JP3906717B2

JP3906717B2 - アクセル開度設定装置およびこれを備える自動車

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Publication number: JP3906717B2
Application number: JP2002076459A
Authority: JP
Inventors: 光博灘
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-03-19
Filing date: 2002-03-19
Publication date: 2007-04-18
Anticipated expiration: 2022-03-19
Also published as: EP1568870B1; US20030182046A1; EP1568870A3; DE60304922T2; DE60308724D1; DE60308724T2; US6879902B2; EP1568870A2; JP2003278574A; KR100460171B1; EP1348851A1; EP1348851B1; DE60304922D1; KR20030076172A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクセル開度設定装置およびこれを備える自動車に関し、詳しくは、アクセルペダルの操作量に応じてアクセル開度を設定する自動車のアクセル開度設定装置およびこれを備える自動車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の自動車としては、内燃機関のスロットルバルブを電子制御することにより、運転者の要求に対応すると共に内燃機関の運転状態に対応したスロットル開度とするものが提案されている（例えば、特開平９−４２０３２号公報など）。この自動車では、運転者のアクセル操作に基づいて目標スロットル開度を設定し、この目標スロットル開度となるようにスロットルバルブをモータにより駆動制御している。この際、アクセル操作量の変動が小さくなったときには、定常運転に至ったとして制御ゲインを小さくして定常運転しやすいものとしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした自動車では、加速または減速操作の後に車両をその速度で巡航しようとしたときに、頻繁にアクセル操作を行なわなければならない場合が生じる。加速または減速のためにアクセル操作量を大きく変化させたときには、アクセル操作量に対応してスロットルバルブの開度も大きくまたは小さく制御される。こうした状態から巡航する場合、アクセルを操作して巡航に適した操作量とする必要があるが、その操作量に直ち操作することは困難であるため、頻繁にアクセル操作を行なう必要が生じる。アクセル操作量の変動が小さいときには制御ゲインが小さくされるが、加速または減速状態から巡航しようとするときにはアクセル操作量は大きいから制御ゲインは小さくされず、頻繁なアクセル操作が必要となる。
【０００４】
本発明のアクセル開度設定装置は、巡航時の運転者の負担を軽減することを目的の一つとする。また、本発明のアクセル開度設定装置は、加速や減速の状態から容易に安定して巡航に移行させることを目的の一つとする。さらに、本発明のアクセル開度設定装置は、車両の操作性を向上させることを目的の一つとする。本発明の自動車は、加速や減速の状態から安定して巡航に移行できると共に巡航時の運転者の負担を軽減し、車両の操作性を向上させることを目的とする。
【０００５】
なお、出願人は、上述の目的の一部を解決することを目的として、定常走行に移行しようとした時以前のアクセル操作量に応じた目標スロットル開度への制御から定常要求トルクを実現するスロットル開度への制御に切り替えることにより、頻繁なアクセル操作なしに定常走行を実現しようとするものを提案している（特願平１１−１５９３９６号）。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明のアクセル開度設定装置およびこれを備える自動車は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明のアクセル開度設定装置は、
アクセルペダルの操作量に応じてアクセル開度を設定する自動車のアクセル開度設定装置であって、
車速を検出する車速検出手段と、
アクセルペダルの操作量を検出する操作量検出手段と、
前記操作量検出手段により検出されるアクセルペダルの操作量が前記車速検出手段により検出された車速に応じた巡航時のアクセルペダルの操作量である巡航操作量のときに、所定条件の車両が巡航する車速に応じたアクセル開度を巡航用アクセル開度とする該車速と該巡航用アクセル開度との関係を用いて設定される前記車速検出手段により検出された車速に応じた巡航用アクセル開度をアクセル開度として設定するアクセル開度設定手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明のアクセル開度設定装置では、操作量検出手段により検出されるアクセルペダルが車速に応じた巡航操作量のときに、所定条件の車両がその車速で巡航するアクセル開度としての巡航用アクセル開度をアクセル開度として設定する。したがって、巡航操作量を比較的小さな操作量として設定しておけば、比較的小さなアクセルペダルの操作で車両を巡航させることができる。この結果、アクセルペダルの巡航用アクセル開度に相当する操作量を必要とする場合に比して、巡航時の運転者の負担を軽減することができる。ここで、「所定条件の車両」とは、平坦路における１名乗車の車両などのように走行路面の状態と乗員数や積載状態を設定した車両を意味する。
【０００９】
こうした本発明のアクセル開度設定装置において、前記巡航用アクセル開度は、車速に対して段階的に設定されてなるものとすることもできる。こうすれば、同一の段では車速に若干の変化が生じても、アクセルペダルの操作量の変化なしにアクセル開度が変更されるのを防止することができる。
【００１０】
こうした巡航用アクセル開度が車速に対して段階的に設定されてなる態様の本発明のアクセル開度設定装置において、前記巡航用アクセル開度は、各段の略中央の車速で前記所定条件の車両が巡航するアクセル開度となるよう設定されてなるものとすることもできる。こうすれば、巡航用アクセル開度のアクセル開度では各段の略中央の車速で所定条件の車両を巡航させるから、各段の中央から離れた車速で巡航するのに必要なアクセル開度と巡航用アクセル開度との偏差を小さくすることができる。
【００１１】
また、巡航用アクセル開度が車速に対して段階的に設定されてなる態様の本発明のアクセル開度設定装置において、前記巡航用アクセル開度は、車速に対してヒステリシスをもって設定されてなるものとすることもできる。こうすれば、車速の若干の変化に伴って頻繁に巡航用アクセル開度が変更されるのを防止することができる。
【００１２】
さらに、巡航用アクセル開度が車速に対して段階的に設定されてなる態様の本発明のアクセル開度設定装置において、前記巡航用アクセル開度は、車速に対してリニアに変化する段差部をもって設定されてなるものとすることもできる。こうすれば、車速の変化に対する巡航用アクセル開度の段階的な急変を抑制することができる。
【００１３】
本発明のアクセル開度設定装置において、前記巡航用アクセル開度は、所定車速以上で設定されてなるものとすることもできる。こうすれば、所定車速以上における巡航時の運転者の負担を軽減することができる。この場合、所定車速未満ではアクセルペダルの操作量をダイレクトにアクセル開度に反映することができる。
【００１４】
本発明のアクセル開度設定装置において、前記アクセル開度設定手段は、前記操作量検出手段によりアクセルペダルが前記車速に応じた巡航操作量より所定量以上多く操作された後に該車速に応じた巡航操作量側に戻され該車速に応じた巡航操作量から所定範囲内の操作量にされるのを検出したときには、該アクセルペダルの操作量を該車速に応じた巡航操作量とみなしてアクセル開度を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、所定範囲内の操作量であればアクセルペダルの操作量が巡航操作量から若干ずれていても、巡航用アクセル開度をアクセル開度として設定するから、加速状態からより容易に安定して巡航に移行させることができる。
【００１５】
本発明のアクセル開度設定装置において、アクセルペダルの操作量に対応するペダル対応開度のうち前記車速に応じた巡航操作量に対応するペダル対応開度と該車速に応じた巡航用アクセル開度との偏差をオフセット開度として設定するオフセット開度設定手段を備え、前記アクセル開度設定手段は、前記操作量検出手段により検出されるアクセルペダルの操作量に対応するペダル対応開度と前記オフセット開度設定手段により設定されたオフセット開度との和としてアクセル開度を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、ペダル対応開度と車速に応じたオフセット開度とによりアクセル開度を設定することができる。
【００１６】
こうした車速に応じたオフセット開度を用いてアクセル開度を設定する態様の本発明のアクセル開度設定装置において、前記アクセル開度設定手段は、前記車速検出手段により検出された車速が所定車速未満のときには、前記操作量検出手段により検出されるアクセルペダルの操作量に対応するペダル対応開度をアクセル開度として設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、所定車速未満のときには、アクセルペダルの操作量をダイレクトにアクセル開度に設定することができる。
【００１７】
また、車速に応じたオフセット開度を用いてアクセル開度を設定する態様の本発明のアクセル開度設定装置において、前記操作量検出手段は、前記アクセルペダルの操作量および該操作量の固定を検出する手段であり、前記アクセル開度設定手段は、前記操作量検出手段によりアクセルペダルの操作量の固定を検出したときには、前記車速検出手段により検出される車速に拘わらず、前記アクセルペダルの操作量の固定を検出したときの巡航用アクセル開度を用いてアクセル開度を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、車速が変化しても、アクセルペダルの操作量が固定されているときに、巡航用アクセル開度は変更されない。したがって、アクセルペダルの操作量の変更なしにアクセル開度が変更されることがない。この態様の本発明のアクセル開度設定装置において、前記アクセル開度設定手段は、前記操作量検出手段によりアクセルペダルの操作量の固定を検出した後に該アクセルペダルの操作量の変更を検出したときには、前記アクセルペダルの操作量の固定を検出したときの巡航用アクセル開度から前記車速検出手段により検出される車速に応じた巡航用アクセル開度へ時間当たり所定の割合で変更させた巡航用アクセル開度を用いてアクセル開度を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、アクセルペダルの操作量の固定を終了した直後に巡航用アクセル開度が急変されるのを防止することができる。
【００１８】
車速に応じたオフセット開度を用いてアクセル開度を設定する態様の本発明のアクセル開度設定装置において、前記アクセル開度設定手段は、前記操作量検出手段により検出されるアクセルペダルの操作量に対応するペダル対応開度が所定開度以上のときには該ペダル対応開度をアクセル開度として設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、ペダル対応開度が所定開度以上のときには、アクセルペダルの操作量をダイレクトにアクセル開度として設定することができるから、運転者のアクセルワークをより忠実に反映することができる。この態様の本発明のアクセル開度設定装置において、前記所定開度は、前記車速検出手段により検出された車速に応じた巡航用アクセル開度より大きな開度として設定されてなるものとすることもできる。さらに、この態様の本発明のアクセル開度設定装置において、前記アクセル開度設定手段は、前記操作量検出手段により検出されるアクセルペダルの操作量に対応するペダル対応開度が前記所定開度より小さな所定範囲内のときには該ペダル対応開度が大きくなるほど前記車速に応じたオフセット開度を小さくなるようオフセット開度を調整してアクセル開度を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、オフセット開度とペダル対応開度とにより設定されるアクセル開度とペダル対応開度により設定されるアクセル開度とを滑らかに移行させることができる。
【００１９】
車速に応じたオフセット開度を用いてアクセル開度を設定する態様の本発明のアクセル開度設定装置において、操舵角を検出する操舵角検出手段を備え、前記アクセル開度設定手段は、前記操舵角検出手段により検出された操舵角に基づいて前記車速に応じたオフセット開度を補正してアクセル開度を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、操舵角に応じて補正されたオフセット開度を用いてアクセル開度を設定することができる。この態様の本発明のアクセル開度設定装置において、前記アクセル開度設定手段は、前記検出された操舵角が大きくなるほど前記オフセット開度が小さくなる傾向にオフセット開度を補正してアクセル開度を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、操舵角が大きくなるほど補正後のオフセット開度を小さくなる傾向に補正するから、操舵角が大きくなるほどアクセルペダルの操作量をダイレクトに反映したアクセル開度を設定することができる。
【００２０】
本発明のアクセル開度設定装置において、路面勾配を検出する路面勾配検出手段を備え、前記アクセル開度設定手段は前記路面勾配検出手段により検出された路面勾配に基づいてアクセル開度を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、路面勾配に応じたアクセル開度を設定することができる。この態様の本発明のアクセル開度設定装置において、前記アクセル開度設定手段は前記検出された路面勾配が登り勾配として大きくなるほど大きくなる傾向にアクセル開度を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、路面勾配が登り勾配として大きくなるほど大きくなる傾向でアクセル開度が設定されるから、アクセルペダルを大きく操作しなくても路面勾配に応じたアクセル開度を設定することができる。また、これら路面勾配に基づいてアクセル開度を設定する態様の本発明のアクセル開度設定装置において、前記アクセル開度設定手段は、同一のアクセルペダルの操作量に対して路面勾配に拘わらず略同一の加速度で走行するようアクセル開度を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、路面勾配に拘わらず、同一のアクセルペダルの操作量で略同一の加速度で走行することができる。
【００２１】
本発明のアクセル開度設定装置において、車重を検出する車重検出手段を備え、前記アクセル開度設定手段は、前記車重検出手段により検出された車重に基づいてアクセル開度を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、車重に応じたアクセル開度を設定することができる。この態様の本発明のアクセル開度設定装置において、前記アクセル開度設定手段は、前記検出された車重が大きくなるほど大きくなる傾向にアクセル開度を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、車重が大きくなるほど大きくなる傾向でアクセル開度が設定されるから、アクセルペダルを大きく操作しなくても車重に応じたアクセル開度を設定することができる。これら車重に基づいてアクセル開度を設定する態様の本発明のアクセル開度設定装置において、前記アクセル開度設定手段は、同一のアクセルペダルの操作量に対して車重に拘わらず略同一の加速度で走行するようアクセル開度を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、車重に拘わらず、同一のアクセルペダルの操作量で略同一の加速度で走行することができる。
【００２２】
参考例のアクセル開度設定装置は、
アクセルペダルの操作量に応じてアクセル開度を設定する自動車のアクセル開度設定装置であって、
車速を検出する車速検出手段と、
アクセルペダルの操作状態を検出する操作状態検出手段と、
車速に応じたオフセット開度を記憶するオフセット開度記憶手段と、
前記操作状態検出手段により検出されるアクセルペダルの操作状態と前記オフセット開度記憶手段により記憶されたオフセット開度のうち前記車速検出手段により検出される車速に応じたオフセット開度とに基づいてアクセル開度を設定するアクセル開度設定手段と、
を備えることを要旨とする。
【００２３】
この参考例のアクセル開度設定装置では、アクセルペダルの操作状態と車速に応じたオフセット開度とに基づいてアクセル開度を設定するから、小さなアクセルペダルの操作量で車両を操作することができる。したがって、小さなアクセルペダルの操作量で車両を巡航することができるから、巡航時の運転者の負担を軽減することができる。
【００２４】
こうした参考例のアクセル開度設定装置において、前記アクセル開度設定手段は、前記操作状態検出手段により検出されるアクセルペダルの操作量に対応するペダル対応開度と前記オフセット開度との和としてアクセル開度を設定する手段であるものとすることもできる。
【００２５】
本発明のアクセル開度設定装置において、前記オフセット開度は、車速に対して段階的に設定されてなるものとすることもできる。こうすれば、同一の段では車速に若干の変化が生じても、アクセルペダルの操作量の変化なしにアクセル開度が変更されるのを防止することができる。この態様の本発明のアクセル開度設定装置において、前記オフセット開度は、車速に対してヒステリシスをもって設定されてなるものとすることもできる。こうすれば、車速の若干の変化に伴って頻繁に巡航用アクセル開度が変更されるのを防止することができる。
【００２６】
本発明の自動車は、上述のいずれかの態様の本発明のアクセル開度設定装置を備え、該アクセル開度設定装置により設定されたアクセル開度に応じた動力により走行することを要旨とする。
【００２７】
この本発明の自動車によれば、上述のいずれかの態様の本発明のアクセル開度設定装置を備えるから、本発明のアクセル開度設定装置が奏する効果、例えば、巡航操作量を比較的小さな操作量として設定しておけば、比較的小さなアクセルペダルの操作で車両を巡航させることができる効果やアクセルペダルの巡航用アクセル開度に相当する操作量を必要とする場合に比して、巡航時の運転者の負担を軽減することができる効果などの種々の効果を奏することができる。
【００２８】
こうした本発明の自動車において、内燃機関と、車軸に接続された駆動軸に動力の入出力が可能な駆動軸用電動機と、前記内燃機関の出力軸の動力を電気的エネルギに基づく動力の入出力を伴って前記駆動軸に伝達する動力伝達手段と、前記アクセル開度設定装置により設定されたアクセル開度に応じた動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記駆動軸用電動機と前記動力伝達手段とを制御する制御手段と、を備えるものとすることもできる。
【００２９】
この動力伝達手段を備える態様の本発明の自動車において、前記動力伝達手段は、前記内燃機関の出力軸に接続された第１のロータと、前記駆動軸に接続され該第１のロータに対して相対的に回転可能な第２のロータとを有し該第１のロータと該第２のロータとの電磁気的な作用に基づいて前記電気的エネルギに基づく動力の入出力が可能な対ロータ電動機を備えるものとすることもできる。また、動力伝達手段を備える態様の本発明の自動車において、前記動力伝達手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に応じた動力を残余の軸に入出力する３軸式動力入出力手段と、前記回転軸に動力を入出力可能な回転軸用電動機とを備えるものとすることもできる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例であるアクセル開度設定装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、同じく動力分配統合機構３０に接続されたモータＭＧ２と、車両の駆動系全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。
【００３１】
エンジン２２は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００３２】
動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはモータＭＧ２がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２に出力する。リングギヤ３２は、ベルト３６，ギヤ機構３７，デファレンシャルギヤ３８を介して車両前輪の駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に接続されている。したがって、リングギヤ３２に出力された動力は、ベルト３６，ギヤ機構３７，デファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに出力されることになる。なお、駆動系として見たときの動力分配統合機構３０に接続される３軸は、キャリア３４に接続されたエンジン２２の出力軸であるクランクシャフト２６，サンギヤ３１に接続されモータＭＧ１の回転軸となるサンギヤ軸３１ａおよびリングギヤ３２に接続されると共に駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａとなる。
【００３３】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、共に発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２の一方で発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２から生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１とモータＭＧ２とにより電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。モータＭＧ１，ＭＧ２は、共にモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば，バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度などが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、バッテリＥＣＵ５２では、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）も演算している。
【００３４】
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量に対応したペダル開度Ａｕｓｒを検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのペダル開度Ａｕｓｒ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖ，車重センサ９０からの車重Ｍ，勾配センサ９２からの路面勾配Ｒθ，操舵角センサ９４からの操舵角Ｓθなどが入力ポートを介して入力されている。ここで、車重センサ９０は、乗員や燃料を含めた車両の総重量を検出するものの他、乗員の重量や燃料の重量を検出して車両全体の重量を計算するものなどを用いることができる。勾配センサ９２は、Ｇセンサなどにより車両の傾きを検出して路面勾配Ｒθを計算するものなどを用いることができる。また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００３５】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するペダル開度Ａｕｓｒに基づいて設定されるアクセル開度Ａｄｒｖと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求動力を計算し、この要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
【００３６】
次に、実施例のハイブリッド自動車２０おけるアクセル開度Ａｄｒｖの設定の動作について説明する。なお、実施例のアクセル開度設定装置は、図１の構成図では、ハイブリッド用電子制御ユニット７０、アクセルペダル８３の踏み込み量に対応したペダル開度Ａｕｓｒを検出するアクセルペダルポジションセンサ８４、車速Ｖを検出する車速センサ８８、車重Ｍを検出する車重センサ９０、路面勾配Ｒθを検出する勾配センサ９２、操舵角Ｓθを検出する操舵角センサ９４により構成される。図２は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるアクセル開度設定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。説明の容易のため、以下では車両が停止している状態で運転者がアクセルペダル８３を踏み込んだときの動作を中心にアクセル開度Ａｄｒｖの設定処理について説明する。
【００３７】
アクセル開度設定処理ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのペダル開度Ａｕｓｒや車速センサ８８からの車速Ｖ，車重センサ９０からの車重Ｍ，勾配センサ９２からの路面勾配Ｒθ，操舵角センサ９４からの操舵角Ｓθを読み込み（ステップＳ１００）、読み込んだ車速Ｖが閾値Ｖｒ１以上か否かを判定する（ステップＳ１０２）。ここで、閾値Ｖｒ１は、アクセルペダル８３の操作が頻繁に行なわれるためにペダル開度Ａｕｓｒをなるべくそのままアクセル開度Ａｄｒｖに設定することが望ましいと考えられる車速の上限を設定するものであり、実施例では車速２５ｋｍ／ｈとして設定した。即ち、車速２５ｋｍ／ｈ未満の徐行運転では、速度一定の巡航運転に比してアクセルペダル８３の操作やブレーキペダル８５の操作が頻繁に行なわれるため、アクセルペダル８３の踏み込み量に対応するペダル開度Ａｕｓｒをなるべくそのままアクセル開度Ａｄｒｖとして取り扱う方が望ましいと考えられるからである。
【００３８】
いま、車両が止まっている状態で運転者がアクセルペダル８３を踏み込んだ状態を考えるから、このルーチンが最初に実行されたときには、車速Ｖは閾値Ｖｒ１未満となる。このときには、オフセット開度Ａｏｓｔに値０を設定し（ステップＳ１０４）、車重Ｍと路面勾配Ｒθとにより補正開度Ａａｃｍを設定し（ステップＳ１３０）、設定した補正開度Ａａｃｍを用いて次式（１）によりアクセル開度Ａｄｒｖを設定して（ステップＳ１３２）、本ルーチンを終了する。オフセット開度Ａｏｓｔについては後述する。車重Ｍや路面勾配Ｒθによる補正開度Ａａｃｍの設定処理は、図３に例示する補正開度設定用マップを用いて行なわれる。補正開度Ａａｃｍは、車重Ｍや路面勾配Ｒθに拘わらず、運転者による同じアクセルペダル８３の操作量で車両が同じ加速となるようにアクセル開度を補正するものであり、図３に例示する補正開度設定用マップでは、このために車重Ｍが大きくなるほど設定される補正開度Ａａｃｍが大きくなる傾向に、かつ、路面勾配Ｒθが登り勾配として大きくなるほど設定される補正開度Ａａｃｍが大きくなる傾向に調整されている。なお、基準値としての補正開度Ａａｃｍが値０となる条件は、実施例では、車重Ｍが所定量の燃料で乗員が１人のときで路面勾配Ｒθが値０、即ち平坦な道路のときである。したがって、補正開度Ａａｃｍが値０のときには、ペダル開度Ａｕｓｒがそのままアクセル開度Ａｄｒｖとして設定されることになる。また、車重Ｍが大きいときや路面勾配Ｒθが登り勾配のときには設定された補正開度Ａａｃｍがペダル開度Ａｕｓｒに加算されてアクセル開度Ａｄｒｖが設定されるから、車重Ｍや路面勾配Ｒθに拘わらず、運転者による同じアクセルペダル８３の操作量で車両が同じ加速度で加速するようになる。この結果、運転者は、車重Ｍや路面勾配Ｒθを気にせずに、平坦路で１人乗車のときと同一のアクセルペダル８３の操作量で同様に車両を操作することができる。
【００３９】
【数１】
Ａｄｒｖ＝Ａｕｓｒ＋Ａｏｓｔ＋Ａａｃｍ（１）
【００４０】
アクセルペダル８３を踏み込んでからの時間の経過と共に車速Ｖが大きくなって閾値Ｖｒ１以上となると（ステップＳ１０２）、前回このルーチンを実行したときからペダル開度Ａｕｓｒが変更されているか否かを判定する（ステップＳ１０６）。通常、平坦で直線的な道路の場合、停止状態から巡航運転に至るまでのアクセルペダル８３の操作は、運転者の加速の程度の好みにもよるが、ある程度大きく踏み込み、その状態を維持し、車両が所望の車速に近づいたときに戻す操作となる。車両がまだ所望の車速に近づいていないときには、アクセルペダル８３を踏み込んだ状態を維持しているから、ペダル開度Ａｕｓｒは変更されない。この場合、ステップＳ１１８に進んで巡航開度Ａｃｒｓが設定されているか否かが判定される。この巡航開度Ａｃｒｓは、車速Ｖが閾値Ｖｒ１以上となり、かつ、ペダル開度Ａｕｓｒが変更されたときに本ルーチンで設定されるものであるから、いま考えている状態では巡航開度Ａｃｒｓはまだ設定されていない。したがって、ステップＳ１２６に進む。このステップＳ１２６では車速Ｖによりオフセット開度Ａｏｓｔを補正するが、いま考えている状態ではステップＳ１０４でオフセット開度Ａｏｓｔには値０が設定されているから、オフセット開度Ａｏｓｔに対する補正は実効がないものとなる。その次のステップＳ１２８では、操舵角Ｓθによりオフセット開度Ａｏｓｔを補正するが、いま考えている状態ではこれも同様に実効がないものとなる。車速Ｖや操舵角Ｓθによるオフセット開度Ａｏｓｔの補正処理については後述する。これまでの処理では、ペダル開度Ａｕｓｒに何らの変更も加えられていないしオフセット開度Ａｏｓｔにも値０が設定された状態のままであるから、車速Ｖが閾値Ｖｒ１未満のときと同様となる。したがって、その後の処理も同様に、車重Ｍと路面勾配Ｒθとにより補正開度Ａａｃｍを設定し（ステップＳ１３０）、設定した補正開度Ａａｃｍを用いて式（１）によりアクセル開度Ａｄｒｖが設定されるから（ステップＳ１３２）、アクセルペダル８３を踏み込んだ状態を維持している間は、補正開度Ａａｃｍが値０のときにはペダル開度Ａｕｓｒがそのままアクセル開度Ａｄｒｖとして設定されることになり、車重Ｍが大きいときや路面勾配Ｒθが登り勾配のときには設定された補正開度Ａａｃｍがペダル開度Ａｕｓｒに加算されてアクセル開度Ａｄｒｖが設定されることになる。
【００４１】
車両が所望の車速に近づくと、運転者は踏み込んでいたアクセルペダル８３を戻す操作を行なうから、アクセルペダル８３の踏み込み量に対応するペダル開度Ａｕｓｒは変更される。このようにペダル開度Ａｕｓｒの変更が判定されると（ステップＳ１０６）、平坦路で１人乗車のときに車両を巡航させるのに必要なアクセル開度としての巡航開度Ａｃｒｓを設定する（ステップＳ１０８）。この巡航開度Ａｃｒｓの設定は、実施例では図４に例示する巡航開度設定処理ルーチンを実行することによって行なわれる。以下に、図４を用いて巡航開度設定処理について説明する。
【００４２】
巡航開度設定処理ルーチンでは、まず、車速Ｖが増加しているのか否かを判定する（ステップＳ２１０）。この判定は、前回のアクセル開度設定処理ルーチンが実行されたときに読み込んだ車速Ｖと今回読み込んだ車速Ｖとの比較により行なうことができる。車速Ｖが増加しているときには、車速増加時巡航開度設定マップから車速Ｖに対応する開度Ａｃ１を導出すると共に（ステップＳ２１２）、同じ車速増加時巡航開度設定マップから現在設定されている巡航開度Ａｃｒｓの次段の開度Ａｃ２を導出する（ステップＳ２１４）。図５に車速増加時巡航開度設定マップの一例を示す。車速増加時巡航開度設定マップは、平坦路で１人乗車のときに車両を巡航させるために必要なアクセル開度に基づいて、図示するように、車速Ｖが閾値Ｖｒ１以上の範囲内で巡航開度Ａｃｒｓが階段状となるよう設定されている。実施例では、車両を巡航させるのに必要なアクセル開度は、各段の中央値となるようにした。ここで、巡航開度Ａｃｒｓを階段状に設定したのは、車速Ｖの若干の変化に伴って巡航開度Ａｃｒｓが変更されるのを防止するためである。また、段差部をステップ的に増加するのではなく傾斜をもって増加するように調整したのは、巡航開度Ａｃｒｓのステップ的な増加を防止するためである。
【００４３】
こうして開度Ａｃ１，Ａｃ２を導出すると、前回巡航開度Ａｃｒｓを変更してから所定時間経過しているか否かを判定する（ステップＳ２１６）。所定時間経過しているかを判定するのは、急な加速により巡航開度Ａｃｒｓが急激に大きな値になるのを防止するためである。なお、所定時間は適宜設定することができるが、実施例では応答性が低くならないよう１秒程度かそれより短い時間に設定されている。前回巡航開度Ａｃｒｓを変更してから所定時間経過しているときには、導出した開度Ａｃ１と開度Ａｃ２とを比較する（ステップＳ２１８）。そして、開度Ａｃ１が開度Ａｃ２より大きいときには開度Ａｃ１に開度Ａｃ２を代入すると共に（ステップＳ２２０）、この開度Ａｃ１を巡航開度Ａｃｒｓに設定し（ステップＳ２２４）、開度Ａｃ１が開度Ａｃ２以下のときには開度Ａｃ１を巡航開度Ａｃｒｓに設定して（ステップＳ２２４）、本ルーチンを終了する。開度Ａｃ１は車速Ｖに対応する巡航開度であり、開度Ａｃ２は現在設定されている巡航開度Ａｃｒｓの次段の巡航開度であるから、こうした処理は、車速Ｖに対応する開度Ａｃ１が現在設定されている巡航開度Ａｃｒｓの次段の巡航開度であるときにはその開度を巡航開度Ａｃｒｓとして設定し、車速Ｖに対応する開度Ａｃ１が現在設定されている巡航開度Ａｃｒｓの次段より大きな巡航開度であるときには次段の開度Ａｃ２を巡航開度Ａｃｒｓとして設定する処理となる。このように現在設定されている巡航開度Ａｃｒｓの次段の巡航開度を設定すると共にこうした巡航開度Ａｃｒｓの設定（変更）がなされてから所定時間経過するまで巡航開度Ａｃｒｓの設定を行なわないことにより、巡航開度Ａｃｒｓを所定時間経過する毎に一段ずつ車速Ｖに対応する巡航開度に向けて大きくなるよう設定することができる。即ち、巡航開度Ａｃｒｓの急激な増加を抑制するのである。その効果については後述する。
【００４４】
ステップＳ２１０で車速Ｖが増加していない場合、即ち、減速時には車速減少時巡航開度設定マップから車速Ｖに対応する開度Ａｃ１を導出すると共に（ステップＳ２２２）、導出した開度Ａｃ１を巡航開度Ａｃｒｓに設定して（ステップＳ２２４）、本ルーチンを終了する。図６に車速減少時巡航開度設定マップの一例を示す。車速減少時巡航開度設定マップも、図５に例示した車速増加時巡航開度設定マップと同様に、平坦路で１人乗車のときに車両を巡航させるために必要なアクセル開度に基づいて車速Ｖが閾値Ｖｒ１以上の範囲内で巡航開度Ａｃｒｓが階段状となるよう設定されているが、車速増加時巡航開度設定マップでは車両を巡航させるのに必要なアクセル開度が各段の中央値となるようにしたが、車速減少時巡航開度設定マップでは車両を巡航させるのに必要なアクセル開度が各段の段差部となるようにして車速の増加時と減少時に対してヒステリシスを持たせて、車速Ｖの僅かな増加や減速で巡航開度Ａｃｒｓが頻繁に変更されるのを防止している。また、車速増加時巡航開度設定マップでは段差部に傾斜をもたせたが、車速減少時巡航開度設定マップではステップ的なものとしている。その効果については後述する。
【００４５】
図２のアクセル開度設定処理ルーチンに戻って、巡航開度Ａｃｒｓを設定すると、巡航用収束開度Ａｃｎｖを設定する（ステップＳ１１０）。この巡航用収束開度Ａｃｎｖは、車両をそのときの車速Ｖで巡航させるときに運転者に要求するアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するペダル開度Ａｕｓｒとして設定されるものであり、巡航開度Ａｃｒｓより小さな値として設定される。実施例では、巡航用収束開度設定マップを用いて車速Ｖに対応する巡航用収束開度Ａｃｎｖを導出するものとした。図７に巡航用収束開度設定マップの一例を示す。図示するように、実施例では車速Ｖが大きくなるほど大きな巡航用収束開度Ａｃｎｖが導出されるマップとした。
【００４６】
次に、アクセルペダル８３の所定の閉操作が行なわれたか否かを判定する（ステップＳ１１２）。所定の閉操作は、運転者が加速状態から巡航状態に移行しようとする操作として設定され、例えば車速Ｖが閾値Ｖｒ１以上でアクセルペダル８３の踏み込み量が所定量（例えば４０％）より大きい状態からアクセルペダル８３を短時間に戻す操作（例えば、５００ｍｓｅｃの間に１５％以上戻す操作）などのように設定される。このアクセルペダル８３の所定の閉操作が行なわれたときには、ペダル開度Ａｕｓｒが巡航用収束開度Ａｃｎｖ以上の所定範囲αに属するか否かを判定し（ステップＳ１１４）、この範囲に属しているときには次式（２）に示すように巡航開度Ａｃｒｓからペダル開度Ａｕｓｒと巡航用収束開度Ａｃｎｖとの偏差を減じた値を巡航開度Ａｃｒｓに設定する（ステップＳ１１６）。ここで、所定範囲αは、運転者によるアクセルペダル８３の操作ではペダル開度Ａｕｓｒに対応する踏み込み量から巡航用収束開度Ａｃｎｖに対応する踏み込み量に完全に一致させることは困難であるために設けられた許容範囲であり、巡航開度Ａｃｒｓの調整は許容範囲を設けたことによる偏差を巡航開度Ａｃｒｓで吸収するためのものである。こうした巡航開度Ａｃｒｓの修正を行なうことにより、ペダル開度Ａｕｓｒを巡航用収束開度Ａｃｎｖとみなして制御することができる。
【００４７】
【数２】
Ａｃｒｓ←Ａｃｒｓ−（Ａｕｓｒ−Ａｃｎｖ）（２）
【００４８】
ステップＳ１１６で巡航開度Ａｃｒｓの調整が行なわれた後やステップＳ１１２でアクセルペダル８３の所定の閉操作は行なわれなかったと判定されたとき、あるいは、ステップＳ１１４でペダル開度Ａｕｓｒが巡航用収束開度Ａｃｎｖ以上の所定範囲αに属していないときには、巡航開度Ａｃｒｓが設定されているか否かを判定する（ステップＳ１１８）。いま、車両が所望の車速に近づいて運転者が踏み込んでいたアクセルペダル８３を戻す操作を行なった状態を考えているから、既に巡航開度Ａｃｒｓは設定されている状態である。なお、ペダル開度Ａｕｓｒの変更なしに車速Ｖが閾値Ｖｒ１未満の状態から閾値Ｖｒ１以上の状態となったときの処理については上述した。
【００４９】
巡航開度Ａｃｒｓが設定されていると判定されたときには、まず、巡航開度Ａｃｒｓと巡航用収束開度Ａｃｎｖとの偏差をオフセット開度Ａｏｓｔとして設定する（ステップＳ１２０）。オフセット開度Ａｏｓｔは、上述した式（１）に示すように、アクセル開度Ａｄｒｖを設定する際に運転者のアクセルペダル８３の踏み込み量に対応したペダル開度Ａｕｓｒに加算する補正量であり、巡航開度Ａｃｒｓと巡航用収束開度Ａｃｎｖとの偏差であるから、式（１）にオフセット開度Ａｏｓｔを代入して変形すれば次式（３）のように示される。式（３）は、車重Ｍや路面勾配Ｒθによる補正開度Ａａｃｍを無視すれば、ペダル開度Ａｕｓｒが巡航用収束開度Ａｃｎｖに一致したときに巡航開度Ａｃｒｓがアクセル開度Ａｄｒｖに設定され、車両をそのときの車速Ｖで巡航することができることを意味すると共にペダル開度Ａｕｓｒが巡航用収束開度Ａｃｎｖを中心として大きいか小さいかにより巡航速度の増減調整ができることを意味している。実施例では、こうしたオフセット開度Ａｏｓｔを設定してペダル開度Ａｕｓｒに加算することにより、運転者のアクセルペダル８３の踏み込み量がその車速Ｖで車両を巡航させるのに必要な踏み込み量より小さな量で巡航できるようにしているのである。前述したように巡航開度Ａｃｒｓは車速Ｖが増加しているときには図５に例示した段差部に傾斜をもたせた車速増加時巡航開度設定マップによって設定される。このマップに段差部に傾斜をもたせたのは、車速Ｖが増加しているときには、巡航開度Ａｃｒｓと巡航用収束開度Ａｃｎｖとの偏差として設定されるオフセット開度Ａｏｓｔがステップ的に急増し、それに伴ってアクセル開度Ａｄｒｖが急増するのを回避するためである。なお、図６に例示した車速減少時巡航開度設定マップでは段差部に傾斜を考慮していないのは、車速Ｖが減少しているときにオフセット開度Ａｏｓｔがステップ的に急減し、それに伴ってアクセル開度Ａｄｒｖが急減しても車両操作上支障が生じないからである。
【００５０】
【数３】
Ａｄｒｖ＝Ａｃｒｓ＋（Ａｕｓｒ−Ａｃｎｖ）＋Ａａｃｍ（３）
【００５１】
こうしてオフセット開度Ａｏｓｔを設定すると、ペダル開度Ａｕｓｒと巡航開度Ａｃｒｓとを比較し（ステップＳ１２２）、ペダル開度Ａｕｓｒが巡航開度Ａｃｒｓより大きいときには、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応したペダル開度Ａｕｓｒがなるべくアクセル開度Ａｄｒｖに設定されるように大ペダル開度時処理を実行する（ステップＳ１２４）。この処理は図８に例示する大ペダル開度時処理ルーチンにより行なわれる。この大ペダル開度時処理ルーチンでは、まず、次式（４）を用いて調整開度Ａ１を計算し（ステップＳ２３０）、ペダル開度Ａｕｓｒが計算した調整開度Ａ１より小さいときには調整開度Ａ１をペダル開度Ａｕｓｒとして代入する（ステップＳ２３４）。そして、オフセット開度Ａｏｓｔに値０をセットして（ステップＳ２３６）、この処理を終了する。ここで、式（４）中のｋは定数であり、実施例では値４を用いた。図９に大ペダル開度時におけるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応する開度の時間変化、大ペダル開度時処理により設定されるペダル開度Ａｕｓｒの時間変化、車重Ｍや路面勾配Ｒθによる補正開度Ａａｃｍが値０のときに設定されるアクセル開度Ａｄｒｖの時間変化の一例を示す。図示するように、ペダル開度Ａｕｓｒが巡航開度Ａｃｒｓより小さい時間ｔ１までは大ペダル開度時処理は実行されないから、アクセルペダル８３の踏み込み量に対応する開度がそのままペダル開度Ａｕｓｒとされ、これにオフセット開度Ａｏｓｔが加算されてアクセル開度Ａｄｒｖが設定される。ペダル開度Ａｕｓｒが巡航開度Ａｃｒｓより大きくペダル開度Ａｕｓｒが調整開度Ａ１より小さな時間ｔ１から時間ｔ２まではペダル開度Ａｕｓｒに式（４）で計算される調整開度Ａ１が設定される（図９中上段の破線Ａ１参照）。このとき、ペダル開度Ａｕｓｒはオフセット開度Ａｏｓｔ分だけ急増するが、大ペダル開度時処理ではオフセット開度Ａｏｓｔに値０が設定されるから、ペダル開度Ａｕｓｒとオフセット開度Ａｏｓｔとの和として設定されアクセル開度Ａｄｒｖは急増しない。ぺダル開度Ａｕｓｒが調整開度Ａ１より大きな時間ｔ２から時間ｔ３まではペダル開度Ａｕｓｒには調整開度Ａ１は設定されず、オフセット開度Ａｏｓｔには値０が設定されるから、ペダル開度Ａｕｓｒがそのままアクセル開度Ａｄｒｖとして設定される。ペダル開度Ａｕｓｒが巡航開度Ａｃｒｓより大きくペダル開度Ａｕｓｒが調整開度Ａ１より小さな時間ｔ３から時間ｔ４までは、時間ｔ１から時間ｔ２までと同様に、ペダル開度Ａｕｓｒに調整開度Ａ１が設定され、そのままアクセル開度Ａｄｒｖとされる。ペダル開度Ａｕｓｒが巡航開度Ａｃｒｓより小さい時間ｔ４以降は、時間ｔ１以前と同様に、大ペダル開度時処理は実行されないから、アクセルペダル８３の踏み込み量に対応する開度がそのままペダル開度Ａｕｓｒとされ、これにオフセット開度Ａｏｓｔが加算されてアクセル開度Ａｄｒｖが設定される。この例から分かるように、アクセルペダル８３の踏み込み量に対応するペダル開度Ａｕｓｒが巡航開度Ａｃｒｓより大きい大ペダル開度時には、なるべくペダル開度Ａｕｓｒがそのままアクセル開度Ａｄｒｖに設定されると共にオフセット開度Ａｏｓｔを加算してアクセル開度Ａｄｒｖを設定している通常状態との移行が滑らかに行なわれるように調整されているのである。
【００５２】
【数４】
Ａ１＝｛Ａｕｓｒ＋（ｋ−１）・Ａｃｒｓ｝÷ｋ＋Ａｏｓｔ（４）
【００５３】
こうして大ペダル開度時処理が実行された後や、ステップＳ１１８で巡航開度Ａｃｒｓが設定されていないと判定されたときには、車速Ｖや操舵角Ｓθによるオフセット開度Ａｏｓｔの補正処理を行なう（ステップＳ１２６，Ｓ１２８）。車速Ｖによるオフセット開度Ａｏｓｔの補正処理は、図１０に例示する車速によるオフセット開度補正処理ルーチンによる行なわれる。このルーチンでは、まず、車速Ｖと閾値Ｖｒ２とを比較し（ステップＳ２４０）、車速Ｖが閾値Ｖｒ２未満のときには次式（５）により補正係数ｋｏを計算し（ステップＳ２４２）オフセット開度Ａｏｓｔに補正係数ｋｏを乗じる（ステップＳ２４４）。一方、車速Ｖが閾値Ｖｒ２以上のときには車速Ｖによるオフセット開度Ａｏｓｔの補正は行なわない。ここで、閾値Ｖｒ２は、ペダル開度Ａｕｓｒをそのままアクセル開度Ａｄｒｖに設定する車速Ｖが閾値Ｖｒ１未満の状態からペダル開度Ａｕｓｒにオフセット開度Ａｏｓｔを加算してアクセル開度Ａｄｒｖを設定する状態への移行を滑らかに行なうための車速領域を設定するために設けられるものであり、閾値Ｖｒ１より大きな値として設定され、実施例では車速３５ｋｍ／ｈに設定した。
【００５４】
【数５】
ｋｏ＝１＋（Ｖ−Ｖｒ２）／（Ｖｒ２−Ｖｒ１）（５）
【００５５】
操舵角Ｓθによるオフセット開度Ａｏｓｔの補正処理は、図１１に例示する操舵角によるオフセット開度補正処理ルーチンにより行なわれる。このルーチンでは、補正係数設定マップから操舵角Ｓθに対応する補正係数ｋｓを導出し（ステップＳ２５０）、この導出した補正係数ｋｓを用いて次式（６）によりオフセット開度Ａｏｓｔを補正する（ステップＳ２５２）。補正係数設定マップの一例ｗ２を図１２に示す。図示するように、実施例では、操舵角Ｓθが大きくなるほど補正係数ｋｓが大きくなるように調整されている。この補正係数設定マップと式（６）とにより、実施例では操舵角Ｓθが大きくなるほどオフセット開度Ａｏｓｔは小さくなるようにオフセット開度Ａｏｓｔが補正される。即ち、操舵角Ｓθが大きいときには、ペダル開度Ａｕｓｒがアクセル開度Ａｄｒｖに設定されるようになるのである。
【００５６】
【数６】
Ａｏｓｔ←（１−ｋｓ）×Ａｏｓｔ（６）
【００５７】
こうして車速Ｖや操舵角Ｓθによるオフセット開度Ａｏｓｔの補正処理が終了すると、前述した車重Ｍや路面勾配Ｒθにより補正開度Ａａｃｍを設定すると共に（ステップＳ１３０）、前述した式（１）によりアクセル開度Ａｄｒｖを設定して（ステップＳ１３２）、アクセル開度設定処理ルーチンを終了する。
【００５８】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、アクセルペダル８３の踏み込み量に対応したペダル開度Ａｕｓｒを車速Ｖに応じた巡航開度Ａｃｒｓより小さな巡航用収束開度Ａｃｎｖに一致させるだけで、即ち、少ないアクセルペダル８３の操作量で車両をその車速で巡航させることができる。したがって、巡航運転している際の運転者の負担を軽減することができる。しかも、加速状態からアクセルペダル８３を戻す操作に伴って巡航開度Ａｃｒｓやオフセット開度Ａｏｓｔを設定するから、運転者の操作フィーリングを良好なものとすることができる。
【００５９】
また、実施例のハイブリッド自動車２０によれば、運転者によりアクセルペダル８３の所定の閉操作が行なわれたときには、ペダル開度Ａｕｓｒが巡航用収束開度Ａｃｎｖに一致しなくても所定範囲αの範囲内であれば運転者による操作でペダル開度Ａｕｓｒが巡航用収束開度Ａｃｎｖに一致したとみなして処理するから、アクセルペダル８３の頻繁な操作を行なうことなく所望の車速で車両を巡航させることができる。
【００６０】
さらに、実施例のハイブリッド自動車２０によれば、アクセルペダル８３の操作が頻繁に行なわれると考えられる車速Ｖが閾値Ｖｒ１未満では、ペダル開度Ａｕｓｒがなるべく直接にアクセル開度Ａｄｒｖに設定されるようにするから、運転者のアクセルペダル８３の操作をダイレクトに反映することができる。しかも、車速Ｖが閾値Ｖｒ１以上で閾値Ｖｒ２未満のときには、車速Ｖが大きくなるにしたがってオフセット開度Ａｏｓｔが大きくなるようオフセット開度Ａｏｓｔを補正するから、アクセルペダル８３の操作なしにアクセル開度Ａｄｒｖが急変するのを防止して、ペダル開度Ａｕｓｒを直接アクセル開度Ａｄｒｖに設定する状態とペダル開度Ａｕｓｒとオフセット開度Ａｏｓｔとの和をアクセル開度Ａｄｒｖに設定する状態とを滑らかに移行させることができる。
【００６１】
あるいは、実施例のハイブリッド自動車２０によれば、車速Ｖに対して巡航開度Ａｃｒｓを階段状となるよう設定したから、車速Ｖの若干の変化に伴って巡航開度Ａｃｒｓが変更されて巡航速度がジワジワ変化するのを防止することができる。しかも、車速Ｖの増加と減少に対してヒステリシスをもって巡航開度Ａｃｒｓを設定するから、車速Ｖの若干の増減により巡航開度Ａｃｒｓが変更されるのを防止することができる。
【００６２】
実施例のハイブリッド自動車２０によれば、運転者がアクセルペダル８３を大きく踏み込んだときには、アクセルペダル８３の踏み込み量に対応したペダル開度Ａｕｓｒが直接アクセル開度Ａｄｒｖに設定されるから、運転者のアクセルペダル８３の操作をダイレクトに反映することができる。しかも、ペダル開度Ａｕｓｒとオフセット開度Ａｏｓｔとの和をアクセル開度Ａｄｒｖに設定する状態とペダル開度Ａｕｓｒを直接アクセル開度Ａｄｒｖに設定する状態とを滑らかに移行させるから、アクセルペダル８３の操作なしに設定されるアクセル開度Ａｄｒｖが急変するのを防止することができる。
【００６３】
実施例のハイブリッド自動車２０によれば、操舵角Ｓθが大きくなるほどオフセット開度Ａｏｓｔが小さくなるようにオフセット開度Ａｏｓｔを補正するから、操舵角Ｓθが大きいときにはペダル開度Ａｕｓｒに近いアクセル開度Ａｄｒｖを設定することができる。即ち、操舵角Ｓθが大きいときには、アクセルペダル８３の操作をダイレクトに反映することができる。
【００６４】
実施例のハイブリッド自動車２０によれば、車重Ｍに拘わらず、運転者によるアクセルペダル８３の同一の操作量で車両を略同一の加速度で加速させるよう補正開度Ａａｃｍを設定するから、運転者に、車重Ｍ、即ち乗員数や積載量に拘わらず、同一の運転フィーリングを与えることができる。また、実施例のハイブリッド自動車２０によれば、路面勾配Ｒθに拘わらず、運転者によるアクセルペダル８３の同一の操作量で車両を略同一の加速度で加速させるよう補正開度Ａａｃｍを設定するから、運転者に、路面勾配Ｒθに拘わらず、同一の運転フィーリングを与えることができる。
【００６５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、車速Ｖに応じた巡航開度Ａｃｒｓと巡航用収束開度Ａｃｎｖとを設定すると共に巡航開度Ａｃｒｓと巡航用収束開度Ａｃｎｖとの偏差としてオフセット開度Ａｏｓｔを設定し、基本的には、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するペダル開度Ａｕｓｒと設定したオフセット開度Ａｏｓｔとの和としてアクセル開度Ａｄｒｖを設定するものとしたが、巡航開度Ａｃｒｓや巡航用収束開度Ａｃｎｖを設定せず、単に車速Ｖに応じたオフセット開度Ａｏｓｔを設定し、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するペダル開度Ａｕｓｒと設定したオフセット開度Ａｏｓｔとの和としてアクセル開度Ａｄｒｖを設定するものとしてもよい。この場合でも、車速Ｖが閾値Ｖｒ１未満のときの処理や大ペダル開度時処理，車速Ｖによるオフセット開度Ａｏｓｔの補正処理、操舵角Ｓθによるオフセット開度Ａｏｓｔの補正処理，車重Ｍや路面勾配Ｒθによる補正開度Ａａｃｍの設定処理を同様に行なうことができる。
【００６６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、車速Ｖに応じた巡航開度Ａｃｒｓを階段状に設定したが、その段数は如何なる段数としても構わない。また、車速Ｖに対して巡航開度Ａｃｒｓを階段状に設定しないものとしてもよい。さらに、実施例のハイブリッド自動車２０では、巡航開度Ａｃｒｓを設定する際には、車速Ｖの増加しているときには車速増加時巡航開度設定マップを用い、車速Ｖが減少しているときには車速減少時巡航開度設定マップを用いたが、車速Ｖの増加時や減少時に拘わらず同一の設定マップを用いるものとしてもよい。この場合、車速Ｖの増加時と減少時に対してヒステリシスをもたせるものとしてもよいし、ヒステリシスを保たせないものとしても構わない。さらに、実施例のハイブリッド自動車２０では、車速Ｖに応じた巡航開度Ａｃｒｓを階段状に設定したが、車速Ｖに対してリニアに変化するよう巡航開度Ａｃｒｓを設定するものとしても構わない。
【００６７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、平坦路で１人乗車のときに車両を巡航させるために必要なアクセル開度に基づいて巡航開度Ａｃｒｓを設定するマップを用いたが、巡航開度Ａｃｒｓを設定するための基準となるものであれば如何なるものでもよく、道路も平坦でなくてもよいし、乗員数も１人でなくても構わない。
【００６８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、車速Ｖが閾値Ｖｒ１未満のときには、オフセット開度Ａｏｓｔを設定せず、ペダル開度Ａｕｓｒがアクセル開度Ａｄｒｖにダイレクトに設定されるようにしたが、車速Ｖが閾値Ｖｒ１未満のときでもオフセット開度Ａｏｓｔを設定するものとしても構わない。
【００６９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、車重Ｍと路面勾配Ｒθとによって設定される補正開度Ａａｃｍを用いて、車重Ｍや路面勾配Ｒθに拘わらず、運転者によるアクセルペダル８３の同一の操作量で車両を略同一の加速度で加速させるようアクセル開度Ａｄｒｖを設定したが、路面勾配Ｒθを考慮せずに車重Ｍだけにより設定される補正開度Ａａｃｍを用いてアクセル開度Ａｄｒｖを設定するものとしたり、車重Ｍを考慮せずに路面勾配Ｒθだけにより設定される補正開度Ａａｃｍを用いてアクセル開度Ａｄｒｖを設定するものとしたり、車重Ｍも路面勾配Ｒθも考慮せずにアクセル開度Ａｄｒｖを設定するものとしてもよい。
【００７０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、操舵角Ｓθが大きくなるほどオフセット開度Ａｏｓｔが小さくなるようオフセット開度Ａｏｓｔを補正したが、操舵角Ｓθが所定角度以上のときにはオフセット開度Ａｏｓｔを設定しないよう補正するものとしてもよい。また、操舵角Ｓθによるオフセット開度Ａｏｓｔの補正を行なわないものとしても差し支えない。
【００７１】
実施例では、エンジン２２と動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とアクセル開度設定装置とを搭載したハイブリッド自動車２０を具体例として説明したが、基本的なアクセル開度設定装置を構成するアクセルペダルの踏み込み量に対応したペダル開度Ａｕｓｒを検出するアクセルペダルポジションセンサと車速Ｖを検出する車速センサと電子制御ユニットとを搭載し、設定されたアクセル開度Ａｄｒｖに基づいた動力により走行する車両であれば、如何なる構成の車両であっても適用することができる。
【００７２】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるアクセル開度設定装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるアクセル開度設定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】補正開度設定用マップの一例を示す説明図である。
【図４】ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される巡航開度設定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】車速増加時巡航開度設定マップの一例を示す説明図である。
【図６】車速減少時巡航開度設定マップの一例を示す説明図である。
【図７】巡航用収束開度設定マップの一例を示す説明図である。
【図８】ハイブリッド用電子制御ユニット７０により事項される大ペダル開度時処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図９】大ペダル開度時処理により設定されるペダル開度Ａｕｓｒやアクセル開度Ａｄｒｖの時間変化の一例を示す説明図である。
【図１０】車速によるオフセット開度補正処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１１】操舵角によるオフセット開度補正処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１２】補正係数設定マップの一例を示す説明図である。
【符号の説明】
２０ハイブリッド自動車、２２エンジン、２４エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６クランクシャフト、２８ダンパ、３０動力分配統合機構、３１サンギヤ、３１ａサンギヤ軸３１ａ、３２リングギヤ、３２ａリングギヤ軸、３３ピニオンギヤ、３４キャリア、３６ベルト、３７ギヤ機構、３９ａ，３９ｂ駆動輪、４０モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２インバータ、４３，４４回転位置検出センサ、５０バッテリ、５２バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４電力ライン、７０ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ＣＰＵ、７４ＲＯＭ、７６ＲＡＭ、８０イグニッションスイッチ、８１シフトレバー、８２シフトポジションセンサ、８３アクセルペダル、８４アクセルペダルポジションセンサ、８５ブレーキペダル、８６ブレーキペダルポジションセンサ、８８車速センサ、９０車重センサ、９２勾配センサ、９４操舵角センサ、ＭＧ１モータ、ＭＧ２モータ。

Claims

アクセルペダルの操作量に応じてアクセル開度を設定する自動車のアクセル開度設定装置であって、
車速を検出する車速検出手段と、
アクセルペダルの操作量を検出する操作量検出手段と、
前記操作量検出手段により検出されるアクセルペダルの操作量が前記車速検出手段により検出された車速に応じた巡航時のアクセルペダルの操作量である巡航操作量のときに、所定条件の車両が巡航する車速に応じたアクセル開度を巡航用アクセル開度とする該車速と該巡航用アクセル開度との関係を用いて設定される前記車速検出手段により検出された車速に応じた巡航用アクセル開度をアクセル開度として設定するアクセル開度設定手段と、
を備えるアクセル開度設定装置。
前記巡航用アクセル開度は、車速に対して段階的に設定されてなる請求項１記載のアクセル開度設定装置。
前記巡航用アクセル開度は、各段の略中央の車速で前記所定条件の車両が巡航するアクセル開度となるよう設定されてなる請求項２記載のアクセル開度設定装置。
前記巡航用アクセル開度は、車速に対してヒステリシスをもって設定されてなる請求項２または３記載のアクセル開度設定装置。
前記巡航用アクセル開度は、車速に対してリニアに変化する段差部をもって設定されてなる請求項２ないし４いずれか記載のアクセル開度設定装置。
前記巡航用アクセル開度は、所定車速以上で設定されてなる請求項１ないし５いずれか記載のアクセル開度設定装置。
前記アクセル開度設定手段は、前記操作量検出手段によりアクセルペダルが前記車速に応じた巡航操作量より所定量以上多く操作された後に該車速に応じた巡航操作量側に戻され該車速に応じた巡航操作量から所定範囲内の操作量にされるのを検出したときには、該アクセルペダルの操作量を該車速に応じた巡航操作量とみなしてアクセル開度を設定する手段である請求項１ないし６いずれか記載のアクセル開度設定装置。
請求項１ないし７いずれか記載のアクセル開度設定装置であって、
アクセルペダルの操作量に対応するペダル対応開度のうち前記車速に応じた巡航操作量に対応するペダル対応開度と該車速に応じた巡航用アクセル開度との偏差をオフセット開度として設定するオフセット開度設定手段を備え、
前記アクセル開度設定手段は、前記操作量検出手段により検出されるアクセルペダルの操作量に対応するペダル対応開度と前記オフセット開度設定手段により設定されたオフセット開度との和としてアクセル開度を設定する手段である
アクセル開度設定装置。
前記アクセル開度設定手段は、前記車速検出手段により検出された車速が所定車速未満のときには、前記操作量検出手段により検出されるアクセルペダルの操作量に対応するペダル対応開度をアクセル開度として設定する手段である請求項８記載のアクセル開度設定装置。
請求項８または９記載のアクセル開度設定装置であって、
前記操作量検出手段は、前記アクセルペダルの操作量および該操作量の固定を検出する手段であり、
前記アクセル開度設定手段は、前記操作量検出手段によりアクセルペダルの操作量の固定を検出したときには、前記車速検出手段により検出される車速に拘わらず、前記アクセルペダルの操作量の固定を検出したときの巡航用アクセル開度を用いてアクセル開度を設定する手段である
アクセル開度設定装置。
前記アクセル開度設定手段は、前記操作量検出手段によりアクセルペダルの操作量の固定を検出した後に該アクセルペダルの操作量の変更を検出したときには、前記アクセルペダルの操作量の固定を検出したときの巡航用アクセル開度から前記車速検出手段により検出される車速に応じた巡航用アクセル開度へ時間当たり所定の割合で変更させた巡航用アクセル開度を用いてアクセル開度を設定する手段である請求項１０記載のアクセル開度設定装置。
前記アクセル開度設定手段は、前記操作量検出手段により検出されるアクセルペダルの操作量に対応するペダル対応開度が所定開度以上のときには該ペダル対応開度をアクセル開度として設定する手段である請求項８ないし１１いずれか記載のアクセル開度設定装置。
前記所定開度は、前記車速検出手段により検出された車速に応じた巡航用アクセル開度より大きな開度として設定されてなる請求項１２記載のアクセル開度設定装置。
前記アクセル開度設定手段は、前記操作量検出手段により検出されるアクセルペダルの操作量に対応するペダル対応開度が前記所定開度より小さな所定範囲内のときには該ペダル対応開度が大きくなるほど前記車速に応じたオフセット開度を小さくなるようオフセット開度を調整してアクセル開度を設定する手段である請求項１３記載のアクセル開度設定装置。
請求項８ないし１４いずれか記載のアクセル開度設定装置であって、
操舵角を検出する操舵角検出手段を備え、
前記アクセル開度設定手段は、前記操舵角検出手段により検出された操舵角に基づいて前記車速に応じたオフセット開度を補正してアクセル開度を設定する手段である
アクセル開度設定装置。
前記アクセル開度設定手段は、前記検出された操舵角が大きくなるほど前記オフセット開度が小さくなる傾向にオフセット開度を補正してアクセル開度を設定する手段である請求項１５記載のアクセル開度設定装置。
請求項１ないし１６いずれか記載のアクセル開度設定装置であって、
路面勾配を検出する路面勾配検出手段を備え、
前記アクセル開度設定手段は、前記路面勾配検出手段により検出された路面勾配に基づいてアクセル開度を設定する手段である
アクセル開度設定装置。
前記アクセル開度設定手段は、前記検出された路面勾配が登り勾配として大きくなるほど大きくなる傾向にアクセル開度を設定する手段である請求項１７記載のアクセル開度設定装置。
前記アクセル開度設定手段は、同一のアクセルペダルの操作量に対して路面勾配に拘わらず略同一の加速度で走行するようアクセル開度を設定する手段である請求項１７または１８記載のアクセル開度設定装置。
請求項１ないし１９いずれか記載のアクセル開度設定装置であって、
車重を検出する車重検出手段を備え、
前記アクセル開度設定手段は、前記車重検出手段により検出された車重に基づいてアクセル開度を設定する手段である
アクセル開度設定装置。
前記アクセル開度設定手段は、前記検出された車重が大きくなるほど大きくなる傾向にアクセル開度を設定する手段である請求項２０記載のアクセル開度設定装置。
前記アクセル開度設定手段は、同一のアクセルペダルの操作量に対して車重に拘わらず略同一の加速度で走行するようアクセル開度を設定する手段である請求項２０または２１記載のアクセル開度設定装置。
前記オフセット開度は、車速に対して段階的に設定されてなる請求項８ないし１９いずれか記載のアクセル開度設定装置。
前記オフセット開度は、車速に対してヒステリシスをもって設定されてなる請求項２０記載のアクセル開度設定装置。
請求項１ないし２４いずれか記載のアクセル開度設定装置を備え、該アクセル開度設定装置により設定されたアクセル開度に応じた動力により走行する自動車。
請求項２５記載の自動車であって、
内燃機関と、
車軸に接続された駆動軸に動力の入出力が可能な駆動軸用電動機と、
前記内燃機関の出力軸の動力を電気的エネルギに基づく動力の入出力を伴って前記駆動軸に伝達する動力伝達手段と、
前記アクセル開度設定装置により設定されたアクセル開度に応じた動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記駆動軸用電動機と前記動力伝達手段とを制御する制御手段と、
を備える自動車。
前記動力伝達手段は、前記内燃機関の出力軸に接続された第１のロータと、前記駆動軸に接続され該第１のロータに対して相対的に回転可能な第２のロータとを有し該第１のロータと該第２のロータとの電磁気的な作用に基づいて前記電気的エネルギに基づく動力の入出力が可能な対ロータ電動機を備える請求項２６記載の自動車。
前記動力伝達手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に応じた動力を残余の軸に入出力する３軸式動力入出力手段と、前記回転軸に動力を入出力可能な回転軸用電動機とを備える請求項２６記載の自動車。