JP7327285B2 - 制動制御装置及び制動制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両の制動を制御するための制動制御装置及び制動制御方法に関する。

車両の自動駐車制御を行うために、ブレーキペダルの操作量を適切に保つ技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

例えば、特許文献１に記載された自動操舵装置は、ドライバがブレーキペダルを踏みながら車両をクリープ走行させることで自動駐車を行う際に、検出したブレーキペダルの実操作量と予め設定した基準操作量との偏差を算出し、偏差が所定値を越えると、ブレーキペダルの実操作量の調整を促すべくドライバに警報を発する。

特開平１０－２７８８２５号公報

上記の技術では、ドライバがブレーキペダルを操作して車両に対する制動力を制御することが要求されるので、場合によっては、制動力の制御が適切でないことにより生じる車両の振動が車両の乗員に伝わり、乗員が不快に感じることがあった。そこで、車両を駐車するときに、車両の乗員に不快感を与えないようにブレーキを制御することがもとめられている。

そこで、本発明は、車両を駐車する際に車両の乗員に不快感を与えないように車両の制動装置を制御する制動制御装置を提供することを目的とする。

本発明の一つの形態によれば、車両の制動装置を制御する制動制御装置が提供される。この制動制御装置は、車両を駐車する場合における、少なくとも車両の加速度または車両の速度に対するフィードバック制御に従って所定の周期ごとに目標要求制動力を算出する制御部と、目標要求制動力の時間的な変動量が所定の許容範囲に含まれる場合、目標要求制動力に所定の時定数を持つローパスフィルタを適用して得られた出力要求制動力を制動装置へ出力し、一方、その変動量が所定の許容範囲から外れる場合、目標要求制動力に対してローパスフィルタを適用せずに目標要求制動力自体を出力要求制動力として制動装置へ出力するか、目標要求制動力にローパスフィルタを適用して得られた平滑化目標要求制動力と目標要求制動力の差が所定の許容範囲内に含まれるように平滑化目標要求制動力を修正することで算出した出力要求制動力を制動装置へ出力するフィルタ部とを有する。

この制動制御装置において、フィルタ部は、目標要求制動力が入力される度に、入力された目標要求制動力を含むように許容範囲の上限値及び下限値を設定する許容範囲設定部と、入力された目標要求制動力に対してローパスフィルタを適用して平滑化目標要求制動力を出力する平滑部と、平滑化目標要求制動力が許容範囲に含まれる場合、平滑化目標要求制動力を出力要求制動力として制動装置へ出力し、平滑化目標要求制動力が許容範囲の上限値よりも大きい場合、その上限値を出力要求制動力として制動装置へ出力し、平滑化目標要求制動力が許容範囲の下限値よりも小さい場合、その下限値を出力要求制動力として制動装置へ出力するクリッピング部とを有することが好ましい。

この場合において、許容範囲設定部は、入力された目標要求制動力が大きいほど、許容範囲を広くすることが好ましい。

あるいは、この制動制御装置において、フィルタ部は、入力された目標要求制動力に対してローパスフィルタを適用して平滑化目標要求制動力を出力する平滑部と、平滑化目標要求制動力及び目標要求制動力の何れかを出力要求制動力として制動装置へ出力するスイッチ部と、入力された目標要求制動力とその目標要求制動力の直前に入力された前の目標要求制動力間の差分値を変動量として算出し、変動量が所定の許容範囲に含まれる場合、スイッチ部に平滑化目標要求制動力を出力要求制動力として制動装置へ出力させ、一方、変動量が所定の許容範囲から外れる場合、スイッチ部に目標要求制動力を出力要求制動力として制動装置へ出力させる判定部とを有することが好ましい。

本発明の他の形態によれば、車両の制動装置を制御する制動制御方法が提供される。この制動制御方法は、車両を駐車する場合における、少なくとも車両の加速度または車両の速度に対するフィードバック制御に従って所定の周期ごとに目標要求制動力を算出し、目標要求制動力の時間的な変動量が所定の許容範囲に含まれる場合、目標要求制動力に所定の時定数を持つローパスフィルタを適用して得られた出力要求制動力を制動装置へ出力し、一方、その変動量が所定の許容範囲から外れる場合、目標要求制動力に対してローパスフィルタを適用せずに目標要求制動力自体を出力要求制動力として制動装置へ出力するか、目標要求制動力にローパスフィルタを適用して得られた平滑化目標要求制動力と目標要求制動力の差が所定の許容範囲内に含まれるように平滑化目標要求制動力を修正することで算出した出力要求制動力を制動装置へ出力する、ことを含む。

本発明に係る車両制御装置は、車両を駐車する際に車両の乗員に不快感を与えないように車両の制動装置を制御できるという効果を奏する。

制動制御装置の一つの実施形態である電子制御装置を含む車両の概略構成図である。 制動制御装置の一つの実施形態である電子制御装置の概略構成図である。 フィルタ回路の回路構成図である。 フィルタ回路へ入力される目標要求制動力の時間変化とフィルタ回路からの出力要求制動力の時間変化の一例を示す図である。 比較例の制動制御装置による、出力要求制動力、ブレーキの油圧、車両の速度及び加速度のそれぞれの時間変化の一例を示す図である。 本実施形態の制動制御装置による、出力要求制動力、ブレーキの油圧、車両の速度及び加速度のそれぞれの時間変化の一例を示す図である。 本実施形態による、制動制御処理の動作フローチャートである。 変形例によるフィルタ回路の回路構成図である。

以下、図を参照しつつ、車両の制動装置を制御する制動制御装置、及び、その制動制御装置で実行される制動制御処理について説明する。この制動制御装置は、車両を駐車する際に、車両の加速度（減速度）に対してフィードバック制御することで、制動装置に対して要求する目標制動力（以下、目標要求制動力と呼ぶことがある）を設定する。この制動制御装置は、目標要求制動力の時間的な変動量（以下、単に変動量と呼ぶことがある）が所定の許容範囲に含まれる場合において、目標要求制動力の変動量がその許容範囲から外れる場合よりも目標要求制動力を平滑化して得られた要求制動力を制動装置へ出力する。すなわち、この制動制御装置は、目標要求制動力の変動量が所定の許容範囲に含まれる場合、目標要求制動力に対してローパスフィルタを適用し、一方、目標要求制動力の変動量がその許容範囲から外れる場合には、実質的にローパスフィルタが適用されないようにする。このように、この制動制御装置は、目標要求制動力の変動量に応じてローパスフィルタの適用可否を切り替える。これにより、この制動制御装置は、目標要求制動力の変動量が比較的大きい場合には、目標要求制動力の変動に対して制動装置が実際に生じる制動力の変動の遅延を抑制する。さらに、この制動制御装置は、目標要求制動力の変動量が比較的小さい場合には、制動装置が実際に生じる制動力の変動を平滑化して、ドライバに不快感を与えないようにする。特に、この制動制御装置では、目標要求制動力の変動量が比較的小さい場合にのみローパスフィルタが適用されるので、ローパスフィルタの時定数を大きくすることができる。その結果として、この制動制御装置は、目標要求制動力の微小な変動に対する制動装置の油圧応答におけるオーバーシュートまたはアンダーシュートによる瞬時的な制動力の変化及び自励振動を抑制できる。

図１は、制動制御装置の一つの実施形態である電子制御装置を含む車両の概略構成図である。図２は、制動制御装置の一つの実施形態である電子制御装置の概略構成図である。図１に示されるように、車両１００は、制動制御装置の一つの実施形態である電子制御装置（ＥＣＵ）１と、制動装置の一例であるブレーキ１０と、少なくとも一つのセンサ１１とを有する。少なくとも一つのセンサ１１には、例えば、車両１００周囲の環境を撮影するように設けられたカメラ、車両１００の周囲の物体までの距離を測定するための距離センサ、車両１００の速度を測定する車速センサ、車両１００の加速度を測定する加速度センサ、及び、ブレーキ１０の油圧を測定するブレーキ油圧センサなどが含まれる。また、距離センサには、例えば、LiDAR、レーダあるいはクリアランスソナーの少なくとも一つが含まれる。センサ信号には、上記のカメラにより生成される、車両１００の周囲の環境を表す画像、距離センサにより生成される測距信号、車速センサにより測定される車速を表す車速信号、加速度センサにより測定される加速度を表す加速度信号、及び、ブレーキ油圧センサにより測定されるブレーキの油圧を表す油圧信号などが含まれる。

図２に示されるように、電子制御装置（ＥＣＵ）１は、制御回路２１と、フィルタ回路２２とを有する。なお、制御回路２１とフィルタ回路２２とは一つの集積回路として一体的に構成されてもよく、あるいは、互いに別個の回路として構成されてもよい。そしてＥＣＵ１は、車両１００の車室内に設けられた、車両１００を自動駐車させる自動駐車モードを適用するか否かを切り替えるモード切替スイッチ（図示せず）から、自動駐車モードが適用されることを示す操作信号を受信すると、車両１００を自動駐車するよう、ブレーキ１０の制動力及び車両１００のステアリングの操舵量などを制御する。

制御回路２１は、制御部の一例であり、例えば、１以上のプロセッサと、揮発性の半導体メモリ及び不揮発性の半導体メモリを有する。そして制御回路２１は、車両１００を自動駐車するときに車両１００が通る予定経路であるトラジェクトリ及びそのトラジェクトリ上の各点における車両１００の速度、加速度及び操舵量などを、車両１００に搭載された１以上のセンサ１１により得られた車両１００の挙動または車両１００周囲の環境を表すセンサ信号に基づいて決定する。

制御回路２１は、例えば、モード切替スイッチから自動駐車モードが適用されることを示す操作信号を受信すると、それ以降、カメラから画像が得られる度に、その画像を、駐車スペースの区画線及び他の車両などを検出するように予め学習された識別器に入力することで、その画像上に表された区画線及び他の車両などを検出する。なお、制御回路２１は、そのような識別器として、例えば、コンボリューショナルニューラルネットワーク型のアーキテクチャを有する、いわゆるディープニューラルネットワークを利用することができる。あるいは、制御回路２１は、駐車スペースの区画線及び他の車両を検出する他の手法に従って、画像からその区画線及び他の車両を検出してもよい。そして制御回路２１は、区画線で示された駐車スペース内に車両１００が停車するように、トラジェクトリを設定する。その際、制御回路２１は、車両１００周囲の他の物体と車両１００とが衝突しないように、画像上での他の車両の位置または距離センサにより測距信号などに基づいてトラジェクトリを設定する。そして制御回路２１は、そのトラジェクトリに沿って車両１００が走行するように、所定の周期ごとに、目標となる車両１００の操舵量及び目標となる車両１００の加速度（減速度）（以下、単に目標加速度）を設定する。なお、駐車のための車両１００の速度は数km/h程度でよいので、この場合、車両１００は、クリープトルクにより駆動される。したがって、制御回路２１は、ブレーキの制動力を制御することで、車両１００の実際の加速度（減速度）（以下、単に実加速度と呼ぶ）を、目標加速度に近付けるようにブレーキ１０の制動力を制御する。そこで、制御回路２１は、例えば、所定の周期ごとに、目標加速度と、加速度センサにより測定された車両１００の実加速度との差が小さくなるように、比例制御、PI制御あるいはPID制御といったフィードバック制御により、目標加速度及び実加速度に基づいて、ブレーキ１０への目標要求制動力（例えば、目標要求制動力に対応するブレーキの油圧）を算出することで、その目標要求制動力を設定する。そして制御回路２１は、目標要求制動力を設定する度に、その目標要求制動力をフィルタ回路２２へ出力する。なお、制御回路２１は、加速度の代わりに、あるいは、加速度とともに、車両１００の速度を用いて、目標車速と車両１００の実際の速度との差が小さくなるよう、上記のようなフィードバック制御を実行することで、目標要求制動力を算出してもよい。この場合、制御回路２１は、車両１００に搭載された車速センサ（図示せず）により、車両１００の実際の速度の測定値を取得すればよい。

フィルタ回路２２は、フィルタ部の一例であり、制御回路２１から入力された目標要求制動力の変動量が所定の許容範囲に含まれる場合において、目標要求制動力に対して所定の時定数を持つローパスフィルタを適用する。また、フィルタ回路２２は、目標要求制動力の変動量が所定の許容範囲から外れる場合、目標要求制動力にローパスフィルタを適用することで平滑化された要求制動力を算出し、その平滑化された要求制動力と元の目標要求制動力の差がその所定の許容範囲内に含まれるように平滑化された要求制動力を修正する。すなわち、フィルタ回路２２は、目標要求制動力の変動量が許容範囲から外れる場合よりも目標要求制動力を平滑化して得られた要求制動力をブレーキ１０へ出力する。なお、以下では、フィルタ回路２２から出力される要求制動力を、出力要求制動力と呼ぶことがある。

図３は、フィルタ回路２２の回路構成図である。フィルタ回路２２は、許容範囲設定回路３１と、ローパスフィルタ３２と、クリッピング回路３３とを有する。これらの回路は、例えば、デジタル的な演算処理を実行する回路として実装される。あるいは、これらの回路は、アナログ回路として実装されてもよい。

許容範囲設定回路３１は、許容範囲設定部の一例であり、制御回路２１から目標要求制動力が入力される度に、入力された目標要求制動力を含むように目標要求制動力の変動量に対する許容範囲の上限値及び下限値を設定する。そのために、許容範囲設定回路３１は、メモリ３１１と、二つの加算器３１２－１、３１２－２を有する。

メモリ３１１は、例えば、不揮発性のメモリ回路を有し、目標要求制動力に対する変動量の許容範囲の上限値（例えば、正の値）及び目標要求制動力に対する変動量の許容範囲の下限値（例えば、負の値）を記憶する。そしてメモリ３１１は、許容範囲の上限値を加算器３１２－１へ出力し、許容範囲の下限値を加算器３１２－２へ出力する。

なお、許容範囲は、例えば、目標要求制動力が離散的に設定される場合における、１ステップ当たりの目標要求制動力の変化幅に所定のオフセットを加えた範囲、例えば、１ステップ当たりの目標要求制動力の変化幅よりも大きく、かつ、２ステップ分の目標要求制動力の変化幅よりも小さい範囲に設定される。これにより、フィルタ回路２２は、目標要求制動力が１ステップ程度変動した時のブレーキ１０の油圧応答におけるオーバーシュート及びアンダーシュートによる、ブレーキ１０の瞬時的な油圧変動を適切に抑制できる。

加算器３１２－１は、制御回路２１から目標要求制動力が入力される度に、入力された目標要求制動力にメモリ３１１から入力された許容範囲の上限値を加算することで、目標要求制動力の変動量の許容範囲の上限値を設定する。そして加算器３１２－１は、目標要求制動力の変動量の許容範囲の上限値を設定する度に、設定したその上限値をクリッピング回路３３へ出力する。

同様に、加算器３１２－２は、制御回路２１から目標要求制動力が入力される度に、入力された目標要求制動力にメモリ３１１から入力された許容範囲の下限値を加算することで、目標要求制動力の変動量の許容範囲の下限値を設定する。そして加算器３１２－２は、目標要求制動力の変動量の許容範囲の下限値を設定する度に、設定したその下限値をクリッピング回路３３へ出力する。

ローパスフィルタ３２は、平滑部の一例であり、入力された目標要求制動力を平滑化することで平滑化要求制動力を算出する。本実施形態では、ローパスフィルタ３２は、無限インパルス応答(Infinite impulse response, IIR)型のローパスフィルタであり、三つの増幅器３２１－１～３２１－３と、二つの遅延器３２２－１～３２２－２と、減算器３２３と、加算器３２４とを有する。

増幅器３２１－１は、制御回路２１から目標要求制動力が入力される度に、入力された目標要求制動力を第１の比率だけ増加または減衰させ、増加または減衰させた目標要求制動力を加算器３２４へ出力する。

遅延器３２２－１は、制御回路２１から目標要求制動力が入力される度に、入力された目標要求制動力を一周期分遅延させて増幅器３２１－２へ出力する。

増幅器３２１－２は、遅延器３２２－１から一周期分遅延した目標要求制動力が入力される度に、その入力された目標要求制動力を第２の比率だけ増加または減衰させ、増加または減衰させた目標要求制動力を減算器３２３へ出力する。

加算器３２４は、増幅器３２１－１から増加または減衰させた目標要求制動力が入力される度に、その入力された増加または減衰させた目標要求制動力に、減算器３２３から入力された１周期前の増加または減衰させた目標要求制動力と、１周期前の増加または減衰させた出力要求制動力との差を加算することで、入力された目標要求制動力が平滑化された平滑化要求制動力を算出する。そして加算器３２４は、算出した平滑化要求制動力をクリッピング回路３３へ出力する。

遅延器３２２－２は、クリッピング回路３３から出力要求制動力が入力される度に、入力された出力要求制動力を一周期分遅延させて増幅器３２１－３へ出力する。

増幅器３２１－３は、遅延器３２２－２から一周期分遅延した出力要求制動力が入力される度に、その入力された出力要求制動力を第３の比率だけ増加または減衰させ、増加または減衰させた出力要求制動力を減算器３２３へ出力する。

減算器３２３は、増幅器３２１－２から入力された一周期前の増加または減衰させた目標要求制動力から、増幅器３２１－３から入力された一周期前の増加または減衰させた出力要求制動力を減算することでその目標要求制動力と出力要求制動力の差を算出する。そして減算器３２３は、算出した差を加算器３２４へ出力する。

なお、フィルタ回路２２が有する各増幅器による増幅または減衰のための比率（すなわち、増幅率または減衰率）は、フィルタ回路２２のカットオフ周波数が、ブレーキ１０の油圧応答におけるオーバーシュートまたはアンダーシュートの発生周期（例えば、2～3Hz）よりも低い周波数（例えば、0.5～1Hz）となるように設定される。例えば、増幅器３２１－１による増幅率または減衰率（上記の第１の比率）A0、増幅器３２１－２による増幅率または減衰率（上記の第２の比率）A1、増幅器３２１－３による増幅率または減衰率（上記の第３の比率）B1は、例えば、次式に従って設定されればよい。

ここで、定数Tは、目標要求制動力がフィルタ回路２２に入力される周期、すなわちサンプリング周期を表す。また定数τは、ローパスフィルタ３２の時定数を表し、τ=2πfcである。なお、周波数fcは、ローパスフィルタ３２のカットオフ周波数である。

クリッピング回路３３は、クリッピング部の一例であり、ローパスフィルタ３２の加算器３２４から平滑化要求制動力が入力される度に、その入力された平滑化要求制動力と許容範囲設定回路３１により設定された許容範囲とを比較する。そしてクリッピング回路３３は、平滑化要求制動力がその許容範囲の上限値よりも大きいと、その上限値を出力要求制動力として出力する。同様に、クリッピング回路３３は、平滑化要求制動力が所定の許容範囲の下限値よりも小さいと、その下限値を出力要求制動力として出力する。また、クリッピング回路３３は、入力された平滑化要求制動力が所定の許容範囲に含まれる場合、すなわち、入力された平滑化要求制動力がその許容範囲の下限値以上、かつ、上限値以下である場合、その平滑化要求制動力を出力要求制動力としてそのまま出力する。このように、クリッピング回路３３は、目標要求制動力の変動量が所定の許容範囲から外れると、その所定の許容範囲の上限値または下限値に相当する出力要求制動力を出力する。そのため、クリッピング回路３３は、目標要求制動力の変動量が所定の許容範囲から外れる場合、制御回路２１から入力された目標要求制動力に対して実質的にローパスフィルタ３２が適用されないようにする。

クリッピング回路３３から出力された出力要求制動力はブレーキ１０のアクチュエータへ出力されるとともに、ローパスフィルタ３２の遅延器３２２－２へ入力される。

図４は、フィルタ回路２２へ入力される目標要求制動力の時間変化とフィルタ回路２２からの出力要求制動力の時間変化の一例を示す図である。図４において横軸は時間を表し、縦軸は制動力の値を表す。波形４０１は、目標要求制動力の時間変化を表し、波形４０２は、出力要求制動力の時間変化を表す。また、波形４０３は、許容範囲の上限値の時間変化を表し、波形４０４は、許容範囲の下限値の時間変化を表す。そして波形４０５は、比較例として、ローパスフィルタ３２に波形４０１で示される目標要求制動力を入力したときのローパスフィルタ３２から出力される平滑化要求制動力の時間変化を表す。波形４０１、波形４０３及び波形４０４に示されるように、許容範囲の上限値及び許容範囲の下限値は、目標要求制動力の上昇または低下に応じて同様に上昇または低下し、許容範囲が目標要求制動力を中心とする一定の幅を持つ範囲として設定されることが分かる。そのため、期間P1,P3,P5のように、目標要求制動力が大きく変動しない期間では、波形４０２に示されるように、フィルタ回路２２からの出力要求制動力はフィルタ回路２２への目標要求制動力が平滑化されたものとなる。これに対して、期間P2のように、目標要求制動力が急激に上昇する期間では、ローパスフィルタ３２から出力される平滑化要求制動力は許容範囲の下限値よりも小さくなる。その結果として、フィルタ回路２２からの出力要求制動力は、許容範囲の下限値と等しくなる。そのため、目標要求制動力の上昇につれて遅滞なく出力要求制動力も上昇することが分かる。逆に、期間P4のように、目標要求制動力が急激に低下する期間では、ローパスフィルタ３２から出力される平滑化要求制動力は許容範囲の上限値よりも大きくなる。その結果として、フィルタ回路２２からの出力要求制動力は、許容範囲の上限値と等しくなる。そのため、目標要求制動力の低下につれて遅滞なく出力要求制動力も低下することが分かる。これに対して、波形４０５に示されるように、期間P1,P3,P5のように目標要求制動力があまり変化しない期間では、比較例のローパスフィルタ３２から出力される平滑化要求制動力は、フィルタ回路２２からの出力要求制動力と同様に目標要求制動力が平滑化されたものとなる。しかし、目標要求制動力が急激に上昇または低下する期間では、比較例の平滑化要求制動力は、その目標要求制動力の変動に対して出力要求制動力の上昇または低下が大きく遅延することが分かる。このことから、比較例では、目標要求制動力の変動に対する出力要求制動力の変動の遅延を抑制するには、ローパスフィルタ３２の時定数を短く、すなわち、ローパスフィルタ３２のカットオフ周波数を高くする必要がある。そのため、比較例では、本実施形態によるフィルタ回路２２と異なり、ブレーキ１０の油圧応答におけるオーバーシュートまたはアンダーシュートによる瞬時的な制動力の変化、及び、これらの油圧の変動がフィードバック制御に反映される結果として生じるブレーキ１０の油圧の自励振動を抑制することが困難となる。

図５は、比較例の制動制御装置による、出力要求制動力、ブレーキ１０の油圧、車両１００の速度及び加速度のそれぞれの時間変化の一例を示す図である。なお、比較例の制動制御装置は、本実施形態によるフィルタ回路２２のうちのローパスフィルタ３２のみを利用し、かつ、ローパスフィルタ３２の時定数を、目標要求制動力が急激に変動する際の出力要求制動力の変動の遅延が許容レベルになる程度に設定したものである。図５において、横軸は時間を表す。波形５０１は、ブレーキ１０の油圧の時間変化を表し、波形５０２は、出力要求制動力の時間変化を表し、波形５０３は、車両１００の速度の時間変化を表し、波形５０４は、車両１００の加速度の時間変化を表す。

比較例の制動制御装置によれば、波形５０１及び波形５０２に示されるように、出力要求制動力の変動が比較的小さい期間P1において、ブレーキ１０の油圧応答におけるオーバーシュートまたはアンダーシュートによる、瞬時的なピーク形状を持つ油圧の変動が周期的に表れる。そのため、波形５０４に示されるように、車両１００の加速度（減速度）の変化も比較的滑らかさを欠くことが分かる。さらに、これらの油圧の変動がフィードバック制御に反映される結果、期間P2における各波形に示されるように、出力要求制動力及びブレーキ１０の油圧について自励振動が生じていることが分かる。そのため、車両１００の乗員が不快に感じるような車両１００の加速度の変動が生じることが分かる。

図６は、本実施形態の制動制御装置１による、出力要求制動力、ブレーキ１０の油圧、車両１００の速度及び加速度のそれぞれの時間変化の一例を示す図である。図６において、横軸は時間を表す。波形６０１は、ブレーキ１０の油圧の時間変化を表し、波形６０２は、出力要求制動力の時間変化を表し、波形６０３は、車両１００の速度の時間変化を表し、波形６０４は、車両１００の加速度の時間変化を表す。

本実施形態による制動制御装置１によれば、波形６０１及び波形６０２に示されるように、出力要求制動力の変動が比較的小さい期間P1においても、ブレーキ１０の油圧応答におけるオーバーシュートまたはアンダーシュートによる、瞬時的なピーク形状を持つ油圧の変動が抑制されていることが分かる。また、波形６０４に示されるように、車両１００の加速度（減速度）の変化も比較例と比べて滑らかであることが分かる。さらに、各波形に示されるように、期間P2においても、出力要求制動力及びブレーキ１０の油圧についての自励振動が生じていないことが分かる。このように、本実施形態による制動制御装置１によれば、車両１００の乗員が不快に感じるような車両１００の加速度の変動が抑制されていることが分かる。

図７は、本実施形態による、制動制御処理の動作フローチャートである。ＥＣＵ１は、車両１００を自動駐車する際に、所定の周期ごとに、以下に示す動作フローチャートに従って制動制御処理を実行すればよい。

制御回路２１は、車両１００の加速度に対するフィードバック制御に従って、ブレーキ１０に対して要求する目標要求制動力を設定し、設定した目標要求制動力をフィルタ回路２２へ出力する（ステップＳ１０１）。

フィルタ回路２２の許容範囲設定回路３１は、入力された目標要求制動力の変動量に対する許容範囲を設定する（ステップＳ１０２）。また、フィルタ回路２２のローパスフィルタ３２は、入力された目標要求制動力を平滑化して平滑化目標要求制動力を算出する（ステップＳ１０３）。

フィルタ回路２２のクリッピング回路３３は、平滑化目標要求制動力が許容範囲設定回路３１により設定された許容範囲に含まれるか否か判定する（ステップＳ１０４）。平滑化目標要求制動力がその許容範囲に含まれる場合（ステップＳ１０４－Ｙｅｓ）、クリッピング回路３３は、平滑化目標要求制動力そのものを出力要求制動力としてブレーキ１０のアクチュエータへ出力する（ステップＳ１０５）。

一方、平滑化目標要求制動力がその許容範囲から外れる場合（ステップＳ１０４－Ｎｏ）、クリッピング回路３３は、平滑化目標要求制動力がその許容範囲の上限値よりも大きいか否か判定する（ステップＳ１０６）。平滑化目標要求制動力がその許容範囲の上限値よりも大きい場合（ステップＳ１０６－Ｙｅｓ）、クリッピング回路３３は、その上限値を出力要求制動力としてブレーキ１０のアクチュエータへ出力する（ステップＳ１０７）。一方、平滑化目標要求制動力がその許容範囲の下限値よりも小さい場合（ステップＳ１０６－Ｎｏ）、クリッピング回路３３は、その下限値を出力要求制動力としてブレーキ１０のアクチュエータへ出力する（ステップＳ１０８）。ステップＳ１０５、Ｓ１０７またはＳ１０８の後、ＥＣＵ１は、制動制御処理を終了する。

以上に説明してきたように、この制動制御装置は、車両の加速度（減速度）をフィードバック制御することで車両を駐車する。その際、この制動制御装置は、制動装置の目標要求制動力の変動量に応じてローパスフィルタの適用可否を切り替える。すなわち、この制動制御装置は、目標要求制動力の変動量が比較的大きい場合には、目標要求制動力の変動に対する制動装置が実際に生じる制動力の変動の遅延を抑制するとともに、目標要求制動力の変動量が比較的小さい場合には、制動装置が実際に生じる制動力の変動を平滑化して、ドライバに不快感を与えないようにすることができる。特に、この制動制御装置では、目標要求制動力の変動量が比較的小さい場合にのみローパスフィルタが適用されるので、ローパスフィルタの時定数を大きくすることができ、その結果として、この制動制御装置は、目標要求制動力の微小な変動に対する制動装置のオーバーシュードまたはアンダーシュートによる瞬時的な制動力の変化及び自励振動を抑制できる。そのため、この制動制御装置は、車両を制動する際に車両の乗員に不快感を与えないように車両の制動装置を制御することができる。

なお、目標要求制動力のステップ幅は一定でなく、目標要求制動力の大きさに応じてステップ幅も変化することがある。例えば、目標要求制動力が大きくなるほど、ステップ幅も広くなることがある。

そこで変形例によれば、フィルタ回路２２の許容範囲設定回路３１のメモリ３１１は、目標要求制動力の値と目標要求制動力の許容範囲の上限値及び下限値との対応関係を表すテーブルを記憶してもよい。例えば、テーブルには、目標要求制動力の値が大きくなるほど、上限値及び下限値それぞれの絶対値が大きくなるように、すなわち、許容範囲が広くなるように目標要求制動力の値に対応する上限値及び下限値が表されていてもよい。この場合、許容範囲設定回路３１は、プロセッサをさらに有し、そのプロセッサが、制御回路２１から目標要求制動力が入力される度に、メモリ３１１に記憶されたテーブルを参照して、入力された目標要求制動力に対応する上限値及び下限値を特定し、特定した上限値及び下限値をそれぞれ加算器３１２－１、３１２－２へ出力すればよい。この変形例によれば、フィルタ回路２２は、目標要求制動力の大きさに応じて許容範囲をより適切に設定することができるので、目標要求制動力を平滑化するか否かをより適切に切り換えることができる。

他の変形例によれば、フィルタ回路は、入力された目標要求制動力の変動量が所定の許容範囲から外れる場合には、その入力された目標要求制動力自体が出力要求制動力としてブレーキ１０へ直接出力されるように構成されてもよい。

図８は、この変形例によるフィルタ回路２３の回路構成図である。フィルタ回路２３は、判定器４１と、スイッチ４２と、ローパスフィルタ３２とを有する。これらの回路は、例えば、デジタル的な演算処理を実行する回路として実装される。あるいは、これらの回路は、アナログ回路として実装されてもよい。また、図８において、フィルタ回路２３の各構成要素には、図３に示されるフィルタ回路２２の対応する構成要素と同じ参照符号を付した。

この変形例によるフィルタ回路２３は、上記の実施形態によるフィルタ回路２２と比較して、許容範囲設定回路３１及びクリッピング回路３３を有さない代わりに、判定器４１及びスイッチ４２を有する点で相違する。そこで以下では、この相違点及び関連部分について説明する。フィルタ回路２３の他の構成要素の詳細に関しては、上記の実施形態における対応する構成要素の説明を参照されたい。

判定器４１は、判定部の一例であり、最新の目標要求制動力と１周期前、すなわち直前に入力された前の目標要求制動力との差分値として算出される目標要求制動力の変動量が所定の許容範囲内に含まれるか否か判定する。そして判定器４１は、その変動量が許容範囲内に含まれる場合、ローパスフィルタ３２からの平滑化要求制動力を出力要求制動力としてブレーキ１０のアクチュエータへ出力するようにスイッチ４２を制御する。また判定器４１は、その変動量が許容範囲から外れる場合には、最新の目標要求制動力を出力要求制動力としてブレーキ１０のアクチュエータへ直接出力するようにスイッチ４２を制御する。

上記の処理を実行するために、判定器４１は、例えば、メモリ回路と、差分回路と、比較回路とを有する。メモリ回路は、入力された目標要求制動力を１周期分だけ保持する。差分回路は、メモリ回路に保持された１周期前の目標要求制動力と最新の目標要求制動力との差分値を変動量として算出する。比較回路は、差分器により算出された変動量と許容範囲とを比較して、その変動量が許容範囲に含まれる場合、スイッチ４２に対してローパスフィルタ３２からの平滑化要求制動力がブレーキ１０のアクチュエータへ出力されるようにする制御信号を出力する。一方、その変動量が許容範囲から外れる場合、比較回路は、スイッチ４２に対してフィルタ回路２３に入力された目標要求制動力がブレーキ１０のアクチュエータへ直接出力されるようにする制御信号を出力する。

スイッチ４２は、スイッチ部の一例であり、いわゆる２入力／１出力型のスイッチである。スイッチ４２は、ローパスフィルタ３２と、ブレーキ１０との間に設けられる。そしてスイッチ４２は、判定器４１からの制御信号に従って、ローパスフィルタ３２からの平滑化要求制動力またはフィルタ回路２３に入力された目標要求制動力の何れか一方を出力要求制動力としてブレーキ１０のアクチュエータへ出力する。すなわち、判定器４１からの制御信号が、ローパスフィルタ３２からの平滑化要求制動力をブレーキ１０のアクチュエータへ出力することを指示するものである場合、スイッチ４２は、ローパスフィルタ３２とブレーキ１０とを接続することで、平滑化要求制動力がブレーキ１０のアクチュエータへ出力されるようにする。一方、判定器４１からの制御信号が、フィルタ回路２３に入力された目標要求制動力をブレーキ１０のアクチュエータへ直接出力させることを指示するものである場合、スイッチ４２は、制御回路２１とフィルタ回路２３とを接続する信号線とブレーキ１０とを接続することで、目標要求制動力がブレーキ１０のアクチュエータへ直接出力されるようにする。

このように、この変形例によるフィルタ回路を用いた制動制御装置も、上記の実施形態による制動制御装置と同様に、制動装置の目標要求制動力の変動量に応じてローパスフィルタの適用可否を切り替える。すなわち、この制動制御装置は、目標要求制動力の変動量が比較的大きい場合には、目標要求制動力の変動に対する制動装置が実際に生じる制動力の変動の遅延を抑制するとともに、目標要求制動力の変動量が比較的小さい場合には、制動装置が実際に生じる制動力の変動を平滑化して、ドライバに不快感を与えないようにすることができる。

以上のように、当業者は、本発明の範囲内で、実施される形態に合わせて様々な変更を行うことができる。

１ 電子制御装置（ＥＣＵ）
１００ 車両
１０ ブレーキ
１１ センサ
２１ 制御回路
２２、２３ フィルタ回路
３１ 許容範囲設定回路
３１１ メモリ
３１２－１、３１２－２ 加算器
３２ ローパスフィルタ
３２１－１～３２１－３ 増幅器
３２２－１、３２２－２ 遅延器
３２３ 減算器
３２４ 加算器
３３ クリッピング回路
４１ 判定器
４２ スイッチ

Claims (4)

1. 車両の制動装置を制御する制動制御装置であって、
   前記車両を駐車する場合における、少なくとも前記車両の加速度または前記車両の速度に対するフィードバック制御に従って所定の周期ごとに目標要求制動力を算出する制御部と、
   前記目標要求制動力に基づいて出力要求制動力を求め、当該出力要求制動力を前記制動装置へ出力するフィルタ部と、
   を有し、
   前記フィルタ部は、
   前記目標要求制動力が入力される度に、入力された前記目標要求制動力を含むように所定の許容範囲の上限値及び下限値を設定する許容範囲設定部と、
   入力された前記目標要求制動力に対して所定の時定数を持つローパスフィルタを適用して平滑化目標要求制動力を出力する平滑部と、
   前記平滑化目標要求制動力が前記許容範囲に含まれる場合、前記平滑化目標要求制動力を前記出力要求制動力として前記制動装置へ出力し、前記平滑化目標要求制動力が前記上限値よりも大きい場合、前記上限値を前記出力要求制動力として前記制動装置へ出力し、前記平滑化目標要求制動力が前記下限値よりも小さい場合、前記下限値を前記出力要求制動力として前記制動装置へ出力するクリッピング部と、
   を有する制動制御装置。
2. 前記許容範囲設定部は、入力された前記目標要求制動力が大きいほど、前記許容範囲を広くする、請求項１に記載の制動制御装置。
3. 前記平滑部の前記ローパスフィルタは、
   入力された前記目標要求制動力を前記時定数に応じた第１の比率で増加または減衰させた第１の値に、当該目標要求制動力の直前に入力された直前の目標要求制動力を前記時定数に応じた第２の比率で増加または減衰させた第２の値から前記直前の目標要求制動力に基づいて求められた直前の出力要求制動力を前記時定数に応じた第３の比率で増加または減衰させた第３の値を減じることで得られる差分値を加算することで前記平滑化目標要求制動力をもとめ、前記第１の比率、前記第２の比率及び前記第３の比率は、前記ローパスフィルタのカットオフ周波数が前記制動装置の応答におけるオーバーシュートまたはアンダーシュートの発生周期よりも低い周波数となるように設定され、かつ、前記時定数は、前記カットオフ周波数に対応する値を有する、請求項１または２に記載の制動制御装置。
4. 車両の制動装置を制御する制動制御方法であって、
   前記車両を駐車する場合における、少なくとも前記車両の加速度または前記車両の速度に対するフィードバック制御に従って所定の周期ごとに目標要求制動力を算出し、
   前記目標要求制動力に基づいて出力要求制動力を求め、当該出力要求制動力を前記制動装置へ出力する、
   ことを含み、
   前記出力要求制動力を前記制動装置へ出力することは、
   前記目標要求制動力が入力される度に、入力された前記目標要求制動力を含むように所定の許容範囲の上限値及び下限値を設定し、
   入力された前記目標要求制動力に対して所定の時定数を持つローパスフィルタを適用して平滑化目標要求制動力を出力し、
   前記平滑化目標要求制動力が前記許容範囲に含まれる場合、前記平滑化目標要求制動力を前記出力要求制動力として前記制動装置へ出力し、
   前記平滑化目標要求制動力が前記上限値よりも大きい場合、前記上限値を前記出力要求制動力として前記制動装置へ出力し、
   前記平滑化目標要求制動力が前記下限値よりも小さい場合、前記下限値を前記出力要求制動力として前記制動装置へ出力する、
   ことを含む制動制御方法。

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