JP5387778B2 - 車両の駆動制御装置 - Google Patents
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Description
本発明は車両の駆動制御装置に係り、特に、所定の上限車速と下限車速との間で加速走行と減速走行とを交互に繰り返して加減速走行する加減速走行手段を有する駆動制御装置の改良に関するものである。
所定の目標車速に基づいて上限車速および下限車速を設定し、その上限車速と下限車速との間で加速走行と減速走行とを交互に繰り返して加減速走行する加減速走行手段を有する車両が提案されている。特許文献1に記載の車両はその一例で、運転者によって設定された目標車速で走行するように駆動力源を自動的に制御するオートクルーズ制御の実行時に、上記加減速走行を行うことで燃費を向上させるようになっている。すなわち、例えばエンジンを比較的効率が悪い運転領域で作動させる必要がある低車速等でオートクルーズ制御を行う場合、上記加減速走行を実施する際に、加速時にはエンジンを効率の良い運転領域で作動させて走行する一方、減速時にはエンジンを停止して走行抵抗が小さい状態で惰性走行させることにより、全体として燃費を向上させることができる。
しかしながら、上記従来の加減速走行はオートクルーズ制御を前提とするものであるため、オートクルーズ制御を行うことができない車両や、オートクルーズ制御が可能であってもオートクルーズがセットされていない走行時には、その加減速走行による燃費向上効果が得られなかった。
これに対し、未だ公知ではないが、アクセル操作量の変化が所定範囲内で且つ車速の変化が所定範囲内の定常走行状態であることを含む制御開始条件を満足した場合に、その時の車速に基づいて上限車速および下限車速を設定することにより、オートクルーズ制御とは関係無く前記加減速走行を行って燃費向上を図ることが考えられる。この場合は運転者に違和感を与えないように、言い換えれば気が付かれないように、車速のアップダウン制御を行う必要があり、加減速時の車速の変化幅や変化速度(加速時の加速度や減速時の減速度)を適当に設定する必要があるが、それ等の変化幅や変化速度に対する運転者の感覚は個人差があり、どの程度に設定するかが問題になる。すなわち、車速の変化幅を小さくすれば運転者が気が付き難くなるが、エンジン等の駆動力源の作動状態を切り換える頻度が高くなり、燃費向上効果が阻害される。車速の変化速度についても、小さい方が運転者は気が付き難くなるが、加速時におけるエンジン等の駆動力源の作動領域が制約され、効率の良い運転領域で作動させることができない可能性がある。
また、前車両に接近した状態で加減速走行が実施されると、加速走行時に前車両に接近し過ぎて運転者がブレーキを踏む等の減速操作が行われるとともに、その後直ちに加速操作が行われるなどして却って燃費が悪化する可能性があるため、前車両から所定の許容車間距離以上離れていることを条件として加減速走行を開始する必要があるが、車間距離が詰まって運転者がアクセルを緩めたりブレーキを掛けたりするタイミングは個人差があり、許容車間距離をどの程度に設定するかも問題になる。許容車間距離を十分に大きくとれば、加速走行時に前車両に接近し過ぎて運転者が減速操作することを適切に回避しつつ加減速走行を行うことができるが、許容車間距離が大きい分だけ加減速走行の実行頻度が低くなって燃費向上効果が阻害される。
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、燃費向上に有効な加減速走行をオートクルーズ制御とは別個に実施できるようにするとともに、運転者の個人差に拘らずその加減速走行が適切に実施されるようにすることにある。
かかる目的を達成するために、第1発明は、車両の駆動制御装置であって、(a)アクセル操作量の変化が所定範囲内で且つ車速の変化が所定範囲内の定常走行状態であることを含む制御開始条件を満足する場合に、その時の車速に基づいて上限車速および下限車速を設定し、その上限車速と下限車速との間で加速走行と減速走行とを交互に繰り返して加減速走行する加減速走行手段と、(b)その加減速走行手段による加減速走行時に前記アクセル操作量が所定量以上変化した場合には、次回からその加減速走行時の車速の変化幅を狭くし、或いはその加減速走行時の車速の変化速度を小さくする学習手段と、を有し、且つ、(c)前記アクセル操作量の変化量が予め定められた学習禁止変化量以上の場合は前記学習手段による学習が禁止されることを特徴とする。
第2発明は、車両の駆動制御装置であって、(a)前車両との間の車間距離を検出する車間距離センサと、(b)アクセル操作量の変化が所定範囲内で且つ車速の変化が所定範囲内の定常走行状態であるとともに、前記車間距離が所定の許容車間距離以上であることを含む制御開始条件を満足する場合に、その時の車速に基づいて上限車速および下限車速を設定し、その上限車速と下限車速との間で加速走行と減速走行とを交互に繰り返して加減速走行する加減速走行手段と、(c)前記許容車間距離を、前記定常走行時に運転者が減速操作した場合に前記車間距離センサによって検出される車間距離に基づいて補正し、次回からの前記制御開始条件に反映させる学習手段と、を有することを特徴とする。
第3発明は、第2発明の車両の駆動制御装置において、前記学習手段は、前記加減速走行手段による加減速走行時に前記アクセル操作量が所定量以上減少した場合に、前記車間距離センサによって検出される車間距離に基づいて前記許容車間距離を補正することを特徴とする。
第4発明は、第2発明または第3発明の車両の駆動制御装置において、前記許容車間距離は走行環境に応じて設定されることを特徴とする。
第5発明は、第1発明〜第4発明の何れかの車両の駆動制御装置において、前記制御開始条件は、地図データとリンクして記憶装置に記憶された過去の運転データから前記アクセル操作量の変化が所定範囲内で且つ車速の変化が所定範囲内の定常走行状態が所定距離以上継続すると予測されることを含むことを特徴とする。
第1発明の車両の駆動制御装置においては、アクセル操作量の変化が所定範囲内で且つ車速の変化が所定範囲内の定常走行状態であることを含む制御開始条件を満足した場合に、その時の車速に基づいて上限車速および下限車速を設定し、その上限車速と下限車速との間で加速走行と減速走行とを交互に繰り返して加減速走行する加減速走行手段を備えているため、オートクルーズ制御とは別個に加減速走行が実施されるようになり、燃費を向上させることができる。
しかも、その加減速走行手段による加減速走行時にアクセル操作量が所定量以上変化した場合には、次回からその加減速走行時の車速の変化幅を狭くし、或いはその加減速走行時の車速の変化速度を小さくする学習手段を備えているため、それ等の変化幅や変化速度に対する運転者の感覚の個人差に拘らず、その加減速走行時の車速のアップダウンを運転者が気が付かない範囲で、運転者固有のできるだけ大きい変化幅、或いは変化速度で加減速走行が行われるようになり、燃費向上効果が適切に得られる。その場合に、アクセル操作量の変化量が予め定められた学習禁止変化量以上の場合は上記学習手段による学習が禁止されるため、加減速走行以外の原因でアクセル操作量が変化した場合まで学習補正されることが防止される。すなわち、加減速走行による車速変化に気が付いてアクセル操作量が変化する場合、その変化量は比較的小さいのに対し、前車両に接近し過ぎたり割り込みなどで減速する場合は、アクセル操作量が0になったりブレーキ操作されたりするため、アクセル操作量の変化量が所定量以上の場合は学習を禁止するのである。
第2発明の車両の駆動制御装置においては、アクセル操作量の変化が所定範囲内で且つ車速の変化が所定範囲内の定常走行状態であるとともに、車間距離が所定の許容車間距離以上であることを含む制御開始条件を満足した場合に、その時の車速に基づいて上限車速および下限車速を設定し、その上限車速と下限車速との間で加速走行と減速走行とを交互に繰り返して加減速走行する加減速走行手段を備えているため、オートクルーズ制御とは別個に加減速走行が実施されるようになり、燃費を向上させることができる。
しかも、制御開始条件の一つである許容車間距離は、定常走行時に運転者が減速操作した場合に車間距離センサによって検出される車間距離に基づいて補正され、次回からの制御開始条件に反映されるため、車間距離が詰まって運転者が減速操作するタイミングの個人差に拘らず、加減速走行時に前車両に接近し過ぎて運転者が減速操作することを回避できる範囲で、できるだけ短い許容車間距離が設定されるようになる。これにより、加減速走行時に前車両に接近し過ぎて運転者が減速操作することを回避しつつ、運転者固有のできるだけ短い所定の許容車間距離以上で加減速走行が実施されて燃費向上効果が適切に得られるようになる。
第3発明では、加減速走行手段による加減速走行時にアクセル操作量が所定量以上減少した場合に、その時の車間距離に基づいて許容車間距離を補正するため、加減速走行以外の定常走行時の減速操作に基づいて許容車間距離を補正する場合に比較して、加減速走行の加速時の速度変化を加味して許容車間距離が設定される。したがって、加減速走行時に前車両に接近し過ぎて運転者が減速操作することを一層確実に回避できる許容車間距離が設定されるようになり、前車両への接近し過ぎに伴う加減速操作による燃費悪化が一層確実に防止される。
また、車間距離が詰まって運転者が減速操作するタイミングは、車速や、前車両との車速差、路面勾配、天候、路面μ(摩擦係数)、昼夜、などの走行環境によって異なるが、第4発明では、前記許容車間距離が走行環境に応じて設定されるため、走行環境の相違に拘らず加減速走行時に運転者が減速操作することを回避できる適切な許容車間距離が設定される。
第5発明では、地図データとリンクして記憶装置に記憶された過去の運転データから定常走行状態が所定距離以上継続すると予測される場合に、加減速走行手段による加減速走行が実行されるため、ある程度の時間或いは距離を定常走行する蓋然性が高く、加減速走行を適切に実行して燃費を向上させることができる。
本発明は、例えば燃料の燃焼で動力を発生するエンジンおよび電動モータ等の複数の駆動力源を備えているパラレル型、シリーズ型、スプリット型等のハイブリッド車両、エンジンのみを駆動力源として走行するエンジン駆動車両、電動モータのみを駆動力源として走行する電気自動車、電気エネルギー源として燃料電池を備えている燃料電池式電気自動車など、種々の車両の駆動制御装置に適用され得る。すなわち、回転速度やトルク等の作動状態(運転点)によって効率が変化する種々の駆動力源に対して有効で、定常走行時に効率が悪い作動状態となる運転領域において、加減速走行が実施されることにより燃費(エネルギー効率)を向上させることができる。
加減速走行の制御開始条件としては、少なくとも定常走行状態であることが必要で、その定常走行状態が所定距離以上継続すると予測される場合が望ましい。すなわち、定常走行状態が所定距離以上継続することを予測する定常走行予測手段を備えていることが望ましく、例えば地図データとリンクして記憶された過去の運転データと、GPS(Global Positioning System ;全地球測位システム)情報等から分かる現在位置とに基づいて予測することができる。ナビゲーションシステム等により走行経路が設定されている場合は、過去の運転データが無くても、その走行経路の情報(直進度や高低差、路面の勾配変化、信号の有無、渋滞情報など)から定常走行を予測することも可能である。また、加減速走行の加速時に前車両に接近し過ぎて運転者が減速操作するとともに、その後直ちに加速操作するなどして却って燃費が悪化することを回避する上で、前車両との間の車間距離が所定の許容車間距離以上の場合に加減速走行を開始することが望ましい。
加減速走行は、例えば前記特許文献1と同様に実施することが可能で、上限車速および下限車速は例えば車速をパラメータとして設定されるが、単に目標車速(制御開始時の車速)に対して所定車速、或いは所定割合だけ加算、減算するだけでも良いなど、種々の態様が可能である。車速以外に昼間か夜間か(ライトの点灯の有無など)、晴天時か雨天時か(ワイパーの作動の有無など)、路面μ等の走行環境を考慮して設定することもできる。また、加速走行時には、できるだけ効率の良い運転領域で駆動力源を作動させ、減速走行時には、できるだけ走行抵抗が小さくなる状態で惰性走行させることが望ましいが、例えば駆動系にモータジェネレータが接続されている場合、減速走行時に力行制御したり回生制御(発電制御ともいう)したりして減速走行することも可能である。エンジン駆動車両においてエンジンを駆動系に接続したままフューエルカットして減速走行する場合、スロットル弁開度を適当に調整して減速走行することもできる。
第1発明は、学習手段により車速の変化幅を狭くし、或いは車速の変化速度を小さくするようになっており、少なくともその一方が学習補正されれば良く、両方を学習補正することも可能である。アクセル操作量が変化したタイミングや変化の大きさなどで、学習補正する対象を切り換えることもできる。
車速の変化幅を狭くする場合、初期値としては比較的変化幅が大き目に設定され、車速の変化速度を小さくする場合、初期値としては変化速度が比較的大き目に設定される。車速の変化幅や変化速度の補正は、予め定められた一定量ずつ変化させても良いし、アクセル操作量が変化したタイミングや変化の大きさなどで補正量を変えても良い。また、それ等の学習補正を行うことなく加減速走行が累計で一定時間以上、或いは一定距離以上実施された場合には、その学習補正を徐々に戻して車速の変化幅や変速速度を大きくしても良い。
加減速走行時の車速の変化幅を狭くする場合、上限車速および下限車速の両方を変化させても良いが、加速走行時にアクセル操作量が所定量以上減少した場合には上限車速を低下させて、減速走行時にアクセル操作量が所定量以上増大した場合には下限車速を上昇させるなど、条件によって上限車速および下限車速の何れか一方のみを学習補正するだけでも良い。加減速走行時の車速の変化速度を小さくする場合も、加速走行時の加速度および減速走行時の減速度を共に小さくしても良いが、加速走行時にアクセル操作量が所定量以上減少した場合には加速走行時の加速度を小さくし、減速走行時にアクセル操作量が所定量以上増大した場合には減速走行時の減速度を小さくするなど、条件によって加速走行時の加速度および減速走行時の減速度の何れか一方のみを学習補正するだけでも良い。
上記加速走行時の加速度や減速走行時の減速度を変化させる場合、結果的に加速度や減速度を変化させることができれば良く、必ずしも加速度や減速度が所定値となるように制御する必要はない。例えば、加速走行時に駆動力源を所定の運転点(回転速度、トルク)で作動させる場合、加速度を小さくするためには運転点を低トルク側へ変化させれば良く、減速走行時にモータジェネレータを回生制御する場合、減速度を小さくするためにはその回生トルクを低トルク側(0に近くなる側)へ変化させれば良い。エンジン駆動車両の減速走行についても、例えばエンジンを駆動系に接続したままフューエルカットして惰性走行する場合、スロットル弁開度を開き制御して減速度を小さくしたり、自動変速機をニュートラルにするなどしてエンジンを駆動系から切り離すことにより減速度を小さくしたりすることもできる。
アクセル操作量が所定量以上変化した場合は、学習手段によって加減速走行時の車速の変化幅や変化速度が学習補正されるが、同時に加減速走行を終了し、アクセル操作量に応じた駆動力制御に復帰することが望ましい。
また、加減速走行以外の原因でアクセル操作量が変化する場合があるため、予め定められた学習許可条件を満足する場合のみ学習補正することが望ましい。例えば加減速走行でアクセル操作量が変化する場合、その変化量は比較的小さいのに対し、前車両に接近し過ぎたり割り込みなどで減速する場合は、アクセル操作量が0になったりブレーキ操作されたりするため、アクセル操作量の変化量が所定量以上の場合、すなわち予め定められた学習禁止変化量以上の場合は、学習を禁止する。また、1回だけのアクセル操作量変化で直ちに学習補正するのではなく、例えば所定回数の加減速走行で予め定められたN回繰り返された場合に学習補正するようにしても良い。
第2発明の学習手段は、定常走行時に運転者が減速操作した時の車間距離に基づいて許容車間距離を学習補正するもので、加減速走行手段による加減速走行時に実施されることが望ましいが、加減速走行時以外の定常走行時に実施することも可能である。減速操作は、アクセル操作量が所定量以上減少した場合やブレーキ操作された場合である。また、許容車間距離の補正は、例えば減速操作された時の車間距離に所定の余裕値を加えた距離とされる。
この第2発明の学習手段についても、前車両への接近以外の原因で減速操作される場合があるため、予め定められた学習許可条件を満足する場合のみ学習補正することが望ましい。例えば前車両への接近で減速操作される場合の車間距離は、個人差があるものの車速や加速度等に応じて定まる所定の範囲内であり、また元の許容車間距離(学習補正値)から大きく変化することもないため、車間距離が所定の範囲から逸脱している場合や元の許容車間距離から所定量以上離れている場合は学習を禁止しても良い。また、1回だけの減速操作で直ちに学習補正するのではなく、予め定められたN回の減速操作時の車間距離の平均値等に基づいて学習補正するようにしても良い。
前車両への接近による減速操作時の車間距離は、走行環境に応じて異なるため、許容車間距離も走行環境に応じて設定することが望ましい。走行環境は、例えば車速や、前車両との車速差、路面勾配、天候、路面μ、昼間か夜間か、などである。その場合は、許容車間距離の学習補正も走行環境に応じて別々に行うことが望ましい。
以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1は、本発明が好適に適用される車両用駆動装置8を説明するための骨子図で、スプリット型ハイブリッド車両用のものである。図1において、車両用駆動装置8は、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関であるエンジン14と、そのエンジン14からの駆動力を駆動輪40(図3参照)に伝達する動力伝達装置10とから構成されている。動力伝達装置10は、車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスアクスル(T/A)ケース12(以下、単にケース12という)内において、エンジン14側から順番に、そのエンジン14の出力軸(例えばクランク軸)に作動的に連結されてエンジン14からのトルク変動等による脈動を吸収するダンパ16、そのダンパ16を介してエンジン14によって回転駆動される入力軸18、第1モータジェネレータMG1、動力分配機構として機能する第1遊星歯車装置20、減速装置として機能する第2遊星歯車装置22、および駆動輪40に動力伝達可能に連結された第2モータジェネレータMG2を備えている。
図1は、本発明が好適に適用される車両用駆動装置8を説明するための骨子図で、スプリット型ハイブリッド車両用のものである。図1において、車両用駆動装置8は、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関であるエンジン14と、そのエンジン14からの駆動力を駆動輪40(図3参照)に伝達する動力伝達装置10とから構成されている。動力伝達装置10は、車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスアクスル(T/A)ケース12(以下、単にケース12という)内において、エンジン14側から順番に、そのエンジン14の出力軸(例えばクランク軸)に作動的に連結されてエンジン14からのトルク変動等による脈動を吸収するダンパ16、そのダンパ16を介してエンジン14によって回転駆動される入力軸18、第1モータジェネレータMG1、動力分配機構として機能する第1遊星歯車装置20、減速装置として機能する第2遊星歯車装置22、および駆動輪40に動力伝達可能に連結された第2モータジェネレータMG2を備えている。
この動力伝達装置10は、例えば前輪駆動すなわちFF(フロントエンジン・フロントドライブ)型の車両6の前方に横置きされ、駆動輪40を駆動するために好適に用いられるものである。動力伝達装置10では、エンジン14の動力がカウンタギヤ対32(図3参照)の一方を構成する動力伝達装置10の出力回転部材としての出力歯車24からカウンタギヤ対32、ファイナルギヤ対34、差動歯車装置(終減速機)36および一対の車軸38等を順次介して一対の駆動輪40へ伝達される。
入力軸18は、両端がボールベアリング26および28によって回転可能に支持されており、一端がダンパ16を介してエンジン14に連結されることで、そのエンジン14により回転駆動される。また、他端には潤滑油供給装置としてのオイルポンプ30が連結されており、入力軸18が回転駆動されることによりオイルポンプ30が回転駆動されて、動力伝達装置10の各部、例えば第1遊星歯車装置20、第2遊星歯車装置22、ボールベアリング26、28等に潤滑油が供給される。
第1遊星歯車装置20は、エンジン14と駆動輪40との間に連結された差動機構である。この第1遊星歯車装置20は、シングルピニオン型の遊星歯車装置であり、第1サンギヤS1、第1ピニオンギヤP1を自転および公転可能に支持する第1キャリヤCA1、および第1ピニオンギヤP1を介して第1サンギヤS1と噛み合う第1リングギヤR1を、相対回転可能な3つの回転要素として備えている。この第1遊星歯車装置20は、入力軸18に伝達されたエンジン14の出力を機械的に分配する機械的な動力分配機構であって、エンジン14の出力を第1モータジェネレータMG1および出力歯車24に分配する。つまり、この第1遊星歯車装置20においては、第1キャリヤCA1は入力軸18すなわちエンジン14に連結され、第1サンギヤS1は第1モータジェネレータMG1に連結され、第1リングギヤR1は出力歯車24に連結されている。これ等の第1サンギヤS1、第1キャリヤCA1、第1リングギヤR1は、それぞれ相互に相対回転可能であることから、エンジン14の出力が第1モータジェネレータMG1および出力歯車24に分配されると共に、第1モータジェネレータMG1に分配されたエンジン14の出力で第1モータジェネレータMG1が発電され、その発電された電気エネルギーが蓄電されたりその電気エネルギーで第2モータジェネレータMG2が回転駆動されるので、動力伝達装置10は、例えば無段変速状態(電気的CVT状態)とされて、第1遊星歯車装置20の差動状態が第1モータジェネレータMG1により制御されることにより、エンジン14の所定回転に拘わらず出力歯車24の回転が連続的に変化させられる電気的な無段変速機として機能する。
第2遊星歯車装置22はシングルピニオン型の遊星歯車装置である。第2遊星歯車装置22は、第2サンギヤS2、第2ピニオンギヤP2を自転および公転可能に支持する第2キャリヤCA2、および第2ピニオンギヤP2を介して第2サンギヤS2と噛み合う第2リングギヤR2を、相対回転可能な回転要素として備えている。第1遊星歯車装置20のリングギヤR1および第2遊星歯車装置22のリングギヤR2は一体化された複合歯車となっており、その外周部に出力歯車24が設けられている。この第2遊星歯車装置22においては、第2キャリヤCA2は非回転部材であるケース12に連結されることで回転が阻止され、第2サンギヤS2は第2モータジェネレータMG2に連結され、第2リングギヤR2は出力歯車24に連結されている。すなわち、第2モータジェネレータMG2は、出力歯車24および第1遊星歯車装置20のリングギヤR1に、第2遊星歯車装置22を介して連結されている。これにより、例えば発進時などは第2モータジェネレータMG2が回転駆動されることにより、第2サンギヤS2が回転させられ、第2遊星歯車装置22によって減速させられて出力歯車24に回転が伝達される。
上記第1モータジェネレータMG1および第2モータジェネレータMG2は、何れも電動モータおよび発電機として択一的に用いることが可能な回転機で、力行制御により電動モータとして用いられ、回生制御(発電制御ともいう)により発電機として用いられる。これ等の第1モータジェネレータMG1および第2モータジェネレータMG2は、インバータ54を介して相互に電力授受可能に構成されている。
図2は、本実施例の車両用駆動装置8を制御するための制御装置である電子制御装置100に入力される信号、及びその電子制御装置100から出力される信号を例示している。この電子制御装置100は、CPU、ROM、RAM、及び入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、RAMの一時記憶機能を利用しつつROMに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことによりエンジン14、第1モータジェネレータMG1、第2モータジェネレータMG2に関するハイブリッド駆動制御等の車両制御を実行するものである。
電子制御装置100には、図2に示すように各種のセンサやスイッチ等から種々の情報が供給されるようになっており、アクセル操作量センサ80によって検出されるアクセルペダル78の操作量であるアクセル操作量(開度)Accを表す信号、エンジン回転速度センサ82によって検出されるエンジン14の回転速度(エンジン回転速度)NEを表す信号、車速センサ84によって検出される車速Vを表す信号、スロットル弁開度センサ86によって検出される電子スロットル弁62の開度(スロットル弁開度)θthを表す信号、車両加速度センサによって検出される車両6の前後加速度Gを表す信号、フットブレーキスイッチ88によって検出される常用ブレーキのフットブレーキ操作Bonを表す信号、MG1回転速度センサよって検出される第1モータジェネレータMG1の回転速度NMG1を表す信号、MG2回転速度センサによって検出される第2モータジェネレータMG2の回転速度NMG2を表す信号、SOCセンサによって検出される蓄電装置56の充電残量(充電状態)SOCを表す信号、横Gセンサによって検出される車両6の横Gを表す信号、ヨーレートセンサによって検出される車両6のヨーレートを表す信号、路面勾配センサ90によって検出される走行路の路面勾配Φを表す信号、レーダー等の車間距離センサ92によって検出される前車両との間の車間距離Dvを表す信号、オートクルーズ走行を行うために運転者によって操作されるオートクルーズスイッチのON・OFF信号、GPS(Global Positioning System ;全地球測位システム)受信器94によって受信される車両6の現在位置Pv等に関するGPS情報、VICS(Vehicle Information and Communication System;道路交通情報通信システム)受信機96によって受信される路面μや渋滞等に関するVICS情報等が、それぞれ供給される。エンジン回転速度NEは入力軸18の回転速度(入力回転速度)Ninに対応し、車速Vは出力歯車24の回転速度(出力回転速度)Nout に対応し、アクセル操作量Accは運転者の出力要求量に対応する。また、路面μについては、温度センサ等により路面温度を測定して凍結路等の低μ路か否かを判断しても良い。
上記電子制御装置100からは、エンジン出力を制御するエンジン出力制御装置58(図3参照)への制御信号、例えばエンジン14の吸気管60に備えられた電子スロットル弁62のスロットル弁開度θthを操作するスロットルアクチュエータ64への駆動信号や、燃料噴射装置66による吸気管60或いはエンジン14の筒内への燃料供給量を制御する燃料供給量信号、点火装置68によるエンジン14の点火時期を指令する点火信号等が出力される他、第1モータジェネレータMG1、第2モータジェネレータMG2の作動を指令するMG指令信号等が、それぞれ出力される。また、この電子制御装置100は、記憶内容を逐次書き換えることができるとともに電源OFFでも記憶内容を保持できる記憶装置70を備えており、ナビゲーションシステムの地図データや、その地図データとリンクして記憶された過去の運転データ(車速Vやアクセル操作量Accなど)、燃費向上のための加減速走行を行う際の許容車間距離基準値HSK(V)に関する許容車間距離基準値マップ、上限車速Vhi、下限車速Vloに関する上下限車速マップ、加速時目標出力Ppに関する加速時目標出力マップ等が記憶されている。
上記電子制御装置100は、図3に示すように機能的に運転データ記憶手段112、学習手段114、定常走行予測手段116、パルス&グライド走行手段118を備えている。運転データ記憶手段112は、車速Vおよびアクセル操作量Accに関する過去の運転データを地図データと関連付けて記憶装置70に記憶する。この運転データは、例えば予め定められた一定距離(例えば数m〜数十m程度)毎に車速Vおよびアクセル操作量Accを記憶したもので、通勤等により何度も走行した走行路については、例えば直近の複数(例えば5データぐらい)の移動平均を記憶する。
定常走行予測手段116は、パルス&グライド走行が可能な所定距離(例えば数百m)以上定常走行が行われることを予測するもので、例えば前記運転データのアクセル操作量Accの変化が所定範囲内(例えば数%以内)で且つ車速Vの変化が所定範囲内(例えば数km/時以内)の定常走行状態が、前記GPS情報から分かる現在位置Pvから所定距離(例えば数百m程度)以上継続するか否かを判断する。運転データに基づいて、予め定常走行領域を区別して地図データ上に記憶しておき、現在位置Pvおよび走行方向から定常走行を予測しても良い。VICS情報から得られる渋滞情報を考慮して定常走行の可否を判断することもできる。また、運転データが存在しない新たな走行路において、ナビゲーションシステム等により走行経路が設定されている場合は、過去の運転データが無くても、その走行経路のデータ(直進度や高低差、路面の勾配変化、信号の有無、渋滞情報など)から定常走行を予測することも可能である。
パルス&グライド走行手段118は、燃費向上のために定常走行時に所定の上限車速Vhiと下限車速Vloとの間でエンジン14を駆動力源とするパルス走行(加速走行)とグライド走行(惰性走行、減速走行)とを交互に繰り返してパルス&グライド走行を行う加減速走行手段で、学習手段114は、そのパルス&グライド走行時の上下限車速マップ、および許容車間距離基準値マップを学習補正するものである。図4は、これ等のパルス&グライド走行手段118および学習手段114による信号処理を具体的に説明するフローチャートで、ステップS1〜S4、S9〜S11はパルス&グライド走行手段118に相当し、ステップS5〜S8は学習手段に相当する。パルス&グライド走行は加減速走行に相当し、以下、単にP&G走行という。
図4のステップS1では、予め定められたP&G走行の制御開始条件を満足するか否かを判断し、満足する場合はステップS2以下のP&G走行を実行する。制御開始条件は、以下の(a) 〜(c) の条件を含んで定められている。
(a) 前記定常走行予測手段116によって所定距離以上定常走行が行われると予測される。
(b) 現在の走行状態が、アクセル操作量Accの変化が所定範囲内(例えば数%以内)で且つ車速Vの変化が所定範囲内(例えば数km/時以内)の定常走行である。
(c) 車間距離センサ92によって検出される前車両との間の車間距離Dvが所定の許容車間距離SK以上である。
(a) 前記定常走行予測手段116によって所定距離以上定常走行が行われると予測される。
(b) 現在の走行状態が、アクセル操作量Accの変化が所定範囲内(例えば数%以内)で且つ車速Vの変化が所定範囲内(例えば数km/時以内)の定常走行である。
(c) 車間距離センサ92によって検出される前車両との間の車間距離Dvが所定の許容車間距離SK以上である。
上記許容車間距離SKは、前車両に接近した状態でP&G走行が実施されると、パルス走行時に前車両に接近し過ぎて運転者がブレーキを踏む等の減速操作が行われるとともに、その後直ちに加速操作が行われるなどして却って燃費が悪化する可能性があるため、これを回避するために、前車両から所定の許容車間距離SK以上離れていることを条件としてP&G走行を開始する。許容車間距離SKは、予め記憶装置70に記憶された図5に示すような許容車間距離基準値マップから車速Vに応じて許容車間距離基準値HSK(V)を求め、その許容車間距離基準値HSK(V)を用いて次式(1) に従って算出される。許容車間距離基準値マップは、車速Vをパラメータとして予め初期値HSK0が設定されているが、車間距離が詰まって運転者がアクセルを緩めたりブレーキを掛けたりするタイミング(車間距離)は個人差があるため、学習手段114によりHSK1或いはHSK2のように運転者の個人差に応じて学習補正される。
SK=HSK(V)+HSS(V)+HL+HW+HK+HT ・・・(1)
SK=HSK(V)+HSS(V)+HL+HW+HK+HT ・・・(1)
上記(1) 式は、走行環境に応じて許容車間距離SKを補正するための演算式で、HSS(V)は車速差による補正値であり、前車両の車速が遅い場合を正として、車速差が大きい程許容車間距離SKが大きくなるように車速Vをパラメータとして定められ、記憶装置70等に記憶されている。車速差は、前記車間距離センサ92によって検出される車間距離Dvの変化率から求められる。HLはライトONすなわち夜間走行時の補正値で、HWはワイパーONすなわち雨天走行時の補正値であり、何れも正すなわち許容車間距離SKが大きくなるように予め一定値が定められて記憶装置70等に記憶されている。また、HKは路面勾配Φによる補正値で、上り勾配を正として路面勾配Φが大きい程許容車間距離SKが小さくなるように路面勾配Φをパラメータとして定められ、記憶装置70等に記憶されている。HTは低μ路時の補正値で、正すなわち許容車間距離SKが大きくなるように予め一定値或いは路面μをパラメータとして定められて記憶装置70等に記憶されている。
上記制御開始条件を満足してステップS1の判断がYES(肯定)になった場合は、ステップS2を実行し、その時の車速Vを目標車速Vtに設定する。ステップS3では、その目標車速Vtに基づいて、予め記憶装置70に記憶された図6に示すような上下限車速マップに従って上限車速Vhi、下限車速Vloを設定する。上下限車速マップは、目標車速Vtをパラメータとして実線で示す上限車速Vhi0、下限車速Vlo0が予め設定されているが、P&G走行時の車速Vの変化幅に対する運転者の感覚は個人差があり、運転者が気が付かない範囲でできるだけ大きな変化幅でP&G走行が行われるように、学習手段114により例えば一点鎖線で示すVhi1、Vlo1のように運転者の個人差に応じて学習補正される。図6の上下限車速マップの上下限車速(初期値)Vhi0、Vlo0は、目標車速Vtに対して一定の速度幅ΔVo(例えば5km/時程度)だけ増減したものであるが、この速度幅ΔVoは比較的大き目に設定されており、運転者がP&G走行に気が付いた場合にはVhi1、Vlo1のように速度幅ΔVoを小さくする。なお、目標車速Vtに応じて速度幅ΔVoが連続的に変化するような上限車速Vhi、下限車速Vloが設定されるようにしても良い。
次のステップS4では、目標車速Vtに基づいて、予め記憶装置70に記憶された図7に示すような加速時目標出力マップに従って加速時目標出力Ppを設定する。加速時目標出力マップは、目標車速Vtが高い程加速時目標出力Ppが大きくなるとともに、路面勾配Φが上り勾配側を正として大きい程加速時目標出力Ppが大きくなるように、それ等の目標車速Vtおよび路面勾配Φをパラメータとして定められている。この加速時目標出力Ppは、P&G走行のパルス走行時におけるエンジン出力で、エンジン14の効率マップを考慮して目標車速Vtや路面勾配Φに応じてできるだけ効率の良い運転域でエンジン14が作動させられるように定められている。そして、図8の(a) のパルス走行の欄に示すように、第1モータジェネレータMG1を所定の回生トルクで回生制御するとともに、第2モータジェネレータMG2をトルク0のフリー回転状態或いは必要に応じて力行制御することにより、パルス走行が実行される。
上記ステップS4ではまた、減速時目標出力Pgが設定されるが、本実施例では減速時目標出力Pg=0である。すなわち、図8の(a) のグライド走行の欄に示すように、第1モータジェネレータMG1、第2モータジェネレータMG2のトルクは何れも0でフリー回転させられるとともに、エンジン14は駆動系から切り離された状態で停止させられ、車両6は最も走行抵抗が小さい状態で惰性走行(グライド走行)させられる。エンジン14の停止はフューエルカットを意味し、必ずしもエンジン回転が停止することを意味するものではない。すなわち、エンジン14の回転は、フリクションやポンピングロスによる抵抗と、第1モータジェネレータMG1の回転抵抗との関係で定まる。なお、別の実施例として、このグライド走行時に、第1モータジェネレータMG1のトルクを0としてエンジン14をアイドル状態で作動させても良いし、エンジン14をアイドル状態等で作動させるとともに第1モータジェネレータMG1を回生制御或いは力行制御して所定の駆動力やエンジンブレーキを発生させることもできる。第2モータジェネレータMG2を力行制御或いは回生制御して減速走行するようにしても良い。
ステップS5では、アクセル操作量Accが予め定められた上限値Acc1 以下で且つ下限値Acc2以上であるか否か、すなわちアクセル操作量Accの変化量が予め定められた所定量以下か否かを判断する。この上限値Acc1および下限値Acc2は、車両の振動等による変化や運転者が意図しない変化で、制御開始条件を満足してステップS1の判断がYESになった時のアクセル操作量Acc0を基準として、それよりも例えば数%程度の操作幅ΔAccだけ加算および減算した値が設定される。そして、Acc1 ≧Acc≧Acc2であればステップS10を実行するが、Acc1 <AccまたはAcc<Acc2の場合にはステップS6以下を実行する。
ステップS10を実行するAcc1 ≧Acc≧Acc2の状態は、アクセル操作量Accが殆ど変化しておらず、運転者がP&G走行の実行に伴う車速のアップダウンや加減速に気が付いていないとともに定常走行を継続していると考えられるため、前記ステップS3で定められた上限車速Vhiと下限車速Vloとの間で車速Vが鋸歯状に変化するように、図8の(a) に示す作動状態でパルス走行とグライド走行とを交互に繰り返すP&G走行を実行する。図8の(b) はこのP&G走行時の車速Vの変化を示すタイムチャートの一例で、実線は前記上下限車速初期値のマップに従って上限車速Vhi0が設定されるとともに下限車速Vlo0が設定された場合で、一点鎖線は学習補正されたマップに従って上限車速Vhi1が設定されるとともに下限車速Vlo1が設定された場合である。何れの場合も、車速Vが上限車速Vhi0またはVhi1に達したらパルス走行からグライド走行に切り換えられ、車速Vが下限車速Vlo0またはVlo1に達したらグライド走行からパルス走行に切り換えられる。
次のステップS11では、P&G走行の制御終了条件を満足するか否かを判断する。制御終了条件は、前記ステップS1の制御開始条件に対応するものでも良いが、制御のハンチングを防止するために所定のヒステリシスを設けることが望ましい。また、運転者に違和感を生じさせる前にP&G走行を終了するため、制御開始条件とは異なる条件を設定することも可能である。そして、制御終了条件を満足するまでは、前記ステップS5以下を繰り返し実行するが、制御終了条件を満足した場合にはステップS9を実行する。ステップS9では、P&G走行を終了してアクセル操作量Accに応じた所定の駆動力が得られるようにエンジン14や第1モータジェネレータMG1、第2モータジェネレータMG2を制御する通常の駆動制御へ戻る。
一方、上記P&G走行の実行中にアクセル操作量Accが上限値Acc1 より大きくなった場合、すなわち運転者が意識的にアクセルペダル78を増し踏み操作した場合、或いはアクセル操作量Accが下限値Acc2より小さくなった場合、すなわち運転者が意識的にアクセルペダル78を戻し操作した場合には、前記ステップS5の判断がNO(否定)となり、ステップS6以下を実行する。ステップS6ではP&G走行制御を中断し、ステップS7では、前記ステップS5の判断がNOとなった時の車速Vに基づいて修正上限車速Vhi1、修正下限車速Vlo1を算出する。すなわち、Acc1 <Accになった場合は、車速Vの低下を運転者が認識してアクセルペダル78を増し踏みしたと考えられるため、その時の車速V或いはそれより少し高い値が修正下限車速Vlo1となるように前記速度幅ΔVoを変更し、同じ速度幅ΔVoで修正上限車速Vhi1を求める。また、Acc<Acc2になった場合は、車速Vの上昇を運転者が認識してアクセルペダル78を戻し操作したと考えられるため、その時の車速V或いはそれより少し低い値が修正上限車速Vhi1となるように速度幅ΔVoを変更し、同じ速度幅ΔVoで修正下限車速Vlo1を求める。
次にステップS8を実行し、予め定められた学習許可条件を満たす場合には、その修正上限車速Vhi1および修正下限車速Vlo1によって前記記憶装置70に記憶された図6の上下限車速マップを書き換え、次回からその新たな上限車速Vhi1および下限車速Vlo1でP&G走行が行われるようにする。図6の一点鎖線は、この修正上限車速Vhi1および修正下限車速Vlo1によって学習補正された場合の一例で、この補正後の上下限車速Vhi1、Vlo1に従ってP&G走行が行われることにより車速Vの変化幅が狭くなり、運転者がその速度変化に気が付きにくくなる。上記学習許可条件は、P&G走行以外の原因でアクセル操作量Accが変化した場合まで上下限車速マップが学習補正されることを防止するためのもので、例えばP&G走行による車速変化に気が付いてアクセル操作量Accが変化する場合、その変化量は比較的小さいのに対し、前車両に接近し過ぎたり割り込みなどで減速する場合は、アクセル操作量Accが0になったりブレーキ操作されたりするため、アクセル操作量Accの変化量が所定量以上の場合、すなわち予め定められた学習禁止変化量以上の場合は、学習を禁止する。また、1回だけのアクセル操作量Accの変化で直ちに学習補正するのではなく、例えば所定回数のP&G走行で予め定められたN回繰り返された場合に学習補正するようにしても良い。なお、本実施例では実質的に速度幅ΔVoを学習補正し、総ての目標車速Vtに対する速度幅ΔVoが変更されるが、目標車速Vtをパラメータとして速度幅Voすなわち修正上限車速Vhi1および修正下限車速Vlo1を個別に変更(学習補正)するようにしても良い。
その後、前記ステップS9を実行し、P&G走行を終了してアクセル操作量Accに応じた所定の駆動力が得られるようにエンジン14や第1モータジェネレータMG1、第2モータジェネレータMG2を制御する通常の駆動制御へ戻る。
図9は、上記図4のフローチャートに従ってP&G走行制御が行われるとともに、上下限車速マップが学習補正された場合のアクセル操作量Accおよび車速Vの変化を示すタイムチャートの一例である。時間t1は、P&G走行の制御開始条件を満足してステップS1の判断がYESになった時間であり、この場合は上下限車速初期値のマップに従って上限車速Vhi0および下限車速Vlo0が設定され、その上限車速Vhi0と下限車速Vlo0との間で車速Vが変化するようにP&G走行が行われる。時間t2は、車速Vの低下に運転者が気が付いてアクセルペダル78が増し踏み操作され、アクセル操作量Accが上限値Acc1を超えてステップS5の判断がNOとなり、ステップS7、S8でその時の車速Vに基づいて修正上限車速Vhi1および修正下限車速Vlo1により上下限車速マップが学習補正されるとともに、ステップS9でP&G走行が終了させられた時間である。時間t3は、その後再びP&G走行の制御開始条件を満足して、同じ目標車速VtでP&G走行が開始された時間であり、この場合は学習補正された後の上下限車速マップに従って上限車速Vhi1および下限車速Vlo1が設定され、その上限車速Vhi1と下限車速Vlo1との間の比較的狭い変化幅で車速Vが変化するようにP&G走行が行われる。
前記学習手段114はまた、図10のフローチャートに従って信号処理を行うことにより前記許容車間距離基準値HSK(V)を学習補正する。図10のステップR1では、P&G走行を実行中か否かを判断し、P&G走行実行中の場合はステップR2以下を実行する。ステップR2では、アクセルペダル78の戻し量が予め定められた所定値α以上か否か、すなわちアクセル操作量Accの減少側の変化量が所定値α以上になったか否かを判断し、所定値α以上になった場合はステップR3を実行する。所定値αは、車両6が前車両に接近し過ぎて運転者が減速のために戻し操作したことを判断するためのもので、P&G走行の加速時に運転者が違和感を感じてアクセルペダル78を戻し操作した場合を検知する前記下限値Acc2よりも大きく戻し操作されたことを検知するように定められ、例えばアクセル操作量Acc≒0となったことを検知するようにしても良い。別の実施例としては、フットブレーキが踏込み操作されてフットブレーキスイッチ88からフットブレーキ操作Bonを表す信号が供給されたか否かを判断するようにしても良い。
アクセルペダル78の戻し量が所定値α以上となってステップR2の判断がYESになると、ステップR3を実行する。ステップR3では、ステップR2の判断がYESになった時に前記車間距離センサ92によって検出される車間距離Dvに基づいて修正許容車間距離基準値を算出する。この修正許容車間距離基準値は、P&G走行時の加速による前車両への接近等を考慮し、アクセルペダル78が戻し操作されてステップR2がの判断がYESになった時の車間距離Dvに所定の余裕値を加えた距離とされる。
そして、予め定められた学習許可条件を満たす場合には、前記記憶装置70に記憶された図5の許容車間距離基準値マップのうち、今回の車速V(目標車速Vt)に関する許容車間距離基準値を上記修正許容車間距離基準値によって書き換え、次回からその新たな許容車間距離基準値マップを用いて制御開始条件を満たすか否かが判断される。図5の一点鎖線および破線で示す許容車間距離基準値HSK1、HSK2は、それぞれ上記修正許容車間距離基準値によって学習補正された場合の異なる例を示したもので、許容車間距離基準値HSK1は比較的広い車間距離を保って走行する運転者の場合、許容車間距離基準値HSK2は比較的狭い車間距離で走行する運転者の場合である。このように運転者の個人差に応じて許容車間距離マップが学習補正されることにより、P&G走行の加速時に前車両に接近し過ぎて運転者がアクセルペダル78の戻し操作等の減速操作を行うことを回避できる範囲で、できるだけ短い許容車間距離が設定されるようになる。
上記学習許可条件は、前車両への接近以外の原因でアクセルペダル78が戻し操作された場合まで許容車間距離マップが学習補正されることを防止するためのもので、例えば前車両への接近で減速操作される場合の車間距離Dvは、個人差があるものの車速Vや加速度等に応じて定まる所定の範囲内であり、また元の許容車間距離基準値(初期値HSK0または学習補正値HSK1、HSK2など)から大きく変化することもないため、修正許容車間距離基準値が所定の範囲から逸脱している場合や元の許容車間距離基準値から所定量以上離れている場合は学習を禁止しても良い。また、1回だけのアクセルペダル78の戻し操作で直ちに学習補正するのではなく、予め定められたN回の減速操作時の車間距離Dvの平均値等に基づいて学習補正するようにしても良い。なお、本実施例では車速Vをパラメータとして許容車間距離基準値が個別に学習補正されるが、車間距離Dvに対する運転者の嗜好は車速Vの相違に拘らず同じ傾向を示す場合が多いため、車速Vに拘らず許容車間距離基準値マップ全体を学習補正によって増大側或いは減少側へ変更するようにしても良い。
このように本実施例の車両用駆動装置8においては、定常走行状態であることを含む制御開始条件を満足した場合に、その時の車速Vを目標車速Vtとして上下限車速マップに従って上限車速Vhiおよび下限車速Vloを設定し、その上限車速Vhiと下限車速Vloとの間でパルス走行(加速走行)とグライド走行(減速走行)とを交互に繰り返してP&G走行するパルス&グライド走行手段118を備えているため、オートクルーズ制御とは別個にP&G走行が実施されるようになり、燃費を向上させることができる。
しかも、そのパルス&グライド走行手段118によるP&G走行時にアクセル操作量Accが所定量以上変化した場合、すなわち上限値Acc1または下限値Acc2を超えて変化した場合には、次回からそのP&G走行時の車速Vの変化幅が狭くなるように上下限車速マップを補正する学習手段114を備えているため、その変化幅に対する運転者の感覚の個人差に拘らず、そのP&G走行時の車速Vのアップダウンを運転者が気が付かない範囲で、運転者固有のできるだけ大きい変化幅でP&G走行が行われるようになり、燃費向上効果が適切に得られる。
また、P&G走行を実施する際の制御開始条件として車間距離Dvが所定の許容車間距離SK以上であることが含まれているため、P&G走行の加速時に前車両に接近し過ぎて運転者が減速操作するとともに、その後に加速操作することにより燃費が却って悪化することが防止される。特に、その許容車間距離SKの基礎となる許容車間距離基準値HSK(V)は、P&G走行時に運転者が減速操作した場合、すなわちアクセルペダル78の戻し操作量が所定値α以上となった場合に、車間距離センサ92によって検出される車間距離Dvに基づいて学習補正され、次回からの制御開始条件に反映されるため、車間距離Dvが詰まって運転者が減速操作するタイミングの個人差に拘らず、P&G走行時に前車両に接近し過ぎて運転者が減速操作することを回避できる範囲で、できるだけ短い許容車間距離SKが設定されるようになる。これにより、P&G走行時に前車両に接近し過ぎて運転者が減速操作することを回避しつつ、運転者固有のできるだけ短い所定の許容車間距離SK以上でP&G走行が実施されて燃費向上効果が適切に得られる。
また、上記許容車間距離基準値HSK(V)の学習補正は、P&G走行時に運転者が減速操作した場合に、その時の車間距離Dvに基づいて行われるため、P&G走行以外の定常走行時の減速操作に基づいて許容車間距離基準値HSK(V)を補正する場合に比較して、P&G走行の加速時(パルス走行時)の速度変化を加味して許容車間距離基準値HSK(V)が補正されることになる。したがって、P&G走行時に前車両に接近し過ぎて運転者が減速操作することを一層確実に回避できる許容車間距離SKが設定されるようになり、前車両に対する接近し過ぎに伴う加減速操作による燃費悪化が一層確実に防止される。
また、車間距離Dvが詰まって運転者が減速操作するタイミングは、車速Vだけでなく前車両との車速差、夜間走行時か否か、雨天走行時か否か、路面勾配Φ、低μ路か否かによって異なるが、本実施例では前記(1) 式に従ってそれ等の走行環境に応じて許容車間距離基準値HSK(V)を補正して許容車間距離SKを求めるようになっているため、それ等の走行環境の相違に拘らずP&G走行時に運転者が減速操作することを回避できる適切な許容車間距離SKが設定される。
また、本実施例では、定常走行予測手段116により地図データとリンクして記憶装置70に記憶された過去の運転データから定常走行状態が所定距離以上継続すると予測された場合にP&G走行が実行されるため、ある程度の時間或いは距離を定常走行する蓋然性が高く、P&G走行を適切に実行して燃費を向上させることができる。
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の実施例において前記実施例と実質的に共通する部分には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
図11は前記図9に対応するタイムチャートで、P&G走行のグライド走行時にアクセル操作量Accが上限値Acc1を超えて変化した場合には、下限車速Vloを設定する下限車速マップのみを学習補正し、上限車速Vhiに関する上限車速マップは変更しない場合である。また、図示は省略するが、P&G走行のパルス走行時にアクセル操作量Accが下限値Acc2を超えて変化した場合には、上限車速Vhiを設定する上限車速マップのみを学習補正し、下限車速Vloに関する下限車速マップは変更しない。
本実施例でも、P&G走行時の車速Vの変化幅に対する運転者の感覚の個人差に拘らず、その車速Vのアップダウンを運転者が気が付かない範囲でできるだけ大きい変化幅でP&G走行が行われるなど前記実施例と同様の作用効果が得られる。しかも、下限車速マップおよび上限車速マップを、アクセル操作量Accの増減により別々に学習補正するため、前記実施例に比較して車速Vの変化幅がきめ細かく変更(学習補正)されるようになり、運転者の個人差に応じて一層大きな変化幅でP&G走行が行われるようになって燃費が一層向上する。
図12は前記図4に対応するフローチャートで、図4に比較してステップS5、S7、S8の代わりにステップS5−1、S7−1、S8−1を実行する点が相違する。すなわち、前記実施例ではP&G走行時の車速Vの変化幅を狭くするように学習補正するようになっていたが、本実施例ではP&G走行時の加速時目標出力Ppを学習補正することにより、パルス走行時の加速度を小さくする。具体的には、ステップS5−1でパルス走行時にAcc<Acc2になったか否かを判断し、Acc<Acc2になった場合は、前記ステップS6に続いてステップS7−1を実行し、その時の加速時目標出力Ppから予め定められた一定の補正出力ΔPpを減算することにより修正加速時目標出力Pp−ΔPpを算出する。また、ステップS8−1では、予め定められた学習許可条件を満たす場合に、その修正加速時目標出力Pp−ΔPpによって前記記憶装置70に記憶された加速時目標出力マップを書き換え、次回からその新たな加速時目標出力マップを用いて加速時目標出力Ppが設定されるようにする。図13の実線は学習補正が行われる前の加速時目標出力マップの初期値で、一点鎖線は学習補正された後の加速時目標出力マップである。本実施例では総ての目標車速Vtにおける加速時目標出力Ppが一律に補正出力ΔPpだけ低減されるが、目標車速Vtをパラメータとして加速時目標出力Ppを個別に変更(学習補正)するようにしても良い。また、アクセル操作量Accの変化量(戻し量)や変化速度等に応じて補正出力ΔPpを変化させても良い。
図14は、上記図12のフローチャートに従ってP&G走行が行われるとともに、加速時目標出力マップが学習補正された場合のアクセル操作量Accおよび車速Vの変化を示すタイムチャートの一例で、前記図9に対応する図である。時間t1は、P&G走行の制御開始条件を満足してP&G走行が開始された時間であり、時間t2は、パルス走行時の車速変化或いは加速度変化に運転者が気が付いてアクセルペダル78が戻し操作され、アクセル操作量Accが下限値Acc2を超えて変化し、ステップS6以下が実行されて加速時目標出力マップが学習補正されるとともにP&G走行が終了させられた時間である。また、時間t3は、その後再びP&G走行の制御開始条件を満足して、同じ目標車速VtでP&G走行が開始された時間であり、実線は学習補正された新たな加速時目標出力マップに従って加速時目標出力Ppが設定されてP&G走行が実施された場合で、一点鎖線で示すように元の加速時目標出力PpでP&G走行が行われた場合に比較して、パルス走行時の車速Vの変化(傾き)が緩やかになる。
本実施例では、P&G走行時の車速Vの変化速度(実施例では加速度)に対する運転者の感覚の個人差に拘らず、その車速Vの変化を運転者が気が付かない範囲で、運転者固有のできるだけ大きい加速度でP&G走行のパルス走行が行われるようになり、燃費向上効果が適切に得られる。
なお、P&G走行のグライド走行時にエンジン14をアイドル状態等で作動させるとともに第1モータジェネレータMG1を回生制御或いは力行制御して所定の駆動力やエンジンブレーキを発生させたり、第2モータジェネレータMG2を力行制御或いは回生制御したりする場合に、そのグライド走行時の減速時目標出力Pgに従ってそれ等を制御する場合には、その減速時目標出力Pgについても上記加速時目標出力Ppと同様にして学習補正することが望ましい。すなわち、グライド走行時にAcc1<Accになったか否かを判断し、Acc1<Accになった場合は、その時の減速時目標出力Pgに予め定められた一定の補正出力ΔPgを加算(駆動力を大きくする方向の補正で回生トルクは減算)することにより修正減速時目標出力Pg+ΔPgを算出するとともに、その修正減速時目標出力Pg+ΔPgによって記憶装置70に記憶された減速時目標出力マップを書き換え、次回からその新たな減速時目標出力マップを用いて減速時目標出力Pgが設定されるようにすれば良い。これにより、グライド走行時の車速Vの変化(傾き)が緩やかになり、運転者が気が付きにくくなる。この場合も、目標車速Vtをパラメータとして減速時目標出力Pgを個別に変更(学習補正)したり、アクセル操作量Accの変化量(増し踏み量)等に応じて補正出力ΔPgを変化させたりしても良い。
図15は、遊星歯車式等の有段の自動変速機204を有するエンジン駆動車両200に本発明が適用された場合を説明する図で、(a) はエンジン駆動車両200の骨子図であり、原動機としてエンジン202を備えているとともに、動力伝達が可能な複数のギヤ段および動力伝達を遮断するニュートラルが可能な自動変速機204を介して差動歯車装置206から左右の駆動輪208へ駆動力が伝達されるようになっている。(b) は、P&G走行を行う際のエンジン202および自動変速機204の作動状態を説明する図で、パルス走行時にはエンジン202を比較的効率が高い所定の運転点で作動させるとともに自動変速機204を動力伝達可能な所定のギヤ段とし、そのエンジン202を駆動力源として加速走行する一方、グライド走行時にはエンジン202をアイドリング状態で作動させるとともに自動変速機204をニュートラルとして惰性走行させる。なお、グライド走行時に自動変速機204を所定のギヤ段としてエンジンブレーキを効かせたり、エンジン200をフューエルカットして停止させたりすることもできる。
そして、このようなエンジン駆動車両200についても、前記実施例と同様に上下限車速マップに従って上限車速Vhiおよび下限車速Vloを設定したり加速時目標出力マップに従って加速時目標出力Ppを設定したりしてP&G走行を行うとともに、それ等の上下限車速マップや加速時目標出力マップを学習補正することにより、前記実施例と同様の作用効果が得られる。また、許容車間距離基準値マップについても、前記実施例と同様にして学習補正することが可能である。
図16は、モータジェネレータMGを駆動力源として備えている電気自動車210に本発明が適用された場合を説明する図で、(a) は電気自動車210の骨子図であり、モータジェネレータMGの駆動力は断続装置214を介して差動歯車装置206から左右の駆動輪208へ伝達されるようになっている。断続装置214は、動力伝達を接続、遮断できるもので、単純な摩擦クラッチや前記自動変速機204、或いは同期式噛合クラッチなどである。(b) は、P&G走行を行う際のモータジェネレータMGおよび断続装置214の作動状態を説明する図で、パルス走行時にはモータジェネレータMGを比較的効率が高い所定の運転点で作動させるとともに断続装置214を動力伝達可能な接続状態とし、そのモータジェネレータMGを駆動力源として加速走行する一方、グライド走行時にはモータジェネレータMGのトルクを0としてフリー回転させるとともに断続装置214を遮断状態として惰性走行させる。なお、グライド走行時に断続装置214を接続するとともにモータジェネレータMGを回生制御して所定の制動力を作用させたり、モータジェネレータMGを力行制御して所定の減速度で減速走行させたりすることもできる。
このような電気自動車210においても、前記実施例と同様に上下限車速マップに従って上限車速Vhiおよび下限車速Vloを設定したり加速時目標出力マップに従って加速時目標出力Ppを設定したりしてP&G走行を行うとともに、それ等の上下限車速マップや加速時目標出力マップを学習補正することにより、前記実施例と同様の作用効果が得られる。また、許容車間距離基準値マップについても、前記実施例と同様にして学習補正することが可能である。
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
6:車両 8:車両用駆動装置 70:記憶装置 80:アクセル操作量センサ 84:車速センサ 92:車間距離センサ 100:電子制御装置 112:運転データ記憶手段 114:学習手段 118:パルス&グライド走行手段(加減速走行手段) Acc:アクセル操作量 V:車速 Vhi:上限車速 Vlo:下限車速
Claims (5)
- 車両の駆動制御装置であって、
アクセル操作量の変化が所定範囲内で且つ車速の変化が所定範囲内の定常走行状態であることを含む制御開始条件を満足する場合に、その時の車速に基づいて上限車速および下限車速を設定し、該上限車速と該下限車速との間で加速走行と減速走行とを交互に繰り返して加減速走行する加減速走行手段と、
該加減速走行手段による加減速走行時に前記アクセル操作量が所定量以上変化した場合には、次回から該加減速走行時の車速の変化幅を狭くし、或いは該加減速走行時の車速の変化速度を小さくする学習手段と、
を有し、且つ、前記アクセル操作量の変化量が予め定められた学習禁止変化量以上の場合は前記学習手段による学習が禁止される
ことを特徴とする車両の駆動制御装置。 - 車両の駆動制御装置であって、
前車両との間の車間距離を検出する車間距離センサと、
アクセル操作量の変化が所定範囲内で且つ車速の変化が所定範囲内の定常走行状態であるとともに、前記車間距離が所定の許容車間距離以上であることを含む制御開始条件を満足する場合に、その時の車速に基づいて上限車速および下限車速を設定し、該上限車速と該下限車速との間で加速走行と減速走行とを交互に繰り返して加減速走行する加減速走行手段と、
前記許容車間距離を、前記定常走行時に運転者が減速操作した場合に前記車間距離センサによって検出される車間距離に基づいて補正し、次回からの前記制御開始条件に反映させる学習手段と、
を有することを特徴とする車両の駆動制御装置。 - 前記学習手段は、前記加減速走行手段による加減速走行時に前記アクセル操作量が所定量以上減少した場合に、前記車間距離センサによって検出される車間距離に基づいて前記許容車間距離を補正する
ことを特徴とする請求項2に記載の車両の駆動制御装置。 - 前記許容車間距離は走行環境に応じて設定される
ことを特徴とする請求項2または3に記載の車両の駆動制御装置。 - 前記制御開始条件は、地図データとリンクして記憶装置に記憶された過去の運転データから前記アクセル操作量の変化が所定範囲内で且つ車速の変化が所定範囲内の定常走行状態が所定距離以上継続すると予測されることを含む
ことを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の車両の駆動制御装置。
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