JP2020066297A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ノーマルモードとスポーツモードとを選択して走行する車両を対象にして、それぞれの走行モードで、運転者の意図を適切に反映した走行を実現することが可能な車両の制御装置を提供する【解決手段】アクセルポジションおよび車速と目標加速度との関係を規定する加速度特性を設定し、加速度特性として標準の第１加速度特性を設定するノーマルモードと、第１加速度特性に比較してより動的な第２加速度特性を設定するスポーツモードとを選択して走行する車両の制御装置において、ノーマルモードで、アクセルポジションの増大に対応して目標加速度を第１変化傾向で増大し、かつ、車速の増大に対応して目標加速度を第２変化傾向で低下させ、スポーツモードで、アクセルポジションの増大に対応して目標加速度を第１変化傾向で増大し、かつ、車速の増大に対応して目標加速度を第２変化傾向よりも低下度合いが小さい第３変化傾向で低下させる。【選択図】図６

Description

この発明は、運転者の運転操作、特に、運転者による加速要求操作に基づく目標加速度を設定して走行する車両の制御装置に関するものである。

特許文献１には、アクセル開度（アクセルペダルの踏み込み量、Accelerator Position）に応じて目標加速度を設定する車両の制御装置が記載されている。この特許文献１に記載された車両の制御装置は、車両の走行モードとして、ノーマルモードおよびスポーツモードを設定する。また、ノーマルモードおよびスポーツモードのそれぞれについて、アクセル開度ごとに、車速が高くなるにつれて目標加速度が小さくなる目標加速度特性を設定する。それと共に、設定した目標加速度特性を用いて目標加速度を算出し、その算出した目標加速度、および、エンジンに連結された変速機の変速比に基づいて、エンジンの出力トルクを制御する。

特開２０１５−１７５７０号公報

上記の特許文献１に記載された車両の制御装置では、ノーマルモードの目標加速度に比べてスポーツモードの目標加速度が大きくなるように、また、車速が高くなるにつれてスポーツモードの目標加速度とノーマルモードの目標加速度との差が少なくなるように、目標加速度特性が設定される。そのため、スポーツモードにおける燃費性能の低下を抑制しつつ、運転者のアグレッシブな走行意図に沿って、車両をより加速させることができる、とされている。しかしながら、特許文献１に記載された車両の制御装置では、スポーツモードで走行する際に、運転者の意図する走行あるいは運転者が要求する走行を適切に実現できないおそれがある。上記のように、特許文献１に記載された車両の制御装置は、各走行モードごとに、また、アクセル開度ごとに、目標加速度特性を設定している。言い換えると、ノーマルモードとスポーツモードとで、アクセル開度に対する目標加速度の感度を変えている。そのため、特許文献１に記載された車両の制御装置では、例えば、車速一定の条件（特許文献１の記載例では、車速１００km/h）の下で、アクセル開度の変化量に対する目標加速度の変化量が、ノーマルモードを設定した場合よりもスポーツモードを設定した場合の方が小さくなる領域が存在する。具体的には、図１の領域Ｒに示すように、アクセルポジション（アクセル開度）に対応する目標加速度を示す直線の傾きが、ノーマルモードよりもスポーツモードの方が小さくなる領域が存在する。そのような領域では、運転者はスポーツモードを設定したことによって俊敏な加速特性を期待しているにもかかわらず、実際はノーマルモードよりも緩慢な加速特性になってしまう。その結果、スポーツモードで、俊敏にあるいは動的に車両を走らせたいといった運転者の意図や要求を満足できない可能性がある。

この発明は上記の技術的課題に着目して考え出されたものであり、通常の走行モード（例えば、ノーマルモード、スタンダードモード等）と、より動的な加速特性で走行する走行モード（例えば、スポーツモード、ダイナミックモード等）とを選択して走行する車両を対象にして、それぞれの走行モードで、運転者の意図を適切に反映した走行を実現することが可能な車両の制御装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、この発明は、運転者による加速要求操作の加速操作量および車速をそれぞれ検出する検出部と、前記加速操作量および前記車速と目標加速度との関係を規定する加速度特性を設定し、前記加速度特性に基づいて前記加速操作量および前記車速に対応する前記目標加速度を算出すると共に、算出した前記目標加速度に基づいて車両の加速度を制御するコントローラとを備え、前記加速度特性として標準の第１加速度特性を設定するノーマルモードと、前記加速度特性として前記第１加速度特性に比較してより動的な走行を実現する第２加速度特性を設定するスポーツモードとのいずれかを選択して走行する車両の制御装置において、前記コントローラは、前記ノーマルモードで、前記加速操作量の増大に対応して前記目標加速度が所定の第１変化傾向で増大し、かつ、前記車速の増大に対応して前記目標加速度が所定の第２変化傾向で低下する前記第１加速度特性を設定し、前記スポーツモードで、前記加速操作量の増大に対応して前記目標加速度が前記第１変化傾向で増大し、かつ、前記車速の増大に対応して前記目標加速度が前記第２変化傾向よりも低下度合いが小さい第３変化傾向で低下する前記第２加速度特性を設定することを特徴とするものである。

また、この発明における前記コントローラは、前記ノーマルモードで前記第１加速度特性を設定する場合、前記目標加速度が所定の基準加速度よりも大きい高加速度域では、前記第１加速度特性で規定する前記目標加速度を、前記車速の増大に対応させて前記第２変化傾向以下の低下度合いとなる第４変化傾向で低下させ、かつ、前記目標加速度が前記基準加速度以下となる低加速度域では、前記第１加速度特性で規定する前記目標加速度を、前記車速の増大に対応させて前記第４変化傾向よりも低下度合いが大きい第５変化傾向で低下させ、前記スポーツモードで前記第２加速度特性を設定する場合、前記高加速度域では、前記第２加速度特性で規定する前記目標加速度を、前記車速の増大に対応させて前記第３変化傾向以下の低下度合いとなる第６変化傾向で低下させ、かつ、前記低加速度域では、前記第２加速度特性で規定する前記目標加速度を、前記車速の増大に対応させて前記第６変化傾向よりも低下度合いが大きい第７変化傾向で低下させることを特徴としている。

そして、この発明における前記コントローラは、前記ノーマルモードで前記第１加速度特性を設定する場合、前記車速が所定の低車速よりも低い低車速域では、前記第１加速度特性で規定する前記目標加速度を、前記車速の増大に対応させて前記第２変化傾向以上の低下度合いとなる第８変化傾向で低下させ、かつ、前記車速が前記低車速以上で所定の高車速よりも低い中車速域では、前記第１加速度特性で規定する前記目標加速度を、前記車速の増大に対応させて前記第８変化傾向よりも低下度合いが小さい第９変化傾向で低下させ、かつ、前記車速が前記高車速以上となる高車速域では、前記第１加速度特性で規定する前記目標加速度を、前記車速の増大に対応させて前記第９変化傾向よりも低下度合いが大きい第１０変化傾向で低下させ、前記スポーツモードで前記第２加速度特性を設定する場合、前記低車速域では、前記第２加速度特性で規定する前記目標加速度を、前記車速の増大に対応させて前記第３変化傾向以上の低下度合いとなる第１１変化傾向で低下させ、かつ、前記中車速域では、前記第２加速度特性で規定する前記目標加速度を、前記車速の増大に対応させて前記第１１変化傾向よりも低下度合いが小さい第１２変化傾向で低下させ、かつ、前記高車速域では、前記第２加速度特性で規定する前記目標加速度を、前記車速の増大に対応させて前記第１２変化傾向よりも低下度合いが大きい第１３変化傾向で低下させることを特徴としている。

この発明の車両の制御装置は、通常の標準的な加速特性で走行するノーマルモード、および、ノーマルモードよりも動的な加速特性で走行するスポーツモードの複数の走行モードを選択的に設定して車両を走行させることができる。ノーマルモードでは、第１加速度特性が設定され、加速操作量の増大に対応して、スポーツモードと同じ第１変化傾向で目標加速度が増大する。それと共に、車速の増大に対応して、スポーツモードよりも低下度合いが大きい第２変化傾向で目標加速度が低下する。したがって、ノーマルモードでは、スポーツモードに比較して、車速に対する目標加速度の感度が高くなる。すなわち、車速の増大に対応して目標加速度が低下し易くなる。そのため、ノーマルモードでは、所定の加速操作量で運転者の加速要求操作が行われると、目標加速度が速やかに０になる。目標加速度が０の状態では、一定の加速操作量の下で、車速が一定の定常走行が継続し、加速操作量の変化に対応して車速が変化する。すなわち、加速操作量が決まると、それに対応して車速が決まる。したがって、ノーマルモードでは、スポーツモードに比較して、運転者の加速要求操作による車速の調整が容易になる。

一方、スポーツモードでは、第２加速度特性が設定され、加速操作量の増大に対応して、ノーマルモードと同じ第１変化傾向で目標加速度が増大する。それと共に、車速の増大に対応して、ノーマルモードよりも低下度合いが小さい第３変化傾向で目標加速度が低下する。上記のように、ノーマルモードとスポーツモードとで、加速操作量の増大に対応する目標加速度の変化傾向（増大傾向）は変わらない。すなわち、加速操作量に対する目標加速度の感度は変化しない。そのため、ノーマルモードからスポーツモードに切り替わる場合に、運転者に違和感を与えることなく、スポーツモードにおける動的なあるいは俊敏な車両の走行を実現できる。また、スポーツモードでは、ノーマルモードに比較して、車速に対する目標加速度の感度が低くなる。すなわち、車速が増大しても目標加速度は低下し難くなる。その一方で、加速操作量と目標加速度との相関が強くなる。そのため、スポーツモードでは、所定の加速操作量で運転者の加速要求操作が行われると、０よりも大きな目標加速度が継続して設定され易くなる。すなわち、車両の加速状態が継続し易くなる。したがって、スポーツモードでは、ノーマルモードに比較して、運転者の加速要求操作による加速度（前後加速度）の調整が容易になる。

したがって、この発明の車両の制御装置によれば、ノーマルモードを設定した場合に、運転者の加速要求操作によって加速操作量を増減することにより、容易に車速を調整することができる。また、スポーツモードを設定した場合に、運転者の加速要求操作に対応して、車両の加速度を動的に変化させることができる。そのため、それぞれの走行モードで、運転者の意図を適切に反映した走行を実現できる。

また、この発明の車両の制御装置は、第１加速度特性および第２加速度特性を設定する場合に、低加速度域では、車速の増大に対応して低下させる目標加速度の変化傾向（低下傾向）を大きくし、高加速度域では、車速の増大に対応した目標加速度の低下傾向を小さくする。そのため、低加速度域では、車速のコントロール性を重視すると共に、高加速度域では、加速度のコントロール性を重視した制御を実行できる。したがって、この発明の車両の制御装置によれば、設定する目標加速度の大きさに応じて、運転者の意図をより適切に反映した走行を実現できる。

そして、この発明の車両の制御装置は、第１加速度特性および第２加速度特性を設定する場合に、低車速域では、例えば、滑らかな発進や加速のために、車速のコントロール性を重視し、車速の増大に対応して低下させる目標加速度の変化傾向（低下傾向）を大きくする。中車速域では、例えば、加速と減速が繰り返される頻度が高いことを考慮して、加速度のコントロール性を重視し、車速の増大に対応した目標加速度の低下傾向を小さくする。そして、高車速域では、例えば、高速道路や自動車専用道路における巡航走行の頻度が高いことを考慮して、車速のコントロール性を重視し、車速の増大に対応した目標加速度の低下傾向を大きくする。したがって、この発明の車両の制御装置によれば、車速の大きさや車両の走行状況に応じて、運転者の意図をより適切に反映した走行を実現できる。

従来技術における課題を説明するための図であって、アクセルポジションと目標加速度との関係、ならびに、ノーマルモードにおける加速度特性およびスポーツモードにおける加速度特性示す図である。 この発明の車両の制御装置で制御の対象とする車両の構成および制御系統の一例を示す図である。 この発明の車両の制御装置によって実行される制御の一例を説明するための図であって、ノーマルモードで設定する第１加速度特性、および、その第１加速度特性に基づいて算出される目標加速度とアクセルポジションとの関係を示すマップである。 この発明の車両の制御装置によって実行される制御の一例を説明するための図であって、ノーマルモードで設定する第１加速度特性、および、その第１加速度特性に基づいて算出される目標加速度と車速との関係を示すマップである。 図３、図４のマップで表される第１加速度特性を設定して車両Ｖｅの加速度を制御した場合（すなわち、ノーマルモードで車両Ｖｅを制御した場合）の車両Ｖｅの加速度および車速の挙動を示すタイムチャートである。 この発明の車両の制御装置によって実行される制御の一例を説明するための図であって、スポーツモードで設定する第２加速度特性、および、その第２加速度特性に基づいて算出される目標加速度とアクセルポジションとの関係を示すマップである。 この発明の車両の制御装置によって実行される制御の一例を説明するための図であって、スポーツモードで設定する第２加速度特性、および、その第２加速度特性に基づいて算出される目標加速度と車速との関係を示すマップである。 図６、図７のマップで表される第２加速度特性を設定して車両Ｖｅの加速度を制御した場合（すなわち、スポーツモードで車両Ｖｅを制御した場合）の車両Ｖｅの加速度および車速の挙動を示すタイムチャートである。 この発明の車両の制御装置によって実行される制御の他の例（低加速度域と高加速度域とで、加速度特性の傾きを変える制御例）を説明するためのマップである。 この発明の車両の制御装置によって実行される制御の他の例（低車速域と中車速域と高車速域とで、加速度特性の傾きを変える制御例）を説明するためのマップである。

この発明の実施形態を、図を参照して説明する。なお、以下に示す実施形態は、この発明を具体化した場合の一例に過ぎず、この発明を限定するものではない。

図２に、この発明の実施形態で制御対象とする車両Ｖｅの駆動系統および制御系統の一例を示してある。図２に示す車両Ｖｅは、主要な構成要素として、駆動力源（PWR）１、前輪２、後輪３、アクセルペダル４、検出部５、および、コントローラ（ECU）６を備えている。

駆動力源１は、車両Ｖｅの駆動力を発生するための駆動トルクを出力する動力源である。駆動力源１は、例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関であり、出力の調整、ならびに、始動および停止などの作動状態が電気的に制御されるように構成されている。ガソリンエンジンであれば、スロットルバルブの開度、燃料の供給量または噴射量、点火の実行および停止、ならびに、点火時期などが電気的に制御される。あるいは、ディーゼルエンジンであれば、燃料の噴射量、燃料の噴射時期、または、ＥＧＲ［Exhaust Gas Recirculation］システムにおけるスロットルバルブの開度などが電気的に制御される。

また、この発明の実施形態における駆動力源１は、例えば、永久磁石式の同期モータ、もしくは、誘導モータなどの電気モータであってもよい。その場合の電気モータは、例えば、電力が供給されることにより駆動されてモータトルクを出力する原動機としての機能と、外部からのトルクを受けて駆動されることにより電気を発生する発電機としての機能とを兼ね備えている。すなわち、電気モータは、発電機能を有するモータ（いわゆる、モータ・ジェネレータ）であり、回転数やトルク、あるいは原動機としての機能と発電機としての機能との切り替えなどが電気的に制御される。

車両Ｖｅは、駆動力源１が出力する駆動トルクを、駆動輪に伝達して駆動力を発生する。図２には、前輪２が駆動輪となる前輪駆動車の構成を示してある。なお、この発明の実施形態における車両Ｖｅは、後輪３が駆動輪となる後輪駆動車であってもよい。あるいは、前輪２および後輪３の両方を駆動輪とする四輪駆動車であってもよい。また、駆動力源１としてエンジンを搭載する場合は、エンジンの出力側に変速機（図示せず）を設け、駆動力源１が出力する駆動トルクを、変速機を介して、駆動輪へ伝達するように構成してもよい。

また、車両Ｖｅは、従来一般的な構成であって、運転者による加速要求操作の加速操作量および車速に基づいて、車両Ｖｅの加速度を制御する。具体的には、後述するように、加速操作量および車速に基づく目標加速度を設定し、その目標加速度を実現するように、駆動力源１の出力を制御する。したがって、車両Ｖｅは、運転者が加速要求操作を行うためのアクセルペダル４を備えている。アクセルペダル４が踏み込まれること、すなわち、加速要求操作が行われることにより、アクセルペダル４の操作量（踏み込み量）、すなわち、加速操作量の増大に対応して駆動力源１が出力する駆動トルクが増大し、車両Ｖｅの駆動力が増大する。反対に、アクセルペダル４の踏み込みが戻される（アクセルオフに操作される）ことにより、そのアクセルペダル４の操作量、すなわち、加速操作量の減少に対応して駆動トルクが減少し、車両Ｖｅの駆動力が減少する。それと共に、例えば、駆動力源１としてエンジンを搭載する場合は、アクセルオフの操作が行われることにより、いわゆるエンジンブレーキが作用し、車両Ｖｅの制動力が増大する。例えば、エンジンのフリクショントルクやポンピングロスが駆動トルクに対する抵抗力（制動トルク）となり、車両Ｖｅに制動力が発生する。あるいは、駆動力源１として電気モータを搭載している場合は、電気モータがいわゆる回生ブレーキとして機能し、すなわち、電気モータが出力する回生トルクにより、車両Ｖｅに制動力が発生する。

上記のように、アクセルペダル４は、運転者の加速要求操作によって車両Ｖｅの駆動力および制動力を調整し、車両Ｖｅの加速度を制御する。そのため、このアクセルペダル４には、後述するように、運転者によるアクセルペダル４の操作量を検出するアクセルポジションセンサ５ａが設けられている。アクセルポジションセンサ５ａにより、アクセルペダル４の操作量（アクセルペダル開度、Accelerator Position）および操作速度を検出することができる。アクセルポジションセンサ５ａによってアクセルペダル４の操作速度を検出することにより、運転者によるアクセルペダル４の操作状態および操作方向を判断することができる。すなわち、運転者によってアクセルペダル４が踏み込まれている状態であるか否か、あるいは、運転者によってアクセルペダル４の踏み込みが戻されている状態であるか否かを判断することができる。

検出部５は、車両Ｖｅの各部を制御するための各種データを取得するものであり、特に、アクセルペダル４の操作状態、および、車速に関連する各種データを検出する。検出部５は、そのような各種データを検出するためのセンサや機器を総称している。したがって、この発明の実施形態における検出部５は、少なくとも、アクセルペダル４の操作量（アクセルペダル開度、Accelerator Position）を検出するアクセルポジションセンサ５ａ、車速を検出するための車輪速センサ５ｂを有している。その他に、検出部５は、例えば、ブレーキペダル（図示せず）の操作量（ブレーキペダル開度、ブレーキペダルストローク）を検出するブレーキストロークセンサ５ｃ、車両Ｖｅの前後方向の加速度を検出する加速度センサ５ｄ、あるいは、駆動力源１の出力軸（図示せず）の回転数を検出する回転数センサ５ｅなどを有している。検出部５は、後述するコントローラ６と電気的に接続されており、上記のような各種センサや機器等の検出値に応じた電気信号を検出データとしてコントローラ６に出力する。

上記のような車両Ｖｅを制御するためのコントローラ６が設けられている。コントローラ６は、例えばマイクロコンピュータを主体にして構成される電子制御装置である。コントローラ６には、上記の検出部５で検出された各種データが入力される。コントローラ６は、上記のような入力された各種データ、および、予め記憶させられているデータや計算式等を使用して演算を行う。それとともに、その演算結果を制御指令信号として出力し、車両Ｖｅを制御するように構成されている。

具体的には、コントローラ６は、演算部６ａ、および、制御部６ｂを有している。演算部６ａは、一例として、上記のアクセルポジションセンサ５ａで検出したアクセルペダル４の操作量、すなわち、この発明の実施形態における加速操作量、および、車速を求めるための車輪速センサ５ｂの検出値等を取得する。それと共に、演算部６ａは、取得した各種データに基づいて、車両Ｖｅの目標加速度を算出する。また、演算部６ａは、取得した各種データに基づいて、車両Ｖｅの目標駆動トルクを算出する。一方、制御部６ｂは、上記の演算部６ａで算出した目標加速度に基づいて、アクセルペダル４の加速操作量に対応させて車両Ｖｅに発生させる前後加速度を制御する。すなわち、目標加速度を実現する駆動力および制動力を制御するための制御指令信号を出力する。

したがって、コントローラ６は、アクセルペダル４の加速操作量に基づいて、目標加速度を設定し、その目標加速度を実現するように、車両Ｖｅの駆動力および制動力を制御する。具体的には、駆動力源１の出力を制御する。なお、図２では一つのコントローラ６が設けられた例を示しているが、コントローラ６は、例えば制御する装置や機器毎に、あるいは制御内容毎に、複数設けられていてもよい。

この発明の実施形態におけるコントローラ６は、通常の走行モードと、動的な走行モードとを選択して走行する車両を制御対象にしている。通常の走行モードは、標準的な加速特性で走行する走行モードであって、例えば、ノーマルモード、スタンダードモードなどと称される走行モードである（以下、ノーマルモードとする）。動的な走行モードは、ノーマルモードと比較してより動的な加速特性で走行する走行モードであって、例えば、スポーツモード、ダイナミックモードなどと称される走行モードである（以下、スポーツモードとする）。したがって、この発明の実施形態における車両Ｖｅは、少なくともノーマルモードおよびスポーツモードを含む複数の走行モードを、運転者の操作によって選択して設定する機能を備えている。そのため、車両Ｖｅは、例えば、複数の走行モードを切り替えて設定するセレクタスイッチ（図示せず）やセレクタレバー（図示せず）など、運転者が操作する切り替え装置（図示せず）を有している。あるいは、この発明の実施形態における車両Ｖｅは、少なくともノーマルモードおよびスポーツモードを含む複数の走行モードを、例えば、車両Ｖｅの走行状態や走行環境等に応じて、コントローラ６が自動的に選択して設定する機能を備えている。あるいは、この発明の実施形態における車両Ｖｅは、上記のような手動で走行モードを切り替える機能（手動モード）と、自動で走行モードを切り替える機能（自動モード）との両方を備え、それら手動モードと自動モードとを選択的に機能させるように構成してもよい。

前述したように、この発明の実施形態におけるコントローラ６は、上記のようなノーマルモードとスポーツモードとを選択して走行することが可能な車両Ｖｅを対象に、それぞれの走行モードで、運転者の意図を適切に反映した走行を実現することを目的として構成されている。そのような目的を実現するために、コントローラ６は、ノーマルモードとスポーツモードとで、車両Ｖｅの加速度特性を切り替える。具体的には、コントローラ６は、ノーマルモードで、車両Ｖｅの加速度特性として標準の第１加速度特性を設定し、スポーツモードで、車両Ｖｅの加速度特性として第１加速度特性に比較してより動的な走行を実現する第２加速度特性を設定する。

この発明の実施形態における車両Ｖｅの加速度特性は、運転者による加速要求操作の加速操作量および車速と目標加速度との関係を規定するものであり、例えば、所定の数式や、後述するような制御用のマップ、あるいは、制御用のテーブルなどによって表される。したがって、車両Ｖｅの加速度特性を変更することにより、車両Ｖｅの加速特性や走行フィーリングを変化させることが可能である。

この発明の実施形態における加速要求操作は、例えば、運転者によるアクセルペダルの踏み込み操作、あるいは、運転者によるスロットルレバーやスロットルグリップの回転操作などを対象にしている。図２に示す例では、車両Ｖｅはアクセルペダル４を備えており、運転者によるアクセルペダル４の加速要求操作が、この発明の実施形態における加速要求操作に相当する。したがって、アクセルポジションセンサ５ａで検出するアクセルペダル４の踏み込み操作量（以下、アクセルポジションとする）が、この発明の実施形態における加速操作量に相当する。

上記のように、ノーマルモードが選択された場合に、コントローラ６は、車両Ｖｅの加速度特性として第１加速度特性を設定する。第１加速度特性は、車両Ｖｅが標準的な加速特性、あるいは、標準的な走行フィーリングで走行する加速度特性である。第１加速度特性は、アクセルポジションの増大に対応して目標加速度が所定の第１変化傾向で増大し、かつ、車速の増大に対応して目標加速度が所定の第２変化傾向で低下するように設定されている。この第１加速度特性は、例えば、図３および図４のマップで表すことができるように設定される。

図３のマップは、所定の車速ごとの、第１加速度特性に基づいて算出される目標加速度と、アクセルポジションとの関係を示している。この図３のマップ上で、直線Ｌ１は、車速がａ１である場合の目標加速度とアクセルポジションとの関係を示し、直線Ｌ２は、車速がｂ１である場合の目標加速度とアクセルポジションとの関係を示し、直線Ｌ３は、車速がｃ１である場合の目標加速度とアクセルポジションとの関係を示している。各車速の大きさは、「ｂ１＞ａ１＞ｃ１」の関係になっている。各直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の傾きは同一である。

この図３のマップで示す目標加速度とアクセルポジションとの関係は、アクセルポジションが増大するに連れて、目標加速度が所定の第１変化傾向で増大するようになっている。第１変化傾向は、アクセルポジションの変化量と目標加速度の変化量との割合、あるいは、変化率であり、図３のマップ上では、直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の傾きによって表される。この発明の実施形態では、目標加速度とアクセルポジションとの関係における変化傾向が、一定の値、すなわち、第１変化傾向に設定されている。したがって、後述するように、ノーマルモードとスポーツモードとで走行モードが切り替わっても、常に第１変化傾向が設定され、アクセルポジションの増大に対応する目標加速度の増大の変化傾向は変わらない。

なお、後述する図４のマップで、ノーマルモードにおける目標加速度と車速との関係を示す直線の傾き（すなわち、第２変化傾向）が、後述する図７のマップで、スポーツモードにおける目標加速度と車速との関係を示す直線の傾き（すなわち、第３変化傾向）よりも大きいことから、この図３のマップにおける各直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の間隔は、後述する図６のマップにおける各直線Ｌ７，Ｌ８，Ｌ９の間隔よりも広くなっている。

図４のマップは、所定のアクセルポジションごとの、第１加速度特性に基づいて算出される目標加速度と、車速との関係を示している。この図４のマップ上で、直線Ｌ４は、アクセルポジションがＡ１である場合の目標加速度と車速との関係を示し、直線Ｌ５は、アクセルポジションがＢ１である場合の目標加速度と車速との関係を示し、直線Ｌ６は、アクセルポジションがＣ１である場合の目標加速度と車速との関係を示している。各アクセルポジションの大きさは、「Ａ１＜Ｂ１＜Ｃ１」の関係になっている。各直線Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６の傾きは同一である。

この図４のマップで示す目標加速度と車速との関係は、車速が増大するに連れて、目標加速度が所定の第２変化傾向で低下するようになっている。第２変化傾向は、車速の変化量と目標加速度の変化量との割合、あるいは、変化率であり、図４のマップ上では、直線Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６の傾きによって表される。この発明の実施形態では、目標加速度と車速との関係における変化傾向が、各走行モードに応じて設定されている。すなわち、後述するように、このノーマルモードで上記の第２変化傾向が設定されるのに対して、スポーツモードでは、車速の増大に対応して目標加速度が低下する際の低下度合いが第２変化傾向よりも小さい第３変化傾向が設定される。したがって、この図４のマップで、ノーマルモードにおける目標加速度と車速との関係を示す直線の傾き（すなわち、第２変化傾向）は、後述する図７のマップで、スポーツモードにおける目標加速度と車速との関係を示す直線の傾き（すなわち、第３変化傾向）よりも大きい。

なお、上記の図３および図４のマップでは、第１加速度特性をそれぞれ直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３および直線Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６で表しているが、この発明の実施形態における第１加速度特性は、所定のマップ上に直線で表されるものに限らない。この発明の実施形態における第１加速度特性は、例えば、二次曲線や対数曲線、あるいは、連続する折線で表されるものであってもよい。更に、この発明の実施形態における第１加速度特性は、上記のようなマップで表されるものに限らない。この発明の実施形態における第１加速度特性は、例えば、目標加速度とアクセルポジションおよび車速との所定の関数を示す数式で表されるものであってもよい。あるいは、目標加速度とアクセルポジションおよび車速とを対応させた所定の制御用テーブルで表されるものであってもよい。

上記のように、図３および図４のマップで表される第１加速度特性を設定して車両Ｖｅの加速度を制御した場合、すなわち、この発明の実施形態におけるノーマルモードで車両Ｖｅを制御した場合の車両Ｖｅの加速度および車速の挙動を、図５のタイムチャートに示してある。例えば、運転者のアクセルペダル４の踏み込み操作により、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２にかけてアクセルポジションがＡ１からＢ１まで増大すると、そのアクセルポジションの増大に対応して目標加速度が増大する。その結果、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２にかけて、車両Ｖｅの加速度（実際の前後加速度）が増大し、それに伴い、時刻ｔ１１から時刻ｔ１３にかけて、車速がａ１からｂ１に上昇する。この場合、前述の図３および図４のマップに破線の矢印で示すように、車速がａ１からｂ１まで上昇すると、目標加速度が０になる。そのため、車速はｂ１まで上昇した後は一定になる。

したがって、上記のような第１加速度特性が設定されるノーマルモードでは、アクセルポジションをＡ１からＢ１まで増大させた後に、アクセルポジションをＢ１に維持することにより、車速ｂ１で車両Ｖｅを定常走行させることができる。すなわち、ノーマルモードでは、運転者によるアクセルペダル４の操作によってアクセルポジションが決まると、最終的にそれに対応する車速も決まる。これは、ノーマルモードでは、アクセルポジションに対する加速度の相関よりも、アクセルポジションに対する車速の相関が強いことを意味している。そのため、ノーマルモードにおいては、運転者は、アクセルペダル４の操作によってアクセルポジションを増減することにより、容易に車速をコントロールできる。例えば、市街地での走行や渋滞時の走行のように頻繁な車速の調整が要求される場面で、上記のようなノーマルモードを設定することにより、アクセルペダル４の操作頻度や操作量を抑制できる。その結果、アクセルペダル４の操作に起因する運転者の疲労を軽減することができる。

一方、スポーツモードが選択された場合には、コントローラ６は、車両Ｖｅの加速度特性として第２加速度特性を設定する。第２加速度特性は、車両Ｖｅが動的な加速特性、あるいは、動的な走行フィーリングで走行する加速度特性である。第２加速度特性は、アクセルポジションの増大に対応して目標加速度が、ノーマルモードと同一の第１変化傾向で増大し、かつ、車速の増大に対応して目標加速度が、ノーマルモードにおける第２変化傾向よりも低下度合いが小さい第３変化傾向で低下するように設定されている。この第２加速度特性は、例えば、図６および図７のマップで表すことができるように設定される。

図６のマップは、所定の車速ごとの、第２加速度特性に基づいて算出される目標加速度と、アクセルポジションとの関係を示している。この図６のマップ上で、直線Ｌ７は、車速がａ２である場合の目標加速度とアクセルポジションとの関係を示し、直線Ｌ８は、車速がｂ２である場合の目標加速度とアクセルポジションとの関係を示し、直線Ｌ９は、車速がｃ２である場合の目標加速度とアクセルポジションとの関係を示している。各車速の大きさは、「ｂ２＞ａ２＞ｃ２」の関係になっている。各直線Ｌ７，Ｌ８，Ｌ９の傾きは同一である。

この図６のマップで示す目標加速度とアクセルポジションとの関係は、アクセルポジションが増大するに連れて、目標加速度が第１変化傾向で増大するようになっている。第１変化傾向は、この図６のマップ上では、直線Ｌ７，Ｌ８，Ｌ９の傾きによって表される。すなわち、この発明の実施形態では、目標加速度とアクセルポジションとの関係における変化傾向が、第１変化傾向で一定に設定されている。したがって、ノーマルモードとスポーツモードとで走行モードが切り替わっても、常に第１変化傾向が設定され、アクセルポジションの増大に対応する目標加速度の変化傾向（増大傾向）は変わらない。すなわち、アクセルポジションに対する目標加速度の感度は変化しない。そのため、ノーマルモードからスポーツモードに切り替わる場合に、運転者に違和感を与えることなく、スポーツモードにおける動的なあるいは俊敏な車両Ｖｅの走行を実現できる。

なお、後述する図７のマップで、スポーツモードにおける目標加速度と車速との関係を示す直線の傾き（すなわち、第３変化傾向）が、前述の図４のマップで、ノーマルモードにおける目標加速度と車速との関係を示す直線の傾き（すなわち、第２変化傾向）よりも小さいことから、この図６のマップにおける各直線Ｌ７，Ｌ８，Ｌ９の間隔は、前述の図３のマップにおける各直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の間隔よりも狭くなっている。

図７のマップは、所定のアクセルポジションごとの、第２加速度特性に基づいて算出される目標加速度と、車速との関係を示している。この図７のマップ上で、直線Ｌ１０は、アクセルポジションがＡ２である場合の目標加速度と車速との関係を示し、直線Ｌ１１は、アクセルポジションがＢ２である場合の目標加速度と車速との関係を示し、直線Ｌ１２は、アクセルポジションがＣ２である場合の目標加速度と車速との関係を示している。各アクセルポジションの大きさは、「Ａ２＜Ｂ２＜Ｃ２」の関係になっている。各直線Ｌ１０，Ｌ１１，Ｌ１２の傾きは同一である。

この図７のマップで示す目標加速度と車速との関係は、車速が増大するに連れて、目標加速度が所定の第３変化傾向で低下するようになっている。第３変化傾向は、車速の変化量と目標加速度の変化量との割合、あるいは、変化率であり、図７のマップ上では、直線Ｌ１０，Ｌ１１，Ｌ１２の傾きによって表される。この発明の実施形態では、目標加速度と車速との関係における変化傾向が、各走行モードに応じて設定されている。すなわち、前述のノーマルモードで第２変化傾向が設定されるのに対して、このスポーツモードでは、車速の増大に対応して目標加速度が低下する際の低下度合いが第２変化傾向よりも小さい第３変化傾向が設定される。

なお、上記の図６および図７のマップでは、第２加速度特性をそれぞれ直線Ｌ７，Ｌ８，Ｌ９および直線Ｌ１０，Ｌ１１，Ｌ１２で表しているが、この発明の実施形態における第２加速度特性は、前述の第１加速度特性と同様に、所定のマップ上に直線で表されるものに限らない。この発明の実施形態における第２加速度特性は、例えば、二次曲線や対数曲線、あるいは、連続する折線で表されるものであってもよい。更に、この発明の実施形態における第２加速度特性は、上記のようなマップで表されるものに限らない。この発明の実施形態における第２加速度特性は、例えば、目標加速度とアクセルポジションおよび車速との所定の関数を示す数式で表されるものであってもよい。あるいは、目標加速度とアクセルポジションおよび車速とを対応させた所定の制御用テーブルで表されるものであってもよい。

上記のように、図６および図７のマップで表される第２加速度特性を設定して車両Ｖｅの加速度を制御した場合、すなわち、この発明の実施形態におけるスポーツモードで車両Ｖｅを制御した場合の車両Ｖｅの加速度および車速の挙動を、図８のタイムチャートに示してある。例えば、運転者のアクセルペダル４の踏み込み操作により、時刻ｔ２１から時刻ｔ２２にかけてアクセルポジションをＡ２からＢ２まで増大すると、そのアクセルポジションの増大に対応して目標加速度が増大する。その結果、時刻ｔ２１から時刻ｔ２２にかけて、車両Ｖｅの加速度（実際の前後加速度）が増大し、それに伴い、時刻ｔ２１から時刻ｔ２２にかけて、車速がａ２からｂ２に上昇する。この場合、前述の図６および図７のマップに破線の矢印で示すように、車速がａ２からｂ２まで上昇した状態では、目標加速度は未だ０ではなく、所定の正の値になっている。そのため、アクセルポジションをＢ２に維持すると、車速はｂ２から更に上昇し続ける。車速をｂ２で一定に維持するためには、アクセルポジションをＣ２の位置まで戻す必要がある。すなわち、図８のタイムチャートで、時刻ｔ２２から時刻ｔ２３にかけてアクセルポジションをＢ２からＣ２まで低下させると、そのアクセルポジションの低下に対応して、目標加速度が低下して０になる。その結果、時刻ｔ２３以降、車速はｂ２で一定に維持される。

したがって、上記のような第２加速度特性が設定されるスポーツモードでは、アクセルポジションをＡ２からＢ２まで増大させた後に、更に、アクセルポジションをＣ２まで戻すことにより、車速ｂ２で車両Ｖｅを定常走行させることができる。すなわち、スポーツモードでは、運転者によるアクセルペダル４の操作によってアクセルポジションが変化すると、その変化に応答性よく追従して加速度も変化する。これは、スポーツモードでは、アクセルポジションに対する車速の相関よりも、アクセルポジションに対する加速度の相関が強いことを意味している。そのため、スポーツモードにおいては、運転者は、ノーマルモードと比較して、動的に加速度をコントロールできる。例えば、運転者が迅速な加速を望む場合、運転者はアクセルペダルを大きく踏み込み、その際のアクセルポジションを維持することにより、車両Ｖｅにに大きな加速度を発生させ続けることができる。その結果、簡単な操作で車両Ｖｅを大きな加速度で素早く加速させることができる。したがって、スポーツモードでは、前述のノーマルモードと比較して、より動的な加速特性、あるいは、より俊敏な走行フィーリングで、車両Ｖｅを走行させることができる。

上記のように、この発明の実施形態におけるコントローラ６によれば、ノーマルモードを設定した場合に、アクセルペダル４の踏み込み操作によってアクセルポジションを増減することにより、容易に車速を調整することができる。また、スポーツモードを設定した場合には、運転者のアクセルペダル４の踏み込み操作に対応して、車両Ｖｅの加速度を動的にあるいは俊敏に変化させることができる。そのため、それぞれの走行モードで、運転者の意図を適切に反映した走行を実現できる。

この発明の実施形態におけるコントローラ６で実行する他の制御例を、図９、図１０のマップに示してある。図９のマップに示す制御例では、目標加速度を設定する領域が、基準加速度によって高加速度域と低加速度域とに区画される。基準加速度は、高加速度域と低加速度域とを区画するための境界となる値（正の値）であって、例えば、走行実験やシミュレーションなどの結果を基に、予め設定されている。高加速度域は、上記の基準加速度よりも大きい加速度の領域である。低加速度域は、上記の基準加速度よりも小さい加速度の領域である。

そして、この図９のマップに示す制御例では、コントローラ６は、ノーマルモードで第１加速度特性を設定する場合、高加速度域では、第１加速度特性で規定する目標加速度を、車速の増大に対応させて、第２変化傾向以下の低下度合いとなる第４変化傾向で低下させる。また、低加速度域では、第１加速度特性で規定する目標加速度を、車速の増大に対応させて、上記の第４変化傾向よりも低下度合いが大きい第５変化傾向で低下させる。なお、上記の第４変化傾向は、前述した第２変化傾向と等しくてもよい。

それと共に、コントローラ６は、スポーツモードで第２加速度特性を設定する場合、高加速度域では、第２加速度特性で規定する目標加速度を、車速の増大に対応させて、第３変化傾向以下の低下度合いとなる第６変化傾向で低下させる。また、低加速度域では、第２加速度特性で規定する目標加速度を、車速の増大に対応させて、上記の第６変化傾向よりも低下度合いが大きい第７変化傾向で低下させる。なお、上記の第６変化傾向は、前述した第３変化傾向と等しくてもよい。

したがって、この図９のマップに示す制御例では、第１加速度特性および第２加速度特性を設定する場合に、低加速度域では、車速の増大に対応して低下させる目標加速度の変化傾向（低下傾向）を大きくし、高加速度域では、車速の増大に対応した目標加速度の低下傾向を小さくする。そのため、低加速度域では、車速のコントロール性を重視した制御を実行できる。それと共に、高加速度域では、加速度のコントロール性を重視した制御を実行できる。したがって、この発明の実施形態におけるコントローラ６によれば、設定する目標加速度の大きさに応じて、運転者の意図をより適切に反映した走行を実現できる。

図１０のマップに示す制御例では、目標加速度を設定する領域が、所定の低車速および所定の高車速により、低車速域と中車速域と高車速域とに区画される。所定の低車速は、低車速域と中車速域とを区画するための境界となる値であり、例えば、２０から３０km/h程度の車速である。所定の高車速は、中車速域と高車速域とを区画するための境界となる値であり、例えば、８０から１００km/h程度の車速である。それら所定の低車速および所定の高車速は、それぞれ、例えば、走行実験やシミュレーションなどの結果を基に、予め設定されている。低車速域は、上記の所定の低車速よりも低い車速の領域である。中車速域は、上記の所定の低車速以上、かつ、上記の所定の高車速よりも低い車速の領域である。高車速域は、上記の所定の高車速以上の車速の領域である。

そして、この図１０のマップに示す制御例では、コントローラ６は、ノーマルモードで第１加速度特性を設定する場合、低車速域では、第１加速度特性で規定する目標加速度を、車速の増大に対応させて、第２変化傾向以上の低下度合いとなる第８変化傾向で低下させる。また、中車速域では、第１加速度特性で規定する目標加速度を、車速の増大に対応させて、上記の第８変化傾向よりも低下度合いが小さい第９変化傾向で低下させる。また、高車速域では、第１加速度特性で規定する目標加速度を、車速の増大に対応させて、上記の第９変化傾向よりも低下度合いが大きい第１０変化傾向で低下させる。なお、上記の第８変化傾向は、前述した第２変化傾向と等しくてもよい。

それと共に、コントローラ６は、スポーツモードで第２加速度特性を設定する場合、低車速域では、第２加速度特性で規定する目標加速度を、車速の増大に対応させて、第３変化傾向以上の低下度合いとなる第１１変化傾向で低下させる。また、中車速域では、第２加速度特性で規定する目標加速度を、車速の増大に対応させて、上記の第１１変化傾向よりも低下度合いが小さい第１２変化傾向で低下させる。また、高車速域では、第２加速度特性で規定する目標加速度を、車速の増大に対応させて、上記の第１２変化傾向よりも低下度合いが大きい第１３変化傾向で低下させる。なお、上記の第１１変化傾向は、前述した第３変化傾向と等しくてもよい。

したがって、この図１０のマップに示す制御例では、第１加速度特性および第２加速度特性を設定する場合に、低車速域および高車速域では、車速の増大に対応して低下させる目標加速度の変化傾向（低下傾向）を大きくし、中車速域では、車速の増大に対応した目標加速度の低下傾向を小さくする。そのため、低車速域および高車速域では、車速のコントロール性を重視した制御を実行できる。それと共に、中車速域では、加速度のコントロール性を重視した制御を実行できる。したがって、この発明の実施形態におけるコントローラ６によれば、車速の大きさや車両Ｖｅの走行状況に応じて、運転者の意図をより適切に反映した走行を実現できる。

１…駆動力源（PWR）、 ２…前輪、 ３…後輪、 ４…アクセルペダル、 ５…検出部、 ５ａ…アクセルポジションセンサ、 ５ｂ…車輪速センサ、 ５ｃ…ブレーキストロークセンサ、 ５ｄ…加速度センサ、 ５ｅ…回転数センサ、 ６…コントローラ（ECU）、 ６ａ…（コントローラの）演算部、 ６ｂ…（コントローラの）制御部、 Ｖｅ…車両。

Claims (3)

1. 運転者による加速要求操作の加速操作量および車速をそれぞれ検出する検出部と、前記加速操作量および前記車速と目標加速度との関係を規定する加速度特性を設定し、前記加速度特性に基づいて前記加速操作量および前記車速に対応する前記目標加速度を算出すると共に、算出した前記目標加速度に基づいて車両の加速度を制御するコントローラとを備え、前記加速度特性として標準の第１加速度特性を設定するノーマルモードと、前記加速度特性として前記第１加速度特性に比較してより動的な走行を実現する第２加速度特性を設定するスポーツモードとのいずれかを選択して走行する車両の制御装置において、
   前記コントローラは、
   前記ノーマルモードで、前記加速操作量の増大に対応して前記目標加速度が所定の第１変化傾向で増大し、かつ、前記車速の増大に対応して前記目標加速度が所定の第２変化傾向で低下する前記第１加速度特性を設定し、
   前記スポーツモードで、前記加速操作量の増大に対応して前記目標加速度が前記第１変化傾向で増大し、かつ、前記車速の増大に対応して前記目標加速度が前記第２変化傾向よりも低下度合いが小さい第３変化傾向で低下する前記第２加速度特性を設定する
   ことを特徴とする車両の制御装置。
   
2. 請求項１に記載の車両の制御装置において、
   前記コントローラは、
   前記ノーマルモードで前記第１加速度特性を設定する場合、前記目標加速度が所定の基準加速度よりも大きい高加速度域では、前記第１加速度特性で規定する前記目標加速度を、前記車速の増大に対応させて前記第２変化傾向以下の低下度合いとなる第４変化傾向で低下させ、かつ、前記目標加速度が前記基準加速度以下となる低加速度域では、前記第１加速度特性で規定する前記目標加速度を、前記車速の増大に対応させて前記第４変化傾向よりも低下度合いが大きい第５変化傾向で低下させ、
   前記スポーツモードで前記第２加速度特性を設定する場合、前記高加速度域では、前記第２加速度特性で規定する前記目標加速度を、前記車速の増大に対応させて前記第３変化傾向以下の低下度合いとなる第６変化傾向で低下させ、かつ、前記低加速度域では、前記第２加速度特性で規定する前記目標加速度を、前記車速の増大に対応させて前記第６変化傾向よりも低下度合いが大きい第７変化傾向で低下させる
   ことを特徴とする車両の制御装置。
   
3. 請求項１に記載の車両の制御装置において、
   前記コントローラは、
   前記ノーマルモードで前記第１加速度特性を設定する場合、前記車速が所定の低車速よりも低い低車速域では、前記第１加速度特性で規定する前記目標加速度を、前記車速の増大に対応させて前記第２変化傾向以上の低下度合いとなる第８変化傾向で低下させ、かつ、前記車速が前記低車速以上で所定の高車速よりも低い中車速域では、前記第１加速度特性で規定する前記目標加速度を、前記車速の増大に対応させて前記第８変化傾向よりも低下度合いが小さい第９変化傾向で低下させ、かつ、前記車速が前記高車速以上となる高車速域では、前記第１加速度特性で規定する前記目標加速度を、前記車速の増大に対応させて前記第９変化傾向よりも低下度合いが大きい第１０変化傾向で低下させ、
   前記スポーツモードで前記第２加速度特性を設定する場合、前記低車速域では、前記第２加速度特性で規定する前記目標加速度を、前記車速の増大に対応させて前記第３変化傾向以上の低下度合いとなる第１１変化傾向で低下させ、かつ、前記中車速域では、前記第２加速度特性で規定する前記目標加速度を、前記車速の増大に対応させて前記第１１変化傾向よりも低下度合いが小さい第１２変化傾向で低下させ、かつ、前記高車速域では、前記第２加速度特性で規定する前記目標加速度を、前記車速の増大に対応させて前記第１２変化傾向よりも低下度合いが大きい第１３変化傾向で低下させる
   ことを特徴とする車両の制御装置。

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