JP7620447B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の制御装置に関する。

ドライバの運転操作を支援する目的で、ドライバによる加減速操作（つまり、アクセル操作およびブレーキ操作）に応じて車両の駆動力を制御する通常モードの他に、定速制御モード（例えば、クルーズコントロールモード）を実行可能な車両がある。定速制御モードでは、例えば、特許文献１に開示されているように、車両の車速が目標車速に維持されるようにドライバによる加減速操作によらずに車両の駆動力を制御する定速制御（例えば、クルーズコントロール）が実行される。

特開２００８－２２１９３５号公報

定速制御モードでは、ドライバによりアクセル操作が行われた時に、定速制御が中断されて、車両の駆動力をアクセル開度と対応する要求駆動力に制御するオーバーライドが実行される場合がある。ところで、定速制御モードの実行中に、車両が走行路の段差を乗り越えて通過しようとする状況において、車輪が段差に押し当った状態となり、車輪が段差の乗り上げに失敗する場合がある。この場合に、車両に段差を乗り越えさせようとしてドライバがアクセル操作を行った結果、オーバーライドが実行されることがある。そして、車輪が段差の乗り上げに失敗している状態のままアクセル操作が解除された場合、オーバーライドが終了し、定速制御が再開する。

ここで、定速制御における目標駆動力は、ＰＩＤ制御等のフィードバック制御によって制御される場合がある。この場合、定速制御における目標駆動力は、車速と目標車速との偏差の積算値に基づく積分制御の成分を含み得る。従来、目標駆動力のうちの積分制御の成分は、一般的に、定速制御が再開される時にはリセットされた状態（つまり、０になった状態）となっていた。それにより、車輪が段差の乗り上げに失敗している状態でオーバーライドが終了し、定速制御が再開した場合、車両の駆動力が不足して、例えば、登坂路において車両がずり下がるおそれがあった。

そこで、本発明は、定速制御モードにおいてオーバーライドが実行された後の定速制御の再開後における車両の駆動力の不足を解消することが可能な車両の制御装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の一実施形態に係る車両の制御装置は、ドライバによる加減速操作に応じて車両の駆動力を制御する通常モードと、車両の車速が目標車速に維持されるようにドライバによる加減速操作によらずに車両の駆動力を制御する定速制御モードとを切り替えて実行可能な制御部を備え、制御部は、定速制御モードにおいて、車速と目標車速との偏差の積算値に基づく積分制御を用いて目標駆動力を算出して、車両の駆動力を目標駆動力に制御する定速制御を実行し、定速制御の実行中に車両のアクセル開度と対応する要求駆動力が定速制御における目標駆動力を超えた場合、定速制御を中断して、車両の駆動力を要求駆動力に制御するオーバーライドを実行し、オーバーライドを終了して定速制御を再開する定速制御再開時に、車両の車輪が段差の乗り上げに失敗している場合、オーバーライドの実行中における要求駆動力に基づいて、目標駆動力のうちの積分制御の成分を設定する。

制御部は、定速制御モードにおいて、定速制御再開時に、車両の車輪が段差の乗り上げに失敗している場合、目標駆動力のうちの積分制御の成分を、オーバーライドの終了時の要求駆動力に相当する値に設定してもよい。

制御部は、定速制御モードにおいて、定速制御再開時に、車両の車輪が段差の乗り上げに失敗している場合、目標駆動力のうちの積分制御の成分を、オーバーライドの実行中における要求駆動力の最大値に相当する値に設定してもよい。

制御部は、定速制御モードにおいて、定速制御再開時に、車両の車輪が段差の乗り上げに失敗している場合、オーバーライドの実行中における要求駆動力に加えて、車両の走行路の勾配に基づいて、目標駆動力のうちの積分制御の成分を設定してもよい。

制御部は、定速制御モードとして、高速定速制御モードと、目標車速が高速定速制御モードよりも低い値に設定される低速定速制御モードとを切り替えて実行可能であり、低速定速制御モードにおいて、定速制御再開時に、車両の車輪が段差の乗り上げに失敗している場合、オーバーライドの実行中における要求駆動力に基づいて、目標駆動力のうちの積分制御の成分を設定してもよい。

本発明によれば、定速制御モードにおいてオーバーライドが実行された後の定速制御の再開後における車両の駆動力の不足を解消することが可能となる。

本発明の実施形態に係る制御装置が搭載される車両の概略構成を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る制御装置の機能構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る定速制御モードの実行中に制御部により行われる駆動力制御に関する処理の流れの一例を示すフローチャートである。 比較例に係る定速制御モードの実行中における各種状態量の推移の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る定速制御モードの実行中における各種状態量の推移の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る定速制御モードの実行中における各種状態量の推移の図５の例と異なる例を示す図である。 本発明の実施形態に係る定速制御モードの実行中における各種状態量の推移の図５および図６の例と異なる例を示す図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

<車両の構成>
図１および図２を参照して、本発明の実施形態に係る制御装置１００が搭載される車両１の構成について説明する。

図１は、車両１の概略構成を示す模式図である。図１では、車両１の前進方向を前方向とし、前進方向に対して逆側の後退方向を後方向とし、前方向を向いた状態における左側および右側をそれぞれ左方向および右方向として、車両１が示されている。

車両１は、駆動源として、駆動用モータ（具体的には、図１中の前輪駆動用モータ１５ｆおよび後輪駆動用モータ１５ｒ）を備え、駆動用モータから出力される動力を用いて走行する電気車両である。

なお、以下で説明する車両１は、あくまでも本発明に係る制御装置が搭載される車両の一例であり、後述するように、本発明に係る制御装置が搭載される車両の構成は車両１の構成に特に限定されない。

図１に示されるように、車両１は、前輪１１ａ，１１ｂと、後輪１１ｃ，１１ｄと、フロントディファレンシャル装置１３ｆと、リヤディファレンシャル装置１３ｒと、前輪駆動用モータ１５ｆと、後輪駆動用モータ１５ｒと、インバータ１７ｆと、インバータ１７ｒと、バッテリ１９と、制御装置１００と、アクセル開度センサ２０１と、ブレーキセンサ２０３と、前輪モータ回転数センサ２０５ｆと、後輪モータ回転数センサ２０５ｒとを備える。

以下、前輪１１ａ、前輪１１ｂ、後輪１１ｃおよび後輪１１ｄを区別しない場合には、これらを単に車輪１１とも呼ぶ。また、前輪駆動用モータ１５ｆおよび後輪駆動用モータ１５ｒを区別しない場合には、これらを単に駆動用モータ１５とも呼ぶ。また、インバータ１７ｆおよびインバータ１７ｒを区別しない場合には、これらを単にインバータ１７とも呼ぶ。また、前輪モータ回転数センサ２０５ｆおよび後輪モータ回転数センサ２０５ｒを区別しない場合には、これらを単にモータ回転数センサ２０５とも呼ぶ。

前輪駆動用モータ１５ｆは、前輪１１ａ，１１ｂを駆動する動力を出力する駆動用モータである。なお、前輪１１ａは左前輪に相当し、前輪１１ｂは右前輪に相当する。

具体的には、前輪駆動用モータ１５ｆは、バッテリ１９から供給される電力を用いて駆動される。前輪駆動用モータ１５ｆは、フロントディファレンシャル装置１３ｆと接続されている。フロントディファレンシャル装置１３ｆは、前輪１１ａ，１１ｂと、駆動軸を介してそれぞれ連結されている。前輪駆動用モータ１５ｆから出力された動力は、フロントディファレンシャル装置１３ｆに伝達された後、フロントディファレンシャル装置１３ｆによって、前輪１１ａ，１１ｂへ分配して伝達される。

前輪駆動用モータ１５ｆは、例えば、多相交流式のモータであり、インバータ１７ｆを介してバッテリ１９と接続されている。バッテリ１９から供給される直流電力は、インバータ１７ｆによって交流電力に変換され、前輪駆動用モータ１５ｆへ供給される。

前輪駆動用モータ１５ｆは、前輪１１ａ，１１ｂを駆動する動力を出力する機能の他に、前輪１１ａ，１１ｂの運動エネルギを用いて発電する発電機としての機能も有する。前輪駆動用モータ１５ｆが発電機として機能する場合、前輪駆動用モータ１５ｆにより発電が行われるとともに、回生制動による制動力が車両１に付与される。前輪駆動用モータ１５ｆにより発電された交流電力は、インバータ１７ｆによって直流電力に変換され、バッテリ１９へ供給される。それにより、バッテリ１９が充電される。

後輪駆動用モータ１５ｒは、後輪１１ｃ，１１ｄを駆動する動力を出力する駆動用モータである。なお、後輪１１ｃは左後輪に相当し、後輪１１ｄは右後輪に相当する。

具体的には、後輪駆動用モータ１５ｒは、バッテリ１９から供給される電力を用いて駆動される。後輪駆動用モータ１５ｒは、リヤディファレンシャル装置１３ｒと接続されている。リヤディファレンシャル装置１３ｒは、後輪１１ｃ，１１ｄと、駆動軸を介してそれぞれ連結されている。後輪駆動用モータ１５ｒから出力された動力は、リヤディファレンシャル装置１３ｒに伝達された後、リヤディファレンシャル装置１３ｒによって、後輪１１ｃ，１１ｄへ分配して伝達される。

後輪駆動用モータ１５ｒは、例えば、多相交流式のモータであり、インバータ１７ｒを介してバッテリ１９と接続されている。バッテリ１９から供給される直流電力は、インバータ１７ｒによって交流電力に変換され、後輪駆動用モータ１５ｒへ供給される。

後輪駆動用モータ１５ｒは、後輪１１ｃ，１１ｄを駆動する動力を出力する機能の他に、後輪１１ｃ，１１ｄの運動エネルギを用いて発電する発電機としての機能も有する。後輪駆動用モータ１５ｒが発電機として機能する場合、後輪駆動用モータ１５ｒにより発電が行われるとともに、回生制動による制動力が車両１に付与される。後輪駆動用モータ１５ｒにより発電された交流電力は、インバータ１７ｒによって直流電力に変換され、バッテリ１９へ供給される。それにより、バッテリ１９が充電される。

アクセル開度センサ２０１は、ドライバによるアクセルペダルの操作量であるアクセル開度を検出し、検出結果を出力する。

ブレーキセンサ２０３は、ドライバによるブレーキペダルの操作量であるブレーキ操作量を検出し、検出結果を出力する。

前輪モータ回転数センサ２０５ｆは、前輪駆動用モータ１５ｆの回転数を検出し、検出結果を出力する。後輪モータ回転数センサ２０５ｒは、後輪駆動用モータ１５ｒの回転数を検出し、検出結果を出力する。モータ回転数センサ２０５の検出結果は、制御装置１００が行う処理において、車両１の動力伝達軸（具体的には、駆動用モータ１５と車輪１１との間の動力伝達系に含まれる軸）の回転数を示す情報として用いられる。

制御装置１００は、演算処理装置であるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＣＰＵが使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する記憶素子であるＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、および、ＣＰＵの実行において適宜変化するパラメータ等を一時記憶する記憶素子であるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等を含む。

制御装置１００は、車両１に搭載される各装置（例えば、インバータ１７、アクセル開度センサ２０１、ブレーキセンサ２０３およびモータ回転数センサ２０５等）と通信を行う。制御装置１００と各装置との通信は、例えば、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信を用いて実現される。

図２は、制御装置１００の機能構成の一例を示すブロック図である。

例えば、図２に示されるように、制御装置１００は、特定部１１０と、制御部１２０とを有する。

特定部１１０は、車両１の動力伝達軸の回転数に基づいて車両１の車速（以下、単に車速とも呼ぶ）を特定する。特定部１１０により特定された車速を示す情報は、制御部１２０へ出力され、制御部１２０が行う処理に利用される。

特定部１１０は、具体的には、モータ回転数センサ２０５の検出結果に基づいて車速を特定する。なお、車速の特定では、前輪モータ回転数センサ２０５ｆおよび後輪モータ回転数センサ２０５ｒの双方の検出結果が用いられてもよく、前輪モータ回転数センサ２０５ｆおよび後輪モータ回転数センサ２０５ｒの一方のみの検出結果が用いられてもよい。また、車速の特定では、車両１の動力伝達軸の回転数を示す情報として、モータ回転数センサ２０５の検出結果以外の情報（例えば、車輪１１とディファレンシャル装置とを連結する駆動軸の回転数を示す情報）が用いられてもよい。

制御部１２０は、車両１内の各装置の動作を制御することによって、車両１の走行を制御する。例えば、制御部１２０は、判定部１２１と、モータ制御部１２２とを含む。

判定部１２１は、車両１内の各装置から制御装置１００に送信される情報を利用して各種判定を行う。判定部１２１による判定結果は、制御部１２０が行う各種処理に利用される。

モータ制御部１２２は、各インバータ１７の動作を制御することによって、各駆動用モータ１５の動作を制御する。具体的には、モータ制御部１２２は、インバータ１７ｆのスイッチング素子の動作を制御することによって、バッテリ１９と前輪駆動用モータ１５ｆとの間の電力の供給を制御する。それにより、モータ制御部１２２は、前輪駆動用モータ１５ｆによる動力の生成および発電を制御することができる。また、モータ制御部１２２は、インバータ１７ｒのスイッチング素子の動作を制御することによって、バッテリ１９と後輪駆動用モータ１５ｒとの間の電力の供給を制御する。それにより、モータ制御部１２２は、後輪駆動用モータ１５ｒによる動力の生成および発電を制御することができる。

なお、モータ制御部１２２は、駆動用モータ１５を駆動して車両１に駆動力を付与する場合に、前輪駆動用モータ１５ｆおよび後輪駆動用モータ１５ｒの双方を駆動してもよく、前輪駆動用モータ１５ｆおよび後輪駆動用モータ１５ｒの一方のみを駆動してもよい。前輪駆動用モータ１５ｆおよび後輪駆動用モータ１５ｒの双方が駆動される場合における各駆動用モータ１５の駆動力の配分は、適宜設定され得る。モータ制御部１２２は、各駆動用モータ１５の駆動力を制御することによって、車両１の駆動力（つまり、車両１に付与される駆動力）を制御することができる。

ここで、制御部１２０は、車両１の走行モードとして、通常モードと、定速制御モードとを切り替えて実行可能である。通常モードは、ドライバによる加減速操作（つまり、アクセル操作およびブレーキ操作）に応じて車両１の駆動力を制御する走行モードである。定速制御モードは、車両１の車速が目標車速に維持されるようにドライバによる加減速操作によらずに車両１の駆動力を制御する走行モードである。なお、定速制御モードは、クルーズコントロールモードと呼ばれる場合がある。

さらに、制御部１２０は、定速制御モードとして、高速定速制御モードと、低速定速制御モードとを切り替えて実行可能である。なお、高速定速制御モードは、高速クルーズコントロールモードと呼ばれる場合があり、低速定速制御モードは、低速クルーズコントロールモードと呼ばれる場合がある。低速定速制御モードでは、目標車速が高速定速制御モードよりも低い値に設定される。例えば、高速定速制御モードの目標車速は、２０ｋｍ／ｈ以上１１５ｋｍ／ｈ以下の範囲内の速度に設定され、低速定速制御モードの目標車速は、２ｋｍ／ｈ以上１５ｋｍ／ｈ以下の範囲内の速度に設定される。定速制御モードの目標車速は、例えば、ドライバによる入力操作により調整可能である。

例えば、車両１には、通常モードと、高速定速制御モードと、低速定速制御モードとのいずれの走行モードを実行させるかを選択するための入力装置（例えば、スイッチまたはボタン等）が設けられており、ドライバは、当該入力装置を操作することにより、走行モードを選択することができる。制御部１２０は、ドライバにより選択されている走行モードを実行する。なお、制御部１２０は、定速制御モードの実行中に、ドライバによりブレーキ操作等の特定の操作が行われた場合には、定速制御モードを停止し、通常モードへの切り替えを行う。

通常モードでは、制御部１２０は、車両１の駆動力をアクセル開度に応じた駆動力となるように、駆動用モータ１５の動作を制御する。それにより、車両１の駆動力をドライバによるアクセル操作に応じて制御することができる。また、制御部１２０は、車両１に付与される制動力がブレーキ操作量に応じた制動力となるように、車両１に搭載されている液圧式のブレーキ装置等のブレーキ装置の動作を制御する。それにより、車両１に付与される制動力をドライバによるブレーキ操作に応じて制御することができる。

定速制御モードでは、制御部１２０は、車速が目標車速に近づくように、目標駆動力を算出して、車両１の駆動力を目標駆動力に制御する。例えば、制御部１２０は、車速に基づくフィードフォワード制御と、車速と目標車速との偏差に基づくフィードバック制御（例えば、ＰＩＤ制御）とを用いて、目標駆動力を算出する。この場合、算出される目標駆動力Ｆｃは、例えば、以下の式（１）によって表される。

Ｆｃ＝Ｆｆ＋Ｆｐ＋Ｆｉ＋Ｆｄ ・・・（１）

式（１）において、Ｆｆは、車速に基づくフィードフォワード制御の成分を示し、Ｆｐは、車速と目標車速との偏差に基づく比例制御の成分（つまり、Ｐ成分）を示し、Ｆｉは、上記偏差の積算値に基づく積分制御の成分（つまり、Ｉ成分）を示し、Ｆｄは、上記偏差の微分値に基づく微分制御の成分（つまり、Ｄ成分）を示す。Ｐ成分の駆動力Ｆｐは、具体的には、上記偏差にゲインを乗じて得られる。Ｉ成分の駆動力Ｆｉは、具体的には、上記偏差の積算値にゲインを乗じて得られる。Ｄ成分の駆動力Ｆｄは、具体的には、上記偏差の微分値にゲインを乗じて得られる。フィードフォワード制御の成分の駆動力Ｆｆは、車両１が平坦路を走行している場合に、車速を目標車速に維持するために必要と見積もられる駆動力に相当する。なお、平坦路は、勾配（つまり、車両１の進行方向での水平方向に対する傾斜）の絶対値が所定値以下の走行路を意味する。

なお、駆動用モータ１５の目標駆動力Ｆｃの算出方法は、式（１）を用いて算出される例に限定されない。例えば、上記の例からフィードフォワード制御が省略されてもよく（つまり、式（１）から駆動力Ｆｆが省略されてもよく）、ＰＩＤ制御がＰＩ制御に置き換えられてもよい（つまり、式（１）から駆動力Ｆｄが省略されてもよい）。

なお、本実施形態に係る制御装置１００が有する機能は複数の制御装置により部分的に分割されてもよく、複数の機能が１つの制御装置によって実現されてもよい。制御装置１００が有する機能が複数の制御装置により部分的に分割される場合、当該複数の制御装置は、ＣＡＮ等の通信バスを介して、互いに接続されてもよい。

上記のように、制御装置１００の制御部１２０は、車速が目標車速に維持されるようにドライバによる加減速操作によらずに車両１の駆動力を制御する定速制御モードを実行可能である。ここで、制御部１２０は、定速制御モードの実行中に、ドライバによりアクセル操作が行われた時に、定速制御を中断して、車両１の駆動力をアクセル開度と対応する要求駆動力に制御するオーバーライドを実行することができる。本実施形態では、オーバーライドを終了して定速制御を再開する定速制御再開時における駆動力制御に工夫を施すことによって、定速制御モードにおいてオーバーライドが実行された後の定速制御の再開後における車両１の駆動力の不足を解消することが可能となる。なお、定速制御モードの実行中に制御部１２０により行われる駆動力制御に関する処理の詳細については、後述する。

<制御装置の動作>
続いて、図３～図７を参照して、本発明の実施形態に係る制御装置１００の動作について説明する。

図３は、定速制御モードの実行中に制御部１２０により行われる駆動力制御に関する処理の流れの一例を示すフローチャートである。図３に示される制御フローは、定速制御モードにおいて定速制御が実行されている状態で開始され、終了した後に繰り返し開始される。

後述するように、図３に示される制御フローによれば、車輪１１が段差の乗り上げに失敗している状態でオーバーライドが終了した場合の定速制御再開時に、車両１の駆動力の不足を抑制することができる。ここで、定速制御モードの目標車速が低いほど、車輪１１を段差に乗り上げさせるために必要な車速に対して実際の車速が不足しやすくなり、車輪１１が段差の乗り上げに失敗しやすくなる。ゆえに、低速定速制御モードでは、高速定速制御モードと比べて、車輪１１が段差の乗り上げに失敗しやすくなってしまう。よって、制御部１２０は、特に、低速定速制御モードの実行中に、以下の図３の制御フローを実行することが好ましい。ただし、制御部１２０は、高速定速制御モードの実行中に、以下の図３の制御フローを実行してもよい。

図３に示される制御フローが開始されると、まず、ステップＳ１０１において、判定部１２１は、オーバーライドの開始条件が満たされたか否かを判定する。オーバーライドの開始条件は、車両１のアクセル開度と対応する要求駆動力が定速制御における目標駆動力を超えたことである。要求駆動力は、ドライバがアクセル操作によって要求する駆動力である。つまり、開始条件が満たされる場合、ドライバは、定速制御を中断して車両１の駆動力を増加させることを望んでいる。

ステップＳ１０１でＮＯと判定された場合（つまり、オーバーライドの開始条件が満たされていないと判定された場合）、図３に示される制御フローは終了する。一方、ステップＳ１０１でＹＥＳと判定された場合（つまり、オーバーライドの開始条件が満たされたと判定された場合）、ステップＳ１０２に進み、モータ制御部１２２は、定速制御を中断する。そして、ステップＳ１０２の次に、ステップＳ１０３において、モータ制御部１２２は、オーバーライドを開始する。モータ制御部１２２は、オーバーライドにおいて、車両１の駆動力をアクセル開度と対応する要求駆動力に制御する。

ステップＳ１０３の次に、ステップＳ１０４において、判定部１２１は、オーバーライドの終了条件が満たされたか否かを判定する。オーバーライドの終了条件は、例えば、ドライバによるアクセル操作が解除されたことである。例えば、判定部１２１は、定速制御が中断された時点での目標駆動力よりも要求駆動力が小さくなった場合に、アクセル操作が解除されたと判断することができる。

ステップＳ１０４でＮＯと判定された場合（つまり、オーバーライドの終了条件が満たされていないと判定された場合）、ステップＳ１０４の判定処理が繰り返される。一方、ステップＳ１０４でＹＥＳと判定された場合（つまり、オーバーライドの終了条件が満たされたと判定された場合）、ステップＳ１０５に進み、モータ制御部１２２は、オーバーライドを終了する。

ステップＳ１０５の次に、ステップＳ１０６において、判定部１２１は、車輪１１が段差の乗り上げに失敗しているか否かを判定する。車輪１１による段差の乗り上げの失敗は、車両１が段差を乗り越えて通過しようとする状況において、車輪１１が段差に押し当った状態となることによって生じる。ここで、段差としては、路面上に設けられた帯状の突出部分（例えば、スピードバンプ等）、または、高低差のある路面どうしの継ぎ目（例えば、車道と歩道との継ぎ目等）がある。段差の種類によらずに、車輪１１が段差に押し当った状態となり段差の乗り上げが失敗する場合がある。

ステップＳ１０６では、判定部１２１は、車輪１１が段差の乗り上げに失敗したか否かを、例えば、駆動用モータ１５の駆動状態および車両１の車速に基づいて判定する。例えば、判定部１２１は、駆動用モータ１５が駆動されて車両１に駆動力が生じているにもかかわらず車速が閾値（例えば、０ｋｍ／ｈの近傍の値）以下に維持されている状態が基準時間以上継続した場合、車輪１１が段差の乗り上げに失敗したと判定する。基準時間は、車両１に駆動力が生じているにもかかわらず車速が閾値以下に維持されている状態の解消の見込みがないと判断し得る適切な時間に設定される。

ステップＳ１０６でＹＥＳと判定された場合（つまり、車輪１１が段差の乗り上げに失敗していると判定された場合）、ステップＳ１０７において、モータ制御部１２２は、オーバーライドの実行中における要求駆動力に基づいて、定速制御の目標駆動力のうちのＩ成分（つまり、積分制御の成分）を設定する。具体的には、モータ制御部１２２は、目標駆動力のうちのＩ成分がオーバーライドの実行中における要求駆動力と対応する値になるように、積分制御における偏差の積算値を設定する。

上記のように目標駆動力のＩ成分が設定されることにより、車輪１１が段差の乗り上げに失敗している状態でオーバーライドが終了した場合の定速制御再開時に、目標駆動力のＩ成分は、リセットされず（つまり、０にならず）、オーバーライドの実行中における要求駆動力と対応する値になる。ゆえに、定速制御の再開後における車両１の駆動力の不足を解消できるので、例えば、登坂路において車両１がずり下がることを抑制できる。なお、オーバーライドの実行中における要求駆動力に基づく積算値の設定の処理の詳細については、図５～図７を参照して後述する。

ステップＳ１０６でＮＯと判定された場合（つまり、車輪１１が段差の乗り上げに失敗していると判定されなかった場合）、ステップＳ１０８に進み、モータ制御部１２２は、定速制御の目標駆動力のうちのＩ成分をリセットする（つまり、０にする）。具体的には、モータ制御部１２２は、積分制御における偏差の積算値をリセットすることによって、Ｉ成分をリセットする。車輪１１の段差の乗り上げの失敗が生じていない状態（例えば、段差の乗り上げに成功した状態）でオーバーライドが終了した場合の定速制御再開時には、車両１の急加速を抑制する観点で、このようにＩ成分をリセットすることが好ましい。例えば、オーバーライドの実行中には車両１が登坂路を走行しているものの、オーバーライドの終了時には車両１が平坦路に進入している場合がある。このような場合に、Ｉ成分がリセットされていないと、車両１が急加速するおそれがある。

ステップＳ１０７またはステップＳ１０８の次に、ステップＳ１０９に進み、モータ制御部１２２は、定速制御を再開し、図３に示される制御フローは終了する。

ここで、図４および図５を参照して、比較例に係る定速制御モードと、本実施形態に係る定速制御モードとを対比しながら、これらの相違について説明する。

図４は、比較例に係る定速制御モードの実行中における各種状態量の推移の一例を示す図である。図４では、各種状態量として、車速［ｋｍ／ｈ］、段差乗り上げ失敗フラグ、アクセル開度［％］オーバーライドフラグ、実駆動力［Ｎ］、定速制御の目標駆動力［Ｎ］、および、要求駆動力［Ｎ］の各々の推移が示されている。実駆動力［Ｎ］は、実際に車両１に付与されている駆動力を意味する。なお、定速制御の目標駆動力のうちＤ成分の図示は省略されている。

段差乗り上げ失敗フラグは、車輪１１が段差の乗り上げに失敗していると判定される場合に１となり、車輪１１が段差の乗り上げに失敗していないと判定される場合に０となる。オーバーライドフラグは、オーバーライドが実行されている場合に１となり、オーバーライドが実行されていない場合に０となる。上記の各フラグは、例えば、制御装置１００の記憶素子に記憶されており、制御部１２０により書き換えられる。

図４に示される例では、時点Ｔ１以前において、定速制御モードにおいて定速制御が実行されている状態で車両１が登坂路を走行している。そして、時点Ｔ１において、車輪１１が段差に押し当たり、段差の乗り上げに失敗する。車速は、時点Ｔ１から低下して始めて時点Ｔ２において０ｋｍ／ｈとなる。このように、車輪１１が段差の乗り上げに失敗したことに伴い、時点Ｔ２の後の時点Ｔ３において、段差乗り上げ失敗フラグが０から１に切り替わる。

車速が０ｋｍ／ｈとなった時点Ｔ２以後において、定速制御の目標駆動力のＰ成分が上昇し、実駆動力も上昇する。しかしながら、時点Ｔ２以後において、車輪１１が段差の乗り上げに失敗している状態が維持される。ここで、時点Ｔ３の後の時点Ｔ４において、ドライバによってアクセル操作が行われる。ゆえに、時点Ｔ４において、アクセル開度が上昇し、要求駆動力も上昇する。そして、要求駆動力が目標駆動力を超えたことをトリガとして、定速制御が中断され、オーバーライドが実行される。ゆえに、時点Ｔ４において、オーバーライドフラグが０から１に切り替わっている。時点Ｔ４以後において、実駆動力は、要求駆動力に制御される。

時点Ｔ４の後の時点Ｔ５において、ドライバによるアクセル操作が解除される。ゆえに、時点Ｔ５において、アクセル開度が下降して０となり、要求駆動力も下降して０となる。そして、ドライバによるアクセル操作が解除されたことをトリガとして、オーバーライドが終了して、定速制御が再開される。ゆえに、時点Ｔ５において、オーバーライドフラグが１から０に切り替わっている。

比較例では、オーバーライドを終了して定速制御を再開する定速制御再開時である時点Ｔ５において、定速制御の目標駆動力のＩ成分は、車輪１１が段差の乗り上げに失敗しているか否かにかかわらず、リセットされ、０になる。そして、時点Ｔ５以後において、目標駆動力のＩ成分は０から上昇する。ここで、Ｉ成分は、車速と目標車速との偏差の積算値に基づいて算出されるので、緩慢に変化する。ゆえに、時点Ｔ５以後において、定速制御の目標駆動力は、０から緩やかに上昇する。それにより、時点Ｔ５以後において、実駆動力が不足し、車両１がずり下がる。図４の例では、時点Ｔ５以後において、車速が負の値をとり、車両１が後退している。

図５は、本実施形態に係る定速制御モードの実行中における各種状態量の推移の一例を示す図である。図５に示される状態量の各々は、図４と同様である。

上述したように、本実施形態では、制御部１２０は、オーバーライドを終了して定速制御を再開する定速制御再開時に、車輪１１が段差の乗り上げに失敗している場合、オーバーライドの実行中における要求駆動力に基づいて、定速制御の目標駆動力のうちのＩ成分（つまり、積分制御の成分）を設定する。図５の例では、定速制御再開時である時点Ｔ５において、車輪１１が段差の乗り上げに失敗していると判定されているので、図４の例と異なり、定速制御の目標駆動力のＩ成分は、リセットされず（つまり、０にならず）、オーバーライドの実行中である時点Ｔ４から時点Ｔ５の間における要求駆動力と対応する値になる。

図５の例では、時点Ｔ４から時点Ｔ５の間において、要求駆動力が略一定となっている。図５中の目標駆動力のグラフには、時点Ｔ４から時点Ｔ５の間における要求駆動力が、二点鎖線Ｌ１によって示されている。例えば、制御部１２０は、定速制御再開時である時点Ｔ５において、定速制御の目標駆動力のＩ成分を、時点Ｔ４から時点Ｔ５の間における要求駆動力と一致するように設定する。ただし、制御部１２０は、時点Ｔ５において、時点Ｔ４から時点Ｔ５の間における要求駆動力に対して所定の調整値を加算または減算した値に、目標駆動力のＩ成分を設定してもよい。

上記のように、図５の例では、車輪１１が段差の乗り上げに失敗している状態でオーバーライドが終了した場合の定速制御再開時である時点Ｔ５において、定速制御の目標駆動力のＩ成分が、時点Ｔ４から時点Ｔ５の間における要求駆動力になる。ゆえに、時点Ｔ５以後において、定速制御の目標駆動力は、時点Ｔ４から時点Ｔ５の間における要求駆動力から上昇する。それにより、時点Ｔ５以後において、実駆動力の不足が解消され、車両１のずり下がりが抑制される。図５の例では、時点Ｔ５以後において、車速が０ｋｍ／ｈに維持され、車両１の後退が生じていない。

上記で説明した図５の例では、オーバーライドの実行中において要求駆動力が略一定となっている。しかしながら、オーバーライドの実行中に要求駆動力は変化し得る。以下、図６および図７を参照して、オーバーライドの実行中に要求駆動力が変化する例を説明する。

図６は、本実施形態に係る定速制御モードの実行中における各種状態量の推移の図５の例と異なる例を示す図である。図６に示される状態量の各々は、図４および図５と同様である。

図６の例では、オーバーライドの実行中である時点Ｔ４から時点Ｔ５の間において、図５の例と異なり、要求駆動力が変化している。具体的には、要求駆動力は、時点Ｔ４から時点Ｔ６にかけて上昇し、時点Ｔ６において最大となった後に、時点Ｔ６から時点Ｔ５にかけて下降している。図６中の目標駆動力のグラフには、時点Ｔ４から時点Ｔ５の間における要求駆動力が、二点鎖線Ｌ２によって示されている。

図６の例では、制御部１２０は、定速制御再開時である時点Ｔ５において、定速制御の目標駆動力のＩ成分を、オーバーライドの終了時である時点Ｔ５の要求駆動力に相当する値に設定する。例えば、制御部１２０は、時点Ｔ５において、定速制御の目標駆動力のＩ成分を、オーバーライドの終了時である時点Ｔ５の要求駆動力と一致するように設定する。それにより、定速制御の再開後において、車両１に付与される駆動力が大きく変化することに起因してドライバに違和感が与えられることが抑制される。ただし、制御部１２０は、時点Ｔ５において、オーバーライドの終了時である時点Ｔ５の要求駆動力に対して所定の調整値を加算または減算した値に、目標駆動力のＩ成分を設定してもよい。

図７は、本実施形態に係る定速制御モードの実行中における各種状態量の推移の図５および図６の例と異なる例を示す図である。図７に示される状態量の各々は、図４～図６と同様である。図７の例では、オーバーライドの実行中である時点Ｔ４から時点Ｔ５の間において、要求駆動力は、図６の例と同様に変化している。

図７の例では、制御部１２０は、定速制御再開時である時点Ｔ５において、定速制御の目標駆動力のＩ成分を、オーバーライドの実行中である時点Ｔ４から時点Ｔ５の間における要求駆動力の最大値（つまり、時点Ｔ６における要求駆動力）に相当する値に設定する。例えば、制御部１２０は、時点Ｔ５において、定速制御の目標駆動力のＩ成分を、時点Ｔ６における要求駆動力と一致するように設定する。それにより、定速制御の再開後における車両１の駆動力の不足がより効果的に解消される。ゆえに、例えば、登坂路での車両１のずり下がりをより確実に抑制し、さらには段差の乗り越えを早期に達成することができる。ただし、制御部１２０は、時点Ｔ５において、時点Ｔ６における要求駆動力に対して所定の調整値を加算または減算した値に、目標駆動力のＩ成分を設定してもよい。

ここで、制御部１２０は、定速制御モードにおいて、定速制御再開時に、車輪１１が段差の乗り上げに失敗している場合、オーバーライドの実行中における要求駆動力に加えて、他のパラメータに基づいて、目標駆動力のうちのＩ成分を設定してもよい。例えば、上記他のパラメータとして、車両１の走行路の勾配が挙げられる。なお、走行路の勾配は、例えば、車両１の加速度を検出するセンサの検出結果、または、地図データ等を用いて取得され得る。

走行路が進行方向に対して鉛直上方に傾斜している場合（つまり、走行路が登坂路である場合）、定速制御の再開後において、車両１のずり下がりをより確実に抑制し、さらには段差の乗り越えを早期に達成するために、目標駆動力のＩ成分を大きくする必要性が高い。一方、走行路が進行方向に対して鉛直下方に傾斜している場合（つまり、走行路が降坂路である場合）、定速制御の再開後において、車両１に付与される駆動力が大きく変化することに起因してドライバに違和感が与えられることを抑制するために、目標駆動力のＩ成分をオーバーライドの終了時の要求駆動力に近づける必要性が高い。

よって、例えば、制御部１２０は、定速制御再開時に、車輪１１が段差の乗り上げに失敗している場合において、走行路が登坂路である場合には、目標駆動力のうちのＩ成分を、オーバーライドの実行中における要求駆動力の最大値に相当する値に設定してもよい。一方、制御部１２０は、定速制御再開時に、車輪１１が段差の乗り上げに失敗している場合において、走行路が降坂路である場合には、目標駆動力のうちのＩ成分を、オーバーライドの終了時の要求駆動力に相当する値に設定してもよい。

なお、制御部１２０は、走行路が登坂路である場合に、目標駆動力のうちのＩ成分の設定値を走行路の勾配に応じて変化させてもよい。また、同様に、制御部１２０は、走行路が降坂路である場合に、目標駆動力のうちのＩ成分の設定値を走行路の勾配に応じて変化させてもよい。

<制御装置の効果>
続いて、本発明の実施形態に係る制御装置１００の効果について説明する。

本実施形態に係る制御装置１００では、制御部１２０は、オーバーライドを終了して定速制御を再開する定速制御再開時に、車輪１１が段差の乗り上げに失敗している場合、オーバーライドの実行中における要求駆動力に基づいて、定速制御の目標駆動力のうちのＩ成分（つまり、積分制御の成分）を設定する。それにより、車輪１１が段差の乗り上げに失敗している状態でオーバーライドが終了した場合の定速制御再開時に、目標駆動力のＩ成分は、リセットされず（つまり、０にならず）、オーバーライドの実行中における要求駆動力と対応する値になる。ゆえに、定速制御の再開後における車両１の駆動力の不足が解消される。それにより、例えば、登坂路において車両１がずり下がることが抑制される。また、例えば、降坂路においても、段差の乗り越えを達成するために必要となる駆動力に対して車両１の駆動力が大きく不足することが解消される。

また、本実施形態に係る制御装置１００では、制御部１２０は、定速制御モードにおいて、定速制御再開時に、車輪１１が段差の乗り上げに失敗している場合、目標駆動力のうちのＩ成分を、オーバーライドの終了時の要求駆動力に相当する値に設定することが好ましい。それにより、定速制御の再開後において、車両１に付与される駆動力が大きく変化することに起因してドライバに違和感が与えられることが抑制される。

また、本実施形態に係る制御装置１００では、制御部１２０は、定速制御モードにおいて、定速制御再開時に、車輪１１が段差の乗り上げに失敗している場合、目標駆動力のうちのＩ成分を、オーバーライドの実行中における要求駆動力の最大値に相当する値に設定することが好ましい。それにより、定速制御の再開後における車両１の駆動力の不足がより効果的に解消される。ゆえに、例えば、登坂路での車両１のずり下がりをより確実に抑制し、さらには段差の乗り越えを早期に達成することができる。

また、本実施形態に係る制御装置１００では、制御部１２０は、定速制御モードにおいて、定速制御再開時に、車輪１１が段差の乗り上げに失敗している場合、オーバーライドの実行中における要求駆動力に加えて、車両１の走行路の勾配に基づいて、目標駆動力のうちのＩ成分を設定することが好ましい。それにより、車輪１１が段差の乗り上げに失敗している状態でオーバーライドが終了した場合の定速制御再開時に、目標駆動力のＩ成分を走行路の勾配に基づいて、より適切に設定することができる。

また、本実施形態に係る制御装置１００では、制御部１２０は、低速定速制御モードにおいて、定速制御再開時に、車輪１１が段差の乗り上げに失敗している場合、オーバーライドの実行中における要求駆動力に基づいて、目標駆動力のうちのＩ成分を設定することが好ましい。上述したように、低速定速制御モードでは、高速定速制御モードと比べて、車輪１１が段差の乗り上げに失敗しやすくなってしまう。ゆえに、定速制御の再開後における車両１の駆動力の不足を解消する効果を有効に活用することができる。

以上、添付図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されないことは勿論であり、特許請求の範囲に記載された範疇における各種の変更例または修正例についても、本発明の技術的範囲に属することは言うまでもない。

例えば、上記では、駆動源として前輪駆動用モータ１５ｆおよび後輪駆動用モータ１５ｒを備える電気車両である車両１を説明したが、本発明に係る制御装置が搭載される車両の構成は車両１に特に限定されない。例えば、本発明に係る制御装置が搭載される車両は、駆動用モータが各車輪に対して設けられている（つまり、４つの駆動用モータを備えている）電気車両であってもよく、駆動源として駆動用モータおよびエンジンを備えるハイブリッド車両であってもよい。また、例えば、本発明に係る制御装置が搭載される車両は、図１を参照して説明した車両１に対して構成要素の追加、変更または削除を施した車両であってもよい。

また、例えば、本明細書においてフローチャートを用いて説明した処理は、必ずしもフローチャートに示された順序で実行されなくてもよい。また、追加的な処理ステップが採用されてもよく、一部の処理ステップが省略されてもよい。

１ 車両
１１ａ，１１ｂ 前輪（車輪）
１１ｃ，１１ｄ 後輪（車輪）
１３ｆ フロントディファレンシャル装置
１３ｒ リヤディファレンシャル装置
１５ｆ 前輪駆動用モータ
１５ｒ 後輪駆動用モータ
１７ｆ インバータ
１７ｒ インバータ
１９ バッテリ
１００ 制御装置
１１０ 特定部
１２０ 制御部
１２１ 判定部
１２２ モータ制御部
２０１ アクセル開度センサ
２０３ ブレーキセンサ
２０５ｆ 前輪モータ回転数センサ
２０５ｒ 後輪モータ回転数センサ

Claims (5)

1. ドライバによる加減速操作に応じて車両の駆動力を制御する通常モードと、前記車両の車速が目標車速に維持されるように前記ドライバによる加減速操作によらずに前記車両の駆動力を制御する定速制御モードとを切り替えて実行可能な制御部を備え、
   前記制御部は、前記定速制御モードにおいて、
   前記車速と前記目標車速との偏差の積算値に基づく積分制御を用いて目標駆動力を算出して、前記車両の駆動力を前記目標駆動力に制御する定速制御を実行し、
   前記定速制御の実行中に前記車両のアクセル開度と対応する要求駆動力が前記定速制御における前記目標駆動力を超えた場合、前記定速制御を中断して、前記車両の駆動力を前記要求駆動力に制御するオーバーライドを実行し、
   前記オーバーライドを終了して前記定速制御を再開する定速制御再開時に、前記車両の車輪が段差の乗り上げに失敗している場合、前記オーバーライドの実行中における前記要求駆動力に基づいて、前記目標駆動力のうちの前記積分制御の成分を設定する、
   車両の制御装置。
2. 前記制御部は、前記定速制御モードにおいて、前記定速制御再開時に、前記車両の車輪が段差の乗り上げに失敗している場合、前記目標駆動力のうちの前記積分制御の成分を、前記オーバーライドの終了時の前記要求駆動力に相当する値に設定する、
   請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記制御部は、前記定速制御モードにおいて、前記定速制御再開時に、前記車両の車輪が段差の乗り上げに失敗している場合、前記目標駆動力のうちの前記積分制御の成分を、前記オーバーライドの実行中における前記要求駆動力の最大値に相当する値に設定する、
   請求項１または２に記載の車両の制御装置。
4. 前記制御部は、前記定速制御モードにおいて、前記定速制御再開時に、前記車両の車輪が段差の乗り上げに失敗している場合、前記オーバーライドの実行中における前記要求駆動力に加えて、前記車両の走行路の勾配に基づいて、前記目標駆動力のうちの前記積分制御の成分を設定する、
   請求項１～３のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
5. 前記制御部は、
   前記定速制御モードとして、高速定速制御モードと、前記目標車速が前記高速定速制御モードよりも低い値に設定される低速定速制御モードとを切り替えて実行可能であり、
   前記低速定速制御モードにおいて、前記定速制御再開時に、前記車両の車輪が段差の乗り上げに失敗している場合、前記オーバーライドの実行中における前記要求駆動力に基づいて、前記目標駆動力のうちの前記積分制御の成分を設定する、
   請求項１～４のいずれか一項に記載の車両の制御装置。

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