JP4489333B2

JP4489333B2 - 車両の駆動力制御装置

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Publication number: JP4489333B2
Application number: JP2001354866A
Authority: JP
Inventors: 健石津; 継成張
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2001-09-26
Filing date: 2001-11-20
Publication date: 2010-06-23
Anticipated expiration: 2021-11-20
Also published as: EP1297990A3; EP1297990A2; EP1297990B1; US7027904B2; US20030060961A1; DE60223215T2; DE60223215D1; JP2003170759A

Description

【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、例えば特開2000-205015号公報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】
【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23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。
【０００４】
また、駆動力制御装置の他の従来例として、例えば特開平60-111029号公報および特公平7-102786号公報に記載のようなものがある。
これら文献に記載の駆動力制御装置はいずれも、アクセルペダル踏み込み量から目標車速を求めるものである。
しかしながらこれらの場合、車速を高速域に維持するためにはアクセルペダル踏み込み量を大きな状態に維持する必要があるという問題を生ずる。
【０００５】
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、しかも自車速を高速域に維持する場合にアクセルペダル踏み込み量を必ずしも大きな状態に維持する必要のない駆動力制御が可能となるようにした、車両の駆動力制御装置を提案することを目的とする。
【０００６】
【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、一定の演算周期毎に目標車速の逐次演算を行なって、前記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、予め定められたマップに基づきアクセルペダル踏み込み量と前記逐次演算における前回演算時の目標車速とからフィルタ処理前目標変速比を求め、このフィルタ処理前目標変速比を変速比の一次遅れおよび無駄時間を考慮して遅れを補償するトランスミッションモデルによりフィルタ処理して目標変速比を算出し、前記逐次演算における前回演算時の目標車速と目標変速比とから目標エンジン回転数を求め、予め定められたマップに基づきアクセルペダル踏み込み量と前記目標エンジン回転数とからフィルタ処理前目標エンジントルクを求め、このフィルタ処理前目標エンジントルクをエンジントルクの一次遅れおよび無駄時間を考慮して遅れを補償するエンジンモデルによりフィルタ処理して目標エンジントルクを算出し、これら目標エンジントルクおよび目標変速比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と前回演算時の目標車速とより目標車速を求め、実際の車速がこの目標車速に追従するように、目標車速と実際の車速とから求めた駆動トルク指令値に基づき前記駆動力を制御する構成としたことを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明による車両の駆動力制御装置において、演算周期内でのアクセルペダル踏み込み変化量が設定変化量未満である時は前記アクセルペダル踏み込み量として、前回に読み込んだアクセルペダル踏み込み量を用いるよう構成したことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明による車両の駆動力制御装置において、前記アクセルペダル踏み込み変化量に関する設定変化量を高車速ほど大きくしたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明による車両の駆動力制御装置において、前記目標エンジントルクおよび目標変速比に基づいて目標駆動トルクを算出するとともに、この目標駆動トルクと、車速に応じた加速度補正係数との乗算より前記目標加速度を算出する構成としたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明による車両の駆動力制御装置において、前記加速度補正係数をアクセルペダル踏み込み量が大きいとき大きくするよう構成したことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明による車両の駆動力制御装置において、前記目標エンジントルクおよび目標変速比に基づいて目標駆動トルクを算出するとともに、この目標駆動トルクと、車両重量が重いほど大きくする加速度補正係数との乗算より前記目標加速度を算出する構成としたことを特徴とする。
【００１８】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、アクセルペダル踏み込み量に基づいてエンジンに対する目標エンジントルクおよび変速機に対する目標変速比を算出し、これら目標エンジントルクおよび目標変速比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、自車速が当該目標車速に追従す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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
また、従来の駆動力制御装置の如く、単にアクセルペダル踏み込み量から目標車速を設定する場合は、車速を高速域に維持する必要が生じた状況のもとで前述した通り、アクセルペダル踏み込み量を大きな状態に維持する必要があるが、
本発明によれば、アクセルペダル踏み込み量から目標エンジントルクおよび目標変速比を求め、これらに基づき目標加速度を設定し、この目標加速度に基づいて目標車速を設定することから、車速を一定に保っている状態ではアクセルペダル踏み込み量が小さくされていることとなり、運転者の疲労を軽減することができるという利点も得られる。
更に加えて目標加速度の算出に際し、上記のごとくアクセルペダル踏み込み量に基づいて目標エンジントルクおよび目標変速比を算出し、これら目標エンジントルクおよび目標変速比に基づいて目標加速度を算出するため、
エンジンや変速機の特性に応じた、よりきめの細かい駆動力制御を行うことが可能である。
【００２２】
請求項２に記載の発明によれば、新たな目標車速の算出に際し、予め記憶しておいた前回算出された目標車速の値と、新たに算出した目標加速度の値とに基づいて当該算出を行うことから、
路面勾配等の外乱に左右されることなく、目標車速を算出・設定することが可能となる。
【００２３】
請求項３に記載の発明によれば、自車速が大きいほど目標加速度を小さくするように補正するため、
自車速が大きくなるほど走行抵抗が増加し、それに応じて加速度が小さくなることを考慮した制御を行うことができ、運転者の感覚と合致した駆動力制御を実現することができる。
【００２４】
請求項４に記載の発明によれば、アクセルペダル踏み込み量が所定値以下の場合に、目標加速度を負とする、すなわち減速となるような制御を行うため、
運転者のアクセルペダル操作による減速が容易に可能となって操作性が向上する。
【００２７】
請求項5に記載の発明によれば、演算周期内でのアクセルペダル踏み込み変化量が設定変化量未満である時は、請求項１乃至4での制御に用いるアクセルペダル踏み込み量として、前回に読み込んだアクセルペダル踏み込み量を用いるよう構成したため、
アクセルペダル踏み込み量が微少に変化した時に目標加速度および目標車速が無駄に変化して車両が頻繁に加減速を繰り返すような不快を回避することができる。
【００２８】
請求項6に記載の発明によれば、上記したアクセルペダル踏み込み変化量に関する設定変化量を高車速ほど大きくしたから、
高車速域においては請求項5の制御による作用効果を確実にしつつ、低車速域においては請求項5の制御が行われ難くしてアクセルペダル操作による微妙な車速制御が可能になるようにすることができる。
【００２９】
請求項7に記載の発明によれば、アクセルペダル踏み込み量に基づいて目標エンジントルクおよび目標変速比を算出し、これら目標エンジントルクおよび目標変速比に基づいて目標駆動トルクを算出し、この目標駆動トルクと、車速に応じた加速度補正係数との乗算により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、自車速がこの目標車速に追従するように前記駆動力を制御するため、
請求項1に記載の発明と同じく、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、請求項1に記載の発明と同様な作用効果を奏し得る。
しかも、目標加速度の算出に際し、アクセルペダル踏み込み量に基づいて目標エンジントルクおよび目標変速比を算出し、これら目標エンジントルクおよび目標変速比に基づいて目標駆動トルクを算出し、この目標駆動トルクと、車速に応じた加速度補正係数との乗算により目標加速度を算出するため、
アクセルペダル踏み込み量が微少に変化した時に目標加速度および目標車速が無駄に変化して車両が頻繁に加減速を繰り返すような不快を回避したり、逆にアクセルペダル操作による微妙な車速制御が可能になるようにしたり、といった車速域ごとの要求を満足させることができる。
【００３０】
請求項8に記載の発明によれば、上記の加速度補正係数をアクセルペダル踏み込み量が大きいとき大きくするため、
アクセルペダル踏み込み量が大きい間は、運転者の要求に符合する十分な加速度を実現し、逆にアクセルペダル踏み込み量が小さい間は、アクセルペダル踏み込み量が微少に変化しただけで加減速度が無駄に変化してしまうのを防止することができる。
【００３１】
請求項9に記載の発明によれば、加速度補正係数を車両重量が重いとき大きくしたから、
乗員数の増大などにより車両重量が重くなった時にも軽量時と同じような加速度感を補償して、重量増による加速度感の悪化を回避することができる。
【００３３】
【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。
以下、本発明の実施の形態に係る図面は、図１〜図３、図６〜図２３、図２５、図２６、図２８〜図４６、図４８、図５０〜図５４である。一方、図４、図５、図２４、図２７、図４７、図４９は、参考図である。ここで、図１５は、図２における目標車速算出部４０の構成例を示す本発明の一実施形態である。
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。
【００３４】
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)に応じて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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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数センサ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からの信号とをそれぞれ入力する。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
図2における目標車速算出部40は、先ず本発明の実施の形態の理解のために、参考例の図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。
【００４５】
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、これらの値から、図４の参考例において使用する図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、車速に対する目標加速度ｔACCの関係を示すもので、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。
【００４６】
積分処理部42は、制御実行フラグfSTART、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前回値に車速aVSPの値を代入し、初期化する。
一方、制御実行フラグfSTARTが1、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、ステップS13へ進み、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。
【００４７】
図7(A),(B)および図8(A),(B)は、上記した目標車速算出部40による目標車速tVSPの算出例を示すものである。
図7(A),(B)は車両の停止時から制御を開始し、アクセルペダル踏み込み量を一定の値（10deg）に保った場合の目標車速tVSPの時間的変化を示すタイムチャートであり、
図8(A),(B)は車両の停止時から制御を開始し、アクセルペダル踏み込み量を5deg〜10deg〜0degと変化させた場合の目標車速tVSPの時間的変化を示すタイムチャートである。
これらの図から明らかなように本実施の形態では、アクセルペダル踏み込み量に応じた、適切な目標車速tVSPの算出が行われることが判る。
【００４８】
図9は目標駆動力算出部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。
【００４９】
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Ｇ_Ｔ(s)は次式
【数１】

で表され、時定数τ_Ｈの１次ローパスフィルタと、無駄時間Ｌ_ｖとからなる。
なお、ｓはラプラス演算子である。
【００５０】
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、車両のパワートレインの挙動を図10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】

ここで、Ｍは車両質量、Ｒtはタイヤ動半径、Ｌ_ｐ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、パワートレイ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Ｌ_ｐは変化する。
【００５１】
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Ｇ_Ｔ(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Ｇ_Ｔ(s)を時定数τ_Ｈ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Ｇ_Ｃ(s)は次式で表される。
【数３】

【００５２】
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。
フィードバック補償器53として、ここでは比例ゲインＫpと積分ゲインＫiからなるPI補償器を用いている。フィードバック補償器53の伝達関数Ｇ_ＦＢ(s)は次式で与えられる。
【数４】

【００５３】
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、駆動トルク変換部54で、これら両者の和値と車両質量Mとタイヤ動半径Rtとの乗算により最終的に駆動トルク指令値cTDRを求めて出力する。
出力された駆動トルク指令値cTDRは駆動力分配部70（図2参照）へ供給する。
【００５４】
図11(A),(B),(C)および図12(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駆動トルク指令値cTDRの時系列変化を示すタイムチャートであり、
図11(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12(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11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12(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。
【００５５】
実変速比算出部60（図2参照）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】

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。
【００５６】
図13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。
【００５７】
変速比指令値設定部71は、図14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14は無段変速機を用いた場合のマップを示す。
図14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。
【００５８】
図13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】

【００５９】
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。
【００６０】
前述した参考例におけ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22（A）,(B),(C)に示すように以下の作用効果が得られる。
図22（A）,(B),(C)は、図23（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り、
前述した参考例においてはこの図22（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23（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。
【００６１】
図15は、図２における目標車速算出部40の構成例を示し、本発明の一実施形態である。この目標車速算出部40は、目標エンジントルク設定部401、エンジンモデル402、目標変速比設定部403、トランスミッションモデル404、目標加速度算出部410、目標車速設定部420、およびエンジン回転数変換部430により構成する。
【００６２】
まず概略を説明するに、目標エンジントルク設定部401およびエンジンモデル402は、アクセルペダル踏み込み量APOおよび目標エンジン回転数tNEを基に目標エンジントルクtTEを求め、目標変速比設定部403およびトランスミッションモデル404は、アクセルペダル踏み込み量APOおよび目標車速tVSPを基に目標変速比tRATIOを求める。
エンジン回転数変換部430は、目標変速比tRATIOおよび目標車速ｔVSPから上記の目標エンジン回転数tNEを算出する。
目標加速度算出部410は目標エンジントルクtTEおよび目標変速比tRATIOを基に、後述する手順によって目標加速度tACCを算出し、
目標車速設定部420は目標加速度tACCを達成するための目標車速tVSPを求め、
エンジン回転数変換部430は上記した目標変速比tRATIOおよび目標車速tVSPから目標エンジン回転数tNEを算出する。
【００６３】
以下、各構成部を詳細に説明するに、目標エンジントルク設定部401は、図16に例示したようなアクセルペダル踏み込み量APOをパラメータとしてエンジン回転数およびエンジントルクの関係を表す予定のマップを基に、アクセルペダル踏み込み量APOおよび目標エンジン回転数tNEから、フィルタ処理前の目標エンジントルクtTE0を検索して設定する。
エンジンモデル402は、エンジン1（図1参照）を数学モデル化して、その遅れ補償を行うためのフィルタであって、例えば次式のように定義される。
【数７】

このエンジンモデル402に上記のフィルタ処理前の目標エンジントルクtTE0を通過させると目標エンジントルクtTEが得られ、この目標エンジントルクtTEはエンジンモデル402により遅れ補償がなされ、一層実車に即した目標エンジントルクが得られると共に、各種パラメータの設定も容易となる。
【００６４】
目標変速比設定部403は、図17に例示するようなアクセルペダル踏み込み量APOをパラメータとして車速および変速比の関係を表す予定のマップを基に、アクセルペダル踏み込み量APOおよび目標車速tVSPから、フィルタ処理前の目標変速比tRAIO0を検索して設定する。
トランスミッションモデル404は、無段変速機2（図1参照）を数学モデル化して、その遅れ補償を行うためのフィルタであって、例えば次式のように定義される。
【数８】

このトランスミッションモデル404に上記のフィルタ処理前の目標変速比tRATIO0を通過させることにより目標変速比tRATIOが得られ、この目標変速比tRATIOはトランスミッションモデル404により遅れ補償がなされ、一層実車に即した目標変速比が得られると共に、各種パラメータの設定も容易となる。
【００６５】
図15における目標加速度算出部410は、目標エンジントルクtTEと目標変速比tRATIOを基に、次式によって車両の目標加速度tACCを算出する。
【数９】

【００６６】
図15に示す目標車速設定部420には、図2の駆動力制御可否判定部30から前述した駆動力制御実行フラグfSTARTおよび車速aVSPが、目標加速度算出部410から目標加速度tACCがそれぞれ入力され、これらを基に後述する手順によって目標車速tVSPを算出する。
【００６７】
ここで目標車速設定部420を詳述するに、これは図18に示すように積分処理部421および走行抵抗設定部422から構成される。
積分処理部421は、前記の駆動力制御実行フラグfSTART、車速aVSP、および、図15に示す目標加速度算出部410で求めた目標加速度tACCを入力され、後述する手順により走行抵抗Rs（路面勾配）に応じこの目標加速度tACCを補正することで得られる補正済目標加速度tACC'から、目標車速tVSPを算出する。
なお、算出手順は図4に示した目標車速算出部の積分処理部42の場合と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００６８】
走行抵抗設定部422は、図19に例示するごとき車速と走行抵抗との関係を表す予定のマップを基に目標車速tVSPから走行抵抗Ｒ_ｓを算出する。
目標加速度算出部410（図15参照）からの目標加速度tACCを当該算出した走行抵抗Ｒ_ｓだけ減算することにより補正済目標加速度tACC'を求め、これを積分処理部421に入力して目標車速tVSPの上記算出に資する。
【００６９】
図20および図21は、図15〜図19に示す上記した実施の形態において求めた目標車速tVSPの算出例を示すものである。
図20（A）,(B)は車両の停止時から制御を開始し、アクセルペダル踏み込み量を一定の値（10deg）に保った場合の目標車速tVSPの時系列変化を示すタイムチャートであり、図21（A）,(B)は車両の停止時から制御を開始し、アクセルペダル踏み込み量を5deg〜10deg〜0degと変化させた場合の目標車速tVSPの時系列変化を示すタイムチャートである。
これらの図から明らかなように、図15〜図19に示す実施の形態においてもアクセルペダル踏み込み量に応じた適切な目標車速tVSPの算出が行われていることが判る。
【００７０】
従って、目標車速算出部40を図15のような構成にする場合においても、図22につき前述したと同様の作用効果を達成することができ、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時に、実加速度を最終的に目標加速度に一致させることができるのに加えて、一旦低下した実車速を最終的に目標車速に一致させることができ、従来のように車速が低下したままにされるといった問題を発生することがない。
【００７１】
図24及び図27は図４に基づく参考例であり、本参考例においては目標車速算出部40を図４に示す構成から図24に示すように変更する。
つまり、目標加速度決定部41の前段にアクセルペダル踏み込み変化量不感帯処理部43を付加し、図４の構成では目標加速度決定部41に対しアクセルペダル踏み込み量APOをそのまま供給していたのに対し、処理部43で後述のごとくに求めたアクセルペダル踏み込み量不感帯処理値APOｆを供給する。尚、図25及び図26は、図４に基づく参考例のアクセルペダル踏み込み変化量不感帯処理部43を付加した例の説明であるが、図15に示す本発明の実施の形態から更にアクセルペダル踏み込み変化量不感帯処理部400を付加した図28の実施形態と同様である。
【００７２】
アクセルペダル踏み込み変化量不感帯処理部43は、図25に示すように先ずステップS21において、アクセルペダル踏み込み量APOから前回のアクセルペダル踏み込み量不感帯処理値APOｆ(1)を差し引いてアクセルペダル踏み込み変化量ΔAPOを算出する。
次いでステップS22において、当該アクセルペダル踏み込み変化量ΔAPOがアクセルペダル踏み込み変化量不感帯処理設定値APO(th)未満の不感帯域のものか否かを判定する。
ここでアクセルペダル踏み込み変化量不感帯処理設定値APO(th)は、図26に例示するごとく車速aVSPに応じて異ならせ、設定車速aVSP₁未満の低車速域では０とし、設定車速aVSP₁以上では車速の上昇につれて大きくなるよう定める。
【００７３】
ステップS22でアクセルペダル踏み込み変化量ΔAPOがアクセルペダル踏み込み変化量不感帯処理設定値APO(th)未満の不感帯域であると判定する時、ステップS23においてアクセルペダル踏み込み量不感帯処理値APOｆに前回値APOｆ(1)をセットすることにより、アクセルペダル踏み込み量不感帯処理値APOｆを前回値のままに保持する。
しかし、ステップS22でアクセルペダル踏み込み変化量ΔAPOがアクセルペダル踏み込み変化量不感帯処理設定値APO(th)以上であって、アクセルペダル踏み込み量変化が不感帯域と見なせないほど大きいと判定する時は、ステップS24においてアクセルペダル踏み込み量不感帯処理値APOｆに今回のアクセルペダル踏み込み量APOをセットすることにより、アクセルペダル踏み込み量不感帯処理値APOｆを今回のアクセルペダル踏み込み量APOに更新する。
そしてステップS25で、上記のようにステップS23またはステップS24により求めたアクセルペダル踏み込み量不感帯処理値APOｆを前回のアクセルペダル踏み込み量不感帯処理値APOｆ(1)として記憶し、次回のステップS21での処理に備える。
【００７４】
図24のアクセルペダル踏み込み変化量不感帯処理部43は、上記のようにステップS23またはステップS24で求めたアクセルペダル踏み込み量不感帯処理値APOｆを目標加速度決定部41に供給し、この目標加速度決定部41は図４の場合アクセルペダル踏み込み量APOに基づき目標加速度ｔACCを求めていたのに対し、本参考例ではこれに代えアクセルペダル踏み込み量不感帯処理値APOｆを用いて前記したと同様の処理により目標加速度ｔACCを求める。
従って、目標加速度決定部41が目標加速度ｔACCを求めるに際して用いる目標加速度マップも、図５におけるアクセルペダル踏み込み量APOをアクセルペダル踏み込み量不感帯処理値APOｆに置き換えた図27に示すごときものとなる。
【００７５】
即ち、同様な不感帯処理は、目標車速算出部40を図15に示すように構成する場合にも、図28のごとく同様に適用することができる。
つまり、目標エンジントルク設定部401および目標変速比設定部403にアクセルペダル踏み込み量APOをそのまま供給せず、これらの前段にアクセルペダル踏み込み変化量不感帯処理部400を付加し、当該処理部400で、図24におけるアクセルペダル踏み込み変化量不感帯処理部43が図25のようにして求めたと同様にして求めたアクセルペダル踏み込み量不感帯処理値APOｆを目標エンジントルク設定部401および目標変速比設定部403に供給する。
【００７６】
目標エンジントルク設定部401および目標変速比設定部403はそれぞれ、図15の場合アクセルペダル踏み込み量APOに基づきフィルタ処理前目標エンジントルクtTE0およびフィルタ処理前目標変速比tRATIO0を求めていたのに対し、本実施の形態ではこれに代えアクセルペダル踏み込み量不感帯処理値APOｆを用いて前記したと同様の処理によりフィルタ処理前目標エンジントルクtTE0およびフィルタ処理前目標変速比tRATIO0を求める。
従って、目標エンジントルク設定部401および目標変速比設定部403がフィルタ処理前目標エンジントルクtTE0およびフィルタ処理前目標変速比tRATIO0を求めるに際して用いる目標エンジントルクマップおよび目標変速比マップもそれぞれ、図16および図17におけるアクセルペダル踏み込み量APOをアクセルペダル踏み込み量不感帯処理値APOｆに置き換えた図29および図30に示すごときものとなる。
【００７７】
図24及び図27に示す参考例、または図28〜図30に示す図15に基づく実施の形態によれば、アクセルペダル踏み込み量APOに代え図25のようにして求めたアクセルペダル踏み込み量不感帯処理値APOｆを前記の駆動力制御に用いるため、結果として、演算周期内でのアクセルペダル踏み込み変化量ΔAPOが設定変化量APO(th)未満である時は、前記の駆動力制御に用いるアクセルペダル踏み込み量として、前回に読み込んだアクセルペダル踏み込み量APOf(1)を用いることとなり、以下の作用効果が得られる。
つまり、図31に実線で示すようにアクセルペダル踏み込み量APOを繰り返し微少変化させるアクセル操作を行った時もアクセルペダル踏み込み量不感帯処理値APOｆは破線で示すように滑らかなものとなる。
【００７８】
従って、当該アクセルペダル踏み込み量不感帯処理値APOｆを基に前記の駆動力制御を行う本実施の形態によれば、図32（A）に示すようにアクセルペダル踏み込み量APOを繰り返し微少変化させるアクセル操作を行っても、これがそのまま目標加速度ｔACCおよび目標車速ｔVSPに反映されることがなく、目標加速度ｔACCが同図（B）に実線で示すように頻繁に変化するのを防止して、これを破線で示すような滑らかなものにすることができる。
よって、目標加速度ｔACCから求める目標車速ｔVSPも滑らかに変化し、車速が実線で示すごとくに無駄に変化して車両が頻繁に加減速を繰り返すような不快を回避することができ、図33に破線で示すような滑らかな車速変化を実現することができる。
【００７９】
なお図26に示すごとくアクセルペダル踏み込み量不感帯処理設定値APO(th)を設定車速aVSP₁未満の低車速域で０としたから、低車速域では前記のアクセルペダル踏み込み量の不感帯処理を行わないこととなり、低車速でアクセル操作に対する車速変化が敏感になってアクセルペダルによる車速の微調整を行い易くすることができる。
また図26に示すごとくアクセルペダル踏み込み量不感帯処理設定値APO(th)を設定車速aVSP₁以上の車速域で車速の上昇につれて大きくなるよう設定したから、高車速になるほど要求される頻繁な加減速の抑制を図31〜図33につき前述した作用により確実に実現することができる。
【００８０】
図34〜図36は図15に示す本発明の実施の形態に基づく他の実施の形態を示し、本実施の形態においては目標車速算出部40を図15に示す構成から図34に示すように変更する。
つまり、目標加速度算出部410に目標エンジントルクｔTEおよび目標変速比ｔRATIOの他に、車速aVSPおよびアクセルペダル踏み込み量APOを入力するようになし、目標加速度算出部410をこれら入力情報から目標加速度ｔACCを算出し得る図35に示すごとき構成とする。
【００８１】
図35に示す目標加速度算出部410は、目標駆動トルク算出部411と、目標加速度補正係数決定部412と、加速度算出部413とで構成する。
目標駆動トルク算出部411は、目標エンジントルクｔTEおよび目標変速比ｔRATIOから、ファイナルギヤ比Gfを用いて、目標駆動トルクｔTDRを次式
ｔTDR＝ｔTE・ｔRATIO・Gf
により算出する。
【００８２】
目標加速度補正係数決定部412では、図36に例示するマップをもとにアクセルペダル踏み込み量ＡＰＯおよび実車速ａＶＳＰから目標加速度補正係数Ｋａを決定する。
目標加速度補正係数Ｋａの決定に際しては、実車速ａＶＳＰが低車速域であるとき図36（A）に示すマップを用い、実車速ａＶＳＰが中車速域であるとき同図（B）に示すマップを用い、実車速ａＶＳＰが高車速域であるとき同図（C）に示すマップを用いる。
目標加速度補正係数Ｋａは図36（A）,(B),(C)から明らかなように、低車速域でアクセルペダル踏み込み量APOに関係なく1とし、中高車速域でアクセルペダル踏み込み量APOが小さい間、アクセルペダル踏み込み量の低下につれて1より小さくなる値とし、アクセルペダル踏み込み量APOが大きい間、アクセルペダル踏み込み量の増大につれて1より大きくなる値に設定する。
【００８３】
図35における加速度算出部413は、上記目標駆動トルクtTDRおよび目標加速度補正係数Ｋａを基に、次式によって車両の目標加速度tACCを算出する。
【数１０】

上記のようにして求めた目標加速度tACCを前述した例におけると同様に駆動力制御に用いる。
【００８４】
ところで本実施の形態においては、目標加速度tACCの算出に際し目標加速度補正係数Ｋａを設定し、この目標加速度補正係数Ｋａを図36に示すごとく車速aVSPおよびアクセルペダル踏み込み量APOに応じ定めることから、以下の作用効果が奏し得られる。
つまり、目標加速度補正係数Ｋａを図36（A）に示すように低速域でアクセルペダル踏み込み量APOに関係なく1に保つよう定めたため、目標加速度補正係数Ｋａが目標加速度tACCに関与しないこととなってアクセル操作による車速の微調整が可能である。
【００８５】
また中高車速域では、アクセルペダル踏み込み量APOが小さい間、目標加速度補正係数Ｋａを1より小さい値にしたため、アクセルペダル踏み込み量APOが微小に変動しただけで目標加速度tACCが変化して車速の変動を惹起してしまうような弊害を回避することができる。
この時のシミュレーション結果を図37および図38に示し、図37（A）に示すようにアクセルペダル踏み込み量APOを繰り返し微小に変動させた場合、目標加速度tACCが本来ならKa＝１の時の特性である同図（B）に実線で示すように時系列変化して、図38（A）,(B)に実線で示す目標車速ｔVSPおよび実車速aVSPの時系列変化を生じさせるところながら、
本実施の形態においては、このとき目標加速度補正係数Ｋａが1より小さいため、目標加速度tACCが図37（B）に破線で示すごとく滑らかに時系列変化し、図38（A）,(B)に破線で示す通り目標車速ｔVSPおよび実車速aVSPも滑らかに時系列変化して上記の作用効果を達成することができる。
【００８６】
中高車速域で、アクセルペダル踏み込み量APOが大きくなると、目標加速度補正係数Ｋａを1より大きい値にしたため、例えば図39（A）に示すごとくアクセルペダル踏み込み量APOを途中から大きくした場合の加速感を向上させることができる。
つまり、目標加速度tACCが本来ならKa＝１の時の特性である図39（B）に実線で示すように時系列変化して、図40（A）,(B)に実線で示す目標車速ｔVSPおよび実車速aVSPの時系列変化を生じさせるところながら、
本実施の形態においては、このとき目標加速度補正係数Ｋａが1より大きいため、目標加速度tACCが図39（B）に破線で示すごとく、アクセルペダル踏み込み量APOを増大させたときに実線よりも大きくなり、図40（A）,(B)に破線で示す通り目標車速ｔVSPおよび実車速aVSPも実線より大きくなって上記の加速感の向上を達成することができる。
【００８７】
いずれにしても本実施の形態においては、目標加速度補正係数Kaを車速域ごとに設定するため、アクセルペダル踏み込み量が微少に変化した時に目標加速度および目標車速が無駄に変化して車両が頻繁に加減速を繰り返すような不快を回避したり、逆にアクセルペダル操作による微妙な車速制御が可能になるようにしたり、といった車速域ごとの要求を個々に満足させることができる。
【００８８】
図41〜図44は図15に示す本発明の実施の形態に基づく更に別の実施の形態を示し、本実施の形態においては駆動力制御用コントローラ１６を図２に示す構成から図41に示すように変更し、目標車速算出部40を図15に示す構成から図42に示すように変更する。
先ず図41に示すごとく、駆動力制御用コントローラ１６に、乗員検知センサ22からの信号を基に推定車両質量eMを求める車両質量推定部23を付加し、目標車速算出部40が推定車両質量eMに応じても目標車速ｔVSPの算出を行うようになす。
そして、この目標車速算出部40を図42に示すごとく図34に示すものと同様に構成し、その内部における目標加速度算出部410を図43に示すごとく、図35に示すと同様な構成とする。
【００８９】
ここで乗員検知センサ22は車室内各座席に設置し、これにより現在何名が乗車しているかを判断するものとする。
図41に示す車両質量推定部23は、かかる乗員検知センサ22からの信号を受け、次式により推定車両質量eMを算出して目標車速算出部40に供給する。
eM＝M＋ｍ（Ｎ−２）
但し、Ｍ：２名乗車時の基本質量
ｍ：１名当たりの質量（例えば55〜65［kg］）
Ｎ：乗員検知センサ22により検知した乗員数
なお車両質量の推定手段としては上記以外に、各サスペンションに測定器を取り付けて推定することなども考えられる。
【００９０】
図42における目標加速度算出部410には目標エンジントルクｔTEおよび目標変速比ｔRATIOと、アクセルペダル踏み込み量APOおよび車速aVSPの他に、上述のごとくにして求めた推定車両質量eMを入力する。
目標加速度算出部410は、入力される推定車両質量eMを図43に明示するごとく、目標加速度補正係数決定部412での処理に用い、目標加速度補正係数決定部412は図44に例示するマップをもとに、推定車両質量eMと基本質量Mとの比で表される車両質量比（eM／M）から目標加速度補正係数Ｋａを決定する。
ここで目標加速度補正係数Ｋａは、車両質量比（eM／M）が１となる２名乗車時に１とし、車両質量比（eM／M）が１を越える３名以上乗車時に１よりも大きくし、車両質量比（eM／M）が１未満となる１名乗車時に１未満とする。
【００９１】
上記のように決定した目標加速度補正係数Ｋａをもとに図43に示す目標加速度算出部410は、図35につき前述したと同様の演算により目標加速度ｔACCを算出し、これを目標車速ｔVSPの演算に資するが、目標加速度補正係数Ｋａを図44につき上述したごとくに定めたことにより以下の作用効果が奏し得られる。
つまり、図45（A）および図46（A）に示すごとくにアクセルペダル踏み込み量APOを増大した場合について説明すると、車両質量比（eM／M）に応じた目標加速度補正係数Ｋａを設定しない場合、目標車速ｔVSPは車両質量の増大によっても図45（B）の破線で示すごとく車両質量の増大がない時の実線特性と変わらないものの、実車速aVSPは図45（C）に破線で示すように車両質量の増大がない時の実線特性に対し低下して加速感の悪化を生ずる。
これに対し本実施の形態においては、車両質量比（eM／M）に応じた（車両重量の増大につれて１より大きくなる目標加速度補正係数Ｋａを設定するから、車両重量の増大によっても目標車速ｔVSPおよび実車速aVSPを図46（B）および図46（C）に破線で示すように車両質量の増大がない時の実線特性から乖離しないようにすることができて加速感の悪化を防止することができる。
【００９２】
また本実施の形態では目標加速度補正係数Ｋａを、車両質量比（eM／M）が１未満となる車両質量減少時に１未満にするから、この時に、運転者が加減速を意図しない僅かなアクセルペダル操作を行っただけで車両が加減速されるという違和感を減ずることができる。
【００９３】
図47及び図49は図４に基づく参考例であり、図48は、図15に示す本発明の実施の形態に基づく更に他の実施の形態を示し、本参考例においては目標車速算出部40を図４に示す構成から図47に示すように変更する。
つまり、目標加速度決定部41の前段にアクセルペダル踏み込み量APOをフィルタ処理するためのローパスフィルタ処理部44を付加し、図４の構成では目標加速度決定部41に対しアクセルペダル踏み込み量APOをそのまま供給していたのに対し、処理部44で後述のごとくにフィルタ処理したアクセルペダル踏み込み量フィルタ処理値APO1を供給する。
【００９４】
ローパスフィルタ処理部44は、図48に示すごとく車速aVSPが高いほど大きくなるよう時定数τ_ａｐを設定され、伝達関数Ｇ_ａｐ（Ｓ）がＧ_ａｐ（Ｓ）＝１／（１＋τ_ａｐ・ｓ）で表される一次のローパスフィルタとし、これにアクセルペダル踏み込み量APOを通してアクセルペダル踏み込み量フィルタ処理値APO1を決定し、これを目標加速度決定部41に供給する。
目標加速度決定部41は、図４の場合アクセルペダル踏み込み量APOに基づき目標加速度ｔACCを求めていたのに対し、本実施の形態ではこれに代えアクセルペダル踏み込み量フィルタ処理値APO1を用いて、図４につき前述したと同様の処理により目標加速度ｔACCを求める。
従って、目標加速度決定部41が目標加速度ｔACCを求めるに際して用いる目標加速度マップも、図５におけるアクセルペダル踏み込み量APOをアクセルペダル踏み込み量フィルタ処理値APO1に置き換えた図49に示すごときものとなる。
【００９５】
同様なアクセルペダル踏み込み量のフィルタ処理は、目標車速算出部40を図15に示すように構成する場合にも、図50のごとく同様に適用することができる。
つまり、目標エンジントルク設定部401および目標変速比設定部403にアクセルペダル踏み込み量APOをそのまま供給せず、これらの前段に、図47におけるローパスフィルタ処理部４４と同様なローパスフィルタ処理部405を付加し、当該処理部405で求めたアクセルペダル踏み込み量フィルタ処理値APO1を目標エンジントルク設定部401および目標変速比設定部403に供給する。
【００９６】
目標エンジントルク設定部401および目標変速比設定部403はそれぞれ、図15の場合アクセルペダル踏み込み量APOに基づきフィルタ処理前目標エンジントルクtTE0およびフィルタ処理前目標変速比tRATIO0を求めていたのに対し、本実施の形態ではこれに代えアクセルペダル踏み込み量フィルタ処理値APO1を用いて、図15につき前記したと同様の処理によりフィルタ処理前目標エンジントルクtTE0およびフィルタ処理前目標変速比tRATIO0を求める。
従って、目標エンジントルク設定部401および目標変速比設定部403がフィルタ処理前目標エンジントルクtTE0およびフィルタ処理前目標変速比tRATIO0を求めるに際して用いる目標エンジントルクマップおよび目標変速比マップもそれぞれ、図16および図17におけるアクセルペダル踏み込み量APOをアクセルペダル踏み込み量フィルタ処理値APO1に置き換えた図51および図52に示すごときものとなる。
【００９７】
図47及び図49に示す参考例、または図50〜図52に示す実施の形態によれば、アクセルペダル踏み込み量APOに代え、高車速ほど時定数τ_ａｐが大きくなるローパスフィルタに通過させて求めたアクセルペダル踏み込み量フィルタ処理値APO1を前記の駆動力制御に用いるため以下の作用効果が奏し得られる。
つまり高車速では、図53（A）に実線で示すようにアクセルペダル踏み込み量APOを繰り返し微少変化させるアクセル操作を行ってもアクセルペダル踏み込み量フィルタ処理値APO1は破線で示すように滑らかなものとなる。
【００９８】
従って、当該アクセルペダル踏み込み量フィルタ処理値APO1を基に前記の駆動力制御を行う本実施の形態によれば、高車速域で図53（A）に実線で示すようにアクセルペダル踏み込み量APOを繰り返し微少変化させるアクセル操作を行っても、これがそのまま目標加速度ｔACCおよび目標車速ｔVSPに反映されることがなく、目標加速度ｔACCが同図（B）に実線で示すように頻繁に変化するのを防止して、これを破線で示すような滑らかなものにすることができる。
よって、目標加速度ｔACCから求める目標車速ｔVSPも図54（A）に破線で示すように、実線で示すフィルタ処理無しの場合の実線特性より滑らかに変化し、車速aVSPが同図（B）に実線で示すごとくに無駄に変化して車両が頻繁に加減速を繰り返すような不快を回避することができ、同図に破線で示すような滑らかな車速変化を実現して高速巡行を容易にすることができる。
【００９９】
なお図48に示すごとく、図47および図50に示すローパスフィルタ処理部44,405の時定数τ_ａｐを低車速域で小さくしたから、低車速域では前記のフィルタ処理効果を弱めることとなり、低車速でアクセル操作に対する車速変化が敏感になってアクセルペダルによる車速の微調整を行い易くすることができる。
【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】参考例として、図２における目標車速算出部を示す機能別ブロック線図である。
【図５】参考例として、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加速度の特性図である。
【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】同実施の形態になる駆動力制御装置が求めた目標車速の時系列変化を示すタイムチャートである。
【図８】図７の場合とは異なるアクセルペダル操作を行った時における目標車速の時系列変化を示すタイムチャートである。
【図９】図２における目標駆動力算出部を示す機能別ブロック線図である。
【図１０】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１１】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１２】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１３】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１４】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１５】図２における目標車速算出部の本発明の実施の形態の構成例を示す機能別ブロック線図である。
【図１６】同目標車速算出部内の目標エンジントルク設定部が、目標エンジントルクの設定に際して用いるエンジントルクの特性図である。
【図１７】同目標車速算出部内の目標変速比設定部が、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１８】図１５における目標車速設定部の詳細を示す機能別ブロック線図である。
【図１９】図１８に示す目標車速設定部における走行抵抗設定部が、走行抵抗の設定に際して用いる走行抵抗の特性図である。
【図２０】図１５に示す目標車速算出部を用いる駆動力制御装置が求めた目標車速の時系列変化を示すタイムチャートである。
【図２１】同駆動力制御装置が求めた目標車速の時系列変化を、図２０の場合とは異なるアクセルペダル操作が行われた場合につき示すタイムチャートである。
【図２２】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２３】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２４】参考例として、駆動力制御装置を示す目標車速算出部の機能別ブロック線図である。
【図２５】図15に示す本発明の実施の形態に基づく更に他の実施の形態になる駆動力制御装置を示す目標車速算出部におけるアクセルペダル踏み込み量不感帯処理部の制御プログラムを示すタイムチャートである。
【図２６】図15に示す本発明の実施の形態に基づく更に他の実施の形態になる駆動力制御装置を示すアクセルペダル踏み込み量不感帯処理部が不感帯処理を行うべきか否かを判定する時の基準であるアクセルペダル踏み込み量不感帯処理設定値を示す変化特性図である。
【図２７】参考例として、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加速度の特性図である。
【図２８】図15に示す本発明の実施の形態に基づく更に他の実施の形態になる駆動力制御装置を示す目標車速算出部の機能別ブロック線図である。
【図２９】同目標車速算出部内の目標エンジントルク設定部が、目標エンジントルクの設定に際して用いるエンジントルクの特性図である。
【図３０】同目標車速算出部内の目標変速比設定部が、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３１】図２４及び図２７に示す参考例、または図２８〜図３０に示す実施の形態において求めたアクセルペダル踏み込み量不感帯処理値の時系列変化を示すタイムチャートである。
【図３２】図２４及び図２７に示す参考例、または図２８〜図３０に示す実施の形態になる駆動力制御装置の動作を、目標加速度の時系列変化として示すタイムチャートである。
【図３３】図２４及び図２７に示す参考例、または図２８〜図３０に示す実施の形態になる駆動力制御装置の動作を、車速の時系列変化として示すタイムチャートである。
【図３４】本発明の更に別の実施の形態になる駆動力制御装置の目標車速算出部を示す機能別ブロック線図である。
【図３５】同目標車速算出部内における目標加速度算出部を示す機能別ブロック線図である。
【図３６】同目標車速算出部において用いる目標加速度補正係数を車速域ごとに示す線図である。
【図３７】同実施の形態になる駆動力制御装置の動作を、中・高車速域、低アクセル開度時における目標加速度の時系列変化として示すタイムチャートである。
【図３８】同実施の形態になる駆動力制御装置の動作を、中・高車速域、低アクセル開度時における目標車速および実車速の時系列変化として示すタイムチャートである。
【図３９】同実施の形態になる駆動力制御装置の動作を、中・高車速域でアクセル開度が低開度から高開度に変化した時における目標加速度の時系列変化として示すタイムチャートである。
【図４０】同実施の形態になる駆動力制御装置の動作を、中・高車速域でアクセル開度が低開度から高開度に変化した時における目標車速および実車速の時系列変化として示すタイムチャートである。
【図４１】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更に他の実施の形態を示す機能別ブロック線図である。
【図４２】同実施の形態になる駆動力制御装置の目標車速算出部を示す機能別ブロック線図である。
【図４３】同目標車速算出部内における目標加速度算出部を示す機能別ブロック線図である。
【図４４】同目標加速度算出部において用いる目標加速度補正係数の変化特性図である。
【図４５】同目標加速度補正係数を設定しない場合において、アクセル開度を低開度から高開度に変化させた時の駆動力制御装置の動作を、目標車速および実車速の時系列変化として示すタイムチャートである。
【図４６】同目標加速度補正係数を設定した場合において、アクセル開度を低開度から高開度に変化させた時の駆動力制御装置の動作を、目標車速および実車速の時系列変化として示すタイムチャートである。
【図４７】参考例として、駆動力制御装置を示す目標車速算出部の機能別ブロック線図である。
【図４８】図15に示す本発明の実施の形態に基づく更に他の実施の形態になる駆動力制御装置を示す目標車速算出部内におけるローパスフィルタ処理部の時定数に係わる変化特性図である。
【図４９】参考例として、同目標車速算出部内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加速度の特性図である。
【図５０】図15に示す本発明の実施の形態に基づく更に他の実施の形態になる駆動力制御装置を示す目標車速算出部の機能別ブロック線図である。
【図５１】同目標車速算出部内の目標エンジントルク設定部が、目標エンジントルクの設定に際して用いるエンジントルクの特性図である。
【図５２】同目標車速算出部内の目標変速比設定部が、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５３】図４７及び図４９に示す参考例、または図５０〜図５２に示す実施の形態において求めたアクセルペダル踏み込み量フィルタ処理値の時系列変化を、これから求めた目標加速度と共に示すタイムチャートである。
【図５４】図４７及び図４９に示す参考例、または図５０〜図５２に示す実施の形態になる駆動力制御装置の動作を、目標車速および実車速の時系列変化として示す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 エンジン回転数センサ
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 乗員検知センサ
23 車両質量推定部
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
42，421 積分処理部
43,400 アクセルペダル踏み込み変化量不感帯処理部
44,405 ローパスフィルタ処理部
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
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
401 目標エンジントルク設定部
402 エンジンモデル
403 目標変速比設定部
404 トランスミッションモデル
410 目標加速度算出部
411 目標駆動トルク算出部
412 目標加速度補正係数決定部
413 加速度算出部
420 目標車速設定部
422 走行抵抗設定部
430 エンジン回転数変換部

Claims

一定の演算周期毎に目標車速の逐次演算を行なって、前記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、
予め定められたマップに基づきアクセルペダル踏み込み量と前記逐次演算における前回演算時の目標車速とからフィルタ処理前目標変速比を求め、このフィルタ処理前目標変速比を変速比の一次遅れおよび無駄時間を考慮して遅れを補償するトランスミッションモデルによりフィルタ処理して目標変速比を算出し、
前記逐次演算における前回演算時の目標車速と目標変速比とから目標エンジン回転数を求め、予め定められたマップに基づきアクセルペダル踏み込み量と前記目標エンジン回転数とからフィルタ処理前目標エンジントルクを求め、このフィルタ処理前目標エンジントルクをエンジントルクの一次遅れおよび無駄時間を考慮して遅れを補償するエンジンモデルによりフィルタ処理して目標エンジントルクを算出し、
これら目標エンジントルクおよび目標変速比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と前回演算時の目標車速とより目標車速を求め、
実際の車速がこの目標車速に追従するように、目標車速と実際の車速とから求めた駆動トルク指令値に基づき前記駆動力を制御する構成としたことを特徴とする車両の駆動力制御装置。
請求項1において、演算周期内でのアクセルペダル踏み込み変化量が設定変化量未満である時は前記アクセルペダル踏み込み量として、前回に読み込んだアクセルペダル踏み込み量を用い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において、前記アクセルペダル踏み込み変化量に関する設定変化量を高車速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。
請求項１において、前記目標エンジントルクおよび目標変速比に基づいて目標駆動トルクを算出するとともに、この目標駆動トルクと、車速に応じた加速度補正係数との乗算より前記目標加速度を算出する構成としたことを特徴とする車両の駆動力制御装置。
請求項４において、前記加速度補正係数をアクセルペダル踏み込み量が大きいとき大きく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１において、前記目標エンジントルクおよび目標変速比に基づいて目標駆動トルクを算出するとともに、この目標駆動トルクと、車両重量が重いほど大きくする加速度補正係数との乗算より前記目標加速度を算出する構成としたことを特徴とする車両の駆動力制御装置。