CN112319463B - 车辆的驱动控制系统 - Google Patents

Abstract

一种车辆的驱动控制系统，改善驾驶感受，实现更舒适的行驶。是在通过驾驶员的驾驶而行驶的车辆上装载的驱动控制系统。具备基于由输出传感器（S1）检测出的需求驱动力，控制输出驱动力的执行器（2）、（3）、（14）的动作的控制装置（25）。控制装置（25）通过在与需求驱动力对应地设定的需求输出值上附加规定的延迟时间td从而设定目标输出值，以基于执行器（2）、（3）、（14）的响应特性输出目标输出值的形式控制执行器（2）、（3）、（14）。

Description

车辆的驱动控制系统

技术领域

公开的技术涉及车辆的驱动控制系统，其中还尤其涉及改善驾驶感受的技术。

背景技术

在由发动机及马达驱动的混合动力车中，ECU（Electronic Control Unit；电子控制单元）通过驱动马达对加速度进行超前补偿控制，从而改善驾驶者的加速感的技术被专利文献1公开。

具体地，ECU根据加速器操作设定目标车辆加速度，以顺着该目标车辆加速度的加速度波形的形式进行追踪控制。发动机的输出的响应性较低，因而产生追踪的延迟而加速度不足。因此，由响应性较高的驱动马达进行转矩辅助，从而补偿该加速的不足部分，改善驾驶者的加速感。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1：日本特开2010-167982号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

专利文献1的技术的情况，由于以成为目标车辆加速度的形式进行追踪控制，因而即便加速器操作相同，也有时会因外因致使驾驶感受不一致。例如，驱动马达的温度变化时，输出的加速度会产生偏差，使驾驶感受不一致。

作为感觉，时间上平缓的变化即使稍微大点变化也不易察觉，但时间上急促的变化哪怕仅一点点也易于察觉。因此，如上的驾驶感受的不一致恐怕会给驾驶员带来违和感。

公开的技术的主要目的在于提供一种改善驾驶感受并实现更舒适行驶的车辆的控制系统。

解决问题的技术手段：

公开的技术涉及在通过驾驶员的驾驶而行驶的车辆上装载的驱动控制系统。

所述驱动控制系统具备：输出用于所述车辆行驶的驱动力的执行器，检测所述驾驶员的操作所需求的驱动力的输出传感器，和基于所述输出传感器检测出的需求驱动力控制所述执行器的动作的控制装置。所述控制装置在与所述需求驱动力对应地设定的需求输出值上附加规定的延迟时间从而设定目标输出值，以基于所述执行器的响应特性输出所述目标输出值的形式控制所述执行器。

人的识别能力上存在时间性界限（识别界限）。在识别界限的范围内，无法识别如上述的驾驶感受的不一致（不知道有无偏差）。本发明人们着眼于该点，将这样的人的感觉利用于驱动控制系统。

即，该驱动控制系统中，不是将与需求驱动力对应地设定的需求输出值原样作为目标输出值，而是在该需求输出值上附加规定的延迟时间。借助于此，设定从加速器等的操作正时延迟目标输出值。

若将延迟时间设定在识别界限的范围内，则伴随延迟时间的来自操作正时的延迟无法被识别。因此，能等同于没有延迟。又，即使在识别界限的范围外，如果来自操作正时的延迟始终相同，则驾驶员也难以对该延迟感到违和感。因此，此时，只要偏差量不变的相当大，也能维持良好的驾驶感受。

因此，该驱动控制系统中，以基于执行器的响应特性使目标输出值始终一定的形式，利用滞后时间，控制发动机等执行器。其结果是，有效抑制驾驶感受的不一致。因此，能实现更舒适的行驶。

也可以是，所述执行器为多个时，所述控制装置根据基于规定的条件的优先顺位依顺序执行所述控制。

即，作为控制对象的执行器为多个时，设定优先顺位，根据该顺序执行控制。由此，能减轻运算处理的负担，从而使控制简洁化。其结果是，能使控制装置低价且紧凑，从而容易实用化。

所述驱动控制系统还可如下构成。即，所述执行器包括：产生用于所述车辆行驶的驱动力的第一执行器和调节所述第一执行器产生的驱动力的第二执行器。

所述控制装置具有：设定与所述需求驱动力对应的输出值的需求输出设定部，在所述需求输出设定部设定的需求输出值上附加规定的延迟时间从而设定作为控制目标的输出值的目标输出设定部，存储了具有与第一及第二所述执行器各自对应的响应特性的装置模型，并用该些装置模型进行与第一及第二所述执行器各自对应的输入输出运算的模型预测部，和控制第一及第二所述执行器各自动作的实机控制部。所述实机控制部基于所述模型预测部逆运算所得的输入值，使第一及第二所述执行器各自输出与所述目标输出设定部设定的目标输出值对应的驱动力。

此时，也可以是，第一及第二所述执行器各自基于规定的条件，预先设定动作的优先顺位，所述实机控制部根据该优先顺位，依顺序执行所述输入输出运算。

所述驱动控制系统还可以是，所述规定的条件基于所述执行器的制约、所述执行器的响应性、所述执行器的执行精度和所述执行器的执行能力中至少任一个设定。

即，该些是适合作为规定的条件。该些中，基于至少任一个的条件决定优先顺位从而设定合适的优先顺位。

所述驱动控制系统还可以是，所述需求输出值及所述目标输出值各自具有与驱动力的时间变化对应地倾斜的输出波形，所述需求输出值和所述目标输出值的所述输出波形的倾斜大致一致。

即，因目标输出值仅有延迟时间的时滞（time lag），输出的驱动力的变化与需求输出值大致相同。因此，能进行与加速器操作的操作量相应的行驶，从而能获得良好的驾驶感受。

所述驱动控制系统还可以是，所述延迟时间根据使驱动力变化的温度条件及气压条件的至少任一个的变化而变更。

识别界限为短时间，故而以其为基准设定延迟时间恐怕会使控制负担变大，驱动控制变得不稳定。因此，从控制的观点，延迟时间越大越优选，但过大则恐怕会使驾驶员感到违和感。又，延迟时间在短时间内变化时也容易识别驱动差，从而恐怕会使驾驶员感到违和感。

尤其因温度条件或气压条件等，驱动力易变化。因此，根据该些变化变更延迟时间，以此能更进一步改善驾驶感受。

发明效果：

根据适用了公开的技术的车辆的控制系统，能改善驾驶感受，从而实现更舒适的行驶。

附图说明

图1中（a）是以往的加速时的驱动控制的一个示例（比较例）；（b）是公开的驱动控制系统的加速时的驱动控制的一个示例；

图2是用于说明公开的驱动控制系统的概略的概念图；

图3是示出适用了公开的驱动控制系统的汽车的主要结构的图；

图4是示出控制装置及其主要周边装置的框图；

图5是驱动控制的流程图（第一具体例）；

图6是示出与图5的驱动控制对应的执行器等的输出波形的图；

图7是驱动控制的流程图（第二具体例）；

图8是示出与图7的驱动控制对应的执行器等的输出波形的图；

图9是延迟时间变更控制的部分流程图（第三具体例）；

符号说明：

1 汽车（车辆）

2 发动机（执行器）

3 驱动马达（执行器）

5 第一离合器（执行器）

7 第二离合器（执行器）

8 变速器（执行器）

9 差动齿轮（differential gear）（执行器）

14 制动器（执行器）

25 控制装置

25a 需求输出设定部

25b 目标输出设定部

25c 模型（model）预测部

25d 实机控制部

25e 优先顺位设定部

25f 延迟时间变更部

td 延迟时间

S1 加速器传感器（输出传感器）

S2 制动器传感器（输出传感器）。

具体实施方式

以下，基于附图详细说明公开的技术的实施形态。不过，以下的说明本质上不过是示例，不限制本发明、其适用物或其用途。

＜公开的技术的概要＞

汽车（车辆）通过驾驶员操纵手柄的同时操作加速器或制动器而行驶。踩踏加速器则汽车加速，踩踏制动器则汽车减速。汽车根据该些操作量加速或减速，因而若操作量与汽车的加速或减速之间有偏差或响应的延迟等，则会带给驾驶员违和感。

另一方面，若汽车根据驾驶员的该些操作适当加速或减速，则驾驶员因与汽车的一体感而会心情舒爽。因此，驾驶感受的改善成为汽车的驱动控制中重要的课题，进行有各种研究。

汽车的驱动控制中，通常会根据加速器等的操作量，设定在控制中作为目标的加速度等的控制量。而且，根据加速器等的操作正时，以输出与其相应的驱动力的形式，根据该控制量控制发动机等的驱动装置。

相对于此，专利文献1的技术中，由驱动马达补足发动机的输出的延迟，谋求驾驶感受的改善。图1的（a）示出加速时的驱动控制的概略。

图1的（a）中的实线的图表是示出需求输出的驱动力（总力）的时间变化的、转矩的输出波形（相当于需求输出值）。需求输出值还是作为控制目标的输出值（目标输出值），控制为在时间ts转矩的输出开始。

相对于此，仅发动机的输出则如单点划线般出现响应的延迟。因此，该延迟部分如箭头所示，被响应性优异的驱动马达补足，从而实现沿着作为目标的输出波形的驱动控制。

可是，驱动马达的情况下，马达内的温度上升，则因磁力降低使马达输出降低。不限于驱动马达，输出用于汽车行驶的驱动力的装置（亦称执行器）即使以同等条件控制，因外因而可能会在其输出上出现差异。这种情况下，如图1的（a）中虚线所示，输出的转矩产生偏差。

作为人的感觉，即使执行器相对于操作的响应性有偏差，在该偏差始终一定的情况或时间上平缓变化这样的情况下，即使偏差量稍微变大也难以识别。另一方面，短时间内的变化即使偏差量细微也易被察觉。因此，输出的转矩出现不一致，驾驶员恐怕会感到违和感。

又，人对此种偏差的识别能力存在时间性界限（识别界限）。除赛车手等特殊人外，一般人在150ms以下的时间内，此种偏差与其大小无关而均无法被识别（不知道有无偏差）。

因此，本实施形态的驱动控制系统中，通过适用公开的技术，利用该种人的感觉，设法以能改善驾驶感受。图1的（b）示出其加速时的驱动控制的概略。单点划线是需求的驱动力（需求驱动力）的时间变化，设定为在时间ts开始转矩的输出。

驱动控制系统中，不是将与需求驱动力对应地设定的需求输出值原样作为目标输出值，而是在该需求输出值附加规定的延迟时间td。如此一来，设定从加速器等的操作正时延迟的目标输出值。即，并非如以往般，根据加速器等的操作正时进行驱动控制，而是特意延迟规定时间，以在时间ts’开始转矩的输出的形式进行驱动控制。

该延迟时间td优选设定在识别界限的范围内，即150ms以下。如此，随延迟时间td的从操作正时延迟无法被通常的驾驶员识别。因此，能等同于没有延迟。

又，即使延迟时间td在识别界限的范围外，若从操作正时延迟始终相同，则驾驶员难以感受该延迟的违和感。因此，此时只要偏差量不是相当大，则能维持良好的驾驶感受。

驱动控制系统中，通过模型预测控制，以使目标输出值始终一定的形式，利用延迟时间td，控制发动机和驱动马达等执行器。参照图2说明驱动控制系统进行的该驱动控制的概要。

图2是示出驱动控制系统进行的加速时的驱动控制的概要的概念图。汽车中作为执行器而设置有实机A～C。驱动控制系统通过控制该些实机A～C来输出驾驶员需求的驱动力而使汽车行驶。

驱动控制系统内作为软件实装有与实机A～C各自对应的模型A～C。该些模型A～C各自具有与对应的实机A～C相同的响应特性，基于设置于汽车的各种传感器所检测出各种动作信息，在软件上与实机A～C进行相同动作地构成。

即，输入模型的输入值与其实机相同时，模型利用与其实机相同的动作信息执行规定的运算处理，以此输出与其实机大致相同的输出值。若使用模型，也能从输出值算出输入值（逆运算处理）。

因此，该驱动控制系统中，若驾驶员对加速器踩踏操作，则由加速器传感器检测出需求的驱动力（需求驱动力）。基于加速器传感器的检测值，设定与该需求驱动力对应的转矩的输出值（需求输出值）。该驱动控制系统中，该需求输出值上附加预先设定的规定的延迟时间td（例如，100ms）。由此，设定作为控制目标的输出值（目标输出值）。

而后，在规定的条件下，将预测为能输出该目标输出值的个别的转矩的输出值Ya、Yb、Yc输入各模型内。由此，各模型内逆运算个别的输出值（要素输出值）。将如此得到的要素输出值各自输入至对应的实机，以此执行实机的控制。

其结果是，通过总合从各实机输出的各个驱动力，输出目标输出值的驱动力。通过模型预测控制，以逆运算后的输入值控制实机，能始终以一定的目标输出值输出。

＜公开的技术的具体的适用例＞

图3示出公开的技术的具体适用例。图3示出了装载有驱动控制系统的四轮汽车1（车辆）的主要结构。

该汽车1为混合动力车。汽车1的驱动源内装载有发动机2及驱动马达3。驾驶员驾驶汽车1，它们协同驱动四个车轮4F、4F、4R、4R中位于左右对称状的位置上的两轮（驱动轮4R）。由此，汽车1移动（行驶）。即，发动机2及驱动马达3各自构成产生用于汽车1行驶的驱动力的执行器（第一执行器）。

该汽车1的情况下，发动机2配置于车身的前侧，驱动轮4R配置于车身的后侧。即，该汽车1是所谓FR（Front Engine，Rear Drive；前置引擎、后轮驱动）车。此外该汽车1的情况下，作为驱动源，发动机2相比驱动马达3为主体，驱动马达3以辅助发动机2的驱动的形式利用（所谓轻混合动力；mild hybrid）。驱动马达3不仅作为驱动源，还在再生时作为发电机利用。

汽车1上作为调节发动机2及驱动马达3产生的驱动力的执行器（第二执行器）还具备：第一离合器5、第二离合器7、变速器8、差动齿轮9、制动器14等。驱动马达3上附设有转换器6及电池10。第一离合器5、第二离合器7、变速器8、差动齿轮9、制动器14根据来自控制装置25的电气信号而动作，将发动机2及驱动马达3产生的驱动力适当地传递至驱动轮4R。即，第一离合器5、第二离合器7、变速器8、差动齿轮9、制动器14作为根据从控制装置25输出的信号而动作的第二执行器来发挥功能。由第一离合器5、第二离合器7、变速器8、差动齿轮9、制动器14这样的第二执行器调节的驱动力被传递至驱动轮4R。

汽车1上作为控制该些执行器的动作的控制装置25还具备：发动机控制单元（ECU；Engine Control Unit）20、马达控制单元（MCU；Motor Control Unit）21、变速器控制单元（TCU；Transmission Control Unit）22、制动器控制单元（BCU；Brake Control Unit）23、总合控制单元（GCU；General Control Unit）24等。

（执行器）

发动机2例如是将汽油作为燃料进行燃烧的内燃机关。发动机2还是通过重复进气、压缩、膨胀、排气各冲程来产生旋转动力的所谓的四冲程发动机。发动机2具有柴油发动机等的各种种类及形态，但公开的技术中不特别限定发动机2的种类及形态。

该汽车1中，发动机2将输出旋转动力的输出轴以朝向车身的前后方向的状态配置于车宽方向的大致中央部。汽车1上设置有进气系统、排气系统、燃料供给系统等附随于发动机2的各种装置和机构，但省略该些的图示及说明。

驱动马达3通过第一离合器5串联配置于发动机2的后方。驱动马达3是由三相交流电驱动的永久磁石型的同步马达。

以介于驱动马达3和发动机2之间的形式设置第一离合器5。第一离合器5构成为能在连结驱动马达3和发动机2的状态（接合状态）与驱动马达3和发动机2分离的状态（非接合状态）间切换。

以介于驱动马达3和变速器8之间的形式设置第二离合器7。第二离合器7构成为能在连结驱动马达3和变速器8的状态（接合状态）与驱动马达3和变速器8分离的状态（非接合状态）间切换。

驱动马达3通过转换器6与车载的电池10连接。该汽车1的情况下，电池10采用额定电压为50V以下，具体而言48V的直流电池。

因此，由于并非高电压，从而能使电池自身轻量且紧凑。而且，不需要高等级的防触电措施，从而能使绝缘构件等简洁化，能更轻量且紧凑地构成。因此，能抑制汽车1的车辆重量，能抑制燃料消耗和电力消耗。

电力运行时，电池10向转换器6供给直流电力。转换器6将该直流电力变换为被控制的三相交流电，向驱动马达3输出。由此，汽车1通过驱动马达3的驱动力行驶。另一方面，再生时，驱动马达3作为发电机使用。由此，电池10根据需求进行充电。

该汽车1的情况下，变速器8为多段式自动变速器（所谓的AT；AutomaticTransmission）。变速器8的一方的端部有输入轴，另一方的端部有输出轴。该些输入轴和输出轴之间组装有多个行星齿轮车机构、离合器、制动器等变速机构。

通过切换该些变速机构，构成为能切换前进或后退、以及在变速器8的输入和输出之间变更不同的转速。变速器8的输出轴在车身的前后方向延伸并通过与输出轴同轴配置的传动轴11与差动齿轮9连结。

差动齿轮9上连结有在车宽方向延伸且与左右的驱动轮4R、4R连结的一对驱动轴13、13。通过传动轴11输出的旋转动力被差动齿轮9分配后，通过该一对的驱动轴13、13传递至各驱动轮4R。各车轮4F、4F、4R、4R上安装有制动器14以制动其旋转。

（控制装置25）

汽车1上设置有上述的ECU20、MCU21、TCU22、BCU23及GCU24各单元以根据驾驶员的驾驶操作而控制其行驶。该些单元各自由CPU或存储器、接口等硬件和数据库或控制程序等软件构成。

ECU20是主要控制发动机2的动作的单元。MCU21是主要控制驱动马达3的动作的单元。TCU22是主要控制变速器8的动作的单元。BCU23是主要控制制动器14的动作的单元。GCU24是与该些ECU20、MCU21、TCU22、BCU23电气连接，并总合控制它们的上位单元。

ECU20、MCU21、TCU22、BCU23及GCU24的结构根据规格而变化。例如，该些硬件可由一个单元构成，也可由各单元部分组合或分开地构成。方便起见，也将该些单元囊括地称为控制装置25。

图4示出了控制装置25及其主要周边装置。控制装置25上作为其功能性结构而设有：需求输出设定部25a、目标输出设定部25b、模型预测部25c及实机控制部25d。控制装置25上还可设有优先顺位设定部25e和延迟时间变更部25f等。

需求输出设定部25a在因加速踏板15的踩踏等驾驶员的操作而需求驱动力的情况下，设定与该需求驱动力对应的输出值（需求输出值）。目标输出设定部25b通过在该需求输出值上附加规定的延迟时间td从而设定作为控制目标的输出值（目标输出值）。

模型预测部25c内存储有具有与发动机2和驱动马达3等执行器各自对应的响应特性的装置模型。装置模型由通过实验等预先设定的规定的运算式等构成。装置模型内导入与实机相同的输入值，则能与实机同样地基于从各传感器输入的信息，得到与实机相同的输出值。

模型预测部25c中，通过使用该些装置模型而进行与执行器各自对应的输入输出运算。尤其在该驱动控制系统的情况下，通过模型预测部25c进行逆运算，进行模型预测控制。

实机控制部25d实际上控制各执行器的动作。详细而言，实机控制部25d基于模型预测部25c进行逆运算而得的输入值控制各执行器的动作。由此，各执行器协作输出与目标输出值对应的驱动力。另，关于优先顺位设定部25e及延迟时间变更部25f详情另述。

汽车1上附设有各种传感器。如图4所示，该些传感器与控制装置25电气连接，在汽车1驾驶时检测操作信息、行驶环境信息、各执行器的动作信息等各种信息。

具体地，加速器传感器S1（输出传感器）安装于驾驶员操作的加速踏板15上，检测与加速踏板15的操作量对应的加速器开度。制动器传感器S2（输出传感器）安装于驾驶员操作的制动踏板（未图示）上，检测与制动踏板的操作量对应的制动器开度。加速器开度及制动器开度各自相当于汽车1的驱动所需的输出。

摄影机传感器S3输出汽车1周围的画像。陀螺仪传感器S4输出汽车1的姿势等。空气流量传感器（Air Flow Sensor）S5检测导入至发动机2的新气量。进气温度传感器S6检测新气的温度。压力指示传感器S7检测发动机2的燃烧状态。水温传感器S8检测发动机2的冷却水的温度。曲轴角传感器S9检测发动机2的旋转角。

电流传感器S10检测供给至驱动马达3的电流值。马达旋转传感器S11检测驱动马达3的转速、旋转位置。马达温度传感器S12检测驱动马达3的温度。电池容量传感器S13检测电池的充电量。

接合压传感器S14检测变速器8的接合压。AT旋转传感器S15检测变速器8输出的转速。ATF温度传感器（自动变速器油（Automatic Transmission Fluid）温度传感器）S16检测变速器8的油温。制动器压力传感器S17检测各制动器14的压力。制动器温度传感器S18检测各制动器14的温度。

该些传感器S1～S18检测出的信息随时输出至控制装置25。基于加速器传感器S1或制动器传感器S2检测出的需求驱动力及控制所必须的信息，控制装置25控制各执行器的动作。由此，驱动轮4R旋转，汽车1行驶。

例如，汽车1通过发动机2的驱动力行驶时，控制装置25基于各传感器S1～S18的检测值，控制发动机2的驾驶。而且，以使第一离合器5及第二离合器7为接合状态的形式进行控制。此外，汽车1制动时控制各制动器14。

再生导致的制动时，控制装置25以使第一离合器5为非接合状态乃至部分接合状态的形式进行控制，以使第二离合器7为接合状态的形式进行控制。如此，通过驱动马达3发电，以使其电力被电池10回收的形式进行控制。

（驱动控制的第一具体例）

图5示出加速时的驱动控制的一个示例。公开的技术中，不限于加速时，亦能用于减速时，但方便起见，此处以加速时为例进行说明。

图6示出与该驱动控制对应的执行器等的输出波形。该具体例中，作为控制对象的执行器，例示有发动机2、驱动马达3、制动器14。

图6从上依次例示了与需求输出值及目标输出值相关的第一图表、与发动机2相关的第二图表、与驱动马达3相关的第三图表、与制动器14相关的第四图表及与实际输出值相关的第五图表。该些图表示出了表示转矩（驱动力或制动力）的时间变化的输出波形。该些输出波形示出的转矩相当于输出至驱动轮的驱动力（总合驱动力）或各执行器为构成它而输出的驱动力（要素驱动力）等。

第一图表的细实线示出与驾驶员的加速器操作对应的需求输出值的输出波形。第一图表的单点划线示出附加了延迟时间td（t2和t1的时间差）的目标输出值的输出波形。另，该具体例中，延迟时间td设定为100ms等规定值。

第二图表的长虚线示出输入至发动机2的输入值的输入波形。第二图表的短虚线（点线）示出与该输入波形对应地预测输出的发动机2的驱动力的输出波形。第三图表的长虚线示出输入至驱动马达3的输入值的输入波形。第三图表的短虚线示出与该输入波形对应地预测输出的驱动马达3的驱动力的输出波形。

第四图表的长虚线示出输入至制动器14的输入值的输入波形。第四图表的短虚线示出与该输入波形对应地预测输出的制动器14的制动力的输出波形。第五图表的粗实线示出将由发动机2、驱动马达3及制动器14各自预测输出的驱动力及制动力进行合成的输出波形。该些还相当于实际输出的总合驱动力。

汽车1的驾驶中始终从各传感器S1～S18向控制装置25输入检测值。而且，驾驶员踩踏加速踏板15，使汽车1加速地进行操作时，如图5所示，伴随该加速器操作的加速器开度被加速器传感器S1检测出并向控制装置25输出（步骤S1）。

控制装置25（需求输出设定部25a）基于该检测值，设定与需求驱动力对应的需求输出值，如第一图表所示，取得其输出波形（步骤S2）。控制装置25（目标输出设定部25b）通过在该输出波形附加延迟时间td以此设定目标输出值，如第一图表所示，计算其输出波形（步骤S3）。

通过需求输出值和目标输出值，以大致一致的形式计算输出波形的倾斜。即，需求输出值和目标输出值中，仅控制的开始时间延迟，驱动力控制为相同。

控制装置25基于从各传感器S1～S18输入的信息，检测发动机2、驱动马达3、制动器14及它们的关联装置的动作状态（步骤S4）。例如，基于来自曲轴角传感器S9的输入值算出发动机2的转速，或基于来自马达旋转传感器S11的输入值算出驱动马达3的转速。

控制装置25基于预先设定的规定的条件，将目标输出值的输出波形分配至作为执行器各自中控制目标的输出值（按要素的目标输出值）的输出波形（步骤S5）。例如，图6的第二图表、第三图表、第四图表各自中短虚线示出的输出波形相当于其输出波形。

控制装置25（模型预测部25c）使用各执行器的装置模型，从各按要素的目标输出值进行逆运算。如此，控制装置25取得实机中作为目标的输入值（步骤S6）。例如，图6的第二图表、第三图表、第四图表各自中长虚线示出的波形相当于其输入值的输入波形。

控制装置25（实机控制部25d）将如此得到的输入值各自输入至作为实机的各执行器（步骤S7）。其结果是，各执行器中输出的驱动力及制动力被合成，如图6的第五图表所示，沿着目标输出值的总合驱动力被输出。

需求输出值和目标输出值中输出波形大致一致，输出与加速器操作的操作量相应的总合驱动力，所以能获得良好的驾驶感受。延迟时间td在驾驶员的识别界限的范围内，因此驾驶员无法识别。因此，也不会因延迟时间td而使驾驶员感到违和感。

通过利用了延迟时间td的模型预测控制，以使目标输出值始终为一定的形式控制执行器，从而能抑制驾驶感受的不一致。因此，能给驾驶员与汽车1的一体感，驾驶员能舒适地行驶。

另，制动器14产生的制动力在加速时的驱动控制中非必须。驾驶员只进行加速器操作，所以该制动器14的控制与驾驶员的操作独立地进行。例如，驱动马达3的驱动控制中，有时会发生过冲（overshoot）或下冲（undershoot）。制动器14的控制在抑制这样的过冲等是有效的，且能补足驱动马达3的驱动控制。

（驱动控制的第二具体例）

第一具体例中，基于预先设定的规定的条件，构成为分别控制各执行器。相对于此，第二具体例中，构成为根据优先顺位按顺序控制执行器。

具体地，如图4所示，控制装置25上设有进行该种控制的优先顺位设定部25e。执行器各自动作的优先顺位基于规定的条件被预先设定于优先顺位设定部25e内。该规定的条件例如是执行器的制约、执行器的响应性、执行器的执行精度、执行器的执行能力等。

作为执行器的制约的具体例，例如可例举电池10的容量（充电量）降低。有时会因电池10的容量降低，将来自电池10的对驱动马达3的电力供给限制在规定值以下。

驱动马达3、变速器8或制动器14过度温度上升时也会限制驱动，因此会成为该些执行器的制约。基于执行器的制约的优先顺位通常设定为制约越大的执行器越高。如此，即便在一部分的执行器因制约而输出不足这样的情况下，也能通过其他执行器补足输出。

基于执行器的响应性的优先顺位设定为对控制的响应性越优异的执行器越高。例如，驱动马达3一般比发动机2响应性优异，制动器14和变速器8等也因其构造而响应性固定故而可比较。优先使用响应性优异的执行器，从而能在时间上实现更高精度的驱动控制。

基于执行器的执行精度的优先顺位设定为执行精度越高的执行器越高。执行精度相当于输出值相对输入值的不一致的程度。输出值的不一致越小执行精度越高。优先使用执行精度高的执行器，从而能实现更稳定的驱动控制。

基于执行器的执行能力的优先顺位设定为执行能力越低的执行器越高。此处所说的执行能力是执行目标输出值的输出（详细而言是其最大的驱动力）的能力。单独输出目标输出值的情况下，能力上越无富余的执行器执行能力越低。优先使用执行能力低的执行器，从而能由执行能力高的执行器通过富余来补足其输出，实现更稳定的驱动控制。

图7示出第二具体例的驱动控制的一个示例。图8示出与该驱动控制对应的执行器等的输出波形。方便起见，第二具体例的驱动控制与第一具体例同样示出加速时。由于图8与图6相同表示，所以同一内容使用同一符号并省略其说明。

第二具体例中，根据基于执行器的制约（电池10的容量降低）的优先顺位，例示了控制各执行器的驱动控制。步骤S11～步骤S14是与第一具体例相同的内容。

即，驾驶员踩踏加速踏板15，从而如图7所示，将其加速器开度向控制装置25输出（步骤S11）。控制装置25（需求输出设定部25a）设定需求输出值，如图8的第一图表所示，取得其输出波形，控制装置25（目标输出设定部25b）通过在该输出波形上附加延迟时间td以此设定目标输出值并计算其输出波形（步骤S12、S13）。

控制装置25基于从各传感器S1～S18输入的信息，检测发动机2、驱动马达3、制动器14及它们关联装置的动作状态（步骤S14）。该驱动控制中，控制装置25根据从电池容量传感器S13输入的信息，检测出因电池10的容量降低而将向驱动马达3输出的电力限制为规定值以下。通过该限制，驱动马达3如图8的第三图表所示，将输出转矩限制在规定值（T1）以下。

控制装置25（优先顺位设定部25e）基于检测出的执行器等的动作状态，决定各执行器的优先顺位（步骤S15）。由此，控制装置25（优先顺位设定部25e）设定驱动马达3的优先顺位高于发动机2。第二具体例中的优先顺序被定为驱动马达3、发动机2、制动器14的顺序。而且，基于该顺序对各执行器付与编号。优先顺位的计数器中，作为初期值设定为“1”（步骤S16）。

控制装置25（模型预测部25c）利用优先顺位的计数器内设定的编号的执行器的装置模型，从各按要素的目标输出值进行逆运算。如此，控制装置25取得实机中作为目标的输入值（步骤S18）。

第二具体例中，首先，利用驱动马达3的装置模型，如图8的第三图表所示，从短虚线示出的按要素的目标输出值的输出波形，取得长虚线示出的输入值的输入波形。执行器的模型预测控制每次结束时，在优先顺位的计数器内加“1”（步骤S19）。如此，在优先顺位的计数器值达到作为控制对象的执行器的总数N为止，以优先顺位的顺序执行各执行器的模型预测控制（步骤S20）。

即，利用优先顺位为第二位的发动机2的装置模型，从图8的第二图表中短虚线示出的按要素的目标输出值的输出波形取得长虚线示出的输入值的输入波形。第二具体例中，由于驱动马达3的输出被限制，所以不发生过冲。因而，无需制动器14的输出。因此，即使省略制动器14的模型预测控制自身，或执行制动器14的模型预测控制，其输入值也为零。

控制装置25（实机控制部25d）将这样得到的输入值各自输入至作为实机的各执行器（步骤S21）。其结果是，将各执行器输出的驱动力及制动力进行合成，如图8的第五图表所示，沿目标输出值的总合驱动力被输出。

（驱动控制的第三具体例）

上述的第一具体例及第二具体例中，延迟时间td使用了设定在识别界限的范围内的一定值。

在识别界限的范围内预设定延迟时间td，则对驾驶感受无影响。然而，识别界限为短时间，因而在识别界限的范围内设定延迟时间td恐怕会使控制负担变大，驱动控制不稳定。

因此，从控制的观点来看，优选延迟时间td较大，但延迟时间td较大，则由于驱动的延迟的识别，驾驶员恐怕会感到违和感。又，延迟时间td在短时间内变化时，也容易识别驱动差，从而驾驶员恐怕会感到违和感。例如，翻越山顶等较短时间内行驶路上存在较大高低差的情况，即便输入值相同，因气压差也会使发动机2的输出出现差值。

所以，第三具体例中，在因外因使延迟时间td变化的情况下等，根据其变化变更延迟时间td。

具体地，如图4所示，控制装置25设有进行如此控制的延迟时间变更部25f。作为优选变更延迟时间td的外因，只要是使驱动力变化的条件即可，但特别举出气压条件及温度条件。

具体地，气压变化，则即使驱动控制相同，导入至燃烧室的进气量也变化，因而输出会变化。又，外气温变化时，进气导入量也变化，由于燃烧状态变化，因此输出会变化。此外，发动机2或驱动马达3的温度变化时，燃烧状态也变化，因而输出会变化。

图9例示了控制装置25（延迟时间变更部25f）进行的控制（延迟时间变更控制）。延迟时间变更控制能适用于第一具体例或第二具体例。

即，在第一具体例中适用延迟时间变更控制的情况下，图5示出的流程图中，在步骤S2和步骤S3之间，插入图9示出的流程图即可。在第二具体例适用延迟时间变更控制的情况下，图7示出的流程图中，在步骤S12和步骤S13之间，插入图9示出的流程图即可。

如图9所示，延迟时间变更控制中，继步骤S2或步骤S12，控制装置25（延迟时间变更部25f）取得温度信息或气压信息（步骤S31）。例如，利用进气温度传感器S6或水温传感器S8、马达温度传感器S12等的检测值，取得发动机2或驱动马达3的温度信息。又，利用加速器传感器S1或陀螺仪传感器S4的检测值计算高度差，取得气压信息。

这样，控制装置25基于该些温度信息或气压信息，计算出发动机2或驱动马达3内的输出的变化量（相当于延迟时间td的变化量）（步骤S32）。根据其结果，控制装置25判断延迟时间td的变更是否必要（步骤S33）。例如，延迟时间td的变化量过大，从而驾驶员恐怕会识别延迟并感到违和感，在这样的情况下，判断延迟时间td的变更为必要。判定条件预先设定于控制装置25。

其结果是，控制装置25判定为延迟时间td的变更为必要时，变更延迟时间td（步骤S34）。而且，判定为延迟时间td的变更为非必要时，不变更延迟时间td。如此，控制装置25执行运算目标输出值的处理（步骤S3、步骤S13）。

如上，进行延迟时间变更控制则能更进一步改善驾驶感受。

另，根据公开的技术的车辆的控制系统不限于上述实施形态，还包括其他各种结构。

例如，上述实施形态中，以混合动力车为例进行说明，但不限于此。还可适用于仅由发动机驱动的汽车或仅由驱动马达驱动的电气汽车。作为控制对象的执行器的种类和个数也可根据车辆的结构而设定。

Claims (7)

1.一种驱动控制系统，

是在通过驾驶员的驾驶而行驶的车辆上装载的驱动控制系统，具备：

输出用于所述车辆行驶的驱动力的执行器，

检测所述驾驶员的操作所需求的驱动力的输出传感器，和

基于所述输出传感器检测出的需求驱动力控制所述执行器的动作的控制装置，

所述控制装置在与所述需求驱动力对应地设定的需求输出值上附加规定的延迟时间从而设定目标输出值，以基于所述执行器的响应特性输出所述目标输出值的形式控制所述执行器，

所述执行器包括：

产生用于所述车辆行驶的驱动力的第一执行器，和

调节所述第一执行器产生的驱动力的第二执行器，

所述控制装置具有：

设定与所述需求驱动力对应的输出值的需求输出设定部，

在所述需求输出设定部设定的需求输出值上附加规定的延迟时间从而设定作为控制目标的输出值的目标输出设定部，

存储了具有与第一及第二所述执行器各自对应的响应特性的装置模型，并用该些装置模型进行与第一及第二所述执行器各自对应的输入输出运算的模型预测部，和

控制第一及第二所述执行器各自动作的实机控制部，

所述实机控制部基于所述模型预测部逆运算所得的输入值，使第一及第二所述执行器各自输出与所述目标输出设定部设定的目标输出值对应的驱动力。

2.根据权利要求1所述的驱动控制系统，其特征在于，

第一及第二所述执行器各自基于规定的条件，预先设定动作的优先顺位，所述实机控制部根据该优先顺位，依顺序执行所述输入输出运算。

3.根据权利要求2所述的驱动控制系统，其特征在于，

所述规定的条件基于所述执行器的制约、所述执行器的响应性、所述执行器的执行精度和所述执行器的执行能力中至少任一个设定。

4.根据权利要求1所述的驱动控制系统，其特征在于，

所述需求输出值及所述目标输出值各自具有与驱动力的时间变化对应地倾斜的输出波形，

所述需求输出值和所述目标输出值的所述输出波形的倾斜大致一致。

5.根据权利要求2所述的驱动控制系统，其特征在于，

所述需求输出值及所述目标输出值各自具有与驱动力的时间变化对应地倾斜的输出波形，

所述需求输出值和所述目标输出值的所述输出波形的倾斜大致一致。

6.根据权利要求3所述的驱动控制系统，其特征在于，

所述需求输出值及所述目标输出值各自具有与驱动力的时间变化对应地倾斜的输出波形，

所述需求输出值和所述目标输出值的所述输出波形的倾斜大致一致。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的驱动控制系统，其特征在于，

所述延迟时间根据使驱动力变化的温度条件及气压条件的至少任一个的变化而变更。