JP2022053721A - 車両用制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】走行モードを適切なタイミングで切り替える。
【解決手段】車両に設けられる車両用制御装置であって、車輪に動力伝達経路を介して接続されるエンジンと、動力伝達経路に設けられるクラッチと、車両に作用する加速力、車両に作用する減速力、および車両質量に基づいて、車両減速度Ｄａを算出する減速度算出部と、クラッチが締結されるエンジン走行モードと、クラッチが解放されるセーリング走行モードと、を実行する走行制御部と、を有し、走行制御部は、車両減速度Ｄａが所定範囲を外れる場合に、エンジン走行モードを実行する（Ｓ１６）一方、車両減速度Ｄａが所定範囲に収まる場合に、セーリング走行モードを実行する（Ｓ１５）。
【選択図】図７

Description

本発明は、車両に設けられる車両用制御装置に関する。

車両の走行モードとして、エンジンと車輪との間に設けられたクラッチを解放することにより、車輪からエンジンを切り離して車両を走行させるセーリング走行モードがある（特許文献１および２参照）。このセーリング走行モードを実行することにより、車両の燃費性能を高めることができる。

特開２０１６－１５３６８１号公報 特開２０１６－１７２４９５号公報

ところで、クラッチを解放するセーリング走行モードについては、車両が緩やかに減速するタイミングで実行することが望ましいが、この実行タイミングを適切に判定することは困難となっていた。例えば、アクセルペダルが微小なストロークで踏まれた場合に、セーリング走行モードを実行することも考えられるが、車両は様々な要因によって加減速してしまうことから、アクセル開度だけで実行タイミングを適切に判定することは困難であった。

本発明の目的は、走行モードを適切なタイミングで切り替えることにある。

本発明の車両用制御装置は、車両に設けられる車両用制御装置であって、車輪に動力伝達経路を介して接続されるエンジンと、前記動力伝達経路に設けられるクラッチと、車両に作用する加速力、車両に作用する減速力、および車両質量に基づいて、車両減速度を算出する減速度算出部と、前記クラッチが締結される第１走行モードと、前記クラッチが解放される第２走行モードと、を実行する走行制御部と、を有し、前記走行制御部は、前記車両減速度が所定範囲を外れる場合に、前記第１走行モードを実行する一方、前記車両減速度が前記所定範囲に収まる場合に、前記第２走行モードを実行する。

本発明によれば、車両に作用する加速力、車両に作用する減速力、および車両質量に基づいて車両減速度が算出され、車両減速度が所定範囲に収まる場合に、第２走行モードが実行される。これにより、走行モードを適切なタイミングで切り替えることができる。

本発明の一実施の形態である車両用制御装置を備えた車両を示す図である。 車両に搭載される電源回路の一例を示した図である。 電源回路を簡単に示した回路図である。 車両用制御装置の制御系の一例を示す概略図である。 （Ａ）はエンジン走行モードの実行状況を示す図であり、（Ｂ）はセーリング走行モードの実行状況を示す図である。 エンジンに設定される出力特性の一例を示した図である。 走行モード切替制御の実行手順の一例を示したフローチャートである。 車両１１に作用する加速力や減速力を示す図である。 走行モード切替制御の実行手順の他の例を示したフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

［車両構成］
図１は本発明の一実施の形態である車両用制御装置１０を備えた車両１１を示す図である。図１に示すように、車両１１には、エンジン１２および無段変速機１３を備えたパワートレイン１４が搭載されている。無段変速機１３は、入力側のプライマリプーリ１５と出力側のセカンダリプーリ１６とを有している。エンジン１２のクランク軸１７とプライマリプーリ１５のプライマリ軸１８との間には、トルクコンバータ１９、タービン軸２０および前進クラッチ（クラッチ）２１が設けられている。また、セカンダリプーリ１６のセカンダリ軸２２と車輪２３との間には、出力軸２４、デファレンシャル機構２５および車軸２６が設けられている。このように、エンジン１２と車輪２３とは、トルクコンバータ１９、タービン軸２０、前進クラッチ２１、無段変速機１３、出力軸２４、デファレンシャル機構２５および車軸２６等からなる動力伝達経路２７を介して互いに接続されている。なお、動力伝達経路２７に設けられる前進クラッチ２１は、図示しない遊星歯車列等からなる前後進切替機構２８に組み込まれるクラッチである。

エンジン１２のクランク軸１７には、ベルト機構３０を介してスタータジェネレータ３１が連結されている。このスタータジェネレータ３１は、発電機および電動機として機能する所謂ＩＳＧ（Integrated Starter Generator）である。また、エンジン１２の吸気管３２には、吸入空気量を制御するスロットルバルブ３３が設けられるとともに、吸入空気量を検出するエアフローセンサ３４が設けられている。さらに、エンジン１２には、吸気ポートやシリンダ内に燃料を噴射するインジェクタ３５が設けられるとともに、イグナイタや点火プラグ等からなる点火装置３６が設けられている。また、車両１１には、車輪２３を制動するブレーキ装置３７が設けられている。このブレーキ装置３７は、ブレーキペダル３８に連動してブレーキ液圧を出力するマスターシリンダ３９と、車輪２３のディスクロータ４０を制動するキャリパ４１と、各キャリパ４１に供給されるブレーキ液圧を制御するアクチュエータ４２と、を有している。

［電源回路］
車両１１に搭載される電源回路５０について説明する。図２は車両１１に搭載される電源回路５０の一例を示した図であり、図３は電源回路５０を簡単に示した回路図である。図２および図３に示すように、電源回路５０は、スタータジェネレータ３１に電気的に接続されるリチウムイオンバッテリ５１と、これと並列にスタータジェネレータ３１に電気的に接続される鉛バッテリ５２と、を備えている。なお、リチウムイオンバッテリ５１を積極的に放電させるため、リチウムイオンバッテリ５１の端子電圧は、鉛バッテリ５２の端子電圧よりも高く設計されている。また、リチウムイオンバッテリ５１を積極的に充放電させるため、リチウムイオンバッテリ５１の内部抵抗は、鉛バッテリ５２の内部抵抗よりも小さく設計されている。

スタータジェネレータ３１の正極端子３１ａには正極ライン５３が接続され、リチウムイオンバッテリ５１の正極端子５１ａには正極ライン５４が接続され、鉛バッテリ５２の正極端子５２ａには正極ライン５５を介して正極ライン５６が接続される。これらの正極ライン５３，５４，５６は、接続点５７を介して互いに接続されている。また、スタータジェネレータ３１の負極端子３１ｂには負極ライン５８が接続され、リチウムイオンバッテリ５１の負極端子５１ｂには負極ライン５９が接続され、鉛バッテリ５２の負極端子５２ｂには負極ライン６０が接続される。これらの負極ライン５８，５９，６０は、基準電位点６１を介して互いに接続されている。さらに、鉛バッテリ５２の正極ライン５５には、正極ライン６２が接続されている。この正極ライン６２には、各種アクチュエータや各種コントローラ等の電気機器６３からなる電気機器群６４が接続されている。また、鉛バッテリ５２の負極ライン６０には、充放電電流や端子電圧等を検出するバッテリセンサ６５が設けられている。

電源回路５０には、リチウムイオンバッテリ５１およびスタータジェネレータ３１からなる第１電源系７１が設けられており、鉛バッテリ５２および電気機器６３からなる第２電源系７２が設けられている。そして、第１電源系７１と第２電源系７２との間に設けられる正極ライン５６を介して、リチウムイオンバッテリ５１と鉛バッテリ５２とは互いに並列接続されている。この正極ライン５６には、電力ヒューズ７３が設けられるとともに、オン状態とオフ状態とに制御される第１スイッチＳＷ１が設けられている。また、リチウムイオンバッテリ５１の正極ライン５４には、オン状態とオフ状態とに制御される第２スイッチＳＷ２が設けられている。

スイッチＳＷ１をオン状態に制御することにより、第１電源系７１と第２電源系７２とを互いに接続することができる一方、スイッチＳＷ１をオフ状態に制御することにより、第１電源系７１と第２電源系７２とを互いに切り離すことができる。また、スイッチＳＷ２をオン状態に制御することにより、スタータジェネレータ３１とリチウムイオンバッテリ５１とを互いに接続することができる一方、スイッチＳＷ２をオフ状態に制御することにより、スタータジェネレータ３１とリチウムイオンバッテリ５１とを互いに切り離すことができる。なお、スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、ＭＯＳＦＥＴ等の半導体素子によって構成されるスイッチであっても良く、電磁力等を用いて接点を機械的に開閉させるスイッチであっても良い。

図２に示すように、電源回路５０には、バッテリモジュール７４が設けられている。このバッテリモジュール７４は、リチウムイオンバッテリ５１を有するとともに、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を有している。また、バッテリモジュール７４は、マイコンや各種センサ等からなるバッテリコントローラ７５を有している。さらに、バッテリモジュール７４には、リチウムイオンバッテリ５１の充放電電流、端子電圧および温度等を検出するバッテリセンサ７６が設けられている。また、バッテリコントローラ７５は、バッテリセンサ７６から送信される充放電電流等に基づいて、リチウムイオンバッテリ５１の充電状態であるＳＯＣ（State of Charge）を算出する機能を有している。

［スタータジェネレータ制御］
電源回路５０のスタータジェネレータ３１は、リチウムイオンバッテリ５１のＳＯＣに基づき、燃焼発電状態と発電停止状態とに制御される。つまり、リチウムイオンバッテリ５１のＳＯＣが所定値を下回る場合には、スタータジェネレータ３１によってリチウムイオンバッテリ５１を充電するため、スタータジェネレータ３１はエンジン動力によって発電する燃焼発電状態に制御される。このように、スタータジェネレータ３１を燃焼発電状態に制御する際には、スタータジェネレータ３１の発電電圧が、鉛バッテリ５２およびリチウムイオンバッテリ５１の端子電圧よりも上げられる。一方、リチウムイオンバッテリ５１のＳＯＣが所定値を上回る場合には、リチウムイオンバッテリ５１を積極的に放電させるため、スタータジェネレータ３１は発電を停止する発電停止状態に制御される。このように、スタータジェネレータ３１を発電停止状態に制御する際には、スタータジェネレータ３１の発電電圧が、鉛バッテリ５２およびリチウムイオンバッテリ５１の端子電圧よりも下げられる。

また、車両減速時には多くの運動エネルギーを回収して燃費性能を高めることが求められる。そこで、後述するエンジン走行モードでの車両減速時には、スタータジェネレータ３１の発電電圧が引き上げられ、スタータジェネレータ３１は回生発電状態に制御される。スタータジェネレータ３１を回生発電状態に制御する際には、前述した燃焼発電状態よりもスタータジェネレータ３１の発電電圧が上げられる。なお、スタータジェネレータ３１を燃焼発電状態、回生発電状態および発電停止状態に制御する際には、双方のスイッチＳＷ１，ＳＷ２がオン状態に保持される。

また、アイドリングストップ制御においてエンジン１２を再始動させる場合や、発進時や加速時にエンジン１２を補助するモータアシスト制御には、スタータジェネレータ３１が力行状態に制御される。なお、スタータジェネレータ３１を力行状態に制御する際には、電気機器群６４に対する電源電圧の過度な低下を防止する観点から、スタータジェネレータ３１の消費電力に応じて、スイッチＳＷ１がオフ状態に制御される。つまり、スタータジェネレータ３１の消費電力が大きい場合には、スイッチＳＷ１がオフ状態に制御される一方、スタータジェネレータ３１の消費電力が小さい場合には、スイッチＳＷ１がオン状態に保持される。

［制御系］
図４は車両用制御装置１０の制御系の一例を示す概略図である。図４に示すように、車両用制御装置１０には、パワートレイン１４の作動状態を制御するため、マイコン等によって構成される各種コントローラ７５，８０～８４が設けられている。これらのコントローラとして、前述したバッテリコントローラ７５の他に、エンジン１２を制御するエンジンコントローラ８０があり、油圧系のバルブボディ８６を介して無段変速機１３や前進クラッチ２１等を制御するミッションコントローラ８１がある。また、コントローラとして、スタータジェネレータ３１を制御するＩＳＧコントローラ８２があり、ブレーキ装置３７を制御するブレーキコントローラ８３があり、各コントローラ５０～５４を統合的に制御するメインコントローラ８４がある。これらのコントローラ７５，８０～８４は、ＣＡＮやＬＩＮ等の車載ネットワーク８５を介して互いに通信自在に接続されている。

車両１１の走行状況等を把握するため、メインコントローラ８４には各種センサが接続されている。メインコントローラ８４に接続されるセンサとして、アクセルペダルの操作状況を検出するアクセルセンサ９０、ブレーキペダル３８の操作状況を検出するブレーキセンサ９１、車両１１の走行速度である車速を検出する車速センサ９２、エンジン１２の回転速度であるエンジン回転数を検出するエンジン回転センサ９３、エンジン１２の出力特性を変更する際に操作されるセレクトスイッチ９４等がある。また、メインコントローラ８４には、エンジンコントローラ８０から吸入空気量が入力され、ミッションコントローラ８１から無段変速機１３の変速比が入力され、ブレーキコントローラ８３からキャリパ４１のブレーキ液圧が入力される。なお、エンジン１２の吸入空気量は、吸気管３２に設けられたエアフローセンサ３４によって検出され、キャリパ４１に供給されるブレーキ液圧は、アクチュエータ４２に設けられた圧力センサ９５によって検出される。

メインコントローラ８４には、エンジン１２、無段変速機１３、前進クラッチ２１およびスタータジェネレータ３１等を制御する走行制御部９６が設けられている。メインコントローラ８４の走行制御部９６は、各種センサやコントローラから送信される情報に基づいてエンジン１２、無段変速機１３、前進クラッチ２１およびスタータジェネレータ３１等の制御目標を設定し、これらの制御目標に基づく制御信号を各コントローラ５０～５４に対して出力する。そして、メインコントローラ８４から制御信号を受信した各コントローラ５０～５４は、エンジン１２、無段変速機１３、前進クラッチ２１およびスタータジェネレータ３１等を制御する。また、メインコントローラ８４には、後述する走行モードの切り替えを判定するため、負側の車両加速度である車両減速度を算出する減速度算出部９７が設けられている。

［走行モード］
続いて、車両用制御装置１０によって制御される走行モードについて説明する。図５（Ａ）はエンジン走行モードの実行状況を示す図であり、図５（Ｂ）はセーリング走行モードの実行状況を示す図である。また、図６はエンジン１２に設定される出力特性の一例を示した図である。車両用制御装置１０は、走行モードとして、エンジン走行モード（第１走行モード）およびセーリング走行モード（第２走行モード）を有している。エンジン走行モードは、前進クラッチ２１を締結状態に制御することにより、車輪２３に対してエンジン１２を接続した状態で走行させる走行モードである。また、セーリング走行モードは、前進クラッチ２１を解放状態に制御することにより、車輪２３からエンジン１２を切り離した状態で走行させる走行モードである。なお、セーリング走行モードは、慣性走行モードやコースティングとも呼ばれている。

図５（Ａ）に示すように、エンジン走行モードにおいては、エンジン１２が運転状態に制御され、前進クラッチ２１が締結状態に制御される。このように、前進クラッチ２１を締結することにより、車輪２３に対してエンジン１２を接続することができ、エンジン動力によって車両１１を走行させることができる。このエンジン走行モードにおいては、動力源としてエンジン１２が使用されるが、図６に示すように、エンジン１２には複数の出力特性が設定されている。前述したように、車両１１には走行モードを切り替えるセレクトスイッチ９４が設けられており、このセレクトスイッチ９４を操作することによって、エンジン１２の出力特性モードが、例えば、高出力モード、通常モードあるいは低出力モードから選択される。そして、高出力モードが選択された場合には、特性線Ｌ１に沿ってエンジントルクが制御され、通常モードが設定された場合には、特性線Ｌ２に沿ってエンジントルクが制御され、低出力モードが設定された場合には、特性線Ｌ３に沿ってエンジントルクが制御される。つまり、エンジン走行モードにおいては、アクセルペダルの踏み込み量つまりアクセル開度が同一であっても、選択された出力特性モードに応じて出力されるエンジントルクの大きさが異なっている。

続いて、図５（Ｂ）に示すように、セーリング走行モードにおいては、車両走行中に、前進クラッチ２１が解放状態に制御され、エンジン１２が停止状態に制御される。このセーリング走行モードにおいては、前進クラッチ２１が解放されることから、車輪２３からエンジン１２を切り離すことができ、燃料を消費することなく車両１１を弱い減速度で走行させることができる。つまり、エンジンブレーキが作動したときの減速度よりも弱い減速度で車両１１を走行させる場合であっても、車輪２３とエンジン１２とが互いに切り離されることから、エンジンブレーキを弱めるための燃料噴射を行うことなく車両１１を走行させることができる。なお、セーリング走行モードが実行される弱い減速度とは、例えば、「－０．４ｍ／ｓ^２」を上回り且つ「－０．２ｍ／ｓ^２」を下回る範囲の減速度である。また、セーリング走行モードが実行される状況とは、アクセルペダルが微小なストロークで踏み込まれる状況、つまり車速を一定に維持するアクセル開度よりも小さな開度でアクセル操作が行われる状況である。なお、車速を一定に維持するアクセル開度は、例えば、Ｒ／Ｌ開度（Road Load開度）と呼ばれている。

［走行モード切替制御］
前述したように、前進クラッチ２１が解放されるセーリング走行モードは、所定範囲の弱い減速度で実行される走行モードである。つまり、運転者が所定範囲の弱い減速度で走行しようとアクセル操作を行った場合に、セーリング走行モードを実行することが求められている。しかしながら、車両減速度は様々な要因によって増減することから、アクセル開度だけでセーリング走行モードを適切に実行することは困難であった。そこで、本実施形態の車両用制御装置１０は、運動方程式を用いて算出された車両減速度に基づき、セーリング走行モードを実行するか否かを判定している。以下、車両減速度に基づいて走行モードを切り替える走行モード切替制御について説明する。図７は走行モード切替制御の実行手順の一例を示したフローチャートであり、図８は車両１１に作用する加速力や減速力を示す図である。

図７に示すように、ステップＳ１０では、車両１１に作用する加速力として、エンジン出力Ｆｅｏが算出される。図８に示すように、エンジン出力Ｆｅｏは、車両１１に対して加速側に作用する力、つまり車両１１に作用する加速力である。このエンジン出力Ｆｅｏは、以下の式（１）に基づき、エンジン１２の仮想出力トルクＴｅｏｉ、エンジン１２の仮想回転速度Ｎｅｉ、および車速Ｖを用いて算出される。式（１）に示される「Ｔｅｏｉ」は、エンジン１２の仮想出力トルクであり、図６に示すように、選択された出力特性モード（例えば、高出力モード，通常モード，低出力モード）と、アクセルペダルの踏み込み量であるアクセル開度と、に基づき算出されるエンジントルクである。なお、エンジン１２が停止するセーリング走行モードにおいては、アクセル開度および出力特性モードから仮想出力トルクが算出されるが、エンジン１２が作動するエンジン走行モードにおいては、吸入空気量や燃料噴射量等から仮想出力トルクに相当するエンジントルクを算出しても良い。

また、式（１）に示される「Ｎｅｉ」は、車速および総合ギア比に基づいて算出されるエンジン１２の仮想回転速度である。この仮想回転速度Ｎｅｉの算出に用いられる総合ギア比は、エンジン１２と車輪２３とを接続する動力伝達経路２７の総合ギア比、つまり無段変速機１３の変速比や各種ギア列のギア比から算出される動力伝達経路全体のギア比である。このように、車速および総合ギア比から算出される仮想回転速度Ｎｅｉは、エンジン走行モードにおいては実際のエンジン回転数に相当し、セーリング走行モードにおいては前進クラッチ２１を締結したと仮定したときのエンジン回転数に相当する。なお、エンジン１２が停止するセーリング走行モードにおいては、車速および総合ギア比から仮想回転速度Ｎｅｉが算出されるが、エンジン１２が作動するエンジン走行モードにおいては、エンジン回転センサ９３によって仮想回転速度に相当するエンジン回転数を検出しても良い。なお、式（１）に示される「Ｖ」は、車速センサ９２によって検出される車速である。
Feo[N]=Teoi[Nm]×Nei[rad/s]÷V[m/s] ・・（１）

ステップＳ１１では、車両１１に作用する減速力として、エンジン抵抗Ｆｅｆが算出される。図８に示すように、エンジン抵抗Ｆｅｆは、車両１１に対して減速側に作用する力、つまり車両１１に作用する減速力である。このエンジン抵抗Ｆｅｆは、以下の式（２）に基づき、エンジン１２の仮想抵抗トルクＴｅｆｉ、エンジン１２の仮想回転速度Ｎｅｉ、および車速Ｖを用いて算出される。式（２）に示される「Ｔｅｆｉ」は、エンジン１２の仮想抵抗トルクであり、エンジン１２のポンプロストルクおよびメカロストルクを合算したトルクである。ポンプロストルクとは、エンジン１２の吸排気に伴って生じる回転抵抗トルクであり、吸入空気量およびエンジン回転数から算出される回転抵抗トルクである。また、メカロストルクとは、エンジン内部の摩擦抵抗による回転抵抗トルクであり、エンジン回転数から算出される回転抵抗トルクである。なお、エンジン１２が停止するセーリング走行モードにおいては、仮想回転速度Ｎｅｉ、アクセル開度および出力特性モードからポンプロストルクを算出することができ、仮想回転速度Ｎｅｉからメカロストルクを算出することができる。また、式（１）で説明したように、式（２）に示される「Ｎｅｉ」はエンジン１２の仮想回転速度であり、「Ｖ」は車速である。
Fef[N]=Tefi[Nm]×Nei[rad/s]÷V[m/s] ・・（２）

ステップＳ１２では、以下の式（３）に基づき転がり抵抗Ｒｒが算出され、以下の式（４）に基づき空気抵抗Ａｒが算出される。そして、以下の式（５）に示すように、転がり抵抗Ｒｒと空気抵抗Ａｒとを加算して走行抵抗Ｆｒを算出する。図８に示すように、走行抵抗Ｆｒは、車両１１に対して減速側に作用する力、つまり車両１１に作用する減速力である。つまり、以下の式（５）に基づき、車両１１に作用する減速力として、走行抵抗Ｆｒが算出される。なお、式（３）に示した「μｒ」は転がり抵抗係数であり、「ｍ」は車両質量であり、「ｇ」は重力加速度である。また、式（４）に示した「μｌ」は空気抵抗係数であり、「ρ」は空気密度であり、「Ｓ」は前面投影面積であり、「Ｖ」は車速である。また、前述の説明では、転がり抵抗Ｒｒと空気抵抗Ａｒとを加算して走行抵抗Ｆｒを算出しているが、これに限られることはなく、転がり抵抗Ｒｒ、空気抵抗Ａｒおよび勾配抵抗を加算して走行抵抗Ｆｒを算出しても良い。
Rr[N]=μr×m[kg]×g[m/s²] ・・（３）
Ar[N]=μl×ρ[kg/m³]×S[m²]×(V[m/s])² ・・（４）
Fr[N]=Rr[N]＋Ar[N] ・・（５）

続いて、ステップＳ１３では、以下の式（６）を用いることにより、エンジン出力Ｆｅｏ、エンジン抵抗Ｔｅｆ、走行抵抗Ｆｒおよび車両質量ｍに基づいて、車両減速度Ｄａが算出される。つまり、ステップＳ１３では、エンジン出力Ｆｅｏ、エンジン抵抗Ｔｅｆおよび走行抵抗Ｆｒに基づき車両１１を加減速させる力が算出され、この車両１１を加減速させる力を車両質量ｍで除算することによって車両減速度Ｄａが算出される。
Da[m/s²]=(Feo[N]－Fef[N]－Fr[N])÷m[kg] ・・（６）

このように、ステップＳ１３において車両減速度Ｄａが算出されると、ステップＳ１４に進み、車両減速度Ｄａが所定範囲に含まれるか否かが判定される。つまり、ステップＳ１４においては、車両減速度Ｄａが「－０．４ｍ／ｓ^２」を上回り且つ「－０．２ｍ／ｓ^２」を下回るか否かが判定される。ステップＳ１４において、車両減速度Ｄａが「－０．４ｍ／ｓ^２」を上回り且つ「－０．２ｍ／ｓ^２」を下回る場合には、車両減速度Ｄａが所定範囲に収まる場合であることから、ステップＳ１５に進み、走行モードとしてセーリング走行モードが実行される。一方、ステップＳ１４において、車両減速度Ｄａが「－０．４ｍ／ｓ^２」以下である場合や、車両減速度Ｄａが「－０．２ｍ／ｓ^２」以上である場合には、車両減速度Ｄａが所定範囲から外れる場合であることから、ステップＳ１６に進み、走行モードとしてエンジン走行モードが実行される。

これまで説明したように、車両１１に作用する加速力、車両１１に作用する減速力、および車両質量に基づき、車両減速度Ｄａを算出し、この車両減速度Ｄａを用いてセーリング走行モードを実行するか否かを判定している。つまり、アクセル開度だけを用いてセーリング走行モードを実行するか否かを判定するのではなく、運動方程式によって得られた車両減速度Ｄａを用いてセーリング走行モードを実行するか否かを判定するようにしたので、セーリング走行モードを適切なタイミングで実行することができる。また、エンジン１２の出力特性モードが切り替えられる車両１１においては、同一のアクセル開度であっても出力特性モードによってエンジントルクの大きさが異なることから、アクセル開度だけを用いてセーリング走行モードの実行タイミングを適切に判定することは困難である。しかしながら、運動方程式によって得られる車両減速度Ｄａを用いることにより、複数の出力特性モードを備えた車両１１であってもセーリング走行モードを適切なタイミングで実行することかできる。

［他の実施形態］
前述の説明では、車両１１に作用する減速力として、エンジン抵抗Ｆｅｆおよび走行抵抗Ｆｒを算出しているが、これに限られることはなく、車両１１に作用する減速力として、エンジン抵抗Ｆｅｆ、走行抵抗Ｆｒおよびブレーキ抵抗Ｆｂｒｋを算出しても良い。ここで、図９は走行モード切替制御の実行手順の他の例を示したフローチャートである。図９において、図７に示したステップと同じステップについては、同一の符号を付してその説明を省略する。

図９に示すように、ステップＳ１０においてエンジン出力Ｆｅｏが算出され、ステップＳ１１においてエンジン抵抗Ｆｅｆが算出され、ステップＳ１２において走行抵抗Ｆｒが算出されると、ステップＳ２０に進み、車両１１に作用する減速力として、ブレーキ抵抗Ｆｂｒｋが算出される。図８に破線の矢印で示すように、ブレーキ抵抗Ｆｂｒｋは、車両１１に対して減速側に作用する力、つまり車両１１に作用する減速力である。このブレーキ抵抗Ｆｂｒｋは、各キャリパ４１に供給されるブレーキ液圧に基づいて算出される。つまり、ブレーキ液圧が高い場合には、ブレーキ抵抗Ｆｂｒｋが大きく算出され、ブレーキ液圧が低い場合には、ブレーキ抵抗Ｆｂｒｋが小さく算出される。

続いて、ステップＳ２１では、以下の式（７）を用いることにより、エンジン出力Ｆｅｏ、エンジン抵抗Ｔｅｆ、走行抵抗Ｆｒ、ブレーキ抵抗Ｆｂｒｋおよび車両質量ｍに基づいて、車両減速度Ｄａが算出される。つまり、ステップＳ２１では、エンジン出力Ｆｅｏ、エンジン抵抗Ｔｅｆ、ブレーキ抵抗Ｆｂｒｋおよび走行抵抗Ｆｒに基づき車両１１を加減速させる力が算出され、この車両１１を加減速させる力を車両質量ｍで除算することで車両減速度Ｄａが算出される。
Da[m/s²]=(Feo[N]－Fef[N]－Fr[N]－Fbrk[N])÷m[kg] ・・（７）

このように、ブレーキ抵抗Ｆｂｒｋを加味して車両減速度Ｄａを算出することにより、ブレーキペダル３８が踏み込まれた場合には、車両減速度Ｄａを素早く増加させること、つまり車両加速度を負側に増加させることができる。これにより、セーリング走行モードが実行された状態のもとで、ブレーキペダル３８が踏み込まれた場合には、車両減速度Ｄａを素早く増加させることができ、走行モードを素早くエンジン走行モードに切り替えることができる。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。前述の説明では、セーリング走行モードが実行される車両減速度Ｄａの所定範囲として、「－０．４ｍ／ｓ^２」を上回り且つ「－０．２ｍ／ｓ^２」を下回る範囲を例示しているが、これに限られることはなく、他の数値範囲であっても良いことはいうまでもない。また、図６に示すように、エンジン１２の出力特性として、３つの出力特性を例示しているが、これに限られることはない。また、前述の説明では、メインコントローラ８４に減速度算出部９７および走行制御部９６を設けているが、これに限られることはなく、他のコントローラに減速度算出部９７や走行制御部９６を設けても良い。

１０ 車両用制御装置
１１ 車両
１２ エンジン
２１ 前進クラッチ（クラッチ）
２３ 車輪
２７ 動力伝達経路
９６ 走行制御部
９７ 減速度算出部
Ｆｅｏ エンジン出力（車両に作用する加速力）
Ｆｅｆ エンジン抵抗（車両に作用する減速力）
Ｆｒ 走行抵抗（車両に作用する減速力）
Ｆｂｒｋ ブレーキ抵抗（車両に作用する減速力）
ｍ 車両質量
Ｄａ 車両減速度

Claims (4)

1. 車両に設けられる車両用制御装置であって、
   車輪に動力伝達経路を介して接続されるエンジンと、
   前記動力伝達経路に設けられるクラッチと、
   車両に作用する加速力、車両に作用する減速力、および車両質量に基づいて、車両減速度を算出する減速度算出部と、
   前記クラッチが締結される第１走行モードと、前記クラッチが解放される第２走行モードと、を実行する走行制御部と、
   を有し、
   前記走行制御部は、前記車両減速度が所定範囲を外れる場合に、前記第１走行モードを実行する一方、前記車両減速度が前記所定範囲に収まる場合に、前記第２走行モードを実行する、
   車両用制御装置。
2. 請求項１に記載の車両用制御装置において、
   前記減速度算出部は、
   前記車両に作用する加速力として、エンジン出力を算出し、
   前記車両に作用する減速力として、エンジン抵抗および走行抵抗を算出する、
   車両用制御装置。
3. 請求項１に記載の車両用制御装置において、
   前記減速度算出部は、
   前記車両に作用する加速力として、エンジン出力を算出し、
   前記車両に作用する減速力として、エンジン抵抗、走行抵抗およびブレーキ抵抗を算出する、
   車両用制御装置。
4. 請求項２または３に記載の車両用制御装置において、
   前記エンジンは、複数の出力特性を備える、
   車両用制御装置。

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