JP2020032982A - Brake control device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用制動制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle brake control device.
従来から、被牽引車(例えばトレーラ)を牽引する牽引車(例えばトラクタ)における制動制御の改良が行われている。牽引車は、被牽引車を牽引しない非牽引時に比べて、被牽引車を牽引する牽引時では、制動時に、牽引車の重量だけでなく被牽引車の重量による影響も受けるからである。 2. Description of the Related Art Conventionally, brake control in a towing vehicle (for example, a tractor) for towing a towed vehicle (for example, a trailer) has been improved. This is because the towing vehicle is affected not only by the weight of the tow vehicle but also by the weight of the tow vehicle during braking when towing the tow vehicle compared to when the tow vehicle is not towing.
そのため、例えば、牽引車の実際の走行状態から牽引状態か否かを判断し、その判断結果に応じて減速時の目標減速度を変更する技術がある。 Therefore, for example, there is a technique that determines whether or not the vehicle is in a towing state based on the actual traveling state of the towing vehicle, and changes the target deceleration during deceleration according to the determination result.
しかしながら、牽引車では、非牽引時の制動の場合に比べて、牽引時の制動の場合には、牽引車の各車輪にかかる垂直荷重の大きさだけでなく割合も変わってくるので、減速時の目標減速度を変更するだけでは不充分であり、さらなる改良が望まれている。 However, in the case of a towing vehicle, when braking during towing, not only the magnitude of the vertical load applied to each wheel of the towing vehicle, but also the ratio changes, so that when decelerating, It is not sufficient to simply change the target deceleration of the vehicle, and further improvement is desired.
そこで、本発明の課題の一つは、例えば、被牽引車を牽引する牽引車の制動時に各車輪に適切な制動力を与えることが可能な車両用制動制御装置を提供することである。 Therefore, one of the objects of the present invention is to provide a vehicle brake control device that can apply an appropriate braking force to each wheel when braking a tow vehicle that pulls a tow vehicle, for example.
本発明は、例えば、被牽引車を牽引する牽引車に搭載される車両用制動制御装置であって、前記牽引車の制動時に前記牽引車が前記被牽引車から受ける車両前後方向の押圧力に基いて前記牽引車の各車輪の制動力を算出する算出部と、前記制動力に基いて前記各車輪の制動を制御する制動制御部と、を備える。 The present invention is, for example, a vehicular braking control device mounted on a tow vehicle for towing a towed vehicle, wherein the towing vehicle receives from the towed vehicle a pressing force in the vehicle longitudinal direction received from the towed vehicle during braking of the towed vehicle. A braking unit that calculates braking force of each wheel of the towing vehicle based on the braking force; and a braking control unit that controls braking of each wheel based on the braking force.
以下、本発明の例示的な実施形態(第1実施形態、第2実施形態)が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果(効果)は、例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能である。また、本発明によれば、以下の構成によって得られる種々の効果(派生的な効果も含む)のうち少なくとも一つを得ることが可能である。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention (first and second embodiments) will be disclosed. The configuration of the embodiment described below, and the operation and result (effect) provided by the configuration are examples. The present invention can be implemented by configurations other than those disclosed in the following embodiments. Further, according to the present invention, at least one of various effects (including derivative effects) obtained by the following configuration can be obtained.
(第1実施形態)
まず、図1を参照して、第1実施形態の車両用制動制御装置であるECU(Electronic Control Unit)50を搭載する車両の概略構成について説明する。図1は、第1実施形態の車両用制動制御装置であるECU50を搭載する車両100の概略構成を示す図である。なお、車両100は、制動機能の無い被牽引車200(例えばトレーラ。図2参照)を牽引する牽引車(例えばトラクタ)である。
(1st Embodiment)
First, a schematic configuration of a vehicle equipped with an ECU (Electronic Control Unit) 50, which is a vehicle braking control device according to the first embodiment, will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a
図1に示すように、車両100は、車両100を走行させるための駆動力発生装置11と、前輪FR,FLを転舵輪として転舵させるための操舵装置12と、各車輪FL,FR,RL,RR(以下、符号を省略して単に「車輪」という場合もある。)に制動力を付与するための制動装置13とを備える。
As shown in FIG. 1, the
駆動力発生装置11には、運転者によるアクセルペダル20の操作量、即ちアクセル開度に基づいた駆動力を発生するエンジン21と、エンジン21の出力軸に接続された自動変速機22とが設けられている。また、駆動力発生装置11には、アクセル開度を検出するためのアクセル開度センサSE1が設けられている。そして、エンジン21から出力された駆動力は、自動変速機22からディファレンシャルギヤ23に伝達され、ディファレンシャルギヤ23から駆動輪である前輪FR,FLに配分される。
The driving force generation device 11 includes an
なお、車両100には、運転者によって操作されるシフト装置25が設けられている。シフト装置25のレンジが前進レンジである場合、自動変速機22からは、車両100を前進させる方向の駆動力が出力される。一方、シフト装置25のレンジが後進レンジである場合、自動変速機22からは、車両100を後進させる方向の駆動力が出力される。こうした前進レンジであるか又は後進レンジであるかなどのシフト情報は、制動装置13を制御する車両用制動制御装置としてのECU50に送信される。
The
操舵装置12には、運転者によって操舵されるステアリング30が固定されたステアリングシャフト31と、ステアリングシャフト31に連結された転舵アクチュエータ32とが設けられている。また、操舵装置12には、転舵アクチュエータ32により車両100の左右方向に移動自在なタイロッドと、タイロッドの移動により前輪FL,FRを転舵させるリンクとを含んだリンク機構部33が設けられている。また、操舵装置12には、ステアリング30の操舵角に応じた検出信号をECU50に出力する操舵角センサSE2が設けられている。なお、操舵角センサSE2からは、例えば、車両100を右方向に旋回させる場合には操舵角が正の値となるような検出信号を出力し、車両100を左方向に旋回させる場合には操舵角が負の値となるような検出信号を出力する。
The
制動装置13には、運転者によるブレーキペダル40の操作力に応じたブレーキ液圧を発生する液圧発生装置41と、車輪FR,FL,RR,RL毎に個別に設けられたブレーキ装置42a,42b,42c,42dに連結されたブレーキアクチュエータ43とが設けられている。また、制動装置13には、運転者によるブレーキペダル40の操作状況(オンかオフか)に応じた検出信号をECU50に出力するブレーキスイッチSW1が設けられている。
The
ブレーキアクチュエータ43は、運転者がブレーキペダル40を操作しない場合であっても各車輪FR,FL,RR,RLに対して制動力を付与できるように構成されている。例えば、ブレーキアクチュエータ43は、液圧発生装置41側のブレーキ液圧と、ブレーキ装置42a,42b,42c,42dに設けられたホイールシリンダ内のブレーキ液圧との間に差圧を発生させるための差圧調整弁と、ホイールシリンダ内にブレーキ液を供給するための電動ポンプとを備えている。また、ブレーキアクチュエータ43には、各ホイールシリンダ内のブレーキ液圧を個別に調整するための各種弁が設けられている。つまり、第1実施形態のブレーキアクチュエータ43は、各車輪FR,FL,RR,RLに対する制動力を個別に調整可能である。
The
また、ECU50には、アクセル開度センサSE1、操舵角センサSE2、ブレーキスイッチSW1に加え、各車輪FR,FL,RR,RLの車輪速度を検出するための車輪速度センサSE3,SE4,SE5,SE6が電気的に接続されている。また、ECU50には、車両100の前後方向における加速度(以下、「前後方向加速度」という。)を検出するための前後方向加速度センサSE7と、車両100の横方向(車幅方向)における加速度(以下、「横方向加速度」という。)を検出するための横方向加速度センサSE8と、車両100のヨーレートを検出するためのヨーレートセンサSE9とが電気的に接続されている。
In addition to the accelerator opening sensor SE1, the steering angle sensor SE2, and the brake switch SW1, the ECU 50 includes wheel speed sensors SE3, SE4, SE5, SE6 for detecting the wheel speeds of the wheels FR, FL, RR, RL. Are electrically connected. The ECU 50 also includes a longitudinal acceleration sensor SE7 for detecting acceleration in the longitudinal direction of the vehicle 100 (hereinafter, referred to as “longitudinal acceleration”), and an acceleration in the lateral direction (vehicle width direction) of the vehicle 100 (hereinafter, “vehicle width direction”). , "Lateral acceleration") and a yaw rate sensor SE9 for detecting the yaw rate of the
なお、前後方向加速度センサSE7からは、車両100の走行する路面が水平路である場合において、車両100が加速するときには前後方向加速度が正の値となるような検出信号が出力され、車両100が減速するときには前後方向加速度が負の値となるような検出信号が出力される。また、車両100が降坂路で停車する場合、車両100の重心が前側に移動するため、前後方向加速度センサSE7からの検出信号に基づき算出される前後方向加速度は負の値となる。
In addition, when the
また、横方向加速度センサSE8及びヨーレートセンサSE9からは、車両100が右方向に旋回する場合には、車両100の横方向加速度及びヨーレートが正の値となる一方、車両100が左方向に旋回する場合には、車両100の横方向加速度及びヨーレートが負の値となるような検出信号がそれぞれ出力される。
Further, from the lateral acceleration sensor SE8 and the yaw rate sensor SE9, when the
ECU50は、車両100に搭載されたいずれかのシステムのECUに組み込まれてもよいし、独立したECUであってもよい。ECU50は、不図示のCPU(Central Processing Unit)、コントローラ、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ等を有することができる。ECU50は、インストールされ、ロードされたプログラムにしたがって処理を実行し、各機能を実現することができる。
The ECU 50 may be incorporated in an ECU of any system mounted on the
ECU50は、処理部510と、記憶部520と、を備える。処理部510は、取得部511、推定部512、算出部513、制動制御部514を備える。つまり、ECU50は、プログラムにしたがって処理が実行されることにより、取得部511、推定部512、算出部513、制動制御部514等として機能することができる。また、記憶部520には、各部の演算処理で用いられるデータや、演算処理の結果のデータ等が記憶される。なお、上記各部の機能の少なくとも一部は、ハードウエアによって実現されてもよい。
The ECU 50 includes a
取得部511は、各センサSE1〜SE9、ブレーキスイッチSW1等からデータ(信号)を取得する。
The
推定部512は、車両100の制動時に車両100が被牽引車200から受ける車両前後方向の押圧力に基いて各車輪の垂直荷重を推定する。具体的には、例えば、推定部512は、被牽引車200の重量、被牽引車200と車両100の連結部から車両100の前輪までの水平距離、連結部から車両100の後輪までの水平距離、連結部から接地面までの垂直距離、車両100の減速加速度等に基いて、各車輪の垂直荷重を推定する(詳細は後述)。
The estimating
算出部513は、推定部512によって推定された各車輪の垂直荷重に基いて各車輪の制動力を算出する。具体的には、例えば、算出部513は、推定部512によって推定された各車輪の垂直荷重に基いて、理想制動力配分に近づくように、各車輪の制動力を算出する(詳細は後述)。
The
制動制御部514は、算出部513によって算出された制動力に基いて各車輪の制動を制御する。
The
次に、図2、図3を参照して、推定部512と算出部513の処理内容について説明する。図2、図3は、第1実施形態の車両100と被牽引車200を模式的に示す側面図である。
Next, the processing contents of the
車両100は、連結部101を備えている。前輪FTは、図1の前輪FR,FLの総称である。後輪RTは、図1の後輪RR,RLの総称である。牽引車重心102は、車両100の重心である。
The
また、被牽引車200は、一対の車輪201と連結部材202を備えている。被牽引車重心203は被牽引車200の重心である。車両100と被牽引車200は、連結部101と連結部材202が連結されることで、揺動自在に連結される。これにより、車両100の走行に伴い被牽引車200が牽引され、操舵時には車両100と被牽引車200が上面視で折れ曲がる相対姿勢となり進路変更や旋回が可能となる。
The towed
また、一般に、車両100が被牽引車200を牽引しながら走行しているときに例えば四輪による通常の急制動を行うと、車両100が前のめりの姿勢となって後輪RTが横滑りし、車両100と被牽引車200が連結部101の部分で折れ曲がるいわゆる「ジャックナイフ現象」を起こす場合がある。第1実施形態では、車両100の制動時に各車輪に適切な制動力を与えることでジャックナイフ現象等の不都合な現象が起きる可能性を低減する。
Further, in general, when the
ここで、図2、図3における各記号の意味を説明する。なお、車両100が被牽引車200を牽引する場合を「牽引時」と称する。また、車両100が被牽引車200を牽引しない場合を「非牽引時」と称する。
Here, the meaning of each symbol in FIGS. 2 and 3 will be described. The case where the
Ffは、制動時に前輪FTに働く力である。Frは、制動時に後輪RTに働く力である。αは、車両100の減速加速度である。Wtcは、車両100の重量である。Wftcは、車両100の静止時に前輪FTにかかる重量である。Wrtcは、車両100の静止時に後輪RTにかかる重量である。
Ff is a force acting on the front wheel FT during braking. Fr is a force acting on the rear wheel RT during braking. α is the deceleration of the
Htcは、路面Rから牽引車重心102までの垂直距離である。Lftcは、前輪FTから牽引車重心102までの水平距離である。Lrtcは、後輪RTから牽引車重心102までの水平距離である。
Htc is a vertical distance from the road surface R to the center of gravity of the towing
Wtrは、被牽引車200の重量である。Lftchは、前輪FTから連結部101までの水平距離である。Lrtchは、後輪RTから連結部101までの水平距離である。Ltrhは、被牽引車200の車輪201から連結部101までの水平距離である。
Wtr is the weight of the towed
なお、各記号の情報のうち、例えば、重量に関する情報以外の情報は予めわかっているので、記憶部520に記憶しておく。また、重量に関する情報は、例えば、実測や推定により特定する(詳細は後述)。
Note that, among the information of each symbol, for example, information other than the information on the weight is known in advance, and is stored in the
まず、非牽引時で、車両100の前後輪が同時にロックするときの同時ロック点は、以下の式(1)、式(2)に示す通りである。なお、gは、重力加速度である。
Ff=(α/g)・{Wftc+Wtc・Htc・α/g/(Lftc+Lrtc)} ・・・式(1)
Fr=(α/g)・{Wrtc-Wtc・Htc・α/g/(Lftc+Lrtc)} ・・・式(2)
First, the simultaneous lock points when the front and rear wheels of the
Ff = (α / g) ・ {Wftc + Wtc ・ Htc ・ α / g / (Lftc + Lrtc)} formula (1)
Fr = (α / g) ・ {Wrtc-Wtc ・ Htc ・ α / g / (Lftc + Lrtc)} ・ ・ ・ Formula (2)
この式(1)、式(2)は、次の考え方によって導くことができる。まず、車両100は、静止時や定速走行時と比べて、制動時には、慣性力によって後輪RTにかかる重量の一部が前輪FTに移動する。また、車両100の重量は牽引車重心102の一点にあるものとする。そして、制動時における、前輪FTの接地点周りのモーメントによる等式と、後輪RTの接地点周りのモーメントよる等式に基いて、式(1)、式(2)を導くことができる。詳しくは、『「ドクター中澤のブレーキライブラリー」、[online]、株式会社ネオストリート、[平成30年8月21日検索]、インターネット<http://www.neostreet.co.jp/brake2/special/s1.html>』に記載されているので、ここではこれ以上の説明を省略する。
Equations (1) and (2) can be derived by the following concept. First, in the
また、牽引時について、連結部101に働く力(車両前後方向の押圧力)も考慮した前輪FTにかかる重量Wftcd(垂直荷重)は以下のように算出される。まず、車両100の後輪RTの接地点周りのモーメントのつり合いは次の式(3)のようになる。
Wftcd・(Lftc+Lrtc)-Wtc・Lrtc-Wtc・Htc・α/g-(Wtc+Wtr)・Hh・α/g-Whd・Lftch=0
・・・式(3)
Further, during towing, the weight Wftcd (vertical load) applied to the front wheel FT in consideration of the force acting on the connecting portion 101 (the pressing force in the vehicle longitudinal direction) is calculated as follows. First, the balance of the moment around the contact point of the rear wheel RT of the
Wftcd ・ (Lftc + Lrtc) -Wtc ・ Lrtc-Wtc ・ Htc ・ α / g- (Wtc + Wtr) ・ Hh ・ α / g-Whd ・ Lftch = 0
... Equation (3)
この式(3)からWftcdを算出すると、次の式(4)となる。
Wftcd=Wtc・Lrtc/(Lftc+Lrtc)+{Wtc・Htc+(Wtc+Wtr)・Hh}・α/g/(Lftc+Lrtc)+
Whd・Lftch/(Lftc+Lrtc) ・・・式(4)
When Wftcd is calculated from this equation (3), the following equation (4) is obtained.
Wftcd = Wtc ・ Lrtc / (Lftc + Lrtc) + {Wtc ・ Htc + (Wtc + Wtr) ・ Hh} ・ α / g / (Lftc + Lrtc) +
Whd ・ Lftch / (Lftc + Lrtc) ・ ・ ・ Equation (4)
ここで、Wftc=Wtc・Lrtc/(Lftc+Lrtc)となるため、Wftcdは式(5)の通りとなる。
Wftcd=Wftc+{Wtc・Htc+(Wtc+Wtr)・Hh}・α/g/(Lftc+Lrtc)+Whd・Lftch/(Lftc+Lrtc) ・・・式(5)
Here, since Wftc = Wtc · Lrtc / (Lftc + Lrtc), Wftcd is represented by Expression (5).
Wftcd = Wftc + {Wtc · Htc + (Wtc + Wtr) · Hh} · α / g / (Lftc + Lrtc) + Whd · Lftch / (Lftc + Lrtc) ・ ・ ・ Equation (5)
同様に、連結部101に働く力(車両前後方向の押圧力)も考慮した後輪RTにかかる重量Wrtcd(垂直荷重)は以下のように算出される。まず、車両100の前輪FTの接地点周りのモーメントのつり合いは次の式(6)のようになる。
Wrtcd・(Lftc+Lrtc)-Wtc・Lftc+Wtc・Htc・α/g+(Wtc+Wtr)・Hh・α/g-Whd・Lftch=0
・・・式(6)
Similarly, the weight Wrtcd (vertical load) applied to the rear wheel RT in consideration of the force acting on the connecting portion 101 (the pressing force in the vehicle longitudinal direction) is calculated as follows. First, the balance of the moment around the contact point of the front wheel FT of the
Wrtcd ・ (Lftc + Lrtc) -Wtc ・ Lftc + Wtc ・ Htc ・ α / g + (Wtc + Wtr) ・ Hh ・ α / g-Whd ・ Lftch = 0
... Equation (6)
この式(6)からWrtcdを算出すると、次の式(7)となる。
Wrtcd=Wtc・Lftc/(Lftc+Lrtc)-{Wtc・Htc+(Wtc+Wtr)・Hh}・α/g/(Lftc+Lrtc)+
Whd・Lftch/(Lftc+Lrtc) ・・・式(7)
When Wrtcd is calculated from the equation (6), the following equation (7) is obtained.
Wrtcd = Wtc ・ Lftc / (Lftc + Lrtc)-{Wtc ・ Htc + (Wtc + Wtr) ・ Hh} ・ α / g / (Lftc + Lrtc) +
Whd ・ Lftch / (Lftc + Lrtc) ・ ・ ・ Equation (7)
ここで、Wrtc=Wtc・Lftc/(Lftc+Lrtc)となるため、Wrtcdは式(8)の通りとなる。
Wrtcd=Wrtc-{Wtc・Htc+(Wtc+Wtr)・Hh}・α/g/(Lftc+Lrtc)+Whd・Lftch/(Lftc+Lrtc) ・・・式(8)
Here, since Wrtc = Wtc · Lftc / (Lftc + Lrtc), Wrtcd is represented by Expression (8).
Wrtcd = Wrtc- {Wtc ・ Htc + (Wtc + Wtr) ・ Hh} ・ α / g / (Lftc + Lrtc) + Whd ・ Lftch / (Lftc + Lrtc) ・ ・ ・ Equation (8)
なお、式(5)、式(8)におけるWhdは、以下の式(9)の通りである。
Whd=(Wtr・Ltrw+(Wtr・Htr-(Wtc+Wtr)・Hh・α/g))/Ltrh ・・・式(9)
Whd in Expressions (5) and (8) is as shown in Expression (9) below.
Whd = (Wtr · Ltrw + (Wtr · Htr- (Wtc + Wtr) · Hh · α / g)) / Ltrh Expression (9)
換言すると、この式(3)〜式(9)は、次の考え方によって導くことができる。車両100は、非牽引時の制動の場合に比べて、牽引時の制動の場合には、被牽引車200から車両前後方向の押圧力(図3のFh)を受ける。この押圧力も考慮して、前輪FTの接地点周りのモーメントによる等式と、後輪RTの接地点周りのモーメントよる等式に基いて、式(3)〜式(9)を導くことができる。
In other words, Expressions (3) to (9) can be derived by the following concept. The
また、同時ロック点は、車輪の垂直荷重に(α/g)を乗算したものであるので、以下の式(10)、式(11)に示す通りとなる。
Ff=(α/g)・{Wftc+{Wtc・Htc+(Wtc+Wtr)・Hh}・α/g/(Lftc+Lrtc)+
Whd・Lftch/(Lftc+Lrtc)} ・・・式(10)
Fr=(α/g)・{Wrtc-{Wtc・Htc+(Wtc+Wtr)・Hh}・α/g/(Lftc+Lrtc)+
Whd・Lftch/(Lftc+Lrtc)} ・・・式(11)
Since the simultaneous lock point is obtained by multiplying the vertical load of the wheel by (α / g), it is as shown in the following Expressions (10) and (11).
Ff = (α / g) ・ {Wftc + {Wtc ・ Htc + (Wtc + Wtr) ・ Hh} ・ α / g / (Lftc + Lrtc) +
Whd ・ Lftch / (Lftc + Lrtc)} ・ ・ ・ Equation (10)
Fr = (α / g) ・ {Wrtc- {Wtc ・ Htc + (Wtc + Wtr) ・ Hh} ・ α / g / (Lftc + Lrtc) +
Whd ・ Lftch / (Lftc + Lrtc)} ・ ・ ・ Formula (11)
ここで、図4は、第1実施形態における理想制動力配分を示すグラフである。図4のグラフにおいて、縦軸は後輪制動力で、横軸は前輪制動力である。そして、曲線L1は、非牽引時の理想制動力配分曲線である(式(1)、式(2))。また、曲線L2は、非牽引時の理想制動力配分曲線である(式(10)、式(11))。 Here, FIG. 4 is a graph showing an ideal braking force distribution in the first embodiment. In the graph of FIG. 4, the vertical axis represents the rear wheel braking force, and the horizontal axis represents the front wheel braking force. The curve L1 is an ideal braking force distribution curve during non-traction (Equations (1) and (2)). A curve L2 is an ideal braking force distribution curve during non-traction (Equations (10) and (11)).
牽引時の制動の場合は、被牽引車200から車両前後方向の押圧力(図3のFh)を受けるので、全体の制動力が大きくなるにつれて、曲線L1よりも曲線L2のほうが、後輪制動力に対する前輪制動力の割合がより大きくなっていくことがわかる。また、曲線2では、グラフの右側に移動するにつれて、途中から前輪制動力が低下していることがわかる。
In the case of braking during towing, the vehicle receives a pressing force (Fh in FIG. 3) in the vehicle front-rear direction from the towed
例えば、このような牽引時の理想制動力配分曲線である曲線L2による制動制御の機能を、従来のEBD(Electronic Brake force Distribution:電子制御制動力配分制御)に追加すればよい。 For example, the function of the braking control based on the curve L2 which is the ideal braking force distribution curve at the time of towing may be added to a conventional EBD (Electronic Brake force Distribution: electronically controlled braking force distribution control).
次に、図5を参照して、第1実施形態のECU50による制御の手順について説明する。図5は、第1実施形態のECU50による制御の手順の例を示すフローチャートである。なお、この図5の処理は、車両100の制動を行うときに実行される。
Next, a control procedure by the
まず、ステップS1において、取得部511は、各センサSE1〜SE9、ブレーキスイッチSW1等からデータ(信号)を取得する。
First, in step S1, the
次に、ステップS2において、処理部510は、被牽引車200の重量を特定する。なお、この被牽引車200の重量の特定は、実測でも推定でもよい。実測の場合、予め、被牽引車200の測定重量データを記憶部520に記憶しておく。推定の場合、駆動力発生装置11による駆動力と、前後方向加速度センサSE7による車両100の前後方向加速度と、予め記憶している車両100の重量データ等に基いて、被牽引車200の重量を推定することができる。
Next, in step S2, the
次に、ステップS3において、処理部510は、ステップS2で特定した被牽引車200の重量に基いて、牽引状態か否かを判定し、Yesの場合はステップS4に進み、Noの場合はステップS8に進む。
Next, in step S3, the
ステップS4において、推定部512は、連結部101に作用している車両前後方向の押圧力(図3のFh)を推定する。
In step S4, the estimating
次に、ステップS5において、推定部512は、ステップS4で推定した押圧力に基いて、車両100の各車輪の垂直荷重を推定する。このステップS4、S5は、具体的には上述の式(10)、式(11)を演算することで実現できる。
Next, in step S5, the
次に、ステップS6において、算出部513は、ステップS5で推定された各車輪の垂直荷重に基いて各車輪の制動力を算出する。具体的には、算出部513は、各車輪の垂直荷重に基いて、牽引時の理想制動力配分(図4の曲線L2)に近づくように前後輪の制動力を配分する。
Next, in step S6, the
次に、ステップS7において、制動制御部514は、ステップS6で算出された各車輪の制動力に基いて各車輪の制動を制御する。ステップS7の後、処理を終了する。
Next, in step S7, the
一方、ステップS8において、算出部513は、通常(非牽引時)の制動力を算出する。次に、ステップS9において、制動制御部514は、ステップS8で算出された各車輪の制動力に基いて各車輪の制動を制御する。ステップS9の後、処理を終了する。
On the other hand, in step S8, the
このように、第1実施形態によれば、車両100の制動時に各車輪に適切な制動力を与えることができる。具体的には、牽引時であっても、制動時に、車両100が被牽引車200から受ける車両前後方向の押圧力に基いて各車輪の垂直荷重を推定し、その各車輪の垂直荷重に基いて各車輪の制動力を算出し、その各車輪の制動力に基いて各車輪の制動を制御することで、車両100の挙動を安定させるとともに、目標減速度を実現しやすくすることができる。また、ジャックナイフ現象等の不都合な現象が起きる可能性を低減することができる。
As described above, according to the first embodiment, an appropriate braking force can be applied to each wheel when the
なお、必ずしも牽引時の理想制動力配分(図4の曲線L2)に厳密に沿った前後輪の制動力の配分を行う必要はなく、従来よりも牽引時の理想制動力配分(図4の曲線L2)に近づくように前後輪の制動力を配分することで、車両100の挙動安定化等の効果を得ることができる。
It is not always necessary to distribute the braking force of the front and rear wheels strictly in accordance with the ideal braking force distribution during towing (curve L2 in FIG. 4). By distributing the braking force of the front and rear wheels so as to approach L2), the effect of stabilizing the behavior of the
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について説明する。第1実施形態と同様の事項については、重複する説明を適宜省略する。第2実施形態は、第1実施形態と比べて、車両100と被牽引車200が水平路面上ではなく坂路面(坂路)の上にいる点で異なっている。また、車両100が坂路の上にいる場合に、推定部512は、坂路の勾配の向きと度合いに基いて、各車輪の垂直荷重を推定する。以下、具体的に説明する。
(2nd Embodiment)
Next, a second embodiment will be described. Regarding the same items as in the first embodiment, the overlapping description will be omitted as appropriate. The second embodiment is different from the first embodiment in that the
図6は、第2実施形態において坂路面R1の上の車両100と被牽引車200を模式的に示す側面図である。まず、非牽引時(車両100が単独で坂路面R1の上にいる場合)で、同時ロック点は、坂路面R1の勾配θを考慮すると、以下の式(21)、式(22)に示す通りである。
Ff=(α/g)・{Wftc・cosθ+(Wtc・sinθ+Wtc・α/g)・Htc/(Lftc+Lrtc)}
・・・式(21)
Fr=(α/g)・{Wrtc・cosθ-(Wtc・sinθ+Wtc・α/g)・Htc/(Lftc+Lrtc)}
・・・式(22)
FIG. 6 is a side view schematically showing the
Ff = (α / g) ・ {Wftc ・ cosθ + (Wtc ・ sinθ + Wtc ・ α / g) ・ Htc / (Lftc + Lrtc)}
... Equation (21)
Fr = (α / g) ・ {Wrtc ・ cosθ- (Wtc ・ sinθ + Wtc ・ α / g) ・ Htc / (Lftc + Lrtc)}
... Equation (22)
また、牽引時について、連結部101に働く力も考慮すると、前輪FTにかかる重量Wftcd(垂直荷重)は式(23)の通りとなり、後輪RTにかかる重量Wrtcd(垂直荷重)は式(24)の通りとなる。
Wftcd=Wftc・cosθ+{(Wtc・sinθ+Wtc・α/g)・Htc+
(Wtr・sinθ+(Wtc+Wtr)・α/g)・Hh+Whd・Lftch}/(Lftc+Lrtc)} ・・・式(23)
Wrtcd=Wrtc・cosθ+{-(Wtc・sinθ+Wtc・α/g)・Htc-
(Wtr・sinθ+(Wtc+Wtr)・α/g)・Hh+Whd・Lftch}/(Lftc+Lrtc)} ・・・式(24)
Also, when the force acting on the connecting
Wftcd = Wftc ・ cosθ + {(Wtc ・ sinθ + Wtc ・ α / g) ・ Htc +
(Wtr ・ sinθ + (Wtc + Wtr) ・ α / g) ・ Hh + Whd ・ Lftch} / (Lftc + Lrtc)} ・ ・ ・ Equation (23)
Wrtcd = Wrtc ・ cosθ + {-(Wtc ・ sinθ + Wtc ・ α / g) ・ Htc-
(Wtr ・ sinθ + (Wtc + Wtr) ・ α / g) ・ Hh + Whd ・ Lftch} / (Lftc + Lrtc)} ・ ・ ・ Equation (24)
なお、式(23)、式(24)におけるWhdは、以下の式(25)の通りである。
Whd=(Wtr・cosθ・Ltrw+Wtr・sinθ・Htr+(Wtr・Htr-(Wtc+Wtr)・Hh・α/g))/Ltrh ・・・式(25)
Note that Whd in Expressions (23) and (24) is as shown in Expression (25) below.
Whd = (Wtr · cosθ · Ltrw + Wtr · sinθ · Htr + (Wtr · Htr− (Wtc + Wtr) · Hh · α / g)) / Ltrh ・ ・ ・ Equation (25)
また、同時ロック点は、車輪の垂直荷重に(α/g)を乗算したものであるので、以下の式(26)、式(27)に示す通りとなる。
Ff=(α/g)・{Wftc・cosθ+{(Wtc・sinθ+Wtc・α/g)・Htc+(Wtr・sinθ+(Wtc+Wtr)・α/g)・Hh+Whd・Lftch}/(Lftc+Lrtc)} ・・・式(26)
Fr=(α/g)・{Wrtc・cosθ+{-(Wtc・sinθ+Wtc・α/g)・Htc-(Wtr・sinθ+(Wtc+Wtr)・α/g)・Hh+Whd・Lftch}/(Lftc+Lrtc)} ・・・式(27)
Since the simultaneous lock point is obtained by multiplying the vertical load of the wheel by (α / g), the simultaneous lock point is as shown in the following equations (26) and (27).
Ff = (α / g) ・ {Wftc ・ cosθ + {(Wtc ・ sinθ + Wtc ・ α / g) ・ Htc + (Wtr ・ sinθ + (Wtc + Wtr) ・ α / g) ・ Hh + Whd ・ Lftch} / (Lftc + Lrtc)} Equation (26)
Fr = (α / g) ・ {Wrtc ・ cosθ + {-(Wtc ・ sinθ + Wtc ・ α / g) ・ Htc- (Wtr ・ sinθ + (Wtc + Wtr) ・ α / g) ・ Hh + Whd ・ Lftch } / (Lftc + Lrtc)} ・ ・ ・ Equation (27)
このように、第2実施形態によれば、車両100が坂路面R1の上にいる場合に、その勾配も考慮した上で、車両100の制動時に各車輪に適切な制動力を与えることができる。
As described above, according to the second embodiment, when the
以上、本発明の実施形態が例示されたが、上記実施形態はあくまで例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各構成や、形状、等のスペック(構造や、種類、数等)は、適宜に変更して実施することができる。 As described above, the embodiment of the present invention has been exemplified, but the above embodiment is merely an example, and is not intended to limit the scope of the invention. The above embodiments can be implemented in other various forms, and various omissions, replacements, combinations, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. In addition, the specifications (structure, type, number, etc.) of each configuration, shape, and the like can be appropriately changed and implemented.
例えば、推定部512は、車両前後方向の押圧力(図3のFh)に加え、車両100の減速によって発生する連結部101への被牽引車200からの垂直方向の荷重(図3のFv)に基いて、各車輪の垂直荷重を推定するようにしてもよい。例えば、図2、図3に示すように、被牽引車200において、被牽引車重心203が車輪201よりも前方(図2、図3の左方向)にある場合に加わる静的な垂直方向の荷重及び、車両100の減速によって発生する連結部101への被牽引車200からのピッチングモーメントによる動的な垂直方向の荷重(図3のFv)も考慮することで、各車輪の制動力配分の精度をより向上することができる。静的な垂直方向の荷重及び、動的な垂直方向の荷重は、被牽引車200の重量Wtr、被牽引車重心203と被牽引車200の車輪201との水平距離であるltrw、 被牽引車重心203の接地面からの高さhtr及び被牽引車200の車輪201から連結部101までの水平距離であるLtrh等に基づいて、算出することができる。
For example, in addition to the pressing force in the front-rear direction of the vehicle (Fh in FIG. 3), the estimating
また、上述の実施形態では、車両100が四輪車であるものとして説明したが、車両100は、四輪車に限定されず、六輪車、八輪車等の他の車両等にも本発明を適用することができる。
In the above-described embodiment, the
11…駆動力発生装置、12…操舵装置、13…制動装置、50…ECU、100…車両、101…連結部、102…牽引車重心、200…被牽引車、201…車輪、202…連結部材、203…被牽引車重心、510…処理部、511…取得部、512…推定部、513…算出部、514…制動制御部、520…記憶部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Driving force generation device, 12 ... Steering device, 13 ... Braking device, 50 ... ECU, 100 ... Vehicle, 101 ... Connection part, 102 ... Towing vehicle center of gravity, 200 ... Towed vehicle, 201 ... Wheel, 202 ...
Claims (6)
前記牽引車の制動時に前記牽引車が前記被牽引車から受ける車両前後方向の押圧力に基いて前記牽引車の各車輪の制動力を算出する算出部と、
前記制動力に基いて前記各車輪の制動を制御する制動制御部と、
を備える車両用制動制御装置。 A vehicle brake control device mounted on a tow vehicle for towing a tow vehicle,
A calculating unit that calculates a braking force of each wheel of the tow vehicle based on a pressing force in a vehicle longitudinal direction that the tow vehicle receives from the tow vehicle during braking of the tow vehicle,
A braking control unit that controls braking of each of the wheels based on the braking force,
A vehicle braking control device comprising:
前記算出部は、前記各車輪の前記垂直荷重に基いて前記各車輪の制動力を算出する、請求項1に記載の車両用制動制御装置。 An estimating unit that estimates a vertical load of each of the wheels based on the pressing force, further comprising:
The vehicle brake control device according to claim 1, wherein the calculation unit calculates a braking force of each of the wheels based on the vertical load of each of the wheels.
前記推定部は、前記坂路の勾配の向きと度合いに基いて、前記各車輪の垂直荷重を推定する、請求項2または請求項3に記載の車両用制動制御装置。 When the towing vehicle is on a slope,
4. The vehicle braking control device according to claim 2, wherein the estimating unit estimates a vertical load of each of the wheels based on a direction and a degree of a slope of the slope. 5.
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