WO2016136731A1 - 駆動トルク制御装置、駆動源ユニットおよび車両 - Google Patents

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克広 荒井
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ヤマハ発動機株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a drive torque control device, a drive source unit, and a vehicle applicable to a vehicle.
  • Brake traction control means that performs brake traction control for the braking means and engine traction control that performs engine traction control for the engine by controlling the engine throttle and the like in order to suppress slipping on the road surface of the drive wheels of the vehicle
  • a traction control device for a vehicle including a means has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
  • the traction control of Patent Document 1 includes the following control steps. When control is started by starting the engine, first, processing for detecting the slip amount is executed. Next, a process for setting the target slip amount is executed, and then a slip determination process is executed. Further, processing for calculating the target control amount for throttle control and processing for calculating the target control amount for brake control are executed. A throttle control signal is output to the engine control device, and a brake control signal is output.
  • the throttle control target slip amount basic value and the brake control target slip amount basic value are stored in advance in the map.
  • the basic target slip amount for throttle control is set to be smaller than the basic target slip amount for brake control.
  • the slip amount is small, the slip is suppressed by the engine traction control.
  • the slip amount is large, the slip is suppressed by the engine traction control and the brake traction control, thereby preventing an increase in the load of the brake device. Because.
  • An object of the present invention is to provide a drive torque control device capable of improving energy efficiency and realizing smooth drive torque control with high responsiveness according to vehicle behavior. Furthermore, it aims at providing the drive source unit and vehicle provided with the drive torque control apparatus.
  • the inventor of the present application considered improving the energy efficiency of a vehicle by a device that controls driving wheel torque.
  • the brake mechanism converts kinetic energy into heat energy and discards it in order to generate braking torque.
  • the drive source consumes energy to generate the drive source torque. Therefore, energy efficiency can be improved by appropriately controlling the drive source torque according to the target drive wheel torque of the vehicle. Therefore, the inventor of the present application has considered using the drive source torque positively.
  • the drive torque control device of the present invention has the following configuration.
  • the drive torque control device of the present invention is A target drive wheel torque calculator configured to calculate a target drive wheel torque of a drive wheel of the vehicle; A drive source torque controller configured to control a drive source torque that is transmitted to the drive wheel and generated by a drive force of the drive source; A braking torque control unit configured to control at least a braking torque generated by a brake mechanism of the drive wheel; Have The drive source torque controller is Estimating at least one of a maximum value and a minimum value of the drive source torque that can occur after a predetermined period from the present time as a drive source torque limit value; Based on the target drive wheel torque and the drive source torque limit value, a target drive source torque that is a target value of the drive source torque to be generated after a predetermined period from the present time is calculated, Controlling the drive source torque based on the target drive source torque; The braking torque control unit Based on the target driving wheel torque and the target driving source torque, a target braking torque that is a target value of the braking torque to be generated after a predetermined period from the present
  • the target drive source torque that is the target value of the drive source torque generated after a predetermined period from the present time is calculated, and the drive source torque is controlled based on the target drive source torque.
  • a target braking torque that is a target value of the braking torque to be generated after a predetermined period from the present time is calculated, and the braking torque is controlled based on the target braking torque.
  • the braking torque control unit Estimating at least one of a maximum value and a minimum value of the braking torque that can occur after a predetermined period from the present time as a braking torque limit value;
  • the target braking torque may be calculated based on the target driving wheel torque, the target driving source torque, and the braking torque limit value.
  • the target braking torque is calculated based on the target driving wheel torque, the target driving source torque, and the braking torque limit value.
  • the target braking torque is set so as not to exceed the braking torque limit value, it is possible to improve energy efficiency and realize smooth driving torque control with high responsiveness according to the behavior of the vehicle.
  • the drive source torque control unit A drive source torque controller configured to control the drive source torque based on the target drive source torque and to estimate the drive source torque limit value;
  • a target drive source torque calculator configured to calculate the target drive source torque based on the target drive wheel torque and the drive source torque limit value; You may have.
  • the braking torque control unit A braking torque controller configured to control the braking torque based on the target braking torque and to estimate the braking torque limit value;
  • a target braking torque calculator configured to calculate the target braking torque based on the target driving wheel torque, the target driving source torque, and the braking torque limit value; You may have.
  • the braking torque control unit may set the target braking torque to zero.
  • the target braking torque becomes zero, so that the energy efficiency of the driving torque control device is further increased. Can be increased.
  • the target braking torque calculation unit The target braking torque may be calculated based on the operation amount of the brake operator, the target drive wheel torque, and the target drive source torque.
  • the target braking torque is set in consideration of the operation amount of the brake operator, it is possible to realize smooth drive torque control in consideration of the operation amount of the brake operator operated by the driver. .
  • the target braking torque calculation unit is configured such that the target braking torque calculated based on the operation amount of the brake operator, the target driving wheel torque, and the target driving source torque is the target driving wheel torque.
  • the target braking torque may be set to be smaller than a total value of a target braking torque calculated based on the target driving source torque and a required braking torque corresponding to an operation amount of the brake operator.
  • the target braking torque calculated based on the operation amount of the brake operator, the target driving wheel torque, and the target driving source torque is calculated based on the target driving wheel torque and the target driving source torque.
  • the target braking torque is set so as to be smaller than the total value of the target braking torque and the required braking torque corresponding to the operation amount of the brake operator.
  • the drive source torque controller is Based on the rotational speed of the drive source and the throttle opening, determine the drive source torque limit value, The drive source torque limit value may be output to the target drive source torque calculation unit.
  • the drive source torque limit value is determined based on the rotational speed of the drive source and the throttle opening, it is possible to realize the drive torque control in consideration of the rotational speed of the drive source and the throttle opening.
  • the drive source unit of the present invention is The drive torque control device;
  • the drive source configured to generate the drive source torque; and
  • An intake passage configured to supply air to the drive source;
  • a throttle valve disposed in the intake passage and configured to change a cross-sectional area of the intake passage;
  • An air cleaner configured to pass air supplied to the intake passage; Is provided.
  • the drive source unit further includes a throttle valve driving unit configured to change a cross-sectional area of the intake passage by driving the throttle valve,
  • the drive source torque control unit may be configured to control the drive of the throttle valve drive unit.
  • the drive source torque control unit can control the drive source torque by controlling the drive of the throttle valve.
  • the throttle valve may be disposed at a position closer to an end portion of the intake passage connected to the drive source than an end portion of the intake passage connected to the air cleaner.
  • the throttle valve is disposed at a position closer to the end connected to the intake passage drive source than the end connected to the air cleaner of the intake passage, thereby realizing highly responsive drive source torque control. be able to.
  • the vehicle of the present invention The drive torque control device;
  • the drive source configured to generate the drive source torque; and
  • the drive wheel configured to rotate by the drive source torque;
  • the brake mechanism configured to apply a braking torque to the drive wheel; Is provided.
  • the vehicle further includes a straddle-type seat.
  • FIG. 4 Side view showing a saddle riding type vehicle according to the present embodiment
  • the block diagram which shows the electronic control system of the saddle riding type vehicle which concerns on this embodiment
  • Functional block diagram showing a functional configuration of the drive torque control device of FIG.
  • the flowchart which shows the process performed when the signal which shows the operation amount of a brake operator is input into the target braking torque calculation part of FIG.
  • the flowchart which shows the process of the drive torque control apparatus of FIG.
  • FIG. 1 is a side view showing a saddle riding type vehicle according to the present embodiment.
  • the straddle-type vehicle 1 of the present embodiment is a vehicle having a straddle-type seat 2 of a type on which a rider (driver) rides.
  • the saddle riding type vehicle 1 includes a body frame 7 having a head pipe 7a, a driven wheel 3 as a front wheel, a drive wheel 4 as a rear wheel, a handle 5, a steering shaft 6, a driven wheel support device 8, Drive wheel brake operator 9a, drive wheel brake operator 9b, swing arm 10, driven wheel brake disk 11, drive wheel brake disk 12, driven wheel brake caliper 13, and drive wheel brake caliper 14 and a drive source unit 15.
  • the steering shaft 6 passes through the head pipe 7a and rotates integrally with the handle 5.
  • the driven wheel support device 8 rotatably supports the driven wheel 3 and rotates integrally with the steering shaft 6. Accordingly, when the rider rotates the handle 5 around the steering shaft 6, the direction of the driven wheel 3 changes, and the saddle riding type vehicle 1 can be steered.
  • the swing arm 10 is supported at one end by the body frame 7 so as to be swingable, and supports the drive wheel 4 at the other end.
  • the brake wheel operating element 9a for the driven wheel is a lever provided on the handle 5, and the driven wheel brake caliper 13 operates when operated by the rider.
  • the driven wheel brake caliper 13 holds the brake pad in a displaceable manner, for example, by hydraulic pressure.
  • the brake pad is disposed with the driven wheel brake disc 11 interposed therebetween.
  • the driven wheel brake disk 11 rotates integrally with the driven wheel 3.
  • the brake pad sandwiches the driven wheel brake disk 11 with a high pressure, and the brake pad slides with respect to the driven wheel brake disk 11 to apply braking torque to the driven wheel 3. .
  • the drive wheel brake operator 9b is a pedal provided at the rider's footrest, and the drive wheel brake caliper 14 operates when operated by the rider.
  • the drive wheel brake caliper 14 holds the brake pad displaceably by, for example, hydraulic pressure.
  • the brake pads are arranged with the drive wheel brake disc 12 interposed therebetween.
  • the drive wheel brake disc 12 rotates integrally with the drive wheel 4.
  • the brake pad sandwiches the drive wheel brake disk 12 with a high pressure, and the brake pad slides on the drive wheel brake disk 12 to apply braking torque to the drive wheel 4.
  • the drive wheel brake caliper 14, the brake pad, and the drive wheel brake disc 12 correspond to an example of a drive wheel brake mechanism.
  • the drive source unit 15 is configured to generate a drive source torque with a drive torque control device 40 (described in detail later), and to supply air to the drive source 17 that is an internal combustion engine and the drive source 17.
  • the intake passage 19 (see FIG. 3) configured, the air cleaner 16 configured to allow the air supplied to the intake passage 19 to pass therethrough, and the intake passage 19 are arranged to change the cross-sectional area of the intake passage 19.
  • a throttle valve 35 (see FIG. 3).
  • the drive source 17 controls the electronic throttle valve 35 (see FIG. 2) to control the intake air amount, thereby increasing or decreasing the drive force.
  • the driving force of the driving source 17 is transmitted to the driving wheel 4 via the crank and the transmission unit 18 and gives torque to the driving wheel 4.
  • the torque applied to the drive wheel 4 by the drive force of the drive source unit 15 is referred to as drive source torque.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an electronic control system of the saddle riding type vehicle according to the present embodiment.
  • the saddle riding type vehicle 1 includes a driving wheel speed sensor 31, a driven wheel speed sensor 32, an inertia measuring device (IMU) 33, a driving torque control device 40, and a brake pressure control.
  • a unit (HU: Hydraulic Unit) 34, an electronic throttle valve 35, a fuel injection device 36, an ignition device 37, and a drive source control unit (ECU) 38 are further provided.
  • the driving wheel speed sensor 31 detects the rotational speed of the driving wheel 4.
  • the drive wheel speed sensor 31 outputs a drive wheel speed signal indicating the rotational speed to the drive torque control device 40.
  • the drive wheel wheel speed sensor 31 is provided on the swing arm 10.
  • the drive wheel wheel speed sensor 31 may output a drive wheel wheel speed signal to another control unit.
  • the driven wheel speed sensor 32 detects the rotational speed of the driven wheel 3.
  • the driven wheel speed sensor 32 outputs a driving wheel speed signal indicating the rotational speed to the driving torque control device 40.
  • the driven wheel speed sensor 32 is provided in the driven wheel support device 8.
  • the driven wheel speed sensor 32 may output a driven wheel speed signal to another control unit.
  • the saddle riding type vehicle 1 turns left or right while tilting the body frame 7 in the left-right direction seen from the rider.
  • the inertial measurement device 33 measures an inclination angle (also referred to as a bank angle) when the saddle riding type vehicle 1 turns, and outputs an inclination angle signal indicating the inclination angle to the drive torque control device 40.
  • the inertial measurement device 33 may detect the occurrence of a driven wheel side slip in which the driven wheel 3 slides in the direction of the rotation axis and the occurrence of a drive wheel side slip in which the drive wheel 4 slides in the direction of the rotation axis.
  • the brake pressure control unit 34 electrically controls the hydraulic pressure of the drive wheel brake caliper 14 to control the braking torque of the drive wheel 4.
  • the drive wheel brake caliper 14 is connected to a drive wheel hydraulic piston / cylinder 9c (see FIG. 1) operating in conjunction with the operation of the brake operator 9b via a drive wheel oil hose h1.
  • the brake pressure control unit 34 is interposed in the middle of the drive wheel oil hose h1.
  • the brake pressure control unit 34 transmits the hydraulic pressure of the drive wheel hydraulic piston / cylinder 9c to the drive wheel brake caliper 14.
  • the hydraulic pressure of the drive wheel brake caliper 14 is controlled without depending on the hydraulic pressure of the hydraulic piston / cylinder 9c.
  • the brake pressure control unit 34 further controls the braking torque of the driven wheel 3 by electrically controlling the hydraulic pressure of the driven wheel brake caliper 13.
  • the driven wheel brake caliper 13 is connected to a hydraulic piston / cylinder for driven wheel operating in conjunction with the operation of the brake operator 9 via a driven wheel oil hose h2 (see FIG. 1).
  • the brake pressure control unit 34 is interposed in the middle of the oil hose h2 for the driven wheel, and transmits the hydraulic pressure of the hydraulic piston / cylinder for the driven wheel to the driven wheel brake caliper 13 when not controlled.
  • the hydraulic pressure of the driven wheel brake caliper 13 is controlled regardless of the hydraulic pressure of the hydraulic piston / cylinder.
  • the brake pressure control unit 34 detects the current brake pressure value and outputs the detected brake pressure value to the drive torque control device 40.
  • the brake pressure control unit 34 receives the brake pressure target value from the drive torque control device 40, and controls the driven wheel brake caliper 13 and the drive wheel brake caliper 14 so that the brake pressure value becomes the brake pressure target value.
  • the brake pressure control unit 34 includes a brake operation state detection unit 34a.
  • the brake operation state detection unit 34a determines the operation amount of the brake operation element 9a for the driven wheel and the operation amount of the brake operation element 9b for the drive wheel, and the hydraulic pressure of the oil hose h1 for the drive wheel and the oil hose h2 for the drive wheel. It is comprised so that it may detect based on.
  • the brake pressure control unit 34 outputs the detected operation amount of the driven wheel brake operation element 9a and the detected operation amount of the drive wheel brake operation element 9b to the drive torque control device 40, respectively.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating the arrangement of the electronic throttle valve 35 of the saddle riding type vehicle according to the present embodiment.
  • the electronic throttle valve 35 is provided in the intake passage 19 between the air cleaner 16 of the drive source unit 15 and the drive source 17, and operates by electrical control to open the opening of the intake passage 19. Is configured to change.
  • the distance L2 from the electronic throttle valve 35 to the end connected to the air cleaner 16 of the intake passage 19 in the path length of the intake passage 19 is the end connected from the electronic throttle valve 35 to the drive source 17 of the intake passage 19. It is longer than the distance L1 to the part.
  • the electronic throttle valve 35 is closer to the end portion connected to the drive source 17 of the intake passage 19 than to the end portion connected to the air cleaner 16 of the intake passage 19. Is arranged.
  • the fuel injection device 36 is configured to inject fuel into the intake passage 19 by electrical control.
  • the injected fuel is burned in the cylinder of the driving source 17 to generate driving force.
  • the ignition device 37 is fixed to the cylinder head of the drive source 17 and generates a spark in the cylinder of the drive source 17 at a controlled timing.
  • the fuel in the cylinder of the drive source 17 starts to burn by the spark.
  • the drive source control unit (ECU) 38 is configured to control the electronic throttle valve 35, the fuel injection device 36, and the ignition device 37 to control the combustion of the drive source 17.
  • the drive source control unit 38 outputs information on the current throttle opening, the drive source rotational speed, and the ignition timing to the drive torque control device 40, respectively.
  • the drive source control unit 38 receives the throttle opening target value from the drive torque control device 40, and controls the electronic throttle valve 35 so that the current throttle opening becomes the throttle opening target value.
  • the drive source control unit 38 receives the ignition timing target value from the drive torque control device 40 and controls the ignition device 37 so that the current ignition timing becomes the ignition timing target value.
  • the drive source control unit 38 receives a signal indicating the amount of operation of a throttle operator (for example, a throttle grip) operated by the rider, and according to the amount of operation of the throttle operator during normal travel.
  • the electronic throttle valve 35 is controlled.
  • FIG. 4 shows a functional block diagram of the drive torque control device 40 shown in FIG.
  • the drive torque control device 40 is configured to control the drive wheel torque according to the running state separately from the control by the rider's operation when the saddle riding type vehicle 1 is running.
  • the control of the driving wheel torque according to the running state includes, for example, traction control that quickly eliminates the slip when the driving wheel 4 slips at the time of starting. Further, the control of the driving wheel torque according to the running state may include, for example, suppression control of overshoot in cornering or attitude control of the saddle riding type vehicle 1.
  • the driving wheel torque is a torque generated in the driving wheel 4 and represents an amount of the propulsive force of the driving wheel 4 with respect to the ground expressed by a moment around the rotation axis of the driving wheel 4.
  • the driving wheel torque is a torque obtained by combining the driving source torque generated by transmitting the power of the driving source 17 and the braking torque generated by the operation of the driving wheel brake caliper 14.
  • the drive torque control device 40 includes a target drive wheel torque calculation unit 41, a drive source torque control unit 42, and a braking torque control unit 45.
  • the drive source torque control unit 42 includes a target drive source torque calculation unit 43 and a drive source torque controller 44.
  • the braking torque control unit 45 includes a target braking torque calculation unit 46 and a braking torque controller 47.
  • the target drive wheel torque calculation unit 41 calculates the target drive wheel torque of the drive wheel 4 from information indicating the current running state. As information indicating the current running state, the target drive wheel torque calculation unit 41 relates to the driven wheel speed, the drive wheel speed, the tilt angle, the throttle opening, the drive source rotational speed, and the brake pressure value. Receive each information.
  • the target drive wheel torque indicates a target value of the drive wheel torque.
  • the target drive wheel torque changes every control cycle.
  • the target driving wheel torque calculation unit 41 determines that the driving wheel 4 slips when the driving wheel wheel speed is higher than the driven wheel wheel speed based on the information about the driven wheel wheel speed and the driving wheel wheel speed. Judge that In such a case, the target drive wheel torque calculation unit 41 calculates the target drive wheel torque as a very small value that is larger than zero. The driving wheel torque is very small, so that the slip of the driving wheel 4 is eliminated, and the driving wheel torque is maintained at a value larger than zero, so that the driving force is maintained by the driving wheel 4 after the slip is eliminated. Is done.
  • target drive wheel torque calculation method of the target drive wheel torque calculation unit 41 may be variously changed depending on how the saddle riding type vehicle 1 is controlled in what running state.
  • the drive source torque control unit 42 calculates the target drive source torque and controls the drive source torque based on the target drive source torque.
  • the driving source torque means torque generated by the driving force of the driving source 17 while being transmitted to the driving wheel 4.
  • the target value of the drive source torque is called the target drive source torque.
  • the target drive source torque calculation unit 43 calculates the target drive source torque based on the target drive wheel torque and the drive source torque limit value, and the target drive source torque Torque is output to the drive source torque controller 44 and the braking torque control unit 45.
  • the target drive source torque is a target value of the drive source torque that is generated after a predetermined period from the present time.
  • the target drive source torque has substantially the same value as the drive source torque after one control cycle from the start of control. It is not limited to one control cycle, for example, it may be after a plurality of control cycles, after a certain time, or after a time that changes with a predetermined function, or after a time that changes with a predetermined condition. There may be.
  • the drive source torque limit value is at least one of the maximum value (upper limit value) and the minimum value (lower limit value) of the drive source torque that can occur after a predetermined period from the present time.
  • the drive source torque limit value is determined by the drive source torque controller 44, and the determination method will be described later.
  • the target drive source torque calculation unit 43 limits the target drive wheel torque calculated by the target drive wheel torque calculation unit 41 by the lower limit value of the drive source torque received from the drive source torque controller 44. A target drive source torque is calculated.
  • the horizontal axis represents the control cycle
  • the vertical axis represents the target drive wheel torque and the target drive source torque.
  • the target drive wheel torque and the target drive source torque are A1 at the start point a of a predetermined control cycle.
  • the target drive source torque calculation unit 43 receives the target drive wheel torque A2 and also receives the lower limit value L1 of the drive source torque.
  • the target drive source torque calculation unit 43 determines the target drive source torque to be the same value as the lower limit value L1. That is, the target drive source torque A3 is determined. Then, the target drive source torque calculation unit 43 outputs the target drive source torque A3 to the drive source torque controller 44 and the target braking torque calculation unit 46.
  • the target drive source torque calculation unit 43 receives the target drive wheel torque A4 and the lower limit value L4 of the drive source torque. In this case, since the target drive wheel torque A4 is greater than the lower limit value L4, the target drive source torque calculation unit 43 determines the target drive source torque to be the same value as the target drive wheel torque A4. That is, the target drive source torque A4 is determined. Then, the target drive source torque calculation unit 43 outputs the target drive source torque A4 to the drive source torque controller 44 and the target braking torque calculation unit 46.
  • the target drive source torque calculation unit 43 limits the target drive wheel torque calculated by the target drive wheel torque calculation unit 41 by the upper limit value of the drive source torque received from the drive source torque controller 44. A target drive source torque is calculated.
  • the horizontal axis indicates the control cycle
  • the vertical axis indicates the target drive wheel torque and the target drive source torque.
  • the target drive wheel torque is A5 and the target drive source torque is A6 at the start point d of a predetermined control cycle. It is assumed that the target drive source torque calculation unit 43 receives the target drive wheel torque A7 and the upper limit value L5 of the drive source torque after the time point d. In this case, since the target drive wheel torque A7 is smaller than the upper limit value L5, the target drive source torque calculation unit 43 determines the target drive source torque to be the same value as the target drive wheel torque A7. That is, the target drive source torque A7 is determined. Then, the target drive source torque calculation unit 43 outputs the target drive source torque A7 to the drive source torque controller 44 and the target braking torque calculation unit 46.
  • the drive source torque controller 44 outputs the throttle opening target value and the ignition timing target value to the drive source control unit 38 based on the target drive source torque received from the target drive source torque calculation unit 43.
  • the drive source torque controller 44 estimates a drive source torque limit value (for example, at least one of an upper limit value and a lower limit value) based on the current rotational speed of the drive source 17, throttle opening, ignition timing, and the like. And output to the target drive source torque calculator 43.
  • the drive source torque controller 44 estimates the drive source torque limit value from a data table in which at least the rotation speed and throttle opening of the drive source 17 are associated with the upper limit value and the lower limit value of the drive source torque in advance. To do.
  • the drive source torque controller 44 outputs both the upper limit value and the lower limit value of the drive source torque to the target drive source torque calculation unit 43 as the drive source torque limit value. Either one of the upper limit value or the lower limit value may be output. For example, when performing control to reduce the current drive source torque, the drive source torque controller 44 may output the lower limit value of the drive source torque to the target drive source torque calculation unit 43. For example, when performing control to increase the current drive source torque, the drive source torque controller 44 may output the upper limit value of the drive source torque to the target drive source torque calculator 43.
  • the drive source torque controller 44 determines the drive source torque limit value and outputs it to the target drive source torque calculation unit 43.
  • the target drive source torque calculation unit 43 performs the drive source torque calculation.
  • a limit value may be determined.
  • the drive source torque controller 44 outputs at least the current rotation speed and throttle opening of the drive source 17 to the target drive source torque calculation unit 43, and the target drive source torque calculation unit 43 at least rotates the drive source 17.
  • the upper limit value or lower limit value of the drive source torque may be determined from a data table in which the number, throttle opening, and upper limit value or lower limit value of the drive source torque are associated in advance.
  • the target drive source torque calculation unit 43 calculates the target drive source torque by limiting the target drive wheel torque with the drive source torque limit value determined by itself.
  • the drive source torque limit value is estimated based on at least the current drive source rotation speed and the throttle opening, but the drive source torque controller 44 or the target drive source torque calculation unit 43
  • the drive source torque limit value may be estimated using the drive source model and the drive system model.
  • the drive source model and the drive system model drive, for example, a function for calculating the drive torque of the drive source 17 from the throttle opening, the rotational speed of the drive source 17, and the ignition timing, and the reduction ratio of the transmission unit 18.
  • the function may be replaced with a data table.
  • the braking torque control unit 45 calculates the target braking torque, and controls the braking pressure by controlling the brake pressure control unit 34 based on the target braking torque.
  • the braking torque is the braking torque of the drive wheels 4.
  • the target value of the braking torque is called the target braking torque.
  • the target braking torque calculator 46 receives the target driving wheel torque, the target driving source torque, and the braking torque limit value, calculates the target braking torque based on them, and outputs the target braking torque to the braking torque controller 47. To do.
  • the target braking torque is a target braking torque generated after a predetermined period from the present time.
  • the braking torque limit value is at least one of a maximum value (upper limit value) and a minimum value (lower limit value) of braking torque that can be generated after a predetermined period from the present time.
  • the target drive wheel torque and the target drive source torque input to the target braking torque calculation unit 46 at the start point a of a predetermined control cycle are A1.
  • the target braking torque calculation unit 46 determines the target braking torque to be zero. That is, the target braking torque B1 is determined.
  • the target braking torque calculation unit 46 outputs the target braking torque B1 to the braking torque controller 47.
  • the target driving wheel torque input to the target braking torque calculation unit 46 is A2, and the target driving source torque input to the target braking torque calculation unit 46 is A3.
  • the target braking torque calculation unit 46 calculates the difference between the target drive source torque A3 and the target drive wheel torque A2. Determined as the target braking torque. That is, the target braking torque B2 is determined.
  • the target braking torque calculation unit 46 outputs the target braking torque B2 to the braking torque controller 47.
  • the target braking torque B2 is smaller than the braking torque limit value L3.
  • the target braking torque calculator 46 determines the target braking torque to the same value as the braking torque limit value L3.
  • the target braking torque is determined so as not to exceed the braking torque limit value.
  • the target drive wheel torque and the target drive source torque input to the target braking torque calculation unit 46 at the predetermined control cycle start time point c are A4.
  • the target braking torque calculation unit 46 determines the target braking torque to be zero. That is, the target braking torque B3 is determined.
  • the target braking torque calculation unit 46 outputs the target braking torque B3 to the braking torque controller 47.
  • the target braking torque calculation unit 46 may determine that the target braking torque is zero.
  • the brake threshold L2 may be a fixed value, or may be a value based on a physical quantity related to torque, such as driving wheel torque or the opening of the electronic throttle valve 35.
  • the target driving wheel torque input to the target braking torque calculation unit 46 is A5, and the target driving source torque input to the target braking torque calculation unit 46 is A6.
  • the target braking torque calculation unit 46 sets the target braking torque to the target drive source torque A6 and the target drive wheel torque A5. And determine the difference. That is, the target braking torque B4 is determined.
  • the target braking torque B4 is determined.
  • the target braking torque B4 is determined to be the same value as the braking torque limit value L6.
  • the target braking torque calculation unit 46 outputs the target braking torque B4 to the braking torque controller 47.
  • both the target drive wheel torque and the target drive source torque input to the target braking torque calculation unit 46 at the start time e of a predetermined control cycle are A7.
  • the target braking torque calculation unit 46 determines the target braking torque to be zero. That is, the target braking torque B5 is determined.
  • the target braking torque calculation unit 46 outputs the target braking torque B5 to the braking torque controller 47.
  • the target braking torque calculation unit 46 may perform the processing shown in FIG. 6 when the operation amount of the brake operator 9b is received.
  • the target braking torque calculation unit 46 confirms whether or not the target braking torque is being output (step S11). If the target braking torque is not being output (NO in step S11), the target braking torque calculation unit 46 ends the process. On the other hand, if the target braking torque is being output (YES in step S11), the target braking torque calculation unit 46 reduces the target braking torque to a predetermined value (step S12) and ends the process.
  • the target braking torque calculation unit 46 calculates the target braking torque calculated based on the operation amount of the brake operator 9b, the target driving wheel torque, and the target driving source torque as the target driving wheel torque.
  • the target braking torque is set to be smaller than the total value of the target braking torque calculated based on the target driving source torque and the required braking torque corresponding to the operation amount of the brake operator.
  • the braking torque controller 47 outputs a brake pressure target value to the brake pressure control unit 34 based on the target braking torque received from the target braking torque calculation unit 46.
  • the braking torque is proportional to the hydraulic pressure of the drive wheel brake caliper 14.
  • the braking torque controller 47 calculates a brake pressure target value corresponding to the target braking torque, and outputs the brake pressure target value.
  • the braking torque controller 47 estimates a braking torque limit value (for example, at least one of the upper limit value and the lower limit value of the braking torque) based on the current brake pressure value and the like, and the target braking torque calculation unit 46 Output.
  • the braking torque controller 47 estimates a braking torque limit value from a data table in which at least a brake pressure value is associated with an upper limit value of the braking torque, and calculates the estimated braking torque limit value as a target braking torque. To the unit 46.
  • the braking torque limit value may be used for calculating the target braking torque as described above, or may be input to the target driving source torque calculation unit 43 and used for calculating the target driving source torque.
  • the target drive source torque calculation unit 43 can calculate the target drive source torque by further referring to the drive torque limit value, so that the energy efficiency is improved and the smoothness with high responsiveness according to the behavior of the vehicle is achieved. Drive torque control can be realized.
  • the braking torque limit value is estimated based on at least the brake pressure value.
  • the braking torque controller 47 may estimate the braking torque limit value using a brake model.
  • the brake model is configured by a function that calculates a braking torque from a brake pressure value, for example.
  • the function may be replaced with a data table.
  • FIG. 7 is a flowchart showing a control process of the drive source torque control device 40.
  • the target drive wheel torque calculation unit 41 calculates the target drive wheel torque based on the driven wheel vehicle speed, the drive wheel vehicle speed, the throttle opening, the bank angle, the pitch angle, the drive source rotational speed, and the like (step) S101).
  • the target drive source torque calculation unit 43 calculates the target drive source torque based on the target drive wheel torque received from the target drive wheel torque calculation unit 41 and the drive source torque limit value received from the drive source torque controller 44. (Step S102).
  • the drive source torque controller 44 controls the drive source torque based on the target drive source torque received from the target drive source torque calculation unit 43 (step S103).
  • the target braking torque calculator 46 receives the target driving wheel torque received from the target driving wheel torque calculator 41, the target driving source torque received from the target driving source torque calculator 43, and the braking torque received from the braking torque controller 47. Based on the limit value, a target braking torque is calculated (step S104).
  • the braking torque controller 47 controls the braking torque based on the target braking torque received from the target braking torque calculation unit 46 (step S105).
  • the drive torque control device 40 detects the slip of the drive wheel 4 by comparing the driven wheel speed and the drive wheel speed. Specifically, the target drive wheel torque calculation unit 41 of the drive torque control device 40 detects slip of the drive wheel 4, calculates target drive wheel torque that eliminates the slip of the drive wheel 4, and drives source torque control. Output to the unit 42 and the braking torque control unit 45.
  • the target drive source torque calculation unit 43 of the drive source torque control unit 42 calculates the target drive source torque based on the target drive wheel torque and the drive source torque limit value.
  • the drive source torque controller 44 of the drive source torque control unit 42 outputs the throttle opening target value and the ignition timing target value to the drive source control unit 38 based on the target drive source torque.
  • the drive source control unit (ECU) 38 changes the throttle opening and ignition timing based on the throttle opening target value and the ignition timing target value. Thereby, the throttle opening target value and the ignition timing target value are realized within the next control cycle.
  • the target braking torque calculation unit 46 of the braking torque control unit 45 receives the target driving wheel torque, the target driving source torque, and the braking torque limit value (in addition, the operation amount of the brake operator may be input). To calculate the target braking torque.
  • the braking torque controller 47 of the braking torque control unit 45 outputs a brake pressure target value to the brake pressure control unit (HU) 34 based on the target braking torque.
  • the brake pressure control unit 34 controls the braking torque of the driving wheel 4 and the braking torque of the driven wheel 3 by controlling the hydraulic pressure of the driven wheel brake caliper 13 and the hydraulic pressure of the driving wheel brake caliper 14 based on the target brake pressure value. To do.
  • the brake pressure control unit 34 may control only the braking torque of the drive wheel 4 by controlling the hydraulic pressure of the drive wheel brake caliper 14 based on the brake pressure target value. Further, the brake pressure control unit 34 may control only the braking torque of the driven wheel 3 by controlling the hydraulic pressure of the driven wheel brake caliper 13 based on the brake pressure target value.
  • the driving torque control unit 42 actively controls the driving source torque, and the braking torque control unit 45 assists in controlling the braking torque with high responsiveness.
  • the torque of the drive wheel 4 can be quickly changed to the target drive wheel torque.
  • the drive source torque control unit 42 drives at least one of the maximum value and the minimum value of the drive source torque that can be generated after a predetermined period from the present. Estimated as a source torque limit value, and calculated as a target drive source torque that is a target value of a drive source torque to be generated after a predetermined period from the present based on the target drive wheel torque and the drive source torque limit value, The drive source torque is controlled based on the source torque.
  • the braking torque control unit 45 estimates at least one of the maximum value and the minimum value of the braking torque that can be generated after a predetermined period from the present time as the braking torque limit value, and sets the target driving wheel torque, the target driving source torque, Based on the braking torque limit value, a target braking torque that is a target value of the braking torque generated after a predetermined period from the present time is calculated, and the braking torque is controlled based on the target braking torque.
  • the drive torque control device 40 of the present embodiment by using both the drive source torque and the braking torque, the energy efficiency is improved and the smooth drive torque control with high responsiveness according to the behavior of the vehicle. (For example, traction control or the like) can be realized.
  • the drive torque control device 40 that can realize smooth drive torque control with high responsiveness in accordance with the behavior of the vehicle while improving energy efficiency and suppressing wear of the brake mechanism. Can provide.
  • the braking torque control unit sets the target braking torque to zero. To. For this reason, since the drive source torque is actively used, energy efficiency can be increased.
  • the brake operation state detection unit 34a detects the operation amount of the brake operation element 9b arranged in the vehicle, and outputs a signal indicating the operation amount of the brake operation element 9b. Output to the target braking torque calculator 46. Further, the target braking torque calculation unit 46 calculates the target braking torque calculated based on the operation amount of the brake operator 9b, the target driving wheel torque, and the target driving source torque as the target driving wheel torque and the target driving torque.
  • the target braking torque may be set to be smaller than the total value of the target braking torque calculated based on the source torque and the required braking torque corresponding to the operation amount of the brake operator 9b.
  • the electronic throttle valve 35 is disposed at a position closer to the end of the intake passage 19 connected to the air cleaner 16 and closer to the end of the intake passage 19 connected to the drive source 17. Is done. Therefore, since the drive source torque control unit 42 changes the drive source torque by driving the electronic throttle valve 35 and changing the cross-sectional area of the intake passage 19, it is possible to improve the response of the change in the drive source torque. . Thereby, the drive source torque control unit 42 can be used more actively. Therefore, by using both the driving source torque and the braking torque, it is possible to provide a driving source unit capable of improving energy efficiency and realizing smooth driving torque control with high responsiveness according to the behavior of the vehicle.
  • the vehicle 1 brakes the drive torque control device 40, the drive source 17 configured to generate the drive source torque, the drive wheels 4 configured to rotate by the drive source torque, and the drive wheels 4.
  • a brake mechanism drive wheel brake caliper 14, driven wheel brake caliper 13, etc. configured to apply torque.
  • the rear wheel is described as an example of the driving wheel of the vehicle.
  • the braking torque controlled by the braking torque control unit 45 has been described as the braking torque generated in the drive wheel 4.
  • other wheels such as a front wheel (for example, the driven wheel 3) may be applied as the driving wheel of the vehicle of the present invention.
  • the braking torque controlled by the braking torque control unit 45 is the braking torque generated in the driven wheel 3.
  • the drive source 17 that is an internal combustion engine has been described as an example of the drive source.
  • the drive source of the present invention may be a drive source that applies a driving force to driving wheels such as an electric motor, for example. .
  • the target drive source torque of the present invention may be, for example, a drive source torque after a predetermined number of cycles such as two control cycles after the control start of the drive source torque control unit 42, three control cycles, or a predetermined time. A later driving source torque may be applied.
  • the lever type brake operator and the pedal type brake operator are shown as examples of the brake operator.
  • the brake operator is operated by the rider to apply braking. Any form may be used, for example, a switch type brake operator may be used.
  • the vehicle 1 is described as a two-wheel straddle-type vehicle, but the vehicle 1 may be a vehicle having drive wheels.
  • the vehicle 1 may be a four-wheel vehicle.
  • the vehicle 1 may be a vehicle having a seat to sit on, and may be a motorcycle, a scooter-type motorcycle, a tricycle having a left front wheel and a right front wheel, an all-terrain vehicle ATV (AllVTerrain Vehicle), a snowmobile, etc. Good.
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Abstract

　駆動トルク制御装置（４０）は、車両（１）の駆動輪（４）の目標駆動輪トルクを算出するように構成された目標駆動輪トルク算出部（４１）と、駆動輪（４）に伝達されると共に、駆動源（１７）の駆動力によって生じる駆動源トルクを制御するように構成された駆動源トルク制御部（４２）と、少なくとも駆動輪（４）のブレーキ機構によって生じる制動トルクを制御するように構成された制動トルク制御部（４５）と、を有する。駆動源トルク制御部（４２）は、駆動源トルク制限値を推定し、目標駆動輪トルクと、駆動源トルク制限値とに基づいて、目標駆動源トルクを算出し、目標駆動源トルクに基づいて駆動源トルクを制御する。制動トルク制御部（４５）は、目標駆動輪トルクと、目標駆動源トルクとに基づいて、目標制動トルクを算出し、前記目標制動トルクに基づいて前記制動トルクを制御する。

Description

駆動トルク制御装置、駆動源ユニットおよび車両
　本発明は、車両に適用可能な駆動トルク制御装置、駆動源ユニットおよび車両に関する。
　車両の駆動輪の路面に対するスリップを抑制する為に、制動手段に対してブレーキトラクション制御を行うブレーキトラクション制御手段と、エンジンのスロットルなどを制御してエンジンに対してエンジントラクション制御を行うエンジントラクション制御手段とを備えた車両のトラクションコントロール装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
　特許文献１のトラクション制御は、次のような制御ステップを含む。エンジンの起動により制御が開始されると、先ず、スリップ量を検知する処理が実行される。次に目標スリップ量を設定する処理が実行され、その後、スリップ判定処理が実行される。さらに、スロットル制御用目標制御量を演算する処理およびブレーキ制御用目標制御量を演算する処理が実行される。そして、スロットル制御用制御信号がエンジン制御装置に出力されると共に、ブレーキ制御用制御信号が出力される。
　また、スロットル制御用目標スリップ量基本値とブレーキ制御用目標スリップ量基本値は、予めマップに記憶されている。スロットル制御用目標スリップ量基本値はブレーキ制御用目標スリップ量基本値よりも小さくなるように設定されている。これは、スリップ量が小さい状態では、エンジントラクション制御によりスリップを抑制し、スリップ量が大きい状態では、エンジントラクション制御とブレーキトラクション制御とでスリップを抑制することで、ブレーキ装置の負荷増大を防止するためである。
日本国特開平７－２２８２３７号公報
　近年、燃費向上の意識が高まっている。そのため、トラクション制御などの駆動トルク制御においても、エネルギー効率を高めることが望まれている。また、トラクション制御などの駆動トルク制御において、車両の挙動に応じた応答性の高いスムーズな駆動トルク制御を行うことが望まれている。
　本発明の目的は、エネルギー効率を高めると共に、車両の挙動に応じた応答性の高いスムーズな駆動トルク制御を実現可能な駆動トルク制御装置を提供することを目的とする。さらに、駆動トルク制御装置を備えた駆動源ユニット及び車両を提供することを目的とする。
　本願発明者は、駆動輪トルクを制御する装置によって車両のエネルギー効率を向上させることを考えた。ブレーキ機構は、制動トルクを発生させるために運動エネルギーを熱エネルギーに変換して廃棄するものである。それに対し、駆動源は、駆動源トルクを発生させるためにエネルギーを消費する。そのため、駆動源トルクを車両の目標駆動輪トルクに応じて適切に制御することで、エネルギー効率を向上させることができる。よって、本願発明者は、駆動源トルクを積極的に利用することを考えた。
　しかしながら、駆動源トルクの制御による駆動輪トルクの変化は、制動トルクの制御による駆動輪トルクの変化と比較して、応答性が劣るという課題がある。また、駆動源トルクの制御では、目標駆動輪トルクを実現するよう制御することが難しい場合があった。このため、本発明の駆動トルク制御装置は次のような構成を有する。
　本発明の駆動トルク制御装置は、
　車両の駆動輪の目標駆動輪トルクを算出するように構成された目標駆動輪トルク算出部と、
　前記駆動輪に伝達されると共に、駆動源の駆動力によって生じる駆動源トルクを制御するように構成された駆動源トルク制御部と、
　少なくとも前記駆動輪のブレーキ機構によって生じる制動トルクを制御するように構成された制動トルク制御部と、
　を有する。
　前記駆動源トルク制御部は、
　現在から所定期間後に発生しうる前記駆動源トルクの最大値と最小値のうち少なくとも１つを駆動源トルク制限値として推定し、
　前記目標駆動輪トルクと、前記駆動源トルク制限値とに基づいて、現在から所定期間後に発生させる前記駆動源トルクの目標値である目標駆動源トルクを算出し、
　前記目標駆動源トルクに基づいて前記駆動源トルクを制御し、
　前記制動トルク制御部は、
　前記目標駆動輪トルクと、前記目標駆動源トルクとに基づいて、現在から所定期間後に発生させる前記制動トルクの目標値である目標制動トルクを算出し、
　前記目標制動トルクに基づいて前記制動トルクを制御する。
　本構成によれば、現在から所定期間後に発生させる前記駆動源トルクの目標値である目標駆動源トルクが算出され、当該目標駆動源トルクに基づいて駆動源トルクが制御される。また、現在から所定期間後に発生させる前記制動トルクの目標値である目標制動トルクが算出され、当該目標制動トルクに基づいて制動トルクが制御される。このように、駆動源トルクを利用することでエネルギー効率を高めると共に、制動トルクを利用することで、車両の挙動に応じた応答性の高いスムーズな駆動トルク制御を行うことができる。したがって、エネルギー効率を高めると共に、車両の挙動に応じた応答性の高いスムーズな駆動トルク制御（例えば、トラクション制御等）を実現可能な駆動トルク制御装置を提供することができる。
　また、前記制動トルク制御部は、
　現在から所定期間後に発生しうる前記制動トルクの最大値と最小値のうち少なくとも１つを制動トルク制限値として推定し、
　前記目標駆動輪トルクと、前記目標駆動源トルクと、前記制動トルク制限値とに基づいて、前記目標制動トルクを算出してもよい。
　上記構成によれば、目標駆動輪トルクと、目標駆動源トルクと、制動トルク制限値とに基づいて、目標制動トルクが算出される。このように、制動トルク制限値を超えないように目標制動トルクが設定されるので、エネルギー効率を高めると共に、車両の挙動に応じた応答性の高いスムーズな駆動トルク制御を実現することができる。
　また、前記駆動源トルク制御部は、
　前記目標駆動源トルクに基づいて前記駆動源トルクを制御すると共に、前記駆動源トルク制限値を推定するように構成された駆動源トルク制御器と、
　前記目標駆動輪トルクと、前記駆動源トルク制限値とに基づいて、前記目標駆動源トルクを算出するように構成された目標駆動源トルク算出部と、
　を有してもよい。
　前記制動トルク制御部は、
　前記目標制動トルクに基づいて前記制動トルクを制御すると共に、前記制動トルク制限値を推定するように構成された制動トルク制御器と、
　前記目標駆動輪トルクと、前記目標駆動源トルクと、前記制動トルク制限値とに基づいて、前記目標制動トルクを算出するように構成された目標制動トルク算出部と、
を有してもよい。
　上記構成によれば、駆動源トルクと制動トルクの両方を利用することで、エネルギー効率を高めると共に、車両の挙動に応じた応答性の高いスムーズな駆動トルク制御を実現することができる。
　また、前記目標駆動源トルクから前記目標駆動輪トルクを差し引いた値が、予め定められた値以下である場合、前記制動トルク制御部は、前記目標制動トルクをゼロにしてもよい。
　上記構成によれば、目標駆動源トルクから目標駆動輪トルクを差し引いた値が、予め定められた値以下である場合、前記目標制動トルクがゼロとなるので、駆動トルク制御装置のエネルギー効率をより高めることができる。
　また、前記目標制動トルク算出部は、
　ブレーキ操作子の操作量と、前記目標駆動輪トルクと、前記目標駆動源トルクとに基づいて、前記目標制動トルクを算出してもよい。
　上記構成によれば、目標制動トルクがブレーキ操作子の操作量を考慮して設定されるので、運転者によって操作されたブレーキ操作子の操作量を考慮したスムーズな駆動トルク制御が実現可能となる。
　また、前記目標制動トルク算出部は、前記ブレーキ操作子の操作量と、前記目標駆動輪トルクと、前記目標駆動源トルクとに基づいて算出された前記目標制動トルクが、前記目標駆動輪トルクと前記目標駆動源トルクとに基づいて算出された目標制動トルクと前記ブレーキ操作子の操作量に応じた要求制動トルクとの合計値よりも小さくなるように前記目標制動トルクを設定してもよい。
　上記構成によれば、ブレーキ操作子の操作量と、目標駆動輪トルクと、目標駆動源トルクとに基づいて算出された目標制動トルクが、目標駆動輪トルクと目標駆動源トルクとに基づいて算出された目標制動トルクとブレーキ操作子の操作量に応じた要求制動トルクとの合計値よりも小さくなるように目標制動トルクが設定される。このように、運転者によって操作されたブレーキ操作子の操作量を考慮したスムーズな駆動トルク制御が実現可能となる。換言すれば、ブレーキ操作子の操作量が優先されることで、運転者による違和感を防止することができる。
　また、前記駆動源トルク制御器は、
　前記駆動源の回転速度およびスロットル開度に基づいて、前記駆動源トルク制限値を決定し、
　前記駆動源トルク制限値を前記目標駆動源トルク算出部に出力してもよい。
　上記構成によれば、駆動源トルク制限値が駆動源の回転速度およびスロットル開度に基づいて決定されるので、駆動源の回転速度およびスロットル開度を考慮した駆動トルク制御を実現することができる。
　本発明の駆動源ユニットは、
　前記駆動トルク制御装置と、
　前記駆動源トルクを生成するように構成された前記駆動源と、
　前記駆動源に空気を供給するように構成された吸気通路と、
　前記吸気通路に配置され、前記吸気通路の断面積を変更するように構成されたスロットルバルブと、
　前記吸気通路に供給される空気を通過させるように構成されたエアクリーナと、
　を備える。
　上記構成によれば、駆動源トルクと制動トルクの両方を利用することで、エネルギー効率を高めると共に、車両の挙動に応じた応答性の高いスムーズな駆動トルク制御（例えば、トラクション制御等）を実現可能な駆動源ユニットを提供することができる。
　また、駆動源ユニットは、前記スロットルバルブを駆動することで前記吸気通路の断面積を変更するように構成されたスロットルバルブ駆動部をさらに備え、
　前記駆動源トルク制御部は、前記スロットルバルブ駆動部の駆動を制御するように構成されてもよい。
　上記構成によれば、駆動源トルク制御部は、スロットルバルブを駆動制御することで駆動源トルクを制御することができる。
　また、前記スロットルバルブは、前記吸気通路の前記エアクリーナに接続する端部より前記吸気通路の前記駆動源と接続する端部に近い位置に配置されてもよい。
　上記構成によれば、スロットルバルブが吸気通路のエアクリーナに接続する端部より吸気通路の駆動源と接続する端部に近い位置に配置されているので、応答性の高い駆動源トルク制御を実現することができる。
　本発明の車両は、
　前記駆動トルク制御装置と、
　前記駆動源トルクを生成するように構成された前記駆動源と、
　前記駆動源トルクにより回転するように構成された前記駆動輪と、
　前記駆動輪に制動トルクを与えるように構成された前記ブレーキ機構と、
　を備える。
　上記構成によれば、駆動源トルクと制動トルクの両方を利用することで、エネルギー効率を高めると共に、車両の挙動に応じた応答性の高いスムーズな駆動トルク制御（例えば、トラクション制御等）を実現可能な車両を提供することができる。
　また、前記車両は、鞍乗型シートをさらに備える。
　鞍乗型シートを有する車両の重量は軽いので、エネルギー効率を高めると共に、車両の挙動に応じた応答性の高いスムーズな駆動トルク制御（例えば、トラクション制御等）を実現可能である。
本実施形態に係る鞍乗型車両を示す側面図 本実施形態に係る鞍乗型車両の電子制御系を示すブロック図 本実施形態に係る鞍乗型車両の電子スロットルバルブの配置を説明する概念図 図２の駆動トルク制御装置の機能構成を示す機能ブロック図 図４の目標駆動輪トルク、目標駆動源トルク、目標制動トルクの一例を説明する図 図４の目標制動トルク算出部にブレーキ操作子の操作量を示す信号が入力したときに実行される処理を示すフローチャート 図４の駆動トルク制御装置の処理を示すフローチャート
　以下、本発明の実施形態（以下、単に本実施形態という。）について図面を参照して詳細に説明する。
　図１は、本実施形態に係る鞍乗型車両を示す側面図である。
　本実施形態の鞍乗型車両１は、ライダー（運転者）が跨って乗るタイプの鞍乗型のシート２を有する車両である。鞍乗型車両１は、ヘッドパイプ７ａを有する車体フレーム７と、前輪としての従動輪３と、後輪としての駆動輪４と、ハンドル５と、ステアリングシャフト６と、従動輪支持装置８と、従動輪用のブレーキ操作子９ａと、駆動輪用のブレーキ操作子９ｂと、スイングアーム１０と、従動輪ブレーキディスク１１と、駆動輪ブレーキディスク１２と、従動輪ブレーキキャリパ１３と、駆動輪ブレーキキャリパ１４と、駆動源ユニット１５とを備えている。
　ステアリングシャフト６は、ヘッドパイプ７ａに通されてハンドル５と一体的に回動する。従動輪支持装置８は、従動輪３を回転可能に支持し、ステアリングシャフト６と一体的に回動する。これにより、ライダーがステアリングシャフト６を中心にハンドル５を回動すると、従動輪３の向きが変わり、鞍乗型車両１を操舵できる。
　スイングアーム１０は、一端部が車体フレーム７に揺動可能に支持され、他端部に駆動輪４を支持する。
　従動輪用のブレーキ操作子９ａは、ハンドル５に設けられるレバーであり、ライダーが操作することで、従動輪ブレーキキャリパ１３が動作する。従動輪ブレーキキャリパ１３は、例えば油圧により、ブレーキパッドを変位可能に保持する。ブレーキパッドは、従動輪ブレーキディスク１１を挟んで配置される。従動輪ブレーキディスク１１は、従動輪３と一体的に回転する。ライダーがブレーキ操作子９ａを操作することで、ブレーキパッドが従動輪ブレーキディスク１１を高い圧力で挟み、ブレーキパッドが従動輪ブレーキディスク１１に対して摺動して、従動輪３に制動トルクを与える。
　駆動輪用のブレーキ操作子９ｂは、ライダーの足置き場所に設けられるペダルであり、ライダーが操作することで、駆動輪ブレーキキャリパ１４が動作する。駆動輪ブレーキキャリパ１４は、例えば油圧により、ブレーキパッドを変位可能に保持する。ブレーキパッドは、駆動輪ブレーキディスク１２を挟んで配置される。駆動輪ブレーキディスク１２は、駆動輪４と一体的に回転する。ライダーがブレーキ操作子９ｂを操作することで、ブレーキパッドが駆動輪ブレーキディスク１２を高い圧力で挟み、ブレーキパッドが駆動輪ブレーキディスク１２に摺動して、駆動輪４に制動トルクを与える。駆動輪ブレーキキャリパ１４、ブレーキパッド、および、駆動輪ブレーキディスク１２が、駆動輪のブレーキ機構の一例に相当する。
　駆動源ユニット１５は、駆動トルク制御装置４０（後に詳細に説明する）と、駆動源トルクを生成するように構成され、内燃機関である駆動源１７と、駆動源１７に空気を供給するように構成された吸気通路１９（図３参照）と、吸気通路１９に供給される空気を通過させるように構成されたエアクリーナ１６と、吸気通路１９に配置され、吸気通路１９の断面積を変更するように構成されたスロットルバルブ３５（図３参照）とを備える。
　駆動源１７は、電子スロットルバルブ３５（図２参照）の制御により吸気量が制御されて、駆動力を増減する。駆動源１７の駆動力は、クランクと、トランスミッション部１８を介して駆動輪４に伝達され、駆動輪４にトルクを与える。このように、駆動輪４は、当該トルクにより回転する。駆動源ユニット１５の駆動力により駆動輪４に与えられるトルクを駆動源トルクと呼ぶ。
　図２は、本実施形態に係る鞍乗型車両の電子制御系を示すブロック図である。
　本実施形態の鞍乗型車両１は、駆動輪車輪速センサ３１と、従動輪車輪速センサ３２と、慣性計測装置（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）３３と、駆動トルク制御装置４０と、ブレーキ圧制御ユニット（ＨＵ：Hydraulic Unit）３４と、電子スロットルバルブ３５と、燃料噴射装置３６と、点火装置３７と、駆動源制御ユニット（ＥＣＵ）３８とをさらに備える。
　駆動輪車輪速センサ３１は、駆動輪４の回転速度を検出する。駆動輪車輪速センサ３１は、回転速度を示す駆動輪車輪速信号を、駆動トルク制御装置４０に出力する。駆動輪車輪速センサ３１は、スイングアーム１０に設けられている。駆動輪車輪速センサ３１は、駆動輪車輪速信号を、他の制御ユニットに出力してもよい。
　従動輪車輪速センサ３２は、従動輪３の回転速度を検出する。従動輪車輪速センサ３２は、回転速度を示す駆動輪車輪速信号を、駆動トルク制御装置４０に出力する。従動輪車輪速センサ３２は、従動輪支持装置８に設けられている。従動輪車輪速センサ３２は、従動輪車輪速信号を、他の制御ユニットに出力してもよい。
　鞍乗型車両１は、ライダーから見た左右方向に車体フレーム７を傾斜させながら、左方または右方へ旋回する。慣性計測装置３３は、鞍乗型車両１の旋回時の傾斜角（バンク角とも言う。）を測定し、傾斜角を示す傾斜角信号を駆動トルク制御装置４０に出力する。慣性計測装置３３は、従動輪３が回転軸の方向へ滑る従動輪横滑りの発生と、駆動輪４が回転軸の方向へ滑る駆動輪横滑りの発生とを検出してもよい。
　ブレーキ圧制御ユニット３４は、駆動輪ブレーキキャリパ１４の油圧を電気的に制御して、駆動輪４の制動トルクを制御する。駆動輪ブレーキキャリパ１４は、ブレーキ操作子９ｂの動作に連動して動作する駆動輪用の油圧ピストン・シリンダ９ｃ（図１参照）に、駆動輪用オイルホースｈ１を介して接続されている。ブレーキ圧制御ユニット３４は、駆動輪用オイルホースｈ１の途中に介在し、非制御時には、駆動輪用の油圧ピストン・シリンダ９ｃの油圧を駆動輪ブレーキキャリパ１４に伝えるが、制御時には、駆動輪用の油圧ピストン・シリンダ９ｃの油圧に依らずに駆動輪ブレーキキャリパ１４の油圧を制御する。
　ブレーキ圧制御ユニット３４は、さらに、従動輪ブレーキキャリパ１３の油圧を電気的に制御して、従動輪３の制動トルクを制御する。従動輪ブレーキキャリパ１３は、ブレーキ操作子９の動作に連動して動作する従動輪用の油圧ピストン・シリンダに、従動輪用オイルホースｈ２（図１参照）を介して接続されている。ブレーキ圧制御ユニット３４は、従動輪用オイルホースｈ２の途中に介在し、非制御時には、従動輪用の油圧ピストン・シリンダの油圧を従動輪ブレーキキャリパ１３に伝えているが、制御時には、従動輪用の油圧ピストン・シリンダの油圧に依らずに従動輪ブレーキキャリパ１３の油圧を制御する。
　ブレーキ圧制御ユニット３４は、現在のブレーキ圧力値を検出し、検出したブレーキ圧力値を駆動トルク制御装置４０へ出力する。ブレーキ圧制御ユニット３４は、駆動トルク制御装置４０からブレーキ圧力目標値を受け取り、ブレーキ圧力値がブレーキ圧力目標値になるように従動輪ブレーキキャリパ１３と駆動輪ブレーキキャリパ１４をそれぞれ制御する。
　ブレーキ圧制御ユニット３４は、ブレーキ操作状態検出部３４ａを備える。ブレーキ操作状態検出部３４ａは、従動輪用のブレーキ操作子９ａの操作量と、駆動輪用のブレーキ操作子９ｂの操作量とを、駆動輪用オイルホースｈ１と従動輪用オイルホースｈ２の油圧に基づいて検出するように構成されている。ブレーキ圧制御ユニット３４は、検出した従動輪用のブレーキ操作子９ａの操作量と、検出した駆動輪用のブレーキ操作子９ｂの操作量とを、駆動トルク制御装置４０にそれぞれ出力する。
　次に、図３を参照して電子スロットルバルブ３５について説明する。図３は、本実施形態に係る鞍乗型車両の電子スロットルバルブ３５の配置を説明する概念図である。図３に示すように、電子スロットルバルブ３５は、駆動源ユニット１５のエアクリーナ１６と駆動源１７との間の吸気通路１９中に設けられ、電気的な制御により動作して吸気通路１９の開度を変化させるように構成されている。吸気通路１９の経路長において、電子スロットルバルブ３５から、吸気通路１９のエアクリーナ１６へ接続される端部までの距離Ｌ２は、電子スロットルバルブ３５から、吸気通路１９の駆動源１７へ接続される端部までの距離Ｌ１より長い。言い換えれば、電子スロットルバルブ３５は、吸気通路１９の経路長において、吸気通路１９のエアクリーナ１６へ接続される端部より、吸気通路１９の駆動源１７へ接続される端部のほうが、近くなるように配置されている。
　燃料噴射装置３６は、電気的な制御により、燃料を吸気通路１９に噴射するように構成されている。噴射された燃料は、駆動源１７のシリンダ内で燃焼され、駆動力を発生する。
　点火装置３７は、駆動源１７のシリンダヘッドに固定され、制御されたタイミングで駆動源１７のシリンダ内にスパークを発生させる。スパークにより駆動源１７のシリンダ内の燃料が燃焼し始める。
　駆動源制御ユニット（ＥＣＵ）３８は、電子スロットルバルブ３５と、燃料噴射装置３６と、点火装置３７を制御して、駆動源１７の燃焼制御を行うように構成されている。駆動源制御ユニット３８は、現在のスロットル開度と、駆動源回転速度と、点火時期の情報を駆動トルク制御装置４０にそれぞれ出力する。駆動源制御ユニット３８は、駆動トルク制御装置４０からスロットル開度目標値を受け取り、現在のスロットル開度がスロットル開度目標値になるように電子スロットルバルブ３５を制御する。また、駆動源制御ユニット３８は、駆動トルク制御装置４０から点火時期目標値を受け取り、現在の点火時期が点火時期目標値となるように点火装置３７を制御する。また、図示を省略するが、駆動源制御ユニット３８は、ライダーが操作するスロットル操作子（例えばスロットルグリップ）の操作量を示す信号を受け取り、通常の走行時には、スロットル操作子の操作量に応じて電子スロットルバルブ３５を制御する。
　図４を参照して、駆動トルク制御装置４０の機能について説明する。図４は、図２に示す駆動トルク制御装置４０の機能ブロック図を示す。駆動トルク制御装置４０は、鞍乗型車両１の走行時に、ライダーの操作による制御とは別に、走行状態に応じた駆動輪トルクの制御を行うように構成されている。走行状態に応じた駆動輪トルクの制御には、例えば、発進時に駆動輪４がスリップした場合に、スリップを速やかに解消するトラクション制御が含まれる。さらに、走行状態に応じた駆動輪トルクの制御には、例えば、コーナリングでのオーバシュートの抑制制御、または、鞍乗型車両１の姿勢制御を含んでもよい。駆動輪トルクとは、駆動輪４に生じるトルクであり、地面に対する駆動輪４の推進力を、駆動輪４の回転軸回りのモーメントで表わした量を示す。駆動輪トルクは、具体的には、駆動源１７の動力が伝達されて生じる駆動源トルクと、駆動輪ブレーキキャリパ１４の動作により生じる制動トルクとを合せたトルクとなる。
　駆動トルク制御装置４０は、目標駆動輪トルク算出部４１と、駆動源トルク制御部４２と、制動トルク制御部４５とを備えている。駆動源トルク制御部４２は、目標駆動源トルク算出部４３と、駆動源トルク制御器４４とを有する。制動トルク制御部４５は、目標制動トルク算出部４６と、制動トルク制御器４７とを有する。
　目標駆動輪トルク算出部４１は、現在の走行状態を示す情報から、駆動輪４の目標駆動輪トルクを算出する。現在の走行状態を示す情報として、目標駆動輪トルク算出部４１は、従動輪車輪速と、駆動輪車輪速と、傾斜角と、スロットル開度と、駆動源回転速度と、ブレーキ圧力値とに関する情報をそれぞれ受け取る。ここで、目標駆動輪トルクとは、駆動輪トルクの目標値を示す。目標駆動輪トルクは、制御サイクルごとに変化する。
　一例として、トラクション制御の場合、目標駆動輪トルク算出部４１は、従動輪車輪速と駆動輪車輪速に関する情報から、駆動輪車輪速が従動輪車輪速より高い場合に、駆動輪４がスリップしていると判断する。このような場合に、目標駆動輪トルク算出部４１は、目標駆動輪トルクを、ゼロより大きいが、非常に小さい値として算出する。駆動輪トルクが非常に小さくなることで、駆動輪４のスリップが解消し、且つ、駆動輪トルクがゼロより大きい値を維持することで、スリップが解消した後に、駆動輪４により推進力が維持される。
　なお、目標駆動輪トルク算出部４１の目標駆動輪トルクの算出方法は、鞍乗型車両１をどのような走行状態のときに、どのように制御するかによって、様々に変更されてもよい。
　駆動源トルク制御部４２は、目標駆動源トルクを算出し、目標駆動源トルクに基づいて駆動源トルクを制御する。駆動源トルクとは、駆動輪４に伝達されると共に、駆動源１７の駆動力によって生じるトルクを意味する。駆動源トルクの目標値を目標駆動源トルクと呼ぶ。
　目標駆動源トルク算出部４３は、目標駆動輪トルクと、駆動源トルク制限値とを受け取ると、目標駆動輪トルクと、駆動源トルク制限値に基づいて目標駆動源トルクを算出し、目標駆動源トルクを駆動源トルク制御器４４及び制動トルク制御部４５に出力する。
　目標駆動源トルクとは、現在から所定期間後に発生させる駆動源トルクの目標値である。例えば、目標駆動源トルクは、制御開始から１制御サイクル後の駆動源トルクとほぼ同じ値となる。なお、１制御サイクル後に限られず、例えば、複数制御サイクル後でもよいし、一定の時間経過後でもよいし、所定の関数で変化する時間経過後でもよいし、所定条件で変化する時間経過後であってもよい。
　また、駆動源トルク制限値とは、現在から所定期間後に発生しうる駆動源トルクの最大値（上限値）と最小値（下限値）のうち少なくとも１つである。駆動源トルク制限値は、駆動源トルク制御器４４によって決定されるが、その決定方法については、後述する。
　以下に、目標駆動源トルクの算出方法について説明する。
　先ず、一例として、駆動源トルクを下げる場合について説明する。この場合、目標駆動源トルク算出部４３は、目標駆動輪トルク算出部４１で算出された目標駆動輪トルクを、駆動源トルク制御器４４から受け取った駆動源トルクの下限値により制限することで、目標駆動源トルクを算出する。
　ここで、駆動源トルクを下げる場合の目標駆動源トルクの算出方法の例について、図５の（Ａ）を用いて以下に説明する。図５の（Ａ）では、横軸が制御サイクルを示し、縦軸が目標駆動輪トルクおよび目標駆動源トルクを示している。
　例えば、所定の制御サイクルの開始時点ａのとき、目標駆動輪トルクおよび目標駆動源トルクがＡ１であるとする。時点ａの後、目標駆動源トルク算出部４３は、目標駆動輪トルクＡ２を受け取ると共に、駆動源トルクの下限値Ｌ１を受け取るとする。この場合、目標駆動輪トルクＡ２は下限値Ｌ１より小さいため、目標駆動源トルク算出部４３は、目標駆動源トルクを下限値Ｌ１と同じ値に決定する。すなわち、目標駆動源トルクＡ３が決定される。そして、目標駆動源トルク算出部４３は、目標駆動源トルクＡ３を、駆動源トルク制御器４４及び目標制動トルク算出部４６に出力する。
　さらに時点ｂの後、目標駆動源トルク算出部４３は、目標駆動輪トルクＡ４と、駆動源トルクの下限値Ｌ４を受け取ったとする。この場合、目標駆動輪トルクＡ４は下限値Ｌ４より大きいため、目標駆動源トルク算出部４３は、目標駆動源トルクを目標駆動輪トルクＡ４と同じ値に決定する。すなわち、目標駆動源トルクＡ４が決定される。そして、目標駆動源トルク算出部４３は、目標駆動源トルクＡ４を、駆動源トルク制御器４４及び目標制動トルク算出部４６に出力する。
　次に、他の一例として、駆動源トルクを上げる場合について説明する。この場合、目標駆動源トルク算出部４３は、目標駆動輪トルク算出部４１で算出された目標駆動輪トルクを、駆動源トルク制御器４４から受け取った駆動源トルクの上限値により制限することで、目標駆動源トルクを算出する。
　ここで、駆動源トルクを上げる場合の目標駆動源トルクの算出方法の例について、図５の（Ｂ）を用いて以下に説明する。図５の（Ｂ）では、横軸が制御サイクルを示し、縦軸が目標駆動輪トルクおよび目標駆動源トルクを示している。
　例えば、所定の制御サイクルの開始時点ｄのとき、目標駆動輪トルクがＡ５であり、目標駆動源トルクがＡ６であるとする。時点ｄの後、目標駆動源トルク算出部４３は、目標駆動輪トルクＡ７と駆動源トルクの上限値Ｌ５を受け取ったとする。この場合、目標駆動輪トルクＡ７は上限値Ｌ５より小さいため、目標駆動源トルク算出部４３は、目標駆動源トルクを目標駆動輪トルクＡ７と同じ値に決定する。すなわち、目標駆動源トルクＡ７が決定される。そして、目標駆動源トルク算出部４３は、目標駆動源トルクＡ７を、駆動源トルク制御器４４及び目標制動トルク算出部４６に出力する。
　以上、目標駆動源トルクの算出方法について説明した。
　駆動源トルク制御器４４は、目標駆動源トルク算出部４３から受け取った目標駆動源トルクに基づいて、スロットル開度目標値と、点火時期目標値とを、駆動源制御ユニット３８に出力する。
　また、駆動源トルク制御器４４は、現在の駆動源１７の回転数、スロットル開度、点火時期等に基づいて、駆動源トルク制限値（例えば、上限値及び下限値の少なくとも１つ）を推定し、目標駆動源トルク算出部４３に出力する。例えば、駆動源トルク制御器４４は、少なくとも駆動源１７の回転数及びスロットル開度と、駆動源トルクの上限値及び下限値とが予め対応付けられたデータテーブルから、駆動源トルク制限値を推定する。
　なお、本実施形態では、駆動源トルク制御器４４は、駆動源トルク制限値として、駆動源トルクの上限値及び下限値の両方を目標駆動源トルク算出部４３に出力するとしたが、駆動源トルクの上限値又は下限値のいずれか一方を出力してもよい。例えば、現在の駆動源トルクを下げる制御を行う場合、駆動源トルク制御器４４は、駆動源トルクの下限値を目標駆動源トルク算出部４３へ出力すればよい。また、例えば、現在の駆動源トルクを上げる制御を行う場合、駆動源トルク制御器４４は、駆動源トルクの上限値を目標駆動源トルク算出部４３へ出力すればよい。
　また、本実施形態では、駆動源トルク制御器４４が駆動源トルク制限値を決定して、それを目標駆動源トルク算出部４３へ出力するとしたが、目標駆動源トルク算出部４３が駆動源トルク制限値を決定してもよい。例えば、駆動源トルク制御器４４が、少なくとも現在の駆動源１７の回転数及びスロットル開度を目標駆動源トルク算出部４３へ出力し、目標駆動源トルク算出部４３が、少なくとも駆動源１７の回転数と、スロットル開度と、駆動源トルクの上限値または下限値とが予め対応付けられたデータテーブルから、駆動源トルクの上限値または下限値を決定してもよい。目標駆動源トルク算出部４３は、自らが決定した駆動源トルク制限値により目標駆動輪トルクを制限することで目標駆動源トルクを算出する。
　また、本実施形態では、駆動源トルク制限値が、少なくとも現在の駆動源回転数及びスロットル開度に基づいて推定されるとしたが、駆動源トルク制御器４４又は目標駆動源トルク算出部４３は、駆動源モデルと駆動系モデルを用いて駆動源トルク制限値を推定してもよい。駆動源モデルと駆動系モデルは、例えば、スロットル開度と、駆動源１７の回転速度と、点火時期とから、駆動源１７の駆動トルクを算出する関数と、トランスミッション部１８の減速比とを駆動源１７の駆動トルクに乗算して現在の駆動源トルクの推定値を算出する関数とから構成される。関数は、データテーブルに置き換えてもよい。
　制動トルク制御部４５は、目標制動トルクを算出し、目標制動トルクに基づいて、ブレーキ圧制御ユニット３４を制御することで、制動トルクの制御を行う。制動トルクは、具体的には、駆動輪４の制動トルクである。制動トルクの目標値を目標制動トルクと呼ぶ。
　目標制動トルク算出部４６は、目標駆動輪トルクと、目標駆動源トルクと、制動トルク制限値とを受け取り、それらに基づいて目標制動トルクを算出し、目標制動トルクを制動トルク制御器４７へ出力する。
　目標制動トルクとは、現在から所定期間後に発生させる目標の制動トルクである。
　また、制動トルク制限値とは、現在から所定期間後に発生しうる制動トルクの最大値（上限値）と最小値（下限値）のうち少なくとも１つである。
　以下、目標制動トルクの算出方法について説明する。
　先ず、一例として、駆動源トルク制御器４４が駆動源トルクを下げる場合における目標制動トルクの算出方法について、図５の（Ａ）を用いて説明する。
　例えば、所定の制御サイクルの開始時点ａのとき、目標制動トルク算出部４６に入力された目標駆動輪トルクおよび目標駆動源トルクがＡ１であるとする。このとき、目標駆動源トルクから目標駆動輪トルクを差し引いた値が予め定められた値以下である場合、目標制動トルク算出部４６は、目標制動トルクをゼロに決定する。すなわち、目標制動トルクＢ１が決定される。目標制動トルク算出部４６は、目標制動トルクＢ１を制動トルク制御器４７に出力する。
　例えば、所定の制御サイクルの開始時点ｂのとき、目標制動トルク算出部４６に入力された目標駆動輪トルクがＡ２であり、目標制動トルク算出部４６に入力された目標駆動源トルクがＡ３であるとする。このとき、目標駆動源トルクから目標駆動輪トルクを差し引いた値が予め定められた値以下ではない場合、目標制動トルク算出部４６は、目標駆動源トルクＡ３と目標駆動輪トルクＡ２との差分を目標制動トルクとして決定する。すなわち、目標制動トルクＢ２が決定される。目標制動トルク算出部４６は、目標制動トルクＢ２を制動トルク制御器４７に出力する。なお、図５の（Ａ）では、目標制動トルクＢ２が制動トルク制限値Ｌ３よりも小さい場合としたが、例えば、決定した目標制動トルクが制動トルク制限値Ｌ３より大きい場合、目標制動トルク算出部４６は、制動トルク制限値Ｌ３と同じ値に目標制動トルクを決定する。このように、目標制動トルクは、制動トルク制限値を超えないように決定される。
　例えば、所定の制御サイクル開始時点ｃのとき、目標制動トルク算出部４６に入力された目標駆動輪トルクおよび目標駆動源トルクがＡ４であるとする。このとき、目標駆動輪トルクと目標駆動源トルクとに差が無いので、目標制動トルク算出部４６は、目標制動トルクをゼロに決定する。すなわち、目標制動トルクＢ３が決定される。目標制動トルク算出部４６は、目標制動トルクＢ３を制動トルク制御器４７に出力する。
　なお、目標制動トルク算出部４６に入力された目標駆動源トルクから目標駆動輪トルクを差し引いた値が予め定められた値以下ではない場合でも、その差が所定値以内である場合（例えば、図５の（Ａ）に示す下限値Ｌ１とブレーキ閾値Ｌ２との差分以内である場合）、目標制動トルク算出部４６は、目標制動トルクをゼロに決定してもよい。ブレーキ閾値Ｌ２は、固定値としてもよいし、駆動輪トルク、又は電子スロットルバルブ３５の開度など、トルクに関連する物理量に基づく値としてもよい。
　次に、他の一例として、駆動源トルク制御器４４が駆動源トルクを下げる場合における目標制動トルクの算出方法について、図５の（Ｂ）を用いて以下に説明する。
　例えば、所定の制御サイクルの開始時点ｄのとき、目標制動トルク算出部４６に入力された目標駆動輪トルクがＡ５であり、目標制動トルク算出部４６に入力された目標駆動源トルクがＡ６であるとする。このとき、目標駆動源トルクから目標駆動輪トルクを差し引いた値が予め定められた値以下ではない場合、目標制動トルク算出部４６は、目標制動トルクを目標駆動源トルクＡ６と目標駆動輪トルクＡ５との差分に決定する。すなわち、目標制動トルクＢ４が決定される。目標制動トルクＢ４が制動トルク制限値Ｌ６より大きい場合、目標制動トルクＢ４は、制動トルク制限値Ｌ６と同じ値に決定される。目標制動トルク算出部４６は、目標制動トルクＢ４を制動トルク制御器４７に出力する。
　例えば、所定の制御サイクルの開始時点ｅのとき、目標制動トルク算出部４６に入力された目標駆動輪トルクと目標駆動源トルクの両方がＡ７であるとする。このとき、目標駆動源トルクから目標駆動輪トルクを差し引いた値が予め定められた値以下である場合、目標制動トルク算出部４６は、目標制動トルクをゼロに決定する。すなわち、目標制動トルクＢ５が決定される。目標制動トルク算出部４６は、目標制動トルクＢ５を制動トルク制御器４７に出力する。
　以上、目標制動トルクの算出方法について説明した。
　なお、目標制動トルク算出部４６は、ブレーキ操作子９ｂの操作量を受け取った場合に、図６に示す処理を行ってもよい。ブレーキ操作子９ｂの操作量を受け取ると、目標制動トルク算出部４６は、目標制動トルクが出力中か否かを確認する（ステップＳ１１）。目標制動トルクが出力中でなければ（ステップＳ１１でＮＯ）、目標制動トルク算出部４６は、処理を終了する。一方、目標制動トルクが出力中であれば（ステップＳ１１でＹＥＳ）、目標制動トルク算出部４６は、目標制動トルクを所定値へ低減し（ステップＳ１２）、処理を終了する。ステップＳ１２では、例えば、目標制動トルク算出部４６は、ブレーキ操作子９ｂの操作量と、目標駆動輪トルクと、目標駆動源トルクとに基づいて算出された目標制動トルクが、目標駆動輪トルクと目標駆動源トルクとに基づいて算出された目標制動トルクと前記ブレーキ操作子の操作量に応じた要求制動トルクとの合計値よりも小さくなるように目標制動トルクを設定する。これにより、駆動トルク制御装置４０の制御により、駆動輪４の制動トルクが制御されていても、ライダーのブレーキ操作子９ｂの操作があれば、ライダーの操作が優先されて、ライダーの操作に応じた制動トルクが働くことになる。つまり、ライダーによって操作されたブレーキ操作子９ｂの操作量を考慮したスムーズな駆動輪トルク制御が実現可能となる。
　制動トルク制御器４７は、目標制動トルク算出部４６から受け取った目標制動トルクに基づいて、ブレーキ圧力目標値をブレーキ圧制御ユニット３４に出力する。制動トルクは、駆動輪ブレーキキャリパ１４の油圧に比例する。制動トルク制御器４７は、目標制動トルクに対応するブレーキ圧力目標値を演算して、ブレーキ圧力目標値を出力する。
　また、制動トルク制御器４７は、現在のブレーキ圧力値等に基づいて、制動トルク制限値（例えば、制動トルクの上限値及び下限値の少なくとも１つ）を推定し、目標制動トルク算出部４６に出力する。例えば、制動トルク制御器４７は、少なくともブレーキ圧力値と、制動トルクの上限値とが予め対応付けられたデータテーブルから、制動トルク制限値を推定し、推定した制動トルク制限値を目標制動トルク算出部４６に出力する。
　なお、制動トルク制限値は、上述した目標制動トルクの算出に用いられるほか、目標駆動源トルク算出部４３に入力されて、目標駆動源トルクの算出に用いられてもよい。この場合、目標駆動源トルク算出部４３は、当該駆動トルク制限値をさらに参照することで、目標駆動源トルクを算出できるので、エネルギー効率を高めると共に、車両の挙動に応じた応答性の高いスムーズな駆動トルク制御を実現することができる。
　また、本実施形態では、制動トルク制限値が、少なくともブレーキ圧力値に基づいて推定されるとしたが、制動トルク制御器４７は、ブレーキモデルを用いて制動トルク制限値を推定してもよい。ブレーキモデルは、例えば、ブレーキ圧力値から制動トルクを算出する関数により構成される。関数は、データテーブルに置き換えてもよい。
　次に、図７を参照して駆動源トルク制御装置４０の制御処理について説明する。図７は、駆動源トルク制御装置４０の制御処理を示すフローチャートである。
　目標駆動輪トルク算出部４１は、従動輪車速と、駆動輪車速と、スロットル開度と、バンク角と、ピッチ角と、駆動源回転数などに基づいて、目標駆動輪トルクを算出する（ステップＳ１０１）。
　目標駆動源トルク算出部４３は、目標駆動輪トルク算出部４１から受け取った目標駆動輪トルクと、駆動源トルク制御器４４から受け取った駆動源トルク制限値とに基づいて、目標駆動源トルクを算出する（ステップＳ１０２）。
　駆動源トルク制御器４４は、目標駆動源トルク算出部４３から受け取った目標駆動源トルクに基づいて、駆動源トルクを制御する（ステップＳ１０３）。
　目標制動トルク算出部４６は、目標駆動輪トルク算出部４１から受け取った目標駆動輪トルクと、目標駆動源トルク算出部４３から受け取った目標駆動源トルクと、制動トルク制御器４７から受け取った制動トルク制限値とに基づいて、目標制動トルクを算出する（ステップＳ１０４）。
　制動トルク制御器４７は、目標制動トルク算出部４６から受け取った目標制動トルクに基づいて、制動トルクを制御する（ステップＳ１０５）。
　＜動作説明＞
　次に、鞍乗型車両１の駆動トルク制御の一例であるトラクション制御の動作について以下に説明する。
　鞍乗型車両１の走行中、駆動輪４がスリップすると、従動輪車輪速に対して駆動輪車輪速が大きくなる。駆動トルク制御装置４０は、従動輪車輪速と駆動輪車輪速を比較することで、駆動輪４のスリップを検知する。具体的には、駆動トルク制御装置４０の目標駆動輪トルク算出部４１は、駆動輪４のスリップを検知して、駆動輪４のスリップを解消する目標駆動輪トルクを算出し、駆動源トルク制御部４２と制動トルク制御部４５とに出力する。
　駆動源トルク制御部４２の目標駆動源トルク算出部４３は、目標駆動輪トルクと、駆動源トルク制限値とに基づいて、目標駆動源トルクを算出する。次に、駆動源トルク制御部４２の駆動源トルク制御器４４は、目標駆動源トルクに基づいてスロットル開度目標値及び点火時期目標値を駆動源制御ユニット３８へ出力する。
　駆動源制御ユニット（ＥＣＵ）３８は、スロットル開度目標値及び点火時期目標値に基づいてスロットル開度と点火時期とを変更する。これにより、スロットル開度目標値及び点火時期目標値は、次の制御サイクル内で実現される。
　制動トルク制御部４５の目標制動トルク算出部４６は、目標駆動輪トルクと、目標駆動源トルクと、制動トルク制限値を受け取ると（さらに、ブレーキ操作子の操作量が入力されもよい）、これらから目標制動トルクを算出する。次に、制動トルク制御部４５の制動トルク制御器４７は、目標制動トルクに基づいてブレーキ圧力目標値をブレーキ圧制御ユニット（ＨＵ）３４に出力する。ブレーキ圧制御ユニット３４は、ブレーキ圧目標値に基づいて従動輪ブレーキキャリパ１３の油圧と駆動輪ブレーキキャリパ１４の油圧を制御することで、駆動輪４の制動トルクと従動輪３の制動トルクを制御する。尚、ブレーキ圧制御ユニット３４は、ブレーキ圧目標値に基づいて、駆動輪ブレーキキャリパ１４の油圧を制御することで、駆動輪４の制動トルクのみを制御してもよい。また、ブレーキ圧制御ユニット３４は、ブレーキ圧目標値に基づいて、従動輪ブレーキキャリパ１３の油圧を制御することで、従動輪３の制動トルクのみを制御してもよい。
　上記の駆動源トルク制御部４２により駆動源トルクの制御が積極的に行われつつ、制動トルク制御部４５により応答性が高い制動トルクの制御が補助的に行われる。このように、駆動輪４のトルクを目標駆動輪トルクに速やかに変化させることが可能となる。
　＜本実施形態の効果＞
　以上のように、本実施形態の駆動トルク制御装置４０によれば、駆動源トルク制御部４２は、現在から所定期間後に発生しうる駆動源トルクの最大値と最小値のうち少なくとも１つを駆動源トルク制限値として推定し、目標駆動輪トルクと、駆動源トルク制限値と、に基づいて、現在から所定期間後に発生させる駆動源トルクの目標値である目標駆動源トルクとして算出し、目標駆動源トルクに基づいて駆動源トルクを制御する。また、制動トルク制御部４５は、現在から所定期間後に発生しうる制動トルクの最大値と最小値のうち少なくとも１つを制動トルク制限値として推定し、目標駆動輪トルクと、目標駆動源トルクと、制動トルク制限値とに基づいて、現在から所定期間後に発生させる制動トルクの目標値である目標制動トルクとして算出し、目標制動トルクに基づいて制動トルクを制御する。すなわち、本実施形態の駆動トルク制御装置４０によれば、駆動源トルクと制動トルクの両方を利用することで、エネルギー効率を高めると共に、車両の挙動に応じた応答性の高いスムーズな駆動トルク制御（例えば、トラクション制御等）を実現することができる。
　また、制動トルクを主に利用すると、制動により発生する熱が大きくなり、ブレーキ圧制御ユニット３４の消費電力の増大、ブレーキパッドの消耗という課題が生じるが、先ず、駆動源トルクを積極的に利用することで、これらの課題を低減し、ブレーキ機構（駆動輪ブレーキキャリパ１４、ブレーキパッド、駆動輪ブレーキディスク１２、ブレーキ圧制御ユニット３４）を保護できるという効果も得られる。よって、本実施形態によれば、エネルギー効率を高めると共に、ブレーキ機構の摩耗を抑制しつつ、さらに、車両の挙動に応じた応答性の高いスムーズな駆動トルク制御を実現可能な駆動トルク制御装置４０を提供できる。
　また、本実施形態の駆動トルク制御装置４０によれば、目標駆動源トルクから目標駆動輪トルクを差し引いた値が予め定められた値以下である場合、制動トルク制御部は、目標制動トルクをゼロにする。そのため、駆動源トルクが積極的に利用されるので、エネルギー効率を高めることができる。
　また、本実施形態の駆動トルク制御装置４０によれば、ブレーキ操作状態検出部３４ａは、車両に配置されたブレーキ操作子９ｂの操作量を検出し、ブレーキ操作子９ｂの操作量を示す信号を目標制動トルク算出部４６に出力する。また、目標制動トルク算出部４６は、ブレーキ操作子９ｂの操作量と、目標駆動輪トルクと、前記目標駆動源トルクとに基づいて算出された前記目標制動トルクが、目標駆動輪トルクと目標駆動源トルクとに基づいて算出された目標制動トルクとブレーキ操作子９ｂの操作量に応じた要求制動トルクとの合計値よりも小さくなるように目標制動トルクを設定してもよい。このように、運転者によって操作されたブレーキ操作子９ｂの操作量を考慮したスムーズな駆動トルク制御が実現可能となる。
　また、本実施形態の駆動トルク制御装置４０によれば、電子スロットルバルブ３５は、吸気通路１９のエアクリーナ１６に接続する端部より吸気通路１９の駆動源１７と接続する端部に近い位置に配置される。よって、駆動源トルク制御部４２は、電子スロットルバルブ３５を駆動して吸気通路１９の断面積を変更したことにより駆動源トルクを変化させるため、駆動源トルクの変化の応答性を高めることができる。それにより、駆動源トルク制御部４２をより積極的に利用することができる。よって、駆動源トルクと制動トルクの両方を利用することで、エネルギー効率を高めると共に、車両の挙動に応じた応答性の高いスムーズな駆動トルク制御実現可能な駆動源ユニットを提供することができる。
　また、車両１は、駆動トルク制御装置４０と、駆動源トルクを生成するように構成された駆動源１７と、駆動源トルクにより回転するように構成された駆動輪４と、駆動輪４に制動トルクを与えるように構成されたブレーキ機構（駆動輪ブレーキキャリパ１４、従動輪ブレーキキャリパ１３等）とを備える。このように、駆動源トルクと制動トルクの両方を利用することで、エネルギー効率を高めると共に、車両の挙動に応じた応答性の高いスムーズな駆動トルク制御（例えば、トラクション制御等）を実現可能な車両１を提供することができる。
　以上、本実施形態について説明した。
　なお、本実施形態では、車両の駆動輪として後輪を例として説明した。また、制動トルク制御部４５が制御する制動トルクは、駆動輪４に生じる制動トルクとして説明した。しかし、本発明の車両の駆動輪は、前輪（例えば従動輪３）など、他の車輪を適用してもよい。従動輪３を駆動輪とした場合、制動トルク制御部４５が制御する制動トルクは、従動輪３に生じる制動トルクとなる。
　また、本実施形態では、駆動源として、内燃機関である駆動源１７を例として説明したが、本発明の駆動源は、例えば電気モーターなどの駆動輪に駆動力を与える駆動源であればよい。
　また、本発明の目標駆動源トルクは、例えば、駆動源トルク制御部４２の制御開始から２制御サイクル後、３制御サイクル後など、所定数のサイクル後の駆動源トルクを適用したり、所定時間後の駆動源トルクを適用したりしてもよい。
　また、本実施形態では、ブレーキ操作子として、レバー式のブレーキ操作子と、ペダル式のブレーキ操作子とを例に示したが、ブレーキ操作子は、ライダーが制動を及ぼすために操作するものであれば、どのような形態でもよく、例えば、スイッチ式のブレーキ操作子としてもよい。
　また、本実施形態では、車両１は、二輪の鞍乗型車両として説明したが、車両１は、駆動輪を有する車両であればよい。例えば、車両１は、四輪の車両でもよい。さらに、車両１は、跨って座るシートを有する車両であればよく、モーターサイクル、スクータ型の二輪車、左前輪と右前輪を有する三輪車、全地形対応車ＡＴＶ（All Terrain Vehicle）、スノーモービル等でもよい。
　本発明は、多くの異なった形態で具現化され得るものである。この開示は本発明の原理の実施形態を提供するものと見なされるべきである。それらの実施形態は、本発明をここに記載しかつ／または図示した好ましい実施形態に限定することを意図するものではないという了解のもとで、多くの図示実施形態がここに記載されている。
　本発明の実施形態を幾つかここに記載した。本発明は、ここに記載した各種の好ましい実施形態に限定されるものではない。本発明は、この開示に基づいて当業者によって認識され得る、均等な要素、修正、削除、組み合わせ（例えば、各種実施形態に跨る特徴の組み合わせ）、改良および／または変更を含むあらゆる実施形態をも包含する。クレームの限定事項はそのクレームで用いられた用語に基づいて広く解釈されるべきであり、本明細書あるいは本願のプロセキューション中に記載された実施形態に限定されるべきではない。そのような実施形態は非排他的であると解釈されるべきである。例えば、本実施形態の説明において、「好ましくは」や「よい」という用語は非排他的なものであって、「好ましいがこれに限定されるものではない」や「よいがこれに限定されるものではない」ということを意味するものである。
　本出願は、２０１５年２月２６日に出願された日本国特許出願（特願２０１５－０３７１８２号）に開示された内容を適宜援用する。
　１　車両
　２　鞍乗型のシート
　３　従動輪
　４　駆動輪
　５　ハンドル
　９ｂ　駆動輪用のブレーキ操作子
　１２　駆動輪ブレーキディスク
　１４　駆動輪ブレーキキャリパ
　１５　駆動源ユニット
　１６　エアクリーナ
　１７　駆動源
　１８　トランスミッション部
　３１　駆動輪車輪速センサ
　３２　従動輪車輪速センサ
　３３　慣性計測装置
　３４　ブレーキ圧制御ユニット
　３５　電子スロットルバルブ
　３６　燃料噴射装置
　３７　点火装置
　３８　駆動源制御ユニット
　４０　駆動トルク制御装置
　４１　目標駆動輪トルク算出部
　４２　駆動源トルク制御部
　４３　目標駆動源トルク算出部
　４４　駆動源トルク制御器
　４５　制動トルク制御部
　４６　目標制動トルク算出部
　４７　制動トルク制御器

Claims (12)

  1. 　車両の駆動輪の目標駆動輪トルクを算出するように構成された目標駆動輪トルク算出部と、
    　前記駆動輪に伝達されると共に、駆動源の駆動力によって生じる駆動源トルクを制御するように構成された駆動源トルク制御部と、
    　少なくとも前記駆動輪のブレーキ機構によって生じる制動トルクを制御するように構成された制動トルク制御部と、
    　を有し、
    　前記駆動源トルク制御部は、
    　現在から所定期間後に発生しうる前記駆動源トルクの最大値と最小値のうち少なくとも１つを駆動源トルク制限値として推定し、
    　前記目標駆動輪トルクと、前記駆動源トルク制限値とに基づいて、現在から所定期間後に発生させる前記駆動源トルクの目標値である目標駆動源トルクを算出し、
    　前記目標駆動源トルクに基づいて前記駆動源トルクを制御し、
    　前記制動トルク制御部は、
    　前記目標駆動輪トルクと、前記目標駆動源トルクとに基づいて、現在から所定期間後に発生させる前記制動トルクの目標値である目標制動トルクを算出し、
    　前記目標制動トルクに基づいて前記制動トルクを制御する、
    　駆動トルク制御装置。
  2. 　前記制動トルク制御部は、
    　現在から所定期間後に発生しうる前記制動トルクの最大値と最小値のうち少なくとも１つを制動トルク制限値として推定し、
    　前記目標駆動輪トルクと、前記目標駆動源トルクと、前記制動トルク制限値とに基づいて、前記目標制動トルクを算出する、請求項１に記載の駆動トルク制御装置。
  3. 　前記駆動源トルク制御部は、
    　前記目標駆動源トルクに基づいて前記駆動源トルクを制御すると共に、前記駆動源トルク制限値を推定するように構成された駆動源トルク制御器と、
    　前記目標駆動輪トルクと、前記駆動源トルク制限値とに基づいて、前記目標駆動源トルクを算出するように構成された目標駆動源トルク算出部と、
    　を有し、
    　前記制動トルク制御部は、
    　前記目標制動トルクに基づいて前記制動トルクを制御すると共に、前記制動トルク制限値を推定するように構成された制動トルク制御器と、
    　前記目標駆動輪トルクと、前記目標駆動源トルクと、前記制動トルク制限値とに基づいて、前記目標制動トルクを算出するように構成された目標制動トルク算出部と、
    を有する、請求項２に記載の駆動トルク制御装置。
  4. 　前記目標駆動源トルクから前記目標駆動輪トルクを差し引いた値が、予め定められた値以下である場合、前記制動トルク制御部は、前記目標制動トルクをゼロにする、
    　請求項２又は請求項３に記載の駆動トルク制御装置。
  5. 　前記目標制動トルク算出部は、
    　前記車両に設けられたブレーキ操作子の操作量と、前記目標駆動輪トルクと、前記目標駆動源トルクとに基づいて、前記目標制動トルクを算出する、
    請求項３又は請求項４に記載の駆動トルク制御装置。
  6. 　前記目標制動トルク算出部は、前記ブレーキ操作子の操作量と、前記目標駆動輪トルクと、前記目標駆動源トルクとに基づいて算出された前記目標制動トルクが、前記目標駆動輪トルクと前記目標駆動源トルクとに基づいて算出された目標制動トルクと前記ブレーキ操作子の操作量に応じた要求制動トルクとの合計値よりも小さくなるように前記目標制動トルクを設定する、請求項５に記載の駆動トルク制御装置。
  7. 　前記駆動源トルク制御器は、
    　前記駆動源の回転速度およびスロットル開度に基づいて、前記駆動源トルク制限値を決定し、
    　前記駆動源トルク制限値を前記目標駆動源トルク算出部に出力する、
    　請求項３に記載の駆動トルク制御装置。
  8. 　請求項１から請求項７のうち何れか一項に記載の駆動トルク制御装置と、
    　前記駆動源トルクを生成するように構成された前記駆動源と、
    　前記駆動源に空気を供給するように構成された吸気通路と、
    　前記吸気通路に配置され、前記吸気通路の断面積を変更するように構成されたスロットルバルブと、
    　前記吸気通路に供給される空気を通過させるように構成されたエアクリーナと、
    　を備える駆動源ユニット。
  9. 　前記スロットルバルブを駆動することで前記吸気通路の断面積を変更するように構成されたスロットルバルブ駆動部をさらに備え、
    　前記駆動源トルク制御部は、前記スロットルバルブ駆動部の駆動を制御するように構成される、請求項８に記載の駆動源ユニット。
  10. 　前記スロットルバルブは、前記吸気通路の前記エアクリーナに接続する端部より前記吸気通路の前記駆動源と接続する端部に近い位置に配置される、
    　請求項９に記載の駆動源ユニット。
  11. 　請求項１から請求項７のうち何れか一項に記載の駆動トルク制御装置と、
    　前記駆動源トルクを生成するように構成された前記駆動源と、
    　前記駆動源トルクにより回転するように構成された前記駆動輪と、
    　前記駆動輪に制動トルクを与えるように構成された前記ブレーキ機構と、
    　を備える車両。
  12. 　鞍乗型シートをさらに備える、請求項１１に記載の車両。
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