JP2007118746A - 車両の駆動力制御装置 - Google Patents
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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
【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》
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。
《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GLPF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GLPF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。
《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Lt、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Vt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Vt、先行車加速度αt、車間距離Lt、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Vt0、先行車加速度αt0、先行車との車間距離Lt0、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αmax2は、自車が先行車との車間距離Lt0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αmax2を算出し、αmax2が大きければ勾配抵抗補正ゲインK1は大きい値となり、αmax2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、αmax2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LcOとアクセルOFF時の車速VO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αmax1は、カーブ進入前までの車速がカーブの安全速度Vmax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、αmax1はカーブの安全速度Vmax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αmax1を算出し、αmax1が大きければ勾配抵抗補正ゲインK2は大きい値となり、αmax2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、αmax2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。
《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Vmax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αmax1を算出し、αmax1に応じて勾配抵抗補正ゲインK2が設定される。ここで、αmax1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Vttとアクセルオフ時の先行車までの距離Lt0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Vt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。
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
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)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。
- 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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005312455A JP2007118746A (ja) | 2005-10-27 | 2005-10-27 | 車両の駆動力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005312455A JP2007118746A (ja) | 2005-10-27 | 2005-10-27 | 車両の駆動力制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007118746A true JP2007118746A (ja) | 2007-05-17 |
Family
ID=38143063
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2005312455A Pending JP2007118746A (ja) | 2005-10-27 | 2005-10-27 | 車両の駆動力制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2007118746A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011093496A (ja) * | 2009-11-02 | 2011-05-12 | Mitsubishi Electric Corp | 車両挙動制御装置 |
JP2013035440A (ja) * | 2011-08-09 | 2013-02-21 | Nissan Motor Co Ltd | ハイブリッド車両の制御装置 |
KR101359375B1 (ko) * | 2008-09-18 | 2014-02-10 | 주식회사 만도 | 차량 안정성 제어 시스템의 차량 질량 추정방법 |
WO2015045496A1 (ja) * | 2013-09-26 | 2015-04-02 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 車両制御装置 |
JP2017088113A (ja) * | 2015-11-17 | 2017-05-25 | トヨタ自動車株式会社 | 駆動力の制御装置 |
-
2005
- 2005-10-27 JP JP2005312455A patent/JP2007118746A/ja active Pending
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