JP2007118746A - 車両の駆動力制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】下り坂走行時の運転性を確保する車両の駆動力制御装置を提供する。
【解決手段】アクセルペダルの踏み込み量と車速に応じて目標駆動力を設定する駆動力制御手段２０を備えた車両の駆動力制御装置において、
前記駆動力制御手段２０は、自車が平坦路走行時にアクセルペダルの踏み込み量をゼロにした場合の目標減速度を設定し、自車が下り坂走行時にアクセルペダルの踏み込み量をゼロにした場合には、検出した路面の勾配に応じて前記目標減速度より小さい減速度を新たな目標減速度に設定し、この新たな目標減速度を道路状況と走行位置及び先行車の有無に応じて補正する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の駆動力制御装置に関するものである。

従来の駆動力制御装置として、アクセル開度から目標加減速度を求め、その目標加減速度を達成できるようにスロットルバルブのバルブ開度を制御し、次に車速センサより実車速を検出し、その車速を微分して実加減速度を求める。そして、目標加減速度と実加減速度とが一致しているか否かを判断し、一致していなければ、バルブ開度に補正を加えるという技術がある（特許文献１参照）。

この技術では、走行路面の勾配を考慮していないため、運転者がアクセル開度を０にした時は常に平坦路相当の減速度となり、上り坂、下り坂走行時にアクセルをオフにすると運転者の予想と反する減速度となり、違和感を生じて運転性を損じる恐れがあった。

この問題を解決するために、アクセル開度を０（ゼロ）にした時、車両の走行路面の勾配に応じた目標加速度とする技術がある（特許文献２参照）。
特開2000-205015号公報 特開2003-94983号公報

しかしながら、特許文献２に記載の技術では、アクセル開度を０にした時に路面勾配にのみ応じた、平坦路相当の減速度より小さい目標加速度としているため、山道などカーブが多い下り坂や先行車のいる下り坂では、逆に減速度が不足してしまい、運転者はブレーキを踏み込む必要があるという問題があった。

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、下り坂走行時にアクセル開度を０にした場合の運転性を確保する車両の駆動力制御装置を提供することを目的としている。

本発明は、アクセルペダルの踏み込み量と車速に応じて目標駆動力を設定する駆動力制御手段を備えた車両の駆動力制御装置において、自車が走行している道路状況及び位置を検出する位置検出手段と、自車が走行している路面の勾配を検出する勾配検出手段と、先行車までの距離を検出する車間距離検出手段と、アクセルペダルの踏み込み量がゼロか否かを判定する踏み込み量判定手段とを備え、前記駆動力制御手段は、自車が平坦路走行時にアクセルペダルの踏み込み量をゼロにした場合の目標減速度を設定し、自車が下り坂走行時にアクセルペダルの踏み込み量をゼロにした場合には、検出した路面の勾配に応じて前記目標減速度より小さい減速度を新たな目標減速度に設定し、この新たな目標減速度を道路状況と走行位置及び先行車の有無に応じて補正することを特徴とする車両の駆動力制御装置である。

本発明では、駆動力制御手段が設定した、平坦路走行時にアクセルペダルの踏み込み量をゼロにした場合の目標減速度を、自車が下り坂走行時にアクセルペダルの踏み込み量をゼロにした場合には、走行路の勾配に応じて目標減速度より小さい減速度を新たな目標減速度に設定し、この新たな目標駆動力を走行位置及び先行車の有無に応じて補正するため、下り坂走行時に運転者がアクセルオフした場合の違和感（運転者の予想に反する減速感）を防止しながら、運転者がブレーキを踏み込む回数を減少させ、運転性の低下を防止することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の駆動力制御装置の構成を示す図である。

本発明の駆動力制御装置は、入力手段として制御開始SW１とブレーキSW２と車間距離センサ３とナビゲーション装置４と車速センサ５と前後方向加速度センサ６とアクセル開度センサ７と操舵角センサ８及びトランスミッションECU９を備え、これらの出力信号が駆動力制御ECU２０に入力される。駆動力制御ECU２０は入力信号に基づきエンジントルク指令値cTEを演算し、エンジンECU１０にエンジントルク指令値cTEを出力する。エンジンECU１０は、エンジントルク指令値cTEに基づいてスロットルACTR１１を介してエンジントルクを制御する。また、駆動力制御ECU２０は入力信号に基づき変速比指令値cRATIOを演算し、変速比指令値cRATIOをトランスミッションECU９に出力し、トランスミッションECU９は変速比指令値cRATIOに応じて図示しない変速機の変速比を制御する。

制御開始SW１は、運転者が制御開始SWを押しているか否かを検出する。運転者が制御開始SWを押している場合、オン状態、つまり駆動力制御を実行する状態となる。運転者が制御開始SWを離している場合、オフ状態となる。ブレーキSW２は、運転者がブレーキを踏んでいるか否かを検出する。ブレーキを踏んでいる場合、オン状態となる。ブレーキを離している場合、オフ状態となる。

車間距離センサ３は、例えば、レーザーレーダーを利用したもので光や電波の反射によって先行車との車間距離Ltや先行車との相対速度△Vを検出する。ナビゲーション装置４は、GPSと地図データに基づき自車が走行している位置や道路の形状情報（カーブ路、直線路等）からカーブ入口までの距離Lc、カーブ半径Rcなどのナビゲーション情報を出力する。車速センサ５は、タイヤの回転数から車両の実車速aVSPを検出する。

前後方向加速度センサ６は、車両の進行方向に設置され、車両前後方向加速度と路面勾配抵抗の和を出力する。アクセル開度センサ７は、運転者のアクセルペダルの踏み込み量APOを検出する。操舵角センサ８は、運転者のハンドル操舵角θを検出する。

トランスミッションECU９は、駆動力制御ECU２０に対し、実変速比を出力する。

駆動力制御ECU２０は、マイクロコンピューターとその周辺部品により構成され、制御周期（例えば１０ms）毎に制御開始SW１、ブレーキSW２、車間距離センサ３、ナビゲーション装置４、車速センサ５、前後方向加速度センサ６、アクセル開度センサ７、操舵角センサ８、トランスミッションECU９からの出力信号を取り込んで、エンジンECU１０、トランスミッションECU９に指令値を出力する。

駆動力制御ECU２０は、図１に示すように、マイクロコンピューターのソフトウェア形態により構成される制御開始判定部３０、路面勾配抵抗推定部４０、駆動力制御部５０および駆動力配分部６０を備えている。

エンジンECU１０は、駆動力制御ECU２０から出力されたエンジントルク指令値cTEをもとにスロットル開度を算出し、スロットルACTR１１にスロットル開度信号を出力する。スロットルACTR１１は、スロットル開度信号に従ってエンジンのスロットルバルブを調整する。

トランスミッションECU９は、駆動力制御ECU２０から出力された変速比指令値cRATIOをもとに変速機の変速比を制御する。駆動力制御ECU２０は、スロットルと変速機を用いることによって、車速を制御する。

以下、駆動力制御ECU２０の各構成について説明する。
《制御開始判定部》
制御開始判定部３０は、制御開始SW１から制御開始SW信号と、ブレーキSW２からブレーキSW信号とを入力して、制御実行フラグfSTARTを設定し、駆動力制御部５０とエンジンECU１０およびトランスミッションECU９に送信する。

制御開始判定部３０の動作を図２に示したフローチャートに基づいて説明する。

まずステップ１（図２ではＳ１と示す。以下同様）では、制御開始SWｌからの信号を取り込んで制御開始SWｌがオン状態であるか、オフ状態であるかを判定する。オン状態である場合はステップ２へ進み、オフ状態である場合はステップ４へ進む。ステップ２では、ブレーキSW２からの信号を取り込んで制御開始SWｌがオン状態であるか、オフ状態であるかを判定する。

オン状態である場合はステップ４へ進み、オフ状態である場合はステップ３へ進む。ステップ３では制御実行フラグfSTARTを１とし、処理を終了する。ステップ４では制御実行フラグfSTARTを０とし、処理を終了する。

制御実行フラグfSTARTが０の場合、駆動力制御は停止される。つまり、運転者が制御開始SW１をオンにしていないときのみならず、ブレーキを操作しているときにも駆動力制御は停止される。これは、運転者がブレーキを踏んでいる場合は、スロットル開度と変速比では目標車速tVSPに実車速aVSPを追従させることができないため、制御実行フラグfSTARTを０とし、駆動力制御を停止するものである。

制御実行フラグfSTARTは、駆動力制御ECU２０からエンジンECU１０、トランスミッションECU９と駆動力制御部５０に出力され、エンジンECU１０、トランスミッションECU９は制御実行フラグfSTARTに従って以下のように制御される。

制御実行フラグfSTARTが１の場合、エンジンECU１０は駆動力制御実行状態と判定し、駆動力制御ECU２０から出力されたエンジントルク指令値cTEに基づいたエンジントルクを出力するようにスロットルACTR１１を制御する。制御実行フラグfSTARTが０の場合、エンジンECU１０は駆動力制御停止状態と判定し、アクセル踏み込み量APOに応じたエンジントルクを出力するようにスロットルACTR１１を制御する。

同様に制御実行フラグfSTARTが１の場合、トランスミッションECU９は駆動力制御実行状態と判定し、駆動力制御ECU２０から出力された変速比指令値cRATIOに変速比を設定する。制御実行フラグfSTARTが０の場合、トランスミッションECU９は駆動力制御停止状態と判定し、アクセル踏み込み量APOと車速aVSPに応じた変速比を設定する。
《路面勾配抵抗推定部》
路面勾配抵抗推定部４０は、図３に示すように前後方向加速度センサ出力LPF処理部４１、車体加速度推定部４２、路面勾配抵抗推定値LPF処理部４３より構成され、前後方向加速度センサ６の出力値、実車速aVSPに基づいて路面勾配抵抗推定値Rslope_Est_LPFを推定し、駆動力制御部５０に出力する。

前後方向加速度センサ出力LPF処理部４１は、前後方向加速度センサ出力値に、たとえば図３に示すようなローパスフィルタを施した前後方向加速度センサ出力LPF値G_LPFを演算する。

車体加速度推定部４２は、実速度aVSPより、たとえば図３に示すようなフィルターを用いて車体加速度推定値aACClを算出する。ここで、前後方向加速度センサ出力LPF値G_LPFより車体加速度推定値aACClを差引くことで路面勾配抵抗推定値Rslope_Est(m/s²)を演算する。

路面勾配抵抗推定値LPF処理部４３は、路面勾配抵抗推定値Rslope_Estに、たとえば図３に示すようなローパスフィルタを施した路面勾配抵抗推定値Rslope_Est_LPF(m/s²)を演算する。
《駆動力制御部》
続いて駆動力制御部５０は、図４に示すように目標駆動トルクマップ５１、エンジンモデル５２、加速度変換部５３、路面勾配推定値補正部５４、走行抵抗マップ５５、車速変換部５６、フィードバック補償器（以下、F/B補償器）５７より構成され、アクセル開度センサ３からアクセル踏み込み量APO、車速センサ４から実車速aVSP、操舵角センサ８から操舵角θ、ナビゲーション装置４からナビゲーション情報、車間距離センサ３から相対速度△V及び車間距離Lt、制御開始判定部３０から制御実行フラグfSTART、路面勾配抵抗推定部４０から路面勾配抵抗推定値Rslope_Est_LPFを取り込み、駆動トルク指令値cTDRを算出し、駆動力分配部６０に出力する。

目標駆動トルクマップ５１は、アクセル踏み込み量APOと実車速aVSPから図５に示すマップをもとに平坦路での目標駆動トルクtTDRを決定する。図５に示されるように目標駆動トルクtTDRは、アクセル踏み込み量APOが大きいほど大きくなる。また車速aVSPが高くなるほどギア比は高くなるため、図５では同じアクセル踏み込み量APOであれば、車速aVSPが高いほど目標駆動トルクtTDRは小さくなるように設定されている。

規範モデルGR(s)はエンジンモデル５２、加速度変換部５３、路面勾配推定値補正部５４、走行抵抗マップ５５、車速変換部５６より構成され、アクセル踏み込み量APO、速aVSP、操舵角θ、ナビゲーション情報、相対速度△V及び車間距離Lt、制御開始判定部３０から制御実行フラグfSTART、路面勾配抵抗推定部４０から路面勾配抵抗推定値Rslope_Est_LPF、目標駆動トルクマップ５１から目標駆動トルクtTDRを入力し、これら入力値に基づいて目標車速tVSPを演算し、F/B補償器５７に出力する。

この規範モデルGR(s)は、勾配抵抗Rslopeが０のとき、つまり平坦路を走行している車両の特性を定義している。制御対象の車両モデルは、駆動トルク指令値cTDRを操作量とし、車速aVSPを制御量としてモデル化することによって、車両のパワートレインの挙動は図６に示す簡易非線形モデルで表すことができる。

図６は、平坦路を走行している車両の特性を定義している。よって走行抵抗は、車両の転がり抵抗と空気抵抗となる。ここでLは無駄時間を表す。ただし、制御対象の特性にはパワートレイン系の遅れによる無駄時間も含まれることになり、使用するアクチュエータやエンジンによって無駄時間Lは変化する。

エンジンモデル５２は、下式に示されるように時定数tau_Emの一次遅れと制御対象と同じ無駄時間Lが設定された無駄時間処理により構成される。

加速度変換部５３は、駆動トルクを車両質量Mとタイヤ有効半径Rtで割ることにより、目標加速度tACC1に変換する。

路面勾配抵抗推定値補正部５４は、目標加速度tACC1、路面勾配抵抗推定値Rslope_Est_LPF、アクセル踏み込み量APO、実車速aVSP、操舵角θ、ナビゲーション情報、相対速度△V、車間距離Lt、走行抵抗Rbより勾配抵抗Rslope(m/s²)を算出する。

図７は、路面勾配抵抗推定値補正部５４のブロック図である。

路面勾配抵抗推定値補正部５４は、上限値リミット部５４１、先行車車速演算部５４２、先行車加速度演算部５４３、勾配抵抗補正ゲイン演算部５４４、および勾配抵抗切替え部５４５より構成され、路面勾配抵抗推定値Rslope_Est_LPF、アクセル踏み込み量APO、実車速aVSP、操舵角θ、ナビゲーション情報、相対速度△V、車間距離L_t、目標加速度tACC1、走行抵抗Rbを入力して勾配抵抗Rslopeを算出する。

上限値リミット部５４１は、路面勾配抵抗推定値Rslope_Est_LPFの上限値を０に制限する。このブロックの動作を図８に示したフローチャートに基づいて説明する。

ステップ２１では、路面勾配抵抗推定値Rslope_Est_LPFが０より大きいかどうか判断する。０より大きければ、ステップ２２に進み、０以下であればステップ２３に進む。

ステップ２２では、路面勾配抵抗推定値Rslope_Est_Limを０に設定する。

ステップ２３では、路面勾配抵抗推定値Rslope_Est_Limを路面勾配抵抗推定値Rslope_Est_LPFに設定する。

推定した路面勾配抵抗推定値Rslope_Est_Limを勾配抵抗補正ゲイン演算部５４４に出力するとともに、後述する勾配抵抗補正ゲイン演算部５４４の勾配抵抗補正ゲインKslopeを乗算して勾配抵抗切替え部５４５に出力する。

先行車車速演算部５４２は、車速aVSPと相対速度△Vから次式を用いて先行車車速Vtを算出し、先行車加速度演算部５４３と勾配抵抗補正ゲイン演算部５４４に出力する。

先行車加速度演算部５４３は、先行車車速V_tから次式に示すフィルターを用いて先行車加速度αtを算出し、勾配抵抗補正ゲイン演算部５４４に出力する。

勾配抵抗補正ゲイン演算部５４４は、路面勾配抵抗推定値Rslope_Est_Lim、アクセル踏み込み量APO、実車速aVSP、操舵角θ、ナビゲーション情報、先行車車速V_t、先行車加速度αt、車間距離L_t、目標加速度tACC1および走行抵抗Rbを入力し、勾配抵抗補正ゲインKslopeを算出する。勾配抵抗補正ゲイン演算部５４４の動作を図９に示したフローチャートに基づいて説明する。

まず、ステップ３１では車間距離センサ３からの情報に基づいて先行車がいるかいないか判断する。先行車がいる場合ステップ３２に進む。先行車がいない場合ステップ３６に進む。

ステップ３２では、アクセルOFF時の先行車車速V_t0、先行車加速度α_t0、先行車との車間距離L_t0、目標加速度tACC1₀および車速V₀を読み込む。

続くステップ３３では、目標加速度tACC1、走行抵抗Rbおよび路面勾配抵抗推定値Rslope_Est_Limを読み込み、ステップ３４で、次式より勾配抵抗補正ゲインK1を算出する。

ここで、上式のα_max2は、自車が先行車との車間距離L_t0だけ走行するt秒後に先行車と自車の相対速度が０となるように先行車と自車の等加速度直線運動の関係に基づいた次式より算出する（図１０参照）。

ステップ３５では勾配抵抗補正ゲインKslopeをK1にする。

したがって、先行車に続いて走行している場合において、アクセル開度が０の場合に、前述のようにα_max2を算出し、α_max2が大きければ勾配抵抗補正ゲインK1は大きい値となり、α_max2が小さければ勾配抵抗補正ゲインK1は小さい値となる（ただし、０≦K1≦１）。結果として後述の如く、α_max2が大きく勾配抵抗補正ゲインK1が大きいほど勾配抵抗Rslopeが大きくなる。

なお、上記実施例では先行車と自車の等加速度直線運動の関係からK1を算出したが、単に相対速度と車間距離の関係からマップ引きによりK1を求める構成にしても良い。

ステップ３１で先行車なしの場合に進むステップ３６では、ナビゲーション情報からカーブ手前であるかどうか判断する。カーブ手前であると判断された場合、ステップ３７に進み、カーブ手前ではないと判断された場合、ステップ４２に進む。

ステップ３７では、ナビゲーション情報からアクセルOFF時のカーブまでの距離L_cOとアクセルOFF時の車速V_Oを読み込み、次のステップ３８で、目標加速度tACC1、走行抵抗Rb、路面勾配抵抗推定値Rslope_Est_Limを、ステップ３９で、ナビゲーション情報からカーブ半径Rcを読み込み、次式よりカーブの安全速度Vmaxを算出する。

続くステップ４０では、次式より勾配抵抗補正ゲインK2を算出する。

ここで、上式のα_max1は、カーブ進入前までの車速がカーブの安全速度V_maxとなるように等加速度直線運動の関係に基づいた次式から算出する（図１１参照）。

すなわち、α_max1はカーブの安全速度V_maxと自車の速度V₀との差が大きい程、大きくなる。

ステップ４１では、勾配抵抗補正ゲインKslopeをK2にする。

したがって、カーブ手前を走行している場合において、アクセル開度が０の場合に、カーブを安全に走行できる安全速度Vmaxとアクセルオフ時の自車の速度との差に基づいてα_max1を算出し、α_max1が大きければ勾配抵抗補正ゲインK2は大きい値となり、α_max2が小さければ勾配抵抗補正ゲインK2は小さい値となる（ただし、０≦K2≦１）。結果として後述の如く、α_max2が大きく勾配抵抗補正ゲインK2が大きいほど勾配抵抗Rslopeが大きくなる。

ステップ３６でカーブ手前でないと判定した場合に進むステップ４２では、ナビゲーション情報からカーブ走行中であるかどうかを判断する。カーブ走行中であると判断された場合、ステップ４３に進む。カーブ走行中でないと判断された場合、ステップ４５に進む。

ステップ４３では、図１２に示すようなマップを用いて車速aVSPと操舵角θより勾配抵抗補正ゲインK3を算出する。

勾配抵抗補正ゲインK3は０から１の間に設定され、後述の図１３に示すようにK3＝０では勾配抵抗Rslopeが０、K3＝１で勾配抵抗Rslopeが最大として駆動力制御を行う（ただし、０≦K3≦１）。勾配抵抗補正ゲインK3は、操舵角θが大きい程大きく、車速aVSPが速いほど大きく設定される。

したがって、車両がカーブ走行中において、アクセル開度が０で、例えば、車速aVSPが低くても、操舵角θが大きい場合には、勾配抵抗補正ゲインK3は大きな値となり、結果として勾配抵抗Rslopeが大きくなる。

なお、横Gを検出して、横Gが大きくなるほど勾配抵抗補正ゲインK3が０に近くなるように設定しても良い。

続くステップ４４では、勾配抵抗補正ゲインKslopeをK3にする。ステップ４５では、勾配抵抗補正ゲインKslopeを１にする。

勾配抵抗切替え部５４５は、アクセル踏み込み量APOに応じて勾配抵抗Rslopeの切替えを行う。図１３は勾配抵抗切替え部５４５の動作を説明するフローチャートである。

ステップ５１ではアクセル踏み込み量APOが０より大であるかどうか判断する。０より大である場合、ステップ５２に進む。０以下の場合、ステップ５３に進む。ステップ５２では、勾配抵抗Rslopeを０にする。ステップ５３では、勾配抵抗Rslopeを次式より算出する。

したがって、勾配抵抗Rslopeは、勾配抵抗補正ゲインKslope（＝K1、K2、K3）が１に近いほど大きくなり、０に近いほど小さく設定される。

走行抵抗マップ５５は、実車速aVSPを入力とし、走行抵抗Rb(m/s²)を出力する。走行抵抗は制御対象の転がり抵抗と空気抵抗を設定している。

車速変換部５６は、制御実行フラグfSTART、車速aVSP、目標加速度tACC2をもとに目標車速tVSPを算出する。ここで目標加速度tACC2は目標加速度tACC1から勾配抵抗Rslopeと走行抵抗Rbを差し引いた値である。

図１４は車速変換部５６の処理内容を示すフローチャートである。

まず、ステップ１１で制御実行フラグfSTARTが１であるか否かを判定し、制御実行フラグfSTARTが０の場合、ステップ１３に進み、目標車速tVSP_INとtVSP_IN前回値を車速aVSPで初期化する。制御実行フラグfSTARTが１の場合、ステップ１２に進み、tVSP_IN前回値に目標加速度tACC_OUTと制御周期を掛けた値を加算して目標車速tVSP_INとする。目標車速tVSP_IN算出後、tVSP_IN前回値を目標車速tVSP_INで更新する。

F/B補償器５７は、目標車速tVSPに実車速aVSPが一致するようなF/B出力を算出する。F/B出力により路面勾配抵抗やモデル化誤差（車両重量変化）による影響を抑える。F/B補償器の一例として図４に示されている比例ゲインKP、積分ゲインKIからなるPI補償器がある。以上より、駆動トルク指令値cTDRは、F/F出力にF/B出力を加算することで算出され、駆動力分配部６０に出力される。
《駆動力分配部》
駆動力分配部６０について図１５に基づいて説明する。駆動力分配部６０では、車速aVSP、駆動トルク指令値cTDR、実変速比aRATIOを入力として、変速比指令値cRATIOとエンジントルク指令値cTEを算出する。変速比指令値cRATIOについては、変速比指令値設定部６１にて算出され、エンジントルク指令値算出部６２では、エンジントルク指令値cTEを算出する。

変速比指令値設定部６１では、図１６に示されるマップを用いて駆動トルク指令値cTDRと車速aVSPから変速比指令値cRATIOを決定する。尚、図１６は無段変速機を用いた場合のマップを示している。

エンジントルク指令値算出部６２では、駆動トルク指令値cTDRと実変速比aRATIOより下式に従ってエンジントルク指令値cTEを算出する。

駆動力分配部６０にて算出された変速比指令値cRATIOは、図１に示される通り、トランスミッションECU９へ出力される。また、エンジントルク指令値cTEは、エンジンECU１０へ出力される。

次に本発明の駆動力制御の効果について図を用いて説明する。

図１７は、車両が下りのカーブ走行中に実施される駆動力制御について説明するタイミングチャートである。時刻t1で運転者がアクセルペダルから足を離し、車両は減速状態に入る。時刻t2でカーブ入口に達し、ハンドルを切り始める。時刻t3でハンドル舵角が一定の操舵角となり車両は定常円旋回状態（所定の半径で旋回する状態）に入る。

車両は時刻t1で減速を開始するが、従来の特許文献２の駆動力制御では、下り走行時にアクセルオフでの目標減速度が平坦路走行時の目標減速度より、路面勾配に応じて小さくなるように制御されている。このため、運転者の要求する減速度と一致せず、運転者はブレーキを操作して車速を制御する必要があった。

これに対して、本発明では、図１２に示したように操舵角が大きい程大きく、車速が早いほど大きくなるように勾配抵抗補正ゲインK3が大きくなるように設定され、特許文献２の技術に対して、減速度が平坦路走行時の減速度に近くなるように、すなわち大きくなるように駆動力制御する。

これにより、アクセルオフでの下り走行時の減速度を大きくして、運転者の要求減速度に近くし、ブレーキ操作の回数を低減し、運転性を向上することができる。

図１８は、車両が下りのカーブ手前の直線路を走行中に実施される駆動力制御について説明するタイミングチャートである。時刻t1で運転者がアクセルペダルから足を離し、車両は減速状態に入る。

車両は時刻t1で減速を開始するが、従来の特許文献２の駆動力制御では、下り走行時にアクセルオフでの目標減速度が平坦路走行時の目標減速度より、路面勾配に応じて小さくなるように制御されている。このため、運転者の要求する減速度と一致せず、運転者はブレーキを操作して車速を制御する必要があった。

これに対して、本発明では、ステップ３９に示したように、アクセル開度が０の場合に、これから走行するカーブを安全に走行できる安全速度V_maxとアクセル開度が０の時の自車の速度V₀との差に基づいてα_max1を算出し、α_max1に応じて勾配抵抗補正ゲインK2が設定される。ここで、α_max1が大きいほど勾配抵抗補正ゲインK2が大きく設定され、減速度が平坦路走行時の減速度に近くなるように、すなわち減速度が大きくなるように駆動力制御する。

このような制御により、カーブ進入時の減速度が運転者に違和感を与えるほど大きくなることを抑制し、かつカーブ走行の安全速度を越えることを防止できる。したがって、下り坂でのカーブ進入時の減速感を最適に調整することができ、運転性を向上することができる。

図１９は、車両が先行車に続いて下り坂走行中に実施される駆動力制御について説明するタイミングチャートである。時刻t1で運転者がアクセルペダルから足を離し、車両は減速状態に入る。

車両は時刻t1で減速を開始するが、従来の特許文献２の駆動力制御では、下り走行時にアクセルオフでの目標減速度が平坦路走行時の目標減速度より、路面勾配に応じて小さくなるように制御されている。このため、運転者の要求する減速度と一致せず、運転者はブレーキを操作して車速を制御する必要があった。

これに対して、本発明では、先行車がいる場合は、減速感（勾配抵抗）をアクセルオフからt秒後の先行車の車速V_ttとアクセルオフ時の先行車までの距離L_t0とアクセルオフ時の車速V₀に応じて補正する。

先行車がいる場合は、減速感（勾配抵抗）をアクセルオフからt秒後の先行車の車速V_tとアクセルオフ時の先行車までの距離Lmとアクセルオフ時の車速V₀に応じて補正するため、運転者に違和感を与えるほど急な減速度を発生させることなく、t秒後の先行車の車速より自車の車速が上昇してしまうことを防止することができる。そのため、先行車の状況に応じて運転者がブレーキを踏み込む回数を減少させることができる。

したがって本発明では、アクセルペダルの踏み込み量と車速に応じて目標駆動力を設定する駆動力制御手段を備えた車両の駆動力制御装置において、前記駆動力制御手段は、自車が平坦路走行時にアクセルペダルの踏み込み量を０にした場合の目標減速度を設定し、自車が下り坂走行時にアクセルペダルの踏み込み量を０にした場合には、走行路の勾配に応じて前記目標減速度を小さくなるように補正し、前記補正した目標駆動力を走行位置及び先行車の有無に応じてさらに補正するため、下り坂走行時に運転者がアクセルオフした場合の違和感（運転者の予想に反する減速感）を防止しながら、運転者がブレーキを踏み込む回数を減少させ、運転性の低下を防止することができる。

以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明と均等であることは明白である。

本実施例のシステム全体構成図。 制御開始判定部３０についての動作を示したフローチャート。 路面勾配抵抗推定部４０のブロック図。 駆動力制御部５０のブロック図。 目標駆動トルクマップ５１の目標駆動トルク算出マップの一例。 駆動力制御部５０の説明の際に用いる制御対象のブロック図。 路面勾配抵抗推定値補正部５４のブロック図。 上限値リミット部５４１についての動作を示したフローチャート。 勾配抵抗補正ゲイン演算部５４４についての動作を示したフローチャート。 勾配抵抗補正ゲインＫ１の算出法を説明する際に用いる図。 勾配抵抗補正ゲインＫ２の算出法を説明する際に用いる図。 勾配抵抗補正ゲイン演算部５４４にて用いられる勾配抵抗補正ゲインＫ３算出マップの一例。 勾配抵抗切替え部５４５の動作を示したフローチャート。 車速変換部５６についての動作を示したフローチャート。 駆動力配分部６０のブロック図。 変速比指令値設定部６１の変速比指令値算出マップの一例。 本発明の効果を説明する図。 本発明の効果を説明する図。 本発明の効果を説明する図

符号の説明

１ 制御開始SW
２ ブレーキSW
３ 車間距離センサ（車間距離検出手段）
４ ナビゲーション装置（位置検出手段）
５ 車速センサ
６ 前後方向加速度センサ（勾配検出手段）
７ アクセル開度センサ
８ 操舵角センサ（操舵角検出手段）
９ トランスミッションECU
１０ エンジンECU
１１ スロットルACTR
２０ 駆動力制御ECU（駆動力制御手段）
３０ 制御開始判定部
４０ 路面勾配抵抗推定部
４１ 前後方向加速度センサ出力LPF処理部
４２ 車体加速度推定部
４３ 路面勾配抵抗推定値LPF処理部
５０ 駆動力制御部（踏み込み量判定手段）
５１ 目標駆動トルクマップ
５２ エンジンモデル
５３ 加速度変換部
５４ 路面勾配推定値補正部（安全速度算出手段）
５５ 走行抵抗
５６ 車速変換部
５７ F/B補償部
６０ 駆動力分配部
６１ 変速比指令値設定部
６２ エンジントルク指令値算出部
５４１ 上限値リミット値
５４２ 先行車車速演算部
５４３ 先行車加速度演算部
５４４ 勾配抵抗補正ゲイン
５４５ 勾配抵抗切換え部

Claims (8)

1. アクセルペダルの踏み込み量と車速に応じて目標駆動力を設定する駆動力制御手段を備えた車両の駆動力制御装置において、
   自車が走行している道路状況及び位置を検出する位置検出手段と、
   自車が走行している路面の勾配を検出する勾配検出手段と、
   先行車までの距離を検出する車間距離検出手段と、
   アクセルペダルの踏み込み量がゼロか否かを判定する踏み込み量判定手段とを備え、
   前記駆動力制御手段は、自車が平坦路走行時にアクセルペダルの踏み込み量をゼロにした場合の目標減速度を設定し、
   自車が下り坂走行時にアクセルペダルの踏み込み量をゼロにした場合には、検出した路面の勾配に応じて前記目標減速度より小さい減速度を新たな目標減速度に設定し、
   この新たな目標減速度を道路状況と走行位置及び先行車の有無に応じて補正することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
2. 前記駆動力制御手段は、自車がカーブ手前を走行中またはカーブ走行中または先行車がいる場合に前記新たな目標減速度を補正することを特徴とする請求項１に記載の車両の駆動力制御装置。
3. 自車が下り坂走行時にアクセルペダルの踏み込み量をゼロにした場合であって、かつカーブ手前を走行中またはカーブ走行中または先行車がいる場合に前記新たな目標減速度を補正することを特徴とする請求項１または２に記載の車両の駆動力制御装置。
4. 自車のハンドル操舵角を検出する操舵角検出手段を備え、
   前記駆動力制御手段は、自車がカーブ走行中である場合には、車速とハンドル操舵角に応じて、前記補正した目標減速度が前記平坦路走行時の目標減速度に近くなるように補正することを特徴とする請求項３に記載の車両の駆動力制御装置。
5. カーブを安全に通過できる安全速度を算出する安全速度算出手段を備え、
   前記位置検出手段は、自車が前方のカーブに侵入するまでの距離を算出し、
   前記駆動力制御手段は、自車がカーブ手前を走行中である場合には、前記安全速度と、アクセルペダルの踏み込み量をゼロにした時のカーブに侵入するまでの距離及び車速に応じて、前記新たな目標減速度が前記平坦路走行時の目標減速度に近くなるように補正することを特徴とする請求項３または４に記載の車両の駆動力制御装置。
6. 先行車の車速を検出する先行車車速検出手段を備え、
   前記駆動力制御手段は、自車の前に先行車がいる場合には、アクセルペダルの踏み込み量を０にした時の先行車との距離及び先行車の車速と、アクセルペダルの踏み込み量をゼロにした時から所定時間後の先行車の車速に応じて、前記新たな目標減速度が前記平坦路走行時の目標減速度に近くなるように補正することを特徴とする請求項３から５のいずれか一つに記載の車両の駆動力制御装置。
7. 前記所定時間は、自車がアクセルペダルの踏み込み量をゼロにした時の前記先行車との距離を走行するのに掛かる時間であることを特徴とする請求項６に記載の車両の駆動力制御装置。
8. 前記自車及び前記先行車の走行状態は、等加速度直線運動とみなすことを特徴とする請求項５または６に記載の車両の駆動力制御装置。

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