JP7227720B2 - 車両制御装置、車両制御方法、及び車両制御システム - Google Patents

Description

本発明は、設定速度で車両を走行させるための自動走行制御を実行可能な車両制御装置、車両制御方法、及び車両制御システムに関する。

特許文献１には、設定速度を保つための自動走行制御を実行可能な車両制御装置として、自動走行制御中に、運転者によるブレーキ操作が行われた後、ブレーキ操作が解除された場合には、解除されたときの車体速度を目標速度として設定する車両制御装置が開示されている。

特開２０１５－１５７５７６号公報

しかし、ブレーキ操作が解除されたときの車体速度を目標速度としても、制動装置と駆動装置との応答性の違いによって、ブレーキ操作を終了した際に一度車速が目標速度以下となってから目標速度まで加速する現象（アンダーシュート）が発生し、運転者に違和感を与える可能性があった。

本発明は、従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、運転者のブレーキ操作終了時に車速のアンダーシュートが発生することを抑制できる、車両制御装置、車両制御方法、及び車両制御システムを提供することにある。

本発明によれば、その１つの態様において、減速要求に関する情報と車両の速度に関する情報とに基づいて、前記減速要求の解除操作の開始から前記減速要求が解除されるまでの間において前記速度を維持するための駆動力に関する情報である車速維持駆動力を求め、前記車速維持駆動力に関する情報と前記減速要求に関する情報とに基づいて前記減速要求を達成するための制動力を求め、前記車速維持駆動力を達成するための駆動力指令値を前記車両の駆動装置に出力し、前記制動力を達成するための制動力指令値を前記車両の制動装置に出力する。

本発明によれば、運転者のブレーキ操作終了時に車速のアンダーシュートが発生することを抑制でき、運転者の違和感を軽減することができる。

車両制御システムの構成を示す図である。 車両制御システムの機能ブロック図である。 駆動力制御の流れを示すフローチャートである。 制動力制御の流れを示すフローチャートである。 ブレーキペダル操作中の駆動力及び制動力の変化を示すタイムチャートである。

以下、本発明に係る車両制御装置、車両制御方法、及び車両制御システムの実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る車両制御システムの概略構成図である。

図１の車両１０は、左右一対の前輪１１，１１、左右一対の後輪１２，１２を備えた４輪車両である。
車両１０は、エンジン（内燃機関）などの駆動装置１３、油圧式ブレーキシステムなどの制動装置１４を備える。
車両１０のドライバは、アクセルペダル１５によって駆動装置１３の出力を操作し、制動操作部としてのブレーキペダル１６によって制動装置１４を作動させる。

また、駆動装置１３の出力、及び、制動装置１４の制動力は、車両制御装置２０による電子制御が可能に構成されている。
車両制御装置２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含むマイクロコンピュータを備え、車両１０のドライバによって設定された目標速度（設定速度）で車両１０を走行させるための自動走行制御を実行可能な電子制御装置である。

図２は、車両制御装置２０の機能ブロック図である。
車両制御装置２０は、勾配推定部２１、車速制御部２２、車速検出部（車速入力部）２３、ブレーキ操作量検出部２４（制動操作入力部）、車速維持駆動力演算部（車速維持駆動力取得部）２５、駆動力出力部２６（駆動力指令出力部）、加算制動力演算部２７、要求制動力演算部２８、制動力演算出力部２９（制動力取得部、制動力指令出力部）を備える。

車速制御部２２は、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control：車間距離制御装置）、ＡＤ（Autonomous Driving：自動運転）などであり、車両１０のドライバによって設定された目標速度（設定速度）で車両１０を走行させるために駆動装置１３による駆動力及び制動装置１４による制動力を電子制御する機能を有する。
そして、車速制御部２２は、自動走行制御において、ドライバによるブレーキ操作が行われた後にブレーキ操作が解除された場合、解除されたときの速度を目標速度として設定する。

一方、車速維持駆動力演算部２５、駆動力出力部２６、加算制動力演算部２７、要求制動力演算部２８、制動力演算出力部２９からなるアンダーシュート抑制部３０は、車速制御部２２による自動走行制御中にドライバのブレーキ操作が解除されたときに、車速が目標速度を下回ることを抑止するための駆動力及び制動力の制御を実施する。
アンダーシュート抑制部３０は、車速の維持に必要な駆動力を、ブレーキ操作の解除前から解除時にかけて発生させ、かつ、この駆動力発生による減速度の低下を抑えるために、制動力指令値を増加させる制駆動力制御を実施する。
係る制駆動力制御によって、ドライバがブレーキペダル操作を終了した際に、車速が目標速を下回ってから加速すること（アンダーシュート）が抑制され、ドライバの違和感を軽減できる。

以下、車両制御装置２０の各部の機能を詳細に説明する。
勾配推定部２１は、車速Ｖ（車体速度）や車両１０の前後方向の加速度（前後Ｇ）などから、車両１０が走行している路面の勾配θを推定し、推定した勾配θに関する情報を車速維持駆動力演算部２５に出力する。
なお、車両制御システムは、勾配推定部２１に代えて、路面勾配センサを備えることができる。

車速検出部２３は、例えば車輪速センサ１７（車速取得部）の検出信号などの車速に関する情報を取得して、車両１０の速度（車体速度）である車速Ｖ［km／ｈ］を検出し、検出した車速Ｖに関する情報を勾配推定部２１や車速維持駆動力演算部２５に出力する。
ブレーキ操作量検出部２４は、ブレーキペダル１６のストロークを検出するストロークセンサ１６Ａの検出信号を、車両１０の減速要求に関する情報として取得し、ブレーキ操作量ＢＯ（ブレーキ開度）を検出し、検出したブレーキ操作量ＢＯに関する情報を駆動力出力部２６や要求制動力演算部２８などに出力する。

車速維持駆動力演算部２５は、車速Ｖを維持するための駆動力に関する情報である車速維持駆動力を、路面勾配θや車速Ｖに基づいて求め、駆動力出力部２６に出力する。
そして、駆動力出力部２６は、目標速度で車両１０を走行させるための自動走行制御中に、ドライバによるブレーキペダル１６の操作に基づき、車速維持駆動力から加算駆動力を演算し、演算した加算駆動力の指令を駆動装置１３へ出力する。

加算制動力演算部２７は、駆動装置１３の実トルクから加算制動力を演算する。
要求制動力演算部２８は、ブレーキ操作量検出部２４からのブレーキ操作量ＢＯ（減速要求に関する情報）に基づいて、ドライバ要求制動力を演算する。
制動力演算出力部２９は、目標速度で車両１０を走行させるための自動走行制御中に、要求制動力演算部２８が求めたドライバ要求制動力と加算制動力演算部２７が求めた加算制動力とに基づいて最終的な要求制動力を演算し、演算した要求制動力の指令を制動装置１４へ出力する。

車速制御部２２は、定速走行のための指令値として、駆動力指令値Ｆｓ［N］を出力する。駆動力指令値Ｆｓは、正であるときに加速方向への力を表し、負であるときに減速方向への力を表す。
そして、車速制御部２２は、実車速Ｖ［km／h］及び目標速度Ｖ*［km／h］に応じて駆動力指令値Ｆｓを以下のように設定し、実車速Ｖを目標速度Ｖ*に近づける。
・Ｖ＞Ｖ*の時：Ｆｓ＜０
・Ｖ≦Ｖ*の時：Ｆｓ≧０

ここで、ブレーキ操作量（ブレーキ開度）ＢＯが零でないとき、つまり、ドライバによるブレーキペダル１６の操作中（制動操作中）であるときは、ドライバによる減速要求状態であるから、車速制御部２２は、通常、Ｖ＝Ｖ*、Ｆｓ＝０とする。
また、ブレーキペダル１６の操作中に周囲の道路状況などに応じて目標速度Ｖ*が減少変化し、ドライバの要求制動力が足りない場合はＶ＞Ｖ*となるため、車速制御部２２は、ドライバが制動力を発生させていても、Ｆｓ＜０とする。

次に、車速維持駆動力演算部２５による車速維持駆動力の演算方法を説明する。
車速維持駆動力演算部２５は、車速維持駆動力Ｆａ［N］を、公知である走行抵抗を求める数式１－４に基づいて算出する。

数式１において、Raは空気抵抗［N］、ρは空気密度［kg／m³］、Cdは空気抵抗係数、Ａは車両１０の前面投影面積［m²］、Ｖは車速［m／s］である。

数式２において、Rrはころがり抵抗［N］、μはころがり抵抗係数、Ｍは車両質量［kg］、ｇは重力加速度［m／s²］、θは道路勾配［deg］である。

数式３において、Rgは勾配抵抗［N］、Ｍは車両質量［kg］、ｇは重力加速度［m／s²］、θは道路勾配［deg］である。

つまり、車速維持駆動力演算部２５は、車速維持駆動力Ｆａ［N］を、空気抵抗Ra、ころがり抵抗Rr、及び勾配抵抗Rgの総和として求める。

図３のフローチャートは、車両制御装置２０による駆動力制御処理の流れを示す。
まず、車両制御装置２０は、ステップＳ１０１で、ドライバによるブレーキ操作量ＢＯ（ブレーキ開度）が零であるか否か、換言すれば、ブレーキペダル１６の解除状態であるか否かを判断する。

ブレーキ操作量ＢＯが零でブレーキペダル１６の解除状態である場合、車両制御装置２０は、ステップＳ１１７に進み、ブレーキ操作時間ｔを零にリセットする。
更に、車両制御装置２０は、ステップＳ１１７からステップＳ１１８に進み、車速制御部２２で求められた駆動力指令値Ｆｓと零とのうちより大きい方を駆動力指令値Ｆｅとして出力する（Ｆｅ＝max（Ｆｓ，０））。換言すれば、ステップＳ１１８で、車両制御装置２０は、零以上の駆動力指令値Ｆｓを駆動力指令値Ｆｅとして駆動装置１３に出力する。

一方、ブレーキ操作量ＢＯが零でなくドライバによるブレーキペダル１６の操作中である場合、車両制御装置２０は、ステップＳ１０２に進み、横滑り防止装置（Electronic Stability Control：ＥＳＣ）、アンチロック・ブレーキ・システム（Antilock Brake System：ＡＢＳ）、トラクションコントロールシステム（Traction Control System：ＴＣＳ）、自動緊急ブレーキ（Autonomous Emergency Braking：ＡＥＢ）などのブレーキを用いたアクティブセーフティシステムが全てオフ状態であるか否かを判断する。

ブレーキを用いたアクティブセーフティシステムが作動中である場合、車両制御装置２０は、ステップＳ１１７でブレーキ操作時間ｔを零にリセットし、また、ステップＳ１１８で零以上の駆動力指令値Ｆｓを駆動力指令値Ｆｅとして駆動装置１３に出力する。
つまり、車両制御装置２０は、ブレーキを用いたアクティブセーフティシステムが作動中である場合、ブレーキペダル１６の操作中であるものの、安全性確保を優先するために、ブレーキ解除時における車速のアンダーシュート対策としての制駆動力制御をキャンセルする。

ブレーキを用いたアクティブセーフティシステムが作動中でない場合、車両制御装置２０は、ステップＳ１０２からステップＳ１０３に進む。
車両制御装置２０は、ステップＳ１０３で、ブレーキ操作時間ｔのカウントアップを開始し、ドライバがブレーキペダル１６を操作している継続時間を計測する。

次いで、車両制御装置２０は、ステップＳ１０４に進み、現時点でのブレーキ操作量ＢＯと、前回サンプリングしてメモリ（減速要求記憶部）に保存したブレーキ操作量ＢＯ_-1（制御周期だけ前の時点でのブレーキ操作量ＢＯ_-1）を比較することで、ドライバがブレーキペダル１６を踏み増している状態であってブレーキ操作量ＢＯ、換言すれば、減速要求が増大しているか否かを判断する。
つまり、現時点でのブレーキ操作量ＢＯと前回のブレーキ操作量ＢＯ_-1の比較結果は、減速要求の変化量に関する情報である。

ここで、現時点でのブレーキ操作量ＢＯが所定時間だけ前の時点でのブレーキ操作量ＢＯ_-1よりも大きく（ＢＯ＞ＢＯ_-1）、ドライバがブレーキペダル１６を踏み増している状態である場合、車両制御装置２０は、ステップＳ１０５に進む。
車両制御装置２０は、ステップＳ１０５で、最大ブレーキ操作量ＢＯmaxに現時点でのブレーキ操作量ＢＯを設定して、最大ブレーキ操作量ＢＯmaxを更新する。つまり、車両制御装置２０は、ドライバがブレーキペダル１６を踏み増している状態において、ブレーキ操作量ＢＯのサンプリング毎に最大ブレーキ操作量ＢＯmaxをブレーキ操作量ＢＯの最新値に逐次更新する。

次いで、車両制御装置２０は、ステップＳ１０５からステップＳ１１８に進み、ドライバがブレーキペダル１６を踏み増している状態では、零以上の駆動力指令値Ｆｓを駆動力指令値Ｆｅとして駆動装置１３に出力する。
一方、現時点でのブレーキ操作量ＢＯが所定時間だけ前の時点でのブレーキ操作量ＢＯ_-1以下であって（ＢＯ≦ＢＯ_-1）、ブレーキ操作量ＢＯが一定しているか、又は、ブレーキ操作量ＢＯが減少変化している場合、車両制御装置２０は、ステップＳ１０４からステップＳ１０６に進む。

車両制御装置２０は、ステップＳ１０６で、ブレーキ操作時間ｔが所定時間TH以上であるか否かを判断する。
上記ステップＳ１０６での処理は、ドライバが意図していない瞬間的なブレーキペダル操作であるか、ドライバが減速要求に基づき意図的にブレーキペダル１６を操作したかを区別するための処理である。
したがって、所定時間THは、ドライバが意図していない瞬間的なブレーキペダル操作であるときには、ブレーキ操作時間ｔが超えない時間に設定される。

車両制御装置２０は、ステップＳ１０６で、ブレーキ操作時間ｔが所定時間TH未満であると判断すると、ステップＳ１１８に進み、零以上の駆動力指令値Ｆｓを駆動力指令値Ｆｅとして駆動装置１３に出力する。
つまり、車両制御装置２０は、ドライバが意図していない瞬間的なブレーキペダル操作であると推定されるときに、ブレーキ解除時における車速のアンダーシュート対策としての制駆動力制御をキャンセルし、制駆動力制御の誤動作を抑止する。

一方、ブレーキ操作時間ｔが所定時間TH以上である場合、車両制御装置２０は、ステップＳ１０７に進む。換言すれば、ドライバが減速要求に基づき意図的にブレーキペダル１６を操作している場合に、車両制御装置２０は、ステップＳ１０７に進む。
車両制御装置２０は、ステップＳ１０７で、車速制御部２２で求められた駆動力指令値Ｆｓが零であって、車速制御部２２が減速指令を出力していない状態であるか否かを判断する。

ドライバのブレーキペダル操作中に車速制御部２２が制動指令（駆動力指令値Ｆｓ＜０）を出力している場合、周囲の道路状況などから要求される制動力に対し、ドライバが現在発生させている制動力が不足していて、更に制動力を発生させなければならない状態である。
このため、車両制御装置２０は、車速制御部２２で求められた駆動力指令値Ｆｓが零でない場合、ステップＳ１１８に進み、零以上の駆動力指令値Ｆｓを駆動力指令値Ｆｅとして駆動装置１３に出力する。

一方、車速制御部２２で求められた駆動力指令値Ｆｓが零であれば、車両制御装置２０は、ステップＳ１０７からす１０８に進み、車速Ｖが零であるか否か、換言すれば、車両１０が停止しているか走行しているかを判断する。
車両１０の停止状態（車速Ｖ＝０）では、車速のアンダーシュート対策としての制駆動力制御は不要であるので、車両制御装置２０は、ステップＳ１１８に進む。
また、車両１０が走行状態（車速Ｖ≠０）であれば、車両制御装置２０は、ステップＳ１０９に進む。

車両制御装置２０は、ステップＳ１０９で、現在のブレーキ操作量ＢＯが最大ブレーキ操作量ＢＯmaxよりも小さく、かつ、現在のブレーキ操作量ＢＯと最大ブレーキ操作量ＢＯmaxとの差が設定値ΔＢＯ（ＢＯmax＞ΔＢＯ＞０）を超えているか否か、換言すれば、“ＢＯ＜ＢＯmax－ΔＢＯ”が成立しているか否かを判断する。
ステップＳ１０９での処理は、ドライバがブレーキペダル１６を解放しているか否かを判断する処理である。

そして、“ＢＯ＜ＢＯmax－ΔＢＯ”が成立していない場合、車両制御装置２０は、ドライバがブレーキペダル１６を解放していない状態であると推定し、ステップＳ１１８に進み、零以上の駆動力指令値Ｆｓを駆動力指令値Ｆｅとして駆動装置１３に出力する。
一方、“ＢＯ＜ＢＯmax－ΔＢＯ”が成立している場合、車両制御装置２０は、ドライバがブレーキペダル１６を解放していると推定し、ステップＳ１１０に進む。

車両制御装置２０は、ステップＳ１１０で、車速維持駆動力演算部２５によって算出された車速維持駆動力Ｆａ［N］を読み込む。
次いで、車両制御装置２０は、ステップＳ１１１に進み、ドライバがブレーキペダル１６の解放操作後、再度、ブレーキペダル１６の踏み込み状態を保持しているか否かを判定する。

ここで、車両制御装置２０は、現時点でのブレーキ操作量ＢＯが、所定時間THだけ前の時点でのブレーキ操作量ＢＯ_tmよりも小さく、かつ、ブレーキ操作量ＢＯ_tmより所定値αだけ小さい値よりも大きいか否か、つまり、現時点でのブレーキ操作量ＢＯが、ＢＯ_tmとＢＯ_tm－αとで挟まれる領域内（ＢＯ_tm－α＜ＢＯ＜ＢＯ_tm）であるか否かを判断する。
そして、車両制御装置２０は、現時点でのブレーキ操作量ＢＯがＢＯ_tmとＢＯ_tm－αとで挟まれる領域内ではなく、“ＢＯ_tm－α＜ＢＯ＜ＢＯ_tm”が成立しない場合、ブレーキペダル１６の踏み込み保持がないと判断して、ステップＳ１１２に進む。

車両制御装置２０は、ステップＳ１１２で、ブレーキ操作量低下率Ｄｐを、数式５で算出する。

上記ブレーキ操作量低下率Ｄｐは、ブレーキ操作量ＢＯが最大ブレーキ操作量ＢＯmaxである（ＢＯ＝ＢＯmax）ときに零で、ブレーキ操作量ＢＯが最大ブレーキ操作量ＢＯmaxよりも低下するほど増大し、ブレーキペダル１６が完全に解放されてブレーキ操作量ＢＯが零になると１になる。
つまり、ブレーキ操作量低下率Ｄｐは、ブレーキ操作量ＢＯが最大ブレーキ操作量ＢＯmaxから零の状態にまでどれだけ近づいたかを示す変数である。

一方、現時点でのブレーキ操作量ＢＯがＢＯ_tmとＢＯ_tm－αとで挟まれる領域内であって“ＢＯ_tm－α＜ＢＯ＜ＢＯ_tm”が成立し、ブレーキペダル１６の踏み込み状態が保持されていると推定される場合、車両制御装置２０は、ステップＳ１１３に進む。
車両制御装置２０は、ステップＳ１１３で、ブレーキ操作量低下率Ｄｐを前回値よりも所定値だけ漸減させる処理を実施する。

換言すれば、車両制御装置２０は、減速要求の変化に関する情報が所定の範囲内であるときに、ブレーキ操作量低下率Ｄｐｗを漸減させることで、駆動力指令値Ｆｅを漸減させる。
これにより、ブレーキペダル１６の踏み込み状態が保持されているときに、ブレーキ操作量低下率Ｄｐが大きな値のまま継続されて、駆動力指令値Ｆｅが継続して過剰な値に設定されることを抑止することができる。

車両制御装置２０は、ステップＳ１１２又はステップＳ１１３でブレーキ操作量低下率Ｄｐの演算を行うと、次いでステップＳ１１４に進み、車速維持駆動力Ｆａにブレーキ操作量低下率Ｄｐを乗算した値が、加算駆動力上限値Ｆmaxよりも小さいか否かを判断する。
そして、“Ｆａ×Ｄｐ＜Ｆmax”が成立する場合、車両制御装置２０は、ステップＳ１１５に進んで、車速維持駆動力Ｆａにブレーキ操作量低下率Ｄｐを乗算した値を、駆動力指令値Ｆｅとして駆動装置１３に出力する。

一方、“Ｆａ×Ｄｐ≧Ｆmax”が成立する場合、車両制御装置２０は、ステップＳ１１６に進んで、加算駆動力上限値Ｆmaxを、駆動力指令値Ｆｅとして駆動装置１３に出力する。
上記ステップＳ１１４－ステップＳ１１６の処理は、Ｆａ×ＤｐとＦmaxとのうちより小さい方を、駆動力指令値Ｆｅとして駆動装置１３に出力する処理であり、数式６にしたがって駆動力指令値Ｆｅを求めることになる。

つまり、車両制御装置２０は、車速維持駆動力Ｆａにブレーキ操作量低下率Ｄｐを乗算することで、ドライバがブレーキペダル１６の解放を開始した時点から加算駆動力を零から車速維持駆動力Ｆａに向けて徐々に増大させ、ブレーキ操作量ＢＯが零に戻った時点（換言すれば、ブレーキ操作が終了した時点）で車速維持駆動力Ｆａを駆動力指令値Ｆｅとして駆動装置１３に出力する。
ここで、車両制御装置２０は、ブレーキ操作の終了前から車速維持駆動力Ｆａに応じた駆動力指令値Ｆｅを駆動装置１３に出力することで、ドライバがブレーキ操作を終了したときに駆動装置１３の応答遅れによって車速Ｖが目標速度Ｖ*（ブレーキ操作終了時点での車速）よりも低下することを抑止できる。
また、車両制御装置２０は、駆動力指令値Ｆｅの上限を加算駆動力上限値Ｆmaxに基づき制限するから、過剰な駆動力指令値Ｆｅの出力を抑止できる。

以上のように、車速維持駆動力Ｆａとブレーキ操作量低下率Ｄｐとに基づき駆動力指令値Ｆｅが設定され、ブレーキペダル１６が完全解放された場合は、目標速度Ｖ*の維持に必要な駆動力が指示される。
また、ブレーキペダル１６の解放操作の開始時点からブレーキペダル１６が完全解放されるまでの間、解放度（ブレーキ操作量低下率Ｄｐ）に応じたシームレスな駆動力指令値を実現できる。
但し、ドライバの制動操作中に、ドライバの減速意図に反して駆動力を発生させることで、車両全体としての制駆動力とドライバの意図とに相違が生じる。そこで、車両制御装置２０は、以下に示す加算制動力を付与することで、前記相違の発生を抑制する。

次に、加算制動力演算部２７における加算制動力の算出方法を説明する。
例えば、エンジン出力が変速機及びデファレンシャルを介して駆動輪に伝達される駆動系を有した車両１０の場合、加算制動力演算部２７は、数式７にしたがって加算制動力Ｆ_Bを算出する。

数式７において、Trはエンジントルク（駆動装置１３の発生トルク）［Nm］、GRcはミッションギア比、GRfはファイナルギア比、Rはタイヤ動半径である。
そして、加算制動力Ｆ_Bは、減速方向への力を表すマイナスの値として算出され、加算制動力Ｆ_Bの値が小さいほど（絶対値が大きいほど）、より大きな制動力を要求する指令である。

次に、要求制動力演算部２８におけるドライバ要求制動力Ｆ_DBの算出方法を説明する。
ドライバ要求制動力Ｆ_DBは、例えば、車両１０が搭載する制動装置１４が油圧式ブレーキシステムである場合、ブレーキペダルストローク若しくは踏力と液圧との関係はチューニングに応じて決まるため、要求制動力演算部２８は、数式８からドライバ要求制動力Ｆ_DBを算出することができる。

数式８において、d_Fは前輪ホイールシリンダ内径［m］、BEF_Fは前輪ブレーキ有効係数、ｒ_Fは前輪ブレーキロータ有効半径［m］、d_Rは後輪ホイールシリンダ内径［m］、BEF_Rは後輪ブレーキ有効係数、ｒ_Rは後輪ブレーキロータ有効半径［m］、Rはタイヤ動半径［m］である。

図４のフローチャートは、車両制御装置２０による制動力制御処理の流れを示す。
車両制御装置２０は、まず、ステップＳ２０１で、ブレーキ操作量ＢＯが零であるか否かを判断する。

ブレーキ操作量ＢＯが零であって、ドライバがブレーキペダル１６を操作していない状態である場合、車両制御装置２０は、ステップＳ２０２に進み、車速制御部２２によって求められた駆動力指令値Ｆｓと零とのうちより小さい方の値を最終要求制動力Ｆ_BRKとして制動装置１４に出力する（Ｆ_BRK＝min（Ｆｓ，０））。
つまり、ステップＳ２０２で、車両制御装置２０は、車速制御部２２の駆動力指令値Ｆｓにしたがい、零以下の最終要求制動力Ｆ_BRK（減速方向への駆動力指令値）を制動装置１４に出力する。

一方、ブレーキ操作量ＢＯが零でなく、ドライバがブレーキペダル１６を操作している状態である場合、車両制御装置２０は、ステップＳ２０３に進む。
ステップＳ２０３で、車両制御装置２０は、駆動力指令値Ｆｅの出力によって駆動装置１３（エンジン）が駆動力を発生しているか否かを判断する。

加算制動力Ｆ_BがＦ_B＜０を満たす場合、つまり、Ｆｅ＝min（Ｆａ×Ｄｐ，Ｆmax）にしたがって算出された駆動力指令値Ｆｅが付与されている場合、車両制御装置２０は、ステップＳ２０４に進む。
車両制御装置２０は、ステップＳ２０４で、車両全体の制駆動力をドライバの意図と一致させるため、数式９にしたがって最終要求制動力Ｆ_BRKを算出し、制動力指令として制動装置１４に出力する。

つまり、車両制御装置２０は、Ｆｅ＝min（Ｆａ×Ｄｐ，Ｆmax）にしたがって算出した駆動力指令値Ｆｅを付与している場合、係る駆動力指令値Ｆｅを相殺するように、ドライバ要求制動力Ｆ_DBに加算制動力Ｆ_Bを付加する。
これにより、ブレーキ操作の終了前から駆動力指令値Ｆｅを付与しても、減速度が低下することを抑止できる。
なお、最終要求制動力Ｆ_BRKの算出に用いる加算制動力Ｆ_Bは、駆動力指令値でなく発生駆動力（エンジントルクTr）に基づき算出されるため、エンジンに顕著に見られる駆動力指令値に対する応答遅れを加味し、車両全体の制駆動力が調整される。

一方、加算制動力Ｆ_BがＦ_B＜０を満たさない場合、車両制御装置２０は、ステップＳ２０５に進む。
ステップＳ２０５で、車両制御装置２０は、ドライバ要求制動力Ｆ_DBと駆動力指令値Ｆｓとのうちより小さい方（制動力要求としてより大きい方）を、最終要求制動力Ｆ_BRKとして制動装置１４に出力する。
つまり、ステップＳ２０５で、車両制御装置２０は、数式１０にしたがって、最終要求制動力Ｆ_BRKを算出する。

図５のタイムチャートは、目標速度Ｖ*で車両１０を走行させる自動走行制御中に、ドライバによるブレーキ操作が行われたときの、駆動力出力部２６により出力される駆動力指令値Ｆｅ、及び、制動力演算出力部２９により出力される最終要求制動力Ｆ_BRKの変化を例示する。
アクセル・ブレーキ操作で任意に目標速度Ｖ*を変更可能な自動走行制御中に、ドライバがブレーキペダル１６の操作を時刻ｔ１から開始すると、ブレーキ操作量ＢＯ（ブレーキ開度）が上昇するため（ＢＯ＞ＢＯ_-1）、最大ブレーキ操作量ＢＯmaxが更新され（ＢＯmax＝ＢＯ）、更に、ブレーキ操作時間ｔのカウントが開始される。

また、時刻ｔ１からドライバがブレーキ操作を開始したことで、数式８に基づくドライバ要求制動力Ｆ_DBが最終要求制動力Ｆ_BRKとして制動装置１４に出力され、係る制動指令に応じて制動装置１４が作動して車速が低下し始める。
時刻ｔ３においてドライバがブレーキペダル１６の解放操作を開始すると、ブレーキ操作量ＢＯが低下するため（ＢＯ＜ＢＯ_-1）、最大ブレーキ操作量ＢＯmaxは、ＢＯmax＝ＢＯ１に保持される。

時刻ｔ４にて、ブレーキ操作量ＢＯの最大ブレーキ操作量ＢＯmaxからの低下量が設定値ΔＢＯ以上になると（ＢＯ＜ＢＯmax－ΔＢＯ）、ＢＯmax＝ＢＯ１とし、ブレーキ操作量低下率Ｄｐが数式５に基づいて算出され、更に、数式６に基づき算出される駆動力指令値Ｆｅの出力が開始される。
このとき、数式９にしたがった最終要求制動力Ｆ_BRKの出力が行われ、車両全体の制駆動力をドライバの意図に一致させる。

なお、数式６に基づく駆動力指令値Ｆｅの出力、及び、数式９に基づく最終要求制動力Ｆ_BRKの出力は、ブレーキ操作時間ｔが所定時間TH以上であることを条件に実施され、ドライバが意図しない瞬間的なブレーキペダル操作に起因する誤動作が抑止される。図５のタイムチャートにおいては、ｔ２において上記の条件が成立している。
また、時刻ｔ５から、ドライバがブレーキペダル１６の開度を一定に保持し始め、時刻ｔ６のときは、“ＢＯ_tm－α＜ＢＯ＜ＢＯ_tm”が成立することから、ブレーキ操作量低下率Ｄｐが漸減され、駆動力指令値は徐々に低下する。

係る駆動力指令値の低下に伴って実駆動力も低下するため、制動力指令の増加分である加算制動力Ｆ_Bも徐々に低下する。
時刻ｔ７において、ドライバがブレーキペダル１６を踏み増し、ブレーキ操作量ＢＯが上昇すると、図３のステップＳ１０４において“ＢＯ＞ＢＯ_-1”が成立すると判断されることで、最大ブレーキ操作量ＢＯmaxの更新が再開され、また、駆動力指令値Ｆｅを零として、駆動力の発生が停止される。

時刻ｔ８においてドライバがブレーキペダル１６を離し始め、時刻ｔ９において、ブレーキ操作量ＢＯの最大ブレーキ操作量ＢＯmax（ＢＯmax＝ＢＯ２）からの低下量が設定値ΔＢＯ以上になると、ブレーキ操作量低下率Ｄｐに応じた駆動力指令値Ｆｅの出力が開始される。このとき、時刻ｔ３での処理と同様に、ブレーキ操作量低下率Ｄｐが数式５に基づいて算出され、更に、数式６に基づき駆動力指令値Ｆｅが算出される。

時刻ｔ１０において、ドライバがブレーキペダル操作を終了すると（ブレーキペダル１６を完全解放すると）、ブレーキ操作量ＢＯ（ブレーキ開度）が零になる。これにより、駆動力指令値ＦｅはＦｅ＝max（Ｆｓ，０）として出力され、また、最終要求制動力Ｆ_BRKはＦ_BRK＝min（Ｆｓ，０）として出力されることで、通常の自動走行制御状態に戻る。

上記実施形態で説明した各技術的思想は、矛盾が生じない限りにおいて、適宜組み合わせて使用することができる。
また、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。

例えば、ブレーキ操作量ＢＯの単位変化量当たりにおけるブレーキ操作量低下率Ｄｐの変化速度を一定とせずに、ブレーキ操作量ＢＯが零に近づくにしたがってブレーキ操作量低下率Ｄｐの変化速度を速め、数式６で求められる駆動力指令値Ｆｅの増大速度を速めることができる。
また、ドライバによるブレーキペダル操作中における車速の低下速度が設定速度よりも遅く、アンダーシュートを抑制するための制駆動力制御を実施しない場合でもアンダーシュートが充分に小さくなるときに、アンダーシュートを抑制するための制駆動力制御をキャンセルすることができる。

また、最大ブレーキ操作量ＢＯmaxが設定値を下回るときに、アンダーシュートを抑制するための制駆動力制御をキャンセルすることができる。
また、駆動力指令値Ｆｅの増大を、ブレーキ操作量ＢＯが閾値を横切って減少したときを起点として実施することができる。

ここで、上述した実施形態から把握し得る技術的思想について、以下に記載する。
車両制御装置は、その一態様として、
ドライバによって設定された目標速度で車両を走行させるための自動走行制御を実行可能な車両制御装置であって、
前記ドライバによるブレーキ操作に関する情報を入力する制動操作入力部と、
前記車両の速度に関する情報を入力する車速入力部と、
前記自動走行制御中に、前記ドライバによるブレーキ操作が行われたときに、ブレーキ操作が解除されたときの前記車両の速度を前記目標速度として設定する目標速度設定部と、
前記自動走行制御中における前記ドライバによるブレーキ操作の解除前から解除時にかけて前記車両の駆動力を増大させる指令を前記車両の駆動装置に出力するとともに、前記駆動力の増大分に応じて前記車両の制動力を増大させる指令を前記車両の制動装置に出力する制駆動力制御部と、
を備えることを特徴とする車両制御装置。

上記車両制御装置の好ましい態様では、
前記制駆動力制御部は、前記ブレーキ操作の解除前から解除時に向けて前記駆動力を徐々に増大させる指令を前記駆動装置に出力することを特徴とする。

１０…車両、１１，１１…前輪、１２，１２…後輪、１３…駆動装置、１４…制動装置、１６…ブレーキペダル（制動操作部）、２０…車両制御装置、２１…勾配推定部、２２…車速制御部、２３…車速検出部（車速入力部）、２４…ブレーキ操作量検出部（制動操作入力部）、２５…車速維持駆動力演算部（車速維持駆動力取得部）、２６…駆動力出力部（駆動力指令出力部）、２７…加算制動力演算部、２８…要求制動力演算部、２９…制動力演算出力部（制動力取得部、制動力指令出力部）

Claims (5)

1. 設定速度で車両を走行させるための自動走行制御を実行可能な車両制御装置において、
   前記車両の減速要求に関する情報を取得する制動操作部から前記車両の減速要求に関する情報が入力される制動操作入力部と、
   前記車両の速度に関する情報が入力される車速入力部と、
   前記制動操作入力部から得られた前記減速要求に関する情報と、前記車速入力部から得られた前記速度に関する情報と、に基づいて、前記減速要求の解除操作の開始から前記減速要求が解除されるまでの間において前記速度を維持するための駆動力に関する情報である車速維持駆動力を求める車速維持駆動力取得部と、
   前記車速維持駆動力に関する情報と、前記制動操作入力部から得られた前記減速要求に関する情報と、に基づいて前記減速要求を達成するための制動力を求める制動力取得部と、
   前記車速維持駆動力を達成するための駆動力指令値を、前記車両の駆動装置に出力する駆動力指令出力部と、
   前記制動力を達成するための制動力指令値を、前記車両の制動装置に出力する制動力指令出力部と、
   を備えることを特徴とする車両制御装置。
2. 請求項１に記載の車両制御装置において、
   前記車速維持駆動力取得部は、前記減速要求に関する情報と、前記制動操作入力部から入力された減速要求に関する情報を記憶する減速要求記憶部から得られた、前記制動操作部作動中における記憶された減速要求に関する情報と、に基づいて、減速要求の変化量に関する情報を求め、
   前記減速要求の変化に関する情報が所定の範囲内である場合、前記駆動力指令値を漸減させる、
   ことを特徴とする車両制御装置。
3. 請求項１に記載の車両制御装置において、
   前記制動力取得部は、前記減速要求に関する情報に基づいて求められる要求制動力と、前記車速維持駆動力に関する情報に基づいて求められる加算制動力と、に基づいて前記制動力を求める、
   ことを特徴とする車両制御装置。
4. 車両制御装置が実行する、設定速度で車両を走行させるための車両制御方法であって、
   前記車両の減速要求に関する情報が入力される制動操作段階と、
   前記車両の速度に関する情報が入力される車速入力段階と、
   前記減速要求に関する情報と、前記速度に関する情報と、に基づいて、前記減速要求の解除操作の開始から前記減速要求が解除されるまでの間において前記速度を維持するための駆動力に関する情報である車速維持駆動力を求める車速維持駆動力取得段階と、
   前記車速維持駆動力に関する情報と、前記減速要求に関する情報と、に基づいて前記減速要求を達成するための制動力を求める制動力取得段階と、
   前記車速維持駆動力を達成するための駆動力指令値を、前記車両の駆動装置に出力する駆動力指令出力段階と、
   前記制動力を達成するための制動力指令値を、前記車両の制動装置に出力する制動力指令出力段階と、
   を備えることを特徴とする車両制御方法。
5. 設定速度で車両を走行させるための自動走行制御を実行可能な車両制御システムにおいて、
   前記車両の減速要求に関する情報を取得する制動操作部と、
   前記車両の速度に関する情報を取得する車速取得部と、
   前記制動操作部から得られた前記減速要求に関する情報と、前記車速取得部から得られた前記速度に関する情報と、に基づいて、前記減速要求の解除操作の開始から前記減速要求が解除されるまでの間において前記速度を維持するための駆動力に関する情報である車速維持駆動力を求める車速維持駆動力取得部と、
   前記車速維持駆動力に関する情報と、前記制動操作部から得られた前記減速要求に関する情報と、に基づいて前記減速要求を達成するための制動力を求める制動力取得部と、
   前記車速維持駆動力を達成するための駆動力指令値に基づいて前記車両に駆動力を発生させる駆動装置と、
   前記制動力を達成するための制動力指令値に基づいて、前記車両に制動力を発生させる制動装置と、
   を備えることを特徴とする車両制御システム。

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