JP7331654B2 - 制動力制御装置 - Google Patents
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Description
車両に搭載され、前輪及び後輪を含む複数の車輪のそれぞれに独立して制動力を付与可能に構成された制動装置(20、21、22fl、22fr、22rl、22rr)であって、前記前輪に対して付与される前記制動力(Ff)と、前記後輪に対して付与される前記制動力(Fr)との間の配分比(na)を変更可能に構成された制動装置と、
前記車両に搭載され、前記車両の実際の加速度が目標加速度(Gt)に近づくように前記制動力を制御する運転支援制御(ACC、自動ブレーキ制御)を実行するように構成された制御装置(30)と、
を備える。
前記制御装置は、前記運転支援制御により前記車両を減速させる場合において、
予め定められた、負の加速度である減速度(Gb、Gc)を前記目標加速度(Gt)として設定し(ステップ603)、
前記車両に前記目標加速度(Gt)を発生させると仮定して、前記車両の前部が前記車両の後部よりも低くなる状態である特定状態の程度が所定の程度より大きくならないように、前記配分比(na)を設定し(ステップ608)、
前記設定した配分比に従って前記制動力が前記前輪及び前記後輪のそれぞれに付与されるように、前記制動装置を制御する(ステップ611)
ように構成されている。
前記減速度情報において、前記減速度は所定の第1範囲内になるように設定され、且つ、前記減速度の単位時間当たりの変化量は所定の第2範囲内になるように設定されている。
更に、前記制御装置は、前記特定状態の前記程度を表す指標値として、前記車両の車体の左右方向の軸周りの傾きを表すピッチ角(θ)の単位時間当たりの変化量であるピッチレート(θ´)を用いるように構成されている。
前記制御装置は、前記運転支援制御の実行中において、
前記複数の車輪の前記車輪速度に基いて、前記車輪速度と基準速度との偏差に関連するスリップ指標値(S)を各車輪について演算し、
前記複数の車輪のうちの少なくとも一つの車輪の前記スリップ指標値が所定の閾値(Sth)を超えた時点以降において(ステップ613:Yes)、前記配分比(na)を予め定められた標準配分比(n_normal)に設定する(ステップ615、ステップ611)
ように構成されている。
前記標準配分比は、前記前輪に対して付与される前記制動力(Ff)が前記後輪に対して付与される前記制動力(Fr)よりも大きくなる配分比である。
実施形態に係る制動力制御装置は、図1に示す車両SVに搭載される。車両SVは、駆動輪である左前輪Wfl及び右前輪Wfr、並びに、非駆動輪である左後輪Wrl及び右後輪Wrrを備える。以降において、添え字「fl」が「左前輪Wfl」、添え字「fr」が「右前輪Wfr」、添え字「rl」が「左後輪Wrl」、添え字「rr」が「右後輪Wrr」に対応する。更に、添え字「*」は「fl、fr、rl及びrr」の何れかを表す。
Vw*=r*・ω*=r*・{(2・π/N)・(P*/ΔT)} …(1)
S* = ((Va-Vw*)/Va)×100% …(2)
F= Ff+Fr …(3)
Ff = na×F …(4)
Fr = (1-na)×F …(5)
運転支援ECU30は、運転支援制御としてACCを実行できるようになっている。ACC自体は周知である(例えば、特開2014-148293号公報、特開2006-315491号公報、及び、特許第4172434号明細書等を参照。)。
次に、操作装置60のスイッチ61乃至64の操作方法について説明する。メインスイッチ61は、ACCを開始/停止させるときに運転者によって操作されるスイッチである。メインスイッチ61が押下される度に、メインスイッチ61の状態がオン状態とオフ状態との間で交互に入れ替わる。メインスイッチ61がオフ状態からオン状態に切り替えられると、運転支援ECU30は、ACCの作動状態をオフ状態からオン状態へと切り替える(即ち、ACCを開始する)。一方、メインスイッチ61がオン状態からオフ状態に切り替えられると、運転支援ECU30は、ACCの作動状態をオン状態からオフ状態へと切り替える(即ち、ACCを停止する。)。
運転支援ECU30は、ACCの実行中において加速開始条件が成立した場合、加速制御を実行する。加速開始条件は、以下の条件A1及び条件A2の何れかが成立したときに成立する。
(条件A1):定速走行制御が実行されており、且つ、以下の式が成立する:Vset-SPD>Vth1。ここで、Vth1は、速度偏差閾値であり、正の値である。
(条件A2):先行車追従制御が実行されており、且つ、以下の式が成立する:Da-Dset>Dth1。ここで、Daは、現時点での車間距離である。Dth1は、距離偏差閾値であり、正の値である。
運転支援ECU30は、ACCの実行中において減速開始条件が成立した場合、減速制御を実行する。減速開始条件は、以下の条件B1及び条件B2の何れかが成立したときに成立する。
(条件B1):定速走行制御が実行されており、且つ、以下の2式が成立する:Vset-SPD<0 and |Vset-SPD|>Vth2。ここで、Vth2は、速度偏差閾値であり、正の値である。
(条件B2):先行車追従制御が実行されており、且つ、以下の2式が成立する:Da-Dset<0 and |Da-Dset|>Dth2。ここで、Dth2は、距離偏差閾値であり、正の値である。
運転支援ECU30は、ACCの実行中において加速制御又は減速制御を開始した後に以下の条件C1及び条件C2の何れかが成立した場合、加速制御又は減速制御を終了させる。
(条件C1):定速走行制御が実行されており、且つ、目標速度Vsetと現時点の車速SPDとの偏差の大きさ(|Vset-SPD|)が、ゼロになった(又はゼロに近い終了閾値未満の値になった)。
(条件C2):先行車追従制御が実行されており、且つ、現時点での車間距離Daと目標車間距離Dsetとの偏差の大きさ(|Da-Dset|)が、ゼロになった(又はゼロに近い終了閾値未満の値になった)。
運転支援ECU30は、ACCの実行中において減速制御を実行する場合、図2に示す周知の二輪モデルを用いて、制動力配分比naを決定する。
運転支援ECU30のCPU(単に「CPU」と称呼する。)は、所定時間が経過するごとに図5に示した「減速開始/終了判定ルーチン」を実行するようになっている。
t = dT×(i-1) …(14)
ステップ603:CPUは、(14)式により求められる時間tを減速度情報に適用することにより、現時点で車両SVに発生させるべき減速度Gbを取得する。そして、CPUは、減速度Gbを目標加速度Gt(i)として設定する。
ステップ604:CPUは、現時点の車速SPD及び目標加速度Gt(i)等に基いて総制動力F(i)を演算する。例えば、CPUは、目標加速度Gt(i)及び車速SPDをルックアップテーブルMap(Gt(i)、SPD)に適用することにより、目標加速度Gt(i)を得るための総制動力F(i)を求める(即ち、F(i)=Map(Gt(i)、SPD))。上述のルックアップテーブルは、運転支援ECU30のROMに記憶されている。
ステップ608:CPUは、図7に示した「配分比演算ルーチン」を実行することにより、制動力配分比nを演算する。配分比演算ルーチンについては後述する。
(条件D1):変数iが「1」より大きい(i>1)。
(条件D2):制動力配分比nが標準配分比n_normalである(n=n_normal)。
(条件D3):前回の目標加速度Gt(i-1)と今回の目標加速度Gt(i)との間の変化量の大きさが所定の変化量閾値Gvthより小さい(|Gt(i-1)-Gt(i)|<Gvth)。なお、Gvthは、減速度情報における「t=0」から「t=Tp2」までの期間における減速度Gbの変化量の大きさよりも小さい。従って、本例において、「t=0」から「t=Tp2」までの期間において条件D3は成立しない。
ステップ611:CPUは、総制動力F(i)及び制動力配分比naを含む制動指示信号をブレーキECU20に送信する。ブレーキECU20は、制動指示信号を受け取ると、上述した手法に従い、総制動力F(i)及び制動力配分比naに基いて各車輪W*の目標制動力Fb*を演算する。そして、ブレーキECU20は、各車輪W*の制動力が対応する目標制動力Fb*となるように、ブレーキアクチュエータ21を制御する。このように、CPUは、配分比調整制御を開始する。
ステップ615:CPUは、制動力配分比naを標準配分比n_normalに設定する。
ステップ611:CPUは、総制動力F(i)及び制動力配分比naを含む制動指示信号をブレーキECU20に送信する。
(条件E1):ステップ705にて演算されたピッチレートθ´(i)がピッチレート閾値θthより大きい(θ´(i)>θth)。
(条件E2):n=0である。
図8を用いて、制動力制御装置の作動例(シミュレーション)を説明する。
図8に示した例における時点t0にて、CPUは、先行車追従制御を実行している。追従対象車両(a)が減速したことから、減速開始条件(具体的には、条件B2)が成立する。従って、CPUは、以下の処理を行う。
処理1:CPUは、図5のルーチンにおいて第1フラグX1の値を「1」に設定する(ステップ504)。
処理2:第1フラグX1の値が「1」に設定されたことから、CPUは、図6のルーチンにおいて配分比調整制御を開始する(ステップ601:Yes)。CPUは、ステップ602乃至ステップ611の処理を実行する。
時点t0から時点t2までの期間において、CPUは、以下の処理を行う。なお、この期間において減速終了条件が成立しない(ステップ505:No)。更に、この期間においてスリップ条件が成立しない(ステップ613:No)。
処理3:CPUは、図5のルーチンにおいて、第1フラグX1の値を「1」で維持する。
処理4:CPUは、図6のルーチンにおいてステップ606に進むと、「No」と判定してステップ613に進む。スリップ条件が成立しないので、CPUは、ステップ613にて「No」と判定し、ステップ607乃至ステップ611の処理を実行する。少なくとも条件D2が成立しないので、調整終了条件が成立しない(ステップ609:No)。CPUは、配分比調整制御を継続する。
時点t2にて、CPUは、以下の処理を行う。なお、この時点にて、減速終了条件は成立しない(ステップ505:No)。
処理5:CPUは、図5のルーチンにおいて、第1フラグX1の値を「1」で維持する。
処理6:条件D1乃至条件D3の総てが成立する。従って、CPUは、図6のルーチンにおいてステップ609に進むと、「No」と判定して、ステップ614、ステップ615及びステップ611の処理を実行する。即ち、CPUは、配分比調整制御を終了する。そして、CPUは、制動力配分比naを標準配分比n_normalに設定して減速制御を実行する。
特定状態の程度を表す指標値として、ピッチレートθ´以外の値が用いられもよい。例えば、ピッチ角θが用いられてもよい。この場合、条件E1は、以下の条件E1’に置き換えられてもよい。
条件E1’:ステップ704にて演算されたピッチ角θ(i)がピッチ角閾値θathより大きい(θ(i)>θath)。θathは、所定の負の値である。
ピッチレートθ´の演算方法は、上述の例に限定されない。例えば、車両SVは、加速度センサ及び/又はジャイロセンサを更に備えてもよい。この場合、ピッチレートθ´は、加速度センサ及び/又は慣性センサ(ジャイロセンサ)により測定された値に基いて演算されてもよい。
配分比調整制御は、ACC以外の運転支援制御に適用されてもよい。配分比調整制御は、車両SVの実際の加速度が目標加速度に近づくように制動力を制御する他の運転支援制御に適用されてもよい。例えば、配分比調整制御は、自動ブレーキ制御に適用されてもよい。自動ブレーキ制御は、車両SVの直前を走行している先行車が停止したときに車両SVを自動的に停止させる制御である。この場合、運転支援ECU30のROMには、自動ブレーキ制御用の第2減速度情報が予め格納されている。第2減速度情報は、減速度(負の加速度)Gcと、減速を開始した時点からの時間tとの関係を表す。第2減速度情報において、減速度Gcが第1範囲内(下限値Gth2以上の範囲)に設定され、且つ、ジャークの絶対値が第2範囲内(上限値Jth2以下の範囲)に設定されている。先行車が停止した場合、運転支援ECU30は、第2減速度情報から現時点で車両SVに発生させるべき減速度Gcを取得し、当該取得した減速度Gcを目標加速度Gtとして設定する。そして、運転支援ECU30は、車両SVの加速度が目標加速度Gtに近づくように(又は一致するように)、ブレーキECU20を用いてブレーキアクチュエータ21を制御する。
制動装置は、上述した油圧式の装置に限定されない。制動装置は、電動ブレーキ(EMB:Electro-mechanical Brake)装置、又は、インホイールモータにより車輪W*の制動力を独立に制御できる装置であってもよい。
Claims (3)
- 車両に搭載され、前輪及び後輪を含む複数の車輪のそれぞれに独立して制動力を付与可能に構成された制動装置であって、前記前輪に対して付与される前記制動力と、前記後輪に対して付与される前記制動力と、の和である総制動力に対する前記前輪に対して付与される前記制動力の比である配分比を変更可能に構成された制動装置と、
前記車両に搭載され、前記車両の実際の加速度が目標加速度に近づくように前記制動力を制御する運転支援制御を実行するように構成された制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記運転支援制御により前記車両を減速させる場合において、
予め定められた、負の加速度である減速度を前記目標加速度として設定し、
前記車両に前記目標加速度を発生させると仮定して、前記車両の前部が前記車両の後部よりも低くなる状態である特定状態の程度が所定の程度より大きくならないように、前記配分比を演算する配分比演算処理を実行することにより当該演算した配分比を最終的な設定配分比として決定し、
前記決定した最終的な設定配分比に従って前記制動力が前記前輪及び前記後輪のそれぞれに付与されるように、前記制動装置を制御する
ように構成された制動力制御装置であって、
前記制御装置は、前記減速度と減速を開始した時点からの時間との関係を表した減速度情報に従って現時点で前記車両に発生させるべき減速度を取得するとともに、当該取得した減速度を前記目標加速度として設定するように構成され、
前記減速度情報において、前記減速度は所定の第1範囲内になるように設定され、且つ、前記減速度の単位時間当たりの変化量は所定の第2範囲内になるように設定されており、
更に、前記制御装置は、前記特定状態の前記程度を表す指標値として、前記車両の車体の左右方向の軸周りの傾きを表すピッチ角の単位時間当たりの変化量であるピッチレートを用いるように構成された
制動力制御装置において、
前記制御装置は、
前記設定された目標加速度に基いて前記総制動力を演算し、
前記配分比演算処理として、
前記演算した総制動力を用いて前記ピッチレートを演算し、
前記演算したピッチレートの大きさが、前記所定の程度に相当するピッチレート閾値の大きさよりもよりも大きくならないとの条件を満たす配分比のうちの中で最も大きい値を前記最終的な設定配分比として決定する、
処理を行う、
ように構成された制動力制御装置。 - 請求項1に記載の制動力制御装置において、
前記制御装置は、
前記車両の走行速度を目標速度である設定速度に一致させるように前記車両の加速度を調整する制御である定速走行制御を、前記運転支援制御として実行可能に構成され、
前記定速走行制御が実行されており、且つ、前記車両の走行速度が前記設定速度よりも大きく、且つ、前記車両の走行速度と前記設定速度との差の絶対値が所定の速度偏差閾値より大きい場合、減速開始条件が成立したと判定して前記運転支援制御としての前記定速走行制御による前記車両の減速を開始するように構成され、
前記定速走行制御による前記車両の減速を開始した時点からの時間経過に従って、その大きさがゼロから徐々に大きくなり、且つ、前記定速走行制御による前記車両の減速を開始した時点からの時間が所定の時間(Tp2)に到達した時点以降において、その大きさが前記第1範囲を規定する所定の下限値(Gth2)に維持される、減速度(Gb)を前記目標加速度として設定する、
ように構成された制動力制御装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の制動力制御装置において、
前記制御装置は、
前記車両の直前を走行している先行車と前記車両との車間距離を目標車間距離に維持しながら前記車両を前記先行車に追従させる先行車追従制御を、前記運転支援制御として実行可能に構成され、
前記先行車追従制御が実行されており、且つ、前記先行車と前記車両との前記車間距離が前記目標車間距離よりも小さく、且つ、前記先行車と前記車両との前記車間距離と前記目標車間距離との差の絶対値が所定の距離偏差閾値よりも大きい場合、減速開始条件が成立したと判定して前記運転支援制御としての前記先行車追従制御による前記車両の減速を開始するように構成され、
前記先行車追従制御による前記車両の減速を開始した時点からの時間経過に従って、その大きさがゼロから徐々に大きくなり、且つ、前記先行車追従制御による前記車両の減速を開始した時点からの時間が所定の時間(Tp2)に到達した時点以降において、その大きさが前記第1範囲を規定する所定の下限値(Gth2)に維持される、減速度(Gb)を前記目標加速度として設定する、
ように構成された制動力制御装置。
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