JP5152003B2 - 前後加速度制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、フィードフォワード制御およびフィードバック制御により要求される前後加速度が得られるようにする前後加速度制御装置に関するものである。

従来、車両の縦方向の加速を制御することで、所望の車両加速度に自動的に調整することができる車両加速度制御装置として、特許文献１に示されるものがある。この特許文献１に開示された装置では、ブレーキ制御や駆動エンジン調節に介入するための車両加速制御部でフィードフォワード制御とフィードバック制御を行うことにより、所望の車両加速度が達成できるようにしている。

特表２００６−５０６２７０号公報

しかしながら、例えばイグニッションスイッチをオンさせた直後やＥＣＵの演算限界、または温度変化などの外乱が発生すると、フィードフォワード制御による出力値の精度が低下し、前後加速度制御性能が劣化する。例えば、パワトレ制御部（エンジンＥＣＵ等）にて推定された実際のパワトレトルク（以下、推定パワトレトルクという）がフィードフォワード制御に用いられる場合、この推定パワトレトルクの推定精度が低下すると、フィードフォワード分として演算される車軸トルク要求値にも誤差が発生するため、前後加速度制御性能が劣化する。

本発明は上記点に鑑みて、外乱によるフィードフォワード制御の精度低下を補完し、前後加速度制御性能を向上させることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、フィードフォワードトルクを出力するフィードフォワード制御器（３ｂ）とフィードバックトルクを出力するフィードバック制御器（３ｆ、３ｇ）とを有し、フィードフォワードトルクとフィードバックトルクに基づいて車両の前後加速度を制御するための要求トルクを出力する前後加速度制御装置において、フィードフォワード制御器（３ｂ）に対する入力トルクの信頼度を算出する信頼度算出手段（３ｈａ、３ｈｂ、３ｉａ、３ｉｂ）と、信頼度算出手段（３ｈａ、３ｈｂ、３ｉａ、３ｉｂ）が算出した入力トルクの信頼度の低下に応じてフィードバック制御器（３ｆ、３ｇ）のゲインを高く補正することで、フィードバックトルクを補正する補正手段（３ｈｃ、３ｉｃ）とを備えることを特徴としている。

このように、外乱要因によって入力されるトルクの信頼性が低下し、それに伴ってフィードフォワードトルクの信頼性が低下するため、フィードバックトルクのゲインを高く補正することで、フィードバックトルクを補正している。これにより、外乱によるフィードフォワード制御の精度低下を補完することができ、前後加速度制御性能を向上させることが可能となる。

具体的には、請求項１に記載の発明は、入力トルクは実際に発生させられたブレーキトルクを推定した推定ブレーキトルクであり、フィードバック制御器がパワトレフィードバックトルクを出力するパワトレフィードバック制御器（３ｆ）であり、フィードフォワード制御器（３ｂ）にて、車両の前後加速度の制御を行うために要求される要求車軸トルクと推定ブレーキトルクとからフィードフォワードトルクとしてパワトレフィードフォワードトルクを演算し、信頼度算出手段（３ｈａ、３ｈｂ）にてブレーキ状態信頼度を算出すると共に、補正手段（３ｈｃ）にてブレーキ状態信頼度の低下に応じてパワトレフィードバック制御器（３ｆ）のゲインを高く補正することにより、パワトレフィードバックトルクを補正している。

この場合、請求項２に記載の発明のように、信頼度算出手段（３ｈａ、３ｈｂ）に対して、ブレーキの状態に対応する信頼性を示すブレーキ状態信頼度を算出する手段（３ｈａ）を備え、ブレーキ状態信頼度に基づいてパワトレフィードバック用補正係数が算出されるようにしておき、補正手段（３ｈｃ）にて、ブレーキ状態信頼度が低下するほどパワトレフィードバック制御器（３ｆ）の出力するパワトレフィードバックトルクを補正することができる。

例えば、請求項３に記載の発明のように、信頼度算出手段（３ｈａ、３ｈｂ）にて、ブレーキ状態信頼度とパワトレフィードバック用補正係数との関係を示すマップもしくは関数式に基づいて、算出されたブレーキ状態信頼度に対応するパワトレフィードバック用補正係数を求め、補正手段（３ｈｃ）にて、パワトレフィードバック用補正係数に基づいてパワトレフィードバックトルクを補正することができる。

また、請求項４または５に記載の発明のように、入力トルクは実際に発生させられたパワトレトルクを推定した推定パワトレトルクであり、フィードバック制御器は、ブレーキフィードバックトルクを出力するブレーキフィードバック制御器（３ｇ）である場合、フィードフォワード制御器（３ｂ）にて、車両の前後加速度の制御を行うために要求される要求車軸トルクと推定パワトレトルクとからフィードフォワードトルクとしてブレーキフィードフォワードトルクを演算し、信頼度算出手段（３ｉａ、３ｉｂ）にてパワトレ状態信頼度を算出すると共に、補正手段（３ｉｃ）にてパワトレ状態信頼度の低下に応じてブレーキフィードバック制御器（３ｇ）のゲインを高く補正することにより、ブレーキフィードバックトルクを補正することができる。

この場合、請求項６に記載の発明のように、信頼度算出手段（３ｉａ、３ｉｂ）に対して、パワトレの状態に対応する信頼性を示すパワトレ状態信頼度を算出する手段（３ｉａ）を備え、パワトレ状態信頼度に基づいてブレーキフィードバック用補正係数が算出されるようにしておき、補正手段（３ｉｃ）にて、パワトレ状態信頼度が低下するほどブレーキフィードバック制御器（３ｇ）の出力するブレーキフィードバックトルクを補正する。

例えば、請求項７に記載の発明のように、信頼度算出手段（３ｉａ、３ｉｂ）にて、パワトレ状態信頼度とブレーキフィードバック用補正係数との関係を示すマップもしくは関数式に基づいて、算出されたパワトレ状態信頼度に対応するブレーキフィードバック用補正係数を求め、補正手段（３ｉｃ）にて、ブレーキフィードバック用補正係数に基づいて、ブレーキフィードバックトルクを補正することができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の第１実施形態にかかる車両制駆動力制御システムのブロック図を示している。 前後方向制御部３の内部構造を模式的に示したブロック図である。 パワトレトルク信頼度補正部３ｈの内部構造を模式的に示したブロック図である。 トルク状態信頼度に対するフィードバック用補正係数の関係の一例を示したマップである。 トルク状態信頼度に基づきフィードバック用補正係数を四則演算にて算出する場合のブロック構成の一例を示した図である。 ブレーキトルク信頼度補正部３ｉの内部構造を模式的に示したブロック図である。 本発明の第２実施形態にかかる車両制駆動力制御システムのパワトレフィードバック制御器３ｆおよびパワトレトルク信頼度補正部３ｈの構造例を示したブロック図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。本実施形態では、本発明の一実施形態における前後加速度制御装置が適用された車両制駆動力制御システムを例に挙げて、本発明の前後加速度制御装置について説明する。

図１は、車両制駆動力制御システムのブロック図である。この図に示されるように、車両制駆動力制御システムは、加速度要求部１、調停器２、前後方向制御部３、パワトレ制御部４およびブレーキ制御部５を有している。これらのうちの前後方向制御部３が前後加速度制御装置に相当する。

加速度要求部１は、車両前後加速度制御を行う各アプリケーションからの要求に従って、車両状態に応じた加速度の要求信号を出力する。本実施形態の場合、加速度要求部１は、各アプリケーションを実行するクルーズコントロール部１ａ、車間制御部１ｂ、プリクラッシュコントロール部１ｃを備えている。クルーズコントロール部１ａは、車両の走行速度を一定値に制御するために必要な加速度の要求信号を出力する。車間制御部１ｂは、前方車両との車間距離が予め決められた値となるようにするために必要な加速度の要求信号を出力する。プリクラッシュコントロール部１ｃは、前方車両との衝突を回避するために必要な加速度の要求信号を出力する。

調停器２は、加速度要求部１から入力される要求信号が示す加速度を調停し、一制御周期内での加速度の要求値の変化量、つまり車両前後方向における要求加速度の微分値であるジャークをアプリ加速度要求として出力する。また、調停器２は、車両状態に応じたジャークの制限値を演算し、要求ジャーク制限値として出力する。

前後方向制御部３は、調停器２が出力するアプリ加速度要求および要求ジャーク制限値を受け取ると共に、パワトレ制御部４やブレーキ制御部５から実際に発生させられたパワトレトルクの推定値（推定パワトレトルク）や実際に発生させられたブレーキトルクの推定値（以下、推定ブレーキトルクという）を受け取り、さらに図示しないメータＥＣＵ等から車速信号を受け取ることで、要求パワトレトルクおよび要求ブレーキトルクを求める。具体的には、前後方向制御部３は、アプリ加速度要求、要求ジャーク制限値、推定パワトレトルク、推定ブレーキトルクおよび車速信号が表す実車速に基づいてフィードフォワード制御およびフィードバック制御を行い、要求パワトレトルクおよび要求ブレーキトルクを求める。図２は、この前後方向制御部３の内部構造を模式的に示したブロック図である。

図２に示されるように、前後方向制御部３は、ジャーク制御部３ａ、トルク変換部３ｚ、フィードフォワード制御器３ｂ、パワトレ規範モデル記憶部３ｃ、ブレーキ規範モデル記憶部３ｄ、微分器３ｅ、パワトレフィードバック制御器３ｆ、ブレーキフィードバック制御器３ｇ、パワトレトルク信頼度補正部３ｈ、ブレーキトルク信頼度補正部３ｉ、制駆動力配分設定部３ｊおよび入力切替部３ｋ、３ｍを有している。

ジャーク制御部３ａは、調停器２が出力するアプリ加速度要求に対応する要求加速度を演算する。このとき、ジャーク制御部３ａは、調停器２が出力する要求ジャーク制限値にて加速度変化量を制限しつつ要求加速度を演算する。例えばアプリ加速度要求が車両を加速させる要求、つまり正の値であれば要求加速度は正の値となり、逆にアプリ加速度要求が車両を減速させる要求、つまり負の値であれば要求加速度は負の値となる。

トルク変換部３ｚは、ジャーク制御部３ａで演算された要求加速度をトルク換算し、要求加速度と対応する要求車軸トルクに変換する。加速度と車軸トルクとの関係は、車両の運動方程式および車両諸元から予め求められており、その関係に基づいて要求加速度のトルク換算を行っている。

フィードフォワード制御器３ｂは、実際の加速度がアプリ加速度要求に近づくようにフィードフォワード制御を行う。具体的には、フィードフォワード制御器３ｂは、トルク変換部３ｚから出力される要求車軸トルクと推定ブレーキトルクもしくは推定パワトレトルクに基づいてフィードフォワードトルクを演算する。推定ブレーキトルクと推定パワトレトルクのいずれがフィードフォワード制御器３ｂの入力トルクとされるかについては、入力切替部３ｋでの切り替えによって決まる。

そして、フィードフォワード制御器３ｂでは、入力された要求車軸トルクに対して入力された推定ブレーキトルクもしくは推定パワトレトルクを差し引くことにより、パワトレフィードフォワードトルクやブレーキフィードフォワードトルクを演算する。これらは下記の式で表される。

（数１）
パワトレフィードフォワードトルク＝要求車軸トルク−推定ブレーキトルク
（数２）
ブレーキフィードフォワードトルク＝要求車軸トルク−推定パワトレトルク
パワトレフィードフォワードトルクを演算する場合には要求車軸トルクから推定ブレーキトルクを減算することになるが、推定ブレーキトルクは負の値となるため、負の値を減算することで要求車軸トルクを増加させるようなパワトレフィードフォワードトルクが演算される。このため、推定ブレーキトルクを加味したフィードフォワード制御が為されることになり、加速要求に対応してより早く加速できる制御が実現される。

ブレーキフィードフォワードトルクを演算する場合には要求車軸トルクから推定パワトレトルクを減算することになり、推定パワトレトルクが正の値となるため、正の値を減算することで要求車軸トルクを減少させるようなブレーキフィードフォワードトルクが演算される。このため、推定パワトレトルクを加味したフィードフォワード制御が為されることになり、減速要求に対応してより早く減速できる制御が実現される。

このように、パワトレトルクのフィードフォワード制御を行う場合には、推定ブレーキトルクが使用され、ブレーキトルクのフィードフォワード制御を行う場合には、推定パワトレトルクが使用される。したがって、例えば、アプリ加速度要求が正の値であればフィードフォワード制御器３ｂがパワトレトルクのフィードフォワード制御に用いられるため、パワトレフィードフォワードトルクを演算させるべく、推定ブレーキトルクがフィードフォワード制御器３ｂに入力されるように入力切替部３ｋの切替状態が設定される。また、アプリ加速度要求が負の値であればフィードフォワード制御器３ｂがブレーキトルクのフィードフォワード制御に用いられるため、ブレーキフィードフォワードトルクを演算させるべく、推定パワトレトルクがフィードフォワード制御器３ｂに入力されるように入力切替部３ｋの切替状態が設定される。

パワトレ規範モデル記憶部３ｃは、パワトレトルクのフィードバック制御を行うための規範モデルを記憶しており、規範モデルに従い、入力された要求加速度に対応する要求パワトレ加速度を設定する。ここで用いられる規範モデルは車両特性などに合せて個々に設定される。

ブレーキ規範モデル記憶部３ｄは、ブレーキトルクのフィードバック制御を行うための規範モデルを記憶しており、規範モデルに従い、入力された要求加速度に対応する要求ブレーキ加速度を設定する。ここで用いられる規範モデルは車両特性などに合せて個々に設定される。

微分器３ｅは、車速信号が表す実車速を微分することにより、実際に発生した加速度（以下、実加速度という）を演算する。車速信号については、例えば図示しないメータＥＣＵ等から車内ＬＡＮを通じて入力することができる。なお、ここでは微分器３ｅにて実加速度を演算するようにしているが、図示しない他のＥＣＵ等において既に実加速度が演算されている場合には、その演算結果が前後方向制御部３に入力されるようにしても良い。

パワトレフィードバック制御器３ｆおよびブレーキフィードバック制御器３ｇは、実加速度が要求加速度に近づくようにフィードバック制御を行う。具体的には、パワトレフィードバック制御器３ｆには、パワトレ規範モデル記憶部３ｃで設定された要求パワトレ加速度から実加速度を減算することによって得られる加速度偏差が０に近づくようにパワトレフィードバックトルクを演算する。また、ブレーキフィードバック制御器３ｇには、ブレーキ規範モデル記憶部３ｄで設定された要求ブレーキ加速度から実加速度を減算することによって得られる加速度偏差が０に近づくようにブレーキフィードバックトルクを演算する。これらパワトレフィードバックトルクやブレーキフィードバックトルクの演算手法については、一般的なフィードバック制御の演算で用いられるようなＰＩＤ制御等を用いることができる。

パワトレトルク信頼度補正部３ｈおよびブレーキトルク信頼度補正部３ｉは、パワトレフィードバックトルクやブレーキフィードバックトルクを信頼度に応じて補正する。パワトレフィードバックトルクやブレーキフィードバックトルクの信頼度やそれに応じた補正方法については、後で詳細に説明する。

制駆動力配分設定部３ｊは、パワトレトルク信頼度補正部３ｈもしくはブレーキトルク信頼度補正部３ｉで求められた補正後のパワトレフィードバックトルクやブレーキフィードバックトルクと、フィードフォワード制御器３ｂで演算されたパワトレフィードフォワードトルクもしくはブレーキフィードフォワードトルクとの加算値から実際に出力する制駆動力配分を設定する。この制駆動力配分が、要求パワトレトルクと要求ブレーキトルクとしてパワトレ制御部４およびブレーキ制御部５に伝えられる。パワトレフィードバックトルクとブレーキフィードバックトルクのいずれが用いられるかについては入力切替部３ｍでの切り替えによって決まる。この入力切替部３ｍの切替状態は、入力切替部３ｋと同様であり、例えば、アプリ加速度要求が正の値であればパワトレフィードバックトルクが入力され、アプリ加速度要求が負の値であればブレーキフィードバックトルクが入力されるように設定される。

パワトレ制御部４は、パワトレＥＣＵ等により構成されるもので、要求パワトレトルクに応じて、エンジンに対するトルク要求値（要求エンジントルク）や自動変速装置に対するギア比の要求値（要求ギア比）を出力する。ブレーキ制御部５は、ブレーキＥＣＵ等により構成されるもので、要求ブレーキトルクに応じて、ブレーキ制御用のアクチュエータが発生させるホイールシリンダ圧の要求値を出力する。これにより、制駆動力配分に応じた駆動力および制動力が発生させられ、所望の加速度を得ることができる。

なお、パワトレ制御部４やブレーキ制御部５では、それぞれ、推定パワトレトルクや推定ブレーキトルクが推定演算もしくはセンサによる測定によって求められている。そして、これらパワトレ制御部４やブレーキ制御部５で求められた推定パワトレトルクや推定ブレーキトルクが前後方向制御部３に入力され、パワトレフィードフォワードトルクやブレーキフィードフォワードトルクの演算に用いられている。

次に、上記のように構成された車両制駆動力制御システムにおけるパワトレトルク信頼度補正部３ｈおよびブレーキトルク信頼度補正部３ｉによるパワトレフィードバックトルクおよびブレーキフィードバックトルクの信頼度およびその補正方法について説明する。

上述したように、パワトレフィードフォワードトルクは、要求車軸トルクから推定ブレーキトルクを減算することによって演算される。このため、推定ブレーキトルクの信頼度、例えば推定ブレーキトルクの推定演算の精度が低下すれば、パワトレフィードフォワードトルクの信頼度も低下する。このため、パワトレトルク信頼度補正部３ｈにてパワトレフィードフォワードトルクの信頼度に応じてパワトレフィードバックトルクを補正することにより、パワトレフィードフォワードトルクの精度低下を補完し、総合的にパワトレトルクの精度低下を防ぐ。

図３は、パワトレトルク信頼度補正部３ｈの内部構造を模式的に示したブロック図である。この図に示されるように、パワトレトルク信頼度補正部３ｈには、ブレーキ状態信頼度選択部３ｈａ、信頼性係数算出部３ｈｂおよび乗算器３ｈｃが備えられている。

ブレーキ状態信頼度選択部３ｈａは、パワトレフィードフォワードトルクの信頼性に影響を与える外乱要因の一つであるブレーキの状態に対応する信頼性（以下、ブレーキ信頼性という）について調べ、それに応じたブレーキ状態信頼度を得る。本実施形態では、ブレーキ状態信頼度選択部３ｈａは、ブレーキ信頼性の関連項目に対応する各種状態、初期状態および信頼度のマップを有しており、各項目ごとの信頼度を選択して出力する。パワトレフィードフォワードトルクの演算には推定ブレーキトルクが考慮されているが、ブレーキ制御部５で推定ブレーキトルクを演算する際にマップ中に示した各項目が外乱要因として影響して、推定ブレーキトルクの信頼度を低下させることがある。このため、フィードバック制御においてブレーキ状態の信頼性を用いて補正を行うためにブレーキ状態信頼度選択部３ｈａが備えられている。

例えば、図３中に示したように、ブレーキ状態の信頼性の関連項目としては、ブレーキ使用頻度、パッド温度、Ｗ／Ｃ（ホイールシリンダ）油圧精度、電源電圧低下、車軸トルク精度、車軸トルク０点学習の実施、車軸トルクゲイン学習の実施などがある。

ブレーキ使用頻度については、使用頻度が高いと推定ブレーキトルクの信頼度が低くなる。このため、初期時には使用頻度を低に設定しておき、ブレーキ使用頻度の高低に応じて信頼度を例えば１００〜７０％に設定している。ブレーキ使用頻度が所定の閾値よりも低ければ頻度が低い状態として信頼度１００％、所定の閾値よりも高ければ頻度が高い状態として信頼度７０％としても良いし、ブレーキ使用頻度が高くなるほど徐々に信頼度が７０％まで低下するようにしても良い。

パッド温度についても、高すぎると推定ブレーキトルクの信頼度が低くなる。このため、初期時にはパッド温度を正常に設定しておき、パッド温度が正常か異常かに応じて信頼度を例えば１００〜７０％に設定している。パッド温度が所定の閾値よりも低ければ正常として信頼度１００％、所定の閾値よりも高ければ異常として信頼度７０％としても良いし、パッド温度が高くなるほど徐々に信頼度が７０％まで低下するようにしても良い。

Ｗ／Ｃ油圧精度も、精度が低ければ推定ブレーキトルクの信頼度が低くなる。このため、初期時にはＷ／Ｃ油圧精度を低に設定しておき、Ｗ／Ｃ油圧精度の高低に応じて信頼度を例えば１００〜５０％に設定している。Ｗ／Ｃ油圧精度が所定の閾値よりも高ければ精度が高い状態として信頼度１００％、所定の閾値よりも高け低ければ精度が低い状態として信頼度５０％としても良いし、Ｗ／Ｃ油圧精度が高くなるほど徐々に信頼度が１００％まで増加するようにしても良い。

なお、ブレーキ使用頻度に関しては、ブレーキ制御部５において例えば単位時間当たりの使用回数や使用時間などが演算できるし、パッド温度に関しても、ブレーキ制御部５において例えばブレーキの使用時間などから推定できるし、Ｗ／Ｃ油圧精度についても、ブレーキ制御部５において要求ブレーキトルクに対応した要求油圧と実際に出力されるＷ／Ｃ油圧との差を演算することができる。したがって、ブレーキ状態の信頼性の関連項目の状態に関しては、ブレーキ制御部５から入手すればよい。また、ここでは説明していないが、ブレーキ状態の信頼性として他の外乱要因を挙げ、各外乱要因に対応する信頼度が選択できるようにすることもできる。

電源電圧についても、低下していると推定ブレーキトルクの信頼度が低くなる。このため、初期時には正常に設定しておき、電源電圧が正常か低下したかに応じて信頼度を例えば１００〜５０％に設定している。電源電圧が所定の閾値よりも高ければ電源電圧が正常状態として信頼度１００％、所定の閾値よりも低ければ電源電圧低下が生じている状態として信頼度５０％としても良いし、電源電圧の低下に応じて徐々に信頼度が５０％まで低下するようにしても良い。

車軸トルク精度についても、精度が低ければ推定ブレーキトルクの信頼度が低くなる。このため、初期時には車軸トルク精度を低に設定しておき、車軸トルク精度の高低に応じて信頼度を例えば１００〜５０％に設定している。車軸トルク精度が所定の閾値よりも高ければ精度が高い状態として信頼度１００％、所定の閾値よりも高け低ければ精度が低い状態として信頼度５０％としても良いし、車軸トルク精度が高くなるほど徐々に信頼度が１００％まで増加するようにしても良い。

車軸トルク０点学習や車軸トルクゲイン学習についても、未実施であれば推定ブレーキトルクの信頼度が低くなる。このため、初期時にはこれらの学習が実施されたか未実施であるかについて未実施に設定しておき、実施されたか未実施かの状態に応じて信頼度を例えば１００〜６０％に設定している。例えば、実施していれば信頼度１００％、未実施であれば信頼度６０％としている。

なお、電源電圧低下に関しては、パワトレ制御部４において例えばバッテリ電圧を検出できるし、車軸トルク精度についても、パワトレ制御部４において要求パワトレトルクと実際に出力される車軸トルクとの差を演算することができるし、車軸トルク０点学習や車軸トルクゲイン学習についても、その履歴を記憶しておくことができる。したがって、車両状態の信頼性の関連項目の状態に関しては、パワトレ制御部４から入手すればよい。また、ここでは説明していないが、車両状態の信頼性として、例えばイグニッションスイッチをオンした直後や外気温などを外乱要因として挙げ、各外乱要因に対応する信頼度が選択できるようにすることもできる。

信頼性係数算出部３ｈｂは、ブレーキ状態信頼度に基づいてパワトレフィードバック用補正係数を求める。パワトレフィードバック用補正係数は、ブレーキ状態信頼度に対応してパワトレフィードバックトルクを補正するときの重み付け量に相当する。ブレーキ状態信頼度に対するパワトレフィードバック用補正係数の関係は、例えばマップもしくは関数式（四則演算式）として予め記憶されており、それらを使用してパワトレフィードバック用補正係数を求めることができる。

図４は、トルク状態信頼度に対するフィードバック用補正係数の関係の一例を示したマップである。このマップに示される関係は、パワトレトルクだけでなく、ブレーキトルクに関しても同様に成り立つものであるため、図中ではトルク状態信頼度およびフィードバック用補正係数と一般化してある。

この図に示されるように、トルク状態信頼度が１００％のときにフィードバック用補正係数が１となり、トルク状態信頼度が１００％未満になるとフィードバック用補正係数が１よりも徐々に大きくなっていくような関係とすることができる。したがって、このマップをブレーキ状態信頼度に対するパワトレフィードバック用補正係数の関係として適用する場合には、ブレーキ状態信頼度に対応する値を選択することによりパワトレフィードバック用補正係数を求めることができる。

図５は、トルクの信頼度に基づきフィードバック用補正係数を四則演算にて算出する場合のブロック構成の一例を示した図である。この図に示される四則演算方法についても、パワトレトルクだけでなく、ブレーキトルクに関しても同様に成り立つものであるため、図中ではトルク状態信頼度およびフィードバック補正係数と一般化してある。この図に示されるように、四則演算を用いる場合、例えば、得られたトルク状態信頼度の逆数（＝１００／トルク状態信頼度（％））を算出することにより、フィードバック用補正係数とすることができる。

このように、ブレーキ状態信頼度、換言すれば推定ブレーキトルクの信頼度が低下するほどパワトレフィードバック用補正係数が大きな値に設定される。

乗算器３ｈｃは、信頼性係数算出部３ｈｂで求められたパワトレフィードバック用補正係数とパワトレフィードバック制御器３ｆで演算されたパワトレフィードバックトルクとを掛け合わせることにより、パワトレフィードバックトルクを補正する。このとき、パワトレフィードバック用補正係数がブレーキ状態信頼度に対応した重み付け量とされているため、パワトレフィードバックトルクの補正の度合いは、ブレーキ状態信頼度が低いほど大きくなり、ブレーキ状態信頼度が高いほど小さくなる。このようにして補正後のパワトレフィードバックトルクを演算することができる。

図６は、ブレーキトルク信頼度補正部３ｉの内部構造を模式的に示したブロック図である。この図に示されるように、ブレーキトルク信頼度補正部３ｉには、パワトレ状態信頼度選択部３ｉａ、信頼性係数算出部３ｉｂおよび乗算器３ｉｃが備えられている。

パワトレ状態信頼度選択部３ｉａは、ブレーキフィードフォワードトルクの信頼性に影響を与える外乱要因の一つであるパワトレの状態に対応する信頼性（以下、パワトレ信頼性という）について調べ、それに応じたパワトレ状態信頼度を得る。本実施形態では、パワトレ状態信頼度選択部３ｉａは、パワトレ信頼性の関連項目に対応する各種状態、初期状態および信頼度のマップを有しており、各項目ごとの信頼度を選択して出力する。すなわち、ブレーキフィードフォワードトルクの演算には推定パワトレトルクが考慮されているため、フィードバック制御においてパワトレ状態の信頼性を用いて補正を行うためにパワトレ状態信頼度選択部３ｉａが備えられている。

例えば、図６中に示したように、パワトレ状態の信頼性の関連項目としては、エンジントルク演算、エンジンシステムフェール状態、エンジン水温一定範囲、ミッション情報によるトルク信頼性などがある。

エンジントルク演算については、エンジントルク演算の演算限界である場合に推定パワトレトルクの信頼性が低くなる。例えば、エンジン回転数が低回転のときや車体速度が低速度の場合に生じるトルコンタービン回転演算限界に起こる過渡的なトルク変化情報により、推定パワトレトルクの信頼度が低下する。このため、初期時には限界状態に設定しておき、エンジントルク演算が可能状態か限界状態かに応じて信頼度を例えば１００〜１％に設定している。エンジントルク演算が可能状態であれば信頼度１００％、限界状態であれば信頼度１％としても良いし、限界状態の度合いに応じて徐々に信頼度が１％まで低下するようにしても良い。

エンジンシステムフェール状態についても、エンジンのシステム故障時や無効時には推定パワトレトルクの信頼性が低くなる。このため、初期時には正常状態に設定しておき、エンジンシステムフェール状態が正常状態か異常状態かに応じて信頼度を例えば１００または０％に設定している。エンジンシステムフェール状態が可能状態であれば信頼度１００％、異常状態であれば信頼度０％としている。

エンジン水温についても、一定範囲内であれば良いが一定範囲外であればエンジンやトランスミッションオイルの粘性抵抗低下により推定パワトレトルクの信頼性が低くなる。このため、初期時には一定範囲内に設定しておき、エンジン水温の高低に応じて信頼度を例えば１００〜５０％に設定している。エンジン水温が一定範囲内であれば信頼度１００％、一定範囲外であれば信頼度５０％としても良いし、エンジン水温が一定範囲外になっているときにその温度が高くなるほど徐々に信頼度が５０％まで低下するようにしても良い。

ミッション情報によるトルク信頼性については、例えばオートマチック車の場合には変速中や減速時におけるワンウェイクラッチの空回り状態の際、マニュアル車の場合には半クラッチ状態の際に、推定パワトレトルクの信頼性が低くなる。このため、初期時には信頼性を低に設定しておき、ミッション情報によるトルク信頼性の高低に応じて信頼度を例えば１００〜１％に設定している。ミッション情報によるトルク信頼性が高ければ信頼度１００％、低ければ信頼度１％としても良いし、トルク信頼性の度合いに応じて徐々に信頼度が１％まで低下するようにしても良い。

なお、エンジントルク演算が可能状態か限界状態かについてはパワトレ制御部４にて判別できるし、エンジンシステムフェール状態に関しても、パワトレ制御部４での各部の異常判定などによって判別できるし、エンジン水温に関しても、パワトレ制御部４が水温センサの検出信号に基づいて判定しているし、ミッション情報についても図示しないトランスミッションＥＣＵ等からパワトレ制御部４に伝えられているためトルク信頼性を判別できる。したがって、パワトレ状態の信頼性の関連項目の状態に関しては、パワトレ制御部４から入手すればよい。また、ここでは説明していないが、パワトレ状態の信頼性として、他の外乱要因を挙げ、各外乱要因に対応する信頼度が選択できるようにすることもできる。また、パワトレ状態信頼度選択部３ｉａ中に示した他の関連項目に関しては、ブレーキ状態信頼度選択部３ｈａに記憶された各関連項目と同様であるため、説明を省略する。

信頼性係数算出部３ｉｂは、パワトレ状態信頼度選択部３ｉａで演算されたパワトレ状態信頼度に基づいてブレーキフィードバック用補正係数を求める。ブレーキフィードバック用補正係数は、パワトレ状態信頼度に対応してブレーキフィードバックトルクを補正するときの重み付け量に相当する。パワトレ状態信頼度に対するブレーキフィードバック用補正係数の関係は、例えばマップもしくは関数式（四則演算式）として予め記憶されており、それらを使用してブレーキフィードバック用補正係数を求めることができる。例えば、上述した図４に示すマップもしくは図５に示す四則演算を用いたブレーキ状態信頼度に対するパワトレフィードバック用補正係数の求め方と同様の手法により、パワトレ状態信頼度に対するブレーキフィードバック用補正係数を求めることができる。

このように、パワトレ状態信頼度、換言すれば推定パワトレトルクの信頼度が低下するほどブレーキフィードバック用補正係数が大きな値に設定される。

乗算器３ｉｃは、信頼性係数算出部３ｉｂで求められたブレーキフィードバック用補正係数とブレーキフィードバック制御器３ｇで演算されたブレーキフィードバックトルクとを掛け合わせることにより、ブレーキフィードバックトルクを補正する。このとき、ブレーキフィードバック用補正係数がパワトレ状態信頼度に対応した重み付け量とされているため、ブレーキフィードバックトルクの補正の度合いは、パワトレ状態信頼度が低いほど大きくなり、パワトレ状態信頼度が高いほど小さくなる。このようにして補正後のブレーキフィードバックトルクを演算することができる。

このようにして本実施形態の車両制駆動力制御システムが構成されている。このように構成された車両制駆動力制御システムでは、加速度要求部１から出力される車両状態に応じた加速度の要求信号に基づいて調停器２がアプリ加速度要求および要求ジャーク制限値を発生させる。また、前後方向制御部３がアプリ加速度要求および要求ジャーク制限値に基づいてパワトレトルクおよびブレーキトルクのフィードフォワード制御およびフィードバック制御を行いながら要求パワトレトルクおよび要求ブレーキトルクを演算する。そして、要求パワトレトルクに基づいてパワトレ制御部４からエンジンに対するトルク要求値（要求エンジントルク）や自動変速装置に対するギア比の要求値（要求ギア比）を出力されることで、エンジン出力および変速制御が行われる。また、要求ブレーキトルクに基づいてブレーキ制御部５がブレーキ制御用のアクチュエータが発生させるホイールシリンダ圧の要求値を出力する。これにより、制駆動力配分に応じた駆動力および制動力が発生させられ、所望の加速度を得ることができる。

以上説明した本実施形態の車両制駆動力制御システムによれば以下の効果を得ることができる。

すなわち、本実施形態の車両制駆動力制御システムでは、パワトレフィードフォワードトルクの信頼度が外乱要因による推定ブレーキトルクの信頼度の低下に伴って低下するため、パワトレフィードバックトルクをブレーキ信頼性を加味したブレーキ状態信頼度に応じて補正している。具体的には、ブレーキ状態信頼度に応じて１以上となるパワトレフィードバック用補正係数を設定し、それをパワトレフィードバックトルクに掛け合わせていることから、パワトレフィードバック制御器３ｆのゲインを高くするのと同様の補正が行われる。このため、パワトレフィードフォワードトルクの信頼性の低下分をパワトレフィードバックトルクの補正によって補完することが可能となる。

また、本実施形態の車両制駆動力制御システムでは、ブレーキフィードフォワードトルクの信頼性が外乱要因による推定パワトレトルクの信頼度の低下に伴って低下するため、ブレーキフィードバックトルクをパワトレ信頼性を加味したパワトレ状態信頼度に応じて補正している。具体的には、パワトレ状態信頼度に応じて１以上となるブレーキフィードバック用補正係数を設定し、それをブレーキフィードバックトルクに掛け合わせていることから、ブレーキフィードバック制御器３ｇのゲインを高くする補正が行われる。このため、ブレーキフィードフォワードトルクの信頼性の低下分をブレーキフィードバックトルクの補正によって補完することが可能となる。

これらにより、外乱によるフィードフォワード制御の精度低下を補完し、前後加速度制御性能を向上させることが可能となる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対してパワトレフィードバック制御器３ｆの出力に対するパワトレトルク信頼度補正部３ｈによる補正手法を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図７は、本実施形態にかかる車両制駆動力制御システムのパワトレフィードバック制御器３ｆおよびパワトレトルク信頼度補正部３ｈの構造例を示したブロック図である。

この図に示されるように、パワトレフィードバック制御器３ｆは、ＰＩＤ制御によってフィードバック制御を行うものであり、パワトレ規範モデル記憶部３ｃで設定された要求加速度から実加速度を減算することによって得られる加速度偏差に対してＰ項３ｆａ、Ｉ項３ｆｂ、Ｄ項３ｆｃそれぞれでパワトレフィードバックトルクを算出する。そして、本実施形態では、このパワトレフィードバック制御器３ｆにおけるＰ項３ｆａ、Ｉ項３ｆｂ、Ｄ項３ｆｃそれぞれで算出された各パワトレフィードバックトルクに対して、パワトレトルク信頼度補正部３ｈによる補正を行う。

具体的には、本実施形態では、パワトレトルク信頼度補正部３ｈをパワトレ信頼度Ｐ項補正部３ｈｄ、パワトレ信頼度Ｉ項補正部３ｈｅ、パワトレ信頼度Ｄ項補正部３ｈｆに分けている。各項補正部３ｈｄ〜３ｈｆは、各項それぞれに対応した信頼度を設定している。各項補正部３ｈｄ〜３ｈｆの内部構成については、例えば第１実施形態で説明した図３と同様の構成とされるが、ブレーキ信頼性の関係項目の内容や信頼度の振り分け方などを各項３ｆａ〜３ｆｃの特性に応じて変更している。

このように、パワトレフィードバック制御器３ｆにおけるＰ項３ｆａ、Ｉ項３ｆｂ、Ｄ項３ｆｃそれぞれのパワトレフィードバックトルクに対して別々に設定されたパワトレフィードバック用補正係数を掛けて補正することもできる。そして、これら各項の補正後のパワトレフィードバックトルクを足し合わせることにより、パワトレトルク信頼度補正部３ｈ全体としての補正後のパワトレフィードバックトルクを得ることができる。

このように、パワトレフィードバック制御器３ｆにおけるＰ項３ｆａ、Ｉ項３ｆｂ、Ｄ項３ｆｃの各項で演算されたパワトレフィードバックトルクを別々に補正することもできる。このようにすれば、例えば応答性重視にするなど、各項の特性に合せて各項のパワトレフィードバックトルクを補正することができる。

なお、ここではパワトレフィードバック制御器３ｆの出力に対するパワトレトルク信頼度補正部３ｈによる補正手法について説明したが、ブレーキフィードバック制御器３ｇの出力に対するブレーキトルク信頼度補正部３ｉによる補正に関しても、ここで説明したようにＰ項、Ｉ項、Ｄ項それぞれに対して別々に補正を行うという手法を採用することができる。

（他の実施形態）
（１）上記各実施形態では、前後方向制御部にてブレーキトルクのフィードフォワード制御およびフィードバック制御とパワトレトルクのフィードフォワード制御およびフィードバック制御の双方を行う場合について説明したが、それぞれ別々に行う形態とされていても良い。例えば、パワトレ制御部において、推定パワトレトルクに基づいてフィードフォワード制御にてパワトレフィードバックトルクを求めると共に、要求車軸トルクを受け取りフィードバック制御にてパワトレフィードバックトルクを求めるような場合においても、本発明を適用することができる。同様に、ブレーキ制御部において、推定ブレーキトルクに基づいてフィードバック制御にてブレーキフィードフォワードトルクを求めると共に、要求車軸トルクを受け取りフィードバック制御にてブレーキフィードバックトルクを求めるような場合においても、本発明を適用することができる。

（２）上記第１実施形態では、パワトレトルク信頼度補正部３ｈにてパワトレフィードバック制御器３ｆ全体としての出力に対してパワトレフィードバック用補正係数を掛けることで補正後のパワトレフィードバックトルクを求めた。一方、第２実施形態では、パワトレフィードバック制御器３ｆにおけるＰ項３ｆａ、Ｉ項３ｆｂ、Ｄ項３ｆｃの各項で演算されたパワトレフィードバックトルクを各項補正部３ｈｄ〜３ｈｆで別々に設定されたパワトレフィードバック用補正係数を掛けることで補正し、補正後のパワトレフィードバックトルクを求めた。

これに対し、これらを組み合わせてパワトレフィードバックトルクの補正を行うようにしても良い。すなわち、第２実施形態のように各項で演算されたパワトレフィードバックトルクを別々に補正したのち、各項の補正後のパワトレフィードバックトルクを足し合わせ、その後さらに、第１実施形態のようにパワトレフィードバック用補正係数を掛けることで補正を行うことにより、最終的な補正後のパワトレフィードバックトルクを求めるようにしても良い。

（３）また、上記各実施形態では、フィードフォワード制御を行うために入力されるトルクとして推定ブレーキトルクや推定パワトレトルク、フィードバック制御が行われる所定のパラメータとして加速度を例に挙げて説明した。しかしながら、フィードフォワード制御とフィードバック制御が共に行われるような前後加速度制御装置において、入力や所定のパラメータとして他のものが用いられているような場合においても、本発明を適用することが可能である。

推定ブレーキトルクや推定パワトレトルクの信頼性が低下した時、フィードバックのゲインを高くするが、推定ブレーキトルクや推定パワトレトルクの信頼性が学習などで高くなったとき、フィードバックのゲインを低くしても良い。

１…加速度要求部、２…調停器、３…前後方向制御部、３ａ…ジャーク制御部、３ｂ…フィードフォワード制御器、３ｃ…パワトレ規範モデル記憶部、３ｄ…ブレーキ規範モデル記憶部、３ｅ…微分器、３ｆ…パワトレフィードバック制御器、３ｇ…ブレーキフィードバック制御器、３ｈ…パワトレトルク信頼度補正部、３ｉ…ブレーキトルク信頼度補正部、３ｊ…制駆動力配分設定部、３ｋ…入力切替部、３ｍ…入力切替部、４…パワトレ制御部、５…ブレーキ制御部

Claims (7)

1. 入力トルクに基づいてフィードフォワード制御を実行し、フィードフォワードトルクを出力するフィードフォワード制御器（３ｂ）と、
   所定のパラメータに基づいてフィードバック制御を実行し、フィードバックトルクを出力するフィードバック制御器（３ｆ、３ｇ）とを有し、
   前記フィードフォワードトルクと前記フィードバックトルクに基づいて車両の前後加速度を制御するための要求トルクを出力する前後加速度制御装置であって、
   前記フィードフォワード制御器（３ｂ）に対する前記入力トルクの信頼度を算出する信頼度算出手段（３ｈａ、３ｈｂ、３ｉａ、３ｉｂ）と、
   前記信頼度算出手段（３ｈａ、３ｈｂ、３ｉａ、３ｉｂ）が算出した前記入力トルクの信頼度の低下に応じて前記フィードバック制御器（３ｆ、３ｇ）のゲインを高く補正することで、前記フィードバックトルクを補正する補正手段（３ｈｃ、３ｉｃ）とを具備し、
   前記入力トルクは実際に発生させられたブレーキトルクを推定した推定ブレーキトルクであり、
   前記フィードバック制御器は、パワトレフィードバックトルクを出力するパワトレフィードバック制御器（３ｆ）であり、
   前記フィードフォワード制御器（３ｂ）は、前記車両の前後加速度の制御を行うために要求される要求車軸トルクと前記推定ブレーキトルクとから前記フィードフォワードトルクとしてパワトレフィードフォワードトルクを演算し、前記信頼度算出手段（３ｈａ、３ｈｂ）にてブレーキ状態信頼度を算出すると共に、前記補正手段（３ｈｃ）にて前記ブレーキ状態信頼度の低下に応じて前記パワトレフィードバック制御器（３ｆ）のゲインを高く補正することにより、前記パワトレフィードバックトルクを補正することを特徴とする前後加速度制御装置。
2. 前記信頼度算出手段（３ｈａ、３ｈｂ）は、ブレーキの状態に対応する信頼性を示すブレーキ状態信頼度を算出する手段（３ｈａ）を有し、前記ブレーキ状態信頼度に基づいてパワトレフィードバック用補正係数を算出し、
   前記補正手段（３ｈｃ）は、前記ブレーキ状態信頼度が低下するほど前記パワトレフィードバック制御器（３ｆ）の出力する前記パワトレフィードバックトルクが大きくなるように補正することを特徴とする請求項１に記載の前後加速度制御装置。
3. 前記信頼度算出手段（３ｈａ、３ｈｂ）は、前記ブレーキ状態信頼度とパワトレフィードバック用補正係数との関係を示すマップもしくは関数式を有し、該マップもしくは関数式に基づいて算出された前記ブレーキ状態信頼度に対応するパワトレフィードバック用補正係数を求め、
   前記補正手段（３ｈｃ）は、前記パワトレフィードバック用補正係数に基づいて、前記パワトレフィードバックトルクを補正することを特徴とする請求項２に記載の前後加速度制御装置。
4. 前記入力トルクは実際に発生させられたパワトレトルクを推定した推定パワトレトルクであり、
   前記フィードバック制御器は、ブレーキフィードバックトルクを出力するブレーキフィードバック制御器（３ｇ）であり、
   前記フィードフォワード制御器（３ｂ）は、前記車両の前後加速度の制御を行うために要求される要求車軸トルクと前記推定パワトレトルクとから前記フィードフォワードトルクとしてブレーキフィードフォワードトルクを演算し、前記信頼度算出手段（３ｉａ、３ｉｂ）にてパワトレ状態信頼度を算出すると共に、前記補正手段（３ｉｃ）にて前記パワトレ状態信頼度の低下に応じて前記ブレーキフィードバック制御器（３ｇ）のゲインを高く補正することにより、前記ブレーキフィードバックトルクを補正することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の前後加速度制御装置。
5. 入力トルクに基づいてフィードフォワード制御を実行し、フィードフォワードトルクを出力するフィードフォワード制御器（３ｂ）と、
   所定のパラメータに基づいてフィードバック制御を実行し、フィードバックトルクを出力するフィードバック制御器（３ｆ、３ｇ）とを有し、
   前記フィードフォワードトルクと前記フィードバックトルクに基づいて車両の前後加速度を制御するための要求トルクを出力する前後加速度制御装置であって、
   前記フィードフォワード制御器（３ｂ）に対する前記入力トルクの信頼度を算出する信頼度算出手段（３ｈａ、３ｈｂ、３ｉａ、３ｉｂ）と、
   前記信頼度算出手段（３ｈａ、３ｈｂ、３ｉａ、３ｉｂ）が算出した前記入力トルクの信頼度の低下に応じて前記フィードバック制御器（３ｆ、３ｇ）のゲインを高く補正することで、前記フィードバックトルクを補正する補正手段（３ｈｃ、３ｉｃ）とを具備し、
   前記入力トルクは実際に発生させられたパワトレトルクを推定した推定パワトレトルクであり、
   前記フィードバック制御器は、ブレーキフィードバックトルクを出力するブレーキフィードバック制御器（３ｇ）であり、
   前記フィードフォワード制御器（３ｂ）は、前記車両の前後加速度の制御を行うために要求される要求車軸トルクと前記推定パワトレトルクとから前記フィードフォワードトルクとしてブレーキフィードフォワードトルクを演算し、前記信頼度算出手段（３ｉａ、３ｉｂ）にてパワトレ状態信頼度を算出すると共に、前記補正手段（３ｉｃ）にて前記パワトレ状態信頼度の低下に応じて前記ブレーキフィードバック制御器（３ｇ）のゲインを高く補正することにより、前記ブレーキフィードバックトルクを補正することを特徴とする前後加速度制御装置。
6. 前記信頼度算出手段（３ｉａ、３ｉｂ）は、パワトレの状態に対応する信頼性を示すパワトレ状態信頼度を算出する手段（３ｉａ）を有し、前記パワトレ状態信頼度に基づいて前記ブレーキフィードバック用補正係数を算出し、
   前記補正手段（３ｉｃ）は、前記パワトレ状態信頼度が低下するほど前記ブレーキフィードバック制御器（３ｇ）の出力する前記ブレーキフィードバックトルクが大きくなるように補正することを特徴とする請求項４または５に記載の前後加速度制御装置。
7. 前記信頼度算出手段（３ｉａ、３ｉｂ）は、前記パワトレ状態信頼度とブレーキフィードバック用補正係数との関係を示すマップもしくは関数式を有し、該マップもしくは関数式に基づいて算出された前記パワトレ状態信頼度に対応するブレーキフィードバック用補正係数を求め、
   前記補正手段（３ｉｃ）は、前記ブレーキフィードバック用補正係数に基づいて、前記ブレーキフィードバックトルクを補正することを特徴とする請求項６に記載の前後加速度制御装置。

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