(57)【要約】【課題】  車両の安全性を確保するための制御量と運転者が意図する状態とするための制御量との切り換えが、パワートレインからのショックを低減しつつ実行可能として、安全性と運転性の両立を図る。【解決手段】  駆動軸トルク，駆動力，加減速度の少なくともいずれかの制御の目標値として変更前の第一の目標値と、運転者が意図する走行モードあるいは前方走行環境に応じて演算された第二の目標値との間に、予め定められた値を越える偏差が生じた場合、駆動軸トルク，駆動力，加減速度の少なくともいずれかの変動を抑制するように制御する。【選択図】図１
2008081118.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともアクセルペダル踏み込み量に基づいて変速機出力軸側の駆動軸トルク，駆動力，加減速度の少なくともいずれかを目標値として設定し、該目標値に応じて少なくともエンジントルクを制御する制御装置において、
前記目標値として変更前の第一の目標値と、運転者が意図する走行モードあるいは前方走行環境に応じて演算された第二の目標値との間に、予め定められた値を越える偏差が生じた場合、前記駆動軸トルク，駆動力，加減速度の少なくともいずれかの変動を抑制するように制御する制御装置。
【請求項２】
少なくともアクセルペダル踏み込み量に基づいて変速機出力軸側の駆動軸トルク，駆動力，加減速度の少なくともいずれかを目標値として設定し、該目標値に応じて少なくともエンジントルクを制御する制御装置において、
運転者が意図する走行モードを設定する走行モード設定手段、あるいは前方走行環境を認識する環境認識手段と、
前記２つの手段の少なくともいずれかで得られた信号に応じて前記目標値を変更する目標値変更手段と、
前記目標値を変更する際、変更前の第一の目標値と上記信号により演算された第二の目標値との偏差がある一定以上の値になった場合、前記駆動軸トルクの変動を抑制するように制御するトルク変動抑制手段とを備える制御装置。
【請求項３】
前記目標値変更手段は、前記目標値が前記目標値変更手段で変更される際、変更前の第一の目標値を初期値として所定期間一定割合で変化させ、前記第一の目標値と第二の目標値との偏差が所定の値まで小さくなった時点で、前記第一の目標値を第二の目標値に変更する請求項２記載の制御装置。
【請求項４】
前記第一の目標値は、運転者の操作量に基づいて演算される前記駆動軸トルク，駆動力，加減速度の少なくともいずれかであり、
前記第二の目標値は、前記モード設定手段あるいは環境認識手段で得られた信号に応じて演算される前記駆動軸トルク，駆動力，加減速度の少なくともいずれかであるとともに、少なくとも上限リミッタが設けられている請求項２記載の制御装置。
【請求項５】
前記走行モード設定手段あるいは環境認識手段で得られる信号は、少なくとも前方車両との車間距離及び相対速度である、請求項２記載の制御装置。
【請求項６】
少なくともアクセルペダル踏み込み量及び車両の実際の減速度に基づいて変速機出力軸側の駆動軸トルクの目標値を設定し、該目標値に応じて変速比を制御する制御装置において、
車輪からの逆駆動力をエンジンに伝達するエンジンブレーキを制御するエンジンブレーキ制御手段と、
前記目標値に応じて、あるいは追従するよう車輪のブレーキ力を制御するブレーキ力制御手段と、
前記目標値に応じて少なくともエンジントルク及び変速比を制御し、前記目標値が減速要求を表す場合、前記エンジントルクを最小値付近に制御するとともに、前記ブレーキ力が制御されている期間中、前記エンジンブレーキ制御手段によるエンジンブレーキ制御を禁止し、且つ前記変速比を前記目標値に応じて変更する変速比変更手段とからなる制御装置。
【請求項７】
少なくともアクセルペダル踏み込み量及び車両の実際の減速度に基づいて変速機出力軸側の駆動軸トルクの目標値を設定し、該目標値に応じて少なくともエンジントルク及び変速比を制御する制御装置において、
前記目標値が減速要求から加速要求に変化したか否かを判断する加減速度変化判定手段と、
前記加減速度変化判定手段により減速要求から加速要求に変化したと判断された場合、一定期間現在の変速比からの変化幅を制限する変速比変化幅制限手段を備える、制御装置。
【請求項８】
少なくともアクセルペダル踏み込み量及び車両の実際の減速度に基づいて変速機出力軸側の駆動軸トルクの目標値を設定し、該目標値に応じて少なくともエンジントルク及び変速比を制御する制御装置において、
前記目標値に応じて変速機入力側回転数の目標値を演算する目標回転数演算手段と、
前記変速機入力側回転数に制限を設ける目標回転数制限設定手段とを備える制御装置。
【請求項９】
少なくともアクセルペダル踏み込み量及び車両の実際の減速度に基づいて変速機出力軸側の駆動軸トルクの目標値を設定し、該目標値に応じて少なくともエンジントルク及び変速比を制御する制御装置において、
前記目標値に応じて前記変速比の目標値を演算する目標変速比演算手段と、
前記変速比に制限を設ける目標変速比制限設定手段とを備える制御装置。
【請求項１０】
少なくともアクセルペダル踏み込み量に基づいて変速機出力軸側の駆動軸トルク，駆動力，加減速度の少なくともいずれかを目標値として設定し、該目標値に応じて少なくともエンジントルクを制御する制御方法において、
前記目標値として変更前の第一の目標値と、運転者が意図する走行モードあるいは前方走行環境に応じて演算された第二の目標値との間に、予め定められた値を越える偏差が生じた場合、前記駆動軸トルク，駆動力，加減速度の少なくともいずれかの変動を抑制するように制御する制御方法。
【請求項１１】
少なくともアクセルペダル踏み込み量に基づいて変速機出力軸側の駆動軸トルク，駆動力，加減速度の少なくともいずれかを目標値として設定し、該目標値に応じて少なくともエンジントルクを制御する制御方法において、
運転者が意図する走行モード、あるいは前方走行環境の少なくともいずれかで得られた信号に応じて前記目標値を変更する際、変更前の第一の目標値と上記信号により演算された第二の目標値との偏差がある一定以上の値になった場合、前記駆動軸トルクの変動を抑制するように制御する制御方法。
【請求項１２】
少なくともアクセルペダル踏み込み量及び車両の実際の減速度に基づいて変速機出力軸側の駆動軸トルクの目標値を設定し、該目標値に応じて変速比を制御する制御方法において、
車輪からの逆駆動力をエンジンに伝達するエンジンブレーキを制御し、
前記目標値に応じて、あるいは追従するよう車輪のブレーキ力を制御し、
前記目標値に応じて少なくともエンジントルク及び変速比を制御し、
前記目標値が減速要求を表す場合、前記エンジントルクを最小値付近に制御し、
前記ブレーキ力が制御されている期間中、前記エンジンブレーキ制御を禁止し、
前記変速比を前記目標値に応じて変更する制御方法。
【請求項１３】
少なくともアクセルペダル踏み込み量に基づいて変速機出力軸側の駆動軸トルク，駆動力，加減速度の少なくともいずれかを目標値として設定し、該目標値に応じて少なくともエンジントルクを制御する制御装置において、
前記自動車の車速とエンジン回転数と前記変速機のタービン回転数とから駆動軸トルクを演算する駆動軸トルク演算手段と、
前記自動車の車速の変化に基づいて前記自動車の実際の減速度を演算する減速度演算手段と、
前記車速と前記減速度演算手段で演算された減速度と前記駆動軸トルク演算手段で演算された駆動軸トルクとから前記自動車の走行負荷を演算する走行負荷演算手段と、
少なくとも前記減速度演算手段で演算された減速度と前記アクセルペダル踏み込み量に基づいて、目標の減速度を演算する目標減速度演算手段とを備え、
前記走行負荷演算手段で演算された走行負荷と前記目標減速度演算手段で演算された目標減速度に応じて前記目標値を演算する目標値演算手段を備える制御装置。
【請求項１４】
前記走行負荷演算手段は、演算された走行負荷の大きさを書き換え可能な重み書き換え手段を有する、請求項１３記載の制御装置。
【請求項１５】
少なくともアクセルペダル踏み込み量に基づいて変速機出力軸側の駆動軸トルク，駆動力，加減速度の少なくともいずれかを目標値として設定し、該目標値に応じて少なくともエンジントルクを制御する制御方法において、
前記自動車の車速とエンジン回転数と前記変速機のタービン回転数とから駆動軸トルクを演算し、
前記自動車の車速の変化に基づいて前記自動車の実際の減速度を演算し、
演算された前記減速度と前記車速と前記駆動軸トルクとから前記自動車の走行負荷を演算し、
少なくとも前記減速度と前記アクセルペダル踏み込み量とに基づいて、目標の減速度を演算し、
前記走行負荷と前記目標減速度に応じて前記目標値を演算する制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の制御装置及び制御方法に係り、特に前方の走行車両等の認識結果及び運転者の走行意図に応じてエンジン，変速機からなるパワートレインの出力を制御する制御装置及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
前方車両の走行状態、または運転者意図の走行状態に応じて、車両の運転状態を変更可能にした技術がある（特許文献１参照）。当該技術では、前方車両の走行状態に応じて車両を走行させるか、あるいは運転者の意図により車両を走行させるかを、運転者自身による操作によって選択し、それぞれの運転を切り換える方式が記載されている。即ち、２つの走行状態の切り換えを運転者自身の判断に委ね、運転者が意図する駆動力で走行できるようにしている。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−４７８６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
自車両と前方車両（含む障害物など）との距離および相対速度をレーダを用いて検出し、自車両の安全性を確保する技術の確立が重要な課題となってきている。前記従来技術では、運転者が意図する走行状態（アクセルペダル踏み込み量に応じたリニアな加速感）と安全性（衝突防止）とを両立することが不可欠である。
【０００５】
しかし、未だ既存の車両の走行状態の制御方法では、必ず運転者の意図が最優先されるように設定されているため、前方車両の走行状態と自車両の安全性を考慮した走行状態とを自動的に切り換えることは技術的に難しく、この切り換えを運転者の操作に依存していた。その結果、前述した２つの走行状態の切り換え時の両者の演算値の偏差が大きい場合、急激なトルク変化が生じてしまい、運転者が予期しない加減速度変動の発生が避けられない。
【０００６】
例えば、上記従来技術では、運転者がアクセルペダル踏み込み量を小さくしていた状態から前方車両の走行状態に応じた走行、即ち、前方車両への追従制御へ切り換えた際、運転者が意図していた目標値と追従制御による実際の制御目標値とに偏差が生じ、運転者が不快と感じるトルク変動が発生してしまうという問題点があった。
【０００７】
本発明は、車両の安全性を確保するための制御量と運転者が意図する状態とするための制御量との切り換えが、パワートレインからのショックを低減しつつ実行可能であり、安全性と運転性の両立を図ることができる自動車の制御装置及び制御方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、駆動軸トルク，駆動力，加減速度の少なくともいずれかの制御の目標値として変更前の第一の目標値と、運転者が意図する走行モードあるいは前方走行環境に応じて演算された第二の目標値との間に、予め定められた値を越える偏差が生じた場合、駆動軸トルク，駆動力，加減速度の少なくともいずれかの変動を抑制するように制御する自動車の制御装置を提供する。
【０００９】
好ましくは、少なくともアクセルペダル踏み込み量に基づいて変速機出力軸側の駆動軸トルクの目標値を設定し、該目標値に応じて少なくともエンジントルクを制御する自動車の制御装置において、運転者が意図する走行モードを設定する走行モード設定手段、あるいは前方走行環境を認識する環境認識手段と、前記２つの手段のいずれかで得られた信号に応じて前記目標値を変更する目標値変更手段と、前記目標値を変更する際、変更前の第一の目標値と上記信号により演算された第二の目標値とにある一定以上の偏差が生じた場合、前記駆動軸トルクの変動を抑制するよう制御するトルク変動抑制手段を備える。
【００１０】
好ましくは、前記駆動軸トルクの目標値演算に使用する信号として、前記アクセルペダル踏み込み量以外に、車両の実際の加減速度を検出する手段と車両の実際の車速を検出する手段とを備える。
【００１１】
好ましくは、トルク変動抑制手段は、前記目標値が前記変更手段で変更される際、変更前の第一の目標値を初期値とし所定期間一定割合で変化させ、前記第一の目標値と第二の目標値との偏差が所定の値まで小さくなった時点で、第二の目標値に変更することである。
【００１２】
好ましくは、トルク変動抑制手段は、前記目標値が前記変更手段で変更される際、第二の目標値から第一の目標値に切り換える場合には瞬時に切り換えることである。
【００１３】
好ましくは、前記走行モード設定手段と環境認識手段のいずれかで得られた信号は、前方車両との車間距離及び相対速度である。
【００１４】
好ましくは、少なくともアクセルペダル踏み込み量及び車両の実際の減速度に基づいて変速機出力軸側の駆動軸トルクの目標値を設定し、該目標値に応じて少なくともエンジントルク及び変速比を制御する自動車の制御装置において、前記目標値に応じて変速機入力側回転数の目標値を演算する目標回転数演算手段と、前記変速機入力側回転数に制限を設ける目標回転数制限設定手段とを設けたことである。
【００１５】
好ましくは、少なくともアクセルペダル踏み込み量及び車両の実際の減速度に基づいて変速機出力軸側の駆動軸トルクの目標値を設定し、該目標値に応じて少なくともエンジントルク及び変速比を制御する自動車の制御装置において、前記目標値に応じて前記変速比の目標値を演算する目標変速比演算手段と、前記変速比に制限を設ける目標変速比制限設定手段とを設けたことである。
【００１６】
好ましくは、少なくともアクセルペダル踏み込み量に基づいて変速機出力軸側の駆動軸トルク，駆動力，加減速度の少なくともいずれかを目標値として設定し、該目標値に応じて少なくともエンジントルクを制御する自動車の制御装置において、前記自動車の走行負荷を演算する走行負荷演算手段と、前記自動車の実際の減速度を演算する減速度演算手段と、少なくとも前記減速度演算手段で演算された減速度と前記アクセルペダル踏み込み量に基づいて、目標の減速度を演算する目標減速度演算手段とを備え、前記走行負荷演算手段で演算された走行負荷と前記目標減速度演算手段で演算された目標減速度に応じて前記目標値を演算する目標値演算手段を設けたことである。
【００１７】
好ましくは、前記走行負荷演算手段は、演算された走行負荷の大きさを書き換え可能な重み書き換え手段であることである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、車両の安全性を確保するための制御量と運転者が意図する状態とするための制御量との切り換えが、パワートレインからのショックを低減しつつ実行可能であり、安全性と運転性の両立を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、一実施例を、図面を用いて説明する。
【００２０】
図１は、一実施例の制御のブロック図である。まず、一般的な運転者がアクセルペダル（図示されていない）を操作し自動車（図示されていない）を走行させる場合の制御ロジックについて説明する。
【００２１】
アクセルペダル踏み込み量α及び車速Ｎｏが第一の目標駆動軸トルク演算手段１に入力され、第一の目標値Ｔtar１が演算され、目標値変更手段２に入力される。前記変更手段２からは、第一の目標値Ｔtar１がそのままの値で目標値Ｔtarに代入され、目標値Ｔtarが直接目標ブレーキ力演算手段３，目標エンジントルク演算手段４及び目標変速比演算手段５に入力される。
【００２２】
前記演算手段３では、図８に示す目標値Ｔtarと目標変速機入力軸側回転数から成るブレーキ制御域を検索し、目標ブレーキ力Ｂｔを演算する。この目標ブレーキ力Ｂｔがブレーキアクチュエータ６に入力され、ブレーキ制御が実行される。
【００２３】
目標変速比演算手段５では、加速時において、目標値Ｔtarと車速Ｎｏをパラメータとする目標の変速比Ｉｔを演算する。また、減速時は、図８に示す目標値Ｔtarと目標変速機入力軸側回転数から成るエンジンブレーキ制御域を検索し、目標の変速比Ｉｔを演算する。この目標の変速比Ｉｔが変速アクチュエータ７に入力され、加速制御及びエンジンブレーキ制御が実行される。
【００２４】
更に、目標エンジントルク演算手段４では、目標値Ｔtarと目標の変速比Ｉｔから目標のエンジントルクＴetが演算され、目標スロットル開度演算手段８に入力される。そして、目標のスロットル開度θｔが演算され、スロットルアクチュエータ９へ出力される。この時、目標の変速比Ｉｔの代わりに変速機の入力軸回転数Ｎｔと車速Ｎｏの比である実際の変速比Ｉｒを用いることにより、目標値Ｔtarに対する実駆動軸トルクの追従性が良くなり、良好なトルク制御が可能となる。
【００２５】
また、前記駆動軸トルクの代わりに車両前後加速度、あるいは駆動力を用いても同様の結果が得られる。更に、本実施例ではブレーキ制御を用いているが、エンジントルク及び変速比の制御のみでも従来の車両以上の良好な加減速度制御を実行することが可能となり、運転者が意図する走行が可能となる。
【００２６】
また、上記説明では、吸気ポートへ燃料を噴射する方式のエンジンを搭載した自動車を対象としたが、燃焼筒内へ燃料を噴射する方式のエンジンでは、空燃比を大きくすることが可能となるため、スロットル制御と燃料量制御とを組み合わせた空燃比制御を採用することにより、より高精度の駆動軸トルク制御が可能となる。
【００２７】
次に、運転者が走行モードを変更スイッチＳＷなどにより、通常走行に代わって一定車速制御あるいは一定車間距離制御を要求した場合の制御ロジックについて説明する。
【００２８】
図１において、一定車速制御を要求した場合は、目標車速Ｖｔと車速Ｎｏが第二の目標駆動軸トルク演算手段１０に入力され、目標車速Ｖｔと車速Ｎｏの偏差及び目標車速Ｖｔになるまでの時間により目標加減速度を求め、更に車重、タイヤ半径、重力加速度及び平地走行抵抗を用いて、第二の目標値Ｔtar２が演算される。そして、第二の目標値Ｔtar２がリミッタ設定手段１１に入力され、図４に記載したように、もし第二の目標値Ｔtar２が目標の限界駆動軸トルクＴtar２′を超えた場合は、限界駆動軸トルクＴtar２′に制限するようにする。これにより、一定車速走行時の急加速が回避でき、運転者に対し違和感のない加速制御が可能になる。そして、通常走行時の第一の目標値Ｔtar１に代わり限界駆動軸トルクＴtar２′あるいは第二の目標値Ｔtar２そのものの値を目標値としてアクチュエータ６，７，９を駆動して車両を走行させる。
【００２９】
この目標値の変更は、上記変更スイッチＳＷの信号によって実行される。あるいは車間距離Ｓｔがかなり小さくなり危険と判断した場合は、自動的に目標値を変更するロジックが入っている。つまり、前方の走行環境をレーダ，カメラなどにより認識し、この認識結果を目標値変更手段２に入力して、第一の目標値Ｔtar１から第二の目標値Ｔtar２へと駆動軸トルクの目標値を自動的に変更するのである。
【００３０】
次に、一定車間距離制御を要求した場合は、前方車両との相対速度Ｖｓ，車間距離Ｓｔ，目標車間距離Ｓttと車速Ｎｏが第二の目標駆動軸トルク演算手段１０に入力され、前方車両との相対速度Ｖｓ，車間距離Ｓｔと目標車間距離Ｓttから求まる目標車速Ｖttと車速Ｎｏとの偏差及び目標とする車速までの時間により目標加減速度を求め、更に車重，タイヤ半径，重力加速度及び平地走行抵抗を用いて第二の目標値Ｔtar２が演算される。その後は上記一定車速制御と同様の制御を実行する。
【００３１】
そこで、上記第一の目標値Ｔtar１と第二の目標値Ｔtar２の変更方法について図３及び図４を用いて説明する。
【００３２】
図３は第一から第二への目標値変更を実行した場合のタイムチャート、図４は第二から第一への目標値変更を実行した場合のタイムチャートである。図３において、例えばαが０より大きい、つまり加速している状態で駆動軸トルクの目標値を第一から第二へａ時期で変更する場合を考える。ａ時期では、第二の目標値Ｔtar２が演算され目標値が第一の目標値Ｔtar１から第二の目標値Ｔtar２へ変更されるが、もし目標車速Ｖｔあるいは目標車速Ｖttが現在の車速Ｎｏよりもかなり大きい場合は、第一の目標値Ｔtar１と第二の目標値Ｔtar２の偏差Δｋが大きくなる。よって、ａ時期に即座に目標値を変更すると実際のホイールトルクが変動（従来）し乗り心地が悪化する。
【００３３】
これに対し、本発明では、ａ時期に目標値が第一の目標値Ｔtar１から第二の目標値Ｔtar２へ変更される際、目標値変更手段２内で所定期間Ｔｓだけ経ったｂ時期まで目標値Ｔtarを除々に増加させ第二の目標値Ｔtar２と目標値Ｔtarがトルク変動の生じない所定値ｋ１になるまで第二の目標値Ｔtar２の値を用いないようにした。これにより、ａ時期後に発生した実際のホイールトルクの変動が抑制でき、滑らかな目標値変更、つまり一定車速制御、一定車間距離制御への違和感のない移行が可能になる。
【００３４】
次に、図４において、例えばアクセルペダル踏み込み量αが０より大きい、つまり加速している状態で、駆動軸トルクの目標値を第二の目標値Ｔtar２から第一の目標値Ｔtar１へｃ時期で変更する場合を考える。ｃ時期では、アクセルペダル踏み込み量αと車速Ｎｏから第一の目標値Ｔtar１が演算され、目標値を第二の目標値Ｔtar２から第一の目標値Ｔtar１へ変更するが、この場合は、運転者の加速意図を重視するため、瞬時に上記目標値を変更する。また、加速感の悪化を招かない程度、つまり２００ミリ秒以下程度の時定数を設けても良い。
【００３５】
図２は本発明のシステム構成図である。車体１５には、エンジン１６及び変速機１７が搭載されており、エンジン１６からホイール１８までのパワートレインに伝達される駆動馬力をエンジンパワートレイン制御ユニット１９により制御する。このエンジンパワートレイン制御ユニット１９では、上記駆動軸トルクの第一の目標値Ｔtar１（または駆動力，加減速度）が演算され、この演算された目標値に応じて目標のスロットル開度θｔ（または空気流量），燃料量，点火時期，ブレーキ圧Ｂｔ，変速比Ｉｔ及び変速機制御油圧ＰＬが算出される。燃料制御には、現在主流の吸気ポート噴射方式、または制御性の良い筒内噴射方式等が用いられる。
【００３６】
また、車体１５には、外界状況を検出するためのテレビカメラ２０やインフラ情報検出のためのアンテナ２１が搭載されている。テレビカメラ２０の画像は、画像処理ユニット２２に入力され、画像処理して道路勾配，コーナ曲率半径，信号機情報，道路標識，交通規制，他の車両，歩行者，障害物等を認識する。この認識された走行環境信号が環境対応パワートレイン制御ユニット２３に入力される。
【００３７】
また、ＦＭ−ＣＷ方式等のレーダシステム２４が車体１５の前方に設置され、前方車両あるいは物体との距離Ｓｔ及び相対速度Ｖｓを検出する。上記アンテナ２１はインフラ情報端末器２５と接続しており、インフラ情報により、前方の路面状況（ウェット，ドライ，水たまりの深さ，雪の状態，凍結の有無，砂利や砂の有無等），気象情報（降雨量，降雪量等）や渋滞情報等が検出され、更に路面状況によりタイヤと道路の路面間の摩擦係数μが算出され、上記制御ユニット２３に入力される。
【００３８】
また、ＣＤ−ＲＯＭ２６等に記憶された地図情報でも走行環境が判別でき、前方の道路状況（勾配，コーナ曲率半径，交通規制等）の検出ができる。
【００３９】
上記制御ユニット２３では、上記道路勾配，コーナ曲率半径，車間距離Ｓｔ，相対速度Ｖｓ，摩擦係数μなどの信号を基に、今後遭遇する走行環境に応じたパワートレインの駆動軸トルクの第二の目標値Ｔtar２（または駆動力，加減速度)を演算し、上記制御ユニット１９に入力される。
【００４０】
制御ユニット１９では、運転者が操作する変更スイッチＳＷの信号により、第一の目標値Ｔtar１と第二の目標値Ｔtar２のどちらかが選択される。もし、第二の目標値Ｔtar２が選択された場合は、この値、つまり走行環境に対応した目標駆動軸トルクに基づき、スロットル開度θｔ，燃料量，点火時期，変速機制御油圧ＰＬ，変速比Ｉｔ及びブレーキ力Ｂｔが算出される。また、上記制御ユニット１９には、アクセルペダル踏み込み量α，車速Ｎｏ，エンジン回転数Ｎｅ，スイッチ信号Ｍsw（後述する），加速度センサ信号Ｇｄ，ハンドル舵角Ｓａ等が入力される。
【００４１】
図５は他の実施例の制御のブロック図である。但し、ベースとなるパワートレイン制御部は図１と同一である。違いはエンジンブレーキ制御であり、図１では変速比制御でエンジンブレーキ制御を実行していたのに対し、図５では新たにエンジンブレーキ制御手段３０及びエンブレ（エンジンブレーキ）アクチュエータ３１が設けてある。つまり、有段変速機のワンウェイクラッチとこのワンウェイクラッチの機能をＯＮ−ＯＦＦするクラッチにより、下り坂などで生じるタイヤからの逆駆動力をエンジン側へ伝達するか否かを制御する。このようなシステムとすることにより、滑らかな減速制御を実現することができる。
【００４２】
図６，図５に記載の目標減速度制御を実行した場合のタイムチャートを示す。まず、アクセルペダル踏み込み量αと車速Ｎｏ、あるいはアクセルペダル踏み込み量α，車速Ｎｏ，車両の実際の減速度Ｇｄ（図１０で詳述する）の組合せにより、マイナスの値をもつ目標駆動軸トルクＴtarが演算される。あるいは、前記環境対応パワートレイン制御ユニット２３からの駆動軸トルクの第二の目標値Ｔtar２により駆動軸トルクの目標値Ｔtarが設定される。この目標値Ｔtarに応じてブレーキ制御が必要とされる大きな減速制御の場合（期間ｅ−ｆ間）、駆動軸トルクが目標値Ｔtarとなるように目標エンジントルクＴetをほぼ０、つまり最小値付近に設定し、更に目標変速比Ｉｔを目標エンジントルクＴetの値に応じて設定する。しかし、上記ｅ−ｆの期間は、ブレーキ制御と変速比制御のエンジンブレーキ制御との干渉による減速感悪化を防止するため、エンジンブレーキ制御信号ＥｂをＯＦＦにする必要がある。これにより、減速制御がブレーキ制御のみとなるため減速時の制御性及び運転性が向上する。
【００４３】
更に、減速時に変速比がＬow側（変速比の値が大きい側）に移行しているため、再びアクセルペダルを踏み込んだ時の加速感が向上する。
【００４４】
次に、図５及び図７を用いてコーナリングの制御を例にとり、減速から加速への切り換え制御の方法について説明する。図７は減速−加速切り換え制御のタイムチャートである。
【００４５】
図５の加減速度変化判定手段３２において、アクセルペダル踏み込み量αが０、駆動軸トルクの目標値Ｔtar及び目標エンジントルクＴetがマイナスの状態からアクセルペダル踏み込み量α、つまり駆動軸トルクの目標値Ｔtarがプラスになったか否かを判断する。駆動軸トルクの目標値Ｔtarがプラスとなり加速と判断した場合、変速比変化制限手段３３において、現在の変速比を保持あるいは変化幅に制限を持たせる。よって、減速時に変速比がＬow側（変速比の値が大きい側）に移行しているため、加速時のエンジン回転数上昇が速くなり（図示されていない）、加速感が良好となる。
【００４６】
また、図７において前記変速比保持あるいは変化幅制限の期間Ｔｌ１は、駆動軸トルクの目標値Ｔtarの大きさなどにより決定される。駆動軸トルクの目標値Ｔtarが大きい場合は、大きな加速を要求していることであるため、前記保持あるいは制限期間も大きくする必要がある。また、前記期間Ｔｌ１中にハンドル舵角Ｓａが変化した場合、つまりコーナリング中と判断された場合は、ハンドル舵角Ｓａが０（即ち直進走行）に戻った後（期間Ｔｌ２経過の状態）まで、前記保持あるいは制御期間を延長する。更に、コーナリングが続く場合は、期間Ｔｌ３までの延長も考えられる。また、コーナかどうかの判断は、ハンドル舵角Ｓａ以外に、ハンドル舵角Ｓａから求まる道路曲率半径Ｒ（道路曲率半径推定手段３４により演算する），横加速度センサ，ヨーレイトセンサ，インフラ情報，ナビゲーション情報などからも検出し判断することが可能である。ここで、前記変速比幅の制限値は、本実施例では、加速感に影響を及ぼさない範囲として±０.５以内とした。
【００４７】
次に、上記目標減速制御時の変速比の設定法について説明する。加速の場合は、従来の変速比マップあるいは燃費を考慮した変速比を適用することができるが、減速の場合はエンジンブレーキが必要なため、変速比の設定が難しい。従来においては、自動変速機が運転者の意図通りに動作しない運転域はこの減速側であった。本発明では、図５及び以下の図８の説明の内容を用いてこの問題を解決している。
【００４８】
図８は減速時の変速比制御の概略を示す特性図である。図８において、横軸は目標変速機入力軸側回転数(これは車速Ｎｏが一定の時の目標変速比Ｉｔになる)、縦軸はマイナスの値をとる駆動軸トルクの目標値Ｔtar（即ち目標減速度を示す）である。
【００４９】
横線の領域はブレーキ制御域、斜線の領域はエンジンブレーキ制御を含む変速比制御域である。無段変速機の場合は、斜線部全ての領域で任意に制御を設定することができるが、有段変速機（例えば前進４段の変速比を有する変速機）の場合は、斜線部内でも実線の上の部分のみが設定可能である。
【００５０】
まず、無段変速機について説明する。例えば、駆動軸トルクの目標値Ｔtarが図中の点Ａの値に設定された場合、斜線部の点Ｂから点Ｃまでの間の実線上の全ての変速比を選択することが可能である。そこで、無数に存在する前記変速比の中から目標の変速比を決定するためには、何らかの条件を用いる必要がある。例えば、運転者の減速意図、安全性、燃料経済性などが挙げられる。ここでは、これらの条件を満足するためのパラメータとして目標限界エンジン回転数を適用した。例えば、目標限界エンジン回転数Ｎlmtを点Ｄの値に設定することにより、点Ｄにおける目標変速機入力軸側回転数、即ち目標変速比が決定される。
【００５１】
次に、有段変速機について説明する。この場合、駆動軸トルクの目標値Ｔtarが点Ａの値に設定されると、斜線部内の４本の細い実線で表された変速比のうち、点Ａの値と交差している１速あるいは２速の変速段の変速比のみ選択することになる。しかし、前述のように目標限界エンジン回転数Ｎlmtを点Ｄの値に設定すると、点Ｄの値より大きな値となる２速の選択は不可能になり、必然的に１速が選択される。このままでは、点Ｅの減速度になり、目標の減速度が得られないため、エンジントルクを増加させて目標値の点Ｄへ設定するのである。エンジントルクはスロットル開度を増加させたり、燃料量を増加させたりして増加させる。
【００５２】
上述のように、マイナス側の変速比を駆動軸トルクの目標値Ｔtar及び限界エンジン回転数Ｎlmtに基づいて設定することにより、従来の自動変速機が運転者の意図通りに動作しない減速側の運転域の問題点を解決することができる。上記の目標限界エンジン回転数Ｎlmtが、図５に示したマニュアル限界回転数設定スイッチＭswの信号に基づいて変速比制限手段３５内で設定され、目標変速比演算手段５に入力される。目標変速比演算手段５では、駆動軸トルクの目標値Ｔtar、目標限界エンジン回転数Ｎlmt及びメモリ等（図示せず）に記憶された図８の特性に基づいて目標変速比Ｉｔが演算され出力される。
【００５３】
図９は図８のマニュアル限界回転数設定スイッチＭswで設定されるマニュアル限界回転数の設定方法の概略を説明するシフトレバー４０の斜視図である。
【００５４】
シフトレバー４０の操作によりエコノミーモード（ＥＭ：Ｅconomy Ｍode），ノーマルドライブモード（ＮＤＭ：Ｎormal Ｄrive Ｍode），スポーツモード（ＳＭ：Ｓport Ｍode）が選択できるような構成になっている。ＮＤＭでは、エンジンブレーキのための限界エンジン回転数が１５００rpm 程度の低い値の一定の回転数に設定されており、大きな減速度が得られないようになっている。ＥＤでは、加速感よりも燃費が重視されるので、燃費を考慮した変速比が設定されている。減速の場合は、目標減速度を満足しつつなるべくエンジンブレーキ領域を広げ、燃料供給を中断して燃費低減を図る。これに対し、ＳＭでは運転者の操作によって図８に示した目標限界エンジン回転数Ｎlmtが設定できるようになっている。つまり、図９のＨighの位置にシフトレバー４０を何回か操作することにより、目標限界エンジン回転数Ｎlmtが大きくなり、Ｌowの位置では小さくなり、この大小をマニュアル限界回転数設定スイッチＭswにより検出する。このマニュアル限界回転数設定スイッチＭswの信号をエンジンパワートレイン制御ユニット１９に入力し、変速比制限手段３５で目標限界エンジン回転数Ｎlmtを設定する。また、エンジンパワートレイン制御ユニット１９から目標限界エンジン回転数Ｎlmtが表示手段４１に出力され、例えばＳport Ｍode、Ｌimiter Ｒev4000rpmというように表示され、運転者に現在の運転モードを知らせる。また、駆動軸トルクの目標値として第二の目標値Ｔtar２を用いる場合は、どのモードの状態でも安全性を重視した加減速制御が実行される。
【００５５】
図１０は実際の減速度Ｇｄを用いた場合の目標減速制御のタイムチャートである。アクセルペダル踏み込み量αが０以下になったことを判断し、任意時間（期間ｇ−ｈ）、実際の減速度Ｇｄの信号を検出し、目標の減速度を演算する。つまり、減速度Ｇｄの変化がアクセルペダル踏み込み量αの変化よりも遅れるため、目標の減速度を判定する任意の長さの期間を設ける必要がある。例えば、この判定期間中にブレーキ踏み込み力βが増加した場合は、その時の減速度Ｇｄを目標の減速度とする。その結果、実際のパワートレインの制御開始時期はｈ時点となる。
【００５６】
但し、前記判定期間が長過ぎると、運転者の意図及び安全性に問題が生じ、短か過ぎると運転者が意図する減速度の判定が困難なため、経験上前記判定期間は３００ミリ秒から８００ミリ秒の間で設定するのが妥当である。
【００５７】
そして、有段変速機の場合は、制御開始後、図８で説明した変速比制御に基づき、ブレーキ踏み込みなしの場合は４速から３速へ、ありの場合は４速から２速へと、目標変速比Ｉｔが設定される。また、変速時の目標スロットル開度θｔの開き制御は、変速応答性向上のための制御であり、以下、図１１で詳細に説明する。
【００５８】
図１１は変速中スロットル制御のタイムチャートである。特に、有段変速機の場合、変速比を大きくステップ的に変化させる必要があり、エンジントルク制御による補助制御が有効である。つまり、現在変速中か否かを実際の変速比Ｉｒを適用し、変速比Ｉｒがスロットル制御の開始時期ｋ２になったかどうかを判断する。そして、時期ｋ２になった場合は、変速後に変化すると予想されるエンジン回転数を予測し、このエンジン回転数に対応するスロットル開度を演算し出力する。この時、変速機のクラッチに供給する油圧ＰＬは、変速開始指令信号発生時点で予め下げておく。これにより、高速のシフトダウンが可能となる。そして、時期ｋ３でエンジン回転数上昇制御のためのスロットル制御を終了し、図８で説明した目標減速制御に移行する。同時に目標エンジントルクＴet、つまり目標スロットル開度θｔに応じた油圧ＰＬを設定し、油圧ＰＬを上昇させる。以上のように、目標減速制御では、エンジン回転数の低下に伴いシフトダウンが困難であり、図１１に示したスロットルと油圧の協調制御が不可欠である。
【００５９】
図１２は道路勾配を変えた場合の減速度特性を示すタイムチャート、図１３は走行負荷に対応する目標値の演算ブロック図である。
【００６０】
図１２において、実線は平地でアクセルペダル踏み込み量αをゼロにした場合の減速特性、点線は下り坂でアクセルペダル踏み込み量αをゼロにした場合の減速特性、波線は上り坂でアクセルペダル踏み込み量αをゼロにした場合の減速特性である。実線と点線、波線との偏差が走行負荷ＴＬである。前述のように、アクセルペダル踏み込み量αがゼロになった後の任意時間で運転者が要求する目標減速度を把握する。例えば、運転者が前記アクセルペダル踏み込み量αをゼロにした時、実線の減速度になるようパワートレインが制御されると考える。この減速度が運転者要求の目標値である。
【００６１】
これに対し、下り坂では、前記走行負荷が小さくなるため、減速度が小、つまり加速方向に移行する。よって、運転者は違和感を持ち、自分が要求する減速度と異なるためブレーキ操作を実行する。また、上り坂では、前記走行負荷が大きくなるため、減速度が大きく、つまり減速方向に移行する。よって、運転者は違和感が生じ、自分が要求する減速度と異なるためアクセル操作を実行する。
【００６２】
そこで、前記走行負荷を求めることにより、この走行負荷に応じて目標の減速度を求め補正することにより、道路勾配の変化に対応した加速度制御が実現可能になる。更に、ここで、運転者の年齢、性別などにより前記走行負荷を補正することにより、更なる運転性能向上が図れる。
【００６３】
次に、図１３を用いて図１２に示した制御のロジックを説明する。まず、車速Ｎｏが減速度演算手段４５に入力され、車両の実際の減速度Ｇｄが演算される。減速度Ｇｄ、前記アクセルペダル踏み込み量α及びブレーキ踏力βが目標減速度演算手段４６に入力され、目標減速度Ｇdtが演算される。
【００６４】
目標減速度Ｇdtの演算は、図１２の目標減速度把握期間で、前述のように、アクセルペダル踏み込み量αがゼロ、かつ、ブレーキ踏力βが変化した場合に実行される。
【００６５】
次に、車速Ｎｏ、タービン回転数Ｎｔ及びエンジン回転数Ｎｅが駆動軸トルク演算手段４７に入力され実際の駆動軸トルクＴｏが演算される。駆動軸トルク演算手段４７では、トルクコンバータ特性と実際の変速開始時に急変する変速比により駆動軸トルクＴｏが求まる。駆動軸トルクの演算の詳細に関しては、特開平６−２０７６６０号公報に詳述されている方法と同様である。
【００６６】
駆動軸トルクＴｏ、減速度Ｇｄ及び車速Ｎｏが走行負荷演算手段４８に入力され、走行負荷ＴLが演算される。図１３では走行負荷ＴLを関数式で表しているが、実際には次の車両の運転方程式（１）で求めることができる。
【００６７】
ＴL＝Ｔｏ−Ｉｖ・Ｇｄ                                               …（１）
Ｉｖ：車両慣性重量
最後に、走行負荷ＴL と目標減速度Ｇdtが前記第一の目標駆動軸トルク演算手段１に入力され、前記第一の目標値Ｔtarが演算される。この換算式は、式（１)がベースになっている。また、実際の車両特性から実験にて求めても良い。目標エンジントルク演算手段４からのその後の演算は、図１と同様である。
【００６８】
また、図１３の走行負荷演算手段４８の、関数式の重みｂについて説明する。
【００６９】
一般に、運転者によって登降坂時の減速度の好みが異なっているため、本発明ではこれを自由に変更できるようにしてある。運転者が手動で操作する書き換えスイッチ信号が重み書き換え手段４９に入力され、登降坂時の減速度を自由に変更することができる。つまり、走行負荷演算手段４８に重み書き換え手段４９で演算された重みｂが入力され、走行負荷ＴL の大きさを変更することが可能になる。
【００７０】
以上のような制御ロジックの適用により、車両の安全性を確保するための制御量と運転者が意図する状態とするための制御量との切り換え時のパワートレインからのトルク変動を抑制するとともに、運転者が意図しないような加減速度の発生を防止して、平地から登降坂までのあらゆる走行領域において運転者が要求する減速度が得られ、心地よい走行が可能になり、安全性と運転性の両立を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】一実施例の制御のブロック図。
【図２】システム構成図。
【図３】第一から第二への目標値変更を実行した場合のタイムチャート。
【図４】第二から第一への目標値変更を実行した場合のタイムチャート。
【図５】他の実施例の制御のブロック図。
【図６】目標減速度制御のタイムチャート。
【図７】減速−加速切り換え制御のタイムチャート。
【図８】減速時の変速比制御の概略を示す特性図。
【図９】マニュアル限界回転数設定方法の概略を説明するシフトレバー４０の斜視図。
【図１０】実減速度Ｇｄを用いた場合の目標減速制御のタイムチャート。
【図１１】変速中スロットル制御のタイムチャート。
【図１２】道路勾配を変えた場合の減速度特性を示すタイムチャート。
【図１３】走行負荷に対応する目標値の演算のブロック図。
【符号の説明】
【００７２】
１…第一の目標駆動軸トルク演算手段、２…目標値変更手段、３…目標ブレーキ力演算手段、４…目標エンジントルク演算手段、５…目標変速比演算手段、１０…第二の目標駆動軸トルク演算手段、１１…リミッタ設定手段。
【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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