(57)【要約】【課題】緩やかな勾配を有する下り坂を走行中であっても、適切にクラッチを制御すること。【解決手段】ＥＣＵ（１２）は、駆動力を発生するエンジン（２）と駆動力を路面へ伝達する駆動輪（６）との動力伝達状態を断接可能なクラッチ（４）の断接を制御する。ＥＣＵは、自動四輪車（１）に制動力を発生するブレーキペダル（７）からの制動要求を示す制動要求値と、自動四輪車を操舵するステアリング（９）からの操舵要求を示す操舵要求値と、の積を積算したクラッチ締結要求値に基づいて、クラッチの断接を切り替える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力を発生する駆動源と前記駆動力を路面へ伝達する駆動輪との動力伝達状態を断接可能なクラッチの断接を制御する車両の制御装置であって、
車両に制動力を発生する制動手段からの制動要求を示す制動要求値と、前記車両を操舵する操舵手段からの操舵要求を示す操舵要求値と、の積を積算したクラッチ締結要求値に基づいて、前記クラッチの断接を切り替えることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記クラッチが遮断されている場合、前記車両は惰性走行が可能であり、
前記クラッチ締結要求値が閾値以上となった場合、前記クラッチを締結することで前記惰性走行を終了する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】
前記閾値は、下り坂を走行している場合の前記車両の傾斜角が大きい程、小さく決定されることを特徴とする請求項２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記制動手段からの制動要求がない場合、前記制動要求値をゼロとすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の車両の制御装置。
【請求項５】
前記操舵要求値は、前記操舵手段の操舵角に所定係数を乗算して演算され、
前記所定係数は、第１係数と、当該第１係数より大きい第２係数とを含み、
前記操舵角が所定角未満の場合は、前記第１係数を用いて前記操舵要求値を演算し、
前記操舵角が所定角以上の場合は、前記第２係数を用いて前記操舵要求値を演算することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の車両の制御装置。
【請求項６】
車両に駆動力を発生する駆動源と、
前記駆動力を路面へ伝達する駆動輪と、
前記駆動源と前記駆動輪との動力伝達状態を断接可能なクラッチと、
前記クラッチの断接を制御する制御装置と、を備える車両の制御システムであって、
前記車両に制動力を発生する制動手段と、
前記車両を操舵する操舵手段と、を更に備え、
前記制御装置は、前記制動手段からの制動要求を示す制動要求値と前記操舵手段からの操舵要求を示す操舵要求値との積を積算したクラッチ締結要求値に基づいて、前記クラッチの断接を切り替えることを特徴とする車両の制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制御装置及び車両の制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両の制御においては、駆動力源と駆動輪との間の動力伝達経路を選択的に断接可能なクラッチ機構を、走行中に解放することで車両を惰性走行させるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、車両の減速要求が強くなると推定される場合にクラッチ機構を係合して、いわゆるエンジンブレーキを効かせている。
【０００３】
また、特許文献１では、減速要求の推定方法の例として、走行路の勾配を検出している。例えば、車両には、傾斜角度を検出する傾斜角度センサが設けられており、走行路の勾配が所定勾配以上の下り勾配である場合、運転者の減速要求が強くなると推定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１３／１９０６５３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、勾配を有する走行路には、急な勾配を有する山岳路や、つづら折りやループ線等の緩やかな勾配を有する山岳路が挙げられる。緩やかな勾配を有する山岳路の場合、上記した特許文献１のように勾配から車両の減速要求を推定するとなると、勾配が緩いがために所定勾配を超えることがなく、本来減速要求が強いにもかかわらず、適切に減速要求を推定できないことが想定される。
【０００６】
本発明は係る点に鑑みてなされたものであり、緩やかな勾配を有する下り坂を走行中であっても、適切にクラッチを制御することができる車両の制御装置及び車両の制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様の車両の制御装置は、駆動力を発生する駆動源と前記駆動力を路面へ伝達する駆動輪との動力伝達状態を断接可能なクラッチの断接を制御する車両の制御装置であって、車両に制動力を発生する制動手段からの制動要求を示す制動要求値と、前記車両を操舵する操舵手段からの操舵要求を示す操舵要求値と、の積を積算したクラッチ締結要求値に基づいて、前記クラッチの断接を切り替えることを特徴とする。
【０００８】
本発明の一態様の車両の制御システムは、車両に駆動力を発生する駆動源と、前記駆動力を路面へ伝達する駆動輪と、前記駆動源と前記駆動輪との動力伝達状態を断接可能なクラッチと、前記クラッチの断接を制御する制御装置と、を備える車両の制御システムであって、前記車両に制動力を発生する制動手段と、前記車両を操舵する操舵手段と、を更に備え、前記制御装置は、前記制動手段からの制動要求を示す制動要求値と前記操舵手段からの操舵要求を示す操舵要求値との積を積算したクラッチ締結要求値に基づいて、前記クラッチの断接を切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、緩やかな勾配を有する下り坂を走行中であっても、適切にクラッチを制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施の形態に係る車両の概略図である。
【図２】制動手段のブレーキ踏力と制動要求値の関係を示すグラフである。
【図３】操舵手段のステアリング操舵角と操舵要求値との関係を示すグラフである。
【図４】本実施の形態に係る制御の一例を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下においては、本発明に係る車両の制御装置及び車両の制御システムが適用される車両として、自動四輪車を例にして説明するが、適用対象はこれに限定されることなく変更可能である。例えば、本発明に係る車両の制御装置を、自動二輪車、バギータイプの自動三輪車等、他のタイプの車両に適用してもよい。
【００１２】
図１を参照して、本実施の形態に係る車両の制御システムについて説明する。図１は、本実施の形態に係る車両（車両の制御システム）の概略図である。なお、車両の制御システムは、以下に示す構成に限定されず、適宜変更が可能である。
【００１３】
図１に示すように、車両としての自動四輪車１は、駆動力を発生する駆動源としてのエンジン２や変速機３等で構成されるパワーユニットを車内に配置して構成される。エンジン２は、例えば、並列多気筒のガソリンエンジンで構成される。なお、エンジン２は、ガソリンエンジンに限らず、例えばディーゼルエンジンであってもよい。
【００１４】
エンジン２の側方には、クラッチ４を介して変速機３が設けられる。変速機３は、所定の伝達機構５を介してエンジン２の駆動力を駆動輪６に伝達する。また、クラッチ４は、エンジン２と駆動輪６との動力伝達状態を断接可能に構成される。駆動輪６は、エンジン２の駆動力を路面へ伝達する。
【００１５】
また、車内には、ブレーキペダル７、アクセルペダル８及びステアリング９が設けられている。ブレーキペダル７は、自動四輪車１に制動力を発生する制動手段を構成し、その踏み込み量（踏力）に応じた所定の電気信号（後述する制動要求値）をＥＣＵ１２に出力する。アクセルペダル８は、自動四輪車１に加速力を発生する加速手段を構成し、その踏み込み量（踏力）に応じた所定の電気信号（例えば加速要求値）をＥＣＵ１２に出力する。ステアリング９は、自動四輪車１を操舵する操舵手段を構成し、その操舵量（操舵角）に応じた所定の電気信号（後述する操舵要求値）をＥＣＵ１２に出力する。
【００１６】
また、自動四輪車１は、車速を検出する車速センサ１０と、車両の傾斜角を検出する傾斜角センサ１１とを備えている。車速センサ１０及び傾斜角センサ１１の検出値は、ＥＣＵ１２に出力される。詳細は後述するが、車両の傾斜角から走行路の勾配を検出することが可能である。
【００１７】
更に、自動四輪車１は、車両の各部を統括制御するＥＣＵ１２（Electronic  Control  Unit）を備えている。ＥＣＵ１２は、各種処理を実行するプロセッサやメモリ等により構成される。メモリは、用途に応じてＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）等の記憶媒体で構成される。詳細は後述するが、ＥＣＵ１２は、上記の各構成からの出力に基づいてクラッチ４の制御（断接の切り替え）を実施する。
【００１８】
ところで、車両においては、燃費の向上を目的として、エンジン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、いわゆる惰行制御（コースティング制御と呼ばれてもよい）が知られている。惰行制御は、車速やアクセル踏力等に応じてクラッチを遮断することで実現される。
【００１９】
しかしながら、下り坂を走行中に惰行制御が実施されると、車両の自重によって運転者の意図しない速度変化が起こり得るため、運転者にとって違和感が生じる可能性がある。この場合、運転者は、ブレーキペダルを踏むことで車両を減速させようとするが、長い下り坂でブレーキ操作が頻発されると、ブレーキ系統が過熱される結果、オイルに気泡が生じてブレーキが効き難くなるという、いわゆるベーパロック現象の要因と成り得る。
【００２０】
そこで、従来より、車両の傾斜角から走行路の勾配を予測し、当該勾配が所定の勾配を越えたらクラッチを締結してエンジンブレーキを効かせる制御が提案されている。このような走行路の勾配に基づいたクラッチ制御は、比較的勾配のきつい下り坂においては有効であるが、走行路の勾配によっては、クラッチの締結条件を満たさない場合が想定される。
【００２１】
その例として、つづら折りやループ線等のカーブを多用して勾配を緩やかにした山岳路が挙げられる。この場合、勾配が緩いがためにクラッチの締結条件を満たされず、本来運転者の減速要求が強いにもかかわらず、適切にクラッチを締結することができないことが想定される。
【００２２】
そこで、本件発明者は、下り坂を走行中の惰行制御において、ブレーキペダル７の操作量（踏力、又は踏み込み量）と、ステアリング９の操舵量（ステアリング操舵角）に着目し、本発明に想到した。具体的に本実施の形態において、ＥＣＵ１２は、ブレーキペダル７からの制動要求を示す制動要求値と、ステアリング９からの操舵要求を示す操舵要求値との積を積算したクラッチ締結要求値を演算し、当該クラッチ締結要求値に基づいてクラッチの断接を切り替える。
【００２３】
例えば、クラッチ締結要求値が所定の閾値に満たない場合、クラッチ４は締結されずに遮断された状態が維持される。この場合、自動四輪車１は、惰性走行が可能である。一方、クラッチ締結要求値が所定の閾値以上となった場合、クラッチ４が締結されることで惰性走行が終了すると共に、エンジンブレーキを効かせることが可能である。よって、運転者の減速要求に応じて、適切な惰行制御（クラッチ制御）を実施することが可能である。
【００２４】
このように、制動要求値と操舵要求値との積を利用したことにより、つづら折りやループ線のような勾配の緩い下り坂であっても、勾配を直接検出することなく、運転者の意思を予測して適切に車両を制御することが可能である。また、ブレーキペダル７の踏み込みを多用する必要がなく、ベーパロック現象等、制動手段への影響を抑制することが可能である。
【００２５】
次に図２及び図３を参照して、本実施の形態における制動要求値及び操舵要求値について説明する。図２は、制動手段のブレーキ踏力と制動要求値の関係を示すグラフである。図２において、横軸はブレーキ踏力（ブレーキ踏み込み量）を示し、縦軸は制動要求値を示している。図３は、操舵手段のステアリング操舵角と操舵要求値との関係を示すグラフである。図３において、横軸はステアリング操舵角を示し、縦軸は操舵要求値を示している。なお、図２、３に示すグラフは一例を示すものあり、これらに限定されず適宜変更が可能である。
【００２６】
まず、制動要求値について説明する。上記したように、制動要求値は、ブレーキペダルの操作（踏み込み）に応じて出力される値であり、ブレーキペダル７からの制動要求を示す値である。図２に示すように、ブレーキ踏力がゼロの場合、すなわちブレーキペダル７からの制動要求がない場合、制動要求値はゼロとする。ブレーキ踏力がゼロより大きくＸ１以下の場合、制動要求値は一定のＢ１とする。ブレーキ踏力がＸ１とＸ１より大きいＸ２との間において、制度要求値はブレーキ踏力が大きくなるに従って大きくなる。具体的にブレーキ踏力がＸ１のとき、制動要求値はＢ１となり、ブレーキ踏力がＸ２のとき、制動要求値はＢ２となる。Ｘ１とＸ２との間では、制動要求値が直線的（線形）に変化する。ブレーキ踏力がＸ２以上の場合、制動要求値はＢ２で一定となる。なお、Ｘ１とＸ２との間において、制度要求値は、直線的に限らず曲線的（非線形）に変化してもよい。
【００２７】
このように、制動要求がない場合に制動要求値はゼロとしたことで、ステアリング９の操舵量が大きくてもブレーキ操作がない限り、クラッチ締結要求値はゼロとなる。すなわち、運転者が惰行走行をしたい場合（エンジンブレーキが不要の場合）に、不必要にクラッチ４が締結されてエンジンブレーキが発生することを抑制することが可能である。よって、燃費向上の効果に加え、運転者の意思に応じて好適に惰性走行を継続することが可能である。
【００２８】
また、少しでもブレーキ踏力が検出された場合、制動要求値を一定のＢ１としたことで、運転者の意思を反映して制動要求の立ち上がりをよくし、速度調整を目的とした制動要求をクラッチ締結要求値へ反映することができる。
【００２９】
次に、操舵要求値について説明する。上記したように、操舵要求値は、ステアリングの操作（回転操作）に応じて出力される値であり、ステアリング９からの操舵要求を示す値である。図３に示すように、操舵要求値は、ステアリング操舵角がゼロのときはＳ１であり、ステアリング操舵角が大きくなるに従って直線的に大きくなる。特に、所定のステアリング操舵角θ（このときの操舵要求値をＳ２とする）を境界に、操舵要求値は、その傾きが大きくなる。ここで、ステアリング操舵角がゼロからθまでの直線の傾きをＣ１とし、ステアリング操舵角がθ以上の直線の傾きをＣ２とする。
【００３０】
すなわち、操舵要求値は、ステアリング操舵角に所定係数を乗算して演算され、その所定係数には、上記したＣ１、Ｃ２が含まれる。ここでＣ１を第１係数とし、Ｃ２を第２係数とする。Ｃ２はＣ１より大きい値となっている。ステアリング操舵角がθ未満の場合、ＥＣＵ１２は、第１係数としてＣ１を用い、ステアリング操舵角にＣ１を乗算して操舵要求値を演算する。ステアリング操舵角がθ以上の場合、ＥＣＵ１２は、第２係数としてＣ２を用い、ステアリング操舵角にＣ２を乗算して操舵要求値を演算する。
【００３１】
このように、所定のステアリング操舵角θを境界に操舵要求値の変化率を変更することで、ステアリング操舵角に応じてクラッチ締結要求値に対する影響度（重み）を変化させている。例えば、ステアリング操舵角が大きい場合、車両のロール角が大きくなるため、運転者による制動要求が大きくなる。すなわち、運転者に減速の意思があると予測することができる。車両のロール角とステアリング操舵角の関係に応じてステアリング操舵角が所定角（θ）より大きい場合、エンジンブレーキが発生するようにクラッチ締結を促すため、クラッチ締結要求値が増大するように、操舵要求値をより大きくする。これにより、運転者の意思に応じて好適にエンジンブレーキを発生させることが可能である。
【００３２】
なお、図３に示す例では、所定係数が２つ係数Ｃ１、Ｃ２で構成される場合について説明しているが、これに限定されない。所定係数は３つ以上で構成されてもよい。また、操舵要求値は、ステアリング操舵角に応じて直線的に変化するのではなく、ステアリング操舵角が大きくなるに従って変化率（傾き）が大きくなるように曲線的に変化してもよい。
【００３３】
次に、図４を参照して、本実施の形態に係る車両の制御フロー及びメータの表示例について説明する。図４は、本実施の形態に係る制御の一例を示すフロー図である。なお、以下に示す制御フローでは、特に明示が無い限り、動作（算出（演算）や判定等）の主体はＥＣＵとする。また、以下の説明では、制御開始時にクラッチ締結フラグは成立していない（Ｆ＝０）ものとする。
【００３４】
図４に示すように、制御が開始されると、ステップＳＴ１０１では、クラッチ締結フラグ（Ｆ）が成立したか否かが判定される。具体的にＥＣＵ１２は、Ｆ＝０の場合、クラッチ締結フラグは成立していないと判定し（ステップＳＴ１０１：ＮＯ）、ステップＳＴ１０２の処理に進む。また、ＥＣＵ１２は、Ｆ＝１の場合、クラッチ締結フラグは成立していると判定し（ステップＳＴ１０１：ＹＥＳ）、ステップＳＴ１０７の処理に進む。詳細は後述するが、クラッチ４が締結状態であれば（Ｆ＝１）、惰性走行が実施可能であるかを判定する処理（ステップＳＴ１０７以降）に進む。なお、クラッチ４が締結されていない場合（Ｆ＝０）、車両は惰性走行が可能である。
【００３５】
ステップＳＴ１０２では、車速が所定以上であるか否かが判定される。具体的にＥＣＵ１２は、車速センサ１０からの検出値（車速）と、予め設定される所定速度とを比較する。当該所定速度は適宜変更が可能である。車速が所定速度以上である場合（ステップＳＴ１０２：ＹＥＳ）、ステップＳＴ１０３の処理に進む。車速が所定速度未満である場合（ステップＳＴ１０２：ＮＯ）、ステップＳＴ１０６の処理に進む。
【００３６】
ステップＳＴ１０３では、クラッチ締結要求値が演算される。具体的にＥＣＵ１２は、ブレーキ踏力から制動要求値を演算すると共にステアリング操舵角から操舵要求値を演算し、制動要求値と操舵要求値との積を演算する。また、ＥＣＵ１２は、前回演算したクラッチ締結要求値があれば、当該クラッチ締結要求値に今回演算した制動要求値と操舵要求値との積を積算して（足し合わせて）、今回のクラッチ締結要求値を演算する。次にステップＳＴ１０４の処理に進む。
【００３７】
ステップＳＴ１０４では、クラッチ締結判定のための閾値が決定される。具体的にＥＣＵ１２は、傾斜角センサ１１の検出値から走行路の勾配を予測し、その勾配から閾値を演算（決定）する。このとき、閾値は、下り坂を走行している場合の車両の傾斜角（走行路の勾配）が大きい程、小さく決定されることが好ましい。例えば、道路勾配が大きい程、閾値を小さくすることで、クラッチ４の締結をより早めることが可能である。道路勾配が大きい場合は、運転者による減速要求がより大きくなると予測されるため、運転者の意思を反映した車両制御（クラッチ制御）が実現可能となる。次にステップＳＴ１０５の処理に進む。
【００３８】
ステップＳＴ１０５では、クラッチ締結要求値が閾値以上であるか否かが判定される。具体的にＥＣＵ１２は、ステップＳＴ１０３で演算したクラッチ締結要求値と、ステップＳＴ１０４で決定した閾値とを比較し、惰性走行終了に伴うクラッチ締結が必要であるか否かを判定する。クラッチ締結要求値が閾値以上である場合（ステップＳＴ１０５：ＹＥＳ）、クラッチ締結が必要であるとして、ステップＳＴ１０６の処理に進む。クラッチ締結要求値が閾値未満である場合（ステップＳＴ１０５：ＮＯ）、クラッチ締結は不要であるとして、ステップＳＴ１０７の処理に進む。なお、ステップＳＴ１０５の処理は、惰性走行の終了を判定するステップとも言い換えることができる。
【００３９】
ステップＳＴ１０６では、クラッチ４が締結される。具体的にＥＣＵ１２は、クラッチ４を締結して惰性走行を終了し、クラッチ締結フラグをＦ＝１に設定する。これにより、エンジン２と駆動輪６とが接続され、エンジン２の駆動力が駆動輪６に伝達可能となる。この結果、車両にはエンジンブレーキが発生する。なお、ステップＳＴ１０６において、ＥＣＵ１２は、クラッチ４の締結と共に、クラッチ締結要求値をリセットする（ゼロにする）。次にステップＳＴ１０７の処理に進む。
【００４０】
ステップＳＴ１０７では、アクセルのオンオフの開放操作が所定時間継続されたか否かが判定される。具体的にＥＣＵ１２は、アクセルペダル８からの検出値に基づいて、アクセルペダル８の踏み込みと解除の開放操作が所定時間継続したか否かを判定する。すなわち、ＥＣＵ１２は、惰性走行が可能であるか否かを判定する。ＥＣＵ１２は、上記開放操作が所定時間継続した場合（ステップＳＴ１０７：ＹＥＳ）、惰性走行が可能であると判定して、ステップＳＴ１０８の処理に進む。ＥＣＵ１２は、上記開放操作が所定時間に満たない場合（ステップＳＴ１０７：ＮＯ）、惰性走行はできないと判定して、ステップＳＴ１０９の処理に進む。
【００４１】
ステップＳＴ１０８では、クラッチ４が遮断される。具体的ＥＣＵ１２は、クラッチ４を遮断して惰性走行を開始し、クラッチ締結フラグをＦ＝０に設定する。これにより、エンジン２と駆動輪６間の動力伝達が解除され、車両は惰性走行が可能となる。次にステップＳＴ１０９の処理に進む。
【００４２】
ステップＳＴ１０９では、イグニッションがオフされたか否かが判定される。ＥＣＵ１２は、イグニッションがオフされた場合（ステップＳＴ１０９：ＹＥＳ）、制御を終了する。イグニッションがオフされない場合（ステップＳＴ１０９：ＮＯ）、ＥＣＵ１２は、再びステップＳＴ１０１の処理を実施する。
【００４３】
以上説明したように、本実施の形態では、ブレーキペダル７の踏力とステアリング９の操舵角とを掛け合わしたクラッチ締結要求値に基づいて、クラッチ４の断接を制御する構成とした。これにより、比較的勾配のきつい走行路に限らず、つづら折りやループ線等の比較的勾配の緩い走行路であっても、フットブレーキを多用することなく、適切にクラッチの断接を制御することができ、運転者の意思を反映して好適に惰性走行を実現することが可能となる。
【００４４】
なお、上記実施の形態では、駆動力を発生させる駆動源としてエンジン２（内燃機関）を例に挙げて説明したが、この構成に限定されない。エンジン２の代わりに駆動源として電動モータ等の電動機が採用されてもよい。
【００４５】
また、上記した実施の形態では、車両が下り坂を前進する場合を例に挙げて説明したが、この構成に限定されない。例えば、車両が上り坂を後退する場合にも、本発明を適用することが可能である。
【００４６】
また、本発明の実施の形態は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。更には、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。従って、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施形態をカバーしている。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上説明したように、本発明は、緩やかな勾配を有する下り坂を走行中であっても、適切にクラッチを制御することができるという効果を有し、特に、車両の制御装置及び車両の制御システムに有用である。
【符号の説明】
【００４８】
１          ：自動四輪車
２          ：エンジン（駆動源）
４          ：クラッチ
６          ：駆動輪
７          ：ブレーキペダル（制動手段）
９          ：ステアリング（操舵手段）
１０        ：車速センサ
１１        ：傾斜角センサ
１２        ：ＥＣＵ（車両の制御装置）
Ｃ１        ：第１係数（所定係数）
Ｃ２        ：第２係数（所定係数）
θ          ：ステアリング操舵角（所定角）
【図１】
2019086012.tif 000003
【図２】
2019086012.tif 000004
【図３】
2019086012.tif 000005
【図４】
2019086012.tif 000006