JPH10159962A - 車両駆動力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 無段変速機の変速パターンを変更することに
より車両の駆動力を制御する装置において、運転者の意
に反して変速パターンが変更されることを防止する。 【解決手段】 無段変速機の変速パターンの変更を指示
する駆動力特性変更指示手段１からの指示に基づいて、
駆動力特性切換手段２により変速パターンを変更する。
この際、変速比推定手段３により変速パターンが変更さ
れた場合の変速比が推定され、変速比比較手段４におい
て推定された変速比と実変速比とが比較される。この比
較結果が略同一となった場合にのみ、駆動力特性切換許
容手段５において、変速パターンの変更が許容される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の駆動力を制
御する装置に関し、詳しくは車両の操作性や運転性を高
めるために無段変速機による車両の駆動力を適切に制御
する制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両の走行特性を道路状況や
運転者の運転特性に合致させるための各種走行特性調整
手段が車両に設けられている。

【０００３】このような走行特性調整手段としては、ス
テアリングの重さを調整するパワーステアリングシステ
ム、アクセルペダルの開度に対するスロットル目標開度
を調整する電子制御スロットル、変速を制御する電子制
御トランスミッション、トラクションを制御するトラク
ションコントロールシステム、前輪転舵角に対する後輪
転舵角の比率を可変とする４ＷＳなどが知られており、
車両運転者は運転席に設けられたこれら各走行特性調整
手段のモードを設定するための操作スイッチを適宜操作
してモードを選択し、走行特性を手動変更して道路状況
などに適合した走行を行うようにしている。

【０００４】しかしながら、近年の走行嗜好の多様化や
種々の技術革新に伴い、走行特性調整手段も多様化して
設定すべき走行特性が多くなり、その結果、走行特性を
設定する操作スイッチ数も増加しつつある。このため、
これら全ての操作スイッチを操作することは、運転者に
とって非常に煩雑であり、かつこれらのスイッチを走行
中に操作することは困難であることから、これらの走行
特性調整手段が持つ優れた機能を十分発揮できないでい
るのが実状である。

【０００５】そこで、現在車両が走行している道路の状
況をナビゲーション装置から得、この道路状況に応じて
自動的にエンジンの出力を制御する車両の駆動力制御装
置が提案されている（例えば特開平５−１８００２３号
公報）。この装置においては、例えば自車両が、主要道
路以外の住宅地の裏道や細い屈曲路を走行していること
がナビゲーション装置により検出された場合には、その
道路状況に合わせてエンジン出力が小さく制御される。
これにより、車両の加速力が制限されるため、運転者は
主要道路以外の道路状況に応じて適切に車両を運転する
ことができる。

【０００６】一方、車両に搭載され自動変速機として無
段変速機が知られているが、無段変速機はアクセルペダ
ル開度と、エンジン回転数と、車両速度とに応じて変速
比を連続的に変化させるような変速パターンにより車両
の駆動力を変更するものである。このような無段変速機
を搭載した車両においては、山岳登坂路などのように大
駆動力を必要とする場合に、駆動力の余裕代が大きくな
るように低速側への変速パターンへ切り換え可能な変速
レバーを有することが多い。しかしながら、道路状況に
応じて臨機応変に変速レバーを操作することは運転者に
とって煩雑であり、上記走行特性調整手段のように十分
に機能を発揮できないでいるのが現状である。

【０００７】このため、例えば特開平７−３３２４４４
号公報に記載された無段変速機の変速制御装置のよう
に、現在車両が走行している登降坂路などの道路状況を
車両の駆動負荷などに基づいて推定し、この道路状況に
応じて無段変速機の駆動力特性を変更制御する構成が提
案されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平７−３３２４４４号公報に記載された装置のよう
に、駆動負荷などから登降坂路などの道路状況を推定し
て駆動力特性を自動的に変更する構成では、道路状況が
変更された途端に駆動力特性が変更されるため、運転者
の意に反して急激に駆動力が切り換えられたりするおそ
れがある。とくに運転者がアクセルペダルを一定とした
状態で走行中に、駆動力特性が急激に変化すると、突然
速度が低下するなどして運転に違和感が生じるおそれが
ある。

【０００９】本発明はこのような事情に鑑みなされたも
のであり、車両の駆動力特性を適切に制御することがで
きる車両駆動力制御装置を提供することを目的とするも
のである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、車両
に搭載された無段変速機による駆動力特性を制御する車
両駆動力制御装置であって、前記無段変速機の変速パタ
ーンの変更を指示する駆動力特性変更指示手段と、この
駆動力特性変更指示手段からの指示に基づいて、前記変
速パターンを変更する駆動力特性切換手段と、前記駆動
力特性変更指示手段からの指示に基づいて変更された場
合における前記無段変速機の変速比を推定する変速比推
定手段と、この変速比推定手段により推定された推定変
速比と現在の実変速比とを比較する変速比比較手段と、
この変速比比較手段による比較結果が略同一の場合にの
み、前記駆動力特性切換手段による前記変速パターンの
切り換えを許容する駆動力特性切換許容手段とを備えた
ことを特徴とするものである。

【００１１】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記駆動力特性変更指示手段は、主要道路に関する
地域属性を予め記憶した地域属性記憶手段と、前記自車
両の現在位置を求めるために使用される位置用情報を検
出する位置用情報検出手段と、前記位置用情報検出手段
の検出結果に基づいて、前記自車両の現在位置を演算決
定する現在位置演算手段と、前記地域属性記憶手段にお
ける地域属性と、前記現在位置演算手段による演算結果
とを比較して、前記自車両が走行している地域属性を検
出する検出手段と、この検出手段による検出結果に基づ
いて、変更指示信号を出力する出力手段とを有すること
を特徴とするものである。

【００１２】

【作用および発明の効果】請求項１の発明によれば、駆
動力特性変更指示手段からの指示に基づいて変更された
場合における無段変速機の変速比が変速比推定手段によ
り推定され、推定された変速比と実変速比とが変速比比
較手段により比較される。そして、推定変速比と実変速
比とが略同一の場合にのみ駆動力特性切換手段における
駆動力特性の切り換えが許容される。このため、変速比
変更の指示がなされても、推定変速比と実変速比とが同
一でない場合は、車両の駆動力が切り換えられないこと
となる。この場合、運転者がアクセルペダルを踏み込ん
だり離したりして実変速が変化し、実変速比と推定変速
比とが略同一となったときに、変速パターンの切り換え
が許容される。したがって、運転者の意図を無視した不
調和な駆動力特性となることが防止され、これにより違
和感なく運転を行うことができる。

【００１３】請求項２の発明によれば、位置用情報検出
手段により自車両の現在位置が検出され、この検出結果
と地域属性記憶手段に記憶された地域属性とが比較さ
れ、自車両が走行する地域属性が検出される。この検出
結果は、変更指示信号として出力され、駆動力特性変更
手段および変速比推定手段に入力される。これにより、
駆動力特性変更手段は自車両が走行する地域属性に応じ
て無段変速機の変速パターンを切り換えることができ、
これにより自車両が走行する地域属性に応じた適切な駆
動力により運転を行うことができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態について説明する。

【００１５】図１は本実施の形態に係る車両駆動力制御
装置の概略構成を示すブロック図である。図１に示すよ
うに、本実施の形態に係る車両駆動力制御装置は、車両
に搭載された無段変速機の変速パターンの変更を指示す
る駆動力特性変更指示手段１と、駆動力特性変更指示手
段１からの指示に基づいて、無段変速機の変速パターン
を変更する駆動力特性切換手段２と、駆動力特性変更指
示手段１からの指示に基づいて変更された場合における
無段変速機の変速比を推定する変速比推定手段３と、変
速比推定手段３により推定された推定変速比と現在の実
変速比とを比較する変速比比較手段４と、変速比比較手
段４による比較結果が略同一の場合にのみ、駆動力特性
切換手段２による変速パターンの切り換えを許容する駆
動力特性切換許容手段５とを有する。

【００１６】すなわち、本実施の形態に係る車両駆動力
制御装置はこのような構成を有し、車両の現在の変速比
と推定された変速比とを比較し、各変速比が略同一とな
った場合にのみ無段変速機の変速パターンを切り換える
ものである。

【００１７】以下に本実施の形態の具体的構成について
説明する。

【００１８】図２は本実施の形態に係る車両駆動力制御
装置が適用される車両の構成を示す概略図であり、エン
ジン１０１の出力は、トルクコンバータ内蔵の無段変速
機１０３を介して駆動輪（図示省略）に伝達される構成
となっている。

【００１９】エンジン１０１の吸気通路にはモータなど
で開閉駆動される電子制御スロットルバルブ１０２が介
装されており、電子制御スロットルバルブ１０２の開度
に応じてエンジン１０１の吸入空気量が調整され、これ
により、エンジン１０１の出力トルクが制御される。電
子制御スロットルバルブ１０２は、スロットル・コント
ロール・モジュール（以下ＴＣＭ）５１からの制御信号
によって動作する。

【００２０】また、ＴＣＭ５１には、パワートレイン・
コントロール・モジュール（以下ＰＣＭ）５０から電子
制御スロットルバルブ１０２の開度を示す開度指令信号
が送信され、ＴＣＭ５１はこの開度指令信号をモータ駆
動電圧に変換演算して、実際のスロットルバルブ１０２
の開度がＰＣＭ５０からの開度指令信号により得られる
開度となるように電子制御スロットルバルブ１０２をフ
ィードバック制御する。

【００２１】ＰＣＭ５０には、アクセルペダル開度セン
サ１０５からのアクセルペダル開度、ブレーキ操作スイ
ッチ１０６からのブレーキ操作信号、自動変速機のレン
ジ選択レバー１０７からのセレクトレンジ信号などが入
力され、エンジン１０１への燃料供給量や、点火時期を
制御したり、無段変速機１０３のギア位置制御あるいは
油圧制御を行ったり、ブレーキアクチュエータ１０４の
各輪ブレーキ油圧制御を行う。

【００２２】一方、車両のフロントガラスの上方には、
車両の前方の状況を映像として撮影するためのカメラ１
１１が配設されている。カメラ１１１により撮影した画
像は画像処理装置５３に入力されて前方の道路状況、車
両状況、障害物情報などとして処理され、この処理結果
が外部環境情報処理モジュール５２に送信される。

【００２３】また、車両の後部には衛星からの信号を受
信するＧＰＳアンテナ１１３が配設されている。ＧＰＳ
アンテナ１１３から得られた情報は、位置情報処理装置
５４に入力される。位置情報処理装置５４は、予め地理
上の属性などを組み込んだ地図情報を記憶したＣＤ−Ｒ
ＯＭなどの記録媒体を格納しており、この地図情報とＧ
ＰＳアンテナ１１３からの信号とに基づいて、車両が現
在走行している位置が検出される。そしてこの検出結果
は外部環境情報処理モジュール５２に送信される。ま
た、位置情報処理装置５４からの信号は運転席に設けら
れたモニタ１１２にも表示される。

【００２４】外部環境情報処理モジュール５２は、画像
処理装置５３および位置情報処理装置５４から入力され
た信号に基づいて、現在の車両の環境を表す信号をＰＣ
Ｍ５０に送信する。ＰＣＭ５０は、この信号を受けてエ
ンジン１０１の出力や、無段変速機１０３の変速などを
制御する。また、逆にＰＣＭ５０は、エンジン１０１の
出力トルク情報、無段変速機１０３のギア位置情報、あ
るいはアクセルペダル開度センサ１０５およびブレーキ
操作スイッチ１０６からの信号状態などを外部環境情報
処理モジュール５２に送信する。外部環境情報処理モジ
ュール５２は、この信号を受けて、外部環境の判断精度
を高めたり、運転者の心理状態を推測したりすることも
ある。また、ＰＣＭ５０には後述するように外部環境情
報処理モジュール５２から送信される現在の車両が存在
している地域属性の情報を記憶するための地域属性情報
格納メモリ（図示省略）が設けられている。

【００２５】次いで、本実施の形態の動作について説明
する。

【００２６】図３は本実施の形態に係る車両駆動力制御
装置において行われる処理の一例を示すフローチャート
である。

【００２７】まず、ステップＳ１において、外部環境情
報処理モジュール５２において、車両が現在走行してい
る地域属性の判定を行う。

【００２８】図４は、外部環境情報処理モジュール５２
における地域属性判定処理を示すフローチャート、図５
（ａ），（ｂ）は例えばモニタ１１２に表示される画像
を示す図である。

【００２９】図４に示すように、まず、ステップＳ１１
において、ＧＰＳアンテナ１１３からの衛星受信情報に
基づいて、車両の地図上での位置座標Ｃ（ｘ，ｙ）を検
出する。また、図５（ａ）に示すように、周辺道路上の
どの道路の上に自車両が存在しているかなどの判断も地
図上において行う。

【００３０】次のステップＳ１２においては、ステップ
Ｓ１１において検出された位置座標Ｃ（ｘ，ｙ）が、予
め記憶された地域属性（市街地、市街地以外など）のう
ちどの属性に属するかを判断する。例えば、車両が図５
（ａ）に示す座標Ｃ（ｘ，ｙ）の位置に存在する場合に
は、図５（ｂ）に示すように、自車両は地図上の属性で
は、属性Ａ（例えば市街地）に属すると判断される。

【００３１】そしてステップＳ１３において、ステップ
Ｓ１２で判断した自車両の現在位置における属性に関す
る情報をＰＣＭ５０に送信して処理を終了する。

【００３２】図３に戻り、次のステップＳ２において
は、ＰＣＭ５０において駆動力特性切換処理を行う。図
６は駆動力特性切換処理を示すフローチャートである。
なお、本実施の形態における駆動力特性切換処理は、例
えば１０ｍｓｅｃに１タスクの割合で実行されるもので
ある。まず、ステップＳ２１において、外部環境情報処
理モジュール５２から、ステップＳ１において求めた、
車両が現在走行している地域属性が、外部からの駆動力
特性の指示情報として入力されるとともに、この地域属
性がＰＣＭ５０に設けられたメモリに記憶される。

【００３３】次いで、ステップＳ２２において、ステッ
プＳ２１にて記憶された地域属性情報が前回の処理時に
記憶された地域属性情報と同一であるか否かを判断す
る。ステップＳ２２が否定されたときは駆動力特性を地
域属性に応じて変更する可能性があるとしてステップＳ
２３へ進み、ステップＳ２２が肯定されたときは駆動力
特性を地域属性に応じて変更する必要がないとしてステ
ップＳ２６へ進む。

【００３４】ステップＳ２３においては、ステップＳ２
１において入力された現在の地域属性に基づく変速パタ
ーンを仮に選択したときに、どのような変速比に変更さ
れるかの推定演算を行う。すなわち、現在のアクセルペ
ダル開度、車両速度および地域属性に応じた変速パター
ンに基づいて推定変速比を演算する。例えば、車両速度
とアクセルペダル開度との関係を地域属性に応じて記憶
したテーブルを参照し、変更される地域属性での現在の
車速とアクセルペダル開度との関係を求め、この関係に
基づいて推定変速比を演算する。

【００３５】次いで、ステップＳ２４においては、ステ
ップＳ２３において演算された推定変速比と、現在の無
段変速機１０３の実変速比とを比較する。そして、推定
変速比と実変速比とが一致している場合は、駆動力特性
を地域属性に応じて変更してよいものとしてステップＳ
２６へ進む。逆に推定変速比と実変速比とが一致してい
ない場合は、ステップＳ２５に進み、前回の処理におい
て記憶された地域属性を維持してメモリに記憶する。な
お、本実施の形態においては推定変速比と実変速比とが
一致しているか否かを判断しているが、変速比の演算に
多少の誤差を生じるため、完全一致でなく略一致した状
態をも含むように、ある程度の許容範囲を持って判断さ
れる。

【００３６】ステップＳ２６においては、メモリに記憶
された地域属性情報をＰＣＭ５０における変速比決定用
のメモリに格納して処理を終了する。これにより、変速
比決定用のメモリには、変更が許容される駆動力特性に
関連する属性情報が格納されることとなる。

【００３７】図３に戻り、次のステップＳ３において
は、ＰＣＭ５０のメモリに記憶された地域属性情報に応
じた変速パターンにより駆動力特性が変更されて車両が
駆動される。

【００３８】図７は駆動特性変更処理を示すフローチャ
ートであり、上記図６に示すフローチャートにおいて、
推定変速比と実変速比とが略同一の場合に例えばバック
グラウンドで実施される。すなわち、ステップＳ３１に
おいて、上述した変速比決定用のメモリに格納された地
域属性情報に応じて、種々の変速パターンから車両速度
とアクセルペダル開度センサ１０５からの信号とに応じ
て関連付けられる無段変速機１０３の目標変速比を決定
する。図８は車速と目標入力回転数との関係を示すグラ
フである。なお、図８に示すグラフを用いることによ
り、車速に応じて目標入力回転数開度を決定することが
できるが、目標入力回転数を決定することにより、結果
として無段変速機１０３の変速比が決定される。

【００３９】例えば、図８に示すグラフにおいては、属
性Ｂよりも属性Ａの方が同一の車速あるいは同一のアク
セルペダル開度であっても目標入力回転数が大きいた
め、低速側のギアが選択され、これにより属性Ａの場合
は属性Ｂの場合よりも各ギアごとの余裕駆動力が大きく
なり、登降坂路などの大駆動力が必要な走行に適した変
速パターンとすることができる。

【００４０】以下、本実施の形態の効果について説明す
る。

【００４１】図９は本実施の形態により得られる効果を
従来のものと比較して示す時間経過図である。なお、図
９においては本実施の形態のものを実線により、従来例
のものを破線により示す。図９に示すように、アクセル
が解放されていないときに、地域属性が変更されると、
地域属性に応じて変速パターンが変更されるため、目標
変速比が低速側へ移行する。従来例では、地域属性の変
更と略同時に変速比が目標変速比に向けて低速側へ移行
するため、アクセル操作量がほとんど変わらないにも拘
わらず、車両の加速度Ｇが大きく変更されて運転時に違
和感が生じる。これに対して本実施の形態においては、
目標変速比が変更されても、実際の変速比が属性変化後
の目標変速比に近づかない限り、属性変更による変速パ
ターンの変更は禁止される。そして、アクセルを戻した
り踏み込んだりという運転者の操作によって、実際の変
速比が変化し、属性変化後の目標変速比に近づいたとき
に駆動力特性が切り換えられる。このため、運転者のア
クセル操作とは関係なく変速比が変化することが防止さ
れ、これにより運転者の意図に適合した違和感のない運
転を行うことができる。

【００４２】ここで、図９に示すように、アクセルを戻
したり踏んだりして操作を行っている場合は、車軸の出
力トルクがステップ状の変化をするため、加速度はゼロ
とはならないものである。そして、走行抵抗と出力トル
クが相殺されると加速度がゼロとなる。

【００４３】なお、上記実施の形態においては、地域属
性が変更された場合に変速パターンを変更するようにし
ているが、例えば、上記特開平７−３３２４４４号公報
に記載された無段変速機の変速制御装置のように、現在
車両が走行している登降坂路などの道路状況を車両の駆
動負荷などに基づいて推定し、この道路状況に応じて無
段変速機の変速パターンを変更してもよい。すなわち、
車両の駆動負荷に基づいて推定された無段変速機の変速
比と実変速比が略同一の場合にのみ、上記実施の形態と
同様に変速パターンの変更を許容してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概略構成を示すブロック図

【図２】本実施の形態に係る車両駆動力制御装置が適用
される車両の構成を示すブロック図

【図３】本実施の形態において行われる処理を示すフロ
ーチャート

【図４】地域属性判定処理を示すフローチャート

【図５】モニタに表示される地図の例を示す図

【図６】駆動力特性切換処理を示すフローチャート

【図７】駆動力特性変更処理を示すフローチャート

【図８】車速と目標入力回転数との関係を示すグラフ

【図９】本発明の実施の形態の効果を示す時間経過図

【符号の説明】

１ 駆動力特性変更指示手段 ２ 駆動力特性切換手段 ３ 変速比推定手段 ４ 変速比比較手段 ５ 駆動力特性切換許容手段 ５０ ＰＣＭ ５１ ＴＣＭ ５２ 外部環境情報処理モジュール ５４ 位置情報処理装置 １０１ エンジン １０２ 電子制御スロットルバルブ １０３ 無段変速機

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に搭載された無段変速機による駆動
   力特性を制御する車両駆動力制御装置であって、 前記無段変速機の変速パターンの変更を指示する駆動力
   特性変更指示手段と、 この駆動力特性変更指示手段からの指示に基づいて、前
   記変速パターンを変更する駆動力特性切換手段と、 前記駆動力特性変更指示手段からの指示に基づいて変更
   された場合における前記無段変速機の変速比を推定する
   変速比推定手段と、 この変速比推定手段により推定された推定変速比と現在
   の実変速比とを比較する変速比比較手段と、 この変速比比較手段による比較結果が略同一の場合にの
   み、前記駆動力特性切換手段による前記変速パターンの
   切り換えを許容する駆動力特性切換許容手段とを備えた
   ことを特徴とする車両駆動力制御装置。
2. 【請求項２】 前記駆動力特性変更指示手段は、 主要道路に関する地域属性を予め記憶した地域属性記憶
   手段と、 前記自車両の現在位置を求めるために使用される位置用
   情報を検出する位置用情報検出手段と、 前記位置用情報検出手段の検出結果に基づいて、前記自
   車両の現在位置を演算決定する現在位置演算手段と、 前記地域属性記憶手段における地域属性と、前記現在位
   置演算手段による演算結果とを比較して、前記自車両が
   走行している地域属性を検出する検出手段と、 この検出手段による検出結果に基づいて、変更指示信号
   を出力する出力手段とを有することを特徴とする請求項
   １記載の車両駆動力制御装置。