WO2021130859A1 - 駆動力制御方法及び駆動力制御装置 - Google Patents

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WO2021130859A1
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vehicle
range
gradient
accelerator pedal
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PCT/JP2019/050627
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中村　洋平
雄基 太田
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日産自動車株式会社
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    • F02D2250/18—Control of the engine output torque
    • F02D2250/26—Control of the engine output torque by applying a torque limit

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle driving force control method and a driving force control device.
  • a range switching device includes a start range in which a driving force corresponding to an accelerator pedal operation amount is transmitted to the drive wheels and a stop range in which the driving force is not transmitted to the drive wheels even if the accelerator pedal is operated.
  • the normal starting operation is to depress the accelerator pedal after switching from the stop range to the start range. According to this normal starting operation, the driving force gradually increases according to the gradual increase in the accelerator pedal operation amount after switching to the starting range, so that the vehicle can be started smoothly.
  • JP2014-156155A discloses a control that limits the driving force when the order of the range switching operation and the accelerator pedal operation is reversed in order to suppress a sudden start when the above-mentioned normal start operation is not performed. There is.
  • an increasing number of vehicles are provided with a mechanism for holding the braking force until the driving force transmitted to the driving wheels increases to a predetermined value when the vehicle starts. ..
  • the driving force releases the holding of the braking force even though the starting range is selected and the accelerator pedal is depressed. It does not increase to the specified value, which may lead to a situation where the vehicle cannot start.
  • this measure when starting on an uphill road, although the holding of the braking force is released, the vehicle cannot be advanced with the limited driving force, and the vehicle may move backward.
  • an object of the present invention is to release the holding of the braking force and start the vehicle without sudden start even when the order of the range switching operation and the accelerator pedal operation is reversed from the normal operation.
  • a drive source that generates a driving force for driving a vehicle, a starting range in which the driving force is transmitted from the drive source to the drive wheels in response to an accelerator pedal operation, and an accelerator pedal are operated. Even so, a range switching device equipped with a stop range in which the driving force is not transmitted from the driving source to the driving wheels, and when starting, the vehicle is held in a stopped state until the driving force becomes larger than the holding threshold value, and the driving force is larger than the holding threshold value.
  • a vehicle driving force control method including a holding device that releases a stopped state when the vehicle is stopped, and a control unit that calculates a driver's required driving force based on an accelerator pedal operation amount.
  • the control unit drives the drive source when the accelerator pedal operation amount is already large enough to generate the driving force when the vehicle is switched from the stop range to the start range.
  • the upper limit of the force is limited to a driving force larger than the holding threshold and smaller than the required driving force.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an outline of a vehicle control system.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a driving force map for advancing.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a driving force map for retreating.
  • FIG. 5 is a control block diagram showing the contents of processing executed by the driving force limitation determination unit.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a table used for setting the first-stage gradient.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of a table used for setting the second-stage gradient.
  • FIG. 8 is a first timing chart when the vehicle starts in an abnormal starting procedure.
  • FIG. 9 is a second timing chart when the vehicle starts in an abnormal starting procedure.
  • FIG. 10 is a third timing chart when the vehicle starts in an abnormal starting procedure.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle C including the vehicle control system 1 according to the present embodiment.
  • Vehicle C includes an accelerator operation amount sensor 2, a brake operation amount sensor 4, a vehicle speed sensor 6, a shift position sensor 10, and a controller 100 as a control unit.
  • the vehicle C includes a brake actuator 14, a brake device 16, a drive motor 20 as a drive source, and wheels W (right front wheel WFR, left front wheel WFL, right rear wheel WRR, left rear wheel WRL). Be prepared.
  • the accelerator operation amount sensor 2 is, for example, a sensor formed by using a pedal stroke sensor to detect the operation amount (depression operation amount) of the accelerator pedal 22 by the driver.
  • the accelerator pedal 22 is a pedal operated by the driver of the vehicle C with the intention of braking or accelerating.
  • the accelerator operation amount sensor 2 outputs an information signal including the operation amount of the accelerator pedal 22 by the driver (in the following description, it may be referred to as an "accelerator operation amount signal") to the controller 100.
  • the configuration of the accelerator operation amount sensor 2 is not limited to the configuration formed by using the pedal stroke sensor, and may be, for example, a configuration that detects the opening degree of the accelerator pedal 22 by the driver's stepping operation.
  • the accelerator operation amount sensor 2 is a sensor that detects the operation amount of the accelerator pedal 22 by the driver.
  • the brake operation amount sensor 4 is, for example, a sensor formed by using a pedal stroke sensor to detect the operation amount (depression operation amount) of the brake pedal 24 by the driver.
  • the brake pedal 24 is a pedal operated by the driver of the vehicle C with the intention of braking.
  • the brake operation amount sensor 4 outputs an information signal including the operation amount of the brake pedal 24 by the driver (in the following description, it may be referred to as a "brake operation amount signal") to the controller 100.
  • the configuration of the brake operation amount sensor 4 is not limited to the configuration formed by using the pedal stroke sensor as in the accelerator operation amount sensor 2.
  • the opening degree of the brake pedal 24 due to the driver's stepping operation is determined. It may be configured to detect.
  • the brake operation amount sensor 4 is a sensor that detects the operation amount of the brake pedal 24 by the driver.
  • the vehicle speed sensor 6 is formed by, for example, a resolver that detects the vehicle speed of the vehicle C from the rotation speed of the drive motor 20.
  • the vehicle speed sensor 6 outputs an information signal including the detected vehicle speed (in the following description, it may be described as a "vehicle speed signal") to the controller 100.
  • the shift position sensor 10 detects the current position of the range switching device 8 that changes the shift range of the vehicle C, such as a shift knob and a shift lever.
  • the shift position includes a D range for forward movement, an R range for reverse movement, a P range and N range for stopping, and a B range for generating strong regenerative braking.
  • the D range, R range and B range are also referred to as start ranges
  • the P range and N range are also referred to as stop ranges.
  • the driving motor 20 When the starting range is selected, the driving motor 20 generates a driving force according to the accelerator operating amount, and the driving force is transmitted to the right front wheel WFR and the left front wheel WFL, which are the driving wheels.
  • the stop range is selected, the drive motor 20 does not generate a drive force, so that the drive force is not transmitted to the drive wheels.
  • the shift position sensor 10 outputs an information signal including the detected current position (in the following description, it may be referred to as a "shift position signal") to the controller 100.
  • the controller 100 controls the braking force and the driving force generated in the vehicle C, and is composed of a microcomputer.
  • the microcomputer is configured to include, for example, a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), and the like.
  • controller 100 uses various input information signals to perform various processes described later, and outputs a command signal (braking command signal, drive command signal) for controlling the brake actuator 14 and the drive motor 20. Output.
  • a command signal braking command signal, drive command signal
  • the specific configuration of the controller 100 will be described later.
  • the braking command signal is an information signal including a braking force command value for controlling the braking force generated in the vehicle C.
  • the braking force command value includes at least one of a command value of friction braking torque which is a command value for controlling the oil pressure of each braking device 16 and a command value of regenerative braking torque generated by the drive motor 20. ..
  • the braking force command value is calculated by the controller 100 according to the amount of operation of the accelerator pedal 2 or the amount of depression of the brake pedal 24 by the driver of the vehicle C, the slope of the traveling road surface, and the like.
  • the drive command signal is an information signal including a required driving force for controlling the driving force or the regenerative braking force generated by the driving motor 20.
  • the required driving force is the driving force required by the driver of the vehicle C, and is calculated by the controller 100 according to the amount of operation of the accelerator pedal 2 by the driver.
  • the brake actuator 14 is a hydraulic pressure control device interposed between the master cylinder (not shown) and each brake device 16. Further, the brake actuator 14 changes the oil pressure of each brake device 16 according to the braking force command value included in the braking command signal input from the controller 100. As a result, the brake actuator 14 applies a braking force to each wheel W.
  • the brake device 16 generates a pressing force for pressing the brake pads (not shown) constituting the disc brake against the disc rotor (not shown).
  • the disc rotor is a member that rotates integrally with each wheel W and comes into contact with a brake pad to generate frictional resistance.
  • the brake actuator 14, the master cylinder, and each brake device 16 form the friction brake provided in the vehicle C.
  • the brake device 16 arranged with respect to the right front wheel WFR is referred to as a brake device 16FR
  • the brake device 16 arranged with respect to the left front wheel WFL is referred to as a brake device 16FL.
  • the brake device 16 arranged with respect to the right rear wheel WRR is referred to as a brake device 16RR
  • the brake device 16 arranged with respect to the left rear wheel WRL is referred to as a brake device 16RL.
  • each brake device 16 may be shown as described above.
  • the controller 100 controls the driving force generated by the driving motor 20 according to the required driving force included in the driving command signal.
  • a motor controller for controlling the drive motor 20 may be separately provided so that the motor controller controls the drive force generated by the drive motor 20 in response to the required drive force from the controller 100.
  • the motor controller converts an information signal (may be referred to as "current torque signal” in the following description) including the current driving force (motor torque) generated by the driving motor 20 to the controller 100. Output to.
  • controller 100 controls the regenerative torque generated by the drive motor 20 according to the command value of the regenerative braking torque included in the braking command signal.
  • the drive motor 20 is configured to generate a driving force or a regenerative braking force of the vehicle C, and applies a driving force or a regenerative braking force to each wheel W via a drive shaft (not shown) or the like.
  • the vehicle C having the above configuration holds the stopped state of the vehicle until the driving force transmitted from the drive motor 20 to the drive wheels WFL and WFR becomes larger than the holding threshold value, and when the driving force becomes larger than the holding threshold value, the vehicle C keeps the stopped state. It has a function to release. Specifically, when the brake pedal 24 is depressed and the vehicle C stops, the oil pressure of the brake device 16 as the holding device is maintained at the value at the time of stopping even if the operation amount of the brake pedal 24 becomes zero thereafter. Then, when the driving force transmitted from the driving motor 20 to the driving wheels WFL and WFR exceeds the holding threshold value, the oil pressure of the braking device 16 is released.
  • the phrase "the driving force transmitted from the driving motor 20 to the driving wheels WFL and WFR exceeds the holding threshold value" is not limited to the case where the driving force actually transmitted exceeds the holding threshold value. This includes the case where the command value for the driving force to the driving motor 20 calculated by the controller 100 exceeds the holding threshold value.
  • the holding threshold value is, for example, the lower limit torque at which the vehicle C can be started in the traveling direction, and is set according to the slope of the stopped road surface or the like.
  • the brake device 16 is used as the holding device, but the present invention is not limited to this.
  • an electric parking brake or an electric park lock mechanism that operates in the P range can be used as the holding device.
  • an abnormal operation such as switching the shift position from the stop range to the start range after depressing the accelerator pedal 22 may be performed.
  • the drive motor 20 does not generate a driving force even if the accelerator pedal 22 is depressed while the shift position is in the stopped range.
  • the driving force limitation described later is not performed, as soon as the shift position is switched to the starting range, the driving force of the driving motor 20 becomes the driving force according to the depression amount of the accelerator pedal 22 at that time. Since the number of vehicles increases rapidly toward the vehicle C, the vehicle C will start suddenly.
  • the controller 100 notifies the driver that an abnormal starting procedure is being performed in order to avoid a sudden start, and the drive motor 20 is generated.
  • the upper limit of the driving force to be applied is limited to a driving force larger than the holding threshold value and smaller than the required driving force.
  • the controller 100 starts the vehicle by limiting the increase gradient, which is the amount of increase in the driving force per unit time, to a value smaller than the maximum increase gradient in the case of the normal starting procedure, and after the start. When the driving force exceeds the threshold value described later, the increase gradient is switched to a smaller one.
  • this driving force limitation will be described in detail.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an outline of the vehicle control system according to the present embodiment.
  • the control system includes a range determination unit B1 that determines the current shift position based on the driver's shift operation.
  • the shift position signal output from the range determination unit B1 is input to the instrument panel 30, the required driving force calculation unit B2, and the driving force limitation determination unit B3.
  • the instrument panel 30 includes a plurality of instruments such as a speedometer and an output meter and a display unit, and the shift position display unit indicating the current shift position is also included in the instrument panel 30.
  • the current shift position is displayed on the shift position display unit.
  • the required driving force calculation unit B2 reads the accelerator operation amount signal and the vehicle speed signal in addition to the shift position signal, and calculates the required driving force according to the accelerator operation amount of the driver based on these. Specifically, for example, the required driving force is calculated using the driving force maps shown in FIGS. 3 and 4.
  • FIG. 3 is a driving force map for the forward range
  • FIG. 4 is a driving force map for the backward range.
  • One of the maps is selected according to the shift position signal, and the required driving force is determined by searching the map using the accelerator operation amount signal and the vehicle speed signal.
  • the driving force limitation determination unit B3 limits the driving force when the above-mentioned normal starting procedure is not performed based on the shift position signal, the activation state signal, the accelerator operation amount signal, the vehicle speed signal, and the required driving force. It is determined whether or not to perform the operation, and the calculation of the driving force after the limitation is executed.
  • the activation status signal is a signal indicating whether or not the vehicle system is activated. The contents of the determination and calculation here will be described later.
  • the required driving force calculated by the required driving force calculation unit B2 and the limited driving force calculated by the driving force limitation determination unit B3 are subjected to rate limiting processing B4, filter processing B5, and various processing B6 to drive the motor. It is transmitted to 20.
  • the rate limiting process B4 and the filter process B5 are processes that change the driving force according to a minute amount of accelerator operation that the driver unconsciously performs. When the driver puts his / her foot on the accelerator pedal, the accelerator operation amount may change slightly even if the driver does not intend to do so. If the driving force is changed in response to such a change in the accelerator operating amount, the drivability and the riding comfort are deteriorated. Therefore, the driving force is changed by the rate limiting process B4 and the filter process B5.
  • the rate limiting process B4 and the filter process B5 are known processes.
  • Various processes B6 limit the driving force according to other conditions.
  • the battery temperature may exceed a preset threshold value.
  • the various treatments B6 are also known treatments.
  • the determination result of the driving force limitation determination unit B3 is also used for each of the alarm request process B7, the slow lamp request process B8, the ICC / AD cancel process B10, and the ASCD cancel process B11.
  • the alarm is for notifying the driver that the normal starting procedure has not been performed, and in the present embodiment, the driver is notified by issuing an alarm sound.
  • the alarm request process B7 is a process for determining whether or not to emit an alarm sound.
  • the slow lamp request process B8 is a process for determining whether or not to turn on the slow lamp.
  • the slow lamp referred to here is a lamp arranged on the instrument panel 30 that lights up when the driving force is limited.
  • the acceleration of the vehicle becomes lower than the acceleration that should be originally obtained with the current accelerator operation amount, but the slow lamp lights up, and the driver is the cause of the decrease in acceleration of the vehicle. It can be recognized that it is not a failure.
  • the output restriction reason B9 is also displayed on the instrument panel 30.
  • the ICC / AD cancellation process B10 includes intelligent cruise control (ICC) and automatic driving (AD), in which the vehicle travels while maintaining the distance between the vehicle and the preceding vehicle according to the vehicle speed, up to the vehicle speed set by the driver. Is the process of canceling. That is, in the present embodiment, the driving force is limited when the normal starting operation is not performed, but while the driving force is limited, even if the operation of setting the ICC and AD is performed, these operations are performed. Not accepted. A signal to cancel these is input to the advanced driver assistance system (ADAS) 110.
  • ADAS advanced driver assistance system
  • the ASCD cancel process B11 is a process for canceling the vehicle speed control with respect to the auto speed control device (ASCD) that controls the vehicle speed when executing ICC and AD.
  • the process is associated with canceling the ICC and AD.
  • FIG. 5 is a control block diagram showing the contents of the process executed by the driving force limitation determination unit B3.
  • the alarm request determination unit B31 determines the presence or absence of an alarm request based on the activation state signal, shift position signal, vehicle speed signal, and accelerator operation amount signal. Specifically, it is determined that there is an alarm request when all the conditions are met: the vehicle is in the activated state, the shift position is in the stopped range, the vehicle is stopped, and the accelerator pedal is depressed. , If it is determined that there is an alarm request, set the alarm request flag. Whether or not the vehicle is stopped is determined based on the vehicle speed signal. At that time, if the absolute value of the vehicle speed is equal to or less than a predetermined value (for example, 4 km / h), it is determined that the vehicle is stopped. Further, "the accelerator pedal is depressed” means that the drive motor 20 is depressed to the extent that a driving force is generated. For example, the opening degree of the accelerator pedal is 1/8 or more of the fully open position. It means that.
  • the alarm request flag When the alarm request flag is set, it is decided to issue an alarm in the alarm request process B7 described above. In other words, if any one of the above conditions is not met, the alarm will not be issued.
  • the flag setting unit B35 sets the driving force limit request flag unless a signal to release the driving force restriction is input from the restriction release determination unit B32, which will be described later.
  • the driving force limit request flag is set, the slow lamp request process B8, ICC / AD cancel process B10, and ASCD cancel process B11 described above turn on the slow lamp, cancel the ICC and AD, and input a cancel signal to the ASCD. Will be done.
  • the restriction release determination unit B32 releases the restriction of the driving force based on the determination result of the alarm request determination unit B31, the required driving force before the restriction, the driving force after the restriction, the shift position signal, and the driving force limitation request flag. Judge whether or not. Specifically, when the alarm request flag is released and the driving force after the limitation is equal to or greater than the required driving force before the limitation for a predetermined time, the limitation of the driving force is released.
  • the required driving force before the limitation is the driving force calculated by the required driving force calculation unit B2 in FIG.
  • the driving force after the limitation is a previously calculated value of the driving force limited by the control described later.
  • the increasing gradient switching unit B33 switches between the first-stage gradient, which is the increasing gradient at the time of starting, and the second-stage gradient, which is the increasing gradient that can be switched from the first-stage gradient after starting. Specifically, when the driving force exceeds the switching threshold value, the first-stage gradient is switched to the second-stage gradient.
  • the switching threshold is set to a driving force that does not cause a sudden start even if the holding device 16 is released. For example, a driving force that does not allow the vehicle to slide down on an uphill road is set by conformity based on the weight of the vehicle and the like.
  • the slope of the uphill road assumed here is, for example, about 5 to 10%.
  • the input vehicle speed switching unit B34 converts the vehicle speed signal input to the first-stage gradient table and the second-stage gradient table, which will be described later, from a negative value to a positive value in the case of the R range. This is because it is sufficient to prepare one first-stage gradient table and one second-stage gradient table. If two types of the first-stage gradient table and the second-stage gradient table are prepared, one for forward movement and the other for backward movement, the input vehicle speed switching unit B34 becomes unnecessary.
  • the horizontal axis is the vehicle speed [km / h] and the vertical axis is the increasing gradient [Nm / 10ms]. ]
  • Trq1 is almost constant, and if it is smaller than ⁇ V1 [km / h], the smaller the vehicle speed, the greater the value.
  • the increasing gradient Trq1 [Nm / 10ms] here is a value at which the driving force rapidly increases to the switching threshold value, and is, for example, about 15Nm / 10ms.
  • the vehicle speed of ⁇ V1 [km / h] is a sliding threshold for determining that the sliding has occurred. Then, when the sliding down occurs, the driving force is promptly increased to stop the sliding down.
  • the sliding threshold value -V1 [km / h] may be a value that indicates that the vehicle is moving in the direction opposite to the traveling direction, and is set to, for example, about -0.5 [km / h].
  • the horizontal axis is the vehicle speed [km / h] and the vertical axis is the increasing gradient [Nm / 10ms]. ] Or more and V2 [km / h] or less, the higher the vehicle speed, the smaller the vehicle speed, and when the vehicle speed is higher than V2 [km / h], the vehicle speed is zero. Further, when the vehicle speed is smaller than ⁇ V1 [km / h], the smaller the vehicle speed, the higher the vehicle speed. When the vehicle speed is less than -V1 [km / h], the smaller the vehicle speed, the larger the increasing gradient for the same reason as the first-stage gradient.
  • the increasing gradient is smaller than the first-stage gradient, and is set to a size that does not make the driver feel a sudden start.
  • the increasing gradient Trq2 [Nm / 10ms] in the second gradient table is smaller than the increasing gradient Trq1 in the first gradient table, for example, 1 [Nm / 10ms].
  • the vehicle speed V2 [km / h] is appropriately set according to the size of Trq2 [Nm / 10ms] and the like.
  • the increasing gradient becomes zero, so if the vehicle speed exceeds V [km / h] while the driving force is limited, the maximum value of the driving force that can be reached is greater than the required driving force. It gets lower.
  • the increasing gradient setting unit B38 includes the value of the first-stage gradient or the second-stage gradient selected by the increasing gradient switching unit B33, and information on whether or not the driving force limit request flag is set by the flag setting unit B35. Set the increasing gradient based on. Specifically, when the driving force limit request flag is set, the first-stage gradient or the second-stage gradient is set as an increasing gradient, and when the driving force limit request flag is not set, the driving force is not limited. If there is no limitation, the increasing gradient will be according to the specifications of the drive source (this is also called the "maximum increasing gradient").
  • FIG. 8 is a timing chart showing a basic pattern when starting with an abnormal starting procedure.
  • the driver switches the shift position to the stop range at the timing T1 when the vehicle is stopped with the accelerator pedal 22 turned off, the brake pedal 24 turned on, and the shift position set to the start range, and then at the timing T2 thereafter.
  • the driver has turned off the brake pedal 24. Even if the driver turns off the brake pedal 24, the holding device keeps the brake on state.
  • the increasing gradient switches from the first gradient to the second gradient.
  • the holding device is switched from the holding state to the releasing state, and the braking state is switched from on to off accordingly.
  • FIG. 9 is a timing chart when starting with an abnormal starting procedure on a steep uphill road. Since the timing up to T6 is the same as that in FIG. 8, the description thereof will be omitted.
  • the vehicle speed increases in the negative direction. That is, the vehicle begins to slide down.
  • the road surface slope is larger than the slope assumed when setting the retention threshold value, such a slide down may occur.
  • the vehicle speed reaches the above-mentioned -V1 [km / h] at the timing T7, the increasing gradient of the driving force becomes large. As a result, the vehicle speed starts to increase and becomes a positive value after the timing T8. That is, the vehicle can start.
  • FIG. 10 is a timing chart when the vehicle starts in an abnormal starting procedure and the amount of depression of the accelerator pedal 22 decreases while the driving force limit is being executed. Since the timing up to T6 is the same as that in FIG. 8, the description thereof will be omitted.
  • the amount of depression of the accelerator pedal 22 begins to decrease, and the required driving force before the limit also begins to decrease accordingly. Then, when the required driving force before the limitation falls below the driving force after the limitation at the timing T8, the limitation of the driving force ends, and the required driving force is adopted as the driving force of the driving motor 20. Along with this, the slow lamp goes out.
  • the limitation of the driving force is released at the timing T8 when the required driving force before the limitation falls below the driving force after the limitation, and the slow lamp is turned off.
  • the release is performed after the state in which the driving force after the restriction is equal to or greater than the required driving force before the restriction continues for a predetermined time. It is desirable to do.
  • the driving motor 20 that generates the driving force for driving the vehicle, the starting range in which the driving force is transmitted from the driving motor 20 to the drive wheels WFR and WFL in response to the accelerator pedal operation, and the start range.
  • a range switching device 8 having a stop range in which driving force is not transmitted from the driving motor 20 to the driving wheels WFR and WFL even if the accelerator pedal 22 is operated, and transmission from the driving motor 20 to the driving wheels WFR and WFL at the time of starting.
  • a holding device 16 that holds the stopped state of the vehicle until the driving force to be driven becomes larger than the holding threshold, and releases the stopped state when the driving force becomes larger than the holding threshold, and the driver's required drive based on the accelerator pedal operation amount.
  • a vehicle driving force control method comprising a controller 100 for calculating a force is provided.
  • the controller 100 sets the upper limit of the driving force of the driving motor 20.
  • the driving force is limited to a driving force larger than the holding threshold and smaller than the required driving force.
  • the controller 100 when limiting the upper limit of the driving force, operates the accelerator pedal after switching the increasing gradient, which is the amount of increase in the driving force per unit time, from the stop range to the start range. It is limited to the second-stage gradient (first gradient) which is smaller than the maximum increasing gradient, which is the increasing gradient when the amount becomes a magnitude for generating the driving force. As a result, it is possible to more reliably prevent a sudden start when the start is performed by an abnormal starting procedure.
  • the controller 100 when limiting the upper limit of the driving force, the controller 100 increases the gradient by two stages from the time when the driving force is switched to the starting range until the driving force reaches a switching threshold (gradient change threshold) smaller than the holding threshold. It is limited to the first-stage gradient (second gradient) that is larger than the target gradient and smaller than the maximum increase gradient, and is limited to the second-stage gradient when the driving force reaches the switching threshold. As a result, the time required to reach the retention threshold can be shortened. Further, since the switching threshold value is smaller than the holding threshold value, the vehicle does not start during the period when the driving force is increasing in the first-stage gradient. In other words, it does not start suddenly.
  • the controller 100 when the vehicle slides down (backward) after switching to the starting range, the controller 100 increases the increasing gradient more than the second-stage gradient. As a result, it is possible to prevent the vehicle from slipping down even when the vehicle is started by an abnormal starting procedure on an uphill road.
  • the controller 100 when the required driving force is less than the driving force after the limitation, the controller 100 releases the limitation of the upper limit of the driving force. If the vehicle starts with an abnormal starting procedure, the driving force is limited, but in order to continue running, it is necessary to lift the driving force restriction. In that respect, since the opportunity to reduce the amount of depression of the accelerator pedal after starting is surely reached, the restriction can be lifted without performing complicated operations according to the present embodiment. Further, if the required driving force is larger than the limited driving force when the limitation is released, the driving force may suddenly increase in order to follow the required driving force. However, according to the present embodiment, since the limitation is released when the required driving force is less than the driving force after the limitation, there is no concern that the driving force will suddenly increase after the limitation is released.
  • the present invention includes a transmission in which the drive source is an internal combustion engine and the power transmission between the drive source and the drive wheels is disconnected and connected. The same can be applied to vehicles. Further, in the present embodiment, the configuration in which the braking force can be controlled by the accelerator pedal 2 has been described, but the present embodiment can be applied even if the accelerator pedal 2 controls only the driving force.

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Abstract

停車レンジから発進レンジへの切り替えが行われた場合に、既にアクセルペダル操作量が駆動力を発生させる大きさになっていたときは、レンジ切り替え直後の急発進を防止するために、駆動源の駆動力の上限を、車両の停止状態の保持を解除する保持閾値より大きく、かつアクセルペダル操作量に基づく要求駆動力より小さい駆動力に制限する。

Description

駆動力制御方法及び駆動力制御装置
　本発明は、車両の駆動力制御方法及び駆動力制御装置に関する。
　アクセルペダル操作量に応じた駆動力が駆動輪に伝達される発進レンジと、アクセルペダルを操作しても駆動輪に駆動力が伝達されない停車レンジと、を備えるレンジ切り替え装置が知られている。このようなレンジ切り替え装置を備える車両においては、停車レンジから発進レンジへ切り替えてからアクセルペダルを踏み込むのが正常な発進操作である。この正常な発進操作によれば、発進レンジへ切り換えた後のアクセルペダル操作量の漸増に応じて駆動力も漸増するので、スムースに車両を発進させることができる。
　一方、レンジ切り替えとアクセルペダル操作の順番が逆転すると、アクセルペダル操作量が漸増しても、停車レンジであるため駆動輪には駆動力が伝達されない。そして、発進レンジに切り替わると、既に操作されているアクセルペダルの操作量に応じた駆動力が急激に駆動輪に伝達されることとなり、車両が急発進するおそれがある。
　上記のような正常な発進操作がなされなかった場合の急発進を抑制するために、レンジ切り替え操作とアクセルペダル操作の順番が逆転した場合に駆動力を制限する制御がＪＰ２０１４－１５６１５５Ａに開示されている。
　ところで、近年では坂道発進時における車両のずり下がり防止等のために、車両発進時に駆動輪に伝達される駆動力が所定値に増加するまで制動力を保持する機構を備える車両が増加している。
　このような機構を備える車両に上記文献の制御を適用して駆動力を制限すると、発進レンジが選択されてアクセルペダルが踏み込まれているにもかかわらず、駆動力が制動力の保持を解除する所定値まで増加せず、車両が発進できないという事態を招くおそれがある。車両を発進可能にするために、制動力の保持を解除する所定値を低下させるという方策も考えられる。しかし、この方策によれば、登坂路における発進時に、制動力の保持は解除されたものの制限された駆動力では車両を前進させることができずに、車両が後退するおそれがある。
　そこで本発明は、レンジ切り替え操作とアクセルペダル操作の順番が正常な操作と逆転した場合でも、急発進とはならずに、かつ制動力の保持を解除して発進させることを目的とする。
　本発明のある態様によれば、車両を駆動する駆動力を発生する駆動源と、アクセルペダル操作に応じて駆動源から駆動輪へ駆動力が伝達される発進レンジ、及びアクセルペダルが操作されたとしても駆動源から駆動輪へ前記駆動力が伝達されない停車レンジを備えるレンジ切り替え装置と、発進時に、駆動力が保持閾値より大きくなるまで車両の停止状態を保持し、駆動力が保持閾値より大きくなったら停止状態を解除する保持装置と、アクセルペダル操作量に基づいて運転者の要求駆動力を算出する制御部と、を備える車両の駆動力制御方法が提供される。この駆動力制御方法において、制御部は、停車レンジから発進レンジへの切り替えが行われた場合に、既にアクセルペダル操作量が駆動力を発生させる大きさになっていたときは、駆動源の駆動力の上限を、保持閾値より大きく要求駆動力より小さい駆動力に制限する。
図１は、車両の概略構成図である。 図２は、車両の制御システムの概略を示すブロック図である。 図３は、前進用の駆動力マップの一例を示す図である。 図４は、後退用の駆動力マップの一例を示す図である。 図５は、駆動力制限判定部が実行する処理の内容を示す制御ブロック図である。 図６は、１段目勾配の設定に用いるテーブルの一例を示す図である。 図７は、２段目勾配の設定に用いるテーブルの一例を示す図である。 図８は、正常でない発進手順で発進した場合の第１のタイミングチャートである。 図９は、正常でない発進手順で発進した場合の第２のタイミングチャートである。 図１０は、正常でない発進手順で発進した場合の第３のタイミングチャートである。
　以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
　図１は、本実施形態に係る車両制御システム１を備える車両Ｃの概略構成図である。
　車両Ｃは、アクセル操作量センサ２と、ブレーキ操作量センサ４と、車速センサ６と、シフトポジションセンサ１０と、制御部としてのコントローラ１００を備える。これに加え、車両Ｃは、ブレーキアクチュエータ１４と、ブレーキ装置１６と、駆動源としての駆動用モータ２０と、車輪Ｗ（右前輪ＷＦＲ、左前輪ＷＦＬ、右後輪ＷＲＲ、左後輪ＷＲＬ）を備える。
　アクセル操作量センサ２は、例えば、ペダルストロークセンサを用いて形成した、運転者によるアクセルペダル２２の操作量（踏み込み操作量）を検出するセンサである。
　アクセルペダル２２は、車両Ｃの運転者が制動の意図または加速の意図をもって操作するペダルである。
　また、アクセル操作量センサ２は、運転者によるアクセルペダル２２の操作量を含む情報信号（以降の説明では、「アクセル操作量信号」と記載する場合がある）を、コントローラ１００へ出力する。
　なお、アクセル操作量センサ２の構成は、ペダルストロークセンサを用いて形成した構成に限定するものではなく、例えば、運転者の踏み込み操作によるアクセルペダル２２の開度を検出する構成としてもよい。
　すなわち、アクセル操作量センサ２は、運転者によるアクセルペダル２２の操作量を検出するセンサである。
　ブレーキ操作量センサ４は、例えば、ペダルストロークセンサを用いて形成した、運転者によるブレーキペダル２４の操作量（踏み込み操作量）を検出するセンサである。
　ブレーキペダル２４は、車両Ｃの運転者が制動の意図をもって操作するペダルである。
　また、ブレーキ操作量センサ４は、運転者によるブレーキペダル２４の操作量を含む情報信号（以降の説明では、「ブレーキ操作量信号」と記載する場合がある）を、コントローラ１００へ出力する。
　なお、ブレーキ操作量センサ４の構成は、アクセル操作量センサ２と同様、ペダルストロークセンサを用いて形成した構成に限定するものではなく、例えば、運転者の踏み込み操作によるブレーキペダル２４の開度を検出する構成としてもよい。
　すなわち、ブレーキ操作量センサ４は、運転者によるブレーキペダル２４の操作量を検出するセンサである。
　車速センサ６は、例えば、駆動用モータ２０の回転数から車両Ｃの車速を検出するレゾルバで形成する。
　また、車速センサ６は、検出した車速を含む情報信号（以降の説明では、「車速信号」と記載する場合がある）を、コントローラ１００へ出力する。
　シフトポジションセンサ１０は、シフトノブやシフトレバー等、車両Ｃのシフトレンジを変更するレンジ切り替え装置８の現在位置を検出する。シフト位置は、前進用のＤレンジ、後退用のＲレンジ、停車用のＰレンジ及びＮレンジ、強い回生ブレーキを発生させるためのＢレンジがある。このうち、Ｄレンジ、Ｒレンジ及びＢレンジを発進レンジ、Ｐレンジ及びＮレンジを停車レンジともいう。発進レンジが選択されている場合は、駆動用モータ２０はアクセル操作量に応じた駆動力を発生し、駆動力は駆動輪である右前輪ＷＦＲ及び左前輪ＷＦＬに伝達される。停車レンジが選択されている場合は、駆動用モータ２０は駆動力を発生しないので、駆動輪へ駆動力が伝達されることはない。
　また、シフトポジションセンサ１０は、検出した現在位置を含む情報信号（以降の説明では、「シフト位置信号」と記載する場合がある）を、コントローラ１００へ出力する。
　コントローラ１００は、車両Ｃに発生させる制動力と駆動力を制御するものであり、マイクロコンピュータで構成する。なお、マイクロコンピュータは、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）等を備えた構成である。
　また、コントローラ１００は、入力される各種の情報信号を用いて、後述する各種の処理を行い、ブレーキアクチュエータ１４及び駆動用モータ２０を制御するための指令信号（制動指令信号、駆動指令信号）を出力する。なお、コントローラ１００の具体的な構成については、後述する。
　制動指令信号は、車両Ｃに発生させる制動力を制御するための制動力指令値を含む情報信号である。
　また、制動力指令値は、各ブレーキ装置１６の油圧を制御するための指令値である摩擦制動トルクの指令値、及び駆動用モータ２０で発生させる回生制動トルクの指令値のうち少なくとも一方を含む。
　また、制動力指令値は、車両Ｃの運転者によるアクセルペダル２の操作量またはブレーキペダル２４の踏み込み量と、走行路面の勾配等に応じて、コントローラ１００により算出する。
　駆動指令信号は、駆動用モータ２０が発生させる駆動力または回生制動力を制御するための要求駆動力を含む情報信号である。要求駆動力は、車両Ｃの運転者が要求する駆動力であって、運転者によるアクセルペダル２の操作量に応じて、コントローラ１００により算出する。
　ブレーキアクチュエータ１４は、マスタシリンダ（図示せず）と各ブレーキ装置１６との間に介装した液圧制御装置である。また、ブレーキアクチュエータ１４は、コントローラ１００から入力を受けた制動指令信号が含む制動力指令値に応じて、各ブレーキ装置１６の油圧を変化させる。これにより、ブレーキアクチュエータ１４は、各車輪Ｗに制動力を付与する。
　ブレーキ装置１６は、ディスクブレーキを構成するブレーキパッド（図示せず）を、ディスクロータ（図示せず）に押し付けるための押圧力を発生させる。ディスクロータは、各車輪Ｗと一体に回転し、ブレーキパッドと接触して摩擦抵抗を発生させる部材である。
　すなわち、ブレーキアクチュエータ１４、マスタシリンダ、各ブレーキ装置１６は、車両Ｃが備える摩擦ブレーキを形成する。
　なお、図１中では、右前輪ＷＦＲに対して配置したブレーキ装置１６を、ブレーキ装置１６ＦＲと示し、左前輪ＷＦＬに対して配置したブレーキ装置１６を、ブレーキ装置１６ＦＬと示す。同様に、図１中では、右後輪ＷＲＲに対して配置したブレーキ装置１６を、ブレーキ装置１６ＲＲと示し、左後輪ＷＲＬに対して配置したブレーキ装置１６を、ブレーキ装置１６ＲＬと示す。また、以降の説明においても、各ブレーキ装置１６を、上記のように示す場合がある。
　コントローラ１００は、駆動指令信号が含む要求駆動力に応じて、駆動用モータ２０が発生させる駆動力を制御する。なお、駆動用モータ２０を制御するモータコントローラを別途設け、モータコントローラがコントローラ１００からの要求駆動力を受けて駆動用モータ２０が発生させる駆動力を制御するようにしてもよい。この場合、モータコントローラは、駆動用モータ２０が発生させている現在の駆動力（モータトルク）を含む情報信号（以降の説明では、「現在トルク信号」と記載する場合がある）を、コントローラ１００へ出力する。
　また、コントローラ１００は、制動指令信号が含む回生制動トルクの指令値に応じて、駆動用モータ２０が発生させる回生トルクを制御する。
　駆動用モータ２０は、車両Ｃの駆動力または回生制動力を発生させる構成であり、ドライブシャフト（図示せず）等を介して、各車輪Ｗに駆動力または回生制動力を付与する。
　上記構成の車両Ｃは、駆動用モータ２０から駆動輪ＷＦＬ、ＷＦＲへ伝達される駆動力が保持閾値より大きくなるまで車両の停止状態を保持し、駆動力が保持閾値より大きくなったら停止状態を解除する機能を有する。具体的には、ブレーキペダル２４が踏み込まれて車両Ｃが停車したら、その後にブレーキペダル２４の操作量がゼロになっても保持装置としてのブレーキ装置１６の油圧を停車中の値に保持する。そして、駆動用モータ２０のから駆動輪ＷＦＬ、ＷＦＲへ伝達される駆動力が保持閾値を越えたら、ブレーキ装置１６の油圧を解放する。なお、ここでいう「駆動用モータ２０から駆動輪ＷＦＬ、ＷＦＲへ伝達される駆動力が保持閾値を越えた」とは、実際に伝達される駆動力が保持閾値を越えた場合に限られず、コントローラ１００が演算する駆動用モータ２０への駆動力についての指令値が保持閾値を越えた場合も含む。保持閾値は、例えば、車両Ｃを進行方向に発進させ得る下限のトルクであり、停車している路面の勾配等に応じて設定する。
　なお、本実施形態では保持装置としてブレーキ装置１６を用いるが、これに限られるわけではない。例えば、電動パーキングブレーキ、またはＰレンジのときに作動する電動パークロック機構を保持装置とすることもできる。
　ところで、シフト位置が停車レンジの状態から車両Ｃを発進させる際の手順としては、シフト位置を発進レンジに切り替え、その後にアクセルペダル２２を踏み込むのが正常である。その理由は次の通りである。シフト位置を停車レンジから発進レンジに切り替えることで、駆動用モータ２０の駆動力が駆動輪ＷＦＬ、ＷＦＲに伝達される状態になる。その状態でアクセルペダル２２を踏み込めば、アクセルペダル２２の踏み込み量の漸増に応じて駆動輪駆動輪ＷＦＬ、ＷＦＲに伝達される駆動力も漸増するので、急発進とはならずにスムースに発進することができる。
　これに対し、アクセルペダル２２を踏み込んだ後にシフト位置を停車レンジから発進レンジに切り替えるという、正常ではない操作がなされることもある。この場合、シフト位置が停車レンジの状態でアクセルペダル２２を踏み込んでも駆動用モータ２０は駆動力を発生しない。しかし、後述する駆動力制限を行わない場合には、シフト位置が発進レンジに切り替わった途端に、駆動用モータ２０の駆動力はその時点でのアクセルペダル２２の踏み込み量に応じた駆動力に向けて急激に増大するので、車両Ｃは急発進することとなる。
　そこで、正常な発進手順が行われなかった場合には、コントローラ１００は急発進を回避するために、正常ではない発進手順が行われていることを運転者に知らせ、かつ駆動用モータ２０が発生する駆動力の上限を保持閾値より大きく要求駆動力より小さい駆動力に制限する。駆動力を制限するにあたり、コントローラ１００は駆動力の単位時間当たりの増加量である増加勾配を、正常な発進手順の場合における最大増加勾配よりも小さい値に制限して車両を発進させ、発進後に駆動力が後述する閾値を越えたら、さらに小さい増加勾配に切り替える。以下、この駆動力制限について詳細に説明する。
　図２は、本実施形態に係る車両の制御システムの概略を示すブロック図である。
　制御システムは、運転者のシフト操作に基づいて現在のシフト位置を判断するレンジ判断部Ｂ１を備える。レンジ判断部Ｂ１から出力されるシフト位置信号は、計器盤３０、要求駆動力演算部Ｂ２及び駆動力制限判定部Ｂ３に入力される。
　計器盤３０は、速度計、出力計等の複数の計器や表示部を備えており、その中に現在のシフト位置を示すシフト位置表示部も含まれている。シフト位置表示部には、現在のシフト位置が表示される。
　要求駆動力演算部Ｂ２は、シフト位置信号の他に、アクセル操作量信号及び車速信号を読み込み、これらに基づいて運転者のアクセル操作量に応じた要求駆動力を演算する。具体的には、例えば図３、図４に示す駆動力マップを用いて要求駆動力を演算する。図３は前進レンジ用の駆動力マップであり、図４は後退レンジ用の駆動力マップである。シフト位置信号に応じていずれかのマップを選択し、アクセル操作量信号及び車速信号を用いてマップを検索することで要求駆動力を決定する。
　駆動力制限判定部Ｂ３は、シフト位置信号、起動状態信号、アクセル操作量信号、車速信号、及び要求駆動力に基づいて、上述した正常な発進手順が行われなかった場合の駆動力の制限を行うか否かの判定、及び制限後の駆動力の演算を実行する。起動状態信号とは、車両システムが起動しているか否かを示す信号である。ここでの判定及び演算の内容については後述する。
　要求駆動力演算部Ｂ２で演算された要求駆動力と、駆動力制限判定部Ｂ３で演算された制限後の駆動力と、はレート制限処理Ｂ４、フィルタ処理Ｂ５及び各種処理Ｂ６を経て駆動用モータ２０に伝達される。レート制限処理Ｂ４及びフィルタ処理Ｂ５は、運転者が無意識に行う程度の微小なアクセル操作量に応じた駆動力の変化をなます処理である。運転者がアクセルペダルに足を乗せている状態において、運転者が意図しなくてもアクセル操作量が僅かに変化する場合がある。このようなアクセル操作量の変化に逐次対応して駆動力を変化させると、運転性や乗り心地が悪化する。そこで、レート制限処理Ｂ４及びフィルタ処理Ｂ５により駆動力の変化をなます。なお、レート制限処理Ｂ４及びフィルタ処理Ｂ５は公知の処理である。
　各種処理Ｂ６は、他の条件による駆動力の制限を行う。駆動力を制限する条件としては、例えば、バッテリ温度が予め設定した閾値を越えた場合がある。なお、各種処理Ｂ６も公知の処理である。
　また、駆動力制限判定部Ｂ３の判定結果は、警報要求処理Ｂ７、スローランプ要求処理Ｂ８、ＩＣＣ／ＡＤキャンセル処理Ｂ１０及びＡＳＣＤキャンセル処理Ｂ１１の各処理にも用いられる。
　警報とは、正常な発進手順が行われていないことを運転者に知らせるためのものであり、本実施形態では警報音を発することで運転者に知らせる。警報要求処理Ｂ７とは、警報音を発するか否かを決定する処理である。
　スローランプ要求処理Ｂ８とは、スローランプを点灯するか否かを決定する処理である。ここでいうスローランプとは、計器盤３０に配置された、駆動力が制限されているときに点灯するランプである。駆動力が制限されると、車両の加速度は現在のアクセル操作量で本来得られるはずの加速度よりも低くなるが、スローランプが点灯することで、運転者は加速度が低下している原因が車両故障ではないことを認識できる。なお、スローランプが点灯する場合には、出力制限理由Ｂ９も計器盤３０に表示する。
　ＩＣＣ／ＡＤキャンセル処理Ｂ１０とは、運転者がセットした車速を上限として、車速に応じた先行車との車間距離を保ちながら走行するインテリジェント・クルーズ・コントロール（ＩＣＣ）と、自動運転（ＡＤ）とをキャンセルする処理である。すなわち、本実施形態では、正常な発進操作がなされなかった場合には駆動力を制限するが、駆動力を制限する間は、ＩＣＣ及びＡＤをセットする操作が行われても、これらの操作を受け付けない。これらをキャンセルする旨の信号は先進運転支援システム（ＡＤＡＳ）１１０に入力される。
　ＡＳＣＤキャンセル処理Ｂ１１とは、ＩＣＣおよびＡＤを実行する際に車速を制御するオート・スピード・コントロール・デバイス（ＡＳＣＤ）に対し、車速制御をキャンセルする処理である。当該処理は、ＩＣＣ及びＡＤをキャンセルするのに伴うものである。
　次に、駆動力制限判定部Ｂ３の処理について説明する。
　図５は、駆動力制限判定部Ｂ３が実行する処理の内容を示す制御ブロック図である。
　警報要求判断部Ｂ３１は、起動状態信号、シフト位置信号、車速信号及びアクセル操作量信号に基づいて、警報要求の有無を判断する。具体的には、起動状態であること、シフト位置が停車レンジであること、停車中であること、アクセルペダルが踏み込まれていること、のすべての条件が揃った場合に警報要求有りと判断し、警報要求有りと判断したら警報要求フラグを立てる。なお、停車中であるか否かは車速信号に基づいて判断する。その際、車速の絶対値が所定値（例えば４ｋｍ／ｈ）以下であれば停車中と判断する。また、「アクセルペダルが踏み込まれている」とは、駆動用モータ２０が駆動力を発生させる程度に踏み込まれていることをいい、例えば、アクセルペダルの開度が全開に対して１／８以上であることをいう。
　警報要求フラグが立ったら、上述した警報要求処理Ｂ７で警報を発することを決定する。換言すると、上記各条件のいずれか一つでも揃わない場合には、警報は発せられない。
　また、警報要求有りと判断した場合は、警報要求判断部Ｂ３１からフラグ設定部Ｂ３５に駆動力を制限する旨の信号が入力される。
　フラグ設定部Ｂ３５は、後述する制限解除判断部Ｂ３２から駆動力の制限を解除する旨の信号が入力されない限り、駆動力制限要求フラグを立てる。駆動力制限要求フラグが立ったら、上述したスローランプ要求処理Ｂ８、ＩＣＣ／ＡＤキャンセル処理Ｂ１０及びＡＳＣＤキャンセル処理Ｂ１１により、スローランプが点灯し、ＩＣＣ及びＡＤがキャンセルされ、ＡＳＣＤにもキャンセル信号が入力される。
　制限解除判断部Ｂ３２は、警報要求判断部Ｂ３１の判断結果、制限前の要求駆動力、制限後の駆動力、シフト位置信号及び駆動力制限要求フラグに基づいて、駆動力の制限を解除するか否かを判断する。具体的には、警報要求フラグが解除され、かつ制限後の駆動力が制限前の要求駆動力以上である状態が所定時間継続したら、駆動力の制限を解除することとする。なお、制限前の要求駆動力とは、図２の要求駆動力演算部Ｂ２で演算した駆動力である。制限後の駆動力とは、後述する制御により制限された駆動力の前回演算値である。
　増加勾配切り替え部Ｂ３３は、発進時の増加勾配である１段目勾配と、発進後に１段目勾配から切り替えられる増加勾配である２段目勾配との切り替えを行なう。具体的には、駆動力が切り替え閾値を越えたら１段目勾配から２段目勾配へ切り替える。切り替え閾値は、保持装置１６が解除されたとしても急発進とならない程度の駆動力とする。例えば、登坂路において車両がずり下がらない程度の駆動力を車両重量等に基づいて適合により設定する。なお、ここで想定する登坂路の勾配は、例えば５～１０％程度とする。
　入力車速切り替え部Ｂ３４は、Ｒレンジの場合に、後述する１段目勾配テーブル及び２段目勾配テーブルに入力する車速信号を負の値から正の値に変換する。これは、１段目勾配テーブル及び２段目勾配テーブルをそれぞれ１つずつ用意すれば足りるようにするためである。なお、１段目勾配テーブル及び２段目勾配テーブルをそれぞれ前進用と後退用の２種類用意すれば入力車速切り替え部Ｂ３４は不要となる。
　１段目勾配テーブルＢ３６は、例えば図６に示す通り、横軸が車速［ｋｍ／ｈ］、縦軸が増加勾配［Ｎｍ／１０ｍｓ］であり、増加勾配は、車速が－Ｖ１［ｋｍ／ｈ］以上ではＴｒｑ１でほぼ一定で、－Ｖ１［ｋｍ／ｈ］より小さいと車速が小さいほど大きい。
　ここでの増加勾配Ｔｒｑ１［Ｎｍ／１０ｍｓ］は、駆動力が切り替え閾値まで速やかに増加する値であり、例えば１５Ｎｍ／１０ｍｓ程度とする。
　車速が－Ｖ１［ｋｍ／ｈ］より小さい場合に、車速が小さいほど増加勾配が大きいのは、車両のずり下がりを防止するためである。すなわち、－Ｖ１［ｋｍ／ｈ］という車速は、ずり下がりが生じていることを判定するためのずり下がり閾値である。そして、ずり下がりが生じたら速やかに駆動力を増大させることで、ずり下がりを止める。
　なお、ずり下がり閾値－Ｖ１［ｋｍ／ｈ］は、車両が進行方向とは反対方向に動いていることがわかる値であればよく、例えば－０．５［ｋｍ／ｈ］程度とする。
　２段目勾配テーブルＢ３７は、例えば図７に示す通り、横軸が車速［ｋｍ／ｈ］、縦軸が増加勾配［Ｎｍ／１０ｍｓ］であり、増加勾配は、車速が－Ｖ１［ｋｍ／ｈ］以上Ｖ２［ｋｍ／ｈ］以下では車速が高いほど小さく、車速がＶ２［ｋｍ／ｈ］より大きいとゼロである。また、車速が－Ｖ１［ｋｍ／ｈ］より小さいと車速が小さいほど大きい。車速が－Ｖ１［ｋｍ／ｈ］より小さい場合に車速が小さいほど増加勾配が大きいのは、１段目勾配と同様の理由による。
　車速が－Ｖ１［ｋｍ／ｈ］以上の場合の増加勾配は、１段目勾配より小さく、運転者が急発進と感じない程度の大きさに設定する。例えば、車速が０［ｋｍ／ｈ］のときで比較すると、第２勾配テーブルにおける増加勾配Ｔｒｑ２［Ｎｍ／１０ｍｓ］は、第１勾配テーブルにおける増加勾配Ｔｒｑ１より小さく、例えば１［Ｎｍ／１０ｍｓ］とする。
　車速Ｖ２［ｋｍ／ｈ］はＴｒｑ２［Ｎｍ／１０ｍｓ］の大きさ等に応じて適宜設定する。車速がＶ２［ｋｍ／ｈ］を超えると増加勾配がゼロになるので、駆動力制限中に車速がＶ［ｋｍ／ｈ］を超える場合には、到達する駆動力の最大値は要求駆動力より低くなる。
　増加勾配設定部Ｂ３８は、１段目勾配または２段目勾配のうち増加勾配切り替え部Ｂ３３により選択された方の値と、フラグ設定部Ｂ３５で駆動力制限要求フラグが立ったか否かの情報とに基づいて、増加勾配を設定する。具体的には、駆動力制限要求フラグが立っている場合は１段目勾配または２段目勾配を増加勾配として設定し、駆動力制限要求フラグが立っていない場合は駆動力を制限しない。制限をしない場合は、駆動源の仕様に応じた増加勾配（これを「最大増加勾配」ともいう）となる。
　次に、上記制御を実行した場合について図８から図１０のタイミングチャートを参照して説明する。
　図８は、正常でない発進手順で発進した場合の基本的なパターンを示すタイミングチャートである。
　図示する通り、運転者は、アクセルペダル２２をオフ、ブレーキペダル２４をオン、かつシフト位置を発進レンジにした状態で停車中のタイミングＴ１において、シフト位置を停車レンジに切り替え、その後のタイミングＴ２において運転者がブレーキペダル２４をオフにしている。運転者がブレーキペダル２４をオフにしても、保持装置によりブレーキオンの状態が保持される。
　上記の状態のまま、タイミングＴ３において運転者がアクセルペダル２２を踏み込むと、警報要求フラグが立つ条件がすべて揃う。これにより警報音が発せられ、スローランプが点灯する。なお、警報音は図示する通りパルス的に発せられる。
　警報音が発せられたにもかかわらず運転者がタイミングＴ４でシフト位置を発進レンジに切り替えると、警報音は止まり、駆動用モータ２０の駆動力が１段目勾配で増加し始める。
　タイミングＴ５で駆動力が切り替え閾値を超えると、増加勾配が１段目勾配から２段目勾配へ切り替わる。そしてタイミングＴ６で駆動力が保持閾値を超えると、保持装置が保持状態から解除状態へ切り替わり、これに伴いブレーキの状態がオンからオフに切り替わる。
　タイミングＴ７で車速が上述したＶ２［ｋｍ／ｈ］に達した後は、増加勾配がゼロになるので、制限後の駆動力は一定となる。
　図９は、急勾配の登坂路において正常でない発進手順で発進する場合のタイミングチャートである。タイミングＴ６までは図８と同様なので説明を省略する。
　タイミングＴ６で保持装置が解除状態になると、車速が負方向に増大する。つまり、車両がずり下がり始める。路面勾配が保持閾値を設定する際に想定した勾配よりも大きい場合には、このようなずり下がりが生じることもある。
　そして、タイミングＴ７で車速が上述した－Ｖ１［ｋｍ／ｈ］に達したら、駆動力の増加勾配が大きくなる。これにより車速は上昇に転じ、タイミングＴ８以降は正の値となる。つまり、車両は発進することができる。
　図１０は、正常でない発進手順で発進し、駆動力制限の実行中にアクセルペダル２２の踏み込み量が減少した場合のタイミングチャートである。タイミングＴ６までは図８と同様なので説明を省略する。
　２段目勾配で駆動力が増加しているタイミングＴ７において、アクセルペダル２２の踏み込み量が減少し始め、これに伴い制限前の要求駆動力も低下し始める。そして、タイミングＴ８において制限前の要求駆動力が制限後の駆動力を下回ると、駆動力の制限は終了して、駆動用モータ２０の駆動力として要求駆動力が採用される。これにともない、スローランプは消灯する。
　なお、図１０では制限前の要求駆動力が制限後の駆動力を下回ったタイミングＴ８で駆動力の制限を解除し、スローランプを消灯している。しかし、ノイズ等による誤判断を避けるためには、制限解除判断部Ｂ３２の説明で述べたように、制限後の駆動力が制限前の要求駆動力以上である状態が所定時間継続してから解除することが望ましい。
　また、図８では制限後の駆動力が制限前の要求駆動力より低い状態で頭打ちになっているが、実際の走行では発進後にアクセルペダル２２がオフになる機会があり、そのときに図１０の場合と同様に駆動力の制限は解除される。
　以上の通り本実施形態では、車両を駆動する駆動力を発生する駆動用モータ２０と、アクセルペダル操作に応じて駆動用モータ２０から駆動輪ＷＦＲ、ＷＦＬへ駆動力が伝達される発進レンジ、及びアクセルペダル２２が操作されたとしても駆動用モータ２０から駆動輪ＷＦＲ、ＷＦＬへ駆動力が伝達されない停車レンジを備えるレンジ切り替え装置８と、発進時に、駆動用モータ２０から駆動輪ＷＦＲ、ＷＦＬへ伝達される駆動力が保持閾値より大きくなるまで車両の停止状態を保持し、駆動力が保持閾値より大きくなったら停止状態を解除する保持装置１６と、アクセルペダル操作量に基づいて運転者の要求駆動力を算出するコントローラ１００と、を備える車両の駆動力制御方法が提供される。コントローラ１００は、停車レンジから発進レンジへの切り替えが行われた場合に、既にアクセルペダル操作量が駆動力を発生させる大きさになっていたときは、駆動用モータ２０の駆動力の上限を、保持閾値より大きく要求駆動力より小さい駆動力に制限する。
　これにより、正常ではない発進手順で発進が行われた場合でも急発進とはならず、かつ、保持装置１６は確実に解除されて、車両は発進することができる。
　本実施形態では、コントローラ１００は、駆動力の上限を制限する際に、駆動力の単位時間当たりの増加量である増加勾配を、停車レンジから発進レンジへの切り替えが行われた後にアクセルペダル操作量が駆動力を発生させる大きさになる場合における増加勾配である最大増加勾配より小さい２段目勾配（第１勾配）に制限する。これにより、正常ではない発進手順で発進が行われた場合に、急発進となることをより確実に防止できる。
　本実施形態では、コントローラ１００は、駆動力の上限を制限する際に、発進レンジに切り替わってから駆動力が保持閾値より小さい切り替え閾値（勾配変化閾値）に到達するまでは、増加勾配を２段目勾配より大きく最大増加勾配より小さい１段目勾配（第２勾配）に制限し、駆動力が切り替え閾値に到達したら２段目勾配に制限する。これにより、保持閾値に到達するまでの時間を短縮できる。また、切り替え閾値は保持閾値より小さいので、１段目勾配で駆動力が増加している期間中は発進しない。つまり、急発進することはない。
　本実施形態では、コントローラ１００は、発進レンジに切り替わった後に車両がずり下がった（後退した）場合は、増加勾配を２段目勾配より大きくする。これにより、登坂路において正常ではない発進手順で発進が行われた場合でも、車両のずり下がりを防止することができる。
　本実施形態では、コントローラ１００は、要求駆動力が制限後の駆動力を下回った場合は、駆動力の上限の制限を解除する。正常ではない発進手順で発進した場合には駆動力を制限するが、走行を継続するためには駆動力の制限を解除する必要がある。その点、発進後にアクセルペダルの踏み込み量が減少する機会は確実に訪れるので、本実施形態によれば煩雑な操作をすることなく制限を解除できる。さらに、制限を解除した際に要求駆動力が制限された駆動力に対して大きいと、要求駆動力に追従するために駆動力が急増するおそれがある。しかし、本実施形態によれば、要求駆動力が制限後の駆動力を下回った場合に制限を解除するので、制限の解除後に駆動力が急増する懸念もない。
　なお、本実施形態では、駆動源が駆動用モータ２０の場合について説明したが、本発明は、駆動源が内燃機関で、駆動源と駆動輪との間の動力伝達を断接する変速装置を備える車両についても同様に適用することができる。また、本実施形態ではアクセルペダル２により制動力を制御可能な構成について説明したが、アクセルペダル２が駆動力のみを制御する構成であっても本実施形態を適用可能である。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

Claims (6)

  1. 　車両を駆動する駆動力を発生する駆動源と、
    　アクセルペダル操作に応じて前記駆動源から駆動輪へ前記駆動力が伝達される発進レンジ、及びアクセルペダルが操作されたとしても前記駆動源から前記駆動輪へ前記駆動力が伝達されない停車レンジを備えるレンジ切り替え装置と、
    　発進時に、前記駆動力が保持閾値より大きくなるまで前記車両の停止状態を保持し、前記駆動力が前記保持閾値より大きくなったら前記停止状態を解除する保持装置と、
    　アクセルペダル操作量に基づいて運転者の要求駆動力を算出する制御部と、
    を備える車両の駆動力制御方法において、
    　前記制御部は、
    　前記停車レンジから前記発進レンジへの切り替えが行われた場合に、既に前記アクセルペダル操作量が前記駆動力を発生させる大きさになっていたときは、前記駆動源の前記駆動力の上限を、前記保持閾値より大きく前記要求駆動力より小さい前記駆動力に制限する、駆動力制御方法。
  2. 　請求項１に記載の駆動力制御方法において、
    　前記制御部は、
    　前記駆動力の上限を制限する際に、前記駆動力の単位時間当たりの増加量である増加勾配を、前記停車レンジから前記発進レンジへの切り替えが行われた後に前記アクセルペダル操作量が前記駆動力を発生させる大きさになる場合における前記増加勾配である最大増加勾配より小さい第１勾配に制限する、駆動力制御方法。
  3. 　請求項２に記載の駆動力制御方法において、
    　前記制御部は、
    　前記駆動力の上限を制限する際に、前記発進レンジに切り替わってから前記駆動力が保持閾値より小さい勾配変化閾値に到達するまでは、前記増加勾配を前記第１勾配より大きく前記最大増加勾配より小さい第２勾配に制限し、前記駆動力が前記勾配変化閾値に到達したら前記第１勾配に制限する、駆動力制御方法。
  4. 　請求項２または３に記載の駆動力制御方法において、
    　前記制御部は、前記発進レンジに切り替わった後に前記車両が後退した場合は、前記増加勾配を前記第１勾配より大きくする、駆動力制御方法。
  5. 　請求項１から４のいずれか一項に記載の駆動力制御方法において、
    　前記制御部は、前記要求駆動力が制限後の前記駆動力を下回った場合は、前記駆動力の上限の制限を解除する、駆動力制御方法。
  6. 　車両を駆動する駆動力を発生する駆動源と、
    　アクセルペダル操作に応じて前記駆動源から駆動輪へ前記駆動力が伝達される発進レンジ、及びアクセルペダルが操作されたとしても前記駆動源から前記駆動輪へ前記駆動力が伝達されない停車レンジを備えるレンジ切り替え装置と、
    　アクセルペダル操作量に基づいて運転者の要求駆動力を算出し、前記要求駆動力に基づいて前記駆動源を制御する制御部と、
    　発進時に、前記駆動力が保持閾値より大きくなるまで前記車両の停止状態を保持し、前記駆動源から前記駆動輪へ伝達される前記駆動力が前記保持閾値より大きくなったら前記停止状態を解除する保持装置と、
    を備える車両の駆動力制御装置において、
    　前記制御部は、
    　前記停車レンジから前記発進レンジへの切り替えが行われた場合に、既に前記アクセルペダル操作量が前記駆動力を発生させる大きさになっていたときは、前記駆動源の前記駆動力の上限を、前記保持閾値より大きく前記要求駆動力より小さい前記駆動力に制限する、駆動力制御装置。
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