JP5733293B2 - 走行制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、例えば電気自動車、ハイブリッド自動車等の車両の走行を制御する走行制御装置の技術分野に関する。
この種の装置では、例えば慣性走行を利用することにより燃費や電費の向上が図られる。この種の装置として、例えば、モータを最高効率モータトルクで制駆動させて車両を走行させる第1期間と、該モータを制駆動させずに車両を惰行させる第2期間と、が交互に繰り返されるように該モータがパルス状に制駆動するように制御する装置が提案されている(特許文献1参照)。
或いは、運転者がアクセルペダルを急に開放する操作により、クラッチを開放して動力を遮断し、車両を惰性走行させる制御モードを開始すると共に、運転者が行う加速又は減速のための運転操作等により該制御モードを解除する装置が提案されている(特許文献2参照)。
或いは、運転状態が予め規定された惰行制御可能領域内になったときに、クラッチを開放すると共に動力を遮断して車両を惰性走行させる惰行制御を開始し、惰行制御中にアクセル開度がアクセル開放判定値以下となったときに惰行制御を終了させるためにクラッチを接続し、エンジンブレーキが生じるようにする装置が提案されている(特許文献3参照)。
或いは、車両の走行状態から、運転者のアクセル足離し操作により減速するときに、該運転者の選択操作に基づいて、減速度の小さな惰性走行を含む減速度を任意に制御する装置が提案されている(特許文献4参照)。
特開2012−110089号公報 特開2002−227885号公報 特開2012−030710号公報 特開2007−069787号公報
しかしながら上述の背景技術によれば、アクセル開度の瞬間的な値により制御モードの切り替えが実行される。すると、運転者によるアクセル操作のばらつきに起因して意図せずに制御モードが切り替わる等、適切な制御が実行されない可能性があるという技術的問題点がある。
本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、意図しない制御モードの切り替えを抑制することができる走行制御装置を提供することを課題とする。
本発明の走行制御装置は、上記課題を解決するために、アクセル開度に応じて定められる車速を含む所定の車速域内で車両が走行するように、前記車両の走行用モータで発生した回転動力の駆動輪への伝達と非伝達とが前記アクセル開度に応じて決定されるモードである断続運転モードを実行可能な走行制御装置であって、前記断続運転モードの実行中に、前記車両の運転者のアクセル操作に起因する前記アクセル開度の変化量が所定の変化量を超えたことを条件に、前記断続運転モードを継続するか否かを判定するための期間である判定期間を開始し、前記判定期間において取得された前記変化量の積分値であるアクセル開度変化幅に応じて、前記断続運転モードを継続すると判定された場合、前記判定期間終了後に、前記運転者のアクセル操作に前記車両のトルクを追従させるための期間であるアクセル追従期間を設定する制御手段を備える。
本発明の走行制御装置によれば、当該走行制御装置は、断続運転モードを実行可能に構成されている。この断続運転モードは、アクセル開度に応じて定められる車速を含む所定の車速域内で車両を走行させるモードであって、該車両の走行用モータで発生した回転動力の駆動輪への伝達と非伝達とがアクセル開度に応じて決定されるモードである。
車両は、走行用モータのみを備えていてもよいし(即ち、電気自動車であってもよいし)、走行用モータ及びエンジンを備えていてもよいし(即ち、ハイブリッド車であってもよいし)、エンジンのみを備えていてもよい。
「所定の車速域」は、回転動力の駆動輪への伝達と非伝達とが交互に繰り返されることに起因する、アクセル開度に応じて定められる車速に対する車速の変動幅が、車両の搭乗者に違和感を与えないような車速域として設定すればよい。
例えばメモリ、プロセッサ等を備えてなる制御手段は、断続運転モードの実行中に、車両の運転者のアクセル操作に起因するアクセル開度の変化量が所定の変化量を超えたことを条件に、断続運転モードを継続するか否かを判定するための期間である判定期間を開始する。
本発明に係る「所定の変化量」は、判定期間を開始するか否かを決定する値であり、予め固定値として、或いは、何らかの物理量やパラメータに応じた可変値として設定されている。この「所定の変化量」は、経験的若しくは実験的に、又はシミュレーションによって、例えばアクセル開度と車速との関係を求めて、該求められた関係に基づいて、アクセル開度の変化量に対応する車速の変化幅が、上記所定の車速域を超えるような変化量として設定すればよい。
制御手段は、更に、判定期間において取得されたアクセル開度の変化量の積分値であるアクセル開度変化幅に応じて、断続運転モードを継続すると判定された場合、判定期間終了後に、運転者のアクセル操作に車両のトルクを追従させるための期間であるアクセル追従期間を設定する。尚、アクセル開度変化幅は、判定期間の少なくとも一部の期間のアクセル開度の変化量の積分値であってよい。
ここで、本願発明者の研究によれば、以下の事項が判明している。即ち、アクセル開度が多少変化した場合に、直ちに走行モードが変更されてしまうと、運転者の意図しない走行モードの切り替えが行われるおそれがある。加えて、燃費向上の効果を十分には得ることができないおそれがある。更に、走行用モータが車両の動力源として用いられている場合、走行用モータの応答性の良さに起因して、走行モードが変更される際にショックが発生する可能性がある。
しかるに本発明では、制御手段により、アクセル開度の変化量が所定の変化量を超えたことを条件に判定期間が開始される。このため、アクセル開度が多少変化した場合であっても、断続運転モードから他の走行モードへ直ちに切り替わることを防止することができる。加えて、アクセル開度の瞬間的な変化量ではなく、判定期間内のアクセル開度の変化量の積分値であるアクセル開度変化幅に応じて、断続運転モードを継続するか否かが判定されるので、運転者の意図しない走行モードの切り替えを好適に抑制することができる。
更に、断続運転モードを継続すると判定された場合に、アクセル追従期間が設定されるので、判定期間後のアクセル開度に応じた速度に対応した断続運転モードを行うことができる。
本発明の走行制御装置の一態様では、前記制御手段は、前記車両の車速に応じて前記アクセル追従期間を変更する。

この態様によれば、燃費をより向上させることができ、実用上非常に有利である。
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。
実施形態に係る車両の構成を示すブロック図である。 車速及びアクセル開度各々の時間変動の一例を示す図である。 車速及びアクセル開度各々の時間変動の他の例を示す図である。 実施形態に係る走行制御処理の要部を示すフローチャートである。
本発明の走行制御装置に係る実施形態について、図面に基づいて説明する。
先ず、実施形態に係る車両1の構成について、図1を参照して説明する。図1は、実施形態に係る車両の構成を示すブロック図である。尚、図1では、本発明に直接関連しない部材については適宜図示を省略している。
図1において、車両1は、ECU(Electronic Control Unit:電子制御ユニット)11、ブレーキECU12、バッテリECU13、バッテリ14、インバータ15、モータ・ジェネレータ16及び減速機構17を備えて構成されている。
本発明に係る「動力源」の一例としてのモータ・ジェネレータ16は、供給された電力を機械的動力に変換する電動機としての機能と、入力された機械的動力を電力に変換する発電機としての機能と、を備えている。モータ・ジェネレータ16から出力された回転動力は、減速機構17を介して駆動輪WLに伝達される。
インバータ15は、バッテリ14から供給される直流電力を交流電力に変換してモータ・ジェネレータ16に供給することが可能に構成されている。また、モータ・ジェネレータ16からの交流電力(即ち、回生電力)を直流電力に変換してバッテリ14に回収可能に構成されている。インバータ15による電力供給及び電力回収はECU11により制御される。
バッテリECU13は、バッテリ14の、例えば温度、電圧、充放電電流値等を監視し、これらの情報からバッテリ14の蓄電状態(state−of−charge:SOC)及び充放電電力を算出する。バッテリECU13は、バッテリ14の蓄電状態及び充放電電力を示す信号を、ECU11に送信する。
上述の如く構成された車両1に搭載された走行制御装置100は、ECU11、アクセルセンサ21及び車速センサ22を備えて構成されている。つまり、本実施形態では、車両1に係る各種電子制御を実施するECU11の一部の機能を、走行制御装置100の一部として用いている。
走行制御装置100の一部としてのECU11は、断続運転モードを実行可能に構成されている。本実施形態における断続運転モードは、モータ・ジェネレータ16の駆動と停止とを交互に繰り返しつつ、断続運転モードが開始される際のアクセル開度に応じて定められる車速を含む所定の車速域内で車両1を走行させることにより実現される。
本実施形態では特に、走行制御装置100の一部としてのECU11は、断続運転モードの実行中に、車両1の運転者のアクセル操作に起因するアクセル開度の変化量が所定の変化量を超えたことを条件に、断続運転モードを継続するか否かを判定するための期間である判定期間を開始する。
そして、ECU11は、上記判定期間において取得されたアクセル開度の変化量の積分値であるアクセル開度変化幅に応じて、断続運転モードを継続すると判定された場合、判定期間終了後に、運転者のアクセル操作に車両1のトルクを追従させるための期間であるアクセル追従期間を設定する。
ここで、図2及び図3を参照して、ECU11の動作について、より具体的に説明する。図2は、車速及びアクセル開度各々の時間変動の一例を示す図である。図3は、車速及びアクセル開度各々の時間変動の他の例を示す図である。尚、図2及び図3において、時刻t1までは断続運転モードが実行されているものとする。
図2において、時刻t1に、車両1の運転者のアクセル操作に起因するアクセル開度の変化量が所定の変化量Δacc0を超えたので、ECU11は判定期間を開始する。尚、時刻t1までは、アクセル開度の変化量が、所定の変化量Δacc0の範囲内であるので、断続運転モードが維持される。
ECU11は、判定期間(ここでは、時刻t1から時刻t2まで)におけるアクセル開度変化幅に応じて断続運転モードを継続するか否かを判定する。本実施形態では、断続運転モードを継続すると判定されたものとして説明する。
断続運転モードを継続すると判定された場合、ECU11は、アクセル追従期間を設定する(ここでは、時刻t2から時刻t3まで)。このアクセル追従期間の長さは、車速センサ22により検出された車速に応じて変更される。具体的には、アクセル追従期間は、車速が速いほど、アクセル追従期間が長くなるように設定される。
アクセル追従期間では、ECU11は、変化後のアクセル開度の絶対値acc1に対応する車速Vとなるようにモータ・ジェネレータ16等を制御する。
ここでは、アクセル開度が減少しているが(図2下段参照)、判定期間中に車速が上昇に転じている(図2上段参照)ので、ECU11は、判定期間終了後(即ち、時刻t2以降)、例えばモータ・ジェネレータ16を停止することによって、車両1に惰性走行(又は慣性走行)をさせ車速を減少する。その後、ECU11は、アクセル開度の絶対値acc1に対応する車速Vとなるようにモータ・ジェネレータ16等を制御する。
アクセル追従期間終了後(ここでは、時刻t3以降)、ECU11は、車速V1を中心とする車速Vから車速Vの範囲内で車両1が走行するように断続運転モードを実行する。この際、ECU11は、アクセル開度の変化量が変化量Δacc01以下であれば断続運転モードを継続する。
図3では、判定期間中(図3における時刻t1から時刻t2まで)車速が減少しているので、ECU11は、変化後のアクセル開度の絶対値acc1に対応する車速Vに近づくように、例えばモータ・ジェネレータ16を動作させずに車速を減少させる。
本実施形態では特に、アクセル追従期間において惰性走行により車速を減少させている。このため低燃費走行を実現させることができ、実用上非常に有利である。
以上のように構成された走行制御装置100が実行する走行制御処理について、図4のフローチャートを参照して説明する。この走行制御処理は、主に車両1の走行中に実行される。
図4において、先ず、ECU11は、車両1が断続運転モードであるか否かを判定する(ステップS101)。断続運転モードでないと判定された場合(ステップS101:No)、リターンされ所定期間経過するまで待機状態となる。他方、断続運転モードであると判定された場合(ステップS101:Yes)、ECU11は、アクセル開度の変化量が所定の変化量より大きいか否かを判定する(ステップS102)。
アクセル開度の変化量が所定の変化量以下であると判定された場合(ステップS102:No)、ECU11は断続運転モードを継続する(ステップS106)。他方、アクセル開度の変化量が所定の変化量より大きいと判定された場合(ステップS102:Yes)、ECU11は、判定期間を開始し、該判定期間においてアクセル開度変化幅を取得する(ステップS103)。
次に、ECU11は、取得されたアクセル開度変化幅に基づいて断続運転モードを継続するか否かを判定する(ステップS104)。断続運転モードを継続すると判定された場合(ステップS104:Yes)、ECU11は、車速に応じたアクセル追従期間を設定する(ステップS105)と共に、断続運転モードを継続することを選択する(例えば、断続運転モードフラグをON状態で維持する)(ステップS106)。
次に、ECU11は、判定期間を終了し(ステップS108)、上記ステップS105の処理で設定されたアクセル追従期間において、現状のアクセル開度に対応する車速となるようにモータ・ジェネレータ16等を制御して、アクセル追従期間後に断続運転モードを実行する(ステップS109)。
ステップS104の処理において、断続運転モードを継続しないと判定された場合(ステップS104:No)、ECU11は、断続運転モードを解除することを選択する(例えば、断続運転モードフラグをOFF状態にする)(ステップS107)。次に、ECU11は、判定期間を終了し(ステップS108)、断続運転モードの解除を実行する(ステップS109)。
上述した実施形態では、モータ・ジェネレータ16のみを動力源とする車両1を一例として挙げたが、本発明は、エンジン及びモータを動力源として備えるハイブリッド車や、エンジンを動力源として備える車両にも適用可能である。
尚、本実施形態に係る「ECU11」は、本発明に係る「制御手段」の一例である。
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う走行制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
1…車両、11…ECU、16…モータ・ジェネレータ、21…アクセルセンサ、22…車速センサ、100…走行制御装置

Claims (2)

  1. アクセル開度に応じて定められる車速を含む所定の車速域内で車両が走行するように、前記車両の走行用モータで発生した回転動力の駆動輪への伝達と非伝達とが前記アクセル開度に応じて決定されるモードである断続運転モードを実行可能な走行制御装置であって、
    前記断続運転モードの実行中に、前記車両の運転者のアクセル操作に起因する前記アクセル開度の変化量が所定の変化量を超えたことを条件に、前記断続運転モードを継続するか否かを判定するための期間である判定期間を開始し、前記判定期間において取得された前記変化量の積分値であるアクセル開度変化幅に応じて、前記断続運転モードを継続すると判定された場合、前記判定期間終了後に、前記運転者のアクセル操作に前記車両のトルクを追従させるための期間であるアクセル追従期間を設定する制御手段を備える
    ことを特徴とする走行制御装置。
  2. 前記制御手段は、前記車両の車速に応じて前記アクセル追従期間を変更することを特徴とする請求項1に記載の走行制御装置。
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