JP5315294B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の制御装置に関する。

従来から、車両が坂路などを走行する際に、駆動トルク（駆動力）や制動トルク（制動力）などを制御する技術が知られている。例えば、特許文献１においては、車両に付与される駆動トルクの単位時間当たりの上昇率を決定するためのゲイン（利得）は、車速と、目標速度との偏差を入力値とするフィードバック制御（自動制御）に基づいて最適な値になるように設定され、車速が一定範囲となるよう制御されるクリープ走行制御装置について記載されている。

特開２００４−９０６７９号公報

しかしながら、前述の特許文献１においては、車両が、例えばオフロ−ド走行等の低速度（又は極低速度）で走行している際、車両が段差に接触して停止している停止状態においては、当該停止状態から、段差を乗り越えて前進するために、より大きな駆動トルクを瞬時に必要とするにも関わらず、駆動トルクを上昇させるためのゲインは、目標速度が低いので、偏差も小さくなり、低いレベルに設定されてしまう。よって、車両が駆動トルクを、段差を乗り越えて前進するために要求される駆動トルクに到達させるまでに長い時間がかかってしまい、ドライバは違和感を覚えたり、故障と勘違いしてしまうという技術的な問題点を有する。

そこで本発明は、例えば上記問題点に鑑みなされたものであり、車両が、例えばオフロ−ド走行等の低速度で走行している際、例えば停止状態を含む走行状態に基づいて、駆動トルクをより適切に上昇させることが可能な車両の制御装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る車両の制御装置は、車両が、段差に接触して停止する停止状態になり得るオフロ−ド走行等の低速度で走行している際、前記車両に付与される駆動トルクの大きさを制御するための車両の制御装置であって、前記車両の目標速度を前記低速度に設定する目標速度設定手段と、前記車両の速度を測定する測定手段（車速センサ）と、前記駆動トルクの単位時間あたりの上昇率を決定するためのゲイン（利得）を、前記測定された速度と前記設定された目標速度との偏差に基づいて設定し、該設定されたゲインを用いて前記上昇率を決定するゲイン設定手段（ECU、トルクセンサ、エンジン）と、前記設定されたゲインの大きさを変更するゲイン制御手段（ECU、トルクセンサ、エンジン）と、前記測定された速度に基づいて、前記車両が停止状態にあるか否かを判定する判定手段（ECU）とを備え、前記車両が停止状態にあると判定された場合に、前記ゲイン制御手段は、判定前における前記設定されたゲインに、１より大きい係数Ｋ１を乗じて、前記ゲインの大きさを変更すると共に、前記ゲイン設定手段は、前記変更されたゲインを用いて前記上昇率を決定する。

本発明に係る車両の制御装置によれば、目標速度設定手段によって、車両の目標速度が低速度に設定され、例えば車速センサ等の測定手段によって、車両の速度が測定される。と同時に又は相前後して、例えばECU（Engine Control Unit）や、トルクセンサ等によって構成されるゲイン設定手段によって、測定された速度に基づいて、車両に付与される駆動トルクのゲイン（利得）が設定される。即ち、例えば、ゲインＴｒｑＧＡＩＮが、該偏差に基づく関数ｆ（Ｖ０−Ｖ）として、ＴｒｑＧＡＩＮ＝関数ｆ（Ｖ０−Ｖ）のように設定される。例えば、と同時に又は相前後して、例えばECU等によって構成される判定手段によって、少なくとも前記測定された速度（例えば、車速センサにより測定された速度、或いは該速度に加えて回転数センサ等により測定されたエンジン回転数等）に基づいて、車両が段差に接触して停止している停止状態にあるか否かが判定される。と同時に又は相前後して、例えばECU、トルクセンサ等によって構成されるゲイン制御手段によって、車両が前記停止状態にあると判定された場合に、判定前に設定されたゲインは、これに、１より大きい係数Ｋ１を乗ずることで得られる停止状態用のゲインに変更される。即ち、例えば、ゲインＴｒｑＧＡＩＮが、関数ｆ（Ｖｏ−Ｖ）から、Ｋ１×関数ｆ（Ｖｏ−Ｖ）になるように変更される。

仮に、例えば停止状態で、駆動トルクのゲインを変更しない場合、段差を乗り越えるために要求される駆動トルクに到達するために、時間が長くかかってしまう。

より詳細には、車両が、例えばオフロ−ド走行等の低速度で走行している際、車両が段差に接触して停止している停止状態においては、当該停止状態から、段差を乗り越えて前進するために、より大きな駆動トルクを瞬時に必要とするにも関わらず、駆動トルクを上昇させるためのゲインは、目標速度が低いので、偏差も小さくなり、低いレベルに設定されてしまう。よって、車両が駆動トルクを、段差を乗り越えて前進するために要求される駆動トルクに到達させるまでに長い時間がかかってしまい、ドライバは違和感を覚えたり、故障と勘違いしてしまうという技術的な問題点を有する。

これに対して、本発明に係る車両の制御装置によれば、判定手段によって、例えば、車両が段差に接触して停止している停止状態と判定された場合、ゲイン制御手段によって、停止状態前に設定されたゲインは、これに係数Ｋ１を乗ずることで得られる停止状態用のゲインに変更される。この結果、本発明に係る車両の制御装置によれば、駆動トルクを、例えば段差を乗り越えて前進するために要求される駆動トルクに到達させるまでの時間を、より短時間にさせることが可能である。以上の結果、車両が段差を乗り越えるためにかかる時間を、より短時間にさせ、ドライバは、スムーズで快適な走行を体感することが可能である。

本発明に係る車両の制御装置の一態様では、前記ゲイン制御手段は、前記ゲインが変更された後、前記車両が前記停止状態にないと判定された場合に、前記変更されたゲインを、より小さいゲインに変更する。
この態様によれば、停止状態前に設定されたゲインに係数Ｋ１を乗ずることで得られる停止状態用のゲインは、車両が段差を乗り上げることにより、停止状態でなくなると、より小さくなるように設定変更され、これにより駆動トルクも小さくなる。
本発明に係る車両の制御装置の他の態様では、前記ゲイン設定手段は、前記測定された速度と、前記目標速度との偏差を入力値とするフィードバック制御（自動制御）により前記ゲイン（利得）を設定する。

この態様によれば、ゲイン設定手段は、フィードバック制御により、より高精度にゲインを設定することが可能である。

本発明に係る車両の制御装置の他の態様では、前記車両のエンジン回転数を測定する回転数測定手段を更に備え、前記判定手段は、前記測定された速度及び前記測定されたエンジン回転数に基づいて、前記停止状態にあるか否かに加えて、前記車両が後退している後退状態にあるか否かを更に判定し、前記ゲイン制御手段は、前記車両が前記後退状態にあると判定された場合に、判定前における前記設定されたゲインを、前記停止状態にあると判定される場合より更に大きいゲインに変更する。

この態様によれば、判定手段によって、後退状態と判定された場合、ゲイン制御手段によって、ゲインは、前記停止状態用のゲインより更に大きいゲインに変更される。この結果、本発明に係る車両の制御装置によれば、駆動トルクを、例えば段差を乗り越えて前進するために要求される駆動トルクに到達させるまでの時間を、より短時間にさせることが可能である。

本発明に係る車両の制御装置の他の態様では、前記判定手段は、前記停止状態にあるか否かに加えて、前記車両のドライバによる加速動作が行われているか否かを更に判定し、前記ゲイン制御手段は、前記車両が前記停止状態にあると判定された場合であって前記加速動作が行われていると判定された場合に、判定前における前記設定されたゲインを、前記停止状態にあると判定される場合より更に大きいゲインに変更する。

この態様によれば、判定手段によって、ドライバによってアクセルを踏む等の加速動作が行われていると判定された場合、ゲイン制御手段によって、ゲインは、前記停止状態用のゲインより更に大きいゲインに変更される。この結果、本発明に係る車両の制御装置によれば、駆動トルクを、段差を乗り越えて前進するために要求される駆動トルクに到達させるまでの時間を、より短時間にさせることが可能である。

本発明に係る車両の制御装置の他の態様では、前記車両のエンジン回転数を測定する回転数測定手段を更に備え、前記判定手段は、前記停止状態にあるか否かに加えて、前記測定されたエンジン回転数が所定回転数より低回転である低回転状態にあるか否かを更に判定し、前記ゲイン制御手段は、前記車両が前記停止状態にあると判定された場合であって前記低回転状態にあると判定された場合に、判定前における前記設定されたゲインを、前記停止状態にあると判定される場合より更に大きいゲインに変更する。

この態様によれば、停止状態にあると判定された場合であって低回転状態にあると判定された場合に、ゲイン制御手段によって、ゲインは、前記停止状態用のゲインより更に大きいゲインに変更される。この結果、駆動トルクを、低回転状態から遷移して前進するために要求される駆動トルクに到達させるまでの時間を、より短時間にさせることが可能である。

本発明に係る車両の制御装置の他の態様では、前記車両は、複数の車輪を備え、前記判定手段は、前記速度が略ゼロに等しい場合、又は、前記複数の車輪のうち少なくとも一つの車輪が逆回転している場合において、前記停止状態であると判定する。

この態様によれば、判定手段は、より適切且つ迅速に停止状態を判定することが可能である。

本発明に係る車両の制御装置の他の態様では、前記ゲイン制御手段は、前記車両のエンジン回転数に基づいて、前記ゲインを増加する。

この態様によれば、ゲイン制御手段は、例えば車両のエンジン回転数とゲインとの相関関係を示した関数やマップ情報等に基づいて、より高精度に、ゲインを増加することが可能である。

本実施形態に係る、車両１００の概略構成を示す模式図である。 本発明に係る車両１００が段差３０を乗り越える際の様子を図式的に示した模式図である。 一般的な車両において、当該車両が段差３０を乗り越えるために必要な駆動トルクに上昇させる駆動トルクの制御方法の基本概念を説明するためのタイミングチャートである。 本実施形態に係る車両において、当該車両が段差３０を乗り越えるために必要な駆動トルクにより迅速に上昇させる駆動トルクの制御方法の基本概念を説明するためのタイミングチャートである。 本実施形態に係る、駆動トルクの制御処理の一具体例を示したフローチャートである。 他の実施形態に係る車両において、当該車両が段差３０を乗り越えるために必要な駆動トルクにより迅速に上昇させる駆動トルクの制御方法の基本概念を説明するためのタイミングチャートである。 他の実施形態（その１）に係る、駆動トルクの制御処理の一具体例を示したフローチャートである。 他の実施形態（その２）に係る、駆動トルクの制御処理の一具体例を示したフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。

（１）車両の基本構成
最初に、本発明の実施形態に係る車両の制御装置が適用された車両の概略構成について、図１を参照して説明する。ここに、図１は、本実施形態に係る、車両１００の概略構成を示す模式図である。尚、図１は、上方から車両１００を観察した図であり、左が車両１００の前で、右が車両１００の後ろを示している。また、図中の破線矢印は、信号の入出力を示している。

車両１００は、主に、エンジン（内燃機関）１と、前輪２ｆと、後輪２ｒと、スロットルバルブ４と、トルクセンサ５（即ち、本発明に係るゲイン設定手段、又はゲイン制御手段の一具体例）と、車速センサ６（即ち、本発明に係る測定手段の一具体例）と、加速度センサ（Ｇセンサ）７と、エンジン回転数を測定する回転数センサ８（即ち、本発明に係る回転数測定手段の一具体例）と、ＥＣＵ（Engine Control Unit）１０（即ち、本発明に係るゲイン設定手段、又はゲイン制御手段の他の具体例）と、を備えて構成されている。尚、本実施形態に係る車両は、例えばＡＢＳ（Antilock Braking System）やＶＳＣ（Vehicle Stability Control）装置等の、車両の走行を安定化させる各種の装置と協調的に動作するブレーキ装置や、ブレーキシステムを更に備えて構成されていてもよい。

エンジン１は、燃焼室内の混合気を爆発させて、動力を発生する内燃機関である。エンジン１によって発生した動力は、図示しないトルクコンバータやトランスミッションやドライブシャフトなどを介して、前輪２ｆ及び後輪２ｒの少なくともいずれかに伝達される。

また、エンジン１には、吸気通路３を介して空気が供給される。この吸気通路３中に設けられたスロットルバルブ４は、エンジン１に供給する空気の量を調整するバルブである。なお、スロットルバルブ４は、ＥＣＵ１０によって制御される。

トルクセンサ５は、エンジン１が出力する駆動トルクを検出し、車速センサ６は、車両１００の速度（車速）を検出する。また、加速度センサ７は、車両１００の加速度を検出すると、と共に、現在の走行路の坂路勾配（坂路の傾斜）を検出する。これらの検出した値は、検出信号としてＥＣＵ１０に出力される。

ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器及び入出力インタフェイスなどを有している。ＥＣＵ１０は、前述した各種センサから供給される検出信号に基づいて判定処理や制御処理を行う。本実施形態では、ＥＣＵ１０は、検出信号に基づいて車両１００の、後述される停止状態や退行状態を含む走行状態の判定処理を行うと共に、この判定処理の結果に基づいて車両１００に付与される駆動トルクのゲインを制御する制御処理を行う。このように、ＥＣＵ１０は、走行状態判定手段としても機能するようにしてもよい。

（２）段差を乗り越えるための駆動トルクの制御方法
次に、図２から図４を参照して、本実施形態に係る、段差を乗り越えるための駆動トルクの制御方法について説明する。

（２−１）段差による停止状態と駆動トルクとの関係
先ず、図２を参照して、段差による停止状態と駆動トルクとの関係について説明する。ここに、図２は、本発明に係る車両１００が段差３０を乗り越える際の様子を図式的に示した模式図である。尚、図２においては、車両１００は、左から右に進行しているものとする。また、段差３０は、一般道路上に設けられているものには限定されず、所謂、オフロードなどに複数、連続して存在する石などの障害物も含む。

図２（ａ）に示されるように、本発明に係る車両１００が段差３０に接触した際に、一旦、車速は概ね「０」となる。この後、車両１００は、段差３０を乗り越えるために、駆動トルクを上昇させる。そして、図２（ｂ）に示されるように、駆動トルクの上昇の結果、車両１００が段差３０を乗り越えるために必要な駆動トルクに到達した時点で、車速が概ね「０」から上昇すると共に、車両１００が段差３０を乗り越え始める。

以下では、本実施形態に係る車両１００において、当該車両が段差３０を乗り越えるために必要な駆動トルクに、より迅速且つ的確に上昇させる駆動トルクの制御方法について説明する。

（２−２）一般的な駆動トルクの制御方法の基本概念
先ず、図３を参照して、一般的な車両において、駆動トルクを、当該車両が段差３０を乗り越えるために必要な駆動トルクに上昇させる、駆動トルクの制御方法の基本概念について説明する。ここに、図３は、一般的な車両において、当該車両が段差３０を乗り越えるために必要な駆動トルクに上昇させる駆動トルクの制御方法の基本概念を説明するためのタイミングチャートである。

尚、時刻「ｔ１」は、車両が停止した時刻を示す。時刻「ｔ２」は、車両が前進開始した時刻を示す。時刻「Ｔｘ」は、比較例に係る、要求される駆動トルクに到達した時刻を示す。また、図３中の上から一段目のグラフにおける、横軸は時間を示し、縦軸は車速を示す。図３中の上から二段目のグラフにおける、横軸は時間を示し、縦軸はエンジンの回転数を示す。図３中の上から三段目のグラフにおける、横軸は時間を示し、縦軸は駆動トルクのフィードバッグに基づいたゲイン（利得）を示す。図３中の上から四段目のグラフにおける、横軸は時間を示し、縦軸は駆動トルクを示す。また、本実施形態においては、時間の基準「０」は、車速が減少し始めた時間とする。

先ず、図３中の一段目に示されるように、車両１００が段差３０に接触することによって、概ね一定速度に維持されている車速が、矢印ＡＲｘ１で示されるように減少して、時刻「０」から時刻「ｔ１」の間で、概ね「０」となる。この停止状態は、前述した図２（ａ）によって示される状態に対応される。そして、車両１００が段差３０を乗り越えるまでは、図３中の一段目に示されるように、時刻「ｔ１」から、車速が概ね「０」である状態が続く。この場合、車両１００は、このような段差３０を乗り越えるために、矢印ＡＲｘ２で示されるように、測定された速度と、車両の目標速度との偏差を入力値とするフィードバック制御（自動制御）に基づいて、ゲイン（利得）を上昇させ、ゲインの値を概ね一定のレベルに設定する。そして、車両１００は、設定されたゲインに基づいて決定される駆動トルクを、時刻「ｔ１」から時刻「ｔ２」の間、矢印ＡＲｘ３に示されるように上昇させる。この後、上昇した駆動トルクは、時刻「Ｔｘ」において、段差３０を乗り越えるために要求される駆動トルクに到達することができる。加えて、図３中の二段目の矢印ＡＲｘ４に示されるように、エンジンの回転数も上昇する。そして、時刻「ｔ２」において車両が段差に乗り越え始めると、矢印ＡＲｘ５に示されるように、車速が概ね「０」から上昇する。車両が段差を乗り越え始めた状態は、前述した図２（ｂ）によって示される状態に対応される。と同時に又は相前後して、図３中の三段目に示されるように、ゲインは下降すると共に、図３中の四段目に示されるように、駆動トルクも下降する。加えて、図３中の二段目に示されるように、エンジンの回転数は上昇する。

このように、一般的な駆動トルクの制御方法においては、駆動トルクの単位時間当たりの上昇率を決定するためのゲインは、通常の走行の際に、即ち、上述した停止状態等の特別な走行状態を想定していない走行の際に、最適になるように、例えば、車両の測定された速度と、目標速度との偏差を入力値とするフィードバック制御（自動制御）に基づいて設定される。しかしながら、車両が、例えばオフロ−ド走行等の低速度で走行している際、車両が段差に接触して停止している停止状態においては、当該停止状態から、段差を乗り越えて前進するために、より大きな駆動トルクを瞬時に必要とするにも関わらず、駆動トルクを上昇させるためのゲインは、目標速度が低いので、偏差も小さくなり、低いレベルに設定されてしまう。よって、車両が駆動トルクを、段差を乗り越えて前進するために要求される駆動トルクに到達させるまでに長い時間がかかってしまい、ドライバは違和感を覚えたり、故障と勘違いしてしまう。

（２−３）本実施形態に係る、駆動トルクの制御方法の基本概念
次に、図４に加えて前述した図３を適宜参照して、本実施形態に係る車両において、駆動トルクを当該車両が段差３０を乗り越えるために必要な駆動トルクにより迅速に上昇させる、駆動トルクの制御方法の基本概念について説明する。ここに、図４は、本実施形態に係る車両において、当該車両が段差３０を乗り越えるために必要な駆動トルクにより迅速に上昇させる駆動トルクの制御方法の基本概念を説明するためのタイミングチャートである。尚、時刻「ｔ１」は、車両が停止した時刻を示す。時刻「ｔ２」は、車両が前進開始した時刻を示す。時刻「Ｔａ」は、本実施形態に係る、要求される駆動トルクに到達した時刻を示す。また、図４中の複数のグラフにおける、横軸、及び縦軸は、前述した図３における横軸、及び縦軸と概ね同様であるので、説明を適宜省略する。

先ず、図４中の一段目に示されるように、車両１００が段差３０に接触することによって、概ね一定速度に維持されている車速が、矢印ＡＲ１で示されるように減少して、時刻「０」から時刻「ｔ１」の間で、概ね「０」となる。この停止状態は、前述した図２（ａ）によって示される状態に対応される。そして、車両１００が段差３０を乗り越えるまでは、図４中の一段目に示されるように、時刻「ｔ１」から、車速が概ね「０」である状態が続く。具体的には、車両に、ある程度の駆動トルクが付与されているにも関わらず、車速が概ね「０」に維持されることは、車両１００が段差に接触して停止している停止状態にあると判定することが可能である。この場合、車両１００は、このような段差３０を乗り越えるために、矢印ＡＲ２で示されるように、測定された速度と、車両の目標速度との偏差を入力値とするフィードバック制御に基づいて、ゲイン（利得）を上昇させる。

特に、本実施形態に係る駆動トルクの制御方法においては、車両が停止状態であることに基づいて、ゲインの値を、前述したフィードバック制御に基づいて設定される通常のゲインに、所定の係数を乗算した、より高いレベルのゲインに設定する。尚、所定の係数は、後述される係数「Ｋ１」（但し「Ｋ１」は、「１」より大きい値）であるようにしてもよい。そして、車両１００は、設定されたゲインに基づいて決定される駆動トルクを、時刻「ｔ１」から時刻「ｔ２」の間、矢印ＡＲ３に示されるように上昇させる。この後、上昇した駆動トルクは、時刻「Ｔａ」において、段差３０を乗り越えるために要求される駆動トルクに到達することができる。加えて、図４中の二段目の矢印ＡＲ４に示されるように、エンジンの回転数も上昇する。そして、時刻「ｔ２」において車両が段差に乗り越え始めると、矢印ＡＲ５に示されるように、車速が概ね「０」から上昇する。車両が段差を乗り越え始めた状態は、前述した図２（ｂ）によって示される状態に対応される。と同時に又は相前後して、図４中の三段目に示されるように、ゲインは下降すると共に、図４中の四段目に示されるように、駆動トルクも下降する。加えて、図４中の二段目に示されるように、エンジンの回転数は上昇する。

このように、本実施形態に係る駆動トルクの制御方法によれば、車両は、例えば停止状態等の走行状態に基づいて、駆動トルクのゲインを高いレベルへと変化させる。

仮に、前述した図３に示されるように、例えばオフロ−ド走行等の低速度で走行している際、車両が、通常のフィードバック制御に基づいて、駆動トルクのゲインを低いレベルのまま維持させた場合、段差を乗り越えるために要求される駆動トルクに到達するために、時間が長くかかってしまう。詳細には、車両が、例えばオフロ−ド走行等の低速度で走行している際、車両が段差に接触して停止している停止状態においては、当該停止状態から、段差を乗り越えて前進するために、より大きな駆動トルクを瞬時に必要とするにも関わらず、駆動トルクを上昇させるためのゲインは、目標速度が低いので、偏差も小さくなり、低いレベルに設定されてしまう。よって、車両が駆動トルクを、段差を乗り越えて前進するために要求される駆動トルクに到達させるまでに長い時間（図３の四段目の時刻「Ｔｘ」を参照）がかかってしまい、ドライバは違和感を覚えたり、故障と勘違いしてしまうという技術的な問題点を有する。

これに対して、本実施形態に係る駆動トルクの制御方法によれば、車両は、例えば停止状態等の走行状態に基づいて、駆動トルクのゲインを通常のレベルより高いレベルへと変化させる。詳細には、ＥＣＵの制御下で、車両は、例えば、車両が段差に接触して停止している停止状態と判定された場合、ゲインを高いレベルに設定させる。この結果、ＥＣＵの制御下で、駆動トルクを、例えば段差を乗り越えて前進するために要求される駆動トルクに到達させるまでの時間を、より短時間にさせることが可能である。以上の結果、車両が段差を乗り越えるためにかかる時間を、より短時間（図４の四段目の時刻「Ｔａ」を参照）にさせ、ドライバは、スムーズで快適な走行を体感することが可能である。

（２−４）本実施形態に係る、駆動トルクの制御処理
次に、図５を参照して、本実施形態に係る、駆動トルクの制御処理の一具体例について説明する。ここに、図５は、本実施形態に係る、駆動トルクの制御処理の一具体例を示したフローチャートである。尚、係数「Ｋ１」は、停止状態を想定して設定されたゲインを大きくさせるための係数である。この係数「Ｋ１」は、段差の高さによって規定されたマップ情報、変速機におけるギヤ比、車両重量、及び車輪（前輪２ｆ及び後輪２ｒ）のタイヤ径に基づいて、理論的、実験的、経験的、シミュレーション等に基づいて、決定されるようにしてもよい。また、変数「TrqGain」は、車両に付与される駆動トルクのゲイン（利得）を示した変数である。変数「Trq（n）」は、「ｎ」番目の所定の時間間隔において、車両に付与される駆動トルクを示した変数である。変数「Trq（n-1）」は、「ｎ-1」番目の所定の時間間隔において、車両に付与される駆動トルクを示した変数である。定数「Δt」は、微小な一定時間間隔である。また、この定数「Δt」は、本ルーチンが実行される所定の周期に基づいて決定されるようにしてもよい。

加えて、この制御処理は、ＥＣＵ１０によって、所定の周期で繰り返し実行される。具体的には、ＥＣＵ１０の制御下で、車速センサ６が検出する車速、及びトルクセンサ５が検出するエンジン１の駆動トルクや、駆動トルクのゲインに基づいて制御処理が行われる。また、制御処理における駆動トルクは、車両１００に最終的に付与される駆動トルクであり、エンジン１が出力する駆動トルク（トルクセンサ５によって検出されるトルク）に基づいて決定されるようにしてもよい。また、本実施形態に係る、駆動トルクの制御処理は、前輪２ｆだけでなく、後輪２ｒが段差３０を乗り上げた際にも同様に実行されるようにしてもよい。

図５に示されるように、ＥＣＵ１０の制御下で、先ず、通常のゲインが設定される（ステップＳ１０１）。より詳細には、測定された速度と、車両の目標速度との偏差を入力値とするフィードバック制御（自動制御）に基づいてのみ、ゲイン（利得）が設定される。

次に、ＥＣＵ１０の制御下で、車両が段差に接触して停止している停止状態であるか否かが判定される（ステップＳ１０２）。特に、この停止状態であるか否かの判定に加えて、例えばドライバーがアクセルを踏み込んだ車両が加速している走行状態である加速状態であるか否かの判定を行うようにしてもよい。ここで、車両が停止状態であると判定された場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）。変数「TrqGain」に、係数「Ｋ１」が乗算され、当該変数「TrqGain」に代入される（ステップＳ１０３）。具体的には、ＥＣＵ１０は、スロットルバルブ４を開く（スロットルバルブ４の開度を開側に設定する）制御を行うことによって、エンジン１に供給する空気の量を多量にさせて、エンジン１が出力する駆動トルクを高めることが可能である。他方、車両が停止状態ではないと判定された場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、前述したステップＳ１０３の処理は実行されない。

次に、変数「TrqGain」に、一定時間間隔「Δt」が乗算され、当該乗算された値が、「ｎ-1」番目の所定の時間間隔において、車両に付与される駆動トルクを示した変数「Trq（n-1）」に加算され、当該加算された値が、「ｎ」番目の所定の時間間隔において、車両に付与される駆動トルクを示した変数「Trq（n）」に代入される（ステップＳ１０４）。

このように、本実施形態に係る、駆動トルクの制御処理においては、車両が停止状態である場合、ゲインの値を、フィードバック制御に基づいて設定される通常のゲインに、係数「Ｋ１」（但し「Ｋ１」は、「１」より大きい値）を乗算した、より高いレベルのゲインに設定する。この結果、ＥＣＵの制御下で、駆動トルクを、例えば段差を乗り越えて前進するために要求される駆動トルクに到達させるまでの時間を、より短時間にさせることが可能である。以上の結果、車両が段差を乗り越えるためにかかる時間を、より短時間（前述した図４の四段目の時刻「Ｔａ」を参照）にさせることが可能である。

（３）他の実施形態 − その１ −
次に、図６及び図７を参照して、他の実施形態（その１）に係る、駆動トルクの制御方法等について説明する。

（３−１）他の実施形態に係る、駆動トルクの制御方法の基本概念
次に、図６を参照して、他の実施形態（その１）に係る車両において、駆動トルクを当該車両が段差３０を乗り越えるために必要な駆動トルクにより迅速に上昇させる、駆動トルクの制御方法の基本概念について説明する。ここに、図６は、他の実施形態に係る車両において、当該車両が段差３０を乗り越えるために必要な駆動トルクにより迅速に上昇させる駆動トルクの制御方法の基本概念を説明するためのタイミングチャートである。

尚、図６中の時刻「ｔ３」は、エンジン回転数が、所定回転数より高くなった時刻を示す。ここに、本実施形態に係る所定回転数とは、エンジン回転数や段差の高さによって規定されたマップ情報、変速機におけるギヤ比、車両重量、及び車輪（前輪２ｆ及び後輪２ｒ）のタイヤ径に基づいて、理論的、実験的、経験的、シミュレーション等に基づいて、決定される値である。また、時刻「Ｔｂ」は、他の実施形態に係る、要求される駆動トルクに到達した時刻を示す。また、他の実施形態に係る、車両の基本構成は、前述した最初の実施形態と概ね同様なので、説明を省略する。また、図６中で、前述した図４における時刻と概ね同様の時刻には、同様の符号を付し、それらの説明は適宜省略する。また、図６中の複数のグラフにおける、横軸、及び縦軸は、前述した図４における横軸、及び縦軸と概ね同様であるので、説明を適宜省略する。

特に、他の実施形態においては、前述した停止状態等の走行状態に加えて、エンジン回転数の高低の度合いに基づいて、ゲインをより高いレベルに高精度に設定するようにしてもよい。具体的には、例えば、車両が停止状態である時刻「ｔ１」から時刻「ｔ２」までの時間間隔を、エンジン回転数が、所定回転数より低いか否かで２つの時間間隔に区別し、２つの時間間隔で異なったレベルのゲインを設定するようにしてもよい。より具体的には、エンジン回転数が、所定回転数より低い、時刻「ｔ１」から時刻「ｔ３」の時間間隔においては、ゲインの値を、前述したフィードバック制御に基づいて設定される通常のゲインに、前述した係数「Ｋ１」を乗算し、更に係数「Ｋ２」を乗算した、より高いレベルのゲインに設定するようにしてもよい。尚、係数「Ｋ２」（但し「Ｋ２」は、「１」より大きい値）は、低回転状態を想定して設定されたゲインを大きくさせるための係数である。この係数「Ｋ２」は、エンジン回転数や段差の高さによって規定されたマップ情報、変速機におけるギヤ比、車両重量、及び車輪（前輪２ｆ及び後輪２ｒ）のタイヤ径に基づいて、理論的、実験的、経験的、シミュレーション等に基づいて、決定されるようにしてもよい。他方、エンジン回転数が、所定回転数より高い、時刻「ｔ３」から時刻「ｔ２」の時間間隔においては、ゲインの値を、前述したフィードバック制御に基づいて設定される通常のゲインに、前述した係数「Ｋ１」を乗算した、他のレベルのゲインに設定するようにしてもよい。

以上の結果、他の実施形態に係る駆動トルクの制御方法によれば、ＥＣＵの制御下で、例えば停止状態等の走行状態に加えて、エンジン回転数の高低の度合いに基づいて、駆動トルクのゲインをより高いレベル（即ち、通常のゲインに「Ｋ１」に加えて「Ｋ２」を乗算したレベル）に高精度に設定する。この結果、ＥＣＵの制御下で、駆動トルクを、例えば段差を乗り越えて前進するために要求される駆動トルクに到達させるまでの時間を、より短時間にさせることが可能である。以上の結果、車両が段差を乗り越えるためにかかる時間を、より短時間（図６の四段目の時刻「Ｔｂ」を参照）にさせることが可能である。

（３−２）他の実施形態に係る、駆動トルクの制御処理
次に、図７を参照して、他の実施形態（その１）に係る、駆動トルクの制御処理の一具体例について説明する。ここに、図７は、他の実施形態（その１）に係る、駆動トルクの制御処理の一具体例を示したフローチャートである。尚、係数「Ｋ３」は、車両が後退する後退状態を想定して設定されたゲインを大きくさせるための係数である。この係数「Ｋ３」は、変速機におけるギヤ比、車両重量、及び車輪（前輪２ｆ及び後輪２ｒ）のタイヤ径に基づいて、理論的、実験的、経験的、シミュレーション等に基づいて、決定されるようにしてもよい。他の実施形態に係る、制御処理においては、前述した最初の実施形態と概ね同様のステップには、同様のステップ番号を付し、それらの説明は適宜省略する。

図７に示されるように、ＥＣＵ１０の制御下で、前述したステップＳ１０４の後に、ＥＣＵ１０の制御下で、車両のエンジン回転数「Ｎｅ」が所定回転数より低い状態である低回転状態であるか否かが判定される（ステップＳ２０１）。ここで、車両が低回転状態であると判定された場合（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）。変数「TrqGain」に、更に、係数「Ｋ２」が乗算され、当該変数「TrqGain」に代入される（ステップＳ２０２）。他方、車両が低回転状態ではないと判定された場合（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、前述したステップＳ２０２の処理は実行されない。

次に、ＥＣＵ１０の制御下で、車両の車輪の少なくとも一つが逆回転している走行状態である後退状態であるか否かが判定される（ステップＳ２０３）。ここで、車両が後退状態であると判定された場合（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）。変数「TrqGain」に、更に、係数「Ｋ３」が乗算され、当該変数「TrqGain」に代入される（ステップＳ２０４）。他方、車両が後退状態ではないと判定された場合（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、前述したステップＳ２０４の処理は実行されない。

以上の結果、他の実施形態に係る駆動トルクの制御処理によれば、ＥＣＵの制御下で、例えば停止状態や退行状態等の走行状態に加えて、エンジン回転数の高低の度合いに基づいて、駆動トルクのゲインをより高いレベル（即ち、通常のゲインに「Ｋ２」と「Ｋ３」を乗算したレベル）に高精度に設定する。この結果、ＥＣＵの制御下で、駆動トルクを、例えば段差を乗り越えて前進するために要求される駆動トルクに到達させるまでの時間を、より短時間にさせることが可能である。以上の結果、車両が段差を乗り越えるためにかかる時間を、より短時間（前述した図６の四段目の時刻「Ｔｂ」を参照）にさせることが可能である。

（４）他の実施形態 − その２ −
次に、図８を参照して、他の実施形態（その２）に係る、駆動トルクの制御処理について説明する。

（４−１）他の実施形態に係る、駆動トルクの制御処理
次に、図８を参照して、他の実施形態（その２）に係る、駆動トルクの制御処理の一具体例について説明する。ここに、図８は、他の実施形態（その２）に係る、駆動トルクの制御処理の一具体例を示したフローチャートである。尚、他の実施形態（その２）に係る、制御処理においては、前述した他の実施形態（その１）と概ね同様のステップには、同様のステップ番号を付し、それらの説明は適宜省略する。

図８に示されるように、ＥＣＵ１０の制御下で、前述した３つの判断処理を、通常のゲインに乗算される係数の大きい順番に対応して（即ち、係数の値の大きい順番である、「Ｋ３」、「Ｋ１」、及び「Ｋ２」に対応して）、実行するようにしてもよい。

具体的には、最初に、ＥＣＵ１０の制御下で、係数「Ｋ３」に対応される、車両の車輪の少なくとも一つが逆回転している走行状態である後退状態であるか否かが判定されるようにしてもよい（ステップＳ２０３）。次に、係数「Ｋ１」に対応される、車両が段差に接触して停止している停止状態であるか否かが判定されるようにしてもよい（ステップＳ１０２）。続いて、係数「Ｋ２」に対応される、車両のエンジン回転数が所定回転数より低い状態である低回転状態であるか否かが判定されるようにしてもよい（ステップＳ２０１）。

以上の結果、他の実施形態（その２）に係る駆動トルクの制御処理によれば、ＥＣＵの制御下で、例えば退行状態や停止状態等の走行状態のうちゲインを高める必要性の高低の度合いや、エンジン回転数の高低の度合いに基づいて、駆動トルクのゲインをより高いレベルに高精度に設定する。この結果、ＥＣＵの制御下で、駆動トルクを、例えば段差を乗り越えて前進するために要求される駆動トルクに到達させるまでの時間を、より短時間にさせることが可能である。以上の結果、車両が段差を乗り越えるためにかかる時間を、より短時間にさせることが可能である。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１ エンジン
２ｆ 前輪
２ｒ 後輪
３ 吸気通路
４ スロットルバルブ
５ トルクセンサ
６ 車速センサ
７ 加速度センサ
８ 回転数センサ
１０ ＥＣＵ
１００ 車両

Claims (4)

1. 車両が、段差に接触して停止する停止状態になり得るオフロ−ド走行等の低速度で走行している際、前記車両に付与される駆動トルクの大きさを制御するための車両の制御装置であって、
   前記車両の目標速度を前記低速度に設定する目標速度設定手段と、
   前記車両の速度を測定する測定手段と、
   前記駆動トルクの単位時間あたりの上昇率を決定するためのゲインを、前記測定された速度と前記設定された目標速度との偏差に基づいて設定し、該設定されたゲインを用いて前記上昇率を決定するゲイン設定手段と、
   前記設定されたゲインの大きさを変更するゲイン制御手段と、
   前記測定された速度に基づいて、前記車両が停止状態にあるか否かを判定する判定手段と
   を備え、
   前記車両が停止状態にあると判定された場合に、前記ゲイン制御手段は、判定前における前記設定されたゲインに、１より大きい係数Ｋ１を乗じて、前記ゲインの大きさを変更すると共に、前記ゲイン設定手段は、前記変更されたゲインを用いて前記上昇率を決定する
   ことを特徴とする車両の制御装置。
2. 前記ゲイン制御手段は、前記ゲインが変更された後、前記車両が前記停止状態にないと判定された場合に、前記変更されたゲインを、より小さいゲインに変更することを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記車両のエンジン回転数を測定する回転数測定手段を更に備え、
   前記判定手段は、前記測定された速度及び前記測定されたエンジン回転数に基づいて、前記停止状態にあるか否かに加えて、前記車両が後退している後退状態にあるか否かを更に判定し、
   前記ゲイン制御手段は、前記車両が前記後退状態にあると判定された場合に、判定前における前記設定されたゲインを、前記停止状態にあると判定される場合より更に大きいゲインに変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の制御装置。
4. 前記判定手段は、前記停止状態にあるか否かに加えて、前記車両のドライバによる加速動作が行われているか否かを更に判定し、
   前記ゲイン制御手段は、前記車両が前記停止状態にあると判定された場合であって前記加速動作が行われていると判定された場合に、判定前における前記設定されたゲインを、前記停止状態にあると判定される場合より更に大きいゲインに変更することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の車両の制御装置。

Images