(57)【要約】【課題】ドライバによって異なる運転状態及び制御機能に対応し、ドライバの意図通りに自動変速機搭載車を運行するパワートレイン制御装置及び制御方法を提供することにある。【解決手段】現在の走行状態及びドライバ操作量等を検出するための制御用センサ１と、ドライバの意図を把握するためのドライバ意図把握手段２と、複数の運転モードの中から上記把握手段で把握した運転モードを選択する運転モード選択手段３と、前記運転モード選択手段で選択されたモードに応じて複数の制御機能を選択する制御機能選択手段４と、前記制御用センサ１及び制御機能選択手段４の信号を用いて制御用アクチュエータ５の制御量を演算する制御量演算手段６とにより構成される。【選択図】図１
2006256611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の運転状態に応じて出力する制御用センサの信号を制御量演算手段に入力し、該制御量演算手段が演算し、その出力信号によって制御用アクチュエータを制御するパワートレイン制御装置であって、
ドライバが意図する運転状態を把握するドライバ意図把握手段と、該ドライバ意図把握手段より選択される運転モード選択手段と、該運転モード選択手段で選択された一つの運転モードの中から少なくとも二つの制御機能を選択する制御機能選択手段と、該制御機能選択手段の出力信号と前記制御用センサからの出力信号に基づいて制御用アクチュエータを制御する信号を出力する制御量演算手段とを備えたことを特徴とするパワートレイン制御装置。
【請求項２】
請求項１において、制御機能選択手段は、少なくとも変速線制御及び変速ショック制御を行うことを特徴とするパワートレイン制御装置。
【請求項３】
請求項１において、制御機能選択手段は、減速時エンジンブレーキ制御が実行された場合、車両のスリップ率を検出し、前記スリップ率の値が限界値を超えた時、エンジンブレーキ制御を中止させる手段を備えていることを特徴とするパワートレイン制御装置。
【請求項４】
車両の運転状態に応じて出力する制御用センサの信号を制御量演算手段に入力し、該制御量演算手段が演算し、その出力信号によって制御用アクチュエータを制御するパワートレイン制御装置であって、
前記制御用センサで検出した情報と、ドライバ意図把握手段が運転モード選択手段から選択した運転モードの少なくとも二つの制御機能の情報とを制御量演算手段に入力することにより該制御量演算手段が制御用アクチュエータ内の機器を選択するようにすることを特徴とするパワートレイン制御装置。
【請求項５】
車両の運転状態に応じて出力する制御用センサの信号を制御量演算手段に入力し、該制御量演算手段が演算しその出力信号によって制御用アクチュエータを制御するパワートレイン制御装置であって、
該制御量演算手段は従動輪速度と、駆動輪速度と、スロットルバルブ開度と、エンジン回転数とを読み込むことによりエンジンブレーキ制御中の路面摩擦係数が小さいかどうかを判断することを特徴とするパワートレイン制御方法。
【請求項６】
請求項１において、ドライバ意図把握手段は、スイッチ，カードあるいは音声を用いることを特徴とするパワートレイン制御装置。
【請求項７】
請求項１において、運転モード選択手段は、少なくとも二つの運転モードを有することを特徴とするパワートレイン制御装置。
【請求項８】
車両の運転状態に応じて出力する制御用センサの信号を制御量演算手段に入力し、該制御量演算手段が演算し、その出力信号によって制御用アクチュエータを制御するパワートレイン制御装置であって、
ドライバ意図把握手段がドライバの意図する運転状態を把握することにより、運転モード選択手段が該ドライバ意図把握手段より選択され、制御機能選択手段が前記運転モード選択手段で選択された一つの運転モードの中から少なくとも二つの制御機能を選択し、制御量演算手段が該制御機能選択手段の出力信号と前記制御用センサからの出力信号とに基づいて制御用アクチュエータを制御するパワートレイン制御方法。
【請求項９】
請求項８において、制御機能選択手段は、少なくとも変速線制御と変速ショック制御をする方法を備えたことを特徴とするパワートレイン制御方法。
【請求項１０】
請求項８において、制御機能選択手段は、減速時エンジンブレーキ制御が実行された場合に、車両のスリップ率を検出し、前記スリップ率の値が限界値を超えた時、エンジンブレーキ制御を中止することを特徴とするパワートレイン制御方法。
【請求項１１】
車両の運転状態に応じて出力する制御用センサの信号を制御量演算手段に入力し、該制御量演算手段が演算し、その出力信号によって制御用アクチュエータを制御するパワートレイン制御装置であって、
前記制御用センサで検出した情報と、ドライバ意図把握手段より運転モード選択手段から意図するモードを選択し該運転モード内の少なくとも二つの制御機能の情報とを制御量演算手段に入力し該制御量演算手段が制御用アクチュエータ内の機器を選択し制御するパワートレイン制御方法。
【請求項１２】
請求項８において、ドライバ意図把握手段は、スイッチ，カードあるいは音声を用いることを特徴とするパワートレイン制御方法。
【請求項１３】
請求項８において、運転モード選択手段は、少なくとも二つの運転モードを有することを特徴とするパワートレイン制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワートレイン制御装置に係り、特に自動変速機搭載車のドライバが要求するとおりの走行を実現させるのに好適なパワートレイン制御装置及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
第一の従来技術として、エコノミーモードの変速特性と、該エコノミーモードよりも変速線が高速側に設定されたパワーモード等の変速特性とが用意され、スイッチ等のマニュアル選択によっていずれか所望の変速特性が選択できることが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
また、第二の従来技術として、現在の運転状態からファジー推論を用いて道路状態を予測し推定する。その予測し推定した道路状態に応じて変速線を変化させることにより、ある程度ドライバの意図通りの加速，減速等の変速が得られることが知られている（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平３−１１７７７４号公報
【特許文献２】特開平５−３４６１６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記第一の従来技術では、燃費を良くすることのみを考慮しているはずのエコノミーモードのほかに、該エコノミーモードよりも変速線が高速側に設定されたパワーモード等の変速特性が用意され運転性能も多少考慮しているため、あまり燃費を良くすることに貢献していなかった。また、上記第二の従来技術のファジー推論を用いて最適な変速線を決定していたはずであるが、ドライバの意図通りの加速，減速等の変速が得られないといった問題が生じていた。
【０００６】
本発明の目的は、ドライバによって異なる自動車の運転状態及び制御機能に対応し、ドライバの意図通りに自動変速機搭載車を運行するパワートレイン制御装置及び制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、現在の走行状態及びドライバの操作量の度合等を検出するための制御用センサと、ドライバの意図を把握するためのドライバ意図把握手段と、複数の運転モードの中から前記ドライバ意図把握手段で把握した運転モードを選択する運転モード選択手段と、前記運転モード選択手段で選択されたモードに応じて少なくとも二つの制御機能を選択する制御機能選択手段と、前記制御用センサ及び制御機能選択手段の信号を用いて制御用アクチュエータの制御量を演算する制御量演算手段とを備えることにより達成される。
【０００８】
運転モード選択手段でドライバが意図する運転状態、例えば超燃費運転を選択した場合、制御機能選択手段では、燃費低減を実現する広域ロックアップ制御（トルクコンバータ部の滑りを無くしトルク伝達の効率を向上させる方法），燃費変速制御（トルク伝達効率を考慮しつつエンジン効率の最大点でエンジンを運転するよう変速点を決定），燃料カット制御（減速時及び変速時に燃料カットを実行）等、複数の制御機能が選択され、ドライバが意図する燃費を良くする運転が可能になる。スポーツ運転を選択し運行した場合、前記制御機能選択手段では、加速感向上のため高回転で変速させる高回転変速制御，変速時の加速低下を防止する短変速時間制御，コーナーを高速に走行するためコーナー入口のシフトダウンによる強エンブレ制御等が選択され、ドライバが意図するスポーツモードの運転が可能になる。心地良い運転を選択した場合、前記制御機能選択手段では、変速期間の時間を同じにする等間隔変速制御，変速時間の管理とショック低減を両立する滑らか変速制御，ファジー推論を用いて道路の状態（勾配等）を推定し該勾配状態に見合った変速線を決定する変速線制御等が選択され、ドライバが意図する心地良い運転を可能にする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ドライバによって異なる自動車の運転状態及び制御機能に対応し、ドライバの意図通りに自動変速機搭載車を運行するパワートレイン制御装置及び制御方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明によるパワートレイン制御装置及び制御方法について、詳細に説明する。図１は本発明の一実施例である。本発明は、現在の走行状態及びドライバ作動量等を検出するための制御用センサ１，ドライバの意図を把握するためのドライバ意図把握手段２，複数の運転モードの中から前記ドライバ意図把握手段２で把握した運転モードを選択する運転モード選択手段３，前記運転モード選択手段で選択されたモードに応じて複数の制御機能を選択する制御機能選択手段４，上記制御用センサ１及び制御機能選択手段４の信号を用いて制御用アクチュエータ５の制御量を演算する制御量演算手段６が設けられている。
【００１１】
図２は図１を詳細に説明しているブロック図である。制御用センサ１は、空気量センサ，車速センサ，エンジン回転センサ，タービン回転センサ，スロットル開度センサ，ハンドル舵角センサ，加速度センサ，トルクセンサ，アクセル開度センサが用いられる。また、破線で示した従動輪速センサ及び駆動輪速センサは、従動輪と駆動輪のスリップ率を管理し車両の安全性を確保するために用いられる。車両の加速度及び駆動軸のトルクは、それぞれ車速の微分及びトルクコンバータ特性を用いて演算することができるが、破線で示す加速度センサ及びトルクセンサを用いることも可能である。更に、スロットルバルブ等の空気量を電子制御する場合（制御用アクチュエータ：電子スロットル）は、アクセル開度センサが必要となる。ドライバ意図把握手段２のモード選択として、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ，電子カード及び音声等が用いられる。運転モード選択手段３は、前記ドライバ意図把握手段２の出力に対し、例えばスポーツ運転フラグ，超燃費運転フラグ及び心地良い運転フラグ等を発生させ、モードに見合う制御を実行する。次に、制御機能選択手段４では、それぞれの前記運転モードに対し、少なくとも二つの制御機能を選択する。例えば、スポーツ運転モードでは、山岳路を制限速度内で高速運転するため、アップシフトで高回転変速，ダウンシフトで強エンジンブレーキ及び短時間変速等、複数の制御機能を実行する。超低燃費運転モードでは、あらゆる道路状況でも駆動系の伝達効率を考慮するように変速点を決定し、且つ、変速中及び減速中に燃料カットを実行し、更にある程度の振動を考慮したロックアップ域の拡大を行う。心地良い運転モードでは、全てのドライバがある程度、満足する走行を可能とする。例えば、発進から１〜２速への変速，１〜２速への変速から２〜３速へ変速の時間を等間隔としたり、変速ショックをドライバが感じない程度にしたり、更に、ファジー理論を用いて道路状態を推定しドライバの意図がある程度、反映する変速線を決定したりする。そして、前記制御機能選択手段４で選択された制御機能に応じた制御量を制御量演算手段６で演算し、制御用アクチュエータ５、例えば、変速点制御ソレノイド，クラッチ締結圧制御ソレノイド，ロックアップ制御ソレノイド及び燃料噴射弁に出力する。また、空気量制御を付加する場合は、電子制御スロットルを用いる。電子制御スロットルは、例えば、強エンジンブレーキ制御のための変速時にエンジンの回転数を合わせるような制御に用いることができる。これにより、スムースな減速が実現できる。なお、制御用センサの信号からドライバ意図把握手段を実施することも可能である。
【００１２】
図３にシステム構成図を示す。エンジン７の吸気管８に取り付けられたスロットルバルブ９の駆動に伴い空気が吸入される。この空気量を空気流量計１０により検出し、この信号Ｑａを制御ユニット１１に入力する。また、スロットル開度信号θ，エンジン回転数
Ｎｅ，タービン回転数Ｎｔ，車速信号Ｖsp，トルク信号Ｔｏ，従動輪速信号Ｖｆ，駆動輪速信号Ｖｒ，加速度信号Ｇ，シフト位置信号Ｓ，ハンドル舵角信号α，モードスイッチ
ＳＷ，アクセル開度θａがそれぞれスロットル開度センサ１２，エンジン回転センサ１３，タービン回転センサ１４，車速センサ１５，トルクセンサ１６，従動輪速センサ１７，駆動輪速センサ１８，加速度センサ１９，シフト位置スイッチ２０，ハンドル舵角センサ２１，モードスイッチ２２，アクセル開度センサ２３より検出される。前記制御用センサ信号が制御ユニット１１に入力され、目標スロットル開度θtar ，燃料噴射幅Ｔｉ，点火時期Ａdv，ロックアップデューティｌｕ，変速比ｉ（ｎ），油圧デューティＰＬがそれぞれ電子制御スロットル２４，燃料噴射弁２５，点火装置２６，ロックアップ制御ソレノイド２７，変速点制御ソレノイド２８，クラッチ締結圧制御ソレノイド２９に出力される。このシステム構成により本発明が実施可能となる。
【００１３】
図４に運転モード設定時の制御フローチャートを示す。まず、処理３０でスポーツ運転モードスイッチＳＷｓ及び超燃費運転モードスイッチＳＷｆを読み込む。ここでは、ドライバの意図の把握を前記二つのスイッチを用いて判断し、前記二つスイッチがOFF の場合は、心地良い運転モードとした。処理３１では、ＳＷｓが１かどうかを判断する。１の場合は処理３２に進み、スポーツ運転モードフラグFlgＳ＝１ を実行する。１以外の場合は、処理３３に進み、ＳＷｆが１かどうかを判断する。１の場合は処理３４に進み、超低燃費運転モードフラグFlgＦ＝１ を実行する。１以外の場合は、処理３５に進み、心地良い運転モードフラグFlgＣ＝１ を実行する。
【００１４】
図５は運転モード実行時の制御フローチャートである。まず、処理３６では、図４で設定されたフラグFlgＳ，FlgＦ及びFlgＣ を読み込む。そして、それぞれ処理３７，３８，３９で１かどうかを判断し、１の場合はそれぞれスポーツ運転モード制御４０，超燃費運転モード制御４１，心地良い運転モード制御４２のサブルーチンを実行する。
【００１５】
最初に、図６から図１１でスポーツ運転モードの制御機能を説明する。図６は変速点制御の制御フローチャート、図７は変速点制御に用いる変速線である。まず、処理４３で車速Ｖsp，タービン回転数Ｎｔ，FlgＵ及びFlgＤ(後述)を読み込む。処理４４では、変速機構の入出力回転比いわゆるギア比ｇｒをＮｔ／Ｖspより演算する。これは後述の変速中制御（アップシフト時制御４５，ダウンシフト時制御４６）のサブルーチンで用いる。処理４７では、アップシフト中フラグFlgＵ が１かどうか、処理４８ではダウンシフト中フラグが１かどうかを判断する。それぞれ１の場合は、処理４５及び処理４６に進み、前記サブルーチンを実行する。１以外の場合は、処理４９に進む。エンジンスタート時は、初期設定によりFlg４，Flg３及びFlg２ は０が設定されている。そのため、処理４９，処理
５０，処理５１を介して処理５２に進む。つまり、車速０の状態では、１速状態となっている。処理５２では、図７の変速線を検索し現在のＶspがＶ2 以上かどうかを判断する。ここで、図７の実線はアップシフト線、破線はダウンシフト線である。変速線がスロットル開度の変化にもかかわらず同一車速に設定されている理由は、マニュアルミッション車の走行を意図するためである。処理５２でNoの場合は、処理５３でFlg１ に１をセットし、処理５４で１速の信号を出力する。Yes の場合は、処理５５に進みFlg２ に１をセットし、処理５６で２速の信号を出力する。そして処理５７でアップシフト中フラグFlgＵ を１にし、処理５８でFlg１を０にする。今度は、Flg２＝１のため処理５１でYes に進む。処理５９では、現在のＶspがＶ4 以上かどうかを判断する。Yes の場合は、処理６０に進みFlg３ に１をセットし、処理６１で３速の信号を出力する。そして処理６２でアップシフト中フラグFlgＵを１にし、処理６３でFlg２を０にする。Noの場合は、処理６４に進み現在のＶspがＶ1 以下かどうかを判断する。Yes の場合は、処理６５でFlg１ に１をセットし、処理６６で１速の信号を出力する。そして処理６７でダウンシフト中フラグFlgＤ を１にし、処理６８でFlg２ を０にする。Noの場合は、リターンされる。以下、処理６９から処理８３までは前記フローと同様の制御により変速線制御が可能となる。
【００１６】
図８はアップシフト時制御の制御フローチャート、図１０はアップシフト時のタイムチャートである。図８において、まず、処理８４でギア比ｇｒ，２速フラグFlg２ 及び３速フラグFlg３ を読み込む。処理８５では、Flg２ が１になったかどうかを判断する。Yes の場合は、処理８６で変速中制御開始フラグFlg１２が１かどうかを判断する。１以外の場合は、図１０のFlg２ がONからFlg１２ がONの間を意味している。よって、処理８７に進み、ギア比ｇｒが変速中制御開始時期定数ｋ1 になったかどうかを判断する。処理８７でYes の場合は、処理８８でFlg１２ に１をセットする。つまり、変速中エンジントルク制御及び油圧制御をすべき状態と判断する。そして、処理８９，９０でそれぞれ点火時期リタード制御及び１〜２速への変速時の目標油圧を検索し出力する。次に、処理９１でギア比ｇｒが変速中制御終了時期定数ｋ2 になったかどうかを判断する。Yes の場合は、処理９２でFlg１２ に０，処理９３でFlgＵ に０をセットする。これにより、図６で示したアップシフト時制御のサブルーチンが終了する。以下、処理９４から処理１１０までは、前記フローチャートと同様の制御により変速中エンジン制御及び油圧制御が可能となる。図１０において、実線が本発明、破線が従来制御である。従来制御では、油圧低下及びエンジントルクを点火時期リタードにより低減し変速中のトルク変動を抑制していた。これに対し、本発明のスポーツ運転モードでは、油圧を高め且つ、点火時期をリタードし極力変速時間を短くして加速感を向上させるようにした。つまり、スポーツ運転では、ある程度の変速ショックは問題ないのである。
【００１７】
図９はダウンシフト時制御の制御フローチャート、図１１はダウンシフト時のタイムチャートである。図９において、まず、処理１１１でギア比ｇｒ，２速フラグFlg２ 及び３速フラグFlg３ を読み込む。処理１１２では、Flg３ が１になったかどうかを判断する。Yes の場合は、処理１１３で変速中制御開始フラグFlg４３ が１かどうかを判断する。１以外の場合は、図１１のFlg３がONからFlg４３がONの間を意味している。よって、処理
１１４に進み、ギア比ｇｒが変速中制御開始時期定数ｍ6 になったかどうかを判断する。Yes の場合は、処理１１５でFlg４３ に１をセットする。つまり、変速中に油圧制御をすべき状態と判断する。そして、処理１１６で４〜３速への変速時の目標油圧を検索し出力する。次に、処理１１７でギア比ｇｒが変速中制御終了時期定数ｍ5 になったかどうかを判断する。Yes の場合は、処理１１８でFlg４３ に０、処理１１９でFlgＤ に０をセットする。これにより、図６で示したダウンシフト時制御のサブルーチンが終了する。以下、処理１２０から処理１３４までは、前記フローと同様の制御により変速中に油圧制御が可能となる。ダウンシフト時は、早く急激なトルク変化が要求されるため、エンジントルク低減制御を実行せず、変速中の油圧制御によりトルクを高める方式とする。図１１において、実線が本発明，破線が従来制御である。従来制御では、変速終了後の振動を点火時期リタードにより低減し変速後のトルク変動を抑制していた。これに対し、本発明のスポーツ運転モードでは、変速中の油圧低下のみで変速時間を短くし、且つ、変速終了後の振動は抑制せず加速感の向上を図る。やはり、スポーツ運転のダウンシフトでも、ある程度の変速ショックは問題ないのである。図１２から図２０で超燃費運転モードの制御機能を説明する。図１２はトルクコンバータを用いた場合の燃費変速点演算方式、図１４（ａ）はトルクコンバータ特性図、図１４（ｂ）は逆ポンプ容量係数の特性図、図１５（ａ）は燃料消費量の特性図である。まず、処理１３５でエンジン回転数Ｎｅ，タービン回転数Ｎｔ，車速Ｖsp及び変速比ｉを読み込む。処理１３６では、トルクコンバータ入出力軸回転比いわゆる速度比ｅをＮｔ／Ｎｅにより演算する。処理１３７，１３８では、図１４（ａ）のｅの関数である特性を用いて、それぞれポンプ容量係数ｃ及びトルク比ｔを検索する。処理１３９では、上記Ｎｅ，ｃ及びｔから成る式（１）を用いてタービントルクＴｔを演算する。
【００１８】
Ｔｔ＝ｃ・ｔ・Ｎｅ2                                                 …（１）
処理１４０では、変速機出力軸トルクいわゆる駆動軸トルクＴｏを上記Ｔｔ及び現在の変速比ｉを用いて演算する。また、この駆動軸トルクＴｏは前述のトルクセンサを用いても良い。処理１４１では、上記演算したＴｏとこの車両に取り付けられている変速機の変速比数分ｉ（ｎ）を用いて、変速比毎のタービントルクＴｔ（ｎ）を演算する。この場合は、４速の変速機を示した。処理１４２では、Ｖspと上記ｉ（ｎ）を用いて、変速比毎のタービン回転数Ｎｔ（ｎ）を演算する。処理１４３では、図１４（ｂ）のｅの関数である逆ポンプ容量係数ｃｐ特性を用いて、変速比毎の速度比ｅ（ｎ）を式（２）を用いて検索する。逆ポンプ容量係数ｃｐ特性は式（３）から求めることができる。
【００１９】
ｃｐ＝Ｔｔ／Ｎｔ2                                                   …（２）
ｃｐ＝ｔ・ｃ／ｅ2                                                   …（３）
処理１４４では、前記検索されたｅ（ｎ）と図１４（ａ）のトルク比ｔ特性を用いて変速比毎のトルクｔ（ｎ）を演算する。そして、処理１４５，処理１４６それぞれ変速比毎のエンジントルクＴｅ（ｎ）及びエンジン回転数Ｎｅ（ｎ）を演算する。処理１４７では、前記演算されたＴｅ（ｎ）及びＮｅ（ｎ）を用いて、変速比毎に図１５（ａ）のエンジントルクとエンジン回転数から成る燃料消費量Ｑｆデータテーブルを検索し、最小燃料消費量の変速比ｉ（ｎ）を求める。そして、処理１４８で最小燃料消費量の変速比ｉ（ｎ）を出力し、処理１４９で出力された変速比の変数、例えばｎ＝１の時は前記フラグFlg１ を１にセットする。
【００２０】
図１３はロックアップを用いた場合の燃費変速点演算方式、図１５（ｂ）はスロットル開度特性図である。まず、処理１５０でエンジン回転数Ｎｅ，車速Ｖsp，スロットル開度及び変速比ｉを読み込む。処理１５１では、現在のエンジントルクＴｅをスロットル開度θとエンジン回転数Ｎｅのデータテーブルより検索する。処理１５２では、変速機出力軸トルクいわゆる駆動軸トルクＴｏを上記Ｔｅ及び現在の変速比ｉを用いて演算する。この駆動軸トルクＴｏは前述のトルクセンサを用いても良い。処理１５３では、前記演算したＴｏと、この車両に取り付けられている変速機の変速比数分ｉ（ｎ）を用いて、変速比毎のエンジントルクＴｅ（ｎ）を演算する。これは、４速の変速機を用いた場合である。処理１５４では、Ｖspと上記ｉ（ｎ）を用いて、変速比毎のエンジン回転数Ｎｅ（ｎ）を演算する。ロックアップの場合は、トルクコンバータ部の演算が不必要になり、処理が簡単化される。処理１５５では、上記演算されたＴｅ（ｎ）及びＮｅ（ｎ）を用いて、変速比毎に図１５（ａ）のＱｆデータテーブルを検索し、最小燃料消費量の変速比ｉ（ｎ）を求める。そして、処理１５６で最小燃料消費量の変速比ｉ（ｎ）を出力し、処理１５７で出力された変速比の変数、例えばｎ＝４の時は上記フラグFlg４ を１にセットする。図１４（ａ）において、速度比ｅ＝１の状態がロックアップであり、トルクコンバータの伝達効率が１００％となる。それ故、駆動軸トルクと車速から直接、エンジントルク及びエンジン回転数が得られる。
【００２１】
図１６はロックアップ運転域の比較図である。薄網掛け領域の従来制御では、運転性と燃費を両立するため、狭い運転領域のロックアップとなっている。これに対し、本発明では運転性能を無視し燃費低減のみを狙いとするため、かなりの運転領域がロックアップするようになっている。しかし、低車速域はエンジンストップ防止，高スロットル開度域は高トルク発生のためロックアップを中止する必要がある。但し、ドライバが高トルクを必要としない場合は、高スロットル開度域でもロックアップといった設定も可能である。これにより、実用運転域での燃費が大幅に低減する。
【００２２】
図１７は変速時燃料カット制御の制御フローチャートである。これは、図１０で示したスポーツ運転モードの変速中の点火時期制御を燃料カット制御にし、燃費低減を図ったものである。まず、処理１５８でタービン回転数Ｎｔ，車速Ｖsp，２速フラグFlg２ ，３速フラグFlg３ 及び４速フラグFlg４ を読み込む。処理１５９では、変速機構の入出力回転比いわゆるギア比ｇｒをＮｔ／Ｖspより演算する。そして、処理１６０では、Flg２ が１になったかどうかを判断する。Yesの場合は、処理１６１で変速中制御開始フラグFlg１２が１かどうかを判断する。１以外の場合は、処理１６２に進み、ギア比ｇｒが変速中制御開始時期定数ｋ10になったかどうかを判断する。この定数は、エンジントルク制御の手法（点火時期，燃料量，空気量）による制御応答性を考慮して変化させる必要がある。よって、処理１６２でYes の場合は、処理１６３でFlg１２ に１をセットする。つまり、変速中エンジントルク制御及び油圧制御をすべき状態と判断する。そして、処理１６４，処理１６５でそれぞれ燃料カット制御及び１〜２速へ変速時の目標油圧を検索し出力する。次に、処理１６６でギア比ｇｒが変速中制御終了時期定数ｋ11になったかどうかを判断する。Yes の場合は、処理１６７でFlg１２ に０をセットする。以下、処理１６８から処理
１８２では、前記フローと同様の制御により変速中エンジン制御及び油圧制御が可能となる。
【００２３】
図１８はクラッチ締結油圧高効率制御の制御フローチャートである。まず、処理１８３でタービン回転数Ｎｔ，車速Ｖsp，変速比ｉ（ｎ），１速フラグFlg１,２速フラグFlg２ 及び３速フラグFlg３ を読み込む。処理１８４では、現在の変速比が１速かどうかを判断する。Yes の場合は、処理１８５に進み、車速Ｖspから求まる換算タービン回転数Noを
Ｖsp・ｉ（１）より演算する。処理１８６から処理１９０では、２速，３速及び４速のそれぞれの換算タービン回転数を演算する。そして、処理１９１で実際のタービン回転数
Ｎｔと前記換算タービン回転数Noの偏差ΔＮを演算する。処理１９２では、補正目標油圧ΔＰＬを前記ΔＮの関数（ＰＩＤ制御）により求め、処理１９３で出力する。これにより、変速機内クラッチが滑るぎりぎりの油圧制御が可能となり、最高効率の油圧による燃費低減が図れる。
【００２４】
図１９は減速時燃料カット制御の制御フローチャートである。これは、前述の燃費低減のための変速線演算により得られた減速時に、燃料カット制御を併用し更なる燃費低減を図るものである。まず、処理１９４で、エンジン回転数Ｎｅ，スロットル開度θ，基本燃料噴射量Ｔｐ及びエンジン水温等で変化する燃料噴射量演算のための変数ｋ30を読み込む。処理１９５では、上記スロットル開度θが０、つまり減速状態かどうかを判断する。Noの場合は、処理１９６，処理１９７でそれぞれ燃料カット係数Fuelを１，減速時燃料カット可能回転数かどうかのフラグFlgＦＣ を０にする。そして、処理１９８に進み燃料噴射量ＴｉをFuel・ｋ30・Ｔｐにより求め、処理１９９で出力する。処理１９５でYes の場合は、処理２００で上記FlgＦＣ が１かどうかを判断する。Noの場合は、処理２０１に進みＮｅが、例えば、２０００rpm よりも大きいかどうかを判断する。大きい場合は、処理
２０２で上記Fuelに０、処理２０３で上記FlgＦＣ に１をセットする。そして、処理198に進む。処理２００で既に上記FlgＦＣ が１の場合は、処理２０４に進み、Ｎｅが1500
rpm 以下かどうかを判断する。これは、燃料カット終了エンジン回転数の判定であり、エンジンストールを考慮して決定される。
【００２５】
図２０は図１９のタイムチャートである。スロットル開度全閉を検出し、エンジン回転数が２０００rpm 以上のため、Fuel信号が０になっている。更に、燃料カットの影響でエンジン回転数が急激に低下し、その後１５００rpm でFuel信号が１になり燃料カットが中止されている。
【００２６】
図２１から図２９で心地良い運転モードの制御機能を説明する。図２１はファジー推論による変速点制御の制御フローチャート、図２２は車速に対しドライバが感じるメンバーシップ関数、図２３はファジールールから求まる道路状態判定結果、図２４は道路状態に応じた変速線変更例である。図２１において、まず、処理２０５でスロットル開度θ，車速Ｖsp，ハンドル角α及び道路勾配βを読み込む。上記βは、式（４）から求めることができる。
【００２７】
β＝（Ｔｏ−ＴL−Ｋ100・Ｗ・ｄＶsp／ｄｔ）／ｋ200                   …（４）
Ｔｏ：駆動軸トルク、ＴL ：平坦路走行抵抗、Ｗ：車両慣性重量、
Ｋ100，ｋ200：定数
ここで、Ｔｏはトルクコンバータを用いた演算方式，トルクセンサ方式等により求めることができる。また、加速度センサを用いる場合は、式（５）から求めることができる。
【００２８】
β＝sin1（Ｇｓ−ｄＶsp／ｄｔ）／ｇ                                  …（５）
ｇ：重力加速度、Ｇｓ：前後加速度センサ信号
処理２０６では、Ｖspの微分により前後加速度Ｇを演算する。処理２０７から２１１では、メンバーシップ関数Ｍ（ｎ）をそれぞれＶsp，Ｇ，α，β及びθの関数ｇ（ｎ）により求める。これらは、図２２のようなメンバーシップ関数を用いる。処理２１２では、図２３に示した道路状態のファジールールを用いて、現在の走行環境を判定する。もし、車速が小，道路勾配が正大（登り且つ大），ハンドル角が大，スロットル開度が中の場合は、処理２１４が実行され屈曲路登坂モードの変速線が選択される。処理２１５から２１７においても同様の走行環境判定が実行される。これら以外の場合は、処理２１３の平坦路モード、いわゆる通常のノーマル変速線制御が実行される。処理２１８では、前記変速線選択で実行された変速線をＶspとθの関数ｈ1(図２４のテーブル検索) により求め、変速比ｉ（ｎ）を演算する。そして、処理２１９で変速比ｉ（ｎ）を出力し、処理２２０で出力された変速比の変数、例えばｎ＝３の時は上記フラグFlg３ を１にセットする。図２４において、平坦路モードのアップシフト線が実線，ダウンシフト線が破線である。例えば、ファジールールにより屈曲路登坂モードが選択された場合は、図２４矢印→の薄線のように変更され、コーナー走行時のビジィーシフトを回避する。また、高速登坂モードが選択された場合は、上向の矢印が示す実線のように変更され、高速時のビジィーシフトを回避する。
【００２９】
図２５は等間隔変速の変速線テーブル、図２５実行時の駆動軸トルク特性である。図
２５には、図２６のように例えば、発進から１〜２速への変速と１〜２速への変速から２〜３速まで変速までの時間が等間隔ａとなるような変速線が記憶されており、燃費よりも心地良い運転性を重視する。また、駆動軸トルクの大きさと等間隔の関係は、比例としたほうがより良い。
【００３０】
図２７はアップシフト時トルク制御の制御フローチャートである。まず、処理２２１でタービン回転数Ｎｔ，エンジン回転数Ｎｅ，変速比ｉ（ｎ），１〜２速への変速中フラグFlg１２ ，２〜３速への変速中フラグFlg２３ 及び３〜４速へ変速中フラグFlg３４ を読み込む。処理２２２では、現在の変速が１〜２速かどうかを判断する。Yes の場合は、図８に示すように１〜２速へ変速中であり、処理２２３に進み１〜２速への変速に見合うある一定量ｊ1(ｉ（１）) を差引き、目標エンジントルクＴｅのセットする。この時のＴｅは、点火時期，燃料量及び空気量で異なるため、それぞれの制御項目に応じてそれぞれのテーブルを検索し出力される。処理２２４では、Flg１２＝１ と同時に駆動軸トルク推定のためのトルク伝達比ｔｄをｉ(１)の関数ｐ1 により求める。処理２２５から処理２３０では、２〜３速，３〜４速の変速におけるＴｅ，ｔｄを演算する。そして、処理２３１で変速比ｉ（ｎ）毎の目標駆動軸トルクTtarを関数ｊ4(テーブル検索等) により演算する。処理２３２では、タービントルクＴｔを式（６）により演算する。
【００３１】
Ｔｔ＝ｃ・ｔ・Ｎｅ2                                                 …（６）
ｃ：ポンプ容量係数、ｔ：トルク比
処理２３３では、実際の駆動軸トルクＴｏを上記演算したタービントルクＴｔ及びトルク伝達比ｔｄを用いて推定する。処理２３４では、前記駆動軸トルクＴｏと目標駆動軸トルクTtarの偏差ΔＴを演算する。処理２３５では、補正目標油圧ΔＰＬを前記ΔＴの関数（ＰＩＤ制御）により求め、処理２３６で出力する。また、処理２３７でエンジントルク低減量Ｔｅを出力する。これにより、変速中トルクフィードバックの油圧制御が可能となり、変速中のショック低減が図れる。
【００３２】
図２８はダウンシフト時トルク制御の制御フローチャート、図２９は図２８実行時のタイムチャートである。ここでは、スロットル開度制御、いわゆる電子制御スロットルを用いた場合の制御例である。まず、処理２３８でアクセル開度θａ，タービン回転数Ｎｔ，エンジン回転数Ｎｅ，車速Ｖsp，２〜１速へ変速中フラグFlg２１ ，３〜２速へ変速中フラグFlg３２ 及び４〜３速へ変速中フラグFlg４３ を読み込む。処理２３９では、現在の変速が２〜１速かどうかを判断する。Yes の場合は、図９に示すように２〜１速へ変速中であり、処理２４０に進み２〜１速へ変速、現在のθａ及びＶspに見合う目標駆動軸トルクTtar を関数ｑ1(テーブル検索等) を用いて演算する。処理２５０では、Flg２１＝１と同時に駆動軸トルク推定のためのトルク伝達比ｔｄをｉ（２）の関数ｐ1 により求める。処理２５１から処理２５６では、３〜２速，４〜３速へ変速におけるTtar，ｔｄを演算する。そして、処理２５７では、タービントルクＴｔをアップシフトと同様に式（６）により演算する。処理２５８では、実際の駆動軸トルクＴｏを上記演算したＴｔ及びｔｄを用いて推定する。処理２５９では、上記駆動軸トルクＴｏと目標駆動軸トルクTtarの偏差
ΔＴを演算する。処理２６０では、補正スロットル開度Δθを上記偏差ΔＴの関数（PID制御）により求める。そして、処理２６１で目標スロットル開度θtar を通常の目標スロットル開度演算（ｒ1(θａ,Ｎｅ)）に上記偏差Δθを加えることにより求め、処理２６２で出力する。これにより、図２９に示す破線の従来制御に対しトルクフィードバックスロットル制御では、変速前後のトルク段差がなく滑らかなダウンシフトが可能となる。
【００３３】
図３０はエンジンブレーキ時フェールセイフの制御フローチャートである。まず、処理２６３で従動輪速Ｖｆ，駆動輪速Ｖｒ，スロットル開度θ及びエンジン回転数Ｎｅを読み込む。処理２６４では、スリップ率Ｓを式（７）により演算する。
【００３４】
Ｓ＝（Ｖｆ−Ｖｒ）／Ｖｆ                                            …（７）
処理２６５では、θ＝０且つＮｅ≧１５００rpm かどうかを判断する。ここでは、減速時のエンジンブレーキ制御中かどうかの判断をする。Yes の場合は、処理２６６に進みスリップ率Ｓが０.３ 以上かどうかを判断する。つまり、ここでは、エンジンブレーキ制御実行中の路面摩擦係数が小さいかどうかを判断し、安全な運転状態かどうかを判定している。Yes の場合、つまりエンジンブレーキ制御により駆動輪がロック状態に近くなると判断した場合は、前述のスポーツ運転を禁止、あるいは強制的にシフトアップし車両の安全性を確保する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施例。
【図２】図１の詳細ブロック図。
【図３】システム構成図。
【図４】運転モード設定時の制御フローチャート。
【図５】運転モード実行時の制御フローチャート。
【図６】変速点制御の制御フローチャート。
【図７】変速点制御に用いる変速線。
【図８】アップシフト時制御の制御フローチャート。
【図９】ダウンシフト時制御の制御フローチャート。
【図１０】アップシフト時のタイムチャート。
【図１１】ダウンシフト時のタイムチャート。
【図１２】トルクコンバータを用いた場合の燃費変速点演算方式。
【図１３】ロックアップを用いた場合の燃費変速点演算方式。
【図１４】（ａ）はトルクコンバータ特性図。（ｂ）は逆ポンプ容量係数の特性図。
【図１５】燃料消費量の特性図。
【図１６】ロックアップ運転域の比較図。
【図１７】変速時燃料カット制御の制御フローチャート。
【図１８】クラッチ締結油圧高効率制御の制御フローチャート。
【図１９】減速時燃料カット制御の制御フローチャート。
【図２０】図１９のタイムチャート。
【図２１】ファジー推論による変速点制御の制御フローチャート。
【図２２】車速に対しドライバが感じるメンバーシップ関数。
【図２３】ファジールールから求まる道路状態判定結果。
【図２４】道路状態に応じた変速線変更例。
【図２５】等間隔変速の変速線テーブル。
【図２６】図２５実行時の駆動軸トルク特性。
【図２７】アップシフト時トルク制御の制御フローチャート。
【図２８】ダウンシフト時トルク制御の制御フローチャート。
【図２９】図２８実行時のタイムチャート。
【図３０】エンジンブレーキ時フェールセイフの制御フローチャート。
【符号の説明】
【００３６】
１…制御用センサ、２…ドライバ意図把握手段、３…運転モード選択手段、４…制御機能選択手段、５…制御用アクチュエータ、６…制御量演算手段。
【図１】
2006256611.tif 000003
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
2006256611.tif 000028
【図２７】
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【図２８】
2006256611.tif 000030
【図２９】
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【図３０】
2006256611.tif 000032
【手続補正書】
【提出日】平成18年5月17日(2006.5.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転モードとしてスポーツ運転モードを含む自動車の制御装置であって、
前記自動車の減速状態を判断する減速状態判断手段と、
前記自動車のスリップ状態を判断するスリップ状態判断手段と、
前記減速状態判断手段が減速状態であることを判断し、かつ前記スリップ状態判断手段がスリップ状態を判断した場合は、前記スポーツ運転モードを禁止するか、または強制的にシフトアップするように自動車を制御する手段と、を有する自動車の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の自動車の制御装置であって、
前記スポーツ運転モードは、高回転変速制御，短変速時間制御，強エンブレ制御，燃料カット制御のうち複数を含む自動車の制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の自動車の制御装置であって、
前記減速状態判断手段は、エンジンブレーキ制御中かどうかを判断することにより減速状態を判断する自動車の制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の自動車の制御装置であって、
前記減速状態判断手段は、スロットル開度及びエンジン回転数に基づき減速状態を判断する自動車の制御装置。
【請求項５】
請求項１に記載の自動車の制御装置であって、
前記スリップ状態判断手段は、路面摩擦係数が小さいかどうかを判断することによりスリップ状態を判断する自動車の制御装置。
【請求項６】
請求項１に記載の自動車の制御装置であって、
前記スリップ状態判断手段は、前記自動車の駆動輪速および従動輪速に基づきスリップ状態を判断する自動車の制御装置。
【請求項７】
運転モードとしてスポーツ運転モードを含む自動車の制御方法であって、
前記自動車の減速状態を判断し、かつ前記自動車のスリップ状態を判断した場合に、前記スポーツ運転モードを禁止するか、または強制的にシフトアップするように自動車を制御する自動車の制御方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明は、減速状態であることを判断し、かつスリップ状態を判断した場合は、スポーツ運転モードを禁止するか、または強制的にシフトアップするように自動車を制御する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
また好ましくは、スポーツ運転モードは、高回転変速制御，短変速時間制御，強エンブレ制御，燃料カット制御のうち複数を含む。また好ましくは、エンジンブレーキ制御中かどうかを判断することにより、またはスロットル開度及びエンジン回転数に基づき減速状態を判断する。また好ましくは、路面摩擦係数が小さいかどうかを判断することにより、または自動車の駆動輪速および従動輪速に基づきスリップ状態を判断する。