JP2012210924A - 車両の駆動輪に働く駆動力を制限する駆動力制限装置 - Google Patents

Abstract

【課題】推定速度の精度を向上可能な駆動力制限装置を提供すること。
【解決手段】車両の駆動輪に働く駆動力を制限する駆動力制限装置は、前記車両の第１の加速度を補正して、補正された前記第１の加速度を第２の加速度として得る加速度補正部と、前記駆動輪の車輪速度及び前記第１の加速度に基づき前記車両の第１の速度を算出する第１の算出部と、前記車輪速度及び前記第２の加速度に基づき前記車両の第２の速度を算出する第２の算出部と、前記第１の速度と前記第２の速度との差が第１の閾値以上である場合、前記駆動力を制限する制限駆動力を要求する要求部と、前記第２の速度を前記車両の推定速度として用いる推定部と、を備える。前記要求部が前記制限駆動力を要求することによって、前記車輪速度が第２の閾値を下回る時、前記推定部は、前記第２の速度を前記第１の速度でリセットして前記推定速度を得る。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両の駆動力を制限する制御装置（駆動力制限装置）に関連する。

車両、例えば自動車は、一般に、４つの車輪、即ち２つの前輪及び２つの後輪を備え、これらの車輪を駆動する電子的な制御装置を備えることができる。このような電子的な制御装置として、特許文献１は、４ＷＤ・ＥＣＵ（four-wheel-drive electronic control unit）を開示する。特許文献１に開示される４ＷＤ・ＥＣＵは、ＶＳＡ（vehicle stability assist）・ＥＣＵとともに、車両に働く駆動力を制御し、具体的には、４つの車輪駆動力を、例えばトルクを単位として決定する。

特許文献１に開示されるＶＳＡ・ＥＣＵは、４つの車輪駆動力の各々を制限する要求、例えばトルク制限リクエスト値を４ＷＤ・ＥＣＵに送る。４ＷＤ・ＥＣＵは、このようなトルク制限リクエスト値に応じて、ホイール・トルク（４つの車輪駆動力の各々）を減少させることができる。このように、ＶＳＡ・ＥＣＵは、車両の駆動輪に働く駆動力を制限することができる。

ＶＳＡ・ＥＣＵ等の車両挙動制御手段は、一般に、車輪の空転を抑制する機能（トラクション・コントロール・システム）、車輪のロックを抑制する機能（アンチロック・ブレーキ・システム）及び車両の横滑りを抑制する機能の少なくとも１つを備えることができる。

特許文献２は、例えば、車輪の空転を抑制する機能、車輪のロックを抑制する機能等を含む制御手段に使用する車両の疑似車速発生装置（推定速度発生装置）を開示する。特許文献２の第３頁右下欄に開示される車両の疑似車速発生装置は、重心加速度Ｇをオフセット値（例えば０．３Ｇ）だけオフセットさせた重心加速度補正値Ｇｃを算出する加算回路２０ｅを備える。

このように、車両の加速度（例えば、重心加速度Ｇ）にオフセット値を加算して補正後の加速度（例えば、重心加速度補正値Ｇｃ）を得る場合、補正後の加速度は、補正前の加速度よりも大きくなる。従って、補正後の加速度に基づき車両の推定速度を算出する場合、推定速度は、真の速度よりも大きく算出され得ることを本発明者は認識した。

特開2006-256605号公報 特開平02-306865号公報

本発明は、推定速度の精度を向上可能な駆動力制限装置を提供することを課題とする。

本発明による第１の形態によれば、車両の駆動輪に働く駆動力を制限する駆動力制限装置であって、前記車両の第１の加速度を補正して、補正された前記第１の加速度を第２の加速度として得る加速度補正部と、前記駆動輪の車輪速度及び前記第１の加速度に基づき前記車両の第１の速度を算出する第１の算出部と、前記車輪速度及び前記第２の加速度に基づき前記車両の第２の速度を算出する第２の算出部と、前記第１の速度と前記第２の速度との差が第１の閾値以上である場合、前記駆動力を制限する制限駆動力を要求する要求部と、前記第２の速度を前記車両の推定速度として用いる推定部と、を備え、前記要求部が前記制限駆動力を要求することによって、前記車輪速度が第２の閾値を下回る時、前記推定部は、前記第２の速度を前記第１の速度でリセットして前記推定速度を得る、駆動力制限装置が提供される。

第１の速度と第２の速度との差が第１の閾値以上である場合、要求部は、駆動力を制限する制限駆動力を要求する。言い換えれば、第１の速度と第２の速度との差が第１の閾値以上である場合、駆動輪のスリップが発生していることを仮定し、要求部は、駆動力の制限を要求することができる。このような要求に応じて、車輪速度が第２の閾値を下回る時、駆動輪のスリップが発生していたことが考えられる。従って、第２の速度（推定速度）が真の速度よりも大きく算出されていることを仮定し、推定部は、第２の速度を第１の速度でリセットする。これにより、第２の速度（推定速度）が真の速度に近づき、推定速度の精度は向上する。

第１の形態において、前記推定部は、前記第２の算出部で算出される前記第２の速度から、前記車輪速度が前記第２の閾値を下回る時の前記第１の速度と前記第２の速度との前記差を減算した値を、前記推定速度として用いてもよい。車輪速度が第２の閾値を下回る時、推定部は、第２の速度（推定速度）を第１の速度まで減少させ、これにより、推定速度の精度は向上する。

第１の形態において、前記制限駆動力は、前記第１の加速度に影響を及ぼさない駆動力であってもよい。制限駆動力は、第１の加速度に影響を及ぼさない駆動力に設定されるので、車両は、加速し続けることができる。

第１の形態において、前記制限駆動力は、前記駆動輪がスリップしない状態で前記第１の加速度を維持できる駆動力であってもよい。駆動輪が実際にスリップしないように、制限駆動力は、第１の加速度を維持できる駆動力に設定される。このような駆動力を予め準備することで、不必要に大きいエネルギーで車両を加速することを抑制することができる。

第１の形態において、前記要求部が前記制限駆動力を要求した時から所定の時間が経過しても、前記車輪速度が前記第２の閾値を下回らない場合、前記推定部は、前記第２の速度を前記推定速度として用い続けてもよい。車輪速度が第２の閾値を下回らない場合、駆動輪のスリップが発生していなかったことが考えられる。従って、推定部は、第２の速度を第１の速度でリセットしないで、第２の速度それ自身を推定速度として用い続けることができる。

第１の形態において、前記要求部は、前記車両の前輪駆動力及び後輪駆動力を制御する駆動力制御装置に、前記制限駆動力を要求してもよく、前記駆動輪は、副駆動輪であってもよく、前記駆動力は、前記副駆動輪に働く副駆動輪駆動力であってもよく、前記制限駆動力は、前記副駆動輪駆動力を制限してもよく、前記副駆動輪駆動力は、前記前輪駆動力及び前記後輪駆動力の一方であってもよい。

車両が前輪駆動力及び後輪駆動力の双方で加速される場合、駆動力制限装置の要求部は、制限駆動力（副駆動輪駆動力の制限）を駆動力制御装置に要求することができる。これに応じて、駆動力制御装置は、副駆動輪駆動力を減少させ、駆動力制限装置の推定部は、副駆動輪のスリップが発生しているか否かを検証し、必要に応じて、第２の速度を第１の速度でリセットすることができる。

第１の形態において、前記要求部は、前記車両の原動機を制御する原動機制御装置に、前記制限駆動力を要求してもよく、前記制限駆動力は、原動機駆動力を制限してもよい。車両が例えば前輪駆動力及び後輪駆動力の双方で加速される場合、駆動力制限装置の要求部は、制限駆動力（原動機駆動力の制限）を原動機制御装置に要求することができる。これに応じて、原動機制御装置は、原動機駆動力を減少させる。原動機駆動力の減少により、前輪駆動力及び後輪駆動力を減少させ、駆動力制限装置の推定部は、駆動輪（例えば後輪）のスリップが発生しているか否かを検証し、必要に応じて、第２の速度を第１の速度でリセットすることができる。

第１の形態において、前記第２の閾値は、前記第１の速度及び前記第２の速度の少なくとも１つに基づいてもよい。車両の真の速度に依存する第１の速度及び第２の速度の少なくとも１つに応じて、第２の閾値を決定することができる。このように、第２の閾値がより適切に決定されるので、駆動力制限装置は、駆動輪のスリップが発生しているか否かをより適切に検証することができる。

第１の形態において、前記第２の閾値は、前記第１の速度と前記第２の速度との前記差に対する比率に基づいてもよい。第１の速度及び第２の速度が大きくなる時、第１の速度と第２の速度との差に対する比率に基づいて第２の閾値も大きく設定できる。このように、第２の閾値が可変である場合、推定部は、より適切なタイミングで、第２の速度を第１の速度でリセットすることができる。

本発明による第１の形態は、上述の駆動力制限装置と、前記駆動力を制御する駆動力制御装置と、を備え、前記要求部は、前記駆動力制御装置に前記制限駆動力を要求する、制御装置に関係してもよい。駆動力制限装置の要求部は、駆動力の制限を駆動力制御装置に要求することができる。車輪速度が第２の閾値を下回る時、制御装置（駆動力制限装置の推定部）は、第２の速度を第１の速度でリセットすることができる。これにより、第２の速度（推定速度）が真の速度に近づき、推定速度の精度は向上する。

本発明による第１の形態は、上述の駆動力制限装置を備える車両挙動制御装置に関係してもよい。車両挙動制御装置（駆動力制限装置の要求部）は、駆動力の制限を要求することができる。車輪速度が第２の閾値を下回るタイミングで、車両挙動制御装置（駆動力制限装置の推定部）は、車両の速度を減少して推定速度を得ることができる。これにより、推定速度が真の速度に近づき、推定速度の精度は向上する。

本発明による制御装置を備える車両の概略構成図。 本発明による駆動力制限部（駆動力制限装置）及び車両挙動制御手段（車両挙動制御装置）を備える制御装置の概略構成図。 第１の加速度及び第２の加速度の概略説明図。 第１の速度及び第２の速度の概略説明図。 副駆動輪制限駆動力の概略説明図。 副駆動輪制限駆動力の概略説明図。 車両の推定速度の算出例を示すグラフ図。 車両の推定速度の算出手法を示す図。 車両の推定速度のもう1つの算出例を示すグラフ図。

以下に説明する実施形態は、本発明を容易に理解するために用いられている。従って、本発明が、以下に説明される実施形態によって不当に限定されないことを留意すべきである。
１． 車両

図１は、本発明による制御装置を備える車両の概略構成図を示す。図１に示されるように、車両１（例えば、自動車）は、様々な制御を実行可能な制御装置１００を備える。制御装置１００は、様々な制御の１例として、車両１の前輪駆動力（前輪７１，７２に伝達される駆動力の目標値）及び後輪駆動力（後輪７３，７４に伝達される駆動力の目標値）を制御することができる。本発明による制御装置１００の具体的な制御は、「２．制御装置」で後述する。

図１の例において、車両１は、原動機１０（例えば、ガソリン・エンジン等の内燃機関）を備え、原動機１０は、出力軸１１を有し、原動機１０は、出力軸１１を回転させることができる。車両１は、原動機１０を制御する原動機制御手段２０（原動機制御装置とも呼べる。例えば、エンジン・ＥＣＵ）と、スロットル・アクチュエータ２１とを備える。原動機制御手段２０は、原動機駆動力（目標値）を求め、原動機１０の出力軸の回転（実際の原動機駆動力）が原動機駆動力（目標値）に一致するように、原動機制御手段２０は、スロットル・アクチュエータ２１を制御する。

原動機１０内に混合気が流入する量を制御するスロットル（図示せず）の開度は、スロットル・アクチュエータ２１を介して、原動機駆動力に基づき制御される。即ち、原動機制御手段２０は、原動機駆動力に相当するスロットルの開度を求め、スロットルの開度に対応する制御信号を生成し、制御信号をスロットル・アクチュエータ２１に送る。スロットル・アクチュエータ２１は、原動機制御手段２０からの制御信号に応じて、スロットルの開度を調整する。

車両１は、アクセル・ペダル２２及びアクセル・センサ２３を備え、アクセル・センサ２３は、車両１の運転者によるアクセル・ペダル２２の操作量を感知し、アクセル・ペダル２２の操作量を原動機制御手段２０に送る。原動機制御手段２０は、概して、アクセル・ペダル２２の操作量に基づき原動機駆動力又はスロットルの開度を求める。車両１は、回転数センサ２４及び圧力センサ２５を備える。原動機１０が例えばエンジンである場合、回転数センサ２４は、エンジンの回転数を感知し、圧力センサ２５は、混合気をエンジンに取り込む吸気管内の絶対圧力を感知することができる。原動機制御手段２０は、アクセル・ペダル２２の操作量、感知される回転数及び絶対圧力に基づき原動機駆動力又はスロットルの開度を求めることができる。原動機制御手段２０は、制御装置１００からの制御信号（例えば、車両１の走行状態）に基づきアクセル・ペダル２２の操作量を修正することができる。代替的に、原動機制御手段２０は、アクセル・ペダル２２の操作量、感知される回転数、感知される絶対圧力及び制御装置１００からの制御信号に基づき原動機駆動力又はスロットルの開度を求めることができる。

また、図１の例において、車両１は、動力伝達装置（パワー・トレイン、ドライブ・トレイン）を備えることができる。図１に示されるように、動力伝達装置は、例えば、変速機３０、フロント・ディファレンシャル・ギア機構５１、フロント・ドライブ・シャフト５２，５３、トランスファ５４、プロペラ・シャフト５５、リア・ディファレンシャル・ギア機構６１、リア・ドライブ・シャフト６４，６５を有する。変速機３０は、トルク・コンバータ３１及びギア機構３２を有する。

動力伝達装置は、図１の例に限定されず、図１の例を変形・修正、又は具体化してもよい。動力伝達装置は、例えば、特開平07-186758号公報の図２で開示される駆動力伝達系３であってもよい。

原動機１０の出力軸の回転（実際の原動機駆動力）は、動力伝達装置を介して、実際の全輪駆動力（実際の前輪駆動力及び後輪駆動力）に変換される。このような変換に関する制御において、全輪駆動力（目標値）は、原動機制御手段２０の原動機駆動力（目標値）、トルク・コンバータ３１の増幅率（目標値）及びギア機構３２の変速ギア比（目標値）に基づき決定される。主駆動輪駆動力である前輪駆動力（目標値）から副駆動輪駆動力である後輪駆動力（目標値）への配分は、前輪駆動力（目標値）及びリア・ディファレンシャル・ギア機構６１の配分比に基づき決定される。

リア・ディファレンシャル・ギア機構６１の配分比が例えば「前輪駆動力：後輪駆動力＝１００：０」である場合、主駆動輪駆動力である前輪駆動力（目標値）は、全輪駆動力（目標値）と一致する。リア・ディファレンシャル・ギア機構６１の配分比が例えば「前輪駆動力：後輪駆動力＝（１００−ｘ）：ｘ」である場合、主駆動輪駆動力である前輪駆動力（目標値）は、全輪駆動力（目標値）から副駆動輪駆動力である後輪駆動力（目標値）を減算した値と一致する。

なお、前輪７１，７２は、フロント・ディファレンシャル・ギア機構５１及びフロント・ドライブ・シャフト５２，５３を介して前輪駆動力（目標値）によって制御される。後輪７３，７４は、リア・ディファレンシャル・ギア機構６１及びリア・ドライブ・シャフト６４，６５を介して後輪駆動力（目標値）によって制御される。実際の全輪駆動力は、トランスファ５４を介してプロペラ・シャフト５５に伝達され、プロペラ・シャフト５５に伝達される実際の全輪駆動力の一部は、リア・ディファレンシャル・ギア機構６１に伝達される実際の後輪駆動力に配分される。プロペラ・シャフト５５、トランスファ５４及びフロント・ディファレンシャル・ギア機構５１に伝達される実際の全輪駆動力の残部が、実際の前輪駆動力になる。

図１の例において、車両１は、変速機３０の変速比（例えば、ギア機構３２の変速ギア比）を制御する変速機制御手段４０（例えば、ＡＴ（automatic transmission）・ＥＣＵ）を備える。車両１は、シフト・レバー３３及びシフト位置センサ３４を備え、変速機制御手段４０は、概して、シフト位置センサ３４によって感知されるシフト・レバー３３のシフト位置（例えば、「１」，「２」，「Ｄ」）に基づき、ギア機構３２の変速ギア比を決定する。

シフト・レバー３３のシフト位置が例えば「１」である場合、ギア機構３２が１速を表す変速ギア比を有するように、変速機制御手段４０は、ギア機構３２を制御する。シフト・レバー３３のシフト位置が例えば「Ｄ」である場合、変速機制御手段４０は、制御装置１００からの制御信号（例えば、車両１の速度及び全輪駆動力（目標値））に基づき例えば１速〜５速等で構成されるギア機構３２が有する全ての変速ギアの何れか１つを表す変速ギア比を決定する。これに応じて、ギア機構３２が例えば１速〜５速の何れか１つを表す変速ギア比を有するように、変速機制御手段４０は、ギア機構３２を制御する。その後、例えば、変速機制御手段４０が例えば１速を表す変速ギア比から２速を表す変速ギア比に変更する時、ギア機構３２が１速を表す変速ギア比から２速を表す変速ギア比に変更するように、変速機制御手段４０は、ギア機構３２を制御する。

図１の例において、車両１は、前輪７１の回転速度を感知する車輪速度センサ８１を備え、前輪７２の回転速度を感知する車輪速度センサ８２も備える。また、車両１は、後輪７３の回転速度を感知する車輪速度センサ８３を備え、後輪７４の回転速度を感知する車輪速度センサ８４も備える。制御装置１００は、車輪速度センサ８１，８２，８３，８４で感知された回転速度（車輪速度）に基づき、車両１の速度を求めることができる。車両１は、車両１の前後方向に沿った車両１の加速度を感知する前後加速度センサ８５（例えば、その加速度を重力加速度単位で感知する前後Ｇセンサ）を備え、制御装置１００は、その加速度で、車両１の速度を補正することができる。

図１の例において、車両１は、車両１が旋回する時のヨー・レートを感知するヨー・レート・センサ８６を備える。また、車両１は、車両１の横方向に沿った車両１の遠心力（遠心加速度）を感知する横加速度センサ８７（その遠心加速度を重力加速度単位で感知する横Ｇセンサ）を備える。さらに、車両１は、ステアリング・ホイール８８及び操舵角センサ８９を備え、操舵角センサ８９は、ステアリング・ホイール８８の操舵角を感知する。

制御装置１００は、ヨー・レート、遠心加速度（横加速度）及び操舵角に基づき、車両１の横滑り等の挙動を検出することができる。制御装置１００は、このような挙動の検出に加えて、様々な制御（例えば、図示しないブレーキ等の制動部を介する前輪７１，７２及び後輪７３，７４の少なくとも１つに関係する制御）をすることができるが、上述の制御のすべてを実行する必要がない。以下に、制御装置１００の制御の概要を説明する。
２．制御装置

図２は、本発明による制御装置の概略構成図を示す。図２に示されるように、制御装置１００は、入力信号として、例えば前後加速度、車輪速度、ヨー・レート及び操舵角を入力し、出力信号を出力し、様々な制御を実行することができる。制御装置１００は、駆動力制御手段３００を備え、駆動力制御手段３００（駆動力制御装置とも呼べる）は、様々な制御の１例として、主駆動輪駆動力（例えば、前輪駆動力）及び副駆動輪駆動力（例えば、後輪駆動力）を制御する。

図２の例において、制御装置１００は、車両挙動制御手段２００を備える。車両挙動制御手段２００（車両挙動制御装置とも呼べる）は、様々な制御の１例として、駆動力制限部２６０（駆動力制限装置とも呼べる）で車両１の速度（及び、補正された車両１の速度）を求めることができ、挙動制御部２７０は、車両１の速度（及び、補正された車両１の速度）に基づいて車両１の挙動を制御することができる。さらに、車両挙動制御手段２００（駆動力制限部２６０及び挙動制御部２７０）は、例えば副駆動輪駆動力を制限する副駆動輪制限駆動力（制限駆動力）を駆動力制御手段３００に要求することができる。

具体的には、例えば、駆動力制御手段３００は、主駆動輪駆動力（目標値）と副駆動輪駆動力（目標値）との間の比率を決定し、その比率及び全輪駆動力（目標値）に基づき例えば副駆動輪駆動力（目標値）を決定する。決定された副駆動輪駆動力（目標値）が得られるように、駆動力制御手段３００は、例えば図１のリア・ディファレンシャル・ギア機構６１の配分比を出力信号で制御する。駆動力制御手段３００からリア・ディファレンシャル・ギア機構６１への出力信号は、副駆動輪駆動力（目標値）を制御する制御信号である。

なお、リア・ディファレンシャル・ギア機構６１の配分比によって副駆動輪駆動力がゼロである時、即ち、プロペラ・シャフト５５とリア・ドライブ・シャフト６４，６５との間が遮断される時、図１の例において、主駆動輪駆動力（目標値）又は前輪駆動力は、全輪駆動力（目標値）と一致する。代替的に、リア・ディファレンシャル・ギア機構６１の配分比によって副駆動輪駆動力がゼロでない時、即ち、プロペラ・シャフト５５とリア・ドライブ・シャフト６４，６５との間が接続される時、図１の例において、主駆動輪駆動力（目標値）は、全輪駆動力（目標値）から副駆動輪駆動力（目標値）を減算した値と一致する。

図２の例において、制御装置１００は、駆動力制限部２６０を備える。駆動力制限部２６０が副駆動輪制限駆動力（制限駆動力）を駆動力制御手段３００に要求する間、駆動力制限部２６０は、例えば図１の副駆動輪（例えば、後輪７３，７４）の回転速度（車輪速度）が閾値を下回るか否かを判定することができる。駆動力制限部２６０は、例えば図１の副駆動輪（例えば、後輪７３，７４）の回転速度（車輪速度）が閾値を下回るタイミングで、車両１の速度を減少して、車両１の推定速度を得ることができる。これにより、推定速度が真の速度に近づき、推定速度の精度は向上する。副駆動輪の車輪速度が閾値を下回らない場合、駆動力制限部２６０は、車両１の速度を減少しないで、車両１の速度それ自身を車両１の推定速度として得ることができる。例えば車輪速度センサ８３，８４から駆動力制限部２６０への入力信号は、例えば後輪７３，７４の回転速度（車輪速度）を表す。

駆動力制限部２６０が副駆動輪制限駆動力（制限駆動力）を駆動力制御手段３００に要求する場合、駆動力制御手段３００は、副駆動輪駆動力（目標値）を減少させる一方、駆動力制御手段３００は、主駆動輪駆動力（目標値）を増加させる。この時、駆動力制御手段３００は、副駆動輪駆動力（目標値）を副駆動輪制限駆動力（制限駆動力）と一致させることにより、副駆動輪駆動力（目標値）を減少させる。具体的には、リア・ディファレンシャル・ギア機構６１の配分比によって副駆動輪駆動力が減少するように、駆動力制御手段３００は、リア・ディファレンシャル・ギア機構６１を制御する。プロペラ・シャフト５５とリア・ドライブ・シャフト６４，６５との間がより弱く接続されることで、実際の副駆動輪駆動力が減少し、その結果として、実際の主駆動輪駆動力が増加する。副駆動輪駆動力の減少により、副駆動輪（例えば、前輪７３，７４）の回転速度（車輪速度）が閾値を下回る場合、副駆動輪のスリップが発生していたことが考えられる。従って、車両１の速度（推定速度）が真の速度よりも大きく算出されていることを仮定し、駆動力制限部２６０は、車両１の速度を減少することができる。これにより、車両１の速度（推定速度）が真の速度に近づき、推定速度の精度は向上する。

駆動力制御手段３００は、主駆動輪駆動力（目標値）及び副駆動輪駆動力（目標値）を予め決定し、駆動力制限部２６０からの要求に応じて、予め決定された副駆動輪駆動力（目標値）を減少させ、予め決定された主駆動輪駆動力（目標値）を増加させることができる。

なお、挙動制御部２７０は、車両１の挙動を制御する目的で、例えば副駆動輪駆動力を制限する副駆動輪制限駆動力を駆動力制御手段３００に要求することができる。駆動力制御手段３００は、主駆動輪駆動力（目標値）及び副駆動輪駆動力（目標値）を一次的に決定する。駆動力制御手段３００は、駆動力制限部２６０又は挙動制御部２７０からの副駆動輪駆動力（目標値）の制限要求に応じるか否かを判定してもよく、制限要求を拒否してもよい。駆動力制限部２６０又は挙動制御部２７０が副駆動輪制限駆動力（制限駆動力）を駆動力制御手段３００に要求する場合、駆動力制御手段３００は、主駆動輪駆動力（目標値）及び副駆動輪駆動力（目標値）を二次的に（最終的に）決定することができる。
３．車両挙動制御手段（第２の制御手段）

図２は、本発明による車両挙動制御手段の概略構成図も示す。車両挙動制御手段２００は、車両１の速度を推定し、推定速度を得る推定部２５０を有する駆動力制限部２６０を備え、挙動制御部２７０は、車両１の推定速度を利用する。図２の例において、駆動力制限部２６０は、推定部２５０だけでなく、補正部２１０、第１の算出部２２０、第２の算出部２３０及び出力部２４０を備える。
３．１．補正される加速度（第２の加速度）

例えば図２に示されるように、車両挙動制御手段２００又は駆動力制限部２６０は、車両の第１の加速度を補正して、補正された第１の加速度を第２の加速度として得る加速度補正部２１０を備えることができる。第１の加速度は、例えば図１の前後加速度センサ８５によって感知される加速度（前後加速度）である。加速度補正部２１０は、前後加速度センサ８５それ自身の感知誤差、前後加速度センサ８５の取り付け誤差等の誤差を考慮して、車両の第１の加速度を補正することができる。加速度補正部２１０は、第１の加速度に例えばオフセット値又は一定値を加算して、第２の加速度を得ることができる。オフセット値又は一定値は、第１の加速度に含まれ得る最大の誤差に設定することができる。オフセット値又は最大の誤差は、前後加速度センサ８５の属性に応じて、適宜、設定することができる。

図３は、第１の加速度及び第２の加速度の概略説明図を示す。図３の例において、実線は、第２の加速度を示し、点線は、第１の加速度（前後加速度センサ８５によって感知される前後加速度）を示す。図３の例において、車両１は、最初に、停止しており、その後、車両１は、第１の時刻Ｔ１で発進する。第１の加速度は、発進に伴い、ゼロから所定の加速度まで増加する。第１の加速度は、第２の時刻Ｔ２で所定の加速度に到達すると、その後は、一定の加速度を示す。図２の加速度補正部２１０は、第１の加速度にオフセット値を加算した値を算出し、その値を第２の加速度として得る。加速度補正部２１０は、例えば図３に示すように、第１の加速度を補正することができる。
３．２．第１の速度

図２の例において、第１の算出部２２０は、駆動輪の車輪速度及び第１の加速度に基づき車両の第１の速度を算出する。駆動輪の車輪速度は、例えば副駆動輪の車輪速度であり、具体的には、例えば図１の車輪速度センサ８３，８４で感知された２つの回転速度（車輪速度）の平均である。第１の加速度は、例えば図１の前後加速度センサ８５によって感知される加速度（前後加速度）である。第１の算出部２２０は、例えば車輪速度センサ８３，８４で感知された２つの回転速度（車輪速度）の平均を算出し、車両１の第１の速度Ｖｖｈ＿ｅｓ１を得る又は推定してもよい。

しかしながら、車両１の第１の速度Ｖｖｈ＿ｅｓ１（第１の推定速度）は、例えば車両１の振動等によるノイズの影響を排除するために、後輪７３，７４（副駆動輪）の車輪速度の各々に、第１の加速度に基づく上昇制限及び下降制限を適用することが好ましい。即ち、第１の算出部２２０は、車輪速度センサ８３，８４で感知された２つの回転速度（車輪速度）を第１の加速度で補正又は訂正し、補正又は訂正された２つの回転速度（車輪速度）の平均を算出し、車両１の第１の速度Ｖｖｈ＿ｅｓ１を得る又は推定することができる。車両１の第１の速度Ｖｖｈ＿ｅｓ１（第１の推定速度）は、他の手法で推定してもよい。
３．３．第２の速度

図２の例において、第２の算出部２３０は、駆動輪の車輪速度及び第２の加速度に基づき車両の第２の速度を算出する。駆動輪の車輪速度は、例えば副駆動輪の車輪速度である。第２の加速度は、例えば図２の補正部２１０によって算出される加速度（補正された前後加速度）である。第２の算出部２３０は、例えば車輪速度センサ８３，８４で感知された２つの回転速度（車輪速度）を第２の加速度で補正又は訂正し、補正又は訂正された２つの回転速度（車輪速度）の平均を算出し、車両１の第２の速度Ｖｖｈ＿ｅｓ２を得る又は推定することができる。車両１の第２の速度Ｖｖｈ＿ｅｓ２（第２の推定速度）は、第１の速度Ｖｖｈ＿ｅｓ１と同様に、算出することができる。

図４は、第１の速度及び第２の速度の概略説明図を示す。図４の例において、実線は、第２の速度を示し、点線は、第１の速度を示す。第２の速度は、図３に示す第２の加速度（補正された前後加速度）に基づき第２の算出部２３０で算出され、第１の速度は、図３に示す第１の加速度（補正されない前後加速度）に基づき第１の算出部２２０で算出される。図４の例において、車両１は、最初に、停止しており、その後、車両１は、第１の時刻Ｔ１で発進する。第１の速度及び第２の速度は、発進に伴い、時刻Ｔ１から増加する。
３．４．制限駆動力

図２の例において、出力部２４０（要求部）は、第１の速度と第２の速度との差が第１の閾値以上であるか否かを判定する。具体的には、出力部２４０は、第２の速度から第１の速度を減算した値が第１の閾値以上であるか否かを判定する。第１の速度と第２の速度との差が第１の閾値以上である場合、出力部２４０は、駆動力を制限する制限駆動力（例えば副駆動輪駆動力を制限する副駆動輪制限駆動力）を例えば図２の駆動力制御手段３００に出力する。このように、出力部２４０（要求部）は、駆動力の制限を例えば駆動力制御手段３００に要求する。

図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、副駆動輪制限駆動力の概略説明図を示す。図５（Ａ）は、副駆動輪制限駆動力の要求が発生するタイミングを示し、図５（Ｂ）は、駆動力制限部２６０又は出力部２４０から出力される副駆動輪制限駆動力を示す。

図５（Ａ）は、図４に示す第２の速度と第１の速度との差を示し、時刻Ｔ３で、第２の速度と第１の速度との差は、第１の閾値と一致する。その後、第２の速度と第１の速度との差は、第１の閾値を超える。

図５（Ｂ）において、実線は、駆動力制限部２６０からの出力を示す。時刻Ｔ３まで、駆動力制限部２６０からの出力は、副駆動輪駆動力を制限しない値を表し、時刻Ｔ３で、副駆動輪駆動力を制限する値（副駆動輪駆動力を制限する副駆動輪制限駆動力）を表す。時刻Ｔ３から時刻Ｔ５までの間、駆動力制限部２６０からの出力は、一定値を保つことができる。時刻Ｔ５（所定の時間）は、時刻Ｔ３から所定の期間が経過した時刻に設定することができ、所定の期間は、車両１の属性に応じて、適宜、設定することができる。

時刻Ｔ３から時刻Ｔ５までの副駆動輪制限駆動力（一定値）は、例えば図３に示す第１の加速度（補正しない前後加速度）に影響を及ぼさない駆動力に設定することができる。具体的には、副駆動輪制限駆動力（一定値）は、副駆動輪がスリップしない状態で第１の加速度を維持できる駆動力であることが好ましい。このような副駆動輪制限駆動力（一定値）を予め準備することで、不必要に大きいエネルギーで車両１を加速することを抑制することができる。なお、第１の加速度が大きい程、副駆動輪制限駆動力（一定値）は、大きく設定することができる。副駆動輪制限駆動力（一定値）は、車両１の属性に応じて、適宜、設定することができる。

駆動力制限部２６０からの出力は、時刻Ｔ５で、副駆動輪駆動力を制限しない値に戻してもよい。しかしながら、図５（Ｂ）において、駆動力制限部２６０からの出力は、時刻Ｔ７で、副駆動輪駆動力を制限しない値に戻す。時刻Ｔ５から時刻Ｔ７までの間、駆動力制限部２６０からの出力（副駆動輪駆動力を制限する値）は、徐々に上昇させることができる。このように、時刻Ｔ３から時刻Ｔ７までの間、駆動力制限部２６０又は出力部２４０は、副駆動輪駆動力の制限を要求することができる。副駆動輪駆動力を制限しない値は、例えば、図２の駆動力制御手段３００で決定し得る副駆動輪駆動力の最大値である。出力部２４０は、例えば図５の時刻Ｔ３から時刻Ｔ７まで、図２の推定部２５０に副駆動輪制限駆動力の要求を表す信号（例えば二進法で「１」又はｈｉｇｈレベルを表す信号）を送ることができる。

図５（Ｂ）において、点線は、駆動力制御手段３００によって二次的に（最終的に）決定される副駆動輪駆動力（目標値）を示す。時刻Ｔ３まで、駆動力制御手段３００によって一次的に決定される副駆動輪駆動力（目標値）が、そのまま採用される。時刻Ｔ３で、駆動力制御手段３００は、駆動力制限部２６０からの副駆動輪駆動力の制限要求を受け入れ、駆動力制御手段３００によって二次的に決定される副駆動輪駆動力は、駆動力制限部２６０からの副駆動輪制限駆動力に一致する。その後、時刻Ｔ６まで、駆動力制御手段３００は、駆動力制限部２６０からの副駆動輪駆動力の制限要求を受け入れる。図５（Ｂ）の例において、駆動力制限部２６０からの出力（実線）が駆動力制限手段３００で最終的に決定される副駆動輪駆動力（点線）と一致する時刻Ｔ３から時刻Ｔ６に対応する実線は、太く描かれている。時刻Ｔ６で、駆動力制御手段３００は、駆動力制限部２６０からの副駆動輪駆動力の制限要求を拒否し、時刻Ｔ６以降、駆動力制御手段３００によって二次的に決定される副駆動輪駆動力は、駆動力制御手段３００によって一次的に決定される副駆動輪駆動力に一致しない。
３．５． 車両の推定速度

図２の例において、推定部２５０は、車両１の速度を推定する。通常、推定部２５０は、図４に示すような第２の速度（第２の推定速度）を車両１の推定速度として用いる。しかしながら、第２の速度は、真の速度よりも大きく算出され得る。即ち、副駆動輪（例えば後輪７３，７４）のスリップが発生する場合、副駆動輪の車輪速度は、真の速度よりも大きく、従って、副駆動輪の車輪速度に基づく第２の速度も、真の速度よりも大きい。駆動力制限部２６０が駆動力の制限を要求する間（例えば、図５の時刻Ｔ３以降）、スリップしている副駆動輪の車輪速度は、減少する。副駆動輪の車輪速度の減少に応じて、駆動力制限部２６０又は推定部２５０は、第２の速度を減少して、車両１の推定速度を得ることができる。以下に、車両１の推定速度の算出例を説明する。
３．５．１．車両の推定速度の算出例（グラフ）

図６は、車両１の推定速度の算出例を示す。図６の例において、実線は、推定部２５０で得られる車両１の推定速度を示す。推定部２５０は、時刻Ｔ４まで、図４及び図６で示す第２の速度を車両１の推定速度として用いる。時刻Ｔ４で、推定部２５０は、第２の速度を第１の速度でリセットして、車両１の推定速度を得る。

前述したように、第１の速度と第２の速度との差が第１の閾値以上である場合、時刻Ｔ３から、出力部２４０は、副駆動輪駆動力の制限を例えば駆動力制御手段３００に要求することができる。この要求に応じて、駆動力制御手段３００は、副駆動輪駆動力を減少させる一方、主駆動輪駆動力を増加させることができる。図６の例において、２つの点線は、主駆動輪及び副駆動輪の車輪速度を示し、時刻Ｔ３まで、主駆動輪及び副駆動輪の車輪速度は、第２の速度にほぼ一致する。時刻Ｔ３から、副駆動輪の車輪速度は減少する一方、主駆動輪の車輪速度は増加する。推定部２５０は、副駆動輪の車輪速度が第２の閾値を下回るか否かを判定する。具体的には、推定部２５０は、例えば図１の車輪速度センサ８３，８４で感知された２つの回転速度（車輪速度）の平均が、第２の閾値を下回るか否かを判定する。

図６の例において、時刻Ｔ４で、副駆動輪の車輪速度が第２の閾値を下回る。第２の閾値は、第１の速度及び第２の速度の少なくとも１つに基づき、具体的には、第１の速度と第２の速度との差に対する比率に基づく。図６の例において、２つの１点鎖線は、第１の速度及び第２の速度を示し、２点鎖線は、第２の閾値を示す。第２の閾値は、副駆動輪のスリップが発生しているか否かを検証する指標である。時刻Ｔ４で、推定部２５０は、第２の速度から、第１の速度と第２の速度との差を減算した値（＝時刻Ｔ４における第１の速度）を車両１の推定速度として用いる。このように、推定部２５０は、第２の速度を時刻Ｔ４における第１の速度でリセットし、車両１の推定速度を真の速度に近づけることができる。この時、推定部２５０は、時刻Ｔ４における第１の速度と第２の速度との差を記憶又は保持することができる。時刻Ｔ４以降、推定部２５０は、第２の算出部２３０で算出される第２の速度から、時刻Ｔ４における第１の速度と第２の速度との差（記憶又は保持される差）を減算した値を車両１の推定速度として用いる。

なお、図６の例と異なる例（図示せず）において、時刻Ｔ３から時刻Ｔ５までの間、副駆動輪の車輪速度が第２の閾値を下回らない場合、推定部２５０は、第２の算出部２３０で算出される第２の速度を車両１の推定速度として用い続けることができる。このような場合、推定部２５０は、第２の速度を第１の速度でリセットしなくてもよい。
３．５．２．車両の推定速度の算出手法（機能ブロック）

図７は、推定部２５０で推定される車両１の推定速度の算出手法を示す。図７の例において、まず、後輪７４の車輪速度は、車輪速度センサ８４からの測定値（今回）であり、補正された車輪速度（Ｃ５１０）は、車輪速度センサ８４からの測定値（前回）を第２の加速度で補正された、後輪７４の車輪速度（前回）である。減算手段Ｃ５００は、後輪７４の車輪速度（今回）から補正された車輪速度（前回）を減算する。減算結果（加速度）が第２の加速度以下になるように、上昇制限手段Ｃ５０５は、減算結果（加速度）及び第２の加速度のうちの最小値を出力する。加算手段Ｃ５１０は、この最小値と後輪７４の車輪速度（前回）とを加算し、加算結果は、第２の加速度で補正された、後輪７４の車輪速度（今回）を表す。

後輪７３の車輪速度（車輪速度センサ８３からの測定値（今回））も、後輪７４の車輪速度（車輪速度センサ８４からの測定値（今回））と同様に、減算手段Ｃ５２０、上昇制限手段Ｃ５２５及び加算手段Ｃ５３０を介して、補正される。即ち、加算手段Ｃ５３０の加算結果は、第２の加速度で補正された、後輪７３の車輪速度（今回）を表す。平均化手段Ｃ５４０は、加算手段Ｃ５１０の加算結果と加算手段Ｃ５３０の加算結果とを平均し、副駆動輪７３，７４の車輪速度を得る。平均化手段Ｃ５４０の出力は、例えば図２の第２の算出部２３０の出力である第２の速度を表す。

後輪７４の車輪速度（車輪速度センサ８４からの測定値（今回））は、減算手段Ｃ５５０、上昇制限手段Ｃ５５５及び加算手段Ｃ５６０を介して補正される。即ち、加算手段Ｃ５６０の加算結果は、第１の加速度で補正された、後輪７４の車輪速度（今回）を表す。後輪７３の車輪速度（車輪速度センサ８３からの測定値（今回））は、減算手段Ｃ５７０、上昇制限手段Ｃ５７５及び加算手段Ｃ５８０を介して補正される。即ち、加算手段Ｃ５８０の加算結果は、第１の加速度で補正された、後輪７３の車輪速度（今回）を表す。平均化手段Ｃ５９０は、加算手段Ｃ５６０の加算結果と加算手段Ｃ５８０の加算結果とを平均し、副駆動輪７３，７４の車輪速度を得る。平均化手段Ｃ５９０の出力は、例えば図２の第１の算出部２２０の出力である第１の速度を表す。

減算手段Ｃ６００は、平均化手段Ｃ５４０の出力（第２の速度）から平均化手段Ｃ５９０の出力（第１の速度）を減算する。判定手段Ｃ６１０は、減算手段Ｃ６００の出力が第１の閾値以上であるか否かを判定する。要求手段Ｃ６２０は、判定手段Ｃ６１０の判定結果が肯定を表す場合、即ち、第２の速度と第１の速度との差が第１の閾値以上である場合、副駆動輪駆動力の制限を例えば図２の駆動力制御手段３００に要求する。要求手段Ｃ６２０の出力は、例えば図２の出力部２４０の出力を表す。

乗算手段Ｃ７１０は、平均化手段Ｃ５９０の出力（第１の速度）と係数とを乗算する。乗算手段Ｃ７１０の出力は、例えば図６で示すような第２の閾値を表す。但し、乗算手段Ｃ７１０の出力は、平均化手段Ｃ５９０の出力（第１の速度）だけに基づき、係数は、１よりも大きく設定することができる。なお、第２の閾値は、平均化手段Ｃ５９０の出力（第１の速度）と平均化手段Ｃ５４０の出力（第２の速度）の差に対する比率に基づき算出してもよい。平均化手段７００は、車輪速度センサ８３からの測定値（今回）と車輪速度センサ８４からの測定値（今回）とを平均する。判定手段Ｃ７２０は、平均化手段７００の出力（副駆動輪の車輪速度）が乗算手段Ｃ７１０の出力（第２の閾値）を下回るか否かを判定する。

推定手段Ｃ８００は、判定手段Ｃ７２０の判定結果が肯定を表す場合、即ち、副駆動輪の車輪速度が第２の閾値を下回る場合、平均化手段Ｃ５４０の出力（第２の速度）を平均化手段Ｃ５９０の出力（第１の速度）でリセットする。副駆動輪の車輪速度が例えば図５の時刻Ｔ３から時刻Ｔ５までの間に第２の閾値を下回らない場合、平均化手段Ｃ５４０の出力（第２の速度）をそのまま出力する。推定手段Ｃ８００の出力は、例えば図２の推定部２５０の出力（車両１の推定速度）を表す。

なお、図２の挙動制御部２７０又は図１の車両１は、車輪の空転を抑制する機能（トラクション・コントロール・システム）、車輪のロックを抑制する機能（アンチロック・ブレーキ・システム）及び車両の横滑りを抑制する機能の少なくとも１つを備えることができる。このような機能に、車両１の推定速度を利用することができる。具体的には、図２の挙動制御部２７０は、例えば車両１の不安定状態を検出し、車両１の挙動を制御する目的で、副駆動輪制限駆動力を要求することができる。挙動制御部２７０は、車両１の不安定状態は、例えば、ヨー・レート・センサ８６から取得する実ヨー・レートと、操舵角及び車両１の推定速度に基づいて算出する規範ヨー・レートとを用いて、車両１の走行状態が不安定か否かを判定することができる。車両１の推定速度の精度が向上する場合、例えば車両１の不安定状態の検出精度も向上する。

挙動制御部２７０は、主駆動輪（前輪７１，７２）のスリップ量を算出してもよい。主駆動輪のスリップ量Ｓｍｗは、例えば、主駆動輪の平均車輪速度Ｖｍｗ＿ａｖから車両１の推定速度を減算した値である。平均車輪速度Ｖｍｗ＿ａｖは、車輪速度センサ８１，８２で感知された２つの回転速度（車輪速度）の平均である。車両１の推定速度が真の速度よりも大きい場合、主駆動輪のスリップ量Ｓｍｗは、小さくなる。即ち、車両１の推定速度が真の速度よりも大きい場合、図２の挙動制御部２７０は、主駆動輪のスリップを検出し難くなる。言い換えれば、車両１の推定速度の精度が向上する場合、例えば主駆動輪のスリップの検出精度も向上する。
４．原動機制限力（変形例）

図２の例では、出力部２４０は、副駆動輪駆動力の制限を図２の駆動力制御手段３００に要求する。代替的に、出力部２４０は、原動機駆動力の制限を例えば図１の原動機制御手段２０に要求してもよい。この場合、出力部２４０は、原動機駆動力を制限する制限駆動力を算出し、原動機制御手段２０は、予め求めた原動機駆動力（目標値）を制限駆動力に一致させる。原動機駆動力を制限する制限駆動力は、第１の加速度に影響を及ぼさないように設定することができる。また、原動機駆動力を制限する制限駆動力は、副駆動輪がスリップしない状態で第１の加速度を維持できる駆動力に設定されることが好ましい。

図８は、車両１の推定速度のもう１つの算出例を示す。図８の例は、図６の例と類似する。図５の例において、時刻Ｔ３から時刻Ｔ５までの間、出力部２４０からの出力は、副駆動輪制限駆動力（一定値）を表す。代替的に、図５の例の変形した例において、時刻Ｔ３から時刻Ｔ５までの間、出力部２４０からの出力は、原動機駆動力を制限する制限駆動力（一定値）を表してもよい。この場合、原動機駆動力の減少により、時刻Ｔ３から、副駆動輪の車輪速度は減少し、主駆動輪の車輪速度も減少する（図８）。図８の例において、推定部２５０又は駆動力制限部２６０は、副駆動輪の車輪速度が第２の閾値を下回るか否かを判定する。図８の例において、時刻Ｔ４で、推定部２５０は、第２の速度から、第１の速度と第２の速度との差を減算した値を車両１の推定速度として用いる。

本願発明による駆動力制限装置は、車両の安定性制御に最適である。

１・・・車両、１００・・・制御装置、２００・・・車両挙動制御手段(車両挙動制御装置)、２１０・・・補正部、２２０・・・第１の算出部、２３０・・・第２の算出部、２４０・・・出力部、２５０・・・推定部、２６０・・・駆動力制限部(駆動力制限装置)、２７０・・・挙動制御部、３００・・・駆動力制御手段(駆動力制御装置)。

Claims (11)

1. 車両の駆動輪に働く駆動力を制限する駆動力制限装置であって、
   前記車両の第１の加速度を補正して、補正された前記第１の加速度を第２の加速度として得る加速度補正部と、
   前記駆動輪の車輪速度及び前記第１の加速度に基づき前記車両の第１の速度を算出する第１の算出部と、
   前記車輪速度及び前記第２の加速度に基づき前記車両の第２の速度を算出する第２の算出部と、
   前記第１の速度と前記第２の速度との差が第１の閾値以上である場合、前記駆動力を制限する制限駆動力を要求する要求部と、
   前記第２の速度を前記車両の推定速度として用いる推定部と、
   を備え、
   前記要求部が前記制限駆動力を要求することによって、前記車輪速度が第２の閾値を下回る時、前記推定部は、前記第２の速度を前記第１の速度でリセットして前記推定速度を得る、駆動力制限装置。
2. 前記推定部は、前記第２の算出部で算出される前記第２の速度から、前記車輪速度が前記第２の閾値を下回る時の前記第２の速度と前記第１の速度との前記差を減算した値を、前記推定速度として用いる、請求項１に記載の駆動力制限装置。
3. 前記制限駆動力は、前記第１の加速度に影響を及ぼさない駆動力である、請求項１に記載の駆動力制限装置。
4. 前記制限駆動力は、前記駆動輪がスリップしない状態で前記第１の加速度を維持できる駆動力である、請求項１に記載の駆動力制限装置。
5. 前記要求部が前記制限駆動力を要求した時から所定の時間が経過しても、前記車輪速度が前記第２の閾値を下回らない場合、前記推定部は、前記第２の速度を前記推定速度として用い続ける、請求項１に記載の駆動力制限装置。
6. 前記要求部は、前記車両の前輪駆動力及び後輪駆動力を制御する駆動力制御装置に、前記制限駆動力を要求し、
   前記駆動輪は、副駆動輪であり、
   前記駆動力は、前記副駆動輪に働く副駆動輪駆動力であり、
   前記制限駆動力は、前記副駆動輪駆動力を制限し、
   前記副駆動輪駆動力は、前記前輪駆動力及び前記後輪駆動力の一方である、請求項１に記載の駆動力制限装置。
7. 前記要求部は、前記車両の原動機を制御する原動機制御装置に、前記制限駆動力を要求し、
   前記制限駆動力は、原動機駆動力を制限する、請求項１に記載の駆動力制限装置。
8. 前記第２の閾値は、前記第１の速度及び前記第２の速度の少なくとも１つに基づく、請求項１に記載の駆動力制限装置。
9. 前記第２の閾値は、前記第１の速度と前記第２の速度との前記差に対する比率に基づく、請求項１に記載の駆動力制限装置。
10. 請求項１に記載の駆動力制限装置と、
    前記駆動力を制御する駆動力制御装置と、
    を備え、
    前記要求部は、前記駆動力制御装置に前記制限駆動力を要求する、制御装置。
11. 請求項１に記載の駆動力制限装置を備える車両挙動制御装置。

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