JP3192447B2

JP3192447B2 - 車両のパワートレイン制御装置

Info

Publication number: JP3192447B2
Application number: JP22788291A
Authority: JP
Inventors: 栄持西村; 俊弘松岡; 恒久奥田
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1991-09-09
Filing date: 1991-09-09
Publication date: 2001-07-30
Anticipated expiration: 2016-07-30
Also published as: JPH0565037A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両のパワートレイン
制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動変速機付車両においては、マ
イクロコンピュータからなるコントロールユニットを用
いて、車速センサによって検出される車速、アクセルセ
ンサによって検出されるアクセル操作量(以下、これを
アクセル開度という)等を入力情報として変速制御を行
うようにした電子制御式自動変速機が多用されている。
かかる電子制御式自動変速機を備えた車両では、変速特
性を自由に設定することができるので、車両ないしパワ
ートレインの運転状態あるいは運転者の好みに応じて、
これらに適合するように変速特性を設定・変更すること
ができる。そこで、例えば、基本的にはエンジン負荷及
びエンジン回転数が夫々設定値以上となったときにシフ
トアップするように変速特性を設定した上で、エンジン
負荷に対する上記設定値をエンジン回転数に応じて変更
するようにし、減速運転時等において不必要なシフトア
ップが行われるのを防止するようにし、走行性の向上を
図った車両(シフトインジケータ)が提案されている(特
開昭６２−２９４２４号公報参照)。

【０００３】また、近年、コントロールユニットを用い
て、アクセル開度等を入力情報として、電気式のスロッ
トルアクチュエータを介してスロットル弁の開閉制御
(スロットル制御)を行うようにしたエレキスロットルシ
ステムが提案されているが、かかるエレキスロットルシ
ステムを備えた車両においては、アクセル開度に対する
スロットル開度特性(すなわちエンジン出力特性)を自由
に設定することができる。ここで、車両に電子制御式自
動変速機とエレキスロットルシステムの両方を設けれ
ば、変速制御とスロットル制御とを関連づけて行うこと
ができ、車両ないしパワートレインの運転状態あるいは
運転者の好みにより適合するパワートレイン制御を行う
ことができる。

【０００４】そこで、電子制御式自動変速機とエレキス
ロットルシステムとを備えた車両において、例えば、ア
クセルペダルの踏込量に対応して出力軸トルクを制御す
るとともに最適変速制御を行い、走行性能ないし加速性
能の向上を図った車両が提案されている(特開昭６０−
１４３１３３号公報参照)。また、エンジン出力とエン
ジン回転数とを最低燃費曲線に沿うように制御するよう
にした車両(特開昭５８−１２２３３７号公報参照)、設
定された所定の加速度が最小の燃費で得られるようにし
た車両(特開昭６０−９４８２５号公報参照)等、燃費性
能の向上を図った車両が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、車両におい
ては、燃費性能及び走行性能(加速性能)の両方が良好な
ことが要求される。しかしながら、一般に走行性能の向
上と燃費性能の向上とを両立させることはむずかしい。
そこで、パワートレインの出力特性として、燃費性能を
重視するエコノミモードと走行性能ないし加速性能を重
視するパワーモードの２種のモードを設定し、両モード
のいずれか一方を任意に選択できるようにした車両、い
わゆる性能の差別化(二元化)を行った車両が提案されて
いる(例えば、特開昭６３−１６１５５号公報参照)。こ
のように、エコノミモードとパワーモードとを任意に選
択できるようにした従来の車両では、例えば、パワーモ
ードではエンジンを高回転域まで使用するようにして出
力を高め、エコノミモードでは低車速域までトルクコン
バータのロックアップを行うといった手法が用いられて
いる。しかしながら、このような手法では、エンジンを
あまり高回転域まで使用すると振動が発生しあるいは頭
打ち感が生じるなどといった不具合が生じるので、パワ
ーモードでエンジンをそれほど高回転域まで使用するこ
とができず、走行性能ないし加速性能の大幅な向上は望
めないといった問題がある。また、ロックアップ可能な
車速域の範囲が限られているので、エコノミモードでの
燃費性能の向上効果もそれほど多くは望めないといった
問題がある。

【０００６】また、エコノミモードでは変速特性を高速
段に入りやすい特性とすることによって燃費性能を高
め、パワーモードでは変速特性を低速段に入りやすい特
性とすることによって加速性能を高めるようにした車両
が提案されている。しかしながら、かかる手法では、同
一出力(駆動輪に付与するトルク)を得るためのアクセル
踏み込み量が、モードによって異なるので、アクセル操
作性が悪くなるといった問題がある。本発明は、上記従
来の問題点を解決するためになされたものであって、電
子制御式自動変速機とエレキスロットルシステムとを備
え、パワーモードとエコノミモードのいずれか一方を選
択できるようにした車両において、エコノミモードでは
燃費性能を十分に高めることができ、パワーモードでは
車両の走行性能ないし加速性能を十分に高めることがで
きる、アクセル操作性の良いパワートレイン制御装置を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達するため、（ａ）アクセル操作量に対するエンジン出
力特性を所定の自由度をもって設定することができるエ
ンジン出力可変システムと、（ｂ）変速特性を所定の自
由度をもって設定することができる自動変速機と、
（ｃ）パワートレインの出力モードとして、燃費性能の
良好なエコノミモードと走行性能の良好なパワーモード
の２種のモードを設定し、両モードのいずれか一方を任
意に選択できるようにしたモード切替手段とが設けられ
ている車両のパワートレイン制御装置において、（ｄ）
エコノミモード選択時には、エンジン出力特性を、エン
ジンの運転状態が低回転かつ高負荷での運転状態となる
ように設定するとともに、車速に応じて設定される変速
特性を、パワーモード選択時に比べて同一種類の変速が
低車速側で行われるような特性に設定する一方、（ｅ）
パワーモード選択時には、エンジン出力特性を、エンジ
ンの運転状態が高回転かつ低負荷での運転状態となるよ
うに設定するとともに、車速に応じて設定される変速特
性を、エコノミモード選択時に比べて同一種類の変速が
高車速側で行われるような特性に設定し、（ｆ）かつ、
両モードにおけるエンジン出力特性を、アクセル開度が
小さい領域では同一駆動輪トルクが得られるように設定
するパワートレイン出力特性設定手段が設けられている
ことを特徴とする車両のパワートレイン制御装置を提供
する。ここで、パワートレイン出力特性設定手段によっ
て設定されるエンジン出力特性は、アクセル開度が所定
値以下の領域においては、エコノミモード選択時の目標
スロットル開度のゲインが、パワーモード選択時の目標
スロットル開度のゲインより大きくなっているのが好ま
しい。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。
図１に示すように、車両ＷＤにはパワートレインＰが設
けられ、このパワートレインＰは、実質的にエンジン１
とトルクコンバータ２と自動変速機３とで構成されてい
る。そして、エンジン１の出力トルクは、トルクコンバ
ータ２と自動変速機３とによって変速された後、プロペ
ラシャフト４等の動力伝達機構を介して駆動輪５に伝達
されるようになっている。

【０００９】エンジン１には吸気通路６を通してエアが
供給されるようになっており、この吸気通路６には、エ
ア中の塵を除去するエアクリーナ７と、エア吸入量を絞
るスロットル弁８とが設けられている。スロットル弁８
に対して、ステップモータ(あるいはＤＣモータ)からな
る電気式のアクチュエータ９が設けられ、このアクチュ
エータ９は、マイクロコンピュータで構成されるコント
ロールユニット１０からの信号に従って、基本的にはア
クセルペダル１１の踏込量すなわちアクセル開度(アク
セル操作量)に応じて、スロットル弁８を制御するよう
になっている。ここで、コントロールユニット１０は、
後で説明するように、アクセル開度に対するスロットル
開度特性(エンジン出力特性)をほぼ自由に設定すること
ができるようになっている。つまり、車両ＷＤにはいわ
ゆるエレキスロットルシステムが採用されている。

【００１０】コントロールユニット１０は、請求項１に
記載されたパワートレイン出力特性設定手段を含む、パ
ワートレインＰの総合的な制御手段であって、アクセル
ペダル１１に対して設けられたアクセルセンサ１２によ
って検出されるアクセル開度α、車速センサ１３によっ
て検出される車速Ｖ、モード(パワーモードまたはエコ
ノミモード)の切り替えを行うモードスイッチ１４から
出力されるモード信号Ｍ等を制御情報として、所定のパ
ワートレイン制御を行うようになっている。具体的に
は、モード別に設定されるスロットル開度特性に従って
アクセル開度等に応じてスロットル弁８を制御するスロ
ットル制御、モード別に設定される変速特性に従って、
ロックアップ用ソレノイド１６及び第１〜第３変速用ソ
レノイド１７〜１９を介して自動変速機３のシフトアッ
プまたはシフトダウンを行う変速制御等を行うようにな
っている。

【００１１】以下、コントロールユニット１０によるパ
ワートレイン制御(スロットル制御及び変速制御)の制御
方法を説明する。なお、上記パワートレイン制御は、具
体的には、後で説明するスロットル制御ルーチン(図
２)、シフトアップルーチン(図３〜図８)及びシフトダ
ウンルーチン(図９〜図１４)を実行することによって行
われる。 (１)パワートレイン制御の基本ロジック一般に、エンジン１の出力動力(以下、これをエンジン
動力という)は、エンジン１の出力トルク(以下、これを
エンジントルクという)とエンジン回転数の積であらわ
される。そして、エンジントルクはエンジン負荷(スロ
ットル開度)にほぼ比例する。すなわち、図１５に示す
ように、エンジン回転数を横軸にとり、エンジン負荷
(スロットル開度)を縦軸にとった２次元座標面上におい
て、エンジン動力が等しい点を連ねると、例えば曲線Ｇ
₁〜Ｇ₆(略双曲線)のようになる。なお、エンジン動力は
Ｇ₁,Ｇ₂…Ｇ₆の順に小さくなる。したがって、例えば領
域Ａと領域Ｂとでは、エンジン動力がほぼ等しくなり、
両者は基本的には駆動輪５に等しい動力を付与できるこ
とになる。つまり、駆動輪５に所定の動力を付与するに
は、エンジン１を領域Ａまたは領域Ｂのいずれの状態で
運転してもよいということになる。なお、領域Ａと領域
Ｂの中間の領域を利用してもよいのはもちろんである。

【００１２】しかしながら、エンジン１の運転状態が領
域Ａにある場合と領域Ｂにある場合とでは、エンジン動
力すなわち駆動輪５に付与される動力は等しいものの、
パワートレインＰの運転状態には次のような相異点があ
る。すなわち、エンジン１の運転状態が領域Ａにある場
合は、エンジン回転数が低いので、駆動輪５を車速に対
応する回転数で回転させるためには、自動変速機３の変
速比(トルク比)を小さくする必要がある。すなわち、自
動変速機３のギヤを高速段に入れる必要がある。また、
領域Ａでは領域Ｂより燃費性が良くなる。領域Ａではエ
ンジン回転数が低いので、エンジン１内での摩擦抵抗が
小さくなるなどして、動力損失が少なくなるからであ
る。

【００１３】他方、エンジン１の運転状態が領域Ｂにあ
る場合は、エンジン回転数が高いので、駆動輪５を車速
に対応する回転数で回転させるためには、自動変速機３
の変速比(トルク比)を大きくする必要がある。すなわ
ち、自動変速機３のギヤを低速段に入れる必要がある。
この場合、変速比(トルク比)が大きいので、アクセルペ
ダル１１を大きく踏み込んだときには、駆動輪５に付与
されるトルクの増加率が大きくなる。すなわち、アクセ
ルペダル５の踏み込みに対して、車両ＷＤに生じる加速
度が大きくなる。

【００１４】このパワートレイン制御においては、かか
るパワートレインＰの特性に着目して、パワーモードで
は、自動変速機３を低速段に入れた上で、アクセル開度
が小さい領域(ほぼパーシャル域)ではエンジン１を高回
転・低負荷域(例えば領域Ｂ)で運転し、車両ＷＤの走行
性能ないし加速性能(加速応答性)を高めるようにしてい
る。他方、エコノミモードでは、自動変速機３を高速段
に入れた上で、アクセル開度が小さい領域ではエンジン
１を低回転・高負荷域(例えば領域Ａ)で運転し、車両Ｗ
Ｄの燃費性能を高めるようにしている。

【００１５】このようなパワートレイン制御は、具体的
には、モード別に、スロットル開度特性と変速特性とを
互いに関連づけて設定し、これらの特性に従って、スロ
ットル制御と変速制御とを行うことにより実施される。
パワーモード用スロットル開度特性(パワーモードスロ
ットルマップ)は、例えば図１６に示すように、ギヤ位
置Ｄ(変速段)毎に、アクセル開度αを独立変数とし、目
標スロットル開度ＴＶＯを従属変数として設定される。
そして、アクセル開度αが所定値α₀以下の領域すなわ
ちほぼパーシャル域では、目標スロットル開度ＴＶＯの
アクセル開度αに対するゲインが比較的小さく設定され
る。なお、図１６に示す例では、アクセル開度αが０の
ときには目標スロットル開度ＴＶＯが０とされ、アクセ
ル開度αが１００％のときには目標スロットル開度ＴＶ
Ｏが１００％とされ、アクセル開度αが０〜α₀及びα₀
〜１００％の中間領域では、目標スロットル開度ＴＶＯ
がアクセル開度αに対してリニアに変化するような特性
となっている。また、パワーモード用変速特性(パワー
モード変速マップ)は、例えば図１８に示すように、同
一運転状態ではエコノミモードよりも低速段に入りやす
いような特性に設定される。すなわち、シフトアップ時
には車速が比較的大きくなるまでシフトアップが行われ
ず、かつシフトダウン時には車速が比較的大きいときか
らシフトダウンが行われるような特性に設定される。

【００１６】他方、エコノミモード用スロットル開度特
性(エコノミモードスロットルマップ)は、例えば図１７
に示すように、基本的には図１６に示すパワーモード用
スロットル開度特性と同様ではあるが、アクセル開度α
が所定値α₀以下の領域すなわちほぼパーシャル域で
は、目標スロットル開度ＴＶＯのアクセル開度αに対す
るゲインが比較的大きく設定される。また、エコノミモ
ード用変速特性(エコノミモード変速マップ)は、例えば
図１９に示すように、同一運転状態ではパワーモードよ
りも高速段に入りやすいような特性に設定される。すな
わち、シフトアップ時には車速が比較的小さいときから
シフトアップが行なわれ、かつシフトダウン時には車速
が比較的小さくなるまでシフトダウンが行われないよう
な特性に設定される。

【００１７】ここで、アクセル開度αがα₀以下の領域
において、両スロットル開度特性のゲインは、同一アク
セル開度では、駆動輪５に付与されるトルクが等しくな
るような関係を有するように設定される。すなわち、パ
ーシャル域では、モードを切り替えた場合でも同一駆動
輪トルクを得るためのアクセルペダル踏み込み量が変化
しないような特性に設定される。つまり、パーシャル域
では、モードを切り替えた場合でも、アクセルペダル踏
み込み量を変える必要はないことになる。

【００１８】スロットル開度特性と変速特性とを、この
ように設定することによって、パワーモードでは走行性
能ないし加速性能(加速応答性)が十分に高められ、エコ
ノミモードでは燃費性能が十分に高められる。また、パ
ーシャル域では、モードを切り替えてもアクセルペダル
踏み込み量を変える必要がないので、アクセル操作性が
高められる。

【００１９】(２)スロットル制御以下、図２に示すフローチャートに従って、スロットル
制御の具体的な制御方法を説明する。このスロットル制
御では、選択されたモードに応じてパワーモードスロッ
トルマップまたはエコノミモードスロットルマップを用
い、アクセル開度と実際のギヤ位置とに基づいて目標ス
ロットル開度を演算し、この目標スロットル開度をアク
チュエータ９に出力するようにしている。

【００２０】制御が開始されると、まずステップ＃１
で、アクセル開度αと、モードＭと、自動変速機３の実
際のギヤ位置Ｄ'とが読み込まれる。次に、ステップ＃
２で、モードＭがパワーモードであるか否かが判定され
る。モードＭがパワーモードであると判定されれば(Ｙ
ＥＳ)、ステップ＃３で、図１６に示すような特性をも
つパワーモードスロットルマップを用いて、アクセル開
度αとギヤ位置Ｄ'とに基づいて、目標スロットル開度
ＴＶＯが演算される。他方、モードＭがパワーモードで
ない、すなわちエコノミモードであると判定されれば
(ＮＯ)、ステップ＃４で、図１７に示すような特性をも
つエコノミモードスロットルマップを用いて、アクセル
開度αとギヤ位置Ｄ'とに基づいて、目標スロットル開
度ＴＶＯが演算される。

【００２１】ここで、パワーモードスロットルマップ及
びエコノミモードスロットルマップのスロットル開度特
性、あるいはこれらのマップに従ってスロットル弁８を
開閉した場合のパワートレインＰの出力特性は、前記の
「パワートレイン制御の基本ロジック」で説明したとおり
である。すなわち、パワーモードにおいてパーシャル域
では、エンジン１が、例えば図１５中の領域Ｂのような
高回転・低負荷域で運転され、後で説明する変速制御
(シフトアップ制御及びシフトダウン制御)と相まって、
走行性能・加速性能が高められる。また、エコノミモー
ドにおいてパーシャル域では、エンジン１が、例えば図
１５中の領域Ａのような低回転・高負荷域で運転され、
後で説明する変速制御と相まって、燃費性能が高められ
る。続いて、ステップ＃５で、この目標スロットル開度
ＴＶＯがアクチュエータ９に出力され、アクチュエータ
９によってスロットル弁８が上記目標スロットル開度Ｔ
ＶＯどおりに開閉される。この後、ステップ＃１に復帰
する。

【００２２】(３)シフトアップ制御以下、図３〜図８に示すフローチャートに従って、変速
制御の１つであるシフトアップ制御の具体的な制御方法
を説明する。このシフトアップ制御では、選択されたモ
ードに応じて、パワーモード変速マップまたはエコノミ
モード変速マップを用い、車速とアクセル開度と実際の
ギヤ位置とに基づいて、目標ギヤ位置を演算し、この目
標ギヤ位置が実際のギヤ位置より高速段である場合に
は、ギヤを切り替えてシフトアップを行うようにしてい
る。なお、シフトアップに伴うギヤの具体的な切り替え
は、よく知られた普通の方法で行われるので、その詳し
い説明は省略するが、ロックアップ用ソレノイド１６及
び第１〜第３変速用ソレノイド１７〜１９のオン・オフ
パターンを切り替えることによって自動変速機３内の油
圧回路を切り替え、これによって自動変速機３内の各種
クラッチ及び各種ブレーキのオン・オフパターンを切り
替えてプラネタリギヤの変速比を切り替えるといった方
法で行われる。

【００２３】具体的には、まずステップ＃１１で、車速
Ｖと、アクセル開度αと、実際のギヤ位置Ｄ'と、モー
ドＭとが読み込まれる。次にステップ＃１２で、モード
Ｍがパワーモードであるか否かが判定される。ここで、
モードＭがパワーモードであると判定されれば(ＹＥ
Ｓ)、ステップ＃１３〜ステップ＃３６のパワーモード
用制御ルーチンが実行され、エコノミモードであると判
定されれば(ＮＯ)、ステップ＃３７〜ステップ＃６０の
エコノミモード用制御ルーチンが実行される。

【００２４】以下、パワーモード用制御ルーチン(ステ
ップ＃１３〜ステップ＃３６)を説明する。このパワー
モード用制御ルーチンでは、目標ギヤ位置まで迅速にシ
フトアップできるように、ギヤ位置Ｄ'毎に、最も能率
的にシフトアップできるような個別の制御ルーチンを設
けている。すなわち、ギヤ位置Ｄ'が１速であればステ
ップ＃２０〜ステップ＃２９が実行され、１速に最も適
した方法でシフトアップを行った後、ステップ＃１１に
復帰する。ギヤ位置Ｄ'が２速であればステップ＃３０
〜ステップ＃３６が実行され、２速に最も適した方法で
シフトアップを行った後、ステップ＃１１に復帰する。
ギヤ位置Ｄ'が３速であればステップ＃１６〜ステップ
＃１９が実行され、３速に最も適した方法でシフトアッ
プを行った後、ステップ＃１１に復帰する。なお、ギヤ
位置Ｄ'が４速であれば、これ以上シフトアップを行う
ことができないので、直ちにステップ＃１１復帰する。
このような、ギヤ位置Ｄ'に対応する各制御ルーチンへ
の分岐は、ステップ＃１３〜ステップ＃１５の一連のス
テップによって実行される。以下、ギヤ位置Ｄ'別に具
体的なシフトアップ方法を説明する。

【００２５】１) Ｄ'＝４の場合ギヤ位置Ｄ'が４速(最高速段)の場合は(ステップ＃１３
がＹＥＳ)、これ以上シフトアップを行うことができな
いので、直ちにステップ＃１１に復帰する。

【００２６】２) Ｄ'＝１の場合ギヤ位置Ｄ'が１速(最低速段)の場合は(ステップ＃１３
がＮＯ、ステップ＃１４がＹＥＳ)、ステップ＃２０〜
ステップ＃２９が実行される。ステップ＃２０では、図
１８に示すような特性をもつパワーモード変速マップを
用いて、アクセル開度αに基づいて、３速から４速への
シフトアップを行うべき切替車速Ｖjが演算される。以
下では、便宜上、a速からb速へのシフトアップまたはシ
フトダウンを行うべき切替車速Ｖjを「a→b切替車速Ｖj」
という。すなわち、図１８中における３→４シフトアッ
プラインＨ₁上において、例えばアクセル開度α₁に対応
する車速Ｖj₁が演算され、この車速Ｖj₁が３→４切替車
速Ｖjとされる。なお、以下において、各種切替車速が
演算されるときも、これと同様の方法で行われることに
なる。ここで、パワーモード変速マップの変速特性は、
前記の「パワートレイン制御の基本ロジック」で説明した
とおり、車両ＷＤの走行性能・加速性能を高めるため
に、低速段に入りやすいような特性に設定されている。
続いて、ステップ＃２１で、車速Ｖが３→４切替車速Ｖ
jより小さいか否かが判定される。ここで、Ｖ≧Ｖjであ
ると判定されれば(ＮＯ)、車両ＷＤの運転状態が、自動
変速機３を４速にすべき領域に入っていることになるの
で、ステップ＃２８で目標ギヤ位置Ｄが４速に設定され
る。この場合、目標ギヤ位置Ｄが４速であり、ギヤ位置
Ｄ'が１速であるので、１速から４速へのシフトアップ
が行われ、この後ステップ＃１１に復帰する。このよう
に１速から４速に直接シフトアップされるので、シフト
アップに要する時間が短縮される。

【００２７】ステップ＃２１で、Ｖ＜Ｖjであると判定
されれば(ＹＥＳ)、車両ＷＤの運転状態が自動変速機３
を４速にすべき領域に入っていないことになる。そこ
で、これより１段低い３速にシフトアップする必要があ
るか否かが判定され、その必要があれば３速にシフトア
ップされる。すなわち、ステップ＃２２で、パワーモー
ド変速マップを用いて、アクセル開度αに基づいて２→
３切替車速Ｖjが演算される。続いて、ステップ＃２３
で、車速Ｖが２→３切替車速Ｖjより小さいか否かが判
定される。ここで、Ｖ≧Ｖjであると判定されれば(Ｎ
Ｏ)、車両ＷＤの運転状態が自動変速機３を３速にすべ
き領域に入っていることになるので、ステップ＃２９で
目標ギヤ位置Ｄが３速に設定される。この場合、目標ギ
ヤ位置Ｄが３速であり、ギヤ位置Ｄ'が１速であるので
１速から３速へのシフトアップが行われ、この後ステッ
プ＃１１に復帰する。この場合も、１速から３速に直接
シフトアップされるので、シフトアップに要する時間が
短縮されるのはもちろんである。

【００２８】ステップ＃２３で、Ｖ＜Ｖjであると判定
されれば(ＹＥＳ)、車両ＷＤの運転状態が自動変速機３
を３速にすべき領域に入っていないことになる。そこ
で、さらに１段低い２速にシフトアップする必要がある
か否かが判定され、その必要があれば２速にシフトアッ
プされる。すなわち、ステップ＃２４で、パワーモード
変速マップを用いて、アクセル開度αに基づいて１→２
切替車速Ｖjが演算される。続いて、ステップ＃２５
で、車速Ｖが１→２切替車速Ｖjより小さいか否かが判
定される。ここで、Ｖ≧Ｖjであると判定されれば(Ｎ
Ｏ)、車両ＷＤの運転状態が自動変速機３を２速にすべ
き領域に入っていることになるので、ステップ＃２７で
目標ギヤ位置Ｄが２速に設定される。この場合、目標ギ
ヤ位置Ｄが２速であり、ギヤ位置Ｄ'が１速であるので
１速から２速へのシフトアップが行われ、この後ステッ
プ＃１１に復帰する。他方、ステップ＃２５で、Ｖ＜Ｖ
jであると判定されれば(ＹＥＳ)、車両ＷＤの運転状態
が自動変速機３を２速にすべき領域に入っていないこと
になるので、ステップ＃２６で目標ギヤ位置Ｄが１速に
設定される。この場合、目標ギヤ位置Ｄとギヤ位置Ｄ'
とが一致しているので(１速)、ギヤ位置は現状維持され
る(シフトアップは行われない)。この後、ステップ＃１
１に復帰する。

【００２９】３) Ｄ'＝２の場合ギヤ位置Ｄ'が２速の場合は(ステップ＃１３,ステップ
＃１４がともにＮＯ、ステップ＃１５がＹＥＳ)、ステ
ップ＃３０〜ステップ＃３６で４速または３速へのシフ
トアップの必要性の有無が判定され、必要があればシフ
トアップが行われることになるが、このＤ'＝２の場合
の制御ルーチンは、若干の相異点を除けば、前記のＤ'
＝１の場合の制御ルーチン(ステップ＃２０〜ステップ
＃２９)と同一の論理構成となっている。相異点は、ギ
ヤ位置Ｄ'がすでに２速となっているので、目標ギヤ位
置Ｄが２速に設定された場合はシフトアップが行われな
いこと、及び目標ギヤ位置Ｄが１速であるか否かの判定
が行われないことである。なお、Ｄ'＝２の場合に、目
標ギヤ位置Ｄが１速であるか否かの判定は、後で説明す
るシフトダウン制御(図９〜図１４)で行われ、目標ギヤ
位置Ｄが１速であればシフトダウンが行われることにな
る。具体的には、ステップ＃３０〜ステップ＃３１で４
速にシフトアップする必要があるか否かが判定され、必
要があればステップ＃３６で目標ギヤ位置Ｄが４速に設
定される。必要がなければ、さらにステップ＃３２〜ス
テップ＃３３で３速にシフトアップする必要があるか否
かが判定され、この判定に従ってステップ＃３４または
ステップ＃３５で、目標ギヤ位置Ｄが２速または３速に
設定される。この後、ステップ＃１１に復帰する。

【００３０】４) Ｄ'＝３の場合ギヤ位置Ｄ'が３速の場合は(ステップ＃１３,ステップ
＃１４,ステップ＃１５がすべてＮＯ)、ステップ＃１６
〜ステップ＃１９で、４速へのシフトアップの必要性の
有無が判定され、必要があればシフトアップが行われる
が、このＤ'＝３の場合の制御ルーチンも、若干の相異
点を除けば、前記のＤ'＝１の場合の制御ルーチン(ステ
ップ＃２０〜ステップ＃２９)と同一の論理構成となっ
ている。相異点は、ギヤ位置Ｄ'がすでに３速となって
いるので、目標ギヤ位置Ｄが３速に設定された場合はシ
フトアップが行われないこと、及び目標ギヤ位置Ｄが１
速または２速であるか否かの判定が行われないことであ
る。具体的には、ステップ＃１６〜ステップ＃１７で４
速にシフトアップする必要があるか否かが判定され、こ
の判定に従って、ステップ＃１８またはステップ＃１９
で目標ギヤ位置Ｄが３速または４速に設定される。この
後、ステップ＃１１に復帰する。

【００３１】ところで、前記のステップ＃１２で、モー
ドＭがパワーモードでない、すなわちエコノミモードで
あると判定された場合は(ＮＯ)、ステップ＃３７〜ステ
ップ＃６０のエコノミモード用制御ルーチンが実行され
る。しかしながら、このエコノミモード用制御ルーチン
は、図１９に示すような特性をもつエコノミモード変速
マップを用いる点を除けば、ステップ＃１３〜ステップ
＃３６のパワーモード用制御ルーチンと全く同一の構成
となっている。つまり、エコノミモード用制御ルーチン
のステップ＃３７,ステップ＃３８…ステップ＃６０
は、夫々、パワーモード用制御ルーチンのステップ＃１
３,ステップ＃１４…ステップ＃３６と１対１に対応し
ている。したがって、説明の重複を避けるため、ステッ
プ＃３７〜ステップ＃６０の個々の説明は省略する。な
お、エコノミモード変速マップ(図１９)は、前記の「パ
ワートレイン制御の基本ロジック」で説明したとおり、
車両ＷＤの燃費性能を高めるために、高速段に入りやす
いような特性に設定されている。このようなシフトアッ
プ制御によれば、迅速なシフトアップ動作を行うことが
できるとともに、前記したスロットル制御と相まって、
パワーモード選択時には車両ＷＤの走行性能ないし加速
性能を十分に高めることができ、エコノミモード選択時
には燃費性能を十分に高めることができる。

【００３２】(４)シフトダウン制御以下、図９〜図１４に示すフローチャートに従って、も
う１つの変速制御であるシフトダウン制御の制御方法を
説明する。このシフトダウン制御では、選択されたモー
ドに応じてパワーモード変速マップまたはエコノミモー
ド変速マップを用い、車速とアクセル開度とギヤ位置と
に基づいて目標ギヤ位置を演算し、この目標ギヤ位置が
ギヤ位置より低速段である場合にはシフトダウンを行う
ようにしている。なお、シフトダウンに伴うギヤの具体
的な切り替えは、シフトアップの場合と同様、よく知ら
れた普通の方法で行われるので、その詳しい説明は省略
する。

【００３３】具体的には、まずステップ＃６１で、車速
Ｖと、アクセル開度αと、実際のギヤ位置Ｄ'と、モー
ドＭとが読み込まれる。次にステップ＃６２で、モード
Ｍがパワーモードであるか否かが判定される。ここで、
モードＭがパワーモードであると判定されれば(ＹＥ
Ｓ)、ステップ＃６３〜ステップ＃８６のパワーモード
用制御ルーチンが実行され、エコノミモードであると判
定されれば(ＮＯ)、ステップ＃８７〜ステップ＃１１０
のエコノミモード用制御ルーチンが実行される。

【００３４】まず、パワーモード用制御ルーチン(ステ
ップ＃６３〜ステップ＃８６)を説明する。このパワー
モード用制御ルーチンでも、前記したシフトアップ制御
の場合と同様に、目標ギヤ位置まで迅速にシフトダウン
できるように、ギヤ位置Ｄ'毎に、最も能率的にシフト
ダウンできるような個別の制御ルーチンを設けている。
すなわち、Ｄ'＝４であればステップ＃７０〜ステップ
＃７９が実行され、Ｄ'＝３であればステップ＃８０〜
ステップ＃８６が実行され、Ｄ'＝２であればステップ
＃６６〜ステップ＃６９が実行され、この後ステップ＃
６１に復帰する。なお、Ｄ'＝１であれば、これ以上シ
フトダウンを行うことができないので、直ちにステップ
＃６１復帰する。このような、ギヤ位置Ｄ'に対応する
各制御ルーチンへの分岐は、ステップ＃６３〜ステップ
＃６５の一連のステップによって実行される。以下、ギ
ヤ位置Ｄ'別に具体的なシフトダウン方法を説明する。

【００３５】１) Ｄ'＝１の場合ギヤ位置Ｄ'が１速(最低速段)の場合は(ステップ＃６３
がＹＥＳ)、これ以上シフトダウンを行うことができな
いので、直ちにステップ＃６１に復帰する。

【００３６】２) Ｄ'＝４の場合ギヤ位置Ｄ'が４速(最高速段)の場合は(ステップ＃６３
がＮＯ、ステップ＃６４がＹＥＳ)、ステップ＃７０〜
ステップ＃７９が実行される。ステップ＃７０では、図
１８に示すような特性をもつパワーモード変速マップを
用いて、アクセル開度αに基づいて２→１切替車速Ｖj
が演算される。すなわち、図１８中における２→１シフ
トダウンラインＨ₂上において、例えばアクセル開度α₂
に対応する車速Ｖj₂が演算され、この車速Ｖj₂が２→１
切替車速Ｖjとされる。続いて、ステップ＃７１で、車
速Ｖが２→１切替車速Ｖjより小さいか否かが判定され
る。ここで、Ｖ＜Ｖjであると判定されれば(ＹＥＳ)、
車両ＷＤの運転状態が、自動変速機３を１速にすべき領
域に入っていることになるので、ステップ＃７８で目標
ギヤ位置Ｄが１速に設定される。この場合、目標ギヤ位
置Ｄが１速であり、ギヤ位置Ｄ'が４速であるので、４
速から１速へ直接シフトダウンが行われ、この後ステッ
プ＃６１に復帰する。

【００３７】ステップ＃７１で、Ｖ≧Ｖjであると判定
されれば(ＮＯ)、車両ＷＤの運転状態が自動変速機３を
１速にすべき領域に入っていないことになる。そこで、
これより１段高い２速にシフトダウンする必要があるか
否かが判定され、その必要があれば２速にシフトダウン
される。すなわち、ステップ＃７２で、パワーモード変
速マップを用いて、アクセル開度αに基づいて３→２切
替車速Ｖjが演算される。続いて、ステップ＃７３で、
車速Ｖが３→２切替車速Ｖjより小さいか否かが判定さ
れる。ここで、Ｖ＜Ｖjであると判定されれば(ＹＥ
Ｓ)、車両ＷＤの運転状態が自動変速機３を２速にすべ
き領域に入っていることになるので、ステップ＃７９で
目標ギヤ位置Ｄが２速に設定される。この場合、目標ギ
ヤ位置Ｄが２速であり、ギヤ位置Ｄ'が４速であるの
で、直接４速から２速へのシフトダウンが行われ、この
後ステップ＃６１に復帰する。

【００３８】ステップ＃７３で、Ｖ≧Ｖjであると判定
されれば(ＮＯ)、車両ＷＤの運転状態が自動変速機３を
２速にすべき領域に入っていないことになる。そこで、
さらに１段高い３速にシフトダウンする必要があるか否
かが判定され、その必要があれば３速にシフトダウンさ
れる。すなわち、ステップ＃７４で、パワーモード変速
マップを用いて、アクセル開度αに基づいて４→３切替
車速Ｖjが演算される。続いて、ステップ＃７５で、車
速Ｖが４→３切替車速Ｖjより小さいか否かが判定され
る。ここで、Ｖ＜Ｖjであると判定されれば(ＹＥＳ)、
車両ＷＤの運転状態が自動変速機３を３速にすべき領域
に入っていることになるので、ステップ＃７７で目標ギ
ヤ位置Ｄが３速に設定される。この場合、目標ギヤ位置
Ｄが３速であり、ギヤ位置Ｄ'が４速であるので、４速
から３速へのシフトダウンが行われ、この後ステップ＃
６１に復帰する。他方、ステップ＃７５で、Ｖ≧Ｖjで
あると判定されれば(ＮＯ)、車両ＷＤの運転状態が自動
変速機３を３速にすべき領域に入っていないことになる
ので、ステップ＃７６で目標ギヤ位置Ｄが４速に設定さ
れる。この場合、目標ギヤ位置Ｄとギヤ位置Ｄ'とが一
致しているので(４速)、ギヤ位置は現状維持される(シ
フトダウンは行われない)。この後、ステップ＃６１に
復帰する。

【００３９】３) Ｄ'＝３の場合ギヤ位置Ｄ'が３速の場合は(ステップ＃６３,ステップ
＃６４がともにＮＯ、ステップ＃６５がＹＥＳ)、ステ
ップ＃８０〜ステップ＃８６で１速または２速へのシフ
トダウンの必要性の有無が判定され、必要があればシフ
トダウンが行われるが、このＤ'＝３の場合の制御ルー
チンは、若干の相異点を除けば、前記したＤ'＝４の場
合の制御ルーチン(ステップ＃７０〜ステップ＃７９)と
同一の構成となっている。相異点は、ギヤ位置Ｄ'がす
でに３速となっているので目標ギヤ位置Ｄが３速に設定
された場合にシフトダウンが行われないこと、及び目標
ギヤ位置Ｄが４速であるか否かの判定が行われないこと
である。具体的には、ステップ＃８０〜ステップ＃８１
で１速にシフトダウンする必要があるか否かが判定さ
れ、必要があればステップ＃８６で目標ギヤ位置Ｄが１
速に設定される。必要がなければ、さらにステップ＃８
２〜ステップ＃８３で２速にシフトダウンする必要があ
るか否かが判定され、この判定に従ってステップ＃８４
またはステップ＃８５で、目標ギヤ位置Ｄが３速または
２速に設定される。この後、ステップ＃６１に復帰す
る。

【００４０】４) Ｄ'＝２の場合ギヤ位置Ｄ'が２速の場合は(ステップ＃６３,ステップ
＃６４,ステップ＃６５がすべてＮＯ)、ステップ＃６６
〜ステップ＃６９で、１速へのシフトダウンの必要性の
有無が判定され、必要があればシフトダウンが行われる
が、このＤ'＝２の場合の制御ルーチンも、若干の相異
点を除けば、前記したＤ'＝４の場合の制御ルーチン(ス
テップ＃７０〜ステップ＃７９)と同一の構成となって
いる。相異点は、ギヤ位置Ｄ'がすでに２速となってい
るので、目標ギヤ位置Ｄが２速に設定された場合にシフ
トダウンが行われないこと、及び目標ギヤ位置Ｄが４速
または３速であるか否かの判定が行われないことであ
る。具体的には、ステップ＃６６〜ステップ＃６７で１
速にシフトダウンする必要があるか否かが判定され、こ
の判定に従って、ステップ＃６８またはステップ＃６９
で目標ギヤ位置Ｄが２速または１速に設定される。この
後、ステップ＃６１に復帰する。

【００４１】ところで、前記のステップ＃６２で、モー
ドＭがパワーモードでない、すなわちエコノミモードで
あると判定された場合は(ＮＯ)、ステップ＃８７〜ステ
ップ＃１１０のエコノミモード用制御ルーチンが実行さ
れることになる。しかしながら、このエコノミモード用
制御ルーチンは、図１９に示すような特性をもつエコノ
ミモード変速マップを用いる点を除けば、ステップ＃６
３〜ステップ＃８６のパワーモード用制御ルーチンと全
く同一の論理構造となっている。つまり、エコノミモー
ド用制御ルーチンのステップ＃８７,ステップ＃８８…
ステップ＃１１０は、夫々、パワーモード用制御ルーチ
ンのステップ＃６３,ステップ＃６４…ステップ＃８６
と１対１に対応している。したがって、説明の重複を避
けるために、ステップ＃８７〜ステップ＃１１０の個々
の説明は省略する。なお、エコノミモード変速マップ
(図１９)は、前記の「パワートレイン制御の基本ロジッ
ク」で説明したとおり、車両ＷＤの燃費性能を高めるた
めに、高速段に入りやすいような特性に設定されてい
る。かかるシフトダウン制御によれば、迅速なシフトダ
ウン動作を行うことができるとともに、前記したスロッ
トル制御と相まって、パワーモード選択時には車両ＷＤ
の走行性能ないし加速性能を十分に高めることができ、
エコノミモード選択時には燃費性能を十分に高めること
ができる。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、パワーモード選択時に
は、自動変速機が低速段に入れられる一方、エンジンが
高回転・低負荷域で運転される。この場合、アクセルペ
ダル踏み込み時には、踏み込み量変化に対する駆動輪ト
ルクの増加率が大きくなるので、車両の加速性能(加速
応答性)が十分に高められる。他方、エコノミモード選
択時には、自動変速機が高速段に入れられる一方、エン
ジンが動力損失の少ない低回転・高負荷域で運転され
る。このため、燃費性能が大幅に高められる。また、両
モードにおけるエンジン出力特性（例えば、ゲイン）
が、互いに、アクセル開度が小さい領域では、同一アク
セル開度で同一駆動輪トルクが得られるように設定され
るので、モードを切り替えた場合でも、アクセルペダル
踏み込み量を変える必要がなくなり、アクセル操作性な
いし車両操縦性が高められる。なお、アクセル開度が所
定値以下の領域（ほぼパーシャル領域）においては、エ
コノミモード選択時の目標スロットル開度のゲインを、
パワーモード選択時の目標スロットル開度のゲインより
大きく設定すれば、上記効果がさらに高められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電子制御式自動変速機とエレキスロットルシ
ステムとを備えた車両のパワートレインまわりの側面説
明図である。

【図２】スロットル制御の制御方法を示すフローチャ
ートである。

【図３】変速制御の１つであるシフトアップ制御の制
御方法を示すフローチャートの一部である。

【図４】上記シフトアップ制御の制御方法を示すフロ
ーチャートの一部である。

【図５】上記シフトアップ制御の制御方法を示すフロ
ーチャートの一部である。

【図６】上記シフトアップ制御の制御方法を示すフロ
ーチャートの一部である。

【図７】上記シフトアップ制御の制御方法を示すフロ
ーチャートの一部である。

【図８】上記シフトアップ制御の制御方法を示すフロ
ーチャートの一部である。

【図９】もう１つの変速制御であるシフトダウン制御
の制御方法を示すフローチャートの一部である。

【図１０】上記シフトダウン制御の制御方法を示すフ
ローチャートの一部である。

【図１１】上記シフトダウン制御の制御方法を示すフ
ローチャートの一部である。

【図１２】上記シフトダウン制御の制御方法を示すフ
ローチャートの一部である。

【図１３】上記シフトダウン制御の制御方法を示すフ
ローチャートの一部である。

【図１４】上記シフトダウン制御の制御方法を示すフ
ローチャートの一部である。

【図１５】エンジン回転数を横軸にとり、エンジン負
荷を縦軸にとった２次元座標面上における、エンジン動
力が等しい点を示す図である。

【図１６】パワーモードスロットルマップのスロット
ル開度特性を示す図である。

【図１７】エコノミモードスロットルマップのスロッ
トル開度特性を示す図である。

【図１８】パワーモード変速マップの変速特性を示す
図である。

【図１９】エコノミモード変速マップの変速特性を示
す図である。

【符号の説明】

ＷＤ…車両Ｐ…パワートレイン１…エンジン３…自動変速機５…駆動輪８…スロットル弁９…アクチュエータ１０…コントロールユニット１１…アクセルペダル１２…アクセルセンサ１３…車速センサ１４…モードスイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−279143（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−128976（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60K 41/00 - 41/04 F02D 11/10 F02D 29/00 F02D 41/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】アクセル操作量に対するエンジン出力特
性を所定の自由度をもって設定することができるエンジ
ン出力可変システムと、変速特性を所定の自由度をもっ
て設定することができる自動変速機と、パワートレイン
の出力モードとして、燃費性能の良好なエコノミモード
と走行性能の良好なパワーモードの２種のモードを設定
し、両モードのいずれか一方を任意に選択できるように
したモード切替手段とが設けられている車両のパワート
レイン制御装置において、エコノミモード選択時には、上記エンジン出力特性を、
エンジンの運転状態が低回転かつ高負荷での運転状態と
なるように設定するとともに、車速に応じて設定される
上記変速特性を、パワーモード選択時に比べて同一種類
の変速が低車速側で行われるような特性に設定する一
方、パワーモード選択時には、上記エンジン出力特性を、エ
ンジンの運転状態が高回転かつ低負荷での運転状態とな
るように設定するとともに、車速に応じて設定される上
記変速特性を、エコノミモード選択時に比べて同一種類
の変速が高車速側で行われるような特性に設定し、かつ、両モードにおけるエンジン出力特性を、アクセル
開度が小さい領域では同一駆動輪トルクが得られるよう
に設定するパワートレイン出力特性設定手段が設けられ
ていることを特徴とする車両のパワートレイン制御装
置。
【請求項２】上記パワートレイン出力特性設定手段に
よって設定されるエンジン出力特性は、アクセル開度が
所定値以下の領域においては、エコノミモード選択時の
目標スロットル開度のゲインが、パワーモード選択時の
目標スロットル開度のゲインより大きくなっていること
を特徴とする請求項１に記載の車両のパワートレイン制
御装置。