JP2009057874A - Driving force control device - Google Patents

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target acceleration
vehicle
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Kenji Arai
謙治 新居
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a driving force control device capable of restraining an occupant from having a sense of incongruity, when controlling an acceleration characteristic of a traveling body based on an upper limit value. <P>SOLUTION: This driving force control device includes: a driving device for controlling thrust for propelling the traveling body; an operation device operated by the occupant of the traveling body; a target acceleration determining device for determining target acceleration in the traveling body based on operation of the operation device; a controller for controlling output of the driving device based on the determined target acceleration; an upper limit value calculating means (Step S2, and S3) capable of calculating a different upper limit value as the upper limit value of the target acceleration of the traveling body; and a target acceleration calculating means (Step S4) for changing the target acceleration in a range of the upper limit value or less of the target acceleration by using an exponential function to the operation of the operation device and making a change characteristic of the target acceleration different when the upper limit value of the target acceleration is different. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、走行体の乗員により操作装置が操作され、この操作装置の操作状態に基づいて、走行体の目標加速度を求める制御をおこなう駆動力制御装置に関するものである。   The present invention relates to a driving force control device that controls an operating device operated by an occupant of a traveling body, and performs control for obtaining a target acceleration of the traveling body based on an operation state of the operating device.

一般に、走行体においては、乗員により操作される操作装置と、この操作装置の操作状態および記憶されているデータに基づいて、前記走行体の目標駆動力を決定する電子制御装置と、目標駆動力に基づいて走行体を推進させる推力を制御する駆動装置とが搭載されている。このように、駆動装置を電子制御装置により制御するように構成された走行体、具体的には、車両の駆動力制御装置の一例が、特許文献１に記載されている。この特許文献１においては、エンジントルクが、自動変速機および減速機を経由して車輪に伝達されるように構成されている。また、各車輪の制動力を制御する制動流体圧制御装置が設けられている。さらに、自車両の前方の状態を検出する前方状態検出装置、各車輪の回転速度を検出する車輪速度センサ、アクセル開度センサ、設定車速および設定車間距離を入力する手動スイッチが設けられている。そして、渋滞路などにおいて、自車両が先行車を追従して走行する場合は、手動スイッチの操作により設定された「設定車間距離」および「設定車速」を読み込み、自車両の走行速度に応じた目標車間距離を算出する。さらに、自車両の目標走行速度を算出する。ついで、目標走行速度と、実際の走行速度との偏差に基づいて、仮の目標加速度を算出する。さらに、仮の目標加速度に走行抵抗を加算して、最終的な目標加速度を算出する。その後、最終的な目標加速度と、実際の加速度とを比較して、自動変速機のギヤ位置を制御する。このような制御により、車両を確実に発進させ、かつ、エンジンの燃費を改善できるように、変速機のギヤ位置として、最適なギヤ位置を選択できるものとされている。なお、このような車両の駆動力制御装置は、特許文献２および特許文献３にも記載されている。   In general, in a traveling body, an operating device operated by an occupant, an electronic control device that determines a target driving force of the traveling body based on an operation state of the operating device and stored data, and a target driving force And a driving device for controlling the thrust for propelling the traveling body based on the above. As described above, Patent Document 1 discloses an example of a traveling body configured to control a drive device by an electronic control device, specifically, a drive force control device for a vehicle. In this patent document 1, it is comprised so that an engine torque may be transmitted to a wheel via an automatic transmission and a reduction gear. Further, a braking fluid pressure control device for controlling the braking force of each wheel is provided. Further, a forward state detection device that detects the forward state of the host vehicle, a wheel speed sensor that detects the rotational speed of each wheel, an accelerator opening sensor, a manual switch that inputs a set vehicle speed and a set inter-vehicle distance are provided. When the host vehicle follows a preceding vehicle on a congested road, etc., the “set inter-vehicle distance” and “set vehicle speed” set by the operation of the manual switch are read in accordance with the travel speed of the host vehicle. Calculate the target inter-vehicle distance. Further, the target travel speed of the host vehicle is calculated. Next, a temporary target acceleration is calculated based on the deviation between the target travel speed and the actual travel speed. Further, the final target acceleration is calculated by adding the running resistance to the temporary target acceleration. Thereafter, the final target acceleration is compared with the actual acceleration to control the gear position of the automatic transmission. With such a control, an optimum gear position can be selected as the gear position of the transmission so that the vehicle can be started reliably and the fuel efficiency of the engine can be improved. Such a vehicle driving force control apparatus is also described in Patent Document 2 and Patent Document 3.

特開２００５−７６７７２号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-76772 特開２００５−７６７６９号公報JP-A-2005-76969 特開２００７−３０５５６号公報JP 2007-30556 A

しかしながら、特許文献１に記載された車両の駆動力制御装置では、エンジンの燃費を改善するように、変速機のギヤ位置が制御されるため、自車両の加速特性が、自車両の乗員にとって不快に感じられる虞があった。   However, in the vehicle driving force control device described in Patent Document 1, since the gear position of the transmission is controlled so as to improve the fuel consumption of the engine, the acceleration characteristics of the own vehicle are uncomfortable for the passenger of the own vehicle. There was a risk of being felt.

この発明の目的は、走行体の目標加速度に上限値が設定される場合に、乗員の感覚に合わせて走行体の加速特性を制御することの可能な、駆動力制御装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a driving force control device capable of controlling the acceleration characteristics of a traveling body in accordance with the sense of the occupant when an upper limit value is set for the target acceleration of the traveling body. .

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、走行体を推進させるための推力を制御する駆動装置と、前記走行体の乗員により操作される操作装置と、この操作装置の操作に基づいて、前記走行体における目標加速度を求める目標加速度決定装置と、決定された目標加速度に基づいて、前記駆動装置の出力を制御するコントローラとを有する駆動力制御装置において、前記走行体の目標加速度の上限値として異なる上限値を算出可能な上限値算出手段と、前記目標加速度の上限値以下の範囲内における目標加速度を、前記操作装置の操作に対して指数関数を用いて変化させるとともに、前記目標加速度の上限値が異なる場合は、前記目標加速度の変化特性を異ならせる目標加速度算出手段とを有することを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is based on a drive device that controls thrust for propelling a traveling body, an operating device that is operated by an occupant of the traveling body, and an operation of the operating device. In the driving force control device having a target acceleration determining device for obtaining the target acceleration in the traveling body and a controller for controlling the output of the driving device based on the determined target acceleration, the target acceleration of the traveling body is determined. An upper limit value calculating means capable of calculating different upper limit values as the upper limit value, and changing a target acceleration within a range equal to or lower than the upper limit value of the target acceleration using an exponential function with respect to the operation of the operating device, and the target When the upper limit value of the acceleration is different, there is provided target acceleration calculation means for making the change characteristic of the target acceleration different.

請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記目標加速度算出手段は、前記走行体で発生する要求駆動力と前記目標加速度との関係を表す指数関数の数式を用いて、前記目標加速度を変化させる手段と、前記指数関数の数式を変更することにより、前記目標加速度を変化特性を異ならせる手段とを含むことを特徴とするものである。   According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the target acceleration calculating means uses an exponential function formula representing a relationship between the required driving force generated in the traveling body and the target acceleration. It includes means for changing the target acceleration, and means for changing the characteristic of the target acceleration by changing the formula of the exponential function.

請求項３の発明は、請求項２の構成に加えて、前記目標加速度算出手段により変更される指数関数の数式は、べき乗指数が異なることを特徴とするものである。   According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the second aspect, the exponential function formula changed by the target acceleration calculating means is different in power exponent.

請求項４の発明は、請求項１の構成に加えて、前記目標加速度算出手段は、前記指数関数を表す数式の一部に、前記操作装置の操作により発生する要求駆動力を有する手段を含むことを特徴とするものである。   According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the target acceleration calculating means includes means having a required driving force generated by an operation of the operating device as a part of a mathematical expression representing the exponential function. It is characterized by this.

請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの構成に加えて、前記上限値算出手段は、前記走行体と、この走行体の走行予定経路に存在する障害物との間の距離、または、前記走行体と、この走行体の走行予定経路に存在するカーブの入り口との間の距離に基づいて、前記目標加速度の上限値を求める手段を含むことを特徴とするものである。   According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the structure of any of the first to fourth aspects, the upper limit value calculating means is a distance between the traveling body and an obstacle present on the planned traveling route of the traveling body. Or a means for obtaining an upper limit value of the target acceleration based on a distance between the traveling body and an entrance of a curve existing on a planned traveling route of the traveling body.

請求項１の発明によれば、走行体の乗員が操作装置を操作すると、目標加速度の上限値および目標加速度が求められ、目標加速度の上限値以下の範囲で、操作装置の操作に対して、目標加速度が指数関数を用いて制御される。そして、決定された目標加速度に基づいて、駆動装置の出力が制御されて走行体の加速特性が制御される。したがって、走行体の加速度の変化が、乗員の駆動力要求に適合したものになるので、乗員が違和感を持つことを抑制できる。   According to the first aspect of the present invention, when the occupant of the traveling body operates the operating device, the upper limit value and the target acceleration of the target acceleration are obtained. The target acceleration is controlled using an exponential function. Then, based on the determined target acceleration, the output of the driving device is controlled to control the acceleration characteristics of the traveling body. Therefore, the change in the acceleration of the traveling body is adapted to the driving force requirement of the occupant, so that the occupant can be prevented from feeling uncomfortable.

請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる他に、要求駆動力と目標加速度との関係を表す指数関数の数式を用いて、目標加速度が変化される。また、指数関数の数式を変更することにより、目標加速度の変化特性を異ならせることができる。   According to the invention of claim 2, in addition to obtaining the same effect as that of the invention of claim 1, the target acceleration is changed by using an exponential function expression representing the relationship between the required driving force and the target acceleration. Further, the change characteristic of the target acceleration can be made different by changing the mathematical formula of the exponential function.

請求項３の発明によれば、請求項２の発明と同様の効果を得られる他に、変更される指数関数の数式は、べき乗指数が異なる。   According to the invention of claim 3, in addition to obtaining the same effect as that of the invention of claim 2, the exponential function formula to be changed is different in power exponent.

請求項４の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる他に、指数関数を表す数式の一部に、走行体で発生する要求駆動力が含まれる。   According to the invention of claim 4, in addition to the same effect as that of the invention of claim 1, the required driving force generated in the traveling body is included in a part of the mathematical expression representing the exponential function.

請求項５の発明によれば、請求項１ないし４のいずれかの発明と同様の効果を得られる他に、走行体と障害物との間の距離、または、走行体とカーブの入り口との間の距離に基づいて、目標加速度の上限値を求めることが可能である。   According to the invention of claim 5, in addition to obtaining the same effect as the invention of any one of claims 1 to 4, the distance between the traveling body and the obstacle, or between the traveling body and the entrance of the curve An upper limit value of the target acceleration can be obtained based on the distance between them.

この発明における走行体は、駆動装置で発生する推力で地上を走行するものであり、この走行体には、具体的には、乗用車、フォークリフト、トラック、トレーラ、バスなどが含まれる。この発明において、走行体には乗員が操作する操作装置が設けられており、この操作装置は、乗員の身体の一部で操作されるものであり、手または足のいずれにより操作される構成でもよい。また操作装置は、乗員から操作力が加えられる装置であり、その操作力が加えられて一定方向に動作する構成、または一定方向には動作しない構成のいずれでもよい。操作力が加えられて一定方向に動作する構成の操作装置としては、レバー、ペダル、ボタン、ノブなどが挙げられる。また、操作装置の動作態様としては、回転運動、往復運動が挙げられる。なお、回転運動には、予め定められた角度範囲内での回転が含まれる。操作装置が操作により一定方向に動作する場合、乗員が操作装置を引く操作、または乗員が操作装置を押す操作のいずれでもよい。   The traveling body in the present invention travels on the ground with the thrust generated by the drive device, and specifically, the traveling body includes a passenger car, a forklift, a truck, a trailer, a bus, and the like. In the present invention, the traveling body is provided with an operating device operated by an occupant. The operating device is operated by a part of the occupant's body, and may be operated by either a hand or a foot. Good. The operating device is a device to which an operating force is applied from an occupant, and may be configured to operate in a certain direction when the operating force is applied or to not operate in a certain direction. Examples of the operation device configured to operate in a certain direction by applying an operation force include a lever, a pedal, a button, and a knob. Further, examples of the operation mode of the operating device include a rotational motion and a reciprocating motion. Note that the rotational movement includes rotation within a predetermined angle range. When the operating device moves in a certain direction by the operation, either an operation in which the occupant pulls the operating device or an operation in which the occupant pushes the operating device may be used.

これに対して、一定方向に動作しない構成の操作装置としては、感圧型のタッチパネル（液晶パネル）、流体が充填された密封袋または流体室を有する操作装置が挙げられる。ここで、流体としては気体および液体が挙げられる。この発明において、一定方向に動作可能な操作装置が用いられている場合、操作装置に加えられる操作力または操作装置の操作量または操作速度のうち、少なくとも１つの事項が検知または判断される。ここで、操作量とは、操作装置の動作量を意味している。操作装置が回転運動する構成である場合、操作装置の回転角度が、操作装置の操作量に相当する。また、操作装置が直線運動する構成である場合、操作装置の直線的な移動距離が操作量に相当する。これに対して、一定方向に動作しない操作装置が用いられている場合、操作装置に加えられる操作力が判断される。このような操作装置の操作状態に基づいて、走行体の目標加速度が求められる。そして、走行体の操作に対して、走行体の目標加速度が指数関数的に変化される。   On the other hand, examples of the operation device configured not to operate in a certain direction include a pressure-sensitive touch panel (liquid crystal panel), an operation device having a sealed bag or a fluid chamber filled with fluid. Here, examples of the fluid include gas and liquid. In the present invention, when an operating device operable in a certain direction is used, at least one item is detected or determined among the operating force applied to the operating device or the operation amount or operating speed of the operating device. Here, the operation amount means an operation amount of the operation device. When the operation device is configured to rotate, the rotation angle of the operation device corresponds to the operation amount of the operation device. Further, when the operating device is configured to linearly move, the linear movement distance of the operating device corresponds to the operation amount. On the other hand, when an operating device that does not operate in a certain direction is used, the operating force applied to the operating device is determined. Based on the operation state of such an operating device, the target acceleration of the traveling body is obtained. The target acceleration of the traveling body is exponentially changed with respect to the operation of the traveling body.

この発明において、駆動装置は走行体を走行させる推力を発生させる装置である。前記走行体が地上を走行する車両である場合は、駆動装置から車輪に伝達される動力が発生する。また、駆動装置には、車輪に伝達する動力を発生する駆動力源自体と、駆動力源から車輪に至る経路に配置される動力伝達装置とが含まれる。前記動力源は、動力を発生する装置であり、動力源には、エンジン、電動モータ、油圧モータ、フライホイールシステムなどが含まれる。そして、前述の目標加速度に基づいて、動力源の動力、具体的には、トルクおよび回転数が制御される。前記動力伝達装置は、動力源で発生した動力を車輪に伝達する装置であり、動力伝達装置には、変速機、流体伝動装置、クラッチなどが含まれる。そして、目標加速度に基づいて、変速機の変速比、変速機のトルク容量、流体伝動装置のトルク容量、流体伝動装置のトルク比、クラッチのトルク容量などが制御される。この発明における障害物は、固定物（停止物）または移動物のいずれでもいよい。移動物としては、自車両の周囲の車両が挙げられる。固定物としては、自車両の周囲の車両、倒木、縁石、樹木などが挙げられる。   In the present invention, the drive device is a device for generating a thrust force that causes the traveling body to travel. When the traveling body is a vehicle traveling on the ground, power transmitted from the driving device to the wheels is generated. Further, the drive device includes a drive force source itself that generates power to be transmitted to the wheels, and a power transmission device that is disposed on a path from the drive force source to the wheels. The power source is a device that generates power, and the power source includes an engine, an electric motor, a hydraulic motor, a flywheel system, and the like. Based on the target acceleration described above, the power of the power source, specifically, the torque and the rotational speed are controlled. The power transmission device is a device that transmits power generated by a power source to wheels, and the power transmission device includes a transmission, a fluid transmission device, a clutch, and the like. Based on the target acceleration, the transmission gear ratio, the transmission torque capacity, the torque transmission capacity of the fluid transmission, the torque ratio of the fluid transmission, the torque capacity of the clutch, and the like are controlled. The obstacle in this invention may be a fixed object (stopped object) or a moving object. Examples of the moving object include vehicles around the host vehicle. Examples of fixed objects include vehicles around the host vehicle, fallen trees, curbs, and trees.

つぎに、この発明の具体例を図面に基づいて説明する。この具体例では、走行体の一種である車両について説明する。図２は、車両１のパワートレーンの構成、および車両１の制御系統を示す概念図である。また、図３は、車両１のパワートレーンの構成を具体的に示した概念図である。図２および図３において、車両１には駆動力源としてエンジン２が搭載されている。このエンジン２は車輪３に伝達される動力を出力する動力装置である。この図２および図３に示された車両１は、エンジン２から出力された動力が、動力伝達軸１４を経由して車輪（後輪）３に伝達されるように構成されたＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型のものである。エンジン２は燃料を燃焼させた場合に発生する熱エネルギを運動エネルギとして出力する装置であり、例えば内燃機関を用いることができる。内燃機関としては、具体的には、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ＬＰＧエンジンなどを用いることができる。ここでは、便宜上、ガソリンエンジンを用いている場合について説明する。このエンジン１は、燃料噴射装置４、点火時期制御装置５、電子スロットルバルブ６などを有する公知のものである。燃料噴射装置４により燃料噴射量を制御し、点火時期制御装置５により点火時期を制御し、電子スロットルバルブ６の開度の制御により吸入空気量を制御することが可能である。そして、エンジン１における燃料噴射量または点火時期または吸入空気量のうち、少なくとも１つを制御することにより、エンジン出力（トルク×回転数）が制御されるように構成されている。   Next, specific examples of the present invention will be described with reference to the drawings. In this specific example, a vehicle which is a kind of traveling body will be described. FIG. 2 is a conceptual diagram showing the configuration of the power train of the vehicle 1 and the control system of the vehicle 1. FIG. 3 is a conceptual diagram specifically showing the configuration of the power train of the vehicle 1. 2 and 3, the vehicle 1 is equipped with an engine 2 as a driving force source. The engine 2 is a power device that outputs power transmitted to the wheels 3. The vehicle 1 shown in FIGS. 2 and 3 includes an FR (front engine) configured such that power output from the engine 2 is transmitted to wheels (rear wheels) 3 via a power transmission shaft 14.・ Rear drive type. The engine 2 is a device that outputs thermal energy generated when fuel is burned as kinetic energy. For example, an internal combustion engine can be used. Specifically, a gasoline engine, a diesel engine, an LPG engine, or the like can be used as the internal combustion engine. Here, the case where the gasoline engine is used is demonstrated for convenience. The engine 1 is a known engine having a fuel injection device 4, an ignition timing control device 5, an electronic throttle valve 6, and the like. The fuel injection amount can be controlled by the fuel injection device 4, the ignition timing can be controlled by the ignition timing control device 5, and the intake air amount can be controlled by controlling the opening of the electronic throttle valve 6. The engine output (torque × rotational speed) is controlled by controlling at least one of the fuel injection amount, ignition timing, and intake air amount in the engine 1.

また、エンジン２から車輪３に至る動力伝達経路には、電動モータ７および流体伝動装置８ならびに変速機９が設けられている。電動モータ７は電気エネルギを運動エネルギに変換して出力する動力装置である。電気モータ７としては、直流モータまたは交流モータのいずれを用いてもよい。さらに、電動モータ７として、力行機能と回生機能とを兼備したモータ・ジェネレータを用いることも可能である。電動モータ７はロータ１０およびステータ１１を有しており、蓄電装置１２がインバータ１３を介在させて電動モータ７に接続されている。蓄電装置１２にはキャパシタおよびバッテリが含まれる。また、蓄電装置１２の他に、燃料電池（図示せず）を設け、その燃料電池から電動モータ７に電力を供給するように構成してもよい。そして、エンジン２のクランクシャフトが動力伝達軸１４に連結され、その動力伝達軸１４にロータ１０が動力伝達可能に接続されている。前記流体伝動装置８は、ポンプインペラ１５とタービンランナ１６との間で、流体の運動エネルギにより動力伝達をおこなう伝動装置である。そして、ポンプインペラ１５が、動力伝達軸１４に動力伝達可能に接続されている。さらに、タービンランナ１６が変速機９の入力軸１７に動力伝達可能に接続されている。また、流体伝動装置８として、トルク増幅をおこなうことの可能なトルクコンバータが用いられている。   An electric motor 7, a fluid transmission device 8, and a transmission 9 are provided in the power transmission path from the engine 2 to the wheels 3. The electric motor 7 is a power device that converts electric energy into kinetic energy and outputs the kinetic energy. As the electric motor 7, either a direct current motor or an alternating current motor may be used. Further, as the electric motor 7, a motor / generator having both a power running function and a regenerative function can be used. The electric motor 7 has a rotor 10 and a stator 11, and a power storage device 12 is connected to the electric motor 7 through an inverter 13. The power storage device 12 includes a capacitor and a battery. Further, a fuel cell (not shown) may be provided in addition to the power storage device 12 and power may be supplied from the fuel cell to the electric motor 7. The crankshaft of the engine 2 is coupled to the power transmission shaft 14, and the rotor 10 is connected to the power transmission shaft 14 so that power can be transmitted. The fluid transmission device 8 is a transmission device that transmits power between the pump impeller 15 and the turbine runner 16 by the kinetic energy of the fluid. The pump impeller 15 is connected to the power transmission shaft 14 so that power can be transmitted. Further, the turbine runner 16 is connected to the input shaft 17 of the transmission 9 so that power can be transmitted. In addition, a torque converter capable of performing torque amplification is used as the fluid transmission device 8.

以下、便宜上、流体伝動装置８を「トルクコンバータ８」と記す。また、トルクコンバータ８には、ポンプインペラ１５およびタービンランナ１６に対して並列に、ロックアップクラッチ１８が設けられている。このロックアップクラッチ１８は、動力伝達軸１４と入力軸１７との間で、摩擦力により動力伝達をおこなう伝動装置である。この具体例では、ロックアップクラッチ１８の係合・解放を制御するコントローラとして、油圧制御装置１９が設けられている。ロックアップクラッチ１８を係合させると、動力伝達軸１４と入力軸１７との間で、摩擦力により動力伝達がおこなわれる。これに対して、ロックアップクラッチ１８を解放させると、ポンプインペラ１５とタービンランナ１６との間で、流体の運動エネルギにより動力伝達がおこなわれる。また、トルクコンバータ８はステータ（図示せず）を有しており、ロックアップクラッチ１８が解放された場合は、トルクコンバータ８でトルク増幅をおこなうことが可能である。前記変速機９は、入力軸１７の回転数と出力軸２０の回転数との比、つまり変速比を変更可能な伝動装置である。   Hereinafter, for convenience, the fluid transmission device 8 is referred to as a “torque converter 8”. The torque converter 8 is provided with a lockup clutch 18 in parallel with the pump impeller 15 and the turbine runner 16. The lock-up clutch 18 is a transmission device that transmits power by frictional force between the power transmission shaft 14 and the input shaft 17. In this specific example, a hydraulic control device 19 is provided as a controller for controlling engagement / release of the lockup clutch 18. When the lockup clutch 18 is engaged, power is transmitted between the power transmission shaft 14 and the input shaft 17 by frictional force. On the other hand, when the lock-up clutch 18 is released, power is transmitted between the pump impeller 15 and the turbine runner 16 by the kinetic energy of the fluid. The torque converter 8 has a stator (not shown). When the lockup clutch 18 is released, the torque converter 8 can perform torque amplification. The transmission 9 is a transmission that can change the ratio of the rotational speed of the input shaft 17 and the rotational speed of the output shaft 20, that is, the gear ratio.

この変速機９としては、有段変速機または無段変速機のいずれを用いてもよい。有段変速機とは、変速比を段階的（不連続）に変更可能な変速機である。無段変速機とは、変速比を無段階（連続的）に変更可能な変速機である。有段変速機としては、選択歯車式変速機、常時噛み合い式変速機、遊星歯車式変速機などを用いることが可能である。無段変速機としては、トロイダル型無段変速機、ベルト式無段変速機などを用いることが可能である。この具体例では、変速機９として有段変速機、特に、遊星歯車式変速機を用いた場合について説明する。すなわち、変速機９は、複数の遊星歯車機構２１と、遊星歯車機構２１の回転要素同士を接続するクラッチ、または回転要素の回転・停止を制御するブレーキなどの摩擦係合装置２２を有している。この摩擦係合装置２２を係合・解放させることにより、変速機９の変速比が変更されるように構成されている。この具体例では、摩擦係合装置２２の係合・解放制御が、前記油圧制御装置１９によりおこなわれるように構成されている。この油圧制御装置１９は、油路および圧力制御弁および切替弁などを有する公知のものである。この変速機９としては、例えば、前進ポジションで、変速比が異なる４種類の変速段を選択的に切り替え可能な変速機を用いることが可能である。４種類の変速段とは、第１速、第２速、第３速、第４速であり、第１速の変速比は第２速の変速比よりも大きく、第２速の変速比は第３速の変速比よりも大きく、第３速の変速比は第４速の変速比よりも大きい。さらに、この具体例では、変速機９の出力軸２０から車輪３に至る動力伝達経路が、プロペラシャフト２３および終減速機２４およびアクスルシャフト２５により構成されている。   As the transmission 9, either a stepped transmission or a continuously variable transmission may be used. A stepped transmission is a transmission that can change a gear ratio stepwise (discontinuously). A continuously variable transmission is a transmission that can change a transmission gear ratio steplessly (continuously). As the stepped transmission, a selection gear type transmission, a constant mesh transmission, a planetary gear type transmission, or the like can be used. As the continuously variable transmission, a toroidal continuously variable transmission, a belt type continuously variable transmission, or the like can be used. In this specific example, a case where a stepped transmission, particularly a planetary gear type transmission, is used as the transmission 9 will be described. That is, the transmission 9 includes a plurality of planetary gear mechanisms 21 and a friction engagement device 22 such as a clutch that connects the rotating elements of the planetary gear mechanism 21 or a brake that controls rotation / stopping of the rotating elements. Yes. The gear ratio of the transmission 9 is changed by engaging and releasing the friction engagement device 22. In this specific example, the engagement / release control of the friction engagement device 22 is performed by the hydraulic control device 19. The hydraulic control device 19 is a known device having an oil passage, a pressure control valve, a switching valve, and the like. As this transmission 9, it is possible to use, for example, a transmission capable of selectively switching four kinds of shift stages having different gear ratios at the forward position. The four speeds are the first speed, the second speed, the third speed, and the fourth speed. The speed ratio of the first speed is larger than the speed ratio of the second speed, and the speed ratio of the second speed is The speed ratio of the third speed is greater than the speed ratio of the third speed, and the speed ratio of the third speed is greater than the speed ratio of the fourth speed. Furthermore, in this specific example, the power transmission path from the output shaft 20 of the transmission 9 to the wheels 3 is constituted by the propeller shaft 23, the final reduction gear 24, and the axle shaft 25.

さらに、乗員が加速意図をもって操作するアクセルペダル２６、乗員が減速意図を持って操作するブレーキペダル（図示せず）、変速機９の変速比の制御範囲を制御するために乗員により操作されるシフトレバー（図示せず）が設けられている。これらのアクセルペダル２６、ブレーキペダル、シフトレバーは車両１の室内に設けられている。特に、アクセルペダル２６の構成について説明すると、この具体例では、乗員がアクセルペダル２６を足で踏んで操作する。このアクセルペダル２６は、支持軸（図示せず）を中心として一定の角度範囲内で回転可能に構成されている。また、アクセルペダル２６に踏力が与えられない場合は、予め定められた位置でアクセルペダル２６が停止する構成を有している。   Further, an accelerator pedal 26 that the occupant operates with the intention of acceleration, a brake pedal (not shown) that the occupant operates with the intention of deceleration, and a shift that is operated by the occupant to control the control range of the transmission ratio of the transmission 9. A lever (not shown) is provided. The accelerator pedal 26, the brake pedal, and the shift lever are provided in the vehicle 1 interior. In particular, the configuration of the accelerator pedal 26 will be described. In this specific example, an occupant operates the accelerator pedal 26 with his / her foot. The accelerator pedal 26 is configured to be rotatable within a certain angular range around a support shaft (not shown). Further, when the pedal force is not applied to the accelerator pedal 26, the accelerator pedal 26 stops at a predetermined position.

つぎに、車両１の制御系統を説明すると、コントローラとして電子制御装置２８が設けられており、この電子制御装置２８には、車速を示す信号、アクセルセンサー２９の信号、エンジン回転数を示す信号、シフトポジションを示す信号、ブレーキペダルの操作を示す信号などが入力される。アクセルセンサー２９は、アクセルペダル２６に加えられる操作力（踏力）、およびアクセルペダル２６の操作量、およびアクセルペダル２６の操作速度を検知する装置である。   Next, the control system of the vehicle 1 will be described. An electronic control device 28 is provided as a controller. The electronic control device 28 includes a signal indicating the vehicle speed, a signal from the accelerator sensor 29, a signal indicating the engine speed, A signal indicating the shift position, a signal indicating the operation of the brake pedal, and the like are input. The accelerator sensor 29 is a device that detects an operation force (stepping force) applied to the accelerator pedal 26, an operation amount of the accelerator pedal 26, and an operation speed of the accelerator pedal 26.

また、車両１にはナビゲーションシステム２７が搭載されており、ナビゲーションシステム２７の信号２７と電子制御装置２８との間で信号の授受がおこなわれる。このナビゲーションシステム２７は、各種のセンサ、外部記憶装置、受信機、コントローラなどを有している。このナビゲーションシステム２７は、車両１の現在位置を検知する機能、車両１の目的地を入力する機能、車両１の目的地までの走行経路を検索または入力する機能、走行経路の状況および天候などを検知する機能、車両１の走行軌跡を記憶する機能などを有している。車両１の現在位置は、自律航法または電波航法により求めることが可能である。自律航法とは、車両１の現在位置を、車両１に搭載されている外部記憶装置（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなど）に記録された地図データを基にして、地磁気センサ、操舵角センサ、車輪の回転速度センサなどの信号により求めるものである。   In addition, the vehicle 1 is equipped with a navigation system 27, and signals are exchanged between the signal 27 of the navigation system 27 and the electronic control device 28. The navigation system 27 includes various sensors, an external storage device, a receiver, a controller, and the like. The navigation system 27 has a function of detecting the current position of the vehicle 1, a function of inputting a destination of the vehicle 1, a function of searching or inputting a travel route to the destination of the vehicle 1, a situation of the travel route, weather, and the like. It has the function to detect, the function to memorize | store the travel locus of the vehicle 1, etc. The current position of the vehicle 1 can be obtained by autonomous navigation or radio navigation. Autonomous navigation refers to the current position of the vehicle 1 on the basis of map data recorded in an external storage device (CD-ROM, DVD, etc.) mounted on the vehicle 1, geomagnetic sensor, steering angle sensor, wheel It is obtained by a signal from a rotational speed sensor or the like.

一方、電波航法とは、車両１の外部（地上、道路、宇宙空間など）に存在する外部設備と、車両１に搭載された受信機との間で信号の授受をおこない、地図上に置ける車両１の現在位置を検知するものである。電波航法では、ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム：人工衛星）の電波（信号）、地上に設置されたビーコンまたはサインポストから発信される電波（信号）を受信して、車両１の現在位置を検知する。このようにして、地図上における車両１の現在位置を検知することにより、車両１の走行経路の前方の道路状況、具体的には、カーブ、登坂路、降坂路、砂利道、山道、市街地、渋滞、交通規則などを検知することができる。また、ナビゲーションシステム２７によれば、レーザレーダセンサ（ミリ波レーダ）、赤外線カメラなどの信号に基づいて、車両１と、車両１の周囲の障害物との間の距離を検知することが可能である。ここで、障害物には、移動可能な他車両、地上に固定された建築物および樹木およびガードレールおよび縁石などが含まれる。   On the other hand, radio navigation refers to a vehicle that can be placed on a map by exchanging signals between external equipment existing outside the vehicle 1 (such as the ground, roads, and outer space) and a receiver mounted on the vehicle 1. The current position of 1 is detected. In radio navigation, the current position of the vehicle 1 is detected by receiving radio waves (signals) from GPS (global positioning system: artificial satellites) and radio waves (signals) transmitted from beacons or sign posts installed on the ground. To do. In this way, by detecting the current position of the vehicle 1 on the map, road conditions ahead of the travel route of the vehicle 1, specifically, curves, uphill roads, downhill roads, gravel roads, mountain roads, urban areas, It can detect traffic jams and traffic rules. Further, according to the navigation system 27, it is possible to detect the distance between the vehicle 1 and obstacles around the vehicle 1 based on signals from a laser radar sensor (millimeter wave radar), an infrared camera, or the like. is there. Here, the obstacles include other movable vehicles, buildings and trees fixed on the ground, guardrails, curbs, and the like.

ところで、電子制御装置２８には、ナビゲーションシステム２７の信号に基づいて、車両１の目標加速度の上限値を決定するためのデータおよびマップが記憶されている。また、アクセルペダル２６の操作に対して、目標加速度を制御するためのデータおよびマップが記憶されている。また、電子制御装置２８には、前記目標加速度に基づいてエンジン出力を制御するマップおよびデータ、前記目標加速度に基づいて変速機９の変速比を制御するマップ、目標加速度に基づいてロックアップクラッチ１８の係合・解放を制御するマップおよびデータ、前記目標加速度に基づいて電動モータ７の出力を制御するマップが記憶されている。なお、この具体例では、電子制御装置２８が、エンジン２を制御するエンジン用電子制御装置（エンジンＥＣＵ）３０、電動モータ７を制御するモータ用電子制御装置（モータＥＣＵ）３１、変速機９およびロックアップクラッチ１８を制御する変速機用電子制御装置（ＡＴ−ＥＣＵ）３２を有している。これらの電子制御装置同士の間で、相互に信号の授受がおこなわれる。さらに、定速走行制御実行スイッチ３３が設けられており、その信号が電子制御装置２８に入力される。この定速走行制御スイッチ３３がオンされている場合は、車両１の車速は、乗員が設定した車速に制御されるか、車両１と前方を走行する他車との車間距離が、乗員が設定した車間距離となるように、車両１の駆動力が制御される。具体的には、エンジン出力、電動モータ７の出力、変速機９の変速比、ロックアップクラッチ１８の係合・解放が制御されて、車両１の駆動力が増減、または一定に維持される。なお、車両１と前方を走行する他車との車間距離が、乗員が設定した車間距離となるように、車両１の駆動力を制御することが「追従走行制御」である。   Incidentally, the electronic control unit 28 stores data and a map for determining the upper limit value of the target acceleration of the vehicle 1 based on a signal from the navigation system 27. Further, data and a map for controlling the target acceleration with respect to the operation of the accelerator pedal 26 are stored. The electronic control unit 28 also includes a map and data for controlling the engine output based on the target acceleration, a map for controlling the transmission ratio of the transmission 9 based on the target acceleration, and the lockup clutch 18 based on the target acceleration. A map and data for controlling the engagement / release of the motor, and a map for controlling the output of the electric motor 7 based on the target acceleration are stored. In this specific example, the electronic control unit 28 includes an engine electronic control unit (engine ECU) 30 for controlling the engine 2, a motor electronic control unit (motor ECU) 31 for controlling the electric motor 7, the transmission 9, and the like. A transmission electronic control unit (AT-ECU) 32 for controlling the lockup clutch 18 is provided. Signals are exchanged between these electronic control units. Further, a constant speed traveling control execution switch 33 is provided, and the signal is input to the electronic control device 28. When the constant speed travel control switch 33 is turned on, the vehicle speed of the vehicle 1 is controlled to the vehicle speed set by the occupant, or the distance between the vehicle 1 and another vehicle traveling ahead is set by the occupant. The driving force of the vehicle 1 is controlled so that the inter-vehicle distance is obtained. Specifically, the engine output, the output of the electric motor 7, the transmission ratio of the transmission 9, and the engagement / release of the lock-up clutch 18 are controlled to increase / decrease or keep the driving force of the vehicle 1 constant. In addition, “following traveling control” is to control the driving force of the vehicle 1 so that the distance between the vehicle 1 and the other vehicle traveling ahead is equal to the distance set by the occupant.

上記のように構成された車両１においては、エンジン２で燃料が燃焼されてそのエンジン２からトルクが出力されると、そのトルクはトルクコンバータ８および変速機９およびプロペラシャフト２３および終減速機２４およびアクスルシャフト２５を経由して車輪３に伝達され、車両１の前後方向における駆動力が発生する。また、電動モータ７に電力が供給されると、電動モータ７のトルクが上記と同様に車輪３に伝達される。この具体例に示す車両１は、エンジン２または電動モータ７のうち、少なくとも一方の動力を車輪３に伝達することのできるハイブリッド車である。また、アクセルペダル２６の踏み込み量、車速、シフトポジションなどのデータ、および電子制御装置２８に記憶されているマップに基づいて、エンジン出力、電動モータ７の出力、ロックアップクラッチ１８の係合・解放、変速機９の変速比が制御される。さらに、定速走行制御実行スイッチ３３がオンされている場合は、車速がほぼ一定になるか、または自車両と他車両との車間距離が設定された距離となるように、エンジン出力、電動モータ７の出力、変速機９の変速比、ロックアップクラッチ１８の係合・解放のうち、少なくとも１つの事項が制御される。   In the vehicle 1 configured as described above, when fuel is burned in the engine 2 and torque is output from the engine 2, the torque is converted into the torque converter 8, the transmission 9, the propeller shaft 23, and the final reduction gear 24. And it transmits to the wheel 3 via the axle shaft 25, and the driving force in the front-back direction of the vehicle 1 generate | occur | produces. Further, when electric power is supplied to the electric motor 7, the torque of the electric motor 7 is transmitted to the wheels 3 in the same manner as described above. The vehicle 1 shown in this specific example is a hybrid vehicle that can transmit at least one power of the engine 2 or the electric motor 7 to the wheels 3. Further, the engine output, the output of the electric motor 7 and the engagement / release of the lockup clutch 18 based on the data stored in the electronic control unit 28, such as the depression amount of the accelerator pedal 26, the vehicle speed, the shift position, and the like. The transmission ratio of the transmission 9 is controlled. Further, when the constant speed traveling control execution switch 33 is turned on, the engine output, the electric motor, or the like is set so that the vehicle speed becomes substantially constant or the distance between the host vehicle and the other vehicle becomes a set distance. 7, at least one of the gear ratio of the transmission 9 and the engagement / release of the lockup clutch 18 is controlled.

つぎに、車両１の周囲の状況、およびアクセルペダル２６の操作状態に基づいて、車両１の前後方向における加速度の目標値、すなわち、目標加速度を制御する場合の一例を、図１のフローチャートに基づいて説明する。まず、定速走行制御実行スイッチ３３がオフされており、車両１の乗員がアクセルペダル２６を踏み込んで車両１が走行していることを前提として説明する。前記ナビゲーションシステム２７において、ＧＰＳの信号が受信され、かつ、地図データが読み込まれて、車両１の現在位置、および車両１が走行する走行予定経路の道路状況が検知される（ステップＳ１）。図４は、走行予定経路Ｚ１の模式図であり、車両１（以下、便宜上、「自車両１」と記すことがある）と、自車両１の周囲の車両（他車両）３４との車間距離ＬＡが求められる（ステップＳ２）。自車両１の周囲の他車両３４とは、自車両１の走行方向（通常は前方）に位置する車両である。この他車両３４には、停止車両および走行車両が含まれる。また、走行予定経路Ｚ１において、自車両１は直線部分Ｙ１を走行しており、その直線部分Ｙ１の前方にはカーブＸ１が存在している。そして、このステップＳ２では、自車両１と、自車両１の前方に存在するカーブ（コーナー）Ｘ１との間の距離ＬＢが算出される。ここで、自車両１とカーブＸ１との間の距離ＬＢとは、自車両１の前端から、直線部分Ｙ１とカーブＸ１との境界部分（入り口）までの直線距離を意味する。   Next, an example of controlling the target value of acceleration in the front-rear direction of the vehicle 1, that is, the target acceleration, based on the situation around the vehicle 1 and the operation state of the accelerator pedal 26, is based on the flowchart of FIG. I will explain. First, the description will be made on the assumption that the constant speed traveling control execution switch 33 is turned off and the vehicle 1 is traveling with the passenger of the vehicle 1 depressing the accelerator pedal 26. In the navigation system 27, a GPS signal is received and map data is read to detect the current position of the vehicle 1 and the road condition of the planned travel route on which the vehicle 1 travels (step S1). FIG. 4 is a schematic diagram of the planned travel route Z1, and the inter-vehicle distance between the vehicle 1 (hereinafter sometimes referred to as “own vehicle 1” for the sake of convenience) and a vehicle (another vehicle) 34 around the own vehicle 1. LA is obtained (step S2). The other vehicle 34 around the host vehicle 1 is a vehicle located in the traveling direction (usually forward) of the host vehicle 1. The other vehicle 34 includes a stopped vehicle and a traveling vehicle. In the planned travel route Z1, the host vehicle 1 travels along a straight line portion Y1, and a curve X1 exists in front of the straight line portion Y1. In step S2, a distance LB between the host vehicle 1 and a curve (corner) X1 existing in front of the host vehicle 1 is calculated. Here, the distance LB between the host vehicle 1 and the curve X1 means a linear distance from the front end of the host vehicle 1 to the boundary portion (entrance) between the straight portion Y1 and the curve X1.

このステップＳ２の算出結果に基づいて、自車両１の目標加速度の上限値ＧＬが求められる（ステップＳ３）。この上限値ＧＬは、例えば、数式１により求めることが可能である。
ＧＬ＝Ａ×Ｌｎ ・・・（１）
この数式１において、「Ａ」は一次関数の傾きを表す定数を意味し、「Ｌ」は目標車間距離を意味し、「ｎ（添え字）」は、べき乗指数を意味している。この目標加速度の上限値は、自車両１と他車両３４との間の車間距離ＬＡを、予め定められた距離以上に確保し、かつ、自車両１を加速することの可能な値である。この数式１により求められる上限値ＧＬの一例を、図５のマップに示す。この図５のマップは、電子制御装置２８に記憶されている。この図５のマップでは、横軸に目標車間距離Ｌが示され、縦軸に目標加速度の上限値ＧＬが示されている。この図５のマップに示すように、目標車間距離Ｌが長くなることにともない、目標加速度の上限値ＧＬが大きくなる特性を示す。具体的に説明すると、目標車間距離Ｌ１の方が目標車間距離Ｌ２よりも長い場合、目標車間距離Ｌ１で設定される上限値ＧＬ１は、目標車間距離Ｌ２で設定される上限値ＧＬ２よりも大きい。 Based on the calculation result of step S2, the upper limit GL of the target acceleration of the host vehicle 1 is obtained (step S3). The upper limit value GL can be obtained by, for example, Equation 1.
GL = A × L n (1)
In Equation 1, “A” means a constant representing the slope of the linear function, “L” means a target inter-vehicle distance, and “n (subscript)” means a power exponent. The upper limit value of the target acceleration is a value that can secure the inter-vehicle distance LA between the host vehicle 1 and the other vehicle 34 to be equal to or greater than a predetermined distance and accelerate the host vehicle 1. An example of the upper limit value GL obtained by the equation 1 is shown in the map of FIG. The map of FIG. 5 is stored in the electronic control unit 28. In the map of FIG. 5, the target inter-vehicle distance L is shown on the horizontal axis, and the upper limit value GL of the target acceleration is shown on the vertical axis. As shown in the map of FIG. 5, the target acceleration upper limit value GL increases as the target inter-vehicle distance L increases. More specifically, when the target inter-vehicle distance L1 is longer than the target inter-vehicle distance L2, the upper limit value GL1 set by the target inter-vehicle distance L1 is larger than the upper limit value GL2 set by the target inter-vehicle distance L2.

このステップＳ３についで、アクセルペダル２６の操作に対して、目標加速度の上限値以下の範囲における目標加速度を、指数関数的に変化させる制御がおこなわれる（ステップＳ４）。このステップＳ４では、例えば、数式２を用いて目標加速度が指数関数的に変化される。
Ｇ＝Ａ×ＦＫｎ ・・・（２）
ここで、「Ａ」は、一次関数の傾きを表す定数であり、「Ｋｎ（添え字）」はべき乗指数である。べき乗指数は例えば、図６のマップにより求められる。この図６のマップは、電子制御装置２８に記憶されている。この図６のマップでは、横軸に目標加速度の上限値ＧＬが示され、縦軸にべき乗指数Ｋが示されている。ここで、上限値ＧＬ２に対応するべき乗指数Ｋ１は、上限値ＧＬ１に対応するべき乗指数Ｋ２よりも大きい。 Subsequent to step S3, control is performed to change the target acceleration in an exponential function range in an exponential function with respect to the operation of the accelerator pedal 26 (step S4). In this step S4, for example, the target acceleration is changed exponentially using Equation 2.
G = A × F Kn (2)
Here, “A” is a constant representing the slope of the linear function, and “Kn (subscript)” is a power exponent. The power exponent is obtained by, for example, the map of FIG. The map of FIG. 6 is stored in the electronic control unit 28. In the map of FIG. 6, the horizontal axis represents the upper limit value GL of the target acceleration, and the vertical axis represents the power exponent K. Here, the power exponent K1 corresponding to the upper limit value GL2 is larger than the power exponent K2 corresponding to the upper limit value GL1.

そして、上限値ＧＬ１に対応するべき乗指数Ｋ２を、上記数式２にあてはめると、
Ｇ＝Ａ×ＦＫ２ ・・・（３）
となる。また、上限値ＧＬ２に対応するべき乗指数Ｋ１を、上記数式２にあてはめると、
Ｇ＝Ａ×ＦＫ１ ・・・（４）
となる。このようにして、上限値ＧＬ以下の範囲における目標加速度が求められる。数式３および数式４により求められる上限値ＧＬ以下の範囲における目標加速度の一例を、図７のマップに示す。この図７のマップは、電子制御装置２８に記憶されている。この図７のマップにおいては、横軸にアクセルペダル２６の踏力Ｆが示され、縦軸に目標加速度Ｇが示されている。そして、アクセルペダル２６の踏力が増加するほど、目標加速度Ｇが増加する特性を示している。また、図７のマップによれば、アクセルペダル２６に加えられる踏力が同じである場合、上限値ＧＬ１に対応する目標加速度Ｇよりも、上限値ＧＬ２に対応する目標加速度Ｇの方が小さい（低い）ことが分かる。 Then, when a power exponent K2 corresponding to the upper limit value GL1 is applied to the above equation 2,
G = A × F K2 (3)
It becomes. Further, when a power exponent K1 corresponding to the upper limit value GL2 is applied to the above equation 2,
G = A × F K1 (4)
It becomes. In this way, the target acceleration in the range below the upper limit value GL is obtained. An example of the target acceleration in a range equal to or lower than the upper limit value GL obtained by Expression 3 and Expression 4 is shown in the map of FIG. The map of FIG. 7 is stored in the electronic control unit 28. In the map of FIG. 7, the horizontal axis indicates the depression force F of the accelerator pedal 26, and the vertical axis indicates the target acceleration G. And the characteristic which the target acceleration G increases is shown, so that the depressing force of the accelerator pedal 26 increases. Further, according to the map of FIG. 7, when the pedaling force applied to the accelerator pedal 26 is the same, the target acceleration G corresponding to the upper limit value GL2 is smaller (lower) than the target acceleration G corresponding to the upper limit value GL1. )

上記のステップＳ４についで、そのステップＳ４で求められた目標加速度に基づいて、パワートレーンを構成する駆動装置の出力が制御され（ステップＳ５）、この制御ルーチンを終了する。ステップＳ５の制御により、目標加速度が大きいほど、車両１の駆動力が高められる。このステップＳ５では、エンジン出力、電動モータ７の出力、変速機９の変速比（変速段）、ロックアップクラッチ１８の係合・解放などのうち、少なくとも１つの事項が制御される。エンジン出力を制御する場合、燃料噴射量、点火時期、吸入空気量のうち、少なくとも１つを制御することにより、エンジン出力を制御可能である。エンジン出力を制御することにより、車両１の駆動力が制御されて、実際の加速度を目標加速度に近づけることが可能である。具体的には、エンジン回転数またはエンジントルクを高めるほど、車両１の駆動力が増加する特性となる。これに対して、エンジン回転数またはエンジントルクを低下させるほど、車両１の駆動力が低下する特性となる。   Following the above step S4, the output of the driving device constituting the power train is controlled based on the target acceleration obtained in step S4 (step S5), and this control routine is terminated. By the control in step S5, the driving force of the vehicle 1 is increased as the target acceleration is increased. In this step S5, at least one of the engine output, the output of the electric motor 7, the transmission gear ratio (gear) of the transmission 9, the engagement / release of the lockup clutch 18 and the like is controlled. When the engine output is controlled, the engine output can be controlled by controlling at least one of the fuel injection amount, the ignition timing, and the intake air amount. By controlling the engine output, the driving force of the vehicle 1 is controlled and the actual acceleration can be brought close to the target acceleration. Specifically, the driving force of the vehicle 1 increases as the engine speed or engine torque increases. On the other hand, the driving force of the vehicle 1 decreases as the engine speed or engine torque decreases.

また、電動モータ７のトルクを制御して車両１の駆動力を制御することにより、実際の加速度を目標加速度に近づけることが可能である。具体的には、電動モータ７のトルクを高めると、車両１の駆動力が高まる。これに対して、電動モータ７のトルクを低下させると、車両１の駆動力が低下する。また、変速機９の変速段を制御することにより、変速機９に入力されるトルクに対して、変速機９から出力されるトルクの増幅程度を変更することが可能である。具体的には、実際の駆動力を高める場合、変速機９の変速比を大きくする制御をおこなう。これに対して、実際の駆動力を低下させる場合、変速機９の変速比を小さくする制御をおこなう。また、変速機９の摩擦係合装置２２のトルク容量を増減することにより、実際の駆動力を制御することも可能である。具体的には、摩擦係合装置２２のトルク容量を増加すると、実際の駆動力が高まり、摩擦係合装置２２のトルク容量を低下させると、実際の駆動力が低下する。さらに、実際の駆動力を高める場合、ロックアップクラッチ１８を解放して、トルクコンバータ８でトルク増幅をおこなうことが可能である。これに対して、実際の駆動力を低下させる場合、ロックアップクラッチ１８を係合して、トルクコンバータ８におけるトルク増幅をおこなわないようにすることが可能である。   In addition, by controlling the torque of the electric motor 7 to control the driving force of the vehicle 1, it is possible to bring the actual acceleration closer to the target acceleration. Specifically, when the torque of the electric motor 7 is increased, the driving force of the vehicle 1 is increased. On the other hand, when the torque of the electric motor 7 is reduced, the driving force of the vehicle 1 is reduced. Further, by controlling the gear position of the transmission 9, it is possible to change the amplification degree of the torque output from the transmission 9 with respect to the torque input to the transmission 9. Specifically, when increasing the actual driving force, control is performed to increase the gear ratio of the transmission 9. On the other hand, when the actual driving force is reduced, control for reducing the gear ratio of the transmission 9 is performed. Further, the actual driving force can be controlled by increasing or decreasing the torque capacity of the friction engagement device 22 of the transmission 9. Specifically, when the torque capacity of the friction engagement device 22 is increased, the actual driving force is increased, and when the torque capacity of the friction engagement device 22 is decreased, the actual driving force is decreased. Further, when the actual driving force is increased, the lock-up clutch 18 can be released and the torque converter 8 can amplify the torque. On the other hand, when the actual driving force is reduced, the lock-up clutch 18 can be engaged so that torque amplification in the torque converter 8 is not performed.

ここで、ステップＳ４およびステップＳ５の技術的意義を説明する。まず、本発明者らは、車両１の乗員によるアクセルペダル２６に加えられる踏力に対して、車両１の目標加速度の変化量を、人間の知覚特性に合わせて制御する研究に取り組んだ。このような人間の知覚特性に関し、ウェーバー・ヘフナー（Weber-Fechner ）の法則によれば、人間の感覚量は与えられた刺激の物理量の対数に比例すると言われている。そこで、アクセルペダル２６の踏力の変化量に対して、車両１の目標加速度を制御する場合に、踏力に対して車両１の目標加速度を指数関数的に変化させ、その目標加速度に基づいて実際の駆動力を制御すれば、踏力の変化量と車両１の実際の加速度との関係を、人間の知覚特性に沿ったものとすることができると考えられる。つまり、踏力の変化量と、車両の実際の加速度の変化量との関係に、車両１の乗員が違和感をもつことを抑制することが可能であると考えた。   Here, the technical significance of step S4 and step S5 will be described. First, the inventors worked on research for controlling the amount of change in the target acceleration of the vehicle 1 in accordance with human perceptual characteristics with respect to the pedal force applied to the accelerator pedal 26 by the passenger of the vehicle 1. Regarding such human perceptual characteristics, according to Weber-Fechner's law, it is said that the human sensory quantity is proportional to the logarithm of the physical quantity of the given stimulus. Therefore, when the target acceleration of the vehicle 1 is controlled with respect to the change amount of the depression force of the accelerator pedal 26, the target acceleration of the vehicle 1 is exponentially changed with respect to the depression force, and the actual acceleration is calculated based on the target acceleration. By controlling the driving force, it is considered that the relationship between the amount of change in the pedaling force and the actual acceleration of the vehicle 1 can be in line with human perceptual characteristics. That is, the present inventors considered that it is possible to suppress the occupant of the vehicle 1 from feeling uncomfortable with the relationship between the amount of change in the pedaling force and the amount of change in the actual acceleration of the vehicle.

このような、技術的思想に基づいて、上記の数式２を構築した。「べき乗指数Ｋ」は、ウェーバー比に基づく乗数である。ウエーバー比とは、刺激の強さや性質が変化したことを区別できる最小の差、または刺激の大小関係を区別できる最小の差であり、この「最小の差」は弁別閾と呼ばれている。ある範囲で、最小の差ΔＩと刺激の強さＩとの間に、
ΔＩ／Ｉ＝一定
とするウェーバーの法則が成り立つことが知られている。このウェーバー比は、感覚の種類により異なる値であることが知られている。このように、上記の数式２を用いることにより、アクセルペダル２６の踏力に対して、上限値ＧＬ以下の範囲で、車両１の目標加速度を指数関数的に制御することができる。 Based on such a technical idea, the above formula 2 was constructed. The “power exponent K” is a multiplier based on the Weber ratio. The Weber ratio is the smallest difference that can distinguish the intensity or nature of the stimulus, or the smallest difference that can distinguish the magnitude relation of the stimulus, and this “minimum difference” is called a discrimination threshold. In a certain range, between the smallest difference ΔI and the intensity of stimulation I,
It is known that Weber's law is satisfied, where ΔI / I = constant. It is known that this Weber ratio is a different value depending on the type of sense. As described above, by using the above formula 2, the target acceleration of the vehicle 1 can be controlled exponentially with respect to the depression force of the accelerator pedal 26 within a range equal to or lower than the upper limit value GL.

一方、前記定速走行制御実行スイッチ３３がオンされていた場合について説明する。この場合は、図５のマップに代えて、車両１の乗員が自ら設定した車間距離と、目標加速度の上限値ＧＬとの関係を定めたマップ（図示せず）を用いる。このマップも、車間距離と目標加速度の上限値との関係は、図５のマップと同じである。これ以外の制御は、定速走行制御実行スイッチ３３がオフされている場合の制御と同じであり、前述と同様の効果を得られる。さらに、ステップＳ３で、自車両１とカーブＸ１との間の距離ＬＢに基づいて上限値ＧＬを求める場合の制御を説明する。この場合に求められる上限値ＧＬは、自車両１の加速後に、カーブＸ１の手前で自車両１で急激な減速をおこなうことなく、カーブＸ１を円滑に旋回することの可能な値である。この上限値ＧＬは、車速、カーブＸ１の半径、道路勾配などのパラメータを基にして実験的に求め、求められた上限値ＧＬが電子制御装置２８に記憶されている。そして、ステップＳ３で説明した目標車間距離、および図４に示された目標車間距離を、距離ＬＢに置き換えればよい。これ以外の制御は、自車両１と他車両３４との間の目標車間距離に基づいて、上限値ＧＬを求める場合と同じであり、前述と同様の効果を得られる。   On the other hand, a case where the constant speed traveling control execution switch 33 is turned on will be described. In this case, instead of the map of FIG. 5, a map (not shown) that defines the relationship between the inter-vehicle distance set by the passenger of the vehicle 1 and the upper limit value GL of the target acceleration is used. Also in this map, the relationship between the inter-vehicle distance and the upper limit value of the target acceleration is the same as the map of FIG. The other control is the same as the control when the constant speed traveling control execution switch 33 is turned off, and the same effect as described above can be obtained. Furthermore, the control in the case where the upper limit value GL is obtained based on the distance LB between the host vehicle 1 and the curve X1 in step S3 will be described. The upper limit value GL obtained in this case is a value that can smoothly turn the curve X1 after the acceleration of the host vehicle 1 without suddenly decelerating the host vehicle 1 before the curve X1. The upper limit value GL is experimentally obtained based on parameters such as the vehicle speed, the radius of the curve X1 and the road gradient, and the obtained upper limit value GL is stored in the electronic control unit 28. Then, the target inter-vehicle distance described in step S3 and the target inter-vehicle distance shown in FIG. 4 may be replaced with the distance LB. The other control is the same as the case where the upper limit value GL is obtained based on the target inter-vehicle distance between the host vehicle 1 and the other vehicle 34, and the same effect as described above can be obtained.

また、前記ステップＳ４においては、アクセルペダル２６に加えられる踏力Ｆに代えて、アクセルペダル２６の操作量、またはアクセルペダル２６の操作速度に対して、目標加速度Ｇを指数関数的に変化させる処理をおこなうことも可能である。この場合、数式２、数式３、数式４に示された「踏力Ｆ」を、アクセルペダル２６の操作量、またはアクセルペダル２６の操作速度に置換すればよい。なお、アクセルペダル２６の操作量とは、アクセルペダル２６が停止している位置からの踏み込み量（アクセル開度）である。   In step S4, a process of changing the target acceleration G exponentially with respect to the operation amount of the accelerator pedal 26 or the operation speed of the accelerator pedal 26, instead of the depression force F applied to the accelerator pedal 26. It is also possible to do it. In this case, the “stepping force F” shown in Equations 2, 3, and 4 may be replaced with the operation amount of the accelerator pedal 26 or the operation speed of the accelerator pedal 26. The operation amount of the accelerator pedal 26 is an amount of depression (accelerator opening) from a position where the accelerator pedal 26 is stopped.

図１のステップＳ４においては、ウェーバー・ヘフナーの法則に則り、目標加速度の特性を演算しているが、ステップＳ４では、ウェーバー・ヘフナーの法則に代えて、スチーブンスの法則を用いることも可能である。スチーブンスの法則とは、感覚Ｅの大きさは刺激の強さＩのべき乗指数ｎであるとするものであり、数式５により表される。
Ｅ＝ＫＩｎ ・・・（５）
ここで、Ｅを目標加速度とし、Ｋを定数とし、Ｉを踏力とし、べき乗指数ｎを、目標車間距離、または、自車両１とコーナーとの間の距離に対応する値とすればよい。このようにスチーブンスの法則を用いて目標加速度を指数関数的に変化させる場合も、ウェーバー・ヘフナーの法則を用いて目標加速度を指数関数的に変化させる場合と同様の効果を得られる。 In step S4 of FIG. 1, the target acceleration characteristic is calculated in accordance with Weber-Hefner's law. However, in step S4, Stevens's law can be used instead of Weber-Hefner's law. . The Stevens law is that the magnitude of the sensation E is a power exponent n of the intensity I of the stimulus, and is expressed by Equation 5.
E = KI n (5)
Here, E is a target acceleration, K is a constant, I is a pedal effort, and a power exponent n may be a value corresponding to a target inter-vehicle distance or a distance between the host vehicle 1 and a corner. In this way, when the target acceleration is changed exponentially using the Stevens law, the same effect as when the target acceleration is changed exponentially using the Weber-Hefner law can be obtained.

また、図２および図３に示された車両１は、エンジン２および電動モータ７の動力が車輪（後輪）３に伝達される構成の二輪駆動車であるが、エンジン２および電動モータ７の動力が車輪（前輪）に伝達される構成の二輪駆動車においても、この発明を採用できる。さらに、エンジン２および電動モータ７の動力が車輪（前輪および後輪）に伝達される構成の四輪駆動車にも、この発明を採用できる。なお、動力源としてエンジンまたは電動モータのいずれか一方が設けられた車両にも、この発明を適用できる。さらにまた、ロックアップクラッチおよび変速機を制御するコントローラとして、電磁力を用いたコントローラを有する車両にも、この発明を適用可能である。また、図２に示された車両１は、エンジン２および電動モータ７のトルクが、共に同じ車輪に伝達される二輪駆動車であるが、エンジンのトルクが前輪に伝達され、電動モータのトルクが後輪に伝達されるように構成された四輪駆動車にも、この発明を適用可能である。さらに、エンジンおよび電動モータのトルクを、前輪および後輪の両方に伝達可能な四輪駆動車においても、この発明を適用可能である。また、駆動力源としてエンジンのみを有し、電動モータを備えていない車両においても、この発明を適用可能である。さらに、駆動力源として電動モータのみを有し、エンジンを備えていない車両においても、この発明を適用可能である。さらにまた、駆動力源として、油圧モータ、フライホイールシステムなどを有する車両にも、この発明を適用可能である。   The vehicle 1 shown in FIGS. 2 and 3 is a two-wheel drive vehicle in which the power of the engine 2 and the electric motor 7 is transmitted to the wheels (rear wheels) 3. The present invention can also be employed in a two-wheel drive vehicle in which power is transmitted to wheels (front wheels). Further, the present invention can be applied to a four-wheel drive vehicle having a configuration in which the power of the engine 2 and the electric motor 7 is transmitted to wheels (front wheels and rear wheels). The present invention can also be applied to a vehicle provided with either an engine or an electric motor as a power source. Furthermore, the present invention can also be applied to a vehicle having a controller using electromagnetic force as a controller for controlling the lockup clutch and the transmission. The vehicle 1 shown in FIG. 2 is a two-wheel drive vehicle in which the torque of the engine 2 and the electric motor 7 are both transmitted to the same wheel, but the torque of the engine is transmitted to the front wheels, and the torque of the electric motor is The present invention can also be applied to a four-wheel drive vehicle configured to be transmitted to the rear wheels. Furthermore, the present invention can also be applied to a four-wheel drive vehicle that can transmit the torque of the engine and the electric motor to both the front wheels and the rear wheels. The present invention can also be applied to a vehicle having only an engine as a driving force source and not having an electric motor. Furthermore, the present invention can be applied to a vehicle having only an electric motor as a driving force source and not having an engine. Furthermore, the present invention can be applied to a vehicle having a hydraulic motor, a flywheel system, or the like as a driving force source.

ここで、この具体例で説明した構成と、この発明の構成との対応関係を説明すると、車両（自車両）１が、この発明の走行体に相当し、他車両３４が、この発明における障害物に相当し、エンジン２および電動モータ７および変速機９およびトルクコンバータ８およびロックアップクラッチ１８が、この発明における駆動装置に相当し、アクセルペダル２６が、この発明における操作装置に相当し、アクセルセンサ２９および電子制御装置２８が、この発明における目標加速度決定装置に相当し、電子制御装置２８および油圧制御装置１９が、この発明におけるコントローラに相当する。具体的には、エンジン用電子制御装置３０がエンジン２を制御するコントローラであり、油圧制御装置１９が、変速機９およびロックアップクラッチ１８およびトルクコンバータ８を制御するコントローラである。また、図１に示された機能的手段と、この発明の構成との対応関係を説明すると、ステップＳ２およびステップＳ３が、この発明における上限値算出手段に相当し、ステップＳ４が、目標加速度算出手段に相当する。また、アクセルペダル２６に加えられる踏力、アクセルペダル２６の操作量、アクセルペダル２６の操作速度などのパラメータおよび車速により、この発明の要求駆動力が表される。また、他車両、倒木、縁石などが、この発明における障害物に相当し、車輪３にトルクが伝達されて発生する「駆動力」が、この発明における走行体の「推力」に相当する。なお、ステップＳ５は、車両１の実際の加速度を、ステップＳ４で求められた目標加速度に近づけるように、車両１の駆動力を制御する手段であり、その意味で「駆動力制御手段」として把握することも可能である。   Here, the correspondence between the configuration described in this specific example and the configuration of the present invention will be described. The vehicle (own vehicle) 1 corresponds to the traveling body of the present invention, and the other vehicle 34 is an obstacle in the present invention. The engine 2, the electric motor 7, the transmission 9, the torque converter 8, and the lock-up clutch 18 correspond to the driving device in the present invention, the accelerator pedal 26 corresponds to the operating device in the present invention, and the accelerator. The sensor 29 and the electronic control device 28 correspond to the target acceleration determining device in the present invention, and the electronic control device 28 and the hydraulic control device 19 correspond to the controller in the present invention. Specifically, the engine electronic control device 30 is a controller that controls the engine 2, and the hydraulic control device 19 is a controller that controls the transmission 9, the lockup clutch 18, and the torque converter 8. Further, the correspondence between the functional means shown in FIG. 1 and the configuration of the present invention will be explained. Steps S2 and S3 correspond to the upper limit value calculating means in the present invention, and step S4 represents target acceleration calculation. Corresponds to means. Further, the required driving force of the present invention is expressed by parameters such as the pedal force applied to the accelerator pedal 26, the operation amount of the accelerator pedal 26, the operation speed of the accelerator pedal 26, and the vehicle speed. Other vehicles, fallen trees, curbs, etc. correspond to the obstacles in the present invention, and “driving force” generated by transmitting torque to the wheels 3 corresponds to “thrust” of the traveling body in the present invention. Step S5 is means for controlling the driving force of the vehicle 1 so that the actual acceleration of the vehicle 1 approaches the target acceleration obtained in step S4. In this sense, it is grasped as “driving force control means”. It is also possible to do.

この発明の駆動力制御装置のルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the routine of the driving force control apparatus of this invention. 図１に示すルーチンを実行可能な車両の構成を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the structure of the vehicle which can perform the routine shown in FIG. 図２に示す車両のパワートレーンの構成を具体化した概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram embodying a configuration of a power train of the vehicle shown in FIG. 2. 図１の制御をおこなう自車両と、他車両およびカーブとの距離を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the distance of the own vehicle which performs control of FIG. 1, and another vehicle and a curve. 図１のフローチャートで用いるマップの一例である。It is an example of the map used with the flowchart of FIG. 図１のフローチャートで用いるマップの一例である。It is an example of the map used with the flowchart of FIG. 図１のフローチャートで用いるマップの一例である。It is an example of the map used with the flowchart of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１…車両、 ２…エンジン、 ７…電動モータ、 ８…トルクコンバータ、 ９…変速機、 １８…ロックアップクラッチ、 １９…油圧制御装置、 ２６…アクセルペダル、 ２８…電子制御装置、 ２９…アクセルセンサ、 ３４…他車両、 ＬＡ…車間距離、 ＬＢ…距離、 Ｚ１…走行予定経路、 Ｘ１…カーブ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vehicle, 2 ... Engine, 7 ... Electric motor, 8 ... Torque converter, 9 ... Transmission, 18 ... Lock-up clutch, 19 ... Hydraulic control device, 26 ... Accelerator pedal, 28 ... Electronic control device, 29 ... Accelerator sensor 34 ... Other vehicles, LA ... Distance between vehicles, LB ... Distance, Z1 ... Scheduled travel route, X1 ... Curve.

Claims (5)

走行体を推進させるための推力を制御する駆動装置と、前記走行体の乗員により操作される操作装置と、この操作装置の操作に基づいて、前記走行体における目標加速度を求める目標加速度決定装置と、決定された目標加速度に基づいて、前記駆動装置の出力を制御するコントローラとを有する駆動力制御装置において、
前記走行体の目標加速度の上限値として異なる上限値を算出可能な上限値算出手段と、
前記目標加速度の上限値以下の範囲内における目標加速度を、前記操作装置の操作に対して指数関数を用いて変化させるとともに、前記目標加速度の上限値が異なる場合は、前記目標加速度の変化特性を異ならせる目標加速度算出手段と
を有することを特徴とする駆動力制御装置。 A driving device that controls thrust for propelling the traveling body, an operating device that is operated by an occupant of the traveling body, and a target acceleration determining device that obtains a target acceleration in the traveling body based on an operation of the operating device; A driving force control device having a controller for controlling the output of the driving device based on the determined target acceleration,
Upper limit calculation means capable of calculating different upper limit values as upper limit values of the target acceleration of the traveling body;
The target acceleration within a range equal to or lower than the upper limit value of the target acceleration is changed using an exponential function with respect to the operation of the controller device, and when the upper limit value of the target acceleration is different, the change characteristic of the target acceleration is A driving force control apparatus comprising: target acceleration calculating means for making different. 前記目標加速度算出手段は、
前記走行体で発生する要求駆動力と前記目標加速度との関係を表す指数関数の数式を用いて、前記目標加速度を変化させる手段と、
前記指数関数の数式を変更することにより、前記目標加速度を変化特性を異ならせる手段と
を含むことを特徴とする請求項１に記載の駆動力制御装置。 The target acceleration calculating means includes
Means for changing the target acceleration using a mathematical formula of an exponential function representing a relationship between the required driving force generated in the traveling body and the target acceleration;
The driving force control apparatus according to claim 1, further comprising: a unit that changes a change characteristic of the target acceleration by changing a mathematical expression of the exponential function. 前記目標加速度算出手段により変更される指数関数の数式は、べき乗指数が異なることを特徴とする請求項２に記載の駆動力制御装置。   The driving force control apparatus according to claim 2, wherein the exponential function formula changed by the target acceleration calculating means has a different exponent exponent. 前記目標加速度算出手段は、前記指数関数を表す数式の一部に、前記操作装置の操作により発生する要求駆動力を有する手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の駆動力制御装置。   The driving force control apparatus according to claim 1, wherein the target acceleration calculating means includes means having a required driving force generated by an operation of the operating device in a part of a mathematical expression representing the exponential function. 前記上限値算出手段は、前記走行体と、この走行体の走行予定経路に存在する障害物との間の距離、または、前記走行体と、この走行体の走行予定経路に存在するカーブの入り口との間の距離に基づいて、前記目標加速度の上限値を求める手段を含むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の駆動力制御装置。   The upper limit calculating means is a distance between the traveling body and an obstacle present on the scheduled traveling route of the traveling body, or an entrance of a curve existing on the traveling body and the traveling planned route of the traveling body. 5. The driving force control apparatus according to claim 1, further comprising means for obtaining an upper limit value of the target acceleration based on a distance between the target acceleration and the target acceleration.
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