JP2011085077A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フューエルカットの実行開始を好適に行うことで、燃費の向上を図ることのできる車両制御装置を提供する。
【解決手段】道路の勾配によって車両に付与される加速度を導出可能な付与加速度導出部６７と、車両のエンジンに供給される燃料を供給停止することによって車両に付与される減速度を導出可能な付与減速度導出部６８と、付与加速度導出部６７により導出した加速度および付与減速度導出部６８により導出した減速度に基づいて、エンジンへの燃料供給を停止するか否かを判定可能なフューエルカット判定部７１と、を備えた。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両のエンジンへの燃料の供給停止を制御可能な車両制御装置に関するものである。

従来、このような車両制御装置として、車両の降坂路の走行中において、エンジン回転数が予め定められた回転数以上となると、フューエルカットを実行する車両の制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。具体的に、この車両の制御装置は、フューエルカットを実行するフューエルカット実行手段と、フューエルカットの実行を維持した状態で、要求された加速度を実現可能か否か判断する判断手段と、実現可能と判断された場合に、フューエルカットの実行を継続させるように自動変速機を制御する制御手段と、を備えている。従って、車両が降坂路をアクセルがオフの状態で走行中であって、エンジンのフューエルカットが行われているときに、運転者が車両を加速させるべくアクセルペダルを踏み込む。すると、車両の制御装置は、アクセル開度から求められる加速度を算出し、自動変速機をアップシフトさせることで要求加速度を満たすと共に、フューエルカットの実行の維持を実現可能か判断する。実現可能であると判断した場合、車両の制御装置は、自動変速機をアップシフトさせ、アクセル開度に応じた加速度を実現すると共に、フューエルカットの実行を維持する。

特開２００５−７５１７９号公報

ところで、上記の車両の制御装置のような構成である場合、フューエルカットの実行の開始は、アクセル開度が全閉となって、エンジン回転数が所定回転数以上となったときに実行される。つまり、アクセル開度が全閉にならない限り、フューエルカットは実行されない。この場合、アクセル開度が全閉にならずとも、フューエルカットを実行する余地があるにも関わらず、フューエルカットは実行されないため、燃費の向上を図ることが困難となっていた。

そこで、本発明は、フューエルカットの実行開始を好適に行うことで、燃費の向上を図ることのできる車両制御装置を提供することを課題とする。

本発明の車両制御装置は、道路の勾配によって車両に付与される加速度を導出可能な加速度導出部と、車両のエンジンに供給される燃料を供給停止することによって車両に付与される減速度を導出可能な減速度導出部と、加速度導出部により導出した加速度および減速度導出部により導出した減速度に基づいて、エンジンへの燃料供給を停止するか否かを判定可能なフューエルカット判定部と、を備えたことを特徴とする。

この場合、エンジンの駆動力を調節するアクセルペダルが踏み込まれているか否かを判定可能なアクセル操作判定部を更に備え、アクセル操作判定部によりアクセルペダルが踏み込まれていると判定された場合、フューエルカット判定部は、加速度導出部により導出した加速度から減速度導出部により導出した減速度を差し引いた加速度が０より大きければ、エンジンへの燃料供給を停止すると判定することが、好ましい。

この場合、フューエルカット判定部は、加速度導出部により導出した加速度から減速度導出部により導出した減速度を差し引いた加速度が、アクセルペダルの所定の操作量に対応する加速度よりも大きい場合、エンジンへの燃料供給を停止すると判定することが、好ましい。

本発明の車両制御装置によれば、フューエルカットの実行開始を好適に行うことができるため、燃費の向上を図ることができる。

図１は、本発明の実施例に係る車両制御装置の概略図である。 図２は、図１に示す車両制御装置の要部構成図である。 図３は、平地における走行抵抗と下り坂における走行抵抗とを表した説明図である。 図４は、フューエルカットの実行の第１の可否判定に関する説明図である。 図５は、フューエルカットの実行の第２の可否判定に関する説明図である。 図６は、フューエルカットの領域を表した説明図である。 図７は、本実施例に係る車両制御装置によりフューエルカットを実行する一連の制御に関するフローチャートである。

以下、添付した図面を参照して、本発明に係る車両制御装置について説明する。なお、以下の実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

図１は、本発明の実施例に係る車両制御装置の概略図である。同図に示す車両制御装置２は、車両１の走行時における動力源として設けられているエンジン１０の制御と、このエンジン１０に接続される自動変速機２０の変速制御とが可能に設けられている。即ち、エンジン１０と自動変速機２０とは、共にＥＣＵ（Electronic Control Unit）６０に接続されており、ＥＣＵ６０によってエンジン１０の回転数及びトルク（出力）の制御や、自動変速機２０の変速制御が可能に設けられている。

このうち、エンジン１０には、エンジン１０が有する燃焼室（図示省略）に連通すると共に燃焼室に吸入される空気が流れる通路である吸気通路１２と、燃焼室で燃料を燃焼させた後、燃焼室から排出される排気ガスが流れる排気通路（図示省略）とが接続されている。このうち、吸気通路１２には、エンジン１０に吸入させる空気量を調節するスロットルバルブ１３と、燃焼室に供給する燃料を噴射する燃料インジェクタ１４とが設けられている。これらのスロットルバルブ１３と燃料インジェクタ１４とは、共にＥＣＵ６０に接続されており、ＥＣＵ６０によって制御可能に設けられている。

また、自動変速機２０は、トルクコンバータ２１、変速装置３０及び油圧制御装置３５を含んで構成されている。エンジン１０で発生し、自動変速機２０に入力される動力は、トルクコンバータ２１を介して変速比可変手段である変速装置３０に伝達可能に設けられており、エンジン１０の動力が変速装置３０に伝達された場合には、変速装置３０で車両１の走行条件に応じて選択された変速比で回転数が変更され、変速したトルクを車両１の駆動輪４８側に出力可能に設けられている。

このうち、トルクコンバータ２１は、エンジン１０から伝達された動力の流体伝達が可能なポンプ２２とタービン２３とを有している。さらに、トルクコンバータ２１は、エンジン１０から伝達された動力の機械的な伝達が可能なロックアップ機構２７を備えており、ロックアップ機構２７は、ポンプ２２と共に回転可能なカバー２６と、変速装置３０の入力軸である変速装置入力軸３１と共に回転可能に設けられ、且つ、カバー２６との係合と解放とが切り替え可能なロックアップクラッチ２８とにより構成されている。

また、自動変速機２０が有する変速装置３０は、複数の変速要素である遊星歯車装置と、複数の摩擦係合要素（クラッチＣ１、クラッチＣ２、クラッチＣ３、クラッチＣ４、ブレーキＢ１、Ｂ２）４０とを組み合わせて構成される多段式の変速装置３０となっている。ここで、ブレーキは、変速装置３０の筐体に取り付けられる摩擦係合要素４０であり、クラッチは、変速装置３０の筐体ではなく、回転軸に取り付けられる摩擦係合要素４０である。なお、変速装置３０が備える変速要素や摩擦係合要素４０の数は、自動変速機２０の仕様に応じて適宜変更してもよい。

また、油圧制御装置３５は、それぞれの摩擦係合要素４０へ供給する制御油の油圧を調整しており、リニアソレノイドバルブ３６を備えている。この油圧制御装置３５は、各摩擦係合要素４０を動作させるための油圧を発生可能に設けられており、発生した油圧を所定の摩擦係合要素４０へ配分すると共に、摩擦係合要素４０に供給する制御油の油圧を調整する機能も有している。また、自動変速機２０には、リニアソレノイドバルブ３６に接続され、自動変速機２０内に貯留される制御油をリニアソレノイドバルブ３６に供給するポンプ（図示省略）が備えられている。

また、変速装置３０は、変速要素である遊星歯車装置の回転要素（キャリアやリングギヤ）を、摩擦係合要素４０であるブレーキＢ１、Ｂ２等によって停止させ、また、エンジン１０の動力を入力する変速装置３０の回転要素を摩擦係合要素４０であるクラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４等によって切り替えることにより、変速比を変更可能に設けられている。そして、停止させる回転要素の組み合わせを変更することにより、変速段を変更可能に設けられている。即ち、回転要素の回転や停止の各組み合わせは、それぞれ自動変速機２０の変速段として設定されており、自動変速機２０は、エンジン１０から伝達された動力の回転数を変速可能なこの変速段を、複数有している。

自動変速機２０は、これらのように設けられているため、エンジン１０が発生する動力は、トルクコンバータ２１を介して自動変速機２０の変速装置３０へ入力される。また、変速装置３０は、当該変速装置３０の出力軸である変速装置出力軸３２を有しており、変速装置出力軸３２は、車両１のプロペラシャフト４５に接続されている。つまり、変速装置出力軸３２は、自動変速機２０の出力軸となっている。さらに、プロペラシャフト４５は差動装置４６に接続されており、差動装置４６は、駆動軸４７を介して車両１の駆動輪４８に接続されている。このため、自動変速機２０に伝達されたエンジン１０の動力は、差動装置４６や駆動軸４７を介して、駆動輪４８に伝達可能に設けられている。

また、エンジン１０には、エンジン出力軸１１の回転数を検出可能なエンジン回転数センサ１５が設けられている。また、自動変速機２０には、変速装置入力軸３１の回転数を検出可能な変速装置入力軸回転数センサ４１と、変速装置出力軸３２の回転数を検出可能な変速装置出力軸回転数センサ４２とが設けられている。

これらのエンジン回転数センサ１５、変速装置入力軸回転数センサ４１、変速装置出力軸回転数センサ４２、及びリニアソレノイドバルブ３６は、ＥＣＵ６０に接続されている。また、車両１の運転席には、操作量であるアクセル開度を調節することにより、エンジン１０で発生する動力を調節可能なアクセルペダル５０が設けられており、アクセルペダル５０の近傍には、アクセル開度を検出可能なアクセル開度センサ５１が設けられている。このアクセル開度センサ５１も、ＥＣＵ６０に接続されている。さらに、ＥＣＵ６０には、走行中の車両１の加速度を検出する加速度センサ５５が接続されている。

図２は、図１に示す車両制御装置の要部構成図である。ＥＣＵ６０には、処理部６１、記憶部８０及び入出力部８１が設けられており、これらは互いに接続され、互いに信号の受け渡しが可能になっている。また、ＥＣＵ６０に接続されているスロットルバルブ１３、燃料インジェクタ１４、エンジン回転数センサ１５、リニアソレノイドバルブ３６、変速装置入力軸回転数センサ４１、変速装置出力軸回転数センサ４２、アクセル開度センサ５１、加速度センサ５５は、入出力部８１に接続されており、入出力部８１は、これらのエンジン回転数センサ１５等との間で信号の入出力を行う。また、記憶部８０には、車両制御装置２を制御するコンピュータプログラムが格納されている。

また、処理部６１は、メモリ及びＣＰＵにより構成されており、少なくとも、アクセル開度センサ５１での検出結果よりアクセルペダル５０の開度であるアクセル開度を取得可能なアクセル開度取得部６２と、エンジン回転数センサ１５での検出結果よりエンジン回転数を取得するエンジン回転数取得部６３と、変速装置出力軸回転数センサ４２での検出結果より車速を取得する車速取得部６４と、加速度センサ５５での検出結果より車両１の加速度を取得する加速度取得部６５と、アクセル開度取得部６２で取得したアクセル開度や加速度取得部６５で取得した加速度等に基づいて車両１が走行をする道路の勾配を推定する勾配推定部６６と、を有している。

また、処理部６１は、勾配推定部６６で推定した勾配に基づいて、走行中の道路は下り坂であるか否かを判定する勾配判定部６９と、勾配推定部６６で推定した勾配に基づいて、車両１に付与される加速度を導出する付与加速度導出部（加速度導出部）６７と、アクセル開度取得部６２で取得したアクセル開度に基づいて、アクセルペダル５０の操作量であるアクセル開度の変化の状態を判定するアクセル開度判定部（アクセル操作判定部）７０と、フューエルカットが実行可能であるか否かを判定するフューエルカット判定部７１と、を有している。

また、処理部６１は、実行されるフューエルカットにより車両１に付与される減速度を導出する付与減速度導出部６８と、エンジン１０の運転制御を行うエンジン制御部７２と、自動変速機２０の摩擦係合要素４０に作用させる油圧を制御することにより自動変速機２０の変速制御を行う変速制御部７３と、を有している。

ＥＣＵ６０によって制御される車両制御装置２の制御は、各センサの検出結果に基づいて、処理部６１が記憶部８０に記憶されたプログラムを、当該処理部６１に組み込まれたメモリに読み込んで演算し、演算の結果に応じて各部の作動を制御する。その際に処理部６１は、適宜記憶部８０へ演算途中の数値を格納し、また格納した数値を取り出して演算を実行する。なお、このように車両制御装置２を制御する場合には、上記コンピュータプログラムの代わりに、ＥＣＵ６０とは異なる専用のハードウェアによって制御してもよい。

この実施例に係る車両制御装置２は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。車両１の走行中は、アクセルペダル５０のストローク量、或いはアクセル開度が、アクセルペダル５０の近傍に設けられるアクセル開度センサ５１によって検出される。アクセル開度センサ５１による検出結果は、ＥＣＵ６０の処理部６１が有するアクセル開度取得部６２に伝達され、アクセル開度取得部６２で取得する。アクセル開度取得部６２で取得したアクセル開度は、ＥＣＵ６０の処理部６１が有するエンジン制御部７２に伝達され、エンジン制御部７２は、伝達されたアクセル開度や、その他のセンサによる検出結果に基づいて、エンジン１０を制御する。

具体的に、エンジン制御部７２は、アクセル開度取得部６２で取得したアクセル開度等に基づいてスロットルバルブ１３の開度を制御したり、燃料インジェクタ１４から噴射する燃料の噴射量を制御したりする。これにより、エンジン制御部７２はエンジン１０の燃焼室に吸入させる混合気の量や混合比をアクセル開度等に基づいて調節し、運転者が要求する動力をエンジン１０に発生させる。

エンジン制御部７２によって制御されるエンジン１０の動力は、エンジン出力軸１１が回転することにより外部に出力される。このエンジン出力軸１１の回転は、まず、トルクコンバータ２１に伝達され、トルクコンバータ２１が回転し、トルクコンバータ２１を介して変速装置入力軸３１に伝達される。

トルクコンバータ２１を介して変速装置入力軸３１に伝達されたエンジン出力軸１１の回転は、変速装置入力軸３１によって変速装置３０へ伝達される。これにより、エンジン１０の動力は変速装置３０へ入力される。

このように、トルクコンバータ２１を介して変速装置入力軸３１から変速装置３０へ入力されたエンジン１０の動力は、変速装置３０の変速要素によって回転数及びトルクの大きさが変更されて、変速装置３０が有する変速装置出力軸３２から出力される。この変速装置出力軸３２は車両１のプロペラシャフト４５に接続されているため、変速装置３０からの出力は、プロペラシャフト４５や、その他、自動変速機２０と駆動輪４８との間に配設される差動装置４６等の動力伝達手段を介して車両１の駆動輪４８へ伝達される。これにより駆動輪４８は回転し、車両１は走行する。

また、車両１の走行中には、ＥＣＵ６０の処理部６１が有する変速制御部７３は自動変速機２０を制御し、車両１の走行状態に応じて変速制御を行う。詳しくは、車両１の走行時には、エンジン回転数センサ１５でエンジン出力軸１１の回転数を検出し、検出結果がＥＣＵ６０の処理部６１が有するエンジン回転数取得部６３に伝達されて、エンジン回転数取得部６３で取得する。また、車両１の走行時には、変速装置出力軸回転数センサ４２で変速装置出力軸３２の回転数を検出する。この変速装置出力軸３２と駆動輪４８とは、変速比が一定であるため、変速装置出力軸３２の回転数を検出することにより、駆動輪４８の回転数を推定することができ、これにより車速を推定することができる。この変速装置出力軸回転数センサ４２で検出した変速装置出力軸３２の回転数は、ＥＣＵ６０の処理部６１が有する車速取得部６４に伝達され、車速取得部６４で所定の演算を行うことにより、車速として取得する。

変速制御部７３は、アクセル開度取得部６２で取得したアクセル開度やエンジン回転数取得部６３で取得したエンジン回転数、車速取得部６４で取得した車速などに応じてリニアソレノイドバルブ３６を作動させることによりクラッチＣ１などの摩擦係合要素４０を作動させ、摩擦係合要素４０の係合や解放を切り替えて遊星歯車装置の回転要素の回転及び停止を切り替えることにより、変速比を変更し、変速段を切り替える。

また、車両１の走行中における走行状態が所定の条件を満たす場合には、ＥＣＵ６０の処理部６１が有するエンジン制御部７２は、燃料の噴射を停止させる制御信号を燃料インジェクタ１４に送信する。これにより、燃料インジェクタ１４は燃料の噴射を停止し、エンジン１０の運転に用いる燃料の供給を停止する制御である燃料供給停止制御であるフューエルカットの状態になる。フューエルカットを行っている場合には、エンジン１０の燃焼室には燃料が供給されず、燃焼室にはアクセル開度に応じた空気のみが吸入される。このためエンジン１０は、燃焼室で燃料が燃焼することによって発生する動力を発生しないが、エンジン１０には車両１の走行中の慣性による力が自動変速機２０等を介して伝達される。これにより、フューエルカットを行い、エンジン１０で動力を発生しない場合でも、エンジン出力軸１１はこの走行時の慣性による力によって回転し、吸排気バルブ（図示省略）などのエンジン１０の運転時に作動する部分も、この力によって作動する。

ここで、図３ないし図７を参照して、本実施例の特徴部分であるフューエルカットの制御について、詳細に説明する。図３は、平地における走行抵抗と下り坂における走行抵抗とを表した説明図であり、縦軸が駆動力、横軸が車速となっている。この図を見るに、実線ＲＬ１は、平地において、エンジン１０から発生する駆動力と走行抵抗（ロードロード）とが釣り合ったときの車速を表しており、実線ＲＬ２は、下り坂において、エンジン１０から発生する駆動力と走行抵抗（ロードロード）とが釣り合ったときの車速を表している。

このため、ロードロードＲＬ１，ＲＬ２を上回る駆動力である場合、車両１の加速度が正となる一方、ロードロードＲＬ１，ＲＬ２を下回る駆動力である場合、車両１の加速度は負となる。つまり、駆動力がロードロードＲＬ１，ＲＬ２を上回っている場合には、駆動力はロードロードＲＬ１，ＲＬ２に勝つため、車両１は進行方向に加速する。一方で、駆動力がロードロードＲＬ１，ＲＬ２を下回っている場合には、駆動力はロードロードＲＬ１，ＲＬ２に負けてしまうため、車両１は進行方向に減速する。よって、車両１は、駆動力がロードロードＲＬ１，ＲＬ２を上回っている場合には加速し、駆動力がロードロードＲＬ１，ＲＬ２を下回っている場合には減速する。このとき、このロードロードＲＬ１，ＲＬ２は、車両１の走行時における空気抵抗も含む走行抵抗であるため、車速が高くなるに従って大きくなる。

ロードロードＲＬ１を見るに、平地では、エンジン１０から大きな駆動力を得ない限り、ロードロードＲＬ１を上回ることができないため、車両１の車速を上昇させるには、エンジン１０の駆動力を増大する必要がある。一方、ロードロードＲＬ２を見るに、下り坂では、エンジン１０から駆動力を与えずとも、車速を得ることができ、またエンジン１０の駆動力を増大させることで、車速をさらに増大させることができる。

このとき、ロードロードＲＬ１は、予め記憶部８０に記憶され、また、ロードロードＲＬ２は、勾配推定部６６によって推定される勾配に応じて複数用意され、予め記憶部８０に記憶されている。そして、ロードロードＲＬ１およびロードロードＲＬ２は、付与加速度導出部６７によって記憶部８０から適宜読み出される。

ここで、平地の所定車速においてロードロードＲＬ１と釣り合う駆動力から、下り坂の所定車速においてロードロードＲＬ２と釣り合う駆動力を引いた差分が、下り坂によって発生した加速度の増加分Ａとなっている。なお、加速度の増加分Ａは、付与加速度導出部６７によって算出される。すなわち、付与加速度導出部６７は、ロードロードＲＬ１を記憶部８０から読み出すと共に、勾配推定部６６によって推定される勾配に基づいて適当なロードロードＲＬ２を記憶部８０から読み出す。この後、付与加速度導出部６７は、車速取得部６４で取得した車速、ロードロードＲＬ１およびロードロードＲＬ２に基づいて、平地の所定車速においてロードロードＲＬ１と釣り合う駆動力から、下り坂の所定車速においてロードロードＲＬ２と釣り合う駆動力を引いて、加速度の増加分Ａを算出する。

ここで、平地において、所定のアクセル開度によって得られる現在の駆動力がＰ１であった場合、Ｐ１における駆動力は、ロードロードＲＬ１を下回っているため、車両１には減速度ａが働く。一方、下り坂において、所定のアクセル開度によって得られる現在の駆動力がＰ１であった場合、Ｐ１における駆動力は、ロードロードＲＬ２を上回っているため、車両１には加速度ｃが働く。このとき、エンジン制御部７２は、フューエルカットを行うことにより車両１に減速度Ｂを働かせることで駆動力をＰ２とする。フューエルカットを行った場合、燃焼室で燃料が燃焼しないため、動力を全く発生しなくなる。これにより、エンジン１０の回転抵抗により発生する減速度である、いわゆるエンジンブレーキが、フューエルカットを行わない場合と比較して大きくなる。このとき、フューエルカットにより車両１に働く減速度Ｂは、付与減速度導出部６８によって導出される。そして、Ｐ２における駆動力は、ロードロードＲＬ２を下回っているため、車両１には減速度ｂが働く。つまり、平地と同じアクセル開度であっても、下り坂において車両１には減速度ｂが働く。

このとき、平地におけるアクセル開度と下り坂におけるアクセル開度とが変化しないにも関わらず、平地において車両１に働く減速度ａに対し、下り坂において車両１に働く減速度ｂが大きくなった場合、換言すれば、平地において車両１に働く加速度−ａに対し、下り坂において車両１に働く加速度−ｂが小さくなった場合、ドライバーに違和感を生じさせてしまう。このため、本実施例のフューエルカットの制御では、平地および下り坂においてアクセル開度が同じであった場合、下り坂において車両１に働く減速度ｂが、平地において車両１に働く減速度ａよりも小さくなるように、また、平地において車両１に働く加速度−ａに対し、下り坂において車両１に働く加速度−ｂが大きくなるように、フューエルカットを実行可能に構成される。また、本実施例のフューエルカットの制御では、平地および下り坂においてアクセル開度が同じであった場合、下り坂によって車両１に付与される加速度Ａからフューエルカットによって車両１に付与される減速度Ｂを差し引いた加速度Ａ−Ｂが、下り坂における所定のアクセル開度によって得られる加速度ｃよりも大きい場合、フューエルカットを実行可能に構成される。なお、加速度ｃは、アクセル開度によって得られる加速度であることから、加速度ｃは、０より大きい。

ここで、フューエルカットを実行するか否かは、フューエルカット判定部７１によって判定されており、フューエルカット判定部７１は、上記した付与加速度導出部６７によって導出される加速度Ａと、上記した付与減速度導出部６８によって導出される減速度Ｂとに基づいて、判定される。以下、図４を参照して、下り坂において車両１が減速する場合におけるフューエルカットの実行の可否判定について説明すると共に、図５を参照して、下り坂において車両１が加速する場合におけるフューエルカットの実行の可否判定について説明する。

先ず、図４に示すように、平地において、所定のアクセル開度によって得られる駆動力が、ロードロードＲＬ１を下回ると、車両１に減速度ａが働いている状態となる（左側棒グラフ）。この状態において、付与加速度導出部６７によって導出された下り坂により生じる加速度Ａを減速度ａに加えると、ａ−Ａ＜０となり、下り坂において車両１が減速する状態となる（中央棒グラフ）。ここで、フューエルカットにより発生する減速度Ｂを中央棒グラフに加えると、ａ−Ａ＋Ｂとなり、このａ−Ａ＋Ｂが減速度ａを下回る場合（右側棒グラフ）、すなわち、ａ−Ａ＋Ｂ＜ａを整理してＡ−Ｂ＞０となる場合、フューエルカット判定部７１は、フューエルカットを実行すると判定し、エンジン制御部７２は、フューエルカットを実行する。一方で、Ａ−Ｂ≦０となる場合、フューエルカット判定部７１は、フューエルカットを実行しないと判定し、エンジン制御部７２は、フューエルカットを実行しない。

続いて、図５に示すように、平地において、所定のアクセル開度によって得られる駆動力が、ロードロードＲＬ１を下回ると、車両１に減速度ａが働いている状態となる（左側棒グラフ）。この状態において、付与加速度導出部６７によって推定された下り坂により生じる加速度Ａを減速度ａに加えると、ａ−Ａ＞０となり、下り坂において車両１が加速する状態となる（中央棒グラフ）。ここで、フューエルカットにより発生する減速度Ｂを中央棒グラフに加えると、ａ−Ａ＋Ｂとなり、このａ−Ａ＋Ｂが減速度ａを下回る場合（右側棒グラフ）、すなわち、ａ−Ａ＋Ｂ＜ａを整理してＡ−Ｂ＞０となる場合、フューエルカット判定部７１は、フューエルカットを実行すると判定し、エンジン制御部７２は、フューエルカットを実行する。一方で、Ａ−Ｂ≦０となる場合、フューエルカット判定部７１は、フューエルカットを実行しないと判定し、エンジン制御部７２は、フューエルカットを実行しない。

このとき、フューエルカット判定部７１は、Ａ−Ｂ＞０となる場合、フューエルカットを実行するが、加速度ｃは０より大きいことから、Ａ−Ｂ＞ｃ＞０となり、Ａ−Ｂ＞０を満たせば、Ａ−Ｂ＞ｃも満たすこととなる。これにより、フューエルカット判定部７１は、上記した加速度Ａ−Ｂが、下り坂における所定のアクセル開度によって得られる加速度ｃよりも大きい場合、フューエルカットを実行することができる。

なお、下り坂を車両１が走行する最中において、アクセル開度判定部７０によりアクセルペダル５０の踏み増しがあると判定された場合、エンジン制御部７２は、フューエルカットの実行を停止する。具体的に、アクセル開度判定部７０は、アクセル開度取得部６２で取得するアクセル開度を継続的に、或いは所定の短時間ごとに取得し、取得したアクセル開度が大きくなる傾向にある場合には、アクセルペダル５０の踏み増しがあると判定し、取得したアクセル開度が一定、または閉じる傾向にある場合には、アクセルペダル５０の踏み増しはないと判定する。

続いて、図６を参照して、フューエルカットを実行可能なフューエルカット実行領域ＦＣＡについて、説明する。図６に示すグラフは、その縦軸が加速度Ｇとなっており、その横軸が下り坂の勾配となっている。実線Ｒ１は、所定のアクセル開度としたときの平地から下り坂への変化に伴って変化する加速度である。また、実線Ｒ２は、実線Ｒ１において、フューエルカットを実行したときの下り坂の勾配の変化に伴って変化する加速度である。このとき、フューエルカット後の実線Ｒ２は、平地における加速度よりも大きくなければ、ドライバーの違和感を解消することができないため、実線Ｒ２において、平地における加速度よりも大きい領域がフューエルカット実行領域ＦＣＡとなる。

次に、図７を参照して、本実施例に係る車両制御装置２によりフューエルカットを実行する一連の制御フローについて説明する。先ず、車両制御装置２は、各種センサにより車両１の走行情報を取得する（ステップＳ１）。この走行情報としては、アクセル開度やスロットルバルブ１３の開度、水温、エンジン回転数、車速、走行時の加速度等を取得する。

このうち、アクセル開度は、アクセル開度センサ５１でアクセルペダル５０の開度を検出し、この検出結果を、ＥＣＵ６０の処理部６１が有するアクセル開度取得部６２で取得する。また、エンジン回転数は、エンジン回転数センサ１５でエンジン出力軸１１の単位時間あたりの回転数を検出し、この検出結果を、ＥＣＵ６０の処理部６１が有するエンジン回転数取得部６３でエンジン回転数として取得する。また、車速は、変速装置出力軸回転数センサ４２で変速装置出力軸３２の回転数を検出し、この検出結果を、ＥＣＵ６０の処理部６１が有する車速取得部６４で取得して車速取得部６４で所定の演算を行うことにより、車速として取得する。また、走行時の加速度は、加速度センサ５５で車両１の走行時における加速度を検出し、この検出結果を、ＥＣＵ６０の処理部６１が有する加速度取得部６５で取得する。

この後、車両制御装置２は、勾配推定部６６により取得した走行情報に基づいて勾配の推定を行う（ステップＳ２）。つまり、勾配推定部６６は、アクセル開度取得部６２で取得したアクセル開度や加速度取得部６５で取得した加速度等に基づいて車両１が走行をする道路の勾配を推定する。勾配推定部６６で道路の勾配を推定する場合には、まず、アクセル開度取得部６２で取得したアクセル開度と車速取得部６４で取得した車速と、エンジン回転数取得部６３で取得したエンジン回転数または変速制御部７３で選択した現在の変速段とより、勾配が０度で平坦な道路を走行している場合の加速度を推定する。勾配推定部６６は、このように推定した加速度と、加速度取得部６５で取得した加速度、即ち、実際の加速度とを比較し、その差に基づいて道路の勾配を推定する。

つまり、加速度取得部６５で取得した加速度が、アクセル開度等より推定した加速度よりも大きい場合には、車両１はアクセル開度等により発生する駆動力以上の加速をしていることを示しているので、この場合は、道路は車両１が前方に進むに従って下方に向かう方向の勾配であると推定する。これに対し、加速度取得部６５で取得した加速度が、アクセル開度等より推定した加速度よりも小さい場合には、車両１はアクセル開度等により発生する駆動力以下の加速をしていることを示しているので、この場合は、道路は車両１が前方に進むに従って上方に向かう方向の勾配であると推定する。

続いて、車両制御装置２は、勾配判定部６９により、推定した勾配が下り坂であるか否かを判定する（ステップＳ３）。つまり、勾配判定部６９は、勾配推定部６６で推定した勾配が、車両１が前方に進むに従って下方に向かう方向の勾配であるか否かに基づいて、走行中の道路は下り坂であるか否かを判定する。この判定により、推定した勾配が下り坂であれば、次のステップに移行する一方で、推定した勾配が下り坂でなければ、すなわち、平地あるいは上り坂であれば、再び、ステップＳ１へ戻り、フューエルカットの実行制御を繰り返す。

なお、道路の勾配は、加速度センサ５５での検出結果以外より推定してもよく、例えば、車両１に搭載されるカーナビゲーションシステム（図示省略）の地図情報より、現在走行している道路の勾配情報を勾配推定部６６で推定してもよい。

勾配判定部６９により、下り坂であると判定されると、車両制御装置２は、アクセル開度判定部７０により、アクセルペダル５０の踏み増しがあるか否かを判定する（ステップＳ４）。この判定により、取得したアクセル開度が一定、または閉じる傾向にある場合には、アクセルペダル５０の踏み増しはないと判定し、次のステップに移行する。一方で、取得したアクセル開度が大きくなる傾向にある場合には、アクセルペダル５０の踏み増しがあると判定し、再び、ステップＳ１へ戻り、フューエルカットの実行制御を繰り返す。

アクセルペダル５０の踏み増しはないと判定されると、車両制御装置２は、付与加速度導出部６７により、下り坂によって発生する加速度Ａを導出する（ステップＳ５）。つまり、付与加速度導出部６７は、平地におけるロードロードＲＬ１と、下り坂におけるロードロードＲＬ２とから、車速取得部６４で取得した車速に基づいて、加速度Ａを算出する。この後、車両制御装置２は、付与減速度導出部６８により、フューエルカットによって発生する減速度Ｂを推定する（ステップＳ６）。

次に、車両制御装置２は、フューエルカット判定部７１により、付与加速度導出部６７により導出された加速度Ａから、付与減速度導出部６８により導出された減速度Ｂを差し引くことで、フューエルカットを実行するか否かを判定する（ステップＳ７）。具体的に、フューエルカット判定部７１は、Ａ−Ｂ＞０となった場合、フューエルカットを実行すると判定し、次のステップに移行する。一方で、Ａ−Ｂ≦０となった場合、フューエルカットを実行しないと判定し、再び、ステップＳ１へ戻り、フューエルカットの実行制御を繰り返す。

フューエルカット判定部７１によりフューエルカットを実行すると判定されると、車両制御装置２は、エンジン制御部７２により、フューエルカットを実行する（ステップＳ８）。

以上の構成によれば、車両制御装置２は、下り坂により生じる車両１の加速度Ａから、フューエルカットを実行することにより生じる車両１の減速度Ｂを差し引き、この差分によって、フューエルカットの実行を判定することができる。そして、フューエルカット判定部７１は、差分の加速度Ａ−Ｂが０より大きい場合に、フューエルカットを実行するため、ドライバーに違和感を与えることなく、フューエルカットを実行することができる。また、アクセルペダル５０を適宜操作することにより、車両制御装置２は、車両１の加減速度を調節することができるため、車両１の操作性を向上させることができる。

以上のように、本発明に係る車両制御装置は、下り坂の走行中にフューエルカットを行う車両に備えられる車両制御装置に有用であり、特に、燃費の向上を図る場合に適している。

１ 車両
２ 車両制御装置
１０ エンジン
１１ エンジン出力軸
１２ 吸気通路
１３ スロットルバルブ
１４ 燃料インジェクタ
１５ エンジン回転数センサ
２０ 自動変速機
２１ トルクコンバータ
２２ ポンプ
２３ タービン
２６ カバー
２７ ロックアップ機構
２８ ロックアップクラッチ
３０ 変速装置
３１ 変速装置入力軸
３２ 変速装置出力軸
３５ 油圧制御装置
３６ リニアソレノイドバルブ
４０ 摩擦係合要素
４１ 変速装置入力軸回転数センサ
４２ 変速装置出力軸回転数センサ
４５ プロペラシャフト
４６ 差動装置
４７ 駆動軸
４８ 駆動輪
５０ アクセルペダル
５１ アクセル開度センサ
５５ 加速度センサ
６０ ＥＣＵ
６１ 処理部
６２ アクセル開度取得部
６３ エンジン回転数取得部
６４ 車速取得部
６５ 加速度取得部
６６ 勾配推定部
６７ 付与加速度導出部
６８ 付与減速度導出部
６９ 勾配判定部
７０ アクセル開度判定部
７１ フューエルカット判定部
７２ エンジン制御部
７３ 変速制御部
８０ 記憶部
８１ 入出力部
ＦＣＡ フューエルカット実行領域

Claims (3)

1. 道路の勾配によって車両に付与される加速度を導出可能な加速度導出部と、
   前記車両のエンジンに供給される燃料を供給停止することによって前記車両に付与される減速度を導出可能な減速度導出部と、
   前記加速度導出部により導出した加速度および前記減速度導出部により導出した減速度に基づいて、前記エンジンへの燃料供給を停止するか否かを判定可能なフューエルカット判定部と、を備えたことを特徴とする車両制御装置。
2. 前記エンジンの駆動力を調節するアクセルペダルが踏み込まれているか否かを判定可能なアクセル操作判定部を更に備え、
   前記アクセル操作判定部により前記アクセルペダルが踏み込まれていると判定された場合、前記フューエルカット判定部は、前記加速度導出部により導出した加速度から前記減速度導出部により導出した減速度を差し引いた加速度が０より大きければ、前記エンジンへの燃料供給を停止すると判定することを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記フューエルカット判定部は、前記加速度導出部により導出した加速度から前記減速度導出部により導出した減速度を差し引いた加速度が、前記アクセルペダルの所定の操作量に対応する加速度よりも大きい場合、前記エンジンへの燃料供給を停止すると判定することを特徴とする請求項２に記載の車両制御装置。

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