JP2009090766A - 車両用制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両用制御装置10は、車両の駆動力を発生する内燃機関Eの吸気系において吸入空気量を調整するDBWドライバ12およびDBW13とスロットル弁とを具備し、車間距離センサ33により検出される車間距離Dに基づき先行車両が存在しないと判定し、かつ、車両の発進時にアクセルペダルセンサ32により検出されるアクセルペダル開度APの変化が所定の下限閾値Lim_L以上かつ上限閾値Lim_H未満である場合に、標準発進加速状態であると判定し、内燃機関Eでの燃料消費量が最小となるようにしてスロットル弁による吸入空気量を制御する。
【選択図】図1
Description
この実施形態による車両用制御装置10は、例えば図1に示すように、駆動源として内燃機関Eを搭載した車両1を制御するものであって、内燃機関Eの駆動力はトランスミッションTを介して駆動輪Wに伝達される。
車両用制御装置10は、例えば処理装置11と、DBW(Drive By Wire)ドライバ12と、DBW13とを備えて構成されている。
この車両1において内燃機関Eの吸気系は吸入空気量を調整するスロットル弁(図示略)を備え、このスロットル弁の弁開度(スロットル開度)は、DBWドライバ12およびDBW13を介して、処理装置11により電子制御される。
また、DBW13は、スロットル弁のスロットル開度を検出するセンサ(図示略)を備え、このセンサの出力値(TH開度検出値)をDBWドライバ12に出力し、DBWドライバ12は、TH開度検出値に基づき、TH開度指令に対応した実際のスロットル開度(実TH開度)を算出し、この実TH開度を処理装置11に出力する。
この判定結果が「YES」の場合には、ステップS02に進み、このステップS02においては、アクセルペダル開度APに応じたスロットル弁のスロットル開度(つまり、内燃機関Eの吸気系の吸入空気量)を補正する補正制御の実行中であることを示す補正中フラグF_runのフラグ値に「0」を設定し、ステップS03に進み、このステップS03においては、後述するTH開度指令算出の処理を実行し、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、ステップS04に進む。
この判定結果が「NO」の場合には、上述したステップS02に進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS05に進む。
この判定結果が「YES」の場合には、ステップS06に進み、このステップS06においては、後述する標準加速学習の処理を実行し、上述したステップS03に進む。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、ステップS07に進む。
この判定結果が「YES」の場合には、後述するステップS10に進む。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、ステップS08に進む。
そして、ステップS08においては、自車両の運転者によるアクセルペダルの踏み込み操作が有る(つまり、AP On)であるか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、上述したステップS02に進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS09に進む。
そして、ステップS09においては、補正中フラグF_runのフラグ値に「1」を設定し、上述したステップS03に進む。
この判定結果が「NO」の場合には、上述したステップS03に進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS11に進む。
そして、ステップS11においては、後述するクルーズ判定の処理を実行する。
そして、ステップS12においては、例えば車速Vまたはアクセルペダル開度APまたは先行車両に対する車間距離D等が略一定となるクルーズ走行の実行状態であることを示すクルーズ判定フラグF_cruiseのフラグ値が「1」であるか否かを判定する。
ステップS12の判定結果が「YES」の場合には、ステップS13に」進み、このステップS13においては、学習要求カウンタN_studyのカウンタ値にゼロを設定して、上述したステップS02に進む。
一方、ステップS12の判定結果が「NO」の場合には、ステップS14に進む。
この判定結果が「YES」の場合には、所定の標準発進加速状態であると判断して、上述したステップS03に進む。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、ステップS15に進む。
そして、ステップS15においては、学習要求カウンタN_studyのカウンタ値に「1」を加算して得た値を、新たに学習要求カウンタN_studyのカウンタ値として設定し、ステップS16に進む。
この判定結果が「YES」の場合には、上述したステップS02に進む。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、ステップS17に進む。
そして、ステップS17においては、学習回数カウンタN_study2のカウンタ値にゼロを設定する。
そして、ステップS18においては、学習要求フラグF_studyのフラグ値に「1」を設定して、上述したステップS02に進む。
先ず、例えば図3に示すステップS21においては、自車両の車速Vがゼロよりも大きいか否かを判定する。
この判定結果が「YES」の場合には、後述するステップS27に進む。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、ステップS22に進む。
そして、ステップS22においては、自車両の運転者によるアクセルペダルの踏み込み操作が有る(つまり、AP On)であるか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、ステップS23に進み、このステップS23においては、学習中フラグF_run2のフラグ値に「0」を設定し、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS24に進み、このステップS24においては、学習中フラグF_run2のフラグ値に「1」を設定する。
そして、ステップS26においては、アクセルペダルセンサ32により検出されるアクセルペダル開度APの時系列変化の記録を実行し、一連の処理を終了する。
この判定結果が「NO」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS28に進む。
そして、ステップS28においては、後述するクルーズ判定の処理を実行する。
そして、ステップS29においては、クルーズ判定フラグF_cruiseのフラグ値が「1」であるか否かを判定する。
この判定結果が「YES」の場合には、後述するステップS33に進む。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、ステップS30に進む。
この判定結果が「YES」の場合には、上述したステップS26に進む。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、ステップS31に進む。
そして、ステップS31においては、アクセルペダル開度APの時系列変化(AP推移)の記録を終了する。
そして、ステップS32においては、学習中フラグF_run2のフラグ値に「0」を設定して、一連の処理を終了する。
そして、ステップS34においては、アクセルペダル開度入力値APInに対する下限閾値Lim_Lおよび上限閾値Lim_Hと、補正時目標値Lim_Ltargetとを更新するLim_L,Lim_H,Lim_Ltarget更新の処理を実行する。
そして、ステップS35においては、学習回数カウンタN_study2のカウンタ値に「1」を加算して得た値を、新たに学習回数カウンタN_study2のカウンタ値として設定し、ステップS36に進む。
この判定結果が「YES」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、ステップS37に進む。
そして、ステップS37においては、学習中フラグF_run2のフラグ値に「0」を設定する。
そして、ステップS38においては、学習要求フラグF_studyのフラグ値に「0」を設定し、一連の処理を終了する。
先ず、例えば図4に示すステップS41においては、学習中フラグF_run2のフラグ値が「0」から「1」に切り換わった時点から、学習中フラグF_run2のフラグ値が「1」から「0」に切り換わる時点までに亘って記録された一連のアクセルペダル開度APの時系列変化(AP推移)を示す複数のAP推移データAP(1),…,AP(N)(ただし、Nは任意の自然数)に基づき、各時刻での最大のアクセルペダル開度APを上限閾値Lim_Hとして設定する。
これにより、例えば図5に示すように、時刻t1の前後において最大のアクセルペダル開度APがAP推移データAP(N−2)からAP推移データAP(N)へと切り換わる場合には、時刻t0から時刻t1において上限閾値Lim_HはAP推移データAP(N−2)とされ、時刻t1以降において上限閾値Lim_HはAP推移データAP(N)とされる。
この判定結果が「NO」の場合には、ステップS43に進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、後述するステップS45に進む。
そして、ステップS43においては、複数のAP推移データAP(1),…,AP(N)に基づき、各時刻での最小のアクセルペダル開度APを下限閾値Lim_Lとして設定する。
そして、ステップS44においては、複数のAP推移データAP(1),…,AP(N)に基づき、各時刻での最小のアクセルペダル開度APを補正時目標値Lim_Ltargetとして設定し、一連の処理を終了する。
そして、ステップS46においては、AP推移データLim_L1と、AP推移データLim_L2との平均値を下限閾値Lim_Lとして設定し、上述したステップS44に進む。
また、時刻t0から時刻t1において補正時目標値Lim_LtargetはAP推移データAP(1)とされ、時刻t1以降において補正時目標値Lim_LtargetはAP推移データAP(2)とされる。
例えば図6に示すステップS51においては、例えば車速Vの時系列変化に対して、車速Vの移動平均値の変動幅が所定幅以下であるか否か、あるいは、車速Vの移動標準偏差が所定値以下であるか否か等の判定結果に基づき、車速センサ31から出力される車速Vが略一定であるか否かを判定する。
この判定結果が「YES」の場合には、ステップS52に進み、このステップS52においては、クルーズ判定フラグF_cruiseのフラグ値に「1」を設定して、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、ステップS52に進み、このステップS53においては、クルーズ判定フラグF_cruiseのフラグ値に「0」を設定して、一連の処理を終了する。
先ず、例えば図7に示すステップS61においては、補正中フラグF_runのフラグ値が「0」であるか否かを判定する。
この判定結果が「YES」の場合には、ステップS62に進み、このステップS62においては、目標アクセル開度APTargetとして、アクセルペダル開度入力値APInを設定し、ステップS64に進む。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、ステップS63に進み、このステップS63においては、目標アクセル開度APTargetとして、補正時目標値Lim_Ltargetを設定し、ステップS64に進む。
そして、ステップS64においては、AP−TH変換の処理を実行し、一連の処理を終了する。
先ず、例えば図8に示すステップS65においては、目標アクセル開度APTargetを取得する。
そして、ステップS66においては、例えば所定マップに対するマップ検索等により、目標アクセル開度APTargetに応じたスロットル開度出力THOutを取得する。
そして、ステップS67においては、スロットル開度出力THOutをスロットル弁のス
なお、この所定マップは、例えば目標アクセル開度APTargetと、スロットル開度出力THOutとの所定の対応関係を示すマップであって、例えば図9に示すように、目標アクセル開度APTargetの増大に伴い、スロットル開度出力THOutが増大傾向に変化するように設定されている。
なお、例えば時刻T3のように、補正制御の実行が停止される際には、学習要求カウンタN_studyのカウンタ値がゼロに初期化される。
一方、学習要求カウンタN_studyのカウンタ値が、例えば自車両がクルーズ走行状態に到達することに伴ってゼロに初期化されること無しに、いわば連続的に加算されることで、所定の学習要求カウンタ閾値N_study_Limに到達すると、学習要求フラグF_studyのフラグ値が「0」から「1」に切り換えられ、標準加速学習制御の実行が開始される。
そして、例えば時刻Q3以降のように、自車両の車速Vが略一定となるクルーズ走行状態に到達すると、クルーズ判定フラグF_cruiseのフラグ値が「0」から「1」に切り換えられ、学習中フラグF_run2のフラグ値が「1」から「0」に切り換えられ、アクセルペダル開度入力値APInの記録が停止されると共に、学習回数カウンタN_study2のカウンタ値が加算される。
この学習回数カウンタN_study2のカウンタ値が所定の学習終了判定閾値N_study_out未満であれば学習要求フラグF_studyのフラグ値は「1」に維持され、標準加速学習制御の実行が継続される。すなわち、次回の停車状態からの発進時にアクセルペダル開度入力値APInの推移が記録される。
一方、学習回数カウンタN_study2のカウンタ値が所定の学習終了判定閾値N_study_outに到達すると、学習要求フラグF_studyのフラグ値が「1」から「0」に切り換えられ、標準加速学習制御の実行が終了される。
しかも、アクセルペダル開度入力値APInの変化に対する下限閾値Lim_Lおよび上限閾値Lim_Hを、所定の通常前進状態(Dレンジ)での運転者が所望の駆動力を得るために実行するアクセルペダルの踏み込み操作の操作量のばらつき範囲を規定する値等に設定することにより、車両発進時の運転者の加速要求を駆動力に適切に反映させつつ、燃費を向上させることができる。
さらに、例えば車速Vが略一定となるクルーズ走行状態に到達した以後において、内燃機関Eの吸気系での吸入空気量の補正を停止することから、吸入空気量に対して過剰な補正が行われてしまうことを防止することができる。
しかも、アクセルペダル開度入力値APInの推移を記録する際に、所定の加減速判定用閾値ΔAP_Limを超える変化を除外することから、一時的な変動成分による影響を抑制し、車両発進時の運転者の加速要求を適切に把握することができる。
例えば図14に示すステップS71においては、各AP推移データAP(1),…,AP(N)に対して平滑化および微小ノイズ除去のフィルタ処理を行い、処理後の各AP推移データAP’(1),…,AP’(N)を取得する。
そして、ステップS72においては、処理後のAP推移データAP’(1),…,AP’(N)に基づき、各時刻での最大のアクセルペダル開度APを上限閾値Lim_Hとして設定する。
そして、ステップS74においては、複数のAP推移データAP’(1),…,AP’(N)に基づき、各時刻での最小のアクセルペダル開度APを補正時目標値Lim_Ltargetとして設定し、一連の処理を終了する。
このハイブリッド車両2は、例えば内燃機関Eと、電動機Mと、トランスミッションTとを直列に直結したパラレル型のハイブリッド車両であり、内燃機関Eおよび電動機Mの両方の駆動力は、トランスミッションTを介して駆動輪Wに伝達される。また、ハイブリッド車両2の減速時に駆動輪W側から電動機M側に駆動力が伝達されると、電動機Mは発電機として機能していわゆる回生制動力を発生し、車体の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収する。さらに、ハイブリッド車両2の運転状態に応じて、電動機Mは内燃機関Eの出力によって発電機として駆動され、発電エネルギーを発生するようになっている。
パワードライブユニット14は、例えばトランジスタのスイッチング素子を複数用いてブリッジ接続してなるブリッジ回路を具備するパルス幅変調(PWM)によるPWMインバータを備えて構成されている。
そして、パワードライブユニット14は、処理装置11からの制御指令を受けて電動機Mの駆動および発電を制御する。例えば電動機Mの駆動時には、処理装置11から出力されるトルク指令に基づき、高圧バッテリ15から出力される直流電力を3相交流電力に変換して電動機Mへ供給する。一方、電動機Mの発電時には、電動機Mから出力される3相交流電力を直流電力に変換して高圧バッテリ15を充電する。
処理装置11により電力変換動作が制御されるDC−DCコンバータ17は、例えば双方向のDC−DCコンバータであって、高圧バッテリ15の端子間電圧、あるいは、電動機Mを回生作動または昇圧駆動した際のパワードライブユニット14の端子間電圧を、所定の電圧値まで降圧して12Vバッテリ16を充電すると共に、高圧バッテリ15の残容量(SOC:State Of Charge)が低下している場合には、12Vバッテリ16の端子間電圧を昇圧して高圧バッテリ15を充電可能である。
12 DBWドライバ(吸入空気量調整手段)
13 DBW(吸入空気量調整手段)
22 記憶部(アクセル操作変化記憶手段)
32 アクセルペダルセンサ(アクセル操作検出手段)
ステップS01 先行車両有無判定手段
ステップS03 先行車両有無判定手段
ステップS06 アクセル操作変化記憶手段
ステップS11、ステップS28 クルーズ走行判定手段
ステップS13、ステップS15 カウント手段
ステップS14 標準発進加速判定手段
Claims (10)
- 車両の駆動力を発生する内燃機関の吸気系において吸入空気量を調整する吸入空気量調整手段を具備する車両の車両用制御装置であって、
先行車両の有無を判定する先行車両有無判定手段と、
運転者によるアクセル操作を検出するアクセル操作検出手段と、
前記吸入空気量調整手段の吸入空気量を前記アクセル操作検出手段により検出される前記アクセル操作に応じて制御する吸入空気量調整制御手段と、
車両の発進時に前記アクセル操作検出手段により検出される前記アクセル操作の変化が所定範囲以内である場合に、所定の標準発進加速状態であると判定する標準発進加速判定手段とを備え、
前記吸入空気量調整制御手段は、前記先行車両有無判定手段により先行車両が存在しないと判定され、かつ、前記標準発進加速判定手段により前記標準発進加速状態であると判定された場合に、前記内燃機関での燃料消費量が最小となるようにして前記吸入空気量調整手段の吸入空気量を制御することを特徴とする車両用制御装置。 - 前記吸入空気量調整手段はスロットル弁を備え、該スロットル弁の弁開度により前記吸入空気量を調整することを特徴とする請求項1に記載の車両用制御装置。
- 前記吸入空気量調整手段は吸気弁のリフト量を変更可能な可変機構を備え、前記吸気弁のリフト量により前記吸入空気量を調整することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両用制御装置。
- 前記吸入空気量調整制御手段は、前記先行車両有無判定手段により先行車両が存在しないと判定され、かつ、前記標準発進加速判定手段により前記標準発進加速状態であると判定された場合に、前記アクセル操作検出手段により検出される前記アクセル操作の変化を前記所定範囲の下限値とみなし、該下限値に応じて前記吸入空気量を補正することを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1つに記載の車両用制御装置。
- 前記吸入空気量調整制御手段は、車両の発進時に前記アクセル操作検出手段により検出される前記アクセル操作の変化が前記所定範囲を逸脱する場合に、前記吸入空気量の補正を停止することを特徴とする請求項4に記載の車両用制御装置。
- 車両が所定走行状態を維持するクルーズ走行状態であるか否かを判定するクルーズ走行判定手段を備え、
前記吸入空気量調整制御手段は、前記クルーズ走行判定手段により前記クルーズ走行状態であると判定された場合に、前記吸入空気量の補正を停止することを特徴とする請求項4に記載の車両用制御装置。 - 車両の発進時に前記アクセル操作検出手段により検出される前記アクセル操作の変化を、イグニッションスイッチがオンとされた時点から記憶するアクセル操作変化記憶手段を備え、
前記吸入空気量調整制御手段は、前記アクセル操作変化記憶手段に記憶された前記アクセル操作の変化に基づき、前記所定範囲を設定することを特徴とする請求項4から請求項6の何れか1つに記載の車両用制御装置。 - 車両が所定走行状態を維持するクルーズ走行状態であるか否かを判定するクルーズ走行判定手段と、
車両の発進時に前記アクセル操作検出手段により検出される前記アクセル操作の変化が前記所定範囲を連続して逸脱する際の連続逸脱回数を計数すると共に、前記クルーズ走行判定手段により前記クルーズ走行状態であると判定された場合に前記連続逸脱回数の計数値をゼロに初期化するカウント手段と、
車両の発進時に前記アクセル操作検出手段により検出される前記アクセル操作の変化を、前記カウント手段による計数値が所定値よりも大きくなった時点から記憶するアクセル操作変化記憶手段とを備え、
前記吸入空気量調整制御手段は、前記アクセル操作変化記憶手段に記憶された前記アクセル操作の変化に基づき、前記所定範囲を設定することを特徴とする請求項4から請求項6の何れか1つに記載の車両用制御装置。 - 前記吸入空気量調整制御手段は、前記アクセル操作変化記憶手段により前記アクセル操作の変化の記憶が実行されている状態において、前記吸入空気量の補正を停止することを特徴とする請求項7または請求項8に記載の車両用制御装置。
- 前記アクセル操作変化記憶手段は、前記アクセル操作検出手段により検出される前記アクセル操作の変化のうち、所定変化範囲内の前記アクセル操作の変化のみを記憶することを特徴とする請求項7から請求項9の何れか1つに記載の車両用制御装置。
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