JP2009108798A - 車両用燃料供給制限装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両用燃料供給制限装置1は、自車両の走行速度と目標速度との偏差に基づいて要求スロットル開度を算出するCCコントロール部21と、CCコントロール部21により算出された要求スロットル開度に基づいてスロットルを駆動するスロットルアクチュエータ15と、要求スロットル開度が燃料カット閾値以下の場合にエンジンに対しフューエルカットを行うとともに、フューエルカット時に要求スロットル開度が燃料カット閾値よりも大きい燃料カットのオフ閾値以上となった場合にエンジンへの燃料供給を再開する燃料供給制御部23と、燃料カットのオフ閾値よりも小さな値となるスロットル開度上限値を設定するスロットル開度制限手段とを備え、要求スロットル開度が燃料カット閾値以下でフューエルカットが行われた場合には、要求スロットル開度をスロットル開度上限値以下に制限する。
【選択図】図1
Description
そのような状況において、僅かな走行抵抗の変化によりスロットル開度がF/C OFF閾値を上回ってしまった場合には(図中、時間t1)、フューエルカットがOFFとなり燃料噴射が再開されてしまい、その後、スロットル開度がF/C OFF閾値以下に下がっても時間t1以降はF/C ON閾値以下とならない限り、例えフューエルカットを持続して同等の制御性能を確保できる状況であったとしても、再度フューエルカットがONになることがなく、無駄に燃料を使ってしまうことがあり、燃費性能の低下を招いてしまう。
請求項1に係る発明は、
車両の走行速度を検出する走行速度検出手段(例えば、後述する実施例における車速センサ11)と、
目標速度を設定する目標速度設定手段(例えば、後述する実施例における復帰/加速スイッチ12、セット/減速スイッチ13)と、
前記走行速度検出手段により検出された走行速度と前記目標速度設定手段により設定された目標速度との偏差に基づいて要求駆動力を算出する要求駆動力算出手段(例えば、後述する実施例におけるCCコントロール部21)と、
前記要求駆動力算出手段により算出された要求駆動力に基づいてスロットルを駆動するスロットル駆動手段(例えば、後述する実施例におけるスロットルアクチュエータ15)と、
前記要求駆動力算出手段により算出された要求駆動力が燃料カット閾値(例えば、後述する実施例におけるF/C ON閾値)以下の場合に内燃機関に対する燃料供給を中断するとともに、燃料供給中断時に前記要求駆動力が前記燃料カット閾値よりも大きい燃料カットのオフ閾値(例えば、後述する実施例におけるF/C OFF閾値)以上となった場合に前記内燃機関への燃料供給を再開する燃料供給制限手段(例えば、後述する実施例における燃料供給制御部23)と、
を備えた車両用燃料供給制限装置において、
前記燃料カットのオフ閾値よりも小さな値となる要求駆動力制限値を設定する要求駆動力制限手段(例えば、後述する実施例におけるステップS107)を備え、
前記要求駆動力算出手段は、前記要求駆動力算出手段により算出された要求駆動力が前記燃料カット閾値以下となり前記燃料供給制限手段により内燃機関に対する燃料供給が中断された場合には、前記要求駆動力制限値により制限された要求駆動力を出力することを特徴とする車両用燃料供給制限装置(例えば、後述する実施例における車両用燃料供給制限装置1)である。
このように構成することにより、要求駆動力を要求駆動力制限値以下に制限して、積極的にフューエルカット状態を持続させることができる。
このように構成することにより、燃料供給の中断を維持しつつ、要求駆動力を燃料カット閾値以上に増加することができ、エンジンブレーキを低減することができる。
要求駆動力を要求駆動力制限値にすることにより、燃料供給の中断を維持しつつ、エンジンブレーキの低減を大きくすることができる。
このように構成することにより、要求駆動力の変化を少なくでき、エンジンブレーキの変化を抑制することができる。
このように構成することにより、道路勾配に基づいて、要求駆動力制限値を設定し、要求駆動力制限制御を実行することができる。
このように構成することにより、目標速度と走行速度との速度偏差に基づいて、要求駆動力制限値を設定し、要求駆動力制限制御を実行することができる。
このように構成することにより、内燃機関に対する燃料供給が中断されたときからの経過時間に基づいて、要求駆動力制限値を設定し、要求駆動力制限制御を実行することができる。
このように構成することにより、道路勾配に基づいて、要求駆動力制限値の設定を解除し、要求駆動力制限制御を停止することができる。
このように構成することにより、目標速度と走行速度との速度偏差に基づいて、要求駆動力制限値の設定を解除し、要求駆動力制限制御を停止することができる。
このように構成することにより、加速制御指示がなされたときには、要求駆動力制限値の設定を解除し、要求駆動力制限制御を停止することができる。
請求項2に係る発明によれば、燃料供給の中断を維持しつつ、エンジンブレーキを低減することができるので、燃費性能が向上する。
請求項3に係る発明によれば、燃料供給の中断を維持しつつ、エンジンブレーキの低減を大きくすることができるので、燃費性能がさらに向上する。
請求項4に係る発明によれば、要求駆動力の変化を少なくでき、エンジンブレーキの変化を抑制することができるので、燃料供給の中断を安定して持続することができる。
請求項6に係る発明によれば、目標速度と走行速度との速度偏差に基づいて、要求駆動力制限値を設定し、要求駆動力制限制御を実行することができる。
請求項7に係る発明によれば、内燃機関に対する燃料供給が中断されたときからの経過時間に基づいて、要求駆動力制限値を設定し、要求駆動力制限制御を実行することができる。
請求項9に係る発明によれば、目標速度と走行速度との速度偏差に基づいて、要求駆動力制限値の設定を解除し、要求駆動力制限制御を停止することができる。
請求項10に係る発明によれば、加速制御指示がなされたときには、要求駆動力制限値の設定を解除し、要求駆動力制限制御を停止することができる。
図1に示すように、車両用燃料供給制限装置1は、車速センサ(走行速度検出手段)11と、復帰/加速スイッチ12と、セット/減速スイッチ13と、解除スイッチ14と、スロットルアクチュエータ(スロットル駆動手段)15と、燃料噴射装置16と、マルチインフォメーション17と、電子制御装置(FI−ECU)20とを備えている。
復帰/加速スイッチ12とセット/減速スイッチ13と解除スイッチ14は、クルーズコントロールシステムによる制御(以下、CC制御という)を行う場合に操作されるスイッチ類である。CC制御は、運転者が設定したセット車速と、車速センサ11により検出される実車速とを比較し、実車速がセット車速に一致するように車両の加減速制御を行い定速走行を行う。
CC制御中に復帰/加速スイッチ12をONすると、操作した回数や操作した時間に応じてセット車速が増加し、CC制御中にセット/減速スイッチ13をONすると、操作した回数や操作した時間に応じてセット車速が減少する。CC制御中にブレーキペダルを踏んだり、アクセルペダルを踏むとCC制御が一時的に解除されるが、この状態で復帰/加速スイッチ12をONすると再びCC制御に復帰する。そして、CC制御中に解除スイッチ14をONするとCC制御が解除される。
この実施例において、復帰/加速スイッチ12およびセット/減速スイッチ13は目標速度設定手段を構成する。
スロットルアクチュエータ15はエンジン(内燃機関)のスロットル開度を制御し、燃料噴射装置16はエンジンへの燃料噴射量を制御し、マルチインフォメーション17は、車両の運転状態や制御状態、および運転者の操作により設定したセット車速等を所定の表示部に表示する。
スロットル開度制御部22は、前記要求スロットル開度に応じたスロットル開度を算出して、燃料供給制御部23およびスロットルアクチュエータ15に出力する。
燃料噴射装置16は、燃料供給制御部23から入力した燃料噴射量となるように、エンジンへの燃料噴射量を制御する。
まず、ステップS101において、自車両が走行中の道路の勾配を算出する。道路勾配の算出手法は任意であるが、例えば、エンジントルク、エンジン回転数、エンジン負圧、車速、車重、空気抵抗係数、転がり抵抗係数、トルクコンバーターすべり率、トルクコンバーター伝達効率に基づいて推定計算することができる。算出された道路勾配のプラス値は上り勾配を意味し、マイナス値は下り勾配を意味する。
ステップS102における判定結果が「NO」(加速制御指示なし)である場合には、ステップS103に進み、ステップS101において算出された道路勾配値αが第2の勾配値α2以上か否かを判定する。第2の勾配値α2は、スロットル開度上限値Thmaxの設定を解除するか否かの判定閾値であり、例えばα2はゼロ、あるいはそれに近い値に設定することができる。
ステップS105における判定結果が「NO」(F/C OFF)である場合には、リターンに進む。
ステップS108における判定結果が「YES」(ΔV<ΔV1)である場合には、ステップS107に進み、スロットル開度上限値Thmaxを設定し、スロットル開度がスロットル開度上限値Thmaxを超えないように制限する。
ステップS109における判定結果が「YES」(T1経過)である場合には、ステップS107に進み、スロットル開度上限値Thmaxを設定し、スロットル開度がスロットル開度上限値Thmaxを超えないように制限する。
ステップS109における判定結果が「NO」(T1経過していない)である場合には、リターンに進む。
次に、ステップS111に進み、今回のフューエルカット実行においてF/C ON閾値を初めて切ったか否かを判定する。
ステップS111における判定結果が「NO」である場合には、リターンに進む。
(1)道路勾配値αが第1の勾配値α1未満である。
(2)車速偏差ΔVが第1の車速偏差ΔV1未満である。
(3)フューエルカット開始から一定時間T1が経過した。
次に、ステップS114に進み、スロットル開度制御におけるゲインを通常に戻し、スロットル開度の制限制御を終了して、リターンに進む。
ステップS115における判定結果が「NO」(T2継続しない)である場合には、ステップS105に進む。一方、ステップS115における判定結果が「YES」である場合には、道路勾配値αが第2の勾配値α2以上の状態が一定時間T2以上継続していることから、フューエルカットを積極的に持続する必要性がないと判断して、ステップS113に進んでスロットル開度上限値Thmaxの設定を解除し、さらにステップS114に進んでスロットル開度制御におけるゲインを通常に戻し、スロットル開度の制限制御を終了し、リターンに進む。
ステップS115における判定結果が「NO」(T2継続しない)である場合には、ステップS105に進む。一方、ステップS115における判定結果が「YES」である場合には、車速偏差ΔVが第2の速度偏差ΔV2以上の状態が一定時間T2継続していることから、フューエルカットを積極的に持続する必要性がないと判断して、ステップS113に進んでスロットル開度上限値Thmaxの設定を解除し、さらにステップS114に進んでスロットル開度制御におけるゲインを通常に戻し、スロットル開度の制限制御を終了して、リターンに進む。
また、フューエルカットの実行後にスロットル開度をF/C ON閾値以上にしているので、エンジンブレーキを低減(抑制)することができ、燃費性能が向上する。特に、この実施例では、スロットル開度をスロットル開度上限値Thmaxにしているので、エンジンブレーキの低減を大きくすることができ、燃費性能がさらに向上する。
また、スロットル開度制御におけるゲインを下げて応答性を低下させているので、エンジンブレーキの変化を抑制することができので、フューエルカット状態を安定して持続させることができる。
図3に示されるタイムチャートは、自車両がクルーズ走行で降坂路を走行していて、スロットル開度が徐々に減少していき、F/C ON閾値を初めて切ったときに、道路勾配値αが第1の勾配値α1未満であるか、または、車速偏差ΔVが第1の車速偏差ΔV1未満である場合を示している。
このときには、スロットル開度がF/C ON閾値を切ってフューエルカットが開始されたときに、直ちに、スロットル開度がスロットル開度上限値Thmaxにされ、引き続いて、スロットル開度をスロットル開度上限値Thmax以下に制限するとともに応答性を低下させたスロットル開度制限制御が行われる。
特に、この実施例では、スロットル開度がF/C ON閾値を切ったときに直ちにスロットル開度をスロットル開度上限値Thmaxまで増加させているので、エンジンブレーキを大幅に抑制することができる。
また、スロットル開度制御の応答性を低下させているので、スロットル開度の変化を少なくでき、エンジンブレーキの変化を抑制することができる。
その結果、F/C OFF閾値以下においてスロットルを僅かに開いた状況で走行する場合に、フューエルカット状態を安定して持続させることができ、燃費性能の向上を図ることができる。
なお、この発明は前述した実施例に限られるものではない。
例えば、前述した実施例では、駆動力を表すパラメータとしてスロットル開度を用いているが、スロットル開度に代えて、例えば、エンジン負圧、エンジントルク、アクセルペダル開度の出力値など、他のパラメータを用いることも可能である。
前述した実施例は、この発明をクルーズコントロール制御(CC制御)に適用した態様で説明したが、この発明はACCや目標燃費運転装置におけるフューエルカット制御にも適用可能である。
11 車速センサ(走行速度検出手段)
12 復帰/加速スイッチ(目標速度設定手段)
13 セット/減速スイッチ(目標速度設定手段)
15 スロットルアクチュエータ(スロットル駆動手段)
21 CCコントロール部(要求駆動力算出手段)
23 燃料供給制御部(燃料供給制限手段)
S101 道路勾配推定手段
S107 要求駆動力制限手段
Claims (10)
- 車両の走行速度を検出する走行速度検出手段と、
目標速度を設定する目標速度設定手段と、
前記走行速度検出手段により検出された走行速度と前記目標速度設定手段により設定された目標速度との偏差に基づいて要求駆動力を算出する要求駆動力算出手段と、
前記要求駆動力算出手段により算出された要求駆動力に基づいてスロットルを駆動するスロットル駆動手段と、
前記要求駆動力算出手段により算出された要求駆動力が燃料カット閾値以下の場合に内燃機関に対する燃料供給を中断するとともに、燃料供給中断時に前記要求駆動力が前記燃料カット閾値よりも大きい燃料カットのオフ閾値以上となった場合に前記内燃機関への燃料供給を再開する燃料供給制限手段と、
を備えた車両用燃料供給制限装置において、
前記燃料カットのオフ閾値よりも小さな値となる要求駆動力制限値を設定する要求駆動力制限手段を備え、
前記要求駆動力算出手段は、前記要求駆動力算出手段により算出された要求駆動力が前記燃料カット閾値以下となり前記燃料供給制限手段により内燃機関に対する燃料供給が中断された場合には、前記要求駆動力制限値により制限された要求駆動力を出力することを特徴とする車両用燃料供給制限装置。 - 前記要求駆動力算出手段は、算出された要求駆動力が前記燃料カット閾値以下となり前記燃料供給制限手段により内燃機関に対する燃料供給が中断された場合には、要求駆動力を燃料カット閾値以上とすることを特徴とする請求項1に記載の車両用燃料供給制限装置。
- 前記要求駆動力算出手段は、算出された要求駆動力が前記燃料カット閾値以下となり前記燃料供給制限手段により内燃機関に対する燃料供給が中断された場合には、要求駆動力を前記要求駆動力制限手段により設定された要求駆動力制限値とすることを特徴とする請求項1に記載の車両用燃料供給制限装置。
- 前記要求駆動力算出手段は、算出された要求駆動力が前記燃料カット閾値以下となり前記燃料供給制限手段により内燃機関に対する燃料供給が中断された場合には、前記走行速度と前記目標速度との偏差に基づく要求駆動力の算出応答性を低下させることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の車両用燃料供給制限装置。
- 道路勾配を推定する道路勾配推定手段を備え、
前記要求駆動力制限手段は、前記要求駆動力算出手段により算出された要求駆動力が前記燃料カット閾値以下となり前記燃料供給制限手段により内燃機関に対する燃料供給が中断されたときの道路勾配が第1の勾配値未満の場合に要求駆動力制限値を設定することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の車両用燃料供給制限装置。 - 前記要求駆動力制限手段は、前記要求駆動力算出手段により算出された要求駆動力が前記燃料カット閾値以下となり前記燃料供給制限手段により内燃機関に対する燃料供給が中断されたときの前記目標速度と前記走行速度との偏差が第1の速度偏差未満の場合に要求駆動力制限値を設定することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の車両用燃料供給制限装置。
- 前記要求駆動力制限手段は、前記要求駆動力算出手段により算出された要求駆動力が前記燃料カット閾値以下となり前記燃料供給制限手段により内燃機関に対する燃料供給が中断されたときからの経過時間が第1の経過時間以上のときに要求駆動力制限値を設定することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の車両用燃料供給制限装置。
- 道路勾配を推定する道路勾配推定手段を備え、
前記要求駆動力制限手段は、前記燃料供給制限手段により内燃機関に対する燃料供給が中断されているときに前記道路勾配推定手段により推定された道路勾配が第2の勾配値以上となった場合には要求駆動力制限値の設定を解除し、前記要求駆動力算出手段は要求駆動力制限値による出力制限を中止することを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の車両用燃料供給制限装置。 - 前記要求駆動力制限手段は、前記燃料供給制限手段により内燃機関に対する燃料供給が中断されているときに前記目標速度と前記走行速度との偏差が第2の速度偏差以上となった場合には要求駆動力制限値の設定を解除し、前記要求駆動力算出手段は要求駆動力制限値による出力制限を中止することを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の車両用燃料供給制限装置。
- 前記要求駆動力制限手段は、前記燃料供給制限手段により内燃機関に対する燃料供給が中断されているときに加速制御指示がなされた場合には要求駆動力制限値の設定を解除し、前記要求駆動力算出手段は要求駆動力制限値による出力制限を中止することを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の車両用燃料供給制限装置。
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