JP2021107177A

JP2021107177A - Control device

Info

Publication number: JP2021107177A
Application number: JP2019238844A
Authority: JP
Inventors: 雄飛中田; Yuhi Nakata; 貴小池上; Takashi Koikegami; 功三本松; Isao Sambommatsu; 浩司向山; Koji Mukaiyama
Original assignee: Nidec Corp; Nidec Elesys Corp
Current assignee: Nidec Corp; Nidec Elesys Corp
Priority date: 2019-12-27
Filing date: 2019-12-27
Publication date: 2021-07-29
Anticipated expiration: 2039-12-27
Also published as: CN113043856A; JP7458184B2

Abstract

To perform deceleration/stop control which does not provide discomfort with a passenger at the time of stopping a vehicle.SOLUTION: An ECU 3 which receives a stop instruction from the outside calculates actual angular acceleration α0 of a vehicle 1 by a target angular acceleration calculation part 41 and target angular acceleration α* by preset target angular acceleration ζ* in a target speed calculation part 7, and furthermore calculates actual angular acceleration α0 by a target angular speed calculation part 43 and actual angular speed ω0 and target angular speed ω* by target angular acceleration ζ*. And then, the ECU controls so that the vehicle 1 stops according to target speed on the basis of the target angular acceleration α* and the target angular speed ω*.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、電気自動車等の車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a vehicle such as an electric vehicle.

電気自動車、ハイブリッド車等の車両では、電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）によって、種々のセンサからの検出信号、車載装置からの信号をもとに車両の走行状態、運転者による運転操作状態等を判定している。 In vehicles such as electric vehicles and hybrid vehicles, an electronic control unit (ECU) is used to detect signals from various sensors, and based on signals from in-vehicle devices, the running state of the vehicle and the driving operation state by the driver. Etc. are judged.

さらに、近時における自動車の自動運転化が進む中、車両の走行時のみならず停車時における良好な乗り心地への要求が一層高まっている。 Furthermore, with the recent progress in automatic driving of automobiles, there is an increasing demand for a good ride quality not only when the vehicle is running but also when the vehicle is stopped.

特許文献１は、ヨーレート関連量（操舵速度）に応じて車両の駆動力を制御することで、ドライバによる意図的なステアリング操作に対して良好な応答性で車両の挙動を制御し、操舵速度が閾値以下の場合、微小なステアリング操作に対して車両が過剰に反応することを抑制して、直進時の車両挙動についてドライバに違和感を与えることなく、ドライバの意図した挙動を正確に実現するように車両の挙動を制御する技術を開示している。 Patent Document 1 controls the behavior of the vehicle with good responsiveness to the intentional steering operation by the driver by controlling the driving force of the vehicle according to the yaw rate-related amount (steering speed), and the steering speed is increased. When it is below the threshold, it suppresses the vehicle from reacting excessively to a minute steering operation so that the driver's intended behavior can be accurately realized without giving the driver a sense of discomfort regarding the vehicle's behavior when going straight. It discloses a technology for controlling the behavior of a vehicle.

特開２０１７−８７８８９号公報JP-A-2017-87889

特許文献１に記載の車両用挙動制御装置は、ヨーレート（ヨー加速度）を使用して車両の操舵時の挙動制御を行っている。ところが、特許文献１に記載された車両の操舵時の制御に使用しているヨーレートは、停車時における車両の制御にはそのまま採用できない。 The vehicle behavior control device described in Patent Document 1 uses yaw rate (yaw acceleration) to control behavior during steering of the vehicle. However, the yaw rate used for controlling the vehicle at the time of steering described in Patent Document 1 cannot be directly adopted for controlling the vehicle at the time of stopping.

その結果、従来の技術では操舵時の挙動制御は可能であっても、停車時において良好な乗り心地を実現するための減速制御ができないという問題がある。 As a result, although it is possible to control the behavior during steering with the conventional technology, there is a problem that deceleration control for achieving a good ride quality when the vehicle is stopped cannot be performed.

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両の減速時において搭乗者に違和感を与えない減速制御を可能にすることである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to enable deceleration control that does not give a sense of discomfort to the passenger when the vehicle is decelerated.

上記の目的を達成し、上述した課題を解決する一手段として以下の構成を備える。すなわち、本願の例示的な第１の発明は、外部から停止指示を受けて車両の減速を制御する制御装置であって、前記減速の開始時における前記車両の実角速度ω_０と、該実角速度ω_０を時間微分した実角加速度α_０とを求める手段と、前記実角加速度α_０と、あらかじめ設定した目標角加加速度ζ^＊より目標角加速度α^＊を算出する手段と、前記実角加速度α_０と、前記実角速度ω_０と、前記目標角加加速度ζ^＊より目標角速度ω^＊を算出する手段と、前記目標角加速度α^＊と前記目標角速度ω^＊に基づく目標速度に従って前記車両が停止するように制御する制御手段とを備えることを特徴とする。 The following configuration is provided as a means for achieving the above object and solving the above-mentioned problem. That is, the first exemplary invention of the present application is a control device that controls the deceleration of the vehicle by receiving a stop instruction from the outside, and the real angular velocity ω _{0 of the} vehicle at the start of the deceleration and the real angular velocity. Means for obtaining the real angular velocity α ₀ obtained by time-differentiating ω ₀ , means for calculating the target angular velocity α ^* from the real angular acceleration α ₀ and the preset target angular jerk ζ ^*, and the real angular acceleration. The vehicle stops according to the means for calculating the target angular velocity ω ^* _{from α 0} , the actual angular velocity ω _0, and the target angular jerk ζ ^*, and the target speed based on the target ^{angular acceleration α *} and the target angular velocity ω ^*. It is characterized in that it is provided with a control means for controlling the operation.

本願の例示的な第２の発明は、電動モータを駆動するインバータ装置であって、上記例示的な第１の発明に係る制御装置により生成された目標速度に追従するように前記電動モータのトルク指令信号を生成する手段と、前記トルク指令信号によって前記電動モータを駆動制御する手段とを備えることを特徴とする。 The second exemplary invention of the present application is an inverter device for driving an electric motor, and the torque of the electric motor so as to follow the target speed generated by the control device according to the first exemplary invention. It is characterized by including means for generating a command signal and means for driving and controlling the electric motor by the torque command signal.

本願の例示的な第３の発明は、自動車であって、上記例示的な第２の発明に係るインバータ装置を備えることを特徴とする。 An exemplary third invention of the present application is an automobile, characterized in that it includes an inverter device according to the second exemplary invention.

本願の例示的な第４の発明は、外部から停止指示を受けて車両の減速を制御する制御方法であって、前記減速の開始時における前記車両の実角速度ω_０求める工程と、前記実角速度ω_０を時間微分して実角加速度α_０を求める工程と、前記実角加速度α_０と、あらかじめ設定した目標角加加速度ζ^＊より目標角加速度α^＊を算出する工程と、前記実角加速度α_０と、前記実角速度ω_０と、前記目標角加加速度ζ^＊より目標角速度ω^＊を算出する工程と、前記目標角加速度α^＊と目標角速度ω^＊に基づく目標速度に従って前記車両が停止するように制御する工程とを備えることを特徴とする。 An exemplary fourth invention of the present application is a control method for controlling the deceleration of a vehicle by receiving a stop instruction from the outside, the step of obtaining the real angular velocity ω _{0 of the} vehicle at the start of the deceleration, and the real angular velocity. a step of obtaining the omega ₀ real angular acceleration alpha ₀ by differentiating time, the the actual angular acceleration alpha _0, a step of calculating from the preset target angular jerk zeta ^* the target angular acceleration alpha ^*, the actual angular acceleration The vehicle stops according to the process of calculating the target angular velocity ω ^* _{from α 0} , the actual angular velocity ω _0, and the target angular jerk ζ ^*, and the target speed based on the target ^{angular acceleration α *} and the target angular velocity ω ^*. It is characterized by including a step of controlling such as.

本発明によれば、車両の停止時において良好な乗り心地を実現するとともに、減速開始から停止までの時間を短縮できる。 According to the present invention, it is possible to realize a good ride quality when the vehicle is stopped and to shorten the time from the start of deceleration to the stop.

図１は、本発明の実施形態に係る車両用電子制御装置が搭載された車両の全体構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a vehicle equipped with an electronic control device for a vehicle according to an embodiment of the present invention. 図２は、ＥＣＵの実角加速度演算部の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a real angular acceleration calculation unit of the ECU. 図３は、ノイズ低減に使用するノッチフィルタとローパスフィルタの周波数特性の一例である。FIG. 3 is an example of the frequency characteristics of the notch filter and the low-pass filter used for noise reduction. 図４は、実施例１に係る目標速度演算部の構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a target speed calculation unit according to the first embodiment. 図５は、実施例１に係る停止制御を時系列で示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing the stop control according to the first embodiment in chronological order. 図６は、実施例１における目標角速度等の算出に係る動作タイミングチャートである。FIG. 6 is an operation timing chart related to the calculation of the target angular velocity and the like in the first embodiment. 図７は、実施例２における目標角速度等の算出に係る動作タイミングチャートである。FIG. 7 is an operation timing chart related to the calculation of the target angular velocity and the like in the second embodiment. 図８は、実施例４における目標角速度等の算出に係る動作タイミングチャートである。FIG. 8 is an operation timing chart related to the calculation of the target angular velocity and the like in the fourth embodiment. 図９は、実施例５における目標角速度等の算出に係る動作タイミングチャートである。FIG. 9 is an operation timing chart related to the calculation of the target angular velocity and the like in the fifth embodiment. 図１０は、実角加速度の絶対値｜α₀’|と目標加加速度の最大値ζ_max´の考えられる組み合わせを示す。FIG. 10 shows a possible combination of the absolute value | α ₀ '| of the real angular acceleration and the maximum value ζ _{max ′ of the target jerk.}

以下、本発明に係る実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る車両用電子制御装置（以下、単に制御装置ともいう）が搭載された車両の全体構成を示すブロック図である。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a vehicle equipped with an electronic control device for a vehicle (hereinafter, also simply referred to as a control device) according to an embodiment of the present invention.

図１において車両１は、モータ制御装置である電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）３、ＥＣＵ３の上位の制御装置（上位コントローラ）である車両制御装置（ＶＣＵ：Vehicle Control Unit）２、ＥＣＵ３からの制御信号に従って電動モータ１５を駆動するモータ制御部（ＭＣＵ：Motor Control Unit）９、電動モータ１５に連結され、その回転駆動力を車輪１３ａ，１３ｂに伝達する変速機１１等を備える。 In FIG. 1, the vehicle 1 is derived from an electronic control unit (ECU) 3 which is a motor control device, a vehicle control unit (VCU: Vehicle Control Unit) 2 which is a higher control device (upper controller) of the ECU 3, and an ECU 3. It is provided with a motor control unit (MCU) 9 that drives the electric motor 15 according to the control signal of the above, a transmission 11 that is connected to the electric motor 15 and transmits the rotational driving force to the wheels 13a and 13b.

車両１は、例えば電気自動車（ＥＶ）であり、電動モータ１５へ駆動電源を供給する不図示のバッテリを備える。また、車両１は、一つのペダル操作で加速、減速、および停車を自動速度制御することが可能な車両である。 The vehicle 1 is, for example, an electric vehicle (EV) and includes a battery (not shown) that supplies drive power to the electric motor 15. Further, the vehicle 1 is a vehicle capable of automatically speed-controlling acceleration, deceleration, and stopping by one pedal operation.

ここでの自動速度制御とは、例えば、一つのペダルにアクセルペダルとブレーキペダルの双方の機能を持たせ、運転者のペダル操作によるペダルストロークが所定位置から踏み込んだ状態にある場合には車両を加速し、所定位置から踏み戻した状態にある場合、車両を減速する制御である。 The automatic speed control here means, for example, that one pedal has the functions of both an accelerator pedal and a brake pedal, and when the pedal stroke by the driver's pedal operation is depressed from a predetermined position, the vehicle is operated. It is a control to decelerate the vehicle when accelerating and stepping back from a predetermined position.

ＥＣＵ３は、種々の信号を受けてＥＣＵ３全体の制御を司る、例えばマイクロコンピュータによって構成されている。ＥＣＵ３は、車両１への加速要求、減速要求、および停止要求に応じた出力信号をＭＣＵ９に送信して、電動モータ１５を駆動制御する。 The ECU 3 is composed of, for example, a microcomputer that receives various signals and controls the entire ECU 3. The ECU 3 transmits an output signal corresponding to the acceleration request, the deceleration request, and the stop request to the vehicle 1 to the MCU 9, and drives and controls the electric motor 15.

なお、ＥＣＵ３は、種々の制御プログラムがあらかじめ記憶された読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、後述する目標角加加速度、制御結果、演算結果等を格納する格納部を備える。 The ECU 3 includes a read-only memory (ROM) in which various control programs are stored in advance, a storage unit for storing a target angle jerk, a control result, a calculation result, and the like, which will be described later.

ＭＣＵ９は、電動モータ１５に駆動電流を供給するインバータ回路１０を備える。インバータ回路１０は、複数の半導体スイッチング素子からなり、外部バッテリよりモータ駆動用の電源が供給される。 The MCU 9 includes an inverter circuit 10 that supplies a drive current to the electric motor 15. The inverter circuit 10 is composed of a plurality of semiconductor switching elements, and power for driving a motor is supplied from an external battery.

なお、スイッチング素子はパワー素子とも呼ばれ、例えば、ＭＯＳＦＥＴ(Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor)、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等のスイッチング素子を用いる。 The switching element is also called a power element, and for example, a switching element such as a MOSFET (Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor) or an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) is used.

電動モータ１５は、例えば３相ブラシレスＤＣモータであり、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のインバータ回路１０を構成する半導体スイッチング素子は、電動モータ１５の各相に対応している。電動モータ１５は、回転駆動する電動機としての力行作動と、ロータが駆動輪等から回転エネルギを受けて発電機として動作する回生作動を行なう。 The electric motor 15 is, for example, a three-phase brushless DC motor, and the semiconductor switching elements constituting the three-phase (U-phase, V-phase, W-phase) inverter circuit 10 correspond to each phase of the electric motor 15. The electric motor 15 performs a power running operation as a rotationally driven electric motor and a regenerative operation in which the rotor receives rotational energy from a drive wheel or the like and operates as a generator.

速度演算部８は、電動モータ１５の近傍に配置した位置検出器１７からの信号をもとに電動モータ１５の回転角度を求め、その回転角度をもとにモータ回転速度を演算する。位置検出器１７として、例えばレゾルバを用いた場合、ホール素子等に比べて回転位置の検出精度および高温下での耐久性を高めることができる。一方、ホール素子を用いた場合には、レゾルバ、エンコーダ等に比べて安価な構成にできる。 The speed calculation unit 8 obtains the rotation angle of the electric motor 15 based on the signal from the position detector 17 arranged in the vicinity of the electric motor 15, and calculates the motor rotation speed based on the rotation angle. When a resolver is used as the position detector 17, for example, the accuracy of detecting the rotational position and the durability under high temperature can be improved as compared with a Hall element or the like. On the other hand, when a Hall element is used, the configuration can be cheaper than that of a resolver, an encoder, or the like.

車両１において運転者によってアクセルペダル２１が操作されると、その操作量（アクセル開度）が不図示のアクセル開度センサで検出される。ＶＣＵ２は、そのアクセル開度センサからのアクセル開度情報に基づいて、車両１の加速、減速等を制御する信号を生成する。 When the accelerator pedal 21 is operated by the driver in the vehicle 1, the amount of operation (accelerator opening degree) is detected by an accelerator opening degree sensor (not shown). The VCU 2 generates a signal for controlling acceleration, deceleration, etc. of the vehicle 1 based on the accelerator opening information from the accelerator opening sensor.

ＶＣＵ２は、自動速度制御中においてブレーキペダル２３が操作された場合には、不図示のブレーキストロークセンサからのブレーキ操作量に応じた信号を、ＥＣＵ３を介してブレーキ制御部２５へ送信する。ブレーキ制御部２５は、ブレーキパッド、油圧機構等で構成されるブレーキ機構２７を制御して、車両１を停止させる。 When the brake pedal 23 is operated during automatic speed control, the VCU 2 transmits a signal according to the amount of brake operation from a brake stroke sensor (not shown) to the brake control unit 25 via the ECU 3. The brake control unit 25 controls the brake mechanism 27 including the brake pads, the hydraulic mechanism, and the like to stop the vehicle 1.

なお、ブレーキ制御については、電動モータ１５の回生量による制動力を発生させる回生ブレーキ制御も含んだ構成としてもよい。 The brake control may include a regenerative brake control that generates a braking force due to the regenerative amount of the electric motor 15.

ＶＣＵ２は、車両１の走行時、電動モータ１５の実際の駆動トルクに応じた目標トルクを演算し、電動モータ１５のトルクがトルク指令値に追従するように制御するトルク制御（トルクコントロール）と、電動モータ１５の実際の回転速度が目標回転速度となるように制御（保持）する速度制御（速度コントロール）を切り替える。 The VCU 2 calculates a target torque according to the actual drive torque of the electric motor 15 when the vehicle 1 is running, and controls the torque of the electric motor 15 so as to follow the torque command value (torque control). The speed control (speed control) for controlling (holding) the actual rotation speed of the electric motor 15 to be the target rotation speed is switched.

ＶＣＵ２は、トルク制御時において、例えばアクセルペダル２１の踏み込み量と車速に基づいて、電動モータ１５に対する要求駆動力（加速要求、減速要求）を実現するためのトルク指令値を演算し、それを指令トルクＴｒｑ＊としてＥＣＵ３へ入力する。ＥＣＵ３は、指令トルクＴｒｑ＊に応じたモータ駆動信号（ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号）を生成する。 At the time of torque control, the VCU 2 calculates a torque command value for realizing the required driving force (acceleration request, deceleration request) for the electric motor 15 based on, for example, the depression amount of the accelerator pedal 21 and the vehicle speed, and commands the torque command value. It is input to the ECU 3 as the torque Trq *. The ECU 3 generates a motor drive signal (PWM (Pulse Width Modulation) signal) according to the command torque Trq *.

ＥＣＵ３で生成されたモータ駆動信号は、半導体スイッチング素子の駆動回路（モータ駆動回路）として機能する、ＭＣＵ９内のインバータ回路１０へ入力される。インバータ回路１０を構成する半導体スイッチング素子は、モータ駆動信号によってＯＮ／ＯＦＦ制御され、インバータ回路１０から電動モータ１５に所定の駆動電流が供給されて電動モータ１５が駆動制御される。 The motor drive signal generated by the ECU 3 is input to the inverter circuit 10 in the MCU 9 which functions as a drive circuit (motor drive circuit) of the semiconductor switching element. The semiconductor switching elements constituting the inverter circuit 10 are ON / OFF controlled by a motor drive signal, and a predetermined drive current is supplied from the inverter circuit 10 to the electric motor 15 to drive and control the electric motor 15.

一方、速度制御時において、ＥＣＵ３の加速度演算部５は、モータの電気角を近似微分した角速度ωより加速度αを演算する。ここでは、ＶＣＵ２からの停止要求がＯＦＦ→ＯＮになるタイミングで角速度ω、加速度αをラッチして、実角加速度α_０、実角速度ω_０を得る。 On the other hand, at the time of speed control, the acceleration calculation unit 5 of the ECU 3 calculates the acceleration α from the angular velocity ω which is an approximate derivative of the electric angle of the motor. Here, the angular velocity ω and the acceleration α are latched at the timing when the stop request from the VCU 2 changes from OFF to ON, _{and the real angular velocity α 0} and the real angular velocity ω ₀ are obtained.

目標速度演算部７は、これらの実角加速度α_０と実角速度ω_０をもとに目標速度を演算し、その目標速度をＭＣＵ９に入力する。そして、ＭＣＵ９は、目標速度演算部７からの目標速度に基づいて電動モータ１５の回転速度を制御する。 The target speed calculation unit 7 calculates a target speed based on these real-angle acceleration α ₀ and real-angle speed ω ₀ , and inputs the target speed to the MCU 9. Then, the MCU 9 controls the rotation speed of the electric motor 15 based on the target speed from the target speed calculation unit 7.

図２は、ＥＣＵの加速度演算部５の構成を示すブロック図である。図２において加速度算出部３１は、上述した速度制御時に速度データより実角加速度を演算する。ここでは、速度データを加速度算出部３１で時間微分して加速度データを得る。 FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the acceleration calculation unit 5 of the ECU. In FIG. 2, the acceleration calculation unit 31 calculates the real angular acceleration from the speed data during the speed control described above. Here, the velocity data is time-differentiated by the acceleration calculation unit 31 to obtain the acceleration data.

加速度算出部３１からの出力信号は、帯域除去フィルタであるノッチフィルタ３３によって、入力された実角加速度信号より、車両１の機械的な構造等に起因して発生する不要なメカ共振周波数成分を除去あるいは低減する。ここでは、ノッチフィルタ３３のノッチ周波数を、車両１のメカ共振周波数に応じて決める。 The output signal from the acceleration calculation unit 31 is an unnecessary mechanical resonance frequency component generated due to the mechanical structure of the vehicle 1 or the like from the real-angle acceleration signal input by the notch filter 33 which is a band removal filter. Remove or reduce. Here, the notch frequency of the notch filter 33 is determined according to the mechanical resonance frequency of the vehicle 1.

ノッチフィルタ３３からの出力信号は、さらにローパスフィルタ３５へ入力される。ローパスフィルタ３５によって、ノッチフィルタ３３からの出力信号より、各種センサからの一定周波数以上のノイズを低減する。 The output signal from the notch filter 33 is further input to the low-pass filter 35. The low-pass filter 35 reduces noise of a certain frequency or higher from various sensors from the output signal from the notch filter 33.

図３は、ノッチフィルタ３３とローパスフィルタ３５の周波数特性の一例を示す。ノッチフィルタ３３は、例えばデジタルフィルタであり、上述したメカ共振周波数（例えば、１０Ｈｚ付近の周波数）をノッチ周波数（ｆ_０とする）とする減衰特性を有する。ノッチフィルタ３３は、図３において実線で示すようにノッチ周波数ｆ_０で振幅ゲインが最小となることで、ノッチ周波数成分とその近傍の周波数成分を入力信号から低減して出力する。 FIG. 3 shows an example of the frequency characteristics of the notch filter 33 and the low-pass filter 35. The notch filter 33 is, for example, a digital filter, and has an attenuation characteristic in which the above-mentioned mechanical resonance frequency (for example, a frequency near 10 Hz) is set to a notch frequency (f _0). As shown by the solid line in FIG. 3, the notch filter 33 reduces the notch frequency component and the frequency component in the vicinity thereof from the input signal and outputs the notch frequency component by minimizing the amplitude gain at the _{notch frequency f 0.}

ノッチ周波数ｆ_０は、入力信号に減衰を与える中心周波数であり、ノッチフィルタ３３の周波数特性は、下記の式（ａ）で示すように、ノッチ幅を示すパラメータであるＱ値で表すことができる。 The notch frequency f ₀ is a center frequency that attenuates the input signal, and the frequency characteristic of the notch filter 33 can be represented by a Q value, which is a parameter indicating the notch width, as shown by the following equation (a). ..

Ｑ＝ｆ_０／（ｆ_２−ｆ_１） … （ａ） Q = f ₀ / (f _2- f ₁ ) ... (a)

式（ａ）においてｆ_２−ｆ_１は半値幅と呼ばれ、図３に示すように周波数ｆ_１はｆ_０よりも周波数が低く、振幅が共振ピークの半値となる周波数（阻止帯域の振幅ゲインが通過帯域のゲインの−３ｄＢとなる周波数）である。周波数ｆ_２はｆ_０よりも周波数が高く、振幅が共振ピークの半値となる周波数（阻止帯域の振幅ゲインが通過帯域のゲインの−３ｄＢとなる周波数）である。 In the equation (a), f _2- f ₁ is called the half width, and as shown in FIG. 3, the frequency f ₁ is _{lower than f 0} and the amplitude is half the resonance peak (amplitude gain of the blocking band). Is the frequency at which the gain of the pass band is -3 dB). The frequency f ₂ is a _{frequency higher than f 0} and the amplitude is half of the resonance peak (the frequency at which the amplitude gain of the blocking band is -3 dB of the gain of the pass band).

ノッチフィルタ３３は、Ｑ値が大きいほどノッチ幅は狭くなる。図３に示す特性を有するノッチフィルタ３３のＱ値は、例えば０．７〜０．８である。 In the notch filter 33, the larger the Q value, the narrower the notch width. The Q value of the notch filter 33 having the characteristics shown in FIG. 3 is, for example, 0.7 to 0.8.

ローパスフィルタ３５は、例えばデジタルフィルタであり、ノッチフィルタ３３より出力された信号より、上述した各種センサで生じた一定周波数以上のノイズ信号成分を低減する特性を有する。ここでは、図３において一点鎖線で示すように、ローパスフィルタ３５のカットオフ周波数ｆｃは、ノッチフィルタ３３のノッチ周波数ｆ_０よりも高く設定されている。カットオフ周波数ｆｃは、例えば数１００Ｈｚ、より詳細には３００Ｈｚ付近の周波数である。 The low-pass filter 35 is, for example, a digital filter, and has a characteristic of reducing noise signal components having a certain frequency or higher generated by the above-mentioned various sensors from the signal output from the notch filter 33. Here, as shown by a chain line in FIG. 3, cut-off frequency fc of the low-pass filter 35 is set higher than the notch frequency f ₀ of the notch filter 33. The cutoff frequency fc is, for example, a frequency of several hundred Hz, more specifically, a frequency near 300 Hz.

ローパスフィルタ３５のカットオフ周波数ｆｃは、車両１に搭載した各種センサより発生するノイズの周波数に応じて決める。ローパスフィルタ３５は、例えば、一次ローパスフィルタとすることで、−２０ｄＢ／ｄｅｃのフィルタ性能（減衰率）を実現できる。なお、ローパスフィルタ３５の次数は、一次に限定されない。 The cutoff frequency fc of the low-pass filter 35 is determined according to the frequency of noise generated by various sensors mounted on the vehicle 1. By using the low-pass filter 35 as a first-order low-pass filter, for example, a filter performance (attenuation rate) of −20 dB / dec can be realized. The order of the low-pass filter 35 is not limited to the primary order.

さらには、ローパスフィルタを使用することで、加速度データに含まれる不要なセンサノイズを低減できる。 Furthermore, by using a low-pass filter, unnecessary sensor noise included in the acceleration data can be reduced.

このように、加速度演算部５において、周波数特性の異なるノッチフィルタ３３とローパスフィルタ３５を併用することで、加速度算出部３１から出力される加速度データに含まれる不要なノイズ信号成分を低減し、必要な信号成分から正確な実角加速度を算出できる。 In this way, by using the notch filter 33 and the low-pass filter 35 having different frequency characteristics in combination in the acceleration calculation unit 5, it is necessary to reduce unnecessary noise signal components included in the acceleration data output from the acceleration calculation unit 31. Accurate real-angle acceleration can be calculated from various signal components.

次に、本実施形態に係る車両用電子制御装置における目標速度の生成方法について説明する。 Next, a method of generating a target speed in the electronic control device for a vehicle according to the present embodiment will be described.

＜実施例１＞
図４は、実施例１に係る目標速度演算部の構成を示すブロック図である。図４に示す目標速度演算部７は、例えば、あらかじめ試乗等によって車両の乗り心地を考慮して決めた目標角加加速度ζ^＊が格納された目標角加加速度格納部４５を有する。 <Example 1>
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a target speed calculation unit according to the first embodiment. The target speed calculation unit 7 shown in FIG. 4 has, for example, a target angle jerk storage unit 45 in which a target angle ^{jerk ζ *} determined in advance in consideration of the riding comfort of the vehicle by a test drive or the like is stored.

目標角加速度演算部４１は、加速度演算部５で得た実角加速度α_０と、目標角加加速度格納部４５に格納された目標角加加速度ζ^＊より目標角加速度α^＊を演算する。目標角速度演算部４３は、加速度演算部５で得た実角加速度α_０と実角速度ω_０、および目標角加加速度格納部４５に格納された目標角加加速度ζ^＊より目標角速度ω^＊を演算する。 The target angular acceleration calculation unit 41 calculates the target angular acceleration α ^* _{from the real angular acceleration α 0} ^{obtained by the acceleration calculation unit 5 and the target angular jerk ζ *} stored in the target angular jerk storage unit 45. The target angular velocity calculation unit 43 calculates the target angular velocity ω ^* _{from the real angular velocity α 0} and the real angular velocity ω ₀ ^{obtained by the acceleration calculation unit 5, and the target angular velocity jerk ζ *} stored in the target angular jerk storage unit 45. do.

なお、目標角加加速度は目標角躍度とも呼ばれるが、以降においては、用語を目標角加加速度に統一して説明する。 The target angle jerk is also called the target angle jerk, but hereinafter, the term will be unified to the target angle jerk.

タイミング演算部４７は、実角加速度α_０、実角速度ω_０、および目標角加加速度ζ^＊をもとに、後述するようにζ^＊を切り替えるタイミングｔ_１と、α^＊とω^＊が共に０となるタイミングｔ_２を演算する。タイミング演算部４７における演算結果ｔ_１，ｔ_２は、ζ^＊の出力タイミング、および切り替えタイミングとして目標角加速度演算部４１と目標角速度演算部４３に入力される。 The timing calculation unit 47 sets the timing t ₁ ^{for switching ζ *} based on _{the real angular acceleration α 0} , the real angular velocity ω ₀ , and the target angular jerk ζ ^* , and both α ^* and ω ^* are 0. The timing t ₂ is calculated. _{The calculation results t 1} and t ₂ in the timing calculation unit 47 are input to the target angular acceleration calculation unit 41 and the target angular velocity calculation unit 43 as the output timing of ζ ^{* and the switching timing.}

図５は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）３における目標角速度等の演算処理を含む、実施例１に係る停止制御を時系列で示すフローチャートである。また、図６は、実施例１における目標角速度等の算出に係る動作タイミングチャートである。 FIG. 5 is a flowchart showing the stop control according to the first embodiment in chronological order, including arithmetic processing such as a target angular velocity in the electronic control unit (ECU) 3. Further, FIG. 6 is an operation timing chart related to the calculation of the target angular velocity and the like in the first embodiment.

電子制御ユニット（ＥＣＵ）３は、アクセルペダル２１のストローク量に基づいて駆動力を制御して車両１を加速し、アクセルペダル２１の踏み戻し（例えば、基準点からのアクセルペダルの戻り量）に基づいて制動力を制御することにより車両１を減速する制御を行う。 The electronic control unit (ECU) 3 controls the driving force based on the stroke amount of the accelerator pedal 21 to accelerate the vehicle 1 and causes the accelerator pedal 21 to be depressed (for example, the amount of return of the accelerator pedal from the reference point). By controlling the braking force based on this, the vehicle 1 is controlled to be decelerated.

車両１を減速する制動力は、アクセルペダル２１のアクセル開度が０に近いほど大きくなり、アクセル開度が０のとき最大となる。そこで、上記のような自動速度制御時に運転者がアクセルペダル２１を操作して、車両１が一定速度以下に減速され、かつ、アクセルペダル２１の操作状態を示すアクセル開度が０となった場合、車両制御装置（ＶＣＵ）２はＥＣＵ３に停止指令を出力する。 The braking force for decelerating the vehicle 1 increases as the accelerator opening of the accelerator pedal 21 approaches 0, and becomes maximum when the accelerator opening is 0. Therefore, when the driver operates the accelerator pedal 21 during the automatic speed control as described above, the vehicle 1 is decelerated to a certain speed or less, and the accelerator opening degree indicating the operating state of the accelerator pedal 21 becomes 0. , The vehicle control device (VCU) 2 outputs a stop command to the ECU 3.

そこでＥＣＵ３は、図５のステップＳ１１において、ＶＣＵ２より停止指令を受信すると、車両１が上述したトルク制御から速度制御へ移行したと判断して、以降において、車両の停止に向けた処理（停止制御）を実行する。 Therefore, when the ECU 3 receives the stop command from the VCU 2 in step S11 of FIG. 5, it determines that the vehicle 1 has shifted from the torque control described above to the speed control, and thereafter, the process for stopping the vehicle (stop control). ) Is executed.

ステップＳ１３においてＥＣＵ３は、加速度演算部５によって、速度演算部８より取得した車両１の速度を時間微分して加速度データ（加速度信号）を得る。具体的には、ＶＣＵ２からの速度制御（停止要求）がＯＦＦ→ＯＮになるタイミングで加速度αをラッチして実角加速度α_０を得る。 In step S13, the ECU 3 obtains acceleration data (acceleration signal) by time-differentiating the speed of the vehicle 1 acquired from the speed calculation unit 8 by the acceleration calculation unit 5. Specifically, the acceleration α is latched at the timing when the speed control (stop request) from the VCU 2 is turned from OFF to ON to obtain the _{real angular acceleration α 0.}

ここでは、ノッチフィルタ３３によって、加速度信号より車両１のメカ共振周波数に対応する周波数成分を低減する。さらに、ノッチフィルタ３３からの出力信号より、ローパスフィルタ３５によって一定周波数以上のセンサノイズ成分を低減して実角加速度α_０を得る。 Here, the notch filter 33 reduces the frequency component corresponding to the mechanical resonance frequency of the vehicle 1 from the acceleration signal. Further, from the output signal from the notch filter 33, the low-pass filter 35 reduces the sensor noise component having a certain frequency or higher to obtain the _{real angular acceleration α 0.}

なお、車両１の速度は、例えば電動モータ１５の回転速度、あるいは車輪１３ａ，１３ｂの回転速度より求める。 The speed of the vehicle 1 is obtained from, for example, the rotation speed of the electric motor 15 or the rotation speeds of the wheels 13a and 13b.

続くステップＳ１５においてＥＣＵ３は、加速度演算部５によって、ＶＣＵ２からの速度制御（停止要求）がＯＦＦ→ＯＮとなったタイミングで角速度ωをラッチして実角速度ω_０を得る。 In the following step S15, the ECU 3 latches the angular velocity ω at the timing when the speed control (stop request) from the VCU 2 is turned from OFF to ON by the acceleration calculation unit 5, and obtains the real angular velocity ω ₀ .

そして、ＥＣＵ３は、ステップＳ１７において、タイミング演算部４７によって、実角加速度α_０、実角速度ω_０、および下記の式（１）に示す目標角加加速度ζ^＊をもとに、式（３）によりζ^＊を切り替えるタイミングｔ_１を演算する。さらに、式（４）により、α^＊とω^＊が共に０となるタイミングｔ_２を演算する。なお、ｔ_２が最小となるように演算をすることで、車両１の停止距離を最小にできる。 Then, in step S17, the timing calculation unit 47 uses the timing calculation unit 47 to perform the equation (3) based on the _{real angular acceleration α 0} , the real angular velocity ω ₀ , and the target angular jerk ζ ^{* shown in the following equation (1).} Calculates the timing t ₁ for switching ζ ^*. _{Further, the timing t 2 at} ^{which both α *} and ω ^* become 0 is calculated by the equation (4). The stopping distance of the vehicle 1 can be minimized by performing the calculation so that t _{2 is minimized.}

具体的には、タイミング演算部４７は、タイミングｔ_２でα^＊とω^＊が０となるように、ζ^＊の切り替えタイミングｔ_１を求める。α_０は、上述したように停止指令に基づく停止指示の開始時における実角加速度であり、ω_０は、停止指示の開始時における実角速度である。 Specifically, the timing calculation unit 47 obtains the switching timing t ₁ ^{of ζ *} so that α ^* and ω ^* become 0 _{at the timing t 2.} As described above, α ₀ is the real angular acceleration at the start of the stop instruction based on the stop command, and ω ₀ is the real angular velocity at the start of the stop instruction.

式（１）において、ζ_０＝ｎ・ζ_maxであり、ｎは、下記の式（２）で示す関数である。式（２）において、sgn(x)は、ｘ＞０で１、ｘ＜０で−１、ｘ＝０で０を返す符号関数である。 In the equation (1), ζ ₀ = n · ζ _max , and n is a function represented by the following equation (2). In equation (2), sgn (x) is a sign function that returns 1 when x> 0, -1 when x <0, and 0 when x = 0.

ＥＣＵ３は、ステップＳ１９，Ｓ２３，Ｓ２７において、停止指令を受けて車両の減速開始から停止までの経過時間ｔを判定する。０＜ｔ≦ｔ_１の場合（ステップＳ１９でＹＥＳ）、ステップＳ２１において、目標角加加速度格納部４５より、式（１）に示すように目標角加加速度ζ^＊としてζ_０を出力する。 In steps S19, S23, and S27, the ECU 3 receives a stop command and determines the elapsed time t from the start of deceleration of the vehicle to the stop. When 0 <t ≦ t ₁ (YES in step S19), in step S21, the target angle jerk storage unit 45 outputs _{ζ 0} as the ^{target angle jerk ζ * as shown in the equation (1).}

ステップＳ３３において、α_０，ζ_０を入力とする目標角加速度演算部４１が積分演算を行うことで、下記の式（５）で示すように目標角加速度α^＊＝α_０＋ζ_０ｔ（０＜ｔ≦ｔ１）を得る。 In step S33, _{the target angular acceleration calculation unit 41 that inputs α 0} and ζ ₀ performs an integral calculation, so that the target angular acceleration α ^* = α ₀ + ζ ₀ t (0) as shown in the following equation (5). <T ≦ t1) is obtained.

より具体的には、０＜ｔ≦ｔ_１のとき、ステップＳ２１において、図６の動作タイミングチャート（ｃ）に示すように、目標角加加速度ζ_０として最大加加速度−ζ_maxを設定する。 More specifically, when 0 <t ≦ t ₁ , in step S21, as shown in the operation timing chart (c) of FIG. 6, the maximum jerk −ζ _max is set _{as the target angle jerk ζ 0.}

続くステップＳ３５において、α_０，ω_０，ζ_０が入力された目標角速度演算部４３によって積分演算を行うことで、下記の式（６）で示すように目標角速度ω^＊＝ω_０＋α_０ｔ＋ζ_０ｔ^２／２（０＜ｔ≦ｔ１）を得る。 In the following step S35, by performing the integration calculation by the target angular velocity calculation unit 43 in which _{α 0} , ω ₀ , and ζ ₀ ^{are input, the target angular velocity ω *} = ω ₀ + α ₀ t + ζ is shown by the following equation (6). ₀ t to obtain ^2/2 (0 <t ≦ t1).

そして、ステップＳ３７において、上記のステップＳ３３，Ｓ３５で得た目標角加速度α^＊と目標角速度ω^＊をモータ制御部（ＭＣＵ）９へ送信することで、ＭＣＵ９において目標速度に基づくモータ制御を行う。 Then, in step S37, the target angular acceleration α ^* and the target angular velocity ω ^* obtained in steps S33 and S35 are transmitted to the motor control unit (MCU) 9, so that the MCU 9 performs motor control based on the target speed.

減速開始から停止までの経過時間ｔがｔ_１＜ｔ≦ｔ_２の場合（ステップＳ２３でＹＥＳ）には、ステップＳ２５において、目標角加加速度格納部４５より、式（１）に示すように目標角加加速度ζ^＊として−ζ_０を出力する。 When the elapsed time t from the start of deceleration to the stop is t ₁ <t ≦ t ₂ (YES in step S23), in step S25, the target angle jerk storage unit 45 displays the target as shown in equation (1). _{-Ζ 0} is output as the angular jerk ζ ^*.

この場合、ステップＳ３３で、α_０，−ζ_０を入力とする目標角加速度演算部４１において積分演算を行うことで、式（５）で示す目標角加速度α^＊＝α_０＋２ζ_０ｔ_１−ζ_０ｔ（ｔ_１＜ｔ≦ｔ_２）を得る。続くステップＳ３５において、α_０，ω_０，−ζ_０が入力された目標角速度演算部４３が積分演算を行うことで、下記の式（６）で示す目標角速度ω^＊＝ω_０−ζ_０ｔ_１ ^２＋（２ζ_０ｔ_１＋α_０）ｔ−ζ_０ｔ^２／２（ｔ_１＜ｔ≦ｔ_２）を得る。 In this case, in step S33, _{the target angular acceleration calculation unit 41 that inputs α 0} and −ζ _{0 0} performs an integration calculation, so that the target angular acceleration α ^* = α ₀ + 2ζ ₀ t ₁ − shown in the equation (5). ζ ₀ t (t ₁ <t ≦ t ₂ ) is obtained. In the following step S35, _{the target angular velocity calculation unit 43 in which α 0} , ω ₀ , −ζ ₀ is input performs the integration calculation, so that the target angular velocity ω ^* = ω ₀ −ζ ₀ t shown in the following equation (6). ₁ to obtain ² + a _{_{_{(2ζ 0 t 1 + α 0}}} ) t-ζ 0 t 2/2 (t 1 <t ≦ t 2).

そして、ステップＳ３７において、上記のステップＳ３３，Ｓ３５で得た目標角加速度α^＊と目標角速度ω^＊をモータ制御部（ＭＣＵ）９へ送信する、ＭＣＵ９は、目標速度に基づくモータ制御を行う。 Then, in step S37, the target angular acceleration α ^* and the target angular velocity ω ^* obtained in the above steps S33 and S35 are transmitted to the motor control unit (MCU) 9, and the MCU 9 performs motor control based on the target speed.

なお、ｔ_１＜ｔ≦ｔ_２の場合には、ステップＳ２５において、図６の動作タイミングチャート（ｃ）に示すように、目標角加加速度ζ_０として最大加加速度ζ_maxを設定する。 When t ₁ <t ≦ t ₂ , in step S25, the maximum jerk ζ _max is set _{as the target angle jerk ζ 0} as shown in the operation timing chart (c) of FIG.

一方、減速開始からの経過時間ｔがｔ_２＜ｔであれば（ステップＳ２７でＹＥＳ）、ステップＳ２９においてζ^＊＝０とし、続くステップＳ３１において、式（５）と式（６）に示すように目標角加速度α^＊＝０、目標角速度ω^＊＝０とする。 On the other hand, if the elapsed time t from the start of deceleration is t ₂ <t (YES in step S27), ζ ^* = 0 in step S29, and in the following step S31, as shown in equations (5) and (6). The target angular acceleration α ^* = 0 and the target angular velocity ω ^* = 0.

このように、式（３）により演算したタイミングｔ_１で目標角加加速度ζ^＊を最大加加速度−ζ_maxからζ_maxへ切り替えることで、図６の動作タイミングチャート（ｂ）に示すように、０＜ｔ≦ｔ１において目標角加速度α^＊を負方向に増やして減速度を強くし、ｔ_１＜ｔ≦ｔ_２において目標角加速度α^＊を正方向、つまり、ブレーキが弱まる方向への制御を行う。 In this way, by switching the target angular jerk ζ ^* from the maximum jerk −ζ _max to ζ _max _{at the timing t 1} calculated by the equation (3), as shown in the operation timing chart (b) of FIG. When 0 <t ≦ t 1, the target angular acceleration α ^* is increased in the negative direction to strengthen the deceleration, and when t ₁ <t ≦ t ₂ , the target angular acceleration α ^* is controlled in the positive direction, that is, in the direction in which the brake is weakened. conduct.

これにより、電動モータ１５が減速開始から停止するまで（ｔ＝０〜ｔ_２）加速度が連続的に変化し、±ζ_maxの範囲内で加加速度を最大にする（制限する）ことで、減速時に良好な乗り心地を実現するとともに車両の停止までの時間（距離）を短縮できる。 As a result, the acceleration changes continuously from the start of deceleration to the stop of the electric motor 15 (t = 0 to t ₂ ), and the jerk is maximized (limited) within the range of _{± ζ max, thereby decelerating.} Sometimes a good ride can be achieved and the time (distance) until the vehicle stops can be shortened.

ＥＣＵ３は、ステップＳ３９において、目標速度に従って回転駆動されている電動モータ１５を搭載した車両１が停止したか否か（速度が０となった）を判断する。そして、車両１が停止するまで、目標速度に従った電動モータ１５の制御を実行する。 In step S39, the ECU 3 determines whether or not the vehicle 1 equipped with the electric motor 15 rotationally driven according to the target speed has stopped (the speed has become 0). Then, the electric motor 15 is controlled according to the target speed until the vehicle 1 stops.

上記の制御において、目標角加加速度ζ^＊が決まれば、それに応じて目標速度が決まる。よって、自動速度制御を行っている車両のトラクションモータに上記の速度制御を適用し、目標角加加速度を一定にして目標角加速度を連続的に変化させることで、例えば、坂道等の条件下（ヒルホールド状態）においても停止時の乗り心地が向上する。換言すれば、ヒルホールドに入る前の状態を維持したまま停止制御することが乗り心地の向上につながる。 In the above control, if the target angle jerk ζ ^* is determined, the target speed is determined accordingly. Therefore, by applying the above speed control to the traction motor of the vehicle performing automatic speed control and making the target angular jerk constant and continuously changing the target angular acceleration, for example, under conditions such as a slope ( Even in the hill hold state), the riding comfort when stopped is improved. In other words, stopping control while maintaining the state before entering the hill hold leads to improvement in ride quality.

＜実施例２＞
上記の実施例１では、ζ^＊を切り替えるタイミングｔ_１と、α^＊とω^＊が共に０となるタイミングｔ_２を演算したが、これに代わる制御も可能である。 <Example 2>
In the above-described first embodiment, the timing t ₁ ^{for switching the ζ *} and the timing t ₂ for both α ^* and ω ^{* to} be 0 are calculated, but control instead of this is also possible.

実施例２に係る停止制御では、上述したタイミングｔ_１において、（α^＊）^２／ω^＊＝−２ｎζ_maxとなることから、ｔ_１，ｔ_２を演算せずに、車両１の減速開始から停止までの経過時間ｔにおいて、｜ω^＊｜≦（α^＊）^２／２ζ_maxが成立した時点で目標角加加速度ζ^＊を切り替え、かつ、ω^＊が所定値よりも小さくなった時点で目標角加速度α^＊と目標角速度ω^＊と目標角加加速度ζ^＊が０となるように制御する。 In the stop control according to the second embodiment, since (α ^* ) ² / ω ^* = -2nζ _max _{at the above-mentioned timing t 1} , the deceleration start of the vehicle 1 is started without calculating t ₁ and t _2. in the elapsed time t to the ^{stop, | ω * | ≦ (α} *) 2 / 2ζ max switching the target angular jerk zeta ^* when is satisfied, and the target at the time the omega ^* is smaller than a predetermined value Control so that the angular acceleration α ^* , the target angular velocity ω ^*, and the target angular jerk ζ ^{* are zero.}

こうすることで、目標角加加速度ζ^＊の切り替え時間ｔ_１と目標停止時間ｔ_２の計算が不要になり、ＥＣＵ３において停止制御途中の加速度の修正が可能となる。 By doing so, it becomes unnecessary to calculate the switching time t ₁ and the target stop time t ₂ of the target angle jerk ζ ^* , and the ECU 3 can correct the acceleration during the stop control.

＜実施例３＞
上記実施例１の停止制御では、停止指示の開始時における実角速度ω_０が大きい場合、停止に至る途中の角加速度絶対値が過大となり、搭乗者が違和感を覚えることが想定される。 <Example 3>
In the stop control of the first embodiment, _{if the actual angular velocity ω 0} at the start of the stop instruction is large, the absolute angular acceleration value on the way to the stop becomes excessive, and it is assumed that the passenger feels uncomfortable.

そこで実施例３では、車両１の角加速度の絶対値｜α｜が、搭乗者が違和感を感じないようにあらかじめ設定した最大加速度α_maxを超えた場合、｜ω^＊｜≦α_max ^２／２ζ_maxが成立するまで目標角加速度α^＊の絶対値を一定値α_maxに維持する。 Therefore, in the third embodiment, when the absolute value | α | of the angular acceleration of the vehicle 1 _{exceeds the preset maximum acceleration α max} so that the passenger does not feel uncomfortable, | ω ^* | ≤ α _max ² /2ζ The absolute value of the target angular acceleration α ^* is maintained at a _{constant value α max} _{until max is established.}

具体的には、図７の動作タイミングチャート（ｂ）に示すように、目標角加速度の絶対値｜α｜が、最大加速度−α_maxを超える時点Ａで、目標角加加速度ζ^＊を最大加加速度−ζ_maxから０へ切り替える。その後、｜ω^＊｜≦α_max ^２／２ζ_maxが成立する時点Ｂまで目標角加加速度ζ^＊を一定とし（０に維持し）、時点Ｂで、ζ^＊を０から最大加加速度ζ_maxへ切り替える。 Specifically, as shown in the operation timing chart (b) of FIG. 7, the target angular jerk ζ ^* is maximally added _{at the time point A when the absolute value | α | of the target angular acceleration exceeds the maximum acceleration −α max.} Acceleration-Switch _{from max} to 0. ^{_{Then, | ω * | ≦ α max}} 2 / 2ζ max is the target angular jerk zeta ^* constant up to the point B which satisfies (maintained at 0), at the point B, the zeta ^* from 0 to a maximum jerk zeta _max Switch.

よって実施例３では、角加速度がゆっくり変化しても、角加速度が許容量を超えた場合には搭乗者が不快を感じることに鑑みて、角加速度にリミッタを設けて絶対値が過大となることを防止することで、車両停止時に搭乗者に違和感が生じるのを排除できる。 Therefore, in the third embodiment, even if the angular acceleration changes slowly, the absolute value becomes excessive by providing a limiter for the angular acceleration in view of the fact that the passenger feels uncomfortable when the angular acceleration exceeds the permissible amount. By preventing this, it is possible to prevent the passenger from feeling uncomfortable when the vehicle is stopped.

＜実施例４＞
停止指示の開始時の実角速度ω_０に対して実角加速度α_０の絶対値が大きい場合、それをもとに目標速度を演算すると、例えば、図８の動作タイミングチャート（ａ）において符号５１で示すように、目標速度が０を跨ぐ。つまり、図８の動作タイミングチャート（ｂ）において符号５５で示す角加速度に対して、上記の実施例１と同様の演算をすると、目標速度が０を跨ぐことになる。 <Example 4>
When the absolute value of the real angular acceleration α ₀ _{is larger than the real angular velocity ω 0} at the start of the stop instruction, the target speed is calculated based on the absolute value. As shown by, the target speed straddles 0. That is, if the same calculation as in the first embodiment is performed on the angular acceleration indicated by reference numeral 55 in the operation timing chart (b) of FIG. 8, the target speed will cross 0.

このような場合、目標速度が減少（特性曲線が下に凸）から増加（特性曲線が上に凸）に変化する。そのため、車両１が前進状態から停止するまでの間に一旦後退することになり、停止が円滑でないため搭乗者には違和感が生じる。 In such a case, the target speed changes from decreasing (characteristic curve is convex downward) to increasing (characteristic curve is convex upward). Therefore, the vehicle 1 is temporarily retracted between the forward state and the stop, and the stop is not smooth, which causes a sense of discomfort to the passenger.

そこで、実施例４に係る停止制御では、目標速度がマイナスになるのを防ぐため、停止開始時の角加速度を制限する。つまり、図８の動作タイミングチャート（ｂ）に示すように、角加速度α_０（符号５５）を、それよりも小さい角加速度α_０´（符号５７）に変える。 Therefore, in the stop control according to the fourth embodiment, the angular acceleration at the start of the stop is limited in order to prevent the target speed from becoming negative. That is, as shown in the operation timing chart (b) of FIG. 8, the angular acceleration α ₀ (reference numeral 55) is changed to a smaller angular acceleration α ₀ ′ (reference numeral 57).

具体的には、車両１の減速開始時における実角加速度の絶対値｜α_０｜を√（２｜ω_０ζ_max｜）として目標速度を計算する。この場合においても、図８の動作タイミングチャート（ａ）（ｂ）に示すように、α^＊とω^＊が同じタイミングで０となるように角加速度を制限する。一方、角加速度α_０を減らす方向での制御となるため、動作タイミングチャート（ｃ）において符号５９で示すように、目標角加加速度ζ^＊はα_０の制限前と制限後において変化しない。 Specifically, the target speed is calculated with _{the absolute value | α 0} | of the real angular acceleration at the start of deceleration of the vehicle 1 as √ (2 | ω ₀ ζ _{max |).} Also in this case, as shown in the operation timing charts (a) and (b) of FIG. 8, the angular acceleration is limited so that ^{α *} and ω ^{* become 0 at the same timing.} On the other hand, since _{the control is performed in the direction of reducing the angular acceleration α 0} ^{, the target angular jerk ζ *} does not change before and after the limitation of α ₀ as shown by reference numeral 59 in the operation timing chart (c).

このように減速開始時の実角加速度を制限することで、目標角速度ω^＊が０を跨ぐことを防止して、車両を前進状態から一旦後退することなく停止させることができる。 By limiting the actual angular acceleration at the start of deceleration in this way, ^{it is possible to prevent the target angular velocity ω *} from crossing 0 and stop the vehicle from the forward state without temporarily retreating.

＜実施例５＞
実施例４と同様、目標速度が０を跨ぐことが想定される場合、実施例５として、図９の動作タイミングチャート（ｃ）に示すように、目標角加加速度ζ^＊の最大加加速度の制限をζ_max（符号７１）から、ζ_max´（符号７３）に緩和する停止制御を行う。 <Example 5>
Similar to the fourth embodiment, when it is assumed that the target speed crosses 0, as the fifth embodiment, as shown in the operation timing chart (c) of FIG. 9, ^{the maximum jerk of the target angle jerk ζ *} is limited. Is _{relaxed from ζ max} (reference numeral 71) to ζ _max ′ (reference numeral 73).

具体的には、車両の減速開始時における実角加速度の絶対値｜α₀’|を｜α₀｜＞｜α₀’|として計算し、かつ、目標角加加速度の最大値ζ_max´を(α_０’)^２／｜２ω_０｜とする。このように、目標角加加速度を一時的に緩和することで、目標角速度ω^＊が０を跨ぐことを防止して、車両を前進状態から一旦後退することなく停止させることができる。図１０は、実角加速度の絶対値｜α₀’|と目標加加速度の最大値ζ_max´の考えられる組み合わせを示す。 Specifically, the absolute value of the actual angular acceleration in the deceleration start vehicle | alpha ₀ '| a _{_{| α 0 |> | α 0}} ' | as calculated, and the maximum value of the target angular jerk zeta _max ' Let (α ₀ ') ² / | 2ω ₀ |. By temporarily relaxing the target angular velocity jerk in this way, ^{it is possible to prevent the target angular velocity ω *} from crossing 0 and stop the vehicle from the forward state without temporarily retreating. FIG. 10 shows a possible combination of the absolute value | α ₀ '| of the real angular acceleration and the maximum value ζ _{max ′ of the target jerk.}

なお、目標角速度の演算方法等を含む上記実施例４，５に記載の停止制御は、それぞれを単独で実行してもよいし、実施例４と実施例５を併用した停止制御としてもよい。 The stop control described in Examples 4 and 5 including the calculation method of the target angular velocity may be executed independently, or may be a stop control in which Example 4 and Example 5 are used in combination.

以上説明したように本実施形態に係る車両用電子制御装置は、外部より停止指示を受けた場合、車両の実角加速度α_０と、あらかじめ設定した目標角加加速度ζ^＊より目標角加速度α^＊を算出し、さらに、実角加速度α_０と、実角速度ω_０と、目標角加加速度ζ^＊より目標角速度ω^＊を算出して、これら算出した目標角加速度α^＊と目標角速度ω^＊に基づく目標速度に従って車両が停止するように制御する。 As described above, when the electronic control device for a vehicle according to the present embodiment receives a stop instruction from the outside, the target angular acceleration α ^{* is obtained} _{from the actual angular acceleration α 0} of the vehicle and the preset target angular jerk ζ ^*. It is calculated, and further, the actual angular acceleration α _0, and the actual angular velocity ω _0, and than the target angle jerk ζ ^* calculates a target angular velocity ω ^*, based on these calculated target angular acceleration α ^* and the target angular velocity ω ^* Control the vehicle to stop according to the target speed.

また、あらかじめ乗り心地を考慮して決めた目標角加加速度ζ^＊を切り替えて、目標とする停止時間に車両の加速度と速度が同時に０となるように制御することで、停車時における加速度の不自然な変化を抑えた車両の制御が可能になり、自然な乗り心地を得ることができる。 ^{In addition, by switching the target angle jerk ζ *} , which is determined in advance in consideration of riding comfort, and controlling the vehicle so that the acceleration and speed of the vehicle become 0 at the same time during the target stop time, the acceleration when the vehicle is stopped is non-acceleration. It is possible to control the vehicle while suppressing natural changes, and it is possible to obtain a natural ride quality.

このように、車両停止時の角加加速度を許容された範囲内で最大値で一定にして角加速度を連続的に変化させることで、坂道等の条件下（ヒルホールド状態）においても良好な乗り心地を実現するとともに、減速開始から停止までの時間を短縮できる。 In this way, by making the angular jerk when the vehicle is stopped constant at the maximum value within the allowable range and continuously changing the angular acceleration, it is possible to ride well even under conditions such as slopes (hill hold state). Along with achieving comfort, the time from the start of deceleration to the stop can be shortened.

また、ノッチフィルタにより車両のメカ共振周波数成分を低減し、さらにローパスフィルタによってセンサノイズ成分を低減した信号より実角速度ω_０および実角加速度α_０を演算することで、不要なノイズを低減した速度データと加速度データから目標速度を生成でき、違和感のない車両の減速制御ができる。 In addition, the notch filter reduces the mechanical resonance frequency component of the vehicle, and the low-pass filter reduces the sensor noise component. The real angular velocity ω ₀ and the real angular acceleration α ₀ are calculated from the signal to reduce unnecessary noise. The target speed can be generated from the data and the acceleration data, and the deceleration control of the vehicle can be performed without any discomfort.

例えば、電動モータを駆動するインバータ装置において、上述した車両用電子制御装置によって生成した目標速度に追従するように電動モータのトルク指令信号を生成し、そのトルク指令信号によって電動モータを駆動制御することで、減速時において目標速度に従ったインバータ装置の制御が可能になる。 For example, in an inverter device that drives an electric motor, a torque command signal of the electric motor is generated so as to follow the target speed generated by the electronic control device for a vehicle described above, and the electric motor is driven and controlled by the torque command signal. Therefore, it becomes possible to control the inverter device according to the target speed during deceleration.

さらには、自動車等に上記インバータ装置を備えることで、減速時において自動車等を円滑に停止させることができる。 Further, by equipping the automobile or the like with the above-mentioned inverter device, the automobile or the like can be smoothly stopped at the time of deceleration.

１車両
２車両制御装置（ＶＣＵ）
３電子制御ユニット（ＥＣＵ）
５加速度演算部
７目標速度演算部
８速度演算部
９モータ制御部（ＭＣＵ）
１０インバータ回路
１１変速機
１３ａ，１３ｂ車輪
１５電動モータ
１７位置検出器
２１アクセルペダル
２３ブレーキペダル
２５ブレーキ制御部
３１加速度算出部
３３ノッチフィルタ
３５ローパスフィルタ
４１目標角加速度演算部
４３目標角速度演算部
４５目標角加加速度格納部
４７タイミング演算部 1 Vehicle 2 Vehicle Control Unit (VCU)
3 Electronic control unit (ECU)
5 Acceleration calculation unit 7 Target speed calculation unit 8 Speed calculation unit 9 Motor control unit (MCU)
10 Inverter circuit 11 Transmission 13a, 13b Wheels 15 Electric motor 17 Position detector 21 Accelerator pedal 23 Brake pedal 25 Brake control unit 31 Acceleration calculation unit 33 Notch filter 35 Low-pass filter 41 Target angular acceleration calculation unit 43 Target angular velocity calculation unit 45 Target Angular acceleration storage unit 47 Timing calculation unit

Claims

外部から停止指示を受けて車両の減速を制御する制御装置であって、
前記減速の開始時における前記車両の実角速度ω_０と、該実角速度ω_０を時間微分した実角加速度α_０とを求める手段と、
前記実角加速度α_０と、あらかじめ設定した目標角加加速度ζ^＊より目標角加速度α^＊を算出する手段と、
前記実角加速度α_０と、前記実角速度ω_０と、前記目標角加加速度ζ^＊より目標角速度ω^＊を算出する手段と、
前記目標角加速度α^＊と前記目標角速度ω^＊に基づく目標速度に従って前記車両が停止するように制御する制御手段と、
を備える制御装置。 A control device that controls the deceleration of a vehicle by receiving a stop instruction from the outside.
A means for obtaining _{the real angular velocity ω 0 of the} vehicle at the start of the deceleration _{and the real angular acceleration α 0} obtained by time-differentiating the real angular velocity ω _0.
A means for calculating the target angular acceleration α ^* from the actual angular acceleration α ₀ and the preset target angular jerk ζ ^{*, and}
A means for calculating the target angular velocity ω ^* from the real angular acceleration α ₀ , the real angular velocity ω _0, and the target angular jerk ζ ^*.
A control means for controlling the vehicle to stop according to a target speed based on the target angular acceleration α ^* and the target angular velocity ω ^*.
A control device comprising.

前記制御手段は、前記目標角加速度α^＊と前記目標角速度ω^＊が共に目標停止時間ｔ_２において０となるように、前記目標角加加速度ζ^＊を＋ζ_maxあるいは−ζ_maxのいずれかに切り替える時間ｔ_１を決定する請求項１に記載の制御装置。 The control means switches the target angular acceleration ζ ^* to either + ζ _max or −ζ _max so that the target angular acceleration α ^* and the target angular velocity ω ^* both become 0 at the target stop time t _2. The control device according to claim ₁ , wherein the time t 1 is determined.

前記車両の減速開始から停止までの経過時間をｔとしたとき、前記目標角加加速度ζ^＊を、０＜ｔ≦ｔ_１において＋ｎ・ζ_maxとし（ｎは１または−１）、ｔ_１＜ｔ≦ｔ_２において−ｎ・ζ_maxとし、ｔ_２＜ｔにおいて０とする請求項２に記載の制御装置。 When the elapsed time from the start of deceleration to the stop of the vehicle is t, the target angle jerk ζ ^{* is set} to + n · ζ _{max at} 0 <t ≦ t ₁ (n is 1 or -1), and t ₁ <. The control device according to claim _2, wherein −n · ζ _max is set in t ≦ t _{2 and 0 is set in t 2 <t.}

前記制御手段は、前記車両の減速開始から停止までの経過時間において、｜ω^＊｜≦（α^＊）^２／２ζ_maxが成立した時点で前記目標角加加速度ζ^＊を切り替え、かつ、ω^＊が所定値よりも小さくなった時点で前記目標角加速度α^＊と前記目標角速度ω^＊と前記目標角加加速度ζ^＊が０となるように制御する請求項１に記載の制御装置。 Wherein, in the elapsed time until stop of the deceleration start of the ^{vehicle, | ω * | ≦ (α} *) switches the target angular jerk zeta ^* When the 2 ^/ 2ζ _max is satisfied, and, omega ^* The control device according to claim 1, wherein the target angular acceleration α ^* , the target angular velocity ω ^*, and the target angular jerk ζ ^{* are controlled to be 0 when is smaller than a predetermined value.}

前記制御手段は、前記車両の角加速度の絶対値｜α｜が、あらかじめ設定した最大加速度α_maxを超えた場合、｜ω^＊｜≦α_max ^２／２ζ_maxが成立するまで前記目標角加速度α^＊の絶対値を一定値α_maxに維持する請求項４に記載の制御装置。 Wherein, the absolute value of the angular acceleration of the vehicle | alpha | reaches the maximum acceleration alpha _max set in ^{_{advance, | ω * | ≦ α max}} 2 / 2ζ the target angular acceleration and _max is satisfied alpha The control device according to claim 4, wherein the absolute value of ^* _{is maintained at a constant value α max.}

前記車両の減速開始時における実角加速度α_０を√（２｜ω_０ζ_max｜）として目標速度を計算する請求項１に記載の制御装置。 The control device according to claim 1, wherein the target speed is calculated with the _{real angular acceleration α 0} at the start of deceleration of the vehicle as √ (2 | ω ₀ ζ _{max |).}

前記車両の減速開始時における実角加速度α₀’をα₀＜α＜√（２｜ω_０ζ_max｜）として計算し、かつ、目標角加加速度の最大値ζ_maxを(α_０’)^２／｜２ω_０｜とする請求項１に記載の制御装置。 Actual angular acceleration alpha ₀ at the start deceleration of the vehicle 'and _{α 0 <α <√ (2} | ω 0 ζ max |) as calculated, and the maximum value zeta _max of the target angular jerk (alpha _0') The control device according to claim 1, wherein ² / | 2ω _{0 |.}

前記実角速度ω_０および前記実角加速度α_０は、ノッチフィルタおよび／またはローパスフィルタによるフィルタ処理後の角速度および角加速度である請求項１〜７のいずれか１項に記載の制御装置。 The control device according to any one of claims 1 to 7, wherein the real angular velocity ω ₀ and the real angular acceleration α ₀ are angular velocities and angular accelerations after filtering by a notch filter and / or a low-pass filter.

電動モータを駆動するインバータ装置であって、
請求項１〜８のいずれか１項に記載の制御装置により生成された目標速度に追従するように前記電動モータのトルク指令信号を生成する手段と、
前記トルク指令信号によって前記電動モータを駆動制御する手段と、
を備えるインバータ装置。 An inverter device that drives an electric motor
A means for generating a torque command signal of the electric motor so as to follow a target speed generated by the control device according to any one of claims 1 to 8.
A means for driving and controlling the electric motor by the torque command signal, and
Inverter device equipped with.

請求項９に記載のインバータ装置を備えた自動車。 An automobile provided with the inverter device according to claim 9.

外部から停止指示を受けて車両の減速を制御する制御方法であって、
前記減速の開始時における前記車両の実角速度ω_０求める工程と、
前記実角速度ω_０を時間微分して実角加速度α_０を求める工程と、
前記実角加速度α_０と、あらかじめ設定した目標角加加速度ζ^＊より目標角加速度α^＊を算出する工程と、
前記実角加速度α_０と、前記実角速度ω_０と、前記目標角加加速度ζ^＊より目標角速度ω^＊を算出する工程と、
前記目標角加速度α^＊と目標角速度ω^＊に基づく目標速度に従って前記車両が停止するように制御する工程と、
を備える制御方法。
It is a control method that controls the deceleration of the vehicle by receiving a stop instruction from the outside.
The step of _{obtaining the actual angular velocity ω 0 of the} vehicle at the start of the deceleration, and
The process of obtaining the real angular acceleration α ₀ by time-differentiating the real angular velocity ω _{0 and}
The process of calculating the target angular acceleration α ^* from the actual angular acceleration α ₀ and the preset target angular jerk ζ ^{*, and}
The step of calculating the target angular velocity ω ^* from the real angular acceleration α ₀ , the real angular velocity ω _0, and the target angular jerk ζ ^*.
A process of controlling the vehicle to stop according to a target speed based on the target angular acceleration α ^* and a target angular velocity ω ^{*, and}
Control method including.