(57)【要約】【課題】燃費の悪化を防ぎながら運転状態に応じた目標駆動力を実現する。【解決手段】アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダル操作位置検出手段と、車両の速度を検出する車速検出手段と、アクセルペダルの踏み込み量と車速に基づいて、目標駆動力を算出する目標駆動力演算部２１と、この目標駆動力となるようにエンジンと自動変速機を制御する駆動力制御手段は、目標駆動力が増大したときには、エンジン制御によって駆動力を一時的に増大した後、変速比制御によって駆動力を徐々に増大しながらエンジン制御による駆動力を徐々に低下させる。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダル操作位置検出手段と、
車両の速度を検出する車速検出手段と、
前記アクセルペダルの踏み込み量と車速に基づいて、目標駆動力を算出する目標駆動力演算手段と、
この目標駆動力となるようにエンジンと自動変速機を制御する駆動力制御手段とを備えた車両の駆動力制御装置において、
前記駆動力制御手段は、目標駆動力が増大したときには、エンジン制御によって駆動力を一時的に増大した後、変速比制御によって駆動力を徐々に増大しながらエンジン制御による駆動力を徐々に低下させる駆動力配分補正手段を有することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項２】
前記駆動力配分補正手段は、目標駆動力の増大によってエンジントルクが燃料増量の必要な領域に入るか否かを判定するエンジン動作点判定手段と、
前記エンジントルクが燃料増量領域に入ると判定されたときには、前記エンジントルクを徐々に低減するよう補正するとともに、変速比を徐々に増大させる配分比率補正手段とを含む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】
前記配分比率補正手段は、目標駆動力の増大によってエンジントルクが燃料増量の必要な領域にあれば、一時的にエンジントルクを増大させ、その後エンジントルクを徐々に低減させるとともに、変速比を徐々に増大して、エンジントルクを燃料増量の不要な領域へ移行させることを特徴とする請求項２に記載の車両の駆動力制御装置。
【請求項４】
前記目標駆動力演算手段は、エンジン制御で実現する目標駆動力と、変速比制御で実現する目標駆動力をそれぞれ演算し、
前記駆動力配分補正手段は、前記目標駆動力が増大したときには、時間の経過に応じて徐々に増大する補正係数を変速比制御で実現する目標駆動力に乗じて変速比制御で実現する駆動力を増大する一方、時間の経過に応じて徐々に減少する補正係数をエンジン制御で実現する目標駆動力に乗じてエンジン制御で実現する駆動力を低減することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一つに記載の車両の駆動力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関と無段変速機を備えた車両の、駆動力制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から車両に用いられる駆動力制御装置としては、特開２０００−２９７６７２号公報のように、アクセル踏み込み量と車速及び走行抵抗に応じた目標駆動力が実現できるようにエンジンと変速機を制御する装置が知られている。
【０００３】
これは、アクセル踏み込み量ＡＰＯと車速ＶＳＰに基づいて、平坦路相当の基準目標駆動力を設定し、走行抵抗が増加した場合には補正駆動力を加算したものをエンジン制御用目標駆動力として出力する車両の駆動力制御装置において、補正駆動力に補正係数αを乗じたものを基準目標駆動力に加算して変速制御用の目標駆動力とする補正駆動力加算部を備えている。そして、変速制御用の目標駆動力に加算する補正駆動力を、エンジン制御用の目標駆動力に加算する補正駆動力で除した比は、アクセルペダルの踏み込み量に応じて変化するものである。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２９７６７２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、補正駆動力に補正係数αを乗じたものを基準目標駆動力に加算して変速制御用の目標駆動力とする補正駆動力加算部を備える構成になっているが、例えば、ドライバがアクセル踏み込み量一定で勾配路に差しかかった場合、上記駆動力補正では勾配抵抗分の駆動力を増加させる。この勾配抵抗分の増加要求駆動力は、変速比とエンジントルクにて実現され、変速比とエンジントルクとの分配は補正係数αに従って決定される。勾配路進入前に燃費性能の要求から、エンジンが燃費率の良い動作点にコントロールされているとき、つまり、高負荷・低回転で運転している場合、エンジントルクを増加させるにあたって、燃料増量域に突入して燃料増量による燃料の無駄吹き（増量分の燃料はエンジンを冷却するためのもので出力には影響しない）により燃費が悪化するという問題があった。
【０００６】
また、前記変速制御用の目標駆動力に加算する補正駆動力をエンジン制御用の目標駆動力に加算する補正駆動力で除した比は、アクセルペダルの踏み込み量に応じて変化することを特徴とするという構成になっているが、補正係数αをアクセルペダルの踏み込み量に応じて可変にした場合、アクセルペダルの踏込み量一定で勾配路を走行する場合には、補正係数αが一定であるため、車両が勾配路を走行している間は常に燃料増量補正を行うことになり、燃費の悪化が著しいという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、燃費の悪化を防ぎながら運転状態に応じた目標駆動力を実現することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダル操作位置検出手段と、車両の速度を検出する車速検出手段と、前記アクセルペダルの踏み込み量と車速に基づいて、目標駆動力を算出する目標駆動力演算手段と、この目標駆動力となるようにエンジンと自動変速機を制御する駆動力制御手段とを備えた車両の駆動力制御装置において、
前記駆動力制御手段は、目標駆動力が増大したときには、エンジン制御によって駆動力を一時的に増大した後、変速比制御によって駆動力を徐々に増大しながらエンジン制御による駆動力を徐々に低下させる駆動力配分補正手段を有して、目標駆動力の増大によってエンジントルクが燃料増量の必要な領域にあれば、一時的にエンジントルクを増大させ、その後エンジントルクを徐々に低減させるとともに、変速比を徐々に増大して、エンジントルクを燃料増量の不要な領域へ移行させる。
【０００９】
【発明の効果】
したがって、本発明は、目標駆動力が増大したときには、一時的に燃料増量を行ってエンジントルクを増大した後に、徐々に変速比をＬｏ側へシフトするとともにエンジントルクを徐々に低減することで、全体的な駆動力を一定に保ちながら変速比制御とエンジン制御による駆動力の配分を徐々に変速比制御へ移行でき、燃費の悪化を防止するとともに、エンジン回転速度の急上昇を防いで運転者に違和感を与えることがなく、燃費性能の向上と運転性の向上を両立できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１は、エンジン９にトルクコンバータを備えた自動変速機８を連結し、走行状態に応じて最適な駆動力となるようにエンジン９の出力と自動変速機８の変速比を制御するコントロールユニット２を備えた車両に本発明を適用した一例を示す。
【００１２】
このコントロールユニット２は、アクセルポジションセンサ１からのアクセル踏み込み量ＡＰＯ（または、スロットル開度）、自動変速機８の変速レンジを切り換えるレンジ選択レバーやインヒビタスイッチ（図示省略）からのセレクト信号、車輪速センサ１１が検出した車速ＶＳＰ、プライマリプーリ回転センサ６が検出したプライマリプーリ回転速度、セカンダリプーリ回転センサが検出したセカンダリプーリ回転速度などが運転状態として入力され、これらの運転状態基づいて演算した目標駆動力が得られるように、エンジン９の燃料噴射量や、点火時期を制御したり、自動変速機８の変速制御を行って車両の駆動力を制御する。
【００１３】
このため、エンジン９の吸気通路にはスロットルアクチュエータ３によって開閉駆動される電子制御スロットルバルブ３０が介装されており、コントロールユニット２から送られたスロットルバルブ開度信号に基づいて、が電子制御スロットルバルブ３０の開度を制御する。
【００１４】
また、自動変速機８は、コントロールユニット２からの変速指令に応じて変速比を連続的に変更可能な無段変速機で構成され、プライマリプーリ回転速度とセカンダリプーリ回転速度の比から求めた実変速比ＲＡＴＩＯが、コントロールユニット２からの指令値と一致するように変速機構の制御を行う。
【００１５】
ここで、コントロールユニット２で行われる駆動力制御の一例を図２に示す。
【００１６】
図２において、アクセルポジションセンサ１からのアクセル踏み込み量ＡＰＯと、車輪速センサ１１が検出した車速ＶＳＰとから、予め設定したマップに基づいて平坦路での車両の駆動力である基準目標駆動力ＴＦＤＤを求める基準目標駆動力演算部２１と、予め設定した車両の基準値に対して増加した走行抵抗（加速抵抗や登坂抵抗など）から補正駆動力を演算する補正駆動力演算部２２と、燃料増量率から増加した補正駆動力の変速比制御への反映率αｓｆｔを演算する増加駆動力変速比反映率演算部２３（配分比率補正手段）と、補正駆動力に変速比反映率αｓｆｔを乗じる補正駆動力修正部２６と、基準目標駆動力にこの乗算結果を加えて、変速比制御に指令する要求補正駆動力を求める変速比制御要求補正駆動力演算部２７（駆動力配分補正手段）とから変速比制御の要求駆動力ｍＭＴＦＤＤを決定する。
【００１７】
エンジン制御では、目標エンジントルク演算部２４で、基準目標駆動力ＴＦＤＤと実変速比及びトルクコンバータのトルク比から目標エンジントルクＴＴＥＰを算出し、エンジントルクデマンド部２５において目標エンジントルクＴＴＥＰから必要な空気量を求めてから目標スロットル開度ＴＧＴＶＯを演算し、この目標スロットル開度ＴＧＴＶＯでスロットルアクチュエータ３を駆動する。また、エンジントルクデマンド部２５では目標エンジントルクＴＴＥＰを実現するために必要な燃料噴射量を演算して、燃料噴射弁（図示省略）の制御を行う。
【００１８】
変速比制御では、変速比制御用アクセル開度演算部２８で、予め設定したマップに基づいて、車速ＶＳＰと変速比制御要求補正駆動力演算部２７で求めた変速比制御の要求補正駆動力ｍＭＴＦＤＤから変速比制御用アクセル開度を求め、この変速比制御用アクセル開度を正規化部２９で正規化した後、目標入力軸回転速度演算部４１で、予め設定したマップに基づいて、車速ＶＳＰと変速比制御用アクセル開度から目標入力軸回転速度ＤｓｒＲＥＶを求め、フィードバック制御部４２では、この目標入力軸回転速度ＤｓｒＲＥＶに基づいて目標変速比を決定し、実変速比が目標変速比へ一致するように油圧制御部５を制御する。
【００１９】
次に、上記図２に示したコントロールユニット２で行われる駆動力制御の一例について、図３に示すフローチャートを参照しながら以下に詳述する。なお、図３のフローチャートは、所定時間毎、例えば、１０ｍｓｅｃ毎に実行される。
【００２０】
まず、ステップ♯１、♯２では、車輪速センサ１１とアクセルポジションセンサ１から車速ＶＳＰとアクセル踏み込み量ＡＰＯを読み込み、ステップ♯３では、図２に示した基準目標駆動力演算部２１のマップに基づいて、基準目標駆動力ＴＦＤＤを演算する。
【００２１】
そして、ステップ♯４では、駆動力の補正が必要であるか否かを判定し、補正が必要であればステップ♯５へ進む一方、不要な場合には変速比反映率調整値αｈｏｓ＝０としてリセットしてからステップ♯９に進み変速比制御を行う。なお、駆動力補正の要否の判定は、アクセル踏み込み量ＡＰＯが一定のときに車速ＶＳＰが減少したときなどを、駆動力の補正が必要であると判定すればよい。
【００２２】
ステップ♯５では、予め設定した車両の基準値に対して増加した走行抵抗から勾配抵抗分の補正駆動力を算出する。
【００２３】
次に、ステップ♯６以降では、ステップ♯５にて決定された増加駆動力を、エンジン回転速度とエンジントルクによって実現する際の変速比制御への分配率（反映率αｓｆｔ）を決定する。
【００２４】
ステップ♯６では、上記ステップ♯５にて求めた勾配分の駆動力について変速比制御への反映率（補正係数）αを決定する。この変速比反映率αは、０から１の間の値であり、前記従来例と同様にして求められる。
【００２５】
ステップ♯７は、燃料増量が必要か否かで、上記ステップ♯６で決定された変速比反映率αを決定する。
【００２６】
この燃料増量の要求はステップ♯１４で判定される。
【００２７】
この判定は、エンジンの動作点（エンジン回転速度、エンジントルク）に基づいて行われるもので、図５で示すように、エンジン回転速度とエンジントルクが予め設定された燃料増量域にあるか否かで判定される。この判定で燃料増量が必要な場合には、ステップ♯１６に進んで、変速比反映率調整値αｈｏｓを決定し、燃料増量が不要な場合にはステップ♯１５に進んで変速比反映率調整値αｈｏｓの値を保持する。
【００２８】
上記ステップ♯１６において、燃料増量が必要なときには、変速比反映率調整値αｈｏｓを所定の比率（割合）βで増加させ、
αｈｏｓ＝αｈｏｓ（前回値）＋β
として求める。なお、βは適合された一定比率である。
【００２９】
ステップ♯７では、以上のように決定された変速比反映率調整値αｈｏｓを用いて変速比反映率αを調整する。すなわち、燃料増量を考慮した後の変速比反映率をαｓｆｔとすると、
αｓｆｔ＝α＋αｈｏｓ
として燃料増量考慮後の変速比反映率αｓｆｔを演算する。
【００３０】
ステップ♯８では、燃料増量考慮後の変速比反映率αｓｆｔを用いて補正駆動力の乗算を行い、この乗算結果に基準目標駆動力を加算して要求補正駆動力を求める（補正駆動力修正部２６、変速比制御要求補正駆動力演算部２７）。
【００３１】
ステップ♯９では、要求補正駆動力に基づいて変速比制御用アクセル開度を求め、図２の目標入力軸回転速度演算部４１で目標入力軸回転速度ＤｓｒＲＥＶから目標変速比を決定してフィードバック制御部４２により自動変速機８の油圧制御部５を駆動する。
【００３２】
次に、ステップ♯１０、♯１１では、プライマリプーリ回転速度とセカンダリプーリ回転速度から実変速比を演算するとともに、トルクコンバータのトルク比を求め、ステップ♯１２では実変速比とトルク比より目標エンジントルクを求める（目標エンジントルク演算部２４）。
【００３３】
そして、ステップ♯１３では、目標エンジントルクＴＴＥＰから必要な空気量を求めてから目標スロットル開度ＴＧＴＶＯを演算し、この目標スロットル開度ＴＧＴＶＯでスロットルアクチュエータ３を駆動し、また、目標エンジントルクＴＴＥＰを実現するために必要な燃料噴射量を演算して、燃料噴射弁の制御を行う（エンジントルクデマンド部２５）。
【００３４】
以上の制御により、従来技術では燃料増量により発生していたトルクを変速比制御に置き換えることで、燃料増量による燃費の悪化を防ぐことができ、特に、勾配路に進入して補正駆動力を発生する際に、エンジントルクによる駆動力増加状態から、変速比制御による駆動力増加状態に移行する際に所定割合βずつで滑らかに移行するように変速比を制御するので、勾配路進入時の急激なエンジン回転速度の急上昇を抑制して、運転者に違和感を与えるのを防止でき、また、トルク制御状態から変速比制御状態に滑らかに移行することで、坂道進入時の違和感と燃料増量による燃費の悪化の改善を両立することが出来る。
【００３５】
すなわち、勾配路（登坂路）へ進入する際には、アクセル踏み込み量ＡＰＯ、目標駆動力ＴＦＤＤ、エンジントルク、燃料増量率、エンジン回転速度の関係は図４のようになる。なお、図４において本発明を破線で示し、従来例を実線で示す。
【００３６】
アクセル踏み込み量が一定の運転状態で、時間Ｔ１で登坂路に差しかかると、走行抵抗の増大により目標駆動力は勾配分だけ増大する。そして、従来例では、エンジントルクの増大によって目標駆動力の増加分を補うため、エンジントルクは燃料増量が必要な領域（図中斜線の領域）に入って増量される一方、変速比は一定のままであるため、上記課題でも述べたように、燃費の著しい悪化が生じる。
【００３７】
これに対して、本発明によれば、時間Ｔ１で登坂路に差しかかると、走行抵抗の増大により目標駆動力は勾配分だけ増大するが、まず、エンジントルクの増大によって目標駆動力の増加分を補うため、エンジントルク（エンジン制御による駆動力）は一時的に燃料増量が必要な領域（図中斜線の領域）に入って増量されるが、上記燃料増量考慮後の変速比反映率αｓｆが所定比率βずつ増大するので、変速比は時間の経過に応じて徐々にＬｏ側（大側）へ移行して変速比制御による駆動力が徐々に増える。これに伴ってエンジントルクは徐々に減少し、時間Ｔ２では、エンジントルクは燃料増量が必要な領域を下回る。
【００３８】
これにより、目標駆動力が増大したときには、一時的に燃料増量を行ってエンジントルクを増大した後に、徐々に変速比をＬｏ側へシフトするとともにエンジントルクを徐々に低減することで、全体的な駆動力を一定に保ちながら変速比制御とエンジン制御による駆動力の配分を徐々に変速比制御へ移行でき、燃費の悪化を防止するとともに、エンジン回転速度の急上昇を防いで運転者に違和感を与えることがなく、燃費性能の向上と運転性の向上を両立できるのである。
【００３９】
なお、変速比のＬｏ側への増大は、エンジントルクが燃料増量必要領域から外れるまで行えばよい。
【００４０】
また、エンジントルクの低減は、目標駆動力に（１−αｓｆｔ）を乗じた値に相当するように設定すればよい。
【００４１】
また、目標駆動力の増大によってエンジントルクが燃料増量の必要な領域に入るか否かを判定して、エンジントルクが燃料増量領域に入ると判定されたときには、エンジントルクを徐々に低減するよう補正するとともに、変速比を徐々に増大させる配分比率補正を行うことで、登坂路に進入するなどで目標駆動力が増大したときには、徐々に変速比をＬｏ側へシフトするとともにエンジントルクを徐々に低減することで、全体的な駆動力を一定に保ちながら変速比制御とエンジン制御による駆動力の配分を徐々に変速比制御へ移行でき、燃費の悪化を防止するとともに、急速な変速を抑制することでエンジン回転速度の急上昇を防いで運転者に違和感を与えることがなく、燃費性能の向上と運転性の向上を両立できるのである。
【００４２】
さらに、目標駆動力の増大によってエンジントルクが燃料増量の必要な領域にあれば、一時的にエンジントルクを増大させ、その後エンジントルクを徐々に低減させるとともに、変速比を徐々に増大して、エンジントルクを燃料増量の不要な領域へ移行させることにより、登坂路に進入するなどで目標駆動力が増大したときには、一時的に燃料増量を行ってエンジントルクを増大して車速ＶＳＰの低下を防いだ後に、徐々に変速比をＬｏ側へシフトするとともにエンジントルクを徐々に低減することで、全体的な駆動力を一定に保ちながら変速比制御とエンジン制御による駆動力の配分を徐々に変速比制御へ移行でき、燃費の悪化を防止するとともに、エンジン回転速度の急上昇を防いで運転者に違和感を与えることがなく、燃費性能の向上と運転性の向上を両立できるのである。
【００４３】
また、エンジン制御で実現する目標駆動力と、変速比制御で実現する目標駆動力をそれぞれ演算し、目標駆動力が増大したときには、時間の経過に応じて徐々に増大する補正係数を変速比制御で実現する目標駆動力に乗じて変速比制御で実現する駆動力を増大する一方、時間の経過に応じて徐々に減少する補正係数をエンジン制御で実現する目標駆動力に乗じてエンジン制御で実現する駆動力を低減することにより、登坂路に進入するなどで目標駆動力が増大したときには、時間の経過に伴って徐々に変速比をＬｏ側へシフトするとともにエンジントルクを徐々に低減することで、全体的な駆動力を一定に保ちながら変速比制御とエンジン制御による駆動力の配分を徐々に変速比制御へ移行でき、燃費の悪化を防止するとともに、急速な変速を抑制することでエンジン回転速度の急上昇を防いで運転者に違和感を与えることがなく、燃費性能の向上と運転性の向上を両立できるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示し、駆動力を制御する車両の概略構成図。
【図２】コントロールユニットで行われる駆動力制御の一例を示すブロック図。
【図３】同じく、駆動力制御の一例を示すフローチャート。
【図４】勾配の増加による各値の変化を示すグラフで、破線が本発明の場合を示し、実線が従来例の場合を示しており、アクセルペダルの踏み込み量、目標駆動力、エンジントルク、燃料増量率及びエンジン回転速度と時間の関係を示す。
【図５】エンジン回転速度とエンジントルクの関係を示すマップ。
【符号の説明】
１  アクセルポジションセンサ
２  コントロールユニット
３  スロットルアクチュエータ
５  油圧制御部
６  プライマリプーリ回転センサ
７  セカンダリプーリ回転センサ
８  自動変速機
９  エンジン
１０  クランク角センサ
１１  車輪速センサ
２１  基準目標駆動力設定部
２７  変速比制御要求駆動力演算部
２２  補正駆動力演算部
２３  増加駆動力変速比反映率演算部
２４  目標エンジントルク演算部
２５  エンジントルクデマンド部
２６  補正駆動力修正部
４１  目標変速比設定部
４２  変速比フィードバック制御部
【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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