(57)【要約】【課題】一旦変速比を小さくした場合であっても、ドライバーに違和感を感じさせることなく元の変速比に戻すために変速制御することができる車両の駆動力制御装置及び駆動力制御方法を提供する。【解決手段】アクセルペダル及びブレーキペダルの両方の踏み込みに基づいて、フェールセーフ制御が必要であるか否かを判定するフェールセーフ判定部(１１０)と、フェールセーフ制御が必要であるときには制限されたアクセル操作量に基づいて変速制御するとともに、フェールセーフ制御が不要になったときには徐々に制限が解除されるアクセル操作量に基づいて変速制御するトランスミッション制御部(１７０)と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクセルペダル及びブレーキペダルの両方の踏み込みに基づいて、フェールセーフ制御が必要であるか否かを判定するフェールセーフ判定部と、
アクセル操作量に基づいて、エンジンを制御するためのエンジン制御用アクセル操作量を出力するエンジン制御部と、
フェールセーフ制御が必要であるときには制限されたエンジン制御用アクセル操作量に基づいて変速制御するとともに、フェールセーフ制御が不要になったときには所定時間をかけて制限が解除されるエンジン制御用アクセル操作量に基づいて変速制御するトランスミッション制御部と、
を備える車両の駆動力制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の駆動力制御装置において、
前記エンジン制御部は、フェールセーフ制御が必要であるときには制限されたエンジン制御用アクセル操作量に基づいてエンジン出力を制限するとともに、フェールセーフ制御が不要になったときには制限が解除されたエンジン制御用アクセル操作量に基づいてエンジン出力の制限を解除し、
前記トランスミッション制御部は、フェールセーフ制御が不要になったときには前記エンジン制御部がエンジン出力の制限を解除するのに遅れて、制限が解除されたエンジン制御用アクセル操作量に基づいて変速制御する、
ことを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の車両の駆動力制御装置において、
前記トランスミッション制御部は、フェールセーフ制御が必要であるときにはシフトアップするとともに、フェールセーフ制御が不要になったときにはシフトダウンする、
ことを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項４】
アクセルペダル及びブレーキペダルの両方の踏み込みに基づいて、フェールセーフ制御が必要であるか否かを判定するフェールセーフ判定工程と、
フェールセーフ制御が必要であるときにはシフトアップするとともに、フェールセーフ制御が不要になったときには所定時間をかけてシフトダウンするトランスミッション制御工程と、
を備える車両の駆動力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の駆動力を制御する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクセルペダルの操作量を電気信号に変換して、この信号に基づいてアクチュエーターを駆動してスロットルバルブの開度を調整する、いわゆるドライブ・バイ・ワイヤ(drive-by-wire)システムが広く採用されている。
【０００３】
そして、特許文献１では、スロットルバルブが固着した場合に備えて、アクセルペダルがたとえ踏まれていると検知したときでも、ブレーキペダルが踏まれたら、即時にトランスミッションを最小変速比に制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−５０５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述した従来の方法では、ブレーキペダルが踏まれてトランスミッションが最小変速比に制御された後に、ブレーキペダルが踏まれなくなると、元の変速比に戻される。すると、シフトダウンが発生して唐突な加速となってしまい、ドライバーは違和感を感じてしまう。
【０００６】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、一旦変速比を小さくした場合であっても、ドライバーに違和感を感じさせることなく元の変速比に戻すために変速制御することができる車両の駆動力制御装置及び駆動力制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。
【０００８】
本発明の車両の駆動力を制御する装置は、アクセルペダル及びブレーキペダルの両方の踏み込みに基づいて、フェールセーフ制御が必要であるか否かを判定するフェールセーフ判定部と、アクセル操作量に基づいて、エンジンを制御するためのエンジン制御用アクセル操作量を出力するエンジン制御部と、フェールセーフ制御が必要であるときには制限されたエンジン制御用アクセル操作量に基づいて変速制御するとともに、フェールセーフ制御が不要になったときには所定時間をかけて制限が解除されるエンジン制御用アクセル操作量に基づいて変速制御するトランスミッション制御部と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、フェールセーフ制御が不要になったときには所定時間をかけて制限が解除されるエンジン制御用アクセル操作量に基づいて変速制御するので、加速の唐突感を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明による車両の駆動力制御装置の一実施形態を示す機能ブロック図である。
【図２】フェールセーフ制御判定ユニット１１０の制御ルーチンを説明する図である。
【図３】エンジン制御用アクセル操作量出力ユニット１３０の制御ルーチンを説明する図である。
【図４】トランスミッション制御用アクセル操作量出力ユニット１７０の制御ルーチンを説明する図である。
【図５】変速マップの一例を示す図である。
【図６】実施形態を実行したときにトランスミッションに入力されるトランスミッション制御用アクセル操作量の変化を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下では図面等を参照して本発明を実施するための形態について、さらに詳しく説明する。
【００１２】
図１は、本発明による車両の駆動力制御装置の一実施形態を示す機能ブロック図である。
【００１３】
本発明による車両の駆動力制御装置は、何らかの異状事態、たとえば、ドライバーがフロアマットを新たに設置し、アクセルペダルがこの新たに設置したフロアマットに引っかかることによってアクセルペダルから足を離してもアクセルペダルが戻らなくなっても、ブレーキペダルが踏まれると、車両を安全に停止可能にする駆動力制御装置である。
【００１４】
車両の駆動力制御装置１は、エンジンコントロールモジュール(Engine Control Module；以下「ＥＣＭ」と称す)１００と、オートマチックトランスミッションコントロールユニット(Automatic Transmission Control Unit；以下「ＡＴＣＵ」と称す)２００と、を含む。車両の駆動力制御装置１は、スタートスイッチがオンされると、微小時間(たとえば数ミリ秒)ごとに以下の制御を繰り返し実行する。
【００１５】
なお本実施形態では、ＥＣＭ１００とＡＴＣＵ２００とを分けて図示しているが、単一のコントローラーであってもよい。
【００１６】
以下では実施形態の理解を容易にするために、各コントローラーの機能を仮想的なユニットとして説明する。
【００１７】
ＥＣＭ１００は、フェールセーフ制御判定ユニット１１０と、Ａ／Ｄ変換ユニット１２０と、エンジン制御用アクセル操作量出力ユニット１３０と、トルク変換各種補正ユニット１４０と、スロットル目標開度変換ユニット１５０と、スロットルモーター制御ユニット１６０と、トランスミッション制御用アクセル操作量出力ユニット１７０と、を含む。
【００１８】
フェールセーフ制御判定ユニット１１０は、ニュートラルスイッチ信号、車速信号、ブレーキスイッチ信号、アクセル実操作量に基づいてフェールセーフ制御が必要であるか否かを判定する。詳細は、後述する。なおニュートラルスイッチ信号は、シフトレバーがＮレンジ又はＰレンジのときにオン／それ以外のレンジのときにオフとなる信号である。ブレーキスイッチ信号は、ブレーキが踏まれていればオン／踏まれていなければオフとなる信号である。アクセル操作量センサーは、アクセルペダルの実操作量を検出して電圧として出力する。
【００１９】
Ａ／Ｄ変換ユニット１２０は、電圧として出力されたアクセル操作量センサー信号をアクセル実操作量に換算する。
【００２０】
エンジン制御用アクセル操作量出力ユニット１３０は、エンジンを制御するためのアクセル操作量を出力する。詳細は、後述する。トランスミッション制御用アクセル操作量出力ユニット１７０は、オートマチックトランスミッションを制御するためのアクセル操作量を出力する。詳細は、後述する。
【００２１】
トルク変換各種補正ユニット１４０は、エンジン制御用アクセル操作量に基づいて必要なエンジントルクを演算する。そして、そのエンジントルクを、ビークルダイナミックコントロール(Vehicle Dynamic Control)、トラクションコントロール(Traction Control)、クルーズコントロール(Cruise Control)のような、車両側からの要求トルクで補正して、目標トルクを算出する。
【００２２】
スロットル目標開度変換ユニット１５０は、算出された目標トルクに基づいて、吸気スロットルの目標開度を算出する。
【００２３】
スロットルモーター制御ユニット１６０は、算出された目標開度になるように、スロットルモーターを制御する。
【００２４】
ＡＴＣＵ２００は、オートマチックトランスミッションをコントロールする。詳細は、後述する。
【００２５】
図２は、フェールセーフ制御判定ユニット１１０の制御ルーチンを説明する図である。
【００２６】
ステップＳ１１１においてＥＣＭ１００は、フェールセーフ制御中であるか否かを判定する。具体的にはフェールセーフ制御フラグが「１」であればフェールセーフ制御中であると判定する。フェールセーフ制御フラグが「０」であればフェールセーフ制御中ではないと判定する。制御中でなければＥＣＭ１００はステップＳ１１２に処理を移行する。制御中であればＥＣＭ１００はステップＳ１１７に処理を移行する。
【００２７】
ステップＳ１１２においてＥＣＭ１００は、ニュートラルスイッチがオンであるか否かを判定する。オフであればＥＣＭ１００はステップＳ１１３に処理を移行する。オンであればＥＣＭ１００は一旦処理を抜ける。
【００２８】
ステップＳ１１３においてＥＣＭ１００は、アクセル操作量が基準値よりも大きいか否かを判定する。大きければＥＣＭ１００はステップＳ１１４に処理を移行する。大きくなければＥＣＭ１００は一旦処理を抜ける。
【００２９】
ステップＳ１１４においてＥＣＭ１００は、ブレーキスイッチがオンであるか否かを判定する。オフであればＥＣＭ１００は一旦処理を抜ける。オンであればＥＣＭ１００はステップＳ１１５に処理を移行する。
【００３０】
ステップＳ１１５においてＥＣＭ１００は、車速が基準値よりも大きいか否かを判定する。大きくなければＥＣＭ１００は一旦処理を抜ける。大きければＥＣＭ１００はステップＳ１１６に処理を移行する。
【００３１】
ステップＳ１１６においてＥＣＭ１００は、フェールセーフ制御フラグに「１」をセットする。
【００３２】
ステップＳ１１７においてＥＣＭ１００は、ブレーキスイッチがオフであるか否かを判定する。オンであればＥＣＭ１００は一旦処理を抜ける。オフであればＥＣＭ１００はステップＳ１１８に処理を移行する。
【００３３】
ステップＳ１１８においてＥＣＭ１００は、フェールセーフ制御フラグに「０」をセットする。
【００３４】
図３は、エンジン制御用アクセル操作量出力ユニット１３０の制御ルーチンを説明する図である。
【００３５】
ステップＳ１３１においてＥＣＭ１００は、フェールセーフ制御フラグが「１」であるか否かを判定する。「０」であればＥＣＭ１００はステップＳ１３２に処理を移行する。「１」であればＥＣＭ１００はステップＳ１３３に処理を移行する。
【００３６】
ステップＳ１３２においてＥＣＭ１００は、アクセル操作量制限値としてフルオープン値を設定する。したがって実質的にはアクセル操作量を制限しない。
【００３７】
ステップＳ１３３においてＥＣＭ１００は、アクセル操作量制限値として所定リミット値を設定する。この所定リミット値は、車両の仕様に応じて予め決められている。
【００３８】
ステップＳ１３４においてＥＣＭ１００は、アクセル実操作量がアクセル操作量制限値を超えるか否かを判定する。超えなければＥＣＭ１００はステップＳ１３５に処理を移行する。超えればＥＣＭ１００はステップＳ１３６に処理を移行する。
【００３９】
ステップＳ１３５においてＥＣＭ１００は、エンジン制御用アクセル操作量としてアクセル実操作量を出力する。
【００４０】
ステップＳ１３６においてＥＣＭ１００は、エンジン制御用アクセル操作量としてアクセル操作量制限値を出力する。
【００４１】
図４は、トランスミッション制御用アクセル操作量出力ユニット１７０の制御ルーチンを説明する図である。
【００４２】
ステップＳ１７１においてＥＣＭ１００は、フェールセーフ制御フラグが「１」であるか否かを判定する。「１」であればＥＣＭ１００はステップＳ１７２に処理を移行する。「０」であればＥＣＭ１００はステップＳ１７３に処理を移行する。
【００４３】
ステップＳ１７２においてＥＣＭ１００は、フェールセーフ解除カウンターをリセットする。
【００４４】
ステップＳ１７３においてＥＣＭ１００は、フェールセーフ解除カウンターをインクリメントする。
【００４５】
ステップＳ１７４においてＥＣＭ１００は、フェールセーフ解除カウンターに基づいて所定時間が経過して移行が完了したか否かを判定する。上述のように、この処理は一定時間ごとに実行されるので、インクリメントされたフェールセーフ解除カウンターによってフェールセーフ制御が解除されてからの経過時間が判る。この経過時間に基づいて移行が完了したか否かを判定する。なお移行が完了したか否かを判定するための基準時間は予め車両の仕様に応じて設定されている。移行が完了するまではＥＣＭ１００はステップＳ１７５に処理を移行する。移行が完了したらＥＣＭ１００は、ステップＳ１７６に処理を移行する。
【００４６】
ステップＳ１７５においてＥＣＭ１００は、Ａ／Ｄ変換ユニット１２０から出力されるアクセル実操作量が所定リミット値を超えるか否かを判定する。なおこの所定リミット値はステップＳ１３３のリミット値と同じである。所定リミット値を超えなければＥＣＭ１００はステップＳ１７６に処理を移行する。所定リミット値を超えればＥＣＭ１００は、ステップＳ１７７に処理を移行する。
【００４７】
ステップＳ１７６においてＥＣＭ１００は、エンジン制御用アクセル操作量出力ユニット１３０から出力されるエンジン制御用アクセル操作量を
トランスミッション制御用アクセル操作量として出力する。
【００４８】
ステップＳ１７７においてＥＣＭ１００は、移行中アクセル操作量をトランスミッション制御用アクセル操作量として出力する。なお移行中アクセル操作量は次式(1)に基づいて設定される。
【００４９】
【数１】
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【００５０】
そしてＡＴＣＵ２００は、車速とトランスミッション制御用アクセル操作量とを変速マップに適用して変速制御する。
【００５１】
図５は、変速マップの一例を示す図である。
【００５２】
横軸が車速であり、縦軸がアクセル操作量である。図中太線がシフトアップで使用される変速ラインである。図中細線がシフトダウンで使用される変速ラインである。
【００５３】
Ａ点で走行している場合であって６速に制御されているときに白抜き矢印のように、アクセル操作量の制限が解除されると、途中のＢ点で５速にシフトダウンされる。さらにＣ点で４速にシフトダウンされる。
【００５４】
このようにアクセル操作量の制限が解除されると、トランスミッションはシフトダウンする。
【００５５】
本実施形態の制御を実行すると以下のようになる。
【００５６】
すなわち走行中に、何らかの異状事態によってアクセルペダルから足を離してもアクセルペダルが戻らなくなっても、ブレーキペダルが踏まれると、フェールセーフ制御判定ユニット１１０は、ステップＳ１１１→Ｓ１１２→Ｓ１１３→Ｓ１１４→Ｓ１１５→Ｓ１１６と処理して、フェールセーフ制御フラグに「１」をセットする。
【００５７】
そして、エンジン制御用アクセル操作量出力ユニット１３０は、ステップＳ１３１→Ｓ１３３→Ｓ１３４→Ｓ１３６と処理して、エンジン制御用アクセル操作量として、アクセル実操作量よりも小さいアクセル操作量制限値を出力する。そして、トルク変換各種補正ユニット１４０が目標トルクを算出し、スロットル目標開度変換ユニット１５０が吸気スロットルの目標開度を算出し、スロットルモーター制御ユニット１６０がスロットルモーターを制御する。これによってスロットル開度が絞られてエンジン出力が低下する。またスロットル開度が絞られると吸気負圧が上昇するので、マスターバックの負圧が大きくなりブレーキが効きやすくなる。
【００５８】
一方、トランスミッション制御用アクセル操作量出力ユニット１７０は、ステップＳ１７１→Ｓ１７２→Ｓ１７６と処理して、エンジン制御用アクセル操作量、すなわちリミット値で制限されたアクセル操作量に基づいて、変速制御する。なおこのときのタイミングが図６の時刻ｔ１である。トランスミッション制御用アクセル操作量として制限されたアクセル操作量が採用されるので、トランスミッションはシフトアップする。
【００５９】
フェールセーフ制御中にブレーキペダルが踏まれなくなると、フェールセーフ制御判定ユニット１１０は、ステップＳ１１１→Ｓ１１７→Ｓ１１８と処理して、フェールセーフ制御フラグに「０」をセットする。
【００６０】
そして、エンジン制御用アクセル操作量出力ユニット１３０は、ステップＳ１３１→Ｓ１３２→Ｓ１３４→Ｓ１３５と処理して、アクセル操作量の制限を解除し、エンジン制御用アクセル操作量としてアクセル実操作量を出力する。そして、トルク変換各種補正ユニット１４０が目標トルクを算出し、スロットル目標開度変換ユニット１５０が吸気スロットルの目標開度を算出し、スロットルモーター制御ユニット１６０がスロットルモーターを制御する。これによってスロットル開度が大きくなってエンジン出力が上昇する。
【００６１】
一方、トランスミッション制御用アクセル操作量出力ユニット１７０は、ステップＳ１７１→Ｓ１７３→Ｓ１７４→Ｓ１７５→Ｓ１７７と処理して、移行中アクセル操作量に基づいて変速制御する。なおこのときのタイミングが図６の時刻ｔ２である。
【００６２】
図６の時刻ｔ３になって移行が完了すると、トランスミッション制御用アクセル操作量出力ユニット１７０は、ステップＳ１７４→Ｓ１７６と処理して、エンジン制御用アクセル操作量に基づいて変速制御する。なお時刻ｔ２でアクセル操作量の制限を解除されているので、エンジン制御用アクセル操作量はアクセル実操作量である。
【００６３】
本実施形態では、フェールセーフ制御を解除するときに、制限されたエンジン制御用アクセル操作量から所定時間をかけて制限を解除する。すると徐々に変速（シフトダウン）されるので、唐突な加速を回避できるのである。
【００６４】
また、本実施形態では、フェールセーフ制御を解除するときに、エンジン制御部が吸気スロットル開度を制限を解除するのに遅れて、制限が解除されたエンジン制御用アクセル操作量に基づいて変速制御するようにした。
【００６５】
仮にエンジン制御部が吸気スロットル開度を制限を解除するのと同じタイミングで、制限が解除されたエンジン制御用アクセル操作量に基づいて変速制御すると、エンジントルクが回復するのと同時にシフトダウンが発生して、唐突な加速となってしまい、ドライバーは違和感を感じてしまう。
【００６６】
これに対して本実施形態は、ますエンジン制御部が吸気スロットル開度を制限を解除して、それに遅れて制限されたエンジン制御用アクセル操作量を用いて変速制御する。そして、制限されたエンジン制御用アクセル操作量から所定時間をかけて制限を解除する。すると徐々に変速（シフトダウン）されるので、唐突な加速を回避できるのである。
【００６７】
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に含まれることが明白である。
【００６８】
上記実施形態ではエンジン出力を制限するために吸気スロットルの開度を小さくしたが、これに限られるものではなく、たとえば燃料噴射量を減量させてもよい。また、上記実施形態では、エンジン出力を制限して所定時間が経過してから変速制御したが、これに限られるものではなく、エンジン出力を制限して所定の距離を走行してから変速制御してもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１００  エンジンコントロールモジュール(ＥＣＭ)
１１０  フェールセーフ制御判定ユニット(フェールセーフ判定部)
１３０  エンジン制御用アクセル操作量出力ユニット(エンジン制御部)
１４０  トルク変換各種補正ユニット(エンジン制御部)
１５０  スロットル目標開度変換ユニット(エンジン制御部)
１６０  スロットルモーター制御ユニット(エンジン制御部)
１７０  トランスミッション制御用アクセル操作量出力ユニット(トランスミッション制御部)
２００  オートマチックトランスミッションコントロールユニット(トランスミッション制御部)
【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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