JP2011255808A - 車両制駆動制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】上り坂の道路で車両のずり下がりを抑制する技術において、推定路面勾配の誤差によって車両のずり下がりが発生してしまう可能性を低減する。
【解決手段】ずり下がり防止処理実行部46は、上り勾配路において車両の後方へのずり下がりが発生する可能性があると判定するまでは、FF演算部41を制御することで、目標車軸トルクのFF演算分を、走行抵抗に対抗して車両が目標加速度を実現するために必要な車軸トルクの推定値に到達するように算出して出力させ、また、ずり下がりが発生する可能性があると判定した後は、FF演算部41を制御することで、目標車軸トルクのFF演算分を、上記必要な車軸トルクの推定値よりも所定量αTだけ減少させた車軸トルクに到達するように算出して出力させると共に、所定量αTの減少の効果の相殺を防ぐために、FB演算部42における目標車軸トルクのフィードバック演算分の上昇を制限する。
【選択図】図3

Description

本発明は、車両制駆動制御装置に関するものである。
従来、上り坂の道路において車両のずり下がりを抑制するものとして、特許文献1に示すものがある。これは、駆動力を制御する車両の制御装置において、上り坂の路面勾配を推定し、推定路面勾配に応じた制動力を発生させることで、車両のずり下がりを抑制するものである。
特開2009―040308号公報
しかし、推定路面勾配にわずかでも誤差が含まれていた場合、目標車軸トルクが必要な量よりも大きく(すなわち、制動量が不足するように)設定される可能性がある。そのような場合には、車両のずり下がりが発生してしまい、運転者は恐怖感や違和感を覚えてしまう恐れがある。
本発明は上記点に鑑み、上り坂の道路で車両のずり下がりを抑制する技術において、推定路面勾配の誤差によって車両のずり下がりが発生してしまう可能性を低減することを目的とする。
上記目的を達成するための請求項1に記載の発明は、車両の達成すべき加速度として設定された目標加速度と、路面勾配に応じた重力の影響を含む前記車両の走行抵抗と、に基づいて、目標車軸トルクを算出して出力し、算出した前記目標車軸トルクに基づいて、前記車両のパワートレイン(1、2)に要求する車軸トルクおよび前記車両の制動装置(3、6)に要求する車軸トルクを決定する基本制御部(41、42、43)と、上り勾配路において前記車両の後方へのずり下がりが発生する可能性があるか否かを判定するずり下がり予測判定部(44)と、前記ずり下がり予測判定部(44)の判定結果に基づいて、前記車両のずり下がりの可能性を低減するための処理を行うずり下がり防止処理実行部(46)と、を備え、前記ずり下がり防止処理実行部(46)は、前記ずり下がり予測判定部(44)が上り勾配路において前記車両の後方へのずり下がりが発生する可能性があると判定するまでは、前記基本制御部(41、42、43)を制御することで、前記目標車軸トルクを、前記走行抵抗に対抗して前記車両が前記目標加速度を実現するために必要な車軸トルクの推定値に到達するように算出して出力させ、また前記ずり下がり防止処理実行部(46)は、前記ずり下がり予測判定部(44)が上り勾配路において前記車両の後方へのずり下がりが発生する可能性があると判定した後は、前記基本制御部(41、42、43)を制御することで、前記目標車軸トルクを、前記走行抵抗に対抗して前記車両が前記目標加速度を実現するために必要な車軸トルクの推定値よりも正の所定量だけ減少させた車軸トルクに到達するように算出して出力させることを特徴とする車両制駆動制御装置である。
このようになっていることで、走行抵抗に対抗して車両が目標加速度を実現するために必要な車軸トルクの推定値として推定された値が、路面勾配の検出誤差の影響で、実際の勾配に対応して必要な車軸トルクよりも大きい値(制動トルクが足りなくなる値)となっていたとしても、目標車軸トルクは、推定値よりも正の所定量だけ減少させているので、目標車軸トルクは、実際の勾配に対応して必要な車軸トルクの推定値よりも小さい値(制動トルクが十分量な値)を実現できる可能性が高くなる。したがって、推定路面勾配の誤差によって車両のずり下がりが発生してしまう可能性を低減することができる。
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記基本制御部(41、42、43)は、前記車両の達成すべき加速度として設定された前記目標加速度と、路面勾配に応じた重力の影響を含む前記車両の前記走行抵抗と、に基づいて、目標車軸トルクのフィードフォワード演算分を算出して出力する目標車軸トルクFF演算部(41)と、前記目標加速度および前記車両の実加速度に基づいたフィードバック演算で、目標車軸トルクのフィードバック演算分を算出して出力する目標車軸トルクFB演算部(42)と、前記目標車軸トルクFF演算部(41)によって出力された目標車軸トルクのFF演算分と、前記目標車軸トルクFB演算部(42)によって出力された目標車軸トルクのFB演算分と、に基づいて、前記車両のパワートレイン(1、2)に要求する車軸トルクおよび前記車両の制動装置(3、6)に要求する車軸トルクを決定するトルク分配部(43)と、を有し、前記ずり下がり防止処理実行部(46)は、前記ずり下がり予測判定部(44)が上り勾配路において前記車両の後方へのずり下がりが発生する可能性があると判定するまでは、前記目標車軸トルクFF演算部(41)を制御することで、前記目標車軸トルクのフィードフォワード演算分を、前記走行抵抗に対抗して前記車両が前記目標加速度を実現するために必要な車軸トルクの推定値に到達するように算出して出力させ、また前記ずり下がり防止処理実行部(46)は、前記ずり下がり予測判定部(44)が上り勾配路において前記車両の後方へのずり下がりが発生する可能性があると判定した後は、前記目標車軸トルクFF演算部(41)を制御することで、前記目標車軸トルクのフィードフォワード演算分を、前記走行抵抗に対抗して前記車両が前記目標加速度を実現するために必要な車軸トルクの推定値よりも正の所定量だけ減少させた車軸トルクに到達するように算出して出力させると共に、前記目標車軸トルクFF演算部(41)における前記所定量の減少の効果の相殺を防ぐために、前記目標車軸トルクFB演算部(42)を制御することで、目標車軸トルクのフィードバック演算分の上昇を制限することを特徴とする。
仮にそのように目標車軸トルクのフィードバック演算分の上昇を制限する制御が行われない場合、上述のようにフィードフォワード演算分は走行抵抗に抗して目標加速度を実現するための推定値よりも小さくずれた値が設定されているので、フィードバック演算分は、そのずれを解消するために、上昇して正の値になってしまう。そしてその結果、目標車軸トルクFF演算部(41)における所定量の減少の効果は、実質的に相殺されてしまう。
しかし、本実施形態のように、フィードバック演算分の上昇を制限することで、目標車軸トルクFF演算部(41)における所定量の減少の効果が相殺されることがなくなり、ひいては、車両のずり下がりが発生してしまう可能性を低減する効果を維持できる。
また、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の車両制駆動制御装置において、前記車両が実際にずり下がっているか否かを判定するずり下がり判定部(45)を備え、前記ずり下がり防止処理実行部(46)は更に、前記ずり下がり判定部(45)が前記車両が実際にずり下がっていると判定したことに基づいて、前記目標車軸トルクFB演算部(42)のフィードバック演算における比例制御の項の比例ゲインの値を増加させることを特徴とする。
このように、実際にずり下がりが発生したとき、フィードバック演算における比例制御の項の比例ゲインを通常よりも大きくすることで、目標車軸トルクのフィードバック演算分の応答性が、比例ゲインを通常の値とした場合の目標車軸トルクのフィードバック演算分に比べて、向上し、その結果、より迅速にずり下がりを解消することができる。
なお、上記および特許請求の範囲における括弧内の符号は、特許請求の範囲に記載された用語と後述の実施形態に記載される当該用語を例示する具体物等との対応関係を示すものである。
本発明の実施形態に係る車両用制駆動協調システムの全体構成図である。 制御部10の構成図である。 制駆動協調制御部145の機能構成図である。 ずり下がり防止処理実行部46の処理内容を示すフローチャートである。 ずり下がり非発生時の例のタイミングチャートである ずり下がり発生時の例のタイミングチャートである
以下、本発明の一実施形態に係る車両用制駆動協調システムについて説明する。図1に、車両用制駆動協調システムの全体構成を示す。この車両用制駆動協調システムは、ガソリン式内燃機関としてのエンジン1、自動変速装置2、ブレーキアクチュエータ3、各車輪4、5付近に設けられたホイールシリンダ6および車輪速センサ7、ユーザインターフェース8、加速度センサ9、制御部10(車両制駆動制御装置の一例に相当する)等を有している。
エンジン1のクランク軸1aには、周知の自動変速装置2が接続されており、クランク軸1aの回転力は、自動変速装置2によって変速された後、駆動輪4へと伝達される。エンジン1のエンジントルクおよび自動変速装置2のギア比は、制御部10によって制御される。
駆動輪4や従動輪5には、油圧駆動式のブレーキアクチュエータ3によって制動力が付与可能とされている。ブレーキアクチュエータ3は、制御部10の制御に従って、各車輪(各駆動輪4および各従動輪5)のホイールシリンダ6に供給される作動油の圧力(ホイールシリンダ圧)を調整する周知の装置である。具体的には、制御部10から受ける要求ブレーキ圧Pmcを実現するようホイールシリンダ圧を調整する。
また、上記駆動輪4および従動輪5のそれぞれには、更に、その回転速度を検出する車輪速センサ7が設けられている。また、車両には、ユーザインターフェース8および加速度センサ9が搭載されている。
車輪速センサ7は、車輪4、5の回転速度に応じた検出信号を出力する周知の装置である。そして、この検出信号を各車輪速センサ7から受ける制御部10(より具体的には後述するパワートレインECU12のパワトレ車軸トルク実現部124、ブレーキECU13のブレーキ車軸トルク実現部134、運転支援ECU14の目標加速度設定部144および制駆動協調制御部145)では、受けた検出信号に基づいて車速を算出する。例えば、各車輪4、5の速度の平均値を車速とする。このようにして算出された車速は、車両の実車速である。
ユーザインターフェース8は、ユーザが車両の自動走行の要求を出す自動走行指示スイッチ、ユーザがエンジン1に対するトルクの増大要求を指示するアクセル操作部材、ユーザが各ホイールシリンダ6による制動力を指示するブレーキ操作部材等を備えて構成されている。
加速度センサ9は、自機に加わる力(車両の加速に伴う慣性力)に基づき加速度を感知するセンサである。ただし、この加速度センサ9はその性質上、自機にかかる重力も感知する。加速度センサ9としては、例えば振り子式や歪ゲージ式のものなどがある。
制御部10は、車両を制御対象として、その走行状態(制動および駆動)を制御する。詳しくは、制御部10では、上記エンジン1の運転状態や自動変速装置2の操作状態を検出する各種センサの検出信号を受け、また、ユーザインターフェース8の出力信号、各車輪速センサ7、加速度センサ9の検出信号を取り込み、これに応じて車両の制駆動制御を行う。また制御部10は、上記ユーザインターフェース8を介してユーザから自動走行の要求が入力されると、車両が目標加速度で走行するよう制御する。
図2に、制御部10の構成を示す。制御部10は、車載LAN11(CAN、LIN等)、および、車載LAN11を介して互いに通信可能なパワートレインECU12、ブレーキECU13、運転支援ECU14等を有している。
パワートレインECU12は、車載LAN11を介して運転支援ECU14等と通信するための周知の送信バッファ121、受信バッファ122、通信制御部123を備え、また、パワトレ車軸トルク実現部124を有している。
パワトレ車軸トルク実現部124は、周知のマイクロコントローラによって実現可能であり、車載LAN11を介して運転支援ECU14からパワトレ要求車軸トルク(パワートレインに要求する車軸トルク)を受信し、受信したパワトレ要求車軸トルクに応じて、エンジン1に対するトルクの要求値(要求エンジントルクTe)と、自動変速装置2に対するギア比の要求値(要求ギア比Gr)とを出力する。エンジン1のエンジントルクおよび自動変速装置2のギア比は、この要求エンジントルクTeと要求ギア比Grに従って決まるようになっている。このようにすることで、パワトレ車軸トルク実現部124は、車両のパワートレイン(エンジン1、自動変速装置2を含む動力伝達駆動系)が上記パワトレ要求車軸トルクと同じ車軸トルクを発生させるよう制御する。
なお、パワトレ車軸トルク実現部124は、車載LAN11を介した通信を行うために、送信バッファ121、受信バッファ122、通信制御部123を用いる。
ブレーキECU13は、車載LAN11を介して運転支援ECU14等と通信するための周知の送信バッファ131、受信バッファ132、通信制御部133を備え、また、ブレーキ車軸トルク実現部134を有している。
ブレーキ車軸トルク実現部134は、周知のマイクロコントローラによって実現可能であり、車載LAN11を介して運転支援ECU14からブレーキ要求車軸トルク(ブレーキに要求する車軸トルク)を受信し、受信したブレーキ要求車軸トルクに基づいて、ホイールシリンダ圧(ブレーキ圧)の要求値(要求ブレーキ圧Pmc)をブレーキアクチュエータ3に出力する。ブレーキアクチュエータ3は、各ホイールシリンダ6のホイールシリンダ圧がブレーキ車軸トルク実現部134から受けた要求ブレーキ圧Pmcとなるよう作動する。このようにすることで、ブレーキ車軸トルク実現部134は、車両の制動装置(ブレーキアクチュエータ3、ホイールシリンダ6)が上記ブレーキ要求車軸トルクに応じたブレーキ圧を発生させるよう制御する。具体的には、ブレーキ要求車軸トルクが負の値で0より小さくなるほど(負の値でその絶対値が大きくなるほど)高いブレーキ圧を発生させる。
なお、ブレーキ車軸トルク実現部134は、車載LAN11を介した通信を行うために、送信バッファ131、受信バッファ132、通信制御部133を用いる。
運転支援ECU14(制動制御装置の一例に相当する)は、車載LAN11を介してパワトレECU12およびブレーキECU13等と通信するための周知の送信バッファ141、受信バッファ142、通信制御部143を備え、また、目標加速度設定部144および制駆動協調制御部145を有している。
目標加速度設定部144および制駆動協調制御部145は、それぞれが1つのマイクロコンピュータとして実現されていてもよいし、まとめて1つのマイクロコンピュータとして実現されていてもよい。なお、目標加速度設定部144および制駆動協調制御部145は、車載LAN11を介した通信を行うために、送信バッファ141、受信バッファ142、通信制御部143を用いる。
目標加速度設定部144は、所定の制御周期毎に、車両の達成すべき加速度として目標加速度を設定し、設定した目標加速度を制駆動協調制御部145に出力する。目標加速度の決定方法としては、例えば以下のような方法を採用する。
上述のユーザインターフェース8の自動走行指示スイッチに対してユーザが車両の自動走行の要求を出している場合は、自動走行のための各種アプリケーションを実行することで、目標加速度を決定する。
自動走行のための各種アプリケーションとしては、例えば、クルーズ制御、車間制御、およびプリクラッシュ制御がある。クルーズ制御は、車両の走行速度を一定値に制御する制御である。車間制御は、前方の車両との車間距離を所定の距離に保つ制御である。プリクラッシュ制御は、前方の車両との衝突の衝撃を緩和するために車両を減速させる制御である。
自動走行のためにこれら複数のアプリケーションを実行した場合は、さらに調停制御を行う。調停制御では、これらクルーズ制御、車間制御、およびプリクラッシュ制御が個々に決定した目標加速度に基づいて、1つの目標加速度を決定し、それを制駆動協調制御部145に出力する。
制駆動協調制御部145は、所定の制御周期毎に、目標加速度設定部144から受けた目標加速度に応じて、フィードフォワード制御とフィードバック制御の2自由度制御によって、上述のパワトレ要求車軸トルクおよびブレーキ要求車軸トルクを算出し、算出したパワトレ要求車軸トルクを車載LAN11を介してパワートレインECU12に送信し、算出したブレーキ要求車軸トルクを車載LAN11を介してブレーキECU13に送信する。
図3に、この制駆動協調制御部145の機能構成を示す。制駆動協調制御部145の機能は、目標車軸トルクFF演算部41、目標車軸トルクFB演算部42、トルク分配部43、ずり下がり予測判定部44、ずり下がり判定部45、および、ずり下がり防止処理実行部46に分かれている。これら各部41〜46は、互いに同時並列的に実行される6つのプログラムによって個々に実現されてもよいし、制駆動協調制御部145内の6つのICによってそれぞれ実現されてもよい。
目標車軸トルクFF演算部41および目標車軸トルクFB演算部42は、それぞれ、目標加速度が実現するようにフィードフォワード演算およびフィードバック演算を行う部分であり、目標車軸トルクFF演算部41が目標車軸トルクのFF(フィードフォワード)演算分を算出して出力し、目標車軸トルクFB演算部42が目標車軸トルクのFB(フィードバック)演算分を算出して出力する。トルク分配部43は、これら出力された目標車軸トルクのFF演算分とFB演算分の和を目標車軸トルクとし、この目標車軸トルクをパワトレ要求車軸トルクおよびブレーキ要求車軸トルクに分配する。
まず目標車軸トルクFF演算部41について詳細に説明する。目標車軸トルクFF演算部41は、車両の走行抵抗を算出する走行抵抗演算部41aを含み、算出された走行抵抗に規範力(目標加速度にあらかじめ設定された車両の重量Mを乗算した値)を加えた力Fffを算出し、算出した力Fffに駆動輪4の半径r(あらかじめ設定されている)を乗算した結果を、目標車軸トルクのFF演算分(以下、FF分目標車軸トルクという)とする。つまり、FF分目標車軸トルクは、走行抵抗に対抗して車両が目標加速度を実現するために必要な車軸トルクの推定値に相当する。
走行抵抗演算部41aによって算出される走行抵抗は、例えば、空気抵抗、ころがり抵抗、重力の3つの影響を含む車両後方への力である。空気抵抗は、車両が走行する際に空気によって走行方向と逆方向に加えられる力である。この空気抵抗は、例えば実車速Vの2乗、空気密度ρ、係数Cd、車両の前面投影面積Sに基づいて算出する。また転がり抵抗は、路面と駆動輪4および従動輪5との間の摩擦によって生じる抵抗力である。この転がり抵抗は、転がり摩擦係数μ、車両重量M、重力加速度g、および路面勾配θに基づいて算出する。また、重力による抵抗は、路面が傾いている場合に路面勾配θに応じて車両の走行方向後ろ向きに加わる重力を示す。これは、路面勾配θを用いてM・g・sinθと表現することのできる量である。なお、路面勾配θは、車輪速センサ7の検出信号から得られる実車速Vの微分値である実加速度と、加速度センサ9の検出信号とから推定される角度であり、路面が走行方向に平坦ならθ=0となり、路面が走行方向に上り坂ならθ>0となり、路面が走行方向に下り坂ならθ<0となる。
ただし、目標車軸トルクFF演算部41は、上述のように算出したFF分目標車軸トルクが負の値である場合、このFF分目標車軸トルクそのものを出力するのではなく、このFF分目標車軸トルクに対してスライディングモード制御による補正を行った結果を、FF分目標車軸トルクとして出力する。以下では、スライディングモード制御による補正前のFF分目標車軸トルクを、基準FF分目標車軸トルクという。
スライディングモード制御による補正では、車両が停止する停止時刻を予測し、FF分目標車軸トルクが時間の経過と共に基準FF分目標車軸トルクに近づき、予測した停止時刻に基準FF分目標車軸トルクに到達するような車軸トルク変化を想定する。より具体的には、この車軸トルク変化は、現在よりも1つ前の制御周期から徐々に変化して基準FF分目標車軸トルクに近づき、上記停止時刻に基準FF分目標車軸トルクに到達するような車軸トルク変化である。そして、現在のFF分目標車軸トルクを、そのようなトルク変化に従った値に補正する。
具体的には、現在時刻をt1、予測した停止時刻をt2とし、現在よりも1つ前の制御周期において出力したFF分目標車軸トルクをTQ0とし、現在の基準FF分目標車軸トルクをTQtとし、制御周期をtdとすると、今回出力すべきFF分目標車軸トルクTQ1は、
TQ1=TQ0+td×(TQt−TQ0)/(t2−t1+Δt)
という式で算出される。
また、基準FF分目標車軸トルクは、走行抵抗に対抗して車両が目標加速度を実現するために必要な車軸トルクの推定値よりも積極的に減少させる例外的な場合もある。具体的には、目標車軸トルクFF演算部41は、ずり下がり防止処理実行部46から後述する制動増加要求を受けている間、基準FF分目標車軸トルクを、「走行抵抗に対抗して車両が目標加速度を実現するために必要な車軸トルクの推定値」よりも所定量αTだけ減少させる処理を続ける。
次に、目標車軸トルクFB演算部42について詳細に説明する。目標車軸トルクFB演算部42は、規範加速度演算部42aを有している。この規範加速度演算部42aは、周知の規範モデルを用いて目標加速度を変換することで、規範加速度を算出する。
目標車軸トルクFB演算部42は、この規範加速度演算部42aによって算出された規範加速度および車両の実加速度(実車速の時間微分)に基づいたフィードバック演算で、目標車軸トルクのFB演算分を算出する。
具体的には、まず各車輪速センサ7の検出信号に基づいて実車速Vの時間微分(すなわち実加速度)を算出し、さらにこの実加速度に対してローパスフィルタ処理を施すことで、実加速度のうち高周波成分(ノイズ成分)を除去する。このノイズが取り除かれた実加速度を第1の入力とする。
また一方で、規範加速度演算部42aの算出した規範加速度にも上記と同じローパスフィルタ処理を施し、その結果を第2の入力とする。
さらに目標車軸トルクFB演算部42は、この第1の入力に対する第2の入力の差(偏差err)を算出する。この差は、実加速度に対する規範加速度の差についてのローパスフィルタ処理による遅延量だけ過去の値となっている。
さらに目標車軸トルクFB演算部42は、第1の入力を第2の入力にフィードバック制御するために、周知のPI制御を行う。より具体的には、偏差errに基づき、積分値Ierrを算出する。すなわち、今回の偏差errに制駆動協調制御部145の制御周期tdを乗算した値を前回の積分値Ierr0に加算することで今回の積分値Ierrを算出する。続いて、目標車軸トルクのFB演算分を算出する。すなわち、偏差errに比例ゲインKp(PI制御におけるPゲインに相当する)を乗算した値と、積分値Ierrに積分ゲインKiを乗算した値との和(すなわち、フィードバック制御における操作量)を、目標車軸トルクのFB演算分とする。すなわち、目標車軸トルクのFB演算分は、実加速度を規範加速度に一致させるために要求されるトルクとなっている。このようになっているので、比例ゲインKpは、フィードバック制御における比例制御の項の比例ゲインに相当する。なお、目標車軸トルクのFB演算分を算出した後は、偏差errを前回の偏差err0として記憶するとともに、積分値Ierrを前回の積分値Ierr0として記憶する。
ただし、目標車軸トルクFB演算部42は、特定の場合に、目標車軸トルクのFB演算分の値をPI制御の結果よりも低く抑えるようになっている。具体的には、目標車軸トルクFB演算部42は、ずり下がり防止処理実行部46から後述するFB項制限命令を受けている間に限っては、目標車軸トルクのFB演算分が正の値にならないように、目標車軸トルクのFB演算分の上限をゼロに抑えることで、目標車軸トルクのFB演算分の上昇を制限する。より具体的には、PI制御の結果の目標車軸トルクのFB演算分が正の値である場合は、その値をゼロに補正した上で出力し、PI制御の結果の目標車軸トルクのFB演算分が負の値である場合は、その値自体を出力する。
また、本実施形態においては、積分ゲインKiの値は一定値とし、また、比例ゲインKp(正の値である)も基本的に一定のデフォルト値とするが、例外的に比例ゲインKpの値を増加させる場合がある。具体的には、目標車軸トルクFB演算部42は、ずり下がり防止処理実行部46から後述するPゲイン増加要求を受けている間に限っては、比例ゲインKpの値を上述のデフォルト値よりも所定量αPだけ増加させる。
次に、トルク分配部43について詳細に説明する。トルク分配部43は、目標車軸トルクFF演算部41によって出力された目標車軸トルクのFF演算分と、目標車軸トルクFB演算部42によって出力された目標車軸トルクのFB演算分との和を目標車軸トルクとする。
そして、この目標車軸トルクを、パワトレ要求車軸トルクおよびブレーキ要求車軸トルクに分割(分配)する。具体的には、まず目標車軸トルクが実現可能最小パワトレトルクTptmin以上であるか否かを判断する。この処理は、目標車軸トルクがパワートレインのみによって生成可能か否かを判断するものである。ここで、実現可能最小パワトレトルクTptminは、エンジン1および自動変速装置2によって実現可能な最小のトルクとなっている。
そして、目標車軸トルクが実現可能最小パワトレトルクTptmin以上である場合には、目標車軸トルクをパワートレインのみによって実現できると判断し、パワトレ要求車軸トルクに目標車軸トルクを代入すると共に、ブレーキ要求車軸トルクをゼロとする。
これに対し、目標車軸トルクが実現可能最小パワトレトルクTptmin以下である場合には、目標車軸トルクをパワートレインのみによって生成することができないと判断し、パワトレ要求車軸トルクに実現可能最小パワトレトルクTptminを代入すると共に、ブレーキ要求車軸トルクを、目標車軸トルクから実現可能最小パワトレトルクTptminを減算した値とする。
そして、このように算出したパワトレ要求車軸トルクおよびブレーキ要求車軸トルクを、通信制御部143を用いて、それぞれ、パワートレインECU12およびブレーキECU13に送信する。
続いて、ずり下がり予測判定部44、ずり下がり判定部45、ずり下がり防止処理実行部46について説明する。まず、車両が減速している間、ずり下がり予測判定部44は、上り勾配路において車両の後方へのずり下がりが発生する可能性があるか否かを、制御周期毎に判定する。そして、「上り勾配路において車両の後方へのずり下がりが発生する可能性がある」と判定するまでは、RAM等の記憶媒体中のずり下がり予測判定フラグをオフに維持し、「上り勾配路において車両の後方へのずり下がりが発生する可能性がある」と判定すると、ずり下がり予測判定フラグをオフからオンに切り替える。そして、ずり下がり予測判定フラグをオフからオンに切り替えた後は、「上り勾配路において車両の後方へのずり下がりが発生する可能性があるか否か」の判定結果に関わらず、第1の終了時点まで、ずり下がり予測判定フラグをオンに維持する。
第1の終了時点は、予測判定フラグをオンにしてからから一定時間(例えば10秒)経過した時点であってもよいし、自車両の実車速がゼロになった時点であってもよいし、自車両の実車速がゼロになってから一定時間(例えば1秒)経過した時点であってもよい。さらに、実車速がゼロになることなく、路面勾配θが負の値(下り坂を示す)となったとき、それ以降の任意の時点を第1の終了時点としてもよい。
上り勾配路において車両の後方へのずり下がりが発生する可能性があるか否かの判定方法としては、「車速が極低速域にあり、かつ、車両が減速しているにも関わらず、アクチュエータに対して制動トルク要求が出されていない」という条件が満たされているときにずり下がり予測判定がオンになり、当該条件が満たされていないときにずり下がり予測判定がオフになるようになっていてもよい。
この際、車速が極低速域にあるか否かは、実車速が所定の閾値速度未満であるか否かで判定してもよい。この閾値速度の値は一定(例えば10km/h)であってもよいが、車両の実減速度(実加速度の符号を反転した量)が大きいほど大きくなるようになっていてもよい。後者のようにするのは、実減速度が大きいほど、車両のずり下がりの発生タイミングが早くなる傾向にあるからである。
また、アクチュエータに対して制動トルク要求が出されているか否かは、トルク分配部43が出力するブレーキ要求車軸トルクの値が負であるか否かで判定する。
また、上り勾配路において車両の後方へのずり下がりが発生する可能性があるか否かの判定方法としては、例えば、単に「車両が上り坂を走行している」という条件が満たされているか否かで判定してもよいし、他の方法で判定してもよい。
ずり下がり判定部45は、車両が実際にずり下がっているか否かを、制御周期毎に判定し、「車両が実際にずり下がっている」と判定している間に限って、RAM等の記憶媒体中のずり下がり判定フラグをオフに設定し、「車両が実際にずり下がっている」と判定していないときは、ずり下がり判定フラグをオフに設定する。車両が実際にずり下がっているか否かは、車輪速センサ7により検出される車輪速のすべての値が負になっているか否かで判定してもよいし、特定の1つの車輪の車輪速の値が負になっているか否かで判定してもよい。+
ずり下がり防止処理実行部46は、車両のずり下がりの可能性を低減するために、ずり下がり予測判定部44、ずり下がり判定部45の判定結果であるずり下がり予測判定フラグおよびずり下がり判定フラグに基づいて、必要に応じて、目標車軸トルクFF演算部41に制動増加要求を出力し、目標車軸トルクFB演算部42にFB項制限命令を出力し、また、目標車軸トルクFB演算部42にPゲイン増加要求を出力する。
図4に、このずり下がり防止処理実行部46の処理内容を示すフローチャートを示す。ずり下がり防止処理実行部46は、制御周期毎に、この図4の処理を1回実行する。
この図に示すように、ずり下がり防止処理実行部46は、まずステップ110で、ずり下がり予測判定フラグがオンとなっているか否かを判定し、オンであれば続いてステップ120に進み、オフであれば今回の図4の処理を終了する。
そしてステップ120では、目標車軸トルクFF演算部41に対して制動増加要求を出力し、続いてステップ130では、目標車軸トルクFB演算部42に対してFB項制限命令を出力する。
続いてステップ140では、ずり下がり判定フラグがオンであるか否かを判定し、オンであれば続いてステップ150に進み、オフであれば今回の図4の処理を終了する。そしてステップ150では、目標車軸トルクFB演算部42に対してPゲイン増加要求を出力し、その後、今回の図4の処理を終了する。
以下、上記のような構成および作動の車両用制駆動協調システムの典型的な適用例について、図5および図6のタイミングチャートを用いて説明する。図5は、ずり下がりが発生しないまま、車両が上り坂で停止する場合の例であり、(a)〜(d)は、それぞれ横軸が時間を示し、(a)の縦軸は目標車軸トルクを示し、(b)の縦軸は実車速を示し、(c)の縦軸は実加速度を示し、(d)の縦軸はずり下がり予測判定フラグを示し、1の値がオンを示し、0の値がオフを示す。
なお、(a)の縦軸の目標車軸トルクだけは、増加方向が下方向となっており、また、目標車軸トルクのFF演算分51として実際表されている値は、簡単のため、目標車軸トルクのFF演算分51のうち、目標加速度と走行抵抗のうち、走行抵抗のみに依存する項のみの値としている。
まず、図5の時刻t0からt1までの期間においては、ずり下がり予測判定フラグもずり下がり判定フラグもオフであり、また、実車速は減少しているものの、上り坂の勾配と目標加速度の関係上、目標車軸トルクのFF演算分51、および、目標車軸トルクのFB演算分52は、ゼロ(またはゼロより大)である。すなわち、車両は、車両のブレーキアクチュエータ3による制動力ではなく道路の勾配等による走行抵抗によって減速している状態である。この期間においてずり下がり防止処理実行部46は、図4のステップ110でずり下がり予測判定フラグがオフであると判定してそのまま処理を終了し続けるので、制動増加要求、FB項制限命令、Pゲイン増加要求のいずれも出力しない。
そして、時刻t1において、実車速が極低速域に入る。すると、ずり下がり防止処理実行部46はステップ110でずり下がり予測判定フラグがオンであると判定し、ステップ120で目標車軸トルクFF演算部41に制動増加要求を出力し始めると共に、目標車軸トルクFB演算部42にFB項制限命令を出力し始める。ただしこの時点ではずり下がりが発生していないので、ステップ140でずり下がり判定フラグがオフであると判定する。したがって、Pゲイン増加要求は出力しない。
この制動増加要求を受けた目標車軸トルクFF演算部41は、基準FF分目標車軸トルクを、「走行抵抗に対抗して車両が目標加速度を実現するために必要な車軸トルクの推定値」よりも所定量αTだけ減少させた値として算出し始める。
すると、時刻t1以降のFF分目標車軸トルク51は、上述のスライディングモード制御によって時間の経過と共に徐々に基準FF分目標車軸トルクに近づくように減少する。なお、基準FF分目標車軸トルク自体も時間の経過と共に変化する。
このFF分目標車軸トルク51が所定量αTだけ減少された基準FF分目標車軸トルクに近づくよう減少している間、FF分目標車軸トルク51の各時点の値は、同じ時点において基準FF分目標車軸トルクが所定量αTだけ減少されていないと仮定した場合のFF分目標車軸トルク52に比べて、小さい値となっている。したがって、車両はこの分、速く減速する。
また、時刻t1の時点でFB項制限命令を受けた目標車軸トルクFB演算部42は、上述の通り、PI制御の結果の目標車軸トルクのFB演算分が正の値である場合は、その値をゼロに補正した上で出力し、PI制御の結果の目標車軸トルクのFB演算分が負の値である場合は、その値自体を出力する。
仮にそのようにFB演算分を低く抑える制御が行われない場合、上述のようにFF分目標車軸トルク51は走行抵抗に抗して目標加速度を実現するための値よりも小さくずれた値が設定されているので、目標車軸トルクのFB演算分53は、そのずれを解消するために、上昇して正の値になってしまう。そしてその結果、目標車軸トルクFF演算部41における所定量αTの減少の効果は、実質的に相殺されてしまう。
しかし、本実施形態のように、目標車軸トルクのFB演算分54をPI制御の結果よりも低く抑えて正の値からゼロにすることで、目標車軸トルクのFB演算分の上昇が制限され、その結果、目標車軸トルクFF演算部41における所定量αTの減少の効果が相殺されることがなくなり、ひいては、車両のずり下がりが発生してしまう可能性を低減する効果を維持できる。
また、このFF分目標車軸トルク51が減少していくと、ある時点でブレーキ要求車軸トルクがゼロから負の値になり、ブレーキアクチュエータ3による制動力が働き始める。そしてそれ以降、FF分目標車軸トルク51の減少と共にブレーキアクチュエータ3による制動力が増大していく。
また、実減速度が徐々に低減していく。これは、目標加速度設定部144が、車両のノーズダイブおよび揺り戻しを低減するために、負の値である目標加速度を車両停止時点に向けて徐々にゼロに近づけていくからである。
そして車両が最終的に停止した時刻t2において、FF分目標車軸トルク51が、その時点の基準FF分目標車軸トルク(所定量αTだけ減少されている)に到達する。
路面勾配θの推定は、上記のとおり、車輪速センサ7の検出値と加速度センサ9の検出値に基づいて行われる。例えば、車輪速センサ7が検出できる車輪速には検出限界車速があり、この検出限界車速を下回ると正確な車速が検出できない。そのため、検出限界車速付近において、路面勾配θの誤差が大きくなる。また、Gセンサは車体ピッチング(上下揺れ)の影響を受けるため、車両の停止直前では車体ピッチングが生じ、路面勾配θの誤差が大きくなる。
このような場合に、走行抵抗に対抗して車両が目標加速度を実現するために必要な車軸トルクの推定値として推定された値が、路面勾配θの検出誤差の影響で、実際の勾配に対応して必要な車軸トルクよりも大きい値(制動トルクが足りなくなる値)となっていたとしても、基準FF分目標車軸トルクは、その推定値よりも所定量αTだけ減少させているので、図5(a)に示すように、FF分目標車軸トルク51は、実際の勾配に対応して必要な車軸トルクの推定値よりも小さい値(制動トルクが十分量な値)を実現できる可能性が高くなる。
図6は、本実施形態のようにFF分目標車軸トルクを減少させても、路面勾配θの検出誤差を埋めることができず、結局車両が上り坂で停止する間際にずり下がりが発生してしまう場合の例であり、(a)〜(d)において表す量は図5の(a)〜(d)と同種であり、(e)の縦軸はずり下がり判定フラグを示し、1の値がオンを示し、0の値がオフを示す。
この場合も、時刻t0からt1まで、および時刻t1以降ずり下がりが発生するまでの作動は、図5の場合と同じである。ただし、図6の場合は、推定した路面勾配θと実際の路面勾配とのずれが図6の場合よりも大きくなっており、その結果、所定値αTだけ減少させた後の基準FF分目標車軸トルクでも、ずり下がりが発生してしまう。
時刻t3においては、目標加速度はほぼゼロとなっているにも関わらず、ずり下がりによって後ろ向きの車速が発生するので、目標車軸トルクFB演算部42において、実加速度と規範加速度のずれが生じる。このとき、比例ゲインKpを通常よりも大きくすることで、目標車軸トルクのFB演算分64の応答性が、比例ゲインKpを通常の値とした場合の目標車軸トルクのFB演算分65に比べて、向上し、その結果、より迅速にずり下がりを解消することができる。つまり、目標車軸トルクFB演算部42におけるフィードバック制御の比例ゲインKpを増加させることにより、目標加速度に対する実加速度の追従性を向上できるため、ずり下がりを最小限に抑えることができる。
以上説明した通り、車両走行中から停車に到る過程において、ずり下がり防止処理実行部46は、ずり下がり予測判定部44が上り勾配路において車両の後方へのずり下がりが発生する可能性があると判定するまで(時刻t1まで)は、目標車軸トルクFF演算部41を制御することで、目標車軸トルクのフィードフォワード演算分を、走行抵抗に対抗して車両が目標加速度を実現するために必要な車軸トルクの推定値に到達するように算出して出力させ、また、ずり下がり予測判定部44が上り勾配路において車両の後方へのずり下がりが発生する可能性があると判定した後は、目標車軸トルクFF演算部41を制御することで、目標車軸トルクのフィードフォワード演算分を、走行抵抗に対抗して車両が目標加速度を実現するために必要な車軸トルクの推定値よりも所定量αTだけ減少させた車軸トルクに到達するように算出して出力させると共に、目標車軸トルクFF演算部41における所定量αTの減少の効果の相殺を防ぐために、目標車軸トルクFB演算部42を制御することで、目標車軸トルクのフィードバック演算分の上昇を制限する。
このように、フィードフォワード制御とフィードバック制御によって目標車軸トルクを演算する車両用制駆動協調システムにおいて、上り坂の勾配路における車両の後方へのずり下がりの可能性があると判断すると、目標車軸トルクを通常よりも所定量αT分減少させることによりずり下がりの発生する可能性を低減することができる。
また、ずり下がり防止処理実行部46は更に、車両が実際にずり下がっているとずり下がり判定部45が判定したことに基づいて、目標車軸トルクFB演算部42のフィードバック演算における比例制御の項の比例ゲインKpの値を増加させる。このように、万が一ずり下がりが発生した場合にはフィードバック制御の比例ゲインKpを増加させることにより、ずり下がり量を最小限に抑えることができる。
ここで、目標車軸トルクのFF演算分の所定量αTの具体的な値について説明する。所定量αTとしては、走行抵抗に対抗して車両が目標加速度を実現するために必要な車軸トルクの推定値について想定される最大誤差としてもよい。この推定値の最大誤差は、車輪速の微分値である車輪加速度の最大誤差、および車体ピッチングにより生じる車体加速度の最大誤差に基づいて演算することができる。車輪加速度の最大誤差、および、車体加速度の最大誤差は、あらかじめ定められた値を採用してもよい。また、所定量αTは、車両が目標加速度を実現するために必要な車軸トルクの推定値に応じて変化してもよい。例えば、この推定値の絶対値の0.3倍を所定量αTとしてもよい。
なお、上記実施形態においては、目標車軸トルクFF演算部41、目標車軸トルクFB演算部42、およびトルク分配部43が、基本制御部の一例として機能する。
(他の実施形態)
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の各発明特定事項の機能を実現し得る種々の形態を包含するものである。
例えば、上記実施形態では、目標車軸トルクFF演算部41のフィードフォワード制御の結果と目標車軸トルクFB演算部42のフィードバック制御の結果に基づいてトルク分配部43が目標車軸トルクを算出するようになっているが、必ずしもフィードバック制御を行う必要はない。その場合であっても、ずり下がり予測判定部44が上り勾配路において車両の後方へのずり下がりが発生する可能性があると判定した後に、ずり下がり防止処理実行部46が目標車軸トルクFF演算部41を制御することで、目標車軸トルクのFF演算分を、走行抵抗に対抗して車両が目標加速度を実現するために必要な車軸トルクの推定値よりも所定量αTだけ減少させた車軸トルクに到達するように算出して出力させ、トルク分配部43は、目標車軸トルクFF演算部41から出力された目標車軸トルクのFF演算分を、そのまま目標車軸トルクとするようになっていれば、ずり下がりの低減効果は達成される。
また、上記実施形態では、目標車軸トルクFB演算部42のフィードバック演算として、PI制御を採用しているが、PI制御に代えてPID制御を採用してもよいし、P制御を採用してもよい。いずれの場合であっても、実際にずり下がりが発生したときに、採用したフィードバック演算における比例制御の項の比例ゲインKpの値を増加させるようになっていればよい。上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
6 ホイールシリンダ
7 車輪速センサ
10 制御部
12 パワートレインECU
13 ブレーキECU
14 運転支援ECU
41 目標車軸トルクFF演算部
41a 走行抵抗演算部
42 目標車軸トルクFB演算部
42a 規範加速度演算部
43 トルク分配部
44 ずり下がり予測判定部
45 ずり下がり判定部
46 ずり下がり防止処理実行部
51 目標車軸トルクのFF演算分
52 減少させなかった場合の目標車軸トルクのFF演算分
53 制限されなかった場合の目標車軸トルクのFB演算分
54 目標車軸トルクのFB演算分

Claims (3)

  1. 車両の達成すべき加速度として設定された目標加速度と、路面勾配に応じた重力の影響を含む前記車両の走行抵抗と、に基づいて、目標車軸トルクを算出して出力し、算出した前記目標車軸トルクに基づいて、前記車両のパワートレイン(1、2)に要求する車軸トルクおよび前記車両の制動装置(3、6)に要求する車軸トルクを決定する基本制御部(41、42、43)と、
    上り勾配路において前記車両の後方へのずり下がりが発生する可能性があるか否かを、車両の減速中に判定するずり下がり予測判定部(44)と、
    前記ずり下がり予測判定部(44)の判定結果に基づいて、前記車両のずり下がりの可能性を低減するための処理を行うずり下がり防止処理実行部(46)と、を備え、
    前記ずり下がり防止処理実行部(46)は、前記ずり下がり予測判定部(44)が上り勾配路において前記車両の後方へのずり下がりが発生する可能性があると判定するまでは、前記基本制御部(41、42、43)を制御することで、前記目標車軸トルクを、前記走行抵抗に対抗して前記車両が前記目標加速度を実現するために必要な車軸トルクの推定値に到達するように算出して出力させ、
    また前記ずり下がり防止処理実行部(46)は、前記ずり下がり予測判定部(44)が上り勾配路において前記車両の後方へのずり下がりが発生する可能性があると判定した後は、前記基本制御部(41、42、43)を制御することで、前記目標車軸トルクを、前記走行抵抗に対抗して前記車両が前記目標加速度を実現するために必要な車軸トルクの推定値よりも正の所定量だけ減少させた車軸トルクに到達するように算出して出力させることを特徴とする車両制駆動制御装置。
  2. 前記基本制御部(41、42、43)は、
    前記車両の達成すべき加速度として設定された前記目標加速度と、路面勾配に応じた重力の影響を含む前記車両の前記走行抵抗と、に基づいて、目標車軸トルクのフィードフォワード演算分を算出して出力する目標車軸トルクFF演算部(41)と、
    前記目標加速度および前記車両の実加速度に基づいたフィードバック演算で、目標車軸トルクのフィードバック演算分を算出して出力する目標車軸トルクFB演算部(42)と、
    前記目標車軸トルクFF演算部(41)によって出力された目標車軸トルクのFF演算分と、前記目標車軸トルクFB演算部(42)によって出力された目標車軸トルクのFB演算分と、に基づいて、前記車両のパワートレイン(1、2)に要求する車軸トルクおよび前記車両の制動装置(3、6)に要求する車軸トルクを決定するトルク分配部(43)と、を有し、
    前記ずり下がり防止処理実行部(46)は、前記ずり下がり予測判定部(44)が上り勾配路において前記車両の後方へのずり下がりが発生する可能性があると判定するまでは、前記目標車軸トルクFF演算部(41)を制御することで、前記目標車軸トルクのフィードフォワード演算分を、前記走行抵抗に対抗して前記車両が前記目標加速度を実現するために必要な車軸トルクの推定値に到達するように算出して出力させ、
    また前記ずり下がり防止処理実行部(46)は、前記ずり下がり予測判定部(44)が上り勾配路において前記車両の後方へのずり下がりが発生する可能性があると判定した後は、前記目標車軸トルクFF演算部(41)を制御することで、前記目標車軸トルクのフィードフォワード演算分を、前記走行抵抗に対抗して前記車両が前記目標加速度を実現するために必要な車軸トルクの推定値よりも正の所定量だけ減少させた車軸トルクに到達するように算出して出力させると共に、前記目標車軸トルクFF演算部(41)における前記所定量の減少の効果の相殺を防ぐために、前記目標車軸トルクFB演算部(42)を制御することで、目標車軸トルクのフィードバック演算分の上昇を制限することを特徴とする請求項1に記載の車両制駆動制御装置。
  3. 前記車両が実際にずり下がっているか否かを判定するずり下がり判定部(45)を備え、
    前記ずり下がり防止処理実行部(46)は更に、前記ずり下がり判定部(45)が前記車両が実際にずり下がっていると判定したことに基づいて、前記目標車軸トルクFB演算部(42)のフィードバック演算における比例制御の項の比例ゲインの値を増加させることを特徴とする請求項2に記載の車両制駆動制御装置。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013189041A (ja) * 2012-03-13 2013-09-26 Nissan Motor Co Ltd 車両制御装置
JP2019536403A (ja) * 2016-11-01 2019-12-12 ジーイー グローバル ソーシング エルエルシーGE Global Sourcing LLC 車両を制御するためのシステムおよび方法
EP3686070A1 (en) 2019-01-23 2020-07-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle control device
CN112660129A (zh) * 2020-12-21 2021-04-16 浙江天尚元科技有限公司 一种智能线控底盘加速度控制系统与控制方法
WO2022059671A1 (ja) * 2020-09-15 2022-03-24 株式会社デンソー 制御装置
US11491880B2 (en) 2013-08-20 2022-11-08 Transportation Ip Holdings, Llc System and method for controlling a vehicle

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5471811B2 (ja) 2010-05-18 2014-04-16 株式会社デンソー 制動制御装置
GB2483720B (en) * 2010-09-20 2017-10-25 Jaguar Land Rover Ltd Improvements relating to brake control
GB2495511A (en) * 2011-10-12 2013-04-17 Ford Global Tech Llc A method and system for controlling the maximum torque of an internal combustion engine
US8849528B2 (en) * 2011-12-28 2014-09-30 Caterpillar Inc. System and method for controlling a transmission
JP6095780B2 (ja) * 2012-08-16 2017-03-15 ジャガー ランド ローバー リミテッドJaguar Land Rover Limited 車両の速度制御システムを操作する方法、および車両の速度を制御するシステム
US9052011B2 (en) * 2013-05-24 2015-06-09 Cnh Industrial America Llc Torque sensor system
US10246091B2 (en) * 2016-06-13 2019-04-02 Robert Bosch Gmbh Rear monitoring for automotive cruise control systems
CN110809542B (zh) * 2017-06-30 2021-05-11 华为技术有限公司 车辆的控制方法、装置及设备
JP2022137732A (ja) * 2021-03-09 2022-09-22 スズキ株式会社 車両の走行制御装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005035425A (ja) * 2003-07-16 2005-02-10 Advics:Kk 坂路保持制御装置
JP2005041372A (ja) * 2003-07-23 2005-02-17 Yanmar Co Ltd 自動走行車両
JP2008055994A (ja) * 2006-08-30 2008-03-13 Toyota Motor Corp 車両の制駆動力制御装置
JP2009018681A (ja) * 2007-07-11 2009-01-29 Denso Corp 車速制御装置及び車速制御プログラム
JP2009040308A (ja) * 2007-08-10 2009-02-26 Denso Corp 路面勾配推定装置、車両用制御装置、及び車両用制御システム
JP2009067358A (ja) * 2007-09-18 2009-04-02 Advics:Kk 車両自動走行制御装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19650570A1 (de) * 1996-12-06 1998-06-10 Voith Turbo Kg Verfahren zur Regelung des Schleppmomentes in einem dieselelektrischen Antriebssystem und Antriebssystem
WO2002094601A2 (de) * 2001-05-21 2002-11-28 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Steuerverfahren für kraftfahrzeuge mit automatisierter kupplunsvorrichtung
JP2006298317A (ja) * 2005-04-25 2006-11-02 Toyota Motor Corp 駆動力制御装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005035425A (ja) * 2003-07-16 2005-02-10 Advics:Kk 坂路保持制御装置
JP2005041372A (ja) * 2003-07-23 2005-02-17 Yanmar Co Ltd 自動走行車両
JP2008055994A (ja) * 2006-08-30 2008-03-13 Toyota Motor Corp 車両の制駆動力制御装置
JP2009018681A (ja) * 2007-07-11 2009-01-29 Denso Corp 車速制御装置及び車速制御プログラム
JP2009040308A (ja) * 2007-08-10 2009-02-26 Denso Corp 路面勾配推定装置、車両用制御装置、及び車両用制御システム
JP2009067358A (ja) * 2007-09-18 2009-04-02 Advics:Kk 車両自動走行制御装置

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013189041A (ja) * 2012-03-13 2013-09-26 Nissan Motor Co Ltd 車両制御装置
US11491880B2 (en) 2013-08-20 2022-11-08 Transportation Ip Holdings, Llc System and method for controlling a vehicle
JP2019536403A (ja) * 2016-11-01 2019-12-12 ジーイー グローバル ソーシング エルエルシーGE Global Sourcing LLC 車両を制御するためのシステムおよび方法
JP7212233B2 (ja) 2016-11-01 2023-01-25 トランスポーテーション アイピー ホールディングス,エルエルシー 車両を制御するためのシステムおよび方法
EP3686070A1 (en) 2019-01-23 2020-07-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle control device
US11318943B2 (en) 2019-01-23 2022-05-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle control device
US11667288B2 (en) 2019-01-23 2023-06-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle control device
WO2022059671A1 (ja) * 2020-09-15 2022-03-24 株式会社デンソー 制御装置
JP7400674B2 (ja) 2020-09-15 2023-12-19 株式会社デンソー 制御装置
CN112660129A (zh) * 2020-12-21 2021-04-16 浙江天尚元科技有限公司 一种智能线控底盘加速度控制系统与控制方法
CN112660129B (zh) * 2020-12-21 2022-05-17 浙江天尚元科技有限公司 一种智能线控底盘加速度控制系统与控制方法

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