JP6772744B2 - 省燃費制御装置及び省燃費制御方法 - Google Patents

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Description

本発明は、省燃費制御装置及び省燃費制御方法に関する。
余裕駆動力が所定の閾値以上になった時にアクセル開度に応じた指示燃料噴射量を意図的に下降補正することによってエンジンの実燃料消費量を削減する省燃費制御が広く認知されている（例えば、特許文献１を参照）。省燃費制御を実行することによって車両の加速力は制限されるものの、余裕駆動力が所定の閾値未満になったりキックダウン操作を検出したりした時に省燃費制御は停止されることになる。従って、運転者は車両の加速力の制限の影響を受け難く、省燃費制御を実行することによって運転者の利便性を大きく損なうことは無い。
特開２０１６−０６１１７７号公報 特開２０１０−２８０３３４号公報 特開２０１２−０７６７００号公報 特開２０１５−１０２０３２号公報 特開２０１６−０８６６１２号公報
前述の通り、省燃費制御は余裕駆動力が所定の閾値未満になった時に停止されることになる。しかしながら、例えば、登坂走行を開始することによって実際に余裕駆動力が小さくなった後に省燃費制御を停止しても、登坂走行を開始した後に失速するため、運転者の利便性を損なう虞が有る。
従って、本発明の目的は、登坂走行を開始した後に失速し難く、車両の省燃費性能を維持したまま運転者の利便性を改善することができる省燃費制御装置及び省燃費制御方法を提供することにある。
余裕駆動力を演算するための余裕駆動力演算部と、余裕駆動力が所定の閾値以上になった時にアクセル開度に応じた指示燃料噴射量を下降補正する省燃費制御を実行し、余裕駆動力が所定の閾値未満になった時に省燃費制御を停止するための省燃費制御部と、を備えている省燃費制御装置であって、車両位置を検出するための車両位置検出部と、地図情報を格納するための地図情報格納部と、シフトダウン操作を検出するためのシフトダウン操作検出部と、車両位置と地図情報とに基づいて前方勾配を特定するための前方勾配特定部と、を更に備えており、前記省燃費制御部は、前方勾配が所定の閾値以上の上り勾配であると共にシフトダウン操作を検出した時は前方勾配が大きくなるに連れて省燃費制御による車両の加速力の制限を段階的又は連続的に緩めていくように更に構成されている省燃費制御装置を提供する。
車両位置と地図情報とに基づいて車両位置と前方勾配との間の距離を演算する車両勾配間距離演算部を更に備えており、前記省燃費制御部は、車両位置と前方勾配との間の距離が所定の閾値以上である時は前方勾配が所定の閾値以上の上り勾配であると共にシフトダウン操作を検出しても省燃費制御を停止しないように更に構成されていても構わない。
余裕駆動力を演算するための余裕駆動力演算ステップと、余裕駆動力が所定の閾値以上になった時にアクセル開度に応じた指示燃料噴射量を下降補正する省燃費制御を実行するための省燃費制御実行ステップと、余裕駆動力が所定の閾値未満になった時に省燃費制御を停止するための第一省燃費制御停止ステップと、を含んでいる省燃費制御方法であって、車両位置を検出するための車両位置検出ステップと、車両位置と地図情報とに基づいて前方勾配を特定するための前方勾配特定ステップと、前方勾配が所定の閾値以上の上り勾配であると共にシフトダウン操作を検出した時は前方勾配が大きくなるに連れて省燃費制御による車両の加速力の制限を段階的又は連続的に緩めていくための第二省燃費制御停止ステップと、を更に含んでいる省燃費制御方法を提供する。
車両位置と地図情報とに基づいて車両位置と前方勾配との間の距離を演算する車両勾配間距離演算ステップを更に含んでおり、前記第二省燃費制御停止ステップにおいては、車両位置と前方勾配との間の距離が所定の閾値以上である時は前方勾配が所定の閾値以上の上り勾配であると共にシフトダウン操作を検出しても省燃費制御を停止しないようにしても構わない。
本発明によれば、登坂走行を開始した後に失速し難く、車両の省燃費性能を維持したまま運転者の利便性を改善することができる省燃費制御装置及び省燃費制御方法を提供することができる。
本発明の実施の形態に係る省燃費制御装置の構成図である。 本発明の実施の形態に係る省燃費制御方法の基本省燃費制御方法の流れ図である。 本発明の実施の形態に係る省燃費制御方法の拡張省燃費制御方法の流れ図である。
以下、本発明の実施の形態を添付図面に順って説明する。
先ず、省燃費制御装置に関して説明する。
省燃費制御装置は、エンジンの駆動力を車両の駆動輪に伝達することによって走行する自動車に実装される。
図１に示す通り、本発明の実施の形態に係る省燃費制御装置１００は、余裕駆動力を演算するための余裕駆動力演算部１０１と、余裕駆動力が所定の閾値以上になった時にアクセル開度に応じた指示燃料噴射量を下降補正する省燃費制御を実行し、余裕駆動力が所定の閾値未満になった時に省燃費制御を停止するための省燃費制御部１０２と、を備えている。余裕駆動力は、駆動輪の駆動力と車両の走行抵抗との差によって定義されている。また、省燃費制御を停止するとは、アクセル開度に応じた指示燃料噴射量の下降補正を停止して通常制御に復帰させることを意味している。
余裕駆動力演算部１０１は、駆動輪の駆動力と車両の走行抵抗力との差を計算することによって余裕駆動力を演算するように構成されている。省燃費制御部１０２は、余裕駆動力が所定の閾値以上になった時にアクセル開度に応じた指示燃料噴射量を意図的に下降補正することでエンジンの実燃料消費量を削減して車両の加速力を制限するように構成されている。車両の加速力を制限するとは、エンジンのトルク、エンジンの出力及び／又は車両の加速度を制限することを意味している。コントローラ１０３は、エンジンを制御するためのあらゆる変数を各種計器類によって把握している。例えば、コントローラ１０３は、アクセルポジションセンサ１０４によってアクセル開度を把握している。また、コントローラ１０３は、アクセル開度に応じた指示燃料噴射量を演算するための指示燃料噴射量演算部１０５を実装しており、エンジンのシリンダ内に燃料を噴射するための燃料インジェクタ１０６を制御している。燃料インジェクタ１０６は、アクセル開度に応じた指示燃料噴射量に従ってエンジンのシリンダ内に燃料を噴射するように構成されている。
前述の通り、省燃費制御は余裕駆動力が所定の閾値未満になった時に停止されることになる。しかしながら、例えば、登坂走行を開始することによって実際に余裕駆動力が小さくなった後に省燃費制御を停止しても、登坂走行を開始した後に失速するため、運転者の利便性を損なう虞が有る。
従って、省燃費制御装置１００は、車両位置を検出するための車両位置検出部１０７と、地図情報を格納するための地図情報格納部１０８と、シフトダウン操作を検出するためのシフトダウン操作検出部１０９と、車両位置と地図情報とに基づいて前方勾配を特定するための前方勾配特定部１１０と、を更に備えている。前方勾配とは、車両が近い将来に走行すると予測される地点の道路の勾配を意味している。車両位置検出部１０７は、例えば、グローバルポジショニングシステム受信機によって構成されている。地図情報格納部１０８は、例えば、コントローラ１０３と別体の記憶媒体によって構成されている。シフトダウン操作検出部１０９は、例えば、シフト（ギヤ）ポジションセンサ１１１と、シフト（ギヤ）ポジションの変更を監視するためのシフト（ギヤ）ポジション監視部１１２と、によって構成されている。
省燃費制御装置１００においては、省燃費制御部１０２は、前方勾配が所定の閾値以上の上り勾配であると共にシフトダウン操作を検出した時は余裕駆動力が所定の閾値未満にならなくても省燃費制御を停止するように更に構成されている。前方勾配が所定の閾値以上の上り勾配であることを省燃費制御を停止するための条件としている理由は、前方勾配が所定の閾値未満の上り勾配である時は登坂走行を開始することによって余裕駆動力が小さくなり難いため、登坂走行を開始した後に失速し難く、運転者の利便性を損ない難いからである。また、前方勾配が下り勾配である時は降坂走行を開始することによって余裕駆動力が小さくならないため、降坂走行を開始した後に失速することが無く、運転者の利便性を損なう虞が無いからである。シフトダウン操作を検出したことを省燃費制御を停止するための条件としている理由は、登坂走行を開始した後に失速したくないとの意思が運転者に有るか否かを確認し、運転者の意思に背いて迄も不要に省燃費制御を停止することを防止するためである。運転者の意思を考慮せずに前方勾配が所定の閾値以上の上り勾配である時に無条件に省燃費制御を停止すると、車両の省燃費性能を低下させるばかりか運転者が意図していない車両挙動の変動を招く虞が有るため、運転者の利便性と安全性とを損なう虞が有る。
また、省燃費制御部１０２は、前方勾配が所定の閾値以上の上り勾配であると共にシフトダウン操作を検出した時は前方勾配が大きくなるに連れて省燃費制御を段階的又は連続的に停止していくように更に構成されていても構わない。例えば、前方勾配が所定の閾値以上の上り勾配でも前方勾配が小さい場合は、車両の加速力の制限を少し緩めるだけで登坂走行を開始した後の失速を十分に回避することができるからである。また、前方勾配が所定の閾値以上の上り勾配でも前方勾配が大きい場合は、車両の加速力の制限を多く緩めたり停止したりしないと、登坂走行を開始した後の失速を十分に回避することができないからである。従って、前方勾配が大きくなるに連れて省燃費制御を段階的又は連続的に停止していくことによって、前方勾配が所定の閾値以上の上り勾配でも出来る限り省燃費制御を継続することができるようになるため、車両の省燃費性能を向上させることができる。
また、省燃費制御装置１００は、車両位置と地図情報とに基づいて車両位置と前方勾配との間の距離を演算するための車両勾配間距離演算部１１３を更に備えており、省燃費制御部１０２は、車両位置と前方勾配との間の距離が所定の閾値以上である時は前方勾配が所定の閾値以上の上り勾配であると共にシフトダウン操作を検出しても省燃費制御を停止しないように更に構成されていても構わない。例えば、前方勾配が所定の閾値以上の上り勾配であると共にシフトダウン操作を検出しても車両位置と前方勾配との間の距離が所定の閾値以上である時は、無駄に省燃費制御を停止することになり、車両の省燃費性能を低下させるからである。なお、前方勾配が大きくなるに連れて車両位置と前方勾配との間の距離の閾値を長くするようにしても構わない。前方勾配が大きくなるに連れて長い助走距離が必要になると考えられるからである。
次に、省燃費制御方法に関して説明する。
図２に示す通り、本発明の実施の形態に係る省燃費制御方法は、イグニッションキーオン後に省燃費制御装置１００によって実行される基本省燃費制御方法Ｍ１００を含んでいる。基本省燃費制御方法Ｍ１００は、余裕駆動力演算ステップＳ１０１と、余裕駆動力判定ステップＳ１０２と、省燃費制御実行ステップＳ１０３と、第一省燃費制御停止ステップＳ１０４と、を含んでいる。
余裕駆動力演算ステップＳ１０１においては、余裕駆動力演算部１０１によって余裕駆動力を演算する。余裕駆動力判定ステップＳ１０２においては、省燃費制御部１０２によって余裕駆動力が所定の閾値以上になったか否かを判定し、余裕駆動力が所定の閾値以上になった時は省燃費制御実行ステップＳ１０３に進み、余裕駆動力が所定の閾値未満である時は第一省燃費制御停止ステップＳ１０４に進む。省燃費制御実行ステップＳ１０３においては、省燃費制御部１０２によってアクセル開度に応じた指示燃料噴射量を下降補正する省燃費制御を実行する。第一省燃費制御停止ステップＳ１０４においては、省燃費制御部１０２によって省燃費制御を停止する。
また、図３に示す通り、本発明の実施の形態に係る省燃費制御方法は、イグニッションキーオン後に省燃費制御装置１００によって実行される拡張省燃費制御方法Ｍ２００を含んでいる。拡張省燃費制御方法Ｍ２００は、車両位置検出ステップＳ２０１と、前方勾配特定ステップＳ２０２と、前方勾配判定ステップＳ２０３と、シフトダウン操作判定ステップＳ２０４と、第二省燃費制御停止ステップＳ２０５と、を含んでいる。
車両位置検出ステップＳ２０１においては、車両位置検出部１０７によって車両位置を検出する。前方勾配特定ステップＳ２０２においては、前方勾配特定部１１０によって車両位置と地図情報とに基づいて前方勾配を特定する。前方勾配判定ステップＳ２０３においては、省燃費制御部１０２によって前方勾配が所定の閾値以上の上り勾配であるか否かを判定し、前方勾配が所定の閾値以上の上り勾配である時はシフトダウン操作判定ステップＳ２０４に進み、前方勾配が所定の閾値以上の上り勾配でない時は車両位置検出ステップＳ２０１に戻る。シフトダウン操作判定ステップＳ２０４においては、シフトダウン操作検出部１０９によってシフトダウン操作を検出したか否かを判定し、シフトダウン操作を検出した時は第二省燃費制御停止ステップＳ２０５に進み、シフトダウン操作を検出しなかった時は車両位置検出ステップＳ２０１に戻る。第二省燃費制御停止ステップＳ２０５においては、省燃費制御部１０２によって余裕駆動力が所定の閾値未満にならなくても省燃費制御を停止する。また、第二省燃費制御停止ステップＳ２０５を実行している間は基本省燃費制御方法Ｍ１００の制御ループを停止し、拡張省燃費制御方法Ｍ２００を優先することができる。なお、第二省燃費制御停止ステップＳ２０５においては、前方勾配が大きくなるに連れて省燃費制御を段階的又は連続的に停止していくようにしても構わない。
また、拡張省燃費制御方法Ｍ２００は、車両位置と地図情報とに基づいて車両位置と前方勾配との間の距離を演算するための車両勾配間距離演算ステップを更に含んでおり、第二省燃費制御停止ステップＳ２０５においては、車両位置と前方勾配との間の距離が所定の閾値以上である時は前方勾配が所定の閾値以上の上り勾配であると共にシフトダウン操作を検出しても省燃費制御を停止しないようにしても構わない。車両勾配間距離演算ステップは、第二省燃費制御停止ステップＳ２０５を実行する前に実行する必要がある。車両勾配間距離演算ステップを実行した後であって第二省燃費制御停止ステップＳ２０５を実行する前に車両勾配間距離判定ステップを実行する必要がある。車両勾配間距離判定ステップにおいては、車両位置と前方勾配との間の距離が所定の閾値未満であるか否かを判定し、車両位置と前方勾配との間の距離が所定の閾値未満である時は後のステップに進み、車両位置と前方勾配との間の距離が所定の閾値以上である時は余裕駆動力演算ステップＳ１０１に戻る。
以上の通り、前方勾配が所定の閾値以上の上り勾配であるために登坂走行を開始した後に失速する虞が高く、登坂走行を開始した後に失速したくないとの意思が運転者に有る場合は、余裕駆動力の大小と無関係に登坂走行を開始する前でも省燃費制御を停止している。従って、登坂走行を開始することによって実際に余裕駆動力が小さくなる前に省燃費制御を停止することになるため、登坂走行を開始した後に失速し難く、運転者の利便性を損ない難い。また、登坂走行を開始した後に失速したくないとの意思が運転者に無い場合は、たとえ前方勾配が所定の閾値以上の上り勾配でも省燃費制御を停止しないため、車両の燃費性能を犠牲にすること無く、運転者の利便性を確保することができる。更に、登坂走行に必要となる十分な駆動力によって登坂路を失速せずにスムーズに走行することができるようになるため、運転者がアクセルペダルを無駄に踏み込むことが無くなり、車両の省燃費性能を向上させることができる。
なお、シフトダウン操作を検出したことを省燃費制御を停止するための条件としているため、原則的にマニュアルトランスミッション車両を対象としている。但し、運転者の意思によってシフトダウン操作をすることができるオートマチックトランスミッション車両（例えば、パドルシフトを搭載したオートマチックトランスミッション車両又は地図情報を使用して先を見据えた変速制御を行うセミオートマチックトランスミッション車両）に実装することもできる。特に、マニュアルトランスミッション車両にあっては、車両の加速力を制限することによって運転者に早め早めのシフトアップを促すことができるため、省燃費制御を実行することによって車両の省燃費性能を大きく向上させることができる。
１００ 省燃費制御装置
１０１ 余裕駆動力演算部
１０２ 省燃費制御部
１０３ コントローラ
１０４ アクセルポジションセンサ
１０５ 指示燃料噴射量演算部
１０６ 燃料インジェクタ
１０７ 車両位置検出部
１０８ 地図情報格納部
１０９ シフトダウン操作検出部
１１０ 前方勾配特定部
１１１ シフト（ギヤ）ポジションセンサ
１１２ シフト（ギヤ）ポジション監視部
１１３ 車両勾配間距離演算部
Ｍ１００ 基本省燃費制御方法
Ｓ１０１ 余裕駆動力演算ステップ
Ｓ１０２ 余裕駆動力判定ステップ
Ｓ１０３ 省燃費制御実行ステップ
Ｓ１０４ 第一省燃費制御停止ステップ
Ｍ２００ 拡張省燃費制御方法
Ｓ２０１ 車両位置検出ステップ
Ｓ２０２ 前方勾配特定ステップ
Ｓ２０３ 前方勾配判定ステップ
Ｓ２０４ シフトダウン操作判定ステップ
Ｓ２０５ 第二省燃費制御停止ステップ

Claims (4)

  1. 余裕駆動力を演算するための余裕駆動力演算部と、
    余裕駆動力が所定の閾値以上になった時にアクセル開度に応じた指示燃料噴射量を下降補正する省燃費制御を実行し、余裕駆動力が所定の閾値未満になった時に省燃費制御を停止するための省燃費制御部と、
    を備えている省燃費制御装置であって、
    車両位置を検出するための車両位置検出部と、
    地図情報を格納するための地図情報格納部と、
    シフトダウン操作を検出するためのシフトダウン操作検出部と、
    車両位置と地図情報とに基づいて前方勾配を特定するための前方勾配特定部と、
    を更に備えており、
    前記省燃費制御部は、前方勾配が所定の閾値以上の上り勾配であると共にシフトダウン操作を検出した時は前方勾配が大きくなるに連れて省燃費制御による車両の加速力の制限を段階的又は連続的に緩めていくように更に構成されている
    ことを特徴とする省燃費制御装置。
  2. 車両位置と地図情報とに基づいて車両位置と前方勾配との間の距離を演算する車両勾配間距離演算部を更に備えており、
    前記省燃費制御部は、車両位置と前方勾配との間の距離が所定の閾値以上である時は前方勾配が所定の閾値以上の上り勾配であると共にシフトダウン操作を検出しても省燃費制御を停止しないように更に構成されている
    請求項１に記載の省燃費制御装置。
  3. 余裕駆動力を演算するための余裕駆動力演算ステップと、
    余裕駆動力が所定の閾値以上になった時にアクセル開度に応じた指示燃料噴射量を下降補正する省燃費制御を実行するための省燃費制御実行ステップと、
    余裕駆動力が所定の閾値未満になった時に省燃費制御を停止するための第一省燃費制御停止ステップと、
    を含んでいる省燃費制御方法であって、
    車両位置を検出するための車両位置検出ステップと、
    車両位置と地図情報とに基づいて前方勾配を特定するための前方勾配特定ステップと、
    前方勾配が所定の閾値以上の上り勾配であると共にシフトダウン操作を検出した時は前方勾配が大きくなるに連れて省燃費制御による車両の加速力の制限を段階的又は連続的に緩めていくための第二省燃費制御停止ステップと、
    を更に含んでいる
    ことを特徴とする省燃費制御方法。
  4. 車両位置と地図情報とに基づいて車両位置と前方勾配との間の距離を演算する車両勾配間距離演算ステップを更に含んでおり、
    前記第二省燃費制御停止ステップにおいては、車両位置と前方勾配との間の距離が所定の閾値以上である時は前方勾配が所定の閾値以上の上り勾配であると共にシフトダウン操作を検出しても省燃費制御を停止しない
    請求項３に記載の省燃費制御方法。
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