JP7200786B2 - 車両の制動制御装置 - Google Patents

Description

本開示は、車両の制動制御装置に関する。

特許文献１には、「正確かつスムーズな自動ブレーキ制御を行うことができる車両制御装置を提供すること」を目的に、「車両の速度と、センサの検出結果に基づく停止位置までの距離である制動距離とに基づいて、前記停止位置で停止するための基準フィードフォワード制動力を導出する基準フィードフォワード制動力導出部と、前記車両の速度に基づいて推定制動距離を導出し、前記導出した推定制動距離と前記制動距離との乖離を小さくするためのフィードバック制動力を導出するフィードバック制動力導出部と、を含み、前記基準フィードフォワード制動力と前記フィードバック制動力とに基づいて前記車両を前記停止位置で停止させる制御を行う自動停止制御部を備える、車両制御装置」について記載されている。

更に、特許文献１には、「検出制動距離は、自車両の制動によるピッチングによって振動する変動成分を含むが、制動距離推定部は適応フィルタ係数または適応フィルタ係数補正量の作用によって、これを滑らかに修正することができる。これによって、自動停止制御部に、スムーズな自動ブレーキ制御を行わせることができる」と記載されている。

ところで、車両を自動で停止させる場合に、車両の乗員（運転者を含む）に対する滑らかな制動感を達成するためには、制動によるピッチングによって振動する変動成分を抑制することに加えて、車両減速においてジャークが考慮される必要がある。ここで、「ジャーク」は、「加加速度」とも称呼され、単位時間あたりの加速度（減速度）の変化率である。

特開２０１８－２０３０１５号

本発明の目的は、車両を自動停車させる制動制御装置において、停止距離が延びることなく、ジャークが考慮されて円滑に停車できるものを提供することである。

車両の制動制御装置は、運転支援装置（ＳＪ）から要求減速度（Ｇｒ）、及び、要求停止距離（Ｄｒ）を演算周期毎に受信し、前記要求減速度（Ｇｒ）、及び、前記要求停止距離（Ｄｒ）に基づいて、車両の車輪（ＷＨ）に自動で制動トルク（Ｔｑ）を付与する。車両の制動制御装置は、前記車両の減速度（Ｇａ）を前記演算周期毎に取得する減速度取得部（ＧＡ）と、前記車両の車体速度（Ｖｘ）を前記演算周期毎に演算する車体速度演算部（ＶＸ）と、時間（Ｔ）の経過に伴って規範減速度（Ｇｕ）が「上に凸」の特性で減少した後に、「下に凸」の特性で減少する規範減速度プロファイル（Ｐｇｕ）、及び、前記規範減速度プロファイル（Ｐｇｕ）に対応した規範速度プロファイル（Ｐｖｕ）を有する記憶部（ＰＦ）と、現在の演算周期（ｔｏ）における前記減速度（Ｇａ）である基準減速度（ｇｏ）と前記現在の演算周期（ｔｏ）における前記車体速度（Ｖｘ）である基準車体速度（ｖｏ）との関係を満足するよう、前記規範減速度プロファイル（Ｐｇｕ）、及び、前記規範速度プロファイル（Ｐｖｕ）を調整して、目標減速度プロファイル（Ｐｇｔ）、及び、目標速度プロファイル（Ｐｖｔ）を設定する設定部（ＳＴ）と、前記目標速度プロファイル（Ｐｖｔ）に基づいて、前記車両が前記基準車体速度（ｖｏ）から停止するまでの距離である推定停止距離（Ｄｔ）を演算する距離演算部（ＤＴ）と、前記推定停止距離（Ｄｔ）が前記要求停止距離（Ｄｒ）以下である条件が否定され続けている状態では、前記要求減速度（Ｇｒ）に基づいて前記制動トルク（Ｔｑ）を調整し、前記推定停止距離（Ｄｔ）が前記要求停止距離（Ｄｒ）以下である条件が初めて満足される演算周期の後は、前記目標減速度プロファイル（Ｐｇｔ）に応じて決定される目標減速度（Ｇｔ）に基づいて前記制動トルク（Ｔｑ）を調整する調整部（ＴＱ）と、を備える。

上記構成によれば、目標減速度Ｇｔは、推定停止距離Ｄｔが要求停止距離Ｄｒ以下である条件が満足された時点で採用され始めるため、車両の停止距離の延びは抑制される。そして、「上に凸」の特性で減少した後に、「下に凸」の特性で減少する時系列プロファイルＰｇｔに基づく目標減速度Ｇｔによって、制動トルクＴｑが決定される。このため、運転者を含む乗員への好適な制動感が達成され、車両が滑らかに停止される。

車両の制動制御装置ＳＣの実施形態を説明するための全体構成図である。 円滑停車制御の処理を説明するための機能ブロック図である。

＜車両の制動制御装置の実施形態＞
図１の全体構成図を参照して、車両の制動制御装置ＳＣの実施形態について説明する。なお、以下の説明において、「ＷＨ」等の如く、同一記号を付された構成部材、演算処理、信号、特性、及び、値は、同一機能のものである。

車両には、制動操作部材ＢＰ、操作量センサＢＡ、車輪速度センサＶＷ、減速度センサＧＸ、ブレーキキャリパＣＰ、ホイールシリンダＣＷ、回転部材ＫＴ、摩擦材ＭＳ、周辺監視装置ＳＫ、ナビゲーション装置ＮＶ、及び、制動制御装置ＳＣが備えられる。

制動操作部材（例えば、ブレーキペダル）ＢＰは、運転者が車両を減速させるために操作する部材である。制動操作部材ＢＰが操作されることによって、車輪ＷＨに対する制動トルクＴｑが調整され、車輪ＷＨに制動力が発生される。

運転者による制動操作部材（ブレーキペダル）ＢＰの操作量Ｂａを検出するよう、制動操作量センサＢＡが設けられる。具体的には、制動操作量センサＢＡとして、マスタシリンダＣＭ内の液圧（マスタシリンダ液圧）Ｐｍを検出するマスタシリンダ液圧センサＰＭ、制動操作部材ＢＰの操作変位Ｓｐを検出する操作変位センサＳＰ、及び、制動操作部材ＢＰの操作力Ｆｐを検出する操作力センサＦＰ（図示せず）のうちの少なくとも１つが採用される。

車輪ＷＨには、車輪ＷＨの回転速度である車輪速度Ｖｗを検出する車輪速度センサＶＷが備えられる。車両の車体には、車両の前後方向における加速度（減速度）Ｇｘを検出する減速度センサＧＸが設けられる。

車両の各車輪ＷＨには、ブレーキキャリパＣＰ、ホイールシリンダＣＷ、回転部材ＫＴ、及び、摩擦材ＭＳが備えられる。具体的には、車輪ＷＨには、回転部材（ブレーキディスク）ＫＴが固定され、ブレーキキャリパＣＰが配置されている。ブレーキキャリパＣＰには、ホイールシリンダＣＷが設けられる。ホイールシリンダＣＷ内の液圧（制動液圧）Ｐｗが調整されることによって、車輪ＷＨに対して、制動トルクＴｑが加えられる。結果、車輪ＷＨに制動力が発生される。

≪運転支援装置ＳＪ≫
運転支援装置ＳＪでは、各種センサの検出結果に基づいて、要求減速度Ｇｒ、及び、要求停止距離Ｄｒが演算される。要求減速度Ｇｒは、現時点（対応する演算周期）における、運転者に代わって、滑らかに車両を減速するための減速度の目標値である。また、要求停止距離Ｄｒは、現時点（対応する演算周期）において、車両を要求減速度Ｇｒにて減速させた場合に、自車両から対象とする物体の手前までの距離である。例えば、運転支援装置ＳＪは、周辺監視装置ＳＫ、及び、ナビゲーション装置ＮＶのうちの少なくとも１つを含んで構成される。

（１）周辺監視装置ＳＫ
車両には、周辺監視装置ＳＫ（運転支援装置ＳＪの一部）が設けられる。周辺監視装置ＳＫでは、自車両が障害物に衝突しないよう、自動制動制御が実行される。更に、周辺監視装置ＳＫでは、車両の運転者に代わって、自動走行制御（＝自動制動制御＋自動操舵制御）が実行される。周辺監視装置ＳＫは、距離センサＤＳ、及び、周辺監視コントローラＥＣＪ（コントローラＥＣＵの一部）にて構成される。距離センサＤＳによって、自車両の周辺に存在する物体（他の車両、固定物、自転車、人、動物等）と、自車両との間の距離（相対距離）Ｄｓが検出される。例えば、距離センサＤＳとして、カメラ（単眼、複眼）、レーダ（ミリ波、レーザ）、超音波センサ等が利用される。

検出された相対距離（例えば、自車両の前方の他車両との車間距離）Ｄｓは、周辺監視コントローラＥＣＪに入力される。コントローラＥＣＪでは、相対距離Ｄｓに基づいて、要求減速度Ｇｒが演算される。また、自車両を停止するまで減速する場合（例えば、前方に存在する他車両が停車している場合）には、要求制動距離Ｄｒが演算される。要求減速度Ｇｒは、通信バスＢＳを介して、制動コントローラＥＣＢに送信される。

距離センサＤＳとして、カメラが採用される場合には、カメラによって、赤信号、一時停止線、前方の停止車両等が検出される。そして、検出された映像信号に基づいて、要求減速度Ｇｒ、及び、要求制動距離Ｄｒが演算される。

（２）ナビゲーション装置ＮＶ
車両には、ナビゲーション装置ＮＶ（運転支援装置ＳＪの一部）が備えられる。ナビゲーション装置ＮＶは、電子的に自車両の現在位置を把握し、この自車位置に基づいて目的地への経路案内を行なう機能を有する。ナビゲーション装置ＮＶは、全地球測位システムＧＰ、及び、ナビゲーションコントローラＥＣＮを含んで構成される。

全地球測位システムＧＰは、「グローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）」であり、複数のＧＰＳ衛星の信号を受信し、自車両の現在位置Ｖｐを知る衛星測位システム（地球上における現在位置を測定するためのシステム）である。全地球測位システムＧＰによって、自車両の位置Ｖｐが、ナビゲーションコントローラＥＣＮに入力される。

ナビゲーションコントローラＥＣＮは、ナビゲーション装置用の電子制御ユニットである。ナビゲーションコントローラＥＣＮには、詳細な道路情報を有する地図データ（地図情報）ＭＰが含まれている。具体的には、地図情報ＭＰには、道路形状（直線を含むカーブ半径、道路の上り勾配、下り勾配等）が記憶されている。また、信号、一時停止線、踏切、標識等の情報が記憶されている。これらの道路情報は、基地局との通信によって随時、最新の情報に更新されるとともに、基地局から、信号情報（赤信号）、踏切情報、交通渋滞（特に、最後尾の車両位置）等が送信される。

ナビゲーションコントローラＥＣＮでは、自車両位置Ｖｐが、地図情報ＭＰ、及び、基地局からの情報のうちの少なくとも１つに対応付けされて、車両が停止すべき地点（停車地点）が決定される。そして、ナビゲーションコントローラＥＣＮでは、停車地点に基づいて、要求減速度Ｇｒ、及び、要求停止距離Ｄｒが決定される。

≪制動制御装置ＳＣ≫
制動制御装置ＳＣは、マスタシリンダＣＭ、流体ユニットＨＵ、及び、制動コントローラＥＣＢ（コントローラＥＣＵの一部）にて構成される。流体ユニットＨＵは、制動コントローラＥＣＢによって制御される。流体ユニットＨＵによって、制動トルクＴｑが、独立して、個別に調整される。マスタシリンダＣＭ、流体ユニットＨＵ、及び、ホイールシリンダＣＷは、流体路ＨＷを介して接続される。マスタシリンダＣＭ、流体ユニットＨＵからホイールシリンダＣＷに制動液ＢＦが移動されることによって、各車輪ＷＨの制動トルクＴｑが調整される。例えば、流体ユニットＨＵとして、特開２００２－３５６１５２号等に記載のものが採用され得る。

運転者による通常の制動時には、流体ユニットＨＵは作動されず、制動操作部材ＢＰの操作に応じて、マスタシリンダＣＭから、制動液ＢＦが、ホイールシリンダＣＷに圧送される。全てのホイールシリンダＣＷに同一の液圧（制動液圧）Ｐｗが加えられる。

流体ユニットＨＵ（アクチュエータ）は、アンチロック制御、トラクション制御、車両安定性制御、自動制動制御、停止維持制御等が実行される場合に作動される。流体ユニットＨＵの作動によって、制動液圧Ｐｗは、制動操作部材ＢＰの操作とは独立に、且つ、各輪個別に調整される。これにより、各車輪ＷＨの制動トルク（結果、制動力）が、独立、且つ、個別に制御され得る。流体ユニットＨＵは、電動ポンプ、及び、複数の電磁弁を含んで構成される。制動コントローラＥＣＢによって、流体ユニットＨＵ（特に、電動ポンプの電気モータ、及び、電磁弁）が制御される。

制動コントローラＥＣＢ、周辺監視コントローラＥＣＪ、及び、ナビゲーションコントローラＥＣＮは、通信バスＢＳを介して情報（演算値、センサ値等）が共有されている。周辺監視コントローラＥＣＪ、及び／又は、ナビゲーションコントローラＥＣＮにて演算された、要求減速度Ｇｒ、及び、要求停止距離Ｄｒは、通信バスＢＳを介して、制動コントローラＥＣＢに入力される。制動コントローラＥＣＢでは、要求減速度Ｇｒ、及び、要求停止距離Ｄｒに基づいて、車両を自動で停止する停車制御が実行される。

なお、信号（検出値、演算値）は、通信バスＢＳを通して情報共有されるため、各種の演算は、何れのコントローラでも処理が可能である。通信バスＢＳを介してネットワーク接続されたコントローラＥＣＢ、ＥＣＪ、ＥＣＮが、「ＥＣＵ（電子制御ユニット）」と総称される。つまり、コントローラＥＣＵは、制動コントローラＥＣＢ、周辺監視コントローラＥＣＪ、及び、ナビゲーションコントローラＥＣＮを含んで構成される。これらのコントローラが一体化され、１つのコントローラＥＣＵとされてもよい。

上述した制動制御装置ＳＣでは、作動液体（制動液）による液圧式のものが例示された。これに代えて、制動液が用いられない、電動式の制動制御装置ＳＣが採用され得る。該装置では、電気モータの回転が、ねじ機構等によって直線動力に変換され、摩擦部材が回転部材ＫＴに押圧される。この構成では、制動液圧Ｐｗに代えて、電気モータを動力源にして、回転部材ＫＴに対する摩擦部材の押圧力が発生される。即ち、電気モータによって、制動トルクＴｑが付与され、車輪ＷＨに制動力が発生される（例えば、特開２００８－１８４０２３号を参照）。

＜円滑停車制御の演算処理＞
図２の機能ブロック図を参照して、円滑停車制御の処理について説明する。「円滑停車制御」は、車両のジャーク（減速度の変化率）が考慮され、車両の乗員に円滑な制動フィーリングを与え得る自動制動制御である。例えば、円滑停車制御のアルゴリズムは、制動コントローラＥＣＢ内にプログラムされている。

円滑停車制御は、受信部ＪＳ、車体速度演算部ＶＸ、減速度取得部ＧＡ、記憶部ＳＴ、設定部ＳＴ、距離演算部ＤＴ、及び、調整部ＴＱにて構成される。

運転支援装置ＳＪにて演算された要求減速度Ｇｒ、及び、要求停止距離Ｄｒが、通信バスＢＳに送信される。受信部ＪＳにて、要求減速度Ｇｒ、及び、要求停止距離Ｄｒが、演算周期毎に受信される。例えば、要求減速度Ｇｒは、運転者の常用制動時に相当する、「０．３Ｇ」以下の一定値として決定される。また、要求停止距離Ｄｒは、要求減速度Ｇｒにて車両が減速された場合において、対象とする地点（自車両前方の他車両の後端部、停止線、踏切、障害物等）にまで、余裕をもって車両を停止できる距離として決定される。

車体速度演算部ＶＸにて、車輪速度Ｖｗに基づいて、演算周期毎に、車体速度Ｖｘが演算される。例えば、車両の加速時を含む非制動時には、４つの車輪速度Ｖｗのうちの最も遅いもの（最遅の車輪速度）に基づいて、車体速度Ｖｘが演算される。また、制動時には、４つの車輪速度Ｖｗのうちの最も速いもの（最速の車輪速度）に基づいて、車体速度Ｖｘが演算される。更に、車体速度Ｖｘの演算において、その時間変化量において制限が設けられ得る。即ち、車体速度Ｖｘの増加勾配の上限値αｕｐ、及び、減少勾配の下限値αｄｎが設定され、車体速度Ｖｘの変化が、上下限値αｕｐ、αｄｎによって制限される。

減速度取得部ＧＡにて、減速度センサＧＸによって検出された減速度Ｇｘが、減速度の実際値Ｇａとして取得される。減速度Ｇａは、実際に発生している車両の前後方向（進行方向）の減速度（負の加速度）である。また、車体速度Ｖｘに基づいて、減速度Ｇａ（実際値）が決定され得る。具体的には、車体速度Ｖｘが時間微分されて、実減速度Ｇａが演算される。更に、ロバスト性を向上するよう、車体速度Ｖｘの微分値（演算値）、及び、実減速度Ｇｘ（検出値）に基づいて、実際の車両減速度Ｇａが演算されてもよい。なお、減速度Ｇａも、演算周期毎に演算される。

記憶部ＳＴには、時間Ｔと規範減速度Ｇｕとの関係において、規範減速度プロファイルＰｇｕが記憶されている。「プロファイル」は、時系列における状態変数の変化を表すものである。規範減速度プロファイルＰｇｕは、車体減速度のジャーク（変化率）を考慮して、乗員に安心感をもたらし、滑らかに車両を停車させるための規範となる、予め設定された減速度の時系列特性である。規範減速度プロファイルＰｇｕでは、規範減速度プロファイルＰｇｕが適用される演算周期を「０（基準時間）」として、時間Ｔが経過するに従って、規範減速度Ｇｕが、所定規範減速度ｇｕから「上に凸」の特性で減少される。そして、時間Ｔが時点ｔｈに達すると、規範減速度Ｇｕは、「下に凸」の特性で減少され、時点（終了時点）ｔｕにて、規範減速度Ｇｕは、「０」にされる。従って、規範減速度プロファイルＰｇｕは、「上に凸」から「下に凸」に変化する変曲点Ｐｈを有する。「変曲点」は、曲率の符号（プラス又はマイナス）が変化する点であり、２次導関数が「０」なる点である。ここで、値ｇｕ、ｔｈ、ｔｕは、予め設定された所定値（定数）である。

「上に凸」の特性では、曲線上の２点を結んだ線分が、常に曲線の下側にあるような特性（例えば、関数）である。一方、「下に凸」の特性では、曲線上の２点を結んだ線分が、常に曲線の上側にあるような特性（例えば、関数）である。規範減速度プロファイルＰｇｕが、その時系列特性において、「上に凸」の特性から、「下に凸」の特性に遷移するように設定されるため、非常に滑らかに車両が減速され得る。規範減速度プロファイルＰｇｕは、時間Ｔに対するデータ点の集合体として定義され得る。また、規範減速度プロファイルＰｇｕは、時間Ｔに対する関数として設定されてもよい。該時系列特性Ｐｇｕは、車両の乗員に対して、官能的に安心感を与える。

記憶部ＳＴには、時間Ｔと規範速度Ｖｕとの関係において定義された、規範速度プロファイルＰｖｕが記憶されている。規範速度プロファイルＰｖｕは、規範減速度プロファイルＰｇｕに対応するように予め設定された車体速度の時系列特性である。規範速度プロファイルＰｖｕは、時間Ｔが基準時間（Ｔ＝０）である場合には、所定速度ｖｕ（「所定規範速度」ともいう）であり、時間Ｔの経過に応じて、「下に凸」の特性で滑らかに減少し、時点ｔｕにて、「０」にされる。時点ｔｕ（これに該当する演算周期）は、「規範終了時点（「規範終了演算周期」ともいう）」と称呼される。つまり、規範減速度プロファイルＰｇｕ、及び、規範速度プロファイルＰｖｕでは、規範減速度Ｇｕ、及び、規範車体速度Ｖｕが同時（規範終了時点ｔｕ）に「０」にされる。規範減速度プロファイルＰｇｕと同様に、規範速度プロファイルＰｖｕは、時間Ｔに対する、データ点の集合体、又は、関数として設定される。

規範減速度プロファイルＰｇｕと規範速度プロファイルＰｖｕとの間には所定の関係（即ち、速度と加速度の関係）がある。規範速度プロファイルＰｖｕが、「Ｔ＝０」から時間微分された特性が、規範減速度プロファイルＰｇｕに一致する。また、「Ｔ＝０」から「Ｔ＝ｔｕ」まで、規範減速度プロファイルＰｇｕが時間積分された値が、所定規範速度ｖｕと一致する。つまり、縦軸（加速度軸）、横軸（時間軸）、及び、規範減速度プロファイルＰｇｕとで囲まれた部分の面積が、所定規範速度ｖｕとなる。

設定部ＳＴにて、減速度Ｇａ、車体速度Ｖｘ、規範減速度プロファイルＰｇｕ、及び、規範速度プロファイルＰｖｕに基づいて、目標減速度プロファイルＰｇｔ、及び、目標速度プロファイルＰｖｔが演算される。目標減速度プロファイルＰｇｔ、及び、目標速度プロファイルＰｖｔは、現在の演算周期（現時点）ｔｏにおける実際の状態量（Ｇａ、Ｖｘ等）に基づいて、将来の状態量を先読みして、推定するための時系列特性（目標とするプロファイル）である。設定部ＳＴでは、現在の演算周期（現時点）ｔｏにおける実際の減速度Ｇａが、基準減速度ｇｏとして設定される。また、現在の演算周期ｔｏにおける車体速度Ｖｘが、基準車体速度ｖｏとして設定される。そして、基準減速度ｇｏと基準車体速度ｖｏとの関係が満足されるように、規範減速度プロファイルＰｇｕ、及び、規範速度プロファイルＰｖｕが調整されて、目標減速度プロファイルＰｇｔ、及び、目標速度プロファイルＰｖｔが設定される。

減速度プロファイルＰｇｕ、Ｐｇｔでは、「上に凸」の特性と「下に凸」の特性とが、変曲点（例えば、点Ｐｈ）にて接続される。このような特性に代えて、減速度プロファイルＰｇｕ、Ｐｇｔが、「上に凸」の特性の変曲点と、「下に凸」の特性の変曲点とが、直線で接続されるような特性（つまり、２つの変曲点が直線で結ばれた特性）として、決定されてもよい。

≪目標減速度プロファイルＰｇｔの設定≫
規範減速度プロファイルＰｇｕが、以下の方法で調整（変形）されて、目標減速度プロファイルＰｇｔが設定される。
（１）規範減速度プロファイルＰｇｕの基準時点「０」が、目標減速度プロファイルＰｇｔにおける現在の演算周期（現時点）ｔｏに設定される。
（２）規範減速度プロファイルＰｇｕの切片（縦軸と交差する点）ｇｕが、基準減速度（現時点の実際の減速度）ｇｏに調整され、目標減速度プロファイルＰｇｔの切片にされる。つまり、所定規範減速度ｇｕが基準減速度ｇｏに一致するよう、規範減速度プロファイルＰｇｕが縦軸（減速度）の方向に調整（拡大又は縮小）されて、目標減速度プロファイルＰｇｔが決定される。
（３）上記（２）の処理にて調整された目標減速度プロファイルＰｇｔにおいて、目標減速度プロファイルＰｇｔの時間積分値が、基準車体速度（現時点の実際の車体速度）ｖｏと一致するように、終了時点ｔｓが調整され、最終的な目標減速度プロファイルＰｇｔが決定される。ここで、「Ｇｔ＝０」となる時点ｔｓは、「終了演算周期」とも称呼される。即ち、横軸（時間Ｔ＝ｔｏ～ｔｓ）、縦軸（Ｇｔ＝０～ｇｏ）、及び、目標特性Ｐｇｔで囲まれた部分の面積が、基準車体速度ｖｏになるように、目標減速度プロファイルＰｇｔが設定される。

目標減速度プロファイルＰｇｔは、規範減速度プロファイルＰｇｕを基にして、目標減速度Ｇｔ（縦軸）、及び、時間Ｔ（横軸）の両方向に調整（修正）されて設定される。このため、現時点ｔｏの基準状態量ｇｏ（減速度）、ｖｏ（車体速度）の関係が満足されるとともに、目標減速度Ｇｔが、基準減速度ｇｏから「上に凸」から、変曲点を通り、「下に凸」に遷移するように減少され、終了時点（終了演算周期）ｔｓにて「０」となる時系列特性として設定される。

≪目標速度プロファイルＰｖｔの設定≫
規範速度プロファイルＰｖｕが、以下の方法で調整（変形）されて、目標速度プロファイルＰｖｔが設定される。
（１）目標速度プロファイルＰｖｔの基準時点「０」が、目標速度プロファイルＰｖｔにおける現在の演算周期（現時点）ｔｏに設定される。
（２）規範速度プロファイルＰｖｕの切片（縦軸と交差する点）ｖｕが、基準車体速度（現時点の実際の車体速度）ｖｏに調整され、目標速度プロファイルＰｖｔの切片にされる。つまり、所定規範速度ｖｕが基準車体速度ｖｏに一致するよう、規範速度プロファイルＰｖｕが縦軸（車体速度）の方向に調整（拡大又は縮小）されて、目標速度プロファイルＰｖｔが決定される。更に、規範速度プロファイルＰｖｕの終了時点（規範終了演算周期）ｔｕが、目標速度プロファイルＰｖｔでの終了時点（終了演算周期）ｔｓに一致するよう、規範速度プロファイルＰｖｕが横軸（時間軸）の方向に調整（修正）されて、最終的な目標速度プロファイルＰｖｔが設定される。

距離演算部ＤＴにて、目標速度プロファイルＰｖｔに基づいて、推定停止距離Ｄｔが演算（推定）される。推定停止距離Ｄｔは、車両が、目標減速度プロファイルＰｇｔに従って、現時点ｔｏの基準減速度ｇｏから減速され、停車に至る場合の、停止距離の推定値（「推定停止距離Ｄｔ」ともいう）である。換言すれば、推定停止距離Ｄｔは、目標速度プロファイルＰｖｔに応じた、車両が基準車体速度ｖｏから停止する（即ち、「Ｖｘ＝０」となる）までの距離である。具体的には、推定停止距離Ｄｔは、目標速度プロファイルＰｖｔが、現時点ｔｏから終了時点ｔｓまでに亘って時間積分されて決定される、即ち、横軸である時間軸（Ｔ＝ｔｏ～ｔｓ）、縦軸である速度軸（Ｖｔ＝０～ｖｏ）、及び、目標特性Ｐｖｔで囲まれた部分の面積が、推定停止距離Ｄｔとして演算される。

調整部ＴＱでは、要求停止距離Ｄｒ、推定停止距離Ｄｔ、要求減速度Ｇｒ、及び、目標減速度Ｇｔに基づいて、制動トルクＴｑの目標値が演算される。調整部ＴＱは、判定部ＨＮ、及び、選択部ＳＮにて構成される。

判定部ＨＮでは、受信部ＪＳにて受信された要求停止距離Ｄｒと、距離演算部ＤＴにて演算された推定停止距離Ｄｔとが比較され、判定結果Ｈｎが決定される。判定結果Ｈｎは、要求停止距離Ｄｒと推定停止距離Ｄｔとの大小関係を判定した結果であり、判定フラグ（「０」又は「１」の値）として出力される。推定停止距離Ｄｔよりも、要求停止距離Ｄｒが短い（小さい）場合（即ち、「Ｄｔ＞Ｄｒ」）には、判定フラグＨｎは「０」に決定される。しかし、推定停止距離Ｄｔが、要求停止距離Ｄｒ以下（即ち、「Ｄｔ≦Ｄｒ」）の条件が満足されると、判定フラグＨｎが「０」から「１」に切り替えられる。

選択部ＳＮでは、判定フラグＨｎに基づいて、受信部ＪＳにて受信された要求減速度Ｇｒ、及び、設定部ＳＴにて目標減速度プロファイルＰｇｔに基づいて演算された目標減速度Ｇｔのうちの何れか一方が選択される。一連の自動制動中に、「推定停止距離Ｄｔが要求停止距離Ｄｒ以下」である条件が否定され続け、「Ｈｎ＝０」が継続されている場合には、制動トルクＴｑ（目標値）は、要求減速度Ｇｒに基づいて決定される。具体的には、要求減速度Ｇｒに、車両質量、及び、制動装置の諸元（回転部材ＫＴの有効半径、摩擦部材ＭＳの摩擦係数、ホイールシリンダＣＷの受圧面積等）に基づく所定係数が乗算されて、要求減速度Ｇｒが制動トルクＴｑに変換される。ここで、「一連の自動制動中」とは、自動制動が開始されてから、車両が停止されるまでの間を意味する。

一方、一連の自動制動中に、「推定停止距離Ｄｔが要求停止距離Ｄｒ以下」である条件が初めて肯定された演算周期（時点）からは、要求減速度Ｇｒに代えて、目標減速度Ｇｔが採用される。そして、目標減速度Ｇｔに基づいて、制動トルクＴｑの目標値が演算される。具体的には、目標減速度Ｇｔに上記所定係数が乗算されて、制動トルクＴｑの目標値が決定される。判定フラグＨｎが、「０（「Ｄｔ＞Ｄｒ」を示す）」から「１（「Ｄｔ≦Ｄｒ」を示す）」に切り替えられた演算周期以降は、制動トルクＴｑ（目標値）は、目標減速度プロファイルＰｇｔに従って演算される。

流体ユニットＨＵでは、制動トルクＴｑの目標値に基づいて、実際の制動トルクＴｑが、その目標値に一致するよう制御される。例えば、制動トルクＴｑが、ホイールシリンダＣＷの液圧（制動液圧）Ｐｗによって制御される場合には、制動トルクＴｑの目標値に応じて制動液圧の目標値Ｐｔが演算される。そして、液圧目標値Ｐｔと、液圧センサによって検出された制動液圧Ｐｗ（実際値）、又は、電磁弁等の駆動状態に応じた推定値とに基づいて液圧フィードバック制御が実行される。また、車両の減速度において、目標値Ｇｒ、Ｇｔと実際値Ｇａとに基づいて、減速度フィードバック制御が行われ得る。更に、車体速度Ｖｔ（目標値）、Ｖｘ（実際値）において、車体速度フィードバック制御が実行されてもよい。

以上で説明したように、制動制御装置ＳＣでは、減速開始から停車までの自動制動制御中に、「推定停止距離Ｄｔが要求停止距離Ｄｒ以下」の条件が否定され続けている間は、要求減速度Ｇｒに基づいて制動トルクＴｑが演算される。つまり、「Ｄｔ＞Ｄｒ」の状態では、停止距離が伸びないよう、目標減速度プロファイルＰｇｔは適用されない。しかし、自動制動制御中に、一旦、「推定停止距離Ｄｔが要求停止距離Ｄｒ以下」の条件が満足されると、その演算周期の後は、目標減速度プロファイルＰｇｔが適用され、目標減速度Ｇｔに基づいて、制動トルクＴｑが決定される。円滑停車制御の目標減速度Ｇｔは、時間Ｔの経過に伴って、目標減速度Ｇｔが「上に凸」の特性で減少した後に、変曲点（又は、２つの変曲点を結ぶ直線）を介し、「下に凸」の特性で減少するプロファイル（時系列特性）Ｐｇｔに基づいて決定される。円滑停車制御において、目標減速度Ｇｔは、「Ｄｔ≦Ｄｒ」が満足された時点で、その採用が開始されるため、停止距離の延びは回避される。更に、目標減速度Ｇｔは、減速度の変化率（ジャーク）が考慮された目標減速度プロファイルＰｇｔに基づいて決定されるため、乗員への好適な制動感が達成されるとともに、車両が滑らかに減速され、停止される。

なお、目標減速度プロファイルＰｇｔに基づく円滑停車制御は、車両を好適に停止するためのものである。従って、車体速度Ｖｘが所定速度ｖｘ以上では、目標減速度プロファイルＰｇｔは設定されず、自動制動制御では、常時、要求減速度Ｇｒに基づいて、制動トルクＴｑが演算される。つまり、「Ｖｘ≧ｖｘ」では、目標減速度プロファイルＰｇｔに基づく円滑停車制御の実行は禁止される。換言すれば、目標減速度プロファイルＰｇｔに基づく円滑停車制御は、車体速度Ｖｘが所定速度ｖｘ未満の場合にのみ、その実行が許可される。ここで、所定速度ｖｘ（「所定許可速度」ともいう）は、予め設定された所定値（定数）である。

ＳＣ…制動制御装置、ＳＪ…運転支援装置、ＳＫ…周辺監視装置、ＮＶ…ナビゲーション装置、ＢＳ…通信バス、ＶＷ…車輪速度センサ、ＧＸ…減速度センサ、Ｇｒ…要求減速度、Ｄｒ…要求停止距離、Ｇｔ…目標減速度、Ｄｔ…推定停止距離、Ｐｇｕ…規範減速度プロファイル、Ｐｖｕ…規範速度プロファイル、Ｐｇｔ…目標減速度プロファイル、Ｐｖｔ…目標速度プロファイル、Ｔｑ…制動トルク。

Claims (1)

1. 運転支援装置から要求減速度、及び、要求停止距離を演算周期毎に受信し、前記要求減速度、及び、前記要求停止距離に基づいて、車両の車輪に自動で制動トルクを付与する車両の制動制御装置であって、
   前記車両の減速度を前記演算周期毎に取得する減速度取得部と、
   前記車両の車体速度を前記演算周期毎に演算する車体速度演算部と、
   時間の経過に伴って規範減速度が「上に凸」の特性で減少した後に、「下に凸」の特性で減少する規範減速度プロファイル、及び、前記規範減速度プロファイルに対応した規範速度プロファイルを有する記憶部と、
   現在の演算周期における前記減速度である基準減速度と前記現在の演算周期における前記車体速度である基準車体速度との関係を満足するよう、前記規範減速度プロファイル、及び、前記規範速度プロファイルを調整して、目標減速度プロファイル、及び、目標速度プロファイルを設定する設定部と、
   前記目標速度プロファイルに基づいて、前記車両が前記基準車体速度から停止するまでの距離である推定停止距離を演算する距離演算部と、
   前記推定停止距離が前記要求停止距離以下である条件が否定され続けている状態では、前記要求減速度に基づいて前記制動トルクを調整し、前記推定停止距離が前記要求停止距離以下である条件が初めて満足される演算周期の後は、前記目標減速度プロファイルに応じて決定される目標減速度に基づいて前記制動トルクを調整する調整部と、
   を備える、車両の制動制御装置。
   

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