JP2023036347A - Vehicle control apparatus - Google Patents

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JP2023036347A JP2021143344A JP2021143344A JP2023036347A JP 2023036347 A JP2023036347 A JP 2023036347A JP 2021143344 A JP2021143344 A JP 2021143344A JP 2021143344 A JP2021143344 A JP 2021143344A JP 2023036347 A JP2023036347 A JP 2023036347A
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Abstract

To reduce an energy loss due to actuation of a hydraulic brake in the case of decelerating a vehicle at the start of travel following a preceding vehicle.SOLUTION: A vehicle control apparatus includes: a behavior control part 15 for controlling a vehicle 1 that has a generator 62 capable of generating regenerative power and for controlling a vehicular behavior; and an air resistance estimation part 16 for estimating air resistance acting on the vehicle when the vehicle travels behind a preceding vehicle. The behavior control part performs following travel in which the vehicular behavior is controlled so that the vehicle follows the preceding vehicle, and in the case of starting the travel following the preceding vehicle traveling slower than the vehicle, determines a timing to start actuating a regenerative brake by generating regenerative power on the basis of the air resistance estimated by the air resistance estimation part.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は車両制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control system.

従来、車両のドライバの運転負荷を軽減するための運転支援機能として、先行車両への追従走行を行う車両が知られている（例えば特許文献１）。斯かる追従走行のための車両制御はアダプティブクルーズコントロール（ＡＣＣ）とも称される。 2. Description of the Related Art Conventionally, a vehicle that follows a preceding vehicle is known as a driving support function for reducing the driving load on the driver of the vehicle (for example, Patent Document 1). Vehicle control for such follow-up driving is also called adaptive cruise control (ACC).

ドライバの要求に応じて追従走行が実施されると、ドライバによって設定された設定車速の範囲内で車両が先行車両に追従するように車両の加減速が制御される。すなわち、先行車両の速度が設定車速以下であるときには、先行車両への追従走行が実施され、先行車両の速度が設定車速よりも高いとき又は先行車両が存在しないときには、車両の速度を設定車速に維持する定速走行が実施される。 When follow-up running is performed in response to the driver's request, acceleration/deceleration of the vehicle is controlled so that the vehicle follows the preceding vehicle within the set vehicle speed range set by the driver. That is, when the speed of the preceding vehicle is equal to or less than the set vehicle speed, the vehicle follows the preceding vehicle. Maintaining constant speed running is implemented.

したがって、定速走行の実施中に車両よりも遅い先行車両が車両の前方に出現すると、先行車両への追従走行を開始すべく車両の減速が行われる。このとき、減速のためのエネルギーロスを回避するためには、熱エネルギーを発生させる油圧ブレーキを作動させることなく、電気エネルギーを発生させる回生ブレーキのみによって車両を減速させることが望ましい。 Therefore, when a preceding vehicle that is slower than the vehicle appears in front of the vehicle while the vehicle is running at a constant speed, the vehicle is decelerated so as to start following the preceding vehicle. At this time, in order to avoid energy loss due to deceleration, it is desirable to decelerate the vehicle only by regenerative braking that generates electrical energy without operating hydraulic brakes that generate thermal energy.

特開２０１０－０９５２１９号公報JP 2010-095219 A

しかしながら、車両が先行車両の後方を走行するときに車両に作用する空気抵抗は先行車両の形状等に応じて変化する。このため、車両に作用する空気抵抗が先行車両によって大きく減少する場合には、回生ブレーキによって生じる減速度が小さくなり、車両を減速させるために油圧ブレーキを作動させる必要が生じうる。 However, when the vehicle runs behind the preceding vehicle, the air resistance acting on the vehicle changes according to the shape of the preceding vehicle. Therefore, when the air resistance acting on the vehicle is greatly reduced by the preceding vehicle, the deceleration caused by the regenerative braking becomes small, and it may be necessary to operate the hydraulic brake to decelerate the vehicle.

そこで、上記課題に鑑みて、本発明の目的は、先行車両への追従走行の開始時に車両の減速を行う場合に、油圧ブレーキの作動によるエネルギーロスを低減することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problem, it is an object of the present invention to reduce the energy loss due to the operation of the hydraulic brake when decelerating the vehicle when starting to follow the preceding vehicle.

上記課題を解決するために、本発明では、回生電力を発電可能な発電機を備える車両を制御する車両制御装置であって、前記車両の挙動を制御する挙動制御部と、前記車両が先行車両の後方を走行するときに該車両に作用する空気抵抗を推定する空気抵抗推定部とを備え、前記挙動制御部は、前記車両が先行車両に追従するように該車両の挙動を制御する追従走行を実施し、該車両よりも遅い先行車両への追従走行を開始するときには、前記空気抵抗推定部によって推定された前記空気抵抗に基づいて、前記回生電力の発電による回生ブレーキの作動を開始するタイミングを決定する、車両制御装置が提供される。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a vehicle control device for controlling a vehicle equipped with a generator capable of generating regenerative electric power, comprising: a behavior control unit for controlling behavior of the vehicle; an air resistance estimator for estimating the air resistance acting on the vehicle when traveling behind the vehicle, wherein the behavior control unit controls the behavior of the vehicle so that the vehicle follows the preceding vehicle. and when starting to follow a preceding vehicle that is slower than the vehicle, based on the air resistance estimated by the air resistance estimating unit, the timing to start operating the regenerative brake by generating the regenerative electric power A vehicle controller is provided for determining the

本発明によれば、先行車両への追従走行の開始時に車両の減速を行う場合に、油圧ブレーキの作動によるエネルギーロスを低減することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the energy loss due to the operation of the hydraulic brakes when decelerating the vehicle at the start of following the preceding vehicle.

図１は、本発明の実施形態に係る車両制御装置が適用される車両の構成の一部を概略的に示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing part of the configuration of a vehicle to which a vehicle control device according to an embodiment of the invention is applied. 図２は、車両のパワートレーンの一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a vehicle powertrain. 図３は、ＥＣＵの機能ブロック図である。FIG. 3 is a functional block diagram of the ECU. 図４は、先行車両への追従を開始するために車両を減速させるときの車両の速度及び制動力の時間変化を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing temporal changes in vehicle speed and braking force when the vehicle is decelerated to start following the preceding vehicle. 図５は、図４に対して車両の減速を開始するタイミングを早めたときの車両の速度及び制動力の時間変化を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing temporal changes in vehicle speed and braking force when the timing of starting deceleration of the vehicle is advanced with respect to FIG. 図６は、先行車両への追従のために車両の減速を行うときの処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 6 is a flow chart showing the flow of processing when decelerating the vehicle to follow the preceding vehicle. 図７は、回生ブレーキの作動を開始するタイミングを繰り返し計算によって決定する手法を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining a method of determining the timing of starting the operation of regenerative braking by repeated calculation.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同様な構成要素には同一の参照番号を付す。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the same reference numerals are given to the same constituent elements.

＜車両全体の説明＞
図１は、本発明の実施形態に係る車両制御装置が適用される車両１の構成の一部を概略的に示す図である。図１に示されるように、車両１は、車両検出装置２、ＧＮＳＳ受信機３、地図データベース４、センサ５、アクチュエータ６、入出力装置７、通信装置８及び電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）１０を備える。車両検出装置２、ＧＮＳＳ受信機３、地図データベース４、センサ５、アクチュエータ６、入出力装置７及び通信装置８は、それぞれ、ＥＣＵ１０に電気的に接続される。 <Description of the entire vehicle>
FIG. 1 is a diagram schematically showing part of the configuration of a vehicle 1 to which a vehicle control device according to an embodiment of the invention is applied. As shown in FIG. 1, a vehicle 1 includes a vehicle detection device 2, a GNSS receiver 3, a map database 4, a sensor 5, an actuator 6, an input/output device 7, a communication device 8, and an electronic control unit (ECU). ) 10. The vehicle detection device 2, the GNSS receiver 3, the map database 4, the sensor 5, the actuator 6, the input/output device 7 and the communication device 8 are electrically connected to the ECU 10, respectively.

車両検出装置２は、車両１（自車両）の周囲に存在する他車両を検出する。具体的には、車両検出装置２は、車両１の周囲の他車両の有無、車両１と他車両との相対距離（車間距離）、及び車両１と他車両との相対速度を検出する。例えば、車両検出装置２は、ミリ波レーダ、カメラ（例えばステレオカメラ）、ライダ（ＬＩＤＡＲ：Laser Imaging Detection And Ranging））、若しくは超音波センサ（ソナー）、又はこれらの任意の組み合わせから構成される。車両検出装置２の出力はＥＣＵ１０に送信される。 The vehicle detection device 2 detects other vehicles existing around the vehicle 1 (own vehicle). Specifically, the vehicle detection device 2 detects the presence or absence of other vehicles around the vehicle 1, the relative distance (inter-vehicle distance) between the vehicle 1 and the other vehicles, and the relative speed between the vehicle 1 and the other vehicles. For example, the vehicle detection device 2 is composed of a millimeter wave radar, a camera (for example, a stereo camera), a lidar (LIDAR: Laser Imaging Detection And Ranging), an ultrasonic sensor (sonar), or any combination thereof. The output of the vehicle detection device 2 is transmitted to the ECU 10 .

ＧＮＳＳ受信機３は、複数の測位衛星を捕捉し、測位衛星から発信された電波を受信する。ＧＮＳＳ受信機３は、電波の発信時刻と受信時刻との差に基づいて測位衛星までの距離を算出し、測位衛星までの距離及び測位衛星の位置（軌道情報）に基づいて車両１の現在位置（例えば車両１の緯度及び経度）を検出する。ＧＮＳＳ受信機３の出力、すなわちＧＮＳＳ受信機３によって検出された車両１の現在位置はＥＣＵ１０に送信される。なお、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System：全球測位衛星システム）は、米国のＧＰＳ、ロシアのＧＬＯＮＡＳＳ、欧州のＧａｌｉｌｅｏ、日本のＱＺＳＳ、中国のＢｅｉＤｏｕ、インドのＩＲＮＳＳ等の衛星測位システムの総称である。すなわち、ＧＮＳＳ受信機３にはＧＰＳ受信機が含まれる。 The GNSS receiver 3 captures a plurality of positioning satellites and receives radio waves transmitted from the positioning satellites. The GNSS receiver 3 calculates the distance to the positioning satellite based on the difference between the radio wave transmission time and the reception time, and calculates the current position of the vehicle 1 based on the distance to the positioning satellite and the position of the positioning satellite (orbit information). (for example, the latitude and longitude of the vehicle 1). The output of the GNSS receiver 3, that is, the current position of the vehicle 1 detected by the GNSS receiver 3 is transmitted to the ECU 10. GNSS (Global Navigation Satellite System) is a general term for satellite positioning systems such as the US GPS, Russia's GLONASS, Europe's Galileo, Japan's QZSS, China's BeiDou, and India's IRNSS. That is, the GNSS receiver 3 includes a GPS receiver.

地図データベース４は地図情報を記憶している。ＥＣＵ１０は地図データベース４から地図情報を取得する。なお、地図データベースが車両１の外部（例えばサーバ等）に設けられ、ＥＣＵ１０は車両１の外部から地図情報を取得してもよい。 The map database 4 stores map information. The ECU 10 acquires map information from the map database 4 . A map database may be provided outside the vehicle 1 (for example, a server or the like), and the ECU 10 may acquire map information from outside the vehicle 1 .

センサ５は、車両１の状態量、車両１の周囲の環境パラメータ等を検出する。例えば、センサ５は、車両１の速度を検出する車速センサ、外気温を検出する外気温センサ、大気圧を検出する大気圧センサ等を含む。センサ５の出力はＥＣＵ１０に送信される。 The sensor 5 detects state quantities of the vehicle 1, environmental parameters around the vehicle 1, and the like. For example, the sensor 5 includes a vehicle speed sensor that detects the speed of the vehicle 1, an outside temperature sensor that detects outside temperature, an atmospheric pressure sensor that detects atmospheric pressure, and the like. The output of sensor 5 is transmitted to ECU 10 .

アクチュエータ６は車両１を動作させる。例えば、アクチュエータ６は、車両１の加速のための駆動装置（例えば内燃機関及び電動機）、車両１の制動のためのブレーキアクチュエータ、車両１の操舵のためのステアリングモータ等を含む。車両１において所定の運転支援機能が作動されるとき、ＥＣＵ１０はアクチュエータ６を制御して車両１の挙動を制御する。 Actuator 6 operates vehicle 1 . For example, the actuator 6 includes a driving device (for example, an internal combustion engine and an electric motor) for accelerating the vehicle 1, a brake actuator for braking the vehicle 1, a steering motor for steering the vehicle 1, and the like. The ECU 10 controls the actuator 6 to control the behavior of the vehicle 1 when a predetermined driving support function is activated in the vehicle 1 .

入出力装置７はドライバと車両１との間で情報の入出力を行う。入出力装置７は、例えば、情報を表示するディスプレイ、音を発生させるスピーカー、ドライバが入力操作を行うための操作ボタン又は操作スイッチ、ドライバの音声を受信するマイクロフォン等を含む。ＥＣＵ１０の出力は入出力装置７を介してドライバに伝達され、ドライバからの入力は入出力装置７を介してＥＣＵ１０に送信される。入出力装置７はヒューマン・マシン・インターフェース（ＨＭＩ：Human Machine Interface）とも称される。 The input/output device 7 inputs and outputs information between the driver and the vehicle 1 . The input/output device 7 includes, for example, a display for displaying information, a speaker for generating sound, operation buttons or switches for the driver to perform input operations, a microphone for receiving the driver's voice, and the like. The output of the ECU 10 is transmitted to the driver via the input/output device 7 and the input from the driver is transmitted to the ECU 10 via the input/output device 7 . The input/output device 7 is also called a Human Machine Interface (HMI).

通信装置８は、車両１の外部と通信可能であり、車両１と車両１の外部との通信を可能とする。例えば、通信装置８は、キャリア網のような通信ネットワークを介して車両１と車両１の外部（例えばサーバ）との通信を可能とするデータ通信モジュール（ＤＣＭ：Data Communication Module）、所定の周波数帯を用いて車両１と車両１の周囲の他車両との通信を可能とする車車間通信機、所定の周波数帯を用いて車両１と路側機との通信を可能とする路車間通信機等を含む。 The communication device 8 can communicate with the outside of the vehicle 1 and enables communication between the vehicle 1 and the outside of the vehicle 1 . For example, the communication device 8 includes a data communication module (DCM) that enables communication between the vehicle 1 and the outside of the vehicle 1 (for example, a server) via a communication network such as a carrier network, a predetermined frequency band A vehicle-to-vehicle communication device that enables communication between the vehicle 1 and other vehicles around the vehicle 1 using include.

図２は、車両１のパワートレーンの一例を示す図である。図２に示されるように、車両１は、内燃機関６１、第１電動発電機２１、動力分割機構２２、第２電動発電機６２、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）２３、バッテリ２４及び減速機２７を備える。 FIG. 2 is a diagram showing an example of the power train of the vehicle 1. As shown in FIG. As shown in FIG. 2, the vehicle 1 includes an internal combustion engine 61, a first motor generator 21, a power split device 22, a second motor generator 62, a power control unit (PCU) 23, a battery 24, and a speed reducer 27. Prepare.

内燃機関６１は、燃料と空気との混合気を気筒内で燃焼させて動力を出力し、例えばガソリンエンジン又はディーゼルエンジンである。内燃機関６１の出力軸（クランクシャフト）は動力分割機構２２に機械的に接続されており、内燃機関６１の出力は動力分割機構２２に入力される。 The internal combustion engine 61 burns a mixture of fuel and air in a cylinder to output power, and is, for example, a gasoline engine or a diesel engine. An output shaft (crankshaft) of the internal combustion engine 61 is mechanically connected to the power split device 22 , and the output of the internal combustion engine 61 is input to the power split device 22 .

動力分割機構２２は、サンギア、リングギア、ピニオンギア及びプラネタリキャリアを含む公知の遊星歯車機構として構成される。動力分割機構２２は内燃機関６１の出力を第１電動発電機２１と減速機２７とに分配する。減速機２７に分配された内燃機関６１の出力は走行用の動力として車軸２８を介して車輪２９に伝達される。したがって、内燃機関６１は、走行用の動力を出力し、車両１の加速のための駆動装置として機能する。 The power split device 22 is configured as a known planetary gear mechanism including a sun gear, ring gear, pinion gear and planetary carrier. The power split device 22 splits the output of the internal combustion engine 61 between the first electric motor/generator 21 and the speed reducer 27 . The output of the internal combustion engine 61 distributed to the speed reducer 27 is transmitted to the wheels 29 via the axle 28 as driving power. Therefore, the internal combustion engine 61 outputs power for running and functions as a driving device for accelerating the vehicle 1 .

第１電動発電機２１は発電機及び電動機として機能する。第１電動発電機２１が発電機として機能するときには、内燃機関６１の出力が動力分割機構２２を介して第１電動発電機２１に供給される。第１電動発電機２１は内燃機関６１の出力を用いて電力を発電する。第１電動発電機２１によって発電された電力は、ＰＣＵ２３を介して、第２電動発電機６２及びバッテリ２４の少なくとも一方に供給される。 The first motor generator 21 functions as a generator and an electric motor. When the first motor generator 21 functions as a generator, the output of the internal combustion engine 61 is supplied to the first motor generator 21 via the power split device 22 . The first motor generator 21 uses the output of the internal combustion engine 61 to generate electric power. Electric power generated by the first motor generator 21 is supplied to at least one of the second motor generator 62 and the battery 24 via the PCU 23 .

一方、第１電動発電機２１が電動機として機能するときには、バッテリ２４に蓄えられた電力がＰＣＵ２３を介して第１電動発電機２１に供給される。第１電動発電機２１の出力は動力分割機構２２を介して内燃機関６１の出力軸に供給され、内燃機関６１のクランキングが行われる。 On the other hand, when the first motor generator 21 functions as an electric motor, electric power stored in the battery 24 is supplied to the first motor generator 21 via the PCU 23 . The output of the first motor generator 21 is supplied to the output shaft of the internal combustion engine 61 via the power split device 22, and the internal combustion engine 61 is cranked.

第２電動発電機６２は電動機及び発電機として機能する。第２電動発電機６２が電動機として機能するとき、第１電動発電機２１によって発電された電力及びバッテリ２４に蓄えられた電力の少なくとも一方が第２電動発電機６２に供給される。第２電動発電機６２の出力は減速機２７に供給され、減速機２７に供給された第２電動発電機６２の出力は走行用の動力として車軸２８を介して車輪２９に伝達される。したがって、第２電動発電機６２は、走行用の動力を出力し、車両１の加速のための駆動装置として機能する。すなわち、図２に示される車両１は、走行用の動力源として内燃機関６１及び発電機（第２電動発電機６２）を備えるハイブリッド車両（ＨＥＶ）である。 The second motor generator 62 functions as an electric motor and a generator. When the second motor generator 62 functions as an electric motor, at least one of the power generated by the first motor generator 21 and the power stored in the battery 24 is supplied to the second motor generator 62 . The output of the second motor-generator 62 is supplied to the reduction gear 27, and the output of the second motor-generator 62 supplied to the reduction gear 27 is transmitted to the wheels 29 via the axle 28 as driving power. Therefore, the second motor generator 62 outputs driving power and functions as a driving device for accelerating the vehicle 1 . That is, the vehicle 1 shown in FIG. 2 is a hybrid vehicle (HEV) that includes an internal combustion engine 61 and a generator (second motor generator 62) as power sources for running.

一方、車両１の減速時には、車輪２９の回転によって第２電動発電機６２が駆動され、第２電動発電機６２は発電機として機能する。この結果、車両１の運動エネルギーが電気エネルギーに変換され、第２電動発電機６２は回生電力を発電する。このとき、回生電力の発電によって回生ブレーキが作動し、車両１に制動力が付与されて車両１が減速する。したがって、車両１では、車両１に設けられた油圧ブレーキによる制動に加えて、回生ブレーキによる制動が行われる。 On the other hand, when the vehicle 1 decelerates, the rotation of the wheels 29 drives the second motor generator 62, and the second motor generator 62 functions as a generator. As a result, the kinetic energy of the vehicle 1 is converted into electrical energy, and the second motor generator 62 generates regenerated power. At this time, the regenerative braking is activated by the generation of the regenerative electric power, and braking force is applied to the vehicle 1 to decelerate the vehicle 1 . Therefore, in the vehicle 1, in addition to braking by the hydraulic brakes provided in the vehicle 1, braking by regenerative braking is performed.

ＰＣＵ２３は、インバータ、昇圧コンバータ及びＤＣＤＣコンバータを有し、第１電動発電機２１、第２電動発電機６２及びバッテリ２４に電気的に接続される。例えば、ＰＣＵ２３は、バッテリ２４から供給された直流電力を交流電力に変換し、第１電動発電機２１又は第２電動発電機６２によって発電された交流電力を直流電力に変換する。 The PCU 23 has an inverter, a boost converter, and a DCDC converter, and is electrically connected to the first motor generator 21 , the second motor generator 62 and the battery 24 . For example, the PCU 23 converts DC power supplied from the battery 24 into AC power, and converts AC power generated by the first motor generator 21 or the second motor generator 62 into DC power.

バッテリ２４は、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等の二次電池である。バッテリ２４には、内燃機関６１の出力を用いて第１電動発電機２１によって発電された電力と、車両１の減速時に第２電動発電機６２によって発電された回生電力とが供給される。したがって、バッテリ２４は内燃機関６１の出力及び回生電力によって充電可能である。 The battery 24 is a secondary battery such as a lithium ion battery or a nickel hydrogen battery. Electric power generated by the first motor generator 21 using the output of the internal combustion engine 61 and regenerative electric power generated by the second motor generator 62 during deceleration of the vehicle 1 are supplied to the battery 24 . Therefore, the battery 24 can be charged by the output of the internal combustion engine 61 and the regenerated electric power.

また、車両１は充電ポート２５及び充電器２６を備え、バッテリ２４は外部電源３０によっても充電可能である。すなわち、図２に示される車両１はいわゆるプラグインハイブリッド車両（ＰＨＥＶ）である。 The vehicle 1 also includes a charging port 25 and a charger 26 , and the battery 24 can also be charged by an external power source 30 . That is, the vehicle 1 shown in FIG. 2 is a so-called plug-in hybrid vehicle (PHEV).

充電ポート２５は充電ケーブル３１の充電用コネクタ３２を介して外部電源３０から電力を受け取るように構成される。外部電源３０によってバッテリ２４が充電されるとき、充電用コネクタ３２は充電ポート２５に接続される。充電器２６は、外部電源３０から供給された電力をバッテリ２４に供給可能な電力に変換する。 Charging port 25 is configured to receive power from external power source 30 via charging connector 32 of charging cable 31 . The charging connector 32 is connected to the charging port 25 when the battery 24 is charged by the external power source 30 . Charger 26 converts the power supplied from external power supply 30 into power that can be supplied to battery 24 .

なお、第１電動発電機２１は、電動機としては機能しない発電機であってもよい。また、充電ポート２５がＰＣＵ２３に接続され、ＰＣＵ２３が充電器２６として機能してもよい。 Note that the first motor generator 21 may be a generator that does not function as an electric motor. Alternatively, the charging port 25 may be connected to the PCU 23 and the PCU 23 may function as the charger 26 .

＜車両制御装置＞
図１に示されるＥＣＵ１０は車両１の各種制御を実行する。すなわち、ＥＣＵ１０は、車両１を制御する車両制御装置として機能する。なお、本実施形態では、一つのＥＣＵ１０が設けられているが、機能毎に複数のＥＣＵが設けられていてもよい。 <Vehicle control device>
An ECU 10 shown in FIG. 1 executes various controls of the vehicle 1 . That is, the ECU 10 functions as a vehicle control device that controls the vehicle 1 . Although one ECU 10 is provided in this embodiment, a plurality of ECUs may be provided for each function.

図１に示されるように、ＥＣＵ１０は、通信インターフェース１１、メモリ１２及びプロセッサ１３を含む。通信インターフェース１１、メモリ１２及びプロセッサ１３は信号線を介して互いに接続されている。 As shown in FIG. 1 , ECU 10 includes communication interface 11 , memory 12 and processor 13 . The communication interface 11, memory 12 and processor 13 are connected to each other via signal lines.

通信インターフェース１１は、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の規格に準拠した車内ネットワークにＥＣＵ１０を接続するためのインターフェース回路を有する。ＥＣＵ１０は、通信インターフェース１１及び車内ネットワークを介して、車内ネットワークに接続された車載機器（例えば通信装置８）と互いに通信する。 The communication interface 11 has an interface circuit for connecting the ECU 10 to an in-vehicle network conforming to standards such as CAN (Controller Area Network). The ECU 10 communicates with an in-vehicle device (for example, the communication device 8) connected to the in-vehicle network via the communication interface 11 and the in-vehicle network.

メモリ１２は、例えば、揮発性の半導体メモリ（例えばＲＡＭ）及び不揮発性の半導体メモリ（例えばＲＯＭ）を有する。メモリ１２は、プロセッサ１３において実行されるプログラム、プロセッサ１３によって各種処理が実行されるときに使用される各種データ等を記憶する。 The memory 12 has, for example, a volatile semiconductor memory (eg RAM) and a non-volatile semiconductor memory (eg ROM). The memory 12 stores programs executed by the processor 13, various data used when various processes are executed by the processor 13, and the like.

プロセッサ１３は、一つ又は複数のＣＰＵ(Central Processing Unit)及びその周辺回路を有し、各種処理を実行する。なお、プロセッサ１３は、論理演算ユニット、数値演算ユニット又はグラフィック処理ユニットのような他の演算回路を更に有していてもよい。 The processor 13 has one or more CPUs (Central Processing Units) and their peripheral circuits, and executes various processes. It should be noted that the processor 13 may further comprise other arithmetic circuits such as a logical arithmetic unit, a numerical arithmetic unit or a graphics processing unit.

図３は、ＥＣＵ１０の機能ブロック図である。本実施形態では、ＥＣＵ１０は挙動制御部１５及び空気抵抗推定部１６を有する。挙動制御部１５及び空気抵抗推定部１６は、ＥＣＵ１０のメモリ１２に記憶されたプログラムをＥＣＵ１０のプロセッサ１３が実行することによって実現される機能モジュールである。 FIG. 3 is a functional block diagram of the ECU 10. As shown in FIG. In this embodiment, the ECU 10 has a behavior control section 15 and an air resistance estimation section 16 . The behavior control unit 15 and the air resistance estimation unit 16 are functional modules realized by the processor 13 of the ECU 10 executing a program stored in the memory 12 of the ECU 10 .

挙動制御部１５は車両１の挙動を制御する。本実施形態では、挙動制御部１５は、駆動装置（本実施形態では内燃機関６１及び第２電動発電機６２）を用いて車両１の加速を制御し、ブレーキアクチュエータを用いて車両１の制動（減速）を制御し、ステアリングモータを用いて車両１の操舵を制御する。 The behavior control unit 15 controls behavior of the vehicle 1 . In this embodiment, the behavior control unit 15 controls the acceleration of the vehicle 1 using the driving device (the internal combustion engine 61 and the second motor generator 62 in this embodiment), and brakes the vehicle 1 using the brake actuator ( deceleration), and the steering of the vehicle 1 is controlled using the steering motor.

また、挙動制御部１５は、車両１のドライバの運転負荷を軽減すべく、所定の運転支援機能を提供する。例えば、挙動制御部１５は、車両１が先行車両に追従するように車両１の挙動を制御する追従走行を実施する。本実施形態では、挙動制御部１５は、追従走行を実施するとき、車両１の加減速及び操舵を制御する。斯かる追従走行のための車両制御はアダプティブクルーズコントロール（ＡＣＣ）とも称される。なお、先行車両とは、車両１の走行車線において車両１の前方を走行する他車両を意味する。 In addition, the behavior control unit 15 provides a predetermined driving support function in order to reduce the driving load on the driver of the vehicle 1 . For example, the behavior control unit 15 implements follow-up running in which the behavior of the vehicle 1 is controlled such that the vehicle 1 follows the preceding vehicle. In this embodiment, the behavior control unit 15 controls the acceleration/deceleration and steering of the vehicle 1 when performing follow-up running. Vehicle control for such follow-up driving is also called adaptive cruise control (ACC). Note that the preceding vehicle means another vehicle that runs in front of the vehicle 1 in the lane in which the vehicle 1 is running.

例えば、挙動制御部１５は、車両１のドライバの要求に応じて、追従走行を実施する。この場合、車両１のドライバは、入出力装置７（例えば操作スイッチ）を介して、追従走行における設定車速を設定して追従走行の実施を要求する。追従走行の実施が要求されると、挙動制御部１５は、ドライバによって設定された設定車速の範囲内で車両１が先行車両に追従するように車両１の加減速を制御する。すなわち、挙動制御部１５は、先行車両の速度が設定車速以下であるときには先行車両への追従走行を実施し、先行車両の速度が設定車速よりも高いとき又は先行車両が存在しないときには、車両１の速度を設定車速に維持する定速走行を実施する。 For example, the behavior control unit 15 implements follow-up driving in response to a request from the driver of the vehicle 1 . In this case, the driver of the vehicle 1 sets the set vehicle speed for the follow-up run via the input/output device 7 (for example, an operation switch) and requests the implementation of the follow-up run. When follow-up running is requested, the behavior control unit 15 controls the acceleration and deceleration of the vehicle 1 so that the vehicle 1 follows the preceding vehicle within the set vehicle speed range set by the driver. That is, the behavior control unit 15 follows the preceding vehicle when the speed of the preceding vehicle is equal to or lower than the set vehicle speed, and when the speed of the preceding vehicle is higher than the set vehicle speed or when there is no preceding vehicle, the vehicle 1 to maintain the speed at the set vehicle speed.

したがって、定速走行の実施中に車両１よりも遅い先行車両が車両１の前方に出現すると、挙動制御部１５は先行車両への追従走行を開始すべく車両１を減速させる。このとき、減速のためのエネルギーロスを回避するためには、熱エネルギーを発生させる油圧ブレーキを作動させることなく、電気エネルギーを発生させる回生ブレーキのみによって車両１を減速させることが望ましい。 Therefore, when a preceding vehicle that is slower than the vehicle 1 appears in front of the vehicle 1 during constant-speed running, the behavior control unit 15 decelerates the vehicle 1 to start following the preceding vehicle. At this time, in order to avoid energy loss due to deceleration, it is desirable to decelerate the vehicle 1 only by regenerative braking that generates electrical energy without operating hydraulic braking that generates thermal energy.

しかしながら、車両１が先行車両の後方を走行するときに車両１に作用する空気抵抗は先行車両の特性に応じて変化する。空気抵抗が小さいときには、空気抵抗が大きいときと比べて、車両１を減速させるために必要な制動力が大きくなる。このため、車両１を減速させるために必要な制動力が先行車両の特性に応じて変化する。 However, when the vehicle 1 runs behind the preceding vehicle, the air resistance acting on the vehicle 1 changes according to the characteristics of the preceding vehicle. When the air resistance is small, the braking force required to decelerate the vehicle 1 is greater than when the air resistance is large. Therefore, the braking force required to decelerate the vehicle 1 changes according to the characteristics of the preceding vehicle.

図４は、先行車両への追従を開始するために車両１を減速させるときの車両１の速度及び制動力の時間変化を示す図である。図４（Ａ）には、先行車両が大型車であるときの時間変化が示され、図４（Ｂ）には、先行車両が小型車であるときの時間変化が示される。図４（Ａ）及び図４（Ｂ）の例では、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間に車両１の速度が定速走行における設定車速Ｖsetから先行車両の速度Ｖpvへ減速される。 FIG. 4 is a diagram showing temporal changes in the speed and braking force of the vehicle 1 when the vehicle 1 is decelerated to start following the preceding vehicle. FIG. 4A shows changes over time when the preceding vehicle is a large vehicle, and FIG. 4B shows changes over time when the preceding vehicle is a small vehicle. In the example of FIGS. 4A and 4B, the speed of the vehicle 1 is reduced from the set vehicle speed Vset for constant speed running to the speed Vpv of the preceding vehicle between time t1 and time t2.

先行車両が大型車である場合、先行車両が小型車である場合と比べて、先行車両による風除け効果によって、車両１が先行車両の後方を走行するときに車両１に作用する空気抵抗が小さくなる。このため、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示されるように、先行車両が大型車である場合には、先行車両が小型車である場合と比べて、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間に車両１の速度を設定車速Ｖsetから先行車両の速度Ｖpvへ減速させるために必要な制動力が大きくなる。 When the preceding vehicle is a large vehicle, air resistance acting on the vehicle 1 when the vehicle 1 travels behind the preceding vehicle is reduced due to the windbreak effect of the preceding vehicle compared to when the preceding vehicle is a small vehicle. Therefore, as shown in FIGS. 4(A) and 4(B), when the preceding vehicle is a large-sized vehicle, compared with the case where the preceding vehicle is a small-sized vehicle, there is less time between time t1 and time t2. The braking force required to reduce the speed of the vehicle 1 from the set vehicle speed Vset to the speed Vpv of the preceding vehicle increases.

また、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）の例では、車両１に作用する制動力は回生ブレーキによる制動力の上限値よりも大きい。すなわち、車両１の減速のために油圧ブレーキが作動されることとなり、減速のためのエネルギーロスが生じる。油圧ブレーキの作動を回避するためには、制動力の小さい回生ブレーキのみによって車両１を減速できるように、車両１の減速を開始するタイミングを早める必要がある。 In addition, in the examples of FIGS. 4A and 4B, the braking force acting on the vehicle 1 is greater than the upper limit of the braking force due to the regenerative braking. That is, the hydraulic brake is operated to decelerate the vehicle 1, resulting in energy loss for deceleration. In order to avoid the actuation of the hydraulic brake, it is necessary to advance the timing of starting the deceleration of the vehicle 1 so that the vehicle 1 can be decelerated only by the regenerative brake with a small braking force.

図５は、図４に対して車両１の減速を開始するタイミングを早めたときの車両１の速度及び制動力の時間変化を示す図である。図４と同様に、図５（Ａ）には、先行車両が大型車であるときの時間変化が示され、図５（Ｂ）には、先行車両が小型車であるときの時間変化が示される。 FIG. 5 is a diagram showing temporal changes in the speed and braking force of the vehicle 1 when the timing of starting deceleration of the vehicle 1 is advanced with respect to FIG. Similar to FIG. 4, FIG. 5(A) shows changes over time when the preceding vehicle is a large car, and FIG. 5(B) shows changes over time when the preceding vehicle is a small car. .

図５（Ａ）では、回生ブレーキのみによって車両１を減速させるために、車両１の減速を開始するタイミングが時刻ｔ１から時刻ｔ１’に早められ、時刻ｔ１’から時刻ｔ２までの間に車両１の速度が設定車速Ｖsetから先行車両の速度Ｖpvへ減速される。一方、図５（Ｂ）では、回生ブレーキのみによって車両１を減速させるために、車両１の減速を開始するタイミングが時刻ｔ１から時刻ｔ１”に早められ、時刻ｔ１”から時刻ｔ２までの間に車両１の速度が設定車速Ｖsetから先行車両の速度Ｖpvへ減速される。図５（Ａ）及び図５（Ｂ）の両方において、車両１に作用する制動力は回生ブレーキによる制動力の上限値に設定されている。 In FIG. 5A, in order to decelerate the vehicle 1 only by regenerative braking, the timing of starting deceleration of the vehicle 1 is advanced from time t1 to time t1', and the vehicle 1 is accelerated from time t1' to time t2. is decelerated from the set vehicle speed Vset to the speed of the preceding vehicle Vpv. On the other hand, in FIG. 5B, in order to decelerate the vehicle 1 only by the regenerative braking, the timing to start decelerating the vehicle 1 is advanced from the time t1 to the time t1'', and between the time t1'' and the time t2. The speed of the vehicle 1 is reduced from the set vehicle speed Vset to the speed Vpv of the preceding vehicle. In both FIGS. 5A and 5B, the braking force acting on the vehicle 1 is set to the upper limit value of the braking force by regenerative braking.

上述したように、先行車両が大型車である場合には、先行車両が小型車である場合と比べて、車両１を減速させるために必要な制動力が大きくなる。このため、図５（Ａ）において車両１の減速が開始される時刻ｔ１’は、図５（Ｂ）において車両１の減速が開始される時刻ｔ”よりも早い時刻である。すなわち、先行車両の特性に応じて車両１の減速を開始するタイミングを変更することで、先行車両の特性に関わらず回生ブレーキのみによって車両１の減速を行うことが可能となる。 As described above, when the preceding vehicle is a large vehicle, the braking force required to decelerate the vehicle 1 is greater than when the preceding vehicle is a small vehicle. Therefore, the time t1' at which deceleration of the vehicle 1 is started in FIG. 5A is earlier than the time t'' at which the deceleration of the vehicle 1 is started in FIG. 5B. By changing the timing for starting deceleration of the vehicle 1 according to the characteristics of (1), it is possible to decelerate the vehicle 1 only by regenerative braking regardless of the characteristics of the preceding vehicle.

そこで、本実施形態では、空気抵抗推定部１６が、車両１が先行車両の後方を走行するときに車両１に作用する空気抵抗を推定し、挙動制御部１５は、車両１よりも遅い先行車両への追従走行を開始するときには、空気抵抗推定部１６によって推定された空気抵抗に基づいて、回生電力の発電による回生ブレーキの作動を開始するタイミングを決定する。このことによって、先行車両への追従走行の開始時に車両１の減速を行う場合に、油圧ブレーキの作動によるエネルギーロスを低減することができる。 Therefore, in the present embodiment, the air resistance estimating unit 16 estimates the air resistance acting on the vehicle 1 when the vehicle 1 runs behind the preceding vehicle, and the behavior control unit 15 estimates the preceding vehicle that is slower than the vehicle 1. When starting to follow the , the timing for starting the operation of regenerative braking by generating regenerative electric power is determined based on the air resistance estimated by the air resistance estimating section 16 . As a result, when the vehicle 1 is decelerated at the start of following the preceding vehicle, the energy loss due to the operation of the hydraulic brake can be reduced.

上述したように、車両１に作用する空気抵抗が小さいときには、車両１に作用する空気抵抗が大きいときと比べて、車両１を減速させるために必要な制動力が大きくなる。このため、挙動制御部１５は、空気抵抗推定部１６によって推定された空気抵抗が小さいほど、回生ブレーキの作動を開始するタイミングを早めて回生ブレーキの作動時間を長くする。 As described above, when the air resistance acting on the vehicle 1 is small, the braking force required to decelerate the vehicle 1 is greater than when the air resistance acting on the vehicle 1 is large. Therefore, as the air resistance estimated by the air resistance estimation unit 16 decreases, the behavior control unit 15 advances the timing of starting the operation of the regenerative brake to lengthen the operating time of the regenerative brake.

以下、図６のフローチャートを参照して、上述した制御のフローについて説明する。図６は、先行車両への追従のために車両１の減速を行うときの処理の流れを示すフローチャートである。本制御ルーチンはＥＣＵ１０によって繰り返し実行される。 The control flow described above will be described below with reference to the flow chart of FIG. FIG. 6 is a flow chart showing the flow of processing when decelerating the vehicle 1 to follow the preceding vehicle. This control routine is repeatedly executed by the ECU 10 .

最初に、ステップＳ１０１において、挙動制御部１５は、車両１において定速走行が実施されているか否かを判定する。定速走行は、車両１のドライバによって追従走行の実施が要求されているときに先行車両の速度が設定車速よりも高い場合又は先行車両が存在しない場合に実施される。挙動制御部１５は、定速走行を実施するとき、車両１の速度がドライバによって設定された設定車速に維持されるように車両１の加減速を制御する。ステップＳ１０１において定速走行が実施されていないと判定された場合には、本制御ルーチンは終了する。一方、ステップＳ１０１において定速走行が実施されていると判定された場合には、本制御ルーチンはステップＳ１０２に進む。 First, in step S101, the behavior control unit 15 determines whether or not the vehicle 1 is running at a constant speed. Constant speed running is performed when the speed of the preceding vehicle is higher than the set vehicle speed or when there is no preceding vehicle when the driver of the vehicle 1 requests to perform the following driving. The behavior control unit 15 controls the acceleration/deceleration of the vehicle 1 so that the speed of the vehicle 1 is maintained at the set vehicle speed set by the driver when the vehicle is traveling at a constant speed. If it is determined in step S101 that the vehicle is not running at a constant speed, this control routine ends. On the other hand, if it is determined in step S101 that the vehicle is running at a constant speed, the control routine proceeds to step S102.

ステップＳ１０２では、挙動制御部１５は、車両検出装置２の出力に基づいて、先行車両が検出されたか否かを判定する。なお、挙動制御部１５は、車両１の周囲の他車両との車車間通信の結果、車両１の外部のサーバから受信した情報等に基づいて、先行車両が検出されたか否かを判定してもよい。ステップＳ１０２において先行車両が検出されていないと判定された場合、定速走行が継続され、本制御ルーチンは終了する。一方、ステップＳ１０２において先行車両が検出されたと判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ１０３に進む。 At step S<b>102 , the behavior control unit 15 determines whether or not a preceding vehicle has been detected based on the output of the vehicle detection device 2 . The behavior control unit 15 determines whether or not a preceding vehicle has been detected based on information received from a server outside the vehicle 1 as a result of vehicle-to-vehicle communication with other vehicles around the vehicle 1. good too. If it is determined in step S102 that the preceding vehicle has not been detected, constant speed running is continued, and this control routine ends. On the other hand, if it is determined in step S102 that a preceding vehicle has been detected, the control routine proceeds to step S103.

ステップＳ１０３では、挙動制御部１５は、車両検出装置２の出力に基づいて、検出された先行車両の速度が車両１の速度よりも低いか否かを判定する。なお、挙動制御部１５は、車両１の周囲の他車両との車車間通信の結果、車両１の外部のサーバから受信した情報等に基づいて、検出された先行車両の速度が車両１の速度よりも低いか否かを判定してもよい。ステップＳ１０３において先行車両の速度が車両１の速度以上であると判定された場合、定速走行が継続され、本制御ルーチンは終了する。一方、ステップＳ１０３において先行車両の速度が車両１の速度よりも低いと判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ１０４に進む。 In step S<b>103 , the behavior control unit 15 determines whether or not the detected speed of the preceding vehicle is lower than the speed of the vehicle 1 based on the output of the vehicle detection device 2 . Note that the behavior control unit 15 determines that the detected speed of the preceding vehicle is the speed of the vehicle 1 based on information received from a server outside the vehicle 1 as a result of inter-vehicle communication with other vehicles around the vehicle 1 . You may determine whether it is lower than When it is determined in step S103 that the speed of the preceding vehicle is equal to or higher than the speed of the vehicle 1, constant speed running is continued, and this control routine ends. On the other hand, if it is determined in step S103 that the speed of the preceding vehicle is lower than the speed of the vehicle 1, the control routine proceeds to step S104.

ステップＳ１０４では、挙動制御部１５は先行車両の所定のパラメータを取得する。本実施形態では、所定のパラメータは、先行車両の前面投影面積、先行車両の空気抵抗係数、車両１と先行車両との相対速度、及び車両１と先行車両との車間距離である。先行車両の前面投影面積は、例えば、車両検出装置２の出力に基づいて推定された先行車両の横幅及び車高を乗算することによって算出される（前面投影面積＝横幅×車高）。先行車両の空気抵抗係数は、例えば、学習済みのニューラルネットワークモデルのような機械学習モデルに車両検出装置２の出力を入力することによって算出される。相対速度及び車間距離は車両検出装置２によって検出される。 In step S104, the behavior control unit 15 acquires predetermined parameters of the preceding vehicle. In this embodiment, the predetermined parameters are the front projected area of the preceding vehicle, the air resistance coefficient of the preceding vehicle, the relative speed between the vehicle 1 and the preceding vehicle, and the inter-vehicle distance between the vehicle 1 and the preceding vehicle. The front projected area of the preceding vehicle is calculated, for example, by multiplying the lateral width and vehicle height of the preceding vehicle estimated based on the output of the vehicle detection device 2 (frontal projected area=lateral width×vehicle height). The air resistance coefficient of the preceding vehicle is calculated by, for example, inputting the output of the vehicle detection device 2 to a machine learning model such as a learned neural network model. A vehicle detection device 2 detects the relative speed and the inter-vehicle distance.

なお、これらのパラメータは先行車両との車車間通信によって取得されてもよい。また、先行車両の空気抵抗係数は、車両検出装置２の出力に基づいて推定され又は車車間通信によって取得された先行車両の車種（トラック、ＳＵＶ・ミニバン、セダン等）に基づいて算出されてもよい。この場合、車種毎に空気抵抗係数が予め定められる。また、車両検出装置２の出力が車両１からサーバに送信され、車両検出装置２の出力に基づいてサーバにおいて算出された先行車両の空気抵抗係数がサーバから車両１に送信されてもよい。これらの代替的な手法によって、先行車両の空気抵抗係数を算出するためのＥＣＵ１０の演算負荷を軽減することができる。 Note that these parameters may be obtained through inter-vehicle communication with the preceding vehicle. Further, the air resistance coefficient of the preceding vehicle may be estimated based on the output of the vehicle detection device 2 or calculated based on the vehicle type of the preceding vehicle (truck, SUV/minivan, sedan, etc.) acquired through inter-vehicle communication. good. In this case, an air resistance coefficient is predetermined for each vehicle type. Alternatively, the output of the vehicle detection device 2 may be transmitted from the vehicle 1 to the server, and the air resistance coefficient of the preceding vehicle calculated by the server based on the output of the vehicle detection device 2 may be transmitted from the server to the vehicle 1 . These alternative methods can reduce the calculation load of the ECU 10 for calculating the air resistance coefficient of the preceding vehicle.

次いで、ステップＳ１０５では、空気抵抗推定部１６は、車両１が先行車両の後方を走行するときに車両１に作用する空気抵抗を推定する。例えば、空気抵抗推定部１６は以下の計算によって空気抵抗を算出する。 Next, in step S105, the air resistance estimator 16 estimates the air resistance acting on the vehicle 1 when the vehicle 1 runs behind the preceding vehicle. For example, the air resistance estimator 16 calculates air resistance by the following calculation.

まず、車両１が先行車両の後方を走行するときに車両１に作用する空気抵抗、すなわち車両１が先行車両に追従するときに車両１に作用する空気抵抗Ｆfrは、下記式（１）によって表される。
Ｆfr＝Ｆsr・Ｐ…（１）
ここで、Ｆsrは単独走行中の車両１に作用する空気抵抗であり、Ｐは、単独走行時の空気抵抗Ｆsrに対する追従走行時の空気抵抗Ｆfrの割合であり、１未満の値になる。 First, the air resistance acting on the vehicle 1 when the vehicle 1 runs behind the preceding vehicle, that is, the air resistance F fr acting on the vehicle 1 when the vehicle 1 follows the preceding vehicle, is calculated by the following equation (1). expressed.
Ffr = Fsr ·P (1)
Here, F sr is the air resistance acting on the vehicle 1 when traveling alone, and P is the ratio of the air resistance F fr during follow-up traveling to the air resistance F sr when traveling alone. Become.

単独走行時の空気抵抗Ｆsrは下記式（２）によって表される。
Ｆsr＝（１／２）・ρ・（Ｖh）2・Ｃｄh・Ａh…（２）
ここで、ρは、空気密度であり、例えば、予め定められ、又は外気温、大気圧等に基づいて算出される。Ｖhは、車両１の前面が受ける風速であり、例えば車両１の速度に設定される。なお、車両１の現在位置付近の風向・風速情報がサーバ等から取得され、この情報に基づいて、車両１の前面が受ける風速が補正されてもよい。この場合、自然の風向が車両１に対して向かい風である場合には自然の風速が車両１の速度に加算され、自然の風向が車両１に対して追い風である場合には自然の風速が車両１の速度から減算される。Ｃｄhは、車両１の空気抵抗係数であり、例えば予め定められた設計値に設定される。Ａhは、車両１の前面投影面積であり、例えば予め定められた設計値に設定される。 The air resistance F sr during single running is expressed by the following equation (2).
Fsr =( 1/2 ).rho.( Vh ) 2.Cdh.Ah ( 2 )
Here, ρ is the air density, which is, for example, predetermined or calculated based on the outside temperature, atmospheric pressure, and the like. Vh is the wind speed to which the front of the vehicle 1 receives, and is set to the speed of the vehicle 1, for example. Wind direction and wind speed information in the vicinity of the current position of the vehicle 1 may be acquired from a server or the like, and the wind speed applied to the front of the vehicle 1 may be corrected based on this information. In this case, the natural wind speed is added to the speed of the vehicle 1 when the natural wind direction is a headwind against the vehicle 1, and the natural wind speed is added to the vehicle speed when the natural wind direction is a tailwind against the vehicle 1. It is subtracted from the speed of 1. Cd h is an air resistance coefficient of the vehicle 1 and is set to a predetermined design value, for example. Ah is the front projected area of the vehicle 1, and is set to a predetermined design value, for example.

単独走行時の空気抵抗Ｆsrに対する追従走行時の空気抵抗Ｆfrの割合Ｐは下記式（３）によって表される。
Ｐ＝（１－ａ・（Ｃｄp）b・（ｘ／（Ａp）1/2）-2/3）2…（３）
ここで、ａ及びｂは、実車試験、ＣＦＤシミュレーション等によって予め定められる。Ｃｄpは、先行車両の空気抵抗係数であり、ステップＳ１０４において取得された値が用いられる。ｘは車両１と先行車両との車間距離である。車間距離ｘは、車両１の減速時に徐々に変化する値であるが、計算を簡単にするために例えば追従走行における目標車間距離に設定される。Ａpは、先行車両の前面投影面積であり、ステップＳ１０４において取得された値が用いられる。 The ratio P of the air resistance F fr during follow-up running to the air resistance F sr during single running is expressed by the following equation (3).
P = (1-a · (Cd p ) b · (x / (A p ) 1/2 ) -2/3 ) 2 ... (3)
Here, a and b are determined in advance by actual vehicle tests, CFD simulations, or the like. Cdp is the air resistance coefficient of the preceding vehicle, and the value obtained in step S104 is used. x is the inter-vehicle distance between the vehicle 1 and the preceding vehicle. The inter-vehicle distance x is a value that gradually changes when the vehicle 1 decelerates, but is set to a target inter-vehicle distance in following running, for example, in order to simplify the calculation. A p is the frontal projected area of the preceding vehicle, and the value obtained in step S104 is used.

空気抵抗推定部１６は、上記式（２）、（３）を上記式（１）に代入することによって追従走行時の空気抵抗Ｆfrを算出することができる。なお、挙動制御部１５は、マップを用いて、上記式（２）、（３）に示されるようなパラメータに基づいて追従走行時の空気抵抗を算出してもよい。また、挙動制御部１５は、車両１の減速時における車間距離ｘの変化を考慮して追従走行時の空気抵抗を算出してもよい。 The air resistance estimator 16 can calculate the air resistance F fr during follow-up running by substituting the above equations (2) and (3) into the above equation (1). Note that the behavior control unit 15 may use a map to calculate the air resistance during follow-up running based on the parameters shown in the above formulas (2) and (3). In addition, the behavior control unit 15 may calculate the air resistance during follow-up running in consideration of a change in the inter-vehicle distance x during deceleration of the vehicle 1 .

次いで、ステップＳ１０６において、挙動制御部１５は、例えば以下の計算によって、回生ブレーキを用いて車両１を減速させたときに生じる減速度ａhを算出する。回生ブレーキによる車両１の減速時の運動方程式は下記式（４）によって表され、下記式（４）を変形することによって減速度ａhが下記式（５）によって表される。
ｍａh＝－Ｆb－Ｆfr－μｍｇ－ｍｇｓｉｎθ…（４）
ａh＝（－Ｆb－Ｆfr－μｍｇ－ｍｇｓｉｎθ）／ｍ…（５）
ここで、ｍは、車両１の重量であり、例えば予め定められた設計値に設定される。Ｆbは、回生ブレーキによる制動力（上限値）であり、例えば予め定められた設計値に設定される。なお、回生ブレーキによる制動力がドライバによって調整可能である場合には、制動力Ｆbとして、ドライバによって設定された値が用いられる。Ｆfrは、ステップＳ１０５において空気抵抗推定部１６によって推定された空気抵抗の値である。μは、車両１の転がり抵抗係数であり、例えば予め定められた設計値に設定される。ｇは重力加速度である。θは、車両１が走行している道路の勾配（傾斜角度）であり、例えば、ＧＮＳＳ受信機３によって検出された車両１の現在位置に基づいて、地図データベース４に記憶された地図情報又はサーバ等から取得される。 Next, in step S106, the behavior control unit 15 calculates deceleration ah generated when the vehicle 1 is decelerated using regenerative braking, for example, by the following calculation. The equation of motion during deceleration of the vehicle 1 by regenerative braking is represented by the following equation (4), and by modifying the following equation (4), the deceleration a h is represented by the following equation (5).
mah = -Fb - Ffr -μmg-mgsinθ (4)
a h = ( -Fb - Ffr -μmg-mgsin θ)/m (5)
Here, m is the weight of the vehicle 1 and is set to a predetermined design value, for example. Fb is a braking force (upper limit) by regenerative braking, and is set to a predetermined design value, for example. When the braking force by the regenerative braking can be adjusted by the driver, a value set by the driver is used as the braking force Fb . F fr is the value of the air resistance estimated by the air resistance estimator 16 in step S105. μ is a rolling resistance coefficient of the vehicle 1, and is set to a predetermined design value, for example. g is the gravitational acceleration. θ is the slope (inclination angle) of the road on which the vehicle 1 is traveling. For example, map information stored in the map database 4 or server etc.

次いで、ステップＳ１０７において、挙動制御部１５は、例えば以下の計算によって、回生ブレーキの作動を開始するタイミングを決定する。現在時刻から回生ブレーキを開始するまでの時間Ｔは下記式（６）によって表される。
Ｔ＝ＴＴＣ－Ｔb－Ｔt…（６）
ここで、ＴＴＣ（Time To Collision）は、衝突余裕時間、すなわち車両１が先行車両に追いつくまでの時間であり、車両１と先行車両との車間距離を車両１と先行車両との相対速度で除算することによって算出される（ＴＴＣ＝車間距離／相対速度）。Ｔbは、回生ブレーキによって車両１の速度を先行車両の速度まで減速させるのに要する時間であり、車両１と先行車両との相対速度（正の値）を、ステップＳ１０６において算出された減速度ａhの絶対値で除算することによって算出される（Ｔb＝相対速度／｜ａh｜）。Ｔtは追従走行における目標車間時間に設定される。目標車間時間は、例えば、追従走行の開始時に車両１のドライバによって設定される。 Next, in step S107, the behavior control unit 15 determines the timing for starting the operation of the regenerative brake, for example, by the following calculation. The time T from the current time to the start of regenerative braking is represented by the following equation (6).
T=TTC- Tb - Tt (6)
Here, TTC (Time To Collision) is the collision margin time, that is, the time until the vehicle 1 catches up with the preceding vehicle, which is obtained by dividing the distance between the vehicle 1 and the preceding vehicle by the relative speed between the vehicle 1 and the preceding vehicle. (TTC=inter-vehicle distance/relative speed). Tb is the time required to reduce the speed of the vehicle 1 to the speed of the preceding vehicle by regenerative braking, and the relative speed (positive value) between the vehicle 1 and the preceding vehicle is the deceleration calculated in step S106. It is calculated by dividing by the absolute value of a h (T b =relative velocity/|a h |). Tt is set to the target inter-vehicle time in follow-up running. The target inter-vehicle time is set, for example, by the driver of the vehicle 1 at the start of follow-up running.

次いで、ステップＳ１０８において、挙動制御部１５は、現在時刻からＴ秒後に、Ｔb秒間だけ回生ブレーキのみによって車両１を減速させる。この結果、車両１の速度が先行車両の速度まで減速したときに、車両１と先行車両との車間距離が、目標車間時間に相当する値となる。ステップＳ１０８の後、本制御ルーチンは終了する。 Next, in step S108, the behavior control unit 15 decelerates the vehicle 1 only by regenerative braking for T b seconds after T seconds from the current time. As a result, when the speed of the vehicle 1 decelerates to the speed of the preceding vehicle, the inter-vehicle distance between the vehicle 1 and the preceding vehicle becomes a value corresponding to the target inter-vehicle time. After step S108, the control routine ends.

なお、挙動制御部１５は、車両１の速度を先行車両の速度まで減速させるのに要する時間Ｔb、すなわち回生ブレーキの作動時間を徐々に増加させ、各時間Ｔbに対応する減速度ａhを実現するために必要な制動力Ｆbを繰り返し計算し、制動力Ｆbが回生ブレーキによる制動力の上限値以内になるときの時間Ｔbを用いて、回生ブレーキを開始するまでの時間Ｔを算出してもよい。 Note that the behavior control unit 15 gradually increases the time T b required to decelerate the speed of the vehicle 1 to the speed of the preceding vehicle, that is, the operation time of the regenerative brake, and gradually increases the deceleration ah corresponding to each time T b . The braking force F b required to realize is repeatedly calculated, and the time T b when the braking force F b is within the upper limit of the braking force by regenerative braking is used, and the time T until the regenerative braking is started may be calculated.

図７は、回生ブレーキの作動を開始するタイミングを繰り返し計算によって決定する手法を説明するための図である。図７の例では、車両１の速度を先行車両の速度まで減速させるのに要する時間Ｔbとして三つの値（Ｔb1、Ｔb2及びＴb3）を用いて繰り返し計算が行われている。この場合、回生ブレーキによる車両１の制動が適切なタイミングで開始されるように、制動力Ｆbが回生ブレーキによる制動力の上限値以内であり且つ上限値に最も近くなるときの時間Ｔb2に対応する時刻が、回生ブレーキの作動を開始するタイミングにされる。すなわち、図７に実線で示されるように車両１の速度及び制動力が制御される。 FIG. 7 is a diagram for explaining a method of determining the timing of starting the operation of regenerative braking by repeated calculation. In the example of FIG. 7, three values (T b1 , T b2 and T b3 ) are repeatedly calculated as the time T b required to decelerate the speed of the vehicle 1 to the speed of the preceding vehicle. In this case, in order to start braking the vehicle 1 by regenerative braking at an appropriate timing, the braking force F b is within the upper limit of the braking force by regenerative braking and is closest to the upper limit at time T b2 . The corresponding time is timed to initiate regenerative braking. That is, the speed and braking force of the vehicle 1 are controlled as indicated by solid lines in FIG.

＜その他の実施形態＞
以上、本発明に係る好適な実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載内で様々な修正及び変更を施すことができる。例えば、挙動制御部１５は、追従走行を実施するときに、車両１の加減速のみを制御してもよい。この場合、追従走行における車両１の操舵は車両１のドライバによって操作される。 <Other embodiments>
Although preferred embodiments according to the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims. For example, the behavior control unit 15 may control only the acceleration and deceleration of the vehicle 1 when performing follow-up running. In this case, the steering of the vehicle 1 during follow-up running is operated by the driver of the vehicle 1 .

また、車両１は、回生電力を発電可能な発電機を備えていれば、他のタイプの車両であってもよい。例えば、車両１は、外部電源によってバッテリ２４が充電されないタイプのハイブリッド車両（ＨＥＶ）、車両１の動力源として電動機のみを備える電気自動車（ＢＥＶ）等であってもよい。 Also, the vehicle 1 may be any other type of vehicle as long as it has a generator capable of generating regenerative electric power. For example, the vehicle 1 may be a hybrid vehicle (HEV) in which the battery 24 is not charged by an external power source, an electric vehicle (BEV) having only an electric motor as a power source of the vehicle 1, or the like.

１ 車両
１０ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
１５ 挙動制御部
１６ 空気抵抗推定部
６２ 第２電動発電機 1 vehicle 10 electronic control unit (ECU)
15 behavior control unit 16 air resistance estimation unit 62 second motor generator

Claims (1)

回生電力を発電可能な発電機を備える車両を制御する車両制御装置であって、
前記車両の挙動を制御する挙動制御部と、
前記車両が先行車両の後方を走行するときに該車両に作用する空気抵抗を推定する空気抵抗推定部と
を備え、
前記挙動制御部は、前記車両が先行車両に追従するように該車両の挙動を制御する追従走行を実施し、該車両よりも遅い先行車両への追従走行を開始するときには、前記空気抵抗推定部によって推定された前記空気抵抗に基づいて、前記回生電力の発電による回生ブレーキの作動を開始するタイミングを決定する、車両制御装置。 A vehicle control device for controlling a vehicle equipped with a generator capable of generating regenerative power,
a behavior control unit that controls the behavior of the vehicle;
an air resistance estimator for estimating the air resistance acting on the vehicle when the vehicle travels behind the preceding vehicle;
The behavior control unit performs follow-up driving to control the behavior of the vehicle so that the vehicle follows the preceding vehicle, and when starting following-driving to the preceding vehicle that is slower than the vehicle, the air resistance estimating unit a vehicle control device that determines timing to start operating regenerative braking by generating the regenerative electric power, based on the air resistance estimated by the method.
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