JP2011111979A - 駆動力制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】特殊な状況下において駆動系統と制動系統の整合性をより適切にとることができる駆動力制御装置を提供すること。
【解決手段】本発明による駆動力制御装置１は、アクセルのオンオフを検出するアクセル検出手段２ｃと、ブレーキのオンオフを検出するブレーキ検出手段２ｄと、アクセル検出手段２ｃがアクセルのオンを検出する場合に駆動部の発生する駆動力を制限する動力制限を開始する駆動力制限手段２ｂとを含み、アクセル検出手段２ｃによりアクセルのオフが検出され、ブレーキ検出手段２ｄによりブレーキのオンが検出されて、車両の減速度Ｇ０が制動減速度より小さい場合に、駆動力制限手段２ｂが動力制限を解除することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、乗用車、トラック、バス等の車両に適用して好適な車両の駆動力を適宜制限する駆動力制御装置に関する。

一般に車両においては、駆動系統と制動系統は明確に区分されており、駆動系統を構成するハードである駆動力部の発生する駆動力と、制動系統を構成するハードであるブレーキ装置の発生する制動力との整合性を取ることはあまりなされていない。例えば、駆動力に合わせて制動力を高める要求を満足するためにはブレーキ装置がスペック上備えるべき熱容量の増大を招き、ブレーキパッドやディスクを含むブレーキ装置全体の大型化と重量増大、コスト増大を招く。同様に制動力に合わせて駆動力を高める要求を満足するためには、駆動力部を構成するエンジン等の大型化と重量増大、コスト増大を招く。

特には、車両が急加速と急減速を交互に繰り返すような特殊な状況において、ブレーキ装置のスペックを変更することを回避することを目的として、駆動力部の発生する駆動力を制限して、ブレーキ装置が含む上述したブレーキパッドやディスクにおいて発生させる制動力を低減し、ブレーキパッドやディスクにおいて制動力の発生に伴って発生する熱を低減するとともに、ブレーキパッドやディスクに蓄積された熱を放熱する冷却時間を長くすることが効果的である。

ところが、ブレーキ装置と駆動力部の整合性をとる従来技術としては例えば特許文献１に示されるような、ブレーキ操作時に駆動力を制限することが開示されているにすぎず、上述した特殊な状況において適切に整合性を取る技術は開示されていない。

特開平７−１９０７７号公報

特には上述したような、車両が急加速と急減速を交互に繰り返すような特殊な状況において、ブレーキ装置のスペックを変更することを回避することを目的として、駆動力部の発生する駆動力を制限した場合において、この制限を解除するタイミングを単に運転者がアクセルペダルの踏み込みを停止する瞬間とすると、解除直後において制動力が作用していない期間において駆動力が増大して、車両が運転者の意図に反して段付に加速してしまうと言う問題が生じる。すなわち、従来技術においては、上述した特殊な状況下において、より適切に駆動系統と制動系統の整合性をとることができていない。

本発明は、上記問題に鑑み、特殊な状況下において駆動系統と制動系統の整合性をより適切にとることができる駆動力制御装置を提供することを目的とする。

上記の問題を解決するため、本発明に係る駆動力制御装置は、
アクセルのオンオフを検出するアクセル検出手段と、
ブレーキのオンオフを検出するブレーキ検出手段と、
前記アクセル検出手段が前記アクセルのオンを検出する場合に駆動部の発生する駆動力を制限する動力制限を開始する駆動力制限手段と、を含み、
前記アクセル検出手段により前記アクセルのオフが検出され、前記ブレーキ検出手段により前記ブレーキのオンが検出されて、車両の減速度が制動減速度より小さい場合に、前記駆動力制限手段が前記動力制限を解除することを特徴とする。

なお、前記制動減速度とは、前記ブレーキがオンであって車両に実際に制動力が作用した場合に発生する減速度を指す。

前記駆動力制御装置によれば、前記動力制限の解除を、前記アクセルがオフとなるタイミングではなく、実際にブレーキが作用した後、前記減速度が前記制動減速度つまり、車両の備える制動装置の制動に伴う減速度よりも小さいと判定されて実際の車両に減速が生じるタイミングにおいて実行することとなり、前記解除後において前記運転者が意図しないタイミングで前記解除による段付の加速が発生することを防止することができる。

本発明によれば、特殊な状況下において駆動系統と制動系統の整合性をより適切にとることができる駆動力制御装置を提供することができる。

本発明に係る駆動力制御装置の一実施形態を示す模式図である。 本発明に係る駆動力制御装置の一実施形態の制御内容を示すフローチャートである。 本発明に係る駆動力制御装置の一実施形態の制御結果を示すタイムチャートである。

以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明に係わる駆動力制御装置の一実施形態を示す模式図である。

この駆動力制御装置１は、図１に示すように、エンジンＥＣＵ２(Electronic Control Unit)と、車速センサ３と、アクセルペダルセンサ４と、スロットルバルブアクチュエータ５と、スロットルポジションセンサ６と、ストップランプスイッチ７を備えて構成される。

エンジンＥＣＵ２はＣＡＮ（Controller Area Network）等の通信規格により車速センサ３、アクセルペダルセンサ４、スロットルバルブアクチュエータ５、スロットルポジションセンサ６、ストップランプスイッチ７に接続される。

エンジンＥＣＵ２は例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが以下に述べる所定の処理を行う制御手段２ａ、駆動力制限手段２ｂ、アクセル検出手段２ｃ、ブレーキ検出手段２ｄを構成するものである。

エンジンＥＣＵ２の制御手段２ａは、図示しないエンジンの基本的な制御である、アクセル開度に応じて噴射する燃料噴射制御、最適なタイミングで図示しない点火プラグに通電する点火時期制御、最適なエンジン回転数を制御する回転数制御等を行う。

車速センサ３は、車両の車輪に設けられて、車速を検出する速度発電機であり、検出した車速をエンジンＥＣＵ２に出力するものである。

アクセルペダルセンサ４は、図示しないアクセルペダルの回転軸に設けられる回転角センサであり、回転軸の角度すなわちアクセルペダルの踏み込み量を検出して、エンジンＥＣＵ２にその検出結果を出力するものである。エンジンＥＣＵ２のアクセル検出手段２ｃは、踏み込み量がゼロ以外である場合にはアクセルのオンを検出し、踏み込み量がゼロである場合にはアクセルのオフを検出する。

スロットルバルブアクチュエータ５は、図示しないエンジンを構成する吸気装置に設けられて、エンジンＥＣＵ２の指令に基づいて、エンジンのシリンダに供給される空気量を制御してエンジンの出力を制御するスロットルバルブを駆動して、スロットル開度を制御することで、燃料噴射制御と合わせて空燃比を制御するものである。

スロットルポジションセンサ６は、図示しないエンジンのスロットルバルブのスロットル開度を検出して、検出したスロットル開度をエンジンＥＣＵ２に出力するものである。

ストップランプスイッチ７は、図示しない車両後部のブレーキランプを、ここでは図示しないブレーキＥＣＵからのブレーキ指令の有無に基づいてオンオフするものであり、エンジンＥＣＵ２のブレーキ検出手段２ｄは、ストップランプスイッチ７がオンである場合にはブレーキのオンを検出し、オフである場合にはブレーキのオフを検出する。

エンジンＥＣＵ２の制御手段２ａは、アクセルペダルセンサ４によりアクセル開度を検出して、検出したアクセル開度に基づいて、図示しないアクセル開度とスロットル開度の関係を定めるマップを使用して検出したアクセル開度に対応するスロットル開度を算出し、スロットルポジションセンサ６の検出したスロットル開度が算出されたスロットル開度となるように、スロットルバルブアクチュエータ５を制御する。

また、エンジンＥＣＵ２の駆動力制限手段２ｂは車速センサ３から車速を検出して、車速の微分値から減速度Ｇ０を算出し、アクセルのオンとブレーキのオフが頻繁に繰り返されて急加速、急減速が繰り返される場合に、エンジンの駆動力を制限する動力制限を、アクセルのオンを条件として開始し、アクセルのオフとブレーキのオンと減速度Ｇ０が予め定められる制動減速度ゼロよりも小さいこととのアンド条件として終了する。

なお、アクセルのオンとブレーキのオフが頻繁に繰り返されて急加速、急減速が繰り返されることが発生していることを判定するフェード判定の手法は、上述したアクセルのオンとブレーキのオフが繰り返される頻度を検出すること以外にも、ブレーキ装置のパッドの温度、ロータの温度を適宜検出して、これらの温度が高温であるか否かにより判定してもよい。

以下、本実施例の駆動力制御装置１の制御内容を、フローチャートを用いて説明する。図２は、本発明による駆動力制御装置１のエンジンＥＣＵ２の制御内容を示すフローチャートである。

ステップＳ１において、エンジンＥＣＵ２の駆動力制限手段２ｂ、アクセルのオンとブレーキのオフが所定時間内に所定回数以上繰り返される条件のもと、アクセルがオンされたか否かを判定する動力制限判定を行い、肯定である場合にはステップＳ２にすすみ、否定である場合にはステップＳ１の手前に戻る。

ステップＳ２において、エンジンＥＣＵ２の駆動力制限手段２ｂは動力制限を開始して、この動力制限の開始に伴い、エンジンＥＣＵ２の制御手段２ａはアクセル開度に上述したマップ上で対応するスロットル開度よりも小さいスロットル開度となるように制御し、エンジンの発生する駆動力を制限し、ステップＳ３にすすむ。

ステップＳ３において、エンジンＥＣＵ２の駆動力制限手段２ｂは、アクセルがオンからオフに切り替わったか否かを判定し、肯定であればステップＳ４にすすみ、否定であればステップＳ３の手前に戻る。

ステップＳ４において、エンジンＥＣＵ２の駆動力制限手段２ｂは、ストップランプスイッチ７がオンとなり、ブレーキがオフからオンに切り替わったか否かを判定し、肯定である場合には、ステップＳ５にすすみ、否定であれば、ステップＳ４の手前に戻る。

ステップＳ５において、エンジンＥＣＵ２の駆動力制限手段２ｂは、減速度Ｇ０が制動減速度ゼロ未満であるか否かを判定し、肯定である場合には、ステップＳ６にすすみ、否定であれば、ステップＳ５の手前に戻る。

ステップＳ６において、エンジンＥＣＵ２の駆動力制限手段２ｂは、ステップＳ２において開始した動力制限を解除する。なお、解除にあたっては、アクセル開度にマップ上対応するスロットル開度に徐々に戻してもよいし、ステップ状に戻してもよい。換言すれば動力制限量を徐々に減じてもよいし、即座にゼロとしてもよい。

以上述べた本実施例の駆動力制御装置１による制御結果を図３に示す。図３は本実施例の駆動力制御装置１における車速と減速度Ｇ０、アクセルのオンの時系列を示すタイムチャートである。

本実施例の対象となるアクセルのオンとオフが交互に繰り返されて急加速、急減速が繰り返される状況においては、車速は、図３中に示されるように、鋸波状に増加と減少を繰り返す形態をなす。

減速度Ｇ０については、図３中に示すように、アクセルのオンの瞬間直後に極小値をとり、その後負の値から急激に増加して時間軸を下から上に交差した後、車速がある一定値から立ち上がる瞬間に正の値をとり、車速の増加に伴い徐々に増加して、アクセルがオフとなる瞬間に極大値をとって、それ以降は徐々に減少する形態をなす。

ここで、アクセルのオンにともない動力制限を開始し、アクセルのオフに伴い動力制限を解除すると、減速度が正の値で極大値を取っていて駆動力が極大値となる瞬間直後のタイミングにおいて、動力制限が解除され駆動力が復帰されることとなるので、図３中破線で示すように、駆動力が急激に復帰して段付に増加されてしまう事態を招く。

本実施例の駆動力制御装置１においては、動力制限の解除を、アクセルがオフとなるタイミングではなく、実際にブレーキが作用した後において、減速度Ｇ０が制動減速度よりも小さいと判定されて実際の車両に減速が生じるタイミングにおいて実行することとなり、解除後において運転者が意図しないタイミングで解除による段付の加速が発生することを防止することができる。

以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。

例えば、減速度Ｇ０については、加速度センサにより直接的に検出してもよい。また、実施例中の駆動力制限手段２ｂ、アクセル検出手段２ｃ、ブレーキ検出手段２ｄの各機能ブロックは例えばブレーキＥＣＵ等の他のＥＣＵで実現されてもよい。

本発明は、車両用の駆動力制御装置に関するものであり、特殊な状況下において駆動系統と制動系統の整合性をより適切にとることができるので、乗用車、トラック、バス等の様々な車両に適用可能なものである。

１ 駆動力制御装置
２ エンジンＥＣＵ
２ａ 制御手段
２ｂ 駆動力制限手段
２ｃ アクセル検出手段
２ｄ ブレーキ検出手段
３ 車速センサ
４ アクセルペダルセンサ
５ スロットルバルブアクチュエータ
６ スロットルポジションセンサ
７ ストップランプスイッチ

Claims (1)

1. アクセルのオンオフを検出するアクセル検出手段と、ブレーキのオンオフを検出するブレーキ検出手段と、前記アクセル検出手段が前記アクセルのオンを検出する場合に駆動部の発生する駆動力を制限する動力制限を開始する駆動力制限手段とを含み、前記アクセル検出手段により前記アクセルのオフが検出され、前記ブレーキ検出手段により前記ブレーキのオンが検出されて、車両の減速度が制動減速度より小さい場合に、前記駆動力制限手段が前記動力制限を解除することを特徴とする駆動力制御装置。

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