JP2008031903A - 加速要求に対する応答性と車体加速振動の抑制が調和された車輌 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者の加速要求に対する応答性と車体加速振動の抑制とが最適に調和された車輌を提供する。
【解決手段】車体を駆動する駆動手段と、運転者のアクセルペダル操作により表される出力要求に応ずるよう駆動手段の出力を制御する出力要求応答制御を行うと同時に車体の振動を抑制するよう駆動手段の出力を制御する車体振動抑制制御を行う電子制御装置とを有する車輌に於いて、電子制御装置は運転者による所定のアクセルペダル操作状態に基づいて車体振動抑制制御を抑制する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の車輌に於いて、運転者の加速要求に応じる加速応答性の向上と加速に伴って生ずる虞れのある車体振動の抑制との間に最適の調和を図ることに係る。

自動車等の車輌に於いては、運転者によるアクセル操作、ステアリング操作、或いはブレーキ操作によって、車体にはピッチングやローリングの如き車体振動が生ずる恐れがある。かかる車輌操作入力に起因する車体振動に対処し、タイヤの振動やサスペンションに於けるばね下およびばね上の振動に対する力学モデルを用い、上記の車体振動を最適に抑制するよう、アクセル操作、ステアリング操作、或いはブレーキ操作に対応する入力指令を補正する手法の一例が下記の特許文献１に記載されている。
特開２００４-１６８１４８

車体がばねとダンパを併置したサスペンションによりタイヤ付き車輪上に懸架されている自動車等の車輌に於ける車体振動に関しては、種々の振動モデルが構築されており、車輌がマイクロコンピュータを組み込んだ電子制御装置を備え、運転者によるアクセル操作、ステアリング操作、或いはブレーキ操作が一旦電子制御装置に於いて車輌の運転状態を示す他の種々の信号と共に演算処理され、そのような演算結果に基づいてエンジン、操舵輪、或いはブレーキの作動を制御するように構成されている車輌に於いては、確かに上記の例に示されている如くアクセル操作、ステアリング操作、或いはブレーキ操作に対応する入力指令を補正することによりそれらの操作に起因する車体の振動を抑制することは可能である。

ところで、車体振動の抑制のために操舵輪やブレーキの作動が運転者によるステアリング操作やブレーキ操作から電子制御装置によって修正されても、運転者にさしたる違和感を与えることはないが、車体振動の抑制のためにエンジン出力が低減されると、特に運転者がエンジン出力の急速な上昇を求めてアクセルペダルを大きく或いは急速に踏み込んでいるときには、アクセル操作にエンジン出力が追従しないことにより運転者は大きな違和感ないしいらだちを覚える。

本発明は、アクセル操作に起因する車体振動の抑制のためにエンジン出力が運転者によるアクセル操作から電子制御装置の演算制御によって修正される場合に於ける上記の問題に対処し、運転者の加速要求に対する応答性と車体加速振動の抑制とが最適に調和された車輌を提供することを課題としている。

上記の課題を解決するものとして、本発明は、車体と、前記車体を駆動する駆動手段と、運転者のアクセルペダル操作により表される出力要求に応ずるよう前記駆動手段の出力を制御する出力要求応答制御を行うと同時に前記車体の振動を抑制するよう前記駆動手段の出力を制御する車体振動抑制制御を行う電子制御装置とを有する車輌にして、前記電子制御装置は運転者による所定のアクセルペダル操作状態に基づいて前記車体振動抑制制御を抑制するようになっていることを特徴とする車輌を提案するものである。

前記所定のアクセルペダル操作状態は、運転者がアクセルペダルを所定値以上の踏込み速度にて所定の深さまで踏み込むことであってよく、前記所定の深さは、特にこれに限定はされないが、最終踏込み深さ或いはスロットルを全開にする深さであってよく、また前記車体振動抑制制御の抑制は、特にこれに限定はされないが、前記車体振動抑制制御を取り止めることであってよい。

前記車体振動抑制制御が対象とする振動は車体のピッチングまたはローリングであってよい。

上記の如く、車体と、前記車体を駆動する駆動手段と、運転者のアクセルペダル操作により表される出力要求に応ずるよう前記駆動手段の出力を制御する出力要求応答制御を行うと同時に前記車体の振動を抑制するよう前記駆動手段の出力を制御する車体振動抑制制御を行う電子制御装置とを有する車輌に於いて、前記電子制御装置が運転者による所定のアクセルペダル操作状態に基づいて前記車体振動抑制制御を抑制するようになっていれば、運転者によるアクセルペダル操作状況の如何によって車体振動の抑制よりも運転者のアクセルペダル操作にエンジン出力を遅滞なく追従させることの方がより有意義である車輌の運転状況に於いては、車体振動の抑制に優先してアクセルペダル操作に対するエンジン出力の高い追従性を確保することができる。

前記所定のアクセルペダル操作状態が、運転者がアクセルペダルを所定値以上の変化率にて所定の深さまで踏み込むこと、また特にこれに限定はされないが、前記所定の深さが最終踏込み深さ或いはスロットルを全開にする深さとされ、また特にこれに限定はされないが、前記車体振動抑制制御の抑制が、前記車体振動抑制制御を取り止めることとされれば、運転者によるアクセルペダルの踏込み速度と踏込み深さから運転者がエンジン出力の急上昇を求めているときそのことを的確に判断し、アクセルペダル操作に対するエンジン出力の高い追従性を車体振動の抑制に優先させることができる。

車輌の加速、特に急加速は、車体のピッチングやローリングを惹き起こすことがあり、運転者のアクセルペダル操作により表される出力要求が電子制御装置により適当に処理されてエンジンの作動が制御されるときには、そのような車輌の加速に起因する車体のピッチングやローリングを抑制することはできるが、加速に伴う車体のピッチングやローリングは本来車体の自然な運動特性を表すものであり、特に運転者が急加速を望んでいるときには、仮令それによって車体に一時的にピッチングやローリングが生ずることがあっても、アクセル操作にエンジン出力が速やかに追従することにより納得されるものである。

図１は、本発明による車輌の本発明に係る構成の要部を示すブロック図である。図に於いて、１０は車体（ＶＢ）であり、１２は駆動装置（ＤＵ）であり、１４は電子制御装置（ＥＣＵ）である。車体１０、駆動装置１２、電子制御装置１４は、いずれも特に具体的には示されていないが、それぞれ一般的な構造の四輪自動車の車体、一般的な構造のエンジンとトランスミッションの組合せ、車輌用電子制御装置として公知のマイクロコンピュータを備えた電子制御装置であってよい。

運転者による操縦入力であるアクセル開度と操舵角とが、車輌の運転状態を示すパラメータである車速およびギヤ比と共に電子制御装置１４内にその機能上の構成の一部として設けられた駆動力演算装置（ＰＣ）１６に導入される。駆動力演算装置１６は、アクセル開度、操舵角、車速、ギヤ比、或いはそれに加えて他の任意の駆動力演算用入力パラメータに基づいて運転者要求駆動力を算出し、それに基づく駆動指令信号を、同じく電子制御装置１４内に機能上の構成の一部として設けられ、既に電子式燃料噴射制御装置（ＥＦＩ）および電子式トランスミッション制御装置（ＥＣＴ）として種々の態様にて知られている制御機能部を含む駆動装置制御装置１８へ向けて発信するようになっている。但し、この駆動指令信号は、その送信の途中で、本発明により設けられ以下に説明される車体振動抑制制御装置（ＶＣ）２０によりその信号の一部を選択的に補正され、補正された運転者要求駆動力の指令信号となって駆動装置制御装置１８へ導入されるようになっている。車体振動抑制制御装置２０もまた電子制御装置１４内に機能上の構成の一部として設けられていてよい。

駆動装置制御装置１８は、駆動力演算装置１６より車体振動抑制制御装置２０を経て指令される補正後の運転者要求駆動力に基づき、車速、エンジン回転数、ギヤ比等の駆動制御に影響する車輌の運行パラメータを参照しつつ、スロットル開度およびギヤ比を決定し、それらを指令する信号を駆動装置１２へ向けて発信する。

駆動装置１２は、そのエンジンの部分が指令されたスロットル開度に従って作動し、またそのトランスミッションの部分が指令されたギヤ比に従って作動し、車体１０を駆動する。駆動装置１２によって駆動された車体１０の運動、特にそのピッチング振動やローリング振動の如き振動は、サスペンションストローク、ピッチ角、ロール角の変化となって現れる。

駆動装置１２より車体１０に伝えられる駆動力とそれによって車体に生じたサスペンションストローク、ピッチ角、ロール角の変化は、上記の車体振動抑制制御装置２０へ導入される。

車体振動抑制制御装置２０は、車体の振動モデル（所謂ばね上振動モデル）を内蔵し、駆動力の周波数解析に基づいて車体の振動をフィードフォワード的に予測することにより車体振動を抑制するように運転者要求駆動力を補正すると共に、その振動抑制制御結果を参照して運転者要求駆動力の補正をフィードバック的に修正する構成のものであってよい。更にこの車体振動抑制制御装置２０には、アクセル開度が入力されており、その運転者要求駆動力の補正は、アクセル開度またはその変化率によって修正されるようになっている。

図２は、運転者によるアクセル操作に基づいて駆動力演算装置１６により算出される運転者要求駆動力が変化する態様と、それが車体振動抑制制御装置２０により補正される態様を例示するグラフである。

このうち，グラフのＡは、運転者によるアクセルペダルの踏込み速度は比較的高いが、踏込み深さは所定の限界値以下である場合であり、このときには、駆動力演算装置１８により算出された運転者要求駆動力が破線にて示されている如く変化しても、駆動装置制御装置１８に対して指令される運転者要求駆動力は、車体の振動を抑制する観点から、その上昇の最終部分にて、車体振動抑制制御装置２０の補正作用により、図にて実線にて示されている如く削減される。

またグラフのＢは、運転者によるアクセルペダルの踏込み深さは所定の限界値（この例では最終深さ或いはスロットルを全開にする深さ）に達しているが、踏込みの速度が所定値以下である場合であり、このときにも、駆動力演算装置１８により算出された運転者要求駆動力が破線にて示されている如く変化しても、駆動装置制御装置１８に対して指令される運転者要求駆動力は、車体の振動を抑制する観点から、その上昇の最終部分にて、車体振動抑制制御装置２０の補正作用により、図にて実線にて示されている如く削減される。

一方、グラフのＣは、運転者によるアクセルペダルの踏込み速度が所定値以上であって、踏込み深さも所定の限界値（この例では最終深さ或いはスロットルを全開にする深さ）に達している場合であり、このときには、駆動力演算装置１６により算出された運転者要求駆動力が実線にて示されている如く変化すると、ピッチングやローリングの如き車体振動を抑制する観点からは、駆動装置制御装置１８に対して指令される運転者要求駆動力は、車体振動抑制制御装置２０の補正作用により、その上昇の最終部分にて破線により示されている如く削減されるべきであるところ、この例では車体振動抑制制御が取り止められることによって、実線にて示されている如くそのまま実行され、これによってアクセルペダルの踏込みに伴って一時的に車体のピッチング或いはローリング振動が生ずるかもしれないが、エンジン出力の急速な上昇を求める運転者のアクセル操作に対し高いエンジン出力追従性が確保される。

以上に於いては本発明を一つの実施の形態について詳細に説明したが、かかる実施の形態について本発明の範囲内にて種々の変更が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

本発明による車輌の本発明に係る構成の要部を示すブロック図。 運転者によるアクセル操作に基づいて駆動力演算装置により算出される運転者要求駆動力が変化する態様と、それが車体振動抑制制御装置により補正される態様を例示するグラフ。

符号の説明

１０…車体、１２…駆動装置、１４…電子制御装置、１６…駆動力演算装置、１８…駆動装置制御装置、２０…車体振動抑制制御装置

Claims (7)

1. 車体と、前記車体を駆動する駆動手段と、運転者のアクセルペダル操作により表される出力要求に応ずるよう前記駆動手段の出力を制御する出力要求応答制御を行うと同時に前記車体の振動を抑制するよう前記駆動手段の出力を制御する車体振動抑制制御を行う電子制御装置とを有する車輌にして、前記電子制御装置は運転者による所定のアクセルペダル操作状態に基づいて前記車体振動抑制制御を抑制するようになっていることを特徴とする車輌。
2. 前記所定のアクセルペダル操作状態は運転者がアクセルペダルを所定値以上の踏込み速度にて所定の深さまで踏み込むことであることを特徴とする請求項１に記載の車輌。
3. 前記所定の深さは最終踏込み深さであることを特徴とする請求項２に記載の車輌。
4. 前記所定の深さはスロットルを全開にする深さであることを特徴とする請求項２に記載の車輌。
5. 前記車体振動抑制制御の抑制は前記車体振動抑制制御を取り止めることであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の車輌。
6. 前記車体振動抑制制御が対象とする振動は車体のピッチングであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の車輌。
7. 前記車体振動抑制制御が対象とする振動は車体のローリングであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の車輌。
   

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