JP2005117717A - 車両の駆動力制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】不必要な加速変化を感じさせたり、制御性や乗り心地の悪化させたりすることなく、十分な加速感を実現できる車両の駆動力制御装置を提供する。
【解決手段】ドライバーから加速要求を受けたときに、応答時間の遅い第１の加速度応答が得られる第１目標駆動力を実現するように原動機を制御し、加速要求を受けてから所定時間（人間の応答時間）が経過した後又はドライバーによる加速要求操作が終了した後に、前記第１目標駆動力に前記第１の応答よりも応答時間の早い第２の応答が得られる第２目標駆動力を加算し、この加算後の目標駆動力（第３目標駆動力）を実現するように原動機を制御する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、原動機の出力を制御することにより、ドライバーの要求に応じた目標駆動力を実現する車両の駆動力制御装置に関する。

従来から、ハイブリッド車両（ＨＥＶ）においては、原動機としての内燃機関（エンジン）と電動モータ（以下、単にモータという）とを用い、これらの出力を制御することにより、ドライバーの要求に応じた目標駆動力を実現している（特許文献１参照）。
特開平１１−３４３８９１号公報

ところで、エンジンには、その動作が間欠的であることや吸入空気の応答から、トルクの増加要求に対して応答遅れが存在するが、モータには、このような応答遅れ要因はないため、非常に高い応答性を実現することができる。

そこで、ＨＥＶシステムにおいて、エンジンの応答遅れ分をモータに配分し、これを実現することによってエンジンの応答遅れを補償することが考えられる。

しかしながら、ドライバーがアクセルを踏み込んでからエンジンが応答しない期間、モータで全ての要求トルクを実現させようとした場合には、その期間は数１００（ｍｓ）単位の短時間であるにもかかわらず、必要になるトルクは、エンジントルクとほぼ同等分になることから、モータ及びそれを動かすための電源系に大きな負担がかかり、より大きなモータ及び電源系が必要となって、コスト、重量が増大してしまうと共に、効率の悪化を招くことになる。

本発明は、このような課題に着目してなされたもので、原動機としてのモータ及びこれを動かすための電源系のコスト、重量の増大や効率の悪化を招くことなく、応答のよい、かつ、十分な加速感を実現できる車両の駆動力制御装置を提供することを目的とする。

このため、本発明に係る車両の駆動力制御装置は、ドライバーから加速要求を受けたときに、応答時間の遅い第１の加速度応答が得られる第１目標駆動力を実現するように原動機を制御し、前記加速要求を受けてから所定時間が経過した後又はドライバーによる加速要求操作が終了した後に、前記第１目標駆動力に前記第１の加速度応答よりも応答時間の早い第２の応答が得られる第２目標駆動力を加算した第３目標駆動力を実現するように原動機を制御するようにした。

本発明に係る車両の駆動力制御装置によると、ドライバーから加速要求を受けたときには、まず、応答時間の遅い第１の加速度応答が得られ、加速要求から所定時間が経過した後又はドライバーの加速要求操作が終了した後に、第１の応答と第２の応答との合成応答が得られるようにしたので、不必要な加速度変化を感じさせたり、制御性や乗り心地を悪化させたりすることなく、即座に応答したことを感じさせる駆動力制御を実現できる。そして、特にハイブリッド車両に適用した場合には、モータ及び電源系のコスト、重量の増大や効率の悪化を招くことなく、最小限のモータアシストで効果的にエンジンの応答遅れを補償できる。

以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。

図１に本発明を適用したパラレルハイブリッド車両の構成を示す。図１において、エンジン１の出力軸はクラッチ２を介して変速機３の入力軸に連結されている。エンジン１は電制スロットル弁（図示省略）を備えており、スロットル弁開度を制御することで任意のトルクを発生させることができる。変速機３の入力軸には、モータ４の回転軸も連結されている。変速機３の出力軸（車両駆動軸）５には、駆動輪６が取り付けられている。

モータ４は、バッテリ７と電気的に接続されており、バッテリ７の電力を消費して駆動輪６に駆動トルクを発生させるほか、車両減速時に回生制動を行ってバッテリ７を充電したり、エンジン出力の一部を回生してバッテリ７を充電したりする。

コントローラ８は、アクセル開度センサ９からのアクセル開度信号ＡＰＳと、車速センサ１０からの車速信号ＶＳＰとを受け取り、これらの信号に基づいてエンジン１（スロットル弁開度）及びモータ４（への供給電流）を制御する。

ところで、上記したように、エンジン１には、その動作が間欠的であることや吸入空気の応答（スロットル弁開度の変化に対する応答遅れ）から、トルクの増加要求（アクセル操作）に対して加速度応答の遅れ（無駄時間）が存在する（図２参照）。この応答遅れによって、ドライバーの要求に対して車両の挙動変化が遅れるため、加速感を損なう要因となっている。

これに対して、モータ４にはこのような応答遅れ要因はなく、非常に高い応答性を実現することができるので、上記ハイブリッド車両において、エンジン１の応答遅れ分をモータ４によって補償することで、全体としての応答性を向上させ、加速性能を向上させることが考えられる。

ここで、図３に示すように、アクセル踏み込み操作開始からエンジン１が応答しない期間、モータ４で全ての要求トルクを実現させようとした場合、モータアシストを必要とする期間は数１００（ｍｓ）単位の短時間であるにもかかわらず、必要となるトルクはエンジントルクとほぼ同等分だけになることから、モータ４及びそれを動かすための電源系に大きな負担がかかるため、より大きなモータや電源系が必要となって、モータ及び電源系のコスト、重量が増大する共に、効率の悪化も招くことになる。

そこで、モータ４によって補償することにより実現される最終的な車両の加速度応答波形について、最小限のモータアシストで加速感を向上させる方法を検討する。なお、以下の説明はハイブリッド車両についてのものであるが、その結果は、モータのみにより駆動されるパワートレインについてもそのまま適用できる。

この場合、重要なのは、その要求に対して即座に応答したようにドライバーが感じることであって、即座に応答することではない。そのため、人間の加速度に対する生理的要求として以下の２つに注目する。

（１）加速度が変化しても、その変化代がある閾値（人間の加速度検知限界）を超えないと検知できない。

（２）加速度が変化しても、ある無駄時間（人間の応答時間）を経過しないと検知できない。

これらより、図４に示すように、ドライバーの加速要求（アクセル操作）に対してパワートレインが非常に速い応答をしたとしても、効果のない時間的、物理的領域が存在することがわかる。この領域内でいくら応答しても、ドライバーはその生理的限界から認識することができないし、また、加速度の変化に気付くと同時に大きな加速度となっていると、ドライバーとしては変化を予測することが難しくなり、従って、制御の難しい系となってしまう。

また、急激な加速度変化は、ドライバーのみならず同乗者にも負担を強いることとなって乗り心地を悪化させる。例えば、車両の前後加速度に、頭部、頚部の共振周波数成分を含んでいると、頭部が前後に揺さぶられ、極めて不快である。

そこで、本実施形態では、図５に示すように、ドライバーの加速要求に対して、制御性や乗り心地を悪化させない十分な遅れを有し、所定の加速度変化速度まで滑らかに立ち上がると共に所定の加速度に滑らかに収束する不快な振動成分を抑制した第１の加速度応答波形（以下、単に第１の応答という）と、即座に応答する（応答を感じさせるための）第２の加速度応答波形（以下、単に第２の応答という）とを合成する（組み合わせる）。

具体的には、ドライバーの加速要求操作に対して、まず、上記十分な遅れを有する第１の応答が立ち上がるようにする。これにより、制御性や乗り心地を悪化させないで加速度を増加させることができる。こののち、所定時間（人間の応答時間）が経過して加速度の変化を検知できる状態となったとき、又は、ドライバーがアクセル操作を終了して車両の挙動に注意している状態となったときに、人間が検知できる最小加速度（人間の加速度検知限界）に対する第１の応答の不足分を応答の速い第２の応答で補償するようにする。これにより、乗り心地を悪化させたり不必要に大きな加速度変化をドライバー（及び同乗者）に感じさせたりすることなく、ドライバーには即座に応答したように感じさせることができる。

このように、十分な遅れを有する第１応答と応答の速い第２の応答とを合成し、この合成応答を適切に実現するようにすれば、ハイブリッド車両において、最小限のモータアシストで、応答の良い、かつ、十分な加速感を実現することができる。

図６は、コントローラ８が実行する演算処理の概要を示すブロック図である。各ブロックにおける演算処理は所定時間毎に実行される。

図６において、波形合成判定部Ｂ１は、アクセル操作量に基づいて波形合成信号を生成する。第１の応答生成部Ｂ２は、静的目標駆動力に基づいて第１の応答に対応する第１目標駆動力を算出する。なお、上記静的目標駆動力は、定常走行状態を想定して適合した目標駆動力マップから、アクセル操作量（ＡＰＳ）と車速（ＶＳＰ）とに基づいて算出される目標駆動力（車輪駆動軸におけるトルクの静的な目標値）である。

第２の応答生成部Ｂ３は、上記第１目標駆動力の前回算出値と上記波形合成信号とに基づいて、第２の応答に対応する第２目標駆動力を算出する。

加算部Ｂ４は、第１目標駆動力に第２目標駆動力を加算して動特性付き目標駆動力（第３目標駆動力）を算出し、出力する。そして、この動特性付き目標駆動力を達成するようにエンジン１とモータ４とが制御されることになる。

図７は、上記波形合成判定部Ｂ１における処理の詳細を示すブロック図である。

図７において、加算部Ｂ１１は、アクセル操作量の今回値（現在値）にアクセル操作量の前回値の負値を加算して（換言すると、アクセル操作量の今回値から前回値を減算して）、アクセル操作量の差分値（変化量）を算出する。この差分値が正であれば、アクセル操作量が増加していることを表す。

比較部Ｂ１２は、アクセル操作量の差分値とアクセル操作検知上限閾値（＞０）とを比較して、アクセル操作量の差分値がアクセル操作検知上限閾値より大きいときは比較結果ＹＥＳを、アクセル操作量の差分値がアクセル操作検知上限閾値以下のときは比較結果ＮＯを出力する。

選択部Ｂ１３は、比較部Ｂ１２の比較結果がＹＥＳであるときは「アクセル踏み込み操作あり」を示す信号を出力し、比較結果がＮＯであるときは後述する選択部Ｂ１５から送信されたアクセル踏み込み操作信号を出力する。

比較部Ｂ１４は、アクセル操作量の差分値とアクセル操作検知下限閾値（但し、アクセル操作検知上限閾値＞アクセル操作検知下限閾値＞０）とを比較して、アクセル操作量の差分値がアクセル操作検知下限閾値より小さいときは比較結果ＹＥＳを、アクセル操作量の差分値がアクセル操作検知下限閾値以上のときは比較結果ＮＯを出力する。

選択部Ｂ１５は、比較部Ｂ１４の比較結果がＹＥＳであるときは「アクセル踏み込み操作なし」を示す信号を出力し、比較結果がＮＯであるときは選択部Ｂ１３の前回出力信号を出力する。

以上の処理により、選択部Ｂ１３の出力信号は、アクセル操作量の差分値がアクセル操作検知上限閾値より大きいときは「アクセル踏み込み操作あり」となり、アクセル操作量の差分値がアクセル操作検知下限閾値より小さいときは「アクセル踏み込み操作なし」となる。また、アクセル操作量の差分値がアクセル操作検知上限閾値とアクセル操作検知下限閾値との間にあるときは直前と同じ出力信号が維持される。

ＮＯＴ部Ｂ１６は、選択部Ｂ１３の出力と反対の信号を出力する。

ＡＮＤ部Ｂ１７は、ＮＯＴ部Ｂ１６の出力信号と選択部Ｂ１３の前回出力信号とが両方とも「アクセル踏み込み操作あり」であるときにＹＥＳを出力し、それ以外の場合はＮＯを出力する。

以上の処理により、ＡＮＤ部Ｂ１７の出力信号は、選択部Ｂ１３の出力信号が「アクセル踏み込み操作あり」から「アクセル操作踏み込み操作なし」へ変化したときＹＥＳとなり、それ以外の場合はＮＯとなる。

選択部Ｂ１８は、ＡＮＤ部Ｂ１７の出力信号がＹＥＳであるときは「波形合成あり」を示す信号を出力し、ＮＯであるときは後述する選択部Ｂ２０の前回出力信号を出力する。

比較部Ｂ１９は、アクセル操作量の差分値とアクセル戻し操作検知閾値（＜０）とを比較して、アクセル操作量の差分値がアクセル戻し操作検知閾値より小さいときは比較結果ＹＥＳを、アクセル操作量の差分値がアクセル戻し操作検知閾値以上のときは比較結果ＮＯを出力する。

選択部Ｂ２０は、比較部Ｂ１９の比較結果はＹＥＳであるときは「波形合成あり」を示す信号を出力し、比較結果がＮＯであるときは選択部Ｂ１８の出力信号を出力する。

以上の処理により、選択部Ｂ２０の出力信号は、ＡＮＤ部Ｂ１７の出力信号がＹＥＳになるか、比較部Ｂ１９の比較結果がＹＥＳになるまでの間「波形合成なし」となり、いずれかがＹＥＳとなった後「波形合成あり」となる。なお、選択部Ｂ２０の出力信号は、選択部Ｂ１３の出力信号が「アクセル踏み込み操作なし」から「アクセル踏み込み操作あり」へ変化したとき強制的に「波形合成なし」とされる。

選択部Ｂ２１は、比較部Ｂ１２の比較結果がＹＥＳであるときは「１」を出力し、比較結果がＮＯであるときは「０」を出力する。

加算部Ｂ２２は、選択部Ｂ２１の出力値に自身の前回算出値を加算してアクセル操作後経過時間を算出する。なお、加算部Ｂ２２の出力値は、選択部Ｂ１３の出力信号が「アクセル踏み込み操作なし」から「アクセル踏み込み操作あり」へ変化したとき強制的に「０」にリセットされる。

比較部Ｂ２３は、アクセル操作後経過時間（加算部Ｂ２２の出力値）とアクセル操作後経過時間上限値とを比較して、アクセル操作後経過時間がアクセル操作後経過時間上限値より大きいときは「波形合成あり」を示す信号を出力し、アクセル操作後経過時間がアクセル操作後経過時間上限値以下のときは「波形合成なし」を示す信号を出力する。

ＯＲ部Ｂ２４は、選択部Ｂ２０の出力信号と比較部Ｂ２３の出力信号のいずれかが「波形合成あり」であるとき「波形合成あり」を示す信号を出力し、２つの出力信号が両方とも「波形合成なし」であるとき「波形合成なし」を示す信号を出力する。

以上の処理により、波形合成判定部Ｂ１が出力する波形合成信号は、アクセル踏み込み操作が終了したとき、アクセル戻し操作が行われたとき、又はアクセル踏み込み操作が開始されてから所定時間が経過したときに「波形合成なし」から「波形合成あり」に変化することになる。

図８は、上記第１の応答生成部Ｂ２における処理の詳細を示すブロック図である。

図８において、動特性生成部Ｂ３１は、静的目標駆動力（上記したように、定常走行状態を想定して適合した目標駆動力）に対して、より実用的で、かつ、動力性能面、運転性能面などの要求を満たすよう調整された動特性（車両の加速度応答）が得られる動的目標駆動力を演算（変換）する。そして、この動的目標駆動力をバンドリジェクトフィルタＢ３２に通して、不快な頭部、頚部の共振を抑制したものを第１目標駆動力とする。

この第１目標駆動力を実現することにより、制御性を良好に確保しつつ、頭部や頚部が揺さぶられることない加速度応答（加速度変化）が得られることになる。なお、バンドリジェクトフィルタＢ３２に代えて、頭部、頚部の共振周波数以上の周波数成分をカットするローパスフィルタとしてもよい。

図９は、上記第２の応答生成部Ｂ３における処理の詳細を示すブロック図である。

図９において、加算部Ｂ４１は、第２の応答による補正を行う上限値である第２の応答上限値に対応する駆動力（第２目標駆動力上限値）に現在の第１目標駆動力の負値を加算して、その差分値を第１目標駆動力（第１の応答）の不足分として算出する。なお、第２目標駆動力上限値としては、例えば、人間が検知できる最小加速度を生じさせる駆動力（加速度検知限界駆動力）の近傍の値とすることが考えられるが、これに限られるものではなく、それ以上の値（加速度駆動力検知限界駆動力＋α）としてもよい。

ｍａｘ部Ｂ４２は、加算部Ｂ４１の出力値と「０」との最大値選択を行い、上記不足分が負とならないようにする。

選択部Ｂ４３は、波形合成信号が「波形合成あり（ＹＥＳ）」であるときはｍａｘ部Ｂ４２の出力値を出力し、「波形合成なし（ＮＯ）」であるときは「０」を出力する。

第２目標駆動力算出部Ｂ４４は、選択部Ｂ４３からの出力値を、第２の応答の生成のための基本値とし、所定の動特性を通して第２目標駆動力を算出する。

以上の処理により、第２目標駆動力算出部Ｂ４４の算出する第２目標駆動力は、波形合成信号が「波形合成あり」であるときは第２の応答上限値に対応する駆動力対する第１目標駆動力の不足分として第２目標駆動力を算出し、波形合成信号が「波形合成なし」であるときは第２目標駆動力を「０」とする。

図１０は、以上の処理により生成される第１の応答、第２の応答及び第１応答と第２応答との合成応答の様子を示した図である。

図１０（ａ）〜（ｄ）に示すように、ドライバーの加速要求（アクセル操作）に対して十分な遅れを有する第１の応答が生成される。そして、第２の応答上限値と第１の応答の差分値と０との最大値選択をすることにより、この差分値は、図中破線で示すように、第２の応答上限値と第１の応答との大小関係が逆転した後、０に静定することになるが、本実施形態では、上記第２目標駆動力算出部Ｂ４４において、これをステップ入力に対する応答が単調増加し、所定時間経過後に静定する動特性に通して第２の応答（第２目標駆動力）を求めることで、図中実線で示すように、滑らかに０に収束する応答としている。この結果、第１の応答と第２の応答との合成応答（波形）は、第２の応答（差分値）が０になると共に、滑らかに第１の応答に収束することになる。

この実施形態によると、ドライバーから加速要求を受けたときに、まず、応答時間の遅い第１の加速度応答が得られる第１目標駆動力を実現するようにエンジン１とモータ４とが制御され、加速要求を受けてから所定時間（人間の加速度変化に対する応答時間に相当する時間）が経過したとき又はアクセル操作が終了したときに、第１目標駆動力に、第１の加速度応答よりも応答時間の早い第２の応答が得られる第２目標駆動力を加算した第３目標駆動力（動特性付き目標駆動力）を実現するようにエンジン１とモータ４とが制御される。これにより、エンジン１の応答遅れを最小限のモータアシストで補償して、応答のよい、かつ、十分な加速感を実現できる。

また、第１目標駆動力は、人間の頭部、頚部の共振周波数相当の周波数成分を除去して設定（算出）されるので、頭部、頚部が揺さぶられるような応答を回避して良好な乗り心地を確保できる。

また、第２目標駆動力は、所定値と第１目標駆動力との差に基づいて設定（算出）されるので、最適な加速度応答に対する第１の加速度応答の不足分を補うように設定（算出）され、応答のよい、かつ、十分な加速感を実現できる。

また、前記所定値を人間が検知できる最小加速度を生じさせる駆動力の近傍の値とすることで、ハイブリッド車両において、最小限のモータアシストで十分な加速感を実現することができる。

次に上記実施形態の変形例について説明する。なお、以下の説明においては、変形部分のみを説明することとし、その他は上記実施形態と同様である。

図１１は、上記第２の応答生成部Ｂ３の変形例を示すブロック図である。

図１１において、加算部Ｂ５１は、第１目標駆動力にアクセル操作開始時目標駆動力の負値を加算して、その差分値をアクセル操作からの目標駆動力の増加分として算出する。

加算部Ｂ５２は、第２の応答上限値に対応する駆動力（第２目標駆動力上限値）に上記増加分の負値を加算して、その差分値をアクセル操作からの目標駆動力の増加分の第２目標駆動力上限への不足分として算出する。その後のｍａｘ部Ｂ５３、選択部Ｂ５４及び第２目標駆動力算出部Ｂ５５は、図９におけるｍａｘ部Ｂ４２、選択部Ｂ４３及び第２目標駆動力算出部Ｂ４４と同様の処理を行い、第２目標駆動力を算出する。

図１２は、上記アクセル操作開始時目標駆動力を算出（記憶）するブロック図である。

図１２において、加算部Ｂ６１は、アクセル操作量の今回値にアクセル操作量の前回値の負値を加算してアクセル操作量の差分値（変化量）を算出する。

比較部Ｂ６２は、アクセル操作量の差分値とアクセル操作検知下限閾値とを比較して、その比較結果に応じた信号を出力する。なお、ここでアクセル操作検知下限値を用いるのは、より感度よくアクセル操作の開始を検出するためである。

ＮＯＴ部Ｂ６３は、比較部Ｂ６２の前回比較結果と反対の信号を出力する。

ＡＮＤ部Ｂ６４は、比較部Ｂ６３の出力した信号とＮＯＴ部Ｂ６３の出力した信号が両方とも「アクセル操作量の差分値がアクセル操作検知下限閾値以上」であるときにＹＥＳを出力し、それ以外の場合はＮＯを出力する。

以上の処理により、ＡＮＤ部Ｂ６４の出力信号は、アクセル操作量の差分値がアクセル操作検知下限閾値より小さい値からアクセル操作検知下限閾値以上に変化したときにＹＳＥとなり、それ以外はＮＯとなる。

選択部Ｂ６５は、ＡＮＤ部Ｂ６３の出力信号がＹＥＳであるときはそのときの静的目標駆動力をアクセル操作開始時目標駆動力として記憶・出力し、出力信号がＮＯであるときはアクセル操作開始時目標駆動力の前回値を出力する。

この実施形態によると、所定値とアクセル操作開始からの第１目標駆動力の増加分との差に基づいて第２目標駆動力を設定（算出）するので、アクセル操作後の目標駆動力の増加分（すなわち、第１目標駆動力とアクセル操作開始時の静的目標駆動力との差）の所定値（第２目標駆動力上限値）からの不足分を補うことになり、最小限の制御（最小限のモータアシスト）で効果的に加速感を向上できる。

図１３は、第２の応答生成部Ｂ３の別の変形例を示すブロック図である。

図１３において、加算部Ｂ７１、加算部Ｂ７２及び選択部Ｂ７３は、第１目標駆動力の今回値に前回値の負値を加算して、その差分値を算出し、波形合成信号が「波形合成あり（ＹＥＳ）」のときにのみ、算出した差分値を積分する。

加算部Ｂ７４は、第２目標駆動力上限値に上記積分結果の負値を加算して、その差分値をアクセル操作からの目標駆動力の増加分の不足分として算出する。その後のｍａｘ部Ｂ７５、選択部Ｂ７６及び第２目標駆動力算出部Ｂ７７は、図９におけるｍａｘ部Ｂ４２、選択部Ｂ４３及び第２目標駆動力算出部Ｂ４４と同様の処理を行い、第２目標駆動力を算出する。

この実施形態によると、上記実施形態（図１１、１２）に対して、アクセル操作開始時目標駆動力を記憶することなく、最小限の制御（最小限のモータアシスト）で効果的に加速感を向上できる。

ところで、第２の応答が急激に減少すると、動特性付き目標駆動力にくぼみができて段差感が生じることとなる。これを防止するために、第２の応答（第２目標駆動力）の変化速度の下限制限を行う（減少速度を制限する）ことが考えられる。

図１４は、第２の応答変化速度制限部を示すブロック図である。この第２の応答変化速度制限部を第２の応答生成部Ｂ３と加算部Ｂ４との間に設けることで（図６参照）、第２目標駆動力の変化（減少）速度が制限されることとなり、算出される動特性付き目標駆動力にくぼみができることを防止できる。

図１４において、加算部Ｂ８１は、第２目標駆動力の今回値に前回値の負値を加算して第２目標駆動力変化速度（制御周期あたりの第２目標駆動力の変化量）を算出する。

ｍａｘ部Ｂ８２は、算出した第２目標駆動力変化速度と第２の応答下限変化速度（制御周期あたりの変化量下限値）との最大値選択により下限制限を行う。加算部Ｂ８３は、その結果に前回値を加算して（積分して）出力する。

この結果、図６において、前回値からの変化量（減少量）に制限が加えられた第２目標駆動力が加算部Ｂ４に出力され、加算部Ｂ４は、第１目標駆動力にこの変化速度制限付き第２目標駆動力を加算して動特性付き目標駆動力を算出することになる。

この実施形態によると、第２目標駆動力の変化速度が第１所定速度（第２の応答下限変化速度）以下とならないように制限されるので、動特性付き目標駆動力にくぼみができることが防止され、乗り心地を悪化させるような事態を回避できる。

以上は、第２目標駆動力の減少量の制限を行うものであるが、増加量の制限を行いたい場合には、第２所定速度（第２の応答上限変化速度）を設定し、算出した第２の応答変化速度と第２所定速度（第２の応答上限変化速度）との最小値選択により上限制限を行うようにすればよい。

なお、上記図１４は、第２目標駆動力（第２の応答）変化速度に制限を加えるようにしたものであるが、算出した動特性付き目標駆動力（合成応答）に対して、その変化速度を制限するようにしても同様の効果が得られる。

図１５は、合成応答変化速度制限部を示すブロック図である。この合成応答変化速度制限部を加算部Ｂ４（図６参照）の後に設けることで、動特性付き目標駆動力の変化（減少）速度が制限されることになり、最終的に算出される動特性付き目標駆動力にくぼみができることを防止できる。

図１５において、加算部Ｂ９１は、第１目標駆動力の前回値に合成応答下限変化速度を加算する。ｍａｘ部Ｂ９２は、加算部Ｂ９１の出力と合成目標駆動力（すなわち、図６における加算部Ｂ４が出力した動特性付き目標駆動力）との最大値選択によって下限制限を行い、その結果を出力する。

この結果、前回値からの変化量（減少量）に制限が加えられた動特性付き目標駆動力が算出される。

この実施形態によると、動特性付き目標駆動力（第３目標駆動力）の変化速度が第３所定速度（合成応答下限速度）以下とならないように制限されるので、動特性付き目標駆動力にくぼみができることが防止され、乗り心地が悪化するような事態を回避できる。なお、増加量を制限したい場合には、上記した第２目標駆動力と同様に上限制限を行うようにすればよい。

以上説明した実施形態では、ドライバーの加速要求から所定時間（人間の応答時間）が経過したとき、あるいは、ドライバーがアクセル操作を終了したときに、第１の応答と第２の応答とを合成することで、制御性や乗り心地を確保しつつ十分な加速感を得られるようにしているが、要求された加速が急な場合には、制御性や乗り心地よりも応答の速さと大きさが求められる。

そこで、ドライバーの加速要求度合を判定し、要求された加速が急である場合には、上記所定時間の経過やアクセル操作の終了を待つことなく、第１の応答と第２の応答とを合成するようにした例を説明する。

図１６は、第２の応答合成判定部を示すブロック図である。この第２の応答合成判定部を第２の応答生成部Ｂ３（図６参照）の後に設けることで、急加速時と判定されたときだけ第１の応答と第２の応答とが合成される。

図１６において、加算部Ｂ１０１は、アクセル操作量の今回値にアクセル操作量の前回値の負値を加算してアクセル操作量の差分値（変化量）を算出する。

比較部Ｂ１０２は、アクセル操作量の差分値とアクセル急操作検知限閾値（＞アクセル操作検知上限閾値）とを比較して、アクセル操作量の差分値がアクセル急操作検知閾値より大きいときは比較結果ＹＥＳを、アクセル操作量の差分値がアクセル急操作検知閾値以下のときは比較結果ＮＯを出力する。

選択部Ｂ１０３は、比較部Ｂ１０２の比較結果がＹＥＳであるときは第２の応答生成部Ｂ３が算出（出力）した第２目標駆動力を出力し、比較結果がＮＯであるときは「０」を出力する。

この実施形態によると、ドライバーが急な加速を要求しているときは、第１の応答と第２の応答との合成を行う一方で、ドライバーが緩やかな加速を要求しているときには、所定時間（人間の応答時間）の経過又はアクセル操作の終了後においても、第１の応答と第２の応答との合成を行わない（そのまま第１の応答を実現する）ので、必要最小限の制御で、かつ効果的に良好な応答を実現することができる。

図１７は、加速度合別第２の応答生成部を示すブロック図である。この加速度合別第２の応答生成部を第２の応答生成部Ｂ３（図６参照）の後に設けることで、ドライバーの要求する加速度合に応じた第２目標駆動力が算出される。

図１７において、加算部Ｂ１１１は、アクセル操作量の今回値にアクセル操作量の前回値の負値を加算して、アクセル操作量の差分値（変化量）を算出する。

ｍｉｎ部Ｂ１１２は、アクセル操作量の差分値とアクセル急操作検知上限閾値との最小値選択を行い、その結果を出力する。ｍａｘ部Ｂ１１３は、ｍｉｎ部Ｂ１１２の出力とアクセル急操作検知下限閾値との最大値選択を行い、その結果を出力する。

以上の処理により、アクセル操作量の差分値に対して上下限の制限が行われる。

加算部Ｂ１１４は、ｍａｘ部Ｂ１１３の出力にアクセル急操作検知下限閾値の負値を加算する。加算部Ｂ１１５は、アクセル急操作検知上限閾値にアクセル急操作検知下限閾値の負値を加算する。除算部Ｂ１１６は、加算部Ｂ１１４の出力を加算部Ｂ１１５の出力で除算する。

以上の処理により、上下限の制限が行われたアクセル操作量の差分値（ｍａｘ部Ｂ１１３の出力）の、アクセル急操作検知上限閾値とアクセル急操作検知下限閾値に対する内分比が求められる。

乗算部Ｂ１１７は、上記内分比に第２の応答生成部Ｂ３が算出（出力）した第２目標駆動力を乗算して加速度合別第２目標駆動を算出し、これを加算部Ｂ４に出力する。

アクセル操作量の差分値がアクセル急操作検知上限値以上であれば（ドライバーが急な加速を要求しているならば）、上記内分比は１となるため、前記第２目標駆動力がそのまま加算部Ｂ４に出力される。従って、図６において、加算部Ｂ４は、直ちに第１目標駆動力に第２目標駆動力を加算して（第１の応答と第２の応答の合成が行われ）、動特性付き目標駆動力を算出する。

アクセル操作量の差分値がアクセル急操作検知下限閾値以下であれば（ドライバーが緩やかな加速を要求しているならば）、上記内分比は０となるため、０が加算部Ｂ４に出力される。従って、図６において、加算部Ｂ４は、第１目標駆動力をそのまま動特性付き目標駆動力する（第１の応答と第２の応答との合成は行われず、第１の応答のみが実現されることになる）。

アクセル操作量の差分値がアクセル急操作検知下限閾値とアクセル急操作検知上限閾値との間ならば、上記内分比に応じて第２目標駆動力を減じたかたちで加算部Ｂ４に出力される。従って、図６において、加算部Ｂ４は、第１目標駆動力にドライバーの要求する加速度合に応じて減じられた第２目標駆動力を加算して（第１の応答にドライバーの要求に応じた第２の応答が合成されて）、動特性付き目標駆動力を算出する。

この実施形態によると、図１６の第２の応答合成判定部と同じ効果が得られるとともに、ドライバーが中程度の加速を要求している場合にその要求にあった適度な応答を実現することができる。

本発明を適用したパラレルハイブリッド車両の構成図である。 アクセル操作に対する加速度応答の無駄時間の関係を示す図である。 モータによりエンジンの応答遅れを補償した場合の例を示す図である。 人間の生理的限界と加速度波形との関係を示す図である。 人間の生理的限界を前提にした最小限アシストの方法を示す図である。 本発明の実施形態に係る制御内容を示す制御ブロック図である。 波形合成判定部における処理の詳細を示すブロック図である。 第１の応答生成部における処理の詳細を示すブロック図である。 第２の応答生成部における処理の詳細を示すブロック図である。 本発明の制御結果（第１、第２、合成応答）を模式的に示した図である。 第２の応答生成部の変形例を示すブロック図である。 アクセル操作開始時の目標駆動力記憶制御を示すブロック図である。 第２の応答生成部の別の変形例を示すブロック図である。 第２の応答変化速度制限部を示すブロック図である。 合成応答変化速度制限部を示すブロック図である。 第２の応答合成判定部を示すブロック図である。 加速度合別第２の応答生成部を示すブロック図である

符号の説明

１…エンジン（原動機）、２…クラッチ、３…変速機、４…モータ（原動機）、５…出力軸、６…駆動輪、７…バッテリ、８…コントローラ、９…アクセル開度センサ、１０…車速センサ、１１…エンジン回転速度センサ、Ｂ１…波形合成判定部、Ｂ２…第１の応答生成部、Ｂ３…第２の応答生成部

Claims (9)

1. ドライバーの要求に応じて目標駆動力を設定し、この目標駆動力を実現するように原動機を制御する車両の駆動力制御装置であって、
   応答時間の遅い第１の加速度応答が得られる第１目標駆動力を設定する第１目標駆動力設定手段と、
   前記第１の加速度応答よりも応答時間の早い第２の加速度応答が得られる第２目標駆動力を設定する第２目標駆動力設定手段と、
   ドライバーから加速要求を受けたときに、前記第１目標駆動力を実現するように前記原動機を制御し、前記加速要求を受けてから所定時間が経過した後又はドライバーによる加速要求操作が終了した後に、前記第１目標駆動力に前記第２目標駆動力を加算した第３目標駆動力を実現するように前記原動機を制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする車両の駆動力制御装置。
2. 前記第１目標駆動力設定手段は、アクセル操作量と車速とに基づいて設定される静的目標駆動力を所定の加速度応答が得られる動的目標駆動力に変換し、この動的目標駆動力から人間の頭部、頚部の共振周波数相当の周波数成分を除去して前記第１目標駆動力を設定することを特徴とする請求項１記載の車両の駆動力制御装置。
3. 前記第２目標駆動力設定手段は、所定値と前記第１目標駆動力との差に基づいて前記第２目標駆動力を設定することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両の駆動力制御装置。
4. 前記第２目標駆動力設定手段は、所定値とアクセル操作開始からの前記第１目標駆動力の増加分との差に基づいて前記第２目標駆動力を設定することを特徴とする請求項３記載の車両の駆動力制御装置。
5. 前記所定値を、人間が検知できる最小加速度を生じさせる駆動力の近傍の値としたことを特徴とする請求項３又は請求項４記載の車両の駆動力制御装置。
6. 前記第２目標駆動力設定手段は、前記第２目標駆動力の変化速度が所定速度以下又は所定速度以上とならないように制限することを特徴とする請求項３〜５のいずれか１つに記載の車両の駆動力制御装置。
7. 前記制御手段は、前記第３目標駆動力の変化速度が所定速度以上又は所定速度以下とならないように制限することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の車両の駆動力制御装置。
8. 前記制御手段は、ドライバーの要求する加速度合を判定する加速度合判定手段を有し、
   ドライバーが急な加速を要求しているときは、前記第１目標駆動力に前記第２目標駆動力を加算して前記第３目標駆動力とし、ドライバーが緩やかな加速を要求しているときは、前記第１目標駆動力に０を加算して前記第３目標駆動力とすることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の車両の駆動力制御装置。
9. 前記制御手段は、ドライバーによるアクセル操作変化量が所定の上限閾値以上のときには、前記第１目標駆動力に前記第２目標駆動力を加算して前記第３目標駆動力とし、
   前記アクセル操作変化量が所定の下限閾値以下のときには、前記第１目標駆動力に０を加算して前記第３目標駆動力とし、
   前記アクセル操作変化量が前記上限閾値と前記下限閾値との間であるときには、前記アクセル操作変化量の前記上限閾値と前記下限閾値に対する内分比を前記第２目標駆動力に乗算し、この乗算後の第２目標駆動力を前記第１目標駆動力に加算して前記第３目標駆動力とすることを特徴とする請求項８記載の車両の駆動力制御装置。

Images