(57)【要約】【課題】マニュアルアップシフトが可能な自動変速装置を備えた車輌に於いて、マニュアルアップシフトが行われたとき、車輌に生ずる前後加速度の変化を抑え、滑らかな変速を達成するようエンジントルクを制御する。【解決手段】運転者によりマニュアルアップシフトが指令されたとき、車輌の運転状態に応じてスロットル開度の絞り開始時期と絞り度とをフィードフォワード的に求めて実行し、変速比が低下幅の途中まで下がったことを検出してフィードバック的にスロットル開度絞りを解除する。【選択図】図２
2005090295.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マニュアルアップシフトが可能な自動変速装置を備えた車輌のスロットル制御装置にして、運転者によりマニュアルアップシフトが指令されたとき、車輌の運転状態に応じてスロットル開度の絞り開始時期と絞り度とを求め、求められた開始時期に求められた絞り度にてスロットル開度を絞り、変速比低下が前記マニュアルアップシフト指令による低下幅の所定の一部に達したことを検知してスロットル開度の絞りを解除することを特徴とするスロットル制御装置。
【請求項２】
前記スロットル開度の絞り解除は所定の勾配にて徐々に行なわれることを特徴とする請求項１に記載のスロットル制御装置。
【請求項３】
前記スロットル開度の絞り解除の勾配はアクセルペダル踏込みによるスロットル開度増大勾配に対する制限値を臨時に越えて許容されるようになっていることを特徴とする請求項２に記載のスロットル制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輌用エンジンのスロットル制御装置に係り、特に手動変速モードを有する変速機付き車輌のスロットル制御装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
車輌用自動変速機の一つの形態として、車速とアクセルペダル踏込み量との間の平衡関係に基づいて自動変速機が自動的に変速段を設定することに加えて、随時運転者がマニュアル操作によりアップシフトまたはダウンシフトを指令することができるようになっているものがある。かかる自動変速機のマニュアルシフトに関しては、その時車輌にスポーツ感覚の如き作動特性を与えるため、マニュアルシフトに関連してエンジントルクを変更する制御を行うことが下記の特許文献１に記載されている。これは例えば、マニュアルシフト時に、アクセルペダルが解放され、クラッチペダルが踏み込まれたようなトルク出力の変化をシュミレートするものである。また下記の特許文献２には、トラクション制御のために自動的にアップシフトが行われるとき、アップシフト中はスロットル開度値を下げ、アップシフト終了時には、アップシフト開始前のスロットル開度に対応し且つアップシフトによるギヤ比の変化を加味したスロットル開度に設定することが記載されている。
【特許文献１】特表２００１-５２４１７８
【特許文献２】特許第２６３９９６０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、マニュアルアップシフトが可能な自動変速装置を備えた車輌に於いて、マニュアルアップシフトが行われたとき、車輌に生ずる前後加速度の変化を抑え、滑らかな変速を達成するようエンジントルクを制御するスロットル制御装置を提供すること課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決するものとして、本発明は、マニュアルアップシフトが可能な自動変速装置を備えた車輌のスロットル制御装置にして、運転者によりマニュアルアップシフトが指令されたとき、車輌の運転状態に応じてスロットル開度の絞り開始時期と絞り度とを求め、求められた開始時期に求められた絞り度にてスロットル開度を絞り、変速比低下が前記マニュアルアップシフト指令による低下幅の所定の一部に達したことを検知してスロットル開度の絞りを解除することを特徴とするスロットル制御装置を提供するものである。
【０００５】
前記スロットル開度の絞り解除は所定の勾配にて徐々に行なわれてよく、また、アクセルペダル踏込みによるスロットル開度増大勾配に対する制限値を臨時に越えて許容されるようになっていてよい。
【発明の効果】
【０００６】
上記の如く、マニュアルアップシフトが可能な自動変速装置を備えた車輌のスロットル制御装置に於いて、運転者によりマニュアルアップシフトが指令されたとき、車輌の運転状態に応じてスロットル開度の絞り開始時期と絞り度とを求め、求められた開始時期に求められた絞り度にてスロットル開度を絞り、変速比低下が前記マニュアルアップシフト指令による低下幅の所定の一部に達したことを検知してスロットル開度の絞りを解除することが行われば、アップシフトに際して駆動輪駆動トルクに生ずる変動を抑制するようエンジン出力を制御することを、車輌の運転状態に応じたスロットル開度の絞り開始時期と絞り度の演算制御によりフィードフォワード的に行うことと、変速の進行度合を変速比の変化により検知してスロットル開度絞り制御を解除することによりフィードバック的に行うことの組合せにより、迅速に且つ高い収斂度を以って達成することができる。
【０００７】
この場合、スロットル開度の絞りの解除が所定の勾配にて徐々に行なわれれば、変速に伴う慣性による反動をよりよく低減させることができる。また、スロットル制御装置には、アクセルペダル踏込みによるスロットル開度増大勾配に対し制限を課するものがあるが、そのような場合には、マニュアルアップシフトに対するスロットル開度の絞りの解除に当っては、上記の制限を臨時に非作動とし、スロットル開度の絞り解除の勾配がアクセルペダル踏込みによるスロットル開度増大勾配に対する制限値を臨時に越えて許容されることにより、マニュアルアップシフトに当たっての前後加速度の変化をよりよく抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は本発明によるスロットル制御装置を組み込んだ車輌の駆動系の構成の一例を示す概略図である。図に於いて、１０はエンジンであり、直結クラッチ１２を備えたトルクコンバータ１４、歯車変速機構１６、無段変速機構（ＣＶＴ）１８、プロペラ軸２０、差動歯車２２、一対の車軸２４を経て一対の駆動輪２６を駆動するようになっている。無段変速機構としては、１対の円錐形プーリの２つの組の間に無端ベルトを掛け渡したベルト式無段変速機構や１対のトロイド面を呈するディスク間に１対のローラを挟み込んだトロイダル式無段変速機構が用いられてよい。エンジン１０、トルクコンバータの直結クラッチ１２、歯車変速機構１６、無段変速機構１８の作動はマイクロコンピュータを備えた電子制御装置（ＥＣＵ）２８により制御されるようになっている。
【０００９】
エンジン１０の図には示されていない吸気系に設けられたスロットルバルブは、電子制御装置２８に組み込まれたスロットル制御装置によりその開度が制御されるようになっており、またスロットル開度に応じた燃料噴射も図には示されていない燃料噴射系より電子制御装置２８の制御の下に行なわれるようになっている。これらのスロットル制御装置やそれに関連するエンジンの電子式出力制御のための基本的構成はこの技術の分野に於いては既に周知であるので、それについての詳細な説明は明細書の冗長化を避けるため省略する。
【００１０】
電子制御装置２８には、図には示されていないアクセルペダルおよびブレーキペダルよりそれぞれの踏み込みに関する信号、同じく図には示されていないエンジン回転数センサよりエンジン回転数に関する信号、加速度センサより車輌の前後加速度に関する信号、車速センサ３０より車速に関する信号、シフトレバーの如き操作端を備えた変速操作装置３２より運転者による変速指令信号、更に車輌がカーナビを備えていればそれから得られるカーナビ情報、その他の電子制御装置の作動に有用な情報を与える信号が供給されている。
【００１１】
変速操作装置３２は、一例として、図示の如くＰ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、Ｍ、＋、−の各シフト位置を備えたＪ字型の溝と、これに沿って各シフト位置の間に手にて移動されるシフトレバー（図示せず）とを備えている。Ｐ、Ｒ、Ｎはそれぞれパーキング、リバース、ニュートラルのシフト位置である。シフトレバーがＤ位置にあるとき、無段変速機構１８は電子制御装置２８の制御判断に従って所定の変速比を達成する状態に制御され、またシフトレバーがＭ位置にあるとき、無段変速機構１８は運転者によるシフトレバーの操作に従って所定の変速比を達成する状態に制御される。手動変速に於いては、運転者がシフトレバーを手にて＋側に操作するか−側に操作するかにより、無段変速機構はアップシフトされるかダウンシフトされるようになっている。
【００１２】
図２は、図１に示す如き車輌駆動系の電子制御装置２８に組み込まれた本発明によるスロットル制御装置が、運転者によるマニュアルアップシフト指令とそれに基づく変速比の変化に対応して作動する要領を、減速比ｒ、スロットル開度θ、前後加速度の変化に於いて例示するグラフである。
【００１３】
今、変速操作装置３２のシフトレバー（図示せず）がＤ位置またはＭ位置にあって車輌が変速比ｒaにて走行しているとし、時点ｔ0にて運転者が該シフトレバーを＋位置へ一度変位させ、変速機のアップシフトを指令したとする。尚、図示の車輌駆動系では、シフトレバーは、＋位置へシフトされたところでこれより手を離すと、戻しばねによりＭ位置に戻るようになっており、シフトレバーが一度＋位置にシフトされると、その後シフトレバーが直ちにＭ位置に戻っても或いはそのまま暫時＋位置に保持されても、一度の操作に対しその都度１段のアップシフトが行われるようになっている。（但し、変速装置が既に最上段にあるときには、それ以上のアップシフトは生じない。）
【００１４】
シフトレバーが＋位置へ変位されると、電子制御装置２８はその時点に於ける変速比、車速等に基づいてアップシフト実行の細目を設定した後それを実行し、また電子制御装置２８の一部に組み込まれた本発明によるスロットル制御装置はそのことを感知し、その時点に於ける車速、スロットル開度、変速比、エンジン温度、外気温度等の車輌運転状態に基づいてアップシフトに伴うスロットル開度の一時絞り制御の実行態様を計算する。これは主として変速が開始された時点ｔ0よりスロットル開度の絞りを開始する時点ｔ1までの最も適切な遅れ時間と、絞り幅Δθとを、そのときの車速、スロットル開度、変速比、エンジン温度、外気温度等の車輌運転状態に基づいて定めるものである。そして求められた時点ｔ1に至ったところでスロットル開度が絞り幅Δθだけ絞られる。このとき、絞りを開始する時点ｔ1と絞り幅Δθとは上記の如き車輌運転状態に基づいてフィードフォワード的に求められ且つ実行されるが、スロットル開度の絞りを解除し始める時点ｔ2は、変速比がｒaからｒbまで変化する途中でｒtとなる時点とされ、車輌運転状態に基づいてフィードフォワード制御により開始したスロットル制御を変速の進行に伴う変速比の変化ｒtの確認によりフィードバック的に追跡するものとなっている。
【００１５】
時点ｔ2より始まるスロットル開度絞りの解除は、図示の如き或る所定の勾配を以って行われるのが好ましい。この勾配も車輌運転状態に基づいてその都度計算されてもよいが、この値は予め適当な値に定められていてよい。スロットル開度絞りの解除は、スロットル開度が運転者のアクセルペダル踏込み量に対応した値に復したところで終了されてよい。
【００１６】
スロットル制御装置には、アクセルペダル踏込みによるスロットル開度増大勾配に対し制限を課するものがあるが、そのようなスロットル開度増大勾配に対する制限の勾配は、本発明によるスロットル開度絞りの解除の勾配に対比すれば、図中２点鎖線にて示されている如くかなり緩やかなものである。従って、本発明の実行に当っては、電子制御装置２８にそのようなスロットル開度増大勾配制限が組み込まれるときには、本発明の実行中にはその作動を臨時に停止させる制御が組み込まれるのが好ましい。
【００１７】
マニュアルアップシフト指令によるアップシフトに対し上記の如きスロットル開度一時絞り制御が実行されることにより、マニュアルアップシフトに伴う前後加速度の変動は図２の最下段に示す如く抑制されたものとなる。尚、この前後加速度を示す実線に沿ってその一部にこれより偏倚した状態に示されている二点鎖線による部分は、スロットル開度の絞り解除に当って上記のスロットル開度増大勾配制限が解除されることなく作動した場合を示す。
【００１８】
図３は、図１に示された車輌駆動系が電子制御装置２８と本発明によるスロットル制御装置によりマニュアルアップシフトに応答して作動する態様を示すフローチャートである。かかるフローチャートによる制御は、図には示されていないイグニションスイッチの閉成により開始され、車輌の運転中数十ミリセカンドの周期にて繰り返し実行される。
【００１９】
各回のフローが開始されると、ステップ１にてその都度信号の読込みが行われる。次いで制御はステップ２へ進み、フラグＦ１が１であるか否かが判断される。この種のフラグは制御の開始時に０にリセットされるので、制御が最初にこのステップに至ったときには答はノーであり、制御はステップ３へ進む。ステップ３に於いては、マニュアルアップシフトが行われたか否かが判断される。答がノーである間、以下の制御は不要のため、制御はここで終了する。答がイエスのとき、制御はステップ４へ進む。ステップ４に於いては、制御は電子制御装置２８によりその時の変速比や車速等に基づいてアップシフト実行細目が設定されると共に、電子制御装置２８の一部に組み込まれた本発明によるスロットル制御装置により、その時点に於ける車速、スロットル開度、変速比、エンジン温度、外気温度等の車輌運転状態に基づいてアップシフトに伴うスロットル開度の一時絞り制御の設定が行われる。これは、以下のステップ７、１０、１２にて使用される遅れ時間ｔ1、スロットル開度の絞り幅Δθ、中間の変速比rt等の設定である。またｔ0を起点として遅れ時間ｔ１を計測するタイマが始動される。次いで制御はステップ５へ進み、フラグＦ１が１にセットされ、その後制御はステップ６へ進み、電子制御装置２８によるアップシフトが行われる。
【００２０】
次のステップ７にては、タイマによる計測時間がｔ１を越えたか否かが判断される。答がノーである間、各回の制御は一旦これにて終了する。この場合、制御が開始後一度ステップ４を実行したときには、ステップ５にてフラグＦ１が１にセットされるので、第２回目からのフローはステップ２よりステップ８へ流れ、変速比ｒがｒbまで下がったか否かを確認しつつステップ６によるアップシフトの実行が続けられる。
【００２１】
こうしてアップシフトが進行し、タイマにて設定された時間ｔ1が経過すると、ステップ７の答はノーからイエスに転じ、これより制御はステップ９へ進むようになり、ここでフラグＦ２が１であるか否かが判断される。制御がステップ９へ進んだ最初のフローに於いては、答はノーであり、制御はステップ１０へ進み、ここで運転者によるアクセルペダルの踏込み操作はそのままにして、実際のスロットル開度を運転者によるアクセルペダルの踏込み量に対応するスロットル開度θｄより一挙にΔθだけ下げる（絞る）ことが行われる。そしてステップ１１にてフラグＦ２が１にセットされ、次回のフローからステップ９に至った制御はステップ１２へ進むようになる。
【００２２】
ステップ１２に於いては、変速比ｒがアップシフトによる低下幅の途中の所定の変速比ｒtまで下がったか否かが判断される。変速比がまだそこまで下がっておらず、答がイエスである間、フローはそのまま終了し、スロットル開度をθｄからΔθだけ下げた状態での運転が続けられる。
【００２３】
やがて変速比ｒがｒtまで低下すると、ステップ１２の答はイエスからノーに転じ、制御はステップ１３へ進み、フラグＦ３が１であるか否かが判断される。フラグＦ３は以下のステップ１６に於いて１にセットされるものであり、制御がそこに至るまでは０である。従って、それまで制御はステップ１４へ進む。ステップ１４に於いては、スロットル開度θがそのときの運転者のアクセルペダル踏込み量に対応するθｄに達したか否かを確認し、θがθｄに達するまでは制御はステップ１５へ進んで、スロットル開度θを或る小さな増分δθずつ増大させることが行われる。これは図２のグラフに於いて時点ｔ2から始まるスロットル開度θの漸増に当る。スロットル開度θがθｄに達し、ステップ１４の答えがノーに転ずると、制御はステップ１６へ進み、フラグＦ３が１にセットされる。こうしてθが一度θｄに達すると、スロットル開度θを絞る制御は終了し、それ以後、制御はステップ１３をステップ１４〜１６をバイパスし、スロットル開度の絞り制御を終了した状態で変速比がｒbまで下るのを待つ。
【００２４】
変速比がｒbまで下ると、ステップ８の答がイエスよりノーに転じる。これより制御はステップ１７へ進み、アップシフトが終了される。この後、制御はステップ１８にてフラグＦ１、Ｆ２、Ｆ３をそれぞれ０にリセットし、タイマを停止させ、１回のアップシフト制御が終了する。その後再びマニュアルアップシフトが行われるまで、制御はステップ３にてノーに進んで終了する。
【００２５】
以上に於いては本発明を一つの実施の形態について詳細に説明したが、かかる実施の形態について本発明の範囲内にて種々の変更が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明によるスロットル制御装置を組み込んだ車輌の駆動系の構成の一例を示す概略図。
【図２】本発明によるスロットル制御装置が運転者によるマニュアルアップシフト指令とそれに基づく変速比の変化に対応して作動する要領を、減速比ｒ、スロットル開度θ、前後加速度の変化に於いて例示するグラフ。
【図３】本発明によるスロットル制御装置の作動を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００２７】
１０…エンジン、１２…直結クラッチ、１４…トルクコンバータ、１６…歯車変速機構、１８…無段変速機構（ＣＶＴ）、２０…プロペラ軸、２２…差動歯車、２４…車軸、２６…駆動輪、２８…電子制御装置（ＥＣＵ）、３０…車速センサ、３２…変速操作装置
【図１】
2005090295.tif 000003
【図２】
2005090295.tif 000004
【図３】
2005090295.tif 000005