JPH0681697A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、特に急減速時にエンジンブレーキ
作用によって発生する車両ショックが防止され、円滑な
減速制御が行われてドライバビリティが効果的に改善さ
れるようにした車両制御装置を提供することを目的とす
る。 【構成】アクセルペダルが急激に戻し操作され、アクセ
ル開度ＡＰが急激に低下する状態で、アクセル戻り速度
ＤＬＴＡＰがＫＤＬＴＡＰを越えることで急減速と判定
する。この状態で減速度スロットル制御許可フラグＸＤ
ＥＣを設定するもので、この状態ではロックアップクラ
ッチＬＣは締結状態に保持される。フラグＸＤＥＣが設
定された状態では、スロットル開度ＴＡをアクセル操作
量とは独立して、アクセルより遅い速度で操作するよう
にしているもので、これにより内燃機関回転速度Ｎe が
ハンチングすることなく滑らかに減少され、車両にエン
ジンブレーキの作用によるショックが発生されないよう
にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、特にオートマチック
トランスミッションを介して内燃機関の回転駆動力が車
輪に伝達されるようにした車両において、円滑な減速制
御が行われるように改良した車両制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】オートマチックトランスミッションを用
いた車両にあっては、アクセルペダルが解放された状態
においてエンジンブレーキが作用されるように、オート
マチツトランスミッション機構においてロックアップ結
合が行われるようにしている。ここで、ロックアップと
はエンジンと変速機構とを結合する流体継ぎ手（トルク
コンバータ）の中に設けられ、エンジンと変速機構とを
直結する機構である。

【０００３】この様なロックアップ制御を行う車両制御
装置においては、車速の低下率をモニタして緩減速状態
と判定されたときにロックアップ結合が行われるように
することが知られている。

【０００４】また燃費を向上させるために、例えば特開
昭６１−８８６９号公報に示されるように減速度におい
て設定されるフューエルカット（Ｆ／Ｃ）領域をロック
アップ結合手段で拡大することが考えられている。しか
し、オートマチックトランスミッションにおいてロック
アップクラッチが結合され、内燃機関と車輪の駆動軸と
が直結された状態では、Ｆ／Ｃによって内燃機関の回転
速度が減速される状態で、この内燃機関のトルクが急激
に変化し、駆動系に対する戻り振動が原因で車両ショッ
クが発生してドライバビリティが悪化する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な点に鑑みなされたもので、オートマチックトランスミ
ションのロックアップクラッチが結合された状態でフュ
ーエルカット領域に入った場合においても内燃機関の急
激なトルク変化を防止して、特に減速度におけるドライ
バビリテイが効果的に改善されるようにする車両制御装
置を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る車両制御
装置は、オートマチックトランスミッションを備えた車
両において、その戻り速度を計測するアクセル戻り速度
計測手段および前記アクセル戻り速度が所定値以上であ
ることが検知された状態で減速制御状態を設定する減速
制御設定手段、さらに減速制御設定状態でフューエルカ
ット状態が設定され、前記内燃機関の回転速度が所定の
設定回転速度に低下した燃料復帰回転速度で前記フュー
エルカットを復帰させるフューエルカット制御手段を備
え、減速時トルク制御手段によって前記計測されたアク
セル戻り速度に対応して、前記アクセルペダルの操作と
は独立してスロットル弁を時間遅れを設定して閉じ、前
記内燃機関のトルクの急激な変化を緩和させる。そし
て、ロックアップ制御手段で前記減速時フューエルカッ
ト領域で前記オートマチックトランスミッションのロッ
クアップクラッチを締結状態に設定し、前記内燃機関の
回転速度が燃料復帰回転速度まで低下したときに同期し
て前記ロックアップクラッチを開放する。

【０００７】

【作用】この様に構成される車両制御装置にあっては、
アクセルペダルの踏み込み操作が開放され、アクセルペ
ダルが急激に戻される状態で減速制御状態が設定され、
ロックアップクラッチの締結状態が設定されると共にフ
ューエルカットが許可されるようになる。この場合、ア
クセルペダルが急激に戻された状態においてスロットル
弁は時間遅れをもって制御されるようになり、ロックア
ップクラッチが締結された状態において内燃機関のトル
クが急激に変化されることが防止される。したがって、
車両にショック振動を与えることなく円滑なエンジンブ
レーキが作用するようになり、ドライバビリテイの優れ
た減速制御が実行される。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。図１は全体的な構成を示すもので、内燃機関
11の出力軸111 にオートマチックトランスミッション12
が結合され、このトランスミッション12を介して内燃機
関11の駆動力が変速機構13に伝達され、車輪が回転駆動
されるようになる。

【０００９】内燃機関11の吸気管14部分には、スロット
ル弁15および燃料噴射弁16が設定されるもので、スロッ
トル弁15はスロットルアクチュエータ17によって開閉駆
動されるようにしている。このスロットルアクチュエー
タ17は、アクセルペダル18の踏み込み操作量に対応した
アクセル開度センサ19からのアクセル開度信号ＡＰの供
給されるアクセル開度制御装置20によって制御され、内
燃機関11の出力が制御されるようにしている。

【００１０】燃料制御装置21においては、詳細は図示し
ていないが内燃機関の回転速度やアクセル開度状態等に
応じて、内燃機関11の運転状態に対応した適正燃料噴射
量を演算するもので、この燃料制御装置21によって燃料
噴射弁16の開弁時間が制御され、内燃機関11の所定の気
筒内への燃料噴射量が制御されるようにする。

【００１１】さらに内燃機関11の回転速度Ｎe の情報が
フューエルカット（Ｆ／Ｃ）判定装置22に供給され、回
転速度Ｎe に対応してＦ／Ｃ領域を判定し、このＦ／Ｃ
領域において燃料制御装置21に指令を与え、燃料噴射弁
16から噴射される燃料をカットする。また、このＦ／Ｃ
領域に対応する信号はロックアップ制御装置23に供給
し、オートマチックトランスミッション12のロックアッ
プクラッチ121 にロックアップ信号ＬＣを供給する。

【００１２】ロックアップ制御装置23においては、内燃
機関11の運転状態、並びにこの機関11が搭載されている
車両の状態に応じてロックアップクラッチ121 を駆動す
るもので、車両の運転効率やドライバビリティの向上を
図っている。またＦ／Ｃ判定装置22においては、内燃機
関11の運転状態に基づいてＦ／Ｃ領域を判定しているも
ので、このＦ／Ｃ領域の判定に伴ってロックアップ制御
装置23に制御指示を出している。

【００１３】図２はこの様に構成される車両制御装置に
おける動作状態を説明するタイミングチャートを示すも
ので、これは定常走行状態から減速走行状態に移行する
状態を示している。

【００１４】車両の運転に際して、定常走行状態から減
速走行に移行するにときに、アクセルペダル18の踏み込
み操作が解除され、アクセル開度ＡＰは定常時開度αか
ら全閉状態に変化する。このときのアクセル戻り速度
は、アクセルペダル18に設定されるリターンスプリング
に依存している。

【００１５】このときのアクセル戻り速度（単位時間当
たりのアクセル開度ＡＰの変化量）ＤＬＴＡＰは予め実
験等によって求められた値ＫＤＬＴＡＰと比較するもの
で、戻り速度ＤＬＴＡＰが設定値ＫＤＬＴＡＰ以上であ
ると判定されたときに、急減速と判定する。このとき、
このアクセル操作量と同量にスロットル開度を操作する
と、内燃機関11の出力トルクが急激に減少するものと判
断して、減速時スロットル制御フラグＸＤＥＣを許可側
（ＸＤＥＣ＝１）に反転する。

【００１６】この様な減速走行状態への移行時には、ロ
ックアップクラッチ121 は締結状態（ＬＣ＝１）のまま
に保持されるものであり、したがって急減速アクセル操
作量と同様にスロットル弁15を駆動すると、内燃機関11
が急激にトルクを減少状態となり、エンジンブレーキが
作用するようになると共に、動力伝達機構からの慣性エ
ネルギーによる反力の伝達によって機関出力軸に反力が
間欠的に作用し、これが徐々に収束される状態となる。
この反力の作用する周期は、動力伝達系によって決まる
固有の周波数であり、この作用が車両ショックとなって
運転者に対して不快感を与えるようになる。

【００１７】このため、減速時スロットル制御許可フラ
グＸＤＥＣが許可判定（ＸＤＥＣ＝１）した状態で、ス
ロットル弁制御装置20を用いて、減速時の車両ショック
の原因となる内燃機関11の急激なトルクの減少を緩和さ
せ、車両ショックの減少を目的として、スロットル弁15
をアクセル操作量とは独立して、アクセル操作より遅い
任意の戻し速度で操作する。すなわち、図のスロットル
操作量ＴＡで示すように動作させる。この図で、破線は
アクセル操作量と同様にスロットル操作量が設定された
場合を示している。

【００１８】この様な減速時における内燃機関11の回転
速度Ｎe の挙動は、スロットル開度ＴＡを遅れ操作しな
い場合には、つまりアクセル操作量と同様にスロットル
弁15を操作したときには、回転速度Ｎe の図で破線で示
すように機関11の急激なトルク変化によって、この回転
速度Ｎe がハンチングしながら収束減速していく。

【００１９】しかし、減速時スロットル制御フラグＸＤ
ＥＣの許可判定にともなってスロットル弁15の開度を、
アクセル操作に対して遅れ制御することにより、内燃機
関11のトルク変化状態は緩和され、機関11の回転速度は
滑らかに減速されるようになる。

【００２０】図３はＦ／Ｃ領域判定装置22における制御
の状態を示すタイミングチャートであって、アクセル開
度ＡＰが全閉となり内燃機関11の回転速度Ｎe が低下す
る状態でＦ／Ｃが許可される。このＦ／Ｃ領域判定中は
ロックアップ制御装置23に対してＦＣ＝１として知らせ
る。この状態で内燃機関11の回転速度Ｎe が低下し、燃
料復帰回転速度ＫＦＣＣＵＴまで到達したならばＦＣ＝
０とされるもので、ロックアップ制御装置23はロックア
ップ制御信号ＬＣを非締結側（ＬＣ＝０）として内燃機
関11のストールを防止する。

【００２１】図４はこの様な制御を実行する１０ｍ秒毎
に実行される減速スロットル制御ベースルーチンを示す
もので、ステップ401 で減速時ショックを対策するため
の減速スロットル制御許可判定サブルーチンを呼び出
す。そして、減速制御行うべきか否かの判定を行う。

【００２２】次のステップ402 においては、Ｆ／Ｃ領域
か否かを判定してロックアップ制御を行うロックアップ
クラッチ制御サブルーチンを呼び出す。ステップ403 に
おいては、減速時におけるスロットル開度ＴＡを算出す
るために、減速スロットル開度算出サブルーチンを呼び
出し、ステップ404 においてはステップ403 で算出した
スロットル開度ＴＡをスロットルアクチュエータ17に出
力する処理を行う。

【００２３】図５はステップ401 で呼び出される減速ス
ロットル制御許可サブルーチンを説明するもので、ステ
ップ501 において前回（１０ｍ秒前）に算出したアクセ
ル開度ＢＡＰと今回算出したアクセル開度ＡＰとの偏差
であるアクセル戻り速度ＤＬＴＡＰ（ＤＬＴＡＰ＝ＢＡ
Ｐ−ＡＰ）を求める。これは１０ｍ秒当たりのアクセル
変化量であり、アクセル戻り速度を表現する。

【００２４】次のステップ502 においては、このアクセ
ル戻り速度ＤＬＴＡＰと所定の設定された値ＫＤＬＴＡ
Ｐとの間にＤＬＴＡＰ≧ＫＤＬＴＡの関係が成り立つか
否かを判定する。すなわち、アクセル戻り速度が所定の
値より大きいか否かを判定するもので、アクセル戻り速
度ＤＬＴＡＰが所定値ＫＤＬＴＡＰより大きいと判定さ
れた状態で、急減速が判定される。

【００２５】ステップ502 において急減速と判定された
ときは、ステップ503 で減速時スロットル制御許可フラ
グＸＤＥＣを“１”に設定するもので、ステップ502 で
減速状態と判定されないときは、何もしない。ステップ
504 ではアクセル戻り速度ＤＬＴＡＰが零以下であるか
否かを判定するもので、アクセル開度が開き側に変化す
るとき（車両の加速時）はＤＬＴＡＰ＜０となる。ステ
ップ504 でＤＬＴＡＰ＜０と判定されたときは、ステッ
プ505 でＸＤＥＣ＝０として減速制御を禁止する。

【００２６】図６は上記ステップ501 で述べたアクセル
戻り速度ＤＬＴＡＰの算出手段を説明するもので、現在
のアクセル開度ＡＰに対して前回算出したアクセル開度
ＢＡＰとの偏差によりＤＬＴＡＰが求められる。

【００２７】図７はベースルーチンのステップ403 で呼
び出される減速時スロットル開度算出サブルーチンを示
すもので、このサブルーチンは１０ｍ秒毎に実行され
る。まず、ステップ701 において前記減速時スロットル
制御許可フラグＸＤＥＣの状態を判別する。もし、ＸＤ
ＥＣ＝０で減速時スロットル制御が許可されていなけれ
ば、ステップ702 でメモリＡＰＢＡＳＥに対して現在の
アクセル開度ＡＰを記憶させる。そして、ステップ703
および704 でカウンタＣＡＰおよびＣＡＰ2 をクリアし
て初期化する。

【００２８】ステップ701 でＸＤＥＣ＝１で減速時制御
許可が確認されたならば、ステップ705 においてカウン
タＣＡＰ1 をインクリメントする。ステップ706 におい
てはカウンタＣＡＰ1 の値が“１”であるか否かを判定
するもので、ここでは減速走行に移行後初めてのルーチ
ン通過であるか否かを判定する。ＣＡＰ＝１であれば初
めてこのルーチンを通過するものと判断して、初期セッ
トするためにステップ707 〜709 の処理を行う。

【００２９】すなわち、ステップ707 で区分量ＡＰＣ
を、そのときのスロットル開度ＡＰに対応する基準スロ
ットル開度ポイントＡＰＢＡＳＥに基づき求め、つづく
ステップ708 および709 で第２および第３のスロットル
開度ポイントＡＰＢＡＳＥ2 およびＡＰＢＡＳＥ3 を算
出する。

【００３０】図８はアクセル開度ＡＰに対応するスロッ
トル開度ＴＡを示しているもので、スロットルが戻され
る前のスロットル開度を基準にしてスロットル制御定数
変更点ＡＰＢＡＳＥ、ＡＰＢＡＳＥ2 、ＡＰＢＡＳＥ3
のスロットル開度ポイントを算出する。

【００３１】この実施例においては、スロットル制御許
可判定（ＸＤＥＣ＝１）が初めてされたときのアクセル
開度ＡＰを基本（ＡＰＢＡＳＥ）とし、このＡＰＢＡＳ
Ｅからスロットル全閉までの間を１／４分割して、ａ、
ｂ、ｃの区間に別けて制御するもので、これによって制
御定数変更点ＡＰＢＡＳＥ2 およびＡＰＢＡＳＥ3 が設
定される。

【００３２】この様に制御定数変更点が設定されたなら
ば、ステップ710 でスロットル開度ＴＡが第２のスロッ
トル制御ポイントとされるＡＰＢＡＳＥ2 より小さいか
否かを判定し、まだ減速中でスロットル開度ＴＡがＡＰ
ＢＡＳＥ2 に達していないと判定されたときは、ステッ
プ711 でメモリＦＡＰに図８のａの区間の制御定数ＫＡ
Ｐ1 を記憶する。ステップ712 においてカウンタＣＡＰ
2 を予めクリアし、ステップ713 でメモリＣＡＰにカウ
ンタＣＡＰ1 の値を記憶する。ここで、カウンタＣＡＰ
1 は１０ｍ秒毎にステップ705 でインクリメントされて
いる。

【００３３】この様なステップ711 〜713 において、図
８のａの区間の制御パラメータがセットされるもので、
ステップ714 でスロットル開度補正量ＡＰＤＯＷＮを求
め、ステップ715 で制御すべきスロットル開度ＴＡを求
める。ステップ716 、717 においてスロットル開度の最
小ガードを行う。

【００３４】図８のｂの区間の制御を行うには、ステッ
プ710 でスロットル開度が第２のスロットル制御ポイン
トＡＰＢＡＳＥ2 より小さいと判定されたときに進むス
テップ720 でこの区間を判定し、区間における処理と同
様にステップ721 〜725 において制御パラメータをセッ
トする。区間ｃを制御する場合も、ステップ720 におい
てこの区間を判定し、ステップ730 〜733 において制御
パラメータをセットする。

【００３５】このｂおよびｃの区間も、ａ区間と同様に
セットしたパラメータＣＡＰ、ＦＡＰを用いて、ステッ
プ714 においてスロットル開度補正量ＡＰＤＯＷＮを求
め、ステップ715 において制御すべきスロットル開度Ｔ
Ａを求め、ステップ416 および417 においてスロットル
開度の最小ガードを行う。

【００３６】ここで、上記実施例においてはスロットル
開度ＡＰの制御を、ａ〜ｃの区間に分けた制御を示した
が、このスロットル開度ＴＡの制御方法について説明す
る。図９は通常によく使用される運転領域（０〜６０Ｋ
ｍ／ｈの定地）の内燃機関トルク特性を示す。

【００３７】一般的に、車速６０Ｋｍ／ｈ以下の領域で
は、機関回転速度が２５００rpm 程度以下で、且つスロ
ットル開度は２０度程度以下に限定されるもので、この
図よりスロットル全閉近辺（５度程度まで）ではトルク
カーブが緩やかであるが、それ以上ではトルクカーブが
急に上昇している。つまり、トルクカーブの急な領域で
はわずかなスロットル弁操作でもトルクが急変する。こ
の図では、特にＡポイント以上のスロットル開度領域で
トルクが急変する。

【００３８】したがって、このトルクカーブが急に上昇
する領域においてアクセルペダルを急激に戻すようにす
るとトルクが急激に減少し、激しいエンジンブレーキ作
用が発生して、減速時に車両ショックを起こす原因とな
る。

【００３９】このトルク変動の急激な部分をスロットル
制御によって緩和制御するには、図９のＡポイントまで
のスロットル操作をなまし、Ａポイント以下の領域はも
ともとトルクカーブが緩やかであるため、スロットル操
作状態を急激に戻しても問題はない。

【００４０】この様な点を考慮した制御が図７および図
８で説明した制御であり、図８で示したスロットル開度
ＴＡのＡＰＢＡＳＥ3 点が図９のＡポイントに相当する
と予想した制御である。

【００４１】また、スロットル操作をなます割合（スロ
ットル戻し速度）は、次の方法で決定する。図１０は定
地走行からスロットル弁を全閉に戻したときの内燃機関
の回転速度の低下割合、すなわちエンジンブレーキの効
果割合を示している。この図から明らかなように、スロ
ットル弁の戻し速度が所定の値（図のＢポイント）まで
は、機関回転速度の低下割合は低下しない。したがっ
て、スロットル操作のなまし割合（戻し速度）は、トル
ク緩和効果が最大であり且つ機関回転速度の低下割合が
低下しない値に設定されるようにする。

【００４２】図１１に４０ｍ秒毎に実行されるロックア
ップクラッチ制御サブルーチンの一部を示す。このサブ
ルーチンは図４で示したベースルーチンのステップ402
において呼び出されるもので、ステップ801 で前回（４
０ｍ秒前）に判定したＦ／Ｃ判定フラグを記憶するメモ
リＢＦＣがＦ／Ｃ領域であったか否かを判定する。この
ステップ801 でＦ／Ｃ領域であった（ＢＦＣ＝１）と判
定されたときは、ステップ802 で今回のＦ／Ｃ領域の判
定を行う。ここで、減速時のＦ／Ｃ領域の設定は、従来
から知られているように内燃機関回転速度とスロットル
開度状態等によって行われる。

【００４３】ステップ802 において今回はＦ／Ｃ領域外
（ＦＣ＝０）であると判定されたとき、つまりＦ／Ｃ領
域からこの領域外への切替わりポイント（図３のＦ／Ｃ
解除ポイント）であると判定し、ステップ803 でＬＣ＝
０としてロックアップクラッチ信号を非締結状態とす
る。そして、ステップ804 で今回のＦ／Ｃ判定フラグＦ
Ｃの情報をメモリＢＦＣに記憶させ、次のＦ／Ｃ領域判
定に備える。

【００４４】以上のような制御を実行することにより、
図８で示したようにアクセル開度ＡＰとは独立して減速
時スロットル開度ＴＡが制御され、減速ロックアップ時
の車両ショックが低減されるようになり、したがってド
ライバビリティの改善と燃費の低減を両立させることが
できる。

【００４５】

【発明の効果】以上のようにこの発明に係る車両制御装
置にあっては、アクセルペダルの急激な戻しによって減
速状態が判断されたときに、ロックアップが締結された
状態でフューエルカット領域に入った場合においても、
アクセルペダルの操作とは独立してスロットル弁が時間
遅れを設定して閉じられ、内燃機関のトルクの急激な変
化を緩和させるようになる。したがって、特に減速度に
おける車両ショックの発生が防止され、ドライバビリテ
イが効果的に改善されるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る車両制御装置を説明
する構成図。

【図２】上記実施例において定常走行から減速に移行す
る場合を説明するタイミングチャート。

【図３】減速時の状態を説明するタイミングチャート。

【図４】減速時のスロットル制御ベースルーチンを示す
図。

【図５】上記ベースルーチンで呼び出される減速スロッ
トル制御許可判定サブルーチンを示す図。

【図６】このサブルーチンにおけるＤＬＴＡＰを説明す
る図。

【図７】上記ベースルーチンで呼び出される減速度スロ
ットル開度算出サブルーチンを示す図。

【図８】このサブルーチンにおいて使用されるスロット
ル制御定数変更点を説明する図。

【図９】スロットル開度と内燃機関の出力トルクとの関
係を説明する図。

【図１０】スロットル戻し速度に対する機関の回転速度
低下割合を説明する図。

【図１１】前記ベースルーチンのロックアップ制御サブ
ルーチンを説明する図。

【符号の説明】

11…内燃機関、12…オートマチックトランスミッショ
ン、121 …ロックアップクラッチ、13…変速機構、14…
吸気管、15…スロットル弁、16…燃料噴射弁、17…スロ
ットルアクチュエータ、18…アクセルペダル、19…アク
セル開度センサ、20…スロットル弁制御装置、21…燃料
制御装置、22…Ｆ／Ｃ領域判定手段、23…ロックアップ
制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の動力を車輪に伝達するオート
   マチックトランスミッションと、 アクセルペダルの解放時に、その戻り速度を計測するア
   クセル戻り速度計測手段と、 前記アクセル戻り速度が所定値以上であることが検知さ
   れた状態で減速制御状態を設定する減速制御設定手段
   と、 前記計測されたアクセル戻り速度に対応して、前記アク
   セルペダルの操作とは独立してスロットル弁を時間遅れ
   を設定して閉じ操作し、前記内燃機関のトルクの急激な
   変化を緩和させる減速時トルク制御手段と、 前記減速制御設定状態でフューエルカット状態が設定さ
   れ、前記内燃機関の回転速度が所定の設定回転速度に低
   下した燃料復帰回転速度で前記フューエルカットを復帰
   させるフューエルカット制御手段と、 このフューエルカット制御手段で設定される減速時フュ
   ーエルカット領域では前記オートマチックトランスミッ
   ションのロックアップクラッチを締結状態に設定し、前
   記内燃機関の回転速度が燃料復帰回転速度まで低下した
   ときに同期して前記ロックアップクラッチを開放するロ
   ックアップ制御手段と、 を具備したことを特徴とする車両制御装置。