JP3832241B2 - 車両の駆動力制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の駆動力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両の駆動力制御装置として、アクセル開度とは独立して開度制御可能なスロットル弁（電制スロットル弁）を有し、少なくともアクセル開度を含む運転条件に基づき予め設定された駆動力テーブルを参照して目標駆動力を設定し、勾配抵抗などの走行抵抗に基づき目標駆動力を補正して最終目標駆動力を算出し、これを変速比で除算して目標エンジントルクを算出することにより、この目標エンジントルクが実現されるようにスロットル弁を制御するものがある（特開２０００−１６８４０５号公報等）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような駆動力制御を行う車両では、その変速制御には、新規に駆動力に応じた変速マップを用意する必要があり、従来から行われてきたスロットル開度に基づく変速制御から大幅な変更が必要になっていた。
そこで、このような車両にも、実スロットル開度あるいは目標スロットル開度（指令値）を用いて、従来からのスロットル開度に基づく変速制御を適用することが考えられるが、次のような問題点があった。
【０００４】
アクセルを踏み込むことで、目標駆動力が増加すると、目標エンジントルクが増加し、これに伴い目標スロットル開度、実スロットル開度も増加するが、これにより登坂路などでは変速機にダウンシフトが生じる。
ダウンシフトが生じると、目標駆動力が増加中でも、目標エンジントルクは減少し、目標スロットル開度、実スロットル開度も減少する。すると今度は変速機にアップシフトが生じる。そこからまた目標エンジントルクが増加し、スロットル開度の増加によるダウンシフトが生じる、といったことを繰り返すハンチング現象が起きてしまう。
【０００５】
また、変速制御にアクセル開度をそのまま使うことも考えられるが、勾配抵抗などの走行抵抗に基づく目標駆動力の補正が変速制御に反映されなくなってしまう。
本発明は、上記の問題点に鑑み、従来から行われていたスロットル開度に基づく変速制御ロジックを大幅に変更することなく駆動力制御を実現でき、しかも変速のハンチング現象を起こすことがなく、更に走行条件に基づく目標駆動力の補正分も変速制御に反映させることのできる車両の駆動力制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１の発明では、アクセル開度とは独立して開度制御可能なスロットル弁を有する一方、少なくともアクセル開度を含む複数の運転条件パラメータに基づき予め設定された駆動力マップを参照して目標駆動力を設定する目標駆動力設定手段（目標駆動力設定部）と、前記目標駆動力を走行抵抗に基づいて補正して最終目標駆動力を算出する最終目標駆動力算出手段（最終目標駆動力算出部）と、前記最終目標駆動力を変速機の変速比で除算して目標エンジントルクを算出する目標エンジントルク算出手段（目標エンジントルク算出部）と、前記目標エンジントルクが実現されるように前記スロットル弁を制御するスロットル制御手段（スロットル制御部）と、アクセル開度に基づいて変速機の変速段を定めて変速制御を行う変速制御手段と、を有する車両の駆動力制御装置において、前記最終目標駆動力と、前記目標駆動力設定手段で用いた前記複数の運転条件パラメータのうちアクセル開度以外の運転条件パラメータとに基づき、前記目標駆動力設定手段で用いた駆動力マップと同じ特性のマップを参照して、変速制御用アクセル開度を設定し、この変速制御用アクセル開度を前記変速制御手段で用いるアクセル開度とする変速制御用アクセル開度設定手段（変速制御用アクセル開度設定部）と、を有することを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明では、前記変速制御用アクセル開度設定手段にて、前記目標駆動力設定手段で用いた駆動力マップと同じ特性のマップに代え、前記目標駆動力設定手段で用いた駆動力マップと同じマップを参照することを特徴とする。
【０００８】
【発明の効果】
請求項１又は請求項２の発明によれば、最終目標駆動力から駆動力マップを参照して、変速制御用アクセル開度を設定することにより、これを用いて変速制御を行うので、従来から行われていたスロットル開度に基づく変速制御ロジックを大幅に変更することなく駆動力制御を実現できる一方、変速のハンチング現象を起こすことがなく、また、目標駆動力の補正分も変速制御に反映させることができる。
【０００９】
また、特に請求項１の発明によれば、目標駆動力設定部も変速制御用アクセル開度設定部も同じ特性のマップを利用するので、チューニングが容易になる。
また、特に請求項２の発明によれば、目標駆動力設定部も変速制御用アクセル開度設定部も同じマップを共用するので、チューニングが容易になるばかりか、メモリ容量も節約できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施形態を示す車両駆動系の概略構成図である。
エンジン１の出力軸は自動変速機２に接続され、自動変速機２の出力軸３によりファイナルギア４を介して駆動輪５，５が駆動される。
【００１１】
ここで、エンジン１の吸気系に設けられるスロットル弁６は、モータ等のスロットルアクチュエータ７により、アクセル開度とは独立して開度制御可能な電制スロットル弁であり、その開度はコントロールユニット８により制御される。
コントロールユニット８は、各種センサ（アクセル開度センサ、クランク角センサ、車速センサ等）からの信号を入力し、これに基づいて所定の演算処理を行うことにより、目標スロットル開度を算出し、これによって電制スロットル弁６の開度を制御する。
【００１２】
また、コントロールユニット８は、所定の変速マップを参照することにより、目標変速段を設定し、目標変速段が変更されたときに、自動変速機２に対し変速指令を出力することにより、変速を行わせる。
尚、一般的には、スロットル制御用のコントロールユニットと変速制御用のコントロールユニットとは別々に設けられ、通信線により接続されて、協調制御を行うが、ここでは、説明の簡素化のため、１つのコントロールユニット８により統合制御を行うものとした。
【００１３】
図２はコントロールユニット８内で行われる駆動力制御（スロットル制御及び変速制御）に関する制御ブロック図である。
駆動力マップ１０は、少なくともアクセル開度を含む運転条件、ここでは、アクセル開度ＡＰＯと車速ＶＳＰとをパラメータとして、車両の目標駆動力Ｔを予め定めたものである。この駆動力マップ１０を参照することにより、実際のアクセル開度ＡＰＯ１（ＡＰＯ＝ＡＰＯ１）と車速ＶＳＰとから目標駆動力Ｔを設定できる。また、最終目標駆動力ｔＴ（Ｔ＝ｔＴ）と車速ＶＳＰとから、この駆動力マップ１０を逆読み（逆変換）することで、変速制御用アクセル開度ＡＰＯ２（ＡＰＯ＝ＡＰＯ２）を設定できる。
【００１４】
目標駆動力設定部１１は、アクセル開度センサにより検出されるアクセル開度ＡＰＯ＝ＡＰＯ１と車速センサにより検出される車速ＶＳＰとを読込み、これらに基づき、駆動力マップ１０を参照して、目標駆動力Ｔを設定する。
勾配抵抗算出部１２は、目標駆動力の補正のため、走行抵抗として、勾配抵抗を算出する。
【００１５】
最終目標駆動力算出部である加算器１３は、目標駆動力Ｔに勾配抵抗を加算して、最終目標駆動力ｔＴを算出する。
尚、ここでは、最終目標駆動力ｔＴの算出のため、目標駆動力Ｔの補正として、勾配抵抗を加算したが、他の走行抵抗を加算してもよく、また運転者の好み等により選択された運転モード（例えばスポーティーモード）に従って目標駆動力Ｔを補正するようにしてもよい。
【００１６】
目標エンジントルク算出部である除算器１４，１５は、最終目標駆動力ｔＴを変速機の変速比で除算し、更にファイナルギア比及びタイヤ半径に基づく係数Ｋで除算して、目標エンジントルクｔＴｅを算出する。
スロットル制御部（目標スロットル開度設定部）１６は、目標エンジントルクｔＴｅとエンジン回転数Ｎｅとをパラメータとして目標スロットル開度ｔＴＨを予め定めたマップを備えており、目標エンジントルクｔＴｅと、クランク角センサからの信号に基づいて検出されたエンジン回転数Ｎｅとから、このマップを参照して、目標エンジントルクｔＴｅを実現するための目標スロットル開度ｔＴＨを設定し、これによりスロットルアクチュエータを介して電制スロットル弁の開度を制御する。
【００１７】
変速制御用アクセル開度設定部１７は、最終目標駆動力ｔＴと、前記目標駆動力設定部１１で用いたアクセル開度以外の運転条件である車速ＶＳＰとに基づき、前記目標駆動力設定部１１で用いた駆動力マップ１０を参照して、変速制御用アクセル開度ＡＰＯ＝ＡＰＯ２を設定する。
変速制御部１８は、アクセル開度ＡＰＯと車速ＶＳＰとをパラメータとする変速マップを備えており、変速制御用アクセル開度ＡＰＯ＝ＡＰＯ２と車速ＶＳＰとから、このシフトパターン線図を参照して、変速段（１速〜５速）を定め、これにより変速機の変速制御を行う。
【００１８】
図３のタイムチャートは、登坂路などでアクセルの踏み込みによりアクセル開度ＡＰＯ１を増加させて、最終目標駆動トルクｔＴを増加させたときに、目標スロットル開度ｔＴＨを用いて変速制御を行った場合（参考例）と、本実施形態のように変速制御用アクセル開度ＡＰＯ２を用いて変速制御を行った場合（本発明）とを比較して示している。
【００１９】
アクセル開度ＡＰＯ１の増加に伴い、最終目標駆動力ｔＴも増加する。
やがて、参考例の場合は目標エンジントルクｔＴｅの増加に伴う目標スロットル開度ｔＴＨの増加により、本発明の場合は変速制御用アクセル開度ＡＰＯ２の増加により、両者とも、４−３ダウン変速が起き、これによって目標エンジントルクｔＴｅが減少する。
【００２０】
ここで、参考例の場合は、目標エンジントルクｔＴｅの減少に伴う目標スロットル開度ｔＴＨの減少により、３−４アップ変速が生じてしまい、以後４−３ダウンと３−４アップの変速のハンチングが起きる。
一方、本発明の場合は、変速制御用アクセル開度ＡＰＯ２は最終目標駆動力ｔＴに基づいて求められるものなので、目標エンジントルクｔＴｅが一時的に減少しても、変速制御用アクセル開度ＡＰＯ２の変動は無く、これにより変速のハンチングも発生しない。
【００２１】
また、変速制御部１８の基本構成は従来から行われているスロットル開度に基づく変速制御と殆どの部分で共有することができるため、変更量を最小限にとどめることができると共に、従来の変速制御で得られたノウハウを活かすことができ、より少ない製作コストで実現することができる。
また、変速制御用アクセル開度ＡＰＯ２は最終目標駆動力ｔＴに基づいて求められるものなので、勾配抵抗などの走行抵抗に基づく目標駆動力の補正分も変速制御に反映させることができる。
【００２２】
尚、本実施形態では、変速制御用アクセル開度設定部１７にて、目標駆動力設定部１１で用いた駆動力マップ１０（同じマップ）を参照して、変速制御用アクセル開度ＡＰＯ２を設定しており、これによりチューニングが容易になり、メモリ容量も節約できるが、変速制御用アクセル開度設定部１７に、目標駆動力設定部１１で用いた駆動力マップ１０と同じ特性の（軸のみが異なる）マップを持たせるようにしてもよい。この場合にも、マップの特性は同じであるので、チューニングが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態を示す車両駆動系の概略構成図
【図２】 駆動力制御の制御ブロック図
【図３】 動作例を示すタイムチャート
【符号の説明】
１ エンジン
２ 自動変速機
６ 電制スロットル弁
７ スロットルアクチュエータ
８ コントロールユニット
１０ 駆動力マップ
１１ 目標駆動力設定部
１２ 勾配抵抗算出部
１３ 最終目標駆動力算出部（加算器）
１４，１５ 目標エンジントルク算出部（除算器）
１６ スロットル制御部
１７ 変速制御用アクセル開度設定部
１８ 変速制御部

Claims (3)

1. アクセル開度とは独立して開度制御可能なスロットル弁を有する一方、
   少なくともアクセル開度を含む複数の運転条件パラメータに基づき予め設定された駆動力マップを参照して目標駆動力を設定する目標駆動力設定手段と、
   前記目標駆動力を走行抵抗に基づいて補正して最終目標駆動力を算出する最終目標駆動力算出手段と、
   前記最終目標駆動力を変速機の変速比で除算して目標エンジントルクを算出する目標エンジントルク算出手段と、
   前記目標エンジントルクが実現されるように前記スロットル弁を制御するスロットル制御手段と、
   アクセル開度に基づいて変速機の変速段を定めて変速制御を行う変速制御手段と、
   を有する車両の駆動力制御装置において、
   前記最終目標駆動力と、前記目標駆動力設定手段で用いた前記複数の運転条件パラメータのうちアクセル開度以外の運転条件パラメータとに基づき、前記目標駆動力設定手段で用いた駆動力マップと同じ特性のマップを参照して、変速制御用アクセル開度を設定し、この変速制御用アクセル開度を前記変速制御手段で用いるアクセル開度とする変速制御用アクセル開度設定手段と、
   を有することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
2. 前記変速制御用アクセル開度設定手段にて、前記目標駆動力設定手段で用いた駆動力マップと同じ特性のマップに代え、前記目標駆動力設定手段で用いた駆動力マップと同じマップを参照することを特徴とする請求項１記載の車両の駆動力制御装置。
3. 前記目標駆動力設定手段で用いる前記複数の運転条件パラメータは、アクセル開度と車速であり、前記アクセル開度以外の運転条件パラメータは、車速であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両の駆動力制御装置。

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