JP2008115814A - 車両制御装置および無段変速機付車両 - Google Patents

Abstract

【課題】車両制御装置において、運転者の操作により、ノーマルモードまたはエコノミーモードに対応するアクセル特性を選択できるようにするのにもかかわらず、ドライバビリティを向上させることである。
【解決手段】運転モード判定手段２４と、スロットル弁制御手段２６とを備える。スロットル弁制御手段２６は、運転モード判定手段２４によりノーマルモードからエコノミーモードが選択されたと判定された場合に、入力アクセル開度と出力アクセル開度との関係を表す入出力アクセル特性を、線形の第１のアクセル特性から非線形の第２のアクセル特性に変更し、車両が登坂走行中または登坂走行を行う直前のいずれかである、または急カーブ走行直前であると判定された場合に、運転モード判定手段２４の判定にかかわらず入出力アクセル特性を線形の第１のアクセル特性とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両の走行モードを通常運転のノーマルモードとするか、または燃費重視運転のエコノミーモードとするかを選択するための操作部と、運転モード判定手段と、スロットル弁制御手段とを備える車両制御装置および無段変速機付車両に関する。

従来から、車両のアクセル操作量であるアクセルペダルの踏み込み量、すなわちアクセル開度をアクセル開度センサにより検出し、その検出信号に応じてエンジンのスロットル弁の開度であるスロットル開度をアクチュエータにより制御する、いわゆる電子スロットルを使用することが知られている。

また、このような電子スロットルを使用する車両において、車両の走行モードを通常運転のノーマルモードとするか、または燃費重視運転のエコノミーモードとするかを選択するための操作部である、エコノミースイッチと、制御部とを備え、制御部により、アクセル開度とスロットル開度との関係であるアクセル特性として、通常運転用のノーマルモードに対応する第１のアクセル特性と、燃費重視運転用のエコノミーモードに対応する第２のアクセル特性とを記憶させる車両制御装置を備えるようにすることも考えられている。この車両制御装置の場合には、操作部の操作に応じて第１のアクセル特性または第２のアクセル特性を選択し、選択されたアクセル特性に応じてスロットル弁の開度を制御する。

このような車両制御装置の場合、操作部によりノーマルモードまたはエコノミーモードのいずれが選択されているかを判定する運転モード判定手段と、運転モード判定手段でエコノミーモードが選択されていると判定された場合に、アクセル特性を、第１のアクセル特性から第２のアクセル特性に変更するスロットル弁制御手段とを備える。また、第２のアクセル特性は、アクセル開度が小さい場合に、アクセル開度に対するスロットル開度の変化率を、第１のアクセル特性の場合よりも小さくする。

このような車両制御装置を備える車両によれば、操作部によりエコノミーモードが選択された場合は、低速走行時に、アクセルペダルを踏み込んでも、エンジンのスロットル弁の開きを小さくして、車両の動きを緩やかにできるとともに、燃料の消費を少なく抑えやすいという効果を得られる可能性がある。
なお、本発明に関連する先行技術文献として、特許文献１から特許文献３がある。

特開昭６３−１０９２５４号公報 特開２００１−１１２１１５号公報 特開２００３−３１４３１２号公報

上記のようなノーマルモードまたはエコノミーモードを選択可能な操作部を有する車両制御装置を備える車両において、例えば、制御部が、アクセル開度センサからの検出値が表すアクセル開度である入力アクセル開度を受け取り、入力アクセル開度を、操作部の選択に応じて入出力アクセル特性選択用マップを使用して得られるアクセル開度である、出力アクセル開度に変換してから、出力アクセル開度に対応するスロットル開度に変換することが考えられている。

図７は、入出力アクセル特性選択用マップに使用する、入力アクセル開度Ａｉと出力アクセル開度Ａｏとの関係を表す入出力アクセル特性の選択可能な２例を示しており、黒丸は通常運転用のノーマルモードに対応する第１の入出力アクセル特性を、白丸は燃費重視運転用のエコノミーモードに対応する第２の入出力アクセル特性を表している。図７から分かるように、白丸で表す第２の入出力アクセル特性は、黒丸で表す第１の入出力アクセル特性に対して、入力アクセル開度Ａｉが小さい場合に入力アクセル開度Ａｉに対する出力アクセル開度Ａｏの変化率が小さくなる。この結果、第２のアクセル特性を使用してスロットル開度の目標値を求める場合には、アクセル開度が小さい場合に、アクセル開度に対するスロットル開度の変化率が、第１のアクセル特性を使用する場合に比べて小さくなる。

このような車両制御装置を備える車両の場合、操作部によりエコノミーモードを選択しているままで、坂道の登坂走行、登坂での発進、カーブ手前でアクセルペダルを戻してカーブ通過後に再加速する走行等を行うと、アクセル開度が小さい領域で、運転者が必要とする車両の駆動力を瞬時に得られず、運転者がもたつき感を感じやすいという問題がある。特に、このような車両制御装置を、油圧で作動するベルト式無段変速装置（ＣＶＴ）等の無段変速装置を備える無段変速機付車両と組み合わせる場合には、他の自動変速装置を有する自動変速機付車両（ＡＴ車）と組み合わせる場合と異なり、トランスミッション側で変速遅れが生じやすく、しかも、アクセルペダルのキックダウンによる素早いトルク増大効果を得られない。このため、上記のような車両制御装置を無段変速機付車両と組み合わせる場合には、瞬時に大きな駆動力を得られず、運転者がもたつき感をより感じやすい。

これに対して、特許文献１には、スロットル弁の制御特性をパワーモードとエコノミーモードとで選択可能なエンジン制御装置であって、アクセル操作量の加速変化率を検出する加速変化率検出手段と、加速変化率が所定値以上であるか否かを判定する加速判定手段と、加速判定手段からの信号を受けて加速変化率が所定値以上である場合にはスロットル弁の制御特性をパワーモードに設定するスロットル弁制御手段とを備えるエンジン制御装置が記載されている。ただし、このようなエンジン制御装置を有する車両の場合でも、エコノミーモードが選択されている場合には、車両の登坂時やカーブ走行後の再加速時において、運転者が必要とする大きな出力が瞬時に得られず運転者がもたつき感を感じる可能性がある。特に、特許文献１に記載されたエンジン制御装置を無段変速機付車両と組み合わせる場合には、キックダウン時のアクセルペダルの踏み込みに対する加速応答性が悪いことにより、上記のもたつき感をより感じやすい。

また、特許文献２には、走行用の動力源としてエンジンとモータとを備え、動力伝達部に無段変速装置を設けたハイブリッド車両の制御装置において、運転者の要求パワー増大時には、出力増大手段でエンジンのトルクを増大させ、その後、無段変速装置をシフトダウンして、エンジン運転点をパワー重視の点に移動させるハイブリッド車両の制御装置が記載されている。ただし、このようなハイブリッド車両の制御装置の場合には、アクセル特性をノーマルモードとエコノミーモードとの間で選択可能とすることは考慮されていない。

また、特許文献３には、エンジンの運転状態に応じた目標進角量をパワーモードと、エコノミーモードと、ノーマルモードとの間で選択可能とし、登坂走行中の場合にパワーモードを選択するようにエンジンのバルブタイミングを制御するエンジンの可変バルブ制御装置が記載されている。ただし、このようなエンジンバルブ制御装置も、アクセル特性をノーマルモードとエコノミーモードとの間で選択可能とすることは考慮されていない。

また、上記のような入出力アクセル特性の関係を使用せずに、制御部等により、アクセル開度とスロットル開度との関係を表すアクセル特性を表すアクセル特性選択用マップのデータを記憶させておき、操作部の操作による、ノーマルモードまたはエコノミーモードの選択により、２つのアクセル特性の１のアクセル特性を選択できるようにすることも考えられている。例えば操作部によりノーマルモードが選択された場合には、線形の第１のアクセル特性によりアクセル開度に対応するスロットル開度が得られるようにし、エコノミーモードが選択された場合には、非線形の第２のアクセル特性により、アクセル開度に対応するスロットル開度が得られるようにする。第２のアクセル特性は、アクセル開度が小さい場合にアクセル開度に対するスロットル開度の変化率を第１のアクセル特性の場合よりも小さくする。ただし、このようなアクセル特性選択用マップを使用する場合も、操作部によりエコノミーモードが選択されている場合に、車両の登坂時やカーブ走行後の再加速時において、アクセル開度が小さい領域で、運転者が必要とする大きな出力が瞬時に得られず運転者がもたつき感を感じやすいという問題がある。

本発明の目的は、車両制御装置および無段変速機付車両において、運転者の操作により、通常運転のノーマルモードまたは燃費重視運転のエコノミーモードに対応するアクセル特性を選択できるようにするのにもかかわらず、車両の走行状態により運転者がもたつき感を感じることを少なくして、ドライバビリティを向上させることを目的とする。

本発明に係る車両制御装置は、車両の走行モードを通常運転のノーマルモードとするか、または燃費重視運転のエコノミーモードとするかを選択するための操作部と、操作部によりノーマルモードとエコノミーモードとのいずれが選択されているかを判定する運転モード判定手段と、運転モード判定手段によりノーマルモードからエコノミーモードが選択されたと判定された場合に、アクセル操作量とエンジンのスロットル開度との関係であるアクセル特性を、第１のアクセル特性から、アクセル操作量が小さい場合にアクセル操作量に対するスロットル開度の変化率が第１のアクセル特性の場合よりも小さい第２のアクセル特性に変更するスロットル弁制御手段と、車両が登坂走行中または登坂走行を行う直前のいずれかであるか否かを判定する登坂判定手段と、を備え、スロットル弁制御手段は、登坂判定手段により車両が登坂走行中または登坂走行を行う直前のいずれかであると判定された場合には、運転モード判定手段の判定にかかわらずアクセル特性を第１のアクセル特性とすることを特徴とする車両制御装置である。

また、本発明に係る車両制御装置は、車両の走行モードを通常運転のノーマルモードとするか、または燃費重視運転のエコノミーモードとするかを選択するための操作部と、操作部によりノーマルモードとエコノミーモードとのいずれが選択されているかを判定する運転モード判定手段と、運転モード判定手段によりノーマルモードからエコノミーモードが選択されたと判定された場合に、アクセル操作量とエンジンのスロットル開度との関係であるアクセル特性を、第１のアクセル特性から、アクセル操作量が小さい場合にアクセル操作量に対するスロットル開度の変化率が第１のアクセル特性の場合よりも小さい第２のアクセル特性に変更するスロットル弁制御手段と、車両がカーブ走行中またはカーブ走行を行う直前のいずれかであるか否かを判定するカーブ判定手段と、を備え、スロットル弁制御手段は、カーブ判定手段により車両がカーブ走行中またはカーブ走行を行う直前のいずれかであると判定された場合には、運転モード判定手段の判定にかかわらずアクセル特性を第１のアクセル特性とすることを特徴とする車両制御装置である。

また、本発明に係る車両制御装置において好ましくは、第１のアクセル特性は、アクセル操作量とスロットル開度との関係を線形とし、第２のアクセル特性は、アクセル操作量とスロットル開度との関係を非線形とする。

また、より好ましくは、アクセル特性を、アクセル操作量センサから出力される入力アクセル操作量と、アクセル操作量−スロットル開度変換手段に入力される出力アクセル操作量との関係を表す入出力アクセル特性とし、スロットル弁制御手段は、運転モード判定手段によりノーマルモードからエコノミーモードが選択されたと判定された場合に、入出力アクセル特性を第１のアクセル特性から、入力アクセル操作量が小さい場合に入力アクセル操作量に対する出力アクセル操作量の変化率が第１のアクセル特性の場合よりも小さい第２のアクセル特性に変更するようにする。

また、本発明にかかる無段変速機付車両は、エンジンと駆動輪との間の動力伝達部に無段変速機を設けた無段変速機付車両において、請求項１から請求項４のいずれか１に記載の車両制御装置を備えることを特徴とする無段変速機付車両である。

また、好ましくは、無段変速機は、油圧で作動するベルト式無段変速装置を有する。

本発明に係る車両制御装置および無段変速機付車両によれば、車両が登坂走行中または登坂走行を行う直前のいずれかであるか否かを判定する登坂判定手段を備え、スロットル弁制御手段は、登坂判定手段により車両が登坂走行中または登坂走行を行う直前のいずれかであると判定された場合には、運転モード判定手段の判定にかかわらずアクセル特性を通常運転の第１のアクセル特性とするか、または、車両がカーブ走行中またはカーブ走行を行う直前のいずれかであるか否かを判定するカーブ判定手段を備え、スロットル弁制御手段は、カーブ判定手段により車両がカーブ走行中またはカーブ走行を行う直前のいずれかであると判定された場合には、運転モード判定手段の判定にかかわらずアクセル特性を通常運転の第１のアクセル特性とするので、車両の登坂時またはカーブ走行後に再加速する場合に、操作部の操作による運転モード、例えばエコノミーモードの選択にかかわらず、運転者がもたつき感を感じないようにすることができる。このため、運転者の操作により、通常運転のノーマルモードまたは燃費重視運転のエコノミーモードに対応するアクセル特性を選択できるようにするのにもかかわらず、車両の走行状態により運転者がもたつき感を感じることを少なくして、ドライバビリティを向上させることができる。

以下において、図面を用いて本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。図１から図４は、本発明の実施の形態を示している。図１は、本実施の形態の車両制御装置の略構成図で、図２は、図１をより詳しく示す構成図である。本実施の形態の車両制御装置１０は、図１に示すように、操作部であるエコノミーモードスイッチ１２と、制御部であるエンジンコントロールユニット、すなわち、エンジンＥＣＵ１４と、入出力アクセル特性選択用マップ記憶手段１６と、ナビゲーション装置・道路形状マップ記憶手段１８と、登坂検出手段である加速度センサ（Ｇセンサ）２０とを備える。また、本実施の形態の車両制御装置１０を搭載する車両は、エンジン２２（図２参照）と駆動輪（図示せず）との間の動力伝達部に図示しない無段変速機を設けた無段変速機付車両としている。また、無段変速機は、油圧で作動するベルト式無段変速装置（以下、ＣＶＴという。）を有する。

車両制御装置１０の構成をより詳しく説明すると、図２に示すように、エンジンＥＣＵ１４は、運転モード判定手段２４と、スロットル弁制御手段２６と、登坂判定手段２８と、カーブ判定手段３０と、アクセル開度−スロットル開度変換手段３２とを備える。エコノミーモードスイッチ１２は、車両の走行モードを通常運転のノーマルモードとするか、または燃費重視運転のエコノミーモードとするかを選択可能とする。すなわち、ユーザーである運転者のエコノミーモードスイッチ１２のスイッチオンにより、実用燃費が向上するエコノミーモードで運転されるようにし、スイッチオフにより燃費と加速性能とをバランスさせたノーマルモードで運転されるようにする。エコノミーモードスイッチ１２は、車両の運転席の周辺部に、運転者により操作可能な位置に設けている。

また、運転モード判定手段２４は、エコノミーモードスイッチ１２からの運転モードの選択を表す信号が送られることにより、ノーマルモードとエコノミーモードとのいずれが選択されているかを判定する。また、スロットル弁制御手段２６は、運転モード判定手段２４によりノーマルモードからエコノミーモードが選択されたと判定された場合に、アクセル操作量センサであるアクセル開度センサ３４から出力される入力アクセル開度Ａｉと、アクセル開度−スロットル開度変換手段に入力される出力アクセル開度Ａｏとの関係を表す入出力アクセル特性を、第１のアクセル特性から第２のアクセル特性に変更する。入出力アクセル特性は、上記の図７に示したものと同様であり、黒丸が第１のアクセル特性を、白丸が第２のアクセル特性を表している。

図７に示すように、第２のアクセル特性は、入力アクセル開度Ａｉが小さい場合に、入力アクセル開度Ａｉに対する出力アクセル開度Ａｏの変化率が、第１のアクセル特性の場合よりも小さい。すなわち、第１のアクセル特性では、入力アクセル開度Ａｉと出力アクセル開度Ａｏとが、１対１で互いに同じ開度である、正比例の線形の関係にある。これに対して、第２のアクセル特性では、入力アクセル開度Ａｉと出力アクセル開度Ａｏとが非線形の関係にある。このような入出力アクセル特性の関係を表すデータは、入出力アクセル特性選択用マップ記憶手段１６（図１，２）である、メモリ、光ディスクや磁気ディスク等の情報記録媒体に予め記憶させている。入出力アクセル特性選択用マップ記憶手段１６に記憶させているデータは、スロットル弁制御手段２６により読み取り可能としている。なお、エンジンＥＣＵ１４が有するメモリに、図７に示すような入出力アクセル特性の関係を表すデータを記憶させておくこともできる。

そして、スロットル弁制御手段２６で、運転モード判定手段２４の判定に応じて、入出力アクセル特性のいずれの関係を使用するかを選択する。例えば、運転モード判定手段２４により、通常運転のノーマルモードが選択されていると判定された場合には、入出力アクセル特性として、第１のアクセル特性を使用して、アクセル開度センサ３４からの検出信号が表す入力アクセル開度Ａｉから出力アクセル開度Ａｏを求める。アクセル開度センサ３４は、アクセルの踏み込み量であるアクセル開度、すなわち入力アクセル開度Ａｉを検出する。そして、求めた出力アクセル開度Ａｏを、エンジンＥＣＵ１４が有するアクセル開度−スロットル開度変換手段３２に入力し、対応するスロットル開度の目標値に変換して、スロットル弁３８（図２）に付属のアクチュエータ４０を、スロットル開度が目標値になるように制御する。すなわち、本実施の形態の場合、スロットル弁３８は、アクセル開度に応じて、アクチュエータ４０によりその開閉量を制御する電子スロットル弁としている。

また、登坂判定手段２８は、加速度センサ２０からの信号が入力されることにより、車両が登坂走行中または登坂走行を行う直前のいずれかであるか否かを判定する。また、カーブ判定手段３０は、ナビゲーション装置・道路形状マップ記憶手段１８からの信号が入力されることにより、車両が急カーブ走行を行う直前である、すなわち車両が急カーブ手前に位置するか否かを判定する。

また、登坂判定手段２８は、アクセル開度センサ３４からのアクセル開度を表す信号と、ＣＶＴの出力軸の角速度変化、すなわち角加速度を検出するためのＣＶＴ軸角速度検出センサ４２からの検出信号とが入力されることにより、アクセル開度の変化に対応するＣＶＴの出力軸の角加速度が所定値以下であるか否かを判定する。アクセル開度の変化に対応するＣＶＴの出力軸の角加速度が所定値以下であると判定された場合には、アクセルペダルを踏み込んでいるのにもかかわらず、車両の加速度が出ない状況であり、車両が登坂走行中であることを判定できる。なお、ＣＶＴ軸角速度検出センサ４２からの検出信号から車両の加速度を求めて、アクセル開度に対応する車両の加速度が所定値以下か否かを判定することにより、車両が登坂走行中であるか否かを判定することもできる。このようにＣＶＴ軸角速度検出センサ４２を使用して登坂走行中であるか否かを判定することは、登降坂制御での登坂中判定とする。また、登坂判定手段２８に、シフトレバー位置検出センサ４４から、シフトレバー位置を表す検出信号を入力する。

また、加速度センサ２０は、車両の水平度合い、すなわち、車両が水平であるか、坂道上に位置するかを検出可能とするだけでなく、車両の加速状態および減速状態も検出可能としている。

ナビゲーション装置・道路形状マップ記憶手段１８は、ナビゲーション装置と、道路形状マップ記憶手段とを備える。ナビゲーション装置は、車両を所定の目的地に誘導することを主目的とするもので、電子制御装置と、第１情報検出装置と、第２情報検出装置と、ディスプレイとを備える。道路形状マップ記憶手段は、例えば光ディスクや磁気ディスク等の情報記録媒体に記憶されている地図情報を読み取り可能とする。地図情報としては、直線路、カーブ、平坦路、坂道等の道路状況等の情報もある。

また、第１情報検出装置は、自立航法により自分の車両の現在位置や道路状況等の情報を検出する。第１情報検出装置により検出された情報を表すデータは、電子制御装置に入力する。また、第２情報装置は、電波航法により自分の車両の現在位置、道路状況等の情報を検出する。第２情報検出装置は、人口衛星からの電波を受信するＧＰＳアンテナ、ＧＰＳアンテナに接続されたアンプ、アンプに接続されたＧＰＳ受信機を有する。第２情報検出装置により検出された情報を表すデータも、電子制御装置に入力する。

ディスプレイは、第１情報検出装置や第２情報検出装置に検出された情報に基づいて、目的地までの走行予定道路や、自分の車両の現在位置、道路状況等を画像表示する。また、電子制御装置は、第１情報検出装置および第２情報検出装置からの情報と、情報記録媒体に記憶されている地図データとを比較して、車両の現在位置や道路状況等を判断する。さらに、電子制御装置からの情報を表すデータを、エンジンＥＣＵ１４のカーブ判定手段３０に入力する。また、カーブ判定手段３０は、現在位置から目的地までの経路と、地図情報とから、車両の走行予定路において、車両前方の急カーブの存在と、現在位置から急カーブまでの距離とを判断し、車両が急カーブ走行直前である、すなわち急カーブ手前に位置するか否かを判断する。カーブ判定手段３０は、ナビゲーション装置・道路形状マップ記憶手段１８の電子制御装置に設けることもできる。また、カーブ判定手段３０に、車両の速度、すなわち車速を検出する車速センサ４６からの検出信号を入力する。

なお、「急カーブ」とは、道路自体が曲がっている場合の他、走行予定路が交差点等により直角等に曲がる予定である場合も含む。ただし、カーブ判定手段３０により「急カーブ」であると判定するものを、道路自体が曲がっている場合に限定することもできる。また、カーブ判定手段３０により「急カーブ」であると判定するものとして、曲率半径が所定値以下の大きさのカーブだけに限定したり、車速に応じて「急カーブ」と判定するものの曲率半径を変えることもできる。例えば、車速と、「急カーブ」と判定するカーブの曲率半径の最大値との関係を表すマップのデータをカーブ判定手段３０等により記憶させておき、検出された車速に応じて「急カーブ」と判定するものの曲率半径を変えることもできる。このようなカーブ判定手段３０により判定された結果を表す信号は、スロットル弁制御手段２６に入力する。

また、本実施の形態の場合には、スロットル弁制御手段２６は、登坂判定手段２８により車両が登坂走行中または登坂走行を行う直前のいずれかであると判定された場合と、カーブ判定手段３０により車両が急カーブ走行を行う直前であると判定された場合とのいずれかである場合に、運転モード判定手段２４の判定、例えば、エコノミーモードスイッチ１２によりエコノミーモードが選択されたと判定される等にかかわらず、図７に示すような入出力アクセル特性を、線形の第１のアクセル特性に維持し、または非線形の第２のアクセル特性から線形の第１のアクセル特性に変更する。

次に、図３のフローチャートを用いて、本実施の形態により、車両の走行状態に応じた適切なアクセル特性を選択し、スロットル開度を制御する方法を詳しく説明する。図３に示すようにしてスロットル開度を制御することの目的は、（１）ＣＶＴ軸角速度検出センサ４２とアクセル開度センサ３４とからの信号により、車両が登坂走行中であることを検知したとき、（２）加速度センサ２０からの信号により、所定値以上の勾配の坂道上に車両が位置することを検知したとき、（３）ナビゲーション装置・道路形状マップ記憶手段１８からの信号により車両が急カーブ手前に位置することを検知したときの、（１）から（３）の状況のいずれにある場合でも、運転者が感じる車両の加速性または発進性に関するもたつき感を少なくすることにある。

このために、先ず、図３のステップＳ１において、運転モード判定手段２４により、エコノミーモードスイッチ１２がオンされているか否かを判定する。エコノミーモードスイッチ１２がオンされていないと判定された場合には、ノーマルモードに対応する通常運転を行うようにする。これに対して、ステップＳ１で、エコノミーモードスイッチ１２がオンされていると判定された場合には、ステップＳ２に移り、スロットル弁制御手段２６により、入出力アクセル特性として、図７の非線形の第２のアクセル特性が選択されているか否かを判定する。すなわち、エコノミーモードスイッチ１２がオンされている場合には、非線形の第２のアクセル特性が選択されるはずであるが、例えば、エコノミーモードスイッチ１２をオンした瞬間等の場合には、状況によりまだ第２のアクセル特性が選択されていない可能性がある。このため、ステップＳ２で、第２のアクセル特性が選択されていないと判定された場合には、再度ステップＳ１に戻る。

なお、ステップＳ１でエコノミーモードスイッチ１２がオンされていない、すなわちノーマルモードが選択されていると判定された場合において、ステップＳ１に戻る前に、スロットル弁制御手段２６により、入出力アクセル特性を線形の第１のアクセル特性に維持する、または第２のアクセル特性から第１のアクセル特性に変更するようにすることもできる。

次に、ステップＳ２で入出力アクセル特性が非線形の第２のアクセル特性であると判定された場合には、ステップＳ３において、登降坂制御での登坂中判定を行い、車両が登坂中、すなわち登坂走行中であると判定された場合には、ステップＳ４に移り、出力アクセル開度Ａｏを求めるための入出力アクセル特性を、非線形の第２のアクセル特性から線形である第１のアクセル特性に変更する。

これに対して、ステップＳ３において、車両が登坂中ではないと判定された場合には、ステップＳ５に移り、加速度センサ２０の検出信号から、車両が所定値以上の勾配を有する坂路上（登坂時、降坂時いずれも含む。）に位置するか否かを判定する。このような判定を行う理由は、ステップＳ３では車両の停止時に坂路上に位置するか否かを判定できないのに対して、加速度センサ２０を使用すれば、車両の停止時でも車両が坂路上に位置するか否かを判定できるためである。また、このような判定により、登坂路での発進時または降坂路での後進時の大きなトルクを必要とする場合に、入出力アクセル特性を非線形の第２のアクセル特性から線形の第１のアクセル特性に変更して、アクセル開度の変化量が小さい場合でも大きなトルクを得られるようにする。

このために、ステップＳ５で車両が所定値以上の勾配を有する坂路上に位置すると判定された場合には、次のステップＳ６で、加速度センサ２０の検出信号から車両が降坂路上に位置する、すなわち車両の前側が後側よりも下がっているか否かを判定する。下がっていない、すなわち、車両の前側が後側よりも上がっていると判定された場合には、入出力アクセル特性を非線形の第２のアクセル特性から線形の第１のアクセル特性に変更して、アクセル開度の変化量が小さい場合でも大きなトルクを得られるようにする。

また、ステップＳ６で、車両の前側が後側よりも下がっている、すなわち車両が降坂路上に位置すると判定された場合には、次にステップＳ７で、登坂判定手段２８が、シフトレバー位置検出センサ４４から入力される検出信号により、シフトレバー位置がリバース（Ｒ）位置にあるか否かを判定する。リバース位置にあると判定されると、車両が降坂路、すなわち前側が後側よりも下がった状態で停止しているが、後進、すなわち登坂開始直前であると判定されるため、ステップＳ４に移る。ステップＳ４では、入出力アクセル特性を非線形の第２のアクセル特性から線形の第１のアクセル特性に変更して、後進開始、すなわち登坂時にアクセル開度の変化量が小さい場合でも大きなトルクを得られるようにする。

また、ステップＳ７でシフトレバー位置がリバース位置にないと判定された場合には、車両が降坂開始直前であると判定されるので、入出力アクセル特性を、非線形の第２のアクセル特性のまま維持する。

また、ステップＳ５で車両が所定値以上の勾配を有する坂路上に位置しないと判定された場合には、ステップＳ８に移り、カーブ判定手段３０により、ナビゲーション装置・道路形状マップ記憶手段１８からの信号が入力されることにより、現在走行している道路において、車両の進行方向前方に急カーブがあるか、すなわち、急カーブ手前であるか否かを判定する。ここで、急カーブ手前であるとは、例えば、急カーブに入る所定時間（例えば１０秒）を予め設定し、所定時間に達している場合に急カーブ手前であると判定する。このため、急カーブ手前の判定には、車速センサ４６（図２）からの車速の検出値も使用する必要があり、さらに、図４に示すような、車速と、その車速で所定時間で達する急カーブ入口までの距離である、急カーブ手前距離との関係を表すマップのデータをエンジンＥＣＵ１４に記憶させておく。

例えば、所定時間を設定しても、急カーブ手前であると判定する現在位置から急カーブ入口までの距離は車速に応じて異なる。図４は、所定時間を１０秒とした場合を示している。図４から分かるように、所定時間を１０秒として、車速４０ｋｍ/ｈの場合に急カーブ入口までの距離は１１１ｍ程度となる。したがって、車速４０ｋｍ/ｈの場合に、ナビゲーション装置・道路形状マップ記憶手段１８からのデータにより、現在位置から車両前方の急カーブ入口までの距離が１１１ｍ以下であると判定されると、急カーブ手前であると判定できる。

このようにして図３のステップＳ８において、カーブ判定手段３０により急カーブ手前であると判定された場合には、ステップＳ４に移り、入出力アクセル特性を非線形の第２のアクセル特性から線形の第１のアクセル特性に変更して、アクセル開度の変化量が小さい場合でも大きなトルクを得られるようにする。これに対して、ステップＳ８で急カーブ手前でないと判定された場合には、ステップＳ９に移り、入出力アクセル特性を非線形の第２のアクセル特性のまま維持する。

このような本実施の形態の車両制御装置の場合、車両が登坂走行中または登坂走行を行う直前のいずれかであるか否かを判定する登坂判定手段２８と、車両が急カーブ走行を行う直前であるか否かを判定するカーブ判定手段３０とを備え、スロットル弁制御手段２６は、登坂判定手段２８により車両が登坂走行中または登坂走行を行う直前のいずれかであると判定された場合（ステップＳ３、ステップＳ６、ステップＳ７の判定による）、または、カーブ判定手段３０により車両が急カーブ走行を行う直前であると判定された場合（ステップＳ８の判定による）に、ステップＳ１の運転モード判定手段２４の判定にかかわらず入出力アクセル特性を通常運転のノーマルモードに対応する、線形の第１のアクセル特性とする。このため、車両が登坂走行中または登坂走行を行う直前である場合、および、車両が急カーブ走行を行う直前である場合に、運転者のエコノミーモードスイッチ１２の操作による運転モード、例えばエコノミーモードの選択にかかわらず、運転者がもたつき感を感じないようにすることができる。このため、運転者の操作により、通常運転のノーマルモードまたは燃費重視運転のエコノミーモードに対応するアクセル特性である、入出力アクセル特性を選択できるようにするのにもかかわらず、車両の走行状態により運転者がもたつき感を感じることを少なくして、ドライバビリティを向上させることができる。

また、本実施の形態の車両制御装置を備える無段変速機付車両は、エンジンと駆動輪との間の動力伝達部に、油圧で作動するＣＶＴを有する無段変速機を設けているため、トランスミッション側で変速遅れが生じやすく、しかも、アクセルペダルのキックダウンによる素早いトルク増大効果を得られない。このため、本実施の形態の場合と異なり、登坂判定手段２８とカーブ判定手段３０とのいずれも設けず、かつ、運転モード判定手段２４のエコノミーモードが選択されているか否かの判定だけにより、第１のアクセル特性または第２のアクセル特性に対応する入出力アクセル特性を選択するようにする車両制御装置を、ＣＶＴを有する無段変速機付車両と組み合わせる場合には、エコノミーモードが選択されている場合において、車両の登坂走行時、または、車両の急カーブ走行後再加速する場合に、特に運転者がもたつき感を感じやすくなる。このため、上記のように、登坂判定手段２８と、カーブ判定手段３０とを備え、スロットル弁制御手段２６は、登坂判定手段２８により車両が登坂走行中または登坂走行を行う直前のいずれかであると判定された場合、または、カーブ判定手段３０により車両が急カーブ走行を行う直前であると判定された場合に、運転モード判定手段２４の判定にかかわらず入出力アクセル特性を通常運転の線形の第１のアクセル特性とする構成を備えることにより得られる効果が、本実施の形態の無段変速機付車両の場合に、より顕著になる。

なお、本実施の形態の場合と異なり、図２の入出力アクセル特性選択用マップ記憶手段を使用せずに、その代わりに図５や図６に示すような、アクセル開度とスロットル開度との関係を表すアクセル特性選択用マップのデータを記憶させた、アクセル特性選択用マップ記憶手段を使用することもできる。すなわち、上記の図２に示した実施の形態の場合には、アクセル開度センサ３４からの検出信号が表すアクセル開度を入力アクセル開度Ａｉとして、入出力アクセル特性選択用マップのデータを用いて、出力アクセル開度Ａｏに変換してから、アクセル開度―スロットル開度変換手段３２で、対応するスロットル開度に変換していた。これに対して、上記のアクセル特性選択用マップ記憶手段で図５または図６に示すような関係を表すデータを記憶させておき、エコノミーモードスイッチ１２（図１，２参照）の操作による、ノーマルモードまたはエコノミーモードの選択により、図５または図６にそれぞれ示す２つのアクセル特性のうち、いずれかのアクセル特性を選択できるようにすることもできる。

このようにアクセル特性選択用マップ記憶手段を使用する場合には、図２のアクセル開度−スロットル開度変換手段３２に、アクセル特性選択用マップのデータを入力する。ここで、図５において、実線イは、アクセル開度とスロットル開度との関係が線形である、ノーマルモードに対応する第１のアクセル特性を、実線ロは、アクセル開度とスロットル開度との関係が非線形である、エコノミーモードに対応する第２のアクセル特性を表している。

また、図６において、実線ハは、アクセル開度とスロットル開度との関係が非線形である、ノーマルモードに対応する第１のアクセル特性を、実線ニは、アクセル開度とスロットル開度との関係が非線形である、エコノミーモードに対応する第２のアクセル特性を表している。いずれにしても、図５、図６の第２のアクセル特性は、アクセル開度が小さい場合にアクセル開度に対するスロットル開度の変化率が第１のアクセル特性の場合よりも小さくなっている。

このような図５または図６で示した関係のデータを使用する場合には、スロットル弁制御手段２６（図２参照）は、登坂判定手段２８により車両が登坂走行中または登坂走行を行う直前のいずれかであると判定された場合と、カーブ判定手段により車両が急カーブ走行を行う直前であると判定された場合とのいずれかである場合に、運転モード判定手段２４の判定、例えば、エコノミーモードが選択されたと判定される等にかかわらず、アクセル特性を、図５の実線イまたは図６の実線ハに対応する、ノーマルモードに対応する第１のアクセル特性に維持し、または図５の実線ロまたは図６の実線ニに対応する、エコノミーモードに対応する第２のアクセル特性から、第１のアクセル特性に変更する。そして、選択されたアクセル特性を使用して、検出されたアクセル開度から、目標のスロットル開度を求める。

このような図５または図６で示した関係のデータを使用してアクセル特性を変更または維持するように制御する場合でも、運転者の操作により、通常運転のノーマルモードまたは燃費重視運転のエコノミーモードに対応するアクセル特性を選択できるようにするのにもかかわらず、車両の走行状態により運転者がもたつき感を感じることを少なくして、ドライバビリティを向上させることができる。

なお、上記の実施の形態において、エンジンＥＣＵ１４が、登坂判定手段２８とカーブ判定手段３０とのうちいずれか一方のみを有するようにすることもできる。この場合、スロットル弁制御手段２６は、登坂判定手段２８により車両が登坂走行中または登坂走行を行う直前のいずれかであると判定された場合、または、カーブ判定手段により車両が急カーブ走行を行う直前であると判定された場合に、運転モード判定手段２４の判定にかかわらず、アクセル特性または入出力アクセル特性を、第１のアクセル特性に維持し、または第２のアクセル特性から第１のアクセル特性に変更する。

本発明の実施の形態の車両制御装置の略構成図である。 本発明の実施の形態の車両制御装置の構成を、図１よりも詳しく示す図である。 本発明の実施の形態の車両制御装置において、車両の走行状態に応じた適切なアクセル特性を選択し、スロットル開度を制御する方法を示すフローチャートである。 車速と急カーブ手前距離との関係を示す線図である。 別の実施の形態の第１例において、アクセル開度とスロットル開度との関係を表すアクセル特性の、選択可能な２例を示す図である。 別の実施の形態の第２例において、アクセル開度とスロットル開度との関係を表すアクセル特性の、選択可能な２例を示す図である。 従来から考えられている入出力アクセル特性選択用マップに使用する、入力アクセル開度と出力アクセル開度との関係を表す入出力アクセル特性の、選択可能な２例を示す図である。

符号の説明

１０ 車両制御装置、１２ エコノミーモードスイッチ、１４ エンジンＥＣＵ、１６ 入出力アクセル特性選択用マップ記憶手段、１８ ナビゲーション装置・道路形状マップ記憶手段、２０ 加速度センサ（Ｇセンサ）、２２ エンジン、２４ 運転モード判定手段、２６ スロットル弁制御手段、２８ 登坂判定手段、３０ カーブ判定手段、３２ アクセル開度−スロットル開度変換手段、３４ アクセル開度センサ、３８ スロットル弁、４０ アクチュエータ、４２ ＣＶＴ軸角速度検出センサ、４４ シフトレバー位置検出センサ、４６ 車速センサ。

Claims (6)

1. 車両の走行モードを通常運転のノーマルモードとするか、または燃費重視運転のエコノミーモードとするかを選択するための操作部と、
   操作部によりノーマルモードとエコノミーモードとのいずれが選択されているかを判定する運転モード判定手段と、
   運転モード判定手段によりノーマルモードからエコノミーモードが選択されたと判定された場合に、アクセル操作量とエンジンのスロットル開度との関係であるアクセル特性を、第１のアクセル特性から、アクセル操作量が小さい場合にアクセル操作量に対するスロットル開度の変化率が第１のアクセル特性の場合よりも小さい第２のアクセル特性に変更するスロットル弁制御手段と、
   車両が登坂走行中または登坂走行を行う直前のいずれかであるか否かを判定する登坂判定手段と、を備え、
   スロットル弁制御手段は、登坂判定手段により車両が登坂走行中または登坂走行を行う直前のいずれかであると判定された場合には、運転モード判定手段の判定にかかわらずアクセル特性を第１のアクセル特性とすることを特徴とする車両制御装置。
2. 車両の走行モードを通常運転のノーマルモードとするか、または燃費重視運転のエコノミーモードとするかを選択するための操作部と、
   操作部によりノーマルモードとエコノミーモードとのいずれが選択されているかを判定する運転モード判定手段と、
   運転モード判定手段によりノーマルモードからエコノミーモードが選択されたと判定された場合に、アクセル操作量とエンジンのスロットル開度との関係であるアクセル特性を、第１のアクセル特性から、アクセル操作量が小さい場合にアクセル操作量に対するスロットル開度の変化率が第１のアクセル特性の場合よりも小さい第２のアクセル特性に変更するスロットル弁制御手段と、
   車両がカーブ走行中またはカーブ走行を行う直前のいずれかであるか否かを判定するカーブ判定手段と、を備え、
   スロットル弁制御手段は、カーブ判定手段により車両がカーブ走行中またはカーブ走行を行う直前のいずれかであると判定された場合には、運転モード判定手段の判定にかかわらずアクセル特性を第１のアクセル特性とすることを特徴とする車両制御装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の車両制御装置において、
   第１のアクセル特性は、アクセル操作量とスロットル開度との関係が線形であり、
   第２のアクセル特性は、アクセル操作量とスロットル開度との関係が非線形であることを特徴とする車両制御装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１に記載の車両制御装置において、
   アクセル特性は、アクセル操作量センサから出力される入力アクセル操作量と、アクセル操作量−スロットル開度変換手段に入力される出力アクセル操作量との関係を表す入出力アクセル特性であり、
   スロットル弁制御手段は、運転モード判定手段によりノーマルモードからエコノミーモードが選択されたと判定された場合に、入出力アクセル特性を第１のアクセル特性から、入力アクセル操作量が小さい場合に入力アクセル操作量に対する出力アクセル操作量の変化率が第１のアクセル特性の場合よりも小さい第２のアクセル特性に変更することを特徴とする車両制御装置。
5. エンジンと駆動輪との間の動力伝達部に無段変速機を設けた無段変速機付車両において、
   請求項１から請求項４のいずれか１に記載の車両制御装置を備えることを特徴とする無段変速機付車両。
6. 請求項５に記載の無段変速機付車両において、
   無段変速機は、油圧で作動するベルト式無段変速装置を有することを特徴とする無段変速機付車両。

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