説明

車両に働く駆動力を制御する制御装置

【課題】不必要な算出を抑制可能な制御装置を提供すること。
【解決手段】車両に働く駆動力を制御する制御装置は、前記駆動力を制御する第1の制御手段と、前記駆動力の制限を前記第1の制御手段に要求する第2の制御手段と、を備える。前記第2の制御手段は、前記第1の制御手段から出力される前記駆動力を入力する入力部と、前記駆動力を制限する制限駆動力を算出する算出部と、を有する。前記制限駆動力から前記駆動力を減算した第1の値が閾値以上である場合、前記算出部は、前記制限駆動力よりも大きい第2の値を出力する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両に働く駆動力を制御する制御装置(駆動力制御装置)に関連する。
【背景技術】
【0002】
車両、例えば自動車は、一般に、4つの車輪、即ち2つの前輪及び2つの後輪を備え、これらの車輪を駆動する電子的な制御装置を備えることができる。このような電子的な制御装置として、特許文献1は、4WD・ECU(four-wheel-drive electronic control unit)を開示する。特許文献1に開示される4WD・ECUは、VSA(vehicle stability assist)・ECUとともに、車両に働く駆動力を制御し、具体的には、4つの車輪駆動力を、例えばトルクを単位として決定する。
【0003】
このように、4WD・ECUは、VSA・ECUと協動して、駆動力を制御する。具体的には、VSA・ECUは、例えば、駆動力の制限を4WD・ECUに要求し、4WD・ECUは、その要求に応じるか否かを判定することができる。従って、4WD・ECUがVSA・ECUからの要求を拒否する間、VSA・ECUは、駆動力の制限を要求し続ける。このような状況が続く場合、このような要求が不要である可能性を本発明者は認識した。なお、このような可能性は、当業者に知られていなかった。
【0004】
VSA・ECU等の車両挙動制御手段は、一般に、車輪の空転を抑制する機能(トラクション・コントロール・システム)、車輪のロックを抑制する機能(アンチロック・ブレーキ・システム)及び車両の横滑りを抑制する機能の少なくとも1つを備えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2006-256605号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、不必要な算出を抑制可能な制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の第1の形態によれば、車両に働く駆動力を制御する制御装置であって、前記駆動力を制御する第1の制御手段と、前記駆動力の制限を前記第1の制御手段に要求する第2の制御手段と、を備え、前記第2の制御手段は、前記第1の制御手段から出力される前記駆動力を入力する入力部と、前記駆動力を制限する制限駆動力を算出する算出部と、を有し、前記制限駆動力から前記駆動力を減算した第1の値が閾値以上である場合、前記算出部は、前記制限駆動力よりも大きい第2の値を出力する、制御装置が提供される。
【0008】
前記制限駆動力から前記駆動力を減算した第1の値が閾値以上である場合、第1の制御手段は、第2の制御手段からの要求を拒否している。第2の制御手段の算出部が制限駆動力よりも大きい第2の値を出力することで、算出部の出力は、駆動力を制限しない値に近づく。算出部の出力が駆動力を制限しない値である場合、算出部は、制限駆動力の算出を停止することができる。これにより、不必要な算出を抑制することができる。なお、算出部が例えば固定値である制限駆動力を準備する場合、不必要な制限駆動力の要求を抑制することができる。
【0009】
第1の形態において、前記第1の値が前記閾値以上である時にカウント・アップするカウント値が所定の値に到達するまで、前記算出部は、前記制限駆動力を算出し続け、前記カウント値が前記所定の値に到達した後、前記算出部は、前記第2の値を出力してもよい。
【0010】
第2の制御手段からの要求を第1の制御手段が受け入れる場合であっても、第1の制御手段は、第2の制御手段からの要求を即座に受け入れできないこともある。言い換えれば、第1の制御手段の応答時間が遅いこともある。所定の値(又は所定の期間)を設けることで、第2の制御手段は、第1の制御手段が第2の制御手段からの要求を拒否していることを確かめ、その後に、第2の値を出力することができる。
【0011】
第1の形態において、前記車両の走行状態が不安定である時、前記第2の制御手段は、前記制限駆動力を前記第1の制御手段に要求することを開始してもよい。第1の制御手段は、第2の制御手段からの要求を受け入れ、車両の走行状態が安定に向かうように、第1の制御手段は、駆動力を減少させることができる。
【0012】
第1の形態において、前記第2の制御手段は、前記算出部の出力を前記第1の制御手段に要求してもよい。第1の制御手段が第2の制御手段からの要求を受け入れない場合、第2の制御手段は、前記算出部の出力を第1の制御手段に要求することができる。
【0013】
第1の形態において、前記算出部は、前記制限駆動力を第1のモードで算出してもよく、前記第1の値が閾値以上である場合、前記算出部は、前記第1のモードを停止し、前記第2の値を得てもよい。第1の制御手段が第2の制御手段からの要求を拒否する場合、第1のモードの算出を停止することで、不必要な算出を抑制することができる。
【0014】
第1の形態において、前記算出部は、前記制限駆動力を第1のモードで算出してもよく、前記第1の値が閾値以上である場合、前記算出部は、前記第2の値を前記第1のモードの代わりに第2のモードで算出してもよい。第1の制御手段が第2の制御手段からの要求を拒否する場合、簡易な第2のモードで第2の値を算出することで、全体として、不必要な算出を抑制することができる。
【0015】
第1の形態において、前記第1の制御手段は、前記駆動力として、主駆動輪駆動力及び副駆動輪駆動力を制御してもよく、前記主駆動輪駆動力は、前輪駆動力及び後輪駆動力の一方であってもよく、前記副駆動輪駆動力は、前記前輪駆動力及び前記後輪駆動力の他方であってもよく、前記第2の制御手段は、前記駆動力の制限として、前記副駆動輪駆動力の制限を要求してもよく、前記算出部は、前記制限駆動力として、前記副駆動輪駆動力を制限する副駆動輪制限駆動力を算出してもよい。第2の制御手段が副駆動輪駆動力の制限を第1の制御手段に要求する場合、不必要な算出を抑制することができる。
【0016】
第1の形態において、前記第1の制御手段は、駆動力制御手段であってもよく、前記第2の制御手段は、車両挙動制御手段であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明による制御装置を備える車両の概略構成図。
【図2】本発明による制御装置の概略構成図。
【図3(A)】判定部の判定の概略説明図。
【図3(B)】判定部の判定の概略説明図。
【図3(C)】判定部の判定の概略説明図。
【図3(D)】判定部の判定の概略説明図。
【図4】判定部の判定手法例を示すフローチャート。
【図5(A)】算出部の算出の概略説明図。
【図5(B)】算出部の算出の概略説明図。
【図5(C)】算出部の算出の概略説明図。
【図5(D)】算出部の算出の概略説明図。
【図6(A)】算出部の算出のもう1つの概略構成図。
【図6(B)】算出部の算出のもう1つの概略構成図。
【図6(C)】算出部の算出のもう1つの概略構成図。
【図6(D)】算出部の算出のもう1つの概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下に説明する実施形態は、本発明を容易に理解するために用いられている。従って、本発明が、以下に説明される実施形態によって不当に限定されないことを留意すべきである。
1. 車両
【0019】
図1は、本発明による制御装置を備える車両の概略構成図を示す。図1に示されるように、車両1(例えば、自動車)は、様々な制御を実行可能な制御装置100を備える。制御装置100は、様々な制御の1例として、車両1の前輪駆動力(前輪71,72に伝達される駆動力の目標値)及び後輪駆動力(後輪73,74に伝達される駆動力の目標値)を制御することができる。本発明による制御装置100の具体的な制御は、「2. 制御装置」で後述する。
【0020】
図1の例において、車両1は、原動機10(例えば、ガソリン・エンジン等の内燃機関)を備え、原動機10は、出力軸11を有し、原動機10は、出力軸11を回転させることができる。車両1は、原動機10を制御する原動機制御手段20(例えば、エンジン・ECU)と、スロットル・アクチュエータ21とを備える。原動機制御手段20は、原動機駆動力(目標値)を求め、原動機10の出力軸の回転(実際の原動機駆動力)が原動機駆動力(目標値)に一致するように、原動機制御手段20は、スロットル・アクチュエータ21を制御する。
【0021】
原動機10内に混合気が流入する量を制御するスロットル(図示せず)の開度は、スロットル・アクチュエータ21を介して、原動機駆動力に基づき制御される。即ち、原動機制御手段20は、原動機駆動力に相当するスロットルの開度を求め、スロットルの開度に対応する制御信号を生成し、制御信号をスロットル・アクチュエータ21に送る。スロットル・アクチュエータ21は、原動機制御手段20からの制御信号に応じて、スロットルの開度を調整する。
【0022】
車両1は、アクセル・ペダル22及びアクセル・センサ23を備え、アクセル・センサ23は、車両1の運転者によるアクセル・ペダル22の操作量を感知し、アクセル・ペダル22の操作量を原動機制御手段20に送る。原動機制御手段20は、概して、アクセル・ペダル22の操作量に基づき原動機駆動力又はスロットルの開度を求める。車両1は、回転数センサ24及び圧力センサ25を備える。原動機10が例えばエンジンである場合、回転数センサ24は、エンジンの回転数を感知し、圧力センサ25は、混合気をエンジンに取り込む吸気管内の絶対圧力を感知することができる。原動機制御手段20は、アクセル・ペダル22の操作量、感知される回転数及び絶対圧力に基づき原動機駆動力又はスロットルの開度を求めることができる。原動機制御手段20は、制御装置100からの制御信号(例えば、車両1の走行状態)に基づきアクセル・ペダル22の操作量を修正することができる。代替的に、原動機制御手段20は、アクセル・ペダル22の操作量、感知される回転数、感知される絶対圧力及び制御装置100からの制御信号に基づき原動機駆動力又はスロットルの開度を求めることができる。
【0023】
また、図1の例において、車両1は、動力伝達装置(パワー・トレイン、ドライブ・トレイン)を備えることができる。図1に示されるように、動力伝達装置は、例えば、変速機30、フロント・ディファレンシャル・ギア機構51、フロント・ドライブ・シャフト52,53、トランスファ54、プロペラ・シャフト55、リア・ディファレンシャル・ギア機構61、リア・ドライブ・シャフト64,65を有する。変速機30は、トルク・コンバータ31及びギア機構32を有する。
【0024】
動力伝達装置は、図1の例に限定されず、図1の例を変形・修正、又は具体化してもよい。動力伝達装置は、例えば、特開平07-186758号公報の図2で開示される駆動力伝達系3であってもよい。
【0025】
原動機10の出力軸の回転(実際の原動機駆動力)は、動力伝達装置を介して、実際の全輪駆動力(実際の前輪駆動力及び後輪駆動力)に変換される。このような変換に関する制御において、全輪駆動力(目標値)は、原動機制御手段20の原動機駆動力(目標値)、トルク・コンバータ31の増幅率(目標値)及びギア機構32の変速ギア比(目標値)に基づき決定される。主駆動輪駆動力である前輪駆動力(目標値)から副駆動輪駆動力である後輪駆動力(目標値)への配分は、前輪駆動力(目標値)及びリア・ディファレンシャル・ギア機構61の配分比に基づき決定される。
【0026】
リア・ディファレンシャル・ギア機構61の配分比が例えば「前輪駆動力:後輪駆動力=100:0」である場合、主駆動輪駆動力である前輪駆動力(目標値)は、全輪駆動力(目標値)と一致する。リア・ディファレンシャル・ギア機構61の配分比が例えば「前輪駆動力:後輪駆動力=(100−x):x」である場合、主駆動輪駆動力である前輪駆動力(目標値)は、全輪駆動力(目標値)から副駆動輪駆動力である後輪駆動力(目標値)を減算した値と一致する。
【0027】
なお、前輪71,72は、フロント・ディファレンシャル・ギア機構51及びフロント・ドライブ・シャフト52,53を介して前輪駆動力(目標値)によって制御される。後輪73,74は、リア・ディファレンシャル・ギア機構61及びリア・ドライブ・シャフト64,65を介して後輪駆動力(目標値)によって制御される。実際の全輪駆動力は、トランスファ54を介してプロペラ・シャフト55に伝達され、プロペラ・シャフト55に伝達される実際の全輪駆動力の一部は、リア・ディファレンシャル・ギア機構61に伝達される実際の後輪駆動力に配分される。プロペラ・シャフト55、トランスファ54及びフロント・ディファレンシャル・ギア機構51に伝達される実際の全輪駆動力の残部が、実際の前輪駆動力になる。
【0028】
図1の例において、車両1は、変速機30の変速比(例えば、ギア機構32の変速ギア比)を制御する変速機制御手段40(例えば、AT(automatic transmission)・ECU)を備える。車両1は、シフト・レバー33及びシフト位置センサ34を備え、変速機制御手段40は、概して、シフト位置センサ34によって感知されるシフト・レバー33のシフト位置(例えば、「1」,「2」,「D」)に基づき、ギア機構32の変速ギア比を決定する。
【0029】
シフト・レバー33のシフト位置が例えば「1」である場合、ギア機構32が1速を表す変速ギア比を有するように、変速機制御手段40は、ギア機構32を制御する。シフト・レバー33のシフト位置が例えば「D」である場合、変速機制御手段40は、制御装置100からの制御信号(例えば、車両1の速度及び全輪駆動力(目標値))に基づき例えば1速〜5速等で構成されるギア機構32が有する全ての変速ギアの何れか1つを表す変速ギア比を決定する。これに応じて、ギア機構32が例えば1速〜5速の何れか1つを表す変速ギア比を有するように、変速機制御手段40は、ギア機構32を制御する。その後、例えば、変速機制御手段40が例えば1速を表す変速ギア比から2速を表す変速ギア比に変更する時、ギア機構32が1速を表す変速ギア比から2速を表す変速ギア比に変更するように、変速機制御手段40は、ギア機構32を制御する。
【0030】
図1の例において、車両1は、前輪71の回転速度を感知する車輪速度センサ81を備え、前輪72の回転速度を感知する車輪速度センサ82も備える。また、車両1は、後輪73の回転速度を感知する車輪速度センサ83を備え、後輪74の回転速度を感知する車輪速度センサ84も備える。制御装置100は、車輪速度センサ81,82,83,84で感知された回転速度(車輪速度)に基づき、車両1の速度を求めることができる。車両1は、車両1の前後方向に沿った車両1の加速度を感知する前後加速度センサ85(例えば、その加速度を重力加速度単位で感知する前後Gセンサ)を備え、制御装置100は、その加速度で、車両1の速度を補正することができる。
【0031】
図1の例において、車両1は、車両1が旋回する時のヨー・レートを感知するヨー・レート・センサ86を備える。また、車両1は、車両1の横方向に沿った車両1の遠心力(遠心加速度)を感知する横加速度センサ87(その遠心加速度を重力加速度単位で感知する横Gセンサ)を備える。さらに、車両1は、ステアリング・ホイール88及び操舵角センサ89を備え、操舵角センサ89は、ステアリング・ホイール88の操舵角を感知する。
【0032】
制御装置100は、ヨー・レート、遠心加速度(横加速度)及び操舵角に基づき、車両1の横滑り等の挙動を検出することができる。制御装置100は、このような挙動の検出に加えて、様々な制御(例えば、図示しないブレーキ等の制動部を介する前輪71,72及び後輪73,74の少なくとも1つに関係する制御)をすることができるが、上述の制御のすべてを実行する必要がない。以下に、制御装置100の制御の概要を説明する。
2.制御装置
【0033】
図2は、本発明による制御装置の概略構成図を示す。図2に示されるように、制御装置100は、入力信号として、例えばヨー・レート、操舵角、車輪速度を入力し、出力信号を出力し、様々な制御を実行することができる。制御装置100は、駆動力制御手段300を備え、駆動力制御手段300は、様々な制御の1例として、主駆動輪駆動力(例えば、前輪駆動力)及び副駆動輪駆動力(例えば、後輪駆動力)を制御する。
【0034】
図2の例において、制御装置100は、車両挙動制御手段200を備える。車両挙動制御手段200は、様々な制御の1例として、駆動力を制限する制限駆動力を算出することができる。さらに、車両挙動制御手段200は、例えば副駆動輪駆動力を制限する副駆動輪制限駆動力(制限駆動力)を駆動力制御手段300に要求することができ、必要に応じて、制限駆動力の算出を停止し、又は制限駆動力の算出手法を変更することができる。
【0035】
具体的には、例えば、駆動力制御手段300は、主駆動輪駆動力(目標値)と副駆動輪駆動力(目標値)と間の比率を決定し、その比率及び全輪駆動力(目標値)に基づき例えば副駆動輪駆動力(目標値)を決定する。決定された副駆動輪駆動力(目標値)が得られるように、駆動力制御手段300は、例えば図1のリア・ディファレンシャル・ギア機構61の配分比を出力信号で制御する。駆動力制御手段300からリア・ディファレンシャル・ギア機構61への出力信号は、副駆動輪駆動力(目標値)を制御する制御信号である。
【0036】
なお、リア・ディファレンシャル・ギア機構61の配分比によって副駆動輪駆動力がゼロである時、即ち、プロペラ・シャフト55とリア・ドライブ・シャフト64,65との間が遮断される時、図1の例において、主駆動輪駆動力(目標値)又は前輪駆動力は、全輪駆動力(目標値)と一致する。代替的に、リア・ディファレンシャル・ギア機構61の配分比によって副駆動輪駆動力がゼロでない時、即ち、プロペラ・シャフト55とリア・ドライブ・シャフト64,65との間が接続される時、図1の例において、主駆動輪駆動力(目標値)は、全輪駆動力(目標値)から副駆動輪駆動力(目標値)を減算した値と一致する。
【0037】
駆動力制御手段300は、決定した副駆動輪駆動力(目標値)を車両挙動制御手段200に出力することができる。言い換えれば、駆動力制御手段300から車両挙動制御手段200への入力信号は、例えば、駆動力制御手段300からの出力(副駆動輪駆動力(目標値))である。
【0038】
図2の例において、制御装置100は、車両挙動制御手段200を備える。車両挙動制御手段200は、例えば図1のヨー・レート・センサ86から取得するヨー・レート等を表す入力信号を外部から入力してもよい。
【0039】
車両挙動制御手段200が副駆動輪制限駆動力(制限駆動力)を駆動力制御手段300に要求する場合、駆動力制御手段300は、副駆動輪駆動力(目標値)を減少させる一方、駆動力制御手段300は、主駆動輪駆動力(目標値)を増加させる。この時、駆動力制御手段300は、副駆動輪駆動力(目標値)を副駆動輪制限駆動力(制限駆動力)と一致させることにより、副駆動輪駆動力(目標値)を減少させる。具体的には、リア・ディファレンシャル・ギア機構61の配分比によって副駆動輪駆動力が減少するように、駆動力制御手段300は、リア・ディファレンシャル・ギア機構61を制御する。プロペラ・シャフト55とリア・ドライブ・シャフト64,65との間がより弱く接続されることで、実際の副駆動輪駆動力が減少し、その結果として、実際の主駆動輪駆動力が増加する。副駆動輪駆動力の減少により、例えば、オーバ・ステアを抑制することができる。従って、例えば、車両1の安定性は向上する。
【0040】
駆動力制御手段300は、主駆動輪駆動力(目標値)及び副駆動輪駆動力(目標値)を予め決定し、車両挙動制御手段200からの要求に応じて、予め決定された副駆動輪駆動力(目標値)を減少させ、予め決定された主駆動輪駆動力(目標値)を増加させることができる。
【0041】
なお、駆動力制御手段300は、主駆動輪駆動力(目標値)及び副駆動輪駆動力(目標値)を決定する第1の制御手段と呼ぶこともでき、車両挙動制御手段200は、第2の制御手段と呼ぶことができる。駆動力制御手段300(第1の制御手段)は、主駆動輪駆動力(目標値)及び副駆動輪駆動力(目標値)を一次的に決定する。駆動力制御手段300(第1の制御手段)は、車両挙動制御手段200(第2の制御手段)からの副駆動輪駆動力(目標値)の制限要求に応じるか否かを判定してもよく、制限要求を拒否してもよい。車両挙動制御手段200が副駆動輪制限駆動力(制限駆動力)を駆動力制御手段300に要求する場合、駆動力制御手段300(第1の制御手段)は、主駆動輪駆動力(目標値)及び副駆動輪駆動力(目標値)を二次的に(最終的に)決定することができる。
3.車両挙動制御手段(第2の制御手段)
【0042】
図2は、本発明による車両挙動制御手段200の概略構成図を示す。車両挙動制御手段200(第2の制御手段)は、副駆動輪駆動力(目標値)の制限を駆動力制御手段300(第1の制御手段)に要求することができる。図2の例において、車両挙動制御手段200は、検出部210、算出部220及び判定部230を備える。算出部220は、例えば、副駆動輪駆動力を制限する副駆動輪制限駆動力を算出することができる。
3.1.検出部
【0043】
検出部210は、例えば車両1の不安定状態を検出し、算出部220が副駆動輪制限駆動力を算出するように、算出部220に指示することができる。不安定状態が検出された場合、検出部210は、算出部220に副駆動輪制限駆動力の算出の指示又は許可を表す信号(例えば二進法で「1」又はhighレベルを表す信号)を送ることができる。車両1の不安定状態は、例えば、ヨー・レート・センサ86から取得する実ヨー・レートと、操舵角及び車両1の速度に基づいて算出する規範ヨー・レートとを用いて、車両1の走行状態が不安定か否かを判定するためのものである。具体的には、実ヨー・レートと規範ヨー・レートとの差(ヨー・レート偏差)が所定値よりも大きいときに不安定状態であるとすることができる。また、ヨー・レート偏差に対してフィルタ処理を行なって、不安定状態を判断してもよい。さらに、横加速度センサ87から取得する横加速度で、規範ヨー・レートを修正又は訂正することができる。
【0044】
検出部210は、操舵角を、例えば操舵角センサ89から入力できる。また、検出部210は、例えば車輪速度センサ81,82,83,84で感知された4つの回転速度(車輪速度)の平均を算出し、駆動輪の平均車輪速度Vaw_avを車両1の速度として得ることができる。代替的に、検出部210は、例えば車輪速度センサ83,84で感知された2つの回転速度(車輪速度)の平均を算出し、車両1の速度Vvh_esを得る又は推定することができる。
【0045】
なお、車両1の速度Vvh_es(推定速度)は、例えば車両1の振動等によるノイズの影響を排除するために、後輪73,74(副駆動輪)の車輪速度の各々に、上昇制限及び下降制限を適用してもよい。即ち、検出部210は、車輪速度センサ83,84で感知された2つの回転速度(車輪速度)を補正又は訂正し、補正又は訂正された2つの回転速度(車輪速度)の平均を算出し、車両1の速度Vvh_esを得る又は推定することができる。車両1の速度Vvh_es(推定速度)は、他の手法で推定してもよい。
【0046】
検出部210は、車両1の走行状態が不安定であるか否かを表す信号を算出部220に送ることができ、さらに、車両1の実ヨー・レートと規範ヨー・レートとの差(ヨー・レート偏差)を表す信号も算出部220に送ることができる。車両1の走行状態が不安定である場合、算出部220は、副駆動輪制限駆動力の算出を開始又は再開し、算出した副駆動輪制限駆動力を駆動力制御手段300に出力することができる。また、副駆動輪制限駆動力を算出する際、算出部220は、ヨー・レート偏差に基づく副駆動輪制限駆動力を算出することができる。具体的には、ヨー・レート偏差が小さくなるように、算出部220は、副駆動輪制限駆動力を算出することができる。
3.2. 判定部
【0047】
図2の判定部230は、駆動力制御手段300からの副駆動輪駆動力と、算出部220からの副駆動輪制限駆動力(副駆動輪駆動力の制限)とを入力する。判定部230は、副駆動輪制限駆動力から副駆動輪駆動力を減算した値(第1の値)を算出することができ、この値(第1の値)が閾値以上であるか否かを判定することができる。副駆動輪駆動力は、駆動力制御手段300によって二次的に(最終的に)決定される値である一方、算出部220又は車両挙動制御手段200は、副駆動輪駆動力を副駆動輪制限駆動力に一致させるような要求を駆動力制御手段300に出力する。従って、副駆動輪駆動力と副駆動輪制限駆動力との差が存在する場合、駆動力制御手段300は、車両挙動制御手段200からの要求を拒否している。副駆動輪制限駆動力から副駆動輪駆動力を減算した値(第1の値)が閾値以上である場合、判定部230は、算出部220に駆動力制御手段300の拒否を表す信号(例えば二進法で「1」又はhighレベルを表す信号)を送ることができる。算出部220が駆動力制御手段300の拒否を表す信号を入力する場合、算出部220は、副駆動輪制限駆動力の算出を停止、又は副駆動輪制限駆動力の算出手法を変更することができる。以下に、駆動力制御手段300が車両挙動制御手段200からの要求を拒否しているか否かの判定例を説明する。
3.2.1.判定例
【0048】
副駆動輪制限駆動力から副駆動輪駆動力を減算した値(第1の値)が閾値以上である場合、図2の判定部230は、駆動力制御手段300が車両挙動制御手段200からの要求を拒否していることを即座に判定してもよい。しかしながら、車両挙動制御手段200からの要求を駆動力制御手段300が受け入れる場合であっても、駆動力制御手段300は、車両挙動制御手段200からの要求を即座に受け入れできないこともある。言い換えれば、駆動力制御手段300の応答時間が遅いこともある。従って、副駆動輪制限駆動力から副駆動輪駆動力を減算した値(第1の値)が閾値以上である時にカウント・アップするカウント値が所定の値に到達するまで、駆動力制御手段300が車両挙動制御手段200からの要求を拒否していないことを判定する。カウント値が所定の値に到達した後、判定部230は、駆動力制御手段300が車両挙動制御手段200からの要求を拒否していることを判定する。
【0049】
図3(A)、図3(B)、図3(C)及び図3(D)は、判定部230の判定の概略説明図を示す。図3(A)の例において、実線は、算出部220で算出した副駆動輪制限駆動力を示し、点線は、駆動力制御手段300で決定された副駆動輪駆動力を示す。時刻T1まで、算出部220又は車両挙動制御手段200は、副駆動輪駆動力の制限を駆動力制御手段300に要求しない。即ち、時刻T1まで、算出部220からの出力は、副駆動輪駆動力を制限しない値(1点鎖線)である。副駆動輪駆動力を制限しない値は、例えば、駆動力制御手段300で決定し得る副駆動輪駆動力の最大値である。時刻T1で、算出部220は、副駆動輪駆動力の制限(副駆動輪駆動力を制限する値、副駆動輪制限駆動力)を駆動力制御手段300に要求(出力)する。図3(A)の例において、時刻T1で、駆動力制御手段300は、算出部220からの要求を受け入れ、副駆動輪駆動力を副駆動輪制限駆動力に一致させる。言い換えれば、駆動力制御手段300は、一次的に決定した副駆動輪駆動力を副駆動輪制限駆動力に一致させ、副駆動輪制限駆動力を、二次的に(最終的に)決定される副駆動輪駆動力として用いることができる。図3(A)の例において、時刻T1から時刻T2まで、駆動力制御手段300は、算出部220からの要求を受け入れ、副駆動輪駆動力を副駆動輪制限駆動力に一致させ、実線は、太く描かれている。
【0050】
図3(B)の例において、実線は、判定部230で算出した第1の値β(=副駆動輪制限駆動力−副駆動輪駆動力)を示し、点線は、閾値を示す。閾値は、例えば、ゼロよりも大きい値である。時刻T3で、第1の値βは、閾値を超える。この時、判定部230は、第1の値βが閾値以上である時に所定のタイミングでカウント・アップするカウント値を求める。判定部230は、時刻T3以降、カウント値が上限値UL(所定の値)に到達したか否かを判定する。
【0051】
カウント値が最小値MIN(例えばゼロ)から上限値ULまで単調に増加する場合、上限値UL(所定の値)は、所定の期間に対応する。従って、判定部230は、時刻T3から所定の期間を経過した時刻T4で、第1の値βが閾値以上であり続けているか否かを判定してもよい。
【0052】
カウント値が上限値UL(所定の値又は所定の期間)に到達する場合、判定部230は、拒否フラグを例えば「1」に設定する。「1」を示す拒否フラグは、駆動力制御手段300が算出部220からの要求を拒否していることを表す。拒否フラグは、例えば判定部230、具体的には判定部230内の図示しない記憶部(例えばメモリ、レジスタ等)に設定される。
【0053】
図3(C)の例において、実線は、判定部230によって設定される拒否フラグを示す。時刻T4まで、拒否フラグは、例えば「0」を示す。時刻T4で、拒否フラグは例えば「1」を示す。なお、「1」を示す拒否フラグは、即座に「0」を再び示してもよい。
【0054】
図3(D)の例において、実線は、例えば判定部230(図示しない記憶部)に設定されるカウント値(VC)を示す。時刻T3まで、カウント値は、例えば最小値MIN(例えばゼロ)を示す。時刻T3で、判定部230は、カウント値のカウント・アップを開始する。時刻T4で、カウント値は、例えば上限値UL(所定の値)を示す。なお、「UL」を示すカウント値は、即座に「MIN」にリセットされてもよい。
3.2.2.判定手法
【0055】
図3(C)に示すように、判定部230は、駆動力制御手段300が車両挙動制御手段200からの要求を拒否しているか否かを示すフラグ(拒否フラグ)を用いることができる。また、図3(D)に示すように、判定部230は、カウント値(VC)に基づき、フラグの設定を変更することができる。以下に、判定部230の判定手法、具体的には、フラグ及びVCの設定手法を説明する。
【0056】
図4は、判定部230の判定手法例(フローチャート)を示す。判定部230は、所定のタイミングで図4に示す一連の処理(ステップS510〜S620)を繰り返す。所定のタイミング毎に、判定部230は、β(副駆動輪制限駆動力から副駆動輪駆動力を減算した値)を算出し(ステップS510)、フラグ(拒否フラグ)及びVC(カウント値)を設定又は更新することができる。フラグ及びVCの初期値は、例えば「0」である。
【0057】
図4の例において、判定部230は、算出部220が例えば副駆動輪駆動力の制限を駆動力制御手段300に要求しているか否かを判定する(ステップS520)。例えば図3(A)の例において、時刻T1まで、及び時刻T4以降、判定部230は、副駆動輪駆動力の制限を駆動力制御手段300に要求していないと判定し(ステップS520,No)、時刻T1から時刻T4まで、判定部230は、副駆動輪駆動力の制限を駆動力制御手段300に要求していると判定する(ステップS520,Yes)。図4の例において、ステップS520でYesと判定された場合、判定部230は、β(副駆動輪制限駆動力から副駆動輪駆動力を減算した値)が閾値以上であるか否かを判定する(ステップS530)。例えば図3(B)の例において、時刻T3から時刻T4まで、判定部230は、βが閾値以上であると判定し(ステップS530,Yes)、時刻T1から時刻T3まで、判定部230は、βが閾値未満であると判定する(ステップS530,No)。
【0058】
図4の例において、ステップS530でYesと判定された場合、判定部230は、VCをカウント・アップする(ステップS580)。例えば図3(D)の例において、時刻T3から時刻T4まで、VCは、MINからULまで増加し、時刻T4で、VCは、ULを示す。なお、ステップS580において、VCがUL(最大値MAX)よりも大きく設定されないように、判定部230は、VCをカウント・アップしてもよい。図4の例において、ステップS530でNoと判定された場合、判定部230は、VC(カウント値)をカウント・ダウンする(ステップS540)。但し、VCは、MIN(最小値)よりも小さく設定されない(ステップS550)。例えば図3(D)の例において、時刻T1から時刻T3で、VCは、MIN(最小値)を示す。図4の例において、判定部230は、VCがUL(上限値)以上であるか否かを判定する(ステップS560)。例えば図3(D)の例において、時刻T1から時刻T4まで、判定部230は、VCがUL未満であると判定し(ステップS560,No)、時刻T4で、判定部230は、VCがUL以上であると判定する(ステップS560,Yes)。
【0059】
図4の例において、ステップS560でNoと判定された場合、判定部230はフラグを「0」に設定する(ステップS570)。例えば図3(C)の例において、時刻T1から時刻T4まで、判定部230は、フラグを「0」に設定又は更新する。
【0060】
図4の例において、ステップS560でYesと判定された場合、判定部230はフラグを「1」に設定する(ステップS610)。例えば図3(C)の例において、時刻T4で、判定部230は、フラグを「1」に設定又は更新する。
【0061】
図4の例において、ステップS520でNoと判定された場合、判定部230はVCをMINに設定し、フラグを「0」に設定する(ステップS620)。例えば図3(D)の例において、時刻T1まで、及び時刻T4以降、判定部230はVCをMINに設定する。例えば図3(C)の例において、時刻T1まで、及び時刻T4以降、判定部230はフラグを「0」に設定する。
3.3.算出部
【0062】
図2の算出部220は、例えば図2の駆動力制御手段300によって一次的に決定される例えば副駆動輪駆動力を制限する副駆動輪制限駆動力を算出することができる。例えば図3(A)に示されるように、時刻T1で、算出部220は、副駆動輪制限駆動力を算出し、時刻T1から時刻T4まで、算出部220は、副駆動輪制限駆動力を出力する。図3(A)の例において、副駆動輪制限駆動力は、固定値であるが、副駆動輪制限駆動力は、固定値でなくてもよい。言い換えれば、図3(A)の例において、時刻T1から時刻T4まで、算出部220は、時刻T1で算出した副駆動輪制限駆動力を固定値としてそのまま準備又は保持するが、算出部220は、時刻T1から時刻T4まで、副駆動輪制限駆動力を算出し続けてもよい。
【0063】
また、算出部220は、車両1の実ヨー・レートと規範ヨー・レートとの差(ヨー・レート偏差)を表す信号を検出部210から入力することができる。算出部220は、例えばヨー・レート偏差に基づき、固定値である又は固定値でない副駆動輪制限駆動力を算出することができる。ヨー・レート偏差が小さくなるように、算出部220は、副駆動輪制限駆動力を算出してもよい。
【0064】
図3(A)の例において、副駆動輪制限駆動力から副駆動輪駆動力を減算した第1の値βが閾値以上である時にカウント・アップするカウント値(VC)がUL(所定の値)に到達した後、算出部220は、副駆動輪制限駆動力よりも大きい第2の値として、副駆動輪駆動力を制限しない値(1点鎖線)を出力する。この値は、副駆動輪制限駆動力の算出を停止することよって得られる初期値である。仮に、時刻T4で、カウント値(VC)がUL(所定の値)に到達しなかった場合、算出部220は、時刻T4以降、副駆動輪制限駆動力(実線)を出力し続ける。
【0065】
図5(A)、図5(B)、図5(C)及び図5(D)は、算出部220の算出の概略説明図を示す。図5(A)の例では、時刻T4で、算出部220は、副駆動輪駆動力を制限しない値(1点鎖線)を出力しない。時刻T4から時刻T5まで、算出部220は、時刻T4での副駆動輪駆動力を例えば所定の勾配に従って副駆動輪駆動力を制限しない値まで、増加させる。算出部220は、時刻T4から時刻T5まで、時刻T4での副駆動輪制限駆動力よりも大きい第2の値として、変化する副駆動輪制限駆動力(実線)を出力する。算出部220は、時刻T5以降、副駆動輪駆動力を制限しない値(1点鎖線)を出力する。図5(A)に示すように、時刻T1から時刻T4まで、算出部220は、第1のモードで副駆動輪制限駆動力を算出することができる。算出部220が第1のモードで副駆動輪制限駆動力を算出する場合、時刻T4から時刻T5まで、算出部220は、第1のモードの代わりに第2のモードで、時刻T4での副駆動輪駆動力を例えば所定の勾配に従って副駆動輪駆動力を制限しない値まで、増加させる。なお、算出部220が第1のモードで副駆動輪制限駆動力を算出する場合、第1のモードを停止し、時刻T4で、即座に副駆動輪駆動力を制限しない値を出力してもよい(図3(A)参照)。
【0066】
なお、図5(C)に示すように、例えば判定部230に設定される拒否フラグは、時刻T4から時刻T5まで、「1」を示し続けることができる(図4のステップS610参照)。拒否フラグが「1」を示す場合、算出部220は、時刻T4から、副駆動輪制限駆動力をゆっくり増加させることができる。時刻T5で、算出部220が副駆動輪駆動力を制限しない値を出力すると、判定部230は、拒否フラグを「0」に戻すことができる(図4のステップS620参照)。図5(D)に示すように、カウント値(VC)は、時刻T4から時刻T5まで、増加し続けることができる(図4のステップS580参照)。時刻T5で、判定部230は、カウント値をMINにリセットすることができる(図4のステップS620参照)。
4. 変形例
【0067】
図6(A)、図6(B)、図6(C)及び図6(D)は、算出部220の算出のもう1つの概略説明図を示す。
【0068】
図6(A)に示すように、副駆動輪制限駆動力は、時刻TAから時刻T4まで減少し、時刻T4から時刻TDまで増加する。これに伴い、図6(B)の例では、判定部230で算出した第1の値β(=副駆動輪制限駆動力−副駆動輪駆動力)は、時刻TBで、閾値を下回り、時刻TCで、閾値を上回る。従って、図6(D)の例では、判定部230は、時刻TBから時刻TCまで、カウント値をカウント・ダウンし(図4のステップS540参照)、時刻TCから時刻TDまで、カウント値をカウント・アップする(図4のステップS580参照)。時刻TDで、カウント値は、上限値UL(所定の値)に到達し、拒否フラグは、「1」を示す(図4のステップS610参照)。その後、時刻TDから時刻TEまで、算出部220は、時刻TDでの副駆動輪駆動力を例えば所定の勾配に従って副駆動輪駆動力を制限しない値まで、増加させる(図6(A)参照)。なお、図6(A)の例において、説明をわかりやすくするため、時刻T1から時刻TAまで、算出部220は、時刻T1で算出した副駆動輪制限駆動力を固定値としてそのまま準備又は保持し、時刻TAから時刻TDまで、副駆動輪制限駆動力を算出しているが、時刻T1から時刻TDまで、算出部220は、時刻T1で算出した副駆動輪制限駆動力を固定値としてそのまま準備又は保持してもよいし、時刻T1から時刻TDまで、副駆動輪制限駆動力を算出し続けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0069】
本願発明による制御装置は、車両の安定性制御に最適である。
【符号の説明】
【0070】
1・・・車両、100・・・制御装置、200・・・車両挙動制御手段(第2の制御手段)、210・・・検出部、220・・・算出部、230・・・判定部、300・・・駆動力制御手段(第1の制御手段)。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両に働く駆動力を制御する制御装置であって、
前記駆動力を制御する第1の制御手段と、
前記駆動力の制限を前記第1の制御手段に要求する第2の制御手段と、
を備え、
前記第2の制御手段は、
前記第1の制御手段から出力される前記駆動力を入力する入力部と、
前記駆動力を制限する制限駆動力を算出する算出部と、
を有し、
前記制限駆動力から前記駆動力を減算した第1の値が閾値以上である場合、前記算出部は、前記制限駆動力よりも大きい第2の値を出力する、制御装置。
【請求項2】
前記第1の値が前記閾値以上である時にカウント・アップするカウント値が所定の値に到達するまで、前記算出部は、前記制限駆動力を算出し続け、前記カウント値が前記所定の値に到達した後、前記算出部は、前記第2の値を出力する、請求項1に記載の制御装置。
【請求項3】
前記車両の走行状態が不安定である時、前記第2の制御手段は、前記制限駆動力を前記第1の制御手段に要求することを開始する、請求項1に記載の制御装置。
【請求項4】
前記第2の制御手段は、前記算出部の出力を前記第1の制御手段に要求する、請求項3に記載の制御装置。
【請求項5】
前記算出部は、前記制限駆動力を第1のモードで算出し、前記第1の値が閾値以上である場合、前記算出部は、前記第1のモードを停止し、前記第2の値を得る、請求項1に記載の制御装置。
【請求項6】
前記算出部は、前記制限駆動力を第1のモードで算出し、前記第1の値が閾値以上である場合、前記算出部は、前記第2の値を前記第1のモードの代わりに第2のモードで算出する、請求項1に記載の制御装置。
【請求項7】
前記第1の制御手段は、前記駆動力として、主駆動輪駆動力及び副駆動輪駆動力を制御し、前記主駆動輪駆動力は、前輪駆動力及び後輪駆動力の一方であり、前記副駆動輪駆動力は、前記前輪駆動力及び前記後輪駆動力の他方であり、
前記第2の制御手段は、前記駆動力の制限として、前記副駆動輪駆動力の制限を要求し、前記算出部は、前記制限駆動力として、前記副駆動輪駆動力を制限する副駆動輪制限駆動力を算出する、請求項1に記載の制御装置。
【請求項8】
前記第1の制御手段は、駆動力制御手段であり、前記第2の制御手段は、車両挙動制御手段である、請求項1に記載の制御装置。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3(A)】
image rotate

【図3(B)】
image rotate

【図3(C)】
image rotate

【図3(D)】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5(A)】
image rotate

【図5(B)】
image rotate

【図5(C)】
image rotate

【図5(D)】
image rotate

【図6(A)】
image rotate

【図6(B)】
image rotate

【図6(C)】
image rotate

【図6(D)】
image rotate


【公開番号】特開2012−210923(P2012−210923A)
【公開日】平成24年11月1日(2012.11.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−32487(P2012−32487)
【出願日】平成24年2月17日(2012.2.17)
【出願人】(000226677)日信工業株式会社 (840)
【Fターム(参考)】