JP6493262B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

本開示は、車両の制御装置に関する。

従来、運転操作によらない自動運転制御における車両の減速を、駆動装置による加速度を減らす制御と、制動装置による減速度を増やす制御とによって実現する車両の制御装置が、知られている。

特開２０１０−１８２３９号公報

上記従来技術では、駆動装置による加速度の減少を開始し、当該駆動装置による加速度の減少が終了した後に、制動装置による減速度の増加を実行すると、制動装置の応答遅れ等により、駆動装置による加速度の減少の終了から制動装置による減速度の増加の開始までの間にタイムラグが生じ、車両の減速度（加速度）の比較的急な変化が生じる虞があった。

そこで、本開示の課題の一つは、例えば、自動運転における減速制御において減速度（加速度）の急な変化を抑制することが可能な、車両の制御装置を得ることである。

本開示の車両の制御装置は、例えば、車両の前後方向の加速度合いを示す要求値の低下に応じて車両を減速制御する場合に、駆動装置により車両を減速させる第一の減速制御、制動装置により車両を減速させる第二の減速制御、および上記制動装置を準備状態とする制動準備制御を実行可能な車両の制御装置であって、上記要求値の経時変化に基づいて、上記第一の減速制御のみにより車両を減速させた場合に上記要求値が当該第一の減速制御によって達成できる下限の加速度またはトルクに対応する限界要求値に到達する限界時刻を予測する、予測部と、上記要求値に基づいて制御モードを決定する制御モード決定部であって、上記制御モードとして、上記第一の減速制御のみを実行し、上記限界時刻となる前に上記第一の減速制御に加えて上記第二の減速制御を開始する第一の制御モード、および上記第一の減速制御のみを実行し、上記限界時刻となる前に上記第一の減速制御に加えて上記制動準備制御を開始する第二の制御モード、のうち一方を選択する制御モード決定部と、上記決定された制御モードに応じて上記要求値に基づく上記駆動装置および上記制動装置の操作量を算出する操作量算出部と、を備え、上記制動準備制御は、上記制動装置のパッドと、ディスクまたはロータとの隙間を予め詰める為に上記制動装置を動作させる制御である。

上記車両の制御装置によれば、駆動装置により車両を減速させる第一の減速制御が限界要求値に到達する前から制動装置により車両を減速させる第二の減速制御を開始することができるので、例えば、第一の減速制御のみで達成可能な減速から第二の減速制御が必要となる減速へ移行する際の車両の減速度（加速度）の急な変化が抑制されやすい。また、上記車両の制御装置によれば、第一の減速制御が限界要求値に到達する前に、制動装置を準備状態とする制動準備制御を開始することができるので、例えば、制動装置の応答遅れを短くしたり、加速制御に切り替わった際の加速度の急な変化を抑制できたりといった効果が、得られる。

また、本開示の車両の制御装置は、例えば、車両の前後方向の加速度合いを示す要求値の低下に応じて車両を減速制御する場合に、駆動装置により車両を減速させる第一の減速制御、制動装置により車両を減速させる第二の減速制御、および上記制動装置を準備状態とする制動準備制御を実行可能な車両の制御装置であって、上記要求値の経時変化に基づいて、上記第一の減速制御のみにより車両を減速させた場合に上記要求値が当該第一の減速制御によって達成できる下限の加速度またはトルクに対応する限界要求値に到達する限界時刻を予測する、予測部と、上記要求値に基づいて制御モードを決定する制御モード決定部であって、上記制御モードとして、上記第一の減速制御のみを実行し、上記限界時刻となる前に上記第一の減速制御に加えて上記第二の減速制御を開始する第一の制御モード、および上記第一の減速制御のみを実行し、上記限界時刻となる前に上記第一の減速制御に加えて上記制動準備制御を開始する第二の制御モード、のうち一方を選択する制御モード決定部と、上記決定された制御モードに応じて上記要求値に基づく上記駆動装置および上記制動装置の操作量を算出する操作量算出部と、を備え、上記制御モード決定部は、上記入力値としての上記要求値の単位時間あたりの低下率が所定の低下率閾値よりも低下が急な場合にあっては上記第一の制御モードを選択し、上記低下率が上記低下率閾値よりも低下が緩やかな場合にあっては上記第二の制御モードを選択する。

要求値の低下率の低下が緩やかな場合は、要求値の低下率の低下が急な場合に比べると、加速制御に切り替わる場合が多い。また、要求値の低下率の低下が急な場合は、要求値の低下率の低下が緩やかな場合に比べると、制動装置による減速制御が必要となる場合が多い。よって、上記車両の制御装置によれば、例えば、要求値の低下率に対してより適した制御モードによって減速制御を実行しやすくなり、減速度の急な変化がより一層抑制されやすくなる。

また、本開示の車両の制御装置は、例えば、車両の前後方向の加速度合いを示す要求値の低下に応じて車両を減速制御する場合に、駆動装置により車両を減速させる第一の減速制御、制動装置により車両を減速させる第二の減速制御、および上記制動装置を準備状態とする制動準備制御を実行可能な車両の制御装置であって、上記要求値の経時変化に基づいて、上記第一の減速制御のみにより車両を減速させた場合に上記要求値が当該第一の減速制御によって達成できる下限の加速度またはトルクに対応する限界要求値に到達する限界時刻を予測する、予測部と、上記要求値に基づいて制御モードを決定する制御モード決定部であって、上記制御モードとして、上記第一の減速制御のみを実行し、上記限界時刻となる前に上記第一の減速制御に加えて上記第二の減速制御を開始する第一の制御モード、および上記第一の減速制御のみを実行し、上記限界時刻となる前に上記第一の減速制御に加えて上記制動準備制御を開始する第二の制御モード、のうち一方を選択する制御モード決定部と、上記決定された制御モードに応じて上記要求値に基づく上記駆動装置および上記制動装置の操作量を算出する操作量算出部と、を備え、上記制御モード決定部は、上記第二の制御モードの後の上記制御モードを、上記第二の制御モードにおける上記制動準備制御の開始から第一の閾値時間を経過した後から上記第二の減速制御を実行する第三の制御モード、または上記第二の制御モードにおける上記制動準備制御の開始から第一の閾値時間を経過する前から上記第二の減速制御を実行する第四の制御モードのうち一方に決定可能であり、上記操作量算出部は、フィードフォワード制御による第一の操作量とフィードバック制御による第二の操作量とを加算した操作量を出力可能であり、上記第四の制御モードにおいて当該第四の制御モードの開始から第二の閾値時間が経過する前にあっては上記第二の操作量の加算を禁止する。

制動準備の時間が短い状態で、フィードバック制御が開始されると、油圧の急な上昇等により車両の減速度の急な変化が生じる虞がある。この点、上記車両の制御装置では、制動準備の時間が第一の閾値時間よりも短い場合には、制動装置による第二の減速制御の開始から第二の閾値時間に亘ってフィードバック制御が禁止されるため、例えば、車両の減速度の急な変化が抑制されやすい。

図１は、実施形態の車両の制御装置の例示的かつ模式的なブロック図である。 図２は、実施形態の車両の制御装置による減速制御の手順が示された例示的なフローチャートである。 図３は、実施形態の車両の制御装置による減速制御における制御モードの決定の手順が示された例示的なフローチャートである。 図４は、実施形態の車両の制御装置による減速制御における加速度の要求値および実加速度の経時変化の一例を示すグラフである。 図５は、実施形態の車両の制御装置による減速制御における加速度の要求値および実加速度の経時変化の別の一例を示すグラフである。

以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果（効果）は、一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能である。また、本発明によれば、構成によって得られる種々の効果（派生的な効果も含む）のうち少なくとも一つを得ることが可能である。

＜制御装置の概要＞
図１は、制御装置１０のブロック図である。図１に例示されるように、制御装置１０は、ジャーク制限演算部１１や、車両加速度算出部１２、走行抵抗算出部１３、目標加速度算出部１４、制御態様決定部１５、操作量算出部１６等を有する。なお、制御装置１０において演算される値の次元は、加速度であってもよいしトルクであってもよいし、演算の途中で変換されてもよい。

ジャーク制限演算部１１は、入力された要求ジャーク制限値に基づいて、入力された要求加速度を、必要に応じて補正する。ジャーク（躍度、加加速度）は、加速度の時間微分である。すなわち、要求ジャーク制限値は、要求加速度の時間微分に対する制限、換言すれば、要求加速度の過去の値に対する今回の値の変化度合いの制限である。なお、要求加速度値や、要求ジャーク制限値は、走行状態や、運転状態、駆動状態、周囲環境等に応じて要求加速度等を決定する前段や上位の装置や演算部等から、入力される。

車両加速度算出部１２は、センサによる検出結果に基づいて、例えば車輪速センサの検出結果に基づく検出車速から、車両の前後方向の加速度を算出する。

走行抵抗算出部１３は、センサによる検出結果に基づいて、車両の走行抵抗を算出する。走行抵抗算出部１３は、公知の手法により、勾配抵抗や空気抵抗等の走行抵抗を算出することができる。例えば、走行抵抗算出部１３は、加速度センサの検出結果に基づく車両上下加速度や車両前後加速度等から勾配抵抗を算出することができるし、車輪速センサの検出結果に基づく検出車速等から、空気抵抗を算出することができる。

目標加速度算出部１４は、ジャーク制限演算部１１から出力された要求加速度と走行抵抗算出部１３から出力された走行抵抗とから、目標加速度を算出する。走行抵抗が作用する分、車両の加速度は目減りする。よって、目標加速度算出部１４は、要求加速度に近い加速度が得られるよう、要求加速度に走行抵抗分を補償する補償値を加算した値として、目標加速度を算出する。

制御態様決定部１５は、目標加速度算出部１４で算出された目標加速度（操作量）の、駆動装置２０および制動装置３０の配分（比率）を決定する。例えば、制動制御を実行する場合にあっては、駆動装置２０としてのエンジンブレーキによる加速度の減少量または駆動装置２０としてのモータの回生による加速度の減少量と、制動装置３０の制動による加速度の減少量との配分（比率）を、決定する。また、制御態様決定部１５は、フィードフォワード制御の操作量とフィードバック制御の操作量との比率も決定する。

操作量算出部１６は、制御態様決定部１５で決定された配分に基づいて、駆動装置２０および制動装置３０に入力される操作量を算出する。操作量算出部１６は、フィードフォワード（ＦＦ）操作量算出部１７ａ、フィードバック（ＦＢ）操作量算出部１７ｂ、ＦＦ操作量算出部１８ａ、およびＦＢ操作量算出部１８ｂを有する。ＦＦ操作量算出部１７ａは、駆動装置２０へのフィードフォワード操作量を算出する。ＦＢ操作量算出部１７ｂは、駆動装置２０へのフィードバック操作量を算出する。ＦＦ操作量算出部１８ａは、制動装置３０へのフィードフォワード操作量を算出する。ＦＢ操作量算出部１８ｂは、制動装置３０へのフィードバック操作量を算出する。ＦＢ操作量算出部１７ｂ，１８ｂは、目標加速度と車両加速度（検出値、制御量）との偏差が小さくなるよう、公知のフィードバック制御手法に基づいて操作量を算出する。

制御装置１０は、例えば、ＥＣＵ（electronic control unit）である。制御装置１０は、車両に搭載されたいずれかのシステムのＥＣＵに組み込まれてもよいし、独立したＥＣＵであってもよい。制御装置１０は、不図示のＣＰＵ（central processing unit）や、コントローラ、ＲＡＭ（random access memory）、ＲＯＭ（read only memory）、フラッシュメモリ（不揮発性のメモリ）等を有することができる。制御装置１０は、インストールされ、ロードされたプログラムにしたがって処理を実行し、各機能を実現することができる。この場合、プログラムにしたがって処理が実行されることにより、制御装置１０は、ジャーク制限演算部１１や、車両加速度算出部１２、走行抵抗算出部１３、目標加速度算出部１４、制御態様決定部１５、操作量算出部１６等として機能することができる。プログラムは、ＲＯＭやフラッシュメモリ等にインストールされる。なお、上記各部の機能の少なくとも一部は、例えば、ＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）や、ＦＰＧＡ（field programmable gate array）、ＤＳＰ（digital signal processor）、ＰＬＤ（programmable logic device）等のハードウエアによって実現されてもよい。

図２は、制御装置１０が自動運転における車両の減速制御時に実行する演算処理の手順の一例を示すフローチャートである。図２に示されるように、制御装置１０は、要求値や検出値を取得し（Ｓ１）、目標値（目標加速度）を算出し（Ｓ２）、減速制御の制御モードを決定し（Ｓ３）、操作量を算出する（Ｓ４）。本実施形態では、上述したように、一例として、Ｓ１では、ジャーク制限演算部１１が、要求加速度や要求ジャーク制限値等の要求値を取得する。Ｓ２では、目標加速度算出部１４が、目標値としての目標加速度を算出する。目標加速度算出部１４は、目標値算出部と称されうる。Ｓ３では、制御態様決定部１５が、制御モードを決定する。制御態様決定部１５は、制御モード決定部の一例である。また、Ｓ４では、操作量算出部１６が操作量を算出する。

＜制御の種類および制御モード＞
制御装置１０は、自動運転時の車両の減速制御に関し、以下の三つの減速制御を実行することができる。
（１）駆動装置２０による減速制御（第一の減速制御）
（２）制動装置３０による減速制御（第二の減速制御）
（３）制動装置３０を準備状態とする制動準備制御
ここに、制動準備制御とは、制動装置３０を制動の準備状態とする、プリチャージ、予備加圧、予備制動とも称される制御であり、具体的に、制動準備制御とは、制動装置３０の油圧系において作動油を供給する電動ポンプを動作させることにより、マスタシリンダ内に作動油の流れの通路抵抗に応じた比較的低い油圧（予圧）を生じさせ、制動装置３０による本格的な制動が開始される前に、油圧系を作動油で満たすとともに制動装置３０のパッドとディスクまたはロータとの隙間を予め詰めておくという、電動ポンプの制御である。制動準備制御を実行することにより、制動装置３０の応答性が高まる。

また、制御装置１０は、自動運転時の車両の減速制御に関し、上記三つの減速制御を組み合わせた以下の二つの制御モードのうち一方を、選択的に実行することができる。
（第一の制御モード）
第一の制御モードは、まずは駆動装置２０による第一の減速制御のみを実行し、限界時刻となる前に当該第一の減速制御に加えて制動装置３０による第二の減速制御を開始する制御モードである。ここに、限界時刻とは、第一の減速制御のみにより車両を減速した場合に、要求値が、第一の減速制御によって達成できる下限の加速度またはトルクに対応する限界要求値に到達する時刻、である。
（第二の制御モード）
第二の制御モードは、まずは駆動装置２０による第一の減速制御のみを実行し、限界時刻となる前に当該第一の減速制御に加えて制動装置３０を準備状態とする制動準備制御を開始する制御モードである。

制御装置１０は、要求値の経時変化に基づいて、第一の制御モードおよび第二の制御モードのうち一方を選択することができる。具体的に、制御装置１０は、要求値の単位時間あたりの低下率（経時低下率）が所定の閾値（低下率閾値）と同じかあるいはより急な場合、すなわち比較的急な減速が要求されている状況にあっては、駆動装置２０による第一の減速制御から制動準備制御を経ずに制動装置３０による第二の減速制御に移行する第一の制御モードによる減速制御を、実行する。他方、制御装置１０は、要求値の単位時間あたりの低下率が低下率閾値より緩やかな場合、すなわち比較的緩やかな減速が要求されている状況にあっては、駆動装置２０による第一の減速制御から制動装置３０を準備状態とする制動準備制御に移行する第二の制御モードによる減速制御を、実行する。

さらに、制御装置１０は、上記第二の制御モードの後、以下の二つの制御モードのうち一方を、選択的に実行することができる。
（第三の制御モード）
第三の制御モードは、制動装置３０による第二の減速制御において、フィードフォワード制御およびフィードバック制御の双方による制御が可能な制御モードである。
（第四の制御モード）
第四の制御モードは、制動装置３０による第二の減速制御において、当該制動装置３０による第二の減速制御の開始から所定時間（第二の閾値時間）が経過する前にあっては、フィードフォワード制御のみが可能、すなわちフィードバック制御が禁止される、制御モードである。第一の閾値時間の経過後は、フィードフォワード制御およびフィードバック制御の双方による制御が許容される。

制御装置１０は、第二の制御モードにおける制動準備制御（プリチャージ）が実際に実行された時間の長さに基づいて、第三の制御モードおよび第四の制御モードのうち一方を選択する。具体的に、制御装置１０には、プリチャージが完了するのに要する既知の閾値時間（第一の閾値時間）が予め設定されている。そして、制御装置１０は、プリチャージが実際に実行された時間（プリチャージ時間）が第一の閾値時間と同じかより長い場合、すなわちプリチャージの完了が想定される状況にあっては、制動装置３０による減速制御の開始当初にフィードバック制御が禁止されない第三の制御モードによる減速制御を実行する。他方、制御装置１０は、プリチャージ時間が第一の閾値時間と同じかより短い場合、すなわちプリチャージが不十分であるかもしれない状況にあっては、制動装置３０による減速制御の開始当初にフィードバック制御が禁止される第四の制御モードによる減速制御を実行する。プリチャージが不十分な状況で制動装置３０にフィードバック制御による減速制御が開始されると、比較的急な減速度（加速度）の変化が生じる虞がある。本実施形態によれば、例えば、プリチャージ時間の長さに基づく制御モードの切り替えにより、このような不都合な事象を回避することができる。

図３は、自動運転中において減速制御する場合に上述した制御モードを決定する手順（ロジック）の一例を示すフローチャートである。また、図４は、要求トルクおよび実トルクの経時変化の一例を示すグラフであり、図５は、図４よりも要求トルクの低下率が低い場合における要求トルクおよび実トルクの経時変化の一例を示すグラフである。

図３に示される演算処理は、本実施形態では、制御態様決定部１５が実行する。図３に示されるように、制御態様決定部１５は、加速度またはトルクの要求値の経時低下率α（経時変化率）を算出する（Ｓ３１）。本実施形態では、加速度の要求値は、加速側が正の値、減速側が負の値であり、トルクの要求値は、加速側のトルクが正の値、減速側のトルクが負の値とする。経時低下率αは、例えば、図４，５に示されるように、計算を実行している時刻ｔｃ（現在の時刻）よりも前の所定長さの期間Ｔα（演算期間）における要求値の経時変化に基づいて算出する。経時低下率αは、例えば、期間Ｔαにおける要求値の変化量を、当該期間Ｔα（時間）で除算した値であることができる。経時低下率αの符号は、要求値の低下と増大とで異なるように設定される。本実施形態では、経時低下率αは、増大側を正、減少側を負として扱うこととする。すなわち、減少側への変化が大きい程、経時低下率αは負で値が大きい数値、言い換えれば、負でゼロとの偏差が大きな値となる。また、制御態様決定部１５は、経時低下率αに基づいて、要求値が、第一の減速制御により達成が可能な下限の加速度またはトルクに対応した限界要求値Ｐｍｉｎ（下限値、下限加速度要求値、下限トルク要求値）に到達する時刻ｔｅ（限界時刻）を算出する（Ｓ３１）。限界要求値Ｐｍｉｎは、既知の値であり、予め設定されている。制御態様決定部１５は、例えば、要求値が線形的に低下する、すなわち要求値が時間の１次関数であると、仮定することにより、要求値が限界要求値Ｐｍｉｎとなる限界時刻ｔｅを算出することができる。なお、経時低下率αおよび限界時刻ｔｅは、公知の別の回帰法等によって算出されてもよい。制御態様決定部１５は、予測部の一例である。

次に、制御態様決定部１５は、経時低下率αと低下率閾値Ｔｈαとを比較することにより、第一の制御モードおよび第二の制御モードを選択する（Ｓ３２）。経時低下率αが低下率閾値Ｔｈαより小さい場合、すなわち低下が急な場合には、制御態様決定部１５は、第一の制御モードを選択する（Ｓ３３）。他方、経時低下率αが低下率閾値Ｔｈαと同じかあるいはより大きい場合、すなわち低下が緩やかな場合において、さらに、要求値の低下に基づく制動装置３０による第二の減速制御が必要とされていない状態、すなわち、現在の時刻が第二の減速制御の開始時刻ｔｂｓより前である場合にあっては（Ｓ３４でＮｏ）、制御態様決定部１５は、第二の制御モードを選択する（Ｓ３５）。

Ｓ３４でＹｅｓの場合、要求値の低下に基づいて制動装置３０による第二の減速制御が必要となり、当該第二の減速制御が開始された場合、すなわち、現在の時刻が第二の減速制御の開始時刻ｔｂｓ以降である場合にあっては（Ｓ３４でＹｅｓ）、制御態様決定部１５は、当該第二の減速制御の前に実行された制動装置３０を準備状態とする制動準備制御において、プリチャージが実際に実行された時間Ｔｐ（プリチャージ時間）と閾値時間Ｔｈｐ１（第一の閾値時間）とを比較する（Ｓ３６）。制御態様決定部１５は、プリチャージ時間Ｔｐが第一の閾値時間Ｔｈｐ１以上であった場合には（Ｓ３６でＹｅｓ）、第三の制御モードを選択し（Ｓ３７）、プリチャージ時間Ｔｐが第一の閾値時間Ｔｈｐ１より短かった場合には（Ｓ３６でＮｏ）、第四の制御モードを選択する（Ｓ３８）。

＜制御例（１）、第一の制御モード＞
図４には、第一の制御モードが実行された場合における、加速度の要求値および実加速度の、経時変化の一例が示されている。図４中、一点鎖線は、駆動装置２０に対する加速度の要求値であり、太い実線は駆動装置２０の作動に基づく車両の実加速度であり、二点鎖線は、制動装置３０に対する加速度の要求値であり、太い破線は制動装置３０の作動に基づく車両の実加速度である。

制御態様決定部１５は、要求値の経時低下率αから、要求値が限界要求値Ｐｍｉｎに到達する限界時刻ｔｅを算出する。さらに、制御態様決定部１５は、限界時刻ｔｅより時間Ｔ１ｆだけ前の時刻ｔ１ｓを算出する。時刻ｔ１ｓは、制動装置３０による第二の減速制御の開始時刻である。

操作量算出部１６は、まず、駆動装置２０による第一の減速制御を実行する。すなわち、操作量算出部１６は、現在の時刻ｔｃから限界時刻ｔｅまで、図４中に一点鎖線で示されるトルクまたは加速度の要求値の低下に応じて、駆動装置２０に入力する加速の操作量を減少させる。これに応じて、太い実線で示されるように、要求値に対する応答遅れが生じながら、要求値の低下に応じて、駆動装置２０の作動に基づく車両の実加速度が、減少する。

操作量算出部１６は、時刻ｔ１ｓからは、制動装置３０による第二の減速制御を開始する。すなわち、操作量算出部１６は、時刻ｔ１ｓから、図４中に二点鎖線で示されるトルクまたは加速度の要求値の低下に応じて、制動装置３０に入力する減速の操作量を増加させる。これに応じて、太い破線で示されるように、要求値の低下に対する応答遅れが生じながら、要求値の低下に応じて、制動装置３０の作動に基づく車両の実加速度が、減少する。

本実施形態では、図４に示されるように、操作量算出部１６は、時刻ｔ１ｓから限界時刻ｔｅまでの期間においては、駆動装置２０による第一の減速制御と、制動装置３０による第二の減速制御とを並行して実行する。このように、限界時刻ｔｅに到達する前の時刻ｔ１ｓから制動装置３０による第二の減速制御を開始し、駆動装置２０による第一の減速制御と並行して実行しておくことにより、駆動装置２０による減速が不能となる実際の限界時刻ｔｅｒに到達した際に、制動装置３０は、当該実際の限界時刻ｔｅｒから、大きな応答遅れを生じることなく、要求値の低下に応じた減速を実行できる。よって、本実施形態によれば、車両の減速を担う主体が駆動装置２０から制動装置３０に切り替わる際の加速度（減速度）の変化を、より小さくすることができる。

なお、図４は、当該図４における時刻ｔｃ（現在の時刻）において予測された各パラメータの経時変化の一例を模式的に示すものであって、実際の各パラメータの経時変化を示すものではない。上述した演算は、例えば、所定のタイムステップごとに実行され、各パラメータはその都度更新されうる。また、時刻ｔ１ｓから限界時刻ｔｅまでの時間Ｔ１ｆ、すなわち並行制御が実行される期間の長さや、当該期間における駆動装置２０および制動装置３０に入力する操作量の配分（比率）や操作量の経時変化は、予め実験や、解析、シミュレーション等に基づいて決定されうる。操作量の配分や経時変化は、要求値の経時低下率αの大きさや、走行状態を示す種々のセンサによる検出値等に応じて、適宜に変更することも可能である。

＜制御例（２）、第二の制御モード＞
図５には、第二の制御モードが実行された場合における、加速度の要求値および実加速度の経時変化の一例が示されている。図５中、一点鎖線は、駆動装置２０に対する加速度の要求値であり、太い実線は駆動装置２０の作動に基づく車両の実加速度であり、二点鎖線は、制動装置３０に対する加速度の要求値であり、太い破線は制動装置３０の作動に基づく車両の実加速度である。

制御態様決定部１５は、要求値の経時低下率αから、要求値が限界要求値Ｐｍｉｎに到達する限界時刻ｔｅを算出する。さらに、制御態様決定部１５は、限界時刻ｔｅより時間Ｔ２ｆだけ前の時刻ｔ２ｓを算出する。時刻ｔ２ｓは、制動装置３０の制動準備制御の開始時刻である。

また、制御態様決定部１５は、第二の制御モードにおいても、制動装置３０による第二の減速制御を開始する時刻ｔｂｓを算出する。時刻ｔｂｓは、限界時刻ｔｅよりも所定時間だけ前の時間である。また、現在の時刻ｔｃと限界時刻ｔｅとの差が所定の閾値よりも大きい状況にあっては、プリチャージが完了した後に制動装置３０による第二の減速制御が開始されるよう、時刻ｔｂｓは、時刻ｔ２ｓから第一閾値時間Ｔｈｐ１を経過した時刻よりも後の時刻に設定される。第一の閾値時間Ｔｈｐ１は、上述したように、プリチャージの完了に要する既知の時間である。

操作量算出部１６は、まず、駆動装置２０による第一の減速制御を実行する。すなわち、操作量算出部１６は、現在の時刻ｔｃから限界時刻ｔｅまで、図５中に一点鎖線で示されるトルクまたは加速度の要求値の低下に応じて、駆動装置２０に入力する加速の操作量を減少させる。これに応じて、太い実線で示されるように、要求値の低下に対する応答遅れが生じながら、要求値の低下に応じて、駆動装置２０の作動に基づく車両の実加速度が、減少する。

操作量算出部１６は、時刻ｔ２ｓからは、制動装置３０の制動準備制御を開始する。すなわち、操作量算出部１６は、図５中に二点鎖線で示されるように、時刻ｔ２ｓから、制動装置３０へ、制動準備制御を実行させうる操作量を入力する。制動準備制御は、時刻ｔｂｓから制動装置３０による第二の減速制御が開始されるまで継続される。

操作量算出部１６は、時刻ｔｂｓからは、制動装置３０による第二の減速制御を開始する。すなわち、操作量算出部１６は、時刻ｔｂｓから、図５中に二点鎖線で示されるトルクまたは加速度の要求値の低下に応じて、制動装置３０に入力する減速の操作量を増加させる。これに応じて、太い破線で示されるように、要求値の低下に対する応答遅れが生じながら、要求値の低下に応じて、制動装置３０の作動に基づく車両の実加速度が、減少する。

操作量算出部１６は、時刻ｔ２ｓから時刻ｔｂｓまでの期間においては、駆動装置２０による第一の減速制御と、制動装置３０の制動準備制御とを並行して実行し、時刻ｔｂｓから限界時刻ｔｅまでの期間においては、駆動装置２０による第一の減速制御と、制動装置３０による第二の減速制御とを並行して実行する。このように、限界時刻ｔｅに到達する前の時刻ｔ１ｓから制動装置３０の制動準備制御を開始し、駆動装置２０による第一の減速制御と並行して実行しておくことにより、制動装置３０の応答遅れを短くすることができる。また、経時低下率αが比較的小さい場合は、経時変化率αが比較的大きい場合と比較して、要求値が減速から加速に転じる場合が多く、経時低下率αが比較的大きい場合は、経時変化率αが比較的小さい場合と比較して、制動装置３０による第二の減速制御が実行される場合が多い。よって、本実施形態によれば、より適した制御モードによる、より円滑な減速制御の実行が可能となる。

図５には、実際のプリチャージ時間Ｔｐが第一の閾値時間Ｔｈｐ１よりも長い第三の制御モードでの各パラメータの経時変化が例示されている。これに対し、例えば、プリチャージ中に要求値の経時低下率αが増大したような場合にあっては、制御態様決定部１５は、限界時刻ｔｅを早めるとともに、制動装置３０による第二の減速制御の開始時刻ｔｂｓを早める。このような場合、実際のプリチャージ時間Ｔｐが第一の閾値時間Ｔｈｐ１よりも短くなることがある。制御態様決定部１５は、上述したように、実際のプリチャージ時間Ｔｐが第一の閾値時間Ｔｈｐ１よりも短い場合にあっては、第四の制御モードとし、時刻ｔｂｓから一定期間（第二の閾値時間）の間、フィードバック制御による操作量の出力を禁止する。これにより、プリチャージが不十分な状況で制動装置３０にフィードバック制御による減速制御が開始されて、比較的急な減速度（加速度）の変化が生じるような事態を、回避できる。

図５に示されるように、本実施形態では、第二の制御モード後、第三の制御モードおよび第四の制御モードのいずれとなった場合にあっても、駆動装置２０による減速が不能となる実際の限界時刻ｔｅｒに到達した際に、制動装置３０は、当該実際の限界時刻ｔｅｒから、大きな応答遅れを生じることなく、要求値の低下に応じた減速を実行できる。よって、本実施形態によれば、車両の減速を担う主体が駆動装置２０から制動装置３０に切り替わる際の加速度（減速度）の変化を、より小さくすることができる。

なお、図５は、当該図５における時刻ｔｃ（現在の時刻）において予測された各パラメータの経時変化の一例を模式的に示すものであって、実際の各パラメータの経時変化を示すものではない。上述した演算は、例えば、所定のタイムステップごとに実行され、各パラメータはその都度更新されうる。また、時刻ｔ２ｓから限界時刻ｔｅまでの時間Ｔ２ｆ、すなわち並行制御が実行される期間の長さや、時刻ｔｂｓ、時刻ｔ２ｓ以降の駆動装置２０および制動装置３０に入力する操作量の配分（比率）や操作量の経時変化は、予め実験や、解析、シミュレーション等に基づいて決定されうる。操作量の配分や経時変化は、要求値の経時低下率αの大きさや、走行状態を示す種々のセンサによる検出値等に応じて、適宜に変更することも可能である。

以上説明したように、本実施形態の制御装置１０によれば、駆動装置２０により車両を減速させる第一の減速制御が限界要求値に到達する前から制動装置３０により車両を減速させる第二の減速制御を開始することができるので、例えば、第一の減速制御のみで達成可能な減速から第二の減速制御が必要となる減速へ移行する際の車両の減速度（加速度）の急な変化が抑制されやすい。また、制御装置１０によれば、第一の減速制御が限界要求値に到達する前に、制動装置３０を準備状態とする制動準備制御を開始することができるので、例えば、制動装置３０の応答遅れを短くしたり、加速制御に切り替わった際の加速度の急な変化を抑制できたりといった効果が、得られる。

また、本実施形態の制御装置１０によれば、例えば、要求値の低下率の大きさに応じて、第一の制御モードおよび第二の制御モードのうち、より適した制御モードが選択されるため、例えば、減速度の急な変化がより一層抑制されやすくなる。

また、本実施形態の制御装置１０によれば、制動準備の時間が第一の閾値時間Ｔｈｐ１よりも短い場合には、制動装置３０による第二の減速制御の開始から第二の閾値時間に亘ってフィードバック制御が禁止されるため、例えば、車両の減速度の急な変化が抑制されやすい。

以上、本発明の実施形態が例示されたが、上記実施形態は一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各構成要素や、数値、条件等は、適宜に変更して実施することができる。

１０…（車両の）制御装置、１５…制御態様決定部（予測部、制御モード決定部）、１６…操作量算出部、２０…駆動装置、３０…制動装置、ｔｅ…限界時刻。

Claims (3)

1. 車両の前後方向の加速度合いを示す要求値の低下に応じて車両を減速制御する場合に、駆動装置により車両を減速させる第一の減速制御、制動装置により車両を減速させる第二の減速制御、および前記制動装置を準備状態とする制動準備制御を実行可能な車両の制御装置であって、
   前記要求値の経時変化に基づいて、前記第一の減速制御のみにより車両を減速させた場合に前記要求値が当該第一の減速制御によって達成できる下限の加速度またはトルクに対応する限界要求値に到達する限界時刻を予測する、予測部と、
   前記要求値に基づいて制御モードを決定する制御モード決定部であって、前記制御モードとして、前記第一の減速制御のみを実行し、前記限界時刻となる前に前記第一の減速制御に加えて前記第二の減速制御を開始する第一の制御モード、および前記第一の減速制御のみを実行し、前記限界時刻となる前に前記第一の減速制御に加えて前記制動準備制御を開始する第二の制御モード、のうち一方を選択する制御モード決定部と、
   前記決定された制御モードに応じて前記要求値に基づく前記駆動装置および前記制動装置の操作量を算出する操作量算出部と、
   を備え、
   前記制動準備制御は、前記制動装置のパッドと、ディスクまたはロータとの隙間を予め詰める為に前記制動装置を動作させる制御である、車両の制御装置。
2. 車両の前後方向の加速度合いを示す要求値の低下に応じて車両を減速制御する場合に、駆動装置により車両を減速させる第一の減速制御、制動装置により車両を減速させる第二の減速制御、および前記制動装置を準備状態とする制動準備制御を実行可能な車両の制御装置であって、
   前記要求値の経時変化に基づいて、前記第一の減速制御のみにより車両を減速させた場合に前記要求値が当該第一の減速制御によって達成できる下限の加速度またはトルクに対応する限界要求値に到達する限界時刻を予測する、予測部と、
   前記要求値に基づいて制御モードを決定する制御モード決定部であって、前記制御モードとして、前記第一の減速制御のみを実行し、前記限界時刻となる前に前記第一の減速制御に加えて前記第二の減速制御を開始する第一の制御モード、および前記第一の減速制御のみを実行し、前記限界時刻となる前に前記第一の減速制御に加えて前記制動準備制御を開始する第二の制御モード、のうち一方を選択する制御モード決定部と、
   前記決定された制御モードに応じて前記要求値に基づく前記駆動装置および前記制動装置の操作量を算出する操作量算出部と、
   を備え、
   前記制御モード決定部は、前記要求値の単位時間あたりの低下率が所定の低下率閾値よりも低下が急な場合にあっては前記第一の制御モードを選択し、前記低下率が前記低下率閾値よりも低下が緩やかな場合にあっては前記第二の制御モードを選択する、車両の制御装置。
3. 車両の前後方向の加速度合いを示す要求値の低下に応じて車両を減速制御する場合に、駆動装置により車両を減速させる第一の減速制御、制動装置により車両を減速させる第二の減速制御、および前記制動装置を準備状態とする制動準備制御を実行可能な車両の制御装置であって、
   前記要求値の経時変化に基づいて、前記第一の減速制御のみにより車両を減速させた場合に前記要求値が当該第一の減速制御によって達成できる下限の加速度またはトルクに対応する限界要求値に到達する限界時刻を予測する、予測部と、
   前記要求値に基づいて制御モードを決定する制御モード決定部であって、前記制御モードとして、前記第一の減速制御のみを実行し、前記限界時刻となる前に前記第一の減速制御に加えて前記第二の減速制御を開始する第一の制御モード、および前記第一の減速制御のみを実行し、前記限界時刻となる前に前記第一の減速制御に加えて前記制動準備制御を開始する第二の制御モード、のうち一方を選択する制御モード決定部と、
   前記決定された制御モードに応じて前記要求値に基づく前記駆動装置および前記制動装置の操作量を算出する操作量算出部と、
   を備え、
   前記制御モード決定部は、前記第二の制御モードの後の前記制御モードを、前記第二の制御モードにおける前記制動準備制御の開始から第一の閾値時間を経過した後から前記第二の減速制御を実行する第三の制御モード、および前記第二の制御モードにおける前記制動準備制御の開始から第一の閾値時間を経過する前から前記第二の減速制御を実行する第四の制御モードのうち一方に決定可能であり、
   前記操作量算出部は、フィードフォワード制御による第一の操作量とフィードバック制御による第二の操作量とを加算した操作量を出力可能であり、前記第四の制御モードにおいて当該第四の制御モードの開始から第二の閾値時間が経過する前にあっては前記第二の操作量の加算を禁止する、車両の制御装置。

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