つぎに、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。この発明を適用することのできる車両は、エンジンが出力する動力を変速して駆動輪に伝達することが可能な自動変速機を搭載した車両である。この発明における自動変速機は、例えばベルト式無段変速機やトロイダル式無段変速機のように、変速比を連続的に変化させることが可能な無段変速機であってもよい。また、エンジンおよびモータが出力する動力を合成・分割する動力分割機構を備えたハイブリッド車両にもこの発明を適用することができる。すなわち、そのようなハイブリッド車両における動力分割機構は、いわゆる電気式無段変速機構として機能するため、そのような電気式無段変速機構もこの発明における自動変速機に含めることができる。
この発明を適用することのできる車両の一例として、エンジンの出力側に自動変速機を搭載した車両の構成および制御系統を図1に示してある。この図1に示す車両Veは、前輪1および後輪2を有している。この図1に示す例では、車両Veは、エンジン(ENG)3が出力する動力を自動変速機(AT)4およびデファレンシャルギヤ5を介して後輪2に伝達して駆動力を発生させる後輪駆動車として構成されている。なお、この発明を適用することのできる車両Veは、エンジン3が出力する動力を前輪2に伝達して駆動力を発生させる前輪駆動車であってもよい。あるいは、エンジン3が出力する動力を前輪1および後輪2にそれぞれ伝達して駆動力を発生させる四輪駆動車であってもよい。
エンジン3には、例えば電子制御式のスロットルバルブあるいは電子制御式の燃料噴射装置、および、吸入空気の流量を検出するエアフローセンサが備えられている。この図1に示す例では、電子スロットルバルブ6およびエアフローセンサ7が備えられている。したがって、例えば後述のアクセルセンサ9の検出データを基に電子スロットルバルブ6の動作を電気的に制御することにより、エンジン3の出力を自動制御することができる。
エンジン3の出力側に、エンジン3の出力トルクを変速して駆動輪側へ伝達する自動変速機4が設けられている。自動変速機4は、例えば、遊星歯車機構およびクラッチ・ブレーキ機構から構成される従来一般的な有段式の自動変速機であり、クラッチ機構やブレーキ機構の動作を制御することにより、自動変速機4で設定する変速段(もしくは変速比)を自動制御することができるように構成されている。
エンジン3の出力および自動変速機4の変速動作を制御するためのコントローラ(ECU)8が備えられている。コントローラ8は、例えばマイクロコンピュータを主体にして構成される電子制御装置である。このコントローラ8に、制御のための通信が可能なように、エンジン3が接続されている。また、このコントローラ8に、制御のための通信が可能なように、油圧制御装置(図示せず)を介して自動変速機4が接続されている。なお、図1では1つのコントローラ8が設けられた例を示しているが、コントローラ8は、例えば制御する装置や機器毎に、あるいは制御内容毎に、複数設けられていてもよい。
上記のコントローラ8には、車両Ve各部の各種センサ類からの検出信号や各種車載装置からの情報信号などが入力されるように構成されている。例えば、前述のエアフローセンサ7、アクセル開度を検出するアクセルセンサ9、ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキセンサ(もしくはブレーキスイッチ)10、エンジン3の出力軸3aの回転数を検出するエンジン回転数センサ11、自動変速機4の出力軸4aの回転数を検出するアウトプット回転数センサ12、および、各車輪1,2の回転速度をそれぞれ検出して車速を求める車速センサ13などからの検出信号がコントローラ8に入力されるように構成されている。そして、それら入力されたデータおよび予め記憶させられているデータ等を使用して演算を行い、その演算結果を基に制御指令信号を出力するように構成されている。
上記のよう構成された車両Veでは、前述したように、車両Veが減速走行した後に再加速走行する際に、運転者がアクセルペダルを踏み込むことによってダウンシフトが行われる場合がある。減速走行時に実施されるダウンシフトが適切でないと、再加速走行時に駆動力が不足し、再加速走行を開始する際に更に変速段を下げる(変速比を大きくする)ダウンシフトが行われることになる。その結果、運転者が違和感を覚えたり、加速フィーリングがよくないと感じてしまったりする場合がある。また、運転者の意図や運転志向は、運転者の個人差や走行環境などによっても変化する。それに対して上記のような減速走行時のダウンシフトが一律に実行されると、再加速走行を開始する際に、運転者が意図する駆動力や加速度を得られない可能性がある。
そこで、コントローラ8は、運転者の意図や運転志向を制御に反映させて車両Veの駆動力制御を実行することにより、適切に車両Veを再加速走行させることができるように構成されている。具体的には、コントローラ8は、車両Veが減速走行した後に再加速走行する際の制御指標とする「再加速時加速度」を求め、再加速走行を開始する前に、求めた「再加速時加速度」を実現可能な自動変速機4の変速比を設定するように構成されている。「再加速時加速度」は、減速走行後の再加速走行時に制御指標となるものであって、再加速走行時に運転者が所望する加速度、あるいは運転者が期待する加速度を推定したものである。この「再加速時加速度」は、加速特性、および、車両Veの走行データに基づいて求められる。加速特性は、「再加速時加速度」と車速との関係性を定めたものであって、例えば演算式やマップなどの形で予め記憶されている。車両Veの走行データは、例えば、車速、加速度、自動変速機4の変速比、あるいはエンジン回転数など、車両Veの走行状態を表す物理量であって、現在の減速走行以前の走行履歴から抽出される。現在の減速走行以前の走行履歴とは、例えば、コントローラ8が、イグニションスイッチ(もしくは、メインスイッチ)がOFFにされる際に走行データをクリアする構成であれば、現在の走行のために最後に車両VeのイグニションスイッチがONにされ、以下の図2に説明する制御が最初に開始された時点から、現在に至るまでに取得された走行データの履歴である。
コントローラ8によって実行されるより具体的な制御内容を以下に示してある。図2は、基本となる制御の一例を説明するためのフローチャートである。先ず、車両Veの加速走行が終了したか否かが判断される(ステップS1)。例えば、車速センサ13あるいは前後加速度センサ(図示せず)の検出値を基に、加速走行が終了したか否かを判断することができる。なお、このステップS1で「車両Veの加速走行が終了した」と判断されるのは、一旦、車両Veが加速走行していると判定された後に、車両Veの加速度が0になった場合、もしくは、車両Veの加速度が0以下となる減速走行へ以降した場合である。あるいは、ブレーキスイッチ10がONになった場合などである。したがって、それら以外の場合は、全て、このステップS1で否定的に判断される。例えば、この制御の開始以降に未だ車両Veの加速走行が行われていない場合、車両Veが減速走行中である場合、車両Veが加速走行中である場合、あるいは、車両Veが定常走行中である場合には、このステップS1で否定的に判断される。
車両Veの加速走行が終了したことにより、このステップS1で肯定的に判断された場合は、ステップS2へ進む。ステップS2では、期待車速Vexpおよび勾配係数Kが算出されて更新される。具体的には、ステップS1で終了が判定された加速走行中に記憶された車両Veの走行データ(例えば、加速開始時の車速、加速走行中の最大加速度等)が読み込まれ、その走行データに基づいて、期待車速Vexpおよび勾配係数Kが更新される。運転者が車両Veを運転操作する際には、運転者は常に所定の車速を狙いながら運転していると仮定できる。このコントローラ8による制御では、上記のような運転者が目標とする車速、あるいは運転者が所望すると推定される車速を「期待車速」と定義している。一般に、同一の走行環境の下では、運転者の運転志向が、通常よりも動力性能や運動性能を重視する走行志向(スポーツ走行志向)になれば、「期待車速」は高くなる。反対に、運転者の運転志向が、通常よりも燃費や効率を重視する走行志向(燃費走行志向)になれば、「期待車速」は低くなる。この期待車速Vexpは、例えば、車速、前後加速度、横加速度、操舵角、路面勾配、車両姿勢などのデータを記録した車両Veの走行履歴を基に求めることができる。勾配係数Kは、後述するように、「期待車速」を求める際に用いる相関線の傾きを表している。これら期待車速Vexpおよび勾配係数Kの詳細については後述する。
一方、上記のステップS1で否定的に判断された場合には、ステップS3へ進む。ステップS3では、期待車速Vexpおよび勾配係数Kの各前回値が保持される。すなわち、前回の加速走行が終了した際に算出されて記憶されている期待車速Vexpおよび勾配係数Kが、それぞれ、今回の加速走行が終了するまで保持される。なお、この制御の開始以降に未だ加速走行が行われていない場合は、例えば、イグニションスイッチがONにされ、今回の制御が最初に開始された時点に記憶されている期待車速Vexpおよび勾配係数Kが、引き続き保持される。イグニションスイッチがOFFにされる際に期待車速Vexpおよび勾配係数Kがクリアされる構成では、予め設定されたそれぞれの初期値がイグニションスイッチがONにされる際に読み込まれ、期待車速Vexpおよび勾配係数Kとして記憶される。したがって、上記のようにこの制御の開始以降に未だ加速走行が行われていない場合は、期待車速Vexpおよび勾配係数Kのそれぞれの初期値が保持される。また、イグニションスイッチがOFFにされる際にその時点の期待車速Vexpおよび勾配係数Kが記憶される構成では、上記のようにこの制御の開始以降に未だ加速走行が行われていない場合は、最後にイグニションスイッチがOFFにされた際に記憶された期待車速Vexpおよび勾配係数Kが読み込まれ、引き続き保持される。
上記のステップS2で期待車速Vexpおよび勾配係数Kが更新されると、もしくは、上記のステップS3で期待車速Vexpおよび勾配係数Kの各前回値が保持されると、ステップS4へ進む。ステップS4では、再加速時加速度Gexpが求められる。車両Veが停止することなく減速走行する場合は、その減速走行を終えた後に再加速走行する状態に移行する。例えば、車両Veがコーナーを旋回走行する場合、一般に、車両Veは、コーナー手前から減速走行しながらコーナーに進入する。コーナー内では減速しながら、あるいは一定速度で、旋回走行する。そして、コーナーを脱出する際に再加速走行する。このように車両Veが減速走行後に再加速走行する場合、運転者は、期待車速Vexpに向けて車両Veを加速させると仮定できる。したがって、期待車速Vexpと現在車速Vcurとの車速差ΔV(ΔV=Vexp−Vcur)が大きければ、運転者は、その車速差ΔVを縮めるために大きな加速度を要求して車両Veを再加速走行させるものと推測できる。
上記のような仮定により、このステップS4では、期待車速Vexpと現在車速Vcurとの車速差ΔVから、再加速走行時に運転者が期待する加速度として、再加速時加速度Gexpが求められる。例えば、図3,図4に示すように、走行実験やシミュレーション等の結果から、上記のような「再加速時加速度」と車速との間には負の相関があることが分かっている。再加速走行を開始する時点の車速をx軸にし、その際の加速度(最大対地加速度)をy軸にすると、図4において「y=a・x+b」で示すような一次関数の相関線(近似線)を求めることができる。この相関線は、図3に破線f1,f2,f3で示すように、運転者の運転志向毎に求めておくこともできる。
上述したように、「期待車速」は、加速走行時に運転者が目標とする車速として定義されたものである。そのため、車速がこの「期待車速」に到達した場合は、それ以上車両Veを加速させる必要がなくなり、その結果、加速度は0になると推測できる。したがって、図4に示すような一次関数の相関線において、y軸の加速度が0になるx切片(−a/b)を算出することにより、「期待車速」を求めることができる。
なお、上記の対地加速度は、例えばアウトプット回転数センサ12あるいは車速センサ13の検出データの微分値として求めることのできる加速度である。車両Veに搭載した加速度センサによって加速度を求めることもできるが、その場合は、車両Veの姿勢や路面勾配の影響を受けて加速度の検出データにノイズが入る可能性がある。そのため、この制御では、上記のような回転数センサから求めた対地加速度を用いている。
上記のような「再加速時加速度」と車速との間の相関関係を用いて、予め「再加速時加速度」と車速との関係性を車両Veの加速特性として定め、コントローラ8に記憶しておくことができる。そのような加速特性を車速の関数として定めておくことにより、上記のような「期待車速」および「現在車速」に対応する「再加速時加速度」を算出することができる。
また、「期待車速」および「現在車速」に対応する「再加速時加速度」は、例えば図5に示すような制御マップから求めることができる。すなわち、以前の加速走行時の走行履歴あるいは走行情報から求めた上記のような「再加速時加速度」と車速との間の相関関係を用いて、予め「再加速時加速度」と車速との関係性を車両Veの加速特性として定め、それを図5に示すような制御マップとしてコントローラ8に記憶しておくことができる。
図5で、直線fは、上述の相関線「y=a・x+b」に相当していて、「再加速時加速度」と車速との関係性を定めた加速特性を示している。この直線fの傾きが、勾配係数Kを示している。直線fにおいて、対地加速度が0になる車速、すなわち直線fのx切片が「期待車速」である。したがって、図5において、前述のステップS2で求めた期待車速Vexpを通る直線fに対して、その直線fおよび勾配係数Kで示される関係式に現在車速Vcurを当てはめることにより、再加速時加速度Gexpを求めることができる。
また、直線fは、例えば図5において直線fsおよび直線fmで示すように、上記のような「期待車速」毎に、あるいは、運転志向に応じて、複数設定しておくこともできる。その場合、以前の加速走行時における走行履歴から、その相関線として、複数設定された中から所定の直線fが決定される。それと共に、その直線fのx切片として「期待車速」が求められる。このようにして以前の加速走行時の履歴に基づいて求められる「期待車速」は、以前の加速走行時に現れていた運転志向が反映されたものとなっている。そして、上記のようにして求められた「期待車速」、および、例えば車速センサ13の検出値として求められた「現在車速」に基づいて、「再加速時加速度」が求められる。図5に示すように、「期待車速」と「現在車速」との差が大きいほど、「再加速時加速度」は大きくなる。また、運転志向としてスポーツ走行志向が強いほど、「期待車速」が大きい直線fsが選択され、それによって求められる「再加速時加速度」も大きくなる。反対に、運転志向として燃費走行志向が強いほど、「期待車速」が小さい直線fmが選択され、それによって求められる「再加速時加速度」も小さくなる。
上記のようにして、ステップS4で再加速時加速度Gexpが求められると、その再加速時加速度Gexpを実現可能な自動変速機4の変速段が求められる(ステップS5)。すなわち、車両Veが再加速時加速度Gexpで加速走行するために自動変速機4で設定する最適な変速段が求められる。そのような変速段を求める手法の一例を図6に示してある。先ず、出力可能加速度Gablが設定される。出力可能加速度Gablは、エンジン3の出力トルクの最大値をTemax、走行抵抗をR、車両重量をW、ギヤ比をgとすると、
Gabl=(Temax・g−R)/W
の計算式から算出することができる。図6に示すように、出力可能加速度Gablは、自動変速機4の各変速段毎に算出されている。
図6には、自動変速機4が前進8速の有段変速機である例を示してある。この図6に示す例では、「期待車速」および「現在車速」から求められた「再加速時加速度」に対して、その「再加速時加速度」を達成することが可能な変速段(この図6の例では、第2速、第3速、第4速、第5速)の内の最も高速段(この図6の例では、第5速)が選択される。すなわち、図6において、期待車速Vexpを通る相関線と現在車速Vcurを示す直線との交点として、再加速時加速度Gexpが表されている。この再加速時加速度Gexpを示す点は、第5速の出力可能加速度Gablと第6速の出力可能加速度Gablとの間に位置している。これは、エンジン3で最大トルクを出力した場合に、自動変速機4で第6速以上の変速段(第6速,第7速,第8速)が設定されていると、再加速時加速度Gexpを達成できないことを表している。したがって、この図6に示す例では、再加速時加速度Gexpを達成可能な自動変速機4の第5速以下の変速段(第5速から第1速)の中の最高速段である第5速が選択される。
ステップS5で再加速時加速度Gexpを実現可能な自動変速機4の変速段(変速比)が算出されると、車両Veが減速走行中であるか否かが判断される(ステップS6)。例えば、車速センサ13あるいは前後加速度センサ(図示せず)の検出値や、ブレーキスイッチ10の動作信号などを基に、車両Veが減速走行中である否かを判断することができる。車両Veが減速走行中でないことにより、このステップS6で否定的に判断された場合は、以降の制御を実行することなく、このルーチンを一旦終了する。
それに対して、車両Veが減速走行中であることにより、ステップS6で肯定的に判断された場合には、ステップS7へ進む。ステップS7では、現在、自動変速機4で設定されている変速段が、上記のステップS5で算出された変速段よりも高速段であるか否か、すなわち、現在の変速段の変速比が算出された変速段の変速比よりも小さいか否かが判断される。現在の変速段が算出された変速段よりも低速段であることにより、このステップS7で否定的に判断された場合は、以降の制御を実行することなく、このルーチンを一旦終了する。
それに対して、現在の変速段が算出された変速段よりも高速段であることにより、ステップS7で肯定的に判断された場合には、ステップS8へ進み、算出された変速段に向けて自動変速機4でダウンシフトが実施される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
上記のような減速走行時の制御を実行するコントローラ8の具体的な構成を、図7のブロック図に示してある。このコントローラ8は、一例として、加速度算出部B1、期待車速算出部B2、再加速時加速度算出部B3、出力可能加速度算出部B4、目標変速段算出部B5、および、変速出力判断部B6から構成されている。
加速度算出部B1は、アウトプット回転数センサ12の検出データを基に車両Veの加速度を算出する。車速センサ13の検出データから車両Veの加速度を算出することもできる。期待車速算出部B2は、上記の加速度算出部B1で算出された加速度データおよび車速センサ13の検出データを基に期待車速Vexpを算出する。再加速時加速度算出部B3は、上記の期待車速算出部B2で算出された期待車速Vexpと車速センサ13の検出データから求まる現在車速Vcurとの車速差ΔVを基に再加速時加速度Gexpを算出する。一方、出力可能加速度算出部B4は、エアフローセンサ7の検出データを基に自動変速機4の各変速段(もしくは、変速比)毎の出力可能加速度Gablを算出する。目標変速段算出部B5は、上記の再加速時加速度算出部B3で算出された再加速時加速度Gexpおよび出力可能加速度算出部B4で算出された出力可能加速度Gablを基に自動変速機4に対する目標変速段(もしくは、目標変速比)を算出する。そして、変速出力判断部B6は、上記の目標変速段算出部B5で算出された目標変速段ならびにアクセルセンサ9の検出データおよびブレーキスイッチ10の検出データを基に自動変速機4に対する変速指令に関する判断を行う。具体的には、自動変速機4に対するダウンシフトの実行の要否を判断する。
前述の図6では、自動変速機4が前進8速の有段変速機である例を示しているが、この発明の自動変速機4は、ベルト式やトロイダル式の無段変速機、あるいはハイブリッド車両における電気式の無段変速機構を対象にすることもできる。自動変速機4が上記のような無段変速機あるいはハイブリッド車両の電気式無段変速機構である場合には、「再加速時加速度」を実現可能な自動変速機4の変速比が算出され、その算出された変速比に基づいて自動変速機4が制御される。例えば、図8の(a)に示すように、「現在車速」および「期待車速」から「再加速時加速度」を実現可能な変速比γが求められ、その変速比γに基づいて自動変速機4が制御される。その場合のエンジン回転数の挙動を図8の(b)に示してある。
上述した実施例では、例えば図4に示すような相関線、あるいは図5に示すような制御マップから「期待車速」が求められる。それら図4に示す相関線や図5に示す制御マップは、過去の加速走行時の走行データを基に設定される。その場合に使用する過去の走行データを単純に蓄積していくと、データ量が膨大になってしまう。また、過去の走行データを過度に重視すると、走行環境や運転志向が変化した場合であっても、その変化以前の走行データが適用されてしまい、その結果、「期待車速」や「再加速時加速度」の推定精度が低下してしまう場合がある。そこで、このコントローラ8による駆動力制御では、「期待車速」を求めるために使用される走行データに対して重み付けが行われる。
上記のような走行データの重み付けは、過去の走行データに対して所定の重み係数を乗じることにより実施される。あるいは、全ての走行データの履歴の中から所定の走行データを選択して「期待車速」の算出に用いることにより実施される。例えば、図4に示す相関線や図5に示す制御マップを設定するために用いられる過去の走行データに対して重み係数w(w<1)を乗じることにより、走行データの重み付けを行うことができる。あるいは、最新から所定の回数分遡った直近の走行データのみを用いて、図4に示す相関線を設定することにより、走行データの重み付けを行うことができる。
例えば、図9のグラフに示すように、所定の走行データをグラフ上にプロットしたデータを点(x
0,y
0)とし、走行データの履歴から得られる近似線を「y=a・x+b」とすると、点(x
0,y
0)の誤差dは、
d=(y
0−a・x
0−b)
となる。これに重み付けのための重み係数wを考慮した二乗誤差(w)・d
2は、
(w)・d
2=(w)・(y
0−a・x
0−b)
2
となる。したがって、この二乗誤差(w)・d
2が最小となる係数aおよび係数bを算出することにより、近似線「y=a・x+b」を求めることができる。そのような二乗誤差(w)・d
2が最小となる係数aおよび係数bは、それぞれ、次の(1)式および(2)式で示す漸化式によって算出される。
上記の(1)式および(2)式において、x
2の総和の項をA
nとすると、A
n−1およびA
nは、それぞれ、次の(3)式および(4)式のような漸化式で表される。
上記の(1)式および(2)式の漸化式におけるx2の総和の項に関して、総和の前回値(An−1)にx2の今回値(xn 2)を加え、その和に重み係数wを乗じることにより、総和の今回値(An)を求めることができる。このことは、上記の(1)式および(2)式の漸化式における他の総和の項についても同様に当てはまる。そのため、上記の(1)式および(2)式で表される係数aおよび係数bについては、総和の前回値が分かっていれば、今回値も求めることができる。したがって、過去の走行データの履歴が全て記憶されていなくとも、総和の前回値が記憶されていれば、その総和の前回値と今回値とから、重み係数wによって重み付けされた近似線「y=a・x+b」を求めることができる。
上記のような重み係数wを、例えば「w=0.7」として走行データの重み付けを行った場合、図10に示すように、直近の4回分のデータだけで全体の約75%の情報量を占めることになる。このように、上記のような重み付けを行うことにより、直近のデータに対する重要度を高めることができ、例えば、重要度が低くなった過去のデータをクリアすることもできる。また、重み係数wを一定値とすることにより、上記のような漸化式における1回毎の変化が一定となり、その結果、上記のような漸化式の計算によって近似線「y=a・x+b」を容易に求めることができる。したがって、上記のように走行データに対して重み付けを行うことにより、「期待車速」や「再加速時加速度」の一定の推定精度を確保しつつ、データを記憶するメモリの負荷および演算処理の際の負荷を軽減することができる。
このように、コントローラ8による駆動力制御では、減速走行後の再加速走行時に、その再加速走行が開始される以前に、「再加速時加速度」で加速走行することが可能な変速比を設定する自動変速機4の変速制御を完了させておくことができる。また、上記のような「期待車速」に基づいて「再加速時加速度」を求めることにより、その「再加速時加速度」を、運転者の意図や運転志向等を反映した変速制御の制御指標とすることができる。そのため、減速走行後の再加速走行の開始時点では、事前に、再加速のために必要な駆動力を得ることが可能な変速比を自動変速機4で設定しておくことができる。また、その際に設定されている変速比は、運転者が意図する加速度、あるいは運転者が要求する加速度で車両を加速させることが可能であると推定される変速比となっている。
例えば、車両Veがコーナーを旋回走行する場合には、コーナーへの進入段階からコーナー内での旋回走行段階における車両Veの減速走行中に、予め、コーナーからの脱出段階における車両Veの再加速走行時に適した変速比、すなわち「再加速時加速度」を実現可能な変速比へ、自動変速機4をダウンシフトさせておくことができる。したがって、車両Veがコーナーに進入して旋回走行する場合に、大きな駆動力を得ることが可能な状態を維持しつつ、車両Veを適切に減速させて安定した旋回走行を行うことができる。そして、車両Veがコーナーから脱出して再加速走行を開始する際には、上記のように、既に、十分な駆動力を得ることが可能な状態にまでダウンシフトが完了されている。
したがって、コントローラ8による駆動力制御によれば、減速走行時のダウンシフトが不十分なために、その減速走行後の再加速走行時に駆動力の不足を補うために更にダウンシフトが行われるようなことを回避して、適切に車両を加速走行させることができる。そのため、運転者に違和感やショックを与えてしまうようなことを抑制し、車両Veの加速性能および加速フィーリングを向上させることができる。
また、コントローラ8による駆動力制御において、「期待車速」は、加速走行が行われる度に更新される。そのように「期待車速」が更新されることにより、運転者の最新の運転志向を制御に反映させることができる。例えば、運転者の運転志向が燃費走行志向からスポーツ走行志向へ変化した場合には、「期待車速」が増大する側に更新され、その結果、自動変速機4では、より低速段側の大きな変速比が設定され易い状態になる。そのため、その後の再加速走行の際には、より大きな駆動力を発生させて力強い加速走行が可能になり、上記のようなスポーツ走行志向への運転志向の変化を反映させて、車両Veを適切に加速走行させることができる。
ところで、コントローラ8による駆動力制御では、上述のように、運転者の運転志向を反映させるために、過去の加速走行時における車両Veの走行データ、特に加速走行時における加速度および車速の履歴データを用いて「期待車速」および「再加速時加速度」を推定している。ただし、その場合の履歴データは、運転者が意図した通りの、あるいは運転者の狙い通りの加速走行が実施された場合に得られたデータであることを前提としている。そのため、履歴データの中に運転者の意図や狙いと違う加速走行時のデータが含まれていた場合には、「期待車速」および「再加速時加速度」の推定精度が低下してしまう可能性がある。
一例として、図11における直線L1は、従来の運転志向の下で取得した走行データの履歴を基に算出した相関線(近似線)を示している。この直線L1で示される相関を用いることにより、「期待車速」および「再加速時加速度」が精度良く推定されている。この状態から、例えば、車両Veの走行中に運転志向が変化したり、データがばらついたりしたことにより、直線L1から大きく乖離した最新の走行データを取得する場合がある。その場合、上記のように乖離した最新の走行データを含む履歴を用いて、従来の手法によって算出される相関線は、図11における直線L2のようになる。上記の最新の走行データが変化後の運転志向を正しく反映しているとすれば、この直線L2で示される相関を用いて「期待車速」および「再加速時加速度」を求めると、この直線L2と最新データとの乖離も大きいことから、それら「期待車速」および「再加速時加速度」の推定精度は低下してしまう。
そこで、コントローラ8は、上記のように車両Veの走行中に運転志向が変化したり、取得するデータがばらついたりする場合であっても、「期待車速」および「再加速時加速度」を精度良く推定し、運転者の意図や運転志向を適切に反映した駆動力制御を実行することができるように構成されている。
上記のように「期待車速」および「再加速時加速度」を精度良く推定するための制御の一例を、図12のフローチャートに示してある。この図12のフローチャートに示す制御は、前述の図2のフローチャートにおけるステップS1で肯定的に判断された場合に、図2のフローチャートにおけるステップS2に替えて実行される。先ず、過去の走行履歴を用いた第1期待車速、および、新しい走行履歴のみを用いた第2期待車速が算出される(ステップS101)。
第1期待車速は、期待車速Vexpの設定がない時点から現在までの間の加速走行時における走行データの履歴を用いて算出され、加速走行の際に、もしくは加速走行の都度、更新される。例えば、第1期待車速は、車両Veのイグニションスイッチ(もしくは、メインスイッチ)がONにされてから現在に至るまでの間の加速走行時に取得された走行データの履歴を用いて算出される。加速走行時に取得される走行データは、例えば、イグニションスイッチがOFFにされた場合や、後述する制御の一例のように第1期待車速と第2期待車速との乖離が大きい場合に履歴がクリアされる。したがって、第1期待車速は、上記のように走行データの履歴がクリアされた場合には、その履歴が一旦クリアされた後に現在に至るまでの間の加速走行時に取得された走行データの履歴を用いて算出される。そして、第1期待車速は、新たな加速走行が行われた場合には、その際に取得された最新の走行データを含む履歴を用いて算出され、最新の期待車速Vexpとして更新される。このように、第1期待車速は、最新の走行データを含む蓄積されている全ての履歴を用いて算出される。なお、例えば加速走行中の走行距離が短いときの走行データを用いずに制御するような場合には、第1期待車速は、全ての履歴の中から所定の走行データを除いた履歴を用いて算出される。
一方、第2期待車速は、直近の加速走行時、すなわち、最新の加速走行から所定の回数過去の加速走行まで遡った期間(直近期間)内の加速走行時における走行データの履歴を用いて算出される。ここでの所定の回数は、最新の1回のみも含んでいる。したがって、第2期待車速は、最新の1回の加速走行時に取得したデータのみを用いて算出することができる。また、最新から複数回分以前の加速走行時に取得した複数の履歴を用いて算出することができる。例えば、後述する図13には、直近期間内の4回の加速走行時に取得した履歴を用いて第2期待車速を求めるための相関線(直線L12)を算出した例を示してある。このように、第2期待車速は、最新の走行データを含む直近期間内の加速走行時に取得した新しい履歴のみを用いて算出される。
ステップS101で第1期待車速および第2期待車速が算出されると、それら第1期待車速と第2期待車速との間の乖離が求められる(ステップS102)。例えば、図13に示すように、第1期待車速を求めるために以前の加速走行時に取得した全ての履歴を用いて算出された相関線L11と、第2期待車速を求めるために直近期間内の加速走行時に取得した新しい履歴のみを用いて算出された相関線L12との間の距離として求めることもできる。この場合の相関線L11および相関線L12は、それぞれ、勾配係数Kが等しく一定であるとして算出されている。したがって、この場合の第1期待車速と第2期待車速との間の乖離は、互いに平行な相関線L11と相関線L12との距離として求められる。
また、第1期待車速と第2期待車速との間の乖離は、例えば、図13のグラフ上で、上記のような相関線L11と、最新もしくは直近期間内の履歴データとしてプロットされた点との間の距離Dとして求めることができる。この距離Dは、相関線L11を表す一次式を「c・x+d・y+e=0」、プロットされた履歴データの座標を「(x,y)=(x0,y0)」とすると、
D=|c・x0+d・y0+e|/(c2+d2)1/2
の計算式から算出することができる。
あるいは、第1期待車速と第2期待車速との間の乖離は、上記のような相関線L11と、最新もしくは直近期間内の履歴データとしてプロットされた点との間の差Gとして求めることができる。この差Gは、相関線L11を表す一次式を「y=h・x+i」、プロットされた履歴データの座標を「(x,y)=(x0,y0)」とすると、
G=|y0−(h・x0+i)|
の計算式から算出することができる。
なお、上記のように、第2期待車速を求めるために直近期間内の履歴データのみを用いて算出される相関線L12は、直近期間内の少なくとも2回の履歴データを用いることにより、容易に求めることができる。例えば、図13のグラフ上で、直近期間内の2回の加速走行時における履歴データをプロットし、それらプロットされた2点を通る直線として相関線L12を求めることができる。
また、相関線L12は、所定の算出条件を設定することにより、最新の履歴データのみ、もしくは、直近期間内の1回の履歴データのみを用いて算出することができる。所定の算出条件としては、相関線L12の傾き(勾配係数K)を固定すること、相関線L12のy切片を固定すること、相関線L12のx切片を固定すること、および、仮想の履歴データを用いることなどがある。
例えば、算出条件として、相関線L12の傾きが所定値kに固定される。それにより、例えば図13に示すようなグラフ上にプロットされた最新もしくは直近期間内の履歴データの座標を「(x,y)=(x0,y0)」とすると、相関線L12は、
y=k・x+(y0−k・x0)
として求めることができる。
また、算出条件として、相関線L12のy切片が所定値mに固定される。それにより、例えば図13に示すようなグラフ上にプロットされた最新もしくは直近期間内の履歴データの座標を「(x,y)=(x0,y0)」とすると、相関線L12は、
y={(y0−m)/x0}・x+m
として求めることができる。
また、算出条件として、相関線L12のx切片が所定値nに固定される。それにより、例えば図13に示すようなグラフ上にプロットされた最新もしくは直近期間内の履歴データの座標を「(x,y)=(x0,y0)」とすると、相関線L12は、
y={y0/(x0−n)}・x−{y0・n/(x0−n)}
として求めることができる。
あるいは、算出条件として、仮想履歴データ「(x,y)=(x1,y1)」が設定される。この仮想履歴データ「(x,y)=(x1,y1)」は、取得された最新もしくは直近期間内の履歴データに応じて、今後新たな履歴データとして取得されると想定した値を、例えば図13に示すようなグラフ上にプロットした座標として示したものである。この場合、例えば図13に示すようなグラフ上にプロットされた最新もしくは直近期間内の履歴データの座標を「(x,y)=(x0,y0)」とすると、相関線L12は、
y−y1={(y1−y0)/(x1−x0)}・(x−x1)
として求めることができる。
上記のように、例えば距離Dとして、あるいは差Gとして、第1期待車速と第2期待車速との間の乖離が求められると、その乖離が、閾値よりも大きいか否かが判断される(ステップS103)。例えば、上記の距離Dが、閾値αよりも大きいか否かが判断される。あるいは、上記の差Gが、閾値βよりも大きいか否かが判断される。閾値(閾値α、閾値β)は、例えば、運転志向の変化に伴って「期待車速」の値が変化する場合に想定される変化量もしくは変化幅として予め設定されている。したがって、第1期待車速と第2期待車速との間の乖離が、この閾値よりも大きい場合に、第1期待車速で想定していた運転志向に対して、第2期待車速で想定する運転志向が、異なる他の運転志向に変化したと判断される。例えば、第1期待車速で想定している運転志向が燃費走行志向である場合に、第2期待車速が、第1期待車速よりも大きくなる方向に、閾値を超えて第1期待車速に対して乖離した場合は、運転志向が燃費走行志向からスポーツ走行志向へ変化したと推定される。反対に、第1期待車速で想定している運転志向がスポーツ走行志向である場合に、第2期待車速が、第1期待車速よりも小さくなる方向に、閾値を超えて第1期待車速に対して乖離した場合は、運転志向がスポーツ走行志向から燃費走行志向へ変化したと推定される。
第1期待車速と第2期待車速との間の乖離が閾値以下であることにより、このステップS103で否定的に判断された場合は、ステップS104へ進む。例えば、上記の距離Dが閾値α以下であること、あるいは、上記の差Gが閾値β以下であることにより、第1期待車速と第2期待車速との間の乖離が閾値以下であると判断される。ステップS104では、期待車速Vexpとして、第1期待車速が設定される。この場合は、第1期待車速と第2期待車速との間の乖離が少なく、運転志向は変化していないと判断される。したがって、従来通りの運転志向を反映して算出された第1期待車速が、期待車速Vexpとして設定される。そしてその後、図2のフローチャートにおけるステップS4へ進み、前述した内容と同様の制御が実行される。
一方、第1期待車速と第2期待車速との間の乖離が閾値よりも大きいことにより、ステップS103で肯定的に判断された場合には、ステップS105へ進む。例えば、上記の距離Dが閾値αよりも大きいこと、あるいは、上記の差Gが閾値βよりも大きいことにより、第1期待車速と第2期待車速との間の乖離が閾値よりも大きいと判断される。ステップS105では、期待車速Vexpとして、第2期待車速が設定される。また、その第2期待車速に基づいて自動変速機4の変速制御が実行される。この場合は、第1期待車速と第2期待車速との間の乖離が大きく、運転志向が変化したと判断される。したがって、変化後の運転志向を反映していると推定される第2期待車速が、期待車速Vexpとして設定される。そしてその後、図2のフローチャートにおけるステップS4へ進み、前述した内容と同様の制御が実行される。
上記のように、この図12のフローチャートで示す制御では、第1期待車速と第2期待車速との間の乖離が小さく、運転志向は変化していないと推定される場合には、その 時点で記憶されている全ての履歴データを用いて算出される第1期待車速が期待車速Vexpとして設定される。そのため、その第1期待車速に基づいて、運転志向を精度良く反映させた、適切な自動変速機4の変速制御を実行することができる。また、第1期待車速と第2期待車速との間の乖離が大きく、運転志向が変化したと推定される場合には、直近期間内の新しい履歴データを用いて算出される第2期待車速が期待車速Vexpとして設定される。そのため、その第2期待車速に基づいて、運転志向の変化に追従した、適切な自動変速機4の変速制御を実行することができる。
なお、上記のステップS105では、上記のように期待車速Vexpとして第2期待車速を設定することに併せて、直近期間よりも以前の履歴データをクリアすることもできる。すなわち、上記のステップS105では、上記のように期待車速Vexpとして第2期待車速を設定すると共に、第2期待車速を算出するために用いる直近期間内の履歴データを残して、その直近期間内の履歴データ以外の過去の履歴データをクリアしてもよい。そうすることにより、履歴データを記憶するためのメモリの負荷や、演算処理の際の負荷を軽減することができる。また、上記のような運転志向の変化に対する追従速度や推定精度を向上させることができる。
コントローラ8による駆動力制御において、期待車速Vexpは、図14のフローチャートに示す制御例のようにして更新することもできる。この図14のフローチャートに示す制御は、前述の図2のフローチャートにおけるステップS1で肯定的に判断された場合に、図2のフローチャートにおけるステップS2に替えて実行される。この図14のフローチャートに示す制御例では、先ず、車両Veの減速走行時に、過去の走行履歴を用いた期待車速Vexpが算出される(ステップS201)。具体的には、期待車速Vexpとして、第1期待車速が算出される。これは、前述の図2のフローチャートにおけるステップS3と同様の制御内容である。
ステップS201で第1期待車速が算出されると、その第1期待車速に基づいて設定された再加速時加速度Gexpを実現可能な変速段(変速比)に向けて、自動変速機4の変速制御が実行される(ステップS202)。これは、前述の図2のフローチャートにおけるステップS4からステップS8を実行することと同様の制御内容である。この減速走行中の制御は、減速走行後の再加速走行のために、事前に再加速走行の必要な駆動力を得るためのものである。ただし、第1期待車速は、過去の走行履歴をいて算出された期待車速Vexpであるため、現在の運転者の走行意図や運転志向とは異なっている場合がある。そこで、この図14のフローチャートで示す制御例では、減速走行後の再加速走行が行われた際の加速走行を含む直近の走行データに基づく第2期待車速を算出し、上記の第1期待車速と第2期待車速とを比較する。そして、その比較結果に応じて、第1期待車速および第2期待車速のいずれか適切な方を選定して、期待車速Vexpを設定する。
すなわち、上記のステップS201およびステップS202で、第1期待車速から求められた期待車速Vexpおよび再加速時加速度Gexpに基づいて、自動変速機4の変速制御が実行され、一旦、加速走行が実施されると、その加速走行を含む直近の走行データに基づいて第2期待車速が算出される(ステップS203)。この第2期待車速は、前述の図12のフローチャートにおけるステップS101で求められる第2期待車速と同様にして算出することができる。
ステップS203で第2期待車速が算出されると、第1期待車速と第2期待車速との間の乖離が求められる(ステップS204)。これは、前述の図12のフローチャートにおけるステップS102と同様の制御内容である。
ステップS203で第1期待車速と第2期待車速との間の乖離が求められると、その乖離が、閾値よりも大きいか否かが判断される(ステップS205)。これは、前述の図12のフローチャートにおけるステップS103と同様の制御内容である。
第1期待車速と第2期待車速との間の乖離が閾値以下であることにより、このステップS205で否定的に判断された場合は、図2のフローチャートにおけるステップS4へ進み、前述した内容と同様の制御が実行される。
一方、第1期待車速と第2期待車速との間の乖離が閾値よりも大きいことにより、ステップS205で肯定的に判断された場合には、ステップS206へ進む。ステップS206では、直近期間よりも以前の履歴データがクリアされる。すなわち、次回のルーチンにおけるステップS203で第2期待車速を算出するために用いる直近期間内の履歴データを残して、その直近期間内の走行データ以外の過去の走行データの履歴がクリアされる。そしてその後、図2のフローチャートにおけるステップS4へ進み、前述した内容と同様の制御が実行される。
このステップS206に進む場合は、第1期待車速と第2期待車速との間の乖離が大きく、運転志向が変化したと判断される。そして、上記のように直近期間よりも以前の走行データの履歴がクリアされることにより、このルーチンを終了した後の次回のルーチンでは、ステップS201で算出される第1期待車速と、ステップS203で算出される第2期待車速とが実質的に等しくなる。すなわち、ステップS206で直近期間よりも以前の走行データの履歴がクリアされることにより、次回のルーチンにおけるステップS201では、第2期待車速と同様に、直近期間内の走行データを用いて第1期待車速が算出される。したがって、次回のルーチンでは、直近期間内の走行データによって変化後の運転志向を反映した第1期待車速が算出される。そして、その第1期待車速が期待車速Vexpとして設定され、自動変速機4の変速制御が実行される。
上記のように、この図14のフローチャートで示す制御においても、第1期待車速と第2期待車速との間の乖離が小さく、運転志向は変化していないと推定される場合には、記憶されている全ての走行データの履歴を用いて算出される第1期待車速が期待車速Vexpとして設定される。そのため、その第1期待車速に基づいて、運転志向を精度良く反映させた、適切な自動変速機4の変速制御を実行することができる。一方、第1期待車速と第2期待車速との間の乖離が大きく、運転志向が変化したと推定される場合には、第2期待車速と同様に、直近期間内の新しい走行データを用いて算出される第1期待車速が期待車速Vexpとして設定される。そのため、その第1期待車速に基づいて、運転志向の変化に追従した、適切な自動変速機4の変速制御を実行することができる。また、上記のようにステップS206で直近期間よりも以前の走行データの履歴がクリアされることにより、走行データの履歴を記憶するためのメモリの負荷や、演算処理の際の負荷を軽減することができる。また、上記のような運転志向の変化に対する追従速度や推定精度を向上させることができる。