JP7394095B2

JP7394095B2 - 車両運動制御装置

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Publication number: JP7394095B2
Application number: JP2021151872A
Authority: JP
Inventors: 誠之浅野; 一城三宅; 陽次酒井
Original assignee: Advics Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Advics Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2021-09-17
Filing date: 2021-09-17
Publication date: 2023-12-07
Anticipated expiration: 2041-09-17
Also published as: CN115817525A; EP4151484A1; JP2023044043A; US20230089908A1

Description

本発明は、車両の運動を制御する車両運動制御装置に関する。

特許文献１には、駆動力を出力する駆動装置と、制動力を出力する制動装置と、駆動装置および制動装置を制御することによって自動運転制御を実施する自動運転制御装置と、を備える車両が記載されている。この自動運転制御装置では、目標加速度と実加速度との偏差を解消するために、フィードバック制御を実行して駆動力および制動力が調整される。

特開２０１９－９８９７２号公報

車両の前後方向に作用する力を示す前後力は、車両を加速させる方向の力が大きいほど大きい値を示す。また、前後力は、車両を減速させる方向の力が大きいほど小さい値を示す。前後力を制御可能な範囲は、車両の走行中の状況に応じて変動しうる。たとえば、駆動装置として発生可能な前後力の範囲がある。制動装置としても発生可能な前後力の範囲がある。また、制動装置および駆動装置のうち少なくとも一方の装置を対象とする自動運転制御以外の制御が介入した場合には、当該制御の内容によって前後力を制御可能な範囲が制限されることがある。

前後力を制御可能な範囲を超えるような要求を駆動装置または制動装置に行っても、当該要求が反映された前後力を実現することはできない。要求する前後力を実現できない状態でフィードバック制御を続けると、制御量が過度に大きくなったり、制御量が過度に小さくなったりするおそれがある。その後、前後力を制御可能な範囲に要求が収まる状態に移行すると、実加速度が目標加速度に収束するまでに要する時間が長くなるおそれがある。このため、特許文献１に記載されているようなフィードバック制御を行う場合には、制御可能な前後力の範囲を考慮して車両の制御を行うことが求められる。

上記課題を解決するための車両運動制御装置は、車両の走行を支援する運転支援装置と、前記車両の前後方向に作用させる力を示す前後力を発生させるアクチュエータと、を有する車両に適用され、前記運転支援装置からの要求値に基づいて前記車両の走行速度を自動的に調整する車両運動制御装置であって、前記要求値に応じた加速度である目標加速度と前記車両の実際の加速度との偏差を入力とするフィードバック制御を実行することによって、前記偏差を小さくするための制御量を演算するフィードバック制御部と、前記アクチュエータを制御する要求前後力を前記制御量に基づいて演算する要求出力部と、制御可能な前記前後力の範囲であるアベイラビリティとして、前記アクチュエータが発生可能な前記前後力の範囲を取得する取得部と、を備え、前記フィードバック制御部は、前記要求前後力が前記アベイラビリティにおける最小値よりも小さい場合に、前記制御量の減少を禁止することをその要旨とする。

上記構成では、アクチュエータが発生可能な前後力の範囲がアベイラビリティとして取得される。すなわち、アベイラビリティの最小値は、アクチュエータが発生可能な最小値である。要求前後力がアベイラビリティにおける最小値よりも小さい場合には、要求前後力に応じた前後力を実現することができない。この状態で制御量の減少を許容すると、前後力が減少されない状態で制御量がさらに減少される場合がある。こうした場合には、車両に実際に作用する前後力が減少することなく制御量が不要に減少を続けることになる。制御量が過度に小さくされると、実際の加速度が目標加速度に収束することの妨げとなるおそれがある。そこで上記構成によれば、要求前後力がアベイラビリティにおける最小値よりも小さい場合には、制御量の減少が禁止される。このため、制御量が過度に小さくなることを抑制できる。これによって、アベイラビリティを考慮してフィードバック制御を実行することができる。

上記課題を解決するための車両運動制御装置は、車両の走行を支援する運転支援装置と、前記車両の前後方向に作用させる力を示す前後力を発生させるアクチュエータと、を有する車両に適用され、前記運転支援装置からの要求値に基づいて前記車両の走行速度を自動的に調整する車両運動制御装置であって、前記要求値に応じた加速度である目標加速度と前記車両の実際の加速度との偏差を入力とするフィードバック制御を実行することによって、前記偏差を小さくするための制御量を演算するフィードバック制御部と、前記アクチュエータを制御する要求前後力を前記制御量に基づいて演算する要求出力部と、制御可能な前記前後力の範囲であるアベイラビリティとして、前記アクチュエータが発生可能な前記前後力の範囲を取得する取得部と、を備え、前記フィードバック制御部は、前記要求前後力が前記アベイラビリティにおける最大値よりも大きい場合に、前記制御量の増加を禁止することをその要旨とする。

上記構成では、アクチュエータが発生可能な前後力の範囲がアベイラビリティとして取得される。すなわち、アベイラビリティの最大値は、アクチュエータが発生可能な最大値である。要求前後力がアベイラビリティにおける最大値よりも大きい場合には、要求前後力に応じた前後力を実現することができない。この状態で制御量の増加を許容すると、前後力が増加されない状態で制御量がさらに増加される場合がある。こうした場合には、車両に実際に作用する前後力が増加することなく制御量が不要に増加を続けることになる。制御量が過度に大きくされると、実際の加速度が目標加速度に収束することの妨げとなるおそれがある。そこで上記構成によれば、要求前後力がアベイラビリティにおける最大値よりも大きい場合には、制御量の増加が禁止される。このため、制御量が過度に大きくなることを抑制できる。これによって、アベイラビリティを考慮してフィードバック制御を実行することができる。

上記課題を解決するための車両運動制御装置は、車両の走行を支援する運転支援装置と、前記車両の前後方向に作用させる力を示す前後力を発生させるアクチュエータと、前記車両の車輪の空転を抑制するトラクション制御を実行するアクチュエータ制御装置と、を有する車両に適用され、前記運転支援装置からの要求値に基づいて前記車両の走行速度を自動的に調整する車両運動制御装置であって、前記要求値に応じた加速度である目標加速度と前記車両の実際の加速度との偏差を入力とするフィードバック制御を実行することによって、前記偏差を小さくするための制御量を演算するフィードバック制御部と、前記アクチュエータを制御する要求前後力を前記制御量に基づいて演算する要求出力部と、制御可能な前記前後力の範囲であるアベイラビリティを表す情報として、前記トラクション制御が実行されているか否かを取得する取得部と、を備え、前記フィードバック制御部は、前記トラクション制御が実行されている場合に、前記制御量の増加を禁止することをその要旨とする。

トラクション制御は、車輪の加速スリップを抑制する制御である。トラクション制御では、駆動力の減少または制動力の増加によって加速スリップの抑制を実現する。このようなトラクション制御が実行されている場合に、仮に前後力を増加させると、トラクション制御の目的である加速スリップの抑制を達成できないおそれがある。このため、トラクション制御が実行されている場合には、前後力を増加させることに制限がある。換言すれば、トラクション制御が実行されている場合には、トラクション制御が実行されていない場合よりもアベイラビリティが狭く制限されるといえる。こうしたトラクション制御が実行されている場合に制御量の増加を許容すると、前後力が増加されない状態で制御量がさらに増加される場合がある。こうした場合には、車両に実際に作用する前後力が増加することなく制御量が不要に増加を続けることになる。制御量が過度に大きくされると、実際の加速度が目標加速度に収束することの妨げとなるおそれがある。

そこで上記構成によれば、トラクション制御が実行されている場合には、制御量の増加が禁止される。このため、制御量が過度に大きくなることを抑制できる。これによって、アベイラビリティを考慮してフィードバック制御を実行することができる。

上記課題を解決するための車両運動制御装置は、車両の走行を支援する運転支援装置と、前記車両の前後方向に作用させる力を示す前後力を発生させるアクチュエータと、前記車両の車輪のロックを抑制するアンチロックブレーキ制御、および前記車両の横滑りを防止する横滑り防止制御のうち少なくとも一方の制御を実行するアクチュエータ制御装置と、を有する車両に適用され、前記運転支援装置からの要求値に基づいて前記車両の走行速度を自動的に調整する車両運動制御装置であって、前記要求値に応じた加速度である目標加速度と前記車両の実際の加速度との偏差を入力とするフィードバック制御を実行することによって、前記偏差を小さくするための制御量を演算するフィードバック制御部と、前記アクチュエータを制御する要求前後力を前記制御量に基づいて演算する要求出力部と、制御可能な前記前後力の範囲であるアベイラビリティを表す情報として、前記アンチロックブレーキ制御および前記横滑り防止制御のうち少なくとも一方の制御が実行されているか否かを取得する取得部と、を備え、前記フィードバック制御部は、前記アンチロックブレーキ制御および前記横滑り防止制御のうち少なくとも一方の制御が実行されている場合に、前記制御量を一定に維持することをその要旨とする。

アンチロックブレーキ制御は、車両を制動する際に車輪のスリップ量を低下させる制御である。アンチロックブレーキ制御では、制動力を調整してスリップ量の低下を実現する。このようなアンチロックブレーキ制御が実行されている場合に、仮に前後力を増加または減少させると、アンチロックブレーキ制御の目的であるスリップ量の低下を達成できないおそれがある。横滑り防止制御は、車両を旋回させる際に車輪のスリップ量を低下させる制御である。横滑り防止制御では、駆動力および制動力を調整してスリップ量の低下を実現する。このような横滑り防止制御が実行されている場合に、仮に前後力を増加または減少させると、横滑り防止制御の目的であるスリップ量の低下を達成できないおそれがある。

このため、アンチロックブレーキ制御および横滑り防止制御のうち少なくとも一方の制御が実行されている場合には、前後力を増加および減少させることに制限がある。換言すれば、アンチロックブレーキ制御および横滑り防止制御のうち少なくとも一方の制御が実行されている場合には、アンチロックブレーキ制御および横滑り防止制御の両方が実行されていない場合よりもアベイラビリティが狭く制限されるといえる。こうしたアンチロックブレーキ制御および横滑り防止制御のうち少なくとも一方の制御が実行されている場合に制御量の増加および減少を許容すると、前後力が増減されない状態で制御量がさらに増減される場合がある。こうした場合には、車両に実際に作用する前後力が増減することなく制御量が不要に増加または減少を続けることになる。制御量が過度に大きくされたり過度に小さくされたりすると、実際の加速度が目標加速度に収束することの妨げとなるおそれがある。

そこで上記構成によれば、アンチロックブレーキ制御および横滑り防止制御のうち少なくとも一方の制御が実行されている場合には、制御量が一定に維持される。このため、制御量が過度に大きくなったり過度に小さくなったりすることを抑制できる。これによって、アベイラビリティを考慮してフィードバック制御を実行することができる。

上記課題を解決するための車両運動制御装置は、車両の走行を支援する運転支援装置と、前記車両の前後方向に作用させる力を示す前後力を発生させるアクチュエータとして駆動装置と摩擦制動装置と、を有する車両に適用され、前記運転支援装置からの要求値に基づいて前記車両の走行速度を自動的に調整する車両運動制御装置であって、前記要求値に応じた加速度である目標加速度と前記車両の実際の加速度との偏差を入力とするフィードバック制御を実行することによって、前記偏差を小さくするための制御量を演算するフィードバック制御部と、前記アクチュエータを制御する要求前後力を前記制御量に基づいて演算する要求出力部と、制御可能な前記前後力の範囲であるアベイラビリティを表す情報として、前記摩擦制動装置における摩擦材の温度を取得する取得部と、を備え、前記フィードバック制御部は、前記温度が判定温度以上である場合に、前記制御量の減少を禁止することをその要旨とする。

摩擦制動装置では、摩擦材を回転体に押圧する押圧力と、当該押圧力に応じて実際に車輪に作用する制動力と、の関係が摩擦材の温度に応じて変化することがある。特に、摩擦材の温度が過度に高くなると、押圧力を増加させても制動力が増加しにくくなるという問題がある。すなわち、摩擦制動装置の作動によって前後力を減少させることができない場合がある。この状態で制御量の減少を許容すると、前後力が減少されない状態で制御量がさらに減少される場合がある。こうした場合には、車両に実際に作用する前後力が減少することなく制御量が不要に減少を続けることになる。制御量が過度に小さくされると、実際の加速度が目標加速度に収束することの妨げとなるおそれがある。そこで上記構成によれば、摩擦材の温度が判定温度以上である場合には、制御量の減少が禁止される。このため、制御量が過度に小さくなることを抑制できる。これによって、アベイラビリティを考慮してフィードバック制御を実行することができる。

図１は、車両運動制御装置の一実施形態と、同車両運動制御装置の制御対象である車両と、を示す模式図である。図２は、同車両運動制御装置を示すブロック図である。図３は、同車両運動制御装置が実行する処理を説明する図である。図４は、同車両運動制御装置が実行する処理を説明する図である。図５は、同車両運動制御装置が実行する処理を説明する図である。図６は、同車両運動制御装置が実行する処理の流れを示すフローチャートである。図７は、同車両運動制御装置が実行する処理の流れを示すフローチャートである。図８は、同車両運動制御装置が実行する処理の流れを示すフローチャートである。

以下、車両運動制御装置の一実施形態について、図１～図８を参照して説明する。
図１は、駆動装置３０と制動装置４０と運転支援装置６０と車両運動制御装置１０とを備える車両９０を示す。

車両運動制御装置１０は、車両９０の運動を管理することができる。具体的には、車両運動制御装置１０は、車両９０の前後方向に作用する力を示す前後力を調整することによって車両９０の運動を制御する。より具体的には、車両運動制御装置１０は、駆動装置３０および制動装置４０を制御して車両９０の前後方向における加速度を調整することによって車両９０の走行速度を調整する。

図１には、車両９０が備える車軸９２の一つと、車軸９２に取り付けられている車輪９１の一つと、を示している。車輪９１は、駆動輪である。
車両９０は、車内監視系７０を備えていてもよい。車内監視系７０は、監視装置と、監視系制御装置と、を備えている。監視装置は、車両９０の車内における情報を取得するためのカメラ等である。監視系制御装置は、ＣＰＵ等の処理回路によって構成される。監視系制御装置は、監視装置が取得した情報を処理して車両運動制御装置１０に送信することができる。

〈運転支援装置〉
図１および図２に示すように、運転支援装置６０は、車両運動制御装置１０に接続されている。運転支援装置６０は、車両９０の走行を支援するための要求値Ｒｃを演算する。運転支援装置６０は、要求値Ｒｃを車両運動制御装置１０に送信する。

要求値Ｒｃは、車両９０の前後方向に作用する力を示す前後力の要求値である。要求値Ｒｃが正の値である場合には、運転支援装置６０が車両９０の加速を要求していることを示す。一方、要求値Ｒｃが負の値である場合には、運転支援装置６０が車両９０の減速を要求していることを示す。

運転支援装置６０は、車両９０の周囲の情報を取得するための取得装置を備えている。取得装置は、たとえばカメラやレーダー等によって構成されている。取得装置は、車両９０の周囲に位置する他の車両および障害物等に対する車両９０との相対距離を取得することができる。取得装置は、車両９０が走行する道路の形状を取得したり、車線を認識したりすることもできる。運転支援装置６０は、要求値Ｒｃを演算するための支援演算部を備えている。支援演算部は、取得装置によって得られる情報を用いて要求値Ｒｃを演算する処理回路である。

〈駆動装置〉
車両９０が備える駆動装置３０の一例は、電動モータによって駆動力を発生させる装置である。図１には、駆動装置３０が備えるアクチュエータとして、モータジェネレータ３１を示している。モータジェネレータ３１は、車両９０が備えるバッテリに接続されている。モータジェネレータ３１を電動機として機能させることによって、車両９０に駆動力が伝達される。駆動力は、車軸９２を介して車輪９１に伝達される。モータジェネレータ３１は、前後力を発生させるアクチュエータの一例である。なお、モータジェネレータ３１を発電機として機能させると、車両９０に回生制動力を作用させることができる。

駆動装置３０は、処理回路によって構成される駆動制御装置３２を備えている。駆動制御装置３２は、駆動装置３０のアクチュエータを制御する機能を備えている。たとえば、駆動制御装置３２は、車両運動制御装置１０から送信される駆動要求値Ｆｄｑに基づいてモータジェネレータ３１を作動させて駆動力を発生させることができる。

なお、駆動装置３０のアクチュエータは、電動モータに限らず、内燃機関および変速装置でもよい。また、電動モータと内燃機関と変速装置とが駆動装置３０に採用されていてもよい。その他、駆動装置３０のアクチュエータとしては、車両の各車輪におけるホイールに電動モータを取り付けたインホイールモータでもよい。

〈制動装置〉
車両９０が備える制動装置４０の一例は、摩擦制動装置である。図１には、摩擦制動装置の一例として液圧制動装置を示している。制動装置４０は、車両９０の各車輪９１に対応した制動機構５０を備えている。

制動機構５０は、ホイールシリンダ５３と、車輪９１と一体回転する回転体５１と、回転体５１に対して押し付けることができる摩擦材５２と、によって構成されている。制動機構５０の一例は、ディスクブレーキである。制動機構５０は、ドラムブレーキであってもよい。

図１に示すように、液圧制動装置である制動装置４０は、液圧発生装置を備えている。制動装置４０は、液圧発生装置からブレーキ液が供給される制動アクチュエータ４１を備えている。

制動アクチュエータ４１は、各ホイールシリンダ５３に接続されている。液圧制動装置では、制動機構５０が備えるホイールシリンダ５３内の液圧であるＷＣ圧に応じて摩擦制動力を発生させることができる。制動機構５０は、ＷＣ圧が高いほど、車輪９１と一体回転する回転体５１に対して摩擦材５２を押し付ける力が大きくなるように構成されている。各制動機構５０は、ＷＣ圧が高いほど大きな制動力を車輪９１に付与することができる。ＷＣ圧は、回転体５１に摩擦材５２を押し付ける押圧力を示す値の一例である。制動アクチュエータ４１は、前後力を発生させるアクチュエータの一例である。

制動装置４０は、処理回路によって構成される制動制御装置４２を備えている。制動制御装置４２は、制動装置４０の制動アクチュエータ４１を制御する機能を備えている。たとえば、制動制御装置４２は、車両運動制御装置１０から送信される制動要求値Ｆｂｑに基づいて制動アクチュエータ４１を作動させて制動力を発生させることができる。

制動制御装置４２は、摩擦材５２の温度を取得してもよい。たとえば、制動制御装置４２は、摩擦材５２の温度を推定する推定処理を実行する。推定処理の一例としては、摩擦材５２を回転体５１に押し付けている時間、押圧力の大きさ、および摩擦材５２が回転体５１から離れている時間に基づいて、摩擦材温度Ｔｐを推定することができる。摩擦材温度Ｔｐは、摩擦材５２の温度を検出する温度センサの検出信号に基づいて取得してもよい。

〈車両安定制御〉
駆動制御装置３２および制動制御装置４２は、車両９０の走行を安定させるための車両安定制御を実行する機能を備えていてもよい。車両安定制御としては、たとえば、トラクション制御、アンチロックブレーキ制御および横滑り防止制御等が挙げられる。

トラクション制御は、車輪９１のうち駆動輪の加速スリップを抑制することによって、駆動輪の空転を抑制する制御である。トラクション制御では、駆動力の減少または制動力の増加によって、駆動輪の加速スリップの抑制を実現する。駆動制御装置３２および制動制御装置４２は、トラクション制御を実行するアクチュエータ制御装置に対応する。

アンチロックブレーキ制御は、車両９０を制動する際に車輪９１のスリップ量を低下させることによって、車輪９１のロックを抑制する制御である。アンチロックブレーキ制御では、制動力を調整することによって車輪９１のスリップ量の低下を実現する。制動制御装置４２は、アンチロックブレーキ制御を実行するアクチュエータ制御装置に対応する。

横滑り防止制御は、車両９０を旋回させる際に車輪９１のスリップ量を低下させることによって、車両９０の横滑りを抑制する制御である。横滑り防止制御では、駆動力および制動力を調整して車輪９１のスリップ量の低下を実現する。駆動制御装置３２および制動制御装置４２は、横滑り防止制御を実行するアクチュエータ制御装置に対応する。

アクチュエータ制御装置は、トラクション制御を開始すると、ＴＣＳ実行フラグＬＴをＯＮに設定する。アクチュエータ制御装置は、トラクション制御を終了すると、ＴＣＳ実行フラグＬＴをＯＦＦに設定する。

アクチュエータ制御装置は、アンチロックブレーキ制御を開始すると、ＡＢＳ実行フラグＬＡをＯＮに設定する。アクチュエータ制御装置は、アンチロックブレーキ制御を終了すると、ＡＢＳ実行フラグＬＡをＯＦＦに設定する。

アクチュエータ制御装置は、横滑り防止制御を開始すると、ＥＳＣ実行フラグＬＥをＯＮに設定する。アクチュエータ制御装置は、横滑り防止制御を終了すると、ＥＳＣ実行フラグＬＥをＯＦＦに設定する。

車両安定制御は、駆動装置３０または制動装置４０を作動させる制御のうち優先度が高い制御である。車両安定制御が実行されている間は、優先度の低い制御が制限されることがある。

〈前後力〉
前後力の次元では、値が正である場合には、車両９０を加速させる方向の力を示す。一方で、値が負である場合には、車両９０を減速させる方向の力を示す。前後力の次元では、値が「０」から離れているほど車両９０に作用させる力が大きいことを示す。

駆動装置３０では、駆動要求値Ｆｄｑが正の値である場合には、駆動要求値Ｆｄｑが大きいほど駆動力が大きくなるようモータジェネレータ３１が制御される。駆動装置３０では、駆動要求値Ｆｄｑが「０」である場合には、駆動力が伝達されない。

制動装置４０では、制動要求値Ｆｂｑが小さいほど制動力が大きくなるよう制動アクチュエータ４１が制御される。制動装置４０では、制動要求値Ｆｂｑが「０」である場合には、制動力が付与されない。制動要求値Ｆｂｑの最大値は、「０」である。

なお、駆動要求値Ｆｄｑは、負の値として演算されることもある。駆動要求値Ｆｄｑが負の値である場合は、たとえば回生制動力が要求されていることを示す。駆動装置３０は、駆動要求値Ｆｄｑが負の値である場合には、駆動要求値Ｆｄｑが小さいほど回生制動力が大きくなるようモータジェネレータ３１を制御する。なお、駆動装置３０に内燃機関が採用されている場合には、駆動要求値Ｆｄｑが負の値であることは、エンジンブレーキが要求されていることを示す。

〈アベイラビリティ〉
車両９０の前後力を制御可能な範囲をアベイラビリティという。アベイラビリティは、車両９０の走行中に、車両９０の状態量等によって変動する。

アベイラビリティを規定する一例は、駆動装置３０における伝達可能範囲ＡｙＰＴである。伝達可能範囲ＡｙＰＴは、駆動装置３０が備えるモータジェネレータ３１が発生可能な前後力の範囲である。たとえば、伝達可能範囲ＡｙＰＴは、駆動制御装置３２によって演算される。たとえば、伝達可能範囲ＡｙＰＴは、バッテリからモータジェネレータ３１に供給が可能な電力量によって変動する。伝達可能範囲ＡｙＰＴの最大値を第１最大前後力Ｆｄｘとして、伝達可能範囲ＡｙＰＴの最小値を第１最小前後力Ｆｄｚとする。

アベイラビリティを規定する一例は、制動装置４０における制動可能範囲ＡｙＢＲである。制動可能範囲ＡｙＢＲは、制動装置４０が備える制動アクチュエータ４１が発生可能な前後力の範囲である。たとえば、制動可能範囲ＡｙＢＲは、制動制御装置４２によって演算される。たとえば、制動可能範囲ＡｙＢＲは、ブレーキ液の温度によって変動する。制動可能範囲ＡｙＢＲの最大値を第２最大前後力Ｆｂｘとして、制動可能範囲ＡｙＢＲの最小値を第２最小前後力Ｆｂｚとする。

アベイラビリティを規定する他の例として、車両安定制御の実行状態を挙げることができる。車両安定制御の実行状態に応じて、車両安定制御よりも優先度の低い制御に関してのアベイラビリティが制限される。

たとえば、トラクション制御が実行されている場合に、仮に前後力を増加させると、トラクション制御の目的である加速スリップの抑制を達成できないおそれがある。このため、トラクション制御が実行されている場合には、前後力の増加を制限することが好ましい。換言すれば、トラクション制御が実行されている場合には、トラクション制御が実行されていない場合よりもアベイラビリティを狭く制限することが好ましい。より好ましくは、アベイラビリティの最大値を「０」にすることである。

また、たとえば、アンチロックブレーキ制御が実行されている場合に、仮に前後力を増加または減少させると、アンチロックブレーキ制御の目的であるスリップ量の低下を達成できないおそれがある。このため、アンチロックブレーキ制御が実行されている場合には、前後力の増加および減少を制限することが好ましい。換言すれば、アンチロックブレーキ制御が実行されている場合には、アンチロックブレーキ制御が実行されていない場合よりもアベイラビリティを狭く制限することが好ましい。より好ましくは、アベイラビリティの最大値および最小値を「０」にすることである。

また、たとえば、横滑り防止制御が実行されている場合に、仮に前後力を増加または減少させると、横滑り防止制御の目的であるスリップ量の低下を達成できないおそれがある。このため、横滑り防止制御が実行されている場合には、前後力の増加および減少を制限することが好ましい。換言すれば、横滑り防止制御が実行されている場合には、横滑り防止制御が実行されていない場合よりもアベイラビリティを狭く制限することが好ましい。より好ましくは、アベイラビリティの最大値および最小値を「０」にすることである。

さらに、アベイラビリティを規定する他の例として、摩擦材温度Ｔｐを挙げることができる。摩擦制動装置である制動装置４０では、摩擦材５２を回転体５１に押圧する押圧力と、当該押圧力に応じて実際に車輪９１に作用する制動力と、の関係が摩擦材温度Ｔｐに応じて変化することがある。特に、摩擦材温度Ｔｐが過度に高くなると、押圧力を増加させても制動力が増加しにくくなるという問題がある。すなわち、制動装置４０の作動によって前後力を減少させることができない場合がある。このため、摩擦材温度Ｔｐが高い場合には、摩擦材温度Ｔｐが低い場合と比較して、制動可能範囲ＡｙＢＲの最小値である第２最小前後力Ｆｂｚが「０」に近い値になるといえる。

以上のように、伝達可能範囲ＡｙＰＴ、制動可能範囲ＡｙＢＲ、車両安定制御の実行状態、および摩擦材温度Ｔｐは、車両９０の前後力を制御可能な範囲であるアベイラビリティを表す情報の例である。アベイラビリティは、車両安定制御の実行状態および摩擦材温度Ｔｐによって、伝達可能範囲ＡｙＰＴまたは制動可能範囲ＡｙＢＲよりも制限されることがある。

〈センサ〉
車両９０は、各種センサを備えている。図１および図２には、各種センサの一例として、車輪速センサＳＥ１および前後加速度センサＳＥ２を示している。各種センサからの検出信号は、車両運動制御装置１０に入力される。

車輪速センサＳＥ１は、車輪速度Ｖｗを検出するセンサである。車輪速センサＳＥ１は、各車輪９１のそれぞれに設けられている。車両運動制御装置１０は、車輪速センサＳＥ１からの検出信号に基づいて、各車輪９１の車輪速度Ｖｗを演算することができる。車両運動制御装置１０は、各車輪速度Ｖｗに基づいて車体速度Ｖｘを演算することができる。車体速度Ｖｘは、車両９０の走行速度を示す。

前後加速度センサＳＥ２は、車両９０の前後方向における加速度を検出するセンサである。車両運動制御装置１０は、前後加速度センサＳＥ２からの検出信号を加速度検出値Ｇｘとして取得することができる。

〈車両運動制御装置〉
車両運動制御装置１０について説明する。車両運動制御装置１０は、運転支援装置６０からの要求値Ｒｃに基づいて車両９０の走行速度を自動的に調整する運転支援制御を実行する。運転支援制御としては、たとえば、自動運転、自動駐車、アダプティブクルーズコントロール、レーンキープアシストおよび衝突回避ブレーキ等の制御が挙げられる。運転支援制御は、車両安定制御よりも優先度が低い制御である。

車両運動制御装置１０は、駆動制御装置３２および制動制御装置４２と接続されている。車両運動制御装置１０と駆動制御装置３２と制動制御装置４２との間では、情報の送受信が可能である。駆動制御装置３２と制動制御装置４２とは、車両運動制御装置１０を介して情報の送受信をすることができる。駆動制御装置３２と制動制御装置４２とは、直接接続されていてもよい。この場合には、駆動制御装置３２と制動制御装置４２との間で情報を送受信することができる。

車両運動制御装置１０は、各種の制御を実行する複数の機能部によって構成されている処理回路である。図２には、機能部の一例として、車体速度演算部１１、実加速度演算部１２、目標加速度演算部１４、偏差演算部１５、ＰＩ制御部１６、制限処理部１７、取得部２０および要求出力部１９を示している。車両運動制御装置１０が備える各機能部は、互いに情報の送受信が可能である。

車体速度演算部１１は、車輪速センサＳＥ１の検出信号に基づく車輪速度Ｖｗから、車両９０の走行速度、すなわち車体速度Ｖｘを演算する。
実加速度演算部１２は、車体速度Ｖｘを時間微分した値と、前後加速度センサＳＥ２の検出信号に基づく加速度検出値Ｇｘと、に基づいて、車両９０の実加速度Ｇａを演算する。

目標加速度演算部１４は、運転支援装置６０から送信される要求値Ｒｃに基づいて目標加速度Ｇｔを演算する。具体的には、目標加速度演算部１４は、前後力である要求値Ｒｃを加速度に変換することによって、目標加速度Ｇｔを演算する。車両９０の加速が要求されている場合には、目標加速度Ｇｔは、正の値となる。車両９０の減速が要求されている場合には、目標加速度Ｇｔは、負の値となる。

偏差演算部１５は、目標加速度演算部１４が演算した目標加速度Ｇｔから実加速度演算部１２が演算した実加速度Ｇａを差し引くことで、加速度の偏差ｈＧを演算する。
ＰＩ制御部１６及び制限処理部１７は、フィードバック制御部を構成する。フィードバック制御部は、偏差ｈＧに基づいて、偏差ｈＧを小さくするためのフィードバック制御量を演算する。フィードバック制御部は、フィードバック制御量として制限制御量Ｒｓを出力する。

要求出力部１９は、駆動装置３０および制動装置４０を制御する要求前後力を演算する。要求出力部１９は、要求前後力として駆動要求値Ｆｄｑおよび制動要求値Ｆｂｑを出力する。車両運動制御装置１０では、要求値Ｒｃと制限制御量Ｒｓとの和が補正後要求値Ｒｔとして要求出力部１９に入力される。すなわち、補正後要求値Ｒｔは、制限制御量Ｒｓが大きいほど大きい値になる。補正後要求値Ｒｔは、制限制御量Ｒｓが小さいほど小さい値になる。要求出力部１９は、補正後要求値Ｒｔに応じて駆動要求値Ｆｄｑおよび制動要求値Ｆｂｑを演算する。要求出力部１９は、駆動要求値Ｆｄｑを駆動装置３０に出力する。要求出力部１９は、制動要求値Ｆｂｑを制動装置４０に出力する。

取得部２０は、アベイラビリティを取得する。具体的には、取得部２０は、アベイラビリティを表す情報として、以下の情報を取得することができる。取得部２０は、駆動装置３０の駆動制御装置３２から、伝達可能範囲ＡｙＰＴの第１最大前後力Ｆｄｘおよび第１最小前後力Ｆｄｚを取得する。取得部２０は、制動装置４０の制動制御装置４２から、制動可能範囲ＡｙＢＲの第２最大前後力Ｆｂｘおよび第２最小前後力Ｆｂｚを取得する。取得部２０は、アクチュエータ制御装置から、ＴＣＳ実行フラグＬＴ、ＡＢＳ実行フラグＬＡ、およびＥＳＣ実行フラグＬＥを取得する。取得部２０は、制動制御装置４２から摩擦材温度Ｔｐを取得する。また、取得部２０は、要求出力部１９から駆動要求値Ｆｄｑおよび制動要求値Ｆｂｑを取得する。

取得部２０は、取得したアベイラビリティおよび要求前後力に応じて、増加禁止フラグＫａと減少禁止フラグＫｂとを操作する。取得部２０によるフラグ操作の詳細は、後述する。

〈〈フィードバック制御部〉〉
フィードバック制御部について、より詳細に説明する。
図２に示すように、ＰＩ制御部１６は、偏差ｈＧに基づいてＦＢ制御量Ｒｈを出力する。ＰＩ制御部１６による演算は、比例制御および積分制御を含む。ＰＩ制御部１６は、偏差ｈＧを小さくするためのフィードバック制御量として、ＦＢ制御量Ｒｈを演算する。ＰＩ制御部１６は、ＦＢ制御量Ｒｈを演算する過程で、値を前後力の次元に変換する。

フィードバック制御部では、増加禁止フラグＫａおよび減少禁止フラグＫｂのうち少なくとも一方のフラグがＯＮにされている間は、ＰＩ制御部１６は、積分制御を停止する。積分制御が停止されている期間でもＰＩ制御部１６は、ＦＢ制御量Ｒｈの演算を継続する。すなわち、当該期間に演算されるＦＢ制御量Ｒｈは、積分項が加算されていない値となる。

図２に示すように、制限処理部１７には、ＦＢ制御量Ｒｈが入力される。制限処理部１７は、増加禁止フラグＫａおよび減少禁止フラグＫｂに応じて、制限制御量Ｒｓを出力する。

制限処理部１７は、増加禁止フラグＫａおよび減少禁止フラグＫｂがＯＦＦにされている場合には、入力されたＦＢ制御量Ｒｈを制限制御量Ｒｓとして出力する。
制限処理部１７は、増加禁止フラグＫａがＯＮにされている場合には、フィードバック制御量が増加することを禁止する。この処理について具体的に説明する。制限処理部１７は、増加禁止フラグＫａがＯＮにされている場合には、ＰＩ制御部１６からＦＢ制御量Ｒｈが入力されると、当該ＦＢ制御量Ｒｈと前回出力した制限制御量Ｒｓとを比較する。制限処理部１７は、入力されたＦＢ制御量Ｒｈが制限制御量Ｒｓ以上である場合には、前回出力した制限制御量Ｒｓと同じ値の制限制御量Ｒｓを出力する。一方で、ＦＢ制御量Ｒｈが制限制御量Ｒｓよりも小さい場合には、入力されたＦＢ制御量Ｒｈを制限制御量Ｒｓとして出力する。

制限処理部１７は、減少禁止フラグＫｂがＯＮにされている場合には、フィードバック制御量が減少することを禁止する。この処理について具体的に説明する。制限処理部１７は、減少禁止フラグＫｂがＯＮにされている場合には、ＰＩ制御部１６からＦＢ制御量Ｒｈが入力されると、当該ＦＢ制御量Ｒｈと前回出力した制限制御量Ｒｓとを比較する。制限処理部１７は、入力されたＦＢ制御量Ｒｈが制限制御量Ｒｓ以下である場合には、前回出力した制限制御量Ｒｓと同じ値の制限制御量Ｒｓを出力する。一方で、ＦＢ制御量Ｒｈが制限制御量Ｒｓよりも大きい場合には、入力されたＦＢ制御量Ｒｈを制限制御量Ｒｓとして出力する。

〈〈取得部〉〉
取得部２０の機能について、例を挙げて詳細に説明する。
図３および図４を用いて、伝達可能範囲ＡｙＰＴおよび駆動要求値Ｆｄｑに基づいて取得部２０がフラグの操作を行う場合の例を説明する。

図３は、運転支援制御が実行されている際に駆動要求値Ｆｄｑが増加する場合の例を示す。図３の（ａ）には、取得部２０に入力されている伝達可能範囲ＡｙＰＴと駆動要求値Ｆｄｑとを示す。図３の（ａ）に示すように、タイミングｔ１１よりも前の期間では、駆動要求値Ｆｄｑは「０」である。タイミングｔ１１以降では、駆動要求値Ｆｄｑが増大している。タイミングｔ１１以降において増大している駆動要求値Ｆｄｑは、タイミングｔ１２以降では、第１最大前後力Ｆｄｘよりも大きくなっている。

取得部２０は、駆動要求値Ｆｄｑが伝達可能範囲ＡｙＰＴにおける第１最大前後力Ｆｄｘよりも大きい場合に、駆動要求値Ｆｄｑがアベイラビリティの最大値よりも大きいと判定する。そして、取得部２０は、増加禁止フラグＫａをＯＮに設定する。すなわち取得部２０は、タイミングｔ１２において駆動要求値Ｆｄｑがアベイラビリティの最大値よりも大きいと判定する。そして、図３の（ｂ）に示すように、タイミングｔ１２において増加禁止フラグＫａをＯＮに設定する。この結果として、制限処理部１７は、タイミングｔ１２以降においてフィードバック制御量が増加することを禁止する。

取得部２０は、駆動要求値Ｆｄｑが減少して駆動要求値Ｆｄｑが第１最大前後力Ｆｄｘ以下になると、駆動要求値Ｆｄｑがアベイラビリティの範囲内にあると判定する。そして取得部２０は、増加禁止フラグＫａをＯＦＦに設定する。

図３の（ｃ）に示す減少禁止フラグＫｂは、図３に示す例の場合には、取得部２０によって操作されない。すなわち、減少禁止フラグＫｂは、タイミングｔ１２以降もＯＦＦに設定されている。この結果として、制限処理部１７は、フィードバック制御量が減少することを禁止しない。このため、タイミングｔ１２以降においてもフィードバック制御量が減少することは許容されている。

図４は、運転支援制御が実行されている際に駆動要求値Ｆｄｑが減少する場合の例を示す。図４の（ａ）には、取得部２０に入力されている伝達可能範囲ＡｙＰＴと駆動要求値Ｆｄｑとを示す。図４の（ａ）に示すように、タイミングｔ２１よりも前の期間では、駆動要求値Ｆｄｑは「０」である。タイミングｔ２１以降では、駆動要求値Ｆｄｑが減少している。タイミングｔ２１以降において減少している駆動要求値Ｆｄｑは、タイミングｔ２２以降では、第１最小前後力Ｆｄｚよりも小さくなっている。

取得部２０は、駆動要求値Ｆｄｑが伝達可能範囲ＡｙＰＴにおける第１最小前後力Ｆｄｚよりも小さい場合に、駆動要求値Ｆｄｑがアベイラビリティの最小値よりも小さいと判定する。そして、取得部２０は、減少禁止フラグＫｂをＯＮに設定する。すなわち取得部２０は、タイミングｔ２２において駆動要求値Ｆｄｑがアベイラビリティの最小値よりも小さいと判定する。そして、図４の（ｃ）に示すように、タイミングｔ２２において減少禁止フラグＫｂをＯＮに設定する。この結果として、制限処理部１７は、タイミングｔ２２以降においてフィードバック制御量が減少することを禁止する。

取得部２０は、駆動要求値Ｆｄｑが増加して駆動要求値Ｆｄｑが第１最小前後力Ｆｄｚ以上になると、駆動要求値Ｆｄｑがアベイラビリティの範囲内にあると判定する。そして取得部２０は、減少禁止フラグＫｂをＯＦＦに設定する。

図４の（ｂ）に示す増加禁止フラグＫａは、図４に示す例の場合には、取得部２０によって操作されない。すなわち、増加禁止フラグＫａは、タイミングｔ２２以降もＯＦＦに設定されている。この結果として、制限処理部１７は、フィードバック制御量が増加することを禁止しない。このため、タイミングｔ２２以降においてもフィードバック制御量が増加することは許容されている。

図５を用いて、制動可能範囲ＡｙＢＲおよび制動要求値Ｆｂｑに基づいて取得部２０がフラグの操作を行う場合の例を説明する。
図５は、運転支援制御が実行されている際に制動要求値Ｆｂｑが減少する場合の例を示す。図５の（ａ）には、取得部２０に入力されている制動可能範囲ＡｙＢＲと制動要求値Ｆｂｑとを示す。図５の（ａ）に示すように、タイミングｔ３１よりも前の期間では、制動要求値Ｆｂｑは「０」である。タイミングｔ３１以降では、制動要求値Ｆｂｑが減少している。タイミングｔ３１以降において減少している制動要求値Ｆｂｑは、タイミングｔ３２以降では、第２最小前後力Ｆｂｚよりも小さくなっている。

取得部２０は、制動要求値Ｆｂｑが制動可能範囲ＡｙＢＲにおける第２最小前後力Ｆｂｚよりも小さい場合に、制動要求値Ｆｂｑがアベイラビリティの最小値よりも小さいと判定する。そして、取得部２０は、減少禁止フラグＫｂをＯＮに設定する。すなわち取得部２０は、タイミングｔ３２において制動要求値Ｆｂｑがアベイラビリティの最小値よりも小さいと判定する。そして、図５の（ｃ）に示すように、タイミングｔ２２において減少禁止フラグＫｂをＯＮに設定する。この結果として、制限処理部１７は、タイミングｔ３２以降においてフィードバック制御量が減少することを禁止する。

取得部２０は、制動要求値Ｆｂｑが増加して制動要求値Ｆｂｑが第２最小前後力Ｆｂｚ以上になると、制動要求値Ｆｂｑがアベイラビリティの範囲内にあると判定する。そして取得部２０は、減少禁止フラグＫｂをＯＦＦに設定する。

図５の（ｂ）に示す増加禁止フラグＫａは、図５に示す例の場合には、取得部２０によって操作されない。すなわち、増加禁止フラグＫａは、タイミングｔ３２以降もＯＦＦに設定されている。この結果として、制限処理部１７は、フィードバック制御量が増加することを禁止しない。このため、タイミングｔ３２以降においてもフィードバック制御量が増加することは許容されている。

なお、図３～５に示した例では、いずれの車両安定制御も実行されていないものとする。さらに、図３～５に示した例では、摩擦材温度Ｔｐが判定温度Ｔｘよりも低いものとする。

図６を用いて、トラクション制御の実行状態に基づいて取得部２０がフラグの操作を行う場合の例を説明する。図６には、取得部２０が実行する処理の流れを例示している。本処理ルーチンは、運転支援制御が実行されている場合に、所定の周期毎に繰り返し実行される。

本処理ルーチンが開始されると、まずステップＳ１０１では、取得部２０は、ＴＣＳ実行フラグＬＴがＯＮに設定されているか否かを判定する。ＴＣＳ実行フラグＬＴがＯＮに設定されている場合には（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、取得部２０は、処理をステップＳ１０２に移行する。ステップＳ１０２では、取得部２０は、増加禁止フラグＫａをＯＮに設定する。その後、取得部２０は、本処理ルーチンを終了する。この結果として、制限処理部１７は、フィードバック制御量が増加することを禁止する。このとき、取得部２０は、減少禁止フラグＫｂを操作しない。このため、減少禁止フラグＫｂは、初期値のＯＦＦである。すなわち制限処理部１７は、フィードバック制御量が減少することを許容する。

一方で、ステップＳ１０１の処理において、ＴＣＳ実行フラグＬＴがＯＮに設定されていない場合、すなわちＴＣＳ実行フラグＬＴがＯＦＦに設定されている場合には（Ｓ１０１：ＮＯ）、取得部２０は、処理をステップＳ１０３に移行する。ステップＳ１０３では、取得部２０は、増加禁止フラグＫａをＯＦＦに設定する。その後、取得部２０は、本処理ルーチンを終了する。この結果として、制限処理部１７は、フィードバック制御量が増加することを許容する。

図７を用いて、アンチロックブレーキ制御または横滑り防止制御の実行状態に基づいて取得部２０がフラグの操作を行う場合の例を説明する。図７には、取得部２０が実行する処理の流れを例示している。本処理ルーチンは、運転支援制御が実行されている場合に、所定の周期毎に繰り返し実行される。

本処理ルーチンが開始されると、まずステップＳ２０１では、取得部２０は、ＡＢＳ実行フラグＬＡがＯＮに設定されているか否かを判定する。ＡＢＳ実行フラグＬＡがＯＮに設定されている場合には（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、取得部２０は、処理をステップＳ２０２に移行する。ステップＳ２０２では、取得部２０は、増加禁止フラグＫａおよび減少禁止フラグＫｂをＯＮに設定する。その後、取得部２０は、本処理ルーチンを終了する。この結果として、制限処理部１７は、フィードバック制御量が増加および減少することを禁止する。すなわち、制限処理部１７は、フィードバック制御量を一定に維持する。

一方で、ステップＳ２０１の処理において、ＡＢＳ実行フラグＬＡがＯＮに設定されていない場合、すなわちＡＢＳ実行フラグＬＡがＯＦＦに設定されている場合には（Ｓ２０１：ＮＯ）、取得部２０は、処理をステップＳ２０３に移行する。ステップＳ２０３では、取得部２０は、ＥＳＣ実行フラグＬＥがＯＮに設定されているか否かを判定する。ＥＳＣ実行フラグＬＥがＯＮに設定されている場合には（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、取得部２０は、処理をステップＳ１０２に移行する。すなわち、取得部２０は、増加禁止フラグＫａおよび減少禁止フラグＫｂをＯＮに設定する。この結果として、制限処理部１７は、フィードバック制御量が増加および減少することを禁止する。すなわち、制限処理部１７は、フィードバック制御量を一定に維持する。

ステップＳ２０３の処理において、ＥＳＣ実行フラグＬＥがＯＮに設定されていない場合、すなわちＥＳＣ実行フラグＬＥがＯＦＦに設定されている場合には（Ｓ２０３：ＮＯ）、取得部２０は、処理をステップＳ２０４に移行する。ステップＳ２０４では、取得部２０は、増加禁止フラグＫａおよび減少禁止フラグＫｂをＯＦＦに設定する。その後、取得部２０は、本処理ルーチンを終了する。この結果として、制限処理部１７は、フィードバック制御量が増加および減少することを許容する。

図８を用いて、摩擦材５２の温度に基づいて取得部２０がフラグの操作を行う場合の例を説明する。図８には、取得部２０が実行する処理の流れを例示している。本処理ルーチンは、運転支援制御が実行されている場合に、所定の周期毎に繰り返し実行される。

本処理ルーチンが開始されると、まずステップＳ３０１では、取得部２０は、摩擦材温度Ｔｐが判定温度Ｔｘ以上であるか否かを判定する。判定温度Ｔｘは、摩擦材温度Ｔｐが過度に上昇しているか否かを判定するために取得部２０に記憶されている値である。判定温度Ｔｘは、実験等に基づいて予め設定されている。

ステップＳ３０１の処理において、摩擦材温度Ｔｐが判定温度Ｔｘ以上である場合には（Ｓ３０１：ＹＥＳ）、取得部２０は、処理をステップＳ３０２に移行する。ステップＳ３０２では、取得部２０は、減少禁止フラグＫｂをＯＮに設定する。その後、取得部２０は、本処理ルーチンを終了する。この結果として、制限処理部１７は、フィードバック制御量が減少することを禁止する。このとき、取得部２０は、増加禁止フラグＫａを操作しない。このため、増加禁止フラグＫａは、初期値のＯＦＦである。すなわち制限処理部１７は、フィードバック制御量が増加することを許容する。

一方で、ステップＳ３０１の処理において、摩擦材温度Ｔｐが判定温度Ｔｘよりも低い場合には（Ｓ３０１：ＮＯ）、取得部２０は、処理をステップＳ３０３に移行する。ステップＳ３０３では、取得部２０は、減少禁止フラグＫｂをＯＦＦに設定する。その後、取得部２０は、本処理ルーチンを終了する。この結果として、制限処理部１７は、フィードバック制御量が減少することを許容する。

〈作用および効果〉
本実施形態の作用および効果について説明する。
図３に例示したように駆動要求値Ｆｄｑが第１最大前後力Ｆｄｘよりも大きくなる場合には、駆動要求値Ｆｄｑに応じた前後力を実現することができない。仮に、この状態でフィードバック制御量の増加を許容すると、前後力が増加されない状態でフィードバック制御量がさらに増加される場合がある。こうした場合には、車両９０に実際に作用する前後力が減少することなくフィードバック制御量が不要に増加を続けることになる。フィードバック制御量が過度に大きくされると、実加速度Ｇａが目標加速度Ｇｔに収束することの妨げとなるおそれがある。また、フィードバック制御量が過度に大きくされると、駆動要求値Ｆｄｑに応じた前後力を実現することができる状態に切り換わった場合に、実加速度Ｇａが急に変動するおそれもある。

この点、車両運動制御装置１０では、駆動要求値Ｆｄｑが第１最大前後力Ｆｄｘよりも大きい場合には、フィードバック制御量の増加が禁止される。このため、フィードバック制御量が過度に大きくなることを抑制できる。これによって、アベイラビリティを考慮してフィードバック制御を実行することができる。

図４に例示したように駆動要求値Ｆｄｑが第１最小前後力Ｆｄｚよりも小さくなる場合には、駆動要求値Ｆｄｑに応じた前後力を実現することができない。仮に、この状態でフィードバック制御量の減少を許容すると、前後力が減少されない状態でフィードバック制御量がさらに減少される場合がある。こうした場合には、車両９０に実際に作用する前後力が減少することなくフィードバック制御量が不要に減少を続けることになる。フィードバック制御量が過度に小さくされると、実加速度Ｇａが目標加速度Ｇｔに収束することの妨げとなるおそれがある。また、フィードバック制御量が過度に小さくされると、駆動要求値Ｆｄｑに応じた前後力を実現することができる状態に切り換わった場合に、実加速度Ｇａが急に変動するおそれもある。

この点、車両運動制御装置１０では、駆動要求値Ｆｄｑが第１最小前後力Ｆｄｚよりも小さい場合には、フィードバック制御量の減少が禁止される。このため、フィードバック制御量が過度に小さくなることを抑制できる。これによって、アベイラビリティを考慮してフィードバック制御を実行することができる。

図５に例示したように制動要求値Ｆｂｑが第２最小前後力Ｆｂｚよりも小さくなる場合には、制動要求値Ｆｂｑに応じた前後力を実現することができない。仮に、この状態でフィードバック制御量の減少を許容すると、前後力が減少されない状態でフィードバック制御量がさらに減少される場合がある。こうした場合には、車両９０に実際に作用する前後力が減少することなくフィードバック制御量が不要に減少を続けることになる。フィードバック制御量が過度に小さくされると、実加速度Ｇａが目標加速度Ｇｔに収束することの妨げとなるおそれがある。また、フィードバック制御量が過度に小さくされると、制動要求値Ｆｂｑに応じた前後力を実現することができる状態に切り換わった場合に、実加速度Ｇａが急に変動するおそれもある。

仮に、トラクション制御が実行されている場合にフィードバック制御量の増加を許容すると、前後力が増加されない状態でフィードバック制御量がさらに増加される場合がある。こうした場合には、車両９０に実際に作用する前後力が増加することなくフィードバック制御量が不要に増加を続けることになる。フィードバック制御量が過度に大きくされると、実加速度Ｇａが目標加速度Ｇｔに収束することの妨げとなるおそれがある。

この点、車両運動制御装置１０は、トラクション制御が実行されている場合には、要求前後力がアベイラビリティの範囲外にあると判定して、要求前後力に従った制御を達成できないと判定する。車両運動制御装置１０では、トラクション制御が実行されている場合には、フィードバック制御量の増加を禁止する。このため、フィードバック制御量が過度に大きくなることを抑制できる。これによって、トラクション制御が終了された後のフィードバック制御において、実加速度Ｇａが目標加速度Ｇｔに収束するまでの時間が長くなることを抑制できる。

仮に、アンチロックブレーキ制御および横滑り防止制御のうち少なくとも一方の制御が実行されている場合にフィードバック制御量の増加および減少を許容すると、前後力が増減されない状態でフィードバック制御量がさらに増減される場合がある。こうした場合には、車両９０に実際に作用する前後力が増減することなくフィードバック制御量が不要に増加または減少を続けることになる。フィードバック制御量が過度に大きくされたり過度に小さくされたりすると、実加速度Ｇａが目標加速度Ｇｔに収束することの妨げとなるおそれがある。

この点、車両運動制御装置１０は、アンチロックブレーキ制御および横滑り防止制御のうち少なくとも一方の制御が実行されている場合には、要求前後力がアベイラビリティの範囲外にあると判定して、要求前後力に従った制御を達成できないと判定する。車両運動制御装置１０では、アンチロックブレーキ制御および横滑り防止制御のうち少なくとも一方の制御が実行されている場合には、フィードバック制御量を一定に維持する。このため、フィードバック制御量が過度に大きくなったり過度に小さくなったりすることを抑制できる。これによって、アンチロックブレーキ制御または横滑り防止制御が終了された後のフィードバック制御において、実加速度Ｇａが目標加速度Ｇｔに収束するまでの時間が長くなることを抑制できる。

摩擦制動装置では、摩擦材温度Ｔｐが過度に高くなると、押圧力を増加させても制動力が増加しにくくなるという問題がある。すなわち、摩擦制動装置の作動によって前後力を減少させることができない場合がある。この状態でフィードバック制御量の減少を許容すると、前後力が減少されない状態で制御量がさらに減少される場合がある。こうした場合には、車両９０に実際に作用する前後力が減少することなくフィードバック制御量が不要に減少を続けることになる。フィードバック制御量が過度に小さくされると、実加速度Ｇａが目標加速度Ｇｔに収束することの妨げとなるおそれがある。

この点、車両運動制御装置１０は、摩擦材温度Ｔｐが判定温度Ｔｘ以上である場合には、要求前後力がアベイラビリティの範囲外にあると判定して、要求前後力に従った制御を達成できないと判定する。車両運動制御装置１０では、摩擦材温度Ｔｐが判定温度Ｔｘ以上である場合には、フィードバック制御量の減少を禁止する。このため、フィードバック制御量が過度に小さくなることを抑制できる。これによって、アベイラビリティを考慮してフィードバック制御を実行することができる。また、フィードバック制御量の減少を禁止することによって、制動要求値Ｆｂｑが小さくされること、すなわち制動力が大きくされることを抑制できる。これによって、摩擦材温度Ｔｐがさらに上昇することを抑制できる。

車両運動制御装置１０によれば、運転支援制御における要求前後力がアベイラビリティの範囲外にある場合でもフィードバック制御を継続することができる。より詳しくは、要求前後力がアベイラビリティの範囲外にある場合でもフィードバック制御部は、ＦＢ制御量Ｒｈの演算を継続する。これによって、要求前後力がアベイラビリティの範囲内に戻った後において、目標加速度Ｇｔと実加速度Ｇａとの偏差ｈＧを小さくするフィードバック制御の連続性を確保することができる。

車両運動制御装置１０では、運転支援制御における要求前後力がアベイラビリティの範囲外にある場合には、積分制御が停止される。このため、ＦＢ制御量Ｒｈは、要求前後力がアベイラビリティの範囲外にある期間における時間経過による影響を受けることがない。これによって、フィードバック制御の連続性を確保することができる。

（他の実施形態）
上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態および以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・車両運動制御装置１０には、車内監視系７０からの情報に基づく置換要求値Ｒｒが入力されてもよい。置換要求値Ｒｒは、前後力の要求値である。置換要求値Ｒｒは、運転者が車両９０の操作を行うことができない場合に車内監視系７０から出力される。車両運動制御装置１０は、置換要求値Ｒｒが入力されている場合には、運転支援装置６０からの要求値に替えて置換要求値Ｒｒに基づいて目標加速度Ｇｔを演算するとよい。

・上記実施形態では、アンチロックブレーキ制御を実行している場合には、フィードバック制御量を一定に維持するようにした。これに替えて、アンチロックブレーキ制御を実行している場合には、フィードバック制御量の減少を禁止する一方で、フィードバック制御量の増加を許容するようにしてもよい。

・上記実施形態では、トラクション制御を実行している場合には、フィードバック制御量の増加を禁止するようにした。これに替えて、トラクション制御を実行している場合には、フィードバック制御量の増加および減少を禁止するようにしてもよい。すなわち、トラクション制御を実行している場合には、フィードバック制御量を一定に維持するようにしてもよい。

・上記実施形態では、摩擦材温度Ｔｐが判定温度Ｔｘ以上である場合に、フィードバック制御量の減少を禁止した。これに替えて、摩擦材温度Ｔｐの上昇速度が規定の判定速度以上である場合に、フィードバック制御量の減少を禁止するようにしてもよい。

・上記実施形態では、要求値Ｒｃを前後力とした。運転支援装置６０からの要求値は、前後力と相関する値であればよい。たとえば、要求値は、加速度であってもよい。この場合、車両運動制御装置１０は、目標加速度Ｇｔを演算する必要がない点で目標加速度演算部１４を省略することもできる。また、要求値は、車軸トルクでもよい。

・上記実施形態におけるフィードバック制御部の構成は一例である。フィードバック制御部において実行されるフィードバック制御量の増加または減少を禁止する処理は、上記実施形態に例示したものに限らない。

・処理回路である車両運動制御装置１０、駆動制御装置３２、制動制御装置４２および支援演算部は、以下［ａ］～［ｃ］のいずれかの構成であればよい。［ａ］コンピュータプログラムに従って各種処理を実行する一つ以上のプロセッサを備える回路。プロセッサは、処理装置を備える。処理装置の例は、ＣＰＵ、ＤＳＰおよびＧＰＵ等である。プロセッサは、メモリを備える。メモリの例は、ＲＡＭ、ＲＯＭおよびフラッシュメモリ等である。メモリは、処理を処理装置に実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。メモリすなわちコンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。［ｂ］各種処理を実行する一つ以上のハードウェア回路を備える回路。ハードウェア回路の例は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＣＰＬＤ（Complex Programmable Logic Device）およびＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等である。［ｃ］各種処理の一部をコンピュータプログラムに従って実行するプロセッサと、各種処理のうち残りの処理を実行するハードウェア回路と、を備える回路。

・駆動制御装置３２、制動制御装置４２および支援演算部が実現する機能の一部または全部は、車両運動制御装置１０によって実現されてもよい。
・車両運動制御装置１０が実現する機能の一部は、車両運動制御装置１０と接続されている他の処理回路によって実現されてもよい。

・車両９０が摩擦制動装置を備えていることは必須の構成ではない。摩擦制動装置を備えていない車両においては、回生制動力を発生させることのできる装置が制動装置に対応する。

１０…車両運動制御装置
１６…ＰＩ制御部
１７…制限処理部
１９…要求出力部
２０…取得部
３０…駆動装置
３１…モータジェネレータ
３２…駆動制御装置
４０…制動装置
４１…制動アクチュエータ
４２…制動制御装置
５２…摩擦材
５３…ホイールシリンダ
６０…運転支援装置
９０…車両
９１…車輪

Claims

車両の走行を支援する運転支援装置と、前記車両の前後方向に作用させる力を示す前後力を発生させるアクチュエータと、前記車両の車輪の空転を抑制するトラクション制御を実行するアクチュエータ制御装置と、を有する車両に適用され、前記運転支援装置からの要求値に基づいて前記車両の走行速度を自動的に調整する車両運動制御装置であって、
前記要求値に応じた加速度である目標加速度と前記車両の実際の加速度との偏差を入力とするフィードバック制御を実行することによって、前記偏差を小さくするための制御量を演算するフィードバック制御部と、
前記アクチュエータを制御する要求前後力を前記制御量に基づいて演算する要求出力部と、
制御可能な前記前後力の範囲であるアベイラビリティを表す情報として、前記トラクション制御が実行されているか否かを取得する取得部と、を備え、
前記フィードバック制御部は、前記トラクション制御が実行されている場合に、前記制御量の増加を禁止する
車両運動制御装置。
車両の走行を支援する運転支援装置と、前記車両の前後方向に作用させる力を示す前後力を発生させるアクチュエータと、前記車両の車輪のロックを抑制するアンチロックブレーキ制御、および前記車両の横滑りを防止する横滑り防止制御のうち少なくとも一方の制御を実行するアクチュエータ制御装置と、を有する車両に適用され、前記運転支援装置からの要求値に基づいて前記車両の走行速度を自動的に調整する車両運動制御装置であって、
前記要求値に応じた加速度である目標加速度と前記車両の実際の加速度との偏差を入力とするフィードバック制御を実行することによって、前記偏差を小さくするための制御量を演算するフィードバック制御部と、
前記アクチュエータを制御する要求前後力を前記制御量に基づいて演算する要求出力部と、
制御可能な前記前後力の範囲であるアベイラビリティを表す情報として、前記アンチロックブレーキ制御および前記横滑り防止制御のうち少なくとも一方の制御が実行されているか否かを取得する取得部と、を備え、
前記フィードバック制御部は、前記アンチロックブレーキ制御および前記横滑り防止制御のうち少なくとも一方の制御が実行されている場合に、前記制御量を一定に維持する
車両運動制御装置。