JP2013224601A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】惰性走行時における燃料消費量の増大を抑えつつ冷却液の冷却が可能な車両の制御装置を提供する。
【解決手段】車両の制御装置は、エンジン１１の出力軸１１ａにファンクラッチ１３を介して連結されたファン１４の回転を制御するＥＣＵ２０と、惰性走行時にクラッチ１５を制御して、エンジン１１の出力軸１１ａと伝達軸１６とを非連結状態にする惰行制御を実行するＥＣＵ１７とで構成されている。ＥＣＵ２０の主制御部２２は、冷却液温度を検出する温度検出センサー３１からの検出信号に基づいて演算したファン１４の目標回転速度が所定の閾値以上であるとき、惰行制御を停止するための停止信号をＥＣＵ１７に出力する。ＥＣＵ１７は、惰行制御時に停止信号が入力されると、クラッチ１５を制御してエンジン１１の出力軸１１ａと伝達軸１６とを連結状態に切り替える。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンの出力により回転するファンを備える車両の制御装置に関する。

従来から、自動車用のエンジンには、一般に、エンジンを冷却する冷却液の冷却効率を高めるため、エンジンの出力軸にファンクラッチを介してファンが連結されている。こうしたファンでは、通常、冷却液の冷却が不要なときにまでファンが作動すると、エンジンへの負荷が増大するばかりか、冷却液の温度が過度に低下して燃費の向上が妨げられることとなる。そのため、ファンの駆動される態様としては、冷却液の温度等に基づいて該冷却液の冷却が必要なときにだけ駆動されることが望ましい。

そこで、特許文献１には、ファンクラッチの制御方法として、冷却液の温度等に基づいて該冷却液の冷却が必要なときにだけファンが駆動される方法が提案されている。また、特許文献２には、ファンクラッチの制御方法として、冷却液の冷却が必要なときにだけファンが駆動されることに加えて、ファンの駆動によってエンジンへの負荷が増大することを利用して、排気ブレーキやリターダ等の補助ブレーキが作動している期間に出力軸とファンとが連結され続ける方法が提案されている。

特開２００５−３１３１号公報 特開２００６−３２２３８４号公報

ところで、自動車に搭載される動力伝達機構の制御の一つとして惰行制御が知られている。惰行制御では、例えば、アクセルの開度や車速等に基づいて自動車が惰性走行状態にあると判断されると、クラッチが切断状態に切り替わり、あるいは、トランスミッションがニュートラル状態に切り替わり、エンジンと駆動輪とが切り離される。こうした惰行制御によれば、エンジンフリクションが低減されて惰性走行時における走行距離が長くなることから、結果として、燃費の向上が図られる。

一方、上述のファンは、エンジンの出力軸にファンクラッチを介して連結されているため、こうしたファンの回転速度は、エンジンの回転速度よりも高くはならない。そして、上述の惰行制御時では、エンジンがアイドリング状態であるから、冷却液の冷却が必要となったとしても、ファンの回転速度は、アイドリング時のエンジンの回転速度よりも高くはならない。結果として、上述の惰性走行時にファンの回転速度が不足してしまい、冷却液が十分に冷却されない虞があるから、上述の惰行制御では、依然として改善の余地が残されるものとなっている。

本開示の技術は、惰性走行時における冷却液の冷却不足を抑えることの可能な車両の制御装置を提供することを目的とする。

本開示における車両の制御装置の一態様は、電子制御式のファンクラッチを通してエンジンの出力を受けることにより前記エンジンの冷却液を冷却するファンに対し、前記ファンクラッチの接続と切断とによって前記ファンの回転速度を制御するファン制御部と、前記エンジンの出力を駆動輪へと伝達する動力伝達機構を、前記エンジンの出力が伝達される連結状態と前記エンジンの出力が伝達されない非連結状態とに切り替え、車両の惰性走行時に前記非連結状態にする惰行制御を実行する惰性走行制御部とを備え、前記ファン制御部は、前記惰性走行時に前記冷却液の温度に基づいて前記ファンの目標回転速度を演算し、前記目標回転速度が所定の閾値以上であるときに、前記惰行制御を停止するための停止信号を出力し、前記惰性走行制御部は、前記ファン制御部が前記停止信号を出力することにより前記非連結状態を前記連結状態に切り替える。

本開示における車両の制御装置の一態様によれば、ファンの目標回転速度が所定の閾値以上であるときには、惰行制御時に動力伝達機構が連結状態に切り替えられる。これによりエンジンブレーキが作動することから、エンジンの回転速度は、アイドリング状態における回転速度よりも高い回転速度となる。すなわち、惰性走行時において、燃料消費量の低減が優先されるときには動力伝達機構が非連結状態となり、冷却液の冷却が優先されるときには動力伝達機構が連結状態となる。その結果、惰性走行時における燃料消費量の増大を抑えつつ冷却液の冷却不足を抑えることができる。

本開示における車両の制御装置の他の態様は、前記ファン制御部は、前記目標回転速度が所定の閾値未満であり、且つ前記冷却液の温度が所定の閾値以上であるとき、前記停止信号を出力する。

本開示における車両の制御装置の他の態様によれば、ファン制御部は、目標回転速度が所定の閾値以上でなくとも、冷却液の温度が所定の閾値以上であれば停止信号を出力する。これにより、惰性走行時に冷却液の冷却が必要となった場合にも、冷却液の冷却を実行することが可能である。その結果、惰性走行時における冷却液の過度な温度上昇を高い確率の下で抑えることができる。

本開示における車両の制御装置の他の態様は、前記動力伝達機構は、前記エンジンの駆動力の伝達を断接するクラッチを有し、前記惰性走行制御部は、前記クラッチの接続と切断とを制御することにより前記連結状態と前記非連結状態とを切り替える。

本開示における車両の制御装置の他の態様によれば、惰性走行制御部によるクラッチの断接操作によって、動力伝達機構が連結状態あるいは非連結状態に切り替えられる。その結果、動力伝達機構を連結状態あるいは非連結状態に切り替える機構を動力伝達機構に対して別途配設する場合に比べて、惰行制御の実行及び停止を簡易な構成の下で実現することができる。

本開示における車両の制御装置の他の態様は、前記惰行制御が開始されるエンジン回転速度よりも、前記目標回転速度の閾値の方が小さい。
本開示における車両の制御装置の他の態様によれば、惰行制御が開始されるエンジン回転速度よりも、惰行制御において動力伝達機構が連結状態に切り替えられるファンの目標回転速度の閾値に相当するエンジン回転速度の方が小さい。そのため、惰性走行時において、惰行制御の開始される回転速度から目標回転速度の閾値までエンジン回転速度が低下するまでの間に、惰行制御を停止させるか否かを判断することが可能である。その結果、例えば惰行制御の開始されるエンジン回転速度と目標回転速度の閾値とが同じ値である場合に比べて、惰性走行時における冷却液の冷却を高い頻度で行うことができる。その結果、冷却液の過度な温度上昇を高い確率の下で抑えることができる。

本開示における車両の制御装置の他の態様は、前記ファン制御部は、前記車両の運転状態を推定する運転状態推定部と、前記冷却液の温度と前記ファンの駆動量とが対応付けられた制御マップを前記運転状態ごとに記憶する記憶部とをさらに備え、前記運転状態推定部の推定した前記運転状態に対応する前記制御マップと前記冷却液の温度とから前記ファンの目標回転速度を演算する。

本発明の車両の制御装置の他の態様によれば、記憶部には、車両の運転状態に対応付けられた制御マップが記憶されており、運転状態推定部によって推定された運転状態に対応する制御マップに基づいてファンの回転速度が設定される。そのため、車両の運転状態に応じた回転速度でファンを回転させることができる。

本発明の一実施形態における車両の制御装置を制御対象となるファン及びクラッチをエンジンとともに機能的に示す機能ブロック図。 同実施形態におけるファン制御部が実行する運転状態推定処理の処理手順を示すフローチャート。 同実施形態におけるファン制御部が実行する惰行制御判定処理の処理手順を示すフローチャート。 同実施形態における惰性走行制御部が実行する惰行制御処理の処理手順を示すフローチャート。

以下、本開示における車両の制御装置を具体化した一実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。
図１に示されるように、エンジン１１とラジエーター１２との間には、電子制御式のファンクラッチ１３を介してエンジン１１の出力軸１１ａに接続されたファン１４が配設されている。ファンクラッチ１３の接続と切断とは、車両の制御装置を構成するファン制御部としてのＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２０によってＰＷＭ制御（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス幅変調制御）される。そして、ファン１４とエンジン１１の出力軸１１ａとが接続されている間、出力軸１１ａの回転力がファン１４に伝達されて出力軸１１ａとともにファン１４が回転する。

また、エンジン１１の出力軸１１ａには、該エンジン１１に対するファン１４の反対側の端部に、動力伝達機構を構成するクラッチ１５を介して伝達軸１６が連結されている。伝達軸１６は、図示されないトランスミッション等を介して車両の駆動輪へと連結されている。

クラッチ１５は、通常時は出力軸１１ａと伝達軸１６とを接続状態に維持しており、車両を運転するドライバーによるクラッチペダルの操作中は出力軸１１ａと伝達軸１６とを切断状態に維持する。また、クラッチ１５は、ドライバーによるクラッチペダルの非操作時に、車両の制御装置を構成する惰性走行制御部としてのＥＣＵ１７によって出力軸１１ａと伝達軸１６との連結状態が制御される。ＥＣＵ１７は、所定の条件が成立するとクラッチ１５を接続状態から切断状態に制御する惰行制御を実行する。また、ＥＣＵ１７は、上記惰行制御時に該惰行制御を停止する条件が成立するとクラッチ１５を切断状態から接続状態へと制御する。そして、エンジン１１は、クラッチ１５が上記接続状態にあるとき、伝達軸１６を介して該エンジン１１の出力を駆動輪に伝達する。また、エンジン１１は、クラッチ１５が上記切断状態に維持されているとき、動力伝達機構から切り離された状態となりアイドリング状態に維持される。

次に、ＥＣＵ２０について詳しく説明する。
ＥＣＵ２０は、図示されないＣＰＵ、各種制御プログラムや各種データが格納されたＲＯＭ、各種データが一時的に格納されるＲＡＭ等によって構成され、ＲＯＭに格納された各種制御プログラムに基づいて各種処理を実行する。

ＥＣＵ２０の入力部２１には、エンジン冷却液の現在の温度である冷却液温度Ｔを示す検出信号が温度検出部としての温度検出センサー３１から入力され、また、燃料噴射量Ｑを示す検出信号が燃料噴射量センサー３２から所定の制御周期で入力される。また、入力部２１には、アクセル開度Ａｃを示す検出信号がアクセル開度センサー３３から入力され、また、エンジン１１が搭載された車両の車速ｖを示す検出信号が車速センサー３４から入力され、さらにまたエンジン回転速度Ｎｅを示す検出信号がエンジン回転速度センサー３５から所定の制御周期で入力される。

ＥＣＵ２０の主制御部２２は、運転状態推定部を構成するとともに、入力部２１に入力された冷却液温度Ｔ、燃料噴射量Ｑ、アクセル開度Ａｃ、車速ｖ、エンジン回転速度Ｎｅ、これら５つの情報に基づいて、車両の運転状態を推定する運転状態推定処理を実行する。なお、主制御部２２は、車両の運転状態が下記３つの運転状態のいずれであるかを推定する。
・エンジン冷却液の温度上昇が相対的に小さい運転状態である通常状態
・エンジン冷却液の温度上昇が相対的に大きい運転状態である高負荷状態
・発進あるいは加速している運転状態である発進・加速状態

ＥＣＵ２０の記憶部２３には、ファン１４の回転速度であるファン回転速度ＦＳのエンジン回転速度Ｎｅに対する比率である駆動比率Ｒと、冷却液温度Ｔとを関連付けた制御マップが、上述した３つの運転状態の各々に対して各別に記憶されている。すなわち、記憶部２３には、通常状態に対応する通常マップ２４ａ、高負荷状態に対応する高負荷マップ２４ｂ、及び発進・加速状態に対応する発進・加速マップ２４ｃが記憶されている。制御マップに設定された駆動比率Ｒは、エンジン冷却液が目標温度になる際のファン１４のファン回転速度ＦＳに基づく値であって、各種の実験結果やシミュレーション結果に基づいて上述した運転状態とエンジン回転速度Ｎｅごとに規定された値である。

通常マップ２４ａでは、冷却液温度Ｔが増えるに連れて駆動比率Ｒが段階的に増えるように、互い異なる複数の駆動比率Ｒが、互いに異なる温度範囲の各々に対して設定されている。

また、高負荷マップ２４ｂでは、これもまた冷却液温度Ｔが増えるに連れて駆動比率Ｒが段階的に増えるように、互い異なる複数の駆動比率Ｒが、互いに異なる複数の温度範囲の各々に対して設定されている。また、高負荷マップ２４ｂでは、駆動比率Ｒが０．０％よりも大きくなる冷却液温度Ｔが、通常マップ２４ａと比べて低く、同じ冷却液温度Ｔにて、通常マップ２４ａと同じ駆動比率Ｒ、あるいは通常マップ２４ａよりも高い駆動比率Ｒが設定されている。

また、発進・加速マップ２４ｃでは、冷却液温度Ｔに関わらず、駆動比率Ｒが０．０％に設定されている。
ＥＣＵ２０の主制御部２２は、運転状態推定処理にて選択した運転状態の制御マップと冷却液温度Ｔとに基づいて駆動比率Ｒを選択する。そして、主制御部２２は、回転速度演算部として、該主制御部２２の選択した駆動比率Ｒとエンジン回転速度Ｎｅとに基づいて、ファン回転速度ＦＳの目標値である目標回転速度ＴＦＳを算出し、該算出した目標回転速度ＴＦＳをＰＷＭ制御部２５に出力する。

ＰＷＭ制御部２５には、上記目標回転速度ＴＦＳの他、ファン１４の現在の回転速度を示す検出信号がファン回転速度検出センサー３６から所定の制御周期で入力される。ＰＷＭ制御部２５は、ファン１４の現在の回転速度と目標回転速度ＴＦＳとに基づくフィードバック制御によりデューティ比を演算し、該演算したデューティ比に基づく駆動信号をファンクラッチ１３に出力する。

また、ＥＣＵ２０の主制御部２２は、上述した目標回転速度ＴＦＳと冷却液温度Ｔとに基づいて、ＥＣＵ１７による惰行制御を停止すべきか否かを判定する惰行制御判定処理を実行する。惰行制御判定処理において主制御部２２は、惰行制御による燃料消費量の低減よりも、冷却液の冷却を優先させるか否かを判定する。そして主制御部２２は、冷却液の冷却を優先すべきと判定されるときには、ＥＣＵ１７に対して惰行制御を停止する停止信号を出力する。

次に、ＥＣＵ２０が実行する運転状態推定処理の処理手順について図２を参照して説明する。
図２に示されるように、まず、主制御部２２は、予め設定された第１設定車速ｖ１、例えば２０ｋｍ／ｈと車速ｖとを比較し、車速ｖが第１設定車速ｖ１以上であるか否かを判断する（ステップＳ１１）。車速ｖが第１設定車速ｖ１未満であると判断された場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、主制御部２２は、予め設定された第１設定開度Ａｃ１、例えば１０％とアクセル開度Ａｃとを比較し、アクセル開度Ａｃが第１設定開度Ａｃ１以上であるか否かを判断する（ステップＳ１２）。

アクセル開度Ａｃが第１設定開度Ａｃ１以上であると判断された場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、主制御部２２は、予め設定された第３設定温度Ｔ３、例えば９３℃と冷却液温度Ｔとを比較し、冷却液温度Ｔが第３設定温度Ｔ３以下であるか否かを判断する（ステップＳ１３）。そして、冷却液温度Ｔが第３設定温度Ｔ３以下であると判断された場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、主制御部２２は、車両の運転状態が発進・加速状態であると推定（ステップＳ１４）して一連の処理を終了する。

一方、車速ｖが第１設定車速ｖ１以上であると判断された場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、また、ステップＳ１２においてアクセル開度Ａｃが第１設定開度Ａｃ１未満であると判断された場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、主制御部２２は、ステップＳ１５の処理を進める。すなわち、主制御部２２は、予め設定された設定回転速度Ｎｅ１、例えば１３００ｒｐｍとエンジン回転速度Ｎｅとを比較し、エンジン回転速度Ｎｅが設定回転速度Ｎｅ１以下であるか否かを判断する。

エンジン回転速度Ｎｅが設定回転速度Ｎｅ１よりも大きいと判断された場合（ステップＳ１５：ＮＯ）、主制御部２２は、上記第１設定車速ｖ１よりも大きく予め設定された第２設定車速ｖ２、例えば５０ｋｍ／ｈと車速ｖとを比較し、車速ｖが第２設定車速ｖ２以下であるか否かを判断する（ステップＳ１６）。車速ｖが第２設定車速ｖ２以下であると判断された場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、主制御部２２は、予め設定された第２設定開度Ａｃ２、例えば７０％とアクセル開度Ａｃとを比較し、アクセル開度Ａｃが第２設定開度Ａｃ２以下であるか否かを判断する（ステップＳ１７）。そして、アクセル開度Ａｃが第２設定開度Ａｃ２以下であると判断された場合（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、主制御部２２は、ステップＳ１３の処理を進める。

他方、エンジン回転速度Ｎｅが設定回転速度Ｎｅ１以下であると判断された場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、また、ステップＳ１６において車速ｖが第２設定車速ｖ２よりも大きいと判断された場合（ステップＳ１６：ＮＯ）、主制御部２２は、ステップＳ１８の処理を進める。また、ステップＳ１７においてアクセル開度Ａｃが第２設定開度Ａｃ２よりも大きいと判断された場合、また、ステップＳ１３において冷却液温度Ｔが第３設定温度Ｔ３よりも大きいと判断された場合にも（ステップＳ１３：ＮＯ）、主制御部２２は、ステップＳ１８の処理を進める。

ステップＳ１８にて、主制御部２２は、予め設定された設定噴射量Ｑ１、例えば１０ｃｃ／ｓｅｃと燃料噴射量Ｑとを比較し、燃料噴射量Ｑが設定噴射量Ｑ１以上である状態が一定期間ＦＰ、例えば１０ｓｅｃ以上継続しているか否かを判断する。設定噴射量Ｑ１以上である状態が一定期間ＦＰ継続していると判断された場合（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、主制御部２２は、車速ｖと第１設定車速ｖ１とを比較し、車速ｖが第１設定車速ｖ１以上であるか否かを判断する（ステップＳ１９）。

車速ｖが第１設定車速ｖ１以上であると判断された場合（ステップＳ１９：ＹＥＳ）、主制御部２２は、第３設定温度Ｔ３よりも小さく予め設定された第１設定温度Ｔ１、例えば８９℃と冷却液温度Ｔとを比較し、冷却液温度Ｔが第１設定温度Ｔ１以上であるか否かを判断する（ステップＳ２０）。そして、冷却液温度Ｔが第１設定温度Ｔ１以上であると判断された場合（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、主制御部２２は、車両の運転状態を高負荷状態と推定（ステップＳ２１）して一連の処理を終了する。

一方、設定噴射量Ｑ１以上である状態が一定期間ＦＰ継続していないと判断された場合（ステップＳ１８：ＮＯ）、また、ステップＳ１９にて車速ｖが第１設定車速ｖ１未満であると判断された場合（ステップＳ１９：ＮＯ）、主制御部２２は、ステップＳ２２の処理を進める。ステップＳ２２にて主制御部２２は、一定期間ＦＰにおける冷却液温度Ｔの上昇幅ΔＴが予め設定された設定上昇幅ΔＴ１、例えば２℃以上であるか否かを判断する。

上昇幅ΔＴが設定上昇幅ΔＴ１以上であると判断された場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、主制御部２２は、ステップＳ２０の処理を進める。そして、上昇幅ΔＴが設定上昇幅ΔＴ１未満であると判断された場合（ステップＳ２２：ＮＯ）、また、ステップＳ２０において冷却液温度Ｔが第１設定温度Ｔ１未満であった場合（ステップＳ２０：ＮＯ）、主制御部２２は、車両の運転状態を通常状態と推定して一連の処理を終了する（ステップＳ２３）。

このようにＥＣＵ２０は、冷却液温度Ｔ、燃料噴射量Ｑ、アクセル開度Ａｃ、車速ｖ、エンジン回転速度Ｎｅ、これら５つの情報に基づいて、エンジン１１を搭載した車両の運転状態を推定する。そして、ＥＣＵ２０は、推定された運転状態に関連付けられた制御マップと上記冷却液温度Ｔとに基づいて駆動比率Ｒを決定する。ＥＣＵ２０は、決定された駆動比率Ｒと上記エンジン回転速度Ｎｅとに基づいて、ファン１４の目標回転速度ＴＦＳを算出する。そして、ＥＣＵ２０は、算出された目標回転速度ＴＦＳとファン１４の現在の回転速度とに基づくフィードバック制御によりファン回転速度ＦＳを制御する。これにより、ファン１４は、車両の運転状態及び冷却液温度Ｔに応じた回転速度で駆動される。

次に、ＥＣＵ２０が実行する惰行制御判定処理の処理手順について図３に参照して説明する。
図３に示されるように、主制御部２２は、予め設定された目標回転速度ＴＦＳの閾値ＴＦＳ１、例えば６５０ｒｐｍと、該主制御部２２が算出した目標回転速度ＴＦＳとを比較し、目標回転速度ＴＦＳが閾値ＴＦＳ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ３１）。主制御部２２は、目標回転速度ＴＦＳが閾値ＴＦＳ１以上であると判断された場合（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、惰行制御による燃料消費量の低減よりも冷却液の冷却を優先すべきとして惰行制御を停止する停止信号をＥＣＵ１７に出力し（ステップＳ３２）、一連の処理を終了する。

一方、目標回転速度ＴＦＳが閾値ＴＦＳ１未満であった場合（ステップＳ３１：ＮＯ）、主制御部２２は、予め設定された冷却液温度Ｔの閾値Ｔ４、例えば９３℃と、温度検出センサー３１から入力された冷却液温度Ｔとに基づいて、冷却液温度Ｔが閾値Ｔ４以上であるか否かを判断する（ステップＳ３３）。冷却液温度Ｔが閾値Ｔ４以上であった場合（ステップＳ３３：ＹＥＳ）、主制御部２２は、ステップＳ３２に移行して停止信号をＥＣＵ１７に対して出力して一連の処理を終了する。一方、冷却液温度Ｔが閾値Ｔ４未満であった場合（ステップＳ３３：ＮＯ）、主制御部２２は、そのまま一連の処理を終了する。

すなわち、主制御部２２は、目標回転速度ＴＦＳが閾値ＴＦＳ１未満（ステップＳ３１：ＮＯ）、且つ冷却液温度Ｔが閾値Ｔ４未満であった場合（ステップＳ３３：ＮＯ）には、ＥＣＵ１７に対して停止信号を出力することなく一連の処理を終了する。

次に、ＥＣＵ１７について詳しく説明する。
ＥＣＵ１７は、図示されないＣＰＵ、各種制御プログラムや各種データが格納されたＲＯＭ、各種データが一時的に格納されるＲＡＭ等によって構成され、ＲＯＭに格納された各種制御プログラムに基づいて各種処理を実行する。

ＥＣＵ１７には、例えば、アクセル開度Ａｃを示す検出信号がアクセル開度センサー３３から入力され、また、エンジン１１が搭載された車両の車速ｖを示す検出信号が車速センサー３４から入力され、さらにまたエンジン回転速度Ｎｅを示す検出信号がエンジン回転速度センサー３５から所定の制御周期で入力される。また、ＥＣＵ１７には、ドライバーによって操作される惰行制御スイッチ３７から惰性走行時に惰行制御を実行するか否かを示す信号が所定の制御周期で入力される。また、ＥＣＵ１７には、惰行制御を実行するか否かを判断するための各種情報、例えばドライバーによってクラッチ１５が操作中であるか否か、補助ブレーキが作動中であるか否か等を示す信号が各種のセンサー３８から所定の制御周期で入力される。

ＥＣＵ１７は、該ＥＣＵ１７に入力される各種情報に基づいて、惰行制御を実行するか否かを判断して、クラッチ１５を接続状態あるいは切断状態に制御する惰行制御処理を実行する。また、ＥＣＵ１７は、惰行制御を実行中であることを示す惰行制御フラグＦを設定する機能を備えている。ＥＣＵ１７は、惰行制御処理において、惰行制御を実行すると判断された場合には惰行制御フラグＦを「１」に設定し、実行中の惰行制御を停止すると判断された場合には惰行制御フラグＦを「０」に設定する。

ＥＣＵ１７は、所定の期間における車速変化Δｖを取得するために図示されないカウンターを備えている。ＥＣＵ１７は、惰行制御処理において所定の条件が成立すると、上記カウンターのカウント値と車速センサー３４から入力される車速ｖとに基づいて、所定の期間における車速変化Δｖを取得する。

次に、ＥＣＵ１７が実行する惰行制御処理について図４を参照して説明する。
図４に示されるように、まず、ＥＣＵ１７は、惰行制御を実行中であるか否かを示す惰行制御フラグＦが「１」であるか否かを判断する（ステップＳ４１）。

惰行制御フラグＦが「０」であった場合（ステップＳ４１：ＮＯ）、ＥＣＵ１７は、該ＥＣＵ１７に入力される各種情報に基づいて、予め設定された条件であって惰行制御を開始するための開始条件の全てが成立しているか否かを判断する（ステップＳ４２）。

以下に開始条件の一例を示す。なお、以下に示す開始条件が成立しているとき、車両の運転状態は、通常状態に該当する。
・車速ｖが４０ｋｍ／ｈよりも大きく且つ９４ｋｍ／ｈ未満であること。
・アクセル開度Ａｃが１０％未満であること。
・エンジン回転速度Ｎｅが１２００ｒｐｍ未満であること。
・惰行制御スイッチ３７のオン操作がなされていること。
・トランスミッションが変速中ではないこと。
・ドライバー要求トルクが５％未満であること。
・フットブレーキが踏まれていないこと。
・補助ブレーキが作動中ではないこと。
・クラッチペダルが操作中ではないこと。
・ウィンカーが作動中ではないこと。
上記開始条件のうちで１つでも成立していない条件があった場合（ステップＳ４２：ＮＯ）、ＥＣＵ１７は、惰行制御を実行しないものとしてクラッチ１５を接続状態に維持するとともに惰行制御フラグＦを「０」に設定し（ステップＳ４３）、一連の処理を終了する。

反対に、上記開始条件の全てが成立している場合（ステップＳ４２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１７は、続いて予め設定されたアクセル開度変化ΔＡｃ１、例えば５％／１６ｍｓとアクセル開度変化ΔＡｃとを比較する（ステップＳ４４）。

アクセル開度変化ΔＡｃがアクセル開度変化ΔＡｃ１以下であった場合（ステップＳ４４：ＮＯ）、ＥＣＵ１７は、続いてステップＳ４５に移行する。ステップＳ４５においてＥＣＵ１７は、該ＥＣＵ１７に内蔵されたカウンターのカウント値と車速センサー３４からの車速ｖとに基づいて、予め設定された期間、例えば２ｓｅｃ間における車速変化Δｖ１を取得し、該車速変化Δｖ１が予め設定された閾値Δｖｔ１よりも小さいか否かを判断する。

車速変化Δｖ１が閾値Δｖｔ１よりも小さかった場合（ステップＳ４５：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１７は、惰行制御を実行するべくクラッチ１５を切断状態に制御するとともに惰行制御フラグＦを「１」に設定し（ステップＳ４６）、一連の処理を終了する。

反対に、車速変化Δｖが閾値Δｖｔ１以上であった場合（ステップＳ４５：ＮＯ）、ＥＣＵ１７は、ステップＳ４３に移行し、クラッチ１５を接続状態に維持するとともに惰行制御フラグＦを「０」に設定して一連の処理を終了する。

一方、アクセル開度変化ΔＡｃがアクセル開度変化ΔＡｃ１よりも大きかった場合（ステップＳ４４：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１７は、続いてステップＳ４７に移行する。
ステップＳ４７においてＥＣＵ１７は、該ＥＣＵ１７に内蔵されたカウンターのカウント値と車速センサー３４からの車速ｖとに基づいて、予め設定された期間、例えば５ｓｅｃ間における車速変化Δｖ２を取得し、該車速変化Δｖ２が予め設定された閾値Δｖｔ２よりも小さいか否かを判断する。

車速変化Δｖ２が閾値Δｖｔ２よりも小さかった場合（ステップＳ４７：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１７は、ステップＳ４６に移行して、クラッチ１５を切断状態に制御するとともに惰行制御フラグＦを「１」に設定し、一連の処理を終了する。

反対に、車速変化Δｖ２が閾値Δｖｔ２以上であった場合（ステップＳ４７：ＮＯ）、ＥＣＵ１７は、ステップＳ４３に移行し、クラッチ１５を接続状態に維持するとともに惰行制御フラグＦを「０」に設定して一連の処理を終了する。

また、ステップＳ４１において惰行制御フラグＦが「１」であった場合（ステップＳ４１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１７は、該ＥＣＵ１７に入力される各種情報に基づいて、予め設定された条件であって惰行制御を停止するための停止条件が成立しているか否かを判断する（ステップＳ４８）。

以下に停止条件の一例を示す。
・ＥＣＵ２０から停止信号が入力されていること。
・車速ｖが３０ｋｍ／ｈ未満、または９４ｋｍ／ｈ以上であること。
・アクセル開度Ａｃが１５％よりも大きいこと。
・惰行制御スイッチ３７のオフ操作がなされていること。
・トランスミッションが変速中であること。
・ドライバー要求トルクが７％よりも大きいこと。
・フットブレーキが踏まれていること。
・補助ブレーキが作動中であること。
・クラッチペダルの操作中であること。
・ウィンカーが作動中であること。
上記停止条件のうちの少なくとも１つが成立していた場合（ステップＳ４８：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１７は、惰行制御を停止するものとしてクラッチ１５を切断状態から接続状態に制御するとともに惰行制御フラグＦを「０」に設定し（ステップＳ４９）、一連の処理を終了する。

一方、上記停止条件の全てが成立していない場合（ステップＳ４８：ＮＯ）、ＥＣＵ１７は、続いてステップＳ５０に移行する。ステップＳ５０においてＥＣＵ１７は、該ＥＣＵ１７に内蔵されたカウンターのカウント値と車速センサー３４からの車速ｖとに基づいて、予め設定された期間、例えば１ｓｅｃ間における車速変化Δｖ３を取得し、該車速変化Δｖ３が予め設定された閾値Δｖｔ３よりも大きいか否かを判断する。

車速変化Δｖ３が閾値Δｖｔ３よりも大きかった場合（ステップＳ５０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１７は、ステップＳ４９に移行し、惰行制御を停止するべくクラッチ１５を切断状態から接続状態に制御するとともに惰行制御フラグＦを「０」に設定して一連の処理を終了する。

反対に、車速変化Δｖ３が閾値Δｖｔ３以下であった場合（ステップＳ５０：ＮＯ）、ＥＣＵ１７は、惰行制御を継続させるべくクラッチ１５を接続状態に維持するとともに惰行制御フラグＦを「１」に設定し（ステップＳ５１）、一連の処理を終了する。

次に、ＥＣＵ１７，２０によって構成される車両の制御装置の作用について説明する。
上述したように、ＥＣＵ２０においては、目標回転速度ＴＦＳと冷却液温度Ｔとに基づいて、惰行制御を停止すべきか否かを判定する惰行制御判定処理が実行される。そして、該惰行制御判定処理によって惰行制御が停止されるべきと判断されると、ＥＣＵ２０は、ＥＣＵ１７に対して惰行制御を停止することを示す停止信号を出力する。上記停止信号を受けたＥＣＵ１７は、切断状態にあるクラッチ１５を接続状態に制御して、実行中の惰行制御を停止する。

これにより、エンジン回転速度Ｎｅは、エンジンブレーキが作動することによってアイドリング状態よりも高くなる。すなわち、エンジン１１に対する燃料供給量の増大を抑えつつエンジン回転速度Ｎｅを高めること、換言すれば、ファン回転速度ＦＳを高めることができる。その結果、惰性走行時における燃料消費量の増大を抑えつつ冷却液の冷却を行なうことができる。

しかも、ＥＣＵ２０は、エンジン回転速度Ｎｅが目標回転速度ＴＦＳの閾値ＴＦＳ１以下であったとしても、冷却液温度Ｔが閾値Ｔ４を超えていれば、ＥＣＵ１７に対して停止信号を出力する。すなわち、惰行制御は、惰性走行時に冷却液温度Ｔが上昇して該冷却液の冷却が必要となった場合にも停止されることになる。その結果、惰性走行時における冷却液の過度な温度上昇を高い確率の下で抑えることができる。

また、惰行制御の開始条件におけるエンジン回転速度Ｎｅよりも、惰行制御の停止条件における目標回転速度ＴＦＳの閾値ＴＦＳ１に相当するエンジン回転速度Ｎｅの方が小さい。すなわち、惰性走行時におけるエンジン回転速度Ｎｅが、惰行制御の開始されるエンジン回転速度Ｎｅから目標回転速度ＴＦＳの閾値ＴＦＳ１に相当するエンジン回転速度Ｎｅに低下するまでの間に惰行制御を実行するか否かを判断することが可能である。そのため、惰行制御の開始されるエンジン回転速度Ｎｅと、惰行制御の停止される目標回転速度ＴＦＳの閾値ＴＦＳ１とが同じ値である場合に比べて、惰性走行時における冷却液の冷却を高い頻度の下で行なうことができる。その結果、惰性走行時における冷却液の過度な温度上昇を高い確率の下で抑えることができる。

また、ＥＣＵ２０は、車両の運転状態を推定し、その推定された運転状態に応じた制御マップに基づいてファン１４の目標回転速度ＴＦＳを設定する。そのため、車両の運転状態に応じた回転速度でファン１４を回転させることができる。

以上説明したように、本実施形態のＥＣＵ２０及びＥＣＵ１７によって構成される車両の制御装置によれば、以下に列挙する効果が得られるようになる。
（１）惰性走行時に惰行制御が停止されエンジンブレーキが作動することによってエンジン回転速度Ｎｅが高められることから、これにともないファン回転速度ＦＳを高めることができる。その結果、惰性走行時における燃料消費量の増大を抑えつつ冷却液の冷却を行なうことができる。

（２）ＥＣＵ２０は、目標回転速度ＴＦＳが閾値ＴＦＳ１以下であったとしても冷却液温度Ｔが閾値Ｔ４を超えていれば、ＥＣＵ１７に対して停止信号を出力する。その結果、惰性走行時における冷却液温度Ｔの過度な上昇を高い確率の下で抑えることができる。

（３）ＥＣＵ１７は、エンジン１１の駆動力の伝達をクラッチ１５を制御することによって惰行制御を行なう。こうした構成によれば、動力伝達装置からエンジン１１を切り離す機構を別途配設する場合に比べて、惰行制御の実行及び停止を簡易な構成の下で実現することができる。

（４）惰行制御の開始条件におけるエンジン回転速度Ｎｅよりも、惰行制御の停止条件におけるエンジン回転速度Ｎｅの方が小さいことから、惰性走行時における冷却液の冷却を高い頻度の下で行なうことができる。その結果、冷却液の過度な温度上昇を高い確率の下で抑えることができる。

（５）車両の運転状態ごとの制御マップと冷却液温度Ｔとからファン１４のファン回転速度ＦＳが設定される。その結果、その運転状態に応じた回転速度でファン１４を回転させることができる。そのため、例えばエンジン１１の冷却に必要とされる回転速度以上の回転速度でファンが駆動される場合に比べて、ファン１４の駆動にともなうエンジン出力の損失を抑えること、ひいてはエンジン１１の温度を所定の範囲内に保ちつつ燃費の向上を図ることが可能となる。

（６）しかも、エンジン１１の冷却に必要とされる回転速度以上の回転速度でファン１４が駆動される場合に比べて、冷却液温度Ｔが高温に維持されやすくなるとともに、エンジンオイルも高温に維持されやすくなることから、エンジンフリクションによるエンジン出力の損失も抑えることができる。

（７）また、車両が発進して加速している発進・加速状態では、通常、低速高負荷状態にあるため、単に負荷状態に応じて運転状態が推定されるとなれば、このような発進・加速状態に対しても、高負荷状態と同様の制御マップが利用されることになる。この点、上述した実施形態であれば、発進・加速状態と高負荷状態に対しても各別の制御マップが利用されることになる。それゆえに、上述した（５）（６）に記載した効果がより顕著なものとなる。

（８）各運転状態に応じた制御マップが予め記憶されていることから、たとえ冷却液温度Ｔが同じであっても、通常状態、高負荷状態、発進・加速状態に応じたファン回転速度ＦＳでファン１４を回転させることができる。

（９）通常マップ２４ａと高負荷マップ２４ｂとを比較すると、高負荷マップ２４ｂでは、より低い温度でファン１４が駆動されるとともに、同じ温度であっても通常マップ２４ａにおける駆動比率Ｒ以上の駆動比率Ｒが設定されている。こうした構成によれば、高負荷状態におけるエンジン１１の冷却と通常状態における燃費の向上とを、より高い確率で実現することが可能である。

（１０）車両が発進して加速している運転状態では、エンジンの出力が特に必要とされる運転状態でもある。この点、上述したように、発進・加速状態では、ファン１４が停止しているため、燃費の向上が図られることに加え、車両の加速性能が低下することを抑えることが可能でもある。

（１１）しかも、冷却液温度Ｔが第３設定温度Ｔ３より大きな場合（ステップＳ１５：ＮＯ）には、たとえ車両が加速中であっても、発進・加速状態を選択しない。そのため、発進・加速時におけるファン１４の停止により冷却液が過度に上昇することを抑えつつ、車両の加速性能が低下することを抑えることができる。

（１２）設定噴射量Ｑ１以上である状態が一定期間ＦＰ継続する場合、あるいは一定期間ＦＰにおける冷却液温度Ｔの上昇幅ΔＴが設定上昇幅ΔＴ１以上である場合に、該運転状態が高負荷状態と推定される。こうした条件を設定することにより、制御マップが頻繁に切り替わることを抑えることが可能である。

なお、上記実施形態は、以下のように適宜変更して実施することもできる。
・上記実施形態において、発進・加速マップには、高負荷マップ及び前記通常マップにおいて同じ冷却液温度Ｔに対応付けられている駆動比率Ｒ以下の駆動比率Ｒが対応付けられていてもよい。

・通常マップ２４ａ及び高負荷マップ２４ｂには、同じ冷却液温度Ｔからファン１４が駆動されるように駆動比率Ｒが設定されていてもよい。また、通常マップ２４ａにおいてファン１４が駆動される開始温度が、高負荷マップ２４ｂにおいてファン１４が駆動される開始温度よりも高い構成であって、通常マップ２４ａにおける駆動比率Ｒが、高負荷マップ２４ｂにおける駆動比率Ｒよりも低い構成であってもよい。

・各運転状態に複数の制御マップが対応付けられていてもよい。例えば、高負荷状態における制御マップが第１高負荷マップ、第２高負荷マップで構成されているとき、エンジン回転速度Ｎｅに閾値を設けて、この閾値を境に第１高負荷マップ、第２高負荷マップが切り替わるようにしてもよい。

・また、各運転状態に複数の制御マップが対応付けられているとき、制御マップに規定される駆動量は、駆動比率Ｒに限らず、目標回転速度ＴＦＳそのものであってもよい。
・ＥＣＵ２０は、車両の運転状態を推定することなく、冷却液温度Ｔに応じて駆動比率Ｒを設定して目標回転速度ＴＦＳを算出してもよい。

・目標回転速度ＴＦＳの閾値ＴＦＳ１は、惰行制御の開始条件におけるエンジン回転速度Ｎｅ以下の範囲において適宜変更することが可能である。例えば、該閾値ＴＦＳ１が、惰行制御の開始条件におけるエンジン回転速度Ｎｅと等しい値であってもよい。

・ＥＣＵ１７は、トランスミッションをニュートラル化させることによって、動力伝達機構を非連結状態に制御するようにしてもよい。なお、こうした構成においては、非連結状態にあった動力伝達機構を連結状態にする際、その時々の車速ｖに応じた最適なギヤに接続されることが好ましい。

・ＥＣＵ２０は、目標回転速度ＴＦＳのみに基づいてＥＣＵ１７に対して停止信号を出力するようにしてもよい。
・エンジンブレーキ作動時には、エンジン１１への燃料の供給が停止される燃料カットが実行されることが好ましい。こうした構成であれば、燃料消費量の増大をさらに抑えることができる。

・惰行制御の開始条件は、上記実施形態に記載したものに対して適宜変更、追加、削除することが可能である。
・惰行制御の停止条件は、ＥＣＵ２０からの停止信号による条件が含まれていればよく、上記実施形態に記載したものに対して適宜変更、追加、削除することが可能である。

・車両の制御装置は、上記実施形態のように複数のＥＣＵで構成されてもよいし、１つのＥＣＵで構成されてもよい。

１１…エンジン、１１ａ…出力軸、１２…ラジエーター、１３…ファンクラッチ、１４…ファン、１５…クラッチ、１６…伝達軸、１７，２０…ＥＣＵ、２１…入力部、２２…主制御部、２３…記憶部、２４ａ…通常マップ、２４ｂ…高負荷マップ、２４ｃ…発進・加速マップ、２５…ＰＷＭ制御部、３１…温度検出センサー、３２…燃料噴射量センサー、３３…アクセル開度センサー、３４…車速センサー、３５…エンジン回転速度センサー、３６…ファン回転速度検出センサー、３７…惰行制御スイッチ、３８…センサー。

Claims (5)

1. 電子制御式のファンクラッチを通してエンジンの出力を受けることにより前記エンジンの冷却液を冷却するファンに対し、前記ファンクラッチの接続と切断とによって前記ファンの回転速度を制御するファン制御部と、
   前記エンジンの出力を駆動輪へと伝達する動力伝達機構を、前記エンジンの出力が伝達される連結状態と前記エンジンの出力が伝達されない非連結状態とに切り替え、車両の惰性走行時に前記非連結状態にする惰行制御を実行する惰性走行制御部とを備え、
   前記ファン制御部は、
   前記惰性走行時に前記冷却液の温度に基づいて前記ファンの目標回転速度を演算し、前記目標回転速度が所定の閾値以上であるときに、前記惰行制御を停止するための停止信号を出力し、
   前記惰性走行制御部は、
   前記ファン制御部が前記停止信号を出力することにより前記非連結状態を前記連結状態に切り替える
   ことを特徴とする車両の制御装置。
2. 前記ファン制御部は、
   前記目標回転速度が所定の閾値未満であり、且つ前記冷却液の温度が所定の閾値以上であるとき、前記停止信号を出力する
   請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記動力伝達機構は、
   前記エンジンの駆動力の伝達を断接するクラッチを有し、
   前記惰性走行制御部は、
   前記クラッチの接続と切断とを制御することにより前記連結状態と前記非連結状態とを切り替える
   請求項１または２に記載の車両の制御装置。
4. 前記惰行制御が開始されるエンジン回転速度よりも、前記目標回転速度の閾値の方が小さい
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
5. 前記ファン制御部は、
   前記車両の運転状態を推定する運転状態推定部と、
   前記冷却液の温度と前記ファンの駆動量とが対応付けられた制御マップを前記運転状態ごとに記憶する記憶部とをさらに備え、
   前記運転状態推定部の推定した前記運転状態に対応する前記制御マップと前記冷却液の温度とから前記ファンの目標回転速度を演算する
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両の制御装置。

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