JPH03107669A - 車両の走行特性制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は運転者の操作特性や走行環境に応じて車両の走
行特性を自動的に変化させる制御装置に関する。

（従来の技術） 車両の走行特性（モード）を変化させるものとして、た
とえば自動変速機のシフトパターンを何種類か設定して
おき、走行条件等に応じて異なったシフトパターンを選
択することにより、市街地走行や高速走行、あるいは登
板走行等でそれぞれ最適なシフトパターンによって自動
変速機のギヤシフトを行うようにしたものがある。

この場合シフトパターンを選択するための走行条件の特
定は、たとえば特開昭６３−２８７４１号公報によれば
、車速の微分値から加速度を求め、この絶対値を積分し
、その算出値によって市街地走行か登板走行かを判定し
ており、また、特開昭６２−１８０１５３号公報では、
エンジン１〜ルクが一定値以上を維持しているにもかか
わず、車速か低下して高速段から低速段に切換えがされ
たときに登板走行にあると判断している。

そして、走行条件がそれまでのシフトパターンと異なる
特定の状態に移行したと判定されると、ただちにシフト
パターンの変更が実施され、最適な走行モードへと切換
が行なわれる。

なお、走行モードの切換は、自動変速機のシフトパター
ンの変更に限らず、アクセル開度に対するスロットル開
度の対応関係や、アクセル開度と空燃比の濃度や点火時
期等エンジンの発生出力の特性を走行条件等によって変
化させることによっても実現できる。

したがって、たとえば狭小な道路から広い道路あるいは
渋滞走行からスムーズに走行可能な状態へと移行したと
きなどは、アクセル操作に対して緩慢な加速性をもつ走
行モードからアクセル操作に敏感な加速性のすぐれた走
行モードに自動的に切換えられることになり、発進停止
やわずかづつの加減速を繰り返すときでも微妙なアクセ
ル操作を不要とする渋滞走行モードから、アクセル操作
に対応してスムーズな運転ができる走行モードへと移行
するなど、走行条件に即応した運転性が確保されること
になる。

（発明が解決しようとする課題） ところでこのような場合、走行条件の変更を生じてから
これを判定して実際に走行モードが切換わるまでには所
定の判断、演算時間が必要なため、渋滞走行から広い空
いている道路にに移行した直後など、しばらくの間は運
転者が希望する加速性のよいモードと異なり、それまで
の緩慢なモードでの走行を強いられることがある。

とくに危険回避のためとっさの急加速が必要となったと
きなど、緩慢な走行モードでは対応しきれないこともあ
り、安全性の点からも一考を要する。

このように実際の走行条件と選択された走行モードとは
、走行条件が過渡的に変化する過程で不整合となりやす
く、そんなに長い時間ではないにしても運転性を損ねる
原因を作っていた。

そこで本発明は、出力を控えた走行モードでの運転中に
運転者がとっさに高加速性を要求した場合でも、瞬時に
大きな加速特性が確保できる走行モードへの切換を可能
として、このような問題を解決することを目的とする。

（課題を解決するための手段） そこで本発明は、第１図にも示すように、少なくとも加
速性のよいアクティブモードと加速性の緩やかな緩慢モ
ードとをもつ走行モード設定手段１と、車両の走行条件
を判定する手段２と、判定された走行条件に基づいて走
行モードを選択する手段３と、アクセル開度変化を検出
する手段４と、アクセル開度の変化度合を算出する手段
５と、緩慢モード走行時にアクセル開度変化度合の移動
平均値を求める手段６と、同じくアクセル開度変化度合
が前記平均値の所定数倍よりも大きいときにアクティブ
モードが要求されているものと判断して強制的に緩慢モ
ードをアクティブモードに変更する手段７とを備える。

（作用） 走行条件が緩慢モードからアクティブモードに移行すべ
き状態に変化したことを判定すると、走行モード選択手
段によりモード切換が行なわれるが、モード切換前に運
転者のアクセル操作がアクティブモードへの移行を要求
していることを、アクセル開度変化度合とその平均値を
もとに判断されると、直ちに緩慢モードが解除され、ア
クティブモードに移行する。

したがって渋滞路からスムーズな走行が可能な道路に移
行した直後など、緩慢モードから即座にアクティブモー
ドに移り、応答のよい加速性を確保して、運転の円滑性
や安全性を高められる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図において、１０はエンジン、１１は自動変速機で
あり、エンジン１０の点火時期やスロットル開度（吸入
空気量）を運転状態等に応じて制御する駆動装置１２と
、自動変速機１１のギヤシフトを運転状態等に応じて制
御する駆動装置１３とが設けられ、これら各駆動装置１
２．１３はマイクロコンピュータ等で構成される制御回
路１，４によって作動が制御される。

制御回路１４には車両の運転状態、走行条件や運転者の
運転操作等を検出するための種々の信号が入力されるの
であり、１５はアクセル開度を検出するアクセルセンサ
、１６は車速を検出するための車速センサ、１７はエン
ジン回転数を検出するための回転数センサである。

制御回路１４では車両の走行条件に応じていくつかの異
なる制御特性のうちから、そのときの走行条件に対応し
た最適な点火時期制御特性（モード）を選択し、またア
クセル開度に対するスロットル開度の対応関係を選択す
る（この場合、アクセルペダルとスロットルバルブの連
動関係は一定の正比例特性ではなく、選択に応じて自由
な比例特性に設定できるようになっていて、スロットル
バルブの開度はたとえばモータにより駆動制御される）
、さらに同じようにしていくつか設定された自動変速機
の変速特性（シフトパターン）のうちから走行条件にあ
った最適なものを選択する。

第４図〜第６図には制御回路１４に設定されている少な
くとも３つの走行モード、つまり加速性のよいアクティ
ブモード（パワーモード）と、緩慢な加速性をもつ緩慢
モードと、これらの中間的な特性をもつノーマルモード
の各走行特性を示す。

第４図のアクティブモードではアクセルの低開度域で大
きくスロットルが開き、かつ中間域では抑えぎみにして
、高開度域でさらに大きく開くことにより、アクセル操
作に敏感に応答して出力が増大し、かつ追い越し運転等
にも余裕をもたせることができる。また、自動変速機の
変速特性については、シフトアップとシフトダウンのヒ
ステリシスを小さくして、応答のよい加減速走行を実現
する。

第５図の緩慢モードではアクセル開度に対してスロット
ルの開き具合を遅くすることにより、アクセル操作に対
する出力の過敏な応答を抑制し、渋滞走行時など発進、
停止を繰り返すときに不快な前後加速度によるショック
を軽減する。変速特性としては、低スロツトル開度から
の発進時などは第２速から発進するようにして、急発進
を防ぐ。

第６図のノーマルモードは、第４図と第５図の中間的な
特性をもつ標準モードであり、過敏にも緩慢にもならず
適切な出力特性と変速特性に設定される。

このようにして車両の走行条件によって最適な特性が得
られる走行モードが選択されるのであるが、具体的には
、この判定はたとえば車両の平均車速や、回転数と車速
の関係、あるいはアクセル開度と車速の関係等を勘案し
て行い、高速道路走行、登板走行、渋滞走行、狭小道路
走行、通常道路走行等のうちからどの走行条件にあるか
を判断し、判定結果に基づいてアクティブモードや緩慢
モードあるいはノーマルモードが選択されるのである。

ところでこの場合、前述したように、走行条件の変更を
生じてから実際に走行モードが切換わるまでには所定の
判断、演算時間が必要なため、たとえば狭小道路から広
い道路、あるいは渋滞走行から急に渋滞が解消されたと
きなど、運転者が希望するアクセル操作に鋭敏なアクテ
ィブモードとは異なり、それまでの緩慢な走行モードを
強いられることがある。緩慢モードではアクセルを一杯
に踏み込んでもなかなかスムーズな加速ができず、また
、危険回避のためとっさの急加速が必要となった場合な
ど、緊急避難的な安全性の面からも問題がある。

そこで本発明ではこのような出力を抑えた緩慢モードで
の走行時に運転者がアクティブモードを要求するときに
は、これをアクセルペダルの操作特性から判断して、走
行条件の変更に基づいて走行モード（アクティブモード
）が選択される以前でも、直ちに強制的に緩慢モードを
解除してアクティブモードに移行させ、走行条件が過渡
的に変化する状態での、走行モード選択の不整合の問題
を少しでも解消するようにしている。

緩慢モード走行時にアクティブモードを要求しているこ
との判定は、アクセルの操作特性、つまりアクセル開度
変化度合（−階差分値）を解析することにより次のよう
にして行う。

渋滞走行時には緩慢モードに切換わっているため、アク
セルを鋭く踏んでも穏やかに加速し、また減速も穏やか
に行なわれる。また、一般的には渋滞走行中はアクセル
の操作は緩やかに行なわれる傾向がある。そして、広い
道路に入って加速を要求するときはアクセルが大きく踏
み込まれる。

しかし、渋滞走行時でも、運転者によっては発進時に常
に大きくアクセルを踏み込む習性があったり、また逆に
極めて緩やかにアクセル操作する人もいる。したがって
、アクセル操作の大きい運転者がアクセルを大きく踏ん
でも、必ずしも急加速や大きな発進トルクが要求される
わけではないことがあり、また、アクセル操作の少ない
運転者にとっては、瞬時の加速を要求する場合でも、大
きなアクセル操作をする人の通常の操作範囲と変わらな
いこともある。このため、単にアクセル操作量の大きさ
を観察しても、瞬時の加速を適切に判断することはでき
ない。

そこで、渋滞走行モードにおいてのアクセル操作変化度
合の平均値を求めておき、あるときのアクセル操作変化
度合が、この平均値の所定数倍よりも大きいときにのみ
、運転者が瞬時の加速を要求しているものと判断するよ
うにした。これにより、運転者によるアクセル操作の個
人差を吸収して、その人が真に加速を要求している場合
のみを正しく判定することを可能する。

いま与えられた関数ｙ−ｆ（ｘ）において、等間隔にあ
るにの値、ｘｎ＝ｘｏ＋ｎｈに対するｙの値を、ｙｎ＝
ｆ　（ｘｎ）とすると、Δｙｎ＝ｙ（ｎ＋＋）　　ｙｎ
を一階差分値、また、Δ２　ｙ　ｎ−Δｙ（ｎ＋＋）−
Δｙｎを二階差分値という。そこで、アクセル開度θに
ついての時間　ＯくＬ≦１ｏにおける一階差分値をΔθ
Ｌとすると、これはアクセル操作の変化度合に相当する
。

ところで、時間（ｔ−１）までの−階差分値の平均値を
Δθ（ｔ−１）、これを２倍した値を比較のための所定
値２Δθ（ｔ−１）とする。

そこで、Δθ（ｔ）＞　２Δθ（ｔ−１）ならば、瞬時
の加速を要求していると判断し、そうでなければ渋滞路
での通常のアクセル操作範囲とするのである。

第３図に制御回路１４で行う、この一連の制御動作のフ
ローチャートを示す。

まず現在の走行モードを見て渋滞く緩慢）モードでの走
行中かどうかを判定する（ステップ５０）、渋滞モード
にないときは、この制御は停止される。

これに対して渋滞モードにあるときは、アクセル開度の
一階差分値Δθ（１）を演算し、さらにそれまでの−階
差分値の移動平均値Δθ（Ｌ−１＞を求める（ステップ
５１．５２）。

そしてステップ５３で一階差分値Δθ（１）と、平均値
を２倍した２Δθ（ｔ−１）との大小を比較し、Δθ（
Ｌ）が大きいときは運転者が瞬時の加速を要求している
と判断して、緩慢モードから直ちにアクチイブモードへ
とモード切換を行う（ステップ５４）。これに対してΔ
θ（１）の方が小さいときは、依然として渋滞走行中で
あると判断し、この場合には新たなΔθ（１）を取り込
んで一階差分値の移動平均値を更新する。

なお、時間しにおける平均値Δθ（Ｌ）は、Δθ（ｔ）
＝　＋（Ｎ　−１）Δθ（ｔ−１）＋Δθ（１））／Ｎ
　・・・（１）　（ただしＮ：任意の自然数）となり、
この平均値は渋滞走行中である間、所定の単位時間毎に
更新されていく。なお、渋滞モードから切換わっなとき
は、そのときのΔθ（１）の値は移動平均値として取り
込まず、平均用のデータとしては使用しない、この平均
値の初期値Δθ（０）については経験的に求めた所定値
に設定しておき、また、この平均値はエンジンを停止し
たときにも制御回路１４に記憶保持されている構造とす
る。

このようにして、運転者の要求があれば走行条件の変更
による走行モードの切換よりも優先して緩慢モードから
アクチイブモードに切換えるので、過渡的に選択された
走行モードと運転者との要求モードとが一致しないよう
なときに、自動選択の不整合の不備を補って走行モード
の適応性を改善できる。

なお、アクチイブモードに切換えてから所定の時間が経
過したら、走行条件の判定に基づいて次の走行モードが
選択されるまでの間、いったんノーマルモードで走行さ
せることもできる。

〈発明の効果） 以上のように本発明によれば、加速性の緩慢なモードで
走行中にアクセル操作特性から運転者が加速性の良い走
行モードへの移行を希望していると判断すると、走行条
件の判定を待つまでもなく、強制的にアクティブモード
に移行することができるので、加速不良やとっさの危険
回避など走行条件の変化時など過渡的に発生する走行モ
ードの不整合の問題を解消し、運転者の要求に対して適
応性の高い走行モードに制御することができ、運転の安
全性や操作性の向上が期待できる。

また、モードの切換えはアクセル開度の変化度合を、そ
の平均値と相関する値と比較することにより判断してい
るため、アクセル操作の個人差による誤動作を補償し、
個々の運転者の要求に正しく対応できるという効果もあ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すクレーム対応図、第２図は
本発明の実施例を示すブロック図、第３図は制御動作を
示すフローチャート、第４図（Ａ）（Ｂ）〜第６図（Ａ
）（Ｂ）はそれぞれアクティブモード、緩慢モード、ノ
ーマルモードでのアクセル開度とスロットル開度の対応
関係並びに自動変速機の変速特性を示す説明図である。 １０・・・エンジン、１１・・・自動変速機、１４・・
・制御回路、１５・・・アクセルセンサ、１６・・・車
速センサ、１７・・・回転数センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも加速性のよいアクティブモードと加速性の緩
   やかな緩慢モードとをもつ走行モード設定手段と、車両
   の走行条件を判定する手段と、判定された走行条件に基
   づいて走行モードを選択する手段と、アクセル開度変化
   を検出する手段と、アクセル開度の変化度合を算出する
   手段と、緩慢モード走行時にアクセル開度変化度合の移
   動平均値を求める手段と、同じくアクセル開度変化度合
   が前記平均値の所定数倍よりも大きいときにアクティブ
   モードが要求されているものと判断して強制的に緩慢モ
   ードをアクティブモードに変更する手段とを備えたこと
   を特徴とする車両の走行特性制御装置。