JP7377940B2 - Control device and vehicle - Google Patents
Control device and vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- JP7377940B2 JP7377940B2 JP2022177067A JP2022177067A JP7377940B2 JP 7377940 B2 JP7377940 B2 JP 7377940B2 JP 2022177067 A JP2022177067 A JP 2022177067A JP 2022177067 A JP2022177067 A JP 2022177067A JP 7377940 B2 JP7377940 B2 JP 7377940B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vehicle
- control device
- following
- following vehicle
- deceleration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 45
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 45
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 27
- 230000036316 preload Effects 0.000 claims description 27
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 24
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 44
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 13
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000881 depressing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
Landscapes
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Regulating Braking Force (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Description
本開示は、先導車に後続車を追従走行させるための追従走行システムに関する。 The present disclosure relates to a following driving system for causing a leading vehicle to follow a following vehicle.
自車両を先導車に追従走行させる車両制御装置が公知である(例えば、特許文献1)。特許文献1の車両制御装置は、先導車の加減速の目標値等の加減速情報に基づいて目標制動力を算出する。次に、車両制御装置は目標制動力が得られるように各輪のホイールシリンダ圧を制御する。 2. Description of the Related Art A vehicle control device that causes a host vehicle to follow a leading vehicle is known (for example, Patent Document 1). The vehicle control device disclosed in Patent Document 1 calculates a target braking force based on acceleration/deceleration information such as a target acceleration/deceleration value of a leading vehicle. Next, the vehicle control device controls the wheel cylinder pressure of each wheel so that the target braking force is obtained.
特許文献1の車両においては、各輪のホイールシリンダ圧は電気モータによって制御される。電気モータの駆動によって目標制動力が得られるまでには所定の遅れが生じるため、後続車の応答性が低下するという問題がある。 In the vehicle of Patent Document 1, the wheel cylinder pressure of each wheel is controlled by an electric motor. Since a predetermined delay occurs until the target braking force is obtained by driving the electric motor, there is a problem in that the responsiveness of the following vehicle decreases.
本発明は、以上の背景を鑑み、追従走行システムにおいて、後続車の追従性能を高めることを課題とする。 In view of the above background, an object of the present invention is to improve the following performance of a following vehicle in a following driving system.
上記課題を解決するために本発明のある態様は、後続車(2F)を先導車(2L)に追従走行させる追従走行システム(1)であって、前記先導車に設けられ、アクセル開度を含む前記先導車の走行状態を取得する先導車センサ(9L)と、前記後続車に設けられ、前記後続車にブレーキ液圧に応じた制動トルクを付与する油圧ブレーキ装置(6)と、前記後続車に設けられ、前記油圧ブレーキ装置を制御可能な後続車制御装置(12F)と、前記先導車センサによって取得された前記アクセル開度を含む前記先導車の走行状態を前記後続車制御装置に伝達する車々間通信装置(11)とを有し、前記後続車制御装置は、前記先導車の前記アクセル開度が所定以上の速度で戻されたときに、前記油圧ブレーキ装置の前記ブレーキ液圧を瞬間的に高める予圧処理を実行することを特徴とする。 In order to solve the above problems, an aspect of the present invention is a following driving system (1) that causes a following vehicle (2F) to follow a leading vehicle (2L), and is provided in the leading vehicle and controls the accelerator opening. a leading vehicle sensor (9L) that acquires the running state of the leading vehicle, a hydraulic brake device (6) that is provided on the trailing vehicle and applies braking torque to the trailing vehicle according to brake fluid pressure; A following vehicle control device (12F) installed in the vehicle and capable of controlling the hydraulic brake device; and transmitting the driving state of the leading vehicle including the accelerator opening obtained by the leading vehicle sensor to the following vehicle controlling device. and an inter-vehicle communication device (11), wherein the following vehicle control device instantaneously changes the brake fluid pressure of the hydraulic brake device when the accelerator opening degree of the leading vehicle is returned at a speed higher than a predetermined speed. The feature is that a preload process is performed to increase the pressure.
この態様によれば、先導車のアクセル開度が所定以上の速度で戻されたときに、油圧ブレーキが瞬間的に高められる。これにより、先導車に制動力が加わったときに後続車に制動力が加えられるまでの時間を短縮することができる。よって、後続車の追従性能を高めることができる。 According to this aspect, when the accelerator opening degree of the lead vehicle is returned to a predetermined speed or higher, the hydraulic brake is momentarily increased. This makes it possible to shorten the time from when braking force is applied to the leading vehicle until braking force is applied to the following vehicle. Therefore, the following performance of the following vehicle can be improved.
上記の態様において、前記後続車制御装置は、前記先導車の前記アクセル開度が所定の高開度以上の位置から所定の低開度以下の位置に、所定時間内に変化したときに、前記先導車の前記アクセル開度が所定以上の速度で戻されたと判定し、前記予圧処理を実行するとよい。 In the above aspect, the following vehicle control device controls the following vehicle control device when the accelerator opening degree of the leading vehicle changes from a predetermined high opening degree or more to a predetermined low opening degree or less within a predetermined time. It is preferable to determine that the accelerator opening degree of the lead vehicle has been returned to a predetermined speed or higher, and then execute the preload process.
この態様によれば、先導車の運転者によってアクセル開度が所定以上の速度で戻されたことを容易に判定することができる。 According to this aspect, it can be easily determined that the driver of the lead vehicle has returned the accelerator opening at a speed higher than a predetermined speed.
上記の態様において、前記後続車には、減速度を含む前記後続車の走行状態を取得する後続車センサ(9F)と、走行駆動用電気モータ(4)とが設けられ、前記後続車制御装置は、前記先導車の走行状態、及び前記後続車の走行状態に基づいて、前記後続車の目標減速度を算出し、前記目標減速度が所定の閾値より大きいときには、前記後続車の減速度を前記目標減速度と一致させるべく、前記走行駆動用電気モータの回生トルク及び前記油圧ブレーキ装置の前記制動トルクを制御する協調制御処理を実行し、前記目標減速度が前記閾値未満のときには、前記後続車の減速度を前記目標減速度と一致させるべく、前記走行駆動用電気モータの前記回生トルクを制御する単独制御処理を実行するとよい。 In the above aspect, the following vehicle is provided with a following vehicle sensor (9F) that acquires the running state of the following vehicle including deceleration, and a traveling drive electric motor (4), and the following vehicle control device calculates the target deceleration of the following vehicle based on the driving condition of the leading vehicle and the driving condition of the following vehicle, and when the target deceleration is larger than a predetermined threshold value, calculates the deceleration of the following vehicle. A cooperative control process is executed to control the regenerative torque of the travel drive electric motor and the braking torque of the hydraulic brake device in order to match the target deceleration, and when the target deceleration is less than the threshold value, the following In order to make the deceleration of the vehicle coincide with the target deceleration, it is preferable to execute an independent control process for controlling the regenerative torque of the travel drive electric motor.
この態様によれば、目標減速度が閾値以上である場合には回生トルクに加えて、油圧ブレーキによる制動トルクが加えられる。これにより、閾値以上の減速度が必要となるときに、後続車により確実に制動力を加えることができる。 According to this aspect, when the target deceleration is equal to or greater than the threshold value, braking torque by the hydraulic brake is applied in addition to the regenerative torque. This allows more reliable braking force to be applied to the following vehicle when deceleration equal to or greater than the threshold value is required.
上記の態様において、前記後続車制御装置は前記協調制御処理又は前記単独制御処理を実行する前に、前記予圧処理を実行するとよい。 In the above aspect, the following vehicle control device preferably executes the preload process before executing the cooperative control process or the independent control process.
この態様によれば、予圧処理を協調制御処理又は単独制御処理の前に行うことによって、後続車により迅速に制動力を加えることができる。これにより、後続車の追従性能を高めることができる。 According to this aspect, by performing the preload process before the cooperative control process or the independent control process, braking force can be applied more quickly to the following vehicle. Thereby, it is possible to improve the following performance of the following vehicle.
上記の態様において、前記後続車制御装置は、前記先導車と前記後続車との間の車間距離が所定の目標車間距離よりも小さくなるにつれて前記目標減速度が増加するように、前記目標減速度を算出するとよい。 In the above aspect, the following vehicle control device controls the target deceleration so that the target deceleration increases as the inter-vehicle distance between the leading vehicle and the following vehicle becomes smaller than a predetermined target inter-vehicle distance. It is recommended to calculate.
この態様によれば、車間距離が目標車間距離よりも小さくなると後続車がより減速され、目標車間距離よりも大きくなると後続車が減速され難くなる。これにより、車間距離が目標車間距離になるように後続車を制御することができる。 According to this aspect, when the inter-vehicle distance becomes smaller than the target inter-vehicle distance, the following vehicle is further decelerated, and when it becomes larger than the target inter-vehicle distance, the following vehicle is less likely to be decelerated. Thereby, the following vehicle can be controlled so that the following vehicle distance becomes the target vehicle distance.
上記の態様において、前記後続車制御装置は、前記先導車の速度に対する前記後続車の所定の車間時間前の速度の差が小さくなるにつれて前記目標減速度が増加するように、前記目標減速度を算出するとよい。 In the above aspect, the following vehicle control device sets the target deceleration so that the target deceleration increases as the difference between the speed of the leading vehicle and the speed of the following vehicle before a predetermined inter-vehicle time becomes smaller. It is best to calculate it.
この態様によれば、先導車の車間時間前の速度で走行するように後続車が制御される。これにより、後続車を先導車に適切に追従させることができる。 According to this aspect, the following vehicle is controlled so as to travel at a speed that is earlier than the inter-vehicle time of the leading vehicle. This allows the following vehicle to appropriately follow the leading vehicle.
上記の態様において、前記後続車制御装置は、前記先導車センサからの信号に基づいて、前記先導車の車輪に発生する発生トルクを取得し、前記先導車を減速させるべく前記発生トルクが発生しているときには前記目標減速度が増加するように、前記目標減速度を算出するとよい。 In the above aspect, the following vehicle control device acquires the generated torque generated in the wheels of the leading vehicle based on the signal from the leading vehicle sensor, and determines whether the generated torque is generated in order to decelerate the leading vehicle. It is preferable to calculate the target deceleration so that the target deceleration increases when the vehicle is running.
この態様によれば、先導車の発生トルクに基づいて後続車が制御されるため、後続車が減速するまでの時間的な遅れを補償することができ、後続車の追従性能を向上させることができる。 According to this aspect, since the following vehicle is controlled based on the torque generated by the leading vehicle, it is possible to compensate for the time delay until the following vehicle decelerates, and it is possible to improve the following performance of the following vehicle. can.
上記の態様において、前記先導車には、前記アクセル開度に基づいて車両を制御する先導車制御装置が設けられ、前記先導車制御装置は、前記アクセル開度が所定の基準値以上であるときに前記先導車を加速させ、前記アクセル開度が前記基準値未満であるときに前記先導車を減速させるとよい。 In the above aspect, the lead vehicle is provided with a lead vehicle control device that controls the vehicle based on the accelerator opening, and the lead vehicle control device controls when the accelerator opening is equal to or greater than a predetermined reference value. It is preferable that the leading vehicle is accelerated when the accelerator opening is less than the reference value, and the leading vehicle is decelerated when the accelerator opening is less than the reference value.
この態様によれば、先導車の加減速が一つのペダルによって操作することができるため、加減速の操作が簡素になる。 According to this aspect, the acceleration and deceleration of the lead vehicle can be operated by one pedal, so that the acceleration and deceleration operations are simplified.
上記の態様において、前記先導車制御装置が、前記先導車のアクセル操作による前記先導車の車輪への出力可能なトルクの範囲は、前記後続車制御装置が前記後続車の車輪に出力可能なトルクの範囲内であるとよい。 In the above aspect, the range of torque that the leading vehicle control device can output to the wheels of the leading vehicle due to accelerator operation of the leading vehicle is the range of torque that the trailing vehicle control device can output to the wheels of the trailing vehicle. It is good if it is within the range of .
この態様によれば、後続車の車輪に出力すべきトルクを先導車のトルク変動に合わせてより確実に変動させることができるため、後続車をより確実に先導車に追従させることができる。 According to this aspect, the torque to be output to the wheels of the following vehicle can be more reliably varied in accordance with the torque fluctuation of the leading vehicle, so that the following vehicle can be made to follow the leading vehicle more reliably.
以上の構成によれば、追従走行システムにおいて、後続車の追従性能を高めることができる。 According to the above configuration, the tracking performance of the following vehicle can be improved in the tracking system.
以下、図面を参照して、本発明に係る追従走行システムの実施形態について説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a tracking system according to the present invention will be described with reference to the drawings.
追従走行システム1は一台の車両2(以下、先導車2L)に他の車両2(以下、後続車2F)を追従走行させるためのシステムである。以下では、追従走行システム1を先導車2Lに一台の後続車2Fを追従させる場合に適用した場合について説明を行う。
The following driving system 1 is a system for causing one vehicle 2 (hereinafter referred to as a leading
先導車2L及び後続車2Fはそれぞれ電力によって走行する4輪の電気自動車であって、モータ4(電動機)、バッテリ5、油圧ブレーキ装置6、ステアリング装置7、アクセルペダル8、車両センサ9、外界認識装置10、車々間通信装置11、及び制御装置12を備える。
The leading
モータ4はそれぞれバッテリ5に蓄えられた電力をエネルギー源とし、対応する車両2の駆動輪に駆動トルクを加える走行駆動用電気モータである。モータ4によって加えられた駆動トルクによって車輪が回転し、車両2が走行する。本実施形態では、先導車2L及び後続車2Fの後輪がそれぞれ、先導車2L及び後続車2Fの駆動輪となっている。
Each of the
また、モータ4はそれぞれ回生ブレーキとしても機能する。すなわち、制動時においてモータ4は車輪の回転力を電力に変換し、その電力をバッテリ5に返還することによって、車輪に制動力となる回生トルクを加えることができる。
Further, each
本実施形態では、モータ4はモータドライバ14に接続されている。このモータドライバ14は、バッテリ5に接続され、モータ4の駆動を制御する。より詳細には、車両2が駆動しているときには、バッテリ5からの電力をモータ4に供給することによって、モータ4が発生する駆動トルクを制御する。車両2が制動しているときには、モータ4において発生する電力をバッテリ5に返還してバッテリ5を充電するとともに、モータ4が発生する回生トルクを制御する。以下、駆動トルクと回生トルクの差をモータ4が発生する発生トルクと記載する。
In this embodiment, the
油圧ブレーキ装置6は車輪それぞれに設けられたブレーキキャリパ15を備えている。ブレーキキャリパ15はそれぞれホイールシリンダ(図示せず)と、ホイールシリンダ内に油圧を発生させる電動アクチュエータ16と、ホイールシリンダ内に設けられたピストン(図示せず)と、ピストンの位置に応じて変位するブレーキパッド17とを備えている。油圧ブレーキ装置6は、電動アクチュエータ16を制御するブレーキECU18を含む。本実施形態では、電動アクチュエータ16はホイールシリンダ内に油圧を発生させる油圧ポンプによって構成され、ホイールシリンダ内の油圧が加圧開始から所定の圧力となるまでには所定の作動時間を要する。ブレーキECU18は制御装置12に接続され、制御装置12からの信号に基づいて電動アクチュエータ16の駆動を制御し、ホイールシリンダ内に油圧を発生させる。ホイールシリンダ内に発生した油圧によって、ブレーキパッド17が車輪と一体に回転するディスクロータ19に押し付けられて、各車輪に摩擦制動トルクが付与される。制御装置12は電動アクチュエータ16の駆動を制御することによって、ホイールシリンダ内の油圧値(以下、ブレーキ液圧)を制御し、各車輪に加える摩擦制動トルクの大きさを制御する。本実施形態では、制御装置12は各車輪に概ね同一の摩擦制動トルクを加える。
The
アクセルペダル8は運転席の前方であって、運転者の足元に対応する位置に設けられている。運転者はアクセルペダル8を踏み込むことによって運転操作を行うことができる。
The
ステアリング装置7は車両2の操舵を行うための装置であり、ステアリングECU21と、ステアリング駆動装置22とを備える。ステアリング駆動装置22はステアリングECU21からの信号に基づいて、例えば、ラックアンドピニオン機構に力を作用させて転舵輪(前輪)の舵角を変更する電気モータであってよい。
The
車両センサ9は自らが搭載された車両2(以下、自車両2)の走行状態を検出するセンサであり、アクセルセンサ25と、液圧センサ26と、慣性計測装置27(IMU)と、舵角センサ28とを含む。アクセルセンサ25はアクセルペダル8に設けられ、運転者のアクセルペダル8の操作量(アクセル開度)を検出するセンサである。液圧センサ26は、ホイールシリンダに設けられたブレーキ液圧値を検出するセンサである。慣性計測装置27は加速度センサ及び角速度センサを含み、自車両2の加速度、及び角速度を検出する。本実施形態では、慣性計測装置27は速度センサを含み、自車両2の速度を検出することができる。舵角センサ28はステアリングシャフトに設けられ、転舵輪の舵角を検出する公知のセンサであってよい。
The
外界認識装置10は自車両2に対する周辺車両の位置(すなわち、相対位置)を取得するためのセンサである。外界認識装置10は、例えば、車両2の前方を撮像するステレオカメラや、車両2の前方に位置する物体を検知するミリ波レーダ、ライダ、及びソナーの少なくとも1つを含んでいるとよい。
The external
車々間通信装置11は自車両2の制御装置12及び自車両2以外の他の車両2の制御装置12の通信を媒介する装置である。車々間通信装置11の間の通信は光を含む電磁波によって行われてもよく、超音波を含む音波によって行われてもよい。
The
制御装置12は、CPU、ROM、及びRAM等を含むコンピュータによって構成された電子制御装置(ECU)である。制御装置12はCAN30(Controller Area Network)等の通信手段によって、車両センサ9、外界認識装置10、車々間通信装置11、ステアリングECU21、ブレーキECU18、及びモータドライバ14に信号伝達可能に接続されている。制御装置12は1つのハードウェアとして構成されていてもよく、複数のハードウェアからなるユニット、又はソフトウェア及びハードウェアの組み合わせによって実現されてもよい。
The
先導車2Lの制御装置12(先導車制御装置12L)は先導車2Lに搭載された車両センサ9(先導車センサ9L)から自車両2の走行状態を取得し、車々間通信装置11を介して後続車2Fの制御装置12に送信する。走行状態には、速度、加速度、アクセル開度、及びブレーキ液圧値が含まれる。また、先導車2Lの制御装置12は、アクセルセンサ25からアクセル開度を取得し、自車両2の駆動を制御する。より詳細には、先導車2Lの制御装置12は、アクセル開度が所定の基準値以上であるときに先導車2Lを加速させるべく車輪にトルクを加える。先導車2Lの制御装置12は、アクセル開度が基準値未満であるときに先導車2Lを減速させるべく車輪にトルクを加える。先導車2Lを減速させるべく先導車2Lの車輪に加えられるトルクは回生トルクによるものであっても、摩擦制動トルクによるものであっても、また、両者を含むものであってもよい。このように、運転者はアクセルペダル8の操作によって車両2の加減速を行うことができるため、運転操作を容易に行うことができる。
The control device 12 (leading
但し、先導車2Lに後続車2Fが追従走行している場合には、運転者のアクセル操作によって先導車2Lの制御装置12が車輪への出力することのできるトルクの範囲は、後続車2Fの制御装置12が後続車2Fの車輪に出力することのできるトルクの範囲内に限られる。これにより、先導車2Lのトルク変動に合わせて後続車2Fの車輪に出力すべきトルクをより確実に変動させることができる。よって、先導車2Lの加減速に応じて後続車2Fの車輪に十分なトルクを加えることが可能となり、後続車2Fをより確実に先導車2Lに追従させることができる。
However, when the following
後続車2Fの制御装置12(後続車制御装置12F)は、車々間通信装置11を介して先導車2Lの走行状態、及び、自車両2に対する先導車2Lの位置を取得する。その後、後続車2Fの制御装置12は、取得した先導車2Lの走行状態、先導車2Lの相対位置、及び、後続車2Fに搭載された車両センサ9(後続車センサ9F)によって取得した自車両2(後続車2F)の走行状態に基づいて、目標操舵角を算出する。後続車2Fの制御装置12は、操舵角が目標操舵角となるようにステアリングECU21を制御することによって、後続車2Fを先導車2Lの走行軌跡を通過するように制御する。
The control device 12 (following
また、後続車2Fの制御装置12は、外界認識装置10によって取得された先導車2Lの相対位置に基づいて、先導車2Lと後続車2Fとの間の車間距離を算出する。すなわち、外界認識装置10は先導車2Lと後続車2Fとの間の車間距離を取得するための外界情報を取得する外界情報取得装置として機能する。
Further, the
後続車2Fの制御装置12は、後続車2Fが先導車2Lに追従走行している間、先導車2Lと後続車2Fとの車間距離が一定となり、且つ、後続車2Fの制御装置12は先導車2Lの速度と、所定の時間である車間時間前の自車両2の速度との差(以下、車速偏差)を零とするように、自車両2を制御する。より具体的には、後続車2Fの制御装置12は車間距離が一定であり、且つ車速偏差が零となるように目標加速度を算出する。次に、後続車2Fの制御装置12は自車両2の加速度が目標加速度と等しくなるように、自車両2のモータ4による発生トルクとブレーキ液圧を制御する。後続車2Fの制御装置12によって算出される目標加速度は以下の式によって示される。
The
後続車2Fの制御装置12は式(1)における目標車間距離Dtg(t)[m]、及び車間時間Tgap[s]を以下の式(2)、式(3)を用いて算出している。
The
式(1)において、ACCTAR(t)[G]は目標加速度であり、TQlC(t)[Nm]は時刻t[s]において先導車2Lのモータ4が発生する発生トルクであり、PQlC(t)[MPa]は先導車2Lのブレーキ液圧である。Dtg(t)[m]は時刻t[s]における目標車間距離であり、D(t)[m]は時刻t[s]における車間距離である。Vfc(t)[m/s]は時刻t[s]における後続車2Fの速度であり、Vlc(t)[m/s]は時刻t[s]における先導車2Lの速度である。Tgap[s]は車間時間である。
In equation (1), ACC TAR (t) [G] is the target acceleration, TQ lC (t) [Nm] is the generated torque generated by the
式(2)において、Dmin[m]は目標最低車間距離である。式(3)において、V[m/s]は追従走行に適した所定の車速であり、T0[s]は所定の追加時間である。本実施形態では、Dmin[m]は1.0mに設定され、T0は0.2秒に設定されている。追加時間は人間が応答するまでに要する時間(以下、応答時間)に基づいて定められているとよい。 In equation (2), D min [m] is the target minimum inter-vehicle distance. In equation (3), V [m/s] is a predetermined vehicle speed suitable for follow-up travel, and T 0 [s] is a predetermined additional time. In this embodiment, D min [m] is set to 1.0 m and T 0 is set to 0.2 seconds. The additional time may be determined based on the time required for a human to respond (hereinafter referred to as response time).
また、CT2Aは発生トルクを後続車2Fの加速度への寄与に変換するための正の係数を示している。式(1)に示すように、後続車2Fの制御装置12は先導車2Lを減速させるべく発生トルクが発生しているとき、すなわち発生トルクが負であるときには、目標加速度が減少する。よって、発生トルクが負であるときには、目標減速度が増加する。これにより、先導車2Lが減速しているときに後続車2Fが減速される。
Further, CT2A indicates a positive coefficient for converting the generated torque into a contribution to the acceleration of the following
CP2Aはブレーキ液圧を後続車2Fの加速度への寄与に変換するための正の係数を示している。後続車2Fの制御装置12は先導車2Lを減速させるべくブレーキ液圧が発生し、先導車2Lの車輪に摩擦制動トルクが加わっているときは、目標加速度が減少する。これにより、先導車2Lが減速しているときに後続車2Fが減速される。
CP2A indicates a positive coefficient for converting the brake fluid pressure into a contribution to the acceleration of the following
すなわち、式(1)の等号以降の第1項と第2項との和は発生トルク及びブレーキによる制動力によって先導車2Lに生じる加速度の予測値を示し、車間距離及び車速偏差に対するフィードフォワード項に対応している。これにより、後続車2Fに制動力が加わり減速するまでの時間的な遅れを補償することができる。よって、後続車2Fの追従性能を向上させることができる。
That is, the sum of the first and second terms after the equal sign in equation (1) indicates the predicted value of the acceleration generated in the leading
式(1)において、CD2Aは目標車間距離に対する車間距離の差(Dtg(t)-D(t)。以下、車間偏差)を後続車2Fの加速度のへ寄与に変換するための正の係数である。式(1)の等号以降の第3項(-(CD2A(Dtg(t)-D(t)))。以下、車間偏差項)は、車間偏差が正、すなわち後続車2Fが先導車2Lに目標車間距離よりも近い位置にあるときに負となる。すなわち、車間距離が目標車間距離よりも大きく、車間偏差が正であるときに、目標加速度が減少し、後続車2Fが先導車2Lから離れて、車間偏差が小さくなる。同様に、車間距離が目標車間距離よりも小さく、車間偏差が負であるときに、目標加速度が増加し、後続車2Fが先導車2Lに近づいて、車間偏差が小さくなる。すなわち、車間偏差項は、車間偏差を零に近づけるフィードバック項に対応し、車間距離が目標車間距離になるように制御される。
In equation (1), C D2A is a positive coefficient for converting the difference in inter-vehicle distance from the target inter-vehicle distance (D tg (t) - D(t), hereinafter referred to as inter-vehicle deviation) into a contribution to the acceleration of the following
また、CV2Aは時刻tの後続車2Fの速度に対する時刻tよりも車間時間Tgap前ときの先導車2Lの速度の差(Vfc(t)-Vlc(t-Tgap)。以下、車速偏差)を後続車2Fの加速度への寄与に変換するための正の係数である。式(1)の等号以降の第4項(-CV2A(Vfc(t)-Vlc(t-Tgap)))は、車速偏差が正、すなわち後続車2Fの速度が先導車2Lの車間時間前の速度よりも大きいときには負となる。すなわち、車速偏差が正であるときに、目標加速度が減少し、後続車2Fの速度が先導車2Lの車間時間前の速度に近づき、車速偏差が小さくなる。同様に、車速偏差が負であるときに、目標加速度が増加し、後続車2Fの速度が増加して、車速偏差が小さくなる。すなわち、車速偏差項は、車速偏差を零に近づけるフィードバック項に対応し、先導車2Lの車間時間前の速度で走行するように後続車2Fがフィードバック制御される。これにより、後続車2Fを先導車2Lに適切に追従させることができる。
Furthermore, C V2A is the difference in speed of the leading
後続車2Fの制御装置12は目標加速度が負、すなわち目標減速度が正であるときには、図2に示す減速処理を行う。以下では、図2を参照して、減速処理の詳細を説明する。
The
図2に示すように、減速処理の最初のステップST1において、アクセル開度に基づいて、先導車2Lの運転者がアクセルペダル8の踏み戻しを行ったか否かを判定する。より詳細には、後続車2Fの制御装置12は、車々間通信装置11を介して、先導車2Lセンサ(アクセル開度センサ)によって取得されたアクセル開度を含む先導車2Lの走行状態を取得する。その後、後続車2Fの制御装置12は先導車2Lのアクセル開度が所定以上の速度で戻されたか否かを判定することで、先導車2Lの運転者がアクセルペダル8の踏み戻しが行ったか否かを判定する。本実施形態は、後続車2Fの制御装置12は先導車2Lのアクセル開度が所定の閾値である高開度閾値以上の位置から、所定の閾値である低開度閾値以下の位置に、所定時間(以下、判定時間)内に変化したときに、先導車2Lのアクセル開度が所定以上の速度で戻されたと判定する。高開度閾値は30%程度に設定されることが好ましく、低開度閾値は0%に設定されるとよい。判定時間は応答時間(0.2秒)に等しくなるように設定されているとよい。先導車2Lのアクセル開度が所定以上の速度で戻された場合には、後続車2Fの制御装置12はステップST2を実行し、それ以外の場合には後続車2Fの制御装置12はステップST3の処理を実行する。
As shown in FIG. 2, in the first step ST1 of the deceleration process, it is determined based on the accelerator opening degree whether the driver of the
ステップST2において、後続車2Fの制御装置12はブレーキECU18を制御して、油圧ブレーキ装置6のブレーキ液圧を瞬間的に高める予圧処理を行う。より具体的には、後続車2Fの制御装置12はブレーキECU18を制御して、所定の予圧時間τの経過時に後続車2Fのブレーキ液圧が所定値であるブレーキ予圧値Pτとなるようにブレーキ液圧を上昇させる。本実施形態では、予圧時間τは応答時間(0.2秒)と等しく設定されている。ブレーキ予圧値Pτは後続車2Fに概ね0.05Gの減速度が加わるブレーキ液圧に設定されている。予圧時間τが経過し、後続車2Fのブレーキ液圧がブレーキ予圧値Pτになると、後続車2Fの制御装置12はステップST3の処理を実行する。
In step ST2, the
ステップST3において、後続車2Fの制御装置12は式(1)を用いて算出した目標加速度の符号を反転する(すなわち、(-1)倍する)ことによって、目標減速度を算出する。次に、後続車2Fの制御装置12は目標減速度が所定の閾値である減速度閾値よりも大きいか否かを判定する。減速度閾値DEClimはモータ4が出力可能な最大の回生トルクを出力したときに、後続車2Fに加わる減速度(以下、最大回生減速度)と等しくなるように定められている。後続車2Fの制御装置12は目標減速度が減速度閾値よりも大きいときにはステップST4を、減速度閾値以下であるときにはステップST5をそれぞれ実行する。
In step ST3, the
ステップST4において、後続車2Fの制御装置12は後続車2Fの減速度を目標減速度と一致させるべく、モータ4が発生する回生トルク及び油圧ブレーキが発生する摩擦制動トルクを制御する協調制御処理を実行する。このとき、後続車2Fの制御装置12は、回生トルク及び摩擦制動トルクそれぞれが変化可能な範囲内で、摩擦制動トルクを高め、回生トルク寄与を小さくするように制御するとよい。これにより、摩擦制動トルクの寄与が大きくなるため、バッテリ5の充電量が過剰になる等の理由に回生トルクの出力範囲が減少する場合であっても、後続車2Fにより確実に制動力を加えることができ、後続車2Fの加速度をより確実に目標加速度に近づけることができる。後続車2Fの制御装置12は、目標加速度を所定時刻ごとに更新し、目標加速度が負である限り、協調制御処理を実行し、目標加速度が正となったときに、ステップST4を完了し、減速処理を終える。
In step ST4, the
ステップST5において、後続車2Fの制御装置12は後続車2Fの減速度を目標減速度と一致させるべく、摩擦制動トルクを零とするとともに、モータ4が発生する回生トルクを制御する単独制御処理を実行する。後続車2Fの制御装置12は目標加速度を所定時刻ごとに更新し、目標加速度が負である限り、単独制御処理を実行する。後続車2Fの制御装置12は、目標加速度が正となると、ステップST5を完了し、減速処理を終える。
In step ST5, the
次に、本発明に係る追従走行システム1の動作及び効果について、図3及び図4を参照して説明する。図3及び図4には、先導車2Lの運転者がアクセル開度を所定以上の速度で低下させたときの、先導車2Lの加速度al[G]の時間変化、及び先導車2Lのブレーキ液圧Pl[MPa]の時間変化がそれぞれ実線で、後続車2Fの加速度afw[G]の時間変化、及び後続車2Fのブレーキ液圧Pfw[MPa]の時間変化が破線で示されている。図3及び図4では、先導車2Lの運転者がアクセル開度を所定以上の速度で低下させた時刻tを0としている。図3は、ステップST3において算出された目標減速度が減速度閾値よりも大きい場合に対応し、図4は、ステップST3において算出された目標減速度が減速度閾値以下である場合に対応している。図4には、先導車2Lが回生トルクのみによって減速する例が記載されている。図3にはステップST4の予圧処理が行われなかった場合の後続車2Fのブレーキ液圧Pfo[MPa]の時間変化と、後続車2Fの加速度afo[G]の時間変化とがそれぞれ二点鎖線によって参考として示されている。
Next, the operation and effects of the tracking system 1 according to the present invention will be explained with reference to FIGS. 3 and 4. FIGS. 3 and 4 show the temporal change in the acceleration a l [G] of the leading
時刻t=0においてアクセル開度が所定以上の速度で低下すると、後続車2Fの制御装置12はステップST3において、先導車2Lの運転者がアクセルペダル8の踏み戻しを行ったと判定し、ステップST4の予圧処理を実行する。このとき、図3に示すように、先導車2Lの運転者のアクセルペダル8の踏み戻し(t=0)から、予圧処理が実行されて電動アクチュエータ16が駆動し、後続車2Fのブレーキ液圧の上昇が始まるまでに所定の遅延時間Δtがある。
When the accelerator opening degree decreases at a speed equal to or higher than a predetermined value at time t=0, the
予圧処理によって、後続車2Fのブレーキ液圧が上昇し、予圧時間τ後に、ブレーキ液圧はブレーキ予圧値Pτとなる。これにより、後続車2Fの車輪にはブレーキ液圧に応じた摩擦制動トルクが加えられ、後続車2Fの加速度はブレーキ液圧の上昇に合わせて減少する。
The prepressure process increases the brake fluid pressure of the following
遅延時間Δtと予圧時間τの和は車間時間Tgap以上に設定されていることが好ましい。これにより、先導車2Lの減速が開始されて後続車2Fの予圧処理が完了するまでの間に、目標加速度が負となるため、予圧処理後に後続車2Fの減速が停止せず、スムーズに減速が継続される。
It is preferable that the sum of the delay time Δt and the preload time τ is set to be greater than or equal to the inter-vehicle time T gap . As a result, the target acceleration becomes negative between the start of deceleration of the leading
目標減速度が減速度閾値以上の場合には、後続車2Fの制御装置12は予圧処理が完了後、協調制御処理(ST4)を実行する。これにより、後続車2Fの減速度が目標減速度と一致するように、回生トルク及び摩擦制動トルクが制御される。このとき、後続車2Fのブレーキ液圧は予圧処理のときよりも時間に対して緩やかに増加する。図3においては、後続車2Fの減速度が目標減速度と一致した後、後続車2Fの減速度は車間時間Tgap前の先導車2Lの減速度と概ね同じように変化する。このように、協調制御処理では、回生トルクと、油圧ブレーキによる摩擦制動トルクとが後続車2Fの車輪に加えられるため、油圧ブレーキによる摩擦制動トルクのみでは不十分である場合であっても、後続車2Fにより確実に制動力を加えることができる。
If the target deceleration is equal to or greater than the deceleration threshold, the
図3の二点鎖線に示されるように、後続車2Fの制御装置12が予圧処理を行うことなく協調制御処理を実行した場合には、ブレーキ液圧は予圧処理を行う場合に比べて緩やかに増加する。すなわち、予圧処理を行うことによって、後続車2Fに減速度が車間時間Tgap前の先導車2Lの減速度と等しくなるまでの時間を短縮することができる。これにより、先導車2Lの減速によって車間距離が短くなり難くなる。よって、後続車2Fの追従性能を高めることができる。
As shown by the two-dot chain line in FIG. 3, when the
予圧処理を設けることで車間距離が短くなり難くなるため、予圧処理を設けない場合に比べて先導車2Lと後続車2Fとの車間距離をより小さく設定できる。これにより、車間距離を可能な限り詰めて走行することが望ましい環境下(例えば、市街地など)においても、複数の車両2を適切に追従走行させることができる。
Since the preload process makes it difficult for the inter-vehicle distance to become short, the inter-vehicle distance between the leading
図4に示すように、目標減速度が減速度閾値未満である場合には、後続車2Fの制御装置12は予圧処理が完了後、単独制御処理(ST5)を実行する。これにより、後続車2Fの減速度が目標減速度と一致するように回生トルクが制御され、摩擦トルクは零となる。よって、回生エネルギーを効率良く回収することができる。
As shown in FIG. 4, when the target deceleration is less than the deceleration threshold, the
図4に示すように、予圧処理によって後続車2Fが先導車2Lよりも大きく減速されて、車間距離が増加する場合がある。この場合は、予圧処理の後に、後続車2Fの減速度が車間時間Tgap前の先導車2Lの減速度よりも小さくなるように、回生トルクが制御されるとよい。これにより、予圧処理によって車間距離が増加した場合であっても、予圧処理の後に、車間距離が減少するように回生トルクが制御されるため、車間距離をより適正に保つことができる。
As shown in FIG. 4, the preload process may cause the following
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。上記実施形態では先導車2Lと後続車2Fとは車々間通信装置11を介して互いに通信していたが、この態様には限定されない。例えば、先導車2L及び後続車2Fの制御装置12はそれぞれ基地局に無線によって通信可能に構成され、制御装置12は基地局を介して互いに通信するように構成されていてもよい。
Although the description of the specific embodiments has been completed above, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments and can be widely modified and implemented. In the embodiment described above, the leading
上記実施形態では、慣性計測装置27は加速度センサ、及び角速度センサに加えて、速度センサを含んでいたがこの態様には限定されない。慣性計測装置27は速度センサを含んでいなくてもよく、車両センサ9は慣性計測装置27と、速度センサとを含むように構成されていてもよい。また、制御装置12と慣性計測装置27とが協働して、加速度センサ、及び角速度センサによって取得した加速度、及び角速度を積分することによって速度、位置、姿勢角を取得するいわゆる慣性航法装置として機能するように構成されていてもよい。
In the embodiment described above, the
1 :追従走行システム
2 :車両
2F :後続車
2L :先導車
4 :モータ
6 :油圧ブレーキ装置
9 :車両センサ
9F :後続車センサ
9L :先導車センサ
11 :車々間通信装置
12 :制御装置
12F :後続車制御装置
12L :先導車制御装置
1: Following driving system 2:
Claims (8)
ブレーキ液圧に応じた制動トルクを付与する油圧ブレーキ装置を制御可能に構成され、前記先導車の前記アクセル開度が所定以上の速度で戻されたときに、前記油圧ブレーキ装置の前記ブレーキ液圧を瞬間的に高める予圧処理を実行することを特徴とする制御装置。 A control device that acquires the driving state of the leading vehicle including the accelerator opening from the leading vehicle and controls a following vehicle to follow the leading vehicle,
The brake fluid pressure of the hydraulic brake device is configured to be able to control a hydraulic brake device that applies braking torque according to brake fluid pressure, and when the accelerator opening of the lead vehicle is returned at a speed higher than a predetermined speed, the brake fluid pressure of the hydraulic brake device is controlled. A control device characterized by executing preload processing to instantaneously increase the pressure.
前記先導車の走行状態、及び前記後続車の走行状態に基づいて、前記後続車の目標減速度を算出し、 Calculating a target deceleration of the following vehicle based on the driving condition of the leading vehicle and the driving condition of the following vehicle;
前記目標減速度が所定の閾値より大きいときには、前記後続車の減速度を前記目標減速度と一致させるべく、前記走行駆動用電気モータの回生トルク及び前記油圧ブレーキ装置の前記制動トルクを制御する協調制御処理を実行し、 When the target deceleration is larger than a predetermined threshold, coordination controls the regenerative torque of the travel drive electric motor and the braking torque of the hydraulic brake device so that the deceleration of the following vehicle matches the target deceleration. Execute control processing,
前記目標減速度が前記閾値未満のときには、前記後続車の減速度を前記目標減速度と一致させるべく、前記走行駆動用電気モータの前記回生トルクを制御する単独制御処理を実行することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の制御装置。 When the target deceleration is less than the threshold, an independent control process is executed to control the regenerative torque of the travel drive electric motor so that the deceleration of the following vehicle matches the target deceleration. The control device according to claim 1 or claim 2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022177067A JP7377940B2 (en) | 2019-08-02 | 2022-11-04 | Control device and vehicle |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019142897A JP7173936B2 (en) | 2019-08-02 | 2019-08-02 | Tracking system |
JP2022177067A JP7377940B2 (en) | 2019-08-02 | 2022-11-04 | Control device and vehicle |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019142897A Division JP7173936B2 (en) | 2019-08-02 | 2019-08-02 | Tracking system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023017912A JP2023017912A (en) | 2023-02-07 |
JP7377940B2 true JP7377940B2 (en) | 2023-11-10 |
Family
ID=74664039
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019142897A Active JP7173936B2 (en) | 2019-08-02 | 2019-08-02 | Tracking system |
JP2022177067A Active JP7377940B2 (en) | 2019-08-02 | 2022-11-04 | Control device and vehicle |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019142897A Active JP7173936B2 (en) | 2019-08-02 | 2019-08-02 | Tracking system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP7173936B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113804469B (en) * | 2021-09-30 | 2024-01-12 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | Rail vehicle braking state judging system, method, storage medium and equipment |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004189116A (en) | 2002-12-12 | 2004-07-08 | Daihatsu Motor Co Ltd | Vehicular brake control device and method |
US20090212935A1 (en) | 2008-02-24 | 2009-08-27 | Qi Luo | Anti-collision Emergency Braking System |
JP2014213803A (en) | 2013-04-26 | 2014-11-17 | トヨタ自動車株式会社 | Brake control device, brake control method, program and medium |
JP2015051716A (en) | 2013-09-06 | 2015-03-19 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle travel control device |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4020232B2 (en) * | 1999-02-24 | 2007-12-12 | 日産自動車株式会社 | Pre-brake control device |
JP5593946B2 (en) * | 2010-08-11 | 2014-09-24 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle control device |
GB2508668A (en) * | 2012-12-10 | 2014-06-11 | Jaguar Land Rover Ltd | Adaptive cruise control (ACC) means for a host vehicle having regenerative and non-regenerative braking means |
-
2019
- 2019-08-02 JP JP2019142897A patent/JP7173936B2/en active Active
-
2022
- 2022-11-04 JP JP2022177067A patent/JP7377940B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004189116A (en) | 2002-12-12 | 2004-07-08 | Daihatsu Motor Co Ltd | Vehicular brake control device and method |
US20090212935A1 (en) | 2008-02-24 | 2009-08-27 | Qi Luo | Anti-collision Emergency Braking System |
JP2014213803A (en) | 2013-04-26 | 2014-11-17 | トヨタ自動車株式会社 | Brake control device, brake control method, program and medium |
JP2015051716A (en) | 2013-09-06 | 2015-03-19 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle travel control device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021024392A (en) | 2021-02-22 |
JP7173936B2 (en) | 2022-11-16 |
JP2023017912A (en) | 2023-02-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109591813B (en) | Collision avoidance assistance device | |
JP5381923B2 (en) | Brake support apparatus for vehicle and brake support method for vehicle | |
JP3982503B2 (en) | Vehicle travel control device | |
JP4740684B2 (en) | VEHICLE DRIVE OPERATION ASSISTANCE DEVICE AND VEHICLE WITH VEHICLE DRIVE OPERATION ASSISTANCE DEVICE | |
JP6350465B2 (en) | Vehicle control device | |
US11518397B2 (en) | Driving assistance apparatus | |
JP5764111B2 (en) | Brake pressure control device for vehicle | |
CN108146433B (en) | Emergency automatic braking system and method for vehicle | |
WO2017217256A1 (en) | Vehicle control device | |
CN109435948B (en) | Vehicle control device and control method | |
JP2022024323A (en) | Collision avoidance support device | |
WO2007111267A1 (en) | Vehicle travel control device and vehicle travel control method | |
JP2022024322A (en) | Collision avoidance support device | |
WO2021172549A1 (en) | Driving assistance device and driving assistance method | |
JP7377940B2 (en) | Control device and vehicle | |
CN113212428A (en) | Collision avoidance support device | |
JPWO2019031106A1 (en) | Braking control device | |
JP6342450B2 (en) | Monitoring device and automobile | |
JP6361886B2 (en) | Vehicle travel control device | |
JP2019051808A (en) | Drive assist apparatus | |
JP2022159668A (en) | Vehicle collision avoidance support device | |
JP6380308B2 (en) | Vehicle travel control device | |
JP7484854B2 (en) | Vehicle driving assistance device, vehicle driving assistance method, and vehicle driving assistance program | |
JP6135662B2 (en) | Brake support apparatus for vehicle and brake support method for vehicle | |
JP2023082817A (en) | Driving support apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221124 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221124 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230913 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231003 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231030 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7377940 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |