JP7395996B2 - 車両の自動制動装置 - Google Patents
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Description
以下の説明において、「CW」等の如く、同一記号を付された構成部材、演算処理、信号、特性、及び、値は、同一機能のものである。各種記号の末尾に付された添字「i」~「l」は、それが何れの車輪に関するものであるかを示す包括記号である。具体的には、「i」は右前輪、「j」は左前輪、「k」は右後輪、「l」は左後輪を示す。例えば、4つのホイールシリンダにおいて、右前輪ホイールシリンダCWi、左前輪ホイールシリンダCWj、右後輪ホイールシリンダCWk、及び、左後輪ホイールシリンダCWlと表記される。更に、記号末尾の添字「i」~「l」は、省略され得る。添字「i」~「l」が省略された場合には、記号は、4つの各車輪に係るものの総称を表す。例えば、「CW」は、各車輪WHに設けられたホイールシリンダを表す。
図1の全体構成図を参照して、本発明に係る車両の自動制動装置JSの実施形態について説明する。車両には、2系統の流体路(即ち、2つの制動系統)が採用される。2つの制動系統のうちの前輪制動系統BKf(前輪マスタシリンダ室Rmfに係る系統)は、右前輪、左前輪ホイールシリンダCWi、CWj(=CWf)に接続される。また、2つの制動系統のうちの後輪制動系統BKr(後輪マスタシリンダ室Rmrに係る系統)は、右後輪、左後輪ホイールシリンダCWk、CWl(=CWr)に接続される。車両の2つの制動系統として、所謂、前後型(「II型」ともいう)のものが採用されている。ここで、「流体路」は、作動液体である制動液BFを移動するための経路であり、制動配管、流体ユニットHUの流路、ホース等が該当する。
車両には、障害物との衝突を回避、又は、衝突時の被害を軽減するよう、運転支援システムが備えられる。運転支援システムは、距離センサOB、及び、運転支援コントローラECJを含んで構成される。距離センサOBによって、自車両の前方に存在する物体(他車両、固定物、人、自転車、等)と、自車両との間の距離(相対距離)Obが検出される。例えば、距離センサOBとして、画像センサ(カメラ)、レーダセンサ等が採用される。相対距離Obは、運転支援コントローラECJに入力される。
自動制動装置JSは、制動コントローラECU、及び、流体ユニットHUにて構成される。制動コントローラ(「電子制御ユニット」ともいう)ECUは、マイクロプロセッサMP等が実装された電気回路基板と、マイクロプロセッサMPにプログラムされた制御アルゴリズムにて構成されている。コントローラECUは、車載の通信バスBSを介して、信号(検出値、演算値等)を共有するよう、他のコントローラ(ECJ等)とネットワーク接続されている。例えば、制動コントローラECUは、運転支援コントローラECJと、通信バスBSを通して接続される。制動コントローラECUから、運転支援コントローラECJには、車体速度Vxが送信される。一方、運転支援コントローラECJから、制動コントローラECUには、障害物との衝突を回避するよう(又は、衝突時の被害を軽減するよう)、自動制動制御を実行するための要求減速度Gs(目標値)が送信される。
流体ユニットHUは、各車輪WHの制動力Fxを個別に制御するアクチュエータである。流体ユニットHUは、電気モータMT、流体ポンプHP、調圧リザーバRC、調圧弁UA、マスタシリンダ液圧センサPM、インレット弁VI、及び、アウトレット弁VOにて構成される。
図2のフロー図を参照して、偏向抑制制御を含む自動制動制御の処理について説明する。該処理は、制動コントローラECUにて行われる。「自動制動制御」は、車両の前方の物体(障害物)と、車両との相対距離Obに応じた要求減速度Gsに基づいて、車両と障害物との衝突を回避等するよう、ホイールシリンダCWの液圧(制動液圧)Pw(=Pwi~Pwl)をマスタシリンダCMの液圧(マスタシリンダ液圧)Pm(=Pmf、Pmr)から増加するものである。「偏向抑制制御」は、自動制動制御の実行中(即ち、自動制動中)に発生した車両偏向を、各車輪WH(=WHi~WHl)の制動力Fx(=Fxi~Fxl)を独立して調節することによって抑制するものである。
hY=sgn(Yr)・(Ya-Ys) …式(1)
ここで、関数「sgn」は、符号関数(「シグナム関数」ともいう)であり、引数の符号に応じて、「1」、「-1」、「0」のいずれかを返す関数である。例えば、左旋回方向を正符号(+)、右旋回方向を負符号(-)とすると、左旋回の場合には「sgn(Yr)=1」が演算され、右旋回の場合には「sgn(Yr)=-1」が演算される。従って、車両が直進走行している状態(即ち、「Sa=Ys=0」)で左方向に偏向する場合には、「sgn(Yr)」は正符号(+)、且つ、「Ya-Ys」は正符号(+)になるため、「hY」は正符号(+)になる。逆に、右方向に偏向する場合には、「sgn(Yr)」は負符号(-)、且つ、「Ya-Ys」は負符号(-)になるため、「hY」は正符号(+)になる。
Ys=(Vx×Sa)/{N×L×(1+Kh・Vx2)} …式(2)
また、実旋回量Yaは、ヨーレイトセンサYRにて検出されたヨーレイトYr(検出ヨーレイト)が、そのまま、用いられる。ここで、規範旋回量Ysは、車輪WHのグリップ状態が適切である場合に対応する。
Ya={N×L×(1+Kh・Vx2)×Yr}/Vx …式(3)
何れにしても、旋回量偏差hYは、操舵量Saに応じた規範旋回量Ysと、ヨーレイトYrに応じた実旋回量Yaとの差として演算される。
図3の概略図を参照して、偏向抑制制御の作動開始について説明する。偏向抑制制御は、自動制動制御の開始後、余裕距離Le(車両と道路端部LEとの間の距離を表す状態変数)に基づいて開始(作動許可)され、旋回量偏差hYに基づいて、その実行が継続される。図3では、車両が走行車線内の中央を走行している状況で、位置(O)にて自動制動制御が開始され、その後、位置(P)にて偏向抑制制御が開始される。そして、自動制動制御によって、位置(S)にて車両が停止される。
本発明に係る自動制動装置JSの構成、及び、作用・効果についてまとめる。
自動制動装置JSでは、要求減速度Gsに応じて自動制動制御が実行される。自動制動が行われている途中で、片荷等の影響で車両が偏向する場合には、旋回量偏差hY(実際の旋回量Yaと規範旋回量Ysとの差)に基づいて、各車輪WHの制動力Fxが調整されて、車両の偏向を抑制する偏向抑制制御が実行される。自動制動装置JSでは、車両が走行している道路の車幅方向の端部LEと車両との距離である余裕距離Leが取得され、余裕距離Leに基づいて、偏向抑制制御の実行が開始(許可)される。例えば、余裕距離Leがしきい距離Lxに達した時点で、偏向抑制制御の実行が開始される。偏向抑制制御の実行開始に係る状態量である余裕距離Leは、演算周期毎に所得されるため、車種毎の適合が簡素化され、容易に行うことが可能となる。結果、車両適合に要する工数(時間)が削減される。
以下、他の実施形態について説明する。他の実施形態においても、上記同様の効果(適合の容易化・簡素化等)を奏する。
Claims (4)
- 車両の各車輪に作用する制動力を調整することによって、自動制動制御の実行中に前記車両の偏向を抑制する偏向抑制制御を実行する車両の自動制動装置であって、
前記制動力を調整するアクチュエータと、
前記アクチュエータを制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記車両の操舵量に基づいて規範旋回量を演算し、前記車両のヨーレイトに基づいて実旋回量を演算し、
前記車両が走行している道路の車幅方向の端部と前記車両との距離である余裕距離がしきい距離未満になった時点で、前記規範旋回量と前記実旋回量との偏差に基づく前記偏向抑制制御の実行を開始する、車両の自動制動装置。 - 請求項1に記載の車両の自動制動装置において、
前記コントローラは、
前記車両が停止する位置が前記端部から逸脱しないよう、前記しきい距離を、前記車両の車体速度、前記ヨーレイトに係る状態量、及び、前記自動制動制御の要求減速度に係る状態量に基づいて演算する、車両の自動制動装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の車両の自動制動装置において、
前記コントローラは、
前記余裕距離の時間変化量である接近速度を演算し、
前記接近速度が大きいほど、前記しきい距離を小さく決定する、車両の自動制動装置。 - 請求項1乃至請求項3のうちの何れか一項に記載の車両の自動制動装置において、
前記コントローラは、
前記偏差の増加に伴って、前記車両の前輪に制動力を発生させる前輪液圧を増加し、前記車両の後輪に制動力を発生させる後輪液圧を減少する、車両の自動制動装置。
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