JP4483988B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、走行車速を目標車速に近づける車両の制御装置に関するものである。

エンジンが搭載された車両においては、出力操作装置（例えばアクセルペダル）を操作することによりスロットル開度が制御され、結果的に車速が制御される。これに対して、アクセルペダルを操作することなくエンジン出力を制御し、もって、車両の走行速度を制御するシステム、いわゆるクルーズコントロールシステムが実用化されている。このようなクルーズコントロールシステムを有する車両の一例が、特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載された車両には、エンジンおよび自動変速機が搭載されている。そして、車両の実車速（言い換えれば走行車速）と目標車速との偏差に基づいて、実車速を目標車速に一致させるように、スロットルバルブの開度をフィードバック制御することが記載されている。

一方、近年では、複数種類の駆動力源、例えばエンジンと電動機とを搭載した車両、いわゆるハイブリッド車が実用化されている。このようなハイブリッド車においては、車両に対する駆動力の要求状態に応じてエンジンおよび電動機を駆動・停止させることにより、エンジンまたは電動機のうちの少なくとも一方の動力を車輪に伝達する制御や、車輪から入力される動力により電動機を発電機として機能させ、発生した電気エネルギをバッテリに充電する制御などをおこなうことにより、燃費の向上、または騒音の低減、または排気ガスの低減を図ることができるものとされている。

上記のようなハイブリッド車の一例が、特許文献２に記載されている。この特許文献２に記載されたハイブリッド車は、エンジンと発電電動機と蓄電装置と統括管理コントローラとを備えている。エンジンは、車両の推進源としての機能を有し、発電電動機は、エンジンの出力と併せて車両の駆動輪に伝達する補助出力を生成する電動機としての動作と、発電エネルギを生成する発電機としての動作とをおこなうことができる。蓄電装置は、発電電動機に対して電気エネルギを供給するとともに、発電電動機が発電機として動作する際に、電気エネルギを充電する機能を備えている。統括管理コントローラは、エンジンと発電電動機と電源系統とを制御する機能を有している。

特開平７−３０４３４９号公報 特開平１１−３１８００２号公報

ところで、近年においては、上記のハイブリッド車に対して、前述したようなクルーズコントロールシステムを適用することが試みられている。しかしながら、エンジンと電動機とでは、その出力特性が異なるとともに、車両の状態に応じて、エンジンおよび電動機の駆動・停止が制御されている。また、クルーズコントロールが解除されて車両が惰力走行する際には、車輪の動力により電動機を発電機として機能させ、車両に対して回生制動力を作用させることができる。このため、前記特許文献１に記載されているクルーズコントロール制御を、特許文献２に記載されているようなハイブリッド車に適用したとしても、クルーズコントロール中に所期の車速制御をおこなうことが困難であるとともに、クルーズコントロールの解除にともない急激な減速が生じる可能性がある。その結果、運転者が違和感を持ったり、ショックを体感するなどの不都合が生じて、ドライバビリティが低下する問題があった。

この発明は上記の事情を背景としてなされたものであり、複数種類の駆動力源を備えた車両に対して、クルーズコントロールシステムを適用した場合に、運転者が違和感を持ったりショックを体感することを抑制することのできる車両の制御装置を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために請求項１の発明は、駆動力源の出力を制御するために操作される出力操作装置と、この出力操作装置とは別に設けられ、かつ、前記駆動力源の出力を制御することにより、車速を制御する車速制御装置とを備え、前記出力操作装置を操作することなく、前記車速制御装置を操作することにより、走行車速を目標車速に近づける制御をおこなう車両の制御装置において、車両の惰力走行時に前記車輪の動力により発電することにより、前記車両に対して回生制動力を作用させる発電機と、前記車速制御装置による車速制御を解除し、かつ、回生制動力を発生させて車両が惰力走行する場合に、前記車速制御の解除にともない減速制御したのちに前記駆動力源の出力を徐々に減少させる出力制御手段とを備えていることを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記出力制御手段は、運転者の制動意図がある場合における前記駆動力源の出力の減少程度よりも、運転者の制動意図がない場合における前記駆動力源の出力の減少程度を緩やかに設定するものであることを特徴とするものである。

請求項１の発明によれば、車速制御が解除され、かつ、車両が惰力走行状態となって回生制動力が作用する場合は、減速制御したのちに駆動力源の出力が徐々に減少されるため、車速制御の解除にともなう急激な減速が抑制される。したがって、運転者の違和感やショックが抑制され、ドライバビリティを向上することができる。

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ほか、運転者に制動意図がある場合は、その制動意図に沿って駆動力源の出力が低減される。したがって、ドライバビリティが一層向上する。

つぎに、この発明を図面を参照しながら具体的に説明する。図２は、この発明の一実施形態であるハイブリッド車ＨＶの概略構成図である。図２において、１はエンジンであり、このエンジン１としては内燃機関、具体的にはガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンまたはＬＰＧエンジンなどを用いることができる。つまり、エンジン１は、燃料を燃焼させて熱エネルギを発生させ、その熱エネルギを機械的エネルギに変換する動力装置である。以下の説明においては、エンジン１としてガソリンエンジンを用いた場合を例示する。

エンジン１は、吸気装置２と排気装置３と燃料噴射量制御装置４と点火時期制御装置５と冷却装置６とを有する公知のものである。吸気装置２の吸気管７には電子スロットルバルブ８が設けられているとともに、電子スロットルバルブ８の開度を電気的に制御するアクチュエータ９が設けられている。つまり、電子スロットルバルブ８は、後述するアクセルペダルの操作以外の条件に基づいて、その開度を制御することができる。

一方、エンジン１の出力側には、モータ・ジェネレータ１０が設けられている。このモータ・ジェネレータ１０は、電動機としての機能と発電機としての機能とを備えたものであり、モータ・ジェネレータ１０としては、例えば３相交流式のモータ・ジェネレータ１０を用いることができる。つまり、モータ・ジェネレータ１０は、電気エネルギを機械的エネルギに変換する機能を有する動力装置である。したがって、エンジン１とモータ・ジェネレータ１０とは、その出力特性が異なる。なお、モータ・ジェネレータ１０の出力側には、差動装置１１を介して車輪１２が接続されている。

図３は、ハイブリッド車ＨＶの制御系統を示すブロック図である。まず、車両全体を制御するハイブリッド用電子制御装置（ＨＶ−ＥＣＵ）１３が設けられており、このハイブリッド用電子制御装置１３は、演算処理装置（ＣＰＵまたはＭＰＵ）および記憶装置（ＲＡＭおよびＲＯＭ）ならびに入出力インターフェースを主体とするマイクロコンピュータにより構成されている。以下、各種の電子制御装置が設けられているが、その構成はほぼ同じである。

このハイブリッド用電子制御装置１３に対して、イグニッションスイッチ１４の信号、エンジン回転数センサ１５の信号、エンジン冷却水温センサ１６の信号、ブレーキペダル１７Ａの操作状態を検出するブレーキスイッチ１７の信号、車速センサ１８の信号、アクセルペダル１７Ａの操作状態を検出するアクセル開度センサ１９の信号、シフトレバー２０の操作ポジションを検出するシフトポジションセンサ（言い換えれば、ニュートラルスタートスイッチ）３０の信号などが入力されている。

シフトレバー２０の操作により選択されるシフトポジションには、非駆動ポジションおよび駆動ポジションがある。非駆動ポジションとは、駆動力源のトルクが車輪に伝達されないポジションを意味しており、駆動ポジションとは、駆動力源のトルクが車輪に伝達されるポジションを意味している。非駆動ポジションとしては、例えばＰ（パーキング）ポジション、Ｎ（ニュートラル）ポジションが挙げられる。駆動ポジションとしては、例えばＤ（ドライブ）ポジション、Ｒ（リバース）ポジションが挙げられる。Ｄポジションは、車両を前進走行させることのできるシフトポジションであり、Ｒポジションは、車両を後進走行させることのできるポジションである。

また、ハイブリッド用電子制御装置１３に対しては、電子スロットルバルブ８の開度を検出するスロットル開度センサ２１の信号、クルーズコントロールスイッチ２２の信号が入力されている。クルーズコントロールスイッチ２２は、メインスイッチ２３とコントロールスイッチ２４とを有している。メインスイッチ２３は主電源用スイッチであり、メインスイッチ２３のオン・オフにより、クルーズコントロール機能を起動・解除することができる。

クルーズコントロール機能が起動されると、車両の実車速（言い換えれば走行車速）を目標車速に近づけるような車速制御をおこなうことができる。この車速制御は、エンジン１またはモータ・ジェネレータ１０の少なくとも一方の出力を制御することにより達成される。なお、イグニッションスイッチ１４がオフされると、メインスイッチも２３連動してオフされる。前記コントロールスイッチ２４は、セット／コーストスイッチ２５と、リジューム／アクセルスイッチ２６と、キャンセルスイッチ２７とを有している。

また、このキャンセルスイッチ２７とは別のキャンセルスイッチ２８が設けられている。このキャンセルスイッチ２８としては、ブレーキスイッチ１７またはストップランプスイッチ２９と、シフトポジションを検出するシフトポジションセンサ３０とが例示される。 また、ハイブリッド用電子制御装置１３に対して表示装置３１が接続されている。表示装置３１は車室内のインストルメントパネル（図示せず）に配置されており、クルーズコントロールシステムの起動・解除、設定車速（言い換えれば目標車速）、クルーズコントロールシステムの異常などを表示する。

さらに、ハイブリッド用電子制御装置１３には、エンジン用電子制御装置（エンジンＥＣＵ）３２およびモータ・ジェネレータ用電子制御装置（モータ・ジェネレータＥＣＵ）３３が接続されている。ハイブリッド用電子制御装置１３には、駆動力源制御マップが記憶されている。駆動力源制御マップは、車両の走行状態、例えば車速およびアクセル開度に基づいて、エンジン１およびモータ・ジェネレータ１０の駆動・停止を制御するためのものである。

エンジン用電子制御装置３２には、燃料噴射量制御装置４、点火時期制御装置５、アクチュエータ９が接続されている。また、モータ・ジェネレータ用電子制御装置３３にはインバータ３４が接続されており、インバータ３４にはバッテリ３５が接続されている。そして、インバータ３４には、モータ・ジェネレータ１０が接続されている。つまり、バッテリ３５の電力によりモータ・ジェネレータ１０を駆動することができるとともに、モータ・ジェネレータ１０を発電機として機能させた場合に、その電力をインバータ３４を経由してバッテリ３５に充電することができる。

なお、モータ・ジェネレータ１０を電動機として機能させた場合は、そのトルクをエンジン１に伝達してエンジン１を始動させることができる一方、そのトルクを差動装置１１を介して車輪１２に伝達することもできる。ハイブリッド用電子制御装置１３にはバッテリ用電子制御装置３６が信号通信可能に接続され、バッテリ３５の充電状態を示す信号が、バッテリ用電子制御装置３６に入力されている。

ここで、この実施形態の構成とこの発明の構成との対応関係を説明する。すなわち、エンジン１およびモータ・ジェネレータ１０がこの発明の駆動力源に相当し、エンジン１がこの発明の所定の駆動力源に相当し、アクセルペダル１９Ａがこの発明の出力操作装置に相当し、クルーズコントロールスイッチ２２とキャンセルスイッチ２８とがこの発明の車速制御装置に相当し、モータ・ジェネレータ１０がこの発明の発電機に相当する。

上記構成のハイブリッド車ＨＶにおいては、アクセル開度および車速に基づいて、車両に対する要求駆動力が判断される。この判断結果および前記駆動力源制御マップ、あるいはバッテリ３５の充電量など、各種の条件やデータに基づいて、エンジン１およびモータ・ジェネレータ１０の駆動・停止が制御されるとともに、エンジン１の分担するトルクと、モータ・ジェネレータ１０の分担するトルクとの比率が判断される。この判断結果に基づいて、エンジン１およびモータ・ジェネレータ１０の出力が制御される。

ここで、エンジン１の出力は、電子スロットルバルブ８の開度、または燃料噴射量、または点火時期などにより制御することができる。つまり、電子スロットルバルブ８とアクチュエータ９と燃料噴射量制御装置４と点火時期制御装置５とが、エンジン１の出力制御装置であると言える。これに対して、モータ・ジェネレータ１０のトルクは、バッテリ３５からインバータ３４を介してモータ・ジェネレータ１０に供給される電力の電流値により制御される。すなわち、バッテリ３５およびインバータ３４がモータ・ジェネレータ１０の出力制御装置であると言える。

一方、バッテリ３５の充電量が所定値以下になった場合は、エンジン出力を増加してモータ・ジェネレータ１０を発電機として機能させ、発生した電気エネルギをバッテリ３５に充電することができる。また、車両の惰力走行時（言い換えれば減速時）には、車輪１２から入力される動力（言い換えれば運動エネルギ）がエンジン１に入力されて、いわゆるエンジンブレーキ力が発生するとともに、前記動力をモータ・ジェネレータ１０に入力してモータ・ジェネレータ１０を発電機として機能させ、発生した電気エネルギをバッテリ３５に充電することにより、車両に対して回生制動力を作用させることもできる。このように、車両の減速時にモータ・ジェネレータ１０を発電機として機能させる制御は、ブレーキペダル１７Ａが踏み込まれている場合、またはブレーキペダル１７Ａが踏み込まれていない場合のいずれにおいても、おこなうことができる。

つぎに、ハイブリッド車ＨＶのクルーズコントロール機能について具体的に説明する。
◇目標車速の記憶（定速走行しようとする車速の設定）制御および定速走行制御について
シフトレバー２０の操作によりＤポジションが選択され、かつ、メインスイッチ２３がオンされてクルーズコントロールが起動している状態において、セット／コーストスイッチ２５をオンし、ついでセット／コーストスイッチ２５をオフすると、セット／コーストスイッチ２５がオフされた時の車速が目標車速として記憶される。そして、車両の走行車速（つまり実車速）が目標車速に近づくように、エンジン１およびモータ・ジェネレータ１０の出力が制御される。

上記のような目標車速の記憶制御（言い換えればセット制御）は、低速リミット≦走行車速≦高速リミットである場合に有効である。ここで、低速リミットとは、目標車速として設定できる速度の下限を意味している。そして、走行車速が低速リミット未満である場合は、目標車速の記憶はおこなわれない。また、クルーズコントロールシステムの起動中に走行車速が低速リミット未満になった場合は、記憶されている車速が消去される。ここで、高速リミットとは、目標車速として設定できる速度の上限を意味しており、走行車速が高速リミット以上では、目標車速をセットすることはできない。

◇クルーズコントロール中の定加速制御について
クルーズコントロールシステムが起動されている状態で、かつ、車両の走行中に、リジューム／アクセルスイッチ２６を継続的にオンすると、走行車速を増速させ続け、その後、リジューム／アクセルスイッチ２６をオフした時点の車速が目標車速として記憶される。そして、以後は、走行車速をこの目標車速に近づけるように制御がおこなわれる。なお、加速制御に対応するリジューム／アクセルスイッチ２６の信号は、低速リミット≦走行車速≦高速リミットの場合にのみ有効である。

また、クルーズコントロールシステムが起動されている状態で、かつ、車両の走行中に、リジューム／アクセルスイッチ２６を瞬間的にオン・オフする操作を繰り返すと、オン操作の１回ごとに記憶車速を約１．５km／ｈ増速させる機能、いわゆるタップアップ機能を有している。

◇クルーズコントロール中の減速制御について
クルーズコントロールシステムが起動されている状態で、かつ、車両の走行中に、セット／コーストスイッチ２５を継続的にオンすると車速が減速され、その後、セット／コーストスイッチ２５をオフされた時点の車速が目標車速として記憶され、以後は、走行車速を目標車速に近づける制御がおこなわれる。なお、セット／コーストスイッチ２５の信号は、低速リミット≦走行車速の場合にのみ有効である。

またクルーズコントロールシステムが起動されている状態で、かつ、車両の走行中に、セット／コーストスイッチ２５を瞬間的にオン・オフする操作を繰り返すと、オン操作の１回ごとに記憶車速を約１．５km／ｈ減速させる機能、いわゆるタップダウン機能を有している。
◇キャンセル制御（マニュアルキャンセル制御）について
クルーズコントロールシステムが起動されている状態で、かつ、車両の走行中に、下記の条件が成立した場合は、クルーズコントロールが解除される。すなわち、ストップランプスイッチ２９のオンまたはブレーキスイッチ１７のオンが検出された場合、またはシフトポジションセンサ３０によりＤポジションから他のポジションに切り換えられたことが検出された場合、または、コントロールスイッチ２４のキャンセルスイッチ２７がオンされた場合、または、メインスイッチ２３がオフされた場合などである。

◇復帰制御について
クルーズコントロールシステムが起動されている状態で、かつ、車両の走行中に、キャンセルスイッチ２７またはキャンセルスイッチ２８がオンされてクルーズコントロール走行が解除された後に、リジューム／アクセルスイッチ２６をオン操作することにより、クルーズコントロール走行が解除された時点の記憶車速に復帰する制御がおこなわれる。なお、この復帰制御は、低速リミット≦走行車速≦高速リミットの場合に有効である。

ところで、この実施形態においては、走行車速を目標車速に近づけるための要求トルクは、基本的にはモータ・ジェネレータ１０により確保され、モータ・ジェネレータ１０のトルク不足が発生するなどの場合に、要求トルクの一部がエンジン１により負担される。以下、クルーズコントロール制御において、走行車速を目標車速に近づけるための必要トルクを、モータ・ジェネレータ１０およびエンジン１により分担する場合における、エンジン出力の制御を具体的に説明する。

まず、クルーズ要求開度ＭＡn を式（１）により算出し、この算出結果に応じてエンジン１で負担するトルクを求める。さらに、エンジン１で負担するトルクの算出結果に基づいて、電子スロットルバルブ６の目標開度を決定する。
ＭＡn ＝（ＭＡn-1 ＋ＭＡcal ）／２ ・・・（１）
ここで、n は目標開度の設定回数（具体的には２，３，４・・・）であり、ＭＡcal は目標開度の計算値〔０％≦ＭＡn ≦１００％〕である。ただし、ＭＡ1 （初回目標車速）＝ＭＡset とする。また、ＭＡset ＝ＳＡp ＋ＳＡgrd ・（Ｖn −８０）である。ＳＡp はセット開度ポート取り込み値である。すなわち、セット開度ポート取り込み値とは、目標車速の記憶後に、走行車速を目標車速に対して安定的に近づけるために必要な電子スロットルバルブ６の開度を意味している。ＳＡgrd は、制御ゲイン（後述する）とクルーズ要求開度との関係を示す線図（図示せず）において、特性線の勾配を意味している。

なお、クルーズコントロール制御中であり、かつ、
｜Ｖm −Ｖsk｜＜目標開度更新条件
であり、かつ、
｜Ｖm −Ｖn ｜＜目標開度更新条件
の場合には、目標開度ＭＡn を更新しない。ここで、Ｖm は目標車速を意味しており、Ｖn は現在の走行車速を意味しており、Ｖskはスキップ車速を意味している。スキップ車速とは、現在の走行車速に基づいて所定時間後における車速を予測し、予測された車速を目標車速に近づけるために必要な目標開度を判断するためのものである。また、目標開度更新条件とは、検出データが所定の範囲内で変化したとしても、事実上は目標開度を更新しない条件を意味している。言い換えれば、目標開度更新条件とは制御上の不感帯を意味している。

そして、車速をほぼ一定に維持する定速走行制御時には、式（２）により、目標開度の計算値ＭＡcal が求められる。
ＭＡcal ＝ＭＡn-1 ＋Ｇcon ・（Ｖm −Ｖsk） ・・・（２）
ここで、Ｇcon は定速走行制御に用いる制御ゲインを意味しており、Ｖm は目標車速を意味している。なお、定速走行制御に用いる制御ゲインについては後述する。

一方、定加速走行制御時には、式（３）により、目標開度の計算値ＭＡcal が求められる。
ＭＡcal ＝ＭＡn-1 ＋ＧAcc ・Ｄdn・Ｔsk ・・・（３）
ここで、ＧAccは定加速度制御に用いられる制御ゲインを意味しており、Ddnは目標加速度と現在の実加速度との差を意味しており、Ｔskはスキップ時間を意味している。このスキップ時間は、スキップ車速を算出する場合に用いている所定時間に相当する。
ここで、Ｄdnは式（４）により求められる。
Ｄdn＝（Ｄt −ΔＶn ） ・・・（４）
また、Ｄt は目標加速度である。

さらに、定加速度制御から定速走行制御に移行する場合の目標開度は、式（５）により求められる。
ＭＡcal ＝ＭＡn-1 ＋ＧAcc ・（Ｖm −Ｖsk） ・・・（５）
そして、定加速度制御中に下記の条件が成立した場合に、定速走行制御に移行する。まず、目標加速度Ｄt ＞０の場合について説明する。この場合は、ΔＶa ＜０の状態が、制御ルーチンの４周期（５０ms×４）で連続して発生したこと、または、Ｖm ≧Ｖskになったこと、のいずれかの条件が成立した場合に定加速度制御から定速制御に移行する。

つぎに、目標加速度Ｄt ＜０の場合について説明する。この場合は、ΔＶa ＞０の状態が、制御ルーチンの４周期（５０ms×４）で連続して発生したこと、または、Ｖm ≦Ｖskになったこと、のいずれかの条件が成立した場合に定加速度制御から定速制御に移行する。クルーズコントロールシステムの起動中は上記のような演算処理をおこない、クルーズ要求開度ACCPCC＝ＭＡn としている。

図４は定速制御時に選択される定速制御マップの一例であり、図５は定加速制御時に選択される定加速制御マップの一例である。図６は、定加速制御から定速制御に変更する際、つまり過渡的に用いられる移行制御マップの一例である。

図４ないし図６の制御マップにおいては、目標開度、言い換えればクルーズ要求開度［％］と、このクルーズ要求開度を算出するための制御ゲイン［％／km／ｈ］との関係が示されている。まず、図４の定加速制御マップにおいては、クルーズ要求開度の増加にともない、制御ゲインが減少する特性を備えている。

特に、所定のクルーズ要求開度ACCPCC１以下の場合における制御ゲインの減少割合（言い換えれば減少程度、または減少率、または減少勾配）よりも、所定のクルーズ要求開度ACCPCC１を越えた場合におけるゲインの減少割合の方が緩やかに（言い換えれば少なく）なる特性を有している。

また、図５の定加速制御用のマップにおいては、クルーズ要求開度の増加にともない制御ゲインが減少する特性を備えている。特に、第１のクルーズ要求開度ACCPCC２以下の場合における制御ゲインの減少割合よりも、第１のクルーズ要求開度ACCPCC２を越えた場合における制御ゲインの減少割合の方が急激に（言い換えれば多く）なっている。また、第２のクルーズ要求開度ACCPCC２を越え、かつ、第２のクルーズ要求開度ACCPCC２よりも高い第３のクルーズ要求開度ACCPCC３以下の場合における制御ゲインの減少割合よりも、第２のクルーズ要求開度ACCPCC２を越えた場合における制御ゲインの減少割合の方が緩やかになっている。なお、第１のクルーズ要求開度ACCPCC２は、定速制御マップの所定のクルーズ要求開度ACCPCC１よりも高開度である。

さらに、図６に示す移行制御マップにおいては、クルーズ要求開度の増加にともなう制御ゲインの減少割合は、クルーズ要求開度の変化に関わりなくほぼ一定になっている。図４ないし図６の制御マップにおいて、制御ゲインが大きくなるほど、クルーズ要求開度に対する電子スロットルバルブ６の作動応答性、すなわち感度が向上することを意味している。

なお、車両の走行車速を目標車速に近づけるにあたり、モータ・ジェネレータ１０からトルクを出力することができない場合、例えば、インバータ３４のフェールやバッテリ３５の充電量不足が発生している場合がある。この場合は、走行車速を目標車速に近づける必要なトルクを、エンジン１のトルクのみにより確保する制御をおこなうことができる。この場合は、例えば、図７に示すような単独制御マップが用いられる。図７の制御マップにおいては、クルーズ要求開度の増加にともない、制御ゲインが大きくなり、所定のクルーズ要求開度ACCPCC４以上の状態では、制御ゲインがほぼ一定に制御されている。この図７の制御マップがこの発明の第１の制御内容に相当し、図４ないし図６の制御マップがこの発明の第２の制御内容および制御パターンに相当する。

つぎに、クルーズコントロール中に各制御マップを変更する手順を、図１のフローチャートに基づいて説明する。クルーズコントロール制御が起動され、かつ、目標車速の設定により定速制御をおこなう際には、図４に示す制御マップが選択される（ステップＳ１）。そして、クルーズコントロールスイッチ２２の操作状態に基づいて、定加速度制御を開始するべきか否かが判断される（ステップＳ２）。ステップＳ２で否定的に判断された場合はステップＳ１に戻り、ステップＳ２で肯定的に判断された場合は、図５に示す制御マップが選択される（ステップＳ３）。

そして、走行車速が定加速度制御を終了するべき車速に到達したか否かが判断され（ステップＳ４）、ステップＳ４で否定的に判断された場合はステップＳ３に戻る。ステップＳ４で肯定的に判断された場合は図６に示す制御マップが選択される（ステップＳ５）。そして、車両の加速度（具体的には車速）を示す符号が、加速状態（＋）から減速状態（−）に変化したか否かが判断される（ステップＳ６）。ステップＳ６で否定的に判断された場合はステップＳ５に戻り、ステップＳ６で肯定的に判断された場合はステップＳ１に戻る。

図８は、上記制御に対応するタイムチャートの一例を示す図である。すなわち、車速Ｖ１で定速走行制御がおこなわれている状態から、時刻ｔ１で走行車速を目標車速Ｖ２に上昇させる操作がおこなわれると、クルーズ要求開度が増加するとともに、図４の制御マップから図５の制御マップに変更されて、時刻ｔ１以降は定加速度制御がおこなわれ、走行車速が目標車速Ｖ２に向けて上昇する。

その後、時刻ｔ２において走行車速が目標車速Ｖ２に到達すると、図５の制御マップから図６の制御マップに変更される。その後、車速がある程度増加し、かつ、減速し始めることにより、加速度を示す符号が加速状態（＋）から減速状態（−）に変化する時刻ｔ３において、図６の制御マップから図４の制御マップに変更される。そして、時刻ｔ４以降は走行車速がほぼＶ２に制御されている。このように、定加速度制御から定速制御に変更する過渡時に、移行制御マップを用いている。つまり、時刻ｔ２の前後における制御ゲインの急激な減少が抑制されるため、クルーズ要求開度に対する電子スロットルバルブ６の開度の制御応答性が向上する。したがって、走行車速が目標車速を越える現象、いわゆるオーバーシュート現象を可及的に抑制することができる。なお、図８は、目標車速を上昇させる場合の制御、いわゆる加速制御に対応するタイムチャートであるが、目標車速を下降させる制御、いわゆる減速制御の場合にも、移行制御マップを用いることができる。

以上のように、この実施形態によれば、車両の走行車速を目標車速に近づけるために、単一の駆動力源としてエンジン１が駆動されているか、または複数のエンジン１およびモータ・ジェネレータ１０が駆動されているかにより、異なる内容の制御マップが選択される。したがって、各駆動力源の出力特性に応じた制御をおこなうことができ、運転者の違和感やショックが抑制され、ドライバビリティを向上させることができる。

また、車速を制御するために図７の制御マップが選択された場合は、クルーズ要求開度が少ない場合は、制御ゲインが比較的小さく設定されるため、エンジントルクの変動が抑制されるとともに、クルーズ要求開度が多い場合は、制御ゲインが比較的大きく設定されるため、車速制御の応答性が向上する。これに対して、図５の制御マップが選択された場合は、クルーズ要求開度が少ない場合に、制御ゲインが比較的大きく設定されるため、目標車速の変更初期段階における加速応答性が高められ、ドライバビリティを一層向上することができる。さらに、図４ないし図６に示す制御マップを、車速制御の内容が変わる毎に変更することができ、車速制御の応答性が一層向上する。さらにまた、加速走行状態から定速走行状態に切り換えるときに、移行制御マップを用いているために、走行車速を目標車速に近づけ易くなり、車速制御の応答性が一層向上する。

つぎに、ハイブリッド車ＨＶが定速走行中にアクセル開度が全閉状態となり、かつ、クルーズコントロールのキャンセル信号が発生した場合の制御を説明する。この場合は、エンジン１およびモータ・ジェネレータ１０から車輪１２に対してトルクが伝達されなくなって車両が惰力走行状態となり、モータ・ジェネレータ１０による発電がおこなわれて回生制動力が発生する。このため、キャンセル信号の発生した時点で、エンジン出力を制御するクルーズ要求開度を零に制御すると、エンジンブレーキ力と回生制動力とが重畳して発生する。その結果、車両全体に作用する制動力が急激に増加して、運転者が違和感を持ったり、ショックを体感する可能性がある。

このような不都合に対処するための制御例が、図９のフローチャートに示されている。すなわち、クルーズコントロール中にキャンセル信号がハイブリッド用電子制御装置１３に入力された場合は、このキャンセル信号が、クルーズコントロールスイッチ２２におけるキャンセルスイッチ２７の操作により発生したものであるか否かが判断される（ステップＳ１１）。

このステップＳ１１で肯定的に判断された場合は、キャンセル処理をおこなうとともに（ステップＳ１２）、キャンセル処理がおこなわれてから所定時間後、または所定速度まで減速された時点で、クルーズ要求開度を零に制御し（ステップＳ１３）、クルーズコントロール制御を終了する（ステップＳ１４）。上記ステップＳ１１，Ｓ１２がこの発明の出力制御手段に相当する。

図１０のタイムチャートは、ステップＳ１２ないしステップＳ１３の制御内容に対応するものである。例えば、定速制御中にキャンセル入力がおこなわれた場合は、先ず、実線で示すように、時刻ｔ１でキャンセル信号が入力されてから０．６秒未満の間（図１０において領域Ａ１で示す）は、目標加速度を−１．３km／ｈ／ｓ（タップダウン加速度）とする減速制御をおこなう。

さらに、０．６秒から１秒の範囲（領域Ｂ１）においては、クルーズ要求開度を、電子スロットルバルブ６の開度制御における１回の制御周期ごとに１．８％ずつ下げる。その後は、クルーズ要求開度を急激に零に制御している。このように、クルーズコントロールを解除し、かつ、車両が惰力走行して回生制動力が発生する場合に、エンジントルクを徐々に低減させる制御がおこなわれる。言い換えれば、車両の惰力走行時に、エンジンブレーキ力を徐々に強めることにより、車両に作用する総合的な制動力の急激な増加が抑制され、運転者の違和感やショックを抑制することができ、ドライバビリティが向上する。なお、ステップＳ１１で否定的に判断された場合、具体的には運転者の制動意図があることにより、前記キャンセル信号が発生している場合は、キャンセル制御をおこなうことなくステップＳ１３に進む。具体的には、図１０に破線で示すように、キャンセル信号の発生にともない、クルーズ要求開度を即座に零に制御する。

運転者の制動意図があるか否かは、ブレーキスイッチ１７またはシフトポジションセンサ３０あるいはストップランプスイッチ２９などの制動意図判定装置により判定することができる。例えばブレーキペダル１７Ａが踏み込まれたこと、またはシフトレバー２０によりＰポジションが選択されたこと、ストップランプスイッチ２９がオンされていることなどの条件のうち、少なくとも一つの条件が成立した場合は、運転者の制動意図があるものとして判定される。

図１０に破線で示した特性は、車両の惰力走行時に、モータ・ジェネレータ１０により回生制動力を発生させない場合、またはモータ・ジェネレータが搭載されていない車両（つまり、エンジンのみを駆動力源とする車両）に適用されるトルク低減特性である。つまり、この実施形態は、クルーズコントロールを解除し、かつ、車両が惰力走行する際に、モータ・ジェネレータ１０による回生制動力を生じさせることができるか否かにより、エンジントルクの低減程度を異ならせている、と言い換えることもできる。

上記構成のハイブリッド車ＨＶにおいて、出力操作装置１９Ａの構造や形式としては、運転者の足により操作されるアクセルペダル１９Ａの他に、手動操作されるレバー形式またはボタン形式またはタッチパネル形式またはダイヤル式（回転式）などが例示される。また、この実施形態において、クルーズコントロールスイッチ２２の具体的な構成としては、レバー形式またはボタン形式またはタッチパネル形式またはダイヤル式などが例示される。さらにこの実施形態において、エンジン１の出力（言い換えればトルク）を制御する手法としては、電子スロットルバルブ６の開度を制御するほかに、燃料噴射量制御装置４による燃料噴射量の制御、または点火時期制御装置５による点火時期制御などが挙げられる。

また、図４ないし図６に示す制御マップを相互に変更する方法としては、図４ないし図６の制御マップを予め別個に設定しておき、これらの制御マップを読み替える方法と、基準となる制御マップを演算処理により補正する方法とが例示される。また、この実施形態は、エンジンおよびモータ・ジェネレータのトルクを、同じ車輪に伝達することができるように構成されたハイブリッド車、またはエンジンのトルクと、モータ・ジェネレータのトルクとが別々の車輪に伝達されるように構成されたハイブリッド車のいずれに対しても適用することができる。さらに、モータ・ジェネレータに電力を供給するシステムを、バッテリに代えてキャパシタまたは燃料電池を用いることもできる。

この発明の一制御例を示すフローチャートである。 この発明が適用されたハイブリッド車の概略構成を示すブロック図である。 図２に示されたハイブリッド車の制御系統を示すブロック図である。 この発明で用いられる制御マップの一例を示す図である。 この発明で用いられる制御マップの一例を示す図である。 この発明で用いられる制御マップの一例を示す図である。 この発明で用いられる制御マップの一例を示す図である。 図１のフローチャートに対応するタイムチャートの一例を示す図である。 この発明の他の制御例を示すフローチャートである。 図９の制御例に対応するタイムチャートである。

符号の説明

１…エンジン、 ４…燃料噴射量制御装置、 ５…点火時期制御装置、 ６…電子スロットルバルブ、 ９…アクチュエータ、 １０…モータ・ジェネレータ、 １９Ａ…アクセルペダル、 ２２…クルーズコントロールスイッチ、 ２８…キャンセルスイッチ。

Claims (2)

1. 駆動力源の出力を制御するために操作される出力操作装置と、この出力操作装置とは別に設けられ、かつ、前記駆動力源の出力を制御することにより、車速を制御する車速制御装置とを備え、前記出力操作装置を操作することなく、前記車速制御装置を操作することにより、走行車速を目標車速に近づける制御をおこなう車両の制御装置において、
   車両の惰力走行時に前記車輪の動力により発電することにより、前記車両に対して回生制動力を作用させる発電機と、前記車速制御装置による車速制御を解除し、かつ、回生制動力を発生させて車両が惰力走行する場合に、前記車速制御の解除にともない減速制御したのちに前記駆動力源の出力を徐々に減少させる出力制御手段とを備えていることを特徴とする車両の制御装置。
2. 前記出力制御手段は、運転者の制動意図がある場合における前記駆動力源の出力の減少程度よりも、運転者の制動意図がない場合における前記駆動力源の出力の減少程度を緩やかに設定するものであることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。

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