(57)【要約】【課題】所定走行制御によって燃費を向上させることが可能な車両制御システムを提供すること。【解決手段】車両の動力源としてのエンジンを備え、エンジンの出力する動力により車両を加速させる加速走行とエンジンの出力する動力によらずに惰性によって車両を走行させる惰性走行とを交互に行って所定の速度域内で車両を走行させる所定走行制御（Ｓ４）を実行可能であり、所定走行制御を実行する（Ｓ１−Ｙ）場合、惰性走行において車両に発生すると予測される減速度（Ｓ２）あるいは惰性走行において車両に発生した減速度の少なくともいずれか一方に基づいて、加速走行において車両に発生させる加速度を決定する（Ｓ３）。【選択図】図１
2011183963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の動力源としてのエンジンを備え、
前記エンジンの出力する動力により前記車両を加速させる加速走行と前記エンジンの出力する動力によらずに惰性によって前記車両を走行させる惰性走行とを交互に行って所定の速度域内で前記車両を走行させる所定走行制御を実行可能であり、
前記所定走行制御を実行する場合、前記惰性走行において前記車両に発生すると予測される減速度あるいは前記惰性走行において前記車両に発生した減速度の少なくともいずれか一方に基づいて、前記加速走行において前記車両に発生させる加速度を決定する
ことを特徴とする車両制御システム。
【請求項２】
前記減速度の大きさが小さな場合には、前記減速度の大きさが大きな場合よりも前記決定される加速度が大きい
請求項１に記載の車両制御システム。
【請求項３】
前記車両制御システムは、前記エンジンと前記車両の駆動輪との動力の伝達経路において前記動力の伝達が可能な状態と前記動力の伝達が不能な状態とを切替える切替え装置を備え、
前記惰性走行において、前記切替え装置により前記動力の伝達が可能な状態とし、かつ前記エンジンへの燃料の供給を停止して前記車両を走行させる第一走行制御、あるいは前記切替え装置により前記動力の伝達が不能な状態とし、かつ前記エンジンを運転させて前記車両を走行させる第二走行制御を選択的に実行可能であり、
前記第一走行制御および前記第二走行制御のうち前記所定走行制御を実行した場合の燃料消費量が小さくなる走行制御を前記惰性走行において実行する
請求項１または２に記載の車両制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に開示された車輌走行制御装置の技術のように、エンジンの出力する動力により車両を加速させる加速走行とエンジンの出力する動力によらずに惰性によって車両を走行させる惰性走行とを交互に行って所定の速度域内で車両を走行させる技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１９０４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
加速走行と惰性走行とを交互に行って所定の速度域内で車両を走行させる所定走行制御において、燃費を向上させる観点から、なお検討の余地が残されている。
【０００５】
本発明の目的は、所定走行制御によって燃費を向上させることが可能な車両制御システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車両制御システムは、車両の動力源としてのエンジンを備え、前記エンジンの出力する動力により前記車両を加速させる加速走行と前記エンジンの出力する動力によらずに惰性によって前記車両を走行させる惰性走行とを交互に行って所定の速度域内で前記車両を走行させる所定走行制御を実行可能であり、前記所定走行制御を実行する場合、前記惰性走行において前記車両に発生すると予測される減速度あるいは前記惰性走行において前記車両に発生した減速度の少なくともいずれか一方に基づいて、前記加速走行において前記車両に発生させる加速度を決定することを特徴とする。
【０００７】
上記車両制御システムにおいて、前記減速度の大きさが小さな場合には、前記減速度の大きさが大きな場合よりも前記決定される加速度が大きいことが好ましい。
【０００８】
上記車両制御システムにおいて、前記エンジンと前記車両の駆動輪との動力の伝達経路において前記動力の伝達が可能な状態と前記動力の伝達が不能な状態とを切替える切替え装置を備え、前記惰性走行において、前記切替え装置により前記動力の伝達が可能な状態とし、かつ前記エンジンへの燃料の供給を停止して前記車両を走行させる第一走行制御、あるいは前記切替え装置により前記動力の伝達が不能な状態とし、かつ前記エンジンを運転させて前記車両を走行させる第二走行制御を選択的に実行可能であり、前記第一走行制御および前記第二走行制御のうち前記所定走行制御を実行した場合の燃料消費量が小さくなる走行制御を前記惰性走行において実行することが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明にかかる車両制御システムは、加速走行と惰性走行とを交互に行って所定の速度域内で車両を走行させる所定走行制御を実行可能であり、所定走行制御を実行する場合、惰性走行において車両に発生すると予測される減速度あるいは惰性走行において車両に発生した減速度の少なくともいずれか一方に基づいて、加速走行において車両に発生させる加速度を決定する。本発明にかかる車両制御システムによれば、惰性走行時の車両の減速度に基づいて加速走行の加速度が決定されることで、減速度に応じて所定走行制御の燃費を良好とすることができる加速度が決定可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態にかかる車両制御システムの動作を示すフローチャートである。
【図２】図２は、実施形態にかかる車両の概略構成を示す図である。
【図３】図３は、所定走行制御がなされる場合の車速の推移を示す図である。
【図４】図４は、所定走行制御がなされる場合の燃費について説明するための図である。
【図５】図５は、第２実施形態の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明にかかる車両制御システムの一実施形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００１２】
（第１実施形態）
図１から図４を参照して、第１実施形態について説明する。本実施形態は、車両制御システムに関する。図１は、本発明の第１実施形態にかかる車両制御システムの動作を示すフローチャート、図２は実施形態にかかる車両の概略構成を示す図である。
【００１３】
本実施形態の車両制御システムは、燃費向上のために加速走行と惰性走行（減速：燃料カット）とを交互に実行する加減速走行（以下、「所定走行制御」とも記載する。）を実行する。この加減速走行において、道路状況に応じて、燃費最適な加速度を算出して走行する。具体的には、惰性走行において車両に生じる減速度に応じて燃費最適な加速度が決定され、その加速度を目標加速度として加速走行が実行される。これにより、加減速走行の燃費を向上させることができる。
【００１４】
本実施形態の車両制御システムは、以下の（１）から（６）を前提としている。
（１）エンジンと変速機があること。
（２）減速時に燃料カットが行えること。
（３）路面状態（勾配・摩擦係数）、車速、車両諸元、エンジン補機負荷より減速（アクセルＯＦＦ）したときの減速度が算出できること。
（４）所定の加速を設定することができ、加減速走行が制御できること。
（５）アクセルや車速の増減で、定常走行または準定常走行しているか判断できること。
（６）加減速走行を行うとき、加速←→減速に合わせて変速機内クラッチを開放・係合し、車輪とパワートレーンとを切り離すこと（ニュートラル状態）ができること。
【００１５】
図２は、本実施形態に係る車両制御システムが適用された車両の概略構成図を示している。図２において、符号１は、車両を示す。車両１のパワートレーンは、動力源としてのエンジン１０、トルクコンバータ２０および無段変速機３０を備える。内燃機関であるエンジン１０には、トルクコンバータ２０を介して自動変速機である無段変速機（ＣＶＴ）３０が連結されている。エンジン１０のエンジン出力トルク（動力）は、トルクコンバータ２０の入力軸６０からトルクコンバータ２０を介して無段変速機３０に入力され、デファレンシャルギヤ１８及びドライブシャフト１９を介して駆動輪９０に伝達される。
【００１６】
無段変速機３０は、公知のベルト式無段変速機であり、エンジン側に設けられ、トルクコンバータ２０の出力軸７０に連結されたプライマリプーリ３１と、デファレンシャルギヤ１８に接続される出力軸８０に連結されたセカンダリプーリ３２と、これらの間に掛け渡されたベルト３３とを備えている。油圧制御装置４０は、ＥＣＵ５０から入力される変速比変更指令に応じて、無段変速機３０の変速比を変更する。この油圧制御装置４０は、プライマリプーリ側アクチュエータへの変速圧、及びセカンダリプーリ側アクチュエータへのライン圧を調整することにより、プーリ比を変化させて、変速比を無段階に変化させることができる。
【００１７】
トルクコンバータ２０の出力軸７０、すなわちプライマリプーリ３１の入力軸には、クラッチ３６が設けられている。クラッチ３６は、摩擦係合式のクラッチ装置であり、出力軸７０におけるトルクコンバータ２０側とプライマリプーリ３１側との動力の伝達が可能な状態と不能な状態とを切替えることができる。クラッチ３６は、例えば、図示しない油圧式のアクチュエータを有しており、このアクチュエータにより係合状態と開放状態との切替えがなされる。クラッチ３６が開放されている場合には、エンジン１０と駆動輪９０との動力の伝達が不能となり、クラッチ３６が係合されている場合には、エンジン１０と駆動輪９０との動力の伝達が可能である。つまり、クラッチ３６は、エンジン１０と駆動輪９０との動力の伝達経路において動力の伝達が可能な状態と動力の伝達が不能な状態とを切替える切替え装置として機能する。クラッチ３６は、ＥＣＵ５０と接続されており、ＥＣＵ５０により制御される。なお、クラッチ３６は、油圧制御装置４０から供給される油圧により制御されるものとしてもよい。
【００１８】
また、無段変速機３０には、プライマリプーリ３１の回転数（プライマリ回転数）を検出するプライマリプーリ回転センサ３４と、セカンダリプーリ３２の回転数（セカンダリ回転数）を検出するセカンダリプーリ回転センサ３５が設けられており、検出されたプライマリ回転数およびセカンダリ回転数は、ＥＣＵ５０に出力される。
【００１９】
トルクコンバータ２０は、無段変速機３０とエンジン１０とを接続している。トルクコンバータ２０は、公知のロックアップ機構を有しており、結合及び開放が可能な動力断続手段であるロックアップクラッチ付きのトルクコンバータとなっている。このロックアップクラッチは、エンジン１０と無段変速機３０との機械的な結合（ロックアップ状態）または開放（コンバータ状態）を行う。
【００２０】
車両１には、エンジン１０や無段変速機３０などを制御するＥＣＵ（電子制御ユニット）５０が設けられており、このＥＣＵ５０はエンジン１０、トルクコンバータ２０、及び無段変速機３０（油圧制御装置４０）の総合的な制御を行う。ＥＣＵ５０は、入出力装置、制御マップや制御プログラムなどを記憶する記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ等）、演算装置、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器、および通信ドライバ回路等で構成されている。本実施形態の車両制御システムは、エンジン１０およびＥＣＵ５０を備えている。
【００２１】
さらに、車両１には、アクセルペダルの操作量（アクセル開度）を検出するアクセルポジションセンサ１１が設けられており、検出したアクセル開度はＥＣＵ５０に出力される。エンジン１０の吸気管１２には電子スロットルバルブ１３が設けられており、この電子スロットルバルブ１３はスロットルアクチュエータ１４により開閉可能となっている。ＥＣＵ５０はこのスロットルアクチュエータ１４により電子スロットルバルブ１３を駆動し、アクセル開度にかかわらずスロットル開度を任意の開度に制御することができる。車両１には、電子スロットルバルブ１３の全閉状態及びスロットル開度を検出するスロットルポジションセンサ１５が設けられており、検出したスロットル開度はＥＣＵ５０に出力される。符号２３は、エンジン１０の排気管を示す。
【００２２】
エンジン１０には、エンジン回転数（エンジン回転速度）を検出するエンジン回転数センサ１７が設けられており、検出したエンジン回転数はＥＣＵ５０に出力される。また、車両１には、車両の走行速度を検出する車速センサ５１が設けられていると共に、運転者が操作するシフトレバーの位置を検出するシフトポジションセンサ５２が設けられており、検出した車速やシフトポジションはＥＣＵ５０に出力される。
【００２３】
ナビゲーション装置５３は、自車両を所定の目的地に誘導することを基本的な機能としており、制御部、操作部、位置検出部、地図データベース、運転履歴記録部等を備えている。ナビゲーション装置５３の制御部は、ＥＣＵ５０と接続されており、ＥＣＵ５０と双方向の通信が可能である。ナビゲーション装置５３の地図データベースには、車両１の走行に必要な情報（地図、直線路、カーブ、登降坂、高速道路など）が記憶されている。ＥＣＵ５０は、ナビゲーション装置５３から取得する現在位置データや地図データベースの情報に基づいて、勾配やカーブなどの走路に関する情報を得ることができる。
【００２４】
上記ＥＣＵ５０は、エンジン回転数、吸入空気量、スロットル開度などのエンジン１０の運転状態に基づいて燃料噴射量、噴射時期、点火時期などを決定し、インジェクタや点火プラグなどを制御する。また、ＥＣＵ５０は、変速マップを有しており、スロットル開度、車速などに基づいて、無段変速機３０の変速比を決定し、この決定された変速比を成立させるように油圧制御装置４０を制御する。本実施形態の車両制御システム１−１は、エンジン１０およびＥＣＵ５０を備える。
【００２５】
本実施形態のＥＣＵ５０は、定常走行（または準定常走行）の状態にあることを検出すると、エンジン１０の出力する動力により車両１を加速させる加速走行と、エンジン１０の出力する動力によらずに惰性によって車両１を走行させる惰性走行とを交互に行って所定の速度域内で車両１を走行させる所定走行制御を実行する。ここで、加速走行とは、エンジン１０が駆動状態で車両１を走行させる走行状態である。言い換えると、加速走行とは、エンジン１０によって燃料の燃焼エネルギーから変換されて出力された機械的な動力が、トルクコンバータ２０、無段変速機３０、デファレンシャルギヤ１８、ドライブシャフト１９等を介して駆動輪９０に伝達され、その動力により駆動輪９０が車両１を前方に走行させる回転方向に駆動される走行状態である。
【００２６】
惰性走行とは、エンジン１０を被駆動状態として車両１を走行させる走行状態や、エンジン１０と駆動輪９０との動力の伝達経路を遮断して車両１を走行させる走行状態を含む。言い換えると、惰性走行とは、エンジン１０への燃料の供給が停止されるフューエルカット（燃料カット）が行われ、エンジン１０が動力を出力せずに駆動輪９０から伝達される動力によって回転する状態や、エンジン１０と駆動輪９０との動力の伝達が不能な状態において、エンジン１０の出力する動力によらずに慣性力等の惰性によって車両１を走行させる走行状態である。エンジン１０と駆動輪９０との動力の伝達が不能な状態とされる場合、惰性走行においてエンジン１０は運転状態とされるが、これに代えて惰性走行においてエンジン１０が停止されることも可能である。
【００２７】
本実施形態のＥＣＵ５０は、エンジン１０と駆動輪９０との動力の伝達が可能な状態とし、かつエンジン１０への燃料の供給を停止して車両１を走行させる制御である「第一走行制御」、およびエンジン１０と駆動輪９０との動力の伝達が不能な状態とし、かつエンジン１０を運転させて車両１を走行させる制御である「第二走行制御」を実行可能である。第一走行制御では、クラッチ３６が係合状態に維持されることにより上記動力の伝達が可能な状態が実現される。また、第二走行制御では、クラッチ３６が開放状態に維持されることにより上記動力の伝達が不能な状態が実現される。本実施形態では、ＥＣＵ５０が、惰性走行において第一走行制御を実行する場合について説明するが、第一走行制御に代えて惰性走行において第二走行制御が実行されてもよい。
【００２８】
本実施形態では、運転者によるアクセルオフの操作がなされた場合など、定常走行と判定された時に、所定走行制御を実行することで、燃費の低減が図られる。従来、所定走行制御において、燃費向上の効果を十分に得られない場合があった。例えば、加速走行における目標加速度の設定方法が、燃費向上の観点から見て明確さを欠いている場合があった。また、登坂路を走行する場合など、惰性走行において車両１に生じる減速度が大きな場合、減速時間が十分でなくなることがある。この場合、惰性走行によってフューエルカット可能となる時間が短いものとなり、十分な燃費効果が得られない場合があった。
【００２９】
本実施形態では、惰性走行する際に車両１に発生する減速度に基づいて、加速走行において車両１に発生させる加速度が決定される。ここで決定される加速度の目標値は、例えば、所定走行制御がなされる場合の燃費を最良とすることができる加速度である。従って、本実施形態の車両制御システムによれば、加速走行における加速度の目標値を燃費の向上に最適なものとして、所定走行制御による燃費低減の効果を向上させることが可能となる。
【００３０】
図３は、所定走行制御がなされる場合の車速の推移の一例を示す図である。所定走行制御がなされる場合、ＥＣＵ５０は、定常走行状態と判定された時点の車速を所定の速度域Ｒの上限車速ＶＨとして設定する。また、ＥＣＵ５０は、上限車速ＶＨから予め定められた車速幅ΔＶを減じた車速を下限車速ＶＬとする。この下限車速ＶＬは、所定の速度域Ｒの下限の車速である。つまり、所定の速度域Ｒは、幅が車速幅ΔＶである車速の領域である。所定走行制御では、ＥＣＵ５０は、車両１の車速が所定の速度域Ｒ内を推移するように加速走行と惰性走行とを交互に実行する。本実施形態のＥＣＵ５０は、加速走行では車両１を下限車速ＶＬから上限車速ＶＨまで目標の加速度（後述する加速度Ｇ１）で加速させ、惰性走行では、上限車速ＶＨから下限車速ＶＬに減速するまで車両１を惰性により走行させる。
【００３１】
ＥＣＵ５０は、予め車速幅ΔＶを記憶しており、この車速幅ΔＶに基づいて下限車速ＶＬおよび所定の速度域Ｒを決定する。なお、車速幅ΔＶは、一定であっても、定常走行状態と判定された時点の車速や走路の勾配等に応じて可変とされてもよい。車速幅ΔＶが可変とされる場合、定常走行状態と判定された時点の車速や走路の勾配等と車速幅ΔＶとの対応関係を予めＥＣＵ５０が記憶しておき、この対応関係に基づいてＥＣＵ５０が車速幅ΔＶを決定するようにすればよい。
【００３２】
走路の勾配については、従来公知の方法により求めることができる。ＥＣＵ５０は、例えば、自車両位置データおよびナビゲーション装置５３の地図データベースに記憶された勾配データに基づいて、自車両位置の勾配や車両前方の走路の勾配を取得することができる。
【００３３】
（加速度Ｇ１の求め方）
図４を参照して、最適な加速度Ｇ１の決定方法について説明する。図４は、所定走行制御がなされる場合の燃費について説明するための図である。ＥＣＵ５０は、以下に説明する方法にて加速走行における加速度（加速度の目標値）Ｇ１を決定する。所定走行制御において、下限車速ＶＬから上限車速ＶＨまで加速走行を行い、加速走行の終了後に車速が下限車速ＶＬとなるまで惰性走行を行うことを１サイクルとした場合に、１サイクルにおける平均燃費が最良となるように、加速度Ｇ１が決定される。
【００３４】
まず、１サイクルにおけるエンジン１０の平均出力をＷ（ｋＷ）、燃料消費率をＳ（ｇ／ｋＷ・Ｈ）とすると、１サイクルの平均燃費Ｆ（ｇ／ｓ）は、以下の式（１）で表される。
Ｆ  ＝  Ｗ×Ｓ×６０−２  …（１）
【００３５】
（所定走行制御における燃費）
所定走行制御における１サイクルの平均出力をＷ１、燃料消費率をＳ１とすると、平均燃費Ｆ１は、下記式（２）で求められる。
Ｆ１  ＝  Ｗ１×Ｓ１×６０−２  …（２）
平均出力Ｗ１は、下記［数１］により求めることができる。下記［数１］において、分子は加速に要する仕事量、分母は１サイクルの時間を示す。
【数１】
2011183963.tif 000003
ここで、Ｍ；車重、Ｒ／Ｌ；走行抵抗、ｔ１；加速走行の走行時間、ｔ２；惰性走行の走行時間、ｃ１；無段変速機３０の伝達効率の逆数（以下、単に「効率変数」と記載する。）である。
【００３６】
走行抵抗Ｒ／Ｌ（Ｎ）は、下記式（３）で表すように、車速Ｖの自乗、車重Ｍおよび路面勾配θに基づいて決定される。
Ｒ／Ｌ  ＝  ｆ（Ｖ２、Ｍ、θ）  …（３）
【００３７】
また、効率変数ｃ１は所定走行制御における値である。効率変数ｃ１は、無段変速機３０の入力トルクをＴｉｎ、出力トルクをＴｏｕｔ、変速比をγとして下記式（４）で表される。
ｃ１  ＝  Ｔｉｎ／（Ｔｏｕｔ／γ）  …（４）
【００３８】
また、走行時間ｔ（ｔ１、ｔ２）は、加速度Ｇ１や減速度Ｇ２の大きさをＧとして下記式（５）で求めることができる。
ｔ  ＝  ΔＶ／Ｇ  …（５）
なお、加速度Ｇ１は、車両１の前進方向の加速度の大きさであり、減速度Ｇ２は、前進方向と反対方向の加速度の大きさを示している。
【００３９】
上記［数１］と上記式（５）から、下記［数２］を得る。これを上記式（２）に代入して、加速度Ｇ１および減速度Ｇ２の組み合わせと平均燃費Ｆ１との対応関係を求めることができる。つまり、減速度Ｇ２が決まると、上記対応関係に基づいて最適燃費を実現できる加速度Ｇ１が決定可能となる。
【数２】
2011183963.tif 000004
【００４０】
（定常走行における燃費）
所定走行制御を実行することなく定常走行を実行した場合の１サイクルの平均出力をＷ２、燃料消費率をＳ２とすると、平均燃費Ｆ２は、下記式（６）で求められる。
Ｆ２  ＝  Ｗ２×Ｓ２×６０−２  …（６）
ここで、平均出力Ｗ２は、下記式（７）で求められる。
Ｗ２  ＝  Ｒ／Ｌ×Ｖ×ｃ２×１０−３  …（７）
なお、Ｖは、定常走行を実行する場合の車速の一例であり、所定の速度域Ｒ内の車速である。この車速Ｖとしては、例えば、所定走行制御を実行する場合の１サイクルにおける平均車速とすることができる。また、車速Ｖは、上限車速ＶＨと下限車速ＶＬの中間値とされてもよい。ｃ２は、無段変速機３０の伝達効率の逆数（効率変数）であり、効率変数ｃ１と同様に上記式（４）により算出される。上記式（７）を上記式（６）に代入して、定常走行を実行した場合の平均燃費Ｆ２を求めることができる。
【００４１】
図４には、上記式（２）により求められた加速度Ｇ１と減速度Ｇ２と平均燃費Ｆ１との関係、および、上記式（６）により求められた定常走行による平均燃費Ｆ２がそれぞれ示されている。図４において、横軸は車両１の加減速度、縦軸は燃費を示す。横軸において負の領域は車両１に減速度が作用することを示す。図４において横軸上の左側ほど減速度Ｇ２が大きく、右側ほど減速度Ｇ２が小さいことを示す。減速度Ｇ２が大きくなると、惰性走行の走行時間ｔ２は小さな値となる。
【００４２】
図４において、符号Ｆ１Ａは、加速度Ｇ１が選択可能な範囲における小さな値とされた場合の減速度Ｇ２と平均燃費Ｆ１との関係を示す。また、符号Ｆ１Ｂは、加速度Ｇ１が選択可能な範囲における大きな値とされた場合の減速度Ｇ２と平均燃費Ｆ１との関係を示す。符号Ｆ２は、定常走行による平均燃費を示す。加速度Ｇ１の大小によらず、減速度Ｇ２が小さな場合には、減速度Ｇ２が大きな場合よりも燃費は良好となる。また、減速度Ｇ２が同じ値であっても、加速度Ｇ１によって燃費が異なる。加速度Ｇ１を大きな加速度とした方が燃費がよいか、小さな加速度とした方が燃費がよいかは、減速度Ｇ２によって異なる。減速度Ｇ２が小さい領域（Ｘ１）では、加速度Ｇ１を大きな加速度とした方が燃費がよい。一方、減速度Ｇ２が大きい領域（Ｘ２）では、加速度Ｇ１を小さな加速度とした方が燃費がよい。なお、選択候補とする加速度Ｇ１の数は、２には限定されない。複数の選択候補の加速度のうち、減速度Ｇ２に対して燃費が最良となる加速度Ｇ１が選択されるようにすればよい。
【００４３】
ＥＣＵ５０は、減速度Ｇ２に基づいて、平均燃費Ｆ１を向上させることができるように加速度Ｇ１を決定する。例えば、減速度Ｇ２が領域Ｘ１にある場合には、選択可能な加速度の範囲において、最良の燃費で所定走行制御を実現できる加速度が加速度Ｇ１として選択される。また、減速度Ｇ２が領域Ｘ２にある場合には、選択可能な加速度の範囲において、最良の燃費で所定走行制御を実現できる加速度が加速度Ｇ１として選択される。なお、符号Ｇ２＿Ｌは、定常走行を行う場合よりも所定走行制御によって燃費を向上できる減速度Ｇ２の閾値である。減速度Ｇ２の閾値Ｇ２＿Ｌよりも減速度Ｇ２が大きな場合（例えば、傾斜の急な登坂路）では、定常走行に比して所定走行制御の燃費を向上させることが可能な加速度Ｇ１が存在しない。ＥＣＵ５０は、加速度Ｇ１と減速度Ｇ２と平均燃費Ｆ１との対応関係を例えばマップとして予め記憶しており、減速度Ｇ２に基づいて燃費が最良となる加速度Ｇ１を決定することができる。
【００４４】
図４に示すように、減速度Ｇ２が小さな領域（例えば、領域Ｘ１）では、減速度Ｇ２が大きな領域（例えば、領域Ｘ２）よりも加速度Ｇ１を大きくすることが燃費向上の点で有利である。つまり、ＥＣＵ５０によって燃費向上に有利な加速度として決定される加速度Ｇ１は、減速度Ｇ２の大きさが小さな場合には、減速度Ｇ２の大きさが大きな場合よりも大きな値となる。ＥＣＵ５０は、例えば、減速度Ｇ２の大きさが小さくなるほど加速度Ｇ１が大きくなるように加速度Ｇ１を決定するようにしてもよい。
【００４５】
次に、図１を参照して本実施形態の動作について説明する。まず、ステップＳ１では、ＥＣＵ５０により現在の走行状態が定常走行または準定常走行に相当するかが判定される。ＥＣＵ５０は、例えば、アクセル開度、車速の増減等に基づいてステップＳ１の判定を行う。例えば、アクセル開度が所定の開度以下（アイドルオンやアイドルオンに準じる開度）である場合にステップＳ１で肯定判定を行うようにしてもよく、車速の増減が所定の度合い以下である場合に肯定判定を行うようにしてもよい。その他、定常走行またはそれに準じる走行状態と判定できる場合に、ステップＳ１で肯定判定がなされてもよい。ステップＳ１の判定の結果、定常走行または準定常走行であると判定された場合（ステップＳ１−Ｙ）にはステップＳ２に進み、そうでない場合（ステップＳ１−Ｎ）には本制御フローはリターンする。
【００４６】
ステップＳ２では、ＥＣＵ５０により、減速度Ｇ２が算出される。ＥＣＵ５０は、勾配・路面状態・エンジン補機負荷に基づいて、減速度Ｇ２を算出する。勾配は、上記のようにナビゲーション装置５３から取得することが可能である。この勾配は、車両１の現在位置の勾配であってもよく、車両１の前方の走路の勾配であってもよい。また、路面状態とは、例えば、路面摩擦係数や路面凹凸などである。これらの路面状態は、公知の方法により取得するようにすればよい。また、エンジン補機負荷とは、エンジン１０の補機を作動させることでエンジン１０に作用する負荷である。補機としては、例えば、オルタネータや空調装置のコンプレッサなどが考えられる。エンジン１０は、取得した勾配・路面状態・エンジン補機負荷に基づいて上限車速ＶＨ（Ｖ＋ΔＶ／２）から下限車速ＶＬ（Ｖ−ΔＶ／２）まで減速したときの減速度Ｇ２を算出する。
【００４７】
次に、ステップＳ３では、ＥＣＵ５０により、最適な加速度Ｇ１が算出される。ＥＣＵ５０は、例えば、図４に示すような加速度Ｇ１と減速度Ｇ２と平均燃費Ｆ１との対応関係に基づいて、最適な加速度Ｇ１を決定する。なお、最適な加速度Ｇ１を決定するにあたり選択可能な加速度の範囲は、例えば、運転者に違和感を与えることを抑制する観点から設定されるようにしてもよい。例えば、加速走行時の車両１の加速度が大きすぎると、下限車速ＶＬから上限車速ＶＨへと素早く加速されるので、運転者は、その大きな車速の変化に違和感を覚えることがある。このため、運転者に違和感を与えることを抑制可能な範囲において加速度Ｇ１が決定されるようにしてもよい。最適な加速度Ｇ１は、算出された減速度Ｇ２で惰性走行がなされる条件の下で、所定走行制御における燃費を最良とすることができる加速度Ｇ１である。ステップＳ３において最適な加速度Ｇ１が算出されると、ステップＳ４に進む。
【００４８】
ステップＳ４では、ＥＣＵ５０により、加速走行と惰性走行とを交互に行う加減速走行（所定走行制御）が実施される。ＥＣＵ５０は、ステップＳ３で決定された加速度Ｇ１で下限車速ＶＬから上限車速ＶＨまで車両１を加速させ、その後に惰性走行により下限車速ＶＬに減速するまで車両１を走行させる。ステップＳ４が実行されると、ステップＳ１に移行し、定常走行または準定常走行であるかの判定を行う。運転者が加減速操作を行うなど、ステップＳ１で否定判定がなされるまで所定走行制御が継続される。
【００４９】
なお、ステップＳ２で算出された減速度Ｇ２の大きさが、上記閾値Ｇ２＿Ｌの大きさよりも大きい場合には、所定走行制御を実行することなく、定常走行を継続するようにしてもよい。これにより、燃費向上が見込まれる場合に限り所定走行制御を実行することができる。
【００５０】
本実施形態では、自動変速機として車両１に無段変速機３０が搭載された場合を例に説明したが、これには限定されず、例えば、自動変速機は、有段のものであってもよい。また、本実施形態の車両制御システムは、動力源としてエンジン１０に加えて電動機等が搭載されたハイブリッド車両に適用されてもよい。ハイブリッド車両において所定走行制御がなされる場合には、惰性走行においてエンジンの回転が停止されてもよい。
【００５１】
（第１実施形態の変形例）
上記第１実施形態では、減速度Ｇ２は勾配・路面状態・エンジン補機負荷等に基づいて算出（予測）されたが、これに代えて、実際に車両１に生じた減速度が検出されてもよい。例えば、上限車速ＶＨから下限車速ＶＬまで惰性走行を行ったときの車速の推移に基づいてステップＳ２で実際に生じた減速度Ｇ２が算出されてもよく、惰性走行において前後Ｇセンサ等により検出された前後Ｇから減速度Ｇ２が算出されてもよい。また、車両１に発生すると予測される減速度Ｇ２および車両１に発生した減速度Ｇ２の両方に基づいて車両１に発生させる加速度Ｇ１が決定されてもよい。つまり、ＥＣＵ５０は、所定走行制御を実行する場合、惰性走行において車両１に発生すると予測される減速度Ｇ２あるいは惰性走行において車両１に実際に発生した減速度Ｇ２の少なくともいずれか一方に基づいて、加速走行において車両１に発生させる加速度を決定するものとすることができる
【００５２】
（第２実施形態）
図５を参照して、第２実施形態について説明する。第２実施形態については、上記実施形態で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。図５は、本実施形態の動作を示すフローチャートである。
【００５３】
本実施形態の所定走行制御において、上記第１実施形態の所定走行制御と異なる点は、道路状況により燃費効果が見込めない（減速度Ｇ２が大きくなる）場合、減速するときに「パワートレーンと車輪間」のクラッチを開放して（ニュートラル状態で）減速する点である。ＥＣＵ５０は、所定走行制御をするときの減速度Ｇ２が大きく、定常走行に対して燃費向上効果がないと判断した場合、変速機内のクラッチを開放してニュートラル状態とすることで減速度Ｇ２を小さくする。これにより、惰性走行の際にエンジン１０と駆動輪９０との動力の伝達が可能な状態で車両１を走行させる第一走行制御では定常走行に対して燃費を向上させられない場合においても、燃費向上を図ることが可能となる。本実施形態の車両制御システム１−１は、更に、切替え装置としてのクラッチ３６を有している。
【００５４】
ＥＣＵ５０は、第一走行制御では定常走行に対して燃費を向上させられない場合、惰性走行において、エンジン１０と駆動輪９０との動力の伝達が不能な状態としてエンジン１０を運転させて車両１を走行させる第二走行制御を実行する。このときのエンジン１０の運転状態は、例えば、アイドル状態とされる。第二走行制御では、無段変速機３０のクラッチ３６が開放され、エンジン１０と駆動輪９０との動力の伝達経路が遮断される。これにより、エンジンブレーキが作用しなくなることで、第一走行制御が行われる場合よりも減速度Ｇ２の大きさが低減する。
【００５５】
ここで、エンジン１０と駆動輪９０との動力の伝達が不能とされた場合に、エンジン１０の回転を停止させたままであると、以下のようなハード面の課題が生じる。
（Ａ）潤滑不足（エンジン１０の停止中はオイルポンプが作動しなくなるため、電動オイルポンプが必要となる）。
（Ｂ）発電停止（オルタネータが作動しなくなるため、バッテリの大型化やオルタネータ位置の変更（例えばタイヤ側出力軸へ）が必要となる）。
（Ｃ）ブレーキ用負圧の確保。
なお、車両１がエンジン１０に加えて電動機を動力源として備えるハイブリッド車両であれば、エンジン１０が停止されても上記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）のような問題は生じにくい。
【００５６】
本実施形態では、惰性走行においてクラッチ３６が開放される場合、エンジン１０に燃料が供給されてエンジン１０がアイドル運転状態（作動状態）とされる。これにより、上記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）のような問題を生じさせることなく惰性走行を行うことができる。このようにエンジン１０がアイドル運転状態とされて燃料が消費されたとしても、クラッチ３６が開放されて無段変速機３０がニュートラルとされ、減速度Ｇ２が小さくなることで、所定走行制御により燃費を向上させることが可能となる。
【００５７】
惰性走行において第二走行制御を行う場合、所定走行制御の１サイクルにおける平均燃費Ｆ３は、第一走行制御を行う場合の平均出力Ｗ１に対して、減速度Ｇ２の減少分だけ減少し、惰性走行においてエンジン１０を運転させる分だけ増加する。エンジン１０の運転に伴う平均燃費の増分ΔＦは、エンジン１０をアイドル運転する場合の燃費をα（ｇ／ｓ）として、下記式（８）により求めることができる。
ΔＦ  ＝  α×ｔ２ｎ／（ｔ１＋ｔ２ｎ）  ＝  α×Ｇ１／（Ｇ１＋Ｇ２ｎ）…（８）
ここで、上記式（８）の減速度Ｇ２ｎは、クラッチ３６が開放されたニュートラルの状態で車両１に発生する減速度（以下、単に「開放時減速度Ｇ２ｎ」と記載する。）であり、走行時間ｔ２ｎは、上記開放時減速度Ｇ２ｎで上限車速ＶＨから下限車速ＶＬまで惰性走行した場合の惰性走行の走行時間である。
【００５８】
また、第二走行制御がなされる場合には、上記［数２］において減速度Ｇ２として開放時減速度Ｇ２ｎが代入されて平均燃費Ｆ１が求められる。この平均燃費Ｆ１に上記式（８）により求めた増分ΔＦを加算すれば、第二走行制御がなされる場合の所定走行制御の平均燃費Ｆ３と加速度Ｇ１との対応関係を得ることができる。ＥＣＵ５０は、この平均燃費Ｆ３と加速度Ｇ１との対応関係に基づいて、最適な加速度Ｇ１を決定することができる。
【００５９】
図５を参照して、本実施形態の車両制御システムの動作について説明する。
【００６０】
ステップＳ１１からステップＳ１２までは上記第１実施形態（図１）のステップＳ１からステップＳ２と同様とすることができる。ＥＣＵ５０は、現在の走行状態が定常走行または準定常走行であると判定する（ステップＳ１１−Ｙ）と、ステップＳ１２において、勾配・路面状態・エンジン補機負荷に基づいて、減速度Ｇ２を算出する。ここで算出された減速度Ｇ２は、惰性走行において第一走行制御がなされるものとして算出された減速度である。
【００６１】
次に、ステップＳ１３では、ＥＣＵ５０により、ステップＳ１２で算出された減速度Ｇ２が、閾値Ｇ２＿Ｌよりも大きいか否かが判定される。その判定の結果、減速度Ｇ２が、閾値Ｇ２＿Ｌよりも大きいと判定された場合（ステップＳ１３−Ｙ）にはステップＳ１４に進み、そうでない場合（ステップＳ１３−Ｎ）にはステップＳ１５に進む。
【００６２】
ステップＳ１４では、ＥＣＵ５０により、無段変速機３０のクラッチ３６が開放され、無段変速機３０がニュートラルとされる。ＥＣＵ５０は、無段変速機３０をニュートラルとし、かつエンジン１０をアイドル運転した状態で上限車速ＶＨから下限車速ＶＬに車速が低下するまで車両１を惰性走行させる。
【００６３】
次に、ステップＳ１５では、ＥＣＵ５０により、最適な加速度Ｇ１が算出される。ステップＳ１３において肯定判定がなされており、ステップＳ１４に続けてステップＳ１５が実行される場合、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１４で無段変速機３０がニュートラルとされて惰性走行するときの車両１の減速度Ｇ２である開放時減速度Ｇ２ｎを推定または検出する。例えば、ＥＣＵ５０は、勾配と路面状態に基づいて、予め記憶したマップ等に基づいて車両１に発生する開放時減速度Ｇ２ｎを推定することができる。これに代えて、ＥＣＵ５０は、惰性走行したときに実際に車両１に発生した開放時減速度Ｇ２ｎを検出するようにしてもよい。ＥＣＵ５０は、推定または検出した開放時減速度Ｇ２ｎに基づき、最適な加速度Ｇ１を算出する。ＥＣＵ５０は、開放時減速度Ｇ２ｎと加速度Ｇ１と平均燃費Ｆ３との対応関係を例えばマップとして予め記憶しており、このマップを参照して最適な加速度Ｇ１を決定することができる。最適な加速度Ｇ１は、算出された開放時減速度Ｇ２ｎで惰性走行がなされる条件の下で、所定走行制御における燃費を最良とすることができる加速度Ｇ１である。
【００６４】
一方、ステップＳ１３で否定判定がなされてステップＳ１５に進んだ場合、ＥＣＵ５０は、上記第１実施形態のステップＳ３と同様に、加速度Ｇ１と減速度Ｇ２と平均燃費Ｆ１との対応関係に基づいて、最適な加速度Ｇ１を決定する。ステップＳ１５において最適な加速度Ｇ１が算出されると、ステップＳ１６に進む。
【００６５】
ステップＳ１６では、ＥＣＵ５０により、加減速走行（所定走行制御）が実施される。ＥＣＵ５０は、ステップＳ１５で決定された加速度Ｇ１を目標加速度として下限車速ＶＬから上限車速ＶＨまで車両１を加速させる加速走行と、上限車速ＶＨから下限車速ＶＬまで車両１を惰性で走行させる惰性走行とを交互に行う。ステップＳ１３において肯定判定がなされている場合には、惰性走行において第二走行制御を実行し、ステップＳ１３において否定判定がなされている場合には、惰性走行において第一走行制御を実行する。ステップＳ１６が実行されると、ステップＳ１１に移行する。運転者が加減速操作を行うなど、ステップＳ１１で否定判定がなされる（ステップＳ１１−Ｎ）と、所定走行制御から復帰する。
【００６６】
以上説明したように、本実施形態では、ＥＣＵ５０は、惰性走行において、第一走行制御あるいは第二走行制御を選択的に実行する。また、第一走行制御では定常走行に対して燃費を向上させられない場合に第二走行制御を惰性走行において実行することにより、第一走行制御および第二走行制御のうち所定走行制御を実行した場合の燃料消費量が小さくなる走行制御を惰性走行において実行することとなる。本実施形態によれば、定常走行と比較して所定走行制御によって燃費を向上させることができるシーンを増やすことができ、更なる燃費の向上を図ることができる。
【００６７】
なお、エンジン１０と駆動輪９０との動力の伝達が可能な状態と不能な状態とに切替える手段は、無段変速機３０のクラッチ３６には限定されない。他の切替え装置が用いられてもよい。
【００６８】
また、本実施形態では、第一走行制御で燃費向上が見込めない場合に惰性走行において第二走行制御がなされるが、これに代えて、第一走行制御と第二走行制御のいずれの走行制御の燃費向上効果が高いかを予め判定するようにしてもよい。例えば、ステップＳ１２に続けて、惰性走行において第一走行制御を行うとした場合の平均燃費Ｆ１および第二走行制御を行うとした場合の平均燃費Ｆ３をそれぞれ算出し、平均燃費が良好となる走行制御を行うようにしてもよい。つまり、図５に示す制御フローでは、第一走行制御で燃費向上が見込めない場合に第二走行制御を選択することで、所定走行制御を実行した場合の燃料消費量が小さくなる走行制御を実行するが、これに代えて、いずれの走行制御の燃料消費量が小さくなるかの比較結果に基づいて行うべき走行制御を選択するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
以上のように、本発明にかかる車両制御システムは、加速走行と惰性走行とを交互に行って所定の速度域内で車両を走行させる所定走行制御が可能な車両に有用であり、特に、燃費を向上させるのに適している。
【符号の説明】
【００７０】
１−１  車両制御システム
１  車両
１０  エンジン
１１  アクセルポジションセンサ
３０  無段変速機
３６  クラッチ
４０  油圧制御装置
５０  ＥＣＵ
５１  車速センサ
９０  駆動輪
Ｇ１  加速度
Ｇ２  減速度
Ｇ２ｎ  開放時減速度
ＶＨ  上限車速
ＶＬ  下限車速
Ｒ  所定の速度域
【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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