JP5393390B2 - 車両の省燃費運転システム - Google Patents

Description

この発明は、車両の省燃費運転システムに関する。

車両の発進、停止の多い市街地走行において省燃費運転のアドバイスをドライバに対して行うようにしたものがある（特許文献１参照）。

特開２００５−２０１１９０号公報

しかしながら、運転操作はドライバが行うため、ドライバが上記特許文献１のアドバイスに従い、運転操作を実行しなければ、せっかくのアドバイスも無駄となり燃費の向上効果は得られない。

また、省燃費運転が環境に優しいことは理解していても、ドライバにとって自身の運転の仕方（運転操作）を変えることは容易ではない。

そこで本発明は、省燃費運転を意識することなく省燃費運転することが可能となる車両の省燃費運転システムを提供することを目的とする。

本発明は、以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。

本発明は、車両の運転状態に基づいてドライバの意思で要求される加速度を推定するドライバ要求加速度推定部（Ｓ７）と、前記ドライバ要求加速度が省燃費運転のための省燃費目標加速度より大きいか否かを判定する判定部（Ｓ８）と、前記判定部によって前記ドライバ要求加速度が前記省燃費目標加速度より大きいと判定された場合に、前記ドライバ要求加速度と前記省燃費目標加速度とに基づいて、車両が目標とする目標加速度を、前記省燃費目標加速度よりも大きく前記ドライバ要求加速度よりも小さく設定する目標加速度設定部（Ｓ９）と、車両の加速度が前記目標加速度になるように車両を制御する車両制御部（Ｓ１１）と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、ドライバ要求加速度が省燃費目標加速度より大きい場合は、車両の加速度がドライバ要求加速度よりも小さい目標加速度となるように制御される。このためドライバは省燃費運転を意識することなく普段通りに運転するだけで省燃費運転が可能となる。そして車両の目標加速度はドライバ要求加速度を考慮して算出され、省燃費目標加速度よりも大きい。よってドライバの意思を考慮して省燃費運転するので、ドライバが要求する加速度と実際に目標とする加速度との差によるドライバの違和感を軽減することができる。

本発明の第１実施形態の車両の省燃費運転システムの概略構成図である。 第１実施形態の他の例の車両の省燃費運転システムの概略構成図である。 第１実施形態の省燃費運転の制御を説明するためのフローチャートである。 ドライバ要求加速度推定ラインの設定を説明するためのフローチャートである。 目標加速度の設定を説明するためのフローチャートである。 空車状態で最適な省燃費運転を実現するための目標加速度の特性図である。 最大積載状態で最適な省燃費運転を実現するための目標加速度の特性図である。 省燃費目標加速度の補間計算を説明するための特性図である。 ドライバ要求加速度推定ラインの設定について説明する図である。 目標加速度の計算を説明するための特性図である。 係数βの変動による目標加速度の変化を説明する図である。 第２実施形態の省燃費運転の制御を説明するためのフローチャートである。 要求エンジン負荷の特性図である。

以下では図面等を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態の車両の省燃費運転システムの概略構成図である。図１において、ディーゼルエンジン１には、燃料噴射量及び燃料噴射時期を調整し得るコモンレール式の燃料噴射装置２を備える。エンジン１には、図示しない変速機、ドライブシャフト、ディファレンシャルギヤ、駆動輪が連結されている。

コモンレール式燃料噴射装置２は、燃料を圧送するサプライポンプ３、このサプライポンプ３からの高圧の燃料を蓄えるコモンレール４、コモンレール４から分配される燃料を各シリンダに噴射するインジェクタ５から主に構成され、インジェクタ５内の電磁弁６のＯＮ，ＯＦＦによって燃料の噴射開始と噴射終了とが決まる。つまり、コモンレール式燃料噴射装置２では、電磁弁６をＯＮとするタイミングで燃料の噴射開始時期が定まり、電磁弁６をＯＮにしている時間で燃料噴射量が定まる。またコモンレール圧の調整も考慮して燃料噴射量を定めてもよい。

エンジンコントロールユニット１１では、車両の加速度が目標加速度になるようにコモンレール式燃料噴射装置２を介して、エンジン１に供給される燃料噴射量や燃料噴射時期を制御する。

本実施形態では、省燃費運転の制御をエンジンコントロールユニット１１とは別のコントロールユニットにより実行する。すなわちエンジンコントロールユニット１１とは別に、省燃費運転コントロールユニット１２（判定部、制御部）を備える。省燃費運転コントロールユニット１２には、車速センサ２１により検出される車速、加速度センサ２２により検出される車両の加速度、エンジン回転数センサ２３により検出されるエンジン回転数、エンジン負荷センサ２４により検出されるエンジン負荷、燃料流量センサ２５により検出される燃料流量といった車両情報（信号）が入力されている。省燃費運転コントロールユニット１２では、これら各センサ２１〜２５からの車両情報（信号）に基づいて、省燃費目標加速度、ドライバ要求加速度、及び車両の目標加速度を算出する。図１において、全ての車両情報をセンサ２１〜２５により検出する必要はない。例えば、加速度センサ２２がない場合には、車速センサ２１により検出される車速から加速度を演算するようにしてもよい。

省燃費運転コントロールユニット１２は、エンジンコントロールユニット１１とＣＡＮ等の双方向通信１５によって連結されている。省燃費運転コントロールユニット１２は、車両の加速度が目標加速度となるように要求信号をエンジンコントロールユニット１１に出力する。エンジンコントロールユニット１１は、要求信号に応じて車両を制御する。

また省燃費運転コントロールユニット１２は、表示装置３１に省燃費運転中であるか否かの信号を出力する。表示装置３１は、車室内の運転パネル上に備えている。表示装置３１は、信号に応じて車両が省燃費運転中か否かを表示する。

図２は、第１実施形態の他の例の車両の省燃費運転システムの概略構成図である。図１ではセンサ２１〜２５からの信号を全て省燃費運転コントロールユニット１２に入力させる場合で示しているが、これに限られるものではない。例えば、近年の車両の制御幅の拡大に対応して、図２に示すようにエンジンコントロールユニット１１以外に二つのコントロールユニット１３，１４が設けられ、車両制御を分担して行わせるようにしてもよい。複数のコントロールユニットを備えるものでは、ＣＡＮ等の車両内通信ネットワーク１５でコントロールユニット１１〜１４間が連絡されるので、省燃費運転コントロールユニット１２は、この車両内通信ネットワーク１５を介して他のコントロールユニット１１，１３，１４から必要な車両情報を得るようにしてもよい。

本実施形態は、所定の条件下で省燃費運転となるように車両を制御する。そして車両の加速度を直ぐに最適な省燃費運転を実現する省燃費目標加速度に降下させるのではなく、ドライバの加速要求を考慮して、徐々に省燃費目標加速度に近づける。以下では、省燃費運転コントロールユニット１２（ここではコントローラ１２とする）の具体的な省燃費運転の制御ロジックについてフローチャートに沿って説明する。

図３は、第１実施形態の省燃費運転の制御を説明するためのフローチャートである。なおフローは一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。

ステップＳ１においてコントローラ１２は、各センサ２１〜２５により検出される車両情報を読み込む。具体的には、車速、加速度、エンジン回転数、エンジン負荷、及び燃料流量である。

ステップＳ２においてコントローラ１２は、公知の方法（特開２００６−５７４８３号公報参照）を用いて車両総質量ｍを算出する。例えば、車両の駆動力Ｆが分かれば、車両総質量ｍは、車両の駆動力Ｆと加速度センサ２２により検出される車両の加速度αとから次の式により求めることができる。

ここで、車両の駆動力Ｆ（タイヤの回転力）は、エンジントルク、動力伝達系（トランスミッション、ディファレンシャル）のギヤ比、各伝達系の機械効率、タイヤ半径及びタイヤの摩擦係数等を知ることによって求めることができる。エンジン負荷とエンジン回転数をパラメータとするエンジントルクのマップを記憶させておき、負荷センサ２４により検出されるエンジン負荷と回転数センサ２３により検出されるエンジン回転数とからこのマップを参照することにより上記のエンジントルクを求めればよい。上記の動力伝達系のギヤ比、各伝達系の機械効率、タイヤ半径及びタイヤの摩擦係数等は予めわかっている。

ステップＳ３においてコントローラ１２は、現在の変速機のギヤ比ｇを算出する。ここでギヤ比ｇはエンジン回転数Ｎに対する車速Ｖの比であり、次の式により求められる。

車速Ｖとエンジン回転数Ｎとは、それぞれ車速センサ２１とエンジン回転数センサ２３とから検出される。（２）式は、車速Ｖとエンジン回転数Ｎとの比で変速機のギヤ比ｇを簡易に求めるものである。変速機のギヤ比の算出方法はこれに限られるものではない。

ステップＳ４においてコントローラ１２は、現在の車両総質量ｍにおいて最適な省燃費運転を実現するための省燃費目標加速度α_eを算出する。省燃費目標加速度α_eは、基本的に変速機のギヤ比から定まる。省燃費目標加速度α_eとギヤ比ｇとの関係を予めマップ化しておいて現在のギヤ比から求めてもよいが、本実施形態では車両総質量ｍも考慮して省燃費目標加速度α_eを算出する。

ここで図６〜８を参照して、省燃費目標加速度α_eの算出方法を説明する。まずステップＳ３で算出したギヤ比ｇから、図６を参照して空車状態で最適な省燃費運転を実現するための省燃費目標加速度α_Aを、また図７を参照して最大積載状態で最適な省燃費運転を実現するための省燃費目標加速度α_Bを算出する。例えばギヤ比が所定値ｇ１であったとすれば、図６、図７に示すようにしてギヤ比ｇ１のときの省燃費目標加速度α_A、α_Bを求めればよい。図６、図７に示すギヤ比と省燃費目標加速度α_A、α_Bとの関係式は、予めマップ化されている。ここで「空車状態」とは、通常走行に必要な装備を搭載した状態のことである。ＪＩＳでは乾燥状態に冷却液、燃料を９０％以上と携行工具等を加えた状態としている。また「最大積載状態」とは、乗員及び最大積載質量の荷物を均等に積載した状態のことをいう。

図６、図７に示すように、ギヤ比が同じ条件のとき省燃費運転を実現するための省燃費目標加速度（太実線）は、通常運転の場合の目標加速度（細実線）よりも低く設定される。これは省燃費運転の場合には通常運転の場合よりも車両の加速度を抑制することによって無駄に燃料が消費されないようにし、これによって省燃費運転を実現するためである。ここで「通常運転」とは、ドライバが省燃費運転することを意識していないときの運転をいう。

ただし省燃費運転を実現するためとはいえ、省燃費目標加速度α_A、α_Bを低く設定しすぎると、今度はドライバの加速要求に応えることができなくなるので、省燃費運転とドライバの加速要求との両立が図れるようにバランスよく省燃費目標加速度α_A、α_Bの特性を定めることが望ましい。そしてギヤ比が小さい側（低速段側）では、ギヤ比が大きい側（高速段側）よりも、省燃費運転を実現するための省燃費目標加速度α_A、α_Bを大きくしている。高速段側に合わせて低速段側での省燃費目標加速度α_A、α_Bを設定したのでは、低速段側において十分な加速感が得られない。そこで低速段側になるほど省燃費目標加速度α_A、α_Bを大きくすることで、省燃費運転となるように加速度を抑えつつ低速段側でのドライバの加速要求に応えるようにしている。図６、図７の特性は最終的には適合により定める。

このようにして空車状態で最適な省燃費運転を実現するための省燃費目標加速度α_A、最大積載状態で最適な省燃費運転を実現するための省燃費目標加速度α_Bを求める。そして、これら２つの省燃費目標加速度α_A、α_Bと現在の車両総質量ｍとから次の式で表わされる補間計算式を用いて、現在の車両総質量ｍのときに最適な省燃費運転を実現するための省燃費目標加速度α_eを算出する。

ただし、ｍ_A：空車質量
ｍ_B：最大積載質量

ここで（３）式の空車質量ｍ_Aと最大積載質量ｍ_Bとは、車両の仕様により予め分かっている。「空車質量」とは、空車状態における車両の重量である。「最大積載質量」とは、法律上許容された最大の積載質量である。従って（３）式は現在の車両総質量ｍを変数とする１次関数であり、この１次関数に現在の車両総質量ｍを代入することによって省燃費目標加速度α_eを算出することができる。

上記（３）式の補間計算式は、図８に示した公知の図形処理によって得られるものである。このように補間計算を行って省燃費目標加速度α_eを算出する方法は、トラック、バス等の商用車のように車両総質量ｍが空車質量ｍ_Aから最大積載質量ｍ_Bまで大きく変化して省燃費目標加速度α_eも大きく変化する場合に有用である。

さらに述べると、空車状態で最適な省燃費運転を実現するための省燃費目標加速度α_Aを最大積載状態において設定する場合は、最大積載状態でα_A−α_Bだけ余分に加速が行われることになり、最大積載状態での最適な省燃費運転にならない。一方、最大積載状態で最適な省燃費運転を実現するための省燃費目標加速度α_Bを空車状態において設定する場合は、空車状態でα_A−α_Bだけ余分に加速制限を行うことになる。このため省燃費運転とドライバの加速要求とのバランスが乱れ、ドライバの得られる加速感が低下する。このように車両総質量ｍが変化すると省燃費目標加速度α_eも影響を受ける。車両総質量ｍに応じた最適な省燃費目標加速度α_eを算出することで、車両総質量ｍが相違しても省燃費運転を行わせつつ加速感とのバランスをとることができる。

図３に戻って、省燃費運転の制御についてフローチャートの説明を続ける。

ステップＳ５においてコントローラ１２は、ドライバ要求加速度α_d推定ラインが設定済みであるか否かを判定する。ここで「ドライバ要求加速度」とは、ドライバの意思によって車両が加速されるときの車両の加速度をいう。ドライバ要求加速度α_d推定ラインが設定されていない場合は、ステップＳ５０に処理を移行する。ドライバ要求加速度α_d推定ラインが設定されている場合は、ステップＳ６に処理を移行する。

まずドライバ要求加速度α_d推定ラインが設定されていない場合（ステップＳ５でＮｏ）の処理について図４を参照して説明する。図４は、ドライバ要求加速度推定ラインの設定を説明するためのフローチャートである。

ステップＳ５０においてコントローラ１２は、ドライバ要求加速度α_d推定ラインを設定する。ここでは車両が平地走行であって車両の加速度が所定値以上である場合に、ドライバ意思による実加速度とそのときのギヤ比とを記憶してデータ蓄積する。そしてドライバの要求加速とギヤ比との関係を近似式（ドライバ要求加速度α_d推定ライン）で表わす。これによりギヤ比からドライバ要求加速度α_dを推定することが可能になる。

ステップＳ５１においてコントローラ１２は、公知の方法（特開２００５−２０１１９０号公報参照）を用いて車両が上り坂又は下り坂を走行中であるか否かを判定する。例えば「上り坂」の判定は、ドライバによるアクセル踏込み量（アクセル開度）が所定値以上で、各変速ギヤ比に応じた所定値以下の車両の加速度である場合に「上り坂」と判定する。そして「下り坂」の判定は、ドライバによるアクセル踏込み量（アクセル開度）が所定値以下で、エンジン回転数が所定値以上の場合において各変速ギヤ比に応じた所定値以上の加速度が生じるときを「下り坂」と判定する。そして車両が上り坂又は下り坂を走行中である場合は、本フローチャートの処理を抜ける。車両が上り坂又は下り坂を走行中でない場合、すなわち平地走行である場合は、ステップＳ５２に処理を移行する。

ステップＳ５２においてコントローラ１２は、車両の加速度αが所定値以上であるか否かを判定する。車両の加速度αが所定値以上でない場合は、本フローチャートの処理を抜ける。車両の加速度αが所定値以上である場合は、ステップＳ５３に処理を移行する。ここで所定値以上とは、明らかにドライバの加速意思がある加速度領域を表す。車両は一定走行の場合でも微小な加速度は生じるので、これらを除外して確実に加速要求である場合の車両の加速度αを記録する。

ステップＳ５３においてコントローラ１２は、ステップＳ３で算出したギヤ比ｇと、ステップＳ４で算出した省燃費目標加速度α_eと、ステップＳ１で検出した車両の加速度αと、を記憶する。ギヤ比ｇと車両の加速度αとの関係はデータ蓄積されて、図９においてバツ印で示すようにプロットされる。図９は、ドライバ要求加速度推定ラインの設定について説明する図である。このとき省燃費目標加速度α_eもギヤ比ｇと車両の加速度αとの関係のプロット数（図９のバツ印）と同じだけデータが蓄積される。省燃費目標加速度α_eとギヤ比ｇとの関係式については後述するステップＳ９で説明する。

ステップＳ５４においてコントローラ１２は、ドライバ要求加速度α_d推定ラインを設定する条件が成立したか否かを判定する。設定条件の成立は、例えば記録したギヤ比ｇと車両の加速度αとのプロットデータから近似式が作成できる程度にデータが蓄積できたら設定条件が成立したとする。本実施形態では、記録したプロットデータが２０点に達したらドライバ要求加速度α_d推定ラインの設定条件が成立したと判断する。ドライバ要求加速度α_d推定ラインの設定条件が成立しない場合は、本フローチャートの処理を抜ける。設定条件が成立する場合は、ステップＳ５５に処理を移行する。

ステップＳ５５においてコントローラ１２は、ドライバ要求加速度α_d推定ライン、すなわちプロットデータに対する近似式を作成する。図９においてドライバ要求加速度α_d推定ラインは、太実線で示される。このドライバ要求加速度α_d推定ラインを用いて、ギヤ比ｇに対するドライバ要求加速度α_dを求める。

なお、ドライバ要求加速度α_d推定ラインは、一定時間経過ごとに見直してもよい。また商用車のように複数のドライバが入れ替わるような場合は、ドライバを認識するＩＤカードに図９に示すようなギヤ比とドライバ要求加速度との関係を記録させておけば、同じ車両でドライバが入れ替わっても、その都度ドライバの運転の仕方に合ったドライバ要求加速度α_dを求めることが可能である。

なおコントローラ１２は、本フローチャート（ステップＳ５０）の処理を終えたら、ステップＳ１３に処理を移行する。

次に図３のフローチャートに戻って、ドライバ要求加速度α_d推定ラインが設定されている場合（ステップＳ５でＹｅｓ）について説明する。

ステップＳ６においてコントローラ１２は、車両の加速度αがステップＳ４で算出した省燃費目標加速度α_eより小さいか否かを判定する。車両の加速度αが省燃費目標加速度α_eよりも小さい場合は省燃費制御の必要がないので、ステップＳ１３に処理を移行する。車両の加速度αが省燃費目標加速度α_eよりも大きい場合は、ステップＳ７に処理を移行する。

ステップＳ７においてコントローラ１２は、ドライバ要求加速度α_dを推定する。図９に示すドライバ要求加速度α_d推定ラインを用いて、ギヤ比ｇに対するドライバ要求加速度α_dを求める。

ステップＳ８においてコントローラ１２は、ドライバ要求加速度α_dが省燃費目標加速度α_eよりも大きいか否かを判定する。ドライバ要求加速度α_dが省燃費目標加速度α_eよりも大きい場合は、ステップＳ９に処理を移行する。ドライバ要求加速度α_dが省燃費目標加速度α_eよりも小さい場合は省燃費制御の必要がないので、ステップＳ１３に処理を移行する。

ステップＳ９においてコントローラ１２は、車両の目標加速度α_tを設定する。処理の詳細は、図５を参照して説明する。図５は、目標加速度α_tの設定を説明するためのフローチャートである。

ステップＳ９１においてコントローラ１２は、目標加速度α_tの算出に必要な係数βを設定する。係数βは０〜１の変数である。本実施形態では係数βを０．５とする。

ステップＳ９２においてコントローラ１２は、目標加速度α_tを算出する。目標加速度α_tは、ステップＳ４で算出した省燃費目標加速度α_eと、ステップＳ７で算出したドライバ要求加速度α_dと、ステップＳ９１で設定したステップ係数βとから以下の式で求められる。

図１０は、目標加速度α_tの計算を説明するための特性図である。目標加速度α_tは、図中の太線で示される。同じギヤ比で目標加速度α_tよりも大きい加速度であるドライバ要求加速度α_dは、図中の実線で示される。この実線は前述した図９のドライバ要求加速度α_d推定ラインである。また、同じギヤ比で目標加速度α_tよりも小さい加速度である省燃費目標加速度α_eは、図中の点線で示される。ギヤ比ｇと省燃費目標加速度α_eとの関係は、ステップＳ５３でドライバ要求加速度α_d推定ラインを設定するときに記憶したプロットデータ数と同じだけデータが蓄積されている。省燃費目標加速度α_eは、ギヤ比ｇが同じでも車両総質量ｍによって変動するので、ドライバ要求加速度α_d推定ラインをエンジンが始動する度に見直すようにしておく。これによりエンジン始動後の車両総質量ｍは略一定と考えられるので、図１０に示すように省燃費目標加速度α_eはギヤ比ｇに比例する。

そして本実施形態ではステップＳ９１で係数βを０．５と設定する。よって図１０においてステップＳ９２で算出される目標加速度α_tは、省燃費目標加速度α_eとドライバ要求加速度α_dとの中間に位置する。

また本実施形態では、車両の加速度αと、ドライバ要求加速度α_d及び目標加速度α_t（Ｓ９２で算出）との大小関係によって係数βの値を変える。係数βの設定について図１１を参照してステップＳ９３からステップＳ９８を説明する。

図１１は、係数βの変動による目標加速度の変化を説明する図である。図中のバツ印は車両の加速度αを示す。本実施形態では、車両の加速度αがドライバ要求加速度α_dより大きい場合（状態Ａ）、車両の加速度αがステップＳ９２で算出した目標加速度α_tより大きくドライバ要求加速度α_dより小さい場合（状態Ｂ）、車両の加速度αが省燃費目標加速度α_eより大きくステップＳ９２で算出した目標加速度α_tより小さい場合（状態Ｃ）の３パターンで係数βの設定が分けられる。

ステップＳ９３においてコントローラ１２は、車両の加速度αが目標加速度α_tよりも小さいか否かを判定する。車両の加速度αが目標加速度α_tより小さい場合は、ステップＳ９５に処理を移行する。車両の加速度αが目標加速度α_tより大きい場合は、ステップＳ９４に処理を移行する。

ステップＳ９４においてコントローラ１２は、車両の加速度αがドライバ要求加速度α_dよりも小さいか否かを判定する。車両の加速度αがドライバ要求加速度α_dより小さい場合は、ステップＳ９６に処理を移行する。車両の加速度αがドライバ要求加速度α_dより大きい場合は、ステップＳ９７に処理を移行する。

ステップＳ９５においてコントローラ１２は、目標加速度α_tの算出に用いた係数βを再設定する。本実施形態では、ステップＳ９１で設定したβに０．５を乗じた値をβとする。図１１におけるＣの状態である。

ステップＳ９６においてコントローラ１２は、目標加速度α_tの算出に用いた係数βを再設定する。本実施形態では、ステップＳ９１で設定したβに０．８を乗じた値をβとする。図１１におけるＢの状態である。

ステップＳ９７においてコントローラ１２は、目標加速度α_tの算出に用いた係数βをそのまま用いる。図１１におけるＡの状態である。

ステップＳ９８においてコントローラ１２は、上記（４）式にステップＳ９５又はステップＳ９６で再設定した係数βを代入して目標加速度α_tを再び算出する。

このように、車両の加速度αと、ドライバ要求加速度α_d及び目標加速度α_t（Ｓ９２で算出）との大小関係によって係数βの値を変える。車両の加速度αがドライバ要求加速度α_d又は目標加速度α_t（Ｓ９２で算出）よりも小さい場合、すなわち図１１で状態Ｂ又はＣの場合は、係数βの値を小さくする。そして車両の加速度αは省燃費目標加速度α_eに近づく。なお係数βを再設定する場合に係数βに乗ずる値は、本実施形態での値（０．５，０．８）に限らない。図１１の状態ＡからＣになるにつれて係数βが小さくなるような値であればよい。

図３のフローチャートに戻る。

ステップＳ１０においてコントローラ１２は、ステップＳ９で設定した目標加速度α_tに対する目標車速Ｖ_tを算出する。加速度を積分した値が車速であるから、現在の車速をＶ、図３のフローチャートの制御周期をΔｔ（＝１０ｍｓ）とすると、目標車速Ｖ_tを以下の式により求めることができる。

ステップＳ１１においてコントローラ１２は、エンジンコントロールユニット１１に対して目標車速Ｖ_tを要求する信号を送る。

ステップＳ１２においてコントローラ１２は、車両の加速度を目標加速度α_tに制限するために車速を目標車速Ｖ_tとすること、すなわち省燃費運転を実行することを表示装置３１に表示する。例えば、「省燃費運転中」と表示させる。さらに表示装置３１にどれだけ省燃費となるかを合わせて表示させるようにしてもよい。

ステップＳ１３においてコントローラ１２は、表示装置３１に省燃費運転を実行していないことを表示させる。例えば「通常運転中」と表示させる。又は、省燃費運転の実行を非表示させる。このときはドライバの運転操作を優先する。

本実施形態では、エンジンが始動して車両が走行を始めてからしばらくの間は、ドライバ要求加速度α_d推定ラインを設定するためにデータが蓄積される。同時に最適な省燃費運転を実現するための省燃費目標加速度α_eも算出されてデータが蓄積される。そしてドライバ要求加速度α_d推定ラインが設定されるまでは、省燃費運転は実行されない（Ｓ５でＮｏ→Ｓ５０→Ｓ１３）。ドライバ要求加速度α_d推定ラインが設定されて（Ｓ５でＹｅｓ）、車両の加速度αが省燃費目標加速度α_eより大きくて（Ｓ６でＮｏ）、さらにギヤ比ｇから推定したドライバ要求加速度α_dが省燃費目標加速度α_eよりも大きい場合に（Ｓ８でＹｅｓ）、車両は省燃費運転を実行する（Ｓ９〜Ｓ１２）。

省燃費運転を実行するため、車両の加速度αは目標加速度α_tに制限される（Ｓ９）。目標加速度α_tはドライバ要求加速度α_dと省燃費目標加速度α_eとから算出される（Ｓ９２）。このとき車両の加速度αがドライバ要求加速度α_dよりも大きい場合は（Ｓ９３及びＳ９４でＮｏ）、そのままの目標加速度α_tに車両の加速度αを制限する（Ｓ９７）。しかし車両の加速度αがドライバ要求加速度α_dよりも小さい場合は（Ｓ９３又はＳ９４でＹｅｓ)、目標加速度α_tが小さくなるよう係数βを再設定する（Ｓ９５，Ｓ９６）。目標加速度α_tは、車両の加速度αが小さくなるにつれて省燃費目標加速度α_eに近づくように設定される。

省燃費運転が開始されると、次回以降、ステップＳ１〜Ｓ１２が繰り返される。ここでステップＳ１１において省燃費運転コントロールユニット１２からの目標車速Ｖｔを要求する信号を受けるエンジンコントロールユニット１１では、例えば、この要求信号を受ける前より電磁弁６のＯＮ時間（燃料噴射量）を減量してエンジントルクを低下させることとなる。これによって加速度が低下して、ステップＳ６で車両の加速度αがやがて省燃費目標加速度α_e以下となる。このときは加速度に対する制限を終了してステップＳ１３に進んで表示装置３１に省燃費運転を実行しないことを表示させる。

本実施形態によれば、省燃費運転を実行する場合に、車両の加速度αが目標加速度α_tになるように省燃費運転コントロールユニット１２で制御される。よってドライバは意識的に省燃費運転を実行することなく、普段通りに運転するだけで省燃費運転を実行可能である。ドライバの運転操作に頼ることなく容易に燃費の良い省燃費運転を実行することができるので、省燃費運転をアドバイスに従って自分で実行しようとするドライバの心理的負担を軽減することができる。

またドライバの意思で要求されるドライバ要求加速度α_dが同じギヤ比で最適な省燃費運転を実現するときの省燃費目標加速度α_eよりも大きい場合に、車両の加速度αは省燃費目標加速度α_eよりも大きくドライバ要求加速度α_dよりも小さい目標加速度α_tに制御される。省燃費運転を実現する場合に、車両の加速度αを急に省燃費目標加速度α_eに制限するのではなく、ドライバ要求加速度α_dと省燃費目標加速度α_eとの間に設定する目標加速度α_tに制限する。よってドライバの要求加速と車両の実加速との差が小さくなるので、ドライバが感じる違和感を軽減することができる。

また車両の目標加速度α_tは、ドライバ要求加速度α_dと省燃費目標加速度α_eとから算出される。ドライバの運転の仕方、すなわちドライバの要求を考慮しつつ省燃費運転を実行することができるので、ドライバの違和感がさらに軽減される。

ドライバ要求加速度α_dを推定するドライバ要求加速度α_d推定ラインは、車両が平地走行の場合にドライバの意思による加速である車両の加速度αとギヤ比ｇとを記憶して、データを蓄積することで作成される。そしてドライバ要求加速度α_d推定ラインは蓄積されたデータの近似式で、省燃費運転を実行する前に作成される。これによりギヤ比に対応するドライバの要求加速度が容易にわかる。また車両の目標加速度α_tの算出式を簡易にする。さらに例えばエンジン始動毎にドライバ要求加速度α_d推定ラインを見直すようにすれば、より現在に近い車両の状態及びドライバの運転の仕方におけるドライバ要求加速度α_dを求めることが可能である。よって車両の目標加速度α_tの精度が向上する。

ドライバ要求加速度α_d推定ラインは、ドライバを識別するＩＤカードに記録されるようにしてもよい。これにより商用車のように同じ車両で複数のドライバが入れ替わるような場合でも、その都度ドライバの運転の仕方に合ったドライバ要求加速度α_dを求めることが可能である。

また車両の加速度αがドライバ要求加速度α_dよりも小さい場合には、目標加速度α_tが小さくなるよう再算出される。再算出される目標加速度α_tは、より省燃費目標加速度α_eに近づく値となる。よって目標加速度α_tが徐々に省燃費目標加速度α_eに近づいていくので、ドライバは負担を感じることなく最適な省燃費運転に移行することができる。

このように車両はドライバの運転から最適な省燃費運転へ徐々に移行される。よってドライバは少しずつ省燃費運転に慣れることができ、ドライバ自身の運転が省燃費運転に近づくことが期待できる。

また本実施形態では、省燃費目標加速度α_eはギヤ比ｇだけでなく車両総質量ｍも考慮して算出される。このため車両総質量ｍが大きく変動するトラック、バス等の商用車においても、最適な省燃費運転を実現するための省燃費目標加速度α_eを精度良く算出することができる。よって車両状態に応じた効率の良い省燃費運転を実行することができる。

さらに省燃費目標加速度α_eは、空車状態（質量ｍ_A）及び最大積載状態（質量ｍ_B）で最適な省燃費運転を実現するための省燃費目標加速度α_A、α_Bと現在の車両総質量ｍとから補間計算して算出される。空車状態及び最大積載状態は既知であるので、現在のギヤ比ｇと車両総質量ｍとが分かれば容易に省燃費運転加速度α_eを算出することができる。

そして本実施形態によれば、目標加速度α_tに基づいて目標車速Ｖ_tを算出し、車速Ｖがこの目標車速Ｖ_tまで低下するように車両を制御するので、最適な車速Ｖにて車両を走行させることが可能になる。省燃費運転を車速の制限によって実行するので、ドライバにとっても省燃費運転が判りやすい。

ところで省燃費運転のためとはいえ、車両の加速度αをドライバの要求加速度α_dよりも小さい目標加速度α_tに制限することは、ドライバにとって要求する加速感が得られず運転上の不安感を与えてしまう。本実施形態では、運転パネル上に表示装置３１を設けて省燃費運転を実行中か否かを表示するので、ドライバの不安感が解消される。

（第２実施形態）
図１２は、本発明による第２実施形態の省燃費運転の制御を説明するためのフローチャートである。なお以下では前述した内容と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して重複する説明を適宜省略する。

第１実施形態と相違する部分は、ステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３のみである。車両の目標加速度α_tが決まったら、ステップＳ２１においてコントローラ１２は、目標加速度α_tの加速を行うのに必要となるエンジン負荷を目標エンジン負荷Ｔ_tとして算出する。これは、簡単には目標加速度α_tから図１３を参照して目標エンジン負荷Ｔ_tを求めればよい。なお、図１３には特性を直線で示したが、必ずしも直線となるものではないので、図１３の特性は適合により予め定める。

ステップＳ２２においてコントローラ１２は、目標エンジン負荷Ｔ_tがエンジン負荷センサ２４（図１参照）により検出される現在のエンジン負荷Ｔより小さいか否かを判定する。ステップＳ２１で算出した目標エンジン負荷Ｔ_tが現在のエンジン負荷Ｔより小さい場合は、ステップＳ２３に処理を移行する。目標エンジン負荷Ｔ_tが現在のエンジン負荷Ｔ以上の場合は、ステップＳ１３に処理を移行する。

ステップＳ２３においてコントローラ１２は、エンジンコントロールユニット１１に対して目標エンジン負荷Ｔ_tを要求する信号を送る。

省燃費運転が開始されると、次回以降、ステップＳ１〜Ｓ９、ステップＳ２１〜Ｓ２３、ステップＳ１２が繰り返される。ここで、ステップＳ２３において省燃費運転コントロールユニット１２からの目標エンジン負荷Ｔ_tを要求する信号を受けるエンジンコントロールユニット１１では、例えば、この要求信号を受ける前より電磁弁６のＯＮ時間（燃料噴射量）を減量してエンジン負荷を低下させることとなる。これによって、エンジン負荷Ｔが低下してゆき、ステップＳ２２で現在のエンジン負荷Ｔがやがて目標エンジントルクＴ_t以下となる。このときには加速度に対する制限を終了するため、ステップＳ１３に進んで表示装置３１に省燃費運転は実行しないことを表示させる。

第２実施形態においても、第１実施形態と同じ作用効果を奏する。すなわち、車両の加速度αが、目標加速度α_tとなるように制限されるので、ドライバは省燃費運転することを意識することなく普段通りに運転するだけで省燃費運転を実現できる。また、ドライバの運転操作への負荷を軽減することが可能になる。

第２実施形態によれば、目標加速度α_tに基づいて目標エンジン負荷Ｔ_tを算出し、エンジン負荷Ｔがこの目標エンジン負荷Ｔ_tまで低下するように車両を制御するので、最適なエンジン負荷Ｔにて車両を走行させることが可能になる。

以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に含まれることが明白である。例えば実施形態では、目標加速度を算出する係数βの値は、車両の加速度とドライバ要求加速度及び目標加速度との大小関係に応じて３パターンを設けているが、これに限られるものでない。係数βはギヤ比に応じて変動するように設定してもよい。車両の加速度が小さくなるにつれて、徐々に省燃費目標加速度に近づくような目標加速度が設定されればよい。また本実施形態はディーゼルエンジンを例に説明したが、ガソリンエンジンなどの場合も同様である。

１ エンジン
１１ エンジンコントロールユニット
１２ 省燃費運転コントロールユニット
２１ 車速センサ
２２ 加速度センサ
３１ 表示装置
Ｓ２ 車両総質量算出部
Ｓ４ 省燃費目標加速度算出部
Ｓ７ ドライバ要求加速度推定部
Ｓ８ 判定部
Ｓ９ 目標加速度設定部
Ｓ１１，Ｓ２３ 車両制御部
Ｓ５３ （ドライバ要求加速度推定部の）記憶部
Ｓ５５ （ドライバ要求加速度推定部の）設定部

Claims (9)

1. 車両の運転状態に基づいてドライバの意思で要求される加速度を推定するドライバ要求加速度推定部と、
   前記ドライバ要求加速度が省燃費運転のための省燃費目標加速度より大きいか否かを判定する判定部と、
   前記判定部によって前記ドライバ要求加速度が前記省燃費目標加速度より大きいと判定された場合に、前記ドライバ要求加速度と前記省燃費目標加速度とに基づいて、車両が目標とする目標加速度を、前記省燃費目標加速度よりも大きく前記ドライバ要求加速度よりも小さく設定する目標加速度設定部と、
   車両の加速度が前記目標加速度になるように車両を制御する車両制御部と、
   を備える車両の省燃費運転システム。
2. 前記ドライバ要求加速度推定部は、
   車両が平地走行であって車両の加速度が所定値以上である場合に、ドライバの意思による車両の実加速度及びギヤ比を記憶する記憶部と、
   記憶したデータに基づいて前記ドライバ要求加速度推定ラインを設定する設定部と、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両の省燃費運転システム。
3. 前記記憶部及び前記設定部は、ドライバを識別するＩＤカードに設けられる、
   ことを特徴とする請求項２に記載の車両の省燃費運転システム。
4. 前記目標加速度設定部は、車両の加速度が前記ドライバ要求加速度又は前記目標加速度よりも小さい場合に、前記目標加速度が小さくなるように再設定する、
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の車両の省燃費運転システム。
5. 車両総質量を算出する車両総質量算出部と、
   前記車両総質量とギヤ比とに基づいて前記省燃費目標加速度を算出する省燃費目標加速度算出部と、
   を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の車両の省燃費運転システム。
6. 前記省燃費目標加速度は、前記車両総質量と、空車質量と、最大積載質量と、空車状態及び最大積載状態における省燃費目標加速度と、に基づいて算出される、
   ことを特徴とする請求項５に記載の車両の省燃費運転システム。
7. 前記車両制御部は、前記目標加速度に基づいて目標車速を算出して、その目標車速まで車速を低下させる、
   ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一つに記載の車両の省燃費運転システム。
8. 前記車両制御部は、前記目標加速度に基づいて要求エンジン負荷を算出して、その要求エンジン負荷までエンジン負荷を低下させる、
   ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一つに記載の車両の省燃費運転システム。
9. 運転パネル上に備えられ、車両の加速度が前記目標加速度になるように前記車両制御部が実行されるか否かを表示する表示装置を備える、
   ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一つに記載の車両の省燃費運転システム。

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