JP2013252810A

JP2013252810A - 車両用定速走行制御装置

Info

Publication number: JP2013252810A
Application number: JP2012130271A
Authority: JP
Inventors: Takao Shirai; 隆生白井
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-06-07
Filing date: 2012-06-07
Publication date: 2013-12-19

Abstract

【課題】降板路においてもより適切に車両の定速制御を実現することができる車両用定速走行制御装置を提供すること。
【解決手段】本発明に係る車両用定速走行制御装置１は、降板路の定速走行時において、車両の補機の補機制御量Ｗの増減により車両のエンジンに対する負荷トルクの増減を行う増減手段２ｃと、エンジンのフューエルカットの禁止又は禁止の解除を選択する選択手段２ｂと、を含み、補機制御量Ｗが所定値に到達した場合に増減手段２ｃが補機制御量Ｗを減少させるとともに選択手段２ｂがフューエルカットの禁止の解除を選択することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、乗用車、トラック、バス等の車両に適用して好適な車両用定速走行制御装置に関する。

近年の車両においては、例えば特許文献１に記載されているように、車速を設定速度に制御する定速走行を行う装置が提案されている。その際、車両が走行する路面が降板路である場合を考慮して、降板路の定速走行時において、目標セット車速からの増速度に応じて、フューエルカットを行う気筒数を変化させることで、増速度に応じたエンジントルクを発生することが開示されている。

特開昭６３−１３８１２９号公報

ところが、このような従来技術においては、降板路における勾配と車速の関係からエンジンのフューエルカットが実施されると車両が減速されすぎ、フューエルカットから復帰すると増速しすぎてしまう状態が発生する。このような状態は車速を維持しようとするとフューエルカットが短周期で発生してしまい乗り心地の悪化を招く、という問題が生じる。

本発明は、上記問題に鑑み、降板路においてもより適切に車両の定速制御を実現することができる車両用定速走行制御装置を提供することを目的とする。

上記の問題を解決するため、本発明に係る車両用定速走行制御装置は、
降板路の定速走行時において、車両の補機の補機制御量の増減により前記車両のエンジンに対する負荷トルクの増減を行う増減手段と、前記エンジンのフューエルカットの禁止又は当該禁止の解除を選択する選択手段と、を含み、前記補機制御量が所定値に到達した場合に前記増減手段が前記補機制御量を減少させるとともに前記選択手段が前記フューエルカットの禁止の解除を選択することを特徴とする。

本発明によれば、降板路においてもより適切に車両の定速制御を実現することができる車両用定速走行制御装置を提供することができる。

本発明に係る実施例の車両用定速走行制御装置１の一実施形態を示すブロック図である。実施例の車両用定速走行制御装置１の適用態様の一例を示す模式図である。実施例の車両用定速走行制御装置１の制御内容を示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら説明する。

図１に示すように、本実施例の車両用定速走行制御装置１は、エンジンＥＣＵ２（Electronic Control Unit）と、エアコンＥＣＵ３と、発電制御ＥＣＵ４と、コンプレッサ５と、オルタネータ６とを含んで構成される。エンジンＥＣＵ２とエアコンＥＣＵ３及び発電制御ＥＣＵ４は相互にＣＡＮ（Controller Area Network）等の通信規格により接続される。

エンジンＥＣＵ２は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを相互に接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、以下に述べるそれぞれの制御を行うクルーズ制御部２ａ、エンジン制御部２ｂ、補機制御部２ｃとして機能するものである。

エアコンＥＣＵ３は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを相互に接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、以下に述べるそれぞれの制御を行って、エンジンＥＣＵ２との通信に基づいて、車両のエアコン用のコンプレッサ５の起動、停止、デューティ比の制御を行うものである。

発電制御ＥＣＵ４も、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを相互に接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、以下に述べるそれぞれの制御を行って、エンジンＥＣＵ２との通信に基づいて、車両のバッテリを充電するオルタネータ６の駆動、停止、発電量の制御を行うものである。

また、上述したＣＡＮ上に接続された図示しないブレーキＥＣＵに接続された図示しない車速センサは、各車輪に対応して設けられた車輪速センサから各車輪速を検出し、それらの各車輪速の平均から車速Ｖを求め、車速ＶをＣＡＮに対して出力しており、エンジンＥＣＵ２はその車速ＶをＣＡＮ上において取得している。

エンジンＥＣＵ２のクルーズ制御部２ａは、図示しないクルーズ設定スイッチにより設定される設定速度ＶＣと車速Ｖの速度差ΔＶに基づいてこの速度差ΔＶを最小とするようにエンジン制御部２ｂへの要求トルクを例えばＰＩＤ制御により制御する。

この要求トルクに基づいてエンジン制御部２ｂはエンジンの燃料噴射量ひいてはトルクを制御するクルーズコントロールを実行する。また、エンジンＥＣＵ２のクルーズ制御部２ａは、図示しないストップランプスイッチにより運転者によるマニュアルのブレーキ操作が検出された場合にはクルーズコントロールをキャンセルする。

ここで本実施例はクルーズコントロールが適用される路面が降板路である場合に適合させている。降板路は例えば図２の最下段に示すように、平坦路からの遷移部分から徐々に勾配θが大きくなり、勾配θが一定値より大きくなった後、終端に向けて徐々に勾配θが小さくなる形態を有する。また、時刻ｔ０〜ｔ４に対応したピークを有している。

エンジンＥＣＵ２のクルーズ制御部２ａは、クルーズコントロールを行いながら降板路を走行中に、勾配θがきつくなるつまり大きくなってくると、車速Ｖが増大して設定車速ＶＣから大きくなり速度差ΔＶが大きくなることから、エンジン制御部２ｂへの要求トルクを小さくする。

この要求トルクがある閾値以下（図２の時刻ｔ０）となるとエンジン制御部２ｂはエンジンの図示しない燃料噴射部に対して燃料噴射を停止させるフューエルカット：Ｆ／Ｃを実施する。エンジン制御部２ｂにおいてＦ／Ｃを実施したとき（図２の時刻ｔ１）は、Ｆ／Ｃ禁止フラグを１とし、Ｆ／Ｃ禁止がなされる。

一方、補機制御部２ｃは補機制御を開始する（図２の時刻ｔ１以降）。この補機制御においてエンジン制御部２ｂはクルーズ制御部２ａからの要求トルクの補機制御の開始時の値を記憶しておき、要求トルクを開始時以降この値に固定する。

補機制御部２ｃは、補機制御量Ｗ（本実施例ではエアコン用のコンプレッサ５とオルタネータ６の合計電力消費量）を増減させることでエンジンの負荷トルク（走行抵抗に相当）を増減させて、車速Ｖを設定車速ＶＣとする車速維持制御を実行する。

より具体的には、補機制御部２ｃは、設定速度ＶＣと車速Ｖの速度差ΔＶに基づいて補機制御量Ｗ、つまりエアコンのコンプレッサ５の稼働率についてエアコンＥＣＵ３を介して制御し、オルタネータ６について発電制御ＥＣＵ４を介して制御する。

図２で示す降板路においては、坂路が急勾配となる地点が存在し、図２の時刻ｔ２で示すように、補機制御量Ｗが補機制御可能な最大値Ｗｍａｘに到達した場合には、補機制御部２ｃは、補機制御量Ｗをゼロにまで減少させ、これとともに、エンジン制御部２ｂはＦ／Ｃ禁止フラグを０とし、フューエルカット禁止を解除する。つまり、本実施例において補機制御部２ｃは増減手段を、エンジン制御部２ｂはクルーズ制御部２ａとの協調に基づいて選択手段を構成する。

つまり、図２の時刻ｔ２以降はＦ／Ｃ禁止フラグを解除して、Ｆ／Ｃを行うことによりエンジンブレーキを作用させて車速Ｖが増速して設定車速ＶＣから大きく離隔して上昇することを抑える。

図２の時刻ｔ２以降ｔ３に至る時点において、Ｆ／Ｃがされた状態で車速Ｖが設定車速ＶＣ（クルーズセット車速ＶＣ）から解除終了車速ＶＥより小さく、補機制御量Ｗがゼロとなった場合（時刻ｔ４）は降板路の勾配θが緩くなった場合とみなせるのでフューエルカットの禁止の解除を終了する。

以下に以上述べた本実施例の車両用定速走行制御装置１のエンジンＥＣＵ２の制御内容を、フローチャートを用いて説明する。図３のステップＳ１において、エンジンＥＣＵ２のエンジン制御部２ｂは、Ｆ／Ｃがオンとなったか否かを判定し、肯定であればステップＳ２にすすみ、否定であればＥＮＤ（ＲＥＴＵＲＮ）の手前にすすむ。

ステップＳ２において、エンジンＥＣＵ２のエンジン制御部２ｂは、Ｆ／Ｃ禁止（要求）フラグを１に設定し、ステップＳ３にすすむ。

ステップＳ３において、エンジンＥＣＵ２の補機制御部２ｃは補機制御を実施し、ステップＳ４にすすむ。

ステップＳ４において、エンジンＥＣＵ２の補機制御部２ｃは補機制御量Ｗが上限値Ｗｍａｘとなったか否かを判定し、肯定であればステップＳ５にすすみ、否定であればステップＳ７にすすむ。

ステップＳ５において、エンジンＥＣＵ２のエンジン制御部２ｂはＦ／Ｃ禁止（要求）フラグをゼロに設定し、補機制御部２ｃは補機制御値をゼロとして補機制御量Ｗをゼロとする。つづいて、ステップＳ６において、車速Ｖ＜セット車速ＶＣ−解除終了車速ＶＥ？の条件が成立するか否かを、エンジンＥＣＵ２のクルーズ制御部２ａが判定し、肯定である場合には、ステップＳ２の手前に戻り、否定であればステップＳ６の手前に戻る。

ステップＳ７において、エンジンＥＣＵ２のクルーズ制御部２ａは、車速Ｖ＜セット車速ＶＣ−解除終了車速ＶＥかつ補機制御量Ｗ＝０？の条件が成立するか否かを、判定し、肯定であればステップＳ８にすすみ、否定であればステップＳ３の手前に戻る。ステップＳ８において、エンジン制御部２ｂはＦ／Ｃ禁止（要求）」フラグをゼロに設定し、補機制御部２ｃは補機制御値をゼロに設定する。

以上述べた制御内容により実現される本実施例の車両用定速走行制御装置１によれば、以下のような作用効果を得ることができる。すなわち、図２の時刻ｔ２に示されるように、補機制御量Ｗが最大値Ｗｍａｘに到達した場合には、補機制御量Ｗを減少させ、その補機制御量Ｗによる負荷トルクの減少分をＦ／Ｃによるエンジンブレーキ量の増大分として充てることができ、不連続なトルク変動による振動の発生や乗り心地の悪化を防止することができる。

また、本実施例の車両用定速制御装置１においては、補機制御量Ｗが最大値Ｗｍａｘに到達した後、Ｆ／Ｃ禁止の解除の終了条件（リセット条件）が成立するまでは、Ｆ／Ｃは継続して禁止されることとなる。このため、勾配の増加に伴って車速Ｖが増加して速度差ΔＶが減少することに伴い要求トルクが減少して、フューエルカットされるタイミングが増加する状況においても、Ｆ／Ｃの頻度の増大を防止して乗り心地の悪化を防止することができる。

以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の車両用定速走行制御装置は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。

例えば、補機制御量Ｗが所定値に到達することは上述した最大値に到達することに限られず、例えば最大値の一以下の定数倍であってもよい。また、補機制御量Ｗが所定値に到達したときに減少させる態様は、ゼロとすること以外に、下限値まで減少することとしてもよい。

本発明によれば、車両が降板路における定速走行中であって勾配の増加に伴い車速が増加して設定車速に近くなり要求トルクが低下してフューエルカットされるタイミングが増加する場合でも、フューエルカットと解除が周期的に実行されて減速と増速が周期的に連続して行われることを防止して、乗り心地を高めることができる。

すなわち、本発明ではより適切に車両の定速制御を実現することができる。つまり、本発明の車両用定速走行制御装置は、乗用車、トラック、バス等の様々な車両に適用して有益なものである。

１車両用定速走行制御装置
２エンジンＥＣＵ
２ａクルーズ制御部
２ｂエンジン制御部
２ｃ補機制御部
３エアコンＥＣＵ
４発電制御ＥＣＵ
５コンプレッサ
６オルタネータ

Claims

降板路の定速走行時において、車両の補機の補機制御量の増減により前記車両のエンジンに対する負荷トルクの増減を行う増減手段と、前記エンジンのフューエルカットの禁止又は当該禁止の解除を選択する選択手段と、を含み、前記補機制御量が所定値に到達した場合に前記増減手段が前記補機制御量を減少させるとともに前記選択手段が前記フューエルカットの禁止の解除を選択することを特徴とする車両用定速走行制御装置。