(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力を発生させる内燃機関の出力側にその内燃機関の回転数を制御する変速機が連結され、前記内燃機関の回転数が復帰回転数以上の場合に前記内燃機関に対する燃料の供給を停止するように構成されている車両の制御装置において、
前記内燃機関に対する駆動要求量の変化率を検出する駆動要求変化率検出手段と、
前記内燃機関の回転数が前記復帰回転数よりも高くなるように制御して、前記内燃機関に対する燃料の供給を停止することのできる前記変速機の最低変速比を算出する最低変速比算出手段と、
前記駆動要求変化率検出手段によって検出された前記変化率における前記駆動要求量を減じる側の変化率から将来前記駆動要求量がなくなることが予測され、かつ現在時点における前記変速機の変速比によって制御される前記内燃機関の回転数が前記復帰回転数よりも低い場合に、前記現在時点における前記変速機の変速比を前記駆動要求量がなくなる前に前記最低変速比算出手段によって算出された前記最低変速比に制御する最低変速比実行手段と
を備えていることを特徴とする車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、動力源に対する燃料の供給を走行中に一時的に停止することのできる車両の制御装置に関し、特に燃料の供給停止を積極的におこなうように構成した制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関（エンジンと記す場合がある。）を搭載した車両が減速する場合に、内燃機関に対する燃料の供給を一時的に停止する制御はフューエルカット制御と称され、従来広く知られている。その内燃機関が自立回転するためには所定の回転数以上に回転数を維持する必要があるから、上記のフューエルカット制御は予め定めた復帰回転数まで内燃機関の回転数が低下する間に実行するようになっている。フューエルカット制御の継続時間を長くして燃費を向上するためには、内燃機関の回転数を復帰回転数以上に維持することが好ましく、そのため、従来車両の減速時に内燃機関の回転数を相対的に高い回転数に維持するべく、ダウンシフトを実行している。
【０００３】
例えば特許文献１には、アクセルペダルの戻し速度が早い場合に、その戻し速度に応じた変速段を求め、エンジンがアイドル状態になった後にその変速段へのダウンシフトをおこなうように構成された装置が記載されている。また、特許文献２には、アクセルペダルの踏力の変化率により将来の加減速意志を予測するように構成されており、アクセルペダルの踏力が減少した場合に、減速意志があるものとしてダウンシフトをおこなうように構成された装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２９９８９０号公報
【特許文献２】特開２００１−２３５０１６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に記載されている装置では、アイドルスイッチがＯＮ状態もしくはアクセルペダルが全閉（ＯＦＦ）になった後にダウンシフトを実行するように構成されている。そのため、アイドルスイッチのＯＮ状態の後にエンジン回転数を引き上げるためのダウンシフトを実行することになり、その結果、ダウンシフトによる変速が完了するまでの間、フューエルカット制御の開始が遅れ、これが燃費を悪化させる可能性がある。
【０００６】
なお、特許文献２には、アクセルペダルの操作に基づく、減速の可能性（意志）を迅速に判断できる装置が記載されているものの、フューエルカット制御に関する事項は一切開示されていない。
【０００７】
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、フューエルカット制御状態を可及的に長時間継続し、燃費を向上させることができる制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、この発明は、動力を発生させる内燃機関の出力側にその内燃機関の回転数を制御する変速機が連結され、前記内燃機関の回転数が復帰回転数以上の場合に前記内燃機関に対する燃料の供給を停止するように構成されている車両の制御装置において、前記内燃機関に対する駆動要求量の変化率を検出する駆動要求変化率検出手段と、前記内燃機関の回転数が前記復帰回転数よりも高くなるように制御して、前記内燃機関に対する燃料の供給を停止することのできる前記変速機の最低変速比を算出する最低変速比算出手段と、前記駆動要求変化率検出手段によって検出された前記変化率における前記駆動要求量を減じる側の変化率から将来前記駆動要求量がなくなることが予測され、かつ現在時点における前記変速機の変速比によって制御される前記内燃機関の回転数が前記復帰回転数よりも低い場合に、前記現在時点における前記変速機の変速比を前記駆動要求量がなくなる前に前記最低変速比算出手段によって算出された前記最低変速比に制御する最低変速比実行手段とを備えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の制御装置によれば、駆動要求量を減じる側の変化率が大きく、かつ内燃機関の回転数が復帰回転数よりも低い場合に、内燃機関の回転数が復帰回転数よりも高くなるように変速機の変速比が強制的にダウンシフトされる。例えば、内燃機関に対する駆動要求量の変化率から将来駆動要求量がなくなることを予測して、かつ現在時点における内燃機関の回転数が復帰回転数よりも低い場合に、内燃機関の回転数が復帰回転数よりも高くなるように変速機の変速比を制御（ダウンシフト）する。したがって、駆動要求量がなくなることを予測して変速機の変速比をダウンシフトするので、内燃機関に対する駆動要求がなくなると同時にもしくは即時にフューエルカット制御を実行することができる。また、内燃機関に対する駆動要求量の変化率から将来駆動要求量がなくなることを予測してダウンシフトを実行するから、駆動要求量がなくなった後にダウンシフトを実行する場合と比較して、フューエルカット制御の開始が時間的に遅れることによる燃料の過剰吹きを防止もしくは抑制でき、フューエルカット制御状態を可及的に長時間継続することができる。そのため、燃費を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明に係る車両の制御装置による変速制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【図２】駆動要求量を減じる側の変化率によってアイドルスイッチのＯＮ状態を予測する場合の一例を模式的に示す図である。
【図３】この発明に係る車両の制御装置による変速制御によって強制的にダウンシフトが実行される場合を説明するための図である。
【図４】この発明に係る車両の制御装置による自動変速機の変速制御の一例を模式的に示す図である。
【図５】この発明に係る車両の制御装置による変速制御をおこなった場合におけるフューエルカット制御の実行開始を説明するためのタイムチャートであって、（ａ）は、駆動要求量と経過時間との関係を模式的に示す図であり、（ｂ）は、エンジン回転数と経過時間との関係を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
この発明で対象とする車両は、内燃機関を駆動力源とし、その内燃機関が出力する駆動力を変速機を介して駆動輪に伝達するように構成された車両である。内燃機関の出力側に内燃機関の発生させる動力を変速する自動変速機が連結され、その出力軸がデファレンシャルを介して駆動輪に連結されている。その内燃機関は、ガソリンや軽油あるいはＬＰＧ（液化天然ガス）などの燃料を燃焼して動力を発生する熱機関であり、自律回転するためには所定の回転数以上の回転数を維持する必要がある熱機関である。この種の内燃機関としてガソリンエンジンやディーゼルエンジン、ガスエンジンなどを挙げられる。そして、内燃機関は、燃料の供給およびその停止を電気的に制御できるように構成されている。例えば電気的に制御される燃料噴射装置を備えている。なお、以下の説明では、内燃機関をエンジンと記す。
【００１２】
この発明における自動変速機は、外部から指令信号により、あるいは手動操作されて変速比を大小に変化させる伝動機構であり、従来の一般的な車両に搭載されている変速比をステップ的に変化させることのできる有段式の自動変速機であってよい。また、この自動変速機は、ロックアップクラッチ付のトルクコンバータなどの伝動機構を備えていてもよい。なお、変速比を連続的に変化させることのできる無段変速機であってもよい。
【００１３】
前述したエンジンや自動変速機は電気的に制御できるように構成されており、その制御のためのエンジン用電子制御装置（Ｅ−ＥＣＵ）および自動変速機用電子制御装置（Ｔ−ＥＣＵ）が設けられている。これらの電子制御装置はマイクロコンピュータを主体として構成されており、各種のセンサから入力されたデータおよび予め記憶しているデータならびに演算プログラムによって演算を行い、その演算の結果を指令信号としてエンジンや自動変速機に出力し、所定の制御を実行するように構成されている。それらのデータを例示すると、エンジン回転数Ｎｅ、駆動要求量（アクセル開度）Ａｃｃもしくはその変化率、スロットルバルブからの信号、アイドルスイッチのＯＮ・ＯＦＦ信号、エンジン冷却水の温度などのデータがエンジン用電子制御装置に入力されている。また、車速Ｖ、自動変速機の変速比、駆動要求量（アクセル開度）Ａｃｃもしくはその変化率、シフトレンジなどのデータが自動変速機用電子制御装置に入力されている。なお、これらの電子制御装置は相互にデータ通信できるように接続されている。
【００１４】
また上記の駆動系統を備えている車両は、減速時にフューエルカット制御を実行するように構成されている。このフューエルカット制御は、エンジンに対する駆動要求の操作（アクセル開度）がゼロあるいはアイドルスイッチがＯＮであるなど、エンジンに対する駆動要求がない状態で、エンジン回転数Ｎｅの回転数が予め定めた復帰回転数ｒＮｅより高回転数の場合に、エンジンへの燃料の供給を停止し、エンジン回転数Ｎｅが復帰回転数ｒＮｅ以下になる場合に、燃料の供給を再開してエンジンを自律回転させる制御である。この発明に係る制御装置は、自動変速機の変速比を以下に説明するように実行する。
【００１５】
図１は、この発明に係る車両の制御装置による変速制御の一例を説明するためのフローチャートであり、このルーチンは所定の短時間毎に繰り返し実行される。図１に示す制御例においては、先ず、情報が取得される（ステップＳ１）。その情報は、車両の状態を示す上述した各種のデータであり、前述したように、エンジン回転数Ｎｅ、駆動要求量（アクセル開度）Ａｃｃもしくはその変化率、スロットルバルブからの信号、アイドルスイッチのＯＮ・ＯＦＦ信号、エンジン冷却水の温度、車速Ｖ、自動変速機の変速比などが含まれる。
【００１６】
つぎに、アイドルスイッチのＯＮ・ＯＦＦが判断される（ステップＳ２）。アイドルスイッチがＯＦＦ状態であれば肯定的に判断される。これとは反対に、アイドルスイッチがＯＮ状態であることにより否定的に判断された場合は、特に制御をおこなうことなくリターンする。
【００１７】
アイドルスイッチがＯＦＦ状態であることにより、ステップＳ２で肯定的に判断されると、フューエルカット制御を実行するための条件が成立しているか否かが判断される（ステップＳ３）。この判断は、駆動要求量Ａｃｃおよびアイドルスイッチ以外のフューエルカット制御を実行するため要件を判断するためのものであり、例えばエンジン冷却水の温度、車速Ｖあるいはエンジン回転数Ｎｅが予め定めた復帰回転数ｒＮｅより高回転数であるなどが判断される。また、この判断は、図示しないフューエルカット制御コンピュータからの制御信号を取得しておこなってもよい。アイドルスイッチ以外のフューエルカット制御を実行するための条件（要件）が成立していれば、肯定的に判断され、これとは反対に、アイドルスイッチ以外のフューエルカット制御を実行するための条件（要件）が成立していないことにより否定的に判断された場合は、特に制御をおこなうことなくリターンする。
【００１８】
さらに、現在時点ｔ１における車両の走行状態において、フューエルカット制御を実行できる自動変速機の最低変速比（最高変速段）γが算出される（ステップＳ４）。ここで、有段式の自動変速機の変速比はステップ的に変化するから、燃費を向上させるために、その時点（現在時点ｔ１）において最も燃費のよい変速比（変速段）に設定すると、その設定された最も燃費のよい変速比（変速段）によって制御されるエンジン回転数Ｎｅが前述した復帰回転数ｒＮｅよりも低回転数になる場合がある。そして、駆動要求量Ａｃｃがない、もしくはアイドルスイッチがＯＮ状態になってもフューエルカット制御を実行できない場合が生じる虞がある。すなわち、この演算では、現在時点ｔ１における車両の走行状態において、駆動要求量Ａｃｃがない、もしくはアイドルスイッチがＯＮ状態になった場合に、フューエルカット制御を実行できる最低変速比（最高変速段）γが算出される。
【００１９】
つぎに、現在時点ｔ１における自動変速機の変速比が前述したステップＳ４で算出された変速比γよりも小さいか否かが判断される（ステップＳ５）。具体的には、現在時点ｔ１における自動変速機の変速比（変速段）と前述したステップＳ４で算出された変速比（変速段）γとが比較され、現在時点ｔ１における自動変速機の変速比が前述したステップＳ４で算出された変速比γよりも小さい場合は、言い換えれば現在時点ｔ１における自動変速機の変速段が前述したステップＳ４で算出された変速段よりも大きい場合は、肯定的に判断される。これと反対に、現在時点ｔ１における自動変速機の変速比が前述したステップＳ４で算出された変速比γよりも大きい場合は、言い換えれば現在時点ｔ１における自動変速機の変速段が前述したステップＳ４で算出された変速段よりも小さい場合は、否定的に判断される。
【００２０】
現在時点ｔ１における自動変速機の変速比が前述したステップＳ４で算出された変速比γよりも小さいことにより、言い換えれば現在時点ｔ１における有段式の自動変速機の変速段が前述したステップＳ４で算出された変速段よりも大きいことにより、肯定的に判断されると、エンジンに対する駆動要求量Ａｃｃを減じる側の変化率ｂが算出される（ステップＳ６）。
【００２１】
エンジンに対する駆動要求量Ａｃｃを減じる側の変化率ｂと予め定められた駆動要求量Ａｃｃの変化率（−ｃ）とが比較される（ステップＳ７）。エンジンに対する駆動要求量Ａｃｃを減じる側の変化率ｂが予め定められた駆動要求量Ａｃｃの変化率（−ｃ）よりも小さく、言い換えればエンジンに対する駆動要求量Ａｃｃを減じる側の変化率ｂの絶対値が変化率（−ｃ）の絶対値より大きい場合は、ステップＳ７で肯定的に判断される。ここで、予め定められた駆動要求量Ａｃｃの変化率（−ｃ）は、実験やシミュレーションなどによって求めることができる。
【００２２】
これに対してエンジンに対する駆動要求量Ａｃｃを減じる側の変化率ｂが、予め定められた駆動要求量Ａｃｃの変化率（−ｃ）よりも大きければ、ステップＳ７で否定的に判断される。この場合は、定常走行であると判断し、特に制御をおこなうことなくリターンする。
【００２３】
ついで、ダウンシフトの指令信号が出力されてステップＳ４で算出された最低変速比（最高変速段）γになるように強制的にダウンシフトが実行される（ステップＳ８）。その結果、エンジン回転数Ｎｅが変速比の増大（変速段の減少）に応じて上昇し、復帰回転数ｒＮｅ以上になるとフューエルカット制御を実行できる状態になる。
【００２４】
ステップＳ８の制御に続けて、もしくは前述したステップＳ５で否定的に判断された場合に、アイドルスイッチがＯＮ状態であるか否かが判断される（ステップＳ９）。アイドルスイッチがＯＮ状態である場合には肯定的に判断され、これと反対にアイドルスイッチがＯＦＦ状態である場合には否定的に判断され、特に制御をおこなうことなくリターンする。
【００２５】
ついで、フューエルカット制御信号が出力されて、フューエルカット制御状態が実行される（ステップＳ１０）。その後、リターンする。
【００２６】
この発明に係る車両の制御装置によれば、駆動要求量Ａｃｃを減じる側の変化率ｂと所定の変化率（−ｃ）とを比較して、変化率ｂが所定値（−ｃ）よりも小さい、言い換えれば変化率ｂの絶対値が変化率（−ｃ）の絶対値より大きい場合に、将来駆動要求量Ａｃｃがない、もしくはアイドルスイッチがＯＮ状態になると予測する。そして、エンジン回転数Ｎｅが復帰回転数ｒＮｅよりも低回転数である場合に、駆動要求量Ａｃｃがない、もしくはアイドルスイッチがＯＮ状態になる前にエンジン回転数Ｎｅが復帰回転数ｒＮｅ以上になるように自動変速機の変速比（変速段）を強制的にダウンシフトする。すなわち、フューエルカット制御を開始するための条件の一つである駆動要求量Ａｃｃがない、もしくはアイドルスイッチのＯＮ状態が、駆動要求量Ａｃｃを減じる側の変化率ｂによって予測され、またエンジン回転数Ｎｅが復帰回転数ｒＮｅ以上になるように強制的に自動変速機の変速比がダウンシフトされる。そのため、アイドルスイッチがＯＮ状態になるのと同時もしくは即時にフューエルカット制御を実行することができる。その結果、フューエルカット制御の実行時間を可及的に長時間継続することができ、燃費を向上させることができる。
【００２７】
図２に、駆動要求量Ａｃｃを減じる側の変化率ｂによってアイドルスイッチのＯＮ状態を予測する場合の一例を模式的に示してあり、符号ｂ１で示す線は、駆動要求量Ａｃｃを減じる側の変化率ｂが所定値（−ｃ）よりも小さい、すなわち駆動要求量Ａｃｃを減じる側の変化率ｂの絶対値が変化率（−ｃ）の絶対値より大きい場合を示しており、符号ｂ２で示す線は、駆動要求量Ａｃｃを減じる側の変化率ｂが所定値（−ｃ）よりも大きい、すなわち駆動要求量Ａｃｃを減じる側の変化率ｂの絶対値が変化率（−ｃ）の絶対値より小さい場合を示している。なお、縦軸は駆動要求量Ａｃｃを示しており、横軸は経過時間を示している。図２に示すように、エンジンに対する駆動要求量Ａｃｃを減じる側の変化率ｂが所定値（−ｃ）よりも小さい（ｂ１線の）場合に、将来駆動要求量Ａｃｃがなくなる、もしくはアイドルスイッチがＯＮ状態になることが予測される。一方、駆動要求量Ａｃｃを減じる側の変化率ｂが所定値（−ｃ）よりも大きい場合（ｂ２線）は、前述したように定常走行であると判断されるから、その変化率ｂから将来アイドルスイッチがＯＮ状態になるなどの予測はされない。
【００２８】
また図３は、この発明に係る車両の制御装置による変速制御によって強制的にダウンシフトが実行される場合を説明するための図であり、縦軸は駆動要求量Ａｃｃを減じる側の変化率ｂを示しており、横軸は駆動要求量Ａｃｃを示している。その変化率ｂから将来駆動要求量Ａｃｃがない、もしくはアイドルスイッチがＯＮ状態になると予測され、強制的にダウンシフトを実行する領域ｆ１の例を示している。図３において、駆動要求量Ａｃｃが大きい（すなわち、図３における右側の）領域ｆ２では、エンジンに対する駆動要求量Ａｃｃが大きので、変化率ｂがより小さくなければ、将来駆動要求量Ａｃｃがない、もしくはアイドルスイッチがＯＮ状態になることが予測されない。これとは反対に、エンジンに対する駆動要求量Ａｃｃが小さい領域ｆ３では、エンジンに対する駆動要求量Ａｃｃが小さいので、領域ｆ２に比較して、大きな変化率ｂで将来駆動要求量Ａｃｃがない、もしくはアイドルスイッチがＯＮ状態になることが予測される。
【００２９】
この発明に係る車両の制御装置による自動変速機の変速制御の一例を模式的に図４に示してある。符号ｓは、自動変速機の変速段がｎ段に制御されている現在時点ｔ１における走行状態を示している。エンジンに対する駆動要求が減じられ、その駆動要求量Ａｃｃを減じる側の変化率ｂが前述した強制ダウンシフト領域ｆ１にある場合には、すなわち変化率ｂが所定の変化率（−ｃ）よりも小さい場合には、将来アイドルスイッチがＯＮ状態になるとを予測して、有段式の自動変速機の変速段がｎ−１段に制御（ダウンシフト）される。そしてアイドルスイッチがＯＮ状態になるのと同時もしくは即時にフューエルカット制御が実行される。そのため、フューエルカット制御の実行開始が時間的に遅れることによる燃料の過剰吹きを防止もしくは抑制でき、フューエルカット制御の実行時間を可及的に長時間継続することができるから、燃費を向上させることができる。
【００３０】
図５は、この発明に係る車両の制御装置による変速制御をおこなった場合におけるフューエルカット制御の実行開始を説明するためのタイムチャートであり、（ａ）は、駆動要求量Ａｃｃと経過時間との関係を模式的に示しており、（ｂ）は、エンジン回転数Ｎｅと経過時間との関係を模式的に示している。従来の制御をおこなった場合の例を破断線で示し、この発明に係る制御をおこなった場合の例を実線で示してある。図５に示すように、破断線で示す従来制御では、現在時点ｔ１において駆動要求が減じられると、ｔ１時点から所定時間が経過して駆動要求がなく、アイドルスイッチがＯＮ状態になった後に、すなわちｔ２時点以後にダウンシフトが実行され、ダウンシフトが完了したｔ３時点でフューエルカット制御状態が実行される。
【００３１】
これに対してこの発明に係る制御によれば、現在時点ｔ１においてエンジン回転数Ｎｅが復帰回転数ｒＮｅよりも低回転数であり、エンジンに対する駆動要求量Ａｃｃあるいはその変化率ｂが所定の変化率（−Ｃ）よりも小さいことが判断された場合に、自動変速機の変速比が強制的にダウンシフトされる。またその変化率ｂから将来アイドルスイッチがＯＮ状態になることが予測されているから、ダウンシフトが完了したｔ２時点においてアイドルスイッチがＯＮ状態に制御され、そのＯＮ制御と同時もしくは即時にフューエルカット制御が実行される。
【００３２】
したがって、この発明によれば、アイドルスイッチがＯＮ状態になるのと同時もしくは即時にフューエルカット制御を実行できるから、燃料の過剰吹きを防止もしくは抑制でき、フューエルカット制御の実行時間を可及的に長時間継続することができる。そのため、燃費を向上させることができる。
【００３３】
なおここで、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、図１に示すステップＳ４の制御を実行する機能的手段が、この発明における最低変速比算出手段に相当し、またステップＳ６およびステップＳ７の制御を実行する機能的手段が、この発明における駆動要求速度判断手段に相当し、さらにまたステップＳ８の制御を実行する機能的手段が、この発明における最低変速比実行手段に相当する。
【符号の説明】
【００３４】
Ｎｅ…エンジン回転数、Ａｃｃ…駆動要求量、  ｂ…駆動要求の変化率、  （−ｃ）…所定の変化率、  γ…Ｆ／Ｃ制御可能最低変速比、  ｆ…強制ダウンシフト領域、  ｎ…自動変速機の変速段、  ｒＮｅ…復帰回転数、  ｓ…現在時点における車両の走行状態。
【図１】
0005257244.tif 000002
【図２】
0005257244.tif 000003
【図３】
0005257244.tif 000004
【図４】
0005257244.tif 000005
【図５】
0005257244.tif 000006