JP2009262838A - 車両の制御装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、車両の制御装置及び制御方法において、加速ピーク後の立ち下がり時の加速度を制御することで、運転者の走りの意図を踏まえて、トルク感のある加速度波形（Ｇ波形）を演出して、運転者の要求を満足できる車両の制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。
【解決手段】Ｓ７では、加速度Ｇデータの履歴と運転者の意図から目標加速度Ｇの時系列データを設定する。この目標加速度Ｇの時系列データは、図示しないマップデータで算出するようにしている。この目標加速度Ｇの時系列データは、運転者の意図に応じて変化するように設定している。
【選択図】図２

Description

この発明は、車両の制御装置及び制御方法に関し、特に、エンジンや変速機等のパワートレインを制御して、車両の発進時又は加速時において気持ちのよい加速感を演出する車両の制御装置及び制御方法に関する。

従来より、アクセルペダルの踏み込み量に応じた目標加速度を設定して、実際の車両加速度が目標加速度になるように、エンジンや変速機等のパワートレインを制御して、加速時の加速感を向上するものが知られている。

例えば、下記特許文献１には、さらに登坂路や降坂路の路面環境の変化に応じて目標加速度を変化させることで、運転者に道路環境の変化を体感させて運転感覚を向上させるものが記載されている。
特開２００１−１７３４７４号公報

ところで、車両の加速感は、「加速の立ち上がりの応答性」と、「加速度のピーク値の大きさ」と、「加速の立ち下がりの持続性」の三点で、気持ちよさが変化する。
まず、「加速の立ち上がりの応答性」が高ければ、アクセルペダルの踏み込み操作に即応するように車両が加速するため、運転者は気持ちのよい加速感を得ることができる。
また、「加速度のピーク値の大きさ」が大きい場合も、アクセルペダルの踏み込み量に比較して大きな加速度が得られるため、運転者はトルクフルな加速感を得ることができる。
さらに、「加速の立ち下がりの持続性」が安定している場合には、アクセルペダルの踏み込み状態で長期間にわたり大きな加速度が得られるため、運転者は長期間気持ちのよい加速感を得ることができる。
このため、これら三点の判断基準の値を高めることで、運転者に気持ちのよい加速感を与えることができる。

この判断基準によって、前述の特許文献１の車両の制御装置を判断すると、「加速の立ち上がりの応答性」や「加速度のピーク値の大きさ」については、目標加速度に追従するように車両の実加速度を制御するため、ある程度、高めることができると考えられる。

しかし、「加速の立ち下がりの持続性」については、加速後半の加速度が制御されていないため、エンジン特性と車体重量等に応じた、成り行きで加速するに過ぎないと考えられる。

ここで、例えば、加速後半についても、目標加速度を設定して制御することで、加速後半の加速感に持続性を持たせることが考えられる。

もっとも、運転者の走りについての意図は、常に一定ではなく、過激にスポーツ走行したい場合やゆったりとクルージング走行したい場合などに変化する。こうした運転者の意図の変化に対して、一定の目標加速度を設定しても、運転者の要求を十分に満足することができないという問題があった。

そこで、本発明は、車両の制御装置及び制御方法において、加速ピーク後の立ち下がり時の加速度を制御することで、運転者の走りの意図を踏まえて、トルク感のある加速度波形（Ｇ波形）を演出して、運転者の要求を満足できる車両の制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。

この発明の車両の制御装置は、アクセル操作に対して独立にエンジン出力を制御するエンジンと、トルクコンバータを有する自動変速機とを備えた車両の制御装置であって、発進時又は加速時のアクセル踏み込み操作時における車両加速度の立ち上がりを経由にした後における時系列の目標車両加速度を設定する目標加速度設定手段と、実車両加速度が前記設定された時系列の目標車両加速度を追従するようにエンジン出力を制御するエンジン出力制御手段と、運転者の走りに対する意図を判断する意図判断手段と、前記意図判断手段の判断結果に応じて前記時系列の目標車両加速度を変更する目標加速度変更手段とを備えるものである。

上記構成によれば、意図判断手段で、運転者の走りに対する意図を判断して、この判断結果に応じて、目標加速度変更手段によって、時系列の目標車両加速度を変更するようにしている。
このため、運転者の意図に応じて、車両加速度の立ち上がりを経由にした後の実車両加速度（加速後半の車両の実加速度）を、変化させることができる。

なお、この場合の加速前半の車両の加速度制御は、例えば、目標加速度を理想加速度モデルから算出するようにしてもよいし、理想加速度モデル等を用いることなく、演算式で目標加速度を算出するようにしてもよい。

この発明の一実施態様においては、発進時又は加速時のアクセル踏み込み操作時の車両加速度の立ち上がり時の実車両加速度履歴を獲得する実車両加速度履歴獲得手段を備え、前記実車両加速度履歴に応じて上記車両加速度の立ち上がりを経由した後における時系列の目標車両加速度を設定したものである。
上記構成によれば、実車両加速度履歴獲得手段で、アクセル踏み込み操作時における車両加速度の立ち上がり時の実車両加速度履歴を獲得して、この実車両加速度履歴に応じて、時系列の目標車両加速度を設定するようにしている。
よって、加速時の過渡現象である加速度Ｇの立ち上がり履歴を踏まえた上で、加速後半の目標車両加速度を設定することが可能となり、加速前半から円滑且つ精度よく加速後半の加速度変化が生じるように、目標車両加速度を設定することができる。

この発明の一実施態様においては、前記トルクコンバータにスリップ量が可変となるロックアップクラッチを備えて、前記運転者の走りに対する意図に応じて、前記ロックアップクラッチの前記立ち上がりを経由した後における時系列の目標スリップ量を設定する目標スリップ量設定手段を設けたものである。
上記構成によれば、目標スリップ量設定手段で、運転者の走りに対する意図に応じて、ロックアップクラッチの時系列の目標スリップ量が変化するようにしている。
よって、運転者の意図に応じて、ロックアップクラッチのスリップ状態が変化するため、走り感の差別化を図ることができる。

この発明の一実施態様においては、前記運転者の走りに対する意図に応じて、前記実車両加速度のピーク値時点からロックアップクラッチの締結時点までの時間を変更する締結タイミング変更手段を設けたものである。
上記構成によれば、締結タイミング変更手段で、運転者の走りに対する意図に応じて、ロックアップクラッチの締結時点までの時間が変化するようにしている。
よって、運転者の意図に応じて、ロックアップクラッチの締結タイミングが変化するため、走り感の差別化を効果的に行うことができる。

この発明の一実施態様においては、前記ロックアップクラッチの締結の時点の前後で、サンプリングタイムを他の時点よりも短縮するものである。
上記構成によれば、ロックアップクラッチの締結の時点の前後で、サンプリングタイミングを短縮することで、ロックアップクラッチの締結制御やエンジンの出力制御を、精度よく行なうことができる。
よって、ロックアップクラッチの締結時点での、エンジンの吹き上がりや締結ショックの低減を図ることができる。

この発明の一実施態様においては、前記意図判断手段は、運転者のモード選択であるものである。
上記構成によれば、運転者のモード選択で、運転者の意図を判断することになるため、明確に運転者の意図を制御装置内に取り込むことができる。
よって、運転者の意図という不明確な情報を、確実に反映して制御を行うことができるため、運転者に、不信感や不安感を与えることなく、加速後半の加速感を高めることができる。

この発明の一実施態様においては、前記意図判断手段は、アクセル踏み込み操作時のアクセル開速度であるものである。
上記構成によれば、アクセル踏み込み操作時のアクセル開速度で、運転者の意図を判断することになるため、別途、運転者の意図を入力操作することなく、運転者の意図を制御装置内に取り込むことができる。
よって、運転者の意図が自動的に制御に反映されるため、煩わしい操作を行なうことなく、加速後半の加速感を高めることができる。

この発明の一実施態様においては、アクセル操作に対して独立にエンジン出力を制御するエンジンと、トルクコンバータを有する自動変速機とを備えた車両の制御方法であって、発進時又は加速時のアクセル踏み込み操作時における車両加速度の立ち上がり時を経由にした後における時系列の目標車両加速度を設定する工程と、実車両加速度が前記設定された時系列の目標車両加速度を追従するようにエンジン出力を制御する工程と、運転者の走りに対する意図を判断する工程と、前記意図判断結果に応じて前記時系列の目標車両加速度を変更する工程とを備えるものである。
上記構成によれば、運転者の走りに対する意図を判断して、この判断結果に応じて、時系列の目標車両加速度を変更するようにしている。
このため、運転者の意図に応じて、車両加速度の立ち上がりを経由にした後の実車両加速度（加速後半の車両の実加速度）を、変化させることができる。

この発明によれば、運転者の意図に応じて、車両加速度の立ち上がりを経由にした後の実車両加速度（加速後半の車両の実加速度）を、変化させることができる。
よって、車両の制御装置及び制御方法において、加速ピーク後の立ち下がり時の加速度を制御することで、運転者の走り意図を踏まえて、トルク感のある加速度波形（Ｇ波形）を演出して、運転者の要求を満足できる。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳述する。
図１は本発明を採用した車両のパワートレイン及び制御装置の全体ブロック図である。
車両のパワートレインＰＴは、駆動力を発生するエンジン１と、このエンジン１の下流側に設置したトルクコンバータ２と、このトルクコンバータ２に並列に配置されるロックアップクラッチ３と、トルクコンバータ２及びロックアップクラッチ３からの出力を受けて変速を行なう歯車変速機構４と、この歯車変速機構４からの出力を受けて左右に駆動力を配分する差動装置５と、差動装置５からの駆動力を受けて車両を駆動する左右の駆動輪６，６とを備えている。

この車両のパワートレインＰＴは、車両の制御装置ＣＲによって、エンジン１の出力やロックアップクラッチ３の断接、さらには歯車変速機構４の変速状態を制御するように構成している。そして、このうち、エンジン１の出力は、図示しないエレキスロットルのスロットル開度、点火プラグの点火タイミング、燃料噴射ノズルの燃料噴射量等を変化させることで制御するようにしている。

車両の制御装置ＣＲは、運転者のアクセルペダル（図示せず）の踏込み状態や踏込み量、踏込み速度（アクセル開速度）等を検出するアクセルセンサ７と、車両の前後Ｇ、具体的には車両の実加速度Ｇを検出する車両Ｇセンサ８と、運転者がパワフルな走行をしたいと意図した際に操作するパワフルスイッチ９と、これら各センサ７，８，９からのセンサ信号を取り入れて演算処理するコントローラ１０とを備えており、このコントローラ１０から、エンジン１、ロックアップクラッチ３、歯車変速機構４等に対して制御信号を出力するように構成している。

このコントローラ１０では、アクセルペダルの踏込み量等を検出することで、運転者の加速要求を判別して、この運転者の加速要求を満足するように、エンジン１や歯車変速機構４等を制御している。

具体的には、アクセルペダルの踏込み量と実加速度Ｇ、さらにはパワフルスイッチ９の操作状況を検出することで、車両の目標加速度Ｇを算出して、この車両の目標加速度Ｇに車両の実加速度Ｇが追従するように、いわゆるフィードバック制御で制御するようにしている。なお、フィードバック制御の制御方法は、一般的なＰＩ制御で行なう。もっとも、ＰＩＤ制御等で行ってもよい。

この実施形態では、加速度の立ち下がり時（加速後半時）の制御方法について詳細に説明する。図２は、加速後半時の制御方法を中心に示した制御フローチャートであり、このフローチャートを使って説明する。

まず、Ｓ１ではコントローラ１０に各種信号を読み込む。アクセルセンサ７や車両Ｇセンサ８から運転者の加速要求や車両の運転状態を読み込む。なお、その他、図示しない車速センサやシフトセンサや舵角センサ等から、車両の運転状態の各種信号を検出するようにしてもよい。

次に、Ｓ２では運転者の意図を判断する。具体的には、パワフルスイッチが操作されているか否かを検出して、パワフルスイッチがＯＮ操作されている場合には、運転者はパワフルな走行をしたい意図があると判断して、パワフルスイッチがＯＦＦ操作されている場合には、運転者はノーマルな走行をしたい意図があると判断する。なお、この運転者の意図は、例えば、自動変速機の制御でパワーモードが設定されている場合には、このパワーモードの信号を貰ってパワフルな走行をしたい意図を判別するようにしてもよい。

また、具体的には図示しないが、この運転者の意図の判断を、アクセル開速度で判断してもよい。例えば、所定の開速度以上でアクセルペダルが踏込まれた場合には、運転者がパワフルな走行をしたい意図があると判断してもよい。

さらに、所定時間あたりのアクセルの踏込み回数で、運転者の意図を判断してもよい。例えば、１分あたりに１０回以上の踏込み操作があった場合には、運転者がパワフルな走行をしたい意図があると判断して、１０回未満の場合にはノーマルな走行をしたい意図があると判断してもよい。

次に、Ｓ３ではアクセル踏込みか否かを判断する。具体的には、運転者が所定値以上にアクセルペダルを踏込んでいるかを判断する。この時、アクセルペダルの開度は、中開度（パーシャル開度）でほぼ一定の状態であることが求められる。これは、アクセルペダルの全開時やアクセルペダルの開度変動時では、立ち下がり時の加速制御を安定的に行なうことができないからである。

ここで、アクセルペダルの踏込みを検出しなかった場合（ＮＯ判断）には、そのままリターンに移行して、次の制御に備える。一方、アクセルペダルの踏込みを検出した場合（ＹＥＳ判断）には、Ｓ３に移行する。

Ｓ４では、加速度Ｇの検出値を獲得する。すなわち、アクセルペダルが踏込まれた際には、エレキスロットルのスロットル開度が開放されて、エンジン出力が高まるため、このエンジン出力の高まりによって、加速前半で立ち上がる車両の実加速度Ｇを獲得するのである。

そして、Ｓ５ではこの加速度Ｇの検出値を蓄積する。この加速度Ｇの検出値を蓄積することで、実際に車両の生じた実加速度Ｇの履歴を持つことができる。このため、加速前半で、実際に車両にどのような加速度Ｇの立ち上がりが生じたかを判別できる。

その後、Ｓ６では加速度Ｇのピーク値か否かを判断する。具体的には、加速度Ｇの増加が少なくなり、加速度Ｇの値が変化しない又は減少する場合には、その時点を加速度Ｇのピーク値（図６のＰ参照）と判断する。

ここで、加速度Ｇのピーク値と判断しなかった場合（ＮＯ判断）には、まだ加速の立ち上がり状態であるため、再度、Ｓ４に戻って、加速度Ｇの検出値を獲得する。一方、加速度Ｇのピーク値と判断した場合（ＹＥＳ判断）には、Ｓ７に移行する。

Ｓ７では、加速度Ｇデータの履歴と運転者の意図から目標加速度Ｇの時系列データを設定する。この目標加速度Ｇの時系列データは、図示しないマップデータで算出するようにしている。このマップデータでは、例えば、加速前半の加速度Ｇデータの履歴によって、加速後半の加速度Ｇの立ち下がり勾配がそれぞれ所定の比率で変化するような目標加速度Ｇの時系列データ（時々刻々変化する複数の値）を設定している。

また、この目標加速度Ｇの時系列データは、運転者の意図に応じて変化するように設定している。例えば、図６の下段に示すように、運転者がパワフルな走行をしたい意図であると判断した場合には、加速度Ｇの減少率が少ないパワフルモードに設定して、ノーマルな走行をしたい意図であると判断した場合には、加速度Ｇの減少率が多いノーマルモードに設定する。

そして最後に、Ｓ８では、この設定された目標加速度Ｇの時系列データをもとに、エンジン出力をフィードバック制御で制御する。具体的には、車両の実加速度Ｇが目標加速度Ｇとなるように、スロットル開度や点火タイミング等を変化させてエンジン出力を制御する。
この場合、多くの場合は、エンジン出力を増加方向に制御することになる。なぜなら、一般的なエンジンは、加速後半にエンジントルクが低下するため、高めに設定した目標加速度Ｇより実加速度Ｇの方が低下するためである。
すなわち、図５の、エンジントルクとエンジン回転数の関係がスロットル開度によって変化する状態を示すグラフで示すように、一般的なエンジンでは、スロットル開度量（ＴＶＯ）が一定であると、エンジン回転数が高回転側に移行すると、エンジントルクが低下するため、エンジン回転数が高回転側に移行する加速後半では、車両の実加速度Ｇが低下するのである。

こうした、加速後半の車両の実加速度Ｇの低下を補うため、本実施形態では、目標加速度Ｇに実加速度Ｇが追従するように、エンジン出力をフィードバック制御で制御しているのである。

図３は、この加速後半時の制御方法と同時に制御されるロックアップクラッチの制御方法を示した制御フローチャートである。このフローチャートを使ってロックアップクラッチの制御方法について説明する。

まず、Ｓ１１では各種信号を読み込む。アクセルセンサ７や車両Ｇセンサ８から各種信号を読み込む。

次に、Ｓ１２ではアクセル踏込みか否かを判断する。ここでも、Ｓ２と同様に、運転者が所定値以上にアクセルペダルを踏込んで、アクセルペダルの開度が所定値以上になっているかを判断する。

ここで、アクセルペダルの踏込みを検出しなかった場合（ＮＯ判断）には、そのままリターンに移行して、次の制御に備える。一方、アクセルペダルの踏込みを検出した場合（ＹＥＳ判断）には、Ｓ１３に移行する。

Ｓ１３では、ロックアップクラッチ３を開放制御する。すなわち、ここではトルクコンバータ２を介してトルク伝達を行なうのである。このように、トルクコンバータ２を介してトルク伝達することで、エンジン出力をトルク増倍して、大きな駆動トルクを駆動輪６，６に伝達することができる。

このため、加速前半の加速の立ち上がり時の加速度を高めることができ、運転者に与える加速感を、より高めることができる。

その後、Ｓ１４では加速度Ｇのピーク値か否かを判断する。ここでも、加速度Ｇの増加が少なくなり、加速度Ｇの値が変化しない又は減少する場合に、加速度Ｇのピーク値（図６のＰ参照）と判断する。

ここで、加速度Ｇのピーク値と判断しなかった場合（ＮＯ判断）には、まだ加速の立ち上がり状態であるため、そのまま、Ｓ１３に戻り、ロックアップクラッチ３を開放制御する。一方、加速度Ｇのピーク値と判断した場合（ＹＥＳ判断）には、Ｓ１５に移行する。

Ｓ１５では、パワフルモードか否かを判断する。これは、前述したパワフルスイッチからのＯＮ、ＯＦＦ信号により判断する。
ここで、パワフルモードであると判断した場合（ＹＥＳ判断）には、Ｓ１６に移行して、ロックアップクラッチ３をスリップ制御する。このスリップ制御とは、ロックアップクラッチ３を略半クラッチ状態で滑らせて、トルク伝達する制御である。

このように、パワフルモードの際にロックアップクラッチ３をスリップ制御することにより、エンジン１のトルク変動等がダイレクトに歯車変速機構４に伝達されないため、車両の走り感を高めることができる。

また、このスリップ制御を行なう場合は、所定時間経過した後に締結制御に移行するため、パワフルモードの際には、ロックアップクラッチ３の締結タイミングが遅くなる。よって、この点でも、パワフルモードの際には、エンジンのトルク変動等がダイレクトに伝達されず、車両の走り感を高めることができる。

一方、パワフルモードでないと判断した場合（ＮＯ判断）には、Ｓ１７に移行して、ロックアップクラッチ３を締結制御する。すなわち、ここでは、ロックアップクラッチ３を介して、ダイレクトにトルク伝達を行なうのである。
このように、ロックアップクラッチ３を介してトルク伝達することで、エンジン回転数をやや下げることができるため、再度、エンジントルクを高める余地を確保でき（図５参照）、加速の立ち下がり時の加速度制御を、より確実に行なうことができる。

このように、ロックアップクラッチ３を制御することにより、加速前半の加速度の立ち上がり時には、トルクコンバータ２のトルク増倍機能を利用して、ピーク値前の加速感を高め、加速度Ｇのピーク値を高めている。一方、加速後半の加速度の立ち下がり時には、ロックアップクラッチ３を締結制御又はスリップ制御することで、エンジン回転数を低下させて、エンジン出力のフィードバック制御を行いやすくしている。

図４は、これらの制御方法のサンプリングタイミングを変更する制御フローチャートである。この図４を使って、サンプリングタイミングの変更方法について説明する。

まず、このフローでも、Ｓ２１では各種信号を読み込む。アクセルセンサ７や車両Ｇセンサ８から各種信号を読み込む。
次に、Ｓ２２では、アクセル踏込みか否かを判断する。ここでも、Ｓ２と同様に、運転者が所定値以上にアクセルペダルを踏込んでいるかを判断する。

ここで、アクセルペダルの踏込みを検出しなかった場合（ＮＯ判断）には、そのまま、Ｓ２３を飛び越してＳ２４に移行する。一方、アクセルペダルの踏込みを検出した場合（ＹＥＳ判断）には、Ｓ２３に移行する。

Ｓ２３では、サンプリングタイミングを短縮する短縮Ａモードを実行する。この短縮Ａモードでは、例えば、サンプリングタイミングを１０ｍｓから１ｍｓという短い時間に変更すると共に、この短縮期間を加速初期の短期間に設定している。

このように、短縮Ａモードを、加速初期の短期間に設定しているのは、加速初期にロックアップクラッチ３を開放するため、エンジン１の吹き上がりを防止すべく、エンジン１の出力制御を精度よく行なうためである。

そして、Ｓ２４では、加速度Ｇのピーク値か否かを判断する。ここでも、加速度Ｇの増加が少なくなり、加速度Ｇの値が変化しない又は減少する場合に、加速度Ｇのピーク値と判断する。

ここで、加速度Ｇのピーク値と判断しなかった場合（ＮＯ判断）には、そのまま、Ｓ２５を飛び越してＳ２６に移行する。一方、加速度Ｇのピーク値と判断した場合（ＹＥＳ判断）には、Ｓ２５に移行する。

Ｓ２５では、サンプリングタイミングを短縮する短縮Ｂモードを実行する。この短縮Ｂモードでは、例えば、サンプリングタイミングを１０ｍｓから１ｍｓの短い時間に変更する共に、この短縮期間を加速度Ｇピーク後の比較的長い時間に設定している。

このように、短縮Ｂモードを、加速度Ｇピーク後の比較的長い時間に設定しているのは、加速度Ｇピーク後にロックアップクラッチ３を締結制御又はスリップ制御する際に、できるだけ長く精度よくロックアップクラッチ３を制御することで、エンジンの吹き上がりやクラッチジャダーの発生等を防いで、運転者に違和感を与えないようにするためである。

その後、Ｓ２６では、サンプリングタイミングを通常状態にして制御する。例えば、サンプリングタイミングを１０ｍｓとして制御する。このように、サンプリングタイミングを、通常時には１０ｍｓと比較的長い時間に設定することで、通常制御時のコントローラの負荷を低減できる。

以上のように、サンプリングタイミングを、必要時のみ短縮するように制御することにより、コントローラ１０の性能をさほど高めることなく、加速の立ち上がり時、立ち下がり時のエンジン出力制御、ロックアップクラッチ制御の制御性能を高めることができる。

このように、車両の制御装置を制御した場合のタイムチャートを、図６、図７、図８で説明する。図６は、アクセルペダルの踏込み操作とロックアップクラッチの断接操作と車両の前後Ｇ（実加速度Ｇ）の状態との関係を示したタイムチャートである。

この図の上段に示すように、アクセルペダル（アクセル）を全閉から中間域に開放操作すると、下段に示すように、車両の前後Ｇ（実加速度Ｇ）が上昇する。この上昇は、加速前半における加速制御によって生じ、目標加速度Ｇに追従するように制御されたエンジン出力によって生じるものである。

また、これと同時に、中段に示すように、ロックアップクラッチ（クラッチ）も、スリップ状態から完全開放状態のＯＦＦに制御される。これにより、トルクコンバータを介してエンジン出力の伝達が行われ、トルク増倍で駆動輪側に駆動力が伝達されることになる。

その後、車両の前後Ｇ（実加速度Ｇ）は、直線状に立ち上がっていき、上端近傍で湾曲してピーク値Ｐとなる。このピーク値Ｐを越えてから車両の前後Ｇ（実加速度Ｇ）は、滑らかに円弧状に湾曲して減少（立ち下がって）していく。

このピーク値Ｐを越えてから、中段に示すように、ロックアップクラッチがスリップ状態を経由して徐々に完全接続状態のＯＮに制御される（ノーマルモード時）。これにより、エンジン回転数を低下させて、エンジン出力の制御幅を広げることができる。

その後、車両の前後Ｇ（実加速度Ｇ）は、加速後半となり、略直線状に立ち下がっていく。このため、運転者には長期間に亘り加速感を与えることができ、運転者は気持ちのよい加速感を長期間得ることができる。

このとき、本実施形態の制御を採用しない場合には、いわゆる「成り行き」状態となり、破線に示すように急激に加速度が低下する。このように加速度が低下すると、運転者は、加速後半の加速感が損なわれることで、不快感を覚えることになる。

この加速後半の車両前後Ｇの立ち下がり角度は、ノーマルモード（実線）とパワフルモード（一点鎖線）で異なり、パワフルモードの傾斜角α´の方が、ノーマルモードの傾斜角αよりも緩やかに減少するようになっている。

このため、ノーマルモードとパワフルモードとで、加速後半の加速感の立ち下がりの伸びが異なり、パワフルモードの方がエンジントルクが高まったような感覚を与えることができる。
よって、本実施形態によると、運転者の走りの意図に応じて、車両の加速感を変化させることができる。

図７は、ノーマルモードにおける車両の前後Ｇ（実加速度Ｇ）の状態とエンジン回転数とタービン回転数の変化とすべり率目標値の変化とサンプリングタイミングの変化を示したタイムチャートである。

この図に示すように、上段に示す車両の前後Ｇ（実加速度Ｇ）の変化に対応して、中段に示すトルクコンバータの状態（回転数、すべり率目標）も変化する。
ノーマルモードの際には、前述したように、ロックアップクラッチが、加速前半の立ち上がり時に開放制御されて、加速後半の立ち下がり時に締結制御されるため、トルクコンバータの回転数や、すべり率目標値は、ロックアップクラッチの締結状態に応じて変化する。

具体的には、加速初期に、すべり率目標値がスリップ状態（「約０．４」）から完全スリップ状態（「１」）に変化するため、エンジン回転数がターピン回転数の上昇に比して大きく上昇する。その後の加速前半では、すべり率目標値が完全スリップ状態（「１」）を維持するため、エンジン回転数とタービン回転数は所定の回転数差のまま上昇していく。

その後、加速後半では、加速度Ｇのピーク値Ｐを越えると、すべり率目標値が徐々に完全スリップ状態（「１」）から完全締結状態（「０」）に変化していくため、エンジン回転数が低下する。そして、すべり率目標が完全締結状態（「０」）となると、このエンジン回転数は、タービン回転数と一致した状態で上昇して行くことになる。

また、サンプリングタイミングは、このすべり率目標値が変化する時に、短くなるように設定している。すなわち、加速初期のタイミングで一度短縮されるように制御して（短縮Ａモードに相当）、加速度Ｇのピーク値Ｐ前後のタイミングで、もう一度短縮されるように制御している（短縮Ｂモードに相当）。

このように、サンプリングタイミングを一時的に短縮することで、前述したように、コントローラ１０の性能を、さほど高めることなく、加速の立ち上がり時、立ち下がり時の制御性能を高めることができる。

一方、図８は、パワフルモードにおける車両の前後Ｇ（実加速度Ｇ）の状態とエンジン回転数とタービン回転数の変化とすべり率目標値の変化とサンプリングタイミングの変化を示したタイムチャートである。

この図に示すように、上段に示す車両の前後Ｇ（実加速度Ｇ）は、ノーマルモードの場合よりも傾斜角が緩やかに減少する。そして、この車両の前後Ｇの変化に対応して、トルクコンバータの状態も変化する。

パワフルモードの際には、前述したように、ロックアップクラッチは、加速前半の立ち上がり時に開放制御されて、加速後半の立ち下がり時にスリップ制御されるため、トルクコンバータの回転数や、すべり率目標値は、ロックアップクラッチの締結状態に応じて変化する。

具体的には、加速前半はノーマルモードの際と同様の変化であるものの、加速後半は、ノーマルモードと異なる。すなわち、加速後半は、すべり率目標値が徐々に低下していき、締結寸前で所定のスリップ状態（「約０．１」）を維持するように制御されるため、エンジン回転数はタービン回転数よりもやや高い回転数を維持したまま上昇していく。その後、加速が終了する時点で、すべり率目標値が完全締結状態（「０」）に変化して、エンジン回転数はタービン回転数と一致した状態で上昇していくことになる。

このように、パワフルモードの場合には、ノーマルモードの場合と目標加速度Ｇの時系列データが異なる以外にも、トルクコンバータの制御が異なるため、車両の加速感や走り感が異なることになり、運転者の意図に応じた加速感を得ることができる。

次に、このように構成した本実施形態の作用効果について説明する。
この実施形態の車両の制御装置は、アクセル踏み込み操作時における車両加速度の立ち上がりを経由にした後における時系列の目標加速度Ｇを設定して、この目標加速度に実加速度Ｇが追従するようにエンジン出力を制御するように設定するともに、パワフルスイッチ９で運転者の走りに対する意図を判断して（Ｓ２）、その判断結果に応じて、時系列の目標加速度Ｇを変更するようにしている（Ｓ７）。

これにより、運転者の走りの意図に応じて、車両加速度の立ち上がりを経由にした後の実加速度Ｇ（加速後半の車両の実加速度Ｇ）を、変化させることができる。

よって、車両の制御装置及び制御方法において、加速ピーク値Ｐ後の立ち下がり時の加速度を制御することで、運転者の走り意図を踏まえて、トルク感のある加速度波形（Ｇ波形）を演出して、運転者の要求を満足できる。

また、この実施形態では、アクセル踏み込み操作時における、車両加速度の立ち上がり時の実加速度Ｇの履歴を獲得して（Ｓ４，Ｓ５）、この履歴に応じて立ち上がりを経由した後における時系列の目標加速度Ｇを設定（Ｓ７）するようにしている。

これにより、加速時の過渡現象である実加速度Ｇの立ち上がり履歴を踏まえた上で、加速後半の目標加速度Ｇを設定することが可能となり、加速前半から円滑且つ精度よく加速後半の加速度変化が生じるように、目標加速度Ｇを設定することができる。

また、この実施形態では、運転者の走りに対する意図に応じて、加速後半における目標スリップ量が変化するようにしている（Ｓ１５）。
これにより、運転者の走りの意図に応じて、ロックアップクラッチ３のスリップ状態が変化するため、走り感の差別化を図ることができる。

また、この実施形態では、運転者の走りに対する意図に応じて、実加速度のピーク値時点からロックアップクラッチの締結時点までの時間が変化するように設定している（Ｓ１６）。

これにより、運転者の走りの意図に応じて、ロックアップクラッチ３の締結タイミングが変化するため、走り感の差別化を効果的に図ることができる。

また、この実施形態では、ロックアップクラッチ３の締結時点の前後で、サンプリングタイミングを他の時点よりも短縮している（Ｓ２５）。
これにより、ロックアップクラッチ３の締結制御やエンジン１の出力制御を、精度よく行なうことができる。
よって、ロックアップクラッチ３の締結時点での、エンジン１の吹き上がりや締結ショックの低減を図ることができる。

また、この実施形態では、運転者の走りの意図は、運転者のパワフルスイッチ９の操作で判断するようにしている。
これにより、運転者のスイッチ操作で、運転者の走りの意図を判断することができるため、明確に運転者の意図をコントローラ１０内に取り込むことができる。
よって、運転者の意図という不明確な情報を、確実に反映して制御を行うことができるため、運転者に、不信感や不安感を与えることなく、加速後半の加速感を高めることができる。
また、この運転者の走りの意図判断は、例えば、アクセル踏み込み操作時のアクセル開速度であってもよい。
この場合には、別途、運転者の意図を入力操作することなく、運転者の意図をコントローラ１０内に取り込むことができる。
よって、自動的に運転者の意図が反映されるため、煩わしい操作を行なうことなく、加速後半の加速感を高めることができる。

以上、この発明の構成と前述の実施形態との対応において、
この発明の意図判断手段は、実施形態のパワフルスイッチ９と、ステップＳ２に対応し、
以下、同様に、
目標加速度設定手段は、コントローラ１０と、ステップＳ７に対応し、
目標加速度変更手段は、コントローラ１０と、ステップＳ７に対応し、
エンジン出力制御手段は、コントローラ１０と、ステップＳ８に対応し、
実車両加速度履歴獲得手段は、車両Ｇセンサ８と、コントローラ１０と、ステップＳ３、ステップＳ４に対応するも、
この発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、あらゆる車両の制御装置及び制御方法に適用する実施形態を含むものである。

なお、歯車変速機構４は、多段歯車式の変速機構だけでなく、無段変速式の変速機構であってもよい。また、エンジン１の出力制御も、エレキスロットルのスロットル開度制御等だけでなく、吸気タイミングや排気タイミングを位相可変装置で変更するものや、吸気の加給量を加給機等で変更するもの等であってもよい。

車両のパワートレイン及び制御装置の全体ブロック図。 加速後半時の制御方法を中心に示した制御フローチャート。 ロックアップクラッチの制御方法を示した制御フローチャート。 サンプリングタイミングを変更する制御フローチャート。 エンジントルクとエンジン回転数の関係がスロットル開度によって変化する状態を示すグラフ。 アクセルペダルの踏込み操作とロックアップクラッチの断接操作と車両の前後Ｇ（実加速度Ｇ）の状態との関係を示したタイムチャート。 ノーマルモードにおける車両の前後Ｇ（実加速度Ｇ）の状態とエンジン回転数とタービン回転数の変化とすべり率目標値の変化とサンプリングタイミングの変化を示したタイムチャート。 パワフルモードにおける車両の前後Ｇ（実加速度Ｇ）の状態とエンジン回転数とタービン回転数の変化とすべり率目標値の変化とサンプリングタイミングの変化を示したタイムチャート。

符号の説明

１…エンジン
２…トルクコンバータ
３…ロックアップクラッチ
４…歯車変速機構
７…アクセルセンサ
８…車両Ｇセンサ
９…パワフルスイッチ
１０…コントローラ

Claims (8)

1. アクセル操作に対して独立にエンジン出力を制御するエンジンと、トルクコンバータを有する自動変速機とを備えた車両の制御装置であって、
   発進時又は加速時のアクセル踏み込み操作時における車両加速度の立ち上がりを経由にした後における時系列の目標車両加速度を設定する目標加速度設定手段と、
   実車両加速度が前記設定された時系列の目標車両加速度を追従するようにエンジン出力を制御するエンジン出力制御手段と、
   運転者の走りに対する意図を判断する意図判断手段と、
   前記意図判断手段の判断結果に応じて前記時系列の目標車両加速度を変更する目標加速度変更手段とを
   備える
   車両の制御装置。
2. 発進時又は加速時のアクセル踏み込み操作時の車両加速度の立ち上がり時の実車両加速度履歴を獲得する実車両加速度履歴獲得手段を備え、
   前記実車両加速度履歴に応じて上記車両加速度の立ち上がりを経由した後における時系列の目標車両加速度を設定した
   請求項１記載の車両の制御装置。
3. 前記トルクコンバータにスリップ量が可変となるロックアップクラッチを備えて、
   前記運転者の走りに対する意図に応じて、前記ロックアップクラッチの前記立ち上がりを経由した後における時系列の目標スリップ量を設定する目標スリップ量設定手段を設けた
   請求項１又は２記載の車両の制御装置。
4. 前記運転者の走りに対する意図に応じて、前記実車両加速度のピーク値時点からロックアップクラッチの締結時点までの時間を変更する締結タイミング変更手段を設けた
   請求項３記載の車両の制御装置。
5. 前記ロックアップクラッチの締結の時点の前後で、サンプリングタイムを他の時点よりも短縮する
   請求項４記載の車両の制御装置。
6. 前記意図判断手段は、運転者のモード選択である
   請求項１〜５いずれか記載の車両の制御装置。
7. 前記意図判断手段は、アクセル踏み込み操作時のアクセル開速度である
   請求項１〜５いずれか記載の車両の制御装置。
8. アクセル操作に対して独立にエンジン出力を制御するエンジンと、トルクコンバータを有する自動変速機とを備えた車両の制御方法であって、
   発進時又は加速時のアクセル踏み込み操作時における車両加速度の立ち上がり時を経由にした後における時系列の目標車両加速度を設定する工程と、
   実車両加速度が前記設定された時系列の目標車両加速度を追従するようにエンジン出力を制御する工程と、
   運転者の走りに対する意図を判断する工程と、
   前記意図判断結果に応じて前記時系列の目標車両加速度を変更する工程とを
   備える
   車両の制御方法。
   

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