいてニュートラル惰行制御の実行時における将来的な減速要求の傾向を推定するための判断基準である。この所定値Ｋは、実験やシミュレーション等の結果を基に予め設定することができる。そして、この増速量ΔＳＰＤが所定値Ｋ以上となった場合に、運転者の減速要求が強くなると推定される。
【００４７】
増速量ΔＳＰＤが未だ所定値Ｋ未満であることにより、このステップＳ６で否定的に判断された場合は、以降の制御を実行することなく、このルーチンを一旦終了する。すなわち、この場合は、増速量ΔＳＰＤが未だ所定値Ｋ未満であることから、運転者の減速要求が強くなることはないと推定される。したがって、未だニュートラル惰行制御を終了させて車両に制動力を付与する必要なないと判断され、ニュートラル惰行制御が継続される。
【００４８】
これに対して、増速量ΔＳＰＤが所定値Ｋ以上となったことにより、ステップＳ６で肯定的に判断された場合には、ステップＳ７へ進む。そして、ニュートラル惰行制御を終了させて、通常の制御状態へ復帰させるための復帰制御が実行される。すなわち、この場合は、ニュートラル惰行制御により車両Ｖｅが惰性走行している際に車速が所定値Ｋ以上増速した状態であり、それ以上に車速が増速すると、運転者に違和感や不安感を与えてしまう場合がある。そのため、このステップＳ７以降では、増速量ΔＳＰＤが所定値Ｋに達した車速を減速させるため、もしくはそれ以上の車速の増加を抑制するために、ニュートラル惰行制御を終了させ、車両Ｖｅをエンジンブレーキが掛かる通常の制御状態に復帰させる制御が実行される。
【００４９】
具体的には、先ず、このステップＳ７において、コースト変速段ｍが求められる。コースト変速段ｍとは、ニュートラル惰行制御実行時に車両Ｖｅが惰性走行している際に自動変速機３で設定される変速段のことであって、ニュートラル惰行制御実行時の車速に基づいて求めることができる。
【００５０】
また、ダウンシフト段数ｐが求められる。ダウンシフト段数ｐとは、このニュートラル惰行制御を終了させる際に自動変速機３をダウンシフトさせる場合の変速段の数である。すなわち、自動変速機３を現状の変速段から何段ダウンシフトさせるかを決める段数のことであって、上記のステップＳ６で算出される増速量ΔＳＰＤに基づいて求めることができる。例えば、図４の（ａ）に示すようなマップが予め用意されていて、そのマップを用いてダウンシフト段数ｐを決めることができる。
【００５１】
また、目標変速段ｇが求められる。目標変速段ｇとは、このニュートラル惰行制御を終了させる際に、クラッチ機構７の係合に先立って、自動変速機３をダウンシフトさせる場合の変速後の変速段のことである。したがって、この目標変速段ｇは、上記のコースト変速段ｍとダウンシフト段数ｐとから、
ｇ＝ｍ−ｐ
の計算式により算出することができる。
【００５２】
また、目標エンジン回転数Ｎetgが求められる。ここでの目標エンジン回転数Ｎetgは、自動変速機３の出力軸３ａの回転数をＮout、自動変速機３における変速段ｇの変速比をγg、エンジン１のアイドリング回転数をＮeidlとすると、
Ｎetg＝｛（Ｎout・γg）＋Ｎeidl｝／２
の計算式により算出することができる。これは、後述するステップＳ１０で実行されるクラッチ機構の係合をスムーズに行うために、エンジン１の出力軸の回転数Ｎeを、自動変速機３における目標入力回転数に予め近づけておくための制御である。上記の計算式における「Ｎout・γg」の項は、自動変速機３の入力回転数Ｎinである。したがって、ここで算出する目標エンジン回転数Ｎetgは、エンジン回転数Ｎeを入力回転数Ｎinとアイドリング回転数をＮeidlとの中間付近に制御するための目標値である。なお、ここで言うところのアイドリング回転数Ｎeidlとは、通常走行時において運転されるエンジン１の回転数の常用域よりも低い回転数であって、無負荷状態のエンジン１が自律回転可能となる下限の回転数のことである。また、通常走行とは、クラッチ機構７が係合された状態でエンジン１が出力する動力によって車両Ｖｅが走行する状態のことである。
【００５３】
そして、仮のニュートラル惰行制御の実行フラグが「０」に設定される。また、タイマ値Ｔimerが０にリセットされる。このタイマ値Ｔimerとは、後述するステップＳ１０で、クラッチ機構７を係合させるタイミングを調整するための経過時間を計測するタイマの計測値である。
【００５４】
続いて、上記で求められた目標変速段ｇが指令値として自動変速機３に対して出力される。また、上記で求められた目標エンジン回転数Ｎetgが指令値としてエンジン１に対して出力される（ステップＳ８）。すなわち、自動変速機３において目標変速段ｇが設定され、また、エンジン１が目標エンジン回転数Ｎetgで回転するように制御される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
【００５５】
一方、仮のニュートラル惰行制御の実行フラグが「１」ではないこと、すなわちステップＳ７で仮のニュートラル惰行制御の実行フラグが「０」に設定されたことにより、前述のステップＳ５で否定的に判断された場合には、ステップＳ９へ進む。そして、タイマ値Ｔimerが所定時間ＫＴ以上になったか否かが判断される。ここで所定時間ＫＴは、クラッチ機構７を係合させるタイミングを調整するための時間である。例えば、上述のステップＳ８で実行される自動変速機３の変速制御およびエンジン１の回転数制御の制御応答時間を考慮して決められる時間であって、実験やシミュレーション等の結果を基に予め設定することができる。
【００５６】
未だタイマ値Ｔimerが所定時間ＫＴに達していないことにより、このステップＳ９で否定的に判断された場合は、以降の制御を実行することなく、このルーチンを一旦終了する。すなわち、このステップＳ６における制御は、このニュートラル惰行制御の終了の判断がされてから所定時間ＫＴが経過するまで繰り返し実行される。
【００５７】
これに対して、タイマ値Ｔimerが所定時間ＫＴ以上になったことにより、ステップＳ９で肯定的に判断された場合には、ステップＳ１０へ進み、クラッチ機構７が係合される。すなわち、このニュートラル惰行制御が終了させられる。要するに、上記のステップＳ９およびこのステップＳ１０において、クラッチ機構７が所定時間ＫＴが経過するのを待った後に係合させられる。そうすることにより、上述のステップＳ８で実行される自動変速機３の変速制御およびエンジン１の回転数制御の制御応答時間を考慮して、それら自動変速機３の変速制御およびエンジン１の回転数制御と、クラッチ機構７の係合制御とを、それぞれ適切なタイミングで実行することができる。そのため、このステップＳ１０におけるクラッチ機構７の係合制御を、速やかにかつ滑らかに実行することができる。
【００５８】
上記のようにしてクラッチ機構７が係合されて、ニュートラル惰行制御が終了させられると、その後、このルーチンを一旦終了する。なお、このルーチンの開始当初に前述のステップＳ５で否定的に判断されて上記のステップＳ９へ進んだ後に、上記のステップＳ９およびステップＳ１０の各制御が実行された場合は、ステップＳ１１において、ニュートラル惰行制御の実行フラグが「０」に設定される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。                                                
【００５９】
この発明におけるニュートラル惰行制御を実行する場合の自動変速機３の入力回転数やエンジン１のエンジン回転数の変化を、図５のタイムチャートに示してある。ニュートラル惰行制御が実行されている際に、車速が増加し、その増速量ΔＳＰＤが時刻ｔ1で所定値Ｋ以上になると、復帰制御が実行される。すなわち、それまでアイドリング回転数Ｎeidlに制御されていたエンジン１の回転数Ｎeが、目標エンジン回転数Ｎetgに向けて増大させられる。また、自動変速機３の変速段が、目標変速段ｇに向けてダウンシフトされる。それに伴って、自動変速機３の入力回転数Ｎinが増大する。これら目標エンジン回転数Ｎetgに向けたエンジン回転数Ｎeの増大、および目標変速段ｇ設定時に相当する回転数に向けた入力回転数Ｎinの増大は、所定の不可避的な制御遅れを伴って達成される。そのため、この復帰制御では、エンジン回転数Ｎeの増大指令および自動変速機３のダウンシフト指令が出力される時刻ｔ1を始点とする所定時間ＫＴが設定されている。
【００６０】
したがって、時刻ｔ1から所定時間ＫＴが経過した時刻ｔ2で、クラッチ機構７が係合されて、このニュートラル惰行制御が終了させられる。このように、所定時間ＫＴが経過するのを待ってクラッチ機構７を係合させることにより、エンジン回転数Ｎeおよび入力回転数Ｎinがそれぞれ所定の目標回転数にまで適正に増大した状態でクラッチ機構７を係合させることができる。そのため、クラッチ機構７を係合する際の係合ショックを防止もしくは抑制することができ、このニュートラル惰行制御をスムーズに終了させることができる。
【００６１】
なお、上述したこの発明によるニュートラル惰行制御の制御例において、図２のフローチャートにおけるステップＳ６の制御、すなわち、ニュートラル惰行制御の実行時における将来的な運転者の減速要求の傾向を推定して判断する制御は、以下に示す他の制御例のように実行することもできる。例えば、ステップＳ６において、走行路の勾配が、所定勾配以上の下り勾配であるか否かが判断される。例えば、走行路の勾配が所定勾配以上の下り勾配である場合は、その後運転者の減速要求が強くなると推定される。走行路の勾配が所定勾配未満の下り勾配、もしくは登り勾配である場合には、その後運転者の減速要求が強くなることはないと推定される。そして、走行路の勾配が所定勾配未満の下り勾配であること、もしくは登り勾配であることにより、このステップＳ６で否定的に判断された場合は、従前と同様に、以降の制御を実行することなく、このルーチンを一旦終了する。これに対して、走行路の勾配が所定勾配以上の下り勾配であることにより、このステップＳ６で肯定的に判断された場合には、ステップＳ７およびステップＳ８ヘ進み、従前と同様に、ニュートラル惰行制御を終了させるための復帰制御が実行される。
【００６２】
なお、この場合にステップＳ７において求められるダウンシフト段数ｐは、走行路の下り勾配の大きさに基づいて求めることができる。例えば、図４の（ｂ）に示すようなマップが予め用意されていて、そのマップを用いてダウンシフト段数ｐを決めることができる。
【００６３】
また、その他の制御例として、ステップＳ６において、車両Ｖｅの操舵角度が、所定角度以上であるか否かが判断される。例えば、操舵角度が所定角度以上である場合は、その後運転者の減速要求が強くなると推定される。操舵角度が所定角度未満である場合には、その後運転者の減速要求が強くなることはないと推定される。そして、操舵角度が所定角度未満であるであることにより、このステップＳ６で否定的に判断された場合は、従前と同様に、以降の制御を実行することなく、このルーチンを一旦終了する。これに対して、操舵角度が所定角度以上であることにより、このステップＳ６で肯定的に判断された場合には、ステップＳ７およびステップＳ８ヘ進み、従前と同様に、ニュートラル惰行制御を終了させるための復帰制御が実行される。
【００６４】
なお、この場合にステップＳ７において求められるダウンシフト段数ｐは、車両Ｖｅの操舵角度の大きさに基づいて求めることができる。例えば、図４の（ｃ）に示すようなマップが予め用意されていて、そのマップを用いてダウンシフト段数ｐを決めることができる。
【００６５】
そして、その他の制御例として、ステップＳ６において、車両Ｖｅの加速度が、所定加速度以上であるか否かが判断される。具体的には、車両Ｖｅの前後加速度および横加速度の少なくとも一方が検出され、それら前後加速度および横加速度の少なくとも一方が、所定加速度以上であるか否かが判断される。例えば、横加速度が所定加速度以上である場合は、その後運転者の減速要求が強くなると推定される。横加速度が所定加速度未満である場合には、その後運転者の減速要求が強くなることはないと推定される。そして、車両Ｖｅの加速度が所定加速度未満であるであることにより、このステップＳ６で否定的に判断された場合は、従前と同様に、以降の制御を実行することなく、このルーチンを一旦終了する。これに対して、車両Ｖｅの加速度が所定加速度以上であることにより、このステップＳ６で肯定的に判断された場合には、ステップＳ７およびステップＳ８ヘ進み、従前と同様に、ニュートラル惰行制御を終了させるための復帰制御が実行される。
【００６６】
なお、この場合にステップＳ７において求められるダウンシフト段数ｐは、車両Ｖｅの加速度の大きさに基づいて求めることができる。例えば、図４の（ｄ）に示すようなマップが予め用意されていて、そのマップを用いてダウンシフト段数ｐを決めることができる。
【００６７】
以上のように、この発明に係る車両の制御装置によれば、車両Ｖｅの走行中にアクセル操作量が０に戻されると、エンジン１の回転数がアイドリング回転数に維持されるとともに、クラッチ機構７が解放されてエンジン１と駆動輪２との間の動力伝達経路が遮断される。すなわち、惰行制御が実行され、車両Ｖｅが惰性走行させられる。その結果、エンジン１に負荷が掛からない状態での車両Ｖｅの走行距離を伸ばすことができ、車両Ｖｅの燃費を向上させることができる。
【００６８】
そして、惰行制御の実行時には、現時点以降の運転者の減速要求について推定される。例えば惰行制御の実行時における車速の変化、加速度の大きさ、あるいは走行路の勾配の変化などに基づいて、将来的な運転者の減速要求の傾向が推定される。そしてその減速要求が現状よりも強くなると推定されると、クラッチ機構７が係合されて惰行制御が終了させられる。また併せて、自動変速機３で設定する変速比が現時点で設定されている変速比よりも大きくなるように変速される。すなわち、ダウンシフトされる。したがって、減速要求が強くなると推定された場合には、惰行制御が終了させられ、車両Ｖｅにエンジンブレーキが掛かる状態にされる。それとともに、自動変速機３がダウンシフトされることによっても、車両Ｖｅに制動力が生じる状態にされる。その結果、惰行制御の実行中であっても、運転者の減速要求もしくは制動意志に即して車両Ｖｅに制動力を生じさせ、車両Ｖｅを適切に減速させる、もしくは加速を抑制することができる。そのため、運転者に違和感や不安感を与えてしまうことなく、すなわち、車両のドライバビリティを損なうことなく、惰行制御を適切に実行することができる。
【００６９】
また、この発明では、車速の影響を考慮して惰行制御を実行すること、および惰行制御を終了させることができる。例えば、惰行制御が効果的となる所定車速以上の車速域で車両Ｖｅが走行する場合に惰行制御を実行し、惰行制御の効果が低くなる所定車速よりも低い低車速域で車両Ｖｅが走行する場合には惰行制御を実行しないようにすること、および惰行制御を終了させることができる。そのため、惰行制御を効果的に実行し、また適切に終了させることができる。
【００７０】
そして、この発明では、内燃機関であるエンジン１を搭載した車両Ｖｅを制御対象とする場合に、そのエンジン１の運転状況およびエンジン回転数Ｎeを考慮して惰行制御を実行することができる。例えば、エンジン１が燃焼運転されている場合に惰行制御を実行するとともに、その惰行制御の実行中には、エンジン回転数Ｎeをアイドリング回転数Ｎeidlにまで低下させて維持することができる。そのため、惰行制御を効果的に実行し、車両Ｖｅの燃費を向上させることができる。
【００７１】
ここで、上述した具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、ステップＳ１，Ｓ２を実行する機能的手段が、この発明における「アクセル操作を検出する手段」に相当し、ステップＳ４を実行する機能的手段が、この発明における「実行手段」に相当する。そして、ステップＳ６を実行する機能的手段が、この発明における「推定手段」に相当し、ステップＳ７，Ｓ８，Ｓ９，Ｓ１０を実行する機能的手段が、この発明における「復帰手段」に相当する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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2013190653.tif 000009