(57)【要約】【課題】車両の走行環境や運転指向をより的確に反映した挙動特性とすることによりドライバビリティを向上させる。【解決手段】駆動力源とその駆動力源の出力側に連結された変速機とを搭載した車両における前記駆動力源の回転数もしくは前記変速機の変速比を制御する車両の制御装置において、前記車両の走行状態に基づく指標を求めるとともに、その指標に基づいて前記駆動力源の要求回転数もしくは前記変速機に対する要求変速比を制御するように構成されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力源とその駆動力源の出力側に連結された変速機とを搭載した車両における前記駆動力源の回転数もしくは前記変速機の変速比を制御する車両の制御装置において、
運転者の意図に沿った前記車両の走行状態に基づく指標を求めるとともに、その指標に基づいて前記駆動力源の要求回転数もしくは前記変速機に対する要求変速比を制御するように構成されていることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記要求回転数もしくは要求変速比は、前記車両の車速と前記指標とに応じて予め定められていることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記指標は、前記車両の前後加速度と横加速度との少なくともいずれかの加速度に基づいて求められるように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記指標に応じて予め定められた要求最大加速度率が前記指標に基づいて求められるとともに、車速毎の最大発生加速度と前記要求最大加速度率とに基づいて車速毎の要求加速度が求められ、前記要求回転数もしくは要求変速比は、その要求加速度に基づいて設定されるように構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の車両の制御装置。
【請求項５】
前記指標に応じて予め定められた要求最大加速度率が前記指標度に基づいて求められるとともに、前記指標が求められた時点における最大発生加速度と前記要求最大加速度率とに基づいて要求加速度が求められ、前記要求回転数もしくは要求変速比は、その要求加速度を達成する値に維持されているように構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の車両の制御装置。
【請求項６】
前記指標に応じて予め定められた要求加速度率が前記指標に基づいて求められ、前記指標が所定値よりも大きくなっている場合には、前記指標が求められた時点における最大発生加速度と前記要求加速度率とに基づいて要求加速度が求められるとともに、前記要求回転数もしくは要求変速比はその要求加速度を達成する値に維持されるように構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の車両の制御装置。
【請求項７】
前記車両に対する駆動要求量を求めるとともにその駆動要求量に基づいて前記駆動力源の目標回転数もしくは前記変速機の目標変速比を更に求め、
前記要求回転数と前記目標回転数とのうち大きい値の回転数となるように前記駆動力源を制御し、もしくは前記要求変速比と目標変速比とのうち大きい値の変速比となるように前記変速機を制御する
ように構成されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の車両の制御装置。
【請求項８】
前記目標回転数が前記要求回転数を超える場合の前記駆動力源の回転数の変化の度合い、もしくは前記目標変速比が前記要求変速比を超える場合の変速比の変化の度合いを、前記指標に応じて異ならせるように構成されていることを特徴とする請求項７に記載の車両の制御装置。
【請求項９】
前記回転数の変化の度合いもしくは前記変速比の変化の度合いは、前記車両の走行状態に基づく指標が相対的に高い指標は、低い指標の場合に比較して速くするように構成されていることを特徴とする請求項８に記載の車両の制御装置。
【請求項１０】
前記車両が旋回している場合には、前記車両が旋回していない場合に比較して、前記要求回転数もしくは要求変速比の変化を抑制するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項１１】
駆動力源とその駆動力源の出力側に連結された変速機とを搭載した車両における前記駆動力源の回転数もしくは前記変速機の変速比を制御する車両の制御方法において、
前記車両の走行状態に基づく指標を求めることと、
前記指標に基づいて前記駆動力源の要求回転数もしくは前記変速機に対する要求変速比を制御することを特徴とする車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の動力特性や操舵特性あるいは懸架特性などの車両の挙動特性あるいは加減速特性（以下、走行特性という）を、車両の走行環境や運転者の嗜好・走行意図などに適合させるように構成された車両制御装置および制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の動力性能は、車速や走行方向など車両の挙動は、運転者が加減速操作や操舵を行うことによって変化するが、その操作量と挙動の変化量との関係は、燃費などのエネルギ効率のみならず、車両に要求される乗り心地や静粛性あるいは動力性能などの特性によって決められる。一方、車両が走行する環境は、市街地や高速道路、ワインデイング路、登坂路や降坂路など、様々であり、また運転者の嗜好・走行意図や運転者の車両から受ける印象は様々である。そのため、走行環境や運転者が代わった場合には、必ずしも期待した走行特性とはならず、その結果、いわゆるドライバビリティが低下する場合がある。そこで、動力特性（あるいは加速特性）や懸架特性など車両の挙動に関する走行特性を、モード切替スイッチ操作によって手動選択できるように構成された車両が開発されている。すなわち、加速性に優れ、またサスペンションを幾分硬めに設定するスポーツモード、比較的にゆっくりした加速を行い、また柔らかめの懸架特性とするノーマルモード、燃費を優先したエコモードなどをスイッチ操作によって手動選択するように構成された車両である。
【０００３】
また、運転指向を車両の挙動制御に反映するよう構成された装置が種々提案されている。この種の装置によれば、スイッチ操作が不要であるうえに、細かい特性の変更が可能である。その一例の特許文献１には、ニューロコンピュータを使用する駆動力制御装置であって、アクセルストロークおよび車速に対する加速度の関係を要求加速度モデルとして学習し、そのモデルと走りの指向を反映した第２の基準加速度モデルとの偏差、および第２の基準加速度モデルと標準的な第１の基準加速度モデルとの偏差に基づいてスロットル開度を演算するように構成された装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０６−２４９００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されている技術は、車両の動力性能や駆動特性に運転者の指向をより正確に反映する技術であるが、未だ改善の余地があった。
【０００６】
この発明は、車両の動力性能もしくは駆動特性を運転者の意図に、より適したものとすることのできる車両の制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、駆動力源とその駆動力源の出力側に連結された変速機とを搭載した車両における前記駆動力源の回転数もしくは前記変速機の変速比を制御する車両の制御装置において、運転者の意図に沿って前記車両の走行特性の機敏さを指標より求めるとともに、その指標に基づいて前記駆動力源の要求回転数もしくは前記変速機に対する要求変速比を制御するように構成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記要求回転数もしくは要求変速比は、前記車両の車速と前記指標とに応じて予め定められていることを特徴とする車両の制御装置である。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記指標は、前記車両の前後加速度と横加速度との少なくともいずれかの加速度に基づいて求められるように構成されていることを特徴とする車両の制御装置である。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明において、前記指標に応じて予め定められた要求最大加速度率が前記指標に基づいて求められるとともに、車速毎の最大発生加速度と前記要求最大加速度率とに基づいて車速毎の要求加速度が求められ、前記要求回転数もしくは要求変速比は、その要求加速度に基づいて設定されるように構成されていることを特徴とする車両の制御装置である。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明において、前記指標に応じて予め定められた要求最大加速度率が前記指標に基づいて求められるとともに、前記指標が求められた時点における最大発生加速度と前記要求最大加速度率とに基づいて要求加速度が求められ、前記要求回転数もしくは要求変速比は、その要求加速度を達成する値に維持されるように構成されていることを特徴とする車両の制御装置である。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明において、前記指標に応じて予め定められた要求最大加速度率が前記指標に基づいて求められ、前記車両の走行特性がより機敏であることを示す高い指標となっている場合には、前記指標が求められた時点における最大発生加速度と前記要求最大加速度率とに基づいて要求加速度が求められるとともに、前記要求回転数もしくは要求変速比はその要求加速度を達成する値に維持され、前記車両特性が相対的に低い機敏さであることを示す低指数となっている場合には、車速毎の最大発生加速度と前記要求最大加速度率とに基づいて車速毎の要求加速度が求められるとともに、前記要求回転数もしくは要求変速比はその要求加速度に基づいて設定されるように構成されていることを特徴とする車両の制御装置である。
【００１３】
請求項７の発明は、請求項１ないし６のいずれかの発明において、前記車両に対するアクセルペダル開度量と車速とに基づく駆動要求量を求めるとともにその駆動要求量に基づいて前記駆動力源の目標回転数もしくは前記変速機の目標変速比を更に求め、前記指標に基づく前記要求回転数と前記目標回転数とのうち大きい値の回転数となるように前記駆動力源を制御し、もしくは前記要求変速比と目標変速比とのうち大きい値の変速比となるように前記変速機を制御するように構成されていることを特徴とする車両の制御装置である。
【００１４】
請求項８の発明は、請求項７の発明において、前記目標回転数が前記要求回転数を超える場合の前記駆動力源の回転数の変化の度合い、もしくは前記目標変速比が前記要求変速比を超える場合の変速比の変化の度合いを、前記指標に応じて異ならせるように構成されていることを特徴とする車両の制御装置である。
【００１５】
請求項９の発明は、請求項８の発明において、前記回転数の変化の度合いもしくは前記変速比の変化の度合いは、前記車両の走行特性がより機敏であることを示す高い指標の場合に、前記車両の走行特性が相対的に低い機敏さであることを示す低い指標の場合に比較して速くするように構成されていることを特徴する車両の制御装置である。
【００１６】
請求項１０の発明は、請求項１の発明において、前記車両が旋回している場合には、前記車両が旋回していない場合に比較して、前記要求回転数もしくは要求変速比の変化を抑制するように構成されていることを特徴とする車両の制御装置である。
【００１７】
請求項１１の発明は、駆動力源とその駆動力源の出力側に連結された変速機とを搭載した車両における前記駆動力源の回転数もしくは前記変速機の変速比を制御する車両の制御方法において、前記車両の走行特性の機敏さを表す指標を求めることと、前記指標に基づいて前記駆動力源の要求回転数もしくは前記変速機に対する要求変速比を制御することとを行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、運転者の意図に沿って前記車両特性の機敏さを指標より求めるとともに、その指標に基づいて前記駆動力源の要求回転数もしくは前記変速機に対する要求変速比を制御するように構成されている。結局は、運転者の運転指向に即した動力性能あるいは駆動特性を設定することができる。
【００１９】
特に請求項４の発明によれば、車速に応じて要求加速度を発生させることができるので、高低のいずれの車速においても運転者の意図した走行を容易に行うことができる。
【００２０】
これに対して請求項５の発明によれば、一旦設定された要求回転数もしくは要求変速比が維持されるので、運転者の意図に沿った高い動力性能もしくは駆動特性を得ることができる。
【００２１】
そして、請求項６の発明によれば、指標に応じて要求回転数もしくは要求変速比の制御を行うので、運転者の意図に沿った過不足のない動力性能もしくは駆動特性を得ることができる。
【００２２】
さらに、請求項７の発明によれば、運転者の意図に沿った指標に加えて、運転者のアクセルペダル操作による駆動要求量を動力源の回転数もしくは変速機での変速比に反映させるので、運転者の駆動要求に応じた走行が可能になり、しかもスポーツ度が高い指標の場合には、運転者の駆動要求の達成が迅速に行われるので、この点においても運転者に違和感を与えることが回避もしくは抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】前後加速度および横加速度の検出値をタイヤ摩擦円上にプロットして示す図である。
【図２】瞬時ＳＰＩに基づく指示ＳＰＩの変化の一例を示す図である。
【図３】瞬時ＳＰＩと指示ＳＰＩとの偏差の時間積分とその積分値のリセットの状況を説明するための図である。
【図４】指示ＳＰＩと要求最大加速度率との関係を示すマップである。
【図５】各要求回転数毎の車速と加速度との関係を示す図に指示ＳＰＩに基づく要求最大加速度率を書き加えた図およびその図に基づいて最終指示回転数を求める手順を示す図である。
【図６】各変速段毎の車速と加速度との関係を示す図に指示ＳＰＩに基づく要求最大加速度率を書き加えた図およびその図に基づいて最終指示変速段を求める手順を示す図である。
【図７】車速毎および変速段毎の加速度を示す線図に、指示ＳＰＩに基づく一定値の要求最大加速度率の線を書き加えた線図である。
【図８】要求最大加速度率を高指示ＳＰＩでは一定に維持し、低指示ＳＰＩでは要求最大加速度率に応じた値に設定する制御で使用することのできる加速度マップの一例を示す線図である。
【図９】車速と指示ＳＰＩとによって変速段を設定する場合に使用できる変速マップの一例を示す線図である。
【図１０】無段変速機を備えた車両を対象とする場合に指示回転数を求めるために使用できるマップの一例を示す線図である。
【図１１】運転者による加速要求があった場合に目標回転数を変化させる態様を高指示ＳＰＩの場合と低指示ＳＰＩの場合とについて示すタイムチャートである。
【図１２】有段自動変速機を搭載した車両において指示ＳＰＩに基づいて求められた補正変速段および補正駆動力を変速制御およびエンジン出力制御に反映させる制御のブロック図である。
【図１３】有段自動変速機を搭載した車両において指示ＳＰＩに基づいて求められた補正変速段および補正駆動力を変速制御およびエンジン出力制御に反映させる他の制御のブロック図である。
【図１４】有段自動変速機を搭載した車両において指示ＳＰＩに基づいて求められた補正変速段および補正駆動力を変速制御およびエンジン出力制御に反映させる更に他の制御のブロック図である。
【図１５】この発明で対象とすることのできる車両を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
つぎにこの発明をより具体的に説明する。この発明で対象とする車両は、運転者の操作によって加減速し、また旋回する車両であり、その典型的な例が、内燃機関やモータを駆動力源とした自動車である。その一例を図１５にブロック図で示してある。ここに示す車両１は、操舵輪である二つの前輪２と、駆動輪である二つの後輪３との四輪を備えた車両であり、これらの四輪２，３のそれぞれは懸架装置４によって車体（図示せず）に取り付けられている。この懸架装置４は、一般的に知られているものと同様に、スプリングとショックアブソーバー（ダンパー）とを主体として構成されており、図１５にはそのショックアブソーバー５を示してある。ここに示すショックアブソーバー５は、気体や液体などの流体の流動抵抗を利用して緩衝作用を生じさせるように構成され、モータ６などのアクチュエータによってその流動抵抗を大小に変更できるように構成されている。すなわち、流動抵抗を大きくした場合には、車体が沈み込みにくく、いわゆる堅い感じとなり、車両の走行特性としては、コンフォートな感じが少なくなって、スポーティ感が増大する。なお、これらのショックアブソーバー５に加圧気体を給排することによって車高の調整を行うように構成することもできる。
【００２５】
前後輪２，３のそれぞれには、図示しないブレーキ装置が設けられており、運転席に配置されているブレーキペダル７を踏み込むことによりブレーキ装置が動作して前後輪２，３に制動力を与えるように構成されている。
【００２６】
車両１の駆動力源は、内燃機関やモータあるいはこれらを組み合わせた機構など、一般的に知られている構成の駆動力源であり、図１５には内燃機関（エンジン）８を搭載している例を示してあり、このエンジン８の吸気管９には、吸気量を制御するためのスロットルバルブ１０が配置されている。このスロットルバルブ１０は、電子スロットルバルブと称される構成のものであって、モータなどの電気的に制御されるアクチュエータ１１によって開閉動作させられ、かつ開度が調整されるように構成されている。そして、このアクチュエータ１１は、運転席に配置されているアクセルペダル１２の踏み込み量すなわちアクセル開度に応じて動作してスロットルバルブ１０を所定の開度（スロットル開度）に調整するように構成されている。
【００２７】
そのアクセル開度とスロットル開度との関係は適宜に設定でき、両者の関係が一対一に近いほど、いわゆるダイレクト感が強くなって車両の挙動特性は、スポーティな感じになる。これとは反対にアクセル開度に対してスロットル開度が相対的に小さくなるように特性を設定すれば、車両の挙動特性あるいは加速特性はいわゆるマイルドな感じになる。なお、駆動力源としてモータを使用した場合には、スロットルバルブ１０に替えてインバータあるいはコンバータなどの電流制御器を設け、アクセル開度に応じてその電流を調整するとともに、アクセル開度に対する電流値の関係すなわち挙動特性もしくは加速特性を適宜に変更するように構成する。なお、ここでいう「アクセル開度とスロットル開度との関係が一対一に近い」の例として、アクセル開度とスロットル開度との変化率の方向・大きさが略同じであることを挙げることができる。
【００２８】
エンジン８の出力側に変速機１３が連結されている。この変速機１３は、入力回転数と出力回転数との比率すなわち変速比を適宜に変更するように構成されており、例えば一般的に知られている有段式の自動変速機やベルト式無段変速機あるいはトロイダル型無段変速機などの変速機である。したがって、変速機１３は、図示しないアクチュエータを備え、そのアクチュエータを適宜に制御することにより変速比をステップ的（段階的）に変化させ、あるいは連続的に変化させるように構成されている。具体的には、車速やアクセル開度などの車両の状態に対応させて変速比を決めた変速マップを予め用意し、その変速マップに従って変速制御を実行し、あるいは車速やアクセル開度などの車両の状態に基づいて目標出力を算出し、その目標出力と最適燃費線とから目標エンジン回転数を求め、その目標エンジン回転数となるように変速制御を実行する。
【００２９】
このような基本的な変速制御に対して燃費優先の制御や駆動力を増大させる制御を選択できるように構成されている。燃費を優先する制御は、アップシフトを低車速で実行する制御もしくは高速側変速比を低車速側で使用する制御であり、また駆動力もしくは加速特性を向上させる制御は、アップシフトを高車速で実行する制御もしくは低速側変速比を高車速側で使用する制御である。このような制御は、変速マップを切り替えたり、駆動要求量を補正したり、あるいは算出された変速比を補正するなどのことによって行うことができる。なお、エンジン８と変速機１３との間に、ロックアップクラッチ付きのトルクコンバータなどの伝動機構を、必要に応じて設けることができる。そして、変速機１３の出力軸が終減速機であるデファレンシャルギヤ１４を介して後輪３に連結されている。ここで、「低車速（低速）」とは所定車速よりも低い場合をいい、「高車速（高速）」とは所定車速よりも高い場合をいう。
【００３０】
前輪２を転舵する操舵機構１５について説明すると、ステアリングホイール１６の回転動作を左右の前輪２に伝達するステアリングリンケージ１７が設けられ、またステアリングホイール１６の操舵角度もしくは操舵力をアシストするアシスト機構１８が設けられている。このアシスト機構１８は、図示しないアクチュエータを備え、そのアクチュエータによるアシスト量を調整できるように構成されている。
【００３１】
なお、特には図示しないが、上記の車両１には挙動あるいは姿勢を安定化させるためのシステムとして、アンチロック・ブレーキ・システム（ＡＢＳ）やトラクションコントロールシステム、これらのシステムを統合して制御するビークルスタビリティコントロールシステム（ＶＳＣ）などが設けられている。これらのシステムは一般的に知られているものであって、車体速度と車輪速度との偏差に基づいて車輪２，３に掛かる制動力を低下させ、あるいは制動力を付与し、さらにはこれらと併せてエンジントルクを制御することにより、車輪２，３のロックやスリップを防止もしくは抑制して車両の挙動を安定させるように構成されている。また、走行路や走行予定路に関するデータ（すなわち走行環境）を得ることのできるナビゲーションシステムや、スポーツモードとノーマルモードおよび低燃費モード（エコモード）となどの走行モードを手動操作で選択するためのスイッチを設けてあってもよく、さらには登坂性能や加速性能あるいは回頭性などの挙動特性を変化させることのできる四輪駆動機構（４ＷＤ）を備えていてもよい。
【００３２】
上記のエンジン８や変速機１３あるいは懸架装置４のショックアブソーバー５、前記アシスト機構１８、上述した図示しない各システムなどを制御するためのデータを得る各種のセンサが設けられている。その例を挙げると、前後輪２，３の回転速度を検出する車輪速センサ１９、アクセル開度センサ２０、スロットル開度センサ２１、エンジン回転数センサ２２、変速機１３の出力回転数を検出する出力回転数センサ２３、操舵角センサ２４、前後加速度（Ｇｘ）を検出する前後加速度センサ２５、横方向（左右方向）の加速度（横加速度Ｇｙ）を検出する横加速度センサ２６、ヨーレートセンサ２７などが設けられている。なお、各加速度センサ２５，２６は、上記のアンチロック・ブレーキ・システム（ＡＢＳ）やビークルスタビリティコントロールシステム（ＶＳＣ）などの車両挙動制御で用いられている加速度センサと共用することができ、あるいはエアバッグを搭載している車両では、その展開制御のために設けられている加速度センサと共用することができる。さらに、前後左右の加速度Ｇｘ，Ｇｙは、水平面上で車両の前後方向に対して所定角度（例えば４５°）傾斜させて配置した一つの加速度センサで検出した検出値を、前後加速度および横加速度に分解して得ることとしてもよい。またさらに、前後左右の加速度Ｇｘ，Ｇｙはセンサーによって検出することに替えて、アクセル開度や車速、ロードロード、操舵角度などに基づいて演算して求めてもよい。これらのセンサ１９，〜２７は、電子制御装置（ＥＣＵ）２８に検出信号（データ）を伝送するように構成されており、また電子制御装置２８はそれらのデータおよび予め記憶しているデータならびにプログラムに従って演算を行い、その演算結果を制御指令信号として上述した各システムあるいはそれらのアクチュエータに出力するように構成されている。なお、合成加速度は、車両前後方向の加速度成分と、車幅方向（横方向）の加速度成分とを含む加速度等の複数の方向の加速度を成分を含む加速度に限らず、例えば車両前後方向のみなど、いずれか一方向の加速度を用いても良い。
【００３３】
この発明に係る制御装置は、車両の走行状態や挙動の機敏さ（以下、これらをまとめて走行状態と記すことがある。）を車両の挙動制御、特に動力性能あるいは加速特性に反映させるように構成されている。ここで車両の走行状態とは、前後加速度や横加速度あるいはヨーイングやローリングの加速度、もしくはこれら複数方向の加速度を合成した加速度で表される状態である。すなわち、車両を目標とする速度で走行させたり、目標とする方向に進行させたりすることにより、あるいは路面などの走行環境の影響を受けて車両の挙動を元の状態に戻したりする場合に、複数方向の加速度が生じるのが通常であることを考慮すると、車両の走行状態は走行環境や運転指向をある程度反映していると考えられる。このような背景に基づきこの発明では、車両の走行状態を車両の挙動制御、特に動力性能あるいは加速特性に反映させるように構成されている。
【００３４】
前述したように、車両の挙動には、加速性や回頭性（旋回性）、懸架装置４による支持剛性（すなわちバンプ・リバウンドの程度や生じやすさ）、ローリングやピッチングの程度などが含まれ、この発明に係る制御装置は、これらの挙動特性を上記の走行状態に基づいて変更する。その場合、上記の走行状態の一例であるいずれかの方向の加速度もしくは合成加速度の値をそのまま使用して走行特性を変更しても良いが、違和感を減らすため、それらの値を補正した指標を用いても良い。
【００３５】
その指標の一例としてスポーツ度について説明する。ここで、スポーツ度ＳＰＩとは、運転者の意図または車両の走行状態を示す指標である。この発明で採用することのできるスポーツ度は、複数方向の加速度（特にその絶対値）を合成して得られる指標であり、走行方向に対する挙動に大きく関係する加速度として前後加速度Ｇｘと横加速度Ｇｙとを合成した加速度がその例である。例えば、
瞬時ＳＰＩ＝（Ｇｘ２＋Ｇｙ２）１／２
で算出される。ここで、「瞬時ＳＰＩ」とは、車両の走行中における各瞬間毎に、各方向の加速度が求められ、その加速度に基づいて算出される指標という意味であり、いわゆる物理量である。なお、「各瞬間毎」とは、加速度の検出およびそれに基づく瞬時ＳＰＩの算出が所定のサイクルタイムで繰り返し実行される場合には、その繰り返しの都度を意味する。
【００３６】
また、上記の演算式に用いられる前後加速度Ｇｘのうち、加速側加速度もしくは減速側の加速度（すなわち減速度）の少なくともいずれか一方は、正規化処理あるいは重み付け処理されたものを用いることが好ましい。すなわち、一般的な車両では、加速側の加速度に対して減速側の加速度の方が大きいが、その相違は運転者にはほとんど体感もしくは認識されず、多くの場合、加速側および減速側の加速度がほぼ同等に生じていると認識されている。正規化処理とは、このような実際の値と運転者が抱く感覚との相違を是正するための処理であり、前後加速度Ｇｘについては、加速側の加速度を大きくし、あるいは減速側の加速度を小さくする処理である。より具体的には、それぞれの加速度の最大値の比率を求め、その比率を加速側あるいは減速側の加速度に掛ける処理である。もしくは横加速度に対する減速側の加速度を補正する重み付け処理である。要は、タイヤで生じさせることのできる前後駆動力および横力がタイヤ摩擦円で表されるのと同様に、各方向の最大加速度が所定半径の円周上に位置するように、前後の少なくともいずれか一方を重み付けするなどの補正を行う処理である。したがって、このような正規化処理と重み付け処理を行うことにより、加速側の加速度と減速側の加速度との挙動特性に対する反映の程度が異なることになる。重み付け処理の一例として、車両の前後の減速方向の加速度と、車両の前後の加速方向の加速度とのうち、加速方向の加速度の影響度が、減速方向の加速度の影響度に対して相対的に大きくなるよう、減速方向の加速度と、加速方向の加速度とが重み付け処理しても良い。
【００３７】
このように、加速度の実際値と運転者が抱く感覚とには、加速度の方向によって相違がある。例えばヨーイング方向やローリング方向での加速度と前後加速度とには、そのような相違があることが考えられる。そこでこの発明では、方向が異なる加速度ごとの車両の走行特性に対する反映の程度、言い換えれば、いずれかの方向の加速度に基づく走行特性の変化の程度を、他の方向の加速度に基づく走行特性の変化の程度とは異ならせるように構成することができる。
【００３８】
横加速度Ｇｙのセンサ値および上記の正規化処理と重み付け処理を行った前後加速度Ｇｙをタイヤ摩擦円上にプロットした例を図１に示してある。これは、一般道を模擬したテストコースを走行した場合の例であり、大きく減速する場合に横加速度Ｇｙも大きくなる頻度は多いが、タイヤ摩擦円に沿って前後加速度Ｇｘと横加速度Ｇｙが生じるのは一般的な傾向であることが看て取れる。
【００３９】
この発明では、上記の瞬時ＳＰＩから指示ＳＰＩが求められる。この指示ＳＰＩは、車両の走行特性を変更する制御に用いられる指標であり、その算出の元になる前記瞬時ＳＰＩの増大に対しては直ちに増大し、瞬時ＳＰＩの低下に対して遅れて低下するように構成した指標である。特に、所定の条件の成立を要因として指示ＳＰＩを低下させるように構成されている。図２には、瞬時ＳＰＩの変化に基づいて求められた指示ＳＰＩの変化を示してある。ここに示す例では、瞬時ＳＰＩは上記の図１にプロットしてある値で示し、これに対して、指示ＳＰＩは、瞬時ＳＰＩの極大値に設定され、所定の条件が成立するまで、従前の値を維持するように構成されている。すなわち、指示ＳＰＩは、増大側には迅速に変化し、低下側には相対的に遅く変化する指標として構成されている。
【００４０】
具体的に説明すると、図２における制御の開始からＴ1 の時間帯では、例えば車両が制動旋回した場合など、その加速度の変化によって得られる瞬時ＳＰＩが増減するが、前回の極大値を上回る瞬時ＳＰＩが、前述した所定の条件の成立に先行して生じるので、指示ＳＰＩが段階的に増大し、保持する。これに対してｔ2 時点あるいはｔ3 時点では、例えば車両が旋回加速から直線加速に移行した場合など、低下のための条件が成立したことにより指示ＳＰＩが低下する。このように指示ＳＰＩを低下させる条件は、要は、指示ＳＰＩを従前の大きい値に保持することが運転者の意図と合わないと考えられる状態が成立することであり、この発明では時間の経過を要因として成立するように構成されている。
【００４１】
すなわち、指示ＳＰＩを従前の大きい値に保持することが運転者の意図と合わないと考えられる状態は、保持されている指示ＳＰＩとその間に生じている瞬時ＳＰＩとの乖離が相対的に大きく、かつその状態が継続維持している状態である。したがって、旋回加速コントロールした場合など、運転者によってアクセルペダル１２を一時的に緩めるなどの操作に起因する瞬時ＳＰＩによっては指示ＳＰＩを低下させずに、緩やかに減速に移行した場合など、運転者によってアクセルペダル１２を連続的に緩めるなどの操作に起因する瞬時ＳＰＩが保持されている指示ＳＰＩを下回っている状態が所定時間継続した場合に、指示ＳＰＩを低下させる条件が成立した、とするように構成されている。このように指示ＳＰＩの低下開始条件は、瞬時ＳＰＩが指示ＳＰＩを下回っている状態の継続時間とすることができ、また実際の走行状態をより的確に指示ＳＰＩに反映させるために、保持されている指示ＳＰＩと瞬時ＳＰＩとの偏差の時間積分値（あるいは累積値）が予め定めたしきい値に達することを指示ＳＰＩの低下開始条件とすることができる。なお、そのしきい値は、実験やシミュレーションを行って適宜に設定すればよい。後者の偏差の時間積分値を用いるとすれば、指示ＳＰＩと瞬時ＳＰＩとの偏差および時間を加味して指示ＳＰＩを低下させることになるので、実際の走行状態あるいは挙動をより的確に反映した挙動特性の変更制御が可能になる。
【００４２】
なお、図２に示す例では、上記のｔ2 時点に到るまでの指示ＳＰＩの保持時間が、ｔ3 時点に到るまでの指示ＳＰＩの保持時間より長くなっているが、これは以下の制御を行うように構成されているためである。すなわち、前述したＴ1 の時間帯の終期に指示ＳＰＩが所定値に増大させられて保持され、その後、前述した低下開始条件が成立する前のｔ1 時点に瞬時ＳＰＩが増大して、保持されている指示ＳＰＩとの偏差が予め定めた所定値以下となっている。なお、その所定値は、実験やシミュレーションを行って、あるいは瞬時ＳＰＩの算出誤差を考慮して適宜に設定すればよい。このように瞬時ＳＰＩが保持されている指示ＳＰＩに近くなったということは、保持されている指示ＳＰＩの元になった瞬時ＳＰＩを生じさせた加減速状態および／または旋回状態もしくはそれに近い状態になっていることを意味している。すなわち指示ＳＰＩを保持されている値に増大させた時点からある程度時間が経過しているとしても、走行状態はその時間が経過する前の時点の走行状態と近似しているので、瞬時ＳＰＩが保持されている指示ＳＰＩを下回る状態が生じていたとしても、前述した低下開始条件の成立を遅延させ、指示ＳＰＩを従前の値に保持させることとしたのである。その遅延のための制御もしくは処理は、前述した経過時間の積算値（累積値）や偏差の積分値をリセットして、経過時間の積算や前記偏差の積分を再開したり、あるいはその積算値もしくは積分値を所定量減じたり、さらには積算もしくは積分を一定時間中断したりするなどのことによって行えばよい。
【００４３】
図３は前述した偏差の積分とそのリセットとを説明するための模式図であり、図３にハッチングを施してある部分の面積が積分値に相当する。その過程で、瞬時ＳＰＩと指示ＳＰＩとの差が所定値Δｄ以下になったｔ11時点に積分値がリセットされ、再度、前記偏差の積分が開始される。すなわち、求められた瞬時ＳＰＩの値と保持されている指示ＳＰＩの値との差が閾値以下の有無に基づいて前記積分値がリセットされる。したがって、その低下開始条件が成立しないので、指示ＳＰＩは従前の値に維持される。そして、積分を再開した後、瞬時ＳＰＩが保持されている指示ＳＰＩより大きい値になると、指示ＳＰＩが瞬時ＳＰＩに応じた大きい値に更新され、かつ保持され、前記の積分値がリセットされる。
【００４４】
上記の積分値に基づいて指示ＳＰＩの低下制御開始の条件を判断するよう構成した場合、その条件が成立するまでの経過時間の長短に応じて、指示ＳＰＩの低下の程度もしくは勾配を異ならせてもよい。上述した積分値は、保持されている指示ＳＰＩと瞬時ＳＰＩとの偏差を時間積分した値であるから、前記偏差が大きければ短時間に積分値が所定値に達して前記条件が成立し、また前記偏差が小さい場合には、相対的に長い時間が掛かって前記積分値が所定値に達して前記条件が成立する。したがって、例えば上記のような指示ＳＰＩの低下制御開始の条件が成立するまでの経過時間の長短に応じて、指示ＳＰＩの低下の程度もしくは勾配を異ならせてもよい。短時間で前記条件が成立したとすれば、保持されている指示ＳＰＩに対する瞬時ＳＰＩの低下幅が大きいことになり、指示ＳＰＩがその時点の運転者の意図と大きく乖離していることになる。そこで、このような場合には、指示ＳＰＩを大きい割合もしくは勾配で低下させる。これとは反対に、前記条件が成立するまでの時間が相対的に長い場合には、保持されている指示ＳＰＩに対する瞬時ＳＰＩの低下幅が小さいことになり、保持されている指示ＳＰＩがその時点の運転者の意図と特に大きく乖離しているとは言い得ない。そこで、このような場合には、指示ＳＰＩを小さい割合もしくは勾配でゆっくり低下させる。こうすることにより、車両特性を設定するための指示ＳＰＩと運転者の意図との乖離を迅速かつ的確に是正し、走行状態に適合した車両の挙動特性を設定することが可能になる。
【００４５】
上記の指示ＳＰＩは、車両の走行状態を表しており、これは、路面勾配やコーナの有無あるいはその曲率などの走行環境、さらに運転者の運転指向を含んだものとなっている。走行路の状態によって車両の加速度が変化するとともに、走行路の状態によって運転者による加減速操作が行われ、さらにはその加減速操作によって加速度が変化するからである。この発明に係る制御装置は、その指示ＳＰＩを車両の挙動特性の制御に利用するように構成されている。この発明における走行特性には、加速特性や旋回特性、サスペンション特性などが含まれ、これらの特性は、前述したスロットルバルブ１０の制御特性、変速機１３の変速特性、懸架装置４におけるショックアブソーバー５による減衰特性、アシスト機構１８のアシスト特性などをそれぞれに設けられているアクチュエータによって変化させることにより適宜に設定される。その走行特性の変化の一般的な傾向は、指示ＳＰＩが大きいほど、いわゆるスポーティな走行が可能になる特性の変化である。
【００４６】
そのような挙動特性の変更の一例として動力性能もしくは加速特性を指示ＳＰＩに応じて変更する例を説明すると、上述したようにして設定される指示ＳＰＩに対応させて要求最大加速度率を求める。その例を図４に示してある。ここで要求最大加速度率とは、余裕駆動力を規定するものであって、例えば要求最大加速度率が１００％とは、車両が発生し得る最大の加速度を可能にする状態であり、変速機１３についてはエンジン回転数が最大になる変速比もしくは最も大きい変速比（最も低車速側の変速比）を設定することであり、また例えば要求最大加速度率が５０％とは、車両が発生し得る最大の加速度の半分の加速度を可能にする状態であり、変速機１３については中間の変速比を設定することである。図４に示す例では、指示ＳＰＩが大きくなるほど要求最大加速度率が大きくなるように構成されている。図４に実線で示す基本特性は、車両を実際に走行させて得られたデータに基づいて指示ＳＰＩと要求最大加速度率との関係を計算して求めたものであり、実車による走行やシミュレーションを行って適宜に修正を加えたものである。この基本特性に対して要求最大加速度率が大きくなる側に特性線を設定した場合には、車両の加速度が相対的に大きくなるので、いわゆるスポーティな挙動特性もしくは加速特性となる。これとは反対に要求最大加速度率が小さくなる側に特性線を設定した場合には、車両の加速度が相対的に小さくなるので、いわゆるコンフォートな挙動特性もしくは加速特性となる。これらの調整（すなわち適合もしくはチューニング）は、車両に要求される商品性などに応じて適宜行えばよい。なお、基本特性では、指示ＳＰＩがゼロより大きい状態で要求最大加速度率がゼロとなるように設定してあるのは、交通渋滞や車庫入れなどの微速走行状態を加速特性を設定もしくは変更するための制御に反映させないようにしたためである。
【００４７】
上記の要求最大加速度率を変速機１３の変速特性に反映させて加速特性あるいは動力性能を変更する場合の制御について説明する。変速機１３として無段変速機を搭載している車両やエンジン回転数をモータによって制御可能なハイブリッド車では、車速や駆動要求量に基づいて目標出力を算出し、その目標出力を達成するエンジン回転数となるように制御される。その要求回転数毎の車速と加速度との関係を示せば図５のようになり、これに上述した図４に基づいて指示ＳＰＩから求められた要求最大加速度率を書き加える。例えば１００％と５０％との要求最大加速度率を書き加えると図５の太い実線のようになる。したがって、指示ＳＰＩから求められた要求最大加速度を示す線と現在時点の車速を示す線との交点を通る線で表される回転数が要求回転数となる。
【００４８】
前述した図１５を参照して説明したような変速機１３を備えている車両では、その変速機１３によって設定するべき変速比を制御するために、基本的な変速マップを備えている。その変速マップは、いわゆるスポーツモードが選択もしくは設定されていない場合に使用されるマップであり、無段変速機については、車速と目標エンジン回転数とに応じて変速比を設定したマップである。その変速比制御の一例は、一般的に、トルクデマンド制御として知られている制御であり、例えば駆動要求量としてのアクセル開度と車速とに基づいて駆動力マップから要求駆動力を求め、その要求駆動力と車速もしくはエンジン回転数とからエンジンの要求出力を求める。その要求出力を最適燃費で出力する目標エンジン回転数がエンジン回転数マップに基づいて求められ、その目標エンジン回転数を達成するように無段変速機の変速比が制御される。すなわち、変速機１３を駆動力源であるエンジンの回転数制御機構として機能させる。なお、エンジンの出力はトルクと回転数との積で求められるから、上記の目標エンジン回転数あるいはこれに相当する車速とに基づいて要求出力を達成するエンジントルクが求められ、そのエンジントルクとなるようにスロットル開度が算出される。
【００４９】
図５に示すスポーツモード回転数指示手段Ｂ３１は、上述した指示ＳＰＩに基づいて求められた目標回転数を指示する手段であって、いわゆるスポーツモード回転数算出手段に相当し、またノーマルモード回転数指示手段Ｂ３２は、トルクデマンド制御などの通常のエンジン回転数制御で求められた要求回転数を指示する手段であって、いわゆるノーマルモード回転数算出手段に相当する。これらのいわゆるノーマルモード回転数と上記のいわゆるスポーツモード回転数とが回転数調停手段Ｂ３３によって比較され（調停され）、大きい値の回転数が選択される。いわゆるマックスセレクトされる。こうして選択された回転数が最終回転数指示手段Ｂ３４によって制御信号として出力される。したがって、アクセル開度などによって表される駆動要求量が小さいことにより、ノーマルモードモード回転数がスポーツ回転数より低回転数の場合には、スポーツモード回転数が維持されることになる。なお、アクセルペダルが大きく踏み込まれるなど、要求最大加速度を超える駆動要求量に増大するとダウンシフトが行なわれる。
【００５０】
このような制御は、無段変速機においては、低車速側の変速比（大きい値の変速比）を目標とした変速制御である。その結果、変速比が大きくなることにより駆動力あるいはエンジンブレーキ力が大きくなり、車両の挙動が機敏になり、いわゆるスポーティ感のある特性、あるいは運転者の運転指向もしくは走行路の状態などの走行環境に即した特性となる。なお、無段変速機を搭載している車両についてのこのような制御は、モード選択スイッチが搭載され、そのスイッチによっていわゆるスポーツモードが選択されている場合に実行し、選択されていない場合に制御を禁止するように構成してもよい。
【００５１】
一方、変速機１３が有段変速機の場合には、図６に示すように制御する。有段変速機の変速制御では、目標とする変速段を定め、その変速段を設定するように変速機１３のアクチュエータに制御指令信号が出力される。したがって、各変速段毎の車速と加速度との関係を示せば図６に示すようになり、これに指示ＳＰＩから求められた要求最大加速度率として１００％および５０％の要求最大加速度の線を書き加えると図６の太い実線のようになる。したがって、指示ＳＰＩから求められた要求最大加速度を示す線と現在時点の車速を示す線との交点に最も近い変速段の線で表される変速段が要求変速段（要求変速比）となる。
【００５２】
この発明に係る制御装置による制御が実行されている場合、上記の図６で求められたスポーツモード目標変速段と、予め用意されている変速線図に基づくノーマルモード目標変速段（例えば、アクセル操作と、車速に基づいて定まる変速比）とが比較（ギヤ段調停）され、変速比が大きい低車速側の変速段が選択される。いわゆるミニマムセレクトされる。すなわち、有段変速機によるノーマルモード目標変速段は、アクセル開度などの駆動要求量と車速とによって各変速段の領域を定めた変速線図（変速マップ）に基づいて設定され、したがってアクセルペダルが大きく踏み込まれるなど、要求最大加速率を超える駆動要求量に増大するとダウンシフトが生じ、さらに車速が増大するとアップシフトが可能となる。
【００５３】
図６に示すスポーツモードギヤ段指示手段Ｂ４１は、上述した指示ＳＰＩに基づいて求められたギヤ段を指示する手段であり、またノーマルモードギヤ段指示手段Ｂ４２は通常のアクセル開度と、車速に基づく変速線図より求められたギヤ段を指示する手段である。これらのいわゆるスポーツモードギヤ段とノーマルモードギヤ段とはギヤ段調停手段Ｂ４３によって比較され（調停され）、より低速側のギヤ段（より変速比が大きいギヤ段）が選択される。いわゆるミニマムセレクトされる。こうして選択されたギヤ段が最終ギヤ段指示手段Ｂ４４によって制御信号として出力される。すなわち、変速機１３を駆動力源であるエンジンの回転数制御機構として機能させる。したがって、アクセル開度などによって表される駆動要求量が小さいことにより、ノーマルモードギヤ段がスポーツモードギヤ段より高車速側のギヤ段である場合には、スポーツモードギヤ段が維持され、より低車速側のギヤ段（大きい変速比）が設定されることになる。
【００５４】
このような制御は、有段変速機においては、低車速側のギヤ段（大きい値の変速比）を目標とした変速制御である。その結果、変速比が大きくなることにより駆動力あるいはエンジンブレーキ力が大きくなり、車両の挙動が機敏になり、いわゆるスポーティ感のある特性、あるいは運転者の運転指向もしくは走行路の状態などの走行環境に即した特性となる。なお、有段変速機を搭載している車両についてのこのような制御は、モード選択スイッチが搭載され、そのスイッチによっていわゆるスポーツモードが選択されている場合に実行し、選択されていない場合に制御を禁止するように構成してもよい。
【００５５】
なお、図５に示す各手段の機能、あるいは図６に示す各手段の機能は、前述した電子制御装置２８に備えさせることができ、あるいはスポーツモード制御用の電子制御装置を設け、そのスポーツモード制御用の電子制御装置に備えさせることができる。
【００５６】
上述した図５あるいは図６に示す例では、加速度に基づいて、スポーツ度を示す指示ＳＰＩを求め、その指示ＳＰＩと車速とに基づいて要求加速度を算出し、その要求加速度を達成するようにエンジン回転数あるいは変速比（変速段）を制御している。したがって、結局は、スポーツ度に基づいて、各車速毎の要求エンジン回転数あるいは要求変速比を求められる。更に、指示ＳＰＩに基づいて求められた要求加速度を維持する、つまり要求エンジン回転数あるいは要求変速比を維持するように構成してもよい。
【００５７】
その例を図７を参照して説明すると、ここに示す例は、指示ＳＰＩに基づいて求められた要求最大加速度が５０％の例であり、所定の車速（例えば５０ｋｍ／ｈ）で走行している際にスポーツモードに切り替えられるなどのことによって指示ＳＰＩおよびそれに基づく要求最大加速度率が求められると、その時点の最大発生加速度（例えば第１速などのその時点に設定可能な最低速段で発生できる最大の加速度）に対する要求最大加速度率に応じた加速度が要求最大加速度として求められる。その要求最大加速度率は、車速が変化しても維持され、車速の大小に拘わらず、その要求最大加速度率を達成するように要求エンジン回転数あるいは要求変速比が制御される。なお、図７には、要求最大加速度率を示す線が、高車速では、その車速で発生できる最大加速度を超えるように記載してあるが、このような高車速では要求最大加速度率を達成することはできず、それぞれの車速での最低速段が設定されるとともに、その最低速段で可能な最大の加速度が達成される。図７に示すように制御すれば、車速によらずに運転者の意図に沿った余裕動力性能もしくは余裕加速特性を得ることができる。なお、図７に示す例は、有段変速機を備えた車両を対象として構成した場合の例であるが、同様な制御を無段変速機を備えた車両について行うように構成することができる。
【００５８】
前述した図５あるいは図６に示す例では、指示ＳＰＩに基づいて求められた要求最大加速度あるいはこれを達成する要求回転数もしくは要求変速比が車速に応じて変化し、これに対して図７に示す例では、車速が変化しても要求最大加速度あるいはこれを達成する要求回転数もしくは要求変速比が当初の値に維持される。これらの制御による技術的な利点は互いに異なっているので、それぞれの利点を車両の走行状態に応じて生かすためには、指示ＳＰＩの値の大小に応じて、いずれかの制御を実行するように構成してよい。
【００５９】
その例を図８に、無段変速機を備えた車両を対象とした例として示してある。図８は、指示ＳＰＩおよび車速に基づいて要求最大加速度率を設定するためのマップであって、細い曲線は変速比を示し、太い曲線は、指示ＳＰＩ毎の要求最大加速度率を示している。したがって指示ＳＰＩの値が大きいほど、すなわち高いスポーツ度ほど、要求最大加速度率を示す線は上側の線となる。なお、中程度の指示ＳＰＩに対応する要求最大加速度率を示す線は、低指示ＳＰＩでの指示値と高指示ＳＰＩでの指示値とに基づいて補間したものとすればよい。したがって、図８に符号Ｌ1およびＬ2で示す要求最大加速度率の線は、指示ＳＰＩが相対的に大きい場合に選択され、これは、車速に応じた最大発生加速度に到るまでは、要求最大加速度率を一定値に維持するように構成されている。
【００６０】
図８に示すように要求最大加速度率およびそれを達成するように要求エンジン回転数あるいは要求変速比を制御するように構成した場合には、低いスポーツ度であることにより指示ＳＰＩの値が小さければ、要求加速度は各車速毎の最大発生加速度率に対する所定の割合の加速度に設定され、その結果、運転指向に即した余裕動力性能もしくは余裕加速特性とすることができると同時に、低車速でエンジン回転数が上限に達したり、加速度が過大になったりすることを未然に回避することができる。また、指示ＳＰＩの値が大きい場合には、一旦設定された要求最大加速度率が車速に関わらず維持されるので、高い余裕動力性能もしくは高い余裕加速特性が設定され、この点においても運転者の指向に即した性能を得ることができる。
【００６１】
前述した指示ＳＰＩは、運転者による加速操作や制動操作、あるいは操舵操作を反映したものであり、またコーナリングあるいは登降坂路などの道路状況を反映したものである。したがって、加減速操作が大きいほど、指示ＳＰＩの値が大きくなるので、指示ＳＰＩを運転者の加速要求もしくは駆動要求量に代替することが可能である。この発明は、このような指示ＳＰＩの技術上の特性を利用して、指示ＳＰＩに基づいて変速段（変速比）を選択するように構成することができる。
【００６２】
図９は有段自動変速機を備えた車両において、スポーツ度に基づいて変速段を設定するように構成した場合に使用する変速マップの一例を示しており、横軸に車速、縦軸に指示ＳＰＩをそれぞれ採り、その車速および指示ＳＰＩによってアップシフト線（図９の実線）およびダウンシフト線（図９の破線）を設定した変速マップである。したがって、図９に基づく変速制御を行った場合、車速が増加して、あるいは指示ＳＰＩが低下して、これら車速および指示ＳＰＩで定まる走行状態がアップシフト線を越えて変化すれば、そのアップシフト線で定められるアップシフトが実行される。これとは反対に、車速が低下し、あるいは指示ＳＰＩが増大することにより、これら車速および指示ＳＰＩで定まる走行状態がダウンシフト線を越えて変化すれば、そのダウンシフト線で定められるダウンシフトが実行される。その指示ＳＰＩは、前述したように、運転者による操作に伴って生じる加速度を反映したものであると同時に、車両の走行状態を反映したものであるから、図９のマップに従う変速制御によれば、運転者の各瞬間毎の駆動要求以外、運転指向を反映した変速制御が可能になる。
【００６３】
このようないわゆる調停制御により、駆動要求量の増大に応じてエンジン回転数を増大させ、もしくはギヤ段を低速側ギヤ段に変化させる場合、そのエンジン回転数や低速側ギヤ段は、以下のように設定することが好ましい。すなわち、アクセル開度などの駆動要求量や車速に基づく要求加速度を求めることができるので、駆動要求量に基づいて求まる要求加速度が前述した指示ＳＰＩに基づいて求まる要求最大加速度率および車速から求まる加速度を超えている場合には、アクセル開度などの駆動要求量に基づいて求まる要求加速度を発生するように、エンジン回転数あるいはギヤ段を設定すればよい。あるいは駆動要求量が増大した時点に出力することのできる最大発生加速度は車速および変速比によって決まった値となるから、その最大発生加速度と指示ＳＰＩに基づいて例えば図５あるいは図６から求まる加速度との偏差を、アクセル開度などの駆動要求量のその最大値に対する割合によって案分した加速度を発生するように、エンジン回転数あるいはギヤ段を設定すればよい。すなわち、最大発生加速度と指示ＳＰＩに基づいて例えば図５あるいは図６から求まる加速度との間を、駆動要求量に応じて補間すればよい。
【００６４】
このように、指示ＳＰＩに基づく加速度から駆動要求量に基づく加速度に切り替える場合、その切り替えの制御応答性は、指示ＳＰＩが大きい場合ほど、速くすることが好ましい。すなわち、指示ＳＰＩが既に大きくなっていれば、運転者は、よりスポーティな走行、あるいはより機敏な走行を欲していると考えられ、その状態で駆動要求量が更に増大したのであるから、前述したマックスセレクトによって選択された回転数あるいはミニマムセレクトによって選択されたギヤ段を迅速に達成し、車両の余裕加速特性を高めることが好ましい。これとは反対に指示ＳＰＩが比較的小さいのであれば、いわゆるマイルドな走行が求められているものと考えられるので、前述したマックスセレクトによって選択された要求回転数あるいはミニマムセレクトによって選択されたギヤ段をゆっくり達成してもよい。このようにすることにより加速度の変化が滑らかになり、求められている加速性とのズレが少なく、違和感を低減できる。
【００６５】
このような運転者の加速操作を反映させる制御を、無段変速機を備えている車両を対象として実行する場合を例に採って説明すると、図１０は車速に応じた加速度を変速比毎に示した線図に、所定の指示ＳＰＩが設定されている場合の要求最大加速度に対応した指示回転数Ｎｅspiと最大発生加速度に対応した回転数Ｎｅmaxとを書き込んだ線図である。アクセル操作量（すなわちアクセル開度）に基づいて求まる要求最大加速度あるいはそれに対応する目標回転数が、指示ＳＰＩに対応する要求回転数Ｎｅspiを上回る場合、アクセル操作量に応じた指示回転数は、指示ＳＰＩに対応する要求回転数Ｎespiと最大発生加速度に対応した回転数Ｎｅmaxとの回転数を、アクセル操作量に応じて補間した回転数に設定する。すなわち、アクセル操作量に応じた指示回転数を求める時点の車速における回転数上昇代Ｎｅmarginが下記の式によって演算される。
Ｎｅmargin＝Ｎｅmax−Ｎｅspi
【００６６】
回転数上昇代Ｎｅmarginをスロットル開度の０％から１００％で補間し、その時点のスロットル開度Ｐａに対応する静的要求回転数Ｎｅreq_stが求められる。その場合、スロットル開度に基づく指示回転数の補間は、指示ＳＰＩに応じて異ならせることが好ましく、指示ＳＰＩが大きいほど、線形に近い補間とし、指示ＳＰＩが小さい場合には、非線形的な補間とする。こうすることにより、高指示ＳＰＩの状態では、運転者の意図に即した動力性能もしくは駆動特性とすることができ、また低指示ＳＰＩの状態では、指示ＳＰＩに基づく制御からスロットル開度に基づく制御への変化あるいはそれに起因する車両の挙動の変化が違和感となることを回避もしくは抑制することができる。
【００６７】
また、運転者の駆動要求の達成と違和感の回避との両立を図るために、アクセル開度に応じたエンジン回転数を達成するための制御応答性（すなわち動的要求回転数）を、スポーツ度である指示ＳＰＩの値に応じて異ならせることが好ましい。その例を図１１に示すタイムチャートによって説明すると、車両が所定の指示ＳＰＩが設定された状態で旋回走行し、かつその際のアクセル開度に基づいて求められる目標（エンジン）回転数が、指示ＳＰＩに基づいて求められる要求（エンジン）回転数より小さい場合、指示ＳＰＩを変更する制御が制限もしくは禁止されて指示ＳＰＩの値は従前の値に維持され、かつ指示ＳＰＩに基づいて求まる要求回転数が指示回転数とされる。
【００６８】
旋回が終了してアクセルペダルが大きく踏み込まれると（ｔ21時点）、そのアクセル開度に応じた目標回転数となるように目標回転数の増大勾配が設定される。この勾配が、上記の制御応答性であり、またその過程での目標回転数が動的要求回転数であって、指示ＳＰＩが大きい場合には、急な勾配とされ、指示ＳＰＩが小さい場合には、緩やかな勾配とされる。こうして設定された勾配で増大させる目標回転数が指示ＳＰＩに基づいて求まる要求回転数を超えた後は、スロットル開度に基づいて求められる目標回転数が、回転数制御のための指示回転数とされる。すなわち、図１１においては、高指示ＳＰＩの場合、ｔ22時点以降に目標回転数による回転数制御が実行され、また低指示ＳＰＩの状態の場合は、ｔ23時点以降に目標回転数による回転数制御が実行される。なお、高車速の場合に高指示ＳＰＩの場合と同様に制御し、また低車速の場合に上記の低指示ＳＰＩの場合と同様に制御することとしてもよい。
【００６９】
したがって、高いスポーツ度が求められ、あるいは高いスポーツ度で走行している場合には、アクセル操作などによる駆動要求量が大幅に増大することにより、指示回転数が迅速に、また大きい変化率で増大させられる。そのため、加速制御の応答性が高く、運転者の意図に即した走行が可能になる。これとは反対にいわゆるコンフォートな緩やかな走行が求められ、あるいはそのような走行が行われている状態で、スロットル開度などの加速操作に基づく加速を行う場合、加速要求操作による加速がゆっくり行われるので、同様に運転者の意図に即した走行が可能になる。
【００７０】
なお、ここで、上述したようにして求められる指示ＳＰＩに基づく回転数あるいは変速比の制御の例を説明する。図１２は、要求駆動力から目標変速段および目標エンジントルクを求める例であり、その基本的な構成は、先ず、車速とアクセル開度とから要求駆動力が演算される（ブロックＢ１）。要求駆動力は、車体重量や車両に付与する動力性能などによって決められるものであるから、ブロックＢ１での演算は、車速とアクセル開度とに対応させて要求駆動力を定めたマップを用意しておき、そのマップに基づいて要求駆動力を求めることにより行われる。その要求駆動力に基づいて、一方では、変速段（ギヤ段）が演算される（ブロックＢ２）。有段変速機の変速制御は、車速と要求駆動力とをパラメータとして変速段領域あるいはアップシフト線およびダウンシフト線を設定した変速線図に基づいて行われるので、ブロックＢ２での変速段の演算は、予め用意してある変速線図に基づいて行う。こうして求められた要求変速段が変速制御装置（ＥＣＴ）Ｂ３に制御指令信号として出力され、変速機１３での変速制御が実行される。なお、車両１の動力伝達経路にロックアップクラッチ（ＬＵ）が設けられている場合には、予め用意したマップに基づいてそのロックアップクラッチの係合・解放を判断するとともに、その係合・解放を制御する指令信号も併せて出力される。
【００７１】
他方、前記ブロックＢ１で求められた要求駆動力と変速機１３での実際の変速段とに基づいて要求エンジントルクが演算される（ブロックＢ４）。すなわち、変速段と車速とに基づいてエンジン回転数が決まるから、そのエンジン回転数と要求駆動力とに基づいて要求エンジントルクを演算することができる。こうして求められたエンジントルクを発生するようにエンジン（ＥＮＧ）８が制御される（ブロックＢ５）。具体的にはスロットル開度が制御される。
【００７２】
前述したようにこの発明に係る制御装置では、前後加速度Ｇｘや横加速度Ｇｙあるいはこれらを合成した合成加速度が大きい場合には指示ＳＰＩが増大し、それに伴って要求最大加速度が大きくなる。その要求最大加速度は、図６を参照して説明したように変速制御に反映され、スポーツモードでの指示ＳＰＩに基づいて求まる変速段が、ノーマルモードでの変速段よりも低車速側の変速段であれば、その低車速側の変速段が最終指示変速段となる。図１２を参照して説明した基本的な構成は、ノーマルモードでの変速制御を行うものであるから、指示ＳＰＩに基づく最終指示変速段がより低車速側の変速段であれば、これを上記のブロックＢ２で取り込み、要求変速段とする。その結果、相対的に大きい変速比が設定されるので、車両の挙動特性として加速性が増大する。
【００７３】
また、指示ＳＰＩに応じた加速特性とするためには、エンジン８が出力する動力を増減してもよく、その制御は、前述したブロックＢ１に補正駆動力を入力し、前述した基本構成で求まる要求駆動力を補正駆動力によって増減する。なお、その補正駆動力は、前述した指示ＳＰＩに基づいて求められるように構成されていればよい。例えば実験やシミュレーションなどによって指示ＳＰＩと補正駆動力との関係を定めてこれを予めマップなどの形でデータとして用意しておき、走行中に得られた指示ＳＰＩと補正駆動力マップなどのデータとから補正駆動力を求めるようにすればよい。
【００７４】
図１３に示す例は、車速とアクセル開度とから変速段（ギヤ段）および要求駆動力を並行して求めるように構成した例である。前述したように、有段変速機の変速比は、車速とアクセル開度とによって変速段もしくはアップシフト線およびダウンシフト線を設定した変速線図に基づいて制御されるから、車速とアクセル開度とによって、一方では、変速段が演算され（ブロックＢ１２）、他方で、車速とアクセル開度とから要求駆動力が演算される（ブロックＢ１１）。この要求駆動力の演算は、前述した図１２に示すブロックＢ１での演算と同様である。
【００７５】
ブロックＢ１２で求められた要求変速段が変速制御装置（ＥＣＴ）Ｂ１３に伝送され、変速機１３での変速制御が実行される。なお、車両１の動力伝達経路にロックアップクラッチ（ＬＵ）が設けられている場合には、予め用意したマップに基づいてそのロックアップクラッチの係合・解放を判断するとともに、その係合・解放を制御する指令信号も併せて出力される。
【００７６】
他方、前記ブロックＢ１１で求められた要求駆動力と変速機１３での実際の変速段とに基づいて要求エンジントルクが演算され（ブロックＢ１４）、こうして求められたエンジントルクを発生するようにエンジン（ＥＮＧ）８が制御される（ブロックＢ１５）。そのブロックＢ１４での制御は前述した図１２に示すブロックＢ４での制御と同様であり、またブロックＢ１５での制御は前述した図１２に示すブロックＢ１５での制御と同様である。
【００７７】
図１３に示す構成においても、指示ＳＰＩに基づく最終指示変速段がより低車速側の変速段であれば、これを上記のブロックＢ１２で取り込み、要求変速段とする。その結果、相対的に大きい変速比が設定されるので、車両の挙動特性として加速性が増大する。また、指示ＳＰＩに応じた補正駆動力を前述したブロックＢ１１に入力し、前述した基本構成で求まる要求駆動力を補正駆動力によって増減する。
【００７８】
さらに、図１４に示す例は、車速とアクセル開度とに基づいて、変速機１３およびエンジン８をそれぞれ独立して制御するように構成した例である。すなわち、車速とアクセル開度とに基づいて変速段が演算され（ブロックＢ２２）、その演算で求められた要求変速段が変速制御装置（ＥＣＴ）Ｂ２３に伝送され、変速機１３での変速制御が実行される。これらの制御は、図１３に示すブロックＢ１２およびブロックＢ１３での制御と同様である。また、アクセル開度に基づいてスロットル開度が演算され（ブロックＢ２４）、その要求スロットル開度に応じてエンジン８が制御される（ブロックＢ２５）。なお、電子スロットルバルブを備えている場合には、アクセル開度と要求スロットル開度との関係は非線形とするのが一般的であり、アクセル開度が相対的に小さい状態では、アクセル開度の変化量に対してスロットル開度の変化量が小さく、アクセル開度が相対的に大きい場合には、アクセル開度の変化量とスロットル開度の変化量とが一対一の関係に近くなる。
【００７９】
基本構成を図１４に示すように構成した場合であっても、指示ＳＰＩに基づく最終指示変速段がより低車速側の変速段であれば、これを上記のブロックＢ２２で取り込み、要求変速段とする。その結果、相対的に大きい変速比が設定されるので、車両の挙動特性として加速性が増大する。また、指示ＳＰＩに応じた補正スロットル開度を前述したブロックＢ２４に入力し、前述した基本構成で求まる要求スロットル開度を補正スロットル開度によって増減する。
【００８０】
上述したようにこの発明に係る制御装置においては、アクセルペダル１２を踏み込んで加速した場合や、ブレーキペダル７を踏み込んで減速した場合、あるいはステアリングホイール１６を回転させて旋回した場合など、加減速や旋回などの意図に基づいて加速度が増大すると、指示ＳＰＩが加速度の増大に応じて直ちに増大する。そして、その指示ＳＰＩの増大に応じて余裕加速性が増大し、運転者の意図に沿って、いわゆるスポーティな走行を行うことのできる走行特性となる。また、運転者のアクセルペダル操作による加速要求が、指示ＳＰＩによるものより大きい場合には、その運転者の操作が加速性に反映され、運転者のアクセルペダル操作と車速に基づく加速あるいは駆動力の増大が行われる。そして、運転者による上記の操作は、走行路の勾配など走行環境に応じた走行を行うべく実行されることが通常であるから、結局、上記の走行特性の変更は、運転指向や走行環境を全て反映したものとなる。
【００８１】
なお、この発明では、旋回時の挙動を安定させるために、あるいは旋回時のドライバビリティを向上させるために、車両が旋回していることが検出された場合には、指示ＳＰＩに基づく回転数もしくは変速比が維持され、更にアクセル開度などの駆動要求量に基づいて求まる要求回転数もしくは要求変速比が変化したとしても、指示ＳＰＩに基づいて求まる回転数や変速比を維持してもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１…車両、  ２…前輪、  ３…後輪、  ４…懸架装置、  ５…ショックアブソーバー、  ６…モータ、  ７…ブレーキペダル、  ８…内燃機関（エンジン）、  １０…スロットルバルブ、  １１…アクチュエータ、  １２…アクセルペダル、  １３…変速機、  １５…操舵機構、  １６…ステアリングホイール、  １７…ステアリングリンケージ、  １８…アシスト機構、  １９…車輪速センサ、  ２０…アクセル開度センサ、  ２１…スロットル開度センサ、  ２２…エンジン回転数センサ、  ２３…出力回転数センサ、  ２４…操舵角センサ、  ２５…前後加速度センサ、  ２６…横加速度センサ、  ２７…ヨーレートセンサ、  ２８…電子制御装置（ＥＣＵ）。
【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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【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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