JP2016118158A - 車両用制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用制御装置において、自車両がスポーツ走行に適した操作が行われている場合に、スポーツ走行モードに設定することを許可することで、スポーツ走行に適していない操作状態や走行状態であるときに、スポーツ走行モードに設定されてしまうことを防止することにある。【解決手段】制御装置（３４）の制御手段（３５）は、複数の走行モードを切り替える走行モード切り替え部（３５Ａ）と、乗員の運転操作に基づいて最適な走行モードを判断する走行モード判断部（３５Ｂ）と、走行モード判断部（３５Ｂ）によって判断された走行モードが現在の走行モードと異なる場合に、走行モードの切り替えを許可する切り替え許可部（３５Ｃ）とを備える。【選択図】図１

Description

この発明は、車両用制御装置に係り、特に走行モードに基づいて車両の駆動力源を制御する車両用制御装置に関する。

従来、車両用制御装置としては、自車両の運転モードを乗員が任意で設定し、設定された走行モードに基づいて出力制御や変速制御が実行される技術が知られている。
このような車両用制御装置としては、例えば、以下のような先行技術文献がある。

特開２００５−１２４２８２号公報

特許文献１に係る自動車およびその制御方法は、乗員による任意の操作で設定される走行モードに基づいて内燃機関の出力を制御する技術である。

ところが、従来、車両用制御装置においては、乗員による任意の操作で設定された走行モードに基づく制御が、実際の走行特性に適していない場合がある。例えば、燃費の良い状態で走行するようにエンジン制御する通常走行モードと、通常走行モードよりも車両の動力性能や加速応答が高くなるようにエンジン制御するスポーツ走行モードとを備える車両において、乗員がスポーツ走行モードに設定しているが、通常走行モードのエンジン制御に適した走行を行うように車両が操作されている場合、運転者の操作特性及び車両の走行特性とエンジンの制御特性とが不一致となり、走行性能や燃費が悪化する可能性があり、改善が望まれていた。

そこで、この発明は、スポーツ走行に適していない操作状態や走行状態であるときに、スポーツ走行モードに設定されてしまうことを防止することができる車両用制御装置を提供することを目的とする。

この発明は、車両の複数の走行モードを有し、前記走行モードに基づいて車両の駆動力源を制御する車両用制御装置において、前記複数の走行モードを切り替える走行モード切り替え部と、乗員の運転操作に基づいて最適な走行モードを判断する走行モード判断部と、前記走行モード判断部によって判断された走行モードが現在の走行モードと異なる場合に、走行モードの切り替えを許可する切り替え許可部とを備えたことを特徴とする。

この発明は、自車両がスポーツ走行に適した操作が行われている場合に、スポーツ走行モードに設定することを許可することで、スポーツ走行に適していない操作状態や走行状態であるときに、スポーツ走行モードに設定されてしまうことを防止することができる。

図１は車両用制御装置のシステム構成図である。（実施例） 図２はスポーツ走行モード切り替え許可のフローチャートである。（実施例） 図３は最適走行モード判断のフローチャートである。（実施例）

この発明は、スポーツ走行に適していない操作状態や走行状態であるときに、スポーツ走行モードに設定されてしまうことを防止する目的を、自車両がスポーツ走行に適した操作が行われている場合に、スポーツ走行モードに設定することを許可することにより実現するものである。

図１〜図３は、この発明の実施例を示すものである。
図１に示すように、車両に搭載された内燃機関１は、複数の気筒として、例えば、４つの第１〜第４気筒を有する多気筒用の内燃機関である。車両は、クラッチペダルを有するものである。
内燃機関１は、シリンダブロック２とシリンダヘッド３とシリンダヘッドカバー４とを備える。
シリンダブロック２には、各気筒毎で、ピストン５が摺動するシリンダ６が形成されるとともに、ピストン５の上面で燃焼室７が形成される。
シリンダヘッド３には、吸気ポート８と排気ポート９とが形成されるとともに、吸気弁１０と排気弁１１とが取り付けられ、さらに、吸気カム軸１２と排気カム軸１３とが配設される。また、シリンダヘッド３の上部には、略中央部位で点火コイル１４が取り付けられる。

内燃機関１は、吸気マニホルド１５と吸気管１６とによって形成された吸気通路１７を備える。
吸気マニホルド１５の上流側には、サージタンク１８が設けられる。サージタンク１８の上流側には、スロットルバルブ１９を備えたスロットルボディ２０が設けられる。また、吸気管１６の上流端には、エアクリーナ２１が取り付けられる。吸気通路１７は、吸気ポート８に連通される。
吸気マニホルド１５には、吸気ポート８側へ燃料を噴射する燃料噴射弁２２が取り付けられる。
燃料噴射弁２２には、燃料供給管２３の一端が接続される。燃料供給管２３の他端は、燃料タンク２４に設置した燃料ポンプ２５に接続される。燃料タンク２４には、エバポ管２６の一端が接続される。パージ管２６の他端は、キャニスタ２７に接続される。キャニスタ２７には、バージ管２８の一端が接続される。バージ２８の他端は、シリンダヘッド３に接続される。バージ管２８の途中には、パージバルブ２９が設けられる。
また、内燃機関１は、排気マニホルド３０と排気管３１とによって形成された排気通路３２を備える。排気通路３２は、排気ポート９に連通される。排気管３１には、触媒（三元触媒）３３が取り付けられる。

車両には、制御装置３４が搭載される。制御装置３４は、制御手段（ＥＣＭ）３５を備える。制御手段３５には、点火コイル１４と、燃料噴射弁２２と、燃料ポンプ２５とが接続される。
また、制御手段３５には、スロットルアクチュエータ３６と、スロットルセンサ３７と、エアフローセンサ３８と、吸気圧力センサ３９と、水温センサ４０と、ノックセンサ４１と、空燃比センサ４２と、酸素濃度センサ４３とが接続される。
スロットルアクチュエータ３６は、スロットルボディ２０に取り付けられてスロットルバルブ１９を動作する。スロットルセンサ３７は、スロットルバルブ１９のスロットル開度を検出する。エアフローセンサ３８は、エアクリーナ２１に取り付けられて内燃機関１への吸入空気量を検出する。吸気圧力センサ３９は、吸気管１６に取り付けられてスロットルバルブ１９よりも下流側の吸気通路１７の吸気圧力を検出する。水温センサ４０は、シリンダヘッド３に取り付けられて冷却水温度を検出する。ノックセンサ４１は、シリンダブロック２に取り付けられてノックキングを検出する。空燃比センサ４２は、触媒３３の上流側の排気通路３２の空燃比を検出する。酸素濃度センサ４３は、触媒３３の下流側の排気通路３２の酸素濃度（Ｏ２）を検出する。
また、制御手段３５には、イグニッションスイッチ（図面上では「ＩＧ」と記す）４４と、クランク角センサ４５と、車速センサ４６と、クラッチスイッチ４７と、ブレーキスイッチ４８と、アクセルセンサ４９とが接続される。
イグニッションスイッチ４４は、イグニッションキーが回されたとき、または、プッシュスタートボタンが押されたときにオンするものである。クランク角センサ４５は、内燃機関１のクランク軸の角度をエンジン回転数として検出可能なものである。車速センサ４６は、車両の速度を車速として検出するとともに車両の減速度を検出するものである。クラッチスイッチ４７は、クラッチ操作としてクラッチペダル５０が踏み込まれるとオンするものである。ブレーキスイッチ４８は、ブレーキ操作としてブレーキペダル５１が踏み込まれるとオンするものである。アクセルセンサ４９は、アクセルペダル５２の踏み込み状態をアクセル開度として検出するものである。

制御装置３４は、車両の複数の走行モードを有し、走行モードに基づいて車両の駆動力源を制御するものである。
制御装置３４の制御手段３５は、走行モード切り替え部３５Ａと、走行モード判断部３５Ｂと、切り替え許可部３５Ｃと、大気圧センサ３５Ｄと、タイマ３６Ｅとを備える。
走行モード切り替え部３５Ａは、複数の走行モードを切り替える。走行モード判断部３５Ｂは、乗員の運転操作に基づいて最適な走行モードを判断する。切り替え許可部３５Ｃは、走行モード判断部３５Ｂによって判断された走行モードが現在の走行モードと異なる場合に、走行モードの切り替えを許可する。大気圧センサ３５Ｄは、大気圧を検出する。タイマ３６Ｅは、時間を計測する。
また、制御手段３５には、乗員が走行モードを切り替える切り替えスイッチ５３が接続される。
走行モード判断部３５Ｂは、ブレーキ操作と自車両の車速の変化率とに基づいて最適走行モードを判断する。また、走行モード判断部３５Ｂは、アクセル操作とクラッチ操作とに基づいて最適走行モードを判断する。
走行モード切り替え部３５Ａは、切り替え許可部３５Ｃによって走行モードの切り替えが許可されているときに、乗員によって走行モードの切り替え操作が実行されると、走行モードを切り替える。
また、走行モード切り替え部３５Ａは、切り替え許可部３５Ｃによって走行モードの切り替えが許可されると、自動的に走行モードを切り替える。

次に、この実施例に係るスポーツ走行モード切り替え許可について、図２のフローチャートに沿って説明する。
図２に示すように、制御手段３５においてスポーツ走行モード切り替え許可のプログラムがスタートすると（ステップＡ０１）、先ず、現在の走行モードが通常走行モードであるか否かを判断する（ステップＡ０２）。
このステップＡ０２がＹＥＳの場合には、運転操作に基づいて最適走行モードを判断する（ステップＡ０３）。このステップＡ０３における最適走行モードの判断については、後述の図３のフローチャートで具体的に説明する。
そして、最適走行モードがスポーツ走行モードであるか否かを判断する（ステップＡ０４）。このステップＡ０４がＮＯの場合には、前記ステップＡ０３に戻す。
このステップＡ０４がＹＥＳで、最適走行モードがスポーツ走行モードである場合には、切り替え許可部３５Ｃは、走行モード切り替え部３５Ａによってスポーツ走行モードに切り替えられることを許可する（ステップＡ０５）。このステップＡ０５においてスポーツ走行モードに切り替えられることが許可されると、走行モード切り替え部３５Ａは、自動的に通常走行モードからスポーツ走行モードに切り替える。
このステップＡ０５の処理後、又は前記ステップＡ０２がＮＯの場合には、イグニッションスイッチ４４がオフ、または、内燃機関１がアイドル状態である時間が所定時間Ｔ１以上継続したか否かを判断する（ステップＡ０６）。このステップＡ０６がＮＯの場合には、この判断を継続する。
このステップＡ０６がＹＥＳで、走行モードがスポーツ走行モードである場合には、通常走行モードに切り替える（ステップＡ０７）。
そして、スポーツ走行モードに切り替えられることを不許可とする（ステップＡ０８）。
ここで、前記ステップＡ０５にてスポ−ツ走行モードに切り替えられることが許可されてから前記ステップＡ０８でスポーツ走行モードに切り替えられることが不許可となるまでの間に、乗員によってスポーツ走行への切り替えスイッチ５３が操作されると、走行モード切り替え部３５Ａは、通常走行モードからスポーツ走行モードに切り替える。
その後、このプログラムをエンドとする（ステップＡ０９）。
なお、この図２のフローチャートの前記ステップＡ０７および前記ステップＡ０８において、走行モードがスポーツ走行状態である場合は、通常走行モードに切り替え、スポーツ走行モードヘの切り替えを不許可にする条件として、前記ステップＡ０６では、他の条件として、最適走行モードが通常走行モードである状態で所定時間Ｔ２以上継続していることを検出した場合でもよい。

次いで、図２の前記ステップＡ０３における最適走行モードの判断について、図３のフローチャートに沿って説明する。
図３に示すように、制御手段３５において最適走行モード判断のプログラムがスタートすると（ステップＢ０１）、ブレーキペダル５１が踏み込まれていてブレーキスイッチ４８がオン、かつ車速の変化率（Δ車速）が所定値（α）以下（減速度が所定値｜α｜以上）か否かを判断する（ステップＢ０２）。
このステップＢ０２がＹＥＳの場合には、クラッチペダル５０が踏み込まれていてクラッチスイッチ４７がオン、かつアクセル開度が所定値（β）以上であることが検出する（ステップＢ０３）。
このステップＢ０３がＹＥＳの場合には、最適走行モードがスポーツ走行モードであるとする（ステップＢ０４）。
一方、前記ステップＢ０２がＮＯの場合、又は前記ステップＢ０３がＮＯの場合には、最適走行モードが通常走行モードであるとする（ステップＢ０５）。
前記ステップＢ０４の処理後、又は前記ステップＢ０５の処理後は、このプログラムをエンドとする（ステップＢ０６）。
なお、図３のフローチャートの前記ステップＢ２および前記ステップＢ３における運転操作の検出について、クラッチペダルを有していない車両においても、急減速後の急加速や、急激なステアリングホイールの操作を検出してスポーツ走行に適した運転操作であると判断することができるため、例えば、ブレーキ操作による減速度が所定値以上であることを検出した後に、一定時間内にアクセル開度が所定値以上であることを検出した場合や、ステアリングホイールの舵角センサによって検出される舵角の変化率が所定値以上であることを検出した場合に、最適走行モードはスポーツ走行モードであると判断することも可能である。
また、図３のフローチャートにあっては、ヒールアンドトウと呼ばれる運転操作が行われているときに検出されるものであり、上述した運転操作を検出することで乗員の運転操作がスポーツ走行に適していると判断することが可能である。

この結果、この実施例においては、制御装置３４の制御手段３５は、複数の走行モードを切り替える走行モード切り替え部３５Ａと、乗員の運転操作に基づいて最適な走行モードを判断する走行モード判断部３５Ｂと、走行モード判断部３５Ｂによって判断された走行モードが現在の走行モードと異なる場合に、走行モードの切り替えを許可する切り替え許可部３５Ｃとを備える。これにより、乗員の運転操作に適した走行モードが現在の走行モードと異なる場合に、走行モードの切り替えを許可することで、運転操作に適さない走行モードに切り替えられることを防止することができる。
また、走行モード判断部３５Ｂは、ブレーキ操作と自車両の車速の変化率とに基づいて最適な走行モードを判断する。これにより、ブレーキ操作と自車両の加減速とから最適な走行モードを判断し、乗員の運転操作に適さない走行モードに切り替えられることを防止することができる。
更に、走行モード判断部３５Ｂは、アクセル操作とクラッチ操作とに基づいて最適な走行モードを判断する。 これにより、アクセル操作とクラッチ操作から最適な走行モードを判断し、乗員の運転操作に適さない走行モードに切り替えられることを防止することができる。
更にまた、走行モード切り替え部３５Ａは、切り替え許可部３５Ｃによって走行モードの切り替えが許可されているときに、乗員によって走行モードの切り替え操作が実行されると、走行モードを切り替える。これにより、乗員による任意の操作で走行モードが切り替わる車両であっても、運転操作に適さない走行モードに切り替えられることを防止することができる。
また、走行モード切り替え部３５Ａは、前記切り替え許可部によって走行モードの切り替えが許可されると、自動的に走行モードを切り替える。これにより、走行モードに切り替えが許可されると自動的に走行モードが切り替わるため、運転操作に適さない走行モードに切り替えられることを防止しつつ、運転操作に適した走行モードに速やかに切り替えることができる。

上記の実施例は、通常走行モードが選択されている場合の、スポーツ走行モードへの切り替えを許可するものであるが、走行モードはこれに限定されるものではなく、例えば、通常走行モードから、さらに燃費が向上するエコ走行モードへの切り替えや、悪路面を走行することに適しているパワー走行モードへの切り替えを許可するものにおいても、本技術を適用することが可能である。

この発明に係る車両用制御装置は、各種車両に適用可能である。

１ 内燃機関
３４ 制御装置
３５ 制御手段（ＥＣＭ）
３５Ａ 走行モード切り替え部
３５Ｂ 走行モード判断部
３５Ｃ 切り替え許可部
３５Ｄ 大気圧センサ
３６Ｅ タイマ
４４ イグニッションスイッチ
４５ クランク角センサ
４６ 車速センサ
４７ クラッチスイッチ
４８ ブレーキスイッチ
４９ アクセルセンサ
５０ クラッチペダル
５１ ブレーキペダル
５２ アクセルペダル
５３ 切り替えスイッチ

Claims (5)

1. 車両の複数の走行モードを有し、前記走行モードに基づいて車両の駆動力源を制御する車両用制御装置において、
   前記複数の走行モードを切り替える走行モード切り替え部と、
   乗員の運転操作に基づいて最適な走行モードを判断する走行モード判断部と、
   前記走行モード判断部によって判断された走行モードが現在の走行モードと異なる場合に、走行モードの切り替えを許可する切り替え許可部とを備えたことを特徴とする車両用制御装置。
2. 前記走行モード判断部は、ブレーキ操作と自車両の車速の変化率とに基づいて最適走行モードを判断することを特徴とする請求項１に記載の車両用制御装置。
3. 前記走行モード判断部は、アクセル操作とクラッチ操作とに基づいて最適走行モードを判断することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用制御装置。
4. 前記走行モード切り替え部は、前記切り替え許可部によって走行モードの切り替えが許可されているときに、乗員によって走行モードの切り替え操作が実行されると、走行モードを切り替えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用制御装置。
5. 前記走行モード切り替え部は、前記切り替え許可部によって走行モードの切り替えが許可されると、自動的に走行モードを切り替えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用制御装置。

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