惰行制御装置
【課題】惰行制御の開始・終了が正確・円滑・快適に行われる惰行制御装置を提供する。
【解決手段】アクセル開度センサ信号をデジタルサンプリングし、その移動平均値をアクセル開度とするアクセル開度検出部７２と、アクセル開度の所定時間分を微分し、そのアクセル開度速度が開始基準値より小さいとき、惰行制御開始の判定を許可する判定条件検出部７３と、惰行制御しきい線Ｔが設定された惰行制御判定マップ７４と、惰行制御開始の判定が許可されており、惰行制御判定マップ７４上で座標点が惰行制御しきい線Ｔをアクセル開度が減少する方向に通過したとき、惰行制御を開始する惰行制御実行判定部７５とを備える。
【解決手段】アクセル開度センサ信号をデジタルサンプリングし、その移動平均値をアクセル開度とするアクセル開度検出部７２と、アクセル開度の所定時間分を微分し、そのアクセル開度速度が開始基準値より小さいとき、惰行制御開始の判定を許可する判定条件検出部７３と、惰行制御しきい線Ｔが設定された惰行制御判定マップ７４と、惰行制御開始の判定が許可されており、惰行制御判定マップ７４上で座標点が惰行制御しきい線Ｔをアクセル開度が減少する方向に通過したとき、惰行制御を開始する惰行制御実行判定部７５とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、惰行制御の開始・終了が正確・円滑・快適に行われる惰行制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両において、クラッチが断のとき、アクセルペダルが踏み込まれると、アクセルが開かれてエンジンがいわゆる空ぶかしとなり、エンジン回転数は、アクセル開度に対応したエンジン回転数に落ち着く。このとき、エンジンが発生させた駆動力とエンジン内部抵抗（フリクション）とが均衡し、エンジン出力トルクは０である。すなわち、エンジンは、外部に対して全く仕事をせず、燃料が無駄に消費される。例えば、エンジン回転数が２０００ｒｐｍで空ぶかしをしたとすると、運転者には大きなエンジン音が聞こえるので、相当な量の燃料が無駄に消費されていることが実感できる。
【０００３】
エンジンが外部に対して仕事をしない状態は、前述したクラッチ断のときの空ぶかしに限らず、車両の走行中にも発生している。すなわち、エンジンは、空ぶかしのときと同じようにアクセル開度に対応したエンジン回転数で回転するだけで、車両の加速・減速に寄与しない。このとき、エンジンを回転させるためだけに燃料が消費されており、非常に無駄である。
【０００４】
本出願人は、エンジンが回転はしているが外部に対して仕事をしないときに、クラッチを断にし、エンジンをアイドル状態に戻して燃料消費を抑える惰行制御を行う惰行制御装置を提案した（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−６７１７５号公報
【特許文献２】特開２００６−３４２８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２の惰行制御では、運転者が加速の意志でアクセルを踏み込んでいるときにもクラッチが断にされる場合があり、運転者にとっては減速から加速に移行する時にトルク抜けが感じられ、違和感がある。
【０００７】
そこで、本出願人は、アクセル開度とクラッチ回転数を指標とする惰行制御判定マップを作成し、この惰行制御判定マップ上で、アクセル開度とクラッチ回転数の座標点があらかじめ設定された惰行制御しきい線をアクセル開度が減少する方向に通過したとき、惰行制御を開始する惰行制御装置を提案中である。
【０００８】
ところで、アクセル開度は、アクセルペダルのストロークをセンサで検出したアナログ信号であるため、減少あるいは増加が長期的に継続する滑らかな変化をするとは限らず、センサのゆらぎやキャブ振動等の外的要因も影響して、減少と増加の小さな繰り返しが含まれる。したがって、このアクセル開度のアナログ信号の減少や増加をトリガにして惰行制御を開始・終了すると、惰行制御が遅延あるいは開始されない場合や、ハンチングが生じる場合や、運転者の意志とは違った状態で惰行制御が開始・終了される場合が発生する。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、惰行制御の開始・終了が正確・円滑・快適に行われる惰行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】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明は、所定時間ごとにアクセル開度センサの出力信号をデジタルサンプリングし、その移動平均値を所定時間ごとのアクセル開度とするアクセル開度検出部と、アクセル開度の所定時間分を微分してアクセル開度速度を演算し、そのアクセル開度速度が負であって、かつ、その絶対値があらかじめ設定された開始基準値より小さいとき、惰行制御開始の判定を許可する判定条件検出部と、アクセル開度とクラッチ回転数を指標とし、エンジン出力トルクが負となるマイナス領域とエンジン出力トルクが正となるプラス領域との境界となるエンジン出力トルクゼロ線に沿わせて惰行制御しきい線が設定された惰行制御判定マップと、上記惰行制御開始の判定が許可されており、上記惰行制御判定マップ上で、アクセル開度とクラッチ回転数の座標点が上記惰行制御しきい線をアクセル開度が減少する方向に通過したとき、惰行制御を開始する惰行制御実行判定部とを備えたものである。
【００１１】
上記判定条件検出部は、アクセル開度の上記所定時間分より少ない所定時間分を微分して短時間アクセル開度速度を演算し、その短時間アクセル開度速度の絶対値があらかじめ設定された終了基準値より大きいとき、惰行制御終了の判定を許可し、上記惰行制御判定マップは、上記マイナス領域と上記プラス領域との間に上記惰行制御しきい線を含む有限幅の惰行制御可能領域が設定され、上記惰行制御実行判定部は、惰行制御終了の判定が許可されており、アクセル開度とクラッチ回転数の座標点が上記惰行制御可能領域から外に出たとき、惰行制御を終了してもよい。
【００１２】
上記惰行制御実行判定部は、クラッチ回転数が下限しきい値を超えているときのみ、上記惰行制御を開始してもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００１４】
（１）惰行制御の開始・終了が正確・円滑・快適に行われる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の惰行制御装置の演算を説明する図であり、（ａ）はアクセル開度の時間波形図、（ｂ）〜（ｄ）はアクセル開度の時間波形の部分図である。
【図２】本発明の惰行制御装置が図１（ｂ）で説明した演算を行うための手順を示したフローチャートである。
【図３】本発明の惰行制御装置が図１（ｃ）、図１（ｄ）で説明した演算を行うための手順を示したフローチャートである。
【図４】本発明の惰行制御装置が適用される車両のクラッチシステムのブロック構成図である。
【図５】図４のクラッチシステムを実現するアクチュエータの構成図である。
【図６】本発明の惰行制御装置が適用される車両の入出力構成図である。
【図７】本発明の惰行制御装置のブロック構成図である。
【図８】惰行制御の概要を説明するための作動概念図である。
【図９】惰行制御判定マップのグラフイメージ図である。
【図１０】惰行制御による燃費削減効果を説明するためのグラフである。
【図１１】実際に惰行制御が行われた惰行制御判定マップの図である。
【図１２】本出願人が提案中の惰行制御装置の演算を説明する図であり、（ａ）はアクセル開度の時間波形図、（ｂ）は惰行制御判定マップ、（ｃ）、（ｄ）はアクセル開度の時間波形の部分図である。
【図１３】本発明の効果を説明する図であり、（ａ）はデジタルサンプリングされたアクセル開度のグラフ、（ｂ）は１サンプルごとの差分のグラフ、（ｃ）は１０サンプルごとの差分のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１７】
本発明に係る惰行制御装置は、アクセル開度センサの出力信号の移動平均値をアクセル開度とする点と、アクセル開度の比較的長い所定時間分を微分してアクセル開度速度（以下、長時間アクセル開度速度という）を演算し、その長時間アクセル開度速度が負であって、かつ、その絶対値があらかじめ設定された開始基準値より小さいとき、惰行制御開始の判定を許可し、アクセル開度の比較的短い所定時間分を微分して短時間アクセル開度速度を演算し、その短時間アクセル開度速度の絶対値があらかじめ設定された終了基準値より大きいとき、惰行制御終了の判定を許可する点に特徴を有する。
【００１８】
図１（ａ）に示されるように、アクセル開度センサの出力信号の移動平均値として求めたアクセル開度の時間波形１１は、減少と増加の小さな繰り返しが含まれない比較的円滑な波形となる。なお、縦の破線は１サンプリング周期Δｔごとの時間区切りを示している。
【００１９】
図示した時間波形１１（移動平均値であるアクセル開度）において、アクセル開度が最も大きくなった状態から説明すると、最初はアクセル開度が緩やかに減少し（円Ａ１内）、その後急速に減少し（円Ａ２内）、ほぼ０に至っている。この移動平均値であるアクセル開度について、２種類の時間単位を用いて微分を行う。すなわち、長い時間単位での微分として、長い所定時間分（例えば１０００ｍｓ分）にわたりアクセル開度を微分する。短い時間単位での微分として、短い所定時間分（例えば１００ｍｓ分）にわたりアクセル開度を微分する。
【００２０】
図１（ｂ）に示されるように、アクセル開度の長い所定時間分を微分して得られた長時間アクセル開度速度が負であって、かつ、その絶対値があらかじめ設定された開始基準値より小さいとき、つまり、グラフ上で所定サンプリング周期（図では９サンプリング周期）にわたる傾斜について、傾斜が右下がりであって傾斜の傾きがしきい値（図示せず）より緩くなったとき、惰行制御開始の判定を許可する。
【００２１】
図１（ｃ）に示されるように、アクセル開度の短い所定時間分を微分して得られた短時間アクセル開度速度が負であって、かつ、その絶対値があらかじめ設定された終了基準値より大きいとき、つまり、グラフ上で所定サンプリング周期（図では１サンプリング周期）にわたる傾斜について、傾斜が右下がりであって傾斜の傾きがしきい値（図示せず）よりきつくなったとき、惰行制御終了の判定を許可する。
【００２２】
図１（ｄ）に示されるように、アクセル開度の比較的短い所定時間分を微分して得られた短時間アクセル開度速度が正であって、かつ、その絶対値があらかじめ設定された終了基準値より大きいとき、つまり、グラフ上で所定サンプリング周期（図では１サンプリング周期）にわたる傾斜について、傾斜が右上がりであって傾斜の傾きがしきい値（図示せず）よりきつくなったとき、惰行制御終了の判定を許可する。
【００２３】
以上説明したように、本発明に係る惰行制御装置は、
（１）アクセル開度センサの出力信号のデジタルサンプリングデータをそのままアクセル開度とするのではなく、デジタルサンプリングデータについて所定の時間間隔で移動平均演算し、移動平均値をアクセル開度とする。
【００２４】
（２）移動平均演算で得たアクセル開度を比較的長い所定時間分と比較的短い所定時間分で微分して２種類のアクセル開度速度とする。
【００２５】
（３）長時間アクセル開度速度が開始基準値より小さいとき、惰行制御開始の判定を許可する。
【００２６】
（４）短時間アクセル開度速度が終了基準値より大きいとき、惰行制御終了の判定を許可する。
という制御を行うものである。
【００２７】
図１で説明した条件検出は、図２、図３の手順で実現される。
【００２８】
図２に示されるように、惰行制御開始判定に移行するための手順は、惰行制御中かどうかを判定するステップＳ２１、惰行制御中でないとき長時間アクセル開度速度を演算するステップＳ２２、長時間アクセル開度速度が開始基準値より小さい（符号が負で絶対値が開始基準値より小さい）かどうかを判定するステップＳ２３、長時間アクセル開度速度が開始基準値より小さいとき惰行制御開始判定に移行するステップＳ２４を有する。
【００２９】
図２の手順により、長時間アクセル開度速度が開始基準値より小さくないときは後述する惰行制御判定マップによる惰行制御開始の判定は行われることがなく、長時間アクセル開度速度が開始基準値より小さくなったときのみ惰行制御開始の判定が有効となる。
【００３０】
図３に示されるように、惰行制御終了判定に移行するための手順は、惰行制御中かどうかを判定するステップＳ３１、惰行制御中のとき短時間アクセル開度速度を演算するステップＳ３２、短時間アクセル開度速度が終了基準値より大きい（符号に関係なく絶対値が終了基準値より大きい）かどうかを判定するステップＳ３３、短時間アクセル開度速度が終了基準値より大きいとき惰行制御終了判定に移行するステップＳ３４を有する。
【００３１】
図３の手順により、短時間アクセル開度速度が終了基準値より大きくないときは惰行制御判定マップによる惰行制御終了の判定は行われることがなく、短時間アクセル開度速度が終了基準値より大きくなったときのみ惰行制御終了の判定が有効となる。
【００３２】
以下、本発明の惰行制御装置を搭載する車両について説明する。
【００３３】
図４に示されるように、車両のクラッチシステム４１は、マニュアル式とＥＣＵ制御による自動式との両立方式である。クラッチペダル４２に機械的に連結されたクラッチマスターシリンダ４３は、クラッチフリーオペレーティングシリンダ４４に動作油を供給するようになっている。一方、ＥＣＵ（図示せず）で制御されるクラッチフリーアクチュエータユニット４５もまた、クラッチフリーオペレーティングシリンダ４４に動作油を供給するようになっている。クラッチフリーオペレーティングシリンダ４４は、クラッチスレーブシリンダ４６に動作油を供給するようになっている。クラッチスレーブシリンダ４６のピストン４７がクラッチ４８の可動部に機械的に連結されている。
【００３４】
図５に示されるように、図４のクラッチフリーオペレーティングシリンダ４４である中間シリンダ５１、クラッチフリーアクチュエータユニット４５を構成するソレノイドバルブ５２、リリーフバルブ５３、油圧ポンプ５４がクラッチフリーアクチュエータ５５に設けられる。中間シリンダ５１は、プライマリピストン５６とセカンダリピストン５７とが直列配置されており、クラッチマスターシリンダ４３からの動作油によりプライマリピストン５６がストロークすると、セカンダリピストン５７が随伴してストロークするようになっている。また、クラッチフリーアクチュエータユニット４５からの動作油によりセカンダリピストン５７がストロークするようになっている。セカンダリピストン５７のストロークに応じてクラッチスレーブシリンダ４６に動作油が供給されるようになっている。この構成により、マニュアル操作が行われたときには、優先的にマニュアル操作どおりのクラッチ断・接が実行され、マニュアル操作が行われていないときにはＥＣＵ制御どおりのクラッチ断・接が実行される。
【００３５】
なお、本発明の惰行制御装置は、マニュアル式のない自動式のみのクラッチシステムにも適用できる。
【００３６】
図６に示されるように、車両には、主として変速機・クラッチを制御するＥＣＵ６１と、主としてエンジンを制御するＥＣＭ６２が設けられる。ＥＣＵ６１には、シフトノブスイッチ、変速機のシフトセンサ、セレクトセンサ、ニュートラルスイッチ、Ｔ／Ｍ回転センサ、車速センサ、アイドルスイッチ、マニュアル切替スイッチ、パーキングブレーキスイッチ、ドアスイッチ、ブレーキスイッチ、半クラッチ調整スイッチ、クラッチセンサ、油圧スイッチの各入力信号線が接続されている。また、ＥＣＵ６１には、クラッチシステム４１の油圧ポンプ５４のモータ、ソレノイドバルブ、坂道発進補助用バルブ、ウォーニング＆メータの各出力信号線が接続されている。ＥＣＭ６２には、図示しないがエンジン制御に利用される各種の入力信号線と出力信号線が接続されている。ＥＣＭ６２は、エンジン回転数、アクセル開度、エンジン回転変更要求の各信号をＣＡＮ（Controller Area Network；車載ネットワーク）の伝送路を介してＥＣＵ６１に送信することができる。なお、本発明で使用するクラッチ回転数は、クラッチのドリブン側の回転数であり、トランスミッションのインプットシャフトの回転数と同一である。そこで、図示しないクラッチ回転数センサがインプットシャフトからクラッチ回転数を検出する。
【００３７】
図７に示されるように、本発明に係る惰行制御装置７１は、所定時間ごとにアクセル開度センサの出力信号をデジタルサンプリングし、その移動平均値を所定時間ごとのアクセル開度とするアクセル開度検出部７２と、アクセル開度の所定時間分を微分してアクセル開度速度を演算し、そのアクセル開度速度が負であって、かつ、その絶対値があらかじめ設定された開始基準値より小さいとき、惰行制御開始の判定を許可する判定条件検出部７３と、アクセル開度とクラッチ回転数を指標とし、エンジン出力トルクが負となるマイナス領域とエンジン出力トルクが正となるプラス領域との境界となるエンジン出力トルクゼロ線に沿わせて惰行制御しきい線が設定された惰行制御判定マップ７４と、上記惰行制御開始の判定が許可されており、上記惰行制御判定マップ７４上で、アクセル開度とクラッチ回転数の座標点が上記惰行制御しきい線をアクセル開度が減少する方向に通過したとき、惰行制御を開始する惰行制御実行判定部７５とを備える。
【００３８】
判定条件検出部７３は、アクセル開度の上記所定時間分より少ない所定時間分を微分して短時間アクセル開度速度を演算し、その短時間アクセル開度速度の絶対値があらかじめ設定された終了基準値より大きいとき、惰行制御終了の判定を許可するようになっている。
【００３９】
惰行制御判定マップ７４は、上記マイナス領域と上記プラス領域との間に上記惰行制御しきい線を含む有限幅の惰行制御可能領域が設定され、上記惰行制御実行判定部は、惰行制御終了の判定が許可されており、アクセル開度とクラッチ回転数の座標点が上記惰行制御可能領域から外に出たとき、惰行制御を終了するようになっている。
【００４０】
惰行制御実行判定部７５は、クラッチ回転数が下限しきい値を超えているときのみ、上記惰行制御を開始するようになっている。
【００４１】
惰行制御装置７１を構成するアクセル開度検出部７２、判定条件検出部７３、惰行制御判定マップ７４、惰行制御実行判定部７５は、例えば、ＥＣＵ６１に搭載されるのが好ましい。
【００４２】
以下、本発明の惰行制御装置７１の動作を説明する。
【００４３】
図８により、惰行制御の作動概念を説明する。横軸は時間と制御の流れを示し、縦軸はエンジン回転数を示す。アクセルペダル８１が大きく踏み込まれてアクセル開度が７０％の状態が継続する間、エンジン回転数８２が上昇し、車両が加速される。エンジン回転数８２が安定し、アクセルペダル８１の踏み込みが小さくなりアクセル開度が３５％になったとき後述する惰行制御開始条件が成立したとする。惰行制御開始により、クラッチが断に制御され、エンジン回転数８２がアイドル回転数に制御される。その後、アクセルペダルの踏み込みがなくなってアクセル開度が０％になるか又はその他の惰行制御終了条件が成立したとする。惰行制御終了により、エンジンが回転合わせ制御され、クラッチが接に制御される。この例では、アクセル開度が０％であるので、エンジンブレーキの状態となり、車両は減速される。
【００４４】
惰行制御が行われなかったとすると、惰行制御の実行期間の間、破線のようにエンジン回転数が高いまま維持されることになるので、燃料が無駄に消費されるが、惰行制御が行われることで、エンジン回転数８２がアイドル回転数となり燃料が節約される。
【００４５】
図９に惰行制御判定マップ７４をグラフイメージで示す。
【００４６】
惰行制御判定マップ７４は、あらかじめエンジン２についてアクセル開度とクラッチ回転数の相関をクラッチ断の状態にて計測して作成される。
【００４７】
図９に示されるように、惰行制御判定マップ７４は、横軸をアクセル開度とし、縦軸をクラッチ回転数とするマップである。惰行制御判定マップ７４は、エンジン出力トルクが負となるマイナス領域Ｍと、エンジン出力トルクが正となるプラス領域Ｐとに分けることができる。すなわち、マイナス領域Ｍは、エンジン要求トルクよりもエンジンのフリクションが大きく、エンジン出力トルクが負となる領域である。プラス領域Ｐは、エンジン要求トルクがエンジンのフリクションよりも大きいため、エンジン出力トルクが正となる領域である。マイナス領域Ｍとプラス領域Ｐの境界となるエンジン出力トルクゼロ線Ｚは、背景技術で述べたようにエンジンが外部に対して仕事をせず、燃料が無駄に消費されている状態を示している。
【００４８】
本実施形態では、惰行制御判定マップ７４のエンジン出力トルクゼロ線Ｚよりやや左（アクセル開度が小さい側）に惰行制御しきい線Ｔが設定される。
【００４９】
惰行制御判定マップ７４には、マイナス領域Ｍとプラス領域Ｐとの間に惰行制御しきい線Ｔを含む有限幅の惰行制御可能領域ＣＡが設定される。
【００５０】
惰行制御判定マップ７４には、クラッチ回転数の下限しきい線Ｕが設定されている。下限しきい線Ｕは、アクセル開度とは無関係にクラッチ回転数の下限しきい値を規定したものである。下限しきい線Ｕは、アイドル状態におけるクラッチ回転数よりも図示のようにやや上に設定される。
【００５１】
惰行制御装置７１は、次の４つの惰行開始条件が全て成立したとき、惰行制御を開始するようになっている。
【００５２】
（１）アクセルペダルの操作速度がしきい値範囲内
（２）惰行制御判定マップ７４において惰行制御しきい線Ｔをアクセル戻し方向で通過
（３）惰行制御判定マップ７４へのプロット点が惰行制御可能領域ＣＡ内
（４）惰行制御判定マップ７４においてエンジン回転数が下限しきい線Ｕ以上
惰行制御装置７１は、次の２つの惰行終了条件がひとつでも成立したとき、惰行制御を終了するようになっている。
【００５３】
（１）アクセルペダルの操作速度がしきい値範囲外
（２）惰行制御判定マップ７４へのプロット点が惰行制御可能領域ＣＡ外
惰行開始条件の（１）は、長時間アクセル開度速度が負であって、かつ、その絶対値が開始基準値より小さいことを意味する。また、惰行終了条件の（１）は、短時間アクセル開度速度の絶対値が終了基準値より大きいことを意味する。
【００５４】
次に、本発明の特徴である移動平均値、長時間アクセル開度速度、短時間アクセル開度速度を用いない場合について、惰行制御装置７１の動作を説明する。
【００５５】
惰行制御実行判定部７５は、ＥＣＭ６２がエンジンに出力したアクセル開度と、クラッチ回転数センサが検出したクラッチ回転数とを常に監視し、図９の惰行制御判定マップ７４上に、アクセル開度とクラッチ回転数の座標点をプロットする。時間の経過に伴い座標点が移動する。このとき、座標点が惰行制御可能領域ＣＡ内に存在する場合、惰行制御実行判定部７５は、惰行制御を開始するか否かの判定を行うようになる。座標点が惰行制御可能領域ＣＡ内に存在しない場合、惰行制御実行判定部７５は、惰行制御を開始するか否かの判定を行わない。
【００５６】
次に、座標点が惰行制御しきい線Ｔをアクセル開度が減少する方向に通過すると、惰行制御実行判定部７５は、惰行制御を開始する。すなわち、惰行制御装置７１は、クラッチを断に制御すると共に、アクセル開度を０％に制御する。これにより、クラッチは断となり、エンジンはアイドル状態になる。
【００５７】
図９に座標点の移動方向を矢印で示したように、アクセル開度が減少する方向とは、図示左方向である。もし、座標点が惰行制御しきい線Ｔを通過しても、座標点の移動方向が図示右方向の成分を有する場合、アクセル開度は増加するので、惰行制御実行判定部７５は、惰行制御を開始しない。
【００５８】
惰行制御実行判定部７５は、惰行制御を開始した後も、アクセル開度とクラッチ回転数とを常に監視し、惰行制御判定マップ７４に、アクセル開度とクラッチ回転数の座標点をプロットする。座標点が惰行制御可能領域ＣＡから外に出たとき、惰行制御実行判定部７５は、惰行制御を終了する。これにより、エンジンにはアクセルセンサが検出した踏み込み量に応じてＥＣＭ６２が決定したアクセル開度が与えられ、クラッチは接となる。
【００５９】
以上の動作により、アクセルペダルが踏み込み側に操作されているときは、アクセル開度とクラッチ回転数の座標点が惰行制御しきい線Ｔを通過しても惰行制御が開始されず、アクセルペダルが戻し側に操作されているときのみ、座標点が惰行制御しきい線Ｔを通過することで惰行制御が開始されるので、運転者は、違和感がなくなる。
【００６０】
惰行制御実行判定部７５は、座標点が下限しきい線Ｕよりも下に存在する（クラッチ回転数が下限しきい値より低い）ときは、惰行制御を開始しない。これは、エンジンがアイドル状態のときにクラッチを断にしても燃料消費を抑える効果が多くは期待できないからである。よって、惰行制御実行判定部７５は、座標点が下限しきい線Ｕよりも上に存在するときのみ、惰行制御を開始することになる。
【００６１】
図１０により、惰行制御による燃費削減効果を説明する。
【００６２】
まず、惰行制御を行わないものとする。エンジン回転数は、約３０ｓから約２００ｓまでの間、１６００〜１７００ｒｐｍの範囲で遷移しており、約２００ｓから約２６０ｓまでの間に、約１７００ｒｐｍから約７００ｒｐｍ（アイドル回転数）へ低下している。
【００６３】
エンジントルクは、約３０ｓから約１００ｓまでの間に増加しているが、その後、減少に転じ、約１５０ｓまで減少を続けている。エンジントルクは、約１５０ｓから約１６０ｓまでほぼ０Ｎｍであり、約１６０ｓから約２００ｓまでの間に増加するが、約２００ｓにてほぼ０Ｎｍになる。結果的に、エンジントルクがほぼ０Ｎｍとなる期間は、約１５０ｓから約１６０ｓまで（楕円Ｂ１）、約２００ｓから約２１０ｓまで（楕円Ｂ２）、約２２０ｓから約２６０ｓまで（楕円Ｂ３）の３箇所である。
【００６４】
燃料消費量（縦軸目盛りなし；便宜上、エンジントルクと重なるように配置してある）は、約５０ｓから約２００ｓまではエンジントルクの遷移にほぼ随伴して変化している。エンジントルクがほぼ０Ｎｍであっても、燃料消費量は０ではない。
【００６５】
ここで、惰行制御を行うものとすると、エンジントルクがほぼ０Ｎｍとなる期間において、エンジン回転数がアイドル回転数に制御されることになる。グラフには、惰行制御を行わないエンジン回転数の線（実線）から別れるように惰行制御時のエンジン回転数の線（太い実線）が示される。惰行制御は、楕円Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の３回にわたり実行された。この惰行制御が行われた期間における燃料消費量は、惰行制御を行わない場合の燃料消費量を下回っており、燃料消費が節約されたことが分かる。
【００６６】
図１１に、実際に惰行制御が行われた惰行制御判定マップ１１１を示す。各点は、実際に検出されたアクセル開度とクラッチ回転数の点を示す。惰行制御判定マップ１１１には、マイナス領域Ｍ、プラス領域Ｐ、惰行制御しきい線Ｔ、惰行制御可能領域ＣＡが設定されている。
【００６７】
次に、図１２を用いて課題を考察する。
【００６８】
図１２（ａ）に示されるように、惰行制御装置７１は、アナログ信号であるアクセルペダルの踏み込み量１２１を所定のサンプリング周期Δｔ（例えば、３２ｍｓ）ごとにデジタル変換し、アクセル開度（注；移動平均をしていないアクセル開度）として取り込む。円Ｃ１において、２つの黒点で示すように、１サンプリング周期Δｔ間にアクセル開度がやや減少している。また、楕円Ｃ２において、２つの黒点で示すように、１サンプリング周期Δｔ間にアクセル開度が大きく減少している。
【００６９】
いま、この円Ｃ１内のデータ変化が、図１２（ｂ）の惰行制御判定マップ１２２において円Ｃ３に示したように、惰行制御開始条件を成立させる変化であったとすると、惰行制御が開始される。一方、楕円Ｃ２内のデータ変化が、図１２（ｂ）の惰行制御判定マップ１２１において円Ｃ４に示したように、惰行制御終了条件を成立させる変化であったとすると、惰行制御が終了される。
【００７０】
ここで、図１２（ｃ）のように、サンプリング周期Δｔを顕著に長くしてみると、１サンプリング周期Δｔ内にアクセルペダルの踏み込み量１２１が変化しており、例えば、円Ｃ５において惰行制御開始条件が成立している。しかし、次のサンプリングまで惰行制御装置は、惰行制御開始条件の成立を認識することができない。このように、あまり大雑把にサンプリングを行うと、惰行制御の開始が時間的に遅れたり、条件の成立を見落としたりすることになる。
【００７１】
一方、図１２（ｄ）のように、アクセルペダルの踏み込み量１２１の時間的変化の速さに対してサンプリング周期Δｔが比較的短いと、比較的短時間に踏み込み量１２１の減少や増加があるときに、惰行制御開始条件が成立（円Ｃ６）してから、直後に惰行制御終了条件が成立（円Ｃ７）し、その直後に惰行制御開始条件が成立（円Ｃ８）するという状況が生じる。このように、あまり細かにサンプリングを行ったために、各条件の成立が過多となり、ハンチングを起こす。
【００７２】
本発明の惰行制御装置７１は、図１２で説明した課題を解決するために、図１で説明した、
（１）アクセル開度センサの出力信号のデジタルサンプリングデータをそのままアクセル開度とするのではなく、デジタルサンプリングデータについて所定の時間間隔で移動平均演算し、移動平均値をアクセル開度とする。
【００７３】
（２）移動平均演算で得たアクセル開度を比較的長い所定時間分と比較的短い所定時間分で微分して２種類のアクセル開度速度とする。
【００７４】
（３）長時間アクセル開度速度が開始基準値より小さいとき、惰行制御開始の判定を許可する。
【００７５】
（４）短時間アクセル開度速度が終了基準値より大きいとき、惰行制御終了の判定を許可する。
という制御を採用した。
【００７６】
これにより、次のような効果が得られる。
【００７７】
（１）移動平均の実施により、アクセル開度のノイズ成分（キャブ振動や路面入力による）を除去でき、安定した惰行制御の開始・終了が可能となる。
【００７８】
（２）惰行制御開始の判定への移行、惰行制御終了の判定への移行を、アクセル開度速度により判定するため、惰行制御の見落としや終了遅れが発生し難くなる。
【００７９】
（３）惰行制御開始の条件判定に用いるアクセル開度速度の演算時間と惰行制御終了の判定条件に用いるアクセル開度速度の演算時間とを異ならせたので、双方の条件成立にヒステリシスを設けることができ、ハンチングが防止される。
【００８０】
（４）惰行制御開始の条件判定に長い所定時間分の微分を使用するので、不必要な（又は効果が少ない）惰行制御の開始を防止することができる。
【００８１】
図１３により、本発明の効果を説明する。
【００８２】
図１３（ａ）に示されるように、アクセル開度センサの出力信号のデジタルサンプリングデータの移動平均値がアクセル開度１３１としてＥＣＵ６１に読み込まれる。アクセル開度１３１は、図示のように階段状に漸増するが、アクセル開度１３１の増加の程度は緩やかである。縦軸に目盛りは付さないが、アクセル開度１３１の増加は２サンプリング周期に１程度である。
【００８３】
図１３（ｂ）に示されるように、アクセル開度１３１を１サンプリング周期ごとに差分（あるサンプリング周期のデータとすぐ次のサンプリング周期のデータとの差を求める）してアクセル開度速度１３２を求めると、アクセル開度速度１３２は０か１の値をとる。ここで、アクセル開度速度にしきい値１３３を設けてアクセル開度の緩やかな増加（緩やかな減少でも同様）によるグラフの傾斜を検出しようとすると、しきい値１３３は０か１とせざるを得ない。しきい値１３３を所望する値に設定できないため、アクセル開度の傾斜を判定する自由度が著しく制限される。
【００８４】
図１３（ｃ）に示されるように、アクセル開度１３１を１０サンプリング周期ごとに差分（あるサンプリング周期のデータと１０サンプリング周期後のデータとの差を求める）してアクセル開度速度１３４を求めると、アクセル開度１３１の増加が緩やかであっても、アクセル開度速度１３４は１より十分に大きい値となる。これにより、実際のアクセル開度速度（アクセルペダルが操作される速度）と正しく比例するアクセル開度速度１３４が得られる。また、しきい値１３５を設定できる数値範囲が広くなるので、しきい値１３５を所望する値に設定できる。
【符号の説明】
【００８５】
６１ ＥＣＵ
６２ ＥＣＭ
７１ 惰行制御装置
７２ アクセル開度検出部
７３ 判定条件検出部
７４ 惰行制御判定マップ
７５ 惰行制御実行判定部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、惰行制御の開始・終了が正確・円滑・快適に行われる惰行制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両において、クラッチが断のとき、アクセルペダルが踏み込まれると、アクセルが開かれてエンジンがいわゆる空ぶかしとなり、エンジン回転数は、アクセル開度に対応したエンジン回転数に落ち着く。このとき、エンジンが発生させた駆動力とエンジン内部抵抗（フリクション）とが均衡し、エンジン出力トルクは０である。すなわち、エンジンは、外部に対して全く仕事をせず、燃料が無駄に消費される。例えば、エンジン回転数が２０００ｒｐｍで空ぶかしをしたとすると、運転者には大きなエンジン音が聞こえるので、相当な量の燃料が無駄に消費されていることが実感できる。
【０００３】
エンジンが外部に対して仕事をしない状態は、前述したクラッチ断のときの空ぶかしに限らず、車両の走行中にも発生している。すなわち、エンジンは、空ぶかしのときと同じようにアクセル開度に対応したエンジン回転数で回転するだけで、車両の加速・減速に寄与しない。このとき、エンジンを回転させるためだけに燃料が消費されており、非常に無駄である。
【０００４】
本出願人は、エンジンが回転はしているが外部に対して仕事をしないときに、クラッチを断にし、エンジンをアイドル状態に戻して燃料消費を抑える惰行制御を行う惰行制御装置を提案した（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−６７１７５号公報
【特許文献２】特開２００６−３４２８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２の惰行制御では、運転者が加速の意志でアクセルを踏み込んでいるときにもクラッチが断にされる場合があり、運転者にとっては減速から加速に移行する時にトルク抜けが感じられ、違和感がある。
【０００７】
そこで、本出願人は、アクセル開度とクラッチ回転数を指標とする惰行制御判定マップを作成し、この惰行制御判定マップ上で、アクセル開度とクラッチ回転数の座標点があらかじめ設定された惰行制御しきい線をアクセル開度が減少する方向に通過したとき、惰行制御を開始する惰行制御装置を提案中である。
【０００８】
ところで、アクセル開度は、アクセルペダルのストロークをセンサで検出したアナログ信号であるため、減少あるいは増加が長期的に継続する滑らかな変化をするとは限らず、センサのゆらぎやキャブ振動等の外的要因も影響して、減少と増加の小さな繰り返しが含まれる。したがって、このアクセル開度のアナログ信号の減少や増加をトリガにして惰行制御を開始・終了すると、惰行制御が遅延あるいは開始されない場合や、ハンチングが生じる場合や、運転者の意志とは違った状態で惰行制御が開始・終了される場合が発生する。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、惰行制御の開始・終了が正確・円滑・快適に行われる惰行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】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明は、所定時間ごとにアクセル開度センサの出力信号をデジタルサンプリングし、その移動平均値を所定時間ごとのアクセル開度とするアクセル開度検出部と、アクセル開度の所定時間分を微分してアクセル開度速度を演算し、そのアクセル開度速度が負であって、かつ、その絶対値があらかじめ設定された開始基準値より小さいとき、惰行制御開始の判定を許可する判定条件検出部と、アクセル開度とクラッチ回転数を指標とし、エンジン出力トルクが負となるマイナス領域とエンジン出力トルクが正となるプラス領域との境界となるエンジン出力トルクゼロ線に沿わせて惰行制御しきい線が設定された惰行制御判定マップと、上記惰行制御開始の判定が許可されており、上記惰行制御判定マップ上で、アクセル開度とクラッチ回転数の座標点が上記惰行制御しきい線をアクセル開度が減少する方向に通過したとき、惰行制御を開始する惰行制御実行判定部とを備えたものである。
【００１１】
上記判定条件検出部は、アクセル開度の上記所定時間分より少ない所定時間分を微分して短時間アクセル開度速度を演算し、その短時間アクセル開度速度の絶対値があらかじめ設定された終了基準値より大きいとき、惰行制御終了の判定を許可し、上記惰行制御判定マップは、上記マイナス領域と上記プラス領域との間に上記惰行制御しきい線を含む有限幅の惰行制御可能領域が設定され、上記惰行制御実行判定部は、惰行制御終了の判定が許可されており、アクセル開度とクラッチ回転数の座標点が上記惰行制御可能領域から外に出たとき、惰行制御を終了してもよい。
【００１２】
上記惰行制御実行判定部は、クラッチ回転数が下限しきい値を超えているときのみ、上記惰行制御を開始してもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００１４】
（１）惰行制御の開始・終了が正確・円滑・快適に行われる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の惰行制御装置の演算を説明する図であり、（ａ）はアクセル開度の時間波形図、（ｂ）〜（ｄ）はアクセル開度の時間波形の部分図である。
【図２】本発明の惰行制御装置が図１（ｂ）で説明した演算を行うための手順を示したフローチャートである。
【図３】本発明の惰行制御装置が図１（ｃ）、図１（ｄ）で説明した演算を行うための手順を示したフローチャートである。
【図４】本発明の惰行制御装置が適用される車両のクラッチシステムのブロック構成図である。
【図５】図４のクラッチシステムを実現するアクチュエータの構成図である。
【図６】本発明の惰行制御装置が適用される車両の入出力構成図である。
【図７】本発明の惰行制御装置のブロック構成図である。
【図８】惰行制御の概要を説明するための作動概念図である。
【図９】惰行制御判定マップのグラフイメージ図である。
【図１０】惰行制御による燃費削減効果を説明するためのグラフである。
【図１１】実際に惰行制御が行われた惰行制御判定マップの図である。
【図１２】本出願人が提案中の惰行制御装置の演算を説明する図であり、（ａ）はアクセル開度の時間波形図、（ｂ）は惰行制御判定マップ、（ｃ）、（ｄ）はアクセル開度の時間波形の部分図である。
【図１３】本発明の効果を説明する図であり、（ａ）はデジタルサンプリングされたアクセル開度のグラフ、（ｂ）は１サンプルごとの差分のグラフ、（ｃ）は１０サンプルごとの差分のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１７】
本発明に係る惰行制御装置は、アクセル開度センサの出力信号の移動平均値をアクセル開度とする点と、アクセル開度の比較的長い所定時間分を微分してアクセル開度速度（以下、長時間アクセル開度速度という）を演算し、その長時間アクセル開度速度が負であって、かつ、その絶対値があらかじめ設定された開始基準値より小さいとき、惰行制御開始の判定を許可し、アクセル開度の比較的短い所定時間分を微分して短時間アクセル開度速度を演算し、その短時間アクセル開度速度の絶対値があらかじめ設定された終了基準値より大きいとき、惰行制御終了の判定を許可する点に特徴を有する。
【００１８】
図１（ａ）に示されるように、アクセル開度センサの出力信号の移動平均値として求めたアクセル開度の時間波形１１は、減少と増加の小さな繰り返しが含まれない比較的円滑な波形となる。なお、縦の破線は１サンプリング周期Δｔごとの時間区切りを示している。
【００１９】
図示した時間波形１１（移動平均値であるアクセル開度）において、アクセル開度が最も大きくなった状態から説明すると、最初はアクセル開度が緩やかに減少し（円Ａ１内）、その後急速に減少し（円Ａ２内）、ほぼ０に至っている。この移動平均値であるアクセル開度について、２種類の時間単位を用いて微分を行う。すなわち、長い時間単位での微分として、長い所定時間分（例えば１０００ｍｓ分）にわたりアクセル開度を微分する。短い時間単位での微分として、短い所定時間分（例えば１００ｍｓ分）にわたりアクセル開度を微分する。
【００２０】
図１（ｂ）に示されるように、アクセル開度の長い所定時間分を微分して得られた長時間アクセル開度速度が負であって、かつ、その絶対値があらかじめ設定された開始基準値より小さいとき、つまり、グラフ上で所定サンプリング周期（図では９サンプリング周期）にわたる傾斜について、傾斜が右下がりであって傾斜の傾きがしきい値（図示せず）より緩くなったとき、惰行制御開始の判定を許可する。
【００２１】
図１（ｃ）に示されるように、アクセル開度の短い所定時間分を微分して得られた短時間アクセル開度速度が負であって、かつ、その絶対値があらかじめ設定された終了基準値より大きいとき、つまり、グラフ上で所定サンプリング周期（図では１サンプリング周期）にわたる傾斜について、傾斜が右下がりであって傾斜の傾きがしきい値（図示せず）よりきつくなったとき、惰行制御終了の判定を許可する。
【００２２】
図１（ｄ）に示されるように、アクセル開度の比較的短い所定時間分を微分して得られた短時間アクセル開度速度が正であって、かつ、その絶対値があらかじめ設定された終了基準値より大きいとき、つまり、グラフ上で所定サンプリング周期（図では１サンプリング周期）にわたる傾斜について、傾斜が右上がりであって傾斜の傾きがしきい値（図示せず）よりきつくなったとき、惰行制御終了の判定を許可する。
【００２３】
以上説明したように、本発明に係る惰行制御装置は、
（１）アクセル開度センサの出力信号のデジタルサンプリングデータをそのままアクセル開度とするのではなく、デジタルサンプリングデータについて所定の時間間隔で移動平均演算し、移動平均値をアクセル開度とする。
【００２４】
（２）移動平均演算で得たアクセル開度を比較的長い所定時間分と比較的短い所定時間分で微分して２種類のアクセル開度速度とする。
【００２５】
（３）長時間アクセル開度速度が開始基準値より小さいとき、惰行制御開始の判定を許可する。
【００２６】
（４）短時間アクセル開度速度が終了基準値より大きいとき、惰行制御終了の判定を許可する。
という制御を行うものである。
【００２７】
図１で説明した条件検出は、図２、図３の手順で実現される。
【００２８】
図２に示されるように、惰行制御開始判定に移行するための手順は、惰行制御中かどうかを判定するステップＳ２１、惰行制御中でないとき長時間アクセル開度速度を演算するステップＳ２２、長時間アクセル開度速度が開始基準値より小さい（符号が負で絶対値が開始基準値より小さい）かどうかを判定するステップＳ２３、長時間アクセル開度速度が開始基準値より小さいとき惰行制御開始判定に移行するステップＳ２４を有する。
【００２９】
図２の手順により、長時間アクセル開度速度が開始基準値より小さくないときは後述する惰行制御判定マップによる惰行制御開始の判定は行われることがなく、長時間アクセル開度速度が開始基準値より小さくなったときのみ惰行制御開始の判定が有効となる。
【００３０】
図３に示されるように、惰行制御終了判定に移行するための手順は、惰行制御中かどうかを判定するステップＳ３１、惰行制御中のとき短時間アクセル開度速度を演算するステップＳ３２、短時間アクセル開度速度が終了基準値より大きい（符号に関係なく絶対値が終了基準値より大きい）かどうかを判定するステップＳ３３、短時間アクセル開度速度が終了基準値より大きいとき惰行制御終了判定に移行するステップＳ３４を有する。
【００３１】
図３の手順により、短時間アクセル開度速度が終了基準値より大きくないときは惰行制御判定マップによる惰行制御終了の判定は行われることがなく、短時間アクセル開度速度が終了基準値より大きくなったときのみ惰行制御終了の判定が有効となる。
【００３２】
以下、本発明の惰行制御装置を搭載する車両について説明する。
【００３３】
図４に示されるように、車両のクラッチシステム４１は、マニュアル式とＥＣＵ制御による自動式との両立方式である。クラッチペダル４２に機械的に連結されたクラッチマスターシリンダ４３は、クラッチフリーオペレーティングシリンダ４４に動作油を供給するようになっている。一方、ＥＣＵ（図示せず）で制御されるクラッチフリーアクチュエータユニット４５もまた、クラッチフリーオペレーティングシリンダ４４に動作油を供給するようになっている。クラッチフリーオペレーティングシリンダ４４は、クラッチスレーブシリンダ４６に動作油を供給するようになっている。クラッチスレーブシリンダ４６のピストン４７がクラッチ４８の可動部に機械的に連結されている。
【００３４】
図５に示されるように、図４のクラッチフリーオペレーティングシリンダ４４である中間シリンダ５１、クラッチフリーアクチュエータユニット４５を構成するソレノイドバルブ５２、リリーフバルブ５３、油圧ポンプ５４がクラッチフリーアクチュエータ５５に設けられる。中間シリンダ５１は、プライマリピストン５６とセカンダリピストン５７とが直列配置されており、クラッチマスターシリンダ４３からの動作油によりプライマリピストン５６がストロークすると、セカンダリピストン５７が随伴してストロークするようになっている。また、クラッチフリーアクチュエータユニット４５からの動作油によりセカンダリピストン５７がストロークするようになっている。セカンダリピストン５７のストロークに応じてクラッチスレーブシリンダ４６に動作油が供給されるようになっている。この構成により、マニュアル操作が行われたときには、優先的にマニュアル操作どおりのクラッチ断・接が実行され、マニュアル操作が行われていないときにはＥＣＵ制御どおりのクラッチ断・接が実行される。
【００３５】
なお、本発明の惰行制御装置は、マニュアル式のない自動式のみのクラッチシステムにも適用できる。
【００３６】
図６に示されるように、車両には、主として変速機・クラッチを制御するＥＣＵ６１と、主としてエンジンを制御するＥＣＭ６２が設けられる。ＥＣＵ６１には、シフトノブスイッチ、変速機のシフトセンサ、セレクトセンサ、ニュートラルスイッチ、Ｔ／Ｍ回転センサ、車速センサ、アイドルスイッチ、マニュアル切替スイッチ、パーキングブレーキスイッチ、ドアスイッチ、ブレーキスイッチ、半クラッチ調整スイッチ、クラッチセンサ、油圧スイッチの各入力信号線が接続されている。また、ＥＣＵ６１には、クラッチシステム４１の油圧ポンプ５４のモータ、ソレノイドバルブ、坂道発進補助用バルブ、ウォーニング＆メータの各出力信号線が接続されている。ＥＣＭ６２には、図示しないがエンジン制御に利用される各種の入力信号線と出力信号線が接続されている。ＥＣＭ６２は、エンジン回転数、アクセル開度、エンジン回転変更要求の各信号をＣＡＮ（Controller Area Network；車載ネットワーク）の伝送路を介してＥＣＵ６１に送信することができる。なお、本発明で使用するクラッチ回転数は、クラッチのドリブン側の回転数であり、トランスミッションのインプットシャフトの回転数と同一である。そこで、図示しないクラッチ回転数センサがインプットシャフトからクラッチ回転数を検出する。
【００３７】
図７に示されるように、本発明に係る惰行制御装置７１は、所定時間ごとにアクセル開度センサの出力信号をデジタルサンプリングし、その移動平均値を所定時間ごとのアクセル開度とするアクセル開度検出部７２と、アクセル開度の所定時間分を微分してアクセル開度速度を演算し、そのアクセル開度速度が負であって、かつ、その絶対値があらかじめ設定された開始基準値より小さいとき、惰行制御開始の判定を許可する判定条件検出部７３と、アクセル開度とクラッチ回転数を指標とし、エンジン出力トルクが負となるマイナス領域とエンジン出力トルクが正となるプラス領域との境界となるエンジン出力トルクゼロ線に沿わせて惰行制御しきい線が設定された惰行制御判定マップ７４と、上記惰行制御開始の判定が許可されており、上記惰行制御判定マップ７４上で、アクセル開度とクラッチ回転数の座標点が上記惰行制御しきい線をアクセル開度が減少する方向に通過したとき、惰行制御を開始する惰行制御実行判定部７５とを備える。
【００３８】
判定条件検出部７３は、アクセル開度の上記所定時間分より少ない所定時間分を微分して短時間アクセル開度速度を演算し、その短時間アクセル開度速度の絶対値があらかじめ設定された終了基準値より大きいとき、惰行制御終了の判定を許可するようになっている。
【００３９】
惰行制御判定マップ７４は、上記マイナス領域と上記プラス領域との間に上記惰行制御しきい線を含む有限幅の惰行制御可能領域が設定され、上記惰行制御実行判定部は、惰行制御終了の判定が許可されており、アクセル開度とクラッチ回転数の座標点が上記惰行制御可能領域から外に出たとき、惰行制御を終了するようになっている。
【００４０】
惰行制御実行判定部７５は、クラッチ回転数が下限しきい値を超えているときのみ、上記惰行制御を開始するようになっている。
【００４１】
惰行制御装置７１を構成するアクセル開度検出部７２、判定条件検出部７３、惰行制御判定マップ７４、惰行制御実行判定部７５は、例えば、ＥＣＵ６１に搭載されるのが好ましい。
【００４２】
以下、本発明の惰行制御装置７１の動作を説明する。
【００４３】
図８により、惰行制御の作動概念を説明する。横軸は時間と制御の流れを示し、縦軸はエンジン回転数を示す。アクセルペダル８１が大きく踏み込まれてアクセル開度が７０％の状態が継続する間、エンジン回転数８２が上昇し、車両が加速される。エンジン回転数８２が安定し、アクセルペダル８１の踏み込みが小さくなりアクセル開度が３５％になったとき後述する惰行制御開始条件が成立したとする。惰行制御開始により、クラッチが断に制御され、エンジン回転数８２がアイドル回転数に制御される。その後、アクセルペダルの踏み込みがなくなってアクセル開度が０％になるか又はその他の惰行制御終了条件が成立したとする。惰行制御終了により、エンジンが回転合わせ制御され、クラッチが接に制御される。この例では、アクセル開度が０％であるので、エンジンブレーキの状態となり、車両は減速される。
【００４４】
惰行制御が行われなかったとすると、惰行制御の実行期間の間、破線のようにエンジン回転数が高いまま維持されることになるので、燃料が無駄に消費されるが、惰行制御が行われることで、エンジン回転数８２がアイドル回転数となり燃料が節約される。
【００４５】
図９に惰行制御判定マップ７４をグラフイメージで示す。
【００４６】
惰行制御判定マップ７４は、あらかじめエンジン２についてアクセル開度とクラッチ回転数の相関をクラッチ断の状態にて計測して作成される。
【００４７】
図９に示されるように、惰行制御判定マップ７４は、横軸をアクセル開度とし、縦軸をクラッチ回転数とするマップである。惰行制御判定マップ７４は、エンジン出力トルクが負となるマイナス領域Ｍと、エンジン出力トルクが正となるプラス領域Ｐとに分けることができる。すなわち、マイナス領域Ｍは、エンジン要求トルクよりもエンジンのフリクションが大きく、エンジン出力トルクが負となる領域である。プラス領域Ｐは、エンジン要求トルクがエンジンのフリクションよりも大きいため、エンジン出力トルクが正となる領域である。マイナス領域Ｍとプラス領域Ｐの境界となるエンジン出力トルクゼロ線Ｚは、背景技術で述べたようにエンジンが外部に対して仕事をせず、燃料が無駄に消費されている状態を示している。
【００４８】
本実施形態では、惰行制御判定マップ７４のエンジン出力トルクゼロ線Ｚよりやや左（アクセル開度が小さい側）に惰行制御しきい線Ｔが設定される。
【００４９】
惰行制御判定マップ７４には、マイナス領域Ｍとプラス領域Ｐとの間に惰行制御しきい線Ｔを含む有限幅の惰行制御可能領域ＣＡが設定される。
【００５０】
惰行制御判定マップ７４には、クラッチ回転数の下限しきい線Ｕが設定されている。下限しきい線Ｕは、アクセル開度とは無関係にクラッチ回転数の下限しきい値を規定したものである。下限しきい線Ｕは、アイドル状態におけるクラッチ回転数よりも図示のようにやや上に設定される。
【００５１】
惰行制御装置７１は、次の４つの惰行開始条件が全て成立したとき、惰行制御を開始するようになっている。
【００５２】
（１）アクセルペダルの操作速度がしきい値範囲内
（２）惰行制御判定マップ７４において惰行制御しきい線Ｔをアクセル戻し方向で通過
（３）惰行制御判定マップ７４へのプロット点が惰行制御可能領域ＣＡ内
（４）惰行制御判定マップ７４においてエンジン回転数が下限しきい線Ｕ以上
惰行制御装置７１は、次の２つの惰行終了条件がひとつでも成立したとき、惰行制御を終了するようになっている。
【００５３】
（１）アクセルペダルの操作速度がしきい値範囲外
（２）惰行制御判定マップ７４へのプロット点が惰行制御可能領域ＣＡ外
惰行開始条件の（１）は、長時間アクセル開度速度が負であって、かつ、その絶対値が開始基準値より小さいことを意味する。また、惰行終了条件の（１）は、短時間アクセル開度速度の絶対値が終了基準値より大きいことを意味する。
【００５４】
次に、本発明の特徴である移動平均値、長時間アクセル開度速度、短時間アクセル開度速度を用いない場合について、惰行制御装置７１の動作を説明する。
【００５５】
惰行制御実行判定部７５は、ＥＣＭ６２がエンジンに出力したアクセル開度と、クラッチ回転数センサが検出したクラッチ回転数とを常に監視し、図９の惰行制御判定マップ７４上に、アクセル開度とクラッチ回転数の座標点をプロットする。時間の経過に伴い座標点が移動する。このとき、座標点が惰行制御可能領域ＣＡ内に存在する場合、惰行制御実行判定部７５は、惰行制御を開始するか否かの判定を行うようになる。座標点が惰行制御可能領域ＣＡ内に存在しない場合、惰行制御実行判定部７５は、惰行制御を開始するか否かの判定を行わない。
【００５６】
次に、座標点が惰行制御しきい線Ｔをアクセル開度が減少する方向に通過すると、惰行制御実行判定部７５は、惰行制御を開始する。すなわち、惰行制御装置７１は、クラッチを断に制御すると共に、アクセル開度を０％に制御する。これにより、クラッチは断となり、エンジンはアイドル状態になる。
【００５７】
図９に座標点の移動方向を矢印で示したように、アクセル開度が減少する方向とは、図示左方向である。もし、座標点が惰行制御しきい線Ｔを通過しても、座標点の移動方向が図示右方向の成分を有する場合、アクセル開度は増加するので、惰行制御実行判定部７５は、惰行制御を開始しない。
【００５８】
惰行制御実行判定部７５は、惰行制御を開始した後も、アクセル開度とクラッチ回転数とを常に監視し、惰行制御判定マップ７４に、アクセル開度とクラッチ回転数の座標点をプロットする。座標点が惰行制御可能領域ＣＡから外に出たとき、惰行制御実行判定部７５は、惰行制御を終了する。これにより、エンジンにはアクセルセンサが検出した踏み込み量に応じてＥＣＭ６２が決定したアクセル開度が与えられ、クラッチは接となる。
【００５９】
以上の動作により、アクセルペダルが踏み込み側に操作されているときは、アクセル開度とクラッチ回転数の座標点が惰行制御しきい線Ｔを通過しても惰行制御が開始されず、アクセルペダルが戻し側に操作されているときのみ、座標点が惰行制御しきい線Ｔを通過することで惰行制御が開始されるので、運転者は、違和感がなくなる。
【００６０】
惰行制御実行判定部７５は、座標点が下限しきい線Ｕよりも下に存在する（クラッチ回転数が下限しきい値より低い）ときは、惰行制御を開始しない。これは、エンジンがアイドル状態のときにクラッチを断にしても燃料消費を抑える効果が多くは期待できないからである。よって、惰行制御実行判定部７５は、座標点が下限しきい線Ｕよりも上に存在するときのみ、惰行制御を開始することになる。
【００６１】
図１０により、惰行制御による燃費削減効果を説明する。
【００６２】
まず、惰行制御を行わないものとする。エンジン回転数は、約３０ｓから約２００ｓまでの間、１６００〜１７００ｒｐｍの範囲で遷移しており、約２００ｓから約２６０ｓまでの間に、約１７００ｒｐｍから約７００ｒｐｍ（アイドル回転数）へ低下している。
【００６３】
エンジントルクは、約３０ｓから約１００ｓまでの間に増加しているが、その後、減少に転じ、約１５０ｓまで減少を続けている。エンジントルクは、約１５０ｓから約１６０ｓまでほぼ０Ｎｍであり、約１６０ｓから約２００ｓまでの間に増加するが、約２００ｓにてほぼ０Ｎｍになる。結果的に、エンジントルクがほぼ０Ｎｍとなる期間は、約１５０ｓから約１６０ｓまで（楕円Ｂ１）、約２００ｓから約２１０ｓまで（楕円Ｂ２）、約２２０ｓから約２６０ｓまで（楕円Ｂ３）の３箇所である。
【００６４】
燃料消費量（縦軸目盛りなし；便宜上、エンジントルクと重なるように配置してある）は、約５０ｓから約２００ｓまではエンジントルクの遷移にほぼ随伴して変化している。エンジントルクがほぼ０Ｎｍであっても、燃料消費量は０ではない。
【００６５】
ここで、惰行制御を行うものとすると、エンジントルクがほぼ０Ｎｍとなる期間において、エンジン回転数がアイドル回転数に制御されることになる。グラフには、惰行制御を行わないエンジン回転数の線（実線）から別れるように惰行制御時のエンジン回転数の線（太い実線）が示される。惰行制御は、楕円Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の３回にわたり実行された。この惰行制御が行われた期間における燃料消費量は、惰行制御を行わない場合の燃料消費量を下回っており、燃料消費が節約されたことが分かる。
【００６６】
図１１に、実際に惰行制御が行われた惰行制御判定マップ１１１を示す。各点は、実際に検出されたアクセル開度とクラッチ回転数の点を示す。惰行制御判定マップ１１１には、マイナス領域Ｍ、プラス領域Ｐ、惰行制御しきい線Ｔ、惰行制御可能領域ＣＡが設定されている。
【００６７】
次に、図１２を用いて課題を考察する。
【００６８】
図１２（ａ）に示されるように、惰行制御装置７１は、アナログ信号であるアクセルペダルの踏み込み量１２１を所定のサンプリング周期Δｔ（例えば、３２ｍｓ）ごとにデジタル変換し、アクセル開度（注；移動平均をしていないアクセル開度）として取り込む。円Ｃ１において、２つの黒点で示すように、１サンプリング周期Δｔ間にアクセル開度がやや減少している。また、楕円Ｃ２において、２つの黒点で示すように、１サンプリング周期Δｔ間にアクセル開度が大きく減少している。
【００６９】
いま、この円Ｃ１内のデータ変化が、図１２（ｂ）の惰行制御判定マップ１２２において円Ｃ３に示したように、惰行制御開始条件を成立させる変化であったとすると、惰行制御が開始される。一方、楕円Ｃ２内のデータ変化が、図１２（ｂ）の惰行制御判定マップ１２１において円Ｃ４に示したように、惰行制御終了条件を成立させる変化であったとすると、惰行制御が終了される。
【００７０】
ここで、図１２（ｃ）のように、サンプリング周期Δｔを顕著に長くしてみると、１サンプリング周期Δｔ内にアクセルペダルの踏み込み量１２１が変化しており、例えば、円Ｃ５において惰行制御開始条件が成立している。しかし、次のサンプリングまで惰行制御装置は、惰行制御開始条件の成立を認識することができない。このように、あまり大雑把にサンプリングを行うと、惰行制御の開始が時間的に遅れたり、条件の成立を見落としたりすることになる。
【００７１】
一方、図１２（ｄ）のように、アクセルペダルの踏み込み量１２１の時間的変化の速さに対してサンプリング周期Δｔが比較的短いと、比較的短時間に踏み込み量１２１の減少や増加があるときに、惰行制御開始条件が成立（円Ｃ６）してから、直後に惰行制御終了条件が成立（円Ｃ７）し、その直後に惰行制御開始条件が成立（円Ｃ８）するという状況が生じる。このように、あまり細かにサンプリングを行ったために、各条件の成立が過多となり、ハンチングを起こす。
【００７２】
本発明の惰行制御装置７１は、図１２で説明した課題を解決するために、図１で説明した、
（１）アクセル開度センサの出力信号のデジタルサンプリングデータをそのままアクセル開度とするのではなく、デジタルサンプリングデータについて所定の時間間隔で移動平均演算し、移動平均値をアクセル開度とする。
【００７３】
（２）移動平均演算で得たアクセル開度を比較的長い所定時間分と比較的短い所定時間分で微分して２種類のアクセル開度速度とする。
【００７４】
（３）長時間アクセル開度速度が開始基準値より小さいとき、惰行制御開始の判定を許可する。
【００７５】
（４）短時間アクセル開度速度が終了基準値より大きいとき、惰行制御終了の判定を許可する。
という制御を採用した。
【００７６】
これにより、次のような効果が得られる。
【００７７】
（１）移動平均の実施により、アクセル開度のノイズ成分（キャブ振動や路面入力による）を除去でき、安定した惰行制御の開始・終了が可能となる。
【００７８】
（２）惰行制御開始の判定への移行、惰行制御終了の判定への移行を、アクセル開度速度により判定するため、惰行制御の見落としや終了遅れが発生し難くなる。
【００７９】
（３）惰行制御開始の条件判定に用いるアクセル開度速度の演算時間と惰行制御終了の判定条件に用いるアクセル開度速度の演算時間とを異ならせたので、双方の条件成立にヒステリシスを設けることができ、ハンチングが防止される。
【００８０】
（４）惰行制御開始の条件判定に長い所定時間分の微分を使用するので、不必要な（又は効果が少ない）惰行制御の開始を防止することができる。
【００８１】
図１３により、本発明の効果を説明する。
【００８２】
図１３（ａ）に示されるように、アクセル開度センサの出力信号のデジタルサンプリングデータの移動平均値がアクセル開度１３１としてＥＣＵ６１に読み込まれる。アクセル開度１３１は、図示のように階段状に漸増するが、アクセル開度１３１の増加の程度は緩やかである。縦軸に目盛りは付さないが、アクセル開度１３１の増加は２サンプリング周期に１程度である。
【００８３】
図１３（ｂ）に示されるように、アクセル開度１３１を１サンプリング周期ごとに差分（あるサンプリング周期のデータとすぐ次のサンプリング周期のデータとの差を求める）してアクセル開度速度１３２を求めると、アクセル開度速度１３２は０か１の値をとる。ここで、アクセル開度速度にしきい値１３３を設けてアクセル開度の緩やかな増加（緩やかな減少でも同様）によるグラフの傾斜を検出しようとすると、しきい値１３３は０か１とせざるを得ない。しきい値１３３を所望する値に設定できないため、アクセル開度の傾斜を判定する自由度が著しく制限される。
【００８４】
図１３（ｃ）に示されるように、アクセル開度１３１を１０サンプリング周期ごとに差分（あるサンプリング周期のデータと１０サンプリング周期後のデータとの差を求める）してアクセル開度速度１３４を求めると、アクセル開度１３１の増加が緩やかであっても、アクセル開度速度１３４は１より十分に大きい値となる。これにより、実際のアクセル開度速度（アクセルペダルが操作される速度）と正しく比例するアクセル開度速度１３４が得られる。また、しきい値１３５を設定できる数値範囲が広くなるので、しきい値１３５を所望する値に設定できる。
【符号の説明】
【００８５】
６１ ＥＣＵ
６２ ＥＣＭ
７１ 惰行制御装置
７２ アクセル開度検出部
７３ 判定条件検出部
７４ 惰行制御判定マップ
７５ 惰行制御実行判定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定時間ごとにアクセル開度センサの出力信号をデジタルサンプリングし、その移動平均値を所定時間ごとのアクセル開度とするアクセル開度検出部と、
アクセル開度の所定時間分を微分してアクセル開度速度を演算し、そのアクセル開度速度が負であって、かつ、その絶対値があらかじめ設定された開始基準値より小さいとき、惰行制御開始の判定を許可する判定条件検出部と、
アクセル開度とクラッチ回転数を指標とし、エンジン出力トルクが負となるマイナス領域とエンジン出力トルクが正となるプラス領域との境界となるエンジン出力トルクゼロ線に沿わせて惰行制御しきい線が設定された惰行制御判定マップと、
上記惰行制御開始の判定が許可されており、上記惰行制御判定マップ上で、アクセル開度とクラッチ回転数の座標点が上記惰行制御しきい線をアクセル開度が減少する方向に通過したとき、惰行制御を開始する惰行制御実行判定部とを備えたことを特徴とする惰行制御装置。
【請求項２】
上記判定条件検出部は、アクセル開度の上記所定時間分より少ない所定時間分を微分して短時間アクセル開度速度を演算し、その短時間アクセル開度速度の絶対値があらかじめ設定された終了基準値より大きいとき、惰行制御終了の判定を許可し、
上記惰行制御判定マップは、上記マイナス領域と上記プラス領域との間に上記惰行制御しきい線を含む有限幅の惰行制御可能領域が設定され、
上記惰行制御実行判定部は、惰行制御終了の判定が許可されており、アクセル開度とクラッチ回転数の座標点が上記惰行制御可能領域から外に出たとき、惰行制御を終了することを特徴とする請求項１記載の惰行制御装置。
【請求項３】
上記惰行制御実行判定部は、クラッチ回転数が下限しきい値を超えているときのみ、上記惰行制御を開始することを特徴とする請求項１〜２いずれか記載の惰行制御装置。
【請求項１】
所定時間ごとにアクセル開度センサの出力信号をデジタルサンプリングし、その移動平均値を所定時間ごとのアクセル開度とするアクセル開度検出部と、
アクセル開度の所定時間分を微分してアクセル開度速度を演算し、そのアクセル開度速度が負であって、かつ、その絶対値があらかじめ設定された開始基準値より小さいとき、惰行制御開始の判定を許可する判定条件検出部と、
アクセル開度とクラッチ回転数を指標とし、エンジン出力トルクが負となるマイナス領域とエンジン出力トルクが正となるプラス領域との境界となるエンジン出力トルクゼロ線に沿わせて惰行制御しきい線が設定された惰行制御判定マップと、
上記惰行制御開始の判定が許可されており、上記惰行制御判定マップ上で、アクセル開度とクラッチ回転数の座標点が上記惰行制御しきい線をアクセル開度が減少する方向に通過したとき、惰行制御を開始する惰行制御実行判定部とを備えたことを特徴とする惰行制御装置。
【請求項２】
上記判定条件検出部は、アクセル開度の上記所定時間分より少ない所定時間分を微分して短時間アクセル開度速度を演算し、その短時間アクセル開度速度の絶対値があらかじめ設定された終了基準値より大きいとき、惰行制御終了の判定を許可し、
上記惰行制御判定マップは、上記マイナス領域と上記プラス領域との間に上記惰行制御しきい線を含む有限幅の惰行制御可能領域が設定され、
上記惰行制御実行判定部は、惰行制御終了の判定が許可されており、アクセル開度とクラッチ回転数の座標点が上記惰行制御可能領域から外に出たとき、惰行制御を終了することを特徴とする請求項１記載の惰行制御装置。
【請求項３】
上記惰行制御実行判定部は、クラッチ回転数が下限しきい値を超えているときのみ、上記惰行制御を開始することを特徴とする請求項１〜２いずれか記載の惰行制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１０−２２３３４５（Ｐ２０１０−２２３３４５Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７１７８８（Ｐ２００９−７１７８８）
【出願日】平成２１年３月２４日（２００９．３．２４）
【出願人】（００００００１７０）いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２４日（２００９．３．２４）
【出願人】（００００００１７０）いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【Ｆターム（参考）】
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