車両制御システム
【課題】運転者に違和感を与えることを抑制することができる車両制御システムを提供すること。
【解決手段】車両制御システムは、車両に加速度を発生する加速度発生装置（エンジン４、ロックアップクラッチ５１、自動変速機５２）と、運転者によるアクセルの操作に応じたアクセル開度Ｐａと、車両の車速ｖとに基づいて加速度発生装置を制御するＥＣＵ６とを備える。ＥＣＵ６は、アクセル開度Ｐａと車速ｖとに基づいた要求加速度に基づいてエンジン４を制御するとともに、アクセル開度Ｐａおよび車速ｖに基づいた目標クラッチ状態Ｌｏおよび目標変速比γｏに基づいてロックアップクラッチ５１および自動変速機５２を制御する。
【解決手段】車両制御システムは、車両に加速度を発生する加速度発生装置（エンジン４、ロックアップクラッチ５１、自動変速機５２）と、運転者によるアクセルの操作に応じたアクセル開度Ｐａと、車両の車速ｖとに基づいて加速度発生装置を制御するＥＣＵ６とを備える。ＥＣＵ６は、アクセル開度Ｐａと車速ｖとに基づいた要求加速度に基づいてエンジン４を制御するとともに、アクセル開度Ｐａおよび車速ｖに基づいた目標クラッチ状態Ｌｏおよび目標変速比γｏに基づいてロックアップクラッチ５１および自動変速機５２を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の車両制御においては、例えば特許文献１に示すように、車両の車速と、運転者がアクセルペダルを操作した際のアクセル操作量（アクセル開度、踏力等）とに基づいて運転者の要求する加速度である目標加速度を決定し、決定された目標加速度に基づいて車両に加速度を発生する加速度発生装置、例えばエンジンのスロットル開度、燃料噴射量、点火時期等を制御する、いわゆるトルクディマンド制御が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−０２５３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
トルクディマンド制御を行う車両制御システムにおいては、車両に発生する加速度に対応する要求値に基づいて上記エンジンなどの動力源を制御するのみならず、要求値に対応する加速度を達成するために、自動変速機をも要求値に基づいて制御するものであった。トルクディマンド制御を行う車両制御システムでは、動力源および自動変速機の制御が要求値に基づいて行われることに起因して運転者に違和感を与える虞があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、運転者に違和感を与えることを抑制することができる車両制御システム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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明では、車両に加速度を発生する加速度発生装置と、運転者によるアクセルの操作に応じたアクセル操作量と前記車両の車速とに基づいて前記加速度発生装置を制御する車両制御装置と、を備える車両制御システムであって、前記加速度発生装置は、動力源と、前記動力源と前記車両の駆動輪との間に設けられる自動変速機とを有し、前記車両制御装置は、前記アクセル操作量と前記車速とに基づいた前記加速度に対応する要求値に基づいて前記動力源を制御するとともに、前記アクセル操作量に基づいた目標変速比に基づいて前記自動変速機を制御することを特徴とする。
【０００７】
上記車両制御システムにおいて、前記目標変速比は、前記アクセル操作量と前記車速とに基づくものであることが好ましい。
【０００８】
上記車両制御システムにおいて、前記車両制御装置は、前記要求値と前記自動変速機の実際の変速比とに基づいた目標トルクに基づいて前記動力源を制御することが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る車両制御システムでは、自動変速機がアクセル操作量に基づいた目標変速比に基づいて制御されるので、要求値に対応した加速度を車両に発生させるために頻繁な変速が行われることを抑制することができ、運転者の違和感を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施形態に係る車両制御システムの概略構成例を示す図である。
【図２】図２は、要求加速度とアクセル開度との関係を示す図である。
【図３】図３は、実施形態に係る車両制御システムによる車両制御方法を示す制御フロー図である。
【図４】図４は、実施形態に係る車両制御システムによる車両制御方法の一部を示す制御フロー図である。
【図５】図５は、一定アクセル開度における加速度と車速との関係を示す図である。
【図６】図６は、加速度とアクセル開度と車速との関係を示す図である。
【図７】図７は、加速度とアクセル開度と車速との関係を示す図である。
【図８】図８は、アクセル開度一定時における要求加速度と車速との関係を示す図である。
【図９】図９は、車速一定時における要求加速度とアクセル開度との関係を示す図である。
【図１０】図１０は、アクセル開度と時間との関係を示す図である。
【図１１】図１１は、要求加速度と時間との関係を示す図である。
【図１２】図１２は、スロットル開度と時間との関係を示す図である。
【図１３】図１３は、要求加速度に基づいて目標変速比を算出する車両制御システムの概略構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施形態により本発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。また、下記の実施形態における加速度には、車両を加速させる方向の加速度のみならず、車両を減速させる方向の加速度も含まれる。
【００１２】
図１は、実施形態に係る車両制御システムの概略構成例を示す図である。また、図２は、車速一定時における要求加速度とアクセル開度との関係を示す図である。
【００１３】
運転者が搭乗する車両（以下、単に「車両ＣＡ」と称する）は、図１に示すように、少なくとも車両制御システム１が搭載されている。車両制御システム１は、アクセルセンサ２と、車速センサ３と、エンジン４と、トランスミッション（以下、単に「Ｔ／Ｍ」と称する。）５と、ＥＣＵ６とにより構成されている。車両制御システム１は、アクセルセンサ２から出力されるアクセル操作量と、車速センサ３から出力される車速ｖとを入力値として、ＥＣＵ６において要求値が決定され、決定された要求値に基づいてエンジン４が制御され、アクセル操作量および車速ｖに基づいてＴ／Ｍ５が制御されて車両ＣＡに要求値に応じた加速度Ｇ〔ｍ／ｓ２〕を発生させるものである。つまり、車両制御システム１は、要求値ディマンド制御を行うものである。ここで、車両制御システム１は、アクセル操作量と車速ｖとを入力値として要求値を決定するものであり、車両１に対する周辺車両や障害物との位置関係を入力値として要求値を決定することはない。また、要求値は、実施形態では、要求加速度Ｇｘ〔ｍ／ｓ２〕であるがこれに限定されるものではなく車両ＣＡに発生する加速度Ｇに対応するものであれば良く、例えば要求駆動力Ｆｏ〔Ｎ〕であっても良い。なお、車両制御システム１は、アクセル操作量と車速ｖ〔ｋｍ／ｈ〕とを入力値として要求車速を決定することはない。
【００１４】
アクセルセンサ２は、運転者によるアクセルの操作に応じたアクセル操作量を検出するものである。アクセルセンサ２は、実施形態では、運転者が操作する図示しないアクセルペダルの操作に応じたアクセル開度Ｐａ〔％〕を検出するものである。アクセルセンサ２は、ＥＣＵ６と接続されており、アクセル開度Ｐａに係る信号がＥＣＵ６に出力され、アクセル開度Ｐａが入力値としてＥＣＵ６により取得される。取得されたアクセル開度Ｐａは、要求加速度Ｇｘ〔ｍ／ｓ２〕を決定する際に用いられる。
【００１５】
車速センサ３は、車両ＣＡの車速ｖを検出するものである。車速センサ３は、ＥＣＵ６と接続されており、車速ｖに係る信号がＥＣＵ６に出力され、車速ｖが入力値としてＥＣＵ６により取得される。取得された車速ｖは、要求加速度Ｇｘを決定する際に用いられる。ここで、車速センサ３は、車両ＣＡの各車輪に取り付けられている車輪速センサ、エンジン４から図示しない駆動輪までの経路における回転体の回転数を検出するセンサなどに限られず、ＧＰＳに代表される車両ＣＡの位置データを検出するセンサなどであっても良い。この場合は出力された位置データに基づいてＥＣＵ６が車速ｖを算出する。
【００１６】
エンジン４は、車両ＣＡに加速度Ｇを発生する加速度発生装置を構成するものである。エンジン４は、動力源であり、燃料を燃焼させることにより燃料のエネルギを機械的仕事に変換して出力する熱機関であり、ピストン往復動機関である。エンジン４は図示しない燃料噴射装置、エンジン４の図示しない吸気系統に設けられたスロットル弁、エンジン４の図示しない燃焼室に設けられた点火プラグ及び各種センサ等を有しており、これら装置はＥＣＵ６により制御される。エンジン４の図示しない出力軸は、Ｔ／Ｍ５の入力軸と連結されており、エンジン４が出力する機械的動力がＴ／Ｍ５を介して、図示しない駆動輪に伝達され、車両ＣＡに加速度Ｇが発生する。エンジン４が発生するエンジントルクＴは、ＥＣＵ６により決定された要求加速度Ｇｘに基づいて決定された目標エンジントルクＴｏに基づいて制御される。なお、エンジン４には、出力軸の回転角位置（以下、「クランク角」と記す）を検出する図示しないクランク角センサが設けられており、クランク角に係る信号がＥＣＵ６に出力され、クランク角が入力値としてＥＣＵ６により取得される。
【００１７】
Ｔ／Ｍ５は、前記車両の駆動輪との間に設けられる動力伝達機構であり、ロックアップクラッチ５１、自動変速機５２、各種センサ等を有する。これらの装置は、ＥＣＵ６により制御される。Ｔ／Ｍ５の図示しない出力軸は、駆動輪と連結されている。
【００１８】
ロックアップクラッチ５１は、車両ＣＡに加速度Ｇを発生する加速度発生装置を構成するものである。ロックアップクラッチ５１は、図示は省略するがトルクコンバータに設けられる流体継手である。トルクコンバータは、エンジン４と自動変速機５２との間に設けられる。ロックアップクラッチ５１は、クラッチ係合状態において、ロックアップクラッチ５１を介して、すなわちトルクコンバータ内の流体を介さずに、エンジン４が発生したエンジントルクＴを直接自動変速機５２に伝達する。また、クラッチ非係合状態においては、トルクコンバータ内の流体を介してエンジントルクＴを自動変速機５２に伝達する。なお、クラッチ半係合状態においては、トルクコンバータ内の流体およびロックアップクラッチ５１を介してエンジントルクＴを自動変速機５２に伝達する。ここで、エンジントルクＴを伝達する媒体であるトルクコンバータ内の流体とロックアップクラッチ５１とでは、伝達効率が異なる。従って、ロックアップクラッチ５１は、エンジン４が発生した機械的動力を駆動輪に伝達するとともに、クラッチ状態Ｌに応じてエンジントルクＴを変換するものである。ロックアップクラッチ５１のクラッチ状態Ｌは、実施の形態では、アクセル開度Ｐａと車速vとに基づいて決定された目標クラッチ状態Ｌｏに基づいて制御される。ロックアップクラッチ５１に伝達されたエンジントルクＴは、クラッチ状態Ｌに応じて変換され、駆動輪に伝達されることから、クラッチ状態Ｌに応じて車両ＣＡに発生する加速度Ｇが変化する。ここで、ロックアップクラッチ５１の実際のクラッチ状態である実クラッチ状態Ｌｎに係る信号がＥＣＵ６に出力され、実クラッチ状態Ｌｎが入力値としてＥＣＵ６により取得される。
【００１９】
自動変速機５２は、車両ＣＡに加速度Ｇを発生する加速度発生装置を構成するものである。自動変速機５２は、トルクコンバータと駆動輪との間に設けられる。自動変速機５２は、エンジントルクＴを駆動輪に伝達するとともに、エンジントルクＴを変換するものである。自動変速機５２の変速比γは、実施の形態では、アクセル開度Ｐａと車速vとに基づいて決定された目標変速比γｏに基づいて制御される。自動変速機５２に伝達されたエンジントルクＴは、変速比γに応じて変換され、駆動輪に伝達されることから、変速比γに応じて車両ＣＡに発生する加速度Ｇが変化する。ここで、自動変速機５２の実際の変速比である実変速比γｎに係る信号がＥＣＵ６に出力され、実変速比γｎが入力値としてＥＣＵ６により取得される。なお、自動変速機は、有段変速機、無段変速機のいずれであっても良い。有段変速機の場合は、目標変速比γｏが目標変速段となる。
【００２０】
ＥＣＵ６は、運転者によるアクセルの操作に応じたアクセル操作量と、車両ＣＡの車速ｖとに基づいて加速度発生装置であるエンジン４、ロックアップクラッチ５１および自動変速機５２を制御する車両制御装置である。つまり、ＥＣＵ６は、エンジンＥＣＵおよびトランスミッションＥＣＵとしての機能を有する。ＥＣＵ６は、算出された目標エンジントルクＴｏに基づいて、噴射信号、点火信号、開度信号などをエンジン４に出力し、これらの出力信号によりエンジン４に供給される燃料の燃料供給量や噴射タイミングなどの燃料噴射制御、図示しない点火プラグの点火制御、スロットル弁の開度制御などが行われる。また、ＥＣＵ６は、算出された目標クラッチ状態Ｌｏおよび目標変速比γｏに基づいて、各種油圧制御信号などをＴ／Ｍ５に出力し、これらの出力信号によりロックアップクラッチ５１のクラッチ制御および自動変速機５２の変速制御などが行われる。なお、ＥＣＵ６のハード構成は、主に演算処理を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、プログラムや情報を格納するメモリ（ＳＲＡＭなどのＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭなどのＲＯＭ（Read Only Memory））、入出力インターフェースなどから構成され、既知の車両に搭載されるＥＣＵと同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００２１】
ＥＣＵ６は、実施形態では、アクセル開度Ｐａと、車両ＣＡの車速ｖとに基づいて目標クラッチ状態Ｌｏおよび目標変速比γｏを決定し、決定された目標クラッチ状態Ｌｏおよび目標変速比γｏに基づいてロックアップクラッチ５１および自動変速機５２（以下、単に「トルク変換装置」と称する。）を制御する。また、ＥＣＵ６は、実施形態では、アクセル開度Ｐａと、車両ＣＡの車速ｖとに基づいて静的要求加速度である要求加速度Ｇｘを決定し、決定された要求加速度Ｇｘに基づいて動的要求加速度Ｇｙを決定し、決定された動的要求加速度Ｇｙに基づいて目標エンジントルクＴｏを決定し、決定された目標エンジントルクＴｏに基づいてエンジン４を制御する。ＥＣＵ６は、目標変速比算出部６１と、要求加速度算出部６２と、目標エンジントルク算出部６３とにより構成されている。
【００２２】
目標変速比算出部６１は、加速度発生装置を制御するための目標値を決定するものである。目標変速比算出部６１は、アクセル開度Ｐａと、車両ＣＡの車速ｖとに基づいて目標クラッチ状態Ｌｏおよび目標変速比γｏを算出するものである。目標変速比算出部６１は、例えば、アクセル開度Ｐａと、車速ｖと、アクセル開度Ｐａおよび車速ｖに基づいた変速マップとに基づいて目標クラッチ状態Ｌｏおよび目標変速比γｏを決定する。自動変速機５２が有段変速機であれば、変速マップには、アクセル開度Ｐａおよび車速ｖに応じたアップシフト線（車速ｖが増加方向にアップシフト線を越えると現在の変速段より一段高速側の変速段を目標変速比γｏ（目標変速段）とする）、ダウンシフト線（車速ｖが減少方向にダウンシフト線を越えると現在の変速段より一段低速側の変速段を目標変速比γｏ（目標変速段）とする）、ロックアップ線（車速ｖが増加方向にロックアップ線を越えると目標クラッチ状態Ｌｏをクラッチ状態が係合状態となる値とする）、ロックアップ解放線（車速ｖが減少方向にロックアップ解放線を越えると目標クラッチ状態Ｌｏをクラッチ状態が非係合状態となる値とする）などが形成されている。ここで、アクセル開度Ｐａと、車両ＣＡの車速ｖとに基づいて目標クラッチ状態Ｌｏおよび目標変速比γｏを決定する方法は、既知であるため詳細な説明は省略する。なお、ＥＵＣ６は、クラッチ状態Ｌｏおよび変速比γが目標クラッチ状態Ｌｏおよび目標変速比γｏとなるようにロックアップクラッチ５１および自動変速比５２を制御する。
【００２３】
要求加速度算出部６２は、アクセル開度Ｐａと、車両ＣＡの車速ｖとに基づいて要求加速度Ｇｘを決定し、決定された要求加速度Ｇｘに基づいて動的要求加速度Ｇｙを決定するものである。要求加速度算出部６２は、アクセル操作量の一定時における車速ｖと加速度Ｇとの関係（以下、単に「ｖ−Ｇ関係」と称する。）により定められたアクセル操作量一定時加速度を条件とするアクセル操作量と要求値との関係に基づいて要求値である要求加速度Ｇｘを決定するものである。要求加速度算出部６２は、アクセル開度Ｐａと車速ｖとに基づいて、一定アクセル開度Ｐａ１におけるｖ−Ｇ関係により定められたアクセル一定時加速度Ｇｘ１を条件とするアクセル開度Ｐａと要求加速度Ｇｘとの関係（以下、単に「Ｐａ−Ｇｘ関係」と称する。）に基づいて静的要求加速度である要求加速度Ｇｘを算出し、目標エンジントルク算出部６３に出力する。要求加速度算出部６２は、アクセル開度Ｐａと、車速ｖと、ウェーバー・フェヒナー（Weber-Fechner）の法則に基づく指数関数（以下、単に「ＷＦ指数関数」と称する。）とに基づいて要求加速度Ｇｘを算出する。ＷＦ指数関数は、任意の車速ｖにおいてアクセル開度Ｐａが一定アクセル開度Ｐａ１であると、任意の車速ｖにおけるアクセル一定時加速度Ｇｘ１が要求加速度Ｇｘとして算出されるように定められている。従って、要求加速度算出部６２は、同一車速ｖであり、かつ一定アクセル開度Ｐａ１であると、同じアクセル一定時加速度Ｇｘ１が要求加速度Ｇｘとして算出される。つまり、実施形態に係るＰａ−Ｇｘ関係は、ＷＦ指数関数に基づいて要求加速度Ｇｘを算出するという所定の特性を有する。また、実施形態に係るＰａ−Ｇｘ関係は、一定アクセル開度Ｐａ１におけるｖ−Ｇ関係により定められたアクセル一定時加速度Ｇｘ１を一定アクセル開度Ｐａ１における要求加速度Ｇｘとして算出するという所定の特性を有する。なお、一定アクセル開度Ｐａ１は、実施形態では６０％とするがこれに限定されるものではなく、車種、搭載される加速度発生装置の構成、車両ＣＡの諸元などの諸条件で適宜設定されるものである。また、一定アクセル開度Ｐａ１は、最大アクセル開度Ｐａｍａｘに近くならない程度の大きいアクセル開度Ｐａが好ましい。これは、一定アクセル開度Ｐａ１が最大アクセル開度Ｐａｍａｘに近づくと後述する関係線Ｘ２の傾きが大きくなるためである。
【００２４】
ここで、Ｐａ−Ｇｘ関係は、アクセル一定時加速度Ｇｘ１とともに、アイドルがオンからオフに切り替わった場合における加速度Ｇである最小加速度Ｇｘ０を条件とする。ここで、アイドルがオンとはアクセル開度Ｐａが０％、すなわち全閉アクセル開度Ｐａ０の状態（アクセルがオフ）をいい、アイドルがオフとは全閉アクセル開度Ｐａ０以外である状態（アクセルがオン）をいう。ＷＦ指数関数は、アイドルがオン時、すなわち全閉アクセル開度Ｐａ０であると、最小加速度Ｇｘ０が要求加速度Ｇｘとして算出されるように定められている。実施形態では、アイドルがオンからオフに切り替わる際に加速度発生装置であるエンジン４およびＴ／Ｍ５により発生可能な加速度Ｇである最小発生加速度Ｇｘｍｉｎ、あるいは車速ｖに応じて決定された値、すなわち設定最小加速度Ｇｘ０´のいずれかが最小加速度Ｇｘ０に決定される。最小発生加速度Ｇｘｍｉｎは、現在の車速ｖ、変速比γ、ロックアップ付きトルクコンバータを備える場合はロックアップ係合状態、燃料流量学習値、燃料流量に対するフィードバック補正量、燃料流量に対する始動時における補正量、フューエルカット状態、エンジン水温、エアコンプレッサ負荷、オルタネータ負荷（電気負荷）、燃料流量に対する排気系統に備えられる触媒暖機補正量、燃料流量に対するエンジンストップ回避補正量、燃料流量に対するパージによる補正量、燃料流量に対する減速過渡時補正量などの要素に基づいて算出される。設定最小加速度Ｇｘ０´は、車速ｖとの関係で予め設定されているものであり、例えば図５に示すように、車速ｖの増加に伴い減少するように設定されている。
【００２５】
要求加速度算出部６２は、実施形態では、アイドルがオン時に設定最小加速度Ｇｘ０´を最小加速度Ｇｘ０に決定し、アイドルがオンからオフに切り替わった場合に、アイドルがオンからオフに切り替わる際の設定最小加速度Ｇｘ０´が算出された最小発生加速度Ｇｘｍｉｎと異なる場合は、最小発生加速度Ｇｘｍｉｎを最小加速度Ｇｘ０に決定し、さらにアイドルがオフ時に最小加速度Ｇｘ０を車速ｖに拘わらず上記最小発生加速度Ｇｘｍｉｎに維持する。つまり、アイドルがオン時、すなわちアクセル開度Ｐａが全閉アクセル開度Ｐａ０以外では、最小発生加速度Ｇｘｍｉｎを最小加速度Ｇｘ０とする。
【００２６】
また、Ｐａ−Ｇｘ関係は、アクセル開度Ｐａが少なくとも一定アクセル開度Ｐａ１よりも大きい領域となると、実施形態では、アクセル開度Ｐａが一定アクセル開度Ｐａ１よりも大きい境界アクセル開度Ｐａ２（＞Ｐａ１）を超えると、アクセル開度Ｐａが最大の１００％（アクセル操作量最大）の場合、すなわち最大アクセル開度Ｐａｍａｘ時にエンジン４およびＴ／Ｍ５により発生可能な加速度Ｇである最大発生加速度Ｇｘｍａｘを条件とする。要求加速度算出部６２は、任意の車速ｖにおいてアクセル開度Ｐａが境界アクセル開度Ｐａ２を超える場合、任意の車速ｖと境界アクセル開度Ｐａ２とＷＦ指数関数とにより基づいて算出された境界要求加速度Ｇｘ２を任意の車速ｖにおける最大発生加速度Ｇｘｍａｘに基づいて補完することで要求加速度Ｇｘを算出する。具体的には、要求加速度算出部６２は、境界要求加速度Ｇｘ２および最大発生加速度Ｇｘｍａｘに基づき線形補間を行うことで、要求加速度Ｇｘを算出する。ここで、要求加速度算出部６２は、任意の車速ｖにおいてアクセル開度Ｐａが最大アクセル開度Ｐａｍａｘである場合、任意の車速ｖにおける最大発生加速度Ｇｘｍａｘを要求加速度Ｇｘとして算出する。つまり、Ｐａ−Ｇｘ関係は、最大アクセル開度Ｐａｍａｘ時に要求加速度Ｇｘが最大発生加速度Ｇｘｍａｘとなるように定められる。従って、Ｐａ−Ｇｘ関係は、図２に示すように、車速ｖにかかわらず、アクセル一定時加速度Ｇｘ１を含むアクセル開度Ｐａと要求加速度Ｇｘとの関係線Ｘ１（ＷＦ指数関数に基づく関係線）と、最大発生加速度Ｇｘｍａｘを含むアクセル開度Ｐａと要求加速度Ｇｘとの関係線Ｘ２（境界要求加速度Ｇｘ２と最大発生加速度Ｇｘｍａｘとの間を線形補間する関係線）とを組み合わせたものとなる。要求加速度Ｇｘは、アクセル開度Ｐａが０、すなわちアイドルがオンからアクセル一定時加速度Ｇｘ１、最小加速度Ｇｘを条件とするＷＦ指数関数に基づいて算出されるが、アクセル開度Ｐａが少なくとも一定アクセル開度Ｐａ１よりも大きい領域となると、加速度発生装置の最大出力特性を考慮して最大発生加速度Ｇｘｍａｘにより補完される。つまり、実施形態に係るＰａ−Ｇｘ関係は、アクセル開度Ｐａが少なくとも一定アクセル開度Ｐａ１よりも大きい領域となると、要求加速度Ｇｘが最大発生加速度Ｇｘｍａｘにより補完されるという所定の特性を有する。また、実施形態に係るＰａ−Ｇｘ関係は、最大発生加速度Ｇｘｍａｘが最大アクセル開度Ｐａｍａｘにおける要求加速度Ｇｘとなるという所定の特性を有する。なお、境界アクセル開度Ｐａ２は、実施形態では８０％とするがこれに限定されるものではなく、車種、搭載される加速度発生装置の構成、車両ＣＡの諸元などの諸条件で適宜設定される。また、補完方法は、線形補間に限定されるものではなく、他の多項式補間を用いても良い。
【００２７】
また、要求加速度算出部６２は、算出した要求加速度Ｇｘに基づいて動的要求加速度Ｇｙ〔ｍ／ｓ２〕を算出し、目標エンジントルク算出部６３に出力する。要求加速度算出部６２は、動的フィルタを用いて車両ＣＡに発生する加速度Ｇが決定された要求加速度Ｇｘに至るまでの変化（カーブ）を決定する。従って、要求加速度算出部６２は、アクセル開度Ｐａに対する加速度Ｇに影響を与えるスロットル開度Ｓａの応答性を変化させることができる。例えば、車両ＣＡの発進時などは、加速度Ｇの応答性が低くなるように、動的フィルタによりなまし度合いを大きくして動的要求加速度Ｇｙを算出し、滑らかな発進を可能とする。また、運転者によるアクセルの操作速度が速い場合などでは、加速度Ｇの応答性が高くなるように、動的フィルタによりなまし度合いを小さくして動的要求加速度Ｇｙを算出し、エンジン４のスロットル弁を一時的に過剰に開かせて、高応答な加速度Ｇを車両ＣＡに発生させる。つまり、ＥＣＵ６は、要求加速度算出部６２は、静的要求加速度である要求加速度Ｇｘと動的要求加速度Ｇｙとを別々に算出することにより、要求加速度算出部６２により決定されるアクセル開度Ｐａに対するスロットル開度Ｓａの非線形、すなわちアクセル開度Ｐａに対する加速度Ｇの非線形と、要求加速度算出部６２により決定されるアクセル開度に対するスロットル開度Ｓａの応答性、すなわちアクセル開度Ｐａに対する加速度Ｇの応答性を分離することができる。
【００２８】
目標エンジントルク算出部６３は、加速度発生装置を制御するための目標値を決定するものである。目標エンジントルク算出部６３は、実施の形態では、要求加速度算出部６２において算出された動的要求加速度Ｇｙに基づいて、要求駆動力Ｆｏを決定し、決定された要求駆動力Ｆｏに基づいて目標エンジントルクＴｏを算出する。目標エンジントルク算出部６３は、要求加速度算出部６２において算出された動的要求加速度Ｇｙに基づいて要求駆動力Ｆｏを算出する。目標エンジントルク算出部６３は、車両ＣＡの諸元と走行抵抗とに基づいて算出される。目標エンジントルク算出部６３は、例えば、動的要求加速度Ｇｙと車両ＣＡの質量とに基づいた駆動力と走行抵抗に基づいた駆動力とを加えた駆動力を要求駆動力Ｆｏとして算出する。
【００２９】
目標エンジントルク算出部６３は、算出した要求駆動力Ｆｏと、上記ロックアップクラッチ５１の実クラッチ状態Ｌｎと、自動変速機５２の実変速比γｎとに基づいて、目標エンジントルクＴｏを算出する。目標エンジントルク算出部６３は、ロックアップクラッチ５１のクラッチ状態Ｌおよび自動変速機５２の変速比γにおいて要求駆動力Ｆｏを発生することができるように目標エンジントルクＴｏを算出する。つまり、目標エンジントルク算出部６３は、ロックアップクラッチ５１のクラッチ状態Ｌおよび自動変速機５２の変速比γに基づいて要求加速度Ｇｘを発生することができるように目標エンジントルクＴｏを算出する。なお、ＥＵＣ６は、エンジン４が発生するエンジントルクＴが目標エンジントルクＴｏとなるようにエンジン４を制御する。
【００３０】
次に、車両制御システム１による車両制御方法について説明する。ここでは、アクセル開度Ｐａおよび車速ｖに基づいて要求加速度Ｇｘを決定する方法を説明する。なお、決定された要求加速度Ｇｘに基づいてエンジン４、ロックアップクラッチ５１および自動変速機５２を制御する方法は上記に説明したのでここでは省略する。図３は、実施形態に係る車両制御システムによる車両制御方法を示す制御フロー図である。図４は、実施形態に係る車両制御システムによる車両制御方法の一部を示す制御フロー図である。図５は、一定アクセル開度における加速度と車速との関係を示す図である。図６は、加速度とアクセル開度と車速との関係を示す図である。図７は、加速度とアクセル開度と車速との関係を示す図である。図８は、アクセル開度一定時における要求加速度と車速との関係を示す図である。図９は、車速一定時における要求加速度とアクセル開度との関係を示す図である。図１０は、アクセル開度と時間との関係を示す図である。図１１は、要求加速度と時間との関係を示す図である。図１２は、スロットル開度と時間との関係を示す図である。
【００３１】
まず、車両制御システム１のＥＣＵ６は、図３に示すように、上述のように、アクセル開度Ｐａ、車両ＣＡの車速ｖを取得する（ステップＳＴ１）。
【００３２】
次に、ＥＣＵ６は、最小加速度Ｇｘ０を算出する（ステップＳＴ２）。まず、ＥＣＵ６は、図４に示すように、アイドルがオンであるか否かを判断する（ステップＳＴ２１）。ここでは、ＥＣＵ６は、アクセル開度Ｐａが全閉アクセル開度Ｐａ０であるか否かを判断する。
【００３３】
次に、ＥＣＵ６は、アイドルがオンであると判断する（ステップＳＴ２１肯定）と、アイドルがオンからオフに切り替わったか否かを判断する（ステップＳＴ２２）。ここでは、ＥＣＵ６は、アクセル開度Ｐａが全閉アクセル開度Ｐａ０から全閉アクセル開度Ｐａ０以外になったか否かを判断することで、最小加速度Ｇｘ０を最小発生加速度Ｇｘｍｉｎに決定するか、設定最小加速度Ｇｘ０´に決定するかを判断する。
【００３４】
次に、ＥＣＵ６は、アイドルがオンからオフに切り替わったと判断する（ステップＳＴ２２肯定）と、最小発生加速度Ｇｘｍｉｎを算出し、最小加速度Ｇｘ０を算出された最小発生加速度Ｇｘｍｉｎに決定（Ｇｘ０＝Ｇｘｍｉｎ）する（ステップＳＴ２３）。
【００３５】
次に、ＥＣＵ６は、動的フィルタをリセットする（ステップＳＴ２４）。ここでは、ＥＣＵ６は、アイドルがオンからオフに切り替わり、運転者が操作を開始する際に、動的フィルタをリセットするので、最小加速度Ｇｘ０である最小発生加速度Ｇｘｍｉｎに基づいて算出される要求加速度Ｇｘに基づいて要求加速度算出部６２が新たな動的フィルタを用いて動的要求加速度Ｇｙを算出することができる。これにより、要求加速度Ｇｘを最小加速度Ｇｘ０の変更に基づいて変更する場合に、動的フィルタをリセットしないことによる補正前の要求駆動力Ｆｏの影響を受けることを抑制することができる。
【００３６】
次に、ＥＣＵ６は、決定された最小加速度Ｇｘ０を前回最小加速度Ｇｘ０ｌａｓｔに決定（Ｇｘ０＝Ｇｘ０ｌａｓｔ）する（ステップＳＴ２５）。
【００３７】
また、ＥＣＵ６は、アイドルがオンからオフに切り替わっていないと判断する（ステップＳＴ２２否定）と、車速ｖに基づいて設定最小加速度Ｇｘ０´を設定し、最小加速度Ｇｘ０を設定された設定最小加速度Ｇｘ０´に決定（Ｇｘ０＝Ｇｘ０´）する（ステップＳＴ２６）。
【００３８】
また、ＥＣＵ６は、アイドルがオフであると判断する（ステップＳＴ２１否定）と、決定された前回最小加速度Ｇｘ０ｌａｓｔを最小加速度Ｇｘ０に決定（Ｇｘ０ｌａｓｔ＝Ｇｘ０）する（ステップＳＴ２７）。ここでは、ＥＣＵ６は、アクセル開度Ｐａが全閉アクセル開度Ｐａ０から全閉アクセル開度Ｐａ０以外となり、再度全閉アクセル開度Ｐａ０となるまで、最小加速度Ｇｘ０をアイドルがオンからオフに切り替わった際に算出された最小発生加速度Ｇｘｍｉｎとする。
【００３９】
次に、ＥＣＵ６は、図３に示すように、アクセル一定時加速度Ｇｘ１を算出する（ステップＳＴ３）。ここでは、ＥＣＵ６は、取得されたアクセル開度Ｐａと、車速ｖと、下記の式（１）とによりアクセル一定時加速度Ｇｘ１を算出する。ここで、Ａは、０より大きく、車速ｖが０のときの要求加速度Ｇｘを定めるものである。Ｂは、０より小さく、車速ｖの増加に伴う要求加速度Ｇｘの減速具合を定めるものである。ＡおよびＢは、車種、搭載される加速度発生装置の構成、車両ＣＡの諸元などの諸条件で適宜設定されるものであり、例えばＡ＝５、Ｂ＝−０．０２であったり、Ａ＝６、Ｂ＝−０．０１５であったりする。つまり、下記の式（１）にからアクセル開度Ｐａの一定時におけるｖ−Ｇ関係が定められる。
Ｇｘ１＝Ａ×ｅＢ・ｖ …（１）
【００４０】
次に、ＥＣＵ６は、Ｃ（ｖ）を算出する（ステップＳＴ４）。ここでは、ＥＣＵ６は、算出された最小加速度Ｇｘ０と、算出されたアクセル一定時加速度Ｇｘ１と、一定アクセル開度Ｐａ１と、ウェーバー比ｋと、下記の式（２）とによりＣ（ｖ）を算出する。ここで、ウェーバー比ｋは、例えば、車両ＣＡの発進時や再加速時のコントロール性を考慮して適宜設定されるものであり、例えばｋ＝１．２であったりする。
Ｃ（ｖ）＝（Ｇｘ１−Ｇｘ０）／Ｐａ１ｋ …（２）
【００４１】
次に、ＥＣＵ６は、アクセル開度Ｐａが境界アクセル開度Ｐａ２を超えるか否かを判断する（ステップＳＴ５）。ここでは、ＥＣＵ６は、アクセル開度Ｐａが境界アクセル開度Ｐａ２を超えるか否かを判断することで、要求加速度ＧｘをＷＦ指数関数により算出するか、最大発生加速度Ｇｘｍａｘに基づいた補完により算出するかを判断する。つまり、ＥＣＵ６は、要求加速度Ｇｘをアクセル一定時加速度Ｇｘ１を含むアクセル開度Ｐａと要求加速度Ｇｘとの関係線Ｘ１に基づいて決定するか、最大発生加速度Ｇｘｍａｘを含むアクセル開度Ｐａと要求加速度Ｇｘとの関係線Ｘ２に基づいて決定するかを判断する。
【００４２】
次に、ＥＣＵ６は、アクセル開度Ｐａが境界アクセル開度Ｐａ２以下であると判断する（ステップＳＴ５否定）と、要求加速度Ｇｘを算出する（ステップＳＴ６）。ここで、ＥＣＵ６は、要求加速度ＧｘをＷＦ指数関数に基づいて算出する。ＥＣＵ６は、アクセル開度Ｐａと、算出されたＣ（ｖ）と、算出された最小加速度Ｇｘ０と、下記の式（３）とにより要求加速度Ｇｘを算出する。
Ｇｘ＝Ｃ（ｖ）Ｐａｋ＋Ｇｘ０ …（３）
【００４３】
また、ＥＣＵ６は、アクセル開度Ｐａが境界アクセル開度Ｐａ２を超えると判断する（ステップＳＴ５肯定）と、境界要求加速度Ｇｘ２を算出する（ステップＳＴ７）。ここで、ＥＣＵ６は、境界アクセル開度Ｐａ２と、算出されたＣ（ｖ）と、算出された最小加速度Ｇｘ０と、下記の式（４）とにより境界要求加速度Ｇｘ２を算出する。
Ｇｘ２＝Ｃ（ｖ）Ｐａ２ｋ＋Ｇｘ０ …（４）
【００４４】
次に、ＥＣＵ６は、要求加速度Ｇｘを算出する（ステップＳＴ８）。ここで、ＥＣＵ６は、要求加速度Ｇｘを最大発生加速度Ｇｘｍａｘに基づいて算出する。ＥＣＵ６は、アクセル開度Ｐａと、最大アクセル開度Ｐａｍａｘと、境界アクセル開度Ｐａ２と、最大発生加速度Ｇｘｍａｘと、算出された境界要求加速度Ｇｘ２と、下記の式（５）とにより要求加速度Ｇｘを算出する。
Ｇｘ＝（Ｇｘｍａｘ−Ｇｘ２）／（Ｐａｍａｘ−Ｐａ２）Ｐａ＋Ｇｘ２ …（５）
【００４５】
以上のように、実施形態に係る車両制御システム１においては、要求加速度Ｇｘを決定するに際して、一定アクセル開度Ｐａ１におけるｖ−Ｇ関係が影響を与える。実施形態では、一定アクセル開度Ｐａ１におけるｖ−Ｇ関係は、式（１）により図５に示す実線のように設計することができる。同図における一点鎖線は、アクセル開度Ｐａの全域にウェーバー・フェヒナーの法則を適用した場合（以下、「全域ＷＦ領域」と称する）の一定アクセル開度Ｐａ１におけるｖ−Ｇ関係である。上記ＷＦ指数関数は、任意の車速ｖにおいてアクセル開度Ｐａが全閉アクセル開度Ｐａ０であると任意の車速ｖにおける最小加速度Ｇｘ０が、最大アクセル開度Ｐａｍａｘであると任意の車速ｖにおける最大発生加速度Ｇｘｍａｘが要求加速度Ｇｘとして算出されるように定められている。同図に示すように、実施形態における一定アクセル開度Ｐａ１におけるｖ−Ｇ関係は、全域ＷＦ領域の場合と比較して、車速ｖの増加に伴い車両ＣＡに発生する加速度Ｇが全体的に緩やかに減少するように設計されている。つまり、実施形態における一定アクセル開度Ｐａ１におけるｖ−Ｇ関係は、車速ｖと加速度Ｇとの傾きが均一に近くなるように設計されている。従って、一定アクセル開度Ｐａ１におけるｖ−Ｇ関係は、全域ＷＦ領域の場合では最大発生加速度Ｇｘｍａｘの影響を受けて決定されるが、実施形態では最大発生加速度Ｇｘｍａｘの影響を受け難くなる。これにより、一定アクセル開度Ｐａ１におけるｖ−Ｇ関係を条件とするＰａ−Ｇｘ関係では、一定アクセル開度Ｐａ１に保ったときの車速方向の車両ＣＡに発生する加速度Ｇを設計することができる。
【００４６】
例えば、全域ＷＦ領域の場合におけるアクセル開度Ｐａと加速度Ｇの関係（以下、単に「Ｐａ−Ｇ関係」と称する。）では、一定アクセル開度Ｐａ１において、図６に示す実線の０〔ｋｍ／ｈ〕における加速度Ｇと同図に示す一点鎖線の５０〔ｋｍ／ｈ〕における加速度Ｇとの加速度変化ΔＧ１と、５０〔ｋｍ／ｈ〕における加速度Ｇと同図に示す二点鎖線の１００〔ｋｍ／ｈ〕における加速度Ｇとの加速度変化ΔＧ２とでは、加速度変化ΔＧ１が加速度変化ΔＧ２よりも著しく大きくなる。従って、一定アクセル開度Ｐａ１でも、車速ｖによって加速度Ｇが大きく変化することとなる。このように、全域ＷＦ領域の場合におけるＰａ−Ｇ関係では、一定アクセル開度Ｐａ１における車速方向の加速度Ｇの設計をすることが困難である。しかしながら、一定アクセル開度Ｐａ１におけるｖ−Ｇ関係を条件とするＰａ−Ｇｘ関係（Ｐａ−Ｇ関係）では、一定アクセル開度Ｐａ１において、図７に示す実線の０〔ｋｍ／ｈ〕における加速度Ｇと同図に示す一点鎖線の５０〔ｋｍ／ｈ〕における加速度Ｇとの加速度変化ΔＧ３と、５０〔ｋｍ／ｈ〕における加速度Ｇと同図に示す二点鎖線の１００〔ｋｍ／ｈ〕における加速度Ｇとの加速度変化ΔＧ４との差が、加速度変化ΔＧ１と加速度変化ΔＧ２との差と比較して小さくなっている。従って、一定アクセル開度Ｐａ１でも、車速ｖによって加速度Ｇが大きく変化することを抑制することができている。このように、一定アクセル開度Ｐａ１におけるｖ−Ｇ関係を条件とするＰａ−Ｇｘ関係では、一定アクセル開度Ｐａ１における車速方向の加速度Ｇの設計をすることができる。以上のことから、運転者のアクセル開度Ｐａに対する最適な要求加速度Ｇｘを決定することにより、運転者の感性に即した加速を十分に実現することができる。また、同じアクセル開度Ｐａであれば、車速ｖに関わらず運転者に近似した加速感を与えることができる。
【００４７】
また、最小加速度Ｇｘ０と一定アクセル開度Ｐａ１におけるｖ−Ｇ関係とを条件とするだけのＰａ−Ｇｘ関係では、アクセル開度Ｐａが最大アクセル開度Ｐａｍａｘとなっても、要求加速度Ｇｘが最大発生加速度Ｇｘｍａｘよりも小さくなる。従って、アクセル開度Ｐａが最大アクセル開度Ｐａｍａｘに近づくにつれ、加速度Ｇと加速度発生装置であるエンジン４およびＴ／Ｍ５により発生可能な加速度Ｇとの差が広がる虞がある。そこで、実施形態に係る車両制御システム１におけるＰａ−Ｇｘ関係は、アクセル開度Ｐａが一定アクセル開度Ｐａ１よりも大きい境界アクセル開度Ｐａ２を超えると、最小加速度Ｇｘ０と一定アクセル開度Ｐａ１におけるｖ−Ｇ関係と最大発生加速度Ｇｘｍａｘとを条件とする。実施形態に係るＰａ−Ｇｘ関係は、ウェーバー・フェヒナーの法則に基づいたＰａ−Ｇｘ関係である第１Ｐａ−Ｇｘ関係（上記式（３））と、最大アクセル開度Ｐａｍａｘ時に要求加速度Ｇｘが最大発生加速度Ｇｘｍａｘとなるように最大発生加速度Ｇｘｍａｘに基づいて補完を行うＰａ−Ｇｘ関係である第２Ｐａ−Ｇｘ関係（上記式（５））とにより構成されている。図８に示すように、アクセル開度Ｐａが境界アクセル開度Ｐａ２以下のときには、第１Ｐａ−Ｇｘ関係が適用される（ＷＦ領域）。また、アクセル開度Ｐａが境界アクセル開度Ｐａ２を超えるときには、第２Ｐａ−Ｇｘ関係が適用される（補完領域）。従って、アクセル開度Ｐａの大きい領域において同一アクセル開度Ｐａでの車両ＣＡに発生する加速度Ｇと加速度発生装置であるエンジン４およびＴ／Ｍ５が発生することができる加速度Ｇとの差が大きくなることを抑制することができる。これにより、最大発生加速度Ｇｘｍａｘを考慮することにより、運転者の感性に即した加速を十分に実現することができる。
【００４８】
また、第２Ｐａ−Ｇｘ関係では、最大アクセル開度Ｐａｍａｘ時に要求加速度Ｇｘが最大発生加速度Ｇｘｍａｘとなるので、最大アクセル開度Ｐａｍａｘ時に最大発生加速度Ｇｘｍａｘが車両ＣＡに発生することとなる。従って、エンジン４の最大出力を保証することができ、運転者の感性に即した加速を十分に実現することができる。
【００４９】
そこで、実施形態に係る車両制御システム１におけるＰａ−Ｇｘ関係は、アイドルがオンからオフに切り替わった場合における最小加速度Ｇｘ０をアイドルがオンからオフに切り替わる際の設定最小加速度Ｇｘ０´が算出された最小発生加速度Ｇｘｍｉｎと異なる場合に最小発生加速度Ｇｘｍｉｎを最小加速度Ｇｘ０に決定する。従って、図９に示す一点鎖線のように、アイドルがオンからオフに切り替わる際の最小加速度Ｇｘ０を最小発生加速度Ｇｘｍｉｎよりも大きい設定最小加速度Ｇｘ０´とした場合（Ｇｘｍｉｎ＜Ｇｘ０）や、同図に示す二点鎖線のように、アイドルがオンからオフに切り替わる際の最小加速度Ｇｘ０を最小発生加速度Ｇｘｍｉｎよりも小さい設定最小加速度Ｇｘ０´とした場合（Ｇｘｍｉｎ＞Ｇｘ０）であっても、同図に示す実線のように、アイドルがオンからオフに切り替わる際の最小加速度Ｇｘ０が最小発生加速度Ｇｘｍｉｎに決定される（Ｇｘｍｉｎ＝Ｇｘ０）。これにより、アクセル開度Ｐａが全閉アクセル開度Ｐａ０から全閉アクセル開度Ｐａ０以外に変化したとき、すなわちアイドルがオンからオフに切り替わったとき（図１０参照）に、最小加速度Ｇｘ０が最小発生加速度Ｇｘｍｉｎとなる（図１１参照）。図１２に示す一点鎖線のように、Ｇｘｍｉｎ＜Ｇｘ０では要求加速度ＧｘをＧｘｍｉｎからＧｘ０に変化させることとなるため、アクセル開度Ｐａに対するスロットル開度Ｓａはアクセルがオンされた時から著しく上昇するので、車両ＣＡに発生する駆動力に段差が生じてしまう。また、図１２に示す二点鎖線のように、Ｇｘｍｉｎ＞Ｇｘ０では要求加速度ＧｘがＧｘ０からＧｘｍｉｎとなるまで、車両ＣＡに発生する加速度Ｇが変化しないこととなるため、アクセル開度Ｐａに対するスロットル開度Ｓａはアクセルがオンされてからしばらくの間変化しないので、車両ＣＡに駆動力が発生しない不感帯が生じてしまう。しかしながら、図１２に示す実線のように、Ｇｘｍｉｎ＝Ｇｘ０ではアクセルがオンされた直後の要求加速度ＧｘがＧｘｍｉｎであるので、アクセルがオンされた直後におけるアクセル開度Ｐａに対するスロットル開度ＳａはＧｘｍｉｎ＜Ｇｘ０とＧｘｍｉｎ＞Ｇｘ０との間となり、アクセルがオンされた直後から車両ＣＡに駆動力を発生することができる。従って、アクセルのオフからオンでの駆動力のつながりを補償でき、車両ＣＡに発生する加速度Ｇが連続的に変化し、車両ＣＡの発進や再加速を滑らかに実現することができる。また、アイドルがオンからオフに切り替わる場合に、最小加速度Ｇｘ０を最小発生加速度Ｇｘｍｉｎとするので、運転者によるアクセル操作中、例えばアクセル開度Ｐａが一定の状態で要求加速度Ｇｘが最小加速度Ｇｘ０の変更に基づいて変更されることによる加速度Ｇの変動を抑制することができる。
【００５０】
また、実施形態に係る車両制御システム１におけるＰａ−Ｇｘ関係は、加速度発生装置であるエンジン４およびＴ／Ｍ５により発生可能な発生加速度、実施の形態では、最小発生加速度Ｇｘｍｉｎに基づいて所定の特性を維持しつつ変更されることとなる。従って、運転者の感性に即した加速を十分に実現しつつ、車両ＣＡの発進や再加速を滑らかに実現することができ、要求加速度Ｇｘと発生加速度との差を抑制することが可能となり、ドライバビリティの悪化を抑制することができる。
【００５１】
通常、要求加速度Ｇｘ（要求値）に基づいたディマンド制御では、要求加速度Ｇｘ（要求値）に基づいてエンジン４、トルク変換装置（ロックアップクラッチ５１および自動変速機５２）を制御する。図１３に示すように、要求加速度Ｇｘに基づいた上記制御では、目標変速比γｏを算出する目標変速比算出部６４が要求加速度Ｇｘに基づいた動的要求加速度Ｇｙと車速ｖとに基づいて目標クラッチ状態Ｌｏおよび目標変速比γｏを算出する。目標変速比算出部６４は、例えば動的要求加速度Ｇｙから上述のように要求駆動力Ｆｏを算出し、算出された要求駆動力Ｆｏと、車速ｖと、要求駆動力Ｆｏおよび車速ｖに基づいた変速マップとに基づいて目標クラッチ状態Ｌｏおよび目標変速比γｏを決定する。従って、要求加速度Ｇｘ（要求値）に基づいてエンジン４およびトルク変換装置を制御する場合は、要求加速度Ｇｘを車両ＣＡに容易に発生させることができる。つまり、要求加速度Ｇｘ（要求値）に基づいてエンジン４およびトルク変換装置を制御する場合では、エンジン４およびトルク変換装置を同列に制御し、運転者の加速度に対する要求に容易に応えるができる。
【００５２】
一方、実施形態に係る車両制御システム１では、ロックアップクラッチ５１と、自動変速機５２とがアクセル開度Ｐａおよび車速ｖに基づいた目標クラッチ状態Ｌｏおよび目標変速比γｏに基づいてそれぞれ制御される。つまり、要求加速度Ｇｘ（要求値）に基づいてエンジン４を制御し、トルク変換装置をアクセル開度により制御する場合では、エンジン４およびトルク変換装置を別々に制御する。従って、要求加速度Ｇｘ（要求値）に基づいてエンジン４を制御することで運転者の加速度に対する要求に応えることができるので、アクセル開度Ｐａおよび車速ｖに基づいてトルク変換装置を制御することで、要求加速度Ｇｘを発生させることとは異なる目的を達成することができる。例えば、目標変速比算出部６１は、アクセル開度Ｐａと車速ｖからエンジン４の燃料消費が低い運転領域を多く持つ目標変速比γｏ（目標変速段）を算出することができることとなる。従って、実施形態に係る車両制御システム１では、燃費性能の確保を容易に行うことができる。また、要求加速度Ｇｘ（要求値）に基づいてエンジン４およびトルク変換装置を制御する結果としてアクセル開度Ｐａが一定でも自動変速機５２が変速するなど頻繁な変速が行われる虞があるが、実施形態に係る車両制御システム１では、自動変速機５２が少なくともアクセル開度Ｐａに基づいて変速制御されるので頻繁な変速を抑制することができ、運転者の違和感を抑制することができる。
【００５３】
なお、上記実施形態では、Ｐａ−Ｇｘ関係において最大発生加速度Ｇｘｍａｘを条件としたが本発明はこれに限定されるものではなく、最大発生加速度Ｇｘｍａｘを条件としなくても良い。つまり、アクセル開度Ｐａの全域において、ＷＦ指数関数に基づいて要求加速度Ｇｘを算出しても良い。この場合は、Ｐａ−Ｇｘ関係における条件であるアクセル操作量の一定時におけるｖ−Ｇ関係を最大アクセル開度Ｐａｍａｘ時に要求加速度Ｇｘが最大発生加速度Ｇｘｍａｘに近づくように設計することが好ましい。
【００５４】
また、要求駆動力Ｆｏを算出する際に、走行抵抗を考慮したが、走行抵抗は考慮しなくても良い。また、上記実施形態では、加速度発生装置をエンジン４、ロックアップクラッチ５１および自動変速機５２としたがこれに限定されるものではなく、動力源としてモータと、モータの出力であるモータトルクを変換することができる動力伝達機構により構成されていても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上のように、車両制御システムは、運転者によるアクセルの操作に応じたアクセル操作量と、車両の車速とに基づいて車両に作用する加速度に対応する要求値を決定する車両制御システムおよび車両制御方法に有用であり、特に、運転者の違和感を抑制するのに適している。
【符号の説明】
【００５６】
１ 車両制御システム
２ アクセルセンサ
３ 車速センサ
４ エンジン
５ トランスミッション（Ｔ／Ｍ）
５１ ロックアップクラッチ
５２ 自動変速機
６ ＥＣＵ
６１ 目標変速比算出部
６２ 要求加速度算出部
６３ 目標エンジントルク算出部
６４ 目標変速比算出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の車両制御においては、例えば特許文献１に示すように、車両の車速と、運転者がアクセルペダルを操作した際のアクセル操作量（アクセル開度、踏力等）とに基づいて運転者の要求する加速度である目標加速度を決定し、決定された目標加速度に基づいて車両に加速度を発生する加速度発生装置、例えばエンジンのスロットル開度、燃料噴射量、点火時期等を制御する、いわゆるトルクディマンド制御が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−０２５３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
トルクディマンド制御を行う車両制御システムにおいては、車両に発生する加速度に対応する要求値に基づいて上記エンジンなどの動力源を制御するのみならず、要求値に対応する加速度を達成するために、自動変速機をも要求値に基づいて制御するものであった。トルクディマンド制御を行う車両制御システムでは、動力源および自動変速機の制御が要求値に基づいて行われることに起因して運転者に違和感を与える虞があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、運転者に違和感を与えることを抑制することができる車両制御システム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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明では、車両に加速度を発生する加速度発生装置と、運転者によるアクセルの操作に応じたアクセル操作量と前記車両の車速とに基づいて前記加速度発生装置を制御する車両制御装置と、を備える車両制御システムであって、前記加速度発生装置は、動力源と、前記動力源と前記車両の駆動輪との間に設けられる自動変速機とを有し、前記車両制御装置は、前記アクセル操作量と前記車速とに基づいた前記加速度に対応する要求値に基づいて前記動力源を制御するとともに、前記アクセル操作量に基づいた目標変速比に基づいて前記自動変速機を制御することを特徴とする。
【０００７】
上記車両制御システムにおいて、前記目標変速比は、前記アクセル操作量と前記車速とに基づくものであることが好ましい。
【０００８】
上記車両制御システムにおいて、前記車両制御装置は、前記要求値と前記自動変速機の実際の変速比とに基づいた目標トルクに基づいて前記動力源を制御することが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る車両制御システムでは、自動変速機がアクセル操作量に基づいた目標変速比に基づいて制御されるので、要求値に対応した加速度を車両に発生させるために頻繁な変速が行われることを抑制することができ、運転者の違和感を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施形態に係る車両制御システムの概略構成例を示す図である。
【図２】図２は、要求加速度とアクセル開度との関係を示す図である。
【図３】図３は、実施形態に係る車両制御システムによる車両制御方法を示す制御フロー図である。
【図４】図４は、実施形態に係る車両制御システムによる車両制御方法の一部を示す制御フロー図である。
【図５】図５は、一定アクセル開度における加速度と車速との関係を示す図である。
【図６】図６は、加速度とアクセル開度と車速との関係を示す図である。
【図７】図７は、加速度とアクセル開度と車速との関係を示す図である。
【図８】図８は、アクセル開度一定時における要求加速度と車速との関係を示す図である。
【図９】図９は、車速一定時における要求加速度とアクセル開度との関係を示す図である。
【図１０】図１０は、アクセル開度と時間との関係を示す図である。
【図１１】図１１は、要求加速度と時間との関係を示す図である。
【図１２】図１２は、スロットル開度と時間との関係を示す図である。
【図１３】図１３は、要求加速度に基づいて目標変速比を算出する車両制御システムの概略構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施形態により本発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。また、下記の実施形態における加速度には、車両を加速させる方向の加速度のみならず、車両を減速させる方向の加速度も含まれる。
【００１２】
図１は、実施形態に係る車両制御システムの概略構成例を示す図である。また、図２は、車速一定時における要求加速度とアクセル開度との関係を示す図である。
【００１３】
運転者が搭乗する車両（以下、単に「車両ＣＡ」と称する）は、図１に示すように、少なくとも車両制御システム１が搭載されている。車両制御システム１は、アクセルセンサ２と、車速センサ３と、エンジン４と、トランスミッション（以下、単に「Ｔ／Ｍ」と称する。）５と、ＥＣＵ６とにより構成されている。車両制御システム１は、アクセルセンサ２から出力されるアクセル操作量と、車速センサ３から出力される車速ｖとを入力値として、ＥＣＵ６において要求値が決定され、決定された要求値に基づいてエンジン４が制御され、アクセル操作量および車速ｖに基づいてＴ／Ｍ５が制御されて車両ＣＡに要求値に応じた加速度Ｇ〔ｍ／ｓ２〕を発生させるものである。つまり、車両制御システム１は、要求値ディマンド制御を行うものである。ここで、車両制御システム１は、アクセル操作量と車速ｖとを入力値として要求値を決定するものであり、車両１に対する周辺車両や障害物との位置関係を入力値として要求値を決定することはない。また、要求値は、実施形態では、要求加速度Ｇｘ〔ｍ／ｓ２〕であるがこれに限定されるものではなく車両ＣＡに発生する加速度Ｇに対応するものであれば良く、例えば要求駆動力Ｆｏ〔Ｎ〕であっても良い。なお、車両制御システム１は、アクセル操作量と車速ｖ〔ｋｍ／ｈ〕とを入力値として要求車速を決定することはない。
【００１４】
アクセルセンサ２は、運転者によるアクセルの操作に応じたアクセル操作量を検出するものである。アクセルセンサ２は、実施形態では、運転者が操作する図示しないアクセルペダルの操作に応じたアクセル開度Ｐａ〔％〕を検出するものである。アクセルセンサ２は、ＥＣＵ６と接続されており、アクセル開度Ｐａに係る信号がＥＣＵ６に出力され、アクセル開度Ｐａが入力値としてＥＣＵ６により取得される。取得されたアクセル開度Ｐａは、要求加速度Ｇｘ〔ｍ／ｓ２〕を決定する際に用いられる。
【００１５】
車速センサ３は、車両ＣＡの車速ｖを検出するものである。車速センサ３は、ＥＣＵ６と接続されており、車速ｖに係る信号がＥＣＵ６に出力され、車速ｖが入力値としてＥＣＵ６により取得される。取得された車速ｖは、要求加速度Ｇｘを決定する際に用いられる。ここで、車速センサ３は、車両ＣＡの各車輪に取り付けられている車輪速センサ、エンジン４から図示しない駆動輪までの経路における回転体の回転数を検出するセンサなどに限られず、ＧＰＳに代表される車両ＣＡの位置データを検出するセンサなどであっても良い。この場合は出力された位置データに基づいてＥＣＵ６が車速ｖを算出する。
【００１６】
エンジン４は、車両ＣＡに加速度Ｇを発生する加速度発生装置を構成するものである。エンジン４は、動力源であり、燃料を燃焼させることにより燃料のエネルギを機械的仕事に変換して出力する熱機関であり、ピストン往復動機関である。エンジン４は図示しない燃料噴射装置、エンジン４の図示しない吸気系統に設けられたスロットル弁、エンジン４の図示しない燃焼室に設けられた点火プラグ及び各種センサ等を有しており、これら装置はＥＣＵ６により制御される。エンジン４の図示しない出力軸は、Ｔ／Ｍ５の入力軸と連結されており、エンジン４が出力する機械的動力がＴ／Ｍ５を介して、図示しない駆動輪に伝達され、車両ＣＡに加速度Ｇが発生する。エンジン４が発生するエンジントルクＴは、ＥＣＵ６により決定された要求加速度Ｇｘに基づいて決定された目標エンジントルクＴｏに基づいて制御される。なお、エンジン４には、出力軸の回転角位置（以下、「クランク角」と記す）を検出する図示しないクランク角センサが設けられており、クランク角に係る信号がＥＣＵ６に出力され、クランク角が入力値としてＥＣＵ６により取得される。
【００１７】
Ｔ／Ｍ５は、前記車両の駆動輪との間に設けられる動力伝達機構であり、ロックアップクラッチ５１、自動変速機５２、各種センサ等を有する。これらの装置は、ＥＣＵ６により制御される。Ｔ／Ｍ５の図示しない出力軸は、駆動輪と連結されている。
【００１８】
ロックアップクラッチ５１は、車両ＣＡに加速度Ｇを発生する加速度発生装置を構成するものである。ロックアップクラッチ５１は、図示は省略するがトルクコンバータに設けられる流体継手である。トルクコンバータは、エンジン４と自動変速機５２との間に設けられる。ロックアップクラッチ５１は、クラッチ係合状態において、ロックアップクラッチ５１を介して、すなわちトルクコンバータ内の流体を介さずに、エンジン４が発生したエンジントルクＴを直接自動変速機５２に伝達する。また、クラッチ非係合状態においては、トルクコンバータ内の流体を介してエンジントルクＴを自動変速機５２に伝達する。なお、クラッチ半係合状態においては、トルクコンバータ内の流体およびロックアップクラッチ５１を介してエンジントルクＴを自動変速機５２に伝達する。ここで、エンジントルクＴを伝達する媒体であるトルクコンバータ内の流体とロックアップクラッチ５１とでは、伝達効率が異なる。従って、ロックアップクラッチ５１は、エンジン４が発生した機械的動力を駆動輪に伝達するとともに、クラッチ状態Ｌに応じてエンジントルクＴを変換するものである。ロックアップクラッチ５１のクラッチ状態Ｌは、実施の形態では、アクセル開度Ｐａと車速vとに基づいて決定された目標クラッチ状態Ｌｏに基づいて制御される。ロックアップクラッチ５１に伝達されたエンジントルクＴは、クラッチ状態Ｌに応じて変換され、駆動輪に伝達されることから、クラッチ状態Ｌに応じて車両ＣＡに発生する加速度Ｇが変化する。ここで、ロックアップクラッチ５１の実際のクラッチ状態である実クラッチ状態Ｌｎに係る信号がＥＣＵ６に出力され、実クラッチ状態Ｌｎが入力値としてＥＣＵ６により取得される。
【００１９】
自動変速機５２は、車両ＣＡに加速度Ｇを発生する加速度発生装置を構成するものである。自動変速機５２は、トルクコンバータと駆動輪との間に設けられる。自動変速機５２は、エンジントルクＴを駆動輪に伝達するとともに、エンジントルクＴを変換するものである。自動変速機５２の変速比γは、実施の形態では、アクセル開度Ｐａと車速vとに基づいて決定された目標変速比γｏに基づいて制御される。自動変速機５２に伝達されたエンジントルクＴは、変速比γに応じて変換され、駆動輪に伝達されることから、変速比γに応じて車両ＣＡに発生する加速度Ｇが変化する。ここで、自動変速機５２の実際の変速比である実変速比γｎに係る信号がＥＣＵ６に出力され、実変速比γｎが入力値としてＥＣＵ６により取得される。なお、自動変速機は、有段変速機、無段変速機のいずれであっても良い。有段変速機の場合は、目標変速比γｏが目標変速段となる。
【００２０】
ＥＣＵ６は、運転者によるアクセルの操作に応じたアクセル操作量と、車両ＣＡの車速ｖとに基づいて加速度発生装置であるエンジン４、ロックアップクラッチ５１および自動変速機５２を制御する車両制御装置である。つまり、ＥＣＵ６は、エンジンＥＣＵおよびトランスミッションＥＣＵとしての機能を有する。ＥＣＵ６は、算出された目標エンジントルクＴｏに基づいて、噴射信号、点火信号、開度信号などをエンジン４に出力し、これらの出力信号によりエンジン４に供給される燃料の燃料供給量や噴射タイミングなどの燃料噴射制御、図示しない点火プラグの点火制御、スロットル弁の開度制御などが行われる。また、ＥＣＵ６は、算出された目標クラッチ状態Ｌｏおよび目標変速比γｏに基づいて、各種油圧制御信号などをＴ／Ｍ５に出力し、これらの出力信号によりロックアップクラッチ５１のクラッチ制御および自動変速機５２の変速制御などが行われる。なお、ＥＣＵ６のハード構成は、主に演算処理を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、プログラムや情報を格納するメモリ（ＳＲＡＭなどのＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭなどのＲＯＭ（Read Only Memory））、入出力インターフェースなどから構成され、既知の車両に搭載されるＥＣＵと同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００２１】
ＥＣＵ６は、実施形態では、アクセル開度Ｐａと、車両ＣＡの車速ｖとに基づいて目標クラッチ状態Ｌｏおよび目標変速比γｏを決定し、決定された目標クラッチ状態Ｌｏおよび目標変速比γｏに基づいてロックアップクラッチ５１および自動変速機５２（以下、単に「トルク変換装置」と称する。）を制御する。また、ＥＣＵ６は、実施形態では、アクセル開度Ｐａと、車両ＣＡの車速ｖとに基づいて静的要求加速度である要求加速度Ｇｘを決定し、決定された要求加速度Ｇｘに基づいて動的要求加速度Ｇｙを決定し、決定された動的要求加速度Ｇｙに基づいて目標エンジントルクＴｏを決定し、決定された目標エンジントルクＴｏに基づいてエンジン４を制御する。ＥＣＵ６は、目標変速比算出部６１と、要求加速度算出部６２と、目標エンジントルク算出部６３とにより構成されている。
【００２２】
目標変速比算出部６１は、加速度発生装置を制御するための目標値を決定するものである。目標変速比算出部６１は、アクセル開度Ｐａと、車両ＣＡの車速ｖとに基づいて目標クラッチ状態Ｌｏおよび目標変速比γｏを算出するものである。目標変速比算出部６１は、例えば、アクセル開度Ｐａと、車速ｖと、アクセル開度Ｐａおよび車速ｖに基づいた変速マップとに基づいて目標クラッチ状態Ｌｏおよび目標変速比γｏを決定する。自動変速機５２が有段変速機であれば、変速マップには、アクセル開度Ｐａおよび車速ｖに応じたアップシフト線（車速ｖが増加方向にアップシフト線を越えると現在の変速段より一段高速側の変速段を目標変速比γｏ（目標変速段）とする）、ダウンシフト線（車速ｖが減少方向にダウンシフト線を越えると現在の変速段より一段低速側の変速段を目標変速比γｏ（目標変速段）とする）、ロックアップ線（車速ｖが増加方向にロックアップ線を越えると目標クラッチ状態Ｌｏをクラッチ状態が係合状態となる値とする）、ロックアップ解放線（車速ｖが減少方向にロックアップ解放線を越えると目標クラッチ状態Ｌｏをクラッチ状態が非係合状態となる値とする）などが形成されている。ここで、アクセル開度Ｐａと、車両ＣＡの車速ｖとに基づいて目標クラッチ状態Ｌｏおよび目標変速比γｏを決定する方法は、既知であるため詳細な説明は省略する。なお、ＥＵＣ６は、クラッチ状態Ｌｏおよび変速比γが目標クラッチ状態Ｌｏおよび目標変速比γｏとなるようにロックアップクラッチ５１および自動変速比５２を制御する。
【００２３】
要求加速度算出部６２は、アクセル開度Ｐａと、車両ＣＡの車速ｖとに基づいて要求加速度Ｇｘを決定し、決定された要求加速度Ｇｘに基づいて動的要求加速度Ｇｙを決定するものである。要求加速度算出部６２は、アクセル操作量の一定時における車速ｖと加速度Ｇとの関係（以下、単に「ｖ−Ｇ関係」と称する。）により定められたアクセル操作量一定時加速度を条件とするアクセル操作量と要求値との関係に基づいて要求値である要求加速度Ｇｘを決定するものである。要求加速度算出部６２は、アクセル開度Ｐａと車速ｖとに基づいて、一定アクセル開度Ｐａ１におけるｖ−Ｇ関係により定められたアクセル一定時加速度Ｇｘ１を条件とするアクセル開度Ｐａと要求加速度Ｇｘとの関係（以下、単に「Ｐａ−Ｇｘ関係」と称する。）に基づいて静的要求加速度である要求加速度Ｇｘを算出し、目標エンジントルク算出部６３に出力する。要求加速度算出部６２は、アクセル開度Ｐａと、車速ｖと、ウェーバー・フェヒナー（Weber-Fechner）の法則に基づく指数関数（以下、単に「ＷＦ指数関数」と称する。）とに基づいて要求加速度Ｇｘを算出する。ＷＦ指数関数は、任意の車速ｖにおいてアクセル開度Ｐａが一定アクセル開度Ｐａ１であると、任意の車速ｖにおけるアクセル一定時加速度Ｇｘ１が要求加速度Ｇｘとして算出されるように定められている。従って、要求加速度算出部６２は、同一車速ｖであり、かつ一定アクセル開度Ｐａ１であると、同じアクセル一定時加速度Ｇｘ１が要求加速度Ｇｘとして算出される。つまり、実施形態に係るＰａ−Ｇｘ関係は、ＷＦ指数関数に基づいて要求加速度Ｇｘを算出するという所定の特性を有する。また、実施形態に係るＰａ−Ｇｘ関係は、一定アクセル開度Ｐａ１におけるｖ−Ｇ関係により定められたアクセル一定時加速度Ｇｘ１を一定アクセル開度Ｐａ１における要求加速度Ｇｘとして算出するという所定の特性を有する。なお、一定アクセル開度Ｐａ１は、実施形態では６０％とするがこれに限定されるものではなく、車種、搭載される加速度発生装置の構成、車両ＣＡの諸元などの諸条件で適宜設定されるものである。また、一定アクセル開度Ｐａ１は、最大アクセル開度Ｐａｍａｘに近くならない程度の大きいアクセル開度Ｐａが好ましい。これは、一定アクセル開度Ｐａ１が最大アクセル開度Ｐａｍａｘに近づくと後述する関係線Ｘ２の傾きが大きくなるためである。
【００２４】
ここで、Ｐａ−Ｇｘ関係は、アクセル一定時加速度Ｇｘ１とともに、アイドルがオンからオフに切り替わった場合における加速度Ｇである最小加速度Ｇｘ０を条件とする。ここで、アイドルがオンとはアクセル開度Ｐａが０％、すなわち全閉アクセル開度Ｐａ０の状態（アクセルがオフ）をいい、アイドルがオフとは全閉アクセル開度Ｐａ０以外である状態（アクセルがオン）をいう。ＷＦ指数関数は、アイドルがオン時、すなわち全閉アクセル開度Ｐａ０であると、最小加速度Ｇｘ０が要求加速度Ｇｘとして算出されるように定められている。実施形態では、アイドルがオンからオフに切り替わる際に加速度発生装置であるエンジン４およびＴ／Ｍ５により発生可能な加速度Ｇである最小発生加速度Ｇｘｍｉｎ、あるいは車速ｖに応じて決定された値、すなわち設定最小加速度Ｇｘ０´のいずれかが最小加速度Ｇｘ０に決定される。最小発生加速度Ｇｘｍｉｎは、現在の車速ｖ、変速比γ、ロックアップ付きトルクコンバータを備える場合はロックアップ係合状態、燃料流量学習値、燃料流量に対するフィードバック補正量、燃料流量に対する始動時における補正量、フューエルカット状態、エンジン水温、エアコンプレッサ負荷、オルタネータ負荷（電気負荷）、燃料流量に対する排気系統に備えられる触媒暖機補正量、燃料流量に対するエンジンストップ回避補正量、燃料流量に対するパージによる補正量、燃料流量に対する減速過渡時補正量などの要素に基づいて算出される。設定最小加速度Ｇｘ０´は、車速ｖとの関係で予め設定されているものであり、例えば図５に示すように、車速ｖの増加に伴い減少するように設定されている。
【００２５】
要求加速度算出部６２は、実施形態では、アイドルがオン時に設定最小加速度Ｇｘ０´を最小加速度Ｇｘ０に決定し、アイドルがオンからオフに切り替わった場合に、アイドルがオンからオフに切り替わる際の設定最小加速度Ｇｘ０´が算出された最小発生加速度Ｇｘｍｉｎと異なる場合は、最小発生加速度Ｇｘｍｉｎを最小加速度Ｇｘ０に決定し、さらにアイドルがオフ時に最小加速度Ｇｘ０を車速ｖに拘わらず上記最小発生加速度Ｇｘｍｉｎに維持する。つまり、アイドルがオン時、すなわちアクセル開度Ｐａが全閉アクセル開度Ｐａ０以外では、最小発生加速度Ｇｘｍｉｎを最小加速度Ｇｘ０とする。
【００２６】
また、Ｐａ−Ｇｘ関係は、アクセル開度Ｐａが少なくとも一定アクセル開度Ｐａ１よりも大きい領域となると、実施形態では、アクセル開度Ｐａが一定アクセル開度Ｐａ１よりも大きい境界アクセル開度Ｐａ２（＞Ｐａ１）を超えると、アクセル開度Ｐａが最大の１００％（アクセル操作量最大）の場合、すなわち最大アクセル開度Ｐａｍａｘ時にエンジン４およびＴ／Ｍ５により発生可能な加速度Ｇである最大発生加速度Ｇｘｍａｘを条件とする。要求加速度算出部６２は、任意の車速ｖにおいてアクセル開度Ｐａが境界アクセル開度Ｐａ２を超える場合、任意の車速ｖと境界アクセル開度Ｐａ２とＷＦ指数関数とにより基づいて算出された境界要求加速度Ｇｘ２を任意の車速ｖにおける最大発生加速度Ｇｘｍａｘに基づいて補完することで要求加速度Ｇｘを算出する。具体的には、要求加速度算出部６２は、境界要求加速度Ｇｘ２および最大発生加速度Ｇｘｍａｘに基づき線形補間を行うことで、要求加速度Ｇｘを算出する。ここで、要求加速度算出部６２は、任意の車速ｖにおいてアクセル開度Ｐａが最大アクセル開度Ｐａｍａｘである場合、任意の車速ｖにおける最大発生加速度Ｇｘｍａｘを要求加速度Ｇｘとして算出する。つまり、Ｐａ−Ｇｘ関係は、最大アクセル開度Ｐａｍａｘ時に要求加速度Ｇｘが最大発生加速度Ｇｘｍａｘとなるように定められる。従って、Ｐａ−Ｇｘ関係は、図２に示すように、車速ｖにかかわらず、アクセル一定時加速度Ｇｘ１を含むアクセル開度Ｐａと要求加速度Ｇｘとの関係線Ｘ１（ＷＦ指数関数に基づく関係線）と、最大発生加速度Ｇｘｍａｘを含むアクセル開度Ｐａと要求加速度Ｇｘとの関係線Ｘ２（境界要求加速度Ｇｘ２と最大発生加速度Ｇｘｍａｘとの間を線形補間する関係線）とを組み合わせたものとなる。要求加速度Ｇｘは、アクセル開度Ｐａが０、すなわちアイドルがオンからアクセル一定時加速度Ｇｘ１、最小加速度Ｇｘを条件とするＷＦ指数関数に基づいて算出されるが、アクセル開度Ｐａが少なくとも一定アクセル開度Ｐａ１よりも大きい領域となると、加速度発生装置の最大出力特性を考慮して最大発生加速度Ｇｘｍａｘにより補完される。つまり、実施形態に係るＰａ−Ｇｘ関係は、アクセル開度Ｐａが少なくとも一定アクセル開度Ｐａ１よりも大きい領域となると、要求加速度Ｇｘが最大発生加速度Ｇｘｍａｘにより補完されるという所定の特性を有する。また、実施形態に係るＰａ−Ｇｘ関係は、最大発生加速度Ｇｘｍａｘが最大アクセル開度Ｐａｍａｘにおける要求加速度Ｇｘとなるという所定の特性を有する。なお、境界アクセル開度Ｐａ２は、実施形態では８０％とするがこれに限定されるものではなく、車種、搭載される加速度発生装置の構成、車両ＣＡの諸元などの諸条件で適宜設定される。また、補完方法は、線形補間に限定されるものではなく、他の多項式補間を用いても良い。
【００２７】
また、要求加速度算出部６２は、算出した要求加速度Ｇｘに基づいて動的要求加速度Ｇｙ〔ｍ／ｓ２〕を算出し、目標エンジントルク算出部６３に出力する。要求加速度算出部６２は、動的フィルタを用いて車両ＣＡに発生する加速度Ｇが決定された要求加速度Ｇｘに至るまでの変化（カーブ）を決定する。従って、要求加速度算出部６２は、アクセル開度Ｐａに対する加速度Ｇに影響を与えるスロットル開度Ｓａの応答性を変化させることができる。例えば、車両ＣＡの発進時などは、加速度Ｇの応答性が低くなるように、動的フィルタによりなまし度合いを大きくして動的要求加速度Ｇｙを算出し、滑らかな発進を可能とする。また、運転者によるアクセルの操作速度が速い場合などでは、加速度Ｇの応答性が高くなるように、動的フィルタによりなまし度合いを小さくして動的要求加速度Ｇｙを算出し、エンジン４のスロットル弁を一時的に過剰に開かせて、高応答な加速度Ｇを車両ＣＡに発生させる。つまり、ＥＣＵ６は、要求加速度算出部６２は、静的要求加速度である要求加速度Ｇｘと動的要求加速度Ｇｙとを別々に算出することにより、要求加速度算出部６２により決定されるアクセル開度Ｐａに対するスロットル開度Ｓａの非線形、すなわちアクセル開度Ｐａに対する加速度Ｇの非線形と、要求加速度算出部６２により決定されるアクセル開度に対するスロットル開度Ｓａの応答性、すなわちアクセル開度Ｐａに対する加速度Ｇの応答性を分離することができる。
【００２８】
目標エンジントルク算出部６３は、加速度発生装置を制御するための目標値を決定するものである。目標エンジントルク算出部６３は、実施の形態では、要求加速度算出部６２において算出された動的要求加速度Ｇｙに基づいて、要求駆動力Ｆｏを決定し、決定された要求駆動力Ｆｏに基づいて目標エンジントルクＴｏを算出する。目標エンジントルク算出部６３は、要求加速度算出部６２において算出された動的要求加速度Ｇｙに基づいて要求駆動力Ｆｏを算出する。目標エンジントルク算出部６３は、車両ＣＡの諸元と走行抵抗とに基づいて算出される。目標エンジントルク算出部６３は、例えば、動的要求加速度Ｇｙと車両ＣＡの質量とに基づいた駆動力と走行抵抗に基づいた駆動力とを加えた駆動力を要求駆動力Ｆｏとして算出する。
【００２９】
目標エンジントルク算出部６３は、算出した要求駆動力Ｆｏと、上記ロックアップクラッチ５１の実クラッチ状態Ｌｎと、自動変速機５２の実変速比γｎとに基づいて、目標エンジントルクＴｏを算出する。目標エンジントルク算出部６３は、ロックアップクラッチ５１のクラッチ状態Ｌおよび自動変速機５２の変速比γにおいて要求駆動力Ｆｏを発生することができるように目標エンジントルクＴｏを算出する。つまり、目標エンジントルク算出部６３は、ロックアップクラッチ５１のクラッチ状態Ｌおよび自動変速機５２の変速比γに基づいて要求加速度Ｇｘを発生することができるように目標エンジントルクＴｏを算出する。なお、ＥＵＣ６は、エンジン４が発生するエンジントルクＴが目標エンジントルクＴｏとなるようにエンジン４を制御する。
【００３０】
次に、車両制御システム１による車両制御方法について説明する。ここでは、アクセル開度Ｐａおよび車速ｖに基づいて要求加速度Ｇｘを決定する方法を説明する。なお、決定された要求加速度Ｇｘに基づいてエンジン４、ロックアップクラッチ５１および自動変速機５２を制御する方法は上記に説明したのでここでは省略する。図３は、実施形態に係る車両制御システムによる車両制御方法を示す制御フロー図である。図４は、実施形態に係る車両制御システムによる車両制御方法の一部を示す制御フロー図である。図５は、一定アクセル開度における加速度と車速との関係を示す図である。図６は、加速度とアクセル開度と車速との関係を示す図である。図７は、加速度とアクセル開度と車速との関係を示す図である。図８は、アクセル開度一定時における要求加速度と車速との関係を示す図である。図９は、車速一定時における要求加速度とアクセル開度との関係を示す図である。図１０は、アクセル開度と時間との関係を示す図である。図１１は、要求加速度と時間との関係を示す図である。図１２は、スロットル開度と時間との関係を示す図である。
【００３１】
まず、車両制御システム１のＥＣＵ６は、図３に示すように、上述のように、アクセル開度Ｐａ、車両ＣＡの車速ｖを取得する（ステップＳＴ１）。
【００３２】
次に、ＥＣＵ６は、最小加速度Ｇｘ０を算出する（ステップＳＴ２）。まず、ＥＣＵ６は、図４に示すように、アイドルがオンであるか否かを判断する（ステップＳＴ２１）。ここでは、ＥＣＵ６は、アクセル開度Ｐａが全閉アクセル開度Ｐａ０であるか否かを判断する。
【００３３】
次に、ＥＣＵ６は、アイドルがオンであると判断する（ステップＳＴ２１肯定）と、アイドルがオンからオフに切り替わったか否かを判断する（ステップＳＴ２２）。ここでは、ＥＣＵ６は、アクセル開度Ｐａが全閉アクセル開度Ｐａ０から全閉アクセル開度Ｐａ０以外になったか否かを判断することで、最小加速度Ｇｘ０を最小発生加速度Ｇｘｍｉｎに決定するか、設定最小加速度Ｇｘ０´に決定するかを判断する。
【００３４】
次に、ＥＣＵ６は、アイドルがオンからオフに切り替わったと判断する（ステップＳＴ２２肯定）と、最小発生加速度Ｇｘｍｉｎを算出し、最小加速度Ｇｘ０を算出された最小発生加速度Ｇｘｍｉｎに決定（Ｇｘ０＝Ｇｘｍｉｎ）する（ステップＳＴ２３）。
【００３５】
次に、ＥＣＵ６は、動的フィルタをリセットする（ステップＳＴ２４）。ここでは、ＥＣＵ６は、アイドルがオンからオフに切り替わり、運転者が操作を開始する際に、動的フィルタをリセットするので、最小加速度Ｇｘ０である最小発生加速度Ｇｘｍｉｎに基づいて算出される要求加速度Ｇｘに基づいて要求加速度算出部６２が新たな動的フィルタを用いて動的要求加速度Ｇｙを算出することができる。これにより、要求加速度Ｇｘを最小加速度Ｇｘ０の変更に基づいて変更する場合に、動的フィルタをリセットしないことによる補正前の要求駆動力Ｆｏの影響を受けることを抑制することができる。
【００３６】
次に、ＥＣＵ６は、決定された最小加速度Ｇｘ０を前回最小加速度Ｇｘ０ｌａｓｔに決定（Ｇｘ０＝Ｇｘ０ｌａｓｔ）する（ステップＳＴ２５）。
【００３７】
また、ＥＣＵ６は、アイドルがオンからオフに切り替わっていないと判断する（ステップＳＴ２２否定）と、車速ｖに基づいて設定最小加速度Ｇｘ０´を設定し、最小加速度Ｇｘ０を設定された設定最小加速度Ｇｘ０´に決定（Ｇｘ０＝Ｇｘ０´）する（ステップＳＴ２６）。
【００３８】
また、ＥＣＵ６は、アイドルがオフであると判断する（ステップＳＴ２１否定）と、決定された前回最小加速度Ｇｘ０ｌａｓｔを最小加速度Ｇｘ０に決定（Ｇｘ０ｌａｓｔ＝Ｇｘ０）する（ステップＳＴ２７）。ここでは、ＥＣＵ６は、アクセル開度Ｐａが全閉アクセル開度Ｐａ０から全閉アクセル開度Ｐａ０以外となり、再度全閉アクセル開度Ｐａ０となるまで、最小加速度Ｇｘ０をアイドルがオンからオフに切り替わった際に算出された最小発生加速度Ｇｘｍｉｎとする。
【００３９】
次に、ＥＣＵ６は、図３に示すように、アクセル一定時加速度Ｇｘ１を算出する（ステップＳＴ３）。ここでは、ＥＣＵ６は、取得されたアクセル開度Ｐａと、車速ｖと、下記の式（１）とによりアクセル一定時加速度Ｇｘ１を算出する。ここで、Ａは、０より大きく、車速ｖが０のときの要求加速度Ｇｘを定めるものである。Ｂは、０より小さく、車速ｖの増加に伴う要求加速度Ｇｘの減速具合を定めるものである。ＡおよびＢは、車種、搭載される加速度発生装置の構成、車両ＣＡの諸元などの諸条件で適宜設定されるものであり、例えばＡ＝５、Ｂ＝−０．０２であったり、Ａ＝６、Ｂ＝−０．０１５であったりする。つまり、下記の式（１）にからアクセル開度Ｐａの一定時におけるｖ−Ｇ関係が定められる。
Ｇｘ１＝Ａ×ｅＢ・ｖ …（１）
【００４０】
次に、ＥＣＵ６は、Ｃ（ｖ）を算出する（ステップＳＴ４）。ここでは、ＥＣＵ６は、算出された最小加速度Ｇｘ０と、算出されたアクセル一定時加速度Ｇｘ１と、一定アクセル開度Ｐａ１と、ウェーバー比ｋと、下記の式（２）とによりＣ（ｖ）を算出する。ここで、ウェーバー比ｋは、例えば、車両ＣＡの発進時や再加速時のコントロール性を考慮して適宜設定されるものであり、例えばｋ＝１．２であったりする。
Ｃ（ｖ）＝（Ｇｘ１−Ｇｘ０）／Ｐａ１ｋ …（２）
【００４１】
次に、ＥＣＵ６は、アクセル開度Ｐａが境界アクセル開度Ｐａ２を超えるか否かを判断する（ステップＳＴ５）。ここでは、ＥＣＵ６は、アクセル開度Ｐａが境界アクセル開度Ｐａ２を超えるか否かを判断することで、要求加速度ＧｘをＷＦ指数関数により算出するか、最大発生加速度Ｇｘｍａｘに基づいた補完により算出するかを判断する。つまり、ＥＣＵ６は、要求加速度Ｇｘをアクセル一定時加速度Ｇｘ１を含むアクセル開度Ｐａと要求加速度Ｇｘとの関係線Ｘ１に基づいて決定するか、最大発生加速度Ｇｘｍａｘを含むアクセル開度Ｐａと要求加速度Ｇｘとの関係線Ｘ２に基づいて決定するかを判断する。
【００４２】
次に、ＥＣＵ６は、アクセル開度Ｐａが境界アクセル開度Ｐａ２以下であると判断する（ステップＳＴ５否定）と、要求加速度Ｇｘを算出する（ステップＳＴ６）。ここで、ＥＣＵ６は、要求加速度ＧｘをＷＦ指数関数に基づいて算出する。ＥＣＵ６は、アクセル開度Ｐａと、算出されたＣ（ｖ）と、算出された最小加速度Ｇｘ０と、下記の式（３）とにより要求加速度Ｇｘを算出する。
Ｇｘ＝Ｃ（ｖ）Ｐａｋ＋Ｇｘ０ …（３）
【００４３】
また、ＥＣＵ６は、アクセル開度Ｐａが境界アクセル開度Ｐａ２を超えると判断する（ステップＳＴ５肯定）と、境界要求加速度Ｇｘ２を算出する（ステップＳＴ７）。ここで、ＥＣＵ６は、境界アクセル開度Ｐａ２と、算出されたＣ（ｖ）と、算出された最小加速度Ｇｘ０と、下記の式（４）とにより境界要求加速度Ｇｘ２を算出する。
Ｇｘ２＝Ｃ（ｖ）Ｐａ２ｋ＋Ｇｘ０ …（４）
【００４４】
次に、ＥＣＵ６は、要求加速度Ｇｘを算出する（ステップＳＴ８）。ここで、ＥＣＵ６は、要求加速度Ｇｘを最大発生加速度Ｇｘｍａｘに基づいて算出する。ＥＣＵ６は、アクセル開度Ｐａと、最大アクセル開度Ｐａｍａｘと、境界アクセル開度Ｐａ２と、最大発生加速度Ｇｘｍａｘと、算出された境界要求加速度Ｇｘ２と、下記の式（５）とにより要求加速度Ｇｘを算出する。
Ｇｘ＝（Ｇｘｍａｘ−Ｇｘ２）／（Ｐａｍａｘ−Ｐａ２）Ｐａ＋Ｇｘ２ …（５）
【００４５】
以上のように、実施形態に係る車両制御システム１においては、要求加速度Ｇｘを決定するに際して、一定アクセル開度Ｐａ１におけるｖ−Ｇ関係が影響を与える。実施形態では、一定アクセル開度Ｐａ１におけるｖ−Ｇ関係は、式（１）により図５に示す実線のように設計することができる。同図における一点鎖線は、アクセル開度Ｐａの全域にウェーバー・フェヒナーの法則を適用した場合（以下、「全域ＷＦ領域」と称する）の一定アクセル開度Ｐａ１におけるｖ−Ｇ関係である。上記ＷＦ指数関数は、任意の車速ｖにおいてアクセル開度Ｐａが全閉アクセル開度Ｐａ０であると任意の車速ｖにおける最小加速度Ｇｘ０が、最大アクセル開度Ｐａｍａｘであると任意の車速ｖにおける最大発生加速度Ｇｘｍａｘが要求加速度Ｇｘとして算出されるように定められている。同図に示すように、実施形態における一定アクセル開度Ｐａ１におけるｖ−Ｇ関係は、全域ＷＦ領域の場合と比較して、車速ｖの増加に伴い車両ＣＡに発生する加速度Ｇが全体的に緩やかに減少するように設計されている。つまり、実施形態における一定アクセル開度Ｐａ１におけるｖ−Ｇ関係は、車速ｖと加速度Ｇとの傾きが均一に近くなるように設計されている。従って、一定アクセル開度Ｐａ１におけるｖ−Ｇ関係は、全域ＷＦ領域の場合では最大発生加速度Ｇｘｍａｘの影響を受けて決定されるが、実施形態では最大発生加速度Ｇｘｍａｘの影響を受け難くなる。これにより、一定アクセル開度Ｐａ１におけるｖ−Ｇ関係を条件とするＰａ−Ｇｘ関係では、一定アクセル開度Ｐａ１に保ったときの車速方向の車両ＣＡに発生する加速度Ｇを設計することができる。
【００４６】
例えば、全域ＷＦ領域の場合におけるアクセル開度Ｐａと加速度Ｇの関係（以下、単に「Ｐａ−Ｇ関係」と称する。）では、一定アクセル開度Ｐａ１において、図６に示す実線の０〔ｋｍ／ｈ〕における加速度Ｇと同図に示す一点鎖線の５０〔ｋｍ／ｈ〕における加速度Ｇとの加速度変化ΔＧ１と、５０〔ｋｍ／ｈ〕における加速度Ｇと同図に示す二点鎖線の１００〔ｋｍ／ｈ〕における加速度Ｇとの加速度変化ΔＧ２とでは、加速度変化ΔＧ１が加速度変化ΔＧ２よりも著しく大きくなる。従って、一定アクセル開度Ｐａ１でも、車速ｖによって加速度Ｇが大きく変化することとなる。このように、全域ＷＦ領域の場合におけるＰａ−Ｇ関係では、一定アクセル開度Ｐａ１における車速方向の加速度Ｇの設計をすることが困難である。しかしながら、一定アクセル開度Ｐａ１におけるｖ−Ｇ関係を条件とするＰａ−Ｇｘ関係（Ｐａ−Ｇ関係）では、一定アクセル開度Ｐａ１において、図７に示す実線の０〔ｋｍ／ｈ〕における加速度Ｇと同図に示す一点鎖線の５０〔ｋｍ／ｈ〕における加速度Ｇとの加速度変化ΔＧ３と、５０〔ｋｍ／ｈ〕における加速度Ｇと同図に示す二点鎖線の１００〔ｋｍ／ｈ〕における加速度Ｇとの加速度変化ΔＧ４との差が、加速度変化ΔＧ１と加速度変化ΔＧ２との差と比較して小さくなっている。従って、一定アクセル開度Ｐａ１でも、車速ｖによって加速度Ｇが大きく変化することを抑制することができている。このように、一定アクセル開度Ｐａ１におけるｖ−Ｇ関係を条件とするＰａ−Ｇｘ関係では、一定アクセル開度Ｐａ１における車速方向の加速度Ｇの設計をすることができる。以上のことから、運転者のアクセル開度Ｐａに対する最適な要求加速度Ｇｘを決定することにより、運転者の感性に即した加速を十分に実現することができる。また、同じアクセル開度Ｐａであれば、車速ｖに関わらず運転者に近似した加速感を与えることができる。
【００４７】
また、最小加速度Ｇｘ０と一定アクセル開度Ｐａ１におけるｖ−Ｇ関係とを条件とするだけのＰａ−Ｇｘ関係では、アクセル開度Ｐａが最大アクセル開度Ｐａｍａｘとなっても、要求加速度Ｇｘが最大発生加速度Ｇｘｍａｘよりも小さくなる。従って、アクセル開度Ｐａが最大アクセル開度Ｐａｍａｘに近づくにつれ、加速度Ｇと加速度発生装置であるエンジン４およびＴ／Ｍ５により発生可能な加速度Ｇとの差が広がる虞がある。そこで、実施形態に係る車両制御システム１におけるＰａ−Ｇｘ関係は、アクセル開度Ｐａが一定アクセル開度Ｐａ１よりも大きい境界アクセル開度Ｐａ２を超えると、最小加速度Ｇｘ０と一定アクセル開度Ｐａ１におけるｖ−Ｇ関係と最大発生加速度Ｇｘｍａｘとを条件とする。実施形態に係るＰａ−Ｇｘ関係は、ウェーバー・フェヒナーの法則に基づいたＰａ−Ｇｘ関係である第１Ｐａ−Ｇｘ関係（上記式（３））と、最大アクセル開度Ｐａｍａｘ時に要求加速度Ｇｘが最大発生加速度Ｇｘｍａｘとなるように最大発生加速度Ｇｘｍａｘに基づいて補完を行うＰａ−Ｇｘ関係である第２Ｐａ−Ｇｘ関係（上記式（５））とにより構成されている。図８に示すように、アクセル開度Ｐａが境界アクセル開度Ｐａ２以下のときには、第１Ｐａ−Ｇｘ関係が適用される（ＷＦ領域）。また、アクセル開度Ｐａが境界アクセル開度Ｐａ２を超えるときには、第２Ｐａ−Ｇｘ関係が適用される（補完領域）。従って、アクセル開度Ｐａの大きい領域において同一アクセル開度Ｐａでの車両ＣＡに発生する加速度Ｇと加速度発生装置であるエンジン４およびＴ／Ｍ５が発生することができる加速度Ｇとの差が大きくなることを抑制することができる。これにより、最大発生加速度Ｇｘｍａｘを考慮することにより、運転者の感性に即した加速を十分に実現することができる。
【００４８】
また、第２Ｐａ−Ｇｘ関係では、最大アクセル開度Ｐａｍａｘ時に要求加速度Ｇｘが最大発生加速度Ｇｘｍａｘとなるので、最大アクセル開度Ｐａｍａｘ時に最大発生加速度Ｇｘｍａｘが車両ＣＡに発生することとなる。従って、エンジン４の最大出力を保証することができ、運転者の感性に即した加速を十分に実現することができる。
【００４９】
そこで、実施形態に係る車両制御システム１におけるＰａ−Ｇｘ関係は、アイドルがオンからオフに切り替わった場合における最小加速度Ｇｘ０をアイドルがオンからオフに切り替わる際の設定最小加速度Ｇｘ０´が算出された最小発生加速度Ｇｘｍｉｎと異なる場合に最小発生加速度Ｇｘｍｉｎを最小加速度Ｇｘ０に決定する。従って、図９に示す一点鎖線のように、アイドルがオンからオフに切り替わる際の最小加速度Ｇｘ０を最小発生加速度Ｇｘｍｉｎよりも大きい設定最小加速度Ｇｘ０´とした場合（Ｇｘｍｉｎ＜Ｇｘ０）や、同図に示す二点鎖線のように、アイドルがオンからオフに切り替わる際の最小加速度Ｇｘ０を最小発生加速度Ｇｘｍｉｎよりも小さい設定最小加速度Ｇｘ０´とした場合（Ｇｘｍｉｎ＞Ｇｘ０）であっても、同図に示す実線のように、アイドルがオンからオフに切り替わる際の最小加速度Ｇｘ０が最小発生加速度Ｇｘｍｉｎに決定される（Ｇｘｍｉｎ＝Ｇｘ０）。これにより、アクセル開度Ｐａが全閉アクセル開度Ｐａ０から全閉アクセル開度Ｐａ０以外に変化したとき、すなわちアイドルがオンからオフに切り替わったとき（図１０参照）に、最小加速度Ｇｘ０が最小発生加速度Ｇｘｍｉｎとなる（図１１参照）。図１２に示す一点鎖線のように、Ｇｘｍｉｎ＜Ｇｘ０では要求加速度ＧｘをＧｘｍｉｎからＧｘ０に変化させることとなるため、アクセル開度Ｐａに対するスロットル開度Ｓａはアクセルがオンされた時から著しく上昇するので、車両ＣＡに発生する駆動力に段差が生じてしまう。また、図１２に示す二点鎖線のように、Ｇｘｍｉｎ＞Ｇｘ０では要求加速度ＧｘがＧｘ０からＧｘｍｉｎとなるまで、車両ＣＡに発生する加速度Ｇが変化しないこととなるため、アクセル開度Ｐａに対するスロットル開度Ｓａはアクセルがオンされてからしばらくの間変化しないので、車両ＣＡに駆動力が発生しない不感帯が生じてしまう。しかしながら、図１２に示す実線のように、Ｇｘｍｉｎ＝Ｇｘ０ではアクセルがオンされた直後の要求加速度ＧｘがＧｘｍｉｎであるので、アクセルがオンされた直後におけるアクセル開度Ｐａに対するスロットル開度ＳａはＧｘｍｉｎ＜Ｇｘ０とＧｘｍｉｎ＞Ｇｘ０との間となり、アクセルがオンされた直後から車両ＣＡに駆動力を発生することができる。従って、アクセルのオフからオンでの駆動力のつながりを補償でき、車両ＣＡに発生する加速度Ｇが連続的に変化し、車両ＣＡの発進や再加速を滑らかに実現することができる。また、アイドルがオンからオフに切り替わる場合に、最小加速度Ｇｘ０を最小発生加速度Ｇｘｍｉｎとするので、運転者によるアクセル操作中、例えばアクセル開度Ｐａが一定の状態で要求加速度Ｇｘが最小加速度Ｇｘ０の変更に基づいて変更されることによる加速度Ｇの変動を抑制することができる。
【００５０】
また、実施形態に係る車両制御システム１におけるＰａ−Ｇｘ関係は、加速度発生装置であるエンジン４およびＴ／Ｍ５により発生可能な発生加速度、実施の形態では、最小発生加速度Ｇｘｍｉｎに基づいて所定の特性を維持しつつ変更されることとなる。従って、運転者の感性に即した加速を十分に実現しつつ、車両ＣＡの発進や再加速を滑らかに実現することができ、要求加速度Ｇｘと発生加速度との差を抑制することが可能となり、ドライバビリティの悪化を抑制することができる。
【００５１】
通常、要求加速度Ｇｘ（要求値）に基づいたディマンド制御では、要求加速度Ｇｘ（要求値）に基づいてエンジン４、トルク変換装置（ロックアップクラッチ５１および自動変速機５２）を制御する。図１３に示すように、要求加速度Ｇｘに基づいた上記制御では、目標変速比γｏを算出する目標変速比算出部６４が要求加速度Ｇｘに基づいた動的要求加速度Ｇｙと車速ｖとに基づいて目標クラッチ状態Ｌｏおよび目標変速比γｏを算出する。目標変速比算出部６４は、例えば動的要求加速度Ｇｙから上述のように要求駆動力Ｆｏを算出し、算出された要求駆動力Ｆｏと、車速ｖと、要求駆動力Ｆｏおよび車速ｖに基づいた変速マップとに基づいて目標クラッチ状態Ｌｏおよび目標変速比γｏを決定する。従って、要求加速度Ｇｘ（要求値）に基づいてエンジン４およびトルク変換装置を制御する場合は、要求加速度Ｇｘを車両ＣＡに容易に発生させることができる。つまり、要求加速度Ｇｘ（要求値）に基づいてエンジン４およびトルク変換装置を制御する場合では、エンジン４およびトルク変換装置を同列に制御し、運転者の加速度に対する要求に容易に応えるができる。
【００５２】
一方、実施形態に係る車両制御システム１では、ロックアップクラッチ５１と、自動変速機５２とがアクセル開度Ｐａおよび車速ｖに基づいた目標クラッチ状態Ｌｏおよび目標変速比γｏに基づいてそれぞれ制御される。つまり、要求加速度Ｇｘ（要求値）に基づいてエンジン４を制御し、トルク変換装置をアクセル開度により制御する場合では、エンジン４およびトルク変換装置を別々に制御する。従って、要求加速度Ｇｘ（要求値）に基づいてエンジン４を制御することで運転者の加速度に対する要求に応えることができるので、アクセル開度Ｐａおよび車速ｖに基づいてトルク変換装置を制御することで、要求加速度Ｇｘを発生させることとは異なる目的を達成することができる。例えば、目標変速比算出部６１は、アクセル開度Ｐａと車速ｖからエンジン４の燃料消費が低い運転領域を多く持つ目標変速比γｏ（目標変速段）を算出することができることとなる。従って、実施形態に係る車両制御システム１では、燃費性能の確保を容易に行うことができる。また、要求加速度Ｇｘ（要求値）に基づいてエンジン４およびトルク変換装置を制御する結果としてアクセル開度Ｐａが一定でも自動変速機５２が変速するなど頻繁な変速が行われる虞があるが、実施形態に係る車両制御システム１では、自動変速機５２が少なくともアクセル開度Ｐａに基づいて変速制御されるので頻繁な変速を抑制することができ、運転者の違和感を抑制することができる。
【００５３】
なお、上記実施形態では、Ｐａ−Ｇｘ関係において最大発生加速度Ｇｘｍａｘを条件としたが本発明はこれに限定されるものではなく、最大発生加速度Ｇｘｍａｘを条件としなくても良い。つまり、アクセル開度Ｐａの全域において、ＷＦ指数関数に基づいて要求加速度Ｇｘを算出しても良い。この場合は、Ｐａ−Ｇｘ関係における条件であるアクセル操作量の一定時におけるｖ−Ｇ関係を最大アクセル開度Ｐａｍａｘ時に要求加速度Ｇｘが最大発生加速度Ｇｘｍａｘに近づくように設計することが好ましい。
【００５４】
また、要求駆動力Ｆｏを算出する際に、走行抵抗を考慮したが、走行抵抗は考慮しなくても良い。また、上記実施形態では、加速度発生装置をエンジン４、ロックアップクラッチ５１および自動変速機５２としたがこれに限定されるものではなく、動力源としてモータと、モータの出力であるモータトルクを変換することができる動力伝達機構により構成されていても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上のように、車両制御システムは、運転者によるアクセルの操作に応じたアクセル操作量と、車両の車速とに基づいて車両に作用する加速度に対応する要求値を決定する車両制御システムおよび車両制御方法に有用であり、特に、運転者の違和感を抑制するのに適している。
【符号の説明】
【００５６】
１ 車両制御システム
２ アクセルセンサ
３ 車速センサ
４ エンジン
５ トランスミッション（Ｔ／Ｍ）
５１ ロックアップクラッチ
５２ 自動変速機
６ ＥＣＵ
６１ 目標変速比算出部
６２ 要求加速度算出部
６３ 目標エンジントルク算出部
６４ 目標変速比算出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に加速度を発生する加速度発生装置と、
運転者によるアクセルの操作に応じたアクセル操作量と前記車両の車速とに基づいて前記加速度発生装置を制御する車両制御装置と、
を備える車両制御システムであって、
前記加速度発生装置は、動力源と、前記動力源と前記車両の駆動輪との間に設けられる自動変速機とを有し、
前記車両制御装置は、前記アクセル操作量と前記車速とに基づいた前記加速度に対応する要求値に基づいて前記動力源を制御するとともに、前記アクセル操作量に基づいた目標変速比に基づいて前記自動変速機を制御することを特徴とする車両制御システム。
【請求項２】
前記目標変速比は、前記アクセル操作量と前記車速とに基づくものであることを特徴とする請求項１に記載の車両制御システム。
【請求項３】
前記車両制御装置は、前記要求値と前記自動変速機の実際の変速比とに基づいた目標トルクに基づいて前記動力源を制御することを特徴とする請求項１また２に記載の車両制御システム。
【請求項１】
車両に加速度を発生する加速度発生装置と、
運転者によるアクセルの操作に応じたアクセル操作量と前記車両の車速とに基づいて前記加速度発生装置を制御する車両制御装置と、
を備える車両制御システムであって、
前記加速度発生装置は、動力源と、前記動力源と前記車両の駆動輪との間に設けられる自動変速機とを有し、
前記車両制御装置は、前記アクセル操作量と前記車速とに基づいた前記加速度に対応する要求値に基づいて前記動力源を制御するとともに、前記アクセル操作量に基づいた目標変速比に基づいて前記自動変速機を制御することを特徴とする車両制御システム。
【請求項２】
前記目標変速比は、前記アクセル操作量と前記車速とに基づくものであることを特徴とする請求項１に記載の車両制御システム。
【請求項３】
前記車両制御装置は、前記要求値と前記自動変速機の実際の変速比とに基づいた目標トルクに基づいて前記動力源を制御することを特徴とする請求項１また２に記載の車両制御システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−１２６４２５（Ｐ２０１１−１２６４２５Ａ）
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８６９６０（Ｐ２００９−２８６９６０）
【出願日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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