JP4092456B2

JP4092456B2 - Braking control device

Info

Publication number: JP4092456B2
Application number: JP2002006495A
Authority: JP
Inventors: 金子　　豊; 裕神山
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-01-15
Filing date: 2002-01-15
Publication date: 2008-05-28
Anticipated expiration: 2022-01-15
Also published as: JP2003205830A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば走行速度を制御する走行速度制御装置などに用いられる制動制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このような制動制御装置としては、例えば特開２０００−２３３６６４号公報に記載されるものがある。この制動制御装置は、例えば走行速度が制限速度以上であると判定されたときに、自動的に制動制御を開始するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の制動制御装置では、実際に制動が必要になった時点で制動手段が作動されるため、制動手段の構造によっては、実際の制動力が発生するまでに応答遅れが発生するという問題がある。
本発明はこれらの諸問題に鑑みて開発されたものであり、実際の制動力が発生するまでの応答遅れを可及的に小さくすることができる制動制御装置を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明のうち請求項１に係る制動制御装置は、自車両前方の物体を検出する自車両前方物体検出手段と、前記自車両前方物体検出手段で検出された自車両前方の物体と自車両との相対位置又は相対速度が所定の関係になるように目標制動力を設定する目標制動力設定手段と、前記目標制動力設定手段で設定された目標制動力に基づき、車輪を制動するための制動手段の作動状態を制御する目標制動力制御手段とを備え、前記目標制動力制御手段は、前記目標制動力に基づく制動手段の作動状態制御前に、当該目標制動力が大きくなり続けるときに当該制動手段を予備作動制御することを特徴とするものである。
【０００５】
また、本発明のうち請求項２に係る制動制御装置は、前記請求項１の発明において、前記目標制動力制御手段は、前記目標制動力に基づいて前記制動手段及び車輪を駆動する駆動手段の作動状態を設定すると共に、前記駆動手段で達成可能な最大制動力と実現している制動力との差に基づいて前記制動手段の予備作動制御を行うことを特徴とするものである。
また、本発明のうち請求項３に係る制動制御装置は、前記請求項１又は２の発明において、前記目標制動力制御手段は、前記制動手段の予備作動制御として、制動流体圧源の作動を開始することを特徴とするものである。
【０００６】
また、本発明のうち請求項４に係る制動制御装置は、自車両前方の物体を検出する自車両前方物体検出手段と、前記自車両前方物体検出手段で検出された自車両前方の物体と自車両との相対位置又は相対速度が所定の関係になるように目標制動力を設定する目標制動力設定手段と、前記目標制動力設定手段で設定された目標制動力に基づき、車輪を制動するための制動手段の作動状態を制御する目標制動力制御手段とを備え、前記目標制動力制御手段は、前記制動手段の応答特性が所定の応答特性になるように、前記目標制動力に基づく制動手段への制動指令値を補正することを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明のうち請求項５に係る制動制御装置は、自車両前方の物体を検出する自車両前方物体検出手段と、前記自車両前方物体検出手段で検出された自車両前方の物体と自車両との相対位置又は相対速度が所定の関係になるように目標制動力を設定する目標制動力設定手段と、前記目標制動力設定手段で設定された目標制動力に基づき、車輪を制動するための制動手段の作動状態を制御する目標制動力制御手段とを備え、前記目標制動力制御手段は、前記目標制動力に基づく制動手段の作動状態制御前に、静止摩擦の影響がなくなる周期で当該制動手段が微小動作する制動指令値を出力することを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明のうち請求項６に係る制動制御装置は、前記請求項５の発明において、前記制動制御手段は、前記目標制動力の大きさに応じて、前記制動指令値により前記制動手段が微小動作する周期を設定することを特徴とするものである。
また、本発明のうち請求項７に係る制動制御装置は、前記請求項５又は６の発明において、前記制動制御手段は、前記目標制動力の大きさに応じて、前記制動指令値により前記制動手段が微小動作する動作量を設定することを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明のうち請求項８に係る制動制御装置は、前記請求項５乃至７の何れかの発明において、前記制動制御手段は、前記制動手段が微小動作する制動指令値をパルス幅変調信号とし、その信号のデューティを目標制動力の大きさに応じて設定することを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の効果】
而して、本発明のうち請求項１に係る制動制御装置によれば、目標制動力に基づく制動手段の作動状態制御前に、当該目標制動力が大きくなり続けるときに当該制動手段を予備作動制御する構成としたため、目標制動力に基づいて制動手段を作動したときの実際の制動力発生までの応答遅れを小さくすることができる。
【００１１】
また、本発明のうち請求項２に係る制動制御装置によれば、目標制動力に基づいて制動手段及び駆動手段の作動状態を設定すると共に、当該駆動手段で達成可能な最大制動力と実現している制動力との差に基づいて制動手段の予備作動制御を行う構成としたため、駆動手段の最大制動力と実現している制動力との差が小さいときには、引き続き制動手段による制動が必要になるので、それに合わせて予備制動を行うことにより、目標制動力に基づいて制動手段を作動したときの実際の制動力発生までの応答遅れをより一層小さくすることができる。
【００１２】
また、本発明のうち請求項３に係る制動制御装置によれば、制動手段の予備作動制御として、制動流体圧源の作動を開始する構成としたため、制動流体圧による制動の応答遅れを確実に小さくすることができる。
また、本発明のうち請求項４に係る制動制御装置によれば、制動手段の応答特性が所定の応答特性になるように、目標制動力に基づく制動手段への制動指令値を補正する構成としたため、制動手段の実際の応答特性が設定された所定の応答特性になるようにすることで、目標制動力に基づいて制動手段を作動したときの実際の制動力発生までの応答遅れを小さくすることができる。
【００１３】
また、本発明のうち請求項５に係る制動制御装置によれば、目標制動力に基づく制動手段の作動状態制御前に、静止摩擦の影響がなくなる周期で当該制動手段が微小動作する制動指令値を出力する構成としたため、目標制動力に基づいて制動手段を作動したときの実際の制動力発生までの応答遅れを小さくすることができる。
また、本発明のうち請求項６に係る制動制御装置によれば、目標制動力の大きさに応じて、制動指令値により制動手段が微小動作する周期を設定する構成としたため、目標制動力が大きいほど、目標制動力に基づいて制動手段を作動したときの実際の制動力を大きくすることが可能となり、その分だけ、実際の制動力発生までの応答遅れをより一層小さくすることができる。
【００１４】
また、本発明のうち請求項７に係る制動制御装置によれば、目標制動力の大きさに応じて、制動指令値により制動手段が微小動作する動作量を設定する構成としたため、目標制動力が大きいほど、目標制動力に基づいて制動手段を作動したときの実際の制動力を大きくすることが可能となり、その分だけ、実際の制動力発生までの応答遅れをより一層小さくすることができる。
また、本発明のうち請求項８に係る制動制御装置によれば、制動手段が微小動作する制動指令値をパルス幅変調信号とし、その信号のデューティを目標制動力の大きさに応じて設定する構成としたため、制動指令値により制動手段が微小動作する動作時間を長くすることができ、これにより目標制動力が大きいほど、目標制動力に基づいて制動手段を作動したときの実際の制動力を大きくすることが可能となり、その分だけ、実際の制動力発生までの応答遅れをより一層小さくすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の制動制御装置の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は本発明の制動制御装置を走行速度制御装置に展開した一実施形態を示す概略構成図である。図中、符号７は駆動源であるエンジン、符号８はエンジンの駆動力を変換する自動変速機である。また、符号１は、レーザや電波等を利用し、自車両前方の物体を検出すると共に、その物体までの距離を検出することが可能な車間距離センサである。また、符号２は、自車両の走行速度を検出する走行速度センサである。また、符号５は、前記車間距離センサ１で検出された車間距離が、例えば自車両の走行速度に応じた目標車間距離になるように、自車両の走行速度、つまり駆動力や制動力を制御する走行速度コントロールユニットである。また、符号３は、前記エンジン７の作動状態を制御するスロットルアクチュエータ、また、符号４は、前記自動変速機８の変速比を制御する変速機アクチュエータ、また、符号６は、ブレーキペダルの踏込みとは個別に各車輪の制動力を制御するブレーキアクチュエータであり、夫々、前記走行速度コントロールユニット５からの指令値（指令信号）に応じて作動状態が制御される。
【００１６】
前記ブレーキアクチュエータ６は、例えば図２のように構成されている。図中のマスタシリンダ１１は既存のものであり、ブレーキペダル１２の踏力をブースタ１３で倍力し、リザーバ１４内の制動流体を昇圧し、それをマスタシリンダ圧として、前左輪用ホイールシリンダ９ＦＬ及び後右輪用ホイールシリンダ９ＲＲの系と、前右輪用ホイールシリンダ９ＦＲ及び後左輪用ホイールシリンダ９ＲＬの系の二系統に出力する。なお、符号１５はブレーキスイッチである。
【００１７】
前記ブレーキアクチュエータ６は、このマスタシリンダ１１と、各車輪のホイールシリンダ９ＦＬ〜９ＲＲとの間に介装されている。このブレーキアクチュエータ６は、前記マスタシリンダ１１と各系統のホイールシリンダ９ＦＬ〜９ＲＲとを断続するカットオフバルブ１６ａ、１６ｂと、各系統のホイールシリンダ９ＦＬ〜９ＲＲの制動流体をマスタシリンダ１１側に戻すリターンバルブ１７ａ、１７ｂと、各系統毎に制動流体を加圧したり、或いは各系統のホイールシリンダ９ＦＬ〜９ＲＲの制動流体圧を減圧したりするためのモータポンプ１８ａ、１８ｂと、各系統毎に制動流体を蓄圧し、制動流体を貯留するアキュームレータ１９ａ、１９ｂと、各ホイールシリンダ９ＦＬ〜９ＲＲの制動流体圧を増加するための増圧バルブ２０ＦＬ〜２０ＲＲと、各ホイールシリンダ９ＦＬ〜９ＲＲの制動流体圧を減少するための減圧バルブ２１ＦＬ〜２１ＲＲとを備えている。
【００１８】
このブレーキアクチュエータ６により、各ホイールシリンダ９ＦＬ〜９ＲＲの制動流体圧を、マスタシリンダ圧とは個別に制御するためには、図２に示すように、まず前記カットオフバルブ１６ａ、１６ｂを閉じ、リターンバルブ１７ａ、１７ｂを開いた状態でモータポンプ１８ａ、１８ｂを作動し、各ホイールシリンダ９ＦＬ〜９ＲＲの制動流体圧を増加する場合には増圧バルブ２０ＦＬ〜２０ＲＲを開き、各ホイールシリンダ９ＦＬ〜９ＲＲの制動流体圧を減少する場合には減圧バルブ２１ＦＬ〜２１ＲＲを開く。一方、各ホイールシリンダ９ＦＬ〜９ＲＲの制動流体圧をマスタシリンダ圧としたいときには、前記カットオフバルブ１６ａ、１６ｂを開き、リターンバルブ１７ａ、１７ｂを閉じ、各増圧バルブ２０ＦＬ〜２０ＲＲを開き、各減圧バルブ２１ＦＬ〜２１ＲＲを閉じる。なお、各バルブは電流比例弁であり、バルブへの電流値は、パルス幅変調（ＰＷＭ：Pulse Width Modulation）による電圧デューティ信号等によって調整可能である。
【００１９】
次に、図３に本実施形態の走行速度制御装置の構成をブロック図として示す。この制御器は、走行速度と車間距離とを入力とし、走行速度を出力としている。前記車間距離センサ１で検出された車間距離は、測距信号処理部２２で信号処理されて、自車両から前方物体、より具体的には先行車両までの車間距離が算出される。そして、相対速度算出部２３では、前記車間距離の時間変化率から自車両と先行車両との相対速度を算出する。一方、前記走行速度センサ２で検出された走行速度は、走行速度信号処理部２４で信号処理されて、自車両の走行速度が算出される。また、目標車間距離設定部２５では、前記相対速度算出部２３で算出された相対速度及び前記走行速度に基づいて目標車間距離を設定し、後述する車間距離制御部２６では、前記目標車間距離及び相対速度及び車間距離から目標走行速度を設定し、それが達成されるように制御信号を出力する。
【００２０】
そして、後述する走行速度制御部２７では、前記目標走行速度と実際の走行速度とに基づいて目標駆動力（目標制動力を含む）を算出し、駆動力分配制御部２８では、当該目標駆動力を駆動力と制動力とに分け、それらをスロットル制御部２９とブレーキ制御部３０とに出力する。スロットル制御部２９では、与えられた駆動力（或いはエンジンブレーキによる制動力）が達成されるように前記スロットルアクチュエータ３に駆動信号を出力する。また、前記ブレーキ制御部３０は、与えられた制動力が達成されるように前記ブレーキアクチュエータ６への駆動を指令する制御信号をブレーキコントローラ３１に出力し、当該ブレーキコントローラ３１は、その制御信号に応じた駆動信号をブレーキアクチュエータ６に出力する。
【００２１】
次に、車間距離制御系について説明する。例えば、車間距離と相対速度の二つを状態変数とする状態フィードバック（レギュレータ）を用いた制御系全体の構成は図４のように表すことができる。このシステムの状態変数ｘ₁、ｘ₂を下記１式、２式で定義する。
【００２２】
【数１】

【００２３】
但し、Ｖ_T：先行車両の走行速度、Ｖ_S：自車両の走行速度、Ｌ_T：先行車両との車間距離、Ｌ_T ^*：目標車間距離を示す。
従って、システムの状態方程式は下記３式で表すことができる。
【００２４】
【数２】

【００２５】
但し、ΔＶ^*は目標相対速度を示す。
制御入力を下記４式で与える。
【００２６】
【数３】

【００２７】
状態フィードバックが施された全体システムの状態方程式は下記５式、６式で表すことができる。
【００２８】
【数４】

【００２９】
従って、全体システムの特性方程式は下記７式で表すことができる。
【００３０】
【数５】

【００３１】
前述した走行速度サーボ系の伝達特性に基づき、下記８式に従って、現在の車間距離Ｌ_Tを目標車間距離Ｌ_T ^*に、相対速度ΔＶを“０”に収束する特性が所定の特性となるようにゲインｆ_v、ｆ_dを設定すると、それらは夫々下記９式及び１０式で表すことができる。
【００３２】
【数６】

【００３３】
次に、走行速度制御系について説明する。前記目標走行速度Ｖ_sprに実際の走行速度Ｖ_spを一致させるために、公知の線形制御手法であるモデルマッチング手法と近似ゼロイング手法とを用いて駆動力指令値を算出する補償器を構成すると図５に示すような構成となる。ｚ^-1は前記遅延演算子であり、ｚ^-1を乗じると１サンプリング周期前の値となる。図中のＣ₁(ｚ^-1) 、Ｃ₂(ｚ^-1) は近似ゼロイング手法による外乱推定器であり、外乱やモデル化誤差による影響を抑制する。また、Ｃ₃(ｚ^-1) はモデルマッチング手法による補償器であり、制御対象の応答特性を規範モデルＨ（ｚ^-1) の特性に一致させる。このとき、前記外乱推定器Ｃ₁(ｚ^-1) 、Ｃ₂(ｚ^-1) は下記１１式、１２式で表すことができる。
【００３４】
【数７】

【００３５】
また、ΔＴはサンプリング周期、Ｍは平均車両質量を示す。
また、制御対象の無駄時間を無視して、規範モデルを時定数Ｔａの一次のローパスフィルタとすると、モデルマッチング補償器部のゲインＣ₃は下記１３式の定数Ｋとなる。
【００３６】
【数８】

【００３７】
従って、前記モデルマッチング補償器部で算出される目標駆動力の今回値ｙ_4(k)は、前記目標走行速度の今回値Ｖ_spr(k)及び走行速度の今回値Ｖ_sp(k)を用いて下記１４式で表すことができる。
【００３８】
【数９】

【００３９】
一方、前記外乱推定器Ｃ₂(ｚ^-1) により下記１５式に従って出力の今回値ｙ_3(k)を得る。
【００４０】
【数１０】

【００４１】
次に、前記目標駆動力の今回値ｙ_4(k)を下記１６式で補正して最終目標駆動力の今回値ｙ_1(k)を得る。
【００４２】
【数１１】

【００４３】
次に、前記外乱推定器Ｃ₁(ｚ^-1) により下記１７式に従って出力の今回値ｙ_2(k)を得る。
【００４４】
【数１２】

【００４５】
次に、下記１８式に従って、前記最終目標駆動力ｙ_1(k)からエンジントルク指令値Ｔ_erを算出する。
【００４６】
【数１３】

【００４７】
但し、Ｇ_mは自動変速機の変速比、Ｇ_fは最終減速機の減速比、Ｒはタイヤ転がり動半径である。
次に、前記駆動力分配制御部２８について説明する。まず、先行車両に追従するようにして走行しているときには目標走行速度に走行速度を一致するのに必要な目標駆動力が走行速度制御部２７で算出される。そして、図６に示すようなエンジン回転速度とエンジントルクとに応じたスロットル開度制御マップから、前記走行速度制御系で算出されたエンジントルク指令値Ｔ_erとエンジン回転数Ｎ_eとに応じた目標スロットル開度Ｔ_VOrを算出し、その目標スロットル開度Ｔ_VOrを前記スロットル制御部２９に出力し、当該スロットル制御部２９からの駆動信号でスロットルアクチュエータ３を駆動してスロットル開度Ｔ_VOを目標スロットル開度Ｔ_VOrに一致させる。
【００４８】
そして、前記算出された目標スロットル開度Ｔ_VOrが“０”であり且つそのときのエンジントルク指令値Ｔ_erがスロットル開度Ｔ_VO“０”のときのエンジントルクＴ_e0より小さいときにブレーキ制御の領域であると判定し、前記ブレーキ制御部３０に前記最終目標駆動力ｙ_1(k)を出力する。図７は、本実施形態のブレーキ制御部３０の構成図である。同図に示す減速度算出器４１では、前記最終目標駆動力ｙ_1(k)の負値を前記平均車両質量Ｍで除して、目標制動力としての減速度指令値Ｖ_ddCOMを算出する。そして、前記ブレーキコントローラ３１では、車両で発生している減速度Ｖ_ddが前記減速度指令値Ｖ_ddCOM以下であるときに、ブレーキアクチュエータ６を作動して制動を行う。
【００４９】
しかしながら、前述したブレーキアクチュエータ６は、例えば前記モータポンプ１８ａ、１８ｂによる制動流体圧の昇圧やカットオフバルブ１６ａ、１６ｂ、リターンバルブ１７ａ、１７ｂの動作遅れといった遅れ要素があり、前記減速度指令値Ｖ_ddCOMが算出されてからブレーキアクチュエータ６を作動したのでは、応答性に劣るという問題がある。そこで、前記駆動力分配制御部２８では、下記１９式に示す評価関数ｆ_bからブレーキ制御の領域を推定し、評価関数ｆ_bが所定値Ｂ_ON以上であるときにブレーキを予備作動制御するものとする。
【００５０】
【数１４】

【００５１】
但し、α：減速度指令値Ｖ_ddCOMの変化率に係る係数、β：スロットル開度“０”時のエンジントルクＴ_e0とエンジントルク指令値Ｔ_erとの差分値ΔＴ_eに係る係数、δ：減速度指令値Ｖ_ddCOMに係る係数であり、前記所定値Ｂ_ON、係数α、β、δはブレーキアクチュエータの動特性からブレーキ制動開始遅れを補償できる値とする。
そして、本実施形態のブレーキ制御部３０では、前記減速度算出器４１の出側にリミッタ補償器４２を備え、前記駆動力分配制御部２８で前記１９式によってブレーキ予備作動制御を行う指令が出力されたら、前記リミッタ補償器４２で、下記２０式に従って最小減速度指令値Ｖ_ddCOMLTDを算出し、当該最小減速度指令値Ｖ_ddCOMLTDをブレーキコントローラ３１に向けて出力する。その結果、ブレーキコントローラ３１からは最小減速度指令値Ｖ_ddCOMLTDに応じた駆動信号が出力され、ブレーキアクチュエータ６が予備制動状態になる。なお、この最小減速度指令値Ｖ_ddCOMLTDは、実際に車輪に制動力が付与される直前の制動状態、つまり予備制動の状態に相当する値とする。
【００５２】
【数１５】

【００５３】
本実施形態によるブレーキ制御のタイミングチャートを図８に示す。このタイミングチャートは、例えば先行車両に追従走行しているとき、先行車両がブレーキ等で大きく減速し、徐々に目標駆動力が小さくなり、最終的にブレーキ制御を開始する状態をシミュレートしている。このタイミングチャートでは、スロットル開度が“０”となり、エンジントルク指令値Ｔ_erがスロットル開度“０”時のエンジントルクＴ_e0より小さくなる時刻ｔ₂₀以前に、時刻ｔ₁₀で前記評価関数ｆ_bが前記所定値Ｂ_ON 以上となったため、前記最小減速度指令値Ｖ_ddCOMLTDによるブレーキ予備制動制御が開始され、前記時刻ｔ₂₀で前記最終目標駆動力ｙ_1(k)に応じた減速度指令値Ｖ_ddCOMが出力されると、即座に制動力が作用して車両が減速され、その結果、車両の実際の減速度Ｖ_ddは減速度指令値Ｖ_ddCOMによく一致している。
【００５４】
これに対し、図１９は、前記リミッタ補償器のない、従来のブレーキ制御部を示す。この従来のブレーキ制御部では、前記スロットル開度“０”で且つスロットル開度“０”時のエンジントルクＴ_e0がエンジントルク指令値Ｔ_erより大きい判定で前記減速度指令値Ｖ_ddCOMを出力するだけの構成になっている。この従来のブレーキ制御部によるブレーキ制御のタイミングチャートを図２０に示す。同図から明らかなように、予備制動を行わずに、減速度指令値Ｖ_ddCOMだけを出力する従来のブレーキ制御部では、制動力の立上りが遅く、その結果、減速度指令値Ｖ_ddCOMに対して実際の車両の減速度Ｖ_ddの応答性に劣る。
【００５５】
このように、減速度指令値Ｖ_ddCOMの変化率、つまり目標制動力の変化量に基づく評価関数ｆ_bが所定値Ｂ_ON 以上となったときに、最小減速度指令値Ｖ_ddCOMLTDによる予備制動を行う本実施形態では、目標制動力の変化の状態から当該目標制動力が大きくなり続けるときに予め予備制動制御を行うことができ、目標制動力、即ち減速度指令値Ｖ_ddCOMに基づいてブレーキアクチュエータ６を作動したときの実際の制動力発生までの応答遅れを小さくすることができる。
【００５６】
また、エンジントルク指令値Ｔ_erとスロットル開度“０”時のエンジントルクＴ_e0との差、つまりエンジンで達成可能な最大制動力と実現している制動力との差に基づく評価関数ｆ_bが所定値Ｂ_ON 以上となったときに、最小減速度指令値Ｖ_ddCOMLTDによる予備制動を行う本実施形態では、エンジンの最大制動力と実現している制動力との差が小さいときには、引き続きブレーキアクチュエータ６による制動が必要になるので、それに合わせて予備制動を行うことにより、目標制動力、即ち減速度指令値Ｖ_ddCOMに基づいてブレーキアクチュエータ６を作動したときの実際の制動力発生までの応答遅れをより一層小さくすることができる。
【００５７】
次に、本発明の制動制御装置の第２実施形態について説明する。この実施形態の車両概略構成、ブレーキアクチュエータの構成、走行速度制御装置の構成、車間距離制御系の構成、走行速度制御系の構成は何れも、前記第１実施形態の図１〜図６のものと同等であり、ブレーキ制御部３０の構成のみが、前記第１実施形態の図７のものから図９のものに変更されている。
この図９のブレーキ制御部３０では、前記第１実施形態のリミッタ補償器４２に代えて、前記減速度算出器４１と並列にブレーキ準備信号発生器４３が設けられている。このブレーキ準備信号発生器４３では、前記駆動力分配制御部２８で前記評価関数ｆ_bが前記所定値Ｂ_ON 以上であると判定され、その判定結果が出力されたときに、図１０に示す演算処理に従ってブレーキ準備信号Ｂ_PRを出力するものである。この図１０の演算処理では、まずステップＳ１で前記ブレーキアクチュエータ内のリターンバルブ開指令を出力し、次いでステップＳ２で前記カットオフバルブ開指令を出力し、次いでステップＳ３でモータポンプ始動指令を出力する。これによりモータポンプが始動してブレーキアクチュエータが予備制動状態に移行する。なお、この予備制動状態では、モータポンプで昇圧された制動流体圧はカットオフバルブを介してマスタシリンダ側に戻されるので、原則として各ホイールシリンダに制動流体圧は発生しない。但し、カットオフバルブの流量以上にモータポンプを回転させると各ホイールシリンダに流体圧が発生するので、予備制動状態におけるモータポンプの回転状態はカットオフバルブの流量によって決定される。
【００５８】
本実施形態によるブレーキ制御のタイミングチャートを図１１に示す。このタイミングチャートも、前記第１実施形態の図８と同様に、例えば先行車両に追従走行しているとき、先行車両がブレーキ等で大きく減速し、徐々に目標駆動力が小さくなり、最終的にブレーキ制御を開始する状態をシミュレートしている。このタイミングチャートでも、スロットル開度が“０”となり、エンジントルク指令値Ｔ_erがスロットル開度“０”時のエンジントルクＴ_e0より小さくなる時刻ｔ₂₀以前に、時刻ｔ₁₀で前記評価関数ｆ_bが前記所定値Ｂ_ON 以上となったため、前記ブレーキ準備信号発生器４３からブレーキ準備信号Ｂ_PRが出力されてブレーキ予備制動制御が開始され、前記時刻ｔ₂₀で前記最終目標駆動力ｙ_1(k)に応じた減速度指令値Ｖ_ddCOMが出力されると、即座に制動力が作用して車両が減速され、その結果、車両の実際の減速度Ｖ_ddは減速度指令値Ｖ_ddCOMによく一致している。
【００５９】
このように、減速度指令値Ｖ_ddCOMの変化率、つまり目標制動力の変化量に基づく評価関数ｆ_bが所定値Ｂ_ON 以上となったときに、ブレーキ準備信号Ｂ_PRによる予備制動を行う本実施形態では、目標制動力の変化の状態から当該目標制動力が大きくなり続けるときに予め予備制動制御を行うことができ、目標制動力、即ち減速度指令値Ｖ_ddCOMに基づいてブレーキアクチュエータ６を作動したときの実際の制動力発生までの応答遅れを小さくすることができる。
【００６０】
また、エンジントルク指令値Ｔ_erとスロットル開度“０”時のエンジントルクＴ_e0との差、つまりエンジンで達成可能な最大制動力と実現している制動力との差に基づく評価関数ｆ_bが所定値Ｂ_ON 以上となったときに、ブレーキ準備信号Ｂ_PRによる予備制動を行う本実施形態では、エンジンの最大制動力と実現している制動力との差が小さいときには、引き続きブレーキアクチュエータ６による制動が必要になるので、それに合わせて予備制動を行うことにより、目標制動力、即ち減速度指令値Ｖ_ddCOMに基づいてブレーキアクチュエータ６を作動したときの実際の制動力発生までの応答遅れをより一層小さくすることができる。
【００６１】
また、ブレーキアクチュエータ６の予備作動制御として、モータポンプの作動を開始する構成としたため、制動流体圧による制動の応答遅れを確実に小さくすることができる。
次に、本発明の制動制御装置の第３実施形態について説明する。この実施形態の車両概略構成、ブレーキアクチュエータの構成、走行速度制御装置の構成、車間距離制御系の構成、走行速度制御系の構成は何れも、前記第１実施形態の図１〜図６のものと同等であり、ブレーキ制御部３０の構成のみが、前記第１実施形態の図７のものから図１２のものに変更されている。
【００６２】
この図１２のブレーキ制御部３０では、前記第１実施形態のリミッタ補償器４２に代えて前置補償器４４が設けられている。この前置補償器４４では、前記減速度算出器４１から出力される減速度指令値Ｖ_ddCOMに対して、ブレーキの応答遅れを補償して補償済減速度指令値Ｖ_ddCOMHを出力するものである。この前置補償器４４では、初期設定された所定のブレーキ応答伝達特性をＧｄ(s) 、実際のブレーキアクチュエータの伝達特性の逆系をＧｂ(s) ^-1としたとき、下記２１式で表れる演算によって補償済減速度指令値Ｖ_ddCOMHを算出して前記ブレーキコントローラ３１に出力する。
【００６３】
【数１６】

【００６４】
本実施形態によるブレーキ制御のタイミングチャートを図１３に示す。このタイミングチャートも、前記第１実施形態の図８と同様に、例えば先行車両に追従走行しているとき、先行車両がブレーキ等で大きく減速し、徐々に目標駆動力が小さくなり、最終的にブレーキ制御を開始する状態をシミュレートしている。このタイミングチャートでは、スロットル開度が“０”となり、エンジントルク指令値Ｔ_erがスロットル開度“０”時のエンジントルクＴ_e0より小さくなる時刻ｔ₂₀で、前記最終目標駆動力ｙ_1(k)に応じた減速度指令値Ｖ_ddCOMが出力されるが、それは前記前置補償器４４で補償済減速度指令値Ｖ_ddCOMHに変換されている。その結果、補償済減速度指令値Ｖ_ddCOMHは、ブレーキ制御開始直後に、前記最終目標駆動力ｙ_1(k)に応じた減速度指令値Ｖ_ddCOMより大きく立ち上がり、これによって制動の遅れ時間を短くしている。
【００６５】
このように、本実施形態によれば、ブレーキアクチュエータ６の応答特性が初期設定された所定の応答特性になるように、減速度指令値Ｖ_ddCOM、つまり目標制動力に基づくブレーキアクチュエータ６の指令値を補償して補償済減速度指令値Ｖ_ddCOMHを出力するようにしたことにより、ブレーキアクチュエータ６の応答特性を初期設定された応答特性に近づけ、もって実際の制動力発生までの応答遅れを小さくすることができる。
【００６６】
次に、本発明の制動制御装置の第４実施形態について説明する。この実施形態の車両概略構成、ブレーキアクチュエータの構成、走行速度制御装置の構成、車間距離制御系の構成、走行速度制御系の構成は何れも、前記第１実施形態の図１〜図６のものと同等であり、ブレーキ制御部３０の構成のみが、前記第１実施形態の図７のものから図１４のものに変更されている。
この図１４のブレーキ制御部３０では、前記第１実施形態のリミッタ補償器４２に代えて、前記減速度算出器４１と並列にブレーキ励起信号発生器４５が設けられ、それらの出側にスイッチ４６が介装されている。前記ブレーキ励起信号発生器４５は、前記減速度指令値Ｖ_ddCOMが“０”以上となった時点からブレーキアクチュエータ６に向けてブレーキ励起信号Ｂ_FFを出力するものであり、前記スイッチ４６は、前記スロットル開度“０”で且つスロットル開度“０”時のエンジントルクＴ_e0がエンジントルク指令値Ｔ_erより大きくなると切り替えられ、それ以前は前記ブレーキ励起信号発生器４５とブレーキコントローラ３１とを接続し、その後は前記減速度算出器４１とブレーキコントローラ３１とを接続する。つまり、前記減速度指令値Ｖ_ddCOMが“０”以上となってからスロットル開度“０”で且つスロットル開度“０”時のエンジントルクＴ_e0がエンジントルク指令値Ｔ_er以下であるときには前記ブレーキ励起信号発生器４５で発生されるブレーキ励起信号Ｂ_FFが最終減速度指令値Ｖ_ddCOMFとしてブレーキコントローラ３１に出力され、スロットル開度“０”で且つスロットル開度“０”時のエンジントルクＴ_e0がエンジントルク指令値Ｔ_erより大きくなってからは前記減速度算出器４１で算出された減速度指令値Ｖ_ddCOMが最終減速度指令値Ｖ_ddCOMFとしてブレーキコントローラ３１に出力される。
【００６７】
前記ブレーキ励起信号発生器４５で発生されるブレーキ励起信号Ｂ_FFは、振幅一定、周期一定、デューティ比一定のパルス信号であり、振幅Ａ_Vは前記最小減速度指令値Ｖ_ddCOMLTD、周期Ｔ_V、デューティ比Ｄ_Vは、前記ブレーキアクチュエータ６のモータポンプ１８ａ、１８ｂや各バルブの静止摩擦の影響がなくなる時間とする。つまり、このブレーキ励起信号Ｂ_FFがブレーキアクチュエータ６に入力されると、各アクチュエータが微小動作し、これにより静止摩擦の影響がなくなってブレーキアクチュエータの動作応答遅れが改善される。
【００６８】
本実施形態によるブレーキ制御のタイミングチャートを図１３に示す。このタイミングチャートも、前記第１実施形態の図８と同様に、例えば先行車両に追従走行しているとき、先行車両がブレーキ等で大きく減速し、徐々に目標駆動力が小さくなり、最終的にブレーキ制御を開始する状態をシミュレートしている。このタイミングチャートでは、スロットル開度が“０”となり、エンジントルク指令値Ｔ_erがスロットル開度“０”時のエンジントルクＴ_e0より小さくなる時刻ｔ₂₀以前に、時刻ｔ₀₀で前記減速度指令値Ｖ_ddCOMが“０”以上となったときから前記ブレーキ励起信号Ｂ_FFが最終減速度指令値Ｖ_ddCOMFとして出力され、前記時刻ｔ₂₀以後は減速度指令値Ｖ_ddCOMが最終減速度指令値Ｖ_ddCOMFとして出力されている。従って、時刻ｔ₂₀以後、最終目標駆動力ｙ_1(k)に基づく減速度指令値Ｖ_ddCOMが最終減速度指令値Ｖ_ddCOMFとして出力されると、ブレーキアクチュエータ６内の静止摩擦の影響がない分だけ、制動の遅れ時間が短くなっている。
【００６９】
このように本実施形態によれば、最終目標駆動力ｙ_1(k)に応じた減速度指令値Ｖ_ddCOM、即ち目標制動力に基づくブレーキアクチュエータ６の作動状態制御前に、静止摩擦の影響がなくなる周期で当該ブレーキアクチュエータ６が微小動作するブレーキ励起信号Ｂ_FFを制動指令値として出力することにより、目標制動力、即ち減速度指令値Ｖ_ddCOMに基づいてブレーキアクチュエータ６を作動したときの実際の制動力発生までの応答遅れを小さくすることができる。
【００７０】
次に、本発明の制動制御装置の第５実施形態について説明する。この実施形態の車両概略構成、ブレーキアクチュエータの構成、走行速度制御装置の構成、車間距離制御系の構成、走行速度制御系の構成は何れも、前記第１実施形態の図１〜図６のものと同等であり、ブレーキ制御部３０の構成は前記第４実施形態の図１４のものと同等である。
本実施形態では、前記ブレーキ励起信号発生器４５で発生されるブレーキ励起信号Ｂ_FFが変更されている。本実施形態のブレーキ励起信号は、振幅やデューティ比は一定であるものの、周期が変化する。振幅Ａ_Vは前記最小減速度指令値Ｖ_ddCOMLTDである。これに対して、周期Ｔ_Vは、前記ブレーキアクチュエータ６のモータポンプ１８ａ、１８ｂや各バルブの静止摩擦の影響がなくなる時間を考慮しながら、下記２２式で与えられる。
【００７１】
【数１７】

【００７２】
但し、α₁：減速度指令値Ｖ_ddCOMの変化率に係る係数、β₁：スロットル開度“０”時のエンジントルクＴ_e0とエンジントルク指令値Ｔ_erとの差分値ΔＴ_eに係る係数、δ₁：減速度指令値Ｖ_ddCOMに係る係数であり、各係数α₁、β₁、δ₁はブレーキアクチュエータの動特性からブレーキ制動開始遅れを補償できる値とし、結果的に、減速度指令値Ｖ_ddCOMの変化率が大きくなったり、エンジントルク差分値ΔＴ_eの絶対値が大きくなったり、減速度指令値Ｖ_ddCOM自体が大きくなったりしたときに周期Ｔ_Vが小さくなるように設定する。
【００７３】
本実施形態によるブレーキ制御のタイミングチャートを図１６に示す。このタイミングチャートも、前記第１実施形態の図８と同様に、例えば先行車両に追従走行しているとき、先行車両がブレーキ等で大きく減速し、徐々に目標駆動力が小さくなり、最終的にブレーキ制御を開始する状態をシミュレートしている。このタイミングチャートでは、スロットル開度が“０”となり、エンジントルク指令値Ｔ_erがスロットル開度“０”時のエンジントルクＴ_e0より小さくなる時刻ｔ₂₀以前に、時刻ｔ₀₀で前記減速度指令値Ｖ_ddCOMが“０”以上となったときから前記ブレーキ励起信号Ｂ_FFが最終減速度指令値Ｖ_ddCOMFとして出力され、前記時刻ｔ₂₀以後は減速度指令値Ｖ_ddCOMが最終減速度指令値Ｖ_ddCOMFとして出力されている。従って、時刻ｔ₂₀以後、最終目標駆動力ｙ_1(k)に基づく減速度指令値Ｖ_ddCOMが最終減速度指令値Ｖ_ddCOMFとして出力されると、前記ブレーキ励起信号Ｂ_FFによりブレーキアクチュエータの制動開始遅れが補償され、車両の実際の減速度Ｖ_ddは減速度指令値Ｖ_ddCOMによく一致している。
【００７４】
このように本実施形態によれば、最終目標駆動力ｙ_1(k)に応じた減速度指令値Ｖ_ddCOM、即ち目標制動力に基づくブレーキアクチュエータ６の作動状態制御前に、当該減速度指令値Ｖ_ddCOMの大きさやその変化率に応じて、ブレーキ励起信号Ｂ_FFの周期Ｔ_V、つまりブレーキアクチュエータ６が微小動作する周期を設定することにより、減速度指令値Ｖ_ddCOM、即ち目標制動力が大きいほど、当該目標制動力に基づいてブレーキアクチュエータ６を作動したときの実際の制動力を大きくすることが可能となり、その分だけ、実際の制動力発生までの応答遅れをより一層小さくすることができる。
【００７５】
次に、本発明の制動制御装置の第６実施形態について説明する。この実施形態の車両概略構成、ブレーキアクチュエータの構成、走行速度制御装置の構成、車間距離制御系の構成、走行速度制御系の構成は何れも、前記第１実施形態の図１〜図６のものと同等であり、ブレーキ制御部３０の構成は前記第４実施形態の図１４のものと同等である。
本実施形態では、前記ブレーキ励起信号発生器４５で発生されるブレーキ励起信号Ｂ_FFが変更されている。本実施形態のブレーキ励起信号は、周期やデューティ比は一定であるものの、振幅が変化する。周期Ｔ_Vやデューティ比は、前記ブレーキアクチュエータ６のモータポンプ１８ａ、１８ｂや各バルブの静止摩擦の影響がなくなる時間とし、振幅Ａ_Vは下記２３式で与えられる。
【００７６】
【数１８】

【００７７】
但し、α₂：減速度指令値Ｖ_ddCOMの変化率に係る係数、β₂：スロットル開度“０”時のエンジントルクＴ_e0とエンジントルク指令値Ｔ_erとの差分値ΔＴ_eに係る係数、δ₂：減速度指令値Ｖ_ddCOMに係る係数であり、各係数α₂、β₂、δ₂はブレーキアクチュエータの動特性からブレーキ制動開始遅れを補償できる値とし、結果的に、減速度指令値Ｖ_ddCOMの変化率が大きくなったり、エンジントルク差分値ΔＴ_eの絶対値が大きくなったり、減速度指令値Ｖ_ddCOM自体が大きくなったりしたときに振幅Ａ_Vが大きくなるように設定する。
【００７８】
本実施形態によるブレーキ制御のタイミングチャートを図１７に示す。このタイミングチャートも、前記第１実施形態の図８と同様に、例えば先行車両に追従走行しているとき、先行車両がブレーキ等で大きく減速し、徐々に目標駆動力が小さくなり、最終的にブレーキ制御を開始する状態をシミュレートしている。このタイミングチャートでは、スロットル開度が“０”となり、エンジントルク指令値Ｔ_erがスロットル開度“０”時のエンジントルクＴ_e0より小さくなる時刻ｔ₂₀以前に、時刻ｔ₀₀で前記減速度指令値Ｖ_ddCOMが“０”以上となったときから前記ブレーキ励起信号Ｂ_FFが最終減速度指令値Ｖ_ddCOMFとして出力され、前記時刻ｔ₂₀以後は減速度指令値Ｖ_ddCOMが最終減速度指令値Ｖ_ddCOMFとして出力されている。従って、時刻ｔ₂₀以後、最終目標駆動力ｙ_1(k)に基づく減速度指令値Ｖ_ddCOMが最終減速度指令値Ｖ_ddCOMFとして出力されると、前記ブレーキ励起信号Ｂ_FFによりブレーキアクチュエータの制動開始遅れが補償され、車両の実際の減速度Ｖ_ddは減速度指令値Ｖ_ddCOMによく一致している。
【００７９】
このように本実施形態によれば、最終目標駆動力ｙ_1(k)に応じた減速度指令値Ｖ_ddCOM、即ち目標制動力に基づくブレーキアクチュエータ６の作動状態制御前に、当該減速度指令値Ｖ_ddCOMの大きさやその変化率に応じて、ブレーキ励起信号Ｂ_FFの振幅Ａ_V、つまりブレーキアクチュエータ６が微小動作する動作量を設定することにより、減速度指令値Ｖ_ddCOM、即ち目標制動力が大きいほど、当該目標制動力に基づいてブレーキアクチュエータ６を作動したときの実際の制動力を大きくすることが可能となり、その分だけ、実際の制動力発生までの応答遅れをより一層小さくすることができる。
【００８０】
次に、本発明の制動制御装置の第７実施形態について説明する。この実施形態の車両概略構成、ブレーキアクチュエータの構成、走行速度制御装置の構成、車間距離制御系の構成、走行速度制御系の構成は何れも、前記第１実施形態の図１〜図６のものと同等であり、ブレーキ制御部３０の構成は前記第４実施形態の図１４のものと同等である。
本実施形態では、前記ブレーキ励起信号発生器４５で発生されるブレーキ励起信号Ｂ_FFが変更されている。本実施形態のブレーキ励起信号は、振幅や周期は一定であるものの、デューティ比が変化する。振幅Ａ_Vは前記最小減速度指令値Ｖ_ddCOMLTDTとし、周期Ｔ_Vは、前記ブレーキアクチュエータ６のモータポンプ１８ａ、１８ｂや各バルブの静止摩擦の影響がなくなる時間とし、デューティ比Ｄ_Vは下記２４式で与えられる。
【００８１】
【数１９】

【００８２】
但し、α₃：減速度指令値Ｖ_ddCOMの変化率に係る係数、β₃：スロットル開度“０”時のエンジントルクＴ_e0とエンジントルク指令値Ｔ_erとの差分値ΔＴ_eに係る係数、δ₃：減速度指令値Ｖ_ddCOMに係る係数であり、各係数α₃、β₃、δ₃はブレーキアクチュエータの動特性からブレーキ制動開始遅れを補償できる値とし、結果的に、減速度指令値Ｖ_ddCOMの変化率が大きくなったり、エンジントルク差分値ΔＴ_eの絶対値が大きくなったり、減速度指令値Ｖ_ddCOM自体が大きくなったりしたときにデューティ比Ｄ_Vが大きくなるように設定する。
【００８３】
本実施形態によるブレーキ制御のタイミングチャートを図１８に示す。このタイミングチャートも、前記第１実施形態の図８と同様に、例えば先行車両に追従走行しているとき、先行車両がブレーキ等で大きく減速し、徐々に目標駆動力が小さくなり、最終的にブレーキ制御を開始する状態をシミュレートしている。このタイミングチャートでは、スロットル開度が“０”となり、エンジントルク指令値Ｔ_erがスロットル開度“０”時のエンジントルクＴ_e0より小さくなる時刻ｔ₂₀以前に、時刻ｔ₀₀で前記減速度指令値Ｖ_ddCOMが“０”以上となったときから前記ブレーキ励起信号Ｂ_FFが最終減速度指令値Ｖ_ddCOMFとして出力され、前記時刻ｔ₂₀以後は減速度指令値Ｖ_ddCOMが最終減速度指令値Ｖ_ddCOMFとして出力されている。従って、時刻ｔ₂₀以後、最終目標駆動力ｙ_1(k)に基づく減速度指令値Ｖ_ddCOMが最終減速度指令値Ｖ_ddCOMFとして出力されると、前記ブレーキ励起信号Ｂ_FFによりブレーキアクチュエータの制動開始遅れが補償され、車両の実際の減速度Ｖ_ddは減速度指令値Ｖ_ddCOMによく一致している。
【００８４】
このように本実施形態によれば、最終目標駆動力ｙ_1(k)に応じた減速度指令値Ｖ_ddCOM、即ち目標制動力に基づくブレーキアクチュエータ６の作動状態制御前に、当該減速度指令値Ｖ_ddCOMの大きさやその変化率に応じて、ブレーキ励起信号Ｂ_FFのデューティ比Ｄ_V、つまりブレーキアクチュエータ６が微小動作する動作時間を設定することにより、減速度指令値Ｖ_ddCOM、即ち目標制動力が大きいほど、当該目標制動力に基づいてブレーキアクチュエータ６を作動したときの実際の制動力を大きくすることが可能となり、その分だけ、実際の制動力発生までの応答遅れをより一層小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の制動制御装置を用いた走行速度制御装置の一例を示す車両概略構成図である。
【図２】図１のブレーキアクチュエータの構成を示す説明図である。
【図３】図１の走行速度制御装置を示すブロック図である。
【図４】図３の走行速度制御装置のうちの車間距離制御系のブロック図である。
【図５】図３の走行速度制御装置のうちの走行速度制御系のブロック図である。
【図６】図３の駆動力分配制御部で用いられる制御マップである。
【図７】本発明の制動制御装置の第１実施形態を示すブレーキ制御部のブロック図である。
【図８】図７のブレーキ制御部による減速度の経時変化を示すタイミングチャートである。
【図９】本発明の制動制御装置の第２実施形態を示すブレーキ制御部のブロック図である。
【図１０】図９のブレーキ準備信号発生器で行われる演算処理を示すフローチャートである。
【図１１】図９のブレーキ制御部による減速度の経時変化を示すタイミングチャートである。
【図１２】本発明の制動制御装置の第３実施形態を示すブレーキ制御部のブロック図である。
【図１３】図１２のブレーキ制御部による減速度の経時変化を示すタイミングチャートである。
【図１４】本発明の制動制御装置の第４実施形態を示すブレーキ制御部のブロック図である。
【図１５】図１４のブレーキ制御部による減速度の経時変化を示すタイミングチャートである。
【図１６】本発明の制動制御装置の第５実施形態のブレーキ制御部による減速度の経時変化を示すタイミングチャートである。
【図１７】本発明の制動制御装置の第６実施形態のブレーキ制御部による減速度の経時変化を示すタイミングチャートである。
【図１８】本発明の制動制御装置の第７実施形態のブレーキ制御部による減速度の経時変化を示すタイミングチャートである。
【図１９】従来の制動制御装置のブレーキ制御部のブロック図である。
【図２０】図１９のブレーキ制御部による減速度の経時変化を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１は車間距離センサ
２は走行速度センサ
３はスロットルアクチュエータ
４は変速機アクチュエータ
５は走行速度コントロールユニット
６はブレーキアクチュエータ
７はエンジン
８は自動変速機
９ＦＬ〜９ＲＲはホイールシリンダ
１６ａ、１６ｂはカットオフバルブ
１７ａ、１７ｂはリターンバルブ
１８ａ、１８ｂはモータポンプ
２０ＦＬ〜２０ＲＲは増圧バルブ
２１ＦＬ〜２１ＲＲは減圧バルブ
２８は駆動力分配制御部
３０はブレーキ制御部
４１は減速度算出器
４２はリミッタ補償器
４３はブレーキ準備信号発生器
４４は前置補償器
４５はブレーキ励起信号発生器[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a braking control device used in, for example, a traveling speed control device that controls traveling speed.
[0002]
[Prior art]
An example of such a braking control device is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-233664. This braking control device automatically starts braking control when, for example, it is determined that the traveling speed is equal to or higher than the speed limit.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional braking control device, since the braking means is operated when braking is actually required, a response delay occurs until the actual braking force is generated depending on the structure of the braking means. There's a problem.
The present invention has been developed in view of these various problems, and an object thereof is to provide a braking control device capable of minimizing a response delay until an actual braking force is generated. It is.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above problem, a braking control device according to claim 1 of the present invention includes a host vehicle forward object detection unit that detects an object ahead of the host vehicle, and the host vehicle detected by the host vehicle forward object detection unit. Based on the target braking force setting means for setting the target braking force so that the relative position or relative speed between the object ahead and the host vehicle has a predetermined relationship, and the target braking force set by the target braking force setting means, Target braking force control means for controlling the operating state of the braking means for braking the wheel, the target braking force control means before the operating state control of the braking means based on the target braking force.When it keeps growingThe braking means is preliminarily operated and controlled.
[0005]
According to a second aspect of the present invention, there is provided the braking control device according to the second aspect, wherein the target braking force control means is a driving means for driving the braking means and wheels based on the target braking force. The operation state is set, and preliminary operation control of the braking unit is performed based on a difference between a maximum braking force achievable by the driving unit and a braking force realized.
According to a third aspect of the present invention, there is provided the braking control device according to the first or second aspect, wherein the target braking force control means operates a brake fluid pressure source as a preliminary operation control of the braking means. It is characterized by starting.
[0006]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a braking control device according to a fourth aspect of the present invention, comprising: an own vehicle forward object detecting means for detecting an object ahead of the own vehicle; an object in front of the own vehicle detected by the own vehicle forward object detecting means; In order to brake the wheel based on the target braking force setting means for setting the target braking force so that the relative position or relative speed with the vehicle has a predetermined relationship, and the target braking force set by the target braking force setting means And a target braking force control means for controlling the operating state of the braking means. The target braking force control means is a braking means based on the target braking force so that the response characteristic of the braking means becomes a predetermined response characteristic. The braking command value is corrected.
[0007]
  According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a braking control device according to a fifth aspect of the present invention, comprising: an own vehicle front object detecting means for detecting an object ahead of the own vehicle; an object in front of the own vehicle detected by the own vehicle forward object detecting means; In order to brake the wheel based on the target braking force setting means for setting the target braking force so that the relative position or relative speed with the vehicle has a predetermined relationship, and the target braking force set by the target braking force setting means A target braking force control means for controlling the operating state of the braking means, and the target braking force control means influences static friction before controlling the operating state of the braking means based on the target braking force.DisappearA braking command value for causing the braking means to perform a minute operation at a cycle is output.
[0008]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the braking control device according to the sixth aspect, wherein the braking control means is configured such that the braking means is responsive to the braking command value according to the magnitude of the target braking force. It is characterized by setting a period of minute operation.
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the braking control device according to the fifth or sixth aspect, wherein the braking control means uses the braking command value according to the magnitude of the target braking force. It is characterized in that an operation amount for the means to perform a minute operation is set.
[0009]
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided the braking control device according to any one of the fifth to seventh aspects, wherein the braking control means uses a pulse width modulation signal as a braking command value at which the braking means operates finely. The duty of the signal is set according to the magnitude of the target braking force.
[0010]
【The invention's effect】
  Thus, according to the braking control apparatus of the first aspect of the present invention, before the operation state control of the braking means based on the target braking force, the target braking forceWhen it keeps growingBecause the brake means is configured to perform preliminary operation control.,EyeThe response delay until the actual braking force is generated when the braking means is operated based on the target braking force can be reduced.
[0011]
According to the second aspect of the present invention, the braking control device according to claim 2 sets the operating states of the braking means and the driving means based on the target braking force, and realizes the maximum braking force that can be achieved by the driving means. Therefore, when the difference between the maximum braking force of the driving means and the realized braking force is small, it is necessary to continue braking by the braking means. Therefore, by performing preliminary braking in accordance with this, the response delay until the actual braking force is generated when the braking means is operated based on the target braking force can be further reduced.
[0012]
Further, according to the braking control device of the third aspect of the present invention, since the operation of the braking fluid pressure source is started as the preliminary operation control of the braking means, the response delay of the braking due to the braking fluid pressure is reliably ensured. Can be small.
According to a fourth aspect of the present invention, the braking control apparatus according to claim 4 is configured to correct the braking command value to the braking means based on the target braking force so that the response characteristic of the braking means becomes a predetermined response characteristic. Therefore, by setting the actual response characteristic of the braking means to the predetermined response characteristic that has been set, the response delay until the actual braking force is generated when the braking means is operated based on the target braking force is reduced. be able to.
[0013]
According to the fifth aspect of the present invention, the braking control value according to the fifth aspect of the present invention allows the braking means to perform a minute operation at a period that eliminates the influence of static friction before controlling the operating state of the braking means based on the target braking force. Therefore, the response delay until the actual braking force is generated when the braking means is operated based on the target braking force can be reduced.
Further, according to the braking control device of the present invention of the present invention, since the period for which the braking means is slightly operated is set by the braking command value according to the magnitude of the target braking force, the target braking force is The larger the value, the larger the actual braking force when the braking means is operated based on the target braking force, and the response delay until the actual braking force is generated can be further reduced accordingly.
[0014]
According to the seventh aspect of the present invention, the braking control device according to the seventh aspect is configured to set the operation amount at which the braking means slightly operates according to the braking command value according to the magnitude of the target braking force. The larger the is, the larger the actual braking force when the braking means is operated based on the target braking force, and the response delay until the actual braking force is generated can be further reduced by that amount. .
In the braking control device according to claim 8 of the present invention, the braking command value at which the braking means operates minutely is set as the pulse width modulation signal, and the duty of the signal is set according to the magnitude of the target braking force. Due to the configuration, it is possible to lengthen the operation time during which the braking means operates minutely according to the braking command value, and as a result, the larger the target braking force, the actual braking force when the braking means is operated based on the target braking force. Accordingly, the response delay until the actual braking force is generated can be further reduced.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a braking control device of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment in which the braking control device of the present invention is developed in a traveling speed control device. In the figure, reference numeral 7 denotes an engine as a drive source, and reference numeral 8 denotes an automatic transmission that converts the driving force of the engine. Reference numeral 1 denotes an inter-vehicle distance sensor capable of detecting an object in front of the host vehicle and detecting a distance to the object using a laser, radio waves, and the like. Reference numeral 2 denotes a travel speed sensor that detects the travel speed of the host vehicle. Reference numeral 5 controls the traveling speed of the host vehicle, that is, the driving force and the braking force, so that the inter-vehicle distance detected by the inter-vehicle distance sensor 1 becomes a target inter-vehicle distance corresponding to the traveling speed of the host vehicle, for example. It is a running speed control unit. Reference numeral 3 is a throttle actuator that controls the operating state of the engine 7, reference numeral 4 is a transmission actuator that controls the transmission ratio of the automatic transmission 8, and reference numeral 6 is a brake pedal depression. Is a brake actuator that individually controls the braking force of each wheel, and the operating state is controlled in accordance with a command value (command signal) from the travel speed control unit 5.
[0016]
The brake actuator 6 is configured as shown in FIG. 2, for example. The master cylinder 11 in the figure is an existing one, and the boosting force of the brake pedal 12 is boosted by the booster 13, and the braking fluid in the reservoir 14 is boosted, and this is used as the master cylinder pressure, and the front left wheel cylinder 9FL and The output is output to two systems: a rear right wheel wheel cylinder 9RR, a front right wheel wheel cylinder 9FR, and a rear left wheel wheel cylinder 9RL. Reference numeral 15 denotes a brake switch.
[0017]
The brake actuator 6 is interposed between the master cylinder 11 and the wheel cylinders 9FL to 9RR of each wheel. The brake actuator 6 includes cut-off

valves

16a and 16b for intermittently connecting the master cylinder 11 and the wheel cylinders 9FL to 9RR of each system, and a return for returning the braking fluid of the wheel cylinders 9FL to 9RR of each system to the master cylinder 11 side.

Valves

17a and 17b, motor pumps 18a and 18b for pressurizing the brake fluid for each system, or reducing the brake fluid pressure of the wheel cylinders 9FL to 9RR of each system, and the brake fluid for each system The

accumulators

19a and 19b that store the brake fluid, the pressure increase valves 20FL to 20RR for increasing the brake fluid pressure of the wheel cylinders 9FL to 9RR, and the brake fluid pressure of the wheel cylinders 9FL to 9RR are decreased. Pressure reducing valves 21FL to 21RR are provided.
[0018]
In order to control the brake fluid pressure of each of the wheel cylinders 9FL to 9RR by the brake actuator 6 separately from the master cylinder pressure, first, as shown in FIG. 2, the cut-off

valves

16a and 16b are first closed and a return is performed. When the

pumps

17a and 17b are opened and the motor pumps 18a and 18b are operated to increase the brake fluid pressure of the wheel cylinders 9FL to 9RR, the pressure increasing valves 20FL to 20RR are opened, and the wheel cylinders 9FL to 9RR are opened. In order to decrease the brake fluid pressure, the pressure reducing valves 21FL to 21RR are opened. On the other hand, when the brake fluid pressure of each of the wheel cylinders 9FL to 9RR is desired to be the master cylinder pressure, the

cutoff valves

16a and 16b are opened, the

return valves

17a and 17b are closed, and the pressure increasing valves 20FL to 20RR are opened. Close the valves 21FL to 21RR. Each valve is a current proportional valve, and the current value to the valve can be adjusted by a voltage duty signal or the like by pulse width modulation (PWM).
[0019]
Next, FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the traveling speed control device of this embodiment. This controller has the travel speed and the inter-vehicle distance as inputs, and the travel speed as an output. The inter-vehicle distance detected by the inter-vehicle distance sensor 1 is signal-processed by the ranging signal processing unit 22 to calculate the inter-vehicle distance from the own vehicle to the front object, more specifically, the preceding vehicle. Then, the relative speed calculation unit 23 calculates the relative speed between the host vehicle and the preceding vehicle from the time change rate of the inter-vehicle distance. On the other hand, the traveling speed detected by the traveling speed sensor 2 is signal-processed by the traveling speed signal processing unit 24 to calculate the traveling speed of the host vehicle. The target inter-vehicle distance setting unit 25 sets a target inter-vehicle distance based on the relative speed calculated by the relative speed calculation unit 23 and the travel speed, and the inter-vehicle distance control unit 26 described later includes the target inter-vehicle distance and A target travel speed is set from the relative speed and the inter-vehicle distance, and a control signal is output so that the target travel speed is achieved.
[0020]
A travel speed control unit 27 described later calculates a target drive force (including a target braking force) based on the target travel speed and the actual travel speed, and the drive force distribution control unit 28 calculates the target drive force. Are divided into driving force and braking force, which are output to the throttle control unit 29 and the brake control unit 30. The throttle control unit 29 outputs a drive signal to the throttle actuator 3 so that a given driving force (or braking force by engine braking) is achieved. In addition, the brake control unit 30 outputs a control signal for instructing driving to the brake actuator 6 so that a given braking force is achieved, and the brake controller 31 receives the control signal. A corresponding drive signal is output to the brake actuator 6.
[0021]
Next, the inter-vehicle distance control system will be described. For example, the configuration of the entire control system using a state feedback (regulator) having two state variables, an inter-vehicle distance and a relative speed, can be expressed as shown in FIG. State variable x of this system₁, X₂Is defined by the following

formulas

1 and 2.
[0022]
[Expression 1]

[0023]
However, V_T: Travel speed of preceding vehicle, V_S: Running speed of own vehicle, L_T: Inter-vehicle distance from the preceding vehicle, L_T ^*: Indicates the target inter-vehicle distance.
Therefore, the state equation of the system can be expressed by the following three equations.
[0024]
[Expression 2]

[0025]
However, ΔV^*Indicates the target relative speed.
The control input is given by the following four formulas.
[0026]
[Equation 3]

[0027]
The state equation of the entire system to which the state feedback is applied can be expressed by the following formulas 5 and 6.
[0028]
[Expression 4]

[0029]
Therefore, the characteristic equation of the entire system can be expressed by the following seven equations.
[0030]
[Equation 5]

[0031]
Based on the transmission characteristics of the traveling speed servo system described above, the following distance L_TThe target inter-vehicle distance L_T ^*In addition, the gain f is set so that the characteristic for converging the relative speed ΔV to “0” becomes a predetermined characteristic._v, F_dCan be expressed by the following formulas 9 and 10, respectively.
[0032]
[Formula 6]

[0033]
Next, the traveling speed control system will be described. The target travel speed V_sprActual traveling speed V_spIf a compensator that calculates a driving force command value using a model matching method and an approximate zeroing method, which are well-known linear control methods, is configured in order to match these, the configuration is as shown in FIG. z^-1Is the delay operator, z^-1When multiplied, the value is one sampling period before. C in the figure₁(z^-1), C₂(z^-1) Is a disturbance estimator using the approximate zeroing method, which suppresses the influence of disturbances and modeling errors. C_Three(z^-1) Is a compensator based on the model matching method, and the response characteristic of the controlled object is represented by the reference model H (z^-1) To match the characteristics. At this time, the disturbance estimator C₁(z^-1), C₂(z^-1) Can be expressed by the following formulas 11 and 12.
[0034]
[Expression 7]

[0035]
ΔT represents the sampling period, and M represents the average vehicle mass.
Further, if the dead time of the control target is ignored and the reference model is a first-order low-pass filter with a time constant Ta, the gain C of the model matching compensator unit_ThreeIs a constant K in the following equation (13).
[0036]
[Equation 8]

[0037]
Therefore, the current value y of the target driving force calculated by the model matching compensator unit_{4 (k)}Is the current value V of the target travel speed_{spr (k)}And current value V of travel speed_{sp (k)}The following 14 formulas can be used.
[0038]
[Equation 9]

[0039]
On the other hand, the disturbance estimator C₂(z^-1) The current value y of the output according to the following equation 15_{3 (k)}Get.
[0040]
[Expression 10]

[0041]
Next, the current value y of the target driving force_{4 (k)}Is corrected by the following 16 formulas, and this value y is the final target driving force._{1 (k)}Get.
[0042]
## EQU11 ##

[0043]
Next, the disturbance estimator C₁(z^-1) The current value y of the output according to the following equation 17_{2 (k)}Get.
[0044]
[Expression 12]

[0045]
Next, according to the following equation 18, the final target driving force y_{1 (k)}To engine torque command value T_erIs calculated.
[0046]
[Formula 13]

[0047]
However, G_mIs the gear ratio of the automatic transmission, G_fIs the reduction ratio of the final reduction gear, and R is the tire rolling radius.
Next, the driving force distribution control unit 28 will be described. First, when traveling so as to follow the preceding vehicle, the traveling speed control unit 27 calculates a target driving force necessary to make the traveling speed coincide with the target traveling speed. Then, an engine torque command value T calculated by the travel speed control system from a throttle opening degree control map corresponding to the engine speed and engine torque as shown in FIG._erAnd engine speed N_eTarget throttle opening T according to_VOrAnd the target throttle opening T_VOrIs output to the throttle control unit 29, and the throttle actuator 3 is driven by a drive signal from the throttle control unit 29 to open the throttle opening T_VOThe target throttle opening T_VOrTo match.
[0048]
Then, the calculated target throttle opening T_VOrIs “0” and the engine torque command value T at that time_erIs the throttle opening T_VOEngine torque T when “0”_e0When it is smaller, it is determined that the region is a brake control region, and the final target driving force y is applied to the brake control unit 30._{1 (k)}Is output. FIG. 7 is a configuration diagram of the brake control unit 30 of the present embodiment. In the deceleration calculator 41 shown in the figure, the final target driving force y_{1 (k)}The negative command value is divided by the average vehicle mass M, and the deceleration command value V as the target braking force_ddCOMIs calculated. In the brake controller 31, the deceleration V generated in the vehicle_ddIs the deceleration command value V_ddCOMWhen the following occurs, the brake actuator 6 is operated to perform braking.
[0049]
However, the brake actuator 6 described above has delay elements such as an increase in braking fluid pressure by the motor pumps 18a and 18b and an operation delay of the

cutoff valves

16a and 16b and return

valves

17a and 17b, and the deceleration command value V_ddCOMIf the brake actuator 6 is operated after the above is calculated, there is a problem that the response is poor. Therefore, in the driving force distribution control unit 28, the evaluation function f shown in the following equation 19_bFrom the control function f._bIs the predetermined value B_ONWhen the above is true, the brake is preliminarily operated.
[0050]
[Expression 14]

[0051]
Where α: Deceleration command value V_ddCOM, Β: engine torque T at throttle opening “0”_e0And engine torque command value T_erDifference value ΔT_eΔ: Deceleration command value V_ddCOMAnd the predetermined value B_ONThe coefficients α, β, and δ are values that can compensate for the brake braking start delay from the dynamic characteristics of the brake actuator.
The brake control unit 30 of the present embodiment includes a limiter compensator 42 on the exit side of the deceleration calculator 41, and outputs a command to perform brake preliminary operation control by the driving force distribution control unit 28 using the equation (19). Then, in the limiter compensator 42, the minimum deceleration command value V according to the following equation (20):_ddCOMLTDTo calculate the minimum deceleration command value V_ddCOMLTDIs output to the brake controller 31. As a result, the minimum deceleration command value V is received from the brake controller 31._ddCOMLTDA drive signal corresponding to is output, and the brake actuator 6 enters a preliminary braking state. The minimum deceleration command value V_ddCOMLTDIs a value corresponding to the braking state immediately before the braking force is actually applied to the wheel, that is, the preliminary braking state.
[0052]
[Expression 15]

[0053]
  FIG. 8 shows a timing chart of brake control according to this embodiment. This timing chart simulates, for example, a state in which the preceding vehicle decelerates greatly by a brake or the like, gradually decreases the target driving force, and finally starts brake control when following the preceding vehicle. . In this timing chart, the throttle opening is “0” and the engine torque command value T_erIs the engine torque T when the throttle opening is "0"_e0A smaller time t₂₀Previously, time t_TenAnd the evaluation function f_bIs the predetermined value B_ON more thanTherefore, the minimum deceleration command value V_ddCOMLTDThe brake preliminary braking control is started by the time t₂₀The final target driving force y_{1 (k)}Deceleration command value V according to_ddCOMIs output, the braking force is immediately applied and the vehicle is decelerated. As a result, the actual deceleration V of the vehicle_ddIs the deceleration command value V_ddCOMIt matches well.
[0054]
On the other hand, FIG. 19 shows a conventional brake control unit without the limiter compensator. In this conventional brake control unit, the engine torque T when the throttle opening is “0” and the throttle opening is “0”._e0Is the engine torque command value T_erDeceleration command value V with greater judgment_ddCOMIs configured to output only. FIG. 20 shows a timing chart of brake control by this conventional brake control unit. As is apparent from the figure, the deceleration command value V_ddCOMIn the conventional brake control unit that outputs only the braking force, the braking force rises slowly, and as a result, the deceleration command value V_ddCOMAgainst actual vehicle deceleration V_ddIt is inferior to the responsiveness.
[0055]
  Thus, deceleration command value V_ddCOMChange function, that is, an evaluation function f based on the amount of change in the target braking force_bIs the predetermined value B_ON more thanWhen the minimum deceleration command value V_ddCOMLTDIn the present embodiment in which the preliminary braking is performed by the preliminary braking, the preliminary braking control can be performed in advance when the target braking force continues to increase from the state of change of the target braking force, and the target braking force, that is, the deceleration command value V_ddCOMTherefore, the response delay until the actual braking force is generated when the brake actuator 6 is actuated can be reduced.
[0056]
  Further, the engine torque command value T_erAnd engine torque T at throttle opening "0"_e0Evaluation function f based on the difference between the maximum braking force achievable by the engine and the braking force realized_bIs the predetermined value B_ON more thanWhen the minimum deceleration command value V_ddCOMLTDIn the present embodiment in which the preliminary braking is performed, when the difference between the maximum braking force of the engine and the realized braking force is small, the braking by the brake actuator 6 is still necessary, so that the preliminary braking is performed accordingly. , Target braking force, that is, deceleration command value V_ddCOMAccordingly, the response delay until the actual braking force is generated when the brake actuator 6 is operated can be further reduced.
[0057]
  Next, a second embodiment of the braking control device of the present invention will be described. The schematic configuration of the vehicle, the configuration of the brake actuator, the configuration of the travel speed control device, the configuration of the inter-vehicle distance control system, and the configuration of the travel speed control system of this embodiment are all those shown in FIGS. 1 to 6 of the first embodiment. Only the configuration of the brake control unit 30 is changed from that of FIG. 7 of the first embodiment to that of FIG.
  In the brake control unit 30 of FIG. 9, a brake preparation signal generator 43 is provided in parallel with the deceleration calculator 41 in place of the limiter compensator 42 of the first embodiment. In the brake preparation signal generator 43, the driving force distribution control unit 28 performs the evaluation function f._bIs the predetermined value B_ON more thanWhen the determination result is output, the brake preparation signal B is output according to the arithmetic processing shown in FIG._PRIs output. In the calculation process of FIG. 10, first, a return valve opening command in the brake actuator is output in step S1, then the cut-off valve opening command is output in step S2, and then a motor pump start command is output in step S3. . As a result, the motor pump is started and the brake actuator shifts to the preliminary braking state. In this preliminary braking state, the braking fluid pressure boosted by the motor pump is returned to the master cylinder side via the cutoff valve, so that in principle, no braking fluid pressure is generated in each wheel cylinder. However, if the motor pump is rotated more than the flow rate of the cutoff valve, fluid pressure is generated in each wheel cylinder. Therefore, the rotational state of the motor pump in the preliminary braking state is determined by the flow rate of the cutoff valve.
[0058]
  FIG. 11 shows a timing chart of brake control according to this embodiment. Also in this timing chart, as in FIG. 8 of the first embodiment, for example, when the vehicle is following the preceding vehicle, the preceding vehicle is greatly decelerated by a brake or the like, and the target driving force gradually decreases. Simulates the state of starting brake control. Also in this timing chart, the throttle opening becomes “0” and the engine torque command value T_erIs the engine torque T when the throttle opening is "0"_e0A smaller time t₂₀Previously, time t_TenAnd the evaluation function f_bIs the predetermined value B_ON more thanTherefore, the brake preparation signal generator 43 generates a brake preparation signal B._PRIs output and the brake preliminary braking control is started, and the time t₂₀The final target driving force y_{1 (k)}Deceleration command value V according to_ddCOMIs output, the braking force is immediately applied and the vehicle is decelerated. As a result, the actual deceleration V of the vehicle_ddIs the deceleration command value V_ddCOMIt matches well.
[0059]
  Thus, deceleration command value V_ddCOMChange function, that is, an evaluation function f based on the amount of change in the target braking force_bIs the predetermined value B_ON more thanWhen it becomes, brake preparation signal B_PRIn the present embodiment in which the preliminary braking is performed by the preliminary braking, the preliminary braking control can be performed in advance when the target braking force continues to increase from the state of change of the target braking force, and the target braking force, that is, the deceleration command value V_ddCOMTherefore, the response delay until the actual braking force is generated when the brake actuator 6 is actuated can be reduced.
[0060]
  Further, the engine torque command value T_erAnd engine torque T at throttle opening "0"_e0Evaluation function f based on the difference between the maximum braking force achievable by the engine and the braking force realized_bIs the predetermined value B_ON more thanWhen it becomes, brake preparation signal B_PRIn the present embodiment in which the preliminary braking is performed, when the difference between the maximum braking force of the engine and the realized braking force is small, the braking by the brake actuator 6 is still necessary, so that the preliminary braking is performed accordingly. , Target braking force, that is, deceleration command value V_ddCOMAccordingly, the response delay until the actual braking force is generated when the brake actuator 6 is operated can be further reduced.
[0061]
In addition, since the operation of the motor pump is started as the preliminary operation control of the brake actuator 6, the delay in braking response due to the braking fluid pressure can be reliably reduced.
Next, a third embodiment of the braking control device of the present invention will be described. The schematic configuration of the vehicle, the configuration of the brake actuator, the configuration of the traveling speed control device, the configuration of the inter-vehicle distance control system, and the configuration of the traveling speed control system of this embodiment are all those shown in FIGS. 1 to 6 of the first embodiment. Only the configuration of the brake control unit 30 is changed from that of FIG. 7 of the first embodiment to that of FIG.
[0062]
In the brake control unit 30 of FIG. 12, a pre-compensator 44 is provided instead of the limiter compensator 42 of the first embodiment. In the precompensator 44, the deceleration command value V output from the deceleration calculator 41._ddCOMIn response to the brake response delay, compensated deceleration command value V_ddCOMHIs output. In this precompensator 44, Gd (s) represents a predetermined brake response transmission characteristic that is initially set, and Gb (s) represents an inverse system of the actual brake actuator transmission characteristic.^-1, The compensated deceleration command value V is calculated by the calculation expressed by the following equation (21)._ddCOMHIs calculated and output to the brake controller 31.
[0063]
[Expression 16]

[0064]
FIG. 13 shows a timing chart of the brake control according to this embodiment. Also in this timing chart, as in FIG. 8 of the first embodiment, for example, when the vehicle is following the preceding vehicle, the preceding vehicle is greatly decelerated by a brake or the like, and the target driving force gradually decreases. Simulates the state of starting brake control. In this timing chart, the throttle opening is “0” and the engine torque command value T_erIs the engine torque T when the throttle opening is "0"_e0A smaller time t₂₀The final target driving force y_{1 (k)}Deceleration command value V according to_ddCOMIs output by the precompensator 44, which is compensated for the deceleration command value V_ddCOMHHas been converted. As a result, the compensated deceleration command value V_ddCOMHIs the final target driving force y immediately after the start of the brake control._{1 (k)}Deceleration command value V according to_ddCOMThe larger the rise, the shorter the braking delay time.
[0065]
Thus, according to the present embodiment, the deceleration command value V is set so that the response characteristic of the brake actuator 6 becomes the predetermined response characteristic that is initially set._ddCOMThat is, the command value of the brake actuator 6 based on the target braking force is compensated to compensate the deceleration command value V_ddCOMHSince the response characteristic of the brake actuator 6 is brought close to the initially set response characteristic, the response delay until the actual braking force is generated can be reduced.
[0066]
Next, a fourth embodiment of the braking control device of the present invention will be described. The schematic configuration of the vehicle, the configuration of the brake actuator, the configuration of the traveling speed control device, the configuration of the inter-vehicle distance control system, and the configuration of the traveling speed control system of this embodiment are all those shown in FIGS. 1 to 6 of the first embodiment. Only the configuration of the brake control unit 30 is changed from that of FIG. 7 of the first embodiment to that of FIG.
In the brake control unit 30 of FIG. 14, a brake excitation signal generator 45 is provided in parallel with the deceleration calculator 41 instead of the limiter compensator 42 of the first embodiment, and a switch 46 is provided on the output side thereof. Is intervening. The brake excitation signal generator 45 generates the deceleration command value V_ddCOMBrake excitation signal B toward the brake actuator 6 from when it becomes “0” or more_FFThe switch 46 is configured to output the engine torque T at the throttle opening “0” and the throttle opening “0”._e0Is the engine torque command value T_erThe brake excitation signal generator 45 and the brake controller 31 are connected before that, and the deceleration calculator 41 and the brake controller 31 are connected thereafter. That is, the deceleration command value V_ddCOMEngine torque T when the throttle opening is "0" and the throttle opening is "0"_e0Is the engine torque command value T_erThe brake excitation signal B generated by the brake excitation signal generator 45 when_FFIs the final deceleration command value V_ddCOMFIs output to the brake controller 31, and the engine torque T when the throttle opening is "0" and the throttle opening is "0"._e0Is the engine torque command value T_erAfter becoming larger, the deceleration command value V calculated by the deceleration calculator 41_ddCOMIs the final deceleration command value V_ddCOMFIs output to the brake controller 31.
[0067]
Brake excitation signal B generated by the brake excitation signal generator 45_FFIs a pulse signal with constant amplitude, constant cycle, and constant duty ratio, and amplitude A_VIs the minimum deceleration command value V_ddCOMLTD, Period T_V, Duty ratio D_VIs a time during which the effects of static friction of the motor pumps 18a and 18b and the valves of the brake actuator 6 are eliminated. That is, this brake excitation signal B_FFIs input to the brake actuator 6, each actuator operates minutely, thereby eliminating the influence of static friction and improving the operation response delay of the brake actuator.
[0068]
FIG. 13 shows a timing chart of the brake control according to this embodiment. Also in this timing chart, as in FIG. 8 of the first embodiment, for example, when the vehicle is following the preceding vehicle, the preceding vehicle is greatly decelerated by a brake or the like, and the target driving force gradually decreases. Simulates the state of starting brake control. In this timing chart, the throttle opening is “0” and the engine torque command value T_erIs the engine torque T when the throttle opening is "0"_e0A smaller time t₂₀Previously, time t₀₀The deceleration command value V_ddCOMBrake excitation signal B from when the value becomes "0" or more_FFIs the final deceleration command value V_ddCOMFAnd the time t₂₀After that, deceleration command value V_ddCOMIs the final deceleration command value V_ddCOMFIs output as Therefore, time t₂₀Thereafter, the final target driving force y_{1 (k)}Deceleration command value V based on_ddCOMIs the final deceleration command value V_ddCOMFIs outputted, the braking delay time is shortened by the amount not affected by the static friction in the brake actuator 6.
[0069]
Thus, according to the present embodiment, the final target driving force y_{1 (k)}Deceleration command value V according to_ddCOMThat is, before the operation state control of the brake actuator 6 based on the target braking force, the brake excitation signal B that causes the brake actuator 6 to perform a minute operation at a period where the influence of static friction is eliminated._FFAs a braking command value, the target braking force, that is, the deceleration command value V_ddCOMTherefore, the response delay until the actual braking force is generated when the brake actuator 6 is actuated can be reduced.
[0070]
Next, a fifth embodiment of the braking control apparatus of the present invention will be described. The schematic configuration of the vehicle, the configuration of the brake actuator, the configuration of the traveling speed control device, the configuration of the inter-vehicle distance control system, and the configuration of the traveling speed control system of this embodiment are all those shown in FIGS. 1 to 6 of the first embodiment. The configuration of the brake control unit 30 is the same as that of FIG. 14 of the fourth embodiment.
In the present embodiment, a brake excitation signal B generated by the brake excitation signal generator 45 is used._FFHas been changed. The brake excitation signal of the present embodiment has a constant amplitude but a constant cycle, although the amplitude and duty ratio are constant. Amplitude A_VIs the minimum deceleration command value V_ddCOMLTDIt is. In contrast, the period T_VIs given by the following equation (22), taking into account the time during which the effects of static friction of the motor pumps 18a, 18b and the valves of the brake actuator 6 are eliminated.
[0071]
[Expression 17]

[0072]
Where α₁: Deceleration command value V_ddCOMCoefficient related to the rate of change of₁: Engine torque T at throttle opening "0"_e0And engine torque command value T_erDifference value ΔT_eCoefficient for δ,₁: Deceleration command value V_ddCOMIs a coefficient related to₁, Β₁, Δ₁Is a value that can compensate for the brake braking delay from the dynamic characteristics of the brake actuator. As a result, the deceleration command value V_ddCOMThe rate of change of the engine increases or the engine torque difference value ΔT_eOr the deceleration command value V_ddCOMPeriod T when itself becomes large_VIs set to be small.
[0073]
FIG. 16 shows a timing chart of brake control according to this embodiment. Also in this timing chart, as in FIG. 8 of the first embodiment, for example, when the vehicle is following the preceding vehicle, the preceding vehicle is greatly decelerated by a brake or the like, and the target driving force gradually decreases. Simulates the state of starting brake control. In this timing chart, the throttle opening is “0” and the engine torque command value T_erIs the engine torque T when the throttle opening is "0"_e0A smaller time t₂₀Previously, time t₀₀The deceleration command value V_ddCOMBrake excitation signal B from when the value becomes "0" or more_FFIs the final deceleration command value V_ddCOMFAnd the time t₂₀After that, deceleration command value V_ddCOMIs the final deceleration command value V_ddCOMFIs output as Therefore, time t₂₀Thereafter, the final target driving force y_{1 (k)}Deceleration command value V based on_ddCOMIs the final deceleration command value V_ddCOMFIs output as the brake excitation signal B_FFCompensates for the braking start delay of the brake actuator, and the actual deceleration V of the vehicle_ddIs the deceleration command value V_ddCOMIt matches well.
[0074]
Thus, according to the present embodiment, the final target driving force y_{1 (k)}Deceleration command value V according to_ddCOMThat is, before the operation state control of the brake actuator 6 based on the target braking force, the deceleration command value V_ddCOMBrake excitation signal B depending on the magnitude of the motor and its rate of change_FFPeriod T_VIn other words, the deceleration command value V is set by setting the cycle in which the brake actuator 6 is operated slightly._ddCOMThat is, as the target braking force increases, it becomes possible to increase the actual braking force when the brake actuator 6 is operated based on the target braking force. It can be made even smaller.
[0075]
Next, a sixth embodiment of the braking control device of the present invention will be described. The schematic configuration of the vehicle, the configuration of the brake actuator, the configuration of the traveling speed control device, the configuration of the inter-vehicle distance control system, and the configuration of the traveling speed control system of this embodiment are all those shown in FIGS. 1 to 6 of the first embodiment. The configuration of the brake control unit 30 is the same as that of FIG. 14 of the fourth embodiment.
In the present embodiment, a brake excitation signal B generated by the brake excitation signal generator 45 is used._FFHas been changed. The amplitude of the brake excitation signal of the present embodiment changes although the period and duty ratio are constant. Period T_VAnd the duty ratio are times when there is no influence of the static friction of the motor pumps 18a, 18b and each valve of the brake actuator 6, and the amplitude A_VIs given by the following equation (23).
[0076]
[Formula 18]

[0077]
Where α₂: Deceleration command value V_ddCOMCoefficient related to the rate of change of₂: Engine torque T at throttle opening "0"_e0And engine torque command value T_erDifference value ΔT_eCoefficient for δ,₂: Deceleration command value V_ddCOMIs a coefficient related to₂, Β₂, Δ₂Is a value that can compensate for the brake braking delay from the dynamic characteristics of the brake actuator. As a result, the deceleration command value V_ddCOMThe rate of change of the engine increases or the engine torque difference value ΔT_eOr the deceleration command value V_ddCOMAmplitude A when it becomes larger_VSet to be larger.
[0078]
FIG. 17 shows a timing chart of the brake control according to this embodiment. Also in this timing chart, as in FIG. 8 of the first embodiment, for example, when the vehicle is following the preceding vehicle, the preceding vehicle is greatly decelerated by a brake or the like, and the target driving force gradually decreases. Simulates the state of starting brake control. In this timing chart, the throttle opening is “0” and the engine torque command value T_erIs the engine torque T when the throttle opening is "0"_e0A smaller time t₂₀Previously, time t₀₀The deceleration command value V_ddCOMBrake excitation signal B from when the value becomes "0" or more_FFIs the final deceleration command value V_ddCOMFAnd the time t₂₀After that, deceleration command value V_ddCOMIs the final deceleration command value V_ddCOMFIs output as Therefore, time t₂₀Thereafter, the final target driving force y_{1 (k)}Deceleration command value V based on_ddCOMIs the final deceleration command value V_ddCOMFIs output as the brake excitation signal B_FFCompensates for the braking start delay of the brake actuator, and the actual deceleration V of the vehicle_ddIs the deceleration command value V_ddCOMIt matches well.
[0079]
Thus, according to the present embodiment, the final target driving force y_{1 (k)}Deceleration command value V according to_ddCOMThat is, before the operation state control of the brake actuator 6 based on the target braking force, the deceleration command value V_ddCOMBrake excitation signal B depending on the magnitude of the motor and its rate of change_FFAmplitude A_VIn other words, the deceleration command value V is set by setting the amount of movement that causes the brake actuator 6 to move slightly._ddCOMThat is, as the target braking force increases, it becomes possible to increase the actual braking force when the brake actuator 6 is operated based on the target braking force. It can be made even smaller.
[0080]
Next, a seventh embodiment of the braking control apparatus of the present invention will be described. The schematic configuration of the vehicle, the configuration of the brake actuator, the configuration of the traveling speed control device, the configuration of the inter-vehicle distance control system, and the configuration of the traveling speed control system of this embodiment are all those shown in FIGS. 1 to 6 of the first embodiment. The configuration of the brake control unit 30 is the same as that of FIG. 14 of the fourth embodiment.
In the present embodiment, a brake excitation signal B generated by the brake excitation signal generator 45 is used._FFHas been changed. The brake excitation signal of the present embodiment has a constant amplitude and period, but the duty ratio changes. Amplitude A_VIs the minimum deceleration command value V_ddCOMLTDTAnd cycle T_VIs the time when the effects of static friction of the motor pumps 18a, 18b and the valves of the brake actuator 6 are eliminated, and the duty ratio D_VIs given by the following equation (24).
[0081]
[Equation 19]

[0082]
Where α_Three: Deceleration command value V_ddCOMCoefficient related to the rate of change of_Three: Engine torque T at throttle opening "0"_e0And engine torque command value T_erDifference value ΔT_eCoefficient for δ,_Three: Deceleration command value V_ddCOMIs a coefficient related to_Three, Β_Three, Δ_ThreeIs a value that can compensate for the brake braking delay from the dynamic characteristics of the brake actuator. As a result, the deceleration command value V_ddCOMThe rate of change of the engine increases or the engine torque difference value ΔT_eOr the deceleration command value V_ddCOMDuty ratio D when itself increases_VSet to be larger.
[0083]
FIG. 18 shows a timing chart of brake control according to this embodiment. Also in this timing chart, as in FIG. 8 of the first embodiment, for example, when the vehicle is following the preceding vehicle, the preceding vehicle is greatly decelerated by a brake or the like, and the target driving force gradually decreases. Simulates the state of starting brake control. In this timing chart, the throttle opening is “0” and the engine torque command value T_erIs the engine torque T when the throttle opening is "0"_e0A smaller time t₂₀Previously, time t₀₀The deceleration command value V_ddCOMBrake excitation signal B from when the value becomes "0" or more_FFIs the final deceleration command value V_ddCOMFAnd the time t₂₀After that, deceleration command value V_ddCOMIs the final deceleration command value V_ddCOMFIs output as Therefore, time t₂₀Thereafter, the final target driving force y_{1 (k)}Deceleration command value V based on_ddCOMIs the final deceleration command value V_ddCOMFIs output as the brake excitation signal B_FFCompensates for the braking start delay of the brake actuator, and the actual deceleration V of the vehicle_ddIs the deceleration command value V_ddCOMIt matches well.
[0084]
Thus, according to the present embodiment, the final target driving force y_{1 (k)}Deceleration command value V according to_ddCOMThat is, before the operation state control of the brake actuator 6 based on the target braking force, the deceleration command value V_ddCOMBrake excitation signal B depending on the magnitude of the motor and its rate of change_FFDuty ratio D_VThat is, the deceleration command value V is set by setting the operation time during which the brake actuator 6 is operated minutely._ddCOMThat is, as the target braking force increases, it becomes possible to increase the actual braking force when the brake actuator 6 is operated based on the target braking force. It can be made even smaller.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle showing an example of a traveling speed control device using a braking control device of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration of the brake actuator of FIG. 1;
FIG. 3 is a block diagram showing the travel speed control device of FIG. 1;
4 is a block diagram of an inter-vehicle distance control system in the travel speed control device of FIG. 3;
5 is a block diagram of a traveling speed control system in the traveling speed control device of FIG. 3. FIG.
6 is a control map used in the driving force distribution control unit of FIG. 3;
FIG. 7 is a block diagram of a brake control unit showing a first embodiment of the braking control device of the present invention.
8 is a timing chart showing a change with time of deceleration by the brake control unit of FIG. 7;
FIG. 9 is a block diagram of a brake control unit showing a second embodiment of the braking control device of the present invention.
10 is a flowchart showing a calculation process performed by the brake preparation signal generator of FIG. 9. FIG.
11 is a timing chart showing a change with time of deceleration by the brake control unit of FIG. 9;
FIG. 12 is a block diagram of a brake control unit showing a third embodiment of the braking control apparatus of the present invention.
13 is a timing chart showing a change with time of deceleration by the brake control unit of FIG. 12. FIG.
FIG. 14 is a block diagram of a brake control unit showing a fourth embodiment of the braking control apparatus of the present invention.
15 is a timing chart showing a change with time of deceleration by the brake control unit of FIG. 14;
FIG. 16 is a timing chart showing a change with time of deceleration by the brake control unit of the fifth embodiment of the braking control apparatus of the present invention;
FIG. 17 is a timing chart showing a change with time of deceleration by a brake control unit of a sixth embodiment of the braking control apparatus of the present invention;
FIG. 18 is a timing chart showing a change over time in deceleration by a brake control unit of a seventh embodiment of the braking control apparatus of the present invention.
FIG. 19 is a block diagram of a brake control unit of a conventional braking control device.
20 is a timing chart showing a change with time of deceleration by the brake control unit of FIG. 19;
[Explanation of symbols]
1 is the inter-vehicle distance sensor
2 is a running speed sensor
3 is a throttle actuator
4 is a transmission actuator
5 is a running speed control unit
6 is the brake actuator
7 is the engine
8 is an automatic transmission
9FL-9RR is a wheel cylinder
16a and 16b are cut-off valves
17a and 17b are return valves
18a and 18b are motor pumps
20FL-20RR is a booster valve
21FL-21RR is a pressure reducing valve
28 is a driving force distribution control unit
30 is a brake control unit
41 is a deceleration calculator
42 is a limiter compensator
43 is a brake preparation signal generator
44 is a precompensator
45 is a brake excitation signal generator

Claims

The vehicle front object detection means for detecting an object in front of the vehicle, and the relative position or relative speed between the object in front of the vehicle detected by the vehicle front object detection means and the vehicle has a predetermined relationship. Target braking force setting means for setting a target braking force; and target braking force control means for controlling an operating state of the braking means for braking the wheel based on the target braking force set by the target braking force setting means. And the target braking force control means preliminarily controls the braking means when the target braking force continues to increase before controlling the operating state of the braking means based on the target braking force. apparatus.

The target braking force control means sets the operating state of the driving means for driving the braking means and wheels based on the target braking force, and the braking force realized by the maximum braking force that can be achieved by the driving means. The braking control device according to claim 1, wherein preliminary operation control of the braking means is performed based on a difference between the braking control device and the braking device.

The braking control apparatus according to claim 1, wherein the target braking force control unit starts the operation of a braking fluid pressure source as preliminary operation control of the braking unit.

The vehicle front object detection means for detecting an object in front of the vehicle, and the relative position or relative speed between the object in front of the vehicle detected by the vehicle front object detection means and the vehicle has a predetermined relationship. Target braking force setting means for setting a target braking force; and target braking force control means for controlling the operating state of the braking means for braking the wheel based on the target braking force set by the target braking force setting means. And the target braking force control means corrects a braking command value to the braking means based on the target braking force so that the response characteristic of the braking means becomes a predetermined response characteristic. .

The vehicle front object detection means for detecting an object in front of the vehicle, and the relative position or relative speed between the object in front of the vehicle detected by the vehicle front object detection means and the vehicle has a predetermined relationship. Target braking force setting means for setting a target braking force; and target braking force control means for controlling an operating state of the braking means for braking the wheel based on the target braking force set by the target braking force setting means. And the target braking force control means outputs a braking command value that causes the braking means to perform a minute operation at a period that eliminates the influence of static friction before controlling the operating state of the braking means based on the target braking force. Braking control device.

6. The braking control device according to claim 5, wherein the braking control means sets a period during which the braking means is slightly operated according to the braking command value according to the magnitude of the target braking force.

7. The braking control device according to claim 5, wherein the braking control unit sets an operation amount by which the braking unit slightly operates according to the braking command value according to the magnitude of the target braking force. .

8. The braking control means according to claim 5, wherein a braking command value for causing the braking means to operate minutely is a pulse width modulation signal, and a duty of the signal is set according to a magnitude of a target braking force. The braking control apparatus in any one.