JP7200736B2 - 駆動力制御装置 - Google Patents
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Description
車両に付与される駆動力を発生する駆動力発生装置(20)と、
前記駆動力発生装置(20)を制御することにより前記駆動力を制御するコントローラ(10)と、
を備える。
前記コントローラ(10)は、
前記車両のアクセルペダルが操作状態にある場合に前記車両のシフトポジションがリバースポジション以外のポジションから当該リバースポジションへと変化するパターン及び前記シフトポジションがドライビングポジション以外のポジションから当該ドライビングポジションへと変化するパターンを含む所定のパターンに沿って変化したとの条件を含む開始条件(第1条件)が成立した時点にて前記アクセルペダルの操作量に基づいて決定される操作駆動力がシフト変更時目標駆動力(SCFtgt)を超えないように制限を加えることにより得られた駆動力を前記駆動力発生装置(20)に発生させるシフト変更時抑制制御を開始し、
前記アクセルペダルが操作状態にあり且つ前記シフトポジションが前記リバースポジションにあるとの条件を含む実行条件(第3条件)が成立している場合に前記操作駆動力が後退時目標駆動力(RFtgt)を超えないように制限を加えることにより得られた駆動力を前記駆動力発生装置(20)に発生させる後退時抑制制御を実行し、
前記シフト変更時抑制制御が実行されている場合、前記車両のドライバによって前記アクセルペダルの操作以外の予め定められた特定の操作がなされたとき、前記シフト変更時目標駆動力(SCFtgt)を大きくすることにより前記シフト変更時抑制制御における前記操作駆動力に対する制限の程度を緩和するか又は前記シフト変更時抑制制御を停止し、
前記後退時抑制制御が実行されている場合、前記ドライバによって前記特定の操作がなされたとき、前記後退時抑制制御における前記操作駆動力に対する制限の程度を維持し、
前記シフト変更時抑制制御及び前記後退時抑制制御の両方が実行されている場合に前記特定の操作がなされたとき前記シフト変更時抑制制御を停止する、
ように構成されている。
更に、
前記コントローラ(10)は、
前記操作駆動力を目標操作駆動力(NOFtgt)として算出し、
前記シフト変更時目標駆動力(SCFtgt)を前記車両の加速状態を表すパラメータを用いて算出し、
前記後退時目標駆動力(RHFtgt)を前記パラメータを用いて算出し、
前記シフト変更時抑制制御及び前記後退時抑制制御の両方が実行されている場合、前記目標操作駆動力(NOFtgt)、前記シフト変更時目標駆動力(SCFtgt)及び前記後退時目標駆動力(RHFtgt)のうちから最も小さい駆動力を最終目標駆動力(FLFtgt)として選択し、
前記特定の操作がなされた切替時点において前記後退時目標駆動力(RHFtgt)が前記シフト変更時目標駆動力(SCFtgt)よりも大きければ前記切替時点での前記シフト変更時目標駆動力(SCFtgt)から時間の経過に従って徐々に増大する徐変目標駆動力(ZFtgt)を算出し、前記切替時点から前記徐変目標駆動力(ZFtgt)が前記パラメータを用いて逐次算出される後退時目標駆動力(RHFtgt)に到達する到達時点までの期間において前記目標操作駆動力(NOFtgt)及び前記徐変目標駆動力(ZFtgt)のうちのより小さい駆動力を最終目標駆動力(FLFtgt)として選択し、
前記到達時点以降において前記目標操作駆動力(NOFtgt)及び前記パラメータを用いて逐次算出される後退時目標駆動力(RHFtgt)のうちのより小さい駆動力を最終目標駆動力(FLFtgt)として選択し、
前記駆動力発生装置(20)が発生する駆動力が前記選択された最終目標駆動力(FLFtgt)に一致するように前記駆動力発生装置(20)を制御する、
ように構成されている。
ここで、「シフト変更時抑制制御及び後退時抑制制御の両方が実行されている場合」とは、「シフトポジションがリバースポジション以外のポジションから当該リバースポジションへと変化するパターンに沿って変化したことによりシフト変更時抑制制御が開始され、その後、後退を継続することにより後退時抑制制御の実行条件も成立する場合」を意味する。本発明装置によれば、このような場合に特定の操作がなされたとき(切替時点)においてはシフト変更時抑制制御が停止されるため、後退時抑制制御が実行される。このとき、切替時点において「後退時目標駆動力>シフト変更時目標駆動力」であれば、徐変目標駆動力(切替時点でのシフト変更時目標駆動力から時間の経過に従って徐々に増大する駆動力)が算出される。徐変目標駆動力は、到達時点(徐変目標駆動力が「パラメータを用いて逐次算出される後退時目標駆動力(即ち、最新の後退時目標駆動力)」に到達する時点)まで算出される。このため、切替時点において「後退時目標駆動力>シフト変更時目標駆動力」であることに起因して最終目標駆動力がシフト変更時目標駆動力から後退時目標駆動力へと急増する可能性を大幅に低減できる。別言すれば、切替時点から到達時点までの期間において最終目標駆動力の増加が滑らかになる。この結果、切替時点において車両が急加速する可能性を大幅に低減できる。
前記コントローラ(10)は、
前記パラメータの実際値(Ga)を前記シフト変更時抑制制御において算出されるシフト変更時目標パラメータ(GtgtS)に一致させるために前記車両に付与すべき駆動力を、第1制御ゲイン(K1SC、K2SC、K3SC)を用いたフィードバック制御に則って前記シフト変更時目標駆動力(SCFtgt)として算出し、
前記パラメータの実際値(Ga)を前記後退時抑制制御において算出される後退時目標パラメータ(GtgtR)に一致させるために前記車両に付与すべき駆動力を、第2制御ゲイン(K1R、K2R、K3R)を用いたフィードバック制御に則って前記後退時目標駆動力(RFtgt(RHFtgt))として算出し、
前記切替時点において前記後退時目標駆動力(RFtgt(RHFtgt))が前記シフト変更時目標駆動力(SCFtgt)以下である場合、前記シフト変更時目標パラメータ(GtgtS)と前記後退時目標パラメータ(GtgtR)とが互いに等しいとき、前記切替時点以降において前記パラメータの実際値(Ga)を前記後退時目標パラメータ(GtgtR)に一致させるために前記車両に付与すべき駆動力を、前記第2制御ゲイン(K1R、K2R、K3R)に代えて前記第1制御ゲイン(K1SC、K2SC、K3SC)を用いたフィードバック制御に則って前記後退時目標駆動力(RFtgt(RYFtgt))として算出する、
ように構成されている。
(構成)
以下、本発明の第1実施形態に係る駆動力制御装置(以下、「第1実施装置」とも称する。)について図面を参照しながら説明する。第1実施装置は、車両に適用される。図1に示すように、第1実施装置は、駆動力制御ECU10(以下、単に、「ECU10」とも称する。)を備える。
Nレンジ(ニュートラルレンジ):シフトポジションPsがNレンジに対応する位置(以下、「Nポジション」又は「ニュートラルポジション」と称する。)である場合、駆動機構の状態がニュートラル状態に設定される。このとき、駆動輪Wは回転可能であるが、駆動力発生装置20が発生する駆動力は駆動輪Wに伝達されない。
Rレンジ(リバースレンジ):シフトポジションがRレンジに対応する位置(以下、「Rポジション」又は「リバースポジション」と称する。)である場合、駆動機構の状態が駆動力伝達可能状態に設定される。このとき、車両を後進させる向きの駆動力が駆動輪Wに伝達される。
1.目標操作駆動力
ECU10は、アクセルペダル操作量AP及び車速Vに基づいて目標駆動力を算出する。この目標駆動力は、ドライバによるアクセルペダルの操作に基づいて決定される駆動力であるから、以下では「目標操作駆動力NOFtgt」と称する。後述するように、後退時抑制制御及びシフト変更時抑制制御の何れもが実行されていない場合、ECU10は、駆動輪Wに伝達される駆動力が目標操作駆動力NOFtgtに一致するようにアクチュエータ21を制御する。なお、ECU10は、アクセルペダル操作量AP及び車速Vを、アクセルペダル操作量APとスロットル開度との関係を車速毎に規定したルックアップテーブルMapNOFtgt(AP,V)(図示省略)に適用することにより目標操作駆動力NOFtgtを求める。
シフト変更時の駆動力抑制制御は「SC抑制制御」と称される場合がある。ECU10は、以下に述べる第1条件が成立した場合、SC抑制制御を開始する。よって、第1条件はSC抑制制御開始条件である。第1条件は、以下に述べる条件A1及び条件A2の両方が成立したときに成立する。
条件A1:アクセルペダルが操作状態にある(即ち、アクセルペダル操作量AP≧アクセルペダル操作量閾値APthである)。
条件A2:シフトポジションPsが以下の(パターン1)乃至(パターン5)の何れかのパターンで変化した。
(パターン1)PポジションからRポジションへと変化するパターン
(パターン2)NポジションからRポジションへと変化するパターン
(パターン3)PポジションからDポジションへと変化するパターン
(パターン4)DポジションからRポジションへと変化するパターン
(パターン5)RポジションからDポジションへと変化するパターン
条件B1:アクセルペダルが操作状態から非操作状態に変化した(即ち、アクセルペダル操作量APが閾値APth以上から閾値APth未満へと変化した。)。
条件B2:シフトポジションPsが、SC抑制制御開始時におけるシフトポジションとは異なるシフトポジションへと変化した。
ECU10は、車速Vを、車速Vとシフト変更時目標加速度(SC目標加速度、SC上限加速度)GtgtSとの関係を規定したシフト変更時目標加速度ルックアップテーブルMapS(V)に適用することによりSC目標加速度GtgtSを求める。
SCFtgt
=MapSCFF(GtgtS,V)+K1SC・ΔGs+K2SC・ΣΔGs+K3SC・dΔGs/dt …(1)
K1SCは、比例項の制御ゲイン(定数)である。
K2SCは、積分項の制御ゲイン(定数)である。
K3SCは、微分項の制御ゲイン(定数)である。
後退時の駆動力抑制制御は「R抑制制御」と称される場合がある。ECU10は、以下に述べる第3条件が成立している場合にR抑制制御を実行し、第3条件が成立していない場合にR抑制制御を実行しない。従って、第3条件は、R抑制制御の実行条件であり、R抑制制御の開始条件及び終了条件であるということもできる。
第3条件は、以下に述べる条件C1及び条件C2の両方が成立したときに成立する。
条件C1:アクセルペダルが操作状態にある(即ち、アクセルペダル操作量AP≧アクセルペダル操作量閾値APthである)。
条件C2:シフトポジションPsがRポジションである。
(後退時目標駆動力RFtgtの算出)
ECU10は、車速Vを、車速Vと後退時目標加速度(R目標加速度、R上限加速度)GtgtRとの関係を規定した後退時目標加速度ルックアップテーブルMapR(V)に適用することによりR目標加速度GtgtRを求める。
RHFtgt
=MapHRFF(GtgtR,V)+K1R・ΔGr+K2R・ΣΔGr+K3R・dΔGr/dt …(2)
K1Rは、比例項の制御ゲイン(定数)であり、制御ゲインK1SCと相違する。
K2Rは、積分項の制御ゲイン(定数)であり、制御ゲインK2SCと相違する。
K3Rは、微分項の制御ゲイン(定数)であり、制御ゲインK3SCと相違する。
但し、K1R=K1SC、K2R=K2SC及びK3R=K3SCのうちの少なくとも一つの等式が不成立であればよい。
ECU10は、第1条件(SC抑制制御開始条件)の成立後、第2条件(SC抑制制御終了条件)が成立していなくても、後述する特定条件が成立したときSC抑制制御の実行を終了する場合がある。
RYFtgt
=MapHRFF(GtgtR,V)+K1SC・ΔGr+K2SC・ΣΔGr+K3SC・dΔGr/dt …(3)
上記特定条件は、TRCオフSW18が非押下状態から押下状態へと変化した場合に成立する。前述したように、例えば、車両が泥濘路又は雪道等でスタックした場合、ドライバは、TRCオフSW18を押下状態に設定してトラクションコントロール機能を無効化するとともに、意図的にシフトチェンジを繰り返しながらアクセルペダルを操作し続けることにより車両をスタックしている場所から脱出させる。よって、TRCオフSW18が非押下状態から押下状態へと変化した場合には、SC抑制制御の実行を継続するべきではない。なお、ECU10は、ドライバによりSC抑制制御を禁止するための「TRCオフSW18とは別のスイッチ(例えば、後述するVSCオフスイッチ及びL4スイッチ)等)」が操作された場合に、特定条件が成立したと判定してもよい。即ち、特定条件は、ドライバが意図的にシフトチェンジを繰り返しながらアクセルペダルを操作し続けるとの状態であることが明確になったとき成立する条件であればよい。
ECU10のCPUは、図3乃至図8にフローチャートにより示したルーチンを所定時間が経過する毎に実行する。CPUは、図示しない車両のイグニッション・キー・スイッチがオフ位置からオン位置へと変更されたときに実行する初期化ルーチンにおいて、後述する各種のフラグ及びパラメータを「0」に設定する。
ステップ320:CPUは、上述した(1)式に従ってSC目標駆動力SCFtgtを算出する。
ステップ330:CPUは、上述した(2)式に従って本R目標駆動力RHFtgtを算出する。
ステップ340:CPUは、上述した(3)式に従って予備R目標駆動力RYFtgtを算出する。
ステップ540:CPUは、徐変実行フラグXRJの値を「0」に設定する。
ステップ530:CPUは、ゲイン維持フラグXRGの値を「0」に設定する。
ステップ652:CPUは、徐変目標駆動力ZFtgtを初期値ZFtgt0に設定する。
ステップ680:CPUは、上述した積分値ΣΔGrを(1)式で用いている積分値ΣΔGsに設定する。
ステップ690:CPUは、上述した微分値dΔGr/dtを(1)式で用いているdΔGs/dtに設定する。
ステップ830:CPUは、実際の駆動力が最終目標駆動力FLFtgtに一致するように、アクチュエータ21を制御する。
他方、切替時点で「本R目標駆動力RHFtgt≦SC目標駆動力SCFtgt(=ZFtgt0)」であり、且つ、最終目標駆動力FLFtgtとして目標操作駆動力NOFtgtではなくR目標駆動力RFtgtが採用される場合、R抑制制御により駆動力が制限されるため、後退時の安全性を確保できる。
一方、第1条件が成立した時点でシフトポジションがRポジションであれば、第3条件が成立しているため本R抑制制御が実行される。このため、後退時の安全性を確保できる。
本発明の第2実施形態に係る駆動力制御装置(以下、「第2実施装置」とも称する。)は、予備R抑制制御を実行しない点のみにおいて、第1実施装置と相違している。以下、この相違点を中心に説明する。
・図3に示したルーチンのうち、ステップ340を省略したルーチン。
・図4に示したルーチン。
・図5に示したルーチンのうち、ステップ540及びステップ550を省略したルーチン・図8に代わる図9に示したルーチン。
本発明の第3実施形態に係る駆動力制御装置(以下、「第3実施装置」とも称する。)は、主として以下の点において第1実施装置と相違している。
・緩和SC抑制制御を実行する点
・予備R抑制制御を実行しない点
以下、これらの相違点を中心に説明する。
ECU10は、車速Vを、車速Vと緩和シフト変更時目標加速度(緩和SC目標加速度、緩和SC上限加速度)GtgtSLとの関係を規定した緩和シフト変更時目標加速度ルックアップテーブルMapSL(V)に適用することにより緩和SC目標加速度GtgtSを求める。
SC目標加速度GtgtS<R目標加速度GtgtR<緩和SC目標加速度GtgtSL
SCLFtgt
=MapSCFF(GtgtSL,V)+K1SC・ΔGsL+K2SC・ΣΔGsL+K3SC・dΔGsL/dt …(4)
第3実施装置のECU10のCPUは、以下のルーチンを実行する。
・図3に代わる図11に示したルーチン。
・図4に代わる図12に示したルーチン。
・図5に示したルーチンのうち、ステップ540及びステップ550を省略したルーチン・図8に代わる図13に示したルーチン。
ステップ1350:CPUは、実際の駆動力が最終目標駆動力FLFtgtに一致するように、アクチュエータ21を制御する。
以上、本発明の実施形態に係る駆動力制御装置について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
Claims (2)
- 車両に付与される駆動力を発生する駆動力発生装置と、
前記駆動力発生装置を制御することにより前記駆動力を制御するコントローラと、
を備える駆動力制御装置において、
前記コントローラは、
前記車両のアクセルペダルが操作状態にある場合に前記車両のシフトポジションがリバースポジション以外のポジションから当該リバースポジションへと変化するパターン及び前記シフトポジションがドライビングポジション以外のポジションから当該ドライビングポジションへと変化するパターンを含む所定のパターンに沿って変化したとの条件を含む開始条件が成立した時点にて前記アクセルペダルの操作量に基づいて決定される操作駆動力がシフト変更時目標駆動力を超えないように制限を加えることにより得られた駆動力を前記駆動力発生装置に発生させるシフト変更時抑制制御を開始し、
前記アクセルペダルが操作状態にあり且つ前記シフトポジションが前記リバースポジションにあるとの条件を含む実行条件が成立している場合に前記操作駆動力が後退時目標駆動力を超えないように制限を加えることにより得られた駆動力を前記駆動力発生装置に発生させる後退時抑制制御を実行し、
前記シフト変更時抑制制御が実行されている場合、前記車両のドライバによって前記アクセルペダルの操作以外の予め定められた特定の操作がなされたとき、前記シフト変更時目標駆動力を大きくすることにより前記シフト変更時抑制制御における前記操作駆動力に対する制限の程度を緩和するか又は前記シフト変更時抑制制御を停止し、
前記後退時抑制制御が実行されている場合、前記ドライバによって前記特定の操作がなされたとき、前記後退時抑制制御における前記操作駆動力に対する制限の程度を維持し、
前記シフト変更時抑制制御及び前記後退時抑制制御の両方が実行されている場合に前記特定の操作がなされたとき前記シフト変更時抑制制御を停止し、
更に、
前記操作駆動力を目標操作駆動力として算出し、
前記シフト変更時目標駆動力を前記車両の加速状態を表すパラメータを用いて算出し、
前記後退時目標駆動力を前記パラメータを用いて算出し、
前記シフト変更時抑制制御及び前記後退時抑制制御の両方が実行されている場合、前記目標操作駆動力、前記シフト変更時目標駆動力及び前記後退時目標駆動力のうちから最も小さい駆動力を最終目標駆動力として選択し、
前記特定の操作がなされた切替時点において前記後退時目標駆動力が前記シフト変更時目標駆動力よりも大きければ前記切替時点での前記シフト変更時目標駆動力から時間の経過に従って徐々に増大する徐変目標駆動力を算出し、前記切替時点から前記徐変目標駆動力が前記パラメータを用いて逐次算出される後退時目標駆動力に到達する到達時点までの期間において前記目標操作駆動力及び前記徐変目標駆動力のうちのより小さい駆動力を最終目標駆動力として選択し、
前記到達時点以降において前記目標操作駆動力及び前記パラメータを用いて逐次算出される後退時目標駆動力のうちのより小さい駆動力を最終目標駆動力として選択し、
前記駆動力発生装置が発生する駆動力が前記選択された最終目標駆動力に一致するように前記駆動力発生装置を制御する、
ように構成された、
駆動力制御装置。 - 請求項1に記載の駆動力制御装置において、
前記コントローラは、
前記パラメータの実際値を前記シフト変更時抑制制御において算出されるシフト変更時目標パラメータに一致させるために前記車両に付与すべき駆動力を、第1制御ゲインを用いたフィードバック制御に則って前記シフト変更時目標駆動力として算出し、
前記パラメータの実際値を前記後退時抑制制御において算出される後退時目標パラメータに一致させるために前記車両に付与すべき駆動力を、第2制御ゲインを用いたフィードバック制御に則って前記後退時目標駆動力として算出し、
前記切替時点において前記後退時目標駆動力が前記シフト変更時目標駆動力以下である場合、前記シフト変更時目標パラメータと前記後退時目標パラメータとが互いに等しいとき、前記切替時点以降において前記パラメータの実際値を前記後退時目標パラメータに一致させるために前記車両に付与すべき駆動力を、前記第2制御ゲインに代えて前記第1制御ゲインを用いたフィードバック制御に則って前記後退時目標駆動力として算出する、
ように構成された、
駆動力制御装置。
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