JP4609133B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、車両の制御装置に関し、特に有段式の自動変速機を有する車両の制御装置に関する。

近年、クルーズコントロールやトラクションコントロールなどの補助運転システムが採用された自動車が見られるようになってきている。かかるシステムでは、電子スロットル制御が採用され、アクセルペダルの踏込量は電気信号に変換され、この電気信号およびクルーズコントロールシステムやトラクションコントロールシステムの要求に基づいて、エンジンに吸気を供給するスロットル弁の開度が制御される。

このようなシステムでは、電子スロットルのスロットル開度を決定するエンジン制御部への入力値として、目標駆動力を与えるほうが、クルーズコントロールシステムやトラクションコントロールシステム等の補助運転システムと融合させやすい。クルーズコントロールシステムやトラクションコントロールシステム等の補助運転システムは、目標車速、実車速、車間距離、道路勾配、路面抵抗等を考慮して目標駆動力を算出する場合が多いからである。

また、目標駆動力によってエンジンと自動変速機に対して各々指示するようにシステムを作成しておけば、エンジンと自動変速機の組合せを自由に行なうことができ、組合せを変更することが容易となるのでエンジンや自動変速機を交換可能なモジュールとして扱うことができ設計変更が容易となる。

また、運転場面やアクセル等の運転操作に対して、車両を運転者の意のままに操る駆動力特性を実現する駆動力ディマンド型制御に対するニーズがある。

駆動力ディマンド型制御は、各種条件成立時に、従来のスロットルディマンド型制御のアクセル開度≒スロットル開度とする画一的な相関を切り、アクセル開度から車両駆動力を直接実現する。また、駆動力ディマンド型制御は、クルーズコントロールやトラクションコントロール等に対して駆動力要求を受け付け、車両動特性の目標を直接実現できる。

特開平７−２７７０３８号公報（特許文献１）には、車輪を駆動する目標駆動トルクを設定する目標駆動トルク設定手段を含む車両制御装置が開示されている。
特開平７−２７７０３８号公報 特開２０００−２６６１７４号公報

一般に、有段式自動変速機を搭載する車両では、アクセル操作量（あるいはスロットル開度）および車速をパラメータとして予め記憶された変速線図（変速マップともいう）いわゆるシフトパターンを実際のアクセル操作量および車速に基づいて参照してギヤ段が決定される。

このような変速線図は、燃費やアクセル操作による運転者の運転要求を満たすように設定されている。

駆動力ディマンド型制御においても有段式自動変速機のギヤ段の決定を行なうための変速線図が必要である。しかし、アクセル操作量をパラメータとする変速線におけるアクセル操作量を単に要求駆動力に換算して、要求駆動力をパラメータとする変速線を設定すると、要求駆動力の変化に対して不要な変速が発生して変速ハンチングが発生したり、所望の要求駆動力が得られなかったりする場合がある。

この発明の目的は、要求駆動力をパラメータとする変速制御をスムーズに行なうことができる車両の制御装置を提供することである。

この発明は、要約すると、有段式の自動変速機を有する車両の制御装置であって、自動変速機のギヤ段間の変速を判定するための変速線情報を記憶する記憶部と、車速相当値と要求駆動力相当値とに基づいて変速線情報を参照してギヤ段を決定し自動変速機の変速制御を行なう制御部とを備える。変速線情報は、変速前のギヤ段の変速比に基づいて換算された要求駆動力相当値が車速相当値に対して規定された第１の変速線群を有する第１のシフトパターンと、変速後のギヤ段の変速比に基づいて換算された要求駆動力相当値が車速相当値に対して規定された第２の変速線群を有する第２のシフトパターンとを含む。制御部は、第２の変速線群のうちの所定の変速線と車速相当値および要求駆動力相当値とを比較した結果に基づいて、所定の変速線に対応する第１の変速線群のうちの変速線が有効か無効かを判断し、有効と判断した第１の変速線群中の変速線に基づいて変速ギヤ段を決定する。

この発明は、他の局面においては、有段式の自動変速機を有する車両の制御装置であって、自動変速機のギヤ段間の変速を判定するための変速線情報を記憶する記憶部と、車速相当値と要求駆動力相当値とに基づいて変速線情報を参照してギヤ段を決定し自動変速機の変速制御を行なう制御部とを備える。変速線情報は、変速前のギヤ段の変速比に基づいて換算された要求駆動力相当値が車速相当値に対して規定された第１の変速線群を有する第１のシフトパターンと、各ギヤ段で車両が出力可能な最大駆動力を考慮して定められ要求駆動力相当値が車速相当値に対して規定された第２の変速線群を有する第２のシフトパターンとを含む。制御部は、第２の変速線群のうちの所定の変速線と車速相当値および要求駆動力相当値とを比較した結果に基づいて、所定の変速線に対応する第１の変速線群のうちの変速線が有効か無効かを判断し、有効と判断した第１の変速線群中の変速線に基づいて変速ギヤ段を決定する。

好ましくは、第１の変速線群は、ギヤ段間の変速を判定するための変速線として主アップシフト線群と主ダウンシフト線群とを含む。第２の変速線群は、ギヤ段間の変速を判定するための変速線として副アップシフト線群と副ダウンシフト線群とを含む。主アップシフト線群と副ダウンシフト線群とはそれぞれヒステリシスを形成するように設定される。主ダウンシフト線群と副アップシフト線群とはそれぞれヒステリシスを形成するように設定される。制御部は、要求駆動力相当値が副アップシフト線群のうちの第１の副アップシフト線より高い状態から低い状態に遷移するときに、主ダウンシフト線群のうちの第１の主ダウンシフト線を有効にし、主アップシフト線群のうちから第１の主アップシフト線を無効にし第２の主アップシフト線を有効にする。

より好ましくは、制御部は、要求駆動力相当値が副ダウンシフト線群のうちの第１の副ダウンシフト線より低い状態から高い状態に遷移するときに、主アップシフト線群のうちの第１の主アップシフト線を有効にし、主ダウンシフト線群のうちから第１の主ダウンシフト線を無効にし第２の主ダウンシフト線を有効にする。

好ましくは、制御部は、アクセル開度に基づいて要求駆動力相当値を求める。

本発明によれば、要求駆動力相当値に基づく第１のシフトパターンの変速線で変速ハンチングが発生する車両状態での駆動力を出力させる場合でも、第２のシフトパターンから車両状態の変化が予測され、それに基づいて第１のシフトパターンの変速線の有効・無効の切り替えを判断する。

これにより、変速ハンチングが発生する車両状態の変化が予測されたときには第１シフトパターンの該当する変速線を無効とすることで変速が行なわれず、変速ハンチングの発生が防止される。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、図中同一または相当部品には同一の符号を付して説明は繰返さない。

図１は、本発明の実施の形態にかかるエンジン制御装置を搭載する車両のブロック図である。

図１を参照して、車両１０は、エンジン１２と、トルクコンバータ１４と、自動変速機１６と、制御装置８０とを含む。

エンジン１２は、ガソリン等を燃料とする内燃機関であって燃料の燃焼により駆動トルクを発生させる駆動力源である。

エンジン１２により発生された駆動トルクは、流体伝達装置としてのトルクコンバータ１４を経て自動変速機１６に伝達され出力軸１８から図示しない終減速装置および車軸等を介して駆動輪に伝達される。以下本実施の形態においては、駆動力Ｆは駆動輪の接地面上に働く駆動力および制動力をいうものとする。

自動変速機１６は、複数のギヤ段が選択的に切換えられる有段式の自動変速機であり、たとえば前進６段、後退１段およびニュートラルのいずれかが選択され、各ギヤ段の変速比に応じた速度変換が行なわれる。

エンジン１２には、吸気管２４および排気管２６が設けられる。吸気管２４にはスロットルアクチュエータ２８およびスロットルポジションセンサ４８によって開閉制御される電子スロットル弁３０が設けられる。電子スロットル弁３０は、基本的には、スロットル開度θＴＨが運転者の出力要求量を示すアクセル開度Ａｃｃに対応する開度となるように制御される。電子スロットル弁３０を通過した吸気に対し燃料を噴射する燃料噴射弁５２が吸気管２４に設けられている。

制御装置８０は、制御ブロックとしてエンジン制御部８２と、変速制御部８４と、目標駆動力決定部８８と、記憶部８５とを含む。なお、制御装置８０は、内部にマイクロコンピュータを内蔵するＥＣＵ（Electrical Control Unit）であり、このＥＣＵによって制御ブロックの機能が実現される。記憶部８５は、プログラムや各種マップを格納するメモリに該当する。

車両１０は、さらに、回転センサ３２，３４，３６と、アクセルペダル４４と、アクセルポジションセンサ４６と、シフトレバー４０と、シフトポジションセンサ４２とを含む。

回転センサ３２は、エンジン１２の出力軸の回転数ＮＥを検出してエンジン制御部８２に出力する。回転センサ３４は、トルクコンバータ１４のタービン回転数ＮＴを検出して目標駆動力決定部８８に出力する。回転センサ３６は、自動変速機１６の出力軸１８の回転数ＮＯＵＴを検出して目標駆動力決定部８８に出力する。

アクセルポジションセンサ４６は、アクセルペダル４４の踏込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃを検出して目標駆動力決定部８８に出力する。シフトポジションセンサ４２は、シフトレバー４０によって選択された変速レンジを示す信号ＰＳＨを目標駆動力決定部８８に出力する。

車両１０には、アクセル操作量に拘わらず車速を制御する自動車速制御機能、すなわちいわゆるクルーズコントロールを実行する機能が備えられている。車両１０は、自動車速制御機能に関連する装置として、設定する車間距離を切替える車間距離切替スイッチ５８と、クルーズコントロール機能の最高車速等を設定するクルーズコントロールスイッチ５６と、車間距離を検知するためのレーザーレーダセンサ６０およびディスタンスコントロールＥＣＵ８６とを含む。

車間距離切替スイッチ５８からは設定された車間距離が目標駆動力決定部８８に出力され、ディスタンスコントロールＥＣＵ８６からは検出された車間距離Ｄが目標駆動力決定部８８に出力され、クルーズコントロールスイッチ５６からは設定された目標車速Ｖ＿Ｔおよびクルーズコントロール機能の有効への遷移トリガを示す信号Ｃ／Ｃが目標駆動力決定部８８に出力される。遷移トリガを示す信号Ｃ／Ｃは、たとえば、ブレーキが踏まれるとキャンセルされる。

目標駆動力決定部８８は、タービン回転数ＮＴ、出力軸回転数ＮＯＵＴ、アクセル開度Ａｃｃ、シフトレンジを示す信号ＰＳＨおよびクルーズコントロールに関連するパラメータに応じて、目標駆動力Ｆをエンジン制御部８２および変速制御部８４に出力する。

エンジン制御部８２および変速制御部８４は、連携してエンジン１２及び自動変速機１６に対する制御量を決定する。エンジン制御部８２は、エンジンの点火時期ＴＦ、燃料噴射時期ＴＩを決定し、またスロットルポジションセンサ４８からのスロットル開度θＴＨを監視しつつスロットルアクチュエータ２８に駆動信号ＴＡを送信する。変速制御部８４は、自動変速機１６のシフト動作を油圧で行なわせるソレノイド弁に対して制御信号ＳＣを出力する。

本発明の実施の形態の概要を述べる。車両の制御装置８０は、自動変速機のギヤ段間の変速を判定するための変速線情報を記憶する記憶部８５と、車速相当値と要求駆動力相当値とに基づいて変速線情報を参照してギヤ段を決定し自動変速機の変速制御を行なう変速制御部８４とを備える。

変速線情報は、変速前のギヤ段の変速比に基づいて換算された要求駆動力相当値が車速相当値に対して規定された第１の変速線群（後に説明するメイン変速線群）を有する第１のシフトパターンと、変速後のギヤ段の変速比に基づいて換算された要求駆動力相当値が車速相当値に対して規定された第２の変速線群（後に説明するサブ変速線群）を有する第２のシフトパターンとを含む。

変速制御部８４は、第２の変速線群のうちの所定の変速線と車速相当値および要求駆動力相当値とを比較した結果に基づいて、所定の変速線に対応する第１の変速線群のうちの変速線が有効か無効かを判断し、有効と判断した第１の変速線群中の変速線に基づいて変速ギヤ段を決定する。

［検討例］
目標駆動力をパラメータとする変速線図におけるギヤ段の決定ついて説明する前に、まずスロットル開度をパラメータとする変速線図におけるギヤ段の決定ついて説明する。

図２は、スロットル開度をパラメータとする変速線図におけるギヤ段の決定を行なう処理を示したフローチャートである。

図３は、スロットル開度をパラメータとする変速線図の一例を示した図である。図３において、ダウン線ＤＮ０（３→２）は、３速から２速にシフトダウンを実行する際の２速と３速のギヤ段の境界を示す変速線である。また、アップ線ＵＰ０（２→３）は、２速から３速にシフトアップを実行する際の３速と２速のギヤ段の境界を示す変速線である。

図２を参照して、ギヤ段の決定処理が開始されると、まずステップＳ１００において現在のギヤ段が暫定ギヤ段Ｇにセットされる。続いて、ステップＳ１０１において、スロットル開度θＴＨおよび車速Ｖの検知が行なわれる。スロットル開度θＴＨは、アクセル踏込み量に比例してスロットル開度θＴＨが変化する従来型の車両であれば、アクセル踏込み量に置き換えても良い。また、車速Ｖは、自動変速機の出力軸の回転数ＮＯＵＴを検知してこれを代わりに用いても良い。

続いて、ステップＳ１０２において、メモリ値Ｍとして暫定ギヤ段Ｇが記憶される。ステップＳ１０２の処理に続いてステップＳ１０３の処理が実行される。

ステップＳ１０３、Ｓ１０４では、暫定ギヤ段Ｇを１段増加させるか否かの判断が行なわれる。

まず、ステップＳ１０３において現在の車速におけるスロットル開度θＴＨが、変速線図における車速でのアップ線ＵＰ０（Ｇ→Ｇ＋１）より下であるか否かが判断される。ステップＳ１０３の条件が成立すれば処理はステップＳ１０４に進み、成立しなければ処理はステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０４では、暫定ギヤ段Ｇが１段増加される。たとえば、図３の変速線図において点Ｈ０において暫定ギヤ段Ｇが２段であった場合に点Ｈ３に移動して判断が行なわれると、暫定ギヤ段Ｇは１段増加されて３段になる。

一方、図３の変速線図において点Ｈ３において暫定ギヤ段Ｇが３段であった場合に点Ｈ０に移動して判断が行なわれると、ステップＳ１０３の条件が成立しないので暫定ギヤ段Ｇは増加されずに３段のままになる。ステップＳ１０４の処理が終了すると次にステップＳ１０５に処理が進む。

次に、ステップＳ１０５、Ｓ１０６では、暫定ギヤ段Ｇを１段減少させるか否かの判断が行なわれる。

まず、ステップＳ１０５において現在の車速におけるスロットル開度θＴＨが、変速線図における車速でのダウン線ＤＮ０（Ｇ→Ｇ−１）より上方にあるか否かが判断される。ステップＳ１０５の条件が成立すれば処理はステップＳ１０６に進み、成立しなければ処理はステップＳ１０７に進む。

ステップＳ１０６では、暫定ギヤ段Ｇが１段減少される。たとえば、図３の変速線図において点Ｈ０において暫定ギヤ段Ｇが３段であった場合に点Ｈ２に移動して判断が行なわれると、暫定ギヤ段Ｇは１段減少されて２段になる。

一方、図３の変速線図において点Ｈ２において暫定ギヤ段Ｇが２段であった場合に点Ｈ０に移動して判断が行なわれると、ステップＳ１０５の条件が成立しないので暫定ギヤ段Ｇは増加されずに２段のままになる。ステップＳ１０６の処理が終了すると次にステップＳ１０７に処理が進む。

ステップＳ１０７では、メモリ値Ｍと暫定ギヤ段Ｇとが等しいか否かが判断される。メモリ値Ｍと暫定ギヤ段Ｇとが等しい場合には、ギヤ段の決定処理は収束し、ステップＳ１０８に処理が進み暫定ギヤ段Ｇをギヤ段に確定して自動変速機に変速指示が出力される。

一方、メモリ値Ｍと暫定ギヤ段Ｇとが等しくない場合には、ギヤ段の決定処理はまだ収束しておらず、ステップＳ１０２に戻り再び暫定ギヤ段Ｇの増加、減少の判定が行なわれる。

図４は、スロットル開度をパラメータとする変速線図を、駆動力をパラメータとするように変換した変速線図である。

図４を参照して、ダウン線ＤＮ（３→２）は、図３のダウン線ＤＮ０（３→２）を置き換えたものである。また、アップ線ＵＰ（２→３）は、図３のアップ線ＵＰ０（２→３）を置き換えたものである。ダウン線ＤＮ（３→２）およびアップ線ＵＰ（２→３）は、変速前のギヤ段で駆動力を算出したものである。

図４に示すように、スロットル開度をパラメータとする変速線におけるスロットル開度を単に要求駆動力に換算して、要求駆動力をパラメータとする変速線を設定すると、アップ線とダウン線が交差する領域が発生する。たとえば、図４の点Ｈ０で示される車両状態においては、図２に示した処理と同様な処理でギヤ段の決定を行なおうとすると、決定処理が収束せず変速ハンチングが発生したり、要求駆動力の変化に対して不要な変速が発生したりする場合が考えられる。したがって、変速ハンチングが発生せずに安定してギヤ段決定が可能な処理が必要である。

［実施の形態１］
図５は、実施の形態１のギヤ段決定処理を説明するためのフローチャートである。

図５のフローチャートの処理は、図２で説明したフローチャートの処理と大きな流れは共通である。

図５を参照して、ギヤ段の決定処理が開始されると、まずステップＳ１において現在のギヤ段が暫定ギヤ段Ｇにセットされる。続いて、ステップＳ２において、目標駆動力Ｆおよび車速Ｖの検知が行なわれる。目標駆動力Ｆは、アクセル踏込み量に応じて非線形マップに基づいて決定される。なお、車速Ｖは、自動変速機の出力軸の回転数ＮＯＵＴを検知してこれを代わりに用いても良い。

続いて、ステップＳ３において、メモリ値Ｍとして暫定ギヤ段Ｇが記憶される。ステップＳ３の処理に続いてステップＳ４の処理が実行される。

ステップＳ４では、アップ線を用いて暫定ギヤ段Ｇを１段増加させるか否かの判断が行なわれる。ステップＳ４の処理については、後に図６を用いて詳細に説明する。

次に、ステップＳ５において、暫定ギヤ段Ｇを１段減少させるか否かの判断が行なわれる。ステップＳ５の処理については、後に図７を用いて詳細に説明する。

続いて、ステップＳ６では、メモリ値Ｍと暫定ギヤ段Ｇとが等しいか否かが判断される。メモリ値Ｍと暫定ギヤ段Ｇとが等しい場合には、ギヤ段の決定処理は収束し、ステップＳ７に処理が進み暫定ギヤ段Ｇをギヤ段に確定して自動変速機に変速指示が出力される。

一方、メモリ値Ｍと暫定ギヤ段Ｇとが等しくない場合には、ギヤ段の決定処理はまだ収束しておらず、ステップＳ３に戻り再び暫定ギヤ段Ｇの増加、減少の判定が行なわれる。

図６は、図５のステップＳ４の処理を詳細に示したフローチャートである。

図６を参照して、まず処理が開始されると、ステップＳ１１において、メインアップ線ＭＵＰ（Ｇ→Ｇ＋１）が有効か否かが判断される。メインアップ線ＭＵＰ（Ｇ→Ｇ＋１）が有効である場合にはステップＳ１６に処理が進む。一方メインアップ線ＭＵＰ（Ｇ→Ｇ＋１）が有効でない場合にはステップＳ１２に処理が進む。

ステップＳ１２では、目標駆動力Ｆ＜サブアップ線ＳＵＰ（Ｇ−１→Ｇ）が成立するか否か、すなわち現在の車速における目標駆動力Ｆが変速マップにおけるサブアップ線ＳＵＰ（Ｇ−１→Ｇ）の下方に位置しているかが判断される。

ステップＳ１２の条件が成立する場合には、処理はステップＳ１３に進み、一方、成立しない場合には処理はステップＳ１８に進み制御が図５のフローチャートに戻る。

ステップＳ１３では、メインダウン線ＭＤＮ（Ｇ→Ｇ−１）を有効にする処理が行なわれる。続いて、ステップＳ１４ではメインアップ線ＭＵＰ（Ｇ→Ｇ＋１）を有効にする処理が行なわれる。そしてさらに、ステップＳ１５において、メインアップ線ＭＵＰ（Ｇ−１→Ｇ）を無効にする処理が行なわれる。ステップＳ１５の処理が完了すると、処理はステップＳ１６に進む。

ステップＳ１６、Ｓ１７では、有効となったメインアップ線ＭＵＰ（Ｇ→Ｇ＋１）に基づいて、暫定ギヤ段Ｇを１段増加させるか否かの判断が行なわれる。

まず、ステップＳ１６において現在の車速における目標駆動力Ｆが、変速線図における車速でのアップ線ＭＵＰ（Ｇ→Ｇ＋１）より下であるか否かが、すなわちＦ＜ＭＤＮ（Ｇ→Ｇ＋１）の条件が成立するか否かが判断される。ステップＳ１６の条件が成立すれば処理はステップＳ１７に進み、成立しなければ暫定ギヤ段Ｇは現状のまま維持されて処理はステップＳ１８に進む。

ステップＳ１７では、暫定ギヤ段Ｇが１段増加される。そして処理はステップＳ１８に進む。

ステップＳ１８では、制御が図５のフローチャートに戻されてその後ステップＳ５の処理が実行される。

図７は、図６の処理を説明するための、変速過程を示す第１の変速図である。

図７には変速線図における変速線のうちサブダウン線ＳＤＮ（３→２）、メインアップ線ＭＵＰ（２→３）、サブアップ線ＳＵＰ（２→３）が示されている。図７においてメインアップ線ＭＵＰ（２→３）が有効であり、矢印方向に車両の状態が変化したときは点Ｐ０において暫定ギヤ段Ｇが２速から３速にシフトアップされることが示されている。

この処理は、図６のステップＳ１６を通過するときに暫定ギヤ段Ｇ＝２であり、矢印方向に車両状態が変化したことによって目標駆動力Ｆ＜ＭＵＰ（２→３）が成立し、ステップＳ１７で暫定ギヤ段Ｇが２から３に増加されたことに対応する。

図８は、図７に続く状態における図６の処理を説明するための、変速過程を示す第２の変速図である。

図８には変速線図における変速線のうちサブダウン線ＳＤＮ（３→２）、メインダウン線ＭＤＮ（３→２）、サブアップ線ＳＵＰ（２→３）、メインアップ線ＭＵＰ（３→４）、サブアップ線ＳＵＰ（３→４）が示されている。図８の状態は、図７の状態から矢印上を点Ｐ１に車両状態が変化した際に、メインダウン線ＭＤＮ（３→２）が有効にされ、メインアップ線ＭＵＰ（２→３）が無効にされこれに代えてメインアップ線ＭＵＰ（３→４）が有効にされたことが示されている。

この処理は、図６のステップＳ１２を通過するときに暫定ギヤ段Ｇ＝３であり、矢印方向に車両状態が変化したことによって目標駆動力Ｆ＜ＳＵＰ（２→３）が成立し、ステップＳ１３、Ｓ１４、Ｓ１５の処理が順次実行されたことに対応する。

図９は、図８に続く状態における図６の処理を説明するための、変速過程を示す第３の変速図である。

図９には変速線図における変速線のうちサブダウン線ＳＤＮ（３→２）、メインダウン線ＭＤＮ（３→２）、サブアップ線ＳＵＰ（２→３）、メインアップ線ＭＵＰ（３→４）、サブアップ線ＳＵＰ（３→４）が示されている。

図９においてメインアップ線ＭＵＰ（３→４）が有効であり、矢印方向に車両の状態が変化したときは点Ｐ２において暫定ギヤ段Ｇが３速から４速にシフトアップされることが示されている。

この処理は、図６のステップＳ１６を通過するときに暫定ギヤ段Ｇ＝３であり、矢印方向に車両状態が変化したことによって目標駆動力Ｆ＜ＭＵＰ（３→４）が成立し、ステップＳ１７で暫定ギヤ段Ｇが３から４に増加されたことに対応する。

図１０は、図５のステップＳ５の処理を詳細に示したフローチャートである。

図１０を参照して、まず処理が開始されると、ステップＳ２１において、メインダウン線ＭＤＮ（Ｇ→Ｇ−１）が有効か否かが判断される。メインダウン線ＭＤＮ（Ｇ→Ｇ−１）が有効である場合にはステップＳ２６に処理が進む。一方、メインダウン線ＭＤＮ（Ｇ→Ｇ−１）が有効でない場合にはステップＳ２２に処理が進む。

ステップＳ２２では、目標駆動力Ｆ＞サブダウン線ＳＤＮ（Ｇ→Ｇ−１）が成立するか否か、すなわち現在の車速における目標駆動力Ｆが変速マップにおけるサブダウン線ＳＤＮ（Ｇ→Ｇ−１）の上方に位置しているかが判断される。

ステップＳ２２の条件が成立する場合には、処理はステップＳ２３に進み、一方、成立しない場合には処理はステップＳ２８に進み制御が図５のフローチャートに戻る。

ステップＳ２３では、メインアップ線ＭＵＰ（Ｇ→Ｇ＋１）を有効にする処理が行なわれる。続いて、ステップＳ２４ではメインダウン線ＭＤＮ（Ｇ→Ｇ−１）を有効にする処理が行なわれる。そしてさらに、ステップＳ２５において、メインダウン線ＭＤＮ（Ｇ＋１→Ｇ）を無効にする処理が行なわれる。ステップＳ２５の処理が完了すると、処理はステップＳ２６に進む。

ステップＳ２６、Ｓ２７では、有効となったメインダウン線ＭＤＮ（Ｇ→Ｇ−１）に基づいて、暫定ギヤ段Ｇを１段減少させるか否かの判断が行なわれる。

まず、ステップＳ２６において現在の車速における目標駆動力Ｆが、変速線図における車速でのメインダウン線ＭＤＮ（Ｇ→Ｇ−１）より上方にあるか否か、すなわちＦ＞ＭＤＮ（Ｇ→Ｇ−１）の条件が成立するか否かが判断される。ステップＳ２６の条件が成立すれば処理はステップＳ２７に進み、成立しなければ暫定ギヤ段Ｇは現状のまま維持されて処理はステップＳ２８に進む。

ステップＳ２７では、暫定ギヤ段Ｇが１段増加される。そして処理はステップＳ２８に進む。

ステップＳ２８では、制御が図５のフローチャートに戻されてその後ステップＳ５の処理が実行される。

図１１は、図１０の処理を説明するための、変速過程を示す第４の変速図である。

図１１には変速線図における変速線のうちサブダウン線ＳＤＮ（４→３）、メインダウン線ＭＤＮ（４→３）、サブアップ線ＳＵＰ（３→４）が示されている。図１１においてメインダウン線ＭＤＮ（４→３）が有効であり、矢印方向に車両の状態が変化したときは点Ｐ３において暫定ギヤ段Ｇが４速から３速にシフトダウンされることが示されている。

この処理は、図６のステップＳ２６を通過するときに暫定ギヤ段Ｇ＝４であり、矢印方向に車両状態が変化したことによって目標駆動力Ｆ＞ＭＤＮ（４→３）が成立し、ステップＳ２７で暫定ギヤ段Ｇが４から３に減少されたことに対応する。

図１２は、図１１に続く状態における図１０の処理を説明するための、変速過程を示す第５の変速図である。

図１２には変速線図における変速線のうちサブダウン線ＳＤＮ（３→２）、メインダウン線ＭＤＮ（３→２）、サブダウン線ＳＤＮ（４→３）、メインアップ線ＭＵＰ（３→４）、サブアップ線ＳＵＰ（３→４）が示されている。図１２の状態は、図１１の状態から矢印上を点Ｐ４に車両状態が変化した際に、メインアップ線ＭＵＰ（３→４）が有効にされ、メインダウン線ＭＤＮ（４→３）が無効にされ、これに代えてメインダウン線ＭＤＮ（３→２）が有効にされたことが示されている。

この処理は、図１０のステップＳ２２を通過するときに暫定ギヤ段Ｇ＝４であり、矢印方向に車両状態が変化したことによって目標駆動力Ｆ＜ＳＵＰ（４→３）が成立し、ステップＳ１３、Ｓ１４、Ｓ１５の処理が順次実行されたことに対応する。

図１３は、図１２に続く状態における図１０の処理を説明するための、変速過程を示す第６の変速図である。

図１３には変速線図における変速線のうちサブダウン線ＳＤＮ（３→２）、メインダウン線ＭＤＮ（３→２）、サブダウン線ＳＤＮ（４→３）、メインアップ線ＭＵＰ（３→４）、サブアップ線ＳＵＰ（３→４）が示されている。

図１３においてメインダウン線ＭＤＮ（３→２）が有効であり、矢印方向に車両の状態が変化したときは点Ｐ５において暫定ギヤ段Ｇが３速から２速にシフトダウンされることが示されている。

この処理は、図１０のステップＳ２６を通過するときに暫定ギヤ段Ｇ＝３であり、矢印方向に車両状態が変化したことによって目標駆動力Ｆ＜ＭＤＮ（３→２）が成立し、ステップＳ２７で暫定ギヤ段Ｇが３から２に減少されたことに対応する。

以上説明したように、実施の形態１においては、メインアップ線、メインダウン線という変速線に加えてサブアップ線、サブダウン線を導入し、車両状態がサブアップ線、サブダウン線に対してどのような位置に変化するかによって、メインアップ線、メインダウン線の有効、無効を切替える。このようにすることで、変速判断にハンチングが生じて変速ギヤがなかなか定まらないという事態を回避することができる。

［実施の形態２］
実施の形態１では、スロットル開度と車速とをパラメータとして燃費や運転感覚を考慮して定められた変速線を変速前のギヤ段を用いて駆動力に換算したものをメイン変速線とし、変速後のギヤ段を用いて駆動力に換算したものをサブ変速線として用いた。

そして、実際に変速段を判断する基準はメイン変速線とし、メイン変速線の有効・無効を切替える判断の基準をサブ変速線とした。

すなわち、メイン変速線は燃費等を考慮すると大きく変えることはできないが、サブ変速線はメイン変速線の有効・無効を切替えるトリガであり変速は行なわないので設定にある程度の自由度を持たせることが可能である。サブ変速線の位置を変更すると車両の応答性が改善されることがある。

実施の形態２では、図５，６，１０の処理フローは実施の形態１と共通して用いられるがサブ変速線の設定が実施の形態１の場合と異なる。

まず、実施の形態１で定めたサブ変速線を用いた場合に応答性が良くないような第１の操作例について説明する。

図１４は、第１の操作例における第１の過程を説明するための図である。

図１４の矢印に示すように要求駆動力Ｆと車速Ｖとが変化するとき、点Ｐ６においては有効なメインアップ線ＭＵＰ（２→３）上を通過するので暫定ギヤ段Ｇは２速から３速にアップシフトされる。そして、この暫定ギヤ段Ｇがギヤ段として確定して自動変速機において変速が行なわれる。

図１５は、第１の操作例における図１４に続く第２の過程を説明するための図である。

図１５のサブダウン線ＳＤＮ（３→２）上の点Ｐ８に車両状態が移動すると、メインアップ線ＭＵＰ（３→４）が有効にされ、メインダウン線ＭＤＮ（４→３）が無効とされメインダウン線ＭＤＮ（３→２）が有効にされる。

するとこの時点で、目標駆動力Ｆ＞ＭＤＮ（３→２）が成立するので、図１０のステップＳ２６の条件が成立することになり、暫定ギヤ段Ｇは３速から２速へダウンシフトすることになる。そして、この暫定ギヤ段Ｇがギヤ段として確定して自動変速機において変速が行なわれる。

図１６は、図１５に示したダウンシフト時の応答性を説明するための図である。

図１６の線Ｄ３は３速の最大駆動力線である。したがって、点Ｐ７の車両状態から点Ｐ８に移行する間、つまりアクセルペダルを所定量Ｗだけ踏込む間は、アクセルを踏込んでも車両の実際の駆動力の増加は得られない。したがって、実施の形態２ではサブ変速線の位置を３速の最大駆動力線を考慮して設定することにより、応答性の改善を図る。

以降、実施の形態２で定めたサブ変速線を用いて応答性が改善された第２の操作例について説明する。

図１７は、第２の操作例における第１の過程を説明するための図である。

図１７の矢印に示すように要求駆動力Ｆと車速Ｖとが変化するとき、点Ｐ９においては有効なメインアップ線ＭＵＰ（２→３）上を通過するので暫定ギヤ段Ｇは２速から３速にアップシフトされる。そして、この暫定ギヤ段Ｇがギヤ段として確定して自動変速機において変速が行なわれる。なお、図１７で注目すべき点は、サブダウン線ＳＤＮ（３→２）の位置が図１４に示した場合と異なっていることである。

図１８は、第２の操作例における図１７に続く第２の過程を説明するための図である。

図１８のサブダウン線ＳＤＮ（３→２）上の点Ｐ１０に車両状態が移動すると、メインアップ線ＭＵＰ（３→４）が有効にされ、メインダウン線ＭＤＮ（４→３）が無効とされメインダウン線ＭＤＮ（３→２）が有効にされる。

するとこの時点で、目標駆動力Ｆ＞ＭＤＮ（３→２）が成立するので、図１０のステップＳ２６の条件が成立することになり、暫定ギヤ段Ｇは３速から２速へダウンシフトすることになる。そして、この暫定ギヤ段Ｇがギヤ段として確定して自動変速機において変速が行なわれる。

図１９は、図１８に示したダウンシフト時の応答性を説明するための図である。

図１９の線Ｄ３は３速の最大駆動力線である。つまり、サブダウン線ＳＤＮ（３→２）は３速最大駆動力線Ｄ３を考慮してそれより少し上方に定められている。したがって、図１６の場合と比較すると、アクセルを踏込んでも車両の実際の駆動力の増加が得られない所定量Ｗを大幅に減少させることができた。

つまり、実施の形態２ではサブ変速線の位置を３速の最大駆動力線を考慮して設定することにより、実施の形態１のように変速ハンチング防止をしつつ、さらに応答性の改善を図ることができる。

以上説明したように、本発明の実施の形態では、要求駆動力相当値に基づく第１のシフトパターンの変速線（メイン変速線）で変速ハンチングが発生する車両状態での駆動力を出力させる場合でも、第２のシフトパターン（サブ変速線）から車両状態の変化が予測されそれに基づいて第１のシフトパターンの変速線の有効・無効の切り替えを判断する。

これにより、変速ハンチングが発生するような車両状態の変化が予測されたときには第１シフトパターンの該当する変速線を無効とすることで、変速が行なわれず変速ハンチングの発生が防止される。また駆動力不感帯を生じさせるような車両状態変化が発生する場合には、第２シフトパターンを最大駆動力線を考慮して設定しておくことで駆動力不感帯を少なくし、要求駆動力に対応する駆動力を発生させることが可能となる。

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。

本発明の実施の形態にかかるエンジン制御装置を搭載する車両のブロック図である。 スロットル開度をパラメータとする変速線図におけるギヤ段の決定を行なう処理を示したフローチャートである。 スロットル開度をパラメータとする変速線図の一例を示した図である。 スロットル開度をパラメータとする変速線図を駆動力をパラメータとするように変換した変速線図である。 実施の形態１のギヤ段決定処理を説明するためのフローチャートである。 図５のステップＳ４の処理を詳細に示したフローチャートである。 図６の処理を説明するための、変速過程を示す第１の変速図である。 図７に続く状態における図６の処理を説明するための、変速過程を示す第２の変速図である。 図８に続く状態における図６の処理を説明するための、変速過程を示す第３の変速図である。 図５のステップＳ５の処理を詳細に示したフローチャートである。 図１０の処理を説明するための、変速過程を示す第４の変速図である。 図１１に続く状態における図１０の処理を説明するための、変速過程を示す第５の変速図である。 図１２に続く状態における図１０の処理を説明するための、変速過程を示す第６の変速図である。 第１の操作例における第１の過程を説明するための図である。 第１の操作例における図１４に続く第２の過程を説明するための図である。 図１５に示したダウンシフト時の応答性を説明するための図である。 第２の操作例における第１の過程を説明するための図である。 第２の操作例における図１７に続く第２の過程を説明するための図である。 図１８に示したダウンシフト時の応答性を説明するための図である。

符号の説明

１０ 車両、１２ エンジン、１４ トルクコンバータ、１６ 自動変速機、１８ 出力軸、２４ 吸気管、２６ 排気管、２８ スロットルアクチュエータ、３０ 電子スロットル弁、３２，３４，３６ 回転センサ、４０ シフトレバー、４２ シフトポジションセンサ、４４ アクセルペダル、４６ アクセルポジションセンサ、４８ スロットルポジションセンサ、５２ 燃料噴射弁、５６ クルーズコントロールスイッチ、５８ 車間距離切替スイッチ、６０ レーザーレーダセンサ、８０ 制御装置、８２ エンジン制御部、８４ 変速制御部、８５ 記憶部、８６ ディスタンスコントロールＥＣＵ、８８ 目標駆動力決定部、Ｄ３ ３速最大駆動力線、ＭＤＮ メインダウン線、ＭＵＰ メインアップ線、ＳＤＮ サブダウン線、ＳＵＰ サブアップ線。

Claims (5)

1. 有段式の自動変速機を有する車両の制御装置であって、
   前記自動変速機のギヤ段間の変速を判定するための変速線情報を記憶する記憶部と、
   車速相当値と要求駆動力相当値とに基づいて前記変速線情報を参照してギヤ段を決定し前記自動変速機の変速制御を行なう制御部とを備え、
   前記変速線情報は、
   変速前のギヤ段の変速比に基づいて換算された前記要求駆動力相当値が前記車速相当値に対して規定された第１の変速線群を有する第１のシフトパターンと、
   変速後のギヤ段の変速比に基づいて換算された前記要求駆動力相当値が前記車速相当値に対して規定された第２の変速線群を有する第２のシフトパターンとを含み、
   前記制御部は、前記第２の変速線群のうちの所定の変速線と車速相当値および要求駆動力相当値とを比較した結果に基づいて、前記所定の変速線に対応する前記第１の変速線群のうちの変速線が有効か無効かを判断し、有効と判断した前記第１の変速線群中の変速線に基づいて変速ギヤ段を決定する、車両の制御装置。
2. 有段式の自動変速機を有する車両の制御装置であって、
   前記自動変速機のギヤ段間の変速を判定するための変速線情報を記憶する記憶部と、
   車速相当値と要求駆動力相当値とに基づいて前記変速線情報を参照してギヤ段を決定し前記自動変速機の変速制御を行なう制御部とを備え、
   前記変速線情報は、
   変速前のギヤ段の変速比に基づいて換算された前記要求駆動力相当値が前記車速相当値に対して規定された第１の変速線群を有する第１のシフトパターンと、
   各ギヤ段で前記車両が出力可能な最大駆動力を考慮して定められ前記要求駆動力相当値が前記車速相当値に対して規定された第２の変速線群を有する第２のシフトパターンとを含み、
   前記制御部は、前記第２の変速線群のうちの所定の変速線と車速相当値および要求駆動力相当値とを比較した結果に基づいて、前記所定の変速線に対応する前記第１の変速線群のうちの変速線が有効か無効かを判断し、有効と判断した前記第１の変速線群中の変速線に基づいて変速ギヤ段を決定する、車両の制御装置。
3. 前記第１の変速線群は、
   ギヤ段間の変速を判定するための変速線として主アップシフト線群と主ダウンシフト線群とを含み、
   前記第２の変速線群は、
   ギヤ段間の変速を判定するための変速線として副アップシフト線群と副ダウンシフト線群とを含み、
   前記主アップシフト線群と前記副ダウンシフト線群とはそれぞれヒステリシスを形成するように設定され、
   前記主ダウンシフト線群と前記副アップシフト線群とはそれぞれヒステリシスを形成するように設定され、
   前記制御部は、前記要求駆動力相当値が前記副アップシフト線群のうちの第１の副アップシフト線より高い状態から低い状態に遷移するときに、前記主ダウンシフト線群のうちの第１の主ダウンシフト線を有効にし、前記主アップシフト線群のうちから第１の主アップシフト線を無効にし第２の主アップシフト線を有効にする、請求項１または２に記載の車両の制御装置。
4. 前記制御部は、前記要求駆動力相当値が前記副ダウンシフト線群のうちの第１の副ダウンシフト線より低い状態から高い状態に遷移するときに、前記主アップシフト線群のうちの第１の主アップシフト線を有効にし、前記主ダウンシフト線群のうちから第１の主ダウンシフト線を無効にし第２の主ダウンシフト線を有効にする、請求項３に記載の車両の制御装置。
5. 前記制御部は、アクセル開度に基づいて前記要求駆動力相当値を求める、請求項１〜４のいずれかに記載の車両の制御装置。

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