JP2016142203A - Collision avoidance device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両前方の障害物との衝突を回避するための衝突回避装置に関する。 The present invention relates to a collision avoidance device for avoiding a collision with an obstacle in front of a vehicle.
従来、自車両と周囲の障害物との衝突を回避するため、障害物と衝突するまでの予測時間に応じて、サービスブレーキ(液圧ブレーキ)とリターダブレーキ(排気ブレーキ)を自動的に作動させるブレーキ制御システムが知られている(例えば、特許文献1)。 Conventionally, in order to avoid collision between the host vehicle and surrounding obstacles, the service brake (hydraulic brake) and the retarder brake (exhaust brake) are automatically activated according to the estimated time until the vehicle collides with the obstacle. A brake control system is known (for example, Patent Document 1).
しかしながら、過給機付エンジンを駆動力源とする車両では、排気圧力を高めて排気ブレーキを作動させたとしても、過給機がある程度回転している状態では、吸気側の過給効果により、排気ブレーキによる減速効果が低下するおそれがある。 However, in a vehicle using a supercharged engine as a driving force source, even if the exhaust pressure is increased and the exhaust brake is operated, in the state where the supercharger is rotating to some extent, due to the supercharging effect on the intake side, There is a possibility that the deceleration effect by the exhaust brake may be reduced.
そこで、上記課題に鑑み、過給機付エンジンを駆動力源とする車両において、自動的に排気ブレーキを作動させることにより車両と障害物の衝突を回避する場合に、排気ブレーキによる減速効果を高めることが可能な衝突回避装置を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above problems, in a vehicle using a supercharged engine as a driving force source, when the collision between the vehicle and an obstacle is avoided by automatically operating the exhaust brake, the deceleration effect by the exhaust brake is enhanced. It is an object of the present invention to provide a collision avoidance device that can perform the above operation.
上記目的を達成するため、一実施形態において、衝突回避装置は、
自車両を駆動する過給機を備えるエンジンと、
前記エンジンの排気圧力を高めることにより前記自車両に制動力を発生可能な排気ブレーキと、
前記自車両の前方に位置する障害物を検出する障害物検出部と、
前記自車両が前記障害物に衝突するまでの衝突時間を算出する衝突時間算出部と、
前記衝突時間が所定の第1閾値以下になった場合、自動的に前記排気ブレーキを作動させる排気ブレーキ作動部と、
前記衝突時間が前記第1閾値より大きい第2閾値以下になった場合、前記過給機の回転数を低下させる排気ブレーキ準備部を備える。
In order to achieve the above object, in one embodiment, a collision avoidance device comprises:
An engine having a supercharger for driving the vehicle;
An exhaust brake capable of generating a braking force on the host vehicle by increasing an exhaust pressure of the engine;
An obstacle detection unit for detecting an obstacle located in front of the host vehicle;
A collision time calculation unit for calculating a collision time until the host vehicle collides with the obstacle;
An exhaust brake operating section that automatically operates the exhaust brake when the collision time is equal to or less than a predetermined first threshold;
When the collision time becomes equal to or less than a second threshold value that is greater than the first threshold value, an exhaust brake preparation unit that reduces the rotational speed of the supercharger is provided.
本実施の形態によれば、過給機付エンジンを駆動力源とする車両において、自動的に排気ブレーキを作動させることにより車両と障害物の衝突を回避する場合に、排気ブレーキによる減速効果を高めることが可能な衝突回避装置を提供することができる。 According to this embodiment, in a vehicle using a supercharged engine as a driving force source, when the collision between the vehicle and an obstacle is avoided by automatically operating the exhaust brake, the deceleration effect by the exhaust brake is reduced. A collision avoidance device that can be enhanced can be provided.
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施形態に係る衝突回避装置1を含む自車両100の構成の一例を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a
本実施形態に係る衝突回避装置1は、自車両100と障害物との衝突回避するため、自動的に主ブレーキ(油圧式ブレーキシステム)を作動させる。また、衝突回避装置1は、自車両100と障害物との衝突回避するため、主ブレーキと併せて、エンジンブレーキによる制動力を高める吸気ブレーキシステム2及び排気ブレーキシステム3の作用による補助的な制動力も発生させる。
The collision avoidance device 1 according to the present embodiment automatically operates a main brake (hydraulic brake system) in order to avoid collision between the
衝突回避装置1は、障害物検出部10、PCS−ECU20、ブレーキECU30、ブレーキアクチュエータ40、エンジンECU50、エンジン60等を含んで構成される。
The collision avoidance device 1 includes an
障害物検出部10は、自車両100前方に位置する障害物(先行車両、歩行者、路上固定物等)を検出する障害物検出手段である。障害物検出部10は、検出した障害物の相対位置(自車両との距離、自車両から見た方位等)、相対速度、大きさ(左右方向の幅)等を検出(算出)することができる。障害物検出部10は、例えば、自車両100前方に検出波(電波、レーザ等)を送信すると共に、当該検出波に対応する反射波を受信することにより、障害物を検出する既知のレーダセンサ(ミリ波レーダ、レーザレーダ等)であってよい。また、障害物検出部10は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)等の撮像素子を用いて自車両100前方を撮像すると共に、撮像画像に対して既知の画像処理を行うことで、障害物を検出する既知のカメラセンサであってもよい。また、障害物検出部10は、レーダセンサとカメラセンサの双方を含む構成であってもよい。
The
障害物検出部10は、障害物の相対位置(距離、方位等)、相対速度、大きさ(幅)等を含む障害物に関する情報(障害物情報)をPCS−ECU20に送信する。
The
なお、障害物検出部10は、1対1で接続される通信線(じか線)や車載LAN等を通じてPCS−ECU20と通信可能に接続される。また、障害物検出部10は、複数の障害物が存在する場合、全ての障害物に関する障害物情報を送信してもよいし、自車両100までの距離が最も近い障害物(即ち、衝突回避の運転支援の対象として最も緊急度が高い障害物)に関する障害物情報を送信してもよい。
The
また、障害物検出部10における機能の一部は、障害物検出部10の外部(例えば、PCS−ECU20)により実行されてもよい。例えば、障害物検出部10は、物体の検出(レーダセンサによる検出波の送信及び反射波の受信、カメラセンサによる自車両100前方の撮像等)のみを実行し、障害物の相対位置等の検出(算出)等の処理機能は、PCS−ECU20により実行されてもよい。
Further, some of the functions in the
PCS−ECU20は、衝突回避装置1における主たる制御処理を実行する電子制御ユニットである。PCS−ECU20は、例えば、マイクロコンピュータ等により構成され、ROMに格納される各種プログラムをCPU上で実行することにより各種制御処理を実行する。 The PCS-ECU 20 is an electronic control unit that executes main control processing in the collision avoidance device 1. The PCS-ECU 20 is configured by, for example, a microcomputer and executes various control processes by executing various programs stored in the ROM on the CPU.
なお、PCS−ECU20は、車載LAN等を通じてブレーキECU30、エンジンECU50等と通信可能に接続される。 Note that the PCS-ECU 20 is communicably connected to the brake ECU 30 and the engine ECU 50 through an in-vehicle LAN or the like.
PCS−ECU20は、障害物検出部10により自車両100前方の障害物が検出されている場合、自車両100が障害物に衝突するまでの予測時間であるTTC(Time To Collision:衝突時間)を算出する。例えば、PCS−ECU20は、障害物検出部10から受信する障害物情報(障害物までの距離D、障害物の相対速度V)に基づき、TTC(=D/V)を算出する。
When an obstacle ahead of the
また、PCS−ECU20は、障害物検出部10により検出されている障害物と自車両100との衝突を回避するため、算出したTTCに基づき、自動的に自車両100の制動力を発生させる制御処理を実行する。具体的には、自車両100の主ブレーキ(所謂サービスブレーキ)である油圧式ブレーキシステム、及び自車両の補助ブレーキ(所謂リターダブレーキ)である吸気ブレーキシステム2並びに排気ブレーキシステムを用いて、自動的に制動力を発生させる。
In addition, the PCS-ECU 20 automatically generates braking force of the
なお、吸気ブレーキシステム2は、エンジンECU50、後述するスロットルボディ61(スロットルバルブ61a)等を含み、エンジンECU50からの制御指令に基づきスロットルバルブ61aが全閉する。これにより、エンジン60の吸気抵抗が高まるため、エンジンブレーキによる制動力を高める効果を奏する。また、排気ブレーキシステム3は、エンジンECU50、後述するターボチャージャー62(ウェイストゲートバルブ(Waistgate Valve:WGV)62a)等を含み、エンジンECU50からの制御指令に基づきWGV62aが全閉する。これにより、排気抵抗が高まるため、エンジンブレーキによる制動力を高める効果を奏する。以下、吸気ブレーキ及び排気ブレーキをまとめて「吸排気ブレーキ」と称する場合がある。
The intake brake system 2 includes an
ここで、図2、3を用いて、本実施形態に係る衝突回避装置による自動的に制動力を発生させる(自動制動)制御処理について説明する。 Here, a control process for automatically generating a braking force (automatic braking) by the collision avoidance device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
図2は、本実施形態に係る衝突回避装置1(PCS−ECU20)による主ブレーキ(油圧式ブレーキシステム)も用いた自動制動(主自動制動)制御処理の一例を概念的に示すフローチャートである。図3は、本実施形態に係る衝突回避装置1(PCS−ECU20)による補助ブレーキ(吸排気ブレーキ)を用いた自動制動(補助自動制動)制御処理の一例を概念的に示すフローチャートである。 FIG. 2 is a flowchart conceptually showing an example of automatic braking (main automatic braking) control processing using the main brake (hydraulic brake system) by the collision avoidance apparatus 1 (PCS-ECU 20) according to the present embodiment. FIG. 3 is a flowchart conceptually showing an example of automatic braking (auxiliary automatic braking) control processing using an auxiliary brake (intake and exhaust brake) by the collision avoidance device 1 (PCS-ECU 20) according to the present embodiment.
なお、図2、3に示す処理フローは、それぞれ、障害物検出部10により障害物が検出されると開始され、当該障害物の検出が継続する間、繰り返し実行される。
2 and 3 are started when an obstacle is detected by the
まず、図2を参照するに、ステップS101にて、PCS−ECU20は、TTCを算出する。
First, referring to FIG. 2, in step S101, the PCS-
ステップS102にて、PCS−ECU20は、TTCが所定閾値Ton_th1以下であるか否かを判定する。PCS−ECU20は、TTCが所定閾値Ton_th1以下である場合、ステップS103に進み、TTCが所定閾値Ton_th1以下でない場合、ステップS101に戻ってステップS101〜S102の処理を繰り返す。
In step S102, the PCS-
ステップS103にて、PCS−ECU20は、自動的に主ブレーキを作動させる(主自動制動を開始する)。具体的には、ブレーキECU30に自動制動要求を送信することにより、ブレーキECU30が当該自動制動要求に応じてブレーキアクチュエータ40を作動させる。これにより、自動的に主ブレーキ(油圧式ブレーキシステム)が作動し、自車両100に制動力が発生する。
In step S103, the PCS-
ステップS104にて、PCS−ECU20は、TTCを算出する。
In step S104, PCS-
ステップS105にて、PCS−ECU20は、TTCが所定閾値Toff_th1(≧Ton_th1)以下であるか否かを判定する。PCS−ECU20は、TTCが所定閾値Toff_th1以下である場合、ステップS106に進み、所定閾値Toff_th1以下でない場合、ステップS107に進む。
In step S105, the PCS-
ステップS106にて、PCS−ECU20は、車速センサ(不図示)の検出信号に基づき自車両100が停車したか否かを判定する。PCS−ECU20は、自車両100が停車している場合、ステップS107に進み、停車していない場合、ステップS104に戻って、ステップS104〜S106の処理を繰り返す。
In step S106, the PCS-
ステップS107にて、PCS−ECU20は、自動的に主ブレーキを作動させる状態を解除する(主自動制動を解除する)。具体的には、ブレーキECU30に自動制動解除要求を送信することにより、ブレーキECU30が当該自動制動解除要求に応じてブレーキアクチュエータ40の作動解除を行う。
In step S107, the PCS-
続いて、図3を参照するに、ステップS201にて、PCS−ECU20は、TTCを算出する。
Subsequently, referring to FIG. 3, in step S201, the PCS-
ステップS202にて、PCS−ECU20は、TTCが所定閾値Ton_th1以上である所定閾値Ton_th2以下であるか否かを判定する。PCS−ECU20は、TTCが所定閾値Ton_th2以下である場合、ステップS203に進み、TTCが所定閾値Ton_th2以下である場合、ステップS201に戻ってステップS201〜S202の処理を繰り返す。
In step S202, the PCS-
ステップS203にて、PCS−ECU20は、自動的に補助ブレーキ(吸排気ブレーキ)を作動させる(補助自動制動を開始する)。具体的には、エンジンECU50に自動制動要求を送信することにより、エンジンECU50が当該自動制動要求に応じてスロットルバルブ61a及びWGV62aを作動(全閉)させる。これにより、自動的に補助ブレーキ(吸排気ブレーキ)が作動し、自車両100に制動力が発生する。
In step S203, the PCS-
ステップS204にて、PCS−ECU20は、TTCを算出する。
In step S204, PCS-
ステップS205にて、PCS−ECU20は、TTCが所定閾値Toff_th2(≧Ton_th2)以下であるか否かを判定する。PCS−ECU20は、TTCが所定閾値Toff_th2以下である場合、ステップS206に進み、所定閾値Toff_th2以下でない場合、ステップS207に進む。
In step S205, the PCS-
ステップS206にて、PCS−ECU20は、車速センサ(不図示)の検出信号に基づき自車両100が停車したか否かを判定する。PCS−ECU20は、自車両100が停車している場合、ステップS207に進み、停車していない場合、ステップS204に戻って、ステップS204〜S206の処理を繰り返す。
In step S206, the PCS-
ステップS207にて、PCS−ECU20は、自動的に補助ブレーキを作動させる状態を解除する(補助自動制動を解除する)。具体的には、エンジンECU50に自動制動解除要求を送信することにより、エンジンECU50が当該自動制動解除要求に応じてスロットルバルブ61a及びWGV62aの作動解除を行う。
In step S207, the PCS-
このように、主ブレーキに加えて、補助ブレーキ(吸排気ブレーキ)による自動制動を行うことにより減速効果をより高めることが可能になる。また、主ブレーキへの負担が軽減されるため、例えば、ブレーキパッドの消耗を抑制することが可能となり、主ブレーキの信頼性・メンテナンス性等を向上させることができる。 Thus, in addition to the main brake, it is possible to further enhance the deceleration effect by performing automatic braking with an auxiliary brake (intake and exhaust brake). Further, since the burden on the main brake is reduced, for example, it is possible to suppress wear of the brake pad, and the reliability and maintainability of the main brake can be improved.
図1に戻り、ブレーキECU30は、自車両100の主ブレーキ(油圧式ブレーキシステム)の作動状態を制御する電子制御ユニットである。ブレーキECU30は、例えば、自車両100の各車輪に配置される油圧式ブレーキシステムを作動させるブレーキアクチュエータ40の制御を行う。ブレーキECU30は、例えば、マイクロコンピュータ等により構成されてよく、ROMに格納される各種プログラムをCPU上で実行することにより各種制御処理を実行する。
Returning to FIG. 1, the brake ECU 30 is an electronic control unit that controls the operating state of the main brake (hydraulic brake system) of the
なお、ブレーキECU30は、じか線等を通じてブレーキアクチュエータ40と通信可能に接続される。
The brake ECU 30 is communicably connected to the
ブレーキECU30は、PCS−ECU20から受信する自動制動要求に応じて、運転者のブレーキ操作に関係なく、自動的に自車両100の制動力を発生させる。例えば、ブレーキECU30は、ブレーキアクチュエータ40を制御することで、マスタシリンダ圧とは無関係に所定の油圧を生成させると共に、当該油圧或いは当該油圧をマスタシリンダ圧に付加した油圧をホイルシリンダ圧として出力させる。具体的には、後述するブレーキアクチュエータ40に含まれる各種バルブやポンプ等を制御することで、所定の油圧を生成させると共に、当該油圧或いは当該油圧をマスタシリンダ圧に付加した油圧をホイルシリンダ圧として出力させる。また、ブレーキECU30は、PCS−ECU20から受信する自動制動解除要求に応じて、自動制動要求に対応するブレーキアクチュエータ40の作動を解除する。
The brake ECU 30 automatically generates the braking force of the
ブレーキアクチュエータ40は、自車両100の主ブレーキ(油圧式ブレーキシステム)を作動させる出力を生成する。ブレーキアクチュエータ40は、例えば、高油圧を生成するポンプ(当該ポンプを駆動するモータ含む)、各種バルブ、油圧回路等を含んでよく、運転者によるブレーキ操作と無関係に出力を高めること(例えば、ホイルシリンダ圧の昇圧)が可能であれば、任意の構成であってよい。
The
エンジンECU50は、エンジン60の作動状態を制御する電子制御ユニットである。エンジンECU50は、例えば、マイクロコンピュータ等により構成されてよく、ROMに格納される各種プログラムをCPU上で実行することにより各種制御処理を実行する。
The
エンジンECU50は、PCS−ECU20から受信する自動制動要求に応じて、自動的に自車両100の制動力(エンジンブレーキによる制動力)を発生させる。エンジンECU50は、エンジン60(に含まれるスロットルバルブ61a、WGV62a)を制御することで、吸気抵抗及び排気抵抗を高める、即ち、吸排気ブレーキによる制動力を発生させる(エンジンブレーキによる制動力を高める)。
The
エンジン60は、自車両100を駆動する駆動力源としての内燃機関である。エンジン60は、スロットルボディ61、ターボチャージャー62等を含む。
The
スロットルボディ61は、エンジン60への吸入空気量を調整するデバイスである。スロットルボディ61は、外気吸入口とターボチャージャー62(コンプレッサー)の間に設けられ、スロットルバルブ61aの開度(スロットル開度)を変更することにより吸入空気量を調整することができる。また、スロットルボディ61は、スロットルボディの開度を検出するスロットルセンサ61bを含み、スロットルセンサ61bは、スロットル開度に対応する検出信号をエンジンECU50に出力する。
The
なお、エンジンECU50は、スロットルセンサ61bから受信する検出信号とスロットルバルブ61aに要求する開度(要求開度)が一致するようにフィードバック制御等を行う。
The
ターボチャージャー62は、過給機(吸入空気をコンプレッサで圧縮することにより充填効率を高めるデバイス)の一例である。図4(ターボチャージャー62の構造を模式的に示す図)に示すように、ターボチャージャー62は、エンジン60の排気を排気タービンに導入することで、排気タービンを回転させる。これにより、排気タービンと同軸のコンプレッサが回転し、スロットルボディ61を介して導入される吸入空気が圧縮される。そして、大気より高い過給圧に高められた圧縮空気は、エンジン60に導入される。また、ターボチャージャー62は、過大な過給圧や排気タービンの過回転等を防止するため、エンジン60からの排気を排気タービンに導入せずバイパスさせるためのWGV62aを有する。WGV62aは、エンジンECU50からの制御指令に応じて作動する。
The
次に、本実施形態に係る衝突回避装置1による特徴的な処理、即ち、排気ブレーキによる制動力を最大限に発揮させるための準備処理(排気ブレーキ準備処理)について説明する。 Next, characteristic processing by the collision avoidance device 1 according to the present embodiment, that is, preparation processing (exhaust brake preparation processing) for maximizing the braking force by the exhaust brake will be described.
図5は、本実施形態に係る衝突回避装置1(PCS−ECU20)による排気ブレーキ準備処理の一例を概念的に示すフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart conceptually showing an example of the exhaust brake preparation process by the collision avoidance apparatus 1 (PCS-ECU 20) according to the present embodiment.
なお、当該処理フローは、障害物検出部10により障害物が検出されると開始され、当該障害物の検出が継続する間、繰り返し実行される。また、準備フラグは、当該フローチャートの開始時点において、「0」に設定されている。
The processing flow is started when an obstacle is detected by the
ステップS301にて、PCS−ECU20は、TTCを算出する。
In step S301, the PCS-
ステップS302にて、PCS−ECU20は、準備フラグが「0」であるか否かを判定する。準備フラグが「0」である場合、ステップS303に進み、「0」でない場合(「1」である場合)、ステップS307に進む。
In step S302, the PCS-
ステップS303にて、PCS−ECU20は、TTCが所定閾値Ton_th2より大きい所定閾値Ton_th3以下且つ所定閾値Ton_th2より大きいか否かを判定する。PCS−ECU20は、当該条件を満足する場合、ステップS304に進み、当該条件を満足しない場合、今回の処理を終了する。
In step S303, the PCS-
ステップS304にて、PCS−ECU20は、WGV62aが全閉されているか否かを判定する。PCS−ECU20は、WGV62aが全閉されていない場合、ステップS306に進み、全閉されている場合、ステップS305に進む。
In step S304, the PCS-
なお、PCS−ECU20は、エンジンECU50からWGV62aの作動状態に関する情報を取得することにより、WGV62aが全閉されているか否かを判定することができる。
Note that the PCS-
ステップS305にて、PCS−ECU20は、WGV62aを全開にする。具体的には、エンジンECU50にWGV全開要求を送信することにより、エンジンECU50が、WGV全開要求に応じてWGV62aに制御信号を送信し全開にする(WGV全開制御)。また、PCS−ECU20は、WGV62aを全開にするのに併せて、スロットル開度の協調制御(WGV・スロットル協調制御)を行う。即ち、WGV62aが全開になることで、ターボチャージャー62(排気タービン)の回転数が減少するので、エンジン60のトルクが減少し、トルク変動により自車両100のドライバビリティが悪化する可能性がある。そのため、WGV62aを全開にすることによるトルク低下を補うように、スロットル開度を補正する協調制御を行う。詳細は後述する。
In step S305, the PCS-
なお、ステップS305で開始される処理は、後述するステップS308の処理が実行されるか、或いは、障害物が検出されなくなるまで継続される。 The process started in step S305 is continued until the process of step S308 described later is executed or no obstacle is detected.
ステップS306にて、PCS−ECU20は、準備フラグを「1」にして今回の処理を終了する。
In step S306, the PCS-
一方、ステップS307にて、PCS−ECU20は、TTCが所定閾値Toff_th3(≧Ton_th3)以下且つ所定閾値Ton_th2より大きいか否かを判定する。PCS−ECU20は、当該条件を満足する場合、ステップS304に進み、当該条件を満足しない場合、ステップS308に進む。
On the other hand, in step S307, the PCS-
ステップS308にて、PCS−ECU20は、WGV全開制御及びWGV・スロットル協調制御の実行を解除する。
In step S308, the PCS-
ステップS309にて、PCS−ECU20は、準備フラグを「0」にして、今回の処理を終了する。
In step S309, the PCS-
このように、本実施形態では、排気ブレーキを作動させるより早いタイミング(TTCが所定閾値Ton_th2より大きい所定閾値Ton_th3以下になった時点)で、WGV62aを全開にする。これにより、排気タービンに流れる排気流量が減少し、排気タービンの回転数を下げることができる。そのため、排気ブレーキを作動させる(WGV62aを全閉にする)タイミング(TTCが所定閾値Ton_th2以下になった時点)における排気タービンの回転数を比較的低く抑えることが可能となる。即ち、ターボチャージャー62によるエンジン60の吸気側の過給効果により排気ブレーキによる減速効果が低下する事態を抑制することができる。
As described above, in the present embodiment, the
次に、WGV全開制御に併せて実行されるWGV・スロットル協調制御について説明する。 Next, WGV / throttle cooperative control executed in conjunction with WGV full-open control will be described.
スロットル開度の要求値(要求開度)は、通常、運転者によるアクセル操作量(アクセル開度)やエンジン60への外部負荷の程度(オルタネータの作動状態、空調用コンプレッサの作動状態)等に応じて、エンジンECU50により決定される。以下、かかる要求開度を補正前要求開度と称する。これに対して、WGV・スロットル制御では、排気ブレーキ準備制御(WGV62aの全開)によるエンジン60のトルク変動(トルク低下)の影響を抑制するため、当該トルク変動分(トルク低下分)を補う開度補正量を算出し、補正前要求開度に開度補正量を加えたものを新たに要求開度として設定する。以下、かかる要求開度を補正後要求開度と称する。これにより、排気ブレーキ準備制御によりWGV62aが全開にされても、WGV62aの全開によるトルク低下分がWGV・スロットル協調制御によるスロットル開度の補正により吸収されるため、トルク変動によるドライバビリティの悪化を抑制することができる。
The required value of throttle opening (required opening) usually depends on the amount of accelerator operation by the driver (accelerator opening), the degree of external load on the engine 60 (alternator operating state, air conditioning compressor operating state), etc. Accordingly, it is determined by
エンジンECU50は、PCS−ECU20からの要求に応じて、WGV62aを全開にすることによるエンジン60のトルク変動分を推定し、推定されるトルク変動分に対応する開度補正量を算出する。以下、トルク変動分を推定する手法を中心にWGV・スロットル協調制御についてより詳細に説明する。
In response to a request from the PCS-
図6は、本実施形態に係る衝突回避装置1(エンジンECU50)によるWGV・スロットル協調制御の一例を示す制御ブロック図である。 FIG. 6 is a control block diagram showing an example of WGV / throttle cooperative control by the collision avoidance apparatus 1 (engine ECU 50) according to the present embodiment.
本実施例では、自車両100の挙動変化からトルク変動分を推定する。具体的には、自車両100の加速度(図示しないGセンサによる検出値)から自車両100のジャーク(加加速度)を算出すると共に、ジャーク演算値からトルク変動分を推定し開度補正量を決定する。
In the present embodiment, the torque fluctuation amount is estimated from the behavior change of the
エンジンECU50は、スロットル開度制御ブロック51、フィルタ処理&微分演算ブロック52、アクチュエータ量変換ブロック53等によりWGV・スロットル協調制御を実行する。
The
スロットル開度制御ブロック51は、運転者による操作やエンジン60への外部負荷の程度に対応する各種要求(補正前要求開度)と開度補正量を入力として、要求開度(補正後要求開度)を出力する。これにより、WGV62aを全開にすることによるトルク変動が生じても、当該トルク変動分が開度補正量により補われているため、ドライバビリティの悪化を抑制することができる。
The throttle
フィルタ処理&微分演算ブロック52は、Gセンサ検出値(自車両100の加速度の検出値)を入力として、カルマンフィルタ等によるフィルタ処理を行った後、微分演算を行い自車両100のジャーク(ジャーク演算値)を出力する。
The filter processing &
アクチュエータ量変換ブロック53は、ジャーク演算値を入力として、トルク変動分を推定すると共に、推定されるトルク変動分をアクチュエータ(スロットルバルブ61a)における操作量(開度補正量)に変換して出力する。
The actuator
なお、WGV62aの全開によるトルク変動分の推定手法は、本実施例かかるものに限定されない。例えば、排気タービンの回転数や角速度をモニタリング可能なセンサを備える場合、排気タービンの回転数や角速度の変化量からトルク変動分を推定(直接的に算出)してもよい。また、エンジン60の出力と相関のあるパラメータ(エンジン回転数や車速等)の変化量に基づき、トルク変動分を推定してもよい。また、予め実験やシミュレーション等に基づき、WGV62aを全開にしてからの経過時間に対するトルク変動分をマップ化して内部メモリ等に格納し、当該マップに基づきトルク変動分を推定してもよい。また、WGV62aの開閉状態と排気タービン通過流量との関係を表すモデル(式)から推定される通過流量の変化に基づき、トルク変動分を推定してもよい。
Note that the method for estimating the torque fluctuation due to the fully opening of the
このように、本実施形態では、WGV62aの全開に併せて、スロットル開度を補正するWGV・スロットル協調制御を実行する。これにより、排気ブレーキの作動に備えてWGV62aを全開にする場合におけるエンジン60のトルク変動を抑制することができるため、ドライバビリティの悪化を抑制することができる。
As described above, in this embodiment, the WGV / throttle cooperative control for correcting the throttle opening is executed in conjunction with the fully opening of the
また、本実施形態では、WGV62aの全開により余分な過給をカットすることができるため、燃費向上にも寄与することができる。
Further, in the present embodiment, excessive supercharging can be cut by fully opening the
また、本実施形態に係る衝突回避技術(吸排気ブレーキによる自動制動や排気ブレーキの作動に備えるためのWGV62a全開制御等)は、既存のハード構成を利用してソフトウェアの変更のみで対応できるため、コストアップを要せずに実現することができる。
In addition, since the collision avoidance technology according to the present embodiment (automatic braking by the intake and exhaust brakes,
以上、本発明を実施するための形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was explained in full detail, this invention is not limited to this specific embodiment, In the range of the summary of this invention described in the claim, various Can be modified or changed.
例えば、上述した実施形態では、WGV62aを全開にすることによりターボチャージャー62(排気タービン)の回転数を低下させるが、かかる構成には限定されない。例えば、排気タービンのシャフト部分等にブレーキシューを設けると共に、排気圧力等を利用して当該ブレーキシューをシャフトに押し付け可能に構成することにより、排気タービンの回転数を低下させるようにしてもよい。また、排気タービンと同軸に電動機を設けることにより、当該電動機を回生ブレーキとして作用させて排気タービンの回転数を低下させつつ、エネルギー回生を行ってもよい。
For example, in the above-described embodiment, the rotational speed of the turbocharger 62 (exhaust turbine) is reduced by fully opening the
また、上述した実施形態では、WGV62aを全開としつつ、WGV・スロットル協調制御を実行することにより、排気タービンの回転数の抑制とドライバビリティ悪化の抑制の両立を図るが、かかる構成には限定されない。例えば、WGV62aを徐々に変化させて最終的に全開にする徐変制御を実行することにより、排気タービンの回転数の抑制とドライバビリティ悪化の抑制の両立を図ってもよい。
In the above-described embodiment, the WGV / throttle cooperative control is executed while the
また、ターボチャージャー62に加えて、或いは、代えて、スーパーチャージャー(機械式スーパーチャージャー)を採用してもよい。例えば、スーパーチャージャーの場合、エンジン60の動力を当該スーパーチャージャーに伝達する経路上に設けられる電磁クラッチをOFFすることにより、スーパーチャージャーの回転数を抑制することができる。また、排気ブレーキは、例えば、エンジン60のエグゾーストマニホールドにシャッターバルブ等を設け、当該シャッターバルブを全閉にする等により実現することが可能である。よって、かかる場合においても、上述した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
In addition to or instead of the
1 衝突回避装置
2 吸気ブレーキシステム
3 排気ブレーキシステム(排気ブレーキ)
10 障害物検出部
20 PCS−ECU(衝突時間算出部、排気ブレーキ作動部、排気ブレーキ準備部)
30 ブレーキECU
40 ブレーキアクチュエータ
50 エンジンECU
60 エンジン
61 スロットルボディ
61a スロットルバルブ
61b スロットルセンサ
62 ターボチャージャー
62a ウェイストゲートバルブ
100 自車両
1 Collision avoidance device 2 Intake brake system 3 Exhaust brake system (exhaust brake)
10
30 Brake ECU
40
60
Claims (1)
前記エンジンの排気圧力を高めることにより前記自車両に制動力を発生可能な排気ブレーキと、
前記自車両の前方に位置する障害物を検出する障害物検出部と、
前記自車両が前記障害物に衝突するまでの衝突時間を算出する衝突時間算出部と、
前記衝突時間が所定の第1閾値以下になった場合、自動的に前記排気ブレーキを作動させる排気ブレーキ作動部と、
前記衝突時間が前記第1閾値より大きい第2閾値以下になった場合、前記過給機の回転数を低下させる排気ブレーキ準備部を備える、
衝突回避装置。 An engine having a supercharger for driving the vehicle;
An exhaust brake capable of generating a braking force on the host vehicle by increasing an exhaust pressure of the engine;
An obstacle detection unit for detecting an obstacle located in front of the host vehicle;
A collision time calculation unit for calculating a collision time until the host vehicle collides with the obstacle;
An exhaust brake operating section that automatically operates the exhaust brake when the collision time is equal to or less than a predetermined first threshold;
An exhaust brake preparation unit that reduces the rotational speed of the supercharger when the collision time is equal to or less than a second threshold value that is greater than the first threshold value;
Collision avoidance device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015019478A JP2016142203A (en) | 2015-02-03 | 2015-02-03 | Collision avoidance device |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN113022520A (en) * | 2021-05-27 | 2021-06-25 | 天津所托瑞安汽车科技有限公司 | Adaptive braking method, apparatus and storage medium |
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2015
- 2015-02-03 JP JP2015019478A patent/JP2016142203A/en active Pending
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