JP2018052384A - Control device of vehicle and control method of vehicle - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately estimate a gradient even if a slip occurs at a wheel.SOLUTION: This control device of a vehicle comprises: a gradient estimation part 100 for estimating a gradient on the basis of a fore-and-aft acceleration sensor value and acceleration acquired from a change amount of a wheel speed; a calculation acceleration speed calculation part 102 for calculating the calculation acceleration of a vehicle on the basis of the torque of a motor which drives the vehicle; and a change amount limit part 104 for limiting the change amount of the wheel speed on the basis of correction calculation acceleration which is obtained by correcting the calculation acceleration at gradient amount acceleration equivalent to a gradient which is estimated by the gradient estimation part 100.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、車両の制御装置及び車両の制御方法に関する。   The present invention relates to a vehicle control device and a vehicle control method.

従来、例えば下記の特許文献1には、車速に対応して設定した路面勾配の変化率の制限値および路面勾配の制限値を加味することにより、前後加速度センサのセンサ値から車輪速度の時間変動分を減算することで求めた勾配推定値の加速度換算値Ggrad0が外乱要因の影響により正確でない値となる場合に制限を設けることが記載されている。   Conventionally, for example, in Patent Document 1 below, the time variation of the wheel speed is calculated from the sensor value of the longitudinal acceleration sensor by adding the limit value of the change rate of the road surface gradient and the limit value of the road surface gradient that are set corresponding to the vehicle speed. It is described that a restriction is provided when the acceleration conversion value Ggrad0 of the estimated gradient value obtained by subtracting the minutes becomes an inaccurate value due to the influence of the disturbance factor.

特開2009−25081号公報JP 2009-25081 A

しかし、前後加速度センサのセンサ値から車輪速度の時間変動分を減算することで勾配を推定する方法では、車輪にスリップが発生した場合に、車輪速と実際の車体速が乖離するため、勾配値の推定が不可能になる問題がある。   However, in the method of estimating the gradient by subtracting the time fluctuation of the wheel speed from the sensor value of the longitudinal acceleration sensor, when the wheel slips, the wheel speed and the actual vehicle speed deviate. There is a problem that it is impossible to estimate.

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、車輪にスリップが発生した場合であっても、勾配推定を高精度に行うことが可能な、新規かつ改良された車両の制御装置及び車両の制御方法を提供することにある。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to perform gradient estimation with high accuracy even when a slip occurs on a wheel. It is an object of the present invention to provide a new and improved vehicle control apparatus and vehicle control method.

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、前後加速度センサ値と車輪速の変化量から求まる加速度とに基づいて勾配を推定する勾配推定部と、車両を駆動するモータのトルクに基づいて車両の計算加速度を演算する計算加速度演算部と、前記勾配推定部が推定した勾配に相当する勾配分加速度で前記計算加速度を補正して得られる補正計算加速度に基づいて、前記車輪速の前記変化量に制限をかける変化量制限部と、を備える、車両の制御装置が提供される。   In order to solve the above problems, according to an aspect of the present invention, a gradient estimation unit that estimates a gradient based on a longitudinal acceleration sensor value and an acceleration obtained from a change amount of wheel speed, and a torque of a motor that drives the vehicle A calculated acceleration calculation unit for calculating the calculated acceleration of the vehicle based on the vehicle speed, and the wheel speed based on the corrected calculated acceleration obtained by correcting the calculated acceleration with a gradient component acceleration corresponding to the gradient estimated by the gradient estimating unit. There is provided a control device for a vehicle, comprising: a change amount limiting unit that limits the amount of change.

前記変化量制限部は、前記計算加速度と前記勾配分加速度との差分から前記補正計算加速度を算出するものであっても良い。   The change amount limiting unit may calculate the corrected calculated acceleration from a difference between the calculated acceleration and the gradient acceleration.

また、前記変化量制限部は、今回の制御周期で演算された前記計算加速度から前回の制御周期で推定した勾配に相当する前記勾配分加速度を減算して今回の制御周期の前記補正計算加速度を求めるものであっても良い。   The change amount limiting unit subtracts the gradient acceleration corresponding to the gradient estimated in the previous control cycle from the calculated acceleration calculated in the current control cycle to obtain the corrected calculated acceleration in the current control cycle. It may be what you want.

また、前記計算加速度演算部は、車輪のスリップに応じてトルクダウンした前記トルクに基づいて前記計算加速度を演算するものであっても良い。   Further, the calculated acceleration calculation unit may calculate the calculated acceleration based on the torque that is torque-down according to wheel slip.

また、前記変化量制限部は、前記補正計算加速度に補正値を加えて得られる単位時間当たりの変化量制限値に基づいて、前記変化量に制限をかけるものであっても良い。   Further, the change amount limiting unit may limit the change amount based on a change amount limit value per unit time obtained by adding a correction value to the correction calculation acceleration.

また、前記変化量制限部は、前記車輪速の単位時間当たりの変化量が前記変化量制限値よりも大きい場合に、前記変化量に制限をかけるものであっても良い。   Further, the change amount limiting unit may limit the change amount when the change amount per unit time of the wheel speed is larger than the change amount limit value.

また、前記変化量制限部は、前記モータの駆動力域が低駆動力域の場合は、前記補正計算加速度に基づく前記変化量の制限に代えて、予め定めた単位時間当たりの変化量制限値に基づいて前記変化量に制限をかけるものであっても良い。   In addition, when the driving force range of the motor is a low driving force range, the change amount limiting unit replaces the change amount limit based on the correction calculation acceleration, and sets a predetermined change amount limit value per unit time. The amount of change may be limited based on the above.

また、前記変化量制限部は、前記車輪速の単位時間当たりの変化量が前記変化量制限値よりも大きい場合に、前記変化量に制限をかけるものであっても良い。   Further, the change amount limiting unit may limit the change amount when the change amount per unit time of the wheel speed is larger than the change amount limit value.

また、前記変化量制限部は、車輪速が減少する場合は、所定の下限値に基づいて前記変化量に制限をかけるものであっても良い。   Further, the change amount limiting unit may limit the change amount based on a predetermined lower limit value when the wheel speed decreases.

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、前後加速度センサ値と車輪速の変化量から求まる加速度とに基づいて勾配を推定するステップと、車両を駆動するモータのトルクに基づいて車両の計算加速度を演算するステップと、推定した勾配に相当する勾配分加速度で前記計算加速度を補正して得られる補正計算加速度に基づいて、前記車輪速の前記変化量に制限をかけるステップと、を備える、車両の制御方法が提供される。   In order to solve the above problem, according to another aspect of the present invention, a step of estimating a gradient based on a longitudinal acceleration sensor value and an acceleration obtained from a change amount of a wheel speed, and a motor driving the vehicle The step of calculating the calculated acceleration of the vehicle based on the torque, and the amount of change in the wheel speed is limited based on the corrected calculated acceleration obtained by correcting the calculated acceleration with a gradient acceleration corresponding to the estimated gradient. A vehicle control method comprising the steps of:

以上説明したように本発明によれば、車輪にスリップが発生した場合であっても、勾配推定を高精度に行うことが可能となる。   As described above, according to the present invention, it is possible to perform gradient estimation with high accuracy even when a slip occurs on a wheel.

本発明の一実施形態に係る車両の構成を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing the composition of the vehicles concerning one embodiment of the present invention. 本実施形態に係る車両の制御装置の主要構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the main structures of the control apparatus of the vehicle which concerns on this embodiment. 勾配推定部の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of a gradient estimation part. 変化量制限部が変化量制限値Glimitを算出する際に用いるマップを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the map used when a variation | limiting amount restriction | limiting part calculates variation | change_quantity restriction | limiting value Glimit. 本実施形態の基本的な処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the basic processing of this embodiment. 図5のステップS16の処理を詳細に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of FIG.5 S16 in detail. 車両の走行時に4輪スリップが発生した場合に、速度、加速度、前後加速度センサ値Gs、推定した勾配値をそれぞれ示す特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram showing speed, acceleration, longitudinal acceleration sensor value Gs, and estimated gradient value when a four-wheel slip occurs during travel of the vehicle. トルクダウンが行われる様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that torque reduction is performed.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

まず、図1を参照して、本発明の一実施形態に係る車両500の構成について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る車両500の構成を示す模式図である。図1に示すように、車両500は、前輪及び後輪の4つのタイヤ(車輪)12,14,16,18、制御装置(コントローラ)1000、後輪のタイヤ16,18のそれぞれの回転を制御する2つのモータ20,22、各モータ20,22と各タイヤ16,18を連結するドライブシャフト24,26、後輪の各タイヤ16,18の回転から車輪速Vを検出する車輪速センサ28,30、前後加速度センサ36を有して構成されている。また、車両500は、後輪と同様に、前輪のタイヤ12,14のそれぞれの回転を制御する2つのモータ(駆動部)、各モータと各タイヤ12,14を連結するドライブシャフト、前輪の各タイヤ12,14の回転から車輪速を検出する車輪速センサを有して構成されている。各輪の車輪速センサによって各輪の車輪速Vが検出される。また、車両500は、パワーステアリング機構(P/S)40、舵角センサ42、前輪の各タイヤ12,14の操舵角を操作するステアリング44を有して構成されている。このように、車両500は、4つのタイヤ(12,14,16,18)を独立して駆動する電動のAWD(All Wheel Drive)車両として構成されている。   First, with reference to FIG. 1, the structure of the vehicle 500 which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a vehicle 500 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a vehicle 500 controls the rotation of four tires (wheels) 12, 14, 16, and 18, a control device (controller) 1000, and tires 16 and 18 on the rear wheels. Two motors 20 and 22, drive shafts 24 and 26 that connect the motors 20 and 22 and the tires 16 and 18, a wheel speed sensor 28 that detects a wheel speed V from the rotation of the rear tires 16 and 18, 30, and includes a longitudinal acceleration sensor 36. Similarly to the rear wheels, the vehicle 500 includes two motors (drive units) that control the rotation of the front tires 12 and 14, a drive shaft that connects the motors and the tires 12 and 14, and each of the front wheels. A wheel speed sensor that detects the wheel speed from the rotation of the tires 12 and 14 is provided. The wheel speed V of each wheel is detected by the wheel speed sensor of each wheel. The vehicle 500 includes a power steering mechanism (P / S) 40, a steering angle sensor 42, and a steering 44 for operating the steering angles of the front wheels 12 and 14. As described above, the vehicle 500 is configured as an electric AWD (All Wheel Drive) vehicle that independently drives the four tires (12, 14, 16, 18).

図2は、本実施形態に係る車両の制御装置1000の主要構成を示す模式図である。制御装置1000は、勾配推定部100、推定車体速度演算部200、トラクション制御部300を有して構成されている。   FIG. 2 is a schematic diagram showing a main configuration of the vehicle control apparatus 1000 according to the present embodiment. The control device 1000 includes a gradient estimation unit 100, an estimated vehicle body speed calculation unit 200, and a traction control unit 300.

勾配推定部100は、車輪速V、モータトルク値Tm、前後加速度センサ値Gsの入力を受けて、路面の勾配を推定し、勾配に相当する加速度Grを出力する。推定車体速度演算部200は、前後加速度センサ値Gsと勾配に相当する加速度Grの入力を受けて、推定車体速度を演算する。トラクション制御部300は、推定車体速度に基づいてトラクション制御を行う。   The gradient estimation unit 100 receives the wheel speed V, the motor torque value Tm, and the longitudinal acceleration sensor value Gs, estimates the road gradient, and outputs the acceleration Gr corresponding to the gradient. The estimated vehicle speed calculation unit 200 receives the longitudinal acceleration sensor value Gs and the acceleration Gr corresponding to the gradient, and calculates the estimated vehicle speed. The traction control unit 300 performs traction control based on the estimated vehicle body speed.

勾配推定部100は、トラクション制御のために、前後加速度センサ36から得られる前後加速度センサ値Gsと、実際の車両の前後加速度(車輪速の微分値)との差から勾配推定を行う。前後加速度センサ36が検出した前後加速度センサ値Gsには、実際の車両の前後加速度と、勾配分に相当する加速度が含まれる。従って、勾配推定部100は、以下の式(1)に基づいて、前後加速度センサ36から得られる前後加速度センサ値Gsと、実際の車両の前後加速度(車輪速Vの微分値)との差を求めることで、勾配に相当する加速度Grを求め、勾配推定を行う。なお、車両にスリップが発生している場合を想定し、車輪速Vは4輪の各車輪速のうち最も速度が低いものを用いる。
勾配分の加速度Gr=前後加速度センサ値Gs−車両の前後加速度(車輪速微分値)dV/dt ・・・(1)
The gradient estimation unit 100 performs gradient estimation from the difference between the longitudinal acceleration sensor value Gs obtained from the longitudinal acceleration sensor 36 and the actual longitudinal acceleration (differential value of wheel speed) of the vehicle for traction control. The longitudinal acceleration sensor value Gs detected by the longitudinal acceleration sensor 36 includes the actual longitudinal acceleration of the vehicle and the acceleration corresponding to the gradient. Accordingly, the gradient estimation unit 100 calculates the difference between the longitudinal acceleration sensor value Gs obtained from the longitudinal acceleration sensor 36 and the actual longitudinal acceleration (differential value of the wheel speed V) of the vehicle based on the following equation (1). By obtaining the acceleration Gr corresponding to the gradient, the gradient is estimated. Assuming that the vehicle is slipping, the wheel speed V is the lowest of the four wheel speeds.
Gr acceleration Gr = longitudinal acceleration sensor value Gs−vehicle longitudinal acceleration (wheel speed differential value) dV / dt (1)

勾配θは、勾配分の加速度Grに基づいて、以下の式(2)より算出することができる。式(2)において、gは重力加速度である。
勾配θ=sin−1(Gr/g) ・・・(2)
The gradient θ can be calculated from the following equation (2) based on the acceleration Gr for the gradient. In equation (2), g is the gravitational acceleration.
Gradient θ = sin −1 (Gr / g) (2)

以上の手法によれば、車両にスリップが発生している場合であっても、車輪速Vとして4輪の各車輪速のうち最も速度が低いものを用いることで、4輪のうち1輪でもグリップしている車輪があれば、その車輪の車輪速Vから実際の車両の前後加速度(車輪速Vの微分値)を求めることができる。そして、実際の車両の前後加速度に基づいて、勾配を推定することが可能である。   According to the above method, even if slip occurs in the vehicle, the wheel speed V is the lowest of the four wheel speeds, so that even one of the four wheels can be used. If there is a gripping wheel, the actual longitudinal acceleration of the vehicle (differential value of the wheel speed V) can be obtained from the wheel speed V of the wheel. Then, it is possible to estimate the gradient based on the actual longitudinal acceleration of the vehicle.

しかし、4輪にスリップが発生している場合は、車輪速Vとして4輪の各車輪速のうち最も速度が低いものを用いたとしても、車輪速Vと実際の車体速度は乖離してしまうため、上述の手法による勾配値の推定が困難になる。具体的には、4輪にスリップが発生している場合は、4輪の各車輪速のうち最も速度が低いものであっても、スリップによる空転により実際の車体速度相当の値よりも大きな値となる。従って、式(1)における実際の車両の前後加速度(車輪速の微分値)を正確に求めることができなくなる。このため、本実施形態では、車輪速Vの変化量に制限を設けることで、式(1)、式(2)による勾配推定を高精度に行う。   However, when slip occurs in the four wheels, the wheel speed V deviates from the actual vehicle speed even if the lowest wheel speed of the four wheels is used as the wheel speed V. Therefore, it is difficult to estimate the gradient value by the above-described method. Specifically, when slip occurs on four wheels, even if the speed is the lowest of the four wheel speeds, a value greater than the value corresponding to the actual vehicle speed due to slipping due to slip. It becomes. Therefore, the actual longitudinal acceleration of the vehicle (differential value of the wheel speed) in the equation (1) cannot be obtained accurately. For this reason, in this embodiment, by providing a restriction on the amount of change in the wheel speed V, the gradient estimation using the equations (1) and (2) is performed with high accuracy.

図3は、勾配推定部100の構成を示す模式図である。勾配推定部100は、計算加速度演算部102、変化量制限部104、微分部106、減算部108を有して構成されている。また、勾配推定部100は、式(2)により勾配分の加速度Grを勾配θに変換する変換部110を含む。4輪スリップ中は車輪速Vが実際の車体速から乖離してしまうため、勾配推定部100は、モータトルクTmから計算された車体の計算加速度Gtに基づいて加速度の変化量制限値Glimitを設定し、変化量制限値Glimitに基づいて勾配分の加速度Grを推定する。なお、図2及び図3に示す制御装置1000の各構成要素は、回路(ハードウェア)、又はCPUなどの中央演算処理装置とこれを機能させるためのプログラム(ソフトウェア)から構成することができる。また、そのプログラムはメモリ等の記録媒体に格納されることができる。   FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a configuration of the gradient estimation unit 100. The gradient estimation unit 100 includes a calculated acceleration calculation unit 102, a change amount limiting unit 104, a differentiation unit 106, and a subtraction unit 108. In addition, the gradient estimation unit 100 includes a conversion unit 110 that converts the acceleration Gr corresponding to the gradient into the gradient θ using Equation (2). Since the wheel speed V deviates from the actual vehicle speed during the four-wheel slip, the gradient estimation unit 100 sets the acceleration variation limit value Glimit based on the calculated vehicle acceleration Gt calculated from the motor torque Tm. Then, the acceleration Gr for the gradient is estimated based on the change amount limit value Glimit. Each component of the control device 1000 shown in FIGS. 2 and 3 can be composed of a circuit (hardware) or a central processing unit such as a CPU and a program (software) for causing it to function. The program can be stored in a recording medium such as a memory.

このため、計算加速度演算部102は、モータトルク値Tmと車両重量などの車両諸元に基づいて、運動方程式から計算加速度Gtを演算する。具体的に、計算加速度演算部102は、以下の式(3)に基づいて計算加速度Gtを演算する。
Gt=(Tm×減速比/タイヤ半径)/車両重量 ・・・(3)
Therefore, the calculated acceleration calculation unit 102 calculates the calculated acceleration Gt from the equation of motion based on the vehicle specifications such as the motor torque value Tm and the vehicle weight. Specifically, the calculated acceleration calculation unit 102 calculates the calculated acceleration Gt based on the following equation (3).
Gt = (Tm × reduction ratio / tire radius) / vehicle weight (3)

変化量制限部104は、計算加速度Gtを用いて車輪速の単位時間当たりの変化量制限値Glimitを算出する。図4は、変化量制限部104が変化量制限値Glimitを算出する際に用いるマップを示す模式図であって、横軸は計算加速度Gtを、縦軸は計算加速度Gtに応じて算出される変化量制限値Glimitを示している。図4に示すように、中駆動力域、高低駆動力域では計算加速度Gtに対して補正値Aを加算することで、変化量制限値Glimitが算出される(Glimit=Gt+A)。また、低駆動力域では補正値Bが変化量制限値Glimitとして設定される(Glimit=B)。つまり、低駆動力域〜高低駆動力域において、「Gt+A」と「B」のいずれか大きい方が変化量制限値Glimitとされる。   The change amount restriction unit 104 calculates a change amount restriction value Glimit per unit time of the wheel speed using the calculated acceleration Gt. FIG. 4 is a schematic diagram showing a map used when the change amount limiting unit 104 calculates the change amount limit value Glimit, where the horizontal axis is calculated according to the calculated acceleration Gt, and the vertical axis is calculated according to the calculated acceleration Gt. The change amount limit value Glimit is shown. As shown in FIG. 4, the change amount limit value Glimit is calculated by adding the correction value A to the calculated acceleration Gt in the middle driving force range and the high and low driving force range (Glimit = Gt + A). In the low driving force range, the correction value B is set as the change amount limit value Glimit (Glimit = B). That is, in the low driving force range to the high and low driving force range, the larger one of “Gt + A” and “B” is set as the change amount limit value Glimit.

以上のように、変化量制限値Glimitを算出する際には、ロバスト性を考慮し、駆動力の全域で計算加速度Gtに補正値Aを加えて変化量制限値Glimitを算出する。計算加速度Gtを変化量制限値Glimitとしてしまうと、不要な駆動力制限が行われる可能性があるが、計算加速度Gtに補正値Aを加えた値を変化量制限値Glimitとすることで、余裕度を確保し、不要な駆動力制限が行われることを抑止できる。   As described above, when the change amount limit value Glimit is calculated, the change amount limit value Glimit is calculated by adding the correction value A to the calculated acceleration Gt over the entire driving force in consideration of robustness. If the calculated acceleration Gt is set as the change amount limit value Glimit, unnecessary driving force may be limited. However, by setting the value obtained by adding the correction value A to the calculated acceleration Gt as the change amount limit value Glimit, there is a margin. The degree can be secured and unnecessary driving force limitation can be prevented.

また、低駆動力域では急勾配の降坂を想定した補正値Bを変化量制限値Glimitとして使用する。補正値Bは、例えば急な下り坂を低駆動力域で走行する場面を想定して使用する。このような場面では、変化量制限値Glimitを小さくすると下り坂を降りる際に減速感を与えてしまうため、補正値Bを用いることで変化量制限値Glimitを大きくしている。なお、補正値A、補正値Bは適合により決定することができる。補正値A、補正値Bを用いることにより、変化量制限値Glimitに余裕度を持たせることができ、外乱による誤作動を抑止することが可能となる。   Further, in the low driving force region, the correction value B assuming a steep downhill is used as the variation limit value Glimit. The correction value B is used assuming that the vehicle travels on a steep downhill in a low driving force range, for example. In such a situation, if the change amount limit value Glimit is reduced, a feeling of deceleration is given when going downhill, so the correction amount B is used to increase the change amount limit value Glimit. The correction value A and the correction value B can be determined by adaptation. By using the correction value A and the correction value B, it is possible to give a margin to the change amount limit value Glimit, and it is possible to suppress malfunction due to disturbance.

以下の式(4)は、変化量制限部104が図4に基づいて変化量制限値Glimitを算出する際に用いる式である。そして、変化量制限部104は、以下の式(5)を用いて変化量制限後の車輪速V’を演算する。なお、車輪速V’の演算は制御周期(=Δt)毎に行われる。なお、式(4)においても、車輪速Vは4輪の各車輪速のうち最も速度が低いものを用いる。
Glimit=MAX(Gt+A,B) ・・・(4)
V’=V’(前回値)+MAX(MIN(V−V’(前回値),Glimit×△t),−Glm×Δt) ・・・(5)
The following equation (4) is an equation used when the variation limiting unit 104 calculates the variation limiting value Glimit based on FIG. Then, the change amount restriction unit 104 calculates the wheel speed V ′ after the change amount restriction using the following equation (5). The calculation of the wheel speed V ′ is performed every control cycle (= Δt). In formula (4), the wheel speed V is the lowest among the four wheel speeds.
Glimit = MAX (Gt + A, B) (4)
V ′ = V ′ (previous value) + MAX (MIN (V−V ′ (previous value), Glimit × Δt), −Glm × Δt) (5)

式(5)によれば、車輪速V(今回値)と車輪速V’(前回値)との差が、変化量制限値Glimitと制御周期Δtの積よりも小さい場合は、車輪速V(今回値)と車輪速V’(前回値)との差を車輪速V’(前回値)に加算した値が車輪速V’の今回値とされる。この場合、車輪速V(今回値)と車輪速V’(前回値)との乖離が小さいため、変化量制限値Glimitによる制限をかけることなく、車輪速V(今回値)と車輪速V’(前回値)との差を車輪速V’(前回値)に加算した値が車輪速V’の今回値となる。   According to equation (5), when the difference between the wheel speed V (current value) and the wheel speed V ′ (previous value) is smaller than the product of the change amount limit value Glimit and the control period Δt, the wheel speed V ( The value obtained by adding the difference between the current value) and the wheel speed V ′ (previous value) to the wheel speed V ′ (previous value) is the current value of the wheel speed V ′. In this case, since the difference between the wheel speed V (current value) and the wheel speed V ′ (previous value) is small, the wheel speed V (current value) and the wheel speed V ′ are not limited by the change amount limit value Glimit. A value obtained by adding the difference from the (previous value) to the wheel speed V ′ (previous value) is the current value of the wheel speed V ′.

また、式(5)によれば、車輪速V(今回値)と車輪速V’(前回値)との差が、変化量制限値Glimitと制御周期Δtの積よりも大きい場合は、変化量制限値Glimitと制御周期Δtの積を車輪速V’(前回値)に加算した値が車輪速V’の今回値とされる。この場合、車輪速V(今回値)と車輪速V’(前回値)との乖離が大きいため、変化量制限値Glimitと制御周期Δtの積を車輪速V’(前回値)に加算した値が車輪速V’の今回値となる。これにより、変化量制限値Glimitによる制限がかけられた車輪速V’を算出することができる。   Further, according to equation (5), when the difference between the wheel speed V (current value) and the wheel speed V ′ (previous value) is larger than the product of the change amount limit value Glimit and the control period Δt, the change amount A value obtained by adding the product of the limit value Glimit and the control cycle Δt to the wheel speed V ′ (previous value) is the current value of the wheel speed V ′. In this case, since the difference between the wheel speed V (current value) and the wheel speed V ′ (previous value) is large, a value obtained by adding the product of the variation limit value Glimit and the control cycle Δt to the wheel speed V ′ (previous value). Is the current value of the wheel speed V ′. Thereby, the wheel speed V ′ restricted by the variation limit value Glimit can be calculated.

また、式(5)によれば、車輪速V(今回値)と車輪速V’(前回値)との差、または、変化量制限値Glimitと制御周期Δtの積のいずれかが、減速側制限値(−Glm)と制御周期Δtとの積よりも小さい場合は、−Glm×Δtを車輪速V’(前回値)に加算した値が車輪速V’の今回値となる。これにより、減速側に過度に車輪速V’が変化してしまうことを抑止できる。減少側制限値(−Glm)を適切な値に設定することで、例えばスリップ中のタイヤの急激なグリップ回復等による勾配推定値の急な変化を抑制することができる。なお、Glmの値は適合により決定することができ、0より大きな値とするが、例えばGlmを無限大に設定しても良い。   Further, according to the equation (5), either the difference between the wheel speed V (current value) and the wheel speed V ′ (previous value) or the product of the change amount limit value Glimit and the control period Δt is the deceleration side. When it is smaller than the product of the limit value (−Glm) and the control cycle Δt, a value obtained by adding −Glm × Δt to the wheel speed V ′ (previous value) is the current value of the wheel speed V ′. Thereby, it can suppress that the wheel speed V 'changes to the deceleration side excessively. By setting the decrease side limit value (−Glm) to an appropriate value, it is possible to suppress a sudden change in the estimated slope value due to, for example, a sudden grip recovery of the tire during slipping. Note that the value of Glm can be determined by adaptation and is a value larger than 0, but for example, Glm may be set to infinity.

変化量制限後の車輪速V’を用いることで、式(1)は以下の式(1)’となる。変化量制限部104が算出した車輪速V’は微分部106に送られ、微分部106は車輪速V’を時間微分してdV’/dtを算出する。車輪速V’の微分値dV’/dtは減算部108に送られ、減算部108は、式(1)’により勾配分の加速度Grを算出する。
Gr=Gs−dV’/dt ・・・(1)’
By using the wheel speed V ′ after the change amount restriction, the expression (1) becomes the following expression (1) ′. The wheel speed V ′ calculated by the variation limiting unit 104 is sent to the differentiating unit 106, and the differentiating unit 106 time-differentiates the wheel speed V ′ to calculate dV ′ / dt. The differential value dV ′ / dt of the wheel speed V ′ is sent to the subtracting unit 108, and the subtracting unit 108 calculates the acceleration Gr for the gradient according to the equation (1) ′.
Gr = Gs−dV ′ / dt (1) ′

これにより、4輪スリップ時に車輪速Vと実際の車体速が乖離する場合であっても、変化量制限後の車輪速V’を用いて式(1)’から勾配分の加速度Grが算出されるため、車体速と乖離した車輪速Vに基づいて勾配分の加速度Grが算出されることがなく、勾配推定を高精度に行うことが可能となる。   Thus, even when the wheel speed V and the actual vehicle speed deviate during four-wheel slip, the acceleration Gr for the gradient is calculated from the equation (1) ′ using the wheel speed V ′ after the amount of change is limited. Therefore, the acceleration Gr corresponding to the gradient is not calculated based on the wheel speed V deviating from the vehicle body speed, and the gradient estimation can be performed with high accuracy.

上述した補正値A、補正値Bは、ロバスト性確保のため比較的大きめの値を設定するが、勾配分の加速度Grの前回値Gr0を計算加速度Gtの今回値から減算した車体の計算加速度 Gt’を変化量制限値Glimitの算出に使用することで、比較的小さな補正値a、補正値bを設定することができる。この場合、変化量制限値Glimitは、以下の式(4)’から算出される。なお、補正値a、補正値bは適合により決定することができる。
Glimit=MAX(Gt’+a,b) ・・・(4)’
The correction values A and B described above are set to relatively large values to ensure robustness, but the vehicle body calculated acceleration Gt obtained by subtracting the previous value Gr0 of the acceleration Gr corresponding to the gradient from the current value of the calculated acceleration Gt. By using 'for calculation of the variation limit value Glimit, it is possible to set relatively small correction values a and b. In this case, the variation limit value Glimit is calculated from the following equation (4) ′. The correction value a and the correction value b can be determined by adaptation.
Glimit = MAX (Gt ′ + a, b) (4) ′

この場合、図3に示すように、減算部108が式(1)’から算出した勾配分の加速度Grは、変化量制限部104に送られる。変化量制限部104は、以下の式(6)に基づいて、現制御周期に算出された計算加速度Gtから、前回の制御周期で算出された勾配分の加速度Gr(前回値Gr0)を減算し、補正後の計算加速度Gt’を算出する。
Gt’=Gt−Gr ・・・(6)
In this case, as shown in FIG. 3, the acceleration Gr corresponding to the gradient calculated by the subtraction unit 108 from the expression (1) ′ is sent to the change amount limiting unit 104. The variation limiting unit 104 subtracts the acceleration Gr (previous value Gr0) for the gradient calculated in the previous control cycle from the calculated acceleration Gt calculated in the current control cycle based on the following equation (6). Then, the corrected calculated acceleration Gt ′ is calculated.
Gt ′ = Gt−Gr (6)

ここで、補正値a、補正値bは、勾配の影響を取除いたロバスト性のみを考慮しているため、値が小さくなる。すなわち、補正値a、補正値bを用いた場合は、勾配を外乱として考えないため、補正値aは補正値Aよりも小さくなり、補正値bは補正値Bよりも小さくなる。想定される外乱には勾配、路面の凸凹、モデル化誤差等があるが、変化量制限値Glimitの算出には勾配の影響が大きく関わるため、式(4)により変化量制限値Glimitを算出する場合、余裕度として補正値A、補正値Bを比較的大きな値としておく。一方、式(6)により算出した補正後の計算加速度Gt’は、勾配分の加速度Grが除かれているため、式(4)’から変化量制限値Glimitを算出する際には勾配を外乱として考慮する必要がなく、変化量制限値Glimitの算出精度を高めることができ、補正値a、補正値bの値を小さくすることができる。これにより、変化量制限値Glimitをより精度良く求めることが可能となり、勾配推定の精度を向上することができる。なお、外乱として勾配以外にも上述したモデル化誤差等の影響を考慮するため、小さい値ではあるが補正値a、補正値bを設けている。   Here, since the correction value a and the correction value b take into consideration only the robustness excluding the influence of the gradient, the values are small. That is, when the correction value a and the correction value b are used, since the gradient is not considered as a disturbance, the correction value a is smaller than the correction value A, and the correction value b is smaller than the correction value B. The assumed disturbance includes a gradient, unevenness of the road surface, modeling error, and the like. However, since the influence of the gradient is greatly related to the calculation of the change amount limit value Glimit, the change amount limit value Glimit is calculated by Expression (4). In this case, the correction value A and the correction value B are set to relatively large values as margins. On the other hand, the corrected calculated acceleration Gt ′ calculated by the equation (6) excludes the acceleration Gr corresponding to the gradient. Therefore, when calculating the variation limit value Glimit from the equation (4) ′, the gradient is disturbed. Therefore, the calculation accuracy of the change amount limit value Glimit can be increased, and the correction value a and the correction value b can be reduced. As a result, the change amount limit value Glimit can be obtained with higher accuracy, and the accuracy of gradient estimation can be improved. In addition to the gradient, the correction value a and the correction value b are provided although they are small values in order to consider the influence of the above-described modeling error and the like as disturbances.

以上のようにして勾配分の加速度Grが算出されると、推定車体速度演算部200は、勾配分の加速度Grと前後加速度センサ値Gsとに基づいて、推定車体速度を演算する。具体的には、前後加速度センサ値Gsから勾配分の加速度Grの要因を除くことで、実際の車両の前後加速度が得られ、この前後加速度の積分値から推定車体速度を得ることができる。   When the acceleration Gr for the gradient is calculated as described above, the estimated vehicle speed calculation unit 200 calculates the estimated vehicle speed based on the acceleration Gr for the gradient and the longitudinal acceleration sensor value Gs. Specifically, by removing the factor of the acceleration Gr corresponding to the gradient from the longitudinal acceleration sensor value Gs, the actual longitudinal acceleration of the vehicle can be obtained, and the estimated vehicle body speed can be obtained from the integrated value of the longitudinal acceleration.

トラクション制御部300は、推定車体速度に基づいてトラクション制御を行う。トラクション制御部300は、4輪スリップ中はトラクション制御により各輪を駆動するモータトルクのトルクダウンを行う。4輪スリップ中のトラクション制御のためには、車体速度を精度良く推定する必要がある。一方、前後加速度センサ値Gsには勾配分の加速度Grが含まれているため、前後加速度センサ値Gsから車体速度を精度良く推定するためには、高精度の勾配推定が重要になる。本実施形態では、上述の手法により勾配推定を高精度に行うことができるため、スリップ中の車体速度を精度良く推定することが可能となる。従って、トラクション制御部300は、推定車体速度に基づいてトラクション制御を精度良く行うことが可能となる。   The traction control unit 300 performs traction control based on the estimated vehicle body speed. The traction control unit 300 reduces the torque of the motor torque that drives each wheel by traction control during four-wheel slip. For traction control during four-wheel slip, it is necessary to accurately estimate the vehicle body speed. On the other hand, since the longitudinal acceleration sensor value Gs includes the acceleration Gr corresponding to the gradient, in order to accurately estimate the vehicle body speed from the longitudinal acceleration sensor value Gs, highly accurate gradient estimation is important. In this embodiment, since the gradient estimation can be performed with high accuracy by the above-described method, the vehicle body speed during the slip can be accurately estimated. Therefore, the traction control unit 300 can accurately perform traction control based on the estimated vehicle body speed.

車体にスリップが発生している場合のトラクション制御部300による基本的な制御は以下の通りである。トラクション制御部300は、ドライバーのアクセル開度に応じたモータトルク(要求トルク)からどれだけのトルクダウンをすれば目標車体速度(目標回転数)に対してモータ回転数が一致するかを外乱オブザーバ(フィードバック制御)を用いて演算し、得られたトルクダウン量をアクセル開度に応じたモータトルクから減算して最終的なモータトルクTmを出力する。ここで、目標回転数は、任意のスリップ率を推定車体速度に乗算し、モータ軸の回転数に換算した回転数である。また、モータ回転数は、モータ回転数センサの値または車輪速を、モータ軸の回転数に換算した回転数である。外乱オブザーバは、入力と出力を監視(オブザーブ)して、外乱や揺らぎを計測して制御系にフィードバックする仕組みである。   The basic control by the traction control unit 300 when a slip occurs in the vehicle body is as follows. The traction control unit 300 determines how much the torque is reduced from the motor torque (requested torque) according to the accelerator opening of the driver, and whether the motor speed matches the target vehicle speed (target speed). (Feedback control) is used for calculation, and the obtained torque reduction amount is subtracted from the motor torque corresponding to the accelerator opening to output the final motor torque Tm. Here, the target rotational speed is a rotational speed obtained by multiplying the estimated vehicle body speed by an arbitrary slip ratio and converted to the rotational speed of the motor shaft. The motor rotation speed is a rotation speed obtained by converting the value of the motor rotation speed sensor or the wheel speed into the rotation speed of the motor shaft. The disturbance observer is a mechanism for monitoring (observing) input and output, measuring disturbances and fluctuations, and feeding back to the control system.

図8は、トルクダウンが行われる様子を示す模式図であって、横軸はスリップ率を、縦軸はモータの要求トルクを示している。横軸のスリップ率は、以下の式(7)で表すことができる。スリップ率=0の場合は車体速度と車輪速の差が小さく、スリップ率=1の場合は車体速度と車輪速の差が大きくなる。車体速度と車輪速は、いずれもモータ軸の回転数に換算した値を用いることができる。
スリップ率=(車輪速−車体速度)/車輪速 ・・・(7)
図8に示す特性は、路面摩擦係数が高い場合と低い場合のそれぞれにおいて、その路面で出力可能な最大駆動力をスリップ率に応じて示している。トルクダウン前のトルクが図8中のPに相当する場合、路面摩擦係数が低い場合は、スリップ率が大きく、最大駆動力を出力することができない。このため、図中に矢印A1で示すようなトルクダウンを行い、スリップ率を目標スリップ率まで低下させることで、最大駆動力を出力できるようにする。
FIG. 8 is a schematic diagram showing how torque is reduced. The horizontal axis indicates the slip ratio, and the vertical axis indicates the required torque of the motor. The slip ratio on the horizontal axis can be expressed by the following equation (7). When the slip ratio = 0, the difference between the vehicle speed and the wheel speed is small, and when the slip ratio = 1, the difference between the vehicle speed and the wheel speed is large. As the vehicle body speed and the wheel speed, values converted into the rotation speed of the motor shaft can be used.
Slip ratio = (wheel speed−vehicle speed) / wheel speed (7)
The characteristics shown in FIG. 8 indicate the maximum driving force that can be output on the road surface in accordance with the slip ratio when the road surface friction coefficient is high and low. When the torque before torque reduction corresponds to P in FIG. 8, if the road surface friction coefficient is low, the slip ratio is large and the maximum driving force cannot be output. For this reason, torque reduction as shown by arrow A1 in the figure is performed, and the maximum driving force can be output by reducing the slip ratio to the target slip ratio.

スリップ時には、以上のようにしてトルクダウンされたモータトルクTmに基づいて、各輪のモータが制御される。また、トラクション制御部300が出力したトルクダウン後のモータトルクTmは、勾配分の加速度Grを推定するため、勾配推定部100(計算加速度演算部102)に入力される。   When slipping, the motor of each wheel is controlled based on the motor torque Tm that has been torque-down as described above. Further, the motor torque Tm after the torque reduction output from the traction control unit 300 is input to the gradient estimation unit 100 (calculated acceleration calculation unit 102) in order to estimate the acceleration Gr corresponding to the gradient.

次に、図5及び図6のフローチャートに基づいて、本実施形態で行われる処理について説明する。図5は、本実施形態の基本的な処理を示すフローチャートである。以下では、補正値a、補正値bを用いて変化量制限値Glimitを算出する場合について説明する。先ず、ステップS10では、前後加速度センサ値Gs、車輪速V、実モータトルクTmを取得する。次のステップS12では、勾配分の加速度Grの前回値Gr0を取得する。   Next, processing performed in the present embodiment will be described based on the flowcharts of FIGS. 5 and 6. FIG. 5 is a flowchart showing the basic processing of this embodiment. Hereinafter, a case where the change amount limit value Glimit is calculated using the correction value a and the correction value b will be described. First, in step S10, the longitudinal acceleration sensor value Gs, the wheel speed V, and the actual motor torque Tm are acquired. In the next step S12, the previous value Gr0 of the acceleration Gr corresponding to the gradient is acquired.

次のステップS14では、式(6)に基づいて、計算加速度Gt’を算出する。次のステップS16では、式(4)’、式(5)に基づいて、変化量を制限した後の車輪速V’を算出する。次のステップS18では、車輪速V’の微分値dV’/dtを算出する。次のステップS20では、式(1)’に基づいて、勾配分の加速度Grを算出する。次のステップS22では、式(2)に基づいて、加速度Grから勾配θを算出する。   In the next step S14, a calculated acceleration Gt 'is calculated based on the equation (6). In the next step S16, the wheel speed V 'after limiting the amount of change is calculated based on the equations (4)' and (5). In the next step S18, a differential value dV '/ dt of the wheel speed V' is calculated. In the next step S20, the acceleration Gr for the gradient is calculated based on the equation (1) '. In the next step S22, the gradient θ is calculated from the acceleration Gr based on the equation (2).

図6は、図5のステップS16の処理を詳細に示すフローチャートである。先ず、ステップS30では、増加側の変化量制限値Glimitを算出する。次のステップS32では、減速側の変化量制限値Glmを算出する。なお、減速側制限値は予め定めた値とすることができる。次のステップS34では、変化量制限後の車輪速V’の前回値V’0を取得する。   FIG. 6 is a flowchart showing in detail the process in step S16 in FIG. First, in step S30, an increase side change amount limit value Glimit is calculated. In the next step S32, a change amount limit value Glm on the deceleration side is calculated. The deceleration side limit value can be a predetermined value. In the next step S34, the previous value V'0 of the wheel speed V 'after the change amount restriction is acquired.

次のステップS36では、車輪速Vの今回値から変化量制限後の車輪速V’の前回値V’0を減算した値f1を算出する。次のステップS38では、変化量制限値Glimitに制御周期Δtを乗算した値f2を算出する。   In the next step S36, a value f1 is calculated by subtracting the previous value V'0 of the wheel speed V 'after the change amount restriction from the current value of the wheel speed V. In the next step S38, a value f2 obtained by multiplying the change amount limit value Glimit by the control period Δt is calculated.

次のステップS40では、f1<f2であるか否かを判定し、f1<f2の場合はステップS42へ進む。ステップS42では、f3=f1とする。一方、ステップS40でf1≧f2の場合はステップS44へ進み、f3=f2とする。ステップS42,S44の後はステップS46へ進む。   In the next step S40, it is determined whether or not f1 <f2. If f1 <f2, the process proceeds to step S42. In step S42, f3 = f1. On the other hand, if f1 ≧ f2 in step S40, the process proceeds to step S44, where f3 = f2. After steps S42 and S44, the process proceeds to step S46.

ステップS46では、変化量制限値(−Glm)に制御周期Δtを乗算した値f4を算出する。次のステップS48では、f3>f4であるか否かを判定し、f3>f4の場合はステップS50へ進み、f5=f3とする。一方、ステップS48でf3≦f4の場合はステップS52へ進み、f5=f4とする。ステップS50,S52の後はステップS54へ進み、V’=V’0+f5とする。以上の処理により、式(5)で説明した処理が実行され、変化量制限後の車輪速V’が算出される。   In step S46, a value f4 obtained by multiplying the change amount limit value (−Glm) by the control period Δt is calculated. In the next step S48, it is determined whether or not f3> f4. If f3> f4, the process proceeds to step S50, where f5 = f3. On the other hand, if f3 ≦ f4 in step S48, the process proceeds to step S52, where f5 = f4. After steps S50 and S52, the process proceeds to step S54 where V '= V'0 + f5. With the above processing, the processing described in the equation (5) is executed, and the wheel speed V ′ after the change amount restriction is calculated.

図7は、車両500の走行時に4輪スリップが発生した場合に、速度、加速度、前後加速度センサ値Gs、推定した勾配値をそれぞれ示す特性図である。図7において、時刻t0まではタイヤ12,14,16,18がグリップしている状態であり、時刻t0以降に4輪のスリップが発生するものとする。図7では、路面に勾配が無い状態で4輪スリップが発生した場合に、勾配があるものと推定されてしまう場合を示している。   FIG. 7 is a characteristic diagram showing the speed, acceleration, longitudinal acceleration sensor value Gs, and estimated gradient value when a four-wheel slip occurs when the vehicle 500 is running. In FIG. 7, tires 12, 14, 16, and 18 are gripped until time t0, and four wheel slips occur after time t0. FIG. 7 shows a case where it is estimated that there is a slope when a four-wheel slip occurs when there is no slope on the road surface.

図7の速度の特性において、二点鎖線は車輪速Vを、一点鎖線は補正値A、補正値Bを用いて変化量制限を行った場合の推定車体速度を、破線は補正値a、補正値bを用いて変化量制限を行った場合の推定車体速度を、実線は実車体速度を、それぞれ示している。   In the speed characteristics of FIG. 7, the two-dot chain line indicates the wheel speed V, the one-dot chain line indicates the estimated vehicle speed when the amount of change is limited using the correction value A and the correction value B, and the broken line indicates the correction value a and correction. The estimated vehicle speed when the amount of change is limited using the value b is shown, and the solid line shows the actual vehicle speed.

また、図7の加速度の特性において、二点鎖線は車輪速Vの微分値dV/dtを、一点鎖線は補正値A、補正値Bを用いて変化量制限を行った場合の車輪速V’の微分値dV’/dtを、破線は補正値a、補正値bを用いて変化量制限を行った場合の車輪速V’の微分値dV’/dtを、実線は実車体加速度を、それぞれ示している。   In the acceleration characteristics of FIG. 7, the two-dot chain line indicates the wheel speed V ′ when the change amount is limited using the differential value dV / dt of the wheel speed V, and the one-dot chain line indicates the correction value A and the correction value B. The differential value dV ′ / dt, the broken line indicates the differential value dV ′ / dt of the wheel speed V ′ when the change amount is limited using the correction value a and the correction value b, and the solid line indicates the actual vehicle acceleration. Show.

また、図7の勾配値の特性において、二点鎖線は車輪速Vの微分値dV/dtを用いて推定した勾配値を、一点鎖線は補正値A、補正値Bを用いて変化量制限を行った場合に推定した勾配値を、破線は補正値a、補正値bを用いて変化量制限を行った場合に推定した勾配値を、実線は実勾配を、それぞれ示している。   In the gradient value characteristics of FIG. 7, the alternate long and two short dashes line indicates the gradient value estimated using the differential value dV / dt of the wheel speed V, and the alternate long and short dash line uses the correction value A and the correction value B to limit the amount of change. The gradient value estimated when it is performed, the broken line indicates the gradient value estimated when the amount of change is limited using the correction value a and the correction value b, and the solid line indicates the actual gradient.

図7の速度の特性に示すように、スリップに起因して車輪速Vは大きくなるが、補正値A,Bを用いて推定した推定車体速度は車輪速Vよりも小さくなる。また、補正値a,bを用いて推定した推定車体速度は、補正値A,Bを用いて推定した場合よりも更に小さくなり、実車体速により近い値となる。加速度の特性においても、補正値A,Bを用いた場合に得られる加速度(速度の微分値)は、車輪速Vから得られる加速度よりも小さくなる。また、補正値a,bを用いた場合に得られる加速度は、補正値A,Bを用いた場合よりも、より実加速度に近くなる。   As shown in the speed characteristics of FIG. 7, the wheel speed V increases due to slip, but the estimated vehicle speed estimated using the correction values A and B is smaller than the wheel speed V. Further, the estimated vehicle body speed estimated using the correction values a and b is smaller than that estimated using the correction values A and B, and is closer to the actual vehicle speed. Also in the characteristics of acceleration, the acceleration (differential value of speed) obtained when the correction values A and B are used is smaller than the acceleration obtained from the wheel speed V. Further, the acceleration obtained when the correction values a and b are used is closer to the actual acceleration than when the correction values A and B are used.

また、勾配値の特性に示すように、4輪スリップが発生している場合、車輪速Vの微分値dV/dtを用いて勾配値を推定すると、本来は勾配が無い路面を走行している場合であっても、比較的大きな勾配値が推定されるため、勾配推定の誤差が大きくなる。一方、補正値A,Bを用いて推定した勾配値は、車輪速Vの微分値dV/dtを用いて推定した勾配値よりも小さくなる。また、補正値a,bを用いて推定した勾配値は、補正値A,Bを用いた場合よりも、より実際の勾配に近くなる。従って、本実施形態によれば、変化量制限値Glimitに基づいて車輪速V’の変化量に制限をかけることで、勾配推定の精度を大幅に向上させることが可能となる。   Further, as shown in the characteristic of the gradient value, when a four-wheel slip is generated, if the gradient value is estimated using the differential value dV / dt of the wheel speed V, the vehicle is traveling on a road surface that originally has no gradient. Even in this case, since a relatively large gradient value is estimated, an error in gradient estimation becomes large. On the other hand, the gradient value estimated using the correction values A and B is smaller than the gradient value estimated using the differential value dV / dt of the wheel speed V. In addition, the gradient value estimated using the correction values a and b is closer to the actual gradient than when the correction values A and B are used. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to significantly improve the accuracy of the gradient estimation by limiting the change amount of the wheel speed V ′ based on the change amount limit value Glimit.

以上説明したように本実施形態によれば、前後加速度センサ値Gsと、車輪速の変化量(車輪速の微分値dV/dt)から求まる車両の前後加速度との差分から勾配推定を行う際に、車両の計算加速度Gtに基づいて車輪速の変化量に制限をかけるようにしたため、スリップ中に車輪速Vと実際の車体速度に乖離が生じる場合であっても、勾配を高精度に推定することが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, when the gradient is estimated from the difference between the longitudinal acceleration sensor value Gs and the longitudinal acceleration of the vehicle obtained from the change amount of the wheel speed (the differential value dV / dt of the wheel speed). Since the change amount of the wheel speed is limited based on the calculated acceleration Gt of the vehicle, the gradient can be estimated with high accuracy even when the wheel speed V and the actual vehicle speed are different during the slip. It becomes possible.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can come up with various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. Of course, it is understood that these also belong to the technical scope of the present invention.

1000 制御装置
100 勾配推定部
104 変化量制限部
200 計算加速度演算部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1000 Control apparatus 100 Gradient estimation part 104 Change amount restriction | limiting part 200 Calculation acceleration calculating part

Claims (10)

前後加速度センサ値と車輪速の変化量から求まる加速度とに基づいて勾配を推定する勾配推定部と、
車両を駆動するモータのトルクに基づいて車両の計算加速度を演算する計算加速度演算部と、
前記勾配推定部が推定した勾配に相当する勾配分加速度で前記計算加速度を補正して得られる補正計算加速度に基づいて、前記車輪速の前記変化量に制限をかける変化量制限部と、
を備えることを特徴とする、車両の制御装置。
A gradient estimator that estimates a gradient based on the longitudinal acceleration sensor value and the acceleration obtained from the amount of change in wheel speed;
A calculated acceleration calculation unit for calculating the calculated acceleration of the vehicle based on the torque of the motor driving the vehicle;
A variation limiting unit that limits the amount of change in the wheel speed based on a corrected calculated acceleration obtained by correcting the calculated acceleration with a gradient component acceleration corresponding to the gradient estimated by the gradient estimating unit;
A vehicle control device comprising:
前記変化量制限部は、前記計算加速度と前記勾配分加速度との差分から前記補正計算加速度を算出することを特徴とする、請求項1に記載の車両の制御装置。   The vehicle control device according to claim 1, wherein the change amount limiting unit calculates the corrected calculated acceleration from a difference between the calculated acceleration and the gradient acceleration. 前記変化量制限部は、今回の制御周期で演算された前記計算加速度から前回の制御周期で推定した勾配に相当する前記勾配分加速度を減算して今回の制御周期の前記補正計算加速度を求めることを特徴とする、請求項2に記載の車両の制御装置。   The change amount limiting unit obtains the corrected calculated acceleration in the current control cycle by subtracting the acceleration corresponding to the gradient estimated in the previous control cycle from the calculated acceleration calculated in the current control cycle. The vehicle control device according to claim 2, wherein: 前記計算加速度演算部は、車輪のスリップに応じてトルクダウンした前記トルクに基づいて前記計算加速度を演算することを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の車両の制御装置。   The vehicle control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the calculated acceleration calculation unit calculates the calculated acceleration based on the torque that is torque-down according to a slip of a wheel. 前記変化量制限部は、前記補正計算加速度に補正値を加えて得られる単位時間当たりの変化量制限値に基づいて、前記変化量に制限をかけることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の車両の制御装置。   The change amount limiting unit limits the change amount based on a change amount limit value per unit time obtained by adding a correction value to the correction calculation acceleration. The vehicle control device according to any one of the above. 前記変化量制限部は、前記車輪速の単位時間当たりの変化量が前記変化量制限値よりも大きい場合に、前記変化量に制限をかけることを特徴とする、請求項5に記載の車両の制御装置。   The vehicle according to claim 5, wherein the change amount restriction unit restricts the change amount when a change amount per unit time of the wheel speed is larger than the change amount restriction value. Control device. 前記変化量制限部は、前記モータの駆動力域が低駆動力域の場合は、前記補正計算加速度に基づく前記変化量の制限に代えて、予め定めた単位時間当たりの変化量制限値に基づいて前記変化量に制限をかけることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の車両の制御装置。   When the driving force range of the motor is a low driving force range, the change amount limiting unit is based on a predetermined change amount limit value per unit time instead of the change amount limit based on the corrected calculation acceleration. The vehicle control device according to claim 1, wherein the amount of change is limited. 前記変化量制限部は、前記車輪速の単位時間当たりの変化量が前記変化量制限値よりも大きい場合に、前記変化量に制限をかけることを特徴とする、請求項7に記載の車両の制御装置。   8. The vehicle according to claim 7, wherein the change amount restriction unit restricts the change amount when a change amount per unit time of the wheel speed is larger than the change amount restriction value. Control device. 前記変化量制限部は、車輪速が減少する場合は、所定の下限値に基づいて前記変化量に制限をかけることを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載の車両の制御装置。   8. The vehicle control device according to claim 1, wherein when the wheel speed decreases, the change amount restriction unit restricts the change amount based on a predetermined lower limit value. 9. . 前後加速度センサ値と車輪速の変化量から求まる加速度とに基づいて勾配を推定するステップと、
車両を駆動するモータのトルクに基づいて車両の計算加速度を演算するステップと、
推定した勾配に相当する勾配分加速度で前記計算加速度を補正して得られる補正計算加速度に基づいて、前記車輪速の前記変化量に制限をかけるステップと、
を備えることを特徴とする、車両の制御方法。
Estimating the gradient based on the longitudinal acceleration sensor value and the acceleration determined from the amount of change in wheel speed;
Calculating a calculated acceleration of the vehicle based on a torque of a motor driving the vehicle;
Limiting the amount of change in the wheel speed based on a corrected calculated acceleration obtained by correcting the calculated acceleration with a gradient acceleration corresponding to the estimated gradient;
A vehicle control method comprising:
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