WO2018155602A1

WO2018155602A1 - 車両の制御装置

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Publication number: WO2018155602A1
Application number: PCT/JP2018/006598
Authority: WO
Inventors: 誠之浅野; 雪生森; 達哉廣村
Original assignee: 株式会社アドヴィックス
Priority date: 2017-02-24
Filing date: 2018-02-23
Publication date: 2018-08-30
Also published as: JP6601440B2; US20200079389A1; CN110325419A; US11198441B2; DE112018001002T5; JP2018138395A; CN110325419B

Abstract

車両の制御装置（５０）は、前後加速度目標値が振動していると判定できないこと、及び、車両の前後加速度が振動していると判定できることを含む規定条件が成立しているか否かを判定する判定部（５１）と、規定条件が成立していると判定されていることを条件に、駆動トルク発生装置（１０）及び制動トルク発生装置（２０）のうち、一方の装置から出力されるトルクを、規定条件の成立時点の当該トルクよりも大きい値で保持し、他方の装置から出力されるトルクを、前後加速度目標値と車両の前後加速度とを用いたフィードバック制御によって調整する制駆動協調処理を実施する協調制御部（５２３）とを備える。

Description

車両の制御装置

　本発明は、車両の前後加速度を制御する車両の制御装置に関する。

　アダプティブクルーズコントロールやオートマティックオペレーションコントロールなどのように車両の前後加速度の自動調整機能を有する車両には、前後加速度の目標値である前後加速度目標値を演算する目標演算部が設けられている。特許文献１には、アダプティブクルーズコントロールによって車両が走行しているときにおける前後加速度目標値の演算方法の一例が記載されている。すなわち、特許文献１によれば、目標演算部では、自車両の前方を走行する先行車との車間距離を設定車間距離で保持できるように前後加速度目標値が演算される。

　そして、前後加速度の自動調整機能を有する車両では、このように演算された前後加速度目標値と、車両の実際の前後加速度との関係を基に、駆動トルク発生装置から出力される駆動トルク、及び、制動トルク発生装置から出力される制動トルクが制御される。

特開２００８－１２０１８１号公報

　ところで、駆動トルク発生装置や制動トルク発生装置が、トルクの微調整が困難な制御領域である非線形制御領域を有していることがある。この非線形制御領域内でトルクを制御する場合、トルクが必要以上に大きくなったり小さくなったりし、車両の実際の前後加速度を前後加速度目標値に収束させにくい。そのため、非線形制御領域内でトルクの調整を行う場合、トルクの急増と急減とが交互に繰り返され、前後加速度目標値が振動していないにも拘わらず、車両の実際の前後加速度が振動してしまうことがある。

　また、前後加速度目標値と車両の実際の前後加速度とによっては、駆動トルクを増大させる場合と、制動トルクを増大させる場合とが交互に繰り返されてしまうことがある。このような場合であっても、前後加速度目標値が振動していないにも拘わらず、車両の実際の前後加速度が振動してしまうことがある。

　そして、このように車両の実際の前後加速度が振動していると、乗り心地の悪さを車両の乗員が感じてしまうおそれがある。

　上記課題を解決するための車両の制御装置は、車両の車輪に駆動トルクを出力する駆動トルク発生装置と、車両の車輪に制動トルクを出力する制動トルク発生装置と、を備える車両に適用され、車両の前後加速度の目標値である車両の前後加速度目標値を基に、車両の前後加速度を制御する装置である。この車両の制御装置は、前後加速度目標値の振動の振幅が第１の判定振幅以下であること、及び、車両の前後加速度の振動の振幅が第２の判定振幅よりも大きいことを含む規定条件が成立しているか否かを判定する判定部と、規定条件が成立していると判定されていることを条件に、駆動トルク発生装置及び制動トルク発生装置のうち、一方の装置から出力されるトルクを、規定条件の成立時点の当該トルクよりも大きい値で保持し、他方の装置から出力されるトルクを、前後加速度目標値と車両の前後加速度とを用いたフィードバック制御によって調整する制駆動協調処理を実施する協調制御部と、を備える。

　前後加速度目標値の振動の振幅が第１の判定振幅以下であるときには、前後加速度目標値が振動していると判定することができない。また、車両の前後加速度の振動の振幅が第２の判定振幅よりも大きいときには、車両の前後加速度が振動していると判定することができる。

　上記構成では、規定条件が成立すると、制駆動協調処理の実施によって、駆動トルク発生装置及び制動トルク発生装置のうち、一方の装置から出力されるトルクが規定条件の成立時点でのトルクよりも大きい値で保持され、他方の装置から出力されるトルクが上記フィードバック制御によって調整される。そのため、一方の装置から出力されるトルク、及び、他方の装置から出力されるトルクの双方を、規定条件の成立時点よりも大きくすることができる。すなわち、一方の装置から出力されるトルク、及び、他方の装置から出力されるトルクの双方を非線形制御領域外の制御領域で調整することが可能となり、結果として、他方の装置から出力されるトルクの微調整が規定条件の成立以前よりも容易となる。

　また、このような制駆動協調処理を実施することで、駆動トルクを調整する期間と制動トルクを調整する期間とが交互に繰り返されてしまうことも抑制できる。
　したがって、前後加速度目標値が振動していないときにおける車両の前後加速度の振動の発生を抑制することができ、ひいては、乗り心地の悪化を車両の乗員が感じてしまうことを抑制できるようになる。

実施形態の車両の制御装置の機能構成と、同制御装置を備える車両の概略構成とを示す図。同制御装置の判定部が実行する処理ルーチンを説明するフローチャート。ノイズ成分を取り除いて車両の前後加速度の振動を抽出する様子を示すグラフ。同制御装置の制駆動制御部が実行する処理ルーチンを説明するフローチャート。（ａ）～（ｄ）は、規定条件が成立したことを条件に変速処理が実施された場合を示すタイミングチャート。（ａ）～（ｄ）は、規定条件が成立したことを条件に制駆動協調処理が実施された場合を示すタイミングチャート。

　以下、車両の制御装置の一実施形態を図１～図６に従って説明する。
　図１には、本実施形態の制御装置５０を備える車両が図示されている。図１に示すように、車両は、複数（本実施形態では４つ）の車輪（左前輪ＦＬ、右前輪ＦＲ、左後輪ＲＬ及び右後輪ＲＲ）を有する前輪駆動車である。この車両には、駆動輪である前輪ＦＬ，ＦＲに駆動トルクを出力する駆動トルク発生装置１０と、各車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに制動トルクを出力する制動トルク発生装置２０とが設けられている。

　駆動トルク発生装置１０は、車両の動力源の一例であるエンジン１１と、変速段を自動で変更可能なトランスミッション１２と、ディファレンシャルギア１３とを有している。そして、エンジン１１から出力された駆動トルクは、トランスミッション１２及びディファレンシャルギア１３を介し、各前輪ＦＬ，ＦＲに伝達される。なお、本実施形態では、トランスミッション１２として、前進６段の有段式のものが採用されている。この場合、第１の変速段が最も低い変速段であり、トランスミッション１２の変速段が第１の変速段であるときには、トランスミッション１２をさらにダウンシフトさせることが不能である。すなわち、第１の変速段が、最も低い変速段である。

　制動トルク発生装置２０は、ブレーキペダルなどの制動操作部材２２が連結されている液圧発生装置２１と、制動アクチュエータ２６とを有している。制動アクチュエータ２６の液圧回路には、車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに設けられているブレーキ機構３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄのホイールシリンダ３１が接続されている。これらブレーキ機構３０ａ～３０ｄは、ホイールシリンダ３１内の液圧であるＷＣ圧が高いほど、大きな制動トルクを車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに付与することができるようにそれぞれ構成されている。

　液圧発生装置２１では、制動操作部材２２を車両の運転者が操作すると、制動操作部材２２に入力された操作力がブースタ２３によって助勢された状態でマスタシリンダ２４に入力され、マスタシリンダ２４内では、入力された操作力に応じた液圧であるＭＣ圧が発生する。すると、液圧発生装置２１からは制動アクチュエータ２６の液圧回路を介してホイールシリンダ３１にブレーキ液が供給される。その結果、ホイールシリンダ３１内のＷＣ圧が、制動操作部材２２に入力される操作力が大きいほど高くなる。

　制動アクチュエータ２６は、運転手が制動操作を行っていない場合であっても各車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに対する制動トルクを調整できるように、すなわち各ホイールシリンダ３１内のＷＣ圧を調整できるように構成されている。

　次に、図１を参照し、車両の制御装置５０について説明する。
　図１に示すように、制御装置５０には、車両に作用する前後方向の加速度に応じた検出信号を出力する２つの前後加速度センサＳＥ１，ＳＥ２が電気的に接続されている。各前後加速度センサＳＥ１，ＳＥ２のうち、第１の前後加速度センサＳＥ１から出力される検出信号は、アダプティブクルーズコントロールやオートマティックオペレーションコントロールなどのように車両の前後加速度を自動調整する車両制御が実施されているときに用いられる。また、第２の前後加速度センサＳＥ２から出力される検出信号は、車両の走行する路面の勾配を推定する際に用いられる。

　また、制御装置５０には、車両の前後加速度を自動調整する車両制御が実施されるときに前後加速度の目標値である前後加速度目標値ＧｘＴｒを設定する目標加速度設定部１００と通信可能となっている。そのため、制御装置５０は、目標加速度設定部１００から入力された前後加速度目標値ＧｘＴｒを基に車両の前後加速度Ｇｘを制御する。

　制御装置５０は、前後加速度目標値ＧｘＴｒを基に駆動トルク発生装置１０及び制動トルク発生装置２０を制御するための機能部として、判定部５１及び制駆動制御部５２を有している。

　判定部５１は、後述する変速処理や制駆動協調処理を実施させるか否かを判断するための条件である規定条件が成立しているか否かを判定する。
　制駆動制御部５２は、前後加速度Ｇｘを前後加速度目標値ＧｘＴｒに収束させるべく、駆動トルク発生装置１０及び制動トルク発生装置２０のうちの少なくとも１つの装置を制御する。すなわち、制駆動制御部５２は、変速制御部５２１、通常制御部５２２及び協調制御部５２３を含んでいる。

　変速制御部５２１は、車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに制動トルクが付与されていない状況下で規定条件が成立していることを条件に、トランスミッション１２をダウンシフトさせる変速処理を実施する。また、変速制御部５２１は、規定条件が成立している場合であっても、トランスミッション１２の変速段が第１の変速段であるためにトランスミッション１２をさらにダウンシフトさせることが不能であるときには、変速処理を実施しない。

　通常制御部５２２は、規定条件が成立していないことを条件に、駆動トルク及び制動トルクの少なくとも一方のトルクを制御する通常の加速度制御処理を実施する。すなわち、通常制御部５２２は、駆動トルクを制御する加速度制御処理では、前後加速度目標値ＧｘＴｒと前後加速度Ｇｘとを基に駆動トルクの要求値である駆動トルク要求値ＤＴＲを演算し、この駆動トルク要求値ＤＴＲに前輪ＦＬ，ＦＲに伝達される駆動トルクの合計が収束するように駆動トルク発生装置１０を制御する。また、通常制御部５２２は、制動トルクを制御する加速度制御処理では、前後加速度目標値ＧｘＴｒと前後加速度Ｇｘとを基に制動トルクの要求値である制動トルク要求値ＢＴＲを演算し、各車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに伝達される制動トルクの合計が制動トルク要求値ＢＴＲに収束するように制動アクチュエータ２６の作動を制御する。

　協調制御部５２３は、車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに制動トルクが付与されている場合、規定条件が成立していることを条件に、駆動トルク及び制動トルクの双方を制御する制駆動協調処理を実施する。また、協調制御部５２３は、トランスミッション１２の変速段が第１の変速段であるためにトランスミッション１２をさらにダウンシフトさせることが不能である場合、規定条件が成立していると判定されていることを条件に制駆動協調処理を実施する。そして、協調制御部５２３は、制駆動協調処理では、駆動トルク要求値ＤＴＲを演算し、この駆動トルク要求値ＤＴＲを基に駆動トルク発生装置１０を制御する。また、協調制御部５２３は、制駆動協調処理では、制動トルク要求値ＢＴＲを演算し、各車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに伝達される制動トルクの合計が制動トルク要求値ＢＴＲに収束するように制動アクチュエータ２６の作動を制御する。

　次に、図２及び図３を参照し、規定条件が成立しているか否かを判定するために判定部５１が実行する処理ルーチンについて説明する。なお、本処理ルーチンは、予め設定された制御サイクル毎に実行される。

　図２に示すように、本処理ルーチンにおいて、判定部５１は、車両の前後加速度目標値ＧｘＴｒの振動の周期Ｙ１及び振幅Ｚ１を取得する（ステップＳ１１）。続いて、判定部５１は、前後加速度目標値ＧｘＴｒが振動しているか否かを判定する（ステップＳ１２）。具体的には、判定部５１は、取得した前後加速度目標値ＧｘＴｒの振動の周期Ｙ１が第１の判定周期Ｙ１Ｔｈよりも短いこと、及び、前後加速度目標値ＧｘＴｒの振動の振幅Ｚ１が第１の判定振幅Ｚ１Ｔｈよりも大きいことの双方が成立しているときに、前後加速度目標値ＧｘＴｒが振動していると判定することができる。そして、前後加速度目標値ＧｘＴｒが振動していると判定した場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、判定部５１は、その処理を後述するステップＳ１７に移行する。

　一方、前後加速度目標値ＧｘＴｒが振動していると判定しない場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、判定部５１は、勾配相当加速度Ｇθの振動の周期Ｙ３及び振幅Ｚ３を取得する（ステップＳ１３）。この勾配相当加速度Ｇθは、車両の走行する路面の勾配と相関する値である勾配相当値の一例であり、第２の前後加速度センサＳＥ２からの検出信号を基に演算することができる。詳述すると、勾配相当加速度Ｇθは、第２の前後加速度センサＳＥ２からの検出信号に対して周知のなまし処理を施した値である。そのため、路面勾配が一定である状況下で車両の前後加速度Ｇｘが振動していたとしても、勾配相当加速度Ｇθはほとんど振動しない。続いて、判定部５１は、勾配相当加速度Ｇθが振動しているか否かを判定する（ステップＳ１４）。具体的には、判定部５１は、取得した勾配相当加速度Ｇθの振動の周期Ｙ３が第３の判定周期Ｙ３Ｔｈよりも短いこと、及び、勾配相当加速度Ｇθの振動の振幅Ｚ３が第３の判定振幅Ｚ３Ｔｈよりも大きいことの双方が成立しているときに、勾配相当加速度Ｇθが振動している、すなわち路面勾配が振動していると判定することができる。そして、勾配相当加速度Ｇθが振動していると判定した場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、判定部５１は、その処理を後述するステップＳ１７に移行する。

　一方、勾配相当加速度Ｇθが振動していると判定しない場合（ステップＳ１４：ＮＯ）、判定部５１は、車両の前後加速度Ｇｘの振動の周期Ｙ２及び振幅Ｚ２を取得する（ステップＳ１５）。この前後加速度Ｇｘは、車両の実際の前後加速度に相当する値であり、第１の前後加速度センサＳＥ１からの検出信号を基に演算することができる。

　ここで、図３を参照し、前後加速度Ｇｘの振動の周期Ｙ２及び振幅Ｚ２の取得方法の一例について説明する。第１の前後加速度センサＳＥ１からの検出信号に基づいた前後加速度の生値ＧｘＲＶには、図３に破線で示すように、ノイズ成分が含まれている。そのため、バンドパスフィルタやローパスフィルタを用いたフィルタ処理によって前後加速度の生値ＧｘＲＶからノイズ成分を取り除き、図３に実線で示す前後加速度Ｇｘが取得される。そして、このように取得した前後加速度Ｇｘの推移を示す波形から、ゼロクロス法を用いることで前後加速度Ｇｘの振動の周期ＰＧｘが周期Ｙ２として導出されるとともに、振動の振幅ＡＧｘが振幅Ｚ２として導出される。

　なお、前後加速度目標値ＧｘＴｒの振動の周期Ｙ１及び振幅Ｚ１も、図３を用いて説明した方法と同様の方法で取得することができる。また、勾配相当加速度Ｇθの振動の周期Ｙ３及び振幅Ｚ３も、図３を用いて説明した方法と同様の方法で取得することができる。

　図２に戻り、判定部５１は、前後加速度Ｇｘが振動しているか否かを判定する（ステップＳ１６）。具体的には、判定部５１は、取得した前後加速度Ｇｘの振動の周期Ｙ２が第２の判定周期Ｙ２Ｔｈよりも短いこと、及び、前後加速度Ｇｘの振動の振幅Ｚ２が第２の判定振幅Ｚ２Ｔｈよりも大きいことの双方が成立しているときに、前後加速度Ｇｘが振動していると判定することができる。そして、前後加速度Ｇｘが振動していると判定しない場合（ステップＳ１６：ＮＯ）、判定部５１は、その処理を次のステップＳ１７に移行する。

　ステップＳ１７において、判定部５１は、条件成立フラグＦＬＧ１にオフをセットする。この条件成立フラグＦＬＧ１は、規定条件が成立してないときにはオフがセットされる一方で、規定条件が成立しているときにはオンがセットされるフラグである。そして、判定部５１は、本処理ルーチンを一旦終了する。

　一方、ステップＳ１６において、前後加速度Ｇｘが振動していると判定した場合（ＹＥＳ）、判定部５１は、条件成立フラグＦＬＧ１にオンをセットする（ステップＳ１８）。すなわち、本実施形態では、規定条件は、前後加速度目標値ＧｘＴｒが振動していると判定できないこと、勾配相当加速度Ｇθが振動していると判定できないこと、すなわち路面勾配が周期的に変化していると判定できないこと、及び、前後加速度Ｇｘが振動していると判定できることの全てを含んでいる。その後、判定部５１は、本処理ルーチンを一旦終了する。

　次に、図４を参照し、前後加速度目標値ＧｘＴｒに基づいて車両制御を行うべく制駆動制御部５２が実行する処理ルーチンについて説明する。本処理ルーチンは、繰り返し実行されるルーチンであって、本処理ルーチンの前回の実行終了時から規定時間が経過したタイミングで実行される。なお、規定時間は、上記制御サイクルに応じた時間である。

　図４に示すように、本処理ルーチンにおいて、制駆動制御部５２は、条件成立フラグＦＬＧ１にオンがセットされているか否かを判定する（ステップＳ３１）。条件成立フラグＦＬＧ１にオフがセットされている場合（ステップＳ３１：ＮＯ）、規定条件が成立していないため、制駆動制御部５２の通常制御部５２２は、通常の加速度制御処理を実施する（ステップＳ３２）。すなわち、通常制御部５２２は、車両の前後加速度Ｇｘが前後加速度目標値ＧｘＴｒ以下である場合には、加速度制御処理によって駆動トルク発生装置１０、すなわち駆動トルクを制御する。一方、通常制御部５２２は、車両の前後加速度Ｇｘが前後加速度目標値ＧｘＴｒよりも大きい場合には、加速度制御処理によって、駆動トルク発生装置１０、すなわち駆動トルクを制御してエンジンブレーキを車両に付与したり、制動トルク発生装置２０、すなわち制動トルクを制御したりする。そして、制駆動制御部５２は、本処理ルーチンを一旦終了する。

　一方、ステップＳ３１において、条件成立フラグＦＬＧ１にオンがセットされている場合（ＹＥＳ）、規定条件が成立しているため、制駆動制御部５２は、車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに制動トルクが付与されているか否かを判定する（ステップＳ３３）。車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに制動トルクが付与されていない場合、駆動トルクが駆動トルクの非線形制御領域で調整されているために車両の前後加速度Ｇｘが振動している可能性がある。非線形制御領域とは、駆動トルクの微調整が困難な制御領域のことである。一方、車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに制動トルクが付与されている場合、制動トルクが制動トルクの非線形制御領域で調整されているために車両の前後加速度Ｇｘが振動している可能性がある。

　そのため、車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに制動トルクが付与されている場合（ステップＳ３３：ＹＥＳ）、制駆動制御部５２は、その処理を後述するステップＳ３８に移行する。一方、車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに制動トルクが付与されていない場合（ステップＳ３３：ＮＯ）、制駆動制御部５２は、トランスミッション１２をダウンシフトさせることができるか否かを判定する（ステップＳ３４）。トランスミッション１２の変速段が第１の変速段であるためにトランスミッション１２をダウンシフトさせることが不能である場合（ステップＳ３４：ＮＯ）、制駆動制御部５２は、その処理を後述するステップＳ３８に移行する。

　一方、トランスミッション１２の変速段が第１の変速段ではないためにトランスミッション１２をダウンシフトさせることが可能である場合（ステップＳ３４：ＹＥＳ）、制駆動制御部５２の変速制御部５２１は、変速処理によってトランスミッション１２をダウンシフトさせる、すなわちトランスミッション１２の変速段を１つだけ下げる（ステップＳ３５）。続いて、制駆動制御部５２の通常制御部５２２は、上記ステップＳ３２と同様に、通常の加速度制御処理を実施する（ステップＳ３６）。そして、制駆動制御部５２は、変速処理が実施された時点からの経過時間が所定時間ＴＭに達したか否かを判定する（ステップＳ３７）。変速処理が実施されてから、トランスミッションのダウンシフトが実際に完了するまでに多少のタイムラグが発生する。そのため、所定時間ＴＭは、このタイムラグに応じた長さに設定されている。

　そして、経過時間が所定時間ＴＭ未満である場合（ステップＳ３７：ＮＯ）、制駆動制御部５２は、その処理を前述したステップＳ３６に移行する。一方、経過時間が所定時間ＴＭに達している場合（ステップＳ３７：ＹＥＳ）、制駆動制御部５２は、本処理ルーチンを一旦終了する。

　ステップＳ３８において、制駆動制御部５２の協調制御部５２３は、制駆動協調処理を実施する。すなわち、本実施形態では、車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに制動トルクが付与されている状況下で規定条件が成立したときには、制駆動協調処理が実施される。また、車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに制動トルクが付与されていなくても変速制御によってトランスミッション１２の変速段が最も低い状態になった場合、変速処理を実施しても規定条件が成立している状態が継続していることを条件に、制駆動協調処理が実施される。

　本実施形態の制御装置５０を備える車両にあっては、制動アクチュエータ２６の作動に起因する制動トルクの応答性の方が、エンジン１１の駆動に起因する駆動トルクの応答性よりも高い。そのため、協調制御部５２３は、制駆動協調処理では、エンジン１１から出力される駆動トルク、すなわち駆動トルク要求値ＤＴＲを、規定条件の成立時点の駆動トルクよりも大きい値で保持する。具体的には、規定条件の成立時点の駆動トルクを基準駆動トルクＤＴＢとした場合、制駆動協調処理では、駆動トルク要求値ＤＴＲを、基準駆動トルクＤＴＢにオフセット値Ｘを加算した和と等しくする。なお、オフセット値Ｘは、駆動トルクの非線形制御領域の上限と下限との差分に応じた値である。

　また、協調制御部５２３は、制駆動協調処理では、制動アクチュエータ２６の作動量、すなわち制動トルク要求値ＢＴＲを、前後加速度目標値ＧｘＴｒと車両の前後加速度Ｇｘとを用いたフィードバック制御によって導出する。

　そして、協調制御部５２３は、制駆動協調処理では、このように演算した駆動トルク要求値ＤＴＲを基にエンジン１１を制御し、このように演算した制動トルク要求値ＢＴＲを基に制動アクチュエータ２６の作動を制御する。

　続いて、制駆動制御部５２は、車両の前後加速度Ｇｘの振動が収まったか否かを判定する（ステップＳ３９）。具体的には、前後加速度Ｇｘの振動の振幅Ｚ２が第２の判定振幅Ｚ２Ｔｈ未満になったときに、前後加速度Ｇｘの振動が収まったと判定することができる。そして、前後加速度Ｇｘの振動が未だ収まったと判定できない場合（ステップＳ３９：ＮＯ）、制駆動制御部５２は、その処理を前述したステップＳ３８に移行する。すなわち、制駆動協調処理の実施が継続される。

　一方、前後加速度Ｇｘの振動が収まったと判定した場合（ステップＳ３９：ＹＥＳ）、制駆動制御部５２は、車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに制動トルクを付与する制動制御の実施が不要であるか否かを判定する（ステップＳ４０）。前後加速度Ｇｘが前後加速度目標値ＧｘＴｒ以下である場合には制動制御の実施が不要であると判定できる一方、前後加速度Ｇｘが前後加速度目標値ＧｘＴｒよりも大きい場合には制動制御の実施が必要であると判定できる。そのため、制動制御の実施が不要であると判定した場合（ステップＳ４０：ＹＥＳ）、制駆動制御部５２の協調制御部５２３は、制動制御の縮退処理を実施し、且つ、エンジン制御による加速度制御処理を実施する（ステップＳ４１）。すなわち、協調制御部５２３は、制動制御の縮退処理では、制動トルク要求値ＢＴＲを「０」に向けて徐々に小さくする。また、協調制御部５２３は、エンジン制御による加速度制御処理では、前後加速度Ｇｘを前後加速度目標値ＧｘＴｒに収束させるべく駆動トルク要求値ＤＴＲを演算し、この駆動トルク要求値ＤＴＲを基にエンジン１１を制御する。そして、協調制御部５２３は、縮退処理によって制動トルクが「０」と等しくなると、ステップＳ４１の処理を終了する。その後、制駆動制御部５２は、本処理ルーチンを一旦終了する。

　一方、ステップＳ４０において制動制御の実施が必要であると判定した場合（ステップＳ４０：ＮＯ）、制駆動制御部５２の協調制御部５２３は、エンジン制御の縮退処理を実施し、且つ、制動制御による加速度制御処理を実施する（ステップＳ４２）。すなわち、協調制御部５２３は、エンジン制御の縮退処理では、駆動トルク要求値ＤＴＲをエンジン１１のアイドリング時の駆動トルクに向けて徐々に小さくする。また、協調制御部５２３は、制動制御による加速度制御処理では、前後加速度Ｇｘを前後加速度目標値ＧｘＴｒに収束させるべく制動トルク要求値ＢＴＲを演算し、この制動トルク要求値ＢＴＲを基に制動アクチュエータ２６を制御する。そして、協調制御部５２３は、縮退処理によって駆動トルクがアイドリング時の駆動トルクと等しくなると、ステップＳ４２の処理を終了する。その後、制駆動制御部５２は、本処理ルーチンを一旦終了する。

　次に、図５を参照し、規定条件が成立している状況下で変速処理を実施することで、車両の前後加速度Ｇｘの振動を収束させる場合の作用を効果とともに説明する。なお、図５（ａ）における二点鎖線は、エンジン１１から出力される駆動トルクの下限に対応する加速度を示している。また、図５（ｂ）における実線は駆動トルク要求値ＤＴＲの推移を示しており、ハッチングが施されている領域が、駆動トルクの非線形制御領域である。また、図５（ｃ）における実線は制動トルク要求値ＢＴＲの推移を示しており、ハッチングが施されている領域が、制動トルクの非線形制御領域である。

　図５（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示すように、駆動トルクが非線形制御領域で調整されているため、駆動トルクの制御性が低い。その結果、駆動トルクの急増と急減とが交互に繰り返され、車両の前後加速度Ｇｘを前後加速度目標値ＧｘＴｒに収束させることができず、前後加速度Ｇｘが振動してしまう。このとき、前後加速度目標値ＧｘＴｒが振動しているとの判定ではなく、且つ、勾配相当加速度Ｇθが振動しているとの判定ではないため、第１のタイミングｔ１１で規定条件が成立していると判定される。なお、駆動トルク要求値ＤＴＲが負の値である場合、車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに伝達される駆動トルクが負となるため、車両にはエンジンブレーキが付与される。

　図５に示す例では、車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに制動トルクが付与されていないとともに、トランスミッション１２の変速段が第３の変速段であるため、第１のタイミングｔ１１で変速処理が実施される。その結果、トランスミッション１２の変速段が第３速の変速段から第２の変速段に変更される。これにより、図５（ａ）に二点鎖線で示すように、エンジン１１から出力される駆動トルクの下限に対応する加速度が小さくなるため、図５（ｂ）の一点鎖線で示すように、トランスミッション１２を介して駆動輪である前輪ＦＬ，ＦＲに伝達することのできる駆動トルクの下限ＤＴＬｍを低くすることができる。これにより、駆動トルクの非線形制御領域を図中下側に下げることができる。そのため、駆動トルク要求値ＤＴＲが非線形制御領域の上限よりも大きくなる。すなわち、駆動トルクを非線形制御領域外の制御領域で制御することが可能となる。その結果、変速処理の実施前と比較して駆動トルクの微調整が容易となり、前後加速度Ｇｘを前後加速度目標値ＧｘＴｒに収束させることができ、ひいては、前後加速度Ｇｘの振動を抑制することができる。したがって、乗り心地の悪さを車両の乗員に感じさせにくくすることができる。

　しかも、本実施形態では、変速処理を実施することで、制駆動協調処理を実施することなく、前後加速度Ｇｘが振動している状態を解消することができる。すなわち、車両のエネルギーのロスの増大を抑えつつ、前後加速度Ｇｘの振動を抑制することができる。

　なお、変速処理を一回実施しただけでは、前後加速度Ｇｘの振動を抑制できないこともある。この場合、変速処理を再度実施してトランスミッション１２の変速段をさらに１つ下げる。このようにトランスミッション１２の変速段が第１の変速段となるまで変速処理を何度も実施している間に、前後加速度Ｇｘの振動を抑制できたときには、制駆動協調処理を実施しなくてもよくなる。

　ところで、トランスミッション１２の変速段が第１の変速段ではない状況下で規定条件が成立した場合であっても、車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに制動トルクが付与されているときには、変速処理を実施することなく、制駆動協調処理が実施される。これは、車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに制動トルクが付与されていることが原因で前後加速度Ｇｘが振動している可能性があるためである。このような場合、変速処理を実施してトランスミッション１２をダウンシフトさせても、前後加速度Ｇｘの振動を抑制することはできない。

　そのため、車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに制動トルクが付与されている状況下で規定条件が成立した場合には、トランスミッション１２をダウンシフトさせることが可能であるにも拘わらず、制駆動協調処理が実施される。すると、この制駆動協調処理の実施によって、エンジン１１及び制動アクチュエータ２６のうち、応答性の低い装置であるエンジン１１に対する指令値である駆動トルク要求値ＤＴＲが、規定条件の成立時点の駆動トルクよりも大きい値で保持されるようになる。その結果、駆動トルクは、非線形制御領域外の制御領域で調整されるようになる。

　また、制駆動協調処理では、制動アクチュエータ２６に対する指令値である制動トルク要求値ＢＴＲが、上記フィードバック制御によって演算される。本実施形態では、駆動トルクが規定条件の成立時点よりも大きくなっているため、制動トルクもまた、規定条件の成立時点よりも大きくなる。その結果、規定条件の成立時点では制動トルクが非線形制御領域で調整されていたとしても、制駆動協調処理の実施によって、非線形制御領域外の制御領域で制動トルクを調整することができるようになる。そのため、制動トルクを精度良く制御することができる。

　このように制駆動協調処理を実施することで、駆動トルク及び制動トルクの急変の発生を抑制することができる。その結果、車両の前後加速度Ｇｘの振動が抑制される。したがって、前後加速度目標値ＧｘＴｒや勾配相当加速度Ｇθが振動していないときにおける車両の前後加速度Ｇｘの振動の発生を抑制することができ、ひいては、乗り心地の悪化を車両の乗員が感じてしまうことを抑制できる。

　次に、図６を参照し、トランスミッション１２の変速段が第１の変速段に設定されている状況下で規定条件が成立した場合の作用を効果とともに説明する。なお、図６（ａ）における二点鎖線は、エンジン１１から出力される駆動トルクの下限に対応する加速度を示している。また、図６（ｂ）における実線は駆動トルク要求値ＤＴＲの推移を示しており、ハッチングが施されている領域が、駆動トルクの非線形制御領域である。また、図６（ｃ）における実線は制動トルク要求値ＢＴＲの推移を示しており、ハッチングが施されている領域が、制動トルクの非線形制御領域である。

　図６（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示すように、駆動トルクが調整される場合と、制動トルクが調整される場合とが交互に繰り返されているため、前後加速度目標値ＧｘＴｒが振動しているとの判定ではなく、且つ、勾配相当加速度Ｇθが振動しているとの判定ではないにも拘わらず、車両の前後加速度Ｇｘが振動していると判定できてしまう。そして、第１のタイミングｔ２１で規定条件が成立していると判定される。

　図６に示す例では、トランスミッション１２の変速段が第１の変速段であるため、変速処理の実施によってトランスミッション１２をさらにダウンシフトさせることが不能である。そのため、第１のタイミングｔ２１で制駆動協調処理の実施が開始される。すると、この制駆動協調処理の実施によって、エンジン１１及び制動アクチュエータ２６のうち、応答性の低い装置であるエンジン１１に対する指令値である駆動トルク要求値ＤＴＲが、規定条件の成立時点の駆動トルクよりも大きい値で保持されるようになる。その結果、駆動トルクは、非線形制御領域外の制御領域で調整されるようになる。

　このように制駆動協調処理を実施することで、制動トルクを調整する場合と駆動トルクを調整する場合とが交互に繰り返されることがなくなるとともに、駆動トルク及び制動トルクの急変の発生を抑制することができる。その結果、車両の前後加速度Ｇｘの振動が抑制される。したがって、前後加速度目標値ＧｘＴｒや勾配相当加速度Ｇθが振動していないときにおける車両の前後加速度Ｇｘの振動の発生を抑制することができ、ひいては、乗り心地の悪化を車両の乗員が感じてしまうことを抑制できる。

　なお、第２のタイミングｔ２２で前後加速度Ｇｘの振動が抑制され、前後加速度Ｇｘが前後加速度目標値ＧｘＴｒに収束したと判定されると、制駆動協調処理の実施が終了される。図６に示す例では、制動制御の縮退処理が実施され、制動トルクが徐々に減少される。すると、駆動トルク要求値ＤＴＲもまた徐々に減少される。そのため、制駆動協調処理の実施終了後であっても、前後加速度Ｇｘが前後加速度目標値ＧｘＴｒに収束している状態が維持される。

　なお、上記実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
　・上記実施形態では、車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに制動トルクが付与されていない状況下で規定条件が成立したために変速処理を１回実施しても、前後加速度Ｇｘが振動している状態を解消できない場合、トランスミッション１２の更なるダウンシフトが可能であれば変速処理を再度実施するようにしている。しかし、これに限らず、変速処理を１回実施しても前後加速度Ｇｘが振動している状態を解消できない場合、トランスミッション１２の更なるダウンシフトが可能であっても制駆動協調処理を実施するようにしてもよい。この構成によれば、規定条件が成立している状況下にあってはトランスミッション１２の変速段が最も低い状態になるまで制駆動協調処理が実施されない場合と比較し、規定条件が成立している状態が長期に渡って継続してしまうことを抑制できる。

　・変速処理では、トランスミッション１２の変速段を２段以上下げるようにしてもよい。
　・制御装置５０を備える車両は、トランスミッションとして、変速比を段階的に変更することが可能な無段階変速機を備えた構成であってもよい。こうした無段階変速機でのダウンシフトとは、変速比を高くすることである。この場合であっても、車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに制動トルクが付与されていない状況下で規定条件が成立したときには、変速処理によって、無段階変速機の擬似的な変速段を下げることで、前後加速度Ｇｘの振動を抑制することが可能となる。

　・駆動トルク発生装置として、動力源として駆動モータを備えた装置を挙げることができる。このような駆動トルク発生装置を備える車両として、ハイブリッド車両や電気自動車が知られている。特に電気自動車にあっては、トランスミッションが駆動モータと駆動輪との間に配置されていない車両もある。このような車両では、規定条件が成立していると判定したときには、車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに制動トルクが付与されているか否かに拘わらず、制駆動協調処理が実施されることとなる。

　・制動トルク発生装置は、車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに対して設けられているブレーキ機構を作動させることで、車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに制動トルクを付与することができるのであれば、ブレーキ液を用いないものであってもよい。例えば、制動トルク発生装置は、車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ毎に制動用モータが設けられている電動制動装置であってもよい。

　・上記実施形態では、制動トルク発生装置２０の応答性がエンジン１１の応答性よりも高いため、制駆動協調処理では、駆動トルク要求値ＤＴＲを一定値で固定した上で、制動トルク要求値ＢＴＲをフィードバック制御によって演算するようにしている。しかし、制動トルク発生装置２０の応答性がエンジン１１の応答性よりも低い車両にあっては、制駆動協調処理では、制動トルク要求値ＢＴＲを、規定条件の成立時点での制動トルクよりも大きい値で固定した上で、駆動トルク要求値ＤＴＲをフィードバック制御によって演算するようにしてもよい。

　・制駆動協調処理では、駆動トルク発生装置１０及び制動トルク発生装置２０のうち一方の装置に対するトルク要求値を、規定条件の成立時点の当該トルク要求値にオフセット値Ｘを加算した和と等しい値で保持し、他方の装置から出力されるトルク要求値をフィードバック制御によって演算している。しかし、これに限らず、一方の装置に対するトルク要求値を、規定条件の成立時点のトルクよりも大きくできるのであれば、別の方法で当該トルク要求値を演算するようにしてもよい。例えば、一方の装置に対するトルク要求値を、規定条件の成立時点の当該トルク要求値に所定のゲイン値（１よりも大きい値であって、例えば１．３）を乗算した積と等しい値で保持するようにしてもよい。

　・車両には、車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲの車輪速度を検出するための車輪速度センサが設けられており、各車輪速度センサからの検出信号に基づいて演算した各車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲの車輪速度のうちの少なくとも１つの車輪速度を基に車両の車体速度を演算するものがある。このような車両に制御装置５０を適用する場合、前後加速度Ｇｘとして、当該車輪速度を時間微分した値を適用してもよい。

　・車両の走行する路面の勾配又は勾配に相当する値を取得することができない車両に制御装置５０を適用してもよい。この場合、前後加速度目標値ＧｘＴｒが振動していると判定できないことと、前後加速度Ｇｘが振動していると判定できることとの双方が成立しているときに規定条件が成立していると判定することとなる。

　・上記実施形態では、制駆動協調処理によって制動トルク発生装置を作動させる場合、全ての車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに制動トルクを付与するようにしている。しかし、制動トルクの付与によって車両を減速させることができるのであれば、各車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲのうちの一部の車輪のみ（例えば、前輪ＦＬ，ＦＲのみ）に制動トルクを付与するようにしてもよい。

　・駆動トルク発生装置１０は、後輪ＲＲ，ＲＬに駆動トルクを付与することのできる装置であってもよいし、全ての車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに駆動トルクを付与することのできる装置であってもよい。また、駆動トルク発生装置は、エンジンと電動モータとの双方を車両の動力源として有する装置であってもよいし、車両の動力源として電動モータのみを有する装置であってもよい。また、車両は、車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ毎に設けられている駆動モータを駆動トルク発生装置として備えるインホイール方式の電動車両であってもよい。

　・上記実施形態では、目標加速度設定部１００が車両に設けられている例を説明した。しかし、前後加速度目標値ＧｘＴｒを制御装置５０が受信することができるのであれば、目標加速度設定部１００は車両に設けられていなくてもよい。例えば、目標加速度設定部１００は、車両の乗員が所有している携帯型の端末（タブレット端末やスマートフォンなど）に設けられていてもよいし、車外のサーバに設けられていてもよい。このような場合にあっては、目標加速度設定部１００から送信された前後加速度目標値ＧｘＴｒに関するデータを受信する受信部を車両に設け、同受信部が受信した当該データを制御装置５０が受信することで、制御装置５０は、前後加速度目標値ＧｘＴｒを取得し、この前後加速度目標値ＧｘＴｒを基に前後加速度Ｇｘを制御することができる。

Claims

　車両の車輪に駆動トルクを出力する駆動トルク発生装置と、車両の車輪に制動トルクを出力する制動トルク発生装置と、を備える車両に適用され、
　車両の前後加速度の目標値である車両の前後加速度目標値を基に、車両の前後加速度を制御する車両の制御装置であって、
　前記前後加速度目標値の振動の振幅が第１の判定振幅以下であること、及び、車両の前後加速度の振動の振幅が第２の判定振幅よりも大きいことを含む規定条件が成立しているか否かを判定する判定部と、
　前記規定条件が成立していると判定されていることを条件に、前記駆動トルク発生装置及び前記制動トルク発生装置のうち、一方の装置から出力されるトルクを、前記規定条件の成立時点の当該トルクよりも大きい値で保持し、他方の装置から出力されるトルクを、前記前後加速度目標値と車両の前後加速度とを用いたフィードバック制御によって調整する制駆動協調処理を実施する協調制御部と、を備える
　車両の制御装置。
　前記判定部は、前記前後加速度目標値の振動の振幅が前記第１の判定振幅以下であること、及び、車両の前後加速度の振動の振幅が前記第２の判定振幅よりも大きいこと、及び、車両の走行する路面の勾配と相関する値である勾配相当値の振幅が第３の判定振幅以下であることの全てが成立しているときに、前記規定条件が成立していると判定する
　請求項１に記載の車両の制御装置。
　前記駆動トルク発生装置は、トランスミッションを有するとともに、動力源から出力された駆動トルクを前記トランスミッションを介して前記車輪に伝達するように構成されており、
　前記判定部によって前記規定条件が成立していると判定されていることを条件に前記トランスミッションをダウンシフトさせる変速処理を実施する変速制御部を備え、
　前記協調制御部は、前記変速制御部によって前記変速処理が実施されても前記規定条件が成立している状態が継続されていることを条件に前記制駆動協調処理を実施する
　請求項１又は請求項２に記載の車両の制御装置。
　前記変速制御部は、前記トランスミッションをダウンシフトさせることが可能な状態で前記規定条件が成立していることを条件に前記変速処理を実施し、
　前記協調制御部は、前記変速制御部による前記変速処理の実施によって前記トランスミッションの変速段が最も低い状態になっても前記規定条件が成立している状態が継続されていることを条件に前記制駆動協調処理を実施する
　請求項３に記載の車両の制御装置。
　前記変速制御部は、前記制動トルク発生装置から前記車輪に制動トルクが出力されていない場合、前記判定部によって前記規定条件が成立していると判定されていることを条件に前記変速処理を実施し、
　前記協調制御部は、前記制動トルク発生装置から前記車輪に制動トルクが出力されている場合、前記判定部によって前記規定条件が成立していると判定されていることを条件に前記制駆動協調処理を実施する
　請求項３又は請求項４に記載の車両の制御装置。