JP4742925B2 - Vehicle motion control device - Google Patents
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Description
本発明は、運転者が操作する操作部材の操作量に基づいて、車両の運動を制御する運動制御装置に関する。 The present invention relates to a motion control device that controls the motion of a vehicle based on an operation amount of an operation member operated by a driver.
特許文献１には、アクセルペダルの踏み込み速度が大きいときには、小さいときに比べて、車両の前後加速度の変化量が大きくなるように、内燃機関の出力トルクを制御する内燃機関の出力トルク制御装置が記載されている。
しかし、アクセル操作速度に対する目標躍度の割り当ての適正値は、個人の運転技能や好みによって変わるばかりではなく、同じ個人であっても、そのときの運転意図によっても変化する。
このため、従来の制御では平均的な要求を満たすことができるとしても、運転者個々の特性や運転環境の違いなどに対応した最適な特性で内燃機関の出力トルクを制御することができず、運転者にとって使い易い特性を得ることができなかった。
However, the appropriate value for assigning the target jerk to the accelerator operation speed not only changes depending on the individual driving skill and preference, but also changes depending on the driving intention at that time even for the same individual.
For this reason, even if the average control can be satisfied with the conventional control, the output torque of the internal combustion engine cannot be controlled with the optimum characteristics corresponding to the individual characteristics of the driver or the difference in the driving environment, The characteristics that are easy to use for the driver could not be obtained.
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、アクセル操作速度に対して、運転者の意図に適合する躍度に制御することができる車両の運動制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle motion control device that can control the accelerator operation speed to a jerk suitable for the driver's intention.
そのため、本発明に係る車両の運動制御装置は、運転者が車両の運動を制御すべく操作する操作部材の操作量を検出する手段と、前記操作量の変化速度を演算する手段と、目標躍度をＪtg、前記操作量の変化速度をｄＡＰＯとしたときに、
[数８]
Ｊtg＝Ａ×（ｄＡＰＯ）Ｈ
（Ａ，Ｈは係数、ただしＨ＞１．０）の関係で示される相関に基づいて前記操作量の変化速度に対応する目標躍度を演算する手段と、を含んで構成され、登坂路であっても車両の実躍度が目標躍度となるように駆動源の出力を制御する。
Therefore, the vehicle motion control apparatus according to the present invention includes a means for detecting an operation amount of an operation member operated by a driver to control the motion of the vehicle, a means for calculating a change speed of the operation amount, a target jump When the degree is Jtg and the change amount of the manipulated variable is dAPO,
[Equation 8]
Jtg = A × (dAPO) H
(A, H is the coefficient, but H> 1.0) means for calculating a target jerk corresponding to the rate of change of said operating amount based on the correlation represented by the relationship, is configured to include a, uphill road in Even if there is, the output of the drive source is controlled so that the actual degree of achievement of the vehicle becomes the target degree of achievement.
上記構成によると、目標躍度Ｊｔｇが運転者による操作量（ 例えばアクセル操作量）の変化速度ｄＡＰＯと数８の関係で示される相関に基づいて前記操作量の変化速度に対応する目標躍度を演算するので、運転者による操作量の変化速度に見合った加速フィーリングを実現できるようになる。 According to the above configuration, the target jerk Jtg is calculated based on the correlation expressed by the relationship of the change amount dAPO of the operation amount (for example, accelerator operation amount) by the driver and the relationship expressed by the following equation (8). Since the calculation is performed, it becomes possible to realize an acceleration feeling corresponding to the change rate of the operation amount by the driver .
以下に本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る車両の運動制御装置が適用される車両用内燃機関のシステム図である。
図１に示す内燃機関１は、図示省略した自動車に搭載され、前記内燃機関１のクランク軸から取り出される機関発生トルクが、変速機を介して駆動輪に伝達されるようになっている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a system diagram of a vehicle internal combustion engine to which a vehicle motion control apparatus according to the present invention is applied.
An
前記内燃機関１は、多気筒からなる４サイクルガソリンエンジンであり、各気筒には、エアクリーナ２を通過した空気が、吸気ダクト３，吸気コレクタ４，吸気マニホールド５，吸気バルブ６を介して吸引される。
内燃機関１の吸入空気量は、前記吸気ダクト３に介装される電制スロットル７によって調整される。
The
The intake air amount of the
前記電制スロットル７は、バタフライ式のスロットルバルブ７ａをスロットルモータ（スロットルアクチュエータ）７ｂで開閉駆動する機構である。
各気筒の吸気ポート部には、燃料噴射弁９がそれぞれ設けられ、各気筒の吸気ポート内に燃料（ガソリン）を噴射する。
但し、燃料噴射弁９が燃焼室１０内に直接燃料を噴射する筒内直接噴射式内燃機関であっても良い。
The electric throttle 7 is a mechanism for opening and closing a butterfly throttle valve 7a with a throttle motor (throttle actuator) 7b.
A fuel injection valve 9 is provided in each intake port portion of each cylinder, and fuel (gasoline) is injected into the intake port of each cylinder.
However, the fuel injection valve 9 may be an in-cylinder direct injection internal combustion engine in which fuel is directly injected into the
前記燃料噴射弁９から噴射された燃料は、燃焼室１０内で点火プラグ１５による火花点火によって着火燃焼する。
前記点火プラグ１５それぞれには、パワートランジスタを内蔵する点火コイル１６が直付けされており、前記点火コイル１６への通電を制御することで、前記点火プラグ１５の点火時期及び点火エネルギーが調整される。
The fuel injected from the fuel injection valve 9 is ignited and burned by spark ignition by the
Each
前記燃焼室１０内の燃焼排気は、排気バルブ１１，排気マニホールド１２，排気ダクト１３を介して大気中へ排出される。
前記排気ダクト１３には、排気中の有害成分を浄化するための触媒コンバータ１４が介装される。
前記スロットルモータ８、燃料噴射弁９、及び、点火コイル１６への通電を制御するパワートランジスタは、マイクロコンピュータを内蔵するエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）２１によって制御される。
The combustion exhaust in the
The
The power transistor for controlling energization to the throttle motor 8, the fuel injection valve 9, and the ignition coil 16 is controlled by an engine control unit (ECU) 21 incorporating a microcomputer.
前記エンジンコントロールユニット２１には、各種センサからの検出信号が入力される。
前記各種センサとしては、前記電制スロットル７の上流側で内燃機関１の吸入空気流量Ｑａ（質量流量）を検出するエアフローメータ２２、前記触媒コンバータ１４の上流側で排気中の酸素濃度に基づいて空燃比を検出する空燃比センサ２３、内燃機関１の回転速度Ｎｅ（rpm）を検出する回転速度センサ２４、運転者が操作するアクセルペダル２５の踏み込み量（アクセル開度）ＡＰＯを検出するアクセル開度センサ２６、前記スロットルバルブ７ａの開度ＴＶＯ（deg）を検出するスロットルセンサ２７、内燃機関１が搭載される車両の走行速度（車速）ＶＳＰ（km/h）を検出する車速センサ２８などが設けられている。
Detection signals from various sensors are input to the
The various sensors include an air flow meter 22 that detects the intake air flow rate Qa (mass flow rate) of the
尚、アクセル操作は、アクセルペダル２５の踏み込みによるものに限定されず、レバー操作、グリップ操作などによるものであっても良い。
前記エンジンコントロールユニット２１は、前記燃料噴射弁９による燃料噴射量を以下のようにして制御する。
まず、エアフローメータ２２で検出される吸入空気流量Ｑａと、回転速度センサ２４で検出される機関回転速度Ｎｅとから、そのときのシリンダ吸入空気量において目標空燃比の混合気を形成するための基本燃料噴射量Ｔｐを算出する。
Note that the accelerator operation is not limited to a depression of the accelerator pedal 25, and may be a lever operation, a grip operation, or the like.
The
First, from the intake air flow rate Qa detected by the air flow meter 22 and the engine rotational speed Ne detected by the
また、内燃機関１の冷却水温度等に基づいて各種補正係数ＣＯを算出し、更に、空燃比センサ２３で検出される空燃比が目標空燃比に近づくように空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡを算出し、これら補正係数ＣＯ，ＡＬＰＨＡで前記基本燃料噴射量Ｔｐを補正して最終的な燃料噴射量Ｔｉを設定する。
そして、前記最終的な燃料噴射量Ｔｉに相当するパルス幅の噴射パルス信号を、各気筒の行程に合わせてそれぞれの燃料噴射弁９に出力する。
Further, various correction coefficients CO are calculated based on the coolant temperature of the
Then, an injection pulse signal having a pulse width corresponding to the final fuel injection amount Ti is output to each fuel injection valve 9 in accordance with the stroke of each cylinder.
前記燃料噴射弁９が、その開弁時間に比例する量の燃料を噴射するように、燃料噴射弁９に供給される燃料の圧力が調整されるようになっており、前記噴射パルス信号のパルス幅、即ち、燃料噴射弁９の開弁時間に比例する量の燃料が噴射される。
また、前記エンジンコントロールユニット２１は、前記基本燃料噴射量Ｔｐ（機関負荷）及び機関回転速度Ｎｅから点火時期（点火進角値）を算出し、該点火時期及び所定の通電時間に基づいて前記点火コイル１６に内蔵されたパワートランジスタのオン・オフを制御する。
The pressure of the fuel supplied to the fuel injection valve 9 is adjusted so that the fuel injection valve 9 injects an amount of fuel proportional to the valve opening time, and the pulse of the injection pulse signal An amount of fuel proportional to the width, that is, the valve opening time of the fuel injection valve 9 is injected.
The
更に、前記エンジンコントロールユニット２１は、以下のようにして、前記電制スロットル７の開度を制御することで、内燃機関１の吸入空気量（出力トルク）を制御する。
図２のフローチャートは、前記スロットル開度制御のメインルーチンを示す。
まず、ステップＳ１では、アクセル開度ＡＰＯから車両の目標加速度（後述する第２の目標加速度Ａtg２）を演算する。
Further, the
The flowchart of FIG. 2 shows the main routine of the throttle opening control.
First, in step S1, a vehicle target acceleration (second target acceleration Atg2 described later) is calculated from the accelerator opening APO.
ステップＳ２では、車両の重量や走行抵抗（勾配抵抗、空気・転がり抵抗など）から、前記ステップＳ１で演算した目標加速度（第２の目標加速度Ａtg２）を得るための目標タイヤトルクを演算する。
ステップＳ３では、前記目標タイヤトルク、減速比、駆動軸・エンジンのフリクション、駆動軸・エンジンの慣性モーメント、補機負荷などから、前記目標タイヤトルクを得るための目標エンジントルクを演算する。
In step S2, a target tire torque for obtaining the target acceleration (second target acceleration Atg2) calculated in step S1 is calculated from the vehicle weight and running resistance (gradient resistance, air / rolling resistance, etc.).
In step S3, the target engine torque for obtaining the target tire torque is calculated from the target tire torque, the reduction ratio, the friction of the drive shaft / engine, the moment of inertia of the drive shaft / engine, the auxiliary machine load, and the like.
ステップＳ４では、前記目標エンジントルクとするための目標平均有効圧（ＩＭＥＰ）を演算する。
ステップＳ５では、前記目標平均有効圧とするために必要な吸入空気量を得るための目標吸気圧力を演算する。
尚、前記ステップＳ４を省略し、目標エンジントルクから直接的に目標吸気圧力を求めることができる。
In step S4, a target average effective pressure (IMEP) for obtaining the target engine torque is calculated.
In step S5, a target intake pressure for obtaining an intake air amount necessary to obtain the target average effective pressure is calculated.
The step S4 can be omitted, and the target intake pressure can be obtained directly from the target engine torque.
ステップＳ６では、前記目標吸気圧力とするための目標スロットル通過吸気流量を演算する。
ステップＳ７では、前記目標スロットル通過吸気流量とするための目標スロットル開口面積を、前記目標吸気圧力或いは吸気圧の検出値、大気圧等から演算する。
ステップＳ８では、予め記憶されているスロットル開口面積とスロットル開度との相関から、前記目標スロットル開口面積に対応する目標スロットル開度を演算する。
In step S6, a target throttle passage intake flow rate for obtaining the target intake pressure is calculated.
In step S7, a target throttle opening area for obtaining the target throttle passage intake flow rate is calculated from the target intake pressure or the detected value of the intake pressure, the atmospheric pressure, and the like.
In step S8, the target throttle opening corresponding to the target throttle opening area is calculated from the correlation between the throttle opening area and the throttle opening stored in advance.
ステップＳ９では、スロットルセンサ２７で検出されるスロットルバルブ７ａの開度が前記目標スロットル開度に近づくように、スロットルモータ（スロットルアクチュエータ）７ｂをフィードバック制御する（制御手段、加速度制御手段）。
上記ステップＳ９でのスロットルバルブ開度の制御によって、ステップＳ１で設定された目標加速度（第２の目標加速度Ａtg２）が実現される。
In step S9, the throttle motor (throttle actuator) 7b is feedback-controlled so that the opening degree of the throttle valve 7a detected by the
By controlling the throttle valve opening in step S9, the target acceleration (second target acceleration Atg2) set in step S1 is realized.
ここで、前記ステップＳ１における目標加速度の演算を、図３のフローチャートに従って詳細に説明する。
ステップＳ１１では、アクセル開度センサ２６で検出されたアクセル開度ＡＰＯ（deg）を入力する。
ここで、アクセルペダル２５が、運転者が車両の運動を制御すべく操作する操作部材に相当し、前記アクセル開度ＡＰＯが、前記操作部材の操作量に相当し、アクセル開度センサ２６が操作量検出手段に相当する。
Here, the calculation of the target acceleration in step S1 will be described in detail according to the flowchart of FIG.
In step S11, the accelerator opening APO (deg) detected by the
Here, the accelerator pedal 25 corresponds to an operation member that the driver operates to control the movement of the vehicle, the accelerator opening APO corresponds to the operation amount of the operation member, and the
次のステップＳ１２では、前記アクセル開度ＡＰＯに基づいて第１の目標加速度Ａtg１（m/s2）を演算する（第１の目標加速度演算手段）。
前記第１の目標加速度Ａtg１は、図４に示すように、予め記憶されたアクセル開度ＡＰＯ（アクセル操作量）と加速度との相関から求められる。
尚、前記第１の目標加速度Ａtg１は、アクセル開度ＡＰＯとトルクとの特性から演算することもでき、また、アクセル開度ＡＰＯとエンジン回転速度或いは車速から、第１の目標加速度Ａtg１を演算させることもできる。
In the next step S12, a first target acceleration Atg1 (m / s 2 ) is calculated based on the accelerator opening APO (first target acceleration calculating means).
As shown in FIG. 4, the first target acceleration Atg1 is obtained from the correlation between the accelerator opening APO (accelerator operation amount) stored in advance and the acceleration.
The first target acceleration Atg1 can be calculated from the characteristics of the accelerator opening APO and the torque, and the first target acceleration Atg1 is calculated from the accelerator opening APO and the engine rotational speed or the vehicle speed. You can also.
ステップＳ１３では、前記第１の目標加速度Ａtg１の今回値と前回値との差（第１の目標加速度Ａtg１の時間微分値）から第１の目標躍度Ｊtg１を演算する。
ステップＳ１４では、前記アクセル開度ＡＰＯの今回値と前回値との差（アクセル開度ＡＰＯの時間微分値）から、アクセル操作速度ｄＡＰＯ（deg/s）を演算する（操作速度演算手段）。
In step S13, the first target jerk Jtg1 is calculated from the difference between the current value of the first target acceleration Atg1 and the previous value (time differential value of the first target acceleration Atg1).
In step S14, the accelerator operation speed dAPO (deg / s) is calculated from the difference between the current value and the previous value of the accelerator opening APO (time differential value of the accelerator opening APO) (operation speed calculating means).
ステップＳ １ ５ では、前記アクセル操作速度ｄ Ａ Ｐ Ｏ から目標躍度Ｊ t g（ m / s 3 ） を算出するために、アクセル操作速度ｄ Ａ Ｐ Ｏ と目標躍度Ｊ t gとの相関を決定する係数ｎ を、運転者（ 搭乗者） のボタン操作に基づいて決定する（ 相関可変手段） 。
本実施形態においては、アクセル操作速度ｄ Ａ Ｐ Ｏ と目標躍度Ｊ t gとの相関は、数１ に示されるような関数で表される。
In
In the present embodiment, the correlation between the accelerator operating speed d A P O and the target jerk J tg is represented by function number as shown in
上記数１において、Ｈ，Ｃ，ｄＡＣＣは係数であり、これらの基準値をＨ０，Ｃ０，ｄＡＣＣ０としたときに、前記係数Ｈ，Ｃ，ｄＡＣＣは、係数Ｓ，ｎを用いて数２に示すように表される。
In the
ここで、前記係数Ｈ，Ｃ，ｄＡＣＣを決定する係数Ｓ，ｎのうち、係数Ｓを固定値として与え、係数ｎを運転者が選択できるようにしてあり、運転者によって選択された係数ｎを用いて係数Ｈ，Ｃ，ｄＡＣＣを決し、引いては、アクセル操作速度ｄＡＰＯから目標躍度Ｊtgを求めるための関数を決定する。
そして、最終的には、運転者の意図が反映された相関に基づいて、そのときのアクセル操作速度ｄＡＰＯに対応する目標躍度Ｊtgを求めるようにしてある。
Here, among the coefficients S and n for determining the coefficients H, C, and dACC, the coefficient S is given as a fixed value so that the driver can select the coefficient n, and the coefficient n selected by the driver is The coefficients H, C, and dACC are used to determine, and then, a function for determining the target jerk Jtg is determined from the accelerator operation speed dAPO.
Finally, based on the correlation reflecting the driver's intention, the target jerk Jtg corresponding to the accelerator operation speed dAPO at that time is obtained.
尚、係数ｎを係数Ｈ，Ｃ，ｄＡＣＣの全てに共通的に用いて係数Ｈ，Ｃ，ｄＡＣＣを算出させることができる他、係数Ｈ，Ｃ，ｄＡＣＣそれぞれの算出に用いる係数ｎを個別に選択できるようにすることもでき、係数Ｈ，Ｃ，ｄＡＣＣのうちの一部についてのみ係数ｎを変化させて変更しても良い。
前記係数ｎの選択は、例えば、図５に示すように、ステアリング１０１にプラスボタン１０２及びマイナスボタン１０３を設け、これらのボタン１０２，１０３の操作に基づく変更指示信号（アップ指示信号，ダウン指示信号）を前記エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）２１に読み込ませて行われる。
The coefficient n can be used in common for all the coefficients H, C, and dACC to calculate the coefficients H, C, and dACC, and the coefficients n used for calculating the coefficients H, C, and dACC are individually selected. The coefficient n may be changed and changed only for some of the coefficients H, C, and dACC.
For example, as shown in FIG. 5, the coefficient n is selected by providing a
具体的には、運転者がプラスボタン１０２を操作する毎に前記係数ｎが１だけ増大設定され、マイナスボタン１０３を操作する毎に前記係数ｎが１だけ減少設定されるようになっている。
上記のボタン１０２，１０３の操作に基づく係数ｎの選択においては、予め定めた最大値及び最小値の間で係数ｎが可変設定できるようにする。
Specifically, every time the driver operates the
In selecting the coefficient n based on the operation of the
そして、前記エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）２１は、前回までの係数ｎと新たな変更指示信号（アップ指示信号，ダウン指示信号）の入力に基づいて、係数ｎを更新演算する。
尚、係数ｎの選択は、１つのボタン又はスイッチが操作される毎（変更指示信号の入力毎）に、例えば０→１→２→１→０→１・・・や０→１→２→０→１→２→０・・・のように、係数ｎを予め設定された可変範囲内でループ的に順繰りに変化させるようにできる。
Then, the engine control unit (ECU) 21 updates the coefficient n based on the previous input of the coefficient n and a new change instruction signal (up instruction signal, down instruction signal).
The coefficient n is selected every time one button or switch is operated (every time a change instruction signal is input), for example, 0 → 1 → 2 → 1 → 0 → 1... 0 → 1 → 2 → As in 0 → 1 → 2 → 0..., The coefficient n can be sequentially changed in a loop within a preset variable range.
また、ボリュームやダイヤルによって連続的に変化する変更指示信号を発生させ、この変更指示信号に基づいて係数ｎを無段階に変化させることができる。
また、快適モード、一般モード、熟練モードなど複数のモードを設定して、このモード別に予め係数ｎを記憶しておき、運転者がモード選択スイッチで選択したモードに対応する係数ｎを選択させることができる（図６参照）。
Further, it is possible to generate a change instruction signal that continuously changes depending on the volume or dial, and to change the coefficient n steplessly based on the change instruction signal.
Also, a plurality of modes such as a comfort mode, a general mode, and an expert mode are set, a coefficient n is stored in advance for each mode, and the coefficient n corresponding to the mode selected by the driver with the mode selection switch is selected. (See FIG. 6).
更に、運転者個々の特性や車両の走行環境などの情報、また、外部からの係数ｎを指定する信号に基づいて、自動的に係数ｎが選択されるようにすることもでき、また、運転者の選択を、運転者個々の特性や車両の走行環境などに基づいて制限することもできる。
前記運転者個々の特性としては、年齢・性別や、免許履歴・運転資格、更には、過去の運転におけるギヤシフト・アクセル操作速度の傾向などを含めることができ、車両の走行環境としては、走行地域、制限速度、混雑状況、路面勾配、天候（気温・降雨・積雪）、更には、乗員数や時間帯などを含めることができる。
Furthermore, the coefficient n can be automatically selected based on information such as individual characteristics of the driver and the driving environment of the vehicle, and a signal specifying the coefficient n from the outside. The selection of the driver can also be restricted based on the characteristics of the individual driver and the driving environment of the vehicle.
The individual characteristics of the driver may include age / gender, license history / driving qualification, and also the tendency of gear shift / accelerator operating speed in the past driving. , Speed limit, congestion, road surface gradient, weather (temperature, rainfall, snow cover), and the number of passengers and time zone.
また、係数ｎと共に、又は係数ｎに代えて係数Ｓを変更させても良いし、係数Ｓ及び／又は係数ｎを変更する代わりに、Ｓnを変更させても良いし、直接係数Ｈ，Ｃ，ｄＡＣＣを変更させることもできる。
但し、アクセル操作速度ｄＡＰＯから目標躍度Ｊtgを求める式を前記数１に限定するものではなく、また、アクセル操作速度ｄＡＰＯと目標躍度Ｊtgとの相関を記憶するマップを複数記憶し、そのうち目標躍度Ｊtgの演算に用いるマップを選択する構成とすることができる。
Further, the coefficient n, or it may be allowed to change the coefficient S in place of the coefficient n, instead of changing the coefficient S and / or coefficients n, may also be changed S n, direct Factor H, C , DACC can be changed.
However, the equation for obtaining the target jerk Jtg from the accelerator operation speed dAPO is not limited to the
ステップＳ１６では、ステップＳ１５で算出された係数ｎ（及び／又は係数Ｓ）に基づいて決定される数１の関数に従って、そのときのアクセル操作速度ｄＡＰＯから目標躍度Ｊtg（m/s3）を演算する。
従って、アクセル操作速度ｄＡＰＯに対して、目標躍度Ｊtg（m/s3）が数１の関数に基づいて一義的に決定されることになり、この目標躍度Ｊtg（m/s3）に基づいて車両の加速度を制御することで、運転条件によらずに加速フィーリングが安定し、運転者の扱い易い操作特性とすることができる。
In step S16, the target jerk Jtg (m / s 3 ) is calculated from the accelerator operation speed dAPO at that time according to the function of
Thus, for the accelerator operating speed dAPO, will be the target jerk Jtg (m / s 3) is uniquely determined based on the
更に、アクセル操作速度ｄＡＰＯと目標躍度Ｊtg（m/s3）との相関を変更できるので、運転者の変更指示に基づいて前記相関を任意に変更できるようにする場合には、運転者の意図に対して最適な特性で目標躍度Ｊtg（m/s3）を設定させることができ、また、相関を自動的に変更させる場合には、運転者の意図を反映させることができる一方、例えば車両の安全などを考慮して、目標躍度を強制的に抑えることなども可能となる。 Further, since the correlation between the accelerator operation speed dAPO and the target jerk Jtg (m / s 3 ) can be changed, the driver can change the correlation arbitrarily based on the driver's change instruction. The target jerk Jtg (m / s 3 ) can be set with the optimal characteristics for the intention, and the driver's intention can be reflected when the correlation is automatically changed. For example, the target jerk can be forcibly suppressed in consideration of vehicle safety.
また、人間の加速フィーリングは車両の躍度に対して非線形の特性を示すことが本願の発明者によって確かめられており、本実施形態では関数を決定する係数Ｈ を例えばＨ＞ 1 . 0としてアクセル操作速度ｄ Ａ Ｐ Ｏ に対して目標躍度Ｊ t gを非線形の特性として与えれば、アクセル操作速度ｄ Ａ Ｐ Ｏ に見合った加速フィーリングを実現できる。
更に、数１ に示される係数ｎ を変更することで、アクセル操作速度ｄ Ａ Ｐ Ｏ と目標躍度Ｊ t g（ m / s 3 ） との相関を変更させる場合、人間が差を感じる程度の感度Ｓ を設定し、この感度（ 係数） Ｓ をｎ 乗して係数Ｈ ， Ｃ ， ｄ Ａ Ｃ Ｃ の基準値に乗じることで、係数ｎ を０ →１ → ２ （ 或いは０ → − １ → − ２ ） と変えるだけで、人間のフィーリングに対して適切なステップでアクセル操作速度ｄ Ａ Ｐ Ｏ と目標躍度Ｊ t gとの相関を切り替えることができる。
Also, human acceleration feeling to exhibit nonlinear characteristics has been confirmed by the present inventor with respect to jerk of the vehicle, the coefficient H for example H> 1 for determining the number of function in this embodiment. 0 If the target jerk J tg is given as a non-linear characteristic to the accelerator operation speed d A P O, an acceleration feeling corresponding to the accelerator operation speed d A P O can be realized.
Furthermore, when the correlation between the accelerator operation speed d A P O and the target jerk J tg (m / s 3) is changed by changing the coefficient n shown in
従って、運転者（搭乗者）は、走行中でも係数ｎを適宜変更することで、簡単に思い通りの加速フィーリングが得られるようになる。
ステップＳ１７では、前記第１の目標躍度Ｊtg１、前記目標躍度Ｊtg、前記第１の目標加速度Ａtg１、後述する第２の目標加速度Ａtg２の前回値Ａtg２zに基づいて、運動制御の最終的な目標値としての第２の目標加速度Ａtg２を演算する（第２の目標加速度演算手段）。
Accordingly, the driver (passenger) can easily obtain the desired acceleration feeling by appropriately changing the coefficient n even during traveling.
In step S17, the final target of the motion control is based on the first target jerk Jtg1, the target jerk Jtg, the first target acceleration Atg1, and the previous value Atg2 z of the second target acceleration Atg2 described later. A second target acceleration Atg2 as a target value is calculated (second target acceleration calculating means).
前記ステップＳ１では、上記のようにして、前記第２の目標加速度Ａtg２を演算・出力し、前記ステップＳ２〜Ｓ９では、前記第２の目標加速度Ａtg２が得られるような目標スロットル開度が最終的に演算されて、スロットルバルブ７ａの開度（吸入空気量）が制御される。
ここで、前記ステップＳ１７における、前記第１の目標躍度Ｊtg１，前記目標躍度Ｊtg，前記第１の目標加速度Ａtg１，第２の目標加速度Ａtg２の前回値Ａtg２zに基づく、第２の目標加速度Ａtg２の演算処理を、図７のフローチャートに従ってより詳細に説明する。
In step S1, the second target acceleration Atg2 is calculated and output as described above, and in steps S2 to S9, the target throttle opening degree at which the second target acceleration Atg2 is obtained is finally determined. And the opening degree (intake air amount) of the throttle valve 7a is controlled.
Here, the second target acceleration based on the previous value Atg2 z of the first target jerk Jtg1, the target jerk Jtg, the first target acceleration Atg1, and the second target acceleration Atg2 in the step S17. The calculation process of Atg2 will be described in more detail according to the flowchart of FIG.
ステップＳ１０１では、前記第１の目標躍度Ｊtg１及び前記目標躍度Ｊtgから延長時間Δｔを演算する。 In step S101, an extension time Δt is calculated from the first target jerk Jtg1 and the target jerk Jtg.
前記第１の目標躍度Ｊtg１は、アクセル開度ＡＰＯと第１の目標加速度Ａtg１との相関に対応する値であるが、目標躍度Ｊtgはアクセル操作速度ｄＡＰＯに基づいて個別に設定される値であり、Ｊtg１＝Ｊtgとは限らない。
そして、Ｊtg１≧Ｊtgであるとすると、図８に示すように、第１の目標躍度Ｊtg１に従って目標加速度を変化させる場合に比べて、目標躍度Ｊtgに従って目標加速度を変化させる場合には、同じ加速度に到達するのに余分な過渡運転時間Δｔを要することになり、これを本願では、過渡運転の延長時間として演算するものである。
The first target jerk Jtg1 is a value corresponding to the correlation between the accelerator opening APO and the first target acceleration Atg1, but the target jerk Jtg is a value set individually based on the accelerator operation speed dAPO. And Jtg1 = Jtg is not always true.
Assuming that Jtg1 ≧ Jtg, as shown in FIG. 8, it is the same when the target acceleration is changed according to the target jerk Jtg as compared with the case where the target acceleration is changed according to the first target jerk Jtg1. An extra transient operation time Δt is required to reach the acceleration, and this is calculated as an extended time of the transient operation in the present application.
次のステップＳ１０２では、前記延長時間Δｔを積分して累積延長時間ΔＴを演算する。 In the next step S102, the cumulative extension time ΔT is calculated by integrating the extension time Δt.
上記数４において、ｄｔはサンプリング周期（演算周期）を示し、Δｔzは延長時間Δｔの前回値を示し、延長時間Δｔの積分値からサンプリング周期ｄｔを引くことで、経過時間分が毎回減算されるようにしてある。
尚、車両の加速度を制御する場合には、Δｔ≧０或いはＪtg１≧Ｊtgとなるように制限を加えるようにしても良く、ΔＴが所定値（０又はｄｔ）以下にならないようにしても良い。
In Equation 4, dt represents the sampling period (calculation period), Delta] t z represents the previous value of the extension time Delta] t, by subtracting the sampling period dt from the integral value of the extension time Delta] t, the elapsed time period is subtracted each time It is made to do.
When controlling the acceleration of the vehicle, a limit may be added so that Δt ≧ 0 or Jtg1 ≧ Jtg, and ΔT may not be equal to or less than a predetermined value (0 or dt).
また、ブレーキ制御により車両の減速度を制御する場合には、Ｊtg１≦Ｊtgとなるように制限を加えるようにしても良い。
ステップＳ１０３では、前記第１の目標加速度Ａtg１と第２の目標加速度Ａtg２の前回値Ａtg２zとの偏差（加速度偏差）ΔＡtgを演算する。
Further, when the deceleration of the vehicle is controlled by brake control, a restriction may be applied so that Jtg1 ≦ Jtg.
In step S103, it calculates the first difference between the target acceleration Atg1 and the previous value Atg2 z of the second target acceleration Atg2 (acceleration deviation) ΔAtg.
ステップＳ１０４では、前記加速度偏差ΔＡtgを累積延長時間ΔＴで除算して、第３の目標躍度Ｊtg２を演算する。 In step S104, the acceleration deviation ΔAtg is divided by the cumulative extension time ΔT to calculate a third target jerk Jtg2.
前記累積延長時間ΔＴは、目標躍度Ｊtgで第１の目標加速度Ａtg１に追い付くのに要する時間であるから、結果的には、目標躍度Ｊtg≒第３の目標躍度Ｊtg２となり、上記第３の目標躍度Ｊtg２に従って第２の目標加速度Ａtg２を変化させれば、第２の目標加速度Ａtg２を、目標躍度Ｊtgで第１の目標加速度Ａtg１に追従変化させることになる。
そこで、ステップＳ１０５では、前記第３の目標躍度Ｊtg２を積分することで、第２の目標加速度Ａtg２を演算する。
The cumulative extension time ΔT is a time required to catch up with the first target acceleration Atg1 with the target jerk Jtg. As a result, the target jerk Jtg≈the third target jerk Jtg2 is obtained. If the second target acceleration Atg2 is changed according to the target jerk Jtg2, the second target acceleration Atg2 is changed to follow the first target acceleration Atg1 with the target jerk Jtg.
Accordingly, in step S105, the second target acceleration Atg2 is calculated by integrating the third target jerk Jtg2.
上記のように、本実施形態では、アクセル操作量ＡＰＯから第１の目標加速度Ａtg１を演算する一方、前記第１の目標加速度Ａtg１の時間微分値として、第１の目標躍度Ｊtg１を演算する。
また、アクセル操作量ＡＰＯと第１の目標加速度Ａtg１との相関とは個別に、アクセル操作速度ｄＡＰＯと目標躍度Ｊtgとの相関を運転者の意図に応じて可変に設定し、アクセル操作速度ｄＡＰＯから目標躍度Ｊtgを演算する。
As described above, in the present embodiment, the first target acceleration Atg1 is calculated from the accelerator operation amount APO, while the first target jerk Jtg1 is calculated as a time differential value of the first target acceleration Atg1.
Further, independently of the correlation between the accelerator operation amount APO and the first target acceleration Atg1, the correlation between the accelerator operation speed dAPO and the target jerk Jtg is variably set according to the driver's intention, and the accelerator operation speed dAPO is set. To calculate the target jerk Jtg.
そして、前記目標躍度Ｊtgで第１の目標加速度Ａtg１に追従変化する第２の目標加速度Ａtg２を演算し、前記第２の目標加速度Ａtg２が実現されるように、車両の駆動力を発生する内燃機関のスロットル開度を制御する。
尚、本実施形態では、前記第２の目標加速度Ａtg２を実現するために内燃機関のスロットル開度を制御したが、第２の目標加速度Ａtg２を実現するための手段をスロットル開度制御（吸気量制御）に限定するものでなく、ディーゼルエンジンであれば、燃料量の制御によって第２の目標加速度Ａtg２を実現させることができ、内燃機関の発生トルクを制御する手段としては公知の種々の手段を適用できる。
Then, the second target acceleration Atg2 that changes following the first target acceleration Atg1 with the target jerk Jtg is calculated, and the internal combustion engine that generates the driving force of the vehicle so that the second target acceleration Atg2 is realized. Control the throttle opening of the engine.
In this embodiment, the throttle opening of the internal combustion engine is controlled to realize the second target acceleration Atg2. However, the means for realizing the second target acceleration Atg2 is controlled by the throttle opening control (intake amount). In the case of a diesel engine, the second target acceleration Atg2 can be realized by controlling the fuel amount, and various known means can be used as means for controlling the torque generated by the internal combustion engine. Applicable.
また、制御対象を内燃機関に限定するものではなく、また、ステアリング操作に対する横加速度やブレーキ操作に対する減速度を制御することにも適用することができる。
即ち、力学的な作用・反作用を発揮するものであって、例えば発動機や発電機、摩擦力を用いたブレーキやクラッチを制御対象とすることができ、更に、発動機として、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンと各種トランスミッションとの組み合わせ、ハイブリッド車やモータのみを備えた電気自動車や燃料電池車であっても良い。
Further, the control target is not limited to the internal combustion engine, and can also be applied to control the lateral acceleration with respect to the steering operation and the deceleration with respect to the brake operation.
That is, it exerts a dynamic action / reaction, and can be controlled by, for example, a motor, a generator, a brake or a clutch using frictional force, and a gasoline engine or a diesel as a motor. A combination of an engine and various transmissions, a hybrid vehicle, or an electric vehicle or a fuel cell vehicle equipped with only a motor may be used.
また、車両は、４輪車・２輪車をはじめ、人間が搭乗する車両であれば良く、更に、車両における横方向或いは角運動系の加速度制御にも本願の運動制御装置を適用できる他、航空機においても、加速度（躍度）ベクトル或いはモーメントの方向によらずに、本願の運動制御装置を適用することができる。
また、目標躍度Ｊtgに応じた第２の目標加速度Ａtg２に基づく制御をキャンセルし、アクセル操作量ＡＰＯに応じた第１の目標加速度Ａtg１に基づいて車両の運動を制御させる制御モードの選択スイッチを設けるようにすることができる。
In addition, the vehicle may be a vehicle on which a human boarding, such as a four-wheeled vehicle or a two-wheeled vehicle, and further, the motion control device of the present application can be applied to lateral or angular motion system acceleration control in the vehicle, Even in an aircraft, the motion control device of the present application can be applied regardless of the direction of acceleration (jumping) vector or moment.
Further, a control mode selection switch for canceling the control based on the second target acceleration Atg2 corresponding to the target jerk Jtg and controlling the movement of the vehicle based on the first target acceleration Atg1 corresponding to the accelerator operation amount APO. It can be provided.
１…内燃機関，２…エアクリーナ，３…吸気ダクト，４…吸気コレクタ，５…吸気マニホールド，６…吸気バルブ，７…スロットルバルブ，８…スロットルモータ，９…燃料噴射弁，１０…燃焼室，１１…排気バルブ，１２…排気マニホールド，１３…排気ダクト，１４…触媒コンバータ，２１…エンジンコントロールユニット，２２…エアフローメータ，２３…空燃比センサ，２４…回転速度センサ，２５…アクセルペダル，２６…アクセル開度センサ，２７…スロットルセンサ，２８…車速センサ
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記操作量の変化速度を演算する操作速度演算手段と、
目標躍度をＪtg、前記操作量の変化速度をｄＡＰＯとしたときに、
[数８]
Ｊtg＝Ａ×（ｄＡＰＯ）Ｈ
（Ａ，Ｈは係数、ただしＨ＞１．０）の関係で示される相関に基づいて前記操作量の変化速度に対応する目標躍度を演算する目標躍度演算手段と、
を含んで構成され、登坂路であっても車両の実躍度が目標躍度となるように駆動源の出力を制御することを特徴とする車両の運動制御装置。 An operation amount detection means for detecting an operation amount of an operation member operated by the driver to control the movement of the vehicle;
An operation speed calculating means for calculating a change speed of the operation amount;
When the target jerk is Jtg and the change rate of the manipulated variable is dAPO,
[Equation 8]
Jtg = A × (dAPO) H
A target jerk calculating means for calculating a target jerk corresponding to the change speed of the manipulated variable based on the correlation represented by the relationship (A, H are coefficients, where H>1.0);
The vehicle motion control apparatus is characterized in that the output of the drive source is controlled so that the actual climbing degree of the vehicle becomes the target jumping degree even on an uphill road .
前記目標躍度演算手段は、
前記相関可変手段で可変に設定される前記相関に基づいて前記操作量の変化速度に対応する目標躍度を演算することを特徴とする請求項１記載の車両の運動制御装置。 Correlation variable means for variably setting the correlation between the change rate of the manipulated variable and the target jerk,
The target jerk calculation means is:
2. The vehicle motion control apparatus according to claim 1, wherein a target jerk corresponding to a change speed of the operation amount is calculated based on the correlation variably set by the correlation varying means.
[数１]
Ｊtg＝Ｃ×｛（ｄＡＰＯ×ｄＡＣＣ）／Ｃ｝Ｈ
で表され、前記相関可変手段が、前記係数Ｈ，Ｃ，ｄＡＣＣのうちの少なくとも１つを変化させることで、前記相関を可変に設定することを特徴とする請求項１記載の車両の運動制御装置。 The correlation variably set by the correlation variable means uses the coefficients H, C, and dACC when the change rate of the manipulated variable is dAPO and the target jerk is Jtg,
[Equation 1]
Jtg = C × {(dAPO × dACC) / C} H
2. The vehicle motion control according to claim 1, wherein the correlation variable means sets the correlation to be variable by changing at least one of the coefficients H, C, and dACC. apparatus.
[数２]
Ｈ＝Ｈ０×Ｓｎ
Ｃ＝Ｃ０×Ｓｎ
ｄＡＣＣ＝ｄＡＣＣ０×Ｓｎ
として表され、前記相関可変手段が、前記係数Ｓ及び／又は係数ｎ、或いは、Ｓｎを可変とすることで、前記相関を可変に設定することを特徴とする請求項６記載の車両の運動制御装置。 When the reference values of the coefficients H, C, and dACC are H0, C0, and dACC0, the coefficients H, C, and dACC are calculated using the coefficients S and n.
[Equation 2]
H = H0 × S n
C = C0 × S n
dACC = dACC0 × S n
Expressed as the correlation variable means, the coefficient S and / or factor n, or by varying the S n, motion of the vehicle according to claim 6, wherein the setting the correlation variable Control device.
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