JP2023041866A - 車両の自動制動装置 - Google Patents
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Abstract
Description
時に車両の移動を防止して車両の停止状態を維持する」ことを目的に、「車両の停止時に
ブレーキペダルの踏込み操作に関わらず車両のブレーキ装置に供給されるブレーキ圧を保
持して車両の停止状態を維持させるブレーキホールド制御を行う車両停止維持制御装置は
、車両の停止時にブレーキペダルの踏込み操作に応じて車両のブレーキ装置に供給される
ブレーキ圧が所定のブレーキ圧下限値L1以上であるときにブレーキホールド制御を行い
、ブレーキ圧下限値L1は、路面が坂路であると判定される場合には平坦路であると判定
される場合よりも大きく設定される」ことが記載されている。
摩擦部材の押圧力によって発生される力であって、例えば、制動液圧による力)が、停車
維持に最低限必要な大きさに対して余裕が少ない状態で、車両が発進されると、瞬間的に
車両が後退する状況が生じ得る。特に、自車両の後方に他の車両(後続車両)が存在する
場合には、該状況は、自車両、及び、他車両の乗員の安心感において、回避されるべきで
ある。また、停車維持において、押圧力(制動液圧)が大き過ぎる場合には、車両が滑ら
かに発進され難い状況が生じ得る。従って、自動制動装置の停車維持制御において、道路
の勾配のみならず、後続車両の存在が考慮され、必要且つ十分な押圧力が付与されること
が望まれている。
の乗員の安心感が向上され得るものを提供することである。
う、前記自車両の車輪(WH)に固定された回転部材(KT)に対して摩擦部材(MS)
を押し付ける押圧力(Fb)を付与する。車両の自動制動装置(SJ)は、前記自車両の
後方の他車両と前記自車両との車間距離(Ds)を検出する検出部(SK、NV、S11
0)と、前記車間距離(Ds)に基づいて、前記押圧力(Fb)を調整する調整部(S1
30、KM)と、を備える。例えば、前記調整部(S130、KM)は、前記車間距離(
Ds)が小さいほど、前記押圧力(Fb)が大きくなるよう調整する。更に、車両の自動
制動装置(SJ)は、前記自車両に対する前記他車両の接近速度(Vs)を取得する取得
部(SK、NV、S110)を備え、前記調整部(S130、KM)は、前記接近速度(
Vs)が大きいほど、前記押圧力(Fb)が大きくなるよう調整してもよい。
s、接近速度Vs等)が考慮されて、車両の停止状態を維持する押圧力Fbが決定される
。従って、後続車両との距離Dsが短い場合、及び/又は、他車両が急接近してくるよう
な場合、自車両では瞬間的な後退が発生し難く、自車両、及び、後続車両の乗員の安心感
が向上され得る。
図1の全体構成図を参照して、車両の自動制動装置SJの実施形態について説明する。
なお、以下の説明において、「WH」等の如く、同一記号を付された構成部材、演算処理
、信号、特性、及び、値は、同一機能のものである。
ンサYR、減速度センサGX、横加速度センサGY、ブレーキキャリパCP、ホイールシ
リンダCW、回転部材KT、摩擦材MS、及び、自動制動装置SJが備えられる。自動制
動装置SJは、制動制御装置SC、運転支援装置SK、及び、ナビゲーション装置NVを
含んで構成される。
作する部材である。制動操作部材BPが操作されることによって、車両が運動(走行)し
ている場合には、車輪WHに対する制動トルクTqが調整され、車輪WHに制動力が発生
される。また、車両が停止している場合には、外力(例えば、登坂路に起因する重力成分
)によって車両が動かされ難くなるよう、停車維持力が発生される。
操作量センサBAが設けられる。具体的には、制動操作量センサBAとして、マスタシリ
ンダCM内の液圧(マスタシリンダ液圧)Pmを検出するマスタシリンダ液圧センサPM
、制動操作部材BPの操作変位Spを検出する操作変位センサSP、及び、制動操作部材
BPの操作力Fpを検出する操作力センサFP(図示せず)のうちの少なくとも1つが採
用される。
が備えられる。車両の車体には、車両のヨーレイトYrを検出するヨーレイトセンサYR
、車両の前後方向における加速度(減速度)Gxを検出する前後加速度センサ(減速度セ
ンサ)GX、及び、車両の横方向における加速度(横加速度)Gyを検出する横加速度セ
ンサGYが設けられる。
、及び、摩擦部材MSが備えられる。具体的には、車輪WHには、回転部材(例えば、ブ
レーキディスク)KTが固定され、ブレーキキャリパCPが配置されている。ブレーキキ
ャリパCPには、ホイールシリンダCWが設けられる。ホイールシリンダCW内の液圧(
制動液圧)Pwが調整されることによって、回転部材KTに摩擦部材MSを押し付ける力
(押圧力)Fbが調整される。車両が走行している場合には、該押圧力Fbに応じて、車
輪WHに制動トルクTqが加えられ、車輪WHの制動力が制御される。また、車両が停止
している場合には、押圧力Fbによって、車両の停止状態を維持するための停車維持力が
発生される。
制動制御装置SC(自動制動装置SJの一部)は、マスタシリンダCM、流体ユニット
HU、及び、制動コントローラECB(コントローラECUの一部)にて構成される。流
体ユニットHUは、制動コントローラECBによって制御される。流体ユニットHUによ
って、ホイールシリンダCWの液圧(制動液圧)Pwが、独立して、個別に調整される。
マスタシリンダCM、流体ユニットHU、及び、ホイールシリンダCWは、流体路HWを
介して接続される。マスタシリンダCM、流体ユニットHUからホイールシリンダCWに
制動液BFが移動されることによって、各車輪WHの制動液圧Pwが調整される。例えば
、流体ユニットHUとして、特開2002-356152号等に記載のものが採用され得
る。
操作に応じて、マスタシリンダCMから、制動液BFが、ホイールシリンダCWに圧送さ
れる。全てのホイールシリンダCWに同一の液圧(制動液圧)Pwが加えられる。
安定性制御、自動制動制御、停止維持制御等が実行される場合に作動される。流体ユニッ
トHUの作動によって、制動液圧Pwは、制動操作部材BPの操作とは独立に、且つ、各
輪個別に調整される。これにより、各車輪WHでの押圧力Fbが、独立、且つ、個別に制
御され得る。流体ユニットHUは、電動ポンプ、及び、複数の電磁弁を含んで構成される
。制動コントローラECBによって、流体ユニットHU(特に、電動ポンプの電気モータ
、及び、電磁弁)が制御される。
た。これに代えて、制動液BFが用いられない、電動式の制動制御装置SCが採用され得
る。該装置では、電気モータの回転が、ねじ機構等によって直線動力に変換され、摩擦部
材MSが回転部材KTに押圧される。この構成では、制動液圧Pwに代えて、電気モータ
を動力源にして、回転部材KTに対する摩擦部材MSの押圧力Fbが発生される。即ち、
電気モータによって、押圧力Fbが付与され、車輪WHに対して制動力、停車維持力が発
生される(例えば、特開2008-184023号を参照)。
車両には、運転支援装置SK(自動制動装置SJの一部であって、「検出部」、「取得
部」に相当)が設けられる。運転支援装置SKでは、自車両が障害物に衝突しないよう、
自動制動制御が実行される。更に、運転支援装置SKでは、車両の運転者に代わって、自
動走行制御(=自動制動制御+自動操舵制御)が実行される。運転支援装置SKは、距離
センサDS、及び、運転支援コントローラECJ(コントローラECUの一部)にて構成
される。距離センサDSによって、自車両の周辺に存在する物体(他の車両、固定物、自
転車、人、動物等)と、自車両との間の距離(相対距離)Dsが検出される。例えば、距
離センサDSとして、カメラ(単眼、複眼)、レーダ(ミリ波、レーザ)、超音波センサ
等が利用される。
コントローラECJに入力される。コントローラECJでは、相対距離Dsに基づいて、
要求減速度Gsが演算される。要求減速度Gsは、通信バスBSを介して、制動コントロ
ーラECBに送信される。そして、流体ユニットHUによって、車体減速度Gxが、要求
減速度Gsに一致するよう、押圧力Fb(制動トルクTq)が調整される。また、相対距
離(例えば、自車両の後方の他車両との車間距離)Dsが運転支援コントローラECJに
入力され、制動コントローラECBによって後述する車両の停車維持制御が実行される。
車両には、ナビゲーション装置NV(自動制動装置SJの一部であって、「検出部」、
「取得部」に相当)が備えられる。ナビゲーション装置NVは、電子的に自車両の現在位
置を把握し、この自車位置に基づいて目的地への経路案内を行なう機能を有する。ナビゲ
ーション装置NVは、全地球測位システムGP、及び、ナビゲーションコントローラEC
Nを含んで構成される。
あり、複数のGPS衛星の信号を受信し、自車両の現在位置Vpを知る衛星測位システム
(地球上における現在位置を測定するためのシステム)である。全地球測位システムGP
によって、自車両の位置Vpが、ナビゲーションコントローラECNに入力される。
る。ナビゲーションコントローラECNには、詳細な道路情報を有する地図データ(地図
情報)MPが含まれている。具体的には、地図情報MPには、道路形状(直線を含むカー
ブ半径、道路の上り勾配、下り勾配等)が記憶されている。これらの道路情報は、基地局
との通信によって随時、最新の情報に更新される。
されて、現在、車両が走行又は停止している道路の傾斜(上り勾配)Kbが決定される。
ナビゲーションコントローラECNは、通信バスBSに接続されており、通信バスBSを
介して、上り勾配Kbは、ナビゲーションコントローラECNから制動コントローラEC
Bに送信される。
。この場合、自車位置Vp、及び、基地局のサーバ内の地図情報に基づいて、自車位置の
道路勾配(特に、登坂路の勾配Kb)が、サーバからナビゲーションコントローラECN
に通信される。
ローラECNは、通信バスBSを介して情報(演算値、センサ値等)が共有されている。
従って、各種の演算は、何れのコントローラでも処理が可能である。通信バスBSを通し
て情報共有されるコントローラECB、ECJ、ECNが、「ECU(電子制御ユニット
)」と総称される。つまり、コントローラECUは、制動コントローラECB、運転支援
コントローラECJ、及び、ナビゲーションコントローラECNを含んで構成される。こ
れらのコントローラが一体化され、1つのコントローラECUとされてもよい。
図2のフロー図を参照して、停車維持制御の処理について説明する。「停車維持制御」
は、車両が登坂路にて停止状態を維持するため、車輪WHに停車維持力を付与するもので
ある。ここで、「停車維持力」は、車輪WHと一体となって回転するように固定された回
転部材(ブレーキディスク、ブレーキドラム等)KTに対して摩擦部材(ブレーキパッド
、ブレーキライニング等)MSを押し付ける力(押圧力)Fbによって発生される。停車
維持制御のアルゴリズムは、コントローラECU(特に、制動コントローラECB)内に
プログラムされている。
上り勾配Kb、前後加速度Gx(前後加速度センサGXの検出値)、車輪速度Vw、車間
距離Ds、及び、接近速度Vsが取得される。
以下に、上り勾配Kbの演算方法について例示する。上り勾配Kbは、これらのうちの
少なくとも1つに基づいて決定される。
(1) ナビゲーション装置NVにおいて、自車位置Vpが、地図情報MPに照合されて
、地図情報MPに記憶されている上り勾配Kbが取得される。
(2) 自車両が停止している状態において、前後加速度センサGXの検出値(検出加速
度)Gxに基づいて、上り勾配Kbが決定される。登坂路では、検出加速度Gxに、上り
勾配Kbに応じた重力成分が含まれることに基づく。
(3) 自車両が停止する前の、制動操作量Baと演算減速度Gaとの関係に基づいて、
上り勾配Kbが決定され得る。登坂路における走行抵抗は、平坦路における走行抵抗より
も大きい。このため、平坦路における制動操作量Baと演算減速度Gaとの関係が基準特
性として予め記憶されており、該基準特性との比較に基づいて、上り勾配Kbが決定され
る。例えば、演算減速度Gaは、車輪速度Vwから車体速度Vvが演算され、車体速度V
vが微分されて演算される。
以下に、車間距離Dsの演算方法について例示する。車間距離Dsは、これらのうちの
少なくとも1つに基づいて決定される。
(1) 運転支援装置SK(「検出部」に相当)において、自車両の後方に存在する他車
両と、自車両との車間距離Dsを直接検出する、距離センサDSの検出値Dsが取得され
る。例えば、距離センサDSとして、単眼又は複眼カメラ、レーザ又はミリ波レーダ、超
音波センサ等が採用される。
(2) 自車両の位置Vpと他車両の位置Vqとに基づいて、車間距離Dsが決定される
。この場合、自車位置Vp、他車位置Vqは、基地局に送信され、自車両は基地局から車
間距離Dsを得ることができる。また、他車位置Vqが直接、自車両のナビゲーション装
置NV(「検出部」に相当)のナビゲーションコントローラECNに送信されてもよい。
以下に、接近速度Vsの演算方法について例示する。接近速度Vsは、これらのうちの
少なくとも1つに基づいて決定される。
(1) 上記の各種方法で取得された車間距離Dsに基づき、車間距離Dsが微分されて
、接近速度Vsが演算される。即ち、運転支援装置SK、ナビゲーション装置NVが、「
取得部」に相当する。
(2) 他車両の車体速度Vuが、基地局経由、又は、直接、自車両のコントローラEC
Uに送信されて、接近速度Vsが演算される。
sは、登坂路の勾配Kbが考慮された、自車両の停止状態を維持するための押圧力の基準
となる値である。基準力Fsは、基準力演算ブロックFSに示すように、演算マップZf
sに従って、上り勾配Kbが所定勾配kbまでは、所定力foに演算される。そして、上
り勾配Kbが所定勾配kb以上では、上り勾配Kbの増加に応じて、基準力Fsが単調増
加するように決定される。つまり、登坂路の傾斜Kbが大きくなるほど、基準力Fs(結
果、停車維持力)が大きくされるため、車両の後退が抑制され得る。ここで、所定勾配k
b、所定力foは、予め設定された定数である。
ちの少なくとも1つに基づいて、調整係数Kmが演算される。調整係数Kmは、自車後方
の他車両の状態に基づいて、基準力Fs(上り勾配Kbのみを考慮した押圧力)を調整し
、最終的な押圧力Fbの目標値を決定するための係数である。
kmに応じて、車間距離Dsが第1所定距離dp以上では、「1」に決定される。即ち、
車間距離Dsが大きく、後続する他車が十分に自車から離れている場合には、「Km=1
」が演算される。そして、車間距離Dsが第1所定距離dp未満では、車間距離Dsが減
少するに従って、調整係数Kmが「1」から増加するように決定される。そして、調整係
数Kmには、上限値kmが設けられる。例えば、車間距離Dsが第2所定距離do以下で
は、「Km=km」が演算される。車間距離Dsが小さいほど、車両の後退は避けるべき
であることに基づく。なお、第1、第2所定距離dp、do、上限値kmは、予め設定さ
れた所定値(定数)である。
れる。具体的には、接近速度Vsが大きいほど、調整係数Kmは大きくなるよう演算され
、接近速度Vsが小さいほど、調整係数Kmは小さくなるよう演算される。接近速度Vs
が大きいほど、車両の後退は避けるべきであることに基づく。ここで、接近速度Vsは、
車間距離Dsが微分演算されて求められ得る。
Fbが演算される。具体的には、基準力Fs(押圧力の基準値)に調整係数Kmが乗じら
れて、押圧力Fbが決定される(即ち、「Fb=Km×Fs」)。つまり、押圧力Fbは
、後続車両の状態(車間距離Ds、接近速度Vs)が考慮されて決定される。なお、調整
係数Kmは、「1」以上の値であるため、押圧力Fbは、基準力Fsよりも増加される。
御され、実際の押圧力Fbが、目標値に一致するよう制御される。例えば、自車両が登坂
路にて停止している場合に、後続車両が接近して来るような状況では、流体ユニットHU
の電気モータが駆動され、調圧電磁弁にて、制動液圧Pwが増加され、押圧力Fbが増加
される。
、上り勾配Kbに加え、自車両後方の他車両の状態(車間距離Ds、接近速度Vs等)が
考慮されて、押圧力Fb(停車維持力)が、基準力Fsよりも増加されて決定される。例
えば、後続車両との距離Dsが短い場合、及び/又は、他車両が急接近してくるような場
合、自車両では瞬間的な後退が発生し難く、自車両、及び、後続車両の乗員の安心感が向
上され得る。
ン装置、ECU…コントローラ(総称)、BS…通信バス、VW…車輪速度センサ、GX
…前後加速度センサ、Kb…登坂路勾配(上り勾配)、Ds…車間距離、Vs…接近速度
、Km…調整係数、Fs…基準力(押圧力の基準値)、Fb…押圧力。
Claims (2)
- 登坂路の勾配に応じて自車両の停止状態を維持するよう、前記自車両の車輪に固定され
た回転部材に対して摩擦部材を押し付ける押圧力を付与する車両の自動制動装置であって
、
前記自車両の後方の他車両と前記自車両との車間距離を検出する検出部と、
前記車間距離に基づいて、前記押圧力を調整する調整部と、
を備える、車両の自動制動装置。 - 前記調整部は、前記自車両の発進時における前記押圧力を調整する、車両の自動制動装置。
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