JP2021002980A - 車両用走行制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】スイッチバック状態が生じた場合であっても、運転者に違和感を抱かせることのない自然な加減速フィーリングを実現する。【解決手段】車両用走行制御装置11は、車両10の加減速要求を入力する際に操作され、操作範囲に駆動領域及び制動領域を有するアクセルペダル21を備える。車両用走行制御装置11は、車両10の現在進行方向に係る情報を含む各種情報を取得する入出力部61と、スイッチバック状態が生じているか否かを判定する状態判定部72と、車両10の走行制御を行う加減速度制御部73と、を備え、加減速度制御部73は、スイッチバック状態が生じている旨の判定が下され、かつ、アクセルペダル21の操作に基づく制駆動要求値が制動領域に属する場合、シフトレンジ切換要求が許可された時点で車両10に作用していた制駆動力を停車まで保持する。【選択図】図1

Description

本発明は、車両の運転者による加速要求及び減速要求を含む加減速要求を入力する際に操作される加減速操作子を備える車両用走行制御装置に関する。
本願出願人は、車両の運転者による加速要求及び減速要求を含む加減速要求を入力する際に操作される加減速操作子を備える車両用走行制御装置の発明を開示している(特許文献1参照)。特許文献1に係る車両用走行制御装置では、通常の制動操作子(ブレーキペダル)に加えて、前記の加減速操作子(加減速操作可能な態様のアクセルペダル)を備える構成を採用している。
特許文献1に係る車両用走行制御装置によれば、単独の加減速操作子で運転者の運転意図(加減速要求)を直に操作入力することができるため、簡素な運転操作によって運転の楽しさを運転者に享受させる効果を期待することができる。
また、本願出願人は、電気自動車やハイブリッド車を含む電動車両において、スイッチバックと呼ばれる状態が生じた場合に、この状態を早期に解消するための技術的手段を備える車両用制動システムの発明を開示している(特許文献2の段落番号0027参照)。
スイッチバックとは、シフトレバー(セレクトレバー)のシフト位置に基づく車両の進行方向(前進/後退)と実際の車両の進行方向との間に不調和が生じている状態をいう。具体的には、スイッチバック状態が生じる走行モードとして、シフト位置が前進である際の車両の進行方向が後進である走行モードと、シフト位置が後進である際の車両の進行方向が前進である走行モードと、が想定される。
特許文献2に係る車両用制動システムでは、回生電力を回収するバッテリが満充電状態の場合に、回生制動力制御部は摩擦制動力制御部に対し、回生制動力の不足分を摩擦制動力で代替させる指示を行う。これにより、回生制動力の不足分を摩擦制動力で代替させる。この際、摩擦制動力制御部は、発生させる摩擦制動力の大きさに上限値を設定する。
この上限値に関し、スイッチバック状態が生じておらず、かつ、車輪のスリップが生じていないときには、上限値として第1の値を設定する。スイッチバック状態が生じているときには、この不調和な状態を早期に解消するために、上限値として第1の値より高い第2の値を設定する。
特許文献2に係る車両用制動システムによれば、回生制動力の不足分を摩擦制動力で代替させるにあたり、必要な大きさの摩擦制動力を確保すると共に、過剰な大きさの摩擦制動力の発生を未然に抑止することができる。
特開2016−016801号公報 特開2016−037225号公報
仮に、特許文献1に係る「運転者による加速要求及び減速要求を入力操作可能な加減速操作子を備える」車両用走行制御装置の発明に対し、特許文献2に係る「回生制動力の不足分を摩擦制動力で代替させる際に、スイッチバック状態が生じている場合に、回生制動力の不足分を補うための摩擦制動力に係る上限値を高める調整を行うことによって、スイッチバック状態の早期なる解消を図る」車両用制動システムの発明を組み合わせる適用を試行したとする。
この試行例では、単独のペダルによって加減速操作可能なシングルペダルモードの加減速操作子(アクセルペダル)を備える車両用走行制御装置において、スイッチバック状態が生じた場合に、回生制動力の不足分を補うための摩擦制動力に係る上限値を高める調整を行う構成が当業者において想定される。
ところが、前記のように想定される車両用走行制御装置では、シングルペダルモードの加減速操作子(アクセルペダル)を備える車両用走行制御装置において、スイッチバック状態が生じた場合に、加減速操作子(アクセルペダル)の踏み込み度合いと、その踏み込み操作に応じて生じる減速度の大きさとの間に不調和な状態が生じること、さらに、その不調和な状態をいかにして解消するのか、については当業者における想定の埒外である。
そのため、スイッチバック状態が生じた場合に、加減速操作子(アクセルペダル)の踏み込み度合いと、その踏み込み操作に応じて生じる減速度の大きさとの間に不調和な状態が生じると、その不調和な状態を早期に解消できずに、運転者に違和感を抱かせてしまうという課題があった。
本発明は、前記実情に鑑みてなされたものであり、シングルペダルモードの加減速操作子を備える車両用走行制御装置において、スイッチバック状態が生じた場合であっても、運転者に違和感を抱かせることのない自然な加減速フィーリングを実現可能な車両用走行制御装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、(1)に係る発明は、車両の駆動要求及び制動要求を含む制駆動要求を入力する際に操作され、操作範囲に駆動領域及び制動領域を有する加減速操作子を備える車両用走行制御装置であって、前記車両の現在進行方向に係る情報、当該車両の前進又は後進に係る進行方向を切り換える旨のシフトレンジ切換要求に係る情報、及び当該車両に作用している制駆動力に係る情報を取得する情報取得部と、前記車両の現在進行方向と、前記シフトレンジ切換要求に従う当該車両の目標進行方向とに基づいて、スイッチバック状態が生じているか否かを判定する判定部と、当該車両に制駆動力を作用させることで該車両の走行制御を行う走行制御部と、を備え、前記走行制御部は、前記判定部によりスイッチバック状態が生じている旨の判定が下され、かつ、前記加減速操作子の操作に基づく制駆動要求値が前記制動領域に属する場合、前記シフトレンジ切換要求が許可された時点で該車両に作用していた制駆動力を停車まで保持することを最も主要な特徴とする。
本発明に係る車両用走行制御装置によれば、シングルペダルモードの加減速操作子を備える車両用走行制御装置において、スイッチバック状態が生じた場合であっても、運転者に違和感を抱かせることのない自然な加減速フィーリングを実現することができる。
本発明の実施形態に係る車両用走行制御装置の概要を表すブロック構成図である。 車両用走行制御装置の動作説明に供する説明図である。 車両用走行制御装置の課題及び動作説明に供する説明図である。 車両用走行制御装置の動作説明に供するフローチャート図である。 車両用走行制御装置の第1基本動作の説明に供するタイムチャート図である。 車両用走行制御装置の第2基本動作の説明に供するタイムチャート図である。 車両用走行制御装置の第2基本動作に係る変形例の説明に供するタイムチャート図である。 車両用走行制御装置の第3基本動作の説明に供するタイムチャート図である。
以下、本発明の実施形態に係る車両用走行制御装置について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下に示す図において、共通の機能を有する部材間、または、相互に対応する機能を有する部材間には、原則として共通の参照符号を付するものとする。また、説明の便宜のため、特性線図の形状は、変形又は誇張して模式的に表す場合がある。
〔本発明の実施形態に係る車両用走行制御装置11の概要〕
本発明の実施形態に係る車両用走行制御装置11について、車両10として、モータジェネレータ49を有する電気自動車を例示して、図1、及び図2Aを参照して説明する。図1は、車両用走行制御装置11の概要を表すブロック構成図である。図2Aは、車両用走行制御装置11の動作説明に供する説明図である。
車両用走行制御装置11は、図1に示すように、加減速ECU(Electronic Control Unit)13、入力系統14、ABS−ECU15、VSA−ECU17、及び出力系統18の各間を、CAN(Control Area Network)等の通信媒体19を介して、相互に情報交換可能に接続して構成されている。
加減速ECU13、ABS−ECU15、及びVSA−ECU17の各々は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などを備えたマイクロコンピュータにより構成される。このマイクロコンピュータは、ROMに記憶されているプログラムや情報を読み出して実行し、加減速ECU13、ABS−ECU15、及びVSA−ECU17の各々が有する各種機能の実行制御を行うように動作する。
加減速ECU(Electronic Control Unit)13は、車両10の加減速度制御を行う機能を有する。加減速ECU13の内部構成について、詳しくは後記する。ABS−ECU15は、車両10の制動操作時における車輪(不図示)のロックを防ぐ機能を有する。VSA(「VSA」は登録商標)−ECU17は、車両10に係る挙動安定化を支援する機能を有する。
通信媒体19には、図1に示すように、入力系統14として、アクセルペダルセンサ23、ブレーキペダルセンサ27、車速センサ29、前後Gセンサ31、GPS受信機33、シフトスイッチ35、減速セレクタ37、及び、モード切替スイッチ39が接続されている。
アクセルペダルセンサ23は、車両10を加減速する際に操作されるアクセルペダル21の踏込み操作に係る有無(加速操作が行われたか否か)を検出すると共に、アクセルペダル21の初期位置(運転者による踏込み操作が解除された状態の位置)からの踏込み操作量を検出する機能を有する。アクセルペダルセンサ23で検出された加速操作有無情報、及び踏込み操作量の情報(AP加減速操作量情報)は、通信媒体19を介して加減速ECU13、ABS−ECU15、VSA−ECU17へそれぞれ送られる。
アクセルペダル21は、本発明の「加減速操作子」に相当する。
ブレーキペダルセンサ27は、車両10を制動する際に操作されるブレーキペダル25の踏込み操作に係る有無(減速操作が行われたか否か)を検出すると共に、ブレーキペダル25の初期位置(運転者による踏込み操作が解除された状態の位置)からの踏込み操作量を検出する機能を有する。ブレーキペダルセンサ27で検出された減速操作有無情報、及び踏込み操作量の情報(BP減速操作量情報)は、通信媒体19を介して加減速ECU13、ABS−ECU15、VSA−ECU17へそれぞれ送られる。
ブレーキペダル25は、本発明の「制動操作子」に相当する。
車速センサ29は、車両10の速度(車速)を検出する機能を有する。車速センサ29で検出された車速の情報は、通信媒体19を介して加減速ECU13、ABS−ECU15、VSA−ECU17へそれぞれ送られる。
前後Gセンサ31は、車両10に生じている前後方向の加減速度を検出する機能を有する。前後Gセンサ31で検出された前後方向加減速度の情報は、通信媒体19を介して加減速ECU13、ABS−ECU15、VSA−ECU17へそれぞれ送られる。
GPS受信機33は、GPS衛星から電波を受信し、受信した電波に基づいて車両10の現在進行方向情報を含む現在地情報を検出する機能を有する。GPS受信機33で検出された車両10の現在進行方向情報は、通信媒体19を介して加減速ECU13、ABS−ECU15、VSA−ECU17へそれぞれ送られる。
シフトスイッチ35は、車両10の前進又は後進に係る進行方向を切り換える際に操作されるスイッチである。シフトスイッチ35は、車両10の例えばセンターコンソール部(不図示)に設けられる。運転者によるシフト位置情報(ドライブレンジ(Dレンジ)又はリバースレンジ(Rレンジ))は、通信媒体19を介して加減速ECU13へ送られる。
減速セレクタ37は、車両に作用する減速度(モータジェネレータ49に係る回生制動力に基づく)の大きさを選択的に設定する機能を有する。減速セレクタ37は、例えばステアリングホィールのスポーク部(いずれも不図示)等に設けられる。
本実施形態において、減速セレクタ37に係る減速度調整範囲の設定段数は、図2Aに示すように、例えば4段(特に限定されない)である。減速セレクタ37による減速度設定情報は、通信媒体19を介して加減速ECU13、ABS−ECU15、VSA−ECU17へそれぞれ送られる。
モード切替スイッチ39は、アクセルペダル21の操作モード(以下「AP操作モード」という。)を切り替える際に操作されるスイッチである。モード切替スイッチ39は、車室内のインストルメントパネル(不図示)等に設けられる。
AP操作モードとしては、アクセルペダル21の踏込み操作量に応じた加速制御のみを行う通常モードと、アクセルペダル21の踏込み/踏戻し操作量に応じた加減速度制御を行うシングルペダルモードとが設定されている。シングルペダルモードについて、詳しくは後記する。
なお、モード切替スイッチ39は、デフォルトでシングルペダルモードに設定することで、運転者による切替え操作を省略する構成を採用しても構わない。
また、通信媒体19には、図1に示すように、出力系統18として、制動機構41、及び、モータ機構43が接続されている。
制動機構41は、ブレーキパッド及びディスクロータを含む摩擦制動部材45、油圧系統47等の摩擦制動に係る構成要素を備えて構成される。制動機構41は、加減速ECU13の制御指令に基づいて、車両10の車輪に摩擦制動力を発生させる機能を有する。
モータ機構43は、車両10の駆動源であるモータジェネレータ49と、モータジェネレータ49の駆動制御を行うインバータ51と、インバータ51を介してモータジェネレータ49に電力を供給するバッテリ53と、などを備えて構成される。
モータ機構43は、不図示の動力伝達機構を介して、駆動輪57に連結接続されている。モータ機構43は、加減速ECU13の減速度制御指令に基づいて、車両10を駆動すると共に、必要に応じて回生制動を行う機能を有する。
〔加減速ECU13の内部構成〕
次に、加減速ECU13の内部構成について、図1を参照して説明する。
加減速ECU13は、図1に示すように、入出力部61と、演算部63と、記憶部65と、を備えて構成されている。
入出力部61は、入力情報として、アクセルペダルセンサ23に係る加速操作有無情報・加減速操作量情報(AP加減速操作量情報)、ブレーキペダルセンサ27に係る減速操作有無情報・制動操作量情報(BP制動操作量情報)、車速センサ29に係る車速情報、前後Gセンサ31に係る前後G情報、GPS受信機33に係る現在進行方向情報、シフトスイッチ35に係るシフト位置情報(目標進行方向情報)、減速セレクタ37に係る減速度設定情報、モード切替スイッチ39に係るモード切替情報等を入力する一方、入出力情報として、制動機構41に係る摩擦制動指令情報、モータジェネレータ49に係る制動制御情報及び駆動制御情報を含む制駆動制御情報等を入出力する機能を有する。
入出力部61は、本発明の「情報取得部」に相当する。
演算部63は、加速操作有無情報・AP加減速操作量情報、減速操作有無情報・BP制動操作量情報、車速情報、前後G情報、現在進行方向情報、シフト位置情報(目標進行方向情報)、減速度設定情報、モード切替情報等に基づいて、摩擦制動部材45に係る減速度制御情報、モータジェネレータ49に係る制駆動制御情報等を演算する機能を有する。また、演算部63は、車両10の現在進行方向情報に基づく現在進行方向と、シフトレンジ切換要求に従う目標進行方向とに基づいて、スイッチバック状態が生じているか否かを判定する機能を有する。
詳しく述べると、演算部63は、目標加減速度設定部71と、状態判定部72と、加減速度制御部73と、を有する。
目標加減速度設定部71は、AP加減速操作量情報、BP制動操作量情報等の入力情報に基づいて、車両10の加減速度に係る目標値(「目標加減速度値」と呼ぶ場合がある。)を設定する機能を有する。
具体的には、通常モードでは、目標加減速度設定部71は、BP制動操作量情報に基づいて目標減速度を設定する一方、AP加減速操作量情報に基づいて目標加速度を設定する。すなわち、通常モードでは、AP加減速操作量情報に応じて車両10の加速のみが制御される。その結果、アクセルペダル21の踏込み/踏戻し操作範囲(AP加減速操作量情報が取り得る範囲)の全てが、原則として、車両10の加速に用いられる。
ただし、通常モードにおいて、アクセルペダル21を初期位置付近まで踏戻した際に生じる回生ブレーキ(内燃機関エンジンを搭載した車両でのエンジンブレーキに相当する。)は、通常通り作用する。
これに対し、シングルペダルモードでは、目標加減速度設定部71は、BP制動操作量情報に基づいて目標減速度(要求減速度)を設定する点は通常モードと同様であるが、AP加減速操作量情報に基づいて、目標減速度(要求減速度)及び目標加速度(要求加速度)を含む目標加減速度(要求加減速度)を設定する点が、通常モードでのケースと相違している。
ここで、アクセルペダル21に係る踏込み操作量(AP加減速操作量情報:AP開度)に対応する要求加減速度(要求制駆動力)の関係を、図2Aを参照して詳しく説明する。図2Aの横軸はAP開度(単位:%)を示す一方、同図の縦軸は制動力(減速力)及び駆動力(加速力)を含む制駆動力(単位:N)を示す。
本実施形態では、減速セレクタ37により設定される減速度調整範囲は、図2Aに示すように、例えば4段である。4段の減速度調整範囲において、減速度は昇順(1段<2段<3段<4段)に大きくなる。
AP開度(AP加減速操作量情報)に対する制駆動力の変化特性は、図2Aに示すように、AP開度が大きくなるほど駆動力が大きくなる(制動力(減速度)が小さくなる)、実質的に右肩上がりの特性を示す。これは、車両10の減速度が「1段」〜「4段」のうちいずれに設定されているケースでも同様である。
以降の説明では、特に断らない限り、AP操作モードとしては、アクセルペダル21の踏込み/踏戻し操作量に応じた加減速度制御を行うシングルペダルモードが設定されているものとする。また、車両10の減速度は、特に限定されないが、例えば、図2Aに示す減速度調整範囲(1段〜4段)のうち最も小さい減速度である「1段」に設定されているものとする。
単独のペダル(アクセルペダル21)操作によって運転者の意図する要求加減速度を設定するために、アクセルペダル21に係る踏込み操作量(AP加減速操作量情報;AP開度)に対応する要求加減速度(要求制駆動力)の関係は、図2Aに示すように、制動領域では、踏込み度合いが増すほど(AP開度が増大するほど)要求減速度(要求制動力)が小さくなる特性に設定されている。
また、アクセルペダル21に係る踏込み操作量(AP加減速操作量情報;AP開度)に対応する要求加速度(要求駆動力)の関係は、図2Aに示すように、駆動領域では、踏込み度合いが増すほど(AP開度が増大するほど)要求加速度(要求駆動力)が大きくなる特性に設定されている。
ここで、本発明の実施形態に係る車両用走行制御装置11の理解を深めるために、本発明の説明に用いる用語の意味を以下に定義する。
まず、「駆動力」とは、駆動源であるモータジェネレータ49の駆動トルクを駆動輪(不図示)に伝えることで、車両10を前進方向又は後進方向へ走行させる力をいう。
また、「制動力」とは、車両10を減速して停止させようとする力をいう。制動力には、摩擦制動部材45に係る摩擦抵抗を制動力として用いることで車両10を減速させる摩擦制動力と、モータジェネレータ49を発電機として扱い、発電時の回転抵抗を制動力として用いることで車両10を減速させる回生制動力(「回生力」と省略する場合がある。)と、がある。
また、「制動領域」とは、アクセルペダル21の踏込み/踏戻しに係る操作範囲(AP開度が取り得る範囲)のうち、図2Aに示すように、アクセルペダル21の初期位置に対応する初期値APstを起点として境界閾値AP0を終点とする制動(減速)のための領域をいう。
また、「駆動領域」とは、アクセルペダル21の踏込み/踏戻しに係る操作範囲(AP開度が値を取り得る範囲)のうち、図2Aに示すように、境界閾値AP0を起点としてアクセルペダル21の踏込み限界位置に対応する踏込み限界値APedを終点とする駆動(加速)のための領域をいう。
制動領域及び駆動領域のそれぞれの範囲の広狭(境界閾値AP0の大小)は、例えば、減速度調整範囲(1段〜4段)のうち減速度の設定段に応じて可変となる。
さて、図1に戻って加減速ECU13の内部構成についての説明を続ける。
状態判定部72は、車両10の現在進行方向情報に基づく現在進行方向と、シフトスイッチ35に係るシフトレンジ切換要求に従う目標進行方向とに基づいて、スイッチバック状態が生じているか否かを判定する機能を有する。状態判定部72におけるスイッチバック状態の発生有無に係る判定結果は、加減速度制御部73において、シフトレンジ切換要求が許可された時点で車両10に作用していた制駆動力を停車まで保持するか否かを判断する際に参照される。
加減速度制御部73は、車速情報、前後G情報、現在進行方向情報、シフト位置情報等の取得情報、状態判定部72におけるスイッチバック状態の発生有無に係る判定結果情報、及び目標加減速度設定部71で設定された目標加減速度の情報等に基づいて、車両10の加減速度制御を行う機能を有する。加減速度制御部73は、本発明の「走行制御部」に相当する。
スイッチバック状態の早期解消を、運転者に違和感を抱かせることのない自然な加減速フィーリングをもって実現するために、加減速度制御部73は、ブレーキ制御部75及びモータ制御部77を備える。
ブレーキ制御部75は、目標加減速度設定部71で設定された目標加減速度に基づいて、摩擦制動力を発揮する制動機構41を用いて制動制御を行う。モータ制御部77は、目標加減速度設定部71で設定された目標加減速度に基づいて、モータジェネレータ49に係る駆動力及び回生制動力を発揮するモータ機構43を用いて制駆動制御を行う。
記憶部65は、不図示の不揮発性メモリ及び揮発性メモリからなる。不揮発性メモリは、例えばフラッシュメモリ又はEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)であり、演算部63における各種処理を実行するためのプログラム等が記憶される。揮発性メモリは、例えばDRAM(Dynamic Random Access Memory)であり、演算部63における各種処理を実行する際に、入出力情報や演算結果が一時的に記憶される。
記憶部65には、所定の車速閾値CS_thの値が記憶されている。車速閾値CS_thは、AP操作モードがシングルペダルモードであり、かつ、スイッチバック状態を解消するための処理が行われている場合において、車両10の車速CSが所定の低車速値(車速閾値CS_th)まで低下したか否かを判定する際に参照される。
〔本発明の実施形態に係る車両用走行制御装置11の課題整理〕
ここで、本発明の実施形態に係る車両用走行制御装置11の課題について、図2A及び図2Bを参照しつつ整理する。図2Bは、車両用走行制御装置11の課題及び動作説明に供する説明図である。
なお、図2Bは、AP操作モードがシングルペダルモードであって、シフトスイッチ35の操作によってドライブレンジ(Dレンジ:前進方向)又はリバースレンジ(Rレンジ:後進方向)に切換え可能であり、Dレンジでの減速度が1段に設定された状態で、シフト位置としてDレンジ/Rレンジが選択されているケースでの、AP開度−制駆動力特性を示す。
AP操作モードがシングルペダルモード(減速度:1段)である場合には、図2A及び図2Bに示すように、AP開度が増大するほど(AP加減速操作量が大きくなるほど)駆動力が増大する一方、AP開度が低減するほど(AP加減速操作量が小さくなるほど)駆動力が低減(制動力が増大)する。
特に、アクセルペダル21の操作(「AP操作」と省略する場合がある。)に基づく制駆動要求値(AP開度に応じた制駆動力)が図2A及び図2Bに示す制動領域に属する場合であって、シフト位置がDレンジ(前進)である場合に、モータジェネレータ49の駆動トルクはリバース(後進方向)側に作用する。この場合に、車両10が平地に存するケースでは、一切の制動力を付与しないとすると、車両10は後進してしまう。
そこで、シングルペダルモード(減速度:1段)のAP操作に基づく制駆動要求値が図2A及び図2Bに示す制動領域に属する場合であって、シフト位置がDレンジ(前進)にある場合には、車両10の後進を抑止し停車状態に維持するための摩擦制動力を車両10に付与している。
ところで、AP操作モードがシングルペダルモード(減速度:1段)であって、スイッチバック状態(車両10は後進中であるがシフト位置はDレンジ)が生じており、かつ、AP操作に基づく制駆動要求値が図2A及び図2Bに示す制動領域に属するケースでは、アクセルペダル21の踏み込み度合い(AP加減速操作量)と、その踏み込み操作に応じて生じる制駆動要求値との間に不調和な状態が生じる場合がある。
これについて、以下に詳しく述べる。
スイッチバック状態が生じていない通常走行モードとして、シフト位置がDレンジ(前進)である際の現在進行方向が前進である第1通常走行モード(前進+D:FD)と、シフト位置がRレンジ(後進)である際の現在進行方向が後進である第2通常走行モード(後進+R:RR)と、が想定される。
第1及び第2通常走行モードの各々は、それぞれが所定のAP開度−制駆動力特性を示す。第1通常走行モード(前進+D:FD)に対応する第1AP開度−制駆動力特性は、図2Bに示すように、制駆動力値BDFD(APst)−BDFD(AP0)−BDFD(AP2)−BDFD(APed)に沿う右肩上がりの軌跡をたどる。これは、第1通常走行モード(前進+D:FD)では、AP操作に基づく制駆動要求値(AP開度に応じた制駆動力)は、第1AP開度−制駆動力特性の軌跡を(外れることなく)必ずたどることを意味する。
一方、第2通常走行モード(後進+R:RR)に対応する第2AP開度−制駆動力特性は、図2Bに示すように、制駆動力値BDRR(APst)−BDRR(AP1)−BDRR(AP0)−BDRR(APed)に沿う右肩下がりの軌跡をたどる。これは、第2通常走行モード(後進+R:RR)では、AP操作に基づく制駆動要求値(AP開度に応じた制駆動力)は、第2AP開度−制駆動力特性の軌跡を(外れることなく)必ずたどることを意味する。
第1AP開度−制駆動力特性及び第2AP開度−制駆動力特性は、図2Bに示すように、AP開度がAP0の値をとる点で交差している。
いま、スイッチバック状態が生じる異常走行モードとして、シフト位置がDレンジ(前進)である際の現在進行方向が後進である第1異常走行モード(後進+D:RD)と、シフト位置がRレンジ(後進)である際の現在進行方向が前進である第2異常走行モード(前進+R:FR)と、が想定される。
以下では、スイッチバック状態の発生態様として第1異常走行モード(後進+D:RD)を例示して説明を進める。
仮に、当初のAP開度がゼロであるとして、第1異常走行モード(後進+D:RD)に対応する第3AP開度−制駆動力特性は、図2Bに示すように、制駆動力値BDRD(APst)−BDRD(AP1)−BDRD(AP0)−BDRD(AP2)−BDRD(APed)に沿う略V字状の軌跡をたどる。
要するに、第3AP開度−制駆動力特性のうち、制駆動力値BDRD(APst)−BDRD(AP1)−BDRD(AP0)に沿う第1経路では、アクセルペダル21の踏み込み度合い(AP加減速操作量)が増大するにつれて、その踏み込み操作に応じて生じる制駆動要求値(前進力)は(増大すべきであるのに)低減する。
また、第3AP開度−制駆動力特性のうち、前記第1経路に連なる制駆動力値BDRD(AP0)−BDRD(AP2)−BDRD(APed)に沿う第2経路では、アクセルペダル21の踏み込み度合い(AP加減速操作量)が増大するにつれて、その踏み込み操作に応じて生じる制駆動要求値(前進力)は増大する。
このように、第1異常走行モード(後進+D:RD)に対応する第3AP開度−制駆動力特性では、アクセルペダル21の踏み込み度合い(AP加減速操作量)が増大すると、その踏み込み操作に応じて生じる制駆動要求値(前進力)は低減することで「減速度抜け」が生じる。その後、さらにアクセルペダル21の踏み込み度合い(AP加減速操作量)が増大すると、その踏み込み操作に応じて生じる制駆動要求値(前進力)は増大する特性を示す。
その結果、アクセルペダル21の踏み込み度合い(AP加減速操作量)と、その踏み込み操作に応じて生じる制駆動要求値との間に「減速度抜け」現象に由来する不調和な状態を生じる場合があった。
そこで、本発明の実施形態に係る車両用走行制御装置11では、スイッチバック状態が生じた場合であっても、「減速度抜け」現象を回避することで運転者に違和感を抱かせることのない自然な加減速フィーリングを実現するために、スイッチバック状態が生じており、かつ、AP操作に基づく制駆動要求値が制動領域に属する場合に、シフトレンジ切換要求(「SR切換要求」と省略する場合がある。)が許可された時点で該車両10に作用していた制駆動力BD_SRを停車まで保持する構成を採用することとした。
いま、第1異常走行モード(後進+D:RD)に係るスイッチバック状態が生じている状況で、AP開度が(AP1)である時点でシフトレンジ切換要求が許可されたものとする。この場合、AP操作(AP開度:AP1)に基づく制駆動要求値(BDRD(AP1))は制動領域に属している(図2B参照)。
したがって、シフトレンジ切換要求が許可された時点(AP開度:AP1)で車両10に作用していた制駆動力(BD_SR=BDRD(AP1))は、図2BにAP開度に係る横軸と水平な軌跡をたどる点線で示すように、下限値として停車まで保持される。その結果、「減速度抜け」現象を回避することができる。
本発明の実施形態に係る車両用走行制御装置11によれば、スイッチバック状態が生じた場合であっても、運転者に違和感を抱かせることのない自然な加減速フィーリングを実現することができる。
〔本発明の実施形態に係る車両用走行制御装置11の動作〕
次に、本発明の実施形態に係る車両用走行制御装置11の動作について、図3を参照して説明する。図3は、車両用走行制御装置11の動作説明に供するフローチャート図である。
ただし、前提として、AP操作モードはシングルペダルモードに設定されているものとする。また、Dレンジでの車両10の減速度は「1段」に設定されているものとする。
ステップS11〜S18の処理は、所定のサイクルタイムをもって繰り返し実行される。
図3に示すステップS11において、加減速ECU13の入出力部61は、通信媒体19を介して、AP加減速操作量情報(AP開度)、BP制動操作量情報、車速情報、前後G情報、GPS受信機33に係る現在進行方向情報、シフトスイッチ35に係るシフト位置情報(目標進行方向情報)、減速セレクタ37に係る減速度設定情報、モード切替スイッチ39に係るモード切替情報を含む各種情報を入力する。
ステップS12において、加減速ECU13の演算部63に属する状態判定部72は、車両10の現在進行方向情報に基づく現在進行方向と、シフトスイッチ35に係るシフトレンジ切換要求に従う目標進行方向とに基づいて、スイッチバック状態が生じているか否かを判定する。
ステップS12の判定の結果、スイッチバック状態が生じていない(ステップS12の「No」)旨の判定が下された場合、加減速ECU13は、一連の処理の流れを終了させる。
一方、ステップS12の判定の結果、スイッチバック状態が生じている(ステップS12の「Yes」)旨の判定が下された場合、加減速ECU13は、処理の流れを次のステップS13へと進ませる。
ステップS13において、加減速ECU13は、AP操作に基づく制駆動要求値(AP開度の関数)が、制動領域(図2A及び図2B参照)に属するか否かを判定する。
ステップS13の判定の結果、AP操作に基づく制駆動要求値が制動領域に属していない(ステップS13の「No」)旨の判定が下された場合、加減速ECU13は、処理の流れを次のステップS14へと進ませる。
一方、ステップS13の判定の結果、AP操作に基づく制駆動要求値が制動領域に属している(ステップS13の「Yes」)旨の判定が下された場合、加減速ECU13は、処理の流れをステップS15へとジャンプさせる。
ステップS14において、加減速ECU13の演算部63に属する加減速度制御部73は、スイッチバック状態が生じており(ステップS12の「Yes」)、かつ、AP操作に基づく制駆動要求値BD_dmが制動領域に属する(ステップS13の「Yes」)場合に、シフトレンジ切換要求(SR切換要求)が許可された時点で車両10に作用していた制駆動力BD_SRの保持を禁止する。ステップS14の処理後、加減速ECU13は、一連の処理の流れを終了させる。
ステップS15において、加減速ECU13の演算部63に属する加減速度制御部73は、スイッチバック状態が生じており(ステップS12の「Yes」)、かつ、AP操作に基づく制駆動要求値BD_dmが制動領域に属する(ステップS13の「Yes」)場合に、シフトレンジ切換要求(SR切換要求)が許可された時点での該車両10に作用していた制駆動力BD_SRを下限値として保持する。ステップS15の処理後、加減速ECU13は、処理の流れを次のステップS16へと進ませる。
ステップS16において、加減速ECU13は、AP操作に基づく制駆動要求値BD_dm、及びSR切換要求許可時点で車両10に作用していた制駆動力BD_SRのそれぞれの大きさを対比する。
ステップS17において、加減速ECU13は、AP操作に基づく制駆動要求値BD_dm、及びSR切換要求許可時点で車両10に作用していた制駆動力BD_SRのうち大きい方に基づいて車両10の走行制御を実行する。
ステップS17の処理後、加減速ECU13は、処理の流れを次のステップS18へと進ませる。
ステップS18において、加減速ECU13は、車両10が停車したか否かを判定する。
ステップS18の判定の結果、車両10が停車した(ステップS18の「Yes」)旨の判定が下された場合、加減速ECU13は、一連の処理の流れを終了させる。
一方、ステップS18の判定の結果、車両10が停車しない(ステップS18の「No」)旨の判定が下された場合、加減速ECU13は、処理の流れをステップS11へ戻し、以降の処理を順次行わせる。
なお、ステップS12(Yes)⇒ステップS13(Yes)の処理の流れは、スイッチバック状態が生じており、かつ、AP操作に基づく制駆動要求値BD_dm(AP開度の関数;ただし、AP開度それ自体を含む。)が制動領域に属する場合に相当する。
〔タイムチャートに基づく車両用走行制御装置11の基本動作の説明〕
次に、本発明の実施形態に係る車両用走行制御装置11の第1及び第2基本動作について、図4及び図5を参照して説明する。図4は、車両用走行制御装置11の第1基本動作の説明に供するタイムチャート図である。図5は、車両用走行制御装置11の第2基本動作の説明に供するタイムチャート図である。
前提として、AP操作モードはシングルペダルモードに設定されているものとする。また、シフトレンジ切換要求(SR切換要求)に基づくRレンジからDレンジへの切換え時において、Dレンジでの車両10の減速度は「1段」に設定されているものとする。
<車両用走行制御装置11の第1基本動作>
はじめに、本発明の実施形態に係る車両用走行制御装置11の第1基本動作について、図4を参照して説明する。
図4に示す時刻t0〜t10直前において、車両10は、シフト位置がRレンジ(後進)である際の現在進行方向が後進である第2通常走行モード(後進+R:RR)で後進走行している。
同時刻t0〜t10直前において、AP開度は(APST=ゼロ)である。車速は緩やかに漸減している。車両10に制動力が作用しているからである。すなわち、車両10には、AP操作に基づく制駆動要求値(AP開度:APst=ゼロ)に従う制駆動力(BDRR(APst):図2B及び図4参照)が作用している。
図4に示す時刻t10において、RレンジからDレンジへのシフトレンジ切換要求(SR切換要求)が許可された。これにより、時刻t10以降において、シフトレンジがRレンジからDレンジへと切換えられた。時刻t10〜t20では、以下に述べるスイッチバック中処理が行われる。
なお、RレンジからDレンジへのSR切換要求の許可条件は、シフトスイッチ35がRレンジからDレンジへ切換え操作されていること、かつ、車速が所定値(例えば、8km/h)以下であることである。
図4に示す時刻t10〜t11直前において、AP開度は(APST=ゼロ)を維持している。車速は引き続き緩やかに漸減している。車両10には引き続き制動力が作用しているからである。すなわち、車両10には、SR切換要求許可時点の制駆動要求(AP開度:APst=ゼロ)に従う制駆動力(BDRD(APst):図4の実線参照)が引き続き作用している。
なお、SR切換要求許可時点の制駆動要求に従う制駆動力(BDRD(APst)は、図4に示す時刻t0〜t10直前において車両10に作用していた制駆動力(BDRR(APst) と等しい。
図4に示す時刻t11〜t12において、AP開度は(AP3)まで増大している。ただし、AP開度(AP3)はAP0(駆動力及び制動力間の境界値に対応するAP開度:図2B及び図4参照)に満たない。そのため、同時刻t11〜t12において、車速は引き続き緩やかに漸減している。車両10には、制動力が引き続き作用しているからである。
すなわち、同時刻t11〜t12において、車両10には、SR切換要求許可時点の制駆動要求に従う制駆動力(BDRD(APst):図4の実線参照)が引き続き作用している。同時刻t11〜t12における制駆動要求値に従う制駆動力(図4の点線参照)は、SR切換要求許可時点の制駆動力(BDRD(APst):図4の実線参照)に満たないためである。
なお、同時刻t11〜t12において、制駆動要求値に従う制駆動力(図4の点線参照)が漸減しているのは、同時刻t12におけるAP開度(AP3)が、図2Bに示す第3AP開度−制駆動力特性のうち、制駆動力値BDRD(APst)−BDRD(AP1)−BDRD(AP0)に沿う第1経路の途中に存することに基づく。
仮に、制駆動要求値に従う制駆動力(図4の点線参照)が、SR切換要求許可時点の制駆動要求に従う制駆動力(BDRD(APst):図4の実線参照)を超えると、前者の制駆動要求値に従う制駆動力が車両10に作用するようになる。
図4に示す時刻t12〜t13直前において、AP開度は(AP3)を維持している。同時刻t12〜t13直前において、車速は引き続き緩やかに漸減している。車両10には引き続き制動力が作用しているからである。
すなわち、同時刻t12〜t13直前において、車両10には、SR切換要求許可時点の制駆動要求に従う制駆動力(BDRD(APst):図4の実線参照)が引き続き作用している。
図4に示す時刻t13において、車速は車速閾値CS_thを下回った。これにより、時刻t13〜t20直前において、車両10に作用する制駆動力は、これまで車両10に作用していたSR切換要求許可時点の制駆動要求に従う制駆動力(BDRD(APst):図2B及び図4参照)から、AP操作に基づく制駆動要求値(AP開度:AP3)に従う制駆動力(BDRD(AP3):図4参照)へと線形に漸減する特性を示す。
これは、車両10の停車が間近に迫っている場合において、車両10に作用する制駆動力を漸減させると、車両10が停車した際に生じる揺り戻し現象を抑止して、車両10の乗り心地向上に資するからである。
図4に示す時刻t20において、車両10は停車した。同時刻t20において、AP開度は(AP3)を引き続き維持している。
同時刻t20以降において、車両10は車速ゼロの停車状態を維持している。同時刻t20以降において、車両10の停車に伴い、AP操作に基づく制駆動要求値(AP開度:AP3)に従う制駆動力(BDFD(AP3):図4の点線参照)の作用方向は、前進力の側から後進力の側へと反転している。これは、同時刻t20以降におけるAP開度(AP3)が、駆動力及び制動力間の境界値に対応するAP開度AP0に満たないため、AP開度(AP3)に対応する力の種別が制動力に属することに基づく。
なお、同時刻t20以降において、車両10に作用する制駆動力(BDFD(AP3):図4の実線参照)は、AP操作に基づく制駆動要求値(AP開度:AP3)に従う制駆動力(図4の点線参照)に対して符号を反転した前進力の特性を示す。つまり、車両10には、BDFD(AP3)の大きさの制動力が作用(図4参照)することで、車両10は停車状態を保っている。
<車両用走行制御装置11の第2基本動作>
次に、本発明の実施形態に係る車両用走行制御装置11の第2基本動作について、前記第1基本動作との相違点に注目し、図5を参照して説明する。
なお、図5に示す車両用走行制御装置11の第2基本動作は、図4に示す車両用走行制御装置11の第1基本動作と比べて、時刻t0〜t10の期間では共通である。そこで、時刻t10以降の動作について説明することで、車両用走行制御装置11の第2基本動作の説明に代えることとする。
図5に示す時刻t10〜t20では、以下に述べるスイッチバック中処理が行われる。
図5に示す時刻t10〜t11直前において、AP開度は(APST=ゼロ)を維持している。車速は引き続き緩やかに漸減している。車両10には制動力が作用しているからである。すなわち、車両10には、SR切換要求許可時点の制駆動要求に従う制駆動力(BDRD(APst):図5の実線参照)が作用している。
なお、SR切換要求許可時点の制駆動要求に従う制駆動力(BDRD(APst)は、図5に示す時刻t0〜t10直前において車両10に作用していた制駆動力(BDRR(APst)と等しい。
図5に示す時刻t11〜t12において、AP開度は(AP0;AP0>AP3)まで増大している。このAP開度(AP0)は、駆動力及び制動力間の境界値に対応するAP開度と等しい(図5参照)。ただし、同時刻t11〜t12におけるAP開度は(AP0)を超えてはいない。同時刻t11〜t12において、車速は引き続き緩やかに漸減している。車両10には、制動力が引き続き作用しているからである。
すなわち、同時刻t11〜t12において、車両10には、SR切換要求許可時点の制駆動要求に従う制駆動力(BDRD(APst):図5の実線参照)が引き続き作用している。同時刻t11〜t12における制駆動要求値に従う制駆動力(図5の点線参照)は、SR切換要求許可時点の制駆動力(BDRD(APst):図2B及び図5参照)を超えていないためである。
なお、同時刻t11〜t12において、制駆動要求値に従う制駆動力(図5の点線参照)が漸減しているのは、同時刻t12におけるAP開度(AP0)が、図2Bに示す第3AP開度−制駆動力特性のうち、制駆動力値BDRD(APst)−BDRD(AP1)−BDRD(AP0)に沿う第1経路の終点(AP0)に存することに基づく。
仮に、制駆動要求値に従う制駆動力(図5の点線参照)が、SR切換要求許可時点の制駆動要求に従う制駆動力(BDRD(APst):図5の実線参照)を超えると、前者の制駆動要求値に従う制駆動力が車両10に作用するようになる。
図5に示す時刻t12〜t13において、AP開度は(AP0)から(AP4:AP4>AP0>AP3)に増大している。同時刻t12〜t13において、車速は引き続き緩やかに漸減している。車両10には引き続き制動力が作用しているからである。
すなわち、同時刻t12〜t13において、車両10には、SR切換要求許可時点の制駆動要求に従う制駆動力(BDRD(APst):図5の実線参照)が引き続き作用している。同時刻t12〜t13における制駆動要求値に従う制駆動力(図2Bの点線参照)は、SR切換要求許可時点の制駆動力(BDRD(APst):図2B参照)を超えていないためである。
なお、同時刻t12〜t13において、制駆動要求値に従う制駆動力(図5の点線参照)が漸増しているのは、同時刻t13におけるAP開度(AP4)が、図2Bに示す第3AP開度−制駆動力特性のうち、前記第1経路に連なる制駆動力値BDRD(AP0)−BDRD(AP2)−BDRD(APed) に沿う第2経路の途中に存することに基づく。
ここで、同時刻t13におけるAP開度(AP4)に基づく制駆動要求に従う制駆動力BDRD(AP4) は、SR切換要求許可時点の制駆動力(BDRD(APst) と等しい。同時刻t12〜t13において、車両10の後進を妨げる方向に作用する摩擦制動力は、回生制動力に徐々に置き換わっている。そのため、同時刻t13におけるAP開度(AP4)に基づく制駆動要求に従う制駆動力BDRD(AP4) は、回生制動力のみによってまかなわれている。
同時刻t13以降では、車両10には、AP開度に基づく制駆動要求に従う制駆動力(回生制動力)が作用することになる。
図5に示す時刻t13〜t14において、AP開度は(AP4)から(AP5:AP5>AP4>AP0>AP3)に増大している。同時刻t13〜t14において、車速は引き続き緩やかに漸減している。車両10には引き続き制動力が作用しているからである。
すなわち、同時刻t13〜t14において、車両10には、AP開度(AP4)→(AP5)に基づく制駆動要求に従う増大傾向の制駆動力(BDRD(AP4) 〜 BDRD(AP5):図5の実線参照)が引き続き作用している。
図5に示す時刻t14〜t20直前において、AP開度は(AP5)を維持している。同時刻t14〜t20直前において、車速は引き続き緩やかに漸減している。車両10には回生制動力(BDRD(AP5):図5の実線参照)が引き続き作用しているからである。
図5に示す時刻t20において、車両10は停車した。同時刻t20において、AP開度は(AP5)を引き続き維持している。
同時刻t20以降において、車速は漸増している。同時刻t20以降において、車両10の停車に伴い、AP操作に基づく制駆動要求値(AP開度:AP5)に従う制駆動力(BDFD(AP5) :回生制動力)は駆動力に置き換えられる。駆動力は、図5に示すように、前進方向へ作用している。これは、同時刻t20以降におけるAP開度(AP5)が、駆動力及び制動力間の境界値に対応するAP開度AP0を超えるため、AP開度(AP5)に対応する力の種別が駆動力に属することに基づく。
<車両用走行制御装置11の第2基本動作の変形例>
次に、本発明の実施形態に係る車両用走行制御装置11の第2基本動作の変形例について、前記第2基本動作との相違点に注目し、図6を参照して説明する。
なお、図6に示す車両用走行制御装置11の第2基本動作の変形例は、図5に示す車両用走行制御装置11の第2基本動作と比べて、時刻t0〜t14の期間では共通である。そこで、時刻t14以降の動作について説明することで、車両用走行制御装置11の第2基本動作の変形例の説明に代えることとする。
図6に示す時刻t10〜t20では、以下に述べるスイッチバック中処理が行われる。
図6に示す時刻t14〜t15において、AP開度は(AP5)を維持している。同時刻t14〜t15において、車速は引き続き緩やかに漸減している。車両10には回生制動力(BDRD(AP5):図5の実線参照)が作用しているからである。
図6に示す時刻t15〜t17において、AP開度は(AP5)から(AP6:AP6<AP0<AP4<AP5)に低減している。同時刻15〜t17において、車速は引き続き緩やかに漸減している。車両10には引き続き下記制動力が作用しているからである。
すなわち、図6に示す時刻t15〜t17のうち、前半の時刻t15〜t16において、AP開度は(AP5)から(AP4:AP5>AP4>AP0>AP6)に低減している。同時刻15〜t16において、車速は引き続き緩やかに漸減している。車両10には、AP開度の低減(AP5)→(AP4)に基づく制駆動要求に従う低減傾向の制駆動力(BDRD(AP5) 〜 BDRD(AP4):図5の実線参照)が引き続き作用している。
また、図6に示す時刻t15〜t17のうち、後半の時刻t16〜t17において、AP開度は(AP5)から(AP6:AP6<AP0<AP4<AP5)に低減している。同時刻15〜t17において、車速は引き続き緩やかに漸減している。車両10には、AP操作に基づく制駆動要求値(AP開度:AP4)に従う制駆動力(BDRD(AP4):図5の実線参照)が、下限値(SR切換要求許可時点の制駆動力(BDRD(APst)=(BDRD(AP4))の適用を受けて、引き続き作用している。
なお、同時刻t16〜t17において、AP操作に基づく制駆動要求(AP開度:AP4)に従う制駆動力(BDRD(AP4):図5の実線参照)が、本来のAP操作に基づく制駆動要求(AP開度:AP6)に従う制駆動力(BDRD(AP6) :図6の点線参照)へと低減する過程において、その低減分の制駆動力は、回生制動力から摩擦制動力へと順次置き換わっている。
図6に示す時刻t17〜t18直前において、AP開度は(AP6)を維持している。同時刻t17〜t18直前において、車速は引き続き緩やかに漸減している。車両10には、下限値(SR切換要求許可時点の制駆動力(BDRD(APst)=(BDRD(AP4))に係る制駆動力が引き続き作用しているからである。
なお、時刻t17〜t18直前における制駆動力のうち、AP操作に基づく制駆動要求(AP開度:AP6)に従う制駆動力(BDRD(AP6) :図6の点線参照)は回生制動力によってまかなわれる一方、残りの制駆動力は摩擦制動力によってまかなわれる。
図6に示す時刻t18において、車速は車速閾値CS_thを下回った。これにより、時刻時刻t18〜t20直前において、車両10に作用する制駆動力は、これまで車両10に作用していた下限値(SR切換要求許可時点の制駆動力(BDRD(APst)=(BDRD(AP4))に係る制駆動力から、AP操作に基づく制駆動要求値(AP開度:AP6)に従う制駆動力(BDRD(AP6):図6参照)へと線形に漸減する特性を示す。
これは、車両10の停車が間近に迫っている場合において、車両10に作用する制駆動力を漸減させると、車両10が停車した際に生じる揺り戻し現象を抑止して、車両10の乗り心地向上に資するからである。
図6に示す時刻t20において、車両10は停車した。同時刻t20以降において、AP開度は(AP6)を引き続き維持している。
同時刻t20以降において、車両10は車速ゼロの停車状態を維持している。同時刻t20以降において、車両10の停車に伴い、AP操作に基づく制駆動要求値(AP開度:AP6)に従う制駆動力(BDFD(AP6):図6参照)の作用方向は、前進力の側から後進力の側へと反転している。これは、同時刻t20以降におけるAP開度(AP6)が、駆動力及び制動力間の境界値に対応するAP開度(AP0)に満たないため、AP開度(AP6)に対応する力の種別が制動力に属することに基づく。
なお、同時刻t20以降において、車両10に作用する実制駆動力(BDFD(AP6):図6の実線参照)は、AP操作に基づく制駆動要求値(AP開度:AP6)に従う制駆動力(図6の点線参照)に対して符号を反転した前進力の特性を示す。つまり、実際の車両10には、BDFD(AP6) の大きさの制動力を作用(図6参照)させることで、車両10は停車状態を保っている。
<車両用走行制御装置11の第3基本動作>
次に、本発明の実施形態に係る車両用走行制御装置11の第3基本動作について、図7を参照して説明する。
図7に示す時刻t0〜t10直前において、車両10は、シフト位置がRレンジ(後進)である際の現在進行方向が後進である第2通常走行モード(後進+R:RR)で後進走行している。
同時刻t0〜t10直前において、AP開度は(AP4:AP4>AP0)である。車速は後進方向へ漸増している。車両10には後進方向の駆動力が作用しているからである。すなわち、車両10には、AP操作に基づく制駆動要求値(AP開度:AP4)に従う制駆動力(BDRR(AP4):図7参照)が作用している。
図7に示す時刻t10において、RレンジからDレンジへのシフトレンジ切換要求(SR切換要求)が許可された。これにより、時刻t10以降において、シフトレンジがRレンジからDレンジへと切換えられた。
ただし、SR切換要求が許可された時点において、AP操作に基づく制駆動要求値(AP開度:AP4)は、駆動力及び制動力間の境界値に対応するAP開度:AP0を超えているため、制動領域に属していない。つまり、第3基本動作では、スイッチバック状態を解消するためのスイッチバック中処理に係る開始条件を充足していない。そのため、第3基本動作では、スイッチバック中処理は実行されない。
図7に示す時刻t10〜t11において、AP開度は(AP4)を維持している。同時刻t10〜t11において、後進方向の車速は漸減している。車両10には、その後進力を妨げる方向の回生制動力(BDFD(AP4):図7参照)が作用しているからである。
図7に示す時刻t11〜t20において、AP開度は(AP4)を維持している。同時刻t11〜t20において、時刻t10〜t11と同様に、後進方向の車速は漸減している。車両10には、その後進力を妨げる方向の回生制動力(BDFD(AP4))が作用しているからである。
図7に示す時刻t20において、車両10は停車した。同時刻t20以降において、AP開度は(AP4)を引き続き維持している。
同時刻t20以降において、車速は漸増している。同時刻t20以降において、車両10には、前進力が作用しているからである。これは、同時刻t20以降におけるAP開度(AP4)が、図7に示すように、駆動力及び制動力間の境界値に対応するAP開度(AP0)を超えているため、AP開度AP4)に対応する力の種別が駆動力に属することに基づく。
〔本発明の実施形態に係る車両用走行制御装置11の作用効果〕
次に、本発明の実施形態に係る車両用走行制御装置11の作用効果について説明する。
第1の観点に基づく車両用走行制御装置11は、車両10の駆動要求及び制動要求を含む制駆動要求を入力する際に操作され、操作範囲に駆動領域及び制動領域を有するアクセルペダル(加減速操作子)21を備える車両用走行制御装置11であって、車両10の現在進行方向に係る情報、車両10の前進又は後進に係る進行方向を切り換える旨のシフトレンジ切換要求に係る情報、及び車両10に作用している制駆動力に係る情報を取得する入出力部(情報取得部)61と、車両10の現在進行方向と、シフトレンジ切換要求に従う車両10の目標進行方向とに基づいて、スイッチバック状態が生じているか否かを判定する状態判定部(判定部)72と、車両10に制駆動力を作用させることで車両10の走行制御を行う加減速度制御部(走行制御部)73と、を備え、加減速度制御部(走行制御部)73は、状態判定部(判定部)72によりスイッチバック状態が生じている旨の判定が下され、かつ、アクセルペダル(加減速操作子)21の操作に基づく制駆動要求値が制動領域に属する場合、シフトレンジ切換要求が許可された時点で車両10に作用していた制駆動力を停車まで保持する構成を採用することとした。
第1の観点に基づく車両用走行制御装置11では、加減速度制御部73は、状態判定部72によりスイッチバック状態が生じている旨の判定が下され、かつ、アクセルペダル21の操作に基づく制駆動要求値が制動領域に属する場合、シフトレンジ切換要求が許可された時点で車両10に作用していた制駆動力を停車まで保持する。
ここで、スイッチバック状態が生じている旨の判定が下され、かつ、アクセルペダル21の操作に基づく制駆動要求値が制動領域に属する場合とは、アクセルペダル21の踏み込み度合い(AP加減速操作量)と、その踏み込み操作に応じて生じる制駆動要求値との間に「減速度抜け」現象に由来する不調和な状態を生じる蓋然性の高いシーンを想定している。
こうしたシーンでは、スイッチバック状態が生じた場合であっても、「減速度抜け」現象を回避することで運転者に違和感を抱かせることのない自然な加減速フィーリングを実現することが求められる。
第1の観点に基づく車両用走行制御装置11によれば、前記したようなシーンにおいて、シフトレンジ切換要求が許可された時点で車両10に作用していた制駆動力を停車まで保持するため、スイッチバック状態が生じた場合であっても、「減速度抜け」現象を回避することで運転者に違和感を抱かせることのない自然な加減速フィーリングを実現することができる。
第2の観点に基づく車両用走行制御装置11は、第1の観点に基づく車両用走行制御装置11であって、加減速度制御部(走行制御部)73は、状態判定部(判定部)72によりスイッチバック状態が生じている旨の判定が下され、かつ、アクセルペダル(加減速操作子)21の操作に基づく制駆動要求値が制動領域に属する場合、シフトレンジ切換要求が許可された時点で車両10に作用していた制駆動力を下限値として停車まで保持し、前記下限値として保持された制駆動力と比べて、アクセルペダル21の操作に基づく制駆動要求値に従う制駆動力の方が小さい場合、当該下限値として保持された制駆動力に基づいて車両10の走行制御を行う一方、前記下限値として保持された制駆動力と比べて、アクセルペダル21の操作に基づく制駆動要求値に従う制駆動力の方が大きい場合、当該大きい方の制駆動力に基づいて車両10の走行制御を行う構成を採用してもよい。
第2の観点に基づく車両用走行制御装置11において、スイッチバック状態が生じている旨の判定が下され、かつ、アクセルペダル21の操作に基づく制駆動要求値が制動領域に属する場合とは、前記したように、「減速度抜け」現象に由来する不調和な状態を生じる蓋然性の高いシーンを想定している。
また、前記下限値として保持された制駆動力と比べて、アクセルペダル21の操作に基づく制駆動要求値に従う制駆動力の方が小さい場合とは、後者の制駆動力に基づいて車両10の走行制御を行うと、「減速度抜け」現象に由来する不調和な状態を生じる蓋然性の高いシーンを想定している。
さらに、前記下限値として保持された制駆動力と比べて、アクセルペダル21の操作に基づく制駆動要求値に従う制駆動力の方が大きい場合とは、後者の制駆動力に基づいて車両10の走行制御を行うと、「減速度抜け」現象に由来する不調和な状態の回避に有利であるシーンを想定している。
そこで、第2の観点に基づく車両用走行制御装置11では、スイッチバック状態が生じている旨の判定が下され、かつ、アクセルペダル21の操作に基づく制駆動要求値が制動領域に属する場合、シフトレンジ切換要求が許可された時点で車両10に作用していた制駆動力を下限値として停車まで保持し、前記下限値として保持された制駆動力と比べて、アクセルペダル21の操作に基づく制駆動要求値に従う制駆動力の方が小さい場合、当該下限値として保持された制駆動力に基づいて車両10の走行制御を行う一方、前記下限値として保持された制駆動力と比べて、アクセルペダル21の操作に基づく制駆動要求値に従う制駆動力の方が大きい場合、当該大きい方の制駆動力に基づいて車両10の走行制御を行うこととした。
第2の観点に基づく車両用走行制御装置11によれば、原則として、シフトレンジ切換要求が許可された時点で車両10に作用していた制駆動力を下限値として停車まで保持すると共に、該下限値として保持された制駆動力に基づいて車両10の走行制御を行う一方、該下限値として保持された制駆動力と比べて、アクセルペダル21の操作に基づく制駆動要求値に従う制駆動力の方が大きい場合、当該大きい方の制駆動力に基づいて車両10の走行制御を行うため、第1の観点に基づく車両用走行制御装置11と比べて、スイッチバック状態が生じた場合であっても、「減速度抜け」現象を適確に回避することで運転者に違和感を抱かせることのない自然な加減速フィーリングを実現する効果を一層高めることができる。
第3の観点に基づく車両用走行制御装置11は、第1又は第2の観点に基づく車両用走行制御装置11であって、入出力部(情報取得部)61は、車両10の車速に係る情報をさらに取得し、加減速度制御部(走行制御部)73は、入出力部61で取得した車速が所定の車速閾値CS_thを下回った時点からゼロに至るまでの間、シフトレンジ切換要求が許可された時点で保持されていた制駆動力を漸減させる構成を採用してもよい。
第3の観点に基づく車両用走行制御装置11によれば、加減速度制御部73は、入出力部61で取得した車速が所定の車速閾値CS_thを下回った時点からゼロに至るまでの間、シフトレンジ切換要求が許可された時点で保持されていた制駆動力を漸減させるため、第1又は第2の観点に基づく車両用走行制御装置11の作用効果に加えて、車両10が停車した際に生じる揺り戻し現象を抑止して、車両10の乗り心地向上に資することができる。
第4の観点に基づく車両用走行制御装置11は、第1〜第3の観点に基づく車両用走行制御装置11であって、加減速度制御部(走行制御部)73は、シフトレンジ切換要求が生じた時点での制駆動力が保持されている間に、アクセルペダル(加減速操作子)21の操作に基づく制駆動要求値が、当該保持されている制駆動力の大きさを超えた場合、車両10に作用する制駆動力として用いていた摩擦制動力を回生制動力に持ち替える構成を採用してもよい。
第4の観点に基づく車両用走行制御装置11によれば、加減速度制御部73は、シフトレンジ切換要求が生じた時点での制駆動力が保持されている間に、アクセルペダル21の操作に基づく制駆動要求値が、当該保持されている制駆動力の大きさを超えた場合、車両10に作用する制駆動力として用いていた摩擦制動力を回生制動力に持ち替えるため、スイッチバック中処理の終了時に摩擦制動力が残っているケースにおいて円滑な発進を妨げる蓋然性の高い引っ掛かり現象を未然に抑止して、運転者に違和感を抱かせることのない自然な加減速フィーリングを実現する効果をより一層高めることができる。
第5の観点に基づく車両用走行制御装置11は、第4の観点に基づく車両用走行制御装置11であって、加減速度制御部(走行制御部)73は、アクセルペダル(加減速操作子)21の操作に基づく制駆動要求値が、制動領域から駆動領域に至るまで増大した後、再び制動領域に戻るまで低減した場合、前記持ち替えた回生制動力のうち、アクセルペダル21の操作に基づく制駆動要求に応じた値を摩擦制動力に持ち替える構成を採用してもよい。
第5の観点に基づく車両用走行制御装置11によれば、加減速度制御部73は、アクセルペダル21の操作に基づく制駆動要求値が、制動領域から駆動領域に至るまで増大した後、再び制動領域に戻るまで低減した場合、前記持ち替えた回生制動力のうち、アクセルペダル21の操作に基づく制駆動要求に応じた値を摩擦制動力に持ち替えるため、仮に、保持されている制駆動力が回生制動力に持ち替えられた後、アクセルペダル21の操作に基づく制駆動要求が減速領域に戻るまで低減した場合であっても、制駆動要求に応じた分だけ回生制動力のままとして残りを摩擦制動力に持ち替えることで、アクセルペダル21の操作に基づく制駆動要求(回生制動力)を得る効果を期待することができる。
第6の観点に基づく車両用走行制御装置11は、第1〜第5の観点に基づく車両用走行制御装置11であって、加減速度制御部(減速度制御部)73は、状態判定部(判定部)72によりスイッチバック状態が生じている旨の判定が下され、かつ、アクセルペダル(加減速操作子)21の操作に基づく制駆動要求値が制動領域に属しない場合、シフトレンジ切換要求が許可された時点での制駆動力の保持を禁止する構成を採用してもよい。
第6の観点に基づく車両用走行制御装置11において、スイッチバック状態が生じている旨の判定が下され、かつ、アクセルペダル21の操作に基づく制駆動要求値が制動領域に属しない場合とは、前記した「減速度抜け」現象に由来する不調和な状態を生じる蓋然性の低いシーンを想定している。
こうしたシーンでは、スイッチバック状態を解消するにあたり、「減速度抜け」現象を考慮する要請を生じない。
第6の観点に基づく車両用走行制御装置11によれば、スイッチバック状態を解消するにあたり、「減速度抜け」現象を考慮する要請を生じないケースにおいて、シフトレンジ切換要求が許可された時点での制駆動力の保持を禁止するため、運転者の運転意図に従う制駆動力に基づく走行制御行うことが可能となる結果、運転の楽しさを運転者に訴求する効果を期待することができる。
〔その他の実施形態〕
以上説明した複数の実施形態は、本発明の具現化の例を示したものである。したがって、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならない。本発明はその要旨又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形態で実施することができるからである。
例えば、本発明に係る実施形態において、動力源としてモータジェネレータのみを搭載(内燃機関エンジンを搭載しない)した電動車両に対して、本発明の実施形態に係る車両用走行制御装置11を適用する例をあげて説明したが、本発明はこの例に限定されない。動力源として内燃機関エンジン及びモータジェネレータ49を搭載したハイブリッド車両に対して、本発明を適用してもよいことはもちろんである。
10 電動車両
11 車両用走行制御装置
21 アクセルペダル(加減速操作子)
61 入出力部(情報取得部)
72 状態判定部(判定部)
73 加減速度制御部(走行制御部)

Claims (6)

  1. 車両の駆動要求及び制動要求を含む制駆動要求を入力する際に操作され、操作範囲に駆動領域及び制動領域を有する加減速操作子を備える車両用走行制御装置であって、
    前記車両の現在進行方向に係る情報、当該車両の前進又は後進に係る進行方向を切り換える旨のシフトレンジ切換要求に係る情報、及び当該車両に作用している制駆動力に係る情報を取得する情報取得部と、
    前記車両の現在進行方向と、前記シフトレンジ切換要求に従う当該車両の目標進行方向とに基づいて、スイッチバック状態が生じているか否かを判定する判定部と、
    当該車両に制駆動力を作用させることで該車両の走行制御を行う走行制御部と、を備え、
    前記走行制御部は、前記判定部によりスイッチバック状態が生じている旨の判定が下され、かつ、前記加減速操作子の操作に基づく制駆動要求値が前記制動領域に属する場合、前記シフトレンジ切換要求が許可された時点で該車両に作用していた制駆動力を停車まで保持する
    ことを特徴とする車両用走行制御装置。
  2. 請求項1に記載の車両用走行制御装置であって、
    前記走行制御部は、
    前記判定部によりスイッチバック状態が生じている旨の判定が下され、かつ、前記加減速操作子の操作に基づく制駆動要求値が前記制動領域に属する場合、前記シフトレンジ切換要求が許可された時点で該車両に作用していた制駆動力を下限値として停車まで保持し、
    前記下限値として保持された制駆動力と比べて、前記情報取得部で取得した当該車両に作用している制駆動力の方が小さい場合、当該下限値として保持された制駆動力に基づいて該車両の走行制御を行う一方、前記下限値として保持された制駆動力と比べて、前記情報取得部で取得した当該車両に作用している制駆動力の方が大きい場合、当該大きい方の制駆動力に基づいて該車両の走行制御を行う
    ことを特徴とする車両用走行制御装置。
  3. 請求項1又は2に記載の車両用走行制御装置であって、
    前記情報取得部は、前記車両の車速に係る情報をさらに取得し、
    前記走行制御部は、前記情報取得部で取得した車速が所定の車速閾値を下回った時点からゼロに至るまでの間、前記シフトレンジ切換要求が許可された時点で保持されていた制駆動力を漸減させる
    ことを特徴とする車両用走行制御装置。
  4. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の車両用走行制御装置であって、
    前記走行制御部は、前記シフトレンジ切換要求が生じた時点での制駆動力が保持されている間に、前記加減速操作子の操作に基づく制駆動要求値が、当該保持されている制駆動力の大きさを超えた場合、当該車両に作用する制駆動力として用いていた摩擦制動力を回生制動力に持ち替える
    ことを特徴とする車両用走行制御装置。
  5. 請求項4に記載の車両用走行制御装置であって、
    前記走行制御部は、前記加減速操作子の操作に基づく制駆動要求値が、前記制動領域から前記駆動領域に至るまで増大した後、再び前記制動領域に戻るまで低減した場合、前記持ち替えた回生制動力のうち、前記加減速操作子の操作に基づく制駆動要求に応じた値を摩擦制動力に持ち替える
    ことを特徴とする車両用走行制御装置。
  6. 請求項1〜5のいずれか一項に記載の車両用走行制御装置であって、
    前記走行制御部は、前記判定部によりスイッチバック状態が生じている旨の判定が下され、かつ、前記加減速操作子の操作に基づく制駆動要求値が前記制動領域に属しない場合、前記シフトレンジ切換要求が許可された時点での制駆動力の保持を禁止する
    ことを特徴とする車両用走行制御装置。
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