JP2006152912A - パワートレインの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 最適な出力トルクを選択する出力トルク制御装置を提供する。
【解決手段】 動力源の出力トルクに対する要求を、車両の挙動もしくは走行状態に基づいて出力する複数のトルク要求手段（ＶＳＣ、ＴＲＣおよび変速に伴う電磁スロットルの制御手段）を備えたパワートレインの制御装置において、前記複数のトルク要求手段から同時に出力トルク要求が出力された場合に、それらの出力トルク要求のうち要求されている出力トルクが最大もしくは最小の出力トルク要求を選択する出力トルク要求選択手段（ステップＳ９、ステップＳ２１）と、その出力トルク要求選択手段によって選択された出力トルク要求によって前記動力源の出力トルクを制御する動力源制御手段（ステップＳ９、ステップＳ２１）とを備えていることを特徴としている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、車両の出力トルクの制御装置に関する。

車両の走行中に原動機の出力トルクを変化させる場合、変速時の変速の態様に応じて、原動機の出力トルクを変更させる。また、トラクションコントロールシステム（ＴＲＣ：登録商標）や車両走行安定化システム（ＶＳＣ：登録商標）等の駆動力制御装置からの出力トルク変更要求によっても、原動機の出力トルクが変更される。

例えば、特許文献１に記載の発明は、車両のトラクションコントロール中に、変速が行われた場合、原動機であるエンジンの出力低下量を大きくするように構成されている。
特開平４−６３９２４号公報

特許文献１に記載の発明によれば、変速ショックの低減と、駆動輪のスリップの抑制とを両立させることができる。一方、近年の車両は、トラクションコントロール（ＴＲＣ）の他に車両走行安定化システム（ＶＳＣ）等の複数の種類の駆動力制御装置を同時に搭載していることが多くなっている。これらの駆動力制御装置からはそれぞれ別の要因で、かつ独立して出力トルク変更要求がなされる。しかし、特許文献１の発明によれば、これら車両の挙動の変化に伴う複数の駆動力制御装置からのトルク変更要求が同時に発生して重畳した場合には対応できないという問題点があった。

この発明は、上記の技術的課題を解決するためになされたものであり、出力トルク要求が重畳した場合においても、好適に制御できる手段を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、この発明は、複数の動力制御装置からのトルク変更要求を選択する手段を有することを特徴とするものである。より具体的には、請求項１の発明は、動力源の出力トルクに対する要求を、車両の挙動もしくは走行状態に基づいて出力する複数のトルク要求手段を備えたパワートレインの制御装置において、前記複数のトルク要求手段から同時に出力トルク要求が出力された場合に、それらの出力トルク要求のうち要求されている出力トルクが最大もしくは最小の出力トルク要求を選択する出力トルク要求選択手段と、その出力トルク要求選択手段によって選択された出力トルク要求によって前記動力源の出力トルクを制御する動力源制御手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。

また、請求項２の発明は、請求項１において、前記トルク要求手段が、変速機の変速に伴って前記動力源の出力トルクを増大もしくは低下させる要求を出力する手段と、前記車両の駆動輪のいずれかのスリップの検出に基づいて前記動力源の出力トルクを低下させる要求を出力する手段と、前記車両の横滑りもしくは所定以上のヨーイングが検出された場合に前記動力源の出力トルクを増大もしくは低下させる要求を出力する手段とのいずれかを含むことを特徴とする制御装置である。

さらに、請求項３の発明は、請求項２において、前記いずれかのトルク要求手段が前記出力トルクの増大を要求し、かつ他のいずれかのトルク要求手段が前記出力トルクの低減を要求し、かつ前記いずれかのトルク要求手段もしくは前記他のいずれかのトルク要求手段が前記変速機の変速に伴う出力トルクの要求を出力する手段の場合に、前記変速機による変速速度を低下させる変速速度低下手段を更に備えていることを特徴とする制御装置である。

さらに、請求項４の発明は、請求項３において、前記出力トルク要求選択手段は、前記変速速度低下手段が前記変速機での変速速度を低下させた場合に、要求されている出力トルクが最小の出力トルク要求を選択する手段を含むことを特徴とする制御装置である。

そして、請求項５の発明は、請求項２から４のいずれかにおいて、前記変速機での変速が実行されておらず、かつ他のトルク要求手段が前記出力トルク要求を出力している状態で前記変速機での変速が判断された場合に、前記変速機での変速に基づく前記出力トルク要求を中止する中止手段と、その中止手段が前記出力トルク要求が中止された場合に、前記変速機での変速速度を遅くする変速速度低下手段とを更に備えていることを特徴とする制御装置である。

請求項１の発明によれば、車両の挙動もしくは走行状態に基づいて出力される複数のトルク要求手段から同時にトルク要求が出力された場合に、それらの出力トルク要求のうち最大もしくは最小の出力トルク要求が選択される。そして、選択された出力トルク要求によって動力源の出力トルクが制御される。したがって、車両の挙動もしくは走行状態に応じた最適な出力トルクに制御することができる。

また、請求項２の発明によれば、変速機の変速に伴って動力源の出力トルクを増大もしくは低下させる要求が出力されるか、車両の駆動輪のいずれかのスリップの検出に基づいて動力源の出力トルクを低下させる要求が出力されるか、車両の横滑りもしくは所定以上のヨーイングが検出された場合に動力源のトルクを増大もしくは低下させる要求が出力された場合に、上記のいずれかの動力源のトルクを増大もしくは低下させる要求が選択される。したがって、車両の挙動もしくは走行状態に応じて最適な出力トルクに制御することができる。

さらに、請求項３の発明によれば、いずれかのトルク要求手段が前記出力トルクの増大を要求し、かつ他のいずれかのトルク要求手段が前記出力トルクの低減を要求し、かつ前記いずれかのトルク要求手段もしくは前記他のいずれかのトルク要求手段が前記変速機の変速に伴う出力トルクの要求を出力する手段の場合に、変速機の変速速度が低下させられる。したがって、変速ショックを低減することができる。

そして、請求項４の発明によれば、変速速度を低下させた場合に、要求されている最小の出力トルク要求量が選択される。したがって、変速ショックを低減することができる。

また、請求項５の発明によれば、変速機での変速が実行されておらず、他のトルク要求手段が出力トルク要求を出力している状態で変速判断が中止された場合に、前記変速機での変速に基づく前記出力トルク要求が中止された場合に、変速速度が低下される。したがって、変速ショックを低減することができる。

次にこの発明を具体例に基づいて説明する。先ず、この発明で対象とする動力源および無段変速機２を含む駆動系統を図３に基づいて説明すると、エンジン１と、自動変速機２とが設けられている。

エンジン１の出力軸には無段変速機２が接続されており、車輪に伝達される駆動力が最も大きくなるように、または、エンジンの燃料消費量が最も少なくなるように自動変速機２を構成する歯車の係合関係が変更され、変速がおこなわれる。また、エンジン１の吸気系１９には、電磁スロットルバルブ１８が設けられ、アクセルペダル７の開度に応じて、電磁スロットルバルブ１８を開閉することで、エンジン１のシリンダ内における燃焼に必要な空気量が調整され、エンジン１の出力トルクを変更可能になっている。

また、エンジン１のトルク制御や回転数制御を行うＥ／ＧーＥＣＵ３や、自動変速機２の変速制御を行うＣＶＴーＥＣＵ４が設けられている。さらに、車両の旋回時に入力軸回転速度８、操舵角９、制動力１０、路面摩擦係数１１、車輪回転速度１２、アクチュエータ１３、ヨーレート１４、車両加速度１５に基づいて、エンジンの出力トルクを制御することで車両の走行を安定化させる車両走行安定化制御（ＶＳＣ）をおこなうＶＳＣ−ＥＣＵ５が設けられている。また、車速センサ１６や遊動輪センサ１７からの信号に基づいて、駆動輪がスリップした場合に、エンジンの出力トルクを制限するトラクションコントロールシステム（ＴＲＣ）を制御するＴＲＣ−ＥＣＵ６が設けられている。そして、これらＥＣＵ３，４，５，６は相互に通信が可能になっている。

ところで、無段変速機２の変速に伴うイナーシャトルクは、変速ショックの原因となるので、イナーシャトルクを相殺するようにエンジン１のトルクを低下させる場合がある。これにより、変速時のイナーシャトルクを抑制することができ、変速ショックを抑制することができる。

しかし、車両の挙動によっては、変速時にトラクションコントロールシステム（ＴＲＣ）や車両走行安定化システム（ＶＳＣ）等の駆動力制御装置が動作する場合がある。このような駆動力制御装置は車両の挙動に応じてエンジン１のトルクを変更させるので、イナーシャトルクの抑制のためのトルク低下と重複することがある。このような場合、エンジンのトルクの低下量を車両の走行安定性の維持と変速ショックの抑制とを総合的に判断して決定する必要がある。そこで、以下の制御を行う必要がある。

図１は、そのエンジントルクの低下量を決定するための制御例を示すフローチャートである。先ず、エンジンの電磁スロットルの制御が可能か否かが判断される（ステップＳ１）。そして、ステップＳ１で肯定的に判断された場合、ＴＲＣまたはＶＳＣが開始されたか否かが判断される（ステップＳ２）。

ステップＳ２で肯定的に判断された場合、すなわち、ＴＲＣまたはＶＳＣが開始された場合、現在、実際の変速が行われているか否かが判断される（ステップＳ３）。そして、ステップＳ３で肯定的に判断された場合、すなわち、実際の変速が行われている場合には、ダウンシフト変速が行われており、かつ、その変速に伴う電磁スロットルバルブの開き要求が発生しているか否かが行われる（ステップＳ４）。さらにステップＳ４で肯定的に判断された場合にはＶＳＣからの電磁スロットルを開く要求があったか否かが判断される（ステップＳ５）。

そして、ステップＳ５で肯定的に判断された場合、すなわち、ＶＳＣからの電磁スロットルを開く要求があった場合には、電磁スロットルの開き制御を継続し（ステップＳ８）、その後電磁スロットルの目標開度として、ＶＳＣの要求開度TAVSC、変速に伴う電磁スロットルへの要求開度TASFT、アクセルペダル踏み込み量に基づく電磁スロットルの要求開度TABSEの中から最も大きい物を選択する（ステップＳ９）。

また、ステップＳ５で否定的に判断された場合、電磁スロットルの制御を中止し（ステップＳ７）、変速速度を遅くする（ステップＳ２０）。その後、電磁スロットルの目標開度として、ＴＲＣの要求開度TATRC、ＶＳＣの要求開度TAVSC、変速に伴う電磁スロットルへの要求開度TASFT、アクセルペダル踏み込み速度に基づく電磁スロットルの要求開度TABSEの中から最も小さい物を選択する（ステップＳ２１）。

一方、ステップＳ１で否定的に判断された場合には、ＴＲＣもしくはＶＳＣが開始されたか否かが判断される（ステップＳ１０）。ステップＳ１０で肯定的に判断された場合には、電磁スロットルを閉じる制御を禁止する（ステップＳ１１）。そして、ＴＲＣ又はＶＳＣが終了したか否かが判断される（ステップＳ１４）。ステップＳ１４で肯定的に判断された場合には電磁スロットルを閉じる制御の禁止を解除する（ステップＳ１５）。一方、ステップＳ１０で否定的に判断された場合には、ステップＳ１１を経由せずにステップＳ１４へ進み、ステップＳ１４で否定的に判断された場合には、ステップＳ１５を経由せずにこのルーチンを抜ける。

また、ステップＳ３で否定的に判断された場合、電磁スロットルの制御を中止し（ステップＳ１２）、変速速度を遅くする（ステップＳ１３）。

さらに、ステップＳ２で否定的に判断された場合、ダウンシフト変速で、かつ電磁スロットルが開いているか否かが判断される（ステップＳ６）。ステップＳ６で肯定的に判断された場合には、ステップＳ８以下の処理を実行するが、ステップＳ６で否定的に判断された場合には電磁スロットルの制御が継続される（ステップＳ１９）。

そして、ステップＳ４で否定的に判断された場合、すなわち、アップシフト変速時に電磁スロットルが閉じている場合、ＴＲＣやＶＳＣからの要求が電磁スロットルの閉じ要求か否かが判断される（ステップＳ１６）。ステップＳ１６で肯定的に判断されると、ステップＳ１９以降を実行するが、ステップＳ１６で否定的に判断されると、電磁スロットル制御を中止する（ステップＳ１７）。そして、変速速度を遅くした後（ステップＳ１８）、ステップＳ９を実行する。

図２は上記の制御例を実行した場合のタイムチャートであり、図２の（ａ）がダウンシフトの場合、図２の（ｂ）がアップシフトの場合である。図２の（ａ）では、ダウンシフト判定が成立し、ダウンシフトに伴うショック軽減のため電磁スロットルを開ける制御を開始する（Ａ時点、ステップＳ４で肯定的に判定された場合に相当）。時間が経過し、ＶＳＣが開始されると、ＶＳＣからのスロットル開度要求に基づいたスロットル開度（ＶＳＣの要求開度TAVSC）と、ダウンシフトに伴うショック軽減のためのスロットル開度（変速に伴う電磁スロットルへの要求開度TASFT、または、アクセルペダル踏み込み速度に基づく電磁スロットルの要求開度TABSEとのいずれか大きい方）とが比較され、いずれか大きい方が目標スロットル開度とされる（Ｂ時点、ステップＳ９に相当）。

同様に、図２の（ｂ）では、アップシフト判定が成立し、アップシフトに伴うショック軽減のため電磁スロットルを閉じる制御を開始する（Ａ時点、ステップＳ４で否定的に判定された場合に相当）。時間が経過し、ＶＳＣ又はＴＲＣが開始されると、ＶＳＣ又はＴＲＣからのスロットル開度要求に基づいたスロットル開度（ＶＳＣの要求開度TAVSC、またはＴＲＣの要求開度TATRC）と、ダウンシフトに伴うショック軽減のためのスロットル開度（変速に伴う電磁スロットルへの要求開度TASFT、または、アクセルペダル踏み込み速度に基づく電磁スロットルの要求開度TABSEとのいずれか小さい方）とが比較され、いずれか小さい方が目標スロットル開度とされる（Ｂ時点、ステップＳ２１に相当）。

以上のように、目標スロットル開度の決定に際しては、ＶＳＣやＴＲＣの開度要求量が考慮されるので、変速時においてＶＳＣやＴＲＣが動作したとしても最適な目標スロットル開度を設定することができる。

すなわち、車両の挙動もしくは走行状態に基づいて出力される複数のトルク要求手段（ＶＳＣ、ＴＲＣあるいは、変速に伴う電磁スロットルの制御手段）から同時に出力トルク要求（ＶＳＣの要求開度TAVSC、またはＴＲＣの要求開度TATRC、あるいは、変速に伴う電磁スロットルへの要求開度TASFT、または、アクセルペダル踏み込み速度に基づく電磁スロットルの要求開度TABSE）が出力された場合に、それらの出力トルク要求のうち最大もしくは最小の出力トルク要求が選択される。そして、選択された出力トルク要求によって動力源の出力トルクが制御される。したがって、車両の挙動もしくは走行状態に応じた最適な出力トルクに制御することができる。

また、変速機の変速に伴って動力源の出力トルクを増大もしくは低下させる要求（変速に伴う電磁スロットルへの要求開度TASFT、または、アクセルペダル踏み込み速度に基づく電磁スロットルの要求開度TABSE）が出力されるか、車両の駆動輪のいずれかのスリップの検出に基づいて動力源の出力トルクを低下させる要求（ＴＲＣの要求開度TATRC）が出力されるか、車両の横滑りもしくは所定以上のヨーイングが検出された場合に動力源のトルクを増大もしくは低下させる要求（ＶＳＣの要求開度TAVSC）が出力された場合に、上記のいずれかの動力源のトルクを増大もしくは低下させる要求が選択される。したがって、車両の挙動もしくは走行状態に応じて最適な出力トルクに制御することができる。

さらに、いずれかのトルク要求手段が前記出力トルクの増大を要求し、かつ他のいずれかのトルク要求手段が前記出力トルクの低減を要求し、かつ前記いずれかのトルク要求手段もしくは前記他のいずれかのトルク要求手段が前記変速機の変速に伴う出力トルクの要求を出力する手段（変速に伴う電磁スロットルの制御手段）の場合に、変速機の変速速度が低下させられる。したがって、変速ショックを低減することができる。

そして、変速速度を低下させた場合に、要求されている最小の出力トルク要求量が選択される。したがって、変速ショックを低減することができる。

また、変速機での変速が実行されておらず、他のトルク要求手段が出力トルク要求を出力している状態で変速判断が中止された場合に、前記変速機での変速に基づく前記出力トルク要求が中止された場合に、変速速度が低下される。したがって、変速ショックを低減することができる。

ここで、上記の各実施例とこの発明との関係を簡単に説明すると、ＶＳＣ、ＴＲＣおよび変速に伴う電磁スロットルの制御手段が請求項１における複数のトルク要求手段に相当し、ステップＳ９、ステップＳ２１の機能的手段が請求項１における出力トルク要求選択手段に相当する。また、ステップＳ９、ステップＳ２１の機能的手段が請求項１における動力源制御手段に相当し、変速に伴う電磁スロットルの制御手段が請求項２における変速機の変速に伴って前記動力源の出力トルクを増大もしくは低下させる要求を出力する手段に相当する。さらに、ＴＲＣが請求項２における、前記車両の駆動輪のいずれかのスリップの検出に基づいて前記動力源の出力トルクを低下させる要求を出力する手段に相当し、ＶＳＣが請求項２における、車両の横滑りもしくは所定以上のヨーイングが検出された場合に前記動力源の出力トルクを増大もしくは低下させる要求を出力する手段に相当する。

そして、ステップＳ２０，ステップＳ１８の機能的手段が変速速度低下手段に相当し、ステップＳ２１の機能的手段が請求項４における前記変速速度低下手段が前記変速機での変速速度を低下させた場合に要求されている出力トルクが最小の出力トルク要求を選択する手段に相当する。

また、ステップＳ１３の機能的手段が請求項５における出力トルク要求を中止する中止手段に相当し、ステップＳ１２の機能的手段が請求項５における変速速度低下手段に相当する。

この発明の制御装置による制御の一例を説明するためのフローチャートである。 スロットル要求開度の選択の様子を示すタイムチャートである。 この発明で対象となる無段変速機を含む駆動系統の一例を模式的に示す図である。

符号の説明

１…エンジン、 ２…無段変速機、 ３…エンジン用電子制御装置（Ｅ／Ｇ−ＥＣＵ）、 ４…変速機用電子制御装置（ＡＴ−ＥＣＵ）、 ５…車両走行安定化制御用電子制御装置（ＶＳＣ−ＥＣＵ）、 ６…トラクションコントロール用電子制御装置（ＴＲＣ−ＥＣＵ）、 ７…アクセルペダル、 １８…電磁スロットルバルブ。

Claims (5)

1. 動力源の出力トルクに対する要求を、車両の挙動もしくは走行状態に基づいて出力する複数のトルク要求手段を備えたパワートレインの制御装置において、
   前記複数のトルク要求手段から同時に出力トルク要求が出力された場合に、それらの出力トルク要求のうち要求されている出力トルクが最大もしくは最小の出力トルク要求を選択する出力トルク要求選択手段と、
   その出力トルク要求選択手段によって選択された出力トルク要求によって前記動力源の出力トルクを制御する動力源制御手段と
   を備えていることを特徴とするパワートレインの制御装置。
2. 前記トルク要求手段が、変速機の変速に伴って前記動力源の出力トルクを増大もしくは低下させる要求を出力する手段と、前記車両の駆動輪のいずれかのスリップの検出に基づいて前記動力源の出力トルクを低下させる要求を出力する手段と、前記車両の横滑りもしくは所定以上のヨーイングが検出された場合に前記動力源の出力トルクを増大もしくは低下させる要求を出力する手段とのいずれかを含むことを特徴とする請求項１に記載のパワートレインの制御装置。
3. 前記いずれかのトルク要求手段が前記出力トルクの増大を要求し、かつ他のいずれかのトルク要求手段が前記出力トルクの低減を要求し、かつ前記いずれかのトルク要求手段もしくは前記他のいずれかのトルク要求手段が前記変速機の変速に伴う出力トルクの要求を出力する手段の場合に、前記変速機による変速速度を低下させる変速速度低下手段を更に備えていることを特徴とする請求項２に記載のパワートレインの制御装置。
4. 前記出力トルク要求選択手段は、前記変速速度低下手段が前記変速機での変速速度を低下させた場合に、要求されている出力トルクが最小の出力トルク要求を選択する手段を含むことを特徴とする請求項３に記載のパワートレインの制御装置。
5. 前記変速機での変速が実行されておらず、かつ他のトルク要求手段が前記出力トルク要求を出力している状態で前記変速機での変速が判断された場合に、前記変速機での変速に基づく前記出力トルク要求を中止する中止手段と、
   その中止手段が前記出力トルク要求が中止された場合に、前記変速機での変速速度を遅くする変速速度低下手段と
   を更に備えていることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載のパワートレインの制御装置。

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