(57)【要約】【課題】物車両の停止時の振動を減少する技術を提供する。【解決手段】  車両のユーザの操作に応じて、車輪に発生させるべき要求制動トルクを導出し、要求制動トルクに応じて、回生制動、および、摩擦制動の少なくともいずれか一方による制動トルクを発生させる。そして、車両が停止する直前に車輪の回転方向とは逆方向の駆動トルクである逆駆動トルクを発生させる。これにより、車両の停止時における加速度の変化が緩やかとなり、車両のユーザの揺り戻しによる振動を低減できる。【選択図】図２
2014180160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力を充放電するバッテリと、
前記バッテリからの電力供給により車輪に駆動トルクを付与し、前記車輪に対する回生制動のトルクを発生させて前記バッテリに回生電力を供給するモータと、
前記車輪に対する摩擦制動のトルクを発生させる摩擦制動手段と、
を備える車両の車両制御装置であって、
前記車両のユーザの操作に応じて、前記車輪に発生させるべき要求制動トルクを導出する導出手段と、
前記要求制動トルクに応じて、前記回生制動、および、前記摩擦制動の少なくともいずれか一方による制動トルクを発生させる指示手段と、
を備え、
前記指示手段は、前記車両が停止する直前に前記車輪の回転方向とは逆方向の前記駆動トルクである逆駆動トルクを発生させること、
を特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両制御装置において、
前記指示手段は、前記車両が停止する直前に前記摩擦制動のトルクを減少させるとともに前記逆駆動トルクを発生させ、前記車両の停止時に前記逆駆動トルクを減少させること、
を特徴とする車両制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両制御装置において、
前記指示手段は、前記逆駆動トルクを発生させる場合は、前記逆駆動トルクの発生前に比べて前記車両の減速度を増加させ、その後前記車両の減速度を減少させること、
を特徴とする車両制御装置。
【請求項４】
請求項１および３のいずれかに記載の車両制御装置において、
前記指示手段は、前記車両のユーザが急ブレーキの操作を行った場合に、前記逆駆動トルクの発生を中止させ、前記回生制動、および、前記摩擦制動の少なくともいずれか一方を実行させること、
を特徴とする車両制御装置。
【請求項５】
電力を充放電するバッテリと、
前記バッテリからの電力供給により車輪に駆動トルクを付与し、前記車輪に対する回生制動のトルクを発生させて前記バッテリに回生電力を供給するモータと、
前記車輪に対する摩擦制動のトルクを発生させる摩擦制動手段と、
を備える車両の車両制御方法であって、
（ａ）前記車両のユーザの操作に応じて、前記車輪に発生させるべき要求制動トルクを導出する導出工程と、
（ｂ）前記要求制動トルクに応じて、前記回生制動、および、前記摩擦制動の少なくともいずれか一方による制動トルクを発生させる工程と、
を備え、
前記工程（ｂ）は、前記車両が停止する直前に前記車輪の回転方向とは逆方向の前記駆動トルクである逆駆動トルクを発生させること、
を特徴とする車両制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の挙動の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気車両等の車両の運転において、従来、ドライバを含む車両のユーザは、摩擦ブレーキにより制動力を得る摩擦制動と、車輪の回転力により車両駆動用のモータを発電機として動作させる回生ブレーキにより制動力を得る回生制動とを併用して走行中の車両の速度を減少させ、車両を停止させていた。ここで、回生制動は、車両の速度が所定速度を下回った場合、つまり、車両の車輪の単位時間あたりの回転数が所定回転数を下回った場合に制動力が低下するため、摩擦ブレーキを用いた摩擦制動のトルクを発生させて車両を停止させる必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平成１１‐１１２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、摩擦制動で車両を停止させる場合、ユーザがブレーキペダルの操作量を変更しなければ車両の停止直前までは摩擦制動のトルクにより車両の速度が等加速度で減少し、車両の停止時に加速度が急激に変化する。その結果、車両の車体に揺り戻しが生じてユーザが揺り戻しによる振動の影響を受けることがあった。
【０００５】
また、摩擦ブレーキの経年劣化により摩擦制動のトルクが均一ではなくなる場合があり、車両の停止直前に摩擦制動のトルクが急変することがあった。その結果、車両のユーザがトルク急変による振動の影響を受けることがあった。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みたものであり、車両の停止時の振動を減少させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、電力を充放電するバッテリと、前記バッテリからの電力供給により車輪に駆動トルクを付与し、前記車輪に対する回生制動のトルクを発生させて前記バッテリに回生電力を供給するモータと、前記車輪に対する摩擦制動のトルクを発生させる摩擦制動手段と、を備える車両の車両制御装置であって、前記車両のユーザの操作に応じて、前記車輪に発生させるべき要求制動トルクを導出する導出手段と、前記要求制動トルクに応じて、前記回生制動、および、前記摩擦制動の少なくともいずれか一方による制動トルクを発生させる指示手段と、を備え、前記指示手段は、前記車両が停止する直前に前記車輪の回転方向とは逆方向の前記駆動トルクである逆駆動トルクを発生させる。
【０００８】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の車両制御装置において、前記指示手段は、前記車両が停止する直前に前記摩擦制動のトルクを減少させるとともに前記逆駆動トルクを発生させ、前記車両の停止時に前記逆駆動トルクを減少させる。
【０００９】
また、請求項３の発明は、請求項１または２に記載の車両制御装置において、前記指示手段は、前記逆駆動トルクを発生させる場合は、前記逆駆動トルクの発生前に比べて前記車両の減速度を増加させ、その後前記車両の減速度を減少させる。
【００１０】
また、請求項４の発明は、請求項１および３のいずれかに記載の車両制御装置において、前記指示手段は、前記車両のユーザが急ブレーキの操作を行った場合に、前記逆駆動トルクの発生を中止させ、前記回生制動、および、前記摩擦制動の少なくともいずれか一方を実行させる。
【００１１】
また、請求項５の発明は、電力を充放電するバッテリと、前記バッテリからの電力供給により車輪に駆動トルクを付与し、前記車輪に対する回生制動のトルクを発生させて前記バッテリに回生電力を供給するモータと、前記車輪に対する摩擦制動のトルクを発生させる摩擦制動手段と、を備える車両の車両制御方法であって、（ａ）前記車両のユーザの操作に応じて、前記車輪に発生させるべき要求制動トルクを導出する導出工程と、（ｂ）前記要求制動トルクに応じて、前記回生制動、および、前記摩擦制動の少なくともいずれか一方による制動トルクを発生させる工程と、を備え、前記工程（ｂ）は、前記車両が停止する直前に前記車輪の回転方向とは逆方向の前記駆動トルクである逆駆動トルクを発生させる。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１〜５の発明によれば、車両が停止する直前に車輪の回転方向とは逆方向の駆動トルクである逆駆動トルクを発生させることで、車両の停止時における加速度の変化が緩やかとなり、車両のユーザの揺り戻しによる振動を低減できる。
【００１３】
また、特に請求項２の発明によれば、車両が停止する直前に摩擦制動のトルクを減少させるとともに逆駆動トルクを発生させ、車両の停止時に逆駆動トルクを減少させることで、車両の停止時における摩擦ブレーキの劣化による衝撃の発生を防止できる。
【００１４】
また、特に請求項３の発明によれば、逆駆動トルクを発生させる場合は、逆駆動トルクの発生前に比べて車両の減速度を増加させ、その後車両の減速度を減少させることで、車両の停止時の制動距離を比較的短くできる。
【００１５】
さらに、特に請求項４の発明によれば、車両のユーザが急ブレーキの操作を行った場合に、逆駆動トルクの発生を中止させ、回生制動、および、摩擦制動の少なくともいずれか一方を実行させることで、揺り戻しによる車両の振動の発生を防止するよりも車両の停止を優先させる場合は、車両を比較的早期に停止させられる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、車両の挙動を制御する車両制御システムを示す図である。
【図２】図２は、車両の挙動に関するグラフを示す図である。
【図３】図３は、回生制動の説明図である。
【図４】図４は、逆駆動トルクによる制動の説明図である。
【図５】図５は、車両制御部が、制動トルクを発生させる処理を説明するフローチャートである。
【図６】図６は、制動トルクを発生させる処理を説明する処理フローチャートである。
【図７】図７は、急ブレーキの場合の車両の挙動を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。以下に示す実施の形態は例示であり、本願発明の技術的範囲をこれらに限定するものではない。
【００１８】
＜第１の実施の形態＞
＜１．ブロック図＞
図１は、車両（主に電気自動車）の挙動を制御する車両制御システム１を示す図である。車両制御システム１は、車両制御部１１、モータ制御部１２、ブレーキ制御部１３、モータ１４、および、ブレーキペダルＢＲを主に備えている。
【００１９】
車両制御部１１は、車両のユーザのブレーキペダルＢＲの踏込み量や踏み込み速度等のブレーキ操作情報を取得し、車両の制動に必要な要求制動トルクを導出する。車両制御部１１は、要求制動トルクに対応する制動トルクを発生させる指示信号をモータ制御部１２およびブレーキ制御部１３の少なくともいずれか一方に出力する。このように車両制御部１１は、要求制動トルクに対応する制動トルクを発生させる処理を所定時間（例えば、100ｍsec）ごとに行う。
【００２０】
例えば、車両制御部１１は、要求制動トルクを導出し、要求制動トルクに応じて、トルクの最適な配分を行い、モータ制御部１２とブレーキ制御部１３とに配分されたトルクに関する指示信号を出力する。
【００２１】
さらに、車両制御部１１は、車両の挙動が後述する車輪１８（左車輪１８ａ、および、右車輪１８ｂ）に対して当該車輪１８の回転方向とは逆方向の駆動トルク（以下、「逆駆動トルク」という。）を発生させる条件を満たしている（例えば、車両の速度が10km/h以下〜0km/hを超える）場合に、トルクの配分を無効として、モータ制御部１２がモータ１４を制御して逆駆動トルクを発生させる指示信号を出力する。このような車両の速度である車速情報は、車速センサ１０１により検出される。
【００２２】
モータ制御部１２は、車両制御部１１からの指示信号に基づいてモータ１４を制御し、要求制動トルクに対応する回生制動トルクを車輪１８に対して発生させる。そして、モータ１４により発電された電力がバッテリ１０２に充電される。なお、モータ制御部１２はバッテリ１０２の充電量を検出して、モータ１４からバッテリ１０２への充電量を調整する。
【００２３】
また、モータ制御部１２は、車両制御部１１からの指示信号に基づいてモータ１４を制御し、要求制動トルクに対応する逆駆動トルクを車輪１８に対して発生させる。
【００２４】
ブレーキ制御部１３は、車両制御部１１からの指示信号に基づいて、摩擦ブレーキ１９（左摩擦ブレーキ１９a、および、右摩擦ブレーキ１９ｂ）を制御し、要求制動トルクに対応する摩擦制動トルクを発生させる。
【００２５】
モータ１４は、バッテリ１０２からの直流電力が図示しないインバータにより交流電力に変換され、この交流電力により駆動する。また、モータ１４は車両の車輪１８に駆動トルクを付与し、車輪１８に対する回生制動トルクを発生させて、バッテリ１０２に回生電力を供給する。
【００２６】
車両制御システム１は、これまで述べた構成以外に、モータ１４の回転を車輪１８に伝達するプロペラシャフト１５、減速機１６、および、駆動軸１７を有している。つまり、モータ１４の回転が、プロペラシャフト１５、減速機１６、および、駆動軸１７を介して車輪１８に伝達され、車輪１８に回生制動トルクや逆駆動トルクが付与される。
【００２７】
さらに、車両制御システム１は、車輪１８および摩擦ブレーキ１９を有している。車輪１８は、例えば車両の前輪であり、左車輪１８ａおよび右車輪１８ｂを有している。車輪１８はモータ１４の回転により駆動トルクが付与され、車両の進行方向に対応する回転方向（順方向）に回転する。
【００２８】
車輪１８はモータ１４の回転による回生制動トルク、および、逆駆動トルクが付与されることにより、単位時間あたりの回転数である回転速度が低下する。また、車輪１８に摩擦ブレーキ１９による摩擦制動トルクが付与されることにより、その回転速度が低下する。このような車輪１８の回転速度の低下により車両の速度が減少する。
【００２９】
摩擦ブレーキ１９は、ブレーキ制御部１３の制御により車輪１８に対して摩擦制動トルクを発生させて、車輪１８の回転速度を低下させる。
【００３０】
＜２．車両の挙動に関するグラフ＞
図２は、車両の挙動に関するグラフを示す図である。図２に示すグラフでは上から順に車両の時間ごとの速度を示す速度グラフ、車両の時間ごとの加速度を示す加速度グラフ、および、車輪１８に対する時間ごとの制動トルクを示すトルクグラフが示されている。
【００３１】
各グラフは、横軸に時間(msec)が示されている。そして、縦軸においては速度グラフには速度(km/h)、加速度グラフには加速度(m/s2)、トルクグラフには制動トルク(N・m)が示されている。なお、加速度グラフにおいては、主に車両が減速する場合の加速度が示されるため、車両の進行方向とは逆方向の負の加速度である減速度が示されている。
【００３２】
以下では、図２の速度グラフの速度線ＶＬ、加速度グラフの加速度線ＡＬ、および、トルクグラフのトルク線ＴＬにおいて示される時間ごとの車両の速度、減速度、および、制動トルクについて説明する。なお、トルクグラフの制動トルクは、回生制動トルク、摩擦制動トルク、および、逆駆動トルクの少なくとも一つのトルクを含むものである。
【００３３】
＜２−１．時刻ｔ０〜ｔ１（第１区間）の車両の挙動＞
速度グラフの時刻ｔ０の時点では、速度線ＶＬ上の指標ｐ０に示すように車両の速度は速度ｖ０（例えば、50km/h）である。この時刻ｔ０の時点で、車両制御部１１は要求制動トルクを導出し、要求制動トルクに応じて、回生制動トルクを発生させる指示信号をモータ制御部１２に出力する。モータ制御部１２は、指示信号に基づいて回生制動トルクを発生させる。
【００３４】
次に、速度グラフの時刻ｔ１の時点では、速度線ＶＬ上の指標ｐ１に示すように車両の速度は速度ｖ１（20km/h）である。この時刻ｔ１の時点で、車両制御部１１は要求制動トルクを導出し、要求制動トルクに応じて、モータ制御部１２、および、ブレーキ制御部１３に指示信号を出力する。つまり、車両制御部１１は要求制動トルクに応じて、トルクの最適な配分を行い、モータ制御部１２とブレーキ制御部１３とにトルクに関する指示信号を出力する。このような指示信号に基づいて、モータ制御部１２は車輪１８に対する回生制動トルクを減少させ始め、ブレーキ制御部１３は車輪１８に対する摩擦制動トルクを増加させ始める。
【００３５】
加速度グラフの時刻ｔ０〜ｔ１の間（以下、「第１区間」という。）では、車両の速度は速度線ＶＬに示すように一定の割合で減少していることから、指標ｕ０〜ｕ１の間の加速度線ＡＬの傾きは０（ゼロ）となり、減速度は一定の値(減速度ａ１)となる。
【００３６】
また、トルクグラフの第１区間では、トルク線ＴＬ上の指標ｗ０〜ｗ１の間の制動トルクが一定の値（制動トルクｂ１）となる。言い換えると、第１区間では、モータ制御部１２が要求制動トルクに対応する回生制動トルクを発生させる指示信号に基づいて、モータ１４を制御して当該回生制動トルクを発生させる。そのため、制動トルクｂ１の全部が回生制動トルクとなる。そして、この第１区間ではモータ１４により発生した電力がバッテリ１０２に充電される。なお、トルクグラフでは、モータ制御部１２がモータ１４を制御して、回生制動トルクを発生させる領域を領域ｃａとする。
【００３７】
ここで、図３を用いて、回生制動時のモータ１４と車輪１８との動作状況について説明する。図３は、回生制動の説明図である。車両制御部１１は、要求制動トルクを導出し、要求制動トルクに対応する回生制動トルクを発生させる指示信号をモータ制御部１２に出力する。
【００３８】
モータ制御部１２は、車両制御部１１からの指示信号に基づいてモータ１４を制御し、要求制動トルクに対応する回生制動トルクを発生させる。ここで、車両の車輪１８の回転方向が車両の進行方向を示す指標ｒ１の方向（反時計回りの方向）の場合、車輪１８の回転が伝達されるモータ１４は、車輪１８の回転方向に対応する指標ｒ２の方向に回転する。
【００３９】
そして、モータ１４の指標ｒ２方向の回転に対して、指標ｒ２方向とは逆方向の指標ｒ３の方向にトルクが発生する。そのため、車輪１８に対して指標ｒ３の方向に対応する指標ｒ４の方向に回生制動トルクが発生する。その結果、回生制動トルクにより車輪１８の回転数および回転速度が低下し、車両の速度が減少する。なお、モータ１４は回生制動により生じた電力をバッテリ１０２に充電する。つまり、モータ１４からバッテリ１０２に対して電流を流して電力を供給する。これによりバッテリ１０２の充電量が増加する。
【００４０】
＜２−２．時刻ｔ１〜ｔ１１（第２区間）の車両の挙動＞
図２に戻り、速度グラフの時刻ｔ１１の時点では、速度線ＶＬ上の指標ｐ１１に示すように車両の速度は速度ｖ１１(例えば、18km/h)である。そして、加速度グラフの時刻ｔ１１の時点では、加速度線ＡＬ上の指標ｕ１１に示すように車両の減速度は減速度ａ１となる。そして、指標ｕ１〜ｕ１１に対応する時刻ｔ１〜ｔ１１の間（以下、「第２区間」という。）の加速度線ＡＬの傾きは０（ゼロ）となる。
【００４１】
また、時刻ｔ１の時点でモータ制御部１２が回生制動トルクを減少させ始め、ブレーキ制御部１３が摩擦制動トルクを増加させ始める。この時刻ｔ１の時点では、制動トルクｂ１に対して回生制動トルクが全部の割合を占め、摩擦制動トルクの割合は０（ゼロ）となる。そして、時刻ｔ１１の時点で、制動トルクｂ１に対する回生制動トルクの割合が０（ゼロ）となり、摩擦制動トルクが全部の割合を占める。そのため、第２区間のトルクグラフでは、回生制動トルクの領域ｃａと、ブレーキ制御部１３が摩擦ブレーキ１９を制御して摩擦制動トルクを発生させる領域である領域ｆａとの２つの領域が含まれた状態となる。
【００４２】
＜２−３．時刻ｔ１１〜ｔ２（第３区間）の車両の挙動＞
次に、速度グラフの時刻ｔ２の時点では、速度線ＶＬ上の指標ｐ２に示すように車両の速度は、速度ｖ２（例えば、10km/h）以下、かつ、速度ｖ４（0km/h）を超える速度範囲（以下、「所定速度範囲」という。）内にある。車両制御部１１は、車両の速度が所定速度範囲内の場合に、要求制動トルクに応じて、逆駆動トルクを発生させる指示信号をモータ制御部１２に出力する。モータ制御部１２は車両制御部１１からの指示信号に基づいて逆駆動トルクを発生させる。
【００４３】
つまり、車両制御部１１は停車直前の速度の場合に、トルクの配分を無効として、モータ制御部１２がモータ１４を制御して逆駆動トルクを発生させる。言い換えると、ブレーキ制御部１３は摩擦制動トルクを減少させ始め、モータ制御部１２は逆駆動トルクを増加させ始める。
【００４４】
加速度グラフの指標ｕ１１〜ｕ２に対応する時刻ｔ１１〜ｔ２の間（以下、「第３区間」という。）では、車両の速度は速度線ＶＬに示すように一定の割合で減少していることから、第３区間の加速度線ＡＬの傾きは０（ゼロ）となり、減速度は一定の値(減速度ａ１)となる。
【００４５】
また、トルクグラフの第３区間では、トルク線ＴＬ上の指標ｗ１１〜ｗ２の間のトルクが一定の値（制動トルクｂ１）となる。言い換えると、第３区間では、ブレーキ制御部１３が要求制動トルクに対応する摩擦制動トルクを発生させる指示信号に基づいて、摩擦ブレーキ１９を制御して摩擦制動を発生させる。そのため、制動トルクｂ１の全部が摩擦制動トルクとなる。なお、トルクグラフでは、上述のようにブレーキ制御部１３が摩擦ブレーキ１９を制御して、摩擦制動トルクを発生させる領域を領域ｆａとする。
【００４６】
＜２−４．時刻ｔ２〜ｔ２１（第４区間）の車両の挙動＞
速度グラフの時刻ｔ２１の時点では、速度線ＶＬ上の指標ｐ２１に示すように車両の速度は速度ｖ２１(例えば、6km/h)である。そして、加速度グラフの指標ｕ２〜ｕ２１に対応する時刻ｔ２〜ｔ２１の間（以下、「第４区間」という。）で、車両の減速度は、時刻ｔ２までの一定値（減速度ａ１）とは異なり、比較的緩やかに増加している。つまり、加速度線ＡＬにおいて指標ｕ２（時刻ｔ２）の減速度が減速度ａ１となり、その後連続的に減速度が増加して、指標ｕ２１（時刻ｔ２１）の減速度が減速度ａ１より大きい減速度である減速度ａ２１となる。このように車両の減速度は、トルクグラフにおける指標ｗ２（時刻ｔ２)の逆駆動トルクの発生前に比べて増加する。
【００４７】
また、トルクグラフの第４区間で、制動トルクは時刻ｔ２までの一定値（制動トルクｂ１）とは異なり、比較的緩やかに増加している。つまり、トルク線ＴＬにおいて指標ｗ２（時刻ｔ２）の制動トルクが制動トルクｂ１となり、その後連続的に制動トルクが増加して、指標ｗ２１（時刻ｔ２１）の制動トルクが制動トルクｂ１よりも大きい制動トルクである制動トルクｂ２１となる。
【００４８】
また、時刻ｔ２の時点で、車両の速度が所定速度範囲内であるため、車両制御部１１は、ブレーキ制御部１３が摩擦制動トルクを減少させ始め、モータ制御部１２が逆駆動トルクを増加させ始める。この時刻ｔ２の時点では、制動トルクｂ１に対して摩擦制動トルクが全部の割合を占め、逆駆動トルクの割合は０（ゼロ）となる。そして、時刻ｔ２１の時点で制動トルクｂ２１に対する摩擦制動トルクの割合が０（ゼロ）となり、逆駆動トルクが全部の割合を占める。そのため、第４区間のトルクグラフでは、摩擦制動トルクの領域ｆａと、モータ制御部１２がモータ１４を制御して逆駆動トルクを発生させる領域である領域ｍａとの２つの領域が含まれた状態となる。
【００４９】
このように、車両制御部１１は、車両が停止する直前（第４区間）に摩擦制動トルクを減少させるとともに逆駆動トルクを増加させる。その結果、逆駆動トルク発生前の制動トルク(制動トルクｂ１)に比べて、逆駆動トルク発生後の制動トルク（制動トルクｂ２１）は増加している。
【００５０】
ここで、図４を用いて、逆駆動トルクによる制動時のモータ１４と車輪１８との動作状況について説明する。図４は、逆駆動トルクによる制動の説明図である。車両制御部１１は、要求制動トルクを導出し、要求制動トルクに対応する逆駆動トルクを発生させる指示信号をモータ制御部１２に出力する。
【００５１】
モータ制御部１２は、車両制御部１１からの指示信号に基づいてモータ１４を制御し、要求制動トルクに対応する逆駆動トルクを発生させる。ここで、車両の車輪１８の回転方向が車両の進行方向を示す指標ｒ１の方向（反時計回りの方向）の場合、車輪１８の回転が伝達されるモータ１４は、車輪１８の回転方向に対応する指標ｒ２の方向に回転する。
【００５２】
そして、モータ１４の指標ｒ２方向の回転に対して、モータ制御部１２がバッテリ１０２の電力をモータ１４に供給して、指標ｒ２方向とは逆方向の指標ｒ３ａの方向にトルクを発生させる。その結果、指標ｒ３ａの方向に対応する指標ｒ４ａの方向（時計回りの方向）の逆駆動トルクが車輪１８に付与される。そして、車輪１８の回転数および回転速度が低下し、車両の速度が減少する。なお、バッテリ１０２は、モータ１４に対する給電により充電量が減少する。
【００５３】
＜２−５．時刻ｔ２１〜ｔ３（第５区間）の車両の挙動＞
図２に戻り、速度グラフの時刻ｔ３の時点では、速度線ＶＬ上の指標ｐ３に示すように車両の速度は速度ｖ３（例えば、3km/h）である。そして、加速度グラフの指標ｕ２１〜ｕ３対応する時刻ｔ２１〜ｔ３の間（以下、「第５区間」という。）で、車両の減速度は、第４区間の減速度と比べて増加の割合が小さくなる。つまり、加速度線ＡＬ上において指標ｕ２１（時刻ｔ２１）の減速度が減速度ａ２１となり、その後連続的に減速度が増加して、指標ｕ３(時刻ｔ３）の減速度が減速度ａ２１より値の大きい減速度ａ３となる。そして、第４区間の減速度の変化よりも、第５区間の減速度の変化のほうが、傾きが小さくなる。つまり、第４区間の加速度線ＡＬの傾きと比べて、第５区間の加速度線ＡＬの傾きが緩やかとなり、減速度の変化の割合が小さくなる。
【００５４】
また、トルクグラフでは第４区間の制動トルクと比べて第５区間の制動トルクは、増加の割合が小さくなる。つまり、トルク線ＴＬにおいて指標ｗ２１（時刻ｔ２１）の制動トルクが制動トルクｂ２１となり、その後連続的に制動トルクが増加して、指標ｗ３（時刻ｔ３）の制動トルクが制動トルクｂ２１より値の大きい制動トルクｂ３となる。そして、第４区間の制動トルクの変化よりも第５区間の制動トルクの変化のほうが、傾きが小さくなる。また、第５区間の制動トルクの全部が逆駆動トルクとなる。
【００５５】
＜２−６．時刻ｔ３〜ｔ４（第６区間）の車両の挙動＞
速度グラフの時刻ｔ４の時点では、速度線ＶＬ上の指標ｐ４に示すように車両の速度は速度ｖ４（例えば、0km/h）であり、時刻ｔ４以降も速度は0km/hとなる。つまり、車両は停止している。そして、加速度グラフの指標ｕ３〜ｕ４に対応する時刻ｔ３〜ｔ４の間（以下、「第６区間」という。）で、車両の減速度は、第５区間における増加傾向から減少傾向に切り替わっている。つまり。加速度線ＡＬにおいて指標ｕ３（時刻ｔ３）の減速度が減速度ａ３となり、その後連続的に減速度が減少して、指標ｕ４（時刻ｔ４）の減速度が減速度ａ３より値の小さい減速度ａ４（減速度0ｍ/s2）となる。そして、時刻ｔ４以降も減速度は0m/s2となる。
【００５６】
このようにモータ制御部１２は、車両制御部１１の指示信号に基づき、逆駆動トルクの発生前の第４区間や、第５区間の減速度を増加させ、その後の第６区間の減速度を減少させる。つまり、モータ制御部１２が逆駆動トルクを発生させてその値を一時的に大きくすることで、減速度も一時的に大きくなる。これにより、車両の停止時の制動距離を比較的短くできる。具体的には、車両の停止時において逆駆動トルクによる制動を用いない場合の制動距離と略同じ制動距離となり、車両の停止時の安定性が確保させる。
【００５７】
また、トルクグラフの第６区間の制動トルクは、第４区間および第５区間の増加傾向とは異なり減少傾向となる。つまり、トルク線ＴＬにおいて指標ｗ３（時刻ｔ３）の制動トルクが制動トルクｂ３となり、その後連続的に制動トルクが減少して、指標ｗ４（時刻ｔ４）の制動トルクが制動トルクｂ３よりも値の小さい制動トルクｂ4(0N・m）となる。このように、時刻ｔ４の時点で制動トルクは0N・mとなり、その後、ブレーキ制御部１３が車両制御部１１の指示信号に基づき、摩擦制動トルクを発生させる。これにより、時刻ｔ４以降の制動トルク（制動トルクｂ１）が発生し、車両の停止した状態が継続される。なお、第６区間の制動トルクは、制動トルクの全部が逆駆動トルクとなり、それ以降の制動トルクはその全部が摩擦制動トルクとなる。
【００５８】
さらに、車両制御部１１の指示信号により、モータ制御部１２およびブレーキ制御部１３は車両が停止する直前（第４区間）に摩擦制動のトルクを減少させるとともに逆駆動トルクを発生させ、車両の停止時（第６区間）に逆駆動トルクを減少させることで、車両の停止時における摩擦ブレーキの劣化による衝撃の発生を防止できる。
【００５９】
＜３．処理フローチャート＞
図５は、車両制御部１１が、制動トルクを発生させる処理を説明するフローチャートである。最初に車両制御部１１は、車両のユーザのブレーキペダルＢＲの操作に関するブレーキ操作情報を取得した場合（ステップＳ１０１でＹｅｓ）、ブレーキ操作情報に基づいて、要求制動トルクを導出する（ステップＳ１０２）。なお、車両制御部１１がブレーキ操作情報を取得していない場合（ステップＳ１０１でＮｏ）は、処理を終了する。
【００６０】
車両制御部１１は、車速センサ１０１が検出した車速情報を取得し、車両の速度がｖ４(0km/h)ではない場合（ステップＳ１０３がＮｏ）ステップＳ１０４の処理を行う。そして、車両制御部１１は車両の速度が所定範囲内ではないとき（ステップＳ１０４でＮｏ）、要求制動トルクに応じて、トルクの最適な配分を行い、モータ制御部１２とブレーキ制御部１３とにトルクに関する指示信号を出力する(ステップＳ１０５)。つまり、車両制御部１１は、モータ制御部１２に回生制動に関する指示信号を出力し、ブレーキ制御部１３に摩擦制動に関する指示信号を出力する。その後、車両制御部１１はステップＳ１０１に戻って処理を行う。つまり、車両制御部１１は、ブレーキ操作情報を取得している場合は、要求制動トルクを導出し、当該要求制動トルクに基づく制動トルクを発生させる処理を継続して行う。また、車両制御部１１はこのような処理を所定時間（例えば、100ｍsec）ごとに行う。
【００６１】
ステップＳ１０４の処理に戻り、車両の速度が所定範囲内の場合（ステップＳ１０４でＹｅｓ）、車両制御部１１はトルクの配分を無効として、モータ制御部１２がモータ１４を制御して逆駆動トルクを発生させる（ステップＳ１０６）。このように、車両が停止する直前に車輪の回転方向とは逆方向の駆動トルクである逆駆動トルクを発生させることで、車両の停止時における加速度の変化が緩やかとなり、車両のユーザの揺り戻しによる振動を低減できる。なお、ステップＳ１０６の処理の後は、車両制御部１１はステップＳ１０１に戻り処理を行う。
【００６２】
ステップＳ１０３の処理に戻り、車両の速度が速度ｖ４（0km/h）の場合（ステップＳ１０３でＹｅｓ）、言い換えると、車両の速度が0km/hで車両が停止するときに、車両制御部１１は、要求制動トルクに応じて、トルクの最適な配分を行い、ブレーキ制御部１３にトルクに関する指示信号を出力する（ステップＳ１０７）。つまり、車両制御部１１は、ブレーキ制御部１３に摩擦制動に関する指示信号を出力する。
＜第２の実施の形態＞
次に、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態の車両制御システム１の車両制御部１１は、第１の実施の形態の図５に示した車両制御部１１の処理に車両のユーザのブレーキペダルＢＲの操作が急ブレーキ操作の場合の処理を追加したものである。以下、処理について説明するが、この第２の実施の形態の車両制御システム１の構成および処理は、第１の実施の形態とほぼ同様であり、上記急ブレーキ操作の場合の車両の車輪１８への制動トルクを発生させる処理が一部異なる。以下、図６は、制動トルクを発生させる処理を説明する処理フローチャートであり、図７は、急ブレーキ操作の場合の車両の挙動を示す図であり、これらの図を用いて説明する。
【００６３】
＜４．処理フローチャート＞
図６の処理フローチャートは、第１の実施の形態の図５の処理フローチャートに、ステップＳ２０１の処理を追加したものである。図６のステップＳ１０２の処理において、車両制御部１１は要求制動トルクを導出した後、ステップＳ２０１に示すように、取得したブレーキ操作情報が急ブレーキに関する情報か否かを判定する。
【００６４】
具体的には、車両制御部１１は、ブレーキ操作情報に含まれる車両のユーザのブレーキペダルＢＲの踏込み量および踏込み速度について、踏込み量が所定の踏込み量を超え、かつ、踏込み速度が所定の踏込み速度を超える場合（ステップＳ２０１でＹｅｓ）に、ステップＳ１０４の車両の速度が所定速度範囲内か否かの判定を行わない。つまり、車両の速度がステップＳ１０４の条件を満たした場合に実行させる逆駆動トルクを発生させる指示信号をモータ制御部１２に出力する処理を行うことなく、要求制動トルクに応じて、トルクの最適な配分を行い、モータ制御部１２とブレーキ制御部１３とにトルクに関する指示信号を出力する（ステップＳ１０５）。これにより、車両の停止を優先させる場合に車両を比較的早期に停止させられる。また、摩擦制動の減少措置を行わないことで、車両の停止を優先させる場合に車両を比較的早期に停止させられる。
【００６５】
なお、急ブレーキではない通常のブレーキ操作は、ブレーキ操作情報に含まれる車両のユーザのブレーキペダルＢＲの踏込み量および踏込み速度について、踏込み量が所定の踏込み量以下で、かつ、踏込み速度が所定の踏込み速度以下の場合の操作をいう。
【００６６】
＜５．急ブレーキの場合の車両の挙動に関するグラフ＞
図７は、急ブレーキの場合の車両の挙動に関するグラフを示す図である。図７では、第１の実施の形態の図２で説明したモータ制御部１２による逆駆動トルクを発生させることなく、回生制動トルクおよび摩擦制動トルクの制動トルクを発生させて、車両を減速させる処理について説明する。
【００６７】
図７では、第１の実施の形態の図２と同様に上から順に速度グラフ、加速度グラフ、および、トルクグラフが示されている。また、各グラフは、横軸に時間(msec)が示されている。そして、縦軸には速度グラフには速度(km/h)、加速度グラフには加速度(m/s2)、トルクグラフには制動トルク(N・m)が示されている。
【００６８】
図７の速度グラフの速度線ＶＬａでは、車両の速度が速度ｖ０（50km/h）〜ｖ４（0km/h）となる時間は、時刻ｔ０〜ｔ２ａまでの時間となり、第１の実施の形態において、車両の速度が速度ｖ０（50km/h）〜ｖ４（0km/h）となる時間の時刻ｔ０〜ｔ４までの時間と比べると、図７の速度グラフに示す時間のほうが短時間となる。つまり、車両のユーザのブレーキペダルＢＲの踏込み量および踏込み速度について、踏込み量が所定の踏込み量を超え、かつ、踏込み速度が所定の踏込み速度を超えることで、車両に急ブレーキが作動し、速度ｖ０で走行中の車両が速度ｖ４となって停止するまでの時間が比較的短くなる（速度線ＶＬａの傾きが比較的急な傾きとなる）。
【００６９】
以下では、図７の速度グラフの速度線ＶＬａ、加速度グラフの加速度線ＡＬａ、および、トルクグラフのトルク線ＴＬａにおいて示される時間ごとの車両の速度、減速度、および、制動トルクについて説明する。
【００７０】
＜５−１．時刻ｔ０〜ｔ１（第１ａ区間）の車両の挙動＞
速度グラフの時刻ｔ０の時点では、速度線ＶＬａ上の指標ｐ０に示すように車両の速度は速度ｖ０（例えば、50km/h）である。この時刻ｔ０の時点で、車両制御部１１は要求制動トルクを導出し、要求制動トルクに応じて、回生制動トルクを発生させる指示信号をモータ制御部１２に出力する。モータ制御部１２は、指示信号に基づいて回生制動トルクを発生させる。
【００７１】
次に、速度グラフの時刻ｔ１ａの時点では、速度線ＶＬａ上の指標ｐ１ａに示すように車両の速度は速度ｖ１（例えば、20km/h）である。この時刻ｔ１ａの時点で、車両制御部１１は要求制動トルクを導出し、要求制動トルクに応じて、モータ制御部１２、および、ブレーキ制御部１３に指示信号を出力する。つまり、車両制御部１１は、要求制動トルクに応じて、トルクの最適な配分を行い、モータ制御部１２とブレーキ制御部１３とにトルクに関する指示信号を出力する。このような指示信号に基づいて、モータ制御部１２は車輪１８に対する回生制動トルクを減少させ始め、ブレーキ制御部１３は車輪１８に対する摩擦制動トルクを増加させ始める。
【００７２】
加速度グラフの時刻ｔ０〜ｔ１ａの間（以下「第１ａ区間」という。）では、車両の速度は速度線ＶＬａに示すように一定の割合で減少していることから、指標ｕ０〜ｕ１ａの間の加速度線ＡＬａの傾きは０（ゼロ）となり、減速度は一定の値(減速度ａ２)になる。
【００７３】
また、トルクグラフの第１ａ区間では、トルク線ＴＬ上の指標ｗ０〜ｗ１ａの間の制動トルクが一定の値（制動トルクｂ２）となる。言い換えると、第１ａ区間では、モータ制御部１２が指示信号に基づいて、モータ１４を制御して回生制動トルクを発生させる。そのため、制動トルクｂ２の全部が回生制動トルクとなる。そして、この第１ａ区間ではモータ１４により発生した電力がバッテリ１０２に充電される。
【００７４】
＜５−２．時刻ｔ１ａ〜ｔ１１ａ（第２ａ区間）の車両の挙動＞
次に、速度グラフの時刻ｔ１１ａの時点では、速度線ＶＬａ上の指標ｐ１１ａに示すように車両の速度は速度ｖ１１ａ(例えば、15km/h)である。そして、加速度グラフの時刻ｔ１１ａの時点では、加速度線ＡＬａ上の指標ｕ１１ａに示すように車両の減速度は減速度ａ２となる。そして、指標ｕ１ａ〜ｕ１１ａに対応する時刻ｔ１ａ〜ｔ１１ａの間（以下、「第２ａ区間」という。）の間の加速度線ＡＬａの傾きは０（ゼロ）になる。
また、時刻ｔ１ａの時点でモータ制御部１２が回生制動トルクを減少させ始め、ブレーキ制御部１３が摩擦制動トルクを増加させ始める。この時刻ｔ１ａの時点では、制動トルクｂ２に対して回生制動トルクが全部の割合を占め、摩擦制動トルクの割合は０（ゼロ）となる。そして、時刻ｔ１１ａの時点で、制動トルクｂ２に対する回生制動トルクの割合が０（ゼロ）となり、摩擦制動トルクが全部の割合を占める。そのため、第２ａ区間のトルクグラフでは、回生制動トルクの領域ｃａと、ブレーキ制御部１３が摩擦ブレーキ１９を制御して摩擦制動トルクを発生させる領域である領域ｆａとの２つの領域が含まれた状態となる。
【００７５】
このように車両制御部１１が車両のユーザのブレーキペダルＢＲに対する急ブレーキのブレーキ操作情報を取得した場合は、第１の実施の形態で説明した、急ブレーキの条件を具備しない通常のブレーキ操作の場合の処理と比べて、回生制動から摩擦制動への切り替えの開始タイミングと切り替えの完了タイミングが早くなる。つまり、第１の実施の形態の通常のブレーキ操作の場合、切り替えの開始時刻は時刻ｔ１で完了時刻は時刻ｔ１１であるのに対して、第２の実施の形態の急ブレーキ操作の場合、切り替えの開始時刻は、時刻ｔ１よりも早い時刻の時刻ｔ１ａとなり、切り替えの完了時刻は、時刻ｔ１１よりも早い時刻の時刻ｔ１１ａとなる。このように摩擦制動トルクが増加し始めるタイミングと摩擦制動トルクが制動トルクの全ての割合を占めるタイミングとが通常のブレーキ操作の場合と比べて早くなる。
【００７６】
＜５−３．時刻ｔ１１ａ〜ｔ２ａ（第３ａ区間）の車両の挙動＞
次に、速度グラフの時刻ｔ２ａの時点では、速度線ＶＬａ上の指標ｐ２ａに示すように車両の速度は、速度ｖ４（0km/h）であり、時刻ｔ２ａ以降も速度は0km/hとなる。つまり、車両は停止している。そして、加速度グラフの指標ｕ１１ａ〜ｕ２ａに対応する時刻ｔ１１ａ〜ｔ２ａの間（以下、「第３ａ区間」という。）で、車両の減速度は、減速度ａ２〜ａ４となる。つまり。加速度線ＡＬａにおいて指標ｕ１１ａ（時刻ｔ１１ａ）の減速度が減速度ａ２となり、指標ｕ２ａ（時刻ｔ２ａ）の減速度が減速度ａ２より値の小さい減速度ａ４（減速度0ｍ/s2）となる。そして、時刻ｔ２ａ以降も減速度は0m/s2となる。
【００７７】
また、トルクグラフの第３ａ区間では、トルク線ＴＬ上の指標ｗ１１ａ〜ｗ２ａの間の制動トルクが一定の値（制動トルクｂ２）となる。言い換えると、第３ａ区間では、ブレーキ制御部１３が車両制御部１１の指示信号に基づき、摩擦ブレーキ１９を制御し摩擦制動トルクを発生させる。そして、時刻ｔ２ａ以降も制動トルクは、摩擦制動による制動トルクｂ２となり、一定の制動トルクにより車両の停止状態が継続する。
【００７８】
このように車両制御部１１が車両のユーザの急ブレーキ操作に関するブレーキ操作情報を取得した場合は、通常のブレーキ操作と比べて、車両の停止タイミングが早くなる。つまり、車両の停止する時刻が第１の実施の形態で説明した時刻ｔ４であるのに対して、第２の実施の形態では、時刻ｔ４よりも早い時刻ｔ２ａとなる。
【００７９】
ただし、加速度グラフの時刻ｔ２ａの時点での減速度の変化は、加速度線ＡＬａに示すように減速度ａ２からａ４へと略瞬間的に変化することから、減速度が急激に変化し、車両の車体に揺り戻しが発生する可能性がある。しかし、車両のユーザが急ブレーキ操作を行った場合には、逆駆動トルクの発生を中止させ、摩擦制動を実行させる。このように揺り戻しによる車両の振動の発生を防止するよりも車両の停止を優先させる場合は、急ブレーキ操作に対応した制動方法により車両を比較的早期に停止させられる。
【００８０】
＜変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。以下では、このような変形例について説明する。なお、上記実施の形態で説明した形態、および、以下で説明する形態を含む全ての形態は、適宜に組み合わせ可能である。
【００８１】
上記実施の形態において、車両制御システム１は、車速センサ１０１およびバッテリ１０２を除く構成として説明したが、車速センサ１０１およびバッテリ１０２の少なくともいずれかの構成を含んでもよいし、その他の構成を含んでもよい。
【００８２】
また、上記実施の形態において、車両制御部１１は、車速センサ１０１から取得した車速情報に基づいて、モータ制御部１２に逆駆動トルクの発生を指示する指示信号を出力していた。これに対して、車両制御部１１は、車速情報以外の情報に基づいて、逆駆動トルクを発生させる構成としてもよい。例えば、車両の加速度の情報に基づいて逆駆動トルクを発生させる構成としてもよい。
【００８３】
また、上記第２の実施の形態において、車両制御部１１が、ブレーキ操作情報に含まれる車両のユーザのブレーキペダルＢＲの踏込み量および踏込み速度について、踏込み量が所定の踏込み量を超え、かつ、踏込み速度が所定の踏込み速度を超える場合に、車両のユーザのブレーキ操作が急ブレーキであると判定する説明を行ったが、これ以外にも、車両のユーザのブレーキペダルＢＲの踏込み量、および、踏込み速度のいずれかが所定値を超える場合に、車両のユーザのブレーキ操作が急ブレーキであると判定してもよい。
【００８４】
また、上記第２の実施の形態において、車両制御部１１は、踏込み量が所定の踏込み量、および、踏込み速度が所定の踏込み速度のいずれかが所定値以下の場合に、車両のユーザのブレーキ操作が通常のブレーキ操作であると判定してもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１・・・・・車両制御システム
１１・・・・車両制御部
１２・・・・モータ制御部
１３・・・・ブレーキ制御部
１４・・・・モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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