(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者によるアクセルペダル操作以外の情報に応じてもスロットルバルブの開度を制御可能なスロットルアクチュエータにより出力を決定されるエンジンと、
前記アクセルペダルの操作と車速により変速比を選択する自動変速機とよりなるパワートレーンを具えた車両において、
車両の旋回走行を検出する旋回走行検出手段と、
前記旋回走行検出手段により旋回走行中が検出される間、前記自動変速機による変速比を前記アクセルペダルの操作と車速により選択された変速比より低速側の変速比に変更する旋回走行用変速比変更手段と、
前記アクセルペダルの操作と車速により選択された変速比による自動変速機の出力トルクと前記旋回走行用変速手段により選択された変速比による自動変速機の出力トルクとの間の差が小さくなるよう前記スロットルバルブの開度を修正するスロットル開度修正手段とを具備することを特徴とする車両の旋回走行時におけるパワートレーン制御装置。
【請求項２】
請求項１において、前記旋回走行用変速比変更手段は、高車速ほど変速比の変更量を小さくするよう構成したことを特徴とする車両の旋回走行時におけるパワートレーン制御装置。
【請求項３】
請求項１において、前記旋回走行用変速比変更手段は、旋回走行中に車両に発生するヨーレートが大きいほど変速比の変更量を大きくするよう構成したことを特徴とする車両の旋回走行時におけるパワートレーン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電子制御式スロットル等のように運転者によるアクセルペダル操作以外の情報に応じてもスロットルバルブの開度を制御可能なスロットルアクチュエータにより出力を決定されるエンジンと、自動変速機とよりなるパワートレーンを具えた車両の、旋回走行時におけるパワートレーン制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動変速機は、有段変速機か無段変速機かを問わず、エンジン運転負荷と車速との組み合わせから、現在の運転状態に好適な変速比を演算し、この変速比が達成されるよう電子式に変速制御する構成が多用されつつある。かかる電子制御式自動変速機の場合、変速比の変更が比較的容易であり、例えば特開昭６０−１６９３３０号公報に記載のごとく、車両の旋回走行中に変速パターンをダウンシフト変速が行われ易くなるよう変更して当該ダウンシフト変速を惹起せしめ、エンジンブレーキにより車両の減速を確実にして旋回走行を安全に行わせると共に、その後の再加速に際して加速性能を向上させるような制御を実現可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、かかる変速比の変更は車輪駆動力を急変させること必至で、しかもこの駆動力の変化が、運転者のアクセルペダル操作とは関係なく唐突に発生することから、スムーズな旋回走行の開始を困難にし、合わせて運転者に違和感を与える。
【０００４】
本発明は、所要に応じ運転者によるアクセルペダル操作とは別個に、すなわち運転者によるアクセルペダル操作以外の情報に応じても、スロットルバルブの開度を制御可能なスロットルアクチュエータを具えたエンジンを搭載する車両の場合、当該スロットルバルブ開度の修正により上記唐突な車輪駆動力の変化を相殺することができるとの観点から、この着想を実現して上記の問題を解消することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的のため第１発明による旋回走行時のパワートレーン制御装置は、図１にその概念を示す如く、
運転者によるアクセルペダル操作以外の情報に応じてもスロットルバルブの開度を制御可能なスロットルアクチュエータにより出力を決定されるエンジンと、
前記アクセルペダルの操作と車速により変速比を選択する自動変速機とよりなるパワートレーンを具えた車両において、
車両の旋回走行を検出する旋回走行検出手段と、
前記旋回走行検出手段により旋回走行中が検出される間、前記自動変速機による変速比を前記アクセルペダルの操作と車速により選択された変速比より低速側の変速比に変更する旋回走行用変速比変更手段と、
前記アクセルペダルの操作と車速により選択された変速比による自動変速機の出力トルクと前記旋回走行用変速手段により選択された変速比による自動変速機の出力トルクとの間の差が小さくなるよう前記スロットルバルブの開度を修正するスロットル開度修正手段とを具備することを特徴とするものである。
【０００６】
また第２発明のパワートレーン制御装置においては、上記第１発明における旋回走行用変速比変更手段が、高車速ほど変速比の変更量を小さくするようなものとしたことを特徴とするものである。
【０００７】
更に第３発明のパワートレーン制御装置においては、上記第１発明における旋回走行用変速比変更手段が、旋回走行中に車両に発生するヨーレートが大きいほど変速比の変更量を大きくするようなものとしたことを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】
第１発明において、エンジンは運転者によるアクセルペダル操作以外の情報に応じてもスロットルバルブの開度を制御可能なスロットルアクチュエータにより出力を制御され、車両は、このエンジンおよび自動変速機とよりなるパワートレーンからの動力で走行される。
【０００９】
ここで旋回走行用変速比変更手段は、旋回走行検出手段が車両の旋回走行を検出する間、上記の自動変速機による変速比をアクセルペダルの操作と車速により選択された変速比より低速側の変速比に変更する。かかる変速比の変更は、運転者の操作に対するエンジンの応答ゲインを高めるのでエンジンブレーキによる車両の減速を確実にして旋回走行を安全に行わせると共に、その後の再加速に際して加速性能を向上させることができる。
【００１０】
一方、スロットル開度修正手段は、かかる変速比の変更に伴って生ずる変速機出力トルクの変化が小さくなるように、アクセルペダルの操作と車速により選択された変速比による自動変速機の出力トルクと旋回走行用変速手段により選択された変速比による変速機出力トルクとの間の差が小さくなるようスロットル開度を修正する。よって、旋回走行に際して上記の目的のためになされる変速比の変更によっても、車両駆動力の変化が運転者のアクセルペダル操作とは関係なく唐突に発生するような事態を緩和することができ、旋回走行がスムーズに開始され難くなったり、運転者が違和感を覚えたりするのを回避することが可能となる。
【００１１】
第２発明においては、上記の旋回走行用変速比変更手段が、高車速ほど変速比の低速側への変更量を小さくする。この場合、当該変速比の変更量が旋回走行条件に的確にマッチして、常時過不足のない適切なものとなり、上記の作用効果を一層確実に達成することができる。
【００１２】
第３発明においては、上記の旋回走行用変速比変更手段が、旋回走行中に車両に作用するヨーレートが大きいほど低速側への変速比の変更量を大きくする。この場合も、当該変速比の変更量が旋回走行条件に的確にマッチして、常時過不足のない適切なものとなり、上記の作用効果を一層確実に達成することができる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。
図２は、本発明による車両旋回走行時のパワートレーン制御装置を例示するシステム図である。図中、１は電子制御式スロットルにより出力を制御されるエンジン、２は例えば無段変速機のような自動変速機をそれぞれ示し、これらエンジン１および自動変速機２のタンデム結合により車両用パワートレーンを構成する。
【００１４】
エンジン１は、エンジンコントローラ３により系４を介して、燃料噴射量、点火時期、排気還流量などを制御される他に、同じくエンジンコントローラ３によりスロットルアクチュエータ５を介して図示せざるスロットルバルブの開度（スロットル開度）を制御され、上記のエンジン出力制御を受けるものとする。なお、このエンジン出力制御に際しエンジンコントローラ３は基本的には、運転者が操作するアクセルペダル６の踏み込み量ＡＣを検出するポテンショメータ７からの信号に応答し、スロットルアクチュエータ５を介してスロットル開度を例えば図７の特性に沿ってアクセルペダル６の踏み込み量ＡＣに対応した開度にするものとする。また、その際、スロットル開度センサ１０で、実スロットル開度を検出し、これをフィードバックする。
【００１５】
そして自動変速機２は有段自動変速機でもよいが、ここでは無段変速機とし、変速機コントローラ８からの変速指令にステップモータ９が応動することにより、変速指令に相当する変速比を選択した状態に変速されるものとする。ここで変速機コントローラ８は基本的には、アクセルペダル６の踏込量ＡＣを検出するポテンショメータ７からの信号、および車速Ｖを検出する車速センサ１１からの信号に応答し、これらアクセル開度ＡＣおよび車速Ｖの組み合わせから運転状態にマッチした変速比を演算し、対応した変速指令をステップモータ９に出力するものとする。
【００１６】
エンジンコントローラ３は前記した通常のエンジン制御の他に、本発明が狙いとすべき旋回走行時の変速比変更制御およびスロットル開度修正制御のために、ポテンショメータ７からの信号に加えて、スロットル開度ＴＨを検出するスロットル開度センサ１０からの信号と、車速Ｖを検出する車速センサ１１からの信号と、車両に作用するヨーレートΦを検出するヨーレートセンサ１２からの信号とを別途入力され、これら入力情報に基づき図３の制御プログラムを実行するものとする。
【００１７】
図３においては、先ずステップ２１において上記の入力情報を読み込み、次いでステップ２２において以下の如くに、運転状態に好適な目標変速比をγＳ  を設定する。この設定に当たっては、図４のプログラムを実行して当該設定を行うこととし、先ずステップ３１において、アクセルペダル踏み込み量ＡＣおよび車速Ｖから図６のマップを基に、目標タービン回転数（目標変速機入力回転数）ＮＴＳを求め、次にステップ３２でこの目標タービン回転数ＮＴＳを、車速Ｖから判る変速機出力回転数（ｋ／Ｖ）で除算することにより目標変速比γＳ  を算出する。
【００１８】
図３の次のステップ２３では、図７のマップを基にアクセルペダル踏み込み量ＡＣに対応した目標スロットル開度ＴＨＳ  を検索する。
【００１９】
次いで、旋回走行検出手段に相当するステップ２４において、ヨーレートΦが発生しているか否かにより、旋回走行中か否かを判定する。なお、この判定に当たっては、ヨーレートΦを用いる代わりに、ステアリングホイールの操舵角を検出し、操舵角が発生しているか否かにより旋回走行中か否かを判定することができる。
【００２０】
旋回走行中でなければ、ステップ２５で上記の目標スロットル開度ＴＨＳ  をスロットルアクチュエータ５に出力し、これによりスロットル開度ＴＨを当該目標値ＴＨＳ  となして、制御をステップ２１に戻す。従って旋回走行中でなければ、スロットル開度ＴＨはアクセルペダル踏み込み量ＡＣに応じて通常通りに、つまりステップ２３で決定された通りに制御され、自動変速機の変速制御は変速機コントローラ８による前述した制御にまかせる。
【００２１】
ステップ２４で旋回走行中であると判定する場合、旋回走行用変速比変更手段に相当するステップ２６において、ステップ２２で設定した目標変速比γＳ  を低速側へΔγだけ補正してγＳ  をγＳ  ＝γＳ  ＋Δγに更新する。そして次のステップ２７で、かかる変速比の変更を変速機コントローラ８へ指令する。この時、変速機コントローラ８は前記した通常の変速制御に優先して、当該更新された目標変速比γＳ  が達成されるよう変速比を低速側へ変更する。かかる変速比の低速側への変更は、エンジンブレーキにより車両の減速を確実にして旋回走行を安全に行わせると共に、その後の再加速に際して加速性能を向上させることができる。
【００２２】
なお変速比の低速側への変更量Δγは、旋回走行に当たって要求されるエンジンブレーキおよびその後に要求される加速性能に大体見合う一定値にするのが簡便であるが、好ましくは図８に示すように、車速Ｖが高車速であるほど変速比の低速側への変更量Δγを小さくしたり、図９に示す如く旋回走行中に車両に作用するヨーレートΦが大きいほど変速比の低速側への変更量Δγを大きくするのがよい。この場合、当該変速比の変更量Δγが旋回走行条件に的確にマッチして、常時実情に合った過不足のない適切なものとなり、適度なエンジンブレーキによる車両の減速を確実にして旋回走行を安全に行わせると共に、その後の再加速に際して加速性能を向上させるという作用効果を一層確実に達成することができる。
【００２３】
図３の次のステップ２８はスロットル開度修正手段に相当し、ここでは図５のサブルーチンを実行して、上記変速比の変更によっても車輪駆動力の変化を生ずることのないようにするための修正スロットル開度ＴＨｃ  を求め、これを目標スロットル開度ＴＨＳ  にセットする。これがため図５のステップ４１では、ファイナルドライブギヤのギヤ比（終減速比）をγＦ  、車輪回転半径をＲ、目標変速比をγＳ  、タービントルクをＴｔ  とした時、車輪駆動力ＦをＦ＝γＦ  ×Ｒ×γＳ  ×Ｔｔ  により算出する。ここでγＦ  ，Ｒ，γＳ  は既に判っているが、タービントルクをＴｔ  は図１０のトルクコンバータに関する性能線図をもとに、前記タービン回転数ＮＴＳに対応するタービントルクＴｔ  をマップ検索するものとする。
【００２４】
図５のステップ４２では、前記した変速比の低速側への変更γＳ  ＋Δγによっても上記の車輪駆動トルクＦを不変に保つための修正目標タービントルクＴｔ  ’をＴｔ  ’  ＝Ｆ／〔γＦ  ×Ｒ×（γＳ  ＋Δγ）〕により算出する。次いでステップ４３において、変速比の低速側への変更γＳ  ＋Δγによって変化するタービン回転数ＮＴＳ’  をＮＴＳ’  ＝〔（γＳ  ＋Δγ）×Ｖ〕／ｋにより算出する。そして、ステップ４４でこれら修正目標タービントルクＴｔ  ’およびタービン回転数ＮＴＳ’  から、図１０のトルクコンバータ性能線図をもとに、これらの組み合わせに対応した点Ｘを求め、その上下両側におけるスロットル開度ＴＨ＝１０％性能線およびスロットル開度ＴＨ＝２０％性能線までの距離Ｌ１  ，Ｌ２  に基づく補間計算、ＴＨＣ  ＝１０＋〔Ｌ１  ／（Ｌ１  ＋Ｌ２  ）〕×１０により、修正スロットル開度ＴＨＣ  を求める。この修正スロットル開度ＴＨＣ  は、変速比の低速側への変更γＳ  ＋Δγによっても前記により算出した車輪駆動トルクＦを不変に保つためのスロットル開度を表し、これを目標スロットル開度ＴＨＳ  にセットする。
【００２５】
図３のステップ２５では、かかる修正スロットル開度ＴＨＣ  にセットした目標スロットル開度ＴＨＳ  をスロットルアクチュエータ５に出力することにより、エンジン１のスロットル開度をＴＨＣ  となす。ところで修正スロットル開度ＴＨＣ  が上記した如く、変速比の低速側への変更γＳ  ＋Δγによっても車輪駆動トルクＦを不変に保つようなものであることから、旋回走行に際して前記の目的のためになされる変速比の変更によっても、車輪駆動トルクの変化が運転者のアクセルペダル操作とは関係なく唐突に生ずるような事態をなくすことができ、旋回走行がスムーズに開始され難くなったり、運転者が違和感を覚えるのを回避することが可能となる。
【００２６】
なお上述の例では、エンジンコントローラ３で旋回走行を判別して変速比の変更やスロットル開度の修正を決定する構成としたが、これらを変速機コントローラ８で実行してもよく、更にエンジンと自動変速機とを１個の共通なコントローラで総合制御するものにあっては、当該１個の共通なコントローラで変速比の変更やスロットル開度の修正を決定すること勿論である。
【００２７】
【発明の効果】
かくして第１発明による旋回走行時のパワートレーン制御装置は、請求項１に記載の如く、
旋回走行時に自動変速機による変速比をアクセルペダルの操作と車速により選択された変速比より低速側の変速比に変更する構成としたから、
旋回走行時にエンジンブレーキによる車両の減速を確実にして当該旋回走行を安全に行わせると共に、その後の再加速に際して加速性能を向上させることができる。
【００２８】
併せて、アクセルペダルの操作と車速により選択された変速比による自動変速機の出力トルクと前記旋回走行用変速手段により選択された変速比によるかかる変速比の変更に伴って生ずる変速機出力トルクの変化が小さくなるようスロットル開度を修正する構成としたから、
旋回走行に際して上記の目的のためになされる変速比の変更によっても、変速機出力トルクの変化が運転者のアクセルペダル操作とは関係なく唐突に発生するような事態を緩和することができ、旋回走行がスムーズに開始され難くなったり、運転者が違和感を覚えるのを回避することが可能となる。
【００２９】
第２発明による旋回走行時のパワートレーン制御装置は、請求項２に記載の如く、
高車速ほど変速比の低速側への変更量を小さくする構成としたから、
上記変速比の変更量が旋回走行条件に的確にマッチして、常時過不足のない適切なものとなり、上記の作用効果を一層確実に達成することができる。
【００３０】
第３発明による旋回走行時のパワートレーン制御装置は、請求項３に記載の如く、
旋回走行中に車両に作用するヨーレートが大きいほど低速側への変速比の変更量を大きくする構成としたから、
この場合も、当該変速比の変更量が旋回走行条件に的確にマッチして、常時過不足のない適切なものとなり、上記の作用効果を一層確実に達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による車両旋回走行時のパワートレーン制御装置を示す概念図である。
【図２】本発明によるパワートレーン制御装置の一実施例を示す車両用パワートレーンの制御システム図である。
【図３】同例においてエンジンコントローラが旋回走行時に実行すべきパワートレーンの制御プログラムを示すフローチャートである。
【図４】同プログラムにおける、目標変速比の演算に関したサブルーチンを示すフローチャートである。
【図５】同プログラムにおける、修正スロットル開度の演算に関したサブルーチンを示すフローチャートである。
【図６】目標変速比の演算に際して用いる目標タービン回転数の変化特性図である。
【図７】アクセルペダル踏み込み量に対する目標スロットル開度の関係線図である。
【図８】本発明の目的に対して有用な変速比補正量の変化特性図である。
【図９】本発明の目的に対して有用な変速比補正量の他の変化特性図である。
【図１０】トルクコンバータの性能線図である。
【符号の説明】
１  電子制御式スロットル付きエンジン
２  無段自動変速機
３  エンジンコントローラ
５  スロットルアクチュエータ
６  アクセルペダル
７  ポテンショメータ
８  変速機コントローラ
９  ステップモータ
１０    スロットル開度センサ
１１    車速センサ
１２    ヨーレートセンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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