JP2016153681A - Vehicle control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device.
従来、車両が走行中、ドライバの操作によりアクセルペダルから足が離されたことを検出すると、燃費を向上させるためにエンジンを停止して車両を惰性走行させる制御装置が広く知られている。また、エンジンを動力伝達系から切り離すことができるクラッチを備えている車両の場合には、車両を惰性走行させる際に制御装置によってクラッチを開放させることが知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a control device that stops an engine and inertially drives a vehicle to improve fuel efficiency when it is detected that a foot is released from an accelerator pedal by a driver's operation while the vehicle is running is widely known. Further, in the case of a vehicle having a clutch capable of disconnecting the engine from the power transmission system, it is known that the clutch is released by a control device when the vehicle is coasting.
例えば、特許文献1には、車両が惰性走行している状態であると判断した場合に、クラッチを開放させてエンジンを動力伝達系から切り離す制御を実施する制御装置が開示されている。その制御装置では、車両が惰性走行しているか否かを判定する際、アクセルペダルの操作量に基づく実際のアクセル開度と、車速と変速機の変速段とに基づいて演算された値とを比較している。 For example, Patent Document 1 discloses a control device that performs control to release a clutch and disconnect an engine from a power transmission system when it is determined that the vehicle is in a coasting state. In the control device, when determining whether or not the vehicle is coasting, the actual accelerator opening based on the operation amount of the accelerator pedal and the value calculated based on the vehicle speed and the transmission gear stage are obtained. Comparing.
しかしながら、特許文献1に記載の制御装置では、車速および変速段に基づく演算値と実際のアクセル開度とを比較して走行中にクラッチを開放させるため、走行環境や車両の負荷状況によってドライバの予期しない減速度の変化が発生しドライバに違和感を与えてしまう。 However, in the control device described in Patent Document 1, the calculated value based on the vehicle speed and the shift speed is compared with the actual accelerator opening, and the clutch is released during traveling. An unexpected change in deceleration occurs, giving the driver a feeling of strangeness.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、燃費を向上させるとともに、ドライバに違和感を与える減速度の発生を抑制できる車両制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a vehicle control device that can improve fuel efficiency and suppress the occurrence of deceleration that gives the driver a sense of incongruity.
本発明は、エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路にクラッチが設けられている車両を対象とし、前記車両を惰性走行させる場合に前記クラッチを開放させることができるように構成されている車両制御装置において、前記車両が走行中に当該車両の走行抵抗を算出し、少なくとも前記走行抵抗を用いて前記車両の現在の減速度を算出し、前記現在の減速度に所定の設計値を積算し、前記クラッチを係合させ、かつ前記エンジンの出力トルクを前記駆動輪に伝達させて走行している通常走行中に前記車両が減速している場合には、前記走行抵抗に基づいて、仮に前記クラッチを開放させて車両を惰性走行させる際に当該車両に発生する惰性減速度を算出し、前記通常走行中に前記車両が減速している場合、かつ前記現在の減速度と前記設計値との積算値が前記惰性減速度よりも小さい値である場合には、前記クラッチを開放させて、前記車両を惰性走行させることを特徴とする。 The present invention is directed to a vehicle in which a clutch is provided in a power transmission path between an engine and drive wheels, and is configured to be able to open the clutch when the vehicle is coasting. In the control device, the running resistance of the vehicle is calculated while the vehicle is running, the current deceleration of the vehicle is calculated using at least the running resistance, and a predetermined design value is added to the current deceleration. When the vehicle is decelerating during normal running while the clutch is engaged and the output torque of the engine is transmitted to the drive wheels, the vehicle is temporarily based on the running resistance. The inertia deceleration generated in the vehicle when the vehicle is coasted with the clutch disengaged is calculated, and the vehicle is decelerating during the normal traveling, and the current deceleration and the design value When the integrated value of is smaller than the inertia deceleration, by opening the clutch, characterized in that for coasting of the vehicle.
本発明に係る車両制御装置では、通常走行中に、仮にフリーラン状態に移行した場合に車両に発生する惰性減速度を走行抵抗に基づいて予測できるため、現在の減速度と所定の設計値との積算値が惰性減速度よりも小さい値である場合には、ドライバに違和感を与える減速度変化を抑制できると判断して、ドライバによりアクセルペダルが踏み込まれている状態でもフリーラン制御を開始する。 In the vehicle control device according to the present invention, the inertia deceleration generated in the vehicle can be predicted based on the running resistance when the vehicle is shifted to the free-run state during normal running. If the integrated value is smaller than the inertia deceleration, it is determined that the deceleration change that gives the driver a sense of incongruity can be suppressed, and the free-run control is started even when the accelerator pedal is depressed by the driver. .
本発明によれば、ドライバがアクセルペダルを踏んでいる通常走行中に、フリーラン状態に移行しても減速度の変化量が小さいと判断した場合に、車両をフリーラン状態に制御することができる。これにより、本発明では従来構成よりも早くフリーラン制御を開始できる。したがって、本発明によれば、燃費を向上でき、かつドライバに違和感を与える減速度変化の発生を抑制できる。 According to the present invention, the vehicle can be controlled to the free-run state when it is determined that the amount of change in deceleration is small even when the driver enters the free-run state during normal driving while stepping on the accelerator pedal. it can. Thereby, in this invention, free-run control can be started earlier than the conventional structure. Therefore, according to the present invention, the fuel consumption can be improved and the occurrence of a change in deceleration that gives the driver a sense of incongruity can be suppressed.
以下、図面を参照して、本発明に係る車両制御装置の実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of a vehicle control device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[1.車両の動力伝達系]
図2は、本実施形態の車両制御装置および車両を模式的に示す概略図である。車両Veは、動力伝達系として、動力源であるエンジン(ENG)1と、手動変速機2と、デファレンシャルギヤ3と、車軸4と、駆動輪5とを備えている。
[1. Vehicle power transmission system]
FIG. 2 is a schematic diagram schematically showing the vehicle control device and the vehicle according to the present embodiment. The vehicle Ve includes an engine (ENG) 1 that is a power source, a manual transmission 2, a
また、車両Veには、エンジン1から駆動輪5に至る動力伝達経路中において、エンジン1と手動変速機2との間にクラッチCが設けられている。 Further, the vehicle Ve is provided with a clutch C between the engine 1 and the manual transmission 2 in a power transmission path from the engine 1 to the drive wheels 5.
エンジン1は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどからなる周知の内燃機関である。手動変速機2は、変速比が異なる複数の変速段を設定できる周知の手動変速機である。例えば、図示しないシフトレバーがドライバに操作されたことを検出すると、そのシフトポジションに応じた変速段に手動変速機2の変速段が切り替わるように構成されている。 The engine 1 is a well-known internal combustion engine such as a gasoline engine or a diesel engine. The manual transmission 2 is a well-known manual transmission that can set a plurality of shift stages having different gear ratios. For example, when it is detected that a shift lever (not shown) is operated by the driver, the shift stage of the manual transmission 2 is switched to the shift stage corresponding to the shift position.
クラッチCは、選択的に係合もしくは開放させることができる油圧式に構成されている。油圧アクチュエータによりクラッチCの摩擦係合要素が動作する。クラッチCの一方の摩擦係合要素は、エンジン1のクランクシャフト1aに連結され、その他方の摩擦係合要素は、手動変速機2の入力軸2aに連結されている。車両Veでは、クラッチCを開放することにより、エンジン1を動力伝達系から切り離すことができ、クラッチCを係合することにより入力軸2aとクランクシャフト1aとの間をトルク伝達可能に接続しエンジン1を動力伝達系に接続できる。クラッチCを係合中、エンジン1から出力された動力(出力トルク)は、手動変速機2およびデファレンシャルギヤ3を介して車軸4に連結されている左右の駆動輪5に伝達する。この説明では、車両状態のうち、クラッチCを係合させ、かつエンジン1の出力トルクを駆動輪5に伝達させて走行している状態を通常走行状態という。なお、クラッチCは、油圧式に限定されず、電磁式などであってもよい。
The clutch C is hydraulically configured to be selectively engaged or disengaged. The frictional engagement element of the clutch C is operated by the hydraulic actuator. One friction engagement element of the clutch C is connected to the
車両Veは、エンジン1の始動装置である発電電動機(MG)6を備えている。発電電動機6は、伝動機構7を介してエンジン1と動力伝達可能に接続されている。伝動機構7は、発電電動機6のロータ軸と一体回転するプーリ(エンジン始動時に駆動側のプーリ)と、クランクシャフト1aと一体回転するプーリ(エンジン始動時に従動側のプーリ)とに無端状の伝動ベルトが巻きかけられているプーリ機構に構成されている。つまり、発電電動機6とエンジン1とは、クラッチCを介さずに連結されているため、クラッチCを開放させても発電電動機6とエンジン1とは動力伝達可能に接続されている。
The vehicle Ve includes a generator motor (MG) 6 that is a starting device of the engine 1. The generator motor 6 is connected to the engine 1 via a transmission mechanism 7 so that power can be transmitted. The transmission mechanism 7 is an endless transmission between a pulley that rotates integrally with the rotor shaft of the generator motor 6 (pulley on the driving side when the engine is started) and a pulley that rotates integrally with the
発電電動機6は、二次電池であるバッテリ8と電力の授受が可能に電気的に接続されている。要するに、発電電動機6は、バッテリ8から供給された電力により駆動してモータとして機能し、あるいは外力が作用することによりロータ軸が回転して発電する発電機として機能する。 The generator motor 6 is electrically connected to a battery 8 that is a secondary battery so that power can be exchanged. In short, the generator motor 6 functions as a motor driven by the electric power supplied from the battery 8, or functions as a generator that generates power by rotating the rotor shaft when an external force is applied.
発電電動機6がスタータモータとして機能する場合、エンジン1が停止中にバッテリ8の電力を消費して発電電動機6が駆動することにより、発電電動機6から出力された動力が伝動機構7を介してエンジン1に伝達しクランクシャフト1aを回転させる。また、発電電動機6が発電機として機能する場合、エンジン1から出力された動力が伝動機構7を介してロータ軸に作用することによりロータ軸が回転させられて発電する場合(駆動発電)や、クラッチCを係合中に駆動輪5側からの外力が動力伝達経路および伝動機構7を介してロータ軸に作用することによりロータ軸が回転させられて発電する場合(回生発電)すなわちエネルギ回生する場合が含まれる。そして、発電電動機6で発電した電力はバッテリ8に充電される。このようにしてバッテリ8の充電容量を示すSOC(State Of Charge)が変化することになる。
When the generator motor 6 functions as a starter motor, the electric power of the battery 8 is consumed while the engine 1 is stopped and the generator motor 6 is driven, so that the power output from the generator motor 6 is transmitted via the transmission mechanism 7 to the engine. 1 to rotate the
また、バッテリ8と発電電動機6とは図示しないインバータ等を介して電気的に接続されており、そのインバータは後述する車両制御装置10によって制御される。インバータの制御によってバッテリ8と発電電動機6との間の電力の授受が行わる。つまり、車両制御装置10は、インバータと電気通信可能に接続されており、バッテリ8のSOCを検出することができるように構成されている。なお、インバータには図示しない電気機器や他の発電電動機(図示せず)などが電気的に接続されてもよい。
Moreover, the battery 8 and the generator motor 6 are electrically connected via an inverter or the like (not shown), and the inverter is controlled by a
[2.車両制御装置]
本実施形態の車両制御装置10は、車両Ve全体を制御する電子制御装置(以下「メインECU」という)11と、エンジン1を制御する電子制御装置(以下「エンジンECU」という)12と、ブレーキ動作を制御する電子制御装置(以下「ブレーキECU」という)13とを含む。各ECU11,12,13は、マイクロコンピュータを主体とし、入力されたデータおよび予め記憶しているデータに基づいて所定のプログラムに従って演算を実行するように構成されている。
[2. Vehicle control apparatus]
The
メインECU11は、エンジンECU12およびブレーキECU13と電気通信可能に接続されている。車両制御装置10では、各ECU11,12,13が協働して車両Veを制御することができる。つまり、メインECU11には、車両Veに搭載された各種のセンサ類から信号が入力されるとともに、エンジンECU12およびブレーキECU13から各種の信号が入力される。そして、メインECU11は、その入力信号に基づいて各種の演算処理を行うとともに制御対象となる車載装置(その他のECU12,13を含む)を制御するための指令信号を出力する。
The main ECU 11 is connected to the
また、メインECU11は、いわゆるモータECUと称される制御装置と、バッテリECUと称される制御装置とを含む構成である。そのため、発電電動機6およびバッテリ8はメインECU11によって制御される。 The main ECU 11 includes a control device called a so-called motor ECU and a control device called a battery ECU. Therefore, the generator motor 6 and the battery 8 are controlled by the main ECU 11.
車両制御装置10では、メインECU11が、バッテリ8のSOCやバッテリ電圧などの検出値を取得できるように構成されている。例えば、メインECU11は、SOCが低下してバッテリ8に充電する必要があると判断した場合には、発電電動機6を発電機として機能させる制御を実施し、発電電動機6で発電した電力がバッテリ8に充電されるようにインバータ等を制御する。さらに、メインECU11は、エンジンECU12からの入力信号に基づきエンジン1を始動する場合には、バッテリ8の電力を使用して発電電動機6をスタータモータとして機能させる制御を実施する。
In the
エンジンECU12は、エンジン1への燃料供給量や吸入空気量や点火時期などを制御する。例えば、エンジンECU12は、車両Veが走行中に所定のエンジン停止条件(フリーラン許可条件)が成立すると、エンジン1への燃料供給(燃料噴射)を停止するフューエルカット制御(以下「F/C制御」という)を実施する。
The
また、エンジンECU12には、ドライバによるアクセルペダル21の操作量を検出するアクセル開度センサ31や、ドライブによるクラッチペダル22の操作量を検出するクラッチストロークセンサ32から検出信号が入力される。つまり、エンジンECU12は、クラッチECUと称される制御装置を含む構成である。
Further, the
例えば、車両Veが高車速で走行中に、エンジンECU12は、アクセル開度センサ31からの信号に基づきドライバがアクセルペダル21から足を離したこと(以下「アクセルペダルOFF」という)を検出し、かつクラッチストロークセンサ32からの信号に基づきドライバがクラッチペダル22から足を離したこと(以下「クラッチペダルOFF」という)を検出した場合に、F/C制御を実施し、かつクラッチCを開放させて車両Veを惰性走行(フリーラン)させる制御(以下「フリーラン制御」という)を実施することができる。すなわち、フリーラン許可条件が成立する場合には、車両Veが高車速で走行中、アクセルペダルOFF、クラッチペダルOFFを全て満たす場合(以下「第1許可条件が成立」という)が含まれる。
For example, while the vehicle Ve is traveling at a high vehicle speed, the
さらに、車両制御装置10では、車両状態がアクセルペダルON状態で通常走行中であっても、フリーラン許可条件が成立する場合(後述する「第2許可条件」が成立する場合)が含まれる。すなわち、車両制御装置10は、ドライバがアクセルペダル21を踏んでいる状態であっても、システム要求によってフリーラン制御を実施することができる。
Furthermore, the
システム要求とは、ドライバの意図ではない制御を実施することである。そのため、システム要求によりフリーラン制御を実施すると、ドライバが予期しない加速度変化を車両Veに発生させるため、アクセルペダル21を踏んでエンジン1からの出力を要求しているドライバへ違和感を与えてしまうことを抑制する必要がある。
A system request is to perform control that is not the driver's intention. Therefore, when free-run control is performed in response to a system request, an unexpected change in acceleration is generated in the vehicle Ve by the driver, so that the driver who requests the output from the engine 1 by stepping on the
そこで、車両制御装置10は、車両Veの走行抵抗RL_Rを算出する走行抵抗算出手段と、少なくとも走行抵抗RL_Rを用いて車両Veの減速度を算出する減速度算出手段と、フリーラン許可条件としての第2許可条件が成立しているか否かを判定する判定手段と、フリーラン許可条件(第2許可条件)が成立していることによりフリーラン制御を開始するフリーラン開始手段とを備えている。
Therefore, the
走行抵抗算出手段は、現在の車両Veの走行抵抗RL_Rを周知の算出方法によって算出できる。走行抵抗RL_Rには、空気抵抗、ころがり抵抗、勾配抵抗、加速抵抗が含まれる。そのため、走行抵抗算出手段では、車両重量や、現在の車速や、走路の勾配や、風向きや風速などに基づいて、周知の算出方法によって走行抵抗RL_Rを算出できる。 The traveling resistance calculation means can calculate the current traveling resistance RL_R of the vehicle Ve by a known calculation method. The running resistance RL_R includes air resistance, rolling resistance, gradient resistance, and acceleration resistance. Therefore, the travel resistance calculation means can calculate the travel resistance RL_R by a known calculation method based on the vehicle weight, the current vehicle speed, the gradient of the travel path, the wind direction, the wind speed, and the like.
減速度算出手段は、車両Veの減速度として、通常走行中の現在の減速度(以下「現減速度」という)DEC_Rと、フリーラン状態に移行した場合の減速度(以下「惰性減速度」という)DEC_Fとを算出する。 The deceleration calculation means uses the current deceleration during normal travel (hereinafter referred to as “current deceleration”) DEC_R as the deceleration of the vehicle Ve, and the deceleration when the vehicle enters a free-run state (hereinafter referred to as “inertia deceleration”). DEC_F).
現減速度DEC_Rとは、アクセルペダルONに基づく要求駆動力を満たすためにエンジン1の出力トルクを駆動力とする前進走行中(通常走行中)、走行抵抗RL_Rが駆動力よりも大きいために、車両Veが減速している場合の加速度(加速度<0)のことである。また、惰性減速度DEC_Fとは、クラッチCを開放させ、かつF/C制御を実施して、すなわちフリーラン制御を実施して、車両Veを惰性走行させている場合の加速度(加速度<0)のことである。 The current deceleration DEC_R means that the traveling resistance RL_R is larger than the driving force during forward traveling (during normal traveling) using the output torque of the engine 1 as the driving force in order to satisfy the required driving force based on the accelerator pedal ON. This is the acceleration (acceleration <0) when the vehicle Ve is decelerating. The inertia deceleration DEC_F is an acceleration (acceleration <0) when the vehicle Ve is coasting by releasing the clutch C and performing F / C control, that is, performing free-run control. That is.
減速度算出手段は、走行抵抗RL_Rを用いて現減速度DEC_Rを算出する。現減速度DEC_Rの算出方法は、少なくとも走行抵抗RL_Rを用いればよく、例えば走行抵抗RL_Rと要求駆動力と車両重量とに基づいて現減速度DEC_Rを算出する方法などを含む。要求駆動力は、車両状態に応じて周知の算出方法で算出でき、例えばアクセル開度と現在の車速とに基づいて算出される。減速度算出手段によって要求駆動力が算出されてもよい。また、減速度算出手段は、現在の車速と手動変速機2のギヤ段(変速段)と走行抵抗RL_Rとに基づいて惰性減速度DEC_Fを算出できる。惰性減速度DEC_Fの算出方法は、少なくとも走行抵抗RL_Rを用いて算出すればよい。 The deceleration calculation means calculates the current deceleration DEC_R using the running resistance RL_R. The calculation method of the current deceleration DEC_R may use at least the running resistance RL_R, and includes, for example, a method of calculating the current deceleration DEC_R based on the running resistance RL_R, the required driving force, and the vehicle weight. The required driving force can be calculated by a known calculation method according to the vehicle state, for example, based on the accelerator opening and the current vehicle speed. The required driving force may be calculated by the deceleration calculating means. Further, the deceleration calculation means can calculate the inertia deceleration DEC_F based on the current vehicle speed, the gear stage (shift stage) of the manual transmission 2 and the running resistance RL_R. The inertia deceleration DEC_F may be calculated using at least the running resistance RL_R.
要するに、減速度算出手段は、通常走行中に、仮にフリーラン状態に移行した場合に車両Veに発生する減速度としての惰性減速度DEC_Fを算出できる。つまり、車両制御装置10では、通常走行中に、減速度算出手段によって惰性減速度DEC_Fを算出するので、その惰性減速度DEC_Fを予測値として取得できる。すなわち、減速度算出手段は、通常走行中に惰性減速度DEC_Fを予測する手段でもある。
In short, the deceleration calculation means can calculate the inertia deceleration DEC_F as the deceleration generated in the vehicle Ve when the vehicle travels to the free-run state during normal traveling. In other words, in the
また、減速度算出手段は、現減速度DEC_Rに所定の設計値G_decを積算するように構成されている。設計値G_decとは、1よりも大きい所定値である。設計値G_decが1よりも大きい値であることにより、現減速度DEC_R(<0)と設計値G_dec(>1)との積算値(<0)は、必ず現減速度DEC_Rよりも小さい値(<0)となる。減速度は負の加速度であるため、減速度を表す値がより小さい値であるということは、より大きな減速作用を車両Veに生じさせる値を意味する。また、通常走行状態からフリーラン状態に移行した際の減速度の変化にドライバが違和感を覚えるか否かによって設計値G_decを任意の値に設定することが可能である。 The deceleration calculation means is configured to integrate a predetermined design value G_dec with the current deceleration DEC_R. The design value G_dec is a predetermined value larger than 1. Since the design value G_dec is a value larger than 1, the integrated value (<0) of the current deceleration DEC_R (<0) and the design value G_dec (> 1) is always smaller than the current deceleration DEC_R ( <0). Since the deceleration is a negative acceleration, a smaller value representing the deceleration means a value that causes the vehicle Ve to have a larger deceleration action. In addition, the design value G_dec can be set to an arbitrary value depending on whether or not the driver feels uncomfortable with the change in deceleration when the vehicle travels from the normal running state to the free running state.
判定手段は、第2許可条件が成立しているか否かを判定するために、現減速度DEC_Rと設計値G_decとの積算値と、惰性減速度DEC_Fとを比較し、その積算値が惰性減速度DEC_Fよりも小さい値であるか否かを判定する。その積算値が惰性減速度DEC_Fよりも小さい値である場合には、判定手段は第2許可条件が成立していると判定する。すなわち、第2許可条件の成立時とは、車両Veが高車速であるが減速中、アクセルペダルON、現減速度DEC_Rと設計値G_decとの積算値が惰性減速度DEC_Fよりも小さい値であることを全て満たす場合である。なお、上述したように、設計値G_decが1よりも大きい値であることにより、車両制御装置10は、現減速度DEC_Rとの積算値(DEC_R×G_dec)と、惰性減速度DEC_Fとを比較することにより、フリーラン状態に移行した際の減速度の変化量が大きいか小さいかを判断することが可能である。
The determination unit compares the integrated value of the current deceleration DEC_R and the design value G_dec with the inertia deceleration DEC_F to determine whether or not the second permission condition is satisfied, and the integrated value is reduced by inertia. It is determined whether or not the value is smaller than the speed DEC_F. When the integrated value is smaller than the inertia deceleration DEC_F, the determination unit determines that the second permission condition is satisfied. In other words, when the second permission condition is satisfied, the vehicle Ve is at a high vehicle speed, and while the vehicle is decelerating, the integrated value of the accelerator pedal ON, the current deceleration DEC_R, and the design value G_dec is smaller than the inertia deceleration DEC_F. It is a case where all the things are satisfied. As described above, when the design value G_dec is larger than 1, the
要は、車両制御装置10では、通常走行状態からフリーラン状態へ移行することにより車両Veに発生する減速度変化がドライバへの違和感を抑制できる変化量であるか否かを、第2許可条件が成立している車両状態であるか否かによって判断するように構成されている。なお、判定手段は、フリーラン許可条件として、第1許可条件と第2許可条件とのうちどちらか一方が成立しているか否かを判定できるように構成されてもよい。
In short, the
フリーラン開始手段は、上述した積算値(DEC_R×G_dec)が惰性減速度DEC_Fよりも小さい値であることにより第2許可条件が成立している場合に、通常走行状態からフリーラン状態へ移行するフリーラン開始制御を実施する。具体的には、クラッチCを開放させ、かつエンジン1への燃料供給(燃料噴射)を停止(F/C制御を実施)する。 The free-run starting means shifts from the normal running state to the free-run state when the second permission condition is satisfied because the integrated value (DEC_R × G_dec) is smaller than the inertia deceleration DEC_F. Implement free-run start control. Specifically, the clutch C is released, and the fuel supply (fuel injection) to the engine 1 is stopped (F / C control is performed).
このようにして車両Veをフリーラン状態に制御すると、エンジン1で燃料が消費されなくなることで燃費を向上でき、かつクラッチCを開放したことによりエンジン1が駆動輪5に連れ回されなくなるのでエネルギ損失を抑制できる。クラッチCを開放させてエンジン1を動力伝達系から切り離すことにより、フリーラン状態での車両Veの走行距離を伸ばせるため燃費をさらに向上させることができる。 When the vehicle Ve is controlled to the free-run state in this way, fuel consumption can be improved because the engine 1 does not consume fuel, and the engine 1 is not driven by the drive wheels 5 when the clutch C is disengaged. Loss can be suppressed. By releasing the clutch C and disconnecting the engine 1 from the power transmission system, the mileage of the vehicle Ve in the free-run state can be extended, so that the fuel consumption can be further improved.
また、フリーラン状態で所定のフリーラン解除条件が成立すると、エンジンECU12は、エンジン1を再始動させる制御(以下「ENG再始動制御」という)を実施する。例えば、車両Veがフリーラン中に、エンジンECU12は、アクセル開度センサ31からの信号に基づきドライバがアクセルペダル21を踏み込んだこと(以下「アクセルペダルON」という)を検出し、あるいはクラッチストロークセンサ32からの信号に基づきドライバがクラッチペダル22を踏み込んだこと(以下「クラッチペダルON」という)を検出した場合(ドライバ要求によるフリーラン解除条件が成立する場合)、ENG再始動制御を実施し、かつクラッチCを係合させることにより車両Veの惰性走行を終了させる。
Further, when a predetermined free-run release condition is satisfied in the free-run state, the
要するに、エンジンECU12がクラッチECUとして機能する場合、例えばクラッチCが油圧式の場合に、ドライバ要求によるクラッチ制御(クラッチペダルONを検出した場合の制御)では、クラッチペダル22の踏み込み量に応じた係合力となるように油圧指令値を油圧アクチュエータへ出力する。
In short, when the
さらに、エンジンECU12には、車速を検出する車速センサ(図示せず)や、クランクシャフト1aの回転数(以下「エンジン回転数」という)を検出するセンサや、手動変速機2の入力軸2aの回転数(以下「入力回転数」という)を検出するセンサや、手動変速機2の現在のギヤ段を検出するセンサや、手動変速機2がニュートラルであることを検出するニュートラルスイッチ34からの信号が入力される。エンジンECU12は、車速と、エンジン回転数と、入力回転数と、現在のギヤ段(変速段)と、ニュートラル状態の識別情報とを取得できる。車両制御装置10では、クラッチCを係合させる際に、係合要素同士の回転数を同期させる制御を実施するように構成されている。つまり、車両制御装置10は発電電動機6によってエンジン回転数を制御することによりクラッチCを係合させる前にエンジン回転数を同期させる制御を実施できる。
Further, the
なお、エンジンECU12には、変速機ECUと称される制御装置(図示せず)が含まれてよい。この場合、シフトレバー(図示せず)のシフトポジションおよびドライバによるシフトレバー操作を検出するシフトセンサからの検出信号がエンジンECU12に入力される。例えば、エンジンECU12が変速機ECUとして機能する場合、ドライバ要求に応じて前進変速段や後進あるいはニュートラルなどの各種状態に設定することや、変速段を切り替える制御(変速制御)などを実行できる。
The
ブレーキECU13は、車両Veに搭載されたブレーキの動作を制御する。例えば、油圧式のブレーキを制御できる。また、ブレーキECU13には、ドライバよるブレーキペダル23の操作量を検出するブレーキストロークセンサ33からの信号が入力される。
The
[2−1.フリーラン制御]
図1は、車両制御装置10によってフリーラン制御を実施するとともにフリーラン制御を解除する場合の処理フローを示すフローチャート図である。なお、車両制御装置10は、図1に示す制御ルーチンを繰り返し実行する。
[2-1. Free-run control]
FIG. 1 is a flowchart showing a processing flow when the
車両制御装置10は、車速が予め定められた所定値以上であるか否かを判定する(ステップS1)。車速が所定値よりも低いことによりステップS1で否定的に判断された場合、この制御ルーチンを終了する。一方、車速が所定値以上であることによりステップS1で肯定的に判断された場合、アクセルペダルOFFであるか否かを判定する(ステップS2)。アクセルペダルONであることによりステップS2で否定的に判断された場合には、ステップS11へ進む。なお、ステップS11以降の処理フローの詳細は後述する。
The
アクセルペダルOFFであることによりステップS2で肯定的に判断された場合、クラッチペダルOFFであるか否かを判定する(ステップS3)。クラッチペダルONであることによりステップS3で否定的に判断された場合、この制御ルーチンを終了する。 If the determination in step S2 is affirmative due to the accelerator pedal being OFF, it is determined whether or not the clutch pedal is OFF (step S3). If a negative determination is made in step S3 because the clutch pedal is ON, this control routine is terminated.
クラッチペダルOFFであることによりステップS3で肯定的に判断された場合、上述した第1許可条件が成立していることになるため、クラッチCを開放させ(ステップS4)、かつエンジン1への燃料供給(燃料噴射)を停止する(ステップS5)。車両制御装置10がステップS4,S5を実施することにより、車両Veはフリーラン状態に制御されることになる。
If the determination in step S3 is affirmative because the clutch pedal is OFF, the first permission condition described above is satisfied, so the clutch C is released (step S4) and the fuel to the engine 1 is released. Supply (fuel injection) is stopped (step S5). When the
そのフリーラン制御中に、車速が変化して予め定められた所定値よりも低くなったか否かを判定する(ステップS6)。車速が所定値よりも低いことによりステップS6で肯定的に判断された場合、エンジン1を再始動し(ステップS9)、かつクラッチCを係合させる(ステップS10)。車両制御装置10がステップS9,S10を実施することにより、フリーラン解除制御を実施することになる。
During the free-run control, it is determined whether or not the vehicle speed has changed to become lower than a predetermined value (step S6). If the vehicle speed is lower than the predetermined value and an affirmative determination is made in step S6, the engine 1 is restarted (step S9) and the clutch C is engaged (step S10). When the
車速が所定値以上であることによりステップS6で否定的に判断された場合、アクセルペダルONであるか否かを判定する(ステップS7)。アクセルペダルONであることによりステップS7で肯定的に判断された場合、ステップS9に進みフリーラン解除制御を実施する。アクセルペダルOFFであることによりステップS7で否定的に判断された場合、クラッチペダルONであるか否かを判定する(ステップS8)。クラッチペダルONであることによりステップS8で肯定的に判断された場合、ステップS9に進みフリーラン解除制御を実施する。一方、クラッチペダルOFFであることによりステップS8で否定的に判断された場合、図1に示す「A」に進み、ステップS6にリターンする。 When a negative determination is made in step S6 because the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined value, it is determined whether or not the accelerator pedal is ON (step S7). If the determination at step S7 is affirmative due to the accelerator pedal being on, the process proceeds to step S9 and free run release control is performed. If a negative determination is made in step S7 because the accelerator pedal is OFF, it is determined whether or not the clutch pedal is ON (step S8). If the determination in step S8 is affirmative due to the clutch pedal being ON, the process proceeds to step S9 and free run release control is performed. On the other hand, if a negative determination is made in step S8 because the clutch pedal is OFF, the process proceeds to “A” shown in FIG. 1, and the process returns to step S6.
ここで、上述したステップS11以降の処理フローを説明する。アクセルペダルONであることによりステップS2で否定的に判断された場合、走行抵抗RL_Rを算出するとともに、走行抵抗RL_Rに基づいて惰性減速度(フリーラン減速度)DEC_Fを算出する(ステップS11)。惰性減速度DEC_Fの算出方法は、少なくとも走行抵抗RL_Rを用いて算出する方法であればよい。 Here, the process flow after step S11 mentioned above is demonstrated. When it is determined negative in step S2 because the accelerator pedal is ON, the running resistance RL_R is calculated, and the inertia deceleration (free run deceleration) DEC_F is calculated based on the running resistance RL_R (step S11). The inertia deceleration DEC_F may be calculated using at least the running resistance RL_R.
ステップS11はフリーラン制御を実施していない状態で実行される。つまり、車両制御装置10では、フリーラン制御を実施前に、仮にフリーラン制御を実施した場合の惰性減速度DEC_Fを予測できることになる。このステップS11の処理手段は、上述した走行抵抗算出手段および減速度算出手段に含まれる。そのため、ステップS11において、現減速度DEC_Rを算出するとともに、現減速度DEC_Rと設計値G_decとの積算値を算出する。
Step S11 is executed in a state where free-run control is not performed. That is, the
車両制御装置10は、その積算値(DEC_R×G_dec)が惰性減速度DEC_Fよりも小さい値であるか否かを判定する(ステップS12)。このステップS12の処理手段は、上述した判定手段に含まれる。積算値(DEC_R×G_dec)が惰性減速度DEC_F以上の値であることによりステップS12で否定的に判断された場合、この制御ルーチンを終了する。
The
要は、ステップS12によって、第2許可条件が成立しているか否かを判定している。そのため、ステップS12の処理では、車両Veが減速中であるか否かを判定するとともに、減速度の変化量がドライバに違和感を与えるような大きさであるか否かを判定することになる。したがって、車両Veが減速していない場合にはステップS12で否定的に判断されることになる。すなわち、ステップS12で肯定的に判断される場合には必ず車両Veが減速していることになる。より具体的には、アクセルON状態であっても減速中の車両状態である場合にはステップS12で肯定的に(条件が成立していると)判断されることになる。 In short, it is determined in step S12 whether or not the second permission condition is satisfied. Therefore, in the process of step S12, it is determined whether or not the vehicle Ve is decelerating and whether or not the amount of change in the deceleration is large enough to make the driver feel uncomfortable. Therefore, if the vehicle Ve is not decelerating, a negative determination is made in step S12. In other words, the vehicle Ve is always decelerating when a positive determination is made in step S12. More specifically, if the vehicle is in a decelerating vehicle state even if the accelerator is on, the determination in step S12 is affirmative (that the condition is satisfied).
その積算値(DEC_R×G_dec)が惰性減速度DEC_Fよりも小さい値であることによりステップS12で肯定的に判断された場合、上述した第2許可条件が成立していることになるため、クラッチCを開放させ(ステップS13)、かつエンジン1への燃料供給(燃料噴射)を停止(F/C制御を実施)しエンジン1を停止させる(ステップS14)。このステップS13,S14の処理手段は、上述したフリーラン開始手段に含まれる。そして、ステップS14によってエンジン1を停止させると、図1に示す「A」に進み、ステップS6にリターンする。 If the integrated value (DEC_R × G_dec) is a value smaller than the inertia deceleration DEC_F and the determination in step S12 is affirmative, the second permission condition described above is satisfied, and the clutch C Is released (step S13), and the fuel supply (fuel injection) to the engine 1 is stopped (F / C control is performed) to stop the engine 1 (step S14). The processing means of steps S13 and S14 are included in the above-described free run starting means. When the engine 1 is stopped in step S14, the process proceeds to “A” shown in FIG. 1, and the process returns to step S6.
このように、積算値(DEC_R×G_dec)が惰性減速度DEC_Fよりも小さい値である場合(ステップS12:Yes)には、通常走行状態からフリーラン状態に移行しても減速度の変化量が小さくドライバが違和感を覚えることを抑制できるため、車両制御装置10は、フリーラン制御を開始する。一方、積算値(DEC_R×G_dec)が惰性減速度DEC_F以上の場合(ステップS12:No)には、通常走行状態からフリーラン状態に移行すると減速度の変化量が大きくドライバに違和感を与えるため、車両制御装置10は、フリーラン制御を開始せずに車両Veを通常走行させる制御を継続させる。したがって、燃費を向上でき、かつドライバに違和感を与える減速度変化の発生を抑制できる。
Thus, when the integrated value (DEC_R × G_dec) is a value smaller than the inertia deceleration DEC_F (step S12: Yes), the amount of change in deceleration is not changed even when the normal running state is shifted to the free-run state. Since the driver can suppress the driver from feeling uncomfortable, the
[2−2.タイムチャート]
図3は、エンジン1の出力トルクにより前進走行中の車両Veが減速している場合にフリーラン制御を実施した際に、車両状態の時間的変化を示すタイムチャート図である。
[2-2. Time chart]
FIG. 3 is a time chart showing a temporal change in the vehicle state when the free-run control is performed when the vehicle Ve traveling forward is decelerated by the output torque of the engine 1.
図3に示す時刻t1よりも前、車両状態は通常走行中であるとともに加速中である。具体的には、車両Veが通常走行状態であるため、クラッチCが係合状態で、ドライバ操作によりアクセル開度が一定となるようにアクセルペダル21が踏み込まれている。そのため、アクセルONの要求駆動力に応じたエンジン出力となるようにエンジン1への燃料噴射が行われ、車両Veは一定加速度で車速を増大させながら前進走行している。
Before the time t 1 shown in FIG. 3, the vehicle state is an acceleration in conjunction with a normal running. Specifically, since the vehicle Ve is in a normal running state, the
ドライバがアクセルペダル21の踏込量を減少させ、要求駆動力が低下し始める(時刻t1)。時刻t1以降の車両状態は、アクセル開度の低下に応じて要求駆動力が低下するとともに、要求駆動力の低下に伴い駆動輪5で発生する駆動力が小さくなり加速度が低下するので車速が低下する。
The driver decreases the amount of depression of the
そして、要求駆動力に応じて駆動輪5で発生している駆動力が走行抵抗RL_Rよりも小さくなると、アクセルONにも拘らず加速度が負になり、車両Veは減速し始める。そのアクセルONかつ減速中に、フリーラン許可条件(第2許可条件)が成立することによりフリーラン制御が開始される(時刻t2)。したがって、時刻t2時点において、車両制御装置10は、クラッチCを開放させ、かつエンジン1への燃料噴射を停止しF/C制御を開始する。これにより、時刻t2時点における車両Veの減速度は、惰性減速度DEC_Fとなる。
When the driving force generated at the driving wheel 5 in response to the required driving force becomes smaller than the running resistance RL_R, the acceleration becomes negative regardless of the accelerator ON, and the vehicle Ve starts to decelerate. When the accelerator is on and the vehicle is decelerating, free-run control is started when a free-run permission condition (second permission condition) is satisfied (time t 2 ). Thus, at time t 2 time, the
また、図3に示す例では、時刻t2以降、アクセル開度が0よりも大きいアクセルON状態であって、そのアクセル開度が0付近で一定となるようにアクセルペダル21がドライバにより踏まれている。しかしながら、フリーラン制御(クラッチ開放制御,F/C制御)が開始されているため、要求駆動力を満たすための動力がエンジン1から出力されることがなくなり駆動輪5で駆動力が発生しないので、車両Veは駆動力が0の状態で走行抵抗RL_Rによって減速していく。仮にエンジン出力があったとしても、フリーラン制御中はクラッチCが開放しエンジン1が駆動輪5から切り離されているので、エンジントルクが駆動輪5に伝達することはない。
Further, in the example shown in FIG. 3, the time t 2 later, a large accelerator ON state than the accelerator opening is 0, the
時刻t2以後、車両制御装置10はフリーラン制御を継続し、ドライバがアクセルペダル21の踏込量をさらに減少させるペダル操作を行い(時刻t3)、その後、ドライバがアクセルペダル21から足を離す(時刻t4)。なお、従来の構成では、図3に一点鎖線で示すように、走行中にアクセルペダル21から足を離した時刻t4においてフリーラン制御を開始することになる。
Time t 2 after, the
そして、ドライバがアクセルペダル21を踏むことを再開した場合(アクセルON状態の再開)、フリーラン状態から通常走行状態への復帰制御を実施する(時刻t5)。つまり、時刻t5時点において、クラッチCを係合させ、かつエンジン1を再始動させる。これにより、要求駆動力を満たすようにエンジン1からの出力が再開される。言い換えれば、フリーラン制御を継続した時刻t2〜時刻t5の期間は、エンジン出力に起因する駆動力が0の車両状態で、走行環境に応じて減速度が変化することになる。 Then, when the driver resumes stepping on the accelerator pedal 21 (resumption of the accelerator ON state), the return control from the free-run state to the normal running state is performed (time t 5 ). That is, at time t 5 the time to engage the clutch C, and to restart the engine 1. Thereby, the output from the engine 1 is restarted so as to satisfy the required driving force. In other words, during the period from time t 2 to time t 5 when the free-run control is continued, the deceleration changes according to the traveling environment in a vehicle state in which the driving force resulting from the engine output is zero.
以上説明したように、本実施形態における車両制御装置によれば、通常走行中に、仮にフリーラン状態に移行した場合に車両に発生する惰性減速度を走行抵抗に基づいて予測し、現在の減速度と所定の設計値との積算値が惰性減速度よりも小さい場合には、ドライバに違和感を与える減速度変化を抑制できるため、ドライバによりアクセルペダルが踏み込まれている状態でもフリーラン制御を開始できる。すなわち、従来構成よりも早くフリーラン制御を開始できるため、従来よりも長くフリーラン状態に車両を制御できる。したがって、燃費を向上でき、かつドライバに違和感を与える減速度変化の発生を抑制できる。 As described above, according to the vehicle control device of the present embodiment, the inertia deceleration generated in the vehicle when the vehicle is shifted to the free-run state during normal traveling is predicted based on the traveling resistance, and the current reduction is performed. If the integrated value of the speed and the predetermined design value is smaller than the inertia deceleration, the change in deceleration that gives the driver a sense of discomfort can be suppressed, so free-run control is started even when the accelerator pedal is depressed by the driver. it can. That is, since the free-run control can be started earlier than the conventional configuration, the vehicle can be controlled in the free-run state longer than the conventional configuration. Therefore, the fuel consumption can be improved and the occurrence of a change in deceleration that gives the driver a sense of incongruity can be suppressed.
1 エンジン
2 手動変速機
6 発電電動機
8 バッテリ
10 車両制御装置
C クラッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Manual transmission 6 Generator motor 8
Claims (1)
前記車両が走行中に当該車両の走行抵抗を算出し、
少なくとも前記走行抵抗を用いて前記車両の現在の減速度を算出し、
前記現在の減速度に所定の設計値を積算し、
前記クラッチを係合させ、かつ前記エンジンの出力トルクを前記駆動輪に伝達させて走行している通常走行中に前記車両が減速している場合には、前記走行抵抗に基づいて、仮に前記クラッチを開放させて車両を惰性走行させる際に当該車両に発生する惰性減速度を算出し、
前記通常走行中に前記車両が減速している場合、かつ前記現在の減速度と前記設計値との積算値が前記惰性減速度よりも小さい値である場合には、前記クラッチを開放させて、前記車両を惰性走行させる
ことを特徴とする車両制御装置。 In a vehicle control device configured to be able to open a clutch when a vehicle is provided with a clutch in a power transmission path between an engine and a drive wheel and the vehicle is coasting,
Calculate the running resistance of the vehicle while the vehicle is running,
Calculating a current deceleration of the vehicle using at least the running resistance;
Accumulating a predetermined design value to the current deceleration,
When the vehicle is decelerating during normal running while the clutch is engaged and the output torque of the engine is transmitted to the drive wheels, the clutch is temporarily based on the running resistance. To calculate the inertia deceleration generated in the vehicle when the vehicle is coasted with
When the vehicle is decelerating during the normal travel, and when the integrated value of the current deceleration and the design value is smaller than the inertia deceleration, the clutch is released, A vehicle control apparatus for causing the vehicle to coast by inertia.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015032073A JP2016153681A (en) | 2015-02-20 | 2015-02-20 | Vehicle control device |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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