(57)【要約】【課題】車両の加速特性に影響を与える要因を適切に反映した加速期待値を算出することが可能な加速期待値算出装置を提供する。【解決手段】車両に対する加速要求に対応して乗員の加速期待値ＰＤを算出する加速期待値算出装置１０において、加速要求に対して車両が発生させるべき加速度の時間的変化が相対的に大きい初期応答段階における乗員の加速期待値を初期応答期待値ＰＤｒとして演算する初期応答期待値演算部１１と、車両が発生させるべき加速度の時間的変化が相対的に小さい加速伸び段階における乗員の加速期待値を伸び感期待値ＰＤａとして演算する伸び感期待値演算部１２と、車両の加速特性に影響を与える車重Ｄｗ等の要因に基づいて伸び感期待値ＰＤａを初期応答期待値ＰＤｒとは独立して補正する伸び感期待値補正部１４とを設ける。【選択図】図１
2007270706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に対する加速要求に対応して乗員の加速期待値を算出する加速期待値算出装置であって、
前記加速要求に対して車両が発生させるべき加速度の時間的変化が相対的に大きい領域における乗員の加速期待値を第１の加速期待値として演算する第１の期待値演算手段と、
前記車両が発生させるべき加速度の時間的変化が相対的に小さい領域における乗員の加速期待値を、第２の加速期待値として演算する第２の期待値演算手段と、
車両の加速特性に影響を与える要因に基づいて、前記第２の加速期待値を前記第１の加速期待値とは独立して補正する期待値補正手段と、
を備えたことを特徴とする車両の加速期待値算出装置。
【請求項２】
前記期待値補正手段は、前記要因に基づいて、前記第２の加速期待値とは独立して前記第１の加速期待値をさらに補正することを特徴とする請求項１に記載の加速期待値算出装置。
【請求項３】
前記期待値補正手段は、前記第１の加速期待値の補正量を所定の許容範囲内に制限する補正制限手段をさらに備えていることを特徴とする請求項２に記載の加速期待値算出装置。
【請求項４】
前記期待値補正手段は、前記加速特性に影響を与える要因として路面勾配に基づいて前記加速期待値の補正を実行し、前記補正制限手段は前記路面勾配が下り勾配の場合に前記第１の加速期待値の補正量を制限することを特徴とする請求項３に記載の加速期待値算出装置。
【請求項５】
前記期待値補正手段は、前記第１の加速期待値が上昇する方向に限って該第１の加速期待値を補正することを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の加速期待値算出装置。
【請求項６】
前記第１の加速期待値の補正を実行するか否かを指示する指示手段をさらに備え、前記期待値補正手段は、前記指示手段にて補正の実行が指示されている場合に前記第１の加速期待値の補正を実行し、前記指示手段にて補正の実行が否定されている場合には前記第１の加速期待値の補正を実行しないことを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載の加速期待値算出装置。
【請求項７】
前記期待値補正手段は、前記要因として車重に基づいて補正を実行することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の加速期待値算出装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の加速期待値算出装置と、
乗員の加速感に影響を与える制御要素を、前記加速期待値算出装置にて算出された前記第１の加速期待値及び前記第２の加速期待値が実現されるように操作する加速感制御手段と、を備えたことを特徴とする車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に対する加速要求に基づいて、乗員の加速に対する期待感を定量化した加速期待値を算出する装置、及びその加速期待値を用いて乗員に与える加速感を制御する車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のエンジントルクを制御する装置として、アクセル開度と車速とに基づいて目標駆動力を算出し、その目標駆動力に基づいて車両の走行用駆動源としてのエンジンの目標出力を算出し、その目標出力に見合ったエンジン回転数が得られるように車両の変速装置（無段変速機）を制御する一方で、目標駆動力を加速初期段階では相対的に大きく変化し、初期段階経過後は緩やかに変化するように修正し、修正後の目標駆動力に応じて目標出力も修正し、その修正された目標出力が達成されるようにエンジンのトルクを制御する車両制御装置が知られている（例えば特許文献１参照）。その他に、本発明に関連する先行技術文献として特許文献２及び３が存在する。
【特許文献１】特開２００４−１７６１号公報
【特許文献２】特開平１−３０５１４０号公報
【特許文献３】特開平４−３２７０５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の車両制御装置は、乗員によるアクセルペダルの開度変化を乗員の加速に対する期待感を表わすものとみなして車両の加速感を制御している。しかしながら、乗員の加速に対する期待感はアクセルペダルの操作状況のみで定まるものではない。例えば、車重（ここでは乗員の体重、貨物の重量等を含めた総重量を意味する。）、路面勾配等といった環境的要因に変化が生じると、車両の加速特性がそれらの要因に応じて変化する。乗員はこれらの要因が加速に影響を及ぼすことを経験則として知っており、こうした要因の変化を乗員が感知すると、当然ながら乗員の加速期待値も変化する。このため、アクセル開度の変化と加速期待値との関係を一定に固定してエンジンのトルクを制御した場合、乗員の体感する加速感がその乗員の期待感と合致しないおそれがある。例えば、アクセルペダルの操作が同じでも、車重が増加したとき、あるいは路面に上り勾配が付されているときは乗員の加速期待値が相対的に低下し、路面に下り勾配が付されているときは加速期待値が相対的に上昇するはずである。こうした要因を考慮せずにトルク制御を行うと、乗員が体感する加速感が期待感を超え、あるいは下回るおそれがある。この場合、乗員はずれを許容せざるを得ないか、あるいはずれを修正すべく微妙なアクセル操作を余儀なくされ、車両の加速特性あるいは操作性に対して不満を感じる。
【０００４】
そこで、本発明は、車両の加速特性に影響を与える要因を適切に反映した加速期待値を算出することが可能な加速期待値算出装置、及びその加速期待値を利用して乗員の期待に沿った加速感を実現することが可能な車両制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の加速期待値算出装置は、車両に対する加速要求に対応して乗員の加速期待値を算出する加速期待値算出装置であって、前記加速要求に対して車両が発生させるべき加速度の時間的変化が相対的に大きい領域における乗員の加速期待値を第１の加速期待値として演算する第１の期待値演算手段と、前記車両が発生させるべき加速度の時間的変化が相対的に小さい領域における乗員の加速期待値を、第２の加速期待値として演算する第２の期待値演算手段と、車両の加速特性に影響を与える要因に基づいて、前記第２の加速期待値を前記第１の加速期待値とは独立して補正する期待値補正手段と、を備えることにより、上述した課題を解決する（請求項１）。
【０００６】
車両の加速特性に影響を与える車重、路面勾配等の諸要因が乗員の加速に対する期待感に及ぼす影響は、加速度の時間的変化の大小によって異なる場合がある。例えば、加速度の時間的変化が相対的に小さい領域では、それらの要因を加速期待値に対して十分に反映させた方が乗員の感覚に合致することが多い。その一方、加速度の時間的変化が相対的に大きい領域では、車重、路面勾配といった環境的要因が加速特性に及ぼす影響を乗員が重視せず、それらの要因が加速の期待感に及ぼす影響が相対的に小さくなることがある。本発明の加速感期待値算出装置では、車両が発生させるべき加速度の時間的変化が相対的に大きい領域に対する第１の加速期待値と、加速度の時間的変化が相対的に小さい領域に対する第２の加速期待値とを分けて演算し、しかも、第２の加速期待値に対して第１の加速期待値とは独立して補正を実行するため、加速度の時間的変化が相対的に大きい領域に対応する第１の加速期待値に影響を及ぼすことなく、加速度の時間的変化が相対的に小さい領域に対応する第２の加速期待値に、車両の加速特性に影響を与える要因の影響を適切に反映させることができる。これにより、乗員の感覚に合致した加速期待値を求めることができる。
【０００７】
本発明の加速期待値算出装置の一形態において、前記期待値補正手段は、前記要因に基づいて、前記第２の加速期待値とは独立して前記第１の加速期待値をさらに補正してもよい（請求項２）。この形態によれば、第１の加速期待値を第２の加速期待値に対して独立して補正することにより、車両の加速特性に影響を与える要因をさらに適切に考慮に入れて乗員の感覚にさらに合致した加速期待値を求めることができる。
【０００８】
第１の加速期待値を補正する場合において、前記期待値補正手段は、前記第１の加速期待値の補正量を所定の許容範囲内に制限する補正制限手段をさらに備えてもよい（請求項３）。第１の加速期待値は加速度の時間的変化が相対的に大きい領域に対して演算されるため、無制限な補正を許容すると、加速特性に影響を与える要因が加速期待値に過度に反映されることがある。この場合、第１の加速期待値を用いて車両の加速感を制御すれば、加速の応答性に関して乗員が予想外の急激な上昇を感じるおそれがある。このような懸念は、第１の加速期待値に対する補正量を許容範囲に制限することによって解消を図ることができる。
【０００９】
第１の加速期待値の補正量を制限する場合において、前記期待値補正手段は、前記加速特性に影響を与える要因として路面勾配に基づいて前記加速期待値の補正を実行し、前記補正制限手段は前記路面勾配が下り勾配の場合に前記第１の加速期待値の補正量を制限してもよい（請求項４）。下り勾配の場合、乗員は平地走行時あるいは上り勾配の走行時と比較してより高い加速感が得られるものと期待するため、第１の加速期待値も増加方向に補正されるべきである。しかしながら、第１の加速期待値を過度に増加させた場合、その加速期待値を利用して車両の加速感を制御すれば、加速の応答性が過度に高まり、車両に不安定な挙動が生じるといった弊害を招くおそれがある。このような懸念は、下り勾配を考慮した第１の加速期待値の補正量を制限することにより解消を図ることができる。
【００１０】
また、前記期待値補正手段は、前記第１の加速期待値が上昇する方向に限って該第１の加速期待値を補正してもよい（請求項５）。第１の加速期待値を上昇する方向に補正し、その加速期待値を利用して車両の加速感を制御した場合には、加速感に関してより急な時間的変化、つまりは加速感のより鋭い立ち上がりが許容されるようになる。これにより、加速の応答性を重視するユーザの加速感に対する満足度を高めることができる。
【００１１】
第１の加速期待値の補正を可能とする形態においては、前記第１の加速期待値の補正を実行するか否かを指示する指示手段をさらに備え、前記期待値補正手段は、前記指示手段にて補正の実行が指示されている場合に前記第１の加速期待値の補正を実行し、前記指示手段にて補正の実行が否定されている場合には前記第１の加速期待値の補正を実行しないものとしてもよい（請求項６）。この形態によれば、第１の加速期待値を補正するか否かを指示手段からの指示にて切り替えることができるので、補正が望まれる場合、望まれない場合のいずれにも対応することができる。例えば、ユーザが指示手段を利用して指示を与えられるように構成すれば、第１の加速期待値の補正の実行の可否についてユーザの意思を反映させることができる。
【００１２】
本発明の加速期待値算出装置において、加速特性に影響を与える要因としては、上述した路面勾配の他にも種々のものが考えられる。一例として、前記期待値補正手段は、前記要因として車重に基づいて補正を実行してもよい（請求項７）。車重が大きいときは加速期待値を減少させる方向に補正し、車重が小さいときは加速期待値を増加させる方向に補正することにより、車重が加速性能に与える影響を加速期待値に適切に反映させることができる。
【００１３】
本発明の車両制御装置は、上述した本発明の加速期待値算出装置と、乗員の加速感に影響を与える制御要素を、前記加速期待値算出装置にて算出された前記第１の加速期待値及び前記第２の加速期待値が実現されるように操作する加速感制御手段と、を備えることにより、上述した課題を解決する（請求項８）。
【００１４】
本発明の車両制御装置によれば、加速期待値算出装置にて算出される第１の加速期待値及び第２の加速期待値が実現されるように制御要素を操作することにより、車両の加速特性に影響を与える車重、路面勾配といった要因が乗員の加速の期待感に及ぼす影響を車両が発生させる加速感にも反映させ、乗員の期待に沿った加速感を実現することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上に説明したように、本発明の加速期待値算出装置によれば、車両が発生させるべき加速度の時間的変化が相対的に大きい領域に対する第１の加速期待値と、加速度の時間的変化が相対的に小さい領域に対する第２の加速期待値とを分けて演算し、しかも、第２の加速期待値に対して第１の加速期待値とは独立して補正を実行するため、加速度の時間的変化が相対的に大きい領域に対応する第１の加速期待値に影響を及ぼすことなく、加速度の時間的変化が相対的に小さい領域に対応する第２の加速期待値に、車両の加速特性に影響を与える要因を適切に反映させることができる。これにより、乗員の感覚に合致した加速期待値を求めることができる。また、本発明の車両制御装置によれば、乗員の感覚に合致した加速期待値を利用して制御要素を操作することにより、車両の加速特性に影響を与える車重、路面勾配といった要因が乗員の加速の期待感に及ぼす影響を加速感に対して適切に反映させ、乗員の期待に合致した加速感を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
［第１の形態］
図１は本発明の第１の形態に係る車両制御装置を示す。本形態の車両制御装置１Ａは、車両の制御システムに組み込まれるものであって、アクセルペダル２の開度（踏込み量）ＡＣＣの変化から乗員の加速要求を検出し、その加速要求に対応して乗員の加速期待値ＰＤを算出する加速期待値算出装置１０と、加速期待値ＰＤに基づいて車両の走行用駆動源としてのエンジン５を操作するエンジン制御部４とを組み合わせた構成を有している。加速期待値ＰＤは、乗員の加速に対する期待感を定量的に表現した値であり、期待感が高いほど加速期待値ＰＤも大きい。加速期待値算出装置１０は、車両に搭載されるコンピュータハードウエアとソフトウエアとの組み合わせによって論理的に実現される装置であって、アクセル開度センサ６から出力されるアクセル開度ＡＣＣを参照して初期応答期待値（第１の加速期待値）ＰＤｒを演算する初期応答期待値演算部１１と、アクセル開度ＡＣＣを参照して伸び感期待値（第２の加速期待値）ＰＤａを演算する伸び感期待値演算部１２とを備えている。
【００１７】
期待値演算部１１、１２は、アクセル開度センサ６から出力されるアクセル開度ＡＣＣの変化を示す物理量、例えばアクセル開度ＡＣＣの時間微分値と乗員の加速期待値とを対応付けた期待値モデルに基づいて、乗員の加速要求に対応した加速期待値を出力する。但し、これらの期待値モデルは互いに異なる。すなわち、初期応答期待値演算部１１の期待値モデルは、加速の初期応答段階における加速期待値を出力し、伸び感期待値演算部１２の期待値モデルは、初期応答段階に続く加速伸び段階における加速期待値を出力する。
【００１８】
上述した初期応答段階及び加速伸び段階は、一例として図２Ａに示すように区分される。図２Ａは、アクセル開度の時間的変化と、その開度の変化に対応して車両が発生させるべき加速度の時間的変化との一例を示したものである。加速開始時刻ｔ１にてアクセル開度ＡＣＣがステップ的に増加した場合、その増加に対応して車両に発生させるべき加速度は、図中に実線で示すように加速開始時刻ｔ１から短時間（１秒以内程度）で急激に立ち上がり、それ以降は緩やかに上昇する。本形態では、この加速度の時間的変化が相対的に大きい領域Ａを初期応答段階、加速度の時間的変化が相対的に小さい領域Ｂを加速伸び段階として区分する。そして、初期応答期待値演算部１１は、初期応答段階においてアクセル開度ＡＣＣの変化に対応する加速期待値を演算して出力し、伸び感期待値演算部１２は、加速伸び段階においてアクセル開度ＡＣＣの変化に対応する加速期待値を演算して出力する。なお、初期応答段階における加速度の傾き（勾配）、加速度変化の絶対量といった加速度変化特性はアクセル開度が変化したときの傾き、変化量等に関連付けて期待値モデルで演算される。このように初期応答段階と加速伸び段階とで別々に加速期待値を演算する理由は、車両に発生させるべき加速度の時間的変化に応じて乗員による加速の感じ方が異なり、初期応答段階、及び加速伸び段階のそれぞれで加速期待値に関して異なる処理、あるいは取り扱いが必要となるためである。なお、期待値演算部１１、１２に用意される期待値モデルは、車両の加速特性に影響を与える要因が所定の標準状態にあることを前提として構築されている。
【００１９】
図１に戻って、加速期待値算出装置１０は、さらに、期待値補正係数演算部１３と、伸び感期待値補正部１４と、期待値評点演算部１５とを備えている。期待値補正係数演算部１３は、車両の加速特性に影響を与える要因の一例として、車重検出部７にて検出される車重Ｄｗを取り込み、その車重Ｄｗが車両の加速特性に与える影響を考慮して加速期待値を補正するための補正係数Ｃｗを演算する。なお、車重検出部７は、例えば車軸の軸荷重等から車重を特定すればよい。あるいは、乗車人数、貨物積載重量を検出して標準状態の車重を補正してもよい。伸び感期待値補正部１４は、期待値補正係数演算部１３にて演算された補正係数Ｃｗを利用して伸び感期待値ＰＤａを補正する。期待値評点演算部１５は、初期応答期待値演算部１１にて演算された初期応答期待値ＰＤｒと、伸び感期待値補正部１４にて補正された伸び感期待値ＰＤａＣとに基づいて加速期待値ＰＤを演算する。これらの演算については、図３に示すフローチャートを利用してさらに詳しく説明する。
【００２０】
図３は加速期待値算出装置１０による加速期待値ＰＤの演算手順を示す。まず、ステップＳ１にてアクセル開度センサ６が検出するアクセル開度ＡＣＣが期待値演算部１１、１２に取り込まれ、続くステップＳ２では初期応答期待値演算部１１にて初期応答期待値ＰＤｒが、ステップＳ３では伸び感期待値演算部１２にて伸び感期待値ＰＤａがそれぞれ演算される。なお、初期応答段階では伸び感期待値ＰＤａが０、加速伸び段階では初期応答期待値ＰＤｒが０となる。さらに、ステップＳ４で車重検出部７が検出する車重Ｄｗが期待値補正係数演算部１３に取り込まれ、続くステップＳ５では、期待値補正係数演算部１３にて車重Ｄｗを変数とする関数Ｆｗ（Ｄｗ）を利用して車重Ｄｗに対応する補正係数Ｃｗが演算される。関数Ｆｗ（Ｄｗ）は予め適合試験、コンピュータシミュレーション等によって特定して補正係数演算部１３に与えておけばよい。なお、関数に代えて、マップ、変換テーブル等を用いて車重Ｄｗに対応する補正係数Ｃｗを求めてもよい。補正係数Ｃｗは、期待値演算部１１、１２において予め標準状態として想定されている車重（以下、標準車重と呼ぶ。）よりも車重Ｄｗが大きいほど加速期待値が減少し、標準車重よりも車重Ｄｗが小さいほど加速期待値が増加する補正効果が生じるように定められる。
【００２１】
続いて、ステップＳ６では、伸び感期待値補正部１４にて伸び感期待値ＰＤａが補正される。すなわち、伸び感期待値演算部１２にて演算された伸び感期待値ＰＤａと補正係数Ｃｗとを変数とする関数Ｆａ（ＰＤａ、Ｃｗ）を利用して、伸び感期待値ＰＤａの補正後の値ＰＤａＣが演算される。一例として、伸び感期待値ＰＤａと補正係数Ｃｗとの積を取ることにより、補正後の伸び感期待値ＰＤａＣが求められる。この場合、補正係数Ｃｗは、標準車重と車重Ｄｗとが一致するときに１．０、車重Ｄｗが標準車重よりも大きいほど１．０よりも減少し、車重Ｄｗが標準車重よりも小さいほど１．０よりも増加するように定められることになる。
【００２２】
さらに、続くステップＳ７では、期待値評点演算部１５において、初期応答期待値演算部１１にて演算された初期応答期待値ＰＤｒと、伸び感期待値補正部１４にて演算された補正後の伸び感期待値ＰＤａＣとを変数とする関数Ｆｄ（ＰＤｒ、ＰＤａＣ）を利用して最終的な加速期待値ＰＤが演算される。例えば、これらの期待値の和（ＰＤｒ＋ＰＤａＣ）が加速期待値ＰＤとして求められる。
【００２３】
以上のようにして得られた加速期待値ＰＤはエンジン制御部４に出力される。エンジン制御部４は、与えられた加速期待値ＰＤに合致した加速度を車両に発生させるために必要なエンジントルクの目標値を演算し、その目標とするトルクが得られるようにエンジン５を操作する。より具体的には、エンジン制御部４は、吸入空気量、燃料噴射量、燃料噴射時期、吸気弁の動弁特性等を変化させることにより、加速期待値ＰＤに対応した目標トルクが実現されるようにエンジン４の運転状態を制御する。なお、目標トルクへの制御手順は、公知のエンジン制御コンピュータと同様でよい。
【００２４】
以上のように、本形態の加速期待値算出装置１０では、加速期待値が初期応答段階と加速伸び段階とに分けて演算され、車重Ｄｗを考慮した加速期待値の補正は伸び感期待値ＰＤａに対してのみ実行される。このような補正を実行することによる作用効果を、図２Ａ及び図２Ｂを参照して説明する。ここでは、車重の影響を考慮せずに加速期待値ＰＤが演算され、その加速期待値に基づいてトルク制御を行った場合に、図２Ａ及び図２Ｂに実線で示す加速度が発生すると仮定する。車重Ｄｗが標準車重よりも増加した場合、これに対応して補正係数Ｃｗを用いて一律に加速期待値を補正したならば、得られる加速度は図２Ａに破線で示すように標準状態で車両が発生させるべき加速度の時間的変化（実線）に対して全体的に低下する。この場合、加速伸び段階Ｂに関しては乗員の期待感に沿った加速感が得られる。つまり、アクセルペダル２の踏込み操作が同様であっても、車重が増加しているときは加速の伸びに対する乗員の期待感も低下するため、加速伸び領域Ｂで加速期待値ＰＤを低下させることにより乗員の期待感に則した加速度を車両に発生させることができる。ところが、初期応答段階Ａに関しては、加速伸び段階と比較して車重増加の影響が乗員の加速への期待感に反映され難いため、初期応答段階Ａでも加速期待値を低下させると、乗員が期待する通りの加速応答性が得られないおそれがある。
【００２５】
これに対して、本形態の加速期待値算出装置１０では、初期応答段階Ａに関して演算される初期応答期待値ＰＤｒは補正せず、加速伸び段階に関して演算される伸び感期待値ＰＤａは車重Ｄｗの影響を考慮して補正しているため、得られた加速期待値ＰＤに基づいてトルク制御が行われることにより、図２Ｂに破線で示したように初期応答段階Ａでは標準状態と同様の加速度が実現され、加速の応答性に関して乗員の満足感が得られる。その一方、加速伸び段階Ｂでは車重の増加の影響を考慮した加速期待値の補正が行われることにより、乗員の期待に合致した加速の伸び感が得られる。
【００２６】
本形態では、初期応答期待値演算部１１が第１の期待値演算手段に、伸び感期待値演算部１２が第２の期待値演算手段に、期待値補正係数演算部１３及び伸び感期待値補正部１４が期待値補正手段に、エンジン制御部４が加速感制御手段に、エンジン５が乗員の加速感に影響を与える制御要素にそれぞれ相当する。なお、本形態では車両の加速特性に影響する要因として車重を例示したが、これに限らず、路面勾配、温度、圧力等を適宜に参照して加速期待値を補正してもよい。また、本形態の加速期待値算出装置１０は、車両に搭載される用途に限らず、車両の設計等で使用されるコンピュータを利用して構成されてもよい。つまり、加速期待値算出装置１０は、車両の開発、設計あるいは評価に用いる装置として構成されてもよい。
【００２７】
［第２の形態］
図４は本発明の第２の形態に係る車両制御装置を示す。なお、図４において、上述した第１の形態との共通部分には同一の参照符号を付し、それらの説明は省略する。本形態の車両制御装置１Ｂは、第１の形態の車両制御装置１Ａと同様に車両の制御システムに組み込まれるものであって、アクセルペダル２の開度（踏込み量）の変化から乗員の加速要求を検出し、その加速要求に対応して乗員の加速期待値ＰＤを算出する加速期待値算出装置２０と、加速期待値ＰＤに基づいてエンジン５を制御するエンジン制御部４とを組み合わせた構成を有している。加速期待値算出装置２０は、第１の形態の加速期待値算出装置１０と同様に、初期応答期待値演算部１１、伸び感期待値演算部１２、期待値補正係数演算部１３、伸び感期待値補正部１４、期待値評点演算部１５を備えている。但し、期待値補正係数演算部１３は、車両の加速特性に影響を与える要因の一例として、勾配検出部８にて検出される路面勾配Ｄｓを取り込み、その路面勾配Ｄｓが車両の加速特性に与える影響を考慮して加速期待値を補正するための補正係数Ｃｓを演算する。なお、勾配検出部８は、傾斜センサ等によって路面の傾斜を特定するものでもよいし、カーナビゲーションシステムの地図情報に基づいて路面勾配を特定するものでもよい。伸び感期待値補正部１４は、期待値補正係数演算部１３にて演算された補正係数Ｃｓを利用して伸び感期待値ＰＤａを補正する。
【００２８】
加速期待値算出装置２０は、初期応答期待値補正部２１及び初期応答期待値制限部２２をさらに備えている。初期応答期待値補正部２１は、期待値補正係数演算部１３にて演算された補正係数Ｃｓを利用して初期応答期待値ＰＤｒを補正する。つまり、本形態では、伸び感期待値ＰＤａのみならず、初期応答期待値ＰＤｒに関しても路面勾配を参照した補正が行われる。その補正は、図２Ｂの初期応答段階Ａにおける加速度の傾きを変化させる処理に相当する。初期応答期待値制限部２２は、初期応答期待値補正部２１にて補正された初期応答期待値ＰＤｒＣが補正前の初期応答期待値ＰＤｒに対して所定の許容範囲内か否かを検査し、許容範囲を超えているときには許容範囲内の値へと再度補正して出力する。つまり、初期応答期待値制限部２２の処理は、図２Ｂの初期応答段階Ａにおける加速度の傾きの変化を制限する処理に相当する。期待値評点演算部１５は、初期応答期待値制限部２２から出力される補正後の初期応答期待値ＰＤｒＣと、伸び感期待値補正部１４から出力される補正後の伸び感期待値ＰＤａＣとに基づいて加速期待値ＰＤを演算する。これらの演算については、図５に示すフローチャートを利用してさらに詳しく説明する。
【００２９】
図５は加速期待値算出装置２０による加速期待値ＰＤの演算手順を示す。まず、ステップＳ２１〜Ｓ２３は図３のステップＳ１〜Ｓ３と同様である。ステップＳ２４では、勾配検出部８が検出する路面勾配Ｄｓが期待値補正係数演算部１３に取り込まれ、続くステップＳ２５では、期待値補正係数演算部１３にて路面勾配Ｄｓを変数とする関数Ｆｓ（Ｄｓ）を利用して路面勾配Ｄｓに対応する補正係数Ｃｓが演算される。関数Ｆｓ（Ｄｓ）は予め適合試験、コンピュータシミュレーション等によって特定して補正係数演算部１３に与えておけばよい。関数に代えて、マップ、変換テーブル等を用いて路面勾配Ｄｓに対応する補正係数Ｃｓを求めてもよい。補正係数Ｃｓは水平面（つまり平地）に車両が設置されている状態を標準状態として想定し、その標準状態に対して路面勾配Ｄｓが上り方向に増加するほど加速期待値が減少し、標準状態に対して路面勾配Ｄｓが下り方向に増加するほど加速期待値が増加する補正効果が生じるように定められる。
【００３０】
続いて、ステップＳ２６では、初期応答期待値補正部２１にて初期応答期待値ＰＤｒが補正される。すなわち、初期応答期待値演算部１１にて演算された初期応答期待値ＰＤｒと補正係数Ｃｓとを変数とする関数Ｆｒ（ＰＤｒ、Ｃｓ）を利用して、初期応答期待値ＰＤｒの補正後の値ＰＤｒＣが演算される。一例として、初期応答期待値ＰＤｒと補正係数Ｃｓとの積を取ることにより、補正後の伸び感期待値ＰＤｒＣが求められる。この場合、補正係数Ｃｓは、路面勾配Ｄｓが０、つまり車両が平地状態を走行しているときに１．０、路面勾配Ｄｓが上り方向に増加するほど１．０よりも減少し、路面勾配Ｄｓが下り方向に増加するほど１．０よりも増加するように定められることになる。続く、ステップＳ２７では伸び感期待値補正部１４にて伸び感期待値ＰＤａが補正される。この補正は、補正係数Ｃｓが路面勾配に対応したものである点を除いて図３のステップＳ６における補正と同様である。
【００３１】
さらに、続くステップＳ２８では、初期応答期待値制限部２２にて、補正後の初期応答期待値ＰＤｒＣが、当初に演算された初期応答期待値ＰＤｒに対して所定の許容範囲内か否か判断される。すなわち、初期応答期待値ＰＤｒに対して減少方向に減少許容量ｄＰＤｒ１が、増加方向に増加許容量ｄＰＤｒ２がそれぞれ設定され、補正後の初期応答期待値ＰＤｒＣがそれらの許容量によって定義される許容範囲（（ＰＤｒ−ｄＰＤｒ１）〜（ＰＤｒ＋ｄＰＤｒ２））にあるか否かが判断される。そして、許容範囲内にあれば、初期応答期待値補正部２１にて補正された初期応答期待値ＰＤｒＣが初期応答期待値制限部２２からそのまま出力される。一方、初期応答期待値ＰＤｒＣが許容範囲外のときはステップＳ２９にて初期応答期待値ＰＤｒＣがそれらの許容範囲の下限値（ＰＤｒ−ｄＰＤｒ１）又は上限値（ＰＤｒ＋ｄＰＤｒ２）にさらに補正される。つまり、初期応答期待値補正部２１にて補正された初期応答期待値ＰＤｒＣが許容範囲よりも小さいときは下限値（ＰＤｒ−ｄＰＤｒ１）に、初期応答期待値補正部２１にて補正された初期応答期待値ＰＤｒＣが許容範囲よりも大きいときは上限値（ＰＤｒ＋ｄＰＤｒ２）にそれぞれ補正される。そして、補正後の値が初期応答期待値ＰＤｒＣとして初期応答期待値制限部２２から出力される。
【００３２】
許容量ｄＰＤｒ１、ｄＰＤｒ２は、車両の挙動の安定性を確保する観点から定めることができる。例えば、増加許容量ｄＰＤｒ２は、下り勾配走行時の初期応答段階における加速期待値の増加方向への補正量を制限するように作用する。つまり、図２Ｂの初期応答段階Ａにおける加速度の傾きの増加方向への変化を制限するように作用する。従って、初期応答段階で加速度が急激に立ち上がって車両に振動が発生し、あるいは運転者が加速を調整し難くなって車両に不安定な挙動が生じる、といった不都合が生じないように許容量ｄＰＤｒ２を設定することにより、車両の挙動の安定性を確保することができる。一方、減少許容量ｄＰＤｒ１は、上り勾配走行時の初期応答段階における加速期待値の減少方向への補正量を制限するように作用する。つまり、図２Ｂの初期応答段階Ａにおける加速度の傾きの減少方向への変化を制限するように作用する。従って、加速度の立ち上がりが緩慢過ぎて運転者がアクセルペダル２を必要以上に踏込み、その結果として車両の挙動が安定しなくなるといった不都合が生じないように許容量ｄＰＤｒ１を設定することにより、車両の挙動の安定性を確保することができる。なお、下り勾配時のみ初期応答期待値ＰＤｒＣの補正を許容する場合には増加許容量ｄＰＤｒ２を０とすればよい。一方、上り勾配時のみ初期応答期待値ＰＤｒＣの補正を許容する場合には減少許容量ｄＰＤｒ１を０とすればよい。
【００３３】
さらに、ステップＳ３０では、期待値評点演算部１５において、初期応答期待値制限部２２から出力される補正後の初期応答期待値ＰＤｒＣと、伸び感期待値補正部１４にて演算された補正後の伸び感期待値ＰＤａＣとを変数とする関数Ｆｄ（ＰＤｒＣ、ＰＤａＣ）を利用して最終的な加速期待値ＰＤが演算される。例えば、これらの期待値の和（ＰＤｒＣ＋ＰＤａＣ）が加速期待値ＰＤとして求められる。
【００３４】
以上のようにして得られた加速期待値ＰＤはエンジン制御部４に出力される。そして、第１の形態と同様にして加速期待値ＰＤに合致した加速度が車両に発生するようにエンジン５のトルクが制御される。
【００３５】
以上のように、本形態の加速期待値算出装置２０では、加速期待値が初期応答段階と加速伸び段階とに分けて演算され、路面勾配Ｄｓを考慮した加速期待値の補正が、初期応答期待値Ｐｄｒ及び伸び感期待値ＰＤａに対して互いに独立して行われる。このため、初期応答段階及び加速伸び段階のそれぞれに適した加速期待値の補正を実現することができる。すなわち、本形態では初期応答期待値ＰＤｒに関してのみ補正量を制限し、伸び感期待値ＰＤａに関しては補正量を制限しないことにより、路面勾配を考慮した加速期待値の補正を、初期応答段階では車両の挙動の安定性を損なわない程度に制限する一方で、加速伸び段階では路面勾配が与える影響を加速期待値の補正に十分に反映させることができる。従って、第１の形態と同様に乗員の期待感に合致した加速の伸び感が得られるとともに、初期応答段階に関しても、車両の挙動の安定性に悪影響が生じない程度に路面勾配の影響を反映した加速感が得られる。これにより乗員の加速に関する満足感が高まる。
【００３６】
本形態では、初期応答期待値演算部１１が第１の期待値演算手段に、伸び感期待値演算部１２が第２の期待値演算手段に、期待値補正係数演算部１３、伸び感期待値補正部１４、初期応答期待値補正部２１及び初期応答期待値制限部２２が期待値補正手段に、初期応答期待値制限部２２が補正制限手段に、エンジン制御部４が加速感制御手段にそれぞれ相当する。なお、本形態では車両の加速特性に影響する要因として路面勾配を例示したが、これに限らず、車重、温度、圧力等をさらに参照して加速期待値を補正してもよい。また、本形態の加速期待値算出装置２０は、車両に搭載される用途に限らず、車両の設計等で使用されるコンピュータを利用して構成されてもよい。つまり、加速期待値算出装置２０は、車両の開発、設計あるいは評価に用いる装置として構成されてもよい。
【００３７】
［第３の形態］
図６は本発明の第３の形態に係る車両制御装置を示す。なお、図６において、上述した第１又は第２の形態との共通部分には同一の参照符号を付し、それらの説明は省略する。本形態の車両制御装置１Ｃは、第２の形態の車両制御装置１Ｂに対して、設定スイッチ３１及び補正許容量指示部３２が追加されたものである。設定スイッチ３１は初期応答期待値ＰＤｒの補正を実行するか否かを指示する指示手段として設けられたものであり、乗員による操作が可能な位置（例えば運転席の周囲）に設置される。補正許容量指示部３２は、初期応答期待値制限部２２にて使用する許容量ｄＰＤｒ１、ｄＰＤｒ２の値を設定スイッチ３１からの指示に応じて切り替える。
【００３８】
設定スイッチ３１から初期応答期待値ＰＤｒの補正を実行する指示が与えられた場合、補正許容量指示部３２は、許容量ｄＰＤｒ１、ｄＰＤｒ２の少なくともいずれか一方に対して、予め定められている値（０よりも大きな正の値）をセットして初期応答期待値制限部２２に出力する。例えば、下り勾配時のみに補正を実行させる場合、増加許容量ｄＰＤｒ２に対して適合試験等で得られた値をセットし、減少許容量ｄＰＤｒ１には０をセットして初期応答期待値制限部２２に出力する。一方、設定スイッチ３１から初期応答期待値ＰＤｒの補正を実行しない指示が与えられた場合、補正許容量指示部３２は、許容量ｄＰＤｒ１、ｄＰＤｒ２の両者に０をセットして初期応答期待値制限部２２に出力する。
【００３９】
初期応答期待値制限部２２は、補正許容量指示部３２から与えられた許容量ｄＰＤｒ１、ｄＰＤｒ２を使用して、初期応答期待値補正部２１から与えられた補正量を制限する。すなわち、設定スイッチ３１にて補正の実行が指示された場合には、許容量ｄＰＤｒ１、ｄＰＤｒ２の少なくともいずれか一方に０よりも大きな値が設定され、その設定値に従って初期応答期待値ＰＤｒが許容範囲内で補正される。一方、設定スイッチ３１にて補正の実行が否定された場合、許容量ｄＰＤｒ１、ｄＰＤｒ２のいずれにも０がセットされ、図５のステップＳ２８にて許容範囲の下限値及び上限値がいずれもＰＤｒＣとなり、実質的に補正が行われない。このように、本形態によれば、初期応答期待値ＰＤｒを補正するか否かに関して乗員の意思を反映させることができる。
【００４０】
本形態では、初期応答期待値演算部１１が第１の期待値演算手段に、伸び感期待値演算部１２が第２の期待値演算手段に、期待値補正係数演算部１３、伸び感期待値補正部１４、初期応答期待値補正部２１、初期応答期待値制限部２２及び補正許容量指示部３２が期待値補正手段に、初期応答期待値制限部２２が補正制限手段に、設定スイッチ３１が指示手段に、エンジン制御部４が加速感制御手段にそれぞれ相当する。なお、本形態においても、車両の加速特性に影響する要因は路面勾配に限らず、車重、温度、圧力等をさらに参照して加速期待値を補正してもよい。また、本形態の加速期待値算出装置３０も、車両に搭載される用途に限らず、車両の設計等で使用されるコンピュータを利用して構成されてもよい。
【００４１】
本発明は上述した各形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、車両に対する加速要求を検出する目的で加速期待値算出装置に入力する情報としては、アクセル開度以外にも、車両に対する加速要求を反映する種々の物理量、例えば車速、変速機の変速位置等を適宜に入力してよい。加速要求は乗員の操作に基づくものに限らず、例えば車速を目標速度に調整する目的で車両の加速を自動的に制御する機能（例えばオートクルーズ機能）を備えた車両制御装置においては、その加速調整のために生成される加速信号を加速要求とし、これに対応する加速期待値を求めるようにしてもよい。上記の形態では、アクセル開度の上昇に対応した加速過程を初期応答段階と加速伸び段階とに区分し、前者に対応する初期応答期待値を第１の加速期待値として演算し、後者に対応する伸び感期待値を第２の加速期待値として演算しているが、第１の加速期待値及び第２の加速期待値は、これらの段階のみに対応するものではない。車両が発生させるべき加速度の時間的変化の大小に応じて加速過程を区分し、加速度の時間的変化が相対的に大きい領域に対して第１の加速期待値を、加速度の時間的変化が相対的に小さい領域に対して第２の加速期待値をそれぞれ演算すればよい。例えば、加速度が緩やかに上昇している過程でアクセル開度が急に増加した場合には、その増加に対応して第１の期待値演算手段により第１の加速期待値を演算してもよい。
【００４２】
上記の形態では加速期待値に則した加速感が実現されるようにエンジンのトルクを制御しているが、変速装置（一例として無段変速装置）の変速比、過給機の過給圧、エンジンに付属する発電機等の補機類あるいは空調装置等の駆動負荷等を制御することにより、加速感を制御してもよい。走行用駆動源として、内燃機関と発電電動機とを併用するいわゆるハイブリッド式車両において、それらの内燃機関と発電電動機とが発生する合計トルクを加速期待値に応じて制御してもよい。さらに、本発明の車両制御装置による制御要素には、車両に発生させる加速度そのものを調整する要素に限らず、乗員が体感する加速感を変化させることが可能な各種の要素を含めることができる。例えば、サスペンション装置の動作特性の制御による車両のピッチング運動の制御、あるいは座席のシートバックの傾斜角の制御等によっても加速感を変化させることできるため、加速期待値に基づいてこれらの要素を制御してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１の形態に係る車両制御装置の構成を示す機能ブロック図。
【図２Ａ】加速期待値を一律に補正した場合におけるアクセル開度の時間的変化と、その開度の変化に対応して車両が発生させる加速度の時間的変化との一例を示した図。
【図２Ｂ】加速期待値を第１の形態に従って補正した場合におけるアクセル開度の時間的変化と、その開度の変化に対応して車両が発生させる加速度の時間的変化との一例を示した図。
【図３】第２の形態の車両制御装置における加速期待値の演算手順を示すフローチャート。
【図４】本発明の第２の形態に係る車両制御装置の構成を示す機能ブロック図。
【図５】第２の形態の車両制御装置における加速期待値の演算手順を示すフローチャート。
【図６】本発明の第３の形態に係る車両制御装置の構成を示す機能ブロック図。
【符号の説明】
【００４４】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ  車両制御装置
４  エンジン制御部
５  エンジン
１０、２０、３０  加速期待値算出装置
１１  初期応答期待値演算部
１２  伸び感期待値演算部
１３  期待値補正係数演算部
１４  伸び感期待値補正部
１５  期待値評点演算部
２１  初期応答期待値補正部
２２  初期応答期待値制限部
３１  設定スイッチ
３２  補正許容量指示部
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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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