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

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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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