惰行制御装置
【課題】惰行制御終了時の変速による空走の時間を短くし、ドライバーの違和感を低減することが可能な惰行制御装置を提供する。
【解決手段】車両の走行中にエンジンが外部に対して仕事をしないときに、クラッチを断にすると共に、エンジン回転数を所定回転数に落とす惰行制御を行う惰行制御装置において、惰行制御中に、当該惰行制御が終了するときのアクセル開度と車両速度を予測し、惰行制御中に予測したアクセル開度と車両速度に応じたギアに変速する惰行制御時変速手段６を備えたものである。
【解決手段】車両の走行中にエンジンが外部に対して仕事をしないときに、クラッチを断にすると共に、エンジン回転数を所定回転数に落とす惰行制御を行う惰行制御装置において、惰行制御中に、当該惰行制御が終了するときのアクセル開度と車両速度を予測し、惰行制御中に予測したアクセル開度と車両速度に応じたギアに変速する惰行制御時変速手段６を備えたものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動制御式マニュアルトランスミッション（オートメーテッドマニュアルトランスミッション；以下、ＡＭＴという）を装備した車両に搭載される惰行制御装置に係り、特に、惰行制御終了時の変速による空走の時間を短くし、ドライバーの違和感の低減を図った惰行制御装置に関するものである。
【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。
【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。このとき、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。したがって、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１）。
【０００５】
惰行制御は、クラッチを自動で断接できる機構を搭載した車両において、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自動でクラッチを切り、エンジン回転数をアイドリング回転数又は相当する回転数とする事で、燃費を向上させる手法である。
【０００６】
惰行制御は、上述のように自動でエンジン出力を切る（自動でクラッチを断接する）ことができる車両であれば適用できるので、マニュアル式のクラッチシステム（マニュアルＴ／Ｍ）に限らず、自動式のクラッチシステム（通常のトルコンＡＴやＡＭＴ）においても同様の効果を得ることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】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】
【０００８】
ところで、自動変速式（ＡＴやＡＭＴ）の車両においては、惰行制御中には変速が禁止されるのが一般的である。そのため、例えば、惰行制御中に車両速度が大きく変化するなどして現在のギアが適切でなくなった場合は、惰行制御が終了して変速の禁止が解除された後に、適切なギアへの変速が行われることになる。
【０００９】
しかしながら、ＡＭＴの自動変速操作は、クラッチを断し、ギアをチェンジし、クラッチを接するという手順が必要であり、クラッチを断にしてからクラッチを接するまでの間に必ず空走が生じる。よって、惰行制御中に現在のギアが適切でなくなった場合には、その惰行制御が終了したときに変速による空走が発生してしまう。なお、惰行制御終了時の空走はＡＴでも生じるが、ＡＴにおける空走の時間はＡＭＴよりも一般に短い。
【００１０】
このような惰行制御終了時の空走は、ドライバーがアクセルを戻し方向に操作している場合には、ドライバーに違和感を感じさせることは殆どない。しかし、例えば、惰行制御中にドライバーが加速をするためにアクセルを踏み込んだ場合などには、惰行制御終了時の空走が加速の遅れにつながり、ドライバーに違和感を感じさせてしまうことが多い。このようなドライバーの違和感を低減するためにも、特に空走の時間が比較的長くドライバーに違和感を感じさせやすいＡＭＴにおいては、惰行制御終了時の空走の時間をできるだけ短くすることが望まれる。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、ＡＭＴを装備した車両に適用される惰行制御装置において、惰行制御終了時の変速による空走の時間を短くし、ドライバーの違和感を低減することが可能な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】
【００１２】
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、車両の走行中にエンジンが外部に対して仕事をしないときに、クラッチを断にすると共に、エンジン回転数を所定回転数に落とす惰行制御を行う惰行制御装置において、惰行制御中に、当該惰行制御が終了するときのアクセル開度と車両速度を予測し、惰行制御中に予測したアクセル開度と車両速度に応じたギアに変速する惰行制御時変速手段を備えた惰行制御装置である。
【００１３】
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、該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前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、惰行制御を開始し、かつ、前記マイナス領域から外に出たとき、惰行制御を終了する惰行制御実行判定部とを備え、前記惰行制御時変速手段は、現在の車両速度を所定時間前の車両速度から減じた減速度に基づいて、前記惰行制御が終了するときの車両速度を予測する車両速度予測部と、前記惰行制御判定マップと、前記車両速度予測部で予測した前記惰行制御が終了するときの車両速度に対応するクラッチ回転数とから、前記惰行制御が終了するときのアクセル開度を予測するアクセル開度予測部と、前記車両速度予測部で予測した車両速度と、前記アクセル開度予測部で予測したアクセル開度とを基に、当該車両速度とアクセル開度に応じた目標ギアを決定する目標ギア決定部と、現在のギアが前記目標ギア決定部で決定した目標ギアと異なる場合、惰行制御中に前記目標ギアに変速する変速実行部とを備えてもよい。
【００１４】
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、該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前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、惰行制御を開始し、かつ、前記マイナス領域から外に出たとき、惰行制御を終了する惰行制御実行判定部とを備え、前記惰行制御時変速手段は、前記惰行制御判定マップと、現在のクラッチ回転数とから、前記惰行制御が終了するときのアクセル開度を予測するアクセル開度予測部と、現在の車両速度と、前記アクセル開度予測部で予測したアクセル開度とを基に、当該車両速度とアクセル開度に応じた目標ギアを決定する目標ギア決定部と、現在のギアが前記目標ギア決定部で決定した目標ギアと異なる場合、惰行制御中に前記目標ギアに変速する変速実行部とを備えてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、惰行制御終了時の変速による空走の時間を短くし、ドライバーの違和感を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の惰行制御装置が適用される車両のシステム構成図である。
【図２】本発明において、惰行制御の概要を説明するための作動概念図である。
【図３】本発明において、惰行制御判定マップのグラフイメージ図である。
【図４】本発明において、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５】本発明において、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６】本発明の惰行制御装置の制御フローを説明するフローチャートである。
【図７】本発明において、アクセル開度予測値を求める方法を説明する図である。
【図８】（ａ）は本発明における惰行制御終了時の空走期間を説明する図であり、（ｂ）は従来技術における惰行制御終了時の空走期間を説明する図である。
【図９】本発明において、減速度を０とした場合にアクセル開度予測値を求める方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００１８】
図１は、本実施の形態に係る惰行制御装置が適用される車両のシステム構成図である。図１では、ＡＭＴ（自動制御式マニュアルトランスミッション）を装備した車両のシステム構成図を示している。
【００１９】
図１に示すように、車両には、主として変速機・クラッチを制御する電子制御ユニット１１と、主としてエンジンを制御するＥＣＭ（エンジン・コントロール・モジュール）１２が設けられている。
【００２０】
電子制御ユニット１１には、ギアセレクターレバー１３、ブレーキセンサ１４、変速機１５のシフトセンサ・セレクトセンサ・ニュートラルスイッチ１６、インプットシャフト回転センサ１７、タービンシャフト回転センサ１８からの各入力信号線が接続されている。また、電子制御ユニット１１には、ＣＡＮ（Controller Area Network；車載ネットワーク）の伝送路２２が接続されており、この伝送路２２を介して、車両速度信号、エンジン回転数信号、ギアポジション信号、スロットル開度信号、エンジン回転変更要求などを受信することができる。電子制御ユニット１１には、変速機１５、クラッチシステム（ロックアップクラッチ＆ドライブクラッチ）１９への各出力信号線が接続されている。
【００２１】
ＥＣＭ１２には、アクセル開度センサ２０、エンジン回転数センサ２１の入力信号線が接続されており、その他の図示しない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。ＥＣＭ１２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の伝送路２２を介して電子制御ユニット１１に送信することができる。
【００２２】
ギアセレクターレバー１３は、Ｒ（後退）、Ｎ（ニュートラル）、Ｄ（ドライブ）、Ｄレンジの上部に付随した＋、Ｄレンジの下部に付随した−、マニュアル変速と自動変速を切り替えるＡの６つのポジションを有する。
【００２３】
変速機１５では、シフト側２個、セレクト側１個のソレノイドを、１個のシフトセンサと１個のセレクトセンサの出力に基づき、ＰＩＤ（Proportial Integral Differential）制御により、ＰＷＭ（Pulse-Width Modulation）出力で各ソレノイドの推力を制御して、ギアシフト位置を決定するようにされている。なお、ＰＩＤ制御については、従来技術に属するためここでは説明を省略する。
【００２４】
また、クラッチシステム１９では、ＯＮ／ＯＦＦソレノイドバルブを介してクラッチの作動を制御しており、断から接へと切換える際に接合を滑らかに制御し、クラッチの断接をスムーズに行っている。また、クラッチシステム１９では、比較的ゆっくりとした発進加速時にはより低速からクラッチを接にし、省燃費運行を助けている。
【００２５】
次に、本実施の形態に係る惰行制御装置について説明する。
【００２６】
車両には、走行中にエンジンが外部に対して仕事をしないときに、クラッチを断にすると共に、エンジン回転数をアイドル回転数（又は相当する回転数）に落とす惰行制御を行う惰行制御装置１が搭載されている。
【００２７】
まず、図２により、惰行制御の作動概念を説明する。図２においては、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。
【００２８】
図２に示すように、アクセルペダル７１が大きく踏み込まれてアクセル開度７０％の状態が継続する間、エンジン回転数７２が上昇し、車両が加速される。エンジン回転数７２が安定し、アクセルペダル７１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７２がアイドル回転数に制御される。その後、アクセルペダル７１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。
【００２９】
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７２がアイドル回転数となり燃料が節約される。
【００３０】
図１に戻り、惰行制御装置１は、具体的には、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２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３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（ノーロード線）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４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４上で、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５とを備えている。
【００３１】
ここで、クラッチ回転数とは、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。本実施形態では、インプットシャフト回転数センサ１７によりクラッチ回転数を検出するようにした。
【００３２】
アクセル開度検出部２、判定条件検出部３、惰行制御判定マップ４、惰行制御実行判定部５は、電子制御ユニット１１に搭載されるのが好ましい。
【００３３】
図３に、惰行制御判定マップ４をグラフイメージで示す。
【００３４】
惰行制御判定マップ４は、あらかじめエンジン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。
【００３５】
図３に示すように、惰行制御判定マップ４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４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（ノーロード線）Ｚは、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。
【００３６】
本実施形態では、惰行制御判定マップ４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。
【００３７】
惰行制御判定マップ４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。
【００３８】
惰行制御判定マップ４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。
【００３９】
惰行制御装置１では、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４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４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４においてクラッチ回転数が下限しきい線Ｕ以上
【００４０】
また、惰行制御装置１では、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４へのプロット点が惰行制御可能領域ＣＡ外
【００４１】
図４により、惰行制御による燃費削減効果を説明する。
【００４２】
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。
【００４３】
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（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、ほぼ０Ｎｍとなっている。
【００４４】
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。
【００４５】
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）から分か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。
【００４６】
図５に、実際に惰行制御が行われた惰行制御判定マップ１００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プロット点を示す。惰行制御判定マップ１００には、マイナス領域、プラス領域、惰行制御しきい線（加速０しきい点、減速０しきい点）、惰行制御可能領域がそれぞれ設定されている。
【００４７】
さて、図１に戻り、本実施の形態に係る惰行制御装置１は、惰行制御中に、当該惰行制御が終了するときのアクセル開度と車両速度を予測し、当該惰行制御が終了する前に、予測したアクセル開度と車両速度に応じたギアに予め変速しておく惰行制御時変速手段６をさらに備えている。
【００４８】
惰行制御時変速手段６は、惰行制御が終了するときの車両速度を予測する車両速度予測部７と、惰行制御が終了するときのアクセル開度を予測するアクセル開度予測部８と、車両速度予測部７で予測した車両速度と、アクセル開度予測部８で予測したアクセル開度とを基に、当該車両速度とアクセル開度に応じた目標ギアを決定する目標ギア決定部９と、現在のギアが目標ギア決定部９で決定した目標ギアと異なる場合、目標ギアに変速する変速実行部１０とを備える。
【００４９】
車両速度予測部７は、現在の車両速度を所定時間前（例えば１秒前）の車両速度から減じた減速度を、現在の車両速度から減ずることで、惰行制御が終了するときの車両速度を予測するようにされる。以下、車両速度予測部７が予測する、惰行制御が終了するときの車両速度を、車両予測速度と呼称する。
【００５０】
アクセル開度予測部８は、惰行制御判定マップ４上で、アクセル開度とクラッチ回転数の座標点が、車両速度予測部７で予測した車両予測速度に対応したクラッチ回転数でプラス領域Ｐ側に惰行制御可能領域ＣＡから外に出るときのアクセル開度を求めることで、惰行制御が終了するときのアクセル開度を予測するようにされる。以下、アクセル開度予測部８が予測する、惰行制御が終了するときのアクセル開度の値を、アクセル開度予測値と呼称する。
【００５１】
目標ギア決定部９は、車両速度予測部７で求めた車両予測速度、およびアクセル開度予測部８で求めたアクセル開度予測値に基づき、車両予測速度とアクセル開度予測値に応じた適切な目標ギアを決定する。目標ギアを決定する方法については、特に限定するものではないが、例えば、アクセル開度と車両速度（あるいは車両速度相当のクラッチ回転数）を指標とした目標ギア（適切なギア）のマップを作成しておき、そのマップを用いて、アクセル開度予測値と車両予測速度に応じた適切な目標ギアを決定するようにすればよい。なお、このようなマップは、通常のＡＭＴにて用いられているので、ＡＭＴで用いているマップをそのまま使用するようにしてもよい。
【００５２】
変速実行部１０は、目標ギア決定部９が決定した目標ギアと現在のギアとを比較し、現在のギアと目標ギアとが異なる場合、変速機１５を制御して目標ギアに変速する。なお、惰行制御中はクラッチが断となっているので、変速の際にクラッチシステム１９を制御する必要はない。
【００５３】
車両速度予測部７、アクセル開度予測部８、目標ギア決定部９、および変速実行部１０は、電子制御ユニット１１に搭載される。なお、惰行制御時変速手段６は、電子制御ユニット１１以外のユニット（例えばＥＣＭ１２）に搭載されていてもよく、また、アクセル開度検出部２、判定条件検出部３、惰行制御判定マップ４、惰行制御実行判定部５が搭載されたユニットとは別のユニットに搭載されていてもよい。
【００５４】
惰行制御時変速手段６における制御フローを図６を用いて説明する。
【００５５】
図６に示すように、惰行制御時変速手段６は、まず、惰行制御中であるかを判定する（ステップＳ１）。ステップＳ１にて惰行制御中でない（ＮＯ）と判断された場合、処理を終了する。
【００５６】
ステップＳ１にて惰行制御中である（ＹＥＳ）と判断された場合、車両速度予測部７が車両予測速度を、アクセル開度予測部８がアクセル開度予測値をそれぞれ求める（ステップＳ２）。
【００５７】
より具体的には、車両速度予測部７は、下式（１）
車両予測速度＝現在の車両速度−減速度 ・・・（１）
により、車両予測速度を求める。減速度は、電子制御ユニット１１に記憶されている所定時間前の車両速度から現在の車両速度を減ずることで求められる。例えば、減速度として、１秒前の車両速度から現在の車両速度を減じた値を用いる場合、車両予測速度は、現在から１秒後の車両速度を予測した値ということができる。
【００５８】
図７に示すように、アクセル開度予測部８は、惰行制御判定マップ４における現在のアクセル開度とクラッチ回転数の座標がＡ点にあるとすると、Ａ点を減速度に相当するクラッチ回転数だけ下方（クラッチ回転数が減少する方向）に移動させた後、その位置からプラス領域Ｐ側に水平に移動させた際に惰行制御可能領域ＣＡから外に出る（惰行制御可能領域ＣＡのプラス領域Ｐ側のしきい線と交わる）Ｂ点のアクセル開度の値を求め、アクセル開度予測値とする。求めたアクセル開度予測値は、つまり、所定時間後にドライバーがアクセルを急に踏み込んだと仮定した場合の惰行制御終了時のアクセル開度の値ということができる。
【００５９】
ステップＳ２にて車両予測速度、およびアクセル開度予測値を求めた後、目標ギア決定部９は、車両予測速度とアクセル開度予測値に応じて、適切な目標ギアを決定する（ステップＳ３）。
【００６０】
具体的には、図７の例であれば、目標ギア決定部９はＢ点における適切なギアを決定する。図７の例では、Ａ点での適切なギア（現在のギア）は２速であるが、Ｂ点では、Ａ点からみると２速−３速変速線Ｌ23を跨いでいるため、適切なギア（目標ギア）は３速となる。なお、図７における２速−３速変速線Ｌ23は、２速から３速に変速するときのしきい線を表している。
【００６１】
その後、変速実行部１０は、現在のギアと目標ギア決定部９が決定した目標ギアとが同じでないかを判断する（ステップＳ４）。ステップＳ４にて、現在のギアと目標ギアとが同じでない（ＹＥＳ）と判断された場合、ステップＳ５に進み、目標ギアにギアチェンジする。ステップＳ４にて、現在のギアと目標ギアとが同じである（ＮＯ）と判断された場合、ギアチェンジをする必要がないので制御を終了する。図７の例では、現在（Ａ点）のギアが２速、目標ギアが３速であるから、変速実行部１０は、３速にギアチェンジする。
【００６２】
以上説明したように、本実施の形態に係る惰行制御装置１では、惰行制御中に、当該惰行制御が終了するときのアクセル開度と車両速度を予測し、当該惰行制御が終了する前に、予測したアクセル開度と車両速度に応じたギアに予め変速しておく惰行制御時変速手段６を備えている。
【００６３】
従来技術では、図８（ｂ）に示すように、惰行制御中に現在のギアが適切でなくなった場合には、その惰行制御が終了した際に、適切なギアへのギアチェンジ、クラッチ接の操作が必要であり、惰行制御終了時の空走の時間（空走期間という）が長かった。
【００６４】
これに対して、本実施の形態に係る惰行制御装置１では、惰行制御中に、惰行制御終了時に適切なギアを予測して予めギアチェンジしておく。惰行制御中に変速操作を行っておけば、図８（ａ）に示すように、惰行制御修了時の変速による空走期間は、クラッチ接時間のみとなり、少ない空走期間となる。つまり、惰行制御装置１によれば、ＡＭＴの弱点である空走期間（惰行制御終了時の空走期間）を短縮することができ、その結果、ドライバーの違和感を低減することが可能となる。
【００６５】
また、惰行制御装置１では、アクセル開度とクラッチ回転数の座標点が、プラス領域Ｐ側に惰行制御可能領域ＣＡから外に出るときのアクセル開度を、惰行制御が終了するときのアクセル開度（アクセル開度予測値）としている。
【００６６】
上述のように、空走によりドライバーが違和感を感じるのは、加速時（アクセルを踏み込み方向に操作しているとき）であり、減速時（アクセルを離し方向に操作しているとき）にドライバーが違和感を感じることは殆どない。つまり、減速時には、惰行制御終了時にギアチェンジが行われ空走期間が長くなっても、ドライバーが違和感を感じることは殆どない。
【００６７】
そこで、惰行制御装置１では、アクセル開度予測値として、プラス領域Ｐ側に惰行制御可能領域ＣＡから外に出るときのアクセル開度、すなわち、ドライバーがアクセルを急に踏み込んだ場合に惰行制御が終了するときのアクセル開度の値を用いるようにした。これにより、ドライバーの違和感（加速時の違和感）を低減することが可能となり、さらには、加速が遅れて交通の流れについていけないなどの不具合も抑制することが可能になる。
【００６８】
さらにまた、惰行制御装置１では、車両速度予測部７にて車両速度予測値を求め、アクセル開度予測部８にて、アクセル開度とクラッチ回転数の座標点が、車両速度予測値に対応するクラッチ回転数でプラス領域Ｐ側に惰行制御可能領域ＣＡから外に出るときのアクセル開度を求めることで、アクセル開度予測値を求めている。これにより、減速度を考慮して運転状況に応じた目標ギアの選択を行うことが可能になる。なお、減速度がマイナスであれば加速していることになるが、この場合も同様に対応可能である。
【００６９】
上記実施の形態では、車両速度予測部７で予測した車両速度予測値に対応するクラッチ回転数でプラス領域Ｐ側に惰行制御可能領域ＣＡから外に出るときのアクセル開度を、アクセル開度予測値としたが、アクセル開度予測値を求める際のクラッチ回転数として、現在のクラッチ回転数を用いるようにしてもよい。
【００７０】
この場合、図９に示すように、惰行制御判定マップ４における現在のアクセル開度とクラッチ回転数の座標がＡ点にあるとすると、Ａ点をプラス領域Ｐ側に水平に移動させた際に惰行制御可能領域ＣＡから外に出るときのアクセル開度の値、すなわち、Ａ点をプラス領域Ｐ側に水平に移動させた際に惰行制御可能領域ＣＡのプラス領域Ｐ側のしきい線と交わるＣ点でのアクセル開度の値を、アクセル開度予測値として求める。こうして得られたアクセル開度予測値は、現時点でドライバーがアクセルを急に踏み込んだと仮定した場合の惰行制御終了時のアクセル開度の値であり、上記実施の形態において減速度を０とした場合のアクセル開度予測値と同じものである。なお、減速度は、所定時間前の車両速度から現在の車両速度を減じたものであるが、所定時間を０秒とした場合は減速度が０となる。
【００７１】
上記実施の形態では、自動制御式マニュアルトランスミッション（ＡＭＴ）を装備した車両に適用する場合を説明したが、本発明は、ＡＴを装備した車両にも当然に適用可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１ 惰行制御装置
２ アクセル開度検出部
３ 判定条件検出部
４ 惰行制御判定マップ
５ 惰行制御実行判定部
６ 惰行制御時変速手段
７ 車両速度予測部
８ アクセル開度予測部
９ 目標ギア決定部
１０ 変速実行部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動制御式マニュアルトランスミッション（オートメーテッドマニュアルトランスミッション；以下、ＡＭＴという）を装備した車両に搭載される惰行制御装置に係り、特に、惰行制御終了時の変速による空走の時間を短くし、ドライバーの違和感の低減を図った惰行制御装置に関するものである。
【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。
【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。このとき、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。したがって、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１）。
【０００５】
惰行制御は、クラッチを自動で断接できる機構を搭載した車両において、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自動でクラッチを切り、エンジン回転数をアイドリング回転数又は相当する回転数とする事で、燃費を向上させる手法である。
【０００６】
惰行制御は、上述のように自動でエンジン出力を切る（自動でクラッチを断接する）ことができる車両であれば適用できるので、マニュアル式のクラッチシステム（マニュアルＴ／Ｍ）に限らず、自動式のクラッチシステム（通常のトルコンＡＴやＡＭＴ）においても同様の効果を得ることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】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】
【０００８】
ところで、自動変速式（ＡＴやＡＭＴ）の車両においては、惰行制御中には変速が禁止されるのが一般的である。そのため、例えば、惰行制御中に車両速度が大きく変化するなどして現在のギアが適切でなくなった場合は、惰行制御が終了して変速の禁止が解除された後に、適切なギアへの変速が行われることになる。
【０００９】
しかしながら、ＡＭＴの自動変速操作は、クラッチを断し、ギアをチェンジし、クラッチを接するという手順が必要であり、クラッチを断にしてからクラッチを接するまでの間に必ず空走が生じる。よって、惰行制御中に現在のギアが適切でなくなった場合には、その惰行制御が終了したときに変速による空走が発生してしまう。なお、惰行制御終了時の空走はＡＴでも生じるが、ＡＴにおける空走の時間はＡＭＴよりも一般に短い。
【００１０】
このような惰行制御終了時の空走は、ドライバーがアクセルを戻し方向に操作している場合には、ドライバーに違和感を感じさせることは殆どない。しかし、例えば、惰行制御中にドライバーが加速をするためにアクセルを踏み込んだ場合などには、惰行制御終了時の空走が加速の遅れにつながり、ドライバーに違和感を感じさせてしまうことが多い。このようなドライバーの違和感を低減するためにも、特に空走の時間が比較的長くドライバーに違和感を感じさせやすいＡＭＴにおいては、惰行制御終了時の空走の時間をできるだけ短くすることが望まれる。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、ＡＭＴを装備した車両に適用される惰行制御装置において、惰行制御終了時の変速による空走の時間を短くし、ドライバーの違和感を低減することが可能な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】
【００１２】
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、車両の走行中にエンジンが外部に対して仕事をしないときに、クラッチを断にすると共に、エンジン回転数を所定回転数に落とす惰行制御を行う惰行制御装置において、惰行制御中に、当該惰行制御が終了するときのアクセル開度と車両速度を予測し、惰行制御中に予測したアクセル開度と車両速度に応じたギアに変速する惰行制御時変速手段を備えた惰行制御装置である。
【００１３】
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、該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前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、惰行制御を開始し、かつ、前記マイナス領域から外に出たとき、惰行制御を終了する惰行制御実行判定部とを備え、前記惰行制御時変速手段は、現在の車両速度を所定時間前の車両速度から減じた減速度に基づいて、前記惰行制御が終了するときの車両速度を予測する車両速度予測部と、前記惰行制御判定マップと、前記車両速度予測部で予測した前記惰行制御が終了するときの車両速度に対応するクラッチ回転数とから、前記惰行制御が終了するときのアクセル開度を予測するアクセル開度予測部と、前記車両速度予測部で予測した車両速度と、前記アクセル開度予測部で予測したアクセル開度とを基に、当該車両速度とアクセル開度に応じた目標ギアを決定する目標ギア決定部と、現在のギアが前記目標ギア決定部で決定した目標ギアと異なる場合、惰行制御中に前記目標ギアに変速する変速実行部とを備えてもよい。
【００１４】
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、該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前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、惰行制御を開始し、かつ、前記マイナス領域から外に出たとき、惰行制御を終了する惰行制御実行判定部とを備え、前記惰行制御時変速手段は、前記惰行制御判定マップと、現在のクラッチ回転数とから、前記惰行制御が終了するときのアクセル開度を予測するアクセル開度予測部と、現在の車両速度と、前記アクセル開度予測部で予測したアクセル開度とを基に、当該車両速度とアクセル開度に応じた目標ギアを決定する目標ギア決定部と、現在のギアが前記目標ギア決定部で決定した目標ギアと異なる場合、惰行制御中に前記目標ギアに変速する変速実行部とを備えてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、惰行制御終了時の変速による空走の時間を短くし、ドライバーの違和感を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の惰行制御装置が適用される車両のシステム構成図である。
【図２】本発明において、惰行制御の概要を説明するための作動概念図である。
【図３】本発明において、惰行制御判定マップのグラフイメージ図である。
【図４】本発明において、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５】本発明において、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６】本発明の惰行制御装置の制御フローを説明するフローチャートである。
【図７】本発明において、アクセル開度予測値を求める方法を説明する図である。
【図８】（ａ）は本発明における惰行制御終了時の空走期間を説明する図であり、（ｂ）は従来技術における惰行制御終了時の空走期間を説明する図である。
【図９】本発明において、減速度を０とした場合にアクセル開度予測値を求める方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００１８】
図１は、本実施の形態に係る惰行制御装置が適用される車両のシステム構成図である。図１では、ＡＭＴ（自動制御式マニュアルトランスミッション）を装備した車両のシステム構成図を示している。
【００１９】
図１に示すように、車両には、主として変速機・クラッチを制御する電子制御ユニット１１と、主としてエンジンを制御するＥＣＭ（エンジン・コントロール・モジュール）１２が設けられている。
【００２０】
電子制御ユニット１１には、ギアセレクターレバー１３、ブレーキセンサ１４、変速機１５のシフトセンサ・セレクトセンサ・ニュートラルスイッチ１６、インプットシャフト回転センサ１７、タービンシャフト回転センサ１８からの各入力信号線が接続されている。また、電子制御ユニット１１には、ＣＡＮ（Controller Area Network；車載ネットワーク）の伝送路２２が接続されており、この伝送路２２を介して、車両速度信号、エンジン回転数信号、ギアポジション信号、スロットル開度信号、エンジン回転変更要求などを受信することができる。電子制御ユニット１１には、変速機１５、クラッチシステム（ロックアップクラッチ＆ドライブクラッチ）１９への各出力信号線が接続されている。
【００２１】
ＥＣＭ１２には、アクセル開度センサ２０、エンジン回転数センサ２１の入力信号線が接続されており、その他の図示しない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。ＥＣＭ１２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の伝送路２２を介して電子制御ユニット１１に送信することができる。
【００２２】
ギアセレクターレバー１３は、Ｒ（後退）、Ｎ（ニュートラル）、Ｄ（ドライブ）、Ｄレンジの上部に付随した＋、Ｄレンジの下部に付随した−、マニュアル変速と自動変速を切り替えるＡの６つのポジションを有する。
【００２３】
変速機１５では、シフト側２個、セレクト側１個のソレノイドを、１個のシフトセンサと１個のセレクトセンサの出力に基づき、ＰＩＤ（Proportial Integral Differential）制御により、ＰＷＭ（Pulse-Width Modulation）出力で各ソレノイドの推力を制御して、ギアシフト位置を決定するようにされている。なお、ＰＩＤ制御については、従来技術に属するためここでは説明を省略する。
【００２４】
また、クラッチシステム１９では、ＯＮ／ＯＦＦソレノイドバルブを介してクラッチの作動を制御しており、断から接へと切換える際に接合を滑らかに制御し、クラッチの断接をスムーズに行っている。また、クラッチシステム１９では、比較的ゆっくりとした発進加速時にはより低速からクラッチを接にし、省燃費運行を助けている。
【００２５】
次に、本実施の形態に係る惰行制御装置について説明する。
【００２６】
車両には、走行中にエンジンが外部に対して仕事をしないときに、クラッチを断にすると共に、エンジン回転数をアイドル回転数（又は相当する回転数）に落とす惰行制御を行う惰行制御装置１が搭載されている。
【００２７】
まず、図２により、惰行制御の作動概念を説明する。図２においては、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。
【００２８】
図２に示すように、アクセルペダル７１が大きく踏み込まれてアクセル開度７０％の状態が継続する間、エンジン回転数７２が上昇し、車両が加速される。エンジン回転数７２が安定し、アクセルペダル７１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７２がアイドル回転数に制御される。その後、アクセルペダル７１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。
【００２９】
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７２がアイドル回転数となり燃料が節約される。
【００３０】
図１に戻り、惰行制御装置１は、具体的には、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２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３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（ノーロード線）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４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４上で、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５とを備えている。
【００３１】
ここで、クラッチ回転数とは、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。本実施形態では、インプットシャフト回転数センサ１７によりクラッチ回転数を検出するようにした。
【００３２】
アクセル開度検出部２、判定条件検出部３、惰行制御判定マップ４、惰行制御実行判定部５は、電子制御ユニット１１に搭載されるのが好ましい。
【００３３】
図３に、惰行制御判定マップ４をグラフイメージで示す。
【００３４】
惰行制御判定マップ４は、あらかじめエンジン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。
【００３５】
図３に示すように、惰行制御判定マップ４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４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（ノーロード線）Ｚは、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。
【００３６】
本実施形態では、惰行制御判定マップ４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。
【００３７】
惰行制御判定マップ４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。
【００３８】
惰行制御判定マップ４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。
【００３９】
惰行制御装置１では、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４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４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４においてクラッチ回転数が下限しきい線Ｕ以上
【００４０】
また、惰行制御装置１では、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４へのプロット点が惰行制御可能領域ＣＡ外
【００４１】
図４により、惰行制御による燃費削減効果を説明する。
【００４２】
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。
【００４３】
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（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、ほぼ０Ｎｍとなっている。
【００４４】
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。
【００４５】
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）から分か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。
【００４６】
図５に、実際に惰行制御が行われた惰行制御判定マップ１００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プロット点を示す。惰行制御判定マップ１００には、マイナス領域、プラス領域、惰行制御しきい線（加速０しきい点、減速０しきい点）、惰行制御可能領域がそれぞれ設定されている。
【００４７】
さて、図１に戻り、本実施の形態に係る惰行制御装置１は、惰行制御中に、当該惰行制御が終了するときのアクセル開度と車両速度を予測し、当該惰行制御が終了する前に、予測したアクセル開度と車両速度に応じたギアに予め変速しておく惰行制御時変速手段６をさらに備えている。
【００４８】
惰行制御時変速手段６は、惰行制御が終了するときの車両速度を予測する車両速度予測部７と、惰行制御が終了するときのアクセル開度を予測するアクセル開度予測部８と、車両速度予測部７で予測した車両速度と、アクセル開度予測部８で予測したアクセル開度とを基に、当該車両速度とアクセル開度に応じた目標ギアを決定する目標ギア決定部９と、現在のギアが目標ギア決定部９で決定した目標ギアと異なる場合、目標ギアに変速する変速実行部１０とを備える。
【００４９】
車両速度予測部７は、現在の車両速度を所定時間前（例えば１秒前）の車両速度から減じた減速度を、現在の車両速度から減ずることで、惰行制御が終了するときの車両速度を予測するようにされる。以下、車両速度予測部７が予測する、惰行制御が終了するときの車両速度を、車両予測速度と呼称する。
【００５０】
アクセル開度予測部８は、惰行制御判定マップ４上で、アクセル開度とクラッチ回転数の座標点が、車両速度予測部７で予測した車両予測速度に対応したクラッチ回転数でプラス領域Ｐ側に惰行制御可能領域ＣＡから外に出るときのアクセル開度を求めることで、惰行制御が終了するときのアクセル開度を予測するようにされる。以下、アクセル開度予測部８が予測する、惰行制御が終了するときのアクセル開度の値を、アクセル開度予測値と呼称する。
【００５１】
目標ギア決定部９は、車両速度予測部７で求めた車両予測速度、およびアクセル開度予測部８で求めたアクセル開度予測値に基づき、車両予測速度とアクセル開度予測値に応じた適切な目標ギアを決定する。目標ギアを決定する方法については、特に限定するものではないが、例えば、アクセル開度と車両速度（あるいは車両速度相当のクラッチ回転数）を指標とした目標ギア（適切なギア）のマップを作成しておき、そのマップを用いて、アクセル開度予測値と車両予測速度に応じた適切な目標ギアを決定するようにすればよい。なお、このようなマップは、通常のＡＭＴにて用いられているので、ＡＭＴで用いているマップをそのまま使用するようにしてもよい。
【００５２】
変速実行部１０は、目標ギア決定部９が決定した目標ギアと現在のギアとを比較し、現在のギアと目標ギアとが異なる場合、変速機１５を制御して目標ギアに変速する。なお、惰行制御中はクラッチが断となっているので、変速の際にクラッチシステム１９を制御する必要はない。
【００５３】
車両速度予測部７、アクセル開度予測部８、目標ギア決定部９、および変速実行部１０は、電子制御ユニット１１に搭載される。なお、惰行制御時変速手段６は、電子制御ユニット１１以外のユニット（例えばＥＣＭ１２）に搭載されていてもよく、また、アクセル開度検出部２、判定条件検出部３、惰行制御判定マップ４、惰行制御実行判定部５が搭載されたユニットとは別のユニットに搭載されていてもよい。
【００５４】
惰行制御時変速手段６における制御フローを図６を用いて説明する。
【００５５】
図６に示すように、惰行制御時変速手段６は、まず、惰行制御中であるかを判定する（ステップＳ１）。ステップＳ１にて惰行制御中でない（ＮＯ）と判断された場合、処理を終了する。
【００５６】
ステップＳ１にて惰行制御中である（ＹＥＳ）と判断された場合、車両速度予測部７が車両予測速度を、アクセル開度予測部８がアクセル開度予測値をそれぞれ求める（ステップＳ２）。
【００５７】
より具体的には、車両速度予測部７は、下式（１）
車両予測速度＝現在の車両速度−減速度 ・・・（１）
により、車両予測速度を求める。減速度は、電子制御ユニット１１に記憶されている所定時間前の車両速度から現在の車両速度を減ずることで求められる。例えば、減速度として、１秒前の車両速度から現在の車両速度を減じた値を用いる場合、車両予測速度は、現在から１秒後の車両速度を予測した値ということができる。
【００５８】
図７に示すように、アクセル開度予測部８は、惰行制御判定マップ４における現在のアクセル開度とクラッチ回転数の座標がＡ点にあるとすると、Ａ点を減速度に相当するクラッチ回転数だけ下方（クラッチ回転数が減少する方向）に移動させた後、その位置からプラス領域Ｐ側に水平に移動させた際に惰行制御可能領域ＣＡから外に出る（惰行制御可能領域ＣＡのプラス領域Ｐ側のしきい線と交わる）Ｂ点のアクセル開度の値を求め、アクセル開度予測値とする。求めたアクセル開度予測値は、つまり、所定時間後にドライバーがアクセルを急に踏み込んだと仮定した場合の惰行制御終了時のアクセル開度の値ということができる。
【００５９】
ステップＳ２にて車両予測速度、およびアクセル開度予測値を求めた後、目標ギア決定部９は、車両予測速度とアクセル開度予測値に応じて、適切な目標ギアを決定する（ステップＳ３）。
【００６０】
具体的には、図７の例であれば、目標ギア決定部９はＢ点における適切なギアを決定する。図７の例では、Ａ点での適切なギア（現在のギア）は２速であるが、Ｂ点では、Ａ点からみると２速−３速変速線Ｌ23を跨いでいるため、適切なギア（目標ギア）は３速となる。なお、図７における２速−３速変速線Ｌ23は、２速から３速に変速するときのしきい線を表している。
【００６１】
その後、変速実行部１０は、現在のギアと目標ギア決定部９が決定した目標ギアとが同じでないかを判断する（ステップＳ４）。ステップＳ４にて、現在のギアと目標ギアとが同じでない（ＹＥＳ）と判断された場合、ステップＳ５に進み、目標ギアにギアチェンジする。ステップＳ４にて、現在のギアと目標ギアとが同じである（ＮＯ）と判断された場合、ギアチェンジをする必要がないので制御を終了する。図７の例では、現在（Ａ点）のギアが２速、目標ギアが３速であるから、変速実行部１０は、３速にギアチェンジする。
【００６２】
以上説明したように、本実施の形態に係る惰行制御装置１では、惰行制御中に、当該惰行制御が終了するときのアクセル開度と車両速度を予測し、当該惰行制御が終了する前に、予測したアクセル開度と車両速度に応じたギアに予め変速しておく惰行制御時変速手段６を備えている。
【００６３】
従来技術では、図８（ｂ）に示すように、惰行制御中に現在のギアが適切でなくなった場合には、その惰行制御が終了した際に、適切なギアへのギアチェンジ、クラッチ接の操作が必要であり、惰行制御終了時の空走の時間（空走期間という）が長かった。
【００６４】
これに対して、本実施の形態に係る惰行制御装置１では、惰行制御中に、惰行制御終了時に適切なギアを予測して予めギアチェンジしておく。惰行制御中に変速操作を行っておけば、図８（ａ）に示すように、惰行制御修了時の変速による空走期間は、クラッチ接時間のみとなり、少ない空走期間となる。つまり、惰行制御装置１によれば、ＡＭＴの弱点である空走期間（惰行制御終了時の空走期間）を短縮することができ、その結果、ドライバーの違和感を低減することが可能となる。
【００６５】
また、惰行制御装置１では、アクセル開度とクラッチ回転数の座標点が、プラス領域Ｐ側に惰行制御可能領域ＣＡから外に出るときのアクセル開度を、惰行制御が終了するときのアクセル開度（アクセル開度予測値）としている。
【００６６】
上述のように、空走によりドライバーが違和感を感じるのは、加速時（アクセルを踏み込み方向に操作しているとき）であり、減速時（アクセルを離し方向に操作しているとき）にドライバーが違和感を感じることは殆どない。つまり、減速時には、惰行制御終了時にギアチェンジが行われ空走期間が長くなっても、ドライバーが違和感を感じることは殆どない。
【００６７】
そこで、惰行制御装置１では、アクセル開度予測値として、プラス領域Ｐ側に惰行制御可能領域ＣＡから外に出るときのアクセル開度、すなわち、ドライバーがアクセルを急に踏み込んだ場合に惰行制御が終了するときのアクセル開度の値を用いるようにした。これにより、ドライバーの違和感（加速時の違和感）を低減することが可能となり、さらには、加速が遅れて交通の流れについていけないなどの不具合も抑制することが可能になる。
【００６８】
さらにまた、惰行制御装置１では、車両速度予測部７にて車両速度予測値を求め、アクセル開度予測部８にて、アクセル開度とクラッチ回転数の座標点が、車両速度予測値に対応するクラッチ回転数でプラス領域Ｐ側に惰行制御可能領域ＣＡから外に出るときのアクセル開度を求めることで、アクセル開度予測値を求めている。これにより、減速度を考慮して運転状況に応じた目標ギアの選択を行うことが可能になる。なお、減速度がマイナスであれば加速していることになるが、この場合も同様に対応可能である。
【００６９】
上記実施の形態では、車両速度予測部７で予測した車両速度予測値に対応するクラッチ回転数でプラス領域Ｐ側に惰行制御可能領域ＣＡから外に出るときのアクセル開度を、アクセル開度予測値としたが、アクセル開度予測値を求める際のクラッチ回転数として、現在のクラッチ回転数を用いるようにしてもよい。
【００７０】
この場合、図９に示すように、惰行制御判定マップ４における現在のアクセル開度とクラッチ回転数の座標がＡ点にあるとすると、Ａ点をプラス領域Ｐ側に水平に移動させた際に惰行制御可能領域ＣＡから外に出るときのアクセル開度の値、すなわち、Ａ点をプラス領域Ｐ側に水平に移動させた際に惰行制御可能領域ＣＡのプラス領域Ｐ側のしきい線と交わるＣ点でのアクセル開度の値を、アクセル開度予測値として求める。こうして得られたアクセル開度予測値は、現時点でドライバーがアクセルを急に踏み込んだと仮定した場合の惰行制御終了時のアクセル開度の値であり、上記実施の形態において減速度を０とした場合のアクセル開度予測値と同じものである。なお、減速度は、所定時間前の車両速度から現在の車両速度を減じたものであるが、所定時間を０秒とした場合は減速度が０となる。
【００７１】
上記実施の形態では、自動制御式マニュアルトランスミッション（ＡＭＴ）を装備した車両に適用する場合を説明したが、本発明は、ＡＴを装備した車両にも当然に適用可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１ 惰行制御装置
２ アクセル開度検出部
３ 判定条件検出部
４ 惰行制御判定マップ
５ 惰行制御実行判定部
６ 惰行制御時変速手段
７ 車両速度予測部
８ アクセル開度予測部
９ 目標ギア決定部
１０ 変速実行部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行中にエンジンが外部に対して仕事をしないときに、クラッチを断にすると共に、エンジン回転数を所定回転数に落とす惰行制御を行う惰行制御装置において、
惰行制御中に、当該惰行制御が終了するときのアクセル開度と車両速度を予測し、惰行制御中に予測したアクセル開度と車両速度に応じたギアに変速する惰行制御時変速手段を備えたことを特徴とする惰行制御装置。
【請求項２】
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、
該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前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、惰行制御を開始し、かつ、前記マイナス領域から外に出たとき、惰行制御を終了する惰行制御実行判定部とを備え、
前記惰行制御時変速手段は、
現在の車両速度を所定時間前の車両速度から減じた減速度に基づいて、前記惰行制御が終了するときの車両速度を予測する車両速度予測部と、
前記惰行制御判定マップと、前記車両速度予測部で予測した前記惰行制御が終了するときの車両速度に対応するクラッチ回転数とから、前記惰行制御が終了するときのアクセル開度を予測するアクセル開度予測部と、
前記車両速度予測部で予測した車両速度と、前記アクセル開度予測部で予測したアクセル開度とを基に、当該車両速度とアクセル開度に応じた目標ギアを決定する目標ギア決定部と、
現在のギアが前記目標ギア決定部で決定した目標ギアと異なる場合、惰行制御中に前記目標ギアに変速する変速実行部とを備える請求項１記載の惰行制御装置。
【請求項３】
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、
該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前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、惰行制御を開始し、かつ、前記マイナス領域から外に出たとき、惰行制御を終了する惰行制御実行判定部とを備え、
前記惰行制御時変速手段は、
前記惰行制御判定マップと、現在のクラッチ回転数とから、前記惰行制御が終了するときのアクセル開度を予測するアクセル開度予測部と、
現在の車両速度と、前記アクセル開度予測部で予測したアクセル開度とを基に、当該車両速度とアクセル開度に応じた目標ギアを決定する目標ギア決定部と、
現在のギアが前記目標ギア決定部で決定した目標ギアと異なる場合、惰行制御中に前記目標ギアに変速する変速実行部とを備える請求項１記載の惰行制御装置。
【請求項１】
車両の走行中にエンジンが外部に対して仕事をしないときに、クラッチを断にすると共に、エンジン回転数を所定回転数に落とす惰行制御を行う惰行制御装置において、
惰行制御中に、当該惰行制御が終了するときのアクセル開度と車両速度を予測し、惰行制御中に予測したアクセル開度と車両速度に応じたギアに変速する惰行制御時変速手段を備えたことを特徴とする惰行制御装置。
【請求項２】
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、
該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前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、惰行制御を開始し、かつ、前記マイナス領域から外に出たとき、惰行制御を終了する惰行制御実行判定部とを備え、
前記惰行制御時変速手段は、
現在の車両速度を所定時間前の車両速度から減じた減速度に基づいて、前記惰行制御が終了するときの車両速度を予測する車両速度予測部と、
前記惰行制御判定マップと、前記車両速度予測部で予測した前記惰行制御が終了するときの車両速度に対応するクラッチ回転数とから、前記惰行制御が終了するときのアクセル開度を予測するアクセル開度予測部と、
前記車両速度予測部で予測した車両速度と、前記アクセル開度予測部で予測したアクセル開度とを基に、当該車両速度とアクセル開度に応じた目標ギアを決定する目標ギア決定部と、
現在のギアが前記目標ギア決定部で決定した目標ギアと異なる場合、惰行制御中に前記目標ギアに変速する変速実行部とを備える請求項１記載の惰行制御装置。
【請求項３】
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、
該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前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、惰行制御を開始し、かつ、前記マイナス領域から外に出たとき、惰行制御を終了する惰行制御実行判定部とを備え、
前記惰行制御時変速手段は、
前記惰行制御判定マップと、現在のクラッチ回転数とから、前記惰行制御が終了するときのアクセル開度を予測するアクセル開度予測部と、
現在の車両速度と、前記アクセル開度予測部で予測したアクセル開度とを基に、当該車両速度とアクセル開度に応じた目標ギアを決定する目標ギア決定部と、
現在のギアが前記目標ギア決定部で決定した目標ギアと異なる場合、惰行制御中に前記目標ギアに変速する変速実行部とを備える請求項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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−３６９１２（Ｐ２０１２−３６９１２Ａ）
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７４５２０（Ｐ２０１０−１７４５２０）
【出願日】平成２２年８月３日（２０１０．８．３）
【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２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月３日（２０１０．８．３）
【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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