JPH0942002A - 車両用駆動力制御装置 - Google Patents

車両用駆動力制御装置

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Publication number
JPH0942002A
JPH0942002A JP7215476A JP21547695A JPH0942002A JP H0942002 A JPH0942002 A JP H0942002A JP 7215476 A JP7215476 A JP 7215476A JP 21547695 A JP21547695 A JP 21547695A JP H0942002 A JPH0942002 A JP H0942002A
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JP
Japan
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throttle opening
vehicle
road
road surface
surface condition
Prior art date
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Pending
Application number
JP7215476A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Takahashi
高橋　　宏
Katsunori Oshiage
勝憲 押上
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
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Publication of JPH0942002A publication Critical patent/JPH0942002A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/15—Road slope, i.e. the inclination of a road segment in the longitudinal direction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F02D2011/101—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the means for actuating the throttles
    • F02D2011/102—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the means for actuating the throttles at least one throttle being moved only by an electric actuator

Landscapes

  • Controls For Constant Speed Travelling (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 走行中の自動車がこれから進行しようとする
先の道路状態を検知し、予めドライバーのアクセル操作
量とエンジンのスロットルバルブ開度との制御関数を修
正して安定した駆動力制御を行うことにより、ドライバ
ーのアクセル操作に違和感を与えず、好みの運転ができ
るようにした。 【構成】 車両の進行方向における所定距離先方の道路
勾配或いは道路曲率等の路面状況を検出する路面状況検
出手段３と、これが検出した情報により、アクセル操作
量に対するスロットル開度の関係を設定する所定の制御
関数を前記路面状況に対応した特性に修正する制御関数
補正手段４３とを有し、手段４３が補正した制御関数
は、路面状況毎に複数の制御関数を有し、これら複数の
制御関数からそれぞれの路面状況に対応したスロットル
開度候補値を逐次算出して、これらを路面状況で重み付
けして、最終的なスロットル開度を決定した。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は走行中の自動車がこれか
ら進行しようとする先の道路状態を検知し、予めドライ
バーのアクセル操作量とエンジンのスロットルバルブ開
度との制御関数を修正して安定した駆動力制御を行う車
両用駆動力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、走行中の自動車の駆動力を制御
するアクセル機構には、ドライバーのアクセルペダル踏
み込み量に応じて、エンジンのスロットルバルブ開度を
直接制御するアクセル・バイ・ワイヤー方式、あるい
は、エンジンのスロットルバルブ開度を電気的に制御す
るようにした電子制御装置などが知られている。
【０００３】これらのアクセル機構のうち、スロットル
バルブ開度をアクセルペダルの踏み込み量によって直接
制御する方式では、アクセルペダル操作量とスロットル
バルブ開度が１対１の関係になっているので、同じアク
セル操作量でも路面状況の違いにより異なる車両加速度
が必要になる場合には、エンジントルクの変化などをド
ライバーが感じ取った後にアクセルペダルの踏み込み量
を調整している。
【０００４】したがって、例えば、高速道路での渋滞が
解消した時や、あるいは平坦地から高地へ移動した際に
発生するエンジントルクの低下時には、余計にアクセル
ペダルを踏み込み、渋滞に突入したり、下りの坂道に入
ったりした場合には、逆にアクセルペダルの踏み込みを
解除しなければならないなど、現在自動車が走行してい
る道路状態をドライバーが感じ取った後に、駆動力を変
更するようにしているので、どうしても対応の遅れが生
じて的確な車両加速度を機敏に得ることができず、ドラ
イバーにはもたつき感がある。
【０００５】また、従来の電子制御方式には、予め道路
状態や目標とする走行条件に応じた駆動力制御パターン
をプログラムした数種類のメモリを記憶しておき、現状
の道路状態や車両速度とドライバーのアクセル操作量と
から目標とする駆動力制御パターンに対応したスロット
ル開度を制御しようとするものなどが種々提案されてお
り、例えば、特開平６−２５７６号公報に開示されてい
る電子式スロットル制御装置が知られている。
【０００６】すなわち、特開平６−２５７６号公報に開
示されている電子式スロットル制御装置では、例えば、
図９に示すように、アクセルペダル１１とスロットルア
クチュエータ・コントローラ（スロットル開度算出手
段）１３とをスロットル開度センサー１２を介して電気
的に連結し、スロットルアクチュエータ・コントローラ
１３で算出されたアクセル操作量に対するスロットル開
度の関係を所定の制御関数として設定し、この制御関数
信号によりスロットルアクチュエータ１４を介してスロ
ットルバルブ１５の開度を電子的に制御する手法が示さ
れており、アクセルの操作量を駆動出力軸トルクに対応
させている。また、渋滞時と高速走行時、雨天時と晴天
時、あるいはエンジン状態や大気圧などによりアクセル
開度に応じた制御関数を算出し、この制御関数による出
力値をパラメータとして駆動トルクを算出してスロット
ル開度を制御するようにしている。
【０００７】さらに、これらの制御関数特性は、アクセ
ル全閉になる毎に徐々に新しく設定された制御関数によ
る特性へと切り替えていくものであり、例えば、渋滞路
と高速道路などのように急激に走行状態が変化する状況
においても、アクセルが全閉時に制御関数特性を徐々に
切り替えていくようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の電子式スロットル制御装置において、制御関数
特性を切り替えるための原因が、大気圧や、晴天時およ
び雨天時などのように、変化する時間が緩慢である場合
には問題にならないが、山岳路と平坦路、直進路と屈曲
路などのように急激に道路状況が変化する走行条件にお
いて、スロットル開度が一旦全閉になるときを捉えてア
クセルースロットル間の制御関数特性を徐々に切り替え
ていく従来のシステムでは、道路状況が変わったときに
は即座に制御が移行していないといけないのに、加速性
および高速巡航性などの運転性に難点があり、ドライバ
ーにもたつき感や違和感を与えるという問題点があっ
た。
【０００９】又、高速道路などで起こる渋滞は、事故や
工事による車線減少が主な原因であることが多く、これ
らの渋滞原因を抜けると急激に交通量が減少するので、
ドライバーは一気にフル加速で高速走行に移行して行く
のが通常であるから、渋滞を抜けた瞬時には既にスロッ
トル開度の制御関数特性が高速状態に切り替わっていな
ければならないのに、図１０に示す従来の電子スロット
ル制御装置では、スロットル開度が全閉のときを捉えて
アクセル操作量ースロットル開度の間の制御関数特性を
徐々に切り替えていくシステムなので、ドライバーのア
クセル操作にもたつき感や違和感を与え、好みの運転が
機敏にできないという問題点があった。
【００１０】本発明の目的は、従来システムの問題点に
鑑みてなされたものであり、走行中の自車がこれから進
行しようとする先の道路状態を検知し、予めドライバー
のアクセル操作量とエンジンのスロットル開度との制御
関数を修正して安定した駆動力制御を行うことにより、
ドライバーのアクセル操作に違和感を与えず、好みの運
転ができるようにした車両用駆動力制御装置を提供する
ことにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１記載の本発明による車両用駆動力制御装置
は、車両の現在進行道路の進行方向における所定距離先
方の道路の路面状況をを検出する路面状況検出手段と、
該路面状況検出手段が検出した情報により、前記制御関
数を前記路面状況に対応した特性に修正してアクセル操
作量に対するスロットル開度を算出するスロットル開度
算出手段を備えたことを特徴とする。
【００１２】また、請求項２において、前記スロットル
開度設定手段は、路面状況毎に設定したアクセル操作量
に対するスロットル開度の関係を設定する制御関数を複
数有し、これら複数の制御関数からそれぞれの路面状況
に対応したスロットル開度候補値を逐次算出して、これ
ら算出した複数のスロットル開度候補値を、前記路面状
況検出手段により検出した路面状況によってそれぞれ重
み付けして合算させ最終的なスロットル開度を決定する
ようにしたことを特徴としている。
【００１３】更に、請求項３記載の本発明による車両用
駆動力制御装置は、前方車両との車間距離を検出する車
間距離検出手段と、該車間距離検出手段が検出した車間
距離情報により、アクセル操作量に対するスロットル開
度の関係を設定する制御関数を前記車間距離に対応した
特性に修正してアクセル操作量に対するスロットル開度
を算出するスロットル開度算出手段とを備えたことを特
徴としている。
【００１４】また、請求項４において、前記スロットル
開度算出手段は、高速道路走行用の制御関数および渋滞
路走行用の制御関数を含む複数の制御関数を有し、これ
ら複数の制御関数により複数のスロットル開度候補値を
逐次算出して、これら算出した複数のスロットル開度候
補値を、前方車両との車間距離情報によって重み付けし
て合算させ最終的なスロットル開度を決定するようにし
たことを特徴としている。
【００１５】
【作用】このような構成に基づいて、本発明によれば、
請求項１において、路面状況、例えば道路勾配は山岳路
と平坦路とでは異なり、また道路曲率は屈曲路と直進路
とでは異なることから、路面状況検出手段が、車両の進
行方向における所定距離先方の路面状況を先読み検出し
て、検出した先読み情報により、スロットル開度算出手
段が、制御関数を路面状況に対応した特性に修正して、
アクセル操作量に対するスロットル開度が先読みした来
るべき道路の路面状況に適合するように連続的に設定さ
れることとなる。
【００１６】また、請求項２においては、スロットル開
度算出手段は、路面状況検出手段が検出した、例えば道
路勾配或いは道路曲率等の路面状況毎に設定した複数の
制御関数からそれぞれの路面状況に対応したスロットル
開度候補値を逐次算出し、これら算出した複数のスロッ
トル開度候補値を、例えば道路勾配や道路曲率等の度合
いによってそれぞれ重み付けし、かつこの重み付け結果
を合算して最終的なスロットル開度を決定することとな
る。従って、車両速度が速ければ、検出対象となる所定
範囲の路面状況も高速に変化していくので、高速で走行
しているときは、走行道路の先読みによって素早く特性
が変化し、速度が遅いときは、特性の変化がゆっくりと
変化させるというように、先読みした路面状況に最も適
切なスロットル開度を連続的に設定して、運転性の向上
を実現した。
【００１７】更に、請求項３においては、スロットル開
度算出手段は、車間距離検出手段が先読みして検出した
前方車両との車間距離情報に基づき、アクセル操作量に
対するスロットル開度の関係を設定する制御関数を前記
車間距離に対応した特性に修正してアクセル操作量に対
するスロットル開度が先読みした車間距離情報に適合す
るように連続的に設定されることとなる。
【００１８】また、請求項４において、スロットル開度
算出手段は、車間距離検出手段が検出した車間距離情報
毎に設定した複数の制御関数から車間距離状況に対応し
たスロットル開度候補値を逐次算出し、これら算出した
複数のスロットル開度候補値を、例えば高速道路か一般
道路か或いは渋滞道路か否かなどでそれぞれ重み付け
し、かつこの重み付け結果を合算して最終的なスロット
ル開度を決定する。したがって、例えば高速道路の渋滞
などで車間距離が狭くなった場合、渋滞走行で運転性が
改善される特性に変化することとなり、他方混雑原因が
解消し、車両の流れが速くなると必然的に車間距離も長
くなるので、高速走行に適合した運転性に切り替わり、
この時アクセル操作が低開度の場合には、車間距離が広
がるにつれて連続的にスロットル開度を大きくして、駆
動力出力が上昇して行く。
【００１９】
【実施例】以下本発明による各種の実施例を図面に基づ
いて詳細に説明する。なお、各種実施例の説明図におい
て、共通する同一部品には同一符号を付して説明の一部
を省略する。
【００２０】図１は本発明の第１の実施例である車両用
駆動力制御装置の要部を示す概略構成図である。本実施
例の車両用駆動力制御装置は、ドライバーが任意に踏み
込み操作するアクセルペダル１と、アクセルペダル１の
操作量を計測するアクセル開度センサ２と、アクセル開
度センサ２が検出したアクセル開度（アクセル操作量）
に対するスロットル開度の関係を所定の制御関数として
設定する制御関数設定手段４１と、制御関数設定手段４
１によって設定された制御関数に基づいてスロットルバ
ルブ６のスロットル開度を制御するスロットルアクチュ
エータ５とを有して構成していると共に、走行中の自動
車がこれから進行しようとする道路の進行方向における
所定距離先方の路面状況を検出する路面状況検出手段３
および路面状況検出手段３が検出した路面状況により前
記制御関数設定手段４１が設定した制御関数を補正する
制御関数補正手段４２を有するものである。
【００２１】前記路面状況検出手段３は、ナビゲーショ
ン、画像情報或いはインフラ情報を用いて、走行中の自
動車がこれから進行しようとしている道路の進行方向に
おける所定距離先方の路面状況を検出しており、例えば
所定距離先方の道路が山岳路或いは登降坂路と平坦路と
では異なる道路勾配や、屈曲路と直進路とでは異なる道
路曲率を検出するようになっている。
【００２２】また、制御関数補正手段４２は、路面状況
検出手段３が検出した路面状況に基づき、制御関数設定
手段４１が設定した制御関数を補正して、来るべき道路
の路面状況に適合したアクセル操作量に対するスロット
ル開度を設定することとなり、従って、制御関数設定手
段４１と共に、スロットル開度算出手段４を構成するこ
ととなる。
【００２３】次いで、以上のように構成された第１の実
施例に基づく動作を説明する。ここでは、走行中の自動
車が、登降坂路を走行している状態から平坦路に移行し
た状況で、そのときのアクセル操作量に対するスロット
ル開度の関係を設定する制御関数が変化する様子を説明
する。
【００２４】まず、ドライバーにより踏み込まれたアク
セルペダル１の操作量がアクセル開度センサー２で検出
されてスロットル開度算出手段４に入力される。また、
スロットル開度算出手段４の内部には、図２に示すよう
に、アクセル操作量とスロットル開度との間に、 ｆ1 ：山道で操作性が良いように比較的アクセル低開度
でアクセルに対するスロットルのゲインの大きい制御関
数。
【００２５】ｆ2 ：平坦路で運転しやすい制御関数。
【００２６】ｆ3 ：中開度でのスロットル調整が行い易
い、屈曲路で運転し易いアクセルに対するスロットル制
御関数。が用意されている。
【００２７】ここで、アクセル開度θ、スロットル開度
Ｆとしたとき、スロットル開度算出手段４内では、アク
セル操作量に対するスロットルの制御関数に基づいたス
ロットル開度候補ｆ1(θ) 、ｆ2(θ) 、ｆ3(θ) が計算
され、後述するパラメータλi （０＜λi ＜１，i ＝
１，２，３）によって、 Ｆ＝（λ1 ×ｆ1(θ) ＋λ2 ×ｆ2(θ) ＋λ3 ×ｆ3(θ) ）／Σλi （1) を計算し、車両の現在進行道路の進行方向における所定
距離先方の路面状況に応じて、スロットル開度候補ｆ
1(θ) 、ｆ2(θ) 、ｆ3(θ) がそれぞれ重み付けされ、
合算して、最終的なスロットル開度Ｆが決定される。こ
のスロットル開度Ｆがスロットルアクチュエータ５に出
力され、エンジンのスロットルバルブ６の開度を調整し
て出力が制御される。
【００２８】次に、パラメータλi が如何にして決定さ
れるかについて説明する。今、路面状況検出手段３にお
いて、例えばＧＰＳなどによって自動車の現在位置をナ
ビゲーションの地図上に特定する。そこで、これから進
行しようとする道路で、例えば、100mの区間の走行を考
え、単位距離毎に道路を分割し、各分割点あたりの屈曲
率の和Ｂを求める。すなわち、図３に示すように、単位
長さ毎の道路上の点における接線と道路がなす角の絶対
値Θｉの平均値を求める。（通常は右にカーブするとき
をプラスに、左にカーブする時をマイナスに設定する
が、ここでは、絶対値をとっているので左右同じであ
る）
【００２９】具体的には、 Ｂ＝ΣΘi ／（単位長さ毎の道路上の点の総和＝i の最大値） （2) を計算する。したがって、これから進行しようとする道
路の前方100m以内に道路が多数に分岐していて、どの道
路に進むのか判断できないときには、考えられる道路の
全てについて上記した計算が行われる。
【００３０】一方、同様にして、ナビゲーションの地図
上から単位距離毎の勾配が検出されて、その勾配の絶対
値の平均をＧとすれば、 Ｇ＝Σｇｊ／（単位長さ毎の道路上の点の総和＝ｊの最大値） （3) が計算される。ただし、ｇは単位区間毎の勾配で、下り
はマイナス、上りはプラスに表記する。
【００３１】ここで、ＢとＧに着目する。上記のアクセ
ル操作量とスロットル開度との間の関数ｆ2 は、Ｇの絶
対値とＢが０に近いとき、すなわち、勾配がなく、真っ
直ぐな道路のとき、選択されるべき特性と考えられる。
また、Ｂが大きいときはｆ3が選択されるべきで、Ｇの
絶対値が大きいときはｆ1 が選択されるべきと考えられ
る。そこで、こうした傾向を数学的に記述するため、 λ1 ＝ｓｉｎ（αＧ）， λ2 ＝（１−（λ1 ＋λ3)) ， λ3 ＝ｓｉｎ（βＢ） （4) で表される。ここで、α，βはλ1 ，λ3 が実際の道路
状況でＢやＧの増加に対して、単調に増加するように設
定したチューニングのための定数である。
【００３２】従って、道路の屈曲率が大きいとλ3 が大
きくなり、λ2 が小さくなる。また、図４には、山岳道
路から平坦路に走行道路が移動していくときのλの変化
の様子と、スロットル開度Ｆの変化の様子を示したもの
であり、山岳道路になるとλ1 が大きくなり、λ2 が小
さくなる。これを(1) 式に代入して、スロットル開度Ｆ
を得ることができる。
【００３３】次に、上記のように構成された第１の実施
例による作用を図５に示すフローチャートに従って説明
する。
【００３４】まず、車両用駆動力制御装置がスタート
し、ステップＳ１００でアクセルペダル１が踏み込まれ
ているか否かが判断され、アクセルペダル１が踏み込ま
れていないときは、このフローを終了し、アクセルペダ
ル１が踏み込まれている状態が検出されると、ステップ
Ｓ１０１に進み、ここでアクセル開度センサー２により
アクセル開度θが読み込まれる。次にステップＳ１０２
に進み、スロットル開度算出手段４の制御関数設定手段
４１により、ｆi の制御関数を用いてスロットル開度候
補ｆi(θ）が求められる。
【００３５】また、ステップＳ１０２で、ｆi の制御関
数からアクセル開度算出手段４の制御関数設定手段４１
によりスロットル開度候補ｆi(θ）が求められた後にス
テップＳ１０３に進み、路面状況検出手段３により単位
距離毎に道路を分割し、各分割点あたりの屈曲率の和Ｂ
と、ナビゲーションの地図上から単位距離毎の勾配が検
出されて、その勾配の絶対値の平均値Ｇが求められると
ともに、ステップＳ１０４で、制御関数補正手段４２に
てλi を算出して、制御関数設定手段４１に送信され
る。そして、ステップＳ１０５において、制御関数設定
手段４１がスロットル開度Ｆを、 Ｆ＝Σλi ｆi(θ) ／Σλi により算出し、ここで算出された最終スロットル開度Ｆ
の信号を、ステップＳ１０６でスロットルアクチュエー
タ５に出力し、エンジンのスロットルバルブ６の開度を
制御するようになっている。
【００３６】以上の制御により、本発明によれば、路面
状況検出手段３からの先読み情報により、少しずつアク
セル開度とスロットル開度との関係が変化していく構成
となっており、従来例のようにアクセルが全閉時に徐々
に関数を切り替える必要がなく、ドライバーに違和感を
与えることがない。
【００３７】すなわち、λがこれから走行すると考えら
れる所定範囲の道路状況によって決定されているので、
自動車が停止していればλが変化せず、特性も変わらな
い。また、速度が速ければ、対象となる所定範囲も高速
に変化していくので、λの変化も速い。これは、高速で
走行しているときは、走行道路の先読みによって素早く
特性が変化することを示している。さらに、速度が遅い
ときは、特性の変化がゆっくりと変化する。
【００３８】一般に、ゆっくり走行しているときのアク
セル操作の変化量は比較的大きいことが多く、ｆi （制
御関数）による特性の違いが大きいが、高速で走行して
いるときは、アクセル操作の変化はあまりなく、素早く
特性が変化しても特性の変化による違和感を感じること
がない。
【００３９】なお、例外として、高速走行中に追い抜き
などで、アクセルを急激に踏み込んだ場合、スロットル
が高開度になるが、スロットルが高開度の場合は、エン
ジンが全性能を発生している状態に近く、ｆi による特
性が小さくなり、素早くλが変化しても切り替わったこ
とに違和感を感じることがない。これは、図２に示すよ
うに、アクセル開度が大きい部分のスロットル開度は、
どのパターンでもあまり変わらないからである。
【００４０】また、本発明による実施例では、(4) 式に
正弦関数を用いているが、路面状況検出手段３により単
位距離毎に道路を分割し、各分割点あたりの屈曲率の和
であるＢやナビゲーションの地図上から単位距離毎の勾
配が検出されて、その勾配の絶対値の平均値であるＧの
変化とλの変化の対応関係としては、大きなＢやＧに対
して、λの変化率が小さくなるシグモイド関数や逆正接
関数、あるいは対数関数などを用いることも可能であ
る。
【００４１】図６は本発明の第２の実施例である車両用
駆動力制御装置の要部を示す概略構成図である。本実施
例の車両用駆動力制御装置は、ドライバーが任意に踏み
込み操作するアクセルペダル１と、アクセルペダル１の
操作量を計測するアクセル開度センサ２と、アクセル開
度センサ２が検出したアクセル開度（アクセル操作量）
に対するスロットル開度の関係を所定の制御関数として
設定する制御関数設定手段４１と、制御関数設定手段４
１によって設定された制御関数に基づいてスロットルバ
ルブ６のスロットル開度を制御するスロットルアクチュ
エータ５とを有して構成していると共に、走行中の自動
車の前方車両との車間距離を検出する車間距離検出手段
７および車間距離検出手段７が検出した車間距離により
前記制御関数設定手段４１が設定した制御関数を補正す
る制御関数補正手段４２を有するものである。
【００４２】車間距離検出手段７は、レーザーレーダや
画像センサ等を用いて前方車両の輪郭を抽出し、その輪
郭の大きさから前方車両との車間距離情報を検出するも
のであり、また、制御関数補正手段４２は、車間距離検
出手段７が検出した車間距離情報に基づき、制御関数設
定手段４１が設定した制御関数を補正して、来るべき車
間距離状況に適合したアクセル操作量に対するスロット
ル開度を設定することとなり、従って、制御関数設定手
段４１と共に、スロットル開度算出手段４を構成するこ
ととなる。
【００４３】次いで、以上のように構成された第２の実
施例に基づく動作を説明する。ここでは、第１の実施例
と基本的には同様であり、まず、ドライバーにより踏み
込まれたアクセルペダル１の操作量がアクセル開度セン
サー２で検出されてスロットル開度算出手段４に入力さ
れる。また、車間距離検出手段７により走行中の自動車
の前方車両の輪郭を抽出し、その輪郭の大きさから車間
距離を求める方法などによって得られた車間距離情報を
スロットル開度算出手段４の制御関数補正手段４３に入
力し、前方車両との車間距離Ｌによって重み係数λを変
化させ、高速道路走行あるいは渋滞路走行に適した駆動
力制御を行うものである。
【００４４】すなわち、渋滞が解除されて高速走行に移
行する際、渋滞を抜けたというのではなく、これから渋
滞を抜けそうだという状況を判断して、抜けたときには
直ちに高ダッシュができるような状態にアクセル開度を
変更することを狙ったものであり、スロットル開度算出
手段４の内部には、アクセル操作量とスロットル開度と
の間に、 ｆ4 ：高速道路走行に適したアクセル−スロットルの制
御関数。
【００４５】ｆ5 ：渋滞道路走行に適した制御関数平坦
路で運転しやすい制御関数。が存在しており、アクセル
開度θ、スロットル開度Ｆとしたとき、アクセル開度算
出手段４内では、アクセル開度に対するスロットルの制
御関数に基づいたスロットル開度候補ｆ4(θ) 、ｆ
5(θ) が計算される。
【００４６】そして、第１の実施例と同様に、スロット
ル開度Ｆは、 Ｆ＝（λ4 ×ｆ4(θ) ＋λ5 ×ｆ5(θ) ）／（λ4 ×λ5 ） （5) で表される。
【００４７】このとき、単位時間あたりの前方車両との
車間距離Ｌは、例えば渋滞路において時間と共に刻々と
変化する渋滞状況に適合させてリアルタイムに時間的変
化の物理量として検出されるようになっており、検出し
た車間距離Ｌを移動平均して求められる平均値Ｌ’によ
って、例えば、 λ4 ＝１−ｅｘｐ（−１×Ｌ’） （6) の関数で定義し、 λ5 ＝１−λ4 （7) とすれば、車間距離Ｌによって渋滞を判断し、特性が連
続的に変化していく様子が計算され、スロットル開度候
補ｆ4(θ) 、ｆ5(θ) がそれぞれ重み付けられて、最終
的なスロットル開度Ｆが決定される。このＦがスロット
ルアクチュエータ５に出力され、エンジンのスロットル
バルブ６の開度を調整して駆動力が制御される。
【００４８】次に、上記のように構成された第２の実施
例による作用を図７に示すフローチャートに従って説明
する。
【００４９】まず、車両用駆動力制御装置がスタートす
ると、ステップＳ２００でアクセルペダル１が踏み込ま
れているか否かが判断され、アクセルペダル１が踏み込
まれている状態が検出されると、ステップＳ２０１に進
み、ここでアクセル開度センサー２によりアクセルペダ
ル操作量θが読み込まれ、次のステップＳ２０２でスロ
ットル開度算出手段４により、ｆ4 の制御関数を用いて
スロットル開度候補ｆ4(θ）が求められる。
【００５０】また、ステップＳ２０２で、ｆ4 の制御関
数からアクセル開度算出手段４の制御関数設定手段４１
によりスロットル開度候補ｆ4(θ）が求められた後にス
テップＳ２０３に進み、車間距離検出手段７により前方
車両の輪郭の大きさから車間距離Ｌを求め、単位時間あ
たりの前方車両との車間距離Ｌの平均値Ｌ’を算出する
とともに、ステップＳ２０４でλi が算出される。そし
て、ステップＳ２０５により制御関数設定手段４１がス
ロットル開度Ｆを、 Ｆ＝Σλi ｆ4(θ) ／Σλi により算出し、ここで算出された最終スロットル開度Ｆ
の信号が、ステップＳ２０６からスロットルアクチュエ
ータ５に出力され、エンジンのスロットルバルブ６の開
度を制御するようになっている。
【００５１】以上の制御により、本発明によれば、図８
に示すように、高速道路の走行中に渋滞などで前方車両
の車間距離が狭くなった場合、λ4 が小さくなり、λ5
が大きくなるので、渋滞走行で運転性が改善される特性
に変化する。また、渋滞の原因が解消して車両の流れが
速くなると、必然的に車間距離も長くなり、上記の関係
が逆転する。このとき、低開度のアクセル操作では、車
間距離が広がるにつれて連続的に駆動力出力が上昇して
行くために加速による不快感を感じない。
【００５２】なお、本発明による実施例では、走行中の
自動車がこれから進行しようとする道路の勾配、曲率な
どを検出するナビゲーション装置などの路面状況検出手
段３を具備した第１の実施例と、走行中の自動車の前方
車両との車間距離を測定するレーザーレーダもしくは画
像センサー等の車間距離検出手段を具備した第２の実施
例とを別々に説明したが、これら第１および第２の実施
例を一体に組込んだスロットル開度算出手段を具備する
ようにして、両者から得られた車間距離Ｆの平均値を最
終スロットル開度とすることにより、第１および第２の
実施例による道路状況の判定を同時に行うことが可能で
ある。
【００５３】したがって、道路の勾配、曲率などを検出
する路面状況検出手段３と、走行中の自動車の前方車両
との車間距離を測定する手段である車間距離検出手段７
とを一体に具備したものでは、両者から得られたスロッ
トル開度の平均値を最終スロットル開度とすることによ
り、これから進行しようとする道路の先読み情報に沿っ
て運転性を向上させることができる。この結果、路面状
況検出手段３からの情報による先読み情報や、車間距離
検出手段７による車間距離情報を用いて、複数のアクセ
ル−スロットル制御関数を連続的に変更する構成となっ
て、その制御関数の切り替わり時の運転性不良を意識す
ることなく道路状況に対応した運転性の向上を実現する
ことができる。
【００５４】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、車両の現在
進行道路の進行方向における所定距離先方の道路の路面
状況、例えば道路勾配が山岳路や登降坂と平坦路とでは
異なり、また道路曲率が屈曲路と直進路とでは異なるこ
とから、本発明による車両用駆動力制御装置によれば、
請求項１において、路面状況検出手段が車両進行方向に
おける所定距離先方の路面状況を先読み検出して、路面
状況検出手段が検出した先読み情報により、スロットル
開度算出手段が制御関数を路面状況に対応した特性に修
正して、アクセル操作量に対するスロットル開度を先読
みした来るべき道路の路面状況に適合するように連続的
に設定することができ、少しずつアクセル操作量に対す
るスロットル開度を変化させることとなって、運転者に
違和感を与えずに、車両の駆動力を制御できることとな
る。
【００５５】また、請求項２においては、スロットル開
度算出手段は、路面状況検出手段が検出した、例えば道
路勾配或いは道路曲率等の路面状況毎に設定した複数の
制御関数からそれぞれの路面状況に対応したスロットル
開度候補値内を逐次算出し、これら算出した複数のスロ
ットル開度候補値を、例えば道路勾配或いは道路曲率等
の度合いによってそれぞれ重み付けし、かつこの重み付
け結果を合算して最終的なスロットル開度を決定するこ
とができる。この結果、車両速度が速ければ、検出対象
となる所定範囲も高速に変化していくので、高速で走行
しているときは、走行道路の先読みによって素早く特性
が変化し、速度が遅いときは、特性の変化がゆっくりと
変化する。このために、従来例のようにアクセルが全閉
時に徐々に関数を切り替える必要がなく、高速で走行し
ているときでもアクセル操作の変化はあまりなく、素早
く特性が変化しても特性の変化による違和感を感じるこ
とがない。
【００５６】更に、請求項３においては、スロットル開
度算出手段は、車間距離検出手段が先読みして検出した
前方車両との車間距離情報に基づき、アクセル操作量に
対するスロットル開度の関係を設定する制御関数を前記
車間距離に対応した特性に修正してアクセル操作量に対
するスロットル開度が先読みした車間距離情報に適合す
るように連続的に設定されることとなり、高速走行或い
は渋滞路走行等に適合したスロットル開度により車両の
駆動力が制御されることなる。
【００５７】また、請求項４においては、スロットル開
度算出手段は、車間距離検出手段が検出した車間距離情
報毎に設定した複数の制御関数から車間距離状況に対応
したスロットル開度候補値を逐次算出し、これら算出し
た複数のスロットル開度候補値を、例えば高速走行か低
速走行か或いは渋滞路走行か否かなどでそれぞれ重み付
けし、かつこの重み付け結果を合算して最終的なスロッ
トル開度を決定する。したがって、例えば、高速道路の
走行中に渋滞などで前方車両の車間距離が狭くなった場
合、渋滞走行で運転性が改善される特性に変化するとと
もに、渋滞の原因が解消して車両の流れが速くなると、
必然的に車間距離も長くなり、低開度のアクセル操作で
は、車間距離が広がるにつれて連続的に駆動力出力が上
昇して行くために加速による不快感を感じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例である車両用駆動力制御
装置の要部を示す概略構成図である。
【図２】山岳路、平坦路、屈曲路におけるアクセル操作
量とスロットル開度との制御関数を示す説明図である。
【図３】屈曲率の算定を行う場合の説明図である。
【図４】山岳路から平坦路への変化の様子を示す説明図
である。
【図５】第１の実施例による作用を説明するフローチャ
ートである。
【図６】本発明の第２の実施例である車両用駆動力制御
装置の要部を示す概略構成図である。
【図７】第２の実施例による作用を説明するフローチャ
ートである。
【図８】渋滞走行から高速走行への特性変化のようすを
示す説明図である。
【図９】従来の車両用駆動力制御装置を示す概略構成図
である。
【図１０】従来における高速走行時および渋滞時のアク
セル操作量とスロットル開度との制御関数を示す説明図
である。
【符号の説明】
１ アクセルペダル ２ アクセル開度センサー ３ 道路状況検出手段 ４ スロットル開度算出手段 ４１ 制御関数設定手段 ４２ 制御関数補正手段 ５ スロットルアクチュエータ ６ スロットルバルブ ７ 車間距離検出手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ１６Ｈ 61/00 Ｆ１６Ｈ 61/00 // Ｆ１６Ｈ 59:66

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 アクセル操作量に対するスロットル開度
    に関係を所定の制御関数として設定し、該制御関数に基
    づきアクセル操作時のスロットル開度を制御する電子式
    スロットルを備えた車両用駆動力制御装置において、車
    両の現在進行道路の進行方向における所定距離先方の道
    路の路面状況を検出する路面状況検出手段と、該路面状
    況検出手段が検出した情報により、前記制御関数を前記
    路面状況に対応した特性に修正してアクセル操作量に対
    するスロットル開度を算出するスロットル開度算出手段
    を備えたことを特徴とする車両用駆動力制御装置。
  2. 【請求項２】 前記スロットル開度算出手段は、前記路
    面状況毎に設定した複数の制御関数を有し、これら複数
    の制御関数からそれぞれの路面状況に対応したスロット
    ル開度候補値を逐次算出して、これら算出した複数のス
    ロットル開度候補値を、前記路面状況検出手段により検
    出した路面状況によってそれぞれ重み付けして合算させ
    最終的なスロットル開度を決定するようにしたことを特
    徴とする請求項１記載の車両用駆動力制御装置。
  3. 【請求項３】 アクセル操作量に対するスロットル開度
    に関係を所定の制御関数として設定し、該制御関数に基
    づきアクセル操作時のスロットル開度を制御する電子式
    スロットルを備えた車両用駆動力制御装置において、前
    方車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、該
    車間距離検出手段が検出した車間距離情報により、前記
    制御関数を前記車間距離に対応した特性に修正してアク
    セル操作量に対するスロットル開度を算出するスロット
    ル開度算出手段とを備えたことを特徴とする車両用駆動
    力制御装置。
  4. 【請求項４】 前記スロットル開度算出手段は、高速道
    路走行用の制御関数および渋滞路走行用の制御関数を含
    む複数の制御関数を有し、これら複数の制御関数により
    複数のスロットル開度候補値を逐次算出して、これら算
    出した複数のスロットル開度候補値を、前方車両との車
    間距離情報によって重み付けして合算させ最終的なスロ
    ットル開度を決定するようにしたことを特徴とする請求
    項３記載の車両用駆動力制御装置。
JP7215476A 1995-08-02 1995-08-02 車両用駆動力制御装置 Pending JPH0942002A (ja)

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Effective date: 20031224