(57)【要約】【課題】走行制御の追従性の向上を図ることのできる車両制御装置を提供すること。【解決手段】車両１の走行制御を行う運転支援制御を運転支援制御部６９で実行する際に、道路状態取得部７０で取得した道路の状態より目標軌跡演算部７２で仮の目標軌跡を生成し、仮の目標軌跡より、走行抵抗であるコーナリングドラッグを走行抵抗推定部７１で推定する。さらに、このコーナリングドラッグを利用して、目標軌跡演算部７２で将来の目標軌跡を生成する。このため、生成する目標軌跡と実際の車両１の走行時の走行軌跡とのずれを低減することができ、車両１の走行制御を、車両１の実際の走行に沿った制御に近づけることができる。これにより、運転支援制御時における車両１の挙動のフィードバック量を低減させることができる。この結果、運転支援制御により車両１の走行制御を行う際の制御の追従性の向上を図ることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行時の走行抵抗を推定する走行抵抗推定手段と、
前記走行抵抗推定手段で推定した前記走行抵抗を利用して目標となる走行軌跡を生成する走行軌跡生成手段と、
を備えることを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
前記走行抵抗推定手段は、将来発生する前記走行抵抗を推定することを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記走行抵抗推定手段は、将来の車両制御によって発生する前記走行抵抗を推定することを特徴とする請求項１または２に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記走行抵抗推定手段は、ステアリング操作によって将来発生する前記走行抵抗を推定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記走行抵抗はコーナリングドラッグであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両制御装置。
【請求項６】
前記走行抵抗推定手段は、前記走行軌跡生成手段で仮の前記走行軌跡を生成した後に前記車両が仮の前記走行軌跡で走行した場合における前記走行抵抗を推定し、
前記走行軌跡生成手段は、仮の前記走行軌跡で前記車両が走行した場合における前記走行抵抗を利用して再度将来の前記走行軌跡を生成することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両制御装置。
【請求項７】
前記走行軌跡は車速を含んでおり、前記走行抵抗推定手段は、前記走行軌跡生成手段で仮の前記走行軌跡に含まれる仮の走行車速を生成した後に前記車両が仮の前記走行車速で走行した場合に発生するコーナリングドラッグを前記走行抵抗として推定し、
前記走行軌跡生成手段は、仮の前記走行車速で前記車両が走行した場合に発生する前記コーナリングドラッグを利用して再度将来の前記走行車速を生成することを特徴とする請求項６に記載の車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置に関するものである。特に、この発明は、車両の運転者による運転操作に関わらず走行状態を制御可能な車両制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の走行状態を制御可能な車両制御装置は、走行時の車両を制御することにより、車両の走行状態を所望の走行状態にして制御しているが、従来の車両制御装置の中には、運転者が運転操作をしなくても、自動的に走行制御を行っているものがある。例えば、特許文献１に記載の自律走行車の走行制御装置は、車両の移動速度が予め設定した指定進行速度になるようにエンジンの出力を制御し、磁気誘導走行が許可されていない場合は、磁気誘導路の開始点を目標地点としてＤ−ＧＰＳ（Differential Global Positioning System）を利用して車両を自律走行させる。つまり、Ｄ−ＧＰＳを利用して車両を目標地点に向かわせる際の方向である目標進行方位角を算出し、この目標進行方位角と現在進行方位角とより、前後輪操舵量を決定して操舵機構を制御することにより、車両を目標地点まで目標軌跡で自律走行させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１３４２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の車両制御装置では、このように目標軌跡で車両を走行させることにより、運転者による運転操作に関わらず車両を走行させることができるものがあるが、車両の走行中には様々な走行抵抗が発生するため、この走行抵抗により進行速度が変化する場合がある。例えば、車両の旋回中には、車輪が発生する横力によって車両が減速をしてしまうコーナリングドラッグが発生するが、車両の旋回時には、このコーナリングドラッグによって速度が変化し易くなる。
【０００５】
また、車両を車両制御装置で制御することにより所定の目標速度で走行させる場合、フィードバック制御を行うことによって実際の車速を目標速度にすることが考えられるが、これらのコーナリングドラッグのような走行抵抗による減速分をフィードバックして制御する場合、制御の追従性が低下する場合がある。この場合、駆動力の制御等の車両の走行制御が、現在の走行状態に対して適切に行われなくなる場合があるため、燃費が悪化したり、制御の実測値がハンチングしたりする場合があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、走行制御の追従性の向上を図ることのできる車両制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明に係る車両制御装置は、車両の走行時の走行抵抗を推定する走行抵抗推定手段と、前記走行抵抗推定手段で推定した前記走行抵抗を利用して目標となる走行軌跡を生成する走行軌跡生成手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この発明では、車両の走行制御を行う際に、走行抵抗を推定し、この推定した走行抵抗を利用して走行軌跡を生成するため、生成する走行軌跡と実際の車両の走行時の走行軌跡とのずれを低減することができ、車両の走行制御を、車両の実際の走行に沿った制御に近づけることができる。これにより、走行制御時における車両の挙動のフィードバック量を低減させることができる。この結果、走行制御の追従性の向上を図ることができる。
【０００９】
また、この発明に係る車両制御装置は、上記車両制御装置において、前記走行抵抗推定手段は、将来発生する前記走行抵抗を推定することを特徴とする。
【００１０】
この発明では、将来発生する走行抵抗を推定し、この走行抵抗を利用して走行軌跡を生成するため、車両の走行制御を、予め車両の実際の走行に沿った制御に近づけることができる。これにより、走行制御時における車両の挙動のフィードバック量を、より確実に低減させることができる。この結果、より確実に走行制御の追従性の向上を図ることができる。
【００１１】
また、この発明に係る車両制御装置は、上記車両制御装置において、前記走行抵抗推定手段は、将来の車両制御によって発生する前記走行抵抗を推定することを特徴とする。
【００１２】
この発明では、走行軌跡を生成する際に利用する走行抵抗は、将来の車両制御によって発生する走行抵抗として推定したものであるため、将来の車両制御を含めて車両の走行制御を行うことができる。これにより、車両の走行制御を行う際に、将来の車両制御を含めて制御量を決定できるので、制御時の車両の挙動のフィードバック量を、より確実に低減させることができる。この結果、より確実に走行制御の追従性の向上を図ることができる。
【００１３】
また、この発明に係る車両制御装置は、上記車両制御装置において、前記走行抵抗推定手段は、ステアリング操作によって将来発生する前記走行抵抗を推定することを特徴とする。
【００１４】
この発明では、走行軌跡を生成する際に利用する走行抵抗は、ステアリング操作によって将来発生する走行抵抗として推定したものであるため、車両の走行制御を行う際に、ステアリング操作を行うことにより変化する車両の挙動を含めて制御量を決定できる。これにより、走行制御時の車両の挙動のフィードバック量を、より確実に低減させることができる。この結果、より確実に走行制御の追従性の向上を図ることができる。
【００１５】
また、この発明に係る車両制御装置は、上記車両制御装置において、前記走行抵抗はコーナリングドラッグであることを特徴とする。
【００１６】
この発明では、走行軌跡を生成する際に利用する走行抵抗としてコーナリングドラッグを用いるため、車両の走行制御を行う際に用いる走行軌跡として、より適切な走行軌跡を生成することができる。この結果、より確実に走行制御の追従性の向上を図ることができる。
【００１７】
また、この発明に係る車両制御装置は、上記車両制御装置において、前記走行抵抗推定手段は、前記走行軌跡生成手段で仮の前記走行軌跡を生成した後に前記車両が仮の前記走行軌跡で走行した場合における前記走行抵抗を推定し、前記走行軌跡生成手段は、仮の前記走行軌跡で前記車両が走行した場合における前記走行抵抗を利用して再度将来の前記走行軌跡を生成することを特徴とする。
【００１８】
この発明では、仮の走行軌跡に基づいて推定する走行抵抗を利用して将来の走行軌跡を生成するので、車両の走行制御を行う際に、生成する走行軌跡を、より確実に実際の車両の走行時の走行軌跡に近づけることができる。これにより、走行制御時における車両の挙動のフィードバック量を、より確実に低減させることができる。この結果、より確実に走行制御の追従性の向上を図ることができる。
【００１９】
また、この発明に係る車両制御装置は、上記車両制御装置において、前記走行軌跡は車速を含んでおり、前記走行抵抗推定手段は、前記走行軌跡生成手段で仮の前記走行軌跡に含まれる仮の走行車速を生成した後に前記車両が仮の前記走行車速で走行した場合に発生するコーナリングドラッグを前記走行抵抗として推定し、前記走行軌跡生成手段は、仮の前記走行車速で前記車両が走行した場合に発生する前記コーナリングドラッグを利用して再度将来の前記走行車速を生成することを特徴とする。
【００２０】
この発明では、走行軌跡は車速を含み、走行抵抗としてコーナリングドラッグを用いており、走行軌跡を生成する場合には、コーナリングドラッグを利用して将来の走行車速を生成するので、車両の走行制御を行う場合における走行軌跡を、より適切に生成することができる。これにより、生成する走行軌跡を実際の車両の走行時の走行軌跡に近づけることにより、走行制御時における車両の挙動のフィードバック量を低減させる際に、より確実に低減させることができる。この結果、より確実に走行制御の追従性の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る車両制御装置は、走行制御の追従性の向上を図ることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の実施例に車両制御装置が設けられた車両の概略図である。
【図２】図２は、図１に示す車両制御装置の要部構成図である。
【図３】図３は、コーナリングドラッグを考慮して運転支援制御を行う場合における説明図である。
【図４−１】図４−１は、時間の進行に対する車速の変化を示す説明図であり、仮の目標速度の説明図である。
【図４−２】図４−２は、時間の進行に対する車速の変化を示す説明図であり、コーナリングドラッグによる減速分の説明図である。
【図４−３】図４−３は、時間の進行に対する車速の変化を示す説明図であり、コーナリングドラッグによる補正後の目標速度の説明図である。
【図５−１】図５−１は、従来の車両でカーブを走行する場合における説明図である。
【図５−２】図５−２は、実施例に係る車両制御装置を備える車両でカーブを走行する場合における説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、本発明に係る車両制御装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例】
【００２４】
図１は、本発明の実施例に車両制御装置が設けられた車両の概略図である。なお、以下の説明では、車両１の通常の走行時における進行方向を前方とし、進行方向の反対方向を後方として説明する。実施例に係る車両制御装置２を備える車両１は、内燃機関であるエンジン５と電気で作動するモータ（モータジェネレータ）１０とを有するハイブリッド装置３を備えており、これらのエンジン５とモータ１０とは、共に車両１の走行時の動力を発生する動力源として設けられている。また、ハイブリッド装置３は、エンジン５の出力を受けて発電を行う発電機（モータジェネレータ）１１を有しており、エンジン５と発電機１１とは、動力分割機構１２によって接続されている。さらに、動力分割機構１２とモータ１０とは、共に減速機１５に接続されており、減速機１５は、駆動軸１６を介して、車両１が有する複数の車輪２０のうち駆動輪として設けられる前輪２１に接続されている。このうち、動力分割機構１２は、エンジン５の出力を発電機１１と減速機１５とに振り分ける。
【００２５】
また、減速機１５は、動力分割機構１２を介して伝達されたエンジン５の出力やモータ１０の出力を減速して、駆動輪である前輪２１に伝達する。つまり、減速機１５は、エンジン５から前輪２１までの動力の伝達経路及びモータ１０から前輪２１までの動力の伝達経路に設けられると共に、エンジン５の出力やモータ１０の出力を変速して前輪２１方向に伝達する変速手段として設けられている。また、動力分割機構１２は、エンジン５の出力を、発電機１１への出力と、車両１の走行時の駆動力と、に分割可能な動力分割手段として設けられている。
【００２６】
モータ１０は交流同期電動機であり、インバータ１３に接続され、交流電力によって駆動する。インバータ１３は、車両１に搭載されるバッテリ１４に蓄えられた電力を直流から交流に変換してモータ１０に供給すると共に、発電機１１によって発電される電力を交流から直流に変換してバッテリ１４に蓄えることができるように設けられている。このように、バッテリ１４は、モータ１０を駆動させる場合におけるモータ１０の電源として設けられており、また、発電機１１は、エンジン５の出力により発電すると共に発電した電気をバッテリ１４に充電可能な発電手段として設けられている。発電機１１も、基本的には上述したモータ１０とほぼ同様の構成を有しており、交流同期電動機としての構成を有している。この場合、モータ１０が主として駆動力を出力するのに対し、発電機１１は主としてエンジン５の出力を受けて発電する役割をする。
【００２７】
また、モータ１０は主として駆動力を発生させるが、前輪２１の回転を利用して発電（回生発電）することもでき、発電機として機能することも可能になっている。この場合、前輪２１には回生ブレーキを作用させることができるので、これを通常の制動手段であるフットブレーキやエンジンブレーキと併用することにより、車両１を制動させることができる。一方、発電機１１は主としてエンジン５の出力を受けて発電をするが、インバータ１３を介してバッテリ１４の電力を受けて駆動する電動機としても機能することが可能になっている。
【００２８】
また、エンジン５、モータ１０、発電機１１、動力分割機構１２は、それぞれＥＣＵ（Electronic Control Unit）に接続されており、ＥＣＵにより制御可能に設けられている。詳しくは、エンジン５及び動力分割機構１２は、これらを制御するエンジンＥＣＵ５１に接続されており、モータ１０及び発電機１１は、これらを制御するモータＥＣＵ５２に接続されている。これにより、エンジン５及び動力分割機構１２はエンジンＥＣＵ５１によって制御可能になっており、モータ１０及び発電機１１はモータＥＣＵ５２によって制御可能になっている。また、バッテリ１４は、バッテリ１４の電気残量である充電量を監視するバッテリＥＣＵ５３に接続されている。
【００２９】
さらに、これらのエンジンＥＣＵ５１とモータＥＣＵ５２とバッテリＥＣＵ５３とは、メインＥＣＵ５０に接続されており、エンジン５による駆動と、モータ１０及び発電機１１による駆動とは、メインＥＣＵ５０によって総合的に制御される。即ち、メインＥＣＵ５０によりエンジン５の出力とモータ１０及び発電機１１による出力の配分が決定され、この決定に応じてエンジン５、モータ１０及び発電機１１を制御すべく、各制御指令がメインＥＣＵ５０からエンジンＥＣＵ５１及びモータＥＣＵ５２に出力される。また、エンジンＥＣＵ５１及びモータＥＣＵ５２は、エンジン５、モータ１０及び発電機１１の情報をメインＥＣＵ５０に出力している。
【００３０】
また、バッテリＥＣＵ５３は、バッテリ１４の充電状態を監視し、充電量が不足した場合には、メインＥＣＵ５０に対して充電要求指令を出力する。充電要求指令を受けたメインＥＣＵ５０はバッテリ１４に充電をするように発電機１１を発電させる制御を行う。
【００３１】
前輪２１は、このようにエンジン５やモータ１０の出力が伝達される駆動輪として設けられていると共に、車両１の操舵輪としても設けられ、駆動輪と操舵輪とを兼ねている。操舵輪としても設けられる前輪２１は、車両１の運転席に配設されるハンドル２５によって操舵可能に設けられている。つまり、ハンドル２５は、車両１の運転者が車輪２０を操舵する際における操舵補助力を発生する操舵補助装置であるＥＰＳ（Electric Power Steering）装置３８にステアリングシャフト２６を介して接続されている。ＥＰＳ装置３８は、ハンドル２５への回転操作に応じて前輪２１に対して張力や押力を付与することにより、前輪２１は向きを変える。このため、前輪２１はハンドル２５を操作することによって操舵可能に設けられている。
【００３２】
なお、この車両１は、エンジン５やモータ１０の出力が前輪２１に伝達されて前輪２１が駆動力を発生する前輪駆動車となっているが、実施例に係る車両制御装置２が備えられる車両１は、後輪２２が駆動輪となって駆動力を発生する後輪駆動車でもよく、または、前輪２１と後輪２２とが共に駆動輪となって駆動力を発生する、四輪駆動車でもよい。実施例に係る車両制御装置２は、車両１の駆動形式に関わらず適用できる。
【００３３】
また、各車輪２０の近傍には、油圧によって作動するホイールシリンダ３１と、このホイールシリンダ３１と組みになって設けられると共に車輪２０の回転時には車輪２０と一体となって回転するブレーキディスク３２とが設けられている。さらに、車両１には、ホイールシリンダ３１と油圧経路３５によって接続され、ブレーキ操作時に、ホイールシリンダ３１に作用させる油圧を制御するブレーキ油圧制御装置３０が設けられている。このブレーキ油圧制御装置３０は、制動力を制御するブレーキＥＣＵ５４に接続されている。
【００３４】
また、車両１には、車両１の運転席に運転者が座った状態における運転者の足元付近に、エンジン５の出力を調整する際に操作するアクセルペダル２７と、走行中の車両１を制動する際に操作するブレーキペダル２８とが併設されている。このうち、アクセルペダル２７の近傍には、アクセルペダル２７の開度を検出可能なアクセル開度検出手段であるアクセル開度センサ４１が設けられている。また、ブレーキペダル２８の近傍には、ブレーキペダル２８のストロークを検出可能なブレーキストローク検出手段であるブレーキストロークセンサ４２が設けられている。
【００３５】
また、ＥＰＳ装置３８には、ハンドル２５の回転角度である舵角を検出する舵角検出手段である舵角センサ４３が設けられている。また、減速機１５には、当該減速機１５の出力軸（図示省略）の回転速度を検出することを介して車速を検出可能な車速検出手段である車速センサ４４が設けられている。さらに、この車両１には、車両１の幅方向の加速度を検出可能な横方向加速度検出手段であるＧセンサ４５と、車両１の走行時のヨーレートを検出可能なヨーレート検出手段であるヨーレートセンサ４６とが設けられている。
【００３６】
また、車両１には、カーナビゲーションシステム４８が設けられている。このカーナビゲーションシステム４８は、ＧＰＳ（Global Positioning System）と、カーナビゲーションシステム４８の記憶部（図示省略）に記憶された地図情報とを用いることにより、現在の自車の位置と、周辺の道路状況を運転者が認識することができる装置となっている。
【００３７】
これらのアクセル開度センサ４１、ブレーキストロークセンサ４２、舵角センサ４３、車速センサ４４、Ｇセンサ４５、ヨーレートセンサ４６、カーナビゲーションシステム４８は、全てメインＥＣＵ５０に接続されている。
【００３８】
図２は、図１に示す車両制御装置の要部構成図である。エンジンＥＣＵ５１、モータＥＣＵ５２及びブレーキＥＣＵ５４は、全てメインＥＣＵ５０に接続されている。このうち、まずメインＥＣＵ５０について説明すると、メインＥＣＵ５０には、処理部６１、記憶部７５及び入出力部７６が設けられており、これらは互いに接続され、互いに信号の受け渡しが可能になっている。また、メインＥＣＵ５０に接続されているエンジンＥＣＵ５１、モータＥＣＵ５２、ブレーキＥＣＵ５４は、入出力部７６に接続されており、入出力部７６は、これらのエンジンＥＣＵ５１等との間で信号の入出力を行う。また、記憶部７５には、実施例に係る車両制御装置２を制御するコンピュータプログラムが格納されている。この記憶部７５は、ハードディスク装置や光磁気ディスク装置、またはフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ等のような読み出しのみが可能な記憶媒体）や、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性のメモリ、或いはこれらの組み合わせにより構成することができる。
【００３９】
また、処理部６１は、メモリ及びＣＰＵ（Central Processing Unit）により構成されており、アクセル開度センサ４１での検出結果よりアクセル開度を取得可能なアクセル操作取得手段であるアクセル開度取得部６２と、エンジン５やモータ１０や動力分割機構１２を制御することにより、エンジン５やモータ１０の出力により発生する駆動力を制御可能な駆動力制御手段である駆動力制御部６３と、車速センサ４４での検出結果より、車速を取得可能な車速取得手段である車速取得部６４と、Ｇセンサ４５での検出結果より、車両１の走行時における横Ｇを取得可能なＧ取得手段であるＧ取得部６５と、ヨーレートセンサ４６での検出結果より、車両１の走行時におけるヨーレートを取得可能なヨーレート取得手段であるヨーレート取得部６６と、ブレーキストロークセンサ４２での検出結果よりブレーキペダル２８のストローク量を取得可能な制動操作取得手段であるブレーキストローク量取得部６７と、ブレーキ油圧制御装置３０を制御することにより、減速力を制御可能な減速力制御手段であるブレーキ制御部６８と、走行中における運転者の負担の軽減や走行時の安全性を向上させるために車両１の運転を支援する制御である運転支援制御を行う運転支援制御手段である運転支援制御部６９と、を有している。
【００４０】
また、運転支援制御部６９は、車両１が走行する道路の状態を取得する道路状態取得手段である道路状態取得部７０と、車両の走行時の走行抵抗としてコーナリングドラッグを推定する走行抵抗推定手段である走行抵抗推定部７１と、走行抵抗推定で推定した走行抵抗を利用して目標となる走行軌跡である目標軌跡を生成する走行軌跡生成手段である目標軌跡演算部７２と、運転支援制御を行う際におけるエンジン５やモータ１０等のアクチュエータの制御量を演算する制御量演算手段である制御量演算部７３と、を有している。
【００４１】
また、エンジンＥＣＵ５１の基本的な構成はメインＥＣＵ５０と同様な構成になっており、エンジンＥＣＵ５１は、メインＥＣＵ５０と同様に処理部８１、記憶部８２、入出力部８３を有している。これらの処理部８１、記憶部８２、入出力部８３は、互いに接続され、互いに信号の受け渡しが可能になっている。また、エンジンＥＣＵ５１に接続されているエンジン５と動力分割機構１２は、入出力部８３に接続されており、入出力部８３は、これらのエンジン５や動力分割機構１２との間で信号の入出力を行う。また、記憶部８２には、メインＥＣＵ５０の記憶部７５と同様に実施例に係る車両制御装置２を制御するコンピュータプログラムが格納されている。
【００４２】
また、モータＥＣＵ５２の基本的な構成は、メインＥＣＵ５０やエンジンＥＣＵ５１と同様の構成になっており、モータＥＣＵ５２は、メインＥＣＵ５０等と同様に処理部８６、記憶部８７、入出力部８８を有している。これらの処理部８６、記憶部８７、入出力部８８は、互いに接続され、互いに信号の受け渡しが可能になっている。また、モータＥＣＵ５２に接続されているモータ１０と発電機１１は、入出力部８８に接続されており、入出力部８８は、これらのモータ１０と発電機１１との間で信号の入出力を行う。
【００４３】
また、ブレーキＥＣＵ５４の基本的な構成は、メインＥＣＵ５０等と同様の構成になっており、ブレーキＥＣＵ５４は、メインＥＣＵ５０等と同様に処理部９１、記憶部９２、入出力部９３を有している。これらの処理部９１、記憶部９２、入出力部９３は、互いに接続され、互いに信号の受け渡しが可能になっている。また、ブレーキＥＣＵ５４に接続されているブレーキ油圧制御装置３０は、入出力部９３に接続されており、入出力部９３は、このブレーキ油圧制御装置３０との間で信号の入出力を行う。
【００４４】
これらのメインＥＣＵ５０、エンジンＥＣＵ５１、モータＥＣＵ５２、ブレーキＥＣＵ５４によって制御される車両制御装置２の制御は、例えば、カーナビゲーションシステム４８によって推定可能な進行方向の道路状況に基づいて、メインＥＣＵ５０の処理部６１が上記コンピュータプログラムを当該処理部６１に組み込まれたメモリに読み込んで演算し、演算の結果に応じて、エンジンＥＣＵ５１やモータＥＣＵ５２を介してエンジン５やモータ１０を作動させることにより制御する。その際に処理部６１は、適宜記憶部７５へ演算途中の数値を格納し、また格納した数値を取り出して演算を実行する。なお、このように車両制御装置２を制御する場合には、上記コンピュータプログラムの代わりに、メインＥＣＵ５０、エンジンＥＣＵ５１、モータＥＣＵ５２、ブレーキＥＣＵ５４とは異なる専用のハードウェアによって制御してもよい。
【００４５】
この実施例に係る車両制御装置２は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。実施例に係る車両制御装置２が設けられる車両１は、走行時にはエンジン５やモータ１０の出力を調節し、この出力を駆動輪である前輪２１に伝達することにより、車速を調節する。つまり、車両１の走行中は、エンジン５の出力を、車両１の走行状態に応じて動力分割機構１２で発電機１１の方向と減速機１５の方向とに適宜分割して伝達し、また、モータ１０の出力を減速機１５に伝達する。減速機１５に伝達されたこれらの出力は、減速機１５で減速された後、前輪２１に伝達される。これにより前輪２１は回転し、車両１は走行する。
【００４６】
また、エンジン５やモータ１０の出力が前輪２１に伝達されることにより走行する車両１の車速は、車両１の室内に設けられるアクセルペダル２７を足で操作することにより調節する。このように運転者がアクセルペダル２７を操作した場合、アクセルペダル２７のストローク量、即ちアクセル開度が、アクセルペダル２７の近傍に設けられるアクセル開度センサ４１によって検出される。アクセル開度センサ４１による検出結果は、メインＥＣＵ５０の処理部６１が有するアクセル開度取得部６２に伝達されてアクセル開度取得部６２で取得する。アクセル開度取得部６２で取得したアクセル開度は、メインＥＣＵ５０の処理部６１が有する駆動力制御部６３に伝達される。
【００４７】
また、車両１の走行時は、エンジン５やモータ１０の出力が伝達された際に、減速をして前輪２１に伝達する減速機１５に設けられる車速センサ４４によって、車速を検出する。車速センサ４４で検出した車速は、メインＥＣＵ５０の処理部６１が有する車速取得部６４に伝達され、車速取得部６４で取得する。車速取得部６４で取得した車速は、アクセル開度取得部６２で取得したアクセル開度と同様に駆動力制御部６３に伝達される。
【００４８】
アクセル開度や車速が伝達された駆動力制御部６３は、これらのアクセル開度と車速、さらに、車両１の走行時の他の制御で用いられる車両１の走行時の状態を示すその他の検出結果に基づいて、エンジン５で発生させる出力とモータ１０で発生させる出力とを導出する。即ち、駆動力制御部６３は、アクセル開度や車速等に応じて、運転者が要求する要求駆動力を導出し、現在の走行状態より、この要求駆動力を発生させることができるエンジン５やモータ１０の出力を導出する。エンジン５やモータ１０の出力を導出した駆動力制御部６３は、導出した出力をエンジンＥＣＵ５１やモータＥＣＵ５２に伝達する。つまり、駆動力制御部６３で導出したエンジン５の出力は、駆動力制御部６３からエンジンＥＣＵ５１に伝達し、駆動力制御部６３で導出したモータ１０の出力は、駆動力制御部６３からモータＥＣＵ５２に伝達する。
【００４９】
このうち、エンジン５の出力が伝達されたエンジンＥＣＵ５１は、伝達された出力をエンジン５で発生させるようにエンジン５を制御する。具体的には、エンジンＥＣＵ５１は、エンジン５が有するスロットルバルブ（図示省略）の開度や燃料インジェクタ（図示省略）で噴射する燃料の噴射量等を調節することにより、出力が駆動力制御部６３から伝達された出力になるように、エンジン５を制御する。また、モータ１０の出力が伝達されたモータＥＣＵ５２は、伝達された出力をモータ１０で発生させるようにモータ１０を制御する。
【００５０】
さらに、駆動力制御部６３は、動力分割機構１２を制御することにより、エンジン５から減速機１５に伝達される出力を制御する。エンジン５で発生した出力は、駆動力制御部６３で制御する動力分割機構１２で減速機１５と発電機１１との方向に分割することにより、所望の出力が減速機１５に伝達され、モータ１０で発生した出力は、モータ１０から減速機１５に伝達される。これらのように、エンジンＥＣＵ５１やモータＥＣＵ５２によって制御されるエンジン５やモータ１０の出力が減速機１５に伝達され、さらに減速機１５から前輪２１に伝達されることにより、車両１は走行する。
【００５１】
また、このようにエンジン５やモータ１０の出力によって車両１が走行をする場合、エンジン５の出力とモータ１０の出力とを合わせた出力によって走行するのみでなく、いずれか一方の出力によっても走行可能に設けられている。この場合、出力を駆動力として用いない側の動力源は、運転を休止させることができる。このためエンジン５は、車両１の走行状態に応じて運転したり停止したりする、いわゆる間欠運転を行う。
【００５２】
また、車両１の走行中に減速する場合には、ブレーキペダル２８を踏むことによって制動し、減速する。このように、ブレーキペダル２８を踏むことにより制動操作をする場合には、ブレーキペダル２８のストローク量が、ブレーキペダル２８の近傍に設けられるブレーキストロークセンサ４２によって検出される。ブレーキストロークセンサ４２による検出結果は、メインＥＣＵ５０の処理部６１が有するブレーキストローク量取得部６７で取得する。
【００５３】
ブレーキストローク量取得部６７で取得したブレーキペダル２８のストローク量は、メインＥＣＵ５０の処理部６１が有するブレーキ制御部６８に伝達され、ブレーキ制御部６８は、ブレーキストローク量取得部６７から伝達されたストローク量に基づいて、運転者が要求する要求減速力を導出する。要求減速力を導出したブレーキ制御部６８は、導出した要求減速力をブレーキＥＣＵ５４に伝達する。
【００５４】
要求減速力が伝達されたブレーキＥＣＵ５４は、要求減速力に応じた制御信号をブレーキ油圧制御装置３０に対して送信する。これにより、ブレーキＥＣＵ５４は、メインＥＣＵ５０が有するブレーキストローク量取得部６７で取得したブレーキペダル２８のストローク量に応じた油圧を、ブレーキ油圧制御装置３０で発生させる。
【００５５】
ブレーキ油圧制御装置３０で発生させた油圧は、ブレーキ油圧制御装置３０とホイールシリンダ３１との間に設けられる油圧経路３５を介してホイールシリンダ３１に伝達され、ホイールシリンダ３１はこの油圧によって作動する。ホイールシリンダ３１が作動した場合には、ホイールシリンダ３１は、当該ホイールシリンダ３１と組みになって設けられ、且つ、車輪２０の回転時に一体となって回転するブレーキディスク３２の回転速度を低下させる。これにより、車輪２０の回転速度も低下し、車両１は要求減速力とほぼ同じ大きさの減速力で減速する。
【００５６】
また、車両１を旋回させるなど車両１の進行方向を変化させる場合には、ハンドル２５を、ステアリングシャフト２６を回転軸として回転させ、ステアリング操作をする。ハンドル２５を回転させることによりステアリングシャフト２６を回転させた場合、その回転はＥＰＳ装置３８に伝達される。ＥＰＳ装置３８は、ステアリングシャフト２６の回転に応じて作動し、前輪２１を回動させる。これにより、前輪２１の回転方向は車両１の前後方向とは異なる方向になり、車両１は進行方向が変化して旋回等を行う。
【００５７】
また、この車両１は、走行中における運転者の負担の軽減や走行時の安全性の向上を図ることを目的として、車両１の運転を支援する運転支援制御が可能になっている。この運転支援制御では、車両１の進行方向の道路の状態をカーナビゲーションシステム４８より取得し、取得した道路の状態に応じて、必要に応じて運転者による運転操作に関わらず、自動的にエンジン５やモータ１０を制御したりブレーキ油圧制御装置３０を制御したりすることにより、所望の走行状態を得ることができる。この運転支援制御は、車両１の運転席に設けられると共に運転支援制御のＯＮとＯＦＦとを切り替える切替スイッチ（図示省略）を切り替えることにより、制御のＯＮとＯＦＦとが切り替え可能になっている。
【００５８】
運転支援制御を行う場合には、この切替スイッチをＯＮに切り替え、運転支援制御時の車速を設定する。運転支援制御時には、設定した車速を運転支援制御部６９から駆動力制御部６３に伝達し、駆動力制御部６３で、設定した車速を発生可能な駆動力を、目標駆動力として導出する。目標駆動力を導出した駆動力制御部６３は、目標駆動力を発生させることができるエンジン５やモータ１０の出力を導出し、導出した出力をエンジンＥＣＵ５１やモータＥＣＵ５２に伝達することにより、エンジン５やモータ１０が、導出した出力を発生することができるように、エンジン５やモータ１０を制御する。また、このようにエンジン５やモータ１０を制御すると同時に、動力分割機構１２を制御して、エンジン５から減速機１５に伝達される出力を制御する。これにより、減速機１５を介してエンジン５やモータ１０の出力が伝達された前輪２１で発生する駆動力は、目標駆動力とほぼ同じ大きさの駆動力になり、車速は、設定した車速とほぼ同じ速度になる。
【００５９】
また、運転支援制御時に、車速センサ４４で検出して車速取得部６４で取得する車速が、設定車速を超えそうな場合や超えた場合において、ブレーキをかける必要がある場合には、運転支援制御部６９は、必要な減速度をブレーキ制御部６８に送信し、ブレーキ制御部６８で目標減速力を導出する。ブレーキ制御部６８で導出した目標減速力は、ブレーキ制御部からブレーキＥＣＵ５４に伝達する。
【００６０】
目標減速力が伝達されたブレーキＥＣＵ５４は、目標減速力に応じた制御信号をブレーキ油圧制御装置３０に対して送信し、目標減速力に応じた油圧を、ブレーキ油圧制御装置３０で発生させる。ホイールシリンダ３１は、このようにブレーキ油圧制御装置３０で発生させた油圧によって作動し、ブレーキディスク３２の回転速度を低下させる。これにより、車両１は目標減速力とほぼ同じ大きさの減速力で減速する。運転支援制御時には、これらにより、アクセルペダル２７やブレーキペダル２８を操作しなくても、設定した車速を維持することができる。
【００６１】
また、運転支援制御を行っている場合は、運転支援制御部６９が有する道路状態取得部７０で、車両１の進行方向の道路の状態をカーナビゲーションシステム４８より取得する。例えば、道路状態取得部７０は、車両１の進行方向の道路が曲がっている場合には曲がっている方向と、カーブの曲率など道路が曲がっている度合いとを取得する。
【００６２】
道路状態取得部７０で取得した進行方向の道路の状態は、運転支援制御部６９が有する走行抵抗推定部７１に伝達される。走行抵抗推定部７１は、道路状態取得部７０から伝達された道路の状態によって発生する走行抵抗を推定し、推定した走行抵抗を、運転支援制御部６９から駆動力制御部６３やブレーキ制御部６８に伝達する。具体的には、走行抵抗推定部７１は、道路状態取得部７０から伝達された道路の状態より、車両１がこの道路を走行した際に発生する走行抵抗としてコーナリングドラッグを推定し、推定したコーナリングドラッグを駆動力制御部６３やブレーキ制御部６８に伝達する。コーナリングドラッグが伝達された駆動力制御部６３やブレーキ制御部６８は、目標駆動力や目標減速力を導出する際に、伝達されたコーナリングドラッグを考慮して算出する。
【００６３】
図３は、コーナリングドラッグを考慮して運転支援制御を行う場合における説明図である。運転支援制御時に、コーナリングドラッグを考慮して制御を行う場合には、目標となる走行ラインや目標となる車速など、目標となる走行軌跡である目標軌跡を運転支援制御部６９が有する目標軌跡演算部７２で演算する（ＳＴ１０１）。この目標軌跡を演算する場合には、まず、目標となる走行ラインである目標ラインを生成する。目標ラインは、道路状態取得部７０で取得した道路の状態より生成する。
【００６４】
例えば、目標軌跡演算部７２で目標ラインを生成する場合には、道路状態取得部７０で取得した道路の状態より、取得した道路を走行する場合における最適軌跡を、運動方程式等を用いて算出する。具体的には、まず、目標ラインを生成する場合における評価式を設定し、道路状態取得部７０で取得した道路を走行する際の走行ラインを、取得した道路の曲率や道路の幅等の道路情報と、運動方程式等の式とを用いて複数生成する。このように生成した走行ラインのうち、例えば道路を最短時間で通過する場合における走行ラインなど、ある指標を優先的に満たすよう当該道路を走行する際における最適な走行ラインを、設定した評価式に基づいて選択する。この選択した走行ラインを、目標ラインとして用いる。
【００６５】
目標ラインを生成したら、次に、車両１を目標ラインで走行させるための速度を、目標速度として演算する。このように目標ラインから生成する目標速度は、コーナリングドラッグを考慮していないため、この目標速度は、仮の目標速度として演算する。
【００６６】
次に、生成した目標ラインと仮の目標速度とより、車両１を生成した目標ラインで走行させるための舵角を目標舵角δとして演算する。この目標舵角δは、仮の目標速度をＶとし、車両１の旋回特性、或いは操縦安定性を示す値であるスタビリティファクタをＫｈとし、車両１のホイールベースをＬとし、目標ラインの曲率をＲとした場合に、下記の式（１）より演算する。
δ＝（１＋Ｋｈ・Ｖ２）・（Ｌ／Ｒ）・・・（１）
【００６７】
さらに、車両１を仮の目標速度で、舵角を目標舵角δにして走行させた場合に前輪２１に発生する横力を、目標フロント横力Ｆｙｒとして演算する。この目標フロント横力Ｆｙｒは、車両１の重量をＭとし、後輪２２の回転軸から車両１の重心点までの距離をＬｒとした場合に、下記の式（２）より演算する。
Ｆｙｒ＝Ｍ・｛（Ｖ２／Ｒ）・（Ｌｒ／Ｌ）｝・・・（２）
【００６８】
目標軌跡は、これらのように目標ラインや目標速度等の目標となる車両１の走行状態や、目標となる走行状態で車両１を走行させるための目標舵角δ等の制御量、さらに、目標となる走行状態で車両１を走行させた場合の目標フロント横力Ｆｙｒ等を含んでおり、これらの車両１の挙動を、総合したものになっている。運転支援制御を行う場合には、まずこのように、コーナリングドラッグを考慮しない状態の目標軌跡である仮の目標軌跡を、目標軌跡演算部７２で演算することにより生成する。
【００６９】
仮の目標軌跡を演算したら、次に、車両１が仮の目標軌跡で走行した場合における走行抵抗であるコーナリングドラッグＧｘを、下記の式（３）を走行抵抗推定部７１で演算することにより推定する（ＳＴ１０２）。つまり、走行抵抗推定部７１は、将来の車両１の運動制御である目標舵角δと、目標舵角δによって将来発生する目標フロント横力Ｆｙｒとを用いることにより、将来発生するコーナリングドラッグを推定する。このため、走行抵抗推定部７１は、将来ステアリング操作をして舵角を目標舵角δにすることによって将来発生するコーナリングドラッグを推定する。
Ｇｘ＝−｛（ｓｉｎδ・Ｆｙｒ）・Ｍ｝・・・（３）
【００７０】
走行抵抗推定部７１でコーナリングドラッグＧｘを推定したら、次に、目標軌跡演算部７２で仮の目標軌跡にコーナリングドラッグによる補正を加えることにより、コーナリングドラッグを考慮して目標軌跡を演算する（ＳＴ１０１）。例えば、道路状態取得部７０で取得した道路の状態に基づいて生成した目標ラインより、目標軌跡演算部７２で演算をした仮の目標速度を、推定したコーナリングドラッグＧｘで目標軌跡演算部７２によって補正する。即ち、仮の目標軌跡で車両１が走行した場合におけるコーナリングドラッグを利用して、目標軌跡演算部７２で再度将来の目標軌跡を生成する。
【００７１】
図４−１〜図４−３は、時間の進行に対する車速の変化を示す説明図であり、図４−１は、仮の目標速度の説明図、図４−２は、コーナリングドラッグによる減速分の説明図、図４−３は、コーナリングドラッグによる補正後の目標速度の説明図になっている。なお、図４−１〜図４−３は、車両１が停止している状態から加速して目標ラインで走行し、減速して再び停止するまでの状態を示している。上述したように、運転支援制御時にコーナリングドラッグを考慮して目標速度を生成する際の過程を、図を用いて説明すると、まず、目標ラインを生成し、車両１を目標ラインで走行させるための速度を仮の目標速度Ｓｔとして演算して、図４−１に示すように生成する。つまり、走行抵抗推定部７１で、目標軌跡演算部７２で仮の目標軌跡に含まれる仮の走行車速である仮の目標速度Ｓｔを生成する。
【００７２】
目標軌跡演算部７２で仮の目標速度Ｓｔを生成したら、走行抵抗推定部７１は、この仮の目標速度Ｓｔを生成した後に、車両１が仮の目標速度で走行した場合に発生するコーナリングドラッグを推定する。さらに、目標軌跡演算部７２は、推定したコーナリングドラッグに基づいてコーナリングドラッグの補正分を推定するが、このコーナリングドラッグは、図４−２に示すように、目標速度を補正する場合における減速分Ｃｄになっている。つまり、車両１の走行中にコーナリングドラッグが発生した場合、車速は下がるため、コーナリングドラッグが発生すると推定される場合には、運転支援制御を行うために生成した目標速度を、推定したコーナリングドラッグを用いて低下させる。このため、コーナリングドラッグによる減速分Ｃｄを、推定したコーナリングドラッグを用いて算出する。
【００７３】
次に、推定したコーナリング速度による減速分Ｃｄを用いて仮の目標速度Ｓｔを補正することにより、図４−３に示すように、コーナリングドラッグが発生する区間の目標速度を低下させる。つまり、推定したコーナリング速度による減速分Ｃｄを、仮の目標速度Ｓｔに反映させることによって、目標速度をコーナリング速度による減速分低下させ、コーナリングドラッグによる減速分Ｃｄを用いて補正した目標速度Ｓｃを生成する。即ち、目標軌跡演算部７２は、仮の目標速度Ｓｔで車両１が走行した場合に発生するコーナリングドラッグを利用して目標速度Ｓｃを生成することにより、再度将来の目標軌跡を生成する。
【００７４】
このように、仮の目標速度をコーナリングドラッグにより補正し、仮の目標軌跡を補正することにより再度目標軌跡を生成したら、車両１を目標軌跡で走行させるための制御量を演算する（ＳＴ１０３）。この演算は、車速を目標速度にする際における駆動力をエンジン５やモータ１０の出力により発生させる場合におけるエンジン５やモータ１０の制御量や、現在の車速が目標速度よりも速い場合に減速力を発生させる場合におけるブレーキ油圧制御装置３０の制御量を、運転支援制御部６９が有する制御量演算部７３で演算する。
【００７５】
エンジン５やモータ１０等のアクチュエータは、このようにして制御量演算部７３で演算した制御量で制御する（ＳＴ１０４）。具体的には、制御量演算部７３で演算した制御量は、駆動力制御部６３やブレーキ制御部６８に伝達する。制御量演算部７３から制御量が伝達された駆動力制御部６３は、エンジンＥＣＵ５１やモータＥＣＵ５２を介してエンジン５やモータ１０や動力分割機構１２を制御することによって駆動力を制御し、同様に制御量が伝達されたブレーキ制御部６８は、ブレーキＥＣＵ５４を介してブレーキ油圧制御装置３０を制御することによって制動力を制御する。これにより、制御量演算部７３で演算した制御量でアクチュエータを制御し、作動させる。
【００７６】
このようにエンジン５等のアクチュエータを制御して車両１を走行させた場合、アクチュエータからの出力に加え、実際のコーナリングドラッグや車輪２０と路面との接地状態等の外乱Ｔｕを含めて車両１は走行をする。つまり、車両１は、アクチュエータからの出力に外乱Ｔｕが加わった状態で走行する。
【００７７】
車両１は、このようにアクチュエータからの出力に外乱Ｔｕが加わった状態で走行するが、運転支援制御によって車両１を走行させる場合には、車両１の挙動Ｂｖを取得し、フィードバック制御を行いながら走行させる。車両１の挙動Ｂｖとしては、例えば、車速センサ４４で車速を検出したり、車両１の走行中の横ＧをＧセンサ４５で検出したり、車両１の走行中のヨーレートをヨーレートセンサ４６で検出したりする。これらの検出結果は、車速センサ４４での検出結果は車速取得部６４で取得し、Ｇセンサ４５での検出結果はＧ取得部６５で取得し、ヨーレートセンサ４６での検出結果はヨーレート取得部６６で取得して、それぞれ車両１の挙動Ｂｖとして制御量演算部７３に伝達する。
【００７８】
制御量演算部７３では、車両１を目標軌跡で走行させるように、継続的にアクチュエータの制御量を演算するが、車速やヨーレート等の車両１の挙動Ｂｖが伝達された制御量演算部７３は、アクチュエータの制御量を演算する際に、目標軌跡演算部７２で演算した目標軌跡（ＳＴ１０１）と実際の車両１の挙動Ｂｖとを比較してフィードバック量を演算する（ＳＴ１０５）。例えば、目標速度と車速取得部６４で取得した車速とを比較し、車速に差がある場合には、その差分を、アクチュエータを制御する際における制御量に加える。これにより、アクチュエータを制御することにより走行をする車両１の実際の挙動Ｂｖを、目標軌跡に近づける。
【００７９】
図５−１は、従来の車両でカーブを走行する場合における説明図である。図５−２は、実施例に係る車両制御装置を備える車両でカーブを走行する場合における説明図である。実施例に係る車両制御装置２では、運転支援制御を行う場合には、このように仮の目標軌跡を、推定したコーナリングドラッグで補正した目標軌跡でエンジン５等のアクチュエータを制御する。このため、例えば、エンジン５を停止させてモータ１０のみで走行をするような場合、即ち、燃費を重視して走行するような場合でも、所望の走行状態を維持することができる。
【００８０】
つまり、運転支援制御を行って車両１を走行させる場合において、目標となる走行ラインである目標ラインＬｔに沿って車両１を走行させている最中に、カーブを走行する場合、車両１には走行抵抗として、カーブを走行することによって発生するコーナリングドラッグが発生する。このため、従来の車両１のように、コーナリングドラッグを考慮しないで運転支援制御を行う場合、図５−１に示すように、車両１がカーブに差し掛かってコーナリングドラッグ発生区間Ｓｄを走行する場合、車速を維持するためフィードバック制御を行い、駆動力を増加させる制御を行う。この場合、燃費を重視してモータ１０のみで走行している場合でも、駆動力を増加させるためにエンジン５を始動し、モータ１０とエンジン５とを併用して走行することになるため、所望の走行状態とは異なる走行状態になる。
【００８１】
これに対し、実施例に係る車両制御装置２では、仮の目標軌跡より推定したコーナリングドラッグで目標軌跡を補正することにより、目標軌跡はコーナリングドラッグを考慮したものになるため、生成した目標軌跡は、コーナリングドラッグが発生するカーブでは減速する状態になる。このため、図５−２に示すように、運転支援制御時に目標ラインＬｔに沿って車両１を走行させた場合には、目標軌跡はコーナリングドラッグ発生区間Ｓｄでは車速は低下した状態になるため、コーナリングドラッグ発生区間Ｓｄでコーナリングドラッグによって車両１が実際に減速した場合でも、フィードバック制御量は最小限になる。これにより、モータ１０のみで走行することにより燃費を重視する走行を行った場合に、モータ１０のみの走行を維持することができ、所望の走行状態が維持される。
【００８２】
以上の車両制御装置２は、車両１の走行制御を行う運転支援制御の実行時に、走行抵抗であるコーナリングドラッグを推定し、この推定したコーナリングドラッグを利用して目標軌跡を生成するため、生成する目標軌跡と実際の車両１の走行時の走行軌跡とのずれを低減することができる。これにより、車両１の運転支援制御を、車両１の実際の走行に沿った制御に近づけることができ、運転支援制御時における車両１の挙動のフィードバック量を低減させることができる。この結果、運転支援制御により車両１の走行制御を行う際の制御の追従性の向上を図ることができる。
【００８３】
また、このように運転支援制御により車両１の走行制御を行う際の制御の追従性を向上させることにより、車両１を、より確実に道路の状態に適した状態で走行させることができ、また、走行制御時における制御量のハンチングを抑制することができる。これらの結果、運転支援制御により車両１の走行制御を行う際のフィーリングの悪化を抑制することができる。
【００８４】
また、運転支援制御時に将来発生するコーナリングドラッグを推定し、このコーナリングドラッグを利用して目標軌跡を生成するため、車両１の走行制御を、予め車両１の実際の走行に沿った制御に近づけることができる。これにより、運転支援制御時における車両１の挙動のフィードバック量を、より確実に低減させることができる。この結果、運転支援制御により車両１の走行制御を行う際の制御の追従性を、より確実に向上させることができる。
【００８５】
また、運転支援制御時に目標軌跡を生成する際に利用するコーナリングドラッグは、将来の車両１の運動制御によって発生する走行抵抗として推定したものであるため、将来の車両１の運動制御を含めて車両１の走行制御を行うことができる。即ち、コーナリングドラッグは、道路状態取得部７０で取得した道路の状態より生成した目標ラインに基づいて算出した将来の車両１の運動制御である車速や目標舵角δにより発生する走行抵抗として推定したものであるため、将来車両１を目標ラインで走行させる場合に、車両１の運動制御を含めて車両１の走行制御を行うことができる。これにより、運転支援制御時に将来の車両１の運動制御を含めて制御量を決定できるので、制御時の車両１の挙動のフィードバック量を、より確実に低減させることができる。この結果、運転支援制御により車両１の走行制御を行う際の制御の追従性を、より確実に向上させることができる。
【００８６】
また、運転支援制御時に目標軌跡を生成する際に利用するコーナリングドラッグは、ステアリング操作を行って舵角を目標舵角δにすることによって将来発生する走行抵抗として推定したものであるため、運転支援制御時に車両１の走行制御を行う際に、ステアリング操作を行うことにより変化する車両１の挙動を含めて制御量を決定できる。これにより、運転支援制御時にステアリング操作を行うことによって車両１の挙動が変化する場合でも、車両１の挙動のフィードバック量を、より確実に低減させることができる。この結果、運転支援制御により車両１の走行制御を行う際の制御の追従性を、より確実に向上させることができる。
【００８７】
また、運転支援制御時に目標軌跡を生成する際に利用する走行抵抗としてコーナリングドラッグを用いるため、運転支援制御時に車両１の走行制御を行う際に用いる目標軌跡として、より適切な目標軌跡を生成することができる。つまり、車両１が旋回をする場合、車輪２０で横力を発生させながら車両１は進行方向の向きを変化させることになるため、車両１の走行時の運動エネルギーの一部は横力に変化し、車速は低下する。換言すると、車両１の旋回時に発生し、運動エネルギーの一部が変化する横力は、車両１の進行方向に対する抵抗になる。実施例に係る車両制御装置２では、目標軌跡を生成する際に利用する走行抵抗として、この車両１の旋回時に発生する抵抗であるコーナリングドラッグを用いるため、より確実に、車両１の走行時における実際の挙動に沿った目標軌跡を生成することができる。この結果、運転支援制御により車両１の走行制御を行う際の制御の追従性を、より確実に向上させることができる。
【００８８】
また、仮の目標軌跡に基づいて推定するコーナリングドラッグを利用して将来の目標軌跡を生成するので、運転支援制御によって車両１の走行制御を行う際に、生成する目標軌跡を、より確実に車両１の走行時における実際の走行軌跡に近づけることができる。つまり、仮の目標軌跡に基づいてコーナリングドラックを推定することにより、コーナリングドラッグの推定精度を高めることができ、このように精度が高いコーナリングドラッグを利用して将来の目標軌跡を生成することにより、目標軌跡を、より確実に車両１の走行時における実際の走行軌跡に近づけることができる。これにより、運転支援制御時における車両１の挙動のフィードバック量を、より確実に低減させることができる。この結果、運転支援制御により車両１の走行制御を行う際の制御の追従性を、より確実に向上させることができる。
【００８９】
また、車両１が走行をする場合、同じ道路を走行する場合でも、道路内における車両１の幅方向における位置は、走行車線の幅や道路の幅などの所定の幅方向における範囲内で、自由な位置で走行をすることができる。このため、車両１の走行時の走行ラインは、同じ道路を走行する場合でも所定の範囲以内で自由に設定することができ、車両１がカーブを曲がる場合でも、様々なライン取りが考えられる。また、１つのカーブで複数設定可能な走行ラインは、それぞれコーナリングドラッグが異なっている。このため、道路の状態を検出するなどして単に道路の状態がわかっただけでは、コーナリングラインの推定は困難なものとなっている。
【００９０】
これに対し、実施例に係る車両制御装置２では、道路状態取得部７０で取得した道路の状態より目標ラインを生成し、生成した目標ラインより、仮の目標軌跡を生成した後、この仮の目標軌跡よりコーナリングドラッグを推定し、推定したコーナリングドラッグを利用して目標軌跡を補正している。これにより、通常の自動車のように、走行時の走行ラインを複数生成可能な車両１において、コーナリングドラッグを利用して補正した目標軌跡を、車両１の走行時における実際の走行軌跡に近づけることができる。これにより、運転支援制御時における車両１の挙動のフィードバック量を、より確実に低減させることができる。この結果、運転支援制御により車両１の走行制御を行う際の制御の追従性を、より確実に向上させることができる。
【００９１】
また、運転支援制御時に生成する目標軌跡は車速を含み、走行抵抗としてコーナリングドラッグを用いており、目標軌跡を生成する場合には、コーナリングドラッグを利用して将来の目標速度を生成するので、運転支援制御によって車両１の走行制御を行う場合における目標軌跡を、より適切に生成することができる。つまり、車両１の走行時にコーナリングドラッグなどの走行抵抗が発生した場合、車両１の挙動のうち車速が最も影響を受け易く、且つ、車速は車両１の走行制御時に調節することができるため、目標軌跡に車速を含ませ、コーナリングドラッグを利用して目標速度を生成することにより、運転支援制御によって車両１の走行制御を行う場合における目標軌跡を、より適切に生成することができる。これにより、目標軌跡を実際の車両１の走行時の走行軌跡に近づけることにより、運転支援制御での走行制御時における車両１の挙動のフィードバック量を低減させる際に、より確実に低減させることができる。この結果、運転支援制御により車両１の走行制御を行う際の制御の追従性を、より確実に向上させることができる。
【００９２】
また、運転支援制御時に、コーナリングドラッグを利用して将来の目標軌跡を生成し、走行制御時における車両１の挙動のフィードバック量を低減させることにより、所望の走行状態を維持することができる。つまり、コーナリングドラッグを利用して将来の目標軌跡を生成することにより、コーナリングドラッグが発生する区間は、目標軌跡に含まれる目標速度が減速した状態になる。このため、例えば、燃費を良くするために、エンジン５を停止させてモータ１０のみで走行をする場合には、運転支援制御での車両１の走行制御時に、コーナリングドラッグを発生する区間では車両１の駆動力を増加させないように制御することができるので、コーナリングドラッグによって車両１が減速した場合でも、エンジン５を始動することを抑制することができる。これにより、燃費を重視する走行状態を維持できる。
【００９３】
また、車速を一定にしたり、なるべく速い車速で走行したりする場合には、運転支援制御での車両１の走行制御時に、コーナリングドラッグを発生する区間や、その若干手前の区間で駆動力を増加させることにより、車速の低下を抑制できる。従って、コーナリングドラッグを利用して将来の目標軌跡を生成することにより、所望の走行状態を維持することができる。この結果、運転支援制御により車両１の走行制御を行う際の制御の追従性を向上させると共に、所望の走行状態で車両１を走行させることができる。
【００９４】
また、目標軌跡を生成する際に、評価式を用いて目標ラインを生成するので、より確実に目標軌跡を生成し、フィードバック量を低減することができる。つまり、車両１は同じ道路上をある程度自由な走行ラインで走行をすることができるが、コーナリングドラッグは走行ラインごとに異なっているので、評価式を用いて、最適な走行ラインである目標ラインを生成することにより、車両１の走行時のコーナリングドラッグを推定することができる。これにより、推定したコーナリングドラッグを利用して目標軌跡を生成することができ、この目標軌跡で車両１の走行制御を行うことにより、走行制御時のフィードバック量を低減することができる。この結果、運転支援制御により車両１の走行制御を行う際の制御の追従性を向上させることができる。なお、目標ラインを生成する評価式は何を優先的に満たすように車両制御を行うかによって選択されるようになっていてもよい。例えば、燃費を重視する走行と、車速を一定にする場合、なるべく速い車速で走行する場合とではそれぞれ異なった評価式が選ばれ目標ラインが生成されるようになっていてよい。何を優先的に満たすかは、運転者の運転操作状況や運転モード選択状況によって判断されるようになっていてよい。例えば、緩やかなアクセルワーク、緩やかなステアリング操作の場合、エコモードが選択されている場合は、燃費を優先にする評価式が選択される。また、アクセルペダルのオンオフの頻度が上昇する場合やスポーツモードが選択されている場合は、なるべく速い車速で走行しようとしていると判断してそれに適した評価式が選択されるようになっていてよい。
【００９５】
なお、実施例に係る車両制御装置２では、目標軌跡を生成する際に推定する走行抵抗としてコーナリングドラッグを用いているが、走行抵抗はコーナリングドラッグ以外を用いてもよい。目標軌跡を生成する際に推定する走行抵抗は、例えば、転がり抵抗や、空気抵抗等を用いても良い。車両１の運転支援制御時に、これらの走行抵抗を推定し、推定した走行抵抗を利用して目標軌跡を生成することにより、運転支援制御での走行制御時におけるフィードバック量を低減することができ、車両１の走行制御を行う際の制御の追従性を向上させることができる。
【００９６】
また、実施例に係る車両制御装置２では、道路の状態の取得は、カーナビゲーションシステム４８の情報より取得しているが、車両１の進行方向の道路の状態は、カーナビゲーションシステム４８以外より取得してもよい。例えば、車両１にＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラを設けて、車両１の進行方向の道路を撮像することにより道路の状態を取得したり、車両１にレーダーを設けて、道路上の白線等を検出することにより道路の状態を取得したりしてもよい。道路の状態を取得する手段は、目標軌跡を生成できる程度の道路情報を取得できる手段であれば、その手法は問わない。
【００９７】
また、上述した車両１は、動力源としてエンジン５とモータ１０とを用いる、いわゆるハイブリッド車となっているが、動力源は、エンジン５とモータ１０との双方を用いなくてもよく、動力源は、エンジン５のみやモータ１０のみでもよい。運転者の運転操作に関わらず、必要に応じて駆動力の調節を行うことができる車両であれば、動力源は問わない。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
以上のように、本発明に係る車両制御装置２は、運転者の運転操作に関わらず車両の走行制御が可能な車両制御装置に有用であり、特に、目標軌跡を生成して車両の走行制御を行う場合に適している。
【符号の説明】
【００９９】
１  車両
２  車両制御装置
３  ハイブリッド装置
５  エンジン
１０  モータ
２０  車輪
３０  ブレーキ油圧制御装置
４１  アクセル開度センサ
４３  舵角センサ
４４  車速センサ
５０  メインＥＣＵ
５１  エンジンＥＣＵ
５２  モータＥＣＵ
６１、８１、８６、９１  処理部
６２  アクセル開度取得部
６３  駆動力制御部
６４  車速取得部
６５  Ｇ取得部
６６  ヨーレート取得部
６７  ブレーキストローク量取得部
６８  ブレーキ制御部
６９  運転支援制御部
７０  道路状態取得部
７１  走行抵抗推定部
７２  目標軌跡演算部
７３  制御量演算部
７５、８２、８７、９２  記憶部
７６、８３、８８、９３  入出力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図４−３】
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【図５−１】
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【図５−２】
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