(57)【要約】【課題】　加速ショックやシャクリを防止しつつ、駆動トルクを適切に制御できる無段変速機を備えた車両の制御装置を提供する。【解決手段】　出力要求量と車速とに基づいて目標駆動力を算出し、その目標駆動力に基づいて動力源の目標出力を算出し、その目標出力を達成するように無段変速機を制御する一方、目標出力に基づいて動力源の目標トルクを算出し、その目標トルクを達成するように動力源を制御し、目標駆動力に到達する過程において、目標出力の変化よりも抑制されて変化し、かつ目標駆動力を変化させる制御開始当初は相対的に大きく変化するとともに、この制御開始から所定時間の経過後は相対的に小さく変化する修正目標出力を求め、目標出力に基づいて無段変速機の変速比を制御し、かつ修正目標出力に基づいて動力源の負荷を制御するように構成されている。【選択図】　図１０
2004001761.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　動力源と、変速比を連続的に変化させることのできる無段変速機とを備え、出力要求量と車速とに基づいて目標駆動力を算出し、その目標駆動力に基づいて動力源の目標出力を算出し、その目標出力を達成するように前記無段変速機を制御する一方、前記目標出力に基づいて動力源の目標トルクを算出し、その目標トルクを達成するように前記動力源を制御する無段変速機を備えた車両の制御装置において、
　前記目標駆動力に到達する過程において、前記目標出力の変化よりも抑制されて変化し、かつ前記目標駆動力を変化させる制御開始当初は相対的に大きく変化するとともに、この制御開始から所定時間の経過後は相対的に小さく変化する修正目標出力を求める修正目標出力算出手段を備え、
　前記目標出力に基づいて前記無段変速機の変速比を制御し、かつ前記修正目標出力に基づいて前記動力源の負荷を制御するように構成されていることを特徴とする無段変速機を備えた車両の制御装置。
【請求項２】
　動力源と、変速比を連続的に変化させることのできる無段変速機とを備え、出力要求量と車速とに基づいて目標駆動力を算出し、その目標駆動力に基づいて動力源の目標出力を算出し、その目標出力を達成するように前記無段変速機を制御する一方、前記目標出力に基づいて動力源の目標トルクを算出し、その目標トルクを達成するように前記動力源を制御する無段変速機を備えた車両の制御装置において、
　前記目標駆動力に到達する過程において、前記目標出力の変化よりも抑制されて変化し、かつ前記目標駆動力を変化させる制御開始当初は相対的に大きく変化するとともに、その変化の途中の所定時間に亘り変化が生じず、この所定時間の経過後は相対的に小さく変化する修正目標出力を求める修正目標出力算出手段を備え、
　前記目標出力に基づいて前記無段変速機の変速比を制御し、かつ前記修正目標出力に基づいて前記動力源の負荷を制御するように構成されていることを特徴とする無段変速機を備えた車両の制御装置。
【請求項３】
　前記修正目標出力算出手段が、前記目標駆動力に到達する過程において、変化勾配を変化させた修正目標駆動力を求めるとともに、その修正目標駆動力に基づいて前記修正目標出力を求め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に記載の無段変速機を備えた車両の制御装置。
【請求項４】
　前記修正目標出力算出手段が、前記修正目標出力の変化勾配を、前記加速要求量もしくは加速要求量から求められる制御パラメータが大きいほど大きくして前記修正目標出力を算出する手段を含む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無段変速機を備えた車両の制御装置。
【請求項５】
　前記修正目標出力算出手段が、前記修正目標出力の変化勾配を、前記加速要求量の変化量もしくは加速要求量から求められる制御パラメータの変化量が大きいほど大きくして前記修正目標出力を算出する手段を含む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無段変速機を備えた車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　この発明は、変速比を連続的に変更することのできる無段変速機を備えた車両の制御装置に関し、特に出力要求に基づいて動力源および無段変速機を並行して制御する制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
　従来、車両用変速機として無段変速機（ＣＶＴ）が知られている。この無段変速機は、要は、入力回転数と出力回転数との比率を連続的に変化させることのできる機能を有した変速機であって、現在では、駆動側の回転部材と出力側の回転部材に対する伝動部材の接触半径位置を連続的に変化させることにより、変速比を適宜に設定する構成の装置が実用化されている。具体的には、ベルト式無段変速機およびトロイダル式無段変速機が実用化されている。
【０００３】
　前者のベルト式無段変速機は、ベルトの巻き掛けられた入力側プーリと出力側プーリとのそれぞれが、固定シーブと軸線方向に移動可能な可動シーブとによって構成され、それぞれのプーリにおける可動シーブを軸線方向に移動させることにより各プーリの溝幅を変更し、これによりベルトの巻き掛け半径すなわち変速比を連続的に変化させるように構成されている。なお、出力側プーリにおける可動シーブに対しては、要求される伝達トルクに応じた軸方向力を付与することにより、ベルトの張力を要求トルクに応じた張力に設定し、これに対して入力側プーリの可動シーブに対しては、アクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）に基づく出力要求信号や車速を所定値に自動的に設定するクルーズコントロールなどからの出力要求信号および車速などの走行状態に基づいて決まる変速比を設定するように軸方向力を付与し、その溝幅を変化させている。
【０００４】
　このように無段変速機によれば、変速比を連続的に変化させることができるので、エンジンなどの動力源の回転数を、大きい自由度をもって変化させることが可能になる。したがって無段変速機を搭載している車両では、要求されている駆動トルクを満たすために変速比を制御するだけでなく、動力源の効率的な運転すなわち燃費の低減などのために、変速比を制御することが可能になる。
【０００５】
　その制御の一例が、特開２０００−２８９４９６号公報（特願平１１−２９２０２号の明細書：特許文献１）に記載されている。その制御では、先ず、アクセルペダルの踏み込み量および車速から目標駆動力を求める。ついで、その目標駆動力に対応する目標出力およびスロットル開度、目標エンジン回転数をそれぞれ求め、さらに目標エンジン回転数と車速とに基づいて、無段変速機の目標変速比を求めている。そして、エンジンは、目標出力とエンジン回転数とに基づいて決まる目標トルクを発生するように制御され、これに対して無段変速機は、目標出力を出すために最も効率のよいエンジン回転数となるように変速比が制御される。
【特許文献１】特開２０００−２８９４９６号公報（特願平１１−２９２０２号の明細書）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
　しかし、エンジンと無段変速機とでは、制御の応答性が異なる。つまり、エンジンは吸入空気量および燃料量を増やせば直ちにトルクを変化させることができるが、無段変速機は、油圧制御によりプーリの溝幅を徐々に増大もしくは減少させることにより変速比を変化させるので、目標とする変速比まで変化するのに時間がかかる。ところが、アクセルペダルが踏み込まれるとそれに即応して目標駆動力が変化し、また目標出力が変化する。一方、エンジントルクは、（目標出力／エンジン回転数）の演算で決まるので、無段変速機の変速の遅れが原因となってエンジン回転数が低い状態にあると、（目標出力／エンジン回転数）の演算で求まるエンジントルクが急激に上昇し、加速ショックが発生することがある。また、トルクの急激な変化により、動力の伝達系統に捩り変形が生じ、これが原因となって車両の前後振動（シャクリ）が発生する場合がある。
【０００７】
　このような不都合を解消するために、アクセルペダルの踏み込み量に応じた目標駆動力が算出されても直ちにその目標値に変化させることなく徐々に目標値まで変化させる、いわゆるなまし制御をおこなうことが考えられる。このようななまし制御における修正された目標値もしくは暫定的に設定された目標値に基づいて制御をおこなえば、トルクの急激な変化が回避されてショックが発生しなくなる。しかしながら、なまし制御は、要は、修正された目標値を小さくして最終的な目標値の達成を時間的に遅らせる制御であるから、制御応答性が悪くなる。また、なまし制御による目標値に基づいて無段変速機の変速を制御すると、変速の目標値が徐々に変化することになるため、無段変速機の変速速度を最大とすることができず、その結果、元来応答性に劣る変速応答性が更に悪化してしまい、車両操作に対する違和感が増大するなどの問題が生じる。
【０００８】
　また一方、エンジンの制御応答性が無段変速機の変速応答性より速くても、エンジン自体に不可避的な応答遅れがあり、その一例がスロットル開度の増大に対する吸気量の増大の遅れである。さらにまた、動力の伝達系統には部材同士の連結部のクリアランスに基づくガタが存在し、これが原因となって駆動トルクの変化の遅れが生じることがある。
【０００９】
　この発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、加速ショックや前後振動（シャクリ）の発生を防止しつつ、駆動力を適切に制御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】
【００１０】
　上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、動力源と、変速比を連続的に変化させることのできる無段変速機とを備え、出力要求量と車速とに基づいて目標駆動力を算出し、その目標駆動力に基づいて動力源の目標出力を算出し、その目標出力を達成するように前記無段変速機を制御する一方、前記目標出力に基づいて動力源の目標トルクを算出し、その目標トルクを達成するように前記動力源を制御する無段変速機を備えた車両の制御装置において、前記目標駆動力に到達する過程において、前記目標出力の変化よりも抑制されて変化し、かつ前記目標駆動力を変化させる制御開始当初は相対的に大きく変化するとともに、この制御開始から所定時間の経過後は相対的に小さく変化する修正目標出力を求める修正目標出力算出手段を備え、前記目標出力に基づいて前記無段変速機の変速比を制御し、かつ前記修正目標出力に基づいて前記動力源の負荷を制御するように構成されていることを特徴とする制御装置である。
【００１１】
　また、請求項２の発明は、動力源と、変速比を連続的に変化させることのできる無段変速機とを備え、出力要求量と車速とに基づいて目標駆動力を算出し、その目標駆動力に基づいて動力源の目標出力を算出し、その目標出力を達成するように前記無段変速機を制御する一方、前記目標出力に基づいて動力源の目標トルクを算出し、その目標トルクを達成するように前記動力源を制御する無段変速機を備えた車両の制御装置において、前記目標駆動力に到達する過程において、前記目標出力の変化よりも抑制されて変化し、かつ前記目標駆動力を変化させる制御開始当初は相対的に大きく変化するとともに、その変化の途中の所定時間に亘り変化が生じず、この所定時間の経過後は相対的に小さく変化する修正目標出力を求める修正目標出力算出手段を備え、前記目標出力に基づいて前記無段変速機の変速比を制御し、かつ前記修正目標出力に基づいて前記動力源の負荷を制御するように構成されていることを特徴とする制御装置である。
【００１２】
　これら請求項１または２における修正目標出力算出手段は、請求項３に記載されているように、前記目標駆動力に到達する過程において、変化勾配を変化させた修正目標駆動力を求めるとともに、その修正目標駆動力に基づいて前記修正目標出力を求めるように構成することができる。
【００１３】
　さらに、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ける前記修正目標出力算出手段が、前記修正目標出力の変化勾配を、前記加速要求量もしくは加速要求量から求められる制御パラメータが大きいほど大きくして前記修正目標出力を算出する手段を含むことを特徴とする制御装置である。
【００１４】
　そして、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ける前記修正目標出力算出手段が、前記修正目標出力の変化勾配を、前記加速要求量の変化量もしくは加速要求量から求められる制御パラメータの変化量が大きいほど大きくして前記修正目標出力を算出する手段を含むことを特徴とする制御装置である。
【発明の効果】
【００１５】
　したがって請求項１あるいは３の発明では、目標駆動力に到達する過程において、その目標駆動力に基づいて求められた目標出力の変化よりも抑制されて変化する修正目標出力が求められ、その修正目標出力が、制御開始当初の所定時間の間は、相対的に大きく変化し、その後、相対的に小さく変化する。その結果、トルクの目標値が、オーバーシュートがなく、滑らかに変化する目標値となり、加速ショックをより確実に防止できるうえに、動力源の過剰な応答遅れを生じさせることなく、また動力源の実トルクの急激な増大を生じさせることなく、さらには燃費を悪化させることなく発進時などの加速制御をおこなうことができる。
【００１６】
　また、請求項２あるいは３の発明では、目標駆動力に到達する過程において、その目標駆動力に基づいて求められた目標出力の変化よりも抑制されて変化する修正目標出力が求められ、その修正目標出力が、制御開始当初、相対的に大きく変化した後、所定時間に亘り変化せず、その所定時間の経過後に、相対的に小さく変化する。その結果、動力伝達系統のバックラッシが詰まっていないことにより動力の伝達が完全にはおこなわれていない状態では、動力源のトルクの変化が相対的に急激になって迅速な制御がおこなわれ、バックラッシが詰まった後は、動力源のトルクの変化が相対的に緩和されるため、応答性を向上させつつ動力伝達系統に生じる弾性的な捩り変形を抑制し、車両の前後振動（シャクリ）を防止できる。
【００１７】
　そして、請求項４あるいは５の発明では、加速要求に伴う回転変化によって生じる慣性トルクに相当するトルク損失を補うように、修正目標出力の変化勾配が設定される。これは、加速要求量もしくはそれに基づく制御パラメータあるいはそれらの変化量に基づいて定められるから、慣性損失トルクを補う目標トルクの修正分に外乱による変動がなく、その結果、出力トルクの変動やそれに起因するシャクリを防止することができる。また、その変化勾配が慣性トルクが大きくなる状況にあるほど、大きくされる。すなわち加速要求量やそれに基づく制御パラメータあるいはそれらの変化量が大きくなるほど、修正目標出力の変化の割合が大きくなるので、慣性力による回転変化の遅れを防止し、応答性の良い変速をおこなうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
　つぎにこの発明を図に示す具体例に基づいて説明する。図１には、この発明の実施形態に係る車両の構成概念図が示されている。この実施形態で対象とする車両は、動力源（動力源としては、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関やモータなどの電動機、またはそれらを組み合わせたものであるが、以下の説明では、例えば、エンジン１０を用いて説明する）と駆動輪（図示せず）との間に無段変速機（以下、ＣＶＴと記す）１２が配置されたものである。
【００１９】
　図１において、エンジン１０のクランク軸１０ａは、前後進切換機構１４およびロックアップクラッチ１６を有するトルクコンバータ１８を介して、ベルト式のＣＶＴ１２の入力軸１２ａと連結されている。また、ＣＶＴ１２の出力軸１２ｂは、図示しない差動歯車装置などを介して車両の駆動輪と連結されている。そして、前記ロックアップクラッチ１６が機械的に接続（係合）状態になることによって、エンジン１０の回転力を駆動輪に伝達したり、駆動輪の回転力をエンジン１０に伝達することができる。また、ロックアップクラッチ１６が切断（係合解除）状態になることで、エンジン１０側と駆動輪（ＣＶＴ１２）側とが独立（トルクコンバータ１８により流体接続はされている）になり、エンジン１０は駆動輪側の必要以上の負荷を受けることなく自律駆動可能になり、例えばアイドリング回転を維持することが可能になる。
【００２０】
　図１に示すＣＶＴ１２は、可動回転体（可動シーブ）２０ａと固定回転体（固定シーブ）２０ｂとで構成される一対の可変プーリ２０の溝幅を油圧によって変化させて、これらの可変プーリ２０に対するベルト２２の巻き掛け半径を、その張力が一定に維持されるように変化させることにより変速比を変えるものであり、溝幅の変化速度が変速速度となる。具体的には、出力側の可変プーリ２０の可動シーブ２０ａを駆動するアクチュエータ２４にスロットル開度などの変速機入力トルクに関連する情報に基づく油圧を供給してベルト２２の張力を、入力トルクに応じた張力に設定し、その状態で入力側の可変プーリ２０における可動シーブ２０ａを駆動するアクチュエータ２４に給排するライン圧を制御することにより、変速速度を任意に制御することができる。なお、この発明では、上記のベルト式のＣＶＴ以外に、トロイダル面を備えた一対のディスクの間にパワーローラを挟み込み、そのパワーローラを傾動させてディスクとの接触点の半径を変化させて変速をおこなうトロイダル式のものを用いることもできる。
【００２１】
　また、前記トルクコンバータ１８は、基本的には、車両が停止している状態であってもエンジン１０を継続的に動作させるようにするためのものである。なお、前後進切換機構１４は、エンジン１０の回転方向が一方向に限定されており、かつＣＶＴ１２が反転動作機構を備えていないために設けられたものであり、遊星歯車機構を主体とした機構やリバースギアおよび同期連結機構を備えた機構などを採用することができる。
【００２２】
　入力軸１２ａおよび出力軸１２ｂの回転速度を検出するために、それぞれ回転速度センサ２６，２８が設けられている。これらの回転速度センサ２６，２８は、マイクロコンピュータを主体として構成された電子制御装置（以下、ＥＣＵと記す）３０に接続されており、そのＥＣＵ３０は、回転速度センサ２６，２８の検出信号に基づいてＣＶＴ１２の変速比を算出する。
【００２３】
　また、エンジン１０の吸気配管の近傍には、吸入圧を検知する吸気圧センサ３２が設けられ、クランク軸１０ａの近傍にはエンジン回転速度を検知するための回転センサ３４が設けられている。ＥＣＵ３０は、吸気圧センサ３２の検出した吸入圧や回転センサ３４の検出したエンジン回転速度に応じて燃料噴射量、点火時期を最適に制御する。
【００２４】
　他方、アクセルペダル３６の近傍には、アクセル開度を検出するアクセルセンサ３８が設けられており、検出結果をＥＣＵ３０に提供している。ＥＣＵ３０は、このアクセルセンサ３８の検出したアクセル開度、回転速度センサ２８の検出した車速および回転速度センサ３４の検出したエンジン回転速度により、例えば燃費が最良となるように、スロットルアクチュエータ４０を通じて吸入圧を制御する。
【００２５】
　また、運転席の近傍に設けられたシフトレバー４２には、その操作位置を検出するためのシフトセンサ４４が設けられており、ＥＣＵ３０は、このシフトセンサ４４の検出したドライブレンジなどの情報や車速、アクセル開度などの情報により、ロックアップクラッチ１６の動作やＣＶＴ１２の変速比を制御する。
【００２６】
　さらに、ブレーキペダル４６の近傍にはブレーキペダル４６の操作量や操作速度を検出するブレーキペダルセンサ４８が設けられている。このブレーキペダルセンサ４８は、ブレーキペダルブラケット部に配置され、ブレーキペダルの踏み込み量に比例した電圧をＥＣＵ３０に提供する。
【００２７】
　また、前記ＥＣＵ３０には補機である空気調和装置（以下、エアコンという）５０などが接続され、その駆動制御をおこなっている。エアコン５０のコンプレッサなどはエンジン１０によって駆動されている。
【００２８】
　この実施形態では、アクセル開度と車速とによって算出された目標駆動力に到達する過程において、駆動力を徐々に変化させた目標駆動力なまし値を求め、その目標駆動力なまし値に基づいて目標出力なまし値を求める。そして、目標駆動力に対して算出されたエンジン１０の目標出力に基づいて前記ＣＶＴ１２の変速制御をおこなう一方、前記目標出力なまし値に基づいてエンジン１０の負荷制御をおこなう。
【００２９】
　図２は、ＥＣＵ３０における実施形態１の制御過程を説明するブロック図である。ＥＣＵ３０内の目標駆動力計算手段５２は、入力されたアクセル開度Ａccおよび車速Ｖに基づいて目標駆動力Ｆt を求める。ここで、アクセル開度Ａccは、アクセルペダル３６の踏み込み量をアクセルセンサ３８で電気的に検出して得られる制御データであり、加速もしくは減速の要求すなわち駆動力についての要求パラメータとして用いられる。したがって、車速を一定に維持するクルーズコントロールのための駆動要求信号をアクセル開度Ａccの代わりに用いてもよい。また、車速に関する入力値も同様であり、車速Ｖに関連する値すなわち車速Ｖと一対一の関係にある他の入力信号、例えば、回転部分から得られる回転数を車速Ｖに換算して用いることもできる。前記目標駆動力Ｆt の決定は、図２中に示すようなアクセル開度Ａccをパラメータとして車速Ｖと駆動力Ｆt との関係を示すマップから導き出すことができる。このマツプは、車両やエンジン毎に予め準備されているものである。
【００３０】
　続いて、ＥＣＵ３０内の目標出力計算手段５４は、取得した目標駆動力Ｆt と現在の車速Ｖとを積算することにより、エンジン１０の目標出力Ｐt を求める。さらに、ＥＣＵ３０内のＣＶＴ変速目標計算手段５６は、ＣＶＴ１２の変速比を制御するために、目標出力Ｐt に対応した目標エンジン回転数Ｎetを求める。なお、目標出力Ｐt に対応した目標入力軸回転数Ｎint を求めてもよい。この目標エンジン回転数Ｎetあるいは目標入力軸回転数Ｎint も目標出力Ｐt に基づく相関マップから導き出すことができる。
【００３１】
　そして、ＥＣＵ３０内のＣＶＴ変速装置制御手段５８は、前記目標エンジン回転数Ｎetと検出された実際のエンジン回転数Ｎe とに基づいて、実エンジン回転数が目標エンジン回転数になるように、ＣＶＴ１２の変速比を制御する。具体的には、図１において、可変プーリ２０における可動シーブ２０ａを駆動するアクチュエータ２４に給排するライン圧の制御をおこなう。つまり、アクセルペダル３６が踏み込まれて変化する目標駆動力に応じた目標出力を達成するように、ＣＶＴ１２の変速制御を迅速におこなう。
【００３２】
　一方、目標駆動力計算手段５２が求めた目標駆動力Ｆt に対し、ＥＣＵ３０の目標駆動力なまし値計算手段６０は、目標駆動力Ｆt に到達する過程において、駆動力を徐々に変化させた目標駆動力なまし値Ｆs を算出する。この目標駆動力なまし値Ｆs は、以下の１／ｎなまし式で算出することができる。
　　Ｆs(i)＝Ｆt ／ｎ＋（ｎ−１）・Ｆs (i-1) ／ｎ
【００３３】
　目標駆動力Ｆt に対する目標駆動力なまし値Ｆs の変化は、例えば、図２中に示すとおりである。なお、目標駆動力なまし値Ｆs は、このような相関マップを予め準備して導き出してもよい。また、目標駆動力なまし値Ｆs の変化は、図２に示すように滑らかである必要は必ずしもなく、例えば、計算周期毎に増加量または減少量に所定値にて制限をかけることによって階段状に変化させるようにしてもよい。
【００３４】
　続いて、ＥＣＵ３０に含まれる目標出力なまし値計算手段６２は、取得した目標駆動力Ｆt と現在の車速Ｖとを積算することにより、エンジン１０の目標出力なまし値Ｐs を求める。そして、ＥＣＵ３０に含まれるエンジン負荷計算手段６４はエンジン１０を制御するために、目標出力なまし値Ｐt と現在のエンジン回転数Ｎe とに基づいて目標エンジントルクＴを以下の式により求める。なお、現在の入力軸回転数Ｎinを現在のエンジン回転数Ｎe の代わりに用いてもよい。
　　　Ｔ=３０Ｐs /πＮe
【００３５】
　ＥＣＵ３０のエンジン負荷制御手段６６は、算出された目標エンジントルクＴとなるようにエンジン１０を制御する。具体的には、燃料噴射量あるいは電子スロットルバルブの開度を制御する。この時、目標エンジントルクＴの算出には目標駆動力Ｆt に対してなまし処理がおこなわれた目標出力なまし値Ｐs が用いられているので、トルクの急激な変化が回避され、アクセルペダル３６の操作時などにショックが発生することを防止することができる。
【００３６】
　このように、目標出力に基づいてＣＶＴ１２の変速制御をおこない、目標出力なまし値に基づいてエンジン１０の負荷制御をおこなうことにより、エンジン１０とＣＶＴ１２との応答性の違いを考慮して、車両の動力特性を向上しつつ、違和感のない車両制御、つまり、加速ショックを低減しつつ加速応答性（ＣＶＴの変速応答性）の向上を図ることが可能になる。
【００３７】
　なお、上述した具体例では、目標駆動力Ｆt をなまし処理により修正し、目標トルクの修正をおこなったが、目標出力あるいは目標トルクをなまし処理により修正し、目標トルクの修正処理をおこなってもよい。例えば、図３は、図２の構成の変形例であり、目標出力なまし値計算手段６２が目標出力計算手段５４の算出した目標出力Ｐt に基づき目標出力なまし値Ｐs を算出する例であり、上述した１／ｎなまし式を適用して算出することが可能であり、同様な効果を得ることができる。また、エンジン負荷計算手段６４において、目標出力Ｐt に基づき算出した目標エンジントルクＴになまし処理をおこなう機能を付加することも可能であり、同様な効果を得ることができる。
【００３８】
　上述した具体例では、目標駆動力や目標出力あるいは目標トルクを、なまし処理により修正したが、修正目標駆動力や修正目標出力あるいは修正目標トルクの変化傾向を、ほぼ一定に維持させることもできる。これを模式的に示せば、図４のとおりである。これは、エンジンなどの動力源の制御応答性と無段変速機の変速応答性との差に基づく駆動力の急激な変化を是正することを主眼とした制御である。
【００３９】
　つぎに、スロットル開度の増大に対する吸気量の増大の遅れや、動力の伝達系統を構成している部材同士の連結部のクリアランスなどが要因となる駆動トルクの変化の遅れを考慮して上記のエンジン１０を含む動力源とＣＶＴ１２との制御をおこなう例を説明する。
【００４０】
　図５において、目標駆動力計算手段５２および目標出力計算手段５４ならびに無段変速機（ＣＶＴ）の変速目標計算手段５６、ＣＶＴ変速装置制御手段（変速制御手段）５８のそれぞれは、上記の図２あるいは図３に示す例と同様のものである。その目標駆動力計算手段５２によって算出された目標駆動力Ｆt の変化よりも抑制された変化をする修正目標駆動力Ｆtaを算出する修正目標駆動力算出手段７０が設けられている。この修正目標駆動力算出手段７０による制御の内容は後述する。
【００４１】
　この修正目標駆動力算出手段７０で算出された修正目標駆動力Ｆtaと車速Ｖとに基づいて目標出力Ｐtaを算出する手段７２が設けられている。ここでおこなわれる演算の基礎データである修正目標駆動力Ｆtaが、出力要求量の一例であるアクセル開度Ａccに応じた目標駆動力Ｆt の変化に対して抑制されて変化する修正目標駆動力Ｆtaであるから、演算される値は、前記目標出力計算手段５４で得られる目標出力Ｐt に対して抑制された変化を示す修正目標出力Ｐtaとなり、したがってその算出手段７２は修正目標出力算出手段７２に相当する。
【００４２】
　この修正目標出力算出手段７２で得られた修正目標出力Ｐtaとエンジン回転数Ｎe あるいは入力軸回転数Ｎint とに基づいてエンジン１０の目標トルクＴa を算出する手段７４が設けられている。ここでおこなわれる演算の基礎データである修正目標出力Ｐtaが、前記目標出力計算手段５４で計算される目標出力Ｐt に対して抑制されて変化する修正目標出力Ｐt であるから、演算される値は、修正目標トルクＴa となり、したがってその算出手段７４は修正目標トルク算出手段７４に相当する。こうして得られた修正目標トルクＴa に相当する指示信号がエンジン負荷制御手段６６に入力され、その修正目標トルクＴa を達成するようにエンジン１０の負荷制御（具体的には、スロットル開度や燃料供給量など）が制御される。そしてそのエンジン負荷制御手段６６から前記修正目標駆動力算出手段７０に対して、エンジントルクのフィードバック信号を供給するフィードバック手段７６が設けられている。
【００４３】
　上記の図５に示す手段を有するこの発明に係る制御装置では、図６に示す制御が前記修正目標駆動力算出手段７０で主に実行されて修正目標駆動力Ｆtaが算出され、それに基づいて修正目標トルクＴa が求められ、車両の駆動力が最終的な目標駆動力Ｆt に達するまでの間ではその修正目標トルクＴa に基づいてエンジン１０の負荷制御が実行される。図６において、先ず、目標駆動力Ｆt が算出される（ステップＳ３０１）。これは、前記目標駆動力計算手段５２によって実行され、アクセル開度Ａccおよび車速Ｖに基づいて目標駆動力Ｆt が求められる。ここでアクセル開度Ａccは、アクセルペダルの踏み込み量を電気的に処理して得られた制御データであって、加速もしくは減速の要求すなわち駆動力についての要求を示す制御パラメータとして採用されている。したがって車速を所定値に維持するクルーズコントロールのための駆動要求の信号をアクセル開度Ａccに替わるパラメータとして採用することもできる。また車速についても同様であって、車速Ｖと一対一の関係にある他の適宜の回転部材の回転数を車速Ｖなどの車速Ｖに関連する値に替えて制御パラメータとして採用することもできる。
【００４４】
　つぎにアクセル開度Ａccの単位時間当たりの変化量ΔＡccが、予め定めた基準値α（例えば０．５deg ／１６ms）以上か否かが判断される（ステップＳ３０２）。これは、出力要求量が急激に増大する急加速状態か否かを判断するプロセスに相当し、前記ＥＣＵ３０に入力される出力要求信号の時間微分を基準値と比較することによりおこなうことができる。
【００４５】
　アクセルペダルが急激に踏み込まれたためにステップＳ３０２で肯定的に判断された場合には、タイマＴm をゼロリセットしてスタートさせる（ステップＳ３０３）。つぎにこのタイマＴm でカウントするべき時間すなわちアクセルペダルが大きく踏み込まれた後の経過時間の判定値τを求める（ステップＳ３０４）。この判定値τは、車速Ｖあるいは変速比に応じて増減する値であり、またスロットル開度を変化（増大）させた後にその開度に応じた吸気量となるまでの遅れ時間に関連した値である。そしてこの判定値τは、車速Ｖあるいは変速比をパラメータとしたマップを予め用意し、そのマップから読み出して採用すればよく、そのマップの例を図７に示してある。すなわち高車速ほど、あるいは変速比が小さいほど、判定値τが小さくなるように設定されている。
【００４６】
　これに続くステップＳ３０５では、タイマＴm のカウント値が判定値τ以下か否かが判断される。すなわちアクセル開度の急激な増大が判定された後の経過時間が判定値τに到っていないか否かが判断される。このステップＳ３０５で肯定的に判断された場合には、アクセルペダルが急激に踏み込まれてスロットル開度が増大した直後の状態であり、例えば吸気量が未だ充分に増大していず、あるいはスロットル開度の増大に応じたエンジン出力の増大が確実には開始していない状態である。この場合には、修正目標駆動力Ｆtaの変化の度合い（変化勾配）を決める第一の加算量Ｆta1 を採用する（ステップＳ３０６）。この加算量Ｆta1 は、図６に示すフローチャートに基づく制御を実行するサイクルタイムごとの修正目標駆動力Ｆtaの増大量であり、これは、図８に示す車速Ｖをパラメータとした１次元マップとして予め用意した値が採用される。
【００４７】
　これに対してステップＳ３０５で否定的に判断された場合、すなわちタイマＴm のカウント値が判定値τを越えた場合には、エンジン１０に対する吸気量がスロットル開度に応じた量に増大し始め、あるいはエンジン出力がスロットル開度に応じた出力に増大し始める状態であり、したがってこの場合は、修正目標駆動力Ｆtaの変化の度合い（変化勾配）を決める加算量として上記の値Ｆta1 より小さい第二の加算量Ｆta2 を採用する（ステップＳ３０７）。この加算量Ｆta2 は、図６に示すフローチャートに基づく制御を実行するサイクルタイムごとの修正目標駆動力Ｆtaの増大量であり、これは、図９に示す車速Ｖをパラメータとした１次元マップとして予め用意した値が採用される。
【００４８】
　これらの加算量Ｆta1 ，Ｆta2 のそれぞれは、車速が高車速ほど、小さくなるように設定されており、また、後者の第二の加算量Ｆta2 が前者の第一の加算量Ｆta1 より小さい値に設定されている。こうして決定された加算量Ｆta1 ，Ｆta2 が、直前（前回）の修正目標駆動力Ｆtaに加算されて、修正目標駆動力Ｆtaが次第に増大するように変化し、目標駆動力Ｆt に到るまで継続される（ステップＳ３０８）。すなわち、
　　Ｆta(i) ＝Ｆta(i-1) ＋Ｆta1 （もしくはＦta2 ）≦Ｆt 
の演算が目標駆動力Ｆt に到るまで継続される。なお、図６に示す制御例では、アクセル開度の変化量ΔＡccが基準値αより小さいことによりステップＳ３０２で否定的に判断された場合には、ステップＳ３０７に進んで、修正目標駆動力Ｆtaの変化を、当初から緩やかにするように制御される。
【００４９】
　したがって図６に示す制御をおこなった場合には、修正目標駆動力Ｆtaが目標駆動力Ｆt に到る過程においてその変化傾向が１回屈曲してより緩やかに変化するようになる。これを図に示せば、図１０のとおりである。すなわち図１０において、ｔ0 時点にアクセルペダルが大きく踏み込まれ、その時間当たりの変化量が基準値以上であることがｔ1 時点に判定されると、その時点ｔ1 から判定値τが経過するｔ2 時点までは、１サイクルごとの加算量として大きい値のＦta1 を採用して修正目標駆動力Ｆtaが設定される。これは、図１０に実線で示してあり、このような修正もしくはなましをおこなわない目標駆動力Ｆt すなわち前記目標駆動力計算手段５２で得られる目標駆動力Ｆt （図１０に破線で示してある）の変化に対して抑制された変化をする目標値となる。
【００５０】
　前記判定値τが経過したｔ2 時点以降では、修正目標駆動力Ｆtaの加算量として小さい値の加算量Ｆta2 が採用されるので、修正目標駆動力Ｆtaの変化が更に抑制された緩やかなものとなる。換言すれば、判定値τが経過した後は、修正目標駆動力Ｆtaの変化が、それ以前の変化と比較して制限されたものとなる。
【００５１】
　そしてこのように変化の抑制された修正目標駆動力Ｆtaに基づいて修正目標出力Ｐtaが求められるので、修正目標出力Ｐtaは図１０に実線で示したようになる。これは、前記目標出力計算手段５４で求められた破線で示す目標出力Ｐt に対して抑制された変化を示し、かつその変化の途中で１回屈曲し、その屈曲点以降では、変化が更に制限されたものとなる。さらに、修正目標トルクＴa がその修正目標出力Ｐtaに基づいて求められるので、図１０に実線で示すように極端なオーバーシュートがなく、滑らかに変化する目標値となる。
【００５２】
　なお、前記判定値τを、スロットル開度の増大に対する吸気量の増大の遅れに対応する値として設定すれば、エンジントルクのピーク値が、目標トルクを大きく超えることが回避され、加速ショックをより確実に防止することができる。また、図１０に示すように、修正目標駆動力Ｆtaの屈曲点と修正目標出力の屈曲点および修正目標トルクのピーク値とは、時間的に一致していてｔ2 時点に生じるから、修正目標駆動力Ｆtaについての加算量をＦta1 からＦta2 に変更する制御を、上記のタイマＴm によらずに、駆動力もしくは出力に基づいて実行することとしてもよい。
【００５３】
　したがって図６に示す制御によれば、駆動力および出力の各修正目標値を、制御開始当初は相対的に大きく変化する値とし、所定時間の経過後にその変化を相対的に抑制したものとするので、エンジン１０の吸気の遅れ、あるいは出力の応答遅れによって制御開始後にエンジン出力が増大しようとする時点での修正目標値の変化を制限できる。その結果、エンジン１０の過剰な応答遅れを生じさせることなく、また実エンジントルクの急激な増大を生じさせることなく、さらには燃費を悪化させることなく発進時などの加速制御をおこなうことができる。
【００５４】
　ところでこの発明では、上記の各修正目標値の変化の度合いを、その変化の過程で抑制する制限に加えて、変化を一時的に生じさせない制限をおこなうこともできる。そのような制御をおこなった場合のタイムチャートを図１１に示してある。すなわちこの制御では、目標トルクの中間値として、動力源から駆動輪に到る動力伝達系統におけるバックラッシを解消するのに要する程度の値をトルクガード値として予め設定しておき、エンジントルクがそのトルクガード値に到達するまでは目標駆動力の変化量つまり第一の加算量Ｆta1 を大きな値とし、エンジントルクがトルクガード値に達したときにトルクガード実行中フラグを立てる。このトルクガード実行中フラグを立てている間は、修正目標駆動力を一定に維持し、変化させない。またその期間は、タイマによって制御し、所定時間が経過することにより、トルクガード実行中フラグをＯＦＦにし、再度、修正目標駆動力Ｆtaを変化させる。その場合、動力伝達系統のバックラッシが詰まって動力源の出力がそのまま動力伝達系統に伝達される状態となっているので、修正目標駆動力Ｆtaを変化させる加算量を前述した小さい値の第二の加算量Ｆta2 とする。
【００５５】
　したがってこのように制御することにより、動力伝達系統のバックラッシが詰まっていないことにより動力の伝達が完全にはおこなわれていない状態では、第一の加算量Ｆat1 を更に大きな値とすることが可能となり、エンジン出力もしくはエンジントルクの変化が相対的に急激になって迅速な制御がおこなわれ、バックラッシが詰まった後は、エンジン出力もしくはエンジントルクの変化が相対的に緩和される。そのため、応答性を向上させつつ動力伝達系統に生じる弾性的な捩り変形が抑制され、車両の前後振動（シャクリ）が防止される。
【００５６】
　ここで上述した具体例あるいは変形例とこの発明との関係を説明すると、図６に示すステップＳ３０５からステップＳ３０８までの制御を実行する機能的手段すなわち修正目標駆動力算出手段７０と、図１１に示すように修正目標駆動力Ｆtaをその変化途中で一時的に一定値に維持する機能的手段とが、請求項１ないし３の発明における修正目標出力算出手段に相当する。
【００５７】
　上述した具体例は、目標トルクが急激に増大することに伴うショックを防止するために、目標駆動力のなまし処理をおこない、あるいは目標駆動力や目標出力の変化勾配を決める加算値を吸入空気量の遅れや駆動系統のガタなどを考慮したマップ値として予め決めておくように構成した例であるが、この発明では、これらに加えて慣性トルクを加味した修正をおこなうように構成することができる。
【００５８】
　すなわち、アクセルペダルが踏み込まれるなどのことにより出力要求量（加速要求量）が増大して変速が実行されると、エンジン１０やＣＶＴ１２を含む動力系統を構成している回転部材の回転数が変化するので、その角加速度および慣性モーメントに応じた慣性トルクが、その回転変化を抑制する方向に作用する。したがってこの慣性トルクによる損失を補って、加速要求量に応じたトルクを出力するには、前述した各具体例で示した目標トルクの変化の抑制の度合を、慣性損失トルクに応じて小さくする必要がある。その一例は、前述した図２に示す目標駆動力なまし値計算手段６０で得られる目標駆動力の１／ｎのなまし値Ｆs に、慣性損失トルクに応じた修正値ΔＦを加算する例である。この修正値ΔＦは、加速要求量であるアクセル開度などの車両の走行状態を示す制御パラメータに基づいて予め定められた値である。そして、加速要求量が大きいほど大きい値に設定されている。なお、アクセル開度の変化量が大きいほど、修正値ΔＦを大きくしてもよい。
【００５９】
　このような修正値ΔＦを加算した場合の目標駆動力の変化を図２に破線で示してあり、その修正値ΔＦを加算した目標駆動力なまし値に基づいて目標出力なまし値計算手段６２で目標出力が計算され、さらにその目標出力に基づいてエンジン負荷計算手段６４でスロットル開度などのエンジン負荷が計算される。その結果、算出される目標出力トルクが、前記修正値ΔＦを加算した分、大きくなる。換言すれば、目標出力トルクの変化の抑制度合が、前記修正値ΔＦを加算することにより小さくなり、その修正値ΔＦが加速要求量が大きいほど、あるいは加速要求量の変化量が大きいほど大きいので、目標出力トルクの変化の抑制度合が、加速要求量が大きいほど、あるいは出力要求量の変化量が大きいほど小さくなる。
【００６０】
　このような修正をおこなえば、得られる目標トルクが、変速に伴う慣性損失トルク分、大きくなるので、回転変化を慣性力の影響を可及的に低減して迅速に生じさせることができ、その結果、加速応答性が良好になる。また、目標トルクの修正に用いられる慣性トルクに対応する修正値ΔＦが、エンジン回転数などの変動要因を含んだものでなく、予め定めた値であるから、目標トルクが外乱によって変動したり、それに伴ってシャクリが生じたりすることを確実に防止することができる。
【００６１】
　なお、上述した慣性損失トルクを加味した目標トルクの修正は、目標駆動力の修正によっておこなわずに、目標出力あるいは目標トルクを修正することによっておこなうこともできる。すなわち、図３に示す目標出力なまし計算手段６２において、目標出力のなまし処理をおこなう際に、アクセル開度などの加速要求量もしくはその変化量に応じて予め定めた値を、目標出力が慣性トルクに応じた分、増大するように加算すればよい。また、エンジン負荷計算手段６４において、目標エンジントルクＴのなまし処理をおこなう際に、アクセル開度などの加速要求量もしくはその変化量に応じて予め定めた慣性トルクに応じた値を加算してもよい。
【００６２】
　さらに、上述した慣性トルクを加味した目標トルクの修正は、図６に示す吸気量の増大の遅れや動力伝達系統のガタなどを考慮した制御にも組み入れることができる。すなわち図６のステップＳ３０６で算出される修正目標駆動力加算量として図８に示すマップ値に替えて図１２に示すマップ値Ｆta11が採用され、またステップＳ３０７で算出される修正目標駆動力加算量として図９に示すマップ値に替えて図１３に示すマップ値Ｆta12が採用される。すなわちこれら図１２および図１３に示す修正目標駆動力加算量Ｆta11，Ｆta12は、加速時の回転変化に伴う慣性トルクを考慮したものであり、車速が小さいほど、また加速要求量であるアクセル開度が大きいほど大きい値に設定されている。なお、これらの値はアクセル開度の変化量が大きいほど大きい値としてもよい。
【００６３】
　目標駆動力加算量Ｆta11，Ｆta12を上記のように設定する以外は、図５および図６に示すとおりにエンジン１０およびＣＶＴ１２が制御される。したがって慣性トルクを見込んで目標トルクを修正した場合の修正目標駆動力および修正目標出力ならびに修正目標トルクは、図１０に一点鎖線で併記してあるように変化する。すなわち、目標トルクの変化の抑制度合が小さくなる。
【００６４】
　したがってこのように制御する装置においても、ショックが悪化しない範囲もしくは生じない範囲で可及的に迅速に出力トルクが増大させられて加速応答性が良好になり、また慣性トルクを加味するとしても外乱のない既定値を採用するので、シャクリを防止することができる。したがって図１２および図１３に示す目標駆動力加算量Ｆta11，Ｆta12を算出するように構成した前記ステップＳ３０６，Ｓ３０７の機能的手段およびそれに基づいて修正目標駆動力を算出するステップＳ３０８の機能的手段ならびにその修正目標駆動力に基づいて目標出力を算出する図５の算出手段７２の機能的手段が、請求項４もしくは請求項５の修正目標出力算出手段に相当する。
【００６５】
　なお、上記の図１２および図１３に示す目標駆動力加算量Ｆta11，Ｆta12は、各修正目標値の変化をその途中で一時的に止める図１１に示す制御においても採用することができる。その場合であっても、上述した例と同様の作用を生じる。また、前述したように目標駆動力および目標出力ならびに目標トルクは、アクセル開度に代表される加速要求量に基づいて算出されるから、上述した慣性トルクを加味した修正をおこなう場合、アクセル開度もしくはその変化量に応じて修正目標トルクの変化の抑制度合を算出することに限らず、目標駆動力や目標出力などの他の制御パラメータに応じて、あるいはその変化量に応じて修正目標トルクの変化の抑制度合を算出することとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】この発明の実施形態に係る制御装置を備える車両の概略構成を示す構成概念図である。
【図２】この発明の実施形態に係る制御装置における処理手順を説明するブロック図である。
【図３】この発明の実施形態に係る制御装置における他の処理手順を説明するブロック図である。
【図４】この発明の一実施形態による目標駆動力および目標出力ならびに動力源回転数、目標トルクの変化を示すタイムチャートである。
【図５】この発明の他の具体例の制御系統を説明するためのブロック図である。
【図６】図５に示す具体例で実行される制御例を説明するためのフローチャートである。
【図７】その制御例でカウントすべき時間の判定値のマップの一例を示す図である。
【図８】その制御例で修正目標駆動力を算出するための第一の加算量のマップの一例を概念的に示す図である。
【図９】その制御例で修正目標駆動力を算出するための第二の加算量のマップの一例を概念的に示す図である。
【図１０】図６に示す制御を実施した場合の修正目標駆動力および修正目標出力ならびに動力源回転数、修正目標トルクの変化を示すタイムチャートである。
【図１１】修正目標駆動力の変化をその変化途中で一時的に禁止する制御をおこなった場合の修正目標駆動力および修正目標出力ならびに動力源回転数、修正目標トルクの変化を示すタイムチャートである。
【図１２】図５に示す制御系統によって実行される制御例で使用される修正目標駆動力を算出するための慣性トルクを加味した第一の加算量のマップの一例を概念的に示す図である。
【図１３】図５に示す制御系統によって実行される制御例で使用される修正目標駆動力を算出するための慣性トルクを加味した第二の加算量のマップの一例を概念的に示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
　１０…エンジン、　１２…無段変速機（ＣＶＴ）、　１６…ロックアップクラッチ、　１８…トルクコンバータ、　３０…電子制御装置（ＥＣＵ）、　３６…アクセルペダル、　５２…目標駆動力計算手段、　５４…目標出力計算手段、　５６…ＣＶＴ変速目標計算手段、　５８…ＣＶＴ変速装置制御手段、　６４…エンジン負荷計算手段、　６６…エンジン負荷制御手段、　７０…修正目標駆動力算出手段、　７２…修正目標出力算出手段、　７４…修正目標トルク算出手段、　７６…フィードバック手段。
【図１】
2004001761.tif 000003
【図２】
2004001761.tif 000004
【図３】
2004001761.tif 000005
【図４】
2004001761.tif 000006
【図５】
2004001761.tif 000007
【図６】
2004001761.tif 000008
【図７】
2004001761.tif 000009
【図８】
2004001761.tif 000010
【図９】
2004001761.tif 000011
【図１０】
2004001761.tif 000012
【図１１】
2004001761.tif 000013
【図１２】
2004001761.tif 000014
【図１３】
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