JP4103462B2 - Braking force control device for vehicle - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自車両前方の制動を必要とする制動対象物を検出したときに、自動的に制動力を発生させる車両用制動力制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の車両用制動力制御装置として、例えば、特開平6−298022号公報に記載されたものが提案されている。
この従来例には、各種センサにより検出される自車速、相対車速、及び車間距離に基づいて、ブレーキ操作により追突防止可能な第1車間距離、及びステアリング操作により追突防止可能な第2車間距離を算出し、検出された車間距離が第1及び第2車間距離以下となる場合に、自動ブレーキを作動させ、この自動ブレーキ中にアクセル操作があるときには、自動ブレーキを解除するように構成された車両用追突防止装置が記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例にあっては、自動ブレーキが作動する場合、運転者がアクセルペダルに足を掛けていて自動ブレーキを認識していないときには、自動ブレーキで発生する減速作用によりアクセルペダルを踏増す可能性があり、このアクセルペダルの踏増しによって自動ブレーキが解除されてしまうという未解決の課題がある。
【0004】
そこで、本発明は上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、制動力発生時にアクセルペダルが操作される場合、このアクセル操作が運転者の意思であるか否かを判断して、制動力解除の可否を正確に判断することができる車両用制動力制御装置を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、本発明に係る車両用制動力制御装置は、制動を必要とする制動対象物を検出したときに、制動力制御手段で制動力を発生させると共に、制動力発生時の減速作用によって増加が予測されるアクセル操作手段の操作予測量を算出し、実操作量が、操作予測量よりも大きいときに、制動力制御状態を解除する。
【0006】
【発明の効果】
本発明に係る車両用制動力制御装置によれば、制動対象物を検出して制動力を発生させ、制動力発生時の減速作用によって増加が予測されるアクセル操作手段の操作予測量を算出し、実操作量が、操作予測量よりも大きいときに、制動力制御状態を解除するので、制動力発生時の減速作用によって運転者がアクセル操作量を増加させてしまっても、不要な制動力解除を防止することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面について説明する。
図1は本発明における第1の実施形態を示すブロック図である。図中、距離センサ1は、レーザ光を発射して障害物からの反射光を受光するレーダー方式の検出器であり、自車両と制動対象物との距離D及び相対速度VR を検出する。
【0008】
この相対速度VR は距離Dを微分して求めるか、或いは距離Dをバンドパスフィルタ処理することにより求める。なお、距離センサ1には、レーザ光を利用する場合に限らず、電波や超音波を利用して障害物までの距離を検出し、相対速度を演算するようにしてもよい。
そして、アクセル操作量検出手段としてのアクセル開度センサ2は、運転者によるアクセル操作手段としてのアクセルペダル3の踏込み量に応じたアクセル開度θを検出する。
【0009】
また、コントローラ4は、例えば、マイクロコンピュータで構成されており、距離D、相対速度VR 、及びアクセル開度θを入力とし、後述する図2の制動力制御処理を実行して、ブレーキアクチュエータ5に対する制動力指令値PCOM の出力を制御する。
ブレーキアクチュエータ5は、入力される制動力指令値PCOM に応じた制動力を、図示しない各車輪に発生させる。
【0010】
次に、上記の一実施形態の動作を、コントローラ4で実行する図2の制動力制御処理を示すフローチャートを用いて説明する。
常時、実行される図2の制動力制御処理では、先ず、ステップS1で、距離センサ1により検出した制動対象物との距離D、及び相対速度VR を読込む。
続くステップS2では、図3の制動判定処理を実行して、距離センサ1により検出した自車両と制動対象物との距離D及び相対速度VR に基づいて、制動の要否を判定してからステップS3に移行する。
【0011】
このステップS3では、図6の制動力指令値出力処理を実行して、前記ステップS2の判定結果に基づいて、ブレーキアクチュエータ5に対する制動力指令値PCOM の出力を制御する。
続くステップS4では、図7の操作量予測処理を実行して、ブレーキアクチュエータ5に入力される制動力指令値PCOM から自車両に発生する減速度合αDEG を算出する。次に、この減速度合αDEG に応じて予測されるアクセル開度の予測増加分θINC を算出してから、ステップS5に移行する。
【0012】
このステップS5では、図8の制動解除判定処理を実行して、前記ステップS5で算出された予測増加分θINC と、アクセル開度センサ2で検出するアクセル開度θとに基づいて、ブレーキアクチュエータ5に対する制動力指令値PCOM の出力を解除するか否かを判定して、前記ステップS1に戻る。
先ず、図3の制動判定処理では、制動の要否を判定するが、この判定基準は次のように設定される。
【0013】
例えば、図4に示すように、自車両が前方を走行する先行車両に対して、車間距離D及び相対速度VR で接近していると仮定すると、車間距離Dが零となる前に、自車両における端の点Aが、先行車両の車幅W分だけ横方向に移動すれば、先行車両との接触を回避することが可能である。このとき、自車両が横加速度αX で横方向に移動すると、車幅W分の移動に要する時間Txは、下記(1)式で演算できる。
【0014】
Tx=(2W/αX )1/2 ・・・・・・(1)
従って、運転者によるステアリング操作で接触を回避するには、車間距離Dと相対速度VR との関係が下記(2)式となればよい。
D>Tx・VR ・・・・・・(2)
また、車間距離Dが零となる前に、相対速度VR が零以下となるように減速すれば、先行車両との接触を回避することが可能である。このとき、自車両が減速度αY で減速すると、運転者によるブレーキ操作で接触を回避するには、車間距離Dと相対速度VR との関係が下記(3)式となればよい。
【0015】
D>VR 2 /2αY ・・・・・・(3)
ここで、横加速度αX を5[m/s2]、減速度αY を8[m/s2]と想定すると、離隔距離Dと相対速度VR との関係を図5に示すように、ステアリング操作で回避可能な境界線(点線図示)、及びブレーキ操作で回避可能な境界線(実線図示)が定まる。その結果、運転者によるステアリング操作、又はブレーキ操作の何れかで、接触回避可能な領域(スマッジング図示)が定まるので、車間距離Dと相対速度VR とが、この領域から遠ざかるほど接触回避が困難となる。
【0016】
したがって、先ず、ステップS21で、前記ステップS1で読込んだ距離D及び相対速度VR の関係が、D>Tx・VR であるか否かを判定する。この判定結果がD>Tx・VR であるときは、運転者のステアリング操作により接触回避が可能であると判断して、ステップS22に移行する。
【0017】
このステップS22では、制動の要否を表す制動フラグFB を、制動不要を表す“0”にリセットしてから、この制動判定処理を終了して、図2の制動力制御処理に復帰する。
また、前記ステップS21の判定結果がD≦Tx・VR であるときは、運転者のステアリング操作では接触回避が困難であると判断して、ステップS23に移行する。
【0018】
ステップS23では、前記ステップS1で読込んだ距離D及び相対速度VR の関係が、D>VR 2 /2αY であるか否かを判定している。この判定結果がD>VR 2 /2αY であるときは、運転者のブレーキ操作により接触回避が可能であると判断して、前記ステップS22に移行する。一方、ステップS23の判定結果がD≦VR 2 /2αY であるときは、運転者のブレーキ操作でも接触回避が困難であると判断して、ステップS24に移行する。
【0019】
このステップS24では、制動の要否を表す制動フラグFB を、要制動を表す“1”にセットしてから、この制動判定処理を終了して、図2の制動力制御処理に復帰する。
次に、図6の制動力指令値出力処理では、先ず、ステップS31で、前述した図3の制動判定処理で設定される制動フラグFB が“1”にセットされているか否かを判定する。この判定結果が制動フラグFB =0であるときは、制動不要であると判断して、ステップS32に移行する。
【0020】
このステップS32では、ブレーキアクチュエータ5に対する制動力指令値PCOM の出力を停止状態に制御してから、この指令値出力処理を終了して、図2の制動力制御処理に復帰する。
そして、前記ステップS31の判定結果が制動フラグFB =1であるときは、要制動と判断して、ステップS33に移行する。
【0021】
このステップS33では、後述する図8の制動解除判定処理で設定される制動解除の要否を表した制動解除フラグFC が“0”にリセットされているか否かを判定している。この判定結果が制動解除フラグFC =1であるときは、制動解除が必要であると判断して、前記ステップS32に移行する。一方、この判定結果が制動解除フラグFC =0であるときは、制動解除が不要であると判断してステップS34に移行する。
【0022】
このステップS34では、制動力指令値PCOM として、ブレーキアクチュエータ5で発生可能な最大制動力を発生させるPMAX を、ブレーキアクチュエータ5に断続的に出力してから、この指令値出力処理を終了して、図2の制動威力制御処理に復帰する。
次に、図7の操作量予測処理では、先ず、ステップS41で、前述した図3の制動判定処理で設定される制動フラグFB が“1”にセットされているか否かを判定する。この判定結果が制動フラグFB =0であるときは、制動力の発生がないので、減速作用によるアクセルペダル3の踏増しはないと判断して、この操作量予測処理を終了して、図2の制動力制御処理に復帰する。
【0023】
そして、前記ステップS41の判定結果が制動フラグFB =1であるときは、制動力が発生し得ると判断して、ステップS42に移行する。
このステップS42では、後述する図8の制動解除判定処理で設定される制動解除の要否を表した制動解除フラグFC が“0”にリセットされているか否かを判定している。この判定結果が制動解除フラグFC =1であるときは、制動力が解除されるので、減速作用によるアクセルペダル3の踏込みはないと判断して、この操作量予測処理を終了して、図2の制動力制御処理に復帰する。一方、この判定結果が制動解除フラグFC =0であるときは、制動力の解除はなく、制動力の発生に応じて、アクセルペダル3を踏増す可能性があると判断してステップS43に移行する。
【0024】
このステップS43では、自車両の減速度αBRK 及び減速度の変化率ΔαBRK から、下記(5)式に基づいて、自車両の減速度合αDEG を算出する。なお、k1 及びk2 は、定数であり、各車両特性に応じて適宜選定する。
αDEG =k1・αBRK +k2・ΔαBRK ・・・・・・(5)
ここで、制動力指令値PCOM に基づく減速度αBRK が、転がり抵抗や空気抵抗で生じる減速度よりも大きい場合、減速度αBRK は概ね制動力の大きさに比例する。したがって、上記の減速度αBRK を、例えば、制動制御部7がブレーキアクチュエータ5に出力する制動力指令値PCOM から算出する。すなわち、比例定数をKAG として、大きさPMAX の制動力指令値PCOM を出力するとき、減速度αBRK は、下記(6)式に基づいて算出することができる。
【0025】
αBRK =KAG・PMAX ・・・・・・(6)
さらに、上記の減速度変化率ΔαBRK は、例えば、一次のハイパスフィルタGd(p)を用いて、下記(7)式、及び(8)式に基づいて算出する。なお、pは微分演算子である。
ΔαBRK =Gd(p)・αBRK ・・・・・・(7)
Gd(p)=p/(p+ω) ・・・・・・(8)
このように、自車両の減速度合αDEG を算出してから移行するステップS44では、前記ステップS43で算出された減速度合αDEG から、アクセルペダル3の操作予測量としての予測開度θE を算出する。
【0026】
運転者は、アクセル操作中に制動力が発生すると、慣性力に応じた前方への荷重移動により、アクセルペダル3を踏増す可能性がある。その減速度合αDEG が大きいほど、ペダル踏込み量も増加する。したがって、先ず、減速度合αDEG から、(9)式に基づいて、アクセルペダル3の予測増加分θINC を算出することができる。なお、k3 は、定数であり、各車両特性に応じて適宜選定する。
【0027】
θINC =k3・αDEG ・・・・・・(9)
この予測増加分θINC と、ブレーキアクチュエータ5に制動力指令値PCOM を出力する直前の(ステップS33の判定が“Yes”となった瞬間の)アクセル開度θ0 とから、下記(10)式に基づいて、予測開度θE を算出する。
θE =θ0 +θINC +θM ・・・・・・(10)
ここで、θM は、初期値θ0 や予測増加分θINC が小さい値である場合に、極僅かなアクセル操作、又はノイズ等により、制動が解除されることを抑制する比較的小さな所定値である。
【0028】
このように、アクセルペダル3の開度予測量θE を算出してから、この操作量予測処理を終了して、図2の制動力制御処理に復帰する。
次に、図8の制動解除判定処理では、先ず、ステップS51で、アクセル開度センサ2で検出した実操作量としてのアクセル開度θを読込んでから、ステップS52に移行する。
【0029】
ステップS52では、前記ステップS51で読込んだアクセル開度θが、前記ステップS44で算出されたアクセルペダル3の予測開度θE を超えているか否かを判定している。この判定結果がθ≦θE であるときは、アクセル操作が減速作用によるもので運転者の意思ではないと判断して、ステップS53に移行する。
【0030】
ステップS53では、制動解除フラグFC を、制動解除が不要であることを表す“0”にリセットしてから、この制動解除判定処理を終了して、図2の制動力制御処理に復帰する。
一方、前記ステップS52の判定結果がθ>θE であるときは、運転者の意思でアクセル操作を増加させたと判断して、ステップS54に移行する。
【0031】
ステップS54では、制動解除フラグFCを、制動解除が必要であることを表す“1”にセットしてから、この制動解除判定処理を終了して、図2の制動力制御処理に復帰する。
ここで、図2の制動力制御処理におけるステップS1、ステップS2、ステップS3、及びステップS5の処理が制動力制御手段に対応している。また、図2の制動力制御処理におけるステップS4の処理が操作量予測手段に対応し、図8の操作予測処理におけるステップS43の処理が減速度合算出手段に対応している。
【0032】
次に、上記の一実施形態の動作を説明する。
今、走行状態にある自車両の前方を、先行車両が走行しているとする。このとき、先ず、距離センサ1で検出する車間距離D、及び相対速度VR に基づいて、制動の要否を判定する。すなわち、車間距離Dと相対速度VR との関係が、ステアリング操作、又はブレーキ操作により接触回避が可能となる領域内にあるかを判定する。
【0033】
このとき、自車両が、概ね一定の速度で走行した先行車に対して理想的な車間距離を維持して走行しているときには、車間距離Dと相対速度VR との関係が、D>Tx・VR 、又はD>VR 2 /2αY となるので(ステップS21、又はステップS22の何れかの判定が“Yes”)、制動不要と判定される。この判定結果(制動フラグFB =0)に基づいて、ブレーキアクチュエータ5に対する制動力指令値PCOM を停止状態に制御する(ステップS32)。
【0034】
ところが、例えば、先行車両の減速により、車間距離Dが減少し、相対速度VR が増加してくると、ステアリング操作、又はブレーキ操作による接触回避が、次第に困難となる。そして、車間距離Dと相対速度VR との関係が、D≦Tx・VR 、且つD≦VR 2 /2αY となるときに(ステップS21、及びステップS23の判定結果が供に“No”)、制動判定部6は、制動が必要であると判定する。この判定結果(制動フラグFB =1)に基づいて、ブレーキアクチュエータ5には制動力指令値PCOM が断続的に出力される(ステップS34)。
【0035】
これにより、ブレーキアクチュエータ5は、フルブレーキ相当の制動力を断続的に発生させて車輪のロックを抑制しつつ、十分に減速して先行車両との接触を回避することができる。
一方、上記の車間距離Dの減少、及び相対速度VR の増加が、先行車両の減速によらず、運転者が先行車両との車間距離を詰めるために、敢えてアクセルペダル3を踏込んでいたとすると、制動力の発生は不要である。したがって、制動力発生時に運転者の意志に基づくアクセル操作があるときには、ブレーキアクチュエータ5に対する制動力指令値PCOM の出力を停止させる。
【0036】
しかしながら、制動力が発生したときに、運転者がアクセルペダル3に足を掛けていると、運転者は減速度合に応じてアクセルペダル3を踏込んでしまう可能性があるので、この場合は、運転者の意志に基づくアクセル操作と区別することが望ましい。
そこで、制動力を発生させたときに、実測されるアクセル開度と、自車両の減速度合に応じて予測されるアクセル操作量とを比較すれば、運転者の意志に基づくアクセル操作か、或いは減速作用で単に踏込んでしまったのかを判断することができる。
【0037】
したがって、ブレーキアクチュエータ5に制動力指令値PCOM を出力したときは、先ず、車両の減速度合αDEG を算出し(ステップS43)、この減速度合αDEG からアクセルペダル3の予測開度θE を算出する(ステップS44)。
ここで、減速度合αDEG は、前記(5)式で示したように、減速度αBRK 及び減速度の変化率ΔαBRK に夫々係数k1 及びk2 を乗じてから、両者を加算して算出されるので、減速度αBRK が大きいほど、減速度合αDEG も大きくなる。また、予測開度θE は、前記(10)式で示したように、制動直後にアクセル開度センサ2で検出したアクセル開度θ0 と予測増加分θINC と所定値θM とを加算して算出しており、そのうち予測増加分は、前記(9)式で示したように、減速度合αDEG に係数k3 を乗じて算出しているので、結果的に、減速度合αDEG が大きいほど、予測開度θE が大きくなる。
【0038】
こうして算出された予測開度θE と、現在のアクセル開度θとを比較することで、運転者の意志を判断する(ステップS52)。
よって、先行車両の減速等で車間距離Dが減少し、相対速度VR が増加して、制動力が発生する場合には、仮に、運転者が減速作用でアクセルペダル3を踏込んでしまっても、そのアクセル開度θが予測開度θE 未満であれば(ステップS52の判定が“No”)、制動解除は不要であると判定する。この判定結果(制動解除フラグFC =0)に基づいて、ブレーキアクチュエータ5に対する制動力指令値PCOM の出力を続行し(ステップS34)、先行車両に対する車間距離Dと相対速度VR との関係が、先行車両との接触を回避できる領域に復帰するまで、制動力制御を継続する。
【0039】
また、先行車両の減速によらず、運転者が敢えて先行車両との車間距離を詰めようと加速操作を行う場合には、制動力が発生しても、アクセル開度θが予測開度θE 以上となることで(ステップS52の判定が“Yes”)、運転者の意志を尊重して制動が不要であると判定する。この判定結果(制動解除フラグFC =1)に基づいて、ブレーキアクチュエータ5に対する制動力指令値PCOM を直ちに、出力停止状態に制御する(ステップS32)。
【0040】
そして、先行車両の減速、或いは運転者の意図的な加速を問わず、先行車両に対する車間距離Dと相対速度VR との関係が、D>Tx・VR 、又はD>VR 2 /2αY となるときに(ステップS21、又はステップS23の何れかの判定結果が“Yes”)、先行車両との接触を回避できる領域に復帰したと判定する。この判定結果(制動フラグFB =0)に基づいて、ブレーキアクチュエータ5に対する制動力指令値PCOM の出力を停止状態に制御する(ステップS32)。
【0041】
なお、上記の一実施形態においては、減速度合αDEG を、自車両の減速度αBRK と減速度の変化率ΔαBRK とに基づいて算出する構成について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、図9の操作量予測処理のステップS60に示すように、自車両の減速度αBRK のみに基づいて減速度合αDEG を算出してもよい。
【0042】
また、上記の一実施形態においては、減速度αBRK を、制動制御部7がブレーキアクチュエータ5に出力した制動力指令値PCOM に基づいて算出する構成について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、図10に示すように、ブレーキアクチュエータ5が発生させる制動力を、圧力センサ6により検出し、この検出結果に基づいて減速度αBRK を算出してもよい。さらに、図11に示すように、自車両に発生する減速度αBRK を、加速センサ7により直接検出してしてもよい。さらにまた、図12に示すように、車速センサ8で検出する車速の変化率に基づいて減速度αBRK を算出してもよい。
【0043】
また、上記の一実施形態においては、減速度合αDEG を算出してから予測増加分θINC を算出する構成について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、減速度αBRK 及び減速度の変化率ΔαBRK に夫々係数k5 及びk6 を乗じて、両者を加算することで予測増加分θINC を算出してもよい。
さらに、上記の一実施形態においては、ブレーキアクチュエータ5が、最大制動力を単に断続的に発生させる構成について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、制動力を断続的に発生させる際に、例えば、制動時間を次第に増加させることで、制動効果を徐々に強めるようにしてもよく、要は、車輪のロックを抑制しつつ、自車両を減速させることができればよい。
【0044】
さらに、上記の一実施形態においては、制動解除判定部9が制動を解除すると判定するとき、制動制御部7がブレーキアクチュエータ5に対する制動力指令値PCOM の出力を停止状態に制御する構成について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、発生している制動力を徐々に低減させて解除したり、或いは若干の制動力を残したりしてもよく、要は、運転者の加速操作を阻害することがなければよい。
【0045】
さらにまた、上記の一実施形態においては、運転者によるステアリング操作、又はブレーキ操作で接触回避が可能であるか否かの判定基準を、前記(2)式、及び(3)式のような簡単な式で表しているが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、ステアリング操作、及びブレーキ操作の一般的な操作速度の上限値を、車両モデルごとにシミュレーションして設定してもよい。また、αX 及びαY の値を、複数の段階で設定可能な設定手段を設け、これにより運転者の技術レベルや好みに応じて、接触回避可能な境界線を可変にしてもよい。
【0046】
以上、上記の実施形態によれば、制動解除判定処理により、制動力発生に応じて予測されるアクセルペダル3の予測開度θE と、アクセル開度センサ2で検出するアクセル開度θとに基づいて、ブレーキアクチュエータ5に出力している制動力指令値PCOM の出力を解除するか否かを判定しているので、運転者の意志によらず、単に制動力発生時の減速作用によりアクセルペダル3が操作される場合でも制動力解除を防止することができる。
【0047】
また、制動解除判定処理では、アクセル開度センサ2で検出するアクセル開度θが、制動力発生に応じて予測されるアクセルペダル3の予測開度θE よりも大きいときに、制動力の解除が必要であると判定するので、運転者の意志によらず、単に制動力発生時の減速作用によりアクセルペダル3が操作される場合でも制動力解除を確実に防止することができる。
【0048】
さらに、アクセルペダル3の予測開度θE は、自車両の減速度合αDEG に基づいて算出されるので、正確な予測開度θE を得ることができる。
さらに、減速度合αDEG は、少なくとも自車両の減速度αBRK に基づいて算出されるので、正確な減速度合αDEG を得ることができる。
さらにまた、減速度合αDEG は、自車両の減速度αBRK 及び減速度の変化率ΔαDEG に基づいて算出されるので、より正確な減速度合αDEG を得ることができる。
【0049】
また、減速度αBRK は、制動力指令値PCOM 、圧力センサ6で実測する制動力、加速度センサ7により実測する減速度、及び車速センサ8で検出する車速の変化率、の少なくとも1つに基づいて検出されるので、正確な減速度αBRK を得ることができる。
また、減速度αBRK が大きいほど、算出される自車両の減速度合αDEG が大きくなるので、減速度αBRK に応じた的確な減速度合αDEG を得ることができる。
【0050】
さらに、自車両の減速度合αDEG が大きいほど、算出されるアクセルペダル3の予測開度θE が大きくなるので、自車両の減速度合αDEG に応じた的確な予測開度θE を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における一実施形態を示す概略構成図である。
【図2】本発明における制動力制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図3】制動判定処理の一例を示すフローチャートである。
【図4】制動判定の基準を示す説明図である。
【図5】接触回避が可能な境界線を示すグラフである。
【図6】指令値出力処理の一例を示すフローチャートである。
【図7】操作量予測処理の一例を示すフローチャートである。
【図8】制動解除判定処理の一例を示すフローチャートである。
【図9】操作量予測処理における他の実施形態を示すフローチャートである。
【図10】減速度を圧力センサの検出値から算出する場合の概略構成図である。
【図11】減速度を加速度センサの検出値から算出する場合の概略構成図である。
【図12】減速度を車速センサの検出値から算出する場合の概略構成図である。
【符号の説明】
1 距離センサ
2 アクセル開度センサ
3 アクセルペダル
4 コントローラ
5 ブレーキアクチュエータ
6 圧力センサ
7 加速度センサ
8 車速センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle braking force control apparatus that automatically generates a braking force when a braking object requiring braking ahead of the host vehicle is detected.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this type of vehicle braking force control device, for example, a device described in JP-A-6-298022 has been proposed.
In this conventional example, based on the own vehicle speed, the relative vehicle speed, and the inter-vehicle distance detected by various sensors, the first inter-vehicle distance that can prevent the rear-end collision by the brake operation and the second inter-vehicle distance that can prevent the rear-end collision by the steering operation. A vehicle configured to operate the automatic brake when the calculated inter-vehicle distance is equal to or less than the first and second inter-vehicle distances and to release the automatic brake when there is an accelerator operation during the automatic braking. A rear-end collision prevention device is described.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional example, when the automatic brake is activated, when the driver has not put on the accelerator pedal and is not aware of the automatic brake, the accelerator pedal is stepped on by the deceleration action generated by the automatic brake. There is a possibility, and there is an unresolved problem that the automatic brake is released by stepping on the accelerator pedal.
[0004]
Therefore, the present invention has been made paying attention to the above-mentioned unsolved problems of the conventional example, and when the accelerator pedal is operated when the braking force is generated, it is determined whether or not the accelerator operation is the intention of the driver. An object of the present invention is to provide a vehicular braking force control device that can accurately determine whether braking force can be released or not.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a braking force control device for a vehicle according to the present invention generates a braking force by a braking force control means when a braking object requiring braking is detected,Expected to increase due to deceleration action when braking force is generatedOf accelerator operating meansCalculate the predicted operation amount, and release the braking force control state when the actual operation amount is greater than the predicted operation amount.
[0006]
【The invention's effect】
According to the vehicle braking force control device of the present invention, a braking object is detected to generate a braking force,Expected to increase due to deceleration action when braking force is generatedOf accelerator operating meansCalculate the predicted operation amount, and release the braking force control state when the actual operation amount is greater than the predicted operation amountBecause of the deceleration action when braking force is generatedTherefore, even if the driver increases the amount of accelerator operation, it is unnecessary.Release of braking force can be prevented.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention. In the figure, a
[0008]
This relative speed VRIs obtained by differentiating the distance D or by performing band-pass filtering on the distance D. The
Then, the accelerator opening sensor 2 as the accelerator operation amount detection means detects the accelerator opening θ according to the depression amount of the
[0009]
The
The
[0010]
Next, the operation of the above-described embodiment will be described with reference to a flowchart showing the braking force control process of FIG.
In the braking force control process of FIG. 2 that is always executed, first, in step S1, the distance D to the braking object detected by the
In subsequent step S2, the braking determination process of FIG. 3 is executed, and the distance D and the relative speed V between the host vehicle and the braking object detected by the
[0011]
In this step S3, the braking force command value output process of FIG. 6 is executed, and the braking force command value P for the
In subsequent step S4, the operation amount prediction process of FIG. 7 is executed, and the braking force command value P input to the
[0012]
In step S5, the brake release determination process of FIG. 8 is executed, and the predicted increase θ calculated in step S5 is calculated.INCAnd the braking force command value P for the
First, in the braking determination process of FIG. 3, it is determined whether or not braking is necessary, and this determination criterion is set as follows.
[0013]
For example, as shown in FIG. 4, an inter-vehicle distance D and a relative speed V with respect to a preceding vehicle in which the host vehicle travels ahead.RIf the point A at the end of the host vehicle moves laterally by the vehicle width W of the preceding vehicle before the inter-vehicle distance D becomes zero, contact with the preceding vehicle is avoided. Is possible. At this time, the host vehicle has a lateral acceleration αXWhen moving in the horizontal direction, the time Tx required to move by the vehicle width W can be calculated by the following equation (1).
[0014]
Tx = (2W / αX)1/2 (1)
Therefore, in order to avoid contact by the steering operation by the driver, the inter-vehicle distance D and the relative speed VRAnd the following equation (2) is sufficient.
D> Tx · VR (2)
In addition, before the inter-vehicle distance D becomes zero, the relative speed VRIf the vehicle is decelerated so that is less than or equal to zero, it is possible to avoid contact with the preceding vehicle. At this time, the vehicle is decelerating αYIf the vehicle is decelerated, the vehicle distance D and the relative speed VR(3) should just become the following relationship.
[0015]
D> VR 2/ 2αY (3)
Where lateral acceleration αX5 [m / s2], Deceleration αY8 [m / s2], The separation distance D and the relative speed VRAs shown in FIG. 5, a boundary line (shown by a dotted line) that can be avoided by a steering operation and a boundary line (shown by a solid line) that can be avoided by a brake operation are determined. As a result, an area where contact can be avoided (smugging shown) is determined by either the steering operation or the brake operation by the driver, so the inter-vehicle distance D and the relative speed VRHowever, the further away from this region, the more difficult it is to avoid contact.
[0016]
Therefore, first, in step S21, the distance D and the relative speed V read in step S1.RThe relationship is D> Tx · VRIt is determined whether or not. This determination result is D> Tx · VRIf it is, it is determined that contact avoidance is possible by the driver's steering operation, and the process proceeds to step S22.
[0017]
In this step S22, a braking flag F indicating whether or not braking is necessary.BIs reset to “0” indicating that braking is not required, the braking determination process is terminated, and the process returns to the braking force control process of FIG.
The determination result in step S21 is D ≦ Tx · VRWhen it is, it is determined that it is difficult to avoid contact by the driver's steering operation, and the process proceeds to step S23.
[0018]
In step S23, the distance D and the relative speed V read in step S1.RThe relationship is D> VR 2/ 2αYIt is determined whether or not. This determination result is D> VR 2/ 2αYIf it is, it is determined that contact avoidance is possible by the driver's brake operation, and the process proceeds to step S22. On the other hand, the determination result of step S23 is D ≦ VR 2/ 2αYIf it is, it is determined that contact avoidance is difficult even by the driver's brake operation, and the process proceeds to step S24.
[0019]
In this step S24, a braking flag F indicating whether or not braking is necessary.BIs set to “1” indicating braking required, and this braking determination process is terminated, and the process returns to the braking force control process of FIG.
Next, in the braking force command value output process of FIG. 6, first, in step S31, the braking flag F set in the braking determination process of FIG.BIs set to “1”. This determination result is the braking flag FBWhen = 0, it is determined that braking is unnecessary, and the process proceeds to step S32.
[0020]
In this step S32, the braking force command value P for the
The determination result in step S31 is the braking flag F.BWhen = 1, it is determined that braking is required, and the process proceeds to step S33.
[0021]
In this step S33, a brake release flag F indicating whether or not braking release is set, which is set in a brake release determination process of FIG.CIs reset to “0”. This determination result is the brake release flag FCWhen = 1, it is determined that the brake needs to be released, and the process proceeds to step S32. On the other hand, the determination result is the brake release flag F.CWhen = 0, it is determined that braking release is unnecessary, and the process proceeds to step S34.
[0022]
In step S34, the braking force command value PCOMP for generating the maximum braking force that can be generated by the
Next, in the operation amount prediction process in FIG. 7, first, in step S41, the braking flag F set in the above-described braking determination process in FIG.BIs set to “1”. This determination result is the braking flag FBWhen = 0, no braking force is generated, so it is determined that the
[0023]
The determination result in step S41 is the braking flag F.BWhen = 1, it is determined that a braking force can be generated, and the process proceeds to step S42.
In this step S42, a brake release flag F indicating whether or not braking release is set, which is set in a brake release determination process of FIG.CIs reset to “0”. This determination result is the brake release flag FCWhen = 1, since the braking force is released, it is determined that the
[0024]
In this step S43, the deceleration α of the host vehicleBRKAnd change rate of deceleration ΔαBRKFrom the following equation (5), the deceleration rate α of the host vehicleDEGIs calculated. K1And k2Is a constant and is appropriately selected according to the characteristics of each vehicle.
αDEG= K1・ ΑBRK+ K2・ ΔαBRK(5)
Here, the braking force command value PCOMDeceleration α based onBRKIs greater than the deceleration caused by rolling resistance or air resistance, the deceleration αBRKIs roughly proportional to the magnitude of the braking force. Therefore, the above deceleration αBRKFor example, a braking force command value P output from the
[0025]
αBRK= KAG・ PMAX(6)
Further, the deceleration change rate ΔαBRKIs calculated based on the following equations (7) and (8) using, for example, a primary high-pass filter Gd (p). Note that p is a differential operator.
ΔαBRK = Gd (p) · αBRK(7)
Gd (p) = p / (p + ω) (8)
Thus, the deceleration rate α of the host vehicleDEGIn step S44, the process proceeds after calculating the deceleration rate α calculated in step S43.DEGFrom the predicted opening θ as the predicted operation amount of the
[0026]
When a braking force is generated during the accelerator operation, the driver may step on the
[0027]
θINC= KThree・ ΑDEG(9)
This predicted increase θINCAnd the braking force command value P to the
θE= Θ0+ ΘINC+ ΘM(10)
Where θMIs the initial value θ0And predicted increase θINCIs a relatively small predetermined value that suppresses the release of braking due to a slight accelerator operation, noise, or the like.
[0028]
In this way, the estimated opening amount θ of the
Next, in the brake release determination process of FIG. 8, first, in step S51, the accelerator opening θ as the actual operation amount detected by the accelerator opening sensor 2 is read, and then the process proceeds to step S52.
[0029]
In step S52, the accelerator opening θ read in step S51 is the predicted opening θ of the
[0030]
In step S53, the brake release flag FCIs reset to “0” indicating that the brake release is unnecessary, the brake release determination process is terminated, and the process returns to the braking force control process of FIG.
On the other hand, the determination result of the step S52 is θ> θEIf it is, it is determined that the accelerator operation is increased by the driver's intention, and the process proceeds to step S54.
[0031]
In step S54, the brake release flag FCIs set to “1” indicating that brake release is necessary, the brake release determination process is terminated, and the process returns to the braking force control process of FIG. 2.
Here, the processing of step S1, step S2, step S3, and step S5 in the braking force control processing of FIG. 2 corresponds to the braking force control means.do itYes. Further, the process of step S4 in the braking force control process of FIG. 2 corresponds to the operation amount predicting means, and the process of step S43 in the operation prediction process of FIG. 8 corresponds to the deceleration total calculating means.
[0032]
Next, the operation of the above embodiment will be described.
Assume that a preceding vehicle is traveling ahead of the host vehicle in the traveling state. At this time, first, the inter-vehicle distance D detected by the
[0033]
At this time, when the host vehicle is traveling while maintaining an ideal inter-vehicle distance with respect to a preceding vehicle that has traveled at a substantially constant speed, the inter-vehicle distance D and the relative speed VRD> Tx · VROr D> VR 2/ 2αYTherefore, it is determined that braking is not necessary (determination of either step S21 or step S22 is “Yes”). This determination result (braking flag FB= 0), the braking force command value P for the
[0034]
However, for example, due to deceleration of the preceding vehicle, the inter-vehicle distance D decreases and the relative speed VRAs the value increases, it becomes increasingly difficult to avoid contact by steering operation or braking operation. And inter-vehicle distance D and relative speed VRIs D ≦ Tx · VRAnd D ≦ VR 2/ 2αY(The determination results of step S21 and step S23 are “No” together), the
[0035]
Thereby, the
On the other hand, the decrease in the inter-vehicle distance D and the relative speed VRIf the driver depresses the
[0036]
However, if the driver is stepping on the
Accordingly, when the braking force is generated, the measured accelerator opening is compared with the accelerator operation amount predicted according to the deceleration of the host vehicle, so that the accelerator operation based on the driver's will or It is possible to determine whether the vehicle has just been depressed due to the deceleration action.
[0037]
Therefore, the braking force command value P is applied to the brake actuator 5.COMIs output, the vehicle deceleration rate αDEGIs calculated (step S43), and this deceleration rate αDEGTo the predicted opening θ of the
Where deceleration rate αDEGIs the deceleration rate α as shown in the equation (5).BRKAnd change rate of deceleration ΔαBRKCoefficient k1And k2Is calculated by multiplying the two and then adding the both.BRKIs larger, the deceleration rate αDEGAlso grows. Estimated opening θEIs the accelerator opening θ detected by the accelerator opening sensor 2 immediately after braking, as shown in the equation (10).0And predicted increase θINCAnd the predetermined value θMThe predicted increase is calculated as the deceleration rate α as shown in the above equation (9).DEGCoefficient kThreeAs a result, the deceleration rate αDEGIs larger, the predicted opening θEBecomes larger.
[0038]
Predicted opening θ calculated in this wayEIs compared with the current accelerator opening degree θ to determine the will of the driver (step S52).
Therefore, the inter-vehicle distance D decreases due to deceleration of the preceding vehicle and the relative speed VRIncreases and the braking force is generated, even if the driver depresses the
[0039]
In addition, when the driver deliberately performs an acceleration operation to reduce the distance between the preceding vehicle regardless of the deceleration of the preceding vehicle, the accelerator opening θ is the predicted opening θ even if the braking force is generated.EWith the above (determination in step S52 is “Yes”), it is determined that braking is not required in consideration of the driver's will. This determination result (braking release flag FC= 1), the braking force command value P for the
[0040]
The inter-vehicle distance D and the relative speed V with respect to the preceding vehicle, regardless of whether the preceding vehicle is decelerated or the driver intentionally accelerates.RD> Tx · VROr D> VR 2/ 2αY(A determination result of either step S21 or step S23 is “Yes”), it is determined that the vehicle has returned to an area where contact with the preceding vehicle can be avoided. This determination result (braking flag FB= 0), the braking force command value P for the
[0041]
In the above embodiment, the deceleration rate αDEGThe deceleration α of the vehicleBRKAnd change rate of deceleration ΔαBRKHowever, the present invention is not limited to this. That is, for example, as shown in step S60 of the operation amount prediction process in FIG.BRKOnly based on deceleration αDEGMay be calculated.
[0042]
In the above embodiment, the deceleration αBRKThe braking force command value P output from the
[0043]
In the above embodiment, the deceleration rate αDEGIs calculated from the predicted increase θINCAlthough the configuration for calculating is described, it is not limited to this. That is, for example, deceleration αBRKAnd change rate of deceleration ΔαBRKCoefficient kFiveAnd k6Multiplied byINCMay be calculated.
Further, in the above-described embodiment, the configuration in which the
[0044]
Further, in the above-described embodiment, when the brake release determination unit 9 determines that the braking is released, the
[0045]
Furthermore, in the above-described embodiment, a criterion for determining whether or not contact can be avoided by a steering operation or a brake operation by the driver is as simple as the above formulas (2) and (3). However, the present invention is not limited to this. That is, for example, the upper limit value of the general operation speed of the steering operation and the brake operation may be set by simulation for each vehicle model. ΑX And αYIt is also possible to provide setting means capable of setting the value in multiple stages so that the boundary line where contact can be avoided can be made variable according to the technical level and preference of the driver.
[0046]
As described above, according to the above-described embodiment, the predicted opening degree θ of the
[0047]
Further, in the brake release determination process, the accelerator opening θ detected by the accelerator opening sensor 2 is predicted according to the generation of the braking force.EIs greater than the braking force, it is determined that the braking force needs to be released. Therefore, the braking force can be reliably released even when the
[0048]
Further, the predicted opening θ of the
Furthermore, the deceleration rate αDEGIs at least the deceleration α of the vehicleBRKIs calculated based on theDEGCan be obtained.
Furthermore, the deceleration rate αDEGIs the deceleration α of the vehicleBRKAnd change rate of deceleration ΔαDEGMore accurate deceleration rate α.DEGCan be obtained.
[0049]
Also, deceleration αBRKIs the braking force command value PCOMIn addition, since it is detected based on at least one of the braking force actually measured by the
Also, deceleration αBRKIs larger, the calculated deceleration α of the own vehicleDEGSince the value ofBRKAccurate deceleration rate α according toDEGCan be obtained.
[0050]
Furthermore, the deceleration rate α of the host vehicleDEGIs larger, the calculated predicted opening θ of the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing an example of a braking force control process in the present invention.
FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of a braking determination process.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a criterion for braking determination.
FIG. 5 is a graph showing a boundary line capable of avoiding contact.
FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of a command value output process.
FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of an operation amount prediction process.
FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of a brake release determination process.
FIG. 9 is a flowchart showing another embodiment of the operation amount prediction process.
FIG. 10 is a schematic configuration diagram in a case where a deceleration is calculated from a detection value of a pressure sensor.
FIG. 11 is a schematic configuration diagram in the case of calculating a deceleration from a detection value of an acceleration sensor.
FIG. 12 is a schematic configuration diagram in the case of calculating deceleration from a detection value of a vehicle speed sensor.
[Explanation of symbols]
1 Distance sensor
2 Accelerator position sensor
3 Accelerator pedal
4 Controller
5 Brake actuator
6 Pressure sensor
7 Acceleration sensor
8 Vehicle speed sensor
Claims (7)
制動力発生時の減速作用によって増加が予測されるアクセル操作手段の操作予測量を算出する操作量予測手段と、アクセル操作手段の実操作量を検出するアクセル操作量検出手段とを備え、
前記制動力制御手段は、前記アクセル操作量検出手段で検出する実操作量が、前記操作量予測手段で算出した操作予測量よりも大きいときに、制動力制御状態を解除することを特徴とする車両用制動力制御装置。In a vehicular braking force control device including a braking force control unit that generates a braking force and detects a braking force when a braking object that requires braking is detected,
An operation amount prediction means for calculating an operation prediction amount of the accelerator operation means that is predicted to increase due to a deceleration action when the braking force is generated, and an accelerator operation amount detection means for detecting an actual operation amount of the accelerator operation means,
The braking force control means releases the braking force control state when the actual operation amount detected by the accelerator operation amount detection means is larger than the operation prediction amount calculated by the operation amount prediction means. Vehicle braking force control device.
前記操作量予測手段は、前記自車両の減速度合検出手段で検出する自車両の減速度合に基づいて、アクセル操作手段の操作予測量を算出することを特徴とする請求項1に記載の車両用制動力制御装置。Having a deceleration rate calculating means for calculating a deceleration rate of the own vehicle;
The vehicle operation amount according to claim 1 , wherein the operation amount prediction means calculates an operation prediction amount of the accelerator operation means based on a deceleration degree of the own vehicle detected by the deceleration degree detection means of the own vehicle. Braking force control device.
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