(57)【要約】【課題】変速比を変更して制駆動力を変更させているときにアクセル操作した場合に、運転者が期待する制駆動力の変化量を過不足なく出力することができる車両の駆動力制御装置を提供する。【解決手段】運転者による要求駆動力操作量と車速とに基づいて定まる変速機の基本変速比と、基本変速比とは異なる変更変速比とを選択的に設定でき、駆動力源の出力トルクと基本変速比または変更変速比とに応じた制駆動力が設定されるように構成された車両の駆動力制御装置において、変更変速比が設定された状態で要求駆動力操作量が変更された場合における制駆動力の変化量が、基本変速比が設定された状態で要求駆動力操作量が変更された場合における制駆動力の変化量に一致するように駆動力源の出力トルクの変化量が制御されるように構成されている（ステップＳ２ないしステップＳ６）。【選択図】図１
2015074343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者による要求駆動力操作量と車速とに基づいて定まる変速機の基本変速比と、前記基本変速比とは異なる変更変速比とを選択的に設定でき、駆動力源の出力トルクと前記基本変速比または前記変更変速比とに応じた制駆動力が設定されるように構成された車両の駆動力制御装置において、
前記変更変速比が設定された状態で前記要求駆動力操作量が変更された場合における前記制駆動力の変化量が、前記基本変速比が設定された状態で前記要求駆動力操作量が変更された場合における前記制駆動力の変化量に一致するように前記駆動力源の出力トルクの変化量が制御されるように構成されていることを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項２】
前記変更変速比が前記基本変速比よりも大きい場合に、前記駆動力源の出力トルクの変化量は、前記基本変速比が設定されている状態で前記要求駆動力操作量が変更された場合における前記駆動力源の出力トルクの基本変化量よりも小さくなるように制御されることを特徴とする請求項１に記載の車両の駆動力制御装置。
【請求項３】
前記変更変速比が前記基本変速比よりも小さい場合に、前記駆動力源の出力トルクの変化量は、前記基本変速比が設定されている状態で前記要求駆動力操作量が変更された場合における前記駆動力源の出力トルクの基本変化量よりも大きくなるように制御されることを特徴とする請求項１に記載の車両の駆動力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、駆動力源の出力トルクを増減して出力する変速機を備えた車両の駆動力制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、旋回性能や制振性能を向上させるために、運転者によるアクセル操作量などに応じて定められる要求駆動力とは異なった駆動力を出力するように構成された車両の駆動力制御装置が知られている。そのように構成された駆動力制御の一例が特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載された駆動力制御装置は、アンダーステア状態であることが検出された場合に、要求駆動力に応じて定められるエンジンの出力トルクよりも実際の出力トルクを低下させ、また変速機の変速比を変更させることにより、要求駆動力よりも小さい駆動力を出力するように構成されている。このように要求駆動力よりも小さい駆動力を出力することによりアンダーステアが解消される、と記載されている。また、そのように駆動力を低下させる制御を行っているときに、運転者がアクセルペダルを踏み込んだ場合には、駆動力を低下させる制御を終了する。そして、アクセルペダルが踏み込まれて上記制御を終了した場合には、運転状態に応じて予め設定された変速機の変速特性から定まる変速比に、上記制御により変更された変速比を復帰させる。そのときの変速比の偏差がダウンシフト側に所定値以上となる場合には、変速に伴って駆動トルクが増大して、再度、アンダーステア状態になることを抑制もしくは防止するために、その偏差が所定値未満になるまで、上記制御により変更された変速比を維持し、それとは反対に、上記偏差が所定値未満の場合には、変速特性から定まる変速比に変更するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１１４０５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように駆動力を増減するために変速比を変更しているときにアクセルペダルが踏み込まれた際に所定の条件に応じて変速比を復帰させない場合がある。このように変速比を復帰させないときに、アクセル操作に応じてエンジンを制御すると、予め設定された変速特性に基づいて定められる目標変速比と実際の変速比とが相違していることにより、運転者が期待する駆動力の変化量に対して実際の駆動力の変化量に過不足が生じる可能性がある。
【０００５】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、変速比を変更して制駆動力を変更させているときにアクセル操作した場合に、運転者が期待する制駆動力の変化量を過不足なく出力することができる車両の駆動力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】
【０００６】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、運転者による要求駆動力操作量と車速とに基づいて定まる変速機の基本変速比と、前記基本変速比とは異なる変更変速比とを選択的に設定でき、駆動力源の出力トルクと前記基本変速比または前記変更変速比とに応じた制駆動力が設定されるように構成された車両の駆動力制御装置において、前記変更変速比が設定された状態で前記要求駆動力操作量が変更された場合における前記制駆動力の変化量が、前記基本変速比が設定された状態で前記要求駆動力操作量が変更された場合における前記制駆動力の変化量に一致するように前記駆動力源の出力トルクの変化量が制御されるように構成されていることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記変更変速比が前記基本変速比よりも大きい場合に、前記駆動力源の出力トルクの変化量は、前記基本変速比が設定されている状態で前記要求駆動力操作量が変更された場合における前記駆動力源の出力トルクの基本変化量よりも小さくなるように制御されることを特徴とする車両の駆動力制御装置である。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記変更変速比が前記基本変速比よりも小さい場合に、前記駆動力源の出力トルクの変化量は、前記基本変速比が設定されている状態で前記要求駆動力操作量が変更された場合における前記駆動力源の出力トルクの基本変化量よりも大きくなるように制御されることを特徴とする車両の駆動力制御装置である。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、運転者による要求駆動力操作量と車速とに基づいて定まる基本変速比とは異なる変更変速比が設定された状態で、要求駆動力操作量が変更された場合における制駆動力の変化量が、基本変速比が設定された状態で要求駆動力が変更された場合における制駆動力の変化量と一致するように駆動力源の出力トルクの変化量が制御される。そのため、変更変速比が設定された状態であっても、実際の制駆動力の変化量と運転者が期待する制駆動力の変化量とが乖離することを抑制もしくは防止することができる。言い換えると、運転者が期待する制駆動力の変化量を過不足なく出力することができる。その結果、運転者が違和感を受けることを抑制もしくは防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明に係る駆動力制御装置の制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【図２】制駆動力制御により減速度が増大させられているときに、アクセルペダルが踏み込まれた場合における変速機の出力トルク、変速比、エンジントルク、アクセル開度の変化を示すタイムチャートである。
【図３】制駆動力制御により加速度が低下させられているときに、アクセルペダルが踏み込まれた場合における変速機の出力トルク、変速比、エンジントルク、アクセル開度の変化を示すタイムチャートである。
【図４】この発明で対象とする車両の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
この発明で対象とする車両の構成の一例を図４を参照して説明する。図４に示す車両は、駆動力源である内燃機関１（以下、エンジン１と記す。）と、エンジン１の出力トルクを増減して駆動輪２，２に伝達する変速機３とを備えている。具体的には、エンジン１の出力軸に変速機３が連結され、その変速機３の出力軸に、プロペラシャフト４およびデファレンシャルギヤ５を介して駆動輪２，２が連結されている。この変速機３は、エンジン１の出力トルクを増減し、あるいはエンジン１の回転数を制御することができるものであり、エンジン１の出力トルクやエンジン１の回転数を連続的に変化させることが好ましい。そのため、変速機３は、従来知られたベルト式無段変速機やトロイダル式無段変速機、あるいは電動機を用いた電気式の無段変速機などの無段変速機が好ましい。なお、図４に示す車両は、前輪６，６が操舵輪であって、前輪６，６および後輪２，２のそれぞれにブレーキ７が設けられている。また、図４に示す例では、フロントエンジン・リヤドライブ型の車両を示しているが、フロントエンジン・フロントドライブ型の車両であってもよい。
【００１２】
そして、エンジン１や変速機３を制御するための電子制御装置８が設けられている。この電子制御装置８は、アクセルペダルの操作量を検出するアクセル開度センサ、操舵角を検出するセンサ、車速を検出するセンサなどの各センサ９により検出された信号が入力され、その入力された信号および予め用意されたマップや演算式などに応じて、スロットルバルブ、点火プラグ、変速機３の変速比を制御するアクチュエータ、各ブレーキ７を制御するアクチュエータ１０などに信号を出力するように構成されている。なお、アクセルペダルの操作量が、この発明における要求駆動力操作量に相当する。
【００１３】
このように構成された車両は、通常、アクセルペダルの操作量と車速とに応じてエンジン１の出力トルクと変速機３の変速比とが定められる。その一例としては、従来知られたトルクデマンド制御により、エンジン１の出力トルクと変速機３の変速比とが定められる。そのトルクデマンド制御を簡単に説明する。トルクデマンド制御は、まず、アクセルペダルの操作量と車速とから車両に要求される駆動力（要求駆動力）を予め用意された駆動力マップに基づいて定め、その駆動力に基づいてエンジン１の出力（パワー）が定められる。ついで、エンジン１の出力と予め用意された最適燃費線とからエンジン１の目標回転数を定め、目標回転数と車速とに応じて変速機３の変速比を定める。そして、エンジン１の出力と上記のように定められたエンジン１の目標回転数とから、エンジン１の出力トルクを算出して、その出力トルクに基づいてスロットルバルブの開度や点火時期が定められる。なお、このトルクデマンド制御により設定される変速比が、この発明における基本変速比に相当する。
【００１４】
一方、旋回性能を向上させるためや制振性能を向上させるためなど種々の条件により、上記のように運転者によるアクセルペダルの操作量に基づいて定められる要求駆動力とは異なる目標駆動力を定める場合がある。具体的には、操舵角などに応じて定められる旋回走行経路よりも、実際の旋回走行経路がアンダーステア傾向になる場合には、前記要求駆動力よりも目標駆動力を低下させまたは制動力を増大させる。それとは反対に、オーバーステア傾向になる場合には、前記要求駆動力よりも目標駆動力を増大させまたは制動力を減少させる。または、前輪６，６および後輪２，２の接地荷重を変化させて制振性能を向上させるために、要求駆動力よりも目標駆動力を増減し、または制動力を増減する場合がある。このように要求駆動力とは異なる目標駆動力を定める制御を、以下の説明では、制駆動力制御と示し、また、駆動力と制動力との区別をする必要がない場合には、制駆動力と記す場合がある。
【００１５】
上記のように制駆動力制御により定められた目標駆動力に実際の駆動力を追従させるために、主にエンジン１の出力トルクや変速比が制御される。具体的には、制駆動力制御により制動力を増大させる場合には、まず、エンジン１のポンピングロスなどに基づくエンジンブレーキ力を増大させる。また、エンジンブレーキ力のみでは、制駆動力制御により定められる目標駆動力を出力することができない場合には、エンジンブレーキ力を増大させるために変速機３の変速比を大きくする。それとは反対に制駆動力制御により制動力を減少させる場合には、エンジンブレーキ力を減少させ、また変速比を小さくする。また、制駆動力制御により駆動力を減少させる場合には、まず、エンジン１の出力トルクを減少させる。さらに、エンジン１の応答遅れなどにより制駆動力制御により定められる目標駆動力に追従させて駆動力を低下させることができない場合には、変速機３によるトルクの増幅率を低下させるために変速比を小さくする。それとは反対に制駆動力制御により駆動力を増大させる場合には、エンジン１の出力トルクを増大させ、また変速機３の変速比を大きくする。なお、エンジンブレーキ力は、従来知られたエンジンの制御と同様にスロットル開度や点火時期などを制御することより増減させることができる。また、上記制駆動力制御により定められる変速比が、この発明における変更変速比に相当する。
【００１６】
この発明に係る車両の駆動力制御装置は、上記のように要求駆動力に基づいて定められる変速比とは異なる変速比が制駆動力制御により設定されているときに運転者によりアクセルペダルが踏み込まれた場合に、運転者が期待する駆動力の変化量を過不足なく出力することができるように構成されている。その制御の一例について図１に示すフローチャートを参照しつつ説明する。なお、図１に示すフローチャートは、所定時間毎に繰り返し実行される。図１に示す制御では、まず、制駆動力制御に応じた変速制御を行っているか否かが判断される（ステップＳ１）。このステップＳ１は、トルクデマンド制御などにより定められる要求制駆動力とは異なった目標制駆動力が制駆動力制御により定められ、かつその制駆動力制御により定められた目標制駆動力を出力するために、変速比がトルクデマンド制御などにより定められる変速比から変更させられているか否かを判断するものである。したがって、制駆動力制御が実行されている場合であっても、エンジン１の出力トルクのみを制御して制駆動力を変化させている場合や、制駆動力制御が実行されていない場合には、否定的に判断される。このようにステップＳ１で否定的に判断された場合には、リターンする。すなわち、制駆動力制御が実行されていない場合には、通常のトルクデマンド制御などにより定められるエンジン１の出力トルクや変速比に応じてエンジン１や変速機３が制御され、制駆動力制御が実行されているもののエンジン１の出力トルクのみを制御して制駆動力を増減している場合には、そのままエンジン１の出力トルクのみを制御して制駆動力を制御する。
【００１７】
それとは反対に、制駆動力制御に応じて変速比を制御しておりステップＳ１で肯定的に判断された場合には、制駆動力制御が実行されていない場合の変速比を演算する（ステップＳ２）。このステップＳ２は、制駆動力制御が実行されていない場合に設定される変速比を推定するものである。したがって、上記トルクデマンド制御などにより設定される変速比を演算し、またはエンジン１の動力損失に基づくエンジンブレーキ力と要求駆動力とから変速比を演算する。また、制駆動力制御が実行されていない場合のエンジン回転数を演算する（ステップＳ３）。このステップＳ３もステップＳ２と同様に、制駆動力制御が実行されていない場合に設定される変速比を推定するものであり、したがって、上記ステップＳ２により演算された変速比と現在の車速とから演算することができる。
【００１８】
ついで、ステップＳ２およびステップＳ３で算出され変速比とエンジン回転数およびアクセル開度センサにより検出されたアクセル開度の変化量に基づいて、制駆動力制御が実行されていなければ出力される車両の制駆動力の変化量ΔＴe を演算する（ステップＳ４）。このステップＳ４は、アクセル開度の変化量に基づいてエンジン１の出力（パワー）の変化量を求め、そのエンジン１の出力の変化量とステップＳ４で算出されたエンジン回転数とからエンジン１の出力トルクの変化量を推定し、そのエンジン１の出力トルクの変化量とステップＳ３で算出された変速比とから車両の制駆動力の変化量ΔＴe を演算することができる。
【００１９】
さらに、ステップＳ４で算出された制駆動力の変化量ΔＴe を、制駆動力制御により設定されている現在の変速比で実現するのに必要なエンジントルクの変化量を演算する（ステップＳ５）。このステップＳ５は、制駆動力制御により所定の変速比が設定された状態でアクセル操作量が変化した場合における制駆動力の変化量と、トルクデマンド制御などにより他の変速比が設定された状態でアクセル操作量が変化した場合における制駆動力の変化量とが一致するようにエンジンの出力トルクの変化量を制御するためのものであり、ステップＳ４で算出された制駆動力の変化量ΔＴe を、現在の変速比で除算してエンジントルクの変化量を演算することができる。そして、ステップＳ５で算出されたエンジントルクの変化量に基づいてスロットル開度や燃料噴射量などを制御することによりエンジン１の出力トルクを制御して（ステップＳ６）、リターンする。
【００２０】
図１に示す制御を実行した場合における変速機３の出力トルク、変速比、エンジントルク、アクセル開度の各変化を説明するためのタイムチャートを図２および図３に示している。なお、図２には、制駆動力制御により減速度が増大させられているときにアクセルペダルが踏み込まれた場合における変速機３の出力トルク、変速比、エンジントルク、アクセル開度の各変化を、図３には、制駆動力制御により加速度が低下させられているときに、アクセルペダルが踏み込まれた場合における変速機３の出力トルク、変速比、エンジントルク、アクセル開度の各変化を示している。なお、制駆動力制御が実行されていない場合における変速機３の出力トルク、変速比およびエンジントルクの各変化を破線で示している。
【００２１】
図２に示す例では、まず、アクセル開度が「０」であるので、エンジン１への燃料の供給が停止させられるなどによりエンジンブレーキが作用している。そのため、変速機３の出力トルクは、エンジンブレーキ力に応じた制動トルクと変速比との積に基づく値となり、したがって、変速機３の出力トルクが負の値、すなわち制動力を作用させるようになっている。このように制動力を作用させているときに、制駆動力制御により制駆動力を増大させる場合には、スロットル開度などの制御によりエンジンブレーキ力を更に増大させることができないので、変速比が増大させられる。すなわち、トルクの増幅率が大きくなる。したがって、図２に示す例では、ｔ１時点で制駆動力を増大させるように制駆動力制御が実行されると、変速比が増大させられ、その結果、変速機３の出力トルクが増大する。なお、この変速機２の出力トルクの変化率は、駆動力が変化してショックが生じるなどにより運転者が違和感を受けないように定めることが好ましい。
【００２２】
ついで、制駆動力制御により制動力が増大させられているときに運転者によりアクセルペダルが踏み込まれると（ｔ２時点）、図１におけるステップＳ２ないしステップＳ５に従ってエンジン１の出力トルクが制御される。図２に示す例は、制駆動力制御により変速比が増大させられている。そのため、アクセル開度の変化量に対するエンジン１の出力トルクの変化量は、制駆動力制御が実行されていない場合における変化量よりも小さくなるように制御される。一方、このエンジン１の出力トルクの変化量は、制駆動力制御が実行されていない場合における制駆動力の変化量ΔＴe と、現在の変速比とから定められている。そのため、実際の制駆動力の変化量ΔＴa は、制駆動力制御が実行されていない場合における制駆動力の変化量ΔＴe と同一となる。その結果、運転者が期待する駆動力の変化量を過不足なく出力することができる。
【００２３】
さらに、上記のように制動力を低下させているときにアクセル開度が低下すると（ｔ３時点）と、上記と同様にエンジン１が制御されてエンジン１の出力トルクが低下させられる。その結果、実際の制駆動力の変化量ΔＴa と制駆動力制御が実行されていない場合における制駆動力の変化量ΔＴe とが同一となる。そして、図２に示す例では、ｔ４時点で、制駆動力制御により増大させられる制動力が低下し始めるため、それに伴って変速比が低下し始める。そのように制駆動力制御により増大させられた制駆動力が低下して、制駆動力制御が実行されていない場合における制駆動力と一致すると（ｔ５時点）、制駆動力制御が終了する。
【００２４】
つぎに、制駆動力制御により駆動力が低下させられているときに、アクセルペダルが踏み込まれた場合における変速機３の出力トルク、変速比、エンジントルク、アクセル開度の各変化を図３を参照しつつ説明する。図３に示す例では、まず、アクセルペダルがある程度踏み込まれているので、そのアクセルペダルの踏み込み量と車速とに基づいてトルクデマンド制御などにより設定されるトルクをエンジン１から出力している。なお、図３に示す例では、そのエンジン１の出力トルクは正トルクとなっている。そのため、変速機３の出力トルクは、エンジン１の駆動トルクと変速比との積に応じた値となり、したがって、変速機３の出力トルクが正の値、すなわち駆動力を出力するようになっている。このように駆動力を出力しているときに、制駆動力制御により変速比を変更して駆動力を低下させる場合には、トルクの増幅率が小さくなるようにアップシフトされる。したがって、図２に示す例では、ｔ６時点で駆動力を低下させるように制駆動力制御が実行されると、変速比が低下させられ、その結果、変速機３の出力トルクが低下する。なお、この変速機３の出力トルクの変化率は、駆動力が変化してショックが生じるなどにより運転者が違和感を受けないように定めることが好ましい。
【００２５】
ついで、制駆動力制御により駆動力が低下させられているときに運転者によりアクセルペダルが踏み込まれると（ｔ７時点）、図１におけるステップＳ２ないしステップＳ５に従ってエンジン１の出力トルクが制御される。図３に示す例は、制駆動力制御により変速比が低下させられている。そのため、アクセル開度の変化量に対するエンジン１の出力トルクの変化量は、制駆動力制御が実行されていない場合における変化量よりも大きくなるように制御される。一方、このエンジン１の出力トルクの変化量は、制駆動力制御が実行されていない場合における制駆動力の変化量ΔＴe と、現在の変速比とから定められている。そのため、実際の制駆動力の変化量ΔＴa は、制駆動力制御が実行されていない場合における制駆動力の変化量ΔＴe と同一となる。その結果、運転者が期待する駆動力の変化量を過不足なく出力することができる。
【００２６】
さらに、上記のように駆動力を低下させているときにアクセル開度が低下すると（ｔ８時点）と、上記と同様にエンジン１が制御されてエンジン１の出力トルクが低下させられる。その結果、実際の制駆動力の変化量ΔＴa と制駆動力制御が実行されていない場合における制駆動力の変化量ΔＴe とが同一となる。そして、図３に示す例では、ｔ９時点で、制駆動力制御により低下させられる駆動力が増大し始めるため、それに伴って変速比が増大し始める。そのように制駆動力制御により低下させられた駆動力が増大して、制駆動力制御が実行されていない場合における駆動力と一致すると（ｔ１０時点）、制駆動力制御が終了する。
【００２７】
上述したように制駆動力制御により、トルクデマンド制御などにより運転者のアクセルペダルの操作などに基づいて定められる変速比を変更しているときに運転者が制駆動力を変化させることを要求した場合に、制駆動力制御を実行していない場合に変化する制駆動力の変化量ΔＴe と実際の制駆動力ΔＴa の変化量とを同一にすることができる。具体的には、制駆動力制御を実行していない場合に変化する制駆動力の変化量ΔＴe と実際の変速比とからエンジン１の出力トルクを制御することにより、制駆動力制御を実行していない場合に変化する制駆動力の変化量ΔＴe と実際の制駆動力の変化量ΔＴa とを同一にすることができる。そのため、実際の制駆動力の変化量ΔＴa と運転者が期待する制駆動力の変化量とが乖離することを抑制もしくは防止することができる。言い換えると、運転者が期待する制駆動力の変化量を過不足なく出力することができる。その結果、運転者が違和感を受けることを抑制もしくは防止することができる。
【００２８】
なお、図２および図３では、駆動力が低下するように、あるいは制動力が増大するように変速比を変更しているときにアクセルペダルが踏み込まれた場合を例に挙げて示しているが、駆動力が増大するように、あるいは制動力が減少するように変速比を変更しているときにアクセルペダルが踏み込まれた場合であって同様に制御してもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１…エンジン、  ２…駆動輪、  ３…変速機、  ４…プロペラシャフト、  ５…デファレンシャルギヤ、  ６…前輪、  ７…ブレーキ、  ８…電子制御装置、  ９…センサ、  １０…アクチュエータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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