JP5109933B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両制御装置に関し、特に、内燃機関への燃料の供給を停止するフューエルカット制御を実行する車両制御装置に関する。

車両の走行中にエンジン（内燃機関）への燃料の供給を停止するフューエルカット制御の技術が知られている。フューエルカット制御を実行するものとして、例えば、特許文献１には、アクセル戻しアップシフトでは、アップシフト信号がオンの変速中ロックアップクラッチを作動させ、燃料カットの開始を変速後に遅らせる、ロックアップ機構付自動変速機を備えた車両の制御装置が開示されている。

また、特許文献２には、エンジンのスロットル開度が全閉状態になってアイドルスイッチがＯＮ状態になったとき、目標エンジン回転数を上昇させて変速機のレシオをＬｏｗ側に補正するようにし、スロットル開度の全閉に伴うエンジン回転数の低下時に、そのエンジン回転数の燃料カットゾーンを通る時間を長くする自動変速機の制御装置が開示されている。

特開２００５−９８３１４号公報 特開平９−３１５１８６号公報

上記特許文献１のように、アクセル戻し操作によりアップシフトが行われると、内燃機関の回転速度が低下する。アクセル戻し操作により定常走行に移行する場合等において、内燃機関の回転速度を低下させた方が燃費の面で有利となることが期待できる。一方で、アクセル戻し操作の途中でアップシフトが行われてしまうと、アクセル全閉時等においてフューエルカット制御の開始が遅れてしまうことがある。アクセル戻し操作により、アイドル状態となった場合に、アップシフトがなされて内燃機関の回転速度が低下した状態であると、そのままではフューエルカット制御を実行できなくなる可能性がある。

これに対して、上記特許文献２のように、変速機のレシオ（変速段または変速比）を低速側にすることが考えられる。例えば、アイドル状態となった後でダウンシフトを行うことで、内燃機関の回転速度を上昇させ、フューエルカット制御を実行可能とすることが考えられるが、変速に要する時間の分だけフューエルカット制御の実行開始が遅れてしまうという問題がある。

また、アクセル戻し操作によるアップシフトの後ですぐにダウンシフトを行うと、フューエルカット制御を開始可能とはなるものの、変速ビジーとなる虞がある。

本発明の目的は、アクセル戻し操作によりアイドル状態となった場合に、早期にフューエルカット制御を開始できる車両制御装置を提供することである。

本発明の他の目的は、アクセル戻し操作によりアイドル状態となる場合に、変速ビジーとなることを抑制しつつフューエルカット制御を実行できる車両制御装置を提供することである。

本発明の車両制御装置は、内燃機関と、有段の自動変速機と、運転者によるアクセル操作に応じて変化するアクセル操作変数と変速段との関係に基づいて、変速段を算出する変速段算出手段と、前記算出された変速段に基づいて前記自動変速機の変速制御を行う変速制御手段と、少なくとも、運転者によるアクセル戻し操作によりアイドル状態となり、かつ前記内燃機関の回転速度が予め定められた所定回転速度以上である場合に、前記内燃機関への燃料の供給を停止するフューエルカット制御を実行するか否かを判定する判定手段と、前記判定手段による判定結果に基づいて、前記フューエルカット制御を実行する実行手段とを備えた車両を制御する車両制御装置であって、前記運転者によるアクセル戻し操作に応じて変化する戻し操作変数に基づいて前記アイドル状態となるかを予測するアイドル状態予測手段を備え、前記変速段算出手段は、前記アイドル状態となると予測された場合に、前記アイドル状態における前記アクセル操作変数に基づいて現在の変速段よりも高速段であるアイドル時変速段を算出し、前記変速制御手段は、前記アイドル時変速段と、現在の車速に基づく車速変数とに基づいて前記アイドル時変速段における前記内燃機関の回転速度が前記所定回転速度未満となる場合、前記アイドル時変速段への変速制御を規制することを特徴とする。

本発明の車両制御装置において、前記変速制御手段は、前記車速変数と前記所定回転速度とに基づいて前記フューエルカット制御を実行可能なフューエルカット可能変速段を算出し、前記アイドル時変速段と前記フューエルカット可能変速段とが異なる場合、前記アイドル時変速段への変速制御を規制することを特徴とする。

本発明の車両制御装置において、前記変速制御手段は、前記車速変数と前記所定回転速度とに基づいて前記フューエルカット制御を実行可能なフューエルカット可能変速段を算出し、現在の変速段と前記アイドル時変速段との間に前記フューエルカット可能変速段がある場合、前記フューエルカット可能変速段への変速制御を許可することを特徴とする。

本発明の車両制御装置は、運転者によるアクセル操作に応じて変化するアクセル操作変数と変速段との関係に基づいて、変速段を算出する変速段算出手段と、算出された変速段に基づいて自動変速機の変速制御を行う変速制御手段と、少なくとも、運転者によるアクセル戻し操作によりアイドル状態となり、かつ内燃機関の回転速度が予め定められた所定回転速度以上である場合に、内燃機関への燃料の供給を停止するフューエルカット制御を実行するか否かを判定する判定手段と、運転者によるアクセル戻し操作に応じて変化する戻し操作変数に基づいてアイドル状態となるかを予測するアイドル状態予測手段とを備える。

変速段算出手段は、アイドル状態となると予測された場合に、アイドル状態におけるアクセル操作変数に基づいて現在の変速段よりも高速段であるアイドル時変速段を算出し、変速制御手段は、アイドル時変速段と、現在の車速に基づく車速変数とに基づいてアイドル時変速段における内燃機関の回転速度が所定回転速度未満となる場合、アイドル時変速段への変速制御を規制する。これにより、アイドル状態となった場合の内燃機関の回転速度を、所定回転速度以上とすることができる。よって、アイドル状態となったときに、早期にフューエルカット制御を開始することができる。

以下、本発明の車両制御装置の一実施形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１から図５を参照して、第１実施形態について説明する。本実施形態は、内燃機関と、有段の自動変速機と、運転者によるアクセル操作に応じて変化するアクセル操作変数と変速段との関係に基づいて、変速段を算出する変速段算出手段と、算出された変速段に基づいて自動変速機の変速制御を行う変速制御手段と、少なくとも、運転者によるアクセル戻し操作によりアイドル状態となり、かつ内燃機関の回転速度が予め定められた所定回転速度以上である場合に、内燃機関への燃料の供給を停止するフューエルカット制御を実行するか否かを判定する判定手段と、判定手段による判定結果に基づいて、フューエルカット制御を実行する実行手段とを備えた車両を制御する車両制御装置に関する。

本実施形態の構成としては、以下の（Ａ）から（Ｄ）の構成を備えていることが前提となる。
（Ａ）変速比がステップ的に変わる有段変速装置
（Ｂ）変速比がドライバーの意思だけではなく、自動に変速できる変速装置
（Ｃ）アクセル操作を検出できる構成
（Ｄ）エンジンの燃料噴射量を自動に制御できる装置を有する構成

自動変速機が搭載された車両において、足戻しアップシフトによりフューエルカットへの進行遅れが生じる場合がある。足戻しアップシフトにより、フューエルカット制御に移行できない低回転の領域までエンジン回転数が低下してしまうと、ダウンシフト等によりエンジン回転数を上昇させるまでフューエルカットを開始できなくなってしまう問題がある。これに対して、本実施形態では、アクセル戻し速度からアイドル状態になると予測された場合、アップシフトを抑制することで、フューエルカット制御への進行タイミングを早め、燃費向上を図る。

本実施形態では、ドライバーのアクセル操作を用いて、アイドルＯＮ前にフューエルカットへの移行判断が予測される。具体的には、アクセルの操作量の変化率（または、ドライバーの意思が読める要素、例えば、駆動力の変化率）を用いて、速い足戻し時はアイドルへ移行すると予測され、ゆっくりとした足戻し時には定常走行に移行すると予測される。アイドルＯＮによるフューエルカットへの移行があると判断された場合には、足戻しによるアップシフト先のギヤ段と、フューエルカット制御が可能なギヤ段とが比較される。比較の結果、アイドルオン時にアップシフト先のギヤ段で即時フューエルカットが実行できないと判定された場合、アップシフトが禁止される。これにより、エンジン回転数の低下が抑制されるため、アイドルオン時に早期にフューエルカット制御を実行でき、燃費の向上が可能となる。

図２は、本実施形態に係る装置の概略構成図である。図２において、符号１０は有段の自動変速機、４０はエンジン（内燃機関）である。自動変速機１０は、電磁弁１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃへの通電／非通電により油圧が制御されて６段変速が可能である。図２では、３つの電磁弁１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃが図示されるが、電磁弁の数は３に限定されない。電磁弁１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃは、制御回路１３０からの信号によって駆動される。

スロットル開度センサ１１４は、エンジン４０の吸気通路４１内に配置されたスロットルバルブ４３の開度を検出する。また、スロットル開度センサ１１４は、スロットルバルブ４３の開度が、予め定められた所定値であるか否かを検出するアイドルスイッチを備えている。スロットル開度センサ１１４のアイドルスイッチは、スロットルバルブ４３の開度であるスロットル開度が、予め定められた所定開度以下の値（所定値）である場合にＯＮとなる。一方、アイドルスイッチは、スロットル開度が、上記所定開度よりも大きな値である場合に、ＯＦＦとなる。以下、スロットル開度センサ１１４のアイドルスイッチがＯＮであるアイドル状態を「アイドルオン」と記述し、アイドルスイッチがＯＦＦである状態を「アイドルオフ」と記述する。アイドルオンである場合には、後述する制御回路１３０においてアイドルフラグがＯＮとされ、アイドルオフである場合には、制御回路１３０においてアイドルフラグがＯＦＦとされる。

エンジン回転数センサ１１６は、エンジン４０の回転数（回転速度）を検出する。車速センサ１２２は、車速に比例する自動変速機１０の出力軸１２０ｃの回転数を検出する。シフトポジションセンサ１２３は、シフトポジションを検出する。アクセル開度センサ１１５は、図示しないアクセルペダルの開度を検出する。エンジン水温センサ１１９は、エンジン４０の冷却水温を検出する。

制御回路１３０は、スロットル開度センサ１１４、アクセル開度センサ１１５、エンジン回転数センサ１１６、エンジン水温センサ１１９、車速センサ１２２、シフトポジションセンサ１２３の各検出結果を示す信号を入力する。

制御回路１３０は、周知のマイクロコンピュータによって構成され、ＣＰＵ１３１、ＲＡＭ１３２、ＲＯＭ１３３、入力ポート１３４、出力ポート１３５、及びコモンバス１３６を備えている。入力ポート１３４には、上述の各センサ１１４、１１５、１１６、１１９、１２２、１２３からの信号が入力される。出力ポート１３５には、電磁弁駆動部１３８ａ、１３８ｂ、１３８ｃが接続されている。

ＲＯＭ１３３には、予め図１のフローチャートに示す動作（制御ステップ）が記述されたプログラムが格納されているとともに、自動変速機１０のギヤ段を変速するための変速マップ及び変速制御の動作（図示せず）が記述されたプログラムが格納されている。制御回路１３０は、入力した各種制御条件に基づいて、自動変速機１０の変速を行う。

また、制御回路１３０は、入力した各種制御条件に基づいて、エンジン４０への燃料の供給を停止するフューエルカット制御を実行する。具体的には、制御回路１３０は、少なくとも、運転者によるアクセル戻し操作によりアイドルオンとなり、かつ、エンジン回転数が予め定められた所定の範囲内（後述する下限回転数Ｎｅ１以上）である場合に、フューエルカット制御を実行するか否かを判定する。この場合、制御回路１３０は、アイドルスイッチの状態とエンジン回転数を除く他のフューエルカット実行要件が全て満たされる場合に、フューエルカット制御を実行すると判定する。一方、制御回路１３０は、アイドル状態でない場合や、エンジン回転数が下限回転数Ｎｅ１未満である場合、あるいは、他のフューエルカット実行要件で満たされないものがある場合には、フューエルカット制御を実行すると判定しない。

本実施形態の制御回路１３０は、アクセル操作変数と変速段との関係に基づいて、変速段を算出する変速段算出手段、算出された変速段に基づいて自動変速機１０の変速制御を行う変速制御手段、フューエルカット制御を実行するか否かを判定する判定手段、フューエルカット制御を実行する実行手段、および、アクセル戻し操作に応じて変化する戻し操作変数に基づいてアイドル状態となるかを予測するアイドル状態予測手段としての機能を有する。

図３は、ＲＯＭ１３３に格納される変速マップとしての変速線の一例を示す図である。図３において、縦軸は、アクセル開度ｐａｐ、横軸は、車速ＳＰＤを示す。変速線は、走行状態としてのアクセル開度ｐａｐおよび車速ＳＰＤと、自動変速機１０のギヤ段（変速段）の目標値である目標ギヤ段との対応関係を定めたものである。ここで、アクセル開度ｐａｐは、運転者によるアクセル操作に応じて変化するアクセル操作変数である。つまり、制御回路１３０は、変速線に設定されたアクセル操作変数と変速段との関係に基づいて、変速段を算出する。

図３において、符号２００は、自動変速機１０において４速ギヤ段（変速段）が選択される動作点（車速ＳＰＤとアクセル開度ｐａｐとの組み合わせ）の領域４ｔｈと、５速ギヤ段が選択される動作点の領域５ｔｈとの境界を示す変速線である。例えば、現在の動作点が、符号Ｐ１で示す動作点である場合には、自動変速機１０の目標ギヤ段が、４速ギヤ段とされる。ここで、矢印Ｙ１に示すように、運転者によるアクセル戻し操作がなされて、動作点が変速線２００を越えて５ｔｈの領域に移ると、自動変速機１０のギヤ段が５速ギヤ段にアップシフトされる。アクセル開度ｐａｐが低開度である場合には、高速側のギヤ段を選択することで燃費の向上が期待できる。このため、アクセル戻し操作がなされて定常走行へ移行する場合等には、このようにアップシフトされることが燃費の面で有利と考えられる。

しかしながら、アクセル戻し操作により、定常走行ではなくアイドルオンとなる場合には、次に図４を参照して説明するように、フューエルカット制御に移行するまでの時間遅れが発生してしまうという問題がある。図４は、アクセル戻し操作がなされる場合の動作を示すタイミングチャートである。

図４において、（ａ）はアクセル開度ｐａｐの推移、（ｂ）はエンジン回転数Ｎｅの推移をそれぞれ示す。符号２０１は、アクセル開度ｐａｐを示す。符号２０２は、従来の制御におけるエンジン回転数Ｎｅを示す。符号２０３は、本実施形態の制御がなされる場合のエンジン回転数Ｎｅを示す。また、符号ｐａｐ１は、上記所定開度に対応するアクセル開度ｐａｐであり、アイドルオンとアイドルオフとの境界となるアクセル開度ｐａｐの閾値を示す。アクセル開度ｐａｐが、所定開度ｐａｐ１以下である場合に、スロットル開度センサ１１４のアイドルスイッチがＯＮとなり、アイドルオンの判定がなされる。符号Ｎｅ１は、フューエルカット制御を実行可能なエンジン回転数Ｎｅの下限値（所定回転速度）である。エンジン回転数Ｎｅが、下限回転数Ｎｅ１よりも低回転である場合には、制御回路１３０において、フューエルカット制御を実行すると判定されない。

時刻ｔ０においてアクセル開度ｐａｐ（２０１）が低下すると、従来の制御では、変速線に基づくアップシフト判定がなされて自動変速機１０においてアップシフトされ、符号２０２ａに示すようにエンジン回転数Ｎｅ（２０２）が低下していた。これにより、アイドルオン直前のエンジン回転数Ｎｅ（符号２０２ｃ参照）が、下限回転数Ｎｅ１を下回る場合があった。この場合に、時刻ｔ１においてアクセル開度ｐａｐが所定開度ｐａｐ１以下となり、アイドルオンとなっても、すぐにフューエルカット制御を開始することができなかった。アイドルオンとなってから、ダウンシフトして符号２０２ｂのようにエンジン回転数Ｎｅ（２０２）を上昇させ、ダウンシフトが完了する時刻ｔ２までフューエルカット制御を開始することができなかった。このように、フューエルカット制御に移行するまでの時間遅れが発生することで、燃費を向上させ得る機会を十分に活用できない可能性があった。

また、アクセル戻しによるアップシフト（符号２０２ａ）があってから続けてダウンシフト（符号２０２ｂ）が行われると、フューエルカット制御が実行可能とはなるものの、変速ビジーとなる問題があった。

これに対して、本実施形態では、アクセル戻し操作により、アイドルオンとなるか否かが予測され、アイドルオンとなると予測される場合には、アップシフトが規制される。アップシフトが規制されることにより、アイドルオンとなったときに、フューエルカット制御を早期に開始可能となる。

図５は、アクセル開度ｐａｐの推移の一例を示す図であり、本実施形態においてアクセル戻し操作によりアイドルオンとなるか否かを予測する方法について説明するための図である。本実施形態では、アクセル戻し操作におけるアクセル開度ｐａｐの変化率（戻し速度）に基づいて、アイドルオンとなるか否かが予測される。言い換えると、運転者によるアクセル戻し操作に応じて変化する戻し操作変数としてのアクセル開度ｐａｐの変化率に基づいて、アイドル状態となるかが予測される。

図５において、符号２０４は、ゆっくりとアクセル戻し操作がなされる場合のアクセル開度ｐａｐを示す。符号２０５は、速いアクセル戻し操作がなされる場合のアクセル開度ｐａｐを示す。ゆっくりとアクセル戻し操作がなされる場合には、その後に定常走行に移行することが予測できる。これは、運転者が加速状態から定常走行に移行することを意図している場合には、定常走行を実現できるアクセル開度ｐａｐとなるまで比較的ゆっくりとアクセル戻し操作を行うと考えられるためである。符号２０４ａに示すように、所定開度ｐａｐ１よりも大きなアクセル開度ｐａｐにおいて定常走行状態となると、アクセル戻し操作が終了する。

一方、速いアクセル戻し操作がなされる場合には、運転者が減速を望んでおり、アイドルオンへ移行すると予測できる。本実施形態では、このように、アクセル戻し操作におけるアクセル開度ｐａｐの変化率に基づいて、アクセル戻し操作によりアイドルオンとなるか否かが予測（判定）される。アクセル開度ｐａｐの変化率の大きさに対して閾値ｂ（ｂ≧０）が設定されている。アクセル戻し操作において、アクセル開度ｐａｐの変化率の大きさ（アクセル開度ｐａｐの変化率の絶対値）がこの閾値ｂよりも大きい場合には、アイドルオンへ移行すると判定される。

アイドルオンへ移行すると判定された場合には、次に、アクセル戻し操作に応じて変速線に基づくアップシフトを行ったとしても、アイドルオンとなったときに即座にフューエルカット制御を開始可能か否かが判定される。具体的には、アクセル戻し操作の間に変速線に従ってアップシフトした場合に、アイドルオン時の走行状態において自動変速機１０で選択されているであろうギヤ段（アイドル時変速段）と、アイドルオン時にフューエルカット制御を実行可能なギヤ段とが比較される。フューエルカット制御を実行可能なギヤ段と比較して、変速線に基づくアップシフトの結果アイドルオン時に選択されているであろうギヤ段が高速側のギヤ段である場合、言い換えると、アップシフトの結果、エンジン回転数Ｎｅが、下限回転数Ｎｅ１よりも低回転となる（図４の符号２０２ｃ参照）と予測される場合には、アップシフトが規制される。その結果、本実施形態の制御がなされる場合のエンジン回転数Ｎｅ（２０３）が、下限回転数Ｎｅ１よりも低回転となることが抑制され、時刻ｔ１においてアイドルオンとなってから早期にフューエルカット制御を開始可能となる。

図１は、本実施形態の動作を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ１では、制御回路１３０により、制御のための各種の情報が取得される。具体的には、制御回路１３０により、アクセル開度センサ１１５、スロットル開度センサ１１４、エンジン水温センサ１１９、および車速センサ１２２の検出結果や、自動変速機１０の現在のギヤ段などの必要情報が入手される。

次に、ステップＳ２では、制御回路１３０により、アイドルオフの状態であるか否かが判定される。制御回路１３０は、ステップＳ１において取得したスロットル開度センサ１１４の検出結果を示す信号、すなわち、アイドルスイッチのＯＮ・ＯＦＦの状態を示す信号に基づいて、ステップＳ２の判定を行う。その判定の結果、アイドルオフの状態であると判定された場合（ステップＳ２−Ｙ）にはステップＳ３に進み、そうでない場合（ステップＳ２−Ｎ）には本制御フローはリターンされる。

ステップＳ３では、制御回路１３０により、アクセル開度ｐａｐの変化率ａが演算される。制御回路１３０は、例えば、ステップＳ１において取得したアクセル開度センサ１１５の検出結果を示す信号と、以前に本制御フローが実行されたときのアクセル開度センサ１１５の検出結果を示す信号とに基づいて、アクセル開度ｐａｐの変化率ａを演算する。アクセル開度ｐａｐの変化率ａは、アクセル踏込み操作がなされている場合には、正の値として算出され、アクセル戻し操作がなされている場合には、負の値として算出される。

次に、ステップＳ４では、制御回路１３０により、ステップＳ３で演算されたアクセル開度ｐａｐの変化率ａが所定値（−ｂ）以下である速いアクセル戻しか否かが判定される。すなわち、アクセル開度ｐａｐの変化率ａの大きさ（絶対値）が、閾値ｂよりも大であり、かつ、アクセル戻し操作がなされている（ａ≦０）か否かが判定される。その判定の結果、早いアクセル戻しである（ａ＜−ｂ）と判定された場合（ステップＳ４−Ｙ）にはステップＳ５に進み、そうでない場合（ステップＳ４−Ｎ）には本制御フローはリターンされる。つまり、ゆっくりとしたアクセル戻し（ステップＳ４−Ｎ）の場合、運転者が定常走行したいものと判断され、アップシフト要件が満たされればアップシフトが許可される。

ステップＳ５では、制御回路１３０により、アイドルスイッチの状態（アイドルフラグ）を除くフューエルカット成立条件が満たされているか否かが判定される。制御回路１３０は、アイドルフラグを含む、エンジン水温、車速ＳＰＤ、エンジン回転数Ｎｅ等の走行状態に基づいてフューエルカット制御を実行するか否かを判定する。制御回路１３０によりフューエルカット制御を実行すると判定されるためのフューエルカット実行要件には、アイドルフラグがＯＮであり、かつ、エンジン水温、車速ＳＰＤ、エンジン回転数Ｎｅ等のパラメータが、予め定められた所定の条件を満たすことが含まれる。ステップＳ５では、これらのフューエルカット実行要件のうち、アイドルフラグの状態を除く要件が満たされているか否かが判定される。

制御回路１３０は、エンジン水温センサ１１９により検出されたエンジン水温、車速センサ１２２により検出された車速ＳＰＤ、およびエンジン回転数センサ１１６により検出されたエンジン回転数Ｎｅに基づいてステップＳ５の判定を行う。その判定の結果、アイドルフラグを除くフューエルカット成立条件が満たされていると判定された場合（ステップＳ５−Ｙ）には、ステップＳ６に進み、そうでない場合（ステップＳ５−Ｎ）には本制御フローはリターンされる。

ステップＳ６では、制御回路１３０により、足戻しのアップシフトギヤ段ｃが算出される。制御回路１３０は、現在の走行条件から足戻し時まで、変速線上のアップシフトするギヤ段を読む。具体的には、制御回路１３０は、現在の走行状態（走行条件）と、図３に示すような変速線とに基づいて、アクセル戻し操作によりアクセル開度ｐａｐが所定開度ｐａｐ１まで低下したときの自動変速機１０のギヤ段の指令値を算出する。この指令値のギヤ段が、足戻しのアップシフトギヤ段（アイドル時変速段）ｃである。言い換えると、足戻しのアップシフトギヤ段ｃは、アクセル戻し操作により変速線に基づくアップシフトが行われる場合の、アイドルオンとなったときのギヤ段の予測値である。つまり、制御回路１３０は、アイドルオンとなったときの走行状態を予測し、予測された走行状態と変速線とに基づいて算出される目標ギヤ段を足戻し時のアップシフトギヤ段ｃとする。図３に示すように、符号Ｐ１で示す動作点が現在の動作点である場合に、矢印Ｙ１で示すアクセル戻し操作がなされたとすると、アイドルオンとなったときのギヤ段の予測値である足戻しのアップシフトギヤ段ｃは、５速ギヤ段となる。

次にステップＳ７では、制御回路１３０により、フューエルカット制御に移行可能な最ハイギヤ段ｄが算出される。制御回路１３０は、現在の車速ＳＰＤまたは出力軸１２０ｃの回転数から、フューエルカット制御に移行可能なギヤ段のうち、最も高速側のギヤ段であるフューエルカット制御に移行可能な最ハイギヤ段ｄを算出する。図３に符号ＳＰＤ４，ＳＰＤ５に示すように、各ギヤ段に対して、フューエルカット制御に移行可能な車速ＳＰＤの領域が予め設定されている。符号ＳＰＤ４は、４速ギヤ段でフューエルカット制御に移行可能な車速ＳＰＤの領域を示し、符号ＳＰＤ５は、５速ギヤ段でフューエルカット制御に移行可能な車速ＳＰＤの領域を示す。フューエルカット制御に移行可能な車速ＳＰＤの領域は、フューエルカット制御に移行可能なエンジン回転数Ｎｅの領域と、各ギヤ段の変速比に基づいて算出されることができる。

制御回路１３０は、車速変数としての車速ＳＰＤまたは出力軸１２０ｃの回転数と、各ギヤ段の変速比とに基づいて、エンジン回転数Ｎｅが下限回転数Ｎｅ１以上となるギヤ段をフューエルカット制御を実行可能なギヤ段と判定する。フューエルカット制御を実行可能なギヤ段のうち、最も高速側のギヤ段が、フューエルカット制御に移行可能な最ハイギヤ段ｄとなる。

現在の動作点Ｐ１からアクセル戻し操作（矢印Ｙ１）がなされた場合、５速ギヤ段にアップシフトされてしまうとアイドルオン時にフューエルカット制御に移行不可能であるが、４速ギヤ段のままであればアイドルオン時にフューエルカット制御に移行可能である。この場合、フューエルカット制御に移行可能な最ハイギヤ段ｄは、４速ギヤ段と算出される。

次に、ステップＳ８では、制御回路１３０により、足戻しのアップシフトギヤ段ｃが、フューエルカット制御に移行可能な最ハイギヤ段ｄと比較して高速側のギヤ段であるか否かが判定される。制御回路１３０は、ステップＳ６で算出された足戻しのアップシフトギヤ段ｃと、ステップＳ７で算出されたフューエルカット制御に移行可能な最ハイギヤ段ｄとの比較結果に基づいて、ステップＳ８の判定を行う。足戻しのアップシフトギヤ段ｃが、フューエルカット制御に移行可能な最ハイギヤ段ｄと比較して高速側のギヤ段である場合には、アイドルオンになったときにすぐにフューエルカット制御を開始することができない。このため、後述するステップＳ９でアップシフトを抑制する制御がなされる。一方、足戻しのアップシフトギヤ段ｃが、フューエルカット制御に移行可能な最ハイギヤ段ｄと一致するか、フューエルカット制御に移行可能な最ハイギヤ段ｄよりも低速側のギヤ段である場合には、アクセル戻し操作に応じて変速線に基づくアップシフトを行ったとしても、アイドルオン時に速やかにフューエルカット制御に移行可能である。このため、アップシフトは抑制されない。

ステップＳ８の判定の結果、足戻しのアップシフトギヤ段ｃが、フューエルカット制御に移行可能な最ハイギヤ段ｄと比較して高速側のギヤ段であると判定された場合（ステップＳ８−Ｙ）にはステップＳ９に進み、そうでない場合（ステップＳ８−Ｎ）にはステップＳ１０に進む。

ステップＳ９では、制御回路１３０により、アップシフトが抑制される。制御回路１３０は、アクセル戻し操作に応じて変速線に基づくアップシフト判定が行われたとしても、アップシフトの実行を規制する。これにより、現在のギヤ段よりも高速側のギヤ段へのアップシフトが抑制される。その結果、アップシフトによるエンジン回転数Ｎｅの低下が抑制され、アイドルオン時に速やかにフューエルカット制御を開始可能となる。

ステップＳ１０では、制御回路１３０により、アイドルオンであるか否かが判定される。制御回路１３０は、スロットル開度センサ１１４から入力されるアイドルスイッチの状態を示す信号に基づいて、ステップＳ１０の判定を行う。その判定の結果、アイドルオンであると判定された場合（ステップＳ１０−Ｙ）にはステップＳ１１に進み、そうでない場合（ステップＳ１０−Ｎ）には本制御フローはリターンされる。

ステップＳ１１では、制御回路１３０により、フューエルカット制御が実行される。制御回路１３０により、エンジン４０への燃料の供給を停止するフューエルカット制御が行われる。ステップＳ１１が実行されると、本制御フローはリターンされる。

本実施形態によれば、アクセル戻し操作がなされた場合に、アクセル戻し操作の途中で、その後にアイドルオンとなってフューエルカット制御へ移行するか否かが予測される。（１）「アイドルオンとなると予測された場合であって、かつ、変速線に基づくアップシフトがなされてしまうと、アイドルオン時に、フューエルカット制御へ移行可能なギヤ段よりも高速側のギヤ段になってしまうと予測される場合」には、アップシフトが規制される。これにより、アイドルオン時にフューエルカット制御の開始が遅れてしまうことを抑制し、フューエルカット制御への移行タイミングを早めて燃費の向上を図ることができる。

一方で、（２）「アイドルオンとなると予測されない場合」や、（３）「アイドルオンとなると予測されるものの、変速線に基づくアップシフトがなされても、アイドルオン時に、フューエルカット制御へ移行可能なギヤ段にあると予測される場合」には、アップシフトは規制されない。上記（２）の場合、すなわち、アクセル戻し操作で定常走行に移行すると予測される場合に、アップシフトが行われることで、燃費の向上を図ることができる。また、上記（３）の場合に、アップシフトの規制が行われないことで、アイドルオンとなると予測される場面において、アップシフトの規制へ進む状況が限定される。アップシフトの規制を、アップシフトが規制されることで燃費向上ができる場合に限定することができる。言い換えると、アップシフトを規制した場合に、アップシフトを規制しない場合と比較して、アイドルオン時にフューエルカット制御の開始タイミングを早めることができる場合に限定してアップシフトを規制することができる。

また、従来の制御で、アクセル戻し操作により、変速線に基づいてフューエルカット制御へ移行不可能なギヤ段までアップシフトされた場合に、アイドルオンの後でダウンシフトを行うことで、フューエルカット制御を開始することは可能であった。しかしながら、この場合、アップシフトに続けてダウンシフトが行われることで、変速ビジーとなってしまう虞がある。これに対して、本実施形態によれば、上記（１）の場合に、アップシフトが規制されることにより、変速ビジーとなることを抑制しつつ、アイドルオン時にフューエルカット制御に移行することができる。

なお、本実施形態では、アイドルオンとなるか否かが、アクセル開度ｐａｐの変化率に基づいて判定されたが、判定基準は、変化率には限定されない。例えば、アクセル開度ｐａｐの変化量の所定時間内の積分値など、アクセル開度ｐａｐの変化の度合いを表すものであれば、アイドルオンとなるか否かの判定基準とすることができる。

また、アイドルオンとなるか否かを判定するためのパラメータは、アクセル開度ｐａｐには限定されない。例えば、要求駆動力など、運転者の意図が反映されるパラメータであれば、アイドルオンとなるか否かを判定するためのパラメータとされることができる。

（第１実施形態の第１変形例）
第１実施形態の第１変形例について説明する。

上記第１実施形態（図１）では、足戻しのアップシフトギヤ段ｃが、フューエルカット制御に移行可能な最ハイギヤ段ｄと比較して高速側のギヤ段である場合（ステップＳ８−Ｙ）に限り、アップシフトが規制されていた（ステップＳ９）。これに代えて、足戻しのアップシフトギヤ段ｃが、フューエルカット制御に移行可能な最ハイギヤ段ｄと比較して高速側のギヤ段であるか否かにかかわらず、アップシフトが規制されてもよい。つまり、アクセル戻し操作により、アイドルオンとなると予測される場合には、足戻しのアップシフトギヤ段ｃと、フューエルカット制御に移行可能な最ハイギヤ段ｄとを比較することなく、アップシフトを規制するようにしてもよい。このようにしても、エンジン回転数の低下を抑制し、アイドルオン時に早期にフューエルカット制御へ移行することができる。この場合、図１のフローチャートにおいて、ステップＳ６からステップＳ８までのステップが省略される。

（第１実施形態の第２変形例）
第１実施形態の第２変形例について説明する。

上記第１実施形態（図１）では、足戻しのアップシフトギヤ段ｃが、フューエルカット制御に移行可能な最ハイギヤ段ｄと比較して高速側のギヤ段である場合（ステップＳ８−Ｙ）には、現在のギヤ段よりも高速側のギヤ段へのアップシフトが禁止された。これに代えて、アイドルオン時にフューエルカット制御に移行可能なギヤ段の範囲内であれば、アップシフトを許可（許容）するようにしてもよい。

例えば、現在のギヤ段が４速ギヤ段であり、足戻しのアップシフトギヤ段ｃが６速ギヤ段であり、フューエルカット制御に移行可能な最ハイギヤ段ｄが５速ギヤ段である場合に、５速ギヤ段までのアップシフトは許可し、６速ギヤ段以上の高速側のギヤ段へのアップシフトは規制するようにしてもよい。このように、変速線に基づいて算出される目標ギヤ段が可能な限り優先されることにより、ドライバビリティの向上が可能となる。例えば、実際の減速度（エンジンブレーキ力）が、運転者の要求する減速度により合致したものとなる。

（第１実施形態の第３変形例）
第１実施形態の第３変形例について説明する。

上記第１実施形態（図１）では、アイドル時変速段である足戻しのアップシフトギヤ段ｃと、フューエルカット制御に移行可能な最ハイギヤ段ｄとの比較結果でアップシフトを規制するか否かが判定されたが、これに代えて、アクセル戻し操作の間に変速要求がなされるごとに、そのアップシフトを規制するか否かが判定されてもよい。例えば、アクセル戻し操作の間に４速ギヤ段から５速ギヤ段へのアップシフトが要求された場合に、５速ギヤ段とフューエルカット制御に移行可能な最ハイギヤ段ｄとを比較して、アップシフトを規制するか否かを判定することができる。５速ギヤ段が、フューエルカット制御に移行可能な最ハイギヤ段ｄよりも高速側のギヤ段である場合に、アップシフトが規制される。このようにしても、上記第１実施形態の第２変形例と同様の効果を奏することができる。

（第２実施形態）
図６および図７を参照して、第２実施形態について説明する。第２実施形態については、上記第１実施形態と異なる点についてのみ説明する。

上記第１実施形態では、自動変速機１０が有段であり、変速比がステップ的に変化する場合について説明したが、自動変速機１０は、無段変速機であってもよい。有段の自動変速機の場合、アイドル時変速段でフューエルカット制御を実行可能か否かが、アイドル時変速段の変速比に基づいて判定される。すなわち、フューエルカット制御を実行可能か否かは、アイドル状態のアクセル操作変数と変速線とに基づいて算出される変速比で判定されていることとなり、無段変速比においても同様の方法により上記判定を行うことができる。自動変速機１０が無段変速機の場合であっても、有段変速機の場合と同様に、アクセル戻し操作によりアイドルオンとなると予測される場合に、アップシフトを規制することにより、フューエルカット制御の開始タイミングを早め、燃費の低減を図ることができる。

図６は、本実施形態の制御が行われる場合の動作を示すタイミングチャートである。

図６において、（ｃ）は、アクセル開度ｐａｐの推移、（ｄ）はエンジン回転数Ｎｅの推移をそれぞれ示す。符号３０１は、アクセル開度ｐａｐを示す。符号３０２は、従来の制御におけるエンジン回転数Ｎｅを示す。符号３０３は、本実施形態の制御がなされる場合のエンジン回転数Ｎｅを示す。また、符号ｐａｐ２は、上記第１実施形態の所定開度ｐａｐ１と同様の所定開度であり、アイドルオンとアイドルオフとの境界となるアクセル開度ｐａｐの閾値を示す。符号Ｎｅ２は、上記第１実施形態の下限回転数Ｎｅ１と同様のフューエルカット制御を実行可能なエンジン回転数Ｎｅの下限値である。

制御回路１３０は、無段の自動変速機１０の予め定められた変速線を記憶しており、変速線に基づいて自動変速機１０の目標ギヤ比（目標変速比）を算出する。変速線は、例えば、アクセル開度に応じた、車速とエンジン回転数Ｎｅ（自動変速機１０の入力軸回転数）の目標値との対応関係を定めたものである。アクセル開度が低下すると、目標ギヤ比は、高速側の変速比に変更される。言い換えると、アクセル戻し操作が行われると、自動変速機１０のアップシフトの判定がなされる。これにより、従来の制御では、時刻ｔ０から時刻ｔ１にかけてアクセル開度ｐａｐ（３０１）が低下すると、アップシフトによりエンジン回転数Ｎｅ（３０２）が低下していた。符号３０２ａに示すように、エンジン回転数Ｎｅ（３０２）が低下して、下限回転数Ｎｅ２よりも低回転となると、時刻ｔ１においてアイドルオンとなったとしても、すぐにフューエルカット制御に移行することができなかった。アイドルオンとなってから、アップシフトされ、エンジン回転数Ｎｅ（３０２）が下限回転数Ｎｅ２に達する時刻ｔ３となるまで、フューエルカット制御を開始することができなかった。

これに対して、上記第１実施形態と同様に、本実施形態では、アクセル戻し操作によりアイドルオンとなると予測される場合であって、かつ、変速線に基づくアップシフトがなされてしまうと、アイドルオン時に、フューエルカット制御へ移行可能なギヤ比よりも高速側のギヤ比になってしまうと予測される場合には、アップシフトが禁止される。これにより、本実施形態の制御がなされる場合のエンジン回転数Ｎｅ（３０３）は、下限回転数Ｎｅ２よりも高回転のまま推移する。よって、アイドルオンとなる時刻ｔ１において、速やかにフューエルカット制御を開始することが可能となる。

図７は、本実施形態の動作を示すフローチャートである。

ステップＳ２１からステップＳ２５までは、上記第１実施形態のステップＳ１からステップＳ５までと同様であることができる。すなわち、制御のための各種の情報が取得され（ステップＳ２１）、アイドルオフの状態であると判定（ステップＳ２２−Ｙ）されて、アクセル開度ｐａｐの変化率ａが演算される（ステップＳ２３）と、早いアクセル戻しである（ａ＜−ｂ）か否かが判定される（ステップＳ２４）。早いアクセル戻しであると判定され（ステップＳ２４−Ｙ）、アイドルフラグを除くフューエルカット成立条件が満たされている場合（ステップＳ２５−Ｙ）には、ステップＳ２６に進む。

ステップＳ２６では、制御回路１３０により、足戻しのアップシフトギヤ比ｅが算出される。制御回路１３０は、現在の走行状態（走行条件）と、予め記憶された変速線とに基づいて、アクセル戻し操作によりアクセル開度ｐａｐが所定開度ｐａｐ２まで低下したときの自動変速機１０のギヤ比の指令値（目標ギヤ比）を算出する。この指令値のギヤ比が、足戻しのアップシフトギヤ比ｅである。

ステップＳ２７では、制御回路１３０により、フューエルカット制御に移行可能な最ハイギヤ比ｆが算出される。制御回路１３０は、現在の車速ＳＰＤまたは出力軸１２０ｃの回転数から、フューエルカット制御に移行可能なギヤ比のうち、最も高速側のギヤ比であるフューエルカット制御に移行可能な最ハイギヤ比ｆを算出する。

次にステップＳ２８では、制御回路１３０により、足戻しのアップシフトギヤ比ｅが、フューエルカット制御に移行可能な最ハイギヤ比ｆと比較して高速側のギヤ比であるか否かが判定される。その判定の結果、足戻しのアップシフトギヤ比ｅが、フューエルカット制御に移行可能な最ハイギヤ比ｆと比較して高速側のギヤ比であると判定された場合（ステップＳ２８−Ｙ）にはステップＳ２９に進み、そうでない場合（ステップＳ２８−Ｎ）にはステップＳ３０に進む。

ステップＳ２９では、制御回路１３０により、アップシフトが抑制される。制御回路１３０は、アクセル戻し操作に応じて変速線に基づくアップシフト判定が行われたとしても、アップシフトの実行を規制する。これにより、現在のギヤ比よりも高速側のギヤ比へのアップシフトが抑制される。その結果、アップシフトによるエンジン回転数Ｎｅの低下が抑制され、アイドルオン時に速やかにフューエルカット制御を開始可能となる。

ステップＳ３０およびＳ３１は、上記第１実施形態のステップＳ１０およびＳ１１と同様であることができる。すなわち、アイドルオンであると判定された場合（ステップＳ３０−Ｙ）には、フューエルカット制御が実行される（ステップＳ３１）。ステップＳ３１が実行されると、本制御フローはリターンされる。

本実施形態によれば、アクセル戻し操作がなされた場合に、アクセル戻し操作の途中で、その後にアイドルオンとなってフューエルカット制御へ移行するか否かが予測される。（４）「アイドルオンとなると予測された場合であって、かつ、変速線に基づくアップシフトがなされてしまうと、アイドルオン時に、フューエルカット制御へ移行可能なギヤ比よりも高速側のギヤ比になってしまうと予測される場合」には、アップシフトが規制される。これにより、上記第１実施形態と同様に、アイドルオン時にフューエルカット制御の開始が遅れてしまうことを抑制し、フューエルカット制御への移行タイミングを早めて燃費の向上を図ることができる。

一方で、（５）「アイドルオンとなると予測されない場合」や、（６）「アイドルオンとなると予測されるものの、変速線に基づくアップシフトがなされても、アイドルオン時に、フューエルカット制御へ移行可能なギヤ比にあると予測される場合」には、アップシフトは規制されない。これにより、上記第１実施形態と同様に、定常走行へ移行する場合の燃費を向上させたり、アップシフトが規制されることで燃費向上ができる場合に限定してアップシフトを規制したりすることができる。

また、上記（４）の場合にアップシフトが規制されることで、変速ビジーとなることを抑制しつつ、アイドルオン時にフューエルカット制御に移行することができる。

（第２実施形態の第１変形例）
第２実施形態の第１変形例について説明する。

上記第２実施形態（図７）では、足戻しのアップシフトギヤ比ｅが、フューエルカット制御に移行可能な最ハイギヤ比ｆと比較して高速側のギヤ比である場合（ステップＳ２８−Ｙ）に限り、アップシフトが規制されていた（ステップＳ２９）。これに代えて、足戻しのアップシフトギヤ比ｅが、フューエルカット制御に移行可能な最ハイギヤ比ｆと比較して高速側のギヤ比であるか否かにかかわらず、アップシフトが規制されてもよい。つまり、アクセル戻し操作により、アイドルオンとなると予測される場合には、足戻しのアップシフトギヤ比ｅと、フューエルカット制御に移行可能な最ハイギヤ比ｆとを比較することなく、アップシフトを規制するようにしてもよい。このようにしても、エンジン回転数の低下を抑制し、アイドルオン時に早期にフューエルカット制御へ移行することができる。この場合、図７のフローチャートにおいて、ステップＳ２６からステップＳ２８までのステップが省略される。

（第２実施形態の第２変形例）
第２実施形態の第２変形例について説明する。

上記第２実施形態（図７）では、足戻しのアップシフトギヤ比ｅが、フューエルカット制御に移行可能な最ハイギヤ比ｆと比較して高速側のギヤ比である場合（ステップＳ２８−Ｙ）には、現在のギヤ比よりも高速側のギヤ比へのアップシフトが禁止された。これに代えて、アイドルオン時にフューエルカット制御に移行可能なギヤ比の範囲内であれば、アップシフトを許可するようにしてもよい。

変速線に基づいて算出される目標ギヤ比が可能な限り優先されることにより、ドライバビリティの向上が可能となる。例えば、実際の減速度（エンジンブレーキ力）が、運転者の要求する減速度に、より合致したものとなる。

本発明の車両制御装置の第１実施形態の動作を示すフローチャートである。 本発明の車両制御装置の第１実施形態に係る装置の概略構成図である。 本発明の車両制御装置の第１実施形態のＲＯＭに格納される変速マップとしての変速線の一例を示す図である。 本発明の車両制御装置の第１実施形態においてアクセル戻し操作がなされる場合の動作を示すタイミングチャートである。 本発明の車両制御装置の第１実施形態においてアクセル戻し操作によりアイドルオンとなるか否かを予測する方法について説明するための図である。 本発明の車両制御装置の第２実施形態の制御が行われる場合の動作を示すタイミングチャートである。 本発明の車両制御装置の第２実施形態の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 自動変速機
４０ エンジン（内燃機関）
４３ スロットルバルブ
１１４ スロットル開度センサ
１１５ アクセル開度センサ
１１６ エンジン回転数センサ
１１９ エンジン水温センサ
１２２ 車速センサ
１２３ シフトポジションセンサ
１３０ 制御回路
Ｐ１ 現在の動作点
ｐａｐ アクセル開度
ｐａｐ１，ｐａｐ２ 所定開度
Ｎｅ エンジン回転数
Ｎｅ１，Ｎｅ２ 下限回転数
ＳＰＤ 車速
ＳＰＤ４，ＳＰＤ５ フューエルカット制御に移行可能な車速の領域

Claims (3)

1. 内燃機関と、
   有段の自動変速機と、
   運転者によるアクセル操作に応じて変化するアクセル操作変数と変速段との関係に基づいて、変速段を算出する変速段算出手段と、
   前記算出された変速段に基づいて前記自動変速機の変速制御を行う変速制御手段と、
   少なくとも、運転者によるアクセル戻し操作によりアイドル状態となり、かつ前記内燃機関の回転速度が予め定められた所定回転速度以上である場合に、前記内燃機関への燃料の供給を停止するフューエルカット制御を実行するか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段による判定結果に基づいて、前記フューエルカット制御を実行する実行手段とを備えた車両を制御する車両制御装置であって、
   前記運転者によるアクセル戻し操作に応じて変化する戻し操作変数に基づいて前記アイドル状態となるかを予測するアイドル状態予測手段を備え、
   前記変速段算出手段は、前記アイドル状態となると予測された場合に、前記アイドル状態における前記アクセル操作変数に基づいて現在の変速段よりも高速段であるアイドル時変速段を算出し、
   前記変速制御手段は、前記アイドル時変速段と、現在の車速に基づく車速変数とに基づいて前記アイドル時変速段における前記内燃機関の回転速度が前記所定回転速度未満となる場合、前記アイドル時変速段への変速制御を規制する
   ことを特徴とする車両制御装置。
2. 請求項１に記載の車両制御装置において、
   前記変速制御手段は、前記車速変数と前記所定回転速度とに基づいて前記フューエルカット制御を実行可能なフューエルカット可能変速段を算出し、前記アイドル時変速段と前記フューエルカット可能変速段とが異なる場合、前記アイドル時変速段への変速制御を規制する
   ことを特徴とする車両制御装置。
3. 請求項１または２に記載の車両制御装置において、
   前記変速制御手段は、前記車速変数と前記所定回転速度とに基づいて前記フューエルカット制御を実行可能なフューエルカット可能変速段を算出し、現在の変速段と前記アイドル時変速段との間に前記フューエルカット可能変速段がある場合、前記フューエルカット可能変速段への変速制御を許可する
   ことを特徴とする車両制御装置。

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