車両の走行制御装置
【課題】最大駆動力の比較的小さい車両であって、走行モードとして複数のモードを有している場合に、各走行モードでの駆動力特性に差を設ける。
【解決手段】運転者が走行モードとしてＳ（ノーマル）モード或いはＩ（エコノミー）モードが選択されている場合は、目標駆動力に基づいてエンジン制御と変速制御を行う。一方、走行モードとしてＳ＃（スポーツモード）が選択されている場合、エンジン制御と変速制御とは独立となり、エンジン制御はアクセル開度ＡＰとエンジン回転数Ｎｅとに基づき、Ｓ＃モードマップを参照して目標トルクτｅを設定し（S12）、この目標トルクτｅに対応する目標スロットル開度を設定する（S13）。又、変速制御は車速Ｖｓｐとスロットル開度ＳＶとに基づき目標変速段を設定する(S31)。
【解決手段】運転者が走行モードとしてＳ（ノーマル）モード或いはＩ（エコノミー）モードが選択されている場合は、目標駆動力に基づいてエンジン制御と変速制御を行う。一方、走行モードとしてＳ＃（スポーツモード）が選択されている場合、エンジン制御と変速制御とは独立となり、エンジン制御はアクセル開度ＡＰとエンジン回転数Ｎｅとに基づき、Ｓ＃モードマップを参照して目標トルクτｅを設定し（S12）、この目標トルクτｅに対応する目標スロットル開度を設定する（S13）。又、変速制御は車速Ｖｓｐとスロットル開度ＳＶとに基づき目標変速段を設定する(S31)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行状態に応じて、エンジン制御と変速制御とを連動する駆動力制御と、エンジン制御と変速制御とを独立に制御する駆動トルク制御とを切替える車両の走行制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無段変速機（ＣＶＴ）や、遊星歯車機構等の多段変速機等を備える自動変速機では、セレクトレバーをＤ（ドライブ）レンジにセットすることで、変速比（変速段）が運転状態に応じて自動的に設定される自動変速モード以外に、セレクトレバーをＭ（マニュアルシフト）レンジにセットすることで運転者がマニュアルトランスミッション（ＭＴ）車のように、変速段を任意に選択することのできるマニュアルシフトモード（Ｍモード）を備えているものが知られている。
【０００３】
又、最近では、エンジン制御と変速制御とを連動させる協調制御の技術も知られており、特許文献１（特開２００２−１９２９８８号公報）等に開示されている。同文献では、エンジン制御と変速制御とを協調させるに際し、エンジン制御では、アクセル開度と車速とをパラメータとしてマップ参照により目標駆動力を設定し、この目標駆動力に勾配抵抗を加算して、最終目標駆動力を設定する。そして、この最終目標駆動力を自動変速機の現在の変速比で除算して目標エンジントルクを算出し、この目標エンジントルクとエンジン回転数とをパラメータとして目標スロットル開度を設定する。その後、電子制御スロットルのスロットル弁開度が目標スロットル開度になるように制御する。一方、変速制御では、最終目標駆動力と車速とをパラメータとしてマップ参照により変速制御用アクセル開度を設定し、この変速制御用アクセル開度と車速とをパラメータとして、変速マップを参照して目標変速段を設定し、現在の変速段を目標変速段に遷移させる。
【０００４】
その結果、引用文献１に開示されている技術では、エンジン制御と変速制御とが協調されて、最終目標駆動力を達成する制御が実行される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１９２９８８号公報
【特許文献２】特許第３９３０５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、１台の車両で少なくとも２つの異なる駆動力特性を有し、運転者が、その走行モードの中から１つのモードを選択することで、エンジン出力特性が切り替わると共に、それに対応して自動変速機の変速特性が変更されるエンジン制御技術が知られている。例えば特許文献２（特許第３９３０５２９号公報）には、異なる駆動力特性を有する３種類のモード（ノーマルモード、セーブモード（エコノミーモードとも言う）、パワーモード（スポーツモードとも言う））マップを有し、運転者が１つの走行モードを選択すると、対応するモードマップに従いエンジンが制御されると共に、選択した走行モードに対応する変速パターンで変速制御を行う技術が開示されている。
【０００７】
このような、複数の走行モードで制御可能なエンジンを搭載する車両において、エンジン制御と変速制御とを、最終目標駆動力が得られるように協調して制御しようとした場合、この最終目標駆動力はエンジントルクと変速比との乗算値であるため、燃費性能等の性能制約により、目標駆動力を達成するために最適なエンジントルクと変速比の組み合わせが自ずと決まる。
【０００８】
例えば、複数の走行モード間において、目標駆動力を車速とアクセル開度等で夫々別に設定した場合、車速とアクセル開度が異なる場合でも、目標駆動力が同じ値で有るならば、前記の通りに最適な組合せは不変である為、エンジントルクと変速比の関係は同じとなってしまう。又、各走行モード間で発生させる最大駆動力に差が無い場合は、アクセル開度が全開に近づく程、各走行モード間での発生駆動力の差が少なくなってしまう。
【０００９】
特に、エンジン排気量が比較的小さく、最大駆動力の小さい車両では、エンジンの常用使用回転数領域が比較的高回転側に設定され易くなる上、最大駆動力が小さいが故に各走行モードでの駆動力特性に差別化を図る事が生じ難くなり、運転者に違和感を与えてしまう不都合がある。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑み、走行モードとして複数のモードを有している場合であっても、各走行モードでの駆動力特性に差を設けて、運転者に与える違和感を軽減することのできる車両の走行制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、異なる駆動力特性を有する複数の走行モードの中から１つの走行モードを選択するモード選択手段と、前記モード選択手段で選択した１つの前記走行モードに対応するエンジンモードでエンジンを制御すると共に、選択した前記走行モードに対応する変速モードで自動変速機の変速を制御する走行制御手段とを有し、前記走行制御手段は、車両の運転状態に基づいて目標駆動力を設定し、該目標駆動力に基づいて前記エンジンの制御と前記自動変速機の変速制御とを協調制御する車両の走行制御装置において、前記走行制御手段は、前記走行モードとしてアクセル操作量に対する駆動力の応答性が高くなるように設定されているスポーツモードを有し、少なくとも前記走行モードとして該スポーツモードが選択された場合は前記エンジンの制御と前記自動変速機の変速制御とを、所定のパラメータに基づいて独立に制御する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、通常の走行モードはエンジン制御と変速制御とを駆動力制御で協調制御し、走行モードとしてスポーツモードが選択された場合、エンジン制御と変速制御とを独立に制御させるようにしたので、走行モードとして複数のモードを有している場合であっても、各走行モードでの駆動力特性に差を設けて、運転者に与える違和感を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態によるエンジン及び自動変速機のシステム構成図
【図２】同、エンジン制御処理ルーチンを示すフローチャート（その１）
【図３】同、エンジン制御処理ルーチンを示すフローチャート（その２）
【図４】同、エンジン制御処理ルーチンを示すフローチャート（その３）
【図５】同、変速制御処理ルーチンを示すフローチャート（その１）
【図６】同、変速制御処理ルーチンを示すフローチャート（その２）
【図７】同、変速制御処理ルーチンを示すフローチャート（その３）
【図８】同、目標駆動力マップの説明図
【図９】同、変速マップの説明図
【図１０】同、走行モード毎のアクセル開度とスロットル開度との関係を示す特性図
【図１１】第２実施形態による図４に代えて適用するフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。
【００１５】
［第１実施形態］
図１〜図１０に本発明の第１実施形態を示す。図１の符号１はエンジンで、このエンジン１の出力側にトルクコンバータ２を介して自動変速機３が連設されている。エンジン１からの出力トルクは、トルクコンバータ２の流体を介し、或いはロックアップ締結状態のときはロックアップクラッチ（図示せず）を介して自動変速機３に伝達され、この自動変速機３で、多段変速機においては所定の変速段に、無段変速機においては所定の変速比に変速された後、出力軸４から後輪或いは前輪等の駆動輪側へ伝達されて駆動力が発生する。尚、以下においては、多段変速機を例に掲げて説明し、無段変速機の場合は、変速段を変速比と読み換えて適用する。
【００１６】
エンジン１の吸気ポート（図示せず）に連通する吸気通路５の中途に電子制御スロットル装置（ＥＴＣ）６が配設されている。このＥＴＣ６はスロットル弁６ａを開閉動作させるスロットルアクチュエータ７を有し、このスロットルアクチュエータ７が、後述するエンジン制御手段としてのエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）１１からの駆動信号にて駆動される。
【００１７】
又、自動変速機３には遊星歯車等で構成された変速機構が内装されていると共に、この変速機構を適宜駆動させるクラッチやブレーキ等から成る摩擦締結要素が内装されている。更に、この自動変速機３には、摩擦締結要素の締結或いは開放動作、及びトルクコンバータ２に設けられているロックアップクラッチの開放或いは接続動作を実行させるコントロールバルブユニット３ａが設けられている。このコントロールバルブユニット３ａは、後述する変速制御手段としての変速機制御ユニット（ＴＣＵ）１２からの変速指令（ダウンシフト指令、或いはアップシフト指令等）信号にて動作される。
【００１８】
ＥＣＵ１１、及びＴＣＵ１２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＥＥＰＲＯＭを代表とする不揮発性メモリ等を備えたマイクロコンピュータで構成されており、両装置１１，１２がバスラインを介して双方向通信自在に接続されている。尚、このＥＣＵ１１，ＴＣＵ１１は１つの走行制御ユニットに統合されていても良く、本発明では、このＥＣＵ１１とＴＣＵ１２とを統合して走行制御手段と称している。
【００１９】
ＥＣＵ１１の入力側には、エンジン１の出力軸の回転数等からエンジン回転数Ｎｅ[rpm]を検出するエンジン回転数センサ１４、アクセルペダル（図示せず）の踏込み量であるアクセル開度ＡＰ[%]を検出するアクセル開度センサ１５、及びモード選択手段としてのモード選択スイッチ１６等、エンジン制御に必要なパラメータを検出するセンサ類が接続されている。又、このＥＣＵ１１の出力側に、ＥＴＣ６のスロットルアクチュエータ７が接続されている。尚、運転者がモード選択スイッチ１６を操作することで、後述する走行モード（Ｉモード、Ｓモード、Ｓ＃モード）が選択される。
【００２０】
一方、ＴＣＵ１２の入力側には、自動変速機３の出力軸４の回転速度等に基づいて車速Ｖｓｐを検出する車速センサ１７、ブレーキペダル（図示せず）の踏込みでＯＮ信号を出力するブレーキスイッチ１８、セレクトレバーのセット位置を検出するセレクトポジションセンサ１９、スロットル弁６ａの開度（スロットル開度）ＳＶを検出するスロットル開度センサ２０、車両の前後加速度Ｇｘを検出する前後加速度（前後Ｇ）センサ２１、車両の横加速度Ｇｙを検出する横加速度（横Ｇ）センサ２２等、変速制御に必要なパラメータを検出するセンサ・スイッチ類が接続されている。更に、ＴＣＵ１２の出力側にコントロールバルブユニット３ａに設けられている各アクチュエータが接続されている。
【００２１】
本実施形態では、運転状態に応じて、ＥＣＵ１１で実行されるエンジン制御とＴＣＵ１２で実行される変速制御とを協調制御する駆動力制御と、両者を独立に制御する駆動トルク制御とが実行される。
【００２２】
すなわち、駆動力制御では、ＥＣＵ１１において車速Ｖｓｐとアクセル開度ＡＰとに基づいて最大駆動力を得ることのできる目標駆動力Ｆｔを設定し、この目標駆動力Ｆｔと車速Ｖｓｐとに基づいて目標出力Ｐｔを設定する。そして、この目標出力Ｐｔに対応するエンジン回転数（要求エンジン回転数）Ｎｅを求め、このエンジン回転数Ｎｅとアクセル開度ＡＰとに基づき目標トルクτｅを設定し、目標トルクτｅが出力されるようにスロットル弁６ａの開度（スロットル開度）ＳＶをフィードバック制御する。
【００２３】
一方、駆動力制御時のＴＣＵ１２では、目標出力Ｐｔに対応する目標スロットル開度ＳＶｔを設定し、この目標スロットル開度ＳＶｔと車速Ｖｓｐとに基づき目標変速段を設定し、現在の変速段を目標変速段に遷移させる。
【００２４】
又、駆動トルク制御では、ＥＣＵ１１はアクセル開度ＡＰとエンジン回転数Ｎｅとに基づき目標トルクτｅを設定し、目標トルクτｅが出力されるようにスロットル開度ＳＶをフィードバック制御する。又、ＴＣＵ１２は車速Ｖｓｐとエンジン回転数Ｎｅとに基づき目標変速段を設定し、現在の変速段を目標変速段に遷移させる。
【００２５】
その結果、駆動力制御では、ＥＣＵ１１によるエンジン制御とＴＣＵ１２による変速制御とが協調されるため、変速時などのトルク段差が生じ難くなり、変速ショックが軽減される。一方、駆動トルク制御では、ＥＣＵ１１によるエンジン制御とＴＣＵ１２による変速制御とが独立して制御されるため、アクセルペダル（図示せず）とスロットル弁６ａとの関係が機械式リンクとほぼ同等の特性となり、又、変速制御は変速時のトルク段差によりダウンシフト、或いはアップシフトを体感することができる。
【００２６】
上述したＥＣＵ１１，ＴＣＵ１２で実行される駆動力制御、及び駆動トルク制御は、具体的には、図２〜図７に示すフローチャートに従って実行される。エンジン制御は、図２〜図４に示すエンジン制御処理ルーチンに従って処理され、又、変速制御は、図５〜図７に示す変速制御処理ルーチンに従って処理される。
【００２７】
先ず、エンジン制御処理ルーチンでの処理について説明する。このルーチンは所定演算周期毎に実行され、ステップＳ１で、セレクトポジションセンサ１９で検出したセレクトレバーのセレクトポジションを読込み、ステップＳ２で、セレクトレバーが、自動変速機の変速操作（アップシフト或いはダウンシフト）を手動で行うことのできるマニュアルレンジ（Ｍレンジ）にセットされているか否かを調べる。そして、Ｍレンジにセットされていると判定したきは、ステップＳ１５へ分岐する。一方、Ｍレンジ以外の、ドライブ（Ｄ）レンジ等の走行レンジにセットされている、すなわち、運転者がＡ／Ｔ（自動変速）モードを選択していると判定したときは、ステップＳ３へ進む。
【００２８】
ステップＳ３へ進むと、運転者がモード選択スイッチ１６を操作したか否かが調べられ、操作していないときはステップＳ８へジャンプする。又、モード選択スイッチ１６の操作を検出したときは、ステップＳ４へ進む。ステップＳ４へ進むと、運転者がモード選択スイッチ１６を介して、何れの走行モードを選択したかが調べられる。
【００２９】
本実施形態では、目標トルクが走行モード毎に設定されている。この走行モードは、ノーマルモード（Ｓモード）、エコノミーモード（Ｉモード）、スポーツモード（Ｓ＃モード）の３モードを有しており、各走行モードＳ，Ｉ，Ｓ＃は、異なるエンジン制御特性、及び変速制御特性を有している。尚、エンジン制御特性は、前述した特許文献２（特許第３９３０５２９号公報）に記載されている。
【００３０】
エンジン制御では、選択した走行モードに対応する目標トルクマップに基づき、同一アクセル開度ＡＰ、同一エンジン回転数Ｎｅであっても、異なる目標トルクが設定される。同様に、変速制御では、選択した走行モードに対応する変速モードマップに基づき、同一車速Ｖｓｐ、同一スロットル開度ＳＶであっても、異なる変速段が設定される。
【００３１】
ここで、各走行モードについて簡単に説明する。エンジン制御は、運転者の選択する走行モードに対応して選択されるモードマップを有している。すなわち、本実施形態では、Ｓモード用目標トルクマップ（以下「Ｓモードマップ」と称する）、Ｉモード用目標トルクマップ（以下「Ｉモードマップ」と称する）、Ｓ＃モード用目標トルクマップ（以下「Ｓ＃モードマップ」と称する）の３モードを有している。
【００３２】
一方、変速制御は、Ｓ変速モードマップ（「Ｓ変速マップ」と称する）、Ｉ変速モードマップ（「Ｉ変速マップ」と称する）、Ｓ＃変速モードマップ（「Ｓ＃変速マップ」と称する）を有している。
【００３３】
ここで、エンジン制御の際に参照される各目標トルクマップの特性について簡単に説明する。Ｓモードマップは、アクセル開度ＡＰに対して目標トルクがほぼ線形に変化させる特性を有し、快適な走行が実現できるように設定されている。Ｉモードマップは、上述したＳモードマップに比し、常用領域の目標トルクの上昇を抑えて、低中速領域ではイージードライブ性と低燃費性との双方をバランス良く両立させることができるように設定されている。更に、Ｓ＃モードマップは、アクセル操作量に対する駆動力の応答性が高くなるように、ほぼ全運転領域でアクセル開度ＡＰの変化に対する目標トルクの変化率を大きくして、エンジン１の有するポテンシャルを最大限に発揮できるように設定されている。尚、各走行モードＳ，Ｉ，Ｓ＃におけるアクセル開度ＡＰとスロットル開度ＳＶとのおおよその関係は図１０に示す通りである。一方、各変速モードマップは、各目標トルクマップに対応した変速スケジュールが設定されている。
【００３４】
そして、Ｓモードが選択されたと判定した場合はステップＳ５へ進み、Ｉモードが選択されたと判定した場合はステップＳ６へ進み、Ｓ＃モードが選択されたと判定した場合はステップＳ７へ進む。ステップＳ５〜Ｓ７へ進むと、対応するモードマップ（Ｓ，Ｉ，Ｓ＃）を、ＥＣＵ１１の不揮発性メモリから読込んで、今回のモードマップとして選択する。そして、Ｓモードマップ或いはＩモードマップが選択された場合は、ステップＳ８へ進み、Ｓ＃モードマップが選択された場合は、ステップＳ９へ進む。
【００３５】
ステップＳ８へ進むと、車速Ｖｓｐとアクセル開度ＡＰとに基づき、図８に例示する目標駆動力マップを参照して、最大駆動力を得ることのできる目標駆動力Ｆｔを設定する。尚、この目標駆動力Ｆｔは後述する変速制御処理ルーチンにおいても読込まれる。
【００３６】
又、ステップＳ９へ進むと、アクセル開度センサ１５で検出したアクセル開度ＡＰとエンジン回転数センサ１４で検出したエンジン回転数Ｎｅとを読込み、ステップＳ１２へジャンプする。
【００３７】
テップＳ８からステップＳ１０へ進むと、目標駆動力Ｆｔと車速Ｖｓｐとに基づいてエンジン１が出力すべき目標出力Ｐｔを求め、ステップＳ１１へ進み、この目標出力Ｐｔに対応する必要エンジン回転数をテーブル検索等により設定し、この必要エンジン回転数をエンジン回転数Ｎｅとして設定する。
【００３８】
そして、ステップＳ９或いはステップＳ１１からステップＳ１２へ進むと、アクセル開度ＡＰとエンジン回転数Ｎｅとに基づき、ステップＳ５〜Ｓ７で選択したモードマップを参照して目標トルクτｅを設定し、ステップＳ１３へ進み、目標トルクτｅに対応する目標スロットル開度ＳＶｔを設定する。
【００３９】
次いで、ステップＳ１４へ進み、スロットル開度センサ２０で検出した実際のスロットル開度ＳＶを読込み、このスロットル開度ＳＶが目標スロットル開度ＳＶｔに収束するように、ＥＴＣ６に設けられているスロットルアクチュエータを制御してスロットル弁６ａの開度をフィードバック制御してルーチンを抜ける。
【００４０】
一方、上述したステップＳ２でマュアルシフトモード（Ｍモード）と判定されてステップＳ１５へ分岐すると、車速センサ１７で検出した車速Ｖｓｐとアクセル開度センサ１５で検出したアクセル開度ＡＰとに基づき、図８に例示する目標駆動力マップを参照して、最大駆動力を得ることのできる目標駆動力Ｆｔを設定する。又、前後Ｇセンサ２１からの信号（前後加速度Ｇｘ）に基づいて推定した路面勾配θｒから勾配抵抗を求め、この勾配抵抗を目標駆動力Ｆｔに加算して、この目標駆動力Ｆｔを勾配補正する（Ｆｔ←Ｆｔ＋路面抵抗）。
【００４１】
次いで、ステップＳ１６へ進み、マニュアル操作により選択した現在の変速段を読込み、ステップＳ１７で、目標駆動力Ｆｔと現在の変速段の変速比とから目標トルクτｅを設定し（τｅ←Ｆｔ／変速比）、ステップＳ１３へ戻る。
【００４２】
その結果、ＥＣＵ１１で実行されるエンジン制御では、セレクトレバーがＤレンジ等、Ｍレンジ以外の走行レンジにセットされている（Ａ／Ｔモード）と共に、走行モードとしてＳモード或いはＩモードが選択されている場合は、先ず、目標駆動力Ｆｔが設定され、この目標駆動力に基づいて必要エンジン回転数を設定し、この必要エンジン回転数を、目標トルクτｅを設定する際のパラメータとなるエンジン回転数Ｎｅとするようにしたので、後述する変速制御との協調が図れ、変速時のトルク段差が生じ難くなり、変速ショックが軽減される。
【００４３】
一方、走行モードとしてＳ＃モードが選択された場合、目標トルクτｅが、アクセル開度センサ１５で検出したアクセル開度ＡＰとエンジン回転数センサ１４で検出したエンジン回転数Ｎｅとに基づいて直接設定される駆動トルク制御となるため、エンジン制御が後述する変速制御とは独立した制御となり、アクセルペダルとスロットル弁６ａとの関係が機械式リンクと同等の特性となり、良好なアクセルワークを楽しむことができる。
【００４４】
又、セレクトレバーをＭレンジにセットしたＭモード時には、目標駆動力Ｆｔを現在の変速段の変速比で除算して目標トルクτｅを求めるようにしたので、変速制御と協調された駆動力制御となる。
【００４５】
次に、図５〜図７に示す変速制御処理ルーチンで処理される変速制御について説明する。このルーチンは所定演算周期毎に実行され、先ず、ステップＳ２１で、セレクトポジションセンサ１９で検出したセレクトレバーのセレクトポジションを読込み、ステップＳ２２で、セレクトレバーがＭレンジにセットされているか否かを調べる。そして、Ｍレンジにセットされていると判定したときは、ステップＳ３４へ分岐する。一方、Ｍレンジ以外の、ドライブ（Ｄ）レンジ等の走行レンジにセットされている場合は、Ａ／Ｔモードであり自動変速制御すべく、ステップＳ２３へ進む。
【００４６】
ステップＳ２３では、ＥＣＵ１１で判定した走行モードを読込み、ステップＳ２４で、何れの走行モードが選択されているかを調べる。そして、Ｓモードが選択されていると判定した場合はステップＳ２５へ進み、Ｉモードが選択されていると判定した場合はステップＳ２６へ進み、Ｓ＃モードが選択されていると判定した場合はステップＳ２７へ進む。
【００４７】
ステップＳ２５〜Ｓ２７へ進むと、対応する変速モードマップ（Ｓ，Ｉ，Ｓ＃）を、ＴＣＵ１２の不揮発性メモリから読込んで、今回の変速マップとして選択する。そして、Ｓ変速マップ或いはＩ変速マップが選択された場合は、ステップＳ２８へ進む。又、Ｓ＃変速マップが選択された場合は、ステップＳ２９へ進む。
【００４８】
図９に変速マップを例示する。同図においては、アップシフト側の変速線が実線で示され、ダウンシフト側の変速線が破線で示されている。又、同図に示す変速マップでは、アップシフト側の変速線を、ダウンシフト側の変速線よりも高速側に配置することでヒステリシスを設け、これにより変速時の制御ハンチングを防止するようにしている。この変速マップは、エンジン１の出力特性に適合する変速スケジュールを、予め実験などから走行モードＳ，Ｉ，Ｓ＃毎に求めて設定されている。
【００４９】
そして、ステップＳ２５，Ｓ２６からステップＳ２８へ進むと、エンジン制御ルーチンのステップＳ１０において設定した目標出力Ｐｔと車速Ｖｓｐとを読込み、ステップＳ３０で、目標出力Ｐｔに対応する目標スロットル開度ＳＶｔをテーブル検索等により設定し、この目標スロットル開度ＳＶｔをスロットル開度ＳＶとして設定して、ステップＳ３１へ進む。
【００５０】
一方、ステップＳ２７からステップＳ２９へ進むと、車速センサ１７で検出した車速Ｖｓｐとスロットル開度センサ２０で検出したスロットル開度ＳＶとを読込み、ステップＳ３１へジャンプする。
【００５１】
ステップＳ２９、或いはステップＳ３０からステップＳ３１へ進むと、車速Ｖｓｐとスロットル開度ＳＶとに基づき、走行モードに対応して選択した変速マップ（図９参照）を参照して目標変速段を設定する。
【００５２】
その後、ステップＳ３２へ進み、現在の変速段と目標変速段とを比較し、現在の変速段が目標変速段の場合は、そのままルーチンを抜ける。又、現在の変速段が目標変速段と相違する場合は、ステップＳ３４へ進み、変速段を目標変速段に遷移させてルーチンを抜ける。
【００５３】
一方、ステップＳ２２で、セレクトレバーがＭレンジにセットされていると判定されてステップＳ３４へ分岐すると、シフト条件が満足されているか否かを調べる。このシフト条件は、Ｍレンジにセットされているセレクトレバーを操作して変速段をアップシフト或いはダウンシフトさせる際のアップシフト方向或いはダウンシフト方向への変速が可能か否かを判定するものである。具体的には、車速とスロットル開度とをパラメータとして変速マップを参照し、アップシフト或いはダウンシフト後の変速段（ＣＶＴの場合は変速比）が変速可能範囲に収まっているか否かを調べることで判定する。
【００５４】
そして、変速可能範囲に収まっていると判定した場合は、ステップＳ３５へ進み、セレクトレバーの操作により選択した変速段を目標変速段として設定し、ステップＳ３６で、現在の変速段を目標変速段に遷移させてルーチンを抜ける。
【００５５】
このように、ＴＣＵ１２で実行される変速制御では、セレクトレバーがＤレンジ等、Ｍレンジ以外の走行レンジにセットされている（Ａ／Ｔモード）と共に、走行モードとしてＳモード或いはＩモードが選択されている場合は駆動力制御が実行されるため、ＥＣＵ１１で実行されるエンジン制御との協調により、変速時のトルク段差が生じ難くなり、変速ショックを軽減することができる。一方、変速モードがＡ／Ｔモードであり、走行モードとしてＳ＃モードが選択されている場合は、駆動トルク制御となるため、スポーツ性に優れた変速制御を得ることができる。又、セレクトレバーをＭレンジにセットしたＭモードでは、上述したように、エンジン制御が変速制御とは独立した駆動トルク制御となるため、例えばアクセル開度ＡＰを一定にした状態でシフトダウン或いはシフトアップした際の駆動力の変化を、運転者に体感させることができるため、トルク段差の少ない制御が実行される駆動力制御に比し、運転者に与える違和感を軽減することができる。
【００５６】
［第２実施形態］
図１１に本発明の第２実視形態を示す。本実施形態は、上述した第１実施形態の図４に示すフローチャートに代えて適用するものである。
【００５７】
上述した第１実施形態では、セレクトレバーをＭレンジにセットしたＭモードでは、エンジン制御として駆動力制御を実行して、変速制御との協調制御を行っているが、本実施形態によるエンジン制御は、Ｍモードでの通常走行においては駆動トルク制御を実行して、変速制御とは独立した制御とし、コーナリング走行時は駆動力制御に切替えるようにしたものである。
【００５８】
すなわち、Ｍモードにおける通常走行において駆動力制御が実行されると、例えば、運転者がアクセル開度ＡＰを一定にした状態で変速段を変速操作（ダウンシフト或いはアップシフト）しても、駆動力の小さい小排気量車では、運転者の期待する程の駆動力差が体感できず、運転者に違和感を与えてしまう可能性がある。しかし、Ｍモード時のエンジン制御を、変速制御とは独立させて、一律に駆動トルク制御とした場合、特に、コーナリング走行ではアクセル操作に応じてトルクが変動するため、車両挙動が不安定になり易い。そのため、本実施形態では、Ｍモードでの走行において、通常走行は駆動トルク制御とし、コーナリング走行と判定した場合は、駆動力制御に切替えて、走行安定性を向上させると共に、運転者の意思に沿った走行を可能とし、違和感を軽減させるようにしている。
【００５９】
すなわち、図２のステップＳ２でセレクトレバーがＭレンジにセットされたＭモードと判定されて、ステップＳ４１へ分岐すると、コーナリング走行か否かを判定する。コーナリング走行か否かは、ブレーキスイッチ１８、車速Ｖｓｐ、アクセル開度ＡＰ、横Ｇセンサ２２で検出した横加速度Ｇｙ等に基づいて判定する。すなわち、ブレーキスイッチ１８がＯＮで、且つ車両減速度（車速の時間微分値）が所定値以上の場合、コーナ進入と判定し、次いで、横加速度Ｇｙが所定しきい値以上の場合はコーナリング中と判定し、その後、車両加速度（車両微分値）が所定しきい値以上の場合、コーナからの脱出状態と判定する。
【００６０】
ステップＳ４１で、コーナリング走行を判定する上述の各運転状態が検出されない場合は、通常走行と判定し、駆動トルク制御を実行すべくステップＳ４２へ進み、車速Ｖｓｐとエンジン回転数Ｎｅ、アクセル開度ＡＰに基づき、目標トルクτｅを設定して、図３のステップＳ１３へ戻る。
【００６１】
一方、コーナリング走行と判定したときは、駆動力制御を実行すべく、ステップＳ１５へ分岐し、このステップＳ１５〜Ｓ１７で、上述した第１実施形態の図４に示すフローチャートと同様のステップで目標トルクτｅを設定して、図３のステップＳ１３へ戻る。
【００６２】
その結果、Ｍモードでの走行であっても、コーナリング走行では駆動力制御となるため、車両挙動が安定し、アクセル操作に対する駆動力応答ゲインがＡ／Ｔモードと同等となるため、車両挙動が安定し、運転者に与える違和感を軽減させることができる。
【００６３】
尚、上述した図１１に示すステップＳ１５での処理において、目標駆動力Ｆｔを設定するに際し、路面摩擦係数（路面μ）の推定値、ヨーモーメント或いはヨーレイト等に基づき、走行路面が低摩擦係数路面（低μ路）と判定され、或いはヨーモーメント或いはヨーレイト等が予め設定したしきい値を越えた場合、目標駆動力Ｆｔを制限するようにして、車両挙動の安定化を図るようにしても良い。
【００６４】
本発明は、以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲内である。又、上述した実施形態では、走行モードとして３種類のモードを有する走行制御装置について説明したが、これに限定されるものではなく、２種類又は４種類以上の走行モードを有するものに適用することもできる。更に、各実施形態では走行モードとしてＳモード選択時には駆動力制御が実行されるが、Ｓモード選択時に駆動トルク制御が実行されるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１…エンジン、
３…自動変速機、
１０…アクセル開度、
１１…ＥＣＵ、
１２…ＴＣＵ、
１５…アクセル開度センサ、
１６…モード選択スイッチ、
１９…セレクトポジションセンサ、
２０…スロットル開度センサ、
τｅ…目標トルク、
ＡＰ…アクセル開度、
Ｆｔ…目標駆動力、
Ｎｅ…エンジン回転数、
ＳＶ…スロットル開度、
ＳＶｔ…目標スロットル開度、
Ｖｓｐ…車速
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行状態に応じて、エンジン制御と変速制御とを連動する駆動力制御と、エンジン制御と変速制御とを独立に制御する駆動トルク制御とを切替える車両の走行制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無段変速機（ＣＶＴ）や、遊星歯車機構等の多段変速機等を備える自動変速機では、セレクトレバーをＤ（ドライブ）レンジにセットすることで、変速比（変速段）が運転状態に応じて自動的に設定される自動変速モード以外に、セレクトレバーをＭ（マニュアルシフト）レンジにセットすることで運転者がマニュアルトランスミッション（ＭＴ）車のように、変速段を任意に選択することのできるマニュアルシフトモード（Ｍモード）を備えているものが知られている。
【０００３】
又、最近では、エンジン制御と変速制御とを連動させる協調制御の技術も知られており、特許文献１（特開２００２−１９２９８８号公報）等に開示されている。同文献では、エンジン制御と変速制御とを協調させるに際し、エンジン制御では、アクセル開度と車速とをパラメータとしてマップ参照により目標駆動力を設定し、この目標駆動力に勾配抵抗を加算して、最終目標駆動力を設定する。そして、この最終目標駆動力を自動変速機の現在の変速比で除算して目標エンジントルクを算出し、この目標エンジントルクとエンジン回転数とをパラメータとして目標スロットル開度を設定する。その後、電子制御スロットルのスロットル弁開度が目標スロットル開度になるように制御する。一方、変速制御では、最終目標駆動力と車速とをパラメータとしてマップ参照により変速制御用アクセル開度を設定し、この変速制御用アクセル開度と車速とをパラメータとして、変速マップを参照して目標変速段を設定し、現在の変速段を目標変速段に遷移させる。
【０００４】
その結果、引用文献１に開示されている技術では、エンジン制御と変速制御とが協調されて、最終目標駆動力を達成する制御が実行される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１９２９８８号公報
【特許文献２】特許第３９３０５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、１台の車両で少なくとも２つの異なる駆動力特性を有し、運転者が、その走行モードの中から１つのモードを選択することで、エンジン出力特性が切り替わると共に、それに対応して自動変速機の変速特性が変更されるエンジン制御技術が知られている。例えば特許文献２（特許第３９３０５２９号公報）には、異なる駆動力特性を有する３種類のモード（ノーマルモード、セーブモード（エコノミーモードとも言う）、パワーモード（スポーツモードとも言う））マップを有し、運転者が１つの走行モードを選択すると、対応するモードマップに従いエンジンが制御されると共に、選択した走行モードに対応する変速パターンで変速制御を行う技術が開示されている。
【０００７】
このような、複数の走行モードで制御可能なエンジンを搭載する車両において、エンジン制御と変速制御とを、最終目標駆動力が得られるように協調して制御しようとした場合、この最終目標駆動力はエンジントルクと変速比との乗算値であるため、燃費性能等の性能制約により、目標駆動力を達成するために最適なエンジントルクと変速比の組み合わせが自ずと決まる。
【０００８】
例えば、複数の走行モード間において、目標駆動力を車速とアクセル開度等で夫々別に設定した場合、車速とアクセル開度が異なる場合でも、目標駆動力が同じ値で有るならば、前記の通りに最適な組合せは不変である為、エンジントルクと変速比の関係は同じとなってしまう。又、各走行モード間で発生させる最大駆動力に差が無い場合は、アクセル開度が全開に近づく程、各走行モード間での発生駆動力の差が少なくなってしまう。
【０００９】
特に、エンジン排気量が比較的小さく、最大駆動力の小さい車両では、エンジンの常用使用回転数領域が比較的高回転側に設定され易くなる上、最大駆動力が小さいが故に各走行モードでの駆動力特性に差別化を図る事が生じ難くなり、運転者に違和感を与えてしまう不都合がある。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑み、走行モードとして複数のモードを有している場合であっても、各走行モードでの駆動力特性に差を設けて、運転者に与える違和感を軽減することのできる車両の走行制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、異なる駆動力特性を有する複数の走行モードの中から１つの走行モードを選択するモード選択手段と、前記モード選択手段で選択した１つの前記走行モードに対応するエンジンモードでエンジンを制御すると共に、選択した前記走行モードに対応する変速モードで自動変速機の変速を制御する走行制御手段とを有し、前記走行制御手段は、車両の運転状態に基づいて目標駆動力を設定し、該目標駆動力に基づいて前記エンジンの制御と前記自動変速機の変速制御とを協調制御する車両の走行制御装置において、前記走行制御手段は、前記走行モードとしてアクセル操作量に対する駆動力の応答性が高くなるように設定されているスポーツモードを有し、少なくとも前記走行モードとして該スポーツモードが選択された場合は前記エンジンの制御と前記自動変速機の変速制御とを、所定のパラメータに基づいて独立に制御する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、通常の走行モードはエンジン制御と変速制御とを駆動力制御で協調制御し、走行モードとしてスポーツモードが選択された場合、エンジン制御と変速制御とを独立に制御させるようにしたので、走行モードとして複数のモードを有している場合であっても、各走行モードでの駆動力特性に差を設けて、運転者に与える違和感を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態によるエンジン及び自動変速機のシステム構成図
【図２】同、エンジン制御処理ルーチンを示すフローチャート（その１）
【図３】同、エンジン制御処理ルーチンを示すフローチャート（その２）
【図４】同、エンジン制御処理ルーチンを示すフローチャート（その３）
【図５】同、変速制御処理ルーチンを示すフローチャート（その１）
【図６】同、変速制御処理ルーチンを示すフローチャート（その２）
【図７】同、変速制御処理ルーチンを示すフローチャート（その３）
【図８】同、目標駆動力マップの説明図
【図９】同、変速マップの説明図
【図１０】同、走行モード毎のアクセル開度とスロットル開度との関係を示す特性図
【図１１】第２実施形態による図４に代えて適用するフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。
【００１５】
［第１実施形態］
図１〜図１０に本発明の第１実施形態を示す。図１の符号１はエンジンで、このエンジン１の出力側にトルクコンバータ２を介して自動変速機３が連設されている。エンジン１からの出力トルクは、トルクコンバータ２の流体を介し、或いはロックアップ締結状態のときはロックアップクラッチ（図示せず）を介して自動変速機３に伝達され、この自動変速機３で、多段変速機においては所定の変速段に、無段変速機においては所定の変速比に変速された後、出力軸４から後輪或いは前輪等の駆動輪側へ伝達されて駆動力が発生する。尚、以下においては、多段変速機を例に掲げて説明し、無段変速機の場合は、変速段を変速比と読み換えて適用する。
【００１６】
エンジン１の吸気ポート（図示せず）に連通する吸気通路５の中途に電子制御スロットル装置（ＥＴＣ）６が配設されている。このＥＴＣ６はスロットル弁６ａを開閉動作させるスロットルアクチュエータ７を有し、このスロットルアクチュエータ７が、後述するエンジン制御手段としてのエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）１１からの駆動信号にて駆動される。
【００１７】
又、自動変速機３には遊星歯車等で構成された変速機構が内装されていると共に、この変速機構を適宜駆動させるクラッチやブレーキ等から成る摩擦締結要素が内装されている。更に、この自動変速機３には、摩擦締結要素の締結或いは開放動作、及びトルクコンバータ２に設けられているロックアップクラッチの開放或いは接続動作を実行させるコントロールバルブユニット３ａが設けられている。このコントロールバルブユニット３ａは、後述する変速制御手段としての変速機制御ユニット（ＴＣＵ）１２からの変速指令（ダウンシフト指令、或いはアップシフト指令等）信号にて動作される。
【００１８】
ＥＣＵ１１、及びＴＣＵ１２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＥＥＰＲＯＭを代表とする不揮発性メモリ等を備えたマイクロコンピュータで構成されており、両装置１１，１２がバスラインを介して双方向通信自在に接続されている。尚、このＥＣＵ１１，ＴＣＵ１１は１つの走行制御ユニットに統合されていても良く、本発明では、このＥＣＵ１１とＴＣＵ１２とを統合して走行制御手段と称している。
【００１９】
ＥＣＵ１１の入力側には、エンジン１の出力軸の回転数等からエンジン回転数Ｎｅ[rpm]を検出するエンジン回転数センサ１４、アクセルペダル（図示せず）の踏込み量であるアクセル開度ＡＰ[%]を検出するアクセル開度センサ１５、及びモード選択手段としてのモード選択スイッチ１６等、エンジン制御に必要なパラメータを検出するセンサ類が接続されている。又、このＥＣＵ１１の出力側に、ＥＴＣ６のスロットルアクチュエータ７が接続されている。尚、運転者がモード選択スイッチ１６を操作することで、後述する走行モード（Ｉモード、Ｓモード、Ｓ＃モード）が選択される。
【００２０】
一方、ＴＣＵ１２の入力側には、自動変速機３の出力軸４の回転速度等に基づいて車速Ｖｓｐを検出する車速センサ１７、ブレーキペダル（図示せず）の踏込みでＯＮ信号を出力するブレーキスイッチ１８、セレクトレバーのセット位置を検出するセレクトポジションセンサ１９、スロットル弁６ａの開度（スロットル開度）ＳＶを検出するスロットル開度センサ２０、車両の前後加速度Ｇｘを検出する前後加速度（前後Ｇ）センサ２１、車両の横加速度Ｇｙを検出する横加速度（横Ｇ）センサ２２等、変速制御に必要なパラメータを検出するセンサ・スイッチ類が接続されている。更に、ＴＣＵ１２の出力側にコントロールバルブユニット３ａに設けられている各アクチュエータが接続されている。
【００２１】
本実施形態では、運転状態に応じて、ＥＣＵ１１で実行されるエンジン制御とＴＣＵ１２で実行される変速制御とを協調制御する駆動力制御と、両者を独立に制御する駆動トルク制御とが実行される。
【００２２】
すなわち、駆動力制御では、ＥＣＵ１１において車速Ｖｓｐとアクセル開度ＡＰとに基づいて最大駆動力を得ることのできる目標駆動力Ｆｔを設定し、この目標駆動力Ｆｔと車速Ｖｓｐとに基づいて目標出力Ｐｔを設定する。そして、この目標出力Ｐｔに対応するエンジン回転数（要求エンジン回転数）Ｎｅを求め、このエンジン回転数Ｎｅとアクセル開度ＡＰとに基づき目標トルクτｅを設定し、目標トルクτｅが出力されるようにスロットル弁６ａの開度（スロットル開度）ＳＶをフィードバック制御する。
【００２３】
一方、駆動力制御時のＴＣＵ１２では、目標出力Ｐｔに対応する目標スロットル開度ＳＶｔを設定し、この目標スロットル開度ＳＶｔと車速Ｖｓｐとに基づき目標変速段を設定し、現在の変速段を目標変速段に遷移させる。
【００２４】
又、駆動トルク制御では、ＥＣＵ１１はアクセル開度ＡＰとエンジン回転数Ｎｅとに基づき目標トルクτｅを設定し、目標トルクτｅが出力されるようにスロットル開度ＳＶをフィードバック制御する。又、ＴＣＵ１２は車速Ｖｓｐとエンジン回転数Ｎｅとに基づき目標変速段を設定し、現在の変速段を目標変速段に遷移させる。
【００２５】
その結果、駆動力制御では、ＥＣＵ１１によるエンジン制御とＴＣＵ１２による変速制御とが協調されるため、変速時などのトルク段差が生じ難くなり、変速ショックが軽減される。一方、駆動トルク制御では、ＥＣＵ１１によるエンジン制御とＴＣＵ１２による変速制御とが独立して制御されるため、アクセルペダル（図示せず）とスロットル弁６ａとの関係が機械式リンクとほぼ同等の特性となり、又、変速制御は変速時のトルク段差によりダウンシフト、或いはアップシフトを体感することができる。
【００２６】
上述したＥＣＵ１１，ＴＣＵ１２で実行される駆動力制御、及び駆動トルク制御は、具体的には、図２〜図７に示すフローチャートに従って実行される。エンジン制御は、図２〜図４に示すエンジン制御処理ルーチンに従って処理され、又、変速制御は、図５〜図７に示す変速制御処理ルーチンに従って処理される。
【００２７】
先ず、エンジン制御処理ルーチンでの処理について説明する。このルーチンは所定演算周期毎に実行され、ステップＳ１で、セレクトポジションセンサ１９で検出したセレクトレバーのセレクトポジションを読込み、ステップＳ２で、セレクトレバーが、自動変速機の変速操作（アップシフト或いはダウンシフト）を手動で行うことのできるマニュアルレンジ（Ｍレンジ）にセットされているか否かを調べる。そして、Ｍレンジにセットされていると判定したきは、ステップＳ１５へ分岐する。一方、Ｍレンジ以外の、ドライブ（Ｄ）レンジ等の走行レンジにセットされている、すなわち、運転者がＡ／Ｔ（自動変速）モードを選択していると判定したときは、ステップＳ３へ進む。
【００２８】
ステップＳ３へ進むと、運転者がモード選択スイッチ１６を操作したか否かが調べられ、操作していないときはステップＳ８へジャンプする。又、モード選択スイッチ１６の操作を検出したときは、ステップＳ４へ進む。ステップＳ４へ進むと、運転者がモード選択スイッチ１６を介して、何れの走行モードを選択したかが調べられる。
【００２９】
本実施形態では、目標トルクが走行モード毎に設定されている。この走行モードは、ノーマルモード（Ｓモード）、エコノミーモード（Ｉモード）、スポーツモード（Ｓ＃モード）の３モードを有しており、各走行モードＳ，Ｉ，Ｓ＃は、異なるエンジン制御特性、及び変速制御特性を有している。尚、エンジン制御特性は、前述した特許文献２（特許第３９３０５２９号公報）に記載されている。
【００３０】
エンジン制御では、選択した走行モードに対応する目標トルクマップに基づき、同一アクセル開度ＡＰ、同一エンジン回転数Ｎｅであっても、異なる目標トルクが設定される。同様に、変速制御では、選択した走行モードに対応する変速モードマップに基づき、同一車速Ｖｓｐ、同一スロットル開度ＳＶであっても、異なる変速段が設定される。
【００３１】
ここで、各走行モードについて簡単に説明する。エンジン制御は、運転者の選択する走行モードに対応して選択されるモードマップを有している。すなわち、本実施形態では、Ｓモード用目標トルクマップ（以下「Ｓモードマップ」と称する）、Ｉモード用目標トルクマップ（以下「Ｉモードマップ」と称する）、Ｓ＃モード用目標トルクマップ（以下「Ｓ＃モードマップ」と称する）の３モードを有している。
【００３２】
一方、変速制御は、Ｓ変速モードマップ（「Ｓ変速マップ」と称する）、Ｉ変速モードマップ（「Ｉ変速マップ」と称する）、Ｓ＃変速モードマップ（「Ｓ＃変速マップ」と称する）を有している。
【００３３】
ここで、エンジン制御の際に参照される各目標トルクマップの特性について簡単に説明する。Ｓモードマップは、アクセル開度ＡＰに対して目標トルクがほぼ線形に変化させる特性を有し、快適な走行が実現できるように設定されている。Ｉモードマップは、上述したＳモードマップに比し、常用領域の目標トルクの上昇を抑えて、低中速領域ではイージードライブ性と低燃費性との双方をバランス良く両立させることができるように設定されている。更に、Ｓ＃モードマップは、アクセル操作量に対する駆動力の応答性が高くなるように、ほぼ全運転領域でアクセル開度ＡＰの変化に対する目標トルクの変化率を大きくして、エンジン１の有するポテンシャルを最大限に発揮できるように設定されている。尚、各走行モードＳ，Ｉ，Ｓ＃におけるアクセル開度ＡＰとスロットル開度ＳＶとのおおよその関係は図１０に示す通りである。一方、各変速モードマップは、各目標トルクマップに対応した変速スケジュールが設定されている。
【００３４】
そして、Ｓモードが選択されたと判定した場合はステップＳ５へ進み、Ｉモードが選択されたと判定した場合はステップＳ６へ進み、Ｓ＃モードが選択されたと判定した場合はステップＳ７へ進む。ステップＳ５〜Ｓ７へ進むと、対応するモードマップ（Ｓ，Ｉ，Ｓ＃）を、ＥＣＵ１１の不揮発性メモリから読込んで、今回のモードマップとして選択する。そして、Ｓモードマップ或いはＩモードマップが選択された場合は、ステップＳ８へ進み、Ｓ＃モードマップが選択された場合は、ステップＳ９へ進む。
【００３５】
ステップＳ８へ進むと、車速Ｖｓｐとアクセル開度ＡＰとに基づき、図８に例示する目標駆動力マップを参照して、最大駆動力を得ることのできる目標駆動力Ｆｔを設定する。尚、この目標駆動力Ｆｔは後述する変速制御処理ルーチンにおいても読込まれる。
【００３６】
又、ステップＳ９へ進むと、アクセル開度センサ１５で検出したアクセル開度ＡＰとエンジン回転数センサ１４で検出したエンジン回転数Ｎｅとを読込み、ステップＳ１２へジャンプする。
【００３７】
テップＳ８からステップＳ１０へ進むと、目標駆動力Ｆｔと車速Ｖｓｐとに基づいてエンジン１が出力すべき目標出力Ｐｔを求め、ステップＳ１１へ進み、この目標出力Ｐｔに対応する必要エンジン回転数をテーブル検索等により設定し、この必要エンジン回転数をエンジン回転数Ｎｅとして設定する。
【００３８】
そして、ステップＳ９或いはステップＳ１１からステップＳ１２へ進むと、アクセル開度ＡＰとエンジン回転数Ｎｅとに基づき、ステップＳ５〜Ｓ７で選択したモードマップを参照して目標トルクτｅを設定し、ステップＳ１３へ進み、目標トルクτｅに対応する目標スロットル開度ＳＶｔを設定する。
【００３９】
次いで、ステップＳ１４へ進み、スロットル開度センサ２０で検出した実際のスロットル開度ＳＶを読込み、このスロットル開度ＳＶが目標スロットル開度ＳＶｔに収束するように、ＥＴＣ６に設けられているスロットルアクチュエータを制御してスロットル弁６ａの開度をフィードバック制御してルーチンを抜ける。
【００４０】
一方、上述したステップＳ２でマュアルシフトモード（Ｍモード）と判定されてステップＳ１５へ分岐すると、車速センサ１７で検出した車速Ｖｓｐとアクセル開度センサ１５で検出したアクセル開度ＡＰとに基づき、図８に例示する目標駆動力マップを参照して、最大駆動力を得ることのできる目標駆動力Ｆｔを設定する。又、前後Ｇセンサ２１からの信号（前後加速度Ｇｘ）に基づいて推定した路面勾配θｒから勾配抵抗を求め、この勾配抵抗を目標駆動力Ｆｔに加算して、この目標駆動力Ｆｔを勾配補正する（Ｆｔ←Ｆｔ＋路面抵抗）。
【００４１】
次いで、ステップＳ１６へ進み、マニュアル操作により選択した現在の変速段を読込み、ステップＳ１７で、目標駆動力Ｆｔと現在の変速段の変速比とから目標トルクτｅを設定し（τｅ←Ｆｔ／変速比）、ステップＳ１３へ戻る。
【００４２】
その結果、ＥＣＵ１１で実行されるエンジン制御では、セレクトレバーがＤレンジ等、Ｍレンジ以外の走行レンジにセットされている（Ａ／Ｔモード）と共に、走行モードとしてＳモード或いはＩモードが選択されている場合は、先ず、目標駆動力Ｆｔが設定され、この目標駆動力に基づいて必要エンジン回転数を設定し、この必要エンジン回転数を、目標トルクτｅを設定する際のパラメータとなるエンジン回転数Ｎｅとするようにしたので、後述する変速制御との協調が図れ、変速時のトルク段差が生じ難くなり、変速ショックが軽減される。
【００４３】
一方、走行モードとしてＳ＃モードが選択された場合、目標トルクτｅが、アクセル開度センサ１５で検出したアクセル開度ＡＰとエンジン回転数センサ１４で検出したエンジン回転数Ｎｅとに基づいて直接設定される駆動トルク制御となるため、エンジン制御が後述する変速制御とは独立した制御となり、アクセルペダルとスロットル弁６ａとの関係が機械式リンクと同等の特性となり、良好なアクセルワークを楽しむことができる。
【００４４】
又、セレクトレバーをＭレンジにセットしたＭモード時には、目標駆動力Ｆｔを現在の変速段の変速比で除算して目標トルクτｅを求めるようにしたので、変速制御と協調された駆動力制御となる。
【００４５】
次に、図５〜図７に示す変速制御処理ルーチンで処理される変速制御について説明する。このルーチンは所定演算周期毎に実行され、先ず、ステップＳ２１で、セレクトポジションセンサ１９で検出したセレクトレバーのセレクトポジションを読込み、ステップＳ２２で、セレクトレバーがＭレンジにセットされているか否かを調べる。そして、Ｍレンジにセットされていると判定したときは、ステップＳ３４へ分岐する。一方、Ｍレンジ以外の、ドライブ（Ｄ）レンジ等の走行レンジにセットされている場合は、Ａ／Ｔモードであり自動変速制御すべく、ステップＳ２３へ進む。
【００４６】
ステップＳ２３では、ＥＣＵ１１で判定した走行モードを読込み、ステップＳ２４で、何れの走行モードが選択されているかを調べる。そして、Ｓモードが選択されていると判定した場合はステップＳ２５へ進み、Ｉモードが選択されていると判定した場合はステップＳ２６へ進み、Ｓ＃モードが選択されていると判定した場合はステップＳ２７へ進む。
【００４７】
ステップＳ２５〜Ｓ２７へ進むと、対応する変速モードマップ（Ｓ，Ｉ，Ｓ＃）を、ＴＣＵ１２の不揮発性メモリから読込んで、今回の変速マップとして選択する。そして、Ｓ変速マップ或いはＩ変速マップが選択された場合は、ステップＳ２８へ進む。又、Ｓ＃変速マップが選択された場合は、ステップＳ２９へ進む。
【００４８】
図９に変速マップを例示する。同図においては、アップシフト側の変速線が実線で示され、ダウンシフト側の変速線が破線で示されている。又、同図に示す変速マップでは、アップシフト側の変速線を、ダウンシフト側の変速線よりも高速側に配置することでヒステリシスを設け、これにより変速時の制御ハンチングを防止するようにしている。この変速マップは、エンジン１の出力特性に適合する変速スケジュールを、予め実験などから走行モードＳ，Ｉ，Ｓ＃毎に求めて設定されている。
【００４９】
そして、ステップＳ２５，Ｓ２６からステップＳ２８へ進むと、エンジン制御ルーチンのステップＳ１０において設定した目標出力Ｐｔと車速Ｖｓｐとを読込み、ステップＳ３０で、目標出力Ｐｔに対応する目標スロットル開度ＳＶｔをテーブル検索等により設定し、この目標スロットル開度ＳＶｔをスロットル開度ＳＶとして設定して、ステップＳ３１へ進む。
【００５０】
一方、ステップＳ２７からステップＳ２９へ進むと、車速センサ１７で検出した車速Ｖｓｐとスロットル開度センサ２０で検出したスロットル開度ＳＶとを読込み、ステップＳ３１へジャンプする。
【００５１】
ステップＳ２９、或いはステップＳ３０からステップＳ３１へ進むと、車速Ｖｓｐとスロットル開度ＳＶとに基づき、走行モードに対応して選択した変速マップ（図９参照）を参照して目標変速段を設定する。
【００５２】
その後、ステップＳ３２へ進み、現在の変速段と目標変速段とを比較し、現在の変速段が目標変速段の場合は、そのままルーチンを抜ける。又、現在の変速段が目標変速段と相違する場合は、ステップＳ３４へ進み、変速段を目標変速段に遷移させてルーチンを抜ける。
【００５３】
一方、ステップＳ２２で、セレクトレバーがＭレンジにセットされていると判定されてステップＳ３４へ分岐すると、シフト条件が満足されているか否かを調べる。このシフト条件は、Ｍレンジにセットされているセレクトレバーを操作して変速段をアップシフト或いはダウンシフトさせる際のアップシフト方向或いはダウンシフト方向への変速が可能か否かを判定するものである。具体的には、車速とスロットル開度とをパラメータとして変速マップを参照し、アップシフト或いはダウンシフト後の変速段（ＣＶＴの場合は変速比）が変速可能範囲に収まっているか否かを調べることで判定する。
【００５４】
そして、変速可能範囲に収まっていると判定した場合は、ステップＳ３５へ進み、セレクトレバーの操作により選択した変速段を目標変速段として設定し、ステップＳ３６で、現在の変速段を目標変速段に遷移させてルーチンを抜ける。
【００５５】
このように、ＴＣＵ１２で実行される変速制御では、セレクトレバーがＤレンジ等、Ｍレンジ以外の走行レンジにセットされている（Ａ／Ｔモード）と共に、走行モードとしてＳモード或いはＩモードが選択されている場合は駆動力制御が実行されるため、ＥＣＵ１１で実行されるエンジン制御との協調により、変速時のトルク段差が生じ難くなり、変速ショックを軽減することができる。一方、変速モードがＡ／Ｔモードであり、走行モードとしてＳ＃モードが選択されている場合は、駆動トルク制御となるため、スポーツ性に優れた変速制御を得ることができる。又、セレクトレバーをＭレンジにセットしたＭモードでは、上述したように、エンジン制御が変速制御とは独立した駆動トルク制御となるため、例えばアクセル開度ＡＰを一定にした状態でシフトダウン或いはシフトアップした際の駆動力の変化を、運転者に体感させることができるため、トルク段差の少ない制御が実行される駆動力制御に比し、運転者に与える違和感を軽減することができる。
【００５６】
［第２実施形態］
図１１に本発明の第２実視形態を示す。本実施形態は、上述した第１実施形態の図４に示すフローチャートに代えて適用するものである。
【００５７】
上述した第１実施形態では、セレクトレバーをＭレンジにセットしたＭモードでは、エンジン制御として駆動力制御を実行して、変速制御との協調制御を行っているが、本実施形態によるエンジン制御は、Ｍモードでの通常走行においては駆動トルク制御を実行して、変速制御とは独立した制御とし、コーナリング走行時は駆動力制御に切替えるようにしたものである。
【００５８】
すなわち、Ｍモードにおける通常走行において駆動力制御が実行されると、例えば、運転者がアクセル開度ＡＰを一定にした状態で変速段を変速操作（ダウンシフト或いはアップシフト）しても、駆動力の小さい小排気量車では、運転者の期待する程の駆動力差が体感できず、運転者に違和感を与えてしまう可能性がある。しかし、Ｍモード時のエンジン制御を、変速制御とは独立させて、一律に駆動トルク制御とした場合、特に、コーナリング走行ではアクセル操作に応じてトルクが変動するため、車両挙動が不安定になり易い。そのため、本実施形態では、Ｍモードでの走行において、通常走行は駆動トルク制御とし、コーナリング走行と判定した場合は、駆動力制御に切替えて、走行安定性を向上させると共に、運転者の意思に沿った走行を可能とし、違和感を軽減させるようにしている。
【００５９】
すなわち、図２のステップＳ２でセレクトレバーがＭレンジにセットされたＭモードと判定されて、ステップＳ４１へ分岐すると、コーナリング走行か否かを判定する。コーナリング走行か否かは、ブレーキスイッチ１８、車速Ｖｓｐ、アクセル開度ＡＰ、横Ｇセンサ２２で検出した横加速度Ｇｙ等に基づいて判定する。すなわち、ブレーキスイッチ１８がＯＮで、且つ車両減速度（車速の時間微分値）が所定値以上の場合、コーナ進入と判定し、次いで、横加速度Ｇｙが所定しきい値以上の場合はコーナリング中と判定し、その後、車両加速度（車両微分値）が所定しきい値以上の場合、コーナからの脱出状態と判定する。
【００６０】
ステップＳ４１で、コーナリング走行を判定する上述の各運転状態が検出されない場合は、通常走行と判定し、駆動トルク制御を実行すべくステップＳ４２へ進み、車速Ｖｓｐとエンジン回転数Ｎｅ、アクセル開度ＡＰに基づき、目標トルクτｅを設定して、図３のステップＳ１３へ戻る。
【００６１】
一方、コーナリング走行と判定したときは、駆動力制御を実行すべく、ステップＳ１５へ分岐し、このステップＳ１５〜Ｓ１７で、上述した第１実施形態の図４に示すフローチャートと同様のステップで目標トルクτｅを設定して、図３のステップＳ１３へ戻る。
【００６２】
その結果、Ｍモードでの走行であっても、コーナリング走行では駆動力制御となるため、車両挙動が安定し、アクセル操作に対する駆動力応答ゲインがＡ／Ｔモードと同等となるため、車両挙動が安定し、運転者に与える違和感を軽減させることができる。
【００６３】
尚、上述した図１１に示すステップＳ１５での処理において、目標駆動力Ｆｔを設定するに際し、路面摩擦係数（路面μ）の推定値、ヨーモーメント或いはヨーレイト等に基づき、走行路面が低摩擦係数路面（低μ路）と判定され、或いはヨーモーメント或いはヨーレイト等が予め設定したしきい値を越えた場合、目標駆動力Ｆｔを制限するようにして、車両挙動の安定化を図るようにしても良い。
【００６４】
本発明は、以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲内である。又、上述した実施形態では、走行モードとして３種類のモードを有する走行制御装置について説明したが、これに限定されるものではなく、２種類又は４種類以上の走行モードを有するものに適用することもできる。更に、各実施形態では走行モードとしてＳモード選択時には駆動力制御が実行されるが、Ｓモード選択時に駆動トルク制御が実行されるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１…エンジン、
３…自動変速機、
１０…アクセル開度、
１１…ＥＣＵ、
１２…ＴＣＵ、
１５…アクセル開度センサ、
１６…モード選択スイッチ、
１９…セレクトポジションセンサ、
２０…スロットル開度センサ、
τｅ…目標トルク、
ＡＰ…アクセル開度、
Ｆｔ…目標駆動力、
Ｎｅ…エンジン回転数、
ＳＶ…スロットル開度、
ＳＶｔ…目標スロットル開度、
Ｖｓｐ…車速
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる駆動力特性を有する複数の走行モードの中から１つの走行モードを選択するモード選択手段と、
前記モード選択手段で選択した１つの前記走行モードに対応するエンジンモードでエンジンを制御すると共に、選択した前記走行モードに対応する変速モードで自動変速機の変速を制御する走行制御手段とを有し、
前記走行制御手段は、車両の運転状態に基づいて目標駆動力を設定し、該目標駆動力に基づいて前記エンジンの制御と前記自動変速機の変速制御とを協調制御する車両の走行制御装置において、
前記走行制御手段は、前記走行モードとしてアクセル操作量に対する駆動力の応答性が高くなるように設定されているスポーツモードを有し、少なくとも前記走行モードとして該スポーツモードが選択された場合は前記エンジンの制御と前記自動変速機の変速制御とを、所定のパラメータに基づいて独立に制御することを特徴とする車両の走行制御装置。
【請求項２】
前記所定のパラメータは目標トルクであることを特徴とする請求項１記載の車両の走行制御装置。
【請求項３】
前記走行制御手段は、変速モードとして前記自動変速機の変速操作を手動で行うことのできるマニュアルシフトモードを有し、該変速モードとしてマニュアルシフトモードが選択されている場合、前記目標駆動力を手動で選択した変速段毎に設定する
ことを特徴とする請求項１又は２記載の車両の走行制御装置。
【請求項４】
前記走行制御手段は、変速モードとして前記自動変速機の変速操作を手動で行うことのできるマニュアルシフトモードを有し、該変速モードとしてマニュアルシフトモードが選択されている場合、前記エンジンの制御を、エンジン運転状態に基づいて設定したパラメータに基づき、前記走行モードに対応するエンジンモード毎に目標トルクを設定し、該目標トルクに基づいて行うことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の車両の走行制御装置。
【請求項５】
前記走行制御手段は、前記変速モードとしてマニュアルシフトモードが選択されている場合であって、コーナリング走行と判定された場合は、前記エンジンの制御及び前記自動変速機の変速制御を前記目標駆動力に基づいて行うことを特徴とする請求項４記載の車両の走行制御装置。
【請求項６】
前記コーナリング走行と判定された場合であって、走行路面が低摩擦係数路面と判定された場合は、前記目標駆動力を制限することを特徴とする請求項５記載の車両の走行制御装置。
【請求項１】
異なる駆動力特性を有する複数の走行モードの中から１つの走行モードを選択するモード選択手段と、
前記モード選択手段で選択した１つの前記走行モードに対応するエンジンモードでエンジンを制御すると共に、選択した前記走行モードに対応する変速モードで自動変速機の変速を制御する走行制御手段とを有し、
前記走行制御手段は、車両の運転状態に基づいて目標駆動力を設定し、該目標駆動力に基づいて前記エンジンの制御と前記自動変速機の変速制御とを協調制御する車両の走行制御装置において、
前記走行制御手段は、前記走行モードとしてアクセル操作量に対する駆動力の応答性が高くなるように設定されているスポーツモードを有し、少なくとも前記走行モードとして該スポーツモードが選択された場合は前記エンジンの制御と前記自動変速機の変速制御とを、所定のパラメータに基づいて独立に制御することを特徴とする車両の走行制御装置。
【請求項２】
前記所定のパラメータは目標トルクであることを特徴とする請求項１記載の車両の走行制御装置。
【請求項３】
前記走行制御手段は、変速モードとして前記自動変速機の変速操作を手動で行うことのできるマニュアルシフトモードを有し、該変速モードとしてマニュアルシフトモードが選択されている場合、前記目標駆動力を手動で選択した変速段毎に設定する
ことを特徴とする請求項１又は２記載の車両の走行制御装置。
【請求項４】
前記走行制御手段は、変速モードとして前記自動変速機の変速操作を手動で行うことのできるマニュアルシフトモードを有し、該変速モードとしてマニュアルシフトモードが選択されている場合、前記エンジンの制御を、エンジン運転状態に基づいて設定したパラメータに基づき、前記走行モードに対応するエンジンモード毎に目標トルクを設定し、該目標トルクに基づいて行うことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の車両の走行制御装置。
【請求項５】
前記走行制御手段は、前記変速モードとしてマニュアルシフトモードが選択されている場合であって、コーナリング走行と判定された場合は、前記エンジンの制御及び前記自動変速機の変速制御を前記目標駆動力に基づいて行うことを特徴とする請求項４記載の車両の走行制御装置。
【請求項６】
前記コーナリング走行と判定された場合であって、走行路面が低摩擦係数路面と判定された場合は、前記目標駆動力を制限することを特徴とする請求項５記載の車両の走行制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１３１４２６（Ｐ２０１２−１３１４２６Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８６５８７（Ｐ２０１０−２８６５８７）
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
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