JP3767244B2 - 車両の駆動力制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両などに採用される駆動力制御装置の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から車両に用いられる駆動力制御装置としては、特開平6−88541号公報に開示されるように、電子制御スロットルを備えたエンジンに自動変速機を連結して、運転状態に応じた目標駆動力となるように駆動力の制御を行うものが知られている。
【0003】
これは、エンジンが発生可能な最大トルクと、補正後の目標駆動力に応じたエンジン出力トルクとを、アクセルの操作量に応じた割合で合成するもので、アクセル開度が全閉から中開度程度までは、予め設定した目標駆動トルクとなるように電子制御スロットルの開度が制御される一方、全開近傍からはアクセル開度に応じたスロットル開度とすることで、運転者の意図に応じた加速感を得ようとするものである。
【0004】
さらに、特開平10−266882号公報に開示されるように、アクセル開度をパラメータとして車速に応じた目標駆動力を決定するマップを、各アクセル開度間の目標駆動力の段差が小さくなるように設定し、アクセル開度が小さい領域での駆動力の変化を滑らかにするものが知られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の駆動力制御装置においては、アクセルペダルを解放した状態からわずかに踏み込んだ場合などでも、目標駆動力に応じたエンジントルクとなるように駆動力が加算されるため、駆動力に段差が生じて車両にショックを発生させることが考えられる。
【0006】
つまり、上記前者の従来例では、アクセルペダルを踏み込んだ場合の加速感向上を狙うあまり、アクセル操作量が小さい場合、すなわちエンジンが発生可能な最大トルクよりも、目標駆動力を実現するエンジントルクが大幅に小さい場合には、補正した目標駆動力をそのまま出力目標とするため、アクセルペダルを僅かに操作しただけで駆動力段差が発生し、例えば、図10に示すように、アクセルペダルの解放状態では、駆動力の補正を行わない図中A点にあるが、僅かに踏み込むと、踏み込み量α1に応じて駆動力が加算補正されるため、発生すべき駆動力は図中B+点へ急増した後に、図中C点へ向かうことになる。
【0007】
したがって、図10のΔFdだけ駆動力がいきなり加算されるため、解放状態の図中A点からエンジントルクが急増することになって、車両にショックを与える場合がある。
【0008】
ここで、アクセルペダルの解放状態では、通常、燃料消費量を低減するために燃料供給を停止することが多く、この燃料供給停止状態からアクセルペダルを少し踏み込んだだけでも、アクセルペダルを大きく踏み込んだ場合と同様に駆動力を加算補正してしまうと、駆動力の変動がアクセル踏み込み量に対して大きくなり、車両のショックや前後振動を引き起こす場合もある。
【0009】
また、逆に、アクセルペダルを僅かに踏み込んで駆動力の補正が行われている状態からアクセルペダルを解放した場合では、図10の図中B+点からA点へ移行することになり、駆動力が急激に落ち込むために、図中ΔFdの駆動力段差が生じ、いわゆるアクセルOFFショックを発生する場合もある。
【0010】
そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、運転者に違和感を与えるような車両ショックの発生を防止しながらも、運転状態に応じて駆動力の補正を行うことを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダル操作量検出手段と、車両の速度を検出する車速検出手段と、前記アクセルペダル踏み込み量と車速に基づいて、平坦路相当の目標駆動力を通常目標駆動力として設定する通常目標駆動力設定手段と、基準走行抵抗に対して増加した走行抵抗としての勾配抵抗を目標補正量として演算する補正量演算手段と、前記通常目標駆動力に目標補正量を加算したものを目標駆動力として演算する駆動力補正手段と、この補正された目標駆動力となるように駆動力を制御する駆動力制御手段とを備えた車両の駆動力制御装置において、
前記駆動力補正手段は、アクセルペダル踏み込み量が大きくなるにつれて前記目標補正量を加算する値が大きくなるように通常目標駆動力へ加算することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【0014】
また、第2の発明は、前記第1の発明において、前記補正量演算手段は、前記車速に応じた基準走行抵抗を演算する基準走行抵抗演算手段と、車両の加速度に応じた加速抵抗を演算する加速抵抗演算手段と、エンジンの出力トルクを演算するエンジントルク演算手段と、このエンジントルクと自動変速機の運転状態に基づいて車両の駆動トルクを演算する駆動トルク演算手段と、この駆動トルクから前記基準走行抵抗及び加速抵抗を差し引いて、走行抵抗の増加量として勾配抵抗を演算する走行抵抗増加量演算手段と、この走行抵抗増加量のうち、100%未満に相当する値を目標補正量として演算する目標補正量演算手段とを備える一方、前記駆動力補正手段は、アクセルペダル踏み込み量の大きさに応じて目標補正量の上限値を設定する上限値設定手段を設け、この上限値と前記目標補正量とを比較して、小さい方を駆動力補正量として通常目標駆動力に加算する。
また、第3の発明は、前記第2の発明において、前記駆動力補正手段は、アクセルペダルが解放されたときには前記上限値を0に設定する一方、アクセルペダル踏み込み量の増大に伴って前記上限値を連続的に大きく設定する。
【0015】
また、第4の発明は、前記第1の発明において、前記補正量演算手段は、前記車速に応じた基準走行抵抗を演算する基準走行抵抗演算手段と、車両の加速度に応じた加速抵抗を演算する加速抵抗演算手段と、エンジンの出力トルクを演算するエンジントルク演算手段と、このエンジントルクと自動変速機の運転状態に基づいて車両の駆動トルクを演算する駆動トルク演算手段と、この駆動トルクから前記基準走行抵抗及び加速抵抗を差し引いて、走行抵抗の増加量として勾配抵抗を演算する走行抵抗増加量演算手段と、この走行抵抗増加量のうち、100%未満に相当する値を目標補正量として演算する目標補正量演算手段とを備える一方、前記駆動力補正手段は、アクセルペダル踏み込み量の大きさに応じて駆動力加算補正率を設定する補正率設定手段を備えて、前記目標補正量に駆動力加算補正率を乗じたものを通常目標駆動力に加算する。
【0016】
また、第5の発明は、前記第1の発明において、前記補正量演算手段は、車両の位置を検出する位置情報検出手段と、前記検出した位置と予め設定した地図情報に基づいて道路勾配を検出する道路勾配検出手段と、この道路勾配に応じた勾配抵抗のうち、100%未満に相当する値を目標補正量として演算する目標補正量演算手段とを備える。
【0017】
【発明の効果】
第1の発明は、平坦路相当の通常目標駆動力に、加速抵抗や勾配抵抗などで増加した走行抵抗を加算して目標駆動力を補正する場合、アクセルペダル踏み込み量の大きさに応じて通常目標駆動力へ加算する目標補正量が変更されるため、例えば、アクセルペダルの解放時には目標補正量を小さくあるいは0に設定できる一方、解放した状態から踏み込むと、踏み込み量に応じて目標補正量を増大させることができ、アクセルペダルの開閉による車両のショックを確実に防止しながらも、走行抵抗の増加量に応じた駆動力の加算補正を行うことが可能となって、駆動力の加算補正を行う車両の運転性を大幅に向上させることができる。
【0020】
また、第2の発明は、エンジンジントルクと自動変速機の運転状態に基づく駆動トルクから基準走行抵抗及び加速抵抗を差し引いた走行抵抗増加量のうち、100%未満に相当する値と、アクセルペダル踏み込み量の大きさに応じた上限値のうち、小さい方を目標補正量として通常目標駆動力に加算することで、走行抵抗増加量に対して100%未満の目標補正量により、運転者の期待に応じた違和感のない、自然な加速感を得ることが可能となるとともに、アクセルペダルの解放状態から踏み込んだ場合や、踏み込んだ状態から解放した場合に、車両ショックが生じるのを確実に防止して、運転者に違和感を与えることなく駆動力制御を行うことができる。
また、第3の発明は、アクセルペダルが解放されたときには目標補正量の上限値を0に設定し、アクセルペダル踏み込み量が増大すると目標補正量の上限値も連続的に大きくなるようにしたため、駆動力の加算補正を行わないアクセルペダルの解放状態と、駆動力の加算補正を行う踏み込んだ状態との間を滑らかに移行することが可能となって、解放状態近傍でのアクセルペダルの開閉による車両のショックを確実に防止しながらも、走行抵抗の増加量に応じた駆動力の加算補正を行うことが可能となって、駆動力の加算補正を行う車両の運転性を大幅に向上させることができる。
【0021】
また、第4の発明は、エンジンジントルクと自動変速機の運転状態に基づく駆動トルクから基準走行抵抗及び加速抵抗を差し引いた走行抵抗増加量のうち、100%未満に相当する値に、アクセルペダル踏み込み量の大きさに応じた駆動力加算補正率を乗じたものを通常目標駆動力に加算することで、走行抵抗の増加量に対して100%未満の目標補正量により、運転者の期待に応じた違和感のない、自然な加速感を得ることが可能となるとともに、アクセルペダルの解放状態から踏み込んだ場合や、踏み込んだ状態から解放した場合に、車両ショックが生じるのを確実に防止して、運転者に違和感を与えることなく駆動力制御を行うことができる。
【0022】
また、第5の発明は、車両の位置情報と地図情報に基づいて検出した道路勾配に応じた勾配抵抗のうち、100%未満に相当する値を目標補正量として通常目標駆動力に加算することで、運転者の期待に応じた違和感のない、自然な加速感を得ることが可能となるとともに、アクセルペダルの解放状態から踏み込んだ場合等に、車両ショックが生じるのを確実に防止して、運転者に違和感を与えることなく駆動力制御を行うことができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【0024】
図1は、エンジン101にトルクコンバータを備えた自動変速機103を連結し、走行状態に応じて最適な駆動力となるようにエンジン101の出力と自動変速機103の変速比(入出力軸回転数比)を制御するパワートレイン・コントロール・モジュール50(以下PCM50とする)を備えた車両に本発明を適用した一例を示す。
【0025】
このPCM50は、アクセルペダル開度センサ105(アクセルペダル操作位置検出手段)からのアクセル踏み込み量APO(または、スロットル開度)、自動変速機103の変速レンジを切り換えるレンジ選択レバー107(またはインヒビタスイッチ)からのセレクト信号、車速センサ11が検出した車速VSP、クランク角センサ(図示せず)からのエンジン回転数NRPMなどが入力され、エンジン101の燃料噴射量TPや、吸入空気量Qa、点火時期を制御したり、自動変速機103の変速比制御及び油圧制御を行って駆動軸へ伝達されるトルクを制御する。
【0026】
吸入空気量Qaを制御するため、エンジン101の吸気通路にはアクチュエータによって開閉駆動される電子制御スロットルバルブ102が介装されており、PCM50から送られたスロットルバルブ開度信号に基づいて、スロットル・コントロール・モジュール51(以下TCM51とする)が電子制御スロットルバルブ102の開度を制御する。
【0027】
自動変速機103は、PCM50からの変速指令に応じて変速比を設定可能な無段変速機で構成され、PCM50は、車速センサ11が検出した車速VSPに所定の定数を乗じた値を出力軸回転数Noとして演算して、入力軸回転センサ12が検出した入力軸回転数Ninと出力軸回転数Noとの比から求めた実際の変速比RATIOが、PCM50からの指令値(目標変速比tRATIO)と一致するように、図示しない変速機構の制御を行う。
【0028】
なお、自動変速機103は、例えば、ベルト式やトロイダル式の無段変速機等で構成される。
【0029】
さらに、車両の走行環境を把握するため、ナビゲーション装置としての位置情報処理装置54が配設され、この位置情報処理装置54は、予め地理上の属性などを組み込んだ地図情報をCD−ROMやDVD−ROMなどを記録媒体として格納しており、この地図情報とGPSアンテナ113が受信した衛星からの時刻情報に基づいて、現在走行している自車の位置及び地域の情報などをまとめて、外部環境情報処理モジュール52に送信する。
【0030】
外部環境情報処理モジュール52は、位置情報処理装置54の地図情報と自車位置から、道路勾配θ等を後述するように推定してPCM50へ送出する。
【0031】
ここで、PCM50で行われる駆動力制御の一例は、図2に示すようなブロック図で表現される。
【0032】
図2において、通常目標駆動力演算部1は、アクセルペダル開度センサ105からのアクセル踏み込み量APOと、車速センサ11が検出した車速VSPに基づいて、基準となる平坦路相当の目標駆動力を、予め設定したマップより通常目標駆動力(トルク)Td_nとして求める。なお、図2に示すように、通常目標駆動力tTd_nのマップは、アクセル踏み込み量APOをパラメータとして車速VSPに応じて設定され、
tTd_n= MAP[APO、VSP]
で与えられる。
【0033】
一方、走行抵抗増加量演算部2では、予め設定した走行抵抗の基準値に対して増加した走行抵抗を、燃料噴射量TP、エンジン回転数NRPMや車速VSPなどの運転状態に基づいて走行抵抗増加量RESTRQとして演算し、駆動力補正量演算部4は、この走行抵抗増加量RESTRQの大きさに応じて一次目標加算補正駆動力TADDFDを演算する。
【0034】
なお、走行抵抗増加量演算部2は、エンジン101と自動変速機103の運転状態に応じて駆動軸の駆動トルクTRQOUTを求める駆動トルク演算部21と、車速VSPに応じた走行抵抗RLDTRQを求める基準走行抵抗設定部22と、加速度GDATAに基づいて加速抵抗トルクGTRQを演算する加速抵抗トルク演算部23から構成され、駆動トルクTRQOUTから走行抵抗RLDTRQと加速抵抗トルクGTRQを差し引いたものが、走行抵抗増加量RESTRQとして出力される。
【0035】
すなわち、駆動トルク演算部21では、図示しないエンジン制御部で設定された燃料噴射量TPと、検出したエンジン回転数NRPMより、予め設定したマップに基づいてエンジン出力トルクENGTRQを求め、このエンジン出力トルクENGTRQに変速比RATIOとトルクコンバータのトルク伝達比τRATIOを乗じて駆動軸に伝達されている駆動トルクTRQOUTを、
TRQOUT=ENGTRQ×RATIO×τRATIO
として演算する。
【0036】
一方、基準となる走行抵抗RLDTRQは、車速VSPに応じて一意的に決定され、図示のようなマップより、
RLDTRQ=MAP[VSP]
として演算される。
【0037】
さらに、加速抵抗トルク演算部23では、車速VSPの微分値や加速度センサなどから加速度GDATA[m/s2]を求め、これに基本車両重量WV、タイヤ半径rTIRE、終減速比ZRATIOから駆動軸上の加速抵抗トルクGTRQを、
GTRQ=GDATA×WV×rTIRE×ZRATIO
として演算する。
【0038】
そして、走行抵抗増加量RESTRQは、
RESTRQ=TRQOUT−(RLDTRQ+GTRQ)
となる。
【0039】
なお、駆動力補正量演算部4で設定される一次目標加算補正駆動力TADDFDは、
TADDFD<RESTRQ/rTIRE
のように設定されて、走行抵抗増加分の100%未満に相当する値を、加算補正する駆動力として設定する。
【0040】
また、運転者が操作したアクセル踏み込み量APOに基づいて、上限値設定部3では、アクセル踏み込み量APOの大きさに応じた補正量上限値ADDFDLMが演算される。
【0041】
すなわち、補正量上限値ADDFDLMは、アクセル踏み込み量APOが大きくなるにつれてADDFDLMも大きくなるように設定され、さらに、アクセルペダルが解放されたAPO=0のときには、補正量上限値ADDFDLM=0となるように設定される。
【0042】
そして、スイッチ5は、補正量上限値ADDFDLMと一次目標加算補正駆動力TADDFDのうち、小さい方を駆動力補正量ADDFDとして出力し、補正目標駆動力演算部6では、上記通常目標駆動力演算部1で求めた通常目標駆動力tTd_nにスイッチ5が出力する駆動力補正量ADDFDを加算して、目標駆動力tTdを、
tTd=tTd_n+ADDFD
として算出する。
【0043】
こうして得られた目標駆動力tTdは、目標駆動力を実現する制御手段としての目標エンジントルク設定部7と目標変速比設定部8へそれぞれ出力される。
【0044】
目標エンジントルク設定部7では、目標駆動力tTdを実変速比RATIOで除したものを目標エンジントルクtTeとして求め、上記TCM51は目標エンジントルクtTeを実現するように電子制御スロットルバルブ102の開度を決定するとともに、図示しないエンジン制御部では、この目標エンジントルクtTeを実現する燃料噴射量TPや点火時期をエンジン101に指令する。
【0045】
また、目標変速比設定部8では、この目標駆動力tTdと車速VSPに基づいて、予め設定したマップより目標変速比tRATIOを求めて、自動変速機103の変速機構を駆動し、実際の変速比RATIOを目標変速比tRATIOに一致させる。
【0046】
ここで、駆動力補正量演算部4に設定された、一次目標加算補正駆動力TADDFDのマップについて、図3を参照しながら説明する。
【0047】
まず、一次目標加算補正駆動力TADDFDは、走行抵抗増加量演算部2で求めた走行抵抗増加量RESTRQに対して、加速不足を補うために設定されるものである。
【0048】
しかし、走行抵抗増加量RESTRQの演算誤差や、微少な向かい風等で走行抵抗がばらつくと、唐突な加速が生じて運転者に違和感を与える場合がある。このため、図3に示すRES_TLEV1以下のように、
0≦RESTRQ≦RES_TLEV1
走行抵抗増加量RESTRQが微少な範囲では、一次目標加算補正駆動力TADDFD=0とすることで、演算誤差や走行抵抗増加量RESTRQのばらつきによる唐突な加速感の発生を防止する。
【0049】
一方、走行抵抗増加量RESTRQが増大して、図中RES_TLEV2で示したように、ある程度大きな値を超えると、
TADDFD=ADDFDLMmax
として所定値ADDFDLMmaxに固定する。
【0050】
これは、走行抵抗増加量がある程度以上大きくなった場合には、演算誤差などによって走行抵抗増加量RESTRQが過大になるのを防止し、加算補正する駆動力を制限することで過剰な加速を防ぐ。なお、この所定値ADDFDLMmaxは、図2の上限値設定部3で設定される補正量上限値ADDFDLMの最大値である。
【0051】
そして、走行抵抗増加量RESTRQが、微少値RES_TLEV1から増大する区間、
RES_TLEV1≦RESTRQ≦RES_TLEV2
では、
TADDFD=0.5×RESTRQ/rTIRE
となるように設定され、上記したように、走行抵抗増加分の100%未満に相当する値を、加算補正する駆動力として設定する。
【0052】
すなわち、基本的に走行抵抗増加分のうち、100%よりも小さい値を加算補正することで、特に、登坂路など、運転者が視認可能な走行抵抗の増加では、走行抵抗増加分のうちの少しについては、運転者が自らアクセルペダルを踏み増しして加速補正を行うので、最も違和感のない自然な加速感を得ることができるのである。
【0053】
次に、図2の上限値設定部3で演算される補正量上限値ADDFDLMについて、図4を参照しながら説明する。
【0054】
補正量上限値ADDFDLMは、上記したように、アクセル踏み込み量APOの増大に応じて連続的に大きくなるように設定され、かつ、アクセルペダルが解放されたAPO=0のときには、補正量上限値ADDFDLM=0とし、通常目標駆動力tTd_nに加算される駆動力補正量ADDFDが、0から増大するように設定される。
【0055】
そして、解放状態からアクセル踏み込み量APOが中程度の所定値βまでは、予め設定したランプなどによって最大値ADDFDLMmaxまで増大する。なお、所定値βは、例えば、APO=3/8や4/8等に設定される。
【0056】
こうして、設定された補正量上限値ADDFDLMと一次目標加算補正駆動力TADDFDのうち、小さい方がスイッチ5によって選択されて駆動力補正量ADDFDとなり、通常目標駆動力tTd_nに加算される。
【0057】
したがって、走行抵抗増加量RESTRQが、図3のRES_TLEV1を超えている場合に、アクセルペダルを解放状態から少し踏み込んでも、いきなり一次目標加算補正駆動力TADDFDが通常目標駆動力tTd_nに加算されることはなく、図4のマップに従って補正量上限値ADDFDLMが徐々に増大することになり、前記従来例のような駆動力の段差を生じることがなくなり、図5に示すように、アクセルペダルを解放したA点から、微少量α1だけアクセルペダルを踏み込むと、図中実線に沿って駆動力が徐々に増大して図中B点に向かう。
【0058】
すなわち、演算された一次目標加算補正駆動力TADDFDは、図4のランプによって規制されながら滑らかに増大し、駆動力の段差を解消して車両にショックを生じることなく滑らかな加速を行うことができ、駆動力の補正を行う車両の運転性を向上させることができるのである。
【0059】
そして、図4のランプに沿って増大した補正量上限値ADDFDLMが一次目標加算補正駆動力TADDFD以上になると、図2のスイッチ5によって、駆動力補正量ADDFDは一次目標加算補正駆動力TADDFDに切り換えられるため、走行抵抗増加量RESTRQに応じた駆動力の加算補正を正確に行うことが可能となるのである。
【0060】
上記駆動力制御の概要を表したものが図6のフローチャートで、まず、ステップS1で車速VSP、アクセル踏み込み量APO、エンジン回転数NRPM及び燃料噴射量TP等の運転状態を示す値を読み込んでから、ステップS2で、上記図2の通常目標駆動力演算部1と同様に、車速VSPとアクセル踏み込み量APOより通常目標駆動力tTd_nを演算する。
【0061】
また、ステップS3では、上記駆動トルク演算部21と同様に、エンジン回転数NRPM、燃料噴射量TPから求めたエンジントルクENGTRQと変速比RATIO及びトルクコンバータのトルク伝達比τRATIOから駆動トルクTRQOUTを求める。
【0062】
さらに、ステップS4では、上記図2の基準走行抵抗設定部22と同様にして、車速VSPに応じた走行抵抗RLDTRQを求める。
【0063】
次に、ステップS5では、上記加速抵抗トルク演算部23と同様に、加速度GDATA[m/s2]と、基本車両重量WV、タイヤ半径rTIRE及び終減速比ZRATIOから駆動軸上の加速抵抗トルクGTRQを求める。
【0064】
そして、ステップS6では、駆動トルクTRQOUTから走行抵抗RLDTRQと加速抵抗トルクGTRQを差し引いて、走行抵抗増加量RESTRQを求める。
【0065】
一方、ステップS7では、上記駆動力補正量演算部4と同様にして、走行抵抗増加量RESTRQの大きさに応じて一次目標加算補正駆動力TADDFDを演算する。
【0066】
また、ステップS8では、上記上限値設定部3と同様に、アクセル踏み込み量APOの大きさに応じた補正量上限値ADDFDLMを演算する。
【0067】
そして、ステップS9からS11では、上記スイッチ5と同様に、一次目標加算補正駆動力TADDFDと補正量上限値ADDFDLMのうち、小さい方を駆動力補正量ADDFDとして設定し、ステップS12で、通常目標駆動力tTd_nに、この駆動力補正量ADDFDを加算して目標駆動力tTdを得る。
【0068】
こうして、演算された目標駆動力tTdは、上記図2の目標エンジントルク設定部7及び目標変速比設定部8でそれぞれ演算を行い、目標エンジントルクtTeと目標変速比tRATIOに基づいて、駆動力の補正制御を行う。
【0069】
以上のように、走行抵抗増加量RESTRQに応じた一次目標加算補正駆動力TADDFDと、アクセル踏み込み量APOに応じた補正量上限値ADDFDLMのうち、小さい方を駆動力補正量ADDFDとして設定して、通常目標駆動力tTd_nに加算して目標駆動力tTdを求めるとともに、補正量上限値ADDFDLMをアクセル踏み込み量APOの大きさに応じて0から変化させることにより、アクセルペダルの開閉によって駆動力が急増または急減するのを防止して、図5の実線に示したように、駆動力の加算補正を行わないアクセルペダルの解放状態と、駆動力の加算補正を行う踏み込んだ状態との間を滑らかに移行することが可能となって、前記したようなアクセルペダルの開閉による車両のショックを確実に防止しながらも、走行抵抗増加量RESTRQに応じた駆動力の加算補正を行うことが可能となって、駆動力の加算補正を行う車両の運転性を大幅に向上させることが可能となるのである。
【0070】
さらに、加算補正する一次目標加算補正駆動力TADDFDは、走行抵抗増加量RESTRQに対して100%未満とすることで、運転者の期待に応じた違和感のない、自然な加速感を得ることが可能となるのである。
【0071】
図7は、第2の実施形態を示し、前記第1実施形態に示した上限値設定部3を、アクセル踏み込み量APOに応じた駆動力加算補正率RADDFDを出力する補正率設定部30に置き換えるとともに、この駆動力加算補正率RADDFDに駆動力補正量演算部4からの一次目標加算補正駆動力TADDFDを乗じて二次目標加算補正駆動力ADDFD2を演算する乗算器31を設けたものである。
【0072】
そして、乗算器31が出力する二次目標加算補正駆動力ADDFD2はスイッチ5へ入力され、スイッチ5は、予め設定された上限規制値ADDFDLMmaxと、二次目標加算補正駆動力ADDFD2のうち小さい方を、駆動力補正量ADDFDとして出力し、補正目標駆動力演算部6では、前記第1実施形態と同様にして、通常目標駆動力演算部1で求めた通常目標駆動力tTd_nに、スイッチ5が出力する駆動力補正量ADDFDを加算して、目標駆動力tTdを演算する。
【0073】
ここで、補正率設定部30では、アクセル踏み込み量APOの大きさに応じて駆動力加算補正率RADDFDが大きくなるように設定されており、駆動力加算補正率RADDFDの値は、
0≦RADDFD≦1
の範囲で設定され、アクセルペダルが解放されたAPO=0のときには、駆動力加算補正率RADDFD=0とする一方、アクセル踏み込み量APOが所定値(例えば、前記第1実施形態の上限値設定部3のβ)を超えると、駆動力加算補正率RADDFD=1に設定する。
【0074】
そして、APO=0から所定値の範囲では、予め設定したランプ関数などによって漸増するように設定される。
【0075】
したがって、乗算器31で演算される二次目標加算補正駆動力ADDFD2は、アクセルペダルが解放状態であれば、一次目標加算補正駆動力TADDFDの大きさに係わらず0となり、アクセルペダルを解放状態から踏み込んでも、いきなり一次目標加算補正駆動力TADDFDが通常目標駆動力tTd_nに加算されることはなく、アクセル踏み込み量APOに応じて増大した駆動力加算補正率RADDFDが1になるまで、二次目標加算補正駆動力ADDFD2は徐々に増大することになり、図5の実線に示したように、駆動力の加算補正を行わないアクセルペダルの解放状態と、駆動力の加算補正を行うアクセルペダルを踏み込んだ状態との間を滑らかに変化させることが可能となって、前記従来例のように、アクセルペダルを解放状態から踏み込んだ場合や、踏み込んだ状態から解放した場合に、駆動力の段差を生じることがなくなり、車両にショックが発生するのを防止して運転性を向上させることができる。
【0076】
そして、図7の補正率設定部30に示したようなランプに沿って増大した駆動力加算補正率RADDFDが1になると、二次目標加算補正駆動力ADDFD2は一次目標加算補正駆動力TADDFDに設定されて、走行抵抗増加量RESTRQに応じた駆動力補正を行うことができるのである。
【0077】
なお、スイッチ5で比較される上限規制値ADDFDLMmaxは、前記第1実施形態に示した上限値設定部3で設定される最大値と同様であり、演算誤差などによって二次目標加算補正駆動力ADDFD2が過大になった場合には、この上限規制値ADDFDLMmaxを駆動力補正量ADDFDとして出力することで、加算補正する駆動力を制限し、運転者の意図しない過剰な加速を防ぐ。
【0078】
図8の概念図及び図9のフローチャートは、走行抵抗増加量RESTRQとして道路勾配に応じた抵抗増加量を求める場合の一例を示し、上記図1に示した位置情報処理装置54が検出した自車位置と、標高を含んだ地図情報から路面の勾配を推定するものである。
【0079】
この例では、地図情報を図8に示すX軸方向(東西方向)と図中Y軸方向(南北方向)で格子状に分割し、自車位置から至近の格子点(図中NW、NE、SE、SW)に予め設定された標高データhtNW、htNE、htSE、htSWをそれぞれ読み込む(ステップS21、S22)。
【0080】
なお、地図情報上では、各格子点にはメッシュ番号MESHNOが付されており、位置情報処理装置54及び外部環境情報処理モジュール52は、車両が走行中の格子点内において、X軸方向の平均勾配を、
SUBG#E=(htSE−htSW+htNE−htNW)/2LEN
また、Y軸方向の平均勾配を、
SUBG#N=(htNW−htSW+htNE−htSE)/2LEN
として演算する(ステップS23)。なお、LENは格子点間の距離を示す。
【0081】
ここで、車両の進行方向が、図中X軸に対して角度ξにあるとすると、車両が走行中の道路勾配θは、
tanθ=(SUBG#E×cosξ)+(SUBG#N×sinξ)
として推定演算する(ステップS24)。
【0082】
さらに、勾配抵抗増加量RESTRQは、上記基本車両重量WV、タイヤ半径rTIRE及び道路勾配θより、
RESTRQ=WV×sinθ×9.8×rTIRE
として求めることができる(ステップS25)。
【0083】
そして、こうして得られた勾配抵抗増加量RESTRQを、上記図2に示した駆動力補正量演算部4へ出力することにより、勾配抵抗増加量RESTRQに対して100%未満の値が目標加算補正駆動力として演算され、走行中の道路勾配と運転者の期待に応じた違和感のない、自然な加速感または駆動力の増大を実現することが可能となるのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示し、駆動力を制御する車両の概略構成図。
【図2】パワートレイン・コントロール・モジュールで行われる駆動力制御の一例を示すブロック図。
【図3】駆動力補正量演算部の一例を示し、走行抵抗増加量RESTRQに応じた一次目標加算補正駆動力TADDFDのマップである。
【図4】上限値設定部の一例を示し、アクセル踏み込み量APOと駆動力加算補正率RADDFDのマップである。
【図5】本発明の作用を示す説明図で、アクセル踏み込み量APOと駆動力の関係を示し、図中実線が本発明を示し、図中破線が従来の駆動力制御を示し、同じく一点鎖線が駆動力補正を行わない場合を示す。
【図6】パワートレイン・コントロール・モジュールで行われる駆動力制御の一例を示すフローチャート。
【図7】第2の実施形態を示し、パワートレイン・コントロール・モジュールで行われる駆動力制御の一例を示すブロック図。
【図8】第3の実施形態を示し、地図情報から道路勾配を求める様子を示す説明図。
【図9】同じく、道路勾配に応じた勾配抵抗増加量RESTRQの演算を示すフローチャート。
【図10】従来例を示し、アクセル踏み込み量APOと駆動力の関係を示し、図中実線が駆動力制御を行う場合を示し、同じく一点鎖線が駆動力補正を行わない場合を示す。
【符号の説明】
1 通常目標駆動力設定部
2 走行抵抗増加量演算部
3 上限値設定部
4 駆動力補正量演算部
5 スイッチ
6 補正目標駆動力演算部
11 車速センサ
30 補正率設定部
50 パワートレイン・コントロール・モジュール(PCM)
101 エンジン
102 電子制御スロットルバルブ
103 自動変速機
105 アクセルペダル開度センサ
Claims (5)
- アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダル操作量検出手段と、
車両の速度を検出する車速検出手段と、
前記アクセルペダル踏み込み量と車速に基づいて、平坦路相当の目標駆動力を通常目標駆動力として設定する通常目標駆動力設定手段と、
基準走行抵抗に対して増加した走行抵抗としての勾配抵抗を目標補正量として演算する補正量演算手段と、
前記通常目標駆動力に目標補正量を加算したものを目標駆動力として演算する駆動力補正手段と、
この補正された目標駆動力となるように駆動力を制御する駆動力制御手段とを備えた車両の駆動力制御装置において、
前記駆動力補正手段は、アクセルペダル踏み込み量が大きくなるにつれて前記目標補正量を加算する値が大きくなるように通常目標駆動力へ加算することを特徴とする車両の駆動力制御装置。 - 前記補正量演算手段は、
前記車速に応じた基準走行抵抗を演算する基準走行抵抗演算手段と、
車両の加速度に応じた加速抵抗を演算する加速抵抗演算手段と、
エンジンの出力トルクを演算するエンジントルク演算手段と、
このエンジントルクと自動変速機の運転状態に基づいて車両の駆動トルクを演算する駆動トルク演算手段と、
この駆動トルクから前記基準走行抵抗及び加速抵抗を差し引いて、走行抵抗の増加量として勾配抵抗を演算する走行抵抗増加量演算手段と、
この走行抵抗増加量のうち、100%未満に相当する値を目標補正量として演算する目標補正量演算手段とを備える一方、
前記駆動力補正手段は、
アクセルペダル踏み込み量の大きさに応じて目標補正量の上限値を設定する上限値設定手段を設け、
この上限値と前記目標補正量とを比較して、小さい方を駆動力補正量として通常目標駆動力に加算することを特徴とする請求項1に記載の車両の駆動力制御装置。 - 前記駆動力補正手段は、アクセルペダルが解放されたときには前記上限値を0に設定する一方、アクセルペダル踏み込み量の増大に伴って前記上限値を連続的に大きく設定することを特徴とする請求項2に記載の車両の駆動力制御装置。
- 前記補正量演算手段は、
前記車速に応じた基準走行抵抗を演算する基準走行抵抗演算手段と、
車両の加速度に応じた加速抵抗を演算する加速抵抗演算手段と、
エンジンの出力トルクを演算するエンジントルク演算手段と、
このエンジントルクと自動変速機の運転状態に基づいて車両の駆動トルクを演算する駆動トルク演算手段と、
この駆動トルクから前記基準走行抵抗及び加速抵抗を差し引いて、走行抵抗の増加量として勾配抵抗を演算する走行抵抗増加量演算手段と、
この走行抵抗増加量のうち、100%未満に相当する値を目標補正量として演算する目標補正量演算手段とを備える一方、
前記駆動力補正手段は、
アクセルペダル踏み込み量の大きさに応じて駆動力加算補正率を設定する補正率設定手段を備えて、
前記目標補正量に駆動力加算補正率を乗じたものを通常目標駆動力に加算することを特徴とする請求項1に記載の車両の駆動力制御装置。 - 前記補正量演算手段は、
車両の位置を検出する位置情報検出手段と、
前記検出した位置と予め設定した地図情報に基づいて道路勾配を検出する道路勾配検出手段と、
この道路勾配に応じた勾配抵抗のうち、100%未満に相当する値を目標補正量として演算する目標補正量演算手段とを備えたことを特徴とする請求項1に記載の車両の駆動力制御装置。
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