KR102288101B1

KR102288101B1 - 차량 제어 장치

Info

Publication number: KR102288101B1
Application number: KR1020190173659A
Authority: KR
Inventors: 다카히로 요코타
Original assignee: 도요타지도샤가부시키가이샤
Priority date: 2019-01-23
Filing date: 2019-12-24
Publication date: 2021-08-11
Also published as: EP3686070A1; CN111497845B; US20220212666A1; US11318943B2; US20200231153A1; JP7147585B2; JP2020117065A; EP3686070B1; CN111497845A; US11667288B2; KR20200091800A

Abstract

차량 제어 장치는, 구동력을 작용시키도록 구성되는 구동 액추에이터와 제동력을 작용시키도록 구성되는 제동 액추에이터를 구비하는 차량에 탑재된다. 상기 차량 제어 장치는, 프로세서(21)를 포함한다. 상기 프로세서(21)는, 적어도 상기 차량이 감속 중일 것을 포함하는 소정 조건이 충족된 경우, 상기 요구 구동력의 크기와 상기 요구 제동력의 크기의 합계가, 상기 차량에 작용하는 중력의 상기 차량의 운동 방향의 성분의 크기 이상으로 되도록, 상기 요구 구동력과 상기 요구 제동력을 각각 증대측으로 보정하도록 구성된다.

Description

차량 제어 장치{VEHICLE CONTROL DEVICE}

본 발명은 차량 제어 장치에 관한 것으로, 특히, 구동력을 작용시키는 구동 액추에이터와 제동력을 작용시키는 제동 액추에이터를 구비하는 차량의 제어 장치에 관한 것이다.

일본 특허공개 제2011-255808호에는, 자동 주행에 의해 차량이 오르막길을 주행하고 있을 때의 미끄러져 내림을 억제하는 기술이 개시되어 있다. 이 기술에 의하면, 차량의 목표 가속도와 노면 구배에 따른 중력의 영향을 포함하는 차량의 주행 저항에 기초하여 목표 차축 토크가 산출되고, 목표 차축 토크에 기초하여 구동 액추에이터에 요구할 차축 토크와 제동 액추에이터에 요구할 차축 토크가 결정된다. 그리고, 오르막길을 주행 중에 차량의 후방으로의 미끄러져 내림이 예측되었을 때에는, 제동 액추에이터에 의한 제동력을 증대시키도록 목표 차축 토크가 보정된다. 또한, 목표 차축 토크를 보정하여도 차량의 미끄러져 내림이 발생해 버리는 경우에는, 미끄러져 내림양을 최소한으로 억제하도록 목표 차축 토크의 피드백 제어의 비례 게인이 증가된다.

상기 기술은, 오르막길에서의 차량의 미끄러져 내림을 예방하기 위한 제어를 행하는 한편, 차량의 미끄러져 내림이 발생한 경우의 사후적인 제어도 행하고 있다. 즉, 상기 기술은, 오르막길에서의 차량의 미끄러져 내림의 가능성을 배제하지 않는다. 그러나, 탑승자가 느끼는 위화감을 없애기 위해서는, 오르막길에서의 차량의 후퇴는 높은 확실성을 갖고 억제하고 싶다. 본 발명은, 오르막길에서의 차량의 후퇴를 억제할 수 있는 차량 제어 장치를 제공한다.

본 발명의 제1 형태에 따른 차량 제어 장치는, 구동력을 작용시키도록 구성되는 구동 액추에이터와 제동력을 작용시키도록 구성되는 제동 액추에이터를 구비하는 차량에 탑재된다. 상기 차량 제어 장치는, 프로세서를 포함한다. 상기 프로세서는, 상기 차량에 대한 요구 가속도와 상기 차량에 작용하는 중력의 상기 차량의 운동 방향의 성분에 기초하여, 상기 차량에 작용하는 상기 차량의 운동 방향의 가속도가 상기 요구 가속도를 충족하도록, 상기 구동 액추에이터에 요구할 요구 구동력과 상기 제동 액추에이터에 요구할 요구 제동력을 설정하도록 구성된다. 상기 프로세서는, 상기 요구 구동력에 기초하여 상기 구동 액추에이터를 제어하도록 구성된다. 상기 프로세서는, 상기 요구 제동력에 기초하여 상기 제동 액추에이터를 제어하도록 구성된다. 상기 프로세서는, 적어도 상기 차량이 감속 중일 것을 포함하는 소정 조건이 충족된 경우, 상기 요구 구동력의 크기와 상기 요구 제동력의 크기의 합계가, 상기 차량에 작용하는 중력의 상기 차량의 운동 방향의 성분의 크기 이상으로 되도록, 상기 요구 구동력과 상기 요구 제동력을 각각 증대측으로 보정하도록 구성된다.

본 발명의 제1 형태에 따른 차량 제어 장치에 의하면, 프로세서는, 적어도 차량이 감속 중일 것을 포함하는 소정 조건이 충족된 경우, 요구 구동력의 크기와 요구 제동력의 크기의 합계가, 차량에 작용하는 중력의 차량 운동 방향의 성분의 크기 이상으로 되도록, 요구 구동력과 요구 제동력을 각각 증대측으로 보정한다. 차량이 감속 중인 경우에는, 차량은 곧 정지할 가능성이 높아, 오르막길에 있어서 차량이 정지할 가능성도 있다. 또한, 차량에 작용하는 중력의 차량 운동 방향의 성분은, 차량이 오르막길을 주행하고 있는 경우에는, 차량을 후퇴시키는 방향으로 작용한다. 따라서, 차량이 정지하기 이전에 상기 소정 조건이 충족된 경우에는, 요구 구동력의 크기와 요구 제동력의 크기의 합계를, 차량에 작용하는 중력의 차량 운동 방향의 성분의 크기 이상으로 해 둠으로써, 제동 액추에이터나 구동 액추에이터의 응답 지연에 영향받지 않고 정지 후의 차량의 후퇴를 억제할 수 있다. 또한, 제동력만 증대측으로 보정한 경우에는 차량에 과도한 감속력이 작용할 우려가 있지만, 요구 구동력과 요구 제동력을 각각 증대측으로 보정함으로써, 요구 가속도에 대하여 감속도가 부족하거나 과잉이 되거나 하는 것을 억제할 수 있다.

본 발명의 제1 형태에 따른 차량 제어 장치에 있어서, 상기 소정 조건, 즉, 요구 구동력과 요구 제동력을 각각 증대측으로 보정하는 처리의 실시 조건인 보정 실시 조건에는, 차량의 실속도와 요구 속도가 각각 소정의 속도보다도 낮을 것이 포함되어도 된다. 또한, 본 발명의 제1 형태에 따른 차량 제어 장치에 있어서, 상기 소정 조건에는, 상기 차량이 오르막길을 주행 중일 것이 포함되어도 된다. 또한, 본 발명의 제1 형태에 따른 차량 제어 장치에 있어서, 상기 소정 조건에는, 상기 차량에 작용하는 중력의 상기 차량의 운동 방향의 성분의 크기가, 상기 요구 구동력의 크기와 상기 요구 제동력의 크기의 합계보다도 클 것이 포함되어도 된다. 본 발명의 제1 형태에 따른 차량 제어 장치에 의하면, 차량이 감속 중일 것과 함께 이들 조건 중 적어도 하나가 상기 소정 조건에 포함됨으로써, 가까운 장래에 차량이 정지할 것임을 보다 정확하게 판단할 수 있다.

본 발명의 제1 형태에 따른 차량 제어 장치에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 요구 구동력과 상기 요구 제동력을 동일한 값만큼 증대측으로 보정하도록 구성되어도 된다. 본 발명의 제1 형태에 따른 차량 제어 장치에 의하면, 차량이 정지할 때까지는 구동력의 증대분과 제동력의 증대분이 상쇄되므로, 차량의 감속도의 변화를 억제할 수 있다. 또한, 본 발명의 제1 형태에 따른 차량 제어 장치에 있어서, 프로세서는, 상기 차량에 작용하는 중력의 상기 차량의 운동 방향의 성분의 크기로부터, 상기 요구 구동력의 크기와 상기 요구 제동력의 크기의 합계를 차감해서 얻어지는 값의 절반값 이상의 값을, 상기 요구 구동력과 상기 요구 제동력의 각각에 대한 인상량으로서 설정하도록 구성되어도 되고, 상기 요구 구동력과 상기 요구 제동력을 각각 상기 인상량만큼 증대측으로 보정하도록 구성되어도 된다.

본 발명의 제1 형태에 따른 차량 제어 장치에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 소정 조건이 충족된 경우, 보정 후의 상기 요구 구동력 및 상기 요구 제동력까지 상기 요구 구동력 및 상기 요구 제동력을 점증시켜 가도록 구성되어도 된다. 본 발명의 제1 형태에 따른 차량 제어 장치에 의하면, 차량의 감속도의 급변을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 제1 형태에 따른 차량 제어 장치에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 소정 조건이 충족된 후에 상기 차량의 상태가 감속 상태로부터 가속 상태 혹은 정상 주행 상태로 이행한 경우, 증대측으로 보정된 상기 요구 구동력 및 상기 요구 제동력을 각각 감소측으로 재보정하도록 구성되어도 된다. 본 발명의 제1 형태에 따른 차량 제어 장치에 의하면, 제동력을 남긴 채 가속 상태 혹은 정상 주행 상태로 이행하는 데 따른 연비의 저하를 억제할 수 있다. 본 발명의 제1 형태에 따른 차량 제어 장치에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 소정 조건이 충족된 후에 상기 차량의 상태가 감속 상태로부터 가속 상태 혹은 정상 주행 상태로 이행한 경우, 증대측으로 보정된 상기 요구 구동력 및 상기 요구 제동력을 각각 보정 전의 상기 요구 구동력 및 상기 요구 제동력을 향해서 점감시켜 가도록 구성되어도 된다. 본 발명의 제1 형태에 따른 차량 제어 장치에 의하면, 구동력이나 제동력의 급변에 의한 차량의 거동의 흐트러짐을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 제1 형태에 따른 차량 제어 장치에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 소정 조건이 충족된 상황을 받아서 상기 요구 구동력과 상기 요구 제동력을 각각 증대측으로 보정한 후, 상기 차량의 실속도의 요구 속도에 대한 추종성의 저하가 확인된 경우, 상기 요구 구동력을 감소시키거나 혹은 상기 요구 제동력을 증대시키도록 구성되어도 된다. 본 발명의 제1 형태에 따른 차량 제어 장치에 의하면, 제동 액추에이터나 구동 액추에이터의 동작 오차에 기인하여 저하된 속도 추종성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 제2 형태에 따른 차량 제어 장치는, 구동력을 작용시키도록 구성되는 구동 액추에이터와 제동력을 작용시키도록 구성되는 제동 액추에이터를 구비하는 차량에 탑재된다. 상기 차량 제어 장치는, 프로세서를 포함한다. 상기 프로세서는, 상기 차량에 대한 요구 가속도와 상기 차량에 작용하는 중력의 상기 차량의 운동 방향의 성분에 기초하여, 상기 차량에 작용하는 상기 차량의 운동 방향의 가속도가 상기 요구 가속도를 충족하도록, 상기 구동 액추에이터에 요구할 요구 구동력과 상기 제동 액추에이터에 요구할 요구 제동력을 설정하도록 구성된다. 상기 프로세서는, 상기 요구 구동력에 기초하여 상기 구동 액추에이터를 제어하도록 구성된다. 상기 프로세서는, 상기 요구 제동력에 기초하여 상기 제동 액추에이터를 제어하도록 구성된다. 상기 프로세서는, 적어도 상기 차량의 실속도와 요구 속도가 각각 소정의 속도보다도 낮을 것을 포함하는 소정 조건이 충족된 경우, 상기 요구 구동력의 크기와 상기 요구 제동력의 크기의 합계가, 상기 차량에 작용하는 중력의 상기 차량 운동 방향의 성분의 크기 이상으로 되도록, 상기 요구 구동력과 상기 요구 제동력을 각각 증대측으로 보정하도록 구성된다. 차량의 실속도와 요구 속도가 각각 낮은 상태에서는, 차량은 곧 정지할 가능성이 높아, 오르막길에 있어서 차량이 정지할 가능성도 있다. 따라서, 차량이 정지하기 이전에 상기 소정 조건(보정 실시 조건)이 충족된 경우에는, 요구 구동력의 크기와 요구 제동력의 크기의 합계를, 차량에 작용하는 중력의 차량 운동 방향의 성분의 크기 이상으로 해 둠으로써, 제동 액추에이터나 구동 액추에이터의 응답 지연에 영향받지 않고 정지 후의 차량의 후퇴를 억제할 수 있다.

본 발명의 제3 형태에 따른 차량 제어 장치는, 구동력을 작용시키도록 구성되는 구동 액추에이터와 제동력을 작용시키도록 구성되는 제동 액추에이터를 구비하는 차량에 탑재된다. 상기 차량 제어 장치는, 프로세서를 포함한다. 상기 프로세서는, 상기 차량에 대한 요구 가속도와 상기 차량에 작용하는 중력의 상기 차량의 운동 방향의 성분에 기초하여, 상기 차량에 작용하는 상기 차량의 운동 방향의 가속도가 상기 요구 가속도를 충족하도록, 상기 구동 액추에이터에 요구할 요구 구동력과 상기 제동 액추에이터에 요구할 요구 제동력을 설정하도록 구성된다. 상기 프로세서는, 상기 요구 구동력에 기초하여 상기 구동 액추에이터를 제어하도록 구성된다. 상기 프로세서는, 상기 요구 제동력에 기초하여 상기 제동 액추에이터를 제어하도록 구성된다. 상기 프로세서는, 적어도 상기 차량이 오르막길을 주행 중일 것을 포함하는 소정 조건이 충족된 경우, 상기 요구 구동력의 크기와 상기 요구 제동력의 크기의 합계가, 상기 차량에 작용하는 중력의 상기 차량 운동 방향의 성분의 크기 이상으로 되도록, 상기 요구 구동력과 상기 요구 제동력을 각각 증대측으로 보정하도록 구성된다. 차량이 오르막길을 주행 중인 경우, 그 오르막길에 있어서 차량이 정지할 가능성이 있다. 따라서, 차량이 정지하기 이전에 상기 소정 조건(보정 실시 조건)이 충족된 경우에는, 요구 구동력의 크기와 요구 제동력의 크기의 합계를, 차량에 작용하는 중력의 차량 운동 방향의 성분의 크기 이상으로 해 둠으로써, 제동 액추에이터나 구동 액추에이터의 응답 지연에 영향받지 않고 정지 후의 차량의 후퇴를 억제할 수 있다.

본 발명의 제4 형태에 따른 차량 제어 장치는, 구동력을 작용시키도록 구성되는 구동 액추에이터와 제동력을 작용시키도록 구성되는 제동 액추에이터를 구비하는 차량에 탑재된다. 상기 차량 제어 장치는, 프로세서를 포함한다. 상기 프로세서는, 상기 차량에 대한 요구 가속도와 상기 차량에 작용하는 중력의 상기 차량의 운동 방향의 성분에 기초하여, 상기 차량에 작용하는 상기 차량의 운동 방향의 가속도가 상기 요구 가속도를 충족하도록, 상기 구동 액추에이터에 요구할 요구 구동력과 상기 제동 액추에이터에 요구할 요구 제동력을 설정하도록 구성된다. 상기 프로세서는, 상기 요구 구동력에 기초하여 상기 구동 액추에이터를 제어하도록 구성된다. 상기 프로세서는, 상기 요구 제동력에 기초하여 상기 제동 액추에이터를 제어하도록 구성된다. 상기 프로세서는, 적어도 상기 차량에 작용하는 중력의 상기 차량의 운동 방향의 성분의 크기가, 상기 요구 구동력의 크기와 상기 요구 제동력의 크기의 합계보다도 클 것을 포함하는 소정 조건이 충족된 경우, 상기 요구 구동력의 크기와 상기 요구 제동력의 크기의 합계가, 상기 차량에 작용하는 중력의 상기 차량의 운동 방향의 성분의 크기 이상으로 되도록, 상기 요구 구동력과 상기 요구 제동력을 각각 증대측으로 보정하도록 구성된다. 차량에 작용하는 중력의 차량 운동 방향의 성분의 크기가, 요구 구동력의 크기와 요구 제동력의 크기의 합계보다도 큰 경우, 차량은 곧 정지할 가능성이 높아, 오르막길에 있어서 차량이 정지할 가능성도 있다. 따라서, 차량이 정지하기 이전에 상기 소정 조건(보정 실시 조건)이 충족된 경우에는, 요구 구동력의 크기와 요구 제동력의 크기의 합계를, 차량에 작용하는 중력의 차량 운동 방향의 성분의 크기 이상으로 해 둠으로써, 제동 액추에이터나 구동 액추에이터의 응답 지연에 영향받지 않고 정지 후의 차량의 후퇴를 억제할 수 있다.

본 발명의 제1 내지 제4 형태에 따른 차량 제어 장치에 의하면, 차량이 정지하기 이전에 보정 실시 조건이 충족된 경우, 요구 구동력과 요구 제동력을 각각 증대측으로 보정하고, 요구 구동력의 크기와 요구 제동력의 크기의 합계를, 차량에 작용하는 중력의 차량 운동 방향의 성분의 크기 이상으로 해 둠으로써, 제동 액추에이터나 구동 액추에이터의 응답 지연에 영향받지 않고 오르막길에서의 차량의 후퇴를 억제할 수 있다.

본 발명의 예시적 실시 양태의 특징, 이점과, 기술적 및 산업적 중요성이 첨부된 도면을 참조로 하기에 기술될 것이며, 도면에서의 유사 번호는 유사 요소를 나타내는 것이고, 여기서:
도 1은, 오르막길을 주행 중인 차량에 있어서의 가속 시의 힘의 균형을 나타내는 도면이다.
도 2는, 오르막길을 주행 중인 차량에 있어서의 감속 시의 힘의 균형을 나타내는 도면이다.
도 3은, 정차 시에 차량이 움직이기 시작하지 않는 구동력과 제동력의 관계를 나타내는 도면이다.
도 4는, 오르막길에 정차 중인 차량이 후퇴하는 조건에 대하여 설명하는 도면이다.
도 5는, 오르막길에 정차 중인 차량에 있어서의 힘의 균형을 나타내는 도면이다.
도 6은, 오르막길을 주행 중인 차량이 정차 시에 후퇴하지 않기 위한 조건에 대하여 설명하는 도면이다.
도 7은, 오르막길을 주행 중인 차량이 정차 시에 후퇴하지 않기 위한 구동력과 제동력의 설정에 대하여 설명하는 도면이다.
도 8은, 본 발명의 실시 형태 1에 따른 차량 제어 장치의 제어 블록도다.
도 9는, 본 발명의 실시 형태 1에 따른 제동력/구동력 제어의 제어 플로우를 나타내는 흐름도다.
도 10은, 비교예의 제동력/구동력 제어의 제어 결과를 나타내는 도면이다.
도 11은, 본 발명의 실시 형태 1에 따른 제동력/구동력 제어의 제어 결과의 일례를 나타내는 도면이다.
도 12는, 본 발명의 실시 형태 1에 따른 제동력/구동력 제어의 제어 결과의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 13은, 본 발명의 실시 형태 2에 따른 제동력/구동력 제어의 제어 플로우를 나타내는 흐름도다.
도 14는, 본 발명의 실시 형태 2에 따른 제동력/구동력 제어의 제어 결과의 일례를 나타내는 도면이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명한다. 단, 이하에 도시한 실시 형태에 있어서 각 요소의 개수, 수량, 양, 범위 등의 수로 언급한 경우, 특별히 명시한 경우나 원리적으로 명백하게 그 수로 특정되는 경우를 제외하고, 그 언급한 수로 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하에 나타낸 실시 형태에 있어서 설명하는 구조나 스텝 등은, 특별히 명시한 경우나 명백하게 원리적으로 그것으로 특정되는 경우를 제외하고, 본 발명에 반드시 필수적인 것은 아니다.

1. 제동력/구동력 제어의 개요

우선, 도 1 내지 도 7의 각 도면을 이용하여 본 발명의 실시 형태에 따른 제동력/구동력 제어의 개요에 대하여 설명한다. 도 1 및 도 2는, 오르막길(100)을 주행 중인 차량(2)에 있어서의 힘의 균형을 나타내는 도면이다. 노면에 평행한 방향, 즉, 차량(2)의 차량 운동 방향에 있어서의 힘의 균형에 대하여 관찰하면, 오르막길(100)을 주행 중인 차량(2)에는, 중력의 차량(2)의 운동 방향의 성분 S와, 구동력 F와, 제동력 B가 작용한다. 중력의 차량(2)의 운동 방향의 성분(이하, 단순히 '중력 성분'이라고 함) S는, 차량(2)을 후퇴시키는 방향으로 작용하는 힘이며, 오르막길(100)의 구배 각도를 θ, 차량(2)에 작용하는 중력(차량의 중량)을 W라 하면, W×sinθ로 표시되는 힘이다. 따라서, 구배 각도 θ가 클수록, 중력 성분 S는 커진다. 구동력 F는 차량(2)의 진행 방향으로 작용하는 힘이며, 제동력 B는 차량의 진행 방향과는 역방향으로 작용하는 힘이다.

오르막길(100)을 주행 중인 차량(2)의 가속 시에는, 중력 성분 S와 제동력 B의 합력보다도 구동력 F가 크고, 도 1에 도시한 바와 같이, 차량(2)에는 그 진행 방향을 향해서 가속력 A가 작용하고 있다. 한편, 오르막길(100)을 주행 중인 차량(2)의 감속 시에는, 중력 성분 S와 제동력 B의 합력보다도 구동력 F가 작고, 도 2에 도시한 바와 같이, 차량(2)에는 그 진행 방향과는 역방향을 향해서 감속력 A가 작용하고 있다. 감속력을 가속력의 음의 값이라 하면, 구동력 F와 제동력 B와 중력 성분 S와 가속력 A의 사이에는, 이하의 관계식이 성립한다.

Ｆ＝Ｂ＋Ｓ＋Ａ…식 1

다음으로, 오르막길(100)에서 차량(2)이 정지한 경우의 힘의 균형에 대하여 생각한다. 오르막길(100)에서 정지 중인 차량(2)에는, 중력 성분 S가 차량을 후퇴시키는 방향으로 작용한다. 이 상태에서 차량(2)에 구동력 F를 작용시킨 경우, 구동력 F의 크기가 중력 성분 S의 크기를 초과하면, 차량(2)은 오르막길(100)을 전진하려고 한다. 차량(2)을 정지 상태로 유지하기 위해서는, 중력 성분 S에 대한 구동력 F의 과잉분보다도 큰 제동력 B를 차량(2)에 작용시킬 필요가 있다. 이 경우, 제동력 B는 구동력 F와 역방향으로 작용한다. 정지 중의 차량(2)이 전진하지 않기 위한 조건은 이하의 식으로 표시된다.

Ｆ≤Ｂ＋Ｓ…식 2

한편, 구동력 F의 크기가 중력 성분 S의 크기 미만이면, 차량(2)은 오르막길(100)을 후퇴하려고 한다. 차량(2)을 정지 상태로 유지하기 위해서는, 중력 성분 S에 대한 구동력 F의 부족분보다도 큰 제동력 B를 차량(2)에 작용시킬 필요가 있다. 이 경우, 제동력 B는 구동력 F와 동일 방향으로 작용한다. 정지 중의 차량(2)이 후퇴하지 않기 위한 조건은 이하의 식으로 표시된다.

Ｆ≥－Ｂ＋Ｓ…식 3

식 2와 식 3으로 표시되는 정차 시에 차량(2)이 움직이기 시작하지 않기 위한 구동력 F와 제동력 B의 관계를 그래프로 나타내면, 도 3과 같아진다. 그래프에 있어서 해칭이 실시된 정지 영역은, 정차 시에 차량(2)이 움직이기 시작하지 않는 구동력 F와 제동력 B의 관계가 유지되는 영역이다. 상세하게는, 구동력 F가 중력 성분 S보다 크고, 또한, 제동력 B와 중력 성분 S의 합계 이하인 영역에서는, 제동력 B가 차량(2)의 진행 방향과는 역방향으로 작용함으로써, 차량(2)의 전진은 저지되고 있다. 구동력 F가 중력 성분 S보다 작고, 또한, 중력 성분 S와 제동력 B의 차 이상인 영역에서는, 제동력 B가 차량(2)의 진행 방향과 동일 방향으로 작용함으로써, 차량(2)의 후퇴는 저지되고 있다.

그래프에는, 가속 시와 감속 시의 각각에 있어서의 구동력 F와 제동력 B와 중력 성분 S와 가속력 A의 관계를 나타내는 직선이 그려져 있다. 가속 시, 즉, 가속력 A가 제로보다도 클 때에는, 오르막길(100)에 있어서 차량(2)이 정지하는 일은 없다. 그러나, 감속 시, 즉, 가속력 A가 제로보다도 작을 때에는, 오르막길(100)에 있어서 차량(2)이 곧 정지할 가능성이 있다. 차량(2)을 감속시켜 정지시킬 때, 연비의 관점에서는, 구동력 F가 제동력 B에 의해 소비되는 것을 억제하기 위해서, 제동력 B는 출력하지 않고 구동력 F의 조정만으로 원하는 감속력(음의 값의 가속력) A를 실현하는 것이 바람직하다. 즉, 감속 시에는, 그래프에 있어서 점 p0으로 나타내는 동작점, 혹은 그에 가까운 동작점에서 차량(2)을 운전하는 것이 바람직하다.

그러나, 도 4에 도시한 바와 같이, 동작점 p0에서는, 중력 성분 S가 구동력 F를 이기기 때문에, 차량(2)은 일단 정지한 후에 후퇴하기 시작한다. 그 때, 황급히 제동력 B를 증대시키려고 해도, 제동 액추에이터의 응답 지연에 의해 제동력 B는 즉시 증대되지는 않는다. 마찬가지로, 구동력 F를 발생시키는 구동 액추에이터에도 응답 지연이 있다. 따라서, 정차 후의 차량(2)의 후퇴를 방지하기 위해서는, 감속 시에는 동작점 p0에서 운전하고 있었다고 해도, 차량(2)이 정지했을 때에는 도 5에 도시한 힘의 균형이 실현되고 있을 것이 요구된다. 즉, 제동력 B의 크기와 구동력 F의 크기의 합계가, 중력 성분 S의 크기 이상으로 되어 있을 것이 요구된다.

전술한 바와 같이, 제동 액추에이터의 응답 지연에 의해, 정차 후 바로 제동력 B를 증대시키기는 어렵다. 그렇다면, 도 6에 도시한 바와 같이, 정차 후에 필요한 제동력 B를 감속 중에 미리 출력해 두면 된다. 감속 중에 제동력 B를 출력하고 있는 경우, 차량(2)이 주행하고 있는 동안에는, 제동력 B는 구동력 F와는 반대 방향으로 작용한다. 그러나, 차량(2)이 정지한 후에는 점선으로 나타낸 바와 같이 제동력 B는 구동력 F와 동일 방향, 즉, 차량(2)의 후퇴를 방해하는 방향으로 작용한다. 또한, 감속 중에 제동력 B를 출력하면, 차량(2)에 작용하는 감속력 A가 과대해질 우려가 있다. 그러나, 그 문제는, 제동력 B에 의해 구동력 F가 상쇄되는 분만큼 구동력 F를 인상해 둠으로써 해결할 수 있다.

도 6에서 설명한 오르막길(100)을 주행 중인 차량(2)이 정차 시에 후퇴하지 않기 위한 처리에 대하여, 도 7에 도시한 그래프를 이용하여 보다 상세히 설명한다. 그래프 중에는, 구동력 F와 제동력 B로 정해지는 차량(2)의 동작점이 복수개 도시되어 있다. 여기에서는, 감속 중인 차량(2)의 동작점은, 예를 들어 동작점 p0으로 설정되어 있는 것으로 한다. 동작점이 동작점 p0에 가까울수록 감속 시의 연비의 저하를 억제할 수 있다. 그러나, 이대로라면 정지 후에 차량(2)은 후퇴하기 시작해버리므로, 차량(2)이 감속 중일 것을 포함하는 소정의 정차 조건이 충족된 경우, 차량(2)의 정차에 대비해서 동작점을 그래프 중의 정지 영역 내로 이행시킨다.

그래프 중에는, 정지 영역 내에서의 동작점의 선택의 예로서 동작점 p1, p1a, p1b, p1c가 도시되어 있다. 정차 후에 차량(2)이 후퇴하지 않는 것만이 목적이라면, 이들 동작점의 어느 것도 허용된다. 그러나, 연비의 관점에서는, 정차 중의 구동력 F는 작은 쪽이 좋다. 즉, 동작점 p1a, p1b보다도 동작점 p1, p1c의 쪽이 바람직하다. 한편, 감속도의 연속성의 관점에서는, 동작점 p0과 동일한 감속력 A가 얻어지는 쪽이 좋다. 즉, 동작점 p1b, p1c보다도 동작점 p1, p1a의 쪽이 바람직하다. 동작점 p1b에서는 감속도의 감소에 의해, 동작점 p1c에서는 감속도의 증대에 의해 탑승자가 위화감을 느낄 우려가 있다. 이상의 점에서, 종합적으로는, 차량(2)의 정차에 대비하는 경우에는, 동작점 p0으로부터 동작점 p1로 동작점을 이행시키는 것이 바람직하다. 동작점 p1은, 동작점 p0과 동일한 감속력 A가 얻어지는 동작점, 즉, 동작점 p0과 동일한 감속력 A에 있어서 식 1의 관계를 충족시킬 수 있는 동작점이며, 또한, 최소의 구동력 F로 식 3의 관계를 충족시킬 수 있는 동작점이다.

2. 차량 제어 장치의 구성

다음으로, 상술한 제동력/구동력 제어를 실행하기 위한 차량 제어 장치의 구성에 대하여 설명한다. 여기에서는, 본 발명의 실시 형태로서, 예를 들어 SAE(Society of Automotive Engineers)의 레벨 정의에 있어서, 레벨 1 이상의 자동 운전 레벨의 운전 지원 제어를 행하는 차량 제어 장치에 있어서 상술한 제동력/구동력 제어를 실현하는 예에 대하여 설명한다. 레벨 1 이상의 자동 운전 레벨의 운전 지원 제어에는, 예를 들어 ADS(Autonomous Driving System)나 ACC(Adaptive Cruise Control)가 포함된다. 여기에서는, ADS를 구비한 차량 제어 장치에 본 발명이 적용된 예에 대하여 설명한다.

도 8은, 본 발명의 실시 형태에 따른 차량 제어 장치의 제어 블록도다. 후술하는 바와 같이, 본 명세서에서는, 제동력/구동력 제어에 관하여 두 실시 형태를 개시한다. 도 8에 도시한 차량 제어 장치(10)의 구성은, 어느 실시 형태에 따른 제동력/구동력 제어에도 적용 가능하다. 차량 제어 장치(10)는, 구동 액추에이터와 제동 액추에이터를 독립적으로 조작 가능한 차량(2)에 적용된다. 예를 들어, 실시 형태에서는, 구동 액추에이터로서는, 내연 기관과 전동 모터가 조합된 하이브리드식 파워 트레인(3)이 마련되어 있다. 제동 액추에이터로서는, 유압식의 브레이크(4)가 마련되어 있다. 또한, 차량(2)에는, 차량(2)의 운전 상태에 관한 정보를 취득하는 수단으로서, 적어도 가속도 센서(5)와 속도 센서(6)로서의 차륜속 센서가 부착되어 있다. 그것들 센서(5, 6)에 의해 취득된 정보는, 차량 제어 장치(10)에 도입된다.

차량 제어 장치(10)는, 적어도 하나의 프로세서(21)와 적어도 하나의 메모리(22)를 갖는 ECU(Electronic Control Unit)이다. 메모리(22)에는, 맵을 포함하는 각종 데이터나 각종 프로그램이 기억되어 있다. 메모리(22)에 기억되어 있는 프로그램이 판독되어 프로세서(21)에서 실행됨으로써, 이하에 설명하는 다양한 기능이 차량 제어 장치(10)에서 실현된다. 또한, 차량 제어 장치(10)는, 복수의 ECU의 집합이어도 된다.

차량 제어 장치(10)는 플래너(11)를 구비한다. 플래너(11)는, 설정된 주행 루트를 따라 차량(2)을 주행시키는 경우의 요구 가속도 및 요구 속도를 현재부터 장래의 소정 기간에 걸쳐 연산하고, 그들을 일정 주기로 갱신한다. 단, 가속도는, 차량(2)의 운동 방향의 가속도, 즉, 대지 가속도를 의미하고, 속도는, 차량(2)의 운동 방향의 속도, 즉, 대지 속도를 의미한다. 요구 가속도 및 요구 속도의 연산은, 선행 차량과의 차간을 유지하는 것과, 설정 차속을 넘지 않도록 차속 조정을 하는 것과, 횡가속도가 규정값을 넘지 않도록 차속 조정을 하는 것 등을 목적으로 하여 행해진다.

차량 제어 장치(10)는, 가속도 피드 포워드 항과 속도 피드백 항으로 이루어지는 목표 가속도를 연산한다. 플래너(11)에서 연산된 요구 가속도는, 목표 가속도의 가속도 피드 포워드 항(이하, '가속도 F/F항'이라 표기함)으로서 사용된다. 속도 피드백 항(이하, '속도 F/B항'이라 표기함)은, 속도 센서(6)에서 얻어진 차량(2)의 실속도를 요구 속도에 일치시키기 위한 피드백 항이다. 속도 F/B항의 연산은, 차량 제어 장치(10)의 속도 F/B항 연산부(12)에서 행해진다. 속도 F/B항 연산부(12)는, 요구 속도와 차량(2)으로부터 취득한 실속도와의 편차를 산출하고, 그 편차에 대한 비례 적분 제어에 의해 속도 F/B항을 연산한다.

차량 제어 장치(10)는, 속도 센서(6)로 얻어진 차량(2)의 실가속도를 목표 가속도에 일치시키기 위한 가속도 피드백 항을 가산한다. 가속도 피드백 항(이하, '가속도 F/B항'이라 표기함)은, 차량 제어 장치(10)의 가속도 F/B항 연산부(13)에서 연산된다. 가속도 F/B항 연산부(13)는, 제동 조작 혹은 구동 조작에 대한 차량(2)의 응답 지연분만큼 목표 가속도를 보정하고, 보정한 목표 가속도와 차량(2)으로부터 취득한 실대지 가속도의 편차를 산출하여, 그 편차에 대한 비례 적분 제어에 의해 가속도 F/B항을 연산한다.

차량 제어 장치(10)는, 목표 가속도에 가속도 F/B항을 더해서 얻어지는 보정 목표 가속도에 기초하여 요구 가속력을 연산한다. 상세하게는, 우선, 보정 목표 가속도에 차량(2)의 차중을 승산하여, 보정 목표 가속도를 가속력으로 변환함으로써 요구 가속력을 연산한다.

차량 제어 장치(10)는, 이어서, 노면 구배 보정, 공기 저항 보정, 구름 저항 보정 등의 각종 보정을 위한 가속력 보정항을 연산한다. 가속력 보정항의 연산은, 가속력 보정항 연산부(14)에서 행해진다. 보정 목표 가속도로부터 변환된 요구 가속력에 가속력 보정항을 가산함으로써 요구 제구동력이 연산된다. 또한, 이들 보정항 중, 노면 구배 보정항은, 차량(2)에 작용하는 중력의 차량(2)의 운동 방향의 성분이며, 오르막길에 있어서는 도 1에 도시한 중력 성분 S에 상당한다. 차량(2)에 작용하는 중력 가속도의 노면 방향의 추정값은, 예를 들어 가속도 센서(5)에서 얻어진 가속도와, 속도 센서(6)로서의 차륜속 센서에서 얻어진 차속의 미분값의 차로부터 계산할 수 있다. 또한, 노면 구배 정보를 갖는 지도에 GPS에서 얻어진 차량(2)의 현재 위치를 적용시킴으로써, 차량(2)의 현재 위치에 있어서의 노면 구배 정보를 얻을 수도 있다.

요구 제구동력은, 오르막길에 있어서는 도 1에 도시한 가속력 A에 중력 성분 S를 더한 값에 상당한다. 차량 제어 장치(10)는, 제동력/구동력 분배부(15)에 있어서 요구 제구동력을 제동력과 구동력으로 분배한다. 이 분배는, 미리 정해진 분배 규칙에 따라서, 예를 들어 연비가 최량으로 되는 것을 우선하여 행해진다. 감속 시를 예로 들면, 요구 제구동력을 구동력의 저감으로 실현할 수 있는 범위에서는, 구동력에만 요구 제구동력이 분배된다. 그리고, 구동력을 파워 트레인(3)이 출력할 수 있는 최소 구동력까지 저감한 후에는, 요구 제구동력으로부터 최소 구동력을 차감한 나머지가 제동력으로 분배된다. 예를 들어 오르막길에서의 감속 시에는, 도 3의 그래프에 나타낸 동작점 p0에 대응하는 제동력과 구동력이 산출되게 된다.

차량 제어 장치(10)는, 요구 제구동력으로부터 분배된 제동력과 구동력에 대하여, 제동력/구동력 보정부(16)에서 보정을 행한다. 파워 트레인(3)을 조작하는 파워 트레인 제어부(17)에는, 보정 후의 구동력이 요구 구동력으로서 부여된다. 브레이크(4)를 조작하는 브레이크 제어부(18)에는, 보정 후의 제동력이 요구 제동력으로서 부여된다. 파워 트레인 제어부(17)는, 요구 구동력을 실현하기 위한 조작량으로 파워 트레인(3)을 조작한다. 파워 트레인(3)의 조작량은, 예를 들어 내연 기관에 의한 주행 시는 연료 분사량, 전동 모터에 의한 주행 시는 전류이다. 브레이크 제어부(18)는, 요구 제동력을 실현하기 위한 조작량으로 브레이크(4)를 조작한다. 브레이크(4)의 조작량은, 구체적으로는 브레이크 마스터압, 혹은 브레이크 스트로크양이다.

제동력/구동력 보정부(16)는, 차량(2)의 주행 상태 및 주행 상태 간의 천이에 따라서 제동력 및 구동력의 보정을 행한다. 주행 상태에는, 정차 중과, 주행 중과, 주행으로부터 정차로의 이행 중이 포함된다. 제동력/구동력 보정부(16)는, 이들 주행 상태 간의 천이를 이하와 같이 판단한다.

<주행 중으로부터 정차 이행 중으로>

주행 중으로부터 정차 이행 중으로의 천이는, 플래너(11)에서 연산된 요구 가속도가 음의 값일 것, 즉, 감속이 요구되고 있을 것이라는 요건(요건 1)과, 플래너(11)에서 연산된 요구 속도와 속도 센서(6)에서 얻어진 실속도가 각각 소정의 미소 속도(예를 들어 5㎞/h) 미만일 것이라는 요건(요건 2)이 모두 충족되어 있을 것이 조건이다. 단, 요구 속도와 실속도의 역치에 대해서는, 요구되고 있는 감속도가 클수록 역치가 커지도록, 요구 가속도에 따라서 가변으로 해도 된다.

<정차 이행 중으로부터 정차 중으로>

정차 이행 중으로부터 정차 중으로의 천이는, 플래너(11)에서 연산된 요구 속도와 속도 센서(6)에서 얻어진 실속도가 각각 제로가 되는 것이 조건이다.

<정차 중 혹은 정차 이행 중으로부터 주행 중으로>

정차 중으로부터 주행 중으로의 천이와 정차 이행 중으로부터 주행 중으로의 천이에 대해서는, 플래너(11)에서 연산된 요구 가속도가 양의 값이 될 것이 조건이다.

제동력/구동력 보정부(16)는, 예를 들어 차량(2)의 주행 상태가 오르막길에 있어서 주행 중으로부터 정차 이행 중으로 천이한 경우, 도 7의 그래프에 도시한 동작점 p1에 대응하는 제동력과 구동력이 얻어지도록, 요구 구동력과 요구 제동력을 각각 보정한다. 단, 제동력/구동력 보정부(16)에 의한 보정은 모든 주행 상태에서 행해지는 것은 아니다. 예를 들어, 단순한 주행 중이면 보정은 행해지지 않고, 제동력/구동력 분배부(15)에서 산출된 제동력과 구동력이, 그대로 요구 제동력과 요구 구동력으로서 파워 트레인 제어부(17)와 브레이크 제어부(18)에 부여된다.

제동력/구동력 보정부(16)는 제동력/구동력 분배부(15)와 함께 「설정부」를 구성한다. 또한, 파워 트레인 제어부(17)와 브레이크 제어부(18)는 「제어부」를 구성한다. 이하의 장에서는, 제동력/구동력 보정부(16)에 의한 제동력 및 구동력의 보정을 포함해, 차량 제어 장치(10)에 의한 제동력/구동력 제어의 상세에 대하여, 흐름도와 제어 결과의 그래프를 이용하여 설명한다.

3. 실시 형태 1에 따른 제동력/구동력 제어의 상세

도 9는, 본 발명의 실시 형태 1에 따른 차량 제어 장치(10)에 의한 제동력/구동력 제어의 제어 플로우를 나타내는 흐름도다. 차량 제어 장치(10)는, 이 흐름도에 나타낸 처리를 반복하여 실행한다. 이하, 실시 형태 1에 따른 제동력/구동력 제어의 제어 플로우를 흐름도를 따라 설명한다.

우선, 스텝 S100에서는, 차량(2)이 정차 중인지 여부의 판정이 행해진다. 이 판정은, 예를 들어 속도 센서(6)에서 얻어지는 실속도와, 플래너(11)에서 설정되는 요구 가속도에 기초하여 행해진다. 실속도가 제로이며, 또한, 요구 가속도가 제로이면, 차량(2)은 정차 중이라고 판단해도 된다.

차량(2)이 정차 중이라면, 스텝 S200의 판정이 행해진다. 스텝 S200에서는, 차량(2)이 브레이크(4)의 제동력만으로 정차되어 있는지 여부가 판정된다. 이 판정은, 예를 들어 차량(2)에 작용하는 중력의 차량(2)의 운동 방향의 성분의 크기와, 브레이크(4)가 발생시키고 있는 제동력의 크기의 비교에 기초하여 행할 수 있다. 차량(2)에 작용하는 중력의 차량(2)의 운동 방향의 성분의 크기는, 가속도 센서(5)로부터 얻을 수 있다. 브레이크(4)가 발생시키고 있는 제동력의 크기는, 브레이크(4)의 조작량으로부터 계산할 수 있다.

차량(2)이 브레이크(4)의 제동력만으로 정차되어 있는 경우, 스텝 S300의 처리가 행해진다. 스텝 S300에서는, 파워 트레인(3)에 대한 요구 구동력을, 파워 트레인(3)이 발생시키는 것이 가능한 최소 구동력까지 소정의 점감 구배로 점감시키는 것이 행해진다. 점감 구배의 값의 일례로서는, -20000N/s를 들 수 있다. 이미 구동력이 파워 트레인(3)의 최소 구동력으로 되어 있다면, 그 상태를 유지하는 일이 행해진다.

차량(2)이 브레이크(4)의 제동력만으로 정차되고 있지 않은 경우, 스텝 S400의 처리가 행해진다. 스텝 S400에서는, 브레이크(4)에 대한 요구 제동력을, 이하의 식 4에서 계산되는 최대 제동력까지 소정의 점증 구배로 점증시키는 일이 행해진다.

최대 제동력=(|노면 구배 추정값|*(1+노면 구배 게인 오차)+노면 구배 오프셋 오차)*차량 최대 중량…식 4

식 4에 있어서, 노면 구배 추정값은 중력 가속도의 노면 방향의 추정값이며, 예를 들어 가속도 센서(5)에서 얻어진 가속도와 속도 센서(6)에서 얻어진 차속의 미분 값의 차로서 계산할 수 있다. 차량(2)이 오르막길을 주행하고 있는 경우, 노면 구배 추정값은 양의 값으로 되고, 차량(2)이 내리막길을 주행하고 있는 경우, 노면 구배 추정값은 음의 값으로 된다. 노면 구배 게인 오차는 노면 구배 추정값의 게인 오차이며, 그 설정예로서 0.05를 들 수 있다. 노면 구배 오프셋 오차는 노면 구배 추정값의 오프셋 오차이며, 그 설정예로서 0.7m/s²를 들 수 있다. 차량 최대 중량은 오차를 고려한 차량(2)의 최대 중량이며, 그 설정예로서 표준 차량 중량의 1.2배를 들 수 있다. 식 4에 의하면, 노면 구배 추정값이나 차량 중량에 오차가 있는 경우에도, 차량(2)의 정차 시의 후퇴를 방지할 수 있도록, 그것들의 오차를 근거로 하여 최대 제동력의 연산이 행해진다. 또한, 점증 구배의 값의 일례로서는, 5400N/s를 들 수 있다.

스텝 S100에 있어서 차량(2)이 정차 중이 아니라고 판정된 경우, 스텝 S500 이후의 처리가 행해진다. 우선, 스텝 S500에서는, 요구 제구동력의 연산이 행해진다. 이어서, 스텝 S600에서는, 미리 정해진 분배 규칙에 따라서 요구 제구동력이 제동력과 구동력으로 분배된다. 또한, 요구 제구동력의 연산 방법과, 요구 제구동력의 분배 방법에 대해서는, 차량 제어 장치(10)의 구성의 설명에 있어서 설명한 바와 같다.

다음으로, 스텝 S700에서는, 차량(2)이 정차 이행 중인지 여부가 판정된다. 차량(2)이 정차 이행 중인지 여부는, 전술한 주행 중으로부터 정차 이행 중으로의 천이의 조건의 성부에 의해 판단된다. 반복하여 설명하면 플래너(11)로 연산된 요구 가속도가 음의 값이며, 또한, 요구 속도와 실속도가 각각 소정의 미소 속도 미만인 경우, 차량(2)은 정차 이행 중이라고 판단된다.

차량(2)이 정차 이행 중인 경우, 계속해서 스텝 S800의 판정이 행해진다. 스텝 S800에서는, 차량(2)이 정차한 후의 후퇴를 방지하기 위한 요구 구동력 및 요구 제동력의 인상 보정이 필요한지 여부가 판정된다. 도 7의 그래프로 설명하면 구동력 F가 중력 성분 S와 제동력 B의 차보다도 낮은 영역에 차량(2)의 동작점이 들어 있는 경우에는, 정차 후에 차량(2)은 후퇴하기 시작한다. 이 경우, 차량(2)의 동작점이 그래프 중의 정지 영역 내에 들도록, 요구 구동력 및 요구 제동력을 스텝 S600에서 연산된 각 값에 대하여 인상 보정할 필요가 있다.

상세하게는, 스텝 S800에서는, 우선 이하의 식 5에 의해 요구 구동력 및 요구 제동력의 필요 인상량이 계산된다. 도 7의 그래프로 설명하면 필요 인상량은, 노면 구배의 오차나 차량 중량의 오차를 고려한 다음, 차량(2)의 동작점을 정지 영역 내에 넣기 위해서 필요한 인상량이다. 요구 구동력의 필요 인상량과 요구 제동력의 필요 인상량은 동일한 값으로 되어 있다. 이것은, 구동력의 인상분과 제동력의 인상분을 서로 상쇄시키도록, 인상 전후에서의 감속도의 변화를 억제하기 위해서이다.

필요 인상량=((노면 구배 추정값+|노면 구배 추정값|*노면 구배 게인 오차+노면 구배 오프셋 오차)*차량 최대 중량-보정 전 요구 구동력-보정 전 요구 제동력)/2… 식 5

스텝 S800에서는, 이어서, 식 5에서 계산된 필요 인상량이 제로보다 큰지 여부가 판정된다. 그리고, 필요 인상량이 제로보다 크면, 요구 구동력 및 요구 제동력의 인상 보정은 필요하다고 판단된다. 필요 인상량이 제로 이하이면, 현재의 차량(2)의 동작점은, 이미 정지 영역 내에 들어 있음을 의미한다. 따라서, 그 경우에는 차량(2)이 후퇴할 우려는 없어, 요구 구동력과 요구 제동력의 더 이상의 인상 보정은 필요로 하지는 않는다.

필요 인상량이 제로보다 커지기 위해서는, 노면 구배 추정값은 양의 값일 필요가 있다. 즉, 차량(2)이 오르막길을 주행하고 있을 것은, 요구 구동력과 요구 제동력의 인상 보정을 행하는 데 있어서의 하나의 필요 조건이다. 또한, 식 5에 있어서, 「노면 구배 추정값+|노면 구배 추정값|*노면 구배 게인 오차+노면 구배 오프셋 오차」는, 오차를 고려한 상태에서의 차량(2)에 작용하는 중력의 차량(2)의 운동 방향의 성분의 크기를 나타내고 있다. 따라서, 식 5는, 차량에 작용하는 중력의 차량(2)의 운동 방향의 성분의 크기가, 요구 구동력의 크기와 요구 제동력의 크기의 합계보다도 클 것이, 요구 구동력과 요구 제동력의 인상 보정을 행하는 데 있어서의 필요 충분 조건임을 의미하고 있다.

스텝 S800에 있어서 요구 구동력 및 요구 제동력의 인상 보정이 필요하다고 판정된 경우, 스텝 S900의 처리가 행해진다. 스텝 S900에서는, 요구 제동력을 필요 인상량까지 급증시키는 것이 아니라, 이하의 식 6 및 식 7과 같이 소정의 연산 주기로 점증시켜 간다. 식 6은, 제동력 인상 저크(jerk)에 연산 주기를 곱한 값을 제동력 인상량 전회값에 더한 값과, 필요 인상량 중, 보다 작은 쪽의 값이 제동력 인상량으로서 선택됨을 의미한다. 또한, 식 6에 있어서, 제동력 인상 저크는 요구 제동력의 연산 주기별 증가율을 규정한다. 식 6에 있어서의 제동력 인상량 전회값은, 스텝 S800에 있어서의 인상 보정의 필요 여부의 판단이 필요에서 불필요로 변화된 타이밍에 제로로 리셋된다.

제동력 인상량=min((제동력 인상량 전회값+제동력 인상 저크*연산 주기), 필요 인상량)… 식 6

보정 후의 요구 제동력=보정 전의 요구 제동력+제동력 인상량… 식 7

또한, 스텝 S900에서는, 요구 구동력을 필요 인상량까지 급증시키는 것이 아니라, 이하의 식 8 및 식 9와 같이 소정의 연산 주기로 점증시켜 간다. 식 8의 의미는 식 6의 의미와 마찬가지이다. 또한, 식 8에 있어서, 구동력 인상 저크는 요구 구동력의 연산 주기별 증가율을 규정한다. 식 8에 있어서의 구동력 인상량 전회값은, 스텝 S800에 있어서의 인상 보정의 필요 여부의 판단이 필요에서 불필요로 변화된 타이밍에 제로로 리셋된다.

구동력 인상량=min((구동력 인상량 전회값+구동력 인상 저크*연산 주기), 필요 인상량)… 식 8

보정 후의 요구 구동력=보정 전의 요구 구동력+구동력 인상량… 식 9

식 6과 식 8에 있어서, 제동력 인상 저크와 구동력 인상 저크는, 차량(2)의 거동에 대한 영향을 고려하여 설정된다. 그 설정예로서는 2.7m/s³을 들 수 있다. 또한, 연산 주기는 예를 들어 10㎳이다. 단, 제동력 인상량과 구동력 인상량의 각 값에는, 브레이크(4)나 파워 트레인(3)의 응답성을 고려하여, 응답 보상 필터에 의한 처리를 실시해도 된다. 또한, 차량(2)의 주행 상태에 따라서 응답 보상 필터의 시상수를 변화시켜도 된다.

스텝 S800에 있어서 요구 구동력 및 요구 제동력의 인상 보정은 불필요하다고 판정된 경우, 스텝 S1000의 처리가 행해진다. 스텝 S1000에서는, 보정 전의 요구 제동력이 제동력/구동력 보정부(16)로부터 브레이크 제어부(18)에 부여되고, 보정 전의 요구 제동력에 따라서 브레이크(4)가 제어된다. 또한, 보정 전의 요구 구동력이 제동력/구동력 보정부(16)로부터 파워 트레인 제어부(17)에 부여되고, 보정 전의 요구 구동력에 따라서 파워 트레인(3)이 제어된다.

다음으로, 스텝 S700의 판정 결과, 차량(2)이 정차 이행 중이 아닌 경우에 대하여 설명한다. 차량(2)이 정지 중이 아니고 정차 이행 중이 아닌 경우는, 차량(2)이 정상 주행 중인 경우와, 정차 이행 중으로부터 주행 중으로 이행한 경우가 포함된다. 또한, 정차 이행 중이던 차량(2)이 다시 가속하기 시작한 경우도 여기에 포함된다.

차량(2)이 정차 이행 중이 아닌 경우, 계속해서, 스텝 S1100의 판정이 행해진다. 스텝 S1100에서는, 요구 구동력 및 요구 제동력의 인상 보정이 실시되었는지 여부가 판정된다. 스텝 S900에 있어서 요구 구동력 및 요구 제동력의 인상 보정이 행해지고, 또한, 후술하는 스텝 S1200에 있어서 각 인상량이 아직 제로로 되돌아가지 않은 경우, 인상 보정의 실시 중이라고 판정된다.

스텝 S1100에 있어서 요구 구동력 및 요구 제동력의 인상 보정의 실시 중이라고 판정된 경우, 스텝 S1200의 처리가 행해진다. 스텝 S1200에서는, 인상을 해제하여 요구 제동력을 본래의 값으로 되돌리는 일이 행해진다. 인상을 해제함으로써, 제동력을 인상한 채 가속 상태 혹은 정상 주행 상태로 이행하는 데 따른 연비의 저하를 억제할 수 있다. 단, 제동력 인상량을 제로까지 급감시키는 것이 아니라, 이하의 식 10 및 식 11과 같이 소정의 연산 주기로 점감시켜 간다. 식 10은, 제동력 인하 저크에 연산 주기를 곱한 값을 제동력 인상량 전회값으로부터 뺀 값과, 제로 중 보다 큰 쪽의 값이 제동력 인상량으로서 선택됨을 의미한다. 또한, 식 10에 있어서, 제동력 인하 저크는 요구 제동력의 연산 주기별 감소율을 규정한다.

제동력 인상량=max((제동력 인상량 전회값-제동력 인하 저크*연산 주기), 0)… 식 10

보정 후의 요구 제동력=보정 전의 요구 제동력+제동력 인상량… 식 11

또한, 스텝 S1200에서는, 요구 구동력을 제로까지 급감시키는 것이 아니라, 이하의 식 12 및 식 13과 같이 소정의 연산 주기로 점감시켜 간다. 식 12의 의미는 식 10의 의미와 마찬가지이다. 또한, 식 12에 있어서, 구동력 인하 저크는 요구 구동력의 연산 주기별 감소율을 규정한다.

구동력 인상량=max((구동력 인상량 전회값-구동력 인하 저크*연산 주기), 0)… 식 12

보정 후의 요구 구동력=보정 전의 요구 구동력+구동력 인상량… 식 13

식 10과 식 12에 있어서, 제동력 인하 저크와 구동력 인하 저크는, 차량(2)의 거동에 대한 영향을 고려하여 설정된다. 그 설정예로서는 2.7m/s³을 들 수 있다. 또한, 연산 주기는 예를 들어 10㎳이다. 단, 스텝 S900의 경우와 마찬가지로, 제동력 인상량과 구동력 인상량의 각 값에는, 브레이크(4)나 파워 트레인(3)의 응답성을 고려하여, 응답 보상 필터에 의한 처리를 실시해도 된다.

스텝 S1100에 있어서 요구 구동력 및 요구 제동력의 인상 보정의 실시 중이 아니라고 판정된 경우, 스텝 S1300의 처리가 행해진다. 스텝 S1300에서는, 스텝 S600에서 연산된 요구 제동력이 제동력/구동력 보정부(16)로부터 브레이크 제어부(18)에 부여되고, 그 요구 제동력에 따라서 브레이크(4)가 제어된다. 또한, 스텝 S600에서 연산된 요구 구동력이 제동력/구동력 보정부(16)로부터 파워 트레인 제어부(17)에 부여되고, 그 요구 구동력에 따라서 파워 트레인(3)이 제어된다.

4. 실시 형태 1에 따른 제동력/구동력 제어의 제어 결과

다음으로, 실제의 제어 결과에 기초하여 실시 형태 1에 따른 제동력/구동력 제어의 효과에 대하여 설명한다. 우선, 실시 형태 1에 따른 제동력/구동력 제어에 대한 비교예로서, 차량(2)의 후퇴를 억제하는 기능이 실장되지 않은 제동력/구동력 제어의 제어 결과를 설명하고, 이어서, 실시 형태 1에 따른 제동력/구동력 제어의 제어 결과에 대하여 두 예를 들어 고찰한다.

도 10은, 비교예의 제동력/구동력 제어의 제어 결과를 나타내는 도면이다. 도 10의 상단은 속도의 그래프이며, 하단은 가속도의 그래프이다. 속도의 그래프에는, 요구 속도와 실속도의 시간에 의한 변화를 나타내는 라인이 그려져 있다. 가속도의 그래프에는, 요구 대지 G, 실제 대지 G, 요구 구동 G, 요구 제동 G, 구배 G, 정지 G 및 요구 구동 G와 요구 제동 G의 합계의 시간에 의한 변화를 나타내는 라인이 그려져 있다. 또한, 요구 대지 G는 요구 가속도를 의미하고, 실제 대지 G는 실제 가속도를 의미하고, 요구 구동 G는 요구 구동력을 차량 중량으로 나눈 값을 의미하고, 요구 제동 G는 요구 제동력을 차량 중량으로 나눈 값을 의미하고, 구배 G는 중력 가속도의 노면 내리막 방향의 성분을 의미하며, 정지 G는 식 4로 계산되는 최대 제동력을 차량 중량으로 나눈 값을 의미하기로 한다.

도 10에는, 차량(2)의 주행 상태가 주행 중으로부터 정차 이행 중으로 이행하고, 또한, 정차 이행 중으로부터 정차 중으로 이행한 경우의 제어 결과가 그래프로 도시되어 있다. 여기에서는, 전제 조건으로서, 차량(2)은 구배 G가 2m/s²로 되는 오르막길을 주행하고 있으며, 파워 트레인(3)의 최소 구동력은 제로 N이라고 한다. 후술하는 실시 형태 1에 따른 제동력/구동력 제어의 제어 결과에서도 이와 동일한 전제 조건이 사용되고 있다.

비교예의 제어 결과에서는, 요구 속도에 추종하여 실속도가 제어되고, 요구 대지 G에 추종하여 실제 대지 G가 제어되고 있다. 그리고, 요구 속도와 실속도는 일단은 모두 제로로 되어 있으며, 그동안의 차량(2)은 정차 중으로 되어 있다. 비교예에서는, 요구 대지 G에 실제 대지 G를 추종시키기 위한 제어는 요구 구동 G만에 의해 행해지고, 정차 이행 중도 정차 이행 중으로부터 정차중으로 천이한 후에도, 요구 제동 G는 제로로 유지되고 있다. 그러나, 비교예에서는, 차량(2)의 정차후의 요구 구동 G는 구배 G에 비해서 부족하다. 차량(2)이 일단 정차한 후, 요구 속도가 제로인 데 실속도가 제로보다 작게 되어 있는 것은, 차량(2)이 후퇴하고 있음을 나타내고 있다. 즉, 차량(2)의 후퇴 억제 기능이 실장되지 않은 경우에는, 비교예와 같이 오르막길에서의 차량(2)의 후퇴가 일어날 수 있다.

도 11에는, 실시 형태 1에 따른 제동력/구동력 제어의 제어 결과의 일례가 도시되어 있다. 도 11의 최상단은 속도의 그래프이며, 제2 단은 주행 상태를 나타내는 그래프이며, 제3 단은 요구 제동 G 및 요구 구동 G의 인상 상태를 나타내는 그래프이며, 최하단은 가속도의 그래프이다. 비교예와 마찬가지로, 도 11에는, 차량(2)의 주행 상태가 주행 중으로부터 정차 이행 중으로 이행하고, 또한, 정차 이행 중으로부터 정차 중으로 이행한 경우의 제어 결과가 그래프로 도시되어 있다.

도 11에 도시한 제어 결과와 비교예의 제어 결과의 차이는, 차량(2)의 주행 상태가 정차 이행 중이 되고 나서의 요구 제동 G 및 요구 구동 G의 변화에 있다. 요구 대지 G가 음의 값일 때 요구 속도 및 실속도가 소정의 속도 미만이 되면, 차량(2)의 주행 상태는 주행 중으로부터 정차 이행 중으로 천이했다고 판정된다. 정차 이행 중의 플래그가 세워지면, 요구 제동 G 및 요구 구동 G의 인상 보정이 필요한지 여부가 판정된다. 도 11에 도시한 제어 결과에서는, 요구 제동 G와 요구 구동 G의 합계보다도 구배 G가 크게 되어 있으므로, 요구 제동 G 및 요구 구동 G의 인상 보정은 필요하다고 판정된다. 이상의 판정은 도 9에 도시한 제어 플로우의 스텝 S700 및 스텝 S800에 대응한다.

인상 보정의 플래그가 세워지면, 요구 제동 G 및 요구 구동 G의 인상 보정이 개시된다. 인상 보정에 의해, 요구 제동 G 및 요구 구동 G는 일정한 증대율로 점증되어 가서, 요구 제동 G와 요구 구동 G의 합계가 정지 G 이상이 되었을 즈음, 요구 제동 G와 요구 구동 G는 일단 값을 유지한다. 이 처리는 도 9에 도시한 제어 플로우의 스텝 S900에 대응한다. 이 상태에서 차량(2)이 정지한 경우, 요구 제동 G와 요구 구동 G의 합계는 구배 G보다도 크게 되어 있으므로 차량(2)이 후퇴하는 것은 방지된다.

요구 속도와 실속도가 각각 제로가 되면, 차량(2)의 주행 상태는 정차 이행 중으로부터 정차 중으로 천이했다고 판정된다. 이 판정은 도 9에 도시한 제어 플로우의 스텝 S100에 대응한다. 정차 중의 플래그가 세워지면, 요구 제동 G가 정지 G에 도달할 때까지 요구 제동 G는 점증되어 간다. 이 처리는 도 9에 도시한 제어 플로우의 스텝 S200 및 S400에 대응한다. 또한, 도 11에 도시한 제어 결과에서는, 차량(2)의 주행 상태가 정차 이행 중으로부터 정차 중으로 천이했을 때 요구 구동 G가 스텝 형상으로 급증하고 있다. 이것은, 차량(2)의 정차 완료에 수반하여 요구 대지 G가 음의 값으로부터 제로로 스텝 형상으로 변경된 것에 대응한다. 요구 제동 G가 점증하고 있는 동안, 요구 구동 G는 일정값으로 유지된다.

요구 제동 G가 정지 G에 도달한 후에는 차량(2)은 제동력만으로 정차되어 있다고 판정되고, 요구 제동 G는 정지 G로 유지된다. 한편, 요구 구동 G는 제로까지 떨어뜨려진다. 이 처리는 도 9에 도시한 제어 플로우의 스텝 S200 및 S300에 대응한다. 단, 여기서는 요구 구동 G는 제로까지 급격하게 떨어져 있지만, 스텝 S300에서 설명한 바와 같이 요구 구동 G는 점감시켜도 된다. 도 11에 도시한 제어 결과에 의하면, 차량(2)의 주행 상태가 정차 이행 중으로부터 정차 중으로 천이한 후에도, 실속도는 제로보다 작게 되어 있지는 않다. 이러한 점에서, 실시 형태 1에 따른 제동력/구동력 제어에 의하면, 차량(2)의 후퇴를 방지할 수 있음을 알 수 있다.

다음으로, 실시 형태 1에 따른 제동력/구동력 제어의 제어 결과의 다른 예에 대하여 도 12를 이용하여 설명한다. 도 12의 최상단은 속도의 그래프이고, 제2 단은 주행 상태를 나타내는 그래프이고, 제3 단은 요구 제동 G 및 요구 구동 G의 인상 상태를 나타내는 그래프이며, 최하단은 가속도의 그래프이다. 도 12에는, 차량(2)의 주행 상태가 주행 중으로부터 정차 이행 중으로 이행한 후, 그대로 정차 하지 않고, 정차 이행 중으로부터 다시 주행 중으로 이행한 경우의 제어 결과가 그래프로 도시되어 있다.

도 12에 도시한 제어 결과에서는, 정차 이행 중에 요구 대지 G가 음의 값으로부터 양의 값으로 변경된다. 이에 의해, 차량(2)의 주행 상태는 정차 이행 중으로부터 주행 중으로 천이했다고 판정되고, 정차 이행 중의 플래그가 내려진다. 이 판정은 도 9에 도시한 제어 플로우의 스텝 S700에 대응한다. 정차 중의 플래그가 내려지면, 정차 이행 중에 인상된 요구 제동 G 및 요구 구동 G는 일정한 감소율로 점감되어 간다. 이 처리는 도 9에 도시한 제어 플로우의 스텝 S1100 및 S1200에 대응한다. 또한, 도 12에 도시한 제어 결과에서는, 차량(2)의 주행 상태가 정차 이행 중으로부터 주행 중으로 천이했을 때 요구 구동 G가 스텝 형상으로 급증하고 있다. 이것은, 차량(2)의 재가속에 수반하여 요구 대지 G가 음의 값으로부터 양의 값으로 스텝 형상으로 변경된 것에 대응한다.

이윽고 인상이 해소되어 요구 제동 G가 제로가 되면, 인상 보정의 플래그가 내려진다. 인상 보정의 플래그가 내려진 후에는 요구 제동 G는 제로로 유지된 채 요구 대지 G의 증대에 따라서 요구 구동 G가 증대된다. 이 처리는 도 9에 도시한 제어 플로우의 스텝 S1100 및 S1300에 대응한다. 도 12에 도시한 제어 결과에 의하면, 정차 이행 중으로부터 주행 중에 걸쳐서 실속도는 요구 속도의 변화에 추종하고 있다. 이에 의해, 실시 형태 1에 따른 제동력/구동력 제어에 의하면, 감속 상태로부터 가속 상태로 원활하게 이행할 수 있음을 알 수 있다. 또한, 도 12에 도시한 제어 결과는, 차량(2)이 감속 상태로부터 가속 상태로 이행하는 경우를 나타내고 있지만, 실시 형태 1에 따른 제동력/구동력 제어에 의하면, 차량(2)이 감속 상태로부터 정상 주행 상태로 이행할 때에도 원활한 이행을 실현할 수 있다.

5. 실시 형태 2에 따른 제동력/구동력 제어의 상세

다음으로, 본 발명의 실시 형태 2에 따른 제동력/구동력 제어에 대하여 설명한다. 도 13은, 실시 형태 2에 따른 차량 제어 장치(10)에 의한 제동력/구동력 제어의 제어 플로우를 나타내는 흐름도다. 차량 제어 장치(10)는, 이 흐름도에 나타낸 처리를 반복해서 실행한다. 이하, 실시 형태 2에 따른 제동력/구동력 제어의 제어 플로우를 흐름도에 따라서 설명한다. 단, 도 13에 도시한 제어 플로우에 있어서 실시 형태 1의 제어 플로우와 동일한 내용의 판정 및 처리에 대해서는, 그 설명을 생략 혹은 간략화하기로 한다.

도 13에 도시한 제어 플로우는, 스텝 S800에 있어서 요구 구동력 및 요구 제동력의 인상 보정은 필요하다고 판정된 경우, 스텝 S810의 판정을 행하고, 그 판정 결과에 따라서 스텝 S820 또는 스텝 S900의 처리를 행하는 데 특징이 있다. 요구 구동력 및 요구 제동력의 인상 보정은, 제동력의 증분을 구동력의 증분이 상쇄되도록 실시된다. 그러나, 파워 트레인(3)이나 브레이크(4)의 동작에는 오차가 있기 때문에, 실제로는 제동력에 부족이 발생하여, 실속도의 요구 속도에 대한 추종성이 저하되는 것을 상정할 수 있다. 스텝 S810은, 실속도의 요구 속도에 대한 추종성의 저하 유무를 확인하기 위한 스텝이다.

스텝 S810에서는, 차량(2)의 정차 이행 중에 실속도가 증속된 경우에는, 실속도의 요구 속도에 대한 추종성이 저하되었다고 판정된다. 또한, 정차 이행 중에 요구 속도가 제로인 상태가 일정 시간(예를 들어 1초) 계속된 경우, 즉, 요구 속도가 제로가 된 후 일정 시간 경과해도 실속도가 제로로 되지 않는 경우에도, 속도 추종성이 저하되었다고 판정된다.

스텝 S810에 있어서 속도 추종성의 저하가 확인되지 않은 경우, 실시 형태 1의 경우와 마찬가지로 스텝 S900의 처리가 행해진다. 한편, 속도 추종성의 저하가 확인된 경우, 스텝 S820의 처리가 행해진다. 스텝 S820에서는, 이하의 식 14 및 식 15에 따라서 요구 제동력과 요구 구동력의 각 인상량의 조정이 행해진다.

제동력 인상량=min((제동력 인상량 전회값+제동력 인상 저크*연산 주기), 필요 인상량)…식 14

구동력 인상량=max((구동력 인상량 전회값-구동력 인하 저크*연산 주기), 0)…식 15

식 14는 전술한 식 6과 동등하고 식 15는 전술한 식 12와 동등하다. 즉, 속도 추종성이 저하되어 있는 경우에는, 요구 제동력은 점증시키면서, 요구 구동력을 점감시키는 일이 행해진다. 이 처리가 행해짐으로써, 차량(2)에 작용하는 감속력은 커지고, 실속도의 저하가 촉진된다. 또한, 식 15에 있어서 구동력 인하 저크의 값은 제로여도 된다. 제동력 인상량을 증대시키면서 구동력 인상량을 유지하기만 해도, 실속도를 저하시켜 속도 추종성을 향상시키는 효과는 있다.

6. 실시 형태 2에 따른 제동력/구동력 제어의 제어 결과

다음으로, 실시 형태 2에 따른 제동력/구동력 제어의 제어 결과의 예에 대하여 도 14를 이용하여 설명한다. 도 14의 최상단은 속도의 그래프이고, 제2 단은 주행 상태를 나타내는 그래프이고, 제3 단은 요구 제동 G 및 요구 구동 G의 인상 상태를 나타내는 그래프이며, 최하단은 가속도의 그래프이다. 도 14에는, 차량(2)의 주행 상태가 주행 중으로부터 정차 이행 중으로 이행한 후, 속도 추종성이 저하된 경우의 제어 결과가 그래프로 도시되어 있다.

도 14에 도시한 제어 결과에서는, 정차 이행 중에 실속도가 증속되고 있다. 정차 이행 중에 실속도의 증속이 판정되면, 요구 제동 G를 그대로 점증시키면서 요구 구동 G는 일정한 감소율로 점감되어 간다. 이 처리는 도 13에 도시한 제어 플로우의 스텝 S810 및 S820에 대응한다. 도 14에 도시한 제어 결과에 의하면, 요구 구동 G를 점감시킨 결과, 일단 요구 속도로부터 괴리된 실속도는 다시 요구 속도에 추종하고 있다. 이러한 점에서, 실시 형태 2에 따른 제동력/구동력 제어에 의하면, 차량(2)의 후퇴를 방지하면서 실속도의 요구 속도에 대한 추종성을 담보할 수 있음을 알 수 있다.

도 14에 도시한 제어 결과에서는, 요구 구동 G의 인상량이 제로가 된 타이밍에 요구 구동 G의 점감은 정지되어 요구 구동 G는 그대로 유지되고 있다. 그리고, 요구 제동 G가 정지 G에 도달한 타이밍에 요구 구동 G는 제로까지 떨어져 있다. 단, 속도 추종성의 저하가 해소된 후에는 스텝 S900의 처리에 따라서 요구 제동 G와 함께 요구 구동 G를 다시 점증시켜도 된다.

7. 기타 실시 형태

요구 구동력과 요구 제동력을 각각 증대측으로 보정하는 처리의 실시 조건인 보정 실시 조건으로서는, 차량이 감속 중일 뿐이어도 된다. 즉, 차량이 감속 중일 것을 조건으로 하여, 요구 구동력과 요구 제동력을 각각 증대측으로 보정하도록 해도 된다. 차량이 감속 중인 경우에는, 차량은 곧 정지할 가능성이 높아, 오르막길에 있어서 차량이 정지할 가능성이 있기 때문이다. 차량이 감속 중임을 보정 실시 조건으로 함으로써, 제동 액추에이터나 구동 액추에이터의 응답 지연에 영향받지 않고 정지 후의 차량의 후퇴를 억제할 수 있다. 단, 후술하는 다른 조건과 조합하여 보정 실시 조건으로 해도 됨은 물론이다.

또한, 상기 보정 실시 조건으로서는, 차량의 실속도와 요구 속도가 각각 소정의 속도보다도 낮을 뿐이어도 된다. 즉, 차량의 요구 속도가 저하되어 그것에 추종하여 실속도도 저하되었을 것을 조건으로 하여, 요구 구동력과 요구 제동력을 각각 증대측으로 보정하도록 해도 된다. 차량의 실속도와 요구 속도가 모두 낮은 상태에서는, 차량은 곧 정지할 가능성이 높아, 오르막길에 있어서 차량이 정지할 가능성이 있기 때문이다. 차량의 실속도와 요구 속도가 각각 소정의 속도보다도 낮을 것을 보정 실시 조건으로 함으로써, 제동 액추에이터나 구동 액추에이터의 응답 지연에 영향받지 않고 정지 후의 차량의 후퇴를 억제할 수 있다. 단, 후술하는 다른 조건과 조합하여 보정 실시 조건으로 해도 됨은 물론이다.

또한, 상기 보정 실시 조건으로서는, 차량이 오르막길을 주행 중일 뿐이어도 된다. 즉, 차량이 오르막길을 주행 중일 것을 조건으로 하여, 요구 구동력과 요구 제동력을 각각 증대측으로 보정하도록 해도 된다. 차량이 오르막길을 주행 중인 경우, 그 오르막길에 있어서 차량이 정지할 가능성이 있기 때문이다. 차량이 오르막길을 주행 중일 것을 보정 실시 조건으로 함으로써, 제동 액추에이터나 구동 액추에이터의 응답 지연에 영향받지 않고 정지 후의 차량의 후퇴를 억제할 수 있다. 단, 후술하는 다른 조건과 조합하여 보정 실시 조건으로 해도 됨은 물론이다.

또한, 상기 보정 실시 조건으로서는, 차량에 작용하는 중력의 차량 운동 방향의 성분의 크기가, 요구 구동력의 크기와 요구 제동력의 크기의 합계보다도 클 뿐이어도 된다. 차량에 작용하는 중력의 차량 운동 방향의 성분의 크기가, 요구 구동력의 크기와 요구 제동력의 크기의 합계보다도 큰 경우, 차량은 곧 정지할 가능성이 높아, 오르막길에 있어서 차량이 정지할 가능성이 있기 때문이다. 또한, 노면 구배의 오차나 차량 중량의 오차를 고려하면, 식 5의 우변이 제로보다도 클 것을 상기 보정 실시 조건으로 해도 된다.

Claims

구동력을 작용시키도록 구성되는 구동 액추에이터와 제동력을 작용시키도록 구성되는 제동 액추에이터를 구비하는 차량에 탑재되는 차량 제어 장치에 있어서,
상기 차량 제어 장치는, 프로세서(21)를 포함하고,
상기 프로세서(21)는, 상기 차량에 대한 요구 가속도와 상기 차량에 작용하는 중력의 상기 차량의 운동 방향의 성분에 기초하여, 상기 차량에 작용하는 상기 차량의 운동 방향의 가속도가 상기 요구 가속도를 충족하도록, 상기 구동 액추에이터에 요구할 요구 구동력과 상기 제동 액추에이터에 요구할 요구 제동력을 설정하도록 구성되고,
상기 프로세서(21)는, 상기 요구 구동력에 기초하여 상기 구동 액추에이터를 제어하도록 구성되고,
상기 프로세서(21)는, 상기 요구 제동력에 기초하여 상기 제동 액추에이터를 제어하도록 구성되며,
상기 프로세서(21)는, 적어도 상기 차량이 감속 중일 것을 포함하는 소정 조건이 충족된 경우, 상기 요구 구동력의 크기와 상기 요구 제동력의 크기의 합계가, 상기 차량에 작용하는 중력의 상기 차량의 운동 방향의 성분의 크기 이상으로 되도록, 상기 요구 구동력과 상기 요구 제동력을 동시에 각각 증대측으로 보정하도록 구성되는, 차량 제어 장치.
제1항에 있어서,
상기 소정 조건에는, 상기 차량의 실속도와 요구 속도가 각각 소정의 속도보다도 낮을 것이 포함되는, 차량 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 소정 조건에는, 상기 차량이 오르막길을 주행 중일 것이 포함되는, 차량 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 소정 조건에는, 상기 차량에 작용하는 중력의 상기 차량 운동 방향의 성분의 크기가, 상기 요구 구동력의 크기와 상기 요구 제동력의 크기의 합계보다도 클 것이 포함되는, 차량 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 프로세서(21)는, 상기 요구 구동력과 상기 요구 제동력을 동일한 값만큼 증대측으로 보정하도록 구성되는, 차량 제어 장치.
제5항에 있어서,
상기 프로세서(21)는, 상기 차량에 작용하는 중력의 상기 차량 운동 방향의 성분의 크기로부터, 상기 요구 구동력의 크기와 상기 요구 제동력의 크기의 합계를 차감해서 얻어지는 값의 절반 값 이상의 값을, 상기 요구 구동력과 상기 요구 제동력 각각에 대한 인상량으로서 설정하도록 구성되고, 상기 요구 구동력과 상기 요구 제동력을 각각 상기 인상량만큼 증대측으로 보정하도록 구성되는, 차량 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 프로세서(21)는, 상기 소정 조건이 충족된 경우, 보정 후의 상기 요구 구동력 및 상기 요구 제동력까지 상기 요구 구동력 및 상기 요구 제동력을 점증시켜 가도록 구성되는, 차량 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 프로세서(21)는, 상기 소정 조건이 충족된 후에 상기 차량의 상태가 감속 상태로부터 가속 상태 혹은 정상 주행 상태로 이행한 경우, 증대측으로 보정된 상기 요구 구동력 및 상기 요구 제동력을 각각 감소측으로 재보정하도록 구성되는, 차량 제어 장치.
제8항에 있어서,
상기 프로세서(21)는, 상기 소정 조건이 충족된 후에 상기 차량의 상태가 감속 상태로부터 가속 상태 혹은 정상 주행 상태로 이행한 경우, 증대측으로 보정된 상기 요구 구동력 및 상기 요구 제동력을 각각 보정 전의 상기 요구 구동력 및 상기 요구 제동력을 향해서 점감시켜 가도록 구성되는, 차량 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 프로세서(21)는, 상기 소정 조건이 충족된 상황을 받아서 상기 요구 구동력과 상기 요구 제동력을 각각 증대측으로 보정한 후, 상기 차량의 실속도의 요구 속도에 대한 추종성의 저하가 확인된 경우, 상기 요구 구동력을 감소시키거나 혹은 상기 요구 제동력을 증대시키도록 구성되는, 차량 제어 장치.
구동력을 작용시키도록 구성되는 구동 액추에이터와 제동력을 작용시키도록 구성되는 제동 액추에이터를 구비하는 차량에 탑재되는 차량 제어 장치에 있어서,
상기 차량 제어 장치는, 프로세서(21)를 포함하고,
상기 프로세서(21)는, 상기 차량에 대한 요구 가속도와 상기 차량에 작용하는 중력의 상기 차량의 운동 방향의 성분에 기초하여, 상기 차량에 작용하는 상기 차량의 운동 방향의 가속도가 상기 요구 가속도를 충족하도록, 상기 구동 액추에이터에 요구할 요구 구동력과 상기 제동 액추에이터에 요구할 요구 제동력을 설정하도록 구성되고,
상기 프로세서(21)는, 상기 요구 구동력에 기초하여 상기 구동 액추에이터를 제어하도록 구성되고,
상기 프로세서(21)는, 상기 요구 제동력에 기초하여 상기 제동 액추에이터를 제어하도록 구성되며,
상기 프로세서(21)는, 적어도 상기 차량의 실속도와 요구 속도가 각각 소정의 속도보다도 낮을 것을 포함하는 소정 조건이 충족된 경우, 상기 요구 구동력의 크기와 상기 요구 제동력의 크기의 합계가, 상기 차량에 작용하는 중력의 상기 차량의 운동 방향의 성분의 크기 이상으로 되도록, 상기 요구 구동력과 상기 요구 제동력을 동시에 각각 증대측으로 보정하도록 구성되는, 차량 제어 장치.
구동력을 작용시키도록 구성되는 구동 액추에이터와 제동력을 작용시키도록 구성되는 제동 액추에이터를 구비하는 차량에 탑재되는 차량 제어 장치에 있어서,
상기 차량 제어 장치는, 프로세서(21)를 포함하고,
상기 프로세서(21)는, 상기 차량에 대한 요구 가속도와 상기 차량에 작용하는 중력의 상기 차량의 운동 방향의 성분에 기초하여, 상기 차량에 작용하는 상기 차량의 운동 방향의 가속도가 상기 요구 가속도를 충족하도록, 상기 구동 액추에이터에 요구할 요구 구동력과 상기 제동 액추에이터에 요구할 요구 제동력을 설정하도록 구성되고,
상기 프로세서(21)는, 상기 요구 구동력에 기초하여 상기 구동 액추에이터를 제어하도록 구성되고,
상기 프로세서(21)는, 상기 요구 제동력에 기초하여 상기 제동 액추에이터를 제어하도록 구성되며,
상기 프로세서(21)는, 적어도 상기 차량이 오르막길을 주행 중일 것을 포함하는 소정 조건이 충족된 경우, 상기 요구 구동력의 크기와 상기 요구 제동력의 크기와의 합계가, 상기 차량에 작용하는 중력의 상기 차량의 운동 방향의 성분의 크기 이상으로 되도록, 상기 요구 구동력과 상기 요구 제동력을 동시에 각각 증대측으로 보정하도록 구성되는, 차량 제어 장치.
구동력을 작용시키도록 구성되는 구동 액추에이터와 제동력을 작용시키도록 구성되는 제동 액추에이터를 구비하는 차량에 탑재되는 차량 제어 장치에 있어서,
상기 차량 제어 장치는, 프로세서(21)를 포함하고,
상기 프로세서(21)는, 상기 차량에 대한 요구 가속도와 상기 차량에 작용하는 중력의 상기 차량의 운동 방향의 성분에 기초하여, 상기 차량에 작용하는 상기 차량의 운동 방향의 가속도가 상기 요구 가속도를 충족하도록, 상기 구동 액추에이터에 요구할 요구 구동력과 상기 제동 액추에이터에 요구할 요구 제동력을 설정하도록 구성되고,
상기 프로세서(21)는, 상기 요구 구동력에 기초하여 상기 구동 액추에이터를 제어하도록 구성되고,
상기 프로세서(21)는, 상기 요구 제동력에 기초하여 상기 제동 액추에이터를 제어하도록 구성되며,
상기 프로세서(21)는, 적어도 상기 차량에 작용하는 중력의 상기 차량의 운동 방향의 성분의 크기가, 상기 요구 구동력의 크기와 상기 요구 제동력의 크기의 합계보다도 클 것을 포함하는 소정 조건이 충족된 경우, 상기 요구 구동력의 크기와 상기 요구 제동력의 크기의 합계가, 상기 차량에 작용하는 중력의 상기 차량의 운동 방향의 성분의 크기 이상으로 되도록, 상기 요구 구동력과 상기 요구 제동력을 동시에 각각 증대측으로 보정하도록 구성되는, 차량 제어 장치.