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【発明の名称】 車両の駆動力制御装置
【発明者】 【氏名】片倉 秀策
【住所又は居所】神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産自動車株式会社内

【氏名】野崎 幹生
【住所又は居所】神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産自動車株式会社内

【氏名】吉野谷 大輔
【住所又は居所】神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産自動車株式会社内
【要約】 【課題】発進加速での発進開始直後の大きな加速要求と加速終了後の目標車速近傍での車速制御性との両立を図ることができると共に、追い越し加速での追い越し開始直後の大きな加速要求と加速終了後の目標車速近傍での車速制御性との両立を図ることができる車両の駆動力制御装置を提供すること。

【解決手段】ドライバーの要求に応じた車両の目標駆動力を求める目標駆動力演算手段１を有し、求められた目標駆動力を実現する車両の駆動力制御装置において、アクセル操作量検出手段２と車速検出手段３とを設け、目標駆動力演算手段１を、定常状態において車速を制御するための車速制御分目標駆動力を生成する車速制御分目標駆動力演算部１ａと、過渡状態において加速度を制御するための加速度制御分目標駆動力を生成する加速度制御分目標駆動力演算部１ｂと、に分離し、目標駆動力合成部１ｃにより車速制御分目標駆動力と加速度制御分目標駆動力の双方を合成して最終的な目標駆動力を求めるようにした。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ドライバーの要求に応じた車両の目標駆動力を求める目標駆動力演算手段を有し、求められた目標駆動力を実現する車両の駆動力制御装置において、アクセル操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、を設け、前記目標駆動力演算手段は、アクセル操作量の絶対値と車速とから車速制御分目標駆動力を生成する車速制御分目標駆動力演算部と、少なくともアクセル操作量の絶対値とアクセル操作量の変化速度とから加速度制御分目標駆動力を生成する加速度制御分目標駆動力演算部と、車速制御分目標駆動力と加速度制御分目標駆動力の双方を合成して目標駆動力を求める目標駆動力合成部と、を有することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項２】 ドライバーの要求に応じた車両の目標駆動力を求める目標駆動力演算手段を有し、求められた目標駆動力を実現する車両の駆動力制御装置において、アクセル操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、を設け、前記目標駆動力演算手段は、アクセル操作量の絶対値と車速とから車速制御分目標駆動力を生成する車速制御分目標駆動力演算部と、少なくとも前記車速制御分目標駆動力演算部による演算結果の絶対値と演算結果の変化速度とから加速度制御分目標駆動力を生成する加速度制御分目標駆動力演算部と、車速制御分目標駆動力と加速度制御分目標駆動力の双方を合成して目標駆動力を求める目標駆動力合成部と、を有する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または請求項２に記載された車両の駆動力制御装置において、前記加速度制御分目標駆動力演算部は、アクセル操作量あるいは車速制御分目標駆動力の変化速度に応じて、加速度制御分目標駆動力を生成することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項４】 請求項３に記載された車両の駆動力制御装置において、前記加速度制御分目標駆動力演算部は、車速制御分目標駆動力演算部からの定常分目標駆動力の微分値を求め、この微分値に対応した過渡分目標駆動力演算ゲインを設定し、このゲインと定常分目標駆動力により補正量変化速度を算出し、前回の過渡分目標駆動力に補正量変化速度による演算周期当たりの補正量を加算することで今回の過渡分目標駆動力を算出することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項５】 請求項３に記載された車両の駆動力制御装置において、前記加速度制御分目標駆動力演算部は、車速制御分目標駆動力演算部からの定常分目標駆動力の微分値を求め、今回の微分値に対応したゲイン１と、今回の微分値と前回の微分値との乗算値に対応したゲイン２と、前回の微分値に対応したゲイン３とを設定し、これらのゲインを用いた非線形な特性式によって過渡分目標駆動力を算出することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項６】 請求項３に記載された車両の駆動力制御装置において、前記加速度制御分目標駆動力演算部は、車速制御分目標駆動力演算部からの定常分目標駆動力の微分値を求め、この微分値に対応した過渡分目標駆動力演算ゲインを設定すると共に、車速に応じて過渡分目標駆動力車速補正ゲインとを設定し、両ゲインと定常分目標駆動力により補正量変化速度を算出し、前回の過渡分目標駆動力に補正量変化速度による演算周期当たりの補正量を加算することで今回の過渡分目標駆動力を算出することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項７】 請求項１ないし請求項６に記載された車両の駆動力制御装置において、前記加速度制御分目標駆動力演算部は、アクセル踏み込み操作終了後、アクセル踏み込み操作終了が判断された時点での加速度制御分目標駆動力を維持することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項８】 請求項７に記載された車両の駆動力制御装置において、前記加速度制御分目標駆動力演算部は、アクセル操作速度を算出し、算出されたアクセル操作速度がアクセル操作終了判断閾値より小さくなった時、その時の過渡分目標駆動力を維持することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項９】 請求項７に記載された車両の駆動力制御装置において、前記加速度制御分目標駆動力演算部は、車速制御分目標駆動力演算部からの定常分目標駆動力の微分値を求め、この微分値が設定された値以下の範囲である場合には過渡分目標駆動力演算ゲインをゼロに設定し、前回の過渡分目標駆動力をのそのまま今回の過渡分目標駆動力とすることを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項１０】 請求項１ないし請求項９に記載された車両の駆動力制御装置において、前記加速度制御分目標駆動力演算部は、ドライバーの加速要求の減少にあわせて加速度制御分目標駆動力を減算することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項１１】 請求項１０に記載された車両の駆動力制御装置において、前記加速度制御分目標駆動力演算部は、車速制御分目標駆動力演算部からの定常分目標駆動力の微分値を求め、この微分値に対応した過渡分目標駆動力演算ゲインを負の値を含めて設定し、このゲインと定常分目標駆動力により補正量変化速度を算出し、前回の過渡分目標駆動力に補正量変化速度による演算周期当たりの補正量を減算することで今回の過渡分目標駆動力を算出することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項１２】 請求項１０に記載された車両の駆動力制御装置において、前記加速度制御分目標駆動力演算部は、車速制御分目標駆動力演算部からの定常分目標駆動力と走行抵抗推定値と偏差を算出し、この偏差が減算開始閾値未満である場合には、定速走行減算ゲインに応じて過渡分目標駆動力を減算することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項１３】 請求項１０に記載された車両の駆動力制御装置において、前記加速度制御分目標駆動力演算部は、車速の変化速度を算出し、この車速変化速度が減算開始閾値未満である場合には、定速走行減算ゲインに応じて過渡分目標駆動力を減算することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項１４】 請求項１０に記載された車両の駆動力制御装置において、前記加速度制御分目標駆動力演算部は、補正量変化速度が補正開始判断閾値を超え、過渡分目標駆動力の算出が開始された時点から予め設定された時間を経過すると、時間減算ゲインに応じて過渡分目標駆動力を減算することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項１５】 請求項１ないし請求項１４に記載された車両の駆動力制御装置において、前記加速度制御分目標駆動力演算部は、ドライバーの微小なアクセル操作に対して必要以上に敏感に加速度制御分目標駆動力を算出しないようにすることを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項１６】 請求項１５に記載された車両の駆動力制御装置において、前記加速度制御分目標駆動力演算部は、車速制御分目標駆動力演算部からの定常分目標駆動力の微分値を求め、この微分値が設定された値以下の範囲を不感帯とし、定常分目標駆動力微分値が不感帯領域であるときには過渡分目標駆動力を算出しないことを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項１７】 請求項１５に記載された車両の駆動力制御装置において、前記加速度制御分目標駆動力演算部は、車速制御分目標駆動力演算部からの定常分目標駆動力の微分値を求め、この微分値に対応した過渡分目標駆動力演算ゲインを設定し、このゲインと定常分目標駆動力により補正量変化速度を算出し、この補正量変化速度に制限を設けることにより過渡分目標駆動力を算出することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項１８】 請求項１５に記載された車両の駆動力制御装置において、前記加速度制御分目標駆動力演算部は、アクセル操作量がアクセル操作開始判断閾値を超えたときから所定の遅れ時間を設定し、この遅れ時間を経過した後に過渡分目標駆動力を算出することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項１９】 請求項１ないし請求項１８に記載された車両の駆動力制御装置において、前記加速度制御分目標駆動力演算部は、加速度制御分目標駆動力の値を算出するときゼロ以下の値を算出しないようにすることを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項２０】 請求項１９に記載された車両の駆動力制御装置において、前記加速度制御分目標駆動力演算部は、負の値を含む過渡分目標駆動力を算出した後、負の値についてはゼロとして最終的な過渡分目標駆動力を算出する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、ドライバーの要求に応じた車両の目標駆動力を求め、この求められた目標駆動力を、エンジンから駆動輪に至る駆動系の実駆動力を制御することにより実現する車両の駆動力制御装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】従来、車両の駆動力制御装置としては、例えば、特開平１１−７８６２０号公報に記載のものが知られていて、この従来公報には、図１７に示すように、アクセル操作量と車速によるマップ検索にて目標駆動力を求める技術が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従来構成では、下記に述べるように、発進加速性能と追い越し加速性能を両立することができない。
【０００４】まず、発進加速時のドライバーのアクセル操作方法と目標駆動力の関係を考えてみる。加速シーンにおいては、アクセル踏み込み操作を行い、その後、アクセル操作量を一定に保ち、ある車速になったところで、加速に満足したドライバーがアクセル戻し操作を行う。このときの目標駆動力の軌跡は、図１８の太実線特性に示すように、最初のアクセル踏み込み操作により目標駆動力が増加し、次にアクセル操作量が一定に保たれたところで、加速による車速の増加に伴って、目標駆動力は徐々に減少し、そして、アクセル戻し操作が行われ、ある車速の近傍に車両の状態が収束することになる。
【０００５】次に、発進加速と同等のアクセル操作量で追い越し加速を行った場合、図１９の太実線特性に示すように、目標駆動力特性がある車速に収束するように作られるため、アクセル操作量の余剰分が少なく、アクセル戻し操作も無くある車速に収束してしまう。これは、加速時のドライバーが多めに踏み込んでアクセル戻し操作をすることが一般的であることを考えると、十分な追い越し加速が行われているとは考えがたい。
【０００６】そこで、ドライバーは、図２０に示すように、追い越し加速では発進加速に対して踏み増しにより多めのアクセル操作を行えば、ハッチング分の駆動力が上乗せされ、加速感は満足いくフィーリングとなる。
【０００７】しかし、これを達成するために、アクセル操作量に対する目標駆動力特性を、図１９のａ）線図に示すように作ることはあり得ない。なぜならば、アクセル操作量に対する目標駆動力特性は、ある車速の走行抵抗に相当する駆動力に収束するように作らなければならない。もし、そうでなければ、走行抵抗と拮抗することなく、アクセルの戻し操作無しでは、何処までも加速してゆく車両特性となるため、車速の維持するための制御のし易さ、定速走行性が悪化し、また、加速フィーリングの面からも、ドライバーはやがて加速が落ち着いてくることを期待しているので、必ずしも加速感が良いという評価はされない。
【０００８】この矛盾を解決するために、追い越し加速領域において、定速走行状態と加速状態を、ドライバーの加速要求を検知して切り分け、それぞれに適用な目標駆動力特性を与えるという検討は多くなされている。
【０００９】しかし、この方法では、ドライバーの加速要求を厳密に捉える必要があるが、このことは非常に困難である。また、間違ったときのリスクを考えると、十分な補正ができない。したがって、でき得るならば、何らかのトリガをもって、切り替えの発生することの無いシステムであることが望ましい。
【００１０】また、同様の駆動力制御を変速機の変速線制御によって実現する提案は複数なされている。しかし、変速線によって、加速フィーリングの適合を行うことは、下記に列挙する点で問題が多い。
【００１１】1)有段変速機を前提にすれば、制御の結果で、必ず駆動力段差が生じるため、スムースさが犠牲になる（図２１）。
【００１２】2)例え無段変速機を使用したとしても、必ず回転変化が必要であり、回転変化の割に加速度が変化しない場合には、加速感がスポイルされるなど、適合が難しい。
【００１３】3)例えば、有段変速機、無段変速機等、メカニズムにより、制御の方式が大きく変わらざるを得ない。また、手動変速機搭載車や電気自動車やハイブリッド車等への適用は非常に難しい。
【００１４】本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、発進加速での発進開始直後の大きな加速要求と加速終了後の目標車速近傍での車速制御性との両立を図ることができると共に、追い越し加速での追い越し開始直後の大きな加速要求と加速終了後の目標車速近傍での車速制御性との両立を図ることができる車両の駆動力制御装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、本発明では、ドライバーの要求に応じた車両の目標駆動力を求める目標駆動力演算手段を有し、求められた目標駆動力を実現する車両の駆動力制御装置において、前記目標駆動力演算手段を、定常状態において車速を制御するための車速制御分目標駆動力を生成する車速制御分目標駆動力演算部と、過渡状態において加速度を制御するための加速度制御分目標駆動力を生成する加速度制御分目標駆動力演算部と、に分離し、その合成として最終的な目標駆動力を求めるようにした。
【００１６】ここで、車速制御分目標駆動力演算部は、アクセル操作量の絶対値と車速とから定常分目標駆動力である車速制御分目標駆動力を生成する。
【００１７】また、加速度制御分目標駆動力演算部は、過渡分目標駆動力である加速度制御分目標駆動力を生成する。具体的には、少なくともアクセル操作量の絶対値とアクセル操作量の変化速度とから生成しても良いし、また、少なくとも車速制御分目標駆動力演算部による演算結果の絶対値と演算結果の変化速度とから生成しても良い。なお、加速度制御分目標駆動力演算部において、これらの演算要素に車速を加えて加速度制御分目標駆動力を生成するようにしても良い。
【００１８】
【発明の効果】よって、本発明にあっては、最終的な目標駆動力を生成するにあたり、ドライバーの加速要求が強い場合（アクセル操作量が大きく、また、アクセル操作速度が速い場合）には、定常分目標駆動力に加速要求分（過渡分目標駆動力）を反映させて、目標駆動力の嵩上げを行うようにしたため、発進加速での発進開始直後の大きな加速要求と加速終了後の目標車速近傍での車速制御性との両立を図ることができると共に、追い越し加速での追い越し開始直後の大きな加速要求と加速終了後の目標車速近傍での車速制御性との両立を図ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明の車両の駆動力制御装置を実現する請求項１及び請求項２に記載された発明に対応する実施の形態を、図１〜図６に基づいて説明する。
【００２０】まず、構成を説明する。
【００２１】実施の形態１及び実施の形態２の駆動力制御装置は、図１及び図２の概念図に示すように、ドライバーの要求に応じた車両の目標駆動力を求める目標駆動力演算手段１を有し、求められた目標駆動力を実現する車両の駆動力制御装置において、アクセル操作量を検出するアクセル操作量検出手段２と、車速を検出する車速検出手段３と、を設け、前記目標駆動力演算手段１を、定常状態において車速を制御するための車速制御分目標駆動力を生成する車速制御分目標駆動力演算部１ａと、過渡状態において加速度を制御するための加速度制御分目標駆動力を生成する加速度制御分目標駆動力演算部１ｂと、に分離し、目標駆動力合成部１ｃにより車速制御分目標駆動力と加速度制御分目標駆動力の双方を合成して最終的な目標駆動力を求めるようにした。
【００２２】ここで、駆動力制御は、エンジンやモータ等の駆動源の駆動出力制御や、駆動源に連結して設けられた変速機の変速比制御や、駆動源出力制御と変速比制御との併用など、駆動輪に入力される駆動力を制御することにより行われる。
【００２３】前記目標駆動力演算手段１は、例えば、車載のマイクロコンピュータによるエンジンコントローラに目標駆動力演算プログラムとして組み込まれたり、また、トラクションコントローラに目標駆動力演算プログラムとして組み込まれる。
【００２４】前記アクセル操作量検出手段２としては、アクセルペダルへの操作量を検出するアクセル操作量センサ等が用いられる。
【００２５】前記車速検出手段３としては、変速機出力軸回転センサや車輪速センサ等が用いられる。
【００２６】前記車速制御分目標駆動力演算部１ａは、従来の目標駆動力生成と同様に、アクセル操作量の絶対値と、車速とに基づき、主に車速に関連して定められる定速走行状態での走行抵抗から決まるアクセル操作量−収束車速特性によって車速制御分目標駆動力（＝定常分目標駆動力）を生成する。この車速制御分目標駆動力演算部１ａでは、定常状態を前提とした静的な値を生成するものであるため、動的な演算要素は必要としない。
【００２７】前記加速度制御分目標駆動力演算部１ｂは、ドライバーの加速要求時に前記車速制御分目標駆動力演算部１ａで求められた定常分目標駆動力を嵩上げするための加速度制御分目標駆動力（＝過渡分目標駆動力）を生成する。具体的には、以下のような構成が考えられる。
■アクセル操作量の絶対値と、アクセル操作量の変化速度と、車速と、から生成するもの（図１：請求項１）。
■車速制御分目標駆動力演算部１ａによる演算結果の絶対値と、演算結果の変化速度と、車速と、から生成するもの（図２：請求項２）。
【００２８】この加速度制御分目標駆動力演算部１ｂでは、ドライバーのアクセル操作の絶対値と速度に比例し、また、加速前の車速に関連して、加速度制御分目標駆動力（以下、過渡分目標駆動力という）を生成する。具体的には、その目的から、(1)アクセル踏み込み操作の開始と同時に過渡分目標駆動力の演算を開始し、アクセル踏み込み速度に比例した過渡分目標駆動力を求める。
(2)アクセル踏み込み操作終了後、アクセル戻し操作が無くても、時間の経過と共に過渡分目標駆動力をゆっくりと０に収束させる。
(3)アクセル戻し操作が行われると、その時の過渡分目標駆動力を０まで漸減する。
を行う必要がある。
【００２９】例えば、(1)〜(3)を満足する過渡分目標駆動力は、目標駆動力の微分値と、その値に応じたゲインと、過去の目標駆動力のホールド値と、その値に応じたゲインとから与えられる特性式により求められる。
【００３０】次に、作用を説明する。
【００３１】ドライバーのアクセル操作と加速の関係を、図３及び図４に示すように、時系列で見てみる。
【００３２】まず、発進加速時においては、図３に示すように、加速の初期において多めのアクセル踏み込み操作を行い、車速がある値近傍になったところで、アクセル戻し操作を行うのが一般的である。
【００３３】これは、ドライバーには、アクセル操作量と、そのアクセル操作量にて最終的に収束する車速との関係が漠然とながら頭にあるが、車速に対する目標値に相当するアクセル操作量で加速すると、加速初期においては加速感が不足するため、多めのアクセル操作をしている。すなわち、加速初期においてはドライバーが加速度に対する制御を行っているからと考えられる。同様に、ある車速の近傍にてアクセル戻し操作を行うのは、目標とする車速が漠然とながらドライバーの頭にあり、その車速の近傍にきたところで、制御の対象を車速に切り替える。すなわち、加速後期および加速終了後は、車速に対する制御を行っているからと考えることができる。
【００３４】この傾向は、図４に示すように、追い越し加速でも変わらない。つまり、追い越し加速前は、ある車速を維持するためのアクセル操作を行っているが、加速が開始されると、ドライバーは車速に対する目標値に相当するアクセル操作量より多めのアクセル操作を行って加速度を制御している。そして、車速が増して、ある車速近傍になったところで、アクセル戻し操作を行って、車速を維持するための制御、定速制御を行うのも同様である。
【００３５】これに対し、本実施の形態では、目標駆動力演算手段１を、定常状態において車速を制御するための定常分目標駆動力を生成する車速制御分目標駆動力演算部１ａと、過渡状態において加速度を制御するための過渡分目標駆動力を生成する加速度制御分目標駆動力演算部１ｂと、に分離し、目標駆動力合成部１ｃにより定常分目標駆動力と過渡分目標駆動力の双方を合成して最終的な目標駆動力を求めるようにした。
【００３６】よって、加速時には上記のようにドライバーが加速度制御を行っている加速初期の領域においてのみ、ドライバーのアクセル操作量を低減するような補正（駆動力を嵩上げする補正）を行うことができ、定常状態においては、車速制御分目標駆動力の生成により定速制御性を犠牲にせず、また、加速状態においては、加速度制御分目標駆動力の生成により、発進加速であるか追い越し加速であるかにかかわらず、十分な加速が必要以上に大きなアクセル踏み込み操作を行うことなく得られる。
【００３７】次に、効果を説明する。
【００３８】(1) 目標駆動力演算手段１を、車速制御分目標駆動力演算部１ａと加速度制御分目標駆動力演算部１ｂと、に分離し、最終的な目標駆動力を生成するにあたり、ドライバーの加速要求が強い場合には、車速制御分目標駆動力演算部１ａによる定常分目標駆動力に、加速要求分である過渡分目標駆動力を反映させて、目標駆動力の嵩上げを行うようにしたため、発進加速での発進開始直後の大きな加速要求と加速終了後の目標車速近傍での車速制御性との両立を図ることができると共に、追い越し加速での追い越し開始直後の大きな加速要求と加速終了後の目標車速近傍での車速制御性との両立を図ることができる。
【００３９】(2) 加速度制御分目標駆動力演算部１ｂにおいて、アクセル踏み込み操作の開始と同時に過渡分目標駆動力の演算を開始し、アクセル踏み込み速度に比例した加速要求分の過渡分目標駆動力を求めるようにしたため、発進加速時か追い越し加速時かにかかわらず、ドライバーのアクセル踏み込み操作速度に表れたドライバーの加速要求に応じた加速性能を得ることができる。
【００４０】(3) 加速度制御分目標駆動力演算部１ｂにおいて、アクセル踏み込み操作終了後、アクセル戻し操作が無くても、時間の経過と共に過渡分目標駆動力をゆっくりと０に収束（図５及び図６のａ部）させるようにしたため、発進加速時か追い越し加速時かにかかわらず、必要以上に大きなアクセル踏み込み操作を行うことなく十分な加速性を得ることができる。言い換えると、必要最小限のアクセルワークで十分な加速性が得られるため、ドライバーが受ける加速感が増す。
【００４１】(4) 加速度制御分目標駆動力演算部１ｂにおいて、アクセル戻し操作が行われると、その時の過渡分目標駆動力を０まで漸減（図５及び図６のｂ部）するようにしたため、アクセル戻し操作によりドライバーの加速意思が無くなったと判断し、定常分目標駆動力のみに収束することになり、駆動力の急変による車両挙動影響を小さく抑えながら、加速終了後の目標車速近傍での高い車速制御性を得ることができる。
【００４２】（実施例）上記実施の形態では、加速度制御分目標駆動力演算部１ｂとして、■アクセル操作量の絶対値と、アクセル操作量の変化速度と、車速と、から加速度制御分目標駆動力を生成するもの（図１）。
■車速制御分目標駆動力演算部１ａによる演算結果の絶対値と、演算結果の変化速度と、車速と、から加速度制御分目標駆動力を生成するもの（図２）。を示した。
【００４３】この■と■は上記実施の形態で述べたように共通の作用効果を持つが、■と■を対比した場合、動力性能を決定する直接の要因である目標駆動力に対して補正を行う■の方が、アクセル操作量に対して補正を行う■より直接的であり、■の方が、アクセル操作量−目標駆動力の割付特性に左右されない点からいってもより好適であると考えられる。
【００４４】つまり、加速度制御分目標駆動力演算部１ｂを■とした場合には、単純な変換により■と同等な制御を実現できることから、以下、■における加速度制御分目標駆動力演算部１ｂの実施例について述べる。
【００４５】（実施例１）この実施例１は、請求項３，４，７，９，１０，１１，１５，１６に記載された発明に対応する加速度制御分目標駆動力演算部１ｂである。
【００４６】実施例１の加速度制御分目標駆動力演算部１ｂは、図７に示すように、車速制御分目標駆動力演算部１ａからの定常分目標駆動力に基づいて定常分目標駆動力微分値を算出する微分器１０と、定常分目標駆動力微分値に基づいて過渡分目標駆動力演算ゲインを求めるゲイン設定器１１と、定常分目標駆動力と過渡分目標駆動力演算ゲインとを乗算することで補正量変化速度を求める乗算器１２と、前回の過渡分目標駆動力に補正量変化速度による演算周期当たりの補正量を加算または減算することで今回の過渡分目標駆動力を算出する加算器１３と、により構成されている。ここで、ゲイン設定器１１は、設定された−αから＋αまでの範囲を不感帯とし、定常分目標駆動力微分値が＋αを超える領域及び−α未満の領域では、非線形な特性によりゲインを設定するようにしている。
【００４７】よって、実施例１の加速度制御分目標駆動力演算部１ｂにあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００４８】(1) 加速度制御分目標駆動力演算部１ｂは、車速制御分目標駆動力演算部１ａからの定常分目標駆動力の微分値（変化速度）に応じて、加速度制御分目標駆動力である過渡分目標駆動力を生成するようにしているため、アクセル踏み込み速度に表れるドライバーの加速意思を反映した過渡分目標駆動力を得ることができる（請求項３）。
【００４９】(2) 加速度制御分目標駆動力演算部１ｂは、車速制御分目標駆動力演算部１ａからの定常分目標駆動力の微分値を求め、この微分値に対応した過渡分目標駆動力演算ゲインを設定し、このゲインと定常分目標駆動力により補正量変化速度を算出し、前回の過渡分目標駆動力に補正量変化速度による演算周期当たりの補正量を加算することで今回の過渡分目標駆動力を算出するようにしたため、過渡分目標駆動力演算ゲインを定常分目標駆動力微分値に対し非線形な特性により与えることで、アクセル踏み込み速度が速いほど大きな過渡分目標駆動力が得られるというように、ドライバーの強い加速意思を目標駆動力に反映させることができる（請求項４）。
【００５０】(3) 加速度制御分目標駆動力演算部１ｂは、定常分目標駆動力の微分値がゼロ近傍の値となるアクセル踏み込み操作終了後、アクセル踏み込み操作終了が判断された時点での過渡分目標駆動力を維持するようにしたため、ドライバーのアクセル操作量を小さく抑えながら高い加速性能を得る（請求項７）。
【００５１】(4) 加速度制御分目標駆動力演算部１ｂは、車速制御分目標駆動力演算部からの定常分目標駆動力の微分値を求め、この微分値が設定された値以下の範囲内である場合には過渡分目標駆動力演算ゲインをゼロに設定し、前回の過渡分目標駆動力をそのまま今回の過渡分目標駆動力とするようにしたため、過渡分目標駆動力演算ゲインの設定という簡単な手法により、アクセル踏み込み操作終了後、アクセル踏み込み操作終了が判断された時点での過渡分目標駆動力を維持することができる（請求項９）。
【００５２】(5) 加速度制御分目標駆動力演算部１ｂは、ドライバーの加速要求の減少にあわせて加速度制御分目標駆動力である過渡分目標駆動力を減算するようにしているため、アクセル戻し操作が行われると、定常分目標駆動力のみによる目標駆動力に徐々に収束することになり、加速終了後の目標車速近傍での高い車速制御性を得ることができる（請求項１０）。
【００５３】(6) 加速度制御分目標駆動力演算部１ｂは、車速制御分目標駆動力演算部１ａからの定常分目標駆動力の微分値を求め、この微分値に対応した過渡分目標駆動力演算ゲインを負の値を含めて設定し、このゲインと定常分目標駆動力により補正量変化速度を算出し、前回の過渡分目標駆動力に補正量変化速度による演算周期当たりの補正量を減算することで今回の過渡分目標駆動力を算出するようにしているため、負の値を含めた過渡分目標駆動力演算ゲインの設定という簡単な手法により、ドライバーの加速要求の減少にあわせて過渡分目標駆動力を減算することができる（請求項１１）。
【００５４】(7) 加速度制御分目標駆動力演算部１ｂは、ドライバーの微小なアクセル操作に対して過渡分目標駆動力を算出しないようにしているため、加速意思を持たないドライバーによる微小なアクセル操作があっても目標駆動力を増す加速度制御が開始されるのを防止することができる（請求項１５）。
【００５５】(8) 加速度制御分目標駆動力演算部１ｂは、車速制御分目標駆動力演算部１ａからの定常分目標駆動力の微分値を求め、この微分値が設定された値以下の範囲を不感帯とし、定常分目標駆動力微分値が不感帯領域であるときには過渡分目標駆動力を算出しないようにしているため、定常分目標駆動力微分値に対する不感帯領域の設定という簡単な手法により、ドライバーの微小なアクセル操作に対して過渡分目標駆動力を算出しないようにすることができる（請求項１６）。
【００５６】（実施例２）この実施例２は、請求項３，５に記載された発明に対応する加速度制御分目標駆動力演算部１ｂである。
【００５７】実施例２の加速度制御分目標駆動力演算部１ｂは、図８に示すように、車速制御分目標駆動力演算部１ａからの定常分目標駆動力に基づいて定常分目標駆動力微分値を算出する微分器１０と、定常分目標駆動力微分値に基づいてゲイン１を設定するゲイン１設定器１４と、今回の微分値と前回の微分値とを乗算する乗算器１５と、乗算値に対応したゲイン２を設定するゲイン２設定器１６と、前回の微分値に対応したゲイン３を設定するゲイン３設定器１７と、これらのゲイン１とゲイン２とゲイン３を用いた非線形な特性式によって過渡分目標駆動力を算出する加算器１８と、により構成されている。
【００５８】よって、実施例２の加速度制御分目標駆動力演算部１ｂにあっては、実施例１の(1)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【００５９】(9) 加速度制御分目標駆動力演算部は、車速制御分目標駆動力演算部からの定常分目標駆動力の微分値を求め、今回の微分値に対応したゲイン１と、今回の微分値と前回の微分値との乗算値に対応したゲイン２と、前回の微分値に対応したゲイン３とを設定し、これらのゲインを用いた非線形な特性式によって過渡分目標駆動力を算出するようにしたため、定常分目標駆動力微分値に関係する３つのゲインを用いた非線形な特性により、アクセル踏み込み速度が速いほど大きな過渡分目標駆動力が得られるというように、ドライバーの強い加速意思を目標駆動力に反映させることができる（請求項５）。
【００６０】（実施例３）この実施例３は、請求項３，６に記載された発明に対応する加速度制御分目標駆動力演算部１ｂである。
【００６１】実施例２の加速度制御分目標駆動力演算部１ｂは、図９に示すように、車速制御分目標駆動力演算部１ａからの定常分目標駆動力に基づいて定常分目標駆動力微分値を算出する微分器１０と、定常分目標駆動力微分値に基づいて過渡分目標駆動力演算ゲインを設定するゲイン設定器１１と、車速に応じて過渡分目標駆動力車速補正ゲインを設定する車速補正ゲイン設定器１９と、定常分目標駆動力と過渡分目標駆動力演算ゲインと過渡分目標駆動力車速補正ゲインとを乗算することで補正量変化速度を求める乗算器１２と、前回の過渡分目標駆動力に補正量変化速度による演算周期当たりの補正量を加算または減算することで今回の過渡分目標駆動力を算出する加算器１３と、により構成されている。ここで、ゲイン設定器１１は、実施例１と同様に、不感帯を含む非線形な特性によりゲインを設定するようにしている。車速補正ゲイン設定器１９は、停車時に最も大きく、高車速になるに従って小さな値によるゲインを設定している。
【００６２】よって、実施例３の加速度制御分目標駆動力演算部１ｂにあっては、実施例１の(1)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【００６３】(10) 加速度制御分目標駆動力演算部１ｂは、車速制御分目標駆動力演算部１ａからの定常分目標駆動力の微分値を求め、この微分値に対応した過渡分目標駆動力演算ゲインを設定すると共に、車速に応じて過渡分目標駆動力車速補正ゲインとを設定し、両ゲインと定常分目標駆動力により補正量変化速度を算出し、前回の過渡分目標駆動力に補正量変化速度による演算周期当たりの補正量を加算することで今回の過渡分目標駆動力を算出するようにしたため、ドライバーの加速意思を反映した過渡分目標駆動力を得ることができると共に、車速の高いところからの加速ほど過渡分補正量が小さくて済むのに対応し、発進時や追い越し時にかかわらず、加速を開始するときの車速に応じた適切な過渡分目標駆動力を得ることができる（請求項６）。
【００６４】（実施例４）この実施例４は、請求項７，８に記載された発明に対応する加速度制御分目標駆動力演算部１ｂである。
【００６５】実施例４の加速度制御分目標駆動力演算部１ｂは、図１０に示すように、基本構成は実施例１と同様に、微分器１０とゲイン設定器１１と乗算器１２と加算器１３とにより構成し、この構成に、アクセル操作量検出手段２からのアクセル操作量に基づいてアクセル操作量微分値（アクセル操作速度）を算出する微分器２０と、算出されたアクセル操作量微分値とが予め設定されたアクセル操作終了判断閾値とを比較する比較器２１と、アクセル操作量微分値がアクセル操作終了判断閾値より小さくなった時、過渡分目標駆動力演算経路をａ接点からｂ接点に切り替える切替器２２と、を追加した構成としている。すなわち、切替器２２を、ａ接点からｂ接点に切り替えると、切り替えた時点の過渡分目標駆動力がそのまま維持される。
【００６６】よって、実施例４の加速度制御分目標駆動力演算部１ｂにあっては、実施例１の(3)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【００６７】(11) 加速度制御分目標駆動力演算部１ｂは、アクセル操作速度を算出し、算出されたアクセル操作速度がアクセル操作終了判断閾値より小さくなった時、その時の過渡分目標駆動力を維持するようにしたため、アクセル操作速度を監視するという確実なアクセル操作終了判断手法により、アクセル踏み込み操作終了後、アクセル踏み込み操作終了が判断された時点での過渡分目標駆動力を維持することができる（請求項８）。
【００６８】（実施例５）この実施例５は、請求項１０，１２に記載された発明に対応する加速度制御分目標駆動力演算部１ｂである。
【００６９】実施例５の加速度制御分目標駆動力演算部１ｂは、図１１に示すように、基本構成は実施例１と同様に、微分器１０とゲイン設定器１１と乗算器１２と加算器１３と、により構成し、この構成に、車速制御分目標駆動力演算部１ａからの定常分目標駆動力と路面勾配等により推定された走行抵抗推定値との偏差を算出する差分器２３と、この偏差が減算開始閾値未満であるか否かを比較する比較器２４と、偏差が減算開始閾値未満である場合、ゲイン０側のｂ接点から定速走行減算ゲイン側のａ接点に切り替える切替器２５と、今回の過渡分目標駆動力をゲインに応じて減算する減算器２６と、を追加した構成としている。すなわち、切替器２５を、ｂ接点からａ接点に切り替えると、定速走行減算ゲインに応じて過渡分目標駆動力が減算される。
【００７０】よって、実施例５の加速度制御分目標駆動力演算部１ｂにあっては、実施例１の(5)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【００７１】(12) 加速度制御分目標駆動力演算部１ｂは、車速制御分目標駆動力演算部からの定常分目標駆動力と走行抵抗推定値と偏差を算出し、この偏差が減算開始閾値未満である場合には、定速走行減算ゲインに応じて過渡分目標駆動力を減算するようにしたため、定常分目標駆動力と走行抵抗推定値とを比較監視するという車速制御に着目した確実な加速要求減少判断手法により、ドライバーの加速要求の減少にあわせて加速度制御分目標駆動力である過渡分目標駆動力を減算することができる（請求項１２）。
【００７２】（実施例６）この実施例６は、請求項１０，１３に記載された発明に対応する加速度制御分目標駆動力演算部１ｂである。
【００７３】実施例６の加速度制御分目標駆動力演算部１ｂは、図１２に示すように、基本構成は実施例１と同様に、微分器１０とゲイン設定器１１と乗算器１２と加算器１３と、により構成し、この構成に、車速検出手段３からの車速に基づいて車速微分値（車速変化速度）を算出する微分器２７と、この車速微分値が減算開始閾値未満であるか否かを比較する比較器２８と、車速微分値が減算開始閾値未満である場合、ゲイン０側のｂ接点から定速走行減算ゲイン側のａ接点に切り替える切替器２５と、今回の過渡分目標駆動力を定速走行減算ゲインに応じて減算する減算器２６と、を追加した構成としている。すなわち、切替器２５を、ｂ接点からａ接点に切り替えると、定速走行減算ゲインに応じて過渡分目標駆動力が減算される。
【００７４】よって、実施例６の加速度制御分目標駆動力演算部１ｂにあっては、実施例１の(5)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【００７５】(13) 加速度制御分目標駆動力演算部１ｂは、車速の変化速度を算出し、この車速変化速度が減算開始閾値未満である場合には、定速走行減算ゲインに応じて過渡分目標駆動力を減算するようにしたため、車速変化速度（加減速度）を直接監視するという確実な加速要求減少判断手法により、ドライバーの加速要求の減少にあわせて加速度制御分目標駆動力である過渡分目標駆動力を減算することができる（請求項１３）。
【００７６】（実施例７）この実施例７は、請求項１０，１４に記載された発明に対応する加速度制御分目標駆動力演算部１ｂである。
【００７７】実施例７の加速度制御分目標駆動力演算部１ｂは、図１３に示すように、基本構成は実施例１と同様に、微分器１０とゲイン設定器１１と乗算器１２と加算器１３と、により構成し、この構成に、前記乗算器１２からの補正量変化速度が予め設定された補正開始判断閾値を超えた時点で減算開始判断タイマ側に切り替える切替器３０と、減算開始判断タイマ側に切り替えによりタイマ値をカウントアップして減算開始判断タイマ値を作るタイマ３１と、減算開始判断タイマ値が予め設定された減算開始判断時間を超えているか否かを比較する比較器３２と、減算開始判断タイマ値が減算開始判断時間を超えた場合、ゲイン０側のｂ接点から時間減算ゲイン側のａ接点に切り替える切替器２５と、今回の過渡分目標駆動力を時間減算ゲインに応じて減算する減算器２６と、を追加した構成としている。すなわち、切替器２５を、ｂ接点からａ接点に切り替えると、時間減算ゲインに応じて過渡分目標駆動力が減算される。
【００７８】よって、実施例７の加速度制御分目標駆動力演算部１ｂにあっては、実施例１の(5)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【００７９】(14) 加速度制御分目標駆動力演算部１ｂは、補正量変化速度が補正開始判断閾値を超えた時点から予め設定された時間を経過すると、時間減算ゲインに応じて過渡分目標駆動力を減算するようにしたため、過渡分目標駆動力の変化がほとんど無くなったことによりドライバーの加速要求の減少を推定し、加速要求の減少が推定されたら所定時間の経過を待つことで確実に加速要求減少を判断することにより、ドライバーの加速要求の減少にあわせて加速度制御分目標駆動力である過渡分目標駆動力を減算することができる（請求項１４）。
【００８０】（実施例８）この実施例８は、請求項１５，１７に記載された発明に対応する加速度制御分目標駆動力演算部１ｂである。
【００８１】実施例８の加速度制御分目標駆動力演算部１ｂは、図１４に示すように、基本構成は実施例１と同様に、微分器１０とゲイン設定器１１と乗算器１２と加算器１３と、により構成し、この構成の中で、乗算器１２と加算器１３との間に補正量変化速度に制限を与えるリミッタ３３を追加した構成としている。すなわち、乗算器１２により算出された補正量変化速度は、リミッタ３３により最大変化速度と最小変化速度までに制限される。
【００８２】よって、実施例８の加速度制御分目標駆動力演算部１ｂにあっては、実施例１の(7)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【００８３】(15) 加速度制御分目標駆動力演算部１ｂは、車速制御分目標駆動力演算部１ａからの定常分目標駆動力の微分値を求め、この微分値に対応した過渡分目標駆動力演算ゲインを設定し、このゲインと定常分目標駆動力により補正量変化速度を算出し、この補正量変化速度に制限を設けることにより過渡分目標駆動力を算出するようにしているため、ドライバーによる急激なアクセル踏み込み操作があっても過渡分目標駆動力の上昇速度が遅れることになり、過渡分目標駆動力を加算する加速制御により車両が加速動作を開始するタイミングを最適化することができる（請求項１７）。
【００８４】（実施例９）この実施例９は、請求項１５，１８に記載された発明に対応する加速度制御分目標駆動力演算部１ｂである。
【００８５】実施例９の加速度制御分目標駆動力演算部１ｂは、図１５に示すように、基本構成は実施例１と同様に、微分器１０とゲイン設定器１１と乗算器１２と加算器１３とにより構成し、この構成に、アクセル操作量検出手段２からのアクセル操作量に基づいてアクセル操作量微分値（アクセル操作速度）を算出する微分器３４と、算出されたアクセル操作量微分値とが予め設定されたアクセル操作開始判断閾値とを比較する比較器３５と、アクセル操作量微分値がアクセル操作開始判断閾値を超えた時点でアクセル操作開始判断タイマ側に切り替える切替器３６と、アクセル操作開始判断タイマ側に切り替えによりタイマ値をカウントアップしてアクセル操作開始判断タイマ値を作るタイマ３７と、アクセル操作開始判断タイマ値が予め設定されたアクセル操作開始判断時間を超えているか否かを比較する比較器３８と、アクセル操作開始判断タイマ値がアクセル操作開始判断時間を超えると、過渡分目標駆動力演算経路をｂ接点からａ接点に切り替える切替器３９と、を追加した構成としている。すなわち、切替器３９を、ｂ接点からａ接点に切り替えると、過渡分目標駆動力の算出が開始される。
【００８６】よって、実施例９の加速度制御分目標駆動力演算部１ｂにあっては、実施例１の(7)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【００８７】(16) 加速度制御分目標駆動力演算部１ｂは、アクセル操作量がアクセル操作開始判断閾値を超えたときから所定の遅れ時間を設定し、この遅れ時間を経過した後に過渡分目標駆動力を算出するようにしたため、アクセル操作速度によりドライバーの加速要求を推定し、加速要求が推定されたら所定時間の経過を待つことで確実に加速要求を判断することにより、加速意思を持たないドライバーによる微小なアクセル操作があっても目標駆動力を増す加速度制御が開始されるのを防止することができる（請求項１８）。
【００８８】（実施例１０）この実施例１０は、請求項１９，２０に記載された発明に対応する加速度制御分目標駆動力演算部１ｂである。
【００８９】実施例１０の加速度制御分目標駆動力演算部１ｂは、図１６に示すように、基本構成は実施例１と同様に、微分器１０とゲイン設定器１１と乗算器１２と加算器１３と、により構成し、この構成の中で、加算器１３の後に負の値を含む過渡分目標駆動力を算出した後、負の値についてはゼロとして最終的な過渡分目標駆動力を算出するフィルタ４０を追加した構成としている。すなわち、過渡分目標駆動力として、ゼロ以上の正値のみの値が開始される。
【００９０】よって、実施例１０の加速度制御分目標駆動力演算部１ｂにあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００９１】(17) 加速度制御分目標駆動力演算部１ｂは、過渡分目標駆動力の値を算出するときゼロ以下の値を算出しないようにしたため、最終的な目標駆動力として動力性能を損なわない目標駆動力を算出することができる。すなわち、過渡分目標駆動力がゼロのときに最終的な目標駆動力とされる定常分目標駆動力は、そのアクセル操作量での最低限の必要駆動力である。
【００９２】(18) 加速度制御分目標駆動力演算部１ｂは、負の値を含む過渡分目標駆動力を算出した後、負の値についてはゼロとして最終的な過渡分目標駆動力を算出するようにしたため、負の値を含む過渡分目標駆動力を算出する加速度制御分目標駆動力演算部の最後部にフィルタ４０を追加するだけの簡単な構成により、ゼロ以下の過渡分目標駆動力を算出しない演算部にすることができる。
【００９３】（他の実施例）以上、本発明の車両の駆動力制御装置を実施の形態及び実施例１〜実施例１０に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施の形態及び実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００９４】例えば、実施例１〜実施例１０では、車速制御分目標駆動力演算部からの定常分目標駆動力を入力情報として過渡分目標駆動力を算出する例を示したが、定常分目標駆動力に代えアクセル操作量を用い、図１に示すシステムの加速度制御分目標駆動力演算部を構成するようにしても良い。
【出願人】 【識別番号】０００００３９９７
【氏名又は名称】日産自動車株式会社
【住所又は居所】神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地
【出願日】 平成１４年２月１８日（２００２．２．１８）
【代理人】 【識別番号】１００１１９６４４
【弁理士】
【氏名又は名称】綾田 正道 （外１名）
【公開番号】 特開２００３−２３７４２１（Ｐ２００３−２３７４２１Ａ）
【公開日】 平成１５年８月２７日（２００３．８．２７）
【出願番号】 特願２００２−３９４５６（Ｐ２００２−３９４５６）