JP2014097776A - 車両制御装置、車両制御方法および車両制御プログラムならびに車両 - Google Patents

Abstract

【課題】ドライバの意志および状況の変化に応じた適正なアクセルレスポンスを実現すること。
【解決手段】アクセル操作量に対して車両の駆動力が第１変化量で変化する第１モードと、アクセル操作量に対して車両の駆動力が第１変化量よりも大きな第２変化量で変化する第２モードと、のいずれかを、運転者の操作に応じて選択するモード選択部と、走行中の路面に対する車両のスリップ状態を判定するスリップ判定部と、モード選択部によって第２モードが選択されている場合に、車両がスリップしていると判定すれば、第１モードに強制移行して車両を制御するモード決定部と、を備え、モード決定部は、モード選択部によって第２モードが選択されている場合に、スリップ判定部がスリップしていると判定しても、一定条件を満たす場合には第２モードで車両を制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両を制御する技術に関する。

上記技術分野において、特許文献１には、自動車がすべりやすい路面を走行中か否か判断し、すべりやすい路面であれば、アクセル−スロットル操作量感度を小さくして所定の感度に固定する技術が開示されている。

特開１９９１−７８５３９号公報

しかしながら、上記文献に記載の技術では、すべりやすい路面になれば一律にアクセル−スロットル操作量感度を小さくしてしまうため、その後の状況の変化に応じて、適正なアクセルレスポンスにすることができなかった。

本発明の目的は、上述の課題を解決する技術を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る車両制御装置は、
アクセル操作量に対して車両の駆動力が第１変化量で変化する第１モードと、前記アクセル操作量に対して前記車両の駆動力が前記第１変化量よりも大きな第２変化量で変化する第２モードと、のいずれかを、運転者の操作に応じて選択するモード選択部と、
走行中の路面に対する前記車両のスリップ状態を判定するスリップ判定部と、
前記モード選択部によって前記第２モードが選択されている場合に、前記車両がスリップしていると判定すれば、前記第１モードに強制移行して前記車両を制御するモード決定部と、
を備え、
前記モード決定部は、
前記モード選択部によって前記第２モードが選択されている場合に、前記スリップ判定部がスリップしていると判定しても、一定条件を満たす場合には前記第２モードで前記車両を制御する。

上記車両制御装置において、
前記モード決定部は、
前記モード選択部によって前記第２モードが選択されている場合に、前記スリップ判定部がスリップしていると一旦判定しても、スリップしていないと再度判断した場合には前記第２モードで前記車両を制御してもよい。

上記車両制御装置において、
前記モード決定部は、
前記モード選択部によって前記第２モードが選択されている場合に、前記スリップ判定部がスリップしていると判定すると前記第１モードで前記車両を制御し、その後、スリップしていないと判断した場合には前記第２モードに復帰させて前記車両を制御してもよい。

上記車両制御装置において、
前記車両の駆動回転数を判定する回転数判定部をさらに有し、
前記モード決定部は、
前記モード選択部によって前記第２モードが選択されている場合に、前記スリップ判定部がスリップしていると判定すると前記第１モードで前記車両を制御し、その後、前記駆動回転数が所定値よりも大きくかつスリップしていないと判断した場合には前記第２モードに復帰させて前記車両を制御してもよい。

上記車両制御装置において、
前記車両の駆動回転数を判定する回転数判定部と、
前記車両のアクセルペダルの開度を判定するアクセルペダル開度判定部と、
をさらに有し、
前記モード決定部は、
前記モード選択部によって前記第２モードが選択されている場合に、前記スリップ判定部がスリップしていると判定すると前記第１モードで前記車両を制御し、その後、前記アクセルペダルの開度が所定値よりも大きく、かつ、前記駆動回転数が所定値よりも大きく、かつ、スリップしていないと判断した場合には前記第２モードに復帰させて前記車両を制御してもよい。

上記車両制御装置において、
前記モード決定部は、
前記モード選択部によって前記第２モードが選択されている場合に、前記スリップ判定部がスリップしていると判定すると、前記アクセルペダルの開度が所定値よりも大きく、かつ、前記駆動回転数が所定値よりも大きい場合には、前記第２モードを維持して前記車両を制御し、それ以外の場合には、前記第１モードで前記車両を制御してもよい。

上記車両制御装置において、
運転者による走行状態に応じて、前記車両のスリップを許容する走行が行なわれているか否かを判定する走行状態判定部をさらに有し、
前記モード決定部は、
前記モード選択部によって前記第２モードが選択されている場合に、前記スリップ判定部がスリップしていると判定しても、前記走行状態判定部が前記車両のスリップを許容する走行が行なわれていると判断した場合には、前記第２モードで前記車両を制御してもよい。

上記目的を達成するため、本発明に係る車両は、上述の車両制御装置を搭載する。

上記目的を達成するため、本発明に係る車両制御方法は、
アクセル操作量に対して車両の駆動力が第１変化量で変化する第１モードと、前記アクセル操作量に対して前記車両の駆動力が前記第１変化量よりも大きな第２変化量で変化する第２モードと、のいずれかを、運転者の操作に応じて選択するモード選択ステップと、
走行中の路面に対する前記車両のスリップ状態を判定するスリップ判定ステップと、
前記第２モードが選択されている場合に、前記車両がスリップしていると判定すれば、前記第１モードに強制移行して前記車両を制御する車両制御ステップと、
を含み、
前記車両制御ステップは、前記第２モードが選択されている場合に、スリップしていると判定しても、一定条件を満たす場合には前記第２モードで前記車両を制御する。

上記目的を達成するため、本発明に係る車両制御プログラムは、
アクセル操作量に対して車両の駆動力が第１変化量で変化する第１モードと、前記アクセル操作量に対して前記車両の駆動力が前記第１変化量よりも大きな第２変化量で変化する第２モードと、のいずれかを、運転者の操作に応じて選択するモード選択ステップと、
走行中の路面に対する前記車両のスリップ状態を判定するスリップ判定ステップと、
前記第２モードが選択されている場合に、前記車両がスリップしていると判定すれば、前記第１モードに強制移行して前記車両を制御する車両制御ステップと、
をコンピュータに実行させる車両制御プログラムであって、
前記車両制御ステップは、前記第２モードが選択されている場合に、スリップしていると判定しても、一定条件を満たす場合には前記第２モードで前記車両を制御する。

本発明によれば、ドライバの意志および状況の変化に応じた適正なアクセルレスポンスを実現できる。

本発明の第１実施形態に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態に係る車両の構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態に係る車両制御装置の内部構成を説明するための図である。 本発明の第１実施形態に係るスロットルバルブ制御部が用いる、スロットル開度制御マップの内容を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る車両制御装置での処理の流れを説明するためのフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係る車両制御装置のハードウェア構成を説明するための図である。 本発明の第２実施形態に係る車両制御装置の内部構成を説明するための図である。 本発明の第２実施形態に係る車両制御装置のモード決定方法を説明するための図である。 本発明の第２実施形態に係る車両制御装置での処理の流れを説明するためのフローチャートである。 本発明の第３実施形態に係る車両制御装置の内部構成を説明するための図である。 本発明の第３実施形態に係る車両制御装置のモード決定方法を説明するための図である。 本発明の第３実施形態に係る車両制御装置のモード決定方法を説明するための図である。 本発明の第３実施形態に係る車両制御装置のモード決定方法を説明するための図である。 本発明の第３実施形態に係る車両制御装置での処理の流れを説明するためのフローチャートである。 本発明の第３実施形態に係る車両制御装置のモード決定方法を説明するための図である。 本発明の第４実施形態に係る車両制御装置の構成を説明するための図である。 本発明の第５実施形態に係る車両の構成を示すブロック図である。

以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態について例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態としての車両制御装置１００について、図１を用いて説明する。図１に示すように、車両制御装置１００は、モード決定部１０１とスリップ判定部１０２とモード選択部１０３とを含む。

スリップ判定部１０２は、走行中の路面に対する車両のスリップ状態を判定する。モード選択部１０３は、第１モードとしてのノーマルモードと、第２モードとしてのスポーツモードと、のいずれかを、ドライバ（運転者）の操作に応じて選択する。ノーマルモードは、アクセル操作量に対して車両の駆動力が第１変化量で変化するモードであり、スポーツモードは、アクセル操作量に対して車両の駆動力が第１変化量よりも大きな第２変化量で変化するモードである。モード決定部１０１は、モード選択部１０３によって第２モードが選択されている場合に、車両１２０がスリップしていると判定すれば、第１モードに強制移行して車両１２０を制御する。さらにモード決定部１０１は、モード選択部１０３によって第２モードが選択されている場合に、スリップ判定部１０２がスリップしていると判定しても、一定条件を満たす場合には第２モードで車両を制御する。

図２は、ＥＣＵ（Engine Control Unit）とも呼ばれる車両制御装置１００を搭載した車両１２０の概略構成を示す図である。本実施形態に係る車両１２０は、内燃機関としてのエンジン２１０を備えている。ここでのエンジン２１０は、気筒２１１中をピストン２１２が２往復する間に吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程からなる一連の４行程を行なう４サイクルの直列４気筒ガソリンエンジンである。なお、本発明はこのエンジン２１０を備えた車両１２０を制御する車両制御装置に限定されるものではない。例えば、直列６気筒エンジン、Ｖ型６気筒エンジン、Ｖ型１２気筒エンジン、水平対向６気筒エンジン等の種々の型式のエンジンを制御する車両制御装置であってもよいし、ＥＶのようにエンジンを持たない車両を制御する車両制御装置であってもよい。

ここでのエンジン２１０は、一例として、吸気バルブ２１３の手前に設けられた吸気ポート２１４にインジェクタ２１５がガソリンを噴射するポート式として構成されている。スロットルバルブ２１６を開くことによって吸気ポート２１４に吸入された空気は、インジェクタ２１５から噴射されたガソリンと混合して混合気となる。この混合気は、吸気バルブ２１３が開くことにより燃焼室２１７へ吸入され、点火プラグ２１８のスパークによって点火されて爆発燃焼する。その燃焼エネルギによりピストン２１２が往復運動して、クランクシャフト２１９を回転運動させる。燃焼後の排気は、排気バルブ２２０が開くことにより燃焼室２１７から排出される。

スロットルアクチュエータ２２１は、スロットルバルブ２１６を駆動して、その開度が車両制御装置１００内のスロットルバルブ制御部３０１（図３）から受信した目標開度となるように制御する。

また、エンジン２１０の各気筒は、吸気行程、圧縮行程、燃焼行程、排気行程を１サイクルとしてこのサイクルを順次繰り返すものであり、クランクシャフト２１９が半回転つまり１８０°回転するごとに行程が切り替わる。クランクシャフト２１９が２回転つまり７２０°回転するごとに１サイクル進む。また、４つの気筒の点火タイミングは１番気筒、３番気筒、４番気筒、２番気筒という順であり、したがって例えば１番気筒が膨張行程にあるとき、３番気筒は圧縮行程、４番気筒は吸気行程、２番気筒は排気行程となる。エンジン２１０は、４気筒であるため、原則的には、吸気バルブ２１３は吸気行程での上死点にて開き下死点にて閉じ、排気バルブ２２０は排気行程での下死点にて開き上死点にて閉じる。

エンジン２１０のクランクシャフト２１９には、オートマチックトランスミッション２２３が接続されている。このオートマチックトランスミッション２２３は、エンジン２１０からクランクシャフト２１９に出力された動力を変速してデファレンシャルギア２２４を介して駆動輪２２５ａ，２２５ｂに伝達する。また、クランクシャフト２１９には、エンジン回転数センサ２４０が取り付けられている。エンジン回転数センサ２４０は、クランクシャフト２１９に取り付けられたマグネットロータ２４１に対向する位置に磁気抵抗素子２４２を配置したＭＲＥ（Magnet Resistance Element）回転センサである。エンジン回転数センサ２４０は、回転センサが発生するパルスを利用してエンジン回転数ＮＥを求めることができる。

このエンジン制御装置１００には、オートマチックトランスミッション２２３やエンジン回転数センサ２４０の他にも、アクセルペダル開度センサ２５０、車速センサ２６０、走行モードスイッチ２７０、ＶＳＡ（Vehicle Stability Assist)ユニット２８０などが接続されている。エンジン制御装置１００は、接続された各種センサから入力したアクセルペダル開度やトラクションコントロール信号などを入力して、スロットルバルブ２１６の目標開度などを出力する。

ＶＳＡユニット２８０は、ＶＳＡモジュレータコントロールユニット、ホイールセンサ、舵角センサ、ヨー／Ｇセンサ（ヨーレイトセンサ、前後Ｇセンサ、横Ｇセンサ）で構成されている。そして、発進加速時やコーナリング中などに駆動輪のスリップを検出し、ブレーキおよびエンジントルクダウンを使用してＡＢＳ（Anti-lock Brake System）制御、ＥＢＤ（Electronic Brake Distribution）制御、ＴＣＳ（Traction Control System）制御、ブレーキアシスト制御、ヒルスタートアシスト制御を行なう。またＩＨＣＣ（Intelligent Highway Cruise Control）システム、ＣＭＢＳ（Collision Mitigation Brake System、追突低減ブレーキ）の制御を行なうこともできる。

このような構成において、車両制御装置１００は、走行モードスイッチ２７０で選択された走行モードと、ＶＳＡユニットで算出されたスリップの有無と、エンジン回転数センサ２４０で検出されたエンジン回転数などを入力する。そして車両制御装置１００は、それらの値から、アクセルペダルの開度に対するスロットルバルブ２１６の目標開度を決定し、スロットルアクチュエータ２２１に指示を出す。

図３は、車両制御装置１００の詳しい内部構成を説明するための図である。既に、図１で説明したとおり、車両制御装置１００は、モード決定部１０１とスリップ判定部１０２とモード選択部１０３とを含む。

スリップ判定部１０２は、ＶＳＡユニット２８０からの算出値に応じて、走行中の路面に対する車両のスリップ状態を判定する。このとき、ＶＳＡユニット２８０での算出値に基づいて、トラクションコントロールフラグも決定されるため、スリップ判定部１０２での判定と、トラクションコントロールフラグとが連動する。

また、モード選択部１０３は、走行モードスイッチ２７０の状態に応じて、アクセル操作量に対して車両の駆動力が第１変化量で変化するノーマルモード（Normal Driving Mode）と、アクセル操作量に対して車両の駆動力が第１変化量よりも大きな第２変化量で変化するスポーツモード（Sporty Driving Mode）と、のいずれかを選択する。そして、モード決定部１０１は、モード選択部１０３によってスポーツモードが選択されている場合に、車両１２０がスリップしていると判定すれば、ノーマルモードに強制移行する。そして、スロットルバルブ制御部３０１は、モード決定部１０１で決定されたモードに応じて、アクセルペダル開度に対するスロットルバルブ開度を決定し、車両１２０を制御する。

また、モード決定部１０１は、モード選択部１０３によってスポーツモードが選択されている場合に、スリップ判定部１０２がスリップしていると一旦判定しても、スリップしていないと再度判断した場合にはノーマルモードで車両を制御する。具体的には、モード決定部１０１は、スリップ判定部１０２がスリップしていると判定するとノーマルモードに強制移行して車両を制御し、その後、スリップしていないと判断した場合にはスポーツモードに復帰させて車両を制御する。このようにすることで、ドライバの意志（スポーツ思考）を尊重しつつ、危険な状態でのみ低μ路での駆動力コントロール性を確保できる。

スロットル開度制御マップ３０２は、アクセル開度Ａｃｃとスロットル開度θｔｈとを対応付けたマップであり、ＤＢＷ（Drive By Wire Throttle）マップとも呼ばれる。スロットル開度制御マップ３０２は、走行モードに応じた複数のマップにより構成され、車両制御装置１００が、走行状態、走行路等に応じてマップを切り替えるようにしてもよい。この場合、車両制御装置１００は、マップの選択を、走行状態、走行路等に応じて、自動で切り替えるようにしてもよいし、ドライバによる選択に応じて切り替えるようにしてもよい。

図４は、スロットルバルブ制御部３０１が用いる、スロットル開度制御マップ３０２の内容を示す図である。スポーツモードの場合には、ノーマルモードに比べて、立上り時のアクセルペダル開度（ＡＰ）の変化に対する、スロットルバルブ開度（ＴＨ）の変化が大きく設定されている。つまり、スポーツモードでは、停止状態から少しアクセルペダルを踏むだけで、グンとレスポンスよく車両の駆動力が発生する。

スロットルバルブ制御部３０１は、アクセルペダルの開度を取得すると、スロットル開度制御マップに基づいて、スロットル開度スロットル開度の目標値を算出してスロットルアクチュエータ２２１に伝える。スロットルアクチュエータ２２１は、指令値θref と現在のスロットル開度情報θTHを比較してスロットル開度を制御する。つまり、指令値θref に対して現在のスロットル開度θTHが小さい場合は、吸気管内に設けられたスロットルバルブ２１６を開く方向に、また逆に指令値θref に対して現在のスロットル開度θTHが大きい場合は、スロットルバルブ２１６を閉じる方向に回転させるようにスロットルアクチュエータ２２１に駆動信号を送出する。

（処理の流れ）
図５は、本実施形態に係る車両制御装置１００での処理の流れを説明するためのフローチャートである。

まず、車両制御装置１００は、ステップＳ５００において外部デバイスからイベント信号を受信すると、ステップＳ５０１〜Ｓ５０４に進み、発生したイベントの種類を確かめる。つまり、ドライバがスポーツモードを選択したことを示すイベント信号を走行モードスイッチ２７０から受信したか（Ｓ５０１）、スリップを発見したことを示すイベント信号をＶＳＡユニット２８０から受信したか（Ｓ５０２）、スリップ無しを示すイベント信号をＶＳＡユニット２８０から受信したか（Ｓ５０３）、ドライバがノーマルモードを選択したことを示すイベント信号を走行モードスイッチ２７０から受信したか（Ｓ５０４）を判定する。ステップＳ５０１において、車両制御装置１００は、走行モードスイッチ２７０の操作によってスポーツモードの選択が行なわれたと判定すると、ステップＳ５０５に進み、スポーツモード移行処理に進む（Ｓ５０５）。具体的には、モード決定部１０１が、スロットルバルブ制御部３０１に対して、スポーツモードへの移行を指示し、スポーツモードフラグをオンにする。スロットルバルブ制御部３０１は、スロットル開度制御マップ３０２から、スポーツモードのＡＰ−ＴＨに従って、アクセルペダル開度に対応するスロットルバルブ開度を決定して、スロットルアクチュエータ２２１に開度の指示を行なう。

次に、スリップを発見したことを示すイベント信号をＶＳＡユニット２８０から受信した場合、ステップＳ５０２からステップＳ５０７に進み、さらにスポーツモードでの走行中か否かを判定する。スポーツモードで走行中の場合には、ステップＳ５０８に進んで、ノーマルモードへの強制移行処理を行なう。これにより、スリッピーな条件でのスポーツモード走行による事故を未然に防止する。さらに、ステップＳ５０９に進み、ノーマルモードフラグをオンにする。この結果、スポーツモードフラグとノーマルモードフラグの両方がオンになる。スリップしても、スポーツモードで走行中でなければステップＳ５０７から処理を終了する。

ステップＳ５０３で、スリップ無しを示すイベント信号をＶＳＡユニット２８０から受信した場合、ステップＳ５１０に進んで、スポーツモードフラグとノーマルモードフラグの双方がオンか否かを判定する。ステップＳ５１０において、スポーツモードフラグとノーマルモードフラグの双方がオンと判定するとステップＳ５１１に進み、モード決定部１０１は、スポーツモードへの移行処理を行なう。そして、ステップＳ５１２に進み、ノーマルモードフラグをオフにする。ステップＳ５０３でスリップがない状況と判断しても、スポーツモードで走行中の場合やそもそもノーマルモードを選択している場合には、モード変更を行なわずに、ステップＳ５１０から処理を終了する。

ステップＳ５０４で、ドライバがノーマルモードを選択したことを示すイベント信号を走行モードスイッチ２７０から受信した場合、ステップＳ５１３に進んで、モード決定部１０１は、ノーマルモードへの移行処理を行なう。モード決定部１０１は、さらに、ステップＳ５１４において、スポーツモードフラグをオフにする。

（ハードウェア構成）
図６は、車両制御装置１００のハードウェア構成を示すブロック図である。車両制御装置１００は、ハードウェア構成として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６１０、ＲＯＭ（Read Only Memory）６２０、ＲＡＭ（Random Access Memory）６４０、ストレージ６５０、およびＩ／Ｏ（Input/Output 入出力）インタフェース６６０を備えている。

ＣＰＵ６１０は、様々なプログラムを実行することにより車両制御装置１００全体を制御する。ＲＯＭ６２０は、ＣＰＵ６１０が最初に実行すべきブートプログラムの他、各種パラメータ等を記憶している。また、ＲＡＭ６４０は、送受信や計算の対象となる様々な情報を一時的に保存する。ここでは、ＲＡＭ６４０は、例えば、スポーツモードフラグ６４１とノーマルモードフラグ６４２とを記憶している。スポーツモードフラグ６４１は、スポーツモード中であることを示すフラグであり、ここでは、スポーツモードフラグ６４１がオフの場合には、ノーマルモード中であることを示す。ただし、スポーツモードとノーマルモードの他に、第３のモードが存在する場合には、スポーツモードフラグ６４１がオフの場合でも、ノーマルモードではない場合がある。ノーマルモードフラグ６４２は、スポーツモード中に、強制的にノーマルモードに移行した状態であることを示す。

ＲＡＭ６４０は、また、トラクションコントロールフラグ６４３と低μ路判定フラグ６４４とを記憶している。トラクションコントロールフラグ６４３は、ＶＳＡユニット２８０からの信号を元に、トラクションコントロールがオンになっているかオフになっているかを示すフラグである。また低μ路判定フラグ６４４は、スリップ判定モジュール６５２によって、低μ路と判定された場合にオンになり、高μ路と判定された場合にオフになるフラグである。

ストレージ６５０は、アプリケーションや各種データを格納する記憶ユニットである。ストレージ６５０は、モード選択モジュール６５１、スリップ判定モジュール６５２、モード決定モジュール６５３、スロットルバルブ制御モジュール６５４、スロットル開度制御マップ３０２を記憶している。ＣＰＵ６１０は、モード選択モジュール６５１、スリップ判定モジュール６５２、モード決定モジュール６５３、スロットルバルブ制御モジュール６５４を実行することにより、モード決定部１０１とスリップ判定部１０２とモード選択部１０３、スロットルバルブ制御部３０１として機能する。スロットル開度制御マップ３０２は、上述したように、アクセルペダル開度とスロットルバルブ開度との関係を定義するファイルであり、本実施形態では、スポーツモードとノーマルモードの２種類の関係を記憶している。

Ｉ／Ｏインタフェース６６０は、車両制御装置１００に外部接続された外部接続デバイスとのデータの入出力を制御するためのインタフェースである。外部接続デバイスとして、エンジン回転数センサ２４０、アクセルペダル開度センサ２５０、スロットルアクチュエータ２２１、オートマチックトランスミッション２２３、車速センサ２６０が走行モードスイッチ２７０およびＶＳＡユニット２８０が接続されている。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、他のデバイスが、車両制御装置１００に接続されてもよい。

以上の構成により、本実施形態によれば、ドライバがスポーツモードを選択しても、路面とのフリクションの状況を見て、ノーマルモードへの強制変更を行なうため、状況に応じた適正なアクセルレスポンスを実現できる。

［第２実施形態］
次に本発明の第２実施形態に係る車両制御装置７００について、図７を用いて説明する。図７は、本実施形態に係る車両制御装置７００の内部構成を説明するための図である。第１実施形態と比べると、回転数判定部７０１を備えている点で、図３の車両制御装置１００と異なる。その他の構成および動作は、第１実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。

回転数判定部７０１は、低回転数（所定値よりも小さい回転数）で運転中か、高回転数（所定値よりも大きい回転数）で運転中かを判定する。そして、モード決定部１０１は、走行モードスイッチ２７０でスポーツモードが選択されている場合、図８に示すモード決定テーブル８００を用いて、スポーツモードとノーマルモードのいずれのモードで車両を制御すべきか決定する。

図８に示すように、エンジン回転数が低回転数の状態でスリップがあった場合には、路面が低摩擦で危険な状態であると判断し、スポーツモードからノーマルモードに切り替える。一方、エンジン回転数が高回転数の状態でスリップがなければ、路面は高摩擦で安全な状態にあると判断して、ノーマルモードからスポーツモードに切り替える。

一方、エンジン回転数が低回転数の状態でスリップがない場合、路面が低摩擦か高摩擦かを判断しきれないため、現状の走行モードを維持する。つまりノーマルモードであればノーマルモードのまま、スポーツモードであれば、スポーツモードのままとする。

エンジン回転数が高回転数の状態でスリップがある場合も、路面が低摩擦か高摩擦かを判断しきれないため、現状の走行モードを維持する。つまりノーマルモードであればノーマルモードのまま、スポーツモードであれば、スポーツモードのままとする。

図９は、本実施形態に係る車両制御装置７００の処理の流れを説明するための図である。図５と異なり、ステップＳ５０７とステップＳ５０８との間に、低回転数か否かを判定するステップＳ９０１を行なう。また、ステップＳ５１０とステップＳ５１１との間に高回転数か否かを判定するステップＳ９０２を行なう。つまり、スポーツモードで走行中にスリップがあれば、ステップＳ５０２、Ｓ５０７からステップＳ９０１に進んで所定回転数（例えば２５００ｒｐｍ）以下の低回転数での走行中かを判定し、低回転数での走行であれば、ステップＳ５０８に進んでノーマルモードへ強制移行する。

また、スポーツモードが選択された状態でノーマルモードに強制移行されていて、かつスリップがない状況では、ステップＳ５０３、ステップＳ５１０からステップＳ９０２に進んで所定回転数（例えば３０００ｒｐｍ）以上の高回転数で走行中か否かを判定する。

高回転数で走行中であれば、スリップがなかったことで、路面の高摩擦を証明したことになるため、ステップＳ５１１に進んでスポーツモードに復帰する処理を行なう。そしてさらにステップＳ５１２に進み、ノーマルモードフラグをオフにする。スリップがない状況でも、スポーツモードで走行中の場合やそもそもノーマルモードが選択されている場合には、モード変更を行なわずに、ステップＳ５１０から処理を終了する。また、高回転数で走行中ではないと判断した場合も、ステップＳ９０２から、モード変更を行なわずに処理を終了する。

他の処理については既に第１実施形態において図５を用いて説明したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。

以上の構成により、本実施形態によれば、ドライバがスポーツモードを選択しても、路面とのフリクションの状況およびエンジンの回転数を考慮して、ノーマルモードへの強制変更を行なうため、状況に応じた適正なアクセルレスポンスを実現できる。

［第３実施形態］
次に本発明の第３実施形態に係る車両制御装置について、図１０乃至図１４を用いて説明する。図１０は、本実施形態に係る車両制御装置１０００の内部構成を説明するための図である。第１実施形態と比べると、走行状態判定部１００１を備えている点で、図３の車両制御装置１００と異なる。その他の構成および動作は、第１実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。

走行状態判定部１００１は、エンジン回転数やアクセルペダル開度から、車両の走行状態として常用域であるか、ハード走行であるかを判定する。具体的には、図１１に示すテーブル１１００を用いて判定する。

まず、アクセルペダル開度が低く、エンジン回転数も低い場合には、走行状態が常用域であると判定する。これは、クルーズ走行を行なっており、加速も緩やかである場合が該当する。

一方、アクセルペダル開度が低いが、エンジン回転数が高い場合には、やはり走行状態は常用域であると判定する。シフトダウンでのエンジンブレーキを使用した場合、この状態に該当する。例えばパドルシフトによってシフトダウンして回転数を上げてアクセルペダル開度を小さくしたり、アクセルペダルを全く踏み込まずに減速パドル操作をしたりする場合が該当する。

さらに、アクセルペダル開度が高く、エンジン回転数が低い場合には、走行状態はラフな乗り方ではあるものの、常用域であると判定する。例えば、アクセルペダルを素早く踏んだことによって、回転数の上昇が遅れている場合、この状態に該当する。さらには、シフトアップして、回転数を低く抑えつつ、アクセルペダルを踏んだ場合も、この状態に該当する。

一方、アクセルペダル開度が高く、エンジン回転数も高い場合には、ハード走行と判定する。

アクセルペダル開度および回転数の高低については、図１２のテーブル１２００のように、閾値１２０１が定義されているものとする。

アクセルペダル開度が低いとは、アクセルペダル開度がＸ以下の場合であると定義されており、これは、Ｘまではすべらせないという目標値となっている。一方、アクセルペダル開度が高いとは、アクセルペダル開度がＹ以上の場合であると定義されている。これは、アクセルペダル開度がＹ以上なら、ドライバに明確な加速意志があると判断できる値である。

一方、エンジン回転数が低いとは、エンジン回転数がＡ以下の場合であると定義されている。例えば、閾値Ａは、「エンジン回転数がＡｒｐｍ以下であれば摩擦が小さなすべる道路（低μ路）でない限り、すべることはない」と考えられる数値となっている。一方、閾値Ｂは、「エンジン回転数がＢｒｐｍ以上であれば摩擦が大きなすべらない道路（高μ路）でも、すべる」と考えられる数値となっている。

図１１、図１２のようなテーブル１１００、１２００を用いることにより、走行状態が、常用域かハード走行か判断すると、これを図１３のモード決定テーブル１３００に当てはめることにより、モード決定部１０１は、ノーマルモードとスポーツモードのいずれかを決定する。

図１３は、スポーツモード選択中のスリップ状況および走行状態に応じたモード決定テーブル１３００を示すものであり、まず、常用域走行で、スリップした場合に、コントロール性をあげるため、ノーマルモードに移行する。次に、常用域走行でスリップしない場合には、コントロール性は十分と考えられるため、スポーツモードを維持する。このとき、既にノーマルモードである場合には、やはりノーマルモードを維持する。ここでスポーツモードに移行しないのは、常用域走行でスリップしなくても、高μ路と判断しきれないためである。

一方、ハード走行で、スリップした場合には、そのスリップはドライバの予測範疇であり許容されると判断できるため、現モードを維持する。つまり、スポーツモードで走行中であればスポーツモードを維持し、ノーマルモードで走行中であれば、ノーマルモードを維持する。

さらに、ハード走行でスリップしない場合には、ノーマルモードで走行中には、高μ路と判定できるため、ドライバの選択通り、スポーツモードに復帰させる。一方、このときスポーツモードで走行中であれば、ハード走行でもスリップせず、コントロール性が十分な高μ路と判断して、スポーツモードを維持する。

図１４は、本実施形態に係る車両制御装置１０００の処理の流れを説明するための図である。図９と異なり、ステップＳ５０７とステップＳ５０８との間に、常用域走行か否かを判定するステップＳ１４０１を行なう。また、ステップＳ５１０とステップＳ５１１との間に、ハード走行か否かを判定するステップＳ１４０２を行なう。つまり、スポーツモードで走行中にスリップがあれば、ステップＳ５０２、Ｓ５０７からステップＳ１４０１に進んで通常域走行中かを判定し、通常域走行であれば、ステップＳ５０８に進んでノーマルモードへ強制移行する。

また、スポーツモードが選択された状態でノーマルモードに強制移行されていて、かつスリップがない状況では、ステップＳ５０３、ステップＳ５１０からステップＳ１４０２に進んでハード走行中か否かを判定する。ハード走行中であれば、スリップがなかったことで、路面の高摩擦を証明したことになるため、ステップＳ５１１に進んでスポーツモードに復帰する処理を行なう。そしてさらにステップＳ５１２に進み、ノーマルモードフラグをオフにする。スリップがない状況でも、スポーツモードで走行中の場合やそもそもノーマルモードが選択されている場合には、モード変更を行なわずに、ステップＳ５１０から処理を終了する。また、高回転数で走行中ではないと判断した場合も、ステップＳ９０２から、モード変更を行なわずに処理を終了する。

他の処理については既に第１実施形態において図５を用いて説明したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。

図１５は、本実施形態によるモード切替の具体例を示すタイミングチャート１５００である。トラクションコントロールフラグ６４３（つまりスリップの有無を示すフラグ）がオンであっても、ハード走行（エンジン回転数が高回転でアクセルペダル開度が高開度）であれば、低μ路判定フラグ６４４はオフのままであり、モード切替も行なわない。一方、トラクションコントロールフラグ６４３がオンの際に、エンジン回転数が低回転でアクセルペダル開度が低開度であれば、低μ路判定フラグ６４４はオンになり、強制的にノーマルモードに移行する。その後、トラクションコントロールフラグ６４３がオフになっても、常用域走行の間は、低μ路判定フラグはオンのままであり、ノーマルモードのまま走行する。トラクションコントロールフラグ６４３がオフの状態で、ハード走行が行なわれた場合に、低μ路判定フラグをオフにして、スポーツモードに移行する。

以上の構成により、本実施形態によれば、ドライバがスポーツモードを選択しても、路面とのフリクションの状況および走行状態を考慮して、ノーマルモードへの強制変更を行なうため、状況に応じた適正なアクセルレスポンスを実現できる。

［第４実施形態］
次に本発明の第４実施形態に係る車両制御装置について、図１６を用いて説明する。図１６は、本実施形態に係る車両制御装置としてのスマートデバイス１６００を車両に接続して使用している状態を説明するための図である。本実施形態に係るスマートデバイス１６００は、上記第１〜第３実施形態に示した車両制御装置と同じ機能構成を備えることができるが、その機能をスマートデバイスのアプリケーションで実現する点で異なる。その他の構成および動作は、第１〜第３実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。

スマートデバイス１６００には、車両制御アプリケーション１６０１がインストールされており、この車両制御アプリケーション１６０１を実行することにより、車両内のＥＣＵをコントロールできる。車両制御アプリケーション１６０１は、例えば、モード選択モジュール１６１１、スリップ判定モジュール１６１２、モード決定モジュール１６１３を備える。

モード選択モジュール１６１１は、ノーマルモードと、スポーツモードと、のいずれかを、ドライバの操作に応じて選択する。例えば、スマートデバイス１６００のタッチパネルに「スポーツ」「ノーマル」といったボタンを表示させて、いずれのボタンをタッチしたかによってドライバのモード選択意志を判定する。

スリップ判定モジュール１６１２は、走行中の路面に対する車両のスリップ状態を判定する。車両内のＥＣＵから、各種の情報を有線または無線ネットワークを介して取得し、スリップの有無を判定する。例えば、ＶＳＡユニットからＥＣＵに出力された情報を取得して判定してもよい。

モード決定モジュール１６１３は、モード選択モジュール１６１１によってスポーツモードが選択されている場合に、車両がスリップしていると判定すれば、ノーマルモードに強制移行して車両を制御する。さらにモード決定モジュール１６１３は、モード選択モジュール１６１１によってスポーツモードが選択されている場合に、スリップ判定モジュール１６１２がスリップしていると判定しても、一定条件を満たす場合にはスポーツモードで車両を制御する。決定したモードは、車両内のＥＣＵに伝えられ、ＥＣＵは、そのモードに従ってスロットルバルブ開度を制御する。

車両制御アプリケーション１６０１は、第２実施形態で説明した回転数判定部７０１の機能を実現する回転数判定モジュールを有してもよいし、第３実施形態で説明した走行状態判定部１００１の機能を実現する走行状態判定モジュールを有してもよい。

以上のように、本実施形態によれば、スマートデバイス１６００を接続するだけで、車両の状況に応じた適正なアクセルレスポンスを実現できる。

［第５実施形態］
次に本発明の第５実施形態に係る車両制御装置について、図１７を用いて説明する。図１７は、本実施形態に係る車両制御装置１７１０を車両１７００に接続して使用している状態を説明するための図である。

図１７は、車両制御装置１７１０を搭載した車両１７００の概略構成を示す図である。本実施形態に係る車両１７００は、モータ１７２０を備えており、モータ１７２０からクランクシャフト２１９に出力された動力をオートマチックトランスミッション２２３にて変速してデファレンシャルギア２２４を介して駆動輪２２５ａ，２２５ｂに伝達する。

本実施形態に係る車両制御装置１７１０は、上記第１〜第３実施形態と同じ機能構成を備えることができるが、モード決定部が決定したモードに応じて、アクセルペダル開度とモータ出力との関係を変更する点で異なる。また、本実施形態ではエンジン回転数の代わりにモータの駆動回転数を用いる。その他の構成および動作は、第１〜第３実施形態と同様であるため、同じ構成および動作についてはその詳しい説明を省略する。

本実施形態によれば、電気自動車においても、状況に応じた適正なアクセルレスポンスを実現できる。

［他の実施形態］
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。また、それぞれの実施形態に含まれる別々の特徴を如何様に組み合わせたシステムまたは装置も、本発明の範疇に含まれる。

また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用されてもよいし、単体の装置に適用されてもよい。さらに、本発明は、実施形態の機能を実現する情報処理プログラムが、システムあるいは装置に直接あるいは遠隔から供給される場合にも適用可能である。したがって、本発明の機能をコンピュータで実現するために、コンピュータにインストールされる車両制御プログラム、あるいはそのプログラムを格納した媒体、そのプログラムをダウンロードさせるＷＷＷ（World Wide Web)サーバも、本発明の範疇に含まれる。

１２０ 車両
２１０ エンジン
２１１ 気筒
２１２ ピストン
２１３ 吸気バルブ
２１４ 吸気ポート
２１５ インジェクタ
２１６ スロットルバルブ
２１７ 燃焼室
２１８ 点火プラグ
２１９ クランクシャフト
２２０ 排気バルブ
２２１ スロットルアクチュエータ
２２３ オートマチックトランスミッション
２２４ デファレンシャルギア
２２５ａ，２２５ｂ 駆動輪

Claims (10)

1. アクセル操作量に対して車両の駆動力が第１変化量で変化する第１モードと、前記アクセル操作量に対して前記車両の駆動力が前記第１変化量よりも大きな第２変化量で変化する第２モードと、のいずれかを、運転者の操作に応じて選択するモード選択部と、
   走行中の路面に対する前記車両のスリップ状態を判定するスリップ判定部と、
   前記モード選択部によって前記第２モードが選択されている場合に、前記車両がスリップしていると判定すれば、前記第１モードに強制移行して前記車両を制御するモード決定部と、
   を備え、
   前記モード決定部は、
   前記モード選択部によって前記第２モードが選択されている場合に、前記スリップ判定部がスリップしていると判定しても、一定条件を満たす場合には前記第２モードで前記車両を制御する、車両制御装置。
2. 前記モード決定部は、
   前記モード選択部によって前記第２モードが選択されている場合に、前記スリップ判定部がスリップしていると一旦判定しても、スリップしていないと再度判断した場合には前記第２モードで前記車両を制御する、請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記モード決定部は、
   前記モード選択部によって前記第２モードが選択されている場合に、前記スリップ判定部がスリップしていると判定すると前記第１モードで前記車両を制御し、その後、スリップしていないと判断した場合には前記第２モードに復帰させて前記車両を制御する、請求項２に記載の車両制御装置。
4. 前記車両の駆動回転数を判定する回転数判定部をさらに有し、
   前記モード決定部は、
   前記モード選択部によって前記第２モードが選択されている場合に、前記スリップ判定部がスリップしていると判定すると前記第１モードで前記車両を制御し、その後、前記駆動回転数が所定値よりも大きくかつスリップしていないと判断した場合には前記第２モードに復帰させて前記車両を制御する、請求項３に記載の車両制御装置。
5. 前記車両の駆動回転数を判定する回転数判定部と、
   前記車両のアクセルペダルの開度を判定するアクセルペダル開度判定部と、
   をさらに有し、
   前記モード決定部は、
   前記モード選択部によって前記第２モードが選択されている場合に、前記スリップ判定部がスリップしていると判定すると前記第１モードで前記車両を制御し、その後、前記アクセルペダルの開度が所定値よりも大きく、かつ、前記駆動回転数が所定値よりも大きく、かつ、スリップしていないと判断した場合には前記第２モードに復帰させて前記車両を制御する、請求項３に記載の車両制御装置。
6. 前記モード決定部は、
   前記モード選択部によって前記第２モードが選択されている場合に、前記スリップ判定部がスリップしていると判定すると、前記アクセルペダルの開度が所定値よりも大きく、かつ、前記駆動回転数が所定値よりも大きい場合には、前記第２モードを維持して前記車両を制御し、それ以外の場合には、前記第１モードで前記車両を制御する、請求項５に記載の車両制御装置。
7. 運転者による走行状態に応じて、前記車両のスリップを許容する走行が行なわれているか否かを判定する走行状態判定部をさらに有し、
   前記モード決定部は、
   前記モード選択部によって前記第２モードが選択されている場合に、前記スリップ判定部がスリップしていると判定しても、前記走行状態判定部が前記車両のスリップを許容する走行が行なわれていると判断した場合には、前記第２モードで前記車両を制御する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の車両制御装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に車両制御装置を搭載した車両。
9. アクセル操作量に対して車両の駆動力が第１変化量で変化する第１モードと、前記アクセル操作量に対して前記車両の駆動力が前記第１変化量よりも大きな第２変化量で変化する第２モードと、のいずれかを、運転者の操作に応じて選択するモード選択ステップと、
   走行中の路面に対する前記車両のスリップ状態を判定するスリップ判定ステップと、
   前記第２モードが選択されている場合に、前記車両がスリップしていると判定すれば、前記第１モードに強制移行して前記車両を制御する車両制御ステップと、
   を含み、
   前記車両制御ステップは、前記第２モードが選択されている場合に、スリップしていると判定しても、一定条件を満たす場合には前記第２モードで前記車両を制御する、車両制御方法。
10. アクセル操作量に対して車両の駆動力が第１変化量で変化する第１モードと、前記アクセル操作量に対して前記車両の駆動力が前記第１変化量よりも大きな第２変化量で変化する第２モードと、のいずれかを、運転者の操作に応じて選択するモード選択ステップと、
    走行中の路面に対する前記車両のスリップ状態を判定するスリップ判定ステップと、
    前記第２モードが選択されている場合に、前記車両がスリップしていると判定すれば、前記第１モードに強制移行して前記車両を制御する車両制御ステップと、
    をコンピュータに実行させる車両制御プログラムであって、
    前記車両制御ステップは、前記第２モードが選択されている場合に、スリップしていると判定しても、一定条件を満たす場合には前記第２モードで前記車両を制御する、車両制御プログラム。

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