JP2008076130A - Vehicle motion control device and calculation device for acceleration expectation value - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ドライバの加速に関する期待感を定量的に算出し、その算出結果に従ってドライバが体感する加速感を制御する運動制御装置、及びその運動制御装置に適した加速期待値算出装置に関する。 The present invention relates to a motion control device that quantitatively calculates a driver's expectation regarding acceleration and controls the driver's sense of acceleration according to the calculation result, and an acceleration expectation value calculation device suitable for the motion control device.
車両の加速感に関する制御を行う装置として、シートレールの加速度といったドライバによる加速の認知に相関する物理量を検出し、その検出結果をニューラルネットワーク等を利用したモデルに与えることにより、自動変速装置の望ましい切り替え特性を決定し、得られた切り替え特性に従って自動変速装置の動作を制御する変速装置制御システムが知られている(例えば特許文献1参照)。その他に、本発明と関連する先行技術文献として特許文献2及び3が存在する。
ドライバの加速要求操作とドライバが期待する加速感を定量的に関連付けるモデル等の手段を用意することにより、ドライバの加速要求操作に対応した加速の期待値評点を算出し、その算出された期待値評点に基づいて車両の加速性能等を制御して、ドライバが期待する加速感を実現しようとする試みがなされている。しかしながら、その制御の結果として得られる加速感がドライバの期待に必ずしも沿わないことがある。例えば、加速要求操作と加速の期待値とを関連付ける手段が、標準的なドライバ、車両、あるいは走行環境を想定して構築されている場合には、ドライバの年齢、性別、運転能力といった個性を反映した期待値評点を算出することができず、その結果、ドライバが期待する加速感を実現できないことがある。 By preparing means such as a model that quantitatively associates the driver's acceleration request operation with the acceleration feeling expected by the driver, the expected acceleration score corresponding to the driver's acceleration request operation is calculated, and the calculated expected value Attempts have been made to realize the acceleration feeling expected by the driver by controlling the acceleration performance of the vehicle based on the score. However, the acceleration feeling obtained as a result of the control may not always meet the driver's expectation. For example, if the means for associating the acceleration request operation with the expected acceleration value is built assuming a standard driver, vehicle, or driving environment, it reflects the individuality such as the driver's age, gender, and driving ability. The expected value score cannot be calculated, and as a result, the acceleration feeling expected by the driver may not be realized.
そこで、本発明はドライバの加速に対する期待感を適切に反映して加速感を制御することが可能な車両の運動制御装置、及びドライバの加速に対する期待感を適切に反映した加速期待値を算出することが可能な加速期待値算出装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention calculates a vehicle motion control device that can appropriately control the feeling of acceleration by reflecting the driver's expectation for acceleration, and an acceleration expectation value that appropriately reflects the driver's expectation for acceleration. It is an object of the present invention to provide an acceleration expectation value calculation device that can perform the above-described operation.
本発明の車両の運動制御装置は、車両の加速操作部材に対するドライバの操作に基づいて該ドライバの加速に対する期待感を定量化した期待値評点を算出する期待値評点演算手段と、算出された期待値評点に基づいて前記ドライバが体感する加速感に影響する制御要素を操作する加速感制御手段と、前記加速操作部材の操作履歴に基づいて、前記加速感制御手段の制御にて実現される加速感に対して前記ドライバが前記加速操作部材を追加操作した程度を定量的に評価する評価手段と、前記評価手段の評価結果に基づいて前記期待値評点を補正する補正手段と、を備えることにより、上述した課題を解決する(請求項1)。 The vehicle motion control apparatus according to the present invention includes an expected value score calculation means for calculating an expected value score obtained by quantifying the driver's expectation for acceleration based on the driver's operation on the acceleration operation member of the vehicle, and the calculated expectation Acceleration feeling control means for operating a control element that affects the acceleration feeling experienced by the driver based on a value score, and acceleration realized by control of the acceleration feeling control means based on an operation history of the acceleration operation member An evaluation unit that quantitatively evaluates the degree that the driver additionally operates the acceleration operation member with respect to a feeling; and a correction unit that corrects the expected value score based on an evaluation result of the evaluation unit. The problem described above is solved (claim 1).
加速感制御手段の制御によって実現された加速感がドライバの期待する加速感に対してずれている場合、ドライバはそのずれを解消して自らが期待する加速感を得るために車両の加速操作部材を追加操作することが通例である。車両が定速走行している状態から加速に移るときのようにドライバが車両を加速させるべく加速操作部材を操作した場合と、加速操作部材を操作した結果として得られた加速感を修正すべく加速操作部材を追加操作した場合とでは、加速操作部材の操作目的が異なることから、その目的に応じて加速操作部材の操作内容、あるいは操作特性に差が現れると考えられる。従って、加速操作部材の操作履歴を取得してこれを分析することにより、加速感制御手段の制御によって実現された加速感に対してドライバが加速操作部材を追加操作した程度を定量的に評価することができる。そして、評価結果に応じて、つまり追加操作の程度に応じて期待値評点を補正すれば、加速感制御手段による制御要素の操作にもその補正の影響が反映され、ドライバによる追加操作の必要を減じる方向へと加速感の制御が修正される。これにより、ドライバの加速に対する期待を加速感の制御に対してより適切に反映させることが可能となる。 When the acceleration feeling realized by the control of the acceleration feeling control means deviates from the acceleration feeling expected by the driver, the driver accelerates the vehicle to obtain the acceleration feeling expected by the driver in order to eliminate the deviation. It is customary to perform additional operations. To correct the feeling of acceleration obtained as a result of operating the acceleration operation member when the driver operates the acceleration operation member to accelerate the vehicle, such as when the vehicle moves from a constant speed to acceleration Since the operation purpose of the acceleration operation member is different from that when the acceleration operation member is additionally operated, it is considered that a difference appears in the operation content or operation characteristics of the acceleration operation member depending on the purpose. Therefore, by acquiring and analyzing the operation history of the acceleration operation member, quantitatively evaluate the degree to which the driver additionally operates the acceleration operation member with respect to the acceleration feeling realized by the control of the acceleration feeling control means. be able to. Then, if the expected value score is corrected according to the evaluation result, that is, according to the degree of the additional operation, the effect of the correction is reflected in the operation of the control element by the acceleration feeling control means, and the driver needs to perform the additional operation. The acceleration control is corrected in the direction of decreasing. As a result, the driver's expectation for acceleration can be more appropriately reflected in the acceleration feeling control.
本発明の運動制御装置の一形態として、運動制御装置は、前記ドライバが体感する加速感に影響する車両の状態量に基づいて前記ドライバが体感する加速感を定量化した官能評点を算出する官能評点演算手段をさらに具備し、前記加速感制御手段は、前記期待値評点と前記官能評点との偏差が解消するように前記制御要素を操作し、前記評価手段は前記偏差に基づく制御によって実現された加速感に対する前記追加操作の程度を評価してもよい(請求項2)。 As one form of the motion control device of the present invention, the motion control device calculates a sensory score obtained by quantifying the acceleration feeling experienced by the driver based on a vehicle state quantity that affects the acceleration feeling experienced by the driver. Further comprising a score calculation means, the acceleration feeling control means operates the control element so that a deviation between the expected value score and the sensory score is eliminated, and the evaluation means is realized by control based on the deviation. The degree of the additional operation with respect to the feeling of acceleration may be evaluated (claim 2).
本形態の運動制御装置によれば、官能評点と期待値評点との偏差が解消するように加速感が制御されることにより、期待値評点に見合った官能評点が得られるように加速感が制御されるが、その制御が行われても未だにドライバが加速操作部材を追加操作している場合に、その追加操作の程度に応じて期待値評点が補正される。そして、その補正された期待値評点に見合った官能評点が得られるように加速感が制御されることにより、ドライバの期待をより適切に反映した加速感が実現される。 According to the motion control device of this embodiment, the acceleration feeling is controlled so that the sensory score corresponding to the expected value score is obtained by controlling the acceleration feeling so that the deviation between the sensory score and the expected value score is eliminated. However, even if the control is performed, when the driver is still performing an additional operation of the acceleration operation member, the expected value score is corrected according to the degree of the additional operation. Then, the acceleration feeling is controlled so that the sensory score corresponding to the corrected expected value score is obtained, thereby realizing an acceleration feeling that more appropriately reflects the driver's expectation.
官能評点演算手段を備えた上記の形態においては、前記期待値評点及び前記官能評点のそれぞれについての所定時間内における平均値を算出して両平均値の偏差を求める評点偏差演算手段と、前記平均値の偏差が所定範囲内に保持されているか否かを判定し、前記平均値の偏差が所定範囲内に保持されていると判定されたことを条件として前記評価手段の評価結果に基づく前記期待値評点の補正を許可し、前記偏差が前記所定範囲を超えていると判定されている間は前記期待値評点の新たな補正を禁止する補正制御手段とをさらに備えてもよい(請求項3)。 In the above-described form including the sensory score calculation means, the score deviation calculation means for calculating an average value within a predetermined time for each of the expected value score and the sensory score to obtain a deviation between both average values, and the average It is determined whether or not the deviation of the value is held within a predetermined range, and the expectation based on the evaluation result of the evaluation means is provided on the condition that the deviation of the average value is determined to be held within the predetermined range. A correction control means for permitting correction of the value score and prohibiting new correction of the expected value score while the deviation is determined to exceed the predetermined range may be further provided. ).
期待値評点と官能評点のそれぞれの平均値間の偏差がほぼ解消していれば、見かけ上はドライバの期待感がほぼ満たされるように加速感が制御されていると考えられる。しかしながら、期待値評点がドライバの期待感を正確に反映していないといった理由により、現実にはドライバの期待が満たされていない場合には、偏差がほぼ解消していてもドライバが加速操作部材を追加操作することになる。一方、偏差が解消していない状態では、ドライバによる加速操作部材の操作が加速感のずれを解消するために行われているとは限らず、ドライバの加速に対する期待感が変化した結果として加速操作部材が操作されることもある。そこで、平均値間の偏差が所定の範囲内に保持されていることを条件として、追加操作の程度の評価結果に基づく期待値評点の補正を許可し、偏差が所定範囲を超えている間は期待値評点の新たな補正を禁止することにより、見かけ上はドライバの期待が満たされていても現実にはドライバの期待を満たす加速感が得られていない場合に限って期待値評点を補正し、それにより、ドライバの期待をより適切に反映した加速感を実現することができる。 If the deviation between the average values of the expected value score and the sensory score is almost eliminated, it is considered that the acceleration feeling is controlled so that the driver's expectation is almost satisfied. However, if the driver's expectations are not met due to the fact that the expected value score does not accurately reflect the driver's expectation, the driver does not use the acceleration operation member even if the deviation is almost eliminated. Additional operations will be performed. On the other hand, in the state where the deviation has not been eliminated, the operation of the acceleration operation member by the driver is not necessarily performed to eliminate the deviation in acceleration feeling, and the acceleration operation as a result of the change in the driver's sense of expectation. The member may be manipulated. Therefore, on the condition that the deviation between the average values is kept within a predetermined range, the correction of the expected value score based on the evaluation result of the degree of the additional operation is permitted, and while the deviation exceeds the predetermined range, By prohibiting the new correction of the expected value score, the expected value score is corrected only when the driver's expectation is satisfied but the acceleration feeling that actually satisfies the driver's expectation is not obtained. Thus, it is possible to realize an acceleration feeling that more appropriately reflects the driver's expectation.
本発明の運動制御装置の一形態において、前記評価手段は、前記加速操作部材の操作履歴として、所定の評価区間内における車両のアクセルペダルの開度変化を周波数分析し、前記周波数分析の結果に基づいて前記追加操作の程度を評価してもよい(請求項4)。 In one form of the motion control device of the present invention, the evaluation means performs frequency analysis of a change in the degree of opening of the accelerator pedal of the vehicle within a predetermined evaluation section as an operation history of the acceleration operation member, and uses the result of the frequency analysis Based on this, the degree of the additional operation may be evaluated.
上述したように、加速操作部材としてのアクセルペダルの開度変化を所定の評価区間に亘って取得してこれを周波数分析すれば、アクセルペダルの開度変化の緩急に応じて周波数分布が変化する。その周波数分布からアクセルペダルの操作状況を推定し、ドライバが車両を加速させるべくアクセルペダルを操作したのか、あるいはアクセルペダルを操作した結果として得られた加速感を修正すべくアクセルペダルをさらに追加操作したのかを判別して、追加操作の程度を定量的に評価することができる。 As described above, if a change in the degree of opening of the accelerator pedal as the acceleration operation member is acquired over a predetermined evaluation section and this is subjected to frequency analysis, the frequency distribution changes according to the degree of change in the degree of opening of the accelerator pedal. . Estimate the operating condition of the accelerator pedal from the frequency distribution, and whether the driver operated the accelerator pedal to accelerate the vehicle, or further operate the accelerator pedal to correct the acceleration feeling obtained as a result of operating the accelerator pedal The degree of the additional operation can be quantitatively evaluated.
開度変化を周波数分析を利用する上記の形態において、前記評価手段は、前記開度変化を周波数分析して得られた周波数応答のうち、所定の高周波域の応答結果に基づいて前記追加操作の程度を評価してもよい(請求項5)。加速感を修正すべくアクセルペダルを追加操作した場合、その操作は加速を開始する際のアクセルペダルの操作と比較して周期の短い操作、言い換えれば周波数の高い操作が主体になると考えられる。従って、アクセルペダルの開度変化を周波数分析して得られた周波数応答のうち、高周波域の応答がどの程度現れているかによって追加操作が行われた程度を推定し、その程度を定量的に評価することができる。 In the above-described form using frequency analysis for opening degree change, the evaluation means performs the additional operation based on a response result in a predetermined high frequency region among frequency responses obtained by frequency analysis of the opening degree change. The degree may be evaluated (claim 5). When the accelerator pedal is additionally operated to correct the feeling of acceleration, the operation is considered to be mainly an operation having a shorter period than the operation of the accelerator pedal at the time of starting acceleration, in other words, an operation having a high frequency. Therefore, of the frequency response obtained by frequency analysis of the accelerator pedal opening change, the degree of additional operation is estimated by how much the response in the high frequency range appears, and the degree is quantitatively evaluated. can do.
さらに、高周波域の周波数応答から追加操作の程度を定量的に評価する形態として、前記評価手段は、前記高周波域における周波数応答の平均値を算出することにより前記追加操作の程度を定量的に評価してもよく、この場合、前記補正手段は、前記平均値が大きいほど前記期待値評点の補正量を増加させてもよい(請求項6)。アクセルペダルの開度変化を周波数分析して得られた周波数応答から、所定の高周波域の応答の平均値を算出すれば、開度変化に含まれている高周波成分の大小を定量的に表現して追加操作の程度を取得することができる。そして、平均値が大きいほど追加操作の程度も大きいものと推定することができるから、平均値が大きいほど期待値評点の補正量を増加させることにより、ドライバの期待を加速感の制御に対してより適切に反映させることができる。 Further, as a form for quantitatively evaluating the degree of the additional operation from the frequency response in the high frequency region, the evaluation means quantitatively evaluates the degree of the additional operation by calculating an average value of the frequency response in the high frequency region. In this case, the correction means may increase the correction amount of the expected value score as the average value increases. By calculating the average value of the response in a predetermined high frequency range from the frequency response obtained by frequency analysis of the accelerator pedal opening change, the magnitude of the high frequency component included in the opening change can be expressed quantitatively. To obtain the degree of the additional operation. Since it can be estimated that the greater the average value is, the greater the degree of additional operation is. Therefore, the larger the average value is, the more the expected value score is corrected. It can be reflected more appropriately.
本発明の加速期待値算出装置は、車両の加速操作部材に対するドライバの操作に基づいて該ドライバの加速に対する期待感を定量化した期待値評点を算出する車両の加速期待値算出装置であって、前記期待値評点に基づく加速感の制御によって実現される加速感に対して前記ドライバが前記加速操作部材を追加操作した程度を該加速操作部材の操作履歴に基づいて定量的に評価する評価手段と、前記評価手段の評価結果に基づいて前記期待値評点を補正する補正手段と、を備えることにより、上述した課題を解決する(請求項7)。 An acceleration expectation value calculation apparatus of the present invention is a vehicle acceleration expectation value calculation apparatus that calculates an expectation score obtained by quantifying the driver's expectation for acceleration based on the driver's operation on the acceleration operation member of the vehicle, Evaluation means for quantitatively evaluating the degree to which the driver additionally operates the acceleration operation member with respect to the acceleration feeling realized by controlling the acceleration feeling based on the expected value score, based on an operation history of the acceleration operation member; The above-described problem is solved by providing correction means for correcting the expected value score based on the evaluation result of the evaluation means.
本発明の加速期待値算出装置によれば、期待値評点に基づいて制御された加速感がドライバの期待する加速感に対してずれ、ドライバが自らが期待する加速感を得るために車両の加速操作部材を追加操作した場合に、その追加操作の程度を加速操作部材の操作履歴に基づいて定量的に評価し、その評価結果に応じて期待値評点を補正することができる。そして、補正された期待値評点を利用して加速感を制御すれば、ドライバによる追加操作の必要を減じる方向へと加速感の制御を修正して、ドライバの加速に対する期待を加速感の制御に対してより適切に反映させることが可能となる。 According to the acceleration expected value calculation apparatus of the present invention, the acceleration feeling controlled based on the expected value score deviates from the acceleration feeling expected by the driver, and the acceleration of the vehicle is obtained in order to obtain the acceleration feeling expected by the driver. When the operation member is additionally operated, the degree of the additional operation can be quantitatively evaluated based on the operation history of the acceleration operation member, and the expected value score can be corrected according to the evaluation result. Then, if the sense of acceleration is controlled using the corrected expected value score, the control of the feeling of acceleration is corrected in a direction that reduces the need for additional operations by the driver, and the driver's expectation for acceleration is controlled. It becomes possible to reflect more appropriately.
本発明の加速期待値算出装置は、ドライバが体感する加速感に影響する車両の状態量に基づいて前記ドライバが体感する加速感を定量化した官能評点を算出する官能評点演算手段と、前記期待値評点と前記官能評点との偏差が解消するように前記制御要素を操作する加速感制御装置とを備えた車両の運動制御装置に適用することができる。この場合、前記評価手段は、前記偏差に基づく制御によって実現された加速感に対する前記追加操作の程度を評価してもよい。さらに、加速期待値算出装置は、前記期待値評点及び前記官能評点のそれぞれについての所定時間内における平均値を算出して両平均値の偏差を求める評点偏差演算手段と、前記平均値の偏差が所定範囲内に保持されているか否かを判定し、前記平均値の偏差が所定範囲内に保持されていると判定されたことを条件として前記評価手段の評価結果に基づく前記期待値評点の補正を許可し、前記偏差が前記所定範囲を超えていると判定されている間は前記期待値評点の新たな補正を禁止する補正制御手段とを備えてもよい。 The acceleration expectation value calculation apparatus according to the present invention includes a sensory score calculation unit that calculates a sensory score obtained by quantifying the acceleration feeling experienced by the driver based on a vehicle state quantity that affects the acceleration feeling experienced by the driver, and the expectation The present invention can be applied to a vehicle motion control device including an acceleration feeling control device that operates the control element so that a deviation between a value score and the sensory score is eliminated. In this case, the evaluation unit may evaluate the degree of the additional operation with respect to the acceleration feeling realized by the control based on the deviation. Further, the acceleration expected value calculation device includes a score deviation calculating means for calculating an average value within a predetermined time for each of the expected value score and the sensory score to obtain a deviation between both average values, and a deviation of the average value. It is determined whether or not the value is held within a predetermined range, and the expected value score is corrected based on the evaluation result of the evaluation means on the condition that the deviation of the average value is determined to be held within the predetermined range. And a correction control means for prohibiting new correction of the expected value score while it is determined that the deviation exceeds the predetermined range.
また、本発明の加速期待値算出装置において、前記評価手段は、前記加速操作部材の操作履歴として、所定の評価区間内における車両のアクセルペダルの開度変化を周波数分析し、前記周波数分析の結果に基づいて前記追加操作の程度を評価してもよい。この場合において、前記評価手段は、前記開度変化を周波数分析して得られた周波数応答のうち、所定の高周波域の応答結果に基づいて前記追加操作の程度を評価してもよい。さらに、前記評価手段は、前記高周波域における周波数応答の平均値を算出することにより前記追加操作の程度を定量的に評価し、前記補正手段は、前記平均値が大きいほど前記期待値評点の補正量を増加させてもよい。 Further, in the acceleration expected value calculation apparatus according to the present invention, the evaluation means frequency-analyzes the change in the accelerator pedal opening of the vehicle within a predetermined evaluation section as the operation history of the acceleration operation member, and the result of the frequency analysis The degree of the additional operation may be evaluated based on In this case, the evaluation unit may evaluate the degree of the additional operation based on a response result in a predetermined high frequency region among frequency responses obtained by frequency analysis of the opening change. Further, the evaluation means quantitatively evaluates the degree of the additional operation by calculating an average value of the frequency response in the high frequency range, and the correction means corrects the expected value score as the average value increases. The amount may be increased.
以上に説明したように、本発明によれば、車両の加速操作部材の操作履歴に基づいてドライバが加速感を修正すべく加速操作部材を追加操作している程度を定量的に評価し、その評価結果に基づいて期待値評点を補正するようにしたので、ドライバの加速に対する期待感を適切に反映した加速期待値を算出して、ドライバの加速に対する期待感を加速感の制御に対してより適切に反映させることができる。 As described above, according to the present invention, based on the operation history of the acceleration operation member of the vehicle, the degree to which the driver additionally operates the acceleration operation member to correct the acceleration feeling is quantitatively evaluated. Since the expected value score is corrected based on the evaluation result, an expected acceleration value that appropriately reflects the driver's expectation for acceleration is calculated, and the driver's expectation for acceleration is more controlled than the acceleration control. It can be reflected appropriately.
図1は本発明の一形態に係る車両の運動制御装置の制御ブロック図である。運動制御装置1は、車両の各部の動作を制御するための制御システムの一部として車両に搭載されるものである。運動制御装置1は、車両の加速に関するドライバの期待値評点PDを算出する期待値評点演算部10と、加速に関するドライバの官能評点PRを算出する官能評点演算部11とを備えている。期待値評点PDは、車両の加速に関するドライバの期待感を一定の手法で定量化した値であり、期待感が高いほど期待値評点PDも大きい。一方、官能評点PRは、ドライバが体感する加速感を一定の手法で定量化した値であり、加速感が高いほど官能評点PRも大きい。また、ドライバが期待する通りの加速感が得られていると推定される場合には期待値評点PDと官能評点PRとが一致する。
FIG. 1 is a control block diagram of a vehicle motion control apparatus according to an embodiment of the present invention. The
車両には、加速操作部材としてのアクセルペダル3の開度(踏込み量)を検出するアクセル開度センサ2が設けられている。そのアクセル開度センサ2が検出したアクセル開度ACCは、ドライバの加速要求操作の操作量を示す物理量として期待値評点演算部10に与えられる。期待値評点演算部10には、アクセル開度ACCの変化特性とドライバの加速に関する期待値(加速期待値と呼ぶことがある。)とを関連付けた期待値モデルが設けられている。期待値モデルは、標準的なドライバや車両、あるいは走行環境を考慮して作成されたものでよい。期待値評点演算部10は、与えられたアクセル開度ACCの変化を示す物理量、例えばアクセル開度ACCの時間微分値を期待値モデルに入力することにより、アクセル開度ACCの変化に対応する加速期待値を現在の期待値評点PDとして算出して出力する。なお、加速期待値の用語はドライバの加速に関する期待感を定量的に表現した値の一般的呼称として使用し、現在のアクセル開度ACCの変化に対応する特定の加速期待値を期待値評点PDと呼ぶ。
The vehicle is provided with an
一方、官能評点演算部11には、車両状態検出部4が検出した車両の状態量、特にはドライバが体感する加速感に影響を及ぼす状態量が入力情報として与えられる。例えば、ドライバが着席するシートの前後レール加速度、同シートのシートバック法線方向に作用する加速度、その加速度の時間的変化を示すシートバックジャークといった物理量が車両状態検出部4にて検出されて官能評点演算部11に与えられる。官能評点演算部11には、車両状態検出部4から与えられる状態量と加速に関するドライバの官能評価値とを関連付けた官能評価モデルが設けられている。官能評点演算部11は、与えられた状態量を官能評価モデルに入力することにより、車両の状態量に対応する加速の官能評価値、つまりドライバが感じている加速感を定量化した値を現在の官能評点PRとして算出して出力する。なお、官能評価値の用語はドライバが体感する加速感を定量的に表現した値の一般的呼称として使用し、現在の車両状態に対応する特定の官能評価値を官能評点PRと呼ぶ。
On the other hand, the sensory
期待値評点演算部10から出力された期待値評点PDは期待値評点補正部12にて補正される。期待値評点補正部12は、標準的なドライバ等を基準として作成された期待値モデルから出力される期待値評点PDに補正係数Caを乗算して、ドライバの個性が反映された期待値評点PDc(=Ca・PD)を出力する。以下では、補正後の期待値評点PDcを、単純に期待値評点PDcと呼ぶことがある。補正係数Caについては後述する。補正後の期待値評点PDc、及び官能評点PRは偏差演算部13に与えられる。偏差演算部13は、補正後の期待値評点PDcと官能評点PRとの偏差DP(=PDc−PR)を算出する。算出された偏差DPはエンジン制御部14に出力される。エンジン制御部14は、エンジン15の運転状態を制御するコンピュータユニットとして構成されている。エンジン制御部14は、偏差演算部13から与えられた偏差PDが解消するようにエンジン15の目標トルクを設定し、その目標トルクが得られるようにエンジン15の運転状態を制御する。例えば、エンジン制御部14は、吸入空気量、燃料噴射量、燃料噴射時期、吸気弁の動弁特性等を変化させることにより目標トルクが得られるようにエンジン15の運転状態を制御する。これにより、期待値評点PDcと官能評点PRとが一致するようにエンジン15のトルクが制御される。なお、目標トルクを得るためのエンジン15の制御手順は公知のエンジン制御コンピュータのそれと同様でよい。
The expected value score PD output from the expected value
上述した期待値評点PDに対する補正係数Caを求めるため、本形態の運動制御装置1には、期待値評点平均値演算部20、官能評点平均値演算部21、平均値差分演算部22、期待値達成度判定部23、アクセル開度変化周波数分析部24、周波数応答平均値演算部25及び補正係数演算部26が設けられている。期待値評点平均値演算部20は、期待値評点補正部12から出力される期待値評点PDcを所定の時間長に亘って取得してその間の期待値評点PDcの平均値APDを算出する。官能評点平均値演算部21は、官能評点演算部11から出力される官能評点PRを所定の時間長に亘って取得してその間の官能評点PRの平均値APRを算出する。平均値差分演算部22は、両演算部20、21にてそれぞれ演算された平均値APD、APRの差分ADP(=APD−APR)を算出する。期待値達成度判定部23は、差分ADPに基づいてドライバの期待を満たす加速感が得られているか否かを判定し、その判定結果を補正係数演算部26に与える。差分ADPが所定の基準値よりも小さければ期待値評点PDcと略一致する官能評点PRが得られていることから、ドライバの期待を満たす加速感が実現されていると判定され、差分ADPが基準値以上に拡大していればドライバの期待を満たす加速感が得られていないと判定される。
In order to obtain the correction coefficient Ca for the above-described expected value score PD, the
アクセル開度変化周波数分析部24は、アクセル開度センサ2が検出したアクセルペダル3の開度ACCの変化を周波数分析してアクセル開度変化の周波数応答FFTACCを取得する。例えば、図2に示すようにアクセル開度ACCが変化している場合、アクセル開度変化周波数分析部24はその変化波形に対して所定の時間長の評価区間Aを設定し、その評価区間Aにおけるアクセル開度ACC(以下、区間アクセル開度と呼ぶことがある。)の変化波形を高速フーリエ変換して図3に示す周波数分布を取得する。周波数応答平均値演算部25は、得られた周波数分布を、所定の周波数fthよりも低周波側の通常使用範囲と、高周波側のドライバ追加操作範囲とに区分し、ドライバ追加操作範囲における周波数応答(周波数毎のパワー)FFTACCの平均値AFFTACCを算出する。
The accelerator opening change
ここで、平均値AFFTACCを算出する意義について説明する。本形態の運動制御装置1では、期待値評点PDcと官能評点PRとの偏差DPが解消するようにエンジン15のトルクを制御しているが、期待値評点PDcと官能評点PRとが略一致していても、ドライバの加速に関する期待感が必ずしも満たされているとは限らない。すなわち、期待値評点PDは標準的な期待値モデルから導き出される値であるため、その期待値評点PDがドライバの実際の期待感からずれていればドライバが期待する通りの加速感は得られず、ドライバが期待感を満たすべくアクセルペダル3を操作することがある。あるいは、偏差DPが十分に解消していない状態でドライバがアクセルペダル3を操作することにより、期待値評点PDcと官能評点PRとが略一致し、見かけ上はドライバの期待感を満たすように加速感が制御されている場合もある。
Here, the significance of calculating the average value AFTTACC will be described. In the
ドライバの期待感が満たされていればアクセルペダル3の操作によって加速度が調整されることは殆どないのに対して、期待感が満たされていない場合にはドライバが積極的にアクセルペダル3を操作して自身が期待する加速感を得ようとするため、アクセル開度ACCの変化の周波数応答には高周波成分がより大きく現れる。従って、周波数応答平均値演算部25にて算出した高周波域の周波数応答値の平均値が大きいほど、ドライバが加速の期待感を満たすべくアクセルペダル3をより高い周波数で操作していると推定することができる。つまり、周波数応答平均値演算部25にて算出される平均値AFFTACCは、期待値評点PDcと官能評点PRとの偏差DPに基づく制御によって実現されている加速感に対して、ドライバが加速の期待感を満たすべくアクセルペダル3を追加操作している程度を反映している。言い換えれば、ドライバの加速に対する実際の期待感と期待値評点PDcとのずれの程度が平均値AFFTACCに反映されているとの推定が成り立つ。
If the driver's expectation is satisfied, the acceleration is hardly adjusted by operating the
上記の推定に基づいて、補正係数演算部26は、期待値評点PDcの平均値APDと官能評点PRの平均値APRとが略一致して見かけ上はドライバの加速に対する期待感が満たされていることを条件として、周波数応答の平均値AFFTACCに対応する期待値評点PDの補正係数Caを発生させる。平均値AFFTACCと補正係数Caとの関係は図4に例示したように、平均値AFFTACCが0、つまりドライバによるアクセルペダル3の追加操作がないときに補正係数Caが初期値1を取り、平均値AFFTACCが増加するほど補正係数Caが初期値1よりも正方向に増加するように設定される。なお、図4では、補正係数Caが平均値AFFTACCに対して正比例するものとしたが、補正係数Caと平均値AFFTACCとを関連付ける関数は適合試験、コンピュータシミュレーション等によって適宜に定めてよい。また、図3において、ドライバの追加操作範囲を決定付ける閾値となる周波数fthは適合試験等によって定めればよい。
Based on the above estimation, the correction
補正係数演算部26にて算出された補正係数Caは期待値評点補正部12に与えられる。期待値評点補正部12では、上述したように期待値モデルに従って算出した標準的な期待値評点PDに対して補正係数Caが乗算され、補正後の期待値評点PDcが出力される。これにより、ドライバが加速感を満たすべくアクセルペダル3を操作すればするほど、期待値モデルから得られた期待値評点PDがより大きな期待値評点PDcへと補正される。そして、補正後の期待値評点PDcと官能評点PRとが一致するようにエンジン15のトルクが制御される結果、ドライバの加速に関する期待感が満たされる。
The correction coefficient Ca calculated by the correction
図5は、上述した運動制御装置1が期待値評点PDを補正するために実行する期待値補正処理の手順を示したフローチャートである。図5の処理は、エンジン15の運転中に所定の周期で繰り返し実行される。まず、最初のステップS1においては、期待値評点平均値演算部20にて期待値評点PDcの平均値APDが算出され、次のステップS2では、官能評点平均値演算部21にて官能評点PRの平均値APRが算出される。続くステップS3では、平均値差分演算部22にて両評点の平均値の差分ADPが演算される。
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure of expected value correction processing executed by the
次のステップS4において、アクセル開度変化周波数分析部24にて区間アクセル開度ACCが取得され、続くステップS5にて同部24により区間アクセル開度ACCの周波数応答FFTACCが算出される。さらに、ステップS6において、周波数応答平均値演算部25によりドライバ追加操作範囲(図3参照)の周波数応答値の平均値AFFTACCが算出される。続くステップS7において、期待値達成度判定部23により期待値達成度dADPbが算出される。期待値達成度dADPbは、期待値評点PDcと官能評点PRとが略一致して見かけ上はドライバの加速の期待感が満たされているか否かを判定するための閾値である。例えば、予め平均的なドライバ特性を想定して決定した定数を期待値達成度dADPbとして設定してもよい。あるいは、運転状態を代表する車速、アクセル開度又はその時間平均値、また、路面状況等の走行状況に応じて変化する特性値に基づいて期待値達成度dADPbを変化させてもよい。ドライバ特性を想定する場合、その特性は人によって変化する可能性があるが、適度な制御不感帯が生じるように平均的なドライバを想定して決定した値を期待値達成度dADPbとして設定すればよい。走行状況等に応じて期待値達成度dADPbを変化させる場合の例は次の通りである。車速に関しては、例えば高車速ほど安定性を重視して補正係数Caの変化を抑制すべく期待値達成度dADPbを小さく設定することが考えられる。アクセル開度に関しては、例えば低開度側ほど期待値達成度dADPbを大きく設定して期待値評点の補正係数Caの更新がより高い頻度で行われるように設定することが考えられる。さらに、路面状況に関しては、スリップし易い路面の場合に制御不感帯を拡大すべく期待値達成度dADPbを小さく設定することが考えられる。続くステップS8では、期待値達成度判定部23にて、平均値差分ADPと期待値達成度dADPbが大小比較されて、見かけ上、ドライバの加速の期待感が満たされているか否かが判定される。
In the next step S4, the accelerator opening change
ステップS8にて平均値差分ADPが期待値達成度dADPbよりも小さい場合には、見かけ上、ドライバの加速の期待感が満たされていると判別されてステップS9に処理が進む。ステップS9では、補正係数演算部26にて、周波数応答の平均値AFFTACCを変数とする関数を利用して補正係数Caが新たに算出される。つまり、ステップS8が肯定判断された場合に、新たに算出された平均値AFFTACCに基づく期待値評点PDcの補正が許可される。ステップS8にて期待感が満たされていないと判定された場合にはステップS10に処理が進み、前回の期待値評点補正処理で得られている補正係数Caがそのまま維持される。つまり、ステップS8が否定判断された場合には、期待値評点PDcの新たな補正が保留される。
If the average value difference ADP is smaller than the expected value achievement dADPb in step S8, it is determined that the driver's acceleration expectation is satisfied, and the process proceeds to step S9. In step S9, the correction
ステップS9又はステップS10にて補正係数Caが決定された後、ステップS11へと処理が進み、期待値評点補正部12にて、補正係数Caを利用して期待値評点PDが補正される。例えば、期待値評点PDと補正係数Caとが乗算されることにより補正後の期待値評点PDcが算出される。以上により、期待値補正処理が終了する。図5の処理で補正された期待値評点PDcが偏差演算部13に与えられ、官能評点PRとの偏差DPに基づいてエンジン15のトルクが制御されることにより、ドライバが期待する加速感とドライバが実際に体感する加速感との一致度が向上する。その結果、ドライバが加速感を満たすべくアクセルペダル3を操作する必要性が低下する。
After the correction coefficient Ca is determined in step S9 or step S10, the process proceeds to step S11, and the expected value
以上の形態では、期待値評点演算部10が期待値評点演算手段に、官能評点演算部11が官能評点演算手段に、偏差演算部13及びエンジン制御部14の組み合わせが加速感制御手段に、アクセル開度変化周波数分析部24及び周波数応答平均値演算部25の組み合わせが評価手段に、補正係数演算部26及び期待値評点補正部12の組み合わせが補正手段に、期待値評点平均値演算部20、官能評点平均値演算部21及び平均値差分演算部22の組み合わせが評点偏差演算手段に、期待値達成度判定部23が補正制御手段にそれぞれ相当する。
In the above embodiment, the expected value
上記の形態では、エンジン15のトルクを制御することにより期待値評点PDcと官能評点PRとを一致させているが、期待値評点に基づいて操作されるべき制御要素はエンジンのトルクに影響する機器に限らない。例えば、自動変速機の変速比、可変質量型のフライホイール等を制御要素として操作することにより加速感を制御してもよい。さらに、加速感に影響する制御要素は、車両に発生する現実の加速度に影響する制御要素のみに限らない。例えば、ドライバが体感する加速感はシートバックジャーク(座席のシートバックの法線方向における加々速度)と強い相関性を有していることから、車両の加速度が同一であっても、シートバックの操作、あるいはサスペンションの減衰特性の調整等によってシートバックの角加速度を変化させることにより、シートバックジャークを増減させてドライバが体感する加速感を変化させることができる。すなわち、本発明において、期待値評点に基づいて操作されるべき制御要素には、加速度そのものに影響する要素のみならず、加速感に影響を与える各種の要素が含まれる。
In the above embodiment, the expected value score PDc and the sensory score PR are matched by controlling the torque of the
上記の形態では、期待値評点PDcと官能評点PRとの偏差に基づいて加速感を制御することにより、官能評点PRを帰還値とするフィードバック制御を実施しているが、官能評点PRの算出、及び偏差DPの算出を省略し、期待値評点PDcをエンジン制御部14に与えて目標トルクを設定するといったフィードフォワード制御のみで加速感を制御してもよい。この場合でも、加速操作部材の操作履歴から、ドライバの加速に関する期待感とドライバが実際に感じている加速感とのずれを定量的に評価することができ、その評価結果に応じて期待値評点を補正することにより、ドライバの期待感と実際に感じている加速感とのずれを減少させ、又は解消することができる。
In the above embodiment, feedback control using the sensory score PR as a feedback value is performed by controlling the feeling of acceleration based on the deviation between the expected value score PDc and the sensory score PR. Alternatively, the calculation of the deviation DP may be omitted, and the acceleration feeling may be controlled only by feedforward control in which the expected value score PDc is given to the
期待値評点の補正は、期待値モデルから出力された期待値評点を補正係数によって修正する形態に限らず、各種の態様で補正を実施することができる。例えば、上記の形態においては、アクセル開度の周波数応答平均値AFTTACCを参照して期待値モデルを修正することにより、ドライバの個性をより強く反映した期待値評点PDが出力されるように補正を実施してもよい。 The correction of the expected value score is not limited to a mode in which the expected value score output from the expected value model is corrected by the correction coefficient, but can be corrected in various modes. For example, in the above embodiment, by correcting the expected value model with reference to the frequency response average value AFTTACC of the accelerator opening, the expected value score PD more strongly reflecting the individuality of the driver is output. You may implement.
1 運動制御装置
2 アクセル開度センサ
3 アクセルペダル(加速操作部材)
4 車両状態検出部
10 期待値評点演算部(期待値評点演算手段)
11 官能評点演算部(官能評点演算手段)
12 期待値評点補正部(補正手段)
13 偏差演算部(加速感制御手段)
14 エンジン制御部(加速感制御手段)
20 期待値評点平均値演算部(評点偏差演算手段)
21 官能評点平均値演算部(評点偏差演算手段)
22 平均値差分演算部(評点偏差演算手段)
23 期待値達成度判定部(補正制御手段)
24 アクセル開度変化周波数分析部(評価手段)
25 周波数応答平均算出部(評価手段)
26 補正係数演算部(補正手段)
DESCRIPTION OF
4 vehicle
11 Sensory score calculation unit (sensory score calculation means)
12 Expected value score correction unit (correction means)
13 Deviation calculation part (acceleration feeling control means)
14 Engine control unit (acceleration feeling control means)
20 Expected value score average value calculation section (score deviation calculation means)
21 Sensory score average value calculator (score deviation calculation means)
22 Average value difference calculation section (score deviation calculation means)
23 Expected value achievement determination unit (correction control means)
24 Accelerator opening change frequency analyzer (evaluation means)
25 Frequency response average calculator (evaluation means)
26 Correction coefficient calculation unit (correction means)
Claims (7)
算出された期待値評点に基づいて前記ドライバが体感する加速感に影響する制御要素を操作する加速感制御手段と、
前記加速操作部材の操作履歴に基づいて、前記加速感制御手段の制御にて実現される加速感に対して前記ドライバが前記加速操作部材を追加操作した程度を定量的に評価する評価手段と、
前記評価手段の評価結果に基づいて前記期待値評点を補正する補正手段と、
を備えたことを特徴とする車両の運動制御装置。 An expected value score calculating means for calculating an expected value score obtained by quantifying the driver's expectation for acceleration based on the driver's operation on the acceleration operation member of the vehicle;
Acceleration feeling control means for operating a control element that affects the acceleration feeling experienced by the driver based on the calculated expected value score;
An evaluation unit that quantitatively evaluates the degree to which the driver additionally operates the acceleration operation member with respect to the acceleration feeling realized by the control of the acceleration feeling control unit based on the operation history of the acceleration operation member;
Correction means for correcting the expected value score based on the evaluation result of the evaluation means;
A vehicle motion control apparatus comprising:
前記補正手段は、前記平均値が大きいほど前記期待値評点の補正量を増加させることを特徴とする請求項5に記載の運動制御装置。 The evaluation means quantitatively evaluates the degree of the additional operation by calculating an average value of the frequency response in the high frequency range,
The motion control apparatus according to claim 5, wherein the correction unit increases the correction amount of the expected value score as the average value increases.
前記期待値評点に基づく加速感の制御によって実現される加速感に対して前記ドライバが前記加速操作部材を追加操作した程度を該加速操作部材の操作履歴に基づいて定量的に評価する評価手段と、
前記評価手段の評価結果に基づいて前記期待値評点を補正する補正手段と、
を備えたことを特徴とする車両の加速期待値算出装置。 An acceleration expected value calculation device for a vehicle that calculates an expected value score obtained by quantifying the driver's expectation for acceleration based on a driver's operation on the acceleration operation member of the vehicle,
Evaluation means for quantitatively evaluating the degree to which the driver additionally operates the acceleration operation member with respect to the acceleration feeling realized by controlling the acceleration feeling based on the expected value score, based on an operation history of the acceleration operation member; ,
Correction means for correcting the expected value score based on the evaluation result of the evaluation means;
An acceleration expected value calculation device for a vehicle, comprising:
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