(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行装置を駆動する走行駆動力を出力し、且つ、その走行駆動力を変更調整自在な走行駆動手段と、
その走行駆動手段の走行駆動力を自動的に変更調整するように制御する制御手段とが設けられ、
その制御手段は、
アクセル開度及び進行方向指示情報を含む走行駆動力調整情報に基づいて、指示されている進行方向に向かう目標走行駆動力を求め、且つ、その求めた目標走行駆動力に応じて、前記走行駆動手段にて実際に出力させる実目標走行駆動力を、その変化を低く規制する形態で求めて、前記走行駆動手段にて前記実目標走行駆動力を出力させるように制御する走行駆動力調整処理を実行するように構成された自走車両の走行駆動制御装置であって、
前記制御手段が、
前記走行駆動力調整処理において、前記目標走行駆動力が設定値よりも大であれば、前記実目標走行駆動力の単位時間当たりの変化量を、大駆動力用の規制値以下に規制する形態で前記実目標走行駆動力を求め、
前記目標走行駆動力が前記設定値以下であれば、前記実目標走行駆動力の単位時間当たりの変化量を、前記大駆動力用の規制値よりも大きい値として設定された小駆動力用の規制値以下に規制する形態で前記実目標走行駆動力を求めるように構成されている自走車両の走行駆動制御装置。
【請求項２】
前記制御手段が、
前記走行駆動力調整処理において、
前記目標走行駆動力が前記設定値以下であり、且つ、車両の実際の走行方向が前記指示されている進行方向と同じであれば、前記実目標走行駆動力の単位時間当たりの変化量を、前記小駆動力用の規制値以下に規制する形態で前記実目標走行駆動力を求め、
前記目標走行駆動力が前記設定値以下であり、且つ、車両の実際の走行方向が前記指示されている進行方向とは反対方向であれば、前記実目標走行駆動力の単位時間当たりの変化量を、前記小駆動力用の規制値よりも大きい値として設定された緊急用の規制値以下に規制する形態で前記実目標走行駆動力を求めるように構成されている請求項１記載の自走車両の走行駆動制御装置。
【請求項３】
前記制御手段が、
前記走行駆動力調整処理において、
前記目標走行駆動力が前記設定値以下であり、且つ、車両の走行速度が設定車速未満であれば、前記実目標走行駆動力の単位時間当たりの変化量を、前記小駆動力用の規制値以下に規制する形態で前記実目標走行駆動力を求め、
前記目標走行駆動力が前記設定値以下であり、且つ、車両の走行速度が設定車速以上であれば、前記実目標走行駆動力の単位時間当たりの変化量を、前記小駆動力用の規制値よりも小さい値として設定された高速走行用の規制値以下に規制する形態で前記実目標走行駆動力を求めるように構成されている請求項１又は２記載の自走車両の走行駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行装置を駆動する走行駆動力を出力し、且つ、その走行駆動力を変更調整自在な走行駆動手段と、その走行駆動手段の走行駆動力を自動的に変更調整するように制御する制御手段とが設けられ、その制御手段は、アクセル開度及び進行方向指示情報を含む走行駆動力調整情報に基づいて、指示されている進行方向に向かう目標走行駆動力を求め、且つ、その求めた目標走行駆動力に応じて、前記走行駆動手段にて実際に出力させる実目標走行駆動力を、その変化を低く規制する形態で求めて、前記走行駆動手段にて前記実目標走行駆動力を出力させるように制御する走行駆動力調整処理を実行するように構成された自走車両の走行駆動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記構成の自走車両としては、例えば走行駆動用の電動モータにて全走行駆動力を出力する形式のもの、あるいは、走行駆動用の電動モータに加えて走行駆動用のエンジンを備えて、電動モータ及びエンジン夫々により走行駆動力を出力する、いわゆるハイブリッド形式のもの等があり、このような構成の自走車両の走行駆動制御装置においては、アクセル開度の情報や進行方向指示情報等を含む走行駆動力調整情報に基づいて、指示されている進行方向に向かう目標走行駆動力を求め、且つ、その求めた目標走行駆動力に応じて、走行駆動手段にて実際に出力させる実目標走行駆動力を、その変化を低く規制する形態で求めて、前記走行駆動手段にて前記実目標走行駆動力を出力させるように制御する走行駆動力調整処理を実行する構成となっている。
【０００３】
すなわち、走行駆動力調整情報に基づいて車両の走行に必要となる目標走行駆動力を求めて、その走行駆動力を走行駆動手段にて実際に出力させるのであるが、上記したような走行駆動力調整情報に基づいて求められる目標走行駆動力に対して敏感に応答しながら制御を実行する構成とすると、例えば、アクセル操作やブレーキ操作が頻繁に繰り返されたり、これらの操作量が急激に変化するような場合等において、走行駆動手段の駆動状態の変化が急激となり、車両の走行状態が急に変化して車両の動きがギクシャクして運転者等の搭乗者に違和感を与えたりするおそれがあることから、走行駆動手段にて実際に出力させるための実目標走行駆動力を、その変化を低く規制する形態で求めるようにして、このような不利を回避しながら走行駆動力を自動調整するようにしている。
【０００４】
そして、従来では、上記したような走行駆動力調整処理において、例えば図１０に示すように、車両の走行に必要となる目標走行駆動力ＰＷの変化に対して、前記実目標走行駆動力Ｑの単位時間当たりの変化量を、常に、予め定められた所定値以下に規制する形態で前記実目標走行駆動力を求めて、走行駆動手段にてその実目標走行駆動力を出力させるように制御する構成となっており、前記所定値としては、例えば、車両が走行しているとき等において、上記したように車両の動きがギクシャクして搭乗者に違和感を与えたりするおそれが少なくなるような値に設定されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来構成によれば、例えば、車両が指示されている進行方向に向かって走行しているとき等においては、上記したように、アクセル操作やブレーキ操作が頻繁に繰り返されたり、これらの操作量が急激に変化するような場合であっても、実目標走行駆動力の単位時間当たりの変化量を前記所定値以下に規制することで走行駆動手段の駆動状態の変化を緩くして、運転者等の搭乗者に違和感を与えるといった不利を回避させることが可能となる。
しかし、例えば、坂道に停車しているときに坂道を登る方向に車両を発進させるような場合、すなわち、登坂路発進を行う場合には、次のような不利があった。
【０００６】
つまり、前記登坂路発進を行う場合には、運転者はブレーキ操作具を操作して車両を停止させている状態からブレーキ操作具の操作を解除した後に、アクセル操作具を操作して、指示されている進行方向、すなわち、坂道を登る方向に車両を走行させるための走行駆動力を走行駆動手段にて出力させるのであるが、このときにおいても、上記したように実目標走行駆動力の単位時間当たりの変化量が前記所定値以下に規制されることから、アクセル操作具を素早く操作したとしても走行駆動手段によりそのときに必要とされる走行駆動力が直ちに出力されずに、所定の時間遅れの後に必要となる走行駆動力が出力されることになる。そうすると、その時間遅れの間に車両が一旦、坂道を下る方向、すなわち、指示されている進行方向とは逆方向に少しだけ進むことがあり、このような逆走状態により運転者に不安感や違和感を与えるおそれがある。
【０００７】
そこで、このような不都合を回避するために、次のような改良構成が考えられる。
つまり、前記登坂路発進を行う場合に、運転者によりアクセル操作が開始された後に車両の逆走状態を検出すると、その逆走状態の検出に伴って、実目標走行駆動力の単位時間当たりの変化量を規制する値として、前記所定値よりも大きい値にして実目標走行駆動力を求める構成とするものである。
説明を加えると、車両の逆走状態を検出すると、実目標走行駆動力の単位時間当たりの変化量を、予め設定した小さめの値である前記所定値よりも大きくさせることで、そのときのアクセル操作等の運転者による走行用操作に対して敏感に反応させる状態に切り換える構成である。
【０００８】
しかし、このような改良構成においては、車両が実際に前記逆走状態になっていることが検出されて始めて走行用操作に対して敏感に反応させる状態に切り換える構成であるから、その状態の切り換え後においても少なからず車両は逆走することになり、車両が大きく逆走することを抑制することはできるもの、逆走状態が発生することを回避させることは難しいものであり、未だ改善の余地がある。
【０００９】
本発明はかかる点に着目してなされたものであり、その目的は、例えば車両が指示されている進行方向に向かって走行しているときにおいては、車両の走行状態が急に変化して搭乗者に違和感を与える等の不都合を未然に防止できるようにしながら、前記登坂路発進を行う場合に車両が逆走状態になることを極力回避させることが可能となる自走車両の走行駆動制御装置を提供する点にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１によれば、走行装置を駆動する走行駆動力を出力し、且つ、その走行駆動力を変更調整自在な走行駆動手段と、その走行駆動手段の走行駆動力を自動的に変更調整するように制御する制御手段とが設けられ、その制御手段は、アクセル開度及び進行方向指示情報を含む走行駆動力調整情報に基づいて、指示されている進行方向に向かう目標走行駆動力を求め、且つ、その求めた目標走行駆動力に応じて、前記走行駆動手段にて実際に出力させる実目標走行駆動力を、その変化を低く規制する形態で求めて、前記走行駆動手段にて前記実目標走行駆動力を出力させるように制御する走行駆動力調整処理を実行するように構成された自走車両の走行駆動制御装置において、前記制御手段が、前記走行駆動力調整処理において、前記目標走行駆動力が設定値よりも大であれば、前記実目標走行駆動力の単位時間当たりの変化量を、大駆動力用の規制値以下に規制する形態で前記実目標走行駆動力を求め、前記目標走行駆動力が前記設定値以下であれば、前記実目標走行駆動力の単位時間当たりの変化量を、前記大駆動力用の規制値よりも大きい値として設定された小駆動力用の規制値以下に規制する形態で前記実目標走行駆動力を求めるように構成されていることを特徴とする。
【００１１】
すなわち、前記走行駆動力調整処理においては、アクセル開度及び進行方向指示情報を含む走行駆動力調整情報に基づいて、指示されている進行方向に向かう目標走行駆動力を求めることになるが、その目標走行駆動力が設定値よりも大であれば、実目標走行駆動力の単位時間当たりの変化量を大駆動力用の規制値以下に規制する形態で実目標走行駆動力を求め、走行駆動手段にて前記実目標走行駆動力を出力させるように制御する。
そして、前記目標走行駆動力が前記設定値以下であれば、実目標走行駆動力の単位時間当たりの変化量を、大駆動力用の規制値よりも大きい値として設定された小駆動力用の規制値以下に規制する形態で実目標走行駆動力を求め、走行駆動手段にて前記実目標走行駆動力を出力させるように制御する。
【００１２】
つまり、車両が指示されている進行方向に向かって走行しているときにおいて、目標走行駆動力が設定値よりも大きくなるような場合には、実目標走行駆動力の単位時間当たりの変化量を、小さめの値である大駆動力用の規制値以下に規制するので、車両の走行状態が急に変化して運転者等の搭乗者に違和感を与える等の不都合を未然に防止できる。
又、車両が発進する時においては、目標走行駆動力が設定値以下であるから、このような場合には、実目標走行駆動力の単位時間当たりの変化量を大駆動力用の規制値よりも大きくさせることで、そのときの運転者による走行用操作に対して敏感に反応させる状態になるので、走行用操作に対して時間遅れの少ない状態で走行駆動力が出力されることになり、上記したような登坂路発進を行うような場合において車両が逆走状態になることを極力回避させることが可能となる。
【００１３】
従って、車両が指示されている進行方向に向かって走行しているときにおいては、車両の走行状態が急に変化して運転者等の搭乗者に違和感を与える等の不都合を未然に防止できるようにしながら、前記登坂路発進を行う場合に車両が逆走状態になることを極力回避させることが可能となる自走車両の走行駆動制御装置を提供できるに至った。
【００１４】
請求項２によれば、請求項１において、前記制御手段が、前記走行駆動力調整処理において、前記目標走行駆動力が前記設定値以下であり、且つ、車両の実際の走行方向が前記指示されている進行方向と同じであれば、前記実目標走行駆動力の単位時間当たりの変化量を、前記小駆動力用の規制値以下に規制する形態で前記実目標走行駆動力を求め、前記目標走行駆動力が前記設定値以下であり、且つ、車両の実際の走行方向が前記指示されている進行方向とは反対方向であれば、前記実目標走行駆動力の単位時間当たりの変化量を、前記小駆動力用の規制値よりも大きい値として設定された緊急用の規制値以下に規制する形態で前記実目標走行駆動力を求めるように構成されていることを特徴とする。
【００１５】
すなわち、前記目標走行駆動力が前記設定値以下であり、且つ、車両の実際の走行方向が前記指示されている進行方向と同じであれば、前記実目標走行駆動力の単位時間当たりの変化量を、前記小駆動力用の規制値以下に規制する形態で前記実目標走行駆動力を求め、走行駆動手段にて前記実目標走行駆動力を出力させるように制御するので、運転者による走行用操作に対して時間遅れの少ない状態で走行駆動力が出力されることになり、車両が逆走状態になることを極力回避させることが可能となる。
【００１６】
このように実目標走行駆動力の単位時間当たりの変化量を小駆動力用の規制値以下に規制する形態とした場合であっても、車両の実際の走行方向が前記指示されている進行方向とは反対方向であれば、車両が逆走状態を起こしているものと考えられるので、そのときには前記実目標走行駆動力の単位時間当たりの変化量を前記小駆動力用の規制値よりも大きい緊急用の規制値以下に規制する形態で実目標走行駆動力を求め、走行駆動手段にて実目標走行駆動力を出力させるように制御する。そうすると、そのときの運転者による走行用操作に対してより一層敏感に反応させる状態になり、車両がそれ以上逆走することを抑制することができ、請求項１を実施するのに好適な手段が得られる。
【００１７】
請求項３によれば、請求項１又は２において、前記制御手段が、前記走行駆動力調整処理において、前記目標走行駆動力が前記設定値以下であり、且つ、車両の走行速度が設定車速未満であれば、前記実目標走行駆動力の単位時間当たりの変化量を、前記小駆動力用の規制値以下に規制する形態で前記実目標走行駆動力を求め、前記目標走行駆動力が前記設定値以下であり、且つ、車両の走行速度が設定車速以上であれば、前記実目標走行駆動力の単位時間当たりの変化量を、前記小駆動力用の規制値よりも小さい値として設定された高速走行用の規制値以下に規制する形態で前記実目標走行駆動力を求めるように構成されていることを特徴とする。
尚、前記高速走行用の規制値としては、前記小駆動力用の規制値よりも小さい値であればよく、例えば、前記大駆動力用の規制値と同じ値に設定してもよく、又は、大駆動力用の規制値とは異なる値に設定するものでもよい。
【００１８】
すなわち、上記したような登坂路発進を行うような場合のように、前記目標走行駆動力が前記設定値以下であり、且つ、車両の走行速度が設定車速未満であれば、実目標走行駆動力の単位時間当たりの変化量を、前記小駆動力用の規制値以下に規制する形態で実目標走行駆動力を求め、走行駆動手段にて実目標走行駆動力を出力させるように制御するので、走行用操作に対して時間遅れの少ない状態で走行駆動力が出力されることになり、登坂路発進を行う場合であっても車両が逆走状態になることを極力回避させることが可能となる。
【００１９】
そして、例えば緩やかな下り坂をほぼ定速で安定走行している場合のように、目標走行駆動力が設定値以下であり、且つ、車両の走行速度が設定車速以上であれば、実目標走行駆動力の単位時間当たりの変化量を、前記小駆動力用の規制値よりも小さい高速走行用の規制値以下に規制する形態で実目標走行駆動力を求め、走行駆動手段にて実目標走行駆動力を出力させるように制御するので、車両が設定車速以上の高速で走行している場合には、実目標走行駆動力の単位時間当たりの変化量が少なめに抑制され、アクセル操作やブレーキ操作が頻繁に繰り返されたり、これらの操作量が急激に変化するような場合であっても、実目標走行駆動力の単位時間当たりの変化量を、小駆動力用の規制値よりも小さい高速走行用の規制値以下に規制することで、走行駆動手段の駆動状態の変化を緩くして、搭乗者に違和感を与えるといった不利を回避させることができ、請求項１又は２を実施するのに好適な手段が得られる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る自走車両の走行駆動制御装置について図面に基づいて説明する。
図１に、自走車両の一例としてのハイブリッド車両のシステム構成を示している。このハイブリッド車両は、後述するような遊星ギア機構１、エンジン２、発電機３、及び、電動モータ４等が一体的に組み付けられた走行駆動手段としての駆動ユニットＫが設けられ、この駆動ユニットＫが、走行装置としての左右の前輪５を駆動する走行用駆動力を発生するように構成されている。
【００２１】
次に駆動ユニットＫの構成について説明する。
図２に示すように、エンジン２、電動モータ４、及び、発電機３は夫々、遊星ギア機構１を介して機械的に結合されており、遊星ギア機構１は、中央軸芯周りで回転するサンギア１８、サンギア１８の外周を係合して自転しながら中央軸芯周りで公転する３個の遊星ピニオンギア１９、さらにその外周で各遊星ピニオンギア１９に係合しながら回転するリングギア２０が備えられ、前記３個の遊星ピニオンギア１９はキャリア２１にて軸支され一体的に中央軸芯周りで公転するように構成されている。
この遊星ギア機構１に対して、エンジン２の出力軸２ａがキャリア２１に結合され、発電機３の駆動軸３ａがサンギア１８に結合され、電動モータ４の駆動軸４ａがカウンタギア２２を介してリングギア２０に結合されている。又、前記電動モータ４の駆動軸４ａはカウンターギア２２及びディファレンシャルギア２３を介して左右の前輪５に結合されている。つまり、電動モータ４と各前輪５とは連動連結される状態であり常に同期して回転する状態となっている。
【００２２】
上記構成の遊星ギア機構１では、前記各ギアに夫々結合されている３つの軸、つまり、エンジン２の出力軸２ａ、発電機３の駆動軸３ａ、及び、電動モータ４の駆動軸４ａのうち、２つの軸の回転状態（回転速度や回転トルク等）が定まると、残りの１つの軸の回転状態は一義的に定まる特性を有している。
これらの間での回転速度の関係は、図４に示すような共線図で表すことができる。前記各ギアが停止している状態（速度ゼロ）であれば、図の特性線Ｌ１で示す状態となる。そして、エンジン２が停止している状態で電動モータ４のみにより走行駆動させるモータ走行状態では、図の特性線Ｌ２で示すように電動モータ４を前進方向側に回転駆動する。このとき、エンジン２は停止しており、発電機３は発電方向とは逆向きの自由回転状態となる。
前記モータ走行状態においてエンジン２を始動させるときには、図の特性線Ｌ３で示すように、発電機３を電動モータとして機能させて設定回転速度で駆動させてエンジン２を始動させる。エンジン２が始動すると、図の特性線Ｌ４で示すように、発電機３は回転速度をゼロに調整して図示しないクラッチ機構により機械的に回転停止状態に維持され、その後はエンジン２の動力と電動モータ４の動力により走行駆動される。バッテリー１７の充電が必要なときは、図の特性線Ｌ５で示すようにエンジン２の回転速度を上げて発電機３を駆動して発電させることができる。
【００２３】
このように、エンジン２の出力軸、発電機３の駆動軸、及び、電動モータ４の駆動軸の夫々の回転速度の関係は共線図上で常に一直線として規定されることになる。発電機３及び電動モータ４は、夫々、交流同期式の電動機で構成され、これらに対する駆動電流の供給方向と電流値を調節して回転方向や回転速度を制御することが可能であり、駆動ユニットＫは無段階に走行速度を変更させることができる構成となっている。
【００２４】
次に、このハイブリッド車両における駆動ユニットＫに対する制御構成について説明する。
図３にも示すように、車両全体の動作を統括して管理する車両制御部６、この車両制御部６からの制御情報に基づいて前記電動モータ４の動作を制御するモータ制御部７、車両制御部６からの制御情報に基づいて前記発電機３の動作を制御する発電機制御部８、車両制御部６からの制御情報に基づいて前記エンジン２の出力、具体的には、電子スロットル弁９のスロットル開度及びインジェクタ（図示せず）の燃料噴射量を自動調節するエンジン制御部１０夫々が備えられ、アクセル操作具１１の操作量を検出するアクセル操作量検出センサＳ１、ブレーキ操作具１３の操作量（操作圧）を検出するブレーキ操作量検出センサＳ２、シフトポジションレバー１５の位置を検出するシフトポジションセンサＳ３、及び、前輪５の車軸の回転速度に基づいて車速を検出するとともに、車軸の回転方向に基づいて、車両の進行方向が前後進いずれであるかを検出するための車速センサＳ４等による各種の検出情報が車両制御部６に入力される構成となっている。
前記シフトポジションレバー１５の位置としては、「Ｐ」（駐車位置）、「Ｒ」（後進走行位置）、「Ｎ」（中立位置）、「Ｄ」（前進走行位置）、「Ｂ」（制動力が大きめに作用する前進走行位置）があり、運転者により運転状況に応じて適宜、切り換え操作されることになる。
前記電動モータ４、発電機３並びに前記各制御部に対する駆動電力は、バッテリー１７から供給され、このバッテリー１７は後述するように発電機３や電動モータ４からの発電電力によって充電される構成となっている。
【００２５】
そして、前記車両制御部６が、アクセル操作具１１の操作量の情報、ブレーキ操作具１３の操作量の情報、シフトポジションレバー１５の位置の情報、車速検出情報等の走行駆動力調整情報に基づいて、駆動ユニットＫに対する目標駆動方向及び目標走行駆動力を求め、且つ、その求めた目標駆動方向及び目標走行駆動力に応じて、駆動ユニットＫにて実際に出力させるための実目標駆動方向及び実目標走行駆動力を、その変化を低く規制する形態で求めて、駆動ユニットＫにて実目標走行駆動力を実目標駆動方向で出力させるように制御する走行駆動力調整処理を実行するように構成されている。すなわち、車両制御部６が、駆動ユニットＫにて実目標走行駆動力を実目標駆動方向で出力させるように、モータ制御部７、発電機制御部８、及び、エンジン制御部１０に制御情報を出力して、エンジン２、発電機３及び電動モータ４の出力を制御するようになっている。
【００２６】
詳述すると、例えば、シフトポジションレバー１５が「Ｄ」位置にあるときの車速の変化に対する駆動ユニットＫに対する要求駆動力の変化特性が、図６に示すような特性として予め設定されており、前記車両制御部６がこの特性に基づいて要求駆動力を求める構成となっている。図６（イ）に示されるラインｑ１は、アクセル操作量が最大（全開）になったときの値に対応する車速の変化に対する要求駆動力の変化を示しており、アクセル操作量が変化した場合の要求駆動力の変化割合が図６（ロ）に示すような特性として予め設定されている。そして、これらの特性から、そのときの車速に対応する要求駆動力は、図６（イ）に示されるラインｑ１から求められる車速に対する値と、アクセル操作量の検出値に基づく変化割合（％）との積により求められることになる。
【００２７】
図６に示す特性において、正（＋）側は、目標走行方向が前進方向であること、すなわち、前進走行用の要求駆動力であることを示し、図において上側ほど前進走行用の要求駆動力が大となることを示している。又、負（−）側は、目標走行方向が前進方向とは逆方向の要求駆動力であることを示し、図において下側ほど逆向きの要求駆動力が大となることを示している。そして、図６のラインｑ２は、アクセル操作量が最小（全閉）で且つブレーキ操作量が最小になったときの要求駆動力の変化特性を示しており、又、図６のラインｑ３はブレーキ操作量が最大になったときの要求駆動力の変化特性を示している。
【００２８】
アクセル並びにブレーキが操作されていないときには、このラインｑ２を用いて要求駆動力が求められることになる。上記ラインｑ２より明らかなように、車速が設定車速より大でありアクセルが全閉であるとき負（−）側の要求駆動力、すなわち、指示されている進行方向とは逆向きの要求駆動力となることを示しており、ラインｑ２及びラインｑ３より明らかなように、ブレーキ操作量が大であるほど負（−）側の要求駆動力が大になるように設定されている。
この負側の要求駆動力は後述するように電動モータによる回生制動力の大きさに対応するものとなる。
【００２９】
前記車両制御部６は、アクセル開度やブレーキ操作量等の走行駆動力調整情報に基づいて求められる要求駆動力から、駆動ユニットＫが出力すべき目標駆動方向及び目標走行駆動力を演算にて求める目標値演算処理を実行し、更には、その求めた目標駆動方向及び目標走行駆動力に応じて、駆動ユニットＫにて実際に出力させるための実目標走行駆動力を、その変化を低く規制する形態で求める実制御値演算処理を実行する。
これは、上記したような走行駆動力調整情報に基づいて求められる目標走行駆動力に対して敏感に応答しながら制御を実行する構成とすると、例えば、アクセル操作やブレーキ操作が頻繁に繰り返されたり、これらの操作量が急激に変化するような場合等において、駆動ユニットＫの駆動状態の変化が急激となり、車両の走行状態が急に変化して運転者等の搭乗者に違和感を与えたり、駆動騒音が発生したりするおそれがあることから、駆動ユニットＫにて指示されている走行方向へ実際に出力させるための実目標走行駆動力を、その変化を低く規制する形態で求めるようにして、このような不利を回避しながら走行駆動力を自動調整するようにしているのである。
【００３０】
そして、駆動ユニットＫの走行駆動力が実目標走行駆動力になるように自動調節すべく、モータ制御部７、発電機制御部８、及び、エンジン制御部１０に制御情報を出力して、エンジン２、発電機３及び電動モータ４の出力を制御するのである。
【００３１】
上記したような負側すなわち逆向きの走行駆動力の変更調節は、モータ制御部７が電動モータ４に通流する電流値を変更調節することにより、電動モータ４の走行駆動力を変更調節することによって行う。例えば、車両の減速時には、電動モータ４が回生制動力により前記逆向き駆動力を発生する状態になり、回生制動によって発生した電力がバッテリー１７に充電されるようになっており、その電流を変更調節することで回生制動力の大きさを調節する構成となっている。このようにして回生制動力により油圧式の摩擦ブレーキを補助する構成となっている。
【００３２】
又、上記ラインｑ２より明らかなように、車速が設定速度よりも低い低速状態において、アクセル開度が全閉であってもクリープ走行用の走行駆動力ＴＣＲを出力させる形態で要求駆動力が設定される構成となっている。これは、例えば、停止している状態から車両を微速で発進させたい場合等に対応できるようにして操作性を向上させたものである。車速が低速で要求される駆動力が小さい場合には、エンジン２を停止させた状態で電動モータ４の駆動力のみにより車輪を駆動するように構成してあり、上記したようなクリープ走行用の走行駆動力ＴＣＲも電動モータ４にて出力する構成となっている。尚、車速が走行停止していたり設定車速以下の低速状態であっても、バッテリーの充電状態が低下して充電が必要であると判断されると、エンジン２を始動させて発電機３を駆動してバッテリー１７を充電させる動作を実行することもある。このときは、クリープ走行用の走行駆動力ＴＣＲは、電動モータの出力だけでなくエンジンの動力により出力されることになる。
【００３３】
以下、車両が停車している状態から発進して走行し、その後、減速して停止するまでの各操作段階での夫々の運転モードにおける制御内容について簡単に説明する。
エンジン２、電動モータ４、及び、発電機３が回転を停止している停止状態（図４の特性線Ｌ１に対応）から、アクセルが踏み込み操作されると、先ず、エンジン２を停止した状態で電動モータ４に前進走行用の駆動トルクを発生させて車両を発進させる（図４の特性線Ｌ２に対応）。
エンジン２の駆動力を必要とするような場合には、走行速度が設定速度まで上昇すると発電機３を回転駆動させてエンジン２を始動させる（図４の特性線Ｌ３に対応）。つまり、車両制御部６がエンジン２の始動に必要な目標回転速度を求め、その目標回転速度の指令情報を発電機制御部８に指令し、発電機制御部８が、対応する目標回転速度になるように発電機３に対する駆動用の供給電流値を制御する。
発電機制御部８により発電機３が駆動トルクを生じている状態から回生トルクを発生している状態になったことが判断されることにより、エンジン２の始動が確認されると、その後は発電機３の回転を停止させて機械的に制動をかけて停止状態を維持するようになっている（図４の特性線Ｌ４に対応）。
【００３４】
尚、車両走行中においてバッテリー１７の充電状態が低下して充電が必要であると判断されると、エンジン２の動力により発電機３を駆動して発電してバッテリー１７を充電する（図４の特性線Ｌ５に対応）。又、図示はしないが、車両走行停止中、すなわち、電動モータ４が駆動停止しているときに、バッテリー１７の充電が必要であると判断されると、エンジン２を始動してエンジン２の動力により発電機３を駆動して発電することもある。
【００３５】
エンジン２が始動した後において、エンジン２に対するスロットル開度及び燃料噴射量は、エンジン２の回転速度の変化に対して運転効率が最も大きくなるような最適燃費ラインに沿って変化するように電子スロットル弁９やインジェクタを自動調節する構成となっている。
説明を加えると、図５に、エンジン２の運転効率の高い点に沿うように予め設定されたエンジン２の回転速度に対する目標スロットル開度の変化特性、すなわち、最適燃費ラインが示されており、前記要求駆動力や車速の情報からエンジンの目標回転速度を求めて、その目標回転速度とこの最適燃費ラインとからそのときの目標スロットル開度を求め、実際のスロットル開度が目標スロットル開度になるように電子スロットル弁９を自動調節するようになっている。尚、図示はしないが、吸入空気量とエンジン回転速度に対応する燃料噴射量も合わせて求められ、対応する燃料噴射量になるように自動調節されることになる。
【００３６】
そして、上記したような最適燃費ラインに基づくエンジンの駆動力では不足する走行駆動力を電動モータ４により出力するようになっている。車速が高速であれば、回生制動力を発生するための目標電流値を求めて、電動モータ４からバッテリー１７に供給される電流が目標電流値になるように電流量を調整制御する。このとき、電動モータ４は発電機として機能し発電した電力はバッテリー１７に蓄電される構成となっている。
【００３７】
車両を停止させるためにブレーキ操作が行われると、上記したように指示されている進行方向とは逆向きの走行駆動力が発生するように、電動モータ４の電流値を調節するとともに、ブレーキ操作が大であるほど逆向き駆動力が大になるように電流値を変更調節するようになっている。又、車両が設定車速としてのクリープ車速以下にまで減速するか又は移動停止した後は、アクセル開度が全閉であっても上記したような前進走行用のクリープ走行用の走行駆動力を出力すべく、少なくとも電動モータ４により出力する走行駆動力を変更調節するようになっている。尚、バッテリー１７の充電を行うときには、エンジン２及び電動モータ４の両方の出力による走行駆動力を変更調節することになる。
【００３８】
シフトポジションレバー１５が「Ｄ」位置にある場合について説明したが、それ以外の指令位置、例えば、「Ｂ」位置にある場合や「Ｒ」位置にある場合であっても、同じような処理を実行することになる。但し、このように走行用の指令位置が異なると、車速の変化に対する要求駆動力の変化特性等として異なる特性が用いられることになる。例えば、「Ｂ」位置では、「Ｄ」位置に比べて、アクセルが全閉であるときの逆向き走行駆動力が大きめの値が設定されることになるが、それらの詳細については説明は省略する。
【００３９】
上述したような駆動ユニットＫに対する走行駆動力の調整処理が走行駆動力調整処理に対応しており、車両制御部６、モータ制御部７、発電機制御部８、エンジン制御部１０の夫々により、走行駆動力調整処理を実行する制御手段Ｈが構成される。
この制御手段Ｈの制御内容について図面を参照しながら説明を加えると、図７に示すように、先ず、アクセル操作量検出センサＳ１にて検出されるアクセル操作具１１の操作量の情報、ブレーキ操作量検出センサＳ２にて検出されるブレーキ操作具１３の操作量の情報、シフトポジションセンサＳ３にて検出されるシフトポジションレバー１５の位置の情報、車速センサＳ４にて検出される車速検出情報の夫々を取り込み、それらの各種の情報に基づいて、現在の車両の走行状態が上述したような各種の運転モードのうちのいずれの運転モードにあるかを判断する処理や、上記各種の検出情報に基づいて、前記要求駆動力から前記目標駆動方向及び目標走行駆動力を演算にて求める目標値演算処理、及び、前記目標駆動方向及び目標走行駆動力に応じて、駆動ユニットＫにて実際に出力させるための実目標駆動方向及び実目標走行駆動力を求める実制御値演算処理、及び、エンジンを始動させたり、停止させたりする必要があるか否かの判断処理等を含む演算処理を実行する。
【００４０】
そして、前記演算処理にて演算された結果に基づいて、エンジン２を始動させるエンジン始動処理、上記したような各運転モードに応じて必要とされる駆動力になるように上記したような最適燃費ラインに従ってスロットル開度が調整される状態で、エンジン２の出力を調整するエンジン出力処理、上記したような各運転モードに応じて必要とされる運転状態になるように電動モータ４の出力を調整するモータ出力処理、及び、運転モードに応じて必要とされる運転状態になるように発電機３の出力を調整する発電機出力処理の夫々を実行するように構成されている。これらの一連の処理が走行駆動力調整処理に対応する。
【００４１】
次に、前記実制御値演算処理について説明する。
すなわち、前記目標値演算処理にて求めた指示されている進行方向に向かう目標走行駆動力が予め設定された設定値よりも大であれば、実目標走行駆動力の単位時間当たりの変化量を、大駆動力用の規制値以下に規制する形態で実目標走行駆動力を求める。そして、前記目標走行駆動力が前記設定値以下であり、車両の走行速度が設定車速未満で、しかも、車両の実際の走行方向が前記指示されている進行方向と同じであれば、前記実目標走行駆動力の単位時間当たりの変化量を、前記小駆動力用の規制値以下に規制する形態で前記実目標走行駆動力を求める。
又、前記目標走行駆動力が前記設定値以下であっても、車両の実際の走行方向が前記指示されている進行方向とは反対方向であれば、実目標走行駆動力の単位時間当たりの変化量を、小駆動力用の規制値よりも大きい値として設定された緊急用の規制値以下に規制する形態で実目標走行駆動力を求める。
更に、前記目標走行駆動力が前記設定値以下であっても、車両の走行速度が設定車速以上であれば、実目標走行駆動力の単位時間当たりの変化量を、前記小駆動力用の規制値よりも小さい値として設定された高速走行用の規制値以下に規制する形態で実目標走行駆動力を求める。尚、この実施形態では、高速走行用の規制値としては、大駆動力用の規制値と同じ値になるように設定されている。
【００４２】
尚、詳述はしないが、前記目標走行方向として反対方向が求められた場合、すなわち、電動モータにて回生制動力を発生させる場合には、目標走行駆動力の大きさにかかわらず、実目標走行駆動力の単位時間当たりの変化量を前記大駆動力用の規制値以下に規制する形態で実目標走行駆動力を求めるようにしている。
【００４３】
前記実制御値演算処理の具体的な処理内容について、制御フローチャートに基づいて説明する。
図８に示すように、前記目標値演算処理にて求めた指示されている進行方向に向かう正側の目標走行駆動力ＰＷが予め設定された設定値ＰＷｓよりも大であれば、後述するような制御偏差を制限するための制限値αとして、前記大駆動力用の規制値に対応する第１制限値α１に設定する（ステップ１、２）。車速センサＳ４の検出情報に基づいて、現在の車速並びに現在の車両の進行方向を判別し、前記目標走行駆動力ＰＷが前記設定値ＰＷｓ以下であり、車両の走行速度Ｖが設定車速Ｖｓ未満で、しかも、車両の実際の走行方向が前記指示されている進行方向と同じ、すなわち、逆走していない状態であれば、制御偏差を制限するための制限値αとして、前記小駆動力用の規制値に対応する第２制限値α２に設定する（ステップ３、４、５）。又、前記目標走行駆動力が前記設定値以下であり、車両の走行速度Ｖが設定車速Ｖｓ未満で、しかも、車両の実際の走行方向が前記指示されている進行方向とは反対方向であれば、制御偏差を制限するための制限値αとして、前記緊急用の規制値に対応する第３制限値α３に設定する（ステップ６）。
又、前記目標走行駆動力ＰＷが前記設定値ＰＷｓ以下であっても、車両の走行速度Ｖが設定車速Ｖｓ以上であれば、制御偏差を制限するための制限値αとして、高速走行用の規制値に対応する第１制限値α１、すなわち、大駆動力用の規制値に対応する値と同じ値に設定する。
【００４４】
そして、前回の制御ルーチンで求められた実目標走行駆動力と今回の制御ルーチンで求められた目標走行駆動力との制御偏差αｘが前記制限値αより大であるか否かが判断される（ステップ７）。すなわち、目標走行駆動力は制御ルーチンが実行される所定時間経過毎に求められることになるが、今回の処理で求められた目標走行駆動力に対して、そのときに出力調整されている実際の走行駆動力との偏差、つまり、制御偏差αｘが制限値αより大であるか否かが判断される。そして、前記制御偏差αｘが制限値αより大でなければ、今回の制御ルーチンで求めた目標走行駆動力ＰＷを、そのまま実目標走行駆動力Ｑとして求め（ステップ８）、前記制御偏差αｘが制限値αより大であれば、前回の処理において求めた実目標走行駆動力Ｑから前記制限値αだけ変化した値を今回の新たな制御目標値である実目標走行駆動力Ｑとして求めるのである（ステップ９）。つまり、制御偏差を制限値α以下に制限する構成である。
【００４５】
図９に、ブレーキ操作を行っている停止状態から、ブレーキ操作を解除した後に、アクセル操作具による操作を行い、車両を発進させる場合のタイミングチャートを示している。この図を参照しながら実制御値演算処理の具体例について説明する。
【００４６】
すなわち、アクセル操作具の操作量が図に示すように急激に変化したような場合には、目標走行駆動力もそれに対応して急激に変化することになるが、上記したような実制御値演算処理によって、実目標走行駆動力Ｑの単位時間当たりの変化量は予め設定された規制値以下の低い値に規制されることになる。
このとき、車両が逆走状態でなければ、目標走行駆動力ＰＷが設定値ＰＷｓを越えると、図９にて実線の線分Ｌ１１で示すように、実目標走行駆動力Ｑの単位時間当たりの変化量は第１制限値α１以下に制限されて緩やかな変化となる。しかし、目標走行駆動力ＰＷが設定値ＰＷｓ以下であれば、図９にて実線の線分Ｌ１２で示すように、実目標走行駆動力Ｑの単位時間当たりの変化量は第２制限値α２以下に制限されるだけで、第１制限値α１以下に制限される状態に比べて敏感な反応を行うことになる。
【００４７】
従って、例えば、登坂路発進を行うような場合において、ブレーキ操作を解除してからアクセル操作を行い所定の走行駆動力が発生して車両を発進させるまでの間に、時間遅れが生じるのを極力回避させることができ、車両が運転者の意思に反して逆走するといった不利を極力回避させやすいものとなる。
【００４８】
又、このような登坂路発進のときに車両の逆走が検出される場合には、図９の一点鎖線の線分Ｌ１３にて示すように、目標走行駆動力ＰＷが設定値ＰＷｓ以下であれば、実目標走行駆動力Ｑの単位時間当たりの変化量は第２制限値α２より大きい第３制限値α３以下に制限されるだけで、第２制限値α２以下に制限される状態に比べてより敏感な反応を行うことが可能で、車両の逆走が継続されることを回避させ易いものとなる。尚、目標走行駆動力ＰＷが設定値ＰＷｓを越えると、図９の一点鎖線の線分Ｌ１４にて示すように、実目標走行駆動力Ｑの単位時間当たりの変化量は第１制限値α１以下に制限される。
【００４９】
〔別実施形態〕
以下、別実施形態を列記する。
【００５０】
（１）上記実施形態では、前記高速走行用の規制値に対応する値として、大駆動力用の規制値と同じ値になるように設定するものを例示したが、このような構成に限らず、高速走行用の規制値としては、前記小駆動力用の規制値よりも小さい値として設定するものであればよく、大駆動力用の規制値よりも大きい値でもよく、大駆動力用の規制値よりも小さい値に設定するものでよい。
【００５１】
（２）上記実施形態では、前記目標走行駆動力が前記設定値以下であり、且つ、車両の実際の走行方向が前記指示されている進行方向とは反対方向であれば、前記実目標走行駆動力の単位時間当たりの変化量を、緊急用の規制値として、予め設定された第３制限値以下に規制する構成としたが、このような構成に限らず、例えば設定時間以上逆走状態が継続すると、緊急用の規制値として、第３制限値よりも更に大きい制限値に変更させるようにしたり、逆走状態が解除されるまで段々と大きい制限値に変更させる構成とする等、状況に応じて適宜変更させる構成としてもよい。
【００５２】
（３）上記実施形態では、前記目標走行駆動力が前記設定値以下であり、且つ、車両の実際の走行方向が前記指示されている進行方向とは反対方向であれば、前記実目標走行駆動力の単位時間当たりの変化量を、前記小駆動力用の規制値よりも大きい値として設定された緊急用の規制値以下に規制する形態で前記実目標走行駆動力を求めるように構成されるものを例示したが、このような構成に限らず、例えば、車両の実際の走行方向がいずれの方向であっても、前記目標走行駆動力が前記設定値以下であれば、前記実目標走行駆動力の単位時間当たりの変化量を、前記大駆動力用の規制値よりも大きい値として設定された小駆動力用の規制値以下に規制する形態で前記実目標走行駆動力を求めるように構成してもよい。
【００５３】
（４）上記実施形態では、目標走行駆動力に応じて実目標走行駆動力をその変化を低く規制する形態で求める処理として、制御偏差が一定値に制限される構成としたが、このような構成に限らず、次に例示する方法の他、各種の形態で実施してもよい。
例えば、前記制御偏差が大であれば、その制御偏差に対して、上記したような小駆動力用の規制値や大駆動力用の規制値等の各規制値に対応させて予め設定される低減率をかけて新たな制御偏差を設定して、走行駆動力の現在の調整値に新たな制御偏差を足した値を新たな制御目標値（実目標走行駆動力）として設定し、走行駆動力がその新たな制御目標値になるように自動調整する構成としてもよい。言い換えると、制御偏差を所定値に制限するのではなく、所定の割合で制限する構成である。
【００５４】
（５）上記実施形態では、自走車両として、エンジン及び電動モータ双方の動力を車軸に伝達可能な所謂、パラレルハイブリッド方式のハイブリッド車両を例示したが、本発明は、この構成に限らず、エンジンは発電のみ行い電動モータにて車軸を駆動するシリーズハイブリッド方式のハイブリッド車両にも適用でき、又、ハイブリッド車両に限らず、電動モータのみにより走行装置を駆動する電気自動車にも適用できる。
【００５５】
（６）上記実施形態では、走行駆動手段が走行装置として前輪を駆動する構成としたが、これに限らず、後輪を駆動する構成や、４  輪すべてを駆動する構成でもよく、又、駆動手段として遊星ギア機構を備える構成を例示したが、このような構成に限定されるものではなく、各種の伝動機構を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】概略構成図
【図２】駆動ユニットを示す図
【図３】制御ブロック図
【図４】駆動ユニットの動作状態を示す共線図
【図５】最適燃費ラインを示す図
【図６】要求駆動力を示す図
【図７】制御動作のフローチャート
【図８】制御動作のフローチャート
【図９】走行駆動力の変化状態を示す図
【図１０】従来の走行駆動力の変化状態を示す図
【符号の説明】
Ｋ            走行駆動手段
Ｈ            制御手段
ＰＷ          目標走行駆動力
ＰＷｓ        設定値
α１          大駆動力用の規制値
α２          小駆動力用の規制値
α３          緊急用の規制値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003609040.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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