(57)【要約】【課題】加速度を目標値にする駆動力制御中にアクセル釈放を行う時、運転者が予感した以上の減速感を与えないよう、また降坂路勾配に応じた減速感を与えるようにする。【解決手段】アクセルペダル踏み込み量ＡＰＯおよび車速ａＶＳＰから求めた目標加速度を積分して目標車速ｔＶＳＰを算出し、自車速ａＶＳＰおよび目標車速ｔＶＳＰ間の車速偏差ΔＶＳＰに応じた積分制御の出力値ａＡＣＣｉを含む量により車両の駆動力を制御して自車速ａＶＳＰを目標車速ｔＶＳＰに追従させる駆動力制御中の瞬時ｔ１にアクセル釈放がなされた後は、積分制御の出力値ａＡＣＣｉ  （ａＶＳＰおよびｔＶＳＰ間の車速偏差ΔＶＳＰに相当）が設定値ｔＡＣＣｉｓになった瞬時ｔ３に駆動トルク指令値ｃＴＤＲをこの時の値に保持する。よって、急勾配降坂路走行故に車速ａＶＳＰがなかなか低下しない場合に、駆動トルク指令値ｃＴＤＲが大きく低下するのを回避して不要に大きなダウンシフトが行われるのを抑制し、運転者の予感に反した減速度の上昇を回避する。【選択図】        図１８
2004291847.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の運転状態に応じた目標加速度または該目標加速度のための目標車速が達成されるよう車両の駆動力を制御するための装置において、
アクセルペダル踏み込み量に基づいて目標加速度を算出し、この算出した目標加速度より目標車速を求め、自車速をこの目標車速に追従させるための駆動力指令値が達成されるよう前記駆動力を制御する構成とし、
アクセルペダル踏み込み量が０で、且つ、前記目標車速と実車速との間における車速偏差が設定偏差を超えている間、前記駆動力指令値を、前記車速偏差が前記設定偏差を超えた時の値に保持するよう構成したことを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項２】
前記車速偏差に応じた積分制御により前記駆動力指令値を求めるようにした請求項１に記載の駆動力制御装置において、前記車速偏差に代え、前記積分制御の出力値が設定値を越えている間、前記駆動力指令値を、前記積分制御の出力値が設定値を越えたときの値に保持するよう構成したことを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の駆動力制御装置において、前記車速偏差に関する前記設定偏差の絶対値または前記積分制御の出力値に関する前記設定値の絶対値を、急な降坂路勾配であるほど大きくしたことを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクセルペダルによる運転者のアクセル操作に応じた車両の加速度や車速を実現させるように駆動力を制御するための、車両の駆動力制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
かかる装置としては、従来、例えば特許文献１に記載されているものがある。
この文献に記載の駆動力制御装置は、アクセルペダル踏み込み量から車両の目標加速度または目標減速度を求め、これら目標加減速度が達成されるようにエンジンのスロットル開度を制御するものである。
具体的には、検出車速を微分して車両の実加減速度を求め、この実加減速度が上記の目標加減速度に一致しているか否かを判定し、一致していなければ実加減速度が目標加減速度に一致するようスロットル開度を修正するというものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２０５０１５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した従来の駆動力制御装置においては、アクセルペダル踏み込み量から算出した目標加減速度に実加減速度が追従するようにスロットル開度を制御する構成となっているため、アクセルペダル踏み込み量一定として車両が登坂路に進入した場合、図１７に示すように、実加速度は一旦低下した後に目標値に到達させることができるものの、登坂路進入時に一旦低下した実車速はこれを元の車速に戻す制御でないため低下したままとなる、という問題があった。
【０００５】
他方で上記の問題解決のために、目標加速度を積分することにより目標車速を求め、自車速がこの目標車速に追従するよう、これら自車速および目標車速間における車速偏差に応じた積分制御のようなフィードバック制御により駆動力制御を行うことや、この駆動力制御のみでは狙い通りの駆動力が得られない場合自動変速機の変速制御をも同時に行うことが考えられるが、この場合以下の問題が懸念される。
つまり、上記の駆動力制御中に急勾配下り坂走行となって、アクセルペダルの釈放によっても実車速ａＶＳＰが図１９の急勾配下り坂走行開始時ｔ１以後もなかなか低下しなかった場合上記の制御によると、実車速ａＶＳＰが目標車速から大きく乖離して両者間における車速偏差ΔＶＳＰに応じた駆動力のフィードバック制御が積分制御の出力値を加速度的に増大させ、図１９の瞬時ｔ２以後における駆動トルク指令値ｃＴＤＲの変化に見られるごとく目標駆動力を大きく低下させる。
【０００６】
これがため駆動力制御装置は、上記の駆動力制御に加えて自動変速機をダウンシフトさせることとなり、このダウンシフトがエンジン回転数ａＮｅを瞬時ｔ２以後において急上昇させ、運転者に違和感を与える。
また上記のダウンシフトは、運転者が急勾配下り坂走行であるから車両減速度が小さくなったり加速傾向になると予感しているのに、それに反して車両減速度を増大させることとなり、不要な減速により運転者を戸惑わせることにもなって不自然である。
【０００７】
本発明は上記の問題に鑑み、路面勾配の影響により自車速と目標車速との乖離が生じた場合でも、最終的に自車速を目標車速に到達させることができ、更に加えて、急勾配下り坂走行で不要なダウンシフトによりエンジン回転数が急上昇する違和感や、運転者の予感に反して車両減速度が上昇される違和感を与えることのないようにした、車両の駆動力制御装置を提案することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的のため、本発明による車両の駆動力制御装置は、請求項１に記載のごとく、
アクセルペダル踏み込み量に基づいて目標加速度を算出し、この算出した目標加速度より目標車速を求め、自車速をこの目標車速に追従させるための駆動力指令値が達成されるよう車両の駆動力を制御することを基本とするが、
アクセルペダル踏み込み量が０で、且つ、目標車速と実車速との間における車速偏差が設定偏差を超えている間、上記駆動力指令値を、車速偏差が設定偏差を超えた時の値に保持するよう構成したものである。
【０００９】
【発明の効果】
かかる本発明の構成によれば、アクセルペダル踏み込み量に基づいて算出した目標加速度より目標車速を求め、自車速をこの目標車速に追従させるための駆動力指令値が達成されるよう車両の駆動力を制御するため、
目標加速度から目標車速が算出・設定されることとなって、加速度を目標加速度に一致させ得るのは勿論のこと、路面勾配などの影響により自車速と目標車速との乖離が生じた場合でも、最終的に自車速も目標車速に到達させることができる。
【００１０】
前述した従来の駆動力制御装置の如く、単に自車の加速度を目標加速度に一致させるのみの制御を行った場合、路面勾配の影響、例えば上り勾配の走行中に駆動力不足から変速機のダウンシフトを行って駆動力を増大させた場合につき述べると、ダウンシフト前に一時的に自車速が低下すると、自車速を目標車速に到達させるためには、両者の差に相当する分だけアクセルペダル踏み込み量を増加させなければならない。
【００１１】
これに対して本発明によれば、目標加速度から求めた目標車速に自車速が追従するよう車両の駆動力を制御することから、アクセルペダル踏み込み量を一定とした状態で登坂路に進入した場合にアクセルペダルの踏み増しに頼ることなく自車速を目標車速に一致させることができ、登坂路で車速が低下したままにされるような問題を解消することができる。
【００１２】
本発明によれば更に、アクセルペダル踏み込み量が０で、且つ、目標車速と実車速との間における車速偏差が設定偏差を超えている間、上記駆動力指令値を、車速偏差が設定偏差を超えた時の値に保持するため、
急勾配下り坂走行で実車速がなかなか低下しないような走行条件のため実車速と目標車速との間における車速偏差が大きくなる場合でも、駆動力指令値を、車速偏差が設定偏差を超えた時の値に保持することによって不要なダウンシフトが行われるのを抑制することができ、これによりエンジン回転数が急上昇する違和感や、運転者の予感に反して車両減速度が上昇される違和感を回避し、前記の問題を解消することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態になる駆動力制御装置を具えた車両のパワートレーンと、その制御系を示し、該パワートレーンをエンジン１と無段変速機２とで構成する。
エンジン１はガソリンエンジンであるが、そのスロットルバルブ５を運転者が操作するアクセルペダル３とは機械的に連結させず、これらから切り離してスロットルアクチュエータ４によりスロットルバルブ５の開度を電子制御するようになす。
【００１４】
スロットルアクチュエータ４は、エンジンコントローラ１４が後述するエンジントルク指令値ｃＴＥに対応して出力した目標スロットル開度（ｔＴＶＯ）に応じ動作することでスロットルバルブ５の開度を当該目標スロットル開度に一致させ、エンジン１の出力を、基本的にはアクセルペダル操作に応じた値となるように制御するが、エンジントルク指令値ｃＴＥの与え方によっては、アクセルペダル操作以外の因子によっても制御可能とする。
【００１５】
無段変速機２は周知のＶベルト式無段変速機とし、トルクコンバータ６を介してエンジン１の出力軸に駆動結合されたプライマリプーリ７と、これに整列配置したセカンダリプーリ８と、これら両プーリ間に掛け渡したＶベルト９とを具える。
そして、セカンダリプーリ８にファイナルドライブギヤ組１０を介してディファレンシャルギヤ装置１１を駆動結合し、これらにより図示しない車輪を回転駆動するものとする。
【００１６】
無段変速機２の変速動作は、プライマリプーリ７およびセカンダリプーリ８のそれぞれのＶ溝を形成するフランジのうち、一方の可動フランジを他方の固定フランジに対して相対的に接近させてＶ溝幅を狭めたり、逆に離間させてＶ溝幅を拡げることにより行うようにし、
両可動フランジのストローク位置を、変速制御油圧回路１２からのプライマリプーリ圧Ｐｐｒｉおよびセカンダリプーリ圧Ｐｓｅｃにより決定する。
【００１７】
変速制御油圧回路１２は変速アクチュエータとしてのステップモータ１３を具え、これを変速機コントローラ１５が、後述する変速比指令値（ｃＲＡＴＩＯ）に対応したステップ位置ＳＴＰに駆動させることで、無段変速機２を、実変速比が変速比指令値ｃＲＡＴＩＯと一致するように無段変速させることができる。
【００１８】
エンジンコントローラ１４へのエンジントルク指令値ｃＴＥ、および変速機コントローラ１５への変速比指令値（ｃＲＡＴＩＯ）はそれぞれ、駆動力制御用コントローラ１６が後述する演算により求めることとする。
そのため駆動力制御用コントローラ１６には、アクセルペダル３の踏み込み位置（アクセルペダル踏み込み量もしくはアクセル開度とも言う）ＡＰＯを検出するアクセル開度センサ１７からの信号と、
エンジンの点火信号からエンジン回転数ａＮＥを検出するエンジン回転センサ１８からの信号と、
車輪の回転数から車速ａＶＳＰを検出する車速センサ１９からの信号と、
ブレーキペダル（図示せず）を踏み込む制動時にＯＮとなるブレーキスイッチ２０からの信号と、
運転者が、本発明による駆動力制御を希望した時に押してＯＮ状態にするための駆動力制御スイッチ２１からの信号と、
路面勾配θを検出する勾配検出装置２２からの信号とをそれぞれ入力する。
勾配検出装置２２は、例えばカーナビゲーション装置内におけるＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）受信機と、道路地図データベースとを用いて、自車位置と走行道路とを検出し、自車位置の路面勾配θを検出するものとする。
【００１９】
駆動力制御用コントローラ１６は定時割り込みにより一定の制御周期毎にこれら入力情報を読み込み、これらの入力情報を基に、図２に機能別ブロック線図で示す処理を実行して、以下のようにエンジンコントローラ１４へのエンジントルク指令値ｃＴＥおよび変速機コントローラ１５への変速比指令値ｃＲＡＴＩＯを求める。
エンジンコントローラ１４および変速機コントローラ１５はそれぞれ、これらエンジントルク指令値ｃＴＥおよび変速比指令値ｃＲＡＴＩＯをもとに無段変速機２の変速制御およびエンジン１のスロットル開度（出力）制御を行い、本発明が狙いとする車両の駆動力制御を遂行する。
【００２０】
駆動力制御用コントローラ１６は図２に示すように、駆動力制御可否判定部３０、目標車速算出部４０、目標駆動力算出部５０、実変速比算出部６０、および駆動力分配部７０により構成し、以下にこれらの詳細を順次説明する。
【００２１】
駆動力制御可否判定部３０は、図３に示す制御プログラムを実行して、駆動力制御を行うべきか否かを判定し、その結果を駆動力制御実行フラグｆＳＴＡＲＴの１または０により設定する。
図３のステップＳ１においては、駆動力制御スイッチ２１がＯＮ，ＯＦＦのいずれであるかをチェックし、次いでステップＳ２においてブレーキスイッチ２０がＯＮ，ＯＦＦのいずれであるかをチェックする。
ステップＳ１で駆動力制御スイッチ２１がＯＮ（運転者が駆動力制御を希望している）と判定し、かつ、ステップＳ２でブレーキスイッチ２０がＯＦＦ（非制動中）と判定する間は、運転者が駆動力制御を希望しており、また当該制御を行っても差し支えない非制動中であるから、ステップＳ３において、駆動力制御を行うべきであると判断して駆動力制御実行フラグｆＳＴＡＲＴを１にセットする。
しかし、ステップＳ１で駆動力制御スイッチ２１がＯＦＦ（運転者が駆動力制御を希望していない）と判定したり、またはステップＳ２でブレーキスイッチ２０がＯＮ（制動中）と判定する間は、運転者が駆動力制御を希望していなかったり、希望していても制動中のため駆動力制御が有効に機能しないことから、ステップＳ４において、駆動力制御を行うべきでないと判断して駆動力制御実行フラグｆＳＴＡＲＴを０にリセットする。
【００２２】
ここで、ブレーキスイッチ２０がＯＮ（制動中）の間は駆動力制御を行わないこととした理由は、制動中の場合、本発明によるエンジン出力制御および変速制御を行ったとしても、狙い通りの車速制御を達成することができず、制御そのものが無駄になるからである。
なお、運転者の意志によらずに本発明による駆動力制御を常に行うようにする場合には、駆動力制御スイッチ２１は必ずしも必要でなく、ブレーキスイッチ２０のＯＮ（制動中），ＯＦＦ（非制動中）のみに応じて駆動力制御実行フラグｆＳＴＡＲＴのセット、リセットを行えばよい。
上記のようにして設定された駆動力制御実行フラグｆＳＴＡＲＴは、目標車速算出部４０および目標駆動力算出部５０へ供給するほか、図１にも示すようにエンジンコントローラ１４および変速機コントローラ１５へも供給する。
【００２３】
エンジンコントローラ１４および変速機コントローラ１５は、駆動力制御実行フラグｆＳＴＡＲＴが１の間、駆動力制御用コントローラ１６からのエンジントルク指令値ｃＴＥおよび変速比指令値ｃＲＡＴＩＯに基づき、これらが達成されるように、スロットルアクチュエータ４への目標スロットル開度ｔＴＶＯおよび変速アクチュエータ１３への指令ステップ位置ＳＴＰを決定して、本発明による駆動力制御を遂行する。
しかし駆動力制御実行フラグｆＳＴＡＲＴが０の間は、上記した本発明による駆動力制御に代えて、通常通りにエンジン１のスロットル開度制御および無段変速機２の変速制御を行うものとする。
【００２４】
図２における目標車速算出部４０は図４に詳細に示す如きもので、目標加速度決定部４１および積分処理部４２により構成し、駆動力制御実行フラグｆＳＴＡＲＴ、車速ａＶＳＰ、およびアクセルペダル踏み込み量ＡＰＯをもとに目標車速ｔＶＳＰを求めて出力する。
なお、この目標車速算出部４０においては、後述する処理手順により目標車速ｔＶＳＰを求める際に必要となるため、１回の制御周期において求めた目標車速ｔＶＳＰを、図示しない記憶部において、次の制御周期まで記憶しておくものとする。
【００２５】
目標加速度決定部４１は、アクセルペダル踏み込み量ＡＰＯを入力すると共に、積分処理部４２で後述する処理手順により算出された目標車速ｔＶＳＰをフィードバック入力し、これらアクセルペダル踏み込み量ＡＰＯおよび目標車速ｔＶＳＰから、図５に示すマップに基づいて目標加速度ｔＡＣＣを決定する。
図５は、アクセルペダル踏み込み量ＡＰＯごとの、車速ＶＳＰ（目標車速ｔＶＳＰ）に対する目標加速度ｔＡＣＣの関係を例示するもので、アクセルペダル踏み込み量ＡＰＯが大きいほど目標加速度ｔＡＣＣも大きくなるように設定する。
また、車速が大きくなるにつれ走行抵抗が増大して実現可能な加速度が小さくなることに対応させるため、図５では、同じアクセルペダル踏み込み量であれば、車速が高いほど目標加速度ｔＡＣＣが小さくなるように設定する。
【００２６】
積分処理部４２は、制御実行フラグｆＳＴＡＲＴ、実車速ａＶＳＰ、および目標加速度ｔＡＣＣに基づいて目標車速ｔＶＳＰを算出するもので、この算出に際し積分処理部４２は図６に示すような処理を行う。
まずステップＳ１１で駆動力制御実行フラグｆＳＴＡＲＴが１，０のいずれであるかを判断し、制御実行フラグｆＳＴＡＲＴが０の場合、すなわち駆動力制御スイッチ２１（図１および図２参照）がＯＦＦ、またはブレーキスイッチ２０がＯＮ（制動中）である場合には、ステップＳ１２へ進み、目標車速ｔＶＳＰおよび前回の制御周期で求めた目標車速ｔＶＳＰ前回値にそれぞれ車速ａＶＳＰの値を代入してこれらを初期化する。
【００２７】
一方、ステップＳ１１で制御実行フラグｆＳＴＡＲＴが１と判定する場合、すなわち駆動力制御スイッチ２１がＯＮで、且つブレーキスイッチ２０がＯＦＦ（非制動中）である場合には、制御をステップＳ１３に進め、ここでｔＶＳＰ前回値に目標加速度ｔＡＣＣを加算した値を目標車速ｔＶＳＰとし、ｔＶＳＰ前回値を、今回の演算で求めた目標車速ｔＶＳＰ値に更新する。
上記のように新たに算出した目標車速ｔＶＳＰは目標駆動力算出部５０（図２参照）へ出力すると共に、目標加速度決定部４１（図４参照）へフィードバックして前記した目標加速度ｔＡＣＣの演算に供される。
【００２８】
図７は、図２における目標駆動力算出部５０の構成を示す制御ブロック図である。
この目標駆動力算出部５０は、フィードフォワード制御部およびフィードバック制御部からなる２自由度制御系と、駆動トルク変換部５４と、駆動トルク指令値保持判定用積分出力設定値決定部５６と、駆動トルク指令値保持判定部５７と、駆動トルク指令値保持部５８とを具え、
フィードフォワード制御部を位相補償器５１により構成し、フィードバック制御部を規範モデル５２およびフィードバック補償器５３により構成する。
【００２９】
そして目標駆動力算出部５０は、目標車速ｔＶＳＰを入力とし、自車速ａＶＳＰを出力とする場合の伝達特性が図示の規範モデル５２の伝達特性となるように、フィードフォワード制御部およびフィードバック制御部を用いて制御を行う。
規範モデル５２の伝達関数ＧＴ（ｓ）は次式
【数１】
2004291847.tif 000003
で表され、時定数τＨの１次ローパスフィルタと、無駄時間Ｌｖとからなる。
なお、ｓはラプラス演算子である。
【００３０】
ここで制御対象となる車両を、駆動トルク指令値ｃＴＤＲを操作量とし、自車速ａＶＳＰを制御量としてモデル化することによって、車両のパワートレーンの挙動を図８に示す簡易非線形モデル５５で表すことができる。すなわち、
【数２】
2004291847.tif 000004
ここで、Ｍは車両質量、Ｒｔはタイヤ動半径、Ｌｐは無駄時間をそれぞれ表す。
駆動トルク指令値ｃＴＤＲを入力とし、自車速ａＶＳＰを出力とする車両モデルは積分特性となる。
但し、パワートレーン系の遅れにより無駄時間が含まれることとなり、また使用するアクチュエータやエンジンによって無駄時間Ｌｐは変化する。
【００３１】
フィードフォワード（Ｆ／Ｆ）制御部を構成する位相補償器５１において、Ｆ／Ｆ指令値は、目標車速ｔＶＳＰを入力とし、実車速ａＶＳＰを出力とした場合の制御対象の応答特性を、予め定めた一次遅れと無駄時間要素を有する所定の伝達関数ＧＴ（ｓ）の特性に一致させる。
ここで、制御対象の無駄時間を考慮しないものと仮定し、規範モデル５２の伝達関数ＧＴ（ｓ）を時定数τＨの１次のローパスフィルタとすると、位相補償器５１の伝達関数ＧＣ（ｓ）は次式で表される。
【数３】
2004291847.tif 000005
【００３２】
一方、規範モデル５２およびフィードバック補償器５３から成るフィードバック（Ｆ／Ｂ）制御部においては、規範モデル５２から出力される規範応答Ｖｒｅｆと自車速ａＶＳＰとの差をフィードバック補償器５３の入力とし、Ｆ／Ｂ指令値を出力する。このＦ／Ｂ指令値により、外乱やモデル化誤差による影響を抑制する。
【００３３】
フィードバック補償器５３としてここでは、駆動力制御のフィードバックゲインである比例制御ゲインＫｐと積分制御ゲインＫｉとをそれぞれ内包した比例制御部５３ａおよび積分制御部５３ｂからなる伝達関数ＧＦＢ（ｓ）のＰＩ補償器を用いる。
比例制御部５３ａは、規範応答Ｖｒｅｆと自車速ａＶＳＰとの差から伝達関数（Ｋｐ・ｓ）を用いて比例制御による目標加速度ｔＡＣＣｐを求め、積分制御部５３ｂは、規範応答Ｖｒｅｆと自車速ａＶＳＰとの差から伝達関数（Ｋｉ／ｓ）を用いて積分制御による目標加速度ｔＡＣＣｉを求め、フィードバック補償器５３はこれらｔＡＣＣｐ，  ｔＡＣＣｉの和をフィードバック制御指令値（Ｆ／Ｂ指令値）とする。
従って、フィードバック補償器５３の伝達関数ＧＦＢ（ｓ）は次式で与えられる。
【数４】
2004291847.tif 000006
【００３４】
図７に示すように、上記フィードフォワード制御部からの指令値（Ｆ／Ｆ指令値）およびフィードバック制御部からの指令値（Ｆ／Ｂ指令値）は加算されて駆動トルク変換部５４に入力され、ここで、これら両者の和値と車両質量Ｍとタイヤ動半径Ｒｔとの乗算により保持処理前駆動トルク指令値ｃＴＤＲｏを求める。
【００３５】
図９（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）および図１０（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、目標車速ｔＶＳＰに対する自車速ａＶＳＰの応答と、目標駆動力算出部５０で上記のごとくに求めた保持処理前駆動トルク指令値ｃＴＤＲｏの時系列変化を示すタイムチャートであり、
図９（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は車両が停止状態から発進して平坦路を走行する場合のタイムチャート、図１０（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は車両が停止状態から発進して平坦路から登坂路へ進入して走行する場合のタイムチャートである。
図９から明らかなように、目標車速ｔＶＳＰに対して自車速ａＶＳＰが非常に良好に追従していることが判る。
また図１０（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）から明らかなように、車両が登坂路に進入した際には、駆動トルク指令値ｃＴＤＲを増加させ、その後ほぼ一定値に保つことにより、一時的に低下した自車速ａＶＳＰを目標車速ｔＶＳＰへ追従・復帰させていることが判る。
【００３６】
図７における駆動トルク指令値保持判定用積分出力設定値決定部５６は、前記のように検出した路面勾配θから図１１に例示するマップを基に駆動トルク指令値保持判定用積分出力設定値ｔＡＣＣｉｓを検索により求める。
この駆動トルク指令値保持判定用積分出力設定値ｔＡＣＣｉｓは、急勾配下り坂走行で不要なダウンシフトによりエンジン回転数が急上昇する違和感や、運転者の予感に反して車両減速度が上昇される違和感を与えることが懸念される車速偏差ΔＶＳＰに対応した値とし、或る路面勾配θについて例示すると図１８に示すごときものとする。
そして駆動トルク指令値保持判定用積分出力設定値ｔＡＣＣｉｓは、図１１に示すごとく路面勾配θが急な降坂路勾配であるほど大きくする。
【００３７】
図７における駆動トルク指令値保持判定部５７は、上記の駆動トルク指令値保持判定用積分出力設定値ｔＡＣＣｉｓと、積分制御部５３ｂで求めた規範応答Ｖｒｅｆ（目標車速ｔＶＳＰを所定応答で実現するための車速）と自車速ａＶＳＰとの間における車速偏差に応じた積分制御による目標加速度ｔＡＣＣｉ（当該車速偏差の大きさを表す積分制御出力値）と、アクセルペダル踏み込み量ＡＰＯとを入力され、これらを基に図１２の制御プログラムにより以下のごとくに、駆動トルク指令値の保持を行うべきか否かを指令するための駆動トルク指令値保持フラグｆＴＤＲを設定する。
【００３８】
先ずステップＳ２１においてアクセルペダル踏み込み量ＡＰＯが０か否かをチェックし、０でなければ、アクセルペダルが釈放されていなくて駆動トルク指令値の保持が不要であるから、ステップＳ２２において駆動トルク指令値保持フラグｆＴＤＲを０にリセットする。
ステップＳ２１でアクセルペダル踏み込み量ＡＰＯが０であると判定するアクセルペダル釈放中は、ステップＳ２３において、積分制御による目標加速度ｔＡＣＣｉ（目標車速ｔＶＳＰと自車速ａＶＳＰとの間における車速偏差ΔＶＳＰの大きさを表す）が駆動トルク指令値保持判定用積分出力設定値ｔＡＣＣｉｓ未満であるか否かを、つまり、図１８の瞬時ｔ３以後に示すように車速偏差ΔＶＳＰが駆動トルク指令値の保持が不要なほどに負の方向に大きくなったか否かを否かをチェックする。
【００３９】
ステップＳ２３でｔＡＣＣｉ≧ｔＡＣＣｉｓと判定する時は、図１８の瞬時ｔ３以前に示すように車速偏差ΔＶＳＰが駆動トルク指令値ｃＴＤＲの保持が不要なほどに大きくないことから、ステップＳ２２において、駆動トルク指令値保持フラグｆＴＤＲを０にリセットする。
ステップＳ２３でｔＡＣＣｉ＜ｔＡＣＣｉｓと判定する時は、図１８の瞬時ｔ３以後に示すように車速偏差ΔＶＳＰが駆動トルク指令値ｃＴＤＲの保持が必要なほどに大きいことから、ステップＳ２４において、駆動トルク指令値保持フラグｆＴＤＲを１にセットする。
【００４０】
図７の駆動トルク指令値保持部５８は、駆動トルク指令値保持フラグｆＴＤＲと、図３により設定した駆動力制御実行フラグｆＳＴＡＲＴと、図７の駆動トルク変換部５４からの保持処理前駆動トルク指令値ｃＴＤＲｏ（図９および図１０参照）を入力され、これらを基に図１３の制御プログラムを実行して以下のごとくにして駆動トルク指令値ｃＴＤＲを決定する。
先ずステップＳ３１において、駆動力制御実行フラグｆＳＴＡＲＴが１か否かを判定する。駆動力制御実行フラグｆＳＴＡＲＴが１であれば、つまり運転者が駆動力制御スイッチ２１のＯＮにより駆動力制御を希望していて、且つ、ブレーキペダルを踏み込んだ制動中でもない場合は、制御をステップＳ３２に進めて、駆動トルク指令値保持フラグｆＴＤＲが１か否かをチェックする。
【００４１】
ステップＳ３２で駆動トルク指令値保持フラグｆＴＤＲが１でないと判定する場合は、駆動トルク指令値の保持が不要であるからステップＳ３３において、保持処理前駆動トルク指令値ｃＴＤＲｏをそのまま駆動トルク指令値ｃＴＤＲとする。
ステップＳ３２で駆動トルク指令値保持フラグｆＴＤＲが１であると判定する場合は、駆動トルク指令値の保持が必要であるからステップＳ３５において、保持処理前駆動トルク指令値ｃＴＤＲｏに代えて前回の駆動トルク指令値ｃＴＤＲ（ｃＴＤＲ前回値）を駆動トルク指令値ｃＴＤＲとし、これにより駆動トルク指令値ｃＴＤＲを、ステップＳ３２がステップＳ３５を選択した時の値、つまり、アクセルペダル踏み込み量ＡＰＯが０で、且つ、積分制御による目標加速度ｔＡＣＣｉ（目標車速ｔＶＳＰと自車速ａＶＳＰとの間における車速偏差ΔＶＳＰ）の絶対値が所定値（駆動トルク指令値保持判定用積分出力設定値ｔＡＣＣｉｓに相当する値）を越えた時の値に保持する。
【００４２】
ステップＳ３３またはステップＳ３５での処理の後は、ステップＳ３６において、前回の駆動トルク指令値ｃＴＤＲ（ｃＴＤＲ前回値）に今回の駆動トルク指令値ｃＴＤＲをセットし、次回のステップＳ３５での演算に資する。
なお、ステップＳ３１で駆動力制御実行フラグｆＳＴＡＲＴが１でないと判定する時も、つまり、運転者が駆動力制御スイッチ２１のＯＦＦにより駆動力制御を希望していない時や、希望していてもブレーキペダルを踏み込んだ制動中のため駆動力制御を行うべきでない時も上記のステップＳ３６を実行して、いつでもステップＳ３５で駆動トルク指令値の保持を行い得る状態にしておく。
ステップＳ３３またはステップＳ３５において前記のごとくに求められた駆動トルク指令値ｃＴＤＲは駆動力分配部７０（図２参照）へ出力する。
【００４３】
図２における実変速比算出部６０は、自車速ａＶＳＰと、エンジン回転センサ１８から入力されるエンジン回転数ａＮＥより、次式にしたがって実変速比ａＲＡＴＩＯを算出する。
【数５】
2004291847.tif 000007
但し、Ｇｆ：ファイナルギヤ比
算出された実変速比ａＲＡＴＩＯは駆動力分配部７０（図２参照）へ供給する。
【００４４】
図１４は、駆動力分配部７０（図２参照）の構成を示す。この駆動力分配部７０は、変速比指令値設定部７１およびエンジントルク指令値算出部７２からなり、自車速ａＶＳＰ、駆動トルク指令値ｃＴＤＲおよび実変速比ａＲＡＴＩＯをもとに変速比指令値ｃＲＡＴＩＯおよびエンジントルク指令値ｃＴＥを出力する。
【００４５】
変速比指令値設定部７１は、図１５に例示する車速および駆動トルクと、変速比との関係を表したマップを基に自車速ａＶＳＰおよび駆動トルク指令値ｃＴＤＲから変速比指令値ｃＲＡＴＩＯを設定する。なお、ここで図１５は無段変速機を用いた場合のマップを示す。
図１５から明らかなように、変速比指令値ｃＲＡＴＩＯは駆動トルク指令値ｃＴＤＲが大きいほど大きくなるように設定され、また、駆動トルク指令値ｃＴＤＲが同じである場合、車速が高いほど変速比指令値ｃＲＡＴＩＯは小さくなるように設定されている。
【００４６】
図１４のエンジントルク指令値算出部７２は、駆動トルク指令値ｃＴＤＲおよび実変速比ａＲＡＴＩＯより、次式にしたがってエンジントルク指令値ｃＴＥを算出する。
【数６】
2004291847.tif 000008
但し、Ｇｆ：ファイナルギヤ比
【００４７】
上式により得られたエンジントルク指令値ｃＴＥはエンジンコントローラ１４（図２参照）へ入力され、エンジンコントローラ１４はスロットルアクチュエータ４に対して、エンジントルク指令値ｃＴＥに対応する目標スロットル開度ｔＴＶＯを出力する。
一方で変速比指令値ｃＲＡＴＩＯは変速機コントローラ１５（図２参照）へ入力され、変速機コントローラ１５は変速アクチュエータ１３に対して、変速比指令値ｃＲＡＴＩＯに対応する指令ステップ位置ＳＴＰを出力する。
【００４８】
以上のような本実施の形態になる駆動力制御装置によれば、その駆動力制御動作タイムチャートである図１６（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように以下の作用効果が得られる。
図１６（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、図１７（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）におけると同様に、アクセルペダル踏み込み量を一定として車両が登坂路に進入した場合の加速度および車速の時系列変化を示すものである。
本実施の形態においてはこの図１６（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）から明らかなごとく、登坂路に進入したことにより実加速度が一旦低下しても、その後直ちに実加速度は上昇して目標加速度を上回り、最終的に目標加速度に到達すると共に、これに伴って一旦低下した実車速も目標車速に追従して最終的にはこの目標車速に到達し、
図１７（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）につき前述した従来装置のように、加速度の復帰にもかかわらず実車速が低下したままにされるという問題を解消することができる。
【００４９】
本実施の形態によれば更に、図１９とほぼ同じ条件での動作タイムチャートである図１８に示すごとく以下のような作用効果も奏し得られる。
つまり、アクセルペダル踏み込み量ＡＰＯを０にする図１８のアクセルペダル釈放時ｔ１以後は、駆動トルク指令値ｃＴＤＲを、積分制御による目標加速度ｔＡＣＣｉ（目標車速ｔＶＳＰと自車速ａＶＳＰとの間における車速偏差ΔＶＳＰ）の絶対値が所定値（駆動トルク指令値保持判定用積分出力設定値ｔＡＣＣｉｓに相当する値）を越えた時（瞬時ｔ３）の値に保持するため、
アクセルペダル釈放時ｔ１以後、急勾配降坂路走行故にアクセルペダル釈放状態にもかかわらず車速ａＶＳＰがなかなか低下せず、図示のごとく実車速ａＶＳＰおよび目標車速ｔＶＳＰ間の車速偏差ΔＶＳＰが増大する場合においても、これに呼応して駆動トルク指令値ｃＴＤＲが大きく低下することがなくなり、変速比ａＲＡＴＩＯの経時変化から明らかなように速度に応じた変速は発生するも、不要に大きなダウンシフトが行われるのを抑制することができ、これにより図１９につき前述したエンジン回転数ａＮｅが急上昇する違和感や、運転者の予感に反して車両減速度が上昇する違和感を回避することができる。
【００５０】
また上記駆動トルク指令値ｃＴＤＲの保持は、降坂路勾配θが一定であれば一定の減速度での降坂路走行を可能ならしめ、自然な減速感で乗員を安心させることができる。
更に、駆動トルク指令値保持判定用積分出力設定値ｔＡＣＣｉｓの設定次第で、前記の駆動力制御を行わない車両よりも強い一定の減速度を保っての降坂路走行が可能となり、運転者によるブレーキ操作およびアクセルペダル操作の頻度を減じて運転操作性を向上させることも可能である。
【００５１】
なお駆動トルク指令値ｃＴＤＲの保持を行うか否かの判定に際し、上記のごとく積分制御による目標加速度ｔＡＣＣｉ（積分制御の出力値）をモニタする場合、これが駆動力制御のために既存する信号であることから既存信号の流用により上記の作用効果が得られることとなり、目標車速ｔＶＳＰと自車速ａＶＳＰとの間における車速偏差ΔＶＳＰをモニタする場合に較べて、これを演算する必要がない分、コスト上有利である。
【００５２】
更に、駆動トルク指令値ｃＴＤＲの保持を行うか否かの判定に際して用いる積分制御の出力値ｔＡＣＣｉに関した設定値ｔＡＣＣｉｓの絶対値を、図１１に示すように路面勾配θが急な降坂路勾配であるほど大きくしたため、
急な降坂路勾配では大きな減速度を発生させ、緩い降坂路勾配では小さな減速度を発生させる走行となし得て、急な降坂路走行で頻繁なブレーキペダル操作が必要になったり、緩い降坂路勾配で頻繁なアクセルペダル操作が必要になったりする煩雑さを解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態になる駆動力制御装置を具えた無段変速機搭載車のパワートレーンを、その制御システムと共に示す概略系統図である。
【図２】図１の制御システムにおけるコントローラが実行する、無段変速機の変速制御およびエンジンスロットル開度制御を介した駆動力制御の機能別ブロック線図である。
【図３】図２における駆動力制御可否判定部が実行して、本発明による駆動力制御を行うべきか否かを判定するための制御プログラムを示すフローチャートである。
【図４】図２における目標車速算出部の機能別ブロック線図である。
【図５】同目標車速算出部における目標加速度決定部が、目標加速度の設定に際して用いる目標加速度の変化特性図である。
【図６】同目標車速算出部の積分処理部における、目標車速算出の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】図２における目標駆動力算出部の機能別ブロック線図である。
【図８】本発明に係る駆動力制御装置により駆動力制御を行う車両の制御モデルを示すブロック線図である。
【図９】同実施の形態になる駆動力制御装置の動作を、車両が平坦路を走行する場合につき示す動作タイムチャートである。
【図１０】同実施の形態になる駆動力制御装置の動作を、車両が平坦路から登坂路にさしかかった場合につき示す動作タイムチャートである。
【図１１】図７における駆動トルク指令値保持判定用積分出力設定値決定部が、駆動トルク指令値を保持するか否かを判定するための積分出力設定値を決定する時に用いる、駆動トルク指令値保持判定用積分出力設定値の特性線図である。
【図１２】図７における駆動トルク指令値保持判定部が、駆動トルク指令値を保持するか否かを指令するための駆動トルク指令値保持フラグを設定するのに実行する制御プログラムを示すフローチャートである。
【図１３】図７における駆動トルク指令値保持部が、駆動トルク指令値を決定するのに実行する制御プログラムを示すフローチャートである。
【図１４】図２における駆動力分配部を示す機能別ブロック線図である。
【図１５】同駆動力分配部の変速比指令値設定部が、目標変速比の設定に際して用いる変速比の特性図である。
【図１６】同駆動力制御装置の動作を、車両が平坦路から登坂路にさしかかった場合につき示す動作タイムチャートである。
【図１７】従来の駆動力制御装置による駆動力制御動作を、車両が平坦路から登坂路に進入した場合につき示す動作タイムチャートである。
【図１８】図１〜図１４に示す駆動力制御装置の動作を、運転者がアクセルペダルを釈放した降坂路走行中である場合につき示す動作タイムチャートである。
【図１９】従来の駆動力制御装置の動作を、運転者がアクセルペダルを釈放した降坂路走行中である場合につき示す動作タイムチャートである。
【符号の説明】
１  エンジン
２  無段変速機
３  アクセルペダル
４  スロットルアクチュエータ
５  スロットルバルブ
６  トルクコンバータ
７  プライマリプーリ
８  セカンダリプーリ
９  Ｖベルト
１０  ファイナルドライブギヤ組
１１  ディファレンシャルギヤ装置
１２  変速制御油圧回路
１３  ステップモータ
１４  エンジンコントローラ
１５  変速機コントローラ
１６  駆動力制御用コントローラ
１７  アクセル開度センサ
１８  エンジン回転センサ
１９  車速センサ
２０  ブレーキスイッチ
２１  駆動力制御スイッチ
２２  勾配検出装置
３０  駆動力制御可否判定部
４０  目標車速算出部
４１  目標加速度決定部
４２  積分処理部
５０  目標駆動力算出部
５１  位相補償器
５２  規範モデル
５３  フィードバック補償器
５４  駆動トルク変換部
５５  車両モデル
５６  駆動トルク指令値保持判定用積分出力設定値決定部
５７  駆動トルク指令値保持判定部
５８  駆動トルク指令値保持部
６０  実変速比算出部
７０  駆動力分配部
７１  変速比指令値設定部
７２  エンジントルク指令値算出部
【図１】
2004291847.tif 000009
【図２】
2004291847.tif 000010
【図３】
2004291847.tif 000011
【図４】
2004291847.tif 000012
【図５】
2004291847.tif 000013
【図６】
2004291847.tif 000014
【図７】
2004291847.tif 000015
【図８】
2004291847.tif 000016
【図９】
2004291847.tif 000017
【図１０】
2004291847.tif 000018
【図１１】
2004291847.tif 000019
【図１２】
2004291847.tif 000020
【図１３】
2004291847.tif 000021
【図１４】
2004291847.tif 000022
【図１５】
2004291847.tif 000023
【図１６】
2004291847.tif 000024
【図１７】
2004291847.tif 000025
【図１８】
2004291847.tif 000026
【図１９】
2004291847.tif 000027