以下、この発明にかかる車両の制御装置を具体化した一実施形態について、図1〜図6を参照して説明する。
図1に示されるように、内燃機関10には、燃焼室に空気を導入する吸気通路13が接続されている。吸気通路13には、吸入空気量GAを調量する吸入空気量調量機構として、スロットルバルブ14が設けられている。このスロットルバルブ14は電動モータにてその開度が制御される。
内燃機関10では、こうしてスロットルバルブ14によって調量される吸入空気に対してその量に応じた燃料が燃料噴射弁から噴射される。そして、空気と燃料の混合気が燃焼室で燃焼されることにより、クランクシャフト12が回転し、出力が得られる。
内燃機関10のクランクシャフト12は、トルクコンバータ20、遊星歯車機構22を介して無段変速機30の入力軸32に接続されている。そして、無段変速機30の出力軸34は図示しないディファレンシャルギア等を介して最終的に車輪に接続されている。尚、遊星歯車機構22は、クランクシャフト12の回転方向に対する入力軸32の回転方向を正転・反転方向に切り替えるものである。即ち、遊星歯車機構22により車両の前進・後退が切り替えられる。
図1に示されるように無段変速機30の入力軸32には、入力軸32と一体回転する第1プーリ30aが接続されている。一方、出力軸34には、出力軸34と一体回転する第2プーリ30bが接続されている。そして、これら第1プーリ30a及び第2プーリ30bには、ベルト30cが巻き掛けられている。これにより、クランクシャフト12を通じて入力軸32に入力された内燃機関10の駆動力は、ベルト30cを介して出力軸34に伝達され、最終的に車輪に伝達される。
ここで、第1プーリ30aの溝幅Win及び第2プーリ30bの溝幅Woutは、油圧制御回路50を通じて各プーリ30a,30bに供給される油圧を制御することにより変更できるようになっている。これにより、無段変速機30にあっては、第1プーリ30a及び第2プーリ30bの溝幅Win,Woutをそれぞれ変更することによって各プーリ30a,30bに対するベルト30cの巻き掛け半径を変更し、入力軸32の回転速度Ninに対する出力軸34の回転速度Noutの比(Nin/Nout)、即ち変速比Rを無段階、且つ連続的に変更することができる。尚、この変速比Rの制御は車両制御を統括的に行う電子制御装置40によって実行される。
電子制御装置40には、車両の走行状態を検出する各種センサとして、例えば、運転者によって操作されるアクセルペダル60の操作量であるアクセル操作量ACCPを検出するアクセルポジションセンサ70、車速SPDを検出する車速センサ71、機関回転速度NEを検出するクランク角センサ72、スロットルバルブ14の開度であるスロットル開度TAを検出するスロットル開度センサ73、無段変速機30の入力軸32の回転速度である入力回転速度Ninを検出する回転速度センサ74等が接続されている。
電子制御装置40は、これら各種センサの検出信号を取り込み、各種演算を行って内燃機関10の機関運転状態や、油圧制御回路50の駆動制御を通じて無段変速機30の変速比Rを制御する。
本実施形態にかかる車両にあっては、内燃機関10の機関運転状態及び無段変速機30の変速比Rを制御する車両制御モードとして、内燃機関10及び無段変速機30を協調制御し、変速比Rを連続的に変更する協調モードと、予め設定された複数の変速段のうち運転者の選択した変速段に対応する変速比Rに無段変速機30の変速比Rを保持するとともに、アクセル操作量ACCPに対応して内燃機関10を制御する非協調モードとを切り替えることができる。尚、協調モード及び非協調モードにおける車両制御の詳しい態様については図3及び図4を参照して後述する。
本実施形態の車両にあっては、非協調モードにおいて選択可能な変速段として、「1速」、「2速」、「3速」、「4速」、「5速」、「6速」、「7速」の7つの変速段が設定されており、これら各変速段には、「1速」から「7速」まで順に変速比Rが小さくなるようにそれぞれ異なる変速比Rが割り振られている。
図1に示されるように本実施形態の車両は、運転者の操作によって車両制御モードを協調モードと非協調モードとの間で切り替える切替手段として、運転席に設けられたフロアシフト装置80のシフトレバー81と、ステアリングホイール90に設けられたステアリングシフトスイッチ91とを備えている。
ステアリングシフトスイッチ91は、ステアリングホイール90の右側に設けられたシフトアップパドル91aと、ステアリングホイール90の左側に設けられたシフトダウンパドル91bとにより構成されている。そして、シフトアップパドル91aが操作された場合には、シフトアップ信号SHUを、シフトダウンパドル91bが操作された場合にはシフトダウン信号SHDを出力する。
これらステアリングシフトスイッチ91及びフロアシフト装置80は、電子制御装置40に接続されており、これらステアリングシフトスイッチ91及びフロアシフト装置80から出力されるシフト信号は、電子制御装置40に取り込まれる。
以下、図2を参照してフロアシフト装置80について詳しく説明する。図2に示されるように、フロアシフト装置80は、シフトレバー81と、シフトレバー81を案内するシフトゲート82とを備えている。シフトゲート82には、シフトレバー81の操作位置として、パーキング(P)、リバース(R)、ニュートラル(N)のポジションが順に配置され、更に前進走行用の操作位置としてドライブ(D)及びマニュアル(M)の2つのポジションが横方向に並んで配置されている。また、シフトゲート82のマニュアル・ポジション(M)の前後には、シフトアップ(+)、シフトダウン(−)のポジションが配置されている。尚、シフトアップ(+)、シフトダウン(−)の各ポジションでは、運転者がシフトレバー81から手を離すと、即ちシフトレバー81への操作力の印加を解除すると、シフトレバー81がスプリングの反発力で自動的にマニュアル・ポジション(M)に移動するようなっている。
また、フロアシフト装置80には、シフトレバー81の操作位置を検出するために以下のような各種スイッチが設けられている。
シフトレバーポジションスイッチSW1は、パーキング・ポジション(P)、リバース・ポジション(R)、ニュートラル・ポジション(N)、及び前進走行用のポジション(ドライブ・ポジション(D)又はマニュアル・ポジション(M))のいずれの位置にシフトレバー81が操作されているかを検出し、シフトポジション信号を電子制御装置40に出力する。
選択モード検出スイッチSW2は、ドライブ・ポジション(D)からマニュアル・ポジション(M)へのシフトレバー81の操作、及びマニュアル・ポジション(M)からドライブ・ポジション(D)へのシフトレバー81の操作を検出し、選択モード信号を電子制御装置40に出力する。
シフトアップスイッチSW3は、マニュアル・ポジション(M)からシフトアップ・ポジション(+)へのシフトレバー81の操作を検出し、シフトアップ信号SHUを電子制御装置40に出力する。
シフトダウンスイッチSW4は、マニュアル・ポジション(M)からシフトダウン・ポジション(−)へのシフトレバー81の操作を検出し、シフトダウン信号SHDを電子制御装置40に出力する。
電子制御装置40は、基本的にシフトレバー81の操作位置に基づいて車両制御モードを切り替える。具体的には、シフトレバー81がドライブ・ポジション(D)に操作されているときには、無段変速機30の変速比Rを連続的に変更する協調モードによって車両制御を実行し、シフトレバー81がマニュアル・ポジション(M)に操作されているときには、無段変速機30の変速比Rを運転者が選択した変速段に対応した変速比Rに保持する非協調モードによって車両制御を実行する。
また、本実施形態の車両にあっては、協調モードから非協調モードへの切り替えを、上述したドライブ・ポジション(D)からマニュアル・ポジション(M)へのシフトレバー81の操作の他に、ステアリングシフトスイッチ91の操作によって行うことができるようにしている。具体的には、フロアシフト装置80におけるシフトレバー81の操作位置がドライブ・ポジション(D)にある場合であっても、ステアリングシフトスイッチ91、即ちシフトアップパドル91a又はシフトダウンパドル91bが操作された場合には、車両制御モードを協調モードから非協調モードに切り替えるようにしている。これにより運転者は車両走行中にステアリングホイール90から手を離すことなく、車両制御モードを非協調モードに変更し、任意の変速段を選択して走行することができるようになる。
また、このようにシフトレバー81がドライブ・ポジション(D)に操作されている状態においてステアリングシフトスイッチ91が操作されることにより非協調モードに移行した場合には、直近の変速操作がなされてから定常走行状態に移行したときに非協調モードから協調モードへ車両制御モードを自動復帰させるようにしている。具体的には、ステアリングシフトスイッチ91による変速操作、即ち、シフトアップパドル91a又はシフトダウンパドル91bが操作された後、アクセル操作量ACCPが所定量F未満である状態が所定期間T以上継続したことに基づいて定常走行に移行したことを判定する。そして、定常走行に移行したことが判定された場合には車両制御モードを非協調モードから協調モードに移行する。これは、定常走行状態に移行したことに基づいて、スポーティーな車両走行が要求される状態が終了した旨が推定される場合には、効率のよい機関運転領域において内燃機関10を運転させることのできる協調モードに自動復帰させることにより、燃費、排気性状の向上を図るものである。
以下、図3を参照して協調モードにおける内燃機関10及び無段変速機30の制御態様を詳しく説明する。尚、図3は協調モードによる車両制御の概要を示すブロック図である。
図3に示されるように協調モードでは、まず、アクセル操作量ACCP及び車速SPDに基づいて運転者が要求している要求出力Pdが算出される。そして、この要求出力Pdに基づいて無段変速機30の変速比Rを変更する変速制御、及び内燃機関10の機関出力を変更する出力制御が行われる。
変速制御では、この要求出力Pdを発生させることのできる機関回転速度NEの最小値、換言すれば要求出力Pdを発生させる上で燃料消費率が最も小さくなる機関回転速度NEの値に基づいて第1プーリ30aの目標入力回転速度Ninpを設定する。尚、要求出力Pdを発生させる上で燃料消費率が最も小さくなる機関回転速度NEの値は、内燃機関10の特性に基づいて予め実験等の結果に基づいて作成された演算マップを参照して算出される。
次に、目標入力回転速度Ninpに基づいて無段変速機30の制御量を算出し、その制御量に基づいて無段変速機30の変速比Rを変更する。ここでは、回転速度センサ74によって検出される入力軸32の入力回転速度Ninと目標入力回転速度Ninpとを一致させるように、第1プーリ30a及び第2プーリ30bの各溝幅Win,Woutを調整する。
一方、出力制御では、上述のようにアクセル操作量ACCP及び車速SPDに基づいて算出された要求出力Pdと、第1プーリ30aの実際の回転速度、即ち入力回転速度Ninに基づいて目標出力トルクTpを算出する。この目標出力トルクTpは、次式(1)に基づいて算出される。
Tp=(Pd×K)/Nin …(1)
Tp:目標出力トルク[N・m]
Pd:要求出力Pd[kW]
Nin:入力回転速度[rpm]
K:定数=9549.3
そして、目標出力トルクTpに基づいて目標スロットル開度TApを算出し、その目標スロットル開度TApと上記スロットル開度センサ73によって検出されるスロットル開度TAとを一致させるようにスロットルバルブ14の開度を調整する。このようにスロットルバルブ14の開度を調整することにより、目標出力トルクTpに応じた量の空気が燃焼室に導入されるとともに、吸入空気量GAに応じた燃料が燃料噴射弁から噴射され、内燃機関10の出力トルクが目標出力トルクTpに調整されるようになる。
このように協調モードでは、アクセル操作量ACCPと車速SPDとに基づいて要求出力Pdを算出し、この要求出力Pdを発生させる上で最も効率のよい機関運転状態において内燃機関10を運転させるように変速比Rを連続的に変更することにより、内燃機関10と無段変速機30とを協調制御する。こうした協調制御を実行することにより、効率のよい機関運転領域にて内燃機関10を運転させながら任意の駆動力を車輪に伝達することができるようになり、効率的でショックのない滑らかな車両走行を実現することができる。
次に、図4を参照して、上述したように無段変速機30の変速比Rを運転者の選択した変速段に対応する変速比Rに保持するとともに、アクセル操作量ACCPに基づいて内燃機関10を制御する非協調モードによる車両制御態様について詳しく説明する。尚、図4は、非協調モードによる車両制御の概要を示すブロック図である。
図4に示されるように非協調モードでは、変速制御は、フロアシフト装置80及びステアリングシフトスイッチ91から電子制御装置40に入力されるシフトアップ信号SHU及びシフトダウン信号SHDに基づいて行われる。
具体的には、電子制御装置40は、シフトアップ信号SHUが入力されると変速段を一段昇段させる。これにより、例えば「3速」に変速段が設定されているときに、シフトアップ信号SHUが入力されると、変速段が「4速」に変更される。また、電子制御装置40は、シフトダウン信号SHDが入力されると、変速段を一段降段させる。これにより、例えば変速段が「3速」に設定されているときに、シフトダウン信号SHDが入力されると、変速段が「2速」に変更される。こうして変速段が変更されると電子制御装置40は、設定された変速段に対応する変速比となるように無段変速機30の制御量を算出し、その制御量に基づいて無段変速機30の変速比Rを変更する。
一方、出力制御は、図1に示されるようにアクセル操作量ACCPに基づいて行われる。具体的にはアクセルポジションセンサ70によって検出されるアクセル操作量ACCPに比例する目標スロットル開度TApを算出する。即ち非協調モードでは、アクセル操作量ACCPが大きいときほど目標スロットル開度TApが大きな値に設定される。そして、この目標スロットル開度TApと上記スロットル開度センサ73によって検出されるスロットル開度TAとを一致させるようにスロットルバルブ14の開度を調整する。このようにスロットルバルブ14の開度を調整することにより、アクセル操作量ACCPに応じた量の空気が燃焼室に導入されるとともに、吸入空気量GAに応じた燃料が燃料噴射弁から噴射され、内燃機関10の出力トルクがアクセル操作量ACCPに対応した出力トルクに調整されるようになる。
このように非協調モードにあっては、無段変速機30の変速比Rを運転者の選択した変速段に対応する変速比Rに保持するとともに、アクセル操作量ACCPに対応した目標スロットル開度TApを設定し、実際のスロットル開度TAをこの目標スロットル開度TApに一致させるようにスロットルバルブ14の開度を制御する。これにより、アクセル操作量ACCPの変化に対して俊敏に出力トルクが変化するとともに、車速SPDの変化に伴って機関回転速度NEが変化するスポーティーな車両走行を実現することができる。
ところで、このように非協調モードにあっては、アクセル操作量ACCPに対応した目標スロットル開度TApにスロットル開度TAを一致させるようにスロットルバルブ14の開度を制御する。一方で、協調モードにあっては、上述したように車速SPDとアクセル操作量ACCPとから算出される要求出力Pdに基づいて目標スロットル開度TApを設定し、この目標スロットル開度TApにスロットル開度TAを一致させるようにスロットルバルブ14の開度を制御する。
このように非協調モードと協調モードとでは、目標スロットル開度TApの算出方法が異なるため、非協調モードと協調モードとを切り替えた際には、非協調モードにおいて設定される目標スロットル開度TApと、協調モードにおいて設定される目標スロットル開度TApとが乖離している場合がある。こうした場合には、非協調モードと協調モードとを切り替えたときに、スロットルバルブ14の開度が急激に変更され、内燃機関10の出力トルクが急激に変化することによりショックが発生するおそれがある。
そこで、本実施形態にかかる車両にあっては、車両制御モードの切り替えが行われたときに、目標スロットル開度TApを切り替え前の設定値から切り替え後の設定値に徐々に変更する徐変処理を実行するようにしている。
以下、この徐変処理にかかる制御について図5を参照して説明する。尚、図5は、この徐変処理の実行に伴う一連の処理の流れを示すフローチャートである。この処理は、車両制御モードが協調モードと非協調モードとの間で切り替えられる度に電子制御装置40によって実行される。
この処理が開始されると、まずステップS100において、切り替え時のアクセル操作量ACCPが所定量A以上であるか否かを判定する。車両制御モードの切り替え時におけるアクセル操作量ACCPが非常に小さい場合には、目標スロットル開度TApも非常に小さいため切り替え前後における目標スロットル開度TApの乖離も非常に小さくなる。そのため、車両制御モードの切り替え時におけるアクセル操作量ACCPが非常に小さい場合には、切り替えに伴う機関出力の変動が小さく、ショックがほとんど発生しないことが推定される。そこで、ステップS100では、切り替え時のアクセル操作量ACCPが所定量A以上であるか否かを判定することにより、車両制御モードの切り替えに伴って目標スロットル開度TApが変化した場合に、ショックが発生するおそれがあるか否かを推定する。尚、所定量Aの値は、アクセル操作量ACCPがこの所定量A未満であることに基づいて、アクセル操作量ACCPが十分に小さいことにより車両制御モードの切り替えに伴ってショックがほとんど発生しない旨を推定することのできる値として、予め行う実験等の結果に基づいて設定されている。
ステップS100において、切り替え時のアクセル操作量ACCPが所定量A以上である旨判定された場合(ステップS100:YES)には、ステップS110へと進み、切り替え前後の目標スロットル開度TApの乖離が所定量以上であるか否かを判定する。具体的には、切り替え直前の目標スロットル開度TApと切り替え直後の目標スロットル開度TApとの差ΔTApを算出し、この差ΔTApと所定量Bとを比較する。尚、この所定量Bは、差ΔTApがこの所定量B以上であることに基づいて、切り替え前後における目標スロットル開度TApの乖離が大きく、切り替えに伴うショックが発生するおそれがある旨を判定することのできる値として、予め行う実験等の結果に基づいて設定されている。
ステップS110において、切り替え前後の目標スロットル開度TApの差ΔTApが所定量B以上である旨判定された場合(ステップS110:YES)、即ち目標スロットル開度TApの乖離が大きいため切り替えに伴ってショックが発生するおそれがある旨が推定される場合には、ステップS120へと進む。そして、目標スロットル開度TApに対して徐変処理を実施する。具体的には、下式(2)に示されるように、過去に設定された設定値を考慮して現在の設定値を算出する、いわゆるなまし処理を実行する。
NTAp(i)←{(n−1)NTAp(i−1)+TAp(i)}/n …(2)
n:2以上の整数
NTAp(i−1):前回の演算周期に設定されたなまし目標スロットル開度
即ち、前回の演算周期において設定されたなまし目標スロットル開度NTAp(i−1)に対して「(n−1)/n」、現在の演算周期において算出された目標スロットル開度TAp(i)に対して「1/n」をそれぞれ乗じて重み付けを行い、それらの加算値を現在のなまし目標スロットル開度NTAp(i)として算出するようにしている。
尚、車両制御モードが切り替えられた直後であり、前回のなまし目標スロットル開度NTApが設定されていない場合には、前回の演算周期において算出された目標スロットル開度TApの値を前回のなまし目標スロットル開度NTAp(i−1)として、現在のなまし目標スロットル開度NTAp(i)を算出する。尚、上記係数nは、このなまし処理による目標スロットル開度TApのなまし度合を設定するものであり、適宜変更することができる。具体的には、この係数nを大きくするほど、なまし度合が大きくなる。即ち、車両制御モードの切り替えに伴って、なまし目標スロットル開度NTApが切り替え後の車両制御モードにおいて算出される目標スロットル開度TApによりゆっくりと近づくようになる。
ステップS120では、こうしてなまし目標スロットル開度NTApを算出し、スロットル開度TAがこのなまし目標スロットル開度NTApに一致するようにスロットルバルブ14の開度を制御し、ステップS130へと進む。
一方、ステップS100において、切り替え時のアクセル操作量ACCPが所定量A未満である旨判定された場合(ステップS100:NO)、又はステップS110において、切り替え前後における目標スロットル開度TApの差ΔTApが所定量B未満である旨判定された場合(ステップS110:NO)、即ち車両制御モードの切り替えに伴うショックがほとんど発生しない旨推定された場合には、徐変処理を実行せずにステップS150へと進む。そして、スロットル開度TAを切り替え後の車両制御モードにおいて算出される目標スロットル開度TApに一致させるようにスロットルバルブ14の開度を制御し、この処理を終了する。
ステップS130では、算出されたなまし目標スロットル開度NTApに基づいて変更された実際のスロットル開度TAと、目標スロットル開度TApとの乖離が所定量未満であるか否かを判定する。具体的にはスロットル開度センサ73によって検出されるスロットル開度TAと、なまし処理を施していない目標スロットル開度TApとの差ΔTAを算出し、この値と所定量Cとを比較する。尚、この所定量Cは、差ΔTAがこの所定量C未満であることに基づいて、実際のスロットル開度TAと目標スロットル開度TApとの乖離が小さく、徐変処理を終了して目標スロットル開度TApに基づいてスロットルバルブ14の開度を制御するようにした場合であっても、ショックがほとんど発生しない旨を判定する値として、予め行う実験等の結果に基づいて設定されている。
ステップS130において、スロットル開度TAと、目標スロットル開度TApとの差ΔTAの値が所定量C未満である旨判定された場合(ステップS130:YES)、即ち実際のスロットル開度TAと目標スロットル開度TApとの乖離が小さい旨判定された場合には、ステップS140へと進む。そして、ステップS140では、目標スロットル開度TApが所定量D未満であるか否かを判定する。スロットル開度TAが非常に大きい機関運転領域にあっては、スロットル開度TAの変化量に対する機関出力の変化度合が大きくなる。そのため、目標スロットル開度TApが非常に大きい場合には、実際のスロットル開度TAと目標スロットル開度TApとの乖離が小さい場合であっても、徐変処理を終了して目標スロットル開度TApに基づいてスロットルバルブ14の開度を制御するようにしたときにショックが発生するおそれがある。ステップS140において、目標スロットル開度TApが所定量D未満である旨判定された場合(ステップS140:YES)、即ち、こうしたショックの発生するおそれがない旨判定された場合には、ステップS150へと進み、目標スロットル開度TApの値に対するなまし処理の実行を終了し、目標スロットル開度TApに基づいてスロットルバルブ14の開度を制御する。即ち、スロットル開度TAを切り替え後の車両制御モードにおいて算出される目標スロットル開度TApに一致させるように、スロットルバルブ14の開度を制御し、この処理を終了する。
一方、ステップS130においてスロットル開度TAと、目標スロットル開度TApとの差ΔTAの値が所定量C以上である旨判定された場合(ステップS130:NO)、また、ステップS140において目標スロットル開度TApが所定量D以上である旨判定された場合(ステップS140:NO)には、ステップS120へと戻り、なまし処理の実施を継続する。
このように、本実施形態の車両にあっては、車両制御モードを切り替える際に、切り替え前後において設定される目標スロットル開度TApの乖離が大きい場合には、実際のスロットル開度TAと切り替え後に設定される目標スロットル開度TApとの乖離が十分に小さくなるまで徐変処理として目標スロットル開度TApの値になまし処理を実施する。そして、なまし目標スロットル開度NTApに基づいてスロットル開度TAを制御するようにしている。
以下、こうした徐変処理を実行した場合の作用について、図6を参照して説明する。尚、図6は、フロアシフト装置80のシフトレバー81が「D」レンジに操作されている状態において、ステアリングシフトスイッチ91が操作されることにより車両制御モードが非協調モードに変更されている場合であって、車両が定常走行状態であることに基づいて協調モードに自動復帰するときの目標スロットル開度TApの値の変化態様を示すタイミングチャートである。
図6に示されるように、時刻t1においてシフトアップパドル91aが操作されると、変速段が「4速」から「5速」に変更される。また時刻t2において、再びシフトアップパドル91aが操作されると、変速段が「5速」から「6速」に変更される。
そして、時刻t2において変速段が「6速」に変更されたあと、図6に示されるようにアクセル操作量ACCPが所定量F未満の状態が所定期間T以上経過すると、時刻t3において、車両制御モードが非協調モードから協調モードに自動復帰する。
このとき、アクセル操作量ACCPが所定量A以上であり、且つ切り替え直前に非協調モードにおいて設定された目標スロットル開度TAp1と切り替え直後に協調モードにおいて設定される目標スロットル開度TAp2との差ΔTApが所定量B以上である旨判定されると、切り替え前後における目標スロットル開度TApの乖離が大きい旨判定され、目標スロットル開度TApの値になまし処理が実施される。
これにより、時刻t3以降にあっては、スロットルバルブ14の開度がなまし処理を通じて算出されたなまし目標スロットル開度NTApに基づいて制御されるようになる。そのため、実際のスロットル開度TAは、図6に一点鎖線で示されるように、なまし目標スロットル開度NTApの変化に沿って変更されるようになる。
そして、時刻t4において、目標スロットル開度TApが所定量D未満であり、且つ実際のスロットル開度TAと目標スロットル開度TApとの差ΔTAが所定量C未満である旨判定されると、実際のスロットル開度TAと目標スロットル開度TApとの乖離が十分に小さくなった旨判定され、なまし処理の実行が終了される。
そして、時刻t4以降にあっては、協調モードにおいて設定される目標スロットル開度TApに基づいてスロットルバルブ14の開度が制御されるようになる。
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
(1)内燃機関10のスロットルバルブ14の開度は徐変処理により求められるなまし目標スロットル開度NTApに基づいて変更されるようになり、車両制御モードの切り替え前後における目標スロットル開度TApの値が乖離していた場合であっても、実際のスロットル開度TAは徐々に変化するようになる。そのため、吸入空気量GAが徐々に変更されるようになり機関出力が急激に変化することに起因して生じるショックを抑制することができるようになる。
(2)車両制御モードの切り替え前後における目標スロットル開度TApの乖離が小さい場合には、切り替えに伴って発生するショックは小さくなる。この点、上記実施形態では、協調モードと非協調モードとの切り替えが実行されたときにその切り替え前後における目標スロットル開度TApの乖離が所定量未満である場合には、目標スロットル開度TApの値に対する徐変処理を実行しないようにしている。そのため、車両制御モードの切り替え前後における目標スロットル開度TApの乖離が所定量未満であることに基づいて、発生するショックが十分に小さい旨推定される場合には、徐変処理を実行せずに速やかに目標スロットル開度TApに基づいて吸入空気量GAを調量し、機関出力を変更することができるようになる。
(3)なまし目標スロットル開度TApに基づいて変更された実際のスロットル開度TAと目標スロットル開度TApとの乖離が小さくなったことに基づいて徐変処理を終了するようにしている。そのため、実際のスロットル開度TAと目標スロットル開度TApとの乖離が小さくなったことに基づいてショックが発生しにくくなっていることを推定することができる。その結果、ショックの生じる可能性に合わせた態様で徐変処理の実行を終了し、速やかに運転者のアクセル操作量ACCPに即した出力制御を実行することができるようになる。
(4)シフトレバー81が協調モードに対応するシフト位置、即ちドライブ・ポジション(D)に操作されている状態において、ステアリングシフトスイッチ91が操作されることにより非協調モードに移行した場合には、車両が定常走行状態に移行したときに非協調モードから協調モードへ自動復帰するようにしている。
こうした自動復帰が行われる場合には、運転者によるシフトレバー81の操作やステアリングシフトスイッチ91の操作を伴わずに非協調モードから協調モードへの切り替えが自動的に実行されるため、運転者の予期しないタイミングにおいて車両制御モードの切り替えが実行され、切り替えに伴うショックが運転者に違和感を与えやすい。上記実施形態では、車両制御モードの切り替えが実行されるときに図5を参照して説明した制御を実行するようにしているため、車両制御モードが自動復帰する際にも、ショックの発生を抑制することができ、運転者に違和感を与えてしまうことを好適に抑制することができる。
尚、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・図5を参照して説明したように上記実施形態では、車両制御モードが切り替えられたときに、まずステップS100においてアクセル操作量ACCPが所定量A以上である旨の判定がなされたことを条件に、ステップS120へと進み、切り替え前後の目標スロットル開度TApの乖離が所定量以上であるか否かを判定する構成を示した。これに対して、このステップS100を省略することもできる。
・上記実施形態では、車両制御モードが切り替えられる直前に設定された目標スロットル開度TApと切り替え直後に設定された目標スロットル開度TApとの差ΔTApが所定量B以上であることに基づいて、切り替え前後における目標スロットル開度TApの乖離が所定量以上である旨を判定する構成を示した。これに対して、目標スロットル開度TApの乖離の大きさ比較する方法としては、その他、切り替え前後における目標スロットル開度TApの比を算出し、この比とその基準値となる「1.0」からのずれが所定量以上である場合に乖離が所定量以上である旨を判定するといった構成を採用することもできる。
・また、ステップS120を省略し、車両制御モードの切り替え前後における目標スロットル開度TApの乖離の大きさに関わらず、車両制御モードの切り替えが実行される場合には、必ず目標スロットル開度TApの値に徐変処理を施すといった構成を採用することもできる。
・図5を参照して説明したように上記実施形態では、ステップS130において、なまし目標スロットル開度NTApに基づいて変更された実際のスロットル開度TAと目標スロットル開度TApと乖離が所定量未満である旨判定された場合に、ステップS140へと進み、目標スロットル開度TApが所定量D未満であるか否かを判定する構成を示した。これに対して、このステップS140を省略することもできる。具体的には、ステップS130において、なまし目標スロットル開度NTApに基づいて変更された実際のスロットル開度TAと目標スロットル開度TApと乖離が所定量未満であり、徐変処理を終了した場合であっても、ショックがほとんど発生しない旨が判定された場合には、ステップS150へと進み、徐変処理を終了させるといった構成を採用することもできる。
・上記実施形態では、なまし目標スロットル開度TApに基づいて変更された実際のスロットル開度TAと目標スロットル開度TApとの差ΔTAが所定量C未満であることに基づいて、なまし目標スロットル開度TApに基づいて変更された実際のスロットル開度TAと目標スロットル開度TApとの乖離が所定量未満である旨を判定する構成を示した。これに対して、この乖離の大きさ比較する方法としては、その他、なまし目標スロットル開度TApに基づいて変更された実際のスロットル開度TAと目標スロットル開度TApとの比を算出し、この比とその基準値となる「1.0」からのずれが所定量未満である場合に乖離が所定量未満である旨を判定するといった構成を採用することもできる。
・また、なまし目標スロットル開度TApに基づいて変更された実際のスロットル開度TAと目標スロットル開度TApとが一致したときに徐変処理を終了するといった構成を採用することもできる。
・上記実施形態では、シフトレバー81が協調モードに対応するシフト位置、即ちドライブ・ポジション(D)に操作されている状態において、ステアリングシフトスイッチ91が操作されることにより非協調モードに移行した場合には、車両が定常走行状態に移行したときに非協調モードから協調モードへ自動復帰するようにしている。こうした自動復帰を行う条件は、適宜変更することができる。例えば、車両が定常走行に移行した場合の他、車両が停止した場合等を含めることもできる。
・また、こうした自動復帰を行わない車両に対してこの発明を適用することもできる。尚、こうした自動復帰を行わない車両にあっては、シフトレバー81がドライブ・ポジション(D)に操作されている状態においてステアリングシフトスイッチ91が操作されることにより非協調モードに移行した場合には、ステアリングシフトスイッチ91を所定期間に亘って操作し続ける、いわゆる長押しによって非協調モードから協調モードへの復帰を行うといった構成を採用することが考えられる。
・また、上記実施形態では、シフトレバー81による車両制御モードの切り替え操作の他、シフトレバー81が協調モードに対応するシフト位置(ドライブ・ポジション(D))に操作されている状態であっても、ステアリングシフトスイッチ91が操作された場合には車両制御モードを協調モードから非協調モードに切り替える構成を示した。これに対して、こうしたステアリングシフトスイッチ91による車両制御モードの切り替えを行わない構成を採用することもできる。
・上記実施形態では、ステアリングシフトスイッチ91としてステアリングホイール90の右側にシフトアップパドル91a、ステアリングホイール90の左側にシフトダウンパドル91bを備える構成を示したが、この構成はステアリングシフトスイッチ91の構成の一例であり、適宜変更することができる。その他、ステアリングシフトスイッチ91の構成としては、例えばステアリングホイール90の運転者に対向する位置にシフトアップボタンを設け、これに対してステアリングホイール90の裏側にシフトダウンボタンを設けるといった構成を採用することもできる。
・また、車両制御モードを切り替える切替手段として、シフトレバー81とステアリングシフトスイッチ91とを備える構成を示したが、切替手段の構成は適宜変更することができる。例えば、ステアリングシフトスイッチ91を備えず、シフトレバー81のみを備える構成や、その他、車両制御モードを切り替える協調モードスイッチと非協調モードスイッチをシフトレバー81の近傍に設けるといった構成を採用することもできる。
・上記実施形態では、車両制御モードを協調モードと非協調モードとの間で切り替えるとき、即ち車両制御モードを協調モードから非協調モードに切り替えるときと、非協調モードから協調モードに切り替えるときの双方において、図5を参照して説明した徐変処理にかかる制御を実行する例を示した。これに対して、車両制御モードを協調モードから非協調モードに切り替えるとき、及び非協調モードから協調モードに切り替えるときのどちらか一方の場合にのみ、こうした徐変処理にかかる制御を実行する構成を採用することもできる。
例えば、車両制御モードが非協調モードから協調モードに切り替えられたときにのみ、上述した徐変処理にかかる制御を実行する構成を採用することもできる。車両制御モードが非協調モードである場合には、アクセル操作量ACCPに応じて機関出力が高い応答性をもって変化するスポーティーな車両走行が要求される一方、協調モードである場合には機関出力が急激に変化することのない滑らかな車両走行が要求される。ここで、上記のように非協調モードから協調モードに切り替えられたときにのみ徐変処理を実行する構成を採用した場合には、協調モードから非協調モードへと車両制御モードが切り替えられ、スポーティーな車両走行が要求される場合には、徐変処理を実行することなくスロットル開度TAをアクセル操作量ACCPに対応した目標スロットル開度TAp応じて速やかに変更することができる。一方、非協調モードから協調モードへと車両制御モードが切り替えられ、機関出力が急激に変化することのない滑らかな車両走行が要求される場合には、目標スロットル開度TApの値に徐変処理を実行することにより、機関出力の急激な変動を抑制することができる。即ち、運転者の意図に即した態様で車両制御モードの切り替えに伴うショックを抑制することができるようになる。
・また、車両制御モードが非協調モードから協調モードに切り替えられるときには、切り替え直前に設定された目標スロットル開度TApと切り替え直後に設定された目標スロットル開度TApとの乖離が第1の所定量以上であることを条件に徐変処理を実行する一方、車両制御モードが協調モードから非協調モードに切り替えられるときには、切り替え直前に設定された目標スロットル開度TApと切り替え直後に設定された目標スロットル開度TApとの乖離が前記第1の所定量よりも大きい第2の所定量以上であることを条件に徐変処理を実行するといった構成を採用することもできる。
このように、車両制御モードの切り替え前後における目標スロットル開度TApの乖離が所定量以上であることを条件に徐変処理を実行する構成を採用する上で、車両の制御モードが非協調モードから協調モードに切り替えられる場合に徐変処理を実行するか否かを判定する閾値である第1の所定量よりも、協調モードから非協調モードに切り替えられる場合に徐変処理を実行するか否かを判定する閾値である第2の所定量を大きな値に設定する構成を採用することにより、協調モードから非協調モードへと車両制御モードが切り替えられてスポーティーな車両走行が要求される場合には、非協調モードから協調モードに車両制御モードが切り替えられて機関出力が急激に変化することのない滑らかな車両走行が要求される場合よりも徐変処理が実行される機会が減少するようになる。そのため、このような構成を採用した場合にあっても、運転者の意向に沿った態様で車両制御モードの切り替えに伴う徐変処理の実行度合を変更することができ、好適に車両制御モードの切り替えに伴うショックを抑制することができるようになる。
・尚、上記実施形態では、徐変処理として目標スロットル開度TApの値に、過去に設定された設定値を考慮して現在の設定値を算出する、いわゆるなまし処理を実行する例を示したが、この徐変処理の具体的な方法については、適宜変更することができる。例えば、こうしたなまし処理に替えて、目標スロットル開度TApの変化速度に上限を設けることにより目標スロットル開度TApを車両制御モードの切り替え前の設定値から切り替え後の設定値に徐々に変更するといった構成を採用することもできる。
・尚、上記実施形態では、内燃機関10の吸入空気量GAを調量する吸入空気量調量機構として吸気通路13にスロットルバルブ14を設け、同スロットルバルブ14の開度を調整することにより吸入空気量GAを調量する構成を示した。これに対して、吸入空気量調量機構は適宜変更することができる。例えば、吸気バルブの最大リフト量及び開弁期間の少なくとも一方を変更するリフト量変更機構や、吸気バルブの開閉タイミングを変更するバルブタイミング変更機構を設け、スロットルバルブ14に替えて、リフト量変更機構やバルブタイミング変更機構、あるいはこれら双方を通じて吸入空気量GAを調量する内燃機関を搭載した車両にこの発明を適用することもできる。
10…内燃機関、12…クランクシャフト、13…吸気通路、14…スロットルバルブ、20…トルクコンバータ、22…遊星歯車機構、30…無段変速機、40…電子制御装置、50…油圧制御回路、60…アクセルペダル、70…アクセルポジションセンサ、71…車速センサ、72…クランク角センサ、73…スロットル開度センサ、74…回転速度センサ、80…フロアシフト装置、81…シフトレバー、82…シフトゲート、90…ステアリングホイール、91…ステアリングシフトスイッチ、91a…シフトアップパドル、91b…シフトダウンパドル。