JP4517719B2 - パワートレーンの低負荷時車速保持用制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、Ｖベルト方式やトロイダル方式など、変速比を連続的に切換えることができる無段変速機と、内燃機関からなるエンジンとを組み合わせたパワートレーンの制御に関するものである。

旧来より、車両の駆動系の主要部をなすパワートレーンとしては、入力回転数と出力回転数との比率である変速比が、１速、２速、３速等とあらかじめ所定値に決められ、これら複数の所定変速段の中から選択して変速操作を実行する有段自動変速機と、内燃機関たるエンジンとを駆動結合したものが一般的に普及している。
この旧来のパワートレーンにおいては、例えば加速走行のときは一定変速段のもとエンジン回転数を一旦高回転まで引き上げて１変速段アップシフトし、新しい変速段のもとで再びエンジン回転数を高回転まで引き上げてさらに１変速段アップシフトする（減速走行のときはその逆の操作を行う）という操作を繰り返す有段自動変速機のＤレンジ制御を実行するものである。
これに対し近年、入力回転数と出力回転数との比率である変速比を数段に設定して断続的に切換えることなく、連続的に変化させることができるＶベルト式またはトロイダル式無段変速機と、エンジンとを駆動結合した車両のパワートレーンが開発・実用化されている。
この無段変速機は、変速比を切換えるときの加減速のショックを生じることがなく、乗り心地性能および燃費が向上するため、車両のパワートレーンへの搭載は拡大傾向にある。
無段変速機を搭載したパワートレーンとしては従来、例えば特許文献１に記載のごときものが知られている。
上記従来のパワートレーンは、変速比が無段階に切り換わることにより滑らかな加減速性能を実現することを特徴とするため、近年その普及は増大傾向にある。この滑らかな加減速性能とは、加減速走行のときはエンジンの高回転を防止して変速比が移り変わっていくことを意味する。
つまり、変速比が一定段に固定される有段自動変速機と比較して、無段変速機ではエンジンのスロットル開度が少し変化しても、変速比が切り換わってしまい、無段変速機を搭載したパワートレーンにおいては車速が変化しやすいという特性を有する。
特開平１１−１４１６６８号公報

このため、上記従来のパワートレーンを搭載した車両においては、以下のような問題が生じる。つまり、走行抵抗が少ない平坦な舗装路等で一定速走行する場合は、さほど大きな車輪の駆動力を必要とせず、エンジンにかかる負荷は低負荷となることから、エンジンのスロットル開度を僅かに開いた状態（低開度目標値）に保てばよい。スロットル開度を低開度目標値に保持しておくには運転者がアクセルペダルを僅かに踏んだ姿勢を保持しなければならないところ、運転に不慣れな運転初心者や足の不自由な運転者等は、アクセルペダルを僅かに踏んだ姿勢を保持することができず、実際のスロットル開度が低開度目標値よりも大きくなる、あるいは小さくなる。したがって車両が加速走行気味、あるいは減速走行気味になる。
このため、運転者が平坦な舗装路等で一定速走行を保持しようとすれば、加速走行気味を修正しようとしてアクセルペダル戻し操作を行い、次に減速走行気味を修正しようとしてアクセルペダル踏み込み操作を行い、戻したり踏み込んだりといったハンチングを繰り返すこととなる。

この問題について補足説明すると、車両走行時、車両には車輪の転がり抵抗や、路面の勾配抵抗や、空気抵抗といった走行抵抗が作用する。この走行抵抗よりも、車輪が路面との間で発生する車輪の駆動力が大きい場合、余裕駆動力が生じて車両は加速走行する。一方、走行抵抗より、車輪の駆動力が小さい場合、この余裕駆動力がマイナス値となり車両は減速走行する。また、走行抵抗と車輪の駆動力が等しい場合、余裕駆動力が丁度０となり、車両は一定速走行する。この余裕駆動力Ｆは以下の式で表わされる。
Ｆ＝Te × ip × if × ｒ − R ・・・・（１）
ここでTeはエンジントルク、ipは変速機における変速比、ifはファイナル減速比、ｒは係数、Rは走行抵抗とする。

（１）式の走行抵抗Rは、車速および登り勾配に増大比例し、路面勾配のない平坦な舗装路では小さくなる。
（１）式のエンジントルクTeは、スロットル開度TVOおよびエンジン回転数Neによって決定される。
（１）式によれば、運転者が一定速走行を所望するに場合は余裕駆動力F＝０とすればよく、運転者はアクセル操作によりエンジンのスロットル開度を開閉して、エンジントルクTeを目標車速に応じた走行抵抗Rに対応した目標エンジントルク値に合わせればよい。
特に、路面勾配のない平坦な舗装路を一定速で走行するときなど走行抵抗Rが小さいときには、エンジントルクTeも小さくなるため、スロットル開度は低開度で足り、運転者はスロットル開度と連動するアクセルペダル踏み込み量を少量開いた状態に保持してエンジントルクTeを目標エンジントルク値に合わせなければならない。

また運転者が加速走行を所望するに場合は余裕駆動力F＞０とすればよく、運転者はアクセル操作によりエンジンのスロットル開度を増大して、エンジントルクTeを目標加速度に対応した目標エンジントルク値に合わせればよい。

この点付言すると、エンジントルクTeを有段自動変速機で変速して車輪へ伝達する旧来のパワートレーンであれば、加速走行するためには一定変速段のもとエンジントルクTeを一旦高出力まで上昇させなければならない。
加えて有段自動変速機では（１）式で変速比ip、ファイナル減速比ifは固定され、余裕駆動力Ｆに寄与するエンジントルクTeの寄与度が大きい。
したがって、加速走行および一定速走行に必要なエンジントルクTeの目標値および目標スロットル開度が大きく、運転者はアクセル操作によりエンジントルクTeを目標エンジントルク値に合わせることが容易であり、有段自動変速機を搭載した旧来のパワートレーンにおいては、運転者は車速を一定に保持しやすかった。

ところが、エンジントルクTeを無段変速機で変速して車輪へ伝達する従来のパワートレーンにおいては、滑らかな加減速性能を実現のためエンジンの高回転を防止して変速比が徐々に変化する。
つまり無段変速機では（１）式で変速比ipが変動するため、余裕駆動力Ｆに寄与するエンジントルクTeの寄与度が小さく、スロットル低開度領域を指向することになって、僅かなスロットル開度変化により車速が変化してしまう。
したがって、一定速走行および加速走行に必要なエンジントルクTeの目標値および目標スロットル開度は小さく、
エンジンにかかる負荷が低負荷である走行状態、例えば路面勾配のない平坦な舗装路を一定速で走行するときは、運転者はスロットル低開度領域、例えば1/16や1/32で、アクセルペダル踏み込み量を正確なアクセル操作によりエンジントルクTeを目標エンジントルク値に合わせ込まなければならず、アクセル操作に不慣れな運転者や足の不自由な運転者にとっては容易なことではない。

このようにアクセル操作に不慣れな運転者等は、アクセルペダル踏み込み量を1/16や1/32といった低開度目標値に保持することができず、平坦な舗装路で一定速走行を保持しようとすれば、上述したアクセル操作のハンチングを行ってしまい運転性を悪化させる。
また、微小ながらも上記のハンチングおよび加減速走行は、運転者にとっては無意識のうちに疲労が蓄積し、同乗者にとっては乗り心地性能を損ない、ひいては燃費に悪影響を及ぼすなどの問題がある。

本発明は、エンジン出力を無段変速機で変速して車輪へ伝達するパワートレーンにおいて、一定速走行を所望する運転者が、アクセルペダル踏み込み量を低開度で一定に保持するようアクセル操作を行うことができない場合であっても、アクセル操作のハンチングおよび車両が加減速走行を繰り返すことを防止して、運転性を悪化させることがなく一定速走行を実現することを目的とするものである。

この目的のため本発明によるパワートレーンの低負荷時車速保持用制御装置は、請求項１に記載のごとく、
運転者のアクセル操作量に基づき電子制御されるスロットルを具え、そのスロットル開度に応じた出力を発生するエンジンと、
該エンジンからの出力を駆動輪側へ伝達する無段変速機と、を具えたパワートレーンにおいて、
前記エンジンを低負荷にした走行状態のもとで、車両の運転状態より一定速走行を所望する運転者の意思を検知する車速保持意思検知手段と、
該車速保持意思検知手段が一定速走行の意思を検知したときは、前記アクセル操作量に対するスロットル開度の変更感度を低下させるスロットル感度低下手段とを具備し、
前記車速保持意思検知手段は、アクセル操作量が１／８以下の範囲内で車速に応じ設定される所定開度以下の領域にあり、かつ車速が略一定である場合のもとで、運転者のアクセルペダル踏み込み操作の繰り返しを検知し、該繰り返しが所定回数に達したときに運転者の一定速走行意思を検知することを特徴としたものである。

または請求項５に記載のごとく、
上記のパワートレーンにおいて、該車速保持意思検知手段が一定速走行の意思を検知したときは、前記無段変速機のアップシフトを禁止する低負荷時車速保持用アップシフト検出手段とを具備し、
前記車速保持意思検知手段は、アクセル操作量が１／８以下の範囲内で車速に応じ設定される所定開度以下の領域にあり、かつ車速が略一定である場合のもとで、運転者のアクセルペダル踏み込み操作の繰り返しを検知し、該繰り返しが所定回数に達したときに運転者の一定速走行意思を検知することを特徴としたものである。

かかる本発明の制御装置によれば、スロットル開度の変更感度が低下しているため、運転者がアクセルペダルを僅かに踏んだ姿勢を保持できず、踏み込み量が変動した場合であっても、スロットル開度の変動は僅かとなって、略一定速で走行することが可能になる。
または、アップシフトを禁止するため、運転者がアクセルペダルを僅かに踏んだ姿勢を保持できず踏み込み量が若干変動した場合であっても、変速比が無段階に切り換わって車速が変化することを抑制することが可能になる。

これらがため、前述したアクセル操作のハンチングを防止することができるとともに、アクセル操作に不慣れな運転者は、走行抵抗が少ない平坦な舗装路等であっても一定速で走行することができる。また、運転者にとっては無意識のうちに疲労が蓄積することがなくなり、同乗者にとっては乗り心地性能を損なうことを防止して、燃費に悪影響を及ぼすことをなくすことができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例になる制御装置を具えた車両のパワートレーンと、その制御系を示し、該パワートレーンをエンジン1と無段変速機2とで構成する。
エンジン1はガソリンエンジンであるが、そのスロットルバルブ５を運転者が操作するアクセルペダル３とは機械的に連結させず、これらから切り離してスロットルバルブアクチュエータ４によりスロットルバルブ５の開度（スロットル開度）を、電子制御するようになす。

スロットルアクチュエータ4は、総合コントローラ１６が後述のごとくに決定する目標スロットル開度tTVOに関した指令に応動するエンジンコントローラ14によって作動量を制御され、これによりスロットルバルブ5の開度を当該目標スロットル開度tTVOに一致させ、エンジン1の出力を、基本的にはアクセルペダル操作に応じた値となるように制御するが、必要に応じてアクセルペダル操作以外の因子によっても制御可能とする。
なおエンジンコントローラ14は、スロットルアクチュエータ５を介した上記スロットル開度制御を行うだけでなく、図示しなかったが、その他エンジン１の運転に際して必要な燃料噴射量制御や、フューエルカット制御や、点火時期制御をも行うものとする。

無段変速機2は周知のＶベルト式無段変速機とし、トルクコンバータ6を介してエンジン1の出力軸に駆動結合されたプライマリプーリ7と、これに整列配置したセカンダリプーリ8と、これら両プーリ間に掛け渡したＶベルト9とを具える。
そして、セカンダリプーリ8にファイナルドライブギヤ組10を介してディファレンシャルギヤ装置11を駆動結合し、これらにより図示しない車輪を回転駆動するものとする。

無段変速機2の変速動作は、プライマリプーリ7およびセカンダリプーリ8のそれぞれのＶ溝を形成するフランジのうち、一方の可動フランジを他方の固定フランジに対して相対的に接近させてＶ溝幅を狭めたり、逆に離間させてＶ溝幅を拡げることにより行うようにし、
両可動フランジのストローク位置を、変速制御油圧回路12からのプライマリプーリ圧Ppriおよびセカンダリプーリ圧Psecにより決定する。

変速制御油圧回路12は変速アクチュエータとしてのステップモータ13を具え、これを変速機コントローラ15が、後述する目標変速比tRATIOに対応したステップ位置STPに駆動させることで、無段変速機2を、実変速比が目標変速比tRATIOと一致するように無段変速させることができる。

エンジンコントローラ14への目標スロットル開度ｔTVO指令、および変速機コントローラ15への目標変速比tRATIO指令はそれぞれ、総合コントローラ16が後述する制御により求めることとする。
そのため総合コントローラ16には、アクセルペダル3の踏み込み位置（アクセルペダル踏み込み量もしくはアクセル開度とも言う）APOを検出するアクセル開度センサ17からの信号と、
エンジン１の点火信号またはエンジン１の出力軸の回転数からエンジン回転数（無段変速機２への入力回転数と同等である）Npriを検出するエンジン回転センサ18からの信号と、
車輪の回転数から車速VSPを検出する車速センサ19からの信号とをそれぞれ入力する。

通常の制御において、総合コントローラ16は定時割り込みにより一定の制御周期毎にこれら入力情報を読み込み、これらの入力情報を基に通常の変速比制御および通常のスロットル開度制御を実現する。
通常の変速比制御では、周知の変速比マップ（図示せず）を参照して、目標入力回転数を求める。そしてこの目標入力回転数および車速から目標変速比tRATIOを求め、実際の変速比がこの目標変速比になるようステップモータ１３を介して変速比制御を実現する。周知の変速比マップ（図示せず）には、スロットル開度ごとの、車速に対する目標入力回転数を定めた予定の変速線が設定されている。
通常のスロットル開度制御では、アクセルペダル踏み込み量APOに対し比例関係にある目標スロットル開度のマップ（図示せず）を基に、アクセルペダル踏み込み量APOから目標スロットル開度tTVOを求め、実際のスロットル開度がこの目標スロットル開度tTVOになるようスロットルアクチュエータ４を介してスロットルバルブ５の開度制御を実現する。

上記した通常の制御の他、総合コントローラ16は、図２に示す制御プログラムを実行して、平坦な舗装路等走行抵抗の少なくエンジン１の負荷が低負荷となる走行環境でスロットル開度を低開度領域内に保持して一定速で走行する後述の低負荷定速走行を保持する制御を実行するかどうかを判断する。
図２のステップS１においては、上記した通常の制御を行い、目標スロットル開度tTVOおよび目標変速比tRATIOを求める。

次のステップS２〜S４においては、アクセルペダル踏み込み量APOと、車速VSPとを基に、車両が低負荷定速走行中かどうかを検知する。
まずステップS２において、図３に示す低負荷定速走行判定マップを参照して、
車速VSPが斜線（20〜100km/h）の範囲内にあるかどうかを判断する。車速VSPが20〜100km/hの範囲内にあれば(Yes)、ステップＳ３へ進む。一方、範囲外であれば(No)、ステップＳ1へ戻って引き続き走行状態を監視する。
次のステップＳ３において、アクセルペダル３を踏み込んだかどうか判断する。アクセルペダル３を踏み込んだのであれば(Yes)、ステップS４へ進む。一方、踏み込んでいなければ（No）、ステップＳ1へ戻って引き続き走行状態を監視する。
次のステップS４において、図３に示す低負荷定速走行判定マップを参照して、アクセルペダル踏み込み量APOが斜線（0/8〜1/8）で表した低開度領域にあるかどうかを判断する。例えば４０km/hの一定速で走行中にアクセルペダル踏み込み量APOが0/8〜0.5/8の低開度領域であれば、車両が低負荷定速走行中であると判断し(Yes)、ステップS５へ進む。一方、４０km/hの一定速で走行中にアクセルペダル踏み込み量APOが0.5/8〜であれば、車両が低負荷定速走行中ではないと判断し(No)、ステップＳ1へ戻って引き続き走行状態を監視する。

ステップS５においては、上記ステップS２で検出した車速VSPを踏み込み時車速Ａにメモリする。そして踏み込み時車速Ａに所定値を足し引きしたしきい値である車速Ｂ、車速Ｃをセットする。これらＡ，Ｂ，Ｃの関係について図４（ａ）に図示する。
次のステップＳ６においては、低負荷定速走行フラグが０か否かを判断し、低負荷定速走行フラグが０であればステップS７へ進み、低負荷定速走行フラグが１であればステップS７を略してステップS８へ進む。
ステップS７では、カウントタイマCNTを０にセットする。

ステップS８では、運転者がアクセルペダル３から足を離したか（アクセルペダル釈放か）どうか判断する。アクセルペダルが釈放されていないときは（No）、上記ステップS６へ戻る。アクセルペダルが釈放された場合(Yes)、ステップS９へ進み、アクセルペダルが釈放されたときの車速（足離し時車速Dという）が上記のしきい値である車速Ｂ、車速Ｃの範囲内であるか否かを判断する。足離し時車速Dが車速Ｂ、車速Ｃの範囲内になければ（No）車両が低負荷定速走行中ではないと判断しステップS１７へ進む。
ステップＳ１７では、カウントタイマCNTを０にリセットし、低負荷定速走行フラグを０にリセットしてステップS１８へ進む。
ステップS１８では上記ステップS５でメモリしたＡ，Ｂ，Ｃをクリアし、ステップＳ１へ戻る。

一方図４（ｂ）に示すように、上記ステップＳ９で足離し時車速Dが車速Ｂ、車速Ｃの範囲内にあれば(Yes)、運転者は低負荷定速走行を所望していると考えられるのでステップＳ１０へ進み、カウントタイマCNTを歩進するとともに、低負荷定速走行フラグを１にセットする。
次のステップS１１ではカウントタイマCNTが２であるか否かを判断する。２に達していない場合（No）、ステップS１９へ進み、上記ステップS８で釈放したアクセルペダル３を踏み込んだかどうか判断する。踏み込んでいなければ（No）、アクセルペダルは釈放されているのでステップＳ９へ戻り運転者が低負荷定速走行を所望しているかどうか引き続き監視する。
なお、本実施例ではカウントタイマCNTが２になるまで車両の運転状態を監視するが、運転者が低負荷定速走行を所望しているかどうかより正確な判断を期すのであれば、２よりも大きな数字にしておけばよい。
一方、アクセルペダル３が踏み込み中であれば(Yes)、ステップS２０へ進む。
ステップS２０では、図３に示す低負荷定速走行判定マップを参照して、アクセルペダル踏み込み量APOが低開度領域にあるかどうかを判断する。アクセルペダル踏み込み量APOが低開度領域にあれば(Yes)、ステップS６へ戻る。一方、領域内になければ(No)、車両が低負荷定速走行中ではないと判断し(No)、次のステップS２１でカウントタイマCNTを０にリセットし、低負荷定速走行フラグを０にリセットしてステップS２２へ進む。
ステップS２２では上記ステップS５でメモリしたＡ，Ｂ，Ｃをクリアし、ステップＳ１へ戻る。

上記ステップS１１でカウントタイマCＮTが２に達した場合（Yes）、ステップS１２へ進み、現在の足離し時車速Dを再度読み込む。この理由は上記ステップS８以来、アクセルペダル３は釈放状態にあることからステップS９でメモリした足離し時車速Dが変動している可能性があるからである。そして足離し時車速Dがしきい値Ｂ〜Ｃの範囲内であるかどうか再度判断する。
足離し時車速Dが車速Ｂ、車速Ｃの範囲内になければ（No）車両が低負荷定速走行中ではないと判断し上記ステップS１７へ進む。
一方、上記ステップＳ９で足離し時車速Dが車速Ｂ、車速Ｃの範囲内にあれば(Yes)、運転者は低負荷定速走行を所望していると考えられるのでステップＳ１３へ進み、上記ステップＳ８で釈放したアクセルペダル３を踏み込んだかどうか判断する。アクセルペダル釈放中であれば(No)、ステップＳ１２へ戻り上記の処理を継続する。一方、アクセルペダル３を踏み込んだ場合には(Yes)、ステップＳ１４へ進み、アクセルペダル踏み込み量APOが低開度領域にあるかどうかを判断する。

ステップＳ１４でアクセルペダル踏み込み量APOが低開度領域になければ(No)、車両が低負荷定速走行中ではないと判断し、上記ステップＳ１７へ進む。
一方、低開度領域内にある場合（Yes）、ステップS１５へ進む。

ステップS１５まで処理が進んだとき、上述のように低負荷定速走行で運転者がアクセルペダル３を踏み込んだり釈放したりハンチング操作をしていると判断されることから、このときの踏み込み時車速を保持車速Ｅとする。そして保持車速Ｅに所定値を足し引きしたしきい値である車速Ｂ、車速Ｃを改めてセットする。これらＥ，Ｂ，Ｃの大小関係について図４（ｃ）に図示する。
次のステップＳ１６においては、運転者が保持車速Ｅで低負荷定速走行を所望していると総合判断して、低負荷定速走行を保持する制御へ移行し、本フローチャートを終了する。

低負荷定速走行を保持する制御は、スロットルバルブ５の開度制御により行うとともに、無段変速機２の変速比制御により行う。

低負荷定速走行中のスロットル開度制御について、図５にフローチャートで示す。
まず、ステップＳ３１においては、保持車速Ｅに必要な目標スロットル開度tTVOを算出する。保持車速Ｅに必要な目標スロットル開度tTVOはエンジン型式や車体形状といった車種の特性に左右されるため、図６に示すR/L車速―目標スロットル開度判定マップをあらかじめ実験により求めて記憶しておき、本マップを参照することにより目標スロットル開度tTVOの算出する。
この図６は、車両が或る一定の走行抵抗のもと、一定車速（ロードロードR/L車速ともいう）を保持するために、エンジンで保持しなければならない目標スロットル開度を表し、横軸はR/L車速VSPを、縦軸は目標スロットル開度tTVOを示す。
例えば保持車速Ｅ＝４２km/hのとき、目標スロットル開度tTVOは0.25/8である（0.5/16または1/32ともいう）。

次のステップＳ３２においては、アクセルペダル踏み込み量APOに対するスロットル開度の変更感度を低下させる。具体的にはアクセルペダル踏み込み量APOにヒステリシスをつけるものとし、図７に示す車速―ヒステリシス加算踏み込み量設定マップを参照し、車速毎に設定されたヒステリシス加算アクセルペダル踏み込み量以下では、実際のアクセルペダル踏み込み量APOに拘わらず目標スロットル開度を上記ステップS３１で算出した目標スロットル開度tTVOに固定するものとする。例えば保持車速Ｅ＝４２km/hのとき、アクセルペダル踏み込み量APOが0/8〜1.45/8の範囲にあれば、アクセルペダル踏み込み量APOに拘わらず、目標スロットル開度tTVOを上記ステップS３１で算出した0.25/8とする。

次のステップＳ３３において、現在の車速VSPが上記ステップＳ１５でセットしたしきい値Ｂ，Ｃの範囲内であるかどうか判断し、保持車速Ｅが保たれているか判断する。
運転者によるブレーキ操作等、保持車速Ｅが保たれていない場合(No)には、本制御を終了し、上記通常の制御に復帰する。

一方、保持車速Ｅが保たれている場合(Yes)、ステップS３４へ進み、アクセルペダル３を踏み込んだかどうか判断する。アクセルペダル３を踏み込んでいなければ（No）、ステップＳ３３へ戻って引き続き現在の車速VSPを監視する。一方、踏み込んだのであれば(Yes)、ステップS３５へ進む。
ステップS３５において、アクセルペダル踏み込み量APOが上記ステップＳ３２で設定したヒステリシス加算アクセルペダル踏み込み量以下であるか判断する。上記ステップＳ３２で設定したヒステリシス加算アクセルペダル踏み込み量を越えて運転者がアクセルペダル３を踏み込んだ場合(No)、本制御を終了し、上記通常の制御に復帰する。

一方、ヒステリシス加算アクセルペダル踏み込み量以下で保たれている場合(Yes)、ステップS３６へ進み、アクセルペダル３の踏み込み速度ΔAPOが所定のしきい値F未満であるかどうか判断する。所定のしきい値Fを越えて運転者がアクセルペダルを素早く踏み込んだまたは釈放した場合(No)、運転者が保持車速Ｅで定速走行を所望していないと判断して本制御を終了し、上記通常の制御に復帰する。

一方、所定のしきい値F未満である場合(Yes)、運転者が保持車速Ｅで定速走行を所望していると判断してステップＳ３７へ進み、上記ステップS３１で算出した目標スロットル開度tTVOとなるようスロットルバルブ５の開度制御を実行し、ステップＳ３１に戻って上記制御を繰り返す。
これにより、アクセルペダル踏み込み量APOに拘わらず車速VSPを一定（保持車速E）に保持することができる。

低負荷定速走行中の変速比制御について、図８にフローチャートで示す。
まず、ステップＳ４１においては、無段変速機２の変速比をアップシフトしないよう制限して、目標変速比tRATIO指令を変速機コントローラ１５へ出力して変速比制御を実行する。アップシフトしないよう制限するとは具体的には例えば、現在の変速比αを目標変速比tRATIOとし、図９に示すように現在の変速比αに固定して変速比がシフトしないよう制限するものとする。
なお図９について付言すると、変速比とは、図９中の原点と、車速VSPおよびエンジン回転数（無段変速機２の入力回転数でもある）Npriの組み合わせ点とを結んだ直線の勾配であり、最も急な勾配を最ローギアとし、最も緩やかな勾配を最ハイギアとする。現在の変速比αとは、例えば保持車速Ｅ＝４２km/hであってエンジン回転数Npri＝1500rpmのとき、図９中に示すように原点と、VSP＝４２km/hおよびNpri＝1500rpmの組み合わせ点とを結んだ直線の勾配である。
図９中、変速比αよりも上側（急勾配）へ組み合わせ点を移動させればダウンシフト、下側（緩勾配）へ組み合わせ点を移動させればアップシフトすることになる。δはアクセルペダル踏み込み量０時（惰性走行時）のコースト変速線を表す。
変速比を現在のまま固定することにより、無段変速機２の特性である滑らかな変速制御の実行を禁止して、アクセルペダル踏み込み量APOの僅かな変化により車速VSPが変化することを防止することができる。

あるいは、無段変速機２の変速比をアップシフトしないよう制限するとは、具体的には例えば現在の変速比αから図９中βになるよう、変速比をダウンシフトさせるものであってもよい。ダウンシフトさせることにより、車速VSPの変化幅を少なくして、アクセルペダル踏み込み量APOの僅かな変化により車速VSPが変化することを防止することができる。

あるいは、無段変速機２の変速比をアップシフトしないよう制限するとは、具体的には例えば現在の変速比αから図９中γに示すようにエンジン回転数Npriに拘わらず車速VSPを保持車速Eに保持するよう変速比を制御するものであってもよい。これにより、アクセルペダル踏み込み量APOに拘わらず車速VSPを一定に保持することができる。

次のステップＳ４２では、現在の車速VSPが上記ステップＳ１５でセットしたしきい値Ｂ，Ｃの範囲内であるかどうか判断し、保持車速Ｅが保たれているか判断する。
運転者によるブレーキ操作等、保持車速Ｅが保たれていない場合(No)には、本制御を終了し、上記通常の制御に復帰する。

一方、保持車速Ｅが保たれている場合(Yes)、ステップS４３へ進み、アクセルペダル踏み込み量APOが上記ステップＳ３２で設定したヒステリシス加算アクセルペダル踏み込み量以下であるか判断する。上記ステップＳ３２で設定したヒステリシス加算アクセルペダル踏み込み量を越えて運転者がアクセルペダル３を踏み込んだ場合(No)、本制御を終了し、上記通常の制御に復帰する。

一方、ヒステリシス加算アクセルペダル踏み込み量以下で保たれている場合(Yes)、ステップS４４へ進み、アクセルペダル３の踏み込み速度ΔAPOが所定のしきい値F未満であるかどうか判断する。所定のしきい値Fを越えて運転者がアクセルペダルを素早く踏み込んだまたは釈放した場合(No)、運転者が保持車速Ｅで定速走行を所望していないと判断して本制御を終了し、上記通常の制御に復帰する。

一方、所定のしきい値F未満である場合(Yes)、運転者が保持車速Ｅで定速走行を所望していると判断してステップＳ４５へ進み、上記ステップS４１で算出した目標スロットル開度tTVOとなるようスロットルバルブ５の開度制御を実行し、ステップＳ４１にもどって上記制御を繰り返す。
これにより、アクセルペダル踏み込み量APOに拘わらず車速VSPを一定（保持車速E）に保持することができる。

ところで、上記した本実施例によれば、エンジン１にかかる負荷が低負荷にある低負荷定速走行中に、運転者が踏み込み時車速A，足離し時車速D，保持車速Eで一定速走行を所望するときに、運転者がアクセルペダル３のハンチング操作を行った場合には、上記通常の制御から上記低負荷定速走行を保持する制御へ移行し、アクセルペダル踏み込み量APOに対する目標スロットル開度tTVOの変更感度を低下させることにより、
運転者は正確なアクセル操作によりアクセルペダル３を少量踏み込んだ状態を保持する必要がなくなる。
つまり実際のスロットル開度よりもアクセルペダル踏み込み量を大きくすることにより、例えば、目標スロットル開度が0.25/8のとき運転者はアクセルペダル踏み込み量を0.25/8に保持する必要がなくなり、0/8〜1.4/8の範囲に保てばよい。
したがって、アクセルペダルを僅かに踏んだ姿勢を保持することができない運転者であっても、ハンチングを繰り返すことなく、アクセルペダル踏み込み量をおおよその低開度に保っておけば保持車速Ｅで略一定速走行を実現することができる。
これにより、運転者にとっては無意識のうちに疲労が蓄積することがなくなり、同乗者にとっては乗り心地性能を損なうことを防止して、燃費に悪影響を及ぼすことをなくすことができる。

上記のアクセルペダル踏み込み量APOに対する目標スロットル開度tTVOの変更感度を低下させるとは、具体的にはヒステリシスをつけて、アクセルペダル踏み込み量APOに拘わらずスロットル開度を図６に示した低開度に保持するものである。
なお本発明の請求項１の文言で、「アクセル操作量に対するスロットル開度の変更感度を低下させる」とは、上記図６に示したスロットル開度に限定するものではなく、路面勾配などの走行環境を加味するものであってもよい。または、アクセルペダル踏み込み量APOが大きく変化してもスロットル開度が小さく変化するものであっても、本発明が目的とする一定速走行を実現することができる。

また本実施例によれば、上記低負荷定速走行を保持する制御でスロットル開度を図６に示した低開度に保持するにあたり、アクセルペダル踏み込み量APOに図７で示す上限値を設定することから、
アクセルペダル踏み込み量APOに拘わらず車速VSPを一定に保持することが可能になり、運転者は容易に保持車速Ｅで一定速走行することができるとともに、アクセルペダル踏み込み量APOを大きくすることにより運転者は容易に低負荷定速走行を保持する制御を終了させて通常の制御に復帰することができる。

さらに、本実施例によれば、上記低負荷定速走行を保持する制御の実行にあたり、無段変速機２の変速比のアップシフトを禁止することから、
無段変速機２の特性であり、上記通常の制御において実行される滑らかな変速制御の実行を禁止するものである。これにより、アクセルペダル踏み込み量APOの僅かな変化により車速VSPが変化することを防止することができる。

なお本実施例においては、低負荷定速走行を保持する制御ではスロットル開度制御および変速比制御を併用し、保持速度Ｅの保持を効果的に実現するが、どちらか一方のみの制御であっても、本発明の目的を達成することが可能である。

無段変速機２の変速比のアップシフトを禁止するとは、具体的には図９で示すように変速比を現在の変速比αに固定するものである。変速比を固定することにより、無段変速機２の特性である滑らかな変速制御の実行を禁止して、アクセルペダル踏み込み量APOの僅かな変化により車速VSPが変化することを防止することができる。

あるいは、図９中βになるよう、変速比をダウンシフトさせるのもよく、ダウンシフトすることにより、エンジン入力回転数Npriの変化に対する車速VSPの変化を少なくして、アクセルペダル踏み込み量APOの僅かな変化により車速VSPが変化することを防止することができる。
したがって運転者にとってはアクセルペダル踏み込み量を低開度領域で正確に保持する必要がなくなり、車速VSPを略一定に保つことができる。

あるいは、図９中γになるよう、無段変速機２への入力回転数たるエンジン回転数Npriに拘わらず、無段変速機２が車速VSPとして保持車速Eを出力するよう変速比を制御するものであってもよく、これによりエンジン入力回転数Npriの大小にかかわらず、車速VSPを一定に保持することができる。
したがって運転者にとってはアクセルペダル踏み込み量APOを気にすることなく、車速VSPを略一定に保つことができる。

また本実施例によれば、図３に示した低負荷定速走行判定マップを参照し、アクセルペダル踏み込み量APOが低開度領域にあって、図２に示すステップS３，S８，S１３，S１９の処理で運転者によるアクセルペダル３への入力操作および戻し操作の繰り返しを、カウントタイマCNTにより検知し、ステップS１１で繰り返し操作が２回に達したときに、運転者の一定速走行意思を検知して上記低負荷定速走行を保持する制御へ移行することにより、運転者の一定速走行意思を正確に検知することができる。

さらに本実施例によれば、車速がしきい値B，Cの範囲内である場合のもとで、図２に示すステップS３，S８，S１３，S１９の処理で運転者によるアクセルペダル３への入力操作および戻し操作の繰り返しを、カウントタイマCNTにより検知し、ステップS１５における最新の踏み込み時車速を保持車速Eとすることにより、運転者の所望する一定車速を精度よく検出することができる。

本発明の一実施例になる車両用パワートレーンを、その制御系と共に示すシステム図である。 アクセルペダル踏み込み量が低開度領域のもとで運転者が一定速走行を所望しているかどうかを検知するために実行する制御プログラムを示すフローチャートである。 同制御プログラムで参照する低負荷定速走行判定マップである。 同制御プログラムで、保持車速Ｅを検出するためにセットする各種の車速の大小関係を模式的に示す線図であり、 （ａ）は踏み込み時車速Ａおよびこれに基づくしきい値Ｂ，Ｃ、 （ｂ）は同しきい値の範囲にある足離し時車速Ｄ、 （ｃ）は保持車速Ｅおよびこれに基づくしきい値Ｂ，Ｃを示す。 低負荷定速走行を保持するための目標スロットル開度算出実行に関する制御プログラムを示すフローチャートである。 同制御プログラムで、目標スロットル開度を算出するために参照するR/L車速―目標スロットル開度判定マップである。 同制御プログラムで、アクセルペダル踏み込み量APOにヒステリシスをつけるために参照する車速―ヒステリシス加算踏み込み量設定マップである。 低負荷定速走行を保持するために実行する目標変速比に関する制御プログラムを示すフローチャートである。 同制御プログラムで実行する目標変速比を示す変速線図である。である。

符号の説明

１ エンジン
２ 無段変速機
３ アクセルペダル
４ スロットルアクチュエータ
５ ストットルバルブ
６ トルクコンバータ
７ プライマリプーリ
８ セカンダリプーリ
９ Ｖベルト
１０ ドライブギヤ組
１１ ディファレンシャルギヤ装置
１２ 変速制御油圧回路
１３ ステップモータ
１４ エンジンコントローラ
１５ 変速機コントローラ
１６ 総合コントローラ
１７ アクセル開度センサ
１８ エンジン回転センサ
１９ 車速センサ

Claims (9)

1. 運転者のアクセル操作量に基づき電子制御されるスロットル開度に応じた出力を発生するエンジンと、該エンジンからの出力を駆動輪側へ伝達する無段変速機とを具えたパワートレーンにおいて、
   前記エンジンを低負荷にした走行状態のもとで、車両の運転状態より一定速走行を所望する運転者の意思を検知する車速保持意思検知手段と、
   該車速保持意思検知手段が一定速走行の意思を検知したときは、前記アクセル操作量に対するスロットル開度の変更感度を低下させるスロットル感度低下手段とを具備し、
   前記車速保持意思検知手段は、アクセル操作量が１／８以下の範囲内で車速に応じ設定される所定開度以下の領域にあり、かつ車速が略一定である場合のもとで、運転者のアクセルペダル踏み込み操作の繰り返しを検知し、該繰り返しが所定回数に達したときに運転者の一定速走行意思を検知することを特徴とするパワートレーンの低負荷時車速保持用制御装置。
2. 請求項１に記載のパワートレーンの低負荷時車速保持用制御装置において、
   前記スロットル感度低下手段は、前記車速保持意思検知手段が運転者の一定速走行所望意思を検知した時における運転者の所望する一定車速を保持するのに必要な車速保持用スロットル開度を算出する手段を具え、
   前記車速保持意思検知手段が運転者の一定速走行所望意思を検知したときは、アクセル操作量に拘わらずスロットル開度を前記車速保持用スロットル開度に保持するものであることを特徴とするパワートレーンの低負荷時車速保持用制御装置。
3. 請求項２に記載のパワートレーンの低負荷時車速保持用制御装置において、
   前記スロットル感度低下手段は、アクセル操作量が前記一定車速ごとに定めたヒステリシス範囲内のものである場合に限り、アクセル操作量に拘わらずスロットル開度を前記車速保持用スロットル開度に保持する前記操作を行うものであることを特徴とするパワートレーンの低負荷時車速保持用制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のパワートレーンの低負荷時車速保持用制御装置において、
   前記車速保持意思検知手段が運転者の一定速走行所望意思を検知したとき、前記無段変速機のアップシフトを禁止する低負荷時車速保持用アップシフト禁止手段を設けたことを特徴とするパワートレーンの低負荷時車速保持用制御装置。
5. 運転者のアクセル操作量に基づき電子制御されるスロットル開度に応じた出力を発生するエンジンと、該エンジンからの出力を駆動輪側へ伝達する無段変速機とを具えたパワートレーンにおいて、
   前記エンジンを低負荷にした走行状態のもとで、車両の運転状態より一定速走行を所望する運転者の意思を検知する車速保持意思検知手段と、
   該車速保持意思検知手段が一定速走行の意思を検知したときは、前記無段変速機のアップシフトを禁止する低負荷時車速保持用アップシフト禁止手段とを具備し、
   前記車速保持意思検知手段は、アクセル操作量が１／８以下の範囲内で車速に応じ設定される所定開度以下の領域にあり、かつ車速が略一定である場合のもとで、運転者のアクセルペダル踏み込み操作の繰り返しを検知し、該繰り返しが所定回数に達したときに運転者の一定速走行意思を検知することを特徴とするパワートレーンの低負荷時車速保持用制御装置。
6. 請求項４または５に記載のパワートレーンの低負荷時車速保持用制御装置において、
   前記低負荷時車速保持用アップシフト禁止手段は、無段変速機の変速比を固定するものであることを特徴とするパワートレーンの低負荷時車速保持用制御装置。
7. 請求項４または５に記載のパワートレーンの低負荷時車速保持用制御装置において、
   前記低負荷時車速保持用アップシフト禁止手段は、無段変速機をダウンシフトさせるものであることを特徴とするパワートレーンの低負荷時車速保持用制御装置。
8. 請求項７に記載のパワートレーンの低負荷時車速保持用制御装置において、
   前記低負荷時車速保持用アップシフト禁止手段は、無段変速機の前記ダウンシフトに際し、前記車速保持意思検知手段が運転者の一定速走行所望意思を検知した時における運転者の所望する一定車速が保持されるよう無段変速機の変速比を制御するものであることを特徴とするパワートレーンの低負荷時車速保持用制御装置。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載のパワートレーンの低負荷時車速保持用制御装置において、
   前記車速保持意思検知手段は、運転者の一定速走行意思を検知した後に、更なる運転者のアクセルペダル踏み込み操作の繰り返しを検知し、この検知がなされた時の車速を運転者の所望する前記一定車速とするものであることを特徴とするパワートレーンの低負荷時車速保持用制御装置。

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