(57)【要約】【課題】台上試験時において駆動力の目標値と車速との関係に基づいたアクセル開度の目標値の算出精度の向上を図るために、駆動力特性マップを適切に生成することができる駆動力特性マップ生成装置を提供する。【解決手段】駆動力特性マップ生成装置２０は、エンジンを運転させることで取得した駆動力特性の信号Ｓｇ０に対してフィルタ処理を施すノイズ除去部２１と、ノイズが除去された信号Ｓｇ１のうち、車両の変速機の変速に起因して駆動力が変動した変速領域Ｘを抽出する変速領域抽出部２２と、抽出された変速領域Ｘでは車速が高くなるにつれて駆動力が徐々に小さくなるように信号Ｓｇ１を補正する信号補正部２３と、信号補正部２３によって補正された信号Ｓｇ２を基に駆動力特性マップを生成するマップ生成部２４とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力と車速との関係を表す駆動力特性を複数のアクセル開度毎に記憶するマップであって、且つ駆動力の目標値と車速との関係に基づいてアクセル開度の目標値を算出する際に用いられる駆動力特性マップを生成する駆動力特性マップ生成装置において、
アクセル開度を一定値で保持した状態でエンジンを運転させることで取得した前記駆動力特性の信号に対し、同駆動力特性の信号からノイズを除去するためのフィルタ処理を施すノイズ除去部と、
前記ノイズ除去部によってノイズが除去された前記駆動力特性の信号を速度で微分することで、同信号のうち、車両の変速機の変速に起因して駆動力が変動した領域である変速領域を抽出する変速領域抽出部と、
前記変速領域抽出部によって抽出された前記変速領域では車速が高くなるにつれて駆動力が徐々に小さくなるように、前記ノイズ除去部によってノイズが除去された前記駆動力特性の信号を補正する信号補正部と、
前記信号補正部によって補正された前記駆動力特性の信号を基に前記駆動力特性マップを生成するマップ生成部と、を備える
ことを特徴とする駆動力特性マップ生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動力の目標値と車速との関係に基づいてアクセル開度の目標値を算出する際に用いられる駆動力特性マップを生成する駆動力特性マップ生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シャシダイナモを用いた試験やエンジンのベンチテストなどの台上試験時には、車両の駆動輪に入力される駆動力の目標値と車速との関係に基づいてアクセル開度の目標値を算出する車両速度制御装置が用いられることがある。こうした装置には、例えば特許文献１に開示されているような駆動力特性マップが設けられている。この駆動力特性マップには、駆動力と車速との関係を表す駆動力特性が記憶されている。そして、当該装置では、例えば、駆動力の目標値が算出されると、同駆動力特性マップを用いて駆動力の目標値と車速との関係に基づいたアクセル開度の目標値が算出されるようになっている。
【０００３】
図６には、このような駆動力特性マップの一例が図示されている。この図６には、上記駆動力特性を示す線である特性線がアクセル開度ＡＣＣ毎に図示されている。例えば、駆動力の目標値が算出されると、同駆動力特性マップの各特性線のうち、駆動力の目標値と車速との関係に応じた特性線が判別され、同判別された特性線のアクセル開度ＡＣＣが目標値として出力されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−６８９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、図６に示すような駆動力特性マップは、規定のパターンでエンジンを運転させることで取得した情報を基に生成することができる。このような情報の取得時にあっては、例えばアクセル開度ＡＣＣを規定開度（Ａ１、Ａ２やＡ３）で保持した状態を継続させてエンジンを運転させた際に、車両の変速機で変速が発生してしまうことがある。このように情報の取得時に変速機で変速が発生した場合、生成された駆動力特性マップに記憶されている上記駆動力特性には、図６に二点鎖線で囲まれている部分のように、変速機の変速に起因する駆動力の変動が含まれてしまう。その結果、当該駆動力特性マップを用いてアクセル開度の目標値を算出する際に、その算出精度が低くなり、上記の台上試験の結果に影響が出てしまうおそれがある。
【０００６】
本発明の目的は、台上試験時において駆動力の目標値と車速との関係に基づいたアクセル開度の目標値の算出精度の向上を図るために、駆動力特性マップを適切に生成することができる駆動力特性マップ生成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための駆動力特性マップ生成装置は、駆動力と車速との関係を表す駆動力特性を複数のアクセル開度毎に記憶するマップであって、且つ駆動力の目標値と車速との関係に基づいてアクセル開度の目標値を算出する際に用いられる駆動力特性マップを生成する装置である。この駆動力特性マップ生成装置は、アクセル開度を一定値で保持した状態でエンジンを運転させることで取得した駆動力特性の信号に対し、同駆動力特性の信号からノイズを除去するためのフィルタ処理を施すノイズ除去部と、ノイズ除去部によってノイズが除去された駆動力特性の信号を速度で微分することで、同信号のうち、車両の変速機の変速に起因して駆動力が変動した領域である変速領域を抽出する変速領域抽出部と、変速領域抽出部によって抽出された変速領域では車速が高くなるにつれて駆動力が徐々に小さくなるように、ノイズ除去部によってノイズが除去された前記駆動力特性の信号を補正する信号補正部と、信号補正部によって補正された駆動力特性の信号を基に駆動力特性マップを生成するマップ生成部と、を備える。
【０００８】
駆動力特性の信号における変速領域では、車速が高くなるにつれて駆動力が小さくなり、その後に車速が高くなるにつれて駆動力が大きくなるように信号レベルが変化する。そのため、当該信号に対して微分処理を施すと、変速領域では、信号を速度で微分した値である信号微分値が負の値から正の値に途中で切り替わるようになる。そのため、信号微分値の変化を確認することで、当該信号における変速領域の位置を判別することができる。
【０００９】
上記構成によれば、ノイズが除去された駆動力特性の信号に対して微分処理を施すことで、当該信号から変速領域が抽出される。そして、このように抽出した変速領域では車速が高くなるにつれて駆動力が徐々に小さくなるように、駆動力特性の信号が補正され、このように補正された信号に基づいて駆動力特性マップが生成される。そのため、駆動力特性マップに記憶されている各駆動力特性には、変速機の変速に起因する駆動力の変動が含まれないようになる。
【００１０】
そして、この駆動力特性マップを用いることで、アクセル開度の目標値を、駆動力の目標値と車速との関係に応じた適切な値にすることができる。すなわち、上記構成によれば、駆動力特性マップを適切に生成することができるようになる。
【００１１】
したがって、上記の台上試験時には、このように生成された駆動力特性マップを用いて算出したアクセル開度の目標値に基づきエンジンを運転させることで、精度の高い試験結果が得られるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態の駆動力特性マップ生成装置によって生成された駆動力特性マップを用い、車両のアクセル開度の目標値を算出する車両用アクセル開度算出装置の概略を示すブロック図。
【図２】同駆動力特性マップ生成装置の概略を示すブロック図。
【図３】同駆動力特性マップ生成装置によって駆動力特性マップを生成する際の処理手順を説明するフローチャート。
【図４】同駆動力特性マップ生成装置によって生成された駆動力特性マップを示す図。
【図５】駆動力特性の信号を速度で微分した値の変化を示す図。
【図６】従来において、アクセル開度の目標値を設定する際に用いられる駆動力特性マップを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、駆動力特性マップ生成装置の一実施形態を図１〜図５に従って説明する。
図１には、本実施形態の駆動力特性マップ生成装置によって生成された駆動力特性マップＭを用い、車両のアクセル開度の目標値ＡＣＣＴを算出する車両用アクセル開度算出装置１０が図示されている。図１に示す車両用アクセル開度算出装置１０は、シャシダイナモを用いた試験やエンジンのベンチテストなどの台上試験時における車両（仮想車両）のアクセル開度の目標値ＡＣＣＴを算出するものである。当該台上試験では、車両用アクセル開度算出装置１０によって算出されたアクセル開度の目標値ＡＣＣＴに基づいてエンジンの運転が制御されるようになっている。
【００１４】
図１に示すように、車両用アクセル開度算出装置１０は、アクセル開度の目標値ＡＣＣＴを算出するための機能部として、目標車速設定部１１と、フィードフォワード算出部１２と、フィードバック算出部１３と、駆動力設定部１４と、アクセル開度設定部１５とを有している。
【００１５】
目標車速設定部１１には、試験対象となる車両に設けられている車速センサ１００によって検出されている車速のセンサ値Ｖが入力される。目標車速設定部１１は、入力された車速のセンサ値Ｖ、及び想定している走行抵抗（例えば、走行路面の勾配）などを基に、車速の目標値ＶＴを算出する。そして、目標車速設定部１１は、算出した車速の目標値ＶＴをフィードフォワード算出部１２及びフィードバック算出部１３に出力する。
【００１６】
フィードフォワード算出部１２は、入力された車速の目標値ＶＴを基に、車両の駆動輪に入力すべき駆動力Ｆｆｆを算出する。このとき、フィードフォワード算出部１２は、車速の目標値ＶＴが大きいほど駆動力Ｆｆｆが大きくなるように、同駆動力Ｆｆｆを算出する。そして、フィードフォワード算出部１２は、算出した駆動力Ｆｆｆを駆動力設定部１４に出力する。
【００１７】
フィードバック算出部１３には、車速の目標値ＶＴだけではなく、車速のセンサ値Ｖもまた入力される。フィードバック算出部１３は、車速の目標値ＶＴから車速のセンサ値Ｖを減じた差が大きいほど大きくなるように駆動力Ｆｆｂを算出する。このとき、駆動力Ｆｆｂは、当該差（＝ＶＴ−Ｖ）が正の値であるときには正の値とされ、当該差が負の値であるときには負の値とされる。そして、フィードバック算出部１３は、算出した駆動力Ｆｆｂを駆動力設定部１４に出力する。
【００１８】
駆動力設定部１４は、入力された駆動力Ｆｆｆと駆動力Ｆｆｂとの和を駆動力の目標値ＦＴとして導出する。そして、駆動力設定部１４は、算出した駆動力の目標値ＦＴをアクセル開度設定部１５に出力する。
【００１９】
アクセル開度設定部１５には、駆動力の目標値ＦＴだけではなく、車速のセンサ値Ｖもまた入力される。アクセル開度設定部１５は、駆動力特性マップＭを用い、駆動力の目標値ＦＴと車速のセンサ値Ｖとの関係に応じた値となるようにアクセル開度の目標値ＡＣＣＴを算出する。そして、アクセル開度設定部１５は、算出したアクセル開度の目標値ＡＣＣＴを車両のエンジンを制御する車両用制御装置に送信する。
【００２０】
次に、図２を参照し、本実施形態の駆動力特性マップ生成装置２０について説明する。
図２に示すように、駆動力特性マップ生成装置２０は、駆動力特性マップＭを生成するための機能部として、ノイズ除去部２１と、変速領域抽出部２２と、信号補正部２３と、マップ生成部２４とを有している。この駆動力特性マップ生成装置２０には、アクセル開度を一定値で保持した状態でエンジンを運転させた場合における駆動力と車速との関係を表す駆動力特性の信号Ｓｇ０が入力される。
【００２１】
ノイズ除去部２１は、周知のローパスフィルタを用い、入力された駆動力特性の信号Ｓｇ０からノイズを除去するためのフィルタ処理を行う。そして、ノイズ除去部２１は、フィルタ処理済みの駆動力特性の信号Ｓｇ１を変速領域抽出部２２及び信号補正部２３に出力する。
【００２２】
変速領域抽出部２２は、ノイズ除去部２１によってノイズが除去された駆動力特性の信号、すなわち駆動力特性の信号Ｓｇ１を速度で微分することで、同信号Ｓｇ１のうち、車両の変速機の変速に起因して駆動力が変動した領域である変速領域Ｘを抽出する。
【００２３】
ここで、図４における各実線は駆動力特性の信号Ｓｇ１をそれぞれ示しており、図４で二点鎖線で囲まれた各部分が変速領域Ｘにそれぞれ相当する。図４に示すように、車両が加速している最中で同車両の変速機で変速が行われると、駆動力ＤＰは、車速が高くなるほど小さくなり、その後、車速が高くなるほど大きくなる。すなわち、駆動力ＤＰが一時的に落ち込んでしまう。このような現象は、有段式の自動変速機を有する車両で生じやすい。そこで、このような駆動力特性の信号Ｓｇ１に対して速度で微分すると、変速領域Ｘでは、車速の増大量に対する駆動力ＤＰの増大量の比である駆動力微分値ＤＤＰが、図５に示すように変動する。
【００２４】
図５に示すように、変速機の変速動作が開始されると、駆動力微分値ＤＤＰが小さくなる。そして、駆動力微分値ＤＤＰは、ボトムピークに達すると、徐々に大きくなり、負の値から正の値に変わる。その後、駆動力微分値ＤＤＰは、トップピークに達すると、徐々に小さくなり、駆動力微分値ＤＤＰの大きな変動が収束する。
【００２５】
そのため、変速領域抽出部２２では、このように駆動力微分値ＤＤＰが大きく変動する領域を変速領域Ｘとして抽出することができる。そして、図２に戻り、変速領域抽出部２２は、駆動力特性の信号Ｓｇ１から抽出した変速領域Ｘに関する情報を信号補正部２３に出力する。
【００２６】
信号補正部２３は、変速領域抽出部２２によって抽出された変速領域Ｘでは車速が高くなるにつれて駆動力ＤＰが徐々に小さくなるように、駆動力特性の信号Ｓｇ１を補正する補正処理を実施する。例えば、信号補正部２３は、ノイズ除去部２１で用いるローパスフィルタとは異なる周波数特性を有するローパスフィルタを用いることにより、図４に破線で示すように、駆動力特性の信号Ｓｇ１の変速領域Ｘでは車速が高くなるにつれて駆動力ＤＰを徐々に小さくすることができる。なお、ここでいう「周波数」とは、単位速度変化あたりの振動の回数のことである。
【００２７】
また、ローパスフィルタを用いる変わりに、特定の周波数帯域だけ信号レベルを減衰させることのできるノッチフィルタを用いてもよい。この場合、特定の周波数帯域を、変速領域Ｘにおける信号Ｓｇ１の周波数帯域に合わせることで、変速領域Ｘで車速が高くなるにつれて駆動力ＤＰを徐々に小さくすることができる。
【００２８】
また、駆動力特性の信号Ｓｇ１から変速領域Ｘを取り除き、同信号Ｓｇ１における変速領域Ｘの低速側の境界の駆動力ＤＰ１と、同変速領域Ｘの高速側の境界の駆動力ＤＰ２とを一次関数又は二次関数で補完することで、変速領域Ｘで車速が高くなるにつれて駆動力ＤＰを徐々に小さくすることができる。
【００２９】
そして、信号補正部２３は、補正処理を施した駆動力特性の信号Ｓｇ２をマップ生成部２４に出力する。
マップ生成部２４は、入力された駆動力特性の信号Ｓｇ２を基に駆動力特性マップＭを生成する。なお、このように駆動力特性マップＭを生成する際には、アクセル開度ＡＣＣ毎の駆動力特性の信号Ｓｇ２が入力される。そのため、マップ生成部２４によって生成された駆動力特性マップＭには、複数のアクセル開度ＡＣＣ毎の駆動力特性が記憶されるようになる。
【００３０】
次に、図３を参照し、本実施形態の駆動力特性マップ生成装置２０による駆動力特性マップＭの生成方法について説明する。
図３に示すように、はじめのステップＳ１１では、車両のアクセル開度ＡＣＣに第１の開度ＡＣ１が設定され、処理が次のステップＳ１２に移行される。そして、ステップＳ１２では、駆動力特性の信号Ｓｇ０を取得する信号取得処理が実施される。例えば、アクセル開度ＡＣＣが第１の開度ＡＣ１に設定されている場合、この信号取得処理では、アクセル開度ＡＣＣが第１の開度ＡＣ１と等しい状態でエンジンを運転させた場合における駆動力と車速との関係を表す駆動力特性の信号Ｓｇ０が取得される。
【００３１】
ステップＳ１２で駆動力特性の信号Ｓｇ０の取得が完了すると、処理が次のステップＳ１３に移行される。そして、ステップＳ１３において、取得した駆動力特性の信号Ｓｇ０からノイズを除去するためのフィルタ処理が実施される。これにより、ノイズの除去済みの駆動力特性の信号Ｓｇ１が生成される。本実施形態では、このフィルタ処理は、ノイズ除去部２１によって実施される。なお、ここで除去されるノイズは、変速領域Ｘにおける変動の周波数よりも高い周波数の振動のことである。
【００３２】
ステップＳ１３でのフィルタ処理が完了すると、処理が次のステップＳ１４に移行される。そして、ステップＳ１４において、駆動力特性の信号Ｓｇ１の変速領域Ｘを抽出する変速領域抽出処理が実施される。本実施形態では、この変速領域抽出処理は、変速領域抽出部２２によって実施される。
【００３３】
ステップＳ１４での変速領域抽出処理が完了すると、処理が次のステップＳ１５に移行される。そして、ステップＳ１５において、変速領域Ｘでは車速が高くなるにつれて駆動力が徐々に小さくなるように、駆動力特性の信号Ｓｇ１を補正する信号補正処理が実施される。これにより、車両の変速機の変速に起因する駆動力の変動が取り除かれた駆動力特性の信号Ｓｇ２が生成される。本実施形態では、この信号補正処理は、信号補正部２３によって実施される。
【００３４】
ステップＳ１５での変速領域抽出処理が完了すると、処理が次のステップＳ１６に移行される。そして、ステップＳ１６では、駆動力特性マップＭを生成するために必要な全ての駆動力特性の信号Ｓｇ２の生成が完了したか否かが判定される。すなわち、本実施形態で生成される駆動力特性マップＭは、図４に示すように、アクセル開度ＡＣＣの異なる複数（図４では３つのみ図示）の駆動力特性の信号Ｓｇ２によって生成される。そして、図３に戻り、全ての駆動力特性の信号Ｓｇ２の生成が未だ完了していない場合（ステップＳ１６：ＮＯ）、処理が次のステップＳ１７に移行される。
【００３５】
そして、ステップＳ１７において、アクセル開度ＡＣＣの変更が行われる。例えば、アクセル開度ＡＣＣが第１の開度ＡＣ１と等しかった場合には、アクセル開度ＡＣＣが第２の開度ＡＣ２に変更される。そして、処理が前述したステップＳ１２に移行される。すると、ステップＳ１２の信号取得処理では、アクセル開度ＡＣＣが変更後の値（例えば第２の開度ＡＣ２）と等しい状態でエンジンを運転させた場合における駆動力特性の信号Ｓｇ０が取得される。そして、その後にあっては、上述したように、ステップＳ１３、ステップＳ１４、ステップＳ１５の各処理が順次実施される。
【００３６】
また、例えば、アクセル開度ＡＣＣが第２の開度ＡＣ２と等しかった場合には、アクセル開度ＡＣＣが第３の開度ＡＣ３に変更される。そして、処理が前述したステップＳ１２に移行される。すると、ステップＳ１２の信号取得処理では、アクセル開度ＡＣＣが変更後の値（例えば第３の開度ＡＣ３）と等しい状態でエンジンを運転させた場合における駆動力特性の信号Ｓｇ０が取得される。そして、その後にあっては、上述したように、ステップＳ１３、ステップＳ１４、ステップＳ１５の各処理が順次実施される。
【００３７】
その一方で、ステップＳ１６において、全ての駆動力特性の信号Ｓｇ２の生成が完了した場合（ＹＥＳ）、処理が次のステップＳ１８に移行される。ステップＳ１８において、生成した全ての駆動力特性の信号Ｓｇ２を基に、図４に破線で示すような駆動力特性マップＭを生成するマップ生成処理が実施される。本実施形態では、このマップ生成処理は、マップ生成部２４によって実施される。
【００３８】
そして、このように生成された駆動力特性マップＭが、車両用アクセル開度算出装置１０のアクセル開度設定部１５に記憶される。
すなわち、アクセル開度設定部１５に記憶される駆動力特性マップＭにあっては、アクセル開度ＡＣＣ毎の駆動力特性の各々に、変速機の変速に起因する駆動力の変動が含まれていない。そのため、この駆動力特性マップＭを用いることで、アクセル開度の目標値ＡＣＣＴを、駆動力の目標値ＦＴと車速のセンサ値Ｖとの関係に応じた適切な値にすることができる。すなわち、アクセル開度の目標値ＡＣＣＴの算出精度の向上に貢献することができる。
【００３９】
したがって、上記台上試験時には、このように算出したアクセル開度の目標値ＡＣＣＴを用いることでエンジンを適切に運転させることが可能となる。よって、精度の高い試験結果が得られるようになる。
【符号の説明】
【００４０】
２０…駆動力特性マップ生成装置、２１…ノイズ除去部、２２…変速領域抽出部、２３…信号補正部、２４…マップ生成部、１００…車速センサ、Ｍ…駆動力特性マップ。
【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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