(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車の絶対位置を算出する車両絶対位置算出手段と、
予め、絶対位置に関連付けた燃料供給施設に関する情報を記憶している燃料供給施設情報記憶手段と、
前記車両絶対位置算出手段と燃料供給施設情報記憶手段から得られた情報を基に、自車位置から最も近い燃料供給施設までの区間距離を算出する燃料供給施設到達距離算出手段と、
自車に搭載された燃料タンク内の燃料残量を算出する燃料残量算出手段と、
前記燃料残量算出手段により得られた燃料残量で走行したときに到達可能な距離を算出する到達可能距離算出手段と、
前記到達可能距離算出手段により得られた到達可能距離と燃料供給施設までの距離との関係に応じて、車両の駆動力特性を変更する駆動力特性変更手段と、
を有することを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
自車の絶対位置を算出する車両絶対位置算出手段と、
予め、絶対位置に関連付けた燃料供給施設に関する情報を記憶している燃料供給施設情報記憶手段と、
前記車両絶対位置算出手段と燃料供給施設情報記憶手段から得られた情報を基に、自車位置から最も近い燃料供給施設までの区間距離を算出する燃料供給施設到達距離算出手段と、
前記燃料供給施設到達距離算出手段で算出された距離を走行するために必要とする燃料量を算出する必要燃料量算出手段と、
自車に搭載された燃料タンク内の燃料残量を算出する燃料残量算出手段と、
前記必要燃料量算出手段で算出された必要燃料量と前記燃料残量算出手段により得られた燃料残量との関係に応じて、車両の駆動力特性を変更する駆動力特性変更手段と、
を有することを特徴とする車両制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の車両制御装置において、
さらに、前記関係に応じて、自車に最も近い燃料供給施設までの道順を運転者に知らせる燃料供給施設誘導手段
を有することを特徴とする車両制御装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の車両制御装置において、
前記駆動力特性変更手段は、
前記関係より駆動力特性を変更するか否かを判断し、判断結果により、車両に搭載された自動変速機の通常の変速パターンから、さらに燃費特性を有利に設定した高燃費パターンとを切り換える変速パターン切換手段
を有することを特徴とする車両制御装置。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の車両制御装置において、
前記駆動力特性変更手段は、
前記関係より駆動力特性を変更するか否かを判断し、判断結果により、アクセル開度に対するスロットル開度のゲインを通常時より小さく変更するスロットル開度ゲイン変更手段
を有することを特徴とする車両制御装置。
【請求項６】
請求項１または請求項２に記載の車両制御装置において、
前記駆動力特性変更手段は、
前記関係より駆動力特性を変更するか否かを判断し、判断結果により、エンジンの目標空燃比を通常目標空燃比より希薄に設定する領域を拡大する希薄燃焼領域変更手段
を有することを特徴とする車両制御装置。
【請求項７】
請求項１または請求項２に記載の車両制御装置において、
前記駆動力特性変更手段は、
前記関係より駆動力特性を変更するか否かを判断し、判断結果により、アクセル解放時の自動変速機のロックアップ領域を拡大し、エンジンへの燃料遮断を判断する燃料遮断回転数を低減変更する惰行時ロックアップ領域変更手段
を有することを特徴とする車両制御装置。
【請求項８】
請求項１または請求項２に記載の車両制御装置において、自車の絶対位置をＧＰＳ衛星から受信する情報に基づいて算出することを特徴とする車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＧＰＳ衛星からの情報などと、車両に搭載される燃料の残り量などの情報に基づいて車両の駆動力特性を制御する車両制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車の燃料タンク内の燃料残量が少なくなると、運転者に燃料残量が少なくなっていることをメーターパネル内の警告灯などにより知らせるシステムが多く利用されている（例えば「自動車工学全書１０巻 電器品、車体装備品、エンジン部品」（昭和５５年１０月１５日（株）山海堂発行）第２６８頁参照）。
【０００３】
また、最近では、ＧＰＳ衛星からの情報と、燃料供給施設などの場所を予め記憶してある地図データベース情報とにより、自車が走行している場所の近くにある燃料供給施設を運転者が地図で認識することもできるようになり、過去に較べて燃料欠乏で車両停止するようなケースは減ってきている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のように運転者が車室内で自車付近の燃料供給施設の位置を知ることが出来ても、運転者が特に自車の残り燃料量に注意していなければ、燃料残量警告灯などによって運転者に燃料残量が少ないことを知らせるまでにほとんど燃料供給施設の位置は運転者にとって関係ない。
【０００５】
また、仮に燃料残量警告灯が点灯して、運転者が地図情報によって自車の近くの燃料供給施設を知ることが出来たとしても、自車の燃料残量でその燃料供給施設まで到達可能かどうかは解らず、特に燃料供給施設が少ない地域などでは到達不可能であることも有る。
【０００６】
結局、このように自車燃料タンク内の燃料残量警告灯や、地図情報による燃料供給施設の場所が認識できたとしても、常に燃料残量に気を配らなければならないことには変わりなく、運転者にとって見知らぬ地方での走行中など、燃料欠乏によるエンストなどの運転者の不安を解消するまでには至らない。
【０００７】
また、運転者が常に燃料残量に気を配り、燃料消費を少なくしようと心掛けたとしても、車両の自動変速機の変速パターンは加速性能などの運転性を重視して予め設定されているので、運転者が望むような高燃費走行が出来るとは限らない。
【０００８】
さらに、同様に、車両のエンジンについても、エンジン回転数や吸入空気量などによりエンジン制御コンピュータが燃料噴射量を計算するので、かなり運転技能の優れた者でないと、意図的に燃料消費の少ない運転が出来るとは限らない。
【０００９】
そこで、本発明は、このような従来の問題点に注目してなされたもので、運転者が特別に運転に気遣うことなく、燃料残量と燃料供給施設までの距離とに応じて最適な駆動力特性走行を可能とすることを第１の目的とし、併せて仮に、不慣れな地域を走行しているときでも、燃料供給施設の存在場所に対して運転者が抱く不安感を解消することを第２の目的とする。そして、運転者の運転技能に依らず、自動変速機の変速パターンを燃料消費に対して自動的に消費率を小さく設定できることを第３の目的に、エンジンの駆動力特性を自動的に最適に設定できることを第４の目的とする車両制御装置を提供する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
かかる第１の目的を達成すべく完成された本発明の車両制御装置は、自車の絶対位置を算出する車両絶対位置算出手段と、予め、絶対位置に関連付けた燃料供給施設に関する情報を記憶している燃料供給施設情報記憶手段と、検出された車両絶対位置と燃料供給施設情報に基づいて、自車位置から最も近い燃料供給施設までの区間距離を算出する燃料供給施設到達距離算出手段と、自車に搭載された燃料タンク内の燃料残量を算出する燃料残量算出手段と、前記算出された燃料残量で走行したときに到達可能な距離を算出する到達可能距離算出手段と、前記算出された到達可能距離と燃料供給施設までの距離との関係に応じて、車両の駆動力特性を変更する駆動力特性変更手段とを備える。
また、本発明の車両制御装置は、前記算出された距離を走行するために必要とする燃料量を算出する必要燃料量算出手段と、前記算出された必要燃料量と前記算出された燃料残量との関係に応じて、車両の駆動力特性を変更する駆動力特性変更手段とを備えるようにする。
【００１１】
これらの車両制御装置によれば、車両の燃料残量と燃料供給施設までの距離に基づいて、自動的に駆動力特性が変更される。即ち、燃料残量が減ってきていようが、燃料供給施設が遠いところにあろうが、運転者が特別に運転に気遣うことなく、燃料残量と燃料供給施設までの距離との関係に応じて、駆動力特性を自動的に反映させることが可能である。
【００１２】
さらに、請求項３に記載したように、燃料残量算出手段により得られた燃料残量と燃料供給施設までの距離との関係に応じて、自車に最も近い燃料供給施設までの道順を運転者に知らせる燃料供給施設誘導手段を設けることで、仮に、燃料供給施設がどこにあるのか解らないような不慣れな地域でも、燃料供給施設の存在場所に対して運転者が不安感を抱くようなことなく、安心して燃料供給施設まで到達でき、第２の目的を達成するように本発明は完成されている。
【００１３】
次に、第３の目的を達成するために、請求項４に記載した車両制御装置を完成している。即ち、請求項１または請求項２に記載した車両制御装置において、燃料残量算出手段により得られた燃料残量と、燃料供給施設到達距離算出手段により算出される燃料供給施設までの区間距離との関係より駆動力特性を変更するか否かを判断し、判断結果により、車両に搭載された自動変速機の通常の変速パターンから、さらに燃費特性を有利に設定した高燃費パターンとを切り換える変速パターン切換手段とを設けることで、燃料消費率を小さくして運転する必要があるときは、運転者の技量に関係無く、自動的に燃料消費率の小さな高燃費パターンに変速比を変更可能とするものである。
【００１４】
第４の目的の内、運転者が操作するアクセル操作に関しては、請求項５に記載の車両制御装置において完成している。即ち、請求項１または請求項２に記載した車両制御装置において、燃料残量算出手段により得られた燃料残量と、燃料供給施設到達距離算出手段により算出される燃料供給施設までの区間距離との関係より駆動力特性を変更するか否かを判断し、判断結果により、アクセル開度に対するスロットル開度のゲインを通常時より小さく変更するスロットル開度ゲイン変更手段とを設定した。これにより、運転者は、燃料残量が少なくて、通常ならアクセル操作に非常に気を配らなければならないようなときでも、アクセル操作を気にすることなく、通常と同じ様なアクセル操作で走行していても、アクセルを踏みすぎてしまってむだに燃料消費することなく安心して走行できる。
【００１５】
また、第４の目的の内、特に定常走行時などのエンジン燃焼状態に関しては、請求項６に記載の車両制御装置において完成している。即ち、請求項１または請求項２に記載した車両制御装置において、燃料残量算出手段により得られた燃料残量と、燃料供給施設到達距離算出手段により算出される燃料供給施設までの区間距離との関係より駆動力特性を変更するか否かを判断し、判断結果により、エンジンの目標空燃比を通常目標空燃比より希薄に設定する領域を拡大する希薄燃焼領域変更手段とを設定した。これにより、例えばアクセルを特に動かさない領域や、若干加速気味である状態などでも、通常以上に目標空燃比を大きく希薄燃焼側に設定可能となるため、通常と同じ様にアクセル操作をしても燃料噴射量が少なく、燃料消費率が少ない走行が可能となり、上述同様に運転者が特に気を配る必要がない。
【００１６】
さらに、第４の目的の内、特にアクセル解放時の惰性走行時などに関しては、請求項７に記載の車両制御装置において完成している。即ち、請求項１または請求項２に記載した車両制御装置において、燃料残量算出手段により得られた燃料残量と、燃料供給施設到達距離算出手段により算出される燃料供給施設までの区間距離との関係より駆動力特性を変更するか否かを判断し、判断結果により、アクセル解放時の自動変速機のロックアップ領域を拡大し、エンジンへの燃料遮断を判断する燃料遮断回転数を低減変更する惰行時ロックアップ領域変更手段とを設定した。これにより、例えばアクセルを解放して走行しているときでも、自動変速機の入出力間が直結となり燃料遮断可能な領域が拡大するため、通常と同じ様にアクセル操作をしても燃料噴射量が少なく、燃料消費率が少ない走行が可能となり、上述同様に運転者が特に気を配る必要がない。また、第１の目的を達成すべく、ＧＰＳ衛星からの受信情報に基づいて自車の絶対位置を算出するように構成することができる。
【００１７】
以上のように、本発明の車両制御装置により、仮に燃料残量が従来の燃料残量警告灯を点灯させるほど減っていないときでも、自車に最も近い燃料供給施設がかなり離れているときなど、運転者は前もって自車が燃料を供給すべき燃料供給施設を認識することができ、また、駆動力特性が自動的に高燃費特性に変更されるので、このようなときでも燃料消費に気遣うことなく、運転者が燃料欠乏の不安感を感じることはなく、快く運転が楽しめる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態における車両制御装置の構成を示す図である。
【００２０】
図１において、１は駆動力特性変更手段であり、変速パターンや、スロットル開度ゲイン、ロックアップ領域、希薄燃焼可能領域等を変更するものである。２は燃料供給施設誘導手段であり、車室内に設けられた地図モニタ等に、自車に最も近い燃料供給施設の位置とそこまでの道順等を表示して、運転者へ誘導を促すものである。３は燃料残量算出手段であり、車両に搭載される燃料タンクに残っている燃料の量を算出するものである。４は車両絶対位置算出手段であり、ＧＰＳ受信機の信号に基づいて車両の絶対位置を算出するものである。５は燃料供給施設情報記憶手段であり、地図上の絶対位置に対応して、燃料供給施設が存在する場所を記憶した可搬式情報記憶媒体などである。６は燃料供給施設到達距離算出手段であり、４の車両絶対位置と５の燃料供給施設情報により自車に最も近い燃料供給施設を探索し、自車位置からその燃料供給施設までの区間距離を算出するものである。
【００２１】
この結果、第１の実施の形態は、フローチャートで示すと図２のようになる。即ちステップＳ１では、燃料残量算出手段により燃料タンク内の燃料残量と、燃料供給施設到達距離算出手段により燃料供給施設までの区間距離とを算出する。ここで、自車に最も近い燃料供給施設までの区間距離は、図４に示すように、燃料供給施設情報記憶手段により求められる地図上の燃料供給施設と、車両絶対位置算出手段により求められる車両絶対位置を同じ地図上で、比較し、その区間距離を求めると共に、地図で最も近い誘導ルートまで選択する。
【００２２】
ステップＳ１１では、ステップＳ１で算出された燃料残量に対応して、その燃料残量で走行したときに車両が到達可能な距離を算出している。ここで算出される到達可能距離はマップＭ１１の様に、燃料残量に対してほぼ線形に与えられ、車両の大凡の燃料消費率を基に設定される。次にステップＳ１２では、ステップＳ１１で算出された到達可能距離と、ステップＳ１で算出された区間距離を比較することにより、車両の駆動力特性を変更するか否かの判断を行う。そして、駆動力特性を変更する必要がないと判断されたときはステップＳ１４へ進み、予め設定されている車両の駆動力特性モードを選択する。逆に駆動力特性を変更する必要があると判断されたときはステップＳ１３へ進み、通常走行時とは異なり、通常より燃費特性の良い駆動力特性へ変更する。即ち、マップＭ１２で示されるように、区間距離と到達可能距離を比較し、区間距離に対する到達可能距離との差（走行可能距離の余裕）が所定値以下になったら、燃料残量が減っていると判断し、駆動力特性を高燃費モードに切り換える。
【００２３】
そして、フローチャートでは図示を省略したが、先述の自車に最も近い燃料供給施設までの誘導ルートを運転者に知らせ、走行を促すために車室内に設定された地図に出力する。地図上への出力例として、図５に示すように、最も近い燃料供給施設までのルートを点灯するなど他の道路とは識別して表示し、また、目標とすべき燃料供給施設も併せて点灯表示するなどして運転者が認識し易いように設定する。音声ガイドなども併せて誘導する方法も同じく効果的である。
【００２４】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００２５】
第２の実施の形態は、図３に示すように、第１の実施の形態とほとんど同じ構成であるが、駆動力特性を変更判断するための演算構成が異なる。即ち、ステップＳ１は図２のステップＳ１と同じである。ステップＳ２２では、ステップＳ１で算出された区間距離に応じて、その区間距離を走行するために車両が必要とする燃料量を推定算出している。ここで算出される推定必要燃料量は、マップＭ２１の様に、区間距離に対してほぼ線形に与えられ、車両の大凡の燃料消費率を基に設定される。次にステップＳ２２では、ステップＳ２１で算出された推定必要燃料量と、ステップＳ１で算出された燃料残量を比較することにより、車両の駆動力特性を変更するか否かの判断を行う。即ち、マップＭ２２で示されるように、燃料残量と、推定必要燃料量を比較し、推定必要燃料量に対する燃料残量との差（残り燃料の余裕）が所定値以下になったら、燃料残量が減っていると判断し、駆動力特性を高燃費モードに切り換える。そして、ステップＳ１３およびステップＳ１４では、図２のステップＳ１３およびステップＳ１４と同じように、駆動力特性を変更する。
【００２６】
図６〜図９は、以上の実施の形態における、通常モードでの駆動力特性と、高燃費モードでの駆動力特性について示した図であり、請求項４〜請求項７に対応する。
【００２７】
まず、図６は自動変速機の変速パターンにおける通常モードと、高燃費モードを示す。即ち、駆動力特性変更手段により燃料消費率の良い駆動力特性が選択されたときには、図のように通常よりもＨＩＧＨギアな変速段が選択されるため、同じスロットル開度、同じエンジン回転数、同じ燃焼状態でも、燃費特性が良い走行が可能となる。
【００２８】
次に、図７はアクセル開度に対するスロットル開度ゲインの設定方法における通常モードと高燃費モードを示す。即ち、駆動力特性変更手段により、燃料消費率の良い駆動力特性が選択されたときには、図７のように通常よりもゲインを小さく設定するため、同じアクセル開度、同じ変速比でも、燃費特性が良い走行が可能となる。この特性変更には、運転者が操作するアクセル開度に対して独立してスロットル開度を制御可能な電子制御スロットルシステム構成などが必要となる。
【００２９】
次に、図８はエンジンの燃焼制御において目標空燃比を設定する際の通常モードと高燃費モードを示す。即ち、駆動力特性変更手段により燃料消費率の良い駆動力特性が選択されたときには、通常目標空燃比よりも希薄燃焼を目標とする希薄目標空燃比領域を拡大設定する。この領域内では、同じ吸入空気量でも燃料噴射量が少なく設定されるため、変速比やスロットル開度などが同じでも、燃費特性が良い走行が可能となる。
【００３０】
次に、図９は惰性走行時の自動変速比のロックアップ制御範囲と燃料遮断領域を示す図で、通常モードと高燃費モードでの切り換えを示す。即ち、駆動力特性変更手段により燃料消費率の良い駆動力特性が選択されたときには、通常よりも低車速側までロックアップ制御して自動変速機の入出力を直結し、エンジンへの燃料供給を遮断することが出来るため、このような惰性走行時には燃料消費を０にすることが出来、他の何れの実施の形態よりも燃費特性が良い走行が可能となる。
【００３１】
図１０は、上述の実施の形態が適用される車両システムの一例を示した機能ブロック図である。アンテナ５０はＧＰＳ衛星からの電波を受信するアンテナであり、この電波はＧＰＳ受信機５２に送られる。ＧＰＳ受信機５２は、ＧＰＳ衛星からの位置情報を受信する受信機であり、これにより受信された位置情報を車両位置演算装置５４に出力する。車両位置演算装置５４は、入力した位置情報に基づいて自車の絶対位置を算出し、この算出結果を地図表示５６及び図１の車両絶対位置算出手段４に相当するＧＳ到達距離演算装置５８に出力する。地図表示５６は、車両位置演算装置５４の演算結果を所定のタイミングで入力する度に、地図上の自車位置を更新する。
【００３２】
ＧＳ到達距離演算装置５８は図１の燃料供給施設到達距離算出手段６に相当する。即ち、ＧＳ到達距離演算装置５８は、車両位置演算装置５４の演算結果と燃料供給施設の位置情報を基に、自車位置から最も近い燃料供給施設までの区間距離を算出し、この算出結果を駆動特性変更装置６２と燃料供給施設誘導装置６０に出力する。一方、燃料残量算出装置７２は、燃料タンク７０にある燃料の残量を算出し、その量を駆動特性変更装置６２と燃料供給施設誘導装置６０に出力する。この燃料残量算出装置７２は図１の燃料残量算出手段３に相当する。
【００３３】
燃料供給施設誘導装置６０は、ＧＳ到達距離演算装置５８により演算された燃料供給施設までの距離と燃料残量算出装置７２により算出された燃料残量との関係に応じて、自車に最も近い燃料供給施設までの道順を地図表示５６に表示する。この燃料供給施設誘導装置６０は図１の燃料供給施設誘導手段２に相当する。同様に、駆動特性変更装置６２は、ＧＳ到達距離演算装置５８により演算された燃料供給施設までの距離と燃料残量算出装置７２により算出された燃料残量との関係に応じて、スロットルチャンバ６４と変速機６８を制御し、車両の駆動特性を変更する。具体的には、必要に応じてスロットルチャンバ６４と変速機６８を制御することによりエンジン６６を高燃費で動作させる高燃費モードに変更し、燃料欠乏により自車が燃料供給施設に到達できないような事態を防ぐ。この駆動特性変更装置６２は、図１の駆動力特性変更手段１に相当する。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、本発明の車両制御装置は各実施の形態に示したような個々の効果があり、燃料残量と自車付近の燃料供給施設との関係を綿密に考慮して、運転者に自車の燃料残量状態と、自車付近の燃料供給施設の情報を認識させることが可能で、尚且つ、燃料残量が少なくなっても運転者が燃料消費を気遣った運転をする必要が無く、快く運転が楽しめる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態の車両制御装置の構成図である。
【図２】  本発明の第１の実施の形態を示す図である。
【図３】  本発明の第２の実施の形態を示す図である。
【図４】  本発明の燃料供給施設到達距離算出手段の実施の形態を示す図である。
【図５】  本発明の燃料供給施設誘導手段の実施の形態を示す図である。
【図６】  本発明の実施の形態における自動変速機の変速パターンにおける通常モードと高燃費モードを示す図である。
【図７】  本発明の実施の形態におけるアクセル開度に対するスロットル開度ゲインの設定方法における通常モードと高燃費モードを示す図である。
【図８】  本発明の実施の形態におけるエンジンの燃焼制御において目標空燃比を設定する際の通常モードと高燃費モードを示す図である。
【図９】  本発明の実施の形態における惰性走行時の自動変速比のロックアップ制御範囲と燃料遮断領域を示す図である。
【図１０】  本発明が適用される車両システムの一例を示す図である。
【符号の説明】
１    駆動力特性変更手段
２    燃料供給施設誘導手段
３    燃料残量算出手段
４    車両絶対位置算出手段
５    燃料供給施設情報記憶手段
６    燃料供給施設到達距離算出手段
【図１】
0003750196.tif 000002
【図２】
0003750196.tif 000003
【図３】
0003750196.tif 000004
【図４】
0003750196.tif 000005
【図５】
0003750196.tif 000006
【図６】
0003750196.tif 000007
【図７】
0003750196.tif 000008
【図８】
0003750196.tif 000009
【図９】
0003750196.tif 000010
【図１０】
0003750196.tif 000011