(57)【要約】      （修正有）【課題】移動体の走行時における乗員に与える不快感を効果的に抑制する。【解決手段】加減速制御装置１００は、移動体が進行するための要求トルク及び前記移動体が受ける走行抵抗に基づいて、移動体の予測加速度及び予測躍度を算出する予測部と、予測部によって算出された予測加速度及び予測躍度に基づいて、移動体の駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定する制限決定部４００と、を備える。【選択図】図１
2020018052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体が進行するために要求される駆動トルクである要求トルク及び前記移動体が受ける走行抵抗に基づいて、前記移動体の予測加速度及び予測躍度を算出する予測部と、
前記予測部によって算出された前記予測加速度及び前記予測躍度に基づいて、前記移動体の駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定する制限決定部と、
を備える、移動体の加減速制御装置。
【請求項２】
前記制限決定部は、加速度及び躍度の組み合わせに対応して定まる不快度によって、前記予測加速度及び前記予測躍度の組み合わせに対応する不快度を判定し、判定された不快度に基づいて、前記駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定する、
請求項１に記載の移動体の加減速制御装置。
【請求項３】
前記制限決定部は、加速度を第１座標軸とし、躍度を第２座標軸とする２次元座標空間に規定される不快度マップにおける前記予測加速度及び前記予測躍度の位置に基づいて、前記駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定する、
請求項１又は２に記載の移動体の加減速制御装置。
【請求項４】
前記不快度マップは、乗員が不快に感じるか否かを判定するための閾値範囲を含み、
前記制限決定部は、前記閾値範囲に前記予測加速度及び前記予測躍度の位置が入るか否かに基づいて、前記駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定する、
請求項３に記載の移動体の加減速制御装置。
【請求項５】
前記不快度マップは、乗員が感じる不快感のレベルを複数段階で示し、
前記制限決定部は、前記予測加速度及び前記予測躍度の位置における前記不快感のレベルに基づいて、前記駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定する、
請求項３に記載の移動体の加減速制御装置。
【請求項６】
前記移動体に生じる加速度の測定値を出力する加速度測定部と、
前記移動体に生じる躍度の測定値を出力する躍度測定部と、
をさらに備え、
前記制限決定部は、前記加速度測定部及び前記躍度測定部によって出力された前記加速度及び前記躍度それぞれの測定値にさらに基づいて、前記駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定する、
請求項１から請求項５の何れか１項に記載の移動体の加減速制御装置。
【請求項７】
前記制限決定部は、加速度を第１座標軸とし、躍度を第２座標軸とする２次元座標空間に規定される不快度マップにおける前記加速度及び躍度それぞれの測定値の位置に基づいて、前記駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定する、
請求項６に記載の移動体の加減速制御装置。
【請求項８】
前記不快度マップは、乗員が不快に感じるか否かを判定するための閾値範囲を含み、
前記制限決定部は、前記閾値範囲に前記加速度及び前記躍度それぞれの前記測定値の位置が入るか否かに基づいて、前記駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定する、
請求項７に記載の移動体の加減速制御装置。
【請求項９】
前記不快度マップは、乗員が感じる不快感のレベルを複数段階で示し、
前記制限決定部は、前記加速度及び前記躍度それぞれの前記測定値の位置における前記不快感のレベルに基づいて、前記駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定する、
請求項７に記載の移動体の加減速制御装置。
【請求項１０】
移動体が進行するために要求される駆動トルクである要求トルク及び前記移動体が受ける走行抵抗に基づいて、前記移動体の予測加速度及び予測躍度を算出し、
算出された前記予測加速度及び前記予測躍度に基づいて、前記移動体の駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定する、
移動体の加減速制御方法。
【請求項１１】
移動体が進行するために要求される駆動トルクである要求トルク及び前記移動体が受ける走行抵抗に基づいて、前記移動体の予測加速度及び予測躍度を算出するステップと、
前記予測部によって算出された前記予測加速度及び前記予測躍度に基づいて、前記移動体の駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定するステップと、
をコンピュータに実行させるための、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体の加減速制御装置、移動体の加減速制御方法、及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、車両の目標駆動トルクの増加時の変化率を、制限変化率を超えないように制限することで、駆動トルク増加時のショックによる不快感を与えることなく加速応答性を改善する駆動トルク制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第６０６５９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両走行時に与えられる様々な刺激を知覚することによって、乗員は不快に感じる。しかしながら、特許文献１に開示された装置では、駆動トルクの変化率しか考慮されていない。このため、乗員の不快感を十分に抑制できない可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、以下の発明を含む。但し、本発明は、特許請求の範囲によって定められるものである。
【０００６】
本発明の一態様に係る移動体の加減速制御装置は、移動体が進行するための要求トルク及び前記移動体が受ける走行抵抗に基づいて、前記移動体の予測加速度及び予測躍度を算出する予測部と、前記予測部によって算出された前記予測加速度及び前記予測躍度に基づいて、前記移動体の駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定する制限決定部と、を備える。
【０００７】
本発明は、このような特徴的な処理部を備える移動体の加減速制御装置として実現することができるだけでなく、かかる特徴的な処理をステップとする移動体の加減速制御方法、及びかかるステップをコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムとして実現することができる。また、移動体の加減速制御装置の一部又は全部を半導体集積回路として実現したり、移動体の加減速制御装置を含む加減速制御システムとして実現したりすることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、移動体の走行時における乗員に与える不快感を効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係る電動車の加減速制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態に係る不快度マップの一例を示すグラフである。
【図３】第１実施形態に係る加減速制御装置の動作の手順を示すフローチャートである。
【図４】第１実施形態に係る制限決定処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】第２実施形態に係る電動車の加減速制御装置の構成を示すブロック図である。
【図６】第２実施形態に係る不快度マップの一例を示すグラフである。
【図７】第２実施形態に係る加減速制御装置の動作の手順を示すフローチャートである。
【図８】第２実施形態に係る制限決定処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜本発明の実施形態の概要＞
以下、本発明の実施形態の概要を列記して説明する。
（１）  本実施形態に係る移動体の加減速制御装置は、移動体が進行するために要求される駆動トルクである要求トルク及び前記移動体が受ける走行抵抗に基づいて、前記移動体の予測加速度及び予測躍度を算出する予測部と、前記予測部によって算出された前記予測加速度及び前記予測躍度に基づいて、前記移動体の駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定する制限決定部と、を備える。これにより、移動体の走行時における乗員に与える不快感を、予測された加速度及び躍度によって効果的に抑制することができる。ここでいう「移動体」は、動力源によって生じる動力によって推進する車両をいい、エンジン車及び電動車を含む。「エンジン車」は、エンジンの動力によって推進する車両をいう。「電動車」は、モータの動力によって推進する車両をいい、ＥＶ（Electric Vehicle）、ＰＨＶ（Plug-in Hybrid Vehicle）、ＨＶ（Hybrid Vehicle）を含む。
【００１１】
（２）  また、本実施形態に係る移動体の加減速制御装置では、前記制限決定部は、加速度及び躍度の組み合わせに対応して定まる不快度によって、前記予測加速度及び前記予測躍度の組み合わせに対応する不快度を判定し、判定された不快度に基づいて、前記駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定してもよい。これにより、予測加速度及び予測躍度の組み合わせによって不快度を判定することができ、その不快度に応じて駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定することができる。
【００１２】
（３）  また、本実施形態に係る移動体の加減速制御装置では、前記制限決定部は、加速度を第１座標軸とし、躍度を第２座標軸とする２次元座標空間に規定される不快度マップにおける前記予測加速度及び前記予測躍度の位置に基づいて、前記駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定してもよい。これにより、予測加速度及び予測躍度によって、乗員に与えられる不快感を二次元的に評価することができる。
【００１３】
（４）  また、本実施形態に係る移動体の加減速制御装置では、前記不快度マップは、乗員が不快に感じるか否かを判定するための閾値範囲を含み、前記制限決定部は、前記閾値範囲に前記予測加速度及び前記予測躍度の位置が入るか否かに基づいて、前記駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定してもよい。これにより、簡易な構成によって、予測加速度及び予測躍度から不快感を評価することができる。
【００１４】
（５）  また、本実施形態に係る移動体の加減速制御装置では、前記不快度マップは、乗員が感じる不快感のレベルを複数段階で示し、前記制限決定部は、前記予測加速度及び前記予測躍度の位置における前記不快感のレベルに基づいて、前記駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定してもよい。これにより、予測加速度及び予測躍度から不快感をきめ細かく評価することができる。
【００１５】
（６）  また、本実施形態に係る移動体の加減速制御装置では、前記加減速制御装置は、前記移動体に生じる加速度の測定値を出力する加速度測定部と、前記移動体に生じる躍度の測定値を出力する躍度測定部と、をさらに備え、前記制限決定部は、前記加速度測定部及び前記躍度測定部によって出力された前記加速度及び前記躍度それぞれの測定値にさらに基づいて、前記駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定してもよい。これにより、測定された加速度及び躍度を用いて、不快感をさらに効果的に抑制することができる。なお、ここでいう「躍度の測定値」は、躍度を直接測定することによって得られた測定値だけでなく、測定された加速度を時間微分することによって得られる値を含む。また、「加速度の測定値」は、加速度を直接測定することによって得られた測定値だけでなく、測定された躍度を時間積分することによって得られる値を含む。
【００１６】
（７）  また、本実施形態に係る移動体の加減速制御装置では、前記制限決定部は、加速度を第１座標軸とし、躍度を第２座標軸とする２次元座標空間に規定される不快度マップにおける前記加速度及び躍度それぞれの測定値の位置に基づいて、前記駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定してもよい。これにより、加速度及び躍度それぞれの測定値によって、乗員に与えられる不快感を二次元的に評価することができる。
【００１７】
（８）  また、本実施形態に係る移動体の加減速制御装置では、前記不快度マップは、乗員が不快に感じるか否かを判定するための閾値範囲を含み、前記制限決定部は、前記閾値範囲に前記加速度及び前記躍度それぞれの前記測定値の位置が入るか否かに基づいて、前記駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定してもよい。これにより、簡易な構成によって、加速度及び躍度それぞれの測定値から不快感を評価することができる。
【００１８】
（９）  また、本実施形態に係る移動体の加減速制御装置では、前記不快度マップは、乗員が感じる不快感のレベルを複数段階で示し、前記制限決定部は、前記加速度及び前記躍度それぞれの前記測定値の位置における前記不快感のレベルに基づいて、前記駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定してもよい。これにより、加速度及び躍度それぞれの測定値から不快感をきめ細かく評価することができる。
【００１９】
（１０）  本実施形態に係る移動体の加減速制御方法は、移動体が進行するために要求される駆動トルクである要求トルク及び前記移動体が受ける走行抵抗に基づいて、前記移動体の予測加速度及び予測躍度を算出し、算出された前記予測加速度及び前記予測躍度に基づいて、前記移動体の駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定する。これにより、移動体の走行時における乗員に与える不快感を、予測された加速度及び躍度によって効果的に抑制することができる。
【００２０】
（１１）  本実施形態に係る移動体のコンピュータプログラムは、移動体が進行するために要求される駆動トルクである要求トルク及び前記移動体が受ける走行抵抗に基づいて、前記移動体の予測加速度及び予測躍度を算出するステップと、前記予測部によって算出された前記予測加速度及び前記予測躍度に基づいて、前記移動体の駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定するステップと、をコンピュータに実行させる。これにより、移動体の走行時における乗員に与える不快感を、予測された加速度及び躍度によって効果的に抑制することができる。
【００２１】
＜本発明の実施形態の詳細＞
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態の詳細を説明する。なお、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。以下の説明では、移動体の一例として電動車について説明する。移動体は電動車に限られず、エンジン車であってもよい。
【００２２】
［１．第１実施形態］
［１−１．加減速制御装置の構成］
図１は、本実施形態に係る電動車の加減速制御装置の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る加減速制御装置１００は、電動車に搭載される。加減速制御装置１００は、車速センサ２０１と、アクセル開度センサ２０２と、パワートレイン制御部３０１と、モータ３０２と、バッテリ３０３と、インバータ３０４と、トルク変動制限部４００とを備える。
【００２３】
車速センサ２０１は、電動車の車速を測定し、車速の測定値を出力する。アクセル開度センサ２０２は、電動車のアクセルペダル２２１に接続される。アクセル開度センサ２０２は、アクセル開度を測定し、アクセル開度の測定値を出力する。車速センサ２０１及びアクセル開度センサ２０２のそれぞれはパワートレイン制御部３０１及びトルク変動制限部４００のそれぞれに接続され、パワートレイン制御部３０１及びトルク変動制限部４００にそれぞれの測定値を送信する。
【００２４】
本実施形態の電動車は、例えば、ブレーキペダルが設けられず、アクセルペダル２２１のみでアクセル及びブレーキ操作が行われる１ペダル操作システムを有する。但し、電動車は、アクセルペダルによってアクセル操作が、ブレーキペダルによってブレーキ操作が行われる２ペダル操作システムを有してもよい。この場合、車速センサ２０１及びアクセル開度センサ２０２に加えて、ブレーキペダルに接続されたブレーキ量センサがパワートレイン制御部３０１及びトルク変動制限部４００に接続され、ブレーキ量の測定値がパワートレイン制御部３０１及びトルク変動制限部４００のそれぞれに出力される。
【００２５】
モータ３０２は車軸に接続され、電動車の駆動トルクを発生する。モータ３０２及びバッテリ３０３にはインバータ３０４が接続される。インバータ３０４は、バッテリ３０３から受電し、モータ３０２を回転駆動する。また、制動時におけるモータ３０２による回生電力は、インバータ３０４を通じてバッテリ３０３に回収される。
【００２６】
パワートレイン制御部３０１は、ＣＰＵ３０５と、メモリ３０６とを有する。パワートレイン制御部３０１は、車速センサ２０１及びアクセル開度センサ２０２から受信された車速及びアクセル開度の測定値に基づいて、ドライバのアクセル操作に応じた要求トルクを算出する。具体的には、車速及びアクセル開度を要求トルクに変換するためのマップがメモリ３０６に記憶され、ＣＰＵ３０５が当該マップを参照して、車速及びアクセル開度それぞれの測定値に応じた要求トルクを算出する。パワートレイン制御部３０１は、算出された要求トルクに応じた制御信号をインバータ３０４に出力する。これにより、パワートレイン制御部３０１はモータ３０２を制御し、モータ３０２に要求された駆動トルクを発生させる。
【００２７】
トルク変動制限部４００は、予測部及び制限決定部として機能する。つまり、トルク変動制限部４００は、パワートレイン制御部３０１から要求トルクを受信し、要求トルクに基づいて、電動車に発生する加速度及び躍度の予測値（予測加速度及び予測躍度）を算出する。また、トルク変動制限部４００は、算出された予測加速度及び予測躍度に基づいて、乗員に与えられる不快度を予測し、不快度を抑制するように電動車の駆動トルクの変化率を制限する。
【００２８】
トルク変動制限部４００は、ＣＰＵ４０１と、メモリ４０２とを備える。メモリ４０２には、ＲＡＭ及びフラッシュメモリ等の不揮発性メモリが含まれ、コンピュータプログラムであるトルク変動制限プログラム４０３及びトルク変動制限プログラム４０３の実行に使用されるデータが格納される。ＣＰＵ４０１は、トルク変動制限プログラム４０３を実行し、後述するようなトルク変動制限処理を行う。メモリ４０２には、不快度マップ４０４が格納される。
【００２９】
図２は、本実施形態に係る不快度マップの一例を示すグラフである。図２における横軸は加速度を示し、縦軸は躍度を示す。不快度マップ４０４は、加速度を第１座標軸（図２における横軸）とし、躍度を第２座標軸（図２における縦軸）とする２次元座標空間に規定される。不快度マップ４０４は、乗員が不快に感じるか否かを判定するための閾値範囲４０５を含む。閾値範囲４０５の内部は、乗員が不快に感じない領域であり、閾値範囲４０５の外部は乗員が不快に感じる領域である。
【００３０】
閾値範囲４０５は、電動車に乗った被験者に対して官能試験を施すことにより得られる。閾値範囲４０５は、内部に原点座標を含むように設定される。つまり、閾値範囲は、加速度及び躍度のそれぞれにおいて、正から負の範囲に亘って設定される。また、閾値範囲４０５は、加速度が大きくなるほど（つまり、加速度が正であり且つその絶対値が大きくなるほど）躍度が０に近づき、加速度が小さくなるほど（つまり、加速度が負であり且つその絶対値が大きくなるほど）躍度が０に近づく。また、躍度が大きくなるほど（つまり、躍度が正であり且つその絶対値が大きくなるほど）加速度が０に近づき、躍度が小さくなるほど（つまり、躍度が負であり且つその絶対値が大きくなるほど）加速度が０に近づく。これは、電動車が急加速し、加速度が大きくなると、躍度が０に近くても乗員は不快に感じ、電動車が急減速し、加速度が小さくなると、躍度が０に近くても乗員は不快に感じることを意味する。また、唐突な加速が生じ、躍度が大きくなると、加速度が０に近くても乗員は不快に感じ、唐突な減速が生じ、躍度が小さくなると、加速度が０に近くても乗員は不快に感じることを意味する。
【００３１】
トルク変動制限部４００は、上記の２次元座標空間における予測加速度及び予測躍度の位置を特定し、その位置が閾値範囲４０５の内部にあるか否かによって、乗員が不快に感じるか否かを判定する。トルク変動制限部４００は、乗員が不快に感じると判定した場合、トルク変動の制限指令をパワートレイン制御部３０１に出力する。他方、トルク変動制限部４００は、乗員が不快に感じないと判定した場合、トルク変動の制限指令をパワートレイン制御部３０１に出力しない。
【００３２】
パワートレイン制御部３０１は、トルク変動の制限指令を受信すると、要求トルクから導出される駆動トルクの変化率を制限する。駆動トルクの変化率の制限は、例えばローパスフィルタによって実現される。具体的には、パワートレイン制御部３０１は、要求トルクの応答を遅らせるローパスフィルタを備える。ローパスフィルタの時定数には、第１時定数と第２時定数とが予め設けられ、パワートレイン制御部３０１のＣＰＵは、第１時定数及び第２時定数の何れか一方をローパスフィルタの現在の時定数として設定する。第１時定数は例えば０とされ、第２時定数は第１時定数より大きい値とされる。第１時定数は通常走行時における時定数であり、第２時定数はトルク変動制限時における時定数である。パワートレイン制御部３０１のＣＰＵは、トルク変動の制限指令を受信しない場合、時定数を第１時定数に設定し、トルク変動の制限指令を受信した場合、時定数を第２時定数に設定する。これにより、トルク変動の制限指令がパワートレイン制御部３０１に与えられた場合に、駆動トルクの変化率が制限される。
【００３３】
なお、ローパスフィルタによる駆動トルクの変化率制限は一例であり、他の方法により駆動トルクの変化率を制限してもよい。例えば、トルク変動の制限指令を受けた場合、要求トルクを予め設定された割合で減少させるようにすることもできる。
【００３４】
［１−２．加減速制御装置の動作］
次に、本実施形態に係る加減速制御装置１００の動作について説明する。図３は、本実施形態に係る加減速制御装置１００の動作の手順を示すフローチャートである。
【００３５】
電動車の車速は、車速センサ２０１によって測定され、アクセル開度は、アクセル開度センサ２０２によって測定される。パワートレイン制御部３０１は、車速センサ２０１及びアクセル開度センサ２０２のそれぞれから出力された車速及びアクセル開度の測定値を受信する（ステップＳ１０１）。
【００３６】
パワートレイン制御部３０１のＣＰＵ３０５は、車速及びアクセル開度の測定値に基づき、ドライバの要求トルクを算出する（ステップＳ１０２）。具体的には、ＣＰＵ３０５が、メモリ３０６におけるマップを参照し、車速及びアクセル開度の測定値に応じた要求トルクを算出する。
【００３７】
パワートレイン制御部３０１は、算出された要求トルクをトルク変動制限部４００に送信する。トルク変動制限部４００のＣＰＵ４０１は、要求トルクを受信すると、加速度・躍度予測処理を実行し、受信された要求トルクに基づいて、予測加速度及び予測躍度を算出する（ステップＳ１０３）。
【００３８】
加速度・躍度予測処理を詳細に説明する。電動車の加速度ａと駆動力Ｆとの間には、次の運動方程式が成り立つ。
【数１】
2020018052.tif 000003
但し、Ｍは電動車の慣性重量を、Ｆｄｒａｇは空気抵抗を、Ｆｒｏｌｌはタイヤの転がり抵抗を、Ｆｇｒａｄは勾配抵抗を示す。Ｆｄｒａｇ＋Ｆｒｏｌｌ＋Ｆｇｒａｄは電動車の走行抵抗である。
【００３９】
ＣＰＵ４０１は、要求トルクをギヤ比で割ることにより車軸に作用するトルク（車軸トルク）を得る。さらにＣＰＵ４０１は、車軸トルクをタイヤ半径で割ることにより、駆動力Ｆを得る。
【００４０】
ＣＰＵ４０１は、駆動力Ｆから走行抵抗（Ｆｄｒａｇ＋Ｆｒｏｌｌ＋Ｆｇｒａｄ）を引くことにより、電動車に作用する力Ｍａを算出し、Ｍａを電動車の慣性重量で割ることにより予測加速度ａを算出する。ＣＰＵ４０１は、予測加速度ａを時間微分することにより、予測躍度を算出する。
【００４１】
加速度・躍度予測処理が終了すると、ＣＰＵ４０１は、制限決定処理を実行する（ステップＳ１０４）。
【００４２】
図４は、制限決定処理の流れを示すフローチャートである。ＣＰＵ４０１は、不快度マップ４０４を参照し、２次元座標空間における予測加速度及び予測躍度の座標位置が、閾値範囲４０５に入るか否かを判定する（ステップＳ１４１）。予測加速度及び予測躍度の座標位置が閾値範囲４０５に入らない場合（ステップＳ１４１においてＮＯ）、ＣＰＵ４０１は、トルク変動の制限をすると決定し、パワートレイン制御部３０１へトルク変動の制限指令を出力する（ステップＳ１４２）。予測加速度及び予測躍度の座標位置が閾値範囲４０５に入る場合（ステップＳ１４１においてＹＥＳ）、ＣＰＵ４０１は、トルク変動の制限をしないと決定し、トルク変動の制限指令を出力しない。以上で、制限決定処理が終了する。
【００４３】
再び図３を参照する。パワートレイン制御部３０１のＣＰＵ３０５は、トルク変動の制限指令を受信したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。トルク変動の制限指令を受信しない場合（ステップＳ１０５においてＮＯ）、ＣＰＵ３０５は、算出された要求トルクに応じてモータ３０２を駆動し、駆動トルクを発生させる（ステップＳ１０６）。トルク変動の制限指令を受信した場合（ステップＳ１０５においてＹＥＳ）、ＣＰＵ３０５は、駆動トルクの変化率を制限した要求トルクを算出し（ステップＳ１０７）、要求トルクに応じてモータ３０２を駆動し、駆動トルクを発生させる（ステップＳ１０６）。ステップＳ１０６の後、処理はステップＳ１０１に戻る。
【００４４】
上記のように、予測加速度及び予測躍度に基づいて、駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定することにより、電動車の走行時における乗員に与える不快感を効果的に抑制することができる。また、不快度マップ４０４を用いることで、予測加速度及び予測躍度によって、乗員に与えられる不快感を二次元的に評価することができる。不快度マップ４０４は、乗員が不快に感じるか否かを判定するための閾値範囲４０５を含み、この閾値範囲４０５に、予測加速度及び予測躍度の座標位置が入るか否かを判定することにより、簡易な構成によって、予測加速度及び予測躍度から不快感を評価することができる。
【００４５】
［２．第２実施形態］
［２−１．加減速制御装置の構成］
図５は、本実施形態に係る電動車の加減速制御装置の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る加減速制御装置１２０は、車速センサ２０１と、アクセル開度センサ２０２と、加速度センサ２０３と、躍度センサ２０４と、パワートレイン制御部３０１と、モータ３０２と、バッテリ３０３と、インバータ３０４と、トルク変動制限部４００とを備える。
【００４６】
加速度センサ２０３は、加速度測定部であり、電動車に作用する加速度を測定する。躍度センサ２０４は、躍度測定部であり、電動車に作用する躍度を測定する。加速度センサ２０３及び躍度センサ２０４のそれぞれは、トルク変動制限部４００に接続され、トルク変動制限部４００に加速度及び躍度の測定値を送信する。なお、躍度センサ２０４を設けることなく、加速度センサ２０３による加速度の測定値を時間微分して、躍度の測定値を算出してもよい。
【００４７】
トルク変動制限部４００は、予測部及び制限決定部として機能する。本実施形態に係るトルク変動制限部４００のメモリ４０２には、不快度マップ４２４が格納される。図６は、本実施形態に係る不快度マップの一例を示すグラフである。図６における横軸は加速度を示し、縦軸は躍度を示す。不快度マップ４２４は、加速度を第１座標軸（図６における横軸）とし、躍度を第２座標軸（図６における縦軸）とする２次元座標空間に規定される。不快度マップ４２４は、乗員が感じる不快感レベルを複数段階で示すマップである。図６に示す不快度マップ４２４は、５段階の不快感レベルにより規定される。図６において、領域４４１は最も高い不快感レベルの領域であり、領域４４２は２番目に高い不快感レベルの領域であり、領域４４３は３番目に高い不快感レベルの領域であり、領域４４４は４番目に高い不快感レベルの領域であり、領域４４５は最も低い不快感レベルの領域である。
【００４８】
領域４４５を囲むように、他の領域４４１〜４４４は環状に構成される。最も内側の領域４４５は、内部に原点座標を含むように設定される。つまり、領域４４１〜４４５のそれぞれは、加速度及び躍度のそれぞれにおいて、正から負の範囲に亘って設定される。また、最も低い不快感レベルの領域４４１を除く領域４４２〜４４５のそれぞれは、概略、加速度が大きくなるほど（つまり、加速度が正の大きい値を取るほど）躍度が０に近づき、加速度が小さくなるほど（つまり、加速度が負の大きい値を取るほど）躍度が０に近づく。また、躍度が大きくなるほど（つまり、躍度が正の大きい値を取るほど）加速度が０に近づき、躍度が小さくなるほど（つまり、躍度が負の大きい値を取るほど）加速度が０に近づく。図６に示す例では、領域４４３〜４４５のそれぞれにおいて、加速度が大きくなるほど躍度が０に近づき、加速度が小さくなるほど躍度が０に近づき、躍度が大きくなるほど加速度が０に近づき、躍度が小さくなるほど加速度が０に近づく。
【００４９】
トルク変動制限部４００は、上記の２次元座標空間における予測加速度及び予測躍度の位置を特定し、その位置が領域４４１〜４４５の何れにあるかによって、乗員が感じる不快感のレベルを判定する。例えば、トルク変動制限部４００は、予測加速度及び予測躍度の位置が領域４４１にある場合、不快感レベルを「４」と判定し、予測加速度及び予測躍度の位置が領域４４２にある場合、不快感レベルを「３」と判定し、予測加速度及び予測躍度の位置が領域４４３にある場合、不快感レベルを「２」と判定し、予測加速度及び予測躍度の位置が領域４４４にある場合、不快感レベルを「１」と判定し、予測加速度及び予測躍度の位置が領域４４５にある場合、不快感レベルを「０」と判定することができる。以下、この動作を、「予測値に基づく不快感レベルの判定」という。
【００５０】
トルク変動制限部４００は、上記の２次元座標空間における加速度及び躍度の測定値の位置を特定し、その位置が領域４４１〜４４５の何れにあるかによって、乗員が感じる不快感のレベルを判定する。例えば、トルク変動制限部４００は、加速度及び躍度の測定値の位置が領域４４１にある場合、不快感レベルを「４」と判定し、加速度及び躍度の測定値の位置が領域４４２にある場合、不快感レベルを「３」と判定し、加速度及び躍度の測定値の位置が領域４４３にある場合、不快感レベルを「２」と判定し、加速度及び躍度の測定値の位置が領域４４４にある場合、不快感レベルを「１」と判定し、加速度及び躍度の測定値の位置が領域４４５にある場合、不快感レベルを「０」と判定することができる。以下、この動作を、「測定値に基づく不快感レベルの判定」という。
【００５１】
トルク変動制限部４００は、予測値に基づく不快感レベルの判定結果と、測定値に基づく不快感レベルの判定結果とを用いて、不快感レベルの総合判定を行う。この総合判定は、例えば、予測値に基づく不快感レベルの判定結果と測定値に基づく不快感レベルの判定結果とを比較し、高レベルの方を採用する処理であってもよいし、予測値に基づく不快感レベルの判定結果と、測定値に基づく不快感レベルの判定結果との平均値を算出する処理であってもよい。
【００５２】
トルク変動制限部４００は、不快感レベルの総合判定の結果に応じたトルク変動の制限レベルを生成し、生成されたトルク変動の制限レベルをパワートレイン制御部３０１に出力する。例えば、トルク変動制限部４００は、不快感レベルが「４」の場合の制限レベルを「４」とし、不快感レベルが「３」の場合の制限レベルを「３」とし、不快感レベルが「２」の場合の制限レベルを「２」とし、不快感レベルが「１」の場合の制限レベルを「１」とし、不快感レベルが「０」の場合の制限レベルを「０」とする。
【００５３】
パワートレイン制御部３０１は、トルク変動の制限レベルを受信すると、制限レベルに応じて駆動トルクの変化率を制限する。駆動トルクの変化率の制限は、例えばローパスフィルタによって実現される。具体的には、パワートレイン制御部３０１は、要求トルクの応答を遅らせるローパスフィルタを備える。ローパスフィルタの時定数には、第１〜第５時定数の５つが予め設けられ、パワートレイン制御部３０１のＣＰＵは、第１〜第５時定数の何れか１つをローパスフィルタの現在の時定数として設定する。パワートレイン制御部３０１は、制限レベルが０の場合に第１時定数を設定し、制限レベルが１の場合に第２時定数を設定し、制限レベルが２の場合に第３時定数を設定し、制限レベルが３の場合に第４時定数を設定し、制限レベルが４の場合に第５時定数を設定する。第１時定数は例えば０とされ、第２〜第５時定数は０より大きい値とされる。また、第２〜第５時定数は、この順番で大きくなる値とされる。これにより、制限レベルが０の場合には、駆動トルクの変化率が制限されず、制限レベルが１〜４の場合には、変動トルクの変化率が制限される。また、制限レベルが１〜４の順番で、変動トルクの変化率の制限が強くなる。
【００５４】
なお、ローパスフィルタによる駆動トルクの変化率制限は一例であり、他の方法により駆動トルクの変化率を制限してもよい。例えば、制限レベルが１〜４の場合には、要求トルクを予め設定された割合で減少させるようにすることもできる。この場合において、制限レベルが高くなるにしたがい、要求トルクの減少割合を大きくすることができる。
【００５５】
なお、本実施形態に係る加減速制御装置１２０のその他の構成は、実施形態１に係る加減速制御装置１００の構成と同様であるので、同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５６】
［２−２．加減速制御装置の動作］
次に、本実施形態に係る加減速制御装置１００の動作について説明する。図７は、本実施形態に係る加減速制御装置１００の動作の手順を示すフローチャートである。
【００５７】
電動車の車速は、車速センサ２０１によって測定され、アクセル開度は、アクセル開度センサ２０２によって測定される。パワートレイン制御部３０１は、車速センサ２０１及びアクセル開度センサ２０２のそれぞれから出力された車速及びアクセル開度の測定値を受信する（ステップＳ２０１）。
【００５８】
パワートレイン制御部３０１のＣＰＵ３０５は、車速及びアクセル開度の測定値に基づき、ドライバの要求トルクを算出する（ステップＳ２０２）。具体的には、ＣＰＵ３０５が、メモリ３０６におけるマップを参照し、車速及びアクセル開度の測定値に応じた要求トルクを算出する。
【００５９】
パワートレイン制御部３０１は、算出された要求トルクをトルク変動制限部４００に送信する。トルク変動制限部４００のＣＰＵ４０１は、要求トルクを受信すると、加速度・躍度予測処理を実行し、受信された要求トルクに基づいて、予測加速度及び予測躍度を算出する（ステップＳ２０３）。なお、本実施形態に係る加速度・躍度予測処理は、第１実施形態に係る加速度・躍度予測処理と同様であるので、その説明を省略する。
【００６０】
加速度・躍度予測処理が終了すると、ＣＰＵ４０１は、制限決定処理を実行する（ステップＳ２０４）。
【００６１】
図８は、制限決定処理の流れを示すフローチャートである。ＣＰＵ４０１は、不快度マップ４２４を参照し、２次元座標空間における予測加速度及び予測躍度の座標位置が、領域４４１〜４４５の何れにあるかを判定することにより、不快感レベルを判定する（ステップＳ２４１）。
【００６２】
電動車の加速度は、加速度センサ２０３によって測定され、躍度は、躍度センサ２０４によって測定される。トルク変動制限部４００は、加速度センサ２０３及び躍度センサ２０４のそれぞれから出力された加速度及び躍度の測定値を受信する（ステップＳ２４２）。
【００６３】
ＣＰＵ４０１は、不快度マップ４２４を参照し、２次元座標空間における加速度の測定値及び躍度の測定値の座標位置が、領域４４１〜４４５の何れにあるかを判定することにより、不快感レベルを判定する（ステップＳ２４３）。
【００６４】
ＣＰＵ４０１は、予測値に基づく不快感レベルの判定結果と、測定値に基づく不快感レベルの判定結果とを用いて、不快感レベルの総合判定を行う（ステップＳ２４４）。ＣＰＵ４０１は、最終的に判定された不快感レベルに応じて、トルク変動の制限レベルを決定する（ステップＳ２４５）。ＣＰＵ４０１は、決定された制限レベルをパワートレイン制御部３０１へ出力する（ステップＳ２４６）。以上で、制限決定処理が終了する。
【００６５】
再び図７を参照する。パワートレイン制御部３０１のＣＰＵ３０５は、トルク変動の制限レベルを受信し、制限レベルに応じて、駆動トルクの変化率を制限した要求トルクを算出する（ステップＳ２０５）。ここで、制限レベルが０であれば、ＣＰＵ３０５は、駆動トルクの変化率を制限しない。つまりこの場合、要求トルクの再計算が行われない、又は、再計算された要求トルクは計算前のものと同じとなる。
【００６６】
ＣＰＵ３０５は、算出された要求トルクに応じてモータ３０２を駆動し、駆動トルクを発生させる（ステップＳ２０６）。ステップＳ２０６の後、処理はステップＳ２０１に戻る。
【００６７】
上記のように、予測加速度及び予測躍度に基づいて、駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定することにより、電動車の走行時における乗員に与える不快感を効果的に抑制することができる。不快度マップ４２４を用いることで、予測加速度及び予測躍度によって、乗員に与えられる不快感を二次元的に評価することができる。不快度マップ４２４は、乗員が感じる不快感のレベルに応じた複数の領域４４１〜４４５を含み、何れの領域に予測加速度及び予測躍度の座標位置が入るか否か、即ち、不快度を判定することにより、予測加速度及び予測躍度から不快感をきめ細かく評価することができる。
【００６８】
また、加速度及び躍度の測定値にさらに基づいて、駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定することにより、電動車の走行時における乗員に与える不快感をさらに効果的に抑制することができる。また、加速度及び躍度の測定値による不快感の評価に、不快度マップ４２４を用いることで、不快感を二次元的に評価することができる。また、上記のように不快感のレベルを複数段階で示す不快度マップ４２４を用いることにより、加速度及び躍度の測定値から不快感をきめ細かく評価することができる。
【００６９】
［３．その他の実施形態］
上記の第１実施形態に係る加減速制御装置１００は、乗員に与える不快感の閾値範囲４０５を含む不快度マップ４０４に予測加速度及び予測躍度を適用して、駆動トルクの変化率を制限するか否かを決定する構成である。また、第２実施形態に係る加減速制御装置１２０は、乗員に与える不快感のレベルを複数段階で示す不快度マップ４２４に、予測加速度及び予測躍度を適用し、予測値に基づく不快感レベルの判定を行い、不快度マップ４２４に、加速度及び躍度の測定値を適用し、測定値に基づく不快感レベルの判定を行う構成である。しかしながら、これらの構成に限定されない。例えば、不快度マップ４２４を用いて、予測値に基づく不快感レベルの判定を行い、測定値に基づく不快感レベルの判定を行わない構成とすることもできる。この場合、予測値に基づいて得られた不快感レベルに応じてトルク変動の制限レベルが決定され、この制限レベルに応じて駆動トルクの変化率が制限される。
【００７０】
また、閾値範囲４０５を含む不快度マップ４０４に予測加速度及び予測躍度を適用して予測値に基づく駆動トルクの変動制限の要否判定を行うと共に、不快度マップ４０４に加速度及び躍度の測定値を適用して、測定値に基づく駆動トルクの変動制限の要否判定を行い、両判定結果を総合判断して、駆動トルクの変動制限の要否判定を行う構成とすることもできる。また、不快度マップ４０４に予測加速度及び予測躍度を適用して予測値に基づく駆動トルクの変動制限の要否判定を行うと共に、不快度マップ４２４に加速度及び躍度の測定値を適用して測定値に基づく不快感レベルの判定を行い、両判定結果を総合判断して、トルク変動の制限の要否を決定する構成とする等、不快度マップ４０４による判定と不快度マップ４２４による判定とを組み合わせることもできる。
【００７１】
また、官能試験によって得られた不快度マップ４０４，４２４を用いる構成に限られない。例えば、移動体の加速度及び躍度を入力とし、その時の乗員が感じた不快度レベルを出力とする教師データを機械学習モデルに与えて機械学習を行ってもよい。機械学習によって得られた学習済モデルは、加速度及び躍度を与えると、不快度レベルを出力する。したがって、かかる学習済モデルを用いて、駆動トルクの変動制限の要否判定を行ってもよい。
【００７２】
［４．補記］
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的ではない。本発明の権利範囲は、上述の実施形態ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及びその範囲内でのすべての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００７３】
１００，１２０  加減速制御装置
２０１  車速センサ
２０２  アクセル開度センサ
２０３  加速度センサ
２０４  躍度センサ
２２１  アクセルペダル
３０１  パワートレイン制御部
３０２  モータ
３０３  バッテリ
３０４  インバータ
３０５  ＣＰＵ
３０６  メモリ
４００  トルク変動制限部
４０１  ＣＰＵ
４０２  メモリ
４０３  トルク変動制限プログラム
４０４，４２４  不快度マップ
４０５  閾値範囲
４４１〜４４５  領域
【図１】
2020018052.tif 000004
【図２】
2020018052.tif 000005
【図３】
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【図４】
2020018052.tif 000007
【図５】
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【図６】
2020018052.tif 000009
【図７】
2020018052.tif 000010
【図８】
2020018052.tif 000011