JP7067386B2

JP7067386B2 - 制駆動力制御装置

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Publication number: JP7067386B2
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Description

本発明は、車両に搭載され車両の制駆動力を制御する制駆動力制御装置に関する。

車両に搭載され、運転支援装置等から車両に発生させるべき制駆動力（制動力および駆動力）の要求を取得し、これに基づいてパワートレインのような制動力と駆動力とのいずれをも発生させることが可能な駆動装置とブレーキのような制動力を発生させることが可能な制動装置とを統合的に制御する制御装置が提案されている。

特許文献１は、要求された制駆動力と駆動装置が現在発生可能な制駆動力の範囲を表すアベイラビリティとに基づいて、駆動装置に制駆動力を発生させ、制動装置に制動力を発生させる制御装置を開示している。特許文献１では、駆動装置および制動装置を統合的に制御することで相反する動作を避け、また、なるべく駆動装置によって制駆動力を発生させ制動装置の使用頻度を低減することにより、低燃費あるいは省電力、部品消耗抑制を図っている。

一般に制駆動力は車両の進行方向を正の向きとする力によって表現され、例えば値が正の場合は駆動力を表し、負の場合は制動力を意味する。また、駆動装置のアベイラビリティは、例えば制駆動力の範囲で表される。特許文献１の制御装置では、要求された制駆動力が、アベイラビリティ内である場合は、要求された制駆動力を駆動装置に発生させる。また、要求された制駆動力が、アベイラビリティの下限値未満である場合は、駆動装置に、アベイラビリティの下限値である制駆動力を発生させ、制動装置に、アベイラビリティの下限値と要求された制駆動力との差分に相当する制動力を発生させる。

特開２００８－２４０２７号公報

駆動装置のアベイラビリティの下限値は、例えば、エンジン走行の場合、スロットル全閉時のエンジントルクに対して変速機やトルクコンバータによる増幅分あるいは損失分が加味されて定まる。このように、駆動装置のアベイラビリティの下限値は、一般的に非線形要素を含んでおり、車両の走行中は不連続的に変化する。そのため、上述の特許文献１の制御装置において、各時点でのアベイラビリティの下限値を制御に用いると、下限値の不連続的な変動に応じて制動装置が発生する制動力の変動が激しく、乗員が得るフィーリングが悪化するような影響が車両の挙動に生ずるおそれがある。

そのため、特許文献１は、制動装置に発生させる制動力の算出には、アベイラビリティの下限値として、制動装置が作動する時点でのアベイラビリティの下限値を保持して用いることで、制御の安定化を図ることを開示している（請求項９）。しかし、例えば、エンジン走行の場合、車両の速度が８～１０ｋｍ／ｈより小さくなると、駆動装置においてエンジンブレーキ相当の制動力よりクリープトルク相当の駆動力のほうが優位となり、駆動力が発生する状態となる。制動装置に発生させる制動力の算出において、アベイラビリティの下限値として、一定値を保持して用いると、このような駆動装置の実際のアベイラビリティの変動に対応できず、実際に発生する制駆動力が、要求された制駆動力から大きく乖離してしまう。そこで、車両の速度が所定値以下の場合、車両の速度に応じて制駆動力の要求値を補正することが考えられる。図６に、駆動装置のアベイラビリティの下限値の、車両の速度に応じた変動パターンの例と、車両の速度に応じて制駆動力の要求値から減算すべき補正値のマップの例とを示す。しかし、この方法は、所定のモデルに基づいて補正値を一律に適用するものであり、実際のアベイラビリティの下限値の変動を反映するものではない。また、制動装置が作動した時点において、車両の速度がすでに所定値以下であった場合は、過補正となるおそれがある。そのため、この方法は、精度が十分でなく原理的にも妥当なものではない。このように、従来の制御装置においては、制御の安定化と実際の駆動装置の特性変化に対応することによる制御の正確な実現との両立が困難であった。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、制御の安定化を図りつつ、駆動装置の特性変化に対応でき正確な制御を実現できる、制駆動力制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一局面は、車両に搭載され、制駆動力を発生させることが可能な駆動装置と、制動力を発生させることが可能な制動装置とを制御する制駆動力制御装置であって、少なくとも加速度の要求値に基づいて、制駆動力の目標値である目標制駆動力を算出する目標制駆動力算出部と、目標制駆動力と駆動装置が現在発生可能な制駆動力の範囲を表すアベイラビリティとに基づいて、駆動装置に制駆動力を発生させ、制動装置に制動力を発生させる制駆動力配分部とを備え、制駆動力配分部は、目標制駆動力がアベイラビリティ以内である場合は、駆動装置に、目標制駆動力を発生させ、目標制駆動力がアベイラビリティの下限値未満である場合は、駆動装置に、アベイラビリティの下限値に相当する制駆動力を発生させ、アベイラビリティの下限値に時間変動を抑制する演算処理を行い、制動装置に、演算処理後のアベイラビリティの下限値と目標制駆動力との差分に相当する制動力を発生させる、制駆動力制御装置である。

上記課題を解決するために、本発明の他の局面は、車両に搭載され、制駆動力を発生させることが可能な駆動装置と、制動力を発生させることが可能な制動装置とを制御する制駆動力制御装置であって、少なくとも加速度の要求値と車両の加速度と車両の速度に基づいて、車両の加速度のフィードバックを用いた処理を行って、制駆動力の目標値である目標制駆動力を算出する目標制駆動力算出部と、目標制駆動力と駆動装置が現在発生可能な制駆動力の範囲を表すアベイラビリティとに基づいて、駆動装置に制駆動力を発生させ、制動装置に制動力を発生させる制駆動力配分部とを備え、目標駆動力算出部は、車両の速度に対するアベイラビリティの下限値の変動特性に応じて、フィードバックのゲインを設定し、制駆動力配分部は、目標制駆動力がアベイラビリティ以内である場合は、駆動装置に、目標制駆動力を発生させ、目標制駆動力がアベイラビリティの下限値未満である場合は、駆動装置に、アベイラビリティの下限値に相当する制駆動力を発生させ、目標制駆動力と、目標制駆動力がアベイラビリティの下限値未満となった時点のアベイラビリティの下限値との差分に相当する制動力を制動装置に発生させる、制駆動力制御装置である。

本発明によれば、制御の安定化を図りつつ、駆動装置の特性変化に対応でき正確な制御を実現できる、制駆動力制御装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る制駆動力制御装置の機能ブロックを示す図本発明の第１実施形態に係る処理を示すフローチャート本発明の第２実施形態に係る制駆動力制御装置の機能ブロックを示す図本発明の第２実施形態に係る処理を示すフローチャート本発明の第２実施形態に係るフィードバック制御におけるゲインの一例を示す図駆動装置のアベイラビリティの下限値の車両の速度に応じた変動パターンの例および要求された制駆動力に対する補正値のマップの例を示す図

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る制駆動力制御装置は、駆動装置にアベイラビリティの範囲内で所望の制駆動力を発生させる。駆動装置だけでは所望の制駆動力を発生させることができない場合（アベイラビリティの下限値未満の制駆動力が要求された場合）、制動装置に制動力を発生させる。発生させる制動力の算出に、アベイラビリティの下限値の時間変動を抑制した値を用いるので、算出結果の急峻な変動を抑制し、制動装置の動作の変動を抑制し車両の挙動への悪影響を抑制しつつ、アベイラビリティの下限値の緩やかな変化には正確に対応した制動力制御ができる。以下、本実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

＜構成＞
図１に、本実施形態に係る制駆動力制御装置１およびその周辺機器の機能ブロック図を示す。制駆動力制御装置１は、目標加速度算出部３１が算出した、車両に発生させるべき加速度の要求値である目標加速度を取得する。また、制駆動力制御装置１は駆動装置３２から、駆動装置３２が現在発生させることが可能な制駆動力の範囲を表すアベイラビリティを取得する。また、制駆動力制御装置１は、駆動装置３２および制動装置３３を制御する。

目標加速度算出部３１は、例えば、車両の運転支援を行う運転支援装置に含まれる。運転支援装置は、車両が備えるセンサ等から車両の速度、加速度、ヨーレート等の状態や車両の周辺の物標等の状態を表す情報を取得し、例えば速度維持、衝突回避、車線維持等の運転支援機能を実現するための加速度、操舵角等の車両制御のための要求値を算出して出力する。目標加速度算出部３１はこれらの要求値のうち、加速度を算出して出力する。車両にはこのような運転支援装置が機能に応じて複数設けられてもよい。

制駆動力制御装置１は、目標制駆動力算出部１０および制駆動力配分部２０を備える。目標制駆動力算出部１０は、目標加速度に基づいて、車両に発生させるべき制駆動力である目標制駆動力を算出する。本実施形態では、目標加速度は、車両の進行方向を正の向きとする加速度である。また、本実施形態では、目標制駆動力は、車両の進行方向を正の向きとする力であり、値が正であれば駆動力を表し、負であれば制動力を表す。運転支援装置が複数設けられている場合は、各運転支援装置の目標加速度算出部３１からそれぞれ目標加速度を取得し、例えば運転支援装置の優先度や各目標加速度の大小判定等を用いた所定の選択規則に基づいていずれかの目標加速度を選択すればよい。また、目標制駆動力算出部１０は、このような選択の判定に車両の速度、加速度、ヨーレート等の車両の運動状態等を表す情報が必要であれば、外部から情報を適宜取得してもよい。

制駆動力配分部２０は、一例として後述する演算処理部２２および出力判定部２１を含み、目標制駆動力とアベイラビリティとに基づいて、駆動装置３２に発生させる制駆動力と、制動装置３３に発生させる制動力の配分を制御する。

駆動装置３２は、例えばエンジンおよび変速機、あるいはモータ等の機器を含むパワートレイン系の装置であり、エンジンやモータによる駆動力の発生および変速機によるトルク損失やモータによる回生発電負荷による制動力の発生が可能である。また駆動装置３２は、内蔵する図示しないアベイラビリティ算出部が機器の動作状態に基づいて上述したアベイラビリティを算出して出力する。制動装置３３は、例えばブレーキやオルタネータ等を含み、制動力の発生が可能である。

なお、運転支援装置が出力する操舵角の要求値については、図示しないパワーステアリング装置に通知され、要求値に基づいた操舵制御が行われる。

＜処理＞
図２は、制駆動力制御装置１が行う処理の一例を示すフローチャートである。図２を参照して、処理の一例を説明する。図２に示すフローは、運転支援機能装置が処理を開始し、目標加速度算出部３１が目標加速度を算出して出力することにより開始され、各ステップの処理が繰り返し実行される。

（ステップＳ１０１）：目標制駆動力算出部１０は、目標加速度算出部３１から目標加速度を取得する。

（ステップＳ１０２）：目標制駆動力算出部１０は、ステップＳ１０１で取得した目標加速度に基づいて、目標制駆動力を算出する。基本的には、目標制駆動力の算出は、車両の重量を用いて、目標加速度を実現するための力を求めることで行うことができる。上述のように、例えば、運転支援装置が複数設けられており、各運転支援装置の目標加速度算出部３１からそれぞれ目標加速度を取得した場合は、目標制駆動力算出部１０は、所定の選択規則に基づいていずれかの目標加速度を選択すればよいし、選択にあたって車両の速度、加速度、ヨーレート等の車両の状態を表す情報を適宜用いてもよい。

（ステップＳ１０３）：制駆動力配分部２０は、駆動装置３２からアベイラビリティを取得する。

（ステップＳ１０４）：制駆動力配分部２０は、目標制駆動力算出部１０がステップＳ１０２で算出した目標制駆動力を、駆動装置３２に通知する。駆動装置３２は、アベイラビリティ内で制駆動力を発生させる。すなわち、目標制駆動力がアベイラビリティの下限値以上かつ上限値以下である場合は、駆動装置３２は、目標制駆動力を発生させる。また、目標制駆動力がアベイラビリティの下限値未満である場合は、駆動装置３２は、アベイラビリティの下限値に相当する制駆動力を発生させる。また、目標制駆動力がアベイラビリティの上限値より大きい場合は、駆動装置３２は、アベイラビリティの上限値に相当する制駆動力を発生させる。このように、本実施形態では、制駆動力配分部２０は、目標制駆動力算出部１０が算出した目標制駆動力を、そのまま駆動装置３２に通知することにより、結果的に駆動装置３２にアベイラビリティ内で制駆動力を発生させる。なお、一例として、目標加速度や目標制駆動力は、目標加速度算出部３１や目標制駆動力算出部１０が、アベイラビリティを取得、考慮して目標制駆動力がアベイラビリティの上限値を超えないように算出される。あるいは、目標制駆動力がアベイラビリティの上限値より大きい値として算出された場合は、駆動装置３２は、目標制駆動力として駆動装置３２の最大能力（アベイラビリティの上限値）が要求されたものとして、アベイラビリティの上限値に相当する駆動力を発生させればよい。

（ステップＳ１０５）：制駆動力配分部２０の出力判定部２１は、目標制駆動力算出部１０がステップＳ１０２で算出した目標制駆動力と、ステップＳ１０３で取得したアベイラビリティの下限値との差を取得し（図１の出力判定部２１につながる点線の矢印）、目標制駆動力とアベイラビリティの下限値との大小を比較する。目標制駆動力がアベイラビリティの下限値未満である場合、ステップＳ１０６に進む。また、目標制駆動力がアベイラビリティの下限値以上である場合、ステップＳ１０１に進む。

（ステップＳ１０６）：制駆動力配分部２０の演算処理部２２は、ステップＳ１０３で取得したアベイラビリティの下限値に時間変動を抑制する演算処理を行う。演算処理部２２は、例えば、ローパスフィルタ演算を行う。すなわち演算処理部２２は、アベイラビリティが取得されるごとに入力されるアベイラビリティの下限値に対して、その時間変動のうち所定の周波数より大きい周波数の成分を、所定の周波数より小さい周波数の成分より大きく減衰させて出力する。例えば、適宜設定したフィルタ係数をＫとし、時刻ｋ（＝１，２，３…）における入力値をｘ（ｋ）、出力値をｙ（ｋ）とすると、ｙ（ｋ）は、以下の式によって計算できる。
ｙ（１）＝ｘ（１），
ｙ（ｋ）＝Ｋ×ｙ（ｋ－１）＋（１－Ｋ）×ｘ（ｋ）（ｋ≧２のとき）

あるいは、演算処理部２２は、今回出力する算出値と前回出力した算出値との差を所定の許容値以内とすることで算出値の変動を抑制しながら、算出値を入力されたアベイラビリティの下限値に追随させる、変化量ガード処理を行ってもよい。すなわち、演算処理部２２は、前回の演算処理部２２の出力値と、入力されたアベイラビリティの下限値との差の絶対値が所定の正の許容値以下の場合は、入力されたアベイラビリティの下限値を出力する。また、演算処理部２２は、前回の演算処理部２２の出力値と、入力されたアベイラビリティの下限値との差の絶対値が、許容値より大きい場合は、前回の出力値との差の絶対値が許容値となる値のうち入力されたアベイラビリティの下限値に近いほうの値を出力する。

これらのような演算処理部２２による出力には、入力されるアベイラビリティの下限値の時間変動に含まれる、比較的短時間で変化する成分が除去されるが、比較的長い時間をかけて変化する成分は残る。なお、演算処理部２２の演算処理内容は、同等の効果が得られれば、以上のものに限定されず、各種演算を適宜採用することができる。また、上述のローパスフィルタと変化量ガード処理とを組み合わせてもよい。

また、演算処理部２２がローパスフィルタである場合、車両の速度を取得し、これに基づいてフィルタ係数を変化させてもよい。フィルタ係数Ｋは、時定数Ｔを用いてＫ＝ｅｘｐ（－ｃ／Ｔ）（ｃは定数）で算出することができる。この時定数Ｔを、車両の速度に応じて変化させることで、フィルタ係数を変化させてもよい。例えば、車両の速度が１０ｋｍ／ｈ以上の場合、時定数Ｔを所定の固定値とし、１０ｋｍ／ｈ未満の場合、車両の速度が小さくなるにつれて時定数Ｔを徐々に小さくする。これにより、車両の速度が１０ｋｍ／ｈ未満の低速時には、１０ｋｍ／ｈ以上の場合に比べて、車両の速度が小さくなるにつれて、フィルタ係数Ｋがより小さくなり、アベイラビリティの下限値の変動が出力値に反映されやすくなる。これにより、車両の低速時にクリープトルクによるアベイラビリティの下限値の増加が発生した場合、演算処理部２２の出力に早期に反映することができる。

また、演算処理部２２が変化量ガード処理を行う場合、車両の速度を取得し、これに基づいて上述した許容値を変化させてもよい。例えば、車両の速度が１０ｋｍ／ｈ以上の場合、許容値を所定の固定値とし、１０ｋｍ／ｈ未満の場合、車両の速度が小さくなるにつれて許容値を徐々に大きくする。これにより、車両の速度が１０ｋｍ／ｈ未満の低速時には、１０ｋｍ／ｈ以上の場合に比べて、アベイラビリティの下限値の許容される変動量が大きくなり、変動が出力値に反映されやすくなる。これにより、車両の低速時にクリープトルクによるアベイラビリティの下限値の増加が発生した場合、演算処理部２２の出力に早期に反映することができる。なお、演算処理部２２の処理内容にかかわらず、閾値は１０ｋｍ／ｈに限定されず、実際のアベイラビリティの下限値の変動特性に応じて設定すればよい。また、アベイラビリティの下限値の変動特性として、低速時のクリープトルクによる下限値の増加を想定したが、これに限定されず、他に想定される車両の速度に対する変動特性があれば、これに応じて、演算処理部２２は、アベイラビリティの下限値の時間変動を抑制する程度を車両の速度に基づいて変化させればよい。

（ステップＳ１０７）：制駆動力配分部２０の出力判定部２１は、目標制駆動力算出部１０がステップＳ１０２で算出した目標制駆動力と、ステップＳ１０６で演算処理部２２が出力した時間変動抑制の演算後のアベイラビリティの下限値との差を取得する（図２の出力判定部２１につながる実線の矢印）。出力判定部２１は、目標制駆動力と演算後のアベイラビリティの下限値との差に相当する制動力を制動装置３３に発生させる。その後ステップＳ１０１に進み処理が繰り返される。以上のフローは、例えばイグニッションスイッチ（パワースイッチ）がオフになり、運転支援装置の機能が停止することにより中止される。

＜効果＞
本実施形態の制駆動力制御装置１においては、目標制駆動力が駆動装置３２のアベイラビリティの範囲内であれば、駆動装置３２に目標制駆動力を発生させる。目標制駆動力が駆動装置３２のアベイラビリティの下限値未満であれば、駆動装置３２に加えて制動装置３３に制動力を発生させる。制動装置３３に発生させる制動力は、目標制動力と時間変動を抑制する処理を行った後のアベイラビリティの下限値との差に相当する制動力である。そのため、制動装置３３が発生させる制動力を、現実の駆動装置３２のアベイラビリティに基づいたものとしながら、その短時間の変動に対応する制御を行った場合に生じる車両の挙動への悪影響を抑制し、乗員が受けるフィーリングの悪化を回避できる。また、アベイラビリティの下限値の時間的に緩やかな変動や定常的な変化を正確に反映した制動力の制御を行うことができる。また、制動装置３３に制動力を発生させるか否かの判定には、アベイラビリティの下限値を、時間変動を抑制する処理を行わずに用いるため、制動装置３３を動作させるべき判定自体は遅延なく行うことができ、制動装置３３の動作の開始遅れや動作の不要な継続を回避できる。

また、車両の速度が所定値未満の低速の場合には、所定値以上の場合に比べて、演算処理部２２が行う処理において時間変動を抑制する程度を緩和すると、低速時のアベイラビリティの下限値の変動を制動装置３３の制動力の制御に早く反映することができる。このようにアベイラビリティの下限値の変動特性を踏まえて、所定の条件で時間変動を抑制する程度を緩和することにより、特性を好適に反映した制動力の制御が可能となる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係る制駆動力制御装置は、駆動装置にアベイラビリティの範囲内で所望の制駆動力を発生させる。駆動装置だけでは所望の制駆動力を発生させることができない場合（アベイラビリティの下限値未満の制駆動力が要求された場合）、制動装置に制動力を発生させる。この点は第１実施形態と同様である。発生させる制動力の算出に、不足発生時のアベイラビリティの下限値を保持値として固定して用いるので、算出結果の急峻な変動を抑制し、制動装置の動作の変動を抑制し車両の挙動への悪影響を抑制する。また、目標制駆動力の算出には、実際の車両の加速度を、アベイラビリティの下限値の変動特性に応じたゲインでフィードバックするため、実際のアベイラビリティの下限値の変化に正確に対応した制動力制御ができる。またゲインを、車両の速度に基づいて変化させるので、車両の速度によるアベイラビリティの下限値の変動特性に応じて好適なフィードバック制御ができる。以下、本実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

＜構成＞
図３に、本実施形態に係る制駆動力制御装置２およびその周辺機器の機能ブロック図を示す。制駆動力制御装置２は、演算処理部２２の代わりに保持部２３を備え、目標制駆動力算出部１０が車両に搭載されたセンサ等から車両の加速度および速度を取得する点で、第１実施形態に係る制駆動力制御装置１と構成が異なる。

＜処理＞
図４は、制駆動力制御装置２が行う処理の一例を示すフローチャートである。図４を参照して、処理の一例を説明する。図４に示すフローは、運転支援機能装置が処理を開始し、目標加速度算出部３１が目標加速度を算出して出力することにより開始され、各ステップの処理が繰り返し実行される。

（ステップＳ２０１）：目標制駆動力算出部１０は、目標加速度算出部３１から目標加速度を取得する。また、目標制駆動力算出部１０は、車両に搭載されたセンサ等から車両の現在の加速度および速度を取得する。なお、車両の加速度および速度は、他の機器がセンサ値に基づいて算出した計算値であってもよい。あるいは、目標制駆動力算出部１０は、車両の速度を取得し、その時間変化に基づいて加速度を算出してもよい。

（ステップＳ２０２）：目標制駆動力算出部１０は、ステップＳ２０１で取得した目標加速度と車両の加速度に基づいて、目標制駆動力を算出する。この処理は、基本的には第１実施形態におけるステップＳ１０２と同様であるが、本実施形態においては、目標加速度のみでなく、フィードバックされた車両の加速度を用いた制御を行って、目標制駆動力を算出する。

目標制駆動力算出部１０は、車両の速度に基づいてフィードバック制御のゲインを変化させる。例えば、車両の速度が１０ｋｍ／ｈ以上の場合、ゲインを所定の固定値とし、１０ｋｍ／ｈ未満の場合、車両の速度が小さくなるにつれてゲインを徐々に大きくする。図５に、車両の速度に応じたゲインのマップの例を示す。これにより、車両の速度が１０ｋｍ／ｈ未満の低速時には、１０ｋｍ／ｈ以上の場合に比べて、車両の速度が小さくなるにつれて、フィードバックの効果が大きく得られるので、目標制駆動力と実際に発生する制駆動力とが異なる場合に、目標制駆動力の補正量が大きくなる。これにより、車両の低速時にクリープトルクによるアベイラビリティの下限値の増加が発生した場合であっても、その影響を早く反映するように目標制駆動力を補正することができる。なお、閾値は１０ｋｍ／ｈに限定されず、実際のアベイラビリティの下限値の変動特性に応じて設定すればよい。また、アベイラビリティの下限値の変動特性として、低速時のクリープトルクによる下限値の増加を想定したが、これに限定されず、他に想定される車両の速度に対する変動特性があれば、これに応じて、目標制駆動力算出部１０は、ゲインを車両の速度に基づいて設定する処理を行えばよい。

（ステップＳ２０３）：制駆動力配分部２０は、駆動装置３２からアベイラビリティを取得する。

（ステップＳ２０４）：制駆動力配分部２０は、目標制駆動力算出部１０がステップＳ２０２で算出した目標制駆動力を、駆動装置３２に通知する。第１実施形態と同様、駆動装置３２はアベイラビリティ内で制駆動力を発生させる。

（ステップＳ２０５）：制駆動力配分部２０の出力判定部２１は、目標制駆動力算出部１０がステップＳ１０２で算出した目標制駆動力と、ステップＳ１０３で取得したアベイラビリティの下限値との差を取得し（図３の出力判定部２１につながる点線の矢印）、目標制駆動力とアベイラビリティの下限値との大小を比較する。目標制駆動力がアベイラビリティの下限値未満である場合、ステップＳ２０６に進む。また、目標制駆動力がアベイラビリティの下限値以上である場合、ステップＳ２０１に進む。

（ステップＳ２０６）：制駆動力配分部２０の保持部２３は、ステップＳ２０３で取得したアベイラビリティの下限値を保持し、保持した下限値を出力する。

（ステップＳ２０７）：制駆動力配分部２０の出力判定部２１は、目標制駆動力算出部１０がステップＳ２０２で算出した目標制駆動力と、ステップＳ２０６で保持部２３が出力したアベイラビリティの下限値の保持値との差を取得する（図４の出力判定部２１につながる実線の矢印）。出力判定部２１は、目標制駆動力とアベイラビリティの下限値の保持値との差に相当する制動力を制動装置３３に発生させる。その後ステップＳ２０１に進み処理が繰り返される。以上のフローは、例えばイグニッションスイッチ（パワースイッチ）がオフになり、運転支援装置の機能が停止することにより中止される。

なお、ステップＳ２０２において、目標制駆動力算出部１０は、制動装置３３の動作状態を取得し、制動装置３３が制動力を発生している場合は、上述のように車両の速度に基づいてフィードバック制御のゲインを変化させ、制動装置３３が制動力を発生していない場合は、フィードバック制御のゲインを変化させないようにしてもよい。これにより、車両が加速している間に、フィードバックによる補正量が過剰となって、加速度が目標加速度から大きく外れるおそれを回避することができる。

＜効果＞
本実施形態の制駆動力制御装置２においては、目標制駆動力が駆動装置３２のアベイラビリティの範囲内であれば、駆動装置３２に目標制駆動力を発生させる。目標制駆動力が駆動装置３２のアベイラビリティの下限値未満であれば、駆動装置３２に加えて制動装置３３に制動力を発生させる。制動装置３３に発生させる制動力は、目標制動力と、目標制駆動力がアベイラビリティの下限値未満となり、制動が開始された時点でのアベイラビリティの下限値（保持値）との差に相当する制動力であるが、目標制動力が、車両の加速度のフィードバック制御によって算出される。そのため、制動装置３３が発生させる制動力を、現実の駆動装置３２のアベイラビリティの下限値の変動を間接的に反映したものとし制御の正確性を向上し、ゲインを好適に設定することにより、制動装置が発生させる制動力の短時間での変動を回避して車両の挙動への悪影響を抑制し、乗員が受けるフィーリングの悪化を回避できる。

とくに、車両の速度が所定値未満の低速の場合には、所定値以上の場合に比べて、フィードバック制御のゲインを大きくすると、低速時のクリープトルクによるアベイラビリティの下限値の増加の影響を打ち消すように、目標制動力を小さくする対応をより早く行うことができる。このようにアベイラビリティの下限値の変動特性を踏まえて、所定の条件でゲインを変化させることにより、特性変動に対応した制動力の制御が可能となる。また、制動装置３３に制動力を発生させるか否かの判定には、アベイラビリティの下限値を、保持値ではなく、新たに取得した値を用いるため、制動装置３３を動作させるべき判定自体は現在のアベイラビリティに基づいて正確に行うことができ、制動装置３３の動作の開始遅れや動作の不要な継続を回避できる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、第１実施形態、第２実施形態の各特徴を適宜組み合わせて実施し、制御の安定性、正確性を向上してもよい。例えば、第１実施形態において、目標制駆動力の算出にあたって第２実施形態の車両の加速度のフィードバックを行い、そのゲインを車両の速度に応じて変化させてもよい。

本発明は、制駆動力制御装置、制駆動力制御装置のコンピュータが実行する制駆動力制御方法、制駆動力制御プログラムおよびこれを記憶したコンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体、制駆動力制御システム、車両等として捉えることができる。

本発明は、車両等に搭載される制駆動力制御装置に有用である。

１、２制駆動力制御装置
１０目標制駆動力算出部
２０制駆動力配分部
２１出力判定部
２２演算処理部
２３保持部
３１目標制駆動力算出部
３２駆動装置
３３制動装置

Claims

車両に搭載され、制駆動力を発生させることが可能な駆動装置と、制動力を発生させることが可能な制動装置とを制御する制駆動力制御装置であって、
少なくとも加速度の要求値に基づいて、制駆動力の目標値である目標制駆動力を算出する目標制駆動力算出部と、
前記目標制駆動力と前記駆動装置が現在発生可能な制駆動力の範囲を表すアベイラビリティとに基づいて、前記駆動装置に制駆動力を発生させ、前記制動装置に制動力を発生させる制駆動力配分部とを備え、
前記制駆動力配分部は、
前記目標制駆動力が前記アベイラビリティ以内である場合は、前記駆動装置に、前記目標制駆動力を発生させ、
前記目標制駆動力が前記アベイラビリティの下限値未満である場合は、前記駆動装置に、前記アベイラビリティの下限値に相当する制駆動力を発生させ、前記アベイラビリティの下限値に時間変動を抑制する演算処理を行い、前記制動装置に、前記演算処理後の前記アベイラビリティの下限値と前記目標制駆動力との差分に相当する制動力を発生させ、
前記演算処理は、今回の算出値を、前回の算出値との差が所定の許容値以内となるように変動を抑制しながら前記アベイラビリティの下限値に追随させる、変化量ガード処理を含む、制駆動力制御装置。
前記演算処理は、ローパスフィルタ演算を含む、請求項１に記載の制駆動力制御装置。
車両に搭載され、制駆動力を発生させることが可能な駆動装置と、制動力を発生させることが可能な制動装置とを制御する制駆動力制御装置であって、
少なくとも加速度の要求値に基づいて、制駆動力の目標値である目標制駆動力を算出する目標制駆動力算出部と、
前記目標制駆動力と前記駆動装置が現在発生可能な制駆動力の範囲を表すアベイラビリティとに基づいて、前記駆動装置に制駆動力を発生させ、前記制動装置に制動力を発生させる制駆動力配分部とを備え、
前記制駆動力配分部は、
前記目標制駆動力が前記アベイラビリティ以内である場合は、前記駆動装置に、前記目標制駆動力を発生させ、
前記目標制駆動力が前記アベイラビリティの下限値未満である場合は、前記駆動装置に、前記アベイラビリティの下限値に相当する制駆動力を発生させ、前記アベイラビリティの下限値に時間変動を抑制する演算処理を行い、前記制動装置に、前記演算処理後の前記アベイラビリティの下限値と前記目標制駆動力との差分に相当する制動力を発生させ、
前記演算処理において、車両の速度に対する前記アベイラビリティの下限値の変動特性に応じて、前記時間変動を抑制する程度を変化させる、制駆動力制御装置。
前記制駆動力配分部は、前記演算処理において、前記車両の速度が所定速度未満の場合、前記所定速度以上の場合に比べて、前記時間変動を抑制する程度を緩和する、請求項３に記載の制駆動力制御装置。
車両に搭載され、制駆動力を発生させることが可能な駆動装置と、制動力を発生させることが可能な制動装置とを制御する制駆動力制御装置であって、
少なくとも加速度の要求値と車両の加速度と車両の速度とに基づいて、前記車両の加速度のフィードバックを用いた処理を行って、制駆動力の目標値である目標制駆動力を算出する目標制駆動力算出部と、
前記目標制駆動力と前記駆動装置が現在発生可能な制駆動力の範囲を表すアベイラビリティとに基づいて、前記駆動装置に制駆動力を発生させ、前記制動装置に制動力を発生させる制駆動力配分部とを備え、
前記目標制駆動力算出部は、前記車両の速度に対する前記アベイラビリティの下限値の変動特性に応じて、前記フィードバックのゲインを設定し、
前記制駆動力配分部は、
前記目標制駆動力が前記アベイラビリティ以内である場合は、前記駆動装置に、前記目標制駆動力を発生させ、
前記目標制駆動力が前記アベイラビリティの下限値未満である場合は、前記駆動装置に、前記アベイラビリティの下限値に相当する制駆動力を発生させ、前記目標制駆動力と、前記目標制駆動力が前記アベイラビリティの下限値未満となった時点の前記アベイラビリティの下限値との差分に相当する制動力を前記制動装置に発生させる、制駆動力制御装置。
前記目標制駆動力算出部は、前記車両の速度が所定速度以下である場合、前記所定速度より大きい場合に比べて、前記フィードバックのゲインを大きく設定する、請求項５に記載の制駆動力制御装置。
前記目標制駆動力算出部は、前記車両の速度が所定速度以下であり、かつ、前記制動装置が制動力を発生している場合、前記車両の速度が前記所定速度より大きい場合に比べて、前記フィードバックのゲインを大きく設定する、請求項５に記載の制駆動力制御装置。