JP7283889B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

本発明は回生による制動力の制御を行う車両制御装置についての技術分野に関する。

ハイブリッド車や電気自動車などの車両では、主要な制動力としてモータ回生力による回生ブレーキが用いられている。例えば運転者によりブレーキペダルが踏まれた場合、モータ回生による制動力を生じさせることと、ブレーキパッドによる制動力を発生させることが併用される。

なお下記特許文献１にはアクセルペダルの戻し（アクセル開度を下げること。アクセルオフともいう）の速度が大きい場合、つまり運転者が素早くアクセルオフ操作した場合には、ブレーキペダルが踏まれる前に、大きな回生制動力を発生させることが記載されている。

特開平９－３７４０７号公報

アクセルオン（アクセルペダルを踏み込んでいる状態）で或る程度の車速で走行しているときにアクセルを離すと、エンジンブレーキまたは回生ブレーキによる減速力が発生する。このとき、続けてブレーキペダルを踏むと回生ブレーキ（またはブレーキパッド）による更なる減速力が発生する。
このアクセルオン→アクセルオフ→ブレーキオンとする流れは通常走行ではよく見られる操作だが、状況（例えば前方に歩行者や障害物がある状況等）によっては一刻も早く強い減速力を発生させなければならない場合もある。これを考慮すると、アクセルオフにより、ブレーキペダルが踏まれる前に回生ブレーキ力を発生させることは１つの好適な制動制御の手法となる。
一方で、スポーティな走行のためのアクセルワークとして運転者が頻繁且つ機敏なアクセルペダルのオン／オフを行う場合もある。そのような場合、アクセルペダルを離すのみで強い制動がかかってしまうことは、運転者が望まない制動となり違和感を与え、ドライバビリティの低下を感じさせることにもなる。

そこで本発明では、走行のための運転者のアクセル操作に適した状態で回生ブレーキ制御が行われるようにすることを目的とする。

本発明に係る車両制御装置は、モータ回生力による制動力を得る車両の車両制御装置であって、アクセル開度の情報を取得するアクセル開度取得部と、第１の走行モードでの走行の際には、アクセルオフ操作時間が所定時間以下であるときに回生制動力を上昇させるタイミングであると判定し、第２の走行モードでの走行の際には、アクセルオフ操作時間が所定時間以下であるという条件のみでは、回生制動力を上昇させるタイミングとは判定しない判定処理部と、前記判定処理部により回生制動力を上昇させるタイミングと判定されることに応じてモータ回生力を上昇させる制御を行う回生制御部と、を備える。
即ち第１の走行モードによる走行時と、第２の走行モードによる走行時とで、制動力を得るためのモータ回生力を上昇させるタイミングの判定手法が異なるようにする。
なお「アクセルオフ」とは運転者がアクセルペダルを戻すこと、即ちアクセル開度を下げることをいう。従って「アクセルオフ操作時間」とは、運転者が踏んでいたアクセルペダルを戻してアクセル開度を下げる操作に要する時間のことである。

上記した車両制御装置においては、加速度の情報を取得する加速度取得部を備え、前記判定処理部は、前記第１の走行モードでの走行の際には、アクセル開度が第１閾値以上から第２閾値以下に至るまでのアクセルオフ操作時間が第１の所定時間以下であるときに回生制動力を上昇させるタイミングであると判定し、前記第２の走行モードでの走行の際には、加速度が所定値以上である状態で、アクセル開度が第３閾値以上から第４閾値以下に至った場合のアクセルオフ操作時間が第２の所定時間以下であるときに回生制動力を上昇させるタイミングであると判定することが考えられる。
即ち第２の走行モードによる走行時は、アクセルオフに要した時間の条件だけでなく加速度の条件も加えてモータ回生力を上昇させるタイミングを判定する。

上記した車両制御装置においては、前記第２の走行モードは、前記第１の走行モードよりもアクセル開度に対する加速応答性を高めた走行モードであることが考えられる。
アクセルペダル操作に対する加速度の応答性を高めるモードとは、スポーツ走行としてのドライバビリティを高めるモードである。

上記した車両制御装置においては、前記第３の閾値は、前記第１の閾値以上のアクセル開度に相当する値であることが考えられる。
例えば第１の走行モードでアクセル開度を比較する第１の閾値を８０％としたとき、第２の走行モードでアクセル開度を比較する第３の閾値は同じ８０％であったり、或いはより高い９０％などのように設定する。

上記した車両制御装置においては、前記第４の閾値は、前記第２の閾値以下のアクセル開度に相当する値であることが考えられる。
例えば第１の走行モードでアクセル開度を比較する第２の閾値を２０％としたとき、第２の走行モードでアクセル開度を比較する第４の閾値は同じ２０％であったり、或いはより低い１０％などのように設定する。

本発明によれば、第１，第２の走行モードに応じて適切なブレーキ制御が行われる。例えば第１の走行モードでは、素早いアクセルオフに応じて回生制動力を上昇させることで停止を優先するが、機敏なアクセル操作を行うことを想定した第２の走行モードでは、素早いアクセルオフのみに応じては回生制動力を上昇させないことで、ドライバビリティを損なわないようにすることができる。

本発明の実施の形態の車両制御装置を有する車両制御システムのブロック図である。 実施の形態の車両制御装置であるハイブリッド制御ユニットの機能構成の説明図である。 実施の形態の回生一時アップ処理のフローチャートである。 実施の形態の回生一時アップ処理のフローチャートである。 実施の形態のノーマルモードでの回生一時アップの説明図である。 実施の形態のアクセルオフに応じた回生指示の説明図である。 実施の形態のスポーツモードでの回生一時アップの説明図である。

＜車両制御システムの構成＞
図１はハイブリッド車両としての車両に搭載される車両制御システム１の要部を示している。実施の形態では、例えばハイブリッド制御ユニット２が本発明の車両制御装置として機能する例を挙げる。
なお車両をハイブリッド車両で説明するのは一例であり、本発明の車両制御装置は電気自動車など他の車両でも搭載されることが想定される。
また実施の形態ではハイブリッド制御ユニット２が本発明の車両制御装置として機能するのも一例で、図示或いは不図示の他の制御ユニットが本発明の車両制御装置として機能するものとしてもよい。

車両制御システム１は、ハイブリッド制御ユニット２、操舵制御ユニット４、エンジン制御ユニット５、ブレーキ制御ユニット６、トランスミッション制御ユニット７が、バス８により相互に通信可能に接続されている。
例えばこれらハイブリッド制御ユニット２、操舵制御ユニット４、エンジン制御ユニット５、ブレーキ制御ユニット６、トランスミッション制御ユニット７は、それぞれＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、不揮発性メモリ等を有するマイクロコンピュータを備えて構成され、互いがバス１０を介してＣＡＮ（Controller Area Network）やＬＩＮ（Local Interconnect Network）等による通信プロトコルでデータ通信が可能とされている。

操舵制御ユニット４は、不図示の操舵アクチュエータ（例えばパワーステアリングモータ等、操舵角を変更可能に設けられたアクチュエータ）の駆動制御を行い、操舵角の制御を行う。

エンジン制御ユニット５は、車両に設けられた所定のセンサからの検出信号や操作子による操作入力情報等に基づき、エンジン関連アクチュエータ１７として設けられた各種アクチュエータを制御する。エンジン関連アクチュエータとしては、例えばスロットル弁を駆動するスロットルアクチュエータや燃料噴射を行うインジェクタ等のエンジン駆動に係る各種のアクチュエータが設けられる。
エンジン制御ユニット５は、車両１００に設けられたイグニッションスイッチ等の所定操作子の操作や、自動運転制御部３からの指示等に応じてエンジンの始動／停止制御を行う。

このエンジン制御ユニット５には、車両の走行速度を車速として検出する車速センサ１０、エンジンの回転数を検出するエンジン回転数センサ１１、アクセルペダルの踏み込み量をアクセル開度として検出するアクセル開度センサ１２、スロットルバルブの開度をスロットル開度として検出するスロットル開度センサ１３、車両の加速度を検出する加速度センサ１４等、エンジン制御に関連する各種のセンサが接続されており、エンジン制御ユニット５はエンジンの運転制御にあたってこれらセンサによる検出値を用いる。
また、エンジン制御ユニット５は、上記各種センサによる検出値を必要に応じてハイブリッド制御ユニット２等の所要の制御ユニットにバス８を介して送信する。

またエンジン制御ユニット５にはモード操作部２２の操作情報が入力される。モード操作部２２は運転者が走行モードを指定する操作子として示しているが、その操作情報は直接もしくは不図示の操作検知ユニット等を介して間接的に、エンジン制御ユニット５に供給される。
走行モードとしては、通常モードとスポーツモードが選択可能であるとする。
通常モードは、例えば燃費優先の走行を行う場合に適した走行モードであり、スポーツモードは例えば走行性（スポーツ走行としてのドライバビリティ）を重視した走行モードである。エンジン制御ユニット５は、例えば通常モードとスポーツモードでは、アクセルペダル操作に対する加速度の応答性が異なるように制御することになる。つまりスポーツモードのときの方が通常モードのときよりも、同じアクセル開度に対する加速度が大きくなるようにする。
なお、走行モードの情報は、例えばエンジン制御ユニット５或いは不図示の操作検知ユニット等から、バス８を介してハイブリッド制御ユニット２にも送信される。

ブレーキ制御ユニット６は、車両に設けられた所定のセンサからの検出信号や操作子による操作入力情報等に基づき、ブレーキ関連アクチュエータ１６として設けられた各種のアクチュエータを制御する。ブレーキ関連アクチュエータとしては、例えば、ブレーキブースターからマスターシリンダへの出力液圧やブレーキ液配管内の液圧をコントロールするための液圧制御アクチュエータ等、ブレーキ関連の各種のアクチュエータが設けられる。
ブレーキ制御ユニット６は、所定のセンサ（例えば車軸の回転速度センサや車速センサ）の検出情報から車輪のスリップ率を計算し、スリップ率に応じて上記の液圧制御アクチュエータにより液圧を加減圧させることで、所謂ＡＢＳ（Antilock Brake System）制御を実現する。またブレーキ制御ユニット６は、自動運転制御部３からの指示に基づき、上記の液圧制御アクチュエータを制御してブレーキのＯＮ／ＯＦＦ等を制御する。
またブレーキ制御ユニット１６はブレーキペダルに対する踏力を検出する踏力センサ１５の検出情報（踏力値）を入力する。ブレーキ制御ユニット１６は、ブレーキペダル操作を検知した場合、回生ブレーキ制御が行われるように、バス８を介して回生要求をハイブリッド制御ユニット２に送信する。

トランスミッション制御ユニット７は、車両に設けられた所定のセンサからの検出信号や操作子による操作入力情報等に基づき、トランスミッション関連アクチュエータ（不図示）として設けられた各種のアクチュエータを制御する。トランスミッション関連アクチュエータとしては、例えば車両が有する自動変速機の変速制御を行うための変速用アクチュエータや、前後進切替機構の動作を制御するための前後進切替用アクチュエータ等が設けられる。

ハイブリッド制御ユニット２は、運転者の操作入力やエンジン制御ユニット５から受信されるアクセル開度等の車両情報を表す値に基づき、エンジン制御ユニット５、モータ制御部２０、充電制御部２１に対する指示を行って車両の動作をコントロールする。
モータ制御部２０は、ハイブリッド制御ユニット２からの指示に基づき、車両に設けられた走行用のモータ・ジェネレータについての駆動制御を行う。
充電制御部２１は、ハイブリッド制御ユニット２からの指示に基づき、車両に上記モータ・ジェネレータの電源として設けられた走行用バッテリの充電制御を行う。本例において、充電制御部２１は、モータ・ジェネレータが回生回転により発電した電力に基づき走行用バッテリを充電させる制御を行う。

ハイブリッド制御ユニット２は、エンジン制御ユニット５から受信したアクセル開度値に基づき、運転者によるアクセル操作量に応じた要求トルクＴ（車輪に出力すべきトルク）を計算し、要求トルクＴに対応する要求駆動力により車両を走行させるためのエンジン、回転電機の動作制御をエンジン制御ユニット３、回転電機制御部２０に実行させる。また、走行用バッテリのＳＯＣ（State Of Charge：充電率）に基づき、充電制御部２１に走行用バッテリを充電させる制御を実行させる。
ハイブリッド制御ユニット２は車両状態によりＥＶ（Electric Vehicle）走行とハイブリッド走行を切り替えるが、ＥＶ走行時においてハイブリッド制御ユニット２は、アクセル開度値に基づき計算した要求トルクＴに基づきモータ・ジェネレータに要求されるトルク（「要求トルクＴｂ」と表記）を計算し、該要求トルクＴｂをモータ制御部２０に指示してモータ・ジェネレータの動作を制御する。
また、ハイブリッド走行時においてハイブリッド制御ユニット２は、要求トルクＴに基づきエンジンに要求されるトルク（「要求トルクＴｅ」と表記）とモータ・ジェネレータの要求トルクＴｂとを計算し、要求トルクＴｅをエンジン制御ユニット３に、要求トルクＴｂをモータ制御部２０にそれぞれ指示してエンジン、モータ・ジェネレータの動作を制御する。

またハイブリッド制御ユニット２は、モータ制御部２０に回生制動に関する指示を行い、モータ・ジェネレータにおける回生力を用いた制動を実行させる。
ハイブリッド制御ユニット２にはブレーキ制御ユニット１６からブレーキペダル操作に応じた回生要求が供給され、またエンジン制御ユニット５からアクセル開度や加速度の値が供給される。ハイブリッド制御ユニット２は、ブレーキ制御ユニット１６からの回生要求を受信した場合は、ブレーキ制御としてモータ制御部２０に回生指示を行い、回生ブレーキが機能するようにする。
またハイブリッド制御ユニット２は、アクセルオフを検知した場合も、モータ制御部２０に指示して通常の回生ブレーキを機能させる。
またハイブリッド制御ユニット２は、特にアクセルのオフの操作時間に応じて、回生ブレーキによる制動力を一時的にアップさせる場合がある。この制御については後述するが、説明上、このような制御を「回生一時アップ」と表記する。

＜機能構成＞
以上の車両制御システム１において、ハイブリッド制御ユニット２がモータ・ジェネレータの回生ブレーキに関する制御を行うことになるが、特に上記の「回生一時アップ」の制御のために、ハイブリッド制御ユニット２は図２のような機能構成を備えることになる。
図２に示すように、マイクロコンピュータとしてのハイブリッド制御ユニット２には例えばソフトウェアにより実現される機能として、アクセル開度取得部２ａ、加速度取得部２ｂ、判定処理部２ｃ、回生制御部２ｄ、フリーランタイマ２ｅ、設定記憶部２ｆが設けられる。

アクセル開度取得部２ａはエンジン制御ユニット５から送信されてくるアクセル開度の情報（アクセル開度値）を逐次取得する機能である。
加速度取得部２ｂは、同じくエンジン制御ユニット５から送信されてくる加速度の情報（加速度センサ１４による現在の加速度の値）を逐次取得する機能である。なお、ハイブリッド制御ユニット２内に加速度センサを設ける場合、加速度取得部２ｂは、その加速度センサの検出値を取得すればよい。

判定処理部２ｃは、取得したアクセル開度の値から認識できるアクセルオフの際に、回生一時アップとして回生制動力を上昇させるタイミングであるか否かを判定する機能である。例えば走行モードが通常モードとされている場合は、判定処理部２ｃは、アクセルオフ操作時間が所定時間以下であるときに回生制動力を上昇させるタイミングである判定するが、走行モードがスポーツモードであるときは、アクセルオフ操作時間が所定時間以下であるという条件のみでは、回生制動力を上昇させるタイミングとは判定しない判定処理を行う。
より具体的には、判定処理部２ｃは、通常モードでの走行の際には、アクセル開度が第１閾値（Ｘ１［％］）以上から第２閾値（Ｘ２［％］）以下に至るまでのアクセルオフ操作時間が第１の所定時間（ｔｈ１）以下であるときに回生制動力を上昇させるタイミングであると判定する。
またスポーツモードでの走行の際には、加速度が所定値（Ｙ［ｍ／ｓ²］）以上である状態で、アクセル開度が第３閾値（Ｘ３［％］）以上から第４閾値（Ｘ４［％］）以下に至った場合のアクセルオフ操作時間が第２の所定時間（ｔｈ２）以下であるときに回生制動力を上昇させるタイミングであると判定する。

回生制御部２ｄは、判定処理部２ｃにより回生制動力を上昇させるタイミングと判定されることに応じてモータ回生力を上昇させるようにモータ制御部２０に対する制御を行う機能である。即ち回生一時アップを指示する機能である。

フリーランタイマ２ｅはハイブリッド制御ユニット２内でソフトウェア又はハードウエアにより設けられるタイマである。特には、アクセルオフ操作時間を判定するために用いられる。
フリーランタイマ２ｅは判定処理部２ｃの判定状況によりカウント値がリセットされ、リセットにより新たにカウントがスタートされる。

設定記憶部２ｆは、回生一時アップ制御のための各種の設定値の読み出しや記憶（更新）を行う機能である。例えば上記の第１閾値Ｘ１、第２閾値Ｘ２、第３閾値Ｘ３、第４閾値Ｘ４（以下、それぞれ「閾値Ｘ１」「閾値Ｘ２」「閾値Ｘ３」「閾値Ｘ４」と表記する）、第１の所定時間ｔｈ１、第２の所定時間ｔｈ２（以下、それぞれ「所定時間ｔｈ１」「所定時間ｔｈ２」と表記する）、加速度の所定値Ｙ（以下、単に「所定値Ｙ」と表記する）を、例えば不揮発性記憶部或いはＲＯＭから読み出したり記憶したりする処理を行う。
また設定記憶部２ｆは、回生一時アップの際の回生ブレーキ力を示す設定値を不揮発性記憶部或いはＲＯＭから読み出したり記憶したりする処理を行う。

＜回生一時アップ処理＞
以上の機能を備えたハイブリッド制御ユニット２が行う回生一時アップ制御としての処理例を図３，図４に示す。
なお図３のステップＳ１０１からは「Ｃ１」で示すように図４のステップＳ１１０に続く場合がある。ハイブリッド制御ユニット２は、少なくとも走行中は、この図３，図４の処理を継続的に繰り返して実行する。
特に図３，図４は処理の終了のタイミングを示していないが、この処理は車両の停止の度に一旦終了され、走行開始によりステップＳ１０１から再開されてもよい。或いはシステムオン状態では常に継続して実行され、システムオフの際に終了されることも考えられる。或いはシフトレンジがパーキングポジションになったときに一旦終了されるようなことも考えられる。いずれにしても走行中に処理が実行されている状態であればよい。

図３のステップＳ１０１では、ハイブリッド制御ユニット２は現在の走行モードにより処理を分岐する。通常モードの場合はステップＳ１０２に進み、スポーツモードの場合は図４のステップＳ１１０に進む。

まず通常モードの場合を説明する。
ステップＳ１０２でハイブリッド制御ユニット２は、現在のアクセル開度が閾値Ｘ１以上であるか否かを判定する。閾値Ｘ１は、例えば８０％などとし、つまり運転者が比較的大きい加速を求めるアクセル操作を行っている場合を判定できる値とする。

現在のアクセル開度が閾値Ｘ１以上であった場合は、ハイブリッド制御ユニット２はステップＳ１０３に進み、フリーランタイマ２ｅをリセットし、ステップＳ１０２に戻る。
フリーランタイマ２ｅはこのタイミングから経過時間の計数を行うことになる。
但し運転者がアクセルペダルを閾値Ｘ１以上のアクセル開度に踏み込んでいる状態では、常時ステップＳ１０３に進むことになるため、フリーランタイマ２ｅはリセットされ続けることとなる。

現在のアクセル開度が閾値Ｘ１以上ではない場合は、ハイブリッド制御ユニット２はステップＳ１０４に進み、現在のアクセル開度が閾値Ｘ２以下であるか否かを判定する。閾値Ｘ２は、例えば２０％などとし、運転者が通常にアクセルオフ操作を行ったことを判定できる値とする。
アクセルペダルが緩められても、閾値Ｘ２以下のアクセルオフとは判定されない場合は、ハイブリッド制御ユニット２の処理はステップＳ１０２に戻る。例えばアクセル開度が２０％から８０％の間であることが継続されている場合、フリーランタイマ２ｅのカウント値は上昇していくことになる。

ステップＳ１０４でアクセル開度が閾値Ｘ２以下となっていることを検知したら、ハイブリッド制御ユニット２はステップＳ１０５に進み、この時点でのフリーランタイマ２ｅのカウント値を例えばＲＡＭのワーク領域に一時保存する。
このカウント値は、アクセル開度が閾値Ｘ１以上にある状態から閾値Ｘ２以下になった時点までの経過時間を表すことになる。

ステップＳ１０６でハイブリッド制御ユニット２は、一時保存したカウント値が所定時間ｔｈ１以下の時間であるか否かを判定する。
そしてハイブリッド制御ユニット２は、一時保存したカウント値が所定時間ｔｈ１以下の時間でなければステップＳ１０２に戻るが、所定時間ｔｈ１以下の時間であったら、ステップＳ１０７で設定値による回生ブレーキ力を一時的に与える回生一時アップ制御を実行する。即ち、設定値として記憶されている回生ブレーキ力が、アクセルオフの瞬間に生じるようにモータ制御部２０に指示する。
そしてハイブリッド制御ユニット２はステップＳ１０２に戻り、処理を続行する。

ここまでのノーマルモード時の処理により実現される動作を図５で説明する。
図５は横軸を時間軸とし、アクセル開度の変化、フリーランタイマ２ｅのカウント値、及び回生一時アップの制御タイミングの例を示している。

運転者は時点ｔ０からアクセルペダルを踏み込み、時点ｔ１でアクセル開度が閾値Ｘ１に達したとする。
この間、フリーランタイマ２ｅはカウント値ＴＣ１まで計数が進んでいくが、時点ｔ１でステップＳ１０３に進むためリセットされる。
時点ｔ１－ｔ２間は、アクセル開度が閾値Ｘ１以上である状態が継続しており、フリーランタイマ２ｅはリセットされ続ける。

運転者がアクセルペダルを若干緩めたとする。
この場合、時点ｔ２でアクセル開度が閾値Ｘ１未満となることで、フリーランタイマ２ｅの計数はカウント値ＴＣ２まで上昇していくが、時点ｔ３で再びアクセル開度が閾値Ｘ１以上となることでリセットされる。この時点ｔ２－ｔ３間は、運転者はブレーキをかける意思が無い状態であると推定でき、アクセルを緩めたとしても回生一時アップ制御は行わない。

時点ｔ３－ｔ４間は、運転者が再びアクセルペダルを踏み込むことで、アクセル開度が閾値Ｘ１以上である状態が継続しており、フリーランタイマ２ｅはリセットされ続ける。

その後、運転者がアクセルペダルを緩める操作を行ったとする。
時点ｔ４でアクセル開度が閾値Ｘ１未満となり、その後時点ｔ５でアクセル開度が閾値Ｘ２以下になったとする。
この場合、ステップＳ１０５の処理でカウント値ＴＣ３が一時保存され、ステップＳ１０６で所定時間ｔｈ１と比較される。
しかしこの場合、カウント値ＴＣ３は所定時間ｔｈ１より大きいので、回生一時アップ制御が行われない。これは、運転者が比較的ゆっくりアクセルペダルのオフ操作を行った場合であり、急停車の意思はないと推定できるため、無用な回生一時アップ制御を行わないということになる。

なお、このようなアクセルオフ操作に応じた通常の回生ブレーキ（或いはエンジンブレーキ）は別途の処理でかけられている。回生一時アップ制御とは、通常の回生ブレーキ力よりも高い制動力を発揮させるようにする制御である。

その後、運転者がアクセルペダルを踏み込んだとする。
フリーランタイマ２ｅの計数は進んでいるため例えば時点ｔ６でカウント値ＴＣ４となるが、このときアクセル開度が閾値Ｘ１以上となることでリセットされる。時点ｔ７までアクセル開度が閾値Ｘ１以上であると、フリーランタイマ２ｅはリセットされ続ける。

運転者が急にアクセルオフ操作を行ったとする。
この場合、時点ｔ７でアクセル開度が閾値Ｘ１未満となり、さらに時点ｔ８でアクセル開度が閾値Ｘ２以下となったとする。
この場合、フリーランタイマ２ｅは時点ｔ７までリセットが繰り返されているので、時点ｔ７から時点ｔ８までの経過時間を示すカウント値ＴＣ５が、ステップＳ１０５の処理で一時保存される。そしてステップＳ１０６で所定時間ｔｈ１と比較される。
この場合、カウント値ＴＣ３は所定時間ｔｈ１以下であるので、図示のようにアクセルオフ操作が検知された時点ｔ８に回生一時アップ制御が行われる（Ｓ１０７）。
これは、運転者が素早くアクセルペダルのオフ操作を行った場合であるため、急停車の意思と推定し、ブレーキペダルを踏む前の時点で回生一時アップ制御を行って制動力を高めるということになる。

アクセルオフ操作に続いてブレーキペダルを踏んだ場合の動作の違いを図６Ａ、図６Ｂに示す。図６Ａ、図６Ｂでは、横軸が時間軸で、アクセル開度、ブレーキ踏力、ブレーキ制御ユニット１６からのハイブリッド制御ユニット２への回生要求、ハイブリッド制御ユニット２がモータ制御部２０へ指示するモータ・ジェネレータの回生力を示している。

図６Ａは回生一時アップ制御が行われない場合である。例えば図５の時点ｔ４から時点ｔ６のような場合の例である。
図６Ａでは時点ｔ２０からｔ２１の間に、比較的ゆっくりアクセルオフ操作が行われ、またブレーキペダルが時点ｔ２２から踏み込まれたとする。ブレーキペダル操作に応じてブレーキ制御ユニット１６からの回生要求が時点ｔ２２からハイブリッド制御ユニット２に送信される。
これに応じてハイブリッド制御ユニット２がモータ制御部２０は時点ｔ２２から回生力を指示し、モータ・ジェネレータにおける回生制動力が発揮される。
つまり図のようにブレーキペダル操作に応じた回生ブレーキがかけられることになる。
なお時点ｔ２３以降はブレーキペダルが強く踏み込まれていることに応じて、最大の回生ブレーキ力が指示されている。

図６Ｂは回生一時アップ制御が行われる場合である。例えば図５の時点ｔ７から時点ｔ８のような場合の例である。
図６Ｂでは時点ｔ３０に素早くアクセルオフ操作が行われ、その後時点ｔ３１からブレーキペダルが踏み込まれたとする。ブレーキペダル操作に応じてブレーキ制御ユニット１６からの回生要求が時点ｔ２２からハイブリッド制御ユニット２に送信される。
但し、回生一時アップ制御として、時点ｔ３０のアクセルオフのタイミングでハイブリッド制御ユニット２がモータ制御部２０に回生力を指示し、モータ・ジェネレータにおける回生制動力が発揮されるようにしている。
つまり図のようにブレーキペダル操作される前の時点で回生ブレーキがかけられることになる。
時点ｔ２２以降は、実際にブレーキペダルによる回生要求が受信されることに応じて、最大の回生ブレーキ力が指示されている。

続いて、スポーツモードの走行時の処理を説明する。
スポーツモードの場合はハイブリッド制御ユニット２の処理は図４のステップＳ１１０に進む。
ステップＳ１１０でハイブリッド制御ユニット２は、現在のアクセル開度が閾値Ｘ３以上であり、かつ現在の加速度が所定値Ｙ以上であるか否かを判定する。
閾値Ｘ３は、閾値Ｘ１以上であることが好適である。例えば閾値Ｘ３＝閾値Ｘ１＝８０としてもよいし、閾値Ｘ３＝９０％としてもよい。
いずれにしても閾値Ｘ３も、運転者が比較的大きい加速を求めるアクセル操作を行っている場合を判定できる値に設定する。

現在のアクセル開度が閾値Ｘ３以上でかつ現在の加速度が所定値Ｙ以上であった場合は、ハイブリッド制御ユニット２はステップＳ１１１に進み、フリーランタイマ２ｅをリセットし、ステップＳ１１０に戻る。

現在のアクセル開度が閾値Ｘ３以上ではない場合、或いは現在の加速度が所定値Ｙ以上ではない場合は、ハイブリッド制御ユニット２はステップＳ１１４に進み、現在のアクセル開度が閾値Ｘ４以下であるか否かを判定する。
閾値Ｘ４は、閾値Ｘ２以下であることが好適である。例えば閾値Ｘ４＝閾値Ｘ２＝２０％としてもよいし、閾値Ｘ４＝１０％としてもよい。
いずれにしても閾値Ｘ４は、運転者がアクセルオフ操作を行ったことを判定できる値とする。

アクセルペダルが緩められても、閾値Ｘ４以下のアクセルオフとは判定されない場合は、ハイブリッド制御ユニット２の処理はステップＳ１１０に戻る。例えばアクセル開度が閾値Ｘ４（１０％）から閾値Ｘ３（９０％）の間であることが継続されている場合、フリーランタイマ２ｅのカウント値は上昇していくことになる。

ステップＳ１１２でアクセル開度が閾値Ｘ４以下となっていることを検知したら、ハイブリッド制御ユニット２はステップＳ１１３に進み、この時点でのフリーランタイマ２ｅのカウント値を例えばＲＡＭのワーク領域に一時保存する。
このカウント値は、アクセル開度が閾値Ｘ３以上で、かつ加速度が所定値Ｙ以上である状態から、アクセル開度が閾値Ｘ４以下になった時点までの経過時間を表すことになる。

ステップＳ１１４でハイブリッド制御ユニット２は、一時保存したカウント値が所定時間ｔｈ２以下の時間であるか否かを判定する。
所定時間ｔｈ２は、所定時間ｔｈ１と同じでもよいし、より素早いアクセルオフ時間を判定するためにｔｈ２＜ｔｈ１としてもよい。

そしてハイブリッド制御ユニット２は、一時保存したカウント値が所定時間ｔｈ２以下の時間でなければステップＳ１１０に戻るが、所定時間ｔｈ２以下の時間であったら、ステップＳ１１５で設定値による回生ブレーキ力を一時的に与える回生一時アップ制御を実行する。即ち、設定値として記憶されている回生ブレーキ力が、アクセルオフの瞬間に生じるようにモータ制御部２０に指示する。
そしてハイブリッド制御ユニット２はステップＳ１１０に戻り、処理を続行する。
なお、回生一時アップ制御のための回生ブレーキ力の設定値も、ステップＳ１０７で指示するノーマルモード時の値と、ステップＳ１１５で指示するスポーツモード時の値で同一でもよいし、スポーツモード時の方が、より強い制動力となるようにしてもよい。

ここまでのスポーツモードの処理により実現される動作を図７で説明する。
図７は横軸を時間軸とし、アクセル開度の変化、加速度の変化、フリーランタイマ２ｅのカウント値、及び回生一時アップの制御タイミングの例を示している。

運転者は時点ｔ１０からアクセルペダルを踏み込み、時点ｔ１１でアクセル開度が閾値Ｘ３に達したとする。なお図では閾値Ｘ３＞閾値Ｘ１としている。
アクセル開度の上昇に応じて加速度も上昇している。
フリーランタイマ２ｅはカウント値ＴＣ１０まで計数が進んでいくが、時点ｔ１１でアクセル開度が閾値Ｘ３以上で、かつ加速度が所定値Ｙ以上となるという条件が成立するため、ステップＳ１１１に進んでフリーランタイマ２ｅがリセットされる。この条件の成立は時点ｔ１２まで継続するためフリーランタイマ２ｅはリセットされ続ける。
時点ｔ１２以降は、アクセル開度が閾値Ｘ３以上であるが加速度が低下するため、フリーランタイマ２ｅのリセットは行われず、カウント値は上昇する。

時点ｔ１３で運転者がアクセルペダルを素早く緩めたとする。例えばスポーツモードにおける機敏なアクセルワークを想定している。
この時点ｔ１３から時点ｔ１４では、アクセル開度が閾値Ｘ３未満となるが閾値Ｘ４以上であるので、ステップＳ１１２からＳ１１０に戻る処理となり、フリーランタイマ２ｅの計数はカウント値ＴＣ１１まで上昇していく。時点ｔ１４で再びアクセル開度が閾値Ｘ３以上となり、また加速度も所定値Ｙ以上となるためフリーランタイマ２ｅはリセットされる。この状態が時点ｔ１５まで続く。

時点ｔ１６で再び機敏なアクセルワークにより運転者が素早くアクセルオフをしたとする。時点ｔ１７から時点ｔ１８はアクセル開度が閾値Ｘ４以下となる。
このため処理はステップＳ１１３に進みカウント値ＴＣ１２が一時保存される。但しこの場合、時点ｔ１５の後はフリーランタイマ２ｅがリセットされていないためカウント値ＴＣ１２は素早いアクセルオフ操作にも関わらず、カウント値ＴＣ１２は所定時間ｔｈ２より大きいものとなっている。従って処理はステップＳ１１４からＳ１１５には進まず、回生一時アップ制御は行われない。

時点ｔ１８から時点ｔ１９の間は、運転者がアクセル開度を上げ下げしているが、閾値Ｘ４以上で閾値Ｘ３未満の範囲であり、また加速度も所定値Ｙ以下であるため、ステップＳ１１０，Ｓ１１２の条件はいずれも満たされず、フリーランタイマ２ｅはリセットされず時点ｔ１９のカウント値ＴＣ１３まで上昇していく。
なお、閾値Ｘ３が閾値Ｘ１より高いアクセル開度で、閾値Ｘ４が閾値Ｘ２より低い開度とされていることで、機敏なアクセルワークをおこなっても、この時点ｔ１８から時点ｔ１９のような期間が得られやすくなり、スポーツモードに適している。

その後、例えば時点ｔ１９でアクセル開度が閾値Ｘ３以上となり、加速度も所定値Ｙ以上となったとすると、このときフリーランタイマ２ｅはリセットされる。
その直後に運転者がアクセルオフ操作をおこない、時点ｔ２０でアクセル開度が閾値Ｘ３未満となり、さらに時点ｔ２１に閾値Ｘ４以下となったとする。
この場合、フリーランタイマ２ｅは時点ｔ２０までリセットが繰り返されているので、時点ｔ２０から時点ｔ２１までの経過時間を示すカウント値ＴＣ１４が、ステップＳ１１３の処理で一時保存される。そしてステップＳ１１４で所定時間ｔｈ２と比較される。
そしてカウント値ＴＣ１４は所定時間ｔｈ２以下であるので、図示のようにアクセルオフ操作が検知された時点ｔ２１に回生一時アップ制御が行われる（Ｓ１１５）。

これは、運転者が加速の途中に急にアクセルペダルのオフ操作を行った場合であるため、急停車の意思と推定し、ブレーキペダルを踏む前の時点で回生一時アップ制御を行って制動力を高めるということになる。
その直後、運転者がブレーキペダルを踏むことが予測されるが、この場合、図６Ｂに示したように、回生一時アップ制御により、ブレーキペダルを踏む前の時点で大きい制動がかけられることになる。

以上のようにスポーツモードの場合は、加速度が高い状態での急なアクセルオフ操作の場合に回生一時アップ制御を行うようにしている。
なお図７には示していないが、運転者がアクセルペダルをゆっくり緩めた場合は、ステップＳ１１４でカウント値が所定時間ｔｈ２より大きくなるため、回生一時アップ制御は行われない。これはノーマルモードの場合と同様である。

ところでノーマルモード、スポーツモードのいずれの場合についても、図６Ｂは回生一時アップ制御が行われる場合の例１として示したが、同じく回生一時アップ制御が行われる場合の例２として図６Ｃのような制御も考えられる。
つまり、ブレーキペダルが踏まれる前と後で、回生ブレーキ力を段階的に上昇されることも考えられる。回生一時アップ制御での回生ブレーキ力を、ブレーキペダルが最大に踏み込まれた場合より若干小さい制動力とすることでも、早いタイミングから制動がかけられることで制動能力は向上される。一方で、運転者が感じるブレーキ操作前の減速感は緩和される。

＜まとめ及び変形例＞
以上の実施の形態では次のような効果が得られる。
実施の形態の車両制御装置として説明したハイブリッド制御ユニット２は、アクセル開度の情報を取得するアクセル開度取得部２ａと、判定処理部２ｃと、判定処理部２ｃにより回生制動力を上昇させるタイミングと判定されることに応じてモータ回生力を上昇させる制御を行う回生制御部２ｄを備える。そして判定処理部２ｃは、第１の走行モード（ノーマルモード）での走行の際には、アクセルオフ操作時間が所定時間以下であるときに回生制動力を上昇させるタイミングであると判定し、第２の走行モード（スポーツモード）での走行の際には、アクセルオフ操作時間が所定時間以下であるという条件のみでは、回生制動力を上昇させるタイミングとは判定しないようにしている。即ち制動力を得るためのモータ回生力を上昇させるタイミングの判定手法が走行モードにより異なるようにしている。
ノーマルモードのときは、アクセルオフ操作時間が短ければ、制動力を上げる制御を行うことになる。これによりブレーキペダルを踏む直前の早いタイミングで制動力を上昇させることになるため、安全性が向上される。即ち運転者の停止意思発生から制動力の発生までの時間を短くすることで車両の停止までの時間や距離を短縮でき、緊急停止により適切に対応できる。
一方で、スポーツモードのときは、機敏なアクセルワークが多用されることが想定されるため、アクセルペダルが一気にオフされる毎に制動力を高めると、運転者に違和感を与えることになる。このためノーマルモードとは同じ条件では回生制動力を上昇させないようにする。これによりドライバビリティの低下を感じさせないようにすることができる。
また、スピーディな走行を要求する運転者によっては意図的に機敏なアクセル操作を行うが、単純なアクセル操作のみではなく走行モードも回生による制動力の制御の判定に含めることで、危険回避のためのアクセル操作と機敏なアクセル操作との区別を行うことが可能になる。

より具体的には、実施の形態のハイブリッド制御ユニット２は、アクセル開度取得部２ａに加え、加速度の情報を取得する加速度取得部２ｂを備える。そして判定処理部２ｃは、ノーマルモードでの走行の際には、アクセル開度が閾値Ｘ１以上から閾値Ｘ２以下に至るまでのアクセルオフ操作時間が所定時間ｔｈ１以下であるときに回生制動力を上昇させるタイミングであると判定する。またスポーツモードでの走行の際には、加速度が所定値Ｙ以上である状態で、アクセル開度が閾値Ｘ３以上から閾値Ｘ４以下に至った場合のアクセルオフ操作時間が所定時間ｔｈ２以下であるときに回生制動力を上昇させるタイミングであると判定する。
即ちスポーツモードによる走行時は、アクセルオフ時間の条件だけでなく加速度の条件も加えてモータ回生力を上昇させるタイミングを判定する。

これは、まずノーマルモードに関しては、運転者がアクセルをゆっくり離しているか、一気に離しているかの違いを検出するものとなるが、一気に離す場合は、ブレーキをかけたい場合と推定し、制動力を上げる制御を行うことになる。
通常、アクセルを踏んでいる状態（少なからず加速している状態）においてブレーキをかけたい思った場合、運転者は素早くアクセルペダルを離してブレーキペダルを踏むという動作を行う。この場合の「素早くアクセルペダルを離す」という動作を検出して、モータ回生による制動力を高める。これにより、アクセルペダルを離した瞬間（ブレーキを踏む前）から大きな制動力が得られることになり、緊急停止の場合などにも有効な制動制御となる。
またモータ回生による制動力の応答性はブレーキパッドによる制動力の応答性よりも高いため、モータ回生力を上昇させる制御を行うことは、アクセルを素早く離した場合の急制動として適している。
これらにより運転者がブレーキペダルを操作する前から強い制動をかけることができ、ノーマルモードでの車両運転における安全性を向上させることができる。

一方で、スポーツモードのときは、ハイブリッド制御ユニット２は、運転者がアクセルペダルをゆっくり離しているか一気に離しているかの違いを検出するだけでなく、加速度の判定も行う。そして比較的大きい加速中にアクセルペダルを一気に離す場合は、ブレーキをかけたい場合と推定し、制動力を上げる制御を行うことになる。
運転者がドライバビリティを重視する場合に選択するスポーツモードでは、機敏なアクセル操作が行われることが想定され、アクセルの急な踏み込みや急なアクセルオフは、運転者が停止の意思を持っていなくても行われることがある。そのためノーマルモードと同様に、「素早くアクセルを離す」という動作のみで制動を強くすると、運転者の意図にそぐわない減速が行われ、運転者に違和感を与えたりドライバビリティの低下を感じさせてしまう。一般に車速が低いときにはアクセルペダルの踏み込みにより高い加速度が得られるが、車速が早いときは、アクセルペダルを全開或いは全開近くまで踏み込んでも、加速度はさほど大きくはならない。このため運転者は、車速が高い状態において加速度が欲しくてアクセルペダルを踏み込み、また直ぐに離すという操作が行われ易い。このような場合のアクセルオフは、運転者は制動を意図していないことが多い。
そこで、そのような場合を除いて、運転者が制動を求めるタイミングを判定する。即ち急加速している状態からいきなりアクセルオフとする操作があったら、運転者が急制動を求めている場合と推定し、モータ回生による制動力を高める。
特にアクセルオンによる急加速をいきなり止める場合は、その直後にブレーキを踏む操作、つまり制動を求める場合が多いため、このような場合、急制動を行うことは運転者の意思に適った制御となりやすい。そしてノーマルモードの場合と同様に回生一時アップにより、応答性のよい制動をかけることができる。また、もし運転者が制動を求めていない場合であったとしても、比較的大きな加速状態からの制動は違和感となりにくく、回生一時アップを行っても運転者にドライバビリティの低下を感じさせないことになる。
従ってスポーツモードにおいては、運転者にドライバビリティの低下を感じさせずに、応答のよい制動を行うことができ、これも安全性を向上させることになる。

なお、ノーマルモード、スポーツモードのいずれの場合でも、図３，図４のような処理により、回生ブレーキによる制動が運転者の意図しないときに発生する機会を低減できるが、回生一時アップ制御が行われなくとも、アクセルオフによる通常の回生ブレーキ力（又はエンジンブレーキ力）は生じていることを前提としている。従って、回生一時アップ制御が行われない場合に制動能力が低下するものではない。つまり本実施の形態の処理により安全性が従前の車両制御システムより低下するということはない。

実施の形態では、走行モードをノーマルモードとスポーツモードとした例を挙げたが、スポーツモードはノーマルモードよりもアクセル開度に対する加速応答性を高めた走行モードであるとしている。
上述の図４の処理では、このスポーツモードのように素早いアクセルワークを行うことが想定される走行モードにおいて、適切かつ応答性のよい、回生力によう制動を実現できることになる。

実施の形態では、閾値Ｘ３は、閾値Ｘ１以上のアクセル開度に相当する値である例を挙げた。例えばノーマルモードでアクセル開度を比較する閾値Ｘ１を８０％としたとき、スポーツモードでアクセル開度を比較する閾値Ｘ３は同じ８０％であったり、或いはより高い９０％などのように設定するとした。
回生一時アップの判定のためにアクセル開度が高い状態を判定する閾値Ｘ１，Ｘ３はノーマルモードとスポーツモードで共通としてもよいが、スポーツモードの閾値Ｘ３の方を高くすることで、機敏なアクセルワークが行われることを考慮した場合に、適切な回生一時アップのタイミングが判定されやすく好適となる。例えば図７の時点ｔ１８から時点ｔ１９の間のような場合に回生一時アップ制御のタイミングと判定されにくくすることで運転者に違和感を与えない。
一方で、通常モードの場合は、閾値Ｘ１が低いことで、より回生一時アップが行われ易くすることができる。
なおこれらの閾値Ｘ１，Ｘ３は書換可能としてもよい。例えばユーザの運転嗜好に合わせて調整することも考えられる。

また実施の形態では、閾値Ｘ４は、閾値Ｘ２以下のアクセル開度に相当する値であるとする例を挙げた。例えばノーマルモードでアクセル開度を比較する閾値Ｘ２を２０％としたとき、スポーツモードでアクセル開度を比較する閾値Ｘ４は同じ２０％であったり、或いはより低い１０％などのように設定するとした。
回生一時アップの判定のためにアクセル開度が低くなった状態を判定する閾値Ｘ２，Ｘ４はノーマルモードとスポーツモードで共通としてもよいが、スポーツモードの閾値Ｘ４の方を低くすることで、機敏なアクセルワークが行われることを考慮した場合に、適切となる。例えば同様に図７の時点ｔ１８から時点ｔ１９の間のような場合に回生一時アップ制御のタイミングと判定されにくくなる。これにより機敏なアクセルワークにおいて、制動を意図しないでアクセルを急激に緩める場合と、制動を意図する場合を的確に判定し、適切なタイミングで回生一時アップ制御を実行しやすくなる。
一方で、通常モードの場合は、第２の閾値Ｘ２が高いことで、より回生一時アップが行われ易くすることができる。
なおこれらの閾値Ｘ２，Ｘ４も書換可能としてもよい。例えばユーザの運転嗜好に合わせて調整することが考えられる。

以上の実施の形態の構成例や処理例は一例であり、適宜変形例が考えられる。
スポーツモードの際の加速度については、アクセルオフ操作の直前の加速度が所定値Ｙ以上であるか否かを確認するものとしたが、例えば加速度の変化を分析して、より的確にブレーキ意思の有無を推定して回生一時アップ制御に反映させることなども考えられる。
またスポーツモードの場合、アクセルオフ操作時間が所定時間以下であるという条件と、加速度以外の条件が成立することで回生一時アップ制御のタイミングと判定することも考えられる。

１ 車両制御システム、２ ハイブリッド制御ユニット、２ａ アクセル開度取得部、２ｂ 加速度取得部、２ｃ 判定処理部、２ｄ 回生制御部、２ｅ フリーランタイマ、２ｆ 設定記憶部、４ 操舵制御ユニット、５ エンジン制御ユニット、６ ブレーキ制御ユニット、７ トランスミッション制御ユニット、８ バス、１０ 車速センサ、１１ エンジン回転数センサ、１２ アクセル開度センサ、１３ スロットル開度センサ、１４ 加速度センサ、１５ 踏力センサ、１６ ブレーキ関連アクチュエータ、１７ エンジン関連アクチュエータ、２０ モータ制御部、２１ 充電制御部、２２ 操作部

Claims (3)

1. モータ回生力による制動力を得る車両の車両制御装置であって、
   アクセル開度の情報を取得するアクセル開度取得部と、
   第１の走行モードでの走行の際には、アクセルオフ操作時間が所定時間以下であるときに回生制動力を上昇させるタイミングであると判定し、第２の走行モードでの走行の際には、アクセルオフ操作時間が所定時間以下であるという条件のみでは、回生制動力を上昇させるタイミングとは判定しない判定処理部と、
   前記判定処理部により回生制動力を上昇させるタイミングと判定されることに応じてモータ回生力を上昇させる制御を行う回生制御部と、
   加速度の情報を取得する加速度取得部と、を備え、
   前記第２の走行モードは、前記第１の走行モードよりもアクセル開度に対する加速応答性を高めた走行モードであり、
   前記判定処理部は、
   前記第１の走行モードでの走行の際には、アクセル開度が第１閾値以上から第２閾値以下に至るまでのアクセルオフ操作時間が第１の所定時間以下であるときに回生制動力を上昇させるタイミングであると判定し、
   前記第２の走行モードでの走行の際には、加速度が所定値以上である状態で、アクセル開度が第３閾値以上から第４閾値以下に至った場合のアクセルオフ操作時間が第２の所定時間以下であるときに回生制動力を上昇させるタイミングであると判定する
   車両制御装置。
2. 前記第３閾値は、前記第１閾値以上のアクセル開度に相当する値である
   請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記第４閾値は、前記第２閾値以下のアクセル開度に相当する値である
   請求項１から請求項２の何れかに記載の車両制御装置。

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