(57)【要約】【課題】運転者のアクセル操作に沿った走行を行いつつ燃費を向上させることが可能な車両制御装置を提供する。【解決手段】走行駆動源としてのエンジン１０と、エンジン１０と駆動力を供給可能に接続された駆動輪１９とを備える車両に適用され、車両走行中に所定の実施条件の成立に応じてエンジン１０から駆動輪１９への駆動力の供給を停止するコースティングを実施する車両制御装置２０であって、車両の運転者によるアクセルの操作量を示すアクセル開度を取得する開度取得部と、車速を取得する車速取得部と、アクセル開度との比較を行うための閾値を、取得した車速に基づいて求め、閾値よりもアクセル開度が小さい場合に、前記コースティングを実施する走行制御部と、を備えることを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行駆動源としてのエンジン（１０）と、クラッチ（１３）を介して前記エンジンと駆動力を供給可能に接続された駆動輪（１９）とを備える車両に適用され、車両走行中に所定の実施条件の成立に応じて前記クラッチを動力遮断状態にして前記エンジンから前記駆動輪への駆動力の供給を停止するコースティングを実施する車両制御装置（２０）であって、
前記車両の運転者によるアクセルの操作量を示すアクセル開度を取得する開度取得部と、
車速を取得する車速取得部と、
前記アクセル開度との比較を行うための閾値を、取得した前記車速が速いほど前記閾値が大きくなるように求め、前記閾値よりも前記アクセル開度が小さい場合に、前記コースティングを実施する走行制御部と、を備え、
前記閾値として、第１閾値と、前記第１閾値よりも小さい第２閾値が設けられており、
前記アクセル開度が前記第１閾値よりも小さく前記第２閾値以上であれば、前記エンジンの回転数をアイドリング回転数として前記コースティングを行い、前記アクセル開度が前記第２閾値以下であれば、前記エンジンへの燃料の供給を停止して前記コースティングを行うことを特徴とする、車両制御装置。
【請求項２】
走行駆動源としてのエンジン（１０）と、クラッチ（１３）を介して前記エンジンと駆動力を供給可能に接続された駆動輪（１９）とを備える車両に適用され、車両走行中に所定の実施条件の成立に応じて前記クラッチを動力遮断状態にして前記エンジンから前記駆動輪への駆動力の供給を停止するコースティングを実施する車両制御装置（２０）であって、
前記車両の運転者によるアクセルの操作量を示すアクセル開度を取得する開度取得部と、
車速を取得する車速取得部と、
前記エンジンの出力軸の回転数を取得する回転数取得部と、
前記アクセル開度との比較を行うための閾値を、取得した前記車速が速いほど前記閾値が大きくなるように求め、前記閾値よりも前記アクセル開度が小さい場合に、前記コースティングを開始する第１走行制御部と、
前記車速の増加速度及び増加量の少なくとも一方が所定値よりも大きく、且つ、前記回転数の増加速度及び増加量の少なくとも一方が所定値よりも大きく、且つ、前記アクセル開度の減少速度及び減少量の少なくとも一方が所定値よりも小さい場合に、前記コースティングを開始する第２走行制御部と、を備えることを特徴とする、車両制御装置。
【請求項３】
前記閾値として、第１閾値と、前記第１閾値よりも小さい第２閾値が設けられており、
前記アクセル開度が前記第１閾値よりも小さく前記第２閾値以上であれば、前記エンジンの回転数をアイドリング回転数として前記コースティングを行い、前記アクセル開度が前記第２閾値以下であれば、前記エンジンへの燃料の供給を停止して前記コースティングを行うことを特徴とする、請求項２に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記走行制御部は、前記アクセル開度が減少している場合に、前記コースティングを実施することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記閾値は、前記車速と前記アクセル開度との相関を示す関数よりも前記アクセル開度が小さい側に設定されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両制御装置。
【請求項６】
走行駆動源としてのエンジン（１０）と、クラッチ（１３）を介して前記エンジンと駆動力を供給可能に接続された駆動輪（１９）とを備える車両に適用され、所定の実施条件の成立に応じて前記クラッチを動力遮断状態にして前記エンジンから前記駆動輪への駆動力の供給を停止するコースティングを実施する車両制御装置（２０）であって、
前記車両の運転者によるアクセルの操作量を示すアクセル開度を取得する開度取得部と、
車速を取得する車速取得部と、
前記エンジンの出力軸の回転数を取得する回転数取得部と、
前記車速の増加速度及び増加量の少なくとも一方が所定値よりも大きく、且つ、前記回転数の増加速度及び増加量の少なくとも一方が所定値よりも大きく、且つ、前記アクセル開度の減少速度及び減少量の少なくとも一方が所定値よりも小さい場合に、前記コースティングを開始する走行制御部と、を備えることを特徴とする、車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンを駆動源とする車両制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、減速時に内燃機関から駆動輪への駆動力の供給を停止し、惰性走行を行うことで燃費を向上させるコースティングが行われている。
【０００３】
コースティングに関するものとして、特許文献１に記載の車両制御装置がある。特許文献１に記載の車両制御装置では、車両が走行する道路の勾配を検出し、その勾配に応じてコースティングを行うか否かを判定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許５３０４３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の車両制御装置では、運転者によるアクセルペダルの操作量がゼロである場合に限定し、さらに路面の勾配を用いてコースティングを行うか否かを判定している。このようにコースティングを行う条件を限定すれば、コースティングが可能な期間が短くなり、燃費の向上効果は限定的なものとなる。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、運転者のアクセル操作に沿った走行を行いつつ燃費を向上させることが可能な車両制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、走行駆動源としてのエンジンと、エンジンと駆動力を供給可能に接続された駆動輪とを備える車両に適用され、車両走行中に所定の実施条件の成立に応じてエンジンから駆動輪への駆動力の供給を停止するコースティングを実施する車両制御装置であって、車両の運転者によるアクセルの操作量を示すアクセル開度を取得する開度取得部と、車速を取得する車速取得部と、アクセル開度との比較を行うための閾値を、取得した車速に基づいて求め、閾値よりもアクセル開度が小さい場合に、コースティングを実施する走行制御部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
平坦路での走行において、アクセル開度と車速とには相関がある。そのため、運転者が車速の維持を必要とするならば、車速に応じたアクセル開度を維持し、運転者が加速を必要とするならば、アクセルペダルを踏み増してアクセル開度を増加させる。道路が登り勾配であり、運転者が車速の維持や加速を必要とするならば、運転者はアクセルペダルを踏み増すため、車速に対するアクセル開度は大きくなる。また、道路が下り勾配であれば、車速の維持に必要なトルクが減少するため、車速に対するアクセル開度は小さくなる。また運転者が加速の必要が無いと判断した場合には、アクセルペダルの踏込量を小さくしたり、アクセルペダルの操作を中止したりする。すなわち、運転者はいずれの走行の場合でも、車速が遅いと感じればアクセル開度を増加させ、速いと感じれば、アクセル開度を減少させる。よって、車速とアクセル開度との関係により閾値を設定し、アクセル開度がその閾値よりも小さい場合でコースティングを行うものとすることで、運転者が車速が十分であると判断している場合にコースティングを行うものとすることができる。したがって、運転者の操作意思に沿いつつ、燃費を向上させることができる。
【０００９】
第２の発明では、第１の発明に加えて、走行制御部は、アクセル開度が減少している場合に、コースティングを実施することを特徴とする。
【００１０】
運転者がアクセルペダルを踏み込み、アクセル開度が増加した場合、運転者は車速を増加させる意思を示しているといえる。上記構成では、アクセル開度の増加を条件としてコースティングを中止しているため、運転者の意図に沿った制御を行うことができる。
【００１１】
第３の発明では、第１又は第２の発明に加えて、閾値は、車速とアクセル開度との相関を示す関数に基づいて設定されることを特徴とする。
【００１２】
一般的に、車速とアクセル開度の相関を関数で表すことができる。本構成では、コースティングを行うか否かを判定するための閾値も車速とアクセル開度との相関を示す関数に基づいて設定しているため、コースティングを行うか否かの判定を精度よく行うことができる。
【００１３】
第４の発明では、第１〜第３の発明のいずれかに加えて、閾値として、第１閾値と、第１閾値よりも小さい第２閾値が設けられており、アクセル開度が第１閾値よりも小さく第２閾値以上であれば、エンジンの回転数をアイドリング回転数としてコースティングを行い、アクセル開度が第２閾値以下であれば、エンジンへの燃料の供給を停止してコースティングを行うことを特徴とする。
【００１４】
運転者がアクセルペダルを踏んでいれば、アクセルを踏み増すことで加速する可能性がある。本構成では、アクセル開度が第１閾値よりも小さく第２閾値以上である場合にエンジンの回転数をアイドリング回転数としているため、運転者がアクセルペダルを踏み増した際に応答性良く加速させることができる。加えて、運転者がアクセルペダルを踏んでいない場合には、運転者が直ちに再加速を行おうとする可能性は低いといえる。本構成では、アクセル開度が第２閾値よりも小さい場合にエンジンへの燃料の供給を停止してコースティングを行うものとしているため、燃費をさらに向上させることができる。
【００１５】
第５の発明では、第１〜第４の発明のいずれかに加えて、エンジンの出力軸の回転数を取得する回転数取得部をさらに備え、走行制御部は、車速の増加速度及び増加量の少なくとも一方が所定値よりも大きく、且つ、回転数の増加速度及び増加量の少なくとも一方が所定値よりも大きい状態で、アクセル開度の減少速度及び減少量の少なくとも一方が所定値よりも小さい場合に、コースティングを実施することを特徴とする。
【００１６】
エンジンの回転数の増加速度又は増加量が所定値以上であり、且つ、車速の増加速度又は増加量が所定値以上であれば、運転者がアクセルペダルの踏込量を低減させアクセル開度を小さくしたとしても、その減少速度又は減少量が所定値以下であれば、車両の加速状態を維持することができる。本構成では、上記の条件を満たした場合にコースティングを行うものとしているため、車両の急加速時にもコースティングを行うことができ、燃費を向上させることができる。
【００１７】
第６の発明では、走行駆動源としてのエンジンと、エンジンと駆動力を供給可能に接続された駆動輪とを備える車両に適用され、所定の実施条件の成立に応じてエンジンから駆動輪への駆動力の供給を停止するコースティングを実施する車両制御装置であって、車両の運転者によるアクセルの操作量を示すアクセル開度を取得する開度取得部と、車速を取得する車速取得部と、エンジンの出力軸の回転数を取得する回転数取得部と、車速の増加速度及び増加量の少なくとも一方が所定値よりも大きく、且つ、回転数の増加速度及び増加量の少なくとも一方が所定値よりも大きい状態で、アクセル開度の減少速度及び減少量の少なくとも一方が所定値よりも小さい場合に、コースティングを実施する走行制御部と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
この第６の発明は、第５の発明と同等の効果を奏する。
【００１９】
第７の発明は、第１〜第６の発明のいずれかに加えて、エンジンと駆動輪とはクラッチを介して接続されており、走行制御部は、コースティングを実施する際に、クラッチの接続状態を制御することを特徴とする。
【００２０】
この構成により、運転者による再加速が行われる可能性が高い場合には、クラッチの接続状態を維持し、運転者による再加速の指示が行われた場合の応答性の向上を図ることができる。また、路面が下り勾配である場合にクラッチを接続状態とすることで、運転者の意図しない加速を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】車両制御装置を含む車両制御システムの概略構成図である。
【図２】車速とアクセル開度との関係を示す図である。
【図３】第１実施形態において車両制御装置が実行する処理を示すフローチャートである。
【図４】車両を急加速させる際のタイムチャートである。
【図５】第２実施形態において車両制御装置が実行する処理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】
【００２２】
以下、各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。
【００２３】
＜第１実施形態＞
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、走行駆動源としてのエンジンを備える車両において、クラッチを動力伝達状態にして走行する通常走行と、クラッチを動力遮断状態にして走行する惰性走行（コースティング走行）とを選択的に実施するものとしている。
【００２４】
図１において、エンジン１０は、ガソリンや軽油等の燃料の燃焼により駆動される多気筒内燃機関であり、周知のとおり燃料噴射弁や点火装置等を備えている。エンジン１０には、スタータモータ１１が設けられている。スタータモータ１１の回転軸はエンジン１０の出力軸１２に対して駆動連結されている。エンジン１０の始動時には、スタータモータ１１の回転によりエンジン１０に初期回転（クランキング回転）が付与される。
【００２５】
エンジン１０の出力軸１２には、クラッチ１３を介して変速機１４が接続されている。クラッチ１３は例えば摩擦式クラッチであり、エンジン１０の出力軸１２に接続されたエンジン１０側の円板（フライホイール等）と、変速機１４の入力軸１５に接続された変速機１４側の円板（クラッチディスク等）とを有する一組のクラッチ機構を備えている。クラッチ１３において両円板が相互に接触することで、エンジン１０と変速機１４との間で動力が伝達される動力伝達状態となり、両円板が相互に離間することで、エンジン１０と変速機１４との間の動力伝達が遮断される動力遮断状態となる。本実施形態のクラッチ１３は、接続状態と遮断状態との切り替えをモータ等のアクチュエータによって行う自動クラッチとして構成されている。なお、変速機１４の内部にクラッチ１３が設けられる構成であってもよい。
【００２６】
変速機１４は複数の変速段を有する自動変速機である。変速機１４は、入力軸１５から入力されるエンジン１０の動力を、車速やエンジン回転数、シフト位置に応じた変速比により変速して出力軸１６に出力する。シフト位置は、運転席に設けられたシフト操作部材としてのシフトレバー（図示略）をドライバが操作することにより選択される。本システムでは、シフト位置として前進レンジ（Ｄレンジ）、後退レンジ（Ｒレンジ）及びニュートラルレンジ（Ｎレンジ）が設けられている。変速機１４はモータや油圧装置等のアクチュエータよりなる自動シフト機構を備えており、走行レンジであるＤレンジでは変速段が自動的に切り替えられる。変速機１４の出力軸１６には、ディファレンシャルギア１７及びドライブシャフト１８を介して駆動輪１９が接続されている。
【００２７】
本システムでは、システム全体を統括する制御装置としてＥＣＵ２０と、クラッチ１３を制御するクラッチ制御装置２１、及び変速機１４を制御するトランスミッション制御装置２２とを備えている。これらＥＣＵ２０、クラッチ制御装置２１、及びトランスミッション制御装置２２は、いずれもマイクロコンピュータ等を備えてなる周知の電子制御装置であり、本システムに設けられている各種センサの検出結果等に基づいて、エンジン１０、クラッチ１３、及び変速機１４等の制御を実施する。ＥＣＵ２０とクラッチ制御装置２１及びトランスミッション制御装置２２は相互に通信可能に接続されており、制御信号やデータ信号等を互いに共有できるものとなっている。なお本実施形態では、ＥＣＵ２０により「車両制御装置」を構成するが、これに限らず、ＥＣＵ２０、クラッチ制御装置２１、及びトランスミッション制御装置２２により車両制御装置を構成する等してもよい。
【００２８】
ＥＣＵ２０は、バッテリ２３と電気的に接続され、バッテリ２３から供給される電力により動作する。このバッテリ２３は、リレー２４を介してスタータモータ１１と接続されている。リレー２４はＥＣＵ２０からの駆動信号により接続状態となり、バッテリ２３からスタータモータ１１へ電力が供給されることとなる。
【００２９】
センサ類としては、アクセル操作部材としてのアクセルペダル３１の踏み込み操作量を検出するアクセルセンサ３２、ブレーキペダル３３の踏み込み操作量を検出するブレーキセンサ３４、駆動輪１９の回転速度を検出する車輪速センサ３５、エンジン１０の出力軸１２の時間当たりの回転数であるエンジン回転数を検出する回転数センサ３６等が設けられている。これらのセンサからの検出信号はＥＣＵ２０に逐次入力される。アクセルセンサ３２が検出したアクセルペダル３１の踏み込み操作量は、ＥＣＵ２０がアクセル開度として取得する。車輪速センサ３５が検出した駆動輪１９の回転速度は、ＥＣＵ２０が車速として取得する。このとき、ＥＣＵ２０は、アクセル開度を取得するうえで開度取得部として機能し、エンジン回転数を取得するうえで回転数取得部として機能し、車速を取得するうえで車速取得部として機能する。なお、本システムにはこれらのセンサ以外のセンサも設けられているが、図示は省略している。
【００３０】
ＥＣＵ２０は、各センサの検出結果やトランスミッション制御装置２２からの送信情報等に基づいて、燃料噴射弁による燃料噴射量制御及び点火装置による点火制御などの各種エンジン制御を実施する。クラッチ制御装置２１は、ＥＣＵ２０からの送信情報に基づいて、クラッチ１３の接続状態と遮断状態とを切替制御を実施する。トランスミッション制御装置２２はＥＣＵ２０からの送信情報に基づいて、変速機１４の変速段の切替制御を実施する。
【００３１】
本実施形態の車両では、エンジン１０からの駆動力により車両を走行させている状況下で所定の実施条件が成立した場合に、クラッチ１３を遮断状態とすることでコースティングに移行できるものとなっており、こうしたコースティングの実施により燃費改善効果を図るようにしている。このとき、ＥＣＵ２０は走行制御部として機能する。また、本実施形態では、コースティングとして、エンジン１０への燃料供給を行い回転数をアイドリング回転数とし、且つクラッチ１３を遮断状態にする「第１コースティング」と、エンジン１０への燃料供給を停止し、かつクラッチ１３を遮断状態にする「第２コースティング」を行うものとしており、それらの各コースティングが選択的に実施されるようになっている。
【００３２】
このコースティングを行ううえで、本実施形態では、アクセルセンサ３２により検出したアクセル開度と車速センサにより検出した車速とを用いて、実施条件が成立したか否かを判定する。アクセル開度と車速の関係について、図２を用いて説明する。
【００３３】
車両が平坦路を走行する場合、変速機１４の変速比が一定であり、車両が加減速を行っていないのならば、ある車速に対するアクセル開度は一定の値となる。したがって、アクセル開度と車速との相関関係は、図２における破線で示す一次関数Ｆ１で近似することができる。図２では、変速機１４の変速比が６段階で切り替え可能とされており、３速から４速へと切り替わる車速である５０ｋｍ／ｈの点で、変速比の傾向が変化するものとしている。そのため、破線で示す一次関数Ｆ１は、車速が５０ｋｍ／ｈの点で係数を変化させている。
【００３４】
ゆえに、ある車速において、その関数により求められるアクセル開度よりも検出したアクセル開度が小さければ、運転者は車両を加速させようとしていないといえる。また、車両が走行する路面が登り勾配である場合に、運転者が車速を維持しようとすれば、運転者はアクセルペダル３１の踏み増しを行う。すなわち、運転者が加速の必要があると判断していたり、車速を維持しようとしていたりすれば、取得されるアクセル開度は車速に対応するものよりも大きくなり、そうでなければ、アクセル開度は車速に対応するものよりも小さくなる。車両が走行する路面が下り勾配である場合、運転者が加速を必要としていなければ、取得されるアクセル開度は車速に対応するものよりも小さくなる。
【００３５】
そこで、本実施形態では、平坦路におけるアクセル開度と車速との関係を示す値よりも小さい値としてアクセル開度についての閾値を求めるものとする。より具体的には、変速比に応じて設定される複数の一次関数の組み合わせにより、閾値を算出するものとする。この閾値を示す一次関数Ｆ２は、図２において実線で示すものであり、車速とアクセル開度との実際の相関よりも小さい値が閾値として算出されるものとしている。そして、運転者のアクセル操作に基づくアクセル開度がその閾値以下である場合に、コースティングを行うものとする。すなわち、運転者に加速する意思が無いと推定できる場合に、コースティングを行う。
【００３６】
このとき、運転者がアクセルペダル３１の踏込を戻している途中であっても、アクセル開度がゼロでなければ、運転者はアクセルペダル３１の踏込を再開する可能性があるといえる。そのため、アクセル開度がゼロでない場合には、内燃機関への燃料の供給を継続し、アイドル状態でのコースティングである第１コースティングを行う。一方、アクセル開度がゼロである場合には、内燃機関への燃料の供給を停止して第２コースティングを行う。なお、運転者がアクセルペダル３１への踏み込みを終了してから、アクセル開度がゼロとなるまでに時間を要する。そのため、アクセル開度がゼロであることを条件とする代わりに、アクセルペダル３１が踏まれていないことを条件としてもよい。
【００３７】
続いて、本実施形態に係るＥＣＵ２０が実行する一連の処理について、図３のフローチャートにより説明する。図３のフローチャートに係る処理は、所定の制御周期で繰り返し実行される。
【００３８】
まず、車速が閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ１０１）。この閾値は、コースティングを許可できる車速であるか否かを判定するための値として予め設定されているものであり、数十ｋｍ／ｈに設定されている。車速が閾値以上でなければ（Ｓ１０１：ＮＯ）、運転者が車両を停止させようとしている場合や、徐行運転を行っている場合等であり、車速の維持を必要としないため、そのまま一連の処理を終了する。車速が閾値以上であれば（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、アクセル開度が増加しているか否かを判定する（Ｓ１０２）。
【００３９】
Ｓ１０２の処理では、例えば、前制御周期におけるアクセル開度と今回の制御周期で取得したアクセル開度とを比較し、今回の制御周期で取得したアクセル開度のほうが大きければ、アクセル開度が増加していると判定する。アクセル開度が増加していれば、運転者は車両を加速させる意思を示しているといえる。そのため、アクセル開度が増加していると判定すれば（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、コースティング中であるか否かを判定する（Ｓ１０３）。コースティング中であれば（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、コースティングを中止し（Ｓ１０４）、一連の処理を終了する。また、コースティング中でなければ（Ｓ１０３：ＮＯ）、そのまま一連の処理を終了する。
【００４０】
アクセル開度が増加していなければ（Ｓ１０２：ＮＯ）、エンジン回転数の増加速度が所定値以上であるか否かを判定する（Ｓ１０５）。すなわち、車両が加速している状態であるか否かを判定する。このＳ１０５の判定を行ううえで、エンジン回転数の増加速度が所定値以上であると判定された後、エンジン回転数が一旦減少したとしても、車両は加速状態を維持することができる。そのため、エンジン回転数の増加速度が所定値以上であると判定すれば、所定の制御周期の間、その判定結果を保持する。
【００４１】
エンジン回転数の増加速度が所定値以上であれば（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、車両が加速している状態であるため、運転者がさらなる加速を要求しているかを判定すべく、アクセル開度の減少速度が所定値以上であるか否かを判定する（Ｓ１０６）。アクセル開度の減少速度が所定値以上であれば（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、運転者がアクセルペダル３１の踏み込みを終了し、加速を中止しようとしていると類推できる。そのため、第１コースティングを開始し（Ｓ１０７）、一連の処理を終了する。一方、アクセル開度の減少速度が所定値以上でない場合には（Ｓ１０６：ＮＯ）、運転者が加速を継続しようとしている可能性が高いため、そのまま一連の処理を終了する。
【００４２】
エンジン回転数の増加速度が所定値以上でない場合（Ｓ１０５：ＮＯ）、すなわち、車両の加速度が小さい場合や、定速走行をしていたり減速をしていたりする場合等では、運転者によるアクセル操作が減速の意思を示すものであるかを判定すべく、取得した車速に基づいて、アクセル開度の閾値を算出する（Ｓ１０８）。このとき、上述した図２に基づく閾値が求められる。続いて、算出した閾値とアクセル開度とを比較し、アクセル開度が閾値以下であるか否かを判定する（Ｓ１０９）。
【００４３】
アクセル開度が閾値以下でなければ（Ｓ１０９：ＮＯ）、車両を定速走行させるべく、運転者がアクセル開度を保っている場合や、登り勾配の道路で運転者がアクセルを踏み込んでいる場合等が想定される。これらの場合には、車両を減速させるべきではないため、コースティングを行わずそのまま一連の処理を終了する。アクセル開度が閾値以下であれば（Ｓ１０９：ＹＥＳ）、運転者によりアクセルがＯＮであるか否かを判定する（Ｓ１１０）。このＳ１１０の判定では、図２についての説明で詳述したとおり、アクセル開度がゼロとなっているか否かを判定するが、アクセルペダル３１の操作量がゼロであるか否かにより判定してもよい。アクセルがＯＮであれば（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、第１コースティングを行う（Ｓ１１１）。一方、アクセルがＯＮでなければ（Ｓ１１０：ＮＯ）、第２コースティングを行う（Ｓ１１２）。
【００４４】
第２コースティングを行う場合、さらに運転者によりブレーキペダル３３が踏まれているか否かを判定する（Ｓ１１３）。ブレーキペダル３３が踏まれていれば（Ｓ１１３：ＹＥＳ）、その操作量が閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ１１４）。ブレーキペダル３３の操作量が閾値以上であれば（Ｓ１１４：ＹＥＳ）、運転者は、より大きな制動力を必要としているため、エンジンブレーキを利かせるべく、コースティングを中止する。一方、ブレーキペダル３３が踏まれていない場合（Ｓ１１３：ＮＯ）、又は、ブレーキが踏まれていてもその操作量が閾値よりも小さい場合（Ｓ１１３：ＹＥＳ，Ｓ１１４：ＮＯ）には、運転者は大きな減速力を必要としていないため、第２コースティングが行われる。
【００４５】
なお、前制御周期以前でアクセル開度が閾値以下となり（Ｓ１０９：ＹＥＳ）、コースティング開始されている状態で、今回の制御周期で取得したアクセル開度が閾値を超える場合には、Ｓ１０２及びＳ１０３で肯定的な判定が行われ、コースティングが中止されることとなる。また、第１コースティングが行われている状態で、Ｓ１０７又はＳ１１１の処理が行われる場合には、第１コースティングが継続されることとなる。
【００４６】
上記構成により、本実施形態に係る車両制御装置は以下の効果を奏する。
【００４７】
・平坦路での走行において、アクセル開度と車速とには相関がある。そのため、運転者が車速の維持を必要とするならば、車速に応じたアクセル開度を維持し、運転者が加速を必要とするならば、アクセルペダル３１を踏み増し、アクセル開度を増加させる。道路が登り勾配であり、運転者が車速の維持や加速を必要とするならば、運転者はアクセルペダル３１を踏み増すため、車速に対するアクセル開度は大きくなる。また、道路が下り勾配であれば、車速の維持に必要なトルクが減少するため、車速に対するアクセル開度は小さくなる。また運転者が加速の必要が無いと判断した場合には、アクセルペダル３１の踏込量を小さくしたり、アクセルペダル３１の操作を中止したりする。すなわち、運転者はいずれの走行の場合でも、車速が遅いと感じればアクセル開度を増加させ、速いと感じれば、アクセル開度を減少させる。よって、平地での走行で得た車速とアクセル開度との関係により閾値を設定し、アクセル開度がその閾値よりも小さい場合でコースティングを行うものとすることで、運転者が車速が十分であると判断している場合にコースティングを行うものとすることができる。したがって、運転者の操作意思に沿いつつ、燃費を向上させることができる。
【００４８】
・平坦路での走行では車速とアクセル開度の相関は、一次式で表すことができる。本実施形態では、コースティングを行うか否かを判定するための閾値も車速とアクセル開度との相関を示す一次式に基づいて設定しているため、コースティングを行うか否かの判定を精度よく行うことができる。
【００４９】
・運転者がアクセルペダル３１を踏んでいれば、アクセルを踏み増すことで加速する可能性がある。本実施形態では、アクセル開度が閾値以下であり、且つ運転者がアクセルペダル３１を踏んでいれば、エンジン１０への燃料の供給を中止しない第１コースティングを行うものとしている。これにより、運転者がアクセルペダル３１を踏み増した際に応答性良く加速させることができる。
【００５０】
・運転者がアクセルペダル３１を踏んでいない場合には、運転者が直ちに再加速を行おうとする可能性は低い。本実施形態では、運転者がアクセルペダル３１を踏んでおらずアクセル開度がゼロである場合に、エンジン１０への燃料の供給を停止する第２コースティングを行うものとしている。この第２コースティングを行うことにより、燃費をさらに向上させることができる。
【００５１】
・運転者がブレーキペダル３３を踏む場合、運転者は車両を減速させようとしているといえる。本実施形態では、運転者がブレーキペダル３３を踏むことを条件にコースティングを中止するものとしているため、運転者に減速の意図がある場合にエンジンブレーキを作用させることができる。
【００５２】
＜第２実施形態＞
本実施形態では、第１実施形態におけるコースティングを行うか否かの判定処理に、一部の処理を追加している。
【００５３】
図４は、運転者がアクセルを大きく踏み込み、車両を急加速させる際の車速、エンジン１０の回転数、及びアクセル開度を示している。時刻ｔ１で運転者がアクセルペダル３１の踏み込みを開始すれば、それに伴い回転数及び車速が増加する。時刻ｔ２で運転者がアクセルペダル３１の踏込量を減少させれば、それに伴い回転数も低下する。このときに、トランスミッション制御装置２２は変速機１４の変速制御を行う。一方、時刻ｔ２の時点で車両の加速度が十分なものであれば、加速時に得た慣性力により加速を継続することができる。そして、時刻ｔ３で運転者がアクセルペダル３１の踏込量を増加させれば、加速度が増加する。時刻ｔ４から時刻ｔ５にかけても同様である。
【００５４】
このとき、運転者がアクセルペダル３１の踏込量を減少させる時刻ｔ２から時刻ｔ３の間、及び時刻ｔ４から時刻ｔ５の間でコースティングを行えば、車両の加速への悪影響を抑制しつつ、燃費の改善効果が期待できる。そこで、本実施形態では、車速の増加速度が所定値以上であり、且つ、回転数の増加速度が所定値以上であり、且つ、アクセル開度の減少速度が所定値以下である場合に、コースティングを行うものとする。この場合のコースティングは、エンジン１０の回転数をアイドル回転数に維持する第１コースティングである。
【００５５】
図５は、本実施形態に係るＥＣＵ２０が実行する一連の処理を示すフローチャートである。図５のフローチャートに係る処理は、所定の制御周期で繰り返し実行される。
【００５６】
Ｓ１０１〜Ｓ１１５の処理は、第１実施形態と同等の処理が行われるため、説明を省略する。回転数の増加速度が所定値以上であり（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、アクセル開度の減少速度が所定値よりも小さいと判定した場合（Ｓ１０６：ＮＯ）、運転者は車両を加速させようとしているものの、図４で示したとおりコースティングを行ったとしても加速状態を維持できる可能性がある。そこで、コースティングを行ったとしても車両の加速状態を維持できるか否かを判定すべく、車速の増加速度が所定値以上であるか否かを判定する（Ｓ１１６）。車速の増加速度が所定値以上であれば、コースティングを行ったとしても加速状態を維持できるため、第１コースティングを行う（Ｓ１１７）。一方、車速の増加速度が所定値以上でなければ、そのまま一連の処理を終了する。
【００５７】
なお、本実施形態におけるフローチャートでは、回転数の増加速度が所定値よりも小さい場合における処理であるＳ１０８〜Ｓ１１５の処理も記載しているが、これらの処理は本実施形態に係る処理において必須の構成ではない。
【００５８】
上記構成により、本実施形態に係る車両制御装置は以下の効果を奏する。
【００５９】
・エンジン１０の回転数の増加速度が所定値以上であり、且つ、車速の増加速度が所定値以上であれば、運転者がアクセルペダル３１の踏込量を低減させアクセル開度を小さくしたとしても、その減少速度が所定値以下であれば、車両の加速状態を維持することができる。本実施形態では、上記の条件を満たした場合に第１コースティングを行うものとしているため、車両の急加速時にもコースティングを行うことができ、燃費を向上させることができる。
【００６０】
＜変形例＞
・第１実施形態において、車速に対するアクセル開度の閾値について、２つの一次関数の組み合わせで設定するものとしているが、ひとつの一次関数により設定するものとしてもよいし、３以上の一次関数の組み合わせにより設けるものとしてもよい。
【００６１】
・第１実施形態における、車速に対するアクセル開度の閾値について、変速機１４の変速段階に応じて変更するものとしてもよい。すなわち、図２で示した例では変速比を６段階で変更するものであるため、係数の異なる６つの一次関数を組み合わせ、その一次関数に基づいて閾値を算出するものとしてもよい。また、変速機１４が無段変速機である場合等では、車速とアクセル開度との関係を示す近似直線や近似曲線に基づいて、閾値を設定するものとしてもよい。
【００６２】
・実施形態では、エンジン１０の出力軸１２と変速機１４との間にクラッチ１３を設け、コースティング時にはクラッチ１３を切断状態としている。この点、変速機１４と駆動輪１９との間にもクラッチ１３を設け、コースティング時にはそのクラッチ１３を切断状態としてもよい。この場合には、コースティング時に駆動輪１９が変速機１４と接続されないため、走行抵抗をより低減することができる。
【００６３】
・実施形態では、ブレーキの操作量が閾値以上である場合にコースティングを終了するものとしたが、ブレーキの操作量の時間当たりの増加量が閾値以上である場合にコースティングを終了するものとしてもよい。また、ブレーキの操作量及び操作量の時間当たりの増加量の少なくとも一方が閾値以上であることを条件に、コースティングを終了するものとしてもよい。
【００６４】
・コースティング中に、アクセル開度が所定値よりも小さくなった後、ブレーキの操作が所定時間以内に行われた場合に、コースティングを中止するものとしてもよい。この場合には、運転者がアクセルペダル３１への踏み込みを中止し、直ちにブレーキペダル３３の操作を開始したことを意味する。そのため、コースティングを中止することで、エンジンブレーキを作用させることができ、運転者の意図に沿った減速を行うことができる。
【００６５】
・実施形態では、アクセル開度が閾値以下であり且つゼロよりも大きい場合に、第１コースティングを行うものとし、アクセル開度がゼロである場合に第２コースティングを行うものとした。この点、アクセル開度に対する閾値として第１閾値と第１閾値よりも小さい第２閾値とを設け、アクセル開度が第１閾値以下であり第２閾値よりも大きい場合には第１コースティングを行うものとし、アクセル開度が第２閾値以下である場合には、第２コースティングを行うものとしてもよい。なお、閾値について実施形態のごとく設定する場合には、実施形態における閾値を第１閾値と称し、ゼロの値を第２閾値と称することができる。
【００６６】
・第２実施形態において、車速の増加速度、及びエンジン１０の回転数が所定値以上であることをコースティングを行う条件とした。この点、所定制御周期前と判定を行う制御周期との間での車速の増加量やエンジン１０の回転数の増加量を用いて、コースティングを行うか否かの判定を行ってもよい。同様に、アクセル開度の減少量が所定値以下であるか否かに基づいて判定を行うものとしてもよい。
【００６７】
・第１実施形態では、コースティングを行う際にクラッチ１３を遮断状態としているが、コースティングの際にクラッチ１３の接続状態を維持するものとしてもよい。車両が下り勾配の道路を走行する際には、クラッチ１３を遮断状態とすれば運転者の意図しない加速が行われる可能性がある。そのため、アクセル開度と閾値を比較してコースティングを行うか否かの判定を行う際に、車速の増加速度が増加傾向であるか否かをさらに判定し、車速が増加していればクラッチ１３を接続し、さらなる車速の増加を抑制するものとしてもよい。また、運転者による再加速が行われる可能性が高い場合には、クラッチ１３の接続状態を維持し、運転者による再加速の指示が行われた場合の応答性の向上を図ることができる。
【００６８】
・運転者がアクセルペダル３１から足を離し、直ちにブレーキペダル３３を踏み込む場合、アクセル開度がゼロとなる前にブレーキセンサ３４がブレーキ操作を検出することとなる場合がある。このような場合には、運転者は急激な減速を望んでいるといえる。そのため、運転者のアクセル開度を減少させる操作からブレーキペダル３３の踏み込みを開始するまでの時間を計時し、その時間が所定値以下であれば、コースティングへ移行しないものとしてもよい。こうすることで、運転者が急激な減速を望んでいる場合にエンジンブレーキを作用させることができ、運転者の意図に沿った制御を行うことができる。
【符号の説明】
【００６９】
１０…エンジン、１３…クラッチ、１９…駆動輪、２０…ＥＣＵ。
【図１】
2019202781.tif 000003
【図２】
2019202781.tif 000004
【図３】
2019202781.tif 000005
【図４】
2019202781.tif 000006
【図５】
2019202781.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】令和1年8月19日(2019.8.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行駆動源としてのエンジン（１０）と、クラッチ（１３）を介して前記エンジンと駆動力を供給可能に接続された駆動輪（１９）とを備える車両に適用され、車両走行中に所定の実施条件の成立に応じて前記クラッチを動力遮断状態にして前記エンジンから前記駆動輪への駆動力の供給を停止するコースティングを実施する車両制御装置（２０）であって、
前記車両の運転者によるアクセルの操作量を示すアクセル開度を取得する開度取得部と、
車速を取得する車速取得部と、
前記エンジンの出力軸の回転数を取得する回転数取得部と、
前記アクセル開度との比較を行うための閾値を、取得した前記車速が速いほど前記閾値が大きくなるように求め、前記閾値よりも前記アクセル開度が小さい場合に、前記コースティングを開始する第１走行制御部と、
前記アクセル開度を減少させる際に、前記車速の増加速度及び増加量の少なくとも一方が所定値よりも大きく、且つ、前記回転数が所定値以上であり、且つ、前記アクセル開度の減少速度及び減少量の少なくとも一方が所定値よりも小さい場合に、前記コースティングを開始する第２走行制御部と、を備えることを特徴とする、車両制御装置。
【請求項２】
前記閾値として、第１閾値と、前記第１閾値よりも小さい第２閾値が設けられており、
前記アクセル開度が前記第１閾値よりも小さく前記第２閾値以上であれば、前記エンジンの回転数をアイドリング回転数として前記コースティングを行い、前記アクセル開度が前記第２閾値以下であれば、前記エンジンへの燃料の供給を停止して前記コースティングを行うことを特徴とする、請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記走行制御部は、前記アクセル開度が減少している場合に、前記コースティングを実施することを特徴とする、請求項１又は２に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記閾値は、前記車速と前記アクセル開度との相関を示す関数よりも前記アクセル開度が小さい側に設定されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両制御装置。
【請求項５】
走行駆動源としてのエンジン（１０）と、クラッチ（１３）を介して前記エンジンと駆動力を供給可能に接続された駆動輪（１９）とを備える車両に適用され、所定の実施条件の成立に応じて前記クラッチを動力遮断状態にして前記エンジンから前記駆動輪への駆動力の供給を停止するコースティングを実施する車両制御装置（２０）であって、
前記車両の運転者によるアクセルの操作量を示すアクセル開度を取得する開度取得部と、
車速を取得する車速取得部と、
前記エンジンの出力軸の回転数を取得する回転数取得部と、
前記アクセル開度を減少させる際に、前記車速の増加速度及び増加量の少なくとも一方が所定値よりも大きく、且つ、前記回転数が所定値以上であり、且つ、前記アクセル開度の減少速度及び減少量の少なくとも一方が所定値よりも小さい場合に、前記コースティングを開始する走行制御部と、を備えることを特徴とする、車両制御装置。