WO2020175419A1 - 車両制御装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a vehicle control device.
- the vehicle speed is adjusted by dynamically controlling the driving force and the braking force in parallel.
- Patent Document 1 in a system that automatically controls the speed of a vehicle, an electric brake (parking brake) instead responds when the hydraulic brake cannot generate a braking force due to a malfunction. It is disclosed that the braking force is generated well and the safety is improved.
- an electric brake parking brake
- Patent Document 1 Patent No. 6 4 0 8 5 8 5
- an object of the present invention is to simplify the control of the driving force and the braking force. ⁇ 2020/175419 2 ⁇ (:171? 2020 /007285
- the present invention is a vehicle control device including, for example, a driving force control unit that controls a driving force generated by a wheel of a vehicle, and a braking force control unit that controls a braking force generated by the wheel. Then, the driving force control unit generates a first predetermined amount of the driving force and the braking force control unit generates a second predetermined amount of the braking force to control the speed of the vehicle at a constant value.
- a driving force control unit controls a driving force generated by a wheel of a vehicle
- a braking force control unit that controls a braking force generated by the wheel.
- the first predetermined amount and the second predetermined amount are equal values when traveling on level ground, and when traveling uphill or downhill.
- the second predetermined amount is a value different from the first predetermined amount that takes into account the gravity acceleration.
- Fig. 1 is a schematic diagram showing an overall outline of the vehicle brake device of the first embodiment.
- FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a rear wheel brake mechanism provided in the vehicle brake device of the first embodiment.
- FIG. 3 is a time chart showing an example of how the physical quantities change with time during vehicle control in the first embodiment.
- FIG. 4 is a flow chart showing processing by the vehicle control device of the first embodiment.
- FIG. 5 is a time chart showing an example of how the physical quantities change with time during vehicle control in the second embodiment.
- FIG. 6 is a time chart showing an example of how the physical quantities change with time when the electric braking force is reduced before the vehicle starts in the second embodiment.
- FIG. 7 is a flow chart showing processing by the vehicle control device of the second embodiment.
- FIG. 8 shows how the physical quantities change with time during vehicle control in the third embodiment. It is a time chart which shows the example of.
- FIG. 9 is a flowchart showing a process by the vehicle control device of the third embodiment.
- FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall outline of the vehicle brake device of the first embodiment.
- FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a rear wheel brake system provided in the vehicle brake system of the first embodiment.
- the vehicle brake device of the first embodiment includes a service brake 1 (hydraulic brake device) and E P B 2.
- the service brake 1 is based on the driver depressing the brake pedal 3 toward the brake disc 12 which rotates integrally with the wheels, and hydraulically presses the brake pad 11 to provide the service brake.
- This is a hydraulic braking mechanism that generates a force (hydraulic braking force).
- the service brake 1 boosts the pedal effort corresponding to the driver's depression of the brake pedal 3 with the booster 4, and then applies the brake fluid pressure corresponding to the boosted pedal effort to the master cylinder ( Hereinafter referred to as M/C.) Generate within 5. Then, this brake fluid pressure is applied to a wheel cylinder (hereinafter referred to as W/C) provided in the wheel brake mechanism of each wheel.
- W/C wheel cylinder
- M/C 5 and W/ An actuator 7 for controlling brake fluid pressure is provided between C 6 and C 6.
- the actuator 7 adjusts the service brake force generated by the service brake 1 and performs various controls (for example, anti-skidding control) to improve the safety of the vehicle.
- E C U 8 Executed by E C U 8.
- the ESC_ECU 8 outputs the control current for controlling various control valves (not shown) provided in the actuator 7 and the motor for driving the pump, thereby controlling the hydraulic circuit provided in the actuator 7. Controls the W/C pressure transmitted to /C6. This will prevent wheel slips and improve the safety of the vehicle.
- the actuator 7 the brake fluid pressure generated in the M/C 5 or the brake fluid pressure generated by the pump drive is applied to the W/C 6 for each wheel. It is equipped with a pressure increase control valve that controls the W/C pressure, and a pressure reducing control valve that reduces the W/C pressure by supplying the brake liquid in each W/C 6 to the reservoir. ⁇ Holding ⁇ Decompression control is possible. Also, the actuator 7 can realize the automatic pressurization function of the service brake 1, and the W/C 6 is automatically activated based on the control of the pump drive and various control valves even in the absence of brake operation. Can be pressurized.
- EPB 2 is for generating an electric braking force by driving the wheel brake mechanism by the motor 10, and EPB-ECU 9 (braking force control) for controlling the driving of the motor 10 Section). Specifically, for example, the EPB 2 pushes the brake pad 11 by driving the motor 10 toward the brake disc 12 so that the vehicle does not move unintentionally when parked. Generates electric braking force.
- the E P B-ECU 9 and the E C C-ECU 8 send and receive information by CAN (Controller Area Network) communication, for example.
- CAN Controller Area Network
- the wheel brake mechanism is a brake mechanism in the vehicle brake device of the first embodiment. ⁇ 2020/175419 5 (:171? 2020/007285
- the wheel brake mechanism of the front wheel system is configured to generate a service brake by operating the service brake 1.
- the wheel brake mechanism for the rear wheel system has a common structure that generates a brake force for both the operation of the service brake 1 and the operation of the Mimi 2.
- the front wheel brake mechanism is a commonly used wheel brake mechanism that eliminates the mechanism for generating an electric braking force based on the operation of the control wheel 2, in contrast to the rear wheel brake mechanism. Therefore, the description is omitted here, and the wheel brake mechanism of the rear wheel system will be described below.
- the brake pad 11 which is a friction material shown in Fig. 2 is pressed not only when the service brake 1 is activated but also when the mitsumi 2 is activated. Then, the brake pad 1 1 causes the brake disc 1 2 (1 2 [3 ⁇ 4 !_, By sandwiching the 1 2 [3 ⁇ 4, 12!
- the wheel brake mechanism is directly fixed in the caliper 13 shown in Fig. 1 to a body 14 of / ⁇ 6 for pressing the brake pad 11 as shown in Fig. 2.
- the spur gear 15 provided on the drive shaft 10 3 of the motor 10 is rotated.
- the brake pad 11 is moved, and the electric braking force by the mini wheel 2 is generated.
- the caliper 13 also accommodates a part of the end surface of the brake disc 12 so as to be sandwiched between the brake pad 11 and the brake pad 11.
- the rotary shaft 1 7 in the hollow portion 1 4 3 is configured to include a promotion shaft 1 8, the piston 1 9.
- the rotary shaft 17 has a flat tooth through a dowel hole 140 formed in the body 14 at one end. ⁇ 2020/175419 6 ⁇ (:171? 2020/007285
- the spur gear 16 When the spur gear 16 is connected to the vehicle 16 and is rotated, the spur gear 16 is rotated along with the rotation of the spur gear 16.
- the outer peripheral surface of the rotary shaft 1 7 At the end opposite to the spur gear 1 6 concatenated with end of the rotary shaft 1 7, the outer peripheral surface of the rotary shaft 1 7 is formed a male screw groove 1 7 3.
- the other end of the rotary shaft 17 is pivotally supported by being inserted into the insertion hole 140.
- the coin insertion hole 140 is equipped with a bearing 21 together with a ring 20, and the rotary shaft 17 and the inner wall surface of the insertion hole 1400 are attached to the ring 20.
- the other end of the rotating shaft 17 is axially supported by the bearing 21 while preventing the brake fluid from leaking through the gap.
- the propulsion shaft 18 is composed of a nut made of a hollow cylindrical member, and has an internal wall surface formed with a female screw groove 1 8 3 which is screwed into the male screw groove 1 7 3 of the rotating shaft 17. Has been done.
- the propulsion shaft 18 is configured, for example, in a column shape or a polygonal column shape provided with a key for preventing rotation, so that even if the rotation shaft 17 rotates, the rotation center of the rotation shaft 17 is centered. It has a structure that cannot be rotated. Therefore, when the rotary shaft 17 is rotated, the rotational force of the rotary shaft 17 is moved in the axial direction of the rotary shaft 17 due to the engagement of the male screw groove 1 73 and the female screw groove 1 83.
- the piston 19 is arranged so as to surround the outer periphery of the propulsion shaft 18, and is composed of a bottomed cylindrical member or a polygonal tubular member, and the outer peripheral surface is a hollow formed in the body 14 It is arranged so as to contact the inner wall surface of part 1 4 3.
- a seal member 2 2 is provided on the inner wall surface of the body 14 to prevent leakage of brake fluid between the outer peripheral surface of the piston 19 and the inner wall surface of the body 14.
- the seal member 22 has a structure that can apply pressure.
- the seal member 22 is used to generate a reaction force for returning the piston 19 during release control after lock control. Since this seal member 22 is provided, it basically tilts during turning. ⁇ 2020/175419 7 ⁇ (: 171-1? 2020/007285
- the piston 19 is provided with a rotation preventing key on the propulsion shaft 18 so that the piston 19 cannot be rotated about the rotation center of the rotation shaft 17 even if the rotation shaft 17 rotates.
- the driving shaft 18 is formed in a polygonal column shape, it is formed in a polygonal cylindrical shape corresponding to that.
- a brake pad 11 is arranged at the tip of the piston 19 so as to move the brake pad 11 in the left-right direction on the paper surface as the viston 19 moves.
- the brake pad 11 is pressed against the brake disc 12 and a service brake force is generated.
- the motor 10 is driven to rotate the spur gear 15 and the spur gear 16 and the rotary shaft 17 are rotated accordingly.
- the propulsion shaft 18 is moved to the side of the brake disc 1 2 (left side of the drawing) based on the fit between the groove 1 7 3 and the female screw groove 1 8 3. Along with that, the tip of the propulsion shaft 18 abuts against the piston 19 and presses the piston 19, and the piston 19 is also moved in the same direction, so that the brake pad 11 presses the brake disc 12. Now, generate the electric braking force. Therefore, it is possible to provide a shared wheel brake mechanism that generates a brake force for both the operation of the service brake 1 and the operation of the mitsumi 2.
- the vehicle brake device of the first embodiment by confirming the current detection value by the current sensor (not shown) that detects the current of the motor 10, the state in which the electric braking force is generated by the wheel 2 is detected. Can be checked and the current detection value can be recognized.
- the front-rear ⁇ sensor 25 detects ⁇ (acceleration) in the front-rear direction (travel direction) of the vehicle and outputs a detection signal. Send to.
- the temperature sensor 28 detects the temperature of a wheel brake mechanism (for example, a brake disc) and outputs a detection signal. Send to.
- a wheel brake mechanism for example, a brake disc
- the wheel speed sensor 29 detects the rotation speed of each wheel and outputs a detection signal.
- the wheel speed sensors 29 are actually provided one by one for each wheel, but detailed illustration and description thereof are omitted here.
- Consists of a micro-computer of ⁇ Parking brake control is performed by controlling the rotation of the motor 10 according to the program stored in IV!. ⁇ 2020/175419 9 ⁇ (: 171-1? 2020/007285
- Mitsumi Izumi 119 is an operation provided on, for example, an instrument panel (not shown) in the vehicle interior. (Switch) Input a signal etc. according to the operation state of 2 3 and drive the motor 10 according to the operation state of operation 3 ⁇ / 23. Furthermore, Mitsumi Izumi 119 executes lock control and release control based on the detected current value of the motor 10, and lock control is being performed based on the control state and lock control is performed. Recognize that the wheels are in the locked state, and that the wheels are in the released state (the state in which the wheels are released) due to release control and release control. Then, Mitsumi Izumi 119 outputs a signal for performing various displays to the indicator lamp 24 provided on the instrument panel.
- the vehicle brake device configured as described above basically performs an operation of generating a braking force on the vehicle by generating a service brake force by the service brake 1 when the vehicle is traveling. Also, when the vehicle is stopped by the service brake 1, the driver presses the operation 3 ⁇ / 2 3 to activate the sun wheel 2 to generate the electric braking force to maintain the stopped state. And then release the electric braking force.
- the operation of the service brake 1 is that when the driver operates the brake pedal 3 while the vehicle is traveling, Brake fluid pressure generated in 5 By being transmitted to 6, the service brake force is generated.
- the motor 19 is driven to move the piston 19 and the brake pad 1 1 is pressed against the brake disc 12 to generate an electric braking force to lock the wheels. Put the brake pad 1 1 in the state or release the brake pad 11 from the brake disc 12 to release the electric braking force and release the wheels.
- lock-release control is used to generate or release electric braking force.
- lock control the motor 10 is rotated in the forward direction to operate the mitsumi 2, and the rotation of the motor 10 is stopped at the position where the desired electrical braking force can be generated by the mitsumi 2. maintain. As a result, a desired electric damping force is generated.
- release control the motor 10 is rotated in reverse. ⁇ 2020/175419 10 ⁇ (:171? 2020/007285
- Minami 2 may be used.
- the mitsumi 2 may be used as a means for generating a braking force.
- the vehicle control device includes a driving force control unit (not shown) that controls the driving force generated by the wheels of the vehicle and a braking force control unit that controls the braking force generated by the wheels (3 (3-
- the driving force control unit generates the driving force of the first predetermined amount
- the braking force control unit includes the braking force control unit.
- the vehicle speed is controlled to be constant by generating a second predetermined amount of braking force.When the vehicle speed is controlled to be constant, when traveling on level ground, the first predetermined amount and the second place are controlled.
- the quantitative value is the same value, and when traveling on an uphill or a downhill, the second predetermined amount is different from the first predetermined amount considering the gravity acceleration amount.
- Both acceleration and deceleration can be controlled by controlling the force or controlling the braking force by the braking force control unit.
- the vehicle control unit balances the driving force and the braking force.
- the speed of the vehicle can be kept constant by controlling the speed to be controlled, and either acceleration or deceleration can be realized by dynamically controlling either the driving force or the braking force from that state.
- Fig. 3 is a time chart showing an example of how the physical quantities change with time during vehicle control in the first embodiment.
- (3) indicates the vehicle speed
- (distance) indicates the vehicle acceleration
- ( ⁇ ) indicates the driving force
- ( ⁇ 0 indicates the braking force (hydraulic braking force, electric braking force).
- each of the following embodiments is an example of a situation in which a vehicle travels on a flat ground, and therefore, the first predetermined amount generated by the driving force control unit and the second predetermined amount generated by the braking force control unit are It is an equivalent value. As described above, when the vehicle is traveling uphill or downhill, the first predetermined amount and the second predetermined amount show different values. ⁇ 2020/175419 1 1 ⁇ (: 171-1? 2020/007285
- both the driving force and the braking force are generated. However, by increasing the braking force, the stopped state of the vehicle can be maintained. After that, when the vehicle is started at time 2, the vehicle can be started by reducing the braking force below the driving force while keeping the driving force fixed. After that, until time 9, the braking force is dynamically controlled while the driving force is fixed, so that the vehicle is accelerated during the time period when the driving force is larger than the braking force and the driving force is smaller than the braking force. The vehicle can be decelerated during the time period.
- the vehicle body acceleration can be made zero and the vehicle body speed can be made constant.
- the driving force is dynamically controlled while the braking force is fixed, so that the vehicle is accelerated and driven during a time period when the driving force is larger than the braking force.
- the vehicle can be decelerated during a time period when the force is smaller than the braking force.
- the vehicle is accelerated during the time period when the driving force is larger than the braking force, and the driving force is reduced.
- the vehicle can be decelerated during smaller time zones.
- Fig. 4 is a flow chart showing a process by the vehicle control device of the first embodiment. In the following description, the description of the driving force control is omitted, but it is assumed that the driving force as shown in FIG.
- step 3 1 time I 1 in Fig. 3
- the braking force driving arm 6 (at least one of the 3 0 1 1 0 1 1 8 and the 1 1 1 0 1 9) is:
- the fourth predetermined amount larger than the second predetermined amount (Fig. 3 (the magnitude of the braking force at time 1 1 to 12 at ⁇ 0) ) Generates the braking force.
- step 32 the vehicle control device determines whether or not there is a vehicle start request (for example, when a driver performs a start operation or when a start determination is made in automatic driving (including automatic parking)). If it is ⁇ 3, go to step 3 3 and 1 ⁇ 10 ⁇ 2020/175419 12 ⁇ (:171? 2020 /007285
- step 33 time I2 in Fig. 3
- the braking force drive unit controls the braking device to reduce the braking force to the third predetermined amount smaller than the second predetermined amount (see Fig. 3 ( ⁇ 0). Decrease the braking force between times 1 and 2).
- step 34 the vehicle control device adjusts the acceleration and speed of the vehicle by controlling one of the driving force and the braking force to be fixed and the other to be variable (time I2 and later in Fig. 3). ..
- the acceleration and the speed of the vehicle can be adjusted by the control in which one of the driving force and the braking force is fixed and the other is variable. Therefore, the control of the driving force and the braking force can be simplified and the safety can be improved.
- the service brakes 1 and 2 are configured so that the larger braking force acts selectively. Specifically, when the motor 10 is stopped with the propulsion shaft 18 shown in Fig. 2 moving to the left in the drawing, the electric braking force is maintained even if there is no hydraulic pressure. If there is a hydraulic braking force larger than the control force, that hydraulic braking force is generated. Therefore, if the propulsion shaft 18 is moved to the left side of the drawing to some extent, even if the hydraulic brake device fails, it is possible to avoid the situation where the braking force becomes zero, and it is more safe. It is possible to realize high vehicle control. ⁇ 2020/175419 13 ⁇ (: 171-1? 2020/007285
- Mimi 2 is an example of a brake device with a braking force retaining mechanism that can retain the braking force before the energy supply is stopped even after the energy supply for generating the braking force is stopped. Then, while the vehicle is traveling, the braking force control unit controls the wheel 2 to generate an electric braking force of a third predetermined amount or more, which is smaller than the second predetermined amount, thereby affecting the control during normal operation. Can be reduced.
- the braking device with a braking force holding mechanism is not limited to the mitsumi, and may be, for example, a normally closed solenoid valve or the like that can hold the hydraulic pressure in the event of a failure.
- the energy is the current supplied to rotate the motor 10 if the braking device with braking force holding function is the No. 2 and if it is a solenoid valve, to open or close the solenoid valve. It is the current supplied.
- Fig. 5 is a time chart showing an example of how the physical quantities change with time during vehicle control in the second embodiment.
- (8) shows the vehicle speed
- (b) shows the vehicle acceleration
- ( ⁇ ) shows the driving force
- ( ⁇ ) shows the braking force
- ( ⁇ ) shows the hydraulic braking force.
- (H) indicates the electric braking force, and the larger hydraulic braking force and electric braking force selectively act as the braking force, that is, the braking force of ( ⁇ 0 is (6) It corresponds to the larger of the hydraulic braking force of) and the electric braking force of (dried).
- both the driving force and the braking force are generated. However, by increasing the braking force, the stopped state of the vehicle can be maintained. Further, the electric braking force is increased to the fourth predetermined amount at time 21 and is decreased to the third predetermined amount at time 22 to maintain the state thereafter. On the other hand, the hydraulic braking force is increased to the fourth predetermined amount at time I 21 and is decreased to the third predetermined amount at time 12 3 when the vehicle is started. In other words, at time 1 23, the vehicle can be started by reducing the braking force below the driving force while keeping the driving force fixed.
- the vehicle can decelerate in a smaller time zone.
- the driving force is dynamically controlled while the braking force is fixed, so that the vehicle is accelerated and driven during the time period when the driving force is larger than the braking force.
- the vehicle can be decelerated during a time period when the force is smaller than the braking force.
- the hydraulic braking force is dynamically controlled while the driving force is fixed, so that the vehicle is accelerated during the time period when the driving force is larger than the braking force and the driving force is controlled.
- the vehicle can be decelerated in a time zone smaller than the power.
- FIG. 6 is a timing chart showing an example of how the physical quantities change with time when the electric braking force is reduced before the vehicle starts in the second embodiment (time 1 2 2 in FIG. 5). Is. In Fig. 6, (3) indicates the electric braking force, and ( ⁇ ) indicates the Tatsumi motor current value (current value of the motor 10).
- Mitsumi Izumi 119 controls Mitsumi 2 to generate a fourth predetermined amount of electric braking force larger than the second predetermined amount (Fig. 5 (dried)).
- Time 1 2 1)
- Mitsumi Izumi II II 9 is a motor in release control that releases the electric braking force when the electric braking force is reduced to the third predetermined amount by controlling the Minor 2 before starting the vehicle.
- the electric braking force is adjusted by estimating the electric braking force based on the current characteristics of 10 (braking mechanism drive motor) (as an example, “Minor motor current value” in Fig. 6 (10)).
- Mimi? Based on the Mitsumi motor current value, Mami_Mina 119 performs lock control at time 2 1 to 2 4 in Fig. 6 and then performs release control at time 2 5 2 6 to obtain the electric braking force. Can be lowered to ⁇ 2020/175419 15 ⁇ (: 171-1? 2020/007285
- FIG. 7 is a flowchart showing a process performed by the vehicle control device of the second embodiment.
- the starting point is immediately after time I 2 1 in Fig. 5.
- Mitsumi Izumi 119 controls Mitsumi 2 to apply the electric braking force to the third predetermined amount (Fig. 5 ( ⁇ Reduce the electric braking force after time 0 1 2 2 of 0).
- step 312 the vehicle control device issues a vehicle start request (for example, at the time of a start operation by the driver or at a start determination in automatic driving (including automatic parking)). It is determined whether or not, and if it is ⁇ 3, go to Step 3 1 3, and if it is N 0, go to Step 3 1 2.
- a vehicle start request for example, at the time of a start operation by the driver or at a start determination in automatic driving (including automatic parking)
- step 3 1 3 the vehicle control device adjusts the acceleration and speed of the vehicle by controlling one of the driving force and the hydraulic braking force while fixing the electric braking force and making the other variable. Yes (after time 1 2 2 in Figure 5).
- the vehicle control device of the second embodiment while the electric braking force is fixed, one of the driving force and the hydraulic braking force is fixed and the other is made variable. Since the acceleration and speed of the vehicle can be adjusted, control of driving force and braking force can be simplified.
- the parking brake is operated in the range that does not generate the braking action, and the foot brake or foot break equipment (liquid brake) that is usually the braking device is operated.
- the pressure braking device In the event of a failure of the pressure braking device), there is one that partially reduces the engine driving torque on the uphill and totally reduces the driving torque on the downhill. If the hydraulic brake system fails, it is necessary to stop the vehicle in a safe place to ensure the safety of the occupants.However, this conventional technique does not consider such a problem, and Since the vehicle speed cannot be accurately controlled only by such deceleration control of the drive torque, there is a possibility that the vehicle cannot be stopped at a safe place depending on changes in surrounding conditions.
- the vehicle control device of the second embodiment even if the hydraulic braking device becomes inoperable, the electric braking force is maintained at the third predetermined amount.
- both acceleration and deceleration of the vehicle can be accurately achieved, and the vehicle can be moved to a desired location (destination, safe location, etc.) that suits the surrounding conditions. Can be secured.
- the clearance can be filled in the Mimi 2 accurately without being affected by the hydraulic pressure.
- the Mitsumi Izumi 119 will output the driving force and the vehicle acceleration while outputting the instruction to control the Mitsumi 2 to generate electric braking. Based on the relationship, determine whether or not Minami 2 is operating normally. In other words, when hydraulic braking force is being generated, it is not known how much the braking force can be generated by the braking force, so the fault detection of the damping force is performed as follows.
- FIG. 8 is a time chart showing an example of how the physical quantities change with time during vehicle control in the third embodiment. Items similar to those in Fig. 5 will be explained as appropriate. ⁇ 2020/175419 17 ⁇ (: 171-1? 2020/007285
- Times 41 to 50 and 52 to 59 in FIG. 8 correspond to times 21 to 38 in FIG. Also, in (3), (13), ( ⁇ 1), and (dried) in Fig. 8, the solid line is the target value and the broken line is the actual value.
- FIG. 9 is a flowchart showing a process by the vehicle control device of the third embodiment.
- the No. 3011 to No. 118 controls the hydraulic braking device (service brake 1) to reduce the hydraulic braking force to a predetermined value (for example, zero).
- Mitsumi Izumi 119 determines whether the difference between the target value and the actual value of the vehicle body speed is less than or equal to a first threshold value (predetermined vehicle body speed threshold value), and ⁇ 3 In case of 0, it proceeds to step 323, and in case of 0, it proceeds to step 324.
- a first threshold value predetermined vehicle body speed threshold value
- step 323 Mitsumi Izumi II II 9 judges whether the difference between the target value and the actual value of the vehicle body acceleration is less than or equal to the second threshold value (predetermined vehicle body acceleration threshold value), and in the case of 63 Proceed to step 325, and if ⁇ , proceed to step 324.
- the second threshold value predetermined vehicle body acceleration threshold value
- Mitsumi Izumi 119 determines that Mitsumi 2 is abnormal. In that case, for example, Mitsumi Izumi 119 will record the fact that Mitsumi 2 is abnormal as a data record, or notify the driver by the display lamp 24 or the like. In step 325, Minami Izumi 119 determines that Minomi 2 is normal.
- the electric braking force is not generated. ⁇ 2020/175 419 18 ⁇ (:171? 2020 /007285
- the hydraulic braking force is reduced to check the difference between the target value and the actual value of the vehicle state quantity (vehicle acceleration or speed), and it is easy to determine whether or not the Mimi 2 is operating normally. Can be determined. Therefore, the reliability of Minami 2 is improved.
- the wheels subject to braking by Mami are not limited to the rear wheels, but may be the front wheels.
- the number of wheels of the vehicle to which the present invention is applied is not limited to four wheels, and may be six wheels or more.
Landscapes
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Abstract
本発明は、例えば、車両の車輪が発生する駆動力を制御する駆動力制御部と、前記車輪が発生する制動力を制御する制動力制御部と、を備える車両制御装置であって、前記駆動力制御部が第1所定量の前記駆動力を発生させるとともに、前記制動力制御部が第2所定量の前記制動力を発生させることで、前記車両の速度を一定に制御し、前記駆動力制御部による前記駆動力の制御と、前記制動力制御部による前記制動力の制御の一方を行うことで、加速、減速のいずれも制御可能である。
Description
\¥0 2020/175419 1 卩(:17 2020 /007285 明 細 書
発明の名称 : 車両制御装置
技術分野
[0001 ] 本発明は、 車両制御装置に関する。
背景技術
[0002] 現在の車両では、 駐車プロセス中に自律的に速度制御する機能が提供され ることが増えてきている。 その機能は、 車両の周辺状況などを各種センサに よって認識し、 駐車位置までの車両速度調整を自動的に制御する。
このとき一般に、 駆動力と制動力を並行して動的に制御することで、 車両 の速度を調整している。
[0003] さらに、 特許文献 1では、 自動的に車両の速度制御を実施するシステムに おいて、 液圧ブレーキが不具合により制動力を発生できないときに、 電動ブ レーキ (パーキングブレーキ) が代わりに応答良く制動力を発生させ、 安全 性を向上させることが開示されている。
先行技術文献
特許文献
[0004] 特許文献 1 :特許第 6 4 0 8 5 8 5号公報
発明の概要
発明が解決しようとする課題
[0005] しかしながら、 従来技術では、 坂路など、 道路の状態によっては、 駆動力 と制動力を並行して動的に制御すると、 それぞれの制御応答性や精度の違い により、 制御干渉が発生することがあり、 それを防ぐために制御が複雑にな ってしまう場合があった。 また、 液圧ブレーキに不具合があった際に、 その 不具合を電動ブレーキの制御装置が検知することが遅れることや、 液圧ブレ —キと電動ブレーキの制御装置が統合されて構成されている場合に、 電動ブ レーキにより狙い通りの制動力を実現できないことがあった。
[0006] そこで、 本発明の課題は、 駆動力と制動力の制御を簡素化することができ
〇 2020/175419 2 卩(:171? 2020 /007285
、 安全性の高い車両制御装置を提供することである。
課題を解決するための手段
[0007] 本発明は、 例えば、 車両の車輪が発生する駆動力を制御する駆動力制御部 と、 前記車輪が発生する制動力を制御する制動力制御部と、 を備える車両制 御装置であって、 前記駆動力制御部が第 1所定量の前記駆動力を発生させる とともに、 前記制動力制御部が第 2所定量の前記制動力を発生させることで 、 前記車両の速度を一定に制御し、 前記駆動力制御部による前記駆動力の制 御と、 前記制動力制御部による前記制動力の制御の一方を行うことで、 加速 、 減速のいずれも制御可能である。 このとき、 車両の速度を一定に制御する 場合において、 平地での走行時であれば、 第 1所定量と第 2所定量は同等の 値であり、 登坂または降坂での走行時であれば、 第 2所定量は重力加速分を 考慮した第 1所定量とは異なる値となる。
図面の簡単な説明
[0008] [図 1]図 1は、 第 1実施形態の車両用ブレーキ装置の全体概要を示す模式図で ある。
[図 2]図 2は、 第 1実施形態の車両用ブレーキ装置に備えられる後輪系の車輪 ブレーキ機構の断面模式図である。
[図 3]図 3は、 第 1実施形態における車両制御時の各物理量の経時変化の様子 の例を示すタイムチヤートである。
[図 4]図 4は、 第 1実施形態の車両制御装置による処理を示すフローチヤート である。
[図 5]図 5は、 第 2実施形態における車両制御時の各物理量の経時変化の様子 の例を示すタイムチヤートである。
[図 6]図 6は、 第 2実施形態において車両発進前に電動制動力を低下させると きの各物理量の経時変化の様子の例を示すタイムチヤートである。
[図 7]図 7は、 第 2実施形態の車両制御装置による処理を示すフローチヤート である。
[図 8]図 8は、 第 3実施形態における車両制御時の各物理量の経時変化の様子
の例を示すタイムチャートである。
[図 9]図 9は、 第 3実施形態の車両制御装置による処理を示すフローチャート である。
発明を実施するための形態
[0009] 以下、 本発明の例示的な実施形態 (第 1実施形態〜第 3実施形態) が開示 される。 以下に示される実施形態の構成、 ならびに当該構成によってもたら される作用および結果 (効果) は、 例である。 本発明は、 以下の実施形態に 開示される構成以外によっても実現可能である。 また、 本発明によれば、 以 下の構成によって得られる種々の効果 (派生的な効果も含む) のうち少なく とも一つを得ることが可能である。
[0010] (第 1実施形態)
第 1実施形態では、 後輪系にディスクブレーキタイプの E P B (E lect r i c Park i ng Brake) を適用している車両用ブレーキ装置を例に挙げて説明す る。 図 1は、 第 1実施形態の車両用ブレーキ装置の全体概要を示す模式図で ある。 図 2は、 第 1実施形態の車両用ブレーキ装置に備えられる後輪系の車 輪ブレーキ機構の断面模式図である。 以下、 これらの図を参照して説明する
[001 1] 図 1 に示すように、 第 1実施形態の車両用ブレーキ装置は、 サービスブレ —キ 1 (液圧ブレーキ装置) と、 E P B 2と、 を備えている。
[0012] サービスブレーキ 1は、 運転者によるブレーキペダル 3の踏み込みに基い て、 車輪と一体に回転するブレーキディスク 1 2に向けて、 液圧によってブ レーキパッ ド 1 1 を押圧して、 サービスブレーキカ (液圧制動力) を発生さ せる液圧ブレーキ機構である。 具体的には、 サービスブレーキ 1は、 運転者 によるブレーキペダル 3の踏み込みに応じた踏力を倍力装置 4にて倍力した のち、 この倍力された踏力に応じたブレーキ液圧をマスタシリンダ (以下、 M/ Cという。 ) 5内に発生させる。 そして、 このブレーキ液圧を各車輪の 車輪ブレーキ機構に備えられたホイールシリンダ (以下、 W/ Cという。 )
6に伝えることでサービスブレーキカを発生させる。 また、 M/ C 5と W/
C 6との間にブレーキ液圧制御用のアクチユエータ 7が備えられている。 ア クチユエータ 7は、 サービスブレーキ 1 により発生させるサービスブレーキ 力を調整し、 車両の安全性を向上させるための各種制御 (例えば、 アンチス キッ ド制御等) を行う。
[0013] アクチユエータ 7を用いた各種制御は、 サービスブレーキカを制御する E
S C (Electronic Stability Control) — E C U 8にて実行される。 例え ば、 アクチユエータ 7に備えられる図示しない各種制御弁やポンプ駆動用の モータを制御するための制御電流を E S C _ E C U 8が出力することにより 、 アクチユエータ 7に備えられる液圧回路を制御し、 W/C6に伝えられる W/C圧を制御する。 これにより、 車輪スリップの回避などを行い、 車両の 安全性を向上させる。
[0014] 例えば、 アクチユエータ 7は、 各車輪毎に、 W/C 6に対して M/C 5内 に発生させられたブレーキ液圧もしくはボンプ駆動により発生させられたブ レーキ液圧が加えられることを制御する増圧制御弁や、 各 W/C 6内のブレ —キ液をリザーパに供給することで W/C圧を減少させる減圧制御弁等を備 えており、 W/C圧を増圧 ·保持 ·減圧制御できる構成とされている。 また 、 アクチユエータ 7は、 サービスブレーキ 1の自動加圧機能を実現可能にし ており、 ポンプ駆動および各種制御弁の制御に基いて、 ブレーキ操作がない 状態であっても自動的に W/C 6を加圧できる。
[0015] —方、 E P B 2は、 モータ 1 0によって車輪ブレーキ機構を駆動させるこ とで電動制動力を発生させるものであり、 モータ 1 0の駆動を制御する E P B-ECU 9 (制動力制御部) を有して構成されている。 具体的には、 例え ば、 E P B 2は、 駐車時に車両が意図しない移動をしないように、 ブレーキ ディスク 1 2に向けて、 モータ 1 0を駆動することによってブレーキパッ ド 1 1 を押圧して、 電動制動力を発生させる。 なお、 E P B— ECU 9と ES C— ECU 8は、 例えば CAN (Controller Area Network) 通信によって 情報の送受信を行う。
[0016] 車輪ブレーキ機構は、 第 1実施形態の車両用ブレーキ装置においてブレー
〇 2020/175419 5 卩(:171? 2020 /007285
キカを発生させる機械的構造であり、 まず、 前輪系の車輪ブレーキ機構はサ —ビスブレーキ 1の操作によってサービスブレーキカを発生させる構造とさ れている。 一方、 後輪系の車輪ブレーキ機構は、 サービスブレーキ 1の操作 と巳 巳 2の操作の双方に対してブレーキカを発生させる共用の構造とされ ている。 前輪系の車輪ブレーキ機構は、 後輪系の車輪ブレーキ機構に対して 、 巳 巳 2の操作に基いて電動制動力を発生させる機構をなく した従来から —般的に用いられている車輪ブレーキ機構であるため、 ここでは説明を省略 し、 以下では後輪系の車輪ブレーキ機構について説明する。
[0017] 後輪系の車輪ブレーキ機構では、 サービスブレーキ 1 を作動させたときだ けでなく巳 巳 2を作動させたときにも、 図 2に示す摩擦材であるブレーキ パッ ド 1 1 を押圧し、 ブレーキパッ ド 1 1 によって被摩擦材であるブレーキ ディスク 1 2 ( 1 2 [¾ !_、
1 2 [¾、 1 2 !_) を挟み込むこと により、 ブレーキパッ ド 1 1 とブレーキディスク 1 2との間に摩擦力を発生 させ、 ブレーキカを発生させる。
[0018] 具体的には、 車輪ブレーキ機構は、 図 1 に示すキヤリパ 1 3内において、 図 2に示すようにブレーキパッ ド 1 1 を押圧するための /〇 6のボディ 1 4に直接固定されているモータ 1 0を回転させることにより、 モータ 1 0の 駆動軸 1 0 3に備えられた平歯車 1 5を回転させる。 そして、 平歯車 1 5に 嚙合わされた平歯車 1 6にモータ 1 0の回転力 (出力) を伝えることにより ブレーキパッ ド 1 1 を移動させ、 巳 巳 2による電動制動力を発生させる。
[0019] キヤリパ 1 3内には、 /〇 6およびブレーキパッ ド 1 1 に加えて、 ブレ —キパッ ド 1 1 に挟み込まれるようにしてブレーキディスク 1 2の端面の一 部が収容されている。
6は、 シリンダ状のボディ 1 4の中空部 1 4 3 内に通路 1 4匕を通じてブレーキ液圧を導入することで、 ブレーキ液収容室 である中空部 1 4 3
圧を発生させられるようになっており、 中空 部 1 4 3内に回転軸 1 7、 推進軸 1 8、 ピストン 1 9などを備えて構成され ている。
[0020] 回転軸 1 7は、 一端がボディ 1 4に形成された揷入孔 1 4〇を通じて平歯
〇 2020/175419 6 卩(:171? 2020 /007285
車 1 6に連結され、 平歯車 1 6が回動させられると、 平歯車 1 6の回動に伴 って回動させられる。 この回転軸 1 7における平歯車 1 6と連結された端部 とは反対側の端部において、 回転軸 1 7の外周面には雄ネジ溝 1 7 3が形成 されている。 一方、 回転軸 1 7の他端は、 揷入孔 1 4〇に挿入されることで 軸支されている。 具体的には、 揷入孔 1 4〇には、 〇リング 2 0と共に軸受 け 2 1が備えられており、 〇リング 2 0にて回転軸 1 7と揷入孔 1 4〇の内 壁面との間を通じてブレーキ液が漏れ出さないようにされながら、 軸受け 2 1 により回転軸 1 7の他端を軸支持している。
[0021 ] 推進軸 1 8は、 中空状の筒部材からなるナッ トにて構成され、 内壁面に回 転軸 1 7の雄ネジ溝 1 7 3と螺合する雌ネジ溝 1 8 3が形成されている。 こ の推進軸 1 8は、 例えば回転防止用のキーを備えた円柱状もしくは多角柱状 に構成されることで、 回転軸 1 7が回動しても回転軸 1 7の回動中心を中心 として回動させられない構造になっている。 このため、 回転軸 1 7が回動さ せられると、 雄ネジ溝 1 7 3と雌ネジ溝 1 8 3との嚙合いにより、 回転軸 1 7の回転力を回転軸 1 7の軸方向に推進軸 1 8を移動させる力に変換する。 推進軸 1 8は、 モータ 1 0の駆動が停止されると、 雄ネジ溝 1 7 3と雌ネジ 溝 1 8 3との嚙合いによる摩擦力により同じ位置で止まるようになっており 、 目標とする電動制動力になったときにモータ 1 0の駆動を停止すれば、 推 進軸 1 8がその位置で保持され、 所望の電動制動力を保持してセルフロック (以下、 単に 「ロック」 という。 ) できるようになっている。
[0022] ピストン 1 9は、 推進軸 1 8の外周を囲むように配置されるもので、 有底 の円筒部材もしくは多角筒部材にて構成され、 外周面がボディ 1 4に形成さ れた中空部 1 4 3の内壁面と接するように配置されている。 ピストン 1 9の 外周面とボディ 1 4の内壁面との間のブレーキ液漏れが生じないように、 ボ ディ 1 4の内壁面にシール部材 2 2が備えられ、 ピストン
〇圧を付与できる構造とされている。 シール部材 2 2は、 ロック制御後のリ リース制御時にピストン 1 9を引き戻すための反力を発生させるために用い られる。 このシール部材 2 2を備えてあるため、 基本的には旋回中に傾斜し
〇 2020/175419 7 卩(:171? 2020 /007285
たブレーキディスク 1 2によってブレーキパッ ド 1 1およびピストン 1 9が シール部材 2 2の弾性変形量を超えない範囲で押し込まれても、 それらをブ レーキディスク 1 2側に押し戻してブレーキディスク 1 2とブレーキパッ ド 1 1 との間が所定のクリアランス (図 2のクリアランス〇 2) で保持される ようにできる。
[0023] また、 ピストン 1 9は、 回転軸 1 7が回転しても回転軸 1 7の回動中心を 中心として回動させられないように、 推進軸 1 8に回転防止用のキーが備え られる場合にはそのキーが摺動するキー溝が備えられ、 推進軸 1 8が多角柱 状とされる場合にはそれと対応する形状の多角筒状とされる。
[0024] このピストン 1 9の先端にブレーキパッ ド 1 1が配置され、 ビストン 1 9 の移動に伴ってブレーキパッ ド 1 1 を紙面左右方向に移動させるようになっ ている。 具体的には、 ピストン 1 9は、 推進軸 1 8の移動に伴って紙面左方 向に移動可能で、 かつ、 ピストン 1 9の端部 (ブレーキパッ ド 1 1が配置さ れた端部と反対側の端部) に /〇圧が付与されることで推進軸 1 8から独 立して紙面左方向に移動可能な構成とされている。 そして、 推進軸 1 8が通 常リリースのときの待機位置であるリリース位置 (モータ 1 0が回車云させら れる前の状態) のときに、 中空部 1 4 3内のブレーキ液圧が付与されていな い状態 ( /〇圧 = 0) であれば、 後述するシール部材 2 2の弾性力により ピストン 1 9が紙面右方向に移動させられ、 ブレーキパッ ド 1 1 をブレーキ ディスク 1 2から離間させられるようになっている。
[0025] また、 モータ 1 0が回転させられて推進軸 1 8が初期位置から紙面左方向 に移動させられているときには、
圧がゼロになっても、 移動した推進 軸 1 8によってピストン 1 9の紙面右方向への移動が規制され、 ブレーキパ ッ ド 1 1がその場所で保持される。 なお、 図 2のクリアランス〇 1は、 推進 軸 1 8の先端とピストン 1 9の間の距離を示す。 巳 巳のリリース完了後、 推進軸 1 8は、 ボディ 1 4に対し位置固定される。
[0026] このように構成された車輪ブレーキ機構では、 サービスブレーキ 1が操作 されると、 それにより発生させられた 圧に基いてピストン 1 9が紙面
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左方向に移動させられることでブレーキパッ ド 1 1がブレーキディスク 1 2 に押圧され、 サービスブレーキカを発生させる。 また、 巳 巳 2が操作され ると、 モータ 1 0が駆動されることで平歯車 1 5が回転させられ、 それに伴 って平歯車 1 6および回転軸 1 7が回転させられるため、 雄ネジ溝 1 7 3お よび雌ネジ溝 1 8 3の嚙合いに基いて推進軸 1 8がブレーキディスク 1 2側 (紙面左方向) に移動させられる。 そして、 それに伴って推進軸 1 8の先端 がピストン 1 9に当接してピストン 1 9を押圧し、 ピストン 1 9も同方向に 移動させられることでブレーキパッ ド 1 1がブレーキディスク 1 2に押圧さ れ、 電動制動力を発生させる。 このため、 サービスブレーキ 1の操作と巳 巳 2の操作の双方に対してブレーキカを発生させる共用の車輪ブレーキ機構 とすることが可能となる。
[0027] なお、 第 1実施形態の車両用ブレーキ装置では、 モータ 1 0の電流を検出 する電流センサ (不図示) による電流検出値を確認することにより、 巳 巳 2による電動制動力の発生状態を確認したり、 その電流検出値を認識したり することができるようになっている。
〇 II 9に送信する。 なお、 車輪速センサ 2 9は、 実際には各車輪に対応して 1つずつ設けられるが、 ここでは、 詳細な図示や説明を省略する。
のマイクロコンビュータによって構成され、
〇 IV!などに記憶されたプログ ラムにしたがってモータ 1 0の回転を制御することにより駐車ブレーキ制御 を行うものである。
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[0033] 巳 巳一巳〇11 9は、 例えば車室内のインストルメントパネル (図示せず ) に備えられた操作
(スイッチ) 2 3の操作状態に応じた信号等を入力 し、 操作 3 \^/ 2 3の操作状態に応じてモータ 1 0を駆動する。 さらに、 巳 巳一巳〇11 9は、 モータ 1 0の電流検出値に基いてロック制御やリリース制 御などを実行するものであり、 その制御状態に基いてロック制御中であるこ とやロック制御によって車輪がロック状態であること、 および、 リリース制 御中であることやリリース制御によって車輪がリリース状態 (巳 巳解除状 態) であることを認識する。 そして、 巳 巳一巳〇11 9は、 インストルメン トパネルに備えられた表示ランプ 2 4に対し、 各種表示を行わせるための信 号を出力する。
[0034] 以上のように構成された車両用ブレーキ装置では、 基本的には、 車両走行 時にサービスブレーキ 1 によってサービスブレーキカを発生させることで車 両に制動力を発生させるという動作を行う。 また、 サービスブレーキ 1 によ って車両が停車した際に、 運転者が操作 3 \^/ 2 3を押下して日 巳 2を作動 させて電動制動力を発生させることで停車状態を維持したり、 その後に電動 制動力を解除したりするという動作を行う。 すなわち、 サービスブレーキ 1 の動作としては、 車両走行時に運転者によるブレーキペダル 3の操作が行わ れると、
5に発生したブレーキ液圧が
6に伝えられることでサ —ビスブレーキカを発生させる。 また、 巳 巳 2の動作としては、 モータ 1 〇を駆動することでピストン 1 9を移動させ、 ブレーキパッ ド 1 1 をブレー キディスク 1 2に押し付けることで電動制動力を発生させて車輪をロック状 態にしたり、 ブレーキパッ ド 1 1 をブレーキディスク 1 2から離すことで電 動制動力を解除して車輪をリリース状態にしたりする。
[0035] 具体的には、 ロック · リリース制御により、 電動制動力を発生させたり解 除したりする。 ロック制御では、 モータ 1 0を正回転させることにより巳 巳 2を作動させ、 巳 巳 2にて所望の電動制動力を発生させられる位置でモ —夕 1 0の回転を停止し、 この状態を維持する。 これにより、 所望の電動制 動力を発生させる。 リリース制御では、 モータ 1 0を逆回転させることによ
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り巳 巳 2を作動させ、 巳 巳 2にて発生させられている電動制動力を解除 する。
[0036] また、 車両の走行時であっても、 例えば、 緊急時、 自動運転時、 サービス ブレーキ 1の故障時等、 巳 巳 2を使用することが有効な場面もあるので、 それらの場面では巳 巳 2を使用してもよい。 また、 例えば、 自動運転にお いて、 制動力を発生させる手段として巳 巳 2を使用してもよい。
[0037] 車両制御装置は、 車両の車輪が発生する駆動力を制御する駆動力制御部 ( 不図示) と、 車輪が発生する制動力を制御する制動力制御部 (巳3(3 -巳〇 11 8、 巳 巳一巳(3 11 9) と、 を備える。 この第 1実施形態では、 車両制御 装置は、 駆動力制御部が第 1所定量の駆動力を発生させるとともに、 制動力 制御部が第 2所定量の制動力を発生させることで、 車両の速度を一定に制御 する。 車両の速度を一定に制御する場合において、 平地での走行時であれば 、 第 1所定量と第 2所定量は同等の値であり、 登坂または降坂での走行時で あれば、 第 2所定量は重力加速分を考慮した第 1所定量とは異なる値となる 。 そして、 駆動力制御部による駆動力の制御と、 制動力制御部による制動力 の制御の一方を行うことで、 加速、 減速のいずれも制御可能となっている。 つまり、 車両制御装置は、 駆動力と制動力をつり合わせるように制御するこ とで車両の速度を一定にすることができ、 また、 その状態から駆動力と制動 力のいずれか一方を動的に制御することで、 加速と減速の両方を実現するこ とができる。
[0038] 図 3は、 第 1実施形態における車両制御時の各物理量の経時変化の様子の 例を示すタイムチヤートである。 図 3において、 (3) は車体速度を示し、 (匕) は車体加速度を示し、 (〇) は駆動力を示し、 (¢0 は制動力 (液圧 制動力、 電動制動力) を示す。
なお、 以下の各実施形態は車両が平地を走行する状況の実施例を示したも のであり、 従って駆動力制御部が発生する第 1所定量と制動力制御部が発生 する第 2所定量は同等の値である。 上述したように、 車両が登坂または降坂 を走行する状況では第 1所定量と第 2所定量は異なる値を示すことになる。
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[0039] 車両が停車している時刻 1 1 において、 駆動力と制動力の両方を発生させ るが、 制動力のほうを大きくすることで、 車両の停車状態を維持できる。 そ の後、 時刻 2において、 車両を発進させる場合、 駆動力を固定したままで 、 制動力を駆動力以下に下げることで、 車両を発進させることができる。 そ の後、 時刻 9まで、 駆動力を固定したままで、 制動力を動的に制御するこ とで、 駆動力が制動力より大きい時間帯は車両を加速させ、 駆動力が制動力 より小さい時間帯は車両を減速させることができる。
[0040] その後、 時刻 9から時刻 I 1 0までは、 駆動力と制動力をつり合わせる ことで、 車体加速度をゼロにし、 車体速度を一定とすることができる。
[0041 ] また、 時刻 1 0から時刻 1 3までは、 制動力を固定したままで、 駆動 力を動的に制御することで、 駆動力が制動力より大きい時間帯は車両を加速 させ、 駆動力が制動力より小さい時間帯は車両を減速させることができる。
[0042] その後、 時刻 1 1 3から時刻 1 1 4までは、 駆動力と制動力をつり合わせ ることで、 車体加速度をゼロにし、 車体速度を一定とすることができる。
[0043] また、 時刻 1 4以降において、 駆動力を固定したままで、 制動力を動的 に制御することで、 駆動力が制動力より大きい時間帯は車両を加速させ、 駆 動力が制動力より小さい時間帯は車両を減速させることができる。
[0044] 図 4は、 第 1実施形態の車両制御装置による処理を示すフローチヤートで ある。 なお、 以下の説明において、 駆動力制御の説明は省略するが、 図 3 ( 〇) に示すような駆動力を発生させるものとする。
[0045] 車両の停車中に、 ステップ 3 1 において (図 3の時刻 I 1) 、 制動力駆動 咅6 (巳3〇一巳〇11 8、 巳 巳一巳〇11 9の少なくともいずれか) は、 制動 装置 (サービスブレーキ 1、 巳 巳 2の少なくともいずれか) を制御して、 第 2所定量よりも大きい第 4所定量 (図 3 (¢0 の時刻 1 1〜1 2の制動力 の大きさ) の制動力を発生させる。
[0046] 次に、 ステップ 3 2において、 車両制御装置は、 車両の発進要求 (例えば 、 運転者による発進操作時や、 自動運転 (自動駐車を含む。 ) における発進 判定時) があるか否かを判定し、 丫㊀ 3の場合はステップ 3 3に進み、 1\1〇
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の場合はステップ 3 2に戻る。
[0047] ステップ 3 3において (図 3の時刻 I 2) 、 制動力駆動部は、 制動装置を 制御して、 制動力を第 2所定量よりも小さい第 3所定量 (図 3 (¢0 の時刻 1 2 ~ 3の制動力の大きさ) まで低下させる。
[0048] ステップ 3 4において、 車両制御装置は、 駆動力と制動力の一方を固定し 、 他方を可変とする制御により、 車両の加速度、 速度を調整する (図 3の時 刻 I 2以降) 。
[0049] このように、 第 1実施形態の車両制御装置によれば、 駆動力と制動力の一 方を固定し、 他方を可変とする制御により、 車両の加速度、 速度を調整する ことができるので、 駆動力と制動力の制御を簡素化するとともに、 安全性を 高めることができる。
[0050] 例えば、 車両がアップダウンを繰り返すような道を走行する場合、 従来技 術のように駆動力と制動力を並行して動的に制御すると、 制御が複雑になる だけでなく、 駆動力や制動力が無駄に発生したり、 制御が不安定になって乗 り心地が悪くなったりすることがあるという問題がある。 一方、 第 1実施形 態の車両制御装置によれば、 駆動力と制動力の一方を固定し、 他方を可変と する制御により、 車両の加速度、 速度を調整することができるので、 制御が 簡素化され、 そのような問題の発生を回避または低減できる。
[0051 ] (第 2実施形態)
次に、 第 2実施形態について説明する。 第 1実施形態と同様の事項につい ては説明を適宜省略する。 なお、 サービスブレーキ 1 と巳 巳 2は、 それぞ れの制動力の大きいほうが選択的に作用するように構成されている。 具体的 には、 図 2に示す推進軸 1 8が紙面左方向に移動した状態でモータ 1 0が停 止している場合、 液圧が無くても電動制動力は維持され、 また、 その電動制 動力よりも大きい液圧制動力があるとその液圧制動力が発生する。 したがっ て、 推進軸 1 8が紙面左方向にある程度移動した状態にしておけば、 液圧ブ レーキ装置が失陥した場合でも、 制動力がゼロになってしまう事態を回避で き、 より安全性の高い車両制御を実現することができる。
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[0052] また、 巳 巳 2は、 制動力発生のためのエネルギー供給が無くなった後も エネルギー供給が無くなる前の制動力を保持できる制動力保持機構付きブレ —キ装置の一例である。 そして、 車両の走行中に、 制動力制御部は、 巳 巳 2を制御して第 2所定量よりも小さい第 3所定量以上の電動制動力を発生さ せることで、 正常時の制御に対する影響を減らすことができる。 なお、 制動 力保持機構付きブレーキ装置は、 巳 巳に限定されず、 例えば、 ノーマルク 口ーズの電磁弁などで故障時に液圧保持できるような構成でもよい。 そのよ うな構成にすれば、 第 2所定量以上の制動力を発生させて、 故障発生の場合 でもその液圧を保持できる。 ここでエネルギーとは、 制動力保持機能付きブ レーキ装置が巳 巳 2であればモータ 1 0を回転させるために供給される電 流であり、 電磁弁であれば当該電磁弁を開閉させるために供給される電流で ある。
[0053] 図 5は、 第 2実施形態における車両制御時の各物理量の経時変化の様子の 例を示すタイムチヤートである。 図 5において、 (8) は車体速度を示し、 (b) は車体加速度を示し、 (〇) は駆動力を示し、 (〇〇 は制動力を示す 。 また、 (㊀) は液圧制動力を示し、 (干) は電動制動力を示す。 そして、 液圧制動力と電動制動力の大きいほうが選択的に制動力として作用するので 、 つまり、 (¢0 の制動力は、 各時刻において、 (6) の液圧制動力と (干 ) の電動制動力の大きいほうに対応する。
[0054] 車両が停車している時刻 1 2 1 において、 駆動力と制動力の両方を発生さ せるが、 制動力のほうを大きくすることで、 車両の停車状態を維持できる。 また、 電動制動力は、 時刻 2 1で第 4所定量まで上げて、 時刻 2 2で第 3所定量まで下げ、 以降その状態を維持する。 一方、 液圧制動力は、 時刻 I 2 1で第 4所定量まで上げて、 車両を発進させる時刻 1 2 3で第 3所定量ま で下げる。 つまり、 時刻 1 2 3において、 駆動力を固定したままで、 制動力 を駆動力以下に下げることで、 車両を発進させることができる。 その後、 時 刻 1 3 0まで、 駆動力を固定したままで、 液圧制動力を動的に制御すること で、 駆動力が制動力より大きい時間帯は車両を加速させ、 駆動力が制動力よ
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り小さい時間帯は車両を減速させることができる。
[0055] その後、 時刻 3 0から時刻 I 3 1 までは、 液圧制動力を駆動力と同等に 維持して、 駆動力と制動力をつり合わせることで、 車体加速度をゼロにし、 車体速度を一定とすることができる。
[0056] また、 時刻 3 1から時刻 3 4までは、 制動力を固定したままで、 駆動 力を動的に制御することで、 駆動力が制動力より大きい時間帯は車両を加速 させ、 駆動力が制動力より小さい時間帯は車両を減速させることができる。
[0057] その後、 時刻 1 3 4から時刻 1 3 5までは、 液圧制動力を駆動力と同等に 維持して、 駆動力と制動力をつり合わせることで、 車体加速度をゼロにし、 車体速度を一定とすることができる。
[0058] また、 時刻 3 5以降において、 駆動力を固定したままで、 液圧制動力を 動的に制御することで、 駆動力が制動力より大きい時間帯は車両を加速させ 、 駆動力が制動力より小さい時間帯は車両を減速させることができる。
[0059] ここで、 図 6は、 第 2実施形態において車両発進前に電動制動力を低下さ せるとき (図 5の時刻 1 2 2) の各物理量の経時変化の様子の例を示すタイ ムチヤートである。 図 6において、 (3) は電動制動力を示し、 (匕) は巳 巳モータ電流値 (モータ 1 0の電流値) を示す。
[0060] 車両の停車中に、 巳 巳一巳〇11 9は、 巳 巳 2を制御して第 2所定量よ りも大きい第 4所定量の電動制動力を発生させ (図 5 (干) の時刻 1 2 1)
、 その後、 車両を発進させる前に、 巳 巳 2を制御して電動制動力を第 3所 定量まで下げる (図 5 (干) の時刻 I 2 2) 。
[0061 ] また、 巳 巳一巳〇 II 9は、 車両を発進させる前に、 巳 巳 2を制御して 電動制動力を第 3所定量まで下げる場合に、 電動制動力を解除するリリース 制御におけるモータ 1 0 (制動機構駆動モータ) の電流特性 (例として図 6 (1〇) の 「巳 巳モータ電流値」 ) に基いて電動制動力を推定することで、 電動制動力を調整する。 つまり、 巳?巳_巳〇11 9は、 巳 巳モータ電流値 に基いて、 図 6の時刻 2 1 ~ 2 4にロック制御を行った後、 時刻 2 5 2 6にリリース制御を行って電動制動力を所望の値まで下げることがで
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[0062] 図 7は、 第 2実施形態の車両制御装置による処理を示すフローチャートで ある。 ここでは、 図 5の時刻 I 2 1の直後を起点とする。 車両の停車中に、 ステップ 3 1 1 において (図 5の時刻 I 2 2) 、 巳 巳一巳〇11 9は、 巳 巳 2を制御して、 電動制動力を第 3所定量 (図 5 (¢0 の時刻 1 2 2以降の 電動制動力の大きさ) まで低下させる。
[0063] 次に、 ステップ 3 1 2において、 車両制御装置は、 車両の発進要求 (例え ば、 運転者による発進操作時や、 自動運転 (自動駐車を含む。 ) における発 進判定時) があるか否かを判定し、 丫㊀ 3の場合はステップ 3 1 3に進み、 N 0の場合はステップ 3 1 2に戻る。
[0064] ステップ 3 1 3において、 車両制御装置は、 電動制動力を固定した状態で 、 駆動力と液圧制動力の一方を固定し、 他方を可変とする制御により、 車両 の加速度、 速度を調整する (図 5の時刻 1 2 2以降) 。
[0065] このように、 第 2実施形態の車両制御装置によれば、 電動制動力を固定し た状態で、 駆動力と液圧制動力の一方を固定し、 他方を可変とする制御によ り、 車両の加速度、 速度を調整することができるので、 駆動力と制動力の制 御を簡素化することができる。
[0066] また、 リリース制御の途中でリリース動作を止めて電動制動力を調整する ことで、 リリース制御を完了してからロック制御を行って電動制動力を調整 する従来手法に比べて、 応答性を向上させることができる。
[0067] また、 車両の走行中も電動制動力を第 3所定量の状態で維持することで、 サービスブレーキ 1が失陥 (故障や電力切れ等による停止) した場合でも、
32のアイ ドルストロークやエアギャップが取り除かれた状態となって いるので、 巳 巳 2を迅速に作動させて必要な制動力を実現することができ る。
[0068] 例えば、 従来技術のアシストシステム(車両制御装置)において、 自動運転
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を実行する前にブレーキ装置のアイ ドルストロークやエアギヤップを取り除 くために、 ブレーキ作用を生成させない範囲でパーキングブレーキを作動さ せるとともに、 通常ブレーキ装置であるフッ トブレーキまたはフッ トブレー キ設備(液圧ブレーキ装置)の故障が生じた場合に、 上り坂ではエンジンの駆 動トルクを部分的に低減し、 下り坂では駆動トルクを全面的に低減するもの がある。 液圧ブレーキ装置が失陥した場合、 車両を安全な場所に停車させて 乗員の安全を確保する必要があるが、 この従来技術ではこのような課題につ いては考慮されておらず、 上述のような駆動トルクの減速制御のみでは車速 を精度よく制御できないため、 周辺状況の変化によっては車両を安全な場所 に停車させることができない虞があった。
[0069] _方、 第 2実施形態の車両制御装置によれば、 液圧ブレーキ装置が作動不 能となった場合でも、 電動制動力が第 3所定量で維持されているので、 駆動 力を動的に制御することで、 車両の加速と減速の両方を精度よく実現でき、 車両を周辺状況に合わせた所望の場所 (目的地、 安全な場所等) に移動させ ることができるため、 乗員の安全を確保できる。
[0070] また、 車両の発進前に、 液圧制動力が無い状態で電動制動力を発生させれ ば、 液圧による影響を受けずに巳 巳 2におけるクリアランス詰めを精度よ く行うことができる。
[0071 ] (第 3実施形態)
次に、 第 3実施形態について説明する。 第 1実施形態、 第 2実施形態の少 なくとも一方と同様の事項については説明を適宜省略する。 この第 3実施形 態では、 車両の走行中に、 巳 巳一巳〇11 9は、 巳 巳 2を制御して電動制 動力を発生させる指示を出力しているときに、 駆動力と車両の加速度の関係 に基いて、 巳 巳 2が正常に作動しているか否かを判定する。 つまり、 液圧 制動力を発生させているときは、 巳 巳 2が電動制動力をどのくらい発生で きるかわからないので、 以下のようにして、 巳 巳 2の故障検出を行う。
[0072] 図 8は、 第 3実施形態における車両制御時の各物理量の経時変化の様子の 例を示すタイムチヤートである。 図 5と同様の事項については、 説明を適宜
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省略する。 図 8の時刻 4 1 ~ 50、 52〜 59は、 図 5の時刻 2 1 〜 38に対応している。 また、 図 8の (3) 、 (13) 、 (〇1) 、 (干) に おいて、 実線が目標値で、 破線が実値である。
[0073] 図 8 ) に示すように、 時刻 I 5 1 において巳 巳 2が失陥して、 それ 以降、 電動制動力がゼロになったものとする。 その場合、 時刻 54~ 5 5において、 液圧制動力と電動制動力の大きいほうが選択的に制動力として 作用するので、 図 8 (¢0 に示すように制動力の実値が目標値と異なってゼ 口となり、 その分、 図 8 (3) に示すように車体速度も実値が目標値と異な り、 また、 図 8 (匕) に示すように車体加速度も実値が目標値と異なるよう になる。 巳?巳_巳(3119は、 この車体速度や車体加速度について実値が目 標値と異なっていることに基いて、 巳 巳 2が異常であると判定することが できる。
[0074] 図 9は、 第 3実施形態の車両制御装置による処理を示すフローチャートで ある。 ステップ 32 1 において (図 8の時刻 I 54) 、 巳3〇一巳〇118は 液圧ブレーキ装置 (サービスブレーキ 1) を制御して、 液圧制動力を所定値 (例えばゼロ) まで低下させる。
[0075] 次に、 ステップ 322において、 巳 巳一巳〇119は、 車体速度の目標値 と実値の差が第 1の閾値 (所定の車体速度閾値) 以下か否かを判定し、 丫㊀ 3の場合はステップ323に進み、 〇の場合はステップ324に進む。
[0076] ステップ 323において、 巳 巳一巳〇 II 9は、 車体加速度の目標値と実 値の差が第 2の閾値 (所定の車体加速度閾値) 以下か否かを判定し、 丫63 の場合はステップ325に進み、 〇の場合はステップ324に進む。
[0077] ステップ 324において、 巳 巳一巳〇119は、 巳 巳 2を異常と判定す る。 その場合、 例えば、 巳 巳一巳〇119は、 巳 巳 2が異常である旨をデ —夕として記録に残したり、 表示ランプ 24等によって運転者に報知したり する。 ステップ 325において、 巳 巳一巳〇119は、 巳 巳 2を正常と判 定する。
[0078] このように、 第 3実施形態の車両制御装置によれば、 電動制動力を発生さ
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せている場合に、 液圧制動力を下げて車両状態量 (車両の加速度や速度) の 目標値と実値の差を調べるだけで、 巳 巳 2が正常に作動しているか否かを 容易に判定することができる。 したがって、 巳 巳 2の信頼性が向上する。
[0079] 以上、 本発明の実施形態が例示されたが、 上記実施形態はあくまで例であ って、 発明の範囲を限定することは意図していない。 上記実施形態は、 その 他の様々な形態で実施されることが可能であり、 発明の要旨を逸脱しない範 囲で、 種々の省略、 置き換え、 組み合わせ、 変更を行うことができる。 また 、 各構成や、 形状、 等のスペック (構造や、 種類、 数等) は、 適宜に変更し て実施することができる。
[0080] 例えば、 巳 巳による制動の対象となる車輪は、 後輪に限定されず、 前輪 であってもよい。 また、 本発明の対象となる車両の車輪数は、 四輪に限定さ れず、 六輪以上であってもよい。
Claims
[請求項 1 ] 車両の車輪が発生する駆動力を制御する駆動力制御部と、
前記車輪が発生する制動力を制御する制動力制御部と、 を備える車 両制御装置であって、
前記駆動力制御部が第 1所定量の前記駆動力を発生させるとともに 、 前記制動力制御部が第 2所定量の前記制動力を発生させることで、 前記車両の速度を一定に制御し、
前記駆動力制御部による前記駆動力の制御と、 前記制動力制御部に よる前記制動力の制御の一方を行うことで、 加速、 減速のいずれも制 御可能である、 車両制御装置。
[請求項 2] 前記車両は、 前記車輪に制動力を発生させる装置として、 制動力発 生のためのエネルギー供給が無くなった後も前記エネルギー供給が無 くなる前の制動力を保持できる制動力保持機構付きブレーキ装置を備 えており、
前記車両の走行中に、 前記制動力制御部は、 前記制動力保持機構付 きブレーキ装置を制御して前記第 2所定量よりも小さい第 3所定量以 上の制動力を発生させる、 請求項 1 に記載の車両制御装置。
[請求項 3] 前記車両は、 前記車輪に制動力を発生させる装置として、 前記制動 力保持機構付きブレーキ装置としての E P B (E lect r i c Park i ng B rake) と、 液圧ブレーキ装置と、 を備え、 前記 E P Bと前記液圧ブレ —キ装置は、 それぞれの制動力の大きいほうが選択的に作用するよう に構成されており、
前記車両の走行中に、 前記制動力制御部は、 前記 E P Bを制御して 電動制動力を発生させる指示を出力しているときに、 前記駆動力と前 記車両の加速度の関係に基いて、 前記 E P Bが正常に作動しているか 否かを判定する、 請求項 2に記載の車両制御装置。
[請求項 4] 前記車両は、 前記車輪に制動力を発生させる装置として、 日 巳と 、 液圧ブレーキ装置と、 を備え、 前記巳 巳と前記液圧ブレーキ装置
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は、 それそれの制動力の大きいほうが選択的に作用するように構成さ れており、
前記車両の停車中に、 前記制動力制御部は、 前記日?巳を制御して 前記第 2所定量よりも大きい第 4所定量の電動制動力を発生させ、 そ の後、 前記車両を発進させる前に、 前記日?巳を制御して前記電動制 動力を前記第 2所定量よりも小さい第 3所定量まで下げる、 請求項 1 に記載の車両制御装置。
[請求項 5] 前記制動力制御部は、 前記車両を発進させる前に、 前記日?巳を制 御して前記電動制動力を前記第 3所定量まで下げる場合に、 前記電動 制動力を解除するリリース制御における制動機構駆動モータの電流特 性に基いて前記電動制動力を推定することで、 前記電動制動力を調整 する、 請求項 4に記載の車両制御装置。
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