JP2013216287A - エコモード制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低燃費走行と運転性能の維持とを両立できるエコモード制御装置を提供する。
【解決手段】エコモードスイッチ１が操作されると、ハンドル舵角と車速とをもとにエコモードの設定、エコモードの解除、解除されたエコモードの復帰について判定を行う。車両１００が停止しており、かつハンドル舵角θが１０度以下である場合にはエコモードに設定される。また、車両１００が停止しており、かつハンドル舵角θが１０度以上であるとエコモードはキャンセルされて通常走行モードに設定される。また走行速度がエコモード復帰速度３０ｋｍ／ｈ以下の場合、ハンドル舵角θが１０度以下であればエコモードに設定され、また、ハンドル舵角θが１０度を超えるとエコモードがキャンセルされて通常走行モードに設定される。また、車速がエコモード復帰速度３０ｋｍ／ｈを超え、ハンドル舵角θが１０度以下になるとエコモードが自動的に復帰し、エコモード走行となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、低燃費を実現するエコモード走行を制御して低燃費と運転性能の維持とを両立できるようにしたエコモード制御装置に関する。

近年、燃費向上を実現するエコモード機能を備えた車両が増えている。このようなエコモード機能を備えた車両では、エコモードスイッチを操作してエコモード機能を作動させる。エコモード機能が作動している車両では、例えば運転性能上の加速時の応答性がやや緩やかになることがある。
このようなエコモード機能の作動に伴う運転性能上の応答性の変化に伴う車両運転時の弊害を解消するものとして、エコモード設定による加速不足により交通の流れを悪化させてしまう状況を回避する運転アシストシステムがある。
この運転アシストシステムは、エコモードを備える車両に搭載されており、周辺車両の走行状況を取得し、前記車両の外界と重畳させるように画像を表示させ、前記車両の予測到達位置を算出し、前記取得した周辺車両の走行状況と、前記算出した前記車両の予測到達位置とから、前記車両と前記周辺車両との接触可能性について判定し、接触可能性がある場合には警告を行う（特許文献１参照）。

特開２０１１−９６０６４号公報

したがって、従来のエコモード制御装置では、周辺車両の走行状況の把握が不可欠であり、周辺車両の走行状況の検出が前記周辺車両との接触可能性について判定や警告についての信頼性を左右することになり、信頼性を維持するのが容易ではなく、運転性能上、加速時の応答性の劣化は避けることが出来ず、エコモードによる低燃費走行と運転性能の維持とを両立できない課題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、エコモードによる低燃費走行と運転性能の維持とを両立できるようにしたエコモード制御装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、予め定められたエコモード実施条件が成立したときに低燃費走行を実施するエコモードを設定する車両のエコモード制御装置であって、前記車両の走行速度とハンドルの操舵角とに基づいて前記エコモードを解除するエコモード解除条件が成立したか否かを判定するエコモード解除判定手段と、前記エコモード解除判定手段により前記エコモード解除条件が成立したと判定されたときに前記エコモードを解除するエコモード制御手段とを備えたことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、車両の走行速度とハンドルの操舵角とに基づいてエコモードを解除するエコモード解除条件が成立したか否かをエコモード解除判定手段により判定し、前記エコモード解除判定手段により前記エコモード解除条件が成立したと判定されたときに前記エコモードをエコモード制御手段により解除するように構成したので、エコモードを設定するか否かが車速とハンドル舵角とをもとに前記車両の走行状況に応じて判定されるため、エコモードによる低燃費走行と運転性能の維持とを両立できるエコモード制御装置を提供できる効果がある。

請求項２記載の発明によれば、エコモードが解除されたのち、車両の走行速度とハンドルの操舵角とに基づいて前記エコモードに復帰するエコモード復帰条件が成立したか否かをエコモード復帰判定手段により判定し、前記エコモード復帰判定手段により前記エコモード復帰条件が成立したと判定されたときに前記エコモード制御手段により前記エコモードに復帰するように構成したので、前記エコモード復帰条件が成立すると無効とされていたエコモードが復帰するため、エコモードによる低燃費走行と運転性能の維持とを両立できるエコモード制御装置を提供できる効果がある。

請求項３記載の発明によれば、車両の走行速度がゼロまたは予め定められた第１の速度以下であり、かつ、ハンドルの操舵角が予め定められた第１の操舵角を超えることをエコモード解除条件とするように構成したので、車両の走行速度が停止状態または予め定められた第１の速度以下であってハンドル舵角操作状況があらかじめ決められた第１の操舵角を超えるとエコモードが解除されるため、エコモードによる低燃費走行と運転性能の維持とを両立できるエコモード制御装置を提供できる効果がある。

請求項４記載の発明によれば、車両の走行速度が、ゼロより大きいかあるいは第１の速度以上である予め定められた第２の速度を超え、かつ、ハンドルの操舵角が第１の操舵角より小さい予め定められた第２の操舵角未満であることをエコモード復帰条件とするように構成したので、前記エコモード復帰条件が成立すると無効とされていたエコモードが復帰するため、エコモードによる低燃費走行と運転性能の維持とを両立できるエコモード制御装置を提供できる効果がある。

本発明の実施の形態であるエコモード制御装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態であるエコモード制御装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態のエコモード制御装置における車速とハンドル舵角とエコモード機能の動作、非動作の関係の一例を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態であるエコモード制御装置の構成を示すブロック図である。
このエコモード制御装置は車両１００に搭載されている。また、このエコモード制御装置を搭載した車両１００はエコモード機能を備えている。さらに、このエコモード制御装置を搭載した車両１００は図１に示すように、エコモードスイッチ１、ハンドル舵角センサ２、車速センサ３およびアクセル開度センサ４などの各種センサと、エンジンＥＣＵ７と、スロットル制御部５、燃料噴射部６および自動変速機ＥＣＵ８を備えている。
エコモードスイッチ１は、エコモードを設定するための操作スイッチである。このエコモードスイッチ１が操作されると予め定められたエコモード実施条件が成立したときに低燃費走行を実施するエコモードが設定される。そして、エコモード設定に切り替えられた状態では、通常走行時に比べてエンジン出力が抑制され、ドライバーの加速操作に伴う車両１００の運転性能上の応答性が通常走行時に比べて緩慢になるが、その分、経済走行が可能になる。
ハンドル舵角センサ２は、このエコモード制御装置を搭載した車両１００のステアリングによる舵取りの舵角を検出する。
車速センサ３は、車両１００の車速を検出する。
アクセル開度センサ４は、ドライバによる車両１００のアクセル操作に伴うアクセル開度を検出する。

エンジンＥＣＵ７は、マイクロコンピュータにより構成されており、エコモードスイッチ１の状態、さらにハンドル舵角センサ２により検出したハンドル舵角、車速センサ３により検出した車速、アクセル開度センサ４により検出したアクセル開度などの車両情報をもとに、スロットル制御部５、燃料噴射部６を制御する。
また、エンジンＥＣＵ７のＲＯＭには、エコモード解除条件をもとに設定されたエコモードを解除するか否かを判定し、さらに解除されたエコモードをエコモード復帰条件をもとに復帰させるか否かを判定する図２に示すエコモード判定プログラムが格納されている。
また、エンジンＥＣＵ７のＲＯＭには、例えば車速センサ３により検出した車速、アクセル開度センサ４により検出したアクセル開度、エンジン回転数、エコモード、通常走行モードなどの各種パラメータに対応した燃料噴射量データが設定された燃料噴射量マップが格納されている。
スロットル制御部５は、スロットル開度を調整する。
燃料噴射部６は、燃料噴射量を調整する。燃料噴射部６は、前記ＲＯＭに格納されている前記燃料噴射量マップから前記各種パラメータをもとにエンジンＥＣＵ７により読み出された燃料噴射量データにより、燃料噴射量を調整する。
自動変速機ＥＣＵ８はエンジンＥＣＵ７と通信を行い、各種情報を送受信する。

次に動作について説明する。
図２は、この実施の形態のエコモード制御装置のエコモード制御動作を示すフローチャートである。
図３は、この実施の形態のエコモード制御装置における車速とハンドル舵角とエコモード機能の動作、非動作の関係の一例を示す説明図である。
以下の説明では、このエコモード制御装置を搭載した車両１００では、エコモードを設定する場合、ドライバーがエコモードスイッチ１を操作する。ドライバーがエコモードスイッチ１を操作するとエンジンＥＣＵ７のＣＰＵは図２に示すエコモード判定処理を実行し、予め定められたエコモード実施条件が成立すると低燃費走行を実施するエコモードを設定する。このエコモード判定処理では、通常走行モードからエコモードへの移行はハンドル舵角と車速とをもとに車両１００の走行状況に応じて判定される。また、エコモードスイッチ１が操作されるとエンジンＥＣＵ７のＣＰＵは図２に示すエコモード判定処理を実行し、エコモード解除条件をもとにエコモードの解除を行い、また解除されたエコモードをエコモード復帰条件をもとに復帰させる。
なお、以下の動作の説明では、車両１００は、図３（ａ）に示すように停止した状態から時刻ｔ１で走行を開始して加速走行し、時刻ｔ５で車速４０ｋｍ／ｈに達し、時刻ｔ５から時刻ｔ６までの間は車速４０ｋｍ／ｈの一定速度で走行し、時刻ｔ６から減速を開始して時刻ｔ９で再度停止する走行パターンで走行した場合を例に説明する。またこのときの車両１００のハンドル舵角θは図３（ｂ）に示すような角度となっている場合を例に説明する。

この実施の形態のエコモード制御装置では、時刻ｔ０においてエコモードスイッチ１が操作されると、エンジンＥＣＵ７のＣＰＵはエコモード判定処理に移行する。そして、先ず車両１００（自車両）が停止状態にあるか否かを判定する（ステップＳ１）。車両１００の停止状態は、車速センサ３の出力からエンジンＥＣＵ７のＣＰＵが車速０ｋｍ／ｈであるか否かを判定する。車速センサ３の出力が０ｋｍ／ｈを示していれば停止、車速センサ３の出力が車速０ｋｍ／ｈでなければ走行中と判定する。
図３（ａ）に示すように、時刻ｔ０では車両１００は停止した状態にあるため、車両１００は停止状態にあると判定し、続いてハンドル舵角が予め設定された角度θ（第１のハンドル舵角）、例えば１０度を超えているか否かを判定する（ステップＳ４）。
このハンドル舵角θはハンドル舵角センサ２の出力からエンジンＥＣＵ７のＣＰＵが判定する。
図３（ｂ）に示すように時刻ｔ０では車両１００のハンドル舵角θは５度であるため、検出されたハンドル舵角θは１０度を超えていないと判定し、エコモードを設定し（ステップＳ３）、リターンからこのフローチャートをぬける。
このステップＳ３のエコモードの設定では、エンジンＥＣＵ７のＣＰＵはアクセル開度センサ４の出力をもとにスロットル制御部５により調整するスロットル開度をエコモードに応じたスロットル開度に調整する。また、燃料噴射部６による燃料噴射量をエコモードに応じた燃料噴射量に調整する。この結果、エコモードが設定されている状態では、通常走行時に比べてエンジン出力が抑制され、ドライバーの加速操作に伴う車両１００の運転性能上の応答性が通常走行時に比べて緩慢になる。
したがって、車両１００が停止している状態でそのハンドル舵角θが予め設定された角度、例えば１０度を超えていない状態、つまりハンドル、ステアリングホイールの回転変位が１０度未満の状態では、エコモードの設定されている状態が継続している。この状態から図３（ａ）に示すように時刻ｔ１になって車両１００が発進すると、車両１００はエコモードで発進することになるが、ハンドル舵角θが１０度を超えていないことから発進時のタイヤと路面との摩擦抵抗やエンジン負荷は、ハンドル舵角θが１０度を超えている場合に比べ小さい。このため、エンジン出力、応答性などが抑制されるエコモード発進であっても発進時の抑制された加速性能は感覚的にもドライバーが許容できる範囲となる。
一方、車両１００が停止している状態でそのハンドル舵角θが予め設定された角度、例えば１０度を超えている状態、つまりハンドル、ステアリングホイールの回転変位が１０度以上の状態で停止しているときは、ステップＳ１→ステップＳ４→ステップＳ５の遷移の過程のステップＳ５で、設定されているエコモードはキャンセルされる。従って、ステアリングホイールの回転変位が１０度以上の状態で停止している状態から車両１００が発進すると、車両１００は通常走行モードで発進することになる。ハンドル舵角θが１０度を超えていることから発進時のタイヤと路面との摩擦抵抗やエンジン負荷は、ハンドル舵角θが１０度を超えていない場合に比べ大きいが、エンジン出力、応答性などが抑制されない通常走行モードにより発進するので発進時の加速性能はエコモード発進の場合に比べて力強いものとなる。
なお、このステップＳ１およびステップＳ４の処理は請求項１のエコモード解除判定手段に対応する。また、ステップＳ５の処理は請求項１のエコモード制御手段に対応する。

図３に示す例では、時刻ｔ２でハンドル舵角θが予め設定された角度である１０度を超えている状態になる。このような状態は、例えば交差点で信号待ちのための一時停止した状態から右折あるいは左折発進する状況が該当する。このような状況では、ハンドル舵角θが１０度未満で一時停止している状態から発進し、徐々にハンドル舵角θを深い角度、１０度以上の深い角度にハンドル操作し右折あるいは左折する状況を示している。このような場合、低い車速かつ深いハンドル舵角θでハンドル操作するほどタイヤと路面との摩擦抵抗やエンジン負荷は大きくなる。
このため、車両１００が停止状態から、またハンドル舵角θが１０度未満の状態から右折あるいは左折発進し、右折あるいは左折する過程で、車速がエコモード復帰速度を判定する基準速度であるエコモード復帰速度３０ｋｍ／ｈに達しない状態で走行し、徐々にハンドル舵角θを深い角度、１０度以上の深い角度にハンドル操作すると、ハンドル舵角θが１０度未満の状態ではステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ４→ステップＳ３へ遷移する過程のステップＳ３処理でエコモードが設定される。
さらに車両１００が右折走行あるいは左折走行する過程で、車速がエコモード復帰速度３０ｋｍ／ｈに達しない状態の時刻ｔ２でハンドル舵角θが１０度を超えると、今度はステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ４→ステップＳ５へ遷移する過程のステップＳ５の処理で図３（ｃ）に示すように時刻ｔ２で前記設定されていたエコモードがキャンセルされる。図３（ｂ）に示すように、ハンドル舵角θが１０度を超えている期間は時刻ｔ２から時刻ｔ３の間である。この結果、図３（ｃ）に示すように時刻ｔ２から時刻ｔ３の間、エコモードがキャンセルされた通常走行モードで走行する。速度がエコモード復帰速度３０ｋｍ／ｈに達しない状態でハンドル舵角θが１０度を超えていることから走行時のタイヤと路面との摩擦抵抗やエンジン負荷は、ハンドル舵角θが１０度を超えていない場合に比べ大きいが、エンジン出力、応答性などが抑制されない通常走行モードにより走行するので走行時の加速性能はエコモードが設定されている場合に比べて力強いものとなる。
なお、前記ステップＳ１、ステップＳ２およびステップＳ４の処理は請求項１のエコモード解除判定手段に対応する。また、ステップＳ５は請求項１のエコモード制御手段に対応する。

時刻ｔ３においてハンドル舵角θが１０度以下に操作されたとき図３に示す例では車速はエコモード復帰速度３０ｋｍ／ｈに達していないため、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ４→ステップＳ３へ遷移する過程のステップＳ３の処理で、図３（ｃ）に示すようにキャンセルされていたエコモードは時刻ｔ３において復帰した状態になり、車両１００はエコモードで走行する。
なお、前記ステップＳ１、ステップＳ２およびステップＳ４は請求項２のエコモード復帰判定手段に対応する。また、前記ステップＳ３は請求項２のエコモード制御手段に対応する。

車速がエコモード復帰速度３０ｋｍ／ｈを超えた状態になると、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ６→ステップＳ３へ遷移する過程のステップＳ３の処理により、エコモードがキャンセルされた状態であってもエコモードは復帰した状態になる。すなわち、ステップＳ２では車速がエコモード復帰速度３０ｋｍ／ｈを超えたか否かを判定し、車速がエコモード復帰速度３０ｋｍ／ｈを超えた状態では、さらに続くステップＳ６でハンドル舵角θが１０度未満に操作された状態であるか否かを判定し、ハンドル舵角θが１０度未満の状態であれば続くステップＳ３でエコモードが復帰した状態になる。
なお、前記ステップＳ１、ステップＳ２およびステップＳ６は請求項２のエコモード復帰判定手段に対応する。また、前記ステップＳ３は請求項２のエコモード制御手段に対応する。
なお、前記ステップＳ６のハンドル舵角θが１０度未満に操作された状態であるか否かを判定する処理では、ハンドル舵角θは１０度より小さい舵角（第２のハンドル舵角）であってもよい。
図３（ａ）、（ｂ）に示すように時刻ｔ４で車速がエコモード復帰速度３０ｋｍ／ｈを超えた状態では、車両１００は右折あるいは左折して直線走行を開始している。このため時刻ｔ３で復帰したエコモードは、車速がエコモード復帰速度３０ｋｍ／ｈ以下あるいは停止状態になるとともにハンドル舵角θが１０度を超えた状態にならない限りキャンセルされず継続する。図３に示す例では車速がエコモード復帰速度３０ｋｍ／ｈ以下になり、かつハンドル舵角θが１０度を超えた状態の時刻ｔ８になると、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ４→ステップＳ５へ遷移するステップＳ５処理で図３（ｃ）に示すようにエコモードがキャンセルされる。

以上説明したようにこの実施の形態によれば、エコモードスイッチ１が操作されるとエンジンＥＣＵ７のＣＰＵがハンドル舵角と車速とをもとに通常走行モードからエコモードへの移行について判定を行う。そして、車両１００が停止しており、かつハンドル舵角θが予め設定された基準角度である１０度以下の場合にはエコモードに設定される。また、車両１００が停止しており、かつハンドル舵角θが予め設定された基準角度である１０度以上の場合にはエコモードはキャンセルされて通常走行モードに設定される。
この結果、ハンドル舵角θが１０度以上の深い角度で操作されている状況で停止状態から右折発進あるいは左折発進する場合、エコモードはキャンセルされて通常走行モードで発進することになり、エンジン出力、応答性などが抑制されるエコモードで発進する場合に比べて力強い発進が実現する。
またエコモード復帰速度３０ｋｍ／ｈ以下の車速で走行している場合、ハンドル舵角θが予め設定された基準角度である１０度以下の場合にはエコモードに設定され、また、ハンドル舵角θが予め設定された基準角度である１０度を超える場合にはエコモードがキャンセルされて通常走行モードに設定される。
この結果、エコモード復帰速度３０ｋｍ／ｈ以下の車速で右折あるいは左折する状況で、ハンドル舵角θが１０度を超えた状態になると、エコモードはキャンセルされて通常走行モードで走行することになり、エンジン出力、応答性などが抑制されるエコモードで右折あるいは左折する場合に比べて力強い右折走行あるいは左折走行が実現する。
また、エコモード復帰速度３０ｋｍ／ｈ以下の車速で右折あるいは左折する状況で、ハンドル舵角θが１０度以下の状態になるとエコモードが設定され、エンジン出力、応答性などが抑制されたエコモードでの走行が実現する。
また、車速がエコモード復帰速度３０ｋｍ／ｈを超える状態でハンドル舵角θが予め設定された基準角度である１０度以下の場合には、エコモードが自動的に復帰し、エンジン出力、応答性などが抑制されるエコモードでの走行となる。
従って、エコモードに設定されるとどのような状況でもエコモードが優先される従来の場合に比べて、エコモードの設定が、ハンドル舵角と車速とをもとに、タイヤと路面との摩擦抵抗やエンジン負荷などの走行状況に応じて判定されるため、前記摩擦抵抗やエンジン負荷などが大きくなる走行状況ではエコモードをキャンセルして通常走行モードで走行でき、また前記摩擦抵抗やエンジン負荷などが小さい走行状況ではエコモードで走行でき、エコモードによる低燃費走行と運転性能の維持とを両立できるエコモード制御装置を提供できる効果がある。

なお、以上説明した実施の形態では、エンジンＥＣＵ７のＣＰＵはステップＳ１において車両１００が停止状態にあるか否かを判定するとして説明したが、停止状態すなわち車速０ｋｍ／ｈであるか否かを判定するのではなく、車両１００の低速走行状態を規定する基準速度Ｖｒｋｍ／ｈ（基準速度Ｖｒ＜エコモード復帰速度）を予め設定し、車両１００の走行速度が基準速度Ｖｒ以下であるか否か、すなわち車両１００が低速走行状態にあるか否かをステップＳ１で判定するように構成してもよい。このように構成しても同様な効果が得られる。

１……エコモードスイッチ、２……ハンドル舵角センサ、３……車速センサ、７……エンジンＥＣＵ（エコモード解除判定手段、エコモード制御手段、エコモード復帰判定手段）。

Claims (4)

1. 予め定められたエコモード実施条件が成立したときに低燃費走行を実施するエコモードを設定する車両のエコモード制御装置であって、
   前記車両の走行速度とハンドルの操舵角とに基づいて前記エコモードを解除するエコモード解除条件が成立したか否かを判定するエコモード解除判定手段と、
   前記エコモード解除判定手段により前記エコモード解除条件が成立したと判定されたときに前記エコモードを解除するエコモード制御手段と、
   を備えたことを特徴とするエコモード制御装置。
2. 前記エコモードが解除されたのち、前記車両の走行速度とハンドルの操舵角とに基づいて前記エコモードに復帰するエコモード復帰条件が成立したか否かを判定するエコモード復帰判定手段をさらに備え、
   前記エコモード制御手段は、前記エコモード復帰判定手段により前記エコモード復帰条件が成立したと判定されたときに前記エコモードに復帰する、
   ことを特徴とする請求項１記載のエコモード制御装置。
3. 前記エコモード解除条件は、前記車両の走行速度がゼロまたは予め定められた第１の速度以下であり、かつ、前記ハンドルの操舵角が予め定められた第１の操舵角を超えることである、
   ことを特徴とする請求項１または２記載のエコモード制御装置。
4. 前記エコモード復帰条件は、前記車両の走行速度が予め定められた第２の速度を超え、かつ、前記ハンドルの操舵角が予め定められた第２の操舵角未満であり、
   前記第２の速度はゼロより大きいかまたは前記第１の速度未満であり、
   前記第２の操舵角は前記第１の操舵角以下である、
   ことを特徴とする請求項３記載のエコモード制御装置。

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