JPWO2017081713A1 - 制駆動力制御方法及び制駆動力制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1に記載されている技術は、ドライバにより定速走行がセットされている場合には、定速走行を維持するための目標制駆動トルクをエンジンが出力することで定速走行を行う。この定速走行中に、ドライバが操作するアクセルペダルの操作量に応じたドライバ要求トルクが目標制駆動トルクを超えると、定速走行制御中であっても、ドライバ要求トルクに応じて加減速度を制御する。
しかしながら、上記の制御を行う場合、アクセルペダルの操作量がゼロとなった直後に、目標制駆動トルクに応じた加速制御が行われることで、違和感が生じるおそれがあるという問題がある。
また、ドライバ要求トルクが目標制駆動トルクを超えた後、アクセルペダルの操作量が減少している場合には、アクセルペダルの操作量の減少に応じてドライバ要求トルクを減少させる。これに加え、アクセルペダルの操作量の減少に応じたドライバ要求トルクの減少速度を、ドライバが走行速度を設定していない場合におけるアクセルペダルの操作量に応じたドライバ要求トルクの減少速度よりも小さく設定する。さらに、設定されたドライバ要求トルクにて加減速度を制御し、その後、アクセルペダルの操作量がゼロとなった場合には、目標制駆動トルクに応じて加減速度を制御する状態に戻る。
これにより、定速走行制御の実施中にドライバ要求トルクが目標駆動トルクを超えた後に、アクセルペダルの操作量がゼロとなるまでの間における、車速の低下を減少させることが可能となる。このため、アクセルペダルの操作量がゼロとなった時点における車速の変化量を減少させて、ドライバに与える違和感を抑制することが可能な、制駆動力制御方法及び制駆動力制御装置を提供することが可能となる。
以下、本発明の第一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
(制駆動力制御装置の構成)
図1から図17を用いて、第一実施形態の制駆動力制御装置1の構成を説明する。
図1中に表すように、制駆動力制御装置1は、ITS制御部2と、モータ制御部4と、摩擦制動力制御部6を備える。
ITS制御部2は、例えば、マイクロコンピュータで構成する。
なお、マイクロコンピュータは、例えば、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等を備えた構成である。
また、ITS制御部2は、外界認識センサ8と、速度設定スイッチ10と、モード選択スイッチ12と、車速算出部14と、アクセルセンサAPSと、モータ制御部4から、情報信号の入力を受ける。
外界認識センサ8は、例えば、広角カメラ等の撮像装置や、レーザーレンジファインダ(LRF)等の距離測定装置を用いて形成する。
なお、制御対象物とは、例えば、先行車両等の他車両、歩行者、動物、ガードレール、縁石、車線区分線である。
速度設定スイッチ10は、定速走行制御を行う際の、車両Cの走行速度(制御速度)を設定するためのスイッチである。また、速度設定スイッチ10は、ステアリングホイール等、車両Cの乗員(ドライバ等)が操作可能な位置に配置したスイッチ(レバーやボタン等)で形成する。
なお、定速走行制御には、自動速度制御(ドライバがアクセルペダルを操作せずに、設定した走行速度で車両Cを走行させる制御)や、制御対象物に応じた制動力または駆動力の制御を含む。
なお、特に図示しないが、定速走行制御を行うか否かは、ステアリングホイール等、車両Cの乗員が操作可能な位置に配置したスイッチ(定速走行制御設定スイッチ)を操作して選択する。
「1ペダルモード」は、車両Cの制動力及び駆動力を、主にアクセルペダルAPの操作に応じて制御する制御モードである。
以下、「1ペダルモード」における、アクセルペダルAPの操作量に応じた制動力及び駆動力の制御内容を、具体的に説明する。なお、以下の説明は、車両Cが平坦な路面上を走行する状態を前提とする。
アクセルペダルAPが未操作である場合(遊び分を越えて踏み込まれていない場合も含む)には、停止保持必要制動トルクに応じた制動力を発生させる。
停止保持必要制動トルクは、車両Cの停止状態を保持するための制動トルクであり、例えば、車両Cの重量、回生制動力を発生させる能力や摩擦制動力を発生させる能力に応じて設定する。
・アクセルペダルAPの操作量が制動範囲内である場合。
アクセルペダルAPの操作量が制動範囲内である場合には、アクセルペダルAPの操作量の増加に応じて、停止保持必要制動トルクに応じた制動力から減少させた制動力を発生させる。
制動範囲は、未操作状態から制駆動力変更点操作量までの、アクセルペダルAPの操作量に対応する範囲である。
制駆動力変更点操作量は、アクセルペダルAPの操作量(開度)のうち、車両Cに発生させる駆動力と制動力を切り替える操作量(開度)に相当する。なお、制駆動力変更点操作量は、例えば、25%程度のアクセルペダルAPの操作量(開度)に設定する。
アクセルペダルAPの操作量が駆動範囲内のときには、アクセルペダルAPの操作量の、制駆動力変更点操作量からの増加量に応じて増加させた駆動力を発生させる。
駆動範囲は、アクセルペダルAPの、制駆動力変更点操作量を超える操作量に対応する範囲である。
以上により、「1ペダルモード」では、アクセルペダルAPの操作量が制駆動力変更点操作量以下である場合には、車両Cに駆動力を発生させない処理を行う。したがって、第一実施形態の制駆動力制御装置1を備えた車両は、駆動源として内燃機関を備えるオートマチックトランスミッション(AT)車両で発生する、クリープ現象が発生しない。
なお、図示しないスイッチ等の操作により、AT車両と同様のクリープ現象を発生させる制御を行ってもよいが、第一実施形態では、AT車両と同様のクリープ現象を発生させない制御を行う場合について説明する。
さらに、第一実施形態の制駆動力制御装置1は、アクセルペダルAPの操作量が閾値以上であるときには、閾値以上のアクセルペダルAPの操作量及び車両Cの走行速度に応じた駆動力を発生させる。
「2ペダルモード」は、車両Cの制動力を、主にブレーキペダルBPの操作に応じて制御し、車両Cの駆動力を、アクセルペダルAPの操作に応じて制御する制御モードである。
また、「2ペダルモード」では、アクセルペダルAPの操作状態が、操作されていた状態から未操作状態へ移行すると、駆動源として内燃機関を備える車両で発生する、エンジンブレーキに相当する制動力を発生させる。なお、図示しないスイッチ等の操作により、エンジンブレーキに相当する制動力を発生させない制御を行ってもよい。
また、モード選択スイッチ12からは、制御モードの選択結果を含む情報信号(以降の説明では、「選択モード信号」と記載する場合がある)を、ITS制御部2とモータ制御部4へ出力する。
車速算出部14は、車輪速センサ16から、車輪の回転速度を含む車輪速信号の入力を受ける。そして、車速算出部14は、車輪速信号が含む回転速度を用いて、車両Cの走行速度(以降の説明では、「車速」と記載する場合がある)を算出する。これに加え、車速算出部14は、算出した車速を含む情報信号(以降の説明では、「車速信号」と記載する場合がある)を、ITS制御部2と、モータ制御部4と、摩擦制動力制御部6へ出力する。
車輪速センサ16は、図2中に表すように、車両Cに搭載する。また、車輪速センサ16は、車両Cが備える車輪Wの一回転について、予め設定した数の車輪速パルスを発生させる。
また、車輪速センサ16は、車輪の回転速度を含む車輪速信号を、モータ制御部4へ出力する。
アクセルペダルAPは、車両Cに設けられたペダルであり、車両Cのドライバが制動力要求または駆動力要求に応じて踏込むペダルである。
なお、アクセルセンサAPSは、例えば、ペダルストロークセンサを用いて形成する。また、アクセルセンサAPSの構成は、ペダルストロークセンサを用いて形成した構成に限定するものではなく、例えば、ドライバの踏み込み操作によるアクセルペダルAPの開度を検出する構成としてもよい。
なお、ITS制御部2の詳細な構成は、後述する。
モータ制御部4は、車両Cに発生させる回生制動力と駆動力を制御する。また、モータ制御部4は、ITS制御部2と同様、例えば、マイクロコンピュータで構成する。
また、モータ制御部4は、ITS制御部2と、モード選択スイッチ12と、車速算出部14と、車輪速センサ16と、アクセルセンサAPSと、モータ回転数センサMSと、摩擦制動力制御部6から、情報信号の入力を受ける。
モータ回転数センサMSは、例えば、駆動用モータDMが有するモータ駆動力出力軸の回転数(回転状態)を検出するレゾルバで形成する。
また、モータ回転数センサMSは、出力軸パルス信号に応じて、モータ駆動力出力軸の回転数(回転状態)を検出する。そして、モータ回転数センサMSは、検出した回転数を含む出力軸回転数信号を、モータ制御部4へ出力する。
なお、モータ制御部4の詳細な構成は、後述する。
摩擦制動力制御部6は、車両Cに発生させる摩擦制動力を制御する。また、摩擦制動力制御部6は、モータ制御部4と同様、例えば、マイクロコンピュータで構成する。
また、摩擦制動力制御部6は、モータ制御部4と、車速算出部14と、ブレーキセンサBPSから、情報信号の入力を受ける。
車速算出部14に関する説明は、上述したため省略する。
ブレーキペダルBPは、車両Cに設けられたペダルであり、車両Cのドライバが制動力要求のみに応じて踏込むペダルであり、アクセルペダルAPとは別個に設ける。
また、ブレーキセンサBPSは、ドライバによるブレーキペダルBPの操作量を含む情報信号を、摩擦制動力制御部6へ出力する。
なお、ブレーキセンサBPSは、例えば、ペダルストロークセンサを用いて形成する。また、ブレーキセンサBPSの構成は、ペダルストロークセンサを用いて形成した構成に限定するものではなく、例えば、ドライバの踏み込み操作によるブレーキペダルBPの開度を検出する構成としてもよい。
すなわち、ブレーキセンサBPSは、ドライバによるブレーキペダルBPの操作量を検出するセンサである。
なお、摩擦制動力制御部6の詳細な構成は、後述する。
ITS制御部2は、図3中に表すように、ITS制駆動力演算部20と、ドライバ要求制駆動力検出部22と、フィルタ補正部24と、ITS出力設定部26を備える。
ITS制駆動力演算部20は、設定速度信号と、選択モード信号と、車速信号と、制御対象物信号の入力を受ける。これに加え、ITS制駆動力演算部20は、アクセルセンサAPSから、アクセルペダルAPの操作量(制駆動力操作量)を含む情報信号の入力を受ける。
ここで、ITS制駆動力演算部20は、例えば、車速が設定速度未満である場合には、駆動力を増加(制動力を減少)させる。一方、車速が設定速度を超えている場合には、駆動力を減少(制動力を増加)させる。
また、ITS制駆動力演算部20は、制御対象物信号が含む制御対象物に応じて、設定速度信号が含む設定速度と車速信号が含む車速との速度差に応じて演算した駆動力、または、制動力を補正する。
車両Cに発生させる制動力または駆動力を演算したITS制駆動力演算部20は、演算した制動力または駆動力を含む情報信号(以降の説明では、「ITS制駆動力信号」と記載する場合がある)を、ITS出力設定部26へ出力する。
補正駆動力信号は、アクセルペダルAPの操作量と車両Cの走行速度に応じた駆動力を、路面勾配(走行路面の勾配)の方向及び大きさに応じて補正した駆動力を含む情報信号である。
補正制動力信号は、アクセルペダルAPの操作量と車両Cの走行速度に応じた制動力を、路面勾配の方向及び大きさに応じて補正した制動力を含む情報信号である。
補正制動力信号の入力を受けたドライバ要求制駆動力検出部22は、補正制動力信号が含む制動力に応じて、車両Cのドライバが要求していると予測される制動力(ドライバ要求制動力)を検出する。
ドライバ要求駆動力を検出したドライバ要求制駆動力検出部22は、検出したドライバ要求駆動力を含む情報信号(以降の説明では、「ドライバ要求駆動力信号」と記載する場合がある)を、ITS出力設定部26へ出力する。
フィルタ補正部24は、設定速度信号と、車速信号と、Drオーバーライド判定信号の入力を受ける。
Drオーバーライド判定信号は、ドライバオーバーライドが成立しているか否かの判定結果を含む情報信号である。また、ドライバオーバーライドとは、車両Cの駆動力または制動力の制御権を、車両Cのドライバが有する状態である。
ITS制駆動力フィルタを補正したフィルタ補正部24は、補正したITS制駆動力フィルタ(補正済フィルタ)を含む情報信号(以降の説明では、「補正済フィルタ信号」と記載する場合がある)を、ITS出力設定部26へ出力する。
なお、フィルタ補正部24の詳細な構成と、フィルタ補正部24がITS制駆動力フィルタを補正する処理については、後述する。
そして、ITS出力設定部26は、ITS制駆動力信号が含む制動力または駆動力と、ドライバ要求駆動力信号が含むドライバ要求駆動力と、ドライバ要求制動力信号が含むドライバ要求制動力のうち、いずれか一つを選択する。
さらに、ITS出力設定部26は、選択した制動力、駆動力、ドライバ要求駆動力、ドライバ要求制動力のうちいずれかを、補正済フィルタ信号が含む補正済フィルタで補正することで、補正済ITS制駆動力を算出する。
なお、ITS出力設定部26の詳細な構成と、フィルタ補正部24がITS制駆動力フィルタを補正する処理については、後述する。また、ITS出力設定部26が、ITS制駆動力信号が含む制動力または駆動力と、ドライバ要求駆動力と、ドライバ要求制動力のうち、いずれか一つを選択する処理については、後述する。また、ITS出力設定部26が、補正済ITS制駆動力を算出する処理については、後述する。
フィルタ補正部24は、図4中に表すように、オーバーライド量算出部30と、ピークホールド処理部32と、フィルタ補正値算出部34を備える。
オーバーライド量算出部30は、設定速度信号と、車速信号の入力を受ける。
また、オーバーライド量算出部30は、予め、オーバーライド量算出マップを記憶している。
オーバーライド量算出マップは、図5中に表すように、乖離量と、オーバーライド量との関係を表すマップである。また、オーバーライド量算出マップは、図5中に表すように、乖離量が予め設定した最少乖離量であると、オーバーライド量が予め設定した最小オーバーライド値となるように、予め設定したマップである。
乖離量は、車速信号が含む車速(車両Cの現在の走行速度)から、設定速度信号が含む設定速度を減算した値(速度差)である。すなわち、乖離量は、車速算出部14で算出(検出)した走行速度が、速度設定スイッチ10で設定した走行速度(設定速度)を超えた量である。
第一実施形態では、一例として、乖離量の変化とオーバーライド量の変化との関係が、正比例の関係にある場合について説明する。
したがって、第一実施形態におけるオーバーライド量は、ドライバによるアクセルペダルAPの操作量に応じた走行速度が、定速走行制御における設定速度を超えた量(速度差)である。
また、オーバーライド量算出部30は、まず、乖離量を算出し、さらに、算出した乖離量をオーバーライド量算出マップに入力して、オーバーライド量を算出する。
すなわち、第一実施形態では、一例として、オーバーライド量を、車速算出部14で算出(検出)した走行速度が、速度設定スイッチ10で設定した走行速度(設定速度)を超えた量と同値とした場合について説明する。
ピークホールド処理部32は、図6中に表すように、最大値選択部32aと、下限値記憶部32bと、出力値切り換え部32cと、遅延処理部32dを備える。
最大値選択部32aは、オーバーライド量算出部30から、オーバーライド量信号の入力を受け、遅延処理部32dから、遅延済ピーク値信号の入力を受ける。
そして、最大値選択部32aは、オーバーライド量信号が含むオーバーライド量と、遅延済ピーク値信号が含むオーバーライド量とを比較し、両者のうち最大値(MAX)のオーバーライド量を選択(セレクトハイ)する。最大値のオーバーライド量(ピークホールド上限値)を選択した最大値選択部32aは、ピークホールド上限値を含む情報信号(以降の説明では、「ピークホールド上限値信号」と記載する場合がある)を、出力値切り換え部32cへ出力する。
ピークホールド下限値は、ピークホールド処理部32が行う処理で用いる下限値である。第一実施形態では、一例として、ピークホールド下限値をゼロ(「0」)に設定した場合について説明する。
出力値切り換え部32cは、例えば、スイッチング回路を用いて形成する。また、出力値切り換え部32cは、最大値選択部32aとフィルタ補正値算出部34及び遅延処理部32dを接続する状態と、下限値記憶部32bとフィルタ補正値算出部34及び遅延処理部32dを接続する状態を切り換え可能である。
接続状態を切り換えた出力値切り換え部32cは、ピークホールド上限値、または、ピークホールド下限値を含む情報信号(以降の説明では、「処理後ピークホールド値信号」と記載する場合がある)を、フィルタ補正値算出部34へ出力する。
遅延処理部32dは、出力値切り換え部32cが切り換えた接続状態に応じて、ピークホールド上限値、または、ピークホールド下限値に対し、予め設定したサンプリング周期の1周期分だけ遅延させる処理(遅延処理)を行う。そして、遅延処理部32dは、遅延処理を行ったピークホールド上限値、または、ピークホールド下限値を含む遅延済ピーク値信号を、最大値選択部32aへ出力する。
なお、ドライバオーバーライドが成立していない判定結果を含むDrオーバーライド判定信号を受信した時点は、すなわち、アクセルペダルAPの操作量がゼロとなった時点である。したがって、ピークホールド処理部32が行う処理では、定速走行制御を停止させた後にアクセルペダルAPの操作量がゼロ(アクセルペダルAPの開度が0[°]、以降の説明でも同様とする)となるまでは、オーバーライド量の最大値を保持する。なお、アクセルペダルAPの操作量がゼロとは、ドライバがアクセルペダルAPの操作を停止(OFF)したことと同義である。
フィルタ補正値算出部34は、処理後ピークホールド値信号の入力を受ける。
また、フィルタ補正値算出部34は、予め、フィルタ補正値算出マップを記憶している。
フィルタ補正値算出マップは、図7中に表すように、ピークホールド値と、フィルタ補正値との関係を表すマップである。また、フィルタ補正値算出マップは、図7中に表すように、ピークホールド値が予め設定した閾値であるホールド閾値を超えると、フィルタ補正値が「1.0」となるように、予め設定したマップである。
フィルタ補正値は、図7中に表すように、ピークホールド値がホールド閾値以下であると、ピークホールド値の変化に応じて変化する値である。具体的には、ピークホールド値がホールド閾値以下であると、ピークホールド値が減少するほど、フィルタ補正値が減少する。
したがって、ドライバオーバーライドが成立しているとともに、ピークホールド値がホールド閾値以下であると、車両Cの現在の走行速度から設定速度を減算した速度差が大きいほど、フィルタ補正値が大きい値となる。
すなわち、車両Cの現在の走行速度から設定速度を減算した速度差が小さい、または、車両Cの現在の走行速度が設定速度以下であると、フィルタ補正値が固定値である「1.0」となる。
また、フィルタ補正値算出部34は、ピークホールド値をフィルタ補正値算出マップに入力して、フィルタ補正値を算出する。
フィルタ補正値を算出したフィルタ補正値算出部34は、算出したフィルタ補正値を含む情報信号(以降の説明では、「フィルタ補正値信号」と記載する場合がある)を、ITS出力設定部26へ出力する。
ITS出力設定部26は、図8中に表すように、補正処理部26aと、判定条件加算部26bと、制駆動力値切り換え部26cと、最小値選択部26dを備える。
補正処理部26aは、ドライバ要求駆動力検出部22から、ドライバ要求駆動力信号またはドライバ要求制動力信号の入力を受け、フィルタ補正部24から、フィルタ補正値信号の入力を受ける。これに加え、補正処理部26aは、アクセルセンサAPSから、アクセルペダルAPの操作量を含む情報信号の入力を受ける。
以下、補正処理部26aが行うフィルタ処理について、詳細に説明する。
まず、アクセルペダルAPの操作量を、予め設定したサンプリング周期の1周期毎に参照し、アクセルペダルAPの操作量の変化を、サンプリング周期の1周期毎に検出する。
そして、アクセルペダルAPの操作量が1周期前よりも増加している場合(増加中)には、予め設定した通常の時定数を有するフィルタを用いて、ドライバ要求駆動力、または、ドライバ要求制動力に対するフィルタ処理を行う。これにより、アクセルペダルAPの操作量が増加している場合には、アクセルペダルAPの操作量の増加に応じて、制動力を減少、または、駆動力を増加させる。なお、通常の時定数は、例えば、車両Cの重量や、駆動用モータDMの性能等に応じて設定する。
具体的に、アクセルペダルAPの操作量の減少中には、通常の時定数にフィルタ補正値を乗算した時定数(補正した時定数)を有するフィルタ(補正時定数フィルタ)を用いて、ドライバ要求駆動力、または、ドライバ要求制動力に対するフィルタ処理を行う。
フィルタ処理を行った補正処理部26aは、フィルタ処理を行った制動力または駆動力を含む情報信号(以降の説明では、「フィルタ処理済制駆動力信号」と記載する場合がある)を、制駆動力値切り換え部26cへ出力する。
すなわち、補正処理部26aが行うフィルタ処理では、オーバーライド量に応じて、アクセルペダルAPの操作量の減少に応じたドライバ要求トルクの減少速度を変更する。
そして、判定条件加算部26bは、アクセルペダルAPの操作量がゼロを超えているとともに、Drオーバーライド判定信号が、ドライバオーバーライドが成立している判定結果を含む場合、第一切り換え信号を、制駆動力値切り換え部26cへ出力する。一方、アクセルペダルAPの操作量がゼロである場合や、Drオーバーライド判定信号が、ドライバオーバーライドが成立していない判定結果を含む場合、第二切り換え信号を、制駆動力値切り換え部26cへ出力する。
制駆動力値切り換え部26cは、例えば、スイッチング回路を用いて形成する。また、制駆動力値切り換え部26cは、補正処理部26aと最小値選択部26dを接続する状態と、ITS制駆動力演算部20と最小値選択部26dを接続する状態を切り換え可能である。
また、制駆動力値切り換え部26cは、判定条件加算部26bから入力を受けた指令信号を参照する。そして、判定条件加算部26bから第一切り換え信号の入力を受けている場合、補正処理部26aと最小値選択部26dを接続する。一方、判定条件加算部26bから第二切り換え信号の入力を受けている場合、ITS制駆動力演算部20と最小値選択部26dを接続する。
なお、図8中には、制駆動力値切り換え部26cを、補正処理部26aと最小値選択部26dを接続する状態に切り換えた場合を表す。
最小値選択部26dは、制駆動力値切り換え部26cから情報信号(フィルタ処理済制駆動力信号、または、ITS制駆動力信号)の入力を受け、ITS制駆動力演算部20から、ITS制駆動力信号の入力を受ける。
すなわち、制駆動力値切り換え部26cから入力を受けた情報信号が制動力を含み、ITS制駆動力信号が制動力を含む場合、両者のうち小さい方の制動力を選択する。一方、制駆動力値切り換え部26cから入力を受けた情報信号が駆動力を含み、ITS制駆動力信号が駆動力を含む場合、両者のうち小さい方の駆動力を選択する。
したがって、制駆動力値切り換え部26cが第二切り換え信号の入力を受けている場合、最小値選択部26dには、ITS制駆動力演算部20が出力したITS制駆動力信号のみが入力される。このため、最少制駆動力信号は、ITS制駆動力信号が含む制動力または駆動力となる。
モータ制御部4は、図9中に表すように、基本制駆動力算出部40と、勾配検出部42と、制駆動力補正部44を備える。これに加え、モータ制御部4は、調停制御部46と、制駆動力分配部48と、駆動力制御部50と、第一要求制動力算出部52と、回生制動力制御部54と、オーバーライド判定部56を備える。
基本制駆動力算出部40は、予め、制駆動力マップを記憶している。
制駆動力マップは、例えば、図10中に表すように、車速と、アクセルペダルAPの操作量(開度)と、車両Cに発生させるトルク(駆動トルク、制動トルク)との関係を表すマップである。
また、図10中に表す制駆動力マップは、以下の条件A1からA3が成立すると、駆動トルク及び制動トルクが予め設定した制駆動力値となるように、予め設定したマップである。
A1.路面勾配が、ゼロ(0°)を含む予め設定した勾配範囲内である。
A2.アクセルペダルAPの操作量が停止閾値操作量以下である。
A3.車速が予め設定した停止閾値車速以下である。
また、第一実施形態では、一例として、停止閾値操作量を、ゼロに設定した場合について説明する。さらに、第一実施形態では、一例として、停止閾値車速を、ゼロ(0[km/h]、以降の説明でも同様とする)に設定した場合について説明する。
なお、図10中には、アクセルペダルAPの操作量(開度)を、符号「APO」で表す。また、図10中には、アクセルペダルAPの操作量が最小値(未操作)の状態において、車速に応じて発生させるトルクを、符号「T−MIN」で表す。また、図10中には、アクセルペダルAPの操作量が最大値(踏み込み操作量が最大)の状態において、車速に応じて発生させるトルクを、符号「T−MAX」で表す。
また、図10中に表す「基本閾値車速」は、アクセルペダルAPの操作量が最小値(未操作)の状態において、車速に応じて発生させるトルクの変化が、減少する領域(変化領域)から一定となる領域(固定領域)との境界線に相当する車速である。
さらに、基本制駆動力算出部40は、モード選択スイッチ12から、選択モード信号の入力を受ける。なお、以降の説明は、選択モード信号が含む制御モードが、「1ペダルモード」である場合について記載する。
そして、基本制駆動力算出部40は、アクセルペダルAPの操作量と車速を、制駆動力マップに入力して、車両Cに発生させる駆動トルクの目標値(目標駆動トルク)、または、制動トルクの目標値(目標制動トルク)を算出する。なお、基本制駆動力算出部40が算出する目標駆動トルク及び目標制動トルクは、車両Cが平坦な路面上を走行する場合(平地走行)の、目標駆動トルク及び目標制動トルクである。また、目標駆動トルクは、基本駆動力に対応するトルクであり、目標制動トルクは、基本制動力に対応するトルクである。
したがって、図10中に表す制駆動力マップは、車速が減少する(ゼロへ近づく)につれて、基本制動力が減少する領域である変化領域を含むマップである。すなわち、図10中に表す制駆動力マップは、走行路面が平坦路である場合に、アクセルペダルAPの操作量がゼロで且つ走行速度がゼロであると基本制動力及び基本駆動力がゼロとなるように、予め設定したマップである。
すなわち、基本制駆動力算出部40は、アクセルペダルAPの操作量と車速に応じて、基本制動力及び基本駆動力を算出する。
具体的には、アクセルペダルAPの操作量が予め設定した閾値(制駆動力変更点操作量)未満であれば、走行路面が平坦路である場合の、閾値未満のアクセルペダルAPの操作量及び走行速度に応じた基本制動力を算出する。一方、アクセルペダルAPの操作量が閾値以上であれば、走行路面が平坦路である場合の、閾値以上のアクセルペダルAPの操作量及び走行速度に応じた基本駆動力を算出する。
また、基本制駆動力算出部40は、路面勾配が勾配範囲内である(走行路面平坦路である)ときには、車両Cに発生させる制動力を、予め設定した基本制動力に設定するか、車両Cに発生させる駆動力を、予め設定した基本駆動力に設定する。
目標駆動トルクを算出した基本制駆動力算出部40は、算出した目標駆動トルクを含む情報信号(以降の説明では、「基本駆動トルク信号」と記載する場合がある)を、制駆動力補正部44へ出力する。
ここで、制駆動力マップに表す「制御限界ゲイン」について、詳細に説明する。
制駆動力制御装置1が、応答遅れの要素を有するシステムである場合、図10中において「制御限界ゲイン」で表す線の傾きを上げ過ぎる(傾斜角度を増加させすぎる)と、駆動用モータDM(モータ)の電流指令値がハンチングするおそれがある。これは、制御限界ゲインで表す線の、トルクを表す縦軸に対する傾斜角度が増加するほど、車速の変化に対する減速度の変化度合いが増加するためである。
電流指令値がハンチングすると、減速中の車両Cに、ドライバの要求とは異なる制動力の変動が発生して、ドライバの要求とは異なる車速の変動が発生することとなる。
電流指令値のハンチングは、例えば、下り勾配の路面を走行中に車両Cを減速させる状態で、制駆動力マップを用いて、回生制動力に応じた減速度を決定することにより、以下に表す要素(1.〜6.)から発生する。
1.走行路面が下り勾配のため、車速が増加する。
2.車速の増加に伴い、回生制動力に応じた減速度が増加する。
3.回生制動力に応じた減速度が増加したため、車速が減少する。
4.車速が減少したため、回生制動力に応じた減速度が減少する。
5.回生制動力に応じた減速度が減少したため、車速が減少する。
6.上記の2〜5が繰り返されることにより、電流指令値のハンチングが発生する。
以上により、電流指令値の制御が安定な状態と、電流指令値の制御が不安定な状態との境界線が、図10中に制御限界ゲインで表す線に相当する。すなわち、図10中に制御限界ゲインで表す線は、車両Cの車速に応じた、回生制動力の変化度合いの上限値である。また、図10中に制御限界ゲインで表す線の傾斜角度は、例えば、駆動用モータDMの性能(回生制動力の発生能力)や、車両Cの重量等に応じて設定する。すなわち、図10中に表す制御限界ゲインは、回生制動力(基本制動力)に応じた減速度の変化に、車速算出部14で算出した車速の変化が追従可能な、車速に対する回生制動力(基本制動力)に応じた減速度の変化度合いの上限値である。
また、図10中に表す制駆動力マップでは、変化領域における車速の変化に応じた基本制動力の変化度合いを、予め設定した変化度合いである制御限界ゲイン以下とする。
また、勾配検出部42は、駆動力制御部50から、駆動電流指令値を含む駆動トルク信号の入力を受け、車輪速センサ16から、車輪の回転速度を含む車輪速信号の入力を受ける。さらに、勾配検出部42は、モータ回転数センサMSから、出力軸回転数信号の入力を受ける。
なお、駆動トルク信号と出力軸回転数信号の説明は、後述する。
そして、勾配検出部42は、電流指令値を用いて算出した現在の駆動トルクと、車輪Wの回転速度との関係(現在関係)を算出する。さらに、算出した現在関係の、記憶している平地基準からの乖離度合いを用いて、路面勾配の大きさを検出する。
例えば、駆動トルクに対する車輪Wの回転速度が平地基準よりも遅い場合には、路面勾配が上り勾配であると判定する。これに加え、車輪Wの回転速度が遅いほど、大きい上り勾配として検出する。
したがって、勾配検出部42は、車両Cが走行する路面勾配の方向と、路面勾配の大きさを検出する。
すなわち、勾配検出部42は、車両Cが走行する路面勾配の方向が、上り方向であるか下り方向であるかを判定する。
制駆動力補正部44は、アクセルセンサAPSと、基本制駆動力算出部40と、勾配検出部42と、車速算出部14と、ITS制御部2から、情報信号の入力を受ける。
そして、制駆動力補正部44は、基本駆動トルク信号が含む平地走行の目標駆動トルク、または、基本制動トルク信号が含む平地走行の目標制動トルクを、入力を受けた各種の情報信号を用いて補正する。
基本駆動トルク信号が含む平地走行の目標制動トルクを補正した制駆動力補正部44は、補正した制動トルクに応じた制動力(補正制動力)を含む情報信号として、補正制動力信号を、調停制御部46へ出力する。これに加え、補正制動力信号を、オーバーライド判定部56と、ドライバ要求制駆動力検出部22へ出力する。
また、制駆動力補正部44は、基本制動力または基本駆動力を、路面勾配の方向及び勾配の大きさに応じて補正することで、補正制動力または補正駆動力を算出する。また、制駆動力補正部44は、アクセルペダルAPの操作量が閾値未満であれば車両Cに制動力(減速度)が発生し、アクセルペダルAPの操作量が閾値以上であれば車両Cに駆動力(加速度)が発生するように、補正制動力または補正駆動力を設定する。
なお、釣り合いトルクは、走行路面上において、車両Cが停止状態を保持することが可能なトルクである。また、釣り合いトルクは、例えば、車両Cの重量、駆動力の発生能力、回生制動力の発生能力、摩擦制動力の発生能力に応じて演算する。
また、制駆動力補正部44は、基本制動力を、路面勾配の方向及び勾配の大きさに応じて補正することで、補正制動力を設定する。また、制駆動力補正部44は、基本駆動力を、路面勾配の方向及び勾配の大きさに応じて補正することで、補正駆動力を設定する。
一方、勾配検出部42が路面勾配の方向が下り方向であると判定し、勾配検出部42が検出した勾配の大きさが下り方向に増加すると、車両Cに発生させる制動力を、基本制動力を勾配の大きさに応じて増加補正した補正制動力に設定する。または、車両Cに発生させる駆動力を、基本駆動力を勾配の大きさに応じて減少補正した補正駆動力に設定する。
また、路面勾配の方向が下り方向に増加する状態は、走行路面が平坦路から下り坂へ変化する状態と、走行路面が下り坂から更に下り方向への勾配が大きい下り坂へ変化する状態を含む。これに加え、路面勾配の方向が下り方向に増加する状態は、走行路面が上り坂から下り方向への勾配の大きい上り坂へ変化する状態を含む。
そして、調停制御部46は、ITS出力設定部26がフィルタ処理を行ったパラメータと、補正駆動力信号が含むパラメータとを比較し、制駆動力分配部48へ出力する駆動力または制動力を選択する。
具体的には、ITS出力設定部26から駆動力を含む補正済ITS制駆動力の入力を受け、制駆動力補正部44から補正駆動力信号の入力を受けている場合、補正駆動力信号が含む駆動力と、補正済ITS制駆動力が含む駆動力とを比較する。そして、大きい方の駆動力を選択(セレクトハイ)し、選択した駆動力を含む情報信号(以降の説明では、「調停駆動力信号」と記載する場合がある)を、制駆動力分配部48へ出力する。
制駆動力分配部48は、調停制御部46から調停駆動力信号の入力を受けると、調停駆動力信号と同様の情報信号(以降の説明では、「駆動力分配信号」と記載する場合がある)を、駆動力制御部50へ出力する。
駆動力制御部50は、制駆動力分配部48と車速算出部14から、情報信号の入力を受ける。そして、駆動力制御部50は、駆動力分配信号が含む駆動力と、車速信号が含む車速を参照して、駆動電流指令値を演算する。
駆動電流指令値は、駆動力分配信号が含む駆動力に応じた駆動トルクを、駆動用モータDMで発生させるための電流指令値である。
第一要求制動力算出部52は、予め、図11中に表す第一制動力マップを記憶している。
第一制動力マップは、車速に応じて発生させる回生制動力と、回生制動力に応じた減速度を表すマップである。
また、図11中に表すように、回生制限線は、車両Cが走行する走行路面が平坦な路面(平坦路)である場合に、車両Cの走行時にのみ、すなわち、車速が「0[km/h]」を超えている場合にのみ、車両Cを停止させる回生制動力を発生させる値である。したがって、図11中に表す、平地走行時に用いる回生制限線は、車速が「0[km/h]」である状態で、減速度及び回生制動力がゼロとなる、車速に応じた回生制動力の上限値を表す線である。
具体的には、図11中に表す第一制動力マップに、車速信号が含む車速と、制動力分配信号が含む補正制動力をフィードバックして、第一の回生制動力を算出する。
ここで、制駆動力変更点操作量以下のアクセルペダルAPの操作量は、予め設定した閾値未満におけるアクセルペダルAPの操作量に対応する。
したがって、第一要求制動力算出部52は、制駆動力変更点操作量以下、すなわち、予め設定した閾値未満におけるアクセルペダルAPの操作量と、車両Cの走行速度と、に対応した、第一の回生制動力(回生制動力の要求値)を算出する。
回生制動力制御部54は、摩擦制動力制御部6から回生要求値信号の入力を受ける。これに加え、バッテリBATから、現在の充電状態(SOC:State Of Charge)を取得する。そして、回生制動力制御部54は、回生要求値信号が含む回生制動力の要求値と、バッテリBATの現在の充電状態を参照して、回生実行量を演算する。
回生実行量は、駆動用モータDMで実際に発生させる回生制動力である。
回生実行量の演算は、例えば、現在の充電状態が満充電に近く、回生制動により発電した電力をバッテリBATに充電することが不可能な場合には、ゼロとして演算する。また、回生実行量の演算は、例えば、回生制動により発電した電力をバッテリBATに充電することが可能な場合には、回生要求量の全てとして演算(回生要求量=回生実行量)する。
回生電流指令値は、回生実行量に応じた回生トルクを駆動用モータDMで発生させるための電流指令値である。
回生電流指令値を演算した回生制動力制御部54は、演算した回生電流指令値を含む情報信号(以降の説明では、「回生トルク信号」と記載する場合がある)を、インバータINVと、摩擦制動力制御部6へ出力する。
したがって、回生制動力制御部54は、摩擦制動力制御部6が算出した回生制動力の要求値(要求)に応じた回生制動力を、駆動用モータDMで発生させる。なお、摩擦制動力制御部6が算出した回生制動力の要求値(要求)は、後述する回生協調制御部64が選択した回生制動力の要求値(要求)である。
そして、オーバーライド判定部56は、補正済ITS出力信号が含む補正済ITS制駆動力、補正駆動力信号が含む駆動力、補正制動力信号が含む制動力に応じて、ドライバオーバーライドが成立しているか否かを判定する。ドライバオーバーライドが成立しているか否かを判定したオーバーライド判定部56は、判定結果を含む情報信号であるDrオーバーライド判定信号を、ITS制御部2が備えるフィルタ補正部24へ出力する。
したがって、ドライバオーバーライドが成立すると、ITS制御部2による制駆動力の制御が停止する。
また、ドライバオーバーライドが成立しているか否かの判定は、ITS出力設定部26がフィルタ処理を行ったパラメータと、補正駆動力信号が含むパラメータとを比較して行う。
すなわち、補正駆動力信号が含む駆動力が、ITS出力設定部26がフィルタ処理を行った駆動力を超えている場合、ドライバオーバーライドが成立していると判定する。また、補正制動力信号が含む制動力が、ITS出力設定部26がフィルタ処理を行った制動力を超えている場合、ドライバオーバーライドが成立していると判定する。
摩擦制動力制御部6は、図12中に表すように、第二要求制動力算出部60と、要求制動力合算部62と、回生協調制御部64と、摩擦制動力算出部66と、制動油圧制御部68を備える。
第二要求制動力算出部60は、ブレーキセンサBPSから、ブレーキペダルBPの操作量(制動力操作量)を含む情報信号の入力を受ける。これに加え、第二要求制動力算出部60は、車速算出部14から、車速信号の入力を受ける。
なお、ブレーキペダルBPは、車両Cのドライバが制動力要求のみに応じて踏込むペダルであり、アクセルペダルAPとは別個に設ける。
また、第二要求制動力算出部60は、予め、図13中に表す第二制動力マップを記憶している。
なお、図13中に表す「回生」は、回生制動力に相当する領域である。さらに、図13中に表す「摩擦」は、摩擦制動力に相当する領域である。また、図13中に表す「回生協調配分線」は、ブレーキペダルBPの操作量及び車速に応じた回生制動力の上限値を表す線である。
また、図13中に表す「第二閾値車速」は、回生制動力の上限値が車速の変化に応じて変化する変化領域と、回生制動力の上限値が一定である固定領域との境界線に相当する車速である。なお、第二閾値車速は、例えば、10[km/h]に設定する。したがって、第二制動力マップにおける変化領域は、車速算出部14で算出した車速の変化に対して、回生制動力の要求値が変化する領域である。
したがって、第二制動力マップ内の変化領域における、車速算出部14で算出した車速の変化に対する回生制動力の要求値(回生制動力に応じた減速度)の変化度合いは、制御限界ゲイン以下である。
図13中に表すように、回生制限車速は、車両Cの減速時に、車速がゼロよりも大きい状態、すなわち、走行中の車両Cが停車する前の状態で、ブレーキペダルBPの操作量及び車速に応じた制動力を、摩擦制動力のみで発生させる値に設定する。これは、車速が回生制限車速(例えば、3[km/h])以下の状態では、回生制動力を発生させるために駆動用モータDMで消費する電力が、回生制動力により発電した電力を超えるため、車両全体として、エネルギー効率が低下するためである。
したがって、回生協調配分線は、車両Cの走行時にのみ、回生制動力を発生させる値である。
また、第二要求制動力算出部60は、ブレーキペダルBPの操作量と、車速信号が含む車速を参照して、ブレーキペダルBPの操作量及び車速に応じた制動力の要求(要求値)である第二制動要求を算出する。
ブレーキペダルBPの操作量及び車速に応じた、回生制動力及び摩擦制動力の要求値は、例えば、図13中に表す第二制動力マップに、車速信号が含む車速と、ブレーキペダルBPの操作量に応じた制動力をフィードバックして算出する。なお、車速信号が含む車速が第二閾値車速を超える値である場合には、摩擦制動力の要求値をゼロとして算出する。
第二制動要求を算出した第二要求制動力算出部60は、第二制動要求を含む情報信号(以降の説明では、「第二制動要求信号」と記載する場合がある)を、要求制動力合算部62へ出力する。
また、第二要求制動力算出部60は、ブレーキセンサBPSで検出したブレーキペダルBPの操作量に応じた制動力のうち、回生協調配分線を超える分の制動力を、摩擦制動力で発生させるように、第二制動要求を算出する。
要求制動力合算部62は、第一要求制動力算出部52と第二要求制動力算出部60から、情報信号の入力を受ける。
そして、要求制動力合算部62は、第一の回生制動力を含む情報信号(以降の説明では、「第一回生信号」と記載する場合がある)を、回生協調制御部64へ出力する。また、要求制動力合算部62は、第二制動要求が第二の回生制動力を含む場合、第二の回生制動力を含む情報信号(以降の説明では、「第二回生信号」と記載する場合がある)を、回生協調制御部64へ出力する。
各制動力を合算した要求制動力合算部62は、合算した制動力の要求値(合算要求制動力)を含む情報信号(以降の説明では、「合算制動力信号」と記載する場合がある)を、摩擦制動力算出部66へ出力する。
そして、回生協調制御部64は、合算制動力信号が含む合算要求制動力を用いて、回生制動力の要求値(上限値)を選択する。
回生制動力の要求値を選択した回生協調制御部64は、選択した要求値を含む情報信号である回生要求値信号を、回生制動力制御部54へ出力する。
具体的には、第一回生信号が含む第一の回生制動力と、第二回生信号が含む第二の回生制動力とを比較し、大きい方の回生制動力を選択(セレクトハイ)する。そして、選択した回生制動力を、回生制動力の要求値として選択する。
図14中に表すマップ(回生制動力選択マップ)は、第一の回生制動力と、第二の回生制動力と、車速との関係を表すマップである。
なお、図14中に表す「回生制限線」は、図11中に表す「回生制限線」と同様であり、図14中に表す「回生協調配分線」は、図13中に表す「回生協調配分線」と同様である。
また、図14中に表す「閾値車速」は、回生制動力の上限値が車速の変化に応じて変化する変化領域と、回生制動力の上限値が一定である固定領域との境界線に相当する車速である。なお、閾値車速は、第一閾値車速及び第二閾値車速と同様、例えば、10[km/h]に設定する。
さらに、図14中に表す「制御限界ゲイン」は、図10、11、13中に表す「制御限界ゲイン」と同様である。
なお、切換車速は、例えば、車両Cの性能・諸元(車重、駆動用モータDMの性能等)に応じて、予め設定する。
以上により、回生協調制御部64は、減速中にブレーキペダルBPが操作されると、第一要求制動力算出部52が算出した第一の回生制動力、または、第二要求制動力算出部60が算出した第二の回生制動力のうち、大きい回生制動力を選択する。
したがって、回生協調制御部64は、車両Cが走行中であれば(停止しなければ)、回生要求上限値を、ゼロを超える値として選択する。
また、図14中に表すように、回生要求上限値が表す線の傾斜角度は、車速が閾値車速、切換車速、回生制限車速未満となっても、それぞれ、制御限界ゲインで表す線の傾斜角度以下となる。
摩擦実行量は、車輪Wで実際に発生させる摩擦制動力である。
摩擦実行量を演算した摩擦制動力算出部66は、摩擦制動力指令値を演算する。
摩擦制動力指令値は、摩擦実行量に応じた摩擦制動力を発生させるために、マスタシリンダ18内で発生させる液圧の目標値である。
制動油圧制御部68は、摩擦制動力指令値をマスタシリンダ18へ出力する。
マスタシリンダ18は、ホイールシリンダWSへ、ブレーキ液(ブレーキフルード)を供給する装置である。
摩擦制動力指令値の入力を受けたマスタシリンダ18は、例えば、マスタシリンダ18が内蔵する制動用モータ(図示せず)等を作動させて、マスタシリンダ18内のピストンを作動させる。これにより、マスタシリンダ18内で、摩擦制動力指令値に応じた液圧を発生させる。そして、摩擦制動力指令値に応じた液圧のブレーキ液を、ホイールシリンダWSへ供給する。なお、ホイールシリンダWSの詳細な構成は、後述する。
また、摩擦制動力制御部6は、要求制動力合算部62が合算した要求値と回生制動力制御部54が駆動用モータDMで発生させる回生制動力との偏差に応じた摩擦制動力を、マスタシリンダ18及びホイールシリンダWSで発生させる。
なお、制駆動力制御装置1は、例えば、ドライバがブレーキペダルBPを操作している情報信号の入力を受けている状態で、ドライバがアクセルペダルAPを操作している情報信号の入力を受けると、目標駆動トルクをゼロとして算出する処理を行う。
図1から図14を参照して、制駆動力制御装置1を備える車両Cの構成について説明する。
図2中に表すように、制駆動力制御装置1を備える車両Cは、アクセルペダルAPと、アクセルセンサAPSと、ブレーキペダルBPと、ブレーキセンサBPSと、車輪速センサ16と、モータ回転数センサMSを備える。これに加え、車両Cは、ITS制御部2と、モータ制御部4と、摩擦制動力制御部6を備える。さらに、車両Cは、マスタシリンダ18と、ホイールシリンダWSと、バッテリBATと、インバータINVと、駆動用モータDMと、変速機TRと、車輪W(右前輪WFR、左前輪WFL、右後輪WRR、左後輪WRL)を備える。
車輪速センサ16は、各車輪Wに対応して設ける。
また、車輪速センサ16は、対応する車輪Wの一回転について、予め設定した数の車輪速パルスを発生させる。そして、車輪速センサ16は、発生させた車輪速パルスを含む情報信号(以降の説明では、「車輪速パルス信号」と記載する場合がある)を、車速算出部14へ出力する。
ITS制御部2、モータ制御部4、摩擦制動力制御部6、マスタシリンダ18に関する説明は、上述したため省略する。
ホイールシリンダWSは、ディスクブレーキを構成するブレーキパッド(図示せず)を、ディスクロータ(図示せず)に押し付けるための押圧力を発生させる。ディスクロータは、各車輪Wと一体に回転し、ブレーキパッドと接触して摩擦抵抗を発生させる。
すなわち、マスタシリンダ18と、各ホイールシリンダWSは、前輪WF及び後輪WRのそれぞれに設けられて、各車輪Wに摩擦制動力を発生させる摩擦ブレーキを形成する。
なお、図2中では、右前輪WFRに対して配置したホイールシリンダWSを、ホイールシリンダWSFRと示し、左前輪WFLに対して配置したホイールシリンダWSを、ホイールシリンダWSFLと表す。同様に、図2中では、右後輪WRRに対して配置したホイールシリンダWSを、ホイールシリンダWSRRと示し、左後輪WRLに対して配置したホイールシリンダWSを、ホイールシリンダWSRLと表す。また、以降の説明においても、各ホイールシリンダWSを、上記のように表す場合がある。
また、バッテリBATには、バッテリBATの電流値、電圧値、温度等を検出可能なバッテリコントローラ(図示せず)を設ける。バッテリコントローラは、バッテリBATのSOCを検出し、検出したSOCを含む情報信号を、回生制動力制御部54へ出力する。
また、バッテリBATには、駆動用モータDMが回生制動により発電した電力を、インバータINVを介して充電する。
インバータINVは、駆動力制御部50から駆動電流指令値の入力を受けると、駆動トルク信号が含む駆動電流指令値を、駆動用モータDMへ出力する。また、インバータINVは、回生制動力制御部54から回生トルク信号の入力を受けると、回生トルク信号が含む回生電流指令値を、駆動用モータDMへ出力する。
駆動用モータDMが発生させた駆動力は、ドライブシャフト(図示せず)等を介して、各車輪Wに付与する。
また、駆動用モータDMは、インバータINVから回生電流指令値の入力を受けると、駆動電流指令値に応じた回生制動力を発生させる。
駆動用モータDMが発生させた回生制動力は、ドライブシャフト等を介して、各車輪Wに付与する。
したがって、第一実施形態の車両Cは、駆動力を発生する駆動源が電動モータの車両(EV:Electric Vehicle)である。また、第一実施形態の車両Cは、駆動方式が二輪駆動の車両(2WD車両)である。また、第一実施形態の車両Cは、右前輪WFR及び左前輪WFLが駆動輪である。
変速機TRは、ドライバによるシフトレバー(シフトスイッチ)の操作状態に応じて、走行レンジ(例えば、「P:パーキング」レンジ、「D:ドライブ」レンジ、「R:リバース」レンジ等)を切り換える。これにより、車輪Wの回転方向や回転状態を切り換える。
車輪Wには、駆動用モータDMから、駆動力、または、回生制動力を付与する。
また、車輪Wには、ホイールシリンダWSを介して、摩擦制動力を付与する。
図1から図14を参照しつつ、図15−1及び図15−2と、図16及び図17を用いて、ITS制御部2が行う処理の一例と、モータ制御部4が行う処理の一例と、摩擦制動力制御部6が行う処理の一例を説明する。なお、以降の説明では、ITS制御部2、モータ制御部4及び摩擦制動力制御部6が行う処理を、「制駆動力制御処理」と記載する場合がある。
ステップS100では、モード選択スイッチ12の操作状態を検出する。これにより、ステップS100では、車両Cの制御モードとして、「1ペダルモード」が選択されているか否かを判定する処理(図中に表す「1ペダルモード」)を行う。
ステップS100において、車両Cの制御モードとして「1ペダルモード」が選択されている(図中に表す「Yes」)と判定した場合、制駆動力制御処理は、ステップS102へ移行する。
ステップS102では、定速走行制御設定スイッチの操作状態を検出する。これにより、ステップS102では、車両Cの制御モードとして、「定速走行制御」が選択されているか否かを判定する処理(図中に表す「定速走行制御選択」)を行う。
ステップS102において、車両Cの制御モードとして「定速走行制御」が選択されている(図中に表す「Yes」)と判定した場合、制駆動力制御処理は、ステップS104へ移行する。
ステップS104では、ITS制御部2により、定速走行制御に必要な処理を行う(図中に表す「定速走行制御処理」)。ステップS104において、定速走行制御に必要な処理を行うと、制駆動力制御処理は、ステップS106へ移行する。
なお、ステップS104で行う処理の詳細は、後述する。
ステップS108では、勾配検出部42により、駆動力制御部50が演算した駆動電流指令値に応じて、駆動用モータDMで発生させる駆動トルクを検出(図中に表す「モータトルク検出」)する。ステップS108において、駆動用モータDMで発生させる駆動トルクを検出すると、制駆動力制御処理は、ステップS110へ移行する。
ステップS112では、制駆動力補正部44により、勾配の方向と大きさに応じて制動力または駆動力を補正するためのパラメータを算出(図中に表す「勾配補正量算出」)する。ステップS112において、勾配の方向と大きさに応じて制動力または駆動力を補正するためのパラメータを算出すると、制駆動力制御処理は、ステップS114へ移行する。
ステップS116では、基本制駆動力算出部40により、ステップS110で検出した回転速度に応じた車速と、ステップS114で検出したアクセルペダルAPの開度に応じて、目標駆動トルクまたは目標制動トルクを算出する。すなわち、ステップS116では、図10中に表す制駆動力マップに応じた、駆動トルクまたは制動トルクを算出(図中に表す「基本制駆動トルク算出」)する。ステップS116において、制駆動力マップに応じた駆動トルクまたは制動トルクを算出すると、制駆動力制御処理は、ステップS118へ移行する。
ステップS120では、調停制御部46により、ITS出力設定部26がフィルタ処理を行った制動力または駆動力を検出(図中に表す「ITS制駆動力検出」)する。ステップS120において、ITS出力設定部26がフィルタ処理を行った制動力または駆動力を検出すると、制駆動力制御処理は、ステップS122へ移行する。
ステップS124では、ステップS124で調停制御部46が制動力を選択したか否かを判定する処理(図中に表す「Dr要求が制動」)を行う。
一方、ステップS124において、ステップS124で調停制御部46が駆動力を選択した(図中に表す「No」)と判定した場合、制駆動力制御処理は、ステップS142へ移行する。
ステップS126では、第一要求制動力算出部52により、アクセルペダルAPの操作量と車速に対応した第一の回生制動力を算出する。さらに、ステップS126では、算出した第一の回生制動力を含む第一制動要求信号を、摩擦制動力制御部6へ出力する処理(図中に表す「第一の回生制動力を出力」)を行う。ステップS126において、第一制動要求信号を出力すると、制駆動力制御処理は、ステップS128へ移行する。
すなわち、ステップS126では、車速が第一閾値車速以下となると、車両Cをスムーズに停止(スムーズストップ:SS)可能な、第一の回生制動力を算出する処理を行う。
ステップS128では、ブレーキセンサBPSにより、ドライバによるブレーキペダルBPの操作量を検出する。これにより、ステップS128では、ブレーキペダルBPの操作量を検出(図中に表す「ブレーキ操作量検出」)する。ステップS128において、ブレーキペダルBPの操作量を検出すると、制駆動力制御処理は、ステップS130へ移行する。
ステップS132では、要求制動力合算部62により、ステップS126で算出した第一の回生制動力と、ステップS130で算出した第二制動要求を合算する処理(図中に表す「全制動要求合算」)を行う。ステップS132において、第一の回生制動力と第二制動要求を合算すると、制駆動力制御処理は、ステップS134へ移行する。
ステップS138では、回生制動力制御部54により、回生電流指令値を演算する。さらに、回生電流指令値を含む回生トルク信号をインバータINVへ出力する。これにより、ステップS138では、駆動用モータDMにより、回生電流指令値に応じた回生制動力を発生させる(図中に表す「モータ回生実行値出力」)。
ステップS138において、回生電流指令値に応じた回生制動力を発生させると、制駆動力制御処理は、ステップS140へ移行する。
ステップS140では、摩擦制動力算出部66により摩擦制動力指令値を演算し、制動油圧制御部68から摩擦制動力指令値をマスタシリンダ18へ出力する。これにより、ステップS140では、摩擦制動力指令値に応じた摩擦制動力を発生させる(図中に表す「摩擦制動実行」)。ステップS140において、摩擦制動力指令値に応じた摩擦制動力を発生させると、制駆動力制御処理を終了(END)する。
ステップS144では、駆動力制御部50により、駆動電流指令値を演算し、演算した駆動トルク信号をインバータINVへ出力する。これにより、ステップS144では、駆動用モータDMで、駆動電流指令値に応じた駆動力を発生させる(図中に表す「駆動制動実行」)。ステップS144において、駆動電流指令値に応じた駆動力を発生させると、制駆動力制御処理を終了(END)する。
次に、図16を用いて、上述したステップS104で行う処理(以降の説明では、「定速走行制御処理」と記載する場合がある)の詳細を説明する。
ステップS200では、ドライバ要求制駆動力検出部22により、ドライバ要求駆動力、または、ドライバ要求制動力を検出(図中に表す「ドライバ要求制駆動力検出」)する。ステップS200において、ドライバ要求駆動力またはドライバ要求制動力を検出すると、定速走行制御処理は、ステップS202へ移行する。
ステップS202では、ITS制駆動力演算部20により、設定速度と車速との速度差に応じて車両Cに発生させる、駆動力または制動力を演算(図中に表す「ITS制駆動力演算」)する。ステップS202において、設定速度と車速との速度差に応じて車両Cに発生させる、駆動力または制動力を演算すると、定速走行制御処理は、ステップS204へ移行する。
ステップS204において、ドライバオーバーライドが成立している(図中に表す「Yes」)と判定した場合、定速走行制御処理は、ステップS206へ移行する。
一方、ステップS204において、ドライバオーバーライドが成立していない(図中に表す「No」)と判定した場合、定速走行制御処理は、ステップS208へ移行する。
なお、ステップS206で行う処理の詳細は、後述する。
ステップS208では、ITS出力設定部26により、ITS制駆動力信号が含む制動力または駆動力と、ドライバ要求駆動力、ドライバ要求制動力のうち、いずれか一つを選択(図中に表す「制駆動力選択」)する。ステップS208において、ITS制駆動力信号が含む制動力または駆動力と、ドライバ要求駆動力、ドライバ要求制動力のうち、いずれか一つを選択すると、定速走行制御処理は、ステップS210へ移行する。
さらに、ステップS210では、補正した値である補正済ITS制駆動力を含む補正済ITS出力信号を、モータ制御部4へ出力(図中に表す「補正済制駆動力出力」)する。ステップS210において、補正済ITS出力信号を、モータ制御部4へ出力すると、定速走行制御処理を終了(END)する。
ステップS214では、ITS出力設定部26により、ステップS212で選択した制動力、駆動力、ドライバ要求駆動力、ドライバ要求制動力のうちいずれかを含む補正済ITS出力信号を、モータ制御部4へ出力(図中に表す「制駆動力出力」)する。ステップS214において、補正済ITS出力信号を、モータ制御部4へ出力すると、定速走行制御処理を終了(END)する。
図17中に表すように、フィルタ補正値算出処理を開始(START)すると、まず、ステップS300の処理を行う。
ステップS300では、オーバーライド量算出部30により、設定速度を検出(図中に表す「設定速度検出」)する。ステップS300において、設定速度を検出すると、フィルタ補正値算出処理は、ステップS302へ移行する。
ステップS304では、オーバーライド量算出部30により、ステップS302で検出した走行速度から、ステップS300で検出した設定速度を減算して、乖離量を算出する。さらに、ステップS304では、オーバーライド量算出部30により、算出した乖離量をオーバーライド量算出マップに入力して、オーバーライド量を算出(図中に表す「オーバーライド量算出」)する。ステップS304において、オーバーライド量を算出すると、フィルタ補正値算出処理は、ステップS306へ移行する。
ステップS308では、ステップS306で算出したピークホールド上限値、または、ピークホールド下限値に応じて、フィルタ補正値を算出する。ステップS308において、フィルタ補正値を算出すると、フィルタ補正値算出処理を終了(END)する。
図1から図17を参照しつつ、図18を用いて、第一実施形態の制駆動力制御装置1を用いて行なう動作の一例を説明する。なお、図18(a)には、第一実施形態の制駆動力制御装置1を適用した構成で行なう動作のタイムチャートを表す。また、図18(b)には、第一実施形態の制駆動力制御装置1を適用しない構成で行なう動作のタイムチャートを表す。
また、図18中には、車両Cの走行状態が、平坦な路面(平坦路)を走行している状態を表す。また、図18中に表すタイムチャートは、ドライバがアクセルペダルAPを操作しておらず、車両Cが、ITS制御部2により、設定速度で走行する制御(定速走行制御)が行われている状態から開始する。すなわち、図18中に表すタイムチャートは、ドライバが定速走行制御設定スイッチを操作して、定速走行制御の実施を選択している状態から開始する。
図18に表すタイムチャートを開始すると、ドライバがアクセルペダルAPを操作していない状態で、平坦路において、車両Cを設定速度で走行させるための駆動力を、車両Cに発生させる。
なお、図18中には、ドライバによるアクセルペダルAPの操作量に応じた制駆動力を、「ドライバ要求制駆動力」と表す。同様に、図18中には、ITS制御部2が演算した制駆動力(図中では、定速駆動力演算部20が演算した駆動力のみ)を、「ITS制駆動力」と表す。また、図18中には、アクセルペダルAPの操作量(開度)を、符号「APO」で表す。
定速駆動力演算部20が演算した駆動力を車両Cに発生させて平坦路を走行している状態で、ドライバがアクセルペダルAPの操作を開始した時点(時点t1)からは、「APO」が増加するにつれて、ドライバ要求制駆動力のうち制動力が減少する。さらに、制動力がゼロとなった後は、「APO」が増加するにつれて、ドライバ要求制駆動力のうち駆動力が増加する。
このため、タイムチャートを開始した時点から時点t2までの間は、ドライバ要求制駆動力の駆動力と、ITS制駆動力の駆動力のうち、大きい値であるITS制駆動力の駆動力を、車両Cで発生させる駆動力として選択(セレクトハイ)する。
なお、図18中には、「ドライバ要求制駆動力」と「ITS制駆動力」のうち、実際に車両Cで発生させる制動力または駆動力を、「発生制駆動力」と表す。
そして、「APO」と共に増加するドライバ要求制駆動力の駆動力(ドライバ要求トルク)が、ITS制駆動力の駆動力(目標駆動トルク)を超える時点t2以降は、ドライバオーバーライドが成立する。
このため、時点t2以降、すなわち、定速走行制御の実施中にドライバ要求トルクが目標駆動トルクを超えた後は、「APO」が減少して「0」となるまで、ドライバ要求制駆動力の駆動力または制動力を、車両Cで発生させる駆動力または制動力として選択する。
したがって、時点t2以降、すなわち、定速走行制御の実施中にドライバ要求トルクが目標駆動トルクを超えた後は、アクセルペダルAPの操作量の増加時には、操作量の増加に応じて駆動力を増加させる。これにより、ドライバ要求制駆動力の駆動力(ドライバ要求トルク)に応じた駆動力を発生させる。
したがって、時点t2以降、すなわち、定速走行制御の実施中にドライバ要求トルクが目標駆動トルクを超えた後は、アクセルペダルAPの操作量の減少時には、アクセルペダルAPの操作量の減少に応じて、駆動力を減少または制動力を増加させる。
ここで、第一実施形態の制駆動力制御装置1では、ドライバオーバーライドが成立している場合、補正処理部26aが、補正した時定数を有する補正時定数フィルタを用いて、ドライバ要求駆動力に対するフィルタ処理を行う。
すなわち、第一実施形態の制駆動力制御装置1では、時点t3以降は、アクセルペダルAPの操作量の減少に応じて、駆動力を減少または制動力を増加させる。これに加え、アクセルペダルAPの減少方向への操作と制駆動力の変化との間の伝達関数を、制駆動力の変化が遅くなる方向へ変更する。これは、例えば、単位時間当たりにおける駆動力の減少量及び制動力の増加量を、定速走行制御の非実施中の、単位時間当たりにおける駆動力の減少量及び制動力の増加量よりも小さくする制御で実施する。
ここで、第一実施形態の制駆動力制御装置1では、上述したように、ピークホールド処理部32が行う処理で、定速走行制御を停止させた後にアクセルペダルAPの操作量がゼロとなるまでは、オーバーライド量の最大値を保持する。
一方、第一実施形態の制駆動力制御装置1を適用しない構成では、ドライバオーバーライドが成立している場合、通常の時定数を有するフィルタを用いて、ドライバ要求駆動力に対するフィルタ処理を行う。
時点t3から減少を開始した「APO」が「0」となる、すなわち、ドライバによるアクセルペダルAPの操作が停止(アクセルOFF)となった時点(時点t4)で、ドライバオーバーライドが非成立となる。
したがって、時点t4以降は、再び、ドライバがアクセルペダルAPを操作して、ドライバ要求制駆動力の駆動力がITS制駆動力の駆動力を超えるまで、ITS制駆動力の駆動力を、車両Cで発生させる駆動力として選択することとなる。
このため、時点t4以降は、時点t3から減少していた駆動力が、ITS制駆動力の駆動力となるように増加する。
具体的には、時点t3から減少を開始した「APO」が「0」となった時点t4よりも時間が経過した時点(時点t5)で、ドライバ要求制駆動力の制動力が、「APO=0」に応じた制動力となるように、駆動力の変化率を少なくさせている。
これに対し、第一実施形態の制駆動力制御装置1を適用しない構成では、図18(b)中に表すように、時点t4で、ドライバ要求制駆動力の制動力が、「APO=0」に応じた制動力となるように、駆動力及び制動力を変化させている。すなわち、時点t3から減少を開始した「APO」が「0」となった時点で、ドライバ要求制駆動力の制動力が、「APO=0」に応じた制動力となるように、駆動力及び制動力を変化させている。
なお、図18(a)中には、時点t3から時点t4までの間における制駆動力(駆動力のみ)の変化量を、「制駆動力変化量A」と表す。また、図18(b)中には、時点t3から時点t4までの間における制駆動力(駆動力及び制動力)の変化量を、「制駆動力変化量B」と表す。
これにより、第一実施形態の制駆動力制御装置1では、第一実施形態の制駆動力制御装置1を適用しない構成よりも、時点t4から、「発生制駆動力」がITS制駆動力の駆動力まで増加した時点(時点t6)までの間における制駆動力の変化量が少なくなる。
したがって、第一実施形態の制駆動力制御装置1では、第一実施形態の制駆動力制御装置1を適用しない構成よりも、車両Cに発生する制駆動力の変動を抑制することが可能となる。
以上説明したように、ITS制御部2、駆動力制御部50、摩擦制動力制御部6、回生制動力制御部54は、定速走行制御の実施中にドライバ要求トルクが目標駆動トルク以下のときは、目標駆動トルクに応じた駆動力を発生させる。また、定速走行制御の実施中にドライバ要求トルクが目標駆動トルクを超えた後は、アクセルペダルAPの減少方向への操作と制駆動力の変化との間の伝達関数を、制駆動力の変化が遅くなる方向へ変更する。さらに、定速走行制御の実施中にドライバ要求トルクが目標駆動トルクを超えた後にアクセルペダルAPの操作量がゼロとなると、目標駆動トルクに応じた駆動力を発生させる状態に戻す。
さらに、ドライバ要求トルクが目標制駆動トルクを超えた後、アクセルペダルAPの操作量が減少している場合には、アクセルペダルAPの操作量の減少に応じてドライバ要求トルクを減少させる。これと共に、アクセルペダルAPの操作量の減少に応じたドライバ要求トルクの減少速度を、ドライバが走行速度を設定していない場合における、アクセルペダルAPの操作量に応じたドライバ要求トルクの減少速度よりも小さく設定する。これに加え、この設定されたドライバ要求トルクにて加減速度を制御し、さらに、アクセルペダルAPの操作量がゼロとなった場合には、目標制駆動トルクに応じて加減速度を制御する状態に戻す。
また、上述した目標駆動トルク及び目標制動トルクは、目標制駆動トルクに対応する。
また、上述した車輪速センサ16、車速算出部14は、車両Cの走行速度を検出する車速センサに対応する。
また、上述したITS制駆動力演算部20は、目標制駆動トルク算出部に対応する。
また、上述したドライバ要求制駆動力検出部22は、ドライバ要求トルク算出部に対応する。
上述したように、第一実施形態の制駆動力制御装置1を用いた制駆動力制御方法では、定速走行制御の実施中に、ドライバ要求トルクが目標駆動トルク以下のときは、目標駆動トルクに応じた駆動力を発生させる。また、定速走行制御の実施中にドライバ要求トルクが目標駆動トルクを超えた後は、アクセルペダルAPの減少方向への操作と制駆動力の変化との間の伝達関数を、制駆動力の変化が遅くなる方向へ変更する。
すなわち、第一実施形態の制駆動力制御装置1を用いた制駆動力制御方法では、ドライバ要求トルクが目標制駆動トルク以下のときは、目標制駆動トルクに応じて車両の加減速度を制御する。また、ドライバ要求トルクが目標制駆動トルクを超えると、ドライバ要求トルクに応じて加減速度を制御する。
なお、上述した第一実施形態は、本発明の一例であり、本発明は、上述した第一実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
第一実施形態の制駆動力制御装置1を用いた制駆動力制御方法であれば、以下に記載する効果を奏することが可能となる。
(1)ドライバ要求トルクが目標制駆動トルク以下のときは、目標制駆動トルクに応じて車両の加減速度を制御する。また、ドライバ要求トルクが目標制駆動トルクを超えると、ドライバ要求トルクに応じて加減速度を制御する。
また、ドライバ要求トルクが目標制駆動トルクを超えた後、アクセルペダルAPの操作量が減少している場合には、アクセルペダルAPの操作量の減少に応じてドライバ要求トルクを減少させる。これに加え、アクセルペダルAPの操作量の減少に応じたドライバ要求トルクの減少速度を、ドライバが走行速度を設定していない場合におけるアクセルペダルAPの操作量に応じたドライバ要求トルクの減少速度よりも小さく設定する。さらに、設定されたドライバ要求トルクにて加減速度を制御し、その後、アクセルペダルAPの操作量がゼロとなった場合には、目標制駆動トルクに応じて加減速度を制御する状態に戻る。
その結果、定速走行制御の実施中にドライバ要求トルクが目標駆動トルクを超えた後に、アクセルペダルAPの操作量がゼロとなるまでの間における、車速の低下を減少させることが可能となる。これにより、アクセルペダルAPの操作量がゼロとなった時点における車速の変化量を減少させて、ドライバに与える違和感を抑制することが可能となる。
また、ドライバの意図する車速と制動力及び駆動力の制御による車速との偏差を減少させることが可能となり、ドライバの意図する車速と制御による車速との乖離を抑制することが可能となる。これにより、定速走行制御の実施中にドライバ要求トルクが目標駆動トルクを超えた後、さらに、アクセルペダルAPの操作量がゼロとなった状態で、ドライバに与える違和感を抑制することが可能となる。
このため、定速走行制御の実施中にドライバ要求トルクが目標駆動トルクを超えた後に、アクセルペダルAPの操作量がゼロとなるまでの間における、車速の低下度合を、走行速度が設定速度を超えた乖離量に応じて変化させることが可能となる。
その結果、例えば、車両Cの現在の走行速度と、定速走行制御で設定した走行速度との乖離量が大きいほど、定速走行制御を停止してから再開するまでの間における車速の低下度合を減少させることが可能となる。これにより、例えば、車両Cの現在の走行速度と、定速走行制御で設定した走行速度との乖離量が大きいほど、アクセルペダルAPの操作量がゼロとなった状態における車速の変化量を減少させて、走行速度の急激な変化を抑制することが可能となる。
このため、定速走行制御の実施中にドライバ要求トルクが目標駆動トルクを超えた後、アクセルペダルAPの操作量がゼロとなるまでに、オーバーライド量が変化しても、オーバーライド量の最大値に応じて、駆動力及び制動力の変化量を設定することが可能となる。
その結果、定速走行制御の実施中にドライバ要求トルクが目標駆動トルクを超えた後に、アクセルペダルAPの操作量がゼロとなるまでの間における、車速の低下度合を、走行速度が設定速度を超えた乖離量に応じて変化させることが可能となる。これにより、アクセルペダルAPの操作量がゼロとなるまでに乖離量が減少した場合であっても、定速走行制御を再開した時点における車速の変化量を減少させて、走行速度の急激な変化を抑制することが可能となる。
このため、定速走行制御の実施中にドライバ要求トルクが目標駆動トルクを超えた後に、アクセルペダルAPの操作量がゼロとなるまでの間における、車速の低下度合を、走行速度が設定速度を超えた乖離量に応じて変化させることが可能となる。
その結果、例えば、車両Cの現在の走行速度と、定速走行制御で設定した走行速度との乖離量が大きいほど、定速走行制御を停止してから再開するまでの間における車速の低下度合を減少させることが可能となる。
このため、路面勾配の方向及び勾配の大きさに応じた回生制動力が発生している状態で、ブレーキペダルBPが操作されても、第一の回生制動力と第二の回生制動力のうち、大きい回生制動力のみを、駆動用モータDMに発生させる。
これにより、回生実行量のハンチングを防止することが可能となり、駆動用モータDMを適切に制御することが可能となるため、車両Cをスムーズに停止させることが可能となる。
このため、第一の回生制動力と第二の回生制動力を合計した制動力を、回生制動力と摩擦制動力で発生させることが可能となり、第一の回生制動力と第二の回生制動力を合計した制動力に応じた減速度を、車両Cに発生させることが可能となる。
また、アクセルペダルAPの操作量に応じた回生制動力が発生している減速時にブレーキペダルBPが操作された状況における制御の、適用範囲を拡大することが可能となる。
アクセルペダルAPの操作量に応じた回生制動力と、ブレーキペダルBPの操作量に応じた回生制動力を発生可能な構成では、別個の制動力マップ(二つの制動力マップ)を用いて、要求される減速度及び車速に応じて発生させる回生制動力を設定する。これは、アクセルペダルAPの操作量に応じた回生制動力と、ブレーキペダルBPの操作量に応じた回生制動力では、それぞれの主たる使用方法が異なるため、適合性等も含めると、別個のマップで管理することが望ましいためである。
変化領域において車速の変化に対する減速度の変化度合いが急激に増加すると、車両Cの減速時に、車速の変化を、回生制動力に応じた減速度の急激な変化に追従させることができず、回生制動力に応じた減速度の変化に対して、車速の変化の遅れが発生する。
これに対し、第一実施形態の制駆動力制御方法であれば、SS制御中にブレーキペダルBPが操作されると、回生制限線または回生協調配分線を上限値として算出した要求値のうち、大きい値を選択する。このため、図20(b)中に表す時点t8から時点t9の間において、回生制動力の上限値が、回生制限線と回生協調配分線を足し合わせた値ではなく、回生制限線または回生協調配分線のうち、車速に応じた値が大きい線に相当する値となる。
また、第一実施形態の制駆動力制御装置1であれば、以下に記載する効果を奏することが可能となる。
さらに、ドライバ要求トルクが目標制駆動トルクを超えた後、アクセルペダルAPの操作量が減少している場合には、アクセルペダルAPの操作量の減少に応じてドライバ要求トルクを減少させる。これと共に、アクセルペダルAPの操作量の減少に応じたドライバ要求トルクの減少速度を、ドライバが走行速度を設定していない場合における、アクセルペダルAPの操作量に応じたドライバ要求トルクの減少速度よりも小さく設定する。これに加え、この設定されたドライバ要求トルクにて加減速度を制御し、さらに、アクセルペダルAPの操作量がゼロとなった場合には、目標制駆動トルクに応じて加減速度を制御する状態に戻す。
その結果、定速走行制御の実施中にドライバ要求トルクが目標駆動トルクを超えた後に、アクセルペダルAPの操作量がゼロとなるまでの間における、車速の低下を減少させることが可能となる。これにより、アクセルペダルAPの操作量がゼロとなった時点における車速の変化量を減少させて、ドライバに与える違和感を抑制することが可能となる。
また、ドライバの意図する車速と制動力及び駆動力の制御による車速との偏差を減少させることが可能となり、ドライバの意図する車速と制御による車速との乖離を抑制することが可能となる。これにより、定速走行制御の実施中にドライバ要求トルクが目標駆動トルクを超えた後、さらに、アクセルペダルAPの操作量がゼロとなった状態で、ドライバに与える違和感を抑制することが可能となる。
(1)第一実施形態では、オーバーライド量算出マップを、乖離量の変化とオーバーライド量の変化との関係が、正比例の関係にあるマップとしたが、オーバーライド量算出マップの構成は、これに限定するものではない。
すなわち、例えば、図21中に表すように、オーバーライド量算出マップを、乖離量の変化とオーバーライド量の変化との関係が正比例の関係にある領域と、乖離量の変化に対してオーバーライド量が一定値となる領域とを含むマップとしてもよい。
乖離量の変化に対してオーバーライド量が一定値となる領域は、乖離量が「第一乖離閾値」以下である領域(第一領域)と、乖離量が「第二乖離閾値」以上である領域(第二領域)の二つである。
ここで、第二乖離閾値は、第一乖離閾値よりも大きい値に設定する。すなわち、第一領域は、第二領域よりも小さい乖離量に対応する領域である。
なお、変形例においても、第一実施形態と同様、一例として、最小オーバーライド値を、ゼロ(「0」)に設定する。
乖離量の変化とオーバーライド量の変化との関係が正比例の関係にある領域(比例領域)は、乖離量が第一領域を超えているとともに、第二領域未満の領域である。
すなわち、乖離量が第一乖離閾値未満であると、オーバーライド量をゼロと算出し、乖離量が第二乖離閾値を超えていると、オーバーライド量を最大値で算出する。
また、乖離量が第一乖離閾値以上第二乖離閾値以下の範囲内であると、オーバーライド量を、乖離量が増加するにつれてゼロから増加させる。
すなわち、第一乖離閾値と第二乖離閾値との偏差を減少させることにより、乖離量の変化に対するオーバーライド量の変化率を増加させることが可能となる。一方、第一乖離閾値と第二乖離閾値との偏差を増加させることにより、乖離量の変化に対するオーバーライド量の変化率を減少させることが可能となる。
ここで、基本制動力のうち、回生制動力を算出するための数式は、例えば、アクセルペダルAPの操作量、ブレーキペダルBPの操作量、回生制限線、回生協調配分線等の関係で構成する。また、基本制動力のうち、摩擦制動力を算出するための数式は、例えば、アクセルペダルAPの操作量、ブレーキペダルBPの操作量、マスタシリンダ18及びホイールシリンダWSの性能、車両Cの車重等の関係で構成する。また、基本駆動力を算出するための数式は、例えば、アクセルペダルAPの操作量、車速、駆動用モータDMの性能、車両Cの車重等の関係で構成する。
(3)第一実施形態では、車輪Wに駆動力を付与する駆動源として、駆動用モータDMを用いたが、これに限定するものではなく、駆動源としてエンジンを用いてもよい。
置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0006]
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、ドライバが設定した走行速度で車両を走行させる目標制駆動トルクに応じて車両の加減速度を制御しているときは、アクセルペダルの操作量に応じたドライバ要求トルクが目標制駆動トルクを超えるまで、目標制駆動トルクに応じて車両の加減速度を制御する状態を維持する。また、ドライバ要求トルクが目標制駆動トルクを超えると、ドライバ要求トルクに応じて加減速度を制御する。
また、ドライバ要求トルクが目標制駆動トルクを超えた後、アクセルペダルの操作量が減少している場合には、アクセルペダルの操作量の減少に応じてドライバ要求トルクを減少させる。これに加え、アクセルペダルの操作量の減少に応じたドライバ要求トルクの減少速度を、ドライバが走行速度を設定していない場合におけるアクセルペダルの操作量に応じたドライバ要求トルクの減少速度よりも小さく設定する。さらに、設定されたドライバ要求トルクにて加減速度を制御し、その後、アクセルペダルの操作量がゼロとなった場合には、目標制駆動トルクに応じて加減速度を制御する状態に戻る。
発明の効果
[0007]
本発明の一態様によれば、ドライバが設定した走行速度で車両を走行させているときに、ドライバ要求トルクが目標制駆動トルクを超えた後、アクセルペダルの操作量が減少している場合には、アクセルペダルの操作量の減少に応じてドライバ要求トルクを減少させる。これに加え、アクセルペダルの操作量の減少に応じたドライバ要求トルクの減少速度を、ドライバが走行速度を設定していない場合におけるアクセルペダルの操作量に応じたドライバ要求トルクの減少速度よりも小さく設定する。
これにより、定速走行制御の実施中にドライバ要求トルクが目標駆動トルクを超えた後に、アクセルペダルの操作量がゼロとなるまでの間における、車速の低下を減少させることが可能となる。このため、アクセルペダルの操作量がゼロとなった時点における車速の変化量を減少させて、ドライバに与える違和感を抑制することが可能な、制駆動力制御方法及び制駆動力制御装
Claims (6)
- アクセルペダルの操作量に応じたドライバ要求トルクが、ドライバが設定した走行速度で車両を走行させる目標制駆動トルク以下のときは、前記目標制駆動トルクに応じて前記車両の加減速度を制御し、
前記ドライバ要求トルクが前記目標制駆動トルクを超えると、前記ドライバ要求トルクに応じて前記加減速度を制御する制駆動力制御方法であって、
前記ドライバ要求トルクが前記目標制駆動トルクを超えた後、前記アクセルペダルの操作量が減少している場合には、前記アクセルペダルの操作量の減少に応じて前記ドライバ要求トルクを減少させると共に、前記アクセルペダルの操作量の減少に応じたドライバ要求トルクの減少速度を、前記ドライバが走行速度を設定していない場合における前記アクセルペダルの操作量に応じたドライバ要求トルクの減少速度よりも小さく設定すると共に、この設定されたドライバ要求トルクにて前記加減速度を制御し、
その後、前記アクセルペダルの操作量がゼロとなった場合には、前記目標制駆動トルクに応じて前記加減速度を制御する状態に戻ることを特徴とする制駆動力制御方法。 - 前記車両の走行速度を検出し、
前記検出した走行速度が前記設定した走行速度を超えた乖離量に応じたオーバーライド量を算出し、
前記算出したオーバーライド量に応じて、前記アクセルペダルの操作量の減少に応じたドライバ要求トルクの減少速度を変更することを特徴とする請求項1に記載した制駆動力制御方法。 - 前記乖離量が予め設定した第一乖離閾値未満であると、前記オーバーライド量を予め設定した最小オーバーライド値に設定し、
前記乖離量が予め前記第一乖離閾値よりも大きい値に設定した第二乖離閾値を超えていると、前記オーバーライド量を予め前記最小オーバーライド値よりも大きい値に設定した最大値に設定し、
前記乖離量が前記第一乖離閾値以上前記第二乖離閾値以下の範囲内であると、前記オーバーライド量を前記乖離量が増加するにつれて前記最小オーバーライド値から増加させることを特徴とする請求項2に記載した制駆動力制御方法。 - 前記ドライバが走行速度を設定しているときに前記ドライバ要求トルクが前記目標制駆動トルクを超えた後は、前記アクセルペダルの操作量がゼロとなるまでは前記オーバーライド量を保持することを特徴とする請求項2または請求項3に記載した制駆動力制御方法。
- 前記ドライバ要求トルクが前記目標制駆動トルクを超えた後、前記アクセルペダルの操作量が減少している場合には、前記アクセルペダルの減少方向への操作と制駆動力の変化との間の伝達関数を、前記制駆動力の変化が遅くなる方向へ変更することを特徴とする請求項1から請求項4のうちいずれか1項に記載した制駆動力制御方法。
- アクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサと、
車両の走行速度を検出する車速センサと、
ドライバが設定した走行速度に応じた目標制駆動トルクを算出する目標制駆動トルク算出部と、
前記検出したアクセルペダルの操作量に応じたドライバ要求トルクを算出するドライバ要求トルク算出部と、
前記ドライバ要求トルクまたは前記目標制駆動トルクに応じて前記車両の制動力及び駆動力を制御して車両の加減速度を制御する制駆動力制御部と、を備え、
前記制駆動力制御部は、前記ドライバ要求トルクが前記目標制駆動トルク以下のときは目標制駆動トルクに応じて前記車両の加減速度を制御し、前記ドライバ要求トルクが前記目標制駆動トルクを超えるとドライバ要求トルクに応じて前記加減速度を制御し、前記ドライバ要求トルクが前記目標制駆動トルクを超えた後に、前記アクセルペダルの操作量が減少している場合には、前記アクセルペダルの操作量の減少に応じて前記ドライバ要求トルクを減少させると共に、前記アクセルペダルの操作量の減少に応じたドライバ要求トルクの減少速度を、前記ドライバが走行速度を設定していない場合における前記アクセルペダルの操作量に応じたドライバ要求トルクの減少速度よりも小さく設定すると共に、この設定されたドライバ要求トルクにて前記加減速度を制御し、さらに、前記アクセルペダルの操作量がゼロとなった場合には、前記目標制駆動トルクに応じて前記加減速度を制御する状態に戻すことを特徴とする制駆動力制御装置。
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