JP2016016799A - 車両用走行制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】走行制御装置は、1つの操作ペダルの操作量の減少に伴ってエンジンブレーキによるエンジン制動力を増加させる際、前記操作量の減少に対するエンジン制動力の応答遅れを、摩擦ブレーキによる摩擦制動力により補償する。
【選択図】図7
Description
[A1.車両10の構成]
図1は、本発明の第1実施形態に係る車両用走行制御装置としての電子制御装置34(以下「ECU34」という。)を搭載した車両10のブロック図である。第1実施形態の車両10は、エンジン車両である。
(A2−1.ワンペダルモードでの基本的な加減速特性)
図2は、第1実施形態のワンペダルモードで用いる基本的な加減速特性(基準特性Cref)の一例を示す図である。図2において、横軸はAP操作量θapであり、縦軸は目標加減速度Gtarである。基準特性Crefは、車速V毎に変化させる。
(A2−2−1.基本的な考え方)
図3は、第1実施形態におけるエンジンブレーキと摩擦ブレーキの関係を説明するための説明図である。図3において、領域80は、エンジンブレーキによる制動力Fengb(以下「エンジン制動力Fengb」という。)に相当する領域(以下「エンジンブレーキ領域80」ともいう。)である。領域82は、摩擦ブレーキによる制動力Ffrb(摩擦制動力Ffrb)に相当する領域(以下「摩擦ブレーキ領域82」ともいう。)である。また、図3では、目標減速度Dtarが一定である場合を示しており、図3の例で用いる目標減速度Dtarを「Dtar(今回)」と記している。
(A2−2−2−1.全体的な流れ)
図4は、第1実施形態のワンペダルモードにおける減速処理を示すフローチャートである。図4では、アクセルペダル16のみが操作され、ブレーキペダル18は操作されていないことに留意されたい。図4のステップS1は、Gtar設定部60が実行し、ステップS2〜S5は、減速制御部64が実行し、ステップS6は、加速制御部62が実行する。
図5は、第1実施形態におけるエンジン制動力Fengb及び摩擦制動力Ffrbの設定方法を説明するブロック図である。図6は、第1実施形態において摩擦制動力Ffrbを制御するフローチャート(図4のS4の一部の詳細)である。図4と同様、図5及び図6では、アクセルペダル16のみが操作され、ブレーキペダル18は操作されていないこと(すなわち、ブレーキペダル18の操作による減速は、別途、制御ロジックを設けること)に留意されたい。
図7は、第1実施形態における目標減速度Dtar、エンジンブレーキ減速度Dengb、摩擦ブレーキ減速度Dfrb及び合計減速度Dtotalの関係の一例を示す図である。エンジンブレーキ減速度Dengbは、エンジン制動力Fengbにより実現される車両10の減速度Dを意味する。摩擦ブレーキ減速度Dfrbは、摩擦制動力Ffrbにより実現される車両10の減速度Dを意味する。合計減速度Dtotalは、エンジンブレーキ減速度Dengb及び摩擦ブレーキ減速度Dfrbの合計値である。また、図7では、目標減速度Dtarが一定である場合を示しており、図7の例で用いる目標減速度Dtarを「Dtar(今回)」と記している。
以上のように、第1実施形態によれば、AP操作量θap(操作ペダルの操作量)の減少に伴ってエンジンブレーキによるエンジン制動力Fengbを増加させる際、操作量θapの減少に対するエンジン制動力Fengbの応答遅れを、摩擦ブレーキによる摩擦制動力Ffrbにより補償する(図3、図4のS4)。これにより、運転者によるアクセルペダル16(操作ペダル)の減速操作が速い場合、エンジンブレーキの応答性では遅れる分を摩擦ブレーキによる摩擦制動力Ffrbで補償することが可能となる。このため、運転者の意図した制動力をエンジン制動力Fengbと摩擦制動力Ffrbの合計値(Ftotal)として応答性よく生成することが可能となる。
[B1.車両10Aの構成(第1実施形態との相違)]
図8は、本発明の第2実施形態に係る車両用走行制御装置としての電子制御装置34a(以下「ECU34a」という。)を搭載した車両10Aのブロック図である。第1実施形態と同様の構成要素については、同一の参照符号を付して、詳細な説明を省略する。
(B2−1.ワンペダルモードでの基本的な加減速特性)
第2実施形態におけるワンペダルモードでの基本的な加減速特性については、第1実施形態(図2)と同様である。
(B2−2−1.基本的な考え方)
図9は、第2実施形態におけるエンジンブレーキと回生ブレーキの関係を説明するための説明図である。図9において、領域80は、エンジン制動力Fengbに相当する領域(エンジンブレーキ領域80)である。領域170は、回生ブレーキによる制動力Fregb(以下「回生制動力Fregb」という。)に相当する領域(以下「回生ブレーキ領域170」ともいう。)である。
(B2−2−2−1.全体的な流れ)
図10は、第2実施形態のワンペダルモードにおける減速処理を示すフローチャートである。図10では、アクセルペダル16のみが操作され、ブレーキペダル18は操作されていないことに留意されたい。図10のステップS21は、Gtar設定部60が実行し、ステップS22〜S24は、減速制御部64aが実行し、ステップS25は、加速制御部62が実行する。
図11は、第2実施形態におけるエンジン制動力Fengb及び回生制動力Fregbの設定方法を説明するブロック図である。図12は、第2実施形態において回生制動力Fregbを制御するフローチャート(図10のS23の一部の詳細)である。図10と同様、図11及び図12では、アクセルペダル16のみが操作され、ブレーキペダル18は操作されていないこと(すなわち、ブレーキペダル18の操作による減速は、別途、制御ロジックを設けること)に留意されたい。
以上のように、第2実施形態によれば、第1実施形態の効果に加え又はこれに代えて、以下の効果を奏することが可能である。
なお、本発明は、上記各実施形態に限らず、本明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。
第1実施形態では、車両10をエンジン車両とし(図1)、第2実施形態では、車両10Aをハイブリッド車両とした(図8)。しかしながら、例えば、複数種類のブレーキの応答性に着目すれば、これに限らない。例えば、車両10、10Aは、ハイブリッド車以外の電動車両(燃料電池車を含む。)であってもよい。
第2実施形態の車両10Aは、摩擦ブレーキを作動させるブレーキ機構14を有していた(図8)。しかしながら、例えば、エンジンブレーキの応答遅れを回生ブレーキで補償する観点からすれば、車両10Aは、必ずしもブレーキ機構14を備えていなくてもよい。
上記各実施形態では、AP操作モードとして通常モードとワンペダルモードを用いた。しかしながら、例えば、ワンペダルモードに着目すれば、通常モードを省略することも可能である。
上記各実施形態では、加減速特性(基準特性Cref、図2)を車速Vに応じて変化させたが、車速Vに応じて変化させないこと(例えば、車速Vにかかわらず固定された加減速特性とすること)も可能である。
第1実施形態では、図4に示すフローチャートでエンジンブレーキ及び摩擦ブレーキの作動を制御し、第2実施形態では、図10に示すフローチャートでエンジンブレーキ及び回生ブレーキの作動を制御した。しかしながら、例えば、複数種類のブレーキの特性の相違に着目すれば、これに限らない。
(C5−1−1.第1変形例における処理)
図13は、第1変形例のワンペダルモードにおける減速処理を示すフローチャートである。図13は、図4(エンジンブレーキ及び摩擦ブレーキ)と図10(エンジンブレーキ及び回生ブレーキ)を組み合わせたものである。第1変形例のハードウェアの構成は、図8と同様のものを用いることができる。すなわち、第1変形例の車両10Aは、ハイブリッド車両である。
以上のような第1変形例によれば、第1・第2実施形態の効果に加え又はこれに代えて、以下の効果を奏することが可能である。
(C5−2−1.第2変形例における処理)
図14は、第2変形例のワンペダルモードにおける減速処理を示すフローチャートである。図14は、回生ブレーキと摩擦ブレーキを組み合わせたものである。第2変形例のハードウェアの構成は、例えば、図8の構成からエンジン機構12を除いたものとすることができる。すなわち、第2変形例の車両10Aは、狭義の電気自動車(battery vehicle)である。
以上のような第2変形例によれば、第1・第2実施形態及び第1変形例の効果に加え又はこれに代えて、以下の効果を奏することが可能である。
上記各実施形態では、ハイパスフィルタ110、180を用いて摩擦制動力Ffrb又は回生制動力Fregbを設定した(図5、図11参照)。しかしながら、例えば、アクセルペダル16の操作速度(AP操作量θapの時間微分値)に応じて摩擦制動力Ffrb又は回生制動力Fregbを発生させる観点からすれば、これに限らない。
上記各実施形態及び上記各変形例では、AP操作量θapが加速領域から減速領域に入った際、合計減速度Dtotalが直ちに目標減速度Dtarと等しくなるように制御した(図3及び図9参照)。しかしながら、例えば、エンジンブレーキの応答遅れを補償する観点からすれば、これに限らない。例えば、合計減速度Dtotalを徐々に目標減速度Dtarに近付けていくように摩擦ブレーキ又は回生ブレーキによりエンジンブレーキの応答遅れを補償することも可能である。
16…アクセルペダル(操作ペダル)
28…摩擦係数推定部(スリップ状態判定手段)
30…スリップ検出部(スリップ状態判定手段)
34、34a…ECU(走行制御装置) 40…エンジン(内燃機関)
42…変速機 46…車輪
60…目標加減速度設定部(目標減速度設定手段)
72…ブレーキ制御モジュール(操作速度算出手段)
150…走行モータ(電動機) 154…バッテリ(蓄電装置)
D…車両の減速度 Dtar…目標減速度
Fengb…エンジン制動力 Ffrb…摩擦制動力
Sdtar…目標減速度信号(目標減速度を示す信号)
Tfrb…摩擦ブレーキの作動時間(制動時間)
THsoc…SOC閾値(蓄電量閾値) THtfrb…時間閾値
θap…AP操作量
Claims (10)
- 車輪との接触摩擦による摩擦ブレーキと、内燃機関又は変速機によるエンジンブレーキとを作動可能な車両に搭載されると共に、1つの操作ペダルの操作量の範囲に少なくとも減速領域及び加速領域が設定される車両用走行制御装置であって、
前記走行制御装置は、前記操作量の減少に伴って前記エンジンブレーキによるエンジン制動力を増加させる際、前記操作量の減少に対する前記エンジン制動力の応答遅れを、前記摩擦ブレーキによる摩擦制動力により補償する
ことを特徴とする走行制御装置。 - 請求項1記載の走行制御装置において、
前記操作量が前記加速領域から前記減速領域に入った際又は前記減速領域において前記操作量が減少した際、前記走行制御装置は、
前記操作量の時間微分値である操作速度の絶対値が大きいほど、前記エンジン制動力の応答遅れを補償するための前記摩擦制動力の最大値を大きくし、
前記エンジンブレーキによるエンジン制動力の立ち上がりに伴って、前記摩擦ブレーキによる前記摩擦制動力を小さくする
ことを特徴とする走行制御装置。 - 請求項1又は2記載の走行制御装置において、
前記走行制御装置は、
前記減速領域における前記操作量に基づいて前記車両の目標減速度を設定する目標減速度設定手段と、
前記目標減速度を示す目標減速度信号のうち所定の周波数閾値を超えるもののみを通過させるハイパスフィルタと
を備え、
さらに、前記走行制御装置は、前記目標減速度信号のうち前記ハイパスフィルタを通過した高周波成分に応じて前記摩擦ブレーキに前記摩擦制動力を発生させる
ことを特徴とする走行制御装置。 - 請求項1又は2記載の走行制御装置において、
前記走行制御装置は、
前記減速領域における前記操作量に基づいて前記車両の目標減速度を設定する目標減速度設定手段と、
前記操作量の時間微分値である操作速度を算出する操作速度算出手段と
を備え、
さらに、前記走行制御装置は、
前記摩擦制動力及び前記エンジン制動力による前記車両の減速度が前記目標減速度に到達するように前記摩擦制動力及び前記エンジン制動力を制御し、
前記操作速度算出手段が算出した前記操作速度の絶対値が大きくなるほど、前記摩擦制動力を増加させる
ことを特徴とする走行制御装置。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の走行制御装置において、
前記走行制御装置は、
前記車輪がスリップし易い状態であること又は前記車輪のスリップの発生を検出するスリップ状態検出手段を備え、
前記スリップ状態検出手段により前記車輪がスリップし易い状態であること又は前記車輪のスリップの発生が検出された場合、前記摩擦制動力による前記エンジン制動力の応答遅れの補償を抑制する
ことを特徴とする走行制御装置。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の走行制御装置において、
前記摩擦ブレーキによる制動の連続時間又は累積時間である制動時間が、フェード現象又はベーパーロック現象の発生の可能性を判定するための時間閾値を超えた場合、前記走行制御装置は、前記摩擦制動力による前記エンジン制動力の応答遅れの補償を抑制する
ことを特徴とする走行制御装置。 - 駆動源又は発電機として用いられる電動機による回生ブレーキと、内燃機関又は変速機によるエンジンブレーキとを作動可能な車両に搭載されると共に、1つの操作ペダルの操作量の範囲に少なくとも減速領域及び加速領域が設定される車両用走行制御装置であって、
前記走行制御装置は、前記操作量の減少に伴って前記エンジンブレーキによるエンジン制動力を増加させる際、前記操作量の減少に対する前記エンジン制動力の応答遅れを、前記回生ブレーキによる回生制動力により補償する
ことを特徴とする走行制御装置。 - 請求項7記載の走行制御装置において、
前記操作量が前記加速領域から前記減速領域に入った際又は前記減速領域において前記操作量が減少した際、前記走行制御装置は、
前記操作量の時間微分値である操作速度の絶対値が大きいほど、前記エンジン制動力の応答遅れを補償するための前記回生制動力の最大値を大きくし、
前記エンジンブレーキによるエンジン制動力の立ち上がりに伴って、前記回生ブレーキによる前記回生制動力を小さくする
ことを特徴とする走行制御装置。 - 請求項7又は8記載の走行制御装置において、
前記車両は、前記電動機の回生により得られた電力を蓄積する蓄電装置を備え、
前記蓄電装置が満充電状態である場合又は前記蓄電装置の蓄電量が所定の蓄電量閾値を超える場合、前記走行制御装置は、前記回生制動力による前記エンジン制動力の応答遅れの補償を抑制する
ことを特徴とする走行制御装置。 - 駆動源又は発電機として用いられる電動機による回生ブレーキと、車輪との接触摩擦による摩擦ブレーキとを作動可能な車両に搭載されると共に、1つの操作ペダルの操作量の範囲に少なくとも減速領域及び加速領域が設定される車両用走行制御装置であって、
前記車両は、前記電動機の回生により得られた電力を蓄積する蓄電装置を備え、
前記蓄電装置が満充電状態でない場合又は前記蓄電装置の蓄電量が所定の蓄電量閾値を超えない場合、前記走行制御装置は、前記回生ブレーキを作動させる一方、前記摩擦ブレーキの作動を抑制し、
前記蓄電装置が満充電状態である場合又は前記蓄電装置の蓄電量が前記蓄電量閾値を超える場合、前記走行制御装置は、前記摩擦ブレーキを作動させる一方、前記回生ブレーキの作動を抑制する
ことを特徴とする走行制御装置。
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