(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0011】
図面を参照して、実施形態としての車両の制御装置について説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。
【0012】
[1.装置構成]
図1に示すように、本実施形態の制御装置1は、エンジン3を駆動源とした車両に適用される。車両の駆動系には、エンジン3及び自動変速機4が設けられ、自動変速機4の出力軸4Bは駆動輪5に接続される。また、この車両には、エンジン3の実回転数Neに基づく値を表示するタコメータ2が設けられる。
【0013】
エンジン3は、例えば一般的なガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、図示しないエンジン制御装置によってその作動が制御される。
自動変速機4は、トルクコンバータ10と、前後進切替機構20と、ベルト式無段変速機構30(以下「CVT30」という)と、ギヤ対40とがハウジング内に収納されて構成され、後述する制御装置1の変速制御部1Cによってその作動が制御される。
【0014】
トルクコンバータ10は、トルク増大機能を有する発進要素である。トルクコンバータ10は、エンジン3の出力軸3B(自動変速機4の入力軸,トルクコンバータ10の入力軸)にハウジング12を介して連結されたポンプインペラ13と、トルクコンバータ10の出力軸10B(前後進切替機構20の入力軸)に連結されたタービンライナ14と、ケースにワンウェイクラッチ15を介して設けられたステータ16とを有する。
【0015】
さらに、トルクコンバータ10は、トルクコンバータ10の入力軸3Bおよび出力軸10Bを直結可能なロックアップクラッチ11を有する。なお、ロックアップクラッチ11は、出力軸3Bにスプライン結合され、油圧制御によりハウジング12に結合離脱を行うものである。以下、ロックアップクラッチ11が締結された状態(エンジン3とタービンライナ14とが直結された状態)を「ロックアップ状態」と呼ぶ。
【0016】
前後進切替機構20は、CVT30への入力回転方向を前進時の正転方向と後退時の逆転方向とに切り替える機構であり、例えば遊星歯車機構と、クラッチやブレーキといった摩擦係合要素とから構成される。
【0017】
CVT30は、自動変速機4の入力回転速度と出力回転速度との比(すなわち変速比)を連続的に(無段階に)変更する機構である。CVT30は、プライマリプーリ31と、セカンダリプーリ32と、これら二つのプーリ31,32に架け渡されたベルト33とを有する。プライマリプーリ31は、前後進切替機構20を介してトルクコンバータ10の出力軸10Bに接続されたプライマリ軸30Aに設けられ、セカンダリプーリ32は、入力軸30Aと平行なセカンダリ軸30Bに設けられる。
【0018】
プライマリプーリ31及びセカンダリプーリ32は、対向配置された固定プーリ及び可動プーリと、可動プーリを軸方向に移動させる油圧シリンダとを有する。各油圧シリンダに油圧が供給されることで、プライマリプーリ31及びセカンダリプーリ32の各可動プーリが移動し、ベルト33の巻付き半径が変更することで変速比が連続的に変化する。なお、セカンダリ軸30Bは、ギヤ対40を介して自動変速機4の出力軸4Bと接続されており、自動変速機4により変速された回転は駆動輪5に伝達されて、駆動輪5の回転によって車両が駆動される。
【0019】
タコメータ2は、目盛りが振られた表示盤と、表示盤上に揺動可能に支持された指針とを有し、後述する制御装置1の表示制御部1Bによって指針の動きが制御される。タコメータ2は、後述する演出制御中を除いた通常時には、実回転数Neに基づく値(以下「実回転数相当値」という)を表示する。ここでいう「実回転数相当値」とは、実回転数Neそのものであってもよいし、実回転数Neを補正した値(例えば微小な変動を除いた補正値)であってもよい。本実施形態のタコメータ2は、通常時には、実回転数相当値として実回転数Neを表示する。
【0020】
車両には、エンジン3の実回転数Neを検出する回転数センサ6と、アクセルペダルの踏み込み量(アクセル開度)を検出するアクセル開度センサ7とが設けられる。各センサ6,7で検出された情報(実回転数Ne,アクセル開度)は制御装置1へ伝達される。
【0021】
制御装置1は、車両に搭載される各種装置を統合制御する電子制御装置である。制御装置1は、例えばマイクロプロセッサやROM,RAM等を集積したLSIデバイスや組み込み電子デバイスとして構成され、車両に設けられた車載ネットワーク網の通信ラインに接続される。本実施形態の制御装置1は、所定の開始条件が成立した場合に、タコメータ2の演出制御を実施する。
【0022】
[2.制御概要]
演出制御とは、所定の開始条件が成立した場合に、実回転数Neに代えて演出回転数Naをタコメータ2に表示させる制御である。演出回転数Naとは、CVT30の入力回転数の目標値(以下「目標回転数Nt」という)に基づいて算出される仮想的な回転数である。演出制御は、トルクコンバータ10がロックアップ状態であり、かつ、車両が発進時以外の加速状態であるときに実施され、加速状態でなくなったときに終了される。
【0023】
運転者がアクセルペダルを緩やかに踏み込んだ場合には、目標回転数Ntは徐々に高くなっていき、エンジン3の実回転数Neも目標回転数Ntに追従して緩やかに上昇するため、目標回転数Ntと実回転数Neとの差はほとんど生じない。本実施形態の演出制御では、目標回転数Ntが緩やかに変化する場合には、目標回転数Ntが演出回転数Naとして算出される(Na=Nt)。これにより、タコメータ2には、目標回転数Ntと同一な演出回転数Naが表示されることになるため、運転者に対し違和感を与えることがない。
【0024】
これに対し、
図2に示すように、運転者がアクセルペダルを急激に踏み込んだ場合には、キックダウン(踏み込みダウンシフト)が起こり、目標回転数Nt(図中破線)は一気に(例えばステップ状に)高くなる。しかし、エンジン3の実回転数Ne(図中一点鎖線)は緩やかに上昇することから、目標回転数Ntと実回転数Neとの差が大きくなる。そこで、本実施形態の演出制御では、キックダウンであると判定された場合に、実回転数Neの変化率εの絶対値よりも大きな絶対値を持つ変化率αで演出回転数Naを変化させる。
【0025】
言い換えると、目標回転数Ntの急変時には、演出回転数Naが実回転数Neよりも大きく変化するように、演出回転数Naが算出される。なお、キックダウン中に演出回転数Naを変化させる変化率αは正の値であることから、変化率αは、α>εの関係を満たす値とされる。変化率αは、例えば、キックダウンが生じたときのアクセル開度に応じて設定される可変値であってもよいし、実験やシミュレーション等によって予め設定された固定値であってもよい。
【0026】
変化率αを可変値とする場合には、変化率αを設定する方法として、例えば
図4に示すように、アクセル開度に対する変化率αが設定されたマップを用いる方法が挙げられる。このマップには、変化率αの最小値α
MINと最大値α
MAXとの間で、アクセル開度が高くなるほど変化率αが直線的に大きくなるように設定されている。つまり、アクセルペダルが急激に踏み込まれるほど変化率αが大きな値とされる。以下の説明では、変化率αが固定値である場合を例示する。
【0027】
本実施形態では、所定の時間間隔Δt(例えば10ms〜数10ms)で演出回転数Naの算出を実施する。演出回転数Naの初期値には、目標回転数Ntが急増する直前(時刻t
1)の値Nt′が用いられる。この初期値は、前回算出された演出回転数Na′(以下「前回値Na′」ともいう)に置き換えられる(Na′=Nt′)。また、今回算出される演出回転数Na(以下「今回値Na」ともいう)は、前回値Na′に、上記の変化率αと時間間隔Δtとの乗算値を加算した値とされる(Na=Na′+α×Δt)。以下、変化率αと時間間隔Δtとの乗算値を「第一乗算値A」という(A=α×Δt)。
【0028】
前回値Na′に第一乗算値Aを加算した値が目標回転数Nt未満である場合には、その値(Na′+A)が今回値Naとして算出されてタコメータ2に表示される。一方、前回値Na′に第一乗算値Aを加算した値が目標回転数Nt以上である場合には、目標回転数Ntが今回値Naとして算出されてタコメータ2に表示される。つまり、演出回転数Naと目標回転数Ntとがほぼ一致した以降では、目標回転数Ntが演出回転数Naとして算出される(Na=Nt)。これにより、
図2中に太実線で示す演出回転数Naの変化がタコメータ2に表示されることから、実回転数Neが表示される場合と比較して、キビキビとした印象を運転者に与えることができる。なお、ここでいう「ほぼ一致」とは、演出回転数Naと目標回転数Ntとの差の絶対値が第一乗算値A(=α×Δt)未満になることを意味する。
【0029】
また、本実施形態の車両には、有段変速を疑似して自動変速機4の変速比を段階的に変化させつつ車速を高める疑似有段アップシフト制御を実施する走行モードが設けられている。この走行モードは、例えば運転者の操作により選択(設定)される。疑似有段アップシフト制御では、変速比が無段階に変化するのではなく、あたかも有段変速機のように段階的に変化し、エンジン3の実回転数Neが漸増および急減を繰り返しつつ車速が増大するように変速比を制御する。
【0030】
図3に示すように、疑似有段アップシフト制御の実施中には、目標回転数Nt(図中破線)が傾き一定での増加(漸増)と急降下(急減)とを繰り返しながらアップシフトする。なお、目標回転数Ntが急減する時点(時刻t
2,t
3)が変速時である。しかし、エンジン3の実回転数Ne(図中一点鎖線)は変速時から緩やかに低下することから、目標回転数Ntと実回転数Neとの差が大きくなる。そこで、本実施形態の演出制御では、疑似有段アップシフト(疑似有段変速)であると判定された場合に、実回転数Neの変化率−θの絶対値よりも大きな絶対値を持つ変化率−βで演出回転数Naを変化させる。
【0031】
言い換えると、目標回転数Ntの急変時には、演出回転数Naが実回転数Neよりも大きく変化するように、演出回転数Naが算出される。なお、疑似有段アップシフト制御の実施中に演出回転数Naを変化させる変化率−βは負の値であることから、変化率−βは、その絶対値βが実回転数Neの変化率−θの絶対値θよりも大きくなるように(β>θの関係を満たすように)、例えば実験やシミュレーション等によって予め設定される。
【0032】
本実施形態では、上記のとおり、所定の時間間隔Δtで演出回転数Naの算出を実施する。演出回転数Naの初期値には、目標回転数Ntの急減する直前(例えば時刻t
2)の値Nt′が用いられる。この初期値は、キックダウン時と同様に前回値Na′に置き換えられる(Na′=Nt′)。また、今回値Naは、前回値Na′に、変化率−βと時間間隔Δtとの乗算値を加算した値とされる〔Na=Na′+(−β×Δt)〕。以下、変化率−βの絶対値βと時間間隔Δtとの乗算値を「第二乗算値B」という(B=β×Δt)。
【0033】
前回値Na′から第二乗算値Bを減算した値が目標回転数Ntよりも大きい場合には、その値(Na′−B)が今回値Naとして算出されてタコメータ2に表示される。一方、前回値Na′から第二乗算値Bを減算した値が目標回転数Nt以下である場合には、目標回転数Ntが今回値Naとして算出されてタコメータ2に表示される。つまり、演出回転数Naと目標回転数Ntとがほぼ一致した以降では、目標回転数Ntが演出回転数Naとして算出される(Na=Nt)。これにより、
図3中に太実線で示す演出回転数Naの変化がタコメータ2に表示されることから、実回転数Neが表示される場合と比較して、キビキビとした印象を運転者に与えることができる。なお、ここでいう「ほぼ一致」とは、演出回転数Naと目標回転数Ntとの差の絶対値が第二乗算値B(=β×Δt)未満になることを意味する。
【0034】
[3.制御構成]
本実施形態の制御装置1には、上述した演出制御を実施するための要素として、判定部1A,表示制御部1Bおよび変速制御部1Cが設けられる。これらの要素は、制御装置1で実行されるプログラムの一部の機能を示すものであり、ソフトウェアで実現されるものとする。ただし、各機能の一部又は全部をハードウェア(電子回路)で実現してもよく、あるいはソフトウェアとハードウェアとを併用して実現してもよい。
【0035】
判定部1Aは、演出制御の開始条件および終了条件の成否を判定するものである。判定部1Aは、以下の条件1および条件2がともに成立した場合に開始条件が成立したと判定する。
==開始条件==
条件1:トルクコンバータ10がロックアップ状態である
条件2:車両が加速状態である
【0036】
条件2は、例えばアクセル開度が所定開度以上である場合や、アクセルペダルの踏み込み速度(アクセル開速度)が所定速度以上である場合や、車速の変化率が所定値以上である場合などに成立したと判定される。なお、判定部1Aは、演出制御中に上記の条件2が不成立になった場合に終了条件が成立したと判定する。すなわち、終了条件は「車両が加速状態でないこと」であり、アクセル開度やアクセル開速度,車速の変化率などに基づいて判定される。
【0037】
表示制御部1Bは、判定部1Aにより開始条件が成立したと判定された場合に、上述した演出制御を実施するものである。表示制御部1Bは、演出回転数Naを目標回転数Ntに基づいて算出するとともに、目標回転数Ntの急変時には、演出回転数Naが実回転数Neよりも大きく変化するように(すなわち、演出回転数Naの変化率の絶対値が実回転数Neの変化率の絶対値よりも大きくなるように)、演出回転数Naを算出する。
【0038】
目標回転数Ntの急変時には、上述したキックダウンと疑似有段アップシフト制御の実施中とが含まれる。表示制御部1Bは、アクセル開度やアクセル開速度あるいは目標回転数Ntの急増,急変に基づいて、キックダウンであるか、疑似有段アップシフトであるか、あるいはどちらでもないかを判定する。
【0039】
表示制御部1Bは、キックダウンであると判定した場合には、その変速時に、演出回転数Naを正の変化率αで変化させ、演出回転数Naが目標回転数Ntにほぼ一致したら、目標回転数Ntを演出回転数Naとして算出する。言い換えると、表示制御部1Bは、変速時点から演出回転数Naと目標回転数Ntとがほぼ一致するまでの間、変化率αで変化する演出回転数Naをタコメータ2に表示させ、ほぼ一致した以降は目標回転数Ntと等しい演出回転数Naを表示させる。なお、変化率αをアクセル開度に応じた可変値とする場合には、表示制御部1Bが、キックダウンが生じたときのアクセル開度を例えば
図4に示すマップに適用して変化率αを算出すればよい。
【0040】
また、表示制御部1Bは、疑似有段アップシフト制御であると判定した場合には、その変速時に、演出回転数Naを負の変化率−βで変化させ、演出回転数Naが目標回転数Ntにほぼ一致したら、目標回転数Ntを演出回転数Naとして算出する。言い換えると、表示制御部1Bは、変速時点から演出回転数Naと目標回転数Ntとがほぼ一致するまでの間、変化率−βで変化する演出回転数Naをタコメータ2に表示させ、ほぼ一致した以降は目標回転数Ntと等しい演出回転数Naを表示させる。
【0041】
なお、表示制御部1Bは、キックダウンでも疑似有段アップシフトでもないと判定した場合には、目標回転数Ntを演出回転数Naとして算出し、演出回転数Na(=Nt)をタコメータ2に表示させる。
【0042】
変速制御部1Cは、自動変速機4の作動を制御するものであり、本実施形態では上述した疑似有段アップシフト制御を実施する。例えば、運転者により疑似有段アップシフト制御を実施する走行モードが選択されている場合に、アクセル開度やアクセル開速度に基づいて目標回転数Ntを
図3中に破線で示すように設定し、CVT30の変速比を制御する。なお、疑似有段アップシフト制御の具体的な内容は周知であるため詳細は省略する。
【0043】
[4.フローチャート]
図5は、上述した演出制御の内容を説明するためのフローチャート例である。このフローチャートは、車両の主電源がオンの場合に制御装置1において所定の演算周期で実施される。なお、ここでは疑似有段アップシフト制御を実施する走行モードが選択されているものとし、変化率αは固定値とする。また、車両に設けられた各種センサ(例えば回転数センサ6やアクセル開度センサ7)からの情報や、設定された目標回転数Ntの値は、制御装置1に随時伝達されているものとする。
【0044】
ステップS1では、上記の開始条件(ロックアップ状態かつ車両加速状態)が成立したか否かが判定される。開始条件が成立しない場合にはリターンする。一方、開始条件が成立した場合は、キックダウンであるか否かが判定され(ステップS10)、キックダウンでなければ疑似有段アップシフト(疑似有段変速)であるか否かが続けて判定される(ステップS20)。疑似有段アップシフトでもない場合には、その時点での目標回転数Ntが演出回転数Naとして算出され(ステップS4)、タコメータ2に表示される(ステップS5)。そして、上記の終了条件が成立したか否かが判定され(ステップS6)、成立であればステップS7に進み、不成立であればステップS10に戻る。
【0045】
ステップS10においてキックダウンであると判定された場合は、ステップS11〜S16の処理(キックダウン時の処理)が実施される。また、ステップS20において疑似有段アップシフトであると判定された場合は、ステップS21〜S26の処理(疑似有段アップシフト時の処理)が実施される。
【0046】
キックダウン時の処理では、まず、目標回転数Ntが急増する直前の目標回転数Nt′が前回値Na′に設定される(ステップS11)。次いで、その前回値Na′に第一乗算値A(=α×Δt)を加算した値が、その時点での目標回転数Nt未満であるか否かが判定される(ステップS12)。この判定がYesのときは、その値(前回値Na′に第一乗算値Aを加算した値)が演出回転数Na(すなわち今回値)として算出され(ステップS13)、演出回転数Naがタコメータ2に表示される(ステップS15)。
【0047】
続くステップS16では終了条件が成立したか否かが判定され、この判定がNoのときはステップS12に戻り、ステップS12〜S16の処理が繰り返し実施される。この場合、ステップS12で使用される前回値Na′は、ステップS12に戻る前にステップS13で算出された演出回転数Naである。ステップS12において、前回値Na′に第一乗算値Aを加算した値が目標回転数Nt以上であると判定されたら、その時点での目標回転数Ntが演出回転数Naとして算出され(ステップS14)、タコメータ2に表示される(ステップS15)。そして、ステップS16の判定がYesになったら、ステップS7に進む。
【0048】
疑似有段シフトアップ時の処理でも、上記のステップS11〜S16と同様の処理(ステップS21〜S26)が実施される。すなわち、目標回転数Ntが急減する直前の目標回転数Nt′が前回値Na′に設定され(ステップS21)、その前回値Na′から第二乗算値B(=β×Δt)を減算した値が、その時点での目標回転数Ntよりも大きいか否かが判定される(ステップS22)。この判定がYesのときは、その値(Na′−B)が演出回転数Na(すなわち今回値)として算出され(ステップS23)、タコメータ2に表示されて(ステップS25)、終了条件の成否が判定される(ステップS26)。
【0049】
終了条件が成立するまで、ステップS22〜S26の処理が繰り返し実施される。この場合、ステップS22で使用される前回値Na′は、ステップS22に戻る前にステップS23で算出された演出回転数Naである。ステップS22において、前回値Na′から第二乗算値Bを減算した値が目標回転数Nt以下であると判定されたら、その時点での目標回転数Ntが演出回転数Naとして算出され(ステップS24)、タコメータ2に表示される(ステップS25)。そして、ステップS26の判定がYesになったら、ステップS7に進む。ステップS7では、演出制御が終了され、実回転数Neがタコメータ2に表示される。
【0050】
[5.効果]
(1)上述した制御装置1によれば、上記の開始条件が成立した場合に、実回転数Neに代えて、目標回転数Ntに基づいて算出される演出回転数Naがタコメータ2に表示されるため、実回転数Neの挙動にかかわらず、安定したタコメータ2の表示を行うことができる。さらに、目標回転数Ntの急変時には、実回転数Neの変化率の絶対値よりも演出回転数Naの変化率の絶対値を大きくすることで、タコメータ2の表示をキビキビとした動作にすることができる。これにより、運転者に加速意図がある場合に、視覚的な加速フィーリングを向上させることができる。
【0051】
(2)また、演出回転数Naを上記の変化率(例えばα,−β)で変化させた場合に、演出回転数Naと目標回転数Ntとがほぼ一致した以降では、目標回転数Ntが演出回転数Naとして算出されることから、タコメータ2のキビキビとした動作を適切な期間だけ実施することができる。
【0052】
(3)目標回転数Ntの急変時としては、アクセルペダルを急激に踏み込むことによるキックダウンが挙げられる。
図2に示すように、アクセルペダルが一気に踏み込まれると(時刻t
1)、目標回転数Nt(図中破線)が略ステップ状に急増するが、エンジン3の実回転数Ne(図中一点鎖線)は滑らかに上昇する。このため、タコメータ2に実回転数Neを表示したのでは、車両は加速しているにもかかわらずタコメータ2の表示は緩やかに変化するため、運転者は視覚的な加速感を得ることができず、違和感を持つ可能性がある。
【0053】
これに対し、上述した制御装置1によれば、キックダウン時に、実回転数Neよりも大きく変化する演出回転数Naがタコメータ2に表示されるため、タコメータ2の表示がキビキビとした動作になり、実際の車両挙動(変速感)と同様な動きとなる。このため、運転者が違和感を持たないようにすることができ、視覚的な加速フィーリングを向上させることができる。
(4)さらに、このときの演出回転数Naの変化率αを、アクセル開度に応じて算出する構成とすれば、タコメータ2の表示を実際の車両挙動により近付けることができる。
【0054】
(5)また、目標回転数Ntの急変時としては、疑似有段アップシフト制御の実施中における変速時が挙げられる。
図3に示すように、疑似有段アップシフト制御を実施する走行モードが選択されている場合には、アクセルペダルの踏み込みに伴い、目標回転数Nt(図中破線)が漸増と急減とを繰り返す。しかし、目標回転数Ntが急減してもエンジン3の実回転数Ne(図中一点鎖線)は滑らかに減少するため、タコメータ2に実回転数Neを表示したのでは、運転者は視覚的な加速感を得ることができない。
【0055】
これに対し、上述した制御装置1によれば、疑似有段アップシフト制御の実施中における変速時に、実回転数Neよりも大きく変化する演出回転数Naがタコメータ2に表示されるため、タコメータ2の表示がキビキビとした動作になり、あたかも有段変速機のような変速感をタコメータ2の表示からも感じ取ることができる。このため、視覚的な加速フィーリングを向上させることができる。
【0056】
[6.その他]
上述した実施形態に関わらず、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。上述した実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。
上述した実施形態では、目標回転数Ntの急変時としてキックダウンと疑似有段アップシフト制御の実施中における変速時とが含まれる場合を例示したが、いずれか一方のみが含まれていてもよい。例えば、前者のみが含まれる場合には、制御装置1が疑似有段アップシフト制御を実施しないものであってもよい。
【0057】
また、上述した演出制御の開始条件および終了条件は一例であって、上述した条件以外の条件(例えば、車速が所定車速以上であること等)を開始条件の一つとして加えてもよい。また、上述した演出回転数Naの算出方法は一例であって、上述した方法に限られない。演出回転数Naは、少なくとも目標回転数Ntに基づいて算出されるものであって、目標回転数Ntの急変時に実回転数Neよりも大きく変化する値であればよい。
【0058】
また、キックダウン時の変化率αを算出するためのマップ(
図4)は一例であり、例えば、アクセル開度が高くなるほど変化率αが曲線的に増加するように設定されたマップであってもよい。また、マップの代わりに数式を用いて変化率αを算出してもよい。
なお、タコメータ2の構成は特に限定されない。例えば、液晶画面に目盛りと指針とを表示する構成であってもよいし目盛りおよび指針の代わりに数値を表示してもよい。