JP4818337B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、無段変速機を搭載し、内燃機関により駆動される車両の制御装置に関し、特に燃料消費率の低減を意図した運転モードの切り換えが可能な車両の制御装置に関する。

特許文献１には、無段変速機を備えた車両の制御装置が示されており、この制御装置によれば、アクセルペダル操作量に応じた機関要求出力（仕事率）を最小燃量消費率で実現するための目標機関回転数が算出され、実際の機関回転数が目標機関回転数と一致するように無段変速機の変速比が制御される。

特許文献１に示されるように、最小燃料消費率運転を行うように無段変速機の変速比を制御すると、アクセルペダルが急速に踏み込まれた場合に運転者が意図した機関の加速応答性が得られないという課題があることから、特許文献２にはこの課題を解決する手法が示されている。

すなわち、特許文献２には、機関運転状態が定常的な状態では最小燃料消費率運転が行われるように変速制御を行う一方、アクセルペダル操作量に応じた目標機関出力と、実際の機関出力との差が大きいときは、最小燃料消費率運転から良好な加速応答性が得られる運転に移行させる制御が行われる。

また特許文献３には、アクセルペダル操作量から目標スロットル弁開度を算出し、実際のスロットル弁開度が目標スロットル弁開度と一致するように制御する制御装置が示されている。この装置では、アクセルペダル操作量から目標スロットル弁開度を算出するための変換特性が異なる複数の変換テーブルが設けられ、運転モードスイッチの設定に応じて変換テーブルが選択される。

特開昭５８−３９８７０号公報 特開昭６３−３８７４２号公報 特開昭５９−７４３４１号公報

上述した従来の制御手法を組み合わせることにより、運転モードスイッチの設定に応じて、燃料消費率を抑制した運転や加速応答性を重視した運転を運転者の選択に応じて行うことができる。

しかしながら、運転経験が少ない運転者が最小燃料消費率運転を行う場合には、以下のような不具合が発生することがあった。すなわち、運転者がアクセルペダル操作量を一定の状態に保持できずに、小さく変化させる操作（以下「バタ足操作」という）を行い、機関運転が最小燃料消費率運転から外れて燃料消費率を悪化させることがあった。

本発明はこの点に着目してなされたものであり、アクセルペダルの操作量に応じて機関出力を適切に制御し、アクセルペダルのバタ足操作が行われるような場合においても燃料消費率の悪化を抑制することができる車両の制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、無段変速機（２０）を搭載し、内燃機関（１）により前記無段変速機（２０）を介して駆動される車両の制御装置において、前記車両のアクセルペダルの操作量（ＡＰ）に基づいて前記機関の要求駆動力を示す要求駆動力パラメータ（ＡＰＲＥＱ）を設定する駆動力パラメータ設定手段と、前記機関の駆動力を制御する駆動力制御手段（３）と、前記駆動力制御手段の制御量（ＴＨ）が目標値（ＴＨＣＭＤ）と一致するように前記駆動力制御手段（３）を駆動する駆動手段と、前記要求駆動力パラメータ（ＡＰＲＥＱ）に基づいて前記目標値（ＴＨＣＭＤ）を設定する目標値設定手段と、前記要求駆動力パラメータ（ＡＰＲＥＱ）に基づいて前記機関の目標回転数（ＮＥＯＢＪ）を設定する目標回転数設定手段と、前記機関の回転数（ＮＥ）が前記目標回転数（ＮＥＯＢＪ）となるように前記無段変速機（２０）を制御する変速制御手段と、少なくとも第１の運転モード（通常運転モードまたはスポーツ運転モード）と、該第１の運転モードより燃料消費率が小さい第２の運転モード（エコ運転モード）とを切り換えるための運転モードスイッチ（１５）とを備え、前記駆動力パラメータ設定手段は、前記運転モードスイッチにより前記第２の運転モード（エコ運転モード）が指定されているときに、前記アクセルペダルの操作量（ＡＰ）に対応する前記要求駆動力パラメータ（ＡＰＲＥＱ）を、前記第１の運転モードより小さく設定する第１特性切換手段を有し、前記目標値設定手段は、前記運転モードスイッチにより前記第２の運転モード（エコ運転モード）が指定されているときに、前記機関回転数（ＮＥ）及び要求駆動力パラメータ（ＡＰＲＥＱ）に応じて予め設定された第１所定特性（ＴＨＢＥマップ）に基づいて、前記目標値（ＴＨＣＭＤ）を求める第２特性切換手段を有し、前記第１所定特性（ＴＨＢＥマップ）は、前記要求駆動力パラメータ（ＡＰＲＥＱ）の第１所定範囲（ＲＣＳＴ１）において、同一の機関回転数（ＮＥ）に対応する前記目標値（ＴＨＣＭＤ）が一定となるように設定されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両の制御装置において、前記第２特性切換手段は、前記運転モードスイッチにより前記第１の運転モード（通常運転モード）が指定されているときに、前記機関回転数（ＮＥ）及び要求駆動力パラメータ（ＡＰＲＥＱ）に応じて予め設定された第２所定特性（ＴＨＢＮマップ）に基づいて前記目標値（ＴＨＣＭＤ）を求め、前記第２所定特性（ＴＨＢＮマップ）は、前記要求駆動力パラメータ（ＡＰＲＥＱ）の第２所定範囲（ＲＣＳＴ２）において、同一の機関回転数（ＮＥ）に対応する前記目標値（ＴＨＣＭＤ）が一定となるように設定されており、前記第２所定範囲（ＲＣＳＴ２）は前記第１所定範囲（ＲＣＳＴ１）より狭いことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の車両の制御装置において、前記第２特性切換手段は、前記運転モードスイッチにより前記第１の運転モード（スポーツ運転モード）が指定されているときに、前記要求駆動力パラメータ（ＡＰＲＥＱ）に応じて予め設定された第３所定特性（ＴＨＢＳテーブル）に基づいて前記目標値（ＴＨＣＭＤ）を求め、前記第３所定特性（ＴＨＢＳテーブル）は、前記要求駆動力パラメータ（ＡＰＲＥＱ）に対応して前記目標値（ＴＨＣＭＤ）が一義的に求まり、且つ前記要求駆動力パラメータ（ＡＰＲＥＱ）が増加するほど前記目標値（ＴＨＣＭＤ）が増加するように設定されていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３の何れか１項に記載の車両の制御装置において、前記変速制御手段は、前記運転モードスイッチにより前記第２の運転モード（エコ運転モード）が指定されているときは、前記第１の運転モード（通常運転モードまたはスポーツ運転モード）が指定されているときより前記無段変速機の変速応答速度を遅くすることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、車両のアクセルペダルの操作量に基づいて要求駆動力パラメータが設定され、要求駆動力パラメータに基づいて駆動力制御手段の制御量の目標値が設定され、駆動力制御手段の制御量が目標値と一致するように駆動力制御手段が駆動される。また要求駆動力パラメータに基づいて機関の目標回転数が設定され、機関回転数が目標回転数となるように無段変速機が制御される。運転モードスイッチにより燃料消費率が第１の運転モードより小さい第２の運転モードが指定されているときは、アクセルペダル操作量に対応する要求駆動力パラメータが、第１の運転モードより小さく設定されるとともに、機関回転数及び要求駆動力パラメータに応じて予め設定された第１所定特性に基づいて、制御量の目標値が求められる。そして第１所定特性は、要求駆動力パラメータの第１所定範囲において、同一の機関回転数に対応する目標値が一定となるように設定されるので、バタ足操作に伴うアクセルペダル操作量の変化があっても、要求駆動力パラメータが第１所定範囲内にあれば、目標値はほぼ一定に保持される。したがって、アクセルペダルのバタ足操作がなされた場合でも、燃料消費率が悪化を抑制することができる。

請求項２に記載の発明によれば、運転モードスイッチにより第１の運転モードが指定されているときは、機関回転数及び要求駆動力パラメータに応じて予め設定された第２所定特性に基づいて、制御量の目標値が求められる。第２所定特性は、要求駆動力パラメータの第２所定範囲において、同一の機関回転数に対応する目標値が一定となるように設定されており、かつ第２所定範囲は第１所定範囲より狭く設定されている。したがって、第１の運転モードでは、アクセルペダル操作量の変化に対応して目標値が変化する範囲が広くなり、第２の運転モードより加速応答性を向上させることできる。

請求項３に記載の発明によれば、要求駆動力パラメータに応じて予め設定された第３所定特性に基づいて、制御量の目標値が求められる。第３所定特性は、要求駆動力パラメータに対応して目標値が一義的に求まり、且つ要求駆動力パラメータが増加するほど目標値が増加するように設定されているので、第１の運転モードでは、アクセルペダル操作量の変化に対応して目標値が変化し、第２の運転モードより加速応答性を向上させることできる。

請求項４に記載の発明によれば、第２の運転モードが指定されているときは、第１の運転モードが指定されているときより無段変速機の変速応答速度が遅くなるように制御されるので、アクセルペダルのバタ足操作が行われた場合に燃料消費率の悪化を確実に防止することができる。

以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態にかかる車両に搭載された内燃機関及び無段変速機、並びにそれらの制御装置の構成を示す図である。内燃機関（以下単に「エンジン」という）１の吸気管２の途中にはスロットル弁３が配されている。スロットル弁３には、スロットル弁３の開度ＴＨを検出するスロットル弁開度センサ４が設けられており、その検出信号が電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）５に供給される。スロットル弁３には、スロットル弁３を駆動するアクチュエータ１１が接続されており、アクチュエータ１１は、ＥＣＵ５によりその作動が制御される。

燃料噴射弁６は吸気弁の少し上流側に各気筒毎に設けられており、各噴射弁は図示しない燃料ポンプに接続されていると共にＥＣＵ５に電気的に接続されて当該ＥＣＵ５からの信号により燃料噴射弁６の開弁時間及び開弁時期が制御される。

ＥＣＵ５には、エンジン１の回転数（回転速度）ＮＥを検出するエンジン回転数センサ１２、エンジン１により駆動される車両のアクセルペダルの踏み込み量（以下「アクセルペダル操作量」という）ＡＰを検出するアクセルセンサ１３、当該車両の車速（走行速度）ＶＰを検出する車速センサ１４、及び車両運転モードを運転者が設定するための運転モードスイッチ１５が接続されており、これらのセンサの検出信号及びスイッチの設定を示す信号がＥＣＵ５に供給される。本実施形態では、燃料消費率を抑制するための低燃料消費率運転モード（以下「エコ運転モード」という）、燃料消費率の抑制よりエンジン１の加速応答性を優先させるスポーツ運転モード、及び低燃料消費率運転モードとスポーツ運転モードの中間的な特性の運転モードである通常運転モードの３つの運転モードが選択可能に構成されている。

ＥＣＵ５には、図示しないエンジン冷却水温センサ、吸気温センサ、吸気圧センサなどのセンサも接続されている。
エンジン１の出力軸は無段変速機（以下「ＣＶＴ」という）２０に接続されており、ＣＶＴ２０の出力軸は駆動機構を介して当該車両の駆動輪を駆動する。ＣＶＴ２０はＥＣＵ５に接続されており、ＥＣＵ５により変速制御が行われる。

ＥＣＵ５は、上述したセンサからの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路、中央演算処理回路（以下「ＣＰＵ」という）、ＣＰＵで実行される各種演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶回路、アクチュエータ１１、燃料噴射弁６及びＣＶＴ２０に駆動信号を供給する出力回路等から構成される。

ＥＣＵ５は、アクセルペダル操作量ＡＰ、車速ＶＰ、運転モードスイッチ１５の設定などに応じてスロットル弁３の目標開度ＴＨＣＭＤを算出し、検出されるスロットル弁開度ＴＨが目標開度ＴＨＣＭＤと一致するようにアクチュエータ１１を駆動する。さらにＥＣＵ５はアクセルペダル操作量ＡＰ、車速ＶＰ、運転モードスイッチ１５の設定などに応じて、目標エンジン回転数ＮＥＯＢＪを算出し、エンジン回転数ＮＥが目標エンジン回転数ＮＥＯＢＪと一致するようにＣＶＴ２０の変速制御を行う。

図２は、ＥＣＵ５によるスロットル弁開度制御及びＣＶＴ制御の全体構成を説明するためのフローチャートである。
ステップＳ１１では、運転モードスイッチ１５の設定を読み込み、ステップＳ１２では図３に示すＡＰＲＥＱ算出処理を実行し、要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱを算出する。

ステップＳ１３ではステップＳ１２で算出された要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱに基づくスロットル弁開度制御を行う一方、ステップＳ１４では、要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱに基づくＣＶＴ制御を行う。

具体的には、要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱに応じて目標エンジン回転数ＮＥＯＢＪを設定し、エンジン回転数ＮＥが目標エンジン回転数ＮＥＯＢＪと一致するように変速制御を行う。目標エンジン回転数ＮＥＯＢＪは、運転モードスイッチ１５により選択される運転モード及び要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱに応じた所定運転状態において、最小燃料消費率運転が実現されるように目標エンジン回転数ＮＥＯＢＪが設定される。

また、エンジン回転数ＮＥを目標エンジン回転数ＮＥＯＢＪに一致させるように制御するときの応答速度（変速応答速度）ＶＦＢは、選択されている運転モードに応じて設定される。すなわち、エコ運転モードでは、エコ運転応答速度ＶＦＢＥが選択され、通常運転モードでは、通常運転応答速度ＶＦＢＮが選択され、スポーツ運転モードでは、スポーツ運転応答速度ＶＦＢＳが選択される。ここで、エコ運転応答速度ＶＦＢＥ、通常運転応答速度ＶＦＢＮ、及びスポーツ運転応答速度ＶＦＢＳは、ＶＦＢＥ＜ＶＦＢＮ＜ＶＦＢＳなる関係を満たすように設定されている。このように、エコ運転応答速度ＶＦＢＮを、他の運転モードより低く設定することにより、アクセルペダルのバタ足操作が行われた場合に燃料消費率の悪化を確実に防止することができる。この応答速度ＶＦＢの変更は、エンジン回転数ＮＥを目標エンジン回転数ＮＥＯＢＪに一致させるフィードバック制御のゲイン係数の変更により行うが、要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱに応じて目標エンジン回転数ＮＥＯＢＪを算出するためのマップ設定を、運転モード毎に異なるものとして、実質的に応答速度ＶＦＢを変更するようにしてもよい。

図３は要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱを算出する処理のフローチャートを示す。この処理は、所定時間毎にＥＣＵ５のＣＰＵで実行される。
ステップＳ２１では、アクセルペダル操作量ＡＰ及び車速ＶＰに応じて、図４（ａ）に示すＡＰＲＥＱＥマップを検索し、エコ運転モードに対応するエコ運転要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱＥを算出する。図４（ａ）に示す一点鎖線Ｌ０、細い破線Ｌ１、細い実線Ｌ２、太い破線Ｌ３、及び太い実線Ｌ４は、それぞれ所定車速Ｖ０（例えば０ｋｍ／ｈ）、Ｖ１（例えば２０ｋｍ／ｈ）、Ｖ２（例えば６０ｋｍ／ｈ）、Ｖ３（例えば８０ｋｍ／ｈ）、及びＶ４（例えば１２０ｋｍ／ｈ）に対応する。すなわち、ＡＰＲＥＱＥマップは、基本的にはアクセルペダル操作量ＡＰが増加するほどエコ運転要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱＥが増加するように設定され、かつアクセルペダル操作量ＡＰが７０％程度より小さい範囲では、車速ＶＰが増加するほどエコ運転要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱＥが増加するように設定されている。

ステップＳ２２では、アクセルペダル操作量ＡＰ及び車速ＶＰに応じて、図４（ｂ）に示すＡＰＲＥＱＮマップを検索し、通常運転モードに対応する通常運転要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱＮを算出する。図４（ｂ）に示す一点鎖線Ｌ１０、細い破線Ｌ１１、細い実線Ｌ１２、太い破線Ｌ１３、及び太い実線Ｌ１４は、それぞれ所定車速Ｖ０、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、及びＶ４に対応する。すなわち、ＡＰＲＥＱＮマップは、基本的にはアクセルペダル操作量ＡＰが増加するほど通常運転要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱＮが増加するように設定され、かつアクセルペダル操作量ＡＰが７０％程度より小さい範囲では、車速ＶＰが増加するほど通常運転要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱＮが増加するように設定されている。また、図４（ａ）に示すＡＰＲＥＱＥマップと比較すると、アクセルペダル操作量ＡＰが４０％程度より小さい範囲で線Ｌ１０〜Ｌ１４の傾きがそれぞれ線Ｌ０〜Ｌ４の傾きより大きくなるように設定されている。

ステップＳ２３では、アクセルペダル操作量ＡＰ及び車速ＶＰに応じて、図４（ｃ）に示すＡＰＲＥＱＳマップを検索し、スポーツ運転モードに対応するスポーツ運転要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱＳを算出する。図４（ｃ）に示す一点鎖線Ｌ２０、細い破線Ｌ２１、細い実線Ｌ２２、太い破線Ｌ２３、及び太い実線Ｌ２４は、それぞれ所定車速Ｖ０、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、及びＶ４に対応する。すなわち、ＡＰＲＥＱＳマップは、基本的にはアクセルペダル操作量ＡＰが増加するほど、スポーツ運転要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱＳが増加するように設定され、かつアクセルペダル操作量ＡＰが７０％程度より小さい範囲では、車速ＶＰが増加するほどスポーツ運転要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱＳが増加するように設定されている。また、図４（ｂ）に示すＡＰＲＥＱＮマップと比較すると、アクセルペダル操作量ＡＰが１０％から４０％程度の範囲で線Ｌ２０〜Ｌ２４の傾きがそれぞれ線Ｌ１０〜Ｌ１４の傾きより大きくなるように設定されている。

ステップＳ２４ではエコ運転モードフラグＦＭＥＣが「１」であるか否かを判別する。エコ運転モードフラグＦＭＥＣは、運転モードスイッチ１５がエコ運転モードに設定されているとき「１」に設定される。ステップＳ２４の答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、第１過渡制御終了フラグＦＴＲＥＥが「１」であるか否かを判別する。他の運転モード（通常運転モードまたはスポーツ運転モード）からエコ運転モードへ移行した直後は、第１過渡制御終了フラグＦＴＲＥＥが「０」であるため、ステップＳ２６に進み、要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱを他の運転モードの要求駆動力パラメータ（ＡＰＲＥＱＮまたはＡＰＲＥＱＳ）からエコ運転要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱＥへ徐々に移行させる過渡制御を実行する。

エコ運転要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱＥへの移行が完了すると、第１過渡制御終了フラグＦＴＲＥＥが「１」に設定され、ステップＳ２５からステップＳ２７に進む。ステップＳ２７では、要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱをエコ運転要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱＥに設定する。

ステップＳ２４でＦＭＥＣ＝０であるときはステップＳ２８に進み、スポーツ運転モードフラグＦＭＳＰが「１」であるか否かを判別する。スポーツ運転モードフラグＦＭＳＰは、運転モードスイッチ１５がスポーツ運転モードに設定されているとき「１」に設定される。ステップＳ２８の答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、第２過渡制御終了フラグＦＴＲＳＥが「１」であるか否かを判別する。他の運転モード（通常運転モードまたはエコ運転モード）からスポーツ運転モードへ移行した直後は、第２過渡制御終了フラグＦＴＲＳＥが「０」であるため、ステップＳ３０に進み、要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱを他の運転モードの要求駆動力パラメータ（ＡＰＲＥＱＮまたはＡＰＲＥＧＮ）からスポーツ運転要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱＳへ徐々に移行させる過渡制御を実行する。

スポーツ運転要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱＳへの移行が完了すると、第２過渡制御終了フラグＦＴＲＳＥが「１」に設定され、ステップＳ２９からステップＳ３１に進む。ステップＳ３１では、要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱをスポーツ運転要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱＳに設定する。

ステップＳ２８でＦＭＳＰ＝０であるときは運転モードスイッチ１５が通常運モードに設定されているので、ステップＳ３２に進み、第３過渡制御終了フラグＦＴＲＮＥが「１」であるか否かを判別する。他の運転モード（スポーツ運転モードまたはエコ運転モード）から通常運転モードへ移行した直後は、第３過渡制御終了フラグＦＴＲＮＥが「０」であるため、ステップＳ３３に進み、要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱを他の運転モードの要求駆動力パラメータ（ＡＰＲＥＱＥまたはＡＰＲＥＱＳ）から通常運転要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱＮへ徐々に移行させる過渡制御を実行する。

通常運転要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱＮへの移行が完了すると、第３過渡制御終了フラグＦＴＲＮＥが「１」に設定され、ステップＳ３２からステップＳ３４に進む。ステップＳ３４では、要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱを通常運転要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱＮに設定する。

図５は、スロットル弁３の開度制御処理のフローチャートであり、この処理はＥＣＵ５のＣＰＵで所定時間毎に実行される。
ステップＳ４１では、エコ運転モードフラグＦＭＥＣが「１」であるか否かを判別し、その答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱ及びエンジン回転数ＮＥに応じて図６（ａ）に示すＴＨＢＥマップを検索し、エコ運転基本目標開度ＴＨＢＥを算出する（ステップＳ４２）。エコ運転基本目標開度ＴＨＢＥは、エコ運転モードで適用される目標開度ＴＨＣＭＤの基本値である。

図６（ａ）に示す一点鎖線Ｌ３１、細い破線Ｌ３２、細い実線Ｌ３３、破線Ｌ３４、及び実線Ｌ３５は、それぞれ所定エンジン回転数ＮＥ１（例えば１０００ｒｐｍ）、ＮＥ２（例えば１２５０ｒｐｍ）、ＮＥ３（例えば１５００ｒｐｍ）、ＮＥ４（例えば２０００ｒｐｍ）、及びＮＥ５（例えば３０００ｒｐｍ）に対応し、太い実線Ｌ３６は、所定回転数ＮＥ６（例えば３５００ｒｐｍ）以上の回転数に対応する。

すなわち、ＴＨＢＥマップは、基本的には要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱが増加するほどエコ運転基本目標開度ＴＨＢＥが増加するように設定され、かつ要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱが１０％〜７０％程度の範囲では、エンジン回転数ＮＥが増加するほどエコ運転基本目標開度ＴＨＢＥが増加するように設定されている。さらにエンジン回転数ＮＥが所定回転数ＮＥ１でかつ要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱが所定範囲ＲＣＳＴ１内にあるときは、要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱが変化してもエコ運転基本目標開度ＴＨＢＥが変化しないように設定されている。以下所定範囲ＲＣＳＴ１を「一定目標開度範囲ＲＣＳＴ１」という。図６（ａ）にはエンジン回転数ＮＥが所定回転数ＮＥ１に対応する一定目標開度範囲ＲＣＳＴ１が示されているが、図から明らかなように他の所定回転数ＮＥ２〜ＮＥ５においても設定されている。ただし、一定目標開度範囲ＲＣＳＴ１は、エンジン回転数ＮＥが高くなるほど狭くなるように設定されている。

ＣＶＴ２０の変速応答速度は、スロットル弁開度制御の応答速度に比べて遅いので、一定目標開度範囲ＲＣＳＴ１を設けてスロットル弁開度ＴＨの変化を規制することにより、変速制御とスロットル弁開度制御を協調させて最小燃料消費率運転を確実に実現することができる。

ステップＳ４３では、基本目標スロットル弁開度ＴＨＢをエコ運転基本目標開度ＴＨＢＥに設定し、ステップＳ４９に進む。

ステップＳ４１でＦＭＥＣ＝０であるときは、ステップＳ４４に進み、スポーツ運転モードフラグＦＭＳＰが「１」であるか否かを判別する。その答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱに応じて図６（ｃ）に示すＴＨＢＳテーブルを検索し、スポーツ運転基本目標開度ＴＨＢＳを算出する（ステップＳ４５）。スポーツ運転基本目標開度ＴＨＢＳは、スポーツ運転モードで適用される目標開度ＴＨＣＭＤの基本値である。

ＴＨＢＳテーブルは、すべてのエンジン回転数ＮＥについて適用されるものであり、エンジン回転数ＮＥに依存せずに、要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱに対応して一義的にスポーツ運転基本目標開度ＴＨＢＳが設定されている。すなわち、スポーツ運転基本目標開度ＴＨＢＳは、実線Ｌ５１で示されるように、要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱに比例するように設定される。

ステップＳ４６では、基本目標スロットル弁開度ＴＨＢをスポーツ運転基本目標開度ＴＨＢＳに設定し、ステップＳ４９に進む。

ステップＳ４４でＦＭＳＰ＝０であるときは、運転モードスイッチ１５が通常運モードに設定されているので、要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱ及びエンジン回転数ＮＥに応じて図６（ｂ）に示すＴＨＢＮマップを検索し、通常運転基本目標開度ＴＨＢＮを算出する（ステップＳ４７）。通常運転基本目標開度ＴＨＢＮは、通常運転モードで適用される目標開度ＴＨＣＭＤの基本値である。

図６（ｂ）に示す一点鎖線Ｌ４１、細い破線Ｌ４２、及び細い実線Ｌ４３は、それぞれ所定エンジン回転数ＮＥ１、ＮＥ２、及びＮＥ３に対応し、太い実線Ｌ４４は、所定回転数ＮＥ３ａ（例えば１７５０ｒｐｍ）以上の回転数に対応する。すなわち、ＴＨＢＮマップは、基本的には要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱが増加するほど通常運転基本目標開度ＴＨＢＮが増加するように設定され、かつ要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱが１０％〜３０％程度の範囲では、エンジン回転数ＮＥが所定回転数ＮＥ３以下の範囲で、一定目標開度範囲ＲＣＳＴ２が設けられている。ただし、図６（ｂ）に示す一定目標開度範囲ＲＣＳＴ２は、図６（ａ）に示すＴＨＢＥマップの一定目標開度範囲ＲＣＳＴ１より狭く設定されている。

ステップＳ４８では、基本目標スロットル弁開度ＴＨＢを通常運転基本目標開度ＴＨＢＮに設定し、ステップＳ４９に進む。

ステップＳ４９では、運転モードの切換あるいはアクセルペダル操作量ＡＰの急増に伴って基本目標スロットル弁開度ＴＨＢが急激に変化したときに、その変化速度を規制する過渡制御を行う。ステップＳ５０では、アイドル運転用の補正項などを加算する補正を行い目標開度ＴＨＣＭＤを算出する、ステップＳ５１では、目標開度ＴＨＣＭＤを所定上下限値の範囲内に規制するリミット処理を行う。目標開度ＴＨＣＭＤの変化態様は、運転モードの切換直後やアイドル運転状態などを除き、基本目標スロットル弁開度ＴＨＢの変化態様と同一となる。

ステップＳ５２では、検出されるスロットル弁開度ＴＨが目標開度ＴＨＣＭＤと一致するようにアクチュエータ１１の駆動制御が行われる。

以上詳述したように本実施形態では、アクセルペダル操作量ＡＰに基づいて要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱが設定され、要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱに基づいて基本目標スロットル弁開度ＴＨＢが設定され、基本目標スロットル弁開度ＴＨＢから目標開度ＴＨＣＭＤが算出される。そして実際のスロットル弁開度ＴＨが目標開度ＴＨＣＭＤとなるようにスロットル弁３が駆動される。また要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱに基づいて目標エンジン回転数ＮＥＯＢＪが設定され、エンジン回転数ＮＥが目標エンジン回転数ＮＥＯＢＪと一致するようにＣＶＴ２０が制御される。

運転モードスイッチ１５によりエコ運転モードが選択されているときは、アクセルペダル操作量ＡＰに対応する要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱが、通常運転モードやスポーツ運転モードより小さく設定されるとともに、エンジン回転数ＮＥ及び要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱに応じて図６（ａ）に示すように設定されたＴＨＢＥマップを用いて、基本目標スロットル弁開度ＴＨＢが算出される。ＴＨＢＥマップは、要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱが一定目標開度範囲ＲＣＳＴ１にあるとき、同一のエンジン回転数ＮＥに対応する基本目標開度ＴＨＢＥが一定となるように設定されているので、バタ足操作に伴うアクセルペダル操作量ＡＰの変化があっても、要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱが一定目標開度範囲ＲＣＳＴ１内にあれば、基本目標開度ＴＨＢＥは一定に保持される。したがって、アクセルペダルのバタ足操作がなされた場合でも、燃料消費率が悪化を抑制することができる。

また、運転モードスイッチ１５により通常運転モードが選択されているときは、エンジン回転数ＮＥ及び要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱに応じて設定された図６（ｂ）に示すＴＨＢＮマップを用いて、通常運転基本目標開度ＴＨＢＮが算出される。ＴＨＢＮマップは、ＴＨＢＥマップと同様に一定目標開度範囲ＲＣＳＴ２内で、同一のエンジン回転数ＮＥに対応する基本目標開度ＴＨＢＮが一定となるように設定されており、かつＴＨＢＮマップの一定目標開度範囲ＲＣＳＴ２は、ＴＨＢＥマップの一定目標開度範囲ＲＣＳＴ１より狭く設定されている。したがって、通常運転モードでは、アクセルペダル操作量ＡＰの変化に対応して基本目標開度ＴＨＢＥが変化する範囲が広くなり、エコ運転モードより加速応答性を向上させることできる。

また、運転モードスイッチ１５によりスポーツ運転モードが選択されているときは、要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱに応じて設定された図６（ｃ）に示すＴＨＢＳテーブルを用いて、スポーツ運転基本目標開度ＴＨＢＳが算出される。ＴＨＢＳテーブルは、要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱに対応して基本目標開度ＴＨＢＳがエンジン回転数ＮＥに依存せずに一義的に求まるように、要求駆動力パラメータＡＰＲＥＱに比例するように設定されている。したがって、スポーツ運転モードでは、アクセルペダル操作量ＡＰに比例して基本目標スロットル弁開度ＴＨＢが設定され、エコ運転モード及び通常運転モードより加速応答性を向上させることできる。

本実施形態では、スロットル弁３が駆動力制御手段に相当し、ＥＣＵ５が駆動力パラメータ設定手段、駆動手段の一部、目標値設定手段、目標回転数設定手段、変速制御手段、第１特性切換手段、及び第２特性切換手段を構成し、アクチュエータ１１が駆動手段の一部を構成する。具体的には、図３の処理が駆動力パラメータ設定手段及び第１特性切換手段を構成し、図５の処理が駆動手段の一部、目標値設定手段、及び第２特性切換手段を構成し、図２のステップＳ１４が目標回転数設定手段及び変速制御手段に相当する。

なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、スロットル弁が駆動力制御手段である内燃機関により駆動される車両の例を示したが、吸気弁のリフト量及び開弁期間を連続的に変更可能な動弁機構（例えば特開２００８−２５４１８号公報に示されている）を備える内燃機関により駆動される車両にも本発明は適用可能である。そのような機関では、吸気弁を含む動弁機構が駆動力制御手段に相当し、吸気弁のリフト量及び開弁期間を変更するための制御パラメータが駆動力制御手段の制御量に相当する。また、ディーゼル機関により駆動される車両にも本発明は適用可能である。ディーゼル機関では駆動力の制御は、燃料噴射量を変更することにより行われるので、燃料噴射弁が駆動力制御手段に相当し、燃料噴射弁の開弁時間が制御量に相当する。

また車両を駆動する原動機として、内燃機関とともにモータ（電動機）を備えるハイブリッド車両の制御にも本発明は適用可能である。ハイブリッド車両においては、エコ運転モードが選択されたときに、車両要求駆動力に対するモータ駆動力の比率を高めることにより、より一層燃料消費率を低減することができる。

また上述した実施形態では、エコ運転モード、通常運転モード、及びスポーツ運転モードの３つの運転モードが選択可能な車両の制御装置を示したが、本発明はエコ運転モード及び通常運転モードの２つの運転モードが選択可能な車両の制御装置にも適用が可能である。

また本発明は、運転者に対してアクセルペダル操作のコーチング（望ましいアクセルペダル操作量ＡＰの指示）を行う機能を備えた車両の制御装置に適用することにより、例えば運転に不慣れな運転者でも低燃料消費率運転を行うためのコーチングに沿った運転を容易に実行することが可能となる。

本発明の一実施形態にかかる車両に搭載された内燃機関及び無段変速機、並びのそれらの制御装置の構成を示す図である。 内燃機関のスロットル弁開度制御及び無段変速機の変速制御の全体構成を説明するためのフローチャートである。 要求駆動力パラメータ（ＡＰＲＥＱ）を算出する処理のフローチャートである。 図３の処理で参照されるマップを示す図である。 スロットル弁開度制御処理のフローチャートである。 図５の処理で参照されるマップ及びテーブルを示す図である。

符号の説明

１ 内燃機関
３ スロットル弁（駆動力制御手段）
４ スロットル弁開度センサ
５ 電子制御ユニット（駆動力パラメータ設定手段、駆動手段、目標値設定手段、目標回転数設定手段、変速制御手段、第１特性切換手段、第２特性切換手段）
１１ アクチュエータ（駆動手段）
１２ エンジン回転数センサ
１３ アクセルセンサ
１４ 車速センサ
１５ 運転モードスイッチ
２０ 無段変速機

Claims (4)

1. 無段変速機を搭載し、内燃機関により前記無段変速機を介して駆動される車両の制御装置において、
   前記車両のアクセルペダルの操作量に基づいて前記機関の要求駆動力を示す要求駆動力パラメータを設定する駆動力パラメータ設定手段と、
   前記機関の駆動力を制御する駆動力制御手段と、
   前記駆動力制御手段の制御量が目標値と一致するように前記駆動力制御手段を駆動する駆動手段と、
   前記要求駆動力パラメータに基づいて前記目標値を設定する目標値設定手段と、
   前記要求駆動力パラメータに基づいて前記機関の目標回転数を設定する目標回転数設定手段と、
   前記機関の回転数が前記目標回転数となるように前記無段変速機を制御する変速制御手段と、
   少なくとも第１の運転モードと、該第１の運転モードより燃料消費率が小さい第２の運転モードとを切り換えるための運転モードスイッチとを備え、
   前記駆動力パラメータ設定手段は、前記運転モードスイッチにより前記第２の運転モードが指定されているときに、前記アクセルペダルの操作量に対応する前記要求駆動力パラメータを、前記第１の運転モードより小さく設定する第１特性切換手段を有し、
   前記目標値設定手段は、前記運転モードスイッチにより前記第２の運転モードが指定されているときに、前記機関回転数及び要求駆動力パラメータに応じて予め設定された第１所定特性に基づいて、前記目標値を求める第２特性切換手段を有し、
   前記第１所定特性は、前記要求駆動力パラメータの第１所定範囲において、同一の機関回転数に対応する前記目標値が一定となるように設定されていることを特徴とする車両の制御装置。
2. 前記第２特性切換手段は、前記運転モードスイッチにより前記第１の運転モードが指定されているときに、前記機関回転数及び要求駆動力パラメータに応じて予め設定された第２所定特性に基づいて前記目標値を求め、
   前記第２所定特性は、前記要求駆動力パラメータの第２所定範囲において、同一の機関回転数に対応する前記目標値が一定となるように設定されており、前記第２所定範囲は前記第１所定範囲より狭いことを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記第２特性切換手段は、前記運転モードスイッチにより前記第１の運転モードが指定されているときに、前記要求駆動力パラメータに応じて予め設定された第３所定特性に基づいて前記目標値を求め、
   前記第３所定特性は、前記要求駆動力パラメータに対応して前記目標値が一義的に求まり、且つ前記要求駆動力パラメータが増加するほど前記目標値が増加するように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
4. 前記変速制御手段は、前記運転モードスイッチにより前記第２の運転モードが指定されているときは、前記第１の運転モードが指定されているときより前記無段変速機の変速応答速度を遅くすることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の車両の制御装置。

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