(57)【要約】【課題】車両前方の路面の路面摩擦係数μが低い場合であっても要求減速度（目標減速度）を達成することのできる駆動力制御装置を提供する。【解決手段】所定距離前方の路面で車両Ｖｅに要求される減速度を算出する要求減速度算出手段と、車両Ｖｅの現在車速Ｖｐと所定距離前方の路面の路面摩擦係数μとに基づいて、所定距離前方で出力可能な最大減速度を算出する最大減速度算出手段と、最大減速度算出手段によって算出された最大減速度が、所定距離前方の路面で車両Ｖｅに要求される減速度よりも小さい場合に、その不足する減速度を車両Ｖｅが現在走行している路面で補償する補償手段とを備えている。したがって、所定距離前方の路面において減速度が不足する場合に、車両Ｖｅが現在走行している路面でその不足する減速度を補償するから、所定距離前方で目標とする車速Ｖｒに到達させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の所定距離前方の路面の状態に応じて、その車両の制駆動力を制御する駆動力制御装置において、
前記所定距離前方の路面で前記車両に要求される減速度を算出する要求減速度算出手段と、
前記車両の現在車速と前記所定距離前方の路面の路面摩擦係数μとに基づいて、前記所定距離前方で出力可能な最大減速度を算出する最大減速度算出手段と、
前記最大減速度算出手段によって算出された最大減速度が、前記所定距離前方の路面で前記車両に要求される減速度よりも小さい場合に、その不足する減速度を前記車両が現在走行している路面で補償する補償手段と
を備えていることを特徴とする駆動力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の駆動力を制御する駆動力制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両Ｖｅの走行する路面情報に基づいて、車両Ｖｅの駆動力を制御するように構成された一例が特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載された発明では、車両Ｖｅの前方にあるコーナーまでの距離、コーナーの曲率半径Ｒ、コーナー路面の路面摩擦係数μ、車両Ｖｅの重心位置などに基づいて目標減速度を算出して、これを出力することにより車両Ｖｅの駆動力を制御するように構成されている。また、特許文献２には、現在車両Ｖｅが走行している路面の路面摩擦係数μが大きく、かつ車両Ｖｅ前方の路面摩擦係数μが小さいことが予想される場合に、自動変速機構の変速比をダウンシフトし易いように構成された発明が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２８９３６８号公報
【特許文献２】特開２００５−１５５８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１および２に記載された構成は、前方のコーナー手前の路面摩擦係数μが低い場合に、目標とする減速度が出力できない虞があり、また、路面摩擦係数μが低い路面に進入してから目標減速度を出力できないと判断したのでは、不足する減速度を補うことができないなどの不都合がある。
【０００５】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、前方の路面の路面摩擦係数μが低い場合であっても目標減速度を出力することのできる駆動力制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、上記の目的を達成するために、車両の所定距離前方の路面の状態に応じて、その車両の制駆動力を制御する駆動力制御装置において、前記所定距離前方の路面で前記車両に要求される減速度を算出する要求減速度算出手段と、前記車両の現在車速と前記所定距離前方の路面の路面摩擦係数μとに基づいて、前記所定距離前方で出力可能な最大減速度を算出する最大減速度算出手段と、前記最大減速度算出手段によって算出された最大減速度が、前記所定距離前方の路面で前記車両に要求される減速度よりも小さい場合に、その不足する減速度を前記車両が現在走行している路面で補償する補償手段とを備えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、所定距離前方の路面において減速度が不足する場合には、車両が現在走行している路面でその不足する減速度を補償することができる。そのため、所定距離前方において、目標とする車速に到達させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明に係る制御装置をコーナー制御に適用した例を説明するための制御フローチャートである。
【図２】この発明に係る制御装置をコーナー制御に適用した場合のタイムチャートを模式的に示す図である。
【図３】この発明に係る駆動力制御装置の主要部位の構成を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
この発明をより具体的に説明する。この発明は、車両Ｖｅの走行する路面の情報に基づいて車両Ｖｅの制駆動力を制御するように構成された駆動力制御装置であって、例えばエンジンの出力する動力が無段階に変速可能な無段変速機あるいは所定の変速比に設定して変速する自動変速機構を経由して車輪に伝達される車両Ｖｅに適用することができる。この発明に係る駆動力制御装置の主要部位の構成を模式的に示せば、図３の通りである。
【００１０】
図３において、符号１は、全地球測位システム（ＧＰＳ）を含むナビゲーションシステムを示している。そのナビゲーションシステム１は、車両Ｖｅの走行する路面情報として、先方路面摩擦係数μ、現在路面摩擦係数μ、車両Ｖｅの現在位置、コーナー曲率Ｒ、道路勾配、道路形状などの路面情報を保有し、これらの路面情報を環境適応制御システム２および減速度補償システム３に入力するように構成されている。環境適応制御システム２は、ナビゲーションシステム１から入力される路面情報と変速機ＥＣＵ４から入力される変速情報とに基づいて基準目標減速度を算出し、その算出した基準目標減速度を減速度補償システム３や変速機ＥＣＵ４に入力するように構成されている。減速度補償システム３は、ナビゲーションシステム１から入力される路面情報と環境適応制御システム２から入力される基準目標減速度とから補正目標減速度を算出し、その算出した補正目標減速度を環境適応制御システム２に入力するように構成されている。
【００１１】
変速機ＥＣＵ４は、変速機の現在の変速段（変速比）もしくは目標変速段（目標変速比）を変速情報（制御信号）として保有し、環境適応制御システム２から入力される基準目標減速度とエンジンＥＣＵ５からのエンジン情報とに基づいて変速機を制御するように構成されている。エンジンＥＣＵ５は、エンジン回転数、エンジントルク、スロットル開度センサからの検出信号、アクセル開度センサからの信号、車速センサからの信号、ブレーキセンサからの信号などをエンジン情報（制御信号）として保有している。
【００１２】
エンジンＥＣＵ５は、これらのエンジン情報（制御信号）と変速機ＥＣＵ４から入力される変速情報（変速機の制御信号）とに基づいてエンジンを制御するように構成されている。すなわち、この発明に係る駆動力制御装置は、ナビゲーションシステム１などから得られる車両Ｖｅの走行環境と車両Ｖｅの挙動を検出し、また制御する各種の制御信号とに基づいて、車両Ｖｅの駆動力を制御するように構成されている。
【００１３】
図３に示す構成のシステムによる作用すなわちこの発明に係る装置による車両Ｖｅの前方路面の路面摩擦係数μが低い場合における駆動力の制御について説明する。図１は、車速Ｖｐをコーナー進入速度に適した車速Ｖｒに制御するいわゆるコーナー制御に適用した例を説明するための制御フローチャートであって、先ず、ステップＳ１では、車両Ｖｅの現在の走行位置と予め用意しておいたナビゲーションシステム１内の路面情報とから、車両Ｖｅが現在走行している路面の路面摩擦係数μ＿ｐを取得する。ステップＳ１の制御に続けて、ステップＳ２では、ステップＳ１で取得した現在路面摩擦係数μ＿ｐの路面で出力可能な最大減速度Ｇｍａｘ＿ｐが算出される。この最大減速度Ｇｍａｘ＿ｐの算出式を示せば下記の（１）式の通りである。
【００１４】
Ｇｍａｘ＿ｐ＝μ＿ｐ×車重×重力加速度                ・・・（１）式
【００１５】
ステップＳ２の制御に続けて、ステップＳ３では、ステップＳ２で算出された値が現在の路面で出力可能な最大減速度Ｇｍａｘ＿ｐとして決定される。ステップＳ３の制御に続けてもしくはこれと並行して、ステップＳ４では、環境適応制御システム２によって車両Ｖｅに要求される要求減速度（基準目標減速度）Ｇｔ＿ｃｓが算出され、要求減速度（基準目標減速度）Ｇｔ＿ｃｓとして決定される。
【００１６】
ステップＳ４の制御に続けて、ステップＳ５では、車両Ｖｅが現在走行している路面で出力できる最大減速度Ｇｍａｘ＿ｐと環境適応制御システム２によって算出されて車両Ｖｅに要求される要求減速度（基準目標減速度）Ｇｔ＿ｃｓとが比較される。すなわち、ステップＳ５では要求減速度（基準目標減速度）Ｇｔ＿ｃｓが最大減速度Ｇｍａｘ＿ｐよりも小さいか否かが判断される。要求減速度（基準目標減速度）Ｇｔ＿ｃｓが最大減速度Ｇｍａｘ＿ｐよりも小さい場合には、ステップＳ５で肯定的に判断される。
【００１７】
ステップＳ５で肯定的に判断されると、ステップＳ６で車両Ｖｅの現在の走行位置と予め用意しておいたナビゲーションシステム１内の路面情報とから、所定距離前方の路面の路面摩擦係数μ＿ｆを取得し、ステップＳ７で、所定距離前方の路面で出力可能な最大減速度Ｇｍａｘ＿ｆが算出される。この最大減速度Ｇｍａｘ＿ｆの算出式を示せば下記の（２）式の通りである。
【００１８】
Ｇｍａｘ＿ｆ＝μ＿ｆ×車重×重力加速度                ・・・（２）式
【００１９】
ステップＳ７の制御に続けて、ステップＳ８では、ステップＳ７で算出された値が所定距離前方の路面で出力可能な最大減速度Ｇｍａｘ＿ｆとして決定される。ステップＳ８の制御に続けて、ステップＳ９では、所定距離前方の路面で出力可能な最大減速度Ｇｍａｘ＿ｆと環境適応制御システム２によって算出されて車両Ｖｅに要求される要求減速度（基準目標減速度）Ｇｔ＿ｃｓとが比較される。すなわち、ステップＳ９では、所定距離前方の路面において、要求減速度（基準目標減速度）Ｇｔ＿ｃｓが最大減速度Ｇｍａｘ＿ｆよりも大きく、要求する減速度が出力できないか否かが判断される。要求減速度（基準目標減速度）Ｇｔ＿ｃｓが最大減速度Ｇｍａｘ＿ｆよりも大きい場合には、所定距離前方の路面において、要求する減速度が出力できないとしてステップＳ９で肯定的に判断される。
【００２０】
ステップＳ９で肯定的に判断されると、ステップＳ１０で所定距離前方の路面において不足する減速度ΔＧ＿ｆが算出される。この不足する減速度ΔＧ＿ｆの算出式を示せば下記の（３）式の通りである。
【００２１】
ΔＧ＿ｆ＝Ｇｔ＿ｃｓ−Ｇｍａｘ＿ｆ                    ・・・（３）式
【００２２】
ステップＳ１０の制御に続けて、ステップＳ１１では、目標減速度の補正１がおこなわれる。その補正１を示せば下記の（４）式の通りである。
【００２３】
目標減速度＝Ｇｔ＿ｃｓ＋ΔＧ＿ｆ                        ・・・（４）式
【００２４】
ステップＳ１１の補正１がおこなわれる状況は、車両Ｖｅが現在走行している路面では十分な減速度を得ることができるが、所定距離前方の路面では路面摩擦係数μが低く要求する減速度が得られない場合である。そのため、所定距離前方で不足する減速度ΔＧ＿ｆは、車両Ｖｅが現在走行して路面において出力されるように制御される。すなわち、所定距離前方において、要求する減速度を得られない場合に、その不足する減速度を車両Ｖｅが現在走行している路面において補償するように制御される。
【００２５】
したがって、所定距離前方の低μ路面において目標減速度を出力できないことを見越して、その所定距離前方の低μ路面で不足する減速度を前もって補うので、所定距離前方の低μ路面において車両Ｖｅを目標の車速Ｖｒに到達させることができる。
【００２６】
ステップＳ５で否定的に判断されると、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、要求減速度（基準目標減速度）Ｇｔ＿ｃｓは車両Ｖｅが現在走行している路面で出力できる最大減速度Ｇｍａｘ＿ｐよりも大きいので、最大減速度Ｇｍａｘ＿ｐを目標減速度にする補正２がおこなわれる。この補正２を（５）式に示す。
【００２７】
目標減速度＝Ｇｍａｘ＿ｐ                              ・・・（５）式
【００２８】
ステップＳ１２の補正２がおこなわれる状況は、車両Ｖｅが現在走行している路面は、十分な減速度を出力することができない路面状態の場合であり、車両Ｖｅが現在走行している路面で出力できる最大減速度Ｇｍａｘ＿ｐに目標減速度が設定されて、出力するように制御される。
【００２９】
したがって、現在の路面で出力可能な最大減速度を目標減速度に設定するので、要求減速度と目標減速度との偏差を最小限に抑えることができる。
【００３０】
ステップＳ９で否定的に判断されると、ステップＳ１３に進む。ステップＳ１３では、所定距離前方の路面において出力できる最大減速度Ｇｍａｘ＿ｆが要求減速度（基準目標減速度）Ｇｔ＿ｃｓよりも大きいので、通常通り基準目標減速度を目標減速度にする補正３がおこなわれる。この補正３を（６）式に示してある。
【００３１】
目標減速度＝Ｇｔ＿ｃｓ                                  ・・・（６）式
【００３２】
ステップＳ１３の補正３がおこなわれる状況は、車両Ｖｅが現在走行している路面において十分な減速度を得ることができ、また、所定距離前方の路面においても低μ路面がない場合であり、車両Ｖｅに要求される要求減速度が目標減速度として設定されて、出力されるように制御される。
【００３３】
したがって、この発明に係る駆動力制御装置によれば、車両Ｖｅの走行環境に応じて目標減速度を設定できる。すなわち、所定距離前方の路面において減速度が不足する場合には、車両Ｖｅが現在走行している路面でその不足する減速度を補償するように目標減速度が設定され、また制御される。そのため、所定距離前方において、目標とする車速Ｖｒに到達させることができる。
【００３４】
なお、ステップＳ４において決定される要求減速度（基準目標減速度）Ｇｔ＿ｃｓは、環境適応制御システム２によって算出される。その要求減速度（基準目標減速度）Ｇｔ＿ｃｓの算出方法は、先ず、ステップＳ１４でナビゲーションシステム１などから得られるコーナー情報や車速Ｖｐなどに基づいて、車両Ｖｅがコーナーを旋回する場合の目標横加速度が算出され、またステップＳ１５でナビゲーションシステム１などからコーナー曲率Ｒが取得される。そして、ステップＳ１６では、目標横加速度とコーナー曲率Ｒとから目標車速Ｖｒが算出される。ステップＳ１６の制御に続けて、ステップＳ１７では、コーナーを旋回する場合の目標車速Ｖｒが決定される。またステップＳ１８では、車両Ｖｅの走行している現在位置から前方のコーナーまでの距離が算出され、またステップＳ１９では、車両Ｖｅの現在の車速Ｖｐが車速センサからの出力信号から取得される。そして、ステップＳ２０では、ステップＳ１７で得られた目標車速ＶｒとステップＳ１８で得られたコーナーまでの距離とステップＳ１９で得られた車両Ｖｅの現在車速Ｖｐとから、要求減速度（基準目標減速度）Ｇｔ＿ｃｓが算出される。
【００３５】
図２は、この発明に係る駆動力制御装置を、車速Ｖｐをコーナー進入速度に適した車速Ｖｒに制御するいわゆるコーナー制御に適用した場合のタイムチャートを模式的に示している。図２における実線は、この発明に係る制御を実行した場合を示し、破線は比較例として従来制御をおこなった場合を示している。Ｔ１時点において、先ず、図１に示す制御が開始され、ナビゲーションシステム１に保有されている路面情報に基づいて、例えばコーナー曲率Ｒなどを用いて所定距離前方のコーナーに旋回する場合の目標コーナー進入車速（目標車速）Ｖｔが算出される。符号Ａで示す破断線は、その算出された目標コーナー進入車速Ｖｒを示している。そして、車両Ｖｅの現在車速Ｖｐとこの目標コーナー進入車速Ｖｒとの差から、符号Ｂで示す要求減速度（基準目標減速度）Ｇｔ＿ｃｓが算出される。
【００３６】
符号Ｃで示す区間は、時間がＴ１時点からＴ２時点まで経過する間において、車両Ｖｅの所定距離前方の路面の路面摩擦係数μ＿ｆは、相対的に高い高μ路面であることを示している。この区間Ｃでは、車両Ｖｅの所定距離前方の路面で必要とされる減速度を車両Ｖｅが現在走行している路面で補償する必要がない。換言すれば、区間Ｃでは、所定距離前方の路面が高μ路面であるから、その所定距離前方の高μ路面において必要とされる減速度を得ることができるので、車両Ｖｅが現在走行している路面で要求減速度（基準目標減速度）Ｇｔ＿ｃｓを補償しない。これを符号Ｄで示している。
【００３７】
符号Ｅで示す区間は、時間がＴ２時点からＴ３時点まで経過する間において、車両Ｖｅの所定距離前方の路面の状況は、路面摩擦係数μ＿ｆが相対的に低い低μ路面であることを示している。この区間Ｅでは、所定距離前方の低μ路面おいて、符号Ｆで示す要求減速度（基準目標減速度）Ｇｔ＿ｃｓを出力できない。したがって、符号Ｇで示すように、所定距離前方の低μ路面で不足する減速度ΔＧ＿ｆを区間Ｅにおいて補償する。すなわち、所定距離前方の低μ路面を見越して、車両Ｖｅが高μ路面を走行している間において、所定距離前方の低μ路面で不足する減速度を補うように制御される。したがって、低μ路面において要求減速度（基準目標減速度）Ｇｔ＿ｃｓが出せないことを見越して前もって減速できるから、車両Ｖｅが所定距離前方のコーナーに進入する場合に、車両Ｖｅの現在の車速Ｖｐを目標車速Ｖｒに到達させることができる。
【００３８】
さらに、時間がＴ３時点からＴ４時点まで経過する間においては、車両Ｖｅは低μ路面を走行している。この低μ路面では要求減速度（基準目標減速度）Ｇｔ＿ｃｓを出力することができないので、その低μ路面で出力できる最大減速度が要求減速度（基準目標減速度）Ｇｔ＿ｃｓとして出力される。したがって、低μ路面で要求される本来の減速度と現実に出力できる減速度との偏差を最小限に抑えることができる。
【００３９】
符号Ｈは、比較例として従来手法による駆動力の制御例を示している。すなわち、時間がＴ４時点に達して車両Ｖｅがコーナー入口に到達した場合に、従来制御では、コーナー入口手前の低μ路面において不足する減速度を補うことができない。換言すれば、コーナーの進入速度に適した車速Ｖｒにすることができない。
【００４０】
この発明に係る駆動力制御装置によれば、所定距離前方の低μ路面において目標とする減速度を出力できないことを見越して、前もってその不足する減速度を補うように制御する。そのため、コーナー手前の路面状態が低μ路面であり、その低μ路面では目標とする減速度が得られない場合であっても、コーナーの進入速度に適した車速Ｖｒにすることができる。
【００４１】
なお、高μ路面とは、環境適応制御システム２が算出する要求減速度（基準目標減速度）Ｇｔ＿ｃｓに対して、十分な減速度を出力できる路面状態を言い、低μ路面とは、環境適応制御システム２が算出する要求減速度（基準目標減速度）Ｇｔ＿ｃｓを出力することができない路面状態を言う。また、この発明に係る駆動力制御装置をいわゆるコーナー制御に適用した例を示しているが、これに限定されず、ある区間（所定区間）において車両Ｖｅの減速度を制御する場合にも適用することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１…ナビゲーションシステム、  ２…環境適応制御システム、  ３…減速度補償システム、  ４…変速機ＥＣＵ、  ５…エンジンＥＣＵ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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