特許 6245621 車両の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6245621

(24)【登録日】2017年11月24日

(45)【発行日】2017年12月13日

(54)【発明の名称】車両の制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60W 30/16 20120101AFI20171204BHJP

   B60W 30/182 20120101ALI20171204BHJP

   B60W 10/02 20060101ALI20171204BHJP

   B60W 10/04 20060101ALI20171204BHJP

   B60W 10/06 20060101ALI20171204BHJP

   B60W 40/076 20120101ALI20171204BHJP

   F02D 45/00 20060101ALI20171204BHJP

   F02D 29/02 20060101ALI20171204BHJP

   F16D 48/02 20060101ALI20171204BHJP

   F16H 59/14 20060101ALI20171204BHJP

   F16H 59/74 20060101ALI20171204BHJP

   F16H 61/02 20060101ALI20171204BHJP

   F16H 63/50 20060101ALI20171204BHJP

   F16H 59/66 20060101ALI20171204BHJP

【ＦＩ】

   B60W30/16

   B60W30/182

   B60W10/00 102

   B60W10/02

   B60W10/06

   B60W40/076

   F02D45/00 364M

   F02D29/02 301C

   F16D48/02 640H

   F16H59/14

   F16H59/74

   F16H61/02

   F16H63/50

   F16H59/66

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-540156(P2016-540156)

(86)(22)【出願日】2015年7月27日

(86)【国際出願番号】JP2015071189

(87)【国際公開番号】WO2016021431

(87)【国際公開日】20160211

【審査請求日】2016年11月22日

(31)【優先権主張番号】特願2014-161591(P2014-161591)

(32)【優先日】2014年8月7日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】509186579

【氏名又は名称】日立オートモティブシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001829

【氏名又は名称】特許業務法人開知国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】長澤 義秋

(72)【発明者】

【氏名】堀 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】大西 浩二

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 康平

【審査官】 山村 秀政

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−０１４２０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１８３９６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２１５１７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２８０３６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１１８２６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０４７１４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−２８７８２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１７３４７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２９５１５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１２５０２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／０２１４３１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｗ ３０／１６

Ｂ６０Ｗ １０／０２

Ｂ６０Ｗ １０／０４

Ｂ６０Ｗ １０／０６

Ｂ６０Ｗ ３０／１８２

Ｂ６０Ｗ ４０／０７６

Ｆ０２Ｄ ２９／０２

Ｆ０２Ｄ ４５／００

Ｆ１６Ｄ ４８／０２

Ｆ１６Ｈ ５９／１４

Ｆ１６Ｈ ５９／６６

Ｆ１６Ｈ ５９／７４

Ｆ１６Ｈ ６１／０２

Ｆ１６Ｈ ６３／５０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジン回転数に対応する目標エンジントルクのうち、燃料消費率が最も小さい第１の目標エンジントルクを算出する第１のトルク算出部と、
実車速が目標車速より小さい第１の下限車速になった場合、変速機構と差動機構との間に配置され、且つ、トルクコンバータの出力側に接続される変速機内のクラッチを締結させるとともに、前記第１のトルク算出部によって算出された前記第１の目標エンジントルクでエンジンを稼働させ、実車速が前記目標車速より大きい第１の上限車速になった場合、前記エンジンを停止させるともに、前記クラッチを解放させる第１の車速制御部と、
を備え、
前記第１の目標エンジントルクは、セーリングストップとクルーズ制御を組み合わせて走行するセーリングクルーズの実行条件を満たしていない場合、燃料消費率より目標車速達成度を優先するクルーズ制御の許容加速範囲からのトルク範囲において許容上限加速度に基づき設定した運転点のトルクであり、セーリングクルーズの実行条件を満たしている場合、目標車速達成度より燃料消費率を優先するセーリングクルーズ制御の許容加速範囲からのトルク範囲において燃料消費率に基づき設定した最も燃料消費率が小さい運転点のトルクであり、
前記第１の上限車速は、
前記変速機が変速比を変化させずに前記目標車速から到達しうる実車速の最大値であり、
前記第１の下限車速は、
前記変速機が変速比を変化させずに前記目標車速から到達しうる実車速の最小値である
ことを特徴とする車両の制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載の車両の制御装置であって、
前記第１のトルク算出部は、
所定の加速度範囲に対応するトルク範囲のうち、前記燃料消費率が最も小さい前記第１の目標エンジントルクを算出する
ことを特徴とする車両の制御装置。

【請求項3】

請求項２に記載の車両の制御装置であって、
前記所定の加速度範囲は、
車両の運転状態に応じて許容される加速度の範囲を示す許容加速範囲である
ことを特徴とする車両の制御装置。

【請求項4】

請求項１に記載の車両の制御装置であって、
前記第１のトルク算出部は、
等燃費線に基づいて、前記第１の目標エンジントルクを算出する
ことを特徴とする車両の制御装置。

【請求項5】

請求項１に記載の車両の制御装置であって、
路面が下り坂であるか否かを判定する勾配判定部をさらに備え、
前記第１の車速制御部は、
前記エンジンを停止させるともに、前記クラッチを解放させた後、路面が下り坂であると判定された場合、実車速と前記目標車速との差分に応じた締結度で前記クラッチを締結させる
ことを特徴とする車両の制御装置。

【請求項6】

請求項１に記載の車両の制御装置であって、
エンジン回転数に対応する目標エンジントルクのうち、前記第１の目標エンジントルクより大きい第２の目標エンジントルクを算出する第２のトルク算出部と、
実車速が前記第１の下限車速より大きく前記目標車速より小さい第２の下限車速になった場合、前記クラッチを締結させるとともに、前記第２のトルク算出部によって算出された前記第２の目標エンジントルクでエンジンを稼働させ、実車速が前記目標車速より大きく前記第１の上限車速より小さい第２の上限車速になった場合、前記エンジンを停止させるともに、前記クラッチを解放させる第２の車速制御部と、
第１のモードと第２のモードを切り替えるスイッチをさらに備え、
前記第１のトルク算出部及び前記第１の車速制御部は、
前記第１のモードが選択された場合に作動し、
前記第２のトルク算出部及び前記第２の車速制御部は、
前記第２のモードが選択された場合に作動する
ことを特徴とする車両の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両の制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

走行中の車両において惰行による走行時間や走行距離を長く確保でき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）。

【0003】

特許文献１には、「車両の制御装置は、車両の車速Vが下限側車速V0および上限側車速V1で決定される車速域内にあるとき、車速Vが車速V0以上であればフューエルカットによりエンジンを停止させてクラッチを開放して惰行により車両を走行させ、車速Vが車速V0を下回ると燃料供給によりエンジンを始動させてクラッチを係合して加速させる（定速フリーラン）」ことが記載されている。

【0004】

また、車両を構成する構成要素毎に制御装置を設け、各制御装置の動作を上位の制御装置にて統合制御するシステムが知られている（例えば、特許文献２参照）。

【0005】

特許文献２には、「マネージャＥＣＵが、エンジンＥＣＵ及びＡＴＥＣＵから送信されてくるエンジン及びＡＴ（自動変速機）の特性情報を受信し、その特性情報に基づき制御指令を設定する。またエンジンＥＣＵ、ＡＴＥＣＵは、異なるチューニングパターンに対応した複数の制御則を備え、マネージャＥＣＵは、これらＥＣＵにて実現可能なチューニングパターンを取得し、車両の使用に対応して最適なチューニングパターンを選択する」ことが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１２−４７１４８号公報

【特許文献2】特開２００２−８１３４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１に開示されるような技術では、一般的に、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）の加速フェーズにおいて低燃費よりも目標車速にすぐに追従することを優先している。そのため、ＡＣＣにおいてエンジンの燃費を向上することはできなかった。

【0008】

一方、特許文献２のように各Ｃ／Ｕを構成する場合、例えば上位Ｃ／ＵをＡＣＣ（Adaptive Cruise Control） Ｃ／Ｕとして、エンジンＣ／Ｕ、変速機Ｃ／Ｕを下位Ｃ／Ｕとして構成することが考えられる。前記構成とすることにより、ＡＣＣ Ｃ／Ｕ１３０は、エンジンＣ／Ｕ、変速機Ｃ／Ｕの特性情報から、燃費を追及するためのベスト燃費点を目指して指令値を出力し、エンジンの燃費率や変速機の変速比を最良点として運転することが可能となる。

【0009】

しかし、特許文献２では燃費特性に基づき、どのようにエンジントルクを算出するかの開示は無い。

【0010】

本発明の目的は、ＡＣＣにおいてエンジンの燃費を向上することができる車両の制御装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記目的を達成するために、本発明は、エンジン回転数に対応する目標エンジントルクのうち、燃料消費率が最も小さい第１の目標エンジントルクを算出する第１のトルク算出部と、実車速が目標車速より小さい第１の下限車速になった場合、変速機構と差動機構との間に配置され、且つ、トルクコンバータの出力側に接続される変速機内のクラッチを締結させるとともに、前記第１のトルク算出部によって算出された前記第１の目標エンジントルクでエンジンを稼働させ、実車速が前記目標車速より大きい第１の上限車速になった場合、前記エンジンを停止させるともに、前記クラッチを解放させる第１の車速制御部と、を備え、前記第１の目標エンジントルクは、セーリングストップとクルーズ制御を組み合わせて走行するセーリングクルーズの実行条件を満たしていない場合、燃料消費率より目標車速達成度を優先するクルーズ制御の許容加速範囲からのトルク範囲において許容上限加速度に基づき設定した運転点のトルクであり、セーリングクルーズの実行条件を満たしている場合、目標車速達成度より燃料消費率を優先するセーリングクルーズ制御の許容加速範囲からのトルク範囲において燃料消費率に基づき設定した最も燃料消費率が小さい運転点のトルクであり、前記第１の上限車速は、前記変速機が変速比を変化させずに前記目標車速から到達しうる実車速の最大値であり、前記第１の下限車速は、前記変速機が変速比を変化させずに前記目標車速から到達しうる実車速の最小値であるようにしたものである。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、ＡＣＣにおいてエンジンの燃費を向上することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施形態による制御装置を含む車両の構成図である。

【図2A】クルーズ走行した場合の燃料消費率と、セーリングクルーズした場合の燃料消費率を表した図である。

【図2B】従来クルーズ制御とセーリングクルーズ制御による走行中の目標車速に対する実車速の変化を示した図である。

【図3】セーリングクルーズ制御の動作イメージを示した図である。

【図4】加速フェーズにおけるエンジンの運転領域を表す図である。

【図5】セーリングクルーズ制御のフローチャートを表した図である。

【図6】セーリングクルーズ制御を行うためのＡＣＣ Ｃ／Ｕの構成例を表した図である。

【図7】本発明の実施形態の変形例による車両の制御装置の機能を説明するためのブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図１を用いて、車両１００の構成を説明する。図１は、本発明の実施形態による制御装置を含む車両１００の構成図である。

【0015】

車両１００は、駆動力源としてエンジン１０１を有している。エンジン１０１の出力側にはトルクコンバータ１１１が設けられる。トルクコンバータ１１１の出力側には変速機１１３が接続されている。

【0016】

エンジン本体１０１（単に内燃機関、エンジンとも呼ぶ）には、始動を行う始動装置１０３、及び車両１００へ電力を供給する発電装置１０４が備えられる。始動装置１０３は、例えば直流電動機と、歯車機構と、歯車の押し出し機構からなるスタータモータである。発電装置１０４は、例えば誘導発電機と、整流器と、電圧調整機構からなるオルタネータである。

【0017】

始動装置１０３は、電源１０５から供給される電力によって駆動され、始動要求に基づきエンジン１０１を始動する。電源１０５は、例えば電池であり、鉛バッテリを好適に用いることができる他、リチウムイオン二次電池を始め各種の二次電池、キャパシタなどの蓄電器を用いてもよい。電源１０５は、発電装置１０４によって発電された電力を蓄え、始動装置１０３や図示しない前照灯や各種コントローラなどの車両電装品へ電力を供給している。

【0018】

エンジン１０１の種類は、車両１００を走行させる駆動力源であれば良く、ポート噴射式、または筒内噴射式のガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等が挙げられる。また、エンジンの構造もレシプロエンジンの他、ヴァンケル式ロータリーエンジンであってもよい。

【0019】

エンジン１０１は、クランク軸１０１ａを有する。クランク軸１０１ａの一端には、クランク角信号を検出するために既定のパターンを刻んだ信号プレート１０１ｂが取り付けられている。クランク軸１０１ａの他端には、トランスミッションへ駆動力を伝達する図示しないドライブプレートと一体のリングギヤが取り付けられている。

【0020】

前記信号プレート１０１ｂの近傍には、そのパターンの凸凹を検出してパルス信号を出力するクランク角センサ１０１ｃが取り付けられている。前記クランク角センサ１０１ｃから出力されるパルス信号に基づいて、エンジンＣ／Ｕ１１０はエンジン１０１の回転数（エンジン回転数）を算出する。

【0021】

また、エンジン１０１の吸気系部品として、吸入空気を各シリンダへ分配するインテークマニーホールド１０２、スロットルバルブ１０２ａ、エアフロセンサ１０２ｂ、エアクリーナ１０２ｃが取り付けられている。

【0022】

スロットルバルブ１０２ａは、一例として、電子制御式スロットル装置である。エンジンＣ／Ｕ１１０は、アクセルペダル１０６の踏み込み量を検知するアクセルペダルセンサ１０７の信号や、その他の各センサから送られてくる信号を基に最適なスロットル開度を算出し、スロットルバルブ１０２ａへ出力する。これにより、スロットルバルブ１０２ａは、最適なスロットルバルブ開度に制御される。

【0023】

エアフロセンサ１０２ｂは、エアクリーナ１０２ｃから吸入される空気流量を計測してエンジンＣ／Ｕ１１０へ出力する。エンジンＣ／Ｕ１１０は、計測した空気量に見合った燃料量を算出して、図示していない燃料噴射弁へ開弁時間として出力する。燃料噴射弁は、前述のクランク角センサ１０１ｃの信号が示すクランク角が、エンジンＣ／Ｕ１１０で予め設定されたクランク角となるタイミングで噴射を開始する。

【0024】

この動作によりエンジン１０１の気筒内には、吸入された空気と燃料噴射弁から噴射された燃料が混ぜ合わさり混合気が形成される。点火プラグは、クランク角センサ１０１ｃの信号が示すクランク角が、エンジンＣ／Ｕ１１０で予め設定されたクランク角となるタイミングで、図示していない点火コイルを介して、通電される。これにより、気筒内の混合気は、点火して燃焼爆発する。

【0025】

エンジン１０１は、前述の燃焼爆発で得た運動エネルギーを、クランク軸１０１aへ伝えて回転駆動力を発生させる。クランク軸１０１aの変速機側には図示していないドライブプレートが付いている。ドライブプレートは、トルクコンバータ１１１の入力側と直結している。トルクコンバータ１１１の出力側は変速機１１３に入力される。

【0026】

変速機１１３は、有段変速機構、またはベルト式やディスク式の無段変速機構を持つ変速機本体で、変速機Ｃ／Ｕ１２０によって制御される。変速機Ｃ／Ｕ１２０は、エンジン情報（エンジン回転数、車速、スロットル開度）やギヤシフトレバー１１８のギヤレンジ情報１１９を基にして適切な変速ギヤ、または変速比を決定して変速機１１３に変速させる。これにより、変速機１１３は、最適な変速比になるように制御される。

【0027】

変速機構と差動機構１１５の間にはクラッチ機構１１３aを有している。変速機構から駆動力を差動機構１１５へ伝達して駆動輪１１６を駆動する時は、クラッチ機構１１３aは締結される。逆に駆動輪１１６からの逆駆動力を遮断したい時は、クラッチ機構１１３aは開放される。これにより、変速機構へ逆駆動力が伝達しないように制御することを可能としている。

【0028】

以上のような構成とすることにより、車両１００が惰行状態で走行している場合にクラッチ機構１１３aを開放して逆駆動力を遮断しエンジンを停止させる。これにより、走行抵抗を極力低下させた状態で車両を走行させる状態を作り出すことができるため、燃費を向上させることが可能である。

【0029】

本明細書では、前記のクラッチ機構を開放して走行抵抗を極力低下させた状態で車両を走行させる状態をセーリング（Ｓ）と呼ぶ。セーリング状態でエンジンを停止させている状態をセーリングストップ（Ｓ＆ＳＴ）と呼ぶ。セーリング状態でエンジンをアイドルで運転している状態をセーリングアイドルと呼ぶ。

【0030】

従来技術として、一定速度で長距離を走行する場合など、ドライバーが目標車速TVSPを設定して、ＡＣＣ Ｃ／Ｕがその目標車速TVSP（設定速度）を基準としてスロットル開度やブレーキを制御して走行速度を調整するクルーズ制御（ＡＣＣ）が知られている。

【0031】

ここで、単純にクルーズ中にエンジンを停止させる動作を行っても、変速機内で駆動力の伝達を制御するクラッチ機構を開放させないと、駆動輪からの逆駆動力が走行抵抗となるため、燃費を向上させることは出来ない。

【0032】

このため、従来のクルーズ制御システムにセーリングストップを組み合わせるには、駆動輪からの逆駆動力がエンジン側へ伝達されないように遮断するクラッチ機構のような手段を変速機内に有する必要がある。前記の手段を持たせることにより、クルーズ制御中にセーリングストップを動作させることにより燃費効果を引き出すことが可能となる。

【0033】

また、通常のクルーズ制御は下り坂においては、トルクの制御範囲を外れてしまうことにより、オーバースピードとなりクルーズ制御が不可能となる課題がある。

【0034】

本明細書では、前述のセーリングストップとクルーズ制御を組み合わせて走行することをセーリングクルーズ（Ｓ＆ＳＴ＆Ｃ）と呼ぶことにする。

【0035】

セーリングクルーズ（Ｓ＆ＳＴ＆Ｃ）による燃費効果の原理について説明する。

【0036】

図２Ａは、R/L(Road/Load)状態（走行抵抗がある状態）でクルーズ走行（Ｃ）した場合の燃料消費率と、セーリングストップを実行しながらクルーズ走行した場合、すなわちセーリングクルーズ（Ｓ＆ＳＴ＆Ｃ）した場合の燃料消費率を表した図である。なお、縦軸は燃料消費率ＳＦＣを示し、横軸は時間ｔを示す。図２Ａでは、説明を簡単にするため、単にR/L(Road/Load)状態でクルーズ走行のみしている場合は、目標車速TVSPで一定に走行しているように模式的に表している。

【0037】

セーリングクルーズ（Ｓ＆ＳＴ＆Ｃ）では、セーリングストップを実行することにより、エンジン稼働時の燃料消費率はR/L一定走行時より大きくなる。しかし、エンジン停止時の燃料消費率は“０”となるため、燃料消費率を積分して比較するとR/L一定走行時より燃料消費を抑えることができる。

【0038】

なお、図２Ａでは、セーリングクルーズ（Ｓ＆ＳＴ＆Ｃ）の積分値Ｆ１とR/L一定走行時の積分値Ｆ２との差分ΔＦは面積で表される。つまり、セーリングクルーズ（Ｓ＆ＳＴ＆Ｃ）では、クルーズ制御だけの場合に比較して、燃料消費がΔＦ少ない。

【0039】

図２Ｂは、従来クルーズ制御とセーリングクルーズ制御による走行中の目標車速TVSPに対する実車速の変化を示した図である。

【0040】

従来のクルーズ制御は、燃費の優先度は低くして、目標車速達成度を優先することにより運転性に重点を置く。これに対して、セーリングクルーズ制御は、目標車速達成度（運転性）を多少犠牲にしても燃費を優先することを概念とする。

【0041】

図３はセーリングクルーズ制御の動作イメージを示した図である。

【0042】

車両はドライバーの操作によって設定された目標車速を基準として、その上限車速ＴＶＳＰＨと下限車速ＴＶＳＰＬの間をエンジン稼働による加速とセーリングストップによる減速を繰り返しながら走行する。すなわち、車両が加速してＴＶＳＰＨに達すると変速機内のクラッチを開放してエンジンを停止する処理、すなわちセーリングストップを行う。

【0043】

その後、車両は走行抵抗（路面抵抗、勾配、空気抵抗他）によって緩やかに減速を開始してＴＶＳＰＬに達するとエンジンを再始動し、変速機内のクラッチを締結して再びＴＶＳＰＨまで加速する動作を繰り返す。

【0044】

セーリングストップから次のセーリングストップまでの周期は、再始動で費やされる燃料分を考慮すると長いほど燃費効果は向上する。平地におけるセーリング時の走行抵抗はほぼ一定であるため、セーリングストップの周期を長くするには、ＴＶＳＰＨとＴＶＳＰＬの幅ΔＴＶＳＰを大きく設定する必要がある。

【0045】

しかし、ΔＴＶＳＰを大きく設定すれば、加速時のトルクが不足して運転性が悪化する。または、前記不具合を解消するため変速比を制御すると最適燃費領域を外れて燃費が悪化する恐れがある。そのため、上限車速ＴＶＳＰＨ、下限車速ＴＶＳＰＬは、それぞれ変速機が変速比を増減させる必要がない最大の値、最小の値を設定する。

【0046】

すなわち、上限車速ＴＶＳＰＨは、変速機が変速比を変化させずに目標車速ＴＶＳＰから所定時間内に到達しうる実車速の最大値である。また、下限車速ＴＶＳＰＬは、変速機が変速比を変化させずに前記目標車速から所定時間内に到達しうる実車速の最小値である。

【0047】

セーリングクルーズ制御により燃費の向上は見込めるが、クルーズ走行中は車速の変動によりドライバーに違和感を与え、商品性を損なうことが考えられる。

【0048】

このため、セーリングクルーズ制御への切り替えはドライバーが任意に選択スイッチで切り替える構成とすれば、車速の変動を容認させることが可能である。なお、制御の詳細については、後述する。

【0049】

また、図３に示すように、加速フェーズＡとセーリングフェーズＢの両者を切り替えることにより車速フィードバックの基本を構成する。

【0050】

すなわち、加速フェーズＡの場合は車速フィードバックのサブ成分（差分）を目標加速度に反映し、前記目標加速度の許容範囲内において最良となる燃費率点でエンジンを作動させて加速する。

【0051】

セーリングフェーズＢの場合は車速フィードバックのサブ成分をクラッチ締結度合いに反映し、下り坂で上限速度を超えてしまうような場面でも車速を抑えられる手段を備える。

【0052】

ここで、ＡＣＣ Ｃ／Ｕ１３０は、路面が下り坂であるか否かを判定する勾配判定部として機能する。例えば、ＡＣＣ Ｃ／Ｕ１３０は、目標エンジントルク、実車速に基づいて、下り坂であるか否かを判定する。

【0053】

また、ＡＣＣ Ｃ／Ｕ１３０は、エンジンを停止させるともに、クラッチを解放させた後、路面が下り坂であると判定された場合、実車速と前記目標車速との差分に応じた締結度でクラッチを締結させる車速制御部として機能する。すなわち、ＡＣＣ Ｃ／Ｕ１３０は、下り坂において、実車速から目標車速TVSPを引いた差が大きくなるにつれてクラッチの締結度合いを大きくする。これにより、変速機に駆動輪からの逆駆動力が伝達され、下り坂での速度上昇を抑制することができる。

【0054】

図４は加速フェーズにおけるエンジンの運転領域を表す図である。

【0055】

目標エンジントルクを縦軸にエンジン回転数を横軸にして、等しい燃料消費率の領域を結ぶと等燃費線のグラフが描かれる。このデータから最適となる燃費線を求めて、その線上をトレースするような目標エンジントルクで運転すれば、R/L条件で運転するよりも低燃費で、かつ大きいトルクで走行することが可能である。なお、等燃費線は、メモリなどの記憶装置に記憶されている。

【0056】

ここで、エンジンＣ／Ｕ１１０は、等燃費線に基づいて、エンジン回転数に対応する目標エンジントルクのうち、燃料消費率が最も小さい目標エンジントルクを算出するトルク算出部として機能する。

【0057】

詳細には、エンジンＣ／Ｕ１１０は、許容加速範囲に対応するトルク範囲のうち、燃料消費率が最も小さい目標エンジントルクを算出する。許容加速範囲は、車両の運転状態に応じて許容される加速度の範囲を示す。

【0058】

図５はセーリングクルーズ制御のフローチャートを表した図である。

【0059】

まず、車両走行中にセーリングクルーズ実行の条件が成立しているかをステップＳ１０１で判定する。セーリングクルーズの実行条件としては、ドライバー操作によるクルーズモード切替えスイッチの状態、エンジン回転数、車速、推定勾配、アクセル操作状態、ブレーキ操作状態、マスターバッグ負圧、車両システムの診断状態などが挙げられる。

【0060】

セーリングクルーズ実行条件が成立した場合、ステップＳ１０２へ進み加速動作を実行する。加速動作は、図４で述べた通り最適な燃費率となるように目標エンジントルクをトレースして加速する。

【0061】

加速実行中にアクセル開度の変化やブレーキ操作が行われた場合は、通常制御へ移行し、アクセル開度の変化やブレーキ操作がない場合はセーリングクルーズの上限車速まで加速する。

【0062】

ステップＳ１０５において、車両がセーリングクルーズ上限車速まで加速したら、ステップＳ１０６へ移行し変速機内のクラッチを開放し、エンジンを停止するセーリングストップを実行する。セーリングストップ実行中もアクセル開度、ブレーキ操作を監視し変化を検知した場合はステップＳ１１０へ移行し、セーリングクルーズを抜けてエンジンを再始動し変速機内のクラッチを締結する。

【0063】

図６は、セーリングクルーズ制御を行うためのＡＣＣ Ｃ／Ｕ１３０の構成例を表した図である。なお、ＡＣＣ Ｃ／Ｕ１３０は、前車追従機能を有していてもよい。

【0064】

エンジンＣ／Ｕ１１０は、実車速、エンジンＣ／Ｕ１１０で算出される燃費率が最良となるトルク（燃費率ベストトルク）を、ＡＣＣ Ｃ／Ｕ１３０へ供給（入力）する。

【0065】

変速機Ｃ／Ｕ１２０は、トルク制限要求、実変速比を、ＡＣＣ Ｃ／Ｕ１３０へ供給する。前記以外のＣ／Ｕは、姿勢制御、障害検知などのシステムによるトルク制限要求を、ＡＣＣ Ｃ／Ｕ１３０へ供給する。

【0066】

エンジンＣ／Ｕ１１０で算出される燃費率が最良となるトルク値は、エンジン回転数の他、吸気バルブ、排気バルブに設けられた可変バルブタイミング機構や可変バルブリフト機構の進角状態、ＥＧＲ量、過給機の状態などの燃料消費率マップの特性に影響を与えるパラメータを基に算出される。

【0067】

なお、エンジンＣ／Ｕ１１０は、エンジン回転数に基づいて、燃費率が最良となるトルク値（目標エンジントルク）を算出してもよい。この場合、エンジンＣ／Ｕ１１０は、これらのパラメータのうち、少なくとも１つを用いて目標エンジントルクを補正してもよい。

【0068】

ＡＣＣ Ｃ／Ｕ１３０は、前記の各Ｃ／Ｕ群から入力された信号と実車速から推定した路面勾配の情報を基に目標加速度、駆動力を演算して、変速機Ｃ／Ｕ１２０へ目標変速比を出力し、エンジンＣ／Ｕ１１０へ目標エンジントルクを出力する。

【0069】

（変形例）
次に、図７を用いて、上記の実施形態の変形例を説明する。図７は、本発明の実施形態の変形例による車両の制御装置の機能を説明するためのブロック図である。

【0070】

エンジンＣ／Ｕ１１０は、第１のトルク算出部１１０ａ、及び第２のトルク算出部１１０ｂとして機能する。また、ＡＣＣ Ｃ／Ｕ１３０は、第１の車速制御部１３０ａ、及び第２の車速制御部１３０ｂとして機能する。

【0071】

選択スイッチＳＷは、低燃費を重視する運転に切り替えるための第１のモードと加速を重視する運転に切り替えるための第２モードを切り替える。すなわち、第１のトルク算出部１１０ａ及び第１の車速制御部１３０ａは、所定の実行条件を満たし、第１のモードが選択された場合に作動する。また、第２のトルク算出部１１０ｂ及び第２の車速制御部１３０ｂは、所定の実行条件を満たし第２のモードが選択された場合に作動する。なお、所定の実行条件は、上記実施形態で例示したセーリングクルーズの実行条件と同様である。

【0072】

第１のトルク算出部１１０ａは、等燃費線に基づいて、エンジン回転数に対応する目標エンジントルクのうち、燃料消費率が最も小さい目標エンジントルクτ１＊を算出する。また、第２のトルク算出部１１０ｂは、等燃費線に基づいて、エンジン回転数に対応する目標エンジントルクのうち、第１の目標エンジントルクより大きい第２の目標エンジントルクτ２＊を算出する。

【0073】

第１の車速制御部１３０ａは、実車速が目標車速ＴＶＳＰより小さい第１の下限車速ＴＶＳＰＬになった場合、変速機内のクラッチを締結させるとともに、第１のトルク算出部１１０ａによって算出された第１の目標エンジントルクτ１＊でエンジンを稼働させる。また、第１の車速制御部１３０ａは、実車速が目標車速ＴＶＳＰより大きい第１の上限車速ＴＶＳＰＨになった場合、エンジンを停止させるともに、クラッチを解放させる。

【0074】

第２の車速制御部１３０ｂは、実車速が第１の下限車速ＴＶＳＰＬより大きく目標車速ＴＶＳＰより小さい第２の下限車速ＴＶＳＰＬ２になった場合、クラッチを締結させるとともに、第２のトルク算出部１１０ｂによって算出された第２の目標エンジントルクτ２＊でエンジンを稼働させる。また、第２の車速制御部１３０ｂは、実車速が目標車速ＴＶＳＰより大きく第１の上限加速ＴＶＳＰＨより小さい第２の上限車速ＴＶＳＰＨ２になった場合、エンジンを停止させるともに、クラッチを解放させる。

【0075】

これにより、ＡＣＣにおいて、低燃費を重視する運転と、加速を重視する運転を切り替えることができる。

【0076】

以上、詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。

【0077】

セーリングクルーズシステムを搭載した車両において、燃費特性に基づき目標加速度ならびに駆動力を演算して、目標変速比、目標エンジントルクを指令値として出力することにより、最良の燃費点を目指して運転することが可能となり、燃費を向上できる。

【0078】

本発明は、上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

【0079】

また、上記の各構成、機能（ブロック）等は、それらの一部又は全部を、例えば、集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現する機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリ、ハードディスク等の記憶装置に記憶される。

【0080】

なお、上記実施形態では、エンジンＣ／Ｕ１１０、変速機Ｃ／Ｕ１２０、ＡＣＣ Ｃ／Ｕ１３０などは、別体で構成されているが、一体で構成されていてもよい。

【符号の説明】

【0081】

１００…車両
１０１…エンジン本体
１０１a …クランク軸
１０１b …クランク角信号プレート
１０１c …クランク角センサ
１０２…インテークマニーホールド
１０２a …スロットルバルブ
１０２b …エアフロセンサ
１０２c …エアクリーナ
１０３…スタータ
１０４…オルタネータ
１０５…バッテリ
１０６…アクセルペダル
１０７…アクセルペダルセンサ
１０８…ブレーキペダル
１０９…ブレーキスイッチ
１１０…エンジンＣ／Ｕ
１１１…トルクコンバータ
１１２…機械式変速機オイルポンプ
１１３…変速機本体
１１３a …クラッチ機構
１１４…電動式変速機オイルポンプ
１１５…差動機構
１１６…駆動輪、タイヤ
１１７…車速センサ
１１８…セレクトレバー
１１９…レンジスイッチ
１２０…変速機Ｃ／Ｕ
１２１…ステアリング
１２２…ステアリング舵角センサ
１２３…外界認識カメラ
１３０…ＡＣＣ Ｃ／Ｕ

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】