JP2014084960A - 車両の走行制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】エンジンと車輪とを切り離して走行する惰性走行を実行する際に、所望の走行性能を実現する。
【解決手段】運転者が動力性能を重視しているか否かに基づいて、エンジン14の状態が異なる惰性走行を最適に選択できる。例えば、運転者が動力性能を重視しているときは、通常走行への復帰時にエンジンの始動を必要としないニュートラル惰性走行を選択することで、エンジン14と車輪20とを連結したままの惰性走行(例えばエンジンブレーキ走行)よりも燃費を良くしつつ、運転者の動力性能重視の期待にも応えることができる。一方で、運転者が動力性能を重視していないときは、エンジン14を停止するフリーラン惰性走行を選択することで、燃費を大幅に向上させることができる。従って、運転者が動力性能よりも燃費性能を重視しているときにフリーラン惰性走行を選択することで、運転者の燃費性能重視の期待に応えることができる。
【選択図】図3
【解決手段】運転者が動力性能を重視しているか否かに基づいて、エンジン14の状態が異なる惰性走行を最適に選択できる。例えば、運転者が動力性能を重視しているときは、通常走行への復帰時にエンジンの始動を必要としないニュートラル惰性走行を選択することで、エンジン14と車輪20とを連結したままの惰性走行(例えばエンジンブレーキ走行)よりも燃費を良くしつつ、運転者の動力性能重視の期待にも応えることができる。一方で、運転者が動力性能を重視していないときは、エンジン14を停止するフリーラン惰性走行を選択することで、燃費を大幅に向上させることができる。従って、運転者が動力性能よりも燃費性能を重視しているときにフリーラン惰性走行を選択することで、運転者の燃費性能重視の期待に応えることができる。
【選択図】図3
Description
本発明は、エンジンと車輪とを切り離した状態で惰性走行することができる車両の走行制御装置に係り、特に、その惰性走行中のエンジンの作動状態に関するものである。
エンジンと車輪とを切り離す断接装置(例えばクラッチ)を備える車両において、走行距離を延ばして燃費を改善する為に、エンジンと車輪とを連結してそのエンジンの動力によって走行する通常走行中に所定条件を満たしたことで、車両を惰性走行させることが考えられている。例えば、特許文献1には、アクセルオフ等を条件として、車両走行中にクラッチを解放することでエンジンと車輪とを切り離して車両を惰性走行させる車両の制御装置が提案されている。また、この特許文献1には、惰性走行しているときのエンジンの状態は、特に区別されることなく「アイドル状態」或いは「停止状態」とすることが記載されている。
ところで、運転者(ユーザ)が運転モード等を選択することにより動力性能を重視した走行或いは燃費性能を重視した走行を選択することができる車両も良く知られている。例えば、ユーザ操作によって運転モードを切り替えることによって、ある程度燃費性能を低下させつつ動力性能を向上させた走行を実現したり、ある程度動力性能を低下させつつ燃費性能を向上させた走行を実現したりすることができる。しかしながら、上記惰性走行中のエンジンの状態が「アイドル状態」と「停止状態」とでは惰性走行からの復帰の手順が異なるので、運転者が選択した走行性能に拘わらず一律に惰性走行中のエンジンの状態を決めると、運転者が期待した走行性能が得られない可能性がある。
具体的には、エンジンの状態が「アイドル状態」とされている場合、所定の復帰条件の成立後、クラッチを係合し、車両を加速させるという手順となる。エンジンの状態が「停止状態」とされている場合、所定の復帰条件の成立後、エンジンを始動させてからクラッチを係合し、車両を加速させるという手順となる。従って、エンジンが「停止状態」の場合は、惰性走行からの復帰時にエンジン始動が必要となる為に、エンジンが「アイドル状態」の場合と比べて、運転者が所望する駆動力を発生させるまでの応答性が劣る。その為、復帰時の応答性を良くする為に、惰性走行中のエンジンを「アイドル状態」とすることが考えられるが、「アイドル状態」は「停止状態」よりも燃費性能が低下する可能性がある。これに対して、燃費性能を重視して惰性走行中のエンジンを「停止状態」とすると、復帰時にエンジンを始動するステップが入る為、動力性能が低下する可能性がある。尚、上述したような課題は未公知であり、走行性能に対する運転者の意図に合わせて、「停止状態」か「アイドル状態」かでエンジンの状態が異なる2種類の惰性走行を適切に選択することについて未だ提案されていない。
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、エンジンと車輪とを切り離して走行する惰性走行を実行する際に、所望の走行性能を実現することができる車両の走行制御装置を提供することにある。
前記目的を達成する為の第1の発明の要旨とするところは、(a) エンジンと、そのエンジンと車輪とを切り離す断接装置とを備え、走行中にそのエンジンとその車輪とを切り離すと共にそのエンジンを停止して惰性走行するフリーラン惰性走行と、走行中にそのエンジンとその車輪とを切り離すと共にそのエンジンを自立運転して惰性走行するニュートラル惰性走行とが可能な車両の走行制御装置において、(b) 前記ニュートラル惰性走行を実行する場合は、前記フリーラン惰性走行を実行する場合と比べて、動力性能と燃費性能とのうちでその動力性能を重視する度合が大きいときである。
このようにすれば、運転者が動力性能を重視しているか否かに基づいて、エンジンの状態が異なる惰性走行を最適に選択できる。例えば、運転者が動力性能を重視しているときは、通常走行への復帰時にエンジンの始動を必要としないニュートラル惰性走行を選択することで、エンジンと車輪とを連結したままの惰性走行よりも燃費を良くしつつ、運転者の動力性能重視の期待にも応えることができる。一方で、運転者が動力性能を重視していないときは、エンジンを停止するフリーラン惰性走行を選択することで、燃費を大幅に向上させることができる。従って、運転者が動力性能よりも燃費性能を重視しているときにフリーラン惰性走行を選択することで、運転者の燃費性能重視の期待に応えることができる。よって、エンジンと車輪とを切り離して走行する惰性走行を実行する際に、所望の走行性能を実現することができる。つまり、エンジンの状態が異なる惰性走行を実行する際に、動力性能と燃費性能とを両立させることができる。
ここで、第2の発明は、前記第1の発明に記載の車両の走行制御装置において、運転モードとして、動力性能を引き出しつつ燃費の良い状態で運転可能なように走行を行う為の予め定められたノーマルモードと、そのノーマルモードと比較して燃費性能よりも動力性能を優先した状態で運転可能なように走行を行う為の予め定められたスポーツモードとを有しており、前記動力性能を重視する度合が大きいときとは、前記ノーマルモードが選択されているときに対して、前記スポーツモードが選択されているときである。このようにすれば、運転者がスポーツモードを選択しているかノーマルモードを選択しているかに基づいて、エンジンの状態が異なる惰性走行を最適に選択できる。
また、第3の発明は、前記第1の発明又は第2の発明に記載の車両の走行制御装置において、運転モードとして、動力性能を引き出しつつ燃費の良い状態で運転可能なように走行を行う為の予め定められたノーマルモードと、そのノーマルモードと比較して動力性能よりも燃費性能を優先した状態で運転可能なように走行を行う為の予め定められたエコモードとを有しており、前記動力性能を重視する度合が大きいときとは、前記エコモードが選択されているときに対して、前記ノーマルモードが選択されているときである。このようにすれば、運転者がノーマルモードを選択しているかエコモードを選択しているかに基づいて、エンジンの状態が異なる惰性走行を最適に選択できる。
また、第4の発明は、前記第1の発明乃至第3の発明の何れか1つに記載の車両の走行制御装置において、前記エンジンの動力を前記車輪側へ伝達する自動変速機を備え、前記自動変速機の変速モードとして、前記自動変速機を自動変速する自動変速モードと、人為的な変速操作によりその自動変速機を変速する手動変速モードとを有しており、前記動力性能を重視する度合が大きいときとは、前記自動変速モードが選択されているときに対して、前記手動変速モードが選択されているときである。このようにすれば、運転者が手動変速モードを選択しているか自動変速モードを選択しているかに基づいて、エンジンの状態が異なる惰性走行を最適に選択できる。
また、第5の発明は、前記第1の発明乃至第4の発明の何れか1つに記載の車両の走行制御装置において、前記エンジンの動力を前記車輪側へ伝達する自動変速機と、車両を前進走行させるときに選択される前進走行ポジションを有するポジション選択装置と、前記自動変速機を変速する為に人為的に操作される変速操作装置とを備え、前記動力性能を重視する度合が大きいときとは、前記前進走行ポジションにて、前記変速操作装置が人為的に操作されていないときに対して、前記変速操作装置が人為的に操作されたときである。このようにすれば、運転者が前進走行ポジションにて変速操作装置を操作したか否かに基づいて、エンジンの状態が異なる惰性走行を最適に選択できる。
また、第6の発明は、前記第5の発明に記載の車両の走行制御装置において、前記前進走行ポジションは、前記自動変速機を自動変速する自動変速モードを成立させる自動変速ポジション、或いは人為的な変速操作によりその自動変速機を変速する手動変速モードを成立させる手動変速ポジションである。このようにすれば、ポジション選択装置が自動変速ポジションとされているか手動変速ポジションとされているかに拘わらず、変速操作装置が人為的に操作されたか否かに基づいてエンジンの状態が異なる惰性走行を最適に選択できる。
本発明において、好適には、前記自動変速機は、自動変速機単体、或いは流体式伝動装置を有する自動変速機などにより構成される。例えば、この自動変速機は、公知の遊星歯車式自動変速機、公知の同期噛合型平行2軸式変速機ではあるが油圧アクチュエータによりギヤ段が自動的に切換られる同期噛合型平行2軸式自動変速機、同期噛合型平行2軸式自動変速機であるが入力軸を2系統備える型式の所謂DCT(Dual Clutch Transmission)、或いは公知のベルト式無段変速機やトロイダル式無段変速機などにより構成される。
また、好適には、前記断接装置は、摩擦係合式のクラッチやブレーキが用いられるが、電気的に反力を制御して動力伝達を接続遮断することもできるなど、種々の断接装置を採用できる。複数のクラッチやブレーキを備えていてニュートラルが可能な自動変速機を利用することもできる。
また、好適には、前記エンジンは、例えば燃料の燃焼によって動力を発生するガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関である。また、前記車両は、駆動力源として少なくとも前記エンジンを備えていれば良いが、このエンジンの他に、電動モータ等の他の駆動力源を備えていても良い。
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1は、本発明が適用される車両10に備えられた駆動装置12の概略構成を説明する図であると共に、車両10における各種制御の為の制御系統の要部を説明する図である。図1において、駆動装置12は、エンジン14と自動変速機16とを備えており、駆動力源としてのエンジン14の動力は自動変速機16から差動歯車装置18を介して左右の車輪20に伝達される。エンジン14と自動変速機16との間には、例えばダンパ装置やトルクコンバータ等の動力伝達装置が設けられているが、駆動力源として機能するモータジェネレータを配設することもできる。
エンジン14は、電子スロットル弁や燃料噴射装置や点火装置などのエンジン14の出力制御に必要な種々の機器を有するエンジン制御装置30を備えている。電子スロットル弁は吸入空気量を、燃料噴射装置は燃料の供給量を、点火装置は点火時期を、それぞれ制御するものであり、基本的には運転者による車両10に対する駆動要求量に対応するアクセルペダルの操作量(アクセル操作量)θacc に応じて制御される。燃料噴射装置は、車両走行中であってもアクセル操作量θacc が零と判定されるアクセルオフ時等に燃料供給を停止(フューエルカットF/C)することができる。
自動変速機16は、複数の油圧式摩擦係合装置(クラッチやブレーキ)の係合解放状態によって変速比eが異なる複数のギヤ段が成立させられる遊星歯車式等の有段の自動変速機である。自動変速機16では、油圧制御装置32に設けられた電磁式の油圧制御弁や切換弁等によって油圧式摩擦係合装置が各々係合解放制御されることにより、運転者のアクセル操作や車速V等に応じて所定のギヤ段が成立させられる。クラッチC1は自動変速機20の入力クラッチとして機能するもので、同じく油圧制御装置32によって係合解放制御される油圧式摩擦係合装置である。このクラッチC1は、エンジン14と車輪20との間を接続したり遮断したりする断接装置に相当する。自動変速機16として、有段変速機の代わりにベルト式等の無段変速機を用いることもできる。
車両10は、所定の関係としての公知の変速マップに従って自動変速機16を自動変速する自動変速モードと運転者による変速操作により自動変速機16を変速することが可能な手動変速モードとを有して、自動変速モードと手動変速モードとの間で自動変速機16の変速モードを切り替えることが可能である。その為、車両10には、変速モードを自動変速モードとする為の(すなわち自動変速モードを成立させる為の)自動変速ポジションと変速モードを手動変速モードとする為の(すなわち手動変速モードを成立させる為の)手動変速ポジションとを含む複数種類のシフトポジションPshを有して、そのシフトポジションPshを人為的操作により選択することができるポジション選択装置としてのシフト操作装置40が例えば運転席の近傍に配設されている。シフト操作装置40は、複数種類のシフトポジションPshを選択する為に操作されるシフトレバー42を備えている。
シフトレバー42は、公知の、駐車ポジション(Pポジション)である「P(パーキング)」、後進走行ポジション(Rポジション)である「R(リバース)」、中立ポジション(Nポジション)である「N(ニュートラル)」、自動変速ポジションとしての前進用の自動走行ポジション(ドライブポジション、Dポジション)である「D(ドライブ)」、又は手動変速ポジションとしての前進用の手動走行ポジション(マニュアルポジション、Mポジション)である「M(マニュアル)」へ手動操作されるように設けられている。
上記「P」乃至「M」に示す各シフトポジションPshにおいて、「P」及び「N」は、車両を走行させないときに選択される非走行ポジションであって、車両10を駆動不能とする動力伝達経路の動力伝達遮断状態へ切換えを選択する為の非駆動ポジションである。また、「R」、「D」、及び「M」は、車両10を走行させるときに選択される走行ポジションであって、車両10を駆動可能とする動力伝達経路の動力伝達可能状態への切換えを選択する為の駆動ポジションでもある。特に、「D」及び「M」は、車両10を前進走行させるときに選択される前進走行ポジションである。 「M」では、自動変速機16の変速比eがシフトレバー42のアップシフト位置「+」又はダウンシフト位置「−」への操作に応じて変更される。これにより、シフトレバー42のユーザ操作に基づいて、所望の変速比eに切り換えられる。
車両10は、動力性能を引き出しつつ燃費の良い状態で運転可能なように走行を行う為の予め定められたノーマルモードと、そのノーマルモードと比較して燃費性能よりも動力性能を優先した状態で運転可能なように走行を行う為の予め定められたスポーツモード(すなわちパワーモード)と、そのノーマルモードと比較して動力性能よりも燃費性能を優先した状態で運転可能なように走行を行う為の予め定められたエコモードとを有して、ノーマルモードとスポーツモードとエコモードとの間で運転モードを切り替えることが可能である。その為、車両10には、運転モードをスポーツモードとする為のスポーツモードスイッチ44と運転モードをエコモードとする為のエコモードスイッチ46とを備えて、運転モードを人為的操作により選択することができる運転モード選択スイッチ48が例えば運転席の近傍に配設されている。この運転モード選択スイッチ48は、例えばシーソー型スイッチであって、運転者が所望する運転モードでの車両走行を選択可能とするものであり、スポーツモードスイッチ44或いはエコモードスイッチ46が運転者により押されることで、スポーツモード或いはエコモードが選択(設定)される。また、スポーツモードスイッチ44及びエコモードスイッチ46が何れも押されていない場合には、ノーマルモードが選択(設定)される。
車両10には、例えばクラッチC1の係合解放制御などに関連する車両10の走行制御装置を含む電子制御装置70が備えられている。電子制御装置70は、例えばCPU、RAM、ROM、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、CPUはRAMの一時記憶機能を利用しつつ予めROMに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両10の各種制御を実行する。例えば、電子制御装置70は、エンジン14の出力制御、自動変速機16の変速制御、クラッチC1のトルク容量制御等を実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用や油圧制御用等に分けて構成される。電子制御装置70には、各種センサやスイッチ(例えばエンジン回転速度センサ50、タービン回転速度センサ52、入力回転速度センサ54、出力回転速度センサ56、アクセル操作量センサ58、シフトポジションセンサ60、運転モード選択スイッチ48など)による検出値に基づく各種信号(例えばエンジン14の回転速度であるエンジン回転速度Ne、トルクコンバータのタービン軸の回転速度であるタービン回転速度Nt、自動変速機16の入力回転速度である変速機入力回転速度Nin、車速Vに対応する自動変速機16の出力回転速度である変速機出力回転速度Nout、アクセル操作量θacc、シフトレバー42の操作位置であるシフトポジションPsh、スポーツモードスイッチ44或いはエコモードスイッチ46がユーザ操作されたことを表すモードオンSW_ONなど)が、それぞれ供給される。電子制御装置70からは、例えばエンジン14の出力制御の為のエンジン出力制御指令信号Se、クラッチC1の係合制御や自動変速機16の変速制御の為の油圧指令信号Spなどが、エンジン制御装置30や油圧制御装置32などへそれぞれ出力される。
電子制御装置70は、エンジン出力制御手段すなわちエンジン出力制御部72、変速制御手段すなわち変速制御部74、フリーラン惰性走行手段すなわちフリーラン惰性走行部76、ニュートラル惰性走行手段すなわちニュートラル惰性走行部78、走行モード判断手段すなわち走行モード判断部80を機能的に備えている。
エンジン出力制御部72は、例えば要求されたエンジントルクTe(以下、要求エンジントルクTedem)が得られるように、電子スロットル弁を開閉制御したり、燃料噴射装置による燃料噴射量を制御したり、点火装置による点火時期を制御するエンジン出力制御指令信号Seをエンジン制御装置30へ出力する。エンジン出力制御部72は、例えばアクセル操作量θaccをパラメータとして車速Vと要求駆動力Fdemとの予め記憶された不図示の関係(駆動力マップ)から実際のアクセル操作量θacc及び車速Vに基づいて駆動要求量としての要求駆動力Fdemを算出し、現在の自動変速機16のギヤ段における変速比eなどに基づいて、その要求駆動力Fdemが得られる要求エンジントルクTedemを算出する。また、エンジン出力制御部72は、例えばスポーツモードが選択されている場合には、ノーマルモード時と比較して、運転者のアクセル操作に対して応答性を高めるように電子スロットル弁等を制御したり、エコモードが選択されている場合には、ノーマルモード時と比較して、実用燃費を向上させる為に、アクセル操作量θaccに対する駆動力Fが穏やかになるように電子スロットル弁等を制御したりしても良い。前記駆動要求量としては、車輪20における要求駆動力Fdem[N]の他に、車輪20における要求駆動トルクTouttgt[Nm]、車輪20における要求駆動パワー[W]、自動変速機16における要求変速機出力トルク、及び自動変速機16における要求変速機入力トルク、要求エンジントルクTedem等を用いることもできる。また、駆動要求量として、単にアクセル操作量θacc[%]やスロットル弁開度[%]やエンジン14の吸入空気量[g/sec]等を用いることもできる。
変速制御部74は、自動変速機16の変速制御を実行する。具体的には、変速制御部74は、シフトポジションPshがDポジションである場合には、自動変速モードを成立させて、車速V及び駆動要求量を変数として予め定められて記憶された公知の関係(変速マップ、変速線図)から実際の車速V及び駆動要求量で示される車両状態に基づいて変速判断を行う。そして、変速制御部74は、自動変速機16の変速を実行すべきと判断した場合には、その判断したギヤ段が達成されるように、自動変速機16の変速に関与する油圧式摩擦係合装置を係合及び/又は解放させる油圧指令信号Spを油圧制御装置32へ出力する。一方で、変速制御部74は、シフトポジションPshがMポジションである場合には、手動変速モードを成立させて、上記変速マップに依ることなく、シフトレバー42における運転者による変速操作に応じたギヤ段が得られるように自動変速機16の変速制御を実行する油圧指令信号Spを油圧制御装置32へ出力する。また、変速制御部74は、ノーマルモードが選択されている場合には、例えば車両10の動力性能を充分引き出しつつ燃費の良い状態で運転可能なようにすなわち燃費性能と走行性能(動力性能)とを両立させるギヤ段にて運転可能なように予め定められた通常時変速マップに従って自動変速機16の自動変速制御を実行する。一方、変速制御部74は、スポーツモードが選択されている場合には、例えばノーマルモード時に用いる通常時変速マップと比較して相対的に低車速側(ローギヤ比側)のギヤ段が選択され易いように予め定められたスポーツ走行時変速マップに従って自動変速機16の自動変速制御を実行する。他方、変速制御部74は、エコモードが選択されている場合には、例えば通常時変速マップと比較して相対的に高車速側(ハイギヤ比側)のギヤ段が選択され易いように予め定められたエコ走行時変速マップに従って自動変速機16の自動変速制御を実行する。
エンジン出力制御部72、変速制御部74、フリーラン惰性走行部76、ニュートラル惰性走行部78は、それぞれ図2に示す3種類の走行モードを実行する。エンジン出力制御部72及び変速制御部74は、エンジン14と車輪20とを連結した状態で(すなわちクラッチC1を係合した状態で)エンジン14の動力によって走行する通常走行を行う。具体的には、エンジン出力制御部72は、上述した通り、駆動要求量が得られるようにエンジン14の出力制御を実行すると共に、変速制御部74は、上記変速マップから実際の車速V及び駆動要求量で示される車両状態に基づいてクラッチC1の係合を含む自動変速機16の変速制御を実行する。
フリーラン惰性走行部76は、走行中にエンジン14と車輪20とを切り離すと共にエンジン14を停止して惰性走行するフリーラン惰性走行(フリーラン惰行ともいう)を行う。具体的には、フリーラン惰性走行部76は、クラッチC1を解放してエンジン14を車輪20から切り離すと共に、エンジン14に対する燃料供給を停止するフューエルカットF/Cを行い、エンジン14の回転を停止させた状態で惰性走行(惰行ともいう)を実行する。このフリーラン惰性走行では、クラッチC1が解放されることからエンジンブレーキ力は略0になる為、走行抵抗が小さくなって惰性走行による走行距離が長くなり、フューエルカットF/Cと相俟って一層燃費を向上させることができる。
ニュートラル惰性走行部78は、走行中にエンジン14と車輪20とを切り離すと共にエンジン14を自立運転して惰性走行するニュートラル惰性走行(N惰行ともいう)を行う。具体的には、ニュートラル惰性走行部78は、クラッチC1を解放してエンジン14を車輪20から切り離す一方、エンジン14に燃料を供給してアイドリング状態で作動させた状態で惰性走行を実行する。このニュートラル惰性走行では、エンジン14はアイドリング状態で作動させられるものの、クラッチC1が解放される為、惰性走行による走行距離が長くなり、燃費を向上させるという一応の効果は得られる。つまり、ニュートラル惰性走行では、エンジン14と車輪20とを連結した状態で惰性走行するエンジンブレーキ走行よりも燃費を向上させることができる。
走行モード判断部80は、上記通常走行、フリーラン惰性走行、及びニュートラル惰性走行の3種類の走行モードの何れのモードで車両走行するかを判断して、その判断した走行モードへ切り換える。具体的には、走行モード判断部80は、例えばアクセル操作量θacc が零と判定されないアクセルオン時には、基本的に通常走行の実行を判断する。一方、走行モード判断部80は、通常走行中に、例えば所定時間以上連続してアクセルオフされた場合には、予め定められた惰性走行条件に基づいて、フリーラン惰性走行或いはニュートラル惰性走行の実行を判断する。上記惰性走行条件は、例えば車速Vやブレーキ操作力などで切り分けるなどして、フリーラン惰性走行とニュートラル惰性走行とを車両状態が各々全く異なる領域にて実行するように予め定められている。或いは、上記惰性走行条件は、例えば基本的には燃費向上効果が高いフリーラン惰性走行を実行して、エンジン14の暖機が必要な場合、エンジン14の動力によるバッテリーの充電が必要な場合、エンジン14の動力による機械的オイルポンプの駆動が必要な場合などにニュートラル惰性走行を実行するように予め定められていても良い。或いは、上記惰性走行条件は、例えば車速Vやブレーキ操作力などで切り分けるなどして、フリーラン惰性走行とニュートラル惰性走行とを車両状態が一部分重なる領域を有して実行するように予め定められると共に、その重なる領域に関しては、エンジン14の暖機等の要否に基づいて何れかを実行するように予め定められていても良い。
走行モード判断部80は、フリーラン惰性走行中或いはニュートラル惰性走行中に、通常走行へ復帰させる為の所定の復帰条件(すなわち惰性走行を解除する解除条件)が成立した場合には、その惰性走行を解除し、通常走行への復帰を判断する。上記所定の復帰条件は、以下に示すような複数種類の条件のうちの何れか1つである。例えば、復帰条件は、前記駆動要求量の増大(例えばアクセルオン)という条件Aである。また、復帰条件は、ブレーキ操作力が所定ブレーキ操作力以上、操舵角が所定操舵角以上、或いは車間距離が所定車間距離以下となるなどの条件Bである。上記条件Bが成立した場合には、エンジンブレーキ走行へ移行しても良い。
ところで、フリーラン惰性走行は、ニュートラル惰性走行と比較して、エンジン14をフューエルカットF/Cするので、燃費が向上させられるものの、通常走行へ復帰する場合はエンジン14を始動させる必要がある為、応答性が劣っている。一方で、車両10では、運転者は、自動変速機16の変速モードとして、自動変速モードに加えて手動変速モードを選択することができる。運転者が手動変速モードを選択する場合には、自動変速モードと比較して、例えば燃費性能については多少犠牲にしてでも動力性能を向上させた走行すなわち動力性能を重視した走行を望んでいると考えられる。その為、惰性走行における燃費性能、通常走行へ復帰するときの応答性(換言すれば復帰時の動力性能)の各々の特性の違いを考慮して、フリーラン惰性走行或いはニュートラル惰性走行の実行を判断することが望ましい。
そこで、走行モード判断部80は、フリーラン惰性走行の実行を判断する場合と比べて、動力性能と燃費性能とのうちでその動力性能を重視する度合が大きいときは、ニュートラル惰性走行の実行を判断する。具体的には、前記動力性能を重視する度合が大きいときとは、例えば自動変速モードが選択されているとき(すなわちDポジションが選択されているとき)に対して、手動変速モード(すなわちMポジションが選択されているとき)が選択されているときである。走行モード判断部80は、通常走行中にアクセルオフ等によって惰性走行の実行を判断したときに、Mポジションが選択されている場合には、ニュートラル惰性走行の実行を判断する。一方で、走行モード判断部80は、通常走行中にアクセルオフ等によって惰性走行の実行を判断したときに、Dポジションが選択されている場合には、フリーラン惰性走行の実行を判断する。或いは、走行モード判断部80は、Dポジション選択時には、予め定められた惰性走行条件に基づいてフリーラン惰性走行或いはニュートラル惰性走行の実行を判断しても良い。また、走行モード判断部80は、フリーラン惰性走行中或いはニュートラル惰性走行中にDポジションとMポジションとの選択が切り替えられた場合には、上述したDポジション選択時或いはMポジション選択時に対応する惰性走行の実行を判断する。
図3は、電子制御装置70の制御作動の要部すなわちエンジン14と車輪20とを切り離して走行する惰性走行を実行する際に所望の走行性能を実現する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数msec乃至数十msec程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。図4は、図3のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートである。
図3において、先ず、走行モード判断部80に対応するステップ(以下、ステップを省略する)S10において、例えば車速Vに基づいて車両10が走行中であるか否かが判断される。このS10の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが肯定される場合は走行モード判断部80に対応するS20において、アクセルオフとされたか否かが判断される。このS20の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが肯定される場合は走行モード判断部80に対応するS30において、シフトポジションPshがDポジションであるか否かが判断される。このS30の判断が肯定される場合は走行モード判断部80、フリーラン惰性走行部76、及びニュートラル惰性走行部78に対応するS40において、フリーラン惰性走行の実行が判断されるか、或いは予め定められた惰性走行条件に基づいてフリーラン惰性走行或いはニュートラル惰性走行の実行が判断されて(図4のt1時点)、その判断された惰性走行が実行される(図4のt1時点乃至t2時点参照)。このS30の判断が否定される場合は走行モード判断部80に対応するS50において、シフトポジションPshがMポジションであるか否かが判断される。このS50の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが肯定される場合は走行モード判断部80及びニュートラル惰性走行部78に対応するS60において、ニュートラル惰性走行の実行が判断されて(図4のt4時点)、そのニュートラル惰性走行が実行される(図4のt4時点乃至t5時点参照)。尚、繰り返し実行される本フローチャートにおいて、上記S40におけるフリーラン惰性走行中にMポジションが選択されると、上記S50の判断が肯定され、また、上記S60におけるニュートラル惰性走行中にDポジションが選択されると、上記S30の判断が肯定される。
図4において、走行中にアクセルオフされたときにDポジションである場合には、フリーラン惰性走行の実行が判断され(t1時点)、そのフリーラン惰性走行が実行される(t1時点以降)。アクセルオンに伴って通常走行への復帰が判断されると(t2時点)、エンジン14が始動されると共にクラッチC1が係合されて(t2時点乃至t3時点)、通常走行が実行される(t3時点以降)。その通常走行中にアクセルオフされたときにMポジションである場合には、ニュートラル惰性走行の実行が判断され(t4時点)、そのニュートラル惰性走行が実行される(t4時点以降)。アクセルオンに伴って通常走行への復帰が判断されると(t5時点)、クラッチC1が係合されて(t5時点乃至t6時点)、通常走行が実行される(t6時点以降)。ニュートラル惰性走行からの復帰ではエンジン始動がないので、その復帰時の応答時間Tmがフリーラン惰性走行からの復帰時の応答時間Tdよりも短くされる。よって、動力性能を重視していると考えられるMポジション選択時にはニュートラル惰性走行を実行することで、ある程度燃費を向上させつつ、運転者が所望する駆動力を発生させるまでの応答性を向上させられる。一方で、Mポジション選択時に比べて動力性能を重視していないと考えられるDポジション選択時にはフリーラン惰性走行を実行することで、最大限燃費を向上させられる。
上述のように、本実施例によれば、運転者が動力性能を重視しているか否かに基づいて、エンジン14の状態が異なる惰性走行を最適に選択できる。例えば、運転者が動力性能を重視しているときは、通常走行への復帰時にエンジンの始動を必要としないニュートラル惰性走行を選択することで、エンジン14と車輪20とを連結したままの惰性走行(例えばエンジンブレーキ走行)よりも燃費を良くしつつ、運転者の動力性能重視の期待にも応えることができる。一方で、運転者が動力性能を重視していないときは、エンジン14を停止するフリーラン惰性走行を選択することで、燃費を大幅に向上させることができる。従って、運転者が動力性能よりも燃費性能を重視しているときにフリーラン惰性走行を選択することで、運転者の燃費性能重視の期待に応えることができる。よって、エンジン14と車輪20とを切り離して走行する惰性走行を実行する際に、所望の走行性能を実現することができる。つまり、エンジン14の状態が異なる惰性走行を実行する際に、動力性能と燃費性能とを両立させることができる。
また、本実施例によれば、動力性能を重視する度合が大きいときとは、自動変速モード(例えばDポジション)が選択されているときに対して、手動変速モード(例えばMポジション)が選択されているときであるので、運転者が手動変速モードを選択しているか自動変速モードを選択しているかに基づいて、エンジン14の状態が異なる惰性走行を最適に選択できる。
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において実施例相互に共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
前述の実施例1では、運転者が動力性能を重視していると考えられる場合として、手動変速モードが選択されている場合を取り挙げた。ここで、車両10では、運転者は、運転モードとして、ノーマルモードに加えてスポーツモードとエコモードとを選択することができる。運転者がスポーツモードを選択する場合には、ノーマルモードやエコモードと比較して、動力性能を重視した走行を望んでいると考えられる。一方で、運転者がエコモードを選択する場合には、ノーマルモードやスポーツモードと比較して、燃費性能を重視した走行を望んでいると考えられる。つまり、スポーツモードが選択されているときは、ノーマルモードが選択されているときに対して、動力性能を重視する度合が大きい。また、ノーマルモードが選択されているときは、エコモードが選択されているときに対して、動力性能を重視する度合が大きい。
そこで、走行モード判断部80は、通常走行中にアクセルオフ等によって惰性走行の実行を判断したときに、スポーツモードが選択されている場合には、ニュートラル惰性走行の実行を判断する。一方で、走行モード判断部80は、通常走行中にアクセルオフ等によって惰性走行の実行を判断したときに、エコモードが選択されている場合には、フリーラン惰性走行の実行を判断する。他方で、走行モード判断部80は、通常走行中にアクセルオフ等によって惰性走行の実行を判断したときに、ノーマルモードが選択されている場合には、予め定められた惰性走行条件に基づいてフリーラン惰性走行或いはニュートラル惰性走行の実行を判断する。或いは、ノーマルモード選択時には、スポーツモード選択時との比較においてフリーラン惰性走行の実行を判断しても良いし、又、エコモード選択時との比較においてニュートラル惰性走行の実行を判断しても良い。また、走行モード判断部80は、フリーラン惰性走行中或いはニュートラル惰性走行中に運転モード(ノーマルモード、スポーツモード、エコモード)の選択が切り替えられた場合には、上述した各運転モード選択時に対応する惰性走行の実行を判断する。
図5は、電子制御装置70の制御作動の要部すなわちエンジン14と車輪20とを切り離して走行する惰性走行を実行する際に所望の走行性能を実現する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数msec乃至数十msec程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。この図5は図3に相当する別の実施例であり、図3と異なるステップについて主に説明する。
図5において、前記S20の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが肯定される場合は走行モード判断部80に対応するS130において、運転モードがノーマルモード、スポーツモード、及びエコモードのうちの何れであるかが判断される。このS130にてスポーツモードであると判断される場合は走行モード判断部80及びニュートラル惰性走行部78に対応するS140において、ニュートラル惰性走行の実行が判断されて、そのニュートラル惰性走行が実行される。一方で、上記S130にてエコモードであると判断される場合は走行モード判断部80及びフリーラン惰性走行部76に対応するS150において、フリーラン惰性走行の実行が判断されて、そのフリーラン惰性走行が実行される。他方で、上記S130にてノーマルモードであると判断される場合は走行モード判断部80、フリーラン惰性走行部76、及びニュートラル惰性走行部78に対応するS160において、予め定められた惰性走行条件に基づいてフリーラン惰性走行或いはニュートラル惰性走行の実行が判断されて、その判断された惰性走行が実行される。或いは、スポーツモードであると判断される場合に対してフリーラン惰性走行が実行されても良いし、エコモードであると判断される場合に対してニュートラル惰性走行が実行されても良い。尚、繰り返し実行される本フローチャートにおいて、上記S140,S150,S160における各惰性走行中に運転モードの選択が切り替えられると、上記S130における判断がそれに応じて変更される。
上述のように、本実施例によれば、前述の実施例1と同様に、運転者が動力性能を重視しているか否かに基づいて、エンジン14の状態が異なる惰性走行を最適に選択できる。よって、前述の実施例1と同様の効果が得られる。
また、本実施例によれば、動力性能を重視する度合が大きいときとは、ノーマルモードが選択されているときに対してスポーツモードが選択されているときであり、エコモードが選択されているときに対してノーマルモードが選択されているときであるので、運転者がどの運転モード(スポーツモード、ノーマルモード、エコモード)を選択しているかに基づいて、エンジン14の状態が異なる惰性走行を最適に選択できる。例えば、動力性能を重視していると考えられるスポーツモード選択時にはニュートラル惰性走行を実行することで、ある程度燃費を向上させつつ、運転者が所望する駆動力を発生させるまでの応答性を向上させられる。一方で、燃費性能を重視していると考えられるエコモード選択時にはフリーラン惰性走行を実行することで、最大限燃費を向上させられる。他方、動力性能と燃費性能とのバランス(両立)を重視していると考えられるノーマルモード選択時には適宜ニュートラル惰性走行或いはフリーラン惰性走行を実行することで、所望の走行性能が満たされ易くなる。
本実施例の車両10には、更に、Mポジションにおけるアップシフト位置「+」又はダウンシフト位置「−」へのシフトレバー42による変速操作と同等の変速操作をすることが可能な変速操作装置としてのパドルスイッチ90が設けられている。図6は、変速操作を行う為にシフトレバー42とは別に設けられたパドルスイッチ90の一例を示す図である。図6において、パドルスイッチ90は、ステアリングホイール92に搭載されており、アップシフトスイッチ94及びダウンシフトスイッチ96が設けられている。アップシフトスイッチ94及びダウンシフトスイッチ96は、例えばステアリングホイール92を握ったままで運転者側に操作することでシフトレバー42による変速操作と同等の変速操作が可能である。具体的には、シフトレバー42がMポジションに操作されているときは勿論のこと、Dポジションに操作されているときであっても、アップシフトスイッチ94又はダウンシフトスイッチ96が人為的に操作されると、自動変速機16のギヤ段が切り換えられる。
変速制御部74は、シフトポジションPshがDポジション或いはMポジションであるときに(すなわち前進走行ポジションであるときに)パドルスイッチ90が操作された場合には、変速モードとしてパドル操作に伴う手動変速モードを成立させて、前記変速マップに依ることなく、パドルスイッチ90における運転者による変速操作に応じたギヤ段が得られるように自動変速機16の変速制御を実行する油圧指令信号Spを油圧制御装置32へ出力する。これにより、パドル操作に伴う手動変速モードにおいて、パドルスイッチ90のユーザ操作に応じた所望のギヤ段に切り換えられる。また、変速制御部74は、パドル操作に伴う手動変速モード中に、その手動変速モードを解除する解除条件が成立した場合には、パドル操作に伴う手動変速モードを解除する。上記解除条件は、例えばアクセルオン状態が連続して所定のオン時間以上経過したとき、パドルスイッチ90がユーザ操作されていない時間が連続して所定の無操作時間以上経過したとき、或いは車両10が停止したときなどに成立する。
ここで、運転者がパドルスイッチ90を操作する場合には、操作しない場合と比較して、動力性能を重視した走行を望んでいると考えられる。つまり、前進走行ポジション(「D」又は「M」)にて、パドルスイッチ90が人為的に操作されたときは、パドルスイッチ90が人為的に操作されていないときに対して、動力性能を重視する度合が大きい。
そこで、走行モード判断部80は、通常走行中にアクセルオフ等によって惰性走行の実行を判断したときに、パドル操作に伴う手動変速モードである場合には、ニュートラル惰性走行の実行を判断する。一方で、走行モード判断部80は、通常走行中にアクセルオフ等によって惰性走行の実行を判断したときに、パドル操作に伴う手動変速モードでない場合には、フリーラン惰性走行の実行を判断する。また、走行モード判断部80は、ニュートラル惰性走行中にパドル操作に伴う手動変速モードが解除された場合には、フリーラン惰性走行の実行を判断する。一方で、走行モード判断部80は、フリーラン惰性走行中にパドル操作に伴う手動変速モードとなった場合には、ニュートラル惰性走行の実行を判断する。
図7は、電子制御装置70の制御作動の要部すなわちエンジン14と車輪20とを切り離して走行する惰性走行を実行する際に所望の走行性能を実現する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数msec乃至数十msec程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。この図7は図3に相当する別の実施例であり、図3と異なるステップについて主に説明する。
図7において、前記S20の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが肯定される場合は走行モード判断部80に対応するS230において、パドル操作に伴う手動変速モードであるか否かが判断される。このS230の判断が肯定される場合は走行モード判断部80及びニュートラル惰性走行部78に対応するS240において、ニュートラル惰性走行の実行が判断されて、そのニュートラル惰性走行が実行される。一方で、上記S230の判断が否定される場合は走行モード判断部80及びフリーラン惰性走行部76に対応するS250において、フリーラン惰性走行の実行が判断されて、そのフリーラン惰性走行が実行される。尚、繰り返し実行される本フローチャートにおいて、上記S240におけるニュートラル惰性走行中にパドル操作に伴う手動変速モードが解除されると、上記S230の判断が否定され、また、上記S250におけるフリーラン惰性走行中にパドル操作に伴う手動変速モードとされると、上記S230の判断が肯定される。
上述のように、本実施例によれば、前述の実施例1と同様に、運転者が動力性能を重視しているか否かに基づいて、エンジン14の状態が異なる惰性走行を最適に選択できる。よって、前述の実施例1と同様の効果が得られる。
また、本実施例によれば、動力性能を重視する度合が大きいときとは、前進走行ポジション(「D」又は「M」)にて、パドルスイッチ90が人為的に操作されていないときに対して、パドルスイッチ90が人為的に操作されたときであるので、「D」か「M」かに拘わらず、運転者が前進走行ポジションにてパドルスイッチ90を操作したか否かに基づいて、エンジン14の状態が異なる惰性走行を最適に選択できる。
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
例えば、前述の実施例において、各実施例が独立して実施されているが、上記各実施例は必ずしも独立して実施する必要はなく、適宜組み合わせて実施しても構わない。
また、前述の実施例では、エンジン14と車輪20とを切り離す断接装置として、自動変速機16の一部を構成するクラッチC1を例示したが、これに限らない。例えば、クラッチC1は、自動変速機16とは独立して設けられていても良い。また、自動変速機16が例えばベルト式無段変速機である場合、クラッチC1はその無段変速機とは独立して設けられることになるが、ベルト式無段変速機と共に車両に備えられる公知の前後進切換装置或いはその前後進切換装置に含まれる係合装置を断接装置としても良い。
また、前述の実施例では、手動変速モード、スポーツモード、パドルスイッチ90のユーザ操作等を例示して、動力性能を重視する度合が大きいときを説明したが、これに限らない。要は、動力性能を重視していると考えられるモード(様式)等があれば、本発明は適用され得る。
また、前述の実施例において、手動変速モードの選択に基づいて惰性走行を選択する実施例(実施例1参照)を実施しなければ、手動変速モードを有する必要はない。また、運転モード(ノーマルモード、スポーツモード、エコモード)の選択に基づいて惰性走行を選択する実施例(実施例2参照)を実施しなければ、運転モード選択スイッチ48を備える必要はない。また、パドルスイッチ90の操作に基づいて惰性走行を選択する実施例(実施例3参照)を実施しなければ、パドルスイッチ90を備える必要はない。また、運転モードの選択に基づいて惰性走行を選択する実施例を実施する場合であっても、必ずしも上記3つのモードを選択可能な運転モード選択スイッチ48を備える必要はない。例えば、ノーマルモードとエコモードとを比較するだけであればこの2つのモードを選択可能な運転モード選択スイッチを備えておれば良い。
また、前述の実施例では、手動変速モードは、シフトレバー42やパドルスイッチ90の操作に応じて変速段(変速比)が指定されるギヤ段固定のものであったが、例えば自動変速制御における高速側(高車速側)の変速段(変速比)の使用を制限する所謂マニュアルレンジが設定されるシフトレンジ固定のものであっても構わない。また、Mポジションにて手動変速モードが成立する態様以外に、例えば公知の「2」,「L」ポジション(レンジ)にて手動変速モードが成立する車両であっても良い。
また、前述の実施例では、シフトレバー42とは別に設けられてシフトレバー42による変速操作と同等の変速操作をすることが可能な変速操作装置として、ステアリングホイール92に搭載されたパドルスイッチ90を例示したが、これに限らない。例えば、この変速操作装置は、ステアリングホイールパッド近傍のステアリングホイールスポーク或いはステアリングホイールリングに設けられたステアリングスイッチなどであっても良い。また、シフト操作装置40や運転モード選択スイッチ48についても、種々の形式の装置やスイッチが用いられ得る。極論すれば、手動操作に因らず運転者の音声に反応して各種モードを選択可能な装置等であっても良い。要は、シフト操作装置40、運転モード選択スイッチ48、パドルスイッチ90等は、求められる機能を実現できる装置などであれば良い。
尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
10:車両
14:エンジン
16:自動変速機
20:車輪
40:シフト操作装置(ポジション選択装置)
70:電子制御装置(走行制御装置)
90:パドルスイッチ(変速操作装置)
C1:クラッチ(断接装置)
14:エンジン
16:自動変速機
20:車輪
40:シフト操作装置(ポジション選択装置)
70:電子制御装置(走行制御装置)
90:パドルスイッチ(変速操作装置)
C1:クラッチ(断接装置)
Claims (6)
- エンジンと、該エンジンと車輪とを切り離す断接装置とを備え、走行中に該エンジンと該車輪とを切り離すと共に該エンジンを停止して惰性走行するフリーラン惰性走行と、走行中に該エンジンと該車輪とを切り離すと共に該エンジンを自立運転して惰性走行するニュートラル惰性走行とが可能な車両の走行制御装置において、
前記ニュートラル惰性走行を実行する場合は、前記フリーラン惰性走行を実行する場合と比べて、動力性能と燃費性能とのうちで該動力性能を重視する度合が大きいときであることを特徴とする車両の走行制御装置。 - 運転モードとして、動力性能を引き出しつつ燃費の良い状態で運転可能なように走行を行う為の予め定められたノーマルモードと、該ノーマルモードと比較して燃費性能よりも動力性能を優先した状態で運転可能なように走行を行う為の予め定められたスポーツモードとを有しており、
前記動力性能を重視する度合が大きいときとは、前記ノーマルモードが選択されているときに対して、前記スポーツモードが選択されているときであることを特徴とする請求項1に記載の車両の走行制御装置。 - 運転モードとして、動力性能を引き出しつつ燃費の良い状態で運転可能なように走行を行う為の予め定められたノーマルモードと、該ノーマルモードと比較して動力性能よりも燃費性能を優先した状態で運転可能なように走行を行う為の予め定められたエコモードとを有しており、
前記動力性能を重視する度合が大きいときとは、前記エコモードが選択されているときに対して、前記ノーマルモードが選択されているときであることを特徴とする請求項1又は2に記載の車両の走行制御装置。 - 前記エンジンの動力を前記車輪側へ伝達する自動変速機を備え、
前記自動変速機の変速モードとして、前記自動変速機を自動変速する自動変速モードと、人為的な変速操作により該自動変速機を変速する手動変速モードとを有しており、
前記動力性能を重視する度合が大きいときとは、前記自動変速モードが選択されているときに対して、前記手動変速モードが選択されているときであることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の車両の走行制御装置。 - 前記エンジンの動力を前記車輪側へ伝達する自動変速機と、
車両を前進走行させるときに選択される前進走行ポジションを有するポジション選択装置と、
前記自動変速機を変速する為に人為的に操作される変速操作装置とを備え、
前記動力性能を重視する度合が大きいときとは、前記前進走行ポジションにて、前記変速操作装置が人為的に操作されていないときに対して、前記変速操作装置が人為的に操作されたときであることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の車両の走行制御装置。 - 前記前進走行ポジションは、前記自動変速機を自動変速する自動変速モードを成立させる自動変速ポジション、或いは人為的な変速操作により該自動変速機を変速する手動変速モードを成立させる手動変速ポジションであることを特徴とする請求項5に記載の車両の走行制御装置。
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