JP6256404B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両、特にモータを駆動源としたバッテリによる電気走行の可能な車両の走行を制御する車両の制御装置に関する。

従来、この種の車両としては、電気自動車はもとより、内燃機関とモータとを駆動源として併用するハイブリッド車両等が広く知られている。こうした車両では、惰性走行中に回生制御を行うことでエネルギーを回収し、また減速させることができる。

また近年は、例えば特許文献１に見られるように、車両の惰性走行中の回生発電量を増大させることで車両の減速度を制御する回生拡大制御を実行する装置なども提案されている。特許文献１に記載の装置では、車両の走行経路の前方に車両が停止する必要のある停止地点がある場合、停止地点にて車両を停止させるために、運転者がアクセルのオフ操作を行うことを契機に上記回生拡大制御を実行することで、増大させた回生エネルギーに基づく一定の減速度が得られるようにしている。

一方、上述した車両の惰性走行中、モータやモータジェネレータ等による回生を極力行わなければ、回生による積極的な制動力は得られないものの、アクセルオフ操作後の車両の走行距離を伸ばすことが可能となる。ここでは、車両の惰性走行中、こうして回生を極力行わない状態のことをフリーランもしくはフリーラン状態といい、また車両の惰性走行中にあえてこのような状態に制御することをフリーラン制御といって、回生制御も含めたアクセルのオフ操作に伴う車両の通常の惰性走行と区別する。

特開２０１４−１１０６７７号公報

ところで、上述のフリーラン制御は、電気自動車においても勿論実現は可能であるが、特にハイブリッド車両においては、燃費や排気性能の向上を図る上でも有益な制御となる。しかし、例えば上記特許文献１に記載の装置のように、アクセルのオフ操作に基づき車両を停止地点で停止させようとすると、上述の回生拡大制御などの回生制御との併用が免れず、環境性や経済性の面からはもとより、減速時の快適なドライバビリティの実現のためにも、これら技術の安定した融合が望まれている。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、回生拡大制御を含む回生制御とフリーラン制御との安定した融合を図ることのできる車両の制御装置を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について説明する。
上記課題を解決する車両の制御装置は、アクセルオフであるときに、回生制御を行う回生制御部と、地図データから停止位置を取得する停止位置取得部と、前記停止位置に基づいて、前記停止位置の手前に回生発電量を増大させる回生拡大制御を行う回生拡大区間を設定する回生拡大区間設定部と、を備え、前記回生制御部は、前記回生拡大区間内であり且つアクセルオフであるときに前記回生拡大制御を行い、回生発電量を減少させるフリーラン制御を実施する所定の条件を満たし且つアクセルオフであるときに前記フリーラン制御を行い、前記回生拡大区間の開始地点から所定の距離だけ手前の位置までの区間においては前記フリーラン制御を禁止することをその要旨としている。

上記状況において、単純にフリーラン制御から回生拡大制御に切り替えたのでは、車両の減速度の変化により運転者が違和感を覚えるおそれがある。この点、上記構成によれば、車両のフリーラン制御の走行中であれ、回生拡大制御が開始される位置から所定の距離だけ手前の位置に到達すると、フリーラン制御の実行が禁止されて、車両の走行が制御される。これにより、一旦、回生制御による車両の積極的な減速が図られた後に回生拡大制御による減速度となるため、減速度の変化に伴う運転者の違和感を抑制することができるようになるなど、回生拡大制御を含む回生制御とフリーラン制御との安定した融合を図ることができるようになる。

上記車両の制御装置について、前記回生制御部は、前記フリーラン制御を禁止したときに、前記フリーラン制御によって生じる車両の減速度よりも高い減速度が得られる回生制御を行うことが好ましい。

上記構成によれば、回生拡大制御が開始される位置から所定の距離だけ手前の位置に到達すると、フリーラン制御によって生じる車両の減速度よりも高い減速度が得られる回生制御が実行されて、車両の走行が制御される。これにより、フリーラン制御から上記の回生制御を経て回生拡大制御に切り替えることにより減速度の変化に伴う運転者の違和感を抑制することができるようになる。

上記車両の制御装置について、前記所定の距離は、車両の速度が速いほど長い距離として設定されることが好ましい。
一般に、フリーラン制御による車両の減速度及び回生拡大制御による車両の減速度はそれぞれほぼ一定である。そこで、上記構成によれば、車両の速度が速いほど所定の距離が長く設定されることで、フリーラン制御の実行の禁止を開始する位置が可変とされる。これにより、例えば停車に至るまでの目標とする車両の速度がある場合であれ、より高い精度でその速度に近づけることができるようになる。

上記車両の制御装置について、前記所定の距離の設定に用いられる車両の速度が、当該車両のアクセルがオフ操作されたときの速度であることが好ましい。
上記構成によれば、車両のアクセルがオフ操作されたときの速度によって上記所定の距離が設定される。ここで上述のように、フリーラン制御によって生じる車両の減速度はほぼ一定であることから、上記所定の距離の設定に、フリーラン制御の起点となる速度が用いられることで、可変設定される同所定の距離の設定精度も自ずと高められるようになる。

上記車両の制御装置について、前記回生拡大制御を開始する位置から所定の距離だけ手前の位置までの区間における回生制御は、前記設定される所定の距離に応じて車両の減速度を可変とする態様で実行されることが好ましい。

上記構成によれば、回生拡大制御を開始する位置から所定の距離だけ手前の位置までの区間における回生制御による減速度を上記所定の距離に応じて可変とすることで、回生拡大制御の開始に至るまでにより円滑な減速度の変化が実現されるようになる。

上記車両の制御装置について、前記回生拡大制御を開始する位置から所定の距離だけ手前の位置までの区間内において車両のアクセルがオフ操作されたとき、当該区間を回生制御の実行区間とすることが好ましい。

回生拡大制御を開始する位置から所定の距離だけ手前の位置までの区間内においてアクセルがオフ操作されるということは、フリーラン制御を実行すべき位置を既に過ぎていることを意味する。この点、上記構成によれば、当該区間では回生制御が実行されることで、回生制御による車両の減速が図られた後、より円滑に回生拡大制御による車両の減速につなげることができるようになる。

上記車両の制御装置について、目標とする停止位置の手前には、前記フリーラン制御で走行中に目標とする停止位置で停止可能とするためのフリーラン制御の実行中止区間が設定され、車両の速度が目標とする停止位置において停止可能な速度以下であるとき、前記フリーラン制御の実行中止区間に進入するまでは前記フリーラン制御を継続することが好ましい。

停止位置において車両が停止可能な停止可能速度以下であるときに回生制御もしくは回生拡大制御を行うと停止位置よりも手前で車両が停止することになる。すなわち、目標とする停止位置に到達するまでに再度のアクセル操作が必要とされることになる。この点、上記構成によれば、上記状況において、フリーラン制御を中止する区間に進入するまではフリーラン制御を継続することで、より環境性かつ経済性に優れた車両の走行制御が実現されるようになる。

上記車両の制御装置について、前記回生拡大制御が、目標とする停止位置で車両を停止させるための目標とする速度に減速させるべく実行される制御であるとき、前記回生拡大制御を開始する位置は、該回生拡大制御による減速度をもとに、同制御が実行される前の車両の速度と前記目標とする速度に減速されるまでの残距離とに基づいて算出されることが好ましい。

上記構成によれば、目標とする停止位置として、一時停止の必要のある交差点や踏切等が設定される場合であれ、車両を停止位置で停止させるために必要とされる回生拡大制御の開始位置が、回生拡大制御の開始以前の車両の速度と上記残距離とに基づいて的確に設定されるようになる。

車両の制御装置の一実施形態についてその概略構成を示すブロック図。 同実施形態の車両の制御装置による減速処理についてその処理手順を示すフローチャート。 同実施形態の車両の制御装置による減速処理の制御例を示すグラフ。 同実施形態の車両の制御装置による減速処理の制御例を示すグラフ。 同実施形態の車両の制御装置による減速処理の制御例を示すグラフ。 同実施形態の車両の制御装置による減速処理の制御例を示すグラフ。 同実施形態の車両の制御装置による減速処理の制御例を示すグラフ。 同実施形態の車両の制御装置による減速処理の制御例を示すグラフ。 同実施形態の車両の制御装置による減速処理の制御において車両の速度と回生拡大制御を開始する位置からの所定の距離との関係を示すグラフ。

以下、図１〜図９を参照して、車両の制御装置の一実施形態について説明する。なお、本実施形態の車両の制御装置は、内燃機関１１とモータ１２とを駆動源として併用するハイブリッド自動車等の車両１０に搭載されて車両１０の走行を制御する装置である。

図１に示すように、車両の制御装置が搭載される車両１０は、内燃機関１１及びモータ１２を駆動源として備える。内燃機関１１は、動力分割機構１３及び減速機１４を介して車輪１５と機械的に接続されている。また、内燃機関１１は、動力分割機構１３を介して内燃機関の動力の一部を電力に変換する発電機１６にも機械的に接続されている。

モータ１２は、動力源であるバッテリ１７からインバータや昇圧コンバータ等を含むパワーコントロールユニット（ＰＣＵ：Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）４６を介して電力が供給される。バッテリ１７は、充電可能な二次電池である。また、モータ１２は、減速機１４を介して車輪１５と機械的に接続され、車輪１５に回転力を伝達する電動機として機能する。さらに、モータ１２は、発電機としても機能し、車輪１５から伝達された回転力により発電することによって車輪に制動力を付与する回生制動を行う。

車両１０は、当該車両１０の状態に関する情報を取得するための要素として、状態検出部２０等を備えている。こうした要素は、例えばＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の車載ネットワークＮＷを介して内燃機関制御装置５０、ハイブリッド制御装置４０、ナビ制御装置３１等の各種の制御装置に接続されている。内燃機関制御装置５０は内燃機関１１の駆動を制御し、ハイブリッド制御装置４０はモータ１２の駆動を、パワーコントロールユニット４６を介して制御する。なお、各種の制御装置は、いわゆるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）であって演算部や記憶部を有する小型コンピュータを含んで構成されている。そして、各種の制御装置は、記憶部に記憶されたプログラムやパラメータを演算部が演算処理することにより各種の制御を行う。

状態検出部２０は、車両１０の現在位置や現在の状態を検出する。状態検出部２０は、例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）２１を備える。ＧＰＳ２１は、ＧＰＳ衛星信号を受信し、受信したＧＰＳ衛星信号に基づき車両１０の現在位置を特定する。そして、状態検出部２０は、特定した現在位置を示す情報、例えば緯度経度に関する情報を出力する。なお、状態検出部２０は、ＧＰＳ衛星信号に加えて、もしくは代えて、他の衛星信号や路車間通信装置などを用いて車両１０の現在位置を検出する構成を備えるようにしてもよい。

また、状態検出部２０は、車速センサ２２、アクセルセンサ２３、及びブレーキセンサ２４を備えている。車速センサ２２は、車輪の回転速度から車両の速度を検出する。アクセルセンサ２３は、運転者によるアクセルペダルの踏み込みの有無、及びアクセルペダルの踏込量であるアクセル操作量を検出する。ブレーキセンサ２４は、運転者によるブレーキペダルの踏み込みの有無、及びブレーキペダルの踏込量であるブレーキ操作量を検出する。これらの車速センサ２２、アクセルセンサ２３、及びブレーキセンサ２４も、図示しない通信装置を介して車載ネットワークＮＷに接続されている。

また、車両１０は、走行支援部４１から入力される運転支援情報等を出力するＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ）６０を備えている。ＨＭＩ６０は、例えば、モニタ、ヘッドアップディスプレイ、及びメータパネル等によって構成されている。なおＨＭＩ６０は、ナビゲーションシステム３０のモニタなどを共用してもよい。

また、車両１０は、車両１０の走行経路を案内するナビゲーションシステム３０を備えている。ナビゲーションシステム３０は、地図情報が登録された地図情報データベース３４と、地図情報データベース３４に登録された地図情報を用いて車両１０の走行経路の案内処理を実行する上記ナビ制御装置３１とを含んで構成されている。

地図情報データベース３４に登録されている地図情報には、道路上の位置を示すノードに関する情報であるノード情報と、隣り合う２つのノードを接続するリンクに関する情報であるリンク情報とが含まれている。ノード情報には、ノードの位置情報や、ノードの位置における道路情報が含まれている。リンク情報には、リンクにおける道路情報が含まれている。また上記の道路情報には、車両１０の走行を停止することが要求される位置である停止位置の情報が含まれている。ここでの停止位置とは、信号交差点、停止線、一時停止線、停止標識、一時停止標識、一方通行、及び横断歩道等の交通要素の存在位置や、人物の存在位置等に基づいて算出される位置である。具体的には、地図情報に含まれる各種交通要素の緯度経度情報とＧＰＳ２１が検出した車両の緯度経度情報とに基づき、車両の進行方向前方に存在する交通要素の位置を特定する。また、車載カメラから入力される車両周辺の撮像画像を解析することにより、車両の進行方向前方に存在する交通要素の種別及び位置を特定することも可能である。さらに、車載通信機から入力されるインフラ情報に基づき、車両の進行方向前方に存在する交通要素の種別及び位置を特定することも可能である。

ナビ制御装置３１は、車両１０の現在位置を示す情報を状態検出部２０のＧＰＳ２１から取得する。また、ナビ制御装置３１は、運転者等によって目的地が設定されると、車両１０の出発地から目的地までの走行経路を、地図情報データベース３４を参照しつつダイクストラ法等を用いて探索する。

また、ナビ制御装置３１は、停止位置において車両１０が停止するための車両１０の回生制御の支援情報を提供する回生学習部３２と、停止位置において車両１０が停止するための車両１０のフリーラン制御の支援情報を提供するフリーラン学習部３３とを備えている。ナビ制御装置３１は、探索した走行経路に含まれる道路情報を、それらに含まれる停止位置に対する回生制御の支援情報及びフリーランの支援情報とともに、車載ネットワークＮＷを介してハイブリッド制御装置４０に出力する。

また、車両１０は、モータ１２の動力源であるバッテリ１７と、バッテリ１７の充放電を制御するパワーコントロールユニット４６とを備えている。パワーコントロールユニット４６は、車載ネットワークＮＷを介して内燃機関制御装置５０、ハイブリッド制御装置４０、ナビ制御装置３１等の各種の制御装置に接続されている。

ハイブリッド制御装置４０は、その時々において内燃機関１１及びモータ１２の駆動力の配分（出力比）を定める機能を備える。また、ハイブリッド制御装置４０は、走行経路に基づき運転支援を行う機能と、走行経路の停止位置において停止するための走行支援を行う機能とを備える。

詳述すると、ハイブリッド制御装置４０は、状態検出部２０の検出結果等に基づき、駆動力の配分を定める。また、ハイブリッド制御装置４０は、駆動力の配分に基づき、バッテリ１７の放電等に関するパワーコントロールユニット４６の制御指令や、内燃機関制御装置５０に算出させる内燃機関１１の制御量に関する情報を生成する。また、ハイブリッド制御装置４０は、車速センサ２２、アクセルセンサ２３、及びブレーキセンサ２４の検出結果に基づき、ブレーキ及びモータ１２の制動力の配分を定める。ハイブリッド制御装置４０は、制動力の配分に基づき、バッテリ１７の充電等に関するパワーコントロールユニット４６の制御指令や、内燃機関制御装置５０に算出させるブレーキの制御量に関する情報を生成する。つまり、ハイブリッド制御装置４０は、生成した制御指令をパワーコントロールユニット４６に出力することによりバッテリ１７の充放電を制御する。すなわち、バッテリ１７の放電により該バッテリ１７を動力源とするモータ１２が駆動されたり、モータ１２の回生によりバッテリ１７が充電されたりする。

また、ハイブリッド制御装置４０は、ナビ制御装置３１から車両１０の走行経路に対して車両１０の走行支援情報を出力する前記走行支援部４１を備えている。走行支援部４１は、走行経路の停止位置において停止するための走行制御を行う走行制御部４２を備えている。なお、走行制御部４２は、回生制御を実行する回生制御部として機能する。

走行支援部４１は、停止位置を取得する停止位置取得部４３を備えている。停止位置取得部４３は、地図情報データベース３４に登録されている地図情報から停止位置を取得する。

走行支援部４１は、前記回生拡大制御を含む回生制御を計画する回生計画部４４を備えている。回生計画部４４は、ナビ制御装置３１の回生学習部３２の支援情報に基づいて回生拡大制御を含む回生制御を計画する。回生計画部４４は、停止位置の手前に回生発電量を増大させる回生拡大制御を行う回生拡大区間を設定する回生拡大区間設定部としても機能する。

また、走行支援部４１は、前記フリーラン制御を計画するフリーラン計画部４５を備えている。フリーラン計画部４５は、ナビ制御装置３１のフリーラン学習部３３の支援情報に基づいてフリーラン制御を計画する。

上記走行制御部４２は、回生計画部４４の計画とフリーラン計画部４５の計画とに基づいて、走行経路の道路情報に応じて車両１０の走行を制御する。
車両１０は、運転者によるアクセル操作がないアクセルオフ状態であるときには、内燃機関１１やモータ１２による加速のない惰性走行状態となる。このとき、走行制御部４２は、モータ１２の回生によりバッテリ１７に充電を行いながら車両１０を減速させる回生制御（回生制動）を実行する。

また、走行制御部４２は、惰性走行状態において、車両１０の停止位置までの距離が短い等のために車両１０の減速度を高めたいときには、車両１０の惰性走行中の回生発電量を増大させる回生拡大制御を行う。回生拡大制御は、上記回生制御に比べて回生発電量が大きいため減速度も高くなる。回生拡大制御は、停止位置にて車両１０が停止するために停止位置の手前で目標速度に減速可能な距離を含む範囲（回生拡大エリア）において実行される。走行制御部４２は、車両１０が回生拡大エリアに進入すると、回生拡大制御を実行する。この回生拡大制御を実行する回生拡大エリアの開始位置は、回生拡大制御の開始以前の車両１０の速度と、停止位置にて車両１０が停止するための目標速度に減速されるまでの残距離とに基づいて算出される。

さらに、走行制御部４２は、惰性走行状態において車両１０の停止位置までの距離が長い等のために車両１０の走行距離を伸ばしたいときには、車両１０の惰性走行中に回生発電量を減少させるフリーラン制御を行う。ここでは、走行制御部４２は、回生発電量を減少させるために回生なしで、すなわち無回生で走行させる。フリーラン制御は、無回生であるために上記回生制御に比べて減速度も大幅に低いことが普通である。なお、フリーラン制御時には、内燃機関１１の動力は、動力分割機構１３によって減速機１４と切り離されている。フリーラン制御は、アクセルオフ状態であって、停止位置にて車両１０が停止するために減速が必要な停止位置から一定距離の範囲（フリーラン中止エリア）以外において実行される。走行制御部４２は、車両１０がアクセルオフ状態となるとフリーラン制御を実行し、フリーラン中止エリアに進入するとフリーラン制御を中止して回生制御を実行する。なお、フリーラン中止エリアは、フリーラン制御の実行中止区間に相当する。

ここで図３に示すように、このような車両１０では、アクセルオフ状態になったときの車両１０の位置（アクセルオフ位置Ｐａ）でフリーラン制御を開始して、停止位置Ｐｓに近づいて回生拡大エリアＰｒ〜Ｐｓに進入したときに回生拡大制御に変更することが考えられる。このように車両１０が制御されると、フリーラン制御から回生拡大制御に移行したときに、車両１０の減速度が大きく変化することで運転者が違和感を覚えるおそれがある。

そこで、本実施形態の車両の制御装置では、回生拡大制御を開始する位置（回生拡大開始位置Ｐｒ）から所定の距離だけ手前の位置までの区間は、フリーラン制御を禁止して、フリーラン制御によって生じる車両１０の減速度よりも高い減速度が得られる回生制御を行うようにしている。

つまり、図４あるいは図５に示すように、走行制御部４２は、車両１０がアクセルオフ状態となったときの車両１０の位置（アクセルオフ位置Ｐａ）でフリーラン制御を開始する。そして、回生拡大開始位置Ｐｒに対して所定の距離だけ手前の位置Ｐｆｐに到達するとフリーラン制御を禁止して回生制御を実行し、車両１０が回生拡大エリアＰｒ〜Ｐｓに進入したところで回生拡大制御を実行する。

なお、図６に示すように、走行制御部４２は、車両１０がアクセルオフ状態となったときの車両１０の位置（アクセルオフ位置Ｐａ）が回生拡大開始位置Ｐｒまで所定の距離以下であるときには、その時点からフリーラン制御ではなく、フリーラン制御によって生じる車両１０の減速度よりも高い減速度になるように回生制御を実行し、車両１０が回生拡大エリアＰｒ〜Ｐｓに進入したところで回生拡大制御を実行する。すなわち、走行制御部４２は、回生拡大開始位置Ｐｒから所定の距離だけ手前の位置Ｐｆｐまでの区間を回生制御の実行区間とする。

また、図７に示すように、走行制御部４２は、車両１０がアクセルオフ状態となったときの車両１０の位置（アクセルオフ位置Ｐａ）が回生拡大エリアＰｒ〜Ｐｓ内であるときには、その時点から回生拡大制御を実行する。

次に、図２を併せ参照して、走行制御部４２を中心に実行される車両の制御装置の動作について具体的に説明する。走行制御部４２は、走行経路の道路情報等に応じて回生計画部４４とフリーラン計画部４５とが計画した計画に基づいて、回生制御とフリーラン制御とを実行する。ここでは、車両１０が停止位置に停止するまでにフリーラン制御と回生拡大制御との両方を実行する場合について説明する。

走行制御部４２は、まず、走行経路の前方に停止位置Ｐｓが存在する状態でアクセルセンサ２３の出力からアクセルがオフ操作されたこと（アクセルオフ）を検知すると、停止位置Ｐｓで車両１０が停止するように減速処理の制御を開始する。すなわち走行制御部４２は、停止位置Ｐｓの手前で目標速度Ｖｔ（図４等参照）となるように減速させることで、運動エネルギーを電気エネルギーとして無駄なく回収する。そして、運転者は、目標速度Ｖｔに到達した後、ブレーキ操作を行うことで車両１０を停止位置Ｐｓに無理なく停止させることができるようになる。

そこで図２に示すように、走行制御部４２は、アクセルオフを検知すると、車両１０の速度が停止可能速度Ｖｓよりも速いか否かを判断する（ステップＳ１）。すなわち、走行制御部４２は、車両１０が停止位置Ｐｓで無理なく停止するための速度である停止可能速度Ｖｓ（図４等参照）より速い速度で車両１０が走行していれば、車両１０を減速させる必要があるため、停止位置の手前で回生拡大制御を実行する。一方、走行制御部４２は、車両が停止可能速度Ｖｓ以下で走行していれば、車両１０を積極的に減速させる必要がないため、停止位置の手前で回生拡大制御を実行することはない。なお、停止可能速度Ｖｓは、目標速度Ｖｔよりは速い速度であるものの、回生拡大制御によって積極的に減速させるほどではない速度である。

走行制御部４２は、車両１０の速度が停止可能速度Ｖｓよりも速いと判断したときには（ステップＳ１：ＹＥＳ）、続いて車両１０が回生拡大エリアＰｒ〜Ｐｓ外に位置しているか否かを判断する（ステップＳ２）。すなわち、走行制御部４２は、アクセルオフを検知すると、フリーラン制御を実行するが、車両１０が回生拡大エリアＰｒ〜Ｐｓ内に位置していれば、回生拡大制御を実行することが望ましいため、車両１０が回生拡大エリアＰｒ〜Ｐｓ外に位置しているか否かを判断する。その結果、走行制御部４２は、車両１０が回生拡大エリアＰｒ〜Ｐｓ内に位置していると判断したときには（ステップＳ２：ＮＯ）、フリーラン制御を実行せず、回生拡大制御を実行する（ステップＳ１０）。

また、走行制御部４２は、車両１０が回生拡大エリアＰｒ〜Ｐｓ外に位置していると判断したときには（ステップＳ２：ＹＥＳ）、車両１０の速度から上記フリーラン制御を禁止、もしくは制御態様を切り替えるべき所定の距離を算出する（ステップＳ３）。すなわちここでは、例えば図９に示すように、上記所定の距離は、アクセルオフを検知したときの車両１０の速度が停止可能速度Ｖｓ以上であるときに、車両１０の速度が速いほど長い距離として設定される。なお、このようにアクセルオフを検知したときの車両１０の速度が用いられることで、可変設定される同所定の距離の設定精度も自ずと高められるが、アクセルオフを検知したときの車両１０の速度に限らず、惰性走行中のそれ以後の車両１０の速度に基づいてこの所定の距離を設定するようにしてもよい。

続いて、走行制御部４２は、フリーラン制御を実行することができるか否かを判断するために、アクセルオフを検知したアクセルオフ位置Ｐａから回生拡大開始位置Ｐｒまでの距離が、算出した所定の距離よりも長いか否かを判断する（ステップＳ４）。その結果、走行制御部４２は、アクセルオフを検知したアクセルオフ位置Ｐａから回生拡大開始位置Ｐｒまでの距離が、算出した所定の距離以下であると判断したときには（ステップＳ４：ＮＯ）、フリーラン制御を実行せず、回生制御を実行する（ステップＳ８）。ここでの回生制御は、フリーラン制御によって生じる車両１０の減速度よりも高い減速度が得られるように実行され、例えば回生発電量を調整することで減速度が変更される。

また、走行制御部４２は、アクセルオフを検知したアクセルオフ位置Ｐａから回生拡大開始位置Ｐｒまでの距離が、算出した所定の距離よりも長いと判断したときには（ステップＳ４：ＹＥＳ）、フリーラン制御を実行する（ステップＳ５）。すなわち、走行制御部４２は、車両１０がフリーラン制御を実行可能な位置に存在すると判断して、惰性走行中に回生を行わないフリーラン制御を実行する。

そして、走行制御部４２は、上記所定の距離に達するまで、フリーラン制御を継続する。その後、走行制御部４２は、回生拡大開始位置Ｐｒまで所定の距離以下であると判断したときには（ステップＳ６：ＹＥＳ）、フリーラン制御を禁止して（ステップＳ７）、回生制御を実行する（ステップＳ８）。ここでの回生制御も上述のように、フリーラン制御によって生じる車両１０の減速度よりも高い減速度が得られるように実行される。

続いて、走行制御部４２は、車両１０が回生拡大エリアＰｒ〜Ｐｓ内に位置するか否かを判断し（ステップＳ９）、車両１０が回生拡大エリアＰｒ〜Ｐｓ内に位置すると判断するまで当該回生制御の実行を継続する。

走行制御部４２は、車両１０が回生拡大エリアＰｒ〜Ｐｓ内に位置すると判断したときには（ステップＳ９：ＹＥＳ）、回生制御よりも大きい一定の減速度で車両１０の速度が目標速度Ｖｔになるように回生拡大制御を実行する（ステップＳ１０）。そして、走行制御部４２は、車両１０の速度が目標速度Ｖｔ以下であるか否かを判断しながらこの回生拡大制御を継続し、車両１０の速度が目標速度Ｖｔまで低下したところで（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、回生拡大制御の実行を停止する。

一方、走行制御部４２は、車両１０の速度が停止可能速度以下であると判断したときには（ステップＳ１：ＮＯ）、フリーラン制御を実行してもよい位置であるか否か判断するために、車両１０がフリーラン中止エリア外に位置しているか否かを判断する（ステップＳ１２）。ここで、フリーラン中止エリアは上述したように、車両１０が停止位置Ｐｓで停止できるように減速させるために、フリーラン制御の実行を中止させるエリアのことである。走行制御部４２は、車両１０がフリーラン中止エリア内に位置していると判断したときには（ステップＳ１２：ＮＯ）、フリーラン制御を中止して回生制御を実行する（ステップＳ１５）。すなわち、走行制御部４２は、一定の減速度で車両１０の速度が目標速度Ｖｔになるように回生制御を実行する。

また、走行制御部４２は、車両１０がフリーラン中止エリア外に位置していると判断したときには（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、フリーラン制御を実行する（ステップＳ１３）。すなわち、走行制御部４２は、フリーラン制御を実行して、アクセルオフ後の車両１０の走行距離を伸ばすように機能する。そして、走行制御部４２は、車両１０がフリーラン中止エリア内に位置するまでフリーラン制御を継続する。

走行制御部４２は、車両１０がフリーラン中止エリア内に位置していると判断したときには（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、フリーラン制御を中止して、回生制御を実行する（ステップＳ１５）。すなわち、走行制御部４２は、一定の減速度で車両１０の速度が目標速度Ｖｔになるように回生制御を実行する。そして、走行制御部４２は、ステップＳ１１に移行して、車両１０の速度が目標速度Ｖｔまで低下したところで（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、減速は不要なので、回生制御の実行を停止する。

以下、図４〜図８と共に、停止位置Ｐｓに対する車両１０の減速処理について更に詳述する。
例えば図４及び図５は、車両１０の速度が停止可能速度Ｖｓよりも速い速度であって、停止位置Ｐｓに対して十分な距離をもってアクセルがオフ操作されたときの車両１０の減速制御態様を示す図である。このような場合には、走行制御部４２は、車両１０の速度が停止可能速度Ｖｓよりも速く（図２のステップＳ１：ＹＥＳ）、車両１０が回生拡大エリアＰｒ〜Ｐｓ外であって（図２のステップＳ２：ＹＥＳ）、車両１０の速度から算出した所定の距離（図２のステップＳ３）が回生拡大開始位置Ｐｒまでの距離よりも長い（図２のステップＳ４：ＹＥＳ）と判断して、フリーラン制御を実行する（図２のステップＳ５）。車両１０は、フリーラン制御によって、ほとんど減速することなく惰性走行を継続する。

なお、図５のアクセルオフ位置Ｐａにおける車両１０の速度は、図４のアクセルオフ位置Ｐａにおける車両１０の速度よりも速い。すなわち上述のように、上記所定の距離はアクセルオフ時における車両１０の速度が速いほど長く設定されるため、図５における所定の距離は図４における所定の距離よりも長く設定されている。つまり、アクセルオフ時の車両１０の速度が速いほどフリーラン制御の禁止を早く実行することで、車両１０の減速度が高められる。

続いて、走行制御部４２は、車両１０が回生拡大開始位置Ｐｒから所定の距離だけ手前の位置Ｐｆｐに到達すると（図２のステップＳ６：ＹＥＳ）、フリーラン制御を禁止して（図２のステップＳ７）、回生制御を実行する（図２のステップＳ８）。車両１０は、回生制御によって、フリーラン制御によって生じる車両１０の減速度よりも高い減速度で減速しながら惰性走行を継続する。

続いて、走行制御部４２は、車両１０が回生拡大エリアＰｒ〜Ｐｓに進入すると（図２のステップＳ９：ＹＥＳ）、回生拡大制御を実行する（図２のステップＳ１０）。車両１０は、回生拡大制御によって、回生制御によって生じる車両１０の減速度よりも高い減速度であって、停止位置Ｐｓの手前で目標速度Ｖｔになるように一定で減速しながら惰性走行を継続する。

つまり、車両１０は、アクセルオフとなったことを契機としてフリーラン制御を実行し、回生拡大エリアＰｒ〜Ｐｓから所定の距離だけ手前の位置Ｐｆｐまでの区間ではフリーラン制御から回生制御に切り替える。そしてその後、回生拡大エリアＰｒ〜Ｐｓでは回生拡大制御を実行する。このように、フリーラン制御と回生拡大制御との間に回生制御を入れることで、制御が切り替わるときの減速度の変化を小さくすることができ、減速度の変化に伴う運転者の違和感を抑制することができるようになる。しかもこのとき、上記設定される所定の距離に応じて車両１０の減速度も可変とすれば、回生拡大制御の開始に至るまでにより円滑な減速度の変化が実現されるようになる。

一方、図６は、車両１０の速度が停止可能速度Ｖｓよりも速い速度であって、回生拡大開始位置Ｐｒから所定の距離だけ手前の位置Ｐｆｐの区間内においてアクセルがオフ操作されたときの車両１０の減速制御態様を示す図である。このような場合には、走行制御部４２は、車両１０の速度が停止可能速度Ｖｓよりも速く（図２のステップＳ１：ＹＥＳ）、車両１０が回生拡大エリアＰｒ〜Ｐｓ外であって（図２のステップＳ２：ＹＥＳ）、車両１０の速度から算出した所定の距離（図２のステップＳ３）が回生拡大開始位置Ｐｒまでの距離以下（図２のステップＳ４：ＮＯ）と判断して、フリーラン制御を実行することなく、回生制御を実行する（図２のステップＳ８）。車両１０は、回生制御によって、フリーラン制御によって生じる車両１０の減速度よりも高い減速度で減速しながら惰性走行を継続する。

続いて、走行制御部４２は、車両１０が回生拡大エリアＰｒ〜Ｐｓに進入すると（図２のステップＳ９：ＹＥＳ）、回生拡大制御を実行する（図２のステップＳ１０）。車両１０は、回生拡大制御によって、回生制御によって生じる車両１０の減速度よりも高い一定の減速度により、停止位置Ｐｓの手前で目標速度Ｖｔになるように惰性走行を継続する。

つまり、車両１０は、アクセルオフとなったことを契機として、回生拡大エリアＰｒ〜Ｐｓから所定の距離だけ手前の位置までの区間ではフリーラン制御によって生じる車両１０の減速度よりも高い減速度となるように回生制御を実行して、回生拡大エリアＰｒ〜Ｐｓでは回生拡大制御を実行する。これにより、制御が切り替わるときの減速度の変化を小さくすることができ、より円滑に回生拡大制御による車両１０の減速につなげることができるようになる。

また、図７は、車両１０の速度が停止可能速度Ｖｓよりも速い速度であって、回生拡大エリアＰｒ〜Ｐｓ内においてアクセルがオフ操作されたときの車両１０の減速制御態様を示す図である。このような場合には、走行制御部４２は、車両１０の速度が停止可能速度Ｖｓよりも速く（図２のステップＳ１：ＹＥＳ）、車両１０が回生拡大エリアＰｒ〜Ｐｓ内であると判断して（図２のステップＳ２：ＮＯ）、回生拡大制御を実行する（図２のステップＳ１０）。これにより車両１０は、回生拡大制御によって、停止位置Ｐｓの手前で目標速度Ｖｔになるように一定の減速度で減速しながら惰性走行を継続する。つまり、車両１０は、アクセルオフとなったことを契機としてでは回生拡大制御を実行して、目標速度Ｖｔまで減速するように制御される。

また一方、図８は、車両１０の速度が停止可能速度Ｖｓ以下の速度であって、回生拡大エリアＰｒ〜Ｐｓ外においてアクセルがオフ操作されたときの車両１０の減速制御態様を示す図である。このような場合には、走行制御部４２は、車両１０の速度が停止可能速度Ｖｓ以下であって（図２のステップＳ１：ＮＯ）、車両１０がフリーラン中止エリア外である（図２のステップＳ１２：ＹＥＳ）と判断して、フリーラン制御を実行する（図２のステップＳ１３）。車両１０は、フリーラン制御によって、ほとんど減速することなく惰性走行を継続する。

続いて、走行制御部４２は、車両１０がフリーラン中止エリアに進入すると（図２のステップＳ１４：ＹＥＳ）、回生制御を実行する（図２のステップＳ１５）。車両１０は、回生制御によって、停止位置Ｐｓの手前で目標速度Ｖｔになるように一定で減速しながら惰性走行を継続する。

つまり、停止可能速度Ｖｓ以下で走行していた車両１０は、アクセルオフとなったことを契機として、フリーラン中止エリア外ではフリーラン制御を実行し、フリーラン中止エリア内では回生制御を実行することで、目標速度Ｖｔまで減速するように制御される。

以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）車両１０のフリーラン制御の走行中であれ、回生拡大制御が開始される位置（回生拡大開始位置Ｐｒ）から所定の距離だけ手前の位置Ｐｆｐに到達すると、フリーラン制御の実行が禁止されて、車両１０の走行が制御される。これにより、一旦、回生制御による車両１０の積極的な減速が図られた後に回生拡大制御による減速度となるため、減速度の変化に伴う運転者の違和感を抑制することができるようになるなど、回生拡大制御を含む回生制御とフリーラン制御との安定した融合を図ることができるようになる。

（２）フリーラン制御の実行が禁止されると、フリーラン制御から、フリーラン制御によって生じる車両の減速度よりも高い減速度が得られる回生制御を経て、回生拡大制御に切り替えることにより減速度の変化に伴う運転者の違和感を抑制することができる。

（３）車両１０の速度が速いほど所定の距離が長く設定されることで、フリーラン制御の実行の禁止を開始する位置Ｐｆｐが可変とされる。これにより、停車に至るまでの目標とする車両１０の速度がある場合であれ、より高い精度でその速度に近づけることができるようになる。

（４）所定の距離の設定に、フリーラン制御の起点となる速度、すなわち車両１０のアクセルがオフ操作されたときの速度が用いられることで、可変設定される同所定の距離の設定精度も自ずと高められるようになる。

（５）回生拡大開始位置Ｐｒから所定の距離だけ手前の位置Ｐｆｐまでの区間における回生制御による減速度を所定の距離に応じて可変とすることで、回生拡大制御の開始に至るまでにより円滑な減速度の変化が実現されるようになる。

（６）フリーラン制御が実行される位置を車両１０が過ぎていたときに、回生拡大開始位置Ｐｒまでの区間では回生制御が実行される。これにより、回生制御による車両１０の減速が図られた後に円滑に回生拡大制御による車両１０の減速につなげることができる。

（７）車両１０が停止可能速度Ｖｓ以下であるときにフリーラン制御を中止するフリーラン中止エリアに進入するまではフリーラン制御を継続することで、より環境性かつ経済性に優れた車両１０の走行制御が実現されるようになる。

（８）目標とする停止位置Ｐｓとして、一時停止の必要のある交差点や踏切等が設定される場合であれ、車両１０を停止位置Ｐｓで停止させるために必要とされる回生拡大開始位置Ｐｒが、回生拡大制御の開始以前の車両１０の速度と停止位置にて車両１０が停止するための目標速度Ｖｔに減速されるまでの残距離とに基づいて設定されるようにした。これにより、上記車両の走行制御を前提とした回生拡大開始位置Ｐｒを正確に定めることができるようになる。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では、回生拡大開始位置Ｐｒを回生拡大制御が実行される前の車両１０の速度と目標速度Ｖｔに減速されるまでの残距離とに基づいて算出したが、回生拡大開始位置Ｐｒを車両１０の速度に拘らず一定として、回生制御による回生量を変更することによって減速度を調整してもよい。

・上記実施形態では、上記回生拡大開始位置Ｐｒから手前の所定の距離を車両１０の速度が速いほど長い距離として設定したが、所定の距離を車両１０の速度に拘らず一定としてもよい。またこのような場合、回生制御による回生量を変更することによって減速度を調整してもよい。

・上記実施形態では、車両１０の速度が停止可能速度Ｖｓ以下であるとき、フリーラン制御を継続するようにしたが、車両１０の速度が停止可能速度Ｖｓよりも速いか否かの判断によるフリーラン制御の継続処理を省略してもよい。

・上記実施形態では、車両１０の惰性走行中に無回生で走行するフリーラン制御を行ったが、車両１０の惰性走行中に回生発電量が回生制御のときよりも少ない回生を行いながら走行するフリーラン制御を行ってもよい。例えば、フリーラン制御時に補機を稼動させるために必要な補機負荷に相当する分の回生を行う。

・上記実施形態では、車載ネットワークＮＷはＣＡＮである場合について例示した。しかしこれに限らず、車載ネットワークＮＷは、接続されているＥＣＵ等を通信可能に接続させるものであれば、イーサーネット（登録商標）や、フレックスレイ（登録商標）や、ＩＥＥＥ１３９４（ＦｉｒｅＷｉｒｅ（登録商標））などその他のネットワークから構成されていてもよい。また、ＣＡＮを含み、これらのネットワークが組み合わされて構成されていてもよい。

・上記実施形態では、状態検出部２０が車載ネットワークＮＷを介してナビ制御装置３１に接続されたが、状態検出部２０がナビ制御装置３１に直接接続されてもよい。
・上記実施形態では、ナビゲーションシステム３０と走行支援部４１とが別々の構成である場合について例示した。しかしこれに限らず、ナビゲーションシステムと走行支援部とは同一の装置に設けられていてもよい。

・上記実施形態では、ハイブリッド制御装置４０と走行支援部４１とが同一の装置に設けられている場合について例示した。しかしこれに限らず、ハイブリッド制御装置と走行支援部とは別々の装置に設けられていてもよい。

・上記実施形態では、ナビゲーションシステム３０、ＨＭＩ６０などの各装置が車両１０に一体として設けられている場合について例示した。しかしこれに限らず、ナビゲーションシステム、ＨＭＩなどの各装置は、相互に通信可能に接続されるのであれば、携帯電話やスマートフォンなどの携帯可能な情報処理装置等をそれらの機能の全部又は一部として用いてもよい。

・上記実施形態では、走行支援部４１、ナビゲーションシステム３０、地図情報データベース３４などが車両１０に搭載されている場合について例示した。しかしこれに限らず、走行支援部、ナビゲーションシステム、地図情報データベースなどの一部の機能が、車外の情報処理装置に設けられていたり、携帯型情報処理装置に設けられていたりしてもよい。車外の情報処理装置としては情報処理センターが挙げられ、携帯型情報処理装置としては、携帯電話やスマートフォンなどが挙げられる。車外の情報処理装置であれば無線通信回線などを介して情報を授受するようにすればよい。携帯型情報処理装置であれば、車載ネットワークに接続してもよいし、近距離通信によって接続されていてもよいし、無線通信回線を介して情報を授受してもよい。

・上記実施形態では、車両１０の減速処理が走行支援部４１により行われる場合について例示した。しかしこれに限らず、車両１０の減速処理をナビ制御装置などで行ってもよい。

・上記実施形態では、対象とする車両１０がハイブリッド自動車である場合について例示したが、これに限らず、モータを駆動源としたバッテリによる電気走行の可能な車両であればよく、電気自動車であってもよい。

１０…車両、１１…内燃機関、１２…モータ、１３…動力分割機構、１４…減速機、１５…車輪、１６…発電機、１７…バッテリ、２０…状態検出部、２１…ＧＰＳ、２２…車速センサ、２３…アクセルセンサ、２４…ブレーキセンサ、３０…ナビゲーションシステム、３１…ナビ制御装置、３２…回生学習部、３３…フリーラン学習部、３４…地図情報データベース、４０…ハイブリッド制御装置、４１…走行支援部、４２…走行制御部、４３…停止位置取得部、４４…回生計画部、４５…フリーラン計画部、４６…ＰＣＵ、５０…内燃機関制御装置、６０…ＨＭＩ、ＮＷ…車載ネットワーク、Ｐａ…アクセルオフ位置、Ｐｆｐ…回生拡大開始位置Ｐｒに対して所定の距離だけ手前の位置、Ｐｒ…回生拡大開始位置、Ｐｓ…停止位置、Ｖｓ…停止可能速度、Ｖｔ…目標速度。

Claims (7)

1. アクセルオフであるときに、回生制御を行う回生制御部と、
   地図データから停止位置を取得する停止位置取得部と、
   前記停止位置に基づいて、前記停止位置の手前に回生発電量を増大させる回生拡大制御を行う回生拡大区間を設定する回生拡大区間設定部と、を備え、
   前記回生制御部は、前記回生拡大区間内であり且つアクセルオフであるときに前記回生拡大制御を行い、回生発電量を減少させるフリーラン制御を実施する所定の条件を満たし且つアクセルオフであるときに前記フリーラン制御を行い、前記回生拡大区間外でアクセルオフが検知されたときの車両の速度が、前記停止位置で車両が停止するための停止可能速度よりも速いならば、前記回生拡大区間の開始地点から所定の距離だけ手前の位置までの区間を、前記フリーラン制御から前記回生拡大制御に直接移行を禁止する区間として、当該区間では、前記フリーラン制御によって生じる車両の減速度よりも高い減速度が得られる回生制御を行う
   ことを特徴とする車両の制御装置。
2. 前記所定の距離は、車両の速度が速いほど長い距離として設定される
   請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記所定の距離の設定に用いられる車両の速度が、当該車両のアクセルがオフ操作されたときの速度である
   請求項２に記載の車両の制御装置。
4. 前記回生拡大制御を開始する位置から所定の距離だけ手前の位置までの区間における回生制御は、前記設定される所定の距離に応じて車両の減速度を可変とする態様で実行される
   請求項２又は３に記載の車両の制御装置。
5. 前記回生拡大制御を開始する位置から所定の距離だけ手前の位置までの区間内において車両のアクセルがオフ操作されたとき、当該区間を回生制御の実行区間とする
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
6. 目標とする停止位置の手前には、前記フリーラン制御で走行中に目標とする停止位置で停止可能とするためのフリーラン制御の実行中止区間が設定され、
   車両の速度が目標とする停止位置において停止可能な速度以下であるとき、前記フリーラン制御の実行中止区間に進入するまでは前記フリーラン制御を継続する
   請求項１〜５のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の車両の制御装置において、
   前記回生拡大制御は、目標とする停止位置で車両を停止させるための目標とする速度に減速させるべく実行される制御であって、前記回生拡大制御を開始する位置は、該回生拡大制御による減速度をもとに、同制御が実行される前の車両の速度と前記目標とする速度に減速されるまでの残距離とに基づいて算出される
   ことを特徴とする車両の制御装置。

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