(57)【要約】【課題】運転者の加速意思に沿った走行を行うことができる車両の制御装置を提供すること。【解決手段】駆動力源としてエンジン及びＩＳＧを備え、アクセルペダルの踏み込みに応じてＩＳＧによる駆動力を発生可能な車両の制御装置であって、自車の前方を走行する先行車が存在する状態から存在しない状態に変化したことを条件に、アクセルペダルの踏み込み量に応じた要求トルクが増加した場合に当該要求トルクとなるようにＩＳＧのモータトルクを付加するＥＣＵを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力源としてエンジン及びモータを備え、アクセルペダルの踏み込みに応じて前記モータによる駆動力を発生可能な車両の制御装置であって、
自車の前方を走行する先行車が存在する状態から存在しない状態に変化したことを条件に、前記アクセルペダルの踏み込み量に応じた要求トルクが増加した場合に前記要求トルクとなるようにモータトルクを付加する制御部を備えることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記先行車の有無を検出する先行車検出部を備え、
前記制御部は、前記先行車検出部が前記先行車の検出状態から非検出状態に変化したことを条件に、前記アクセルペダルの踏み込み量に応じた要求トルクとなるようにモータトルクを付加することを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、燃焼効率が最適な運転状態を示す最適燃費線に沿って前記エンジンを運転させるようエンジントルク及びエンジン回転速度を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記エンジントルクと前記モータトルクとの合計が前記要求トルクとなるよう前記エンジン及び前記モータを制御し、
前記要求トルクを維持するように前記エンジントルクの上昇に伴い前記モータトルクを小さくすることを特徴とする請求項３に記載の車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、モータとエンジンを駆動系に有し、先行車の捕捉時、設定された自車との車間距離を維持するように制駆動力を制御する車間制御システムを備えたハイブリッド車両の車間制御装置が開示されている。この車間制御装置においては、車間制御による走行時、車間制御システムから入力した車間距離情報が応答性の高い駆動力を要求する情報を示すほど、要求駆動力に対しモータにより分担する駆動力配分比を高く設定するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１６８５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の特許文献１に記載のハイブリッド車両の車間制御装置にあっては、自車の前方の先行車に対し、追い越し操作を開始する際の先行車との車間距離の違いによってモータとエンジンとの駆動力配分が異なってしまう。
【０００５】
このため、追い越し時の先行車との車間距離に応じて、車両の駆動トルクを増加させるときの駆動力増加傾向が異なってしまい、例えば追い越しのために車線変更をしたにも関わらず、先行車不在となることで先行車との車間距離が大きいために運転者が所望する加速性能が得られないといった事態も起こり得る。このように、上述の特許文献１に記載のハイブリッド車両にあっては、運転者の加速意思に沿った走行を行うことが困難であった。
【０００６】
本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたもので、運転者の加速意思に沿った走行を行うことができる車両の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、駆動力源としてエンジン及びモータを備え、アクセルペダルの踏み込みに応じて前記モータによる駆動力を発生可能な車両の制御装置であって、自車の前方を走行する先行車が存在する状態から存在しない状態に変化したことを条件に、前記アクセルペダルの踏み込み量に応じた要求トルクが増加した場合に前記要求トルクとなるようにモータトルクを付加する制御部を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、運転者の加速意思に沿った走行を行うことができる車両の制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の一実施例に係る制御装置が搭載された車両の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の一実施例に係る制御装置によってＩＳＧのモータトルクを付加したときの各種トルクの変化を示すグラフである。
【図３】図３は、本発明の一実施例に係る制御装置により実行される加速アシスト制御の処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一実施の形態に係る車両の制御装置は、駆動力源としてエンジン及びモータを備え、アクセルペダルの踏み込みに応じてモータによる駆動力を発生可能な車両の制御装置であって、自車の前方を走行する先行車が存在する状態から存在しない状態に変化したことを条件に、アクセルペダルの踏み込み量に応じた要求トルクが増加した場合に要求トルクとなるようにモータトルクを付加する制御部を備えることを特徴とする。これにより、本発明の一実施の形態に係る車両の制御装置は、運転者の加速意思に沿った走行を行うことができる。
【実施例】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の一実施例に係る制御装置を搭載した車両について説明する。
【００１２】
図１に示すように、本実施例に係る制御装置を搭載した車両１は、エンジン２と、動力伝達装置３と、駆動輪４と、制御部としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）５と、を含んで構成されている。
【００１３】
エンジン２は、回転軸として図示しないクランク軸を備えている。エンジン２のクランク軸は、動力伝達装置３に接続されており、エンジン２の動力を動力伝達装置３に出力する。
【００１４】
エンジン２には、クランク軸のクランク角を検出するクランク角センサ２１が設けられている。クランク角センサ２１は、ＥＣＵ５に接続されており、検出結果をＥＣＵ５に送信するようになっている。
【００１５】
エンジン２には、モータとしてのＩＳＧ（Integrated Starter Generator）６がベルト等の動力伝達部材を介して機械的に接続されている。ＩＳＧ６は、オルタネータにスタータモータの機能を付加したモータジェネレータである。動力伝達部材としては、ベルトに限らずチェーン又は複数のギヤ等を用いてもよい。
【００１６】
ＩＳＧ６は、エンジン２の動力により発電を行うことができる。また、ＩＳＧ６は、必要に応じてエンジン２の動力に加えて車両１の駆動を補助するモータトルクとしてアシストトルクを発生することも可能である。本実施例において、エンジン２及びＩＳＧ６は、車両１の駆動力源を構成する。
【００１７】
ＩＳＧ６には、二次電池としてのバッテリ７が電気的に接続されている。バッテリ７は、ＩＳＧ６により発電された電力を充電したり、蓄えた電力をＩＳＧ６に供給したりするようになっている。
【００１８】
バッテリ７には、バッテリ７の充電状態を検出するバッテリセンサ７１が設けられている。バッテリセンサ７１は、ＥＣＵ５に接続されており、検出結果をＥＣＵ５に送信するようになっている。バッテリセンサ７１としては、例えばバッテリ７の充放電電流を測定する電流センサ等を用いることができる。
【００１９】
バッテリ７としては、１つに限らない。例えば、鉛電池からなるバッテリと鉛電池とは性質の異なるリチウムイオン電池からなるバッテリとを備えた２つ以上のバッテリで構成してもよい。
【００２０】
動力伝達装置３は、エンジン２と駆動輪４との間の動力伝達経路上に設けられ、エンジン２から伝達された回転を所定の変速比で変速して駆動輪４に出力する変速機によって構成されている。
【００２１】
動力伝達装置３としては、マニュアルトランスミッション、無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）、多段の自動変速機（ＡＴ：Automatic Transmission）、デュアルクラッチトランスミッション（ＤＣＴ：Dual Clutch Transmission）、自動変速マニュアルトランスミッション（ＡＭＴ：Automated Manual Transmission）等の各種変速機を採用することができる。
【００２２】
ＥＣＵ５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、フラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。
【００２３】
ＥＣＵ５のＲＯＭには、各種制御定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをＥＣＵ５として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、ＥＣＵ５において、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータユニットは、ＥＣＵ５として機能する。
【００２４】
ＥＣＵ５は、ＩＳＧ６及びエンジン２に設けられた図示しない燃料噴射装置や点火装置等の各種装置類と接続されている。ＥＣＵ５は、ＩＳＧ６及びエンジン２との間で相互にデータのやりとりを行う。
【００２５】
ＥＣＵ５には、上述したクランク角センサ２１及びバッテリセンサ７１の他に、アクセル開度センサ５１、車速センサ５２及びステアリングセンサ５３等の各種センサ類や、前方検出装置５４が接続されている。
【００２６】
アクセル開度センサ５１は、運転者により操作されるアクセルペダル８の踏み込み量を検出して、その検出結果をＥＣＵ５に送信するようになっている。車速センサ５２は、車両１の速度である車速を検出して、その検出結果をＥＣＵ５に送信するようになっている。ステアリングセンサ５３は、車両１のステアリングホイール９の操舵角を検出し、その検出結果をＥＣＵ５に送信するようになっている。
【００２７】
前方検出装置５４としては、例えばミリ波等の電波や、例えばレーザ等の光波又は超音波を用いて自車としての車両１の前方を走行する先行車の有無を検出する前方検出センサを用いることができる。本実施例における前方検出センサは、先行車検出部を構成する。
【００２８】
前方検出装置５４としては、上述した前方検出センサに代えて又は加えて、車載カメラを用いてもよい。車載カメラとしては、単眼カメラやステレオカメラ等を用いることができる。
【００２９】
ＥＣＵ５は、アクセル開度センサ５１によって検出されたアクセル開度と、車速センサ５２によって検出された車速とに基づいて図示しない要求トルク算出マップを参照し、運転者が要求するトルクである要求トルクを算出するようになっている。要求トルク算出マップは、アクセル開度と車速とに対して要求トルクが対応付けられたマップであり、予め実験的に求めてＥＣＵ５のＲＯＭに記憶されている。
【００３０】
ＥＣＵ５は、運転者によりアクセルペダル８が踏み込まれた場合には上述した要求トルクを満たすようにエンジン２及びＩＳＧ６を制御する。具体的には、ＥＣＵ５は、エンジン２が出力するトルクであるエンジントルクとＩＳＧ６が出力するトルクであるモータトルクとの合計が上述した要求トルクとなるよう、エンジン２及びＩＳＧ６を制御する。
【００３１】
ＩＳＧ６によるアシストがない場合は、上述した要求トルクは、エンジントルクによって充足されることとなる。
【００３２】
また、ＥＣＵ５は、図示しない最適燃費マップに基づき、最適燃費線に沿ってエンジン２を運転させるようエンジントルク及びエンジン回転速度を制御するようになっている。最適燃費マップは、エンジン２の燃焼効率が最適な運転状態となるエンジントルク及びエンジン回転速度が規定された最適燃費線が定義されたマップであり、予め実験的に求めてＥＣＵ５のＲＯＭに記憶されている。
【００３３】
ＥＣＵ５は、最適燃費線に沿って運転されるエンジン２が出力するエンジントルク及びＩＳＧ６が出力するモータトルクでは上述した要求トルクを満たせない場合には、エンジン２の最適燃費線に沿う運転を中止してエンジントルクを増加させるようになっている。これにより、運転者が要求する要求トルクを満たすようにしている。
【００３４】
さらに、ＥＣＵ５は、自車の前方を走行する先行車が存在する状態から存在しない状態に変化したことを条件に、上述した要求トルクが増加した場合にその増加した要求トルクとなるようにモータトルクを付加する加速アシスト制御を実行するようになっている。
【００３５】
ＥＣＵ５は、前方検出装置５４の検出結果が先行車の検出状態から非検出状態に変化した場合に、先行車が存在する状態から存在しない状態に変化したと判断するようになっている。
【００３６】
具体的には、ＥＣＵ５は、加速アシスト制御において、前方検出装置５４の検出結果が先行車の検出状態から非検出状態に変化した後、所定時間が経過するまでの間に要求トルクが増加した場合、すなわち運転者によるアクセルペダル８の踏み増しがあった場合にモータトルクを付加する。
【００３７】
ＥＣＵ５は、例えば要求トルクが所定のトルク以上、増加した場合に、要求トルクが増加したと判定するようにしてもよい。前述した所定のトルクは、運転者の加速意思があると判断できる程度のトルクである。これにより、定速走行中におけるアクセルペダル８の操作量の微小な変化を排除することができ、運転者の加速意思がある場合にモータトルクを付加することができる。
【００３８】
加速アシスト制御における、モータトルクの付加には、ＩＳＧ６が出力するモータトルクを増加させる場合が含まれる。例えば車両１のアシスト走行中に加速アシスト制御が実行される場合は、モータトルクが増加される。アシスト走行とは、ＩＳＧ６によるエンジン２の回転のアシストが行われている状態での走行をいう。
【００３９】
次に、図２を参照して、加速アシスト制御実行時の要求トルク、エンジントルク及び合計トルクの各トルクの変化について説明する。図２に示す例は、エンジントルクによって要求トルクＴｒ１を満たしているときに、すなわちエンジン２の駆動力によって車両１が走行しているときに、加速アシスト制御が実行された場合の例である。
【００４０】
図２に示すように、エンジン２の駆動力による車両１の走行中、時刻ｔ１において、自車の前方を走行する先行車が存在する状態から存在しない状態に変化すると、時刻ｔ１から所定時間の計測が開始される。
【００４１】
その後、所定時間経過前の時刻ｔ２において、運転者によりアクセルペダル８の踏み増しがあると、要求トルク（図２中、二点鎖線で示す）がＴｒ１からＴｒ２に増加する。このとき、エンジントルク（図２中、一点鎖線で示す）は、要求トルクＴｒ２を目標として増加する。
【００４２】
しかしながら、エンジントルクは、時刻ｔ２における要求トルクの増加に対して即座に増加せず、時刻ｔ２から徐々に増加していく。このため、先行車を追い越すために車線変更してアクセルペダル８を踏み増したような場合には、エンジントルクのみで要求トルクを満たそうとすると、運転者の加速要求に対する応答性が悪くなってしまう。
【００４３】
そこで、本実施例では、時刻ｔ２において、運転者によりアクセルペダル８の踏み増しがあると、エンジントルクの増加に加えて、ＩＳＧ６のモータトルクをエンジントルクに付加して即座に要求トルクを満たすようにしている。つまり、自車の前方を走行する先行車が存在する状態から存在しない状態に変化してから、所定時間経過前に運転者による要求トルクの増加が行われることで、自車による先行者の追い越しのための要求トルクの増加を運転者が要求していると判断する。モータトルクは、エンジントルクと比較して速やかに増加させることができるため、運転者の加速要求に対する応答性を向上させることができる。
【００４４】
したがって、図２に示す例では、時刻ｔ２において、ＩＳＧ６のモータトルクがエンジントルクに付加されると、すなわちＩＳＧ６によるアシストが行われると、エンジントルクとモータトルクとの合計トルク（図２中、実線で示す）が要求トルクに追従するようにして増加する。これにより、増加した要求トルクとエンジントルクとの差分（図２中、実線と一点鎖線で囲まれる斜線領域）がモータトルクによって補われる。
【００４５】
図２に示す例では、時刻ｔ２以降は、要求トルクが徐々に増加していき、時間の経過に伴いエンジントルクが要求トルクに収束するように徐々に上昇していく。これに対して、モータトルクは、要求トルクが維持されるようにエンジントルクの上昇に伴い、徐々に小さくされる。
【００４６】
次に、図３を参照して、本実施例のＥＣＵ５によって実行される加速アシスト制御の処理の流れについて説明する。図３に示す加速アシスト制御の処理は、ＥＣＵ５によって所定の時間間隔で繰り返し実行される。なお、図３に示す加速アシスト制御の処理は、前方検出装置５４により先行車を検出している状態の場合に、所定の時間間隔で繰り返し実行されるものとしてもよい。
【００４７】
図３に示すように、ＥＣＵ５は、前方検出装置５４の検出結果に基づき、自車の前方を走行する先行車が存在する状態から存在しない状態に変化したか否かを判定する（ステップＳ１）。
【００４８】
ＥＣＵ５は、ステップＳ１において、自車の前方を走行する先行車が存在する状態から存在しない状態に変化していないと判定した場合には、今回の加速アシスト制御の処理を終了する。
【００４９】
ＥＣＵ５は、ステップＳ１において、自車の前方を走行する先行車が存在する状態から存在しない状態に変化したと判定した場合には、先行車が存在する状態から存在しない状態に変化した時点から所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ２）。所定時間は、先行車が存在する状態から存在しない状態に変化した時点からＥＣＵ５によって計測が開始される。
【００５０】
ＥＣＵ５は、ステップＳ２において、所定時間が経過したと判定した場合には、今回の加速アシスト制御の処理を終了する。ＥＣＵ５は、ステップＳ２において、所定時間が経過していないと判定した場合には、要求トルクが増加したかを判定する（ステップＳ３）。
【００５１】
ＥＣＵ５は、ステップＳ３において、要求トルクが増加していないと判定した場合には、処理をステップＳ２に戻し、再度、所定時間が経過したか否かを判定する。ＥＣＵ５は、ステップＳ３において、要求トルクが増加したと判定した場合には、要求トルクとなるようモータトルクを付加、又は増加させる（ステップＳ４）。これにより、付加又は増加されたモータトルクによって速やかに要求トルクが満たされるようになる。
【００５２】
ただし、運転者による加速要求が過大で要求トルクの増加が著しい場合には、モータトルクを付加、又は増加させても要求トルクを満たせない場合がある。この場合は、エンジン２の最適燃費線に沿う運転を中止してエンジントルクを増加させる必要がある。このため、本実施例では、以下に説明するステップＳ５及びステップＳ６の処理を行うようにしている。
【００５３】
すなわち、ＥＣＵ５は、ステップＳ４の処理後、最適燃費線に沿って運転されるエンジン２が出力するエンジントルク及びＩＳＧ６が出力するモータトルクの合計トルクによって、要求トルクを満たせるか否かを判定する（ステップＳ５）。
【００５４】
ＥＣＵ５は、ステップＳ５において、最適燃費線に沿って運転されるエンジン２が出力するエンジントルク及びＩＳＧ６が出力するモータトルクの合計トルクによって要求トルクを満たせると判定した場合には、今回の加速アシスト制御の処理を終了する。
【００５５】
ＥＣＵ５は、ステップＳ５において、最適燃費線に沿って運転されるエンジン２が出力するエンジントルク及びＩＳＧ６が出力するモータトルクの合計トルクによって要求トルクを満たせないと判定した場合には、エンジン２の最適燃費線に沿う運転を中止してエンジントルクを増加させて（ステップＳ６）、今回の加速アシスト制御の処理を終了する。
【００５６】
以上のように、本実施例に係る車両の制御装置は、前方検出装置５４が先行車の検出状態から非検出状態に変化したことを条件に、アクセルペダル８の踏み込み量に応じた要求トルクとなるようにＩＳＧ６のモータトルクを付加又は増加するので、エンジン２よりも駆動力を出力する応答性が高いＩＳＧ６から出力されるモータトルクによって要求トルクを早期に満たすことができる。これにより、本実施例に係る車両の制御装置は、運転者の加速意思に沿った加速を行うことができる。
【００５７】
また、本実施例に係る車両の制御装置は、アクセルペダル８の踏み込み量に応じた要求トルクを満たすためにＩＳＧ６のモータトルクを付加又は増加するので、エンジントルクの増加を抑えることができ、燃費を向上させることができる。
【００５８】
また、本実施例に係る車両の制御装置は、エンジントルクとモータトルクとの合計が要求トルクとなるように、エンジントルクの上昇に伴いモータトルクを小さくするので、ＩＳＧ６の過度な電力消費を抑制しつつ、早期に要求トルクを満たすことができる。
【００５９】
また、本実施例に係る車両の制御装置は、燃焼効率が最適な運転状態を示す最適燃費線に沿ってエンジン２を運転させるようエンジントルク及びエンジン回転速度を制御するので、エンジントルク及びモータトルクを容易に算出することができ、ＥＣＵ５の処理負荷を軽減できる。
【００６０】
なお、本実施例では、車両１の駆動力源の１つとなるモータとしてＩＳＧ６を用いた例について説明したが、これに限らず、モータとしてスタータ機能を有さないモータジェネレータを用いてもよい。
【００６１】
また、本実施例では、前方検出装置５４の検出結果が先行車の検出状態から非検出状態に変化した後、所定時間が経過するまでの間に要求トルクが増加した場合を、加速アシスト制御におけるモータトルクの付加条件としたが、これに限らず、例えば所定時間経過前の要求トルクの増加という条件を付加条件に加えなくともよい。この場合、ＥＣＵ５は、前方検出装置５４の検出結果が先行車の検出状態から非検出状態に変化した後、要求トルクが増加した場合にモータトルクを付加する。
【００６２】
また、本実施例において、ＥＣＵ５は、前方検出装置５４の検出結果によって、先行車が存在する状態から存在しない状態に変化したか否かを判断したが、これに限らず、ステアリングセンサ５３の検出結果によって、先行車が存在する状態から存在しない状態に変化したか否かを判断してもよい。この場合、ＥＣＵ５は、ステアリングセンサ５３の検出結果に基づきステアリングホイール９が所定の操舵角以上、操作されたと判断した場合に、先行車を追い越すために車線変更したと推定し、当該推定に基づき先行車が存在する状態から存在しない状態に変化したと判断する。
【００６３】
以上、本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が特許請求の範囲に記載された請求項に含まれることが意図されている。
【符号の説明】
【００６４】
１  車両
２  エンジン
３  動力伝達装置
５  ＥＣＵ（制御部）
６  ＩＳＧ（モータ）
８  アクセルペダル
９  ステアリングホイール
２１  クランク角センサ
５１  アクセル開度センサ
５２  車速センサ
５３  ステアリングセンサ
５４  前方検出装置（先行車検出部）
【図１】
2020175724.tif 000003
【図２】
2020175724.tif 000004
【図３】
2020175724.tif 000005