(57)【要約】  電子制御ユニット（１）は、エンジン（６）から出力される駆動力をアクセルペダル（２）の操作量に応じて調整する。そして、電子制御ユニット（１）は、アクセルペダル（２）の操作量が所定の条件を満たすときには、エンジン（６）から出力される駆動力を抑制する駆動力抑制処理を実行するとともに、この駆動力抑制処理が実行されているときの駆動力の抑制度合を路面の勾配に応じて変更する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機から出力される駆動力をアクセル操作量に応じた駆動力よりも低下させる駆動力抑制処理を実行する車両の駆動力制御装置において、
前記駆動力抑制処理が実行されているときの駆動力の抑制度合を路面の勾配に応じて変更する
ことを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項２】
前記駆動力抑制処理が実行されているときの駆動力の抑制度合は、路面の勾配が大きいときほど小さくされる
請求項１に記載の車両の駆動力制御装置。
【請求項３】
前記駆動力抑制処理は、アクセル操作量が所定の条件を満たし、かつ車両の加速度が所定の判定値以上のときに実行される
請求項１または２に記載の車両の駆動力制御装置。
【請求項４】
前記駆動力抑制処理の実行中には、車速が高いときほど車両の加速度が小さくなるように駆動力が抑制される
請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両の駆動力制御装置。
【請求項５】
車速に基づいて設定される車両の目標加速度と車両の実際の加速度との偏差に基づきフィードバック制御を通じてフィードバック駆動力を設定するとともに、前記勾配に基づきフィードフォワード制御を通じてフィードフォワード駆動力を設定し、前記フィードバック駆動力と前記フィードフォワード駆動力とに基づいて前記駆動力抑制処理の実行中の目標駆動力を算出する
請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両の駆動力制御装置。
【請求項６】
車両の加速度を検出する加速度センサと車速を検出する速度センサとを備えており、前記加速度センサの検出値から前記車速の微分値を減算した値を前記勾配の代用値として利用する
請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両の駆動力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の駆動力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の駆動力制御装置として、例えば特許文献１に記載されているように、アクセルペダルが強く踏み込まれたときには、エンジンから出力される駆動力をアクセルペダルの操作量に応じた駆動力よりも低下させる駆動力抑制処理を行うものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−１９０１３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車両が坂路にいるときに上記駆動力抑制処理が実行されると、駆動力不足によって車両が坂路を下がってしまうことが懸念される。こうした車両の下がりは、他の制御、例えば坂路でのブレーキ制御等を併用することで抑えることができるものの、駆動力制御に加えて他の制御も併用する必要があるため、制御が複雑化してしまう。【０００５】
この発明は、こうした従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、坂路での車両の下がりをより簡素な構成で抑えることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、原動機から出力される駆動力をアクセル操作量に応じた駆動力よりも低下させる駆動力抑制処理を実行する車両の駆動力制御装置において、前記駆動力抑制処理が実行されているときの駆動力の抑制度合を路面の勾配に応じて変更するようにしている。【０００７】
同構成によれば、駆動力抑制処理が実行されているときの駆動力の抑制度合が路面の勾配に応じて変更される。そのため、坂路での駆動力を勾配に応じて最適化することができる。従って、駆動力不足による坂路での車両の下がりが抑えられる。このように同構成によれば、坂路での車両の下がりを駆動力制御にて抑えることができるため、より簡素な構成で坂路での車両の下がりを抑えることが可能になる。【０００８】
また、駆動力抑制処理が実行されているときの駆動力の抑制度合は、路面の勾配が大きいときほど小さくすることが望ましい。【０００９】
本発明の一態様では、駆動力抑制処理は、アクセル操作量が所定の条件を満たし、かつ車両の加速度が所定の判定値以上のときに実行される。この場合には、アクセル操作量が所定の条件を満たしていても、車両の加速度が所定の判定値に満たないときには、駆動力抑制処理が実行されない。従って、運転者による車両の加速度の調整をある程度許容することが可能となり、ドライバビリティを向上させることができる。なお、アクセル操作量が所定の条件を満たすとは、例えばアクセル操作量が所定値を超えるという条件や、単位時間当たりのアクセル操作量が所定値を超える、つまりアクセル操作量の変化速度が所定値を超えるという条件、あるいは単位時間当たりのアクセル操作量の変化速度が所定値を超える、つまりアクセル操作量の変化加速度が所定値を超えるという条件などを満たすことなどが挙げられる。【００１０】
本発明の一態様では、駆動力抑制処理の実行中には、車速が高いときほど車両の加速度が小さくなるように駆動力が抑制される。この場合には、アクセル操作による車速の上昇過程において、車速が高くなるに伴って車速の上昇率が抑えられるようになる。従って、アクセル操作量が所定の条件を満たしているときの車速の上昇を抑えることが可能になる。【００１１】
本発明の一態様では、車速に基づいて設定される車両の目標加速度と車両の実際の加速度との偏差に基づきフィードバック制御を通じてフィードバック駆動力を設定するとともに、勾配に基づきフィードフォワード制御を通じてフィードフォワード駆動力を設定し、フィードバック駆動力とフィードフォワード駆動力とに基づいて駆動力抑制処理の実行中の目標駆動力を算出する。この場合には、勾配での車両の下がりを補償するための駆動力がフィードフォワード制御を通じて設定される。従って、勾配に応じた駆動力の設定をフィードバック制御を通じて行う場合と比較して、駆動力抑制処理の実行中に算出される目標駆動力のハンチングを抑えることが可能になる。【００１２】
なお、本発明の一態様では、車両の加速度を検出する加速度センサと車速を検出する速度センサとを備えており、加速度センサの検出値から車速の微分値を減算した値を勾配の代用値として利用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態の全体構成を示す模式図。
【図２】同実施形態における駆動力抑制制御ルーチンの処理手順を示すフローチャート。
【図３】目標加速度と車速との関係を示すグラフ。
【図４】車両の加速度と勾配との関係を示す模式図。
【図５】同実施形態の変形例における目標加速度と車速との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の車両の駆動力制御装置を具体化した一実施形態を、図１〜図４を参照して説明する。なお、本実施形態の駆動力制御装置は、原動機であるエンジン６の出力で駆動力を得るように構成された車両に適用されるものとなっている。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態の車両の駆動力制御装置は、車載の電子制御ユニット１を中心に構成されている。制御部としての電子制御ユニット１は、車両制御に係る各種演算処理を実施する中央演算処理装置（ＣＰＵ）１ａ、制御用のプログラムやデータの記憶された読み出し専用メモリー（ＲＯＭ）１ｂ、ＣＰＵ１ａの演算結果やセンサーの検出結果を一時的に記憶するランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）１ｃを備えている。
【００１６】
こうした電子制御ユニット１には、車両各部に設けられたセンサーやスイッチ、例えばアクセルペダル（アクセル操作部材）２の踏み込み量であるアクセル操作量ＡＣＣＰを検出するアクセルペダルセンサ３、車両の速度（車速Ｖ）を検出する車速センサ２０、車両の加速度を検出する加速度センサ２１などが接続されている。なお、加速度センサ２１で検出される加速度を以下ではセンサ加速度ＳＡという。
【００１７】
また、電子制御ユニット１には、車両各部に設けられたアクチュエーター、例えばエンジン６の吸気通路７に設けられた、エンジン出力調整用のスロットルバルブ８を駆動するスロットルモーター９などが接続されている。
【００１８】
こうした車両において電子制御ユニット１は、各センサー、スイッチの検出結果から車両の運転状況を把握する。そして電子制御ユニット１は、把握された車両の運転状況に応じて各アクチュエーターに指令信号を出力することで車両を制御している。例えば、アクセル操作量ＡＣＣＰに応じてスロットルバルブ８の開度を制御することにより、エンジン６から出力される駆動力を調整する。
【００１９】
他方、電子制御ユニット１は、車両の駆動力制御の一環として、アクセル操作量ＡＣＣＰが所定の条件を満たしており、アクセルペダル２が強く踏み込まれていると判定したときには、エンジン６から出力される駆動力をアクセル操作量ＡＣＣＰに応じた駆動力よりも抑制する駆動力抑制処理を実施して、車両の過剰な加速等を抑えるようにする。
【００２０】
ここで、車両が坂路にいるときに上記駆動力抑制処理が実行されると、駆動力不足によって車両が坂路を下がってしまうことが懸念される。こうした車両の下がりは、他の制御、例えば坂路でのブレーキ制御等を併用することで抑えることができるものの、駆動力制御に加えて他の制御も併用する必要があるため、制御が複雑化してしまう。
【００２１】
そこで、本実施形態では、坂路の勾配も考慮して駆動力抑制処理を行うことにより、制御の簡素化を図るようにしている。
【００２２】
図２に、本実施形態で行われる駆動力抑制制御ルーチンの処理手順を示す。なお、このルーチンは、電子制御ユニット１によって所定周期毎に繰り返し実行される。
【００２３】
本ルーチンが開始されると、まず、アクセル操作量ＡＣＣＰが判定値α以上であるか否かが判定される（Ｓ１００）。そして、アクセル操作量ＡＣＣＰが判定値α未満であるときには（Ｓ１００：ＮＯ）、本ルーチンは一旦終了される。
【００２４】
一方、アクセル操作量ＡＣＣＰが判定値α以上であるときには（Ｓ１００：ＹＥＳ）、アクセルペダル２が強く踏み込まれていると判定されて、ステップＳ１１０以降の処理が引き続き行われる。
【００２５】
ステップＳ１１０では、車速Ｖに基づいて車両の目標加速度ＫＡｐが設定される。ここでは、図３に示すように、車速Ｖが第１車速Ｖ１未満であるときには、目標加速度ＫＡｐは予め定められた一定の固定値ＫＡｐ１に設定される。また、車速Ｖが上記第１車速Ｖ１以上であり、かつ同第１車速Ｖ１よりも高い値が設定されている第２車速Ｖ２未満であるときには、目標加速度ＫＡｐは車速Ｖの上昇に伴って固定値ＫＡｐ１から徐々に小さくされる。更に、車速Ｖが上記第２車速Ｖ２以上であるときには、目標加速度ＫＡｐは「０」とされる。従って、車速Ｖが第１車速Ｖ１を超えると、車速の上昇は緩やかになっていき、車速Ｖが第２車速Ｖ２に達すると、車速Ｖは第２車速Ｖ２に維持される。
【００２６】
次に、車両の実際の加速度ＫＡが目標加速度ＫＡｐ以上であるか否かが判定される（Ｓ１２０）。なお、加速度ＫＡは、車速Ｖの微分値から求められる。
【００２７】
そして、加速度ＫＡが目標加速度ＫＡｐ未満であるときには（Ｓ１２０：ＮＯ）、本ルーチンは一旦終了される。
【００２８】
一方、加速度ＫＡが目標加速度ＫＡｐ以上であるときには（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、実際に駆動力を抑制するために、ステップＳ１３０以降の駆動力抑制処理が行われる。
【００２９】
まず、ステップＳ１３０では、加速度ＫＡと目標加速度ＫＡｐとの偏差ΔＫＡ（＝ＫＡ−ＫＡｐ）に基づき、フィードバック制御値であるフィードバック駆動力（ＦＢ駆動力）Ｐｆｂが算出される。つまり、このＦＢ駆動力Ｐｆｂは、偏差ΔＫＡに基づき、フィードバック制御を通じて算出される値であり、偏差ΔＫＡの大きさに応じて可変設定される。
【００３０】
次に、勾配加速度Ｇ１及び車両重量Ｃに基づき、フィードフォワード制御値であるフィードフォワード駆動力（ＦＦ駆動力）Ｐｆｆが算出される（Ｓ１４０）。ここでは、勾配加速度Ｇ１に車両重量Ｃを乗算した値がＦＦ駆動力Ｐｆｆとされる。なお、車両重量Ｃは車種毎に予め設定された値である。また、勾配加速度Ｇ１は、坂路の勾配の大きさを表す代用値である。
【００３１】
図４に示すように、車両１００が角度θの勾配にいるときに加速度センサ２１で検出されるセンサ加速度ＳＡは、重力加速度ｇ（＝９．８ｍ／ｓ＾２）の分力である勾配加速度ＧＡと車両の加速度ＫＡとの加算値である。ここで、勾配加速度ＧＡは「ｇ×ｓｉｎθ」で得られる値であり、勾配が大きくなるに伴って勾配加速度ＧＡの値も大きくなる。従って、この勾配加速度ＧＡは、坂路の勾配の大きさを表す代用値として利用可能である。そして、センサ加速度ＳＡは、加速度センサ２１で実際に計測される値であり、加速度ＫＡは、上述したように車速Ｖを微分することで得られる値である。そこで、本実施形態では、センサ加速度ＳＡから加速度ＫＡを減じて勾配加速度ＧＡを算出するようにしている。
【００３２】
上述したＦＦ駆動力Ｐｆｆは、勾配加速度ＧＡに基づき、フィードフォワード制御を通じて算出される値であり、勾配加速度ＧＡが大きいときほど同ＦＦ駆動力Ｐｆｆは大きい値になる。
【００３３】
そして、ステップＳ１５０では、ＦＢ駆動力ＰｆｂにＦＦ駆動力Ｐｆｆが加算されて目標駆動力Ｐが算出され、本ルーチンは一旦終了される。このようにして目標駆動力Ｐが算出されると、この目標駆動力Ｐが得られるようにエンジン６の出力制御が行われる。
【００３４】
以上説明した本実施形態によれば、以下の作用効果を得ることができる。
【００３５】
（１）アクセル操作量ＡＣＣＰが判定値α以上であって、かつ車両の加速度ＫＡが目標加速度ＫＡｐ以上となっているときには、エンジン６から出力される駆動力を抑制する駆動力抑制処理を実行するようにしている。そして、この駆動力抑制処理が実行されているときの駆動力の抑制度合を路面の勾配に応じて変更するようにしている。
【００３６】
より詳細には、車速Ｖに基づいて設定される車両の目標加速度ＫＡｐと車両の実際の加速度ＫＡとの偏差ΔＫＡに基づきフィードバック制御を通じてＦＢ駆動力Ｐｆｂを設定している。また、坂路の勾配が大きく勾配加速度ＧＡが大きいときほどＦＦ駆動力Ｐｆｆが大きい値となるように同ＦＦ駆動力Ｐｆｆをフィードフォワード制御を通じて設定するようにしている。そして、ＦＢ駆動力ＰｆｂとＦＦ駆動力Ｐｆｆとの加算値を駆動力抑制処理の実行中における目標駆動力Ｐとして算出している。従って、路面の勾配が大きいときほど、ＦＦ駆動力Ｐｆｆが大きくなって目標駆動力Ｐも大きくなる。つまり、駆動力抑制処理が実行されているときの駆動力の抑制度合は、路面の勾配が大きいときほど小さくなる。
【００３７】
このように目標駆動力Ｐを構成するＦＦ駆動力Ｐｆｆを勾配加速度ＧＡに応じて変更するようにしており、これにより駆動力抑制処理が実行されているときの駆動力の抑制度合が路面の勾配に応じて変更される。そのため、坂路での駆動力を勾配に応じて最適化することができる。従って、駆動力不足による坂路での車両の下がりが抑えられる。このように本実施形態では、坂路での車両の下がりを駆動力制御にて抑えることができるため、ブレーキ制御等を併用することなく、より簡素な構成で坂路での車両の下がりを抑えることが可能になる。
【００３８】
（２）勾配での車両の下がりを補償するための駆動力（ＦＦ駆動力Ｐｆｆ）をフィードフォワード制御を通じて設定するようにしている。従って、勾配に応じた駆動力の設定をフィードバック制御を通じて行う場合と比較して、駆動力抑制処理の実行中に算出される目標駆動力Ｐのハンチングを抑えることが可能になる。
【００３９】
（３）図２に示したステップＳ１３０以降の処理、つまり駆動力抑制処理は、アクセル操作量ＡＣＣＰが判定値α以上であり（Ｓ１００：ＹＥＳ）、かつ車両の加速度ＫＡが目標加速度ＫＡｐ以上のとき（Ｓ１２０：ＹＥＳ）に実行される。従って、アクセル操作量ＡＣＣＰが判定値α以上であり、アクセルペダル２が強く踏み込まれていても、車両の加速度ＫＡが目標加速度ＫＡｐに満たないときには、駆動力抑制処理は実行されず、車両の運転者のアクセル操作量ＡＣＣＰに応じた加速度が得られる。従って、運転者による車両の加速度の調整をある程度許容することが可能となり、ドライバビリティを向上させることができる。
【００４０】
（４）駆動力抑制処理の実行中において、車速Ｖが第１車速Ｖ１を超えると目標加速度ＫＡｐは徐々に小さくされる。従って、車速Ｖが高いときほど車両の加速度ＫＡは小さくなるように駆動力は抑制される。そのため、アクセル操作による車速の上昇過程において、車速が高くなるに伴って車速の上昇率が抑えられるようになる。そのため、アクセル操作量ＡＣＣＰが判定値α以上となっているときの車速Ｖの上昇を抑えることが可能になる。
【００４１】
なお、上記実施形態は、次のように変更して実施することもできる。
【００４２】
・駆動力抑制処理を実行するか否かを判断するために、アクセルペダル２が強く踏み込まれているか否かを判定するようにした。そしてこの判定に際しては、アクセル操作量ＡＣＣＰと判定値αとを比較するようにしたが、この他の態様でアクセル操作量が所定の条件を満たしているか否かを判定するようにしてもよい。例えば、単位時間当たりのアクセル操作量が所定値を超える、つまりアクセル操作量の変化速度が所定値を超えるという条件や、単位時間当たりのアクセル操作量の変化速度が所定値を超える、つまりアクセル操作量の変化加速度が所定値を超えるという条件などを設定してもよい。
【００４３】
・先の図２に示したステップＳ１２０の処理を省略してもよい。この場合でも、上記（１）、（２）、及び（４）に記載の作用効果を得ることができる。
【００４４】
・目標加速度ＫＡｐの設定に際しては、先の図３に示したように、車速Ｖが「０」から第１車速Ｖ１未満であるときには、目標加速度ＫＡｐは固定値ＫＡｐ１に設定するようにした。この他、図５に示すように、車速Ｖが「０」から上記第２車速Ｖ２未満であるときには、目標加速度ＫＡｐは車速Ｖの上昇に伴って徐々に小さくなるように可変設定してもよい。この場合でも、上記（４）の作用効果を得ることができる。
【００４５】
・駆動力抑制処理が実行されているときの駆動力の抑制度合を路面の勾配に応じて変更するために、勾配加速度ＧＡに基づいてＦＦ駆動力Ｐｆｆの算出を行った。そして、これにより勾配における駆動力不足をフィードフォワード制御にて補償するようにしたが、この他の態様で駆動力の抑制度合を路面の勾配に応じて変更してもよい。例えば、ＦＦ駆動力Ｐｆｆの算出に代えて、目標加速度ＫＡｐを勾配の大きさに応じて補正するようにしてもよい。この変形例は、例えば勾配加速度ＧＡが大きいときほど値が大きくなる補正係数を設け、この補正係数を目標加速度ＫＡｐに反映することで具現化できる。
【００４６】
・また、駆動力抑制処理が実行されているときの駆動力の抑制度合を路面の勾配に応じて変更するために、勾配における駆動力不足をフィードフォワード制御にて補償するようにしたが、この他の態様で駆動力の抑制度合を路面の勾配に応じて変更してもよい。例えば、ＦＦ駆動力Ｐｆｆの算出に代えて、ＦＢ駆動力Ｐｆｂを算出するためにフィードバック制御で用いられるフィードバックゲインを勾配の大きさに応じて変更するようにしてもよい。なお、この場合には、勾配が大きいときほどフィードバックゲインが大きくなるように同フィードバックゲインを可変設定することが望ましい。こうした変形例でも、上記（１）、（３）、及び（４）に記載の作用効果を得ることができる。
【００４７】
・センサ加速度ＳＡから車両の加速度ＫＡ（ＫＡ＝車速Ｖの微分値）を減算して得られる勾配加速度ＧＡを、坂路の勾配の代用値として利用したが、この他の態様で坂路の勾配を検出するようにしてもよい。例えば、勾配検出用のセンサを別途設けてもよい。また、車両に搭載されたナビゲーションシステムからの地図情報等に基づいて現在位置の勾配を検出してもよい。
【００４８】
・上記実施形態では、アクセルペダル２の踏み込みを通じてアクセル操作を行うようにしたが、ペダルの踏み込み以外の操作を通じてアクセル操作を行うようにしてもよい。ペダルの踏み込み以外のアクセル操作としては、例えば、パドルシフトなどの手を使った操作や音声操作などがある。
【００４９】
・上記実施形態では、原動機としてエンジン６を備える車両に本発明の駆動力制御装置を適用した場合を説明したが、本発明は、原動機としてモーターを備える電気自動車や、原動機としてモーター及びエンジンを備えるハイブリッド自動車などにも同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１…電子制御ユニット（１ａ…中央演算処理装置（ＣＰＵ）、１ｂ…読み込み専用メモリー（ＲＯＭ）、１ｃ…ランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ））、２…アクセルペダル、３…アクセルペダルセンサー、６…エンジン（原動機）、７…吸気通路、８…スロットルバルブ、９…スロットルモーター、２０…車速センサ、２１…加速度センサ、１００…車両。
【図１】
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【図２】
2013005275.tif 000004
【図３】
2013005275.tif 000005
【図４】
2013005275.tif 000006
【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年1月18日(2012.1.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機から出力される駆動力をアクセル操作量に応じた駆動力よりも低下させる駆動力抑制処理を実行する車両の駆動力制御装置において、
前記駆動力抑制処理が実行されているときの駆動力の抑制度合を路面の勾配に応じて変更するとともに、
前記駆動力抑制処理は、アクセル操作量が所定の条件を満たし、かつ車両の加速度が所定の判定値以上のときに実行される
ことを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項２】
前記駆動力抑制処理が実行されているときの駆動力の抑制度合は、上り坂での路面の勾配が大きいときほど小さくされる
請求項１に記載の車両の駆動力制御装置。
【請求項３】
前記駆動力抑制処理の実行中には、車速が高いときほど車両の加速度が小さくなるように駆動力が抑制される
請求項１または２に記載の車両の駆動力制御装置。
【請求項４】
車速に基づいて設定される車両の目標加速度と車両の実際の加速度との偏差に基づきフィードバック制御を通じてフィードバック駆動力を設定するとともに、前記勾配に基づきフィードフォワード制御を通じてフィードフォワード駆動力を設定し、前記フィードバック駆動力と前記フィードフォワード駆動力とに基づいて前記駆動力抑制処理の実行中の目標駆動力を算出する
請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両の駆動力制御装置。
【請求項５】
車両の加速度を検出する加速度センサと車速を検出する速度センサとを備えており、前記加速度センサの検出値から前記車速の微分値を減算した値を前記勾配の代用値として利用する
請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両の駆動力制御装置。
【国際調査報告】
2013005275.tif 000008
2013005275.tif 000009