JP2017210149A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、車両の制御装置に関し、内燃機関の運転を停止した状態で車両の惰性走行を行っているときに後方車両が自車両に接近した場合に、その後の再加速の遅れを抑制できるようにすることを目的とする。
【解決手段】車両１０の動力源として機能する内燃機関１２と、内燃機関１２に組み合わされる自動クラッチ１８付きの変速機１４と、を備える車両１０において、車両１０の走行中に所定の実行条件（ステップ１００〜１０４）が成立したときに、内燃機関１２の運転を停止するとともに自動クラッチ１８を開放することで車両１０を惰性で走行させ、かつ、車両１０を惰性で走行させているときに、後方車両が車両１０に接近した場合には内燃機関１２を始動し、一方、後方車両が車両１０に接近していない場合には内燃機関１２の運転停止を継続する。
【選択図】図２

Description

この発明は、車両の制御装置に係り、特に、車両に搭載された内燃機関の始動および停止を制御する車両の制御装置に関する。

例えば、特許文献１には、車両の制御装置が開示されている。この制御装置では、車両の走行中に所定の実行条件が成立したときに、内燃機関の運転を停止して車両を惰性で走行させる惰性走行（「フリーラン」とも称する）が実行される。また、特許文献１には、フリーランの実行中に後方車両と自車両との距離が所定の距離以下の場合に、内燃機関の始動および停止が禁止される点が開示されている。

特開２０１２−０４７１４８号公報

内燃機関を停止した状態で上述の惰性走行（フリーラン）を行っているときに後方車両が自車両に接近した場合、内燃機関の始動を禁止すると、その後の再加速に遅れが生じるおそれがある。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、内燃機関の運転を停止した状態で車両の惰性走行を行っているときに後方車両が自車両に接近した場合に、その後の再加速の遅れを抑制できるようにした車両の制御装置を提供することを目的とする。

本発明に係る車両の制御装置は、車両の動力源として機能する内燃機関と、前記内燃機関に組み合わされる自動クラッチ付き変速機と、を備える前記車両を制御する。前記制御装置は、前記車両の走行中に所定の実行条件が成立したときに、前記内燃機関の運転を停止するとともに前記自動クラッチを開放することで前記車両を惰性で走行させる。そして、前記制御装置は、前記車両を惰性で走行させているときに、後方車両が前記車両に接近した場合には前記内燃機関を始動し、一方、後方車両が前記車両に接近していない場合には前記内燃機関の運転停止を継続する。

本発明によれば、車両を惰性で走行させているときに後方車両が自車両に接近した場合に内燃機関が始動される。このため、その後に車両が再加速される際の遅れを抑制できるようになる。

本発明の実施の形態１に係るシステム構成を説明するための図である。 本発明の実施の形態１においてＥＮＧ−ＥＣＵ、Ｔ／Ｍ−ＥＣＵおよびセンサＥＣＵが協調的に実行する処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１において、フリーランの実施中に後方車両の接近判定（ステップ１１２）がなされる状況での車両の動作を表したタイムチャートである。 本発明の実施の形態２においてＥＮＧ−ＥＣＵ、Ｔ／Ｍ−ＥＣＵおよびセンサＥＣＵが協調的に実行する処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２において、フリーランの実施中に後方車両の接近判定（ステップ１１２）がなされる状況での車両の動作を表したタイムチャートである。

実施の形態１．
まず、図１〜図３を参照して、本発明の実施の形態１について説明する。

［実施の形態１のシステム構成］
図１は、本発明の実施の形態１に係るシステム構成を説明するための図である。図１に示すように、車両１０は、車両１０の動力源として機能する内燃機関（ＥＮＧ）１２と、内燃機関１２と組み合わされる変速機（Ｔ／Ｍ）１４とを備えている。変速機１４は、自動クラッチ付き変速機であり、クラッチアクチュエータ１６によって内燃機関１２の出力軸（クランク軸）と車両の駆動軸との開放／係合が切り替えられる自動クラッチ１８を有している。このような構成によれば、自動クラッチ１８が係合状態にあると、内燃機関１２の駆動力が駆動輪２０に伝達され、一方、自動クラッチ１８が開放状態になると、内燃機関１２から駆動輪２０への駆動力の伝達が遮断される。なお、本発明に係る変速機は、自動クラッチ付きのものであれば、特に種類を問わない。

図１に示すシステムは、さらに、内燃機関１２を制御する電子制御ユニット（「ＥＮＧ−ＥＣＵ」）２２と、自動クラッチ１８の制御を含めて変速機１４を制御する電子制御ユニット（「Ｔ／Ｍ−ＥＣＵ」）２４と、車両１０が備える各種センサからの信号を処理する電子制御ユニット（「センサＥＣＵ」）２６とを備えている。図１に示すように、これらのＥＮＧ−ＥＣＵ２２、Ｔ／Ｍ−ＥＣＵ２４およびセンサＥＣＵ２６は、互いに通信を行うように構成されている。

より具体的には、ＥＮＧ−ＥＣＵ２２には、内燃機関１２の運転状態を検出するための各種センサとともに、燃料噴射弁およびスロットルバルブ（ともに図示省略）等のエンジン制御のための図示省略する各種アクチュエータが電気的に接続されている。また、Ｔ／Ｍ−ＥＣＵ２４には、クラッチアクチュエータ１６を含め、変速機１４の制御のための図示省略する各種アクチュエータが電気的に接続されている。さらに、センサＥＣＵ２６に接続される各種センサには、後方車両の接近を検知可能な後方車両センサ２８、車両１０のアクセルペダルのストローク（アクセル開度）を検出するアクセルポジションセンサ３０、車両１０のブレーキペダルのストロークを検出するブレーキペダルストロークセンサ３２、および、車両１０の速度（車速）を検出する車速センサ３４が含まれる。後方車両センサ２８は、例えば、車両１０の後部に設置されたミリ波レーダ（あるいは、カメラや通信機など）を用いることができる。

［フリーラン制御］
（フリーラン制御の基本部分）
上述の構成を有する本実施形態の車両１０では、所定の実行条件（例えば、図２中のステップ１００〜１０４の判定）が成立したときに、内燃機関１２の運転を停止するとともに自動クラッチ１８を開放することで車両１０が惰性で走行するフリーラン（惰性走行）が行われる。このフリーランからの復帰要求は、基本的には、アクセルペダルもしくはブレーキペダルの踏み込みといった運転者からの要求によるものである。ただし、この復帰要求には、車両１０の電源もしくはエアコンディショナなどの車両システムからの要求も含まれる。

（実施の形態１におけるフリーラン制御の特徴部分）
ここで、車両１０の実際の走行中には、内燃機関１２の運転が停止しているフリーラン状態において後方車両が自車両（すなわち、車両１０）に急接近することが起こり得る。このようなときに、公知の手法のように内燃機関の始動を禁止すると、その後の再加速に遅れが生じるおそれがある。したがって、フリーラン状態において後方から車両が急接近したときには、内燃機関１２を早い段階で始動させた方が、運転者がその後の再加速を速やかに行えるようになるので好ましいと考えられる。そこで、本実施形態では、フリーラン中に後方車両が車両１０に接近したことが検出された場合には内燃機関１２を速やかに始動し、一方、後方車両が車両１０に接近していない場合にはフリーランによる内燃機関１２の運転停止を継続することとした。

（実施の形態１における具体的な処理）
図２は、本発明の実施の形態１においてＥＮＧ−ＥＣＵ２２、Ｔ／Ｍ−ＥＣＵ２４およびセンサＥＣＵ２６が協調的に実行する処理の一例を示すフローチャートである。より具体的には、一例として、自動クラッチ１８の制御に関する処理（ステップ１０６（クラッチ開放）、１１４および１１６）はＴ／Ｍ−ＥＣＵ２４により実行され、後方車両の検知に関する処理（ステップ１１２）はセンサＥＣＵ２６により実行され、その他の処理（ステップ１００〜１０６（燃料カット）、ステップ１０８および１１０）はＥＮＧ−ＥＣＵ２２により実行される。

図２に示すルーチンでは、まず、フリーラン車速条件が成立するか否かが判定される（ステップ１００）。フリーラン車速条件は、車速センサ３４により検出される車速がフリーランの実行を許可する所定の車速域内にあるときに成立する。フリーラン車速条件が成立する場合には、次いで、アクセルポジションセンサ３０およびブレーキペダルストロークセンサ３２を用いて、アクセルＯＦＦかつブレーキＯＦＦが成立するか否かが判定される（ステップ１０２）。

ステップ１０２の判定が成立する場合、つまり、アクセルペダルおよびブレーキペダルの何れも踏み込まれていないと判断できる場合には、次いで、エンジン停止条件が成立するか否かが判定される（ステップ１０４）。エンジン停止条件は、例えば、車両１０の電源もしくはエアコンディショナなどの車両システムの状態に基づいて、内燃機関１２の運転停止が許可されるときに成立する。

ステップ１００〜１０４の判定が成立する場合には、燃料カットの実行により内燃機関１２の運転が停止されるとともに、自動クラッチ１８が開放するようにクラッチアクチュエータ１６が制御される（ステップ１０６）。これにより、車両１０の走行状態がフリーラン状態となる。

次に、エンジン始動要求（上述のフリーランからの復帰要求に相当）があるか否かが判定される（ステップ１０８）。その結果、エンジン始動要求があると判定された場合には、内燃機関１２の始動が実行される（ステップ１１０）。一方、エンジン始動要求がないと判定された場合には、後方車両が自車両（車両１０）に接近したか否かが判定される（ステップ１１２）。より具体的には、一例として、後方車両センサ２８を利用して、後方車両と自車両との相対速度が所定値よりも高く、かつ、これらの車両間の相対距離が所定値未満である場合に、後方車両が自車両に接近した（より具体的には、急接近した）と判断することができる。

本ルーチンでは、ステップ１１２において後方車両が自車両に接近していないと判定された場合には、処理がステップ１０６に進み、内燃機関１２の運転停止（および自動クラッチ１８の開放）が継続される。一方、ステップ１１２において後方車両が自車両に接近したと判定された場合には、処理がステップ１１０に進み、内燃機関１２の始動が実行される。

ステップ１１０において内燃機関１２が始動された後は、自動クラッチ１８の係合要求があるか否かが判定される（ステップ１１４）。このクラッチ係合要求は、例えば、アクセルペダルの踏み込みがアクセルポジションセンサ３０を用いて検知されたときに発せられる。ステップ１１４においてクラッチ係合要求があると判定された場合には、自動クラッチ１８が係合される（ステップ１１６）。なお、ステップ１１０の処理により内燃機関１２が始動されてからステップ１１４の判定を受けて自動クラッチ１８が係合されるまでのクラッチ開放状態では、内燃機関１２は、アイドリング回転速度相当のエンジン回転速度で運転される。

さらに付け加えると、本ルーチンによれば、後方車両の接近判定に基づく内燃機関１２の始動処理がフリーラン制御に加えられていることで、この始動処理後に後方からの車両の急接近のおそれがなくなったとき（後方車両がいなくなったとき、もしくは車間距離が十分に広くなったとき）には、アクセルペダルおよびブレーキペダルの何れも踏み込まれていないことを条件として、再びフリーランが実行されるようになる。

図３は、本発明の実施の形態１において、フリーランの実施中に後方車両の接近判定（ステップ１１２）がなされる状況での車両１０の動作を表したタイムチャートである。図３中の時点ｔ１は、ステップ１１２の判定により後方車両が接近したと判定された時点に相当する。図３中の破線は、後方車両の接近判定を伴われない例の動作を示し、同図中の実線は、この接近判定を伴う例の動作を示している。

実線の例では、時点ｔ１において、フリーランの実施時にＯＮとされるフリーランフラグがＯＦＦとされる。これに対し、破線の例の場合には、時点ｔ１よりも後の時点ｔ２において再加速要求が検知された時にフリーランフラグがＯＦＦとされるようになる。また、実線の例では、時点ｔ１において内燃機関１２の始動が行われると、上述のように、アイドリング回転速度相当のエンジン回転速度で運転される。なお、時点ｔ２以前では、どちらの例においても自動クラッチ１８が開放状態にあるので、車速の低下の態様はどちらの例でも同じとなる。

自動クラッチ１８は、自動クラッチ１８の係合時に車両１０にショックが生じないようにするために、時点ｔ２での再加速要求（アクセルＯＮ）の検知後に内燃機関１２側の回転軸の回転速度が駆動輪２０側の回転軸の回転速度と同等になるように内燃機関１２が制御されてから係合される。図３中のｔ３およびｔ４は、それぞれ、実線の例および破線の例における自動クラッチ１８の係合時点（クラッチ係合フラグがＯＦＦとされた時点）に相当する。

後方車両の接近判定に基づく本実施形態の内燃機関１２の始動制御が行われるようになっていると、図３に示すように、再加速要求の検知後にエンジン回転速度を破線の例よりも早期に高めることができる。その結果、自動クラッチ１８の係合時点をｔ３とｔ４との差分だけ早めることができる。以上のように、本実施形態の制御によれば、フリーラン状態において後方車両が自車両に接近したときに、その後の再加速の遅れを抑制できるようになる（より具体的には、運転者が後方車両に気付いて再加速する際の加速応答性を向上させられるようになる）。

実施の形態２．
次に、図４および図５を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。以下の説明では、実施の形態２のシステム構成の一例として、図１に示す構成が用いられているものとする。

［フリーラン制御］
（実施の形態２におけるフリーラン制御の特徴部分）
上述した実施の形態１においては、後方車両の接近判定に伴って内燃機関１２を始動させた後には、クラッチ係合要求が出されることを待ってから自動クラッチ１８が係合される。これに対し、本実施形態では、後方車両の接近判定に伴って内燃機関１２を始動させた後には、クラッチ係合要求の有無を判断することなく、自動クラッチ１８の係合が速やかに行われる。すなわち、本実施形態では、その後の再加速をより素早く行えるようにするために、後方車両の接近判定がなされた場合には、自動クラッチ１８が係合状態とされて再加速要求に備えられる。

ただし、単に自動クラッチ１８の係合を先に行うだけでは、内燃機関１２のエンジンブレーキの作用によって、惰性走行時よりも高い減速度が生じてしまう。そこで、自動クラッチ１８が係合した後の車両１０の減速度が惰性走行時の減速度相当となるようにするために、エンジンブレーキトルク相当の正のトルクが出力されるように内燃機関１２が制御される。

（実施の形態２における具体的な処理）
図４は、本発明の実施の形態２においてＥＮＧ−ＥＣＵ２２、Ｔ／Ｍ−ＥＣＵ２４およびセンサＥＣＵ２６が協調的に実行する処理の一例を示すフローチャートである。図４に示すルーチン中のステップ１００〜１１６の処理については、実施の形態１において既述した通りである。

本ルーチンでは、ステップ１１２において後方車両が接近したと判定された後に、内燃機関１２の始動が行われる（ステップ２００）。次いで、自動クラッチ１８が係合される（ステップ２０２）。そのうえで、自動クラッチ１８の係合後の減速度が惰性走行時の減速度と同等になるようにするために、エンジンブレーキトルク相当の正のトルクが出力されるように内燃機関１２の燃料噴射量および吸入空気量が制御される（ステップ２０４）。本ステップ２０４の処理で出力すべきトルクの算出に必要なエンジンブレーキトルクは、エンジンブレーキトルクとエンジン回転速度との関係を事前に取得しておくことで、現在のエンジン回転速度（クランク角センサにより取得可能）に基づいて算出することができる。

図５は、本発明の実施の形態２において、フリーランの実施中に後方車両の接近判定（ステップ１１２）がなされる状況での車両１０の動作を表したタイムチャートである。図５中の時点ｔ１、ｔ２およびｔ４は上述の図３と同じである。また、図３と同様に、図５中の破線は、後方車両の接近判定を伴われない例の動作を示し、同図中の実線は、この接近判定を伴う例の動作を示している。

図４に示すルーチンの処理によれば、時点ｔ１での後方車両の接近判定直後の時点ｔ５において自動クラッチ１８が係合される。また、時点ｔ５において、エンジンブレーキトルク相当の正のトルクが出力されるように内燃機関１２が制御される。これにより、自動クラッチ１８が係合されていても、図５に示すように、フリーラン時と同等の減速度で車速が低下していく。また、上記の正のトルクの出力により、時点ｔ５以降のエンジン回転速度は、時点ｔ５のレベルで維持されるようになる。そして、本実施形態の制御が行われていると、図５中に実線で示すように、自動クラッチ１８を係合させた状態で、再加速要求の時点ｔ２を迎えられるようになる。このため、本実施形態の制御によれば、フリーラン状態において後方車両が自車両に接近したときに、その後の再加速の遅れを実施の形態１の制御と比べてより効果的に抑制できるようになる。

１０ 車両
１２ 内燃機関
１４ 変速機
１６ クラッチアクチュエータ
１８ 自動クラッチ
２０ 駆動輪
２２ 電子制御ユニット（ＥＮＧ−ＥＣＵ）
２４ 電子制御ユニット（Ｔ／Ｍ−ＥＣＵ）
２６ 電子制御ユニット（センサＥＣＵ）
２８ 後方車両センサ
３０ アクセルポジションセンサ
３２ ブレーキペダルストロークセンサ
３４ 車速センサ

Claims (1)

1. 車両の動力源として機能する内燃機関と、前記内燃機関に組み合わされる自動クラッチ付き変速機と、を備える前記車両を制御する制御装置であって、
   前記車両の走行中に所定の実行条件が成立したときに、前記内燃機関の運転を停止するとともに前記自動クラッチを開放することで前記車両を惰性で走行させ、
   前記車両を惰性で走行させているときに、後方車両が前記車両に接近した場合には前記内燃機関を始動し、一方、後方車両が前記車両に接近していない場合には前記内燃機関の運転停止を継続することを特徴とする車両の制御装置。

Images