JP2020131856A - 車両制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両制御装置は、車両の前方撮像画像に基いて、車両の前方の道路の路面μ状態を判定する。ヒルホールド制御の後に実行される制動力解除制御において、車両制御装置は、路面μ状態の判定結果が左右スプリットμ路である場合、制動力の単位時間当たりの減少量の大きさを変更する。
【選択図】図6
Description
車両(SV)の前方を撮像することにより前方撮像画像を取得可能に構成された撮像装置(44)と、
前記車両が備える複数の車輪(Wfl、Wfr、Wrl、Wrr)のそれぞれの車輪速度を検出可能に構成された車輪速度センサ(42fl、42fr、42rl、42rr)と、
前記複数の車輪のうちの駆動輪(Wfl、Wfr)に付与する駆動力を制御可能に構成された駆動装置(10、11、12)と、
前記複数の車輪のそれぞれに付与する制動力を制御可能に構成された制動装置(BA、20、21、22、23、24)と、
を備える車両(SV)に適用される。
前記車両が停止している場合、運転者がブレーキペダルに対する操作を止めた第1時点(ステップ502:Yes)から前記運転者がアクセルペダルに対する操作を開始した第2時点(ステップ505:Yes)までの期間において、前記複数の車輪に対して前記制動力を付与するように前記制動装置を制御するヒルホールド制御(ステップ504)と、
前記第2時点以降において、前記複数の車輪に付与されている前記制動力をゼロまで減少させる制動力解除制御と、
を実行可能に構成された車両制御部(20、30)
を備える。
前記前方撮像画像に基いて、前記車両の前方の道路が、左側の車輪が接地している路面の路面摩擦係数と右側の車輪が接地している路面の路面摩擦係数との差の大きさである左右路面μ差が存在しないと見做せる左右均一μ路、及び、前記左右路面μ差が存在すると見做せるスプリットμ路、の何れであるかを判定する(ステップ403、ステップ404、ステップ405)
ように構成されている。
更に、前記車両制御部は、前記制動力解除制御を実行する際、
前記前方の道路が前記スプリットμ路であると判定したときの前記制動力の単位時間当たりの減少量の大きさが、前記前方の道路が前記左右均一μ路であると判定したときの前記制動力の単位時間当たりの減少量の大きさよりも小さくなるように、前記制動力を減少させる(ステップ611:No、ステップ613)ように構成されている。
前記駆動輪のうちの一つの車輪の車輪速度と前記駆動輪のうちの他の車輪の車輪速度との差である車輪速差の大きさ(|ΔVw|)が所定の第1閾値(Vth1)以上であるとき、
前記駆動輪のうちの車輪速度が大きい方の駆動輪である第1駆動輪に対する前記制動力の単位時間当たりの減少量の大きさが、前記第1駆動輪以外の車輪に対する前記制動力の単位時間当たりの減少量の大きさよりも小さくなるように、前記制動力を減少させる(ステップ605、ステップ606)ように構成されている。
前記車両制御部は、前記制動力解除制御を開始した時点からの経過時間(Tep)が所定の時間閾値(Tth)よりも大きくなった時点以降において、
前記車輪速差の大きさ(|ΔVw|)が前記第1閾値よりも小さい所定の第2閾値(Vth2)よりも大きいとき、前記第1駆動輪に対する前記制動力を維持し、且つ、前記第1駆動輪以外の車輪に対する前記制動力を減少させ(ステップ624、ステップ625)、
前記車輪速差の大きさが前記第2閾値以下であるとき、前記複数の車輪の全ての車輪に対する前記制動力を減少させる(ステップ626)
ように構成されている。
前記車両制御部は、
前記前方の道路が前記スプリットμ路であると判定したときの前記第1閾値の大きさを、前記前方の道路が前記左右均一μ路であると判定したときの前記第1閾値の大きさよりも小さく設定するように構成されている。
本発明の実施形態に係る車両制御装置(以下、「本実施装置」と称呼する。)は、図1に示す車両SVに搭載される。本実施装置は、エンジンECU10、ブレーキECU20、及び、画像処理ECU30を備えている。
Vwi=ri・ωi=ri・{(2・π/N)・(Pi/ΔT)} …(1)
ブレーキECU20は、車両SVの加速時(車両SVの発進時を含む)において、駆動輪(本例において、左前輪Wfl及び右前輪Wfr)の空転を抑制するための周知のトラクション制御を実行するようになっている。なお、「駆動輪の空転」とは、駆動輪Wf*が路面から浮いた場合、及び、駆動輪Wf*が路面上でスリップ状態になる場合、を含む。トラクション制御は「駆動スリップ制御」とも称呼され、以降において単に「TRC制御」と称呼される。
SAf* = Vwf*−Va …(2)
SBf* = ((Vwf*−Va)/Va)×100% …(3)
ブレーキECU20は、車両SVが坂道にて発進するとき、周知のヒルホールド制御を実行するようになっている。ヒルホールド制御は「坂道発進補助制御」とも称呼される。ヒルホールド制御は、車両SVが坂道にて発進するときに、運転者がブレーキペダル21に対する操作を止めた時点(第1時点)から運転者がアクセルペダル41aに対する操作を開始した時点(第2時点)までの期間において車輪Wiに対して制動力を付与する制御である。これにより、車両SVが坂道にて発進するときに、車両SVの後退を防ぐことができる。
例えば、車両SVが、以下の2つの路面状態のそれぞれの坂道にて発進する場合において、ヒルホールド制御が実行された後に制動力解除制御が実行される状況を考える。
(左右均一μ路):車両SVの左側の車輪(正確には駆動輪である左前輪Wfl)が接地している路面μ(左路面μ)と車両SVの右側の車輪(正確には駆動輪である右前輪Wfr)が接地している路面μ(右路面μ)とが互いに略等しい。
(スプリットμ路):左路面μと右路面μとの間に差が存在する。
次に、前方撮像画像に基く前方の道路の路面μ状態の判定方法について説明する。
まず、画像処理ECU30は、図2に示したように、カメラ44から取得した前方撮像画像100aを、それぞれが長方形の複数の領域に分割する。即ち、前方撮像画像100aは、画像の横方向の中心を通り画像の縦方向に延びる第1中心線L10と、画像の縦方向の中心を通り画像の横方向に延びる第2中心線L11と、によって均等に4分割される。更に、前方撮像画像100aは、前方撮像画像100aに含まれる「車両SVが走行している車線(自車線)の区画線、即ち、左区画線101L(この例では白色実線)及び右区画線101R(この例では白色破線)」によって、更に分割される。この結果、前方撮像画像100aは、最終的に領域A乃至領域Fの6個の領域に分割される。なお、自車線に隣接している車線の区画線102Rは前方撮像画像100aの分割には使用されない。
スプリットμ路条件:高μ特徴割合D1と高μ特徴割合E1との差の大きさ(=|D1−E1|)が判定閾値Trthより大きい。
画像処理ECU30のCPU(単に「CPU1」と称呼する。)は、所定時間が経過するごとに図4にフローチャートにより示した「路面μ状態判定ルーチン」を実行するようになっている。
ステップ402:CPU1は、前方撮像画像を前述したように画像処理及び画像解析することによって、領域Dの高μ特徴割合D1及び領域Eの高μ特徴割合E1をそれぞれ算出する。
ステップ406:CPU1は、車両SVの前方の道路の路面μ状態に関する情報(第1フラグFspの値に関する情報)をブレーキECU20に送信する。
(条件A1):車両SVが停止している。即ち、総ての車輪速度Vwiの値がゼロである。
(条件A2):マスタシリンダ圧Pmの値が、所定の閾値Pmth以上の値から、所定の閾値Pmth未満への値へと変化した。即ち、運転者がブレーキペダル21に対する操作を止めた。
(条件A3):条件A2が成立する直前に、マスタシリンダ圧Pmが所定の閾値Pmth以上の状態(即ち、運転者がブレーキペダル21を踏み込んだ状態)が所定期間Tpr以上継続していた。
ステップ504:CPU2は、ヒルホールド制御を実行する。具体的には、CPU2は、条件A2が成立した時点(運転者がブレーキペダル21に対する操作を止めた時点)の直前の時点の目標制動力Fbiの値をRAMから取得する。そして、CPU2は、目標制動力Fbiを当該RAMから取得した値にそれぞれ設定する。CPU2は、各車輪Wiの制動力が対応するそれぞれの目標制動力Fbiとなるように、ホイールシリンダ24iの制動圧をそれぞれ制御する。これにより、運転者がブレーキペダル21に対する操作を止めた時点の直前の時点に車輪Wiに対して付与されていた制動力が維持される。
(第1状況):車両SVが、「左右均一μ路」の坂道にて発進する(図7参照。)。
(第2状況):車両SVが、「左右路面μ差が比較的小さいスプリットμ路」の坂道にて発進する(図8参照。)。なお、左路面μが右路面μに比べて小さい。
(第3状況):車両SVが、「左右路面μ差が比較的大きいスプリットμ路」の坂道にて発進する(図9参照。)。なお、左路面μが右路面μに比べて小さい。
(第4状況):車両SVが、「左右路面μ差が比較的大きいスプリットμ路」の坂道にて発進する(図10参照。)。なお、右路面μが左路面μに比べて小さい。
図7に示した例において、運転者は、時間t0より前の時点にてブレーキペダル21を足で踏み込んで、車両SVを停止させる。時間t0にて、運転者がブレーキペダル21に対する操作を止める。従って、CPU2はヒルホールド制御を開始する(図5のルーチンのステップ502乃至ステップ504を参照。)。前述のように、CPU2は、目標制動力Fbiを、運転者がブレーキペダル21に対する操作を止めた時点(t0)の直前の時点の値にそれぞれ設定する。そして、CPU2は、各車輪Wiの制動力が対応するそれぞれの目標制動力Fbiとなるように、ホイールシリンダ24iの制動圧をそれぞれ制御する。その後、時間t1にて運転者がアクセルペダル41aに対する操作を開始したことから、CPU2は、ヒルホールド制御を終了させる(図5のルーチンのステップ505及びステップ506を参照。)。
図8に示した例において、時間t1までの状況は図7に示した例と同じであるので、説明を省略する。時間t1にて、CPU2は、ステップ600から図6のルーチンを開始する。CPU2は、ステップ601に進む。この場合、第3フラグFbcの値が「1」であるので、CPU2は、ステップ601にて「Yes」と判定してステップ602に進む。
図9に示した例において、運転者は、時間t10より前の時点にてブレーキペダル21を踏み込んで、車両SVを停止させる。時間t10にて、運転者がブレーキペダル21に対する操作を止める。従って、CPU2はヒルホールド制御を開始する(図5のルーチンのステップ502乃至ステップ504を参照。)。その後、時間t11にて運転者がアクセルペダル41aに対する操作を開始したことから、CPU2は、ヒルホールド制御を終了させる(図5のルーチンのステップ505及びステップ506を参照。)。
図10に示した例において、時間t12までの処理の流れは図9に示した例と同じであるので、説明を省略する。従って、時間t13以降における処理の流れについて説明する。第4状況においては、右路面μが左路面μに比べて小さいので、右前輪Wfrの車輪速度Vwfrが左前輪Wflの車輪速度Vwflに対して急激に大きくなる。従って、図10に示すように、車輪速差ΔVwの絶対値が急激に大きくなる。
CPU2は、図6のルーチンを実行する際に、車両SVの前方の道路の路面μ状態に応じて、ステップ603にて使用される閾値Vth1を変更してもよい。具体的には、CPU2は、第1フラグFspの値が「0」であるとき(即ち、車両SVの前方の道路が左右均一μ路であるとき)、第1閾値Vth1の値を、所定の基準閾値Vrefに設定する(即ち、Vth1←Vref)。なお、Vref>Vth2である。これに対し、CPU2は、第1フラグFspの値が「1」であるとき(即ち、車両SVの前方の道路がスプリットμ路であるとき)、第1閾値Vth1の値を、基準閾値Vrefから所定の正の値αを減じた値「Vref−α」に設定する(即ち、Vth1←Vref−α)。なお、(Vref−α)>Vth2である。
CPU1は、図4に示したルーチンに代えて、図11に示したルーチンを実行してもよい。図11に示したルーチンは、図4に示したルーチンのステップ403とステップ405との間にステップ1101が追加されたルーチンである。従って、図4と同じ符号が付されたステップについては詳細な説明を省略する。
高μ路条件:高μ特徴割合D1が所定の閾値μthより大きく、且つ、高μ特徴割合E1が所定の閾値μthより大きい。
図5のルーチンのステップ502におけるヒルホールド制御開始条件は、上述の例に限定されない。ヒルホールド制御開始条件は、条件A1乃至条件A3に加えて、以下の条件A4を含んでもよい。
(条件A4):道路の勾配が所定の勾配閾値以上である。なお、CPU2は、図示しない勾配センサから道路の勾配に関する情報を取得してもよい。別の例として、CPU2は、加速度センサ43によって検出された加速度Gs及び重力加速度gから道路の勾配を算出してもよい。
図6のルーチンのステップ602とステップ603との間において、第1フラグFspの値が「1」であるか否かを判定する追加のステップが組み込まれてもよい。この変形例において、CPU2は、ステップ602の後に当該追加のステップに進み、第1フラグFspの値が「1」であるか否かを判定する。第1フラグFspの値が「1」である場合、CPU2はステップ603に進む。一方、第1フラグFspの値が「0」である場合、CPU2はステップ612に進む。このように、CPU2は、第1フラグFspの値が「1」である場合(車両SVの前方の道路がスプリットμ路である場合)にのみ、ステップ603乃至ステップ606の処理を実行するように構成されてもよい。
Claims (4)
- 車両の前方を撮像することにより前方撮像画像を取得可能に構成された撮像装置と、
前記車両が備える複数の車輪のそれぞれの車輪速度を検出可能に構成された車輪速度センサと、
前記複数の車輪のうちの駆動輪に付与する駆動力を制御可能に構成された駆動装置と、
前記複数の車輪のそれぞれに付与する制動力を制御可能に構成された制動装置と、
を備える車両に適用され、
前記車両が停止している場合、運転者がブレーキペダルに対する操作を止めた第1時点から前記運転者がアクセルペダルに対する操作を開始した第2時点までの期間において、前記複数の車輪に対して前記制動力を付与するように前記制動装置を制御するヒルホールド制御と、
前記第2時点以降において、前記複数の車輪に付与されている前記制動力をゼロまで減少させる制動力解除制御と、
を実行可能に構成された車両制御部
を備える車両制御装置であって
前記車両制御部は、
前記前方撮像画像に基いて、前記車両の前方の道路が、左側の車輪が接地している路面の路面摩擦係数と右側の車輪が接地している路面の路面摩擦係数との差の大きさである左右路面μ差が存在しないと見做せる左右均一μ路、及び、前記左右路面μ差が存在すると見做せるスプリットμ路、の何れであるかを判定する
ように構成され、
更に、前記車両制御部は、前記制動力解除制御を実行する際、
前記前方の道路が前記スプリットμ路であると判定したときの前記制動力の単位時間当たりの減少量の大きさが、前記前方の道路が前記左右均一μ路であると判定したときの前記制動力の単位時間当たりの減少量の大きさよりも小さくなるように、前記制動力を減少させるように構成された
車両制御装置。 - 請求項1に記載の車両制御装置において、
前記車両制御部は、前記制動力解除制御を実行する際、
前記駆動輪のうちの一つの車輪の車輪速度と前記駆動輪のうちの他の車輪の車輪速度との差である車輪速差の大きさが所定の第1閾値以上であるとき、
前記駆動輪のうちの車輪速度が大きい方の駆動輪である第1駆動輪に対する前記制動力の単位時間当たりの減少量の大きさが、前記第1駆動輪以外の車輪に対する前記制動力の単位時間当たりの減少量の大きさよりも小さくなるように、前記制動力を減少させるように構成された
車両制御装置。 - 請求項2に記載の車両制御装置において、
前記車両制御部は、前記制動力解除制御を開始した時点からの経過時間が所定の時間閾値よりも大きくなった時点以降において、
前記車輪速差の大きさが前記第1閾値よりも小さい所定の第2閾値よりも大きいとき、前記第1駆動輪に対する前記制動力を維持し、且つ、前記第1駆動輪以外の車輪に対する前記制動力を減少させ、
前記車輪速差の大きさが前記第2閾値以下であるとき、前記複数の車輪の全ての車輪に対する前記制動力を減少させる
ように構成された
車両制御装置。 - 請求項2に記載の車両制御装置において、
前記車両制御部は、
前記前方の道路が前記スプリットμ路であると判定したときの前記第1閾値の大きさを、前記前方の道路が前記左右均一μ路であると判定したときの前記第1閾値の大きさよりも小さく設定するように構成された
車両制御装置。
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