JP2007137161A

JP2007137161A - 省燃費運転システム

Info

Publication number: JP2007137161A
Application number: JP2005331332A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Nishiyama; 山義孝西; Kentaro Hagiwara; 原健太郎萩
Original assignee: UD Trucks Corp
Current assignee: UD Trucks Corp
Priority date: 2005-11-16
Filing date: 2005-11-16
Publication date: 2007-06-07

Abstract

【課題】確実に省燃費効果が得られるとともに、不必要な加速を抑制して、燃費向上効果の実効性を高められる省燃費運転システムとその制御方法の提供。
【解決手段】通常燃費モードと省燃費モードの２つのモードを選択可能な燃費モード選択手段（７）と、アクセル開度検出手段（４）と、エンジン回転数検出手段（５）と、エンジンの運転状態を制御し且つ自動変速機の変速を制御する制御手段（１０）とを備え、制御手段（１０）は、ドライバが省燃費モードを選択しアクセル開度が所定値以下の場合は、通常燃費モードに比べてシフトアップ時のエンジン回転数を下げ、エンジンの燃料噴射量を減量する。
【選択図】図１

Description

本発明は、機械式自動変速機を含む自動変速機を有する車両における省燃費運転システム及びその制御方法に関する。

省燃費運転のために、ドライバに対して運転アドバイスや、ドライバの運転方法を評価する技術が種々提案されている（例えば、非特許文献１参照）。

非特許文献１の目的は、平均的な運転の仕方に対して、燃料を節約する運転か、或いは無駄にするような運転をしているのかを定量的に求め、その求めたデータを基に、ドライバや運転管理者に対して具体的な省燃費運転を指導（アドバイス）しようとするものである。

然るに、これらの技術は、ドライバ側に省燃費運転をしようとする意志が無い限り、当該技術を活かすことが出来ない。

また、別の従来技術として、自動変速機を有する車両には、自動変速の変速制御に、「エコノミーモード」と言う低めのエンジン回転数でシフトアップする設定もあったが、これのみではドライバはアクセルを踏込んで加速を補おうとしてしまい、実際の燃費向上効果は低いものであった。
特願２００４−１０００７号

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案するものであり、履行の不確実なドライバの意志のみに従うのではなく、確実に省燃費効果が得られるとともに、不必要な加速を抑制して、燃費向上効果の実効性を高められる省燃費運転システムとその制御方法の提供を目的としている。

本発明の省燃費運転システムは、機械式自動変速機を含む自動変速機（３）を有する車両（１）において、通常燃費モードと省燃費モードの２つのモードを選択可能な燃費モード選択手段（エコノミーモードスイッチ７）と、アクセル開度検出手段（アクセル開度センサ４）と、エンジン回転数検出手段（エンジン回転センサ５）と、エンジンの運転状態を制御し且つ自動変速機の変速を制御する制御手段（コントロールユニット１０）とを備え、該制御手段（１０）はドライバが燃費モード選択手段（７）によって省燃費モードを選択しアクセル開度が所定値以下の場合は、通常燃費モードに比べてシフトアップ時のエンジン回転数を下げ、且つエンジンの燃料噴射量を減量する様に制御することを特徴としている（請求項１）。

前記制御装置（１０）は、エンジン制御用の制御装置（エンジンコントローラ２０）に内蔵されている（請求項２）。

前記制御手段は、エンジン制御用の制御装置とは別体に装備されられている。（請求項３）。

本発明の省燃費運転システムの制御方法は、請求項１の構成の省燃費運転システムの制御方法において、エンジン回転数を読み込む工程（Ｓ１）と、アクセル開度を読み込む工程（Ｓ２）とを有し、制御手段（１０）は、燃費モード選択手段（７）の選択モードが省燃費モードの場合に、アクセル開度が所定値以下であれば、通常燃費モードに比べてシフトアップ時のエンジン回転数を下げ、且つエンジンの燃料噴射量を減量する様に制御することを特徴としている（請求項４）。
尚、制御ルーチンに、省燃費モード解除のサブルーチンを組込むことにより、省燃費モードであっても必要に応じて省燃費モードを解除できるように構成することが好ましい。

上述する構成及び評価方法を具備する本発明の省燃費運転システムによれば、通常燃費モードと省燃費モードの２つのモードを選択可能な燃費モード選択手段（７）と、アクセル開度検出手段（４）と、エンジン回転数検出手段（５）と、エンジンの運転状態を制御し且つ自動変速機の変速を制御する制御手段（１０）とを備え、制御手段（１０）は、一旦、ドライバが燃費モード選択手段（７）によって省燃費モードを選択した場合には、アクセル開度が所定値以下ならば、自動的に通常燃費モードに比べてシフトアップ時のエンジン回転数を下げ、且つエンジンの燃料噴射量を自動的に減量する様に制御されるので、ドライバの運転の仕方に拘わらず、省燃費運転が実行され、確実に省燃費効果が得られる。

また、制御ルーチンに、省燃費モード解除のサブルーチンを組込むことにより、省燃費モードであっても必要に応じて省燃費モードを解除できる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
先ず、図１〜図５を参照して第１実施形態を説明する。
図１において、当該省燃費運転システムの第１実施形態は、車両１に置いて、図示の例では、エンジン制御用のエンジンコントローラ２０を装備したエンジン２と、変速制御用のミッションコントローラ３０を装備した自動変速機３と、エンジンコントローラ２０に内蔵され、エンジンコントローラ２０とミッションコントローラ３０とを統合的に制御して省燃費運転を実行させる制御手段（以降、制御手段をコントロールユニットと言う）１０とを装備している。

さらに、当該省燃費運転システムの第１実施形態は、アクセル開度計測手段（以降、アクセル開度計測手段をアクセル開度センサという）４と、エンジン回転センサ５と、通常燃費モードと省燃費モードの２つのモードを選択する燃費モード選択手段（以降、燃費モード選択手段をエコノミーモードスイッチと言う）７とを備えている。

尚、図示の例では、コントロールユニット１０は、エンジンコントローラ２０に内蔵されているが、エンジンコントローラ２０とは別体に構成することも出来る。

コントロールユニット１０は、エコノミーモードスイッチ７と入力信号ラインＬ１で、アクセル開度センサ４と入力信号ラインＬ２で、エンジン回転センサ５と入力信号ラインＬ３で接続されている。
或いは、コントロールユニット１０は、エンジンコントローラ２０のアクセル開度信号を直接用いることも可能であり、エンジンコントローラ２０のエンジン回転信号を直接用いることも可能である。

トランスミッションコントローラ３０はエンジンコントローラ２０と回線Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃで接続され、エコノミーモードの信号と、アクセル開度信号と、エンジン回転信号がエンジンコントローラ経由で受診される様に構成されている。
或いは、トランスミッションコントローラ３０は、前記入力信号ラインＬ１、Ｌ２、Ｌ３から分岐したライン（図中、３本の破線）によって、エコノミーモードスイッチ７及び各センサ４、５から直接信号を受信するようにも構成出来る。

ここで、コントロールユニット１０は、自動変速機３を変速する際に用いるシフトマップを用意している。シフトマップは、図２に詳細を示すように、二つのマップ、即ち、通常のシフトマップ（線Ｍｕ）と省燃費モードのシフトマップ（線Ｍｅ）から成る。
図２では、省燃費モードのシフトマップ（線Ｍｅ）は通常のシフトマップ（線Ｍｕ）よりもエンジン回転数が低い位置でシフトアップが行われることが示されている。
図示の例では、例えば、３速から４速にシフトアップするエンジン回転数が通常時にＲｕであったものが、省燃費モードではＲｅまで下げられる。

更に、コントロールユニット１０は、燃料噴射量マップとして、図３に示すように、４本の破線（ｑｕ１〜ｑｕ４）から成る通常の燃料噴射量マップと、４本の実線（ｑｅ１〜ｑｅ４）から成る省燃費モードの燃料噴射量マップの二つの燃料噴射量マップを備えている。

ここで例えば、ｑｕ１は省燃費モードではない通常時のアクセル開度が１００％の時のエンジン回転数と燃料噴射量との関係を示し、ｑｕ２はアクセル開度８０％時の、ｑｕ３はアクセル開度６０％時の、ｑｕ４はアクセル開度４０％時の、エンジン回転数と燃料噴射量との関係を示している。
一方、ｑｅ１は省燃費モード時のアクセル開度１００％の、ｑｅ２はアクセル開度８０％の、ｑｅ３はアクセル開度６０％の、ｑｅ４はアクセル開度４０％のエンジン回転数と燃料噴射量との関係を示している。
即ち、同じアクセル開度同士を比較した場合、省燃費モードの時には、通常時（省燃費モードでないとき）に比べ同じエンジン回転数における燃料噴射量を減少させている。

そして、コントロールユニット１０は、図示しないドライバがエコノミーモードスイッチ７によって省燃費モードを選択し、アクセル開度が所定値以下の場合は、上述の省燃費モード用のシフトマップＭｅを選び、通常燃費モードに比べてシフトアップ時のエンジン回転数を下げ、さらに、省燃費モード用のシフトマップｑｅ１〜ｑｅ４を選び、エンジン１の燃料噴射量を減量する様に制御する。

次に、図４のフローチャートを参照して、第１実施形態の省燃費運転システムの省燃費モードで運転時での制御方法について説明する。
先ずステップＳ１では、既にエコノミーモードスイッチ７が押された状態であり（ＯＮ）、エンジン回転センサ５によって検出したエンジン回転信号を読み込み、ステップＳ２でアクセル開度センサ４によって検出したアクセル開度信号を読み込む。

次のステップＳ３でコントロールユニット１０は、アクセル開度αは所定値以下か否かを判断する。アクセル開度が所定値α以下であれば（ステップＳ３でＹＥＳ）、次のステップ４に進み、所定値αを超えれば（ステップＳ３でＮＯ）、ステップＳ６まで進む。

ステップＳ４では、コントロールユニット１０は、トランスミッションコントローラ３０に制御信号を送り、トランスミッションコントローラ３０は、コントロールユニット１０に用意されたシフトモードマップの内のエコノミーモード用のマップＭｅを選択して、そのマップＭｅに従って、シフトアップを行う。
即ち、通常時よりもエンジン回転数が低い点でシフトアップを行う。

更に、ステップＳ５に進み、コントロールユニット１０は、エンジンコントローラ２０に制御信号を送り、エンジンコントローラ２０は、コントロールユニット１０に用意された燃料噴射量マップの内のエコノミーモード用のマップｑｅ１〜ｑｅ４を選択して、そのマップｑｅ１〜ｑｅ４に従って、燃料噴射量の制御を行った後、制御は元のステップＳ１まで戻る。

ステップＳ６では、コントロールユニット１０は所定時間が経過したか否かを判断する。所定時間が経過したなら（ステップＳ６でＹＥＳ）、前記ステップ４に進み、所定時間が経過していなければ（ステップＳ６でＮＯ）、制御は元のステップＳ１まで戻る。

エコノミーモードで走行中であっても、例えば、後方から前方不注意の車両が急接近してくるのが分かり、追突されることを回避するために急加速しなくてはならない場合等がある。
本実施形態では、そのような場合に備えて、図４のフローチャート（メインルーチン）と同時進行でエコノミーモード解除のための制御フローチャート（サブルーチン：図５）を流している。以下、図５のフフローチャートを参照して、エコノミーモード解除のための制御を説明する。

ステップＳ１１においてコントロールユニット１０は、エコノミーモードスイッチ７の信号を読み込み、エコノミーモードとなっているか否かを判断する（ステップＳ１２）。エコノミーモードであれば（ステップＳ１２でＹＥＳ）、次のステップＳ１３に進む。一方、エコノミーモードでなければ（ステップＳ１２でＮＯ）、ステップＳ１１まで戻り再びステップＳ１１以降を繰り返す。

ステップＳ１３では、コントロールユニット１０は、アクセル開度が閾値βを超えたか否かを判断する。
ここで、閾値βは、前記閾値αよりも大である。
アクセル開度が閾値βを超えたなら（ステップＳ１３でＹＥＳ）、ステップＳ１４でエコノミーモードを解除して、ステップＳ１１に戻り、再びステップＳ１１以降を繰り返す。
アクセル開度が閾値βを超えていなければ（ステップＳ１３でＮＯ）、そのままステップＳ１１に戻り、再びステップＳ１１以降を繰り返す。

尚、ステップＳ１３では、図示のようなアクセル開度そのままではなく、アクセル開度の変化速度を演算して、その変化速度が所定値を超えたか否かでエコノミーモードの解除の決定を判断することも可能である。
つまり、ドライバのアクセル操作（踏込み）が急激であれば、例えば、緊急事態が発生した（危険が迫っている）と認識して、いち早くエコノミーモードを解除し、すばやく危険を回避することが出来るようにすることが好ましい。

上述したような構成及び制御方法の省燃費運転システムによれば、コントロールユニット１０は、一旦、ドライバがエコノミーモードスイッチ７によって省燃費モードを選択した場合には、アクセル開度が所定値以下ならば、自動的に通常燃費モードに比べてシフトアップ時のエンジン回転数を下げ、且つエンジンの燃料噴射量を自動的に減量する様に制御されるので、ドライバの運転の仕方に拘わらず、省燃費運転が実行され、確実に省燃費効果が得られる。

また、図４のメインルーチンの他に、図５のエコノミーモード解除のサブルーチンを組込むことにより、省燃費モードであっても、例えば、危険回避のため等、必要に応じて省燃費モードを解除できる。

次に、図６を参照して、第２実施形態を説明する。
前記図１〜図５の第１実施形態は、各パラメータの検出手段であるアクセル開度センサ４、エンジン回転センサ５、エコノミーモードスイッチ７は夫々専用の回路によって車載コントロールユニット１０に接続された実施形態である。

それに対して、図６の第２実施形態では、各信号は、予め、車内通信ネットワーク「車内ＬＡＮ」によってＬＡＮ中継器９にデジタル信号として集められ、通信ケーブルＷによってコントロールユニット１０に記憶されるように構成されている。これらの構成を除いては、図１〜図５の第１実施形態と実質的に同様である。

第２実施形態では、車内ＬＡＮ情報を使用することにより、構造が簡単なエコノミーモードスイッチ７の追加を除き、他のセンサ等の追加を行うことなく必要な情報は安価に得られる。

図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定するものではないことを付記する。

本発明の第１実施形態の省燃費運転システムの構成を示すブロック図。第１実施形態の変速制御用シフトマップ。第１実施形態の燃料噴射量の制御用マップ。第１実施形態の省燃費運転制御方法を説明する制御フローチャート。第１実施形態のエコノミーモード解除の制御方法を説明する制御フローチャート。本発明の第２実施形態の全体構成を示したブロック図。

符号の説明

１・・・車両
２・・・エンジン
３・・・自動変速機
４・・・アクセル開度センサ
５・・・エンジン回転センサ
７・・・エコノミーモードスイッチ
９・・・ＬＡＮ中継器
１０・・・コントロールユニット
２０・・・エンジンコントローラ
３０・・・トランスミッションコントローラ

Claims

機械式自動変速機を含む自動変速機を有する車両において、通常燃費モードと省燃費モードの２つのモードを選択可能な燃費モード選択手段と、アクセル開度検出手段と、エンジン回転数検出手段と、エンジンの運転状態を制御し且つ自動変速機の変速を制御する制御手段とを備え、該制御手段はドライバが燃費モード選択手段によって省燃費モードを選択しアクセル開度が所定値以下の場合は、通常燃費モードに比べてシフトアップ時のエンジン回転数を下げ、且つエンジンの燃料噴射量を減量する様に制御することを特徴とする省燃費運転システム。
前記制御手段は、エンジン制御用の制御装置に内蔵されている請求項１の省燃費運転システム。
前記制御手段は、エンジン制御用の制御装置とは別体に装備された請求項１の省燃費運転システム。
請求項１の構成の省燃費運転システムの制御方法において、エンジン回転数を読み込む工程と、アクセル開度を読み込む工程とを有し、制御手段は、燃費モード選択手段の選択モードが省燃費モードの場合に、アクセル開度が所定値以下であれば、通常燃費モードに比べてシフトアップ時のエンジン回転数を下げ、且つエンジンの燃料噴射量を減量する様に制御することを特徴とする省燃費運転システムの制御方法。