惰行制御装置
【課題】アクセルペダルの急操作に対する加速の応答性が優れている惰行制御装置を提供する。
【解決手段】エンジンが外部に対して仕事をしないで運転されているときに、クラッチを断にすると共にエンジン回転数を目標エンジン回転数に低下させて惰行制御を開始する惰行制御実行部３と、惰行制御終了時のアクセルペダル操作加速度に応じたクラッチ接速度でクラッチを接に制御するクラッチ接制御部６とを備える。
【解決手段】エンジンが外部に対して仕事をしないで運転されているときに、クラッチを断にすると共にエンジン回転数を目標エンジン回転数に低下させて惰行制御を開始する惰行制御実行部３と、惰行制御終了時のアクセルペダル操作加速度に応じたクラッチ接速度でクラッチを接に制御するクラッチ接制御部６とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行中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装置に係り、アクセルペダルの急操作に対する加速の応答性が優れてい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（燃費走行制御とも言う）を行う惰行制御装置を提案した（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３４２８３２号公報
【特許文献２】特開平８−６７１７５号公報
【特許文献３】特開２００１−３０４３０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この惰行制御装置によれば、惰行制御による走行時には、クラッチが断となって、エンジン回転数がアイドル回転数となっている。このとき、運転者が所定以上の速度でアクセルペダルを踏み込むと、惰行制御を終了し、エンジン回転数を、クラッチ回転数に対して一致か、あるいは衝撃を生じさせずにクラッチが接にできる許容範囲内まで上昇させ、クラッチを接にし、運転者の加速の意志に従い、車両を加速しなくてはならない。
【０００７】
しかし、惰行制御時は変速時と異なりエンジンがアイドル回転に低下している。このため、惰行制御終了時にクラッチ断からクラッチ接に復帰させるに際し、クラッチに対するエンジンの回転数合わせを行うことになる。したがって、前述のようにクラッチ接速度ＶＣを多少速くしたとしても、クラッチが接になるまでの時間が長い。この間、運転者にとっては、アクセル操作をしたにもかかわらず、車両の加速が始まらないという空走感が感じられる。急いで加速をする意志がなく、アクセルペダルをゆっくり踏み込んだ場合はそれほど大きな問題はないが、急いで加速をしたいためにアクセルペダルを急に踏み込んだ場合、空走感が強く感じられ、不満・違和感が生じる。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、アクセルペダルの急操作に対する加速の応答性が優れてい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】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明は、エンジンが外部に対して仕事をしないで運転されているときに、クラッチを断にすると共にエンジン回転数を目標エンジン回転数に低下させて惰行制御を開始する惰行制御実行部と、惰行制御終了時のアクセルペダル操作加速度に応じたクラッチ接速度でクラッチを接に制御するクラッチ接制御部とを備えたものである。
【００１０】
クラッチ回転数とアクセル開度で参照される惰行制御判定マップを有し、前記惰行制御実行部は、前記惰行制御判定マップへのクラッチ回転数とアクセル開度のプロット点が惰行制御可能領域内にあって、アクセルペダル操作速度が所定範囲内にて、かつクラッチ回転数とアクセル開度のプロット点が惰行制御しきい線をアクセル開度減少方向に通過したとき、惰行制御を開始し、アクセルペダル操作速度が所定範囲外となったか又はプロット点が惰行制御可能領域外に出たとき惰行制御を終了し、アクセルペダル操作量ＡＣＣとエンジン回転数ＥＮＧと車両速度ＳＰＤを基本クラッチ接速度演算式
ＶＣｂａｓｅ＝Ｋ１×ＡＣＣ
＋Ｋ２×ＥＮＧ＋Ｋ３×ＳＰＤ
（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３は係数）
に代入して基本クラッチ接速度ＶＣｂａｓｅを求めるクラッチ接速度演算部と、惰行制御終了時のアクセルペダル操作加速度ｄ2ＡＣＣ／ｄｔ2を増速分演算式
ＶＣａｄｄ＝Ｋ４×ｄ2ＡＣＣ／ｄｔ2
（Ｋ４は係数）
に代入して増速分ＶＣａｄｄを求める増速分演算部とを有し、前記クラッチ接制御部は、基本クラッチ接速度ＶＣｂａｓｅに増速分ＶＣａｄｄを加算してクラッチ接速度ＶＣとし、このクラッチ接速度ＶＣでクラッチを接に制御してもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００１２】
（１）アクセルペダルの急操作に対する加速の応答性が優れている。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の惰行制御装置のブロック構成図である。
【図２】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３】図２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４】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５】惰行制御の概要を説明するための作動概念図である。
【図６】惰行制御判定マップのグラフイメージ図である。
【図７】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８】惰行制御判定マップを作成するために実測したアクセル開度とクラッチ回転数のグラフである。
【図９】本発明の惰行制御装置におけるクラッチ接速度演算の手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明を適用しない惰行制御装置における、アクセル操作からクラッチ接に至るまでのタイミングチャートである。
【図１１】本発明の惰行制御装置における、アクセル操作からクラッチ接に至るまでのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
図１に示されるように、本発明に係る惰行制御装置１は、クラッチ回転数とアクセル開度で参照される惰行制御判定マップ２と、惰行制御判定マップ２へのクラッチ回転数とアクセル開度のプロット点が惰行制御可能領域内にあって、アクセルペダル操作速度が所定範囲内にて、かつクラッチ回転数とアクセル開度のプロット点が惰行制御しきい線をアクセル開度減少方向に通過したとき、エンジンが外部に対して仕事をしないで運転されていると判定して、クラッチを断すると共にエンジン回転数を低下させて惰行制御を開始し、アクセルペダル操作速度が所定範囲外となったか又はプロット点が惰行制御可能領域外に出たとき惰行制御を終了する惰行制御実行部３と、アクセルペダル操作量ＡＣＣとエンジン回転数ＥＮＧと車両速度ＳＰＤを基本クラッチ接速度演算式
ＶＣｂａｓｅ＝Ｋ１×ＡＣＣ
＋Ｋ２×ＥＮＧ＋Ｋ３×ＳＰＤ
（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３は係数）
に代入して基本クラッチ接速度ＶＣｂａｓｅを求めるクラッチ接速度演算部４と、惰行制御終了時のアクセルペダル操作加速度ｄＡＣＣ／ｄｔ2を増速分演算式
ＶＣａｄｄ＝Ｋ４×ｄ2ＡＣＣ／ｄｔ2
（Ｋ４は係数）
に代入して増速分ＶＣａｄｄを求める増速分演算部５と、基本クラッチ接速度ＶＣｂａｓｅに増速分ＶＣａｄｄを加算してクラッチ接速度ＶＣとし、このクラッチ接速度ＶＣでクラッチを接に制御することにより、惰行制御終了時のアクセルペダル操作加速度に応じたクラッチ接速度でクラッチを接に制御するクラッチ接制御部６とを備える。
【００１６】
また、惰行制御装置１は、惰行制御終了時にクラッチ回転数に対して接許容範囲内までエンジン回転数を上昇させてからクラッチを接する回転合わせ制御部７を備える。
【００１７】
惰行制御装置１を構成する惰行制御判定マップ２、惰行制御実行部３、クラッチ接速度演算部４、増速分演算部５、クラッチ接制御部６、回転合わせ制御部７は、例えば、ＥＣＵ（図示せず）に搭載されるのが好ましい。
【００１８】
本発明の惰行制御装置１を搭載する車両について各部を説明する。
【００１９】
図２に示されるように、本発明の惰行制御装置１を搭載する車両のクラッチシステム１０１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１０２に機械的に連結されたクラッチマスターシリンダ１０３は、運転者によるクラッチペダル１０２の踏み込み・戻し操作に応じて中間シリンダ（クラッチフリーオペレーティングシリンダ、切替シリンダとも言う）１０４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１０５は、クラッチ断・接の指令により中間シリンダ１０４に動作油を供給するようになっている。中間シリンダ１０４は、クラッチスレーブシリンダ１０６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１０６のピストン１０７がクラッチ１０８の可動部に機械的に連結されている。
【００２０】
図３に示されるように、アクチュエータ１１０は、クラッチフリーアクチュエータ１１１を備える。クラッチフリーアクチュエータ１１１は、中間シリンダ１０４とクラッチフリーアクチュエータユニット１０５とを備える。クラッチフリーアクチュエータユニット１０５は、ソレノイドバルブ１１２、リリーフバルブ１１３、油圧ポンプ１１４を備える。中間シリンダ１０４は、プライマリピストン１１６とセカンダリピストン１１７とが直列配置されてなり、クラッチマスターシリンダ１０３からの動作油によりプライマリピストン１１６がストロークすると、セカンダリピストン１１７が随伴してストロークするようになっている。また、中間シリンダ１０４は、クラッチフリーアクチュエータユニット１０５からの動作油によりセカンダリピストン１１７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１１７のストロークに応じてクラッチスレーブシリンダ１０６に動作油が供給される。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。
【００２１】
ＥＣＵ制御においては、ソレノイドバルブ１１２、リリーフバルブ１１３がいずれも全閉であるとき、油圧ポンプ１１４を駆動して中間シリンダ１０４に動作油を導入（ＩＮ）すると、セカンダリピストン１１７がストロークしてクラッチスレーブシリンダ１０６に動作油が供給されクラッチが断になる。一方、油圧ポンプ１１４を停止し、ソレノイドバルブ１１２、リリーフバルブ１１３のいずれか１つ以上を開くと、中間シリンダ１０４の動作油が排出（ＯＵＴ）される。このとき、これらのバルブをデューティ制御（全閉と全開の時間比を調節するパルス制御）することにより、中間シリンダ１０４の動作油がデューティ制御によって決まる速度で排出される。これにより、セカンダリピストン１１７の戻り速度、つまりクラッチの接速度を任意に制御できる。
【００２２】
なお、本発明の惰行制御装置１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。
【００２３】
図４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ＥＣＵ１２１と、主としてエンジンを制御するＥＣＭ１２２が設けられる。ＥＣＵ１２１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、アクセル操作量センサ、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、ＥＣＵ１２１には、クラッチシステム１０１の油圧ポンプ１１４のモータ、ソレノイドバルブ１１２、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。ＥＣＭ１２２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。ＥＣＭ１２２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ＥＣＵ１２１に送信することができる。
【００２４】
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。図示しないインプットシャフト回転数センサが検出したインプットシャフト回転数からクラッチ回転数を求めることができる。あるいは車速センサが検出した車速から現在ギア段のギア比を用いてクラッチ回転数を求めることができる。クラッチ回転数は、車速相当のエンジン回転数を表している。
【００２５】
以下、本発明の惰行制御装置１の動作を説明する。
【００２６】
図５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。アイドル回転の状態からアクセルペダル１４１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１４２が上昇し、車両が加速される。エンジン回転数１４２が安定し、アクセルペダル１４１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１４２がアイドル回転数に制御される。車両は惰行制御走行することになる。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。
【００２７】
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、惰行制御中はエンジン回転数１４２がアイドル回転数となり燃料が節約される。
【００２８】
図６に惰行制御判定マップ２をグラフイメージで示す。
【００２９】
惰行制御判定マップ２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２は、エンジン出力トルクが負となるマイナス領域ＭＡと、エンジン出力トルクが正となるプラス領域ＰＡとに分けることができる。マイナス領域ＭＡ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ＰＡ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ＭＡとプラス領域ＰＡの境界となるエンジン出力トルクゼロ線ＺＬ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。
【００３０】
本実施形態では、惰行制御判定マップ２のエンジン出力トルクゼロ線ＺＬ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ＴＬが設定される。惰行制御判定マップ２には、マイナス領域ＭＡとプラス領域ＰＡとの間に惰行制御しきい線ＴＬを含む有限幅の惰行制御可能領域ＣＡが設定される。惰行制御判定マップ２には、クラッチ回転数の下限しきい線ＵＬが設定されている。下限しきい線ＵＬ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ＵＬ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。
【００３１】
惰行制御装置１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。
（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２においてクラッチ回転数とアクセル開度のプロット点が惰行制御しきい線ＴＬをアクセル戻し方向で通過
（３）惰行制御判定マップ２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２においてクラッチ回転数が下限しきい線ＵＬ以上
【００３２】
惰行制御装置１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。
（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２へのプロット点が惰行制御可能領域ＣＡ外
【００３３】
惰行制御判定マップ２と惰行開始条件、惰行終了条件に従う惰行制御装置１の動作を説明する。
【００３４】
惰行制御実行部３は、アクセルペダル操作量に基づくアクセル開度と、インプットシャフト回転数又は車速から求めたクラッチ回転数とを常に監視し、図６の惰行制御判定マップ２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、惰行制御実行部３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、惰行制御実行部３は、惰行制御を開始するか否かの判定を行わない。
【００３５】
次に、座標点が惰行制御しきい線ＴＬをアクセル開度が減少する方向に通過すると、惰行制御実行部３は、惰行制御を開始する。すなわち、惰行制御装置１は、クラッチを断に制御すると共に、ＥＣＭ１２２がエンジンに指示する制御アクセル開度をアイドル相当に制御する。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。
【００３６】
図６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ＴＬ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、惰行制御実行部３は、惰行制御を開始しない。
【００３７】
惰行制御実行部３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２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、惰行制御実行部３は、惰行制御を終了する。
【００３８】
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ＴＬ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ＴＬ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。
【００３９】
惰行制御実行部３は、座標点が下限しきい線ＵＬ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、惰行制御実行部３は、座標点が下限しきい線ＵＬ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。
【００４０】
図７により、惰行制御による燃費削減効果を説明する。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
次に、惰行制御判定マップ２の具体的な設定例を説明する。
【００４６】
図８に示されるように、惰行制御判定マップ２を作成するために、アクセル開度とクラッチ回転数の特性を実測し、横軸をアクセル開度とし縦軸をクラッチ回転数（＝エンジン回転数；クラッチ接のとき）としたグラフを作成する。これにより、実測したエンジン出力トルクゼロ線ＺＬを描くことができる。エンジン出力トルクゼロ線ＺＬよりも左側全体がマイナス領域ＭＡであり、右側全体がプラス領域ＰＡである。
【００４７】
エンジン出力トルクゼロ線ＺＬのやや左側に惰行制御しきい線ＴＬを定義して描く。惰行制御しきい線ＴＬのやや左側に減速ゼロしきい線ＴＬｇを推測して描く。エンジン出力トルクゼロ線ＺＬのやや右側に加速ゼロしきい線ＴＬｋを推測して描く。減速ゼロしきい線ＴＬｇと加速ゼロしきい線ＴＬｋに挟まれた領域を惰行制御可能領域ＣＡと定義する。下限しきい線ＵＬは、この例では、８８０ｒｐｍに設定する。
【００４８】
なお、減速ゼロしきい線ＴＬｇ、加速ゼロしきい線ＴＬｋは、運転者が運転しづらくない程度に設定するが、人間の感覚の問題であるため設計では数値化できないので、実車でチューニングする。惰行制御しきい線ＴＬは、減速ゼロしきい線ＴＬｇと加速ゼロしきい線ＴＬｋの中央に設定する。
【００４９】
以上のように作成した図８のグラフを適宜に数値化（離散化）して記憶素子に書き込むことにより、惰行制御実行部３がその演算処理に利用可能な惰行制御判定マップ２が得られる。
【００５０】
次に、本発明の惰行制御装置１におけるクラッチ接速度演算について図９を参照しつつ説明する。
【００５１】
惰行制御実行部３が惰行制御を終了すると、ただちに回転合わせ制御部７が回転合わせ制御を開始する。回転合わせ制御は、アイドル回転数まで低下していたエンジン回転数を上昇させ、エンジン回転数がクラッチ回転数に対して接許容範囲内になるとクラッチを接する制御である。
【００５２】
回転合わせ制御によりエンジン回転数がクラッチ回転数に対して接許容範囲内に上昇すると、クラッチ接制御が開始される。
【００５３】
ステップＳ９１にて、クラッチ接制御中かどうか判定し、ＹＥＳであればステップＳ９２へ進む。ＮＯの場合は終了となる。
【００５４】
ステップＳ９２にて、クラッチ接速度演算部４は、アクセルペダル操作量ＡＣＣとエンジン回転数ＥＮＧと車両速度ＳＰＤを基本クラッチ接速度演算式
ＶＣｂａｓｅ＝Ｋ１×ＡＣＣ
＋Ｋ２×ＥＮＧ＋Ｋ３×ＳＰＤ
に代入して基本クラッチ接速度ＶＣｂａｓｅを求める。ここで、係数Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３はあらかじめ実験により設定してあるものとする。
【００５５】
次いで、ステップＳ９３にて、増速分演算部５は、惰行制御終了時のアクセルペダル操作加速度ｄ2ＡＣＣ／ｄｔ2を増速分演算式
ＶＣａｄｄ＝Ｋ４×ｄ2ＡＣＣ／ｄｔ2
に代入して増速分ＶＣａｄｄを求める。ここで、係数Ｋ４はあらかじめ実験により設定してあるものとする。
【００５６】
次いで、ステップＳ９４にて、クラッチ接制御部６は、基本クラッチ接速度ＶＣｂａｓｅに増速分ＶＣａｄｄを加算してクラッチ接速度ＶＣとし、このクラッチ接速度ＶＣでクラッチを接に制御する。
【００５７】
この結果、クラッチ接速度ＶＣが従来よりも速くなり、クラッチが短時間で接になる。増速分ＶＣａｄｄは、アクセルペダル操作加速度ｄＡＣＣ／ｄｔ2に比例しているため、運転者がアクセルペダルを急に踏み込むほど、増速分ＶＣａｄｄが大きくなり、クラッチ接速度ＶＣが速くなる。
【００５８】
本発明の惰行制御装置１の効果を図１０と図１１の比較対照により説明する。
【００５９】
図１０に示されるように、本発明を適用しない惰行制御装置において、クラッチが断されている惰行制御（＃１０１）中に、アクセルペダルが比較的小さいアクセルペダル操作加速度で操作され、アクセルペダル操作量が惰行制御時の値より大きくなったとする（＃１０２）。アクセルペダル操作速度がしきい値を越えたことにより前述の惰行終了条件が成立して、惰行制御が終了する（＃１０３）。ただちに、回転合わせが開始される（＃１０４）。エンジン回転数がクラッチ回転数に一致（接許容範囲内に到達）すると、クラッチ接が開始される（＃１０５）。クラッチが断から接へと従来のクラッチ接速度ＶＣで移行し（＃１０６）、クラッチ接完了となる（＃１０７）。
【００６０】
このタイミングチャートにおいては、アクセルペダルが比較的大きいアクセルペダル操作加速度で操作されたとしても、クラッチ接＃１０６に要する時間は同じである。惰行制御の終了＃１０３からクラッチ接完了＃１０７までの時間（あるいはアクセルペダルを踏み始めてからクラッチ接完了＃１０７までの時間）は、車両の加速が始まらないため、運転者にとって空走感が感じられる空走時間となる。
【００６１】
図１１に示されるように、本発明の惰行制御装置１において、クラッチが断されている惰行制御（＃１１１）中に、アクセルペダルが比較的大きいアクセルペダル操作加速度ｄ2ＡＣＣ／ｄｔ2で操作され、アクセルペダル操作量が惰行制御時の値より大きくなったとする（＃１１２）。アクセルペダル操作速度がしきい値を越えたことにより前述の惰行終了条件が成立して、惰行制御が終了する（＃１１３）。ただちに、回転合わせが開始される（＃１１４）。エンジン回転数がクラッチ回転数に一致（接許容範囲内に到達）すると、クラッチ接が開始される（＃１１５）。クラッチが断から接へと従来よりも速いクラッチ接速度ＶＣで移行し（＃１１６）、クラッチ接完了となる（＃１１７）。
【００６２】
惰行制御の終了＃１１３からクラッチ接完了＃１１７までの時間（あるいはアクセルペダルを踏み始めてからクラッチ接＃１１７までの時間）は、車両の加速が始まらないため、運転者にとって空走感が感じられる空走時間となる。しかし、同一尺度で描かれた図１０に比べると、クラッチ接制御を行っている時間が短縮されているため、空走時間が短縮されていることが分かる。アクセルペダル操作加速度ｄ2ＡＣＣ／ｄｔ2がさらに大きければ、クラッチ接制御を行っている時間がさらに短くなるので、空走時間がいっそう短縮される。
【００６３】
以上説明したように、本発明の惰行制御装置１によれば、惰行制御終了時のアクセルペダル操作加速度を加味してクラッチ接速度を演算するようにしたので、クラッチ接に要する時間が従来より短縮され、空走時間が短縮される。これにより、惰行制御中に運転者が急加速しようとしてアクセルペダル操作を急に（＝アクセルペダル操作加速度大で）操作したとき、その急加速意志に対して車両が応答性よく加速することになり、惰行制御から急加速に入るときの運転者の違和感が減少する。
【００６４】
本発明の惰行制御装置１によれば、アクセルペダル操作加速度に比例させて増速分を演算するので、アクセルペダル操作が急であればあるほど、空走時間が短縮される。また、その傾向は、係数Ｋ４によって調節することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１ 惰行制御装置
２ 惰行制御判定マップ
３ 惰行制御実行部
４ クラッチ接速度演算部
５ 増速分演算部
６ クラッチ接制御部
７ 回転合わせ制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行中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装置に係り、アクセルペダルの急操作に対する加速の応答性が優れてい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（燃費走行制御とも言う）を行う惰行制御装置を提案した（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３４２８３２号公報
【特許文献２】特開平８−６７１７５号公報
【特許文献３】特開２００１−３０４３０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この惰行制御装置によれば、惰行制御による走行時には、クラッチが断となって、エンジン回転数がアイドル回転数となっている。このとき、運転者が所定以上の速度でアクセルペダルを踏み込むと、惰行制御を終了し、エンジン回転数を、クラッチ回転数に対して一致か、あるいは衝撃を生じさせずにクラッチが接にできる許容範囲内まで上昇させ、クラッチを接にし、運転者の加速の意志に従い、車両を加速しなくてはならない。
【０００７】
しかし、惰行制御時は変速時と異なりエンジンがアイドル回転に低下している。このため、惰行制御終了時にクラッチ断からクラッチ接に復帰させるに際し、クラッチに対するエンジンの回転数合わせを行うことになる。したがって、前述のようにクラッチ接速度ＶＣを多少速くしたとしても、クラッチが接になるまでの時間が長い。この間、運転者にとっては、アクセル操作をしたにもかかわらず、車両の加速が始まらないという空走感が感じられる。急いで加速をする意志がなく、アクセルペダルをゆっくり踏み込んだ場合はそれほど大きな問題はないが、急いで加速をしたいためにアクセルペダルを急に踏み込んだ場合、空走感が強く感じられ、不満・違和感が生じる。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、アクセルペダルの急操作に対する加速の応答性が優れてい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】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明は、エンジンが外部に対して仕事をしないで運転されているときに、クラッチを断にすると共にエンジン回転数を目標エンジン回転数に低下させて惰行制御を開始する惰行制御実行部と、惰行制御終了時のアクセルペダル操作加速度に応じたクラッチ接速度でクラッチを接に制御するクラッチ接制御部とを備えたものである。
【００１０】
クラッチ回転数とアクセル開度で参照される惰行制御判定マップを有し、前記惰行制御実行部は、前記惰行制御判定マップへのクラッチ回転数とアクセル開度のプロット点が惰行制御可能領域内にあって、アクセルペダル操作速度が所定範囲内にて、かつクラッチ回転数とアクセル開度のプロット点が惰行制御しきい線をアクセル開度減少方向に通過したとき、惰行制御を開始し、アクセルペダル操作速度が所定範囲外となったか又はプロット点が惰行制御可能領域外に出たとき惰行制御を終了し、アクセルペダル操作量ＡＣＣとエンジン回転数ＥＮＧと車両速度ＳＰＤを基本クラッチ接速度演算式
ＶＣｂａｓｅ＝Ｋ１×ＡＣＣ
＋Ｋ２×ＥＮＧ＋Ｋ３×ＳＰＤ
（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３は係数）
に代入して基本クラッチ接速度ＶＣｂａｓｅを求めるクラッチ接速度演算部と、惰行制御終了時のアクセルペダル操作加速度ｄ2ＡＣＣ／ｄｔ2を増速分演算式
ＶＣａｄｄ＝Ｋ４×ｄ2ＡＣＣ／ｄｔ2
（Ｋ４は係数）
に代入して増速分ＶＣａｄｄを求める増速分演算部とを有し、前記クラッチ接制御部は、基本クラッチ接速度ＶＣｂａｓｅに増速分ＶＣａｄｄを加算してクラッチ接速度ＶＣとし、このクラッチ接速度ＶＣでクラッチを接に制御してもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００１２】
（１）アクセルペダルの急操作に対する加速の応答性が優れている。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の惰行制御装置のブロック構成図である。
【図２】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３】図２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４】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５】惰行制御の概要を説明するための作動概念図である。
【図６】惰行制御判定マップのグラフイメージ図である。
【図７】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８】惰行制御判定マップを作成するために実測したアクセル開度とクラッチ回転数のグラフである。
【図９】本発明の惰行制御装置におけるクラッチ接速度演算の手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明を適用しない惰行制御装置における、アクセル操作からクラッチ接に至るまでのタイミングチャートである。
【図１１】本発明の惰行制御装置における、アクセル操作からクラッチ接に至るまでのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
図１に示されるように、本発明に係る惰行制御装置１は、クラッチ回転数とアクセル開度で参照される惰行制御判定マップ２と、惰行制御判定マップ２へのクラッチ回転数とアクセル開度のプロット点が惰行制御可能領域内にあって、アクセルペダル操作速度が所定範囲内にて、かつクラッチ回転数とアクセル開度のプロット点が惰行制御しきい線をアクセル開度減少方向に通過したとき、エンジンが外部に対して仕事をしないで運転されていると判定して、クラッチを断すると共にエンジン回転数を低下させて惰行制御を開始し、アクセルペダル操作速度が所定範囲外となったか又はプロット点が惰行制御可能領域外に出たとき惰行制御を終了する惰行制御実行部３と、アクセルペダル操作量ＡＣＣとエンジン回転数ＥＮＧと車両速度ＳＰＤを基本クラッチ接速度演算式
ＶＣｂａｓｅ＝Ｋ１×ＡＣＣ
＋Ｋ２×ＥＮＧ＋Ｋ３×ＳＰＤ
（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３は係数）
に代入して基本クラッチ接速度ＶＣｂａｓｅを求めるクラッチ接速度演算部４と、惰行制御終了時のアクセルペダル操作加速度ｄＡＣＣ／ｄｔ2を増速分演算式
ＶＣａｄｄ＝Ｋ４×ｄ2ＡＣＣ／ｄｔ2
（Ｋ４は係数）
に代入して増速分ＶＣａｄｄを求める増速分演算部５と、基本クラッチ接速度ＶＣｂａｓｅに増速分ＶＣａｄｄを加算してクラッチ接速度ＶＣとし、このクラッチ接速度ＶＣでクラッチを接に制御することにより、惰行制御終了時のアクセルペダル操作加速度に応じたクラッチ接速度でクラッチを接に制御するクラッチ接制御部６とを備える。
【００１６】
また、惰行制御装置１は、惰行制御終了時にクラッチ回転数に対して接許容範囲内までエンジン回転数を上昇させてからクラッチを接する回転合わせ制御部７を備える。
【００１７】
惰行制御装置１を構成する惰行制御判定マップ２、惰行制御実行部３、クラッチ接速度演算部４、増速分演算部５、クラッチ接制御部６、回転合わせ制御部７は、例えば、ＥＣＵ（図示せず）に搭載されるのが好ましい。
【００１８】
本発明の惰行制御装置１を搭載する車両について各部を説明する。
【００１９】
図２に示されるように、本発明の惰行制御装置１を搭載する車両のクラッチシステム１０１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１０２に機械的に連結されたクラッチマスターシリンダ１０３は、運転者によるクラッチペダル１０２の踏み込み・戻し操作に応じて中間シリンダ（クラッチフリーオペレーティングシリンダ、切替シリンダとも言う）１０４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１０５は、クラッチ断・接の指令により中間シリンダ１０４に動作油を供給するようになっている。中間シリンダ１０４は、クラッチスレーブシリンダ１０６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１０６のピストン１０７がクラッチ１０８の可動部に機械的に連結されている。
【００２０】
図３に示されるように、アクチュエータ１１０は、クラッチフリーアクチュエータ１１１を備える。クラッチフリーアクチュエータ１１１は、中間シリンダ１０４とクラッチフリーアクチュエータユニット１０５とを備える。クラッチフリーアクチュエータユニット１０５は、ソレノイドバルブ１１２、リリーフバルブ１１３、油圧ポンプ１１４を備える。中間シリンダ１０４は、プライマリピストン１１６とセカンダリピストン１１７とが直列配置されてなり、クラッチマスターシリンダ１０３からの動作油によりプライマリピストン１１６がストロークすると、セカンダリピストン１１７が随伴してストロークするようになっている。また、中間シリンダ１０４は、クラッチフリーアクチュエータユニット１０５からの動作油によりセカンダリピストン１１７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１１７のストロークに応じてクラッチスレーブシリンダ１０６に動作油が供給される。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。
【００２１】
ＥＣＵ制御においては、ソレノイドバルブ１１２、リリーフバルブ１１３がいずれも全閉であるとき、油圧ポンプ１１４を駆動して中間シリンダ１０４に動作油を導入（ＩＮ）すると、セカンダリピストン１１７がストロークしてクラッチスレーブシリンダ１０６に動作油が供給されクラッチが断になる。一方、油圧ポンプ１１４を停止し、ソレノイドバルブ１１２、リリーフバルブ１１３のいずれか１つ以上を開くと、中間シリンダ１０４の動作油が排出（ＯＵＴ）される。このとき、これらのバルブをデューティ制御（全閉と全開の時間比を調節するパルス制御）することにより、中間シリンダ１０４の動作油がデューティ制御によって決まる速度で排出される。これにより、セカンダリピストン１１７の戻り速度、つまりクラッチの接速度を任意に制御できる。
【００２２】
なお、本発明の惰行制御装置１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。
【００２３】
図４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ＥＣＵ１２１と、主としてエンジンを制御するＥＣＭ１２２が設けられる。ＥＣＵ１２１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、アクセル操作量センサ、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、ＥＣＵ１２１には、クラッチシステム１０１の油圧ポンプ１１４のモータ、ソレノイドバルブ１１２、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。ＥＣＭ１２２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。ＥＣＭ１２２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ＥＣＵ１２１に送信することができる。
【００２４】
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。図示しないインプットシャフト回転数センサが検出したインプットシャフト回転数からクラッチ回転数を求めることができる。あるいは車速センサが検出した車速から現在ギア段のギア比を用いてクラッチ回転数を求めることができる。クラッチ回転数は、車速相当のエンジン回転数を表している。
【００２５】
以下、本発明の惰行制御装置１の動作を説明する。
【００２６】
図５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。アイドル回転の状態からアクセルペダル１４１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１４２が上昇し、車両が加速される。エンジン回転数１４２が安定し、アクセルペダル１４１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１４２がアイドル回転数に制御される。車両は惰行制御走行することになる。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。
【００２７】
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、惰行制御中はエンジン回転数１４２がアイドル回転数となり燃料が節約される。
【００２８】
図６に惰行制御判定マップ２をグラフイメージで示す。
【００２９】
惰行制御判定マップ２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２は、エンジン出力トルクが負となるマイナス領域ＭＡと、エンジン出力トルクが正となるプラス領域ＰＡとに分けることができる。マイナス領域ＭＡ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ＰＡ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ＭＡとプラス領域ＰＡの境界となるエンジン出力トルクゼロ線ＺＬ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。
【００３０】
本実施形態では、惰行制御判定マップ２のエンジン出力トルクゼロ線ＺＬ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ＴＬが設定される。惰行制御判定マップ２には、マイナス領域ＭＡとプラス領域ＰＡとの間に惰行制御しきい線ＴＬを含む有限幅の惰行制御可能領域ＣＡが設定される。惰行制御判定マップ２には、クラッチ回転数の下限しきい線ＵＬが設定されている。下限しきい線ＵＬ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ＵＬ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。
【００３１】
惰行制御装置１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。
（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２においてクラッチ回転数とアクセル開度のプロット点が惰行制御しきい線ＴＬをアクセル戻し方向で通過
（３）惰行制御判定マップ２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２においてクラッチ回転数が下限しきい線ＵＬ以上
【００３２】
惰行制御装置１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。
（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２へのプロット点が惰行制御可能領域ＣＡ外
【００３３】
惰行制御判定マップ２と惰行開始条件、惰行終了条件に従う惰行制御装置１の動作を説明する。
【００３４】
惰行制御実行部３は、アクセルペダル操作量に基づくアクセル開度と、インプットシャフト回転数又は車速から求めたクラッチ回転数とを常に監視し、図６の惰行制御判定マップ２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、惰行制御実行部３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、惰行制御実行部３は、惰行制御を開始するか否かの判定を行わない。
【００３５】
次に、座標点が惰行制御しきい線ＴＬをアクセル開度が減少する方向に通過すると、惰行制御実行部３は、惰行制御を開始する。すなわち、惰行制御装置１は、クラッチを断に制御すると共に、ＥＣＭ１２２がエンジンに指示する制御アクセル開度をアイドル相当に制御する。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。
【００３６】
図６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ＴＬ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、惰行制御実行部３は、惰行制御を開始しない。
【００３７】
惰行制御実行部３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２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、惰行制御実行部３は、惰行制御を終了する。
【００３８】
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ＴＬ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ＴＬ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。
【００３９】
惰行制御実行部３は、座標点が下限しきい線ＵＬ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、惰行制御実行部３は、座標点が下限しきい線ＵＬ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。
【００４０】
図７により、惰行制御による燃費削減効果を説明する。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
次に、惰行制御判定マップ２の具体的な設定例を説明する。
【００４６】
図８に示されるように、惰行制御判定マップ２を作成するために、アクセル開度とクラッチ回転数の特性を実測し、横軸をアクセル開度とし縦軸をクラッチ回転数（＝エンジン回転数；クラッチ接のとき）としたグラフを作成する。これにより、実測したエンジン出力トルクゼロ線ＺＬを描くことができる。エンジン出力トルクゼロ線ＺＬよりも左側全体がマイナス領域ＭＡであり、右側全体がプラス領域ＰＡである。
【００４７】
エンジン出力トルクゼロ線ＺＬのやや左側に惰行制御しきい線ＴＬを定義して描く。惰行制御しきい線ＴＬのやや左側に減速ゼロしきい線ＴＬｇを推測して描く。エンジン出力トルクゼロ線ＺＬのやや右側に加速ゼロしきい線ＴＬｋを推測して描く。減速ゼロしきい線ＴＬｇと加速ゼロしきい線ＴＬｋに挟まれた領域を惰行制御可能領域ＣＡと定義する。下限しきい線ＵＬは、この例では、８８０ｒｐｍに設定する。
【００４８】
なお、減速ゼロしきい線ＴＬｇ、加速ゼロしきい線ＴＬｋは、運転者が運転しづらくない程度に設定するが、人間の感覚の問題であるため設計では数値化できないので、実車でチューニングする。惰行制御しきい線ＴＬは、減速ゼロしきい線ＴＬｇと加速ゼロしきい線ＴＬｋの中央に設定する。
【００４９】
以上のように作成した図８のグラフを適宜に数値化（離散化）して記憶素子に書き込むことにより、惰行制御実行部３がその演算処理に利用可能な惰行制御判定マップ２が得られる。
【００５０】
次に、本発明の惰行制御装置１におけるクラッチ接速度演算について図９を参照しつつ説明する。
【００５１】
惰行制御実行部３が惰行制御を終了すると、ただちに回転合わせ制御部７が回転合わせ制御を開始する。回転合わせ制御は、アイドル回転数まで低下していたエンジン回転数を上昇させ、エンジン回転数がクラッチ回転数に対して接許容範囲内になるとクラッチを接する制御である。
【００５２】
回転合わせ制御によりエンジン回転数がクラッチ回転数に対して接許容範囲内に上昇すると、クラッチ接制御が開始される。
【００５３】
ステップＳ９１にて、クラッチ接制御中かどうか判定し、ＹＥＳであればステップＳ９２へ進む。ＮＯの場合は終了となる。
【００５４】
ステップＳ９２にて、クラッチ接速度演算部４は、アクセルペダル操作量ＡＣＣとエンジン回転数ＥＮＧと車両速度ＳＰＤを基本クラッチ接速度演算式
ＶＣｂａｓｅ＝Ｋ１×ＡＣＣ
＋Ｋ２×ＥＮＧ＋Ｋ３×ＳＰＤ
に代入して基本クラッチ接速度ＶＣｂａｓｅを求める。ここで、係数Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３はあらかじめ実験により設定してあるものとする。
【００５５】
次いで、ステップＳ９３にて、増速分演算部５は、惰行制御終了時のアクセルペダル操作加速度ｄ2ＡＣＣ／ｄｔ2を増速分演算式
ＶＣａｄｄ＝Ｋ４×ｄ2ＡＣＣ／ｄｔ2
に代入して増速分ＶＣａｄｄを求める。ここで、係数Ｋ４はあらかじめ実験により設定してあるものとする。
【００５６】
次いで、ステップＳ９４にて、クラッチ接制御部６は、基本クラッチ接速度ＶＣｂａｓｅに増速分ＶＣａｄｄを加算してクラッチ接速度ＶＣとし、このクラッチ接速度ＶＣでクラッチを接に制御する。
【００５７】
この結果、クラッチ接速度ＶＣが従来よりも速くなり、クラッチが短時間で接になる。増速分ＶＣａｄｄは、アクセルペダル操作加速度ｄＡＣＣ／ｄｔ2に比例しているため、運転者がアクセルペダルを急に踏み込むほど、増速分ＶＣａｄｄが大きくなり、クラッチ接速度ＶＣが速くなる。
【００５８】
本発明の惰行制御装置１の効果を図１０と図１１の比較対照により説明する。
【００５９】
図１０に示されるように、本発明を適用しない惰行制御装置において、クラッチが断されている惰行制御（＃１０１）中に、アクセルペダルが比較的小さいアクセルペダル操作加速度で操作され、アクセルペダル操作量が惰行制御時の値より大きくなったとする（＃１０２）。アクセルペダル操作速度がしきい値を越えたことにより前述の惰行終了条件が成立して、惰行制御が終了する（＃１０３）。ただちに、回転合わせが開始される（＃１０４）。エンジン回転数がクラッチ回転数に一致（接許容範囲内に到達）すると、クラッチ接が開始される（＃１０５）。クラッチが断から接へと従来のクラッチ接速度ＶＣで移行し（＃１０６）、クラッチ接完了となる（＃１０７）。
【００６０】
このタイミングチャートにおいては、アクセルペダルが比較的大きいアクセルペダル操作加速度で操作されたとしても、クラッチ接＃１０６に要する時間は同じである。惰行制御の終了＃１０３からクラッチ接完了＃１０７までの時間（あるいはアクセルペダルを踏み始めてからクラッチ接完了＃１０７までの時間）は、車両の加速が始まらないため、運転者にとって空走感が感じられる空走時間となる。
【００６１】
図１１に示されるように、本発明の惰行制御装置１において、クラッチが断されている惰行制御（＃１１１）中に、アクセルペダルが比較的大きいアクセルペダル操作加速度ｄ2ＡＣＣ／ｄｔ2で操作され、アクセルペダル操作量が惰行制御時の値より大きくなったとする（＃１１２）。アクセルペダル操作速度がしきい値を越えたことにより前述の惰行終了条件が成立して、惰行制御が終了する（＃１１３）。ただちに、回転合わせが開始される（＃１１４）。エンジン回転数がクラッチ回転数に一致（接許容範囲内に到達）すると、クラッチ接が開始される（＃１１５）。クラッチが断から接へと従来よりも速いクラッチ接速度ＶＣで移行し（＃１１６）、クラッチ接完了となる（＃１１７）。
【００６２】
惰行制御の終了＃１１３からクラッチ接完了＃１１７までの時間（あるいはアクセルペダルを踏み始めてからクラッチ接＃１１７までの時間）は、車両の加速が始まらないため、運転者にとって空走感が感じられる空走時間となる。しかし、同一尺度で描かれた図１０に比べると、クラッチ接制御を行っている時間が短縮されているため、空走時間が短縮されていることが分かる。アクセルペダル操作加速度ｄ2ＡＣＣ／ｄｔ2がさらに大きければ、クラッチ接制御を行っている時間がさらに短くなるので、空走時間がいっそう短縮される。
【００６３】
以上説明したように、本発明の惰行制御装置１によれば、惰行制御終了時のアクセルペダル操作加速度を加味してクラッチ接速度を演算するようにしたので、クラッチ接に要する時間が従来より短縮され、空走時間が短縮される。これにより、惰行制御中に運転者が急加速しようとしてアクセルペダル操作を急に（＝アクセルペダル操作加速度大で）操作したとき、その急加速意志に対して車両が応答性よく加速することになり、惰行制御から急加速に入るときの運転者の違和感が減少する。
【００６４】
本発明の惰行制御装置１によれば、アクセルペダル操作加速度に比例させて増速分を演算するので、アクセルペダル操作が急であればあるほど、空走時間が短縮される。また、その傾向は、係数Ｋ４によって調節することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１ 惰行制御装置
２ 惰行制御判定マップ
３ 惰行制御実行部
４ クラッチ接速度演算部
５ 増速分演算部
６ クラッチ接制御部
７ 回転合わせ制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンが外部に対して仕事をしないで運転されているときに、クラッチを断にすると共にエンジン回転数を目標エンジン回転数に低下させて惰行制御を開始する惰行制御実行部と、
惰行制御終了時のアクセルペダル操作加速度に応じたクラッチ接速度でクラッチを接に制御するクラッチ接制御部とを備えたことを特徴とする惰行制御装置。
【請求項２】
クラッチ回転数とアクセル開度で参照される惰行制御判定マップを有し、
前記惰行制御実行部は、前記惰行制御判定マップへのクラッチ回転数とアクセル開度のプロット点が惰行制御可能領域内にあって、アクセルペダル操作速度が所定範囲内にて、かつクラッチ回転数とアクセル開度のプロット点が惰行制御しきい線をアクセル開度減少方向に通過したとき、惰行制御を開始し、アクセルペダル操作速度が所定範囲外となったか又はプロット点が惰行制御可能領域外に出たとき惰行制御を終了し、
アクセルペダル操作量ＡＣＣとエンジン回転数ＥＮＧと車両速度ＳＰＤを基本クラッチ接速度演算式
ＶＣｂａｓｅ＝Ｋ１×ＡＣＣ
＋Ｋ２×ＥＮＧ＋Ｋ３×ＳＰＤ
（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３は係数）
に代入して基本クラッチ接速度ＶＣｂａｓｅを求めるクラッチ接速度演算部と、
惰行制御終了時のアクセルペダル操作加速度ｄ2ＡＣＣ／ｄｔ2を増速分演算式
ＶＣａｄｄ＝Ｋ４×ｄ2ＡＣＣ／ｄｔ2
（Ｋ４は係数）
に代入して増速分ＶＣａｄｄを求める増速分演算部とを有し、
前記クラッチ接制御部は、基本クラッチ接速度ＶＣｂａｓｅに増速分ＶＣａｄｄを加算してクラッチ接速度ＶＣとし、このクラッチ接速度ＶＣでクラッチを接に制御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１】
エンジンが外部に対して仕事をしないで運転されているときに、クラッチを断にすると共にエンジン回転数を目標エンジン回転数に低下させて惰行制御を開始する惰行制御実行部と、
惰行制御終了時のアクセルペダル操作加速度に応じたクラッチ接速度でクラッチを接に制御するクラッチ接制御部とを備えたことを特徴とする惰行制御装置。
【請求項２】
クラッチ回転数とアクセル開度で参照される惰行制御判定マップを有し、
前記惰行制御実行部は、前記惰行制御判定マップへのクラッチ回転数とアクセル開度のプロット点が惰行制御可能領域内にあって、アクセルペダル操作速度が所定範囲内にて、かつクラッチ回転数とアクセル開度のプロット点が惰行制御しきい線をアクセル開度減少方向に通過したとき、惰行制御を開始し、アクセルペダル操作速度が所定範囲外となったか又はプロット点が惰行制御可能領域外に出たとき惰行制御を終了し、
アクセルペダル操作量ＡＣＣとエンジン回転数ＥＮＧと車両速度ＳＰＤを基本クラッチ接速度演算式
ＶＣｂａｓｅ＝Ｋ１×ＡＣＣ
＋Ｋ２×ＥＮＧ＋Ｋ３×ＳＰＤ
（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３は係数）
に代入して基本クラッチ接速度ＶＣｂａｓｅを求めるクラッチ接速度演算部と、
惰行制御終了時のアクセルペダル操作加速度ｄ2ＡＣＣ／ｄｔ2を増速分演算式
ＶＣａｄｄ＝Ｋ４×ｄ2ＡＣＣ／ｄｔ2
（Ｋ４は係数）
に代入して増速分ＶＣａｄｄを求める増速分演算部とを有し、
前記クラッチ接制御部は、基本クラッチ接速度ＶＣｂａｓｅに増速分ＶＣａｄｄを加算してクラッチ接速度ＶＣとし、このクラッチ接速度ＶＣでクラッチを接に制御することを特徴とする請求項１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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−３１９４３（Ｐ２０１２−３１９４３Ａ）
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７２５５８（Ｐ２０１０−１７２５５８）
【出願日】平成２２年７月３０日（２０１０．７．３０）
【出願人】（００００００１７０）いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【出願人】（３９１００８５５９）株式会社トランストロン (30)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月３０日（２０１０．７．３０）
【出願人】（００００００１７０）いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【出願人】（３９１００８５５９）株式会社トランストロン (30)
【Ｆターム（参考）】
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