JP3598867B2 - 車両用駆動力制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無段変速機を備えた車両用駆動力制御装置に関し、特に下り坂時などでのエンジンブレーキによる減速度を制御するための制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ドライバのアクセル操作とは独立してトルクを制御することができるエンジンと、変速比を無段階に制御することができる無段変速機（ＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓＶａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ：以下、ＣＶＴと称す）とを備えた車両において、アクセル操作量や運転条件等に基づいて算出された正負の目標駆動力を所定のエンジントルクとＣＶＴ変速比とで実現する「駆動力制御」という考え方がある。この駆動力制御を用いれば、目標駆動力の作り方で車両の動特性を容易に変えることが可能であり、エンジントルクとＣＶＴ変速比とを算出する際にエンジンの燃料消費率が最も小さい点を用いるようにロジックを構成しておけば、所望の目標駆動力を燃費最適で実現することができるというメリットがある。また駆動力制御とすることで、前車追従走行制御（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ：以下、ＡＣＣと称す）や車両挙動制御（Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｄｙｎａｍｉｃｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ：以下、ＶＤＣと称す）といったドライバ操作以外の走行モードとの切り換えがスムーズに行える、というメリットもある。このような駆動力制御を行う車両において、アクセル開度が全閉付近の所定値以下の場合に、アクセル開度に応じて、マップにより所定の負の目標駆動力を設定し、その負の目標駆動力を実現するように車両のエンジントルク、変速比を制御してドライバの意図に応じたエンジンブレーキを実現する技術が公知である（特開昭６２−１９９５３６号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般にドライバのオーバードライブキャンセルスイッチ（以下、Ｏ／ＤキャンセルＳＷと称す）のＯＮ操作や自動変速機のレンジのダウンシフト側への操作（Ｄ→Ｄｓなど）はさらなる減速意図の表れであり、その逆の操作も同様に有り得るが、従来の駆動力制御を行うシステムに目標駆動力に基づくエンジンブレーキ制御を適用した場合、常にアクセル開度に基づく目標駆動力要求に基づいて駆動力が制御されるので、前記のようなドライバ操作が行われても車両の減速度が変化することはなく、その結果ドライバが違和感を感じる場合がある、という問題点があった。
また、上記のようなドライバの減速動作は、一般にアクセル操作でこれ以上の減速度を積極的に実現することが不可能であるアクセル開度全閉（アクセルから足を離した）状態で行われるが、従来の技術（特開昭６２−１９９５３６号公報）では、アクセル全閉時の減速度制御については全く触れられていない。
本発明は上記従来技術が抱える問題点に着目してなされたもので、アクセル操作以外のドライバの減速要求が検出され、かつ、ドライバのアクセル操作量が略零である場合に、目標駆動力を減少補正することによって、アクセル全閉時における減速度制御を可能とし、ドライバの意図に沿った減速度を実現することができる車両用駆動力制御装置を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明では、ドライバのアクセル操作とは独立してトルクを制御することができる機関と、この機関の出力軸と車両の駆動輪との間に介装され、変速比を無段階に制御することができる無段変速機と、車両の速度を検出する手段と、ドライバのアクセル操作量を検出する手段と、変速操作によりドライバの減速要求を検出する手段と、ドライバのアクセル操作量が略零であるときに、車両の速度に基づいて目標減速度を演算する手段と、ドライバのアクセル操作量が略零であり、かつ、ドライバの減速要求が検出されているときに、目標減速度に対する補正値を車両の速度に基づいて演算し、演算した補正値で目標減速度を補正する手段と、ドライバのアクセル操作量が略零であり、かつ、ドライバの減速要求が検出されているときに、補正された目標減速度と車両の実減速度とに基づいて目標駆動力を減少するように演算する手段と、演算した目標駆動力が得られるように、機関のトルクと無段変速機の変速比を制御する手段と、を備える構成とした。この構成によれば、ドライバのアクセル操作量が略零、すなわち、ドライバがアクセルから足を離しているコースト時に、ドライバがさらに大きな減速度を要求していることが検出されると、車速に応じて補正した目標減速度に基づいて目標駆動力を減少補正（負の目標駆動力を増大補正）するので、ドライバの意図に沿った車両の減速を実現することができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態１の構成を示す図である。構成を説明すると、エンジン１には吸入空気量を制御する電子制御スロットル２が搭載され、エアフィルタ３や排気を清浄化する排気触媒４なども搭載されており、エンジン１の出力軸にはトルクを増大するためのトルクコンバータ５が接続されている。このトルクコンバータ５には連続的に変速比を制御可能なＣＶＴ６が接続されており、このＣＶＴ６にはファイナルギア７が接続されている。そして、ファイナルギア７の出力軸には駆動輪８が接続されており、駆動力を路面に伝達する。
また、外部との情報の入出力、種々の演算は図２に示されるマイクロコンピュータを中心とする回路で実現される。ＣＰＵ３０１は演算を実行し、ＲＯＭ３０２は後述する制御プログラムや各種データ等をあらかじめ記憶している。ＲＡＭ３０３はプログラム実行中に一時的に情報の記憶を行う。入力ポート３０４は外部のセンサ等からの情報の入力を行い、Ａ／Ｄ変換器３０５は、外部からのアナログ信号をコンピュータで扱うためにＡ／Ｄ変換する。出力ポート３０６は、外部の機器を駆動するための信号を出力する。
【０００６】
電子制御スロットル等を搭載することによりドライバ操作とは独立にエンジントルクを制御可能なエンジンと、ＣＶＴのように変速比（あるいは入力回転）を無段階に制御できる変速機を備えた車両において、ドライバのアクセル操作量や車体速度に基づいて目標駆動力を算出し、その目標駆動力を実現するようにエンジントルクと変速比を制御する「駆動力制御」という考え方がある。この方式では、目標駆動力の作り方で車両の動特性を容易に変えることが可能であり、エンジントルクとＣＶＴ変速比を算出する際にエンジンの燃料消費率が最も小さい点を用いるようにロジックを構成しておけば、所望の目標駆動力を燃費最適で実現することができるというメリットがある。また駆動力制御とすることで、ＡＣＣやＶＤＣといったドライバ操作以外の走行モードとの切り換えがスムーズに行える、というメリットがある。
【０００７】
いま、このような車両において、下り坂時のエンジンブレーキを制御する場合を考える。
「駆動力制御」を行っている場合で、ドライバがアクセルから足を離した状態において目標駆動力を補正することによりエンジンブレーキ制御を行っている場合を図３に示す。通常、ドライバがアクセルから足を離している状態でのＯ／ＤキャンセルＳＷのＯＮ操作や、ＡＴレンジのＤ→Ｄｓ切り換えは、ドライバのさらなる減速意図の表れであるが、従来例（特開昭６２−１９９５３６号公報）のようにドライバのアクセル操作量（いまは足を離しているので操作量０）のみから目標駆動力を算出する構成や、それを補正してエンジンブレーキ制御を行うだけの構成では、前記のようなドライバ操作が行われても車両の減速度は変化しない（図３）。そこで、ドライバによるＯ／ＤキャンセルＳＷのＯＮ操作や、ＡＴレンジのＤ→Ｄｓ切り換えが行われた場合には、図４に示すようにエンジンブレーキ制御ロジックでの目標車両減速度を補正あるいは所定の値に変更し、その結果、エンジンブレーキ制御での暫定の目標入力回転数とそこから演算する目標駆動力を補正することにより、車両のさらなる減速度の増加を実現することができる。また、ドライバによるＯ／ＤキャンセルＳＷのＯＮ操作やＡＴレンジのＤ→Ｄｓ切り換えが行われた場合に、図５に示すように目標車両減速度ではなくエンジンブレーキ制御での暫定の目標入力回転数を所定の値で制限し、その結果、そこから演算する目標駆動力を制限することによっても、車両のさらなる減速度の増加を実現することができる。また、ドライバによるＯ／ＤキャンセルＳＷのＯＮ操作や、ＡＴレンジのＤ→Ｄｓ切り換えが行われた場合に、図６に示すように目標車両減速度ではなくエンジンブレーキ制御で演算する目標駆動力を所定の値で制限することによっても、車両のさらなる減速度の増加を実現することができる。
【０００８】
図７，図８に本実施の形態の制御フローチャートを示す。
図７の制御は１０［ｍｓ］毎に実行され、図中のステップ８０１では、ドライバのアクセル操作量（ＡＰＳ）が０（足離し状態）かどうかを判断する。ここで、ＡＰＳ＝０でなかったら、ステップ８０２へ進み、通常の目標駆動力を演算し終了する。ステップ８０１でＡＰＳ＝０であったら、ステップ８０３へ進み、コースト時制御の目標駆動力を演算し終了する。この図７の制御は、以下の実施の形態２〜５においても共通とする。
【０００９】
図８は、図７のステップ８０３での処理内容を示すものであり、ステップ９０１では車速（ＶＳＰ）等の車両の運転状態を検出する。ステップ９０２ではステップ９０１で検出した運転状態に基づき、その時の車両の目標減速度（ｔＧ）を演算する。ステップ９０３ではＯ／ＤキャンセルＳＷがＯＦＦかどうかを判断する。ステップ９０３でＯ／ＤキャンセルＳＷ ＯＦＦと判断された場合はステップ９０７へ進み、Ｏ／ＤキャンセルＳＷがＯＦＦと判断されなかった（ＯＮの）場合はステップ９０４へ進む。ステップ９０４では、その時の車両の運転状態に基づき、Ｏ／ＤキャンセルＳＷ ＯＮに対応する目標減速度のリミッタｔＧｌｉｍを読み込む（図１０より）。ステップ９０５では、今の目標減速度ｔＧがリミッタ値ｔＧｌｉｍよりも小さいかを判断する。ステップ９０５でｔＧがリミッタ値ｔＧｌｉｍよりも小さいと判断された場合にはステップ９０７へ進み、ｔＧがリミッタ値ｔＧｌｉｍよりも小さいと判断されなかった（ｔＧがリミッタ値ｔＧｌｉｍ以上の）場合、ステップ９０６でｔＧにｔＧｌｉｍを代入しステップ９０７へ進む。ステップ９０７では、その時の車両の減速度（Ｇ）を検出し、ステップ９０８はステップ９０７で検出した減速度（Ｇ）とそれまでに演算した目標減速度（ｔＧ）とに基づいて、目標駆動力（ｔＴｄ）を演算し、終了する。また、ここには示していないが、演算された目標駆動力に基づいてＣＶＴ６の目標変速比（あるいは目標入力回転）と、エンジン１へのトルク指令を演算する制御がこれらとは別にあり、その演算結果に基づいてＣＶＴ６、エンジン制御系が各々の制御を行い車両の駆動力と減速度が実現される。
【００１０】
（実施の形態２）図９は図７のステップ８０３での処理内容を示すものであり、ステップ１００１では車速（ＶＳＰ）等の車両の運転状態を検出する。ステップ１００２ではステップ１００１で検出した運転状態に基づき、その時の車両の目標減速度（ｔＧ）を演算する。ステップ１００３ではＯ／ＤキャンセルＳＷがＯＦＦかどうかを判断する。ステップ１００３でＯ／ＤキャンセルＳＷ ＯＦＦと判断された場合はステップ１００６へ進み、Ｏ／ＤキャンセルＳＷがＯＦＦと判断されなかった（ＯＮの）場合はステップ１００４へ進む。ステップ１００４では、その時の車両の運転状態に基づき、Ｏ／ＤキャンセルＳＷ ＯＮに対応する目標減速度の補正量ΔｔＧを読み込む（図１１より）。ステップ１００５では、今の目標減速度ｔＧを補正量ΔｔＧで補正し、新たな目標減速度ｔＧとする。ステップ１００６では、その時の車両の減速度（Ｇ）を検出し、ステップ１００７はステップ１００６で検出した減速度（Ｇ）とそれまでに演算した目標減速度（ｔＧ）とに基づいて、目標駆動力（ｔＴｄ）を演算し、終了する。ここで、実施の形態１と同様に、ＣＶＴ６の目標変速比（あるいは目標入力回転）と、エンジン１へのトルク指令を演算する制御は別に存在し、その演算結果に基づいてＣＶＴ６、エンジン制御系が各々の制御を行い、車両の駆動力と減速度が実現される。
【００１４】
以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明の具体的な構成は本実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、本実施の形態では、ドライバの減速意図を表す動作としてＯ／ＤキャンセルＳＷのＯＮ操作を例に説明したが、自動変速機のレンジのダウンシフト側への操作（Ｄ→Ｄｓなど）の場合でも同様である。
また、本実施の形態では、請求項での「機関」としてガソリンエンジンを用いた場合を示したが、この「機関」はディーゼルエンジン、あるいはモータでも同様の効果を実現することができる。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の車両用駆動力制御装置にあっては、ドライバのアクセル操作量が略零、すなわち、ドライバがアクセルから足を離しているコースト時に、ドライバがさらに大きな減速度を要求していることが検出されると、目標駆動力を減少補正（負の目標駆動力を増大補正）するので、ドライバの意図に沿った車両の減速を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の構成を示す図である。
【図２】外部との情報の入出力、種々の演算を実行する電気回路の構成図である。
【図３】従来の問題点を説明するための図である。
【図４】実施の形態１の効果を示す図である。
【図５】実施の形態１の効果を示す図である。
【図６】実施の形態１の効果を示す図である。
【図７】実施の形態１の制御フローチャートである。
【図８】実施の形態１のエンジンブレーキ制御目標駆動力（ｔＴｄ）演算の制御フローチャートである。
【図９】実施の形態２のエンジンブレーキ制御目標駆動力（ｔＴｄ）演算の制御フローチャートである。
【図１０】実施の形態１で用いるパラメータを算出するためのテーブルの例である。
【図１１】実施の形態２で用いるパラメータを算出するためのテーブルの例である。
【符号の説明】
１ エンジン
２ 電子制御スロットル
３ エアフィルタ
４ 排気触媒
５ トルクコンバータ
６ ＣＶＴ
７ ファイナルギア
８ 駆動輪
３０１ ＣＰＵ
３０２ ＲＯＭ
３０３ ＲＡＭ
３０４ 入力ポート
３０５ Ａ／Ｄ変換器
３０６ 出力ポート

Claims (3)

1. ドライバのアクセル操作とは独立してトルクを制御することができる機関と、
   この機関の出力軸と車両の駆動輪との間に介装された変速比を無段階に制御することができる無段変速機と、を備えた車両に適用される車両用駆動力制御装置であって、
   車両の速度を検出する手段と、
   ドライバのアクセル操作量を検出する手段と、
   変速操作によりドライバの減速要求を検出する手段と、
   ドライバのアクセル操作量が略零であるときに、車両の速度に基づいて目標減速度を演算する手段と、
   ドライバのアクセル操作量が略零であり、かつ、ドライバの減速要求が検出されているときに、目標減速度に対する補正値を車両の速度に基づいて演算し、演算した補正値で目標減速度を補正する手段と、
   ドライバのアクセル操作量が略零であり、かつ、ドライバの減速要求が検出されているときに、補正された目標減速度と車両の実減速度とに基づいて目標駆動力を減少するように演算する手段と、
   演算した目標駆動力が得られるように、機関のトルクと無段変速機の変速比を制御する手段と、を備えたことを特徴とする車両用駆動力制御装置。
2. ドライバのオーバードライブキャンセルスイッチの操作から前記減速要求を検出することを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動力制御装置。
3. ドライバの無段変速機のレンジ切り換え操作から前記減速要求を検出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用駆動力制御装置。

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