JP7481197B2 - 車両制御システム - Google Patents

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Description

本発明は、車両を停止保持するための停止保持機能を有する車両における車両制御システムに関するものであり、特には、停車直前におけるブレーキ液圧の制御に係る技術分野に関する。
停止した車両を停止状態のまま保持する停止保持機能を有する車両が知られている。このような停止保持機能は、例えば、ACC(Adaptive Cruise Control:車間距離制御付クルーズコントロール)として知られるような先行車追従型の車両速度制御機能による停車時や、ワンペダル機能(一つのペダルの操作に基づいて車両の加減速を行う機能)による停車時に発揮される。
停止保持機能は、ブレーキ液圧を保持する機構の制約等により、停車に必要なブレーキ液圧よりも高いブレーキ液圧を必要とするケースがあり、停車時の液圧から停止保持機能を有効とするための液圧に増圧する場合がある。
なお、関連する従来技術については下記特許文献1-3を挙げることができる。
特開2010-120601号公報 特開2017-118663号公報
ここで、近年、ブレーキ液圧を制御するためのブレーキブースタとしては、従前の負圧ブースタに代えて電制(電気制御)ブースタが主流となりつつある。電制ブースタにより上記のような停車時におけるブレーキ液圧の増圧を行う場合には、モータの作動音が発生し、該作動音がユーザに違和感を与えてしまう虞がある。
また、停止保持のためのブレーキ液圧の増圧は停車時に強制的に行われるものであるため、停車の際の車両挙動が不自然となる虞があり、この点でもユーザに違和感を与える可能性がある。
本発明は上記した問題点に鑑み為されたものであり、停止保持を実現する上でのユーザの違和感緩和を図ることを目的とする。
本発明に係る車両制御システムは、車両の駆動源として、エンジンと、バッテリからの供給電力により駆動されるモータとを有し、前記車両の目標駆動力を算出する目標駆動力算出部と、前記目標駆動力に基づき、前記エンジン及びモータの駆動制御に用いられる要求駆動力と、液圧ブレーキ制御に用いられる要求ブレーキ力とを算出する演算部と、停車タイミングでの前記要求ブレーキ力である停車時ブレーキ力が、前記車両を停止状態に保持可能な停止保持ブレーキ力以上でない場合に、ブレーキ力が前記停止保持ブレーキ力以上となるようにブレーキ液圧を増圧して車両を停止状態に保持する停止保持部と、前記バッテリの出力可能電力量に基づき、前記モータの力行により発生可能な駆動力である力行可能駆動力を算出する力行可能駆動力算出部と、前記目標駆動力が前記力行可能駆動力よりも大きい場合に前記エンジンを作動させるエンジン走行モードを選択し、前記目標駆動力が前記力行可能駆動力以下の場合に前記エンジンを停止させるEV走行モードを選択する走行モード選択部と、を備えた車両における車両制御システムであって、前記演算部は、前記停車タイミングの直前タイミングである停車直前タイミングにおいて、前記エンジン走行モードが選択されている場合には前記要求ブレーキ力を前記停止保持ブレーキ力以上の範囲に設定して前記要求駆動力を算出し、前記EV走行モードが選択されている場合には、前記要求駆動力を前記力行可能駆動力以下の範囲に設定して前記要求ブレーキ力を算出するものである。
停車直前タイミングにおいて、要求ブレーキ力を停止保持ブレーキ力以上の範囲に設定すれば、停車タイミングでのブレーキ力を停止保持ブレーキ力以上とすることが可能となり、停止保持機能による増圧が行われずユーザの違和感緩和を図ることが可能となる。ただし、エンジンが停止中に停車直前タイミングを迎えた場合において、モータの力行可能駆動力が小さかった場合には、要求ブレーキ力を停止保持ブレーキ力以上に設定しようとすると、これを相殺するための駆動力をモータのみで賄うことができず、エンジンが再始動してしまう場合がある。このため、上記のように停車直前タイミングにおいてEV走行モードが選択されていた(エンジンが停止中であった)場合は、要求駆動力を力行可能駆動力以下の範囲に設定して要求ブレーキ力を算出する。これにより、力行可能駆動力が小さく、停止保持ブレーキ力以上に要求ブレーキ力を設定しようとするとエンジン再始動を要してしまう場合には、要求ブレーキ力を相殺するための要求駆動力が力行可能駆動力以下の範囲となるようにすることが可能となり、それによりエンジン再始動の防止を図ることが可能となる。すなわち、停車間際にエンジンが再始動することに起因するユーザの違和感緩和を図ることが可能となる。同時に、停車直前タイミングにおいて要求駆動力が力行可能駆動力を超えない範囲内で予めブレーキ液圧が増圧されることになるため、その後の停車タイミングにおいて停止保持機能が発揮されても、ブレーキ液圧の増圧量が低減されるように図ることが可能となり、停止保持のための増圧に伴うユーザの違和感緩和も図られる。
上記した本発明に係る車両制御システムにおいては、前記演算部は、前記停車直前タイミングにおいて前記EV走行モードが選択されている場合は、前記要求駆動力を前記力行可能駆動力に設定した場合に前記目標駆動力を満たすのに必要なブレーキ力と、前記停止保持ブレーキ力とのうち何れか低い方となるように前記要求ブレーキ力を算出する構成とすることが可能である。
これにより、力行可能駆動力が大きくエンジン再始動を要さない場合は要求ブレーキ力を停止保持ブレーキ力に設定することが可能となり、停止保持機能による増圧が行われないようにしてユーザの違和感緩和を図ることが可能となる。また、力行可能駆動力が小さく、停止保持の増圧のためにエンジン再始動を要する場合には、要求ブレーキ力を、要求駆動力が力行可能駆動力を超えないように設定することが可能となり、エンジンが再始動されないようにしつつ、同時に、停車タイミングにおいて停止保持機能が発揮されてもブレーキ液圧の増圧量が低減されるように図ることが可能となる。
上記した本発明に係る車両制御システムにおいては、前記演算部は、前記停車直前タイミングにおいて前記EV走行モードが選択されている場合に算出した前記要求ブレーキ力が所定の閾値を下回るか否かを判定し、該要求ブレーキ力が該閾値を下回る場合は、前記エンジン走行モードであるとして前記要求ブレーキ力及び前記要求駆動力を算出し直す構成とすることが可能である。
停車直前タイミングにおいてEV走行モードが選択されている場合に算出した要求ブレーキ力が所定の閾値を下回るか否かを判定することで、力行可能駆動力が過小であるか否か、つまりは、要求駆動力が力行可能駆動力を超えないように算出した要求ブレーキ力で停車直前タイミングのブレーキ液圧の増圧を行ったのでは停車タイミングでの増圧量が過大となってしまうか否かを判定することが可能となる。また、エンジン走行モードであるとして要求ブレーキ力及び要求駆動力を算出し直すことによっては、力行可能駆動力を超えた要求駆動力となり、エンジンが再始動されるようになる。これらの点より、上記構成によれば、停車直前タイミングにおいてEV走行モードが選択されてエンジン停止中であった場合において、力行可能駆動力が過小であって、要求駆動力が力行可能駆動力を超えないように算出した要求ブレーキ力で停車直前タイミングのブレーキ液増圧を行ったのでは停車タイミングでの増圧量が過大となってしまう場合には、エンジンを再始動させてブレーキ液圧を停止保持のための液圧以上に増圧させることが可能となる。
上記した本発明に係る車両制御システムにおいては、前記演算部は、前記停車直前タイミングにおいて前記EV走行モードが選択されている場合に算出した前記要求ブレーキ力と前記停止保持ブレーキ力との差が所定値以上であるか否かを判定し、該差が該所定値以上である場合は、前記エンジン走行モードであるとして前記要求ブレーキ力及び前記要求駆動力を算出し直す構成とすることが可能である。
停車直前タイミングにおいてEV走行モードが選択されている場合に算出した要求ブレーキ力と停止保持ブレーキ力との差が所定値以上であるか否かを判定することによっても、力行可能駆動力が過小であるか否か、つまりは、要求駆動力が力行可能駆動力を超えないように算出した要求ブレーキ力で停車直前タイミングのブレーキ液圧の増圧を行ったのでは停車タイミングでの増圧量が過大となってしまうか否かを判定することが可能となる。
上記した本発明に係る車両制御システムにおいては、前記バッテリの出力可能電力量は、前記バッテリの残量、電圧、及び温度に基づいて算出され、前記力行可能駆動力算出部は、前記バッテリの出力可能電力量と前記モータの温度とに基づいて前記力行可能駆動力を算出する構成とすることが可能である。
これにより、力行可能駆動力を適切に算出することが可能となる。
本発明によれば、停止保持を実現する上でのユーザの違和感緩和を図ることができる。
本発明に係る実施形態としての車両制御システムの構成概要を示したブロック図である。 実施形態における停止保持機能についての説明図である。 実施形態としての停車制御について説明するための機能ブロック図である。 実施形態としての停車制御を説明するための図である。 同じく、実施形態としての停車制御を説明するための図である。 エンジン再始動を要すると予測する場合に対応した要求ブレーキ力と要求駆動力との関係を例示した図である。 実施形態としての停車制御を実現するための第一の処理手順例を示したフローチャートである。 実施形態としての停車制御を実現するための第二の処理手順例を示したフローチャートである。 候補ブレーキ力についての説明図である。
<1.車両制御システムの構成>
図1は、本発明に係る実施形態としての車両制御システム1の構成概要を示したブロック図である。なお、図1では、車両制御システム1の構成のうち主に本発明に係る要部の構成のみを抽出して示している。
実施形態の車両制御システム1は、車輪の駆動源としてエンジンとモータ・ジェネレータ(以下で説明するMG10)とを有するハイブリッド車両(Hybrid Electric Vehicle:HEV)に設けられている。
図1に示すように、車両制御システム1は、運転支援制御ユニット2、HEV制御ユニット3、エンジン制御ユニット4、モータ制御ユニット5、走安制御ユニット6、エンジン関連アクチュエータ7、モータ駆動部8、ブレーキ関連アクチュエータ9、MG(モータ・ジェネレータ)10、センサ・操作子類11、及びバス12を備えている。
運転支援制御ユニット2は、撮像部21、画像処理部22、及び制御部23を有し、運転支援のための各種の制御処理(以下「運転支援制御処理」と表記)を実行する。
撮像部21は、自車両の進行方向(本例では前方)を撮像した撮像画像データを得る。本例における撮像部21には、二つのカメラ部が設けられており、各カメラ部は、それぞれカメラ光学系とCCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)などの撮像素子とを備えている。各カメラ部では、カメラ光学系により撮像素子の撮像面に被写体像が結像されて受光光量に応じた電気信号が画素単位で得られる。各カメラ部は、いわゆるステレオ撮像法による測距が可能となるように設置されている。各カメラ部で得られた電気信号は、A/D変換や所定の補正処理が施され、画素単位で所定階調による輝度値を表すデジタル画像信号(撮像画像データ)として画像処理部22に供給される。
画像処理部22は、例えばCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を備えたマイクロコンピュータ、或いはDSP(Digital Signal Processor)を有して構成され、撮像部21で得られた撮像画像データに基づき、車外環境の認識に係る所定の画像処理を実行する。
具体的に、画像処理部22は、ステレオ撮像により得られた各撮像画像データに基づく各種の画像処理を実行し、自車両の前方の立体物データや白線データ等の前方情報を認識し、これら認識情報等に基づいて自車走行路を推定する。さらに、画像処理部22は、認識した立体物データ等に基づいて自車走行路上の先行車両の検出を行う。
具体的に、画像処理部22は、ステレオ撮像された各撮像画像データに基づく処理として例えば以下のような処理を行う。先ず、各撮像画像データとしての撮像画像対に対し、対応する位置のずれ量(視差)から三角測量の原理によって距離情報を生成する。そして、距離情報に対して周知のグルーピング処理を行い、グルーピング処理した距離情報を予め記憶しておいた三次元的な道路形状データや立体物データ等と比較することにより、白線データ、道路に沿って存在するガードレール、縁石等の側壁データ、車両等の立体物データ等を抽出する。さらに、画像処理部22は、白線データや側壁データ等に基づいて自車走行路を推定し、自車走行路上に存在する立体物であって、自車両と略同じ方向に所定の速度(例えば、0Km/h以上)で移動するものを先行車両として抽出(検出)する。そして、先行車両を検出した場合には、その先行車情報として、車間距離cd(=自車両との車間距離)、相対速度ds(=車間距離cdの変化割合)、先行車速ss(相対速度ds+自車速js)、及び先行車加速度sac(=先行車速ssの微分値)を算出する。なお、自車速jsは、後述する車速センサ11aが検出する自車両の走行速度(後述するセット車速Stに対して「実車速」と呼ぶことができる)である。また、画像処理部22は、先行車両の中で、特に先行車速ssが所定値以下(例えば、4Km/h以下)で且つ加速していないものは、略停止状態の先行車両として認識する。
画像処理部22は、上記の先行車情報を例えば撮像画像データのフレームごとに算出し、算出した先行車情報を逐次、記憶する。
制御部23は、例えばCPU、ROM、RAM等を備えたマイクロコンピュータを有して構成され、画像処理部22による画像処理の結果や、センサ・操作子類11で得られる検出情報、操作入力情報等に基づき、運転支援制御処理を実行する。
ここで、制御部23は、同じくマイクロコンピュータを有して構成されたHEV制御ユニット3、エンジン制御ユニット4、モータ制御ユニット5、及び走安制御ユニット6とバス12を介して接続されており、これら各制御ユニットとの間で相互にデータ通信を行うことが可能とされる。制御部23は、上記の各制御ユニットのうち必要な制御ユニットに対して指示を行って運転支援に係る動作を実行させる。
制御部23は、運転支援制御処理の一つとして、オートクルーズ制御を行う。すなわち、指定された走行条件を満たすように自車両の速度の制御を行う。特に、本例の制御部23は、オートクルーズ制御として、ACC(Adaptive Cruise Control:車間距離制御付クルーズコントロール)を実現するための処理を行う。
ACCでは、センサ・操作子類11に設けられた所定の操作子による操作入力に基づいて、目標車速Stと目標車間距離Dtがセットされる。なお、本例において、運転者は操作により例えば「長」、「中」、「短」の三つの車間距離モードから任意の車間距離モードを選択可能とされ、制御部23は、例えば、自車速jsに応じて、選択されたモード毎に異なる目標車間距離Dtを設定する。
なお、以下「目標車速St」については「セット車速St」と表記する。
制御部23は、ACC中において、先行車両が検出されていない場合には自車速jsをセット車速Stに収束させる定速走行制御を行う。
また、制御部23は、定速走行制御中に先行車両を認識した場合には、当該先行車両との車間距離cdを目標車間距離Dtに収束させる追従走行制御を行う。本例における制御部23は、このような追従走行制御として、先行車両に対する追従停止、及び追従発進を実現する制御を行う。すなわち、先行車両の停車に応じて自車両を停車させ、その後に先行車両が発進した場合に該先行車両に引き続き追従する制御である。
制御部23は、ACC中において、上記のような定速走行制御、追従走行制御を実現するための目標駆動力を算出する。
また、制御部23は、ACC中以外の状態(車両の加減速を運転者のアクセル操作やブレーキ操作に基づき制御する状態)では、運転者によるアクセル操作やブレーキ操作に基づいて目標駆動力の算出を行う。
ここで、目標駆動力は、例えば加速側であれば正の値、減速側であれば負の値として算出される等、加速側と減速側とで極性の異なる値として算出される。
本例の制御部23は、算出した目標駆動力に基づいて、要求駆動力と要求ブレーキ力とを算出する。要求駆動力は、目標駆動力を実現するために要求される車両の駆動力であり、車輪の駆動源としてエンジンとMG10とを有する本例の車両の場合には、エンジンとMG10の総合の駆動力として算出される。
要求ブレーキ力は、目標駆動力を実現するために要求されるブレーキ力である。
ここで、HEVの場合には、車両の制動手段としてディスクブレーキ等による液圧ブレーキ機構以外に、MG10の回生を利用した回生ブレーキがある。従って、車両の減速時には、算出された目標駆動力に応じた減速状態が実現されるように、要求ブレーキ力のみでなく要求駆動力の算出が行われる。
また、本例の制御部23は、停止保持機能を実現するための処理も行う。停止保持機能は、停止した車両を停止状態のまま保持する機能である。具体的には、停車タイミングでの要求ブレーキ力である停車時ブレーキ力が車両を停止状態に保持可能なブレーキ力(以下「停止保持ブレーキ力Tp」と表記する)以上でない場合に、ブレーキ力が停止保持ブレーキ力Tp以上となるようにブレーキ液圧を増圧して車両を停止状態に保持する機能である。
なお、停止保持機能の詳細については改めて説明する。
センサ・操作子類11は、自車両に設けられた各種のセンサや操作子を包括的に表している。センサ・操作子類11が有するセンサとしては、自車両の速度を自車速jsとして検出する速度センサ11a、アクセルペダルの踏込み量からアクセル開度を検出するアクセル開度センサ11b、ブレーキペダルの操作/非操作に応じてON/OFFされるブレーキスイッチ11c、及び、例えば加速度センサや角速度センサ等を有し自車両の動きを検出する動きセンサ11dがある。
また、図示は省略したが、センサ・操作子類11は、他のセンサとして、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサや、エンジンへの吸入空気量を検出する吸入空気量センサ、吸気通路に介装されてエンジンの各気筒に供給する吸入空気量を調整するスロットル弁の開度を検出するスロットル開度センサ、エンジン温度を示す冷却水温を検出する水温センサ、車外の気温を検出する外気温センサ、自車走行路の勾配を検出する勾配センサ等も有する。
また、操作子としては、車両制御システム1の起動/停止を指示するためのスタートスイッチや、前述したACC関連の操作を行うための操作子などがある。
HEV制御ユニット3は、運転支援制御ユニット2における制御部23が算出した要求駆動力に基づき、エンジン制御ユニット4とモータ制御ユニット5に対する指示を行って車両の動作をコントロールする。
HEV制御ユニット3は、制御部23から入力した要求駆動力に基づいて、エンジンに要求される駆動力であるエンジン要求駆動力と、MG10に要求される駆動力であるモータ要求駆動力とを算出し、エンジン要求駆動力をエンジン制御ユニット4に、モータ要求駆動力をモータ制御ユニット5にそれぞれ指示する。
エンジン制御ユニット4は、HEV制御ユニット3から指示されるエンジン要求駆動力に基づき、エンジン関連アクチュエータ7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7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4は、エンジン要求駆動力に基づき、燃料噴射タイミング、燃料噴射パルス幅、スロットル開度等の制御を行って、エンジン出力を制御する。また、エンジン制御ユニット4は、エンジンの始動/停止の制御を行うことが可能とされる。
モータ制御ユニット5は、HEV制御ユニット3から指示されるモータ要求駆動力に基づきモータ駆動部8を制御することで、MG10の動作制御を行う。モータ駆動部8は、MG10の駆動回路を有する電気回路部として構成されている。
モータ制御ユニット5は、モータ要求駆動力に基づき、MG10を力行回転させるべき場合はモータ駆動部8に対する指示を行ってMG10を力行回転させ、MG10を回生回転させるべき場合にはモータ駆動部8に対する指示を行ってMG10を回生回転させる。
ここで、図示は省略したが、車両制御システム1には、MG10の電源としての走行用バッテリが設けられている。走行用バッテリは、MG10が回生回転により発電した電力に基づき充電される。
走安制御ユニット6は、例えばVDC(Vehicle Dynamics Control)等、車両の走行安定性に係る制御を行う制御ユニットとされる。走安制御ユニット6は、車両の走行安定性に係る制御の一つとして、液圧ブレーキの制御を行う。該ブレーキの制御として走安制御ユニット6は、制御部23から指示される要求ブレーキ力に基づき、ブレーキ関連アクチュエータ9として設けられたアクチュエータの制御を行う。ブレーキ関連アクチュエータ9としては、例えば、ブレーキブースタ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。具体的に、走安制御ユニット6は、要求ブレーキ力に基づき、上記の液圧制御アクチュエータを制御して自車両を制動させる。
<2.停止保持機能について>
図2は、停止保持機能についての説明図であり、ACC中において、車両が減速後に停止状態で保持されるまでの要求駆動力、要求ブレーキ力、及び車速(自車速js)の遷移を例示している。図示のように、ここでは定速走行状態から減速が行われる例を示している。
定速走行状態から減速が開始された後の所要のタイミングで、要求駆動力が正の値から負の値に転じてMG10の回生回転(回生ブレーキ)が行われる。図示のように回生ブレーキは停車まで継続して行われるものではなく、例えば車速が一定値以下となったタイミングで要求駆動力が徐々に0に向けて上昇される一方、要求ブレーキ力が徐々に上昇されて、液圧ブレーキ機構による制動への切り替えが行われる。
そして、車両が停車する間際となると、上昇させた要求ブレーキ力を徐々に低下させる。これは、停車時のショック緩和を図るためである。
前述のように、停止保持機能は、停車タイミングでの要求ブレーキ力である停車時ブレーキ力が停止保持ブレーキ力Tpとしての所定のブレーキ力以上でなかった場合に、ブレーキ力が停止保持ブレーキ力Tp以上となるようにブレーキ液圧を増圧して車両を停止状態に保持する機能である。
停止保持ブレーキ力Tpとしては、車両を停止保持するために必要とされるブレーキ力であると定義できる。この停止保持ブレーキ力Tpについては、車両を停止保持するためのブレーキ力の限界値(下限値)として定めることも可能であるし、この限界値に対し、マージンを考慮した値(限界値+α)として定めることも可能である。
ここで、本例における停止保持機能では、停車時ブレーキ力が停止保持ブレーキ力Tp以上であった場合には、要求ブレーキ力を停車時ブレーキ力のまま維持する。
本例では、停車タイミングであるか否かの判定条件として、車速に関する第一閾値TH1が定められている。具体的に、本例では、車速が第一閾値TH1以下である場合に、停車タイミングであると判定する。ここで、第一閾値TH1については、厳密に車速が0km/hとなるタイミングを判定するものに限らず、停車とみなすことのできる状態となったタイミングを判定可能に設定すればよい。一例として、第一閾値TH1については、0km/hから1km/hの範囲内の値とすることが考えられる。本例では、第一閾値TH1=0.5km/hであるとする。
図中では、この停車タイミングを時点t1として示している。
停止保持機能では、停車タイミングでの要求ブレーキ力(停車時ブレーキ力)が停止保持ブレーキ力Tp以上であるか否かを判定する。図示の例では、停車時ブレーキ力は停止保持ブレーキ力Tp未満であるため、停止保持機能によって、要求ブレーキ力が停止保持ブレーキ力Tp以上に制御されてブレーキ液圧が停止保持に要する液圧以上に増圧され、この増圧されたブレーキ液圧により車両が停止保持される。
ここで、本例において、上記のような停止保持機能を実現するための処理、具体的には、停車タイミングか否かの判定、停止保持ブレーキ力Tpに基づく増圧要否判定、及び増圧を要する場合のブレーキ液圧の増圧制御の各処理の実行主体は、例えば走安制御ユニット6とされる。
<3.実施形態としての停車制御について>
続いて、実施形態としての停車制御について説明する。
図3は、実施形態としての停車制御について説明するための機能ブロック図であり、運転支援制御ユニット2の制御部23が有する実施形態としての停車制御に係る機能をブロック化して示している。
図示のように制御部23は、目標駆動力算出部F1、演算部F2、力行可能駆動力算出部F3、及び走行モード選択部F4を有する。
目標駆動力算出部F1は、前述した目標駆動力の算出を行う。
演算部F2は、目標駆動力に基づき、MG10の駆動制御に用いられる要求駆動力と、液圧ブレーキ制御に用いられる要求ブレーキ力とを算出する。
力行可能駆動力算出部F3は、MG10の力行により発生可能な駆動力である力行可能駆動力Dthを算出する。具体的に、制御部23は、力行可能駆動力Dthを、MG10の電源としての走行用バッテリ(不図示)の出力可能電力量に基づき算出する。
走行用バッテリの出力可能電力量は、走行用バッテリの残量(SOC:State Of Charge)、電圧、及び温度に基づき例えば制御部23が算出する。
本例の力行可能駆動力算出部F3は、このように算出された走行用バッテリの出力可能電力量と、MG10の温度とに基づいて、力行可能駆動力Dthを算出する。
なお、力行可能駆動力Dthは、走行用バッテリの出力可能電力量とMG10の温度と、さらにMG10を駆動するためのインバータ(不図示)の温度とに基づいて算出することもできる。
走行モード選択部F4は、上記のように算出される力行可能駆動力Dthと、目標駆動力算出部F1が算出した目標駆動力とに基づき、車両の走行モードの選択として、エンジン走行モードとEV(Electric Vehicle)走行モードとの選択を行う。エンジン走行モードは、エンジンを作動させて走行するモードであり、EV走行モードは、エンジンを停止させMG10により走行するモードである。
制御部23は、目標駆動力が力行可能駆動力Dthよりも大きい場合にエンジン走行モードを選択し、目標駆動力が力行可能駆動力Dth以下の場合にEV走行モードを選択する。
ここで、本実施形態において演算部F2は、停車タイミングの直前タイミングである停車直前タイミングにおいて、エンジン走行モードが選択されている場合には要求ブレーキ力を停止保持ブレーキ力Tp以上の範囲に設定して要求駆動力を算出し、EV走行モードが選択されている場合には、要求駆動力を力行可能駆動力Dth以下の範囲に設定して要求ブレーキ力を算出する。
図4から図6を参照し、実施形態としての停車制御の具体例を説明する。
図4Aは、先の図2と同様に、ACC中において、車両が減速後に停止状態で保持されるまでの要求駆動力、要求ブレーキ力、及び車速の遷移を例示している。
先ず、停車タイミングに停止保持機能による増圧が行われないようにするために、停車直前のタイミングで予め停車保持に要する液圧以上の液圧に上昇させておくことを考える。このために本例では、停車直前タイミングにおいて、要求ブレーキ力が停止保持液圧Tp以上であるか否かを判定する。停車直前タイミングであるか否かの判定は、アクセルオフ且つ車速が第二閾値TH2以下であるか否かの判定として行う。ここで、「第二閾値TH2>第一閾値TH1」である。例えば、第二閾値TH2については、2km/hから10km/hの範囲内の値として設定することが考えられる。
図中では、このように車速と第二閾値TH2とに基づき特定される停車直前タイミングを時点t2として示している。
停車直前タイミングにおいて、要求ブレーキ力が停止保持ブレーキ力Tp以上でない場合には、停車タイミングにおいても要求ブレーキ力は停止保持ブレーキ力Tp以上でない可能性が高い。すなわち、停車タイミングにおいて停止保持機能による増圧が行われる可能性は高いと予測できる。このため、停車直前タイミングにおいて要求ブレーキ力が停止保持ブレーキ力Tp以上でなければ、要求ブレーキ力を停止保持ブレーキ力Tp以上に上昇させる(図中、時点t2以降のブレーキ力の上昇を参照)。
これにより、停車前の段階でブレーキ液圧を停止保持に要する液圧以上に上昇させておくことができ、停止タイミングにおいて停止保持機能による増圧が行われることの防止を図ることができる。すなわち、停車時の増圧音に起因するユーザの違和感の緩和を図ることができる。
ここで、上記のように要求ブレーキ力を上昇させることによっては、目標駆動力との整合をとるために、要求ブレーキ力の上昇分を駆動力によって相殺することを要する。このため、図中の要求ブレーキ力と要求駆動力との対比として示すように、要求ブレーキ力を上昇させた場合には、この上昇分に応じて、要求駆動力を上昇させることを要する。
図中では、このように上昇された要求駆動力、すなわち要求ブレーキ力の上昇分を相殺するための上昇を受けた要求駆動力を「Da」と表記している。以下、この要求駆動力Daは、「上昇駆動力Da」と表記する。
この上昇駆動力Daは、MG10単体で賄える場合と、そうでない場合(つまりMG10のみでなくエンジンの駆動力も必要とされる場合)とがある。具体的に、図中に例示するように、上昇駆動力DaがMG10の力行可能駆動力Dth以下であれば、上昇駆動力DaはMG10単体で賄うことができる。
車両が停車に向けて減速している状況では、目標駆動力(要求駆動力)は徐々に低下し必要なエンジン駆動力も徐々に低下していくものとなり、或るタイミングでゼロとなる。このため、エンジンは停車前の所要のタイミングで停止されているのが通常である。具体的に、エンジンは、通常は図4Bに例示するように時点t2よりも前の段階で停止されることになる。
上記のように上昇駆動力Daが力行可能駆動力Dth以下である場合には、時点t2での予めの増圧を行うにあたって、エンジンを再始動する必要がない。
一方で、図5に例示するように、上昇駆動力Daが力行可能駆動力Dthを上回る場合もある。これは、例えば走行用バッテリの残量が不足している等の影響により、力行可能駆動力Dthが比較的小さくなっている場合である。
この場合には、時点t2での予めの増圧を行うにあたって、上昇駆動力DaをMG10のみで賄うことができず、図示のようにエンジンの再始動を要するものとなる。
このようにエンジンの再始動を要する場合には、停車に向けて一旦停止したエンジンが停車間際に再び始動されることになり、このことがユーザに違和感を与える虞がある。
そこで、本実施形態では、上述した演算部F2の機能として説明したように、停車直前タイミングにおいて、エンジン走行モードが選択されている場合には要求ブレーキ力を停止保持ブレーキ力Tp以上の範囲に設定して要求駆動力を算出し、EV走行モードが選択されている場合には、要求駆動力を力行可能駆動力以下の範囲に設定して要求ブレーキ力を算出する。
停車直前タイミングにおいて、エンジン走行モードが選択されている場合、すなわちエンジンが停止中でなければ、エンジン再始動について考慮する必要がない。このため、上記のように要求ブレーキ力を停止保持ブレーキ力Tp以上の範囲に設定する。
一方、停車直前タイミングにおいて、EV走行モードが選択されている場合、すなわちエンジンが停止中であった場合には、具体的に、以下のような処理を行う。
先ず、要求ブレーキ力が停止保持ブレーキ力Tp以上であるか否かを判定する。要求ブレーキ力が停止保持ブレーキ力Tp以上であれば、停車直前タイミングでの増圧は不要であるため、要求ブレーキ力をそのまま維持する。
要求ブレーキ力が停止保持ブレーキ力Tp以上でない場合は、ブレーキ力を停止保持ブレーキ力Tpに上昇させた際にエンジン再始動を要するか否かを力行可能駆動力Dthに基づいて予測する。これは、例えば力行可能駆動力Dthが上昇駆動力Da(停止保持ブレーキ力Tpに上昇させた場合の上昇駆動力Da)を下回るか否かの判定として行うことができる。力行可能駆動力Dthが上昇駆動力Daを下回る場合は、エンジン再始動を要するとの予測結果を得、そうでなければエンジン再始動を要さないとの予測結果を得ることができる。
ブレーキ力を停止保持ブレーキ力Tpに上昇させた際にエンジン再始動を要さないと予測された場合には、図4に示した通り、要求ブレーキ力を停止保持ブレーキ力Tp以上のブレーキ力に設定する。
ここで、エンジン再始動を要さない場合、すなわち、力行可能駆動力Dthが上昇駆動力Da以上である場合には、力行可能駆動力Dthが許容する範囲内において、要求ブレーキ力を停止保持ブレーキ力Tpよりも高いブレーキ力に上昇させることも可能であるが、停止保持ブレーキ力Tpを超える分の増圧は消費電力の浪費に繋がる。
このため、本例では、エンジン再始動を要さないと予測した場合には、要求ブレーキ力を停止保持ブレーキ力Tpに上昇させる。
これにより、停止保持に係るユーザの違和感緩和を図る上で、車両消費電力の削減を図ることができる。
一方、ブレーキ力を停止保持ブレーキ力Tpに上昇させた際にエンジン再始動を要すると予測された場合には、力行可能駆動力Dthが許容する範囲内において、要求ブレーキ力を上昇させる。
具体的に、この場合の要求ブレーキ力については、「力行可能駆動力Dth-要求駆動力」を相殺するブレーキ力分だけ上昇させる。ここでの要求駆動力とは、停車直前タイミングにおける要求駆動力である。なお、停車に向けて減速中の状態において、停車直前タイミングにおける要求駆動力は殆どの場合「0」であると考えてよい。
図6は、上記のように「力行可能駆動力Dth-要求駆動力」を相殺するブレーキ力分だけ要求ブレーキ力を上昇させた際の要求ブレーキ力と要求駆動力との関係を例示している。
この場合、上昇させた分のブレーキ力を相殺するための要求駆動力は、図示のように力行可能駆動力Dthを超えないものとなる。従って、停車直前タイミング(時点t2)におけるブレーキ力の上昇制御に伴い、エンジンが再始動してしまうことの防止が図られる。
また、この場合、時点t2以降での要求ブレーキ力は、停止保持ブレーキ力Tpには達しないため、その後に停車タイミングを迎えた際には、停止保持機能が発揮されてブレーキ液圧の増圧が行われることになるが、時点t2以降のブレーキ液圧は増圧されることに変わりはない。このため、停車タイミングにおける増圧量の低減を図ることができる。
停止保持機能による増圧音は、液圧制御アクチュエータ(例えばモータ)の作動音に起因したものであるが、この増圧音は、増圧量が低減されることでその音量も低減される傾向となり、ユーザ(乗員)に知覚され難くなる。
従って、上記のように停車直前タイミングの段階で、停止保持に要する液圧には達しないまでも或る程度の増圧を行っておくことで、停止保持機能による増圧に伴うユーザの違和感の緩和を図ることができる。
ここで、エンジン再始動を要すると予測した場合、すなわち力行可能駆動力Dthが上昇駆動力Daを下回る場合においては、力行可能駆動力Dthが過小となり、時点t2における増圧量も過小となって、時点t1での増圧量が過大となってしまうこともあり得る。すなわち、停止保持機能による増圧音に起因するユーザの違和感を十分に緩和できない場合も想定される。
このため本例では、エンジン再始動を要すると予測した場合において、力行可能駆動力Dthが所定の閾値THsを下回る場合には、要求ブレーキ力を停止保持ブレーキ力Tp以上のブレーキ力に上昇させる。
これにより、停止保持機能による増圧音に起因するユーザの違和感が、エンジン再始動に起因するユーザの違和感を上回るような場合に、増圧音に起因する違和感の緩和を優先すべく、エンジンを再始動させても停止保持液圧Tp以上の液圧に増圧させることができる。
<4.処理手順>
図7及び図8のフローチャートを参照し、上記により説明した実施形態としての停車制御を実現するために実行すべき具体的な処理手順の例を説明する。
なお、本例において、これら図7及び図8に示す処理は、運転支援制御ユニット2の制御部23が例えばROM等の所定の記憶装置に記憶されたプログラムに基づき実行する。
図7は、実施形態としての停車制御を実現するための第一の処理手順例を示している。
先ず、制御部23はステップS101で、停車直前タイミングの到来を待機する。具体的には、車速が上述した第二閾値TH2以下となるまで待機する。
停車直前タイミングであれば、制御部23はステップS102に進んでエンジン停止中か否かを判定する。エンジン停止中でなければ、制御部23はステップS103に進み、要求ブレーキ力が停止保持ブレーキ力Tp以上か否かを判定する。要求ブレーキ力が停止保持ブレーキ力Tp以上でなければ、制御部23はステップS104に進んで要求ブレーキ力を停止保持ブレーキ力Tpに変更して図7に示す一連の処理を終える。
一方、要求ブレーキ力が停止保持ブレーキ力Tp以上であれば、制御部23はステップS104の処理をパスして図7に示す一連の処理を終える。
このように、停止直前タイミングにおいて、エンジン停止中でなかった場合には、要求ブレーキ力が停止保持ブレーキ力Tp以上でなければ停止保持ブレーキ力Tpに応じたブレーキ液圧に増圧し、要求ブレーキ力が停止保持ブレーキ力Tp以上であれば増圧は行わずに処理を終える。
ステップS102において、エンジン停止中であると判定した場合、制御部23はステップS105に進み、要求ブレーキ力が停止保持ブレーキ力Tp以上か否かを判定する。要求ブレーキ力が停止保持ブレーキ力Tp以上であれば、制御部23は図7に示す一連の処理を終える。すなわち、停車直前タイミングにおいて要求ブレーキ力が停止保持ブレーキ力Tp以上であれば停車直前タイミングでの増圧は行わない。
要求ブレーキ力が停止保持ブレーキ力Tp以上でなければ、制御部23はステップS106に進んで力行可能駆動力Dthを計算する。前述のように、本例において制御部23は、力行可能駆動力Dthを走行用バッテリの出力可能電力量とMG10の温度とに基づいて計算する。
ステップS106に続くステップS107で制御部23は、停止保持ブレーキ力Tpにより増圧した場合の上昇駆動力Daを計算する。この上昇駆動力Daは、「停止保持ブレーキ力Tpを相殺する駆動力+要求駆動力」により計算する。
ステップS107に続くステップS108で制御部23は、力行可能駆動力Dthが上昇駆動力Daを下回るか否かを判定する。このステップS108の処理は、要求ブレーキ力を停止保持ブレーキ力Tpに設定して増圧した際にエンジン再始動を要するか否かを予測する処理に相当する。
力行可能駆動力Dthが上昇駆動力Daを下回ると判定した場合(エンジン再始動を要すると予測した場合)、制御部23はステップS109において、力行可能駆動力Dthが閾値THsを下回るか否かを判定する。力行可能駆動力Dthが閾値THsを下回る場合、制御部23は先に説明したステップS104に処理を進める。
これにより、力行可能駆動力Dthが過小であり、停止保持機能による増圧音に伴うユーザの違和感がエンジン再始動に伴うユーザの違和感を上回る場合に対応して、要求ブレーキ力を停止保持ブレーキ力Tpに設定することができる(つまりエンジン再始動が許容される)。
一方、力行可能駆動力Dthが閾値THsを下回っていないと判定した場合、制御部23はステップS110に進んで、要求ブレーキ力を「力行可能駆動力Dth-要求駆動力」を相殺するブレーキ力分上昇させて、図7に示す一連の処理を終える。
これにより、力行可能駆動力Dthが小さく、停止保持の増圧のためにエンジン再始動を要する場合には、要求ブレーキ力を、要求駆動力が力行可能駆動力Dthを超えないように設定することが可能となり、エンジンが再始動されないようにしつつ、同時に、停車タイミングにおいて停止保持機能が発揮されてもブレーキ液圧の増圧量が低減されるように図ることが可能となる。
また、ステップS108において、力行可能駆動力Dthが上昇駆動力Daを下回っていないと判定した場合(エンジン再始動を要さないと予測した場合)、制御部23はステップS111に進んで要求ブレーキ力を停止保持ブレーキ力Tpに変更して、図7に示す一連の処理を終える。
これにより、力行可能駆動力Dthが大きくエンジン再始動を要さない場合には要求ブレーキ力を停止保持ブレーキ力Tpに設定することが可能となり、停止保持機能による増圧が行われないようにしてユーザの違和感緩和を図ることが可能となる。
図8は、実施形態としての停車制御を実現するための第二の処理手順例を示している。
第一の処理手順例との主な差異点は、要求ブレーキ力を停止保持ブレーキ力Tpに設定して増圧した際にエンジン再始動を要するか否かの予測を、「候補ブレーキ液圧」に基づき行う点である。
先ず、この場合の制御部23は、ステップS201で停車直前タイミングとなるまで待機し、停車直前タイミングとなった場合はステップS202で目標駆動力を算出する。
ステップS202に続くステップS203で制御部23は、走行モード判定処理を実行する。すなわち、目標駆動力と力行可能駆動力Dthとに基づき、エンジン走行モードとEV走行モードの何れを選択すべきかの判定を行う。具体的には、目標駆動力が力行可能駆動力Dthよりも大きいか否かを判定し、目標駆動力が力行可能駆動力Dthよりも大きい場合はエンジン走行モードを選択すべきとの判定結果を得、目標駆動力が力行可能駆動力Dthよりも大きくない場合はEV走行モードを選択すべきとの判定結果を得る。
ステップS203において、目標駆動力が力行可能駆動力Dthよりも大きく、エンジン走行モードを選択すべきとの判定結果を得た場合、制御部23はステップS204でエンジン走行モードを選択し、ステップS205に処理を進める。
ステップS205で制御部23は、要求駆動力及び要求ブレーキ力を算出する。すなわち、ステップS202で算出した目標駆動力に基づき要求駆動力及び要求ブレーキ力を算出する。
ステップS205に続くステップS206で制御部23は、要求ブレーキ力が停止保持ブレーキ力Tpを下回るか否かを判定する。要求ブレーキ力が停止保持ブレーキ力Tpを下回ると判定した場合、制御部23はステップS207に進み、要求駆動力に対して「停止保持ブレーキ力Tp-要求ブレーキ力」を加算し、新たな要求駆動力として算出する。
そして、ステップS207に続くステップS208で制御部23は、要求ブレーキ力を停止保持ブレーキ力に変更して、ステップS218に進む。
ステップS218で制御部23は、要求駆動力と要求ブレーキ力に基づく走行制御を行う。すなわち、HEV制御ユニット3に要求駆動力を、走安制御ユニット6に要求ブレーキ力をそれぞれ指示することで、要求駆動力と要求ブレーキ力とに基づく走行が行われるようにする。ステップS218の処理を実行したことに応じ、制御部23は図8に示す一連の処理を終える。
上記のステップS206、S207、S208、S218の処理により、停車直前タイミングにおいてエンジン走行モードが選択されている場合(エンジン停止中でなかった場合)に、要求ブレーキ力が停止保持ブレーキ力Tpを下回っていた際には、要求ブレーキ力が停止保持ブレーキ力Tpに設定される。つまり、停車直前タイミングの段階で、ブレーキ液圧を停止保持のための液圧に予め増圧しておくことができる。
また、ステップS206において、要求ブレーキ力が停止保持ブレーキ力Tpを下回らないと判定した場合、制御部23はステップS207及びS208をパスしてステップS218に処理を進める。
これにより、停車直前タイミングにおいてエンジン走行モードが選択されている場合に、要求ブレーキ力が停止保持ブレーキ力Tp以上であった際には、ステップS205で算出された要求駆動力及び要求ブレーキ力による走行制御が行われる。
また、先のステップS203において、目標駆動力が力行可能駆動力Dthよりも大きくなく、EV走行モードを選択すべきとの判定結果を得た場合、制御部23はステップS209でEV走行モードを選択し、ステップS210で要求駆動力及び要求ブレーキ力を算出した上で、ステップS211で要求ブレーキ力が停止保持ブレーキ力Tpを下回るか否かを判定する。ステップS211において、要求ブレーキ力が停止保持ブレーキ力Tpを下回らないと判定した場合、制御部23はステップS218に処理を進める。
これにより、停車直前タイミングにおいてEV走行モードが選択されている場合に、要求ブレーキ力が停止保持ブレーキ力Tp以上であった際には、ステップS210で算出された要求駆動力及び要求ブレーキ力による走行制御が行われる。
ステップS211において、要求ブレーキ力が停止保持ブレーキ力Tpを下回ると判定した場合、制御部23はステップS212で候補ブレーキ力を算出する。候補ブレーキ力は、要求ブレーキ力に対して、「力行可能駆動力Dth-要求駆動力」を加算した値と表現することができる。具体的に、候補ブレーキ力は、要求ブレーキ力に対し、「力行可能駆動力Dth-要求駆動力」を相殺するブレーキ力を加算した値となる。
図9は、候補ブレーキ力についての説明図である。
なお、図9では「要求駆動力」を「0」として扱っている。
図9Aは、力行可能駆動力Dthが小さい場合における候補ブレーキ力の例を、図9Bは力行可能駆動力Dthが大きい場合における候補ブレーキ力の例をそれぞれ示している。
力行可能駆動力Dthが小さければ候補ブレーキ力としても小さくなり、図9Aに示すように停止保持ブレーキ力Tpを下回る場合がある。一方、力行可能駆動力Dthが大きければ候補ブレーキ力としても大きくなり、図9Bに示すように停止保持ブレーキ力Tpを上回る場合がある。
図8において、制御部23はステップS212で候補ブレーキ力を算出したことに応じ、ステップS213に処理を進めて候補ブレーキ力が停止保持ブレーキ力Tpを下回るか否かを判定する。この処理は、図7におけるステップS108の処理、すなわち、要求ブレーキ力を停止保持ブレーキ力Tpに設定して増圧した際にエンジン再始動を要するか否かを予測する処理に相当する。
候補ブレーキ力が停止保持ブレーキ力Tpを下回ると判定した場合(エンジン再始動を要すると予測した場合)、制御部23はステップS214に進んで候補ブレーキ力が閾値THs’を下回るか否かを判定する。これは、図7におけるステップS109の処理(力行可能駆動力Dthが過小であるか否かの判定処理)に相当するものである。なお、閾値THs’は、前述した駆動力基準での閾値THsを候補ブレーキ力基準での値としたものである。
候補ブレーキ力が閾値THs’を下回ると判定した場合、制御部23はステップS204に処理を進める。
これにより、停車直前タイミングにおいてEV走行モードが選択されている場合に、候補ブレーキ力が閾値THs’を下回るものであった際には、エンジン走行モードであるとして要求ブレーキ力及び要求駆動力が算出し直される。この結果、力行可能駆動力Dthを超えた要求駆動力となり、エンジンが再始動されるようになる。従って、図7のステップS109で力行可能駆動力Dthが閾値THsを下回ると判定された場合と同様、力行可能駆動力Dthが過小であり、停止保持機能による増圧音に伴うユーザの違和感がエンジン再始動に伴うユーザの違和感を上回る場合に対応して、要求ブレーキ力を停止保持ブレーキ力Tpに設定することができる。
一方、ステップS214において候補ブレーキ力が閾値THs’を下回っていないと判定した場合、制御部23はステップS215に進み、要求駆動力を力行可能駆動力Dthに変更した上で、ステップS218に処理を進める。
これにより、停車直前タイミングにおいてEV走行モードが選択されている場合に、候補ブレーキ力が停車保持ブレーキ力Tpを下回る(停止保持ブレーキ力Tpに設定して増圧した際にエンジン再始動を要する)と判定され、且つ候補ブレーキ力が閾値THs’を下回っていなかった(つまり力行可能駆動力Dthが過小でなかった)際には、停車直前タイミングにおける予増圧として、要求駆動力を力行可能駆動力Dthに設定して算出される要求ブレーキ力による増圧が行われる。
また、制御部23は、ステップS213で候補ブレーキ力が停止保持ブレーキ力Tpを下回らないと判定した場合(エンジン再始動を要さないと予測した場合)には、ステップS216に進んで要求ブレーキ力を停止保持ブレーキ力Tpに変更する。そして、ステップS216に続くステップS217で制御部23は、要求駆動力に対して「候補ブレーキ力-要求ブレーキ力」を加算し、新たな要求駆動力として算出し、ステップS218に処理を進める。
これにより、停車直前タイミングにおいてEV走行モードが選択されている場合に、候補ブレーキ力が停車保持ブレーキ力Tpを下回らない(停止保持ブレーキ力Tpに設定して増圧した際にエンジン再始動を要さない)と判定された際には、停車直前タイミングにおける予増圧として、要求ブレーキ力=停止保持ブレーキ力Tpとした増圧が行われる。このとき、候補ブレーキ力が停止保持ブレーキ力Tpに対して過大であっても、要求ブレーキ力は停止保持ブレーキ力Tpに設定されるため、停止保持に係るユーザの違和感緩和を図るにあたっての車両消費電力の削減が図られる。
<5.変形例>
なお、実施形態としては上記で例示した具体例に限定されるものではなく、多様な変形例を採り得るものである。
例えば上記では、ACC中の停車に関して実施形態としての停車制御を適用する例を挙げたが、該停車制御は、自動運転技術による停車や、ワンペダル機能利用時における停車に関して適用することも可能である。なお、ワンペダル機能とは、一つのペダルの操作に基づいて車両の加減速を行う機能を意味する。
また、上記では、図8に示す処理に関して、力行可能駆動力Dthが過小であるか否かの判定処理(S214)を、候補ブレーキ力が閾値THs’を下回るか否かの判定処理として行う例を挙げたが、力行可能駆動力Dthが過小であるか否かの判定処理は、候補ブレーキ力と停止保持ブレーキ力Tpとの差が所定値以上であるか否かの判定処理として行うこともできる。
<6.実施の形態のまとめ>
上記のように実施形態としての車両制御システム(同1)は、車両の駆動源として、エンジンと、バッテリからの供給電力により駆動されるモータ(MG10)とを有し、車両の目標駆動力を算出する目標駆動力算出部(同F1)と、目標駆動力に基づき、エンジン及びモータの駆動制御に用いられる要求駆動力と、液圧ブレーキ制御に用いられる要求ブレーキ力とを算出する演算部(同F2)と、停車タイミングでの要求ブレーキ力である停車時ブレーキ力が、車両を停止状態に保持可能な停止保持ブレーキ力(同Tp)以上でない場合に、ブレーキ力が停止保持ブレーキ力以上となるようにブレーキ液圧を増圧して車両を停止状態に保持する停止保持部と、バッテリの出力可能電力量に基づき、モータの力行により発生可能な駆動力である力行可能駆動力を算出する力行可能駆動力算出部(同F3)と、目標駆動力が力行可能駆動力よりも大きい場合にエンジンを作動させるエンジン走行モードを選択し、目標駆動力が力行可能駆動力以下の場合にエンジンを停止させるEV走行モードを選択する走行モード選択部(同F4)と、を備えた車両における車両制御システムであって、演算部は、停車タイミングの直前タイミングである停車直前タイミングにおいて、エンジン走行モードが選択されている場合には要求ブレーキ力を停止保持ブレーキ力以上の範囲に設定して要求駆動力を算出し、EV走行モードが選択されている場合には、要求駆動力を力行可能駆動力以下の範囲に設定して要求ブレーキ力を算出するものである。
停車直前タイミングにおいて、要求ブレーキ力を停止保持ブレーキ力以上の範囲に設定すれば、停車タイミングでのブレーキ力を停止保持ブレーキ力以上とすることが可能となり、停止保持機能による増圧が行われずユーザの違和感緩和を図ることが可能となる。ただし、エンジンが停止中に停車直前タイミングを迎えた場合において、モータの力行可能駆動力が小さかった場合には、要求ブレーキ力を停止保持ブレーキ力以上に設定しようとすると、これを相殺するための駆動力をモータのみで賄うことができず、エンジンが再始動してしまう場合がある。このため、上記のように停車直前タイミングにおいてEV走行モードが選択されていた(エンジンが停止中であった)場合は、要求駆動力を力行可能駆動力以下の範囲に設定して要求ブレーキ力を算出する。これにより、力行可能駆動力が小さく、停止保持ブレーキ力以上に要求ブレーキ力を設定しようとするとエンジン再始動を要してしまう場合には、要求ブレーキ力を相殺するための要求駆動力が力行可能駆動力以下の範囲となるようにすることが可能となり、それによりエンジン再始動の防止を図ることが可能となる。すなわち、停車間際にエンジンが再始動することに起因するユーザの違和感緩和を図ることが可能となる。同時に、停車直前タイミングにおいて要求駆動力が力行可能駆動力を超えない範囲内で予めブレーキ液圧が増圧されることになるため、その後の停車タイミングにおいて停止保持機能が発揮されても、ブレーキ液圧の増圧量が低減されるように図ることが可能となり、停止保持のための増圧に伴うユーザの違和感緩和も図られる。
このように本実施形態によれば、停止保持を実現するにあたり、エンジンが再始動してしまうことによるユーザの違和感と、停止保持機能が発揮される際のブレーキ液圧の増圧に伴うユーザの違和感の双方について緩和を図ることができる。従って、停止保持を実現する上でのユーザの違和感緩和が図られる。
また、実施形態としての車両制御システムにおいては、演算部は、停車直前タイミングにおいてEV走行モードが選択されている場合は、要求駆動力を力行可能駆動力に設定した場合に目標駆動力を満たすのに必要なブレーキ力と、停止保持ブレーキ力とのうち何れか低い方となるように要求ブレーキ力を算出している。
これにより、力行可能駆動力が大きくエンジン再始動を要さない場合は要求ブレーキ力を停止保持ブレーキ力に設定することが可能となり、停止保持機能による増圧が行われないようにしてユーザの違和感緩和を図ることが可能となる。また、力行可能駆動力が小さく、停止保持の増圧のためにエンジン再始動を要する場合には、要求ブレーキ力を、要求駆動力が力行可能駆動力を超えないように設定することが可能となり、エンジンが再始動されないようにしつつ、同時に、停車タイミングにおいて停止保持機能が発揮されてもブレーキ液圧の増圧量が低減されるように図ることが可能となる。
従って、エンジンが再始動してしまうことによるユーザの違和感と、停止保持機能が発揮される際のブレーキ液圧の増圧に伴うユーザの違和感の双方についての緩和を図ることができる。
さらに、実施形態としての車両制御システムにおいては、演算部は、停車直前タイミングにおいてEV走行モードが選択されている場合に算出した要求ブレーキ力が所定の閾値(閾値THs’)を下回るか否かを判定し(ステップS214参照)、該要求ブレーキ力が該閾値を下回る場合は、エンジン走行モードであるとして要求ブレーキ力及び要求駆動力を算出し直している(ステップS204及びS205参照)。
停車直前タイミングにおいてEV走行モードが選択されている場合に算出した要求ブレーキ力が所定の閾値を下回るか否かを判定することで、力行可能駆動力が過小であるか否か、つまりは、要求駆動力が力行可能駆動力を超えないように算出した要求ブレーキ力で停車直前タイミングのブレーキ液圧の増圧を行ったのでは停車タイミングでの増圧量が過大となってしまうか否かを判定することが可能となる。また、エンジン走行モードであるとして要求ブレーキ力及び要求駆動力を算出し直すことによっては、力行可能駆動力を超えた要求駆動力となり、エンジンが再始動されるようになる。これらの点より、上記構成によれば、停車直前タイミングにおいてEV走行モードが選択されてエンジン停止中であった場合において、力行可能駆動力が過小であって、要求駆動力が力行可能駆動力を超えないように算出した要求ブレーキ力で停車直前タイミングのブレーキ液増圧を行ったのでは停車タイミングでの増圧量が過大となってしまう場合には、エンジンを再始動させてブレーキ液圧を停止保持のための液圧以上に増圧させることが可能となる。
ここで、要求駆動力が力行可能駆動力を超えないように算出した要求ブレーキ力で停車直前タイミングのブレーキ液増圧を行おうとした場合に、力行可能駆動力が過小であると、停車直前タイミングでのブレーキ液圧の予増圧量が過小となり、結果、停車タイミングでの増圧量が過大となってしまい、この過大な増圧による違和感が、エンジンが再始動されることによる違和感を上回ってしまう虞がある。上記構成によれば、そのような虞がある場合に対応して、エンジン再始動を許容して、停止保持のための液圧以上のブレーキ液圧に予め増圧させることができる。すなわち、増圧音に起因するユーザの違和感が、エンジン再始動に起因するユーザの違和感を上回る場合には、増圧音に起因する違和感の緩和を優先すべく、エンジンを再始動させても停止保持液圧以上の液圧に増圧させることができるものである。従って、停止保持を実現する上でのユーザ違和感の緩和として、増圧音に伴う違和感とエンジン再始動に伴う違和感とのバランスを考慮した適切な緩和を図ることができる。
さらにまた、実施形態としての車両制御システムにおいては、演算部は、停車直前タイミングにおいてEV走行モードが選択されている場合に算出した要求ブレーキ力と停止保持ブレーキ力との差が所定値以上であるか否かを判定し、該差が該所定値以上である場合は、エンジン走行モードであるとして要求ブレーキ力及び要求駆動力を算出し直している。
停車直前タイミングにおいてEV走行モードが選択されている場合に算出した要求ブレーキ力と停止保持ブレーキ力との差が所定値以上であるか否かを判定することによっても、力行可能駆動力が過小であるか否か、つまりは、要求駆動力が力行可能駆動力を超えないように算出した要求ブレーキ力で停車直前タイミングのブレーキ液圧の増圧を行ったのでは停車タイミングでの増圧量が過大となってしまうか否かを判定することが可能となる。
従って、上記構成によっても、増圧音に起因するユーザの違和感が、エンジン再始動に起因するユーザの違和感を上回る場合には、増圧音に起因する違和感の緩和を優先すべく、エンジンを再始動させても停止保持液圧以上の液圧に増圧させることができ、停止保持を実現する上でのユーザ違和感の緩和として、増圧音に伴う違和感とエンジン再始動に伴う違和感とのバランスを考慮した適切な緩和を図ることができる。
また、実施形態としての車両制御システムにおいては、バッテリの出力可能電力量は、バッテリの残量、電圧、及び温度に基づいて算出され、力行可能駆動力算出部は、バッテリの出力可能電力量とモータの温度とに基づいて力行可能駆動力を算出している。
これにより、力行可能駆動力を適切に算出することができる。
1 車両制御システム
2 運転支援制御ユニット
21 撮像部
22 画像処理部
23 制御部
3 HEV制御ユニット
4 エンジン制御ユニット
5 モータ制御ユニット
6 走安制御ユニット
7 エンジン関連アクチュエータ
8 モータ駆動部
9 ブレーキ関連アクチュエータ
10 MG(モータ・ジェネレータ)
11 センサ・操作子類
11a 車速センサ
11b アクセル開度センサ
11c ブレーキスイッチ
11d 動きセンサ
12 バス
F1 目標駆動力算出部
F2 演算部
F3 力行可能駆動力算出部
F4 走行モード選択部
Tp 停止保持ブレーキ力
Dth 力行可能駆動力
Da 上昇駆動力

Claims (5)

  1. 車両の駆動源として、エンジンと、バッテリからの供給電力により駆動されるモータとを有し、
    前記車両の目標駆動力を算出する目標駆動力算出部と、
    前記目標駆動力に基づき、前記エンジン及びモータの駆動制御に用いられる要求駆動力と、液圧ブレーキ制御に用いられる要求ブレーキ力とを算出する演算部と、
    停車タイミングでの前記要求ブレーキ力である停車時ブレーキ力が、前記車両を停止状態に保持可能な停止保持ブレーキ力以上でない場合に、ブレーキ力が前記停止保持ブレーキ力以上となるようにブレーキ液圧を増圧して車両を停止状態に保持する停止保持部と、
    前記バッテリの出力可能電力量に基づき、前記モータの力行により発生可能な駆動力である力行可能駆動力を算出する力行可能駆動力算出部と、
    前記目標駆動力が前記力行可能駆動力よりも大きい場合に前記エンジンを作動させるエンジン走行モードを選択し、前記目標駆動力が前記力行可能駆動力以下の場合に前記エンジンを停止させるEV走行モードを選択する走行モード選択部と、を備えた車両における車両制御システムであって、
    前記演算部は、
    前記停車タイミングの直前タイミングである停車直前タイミングにおいて、前記エンジン走行モードが選択されている場合には前記要求ブレーキ力を前記停止保持ブレーキ力以上の範囲に設定して前記要求駆動力を算出し、前記EV走行モードが選択されている場合には、前記要求駆動力を前記力行可能駆動力以下の範囲に設定して前記要求ブレーキ力を算出する
    車両制御システム。
  2. 前記演算部は、
    前記停車直前タイミングにおいて前記EV走行モードが選択されている場合は、前記要求駆動力を前記力行可能駆動力に設定した場合に前記目標駆動力を満たすのに必要なブレーキ力と、前記停止保持ブレーキ力とのうち何れか低い方となるように前記要求ブレーキ力を算出する
    請求項1に記載の車両制御システム。
  3. 前記演算部は、
    前記停車直前タイミングにおいて前記EV走行モードが選択されている場合に算出した前記要求ブレーキ力が所定の閾値を下回るか否かを判定し、該要求ブレーキ力が該閾値を下回る場合は、前記エンジン走行モードであるとして前記要求ブレーキ力及び前記要求駆動力を算出し直す
    請求項1又は請求項2に記載の車両制御システム。
  4. 前記演算部は、
    前記停車直前タイミングにおいて前記EV走行モードが選択されている場合に算出した前記要求ブレーキ力と前記停止保持ブレーキ力との差が所定値以上であるか否かを判定し、該差が該所定値以上である場合は、前記エンジン走行モードであるとして前記要求ブレーキ力及び前記要求駆動力を算出し直す
    請求項1又は請求項2に記載の車両制御システム。
  5. 前記バッテリの出力可能電力量は、前記バッテリの残量、電圧、及び温度に基づいて算出され、
    前記力行可能駆動力算出部は、
    前記バッテリの出力可能電力量と前記モータの温度とに基づいて前記力行可能駆動力を算出する
    請求項1から請求項4の何れかに記載の車両制御システム。
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