JP5803665B2 - 車両用制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンと自動変速機とを備えた車両において、そのエンジンの駆動制御に関するものである。

エンジンとそのエンジンの動力を駆動輪に伝達する自動変速機とを備えた車両において用いられる車両用制御装置が、従来からよく知られている。例えば、特許文献１に開示された車両用制御装置がそれである。その特許文献１では前記自動変速機は無段変速機であり、その特許文献１の車両用制御装置は、目標駆動力と前記自動変速機の変速比とに基づいて目標エンジントルクを演算し、その目標エンジントルクとエンジン回転速度とに基づいて目標スロットル開度を演算する。そして、前記車両用制御装置は、前記自動変速機の変速比が，アクセル開度と車速とに基づいて演算された前記自動変速機の目標変速比になるように、フィードバック制御を行う。

特開平１１−００１１３５号公報 特開平１１−０８２０８４号公報

前記特許文献１の車両用制御装置のように目標スロットル開度を設定してエンジンのスロットル制御を行う際には、エンジンの動作点がそのエンジンの最適燃費線から大きく乖離しないように、前記目標スロットル開度に上限値を設けてその上限値により目標スロットル開度のとり得る範囲を制限することが考えられる。例えば、前記エンジンの動作点が前記最適燃費線から高エンジントルク側に大きく乖離すると、エンジンの燃費が悪化しエンジン振動等が大きくなることがあるからである。しかし、単に前記最適燃費線を基準にして前記目標スロットル開度に上限値を設けたのでは、その上限値による目標スロットル開度の制限によって、例えば加速応答性などの車両のドライバビリティが悪化する可能性が想定された。なお、このような課題は未公知のことである。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、エンジンと自動変速機とを備えた車両において、運転者のアクセル操作をエンジンの駆動に反映させつつエンジンの燃費悪化を抑制できる車両用制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するための第１発明の要旨とするところは、（ａ）エンジンとそのエンジンの動力を駆動輪に伝達する自動変速機とを備えた車両において、予め設定された第１の関係から実際の車速およびアクセル開度に基づいて決定された目標駆動力と予め設定された第２の関係から実際の車速およびアクセル開度に基づいて決定された前記自動変速機の目標変速比とに基づいて前記エンジンの目標エンジントルクを決定し、前記車速および前記目標変速比とに基づいて目標エンジン回転速度を決定し、前記目標エンジントルクおよび前記目標エンジン回転速度に基づいて前記エンジンの目標スロットル開度を決定する車両用制御装置であって、（ｂ）前期アクセル開度に基づいて決まる第１のスロットル開度上限値と、前記エンジンの予め設定されている燃費最適線に基づいて決まる第２のスロットル開度上限値とのうちの大きい方のスロットル開度上限値以下に、前記目標スロットル開度を制限することを特徴とする。

このようにすれば、前記目標スロットル開度の大きさが少なくとも前記第１のスロットル開度上限値までは許容されるので、運転者のアクセル操作を直ちに前記エンジンの駆動に反映させ易いという利点がある。また、前記第２のスロットル開度上限値が前記第１のスロットル開度上限値を上回る場合には前記目標スロットル開度はその第２のスロットル開度上限値によって制限されるので、エンジンの動作点が前記燃費最適線から大きく乖離することが抑制される。要するに、前記第１のスロットル開度上限値または前記第２のスロットル開度上限値が用いられることで、運転者のアクセル操作を前記エンジンの駆動に反映させつつそのエンジンの燃費悪化を抑制できる。なお、燃費とは例えば、単位燃料消費量当たりの走行距離等であり、燃費の向上とはその単位燃料消費量当たりの走行距離が長くなることであり、或いは、車両全体としての燃料消費率（＝燃料消費量／駆動輪出力）が小さくなることである。逆に、燃費の低下（悪化）とはその単位燃料消費量当たりの走行距離が短くなることであり、或いは、車両全体としての燃料消費率が大きくなることである。

ここで、第２発明の要旨とするところは、前記第１発明の車両用制御装置であって、前記自動変速機は無段変速機であることを特徴とする。このようにすれば、有段変速機と比較して、前記エンジンが前記最適燃費線に従って駆動され易いという利点がある。

また、第３発明の要旨とするところは、前記第１発明または前記第２発明の車両用制御装置であって、前記第２のスロットル開度上限値は、前記燃費最適線を基準としてその燃費最適線よりも高エンジントルク側に設定されたエンジン動作曲線により決定されることを特徴とする。このようにすれば、エンジンの動作点が前記燃費最適線上になるようにエンジンを駆動するときのスロットル開度に対して、十分な余裕をもって前記第２のスロットル開度上限値を決定することができる。そのため、エンジンの動作点が前記燃費最適線上またはその燃費最適線近傍に位置するようにエンジンを駆動し易いという利点がある。

ここで、好適には、前記第１のスロットル開度上限値は、前記アクセル開度が大きいほど大きく決定される。また、前記第１のスロットル開度上限値は前記アクセル開度が零であれば零であり、前記アクセル開度がそのアクセル開度の最大値であればスロットル開度の最大値になる。例えば前記アクセル開度が１００％であれば前記第１のスロットル開度上限値も１００％である。

また、好適には、前記第１のスロットル開度上限値は、エンジン回転速度に拘らず決定される一方で、前記第２のスロットル開度上限値は、前記エンジン回転速度が高いほど大きく決定される。従って、両方のスロットル開度上限値が互いに等しくなるエンジン回転速度を境に低エンジン回転速度側では前記第１のスロットル開度上限値が前記第２のスロットル開度上限値以上になる一方で、高エンジン回転速度側では前記第２のスロットル開度上限値が前記第１のスロットル開度上限値以上になる。

また、好適には、（ａ）前記エンジンにはアクチュエータによって開閉作動させられる電子スロットル弁が設けられており、（ｂ）前記車両用制御装置は、前記電子スロットル弁の開度が前記目標スロットル開度に収束するように前記アクチュエータを制御する。

本発明が適用された車両に含まれる車両用駆動装置の骨子図である。 図１の車両用駆動装置を制御するための制御装置として機能する電子制御装置に対する入出力信号を例示した図である。 図２の電子制御装置に備えられた制御機能の要部を説明するための機能ブロック線図である。 図２の電子制御装置が実行する制御にて用いられる、アクセル開度とペダル上限スロットル開度との予め実験的に設定された関係であるペダル上限スロットル開度マップを示した図である。 図２の電子制御装置が実行する制御にて用いられる運転点上限スロットル開度の決定方法を説明するための図である。 図２の電子制御装置が実行する制御にて用いられる許可上限スロットル開度とペダル上限スロットル開度および運転点上限スロットル開度との関係を、エンジン回転速度と目標スロットル開度との二次元座標に表した図、すなわち目標スロットル開度許容マップである。 図２の電子制御装置に含まれる目標スロットル開度決定手段がベース目標スロットル開度を決定する過程を説明するためのブロック図である。 図２の電子制御装置の制御作動の要部、すなわち、アクセル開度及び車速に基づいて目標スロットル開度を決定する制御作動を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明が適用された車両８に含まれる車両用駆動装置１０の骨子図である。この車両用駆動装置１０は横置き型であって、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両に好適に採用されるものである。図１に示すように車両用駆動装置１０は、エンジン１２と、トルクコンバータ１４と、前後進切換装置１６と、ベルト式無段変速機（ＣＶＴ）１８とを備えている。エンジン１２の出力は、エンジン１２のクランク軸１３、トルクコンバータ１４から前後進切換装置１６、入力軸３６、ベルト式無段変速機１８（以下、無段変速機１８という）、減速歯車装置２０を介して差動歯車装置２２に伝達され、左右一対の駆動輪２４Ｌ、２４Ｒ（特に左右を区別しない場合には、駆動輪２４という）へ分配される。

エンジン１２は、車両８の走行用動力源であって、ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンなどの内燃機関にて構成されている。エンジン１２の吸気管３８内には、エンジン１２の吸入空気量を電気的に制御するための電子スロットル弁３９が設けられている。電子制御装置６０は、スロットルアクチュエータ４０（スロットル弁駆動装置４０）により電子スロットル弁３９を開閉作動させ、それによりエンジン１２の吸入空気量を調節する。要するにスロットル制御を行う。例えば、電子スロットル弁８０の開度TA（以下、スロットル開度TAという）が大きくなるほど、エンジン１２の吸入空気量が増加しエンジントルクＴeが大きくなる。

トルクコンバータ１４は、エンジン１２と無段変速機１８との間に配設された流体伝動装置であって、エンジン１２のクランク軸１３に連結された入力回転部材としてのポンプ翼車１４ｐと、タービン軸３４を介して前後進切換装置１６に連結された出力回転部材としてのタービン翼車１４ｔとを備えており、流体を介して動力伝達を行うようになっている。

また、トルクコンバータ１４はそれらのポンプ翼車１４ｐおよびタービン翼車１４ｔの間にロックアップクラッチ２６を備えている。そのロックアップクラッチ２６は、ポンプ翼車１４ｐとタービン翼車１４ｔとを直結可能な摩擦係合装置であり、油圧制御回路８４（図２参照）の油圧制御弁などによって油圧供給が切り換えられることにより、係合または解放されるようになっている。例えばロックアップクラッチ２６が油圧制御により直結状態（完全係合状態）にされれば、それによりポンプ翼車１４ｐおよびタービン翼車１４ｔは一体回転させられる。上記ポンプ翼車１４ｐには機械式のオイルポンプ２８が連結されており、そのオイルポンプ２８は車両用駆動装置１０内で油圧供給源として機能し、更に、各部に潤滑油を供給する。

前後進切換装置１６は、ダブルピニオン型の遊星歯車装置を主体として構成されており、トルクコンバータ１４のタービン軸３４はサンギヤ１６ｓに一体的に連結され、無段変速機１８の入力軸３６はキャリア１６ｃに一体的に連結されている一方、キャリア１６ｃとサンギヤ１６ｓは前進用クラッチＣ１を介して選択的に連結され、リングギヤ１６ｒは後進用ブレーキＢ１を介してハウジングに選択的に固定されるようになっている。前進用クラッチＣ１および後進用ブレーキＢ１は何れも、油圧シリンダによって摩擦係合させられる油圧式摩擦係合装置である。前後進切換装置１６では、前進用クラッチＣ１が完全係合させられるとともに後進用ブレーキＢ１が解放されることにより、前後進切換装置１６は一体回転状態とされて、前進方向の駆動力が無段変速機１８側へ伝達される。一方、後進用ブレーキＢ１が完全係合させられるとともに前進用クラッチＣ１が解放されると、入力軸３６はタービン軸３４に対して逆方向へ回転させられるようになり、後進方向の駆動力が無段変速機１８側へ伝達される。また、前進用クラッチＣ１および後進用ブレーキＢ１が共に解放されると、前後進切換装置１６は動力伝達を遮断するニュートラル（遮断状態）になる。

無段変速機１８は、前記入力軸３６に設けられた入力側部材である有効径が可変の入力側可変プーリ４２と、出力軸４４に設けられた出力側部材である有効径が可変の出力側可変プーリ４６と、それ等の可変プーリ４２、４６に巻き掛けられた伝動ベルト４８とを備えており、可変プーリ４２、４６と伝動ベルト４８との間の摩擦力を介して動力伝達が行われる。無段変速機１８は、エンジン１２から駆動輪２４への動力伝達経路の一部を構成しており、油圧制御により変速比γ（＝入力軸回転速度Ｎin／出力軸回転速度Ｎout）が連続的に変化させられる自動変速機である。その無段変速機１８の変速比γは、両可変プーリ４２、４６のＶ溝幅が変化して伝動ベルト４８の掛かり径（有効径）が変更されることで、変化させられる。電子制御装置６０は、車速Ｖ及びアクセル開度PAに基づき、予め実験的に設定された目標変速比マップに従って目標変速比γ*を決定し、その目標変速比γ*に変速比γを近付けるようにして無段変速機１８の変速を実行する。なお、前記入力軸回転速度Ｎinは入力軸３６の回転速度であり、前記出力軸回転速度Ｎoutは出力軸４４の回転速度である。また、無段変速機１８は、本発明における自動変速機に対応する。

図２は、本実施例の車両用駆動装置１０を制御するための制御装置として機能する電子制御装置６０に対する入出力信号を例示した図である。この電子制御装置６０は所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、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エンジン１２や無段変速機１８に関する車両制御を実行するものである。電子制御装置６０は本発明の車両用制御装置に対応する。

電子制御装置６０には、図２に示すように、エンジン回転速度センサ６２、タービン回転速度センサ６４、入力軸回転速度センサ６６、出力軸回転速度センサ６８、スロットルセンサ７０、アクセル開度センサ７２などが接続されており、エンジン１２の回転速度（エンジン回転速度）Ｎe、タービン軸３４の回転速度（タービン回転速度）Ｎt、入力軸３６の回転速度（入力軸回転速度）Ｎin、出力軸４４の回転速度（出力軸回転速度）Ｎout、スロットル開度TA（単位は例えば％）、アクセルペダル７４の踏込量であるアクセル開度PA（単位は例えば％）などを表す信号が供給されるようになっている。なお、タービン回転速度Ｎtは、前進用クラッチＣ１が完全係合させられた前進走行時には入力軸回転速度Ｎinと一致する。また、無段変速機１８の出力軸回転速度Ｎoutは車速Ｖに対応するので、出力軸回転速度センサ６８は車速センサとしても機能する。

また、電子制御装置６０から、車両８に設けられた各装置に各種出力信号が供給されるようになっている。例えば、電子制御装置６０は、エンジン１２の燃料噴射装置８０、点火装置８２、およびスロットルアクチュエータ４０に対し、エンジン１２の出力制御を行うための指令信号を出力する。また、油圧制御回路８４に含まれるソレノイド弁等に対し、無段変速機１８の変速制御およびベルト挟圧力制御を行うための指令信号を出力する。油圧制御回路８４は、電子制御装置６０により励磁されて油路を開閉するソレノイド弁や油圧制御を行うリニアソレノイド弁、それらのソレノイド弁から出力される信号圧に従って油路を開閉したり油圧制御を行ったりする開閉弁、調圧弁などを備えて構成されている。

ところで、本実施例の電子制御装置６０は、運転者のアクセルペダル７４の操作に応じてエンジン１２の出力を調節するために、スロットル開度TAの目標値である目標スロットル開度TA*を逐次決定し、その目標スロットル開度TA*にスロットル開度TAが収束するようにスロットルアクチュエータ４０を制御する。その目標スロットル開度TA*を決定する制御機能の要部について、図３を用いて説明する。

図３は、電子制御装置６０に備えられた制御機能の要部を説明するための機能ブロック線図である。図３に示すように、電子制御装置６０は、ペダル上限スロットル開度決定部としてのペダル上限スロットル開度決定手段９０と、運転点上限スロットル開度決定部としての運転点上限スロットル開度決定手段９２と、許可上限スロットル開度決定部としての許可上限スロットル開度決定手段９４と、目標スロットル開度決定部としての目標スロットル開度決定手段９６と、駆動制御部としての駆動制御手段９８とを機能的に備えている。

本実施例では、目標スロットル開度TA*の上限値として、アクセル開度PAに基づく第１のスロットル開度上限値であるペダル上限スロットル開度ULTAp*と、燃費最適線Lef（図５参照）に基づく第２のスロットル開度上限値である運転点上限スロットル開度ULTAe*とが算出される。そして、それらのスロットル開度上限値ULTAp*，ULTAe*のうち大きい方が最終的に目標スロットル開度TA*の上限値として採用される。ペダル上限スロットル開度決定手段９０は、目標スロットル開度TA*に対する２つの上限値ULTAp*，ULTAe*のうち、ペダル上限スロットル開度ULTAp*を逐次決定する。具体的に、ペダル上限スロットル開度決定手段９０は、アクセル開度センサ７２によりアクセル開度PAを逐次検出しており、そのアクセル開度PAに基づいて、図４に示すようなアクセル開度PAとペダル上限スロットル開度ULTAp*との予め実験的に設定された関係であるペダル上限スロットル開度マップからペダル上限スロットル開度ULTAp*を逐次算出する。その図４に示すペダル上限スロットル開度マップでは、アクセル開度PAが大きいほどペダル上限スロットル開度ULTAp*も大きくなる。すなわち、ペダル上限スロットル開度ULTAp*はアクセル開度PAが零であれば零であり、アクセル開度PAがそのアクセル開度PAの最大値（＝１００％）であればスロットル開度TAの最大値（＝１００％）になる。また、図４に示すペダル上限スロットル開度マップは、アクセル開度PAとペダル上限スロットル開度ULTAp*との関係が比例関係であっても差し支えないが、本実施例では非線形になっている。このペダル上限スロットル開度マップは、例えば、アクセルペダル７４を踏み込んだ運転者が期待する車両加速を実現できるスロットル開度TAがペダル上限スロットル開度ULTAp*とされるように、予め実験的に設定されている。なお、図４から判るように、エンジン回転速度Ｎeはペダル上限スロットル開度ULTAp*を決定するためのパラメータには含まれておらず、ペダル上限スロットル開度ULTAp*はエンジン回転速度Ｎeとは無関係に決定される。

運転点上限スロットル開度決定手段９２は、エンジン回転速度センサ６２によりエンジン回転速度Ｎeを逐次検出しており、そのエンジン回転速度Ｎeと予め実験的に設定されているエンジン１２の燃費最適線Lefとに基づいて運転点上限スロットル開度ULTAe*を逐次決定する。すなわち、その運転点上限スロットル開度ULTAe*は、燃費悪化を抑え且つエンジン振動などを抑えるために定められる。その運転点上限スロットル開度ULTAe*の決定方法を説明するための図が図５に示されている。図５において、燃費最適線Lefは、例えばエンジン１２の定常運転状態において、エンジン１２の燃料消費率が所定のエンジン出力の下で最小となるエンジン１２の動作点（運転点）を前記所定のエンジン出力を変化させて連ねた曲線であり、実験的に求められるものである。また、図５の実線L1efで示すように、燃費最適線Lefとは別のエンジン動作曲線が予め実験的に設定されている。この実線L1efで表されたエンジン動作曲線は、燃費最適線Lefを基準として燃費最適線Lefよりも高エンジントルク側に、予め定められた設定条件に従って設定されている。例えば、実線L1efで表されたエンジン動作曲線は、エンジン１２が燃費最適線Lef上の動作点で駆動される場合よりも燃費が所定幅（例えば１％）だけ悪化するエンジン１２の動作点（以下、エンジン動作点またはエンジン運転点という）の連なりとして形成されていてもよいし、或いは、燃費最適線Lefを高エンジントルク側に所定のトルク幅だけずらして形成されていてもよい。また、図５に表されている複数の破線LTAconはそれぞれ、一定のスロットル開度TAの下でのエンジン回転速度ＮeとエンジントルクＴeとの関係を示しており、高エンジントルク側の破線LTAconであるほどその破線LTAconに対応するスロットル開度TAは大きくなる。

この図５において、例えば実線L1efで表されたエンジン動作曲線が用いられる場合、横軸であるエンジン回転速度Ｎeが与えられれば縦軸であるエンジントルクＴeが定まるが、複数の破線LTAconが図５に表されていることから明らかなように、実線L1efで表されたエンジン動作曲線と破線LTAconとからスロットル開度TAも定まる。そこで、運転点上限スロットル開度決定手段９２は、燃費最適線Lefに基づいて、詳細にはその燃費最適線Lefを基準とする前記実線L1efで表されたエンジン動作曲線に基づいて、且つエンジン回転速度Ｎeに基づいて、そのエンジン動作曲線（実線L1ef）が示すスロットル開度TAを求め、その求めたスロットル開度TAを運転点上限スロットル開度ULTAe*として決定する。

許可上限スロットル開度決定手段９４は、ペダル上限スロットル開度決定手段９０からペダル上限スロットル開度ULTAp*を取得すると共に、運転点上限スロットル開度決定手段９２から運転点上限スロットル開度ULTAe*を取得する。そして、そのペダル上限スロットル開度ULTAp*と運転点上限スロットル開度ULTAe*とを相互に比較し、それらの上限スロットル開度ULTAp*，ULTAe*のうちの大きい方を、目標スロットル開度TA*に対する最終的な上限値すなわち許可上限スロットル開度ULTA*として決定する。例えば、ペダル上限スロットル開度ULTAp*の方が運転点上限スロットル開度ULTAe*よりも大きければ、許可上限スロットル開度決定手段９４は、ペダル上限スロットル開度ULTAp*を許可上限スロットル開度ULTA*とする。その一方で、ペダル上限スロットル開度ULTAp*が運転点上限スロットル開度ULTAe*以下であれば、許可上限スロットル開度決定手段９４は、運転点上限スロットル開度ULTAe*を許可上限スロットル開度ULTA*とする。

図６は、許可上限スロットル開度ULTA*とペダル上限スロットル開度ULTAp*および運転点上限スロットル開度ULTAe*との関係を、エンジン回転速度Ｎeと目標スロットル開度TA*との二次元座標に表した図、すなわち目標スロットル開度許容マップである。この図６は、アクセル開度PAが或る大きさであるときの目標スロットル開度許容マップである。図６において、破線L01はペダル上限スロットル開度ULTAp*を示すものであり、破線L02は運転点上限スロットル開度ULTAe*を示すものであり、実線L03は許可上限スロットル開度ULTA*を示すものである。図６の実線Lefは、スロットル開度TAが目標スロットル開度TA*に一致するものとして、図５に示す燃費最適線Lefを座標変換して図６の座標系に表したものである。図６では、実線L03は破線L01又は破線L02と重複するが、見易い図示とするために敢えてずらして表示されている。

図６の破線L01から判るように、ペダル上限スロットル開度ULTAp*は、アクセル開度PAが一定である限りエンジン回転速度Ｎeに拘らず一定である。その一方で、運転点上限スロットル開度ULTAe*は、破線L02で示されるように、エンジン回転速度Ｎeが高いほど大きく決定される。従って、両方の上限スロットル開度ULTAp*，ULTAe*が互いに等しくなるエンジン回転速度Ｎe（図６のＮeb）を境に、そのエンジン回転速度Ｎebよりも低エンジン回転速度側ではペダル上限スロットル開度ULTAp*が運転点上限スロットル開度ULTAe*以上になる。すなわち、ペダル上限スロットル開度ULTAp*が許可上限スロットル開度ULTA*とされる。その一方で、前記エンジン回転速度Ｎebよりも高エンジン回転速度側では運転点上限スロットル開度ULTAe*がペダル上限スロットル開度ULTAp*以上になる。すなわち、運転点上限スロットル開度ULTAe*が許可上限スロットル開度ULTA*とされる。そして、目標スロットル開度TA*は、実線L03で示される許可上限スロットル開度ULTA*以下の範囲内の値、すなわち、図６の領域A01で示される範囲内の値をとり得る。

目標スロットル開度決定手段９６は目標スロットル開度TA*を逐次決定する。但し、許可上限スロットル開度決定手段９４から許可上限スロットル開度ULTA*を逐次取得し、その許可上限スロットル開度ULTA*以下に目標スロットル開度TA*を制限する。そのために、目標スロットル開度決定手段９６は、先ず、許可上限スロットル開度ULTA*による制限を外した目標スロットル開度TA*に相当するベース目標スロットル開度TAb*を決定する。そのベース目標スロットル開度TAb*が決定される過程が図７に表されている。

図７は、目標スロットル開度決定手段９６がベース目標スロットル開度TAb*を決定する過程を説明するためのブロック図である。目標スロットル開度決定手段９６は、出力軸回転速度センサ６８により車速Ｖを逐次検出すると共にアクセル開度センサ７２によりアクセル開度PAを逐次検出する。そして、図７に示すように、その車速Ｖとアクセル開度PAとに基づいて、車両８の駆動力Fcの目標値である目標駆動力Fc*と、無段変速機１８の変速比γの目標値である目標変速比γ*とを決定する。例えば、目標駆動力Fc*は、アクセルペダル７４を踏み込んだ運転者が期待する駆動力Fcが発生させられるように予め実験的に設定された関係すなわち目標駆動力マップから決定される。また、無段変速機１８の目標変速比γ*は、目標駆動力Fc*が得られるエンジン出力（単位は例えばkW）をエンジン１２が発生する場合にエンジン１２の燃料消費率が可及的に小さくなるように予め実験的に設定された関係すなわち目標変速比マップから決定される。例えばその目標変速比マップは一般的に知られたマップであり、車速Ｖが低いほど又はアクセル開度PAが大きいほど目標変速比γ*が大きくなるように設定されている。目標スロットル開度決定手段９６は、上述のように目標変速比γ*を決定するので、目標変速比決定手段としても機能すると言える。

目標スロットル開度決定手段９６は、目標駆動力Fc*と目標変速比γ*とを決定すると、その目標駆動力Fc*と目標変速比γ*とに基づいて、エンジントルクＴeの目標値である目標エンジントルクＴe*を算出する。その目標エンジントルクＴe*は、無段変速機１８の変速比γが目標変速比γ*であるときに目標駆動力Fc*に対応するエンジントルクＴeである。言い換えれば、目標エンジントルクＴe*は、目標変速比γ*および駆動輪２４の直径などを加味して、目標駆動力Fc*をエンジントルクＴeに換算して算出されるものである。また、目標スロットル開度決定手段９６は、車速Ｖと目標変速比γ*とに基づいて、エンジン回転速度Ｎeの目標値である目標エンジン回転速度Ｎe*を算出する。その目標エンジン回転速度Ｎe*は、無段変速機１８の変速比γが目標変速比γ*であるときに車速Ｖに対応するエンジン回転速度Ｎeである。言い換えれば、目標エンジン回転速度Ｎe*は、目標変速比γ*および駆動輪２４の直径などを加味して、車速Ｖをエンジン回転速度Ｎeに換算して算出されるものである。

目標スロットル開度決定手段９６は、目標エンジン回転速度Ｎe*と目標エンジントルクＴe*とを算出すると、その目標エンジン回転速度Ｎe*と目標エンジントルクＴe*とに基づいてベース目標スロットル開度TAb*を決定する。具体的に説明すると、スロットル開度TAに応じたエンジン回転速度ＮeとエンジントルクＴeとの関係である一般的に知られたエンジン駆動特性が予め実験的に求められており、目標スロットル開度決定手段９６は、目標エンジン回転速度Ｎe*及び目標エンジントルクＴe*をそれぞれ前記エンジン駆動特性にエンジン回転速度Ｎe及びエンジントルクＴeとして与え、そのエンジン駆動特性から得られたスロットル開度TAをベース目標スロットル開度TAb*として決定する。このベース目標スロットル開度TAb*は許可上限スロットル開度ULTA*以下であることを条件に、そのまま目標スロットル開度TA*としてエンジン１２の駆動制御に用いられる。また、目標変速比γ*は、無段変速機１８（Ｔ／Ｍ）の変速制御に用いられる。

目標スロットル開度決定手段９６は、図７を用いて説明したようにベース目標スロットル開度TAb*を決定すると、そのベース目標スロットル開度TAb*と許可上限スロットル開度ULTA*とを互いに比較し、そのベース目標スロットル開度TAb*と許可上限スロットル開度ULTA*との小さい方を目標スロットル開度TA*として決定する。このようにして、目標スロットル開度決定手段９６は、目標スロットル開度TA*を許可上限スロットル開度ULTA*以下に制限する。

駆動制御手段９８は、エンジン１２の駆動制御を行うと共に、無段変速機１８の変速制御を行う。例えば、駆動制御手段９８は、そのエンジン１２の駆動制御では、目標スロットル開度決定手段９６から目標スロットル開度TA*を逐次取得し、スロットルセンサ７０により検出されるスロットル開度TAが目標スロットル開度TA*に収束するようにスロットルアクチュエータ４０を制御する。詳細に言えば、スロットル開度TAと目標スロットル開度TA*との差（偏差）を逐次算出し、その差が零に近づくようにスロットルアクチュエータ４０を作動させるフィードバック制御を行う。

また、駆動制御手段９８は、無段変速機１８の変速制御では、目標スロットル開度決定手段（目標変速比決定手段）９６から目標変速比γ*を逐次取得すると共に、入力軸回転速度センサ６６により検出される入力軸回転速度Ｎinと出力軸回転速度センサ６８により検出される出力軸回転速度Ｎoutとに基づいて無段変速機１８の変速比γを逐次算出する。そして、その変速比γが目標変速比γ*に収束するように、油圧制御回路８４に指令して入力側可変プーリ４２の有効径と出力側可変プーリ４６の有効径とを制御する。このようにしてエンジン１２の駆動制御および無段変速機１８の変速制御が行われることで、効率良く目標駆動力Fc*が得られるようにエンジン１２と無段変速機１８とが作動させられる。

図８は、電子制御装置６０の制御作動の要部、すなわち、アクセル開度PA及び車速Ｖに基づいて目標スロットル開度TA*を決定する制御作動を説明するためのフローチャートであり、例えば数msec乃至数十msec程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。この図８に示す制御作動は、単独で或いは他の制御作動と並列的に実行される。

先ず、ペダル上限スロットル開度決定手段９０および目標スロットル開度決定手段９６に対応するステップ（以下、「ステップ」を省略する）ＳＡ１においては、アクセル開度センサ７２により現在のアクセル開度PAが検出される。言い換えれば、アクセル開度センサ７２から得られる信号に基づいてアクセル開度PAが決定される。このとき、アクセル開度PAは、アクセルペダル７４の操作角度に対して非線形の関係で決定されてもよいし、線形の関係で決定されてもよい。また、ＳＡ１では、出力軸回転速度センサ（車速センサ）６８により現在の車速Ｖが検出される。ＳＡ１の次はＳＡ２に移る。

目標スロットル開度決定手段９６に対応するＳＡ２においては、図７に示すように、目標駆動力Fc*と無段変速機１８の目標変速比γ*とが、前記ＳＡ１で検出された車速Ｖ及びアクセル開度PAに基づいて算出される。そして、ベース目標スロットル開度TAb*が、その目標駆動力Fc*と目標変速比γ*とに基づいて算出される。例えば運転者は大きい駆動力を要求するときほどアクセルペダル７４を大きく踏み込むので、目標駆動力Fc*はアクセル開度PAが大きいほど大きくなる。ＳＡ２の次はＳＡ３に移る。

ペダル上限スロットル開度決定手段９０に対応するＳＡ３においては、ペダル上限スロットル開度ULTAp*が、前記ＳＡ１で検出されたアクセル開度PAに基づいて、図４のペダル上限スロットル開度マップから算出される。ＳＡ３の次はＳＡ４に移る。

運転点上限スロットル開度決定手段９２に対応するＳＡ４においては、エンジン回転速度センサ６２によりエンジン回転速度Ｎeが検出され、運転点上限スロットル開度ULTAe*が、そのエンジン回転速度Ｎeに基づいて、図５の実線L1efで表されたエンジン動作曲線から算出される。ＳＡ４の次はＳＡ５に移る。

ＳＡ５においては、ペダル上限スロットル開度ULTAp*が運転点上限スロットル開度ULTAe*よりも大きいか否かが判断される。このＳＡ５の判断が肯定された場合、すなわち、ペダル上限スロットル開度ULTAp*が運転点上限スロットル開度ULTAe*よりも大きい場合には、ＳＡ６に移る。一方、このＳＡ５の判断が否定された場合には、ＳＡ７に移る。

ＳＡ６においては、許可上限スロットル開度ULTA*が、ペダル上限スロットル開度ULTAp*とされる。ＳＡ６の次はＳＡ８に移る。

ＳＡ７においては、許可上限スロットル開度ULTA*が、運転点上限スロットル開度ULTAe*とされる。ＳＡ７の次はＳＡ８に移る。なお、ＳＡ５からＳＡ７は許可上限スロットル開度決定手段９４に対応する。

目標スロットル開度決定手段９６に対応するＳＡ８においては、ベース目標スロットル開度TAb*と許可上限スロットル開度ULTA*とのうち小さい方が、目標スロットル開度TA*として決定される。このようにして、ＳＡ８において目標スロットル開度TA*が許可上限スロットル開度ULTA*以下に制限される。

本実施例によれば、電子制御装置６０は、図７に示すように、目標駆動力Fc*と無段変速機１８の目標変速比γ*とに基づいてエンジン１２の目標スロットル開度TA*を決定する。そして、アクセル開度PAに基づいて決まるペダル上限スロットル開度ULTAp*（第１のスロットル開度上限値）と、エンジン１２の予め設定されている燃費最適線Lef（図５，図６参照）に基づいて決まる運転点上限スロットル開度ULTAe*（第２のスロットル開度上限値）とのうちの大きい方の上限スロットル開度（スロットル開度上限値）以下に、前記目標スロットル開度TA*を制限する。従って、その目標スロットル開度TA*の大きさが少なくともペダル上限スロットル開度ULTAp*までは許容されるので、運転者のアクセル操作を直ちにエンジン１２の駆動に反映させ易いという利点がある。また、運転点上限スロットル開度ULTAe*がペダル上限スロットル開度ULTAp*を上回る場合には目標スロットル開度TA*はその運転点上限スロットル開度ULTAe*によって制限されるので、エンジン１２の動作点が前記燃費最適線Lefから大きく乖離することが抑制される。要するに、ペダル上限スロットル開度ULTAp*または運転点上限スロットル開度ULTAe*が用いられることで、運転者のアクセル操作をエンジン１２の駆動に反映させつつそのエンジン１２の燃費悪化を抑制できる。例えば、無段変速機１８の変速制御を実行する油圧変化がアクセルペダル７４の踏込操作に対して遅れた場合には、その油圧変化の遅れに対してエンジントルクＴeを補償することが可能であり、それにより良好な応答性が確保される。また、目標スロットル開度TA*は運転点上限スロットル開度ULTAe*が許容する限りペダル上限スロットル開度ULTAp*を超えることが可能であるので、更なるアクセルペダル７４の強い踏込操作に対しても、運転者の意思を反映させつつ良好な応答性が確保される。なお、ペダル上限スロットル開度ULTAp*が運転点上限スロットル開度ULTAe*を上回る場合には、目標スロットル開度TA*は、ペダル上限スロットル開度ULTAp*以下の範囲内で運転点上限スロットル開度ULTAe*を上回ることもあるが、運転者が大きくアクセルペダル７４を踏み込んだときに加速意思が燃費性能よりも重視されるだけであるので、特に問題はない。

また、本実施例によれば、車両用駆動装置１０に含まれる自動変速機は無段変速機１８である。従って、その自動変速機が仮に有段変速機である場合と比較して、エンジン１２を最適燃費線Lefに従って駆動し易いという利点がある。

また、本実施例によれば、図５に示すように、運転点上限スロットル開度ULTAe*は、燃費最適線Lefを基準としてその燃費最適線Lefよりも高エンジントルク側に設定されたエンジン動作曲線（実線L1ef）により決定される。従って、エンジン１２の動作点が燃費最適線Lef上になるようにエンジン１２を駆動するときのスロットル開度TAに対して、十分な余裕をもって運転点上限スロットル開度ULTAe*を決定することができる。そのため、エンジン１２の動作点が燃費最適線Lef上またはその燃費最適線Lef近傍に位置するようにエンジン１２を駆動し易いという利点がある。

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。

例えば、前述の実施例において、車両用駆動装置１０はトルクコンバータ１４を備えているが、そのトルクコンバータ１４を備えていない構成であっても差し支えない。

また、前述の実施例において、車両用駆動装置１０は自動変速機として無段変速機１８を備えているが、例えば、その無段変速機１８はベルト式ではなくトロイダルコーン式の無段変速機であっても差し支えない。

また、前述の実施例において、運転点上限スロットル開度ULTAe*は、燃費最適線Lefを基準とする前記実線L1ef（図５参照）で表されたエンジン動作曲線から決定されるが、前記燃費最適線Lefを基準として設定された他のエンジン動作曲線から決定されることも考え得る。例えば、運転点上限スロットル開度ULTAe*は前記燃費最適線Lefそのものから決定されることも考え得る。

また、前述の実施例において、図８のフローチャートに示す制御作動は、ロックアップクラッチ２６が係合状態であるときに実行されるのが好ましいが、ロックアップクラッチ２６が解放状態であるときに実行されてもよい。

また、前述の実施例において、図５および図６の横軸にはエンジン回転速度Ｎeが採用されているが、その横軸のパラメータをエンジン回転速度Ｎeから車速Ｖに置き換えることも可能である。

８：車両
１０：車両用駆動装置
１２：エンジン
１８：ベルト式無段変速機（自動変速機）
２４Ｌ、２４Ｒ：駆動輪
６０：電子制御装置（車両用制御装置）

Claims (3)

1. エンジンと該エンジンの動力を駆動輪に伝達する自動変速機とを備えた車両において、予め設定された第１の関係から実際の車速およびアクセル開度に基づいて決定された目標駆動力と予め設定された第２の関係から実際の車速およびアクセル開度に基づいて決定された前記自動変速機の目標変速比とに基づいて前記エンジンの目標エンジントルクを決定し、前記車速および前記目標変速比とに基づいて目標エンジン回転速度を決定し、前記目標エンジントルクおよび前記目標エンジン回転速度に基づいて前記エンジンの目標スロットル開度を決定する車両用制御装置であって、
   前記アクセル開度に基づいて決まる第１のスロットル開度上限値と、前記エンジンの予め設定されている燃費最適線に基づいて決まる第２のスロットル開度上限値とのうちの大きい方のスロットル開度上限値以下に、前記目標スロットル開度を制限する
   ことを特徴とする車両用制御装置。
2. 前記自動変速機は無段変速機である
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用制御装置。
3. 前記第２のスロットル開度上限値は、前記燃費最適線を基準として該燃費最適線よりも高エンジントルク側に設定されたエンジン動作曲線により決定される
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用制御装置。
   

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