JP2006152959A - 車両の駆動力制御装置および車両 - Google Patents
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Abstract
【課題】 運転者の加速期待を満足しつつ違和感が軽減した変速制御を行なう車両の駆動力制御装置およびそれを備える車両を提供する。
【解決手段】 駆動力の増加補正が行なわれた伸び感向上モードに突入する条件は、アクセルペダル操作が所定期間一定値以上踏み込みが行なわれており(S1)、かつ少なくともアクセルペダルを戻し気味にしていない(S2)場合である。この条件が満たされると、自動変速機に対してアップシフトを行なう判断をすること(S5)に同期してモード切換を行なう(S7)。変速判断時に同期させることにより、伸び感向上モードに変更になる時点を運転者が受入れやすい。また変速に同期して伸び感向上モードに切換えることにより、違和感もなくすことができる。さらに車の設計においては、駆動力可変制御に切換えるタイミングを設定しやすい。
【選択図】 図4
【解決手段】 駆動力の増加補正が行なわれた伸び感向上モードに突入する条件は、アクセルペダル操作が所定期間一定値以上踏み込みが行なわれており(S1)、かつ少なくともアクセルペダルを戻し気味にしていない(S2)場合である。この条件が満たされると、自動変速機に対してアップシフトを行なう判断をすること(S5)に同期してモード切換を行なう(S7)。変速判断時に同期させることにより、伸び感向上モードに変更になる時点を運転者が受入れやすい。また変速に同期して伸び感向上モードに切換えることにより、違和感もなくすことができる。さらに車の設計においては、駆動力可変制御に切換えるタイミングを設定しやすい。
【選択図】 図4
Description
この発明は、車両の駆動力制御装置および車両に関し、特に自動変速装置を備えた車両の駆動力制御装置および車両に関する。
従来は、エンジンのスロットル開度は、アクセルペダルの踏み込み量に対応して一義的に定まっていた。一方、近年、アクセルペダルの踏み込み量に対して補正を行なう制御が行なわれるようになってきている。
このような制御を用いた車両の駆動力制御装置としては、例えば特開2003−312318号公報(特許文献1)に開示がある。
特開2003−312318号公報(特許文献1)では、ドライバーの加速期待を原動機負荷量の増加により検知し、目標駆動力の増加補正により効果的な「伸び感」の演出を行なうことで、ドライバーの加速期待に応える発進加速性や追い越し加速性を得ることができる車両の駆動力制御装置について記載されている。
特開2003−312318号(図5)
ところで、特開2003−312318号公報(特許文献1)における駆動力補正は、その図5に示されるように、変速比が変化した場合に駆動力が落ち込みスムーズな加速感を得ることができない。
この発明は、運転者の加速期待を満足しつつ違和感が軽減した変速制御を行なう車両の駆動力制御装置およびそれを備える車両を提供することを目的とする。
この発明は、要約すると、車両の駆動力制御装置であって、運転者の加速要求の有無を判断する判断手段と、判断手段が加速要求有りと判断した場合に自動変速機の低速側から高速側への変速比の切換に同期して車両を推進させる駆動力を増加補正する制御手段とを備える。
好ましくは、判断手段は、運転者によるアクセル操作量が所定値以上の状態が所定時間継続しているか否かを判定した結果に基づき加速要求の有無を判断する。
好ましくは、判断手段は、アクセル操作量の変化量が所定範囲内である状態が所定時間継続しているか否かを判定した結果に基づき加速要求の有無を判断する。
この発明の他の局面に従うと、車両であって、スロットル開度が電気的信号に応じて変更可能なスロットル装置を含む内燃機関と、内燃機関の出力軸と車輪の回転軸との間に接続される自動変速機と、加速を指示するためのアクセルペダルの位置を検出するアクセル開度センサと、アクセル開度センサの出力および車速信号に応じて自動変速機および内燃機関を制御する駆動力制御装置とを備える。駆動力制御装置は、アクセル開度センサの出力に基づき加速要求の有無を判断する判断手段と、判断手段が加速要求有りと判断した場合に自動変速機の低速側から高速側への変速比の切換指示に同期して車両を推進させる目標駆動力を増加補正して内燃機関を制御する制御手段とを含む。
好ましくは、判断手段は、アクセルペダル位置で示されるアクセル開度が所定値以上である状態が所定時間継続しているか否かを判定した結果に基づき加速要求の有無を判断する。
好ましくは、判断手段は、アクセルペダル位置で示されるアクセル開度の変化量が所定範囲内である状態が所定時間継続しているか否かを判定した結果に基づき加速要求の有無を判断する。
好ましくは、制御手段は、アクセル開度センサの出力に対して増加補正させた実スロットル開度をスロットル装置に出力する。
好ましくは、制御手段は、切換指示時の駆動力に対応する目標駆動力を記憶した記憶手段を含む。
本発明によれば、アップシフトと同期して駆動力補正を行なうことで、変速後の駆動力の落ち込みを防ぐことができるとともに、運転者にとって違和感の無い駆動力補正を行なうことができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
図1は、本発明の駆動力制御装置を搭載する車両を示すブロック図である。
図1を参照して、この車両のパワートレーンは、エンジン100と、トルクコンバータ200と、自動変速機300と、ECU1000と、アクセル開度センサ2100とを含む。
エンジン100の出力軸101は、トルクコンバータ200の入力軸に接続される。エンジン100とトルクコンバータ200とは回転軸201により連結されている。したがって、エンジン回転数センサにより検知されるエンジン100の出力軸回転数NE(エンジン回転数NE)とトルクコンバータ200の入力軸回転数(ポンプ回転数)とは同じである。
トルクコンバータ200は、図示しないが、入力軸と出力軸とを直結状態にするロックアップクラッチと、入力軸側のポンプ羽根車と、出力軸側のタービン羽根車と、ワンウェイクラッチを有しトルク増幅機能を発現するステータとから構成される。トルクコンバータ200と自動変速機300とは、回転軸201により接続される。トルクコンバータ200の出力軸回転数NT(タービン回転数NT)は、タービン回転数センサにより検知される。自動変速機300の出力軸回転数NOUTは、出力軸回転数センサにより検知される。
このような自動変速機300は、その内部に複数の摩擦要素であるクラッチやブレーキを備える。予め定められた作動表に基づいて、摩擦要素であるクラッチ要素(たとえば第1〜第4クラッチ)や、ブレーキ要素(たとえば第1〜第4ブレーキ)、ワンウェイクラ
ッチ要素(たとえば第1〜第4ワンウェイクラッチ)が、要求された各ギヤ段に対応して、係合および解放されるように油圧回路が制御される。自動変速機300の変速ポジション(シフトポジション)には、パーキング(P)ポジション、後進走行(R)ポジション、ニュートラル(N)、前進走行(D)ポジションがある。
ッチ要素(たとえば第1〜第4ワンウェイクラッチ)が、要求された各ギヤ段に対応して、係合および解放されるように油圧回路が制御される。自動変速機300の変速ポジション(シフトポジション)には、パーキング(P)ポジション、後進走行(R)ポジション、ニュートラル(N)、前進走行(D)ポジションがある。
これらのパワートレーンを制御するECU1000は、エンジン100を制御するエンジンECU1010と、自動変速機300を制御するECT_ECU1020とを含む。
ECT_ECU1020には、出力軸回転数センサにて検知された出力軸回転数NOUTを表わす信号SDが入力される。エンジンECU1010には、エンジン回転数センサにて検知されたエンジン回転数NEを表わすエンジン回転数信号SAが入力される。また、ECT_ECU1020には、エンジンECU1010から、エンジン回転数NEを表わすエンジン回転数信号SGが入力される。
これら回転数センサは、トルクコンバータ200の入力軸、トルクコンバータ200の出力軸および自動変速機300の出力軸に取り付けられた回転検出用ギヤの歯に対向して設けられている。これらの回転数センサは、トルクコンバータ200の入力軸、トルクコンバータ200の出力軸および自動変速機300の出力軸の僅かな回転の検出も可能なセンサであり、たとえば、一般的に半導体式センサと称される磁気抵抗素子を使用したセンサである。
さらに、ECT_ECU1020は、エンジンECU1010にエンジン制御信号SF(たとえばスロットル開度信号)を出力し、エンジンECU1010は、そのエンジン制御信号SFや他の制御信号に基づいてエンジン100を制御する。
ECT_ECU1020は、エンジン100においてアクセル開度に応じて電子スロットルを制御する。これにより、エンジン100から駆動輪にトルクが伝達されて車両が加速する。
ECT_ECU1020は、トルクコンバータ200のロックアップクラッチを制御する制御信号SCを出力する。この制御信号SCに基づいて、ロックアップクラッチの係合圧が制御される。また、ECT_ECU1020は、自動変速機300にソレノイド制御信号SEを出力する。このソレノイド制御信号SEに基づいて、自動変速機300の油圧回路のリニアソレノイドバルブやオンオフソレノイドバルブなどが制御され、所定の変速ギヤ段(たとえば第1速〜第5速)を構成するように、摩擦係合要素が係合および解放されるように制御される。
また、ECU1000は、各種データやプログラムが記憶され、加えて後に説明する目標駆動力を記憶したメモリである記憶部1030を有する。
図2は、自動変速機300に対する変速指示に適用される変速線図である。
図2を参照して、変速線図は、横軸が車速で縦軸がアクセルペダル開度である座標平面上に、使用する変速ギヤ段の領域を示したものである。使用する変速ギヤ段の境界部分が線で示されている。
変速ギヤ段が低速側から高速側にシフトする場合すなわちアップシフトする場合と、変速ギヤ段が高速側から低速側に変化する場合すなわちダウンシフトする場合とは異なる変速線図で示されるが図2はアップシフトの場合を示している。
たとえば、アクセルペダル開度を20%固定で維持した場合において、加速により車速が増加した場合を考える。図2によれば、車速が0から50km/hに至るまでは第1速で走行し、車速が50km/hに達した時点で第1速から第2速への変速が実行される。
そして車速が65km/hに至るまでは第2速での走行が維持され、時速が65km/hに達した時点で第2速から第3速への変速が実行される。
さらに加速されると、90km/hに至るまでは第3速での走行が維持され、車速が90km/hに達した時点で第3速から第4速への変速が行なわれる。
図3は、車速に対して駆動力および実スロットル開度の変化を示した図である。
図2、図3を参照して、アクセルペダル開度を20%に維持した状態で発進加速を行なった場合について説明する。
まず車速が0から50km/hに至るまでは第1速での走行が行なわれる。そして変速がアクセルペダル開度と車速に基づき図2の変速線図に基づいて行なわれる。
従来では、図3の破線で示すように、車速が50km/hで第1速から第2速の変速が行なわれると、駆動力が階段状に低下する。これは、同じエンジン回転数でギヤのシフトが高速側に起こると、駆動輪に伝達される駆動トルクがシフトに同期して急に小さくなるからである。
同様に、時速65km/hで第2速から第3速への変速が行なわれ、さらに時速90km/hで第3速から第4速への変速が行なわれる。これらの変速が行なわれた結果駆動力は変速時点で急に減少する。
すなわち、図3の破線で示すように車速が50km/h,65km/hおよび90km/hの3点において階段状に低下してしまい、スムーズな加速感が得られない。
これに対し、本発明では、図3の実線に示すように、運転者がアクセルペダル開度を20%に維持していても、自動変速機300で変速が生じるタイミングにおいてECU1000はエンジン100に与える電子スロットル制御信号SBを変速と同期して変化させていく。その結果駆動力はスムーズに変化するため、発進加速度の伸び感が向上する。
図4は、ECU1000が行なう制御を説明するためのフローチャートである。メインルーチンからこのフローチャートの処理ルーチンが、一定時間毎あるいは所定条件を満たすごとに実行される。
図4を参照して、まず制御が開始されると、ステップS1において、アクセル開度センサ2100から送信される信号SHを受けて、ECT_ECU1020はアクセルペダル開度が所定値Aと所定値Bの間に入っているか否かを判断する。ステップS1の条件は、アクセルペダルを運転者が一定値以上踏み込んでいることを判定するための条件である。
アクセルペダル開度がこの条件を満たす場合にはステップS2に進み、満たさない場合にはステップS3に進む。
ステップS2においては、アクセル開度センサ2100から送られる信号SHの時間変化を観測してアクセルペダル開度の変化量が所定値Xと所定値Yの間にあるか否かが判断される。これにより、運転者がアクセルペダルを少なくとも戻し気味でないということが判定できる。
ステップS2の条件を満たす場合にはアクセルペダルは少なくとも戻し気味ではないので処理はステップS4に進む。一方ステップS2の条件を満たさない場合にはステップS3に進む。
ステップS4では、アクセルペダルがステップS1,S2の条件を両方満たす場合の加速走行を行なっている時間が積算される。この時間は変数Cとしてこのルーチンを通るたびに加算されていく。一方これに対し、ステップS3では、ステップS1,S2のいずれかの条件が満たされなかったため、この積算されていた時間変数Cをクリアして処理はメインルーチンに戻る。
ステップS4の時間加算が終了すると、続いて処理はステップS5に進む。ステップS5では、ECT_ECU1020が、第1速から第2速への変速判断または第2速から第3速への変速判断を行なったか否かが判定される。この変速の判断は、図2に示した変速線図に基づき、アクセル開度センサ2100から送られる信号SHで検出されるアクセルペダル開度と車速信号SDとによってマップから判断される。このときまだ変速が起こらないのであれば処理はメインルーチンに戻る。
ステップS5において、いずれかの変速判断がちょうど行なわれた場合にはステップS6に進む。ステップS6では、ステップS4において積算されてきた時間の変数Cが所定値を超えたか否かが判断される。変数Cが所定値を超えていなければ処理はメインルーチンに戻る。一方ステップS6において変数Cが所定値を超えた場合にはステップS7に進み伸び感向上モードが選択される。伸び感向上モードへの切換タイミングはどの時点で設定するのか難しいが、本発明では変速と同期して行なわれるようにしている。
伸び感向上モードが選択されると、図3の駆動力は実線に示したようにスムーズに変化するようになる。
図5は、伸び感向上モードにおいて使用される目標駆動力を示した図である。図5の目標駆動力は、図1の記憶部1030に記憶されている。
図5の初期駆動力は、図4においてステップS7に至るまでの条件がすべて満たされステップS7において伸び感向上モードが選択された時点の駆動力である。
再び図3を参照して、発進加速時にアクセルペダル開度が20%に維持され車速が50km/hに至った場合について考える。この時点で図4のステップS1,S2の条件が満たされ、アクセルが一定である加速時間の積算値を示す変数Cも所定値を超えていたとする。すると、第1速から第2速への変速を行なうことをECT_ECU1020が判断した時点で伸び感向上モードが選択されることになる。
すると図3のΔV=0と示した時点の駆動力3000N(ニュートン)が初期駆動力として設定される。そうすると、図5の初期駆動力3000Nの行が選択されてこの行に記載されている目標駆動力に基づいて駆動力制御が行なわれる。すなわち図3において初期速度は50km/hであり、ΔV=10km/hである車速60km/hの点では図5の表に基づいて駆動力が2800Nになるように目標駆動力が設定されこの目標駆動力を実現するようにエンジンECU1010から電子スロットル制御信号SBが出力される。その結果、図3に示すように実スロットル開度は20%よりも増加されて制御が行なわれる。
伸び感向上モードに突入した以降はアクセルペダル開度が一定範囲に維持されている限り図5の初期駆動力3000Nの行の数値に従って制御が行なわれる。つまりΔV=20に対応する車速70km/hの点においては駆動力が2600Nになるように制御が行なわれる。また、ΔV=30に対応する車速80km/hの点では駆動力は2500Nになるように制御が行なわれる。同様にΔV=40に対応する車速90km/hの点においては駆動力は2400Nになるように制御が行なわれる。同様にΔV=60の点では駆動力が2300Nになるように制御が行なわれ、ΔV=90の点においては駆動力は2200Nになるように制御が行なわれる。
以上説明したように、本発明では、加速感向上のための駆動力を可変にする制御の中で、伸び感を向上させるために図3に示した駆動力の車速方向の右下がり勾配の度合を変更する。このような伸び感向上モードに突入する条件は、アクセルペダル操作が所定期間一定値以上踏み込みが行なわれており、かつ少なくともアクセルペダルを戻し気味にしていない場合である。この条件が満たされると、自動変速機に対してアップシフトを行なう判断をすることに同期してモード切換を行なう。
変速判断時に同期させることにより、伸び感向上モードに変更になる時点を運転者が受入れやすい。また変速に同期して伸び感向上モードに切換えることにより、違和感もなくすことができる。さらに車の設計においては、駆動力可変制御に切換えるタイミングを設定しやすい。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
100 エンジン、101 出力軸、200 トルクコンバータ、201 回転軸、300 自動変速機、1030 記憶部、2100 アクセル開度センサ、1010 エンジンECU。
Claims (8)
- 運転者の加速要求の有無を判断する判断手段と、
前記判断手段が前記加速要求有りと判断した場合に自動変速機の低速側から高速側への変速比の切換に同期して車両を推進させる駆動力を増加補正する制御手段とを備える、車両の駆動力制御装置。 - 前記判断手段は、前記運転者によるアクセル操作量が所定値以上の状態が所定時間継続しているか否かを判定した結果に基づき前記加速要求の有無を判断する、請求項1に記載の車両の駆動力制御装置。
- 前記判断手段は、前記アクセル操作量の変化量が所定範囲内である状態が所定時間継続しているか否かを判定した結果に基づき前記加速要求の有無を判断する、請求項1に記載の車両の駆動力制御装置。
- スロットル開度が電気的信号に応じて変更可能なスロットル装置を含む内燃機関と、
前記内燃機関の出力軸と車輪の回転軸との間に接続される自動変速機と、
加速を指示するためのアクセルペダルの位置を検出するアクセル開度センサと、
前記アクセル開度センサの出力および車速信号に応じて前記自動変速機および前記内燃機関を制御する駆動力制御装置とを備え、
前記駆動力制御装置は、
アクセル開度センサの出力に基づき加速要求の有無を判断する判断手段と、
前記判断手段が前記加速要求有りと判断した場合に前記自動変速機の低速側から高速側への変速比の切換指示に同期して車両を推進させる目標駆動力を増加補正して前記内燃機関を制御する制御手段とを含む、車両。 - 前記判断手段は、前記アクセルペダル位置で示されるアクセル開度が所定値以上である状態が所定時間継続しているか否かを判定した結果に基づき前記加速要求の有無を判断する、請求項4に記載の車両。
- 前記判断手段は、前記アクセルペダル位置で示されるアクセル開度の変化量が所定範囲内である状態が所定時間継続しているか否かを判定した結果に基づき前記加速要求の有無を判断する、請求項4に記載の車両。
- 前記制御手段は、前記アクセル開度センサの出力に対して増加補正させた実スロットル開度を前記スロットル装置に出力する、請求項4に記載の車両。
- 前記制御手段は、前記切換指示時の駆動力に対応する前記目標駆動力を記憶した記憶手段を含む、請求項4に記載の車両。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080205 |