JP6551281B2 - 車両の駆動力自動制御装置 - Google Patents

Description

本発明は車両の駆動力自動制御装置に係り、特に、駆動力自動制御走行中における自動変速機のダウンシフト制御に関するものである。

(a) 駆動源と、変速比が異なる複数のギヤ段に自動的に切り換えることができる自動変速機と、を有する車両に関し、(b) 運転者のアクセル操作とは独立に駆動力を制御する駆動力自動制御走行を行なう駆動力自動制御装置が知られている。特許文献１に記載のクルーズコントロールシステムはその一例である。また、自動変速機の変速制御においては、アクセル操作量或いはスロットル開度に関して定められた変速線に従って変速判断を行なうことが一般的であるが、近年、アクセル操作量等から求められる要求駆動力に基づいて変速判断を行なう駆動力デマンド型の変速技術が提案されている（特許文献２参照）。このような駆動力デマンド型の変速技術は、アクセル操作と独立に駆動力を制御する上記駆動力自動制御走行中の自動変速機の変速制御にも好適に適用される。

ＷＯ２０１４／０６９１７６号公報 特開２００９−２６４５４８号公報

ところで、自動変速機のダウンシフト判断において、要求駆動力が現在の車両状態で実現可能な最大駆動力を上回った場合、その要求駆動力を実現できないことから、ダウンシフト判断を行なう際の駆動力閾値であるダウンシフト判断用駆動力を最大駆動力によって上限ガード（最大駆動力以下に制限）し、ダウンシフトし易くすることが考えられる。しかしながら、このようにダウンシフト判断用駆動力に上限ガードを設けた場合、飛びダウンシフトが可能な変速制御においては、適切なギヤ段を超えて、許容される最低ギヤ段までダウンシフトしてしまう可能性があった。例えば、図１５のタイムチャートに示すように、現在第８速ギヤ段で走行中で、第５速ギヤ段まで飛びダウンシフトが許容される場合に、その第５速ギヤ段へのダウンシフト判断用駆動力Ｆｓｆｔ（５）が最大駆動力Ｆｍａｘによって上限ガードされると、時間ｔ１で要求駆動力Ｆｒｅｑが最大駆動力Ｆｍａｘを上回った場合に、第５速ギヤ段までダウンシフトしてしまう。その場合、変速による駆動源回転速度の上昇等に伴って駆動源最大トルクが上昇し、更に最大駆動力Ｆｍａｘが上昇することで、要求駆動力Ｆｒｅｑを超える時間ｔ２以後ではその要求駆動力Ｆｒｅｑを実現できるが、第６速ギヤ段で要求駆動力Ｆｒｅｑを実現できるにも拘らず第５速ギヤ段までダウンシフトすることで、駆動源回転速度が必要以上に高くなったり直後にアップシフトが行なわれたりするなどの問題が生じる。第４速ギヤ段まで飛びダウンシフトが可能な場合には、その第４速ギヤ段へのダウンシフト判断用駆動力Ｆｓｆｔ（４）も最大駆動力Ｆｍａｘによって上限ガードされることで、その第４速ギヤ段までダウンシフトしてしまう。

飛びダウンシフトを禁止すれば、過度のダウンシフトを防止できるが、例えば前車両のレーン変更などで追従クルーズモード（予め定められた車間距離で前車両に追従して走行するモード）から定速クルーズモード（予め定められた目標車速で定速走行するモード）に切り換わった場合に、現在車速と目標車速との速度差が大きいと、要求駆動力が急増するにも拘らずギヤ段を１段ずつ下げることしかできず、もたつき感を生じさせる可能性がある。定速クルーズモードでの走行中に平坦路から急な登坂路へ切り換わった場合にも、同様の問題が生じる可能性がある。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、最大駆動力による上限ガードで適切にダウンシフトが行なわれるとともに、過度のダウンシフトを防止しつつ飛びダウンシフトが許容されるようにすることにある。

かかる目的を達成するために、本発明は、(a) 駆動源と、変速比が異なる複数のギヤ段に自動的に切り換えることができる自動変速機と、を有する車両に関し、(b) 運転者のアクセル操作とは独立に駆動力を制御する駆動力自動制御走行を行なうとともに、その駆動力自動制御走行中は、ダウンシフトの種類毎に設定されるダウンシフト判断用駆動力と要求駆動力とに基づいて前記自動変速機のダウンシフト判断を行なう駆動力自動制御装置において、(c) 現在のギヤ段および車速で実現可能な最大駆動力により前記ダウンシフト判断用駆動力を上限ガードして、前記ダウンシフト判断を行なって第１目標ギヤ段を求める第１ダウンシフト判断部と、(d) 前記最大駆動力による上限ガードを行なうことなく、２段以上下のギヤ段への飛びダウンシフトを含んで前記ダウンシフト判断を行なって第２目標ギヤ段を求める第２ダウンシフト判断部と、(e) 前記第１ダウンシフト判断部によって求められた前記第１目標ギヤ段、および前記第２ダウンシフト判断部によって求められた前記第２目標ギヤ段のうち、低速側のギヤ段を最終目標ギヤ段として選択する最終目標ギヤ段設定部と、を備えていることを特徴とする。

このような車両の駆動力自動制御装置においては、最大駆動力によりダウンシフト判断用駆動力を上限ガードしてダウンシフト判断を行なう第１ダウンシフト判断部により、上限ガードされたダウンシフト判断用駆動力を要求駆動力が上回った場合に適切にダウンシフト判断が行なわれて、その要求駆動力を速やかに実現できる一方、２段以上下のギヤ段への飛びダウンシフトを含めてダウンシフト判断を行なう第２ダウンシフト判断部では、最大駆動力による上限ガードが行なわれないため、過度のダウンシフトを防止しつつ飛びダウンシフトが許容されて、要求駆動力の急増時に飛びダウンシフト判断が行なわれることにより、適切な低速ギヤ段まで直ちにダウンシフトして要求駆動力を速やかに実現できる。
すなわち、第１ダウンシフト判断部によって求められた第１目標ギヤ段、および第２ダウンシフト判断部によって求められた第２目標ギヤ段のうち、低速側のギヤ段が最終目標ギヤ段に設定され、その最終目標ギヤ段に応じて変速制御が行なわれる。これにより、要求駆動力の変化が小さい時には第１目標ギヤ段に従って、最大駆動力による上限ガードで適切にダウンシフトが行なわれるとともに、要求駆動力の変化が大きい時には第２目標ギヤ段に従って、過度のダウンシフトを防止しつつ飛びダウンシフトが許容されて、急増する要求駆動力を速やかに実現できる。

本発明が適用された車両用駆動装置を説明する図で、オートクルーズ走行（駆動力自動制御走行）に関する制御系統の要部を併せて示した概略構成図である。 図１の第１ダウンシフト判断部が連続変速用要求駆動力を算出する際の信号処理を具体的に説明するフローチャートである。 第１ダウンシフト判断部が最大駆動力を算出する際の信号処理を具体的に説明するフローチャートである。 図３のＳ２−１で用いられる最大エンジントルクを説明する図で、エンジン回転速度に対するエンジントルク特性の一例を示した図である。 第１ダウンシフト判断部が連続変速用要求駆動力に基づいてダウンシフト判断を行なう際の信号処理を具体的に説明するフローチャートである。 図５のＳ３−１で選択されるダウンシフト線の一例を示した図である。 図５のＳ３−３で求められる連続ダウンシフト判断用駆動力を、車速をパラメータとして例示した図である。 第１ダウンシフト判断部によって目標ギヤ段が１段ずつ下げられた場合のタイムチャートの一例である。 第１ダウンシフト判断部によって最大駆動力の上限ガードによりダウンシフト判断が為された場合のタイムチャートの一例である。 図１の第２ダウンシフト判断部が飛び変速用要求駆動力を算出する際の信号処理を具体的に説明するフローチャートである。 第２ダウンシフト判断部が飛び変速用要求駆動力に基づいてダウンシフト判断を行なう際の信号処理を具体的に説明するフローチャートである。 図１１のＳ５−１の飛び変速可能なギヤ段の一例を説明する図である。 第２ダウンシフト判断部によって飛びダウンシフト判断が為された場合のタイムチャートの一例である。 図１のクルーズ目標ギヤ段設定部が連続変速の目標ギヤ段および飛び変速の目標ギヤ段の何れか一方を選択する際の信号処理を具体的に説明するフローチャートである。 要求駆動力に基づくダウンシフト判断で、最大駆動力の上限ガードによって過度の飛びダウンシフトが為される場合を説明するタイムチャートの一例である。

駆動源としては、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関や、電動モータ、或いは内燃機関および電動モータの両方を有するハイブリッド駆動源など、種々の駆動源を採用できる。駆動源の回転速度が上昇することにより、その駆動源の最大トルクが増大する特性を有する駆動源が好適に用いられる。自動変速機としては、遊星歯車式や２軸噛合い式等の有段変速機が好適に用いられるが、ベルト式等の無段変速機を用いて有段変速機と同様の変速制御を行なうこともできる。

駆動力自動制御走行としては、例えば予め定められた目標車速で定速走行する定速クルーズモードや、予め定められた車間距離で前車両に追従して走行する追従クルーズモードを実行するオートクルーズ走行が広く知られているが、雪道等で車両を安定走行させるＶＳＣ（Vehicle Stability Control ）走行などでも良く、アクセル操作とは独立に駆動力を制御して走行する種々の駆動力自動制御走行に本発明は適用され得る。オートクルーズ走行は、必ずしも定速クルーズモードおよび追従クルーズモードの両方で走行できる必要はなく、何れか一方のクルーズモードで走行するだけでも良い。

第１ダウンシフト判断部は、例えば現在ギヤ段から１段下の低速ギヤ段へのダウンシフト判断のみを行うように構成されるが、第２ダウンシフト判断部と同様に飛びダウンシフトを含めてダウンシフト判断するものでも良い。また、ビジーシフト等を抑制するために、要求駆動力の変化幅を制限してダウンシフト判断することが望ましいが、要求駆動力の変化幅の制限無しでダウンシフト判断を行なうこともできる。第２ダウンシフト判断部は、飛びダウンシフトによる比較的大きな駆動力変化を許容するため、第１ダウンシフト判断部よりも要求駆動力の変化幅の制限を緩くすることが望ましく、要求駆動力の変化幅の制限が無しでも良い。要求駆動力の変化幅の制限は、要求駆動力そのものの変化幅や変化率を制限するものでも良いが、要求駆動力が、例えば現在車速と目標車速との速度差に基づいて設定される目標加速度から算出される場合、その目標加速度の変化幅（勾配）を予め定められた制限閾値以下に制限しても良い。

ダウンシフト判断用駆動力は、例えば車速およびスロットル開度（或いはアクセル操作量）をパラメータとして定められた変速マップから、現在車速におけるダウンシフト判断用スロットル開度を求め、該ダウンシフト判断用スロットル開度からダウンシフト判断用駆動力を算出するようにしても良いが、車速や変速比等をパラメータとして予め定められた変速駆動力マップなどを用いて算出することもできる。現在のギヤ段および車速で実現可能な最大駆動力は、駆動源の構成等に応じて適宜定められるが、例えば駆動源がエンジン（内燃機関）の場合、そのエンジンのトルク特性から現在のエンジン回転速度における最大トルクを求め、その最大トルクおよび現在ギヤ段の変速比等から算出することができる。

最終的な目標ギヤ段は、例えば第１ダウンシフト判断部によって求められた第１目標ギヤ段、および第２ダウンシフト判断部によって求められた第２目標ギヤ段のうち、小さい方すなわち低速側のギヤ段を選択することが望ましい。具体的には、例えば第１目標ギヤ段が第２目標ギヤ段よりも大きい場合は第２目標ギヤ段を最終目標ギヤ段に設定し、第１目標ギヤ段が第２目標ギヤ段以下の場合は第１目標ギヤ段を最終目標ギヤ段に設定する。また、例えば追従クルーズモードから定速クルーズモードへの変化時や、平坦路から登坂路への変化時など、要求駆動力の急増が予測される場合には第２ダウンシフト判断部によって目標ギヤ段を設定するなど、車両状態に応じて第１ダウンシフト判断部と第２ダウンシフト判断部とを使い分けることもできるし、運転者が手動操作で何れか一方を選択できるようにしても良いなど、種々の態様が可能である。

以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明が適用された車両用駆動装置１０を説明する図で、オートクルーズ走行に関する制御系統の要部を併せて示した概略構成図である。車両用駆動装置１０は、燃料の燃焼で動力を発生するガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関であるエンジン１２を駆動源として備えており、そのエンジン１２の出力はトルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）１４、自動変速機１６等を経て差動歯車装置１８に伝達され、その差動歯車装置１８によって左右の駆動輪２０に分配される。エンジン１２は、電子スロットル弁や燃料噴射装置などのエンジン１２の出力制御に必要な種々の機器等を有するエンジン制御装置３０を備えており、電子制御装置５０から出力されるエンジン制御信号に従ってエンジン出力、すなわちエンジントルクＴＥやエンジン回転速度ＮＥが制御される。自動変速機１６は、例えば複数の油圧式摩擦係合装置（クラッチやブレーキ）の係合解放状態によって変速比γが異なる複数のギヤ段が成立させられる遊星歯車式等の有段の自動変速機で、電磁式の油圧制御弁や切換弁等を有する油圧制御装置３２が電子制御装置５０から出力される変速制御信号に従って制御されることにより、所定のギヤ段が成立させられる。本実施例では、例えば第１速ギヤ段〜第８速ギヤ段の多段変速が可能な遊星歯車式の自動変速機１６が採用される。

駆動輪２０および図示しない従動輪（非駆動輪）には、それぞれホイールブレーキ３６が設けられているとともに、それ等のホイールブレーキ３６のブレーキ力すなわちブレーキ油圧を制御するブレーキ制御装置３４を備えている。そのブレーキ制御装置３４が、電子制御装置５０から出力されるブレーキ制御信号に従って制御されることにより、各ホイールブレーキ３６のブレーキ力が電気的に制御される。ホイールブレーキ３６にはまた、図示しないブレーキペダルが足踏み操作されることにより、ブレーキマスターシリンダを介してブレーキ油圧が供給されるようになっており、そのブレーキ油圧すなわちブレーキ操作力に応じたブレーキ力を機械的に発生する。

以上のように構成された車両用駆動装置１０は、電子制御装置５０を備えている。電子制御装置５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェースなどを有する所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、前記エンジン１２の出力制御や自動変速機１６の変速制御、ホイールブレーキ３６のブレーキ力制御等を行なうコントローラとして機能する。電子制御装置５０には、アクセル操作量センサ７０、エンジン回転速度センサ７２、車速センサ７４、スロットル開度センサ７６等が接続されており、アクセルペダル４０の操作量（アクセル操作量）Ａｃｃ、エンジン１２の回転速度（エンジン回転速度）ＮＥ、車速Ｖ、電子スロットル弁の開度（スロットル開度）ＴＡなど、各種の制御に必要な種々の情報が供給される。

上記電子制御装置５０にはまた、運転者のアクセル操作とは独立に駆動力を制御するオートクルーズ走行を行なうために、クルーズコントロールスイッチ７８、車間距離設定スイッチ８０、およびレーダーセンサ８２が接続されている。クルーズコントロールスイッチ７８は、例えばオートクルーズ走行のＯＮ（作動）、ＯＦＦ（非作動）を切り換えるメインスイッチと、オートクルーズ走行中の目標車速Ｖｔｇｔを設定する目標車速セットスイッチと、その目標車速セットスイッチによって設定された目標車速Ｖｔｇｔを増減する増減速スイッチ等を備えており、ステアリングホイール等に配設されている。車間距離設定スイッチ８０は、オートクルーズ走行中における前車両との間の目標車間距離Ｄｔｇｔを設定するもので、例えば車速Ｖに対して３段階で予め定められた「長」、「中」、「短」の中から選択できるように構成され、ステアリングホイール等の運転席の近傍に配置される。レーダーセンサ８２は、自車走行車線上の前車両の有無、前車両との車間距離Ｄ、前車両との相対速度等を演算できるもので、例えばミリ波レーダーセンサ等であり、車両前部に取り付けられる。

電子制御装置５０は、オートクルーズ走行を行なうクルーズコントロール装置としての機能を有し、具体的には定速クルーズ制御部５２および追従クルーズ制御部５４を機能的に備えている。オートクルーズ走行は駆動力自動制御走行に相当し、クルーズコントロール装置は駆動力自動制御装置に相当する。そして、定速クルーズ制御部５２は、クルーズコントロールスイッチ７８の目標車速セットスイッチが操作されることにより、その走行中の車速Ｖを目標車速Ｖｔｇｔに設定し、車速Ｖがその目標車速Ｖｔｇｔに保持されるようにエンジン１２の出力を制御する定速クルーズモードを実行する。また、この定速クルーズモードでのオートクルーズ走行中に増減速スイッチが操作されると、その操作に応じて目標車速Ｖｔｇｔを増速または減速し、その新たな目標車速Ｖｔｇｔで定速走行するようにエンジン１２を制御する。追従クルーズ制御部５４は、車間距離設定スイッチ８０によって設定された目標車間距離Ｄｔｇｔが維持されるように、すなわち前車両に追従する車速となるように、エンジン１２の出力制御およびホイールブレーキ３６のブレーキ力制御を行なう追従クルーズモードを実行する。この追従クルーズモードでは、レーダーセンサ８２によって前車両が有ると判定された場合に、予め設定された目標車速Ｖｔｇｔを上限に目標車間距離Ｄｔｇｔで前車両に追従走行し、レーダーセンサ８２によって前車両がいないと判定された場合には、追従クルーズモードから定速クルーズモードへ移行して、前記目標車速Ｖｔｇｔで定速走行する。

電子制御装置５０はまた、オートクルーズ走行時に必要に応じて前記自動変速機１６のギヤ段を自動的に切り換える自動変速機能を備えており、変速比γが大きい低速側ギヤ段へ切り換えるダウンシフトに関連して第１ダウンシフト判断部５６、第２ダウンシフト判断部５８、およびクルーズ目標ギヤ段設定部６０を備えている。第１ダウンシフト判断部５６は、連続するギヤ段へダウンシフトする連続変速を判断するもので、連続変速用要求駆動力算出部、最大駆動力算出部、連続ダウンシフト判断用駆動力算出部、上限ガード部、および第１目標ギヤ段設定部を機能的に備えている。また、第２ダウンシフト判断部５８は、２段以上下のギヤ段へダウンシフトする飛び変速を判断するもので、飛び変速用駆動力算出部、飛びダウンシフト判断用駆動力算出部、および第２目標ギヤ段設定部を機能的に備えている。

第１ダウンシフト判断部５６の連続変速用要求駆動力算出部は、図２のフローチャートのステップＳ１−１〜Ｓ１−３（以下、単にＳ１−１〜Ｓ１−３という。他のフローチャートについても同様である。）に従って連続変速用要求駆動力Ｆｒｅｑ１を算出する。Ｓ１−１では、定速クルーズモードの場合、現在の車速Ｖと目標車速Ｖｔｇｔとの速度差に応じて目標加速度Ａを算出する。追従クルーズモードの場合は、例えば目標車間距離Ｄｔｇｔを維持するための目標車速に基づいて目標加速度Ａを算出することができる。Ｓ１−２では、Ｓ１−１で求めた目標加速度Ａの勾配を予め定められた上限値ΔＡｍａｘ以下に制限する。すなわち、現在加速度と目標加速度Ａとの変化幅ΔＡが上限値ΔＡｍａｘより小さい場合は、目標加速度Ａをそのまま維持し、ΔＡ≧Ａｍａｘの場合は、ΔＡ＝ΔＡｍａｘとなるように目標加速度Ａを制限する。Ｓ１−３では、目標加速度Ａから予め定められた演算式に従って連続変速用要求駆動力Ｆｒｅｑ１を算出する。目標加速度Ａの変化幅ΔＡが上限値ΔＡｍａｘ以下に制限されることで、この連続変速用要求駆動力Ｆｒｅｑ１の変化率（勾配）も所定の制限閾値以下に制限される。連続変速用要求駆動力Ｆｒｅｑ１は第１要求駆動力に相当する。

第１ダウンシフト判断部５６の最大駆動力算出部は、図３のフローチャートに従って現在のギヤ段および車速Ｖで実現可能な最大駆動力Ｆｍａｘを算出する。すなわち、現在のギヤ段および車速Ｖが一定であれば現在のエンジン回転速度ＮＥも変化しないため、そのエンジン回転速度ＮＥで実現可能な最大駆動力Ｆｍａｘを算出する。具体的には、先ずＳ２−１で、現在のエンジン回転速度ＮＥにおける最大エンジントルクと、トルクコンバータ１４のトルク比から最大タービントルクＴＴｍａｘを算出する。最大エンジントルクは、例えば図４に示す予め定められたエンジン１２のトルク特性から求められ、現在エンジン回転速度をＮＥｎとすると、その時の最大のエンジントルクＴＥｎが最大エンジントルクである。Ｓ２−２では、最大タービントルクＴＴｍａｘに、自動変速機１６の現在ギヤ段の変速比γを含むトルクコンバータ１４から駆動輪２０に至る動力伝達経路のギヤ比を掛け算するなどして最大駆動力Ｆｍａｘを算出する。

第１ダウンシフト判断部５６の連続ダウンシフト判断用駆動力算出部、上限ガード部、および第１目標ギヤ段設定部は、図５のフローチャートに従って信号処理を行なう。図５のＳ３−１〜Ｓ３−３は連続ダウンシフト判断用駆動力算出部に相当し、Ｓ３−４およびＳ３−５は上限ガード部に相当し、Ｓ３−６〜Ｓ３−８は第１目標ギヤ段設定部に相当する。

図５のＳ３−１では、現在ギヤ段より１段下のギヤ段へのダウンシフト線を選択する。例えば現在ギヤ段が第８速ギヤ段の場合は第７速ギヤ段へのダウンシフト線が選択され、現在ギヤ段が第７速ギヤ段の場合は第６速ギヤ段へのダウンシフト線が選択される。ダウンシフト線は、例えば図６に示すように車速Ｖおよびスロットル開度ＴＡをパラメータとして予めダウンシフトの種類毎に設定されており、白抜き矢印Ｓｄで示すようにスロットル開度ＴＡが高スロットル開度側へ跨ぐか、車速Ｖが低車速側へ跨いだ場合に、ダウンシフト判断を行なうものである。Ｓ３−２では、図６に示すように、選択したダウンシフト線と現在車速Ｖｎとに基づいて、連続ダウンシフト判断用スロットル開度ＴＡ１を算出する。Ｓ３−３では、その連続ダウンシフト判断用スロットル開度ＴＡ１を、現在車速Ｖｎ、トルクコンバータ１４のトルク比や自動変速機１６の現在ギヤ段の変速比γ等を含む動力伝達経路のギヤ比等に基づいて、予め定められたマップなどにより連続ダウンシフト判断用駆動力Ｆｓｆｔ１に変換する。図７は、このようにして求められる連続ダウンシフト判断用駆動力Ｆｓｆｔ１を、車速Ｖをパラメータとして例示した図である。この連続ダウンシフト判断用駆動力Ｆｓｆｔ１は第１ダウンシフト判断用駆動力に相当する。

次のＳ３−４では、上記連続ダウンシフト判断用駆動力Ｆｓｆｔ１が、図３で求めた最大駆動力Ｆｍａｘよりも大きいか否かを判断し、Ｆｓｆｔ１≦Ｆｍａｘであれば直ちにＳ３−６以下を実行するが、Ｆｓｆｔ１＞Ｆｍａｘの場合はＳ３−５で上限ガードを実施し、連続ダウンシフト判断用駆動力Ｆｓｆｔ１＝Ｆｍａｘにした後にＳ３−６以下を実行する。すなわち、連続ダウンシフト判断用駆動力Ｆｓｆｔ１が最大駆動力Ｆｍａｘよりも大きい場合は、図２で求めた連続変速用要求駆動力Ｆｒｅｑ１が最大駆動力Ｆｍａｘより大きい場合でも、連続ダウンシフト判断用駆動力Ｆｓｆｔ１に満たない時にはダウンシフト判断が為されず、現在のエンジン回転速度ＮＥｎがそのまま維持されて連続変速用要求駆動力Ｆｒｅｑ１を実現できないため、連続ダウンシフト判断用駆動力Ｆｓｆｔ１を最大駆動力Ｆｍａｘで上限ガードすることにより、ダウンシフト判断が行なわれ易くするのである。ダウンシフトが行なわれれば、変速比γの増大に応じてエンジン回転速度ＮＥが上昇するため、図４から明らかなように実用域では最大エンジントルクＴＥが上昇し、更に最大駆動力Ｆｍａｘが増大して、連続変速用要求駆動力Ｆｒｅｑ１を実現できるようになる。

Ｓ３−６では、連続変速用要求駆動力Ｆｒｅｑ１が連続ダウンシフト判断用駆動力Ｆｓｆｔ１よりも大きいか否かを判断し、Ｆｒｅｑ１＞Ｆｓｆｔ１の場合、すなわち図７に白抜き矢印で示すように連続変速用要求駆動力Ｆｒｅｑ１が連続ダウンシフト判断用駆動力Ｆｓｆｔ１を超えて増大した場合には、Ｓ３−７を実行し、現在ギヤ段から１を引いたギヤ段へダウンシフトするように第１目標ギヤ段ＳＦＴ１として（現在ギヤ段−１）のギヤ段を設定する。また、Ｓ３−６の判断がＮＯ（否定）の場合、すなわちＦｒｅｑ１≦Ｆｓｆｔ１の場合は、Ｓ３−８を実行し、現在ギヤ段を維持するように第１目標ギヤ段ＳＦＴ１として現在ギヤ段を設定する。

図８は、オートクルーズ走行中に上記第１ダウンシフト判断部５６によるダウンシフト判断に従って変速制御が行なわれた場合のタイムチャートの一例で、変化率が制限された連続変速用要求駆動力Ｆｒｅｑ１の増加に伴って時間ｔ１、ｔ２、ｔ３で自動変速機１６のギヤ段が１段ずつダウンシフトされる場合である。ダウンシフトに伴うエンジン回転速度ＮＥの上昇で最大駆動力Ｆｍａｘが段階的に増大させられ、徐々に増大する連続変速用要求駆動力Ｆｒｅｑ１を適切に実現することができる。図９は、第６速ギヤで走行中に、第５速ギヤ段への連続ダウンシフト判断用駆動力Ｆｓｆｔ１が最大駆動力Ｆｍａｘによって上限ガードされた場合で、時間ｔ１で連続変速用要求駆動力Ｆｒｅｑ１が最大駆動力Ｆｍａｘを超えて増大すると、第５速ギヤ段へのダウンシフト判断が行なわれ、そのダウンシフトに伴うエンジン回転速度ＮＥの上昇により、時間ｔ２で最大駆動力Ｆｍａｘが連続変速用要求駆動力Ｆｒｅｑ１を超えて増大し、その連続変速用要求駆動力Ｆｒｅｑ１を実現できる。これに対し、最大駆動力Ｆｍａｘによる上限ガードが行なわれない場合は、破線で示す連続ダウンシフト判断用駆動力Ｆｓｆｔ１が連続変速用駆動力Ｆｒｅｑ１を上回ったままであるため、連続変速用要求駆動力Ｆｒｅｑ１が最大駆動力Ｆｍａｘを超える時間ｔ１以後もダウンシフト判断が行なわれず、最大駆動力Ｆｍａｘも殆ど変化しないため、その連続変速用要求駆動力Ｆｒｅｑ１と最大駆動力Ｆｍａｘとの差分だけ駆動力が不足して連続変速用要求駆動力Ｆｒｅｑ１を実現できない。

次に、第２ダウンシフト判断部５８の機能について具体的に説明する。第２ダウンシフト判断部５８の飛び変速用要求駆動力算出部は、図１０のフローチャートに従って飛び変速用要求駆動力Ｆｒｅｑ２を算出する。図１０のＳ４−１では、前記Ｓ１−１と同様にして目標加速度Ａを算出する。Ｓ４−２では、目標加速度Ａから予め定められた演算式に従って飛び変速用要求駆動力Ｆｒｅｑ１を算出する。第２ダウンシフト判断部５８は、駆動力が急増する飛びダウンシフトを許容するため、前記Ｓ１−２のような勾配（変化率）の制限を加えることなく、目標加速度Ａに応じて飛び変速用要求駆動力Ｆｒｅｑ２を算出する。この飛び変速用要求駆動力Ｆｒｅｑ２は第２要求駆動力に相当する。なお、前記第１ダウンシフト判断部５６においても、Ｓ１−２による加速度勾配の制限を加えることなく、連続変速用要求駆動力Ｆｒｅｑ１（＝Ｆｒｅｑ２）を求めるようにしても良い。

第２ダウンシフト判断部５８の飛びダウンシフト判断用駆動力算出部、および第２目標ギヤ段設定部は、図１１のフローチャートに従って信号処理を行なう。図１１のＳ５−１〜Ｓ５−３は飛びダウンシフト判断用駆動力算出部に相当し、Ｓ５−４〜Ｓ５−６は第２目標ギヤ段設定部に相当する。

図１１のＳ５−１では、現在ギヤ段および現在車速Ｖに基づいて飛び変速可能なギヤ段へのダウンシフト線を選択する。図１２は、現在ギヤ段が第８速ギヤ段の場合の飛び変速先ギヤ段の一例で、車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）が８０〜１２５の範囲内では第６速ギヤ段、５０〜８０の範囲内では第５速ギヤ段および第６速ギヤ段、５０以下では第４速ギヤ段〜第６速ギヤ段が、それぞれ設定されており、それ等のギヤ段へのダウンシフト線を選択する。飛び変速先ギヤ段が複数ある場合は、複数のダウンシフト線を選択する。飛び変速先ギヤ段は、複数のギヤ段の変速比γやエンジン特性等に応じて予め設定される。ダウンシフト線は、前記図６と同様に予めダウンシフトの種類毎に設定されている。連続ダウンシフト判断用のダウンシフト線をそのまま用いることもできるが、要求駆動力の増大を先読みして、よりダウンシフトし易くなるように低スロットル開度側へ補正したり、飛びダウンシフト判断用のダウンシフト線を別個に設定したりしても良い。

Ｓ５−２では、選択したダウンシフト線と現在車速Ｖｎとに基づいて、前記Ｓ３−２と同様にして飛びダウンシフト判断用スロットル開度ＴＡ２を算出する。また、Ｓ５−３では、その飛びダウンシフト判断用スロットル開度ＴＡ２を、前記Ｓ３−３と同様にして飛びダウンシフト判断用駆動力Ｆｓｆｔ２に変換する。飛びダウンシフト判断用駆動力Ｆｓｆｔ２は第２ダウンシフト判断用駆動力に相当する。

次のＳ５−４では、前記Ｓ３−４、Ｓ３−５のような最大駆動力Ｆｍａｘによる上限ガードを行なうことなく、上記飛びダウンシフト判断用駆動力Ｆｓｆｔ２をそのまま用いて、前記飛び変速用要求駆動力Ｆｒｅｑ２がその飛びダウンシフト判断用駆動力Ｆｓｆｔ２よりも大きいか否かを判断する。そして、Ｆｒｅｑ２＞Ｆｓｆｔ２の場合にはＳ５−５を実行し、飛び変速先のギヤ段へダウンシフトするように第２目標ギヤ段ＳＦＴ２として飛び変速先ギヤ段を設定する。飛び変速先ギヤ段が複数で、その複数の飛びダウンシフト判断用駆動力Ｆｓｆｔ２を飛び変速用要求駆動力Ｆｒｅｑ２が上回った場合は、最も小さい飛び変速先ギヤ段（低速側のギヤ段）を第２目標ギヤ段ＳＦＴ２とする。また、Ｓ５−４の判断がＮＯの場合、すなわちＦｒｅｑ２≦Ｆｓｆｔ２の場合は、Ｓ５−６を実行し、現在ギヤ段を維持するように第２目標ギヤ段ＳＦＴ２として現在ギヤ段を設定する。

図１３は、第８速ギヤ段でのオートクルーズ走行中に上記第２ダウンシフト判断部５８によるダウンシフト判断に従って変速制御が行なわれた場合のタイムチャートの一例で、目標加速度Ａに対応する飛び変速用要求駆動力Ｆｒｅｑ２の増加に伴って自動変速機１６が第６速ギヤ段へ飛びダウンシフトされる場合である。飛びダウンシフト判断が為された時間ｔ１では、最大駆動力Ｆｍａｘよりも飛び変速用要求駆動力Ｆｒｅｑ２の方が大きいが、ダウンシフトに伴うエンジン回転速度ＮＥの上昇で最大駆動力Ｆｍａｘが増大させられることにより、時間ｔ２以後では最大駆動力Ｆｍａｘが飛び変速用要求駆動力Ｆｒｅｑ２を上回り、飛びダウンシフトによって飛び変速用要求駆動力Ｆｒｅｑ２を速やかに実現できる。この場合に、図５のフローチャートのように最大駆動力Ｆｍａｘによって第５速ギヤ段への飛びダウンシフト判断用駆動力Ｆｓｆｔ２（５）が上限ガードされると、時間ｔ１で飛び変速用要求駆動力Ｆｒｅｑ２が増大した場合に、その第５速ギヤ段への飛びダウンシフト判断が為され、そのダウンシフトによってエンジン回転速度ＮＥが必要以上に上昇する可能性がある。本実施例では、最大駆動力Ｆｍａｘによる上限ガードを行なうことなく飛びダウンシフト判断を行なうことで、そのような過度の飛びダウンシフトを防止しつつ、飛びダウンシフトによって飛び変速用要求駆動力Ｆｒｅｑ２を速やかに実現できる。

図１に戻って、クルーズ目標ギヤ段設定部６０は、第１ダウンシフト判断部５６によって設定された第１目標ギヤ段ＳＦＴ１、および第２ダウンシフト判断部５８によって設定された第２目標ギヤ段ＳＦＴ２の何れか一方を選択してクルーズ目標ギヤ段に設定するもので、図１４のフローチャートに従って信号処理を実行する。図１４のＳ６−１では、第１目標ギヤ段ＳＦＴ１が第２目標ギヤ段ＳＦＴ２よりも大きいか否かを判断し、ＳＦＴ１＞ＳＦＴ２の場合は、Ｓ６−２で第２目標ギヤ段ＳＦＴ２をクルーズ目標ギヤ段に設定する。また、ＳＦＴ１≦ＳＦＴ２の場合は、Ｓ６−３で第１目標ギヤ段ＳＦＴ１をクルーズ目標ギヤ段に設定する。すなわち、第１目標ギヤ段ＳＦＴ１および第２目標ギヤ段ＳＦＴ２のうち小さい方のギヤ段（低速側のギヤ段）をクルーズ目標ギヤ段に設定するのであり、このクルーズ目標ギヤ段に従って自動変速機１６が低速側ギヤ段へダウンシフトされることにより、要求駆動力Ｆｒｅｑ１またはＦｒｅｑ２を速やかに実現できる。クルーズ目標ギヤ段は最終目標ギヤ段に相当し、クルーズ目標ギヤ段設定部６０は最終目標ギヤ段設定部に相当する。

このように本実施例の車両用駆動装置１０のクルーズコントロール装置によれば、最大駆動力Ｆｍａｘにより連続ダウンシフト判断用駆動力Ｆｓｆｔ１を上限ガードしてダウンシフト判断を行なう第１ダウンシフト判断部５６により、上限ガードされた連続ダウンシフト判断用駆動力Ｆｓｆｔ１を連続変速用要求駆動力Ｆｒｅｑ１が上回った場合に適切にダウンシフト判断が行なわれて、その連続変速用要求駆動力Ｆｒｅｑ１を速やかに実現できる。一方、２段以上下のギヤ段への飛びダウンシフト判断を行なう第２ダウンシフト判断部５８では、最大駆動力Ｆｍａｘによる上限ガードが行なわれないため、過度のダウンシフトを防止しつつ飛びダウンシフトが許容されて、飛び変速用要求駆動力Ｆｒｅｑ２の急増時に飛びダウンシフト判断が行なわれることにより、適切な低速ギヤ段まで直ちにダウンシフトして、変化率等の制限が無い飛び変速用要求駆動力Ｆｒｅｑ２を速やかに実現できる。

本実施例では、第１ダウンシフト判断部５６によって設定された第１目標ギヤ段ＳＦＴ１、および第２ダウンシフト判断部５８によって設定された第２目標ギヤ段ＳＦＴ２のうち小さい方のギヤ段（低速側のギヤ段）がクルーズ目標ギヤ段に設定され、そのクルーズ目標ギヤ段に応じて変速制御が行なわれる。したがって、要求駆動力の変化が小さい時には第１目標ギヤ段ＳＦＴ１に従って、最大駆動力Ｆｍａｘによる上限ガードで適切にダウンシフトが行なわれるとともに、要求駆動力の変化が大きい時には第２目標ギヤ段に従って、過度のダウンシフトを防止しつつ飛びダウンシフトが許容されて、急増する要求駆動力を速やかに実現できる。

なお、上記実施例では、第１ダウンシフト判断部５６によって設定された第１目標ギヤ段ＳＦＴ１、および第２ダウンシフト判断部５８によって設定された第２目標ギヤ段ＳＦＴ２のうち小さい方のギヤ段（低速側のギヤ段）が選択されてクルーズ目標ギヤ段に設定されるが、例えば要求駆動力の変化幅（勾配）等から飛びダウンシフトの可能性があるか否かを判断し、飛びダウンシフトの可能性がある場合には第２ダウンシフト判断部５８によってダウンシフト判断を行い、飛びダウンシフトの可能性が無い場合は第１ダウンシフト判断部５６によってダウンシフト判断を行なうなど、車両状態に応じて予め第１ダウンシフト判断部５６および第２ダウンシフト判断部５８の何れか一方を選択するようにしても良い。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１２：エンジン（駆動源） １６：自動変速機 ５０：電子制御装置（駆動力自動制御装置） ５６：第１ダウンシフト判断部 ５８：第２ダウンシフト判断部 ６０：クルーズ目標ギヤ段設定部（最終目標ギヤ段設定部） Ｆｓｆｔ１：連続ダウンシフト判断用駆動力 Ｆｓｆｔ２：飛びダウンシフト判断用駆動力 Ｆｍａｘ：最大駆動力 Ｆｒｅｑ１：連続変速用要求駆動力 Ｆｒｅｑ２：飛び変速用要求駆動力 ＳＦＴ１：第１目標ギヤ段 ＳＦＴ２：第２目標ギヤ段

Claims (1)

1. 駆動源と、変速比が異なる複数のギヤ段に自動的に切り換えることができる自動変速機と、を有する車両に関し、
   運転者のアクセル操作とは独立に駆動力を制御する駆動力自動制御走行を行なうとともに、該駆動力自動制御走行中は、ダウンシフトの種類毎に設定されるダウンシフト判断用駆動力と要求駆動力とに基づいて前記自動変速機のダウンシフト判断を行なう駆動力自動制御装置において、
   現在のギヤ段および車速で実現可能な最大駆動力により前記ダウンシフト判断用駆動力を上限ガードして、前記ダウンシフト判断を行なって第１目標ギヤ段を求める第１ダウンシフト判断部と、
   前記最大駆動力による上限ガードを行なうことなく、２段以上下のギヤ段への飛びダウンシフトを含んで前記ダウンシフト判断を行なって第２目標ギヤ段を求める第２ダウンシフト判断部と、
   前記第１ダウンシフト判断部によって求められた前記第１目標ギヤ段、および前記第２ダウンシフト判断部によって求められた前記第２目標ギヤ段のうち、低速側のギヤ段を最終目標ギヤ段として選択する最終目標ギヤ段設定部と、
   を備えていることを特徴とする車両の駆動力自動制御装置。

Images