JP7264092B2 - 車両制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両制御装置に関する。
路面に対する車両の車輪のスリップ率が特定のスリップ率(以下「最適スリップ率」)であるときに路面に対する車輪の摩擦係数が最も大きくなることが知られている。従って、各車輪に制動力を付加して車両を制動する場合、車両の制動距離を短くするためには、各車輪のスリップ率が最適スリップ率を大きく超えないように各車輪に付加する制動力を制御することが好ましい。
そこで、車両を制動する場合、各車輪のスリップ率が最適スリップ率を大きく超えないように各車輪に付加する制動力を制御する制動力制御を行うようになっている車両制御装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。従来の車両制御装置においては、車輪のスリップ率が最適スリップ率を大きく超えることを抑制するためにスリップ率の閾値が設定されている。そして、従来の車両制御装置は、車輪のスリップ率がその閾値よりも大きくなった場合、各車輪に付加する制動力の増大と減少とを繰り返し行うことにより、車輪のスリップ率が最適スリップ率を大きく超えないようにしている。
特開2007-62520号公報
車輪のスリップ率が閾値よりも大きくなった場合に各車輪に付加する制動力を別々に増減させると、全ての車輪の速度が同時に実際の車体速度(即ち、路面に対する車両の車体の移動速度)の低下よりも大きく低下してしまうことがある。
一般に、各車輪のスリップ率は、車体速度に基づいて算出され、その車体速度は、各車輪速度(即ち、路面に対する車輪の移動速度)に基づいて算出される。従って、全ての車輪速度が同時に実際の車体速度の低下よりも大きく低下してしまうと、正確な車体速度を算出することができない。正確な車体速度を算出することができなければ、正確なスリップ率を算出することができず、結果的に、各車輪のスリップ率が最適スリップ率を大きく超えないように各車輪に付加される制動力を精度良く制御することができない。この場合、車両の制動距離が長くなってしまう。従って、車両の制動距離を短くするためには、全ての車輪速度が同時に実際の車体速度の低下よりも大きく低下することを抑制する必要がある。
本発明は、上述した課題に対処するためになされたものである。即ち、本発明の目的の1つは、各車輪に付加される制動力を増減させる制御を行っているときに全ての車輪速度が同時に実際の車体速度の低下よりも大きく低下することを抑制できる車両制御装置を提供することにある。
本発明に係る1つ目の車両制御装置は、左前輪、右前輪、左後輪及び右後輪の4つの車輪を備えた車両に適用され、前記車輪にそれぞれ独立して制動力を付加できる制動装置を備えている。又、この1つ目の車両制御装置は、前記車輪が接地している路面と前記車輪との間の摩擦係数が最大となるときの前記車輪の速度に基づいて下限車輪速度を設定し、前記車輪に制動力を付加しているときに何れか1つの車輪の速度が前記下限車輪速度未満になった場合、前記車輪に付加する制動力の増大と減少とを行うことにより全ての車輪の速度を前記下限車輪速度以上とする車輪速度変動制御を実行するように構成されている。
そして、この1つ目の車両制御装置は、前記車輪速度変動制御の実行時、前記左前輪及び前記右前輪にそれぞれ付加する制動力を共に増大させる第1増大制御と前記左前輪及び前記右前輪にそれぞれ付加する制動力を共に減少させる第1減少制御とを繰り返し実行するとともに、前記左後輪及び前記右後輪にそれぞれ付加する制動力を共に減少させる第2減少制御を前記第1増大制御の実行時に実行するとともに、前記左後輪及び前記右後輪にそれぞれ付加する制動力を共に増大させる第2増大制御を前記第1減少制御の実行時に実行することにより、前記車輪に付加する制動力の増大と減少とを行うように構成されている。
上述から理解されるように、各車輪に付加する制動力の増減が行われているときに全ての車輪速度が同時に実際の車体速度の低下よりも大きく低下してしまう原因は、各車輪に付加する制動力を別々に増減させていることにある。
1つ目の車両制御装置によれば、車輪速度変動制御の実行中、左前輪及び右前輪にそれぞれ付加される制動力が共に増大され且つ共に減少される。従って、左前輪及び右前輪の一方に付加される制動力が増大されるときには、左前輪及び右前輪の他方に付加される制動力も増大され、又、左前輪及び右前輪の一方に付加される制動力が減少されるときには、左前輪及び右前輪の他方に付加される制動力も減少される。即ち、左前輪及び右前輪に付加される制動力は、別々に増減されていない。このため、左前輪及び右前輪の速度が同時に実際の車体速度の低下よりも大きく低下してしまう可能性は、左前輪及び右前輪に付加される制動力が別々に増減されるのに比べて低い。従って、全ての車輪速度が同時に実際の車体速度の低下よりも大きく低下することが抑制される。
更に、車輪速度変動制御の実行中、左後輪及び右後輪にそれぞれ付加される制動力が共に増大され且つ共に減少される。即ち、左後輪及び右後輪に付加される制動力は、別々に増減されていない。このため、左後輪及び右後輪の速度が同時に実際の車体速度の低下よりも大きく低下してしまう可能性は、左後輪及び右後輪に付加される制動力が別々に増減されるのに比べて低い。従って、全ての車輪速度が同時に実際の車体速度の低下よりも大きく低下することが抑制される。
又、本発明に係る2つ目の車両制御装置は、左前輪、右前輪、左後輪及び右後輪の4つの車輪を備えた車両に適用され、前記車輪にそれぞれ独立して制動力を付加できる制動装置を備えている。この3つ目の車両制御装置は、前記車輪が接地している路面と前記車輪との間の摩擦係数が最大となるときの前記車輪の速度に基づいて下限車輪速度を設定し、前記車輪に制動力を付加しているときに何れか1つの車輪の速度が前記下限車輪速度未満になった場合、前記車輪に付加する制動力の増大と減少とを行うことにより全ての車輪の速度を前記下限車輪速度以上とする車輪速度変動制御を実行するように構成されている。
又、3つ目の車両制御装置において、前記車輪速度変動制御は、前記左前輪及び前記右前輪にそれぞれ付加する制動力を共に増大させる第1増大制御、前記左前輪及び前記右前輪にそれぞれ付加する制動力を共に減少させる第1減少制御、前記左後輪及び前記右後輪にそれぞれ付加する制動力を共に増大させる第2増大制御、及び、前記左後輪及び前記右後輪にそれぞれ付加する制動力を共に減少させる第2減少制御を含んでいる。
そして、3つ目の車両制御装置は、前記車輪速度変動制御の実行時、前記左前輪及び前記右前輪の一方の速度が前記下限車輪速度未満になった場合、前記第1減少制御を実行し、前記左前輪及び前記右前輪の一方の速度が前記下限車輪速度よりも大きい値に設定された回復判定閾値以上となった場合、前記第1増大制御を実行し、前記左後輪及び前記右後輪の一方の速度が前記下限車輪速度未満になった場合、前記第2減少制御を実行し、前記左後輪及び前記右後輪の一方の速度が前記回復判定閾値以上となった場合、前記第2増大制御を実行することにより、前記車輪に付加する制動力の増大と減少とを行うように構成されている。
2つ目の車両制御装置によれば、左前輪及び右前輪に付加される制動力と左後輪及び右後輪に付加される制動力とが別々に増減される。このため、車輪速度変動制御の実行中、車両の荷重が車両の前部と後部との間で移動する。このため、左前輪及び右前輪の速度と左後輪及び右後輪の速度との間で、下限車輪速度に達するタイミング及び回復判定閾値に達するタイミングが異なる確率が高くなる。このことは、全ての車輪速度が同時に実際の車体速度の低下よりも大きく低下しないことを意味する。従って、全ての車輪速度が同時に実際の車体速度の低下よりも大きく低下することが抑制される。
又、本発明に係る車両制御装置は、前記車輪速度変動制御の実行中に前記車輪全ての速度が前記下限車輪速度以上であるとの所定停止条件が成立した場合、前記車輪速度変動制御を停止するように構成されてもよい。この場合、前記所定停止条件は、前記車輪全ての速度が前記下限車輪速度以上である状態が所定時間、継続したとの条件を含んでいてもよい。
又、本発明に係る車両制御装置は、前記路面と前記車輪との間の摩擦係数が最大となるときの前記車輪の速度よりも小さい速度であって前記摩擦係数が許容範囲の下限値となるときの前記車輪の速度を前記下限車輪速度として設定するように構成されてもよい。
又、本発明に係る車両制御装置は、前記車輪の速度の少なくとも1つに基づいて取得される前記車両の車体の速度に基づいて前記下限車輪速度を設定するように構成されてもよい。
本発明の構成要素は、図面を参照しつつ後述する本発明の実施形態に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。
図1は、本発明の実施形態に係る車両制御装置及びその車両制御装置が適用される車両を示した図である。 図2は、図1に示した車両を示した図である。 図3の(A)は、第1増減制御が実行されたときの前輪制動力の変化を示した図であり、図3の(B)は、第2増減制御が実行されたときの後輪制動力の変化を示した図である。 図4は、通常制動制御及び車輪速度回復制御が実行されたときの車輪速度及び制動力の変化を示した図である。 図5は、本発明の実施形態に係る車両制御装置が実行するルーチンを示したフローチャートである。 図6は、本発明の実施形態に係る車両制御装置が実行するルーチンを示したフローチャートである。 図7は、本発明の実施形態に係る車両制御装置が実行するルーチンを示したフローチャートである。 図8は、本発明の実施形態の第1変形例に係る通常制動制御及び車輪速度回復制御が実行されたときの車輪速度及び制動力の変化を示した図である。 図9は、本発明の実施形態の第1変形例に係る車両制御装置が実行するルーチンを示したフローチャートである。 図10は、本発明の実施形態の第1変形例に係る車両制御装置が実行するルーチンを示したフローチャートである。 図11は、本発明の実施形態の第2変形例に係る通常制動制御及び車輪速度回復制御が実行されたときの車輪速度、制動力及び車両荷重の変化を示した図である。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る車両制御装置10について説明する。図1に示したように、本発明の実施形態に係る車両制御装置10は、車両100に搭載される。
図2に示したように、車両100は、左前輪100FL、右前輪100FR、左後輪100RL及び右後輪100RRの4つの車輪を備えている。本例においては、左前輪100FL及び右前輪100FRが操舵輪であり且つ駆動輪である。以下の説明において、左前輪100FL及び右前輪100FRの2つをまとめて「前輪100F」と称呼し、左後輪100RL及び右後輪100RRの2つをまとめて「後輪100R」と称呼する。又、左前輪100FL、右前輪100FR、左後輪100RL及び右後輪100RRの4つをまとめて「車輪100W」と称呼する。
図1に示したように、車両100には、駆動装置20及び制動装置30も搭載されている。
駆動装置20は、車両100を走行させるために車両100の駆動輪(即ち、左前輪100FL及び右前輪100FR)に付加されるトルクTQdriverを発生する。本例においては、駆動装置20は、モータであるが、内燃機関であってもよいし、モータ及び内燃機関であってもよい。以下、駆動装置20から車両100の駆動輪に付加されるトルクTQdriverを「駆動トルクTQdriver」と称呼する。
制動装置30は、車両100を制動するために車両100の各車輪(即ち、左前輪100FL、右前輪100FR、左後輪100RL及び右後輪100RR)に加える制動トルクTQbrakeを発生する。
以下の説明において、「左前輪制動力BFL」は、左前輪100FLに付加される制動力Bであり、「右前輪制動力BFR」は、右前輪100FRに付加される制動力Bであり、「左後輪制動力BRL」は、左後輪100RLに付加される制動力Bであり、「右後輪制動力BRR」は、右後輪100RRに付加される制動力Bである。
又、以下の説明において、「前輪制動力BF」は、左前輪制動力BFL及び右前輪制動力BFRであり、「後輪制動力BR」は、左後輪制動力BRL及び右後輪制動力BRRである。又、「全ての制動力B」は、左前輪制動力BFL、右前輪制動力BFR、左後輪制動力BRL及び右後輪制動力BRRである。「各制動力B」は、左前輪制動力BFL、右前輪制動力BFR、左後輪制動力BRL及び右後輪制動力BRRそれぞれである。
車両制御装置10は、ECU90を備えている。ECU90は、CPU、ROM、RAM及びインターフェースを備える。
駆動装置20及び制動装置30は、ECU90に電気的に接続されている。ECU90は、駆動装置20の作動状態を制御することにより、駆動装置20が発生する駆動トルクTQdriverを制御することができる。又、ECU90は、制動装置30の作動状態を制御することにより、制動装置30が発生する制動トルクTQbrake力を制御することができる。
以下、左前輪100FL、右前輪100FR、左後輪100RL及び右後輪100RRに付加される制動トルクTQbrakeにより左前輪100FL、右前輪100FR、左後輪100RL及び右後輪100RRに付加される制動力をそれぞれ「左前輪制動力BFL、右前輪制動力BFR、左後輪制動力BRL及び右後輪制動力BRR」と称呼する。又、左前輪制動力BFL及び右前輪制動力BFRの2つをまとめて「前輪制動力BF」と称呼し、左後輪制動力BRL及び右後輪制動力BRRの2つをまとめて「後輪制動力BR」と称呼する。又、左前輪制動力BFL、右前輪制動力BFR、左後輪制動力BRL及び右後輪制動力BRRの4つをまとめて「制動力B」と称呼する。
更に、車両100には、アクセルペダル操作量センサ71、ブレーキペダル操作量センサ72及び車輪速度センサ75が搭載されている。これらアクセルペダル操作量センサ71、ブレーキペダル操作量センサ72及び車輪速度センサ75は、ECU90に電気的に接続されている。
アクセルペダル操作量センサ71は、車両100のアクセルペダル21の操作量を検出し、検出した操作量を表す信号をECU90に送信する。ECU90は、その信号に基づいてアクセルペダル21の操作量をアクセルペダル操作量APとして取得し、取得したアクセルペダル操作量APに基づいて駆動装置20の作動状態を制御する。
ブレーキペダル操作量センサ72は、車両100のブレーキペダル31の操作量を検出し、検出した操作量を表す信号をECU90に送信する。ECU90は、その信号に基づいてブレーキペダル31の操作量をブレーキペダル操作量BPとして取得し、取得したブレーキペダル操作量BPに基づいて制動装置30の作動状態を制御する。
車輪速度センサ75は、左前輪速度センサ75FL、右前輪速度センサ75FR、左後輪速度センサ75RL及び右後輪速度センサ75RRを含んでいる。
左前輪速度センサ75FLは、車両100の左前輪100FLが所定角度だけ回転する毎にパルス信号をECU90に送信する。ECU90は、それらパルス信号に基づいて左前輪100FLの回転速度を左前輪回転速度VrFLとして取得する。
右前輪速度センサ75FRは、車両100の右前輪100FRが所定角度だけ回転する毎にパルス信号をECU90に送信する。ECU90は、それらパルス信号に基づいて右前輪100FRの回転速度を右前輪回転速度VrFRとして取得する。
左後輪速度センサ75RLは、車両100の左後輪100RLが所定角度だけ回転する毎にパルス信号をECU90に送信する。ECU90は、それらパルス信号に基づいて左後輪100RLの回転速度を左後輪回転速度VrRLとして取得する。
右後輪速度センサ75RRは、車両100の右後輪100RRが所定角度だけ回転する毎にパルス信号をECU90に送信する。ECU90は、それらパルス信号に基づいて右後輪100RRの回転速度を右後輪回転速度VrRRとして取得する。
ECU90は、取得した左前輪回転速度VrFL、右前輪回転速度VrFR、左後輪回転速度VrRL及び右後輪回転速度VrRRを路面に対する各車輪100Wの移動速度にそれぞれ換算する。
以下、換算して得られた左前輪100FL、右前輪100FR、左後輪100RL及び右後輪100RRの路面に対する移動速度をそれぞれ「左前輪速度VFL、右前輪速度VFR、左後輪速度VRL及び右後輪速度VRR」と称呼する。又、左前輪速度VFL及び右前輪速度VFRの2つをまとめて「前輪速度VF」と称呼し、左後輪速度VRL及び右後輪速度VRRの2つをまとめて「後輪速度VR」と称呼する。又、左前輪速度VFL、右前輪速度VFR、左後輪速度VRL及び右後輪速度VRRの4つをまとめて「車輪速度V」と称呼する。
更に、ECU90は、取得した左前輪速度VFL、右前輪速度VFR、左後輪速度VRL及び右後輪速度VRRの4つの速度のうち最も速い車輪速度Vに所定係数Kを乗じて得た値を車体速度V100として取得する。
車体速度V100は、車両100の車体の路面に対する移動速度である。又、所定係数Kは、路面に対して車輪がスリップする量(いわゆるスリップ率)等を考慮したときに4つの車輪速度のうち最も速い車輪速度を、より実際の車体速度に近い速度に変換できる係数として予め実験等により得た係数である。
<作動の概要>
次に、車両制御装置10の作動の概要について説明する。
車両制御装置10は、運転者によりブレーキペダル31が操作されたと判定すると、通常制動制御を開始する。車両制御装置10は、ブレーキペダル操作量BPがゼロよりも大きい場合、運転者によりブレーキペダル31が操作されていると判定する。
通常制動制御は、前輪制動力BFを所定の増大率RuN1で共に増大させるとともに後輪制動力BRを所定の増大率RuN2で共に増大させて、各制動力Bをそれぞれ対応する目標値Btgtに制御する制御である。本例において、所定の増大率RuN1は、所定の増大率RuN2よりも大きい値に設定されている。しかしながら、これら所定の増大率RuN1と所定の増大率RuN2との大小の関係は、本例における大小の関係に限定されない。
車両制御装置10は、通常制動制御の実行中、以下のようにして、各制動力Bの目標値Btgtを算出する。車両制御装置10は、ブレーキペダル操作量BPに基づいて車両100に付加すべきトータルの制動力Bを「目標トータル制動力Btotal」として算出する。
車両制御装置10は、算出した目標トータル制動力Btotalを所定の分配率で「前輪100Fに付加すべき前輪制動力BF」と「後輪100Rに付加すべき後輪制動力BR」とに分割する。本例において、上記所定の分配率は、後輪制動力BRよりも前輪制動力BFのほうが大きくなるように設定されている。しかしながら、この所定の分配率は、本例における所定分配率に限定されない。
更に、車両制御装置10は、前輪100Fに付加すべき前輪制動力BFの二分の一の値をそれぞれ「左前輪制動力BFL及び右前輪制動力BFRの目標値Btgt」として設定する。同様に、車両制御装置10は、後輪100Rに付加すべき後輪制動力BRの二分の一の値をそれぞれ「左後輪制動力BRL及び右後輪制動力BRRの目標値Btgt」として設定する。
ところで、路面に対する車輪のスリップ率が特定のスリップ率(例えば、10%から20%の間のスリップ率であり、以下「最適スリップ率SLopt」と称呼する)であるときに路面に対する車輪の摩擦係数μが最も大きくなることが知られている。従って、車両100を制動するために制動力が増大された場合、前輪速度及び後輪速度が共に低下する傾向にあり、その結果、各車輪100Wのスリップ率が大きくなる傾向にあるが、車両100の制動距離を短くするためには、各車輪100Wのスリップ率が最適スリップ率を大きく超えないように各制動力Bを制御することが好ましい。
そこで、車両制御装置10は、通常制動制御の実行中、車輪速度Vがそれぞれ下限車輪速度Vref以上であるか否かを監視する。下限車輪速度Vrefは、路面に対する車輪のスリップ率SLが最適スリップ率SLoptになるときの車輪速度よりも大きい速度であって、車両の制動距離を許容可能な範囲の距離にできる車輪速度の下限値である。以下、路面に対する各車輪100Wのスリップ率SLを単に「スリップ率SL」と称呼する。
車両制御装置10は、以下のようにして下限車輪速度Vrefを算出する。本例において、スリップ率SLは、「スリップ率SL=(車体速度V100-車輪速度V)/(車体速度V100)」で定義されている。又、本例においては、上限スリップ率SLlimitが予め設定されている。上限スリップ率SLlimitは、最適スリップ率SLoptよりも大きいスリップ率SLであって、車両の制動距離を許容可能な範囲の距離にできるスリップ率SLの上限値である。従って、車両制御装置10は、「下限車輪速度Vref=車体速度V100-(上限スリップ率SLlimit×車体速度V100)」の関係から下限車輪速度Vrefを算出する。
車両制御装置10は、全ての車輪速度Vが下限車輪速度Vref以上である限り、通常制動制御の実行を継続する。一方、車輪速度Vの何れかが下限車輪速度Vref未満になると、車両制御装置10は、通常制動制御を停止し、車輪速度回復制御を開始する。車輪速度回復制御は、初期前輪減少制御、初期後輪減少制御及び車輪速度変動制御を含んでいる。
<初期前輪減少制御・初期後輪減少制御>
初期前輪減少制御は、所定時間Td0_thの間、前輪制動力BF(即ち、左前輪制動力BFL及び右前輪制動力BFR)を所定の減少率Rd1で共に減少させる制御である。又、初期後輪減少制御は、後輪制動力BR(即ち、左後輪制動力BRL及び右後輪制動力BRR)を所定の減少率Rd2で共に減少させる制御である。以下、初期前輪減少制御用の減少率Rd1を「第1減少率Rd1」と称呼し、初期後輪減少制御用の減少率Rd2を「第2減少率Rd2」と称呼する。本例において、第1減少率Rd1は、第2減少率Rd2よりも大きい値に設定されている。しかしながら、これら第1減少率Rd1と第2減少率Rd2との大小の関係は、本例における大小の関係に限定されない。
<車輪速度変動制御>
車輪速度変動制御は、後輪維持制御、第1増減制御及び第2増減制御を含んでいる。
<後輪維持制御>
後輪維持制御は、後輪制動力BRを後輪維持制御の開始時点の後輪制動力BRに共に維持する制御である。
<第1増減制御>
第1増減制御は、図3の(A)に示したように、先ず、前輪制動力BFを所定時間Tu12の間、所定の増大率Ru1で共に増大させる第1増大制御を行い、その後、前輪制動力BFを所定時間Td12の間、第1減少率Rd1で共に減少させる第1減少制御を行う制御である。以下、第1増大制御用の増大率Ru1を「第1増大率Ru1」と称呼する。又、所定時間Tu12を「所定増大時間Tu12」と称呼し、所定時間Td12を「所定減少時間Td12」と称呼する。
本例においては、第1増減制御の実行中、左前輪制動力BFLと右前輪制動力BFRとが互いに等しい状態が保たれる。しかしながら、第1増減制御の実行中における左前輪制動力BFLと右前輪制動力BFRとの関係は、本例における関係に限定されない。
又、本例において、所定増大時間Tu12は、所定減少時間Td12よりも短い時間に設定されている。しかしながら、これら所定増大時間Tu12と所定減少時間Td12との長短の関係は、本例における長短の関係に限定されない。
又、本例において、第1増大率Ru1は、第1減少率Rd1よりも小さい値に設定されている。しかしながら、これら第1増大率Ru1と第1減少率Rd1との大小の関係は、本例における大小の関係に限定されない。
<第2増減制御>
第2増減制御は、図3の(B)に示したように、先ず、後輪制動力BRを所定増大時間Tu12の間、所定の増大率Ru2で共に増大させる第2増大制御を行い、その後、後輪制動力BRを所定減少時間Td12の間、第2減少率Rd2で共に減少させる第2減少制御を行う制御である。以下、第2増大制御用の増大率Ru2を「第2増大率Ru2」と称呼する。
本例においては、第2増減制御の実行中、左後輪制動力BRLと右後輪制動力BRRとが互いに等しい状態が保たれる。しかしながら、第2増減制御の実行中における左後輪制動力BRLと右後輪制動力BRRとの関係は、本例における関係に限定されない。
又、本例において、第2増大率Ru2は、第2減少率Rd2よりも小さい値に設定されている。しかしながら、これら第2増大率Ru2と第2減少率Rd2との大小の関係は、本例における大小の関係に限定されない。
又、本例において、第2増大率Ru2は、第1増大率Ru1よりも小さい値に設定されている。しかしながら、これら第2増大率Ru2と第1増大率Ru1との大小関係は、本例における大小の関係に限定されない。
又、本例において、第2減少率Rd2は、第1減少率Rd1よりも小さい値に設定されている。しかしながら、これら第2減少率Rd2と第1減少率Rd1との大小の関係は、本例における大小の関係に限定されない。
車両制御装置10は、車輪速度回復制御を開始すると、先ず、初期前輪減少制御及び初期後輪減少制御を開始する。これにより、前輪制動力BFが共に減少されるとともに後輪制動力BRが共に減少される。その結果、前輪速度VF及び後輪速度VRが共に上昇する。
車両制御装置10は、初期前輪減少制御及び初期後輪減少制御の開始時点から経過した時間Td0が所定時間Td0_thに達するまで、これら初期前輪減少制御及び初期後輪減少制御の実行を継続する。以下、初期前輪減少制御及び初期後輪減少制御を開始してから経過した時間Td0を「減少時間Td0」と称呼する。
減少時間Td0が所定時間Td0_thに達すると、車両制御装置10は、初期前輪減少制御及び初期後輪減少制御を停止し、車輪速度変動制御を開始する。車両制御装置10は、車輪速度変動制御を開始すると、第1増減制御及び後輪維持制御を開始する。これにより、前輪制動力BFが共に増大され、その後、所定増大時間Tu12の経過時点から所定減少時間Td12が経過するまでの間、前輪制動力BFが共に減少される。その結果、前輪速度VFが共に低下し、その後、共に上昇する。又、後輪制動力BRが後輪維持制御の開始時点の後輪制動力BRに共に維持される。その結果、後輪速度VRが共に上昇し続ける。
車両制御装置10は、所定停止条件が成立しない限り、第1増減制御を繰り返し実行する。従って、車両制御装置10は、第1増減制御を所定周期CY(=所定増大時間Tu12+所定減少時間Td12)で繰り返し実行する。ここでの所定停止条件は、車輪速度変動制御の実行中に全ての車輪速度Vが下限車輪速度Vref以上である状態が所定時間Tg0_thの間、継続した場合に成立する。本例において、所定時間Tg0_thは、所定周期CYよりも長い時間に設定されている。以下、車輪速度変動制御の実行中に全ての車輪速度Vが下限車輪速度Vref以上となっている状態が継続した時間を「速度回復時間Tg0」と称呼する。
更に、車両制御装置10は、第1増減制御の開始時点から半周期時間Tcyhが経過した時点で後輪維持制御を停止し、第2増減制御を開始する。半周期時間Tcyhは、所定周期CYの半分の周期CYHに相当する時間である。以下、所定周期CYの半分の周期CYHを「半周期CYH」と称呼する。第2増減制御が開始されると、先ず、後輪制動力BRが共に増大され、所定増大時間Tu12の経過時点から所定減少時間Td12が経過するまでの間、後輪制動力BRが共に減少される。その結果、後輪速度VRが低下した後、上昇する。
車両制御装置10は、所定停止条件が成立しない限り、第2増減制御を繰り返し実行する。従って、車両制御装置10は、第2増減制御を所定周期CY(=所定増大時間Tu12+所定減少時間Td12)で繰り返し実行する。
このように、車両制御装置10は、所定停止条件が成立するまでの間、第1増減制御と第2増減制御とを半周期CYHずつずらして繰り返し実行する。
車両制御装置10は、所定停止条件が成立した場合、車輪速度回復制御を停止し、通常制動制御を再開する。
尚、車両制御装置10は、速度回復時間Tg0が所定時間Tg0_thに達する前に車輪速度Vの何れかが下限車輪速度Vref未満になった場合、速度回復時間Tg0をクリアする。又、車両制御装置10は、車輪速度回復制御を停止した場合も、速度回復時間Tg0をクリアする。
車輪速度回復制御が実行された場合、例えば、図4に示したように制動力Bが制御され、車輪速度Vが変化する。図4において、前輪制動力BF及び前輪速度VFは、実線で示されており、後輪制動力BR及び後輪速度VRは、鎖線で示されている。
図4に示した例においては、時刻t40にて、通常制動制御が開始されている。これにより、前輪制動力BF及び後輪制動力BRが共に増大される。その結果、前輪速度VF及び後輪速度VRが共に低下する。
その後、時刻t41にて、前輪速度VF及び後輪速度VRが下限車輪速度Vrefまで低下する。このため、時刻t41にて、初期前輪減少制御及び初期後輪減少制御が開始される。これにより、前輪制動力BF及び後輪制動力BRが共に減少される。その結果、前輪速度VF及び後輪速度VRが下限車輪速度Vrefを下回った後、共に上昇する。
その後、時刻t42にて、前輪速度VF及び後輪速度VRが下限車輪速度Vrefに達する。このため、時刻t42にて、車輪速度回復制御が開始される。車輪速度回復制御が開始されると、第1増減制御の第1増大制御及び後輪維持制御が開始される。これにより、前輪制動力BFが増大され、後輪制動力BRが維持される。その結果、前輪速度VFは、下限車輪速度Vrefを上回った後、低下する。一方、後輪速度VRは、上昇を続けた後、車体速度の低下と共に低下する。
その後、時刻t43にて、時刻t42における第1増大制御の開始から半周期時間Tcyhが経過する。このため、時刻t43にて、第2増減制御の第2増大制御が開始される。これにより、後輪制動力BRが増大される。その結果、後輪速度VRは低下する。このとき、第1増大制御は継続されているので、前輪速度VFは、低下し続け、図3に示した例では、下限車輪速度Vrefを下回る。
その後、時刻t44にて、第1増減制御の第1減少制御が開始される。これにより、前輪制動力BFが減少される。その結果、前輪速度VFが上昇し、図3に示した例では、下限車輪速度Vrefを上回る。このとき、第2増大制御は継続されているので、後輪速度VRは低下し続ける。
その後、時刻t45にて、第1増大制御が開始される。これにより、前輪制動力BFが増大される。その結果、前輪速度VFは、若干、上昇した後、低下する。このとき、第2増大制御は継続されているので、後輪速度VRは低下し続ける。
その後、時刻t46にて、第2減少制御が開始される。これにより、後輪制動力BRが減少される。その結果、後輪速度VRは上昇する。このとき、第1増大制御は継続されているので、前輪速度VFは低下し続ける。
その後、時刻t47にて、第2増大制御が開始される。これにより、後輪制動力BRが増大される。その結果、後輪速度VRは、若干、上昇した後、低下する。このとき、第1増大制御は継続されているので、前輪速度VFは低下し続ける。
以降、所定停止条件が成立するまで、第1増減制御及び第2増減制御が半周期CYHずつずらされて繰り返し実行される。
<効果>
車両の制動距離を短くするのに適正な車輪速度(本例において、下限車輪速度Vref)がある。車両の制動中に適正な車輪速度未満となってしまった車輪速度を適正な車輪速度に戻すために各車輪に付加される制動力を別々に増減すると、全ての車輪速度が同時に実際の車体速度の低下よりも大きく低下してしまうことがある。この場合、正確な車体速度が取得されないので、各車輪速度を適正な車輪速度に戻すのに時間がかかり、その結果、車両100の制動距離が長くなってしまう。従って、車両の制動距離を短くするためには、全ての車輪速度が同時に実際の車体速度の低下よりも大きく低下することを抑制すればよい。
上記から理解されるように、全ての車輪速度が同時に実際の車体速度の低下よりも大きく低下してしまう原因は、各車輪に付加する制動力を別々に増減させていることにある。
車両制御装置10によれば、車輪速度変動制御の実行中、前輪制動力BFが共に増大され且つ減少される。従って、前輪制動力BFの一方が増大されるときには、前輪制動力BFの他方も増大され、又、前輪制動力BFの一方が減少されるときには、前輪制動力BFの他方も減少される。即ち、前輪制動力BFは、別々に増減されていない。このため、前輪速度の両方が同時に実際の車体速度の低下よりも大きく低下してしまう可能性が低い。従って、全ての車輪速度が同時に実際の車体速度の低下よりも大きく低下することが抑制される。
同様に、車両制御装置10によれば、車輪速度変動制御の実行中、後輪制動力BRが共に増大され且つ減少される。従って、後輪制動力BRの一方が増大されるときには、後輪制動力BRの他方も増大され、又、後輪制動力BRの一方が減少されるときには、後輪制動力BRの他方も増大される。即ち、後輪制動力BRは、別々に増減されていない。このため、後輪速度の両方が同時に実際の車体速度の低下よりも大きく低下してしまう可能性が低い。従って、全ての車輪速度が同時に実際の車体速度の低下よりも大きく低下することが抑制される。
更に、車両制御装置10によれば、第1増減制御及び第2増減制御の実行中、前輪制動力BFが増大されているときには、概ね、後輪制動力BRが減少されており、逆に、後輪制動力BRが増大されているときには、概ね、前輪制動力BFが減少されている。従って、前輪速度VFが低下していても、後輪速度VRが上昇しており、逆に、後輪速度VRが低下していても、前輪速度VFが上昇している。このため、全ての車輪速度が同時に実際の車体速度の低下よりも大きく低下することが抑制される。
尚、本例において、車両制御装置10は、減少時間Td0が所定時間Td0_thに達した時点で第1増減制御及び後輪維持制御を開始し、その開始時点から半周期時間Tcyhが経過した時点で後輪維持制御を停止し、第2増減制御を開始し、その後、所定停止条件が成立しない限り、第1増減制御と第2増減制御とを半周期CYHずつずらして繰り返し実行している。
しかしながら、車両制御装置10は、減少時間Td0が所定時間Td0_thに達した時点で第2増減制御及び前輪維持制御を開始し、その開始時点から半周期時間Tcyhが経過した時点で前輪維持制御を停止し、第1増減制御を開始し、その後、所定停止条件が成立しない限り、第1増減制御と第2増減制御とを半周期CYHずつずらして繰り返し実行するように構成されてもよい。尚、前輪維持制御は、前輪制動力BFを当該前輪維持制御の開始時点の前輪制動力BFに共に維持する制御である。
又、車両制御装置10は、減少時間Td0が所定時間Td0_thに達した時点で、その時点の各車輪速度Vの状況に応じて第1増減制御と後輪維持制御とを開始するか、或いは、第2増減制御と前輪維持制御とを開始するかを決定するように構成されてもよい。
又、通常制動制御の実行中、運転者によるブレーキペダル31の操作が解除された場合、車両制御装置10は、通常制動制御を停止する。又、車輪速度回復制御の実行中、運転者によるブレーキペダル31の操作が解除された場合、車両制御装置10は、車輪速度回復制御を停止する。
又、車両制御装置10は、左前輪制動力BFL及び左後輪制動力BRLに対して第1増減制御を実行し、右前輪制動力BFR及び右後輪制動力BRRに対して第2増減制御を実行するように構成されてもよい。
この場合における第1増減制御は、先ず、左前輪制動力BFL及び左後輪制動力BRLを所定増大時間Tu12の間、第1増大率Ru1で共に増大させる第1増大制御を行い、その後、左前輪制動力BFL及び左後輪制動力BRLを所定減少時間Td12の間、第1減少率Rd1で共に減少させる第1減少制御を行う制御である。
又、第2増減制御は、先ず、右前輪制動力BFR及び右後輪制動力BRRを所定増大時間Tu12の間、第2増大率Ru2で共に増大させる第2増大制御を行い、その後、右前輪制動力BFR及び右後輪制動力BRRを所定減少時間Td12の間、第2減少率Rd2で共に減少させる第2減少制御を行う制御である。
又、この場合、車両制御装置10は、後輪維持制御に代えて、以下の維持制御を実行するように構成される。即ち、車両制御装置10は、右前輪制動力BFR及び右後輪制動力BRRをそれぞれ当該維持制御の開始時点の右前輪制動力BFR及び右後輪制動力BRRに共に維持する制御を実行するように構成される。
<具体的な作動>
次に、車両制御装置10の具体的な作動について説明する。車両制御装置10のECU90のCPUは、図5に示したルーチンを所定時間Tcの経過毎に実行するようになっている。
従って、所定のタイミングになると、CPUは、図5のステップ500から処理を開始し、その処理をステップ505に進め、ブレーキペダル操作量BPがゼロよりも大きいか否かを判定する。
CPUは、ステップ505にて「Yes」と判定した場合、処理をステップ510に進め、下限車輪速度Vrefを算出する。次いで、CPUは、処理をステップ515に進め、車輪速度回復制御フラグXgの値が「0」であるか否かを判定する。車輪速度回復制御フラグXgの値は、車輪速度回復制御が開始されたときに「1」に設定され、車輪速度回復制御が停止されたときに「0」に設定される。
CPUは、ステップ515にて「Yes」と判定した場合、処理をステップ520に進め、前輪速度VFが下限車輪速度Vref以上であるか否かを判定する。
CPUは、ステップ520にて「Yes」と判定した場合、処理をステップ525に進め、後輪速度VRが下限車輪速度Vref以上であるか否かを判定する。
CPUは、ステップ525にて「Yes」と判定した場合、処理をステップ530に進め、先に述べた通常制動制御を実行する。次いで、CPUは、ステップ595に処理を進め、本ルーチンを一旦終了する。
一方、CPUは、ステップ515にて「No」と判定した場合、及び、ステップ520にて「No」と判定した場合、及び、ステップ525にて「No」と判定した場合、処理をステップ535に進め、先に述べた車輪速度回復制御を実行する。車輪速度回復制御は、図6に示したルーチンを実行することにより実行される。
従って、CPUは、処理をステップ535に進めると、図6のステップ600から処理を開始し、その処理をステップ605に進め、車輪速度回復制御フラグXgの値を「1」に設定する。これにより、図5のステップ515にて「No」と判定されるようになる。次いで、CPUは、処理をステップ610に進め。減少時間Td0が所定時間Td0_thよりも短いか否かを判定する。
CPUは、ステップ610にて「Yes」と判定した場合、処理をステップ615に進め、先に述べた初期前輪減少制御及び初期後輪減少制御を実行する。次いで、CPUは、ステップ695を介して図5のステップ595に処理を進め、本ルーチンを一旦終了する。
一方、CPUは、ステップ610にて「No」と判定した場合、処理をステップ620に進め、初期前輪減少制御及び初期後輪減少制御を停止する。次いで、CPUは、処理をステップ625に進め、先に述べた車輪速度変動制御を実行する。車輪速度変動制御は、図7に示したルーチンを実行することにより実行される。
従って、CPUは、処理をステップ625に進めると、図7のステップ700から処理を開始し、その処理をステップ705に進め、前輪速度VFが下限車輪速度Vref以上であるか否かを判定する。
CPUは、ステップ705にて「Yes」と判定した場合、処理をステップ710に進め、後輪速度VRが下限車輪速度Vref以上であるか否かを判定する。
CPUは、ステップ710にて「Yes」と判定した場合、処理をステップ715に進め、速度回復時間Tg0が所定時間Tg0_thよりも短いか否かを判定する。速度回復時間Tg0は、車輪速度変動制御の開始後、ステップ705及びステップ710にて「Yes」と判定されてから経過した時間である。尚、速度回復時間Tg0は、ステップ705及びステップ710にて「Yes」と判定された後にステップ705又はステップ710にて「No」と判定された場合、クリアされる。
CPUは、ステップ715にて「Yes」と判定した場合、処理をステップ720に進め、先に述べた車輪速度変動制御を実行する。これにより、先ず、第1増減制御及び後輪維持制御が開始され、その後、半周期時間Tcyhが経過した時点で後輪維持制御が停止されて第2増減制御が開始され、その後、所定停止条件が成立しない限り、第1増減制御と第2増減制御とが半周期CYHずつずらされて繰り返し実行される。次いで、CPUは、ステップ795及び図6のステップ695を経由して図5のステップ595に処理を進め、本ルーチンを一旦終了する。
一方、CPUは、ステップ715にて「No」と判定した場合、処理をステップ725に進め、車輪速度回復制御を停止する。これにより、車輪速度変動制御が停止される。
次いで、CPUは、処理をステップ730に進め、車輪速度回復制御フラグXgの値を「0」に設定する。これにより、図5のステップ515にて「Yes」と判定されるようになる。次いで、CPUは、ステップ795及び図6のステップ695を経由して図5のステップ595に処理を進め、本ルーチンを一旦終了する。
CPUは、ステップ705にて「No」と判定した場合、及び、ステップ710にて「No」と判定した場合、処理をステップ720に進め、車輪速度変動制御を実行する。次いで、CPUは、ステップ795及び図6のステップ695を経由して図5のステップ595に処理を進め、本ルーチンを一旦終了する
尚、CPUは、図5のステップ505にて「No」と判定した場合、処理をステップ540に進め、通常制動制御を実行している場合には、通常制動制御を停止し、車輪速度回復制御を実行している場合には、車輪速度回復制御を停止する。次いで、CPUは、処理をステップ545に進め、車輪速度回復制御フラグXgの値を「0」に設定する。次いで、CPUは、ステップ595に処理を進め、本ルーチンを一旦終了する。
以上が車両制御装置10の具体的な作動である。車両制御装置10が図5乃至図7に示したルーチンを行った場合、車輪速度変動制御の実行中、前輪制動力BFが共に増大され且つ減少される。即ち、前輪制動力BFは、別々に増減されていない。同様に、車輪速度変動制御の実行中、後輪制動力BRが共に増大され且つ減少される。即ち、後輪制動力BRは、別々に増減されていない。従って、全ての車輪速度が同時に実際の車体速度の低下よりも大きく低下することが抑制される。
更に、第1増減制御及び第2増減制御の実行中、前輪速度VFが低下していても、後輪速度VRが上昇しており、逆に、後輪速度VRが低下していても、前輪速度VFが上昇している。このため、全ての車輪速度が同時に実際の車体速度の低下よりも大きく低下することが抑制される。
尚、本発明は、上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。
<第1変形例>
例えば、本発明の実施形態の第1変形例に係る車両制御装置10は、以下のように車輪速度回復制御を行う。以下、第1変形例に係る車両制御装置10を単に「車両制御装置10」と称呼する。
<作動の概要>
車両制御装置10は、運転者によりブレーキペダル31が操作されたと判定すると、先に述べた通常制動制御を実行する。車両制御装置10は、通常制動制御の実行中、車輪速度Vの何れかが下限車輪速度Vref未満になった場合、通常制動制御を停止し、車輪速度回復制御を実行する。第1変形例に係る車輪速度回復制御は、先に述べた初期前輪減少制御及び初期後輪減少制御、並びに、以下に述べる車輪速度変動制御を含んでいる。
<車輪速度変動制御>
第1変形例に係る車輪速度変動制御は、先に述べた後輪維持制御、並びに、以下に述べる「第1増大制御、第1減少制御、第2増大制御及び第2減少制御」を含んでいる。
<第1増大制御>
第1増大制御は、前輪制動力BFを第1増大率Ru1で共に増大させる制御である。
本例においては、第1増大制御の実行中、左前輪制動力BFLと右前輪制動力BFRとが互いに等しい状態が保たれる。しかしながら、第1増大制御の実行中の左前輪制動力BFLと右前輪制動力BFRとの関係は、本例における関係に限定されない。
<第1減少制御>
第1減少制御は、前輪制動力BFを第1減少率Rd1で共に減少させる制御であって、当該第1減少制御の実行中に前輪速度VFが回復判定閾値Vgに達した場合、それ以降、前輪速度VFが回復判定閾値Vgに達した時点の前輪制動力BFに前輪制動力BFを共に維持する制御である。回復判定閾値Vgは、下限車輪速度Vrefよりも大きく且つ車体速度よりも小さい値に設定されている。
本例においては、第1減少制御の実行中、左前輪制動力BFLと右前輪制動力BFRとが互いに等しい状態が保たれる。しかしながら、第1減少制御の実行中における左前輪制動力BFLと右前輪制動力BFRとの関係は、本例における関係に限定されない。
<第2増大制御>
第2増大制御は、後輪制動力BRを第2増大率Ru2で共に増大させる制御である。
本例においては、第2増大制御の実行中、左後輪制動力BRLと右後輪制動力BRRとが互いに等しい状態が保たれる。しかしながら、第2増大制御の実行中における左後輪制動力BRLと右後輪制動力BRRとの関係は、本例における関係に限定されない。
<第2減少制御>
第2減少制御は、後輪制動力BRを第2減少率Rd2で共に減少させる制御であって、当該第2減少制御の実行中に後輪速度VRが回復判定閾値Vgに達した場合、それ以降、後輪速度VRが回復判定閾値Vgに達した時点の後輪制動力BRに後輪制動力BRを共に維持する制御である。
本例においては、第2減少制御の実行中、左後輪制動力BRLと右後輪制動力BRRとが互いに等しい状態が保たれる。しかしながら、第2減少制御の実行中における左後輪制動力BRLと右後輪制動力BRRとの関係は、本例における関係に限定されない。
車両制御装置10は、車輪速度回復制御を開始すると、先ず、初期前輪減少制御及び初期後輪減少制御を開始する。これにより、前輪制動力BFが共に減少されるとともに後輪制動力BRが共に減少される。その結果、前輪速度VF及び後輪速度VRが共に上昇する。
車両制御装置10は、前輪速度VFの何れか及び後輪速度VRの何れかが回復判定閾値Vg以上となるまで初期前輪減少制御及び初期後輪減少制御の実行を継続する。しかしながら、車両制御装置10は、前輪速度VF及び後輪速度VRの全てが回復判定閾値Vg以上となるまで初期前輪減少制御及び初期後輪減少制御の実行を継続するように構成されてもよい。或いは、車両制御装置10は、前輪速度VFの平均値及び後輪速度VRの平均値が回復判定閾値Vg以上となるまで初期前輪減少制御及び初期後輪減少制御の実行を継続するように構成されてもよい。
車両制御装置10は、前輪速度VFの何れか及び後輪速度VRの何れかが回復判定閾値Vg以上になると、初期前輪減少制御及び初期後輪減少制御を停止し、車輪速度変動制御を開始する。車両制御装置10は、車輪速度変動制御を開始すると、第1増大制御及び後輪維持制御を開始する。これにより、前輪制動力BFが共に増大されるとともに後輪制動力BRが後輪維持制御の開始時点の後輪制動力BRに共に維持される。その結果、前輪速度VFが共に低下し、後輪速度VRが上昇し続ける。
車両制御装置10は、第1増大制御及び後輪維持制御の実行中に前輪速度VFの何れかが下限車輪速度Vref未満になるまで第1増大制御及び後輪維持制御の実行を継続する。しかしながら、車両制御装置10は、両方の前輪速度VFが共に下限車輪速度Vref未満になるまで第1増大制御及び後輪維持制御の実行を継続するように構成されてもよい。或いは、車両制御装置10は、前輪速度VFの平均値が下限車輪速度Vref未満になるまで第1増大制御及び後輪維持制御の実行を継続するように構成されてもよい。
車両制御装置10は、第1増大制御及び後輪維持制御の実行中に前輪速度VFの何れかが下限車輪速度Vref未満になると、第1増大制御及び後輪維持制御を停止し、第1減少制御及び第2増大制御を開始する。これにより、前輪制動力BFが共に減少されるとともに後輪制動力BRが共に増大される。その結果、前輪速度VFが上昇し、後輪速度VRが低下する。
車両制御装置10は、後輪速度VRの何れかが下限車輪速度Vref未満になるまで、或いは、所定停止条件が成立しない限り、第1減少制御及び第2増大制御の実行を継続する。ここでの所定停止条件は、第1減少制御及び第2増大制御の実行中に両方の後輪速度VRが共に下限車輪速度Vref以上である状態が所定時間Tg2_thの間、継続したときに成立する。以下、両方の後輪速度VRが共に下限車輪速度Vref以上である状態が継続した時間を「後輪速度回復時間Tg2」と称呼する。
尚、車両制御装置10は、第1減少制御及び第2増大制御の実行中に両方の後輪速度VRが下限車輪速度Vref以上となった時点で所定停止条件が成立したと判定するように構成されてもよい。
又、本例において、車両制御装置10は、後輪速度VRの何れかが下限車輪速度Vref未満になるまで第1減少制御及び第2増大制御の実行を継続する。しかしながら、車両制御装置10は、両方の後輪速度VRが共に下限車輪速度Vref未満になるまで第1減少制御及び第2増大制御の実行を継続するように構成されてもよい。或いは、車両制御装置10は、後輪速度VRの平均値が下限車輪速度Vref未満になるまで第1減少制御及び第2増大制御の実行を継続するように構成されてもよい。
車両制御装置10は、第1減少制御及び第2増大制御の実行中に後輪速度VRの何れかが下限車輪速度Vref未満になると、第1減少制御及び第2増大制御を停止し、第1増大制御及び第2減少制御を開始する。これにより、前輪制動力BFが共に増大されるとともに後輪制動力BRが共に減少される。その結果、前輪速度VFが低下し、後輪速度VRが上昇する。
車両制御装置10は、前輪速度VFの何れかが下限車輪速度Vref未満になるまで、或いは、所定停止条件が成立しない限り、第1増大制御及び第2減少制御の実行を継続する。ここでの所定停止条件は、第1増大制御及び第2減少制御の実行中に両方の前輪速度VFが共に下限車輪速度Vref以上である状態が所定時間Tg1_thの間、継続したときに成立する。以下、両方の前輪速度VFが共に下限車輪速度Vref以上である状態が継続した時点を「前輪速度回復時間Tg1」と称呼する。
尚、車両制御装置10は、第1増大制御及び第2減少制御の実行中に両方の前輪速度VFが共に下限車輪速度Vref以上となった時点で所定停止条件が成立したと判定するように構成されてもよい。
又、本例において、車両制御装置10は、前輪速度VFの何れかが下限車輪速度Vref未満になるまで第1増大制御及び第2減少制御の実行を継続する。しかしながら、車両制御装置10は、両方の前輪速度VFが共に下限車輪速度Vref未満になるまで第1増大制御及び第2減少制御の実行を継続するように構成されてもよい。或いは、車両制御装置10は、前輪速度VFの平均値が下限車輪速度Vref未満になるまで第1増大制御及び第2減少制御の実行を継続するように構成されてもよい。
車両制御装置10は、所定停止条件が成立しない限り、「第1減少制御及び第2増大制御」と「第1増大制御及び第2減少制御」とを交互に繰り返し実行する。
車両制御装置10は、車輪速度変動制御の実行中に所定停止条件が成立した場合、車輪速度回復制御を停止し、通常制動制御を再開する。
車輪速度回復制御が実行された場合、例えば、図8に示したように制動力Bが制御され、車輪速度Vが変化する。図8において、前輪制動力BF及び前輪速度VFは、実線で示されており、後輪制動力BR及び後輪速度VRは、鎖線で示されている。
図8に示した例においては、時刻t80にて、通常制動制御が開始されている。これにより、前輪制動力BF及び後輪制動力BRが共に増大される。その結果、前輪速度VF及び後輪速度VRが共に低下する。
その後、時刻t81にて、前輪速度VF及び後輪速度VRが下限車輪速度Vrefまで低下する。このため、時刻t81にて、初期前輪減少制御及び初期後輪減少制御が開始される。これにより、前輪制動力BF及び後輪制動力BRが共に減少される。その結果、前輪速度VF及び後輪速度VRが下限車輪速度Vrefを下回った後、共に上昇する。
その後、時刻t82にて、前輪速度VF及び後輪速度VRが回復判定閾値Vgに達する。このため、時刻t82にて、車輪速度回復制御が開始される。車輪速度回復制御が開始されると、第1増大制御及び後輪維持制御が開始される。これにより、前輪制動力BFが増大され、後輪制動力BRが維持される。その結果、前輪速度VFは、回復判定閾値Vgを上回った後、低下する。一方、後輪速度VRは、上昇を続けた後、車体速度の低下と共に低下する。
その後、時刻t83にて、前輪速度VFが下限車輪速度Vrefまで低下する。このため、時刻t83にて、第1減少制御及び第2増大制御が開始される。これにより、前輪制動力BFが減少され、後輪制動力BRが増大される。その結果、前輪速度VFは、下限車輪速度Vrefを下回った後、上昇する。一方、後輪速度VRは低下する。
その後、時刻t84にて、後輪速度VRが下限車輪速度Vrefまで低下する。このため、時刻t84にて、第1増大制御及び第2減少制御が開始される。これにより、前輪制動力BFが増大され、後輪制動力BRが減少される。その結果、前輪速度VFは低下する。一方、後輪速度VRは、下限車輪速度Vrefを下回った後、上昇する。
以降、所定停止条件が成立するまで、「第1増大制御及び第2減少制御」と「第1減少制御及び第2増大制御」とが繰り返し実行される。
<効果>
先に述べたように、車両の制動距離を短くするためには、全ての車輪速度が同時に実際の車体速度の低下よりも大きく低下することを抑制すればよく、全ての車輪速度が同時に実際の車体速度の低下よりも大きく低下してしまう原因は、各車輪に付加する制動力を別々に増減させていることにある。
第1変形例に係る車両制御装置10によれば、車輪速度変動制御の実行中、前輪制動力BFが共に増大され且つ減少される。即ち、前輪制動力BFは、別々に増減されていない。同様に、車輪速度変動制御の実行中、後輪制動力BRが共に増大され且つ減少される。即ち、後輪制動力BRは、別々に増減されていない。従って、全ての車輪速度が同時に実際の車体速度の低下よりも大きく低下することが抑制される。
更に、第1増大制御が実行されるとき、第2減少制御が実行されるので、前輪速度VFが低下していても、後輪速度VRが上昇している。又、第2増大制御が実行されるとき、第1減少制御が実行されるので、後輪速度VRが低下していても、前輪速度VFが上昇している。このため、全ての車輪速度が同時に実際の車体速度の低下よりも大きく低下することが抑制される。
<具体的な作動>
第1変形例に係る車両制御装置10のECU90のCPUは、図5に示したルーチンを所定時間Tcの経過毎に実行するようになっている。この場合、CPUは、図5のステップ535において、図6に示したルーチンに代えて、図9に示したルーチンを実行するようになっている。
従って、CPUは、処理を図5のステップ535に進めると、図9のステップ900から処理を開始し、その処理をステップ905に進め、車輪速度回復制御フラグXgの値を「1」に設定する。次いで、CPUは、処理をステップ910に進め、両方の前輪速度VFが共に回復判定閾値Vg未満であるか否かを判定する。CPUは、ステップ910にて「Yes」と判定した場合、処理をステップ915に進める。
一方、CPUは、ステップ910にて「No」と判定した場合、処理をステップ920に進め、両方の後輪速度VRが共に回復判定閾値Vg未満である否かを判定する。CPUは、ステップ920にて「Yes」と判定した場合、処理をステップ915に進める。
CPUは、処理をステップ915に進めると、先に述べた初期前輪減少制御及び初期後輪減少制御を実行する。その後、ステップ995を経由して図5のステップ595に処理を進め、本ルーチンを一旦終了する。
一方、CPUは、ステップ920にて「No」と判定した場合、処理をステップ925に進め、初期前輪減少制御及び初期後輪減少制御を停止する。次いで、CPUは、処理をステップ930に進め、車輪速度変動制御を実行する。車輪速度変動制御は、図10に示したルーチンを実行することにより実行される。
従って、CPUは、処理をステップ930に進めると、図10のステップ1000から処理を開始し、その処理をステップ1005に進め、第1増大制御フラグX1の値が「1」であるか否かを判定する。第1増大制御フラグX1の値は、第1増大制御が開始されたときに「1」に設定され、第1増大制御が停止されたときに「0」に設定される。
CPUは、ステップ1005にて「Yes」と判定した場合、処理をステップ1010に進め、両方の前輪速度VFが共に下限車輪速度Vref以上であるか否かを判定する。
CPUは、ステップ1010にて「Yes」と判定した場合、処理をステップ1015に進め、前輪速度回復時間Tg1が所定時間Tg1_thよりも短いか否かを判定する。
CPUは、ステップ1015にて「Yes」と判定した場合、処理をステップ1020に進める。更に、CPUは、ステップ1005にて「No」と判定した場合、及び、ステップ1010にて「No」と判定した場合も、処理をステップ1020に進める。
CPUは、処理をステップ1020に進めると、第2増大制御フラグX2の値が「1」であるか否かを判定する。第2増大制御フラグX2の値は、第2増大制御が開始されたときに「1」に設定され、第2増大制御が停止されたときに「0」に設定される。
CPUは、ステップ1020にて「Yes」と判定した場合、処理をステップ1025に進め、両方の後輪速度VRが共に下限車輪速度Vref以上であるか否かを判定する。
CPUは、ステップ1025にて「Yes」と判定した場合、処理をステップ1030に進め、後輪速度回復時間Tg2が所定時間Tg2_thよりも短いか否かを判定する。
CPUは、ステップ1030にて「Yes」と判定した場合、処理をステップ1035に進める。更に、CPUは、ステップ1020にて「No」と判定した場合、及び、ステップ1025にて「No」と判定した場合も、処理をステップ1035に進める。
CPUは、処理をステップ1035に進めると、先に述べた車輪速度変動制御を実行する。次いで、CPUは、ステップ1095及び図9のステップ995を経由して図5のステップ595に処理を進め、本ルーチンを一旦終了する。
CPUは、ステップ1015にて「No」と判定した場合、及び、ステップ1030にて「No」と判定した場合、処理をステップ1040に進め、車輪速度回復制御を停止する。これにより、車輪速度変動制御が停止される。次いで、CPUは、処理をステップ1045に進め、車輪速度回復制御フラグXgの値を「0」に設定する。次いで、CPUは、ステップ1095及び図9のステップ995を経由して図5のステップ595に処理を進め、本ルーチンを一旦終了する。
以上が第1変形例に係る車両制御装置10の具体的な作動である。第1変形例に係る車両制御装置10が図5、図9及び図10に示したルーチンを行った場合、車輪速度変動制御の実行中、前輪制動力BFが共に増大され且つ減少される。即ち、前輪制動力BFは、別々に増減されていない。同様に、車輪速度変動制御の実行中、後輪制動力BRが共に増大され且つ減少される。即ち、後輪制動力BRは、別々に増減されていない。従って、全ての車輪速度が同時に実際の車体速度の低下よりも大きく低下することが抑制される。
更に、第1増大制御と第2減少制御とが同時に実行され、又、第2増大制御と第1減少制御とが同時に実行される。従って、前輪速度VFが低下していても、後輪速度VRが上昇しており、逆に、後輪速度VRが低下していても、前輪速度VFが上昇している。このため、全ての車輪速度が同時に実際の車体速度の低下よりも大きく低下することが抑制される。
<第2変形例>
次に、本発明の実施形態の第2変形例に係る車両制御装置10について説明する。第2変形例に係る車両制御装置10は、以下のように車輪速度回復制御を行う。以下、第2変形例に係る車両制御装置10を単に「車両制御装置10」と称呼する。
<作動の概要>
車両制御装置10は、運転者によりブレーキペダル31が操作されたと判定すると、先に述べた通常制動制御を実行する。車両制御装置10は、通常制動制御の実行中、車輪速度Vの何れかが下限車輪速度Vref未満になった場合、通常制動制御を停止し、車輪速度回復制御を開始する。第2変形例に係る車輪速度回復制御は、先に述べた初期前輪減少制御及び初期後輪減少制御、並びに、以下に述べる車輪速度変動制御を含んでいる。
<車輪速度変動制御>
第2変形例に係る車輪速度変動制御は、先に述べた「第1増大制御、第1減少制御、第2増大制御、及び、第2減少制御」を含んでいる。車両制御装置10は、車輪速度回復制御を開始すると、先ず、初期前輪減少制御及び初期後輪減少制御を開始する。これにより、前輪速度VF及び後輪速度VRが共に上昇する。
車両制御装置10は、初期前輪減少制御の実行中に前輪速度VFの何れかが回復判定閾値Vg以上となった時点で、初期前輪減少制御を停止し、第1増大制御を開始する。これにより、前輪速度VFが共に低下する。又、車両制御装置10は、第1増大制御の実行中に前輪速度VFの何れかが下限車輪速度Vref未満となった時点で、第1増大制御を停止し、第1減少制御を開始する。これにより、前輪速度VFが共に上昇する。更に、車両制御装置10は、第1減少制御の実行中に前輪速度VFの何れかが回復判定閾値Vg以上となった時点で、第1減少制御を停止し、第1増大制御を開始する。
車両制御装置10は、所定停止条件が成立しない限り、第1増大制御及び第1減少制御を繰り返し実行する。ここでの所定停止条件は、車輪速度変動制御の実行中に全ての車輪速度Vが下限車輪速度Vref以上である状態が所定時間Tg0_thの間、継続した場合に成立する。
尚、車両制御装置10は、第1減少制御の実行中に両方の前輪速度VFが共に回復判定閾値Vg以上となった場合、或いは、第1減少制御の実行中に前輪速度VFの平均値が回復判定閾値Vg以上となった場合に、第1減少制御を停止し、第1増大制御を実行するように構成されてもよい。
一方、車両制御装置10は、初期後輪減少制御の実行中に後輪速度VRの何れかが回復判定閾値Vg以上となった時点で、初期後輪減少制御を停止し、第2増大制御を開始する。これにより、後輪速度VRが共に低下する。又、車両制御装置10は、第2増大制御の実行中に後輪速度VRの何れかが後輪速度VRの何れかが下限車輪速度Vref未満となった時点で、第2増大制御を停止し、第2減少制御を開始する。これにより、後輪速度VRが共に上昇する。更に、車両制御装置10は、第2減少制御の実行中に後輪速度VRの何れかが回復判定閾値Vg以上となった時点で、第2減少制御を停止し、第2増大制御を開始する。
車両制御装置10は、所定停止条件が成立しない限り、第2増大制御及び第2減少制御を繰り返し実行する。ここでの所定停止条件は、車輪速度変動制御の実行中に全ての車輪速度Vが下限車輪速度Vref以上である状態が所定時間Tg0_thの間、継続した場合に成立する。
尚、車両制御装置10は、第2減少制御の実行中に両方の後輪速度VRが共に回復判定閾値Vg以上となった場合、或いは、第2減少制御の実行中に後輪速度VRの平均値が回復判定閾値Vg以上となった場合、第2減少制御を停止し、第2増大制御を実行するように構成されてもよい。
第2変形例に係る車輪速度回復制御が実行された場合、例えば、図11に示したように制動力Bが制御され、車輪速度Vが変化する。図11において、前輪制動力BF及び前輪速度VFは、実線で示されており、後輪制動力BR及び後輪速度VRは、鎖線で示されている。
図11に示した例においては、時刻t110にて、通常制動制御が開始されている。これにより、前輪制動力BF及び後輪制動力BRが共に増大される。その結果、前輪速度VF及び後輪速度VRが共に低下する。このとき、車両荷重が車両100の前部に移動する。その結果、車両100の前部の荷重LFが増大し、車両100の後部の荷重LRが減少する。
その後、時刻t111にて、前輪速度VF及び後輪速度VRが下限車輪速度Vrefまで低下する。このため、時刻t91にて、初期前輪減少制御及び初期後輪減少制御が開始される。これにより、前輪制動力BF及び後輪制動力BRが共に低下される。その結果、前輪速度VF及び後輪速度VRが共に上昇する。このとき、車両荷重が車両100の後部に移動する。その結果、車両100の前部の荷重LFが減少し、車両100の後部の荷重LRが増大する。このため、前輪速度VFよりも、後輪速度VRのほうが速く上昇する。従って、前輪速度VFよりも、後輪速度VRのほうが早く回復判定閾値Vgに達し易くなる。即ち、回復判定閾値Vgに達するタイミングが前輪速度VFと後輪速度VRとで異なる確率が高くなる。
その後、時刻t112にて、後輪速度VRが回復判定閾値Vgに達する。このため、時刻t92にて、後輪制動力BRに対して車輪速度回復制御が開始される。後輪制動力BRに対して車輪速度回復制御が開始されると、第2増大制御が開始される。これにより、後輪制動力BRが増大される。その結果、後輪速度VRが共に低下する。尚、時刻t112の時点では、前輪速度VFが回復判定閾値Vgに達していないので、初期前輪減少制御が継続される。このため、前輪速度VFが共に上昇し続ける。このとき、車両荷重の移動は小さい。
その後、時刻t113にて、前輪速度VFが回復判定閾値Vgに達する。このため、時刻t113にて、第1増大制御が開始される。これにより、前輪制動力BFが増大される。その結果、前輪速度VFが共に低下する。尚、時刻t113の時点では、後輪速度VRが下限車輪速度Vref以上であるので、第2増大制御が継続される。このため、後輪速度VRが共に低下し続ける。このとき、車両荷重が車両100の前部に移動する。その結果、車両100の前部の荷重LFが増大し、車両100の後部の荷重LRが減少する。このため、前輪速度VFよりも、後輪速度VRのほうが速く低下する。従って、前輪速度VFよりも、後輪速度VRのほうが速く下限車輪速度Vrefに達し易くなる。即ち、下限車輪速度Vrefに達するタイミングが前輪速度VFと後輪速度VRとで異なる確率が高くなる。
その後、時刻t114にて、後輪速度VRが下限車輪速度Vrefに達する。このため、時刻t114にて、第2減少制御が開始される。これにより、後輪制動力BRが減少される。その結果、後輪速度VRが共に上昇する。尚、時刻t114の時点では、前輪速度VFが下限車輪速度Vref以上であるので、第1減少制御が継続される。このため、前輪速度VFが共に低下し続ける。このとき、車両荷重の移動は小さい。
以降、所定停止条件が成立しない限り、車輪速度変動制御の実行が継続される。
<効果>
第2変形例に係る車両制御装置10は、実施形態に係る車両制御装置10及び第1変形例に係る車両制御装置10とは異なり、前輪制動力BFを増大させているときに後輪制動力BRを減少させるといった制御、及び、後輪制動力BRを増大させているときに前輪制動力BFを減少させるといった制御を積極的には行っていない。
しかしながら、第2変形例に係る車両制御装置10は、前輪制動力BFの両方を共に増大させたり減少させたりし、且つ、後輪制動力BRの両方を共に増大させたり減少させたりしている。このことから、全ての車輪速度Vが同時に実際の車体速度の低下よりも大きく低下することが抑制される。
即ち、上述したように、前輪制動力BFを共に増減させ且つ後輪制動力BRを共に増減させると、車両荷重が車両100の前部と後部との間で移動する。このため、前輪速度VFと後輪速度VRとの間で、下限車輪速度Vrefに達するタイミング及び回復判定閾値Vgに達するタイミングが異なる確率が高くなる。このことは、全ての車輪速度Vが同時に実際の車体速度の低下よりも大きく低下しないことを意味する。従って、全ての車輪速度Vが同時に実際の車体速度の低下よりも大きく低下することが抑制される。
10…車両制御装置、20…駆動装置、21…アクセルペダル、30…制動装置、31…ブレーキペダル、71…アクセルペダル操作量センサ、72…ブレーキペダル操作量センサ、80…車輪速度センサ、81…左前輪速度センサ、82…右前輪速度センサ、83…左後輪速度センサ、84…右後輪速度センサ、90…ECU、100…車両、100FL…左前輪、100FR…右前輪、100RL…左後輪、100RR…右後輪

Claims (6)

  1. 左前輪、右前輪、左後輪及び右後輪の4つの車輪を備えた車両に適用され、前記車輪にそれぞれ独立して制動力を付加できる制動装置を備えた車両制御装置であって、
    前記車輪が接地している路面と前記車輪との間の摩擦係数が最大となるときの前記車輪の速度に基づいて下限車輪速度を設定し、前記車輪に制動力を付加しているときに何れか1つの車輪の速度が前記下限車輪速度未満になった場合、前記車輪に付加する制動力の増大と減少とを行うことにより全ての車輪の速度を前記下限車輪速度以上とする車輪速度変動制御を実行するように構成された車両制御装置において、
    前記車輪速度変動制御の実行時、前記左前輪及び前記右前輪にそれぞれ付加する制動力を共に増大させる第1増大制御と前記左前輪及び前記右前輪にそれぞれ付加する制動力を共に減少させる第1減少制御とを繰り返し実行するとともに、前記左後輪及び前記右後輪にそれぞれ付加する制動力を共に減少させる第2減少制御を前記第1増大制御の実行時に実行するとともに、前記左後輪及び前記右後輪にそれぞれ付加する制動力を共に増大させる第2増大制御を前記第1減少制御の実行時に実行することにより、前記車輪に付加する制動力の増大と減少とを行うように構成された、
    車両制御装置。
  2. 左前輪、右前輪、左後輪及び右後輪の4つの車輪を備えた車両に適用され、前記車輪にそれぞれ独立して制動力を付加できる制動装置を備えた車両制御装置であって、
    前記車輪が接地している路面と前記車輪との間の摩擦係数が最大となるときの前記車輪の速度に基づいて下限車輪速度を設定し、前記車輪に制動力を付加しているときに何れか1つの車輪の速度が前記下限車輪速度未満になった場合、前記車輪に付加する制動力の増大と減少とを行うことにより全ての車輪の速度を前記下限車輪速度以上とする車輪速度変動制御を実行するように構成された車両制御装置において、
    前記車輪速度変動制御は、前記左前輪及び前記右前輪にそれぞれ付加する制動力を共に増大させる第1増大制御、前記左前輪及び前記右前輪にそれぞれ付加する制動力を共に減少させる第1減少制御、前記左後輪及び前記右後輪にそれぞれ付加する制動力を共に増大させる第2増大制御、及び、前記左後輪及び前記右後輪にそれぞれ付加する制動力を共に減少させる第2減少制御を含んでおり、
    前記車輪速度変動制御の実行時、前記左前輪及び前記右前輪の一方の速度が前記下限車輪速度未満になった場合、前記第1減少制御を実行し、前記左前輪及び前記右前輪の一方の速度が前記下限車輪速度よりも大きい値に設定された回復判定閾値以上となった場合、前記第1増大制御を実行し、前記左後輪及び前記右後輪の一方の速度が前記下限車輪速度未満になった場合、前記第2減少制御を実行し、前記左後輪及び前記右後輪の一方の速度が前記回復判定閾値以上となった場合、前記第2増大制御を実行することにより、前記車輪に付加する制動力の増大と減少とを行うように構成された、
    車両制御装置。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の車両制御装置において、
    前記車輪速度変動制御の実行中に前記車輪全ての速度が前記下限車輪速度以上であるとの所定停止条件が成立した場合、前記車輪速度変動制御を停止するように構成された、
    車両制御装置。
  4. 請求項3に記載の車両制御装置において、
    前記所定停止条件は、前記車輪全ての速度が前記下限車輪速度以上である状態が所定時間、継続したとの条件を含む、
    車両制御装置。
  5. 請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載の車両制御装置において、
    前記路面と前記車輪との間の摩擦係数が最大となるときの前記車輪の速度よりも小さい速度であって前記摩擦係数が許容範囲の下限値となるときの前記車輪の速度を前記下限車輪速度として設定するように構成された、
    車両制御装置。
  6. 請求項1乃至請求項5の何れか一項に記載の車両制御装置において、
    前記車輪の速度の少なくとも1つに基づいて取得される前記車両の車体の速度に基づいて前記下限車輪速度を設定するように構成された、
    車両制御装置。
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