JP5619940B2

JP5619940B2 - 惰性走行を生かしたエコ運転ができる車輌

Info

Publication number: JP5619940B2
Application number: JP2013043035A
Authority: JP
Inventors: 昌毅明石
Original assignee: 昌毅明石
Priority date: 2012-10-31
Filing date: 2013-03-05
Publication date: 2014-11-05
Anticipated expiration: 2033-03-05
Also published as: JP2014111976A

Description

本発明は、惰性走行を生かして車輌の燃料消費を節約することに係る。

下記の特許文献１には、車輌の走行中にアクセルオフまたはスロットルオフの期間が所定期間以上継続したとき、自動変速機をニュートラル状態にすることが記載されている。下記の特許文献２には、アクセルペダルが解放されたとき、自動変速機のシフト操作部材がニュートラル位置にあるときにはモータ／ジェネレータによる回生を禁止し、自動変速機のシフト操作部材がニュートラル位置以外のシフト位置にあるときにはモータ／ジェネレータによる回生を許可することが記載されている。下記の特許文献３には、エンジン回転中にアクセルペダルから足を離したとき、自動変速機がＤレンジにある場合に、自動変速機をニュートラルレンジにするに当たって、アクセルペダルの解放操作中に、アクセルペダルの解放完了の直前に走行用の燃料の供給を遮断し、アクセルペダルの解放完了でニュートラルレンジに切り換えることが記載されている。下記の特許文献４には、車輌の巡行ないし高速走行中にアクセルペダルが解放されたとき、自動変速機をニュートラルレンジへ切り換え、その後、アクセルペダルまたはブレーキペダルのいずれかが踏まれたとき自動変速機をＤレンジに復帰させることが記載されている。

特開２０１１-１５８０７９特開２０１１-２４６０６５特開２００７-１３８９９６特開２００９-２７０５９８

内燃機関により自動変速機を介して車輪が駆動される車輌が走行しているときアクセルペダルが解放されると、出力が落ちたエンジンが車輌の走行慣性により逆に車輪の側から駆動され、エンジンブレーキがかかる。自動変速機がＤレンジに設定されていて、車速が或る程度以上になっているときアクセルペダルが解放されると、エンジンブレーキは減速比が最小値である最高速度段でのエンジンブレーキとなるので、Ｄレンジでのエンジンブレーキの効きはさして強くはないが、それでもそれ相応にエンジンブレーキはかかり、このエンジンブレーキは、従来からの内燃機関を原動機とする車輌の運転に慣れている運転者にとって、安定した運転感覚を得る上で重要である。上記の特許文献１〜４では、アクセルペダルが解放されたとき、惰性走行を最大限に行わせるためにエンジンブレーキを効かせないことが考えられているが、アクセルペダルの踏込みが解除されるのは、車輌の惰性走行を求める場合とは限らず、車輌の減速を求める場合もある。エンジンブレーキは摩擦制動装置の過熱を防ぎ、ブレーキパッドを摩耗させずに車輌を減速させる有効な手段である。

一方、車輌が平坦な路面を殆どその慣性によって走行しているような状態にあっても、車輌の走行には空気抵抗やタイヤの変形抵抗が作用するので、車速が或る程度立ち上がった後の更なる加速を要しない走行状態に於いて定速性を維持するには、アクセルペダルを僅かに踏み込む必要があり、そのような更なる加速を行わない定速的運転時に、運転者は通常僅かにアクセルペダルを踏む操作を行うことに慣れている。

本発明は、以上の事情に鑑み、車輌がＤレンジにて走行しているとき、エンジンブレーキが作動すべきときにはそれが従来通り作動することを確保しつつ、車輌を慣性走行させたいとき、シフトレバーをニュートラルに切り換える操作をしなくても、従来の更なる加速を行わない定速的運転時の運転感覚にてエンジンブレーキが掛からないようにし、車輌の走行慣性を最大限に利用してエコ運転を行うことができる車輌を提供することを課題としている。

上記の課題を解決するため、本発明は、内燃機関により自動変速機を介して車輪が駆動される車輌にして、前記自動変速機はそれがＤレンジに設定されたとき係合されるクラッチであって解除されると前記内燃機関と前記車輪の間の前進駆動連結が解除される主クラッチを含んでおり、前記自動変速機がＤレンジに設定されており、車速が徐行車速以上であって、アクセルペダルが戻り終端位置より所定の微小踏込み深さ以内の範囲で踏み込まれているとき前記主クラッチが解除されるようになっていることを特徴とする車輌を提案するものである。

上記の車輌は、自動変速機がＤレンジに設定されており、車速が徐行車速以上であって、アクセルペダルが戻り終端位置より前記所定の微小踏込み深さ以内の範囲で踏み込まれることにより前記主クラッチが解除されたとき、前記内燃機関の空転速度を車速に応じて制御するようになっていてよい。

上記の車輌に於いて、自動変速機がＤレンジに設定されており、車速が徐行車速以上であって、アクセルペダルが戻り終端位置より前記所定の微小踏込み深さ以内の範囲で踏み込まれているとき前記主クラッチが解除されるのは、運転者により随意に操作されるエコ運転スイッチがオンとされているときに限られるようになっていてよい。この場合、前記エコ運転スイッチがオンとされていることを運転者に示すエコ運転選択表示灯が設けられていてよい。

上記の車輌には、自動変速機がＤレンジに設定されており、車速が徐行車速以上であって、アクセルペダルが戻り終端位置より前記所定の微小踏込み深さ以内の範囲で踏み込まれていることにより前記主クラッチが解除されたことを運転者に示すエコ運転実行表示灯が設けられていてよい。

上記の如く、内燃機関により自動変速機を介して車輪が駆動される車輌に於いて、自動変速機はそれがＤレンジに設定されたとき係合されるクラッチであって解除されると内燃機関と車輪の間の前進駆動連結が解除される主クラッチを含んでおり、自動変速機がＤレンジに設定されており、車速が徐行車速以上であって、アクセルペダルが戻り終端位置より所定の微小踏込み深さ以内の範囲で踏み込まれているとき主クラッチが解除されるようになっていれば、以下の効果が得られる。
（１）アクセルペダルが戻り終端位置まで戻されたときには、従来通りＤレンジでのエンジンブレーキが作用するので、アクセルペダルの解放によりエンジンブレーキが作用するという従来通りの運転感覚を確保することができる。
（２）車輌を停止状態から発進させるときには、車輌の全質量をそれに作用する大きな慣性に抗して動かす必要があることから、アクセルペダルは通常戻り終端位置から或る程度の大きさの踏込み深さまで一気に踏み込まれるので、車輌の発進時にアクセルペダルが前記所定の微小踏込み深さの範囲を通過するのは車速がまだ徐行車速内にあるときであり、主クラッチが解除されるのは車速が徐行車速以上であるときに限られるので、車輌の発進時にアクセルペダルが戻り終端位置から踏み込まれる過程で主クラッチが解除されることはなく、車輌の発進時にアクセルペダルの踏込みに対する車輌の加速に息つきのような違和感を生ずることは起こらない。
（３）主クラッチが解除されるのは車速が徐行車速以上であるときに限られるので、車輌を徐行させるべく軽く踏んだアクセルペダルの踏込み深さが前記所定の微小踏込み深さの範囲内にあっても、主クラッチが解除されて車輪が駆動されなくなるようなことは起こらない。
（４）車輌には走行による空気抵抗やタイヤの変形抵抗が作用し、車輌を徐行車速以上の速度にて定速走行させるには、アクセルペダルはそのような空気抵抗やタイヤの変形抵抗を相殺するに足る或る程度の大きさの踏込み深さ以上に踏み込まれる。従って、上記の所定の微小踏込み深さが、空気抵抗やタイヤの変形抵抗を相殺して車輌を徐行車速以上の速度にて定速走行させるアクセルペダル踏込み深さより小さい範囲に設定されていれば、車輌の徐行車速以上での定速走行時に主クラッチが解除されることはない。
（５）車速が徐行車速以上に立ち上がった後、車速が空気抵抗やタイヤの変形抵抗により多少落ちても差し支えなく、エンジンブレーキを効かせる必要もなく、車輌を慣性によりできるだけ長く走行させたいとき、アクセルペダルを上記の所定の微小踏込み深さの範囲内にあるよう、戻り終端位置から僅かに踏み込むことにより、自動変速機の主クラッチを解除し、車輌の慣性走行効果を最大限に発揮させることができる。

自動変速機がＤレンジに設定されており、車速が徐行車速以上であって、アクセルペダルが戻り終端位置より所定の微小踏込み深さ以内の範囲で踏み込まれていることにより主クラッチが解除されると、内燃機関はアクセルペダルが僅かに踏み込まれた状態にて空転状態となる。その場合、所定の微小踏込み深さがアクセルペダルの解放とは明確に異なると感じられる踏込み深さであってできるだけ小さい踏込み深さでとされていれば、主クラッチの解除により内燃機関が空転状態となっても、内燃機関の空転速度がさほど上昇することはないが、このとき特に内燃機関の空転速度を車速に応じて制御するようになっていれば、主クラッチの解除が解消され、主クラッチが係合状態に復帰したときの駆動系の作動を滑らかにすることができる。

自動変速機がＤレンジに設定されており、車速が徐行車速以上であって、アクセルペダルが戻り終端位置より所定の微小踏込み深さ以内の範囲で踏み込まれているとき主クラッチが解除されるのは、運転者により随意に操作されるエコ運転スイッチがオンとされているときに限られるようになっていれば、上記の如きアクセルペダルの操作により自動変速機の主クラッチを解除してエンジンブレーキを効かせないようにするエコ運転を行うか否かを運転者に適宜選択させることができる。この場合、前記エコ運転スイッチがオンとされていることを運転者に示すエコ運転選択表示灯が設けられていれば、そのようなエコ運転が選択されているとき、そのことを運転者に明確に認識させることができる。

また、自動変速機がＤレンジに設定されており、車速が徐行車速以上であって、アクセルペダルが戻り終端位置より所定の微小踏込み深さ以内の範囲で踏み込まれていることにより主クラッチが解除されたことを運転者に示すエコ運転実行表示灯が設けられていれば、そのようなアクセルペダルの操作により自動変速機の主クラッチを解除してエンジンブレーキを効かせないようにするエコ運転が実行されているとき、そのことを運転者に明確に認識させることができる。

本発明による車輌の本発明に関与する構成部分を一つの実施例について示す概略図である。本発明による車輌の本発明による制御作動を示すフローチャートである。

図１に於いて、１０は本発明による車輌の内燃機関であり、自動変速機１２を介して図には示されていない車輪を駆動するようになっている。自動変速機１２は、いくつかの遊星歯車機構といくつかのクラッチ、ブレーキ、ワンウェイクラッチ、ワンウェイブレーキを組み合わせ、クラッチおよびブレーキの選択的係合と解除によりいくつかの異なる減速比による変速段を達成する構成のこの技術の分野に於いては周知の装置である。１４は自動変速機１２の変速機構の入口部にある主クラッチであり、この主クラッチが係合されることにより自動変速機１２は前進駆動を行えるよう内燃機関１０に駆動連結され、この主クラッチが解除されると、内燃機関１０と自動変速機１２の間の前進駆動用の連結は解除される。尚、後進駆動時には、自動変速機１２は主クラッチ１４とは別のクラッチにより内燃機関１０に連結される。

１６は、自動変速機１２の変速域を選択するよう手にて操作される変速制御弁であり、ポート１８に供給されたライン油圧をいずれの作動ポートへも供給せず、自動変速機を空転状態に保持するＮ位置、ポート１８に供給されたライン油圧を主クラッチ１４に通じるポート２０のみに供給して自動変速機が全ての前進変速段にて作動できるようにするＤ位置、ポート１８に供給されたライン油圧をポート２０と２２に供給して自動変速機を３速以下の前進変速段にて作動させる３位置、ポート１８に供給されたライン油圧をポート２０、２２、２４に供給して自動変速機を２速以下の前進変速段にて作動させる２位置、ポート１８に供給されたライン油圧をポート２０、２２、２４、２６に供給して自動変速機を前進１速段のみにて作動させるＬ位置、ポート１８に供給されたライン油圧をポート２８のみに供給して自動変速機を後進段にて作動させるＲ位置、ポート１８を塞いでライン油圧を遮断すると共に車輪駆動軸の回転をロックするＰ位置との間で切り換えられるようになっている。変速制御弁がＤ位置に切り換えられて自動変速機が作動している状態を、自動変速機がＤレンジに設定されているという。

３０は、本発明に従って設けられる主クラッチ解除ソレノイド弁であり、その弁スプール３２が圧縮コイルばね３４により図にて右方へ付勢されていることにより、ソレノイド３６が通電されていないときには、弁スプール３２は図示の位置にあり、油路３８を経てポート１８へ供給されるライン油圧を通過させるが、ソレノイド３６が通電されると、圧縮コイルばね３４の付勢力に抗して弁スプール３２が図にて左方へ変位され、油路３８を経てポート１８へ供給されるライン油圧を遮断し、ポート１８へ供給されていた油圧をドレーンポート３９へ逃がすように作動する。従って、自動変速機がＤレンジにて設定されているときソレノイド３６が通電されると、主クラッチ１４は解除される。

４０は車輌の運転をマイクロコンピュータにより支援する電子制御装置（ＣＰＵ）であり、その機能の一部が本発明の実施に用いられるようになっている。電子制御装置４０には、自動変速機１２の出口部にある回転部材の回転速度により車速を検出する車速センサ４２から車速を示す信号、変速制御弁１６の切換位置を検出するシフトセンサ４４より自動変速機がＤレンジに設定されているか否かを示す信号、アクセルセンサ４６よりアクセルペダル４８の戻り終端位置からの踏込み深さを示す信号、エコ運転スイッチ５０より運転者がエコ運転を行なおうとしているか否かを示す信号が供給される。電子制御装置４０は、これらの信号に基づいて、以下に図２のフローチャートを参照して説明する制御要領にて主クラッチ解除ソレノイド弁３０のソレノイド３６への選択的通電を制御し、内燃機関１０の空転回転数を制御し、エコ運転スイッチ５０がオンとされているとき図示の実施例では環状のエコ運転選択表示灯５２を点灯させ、本発明の制御により主クラッチが解除されたとき図示の実施例では環状のエコ運転選択表示灯５２の内側に設けられたエコ運転実行表示灯５４を点灯させる。

図２のフローチャートに沿った一連の制御は、車輌の運行開始と共に開始され、車輌の運行中、継続して数十ミリセカンドの周期にて繰り返されてよい。

制御が開始されると、ステップ１０にてエコ運転スイッチ５０がオンであるか否か判断される。エコ運転スイッチ５０は順次押される度にオンとオフの間に切り換わる押しボタンスイッチであってよい。答がイエス（Ｙ）であれば、制御はステップ２０へ進み、エコ運転選択表示灯５２を点灯させ、制御はステップ３０へ進む。

ステップ３０に於いては、シフトセンサ４４からの信号に基づいて自動変速機がＤレンジに設定されているか否かが判断される。答がイエスであれば、制御はステップ４０へ進み、車速センサ４２からの信号に基づいて車速Ｖが徐行車速Ｖs以上であるか否かが判断される。徐行車速Ｖsの値としては、２０〜３０km/h内の適当な値が用いられてよい。答がイエスであれば、制御はステップ５０へ進む。

ステップ５０に於いては、アクセルセンサ４６からの信号に基づいてアクセルペダル４８の踏込み深さＤが０であるか否か、即ちアクセルペダル４８が戻り終端位置にあるか否かが判断される。答がノー（Ｎ）であれば、制御はステッププ６０へ進む。

ステップ６０に於いては、アクセルセンサ４６からの信号に基づいてアクセルペダルの踏込み深さＤが所定の微小踏込み深さΔＤ以下であるか否かが判断される。ΔＤは、図１に於いてアクセルペダル４８の枢支点回りの回動角δにて示すような、運転者がアクセルペダルを戻り終端位置よりは確かに踏み込んだと明確に認識できる範囲の踏込み深さであって、できるだけ小さい値とされる踏込み深さの最大値である。答がイエスであれば、制御はステップ７０へ進み、主クラッチ解除ソレノイド弁３０がソレノイド３６への通電によりオンとされ、主クラッチ１４へのライン油圧の供給を遮断して主クラッチ１４が解除される。この場合、図示の実施例では、更に制御はステップ８０へ進み、主クラッチ１４の解除によって空転状態となった内燃機関１０の空転速度を車速に応じて制御する内燃機関空転速度制御がオンとされる。これは、主クラッチの解除が解消されて主クラッチの係合が復帰したときの駆動系の作動を滑らかにすることを図る制御である。更に、図示の実施例では、制御はステップ９０へ進み、エコ運転実行表示灯５４が点灯される。

ステップ１０〜９０に於ける判断の答が上記の通りである状態が続く間、制御は以上の流れを繰り返し、ソレノイド３６は通電され続け、主クラッチ１４は解除され続け、エコ運転実行表示灯５４が点灯され続ける。

一方、エコ運転スイッチ５０がオフの状態にあるときには、ステップ１０の答はノーであり、制御はステップ１００へ進み、エコ運転選択表示灯５２は消灯され或いは消灯状態に維持され、制御はステップ１１０へ進む。またステップ３０の答がノーのとき、ステップ４０の答がノーのとき、ステップ５０の答がイエスのとき、ステップ６０の答がノーのときにも、制御はステップ１１０へ進む。ステップ１１０に於いては、主クラッチ解除ソレノイド弁３０のソレノイド３６への通電は行われず、またそれまで通電されていたときには、通電が停止され、主クラッチ解除ソレノイド弁３０はオフの状態とされる。ソレノイド３６への通電が行われないときには、ステップ１２０に於いて内燃機関空転速度制御はオフ状態とされ、ステップ１３０に於いてエコ運転実行表示灯５４は消灯状態とされる。

以上に於いては本発明を一つの実施例について詳細に説明したが、図示の実施例について本発明の範囲内にて種々の変更が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

１０−内燃機関，１２−自動変速機，１４−主クラッチ，１６−変速制御弁，１８，２０，２２，２４，２６，２８−ポート，３０−主クラッチ解除ソレノイド弁，３２−弁スプール，３４−圧縮コイルばね，３６−ソレノイド，３８−油路，３９−ドレーンポート，４０−電子制御装置，４２−車速センサ，４４−シフトセンサ，４６−アクセルセンサ，４８−アクセルペダル，５０−エコ運転スイッチ，５２−エコ運転選択表示灯，５４−エコ運転実行表示灯

Claims

内燃機関により自動変速機を介して車輪が駆動される車輌にして、前記自動変速機はそれがＤレンジに設定されたとき係合されるクラッチであって解除されると前記内燃機関と前記車輪の間の前進駆動連結が解除される主クラッチを含んでおり、前記自動変速機がＤレンジに設定されており、車速が徐行車速以上であって、アクセルペダルが戻り終端位置よりは確かに踏み込んだと運転者が明確に認識できる範囲の踏込み深さであるが空気抵抗やタイヤの変形抵抗を相殺して車輌を徐行車速以上の速度にて定速走行させるアクセルペダル踏込み深さより小さい所定の微小踏込み深さ以内の範囲で踏み込まれているとき前記主クラッチが解除されるようになっていることを特徴とする車輌。
前記自動変速機がＤレンジに設定されており、車速が徐行車速以上であって、アクセルペダルが戻り終端位置より前記所定の微小踏込み深さ以内の範囲で踏み込まれていることにより前記主クラッチが解除されたとき、前記内燃機関の空転速度を車速に応じて制御するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の車輌。
前記自動変速機がＤレンジに設定されており、車速が徐行車速以上であって、アクセルペダルが戻り終端位置より前記所定の微小踏込み深さ以内の範囲で踏み込まれているとき前記主クラッチが解除されるのは、運転者により随意に操作されるエコ運転スイッチがオンとされているときに限られることを特徴とする請求項１または２に記載の車輌。
前記エコ運転スイッチがオンとされていることを運転者に示すエコ運転選択表示灯が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の車輌。
前記自動変速機がＤレンジに設定されており、車速が徐行車速以上であって、アクセルペダルが戻り終端位置より前記所定の微小踏込み深さ以内の範囲で踏み込まれていることにより前記主クラッチが解除されたことを運転者に示すエコ運転実行表示灯が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の車輌。