WO2023281975A1 - 車両制御装置、車両制御方法および車両制御システム - Google Patents

車両制御装置、車両制御方法および車両制御システム Download PDF

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WO2023281975A1
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尚希 篠原
圭介 鈴木
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日立Astemo株式会社
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    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle control device, a vehicle control method, and a vehicle control system.
  • Patent Document 1 discloses means for determining a control amount of a friction braking device based on a target friction braking amount calculated from a required braking force and a regenerative execution amount, and a control amount absorbed by the friction braking from the start of the operation of the friction braking. and means for correcting the control amount of the friction braking device so that the target friction braking amount and the actual friction braking amount match based on the braking energy.
  • Patent Document 1 since the correction coefficient is determined by referring to a preset map of correction coefficients for changes in pad temperature, there is a risk that the correction coefficient cannot be obtained with high accuracy when the situation changes.
  • One object of the present invention is to provide a vehicle control apparatus, a vehicle control method, and a vehicle control that can improve smoothness when a vehicle stops in vehicle control for generating a driving force in a direction opposite to a target braking force when the vehicle stops. It is to provide a system.
  • a vehicle control device, vehicle control method, and vehicle control system acquire a physical quantity related to the speed of a vehicle, acquire a physical quantity related to a target braking force required to decelerate the vehicle, obtain a physical quantity related to the target braking force, and When decelerating the vehicle based on the physical quantity, the physical quantity related to the behavior of the vehicle is acquired, and in a state where the frictional braking force is being generated, the control command to be output to generate the driving force by the drive device is determined by the behavior of the vehicle. is corrected based on the physical quantity related to
  • FIG. 1 is a configuration diagram of an electric vehicle control system according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a control block diagram of a vehicle control device 17 for implementing anti-jerk control;
  • FIG. 4 is a control block diagram of a torque shortage determination unit 33.
  • FIG. 11 is a control block diagram of a maximum jerk threshold determination unit 331.
  • FIG. 3 is a control block diagram of a maximum jerk detector 332.
  • FIG. 4 is a control block diagram of an excess torque determination unit 34.
  • FIG. 3 is a control block diagram of a correction gain calculator 35.
  • FIG. This is a plus correction step size map when the maximum jerk threshold is the first threshold X1.
  • 10 is a step size map for plus correction when the maximum jerk threshold is the second threshold X2.
  • 4 is a time chart showing the operation of a torque shortage determining section 33; 4 is a time chart showing the operation of an excessive torque determining section 34; 4 is a time chart showing the operation of a correction gain calculator 35; 4 is a time chart showing the operation of anti-jerk control when the target braking force is smaller than the actual braking force; 4 is a time chart showing the operation of anti-jerk control when the target braking force is greater than the actual braking force;
  • FIG. 1 is a configuration diagram of an electric vehicle control system according to a first embodiment.
  • the electric vehicle 1 has front wheels 2FL, 2FR, rear wheels 2RL, 2RR, and friction brakes (friction braking devices) 3FL, 3FR, 3RL, 3RR (hereinafter referred to as the Friction brakes are also collectively referred to as friction brakes 3).
  • the electric vehicle 1 has a rear motor (driving device) 7 that outputs torque to rear wheels 2RL and 2RR.
  • the rear wheels 2RL and 2RR are collectively referred to as drive wheels 2 as well. Power transmission between the rear motor 7 and the rear wheels 2RL, 2RR is performed via a reduction gear 8, a differential 10 and rear axles 6RL, 6RR.
  • Each wheel 2FL, 2FR, 2RL, 2RR has a wheel speed sensor (speed acquisition unit) 11FR, 11FL, 11RL, 11RR for detecting wheel speed.
  • the rear motor 7 has a rear wheel resolver (speed acquisition unit) 13 that detects the number of revolutions of the motor.
  • the electric vehicle 1 also has a G sensor (vehicle behavior acquisition unit) 5 that detects longitudinal acceleration of the vehicle.
  • the friction brake 3 presses a brake pad against a brake rotor that rotates integrally with each wheel in the direction of the rotation axis of each wheel to generate braking force by frictional force.
  • the friction brake 3 of the first embodiment will be described as having a configuration in which the brake pad is pressed by a wheel cylinder operated by brake fluid pressure. Not limited.
  • Electric vehicle 1 has a low voltage battery 14 and a high voltage battery 15 .
  • Low-voltage battery 14 is, for example, a lead-acid battery.
  • High-voltage battery 15 is, for example, a lithium-ion battery or a nickel-metal hydride battery. The high voltage battery 15 is charged with electric power boosted by the DC-DC converter 16 .
  • the electric vehicle 1 has a vehicle control device (control section) 17 , a brake control device (target braking force calculation section) 18 , a rear motor control device 20 and a battery control device 19 .
  • Each controller 17 , 18 , 20 shares information with each other via CAN bus 21 .
  • the vehicle control device 17 acquires information from various sensors such as a rear wheel resolver 13, an accelerator pedal sensor 22 that detects the amount of accelerator operation, a brake sensor 23 that detects the amount of brake operation, and a gear position sensor 24, and integrates the vehicle. control.
  • the vehicle control device 17 outputs a driver-requested torque to be output by the rear motor 7 according to the requested distributed torque, with respect to the requested torque according to the driver's accelerator operation, brake operation, or the like.
  • the brake control device 18 acquires information from various sensors such as the brake sensor 23, sets the target braking force of the vehicle, generates the brake fluid pressure required for each wheel according to the target braking force, Output to friction brake 3.
  • Battery control device 19 monitors the charge/discharge state of high-voltage battery 15 and the single cells that make up high-voltage battery 15 .
  • the battery control device 19 calculates a battery request torque limit value based on the charge/discharge state of the high voltage battery 15 and the like.
  • the battery request torque limit value is the maximum torque allowed in the rear motor 7 . For example, when the charge amount of the high-voltage battery 15 is low, the battery request torque limit value is set to a smaller value than usual.
  • the rear motor control device 20 controls electric power supplied to the rear motor 7 based on the rear requested torque.
  • anti-jerk control is performed in which torque equivalent to the actual braking force is output from the rear motor 7 when the vehicle is stopped, with the aim of suppressing unpleasant vehicle shaking and reducing passenger fatigue when the vehicle is stopped. implement.
  • the longitudinal jerk (jerk) that occurs when the vehicle is stopped with a certain amount of brake operation can be reduced by about 68% compared to the case without anti-jerk control. In other words, smooth stopping can be realized without skillful brake operation.
  • the anti-jerk control under the assumption that the target braking force and the actual braking force are approximately the same, the rear motor 7 outputs an anti-jerk control torque corresponding to the target braking force.
  • FIG. 2 is a control block diagram of the vehicle control device 17 for implementing anti-jerk control.
  • the target braking force correction unit 31 inputs the target braking force, and outputs the corrected target braking force obtained by multiplying the target braking force by a gain.
  • the gain is the value obtained by adding the correction gain to the initial gain (eg, 1).
  • the correction gain is calculated by a correction gain calculation section (driving force correction section) 35, which will be described later.
  • a vibration suppression control unit (driving force calculation unit) 32 inputs the corrected target braking force, the G sensor value, and the vehicle speed, and outputs the anti-jerk control torque and the slope estimation result (slope estimation value, slope resistance estimation value).
  • the G sensor value is the output value of the G sensor 5.
  • the vehicle speed can be calculated from the output values of the wheel speed sensor 11 and the rear wheel resolver 13 .
  • the vibration suppression control unit 32 calculates a slope resistance estimated value, which is the resistance acting on the vehicle due to the road slope, from the vehicle speed and the G sensor value. Specifically, an estimated gradient value is obtained from the deviation between the estimated acceleration calculated from the vehicle speed and the G sensor value (actual acceleration), and the estimated gradient resistance value is calculated from the estimated gradient value. This is to avoid an excessive decrease in vehicle deceleration when the anti-jerk control torque is added due to the slope of the downward slope.
  • the vibration suppression control unit 32 subtracts the torque corresponding to the gradient resistance from the torque corresponding to the target braking force to calculate the anti-jerk control torque capable of suppressing the vibration in the pitching direction. The reason why the torque corresponding to the slope resistance is reduced is to avoid applying the anti-jerk control torque that generates a driving force exceeding the braking force.
  • a torque shortage determination unit (determination unit) 33 inputs a target braking force, a G sensor value, a vehicle speed, and a brake operation amount, and outputs a maximum jerk threshold, a maximum jerk, a torque increase flag, and a detection permission flag.
  • FIG. 3 is a control block diagram of the torque shortage determination section 33. As shown in FIG. As shown in FIG. 4, the maximum jerk threshold determination unit 331 compares the value obtained by adding the estimated slope resistance value to the target braking force and the torque value corresponding to the specified braking force.
  • the threshold is binarized, such as the first threshold X1, and if it is smaller than -0.1G, the second threshold X2 is larger than X1.
  • a map corresponding to deceleration may be used, and not only the target braking force and slope resistance estimated value, but also air resistance and rolling resistance may be added. The deceleration may be used for determination without using the estimated resistance value.
  • Maximum jerk detection unit 332 inputs the G sensor value, vehicle speed, and brake operation amount, and outputs maximum jerk and a detection permission flag.
  • FIG. 5 is a control block diagram of the maximum jerk detector 332. As shown in FIG. The deceleration calculation unit 3321 calculates the deceleration of the vehicle by differentiating the vehicle speed and applying a low-pass filter for removing noise. A G sensor value may also be used.
  • the forgetting determination unit 3322 based on deceleration determines that when the vehicle speed is below a specified speed (just before stopping) and the deceleration exceeds a specified acceleration threshold and the deceleration is strong, there is a risk of sudden braking and anti-jerk Since there is a possibility that control will not be performed, it is judged to be forgotten. Once the forgetting judgment is made, the forgetting judgment is maintained until the speed becomes equal to or higher than the specified speed.
  • the slope estimation value-based forgetting determination unit 3323 performs a forgetting determination when the vehicle speed is less than or equal to a specified speed and the slope resistance estimate value is greater than or equal to a specified slope resistance threshold value. Once the forgetting judgment is made, the forgetting judgment is maintained until the speed becomes equal to or higher than the specified speed.
  • a forgetting determination unit 3324 based on the amount of brake operation makes a forgetting determination when the vehicle speed is less than or equal to a specified speed and the amount of brake operation fluctuates by more than a specified brake operation amount threshold. Forgetting judgment is not made if only the step back is performed or if the step is not stepped more than a specified amount after the step back. Moreover, once the forgetting judgment is made, the forgetting judgment is maintained until the speed becomes equal to or higher than the specified speed.
  • Detection permission determination unit 3325 turns on the detection permission flag when the vehicle speed is below a specified speed and the brake is applied, and turns off the detection permission flag when a specified time has elapsed after the vehicle has stopped.
  • a jerk calculator 3326 pseudo-differentiates the G sensor value (or may pseudo-differentiate the vehicle speed twice), and then passes it through a low-pass filter for noise removal to calculate jerk.
  • Maximum jerk forgetting determination unit 3327 turns on the forgetting flag when forgetting is determined by any of the forgetting determination units. Once it is determined to turn on the forgetting flag, the forgetting determination flag is continued until the speed becomes equal to or higher than the specified speed. If the vehicle speed is lower than the specified speed and the steering amount is higher than the predetermined amount, the forgetting determination may be made even if the road is judged to be rough, and the forgetting flag may be turned on.
  • the maximum jerk calculation unit 3328 calculates and holds the maximum jerk during the period when the detection permission flag is ON and the forgetting determination flag is OFF. Also, when the forgetting determination flag is turned on, the detected maximum jerk is forgotten, and the maximum jerk at that stop is treated as 0. The maximum jerk when the vehicle was stopped last time is forgotten when the detection permission flag rises (switching from off to on) so as not to be affected by the previous detection result.
  • Torque increase flag determination unit 333 determines whether the torque increase flag TUF is on or off based on the relationship between the maximum jerk and the maximum jerk threshold after the detection permission flag falls (at the time of switching from on to off). Torque increase flag determination unit 333 turns on torque increase flag TUF when the maximum jerk is equal to or greater than the maximum jerk threshold, and turns off torque increase flag TUF when the maximum jerk is less than the maximum jerk threshold.
  • a torque excess determination unit (determination unit) 34 inputs the maximum jerk threshold, maximum jerk, torque increase flag, detection permission flag, acceleration fluctuation width threshold and G sensor value, and outputs a torque decrease flag TDF and acceleration fluctuation width.
  • FIG. 6 is a control block diagram of the excessive torque determination section 34.
  • Acceleration fluctuation width detection unit 341 holds the maximum and minimum values of the G sensor value while the detection permission flag is raised (on), and when the detection permission flag is turned off, the detection permission flag is turned off. Acceleration fluctuation width after the first peak appears within the initial peak search width (G sensor value ⁇ specified width at the time when the detection permission flag is turned off) that straddles the G sensor value at that time is calculated and stored.
  • the torque reduction flag determination unit 342 determines whether the torque reduction flag TDF is on or off based on the relationship between the acceleration fluctuation width and the acceleration fluctuation width threshold and the relationship between the maximum jerk and the maximum jerk threshold. do. Torque decrease flag determination unit 342 turns on torque decrease flag TDF when torque increase flag TUF is off, the acceleration variation range is greater than or equal to the acceleration variation threshold value, and the maximum jerk is not 0; Turn off the decrease flag TDF.
  • the correction gain calculator 35 inputs the maximum jerk threshold value, the maximum jerk, the torque increase flag, the detection permission flag, the acceleration fluctuation width, and the torque decrease flag, and outputs the correction gain.
  • FIG. 7 is a control block diagram of the correction gain calculator 35.
  • the positive correction step size map selection unit 351 selects a positive correction step size map according to the maximum jerk threshold. When the maximum jerk threshold is the first threshold X1, the map shown in FIG. 8 is selected, and when the maximum jerk threshold is the second threshold X2, the map shown in FIG. 9 is selected. As shown in FIG.
  • the step size is 0 when the maximum jerk is less than X1, is proportional to the maximum jerk when it is greater than or equal to X1, and takes a constant maximum value when the maximum jerk exceeds a predetermined value.
  • FIG. 9 The same applies to FIG. 9 as well.
  • the plus correction step size calculator 352 refers to the selected plus correction step size map and sets the step size (gain change width) from the maximum jerk. However, when the torque increase flag TUF is off, the step size is set to 0.
  • the negative correction step size calculator 353 refers to the negative correction step size map shown in FIG. 10 and sets the step size from the acceleration fluctuation range. However, the step size is set to 0 when the torque reduction flag TDF is off. As shown in FIG.
  • the step size is 0 when the acceleration fluctuation width is less than the acceleration fluctuation width threshold, is proportional to the acceleration fluctuation width when the acceleration fluctuation width is greater than or equal to the acceleration fluctuation width, and is proportional to the acceleration fluctuation width when the acceleration fluctuation width exceeds a predetermined value. Takes a constant maximum value.
  • the initial step size determination unit 354 compares the input positive correction step size and negative correction step size, and outputs the larger value as the initial step size.
  • Correction direction change detection unit 355 stores the torque increase flag TUF or torque decrease flag TDF that was turned on last time, and changes the torque increase flag TUF ON to the torque decrease flag TDF ON, or the torque decrease flag TDF ON to the torque increase flag TUF ON. switch is detected.
  • the step size expansion unit 356 refers to the maximum jerk when the torque increase flag TUF is on, and refers to the acceleration fluctuation width when the torque decrease flag TDF is on. Output the determined step size (output 0 if it does not exceed).
  • the step size expansion unit 356 has a function of suppressing the gain learning performance from being affected by the small initial step size or by the step size becoming smaller over time due to the influence of the step size changing unit 357, which will be described later. have
  • the step size changing unit 357 sets the same value as the previous step size. Or, when TDF is on last time ⁇ TUF is on this time), the value that is half the previous step size is output.
  • Maximum step size calculator 358 selects the larger one of the values calculated by step size enlarger 356 and step size changer 357 .
  • Final step size determination unit 359 outputs the initial step size determined by initial step size determination unit 354 when the torque increase flag TUF or the torque decrease flag TDF has never been turned on after the vehicle is started. Once the torque increase flag TUF or the torque decrease flag TDF is turned on, the step size selected by the maximum step size calculator 358 is output.
  • Gain calculator 3510 assigns a plus sign to the step size output from final step size determination unit 359 when torque increase flag TUF is on, and gives a minus sign when torque decrease flag TDF is on. After assigning the sign, the correction gain is calculated by adding up the gains calculated so far. Here, addition to the total gain calculated so far is performed only once after the detection permission flag is switched from on to off until the next detection flag is turned on.
  • FIG. 11 is a time chart showing the operation of the torque shortage determination section 33.
  • the maximum jerk when the vehicle is stopped exceeds the maximum jerk threshold.
  • the maximum jerk when the vehicle was stopped last time exceeds the maximum jerk threshold, so the anti-jerk control torque is increased and corrected.
  • Section 3 is the same as Section 2, but due to the increase correction of the anti-jerk control torque, the anti-jerk control torque becomes the torque equivalent to the actual braking force, and the maximum jerk fell below the maximum jerk threshold. No learning.
  • FIG. 12 is a time chart showing the operation of the excessive torque determining section 34.
  • the acceleration fluctuation width when the vehicle is stopped exceeds the acceleration fluctuation width threshold.
  • the anti-jerk control torque is corrected to decrease.
  • Section 3 is the same as section 2, but due to the anti-jerk control torque decrease correction, the anti-jerk control torque becomes the torque equivalent to the actual braking force, and the acceleration fluctuation range has fallen below the acceleration fluctuation range threshold, so correction will be made the next time the vehicle is stopped. Gain learning is not performed.
  • FIG. 13 is a time chart showing the operation of the correction gain calculator 35.
  • the torque increase flag TUF is turned on because the maximum jerk when the vehicle is stopped exceeds the maximum jerk threshold. Although the acceleration fluctuation width also exceeds the acceleration fluctuation width threshold, the torque decrease flag TDF remains off because the torque increase flag TUF is on.
  • the torque increase flag TUF is turned on for the first time after the vehicle is started, so the initial step size output by the initial step size determination unit 354 is used to determine the correction gain. Since the torque increase flag TUF is on this time, the sign of the step size is set to plus to increase the correction gain.
  • the step size selected by the maximum step size calculator 358 is used to determine the correction gain. Since the sign of the correction gain is positive in section 3 following section 2, the correction gain is increased. In section 4, the acceleration fluctuation width exceeds the acceleration fluctuation width threshold and the torque increase flag TUF is not on, so the torque decrease flag TDF is turned on. In interval 4, the correction gain is updated in a direction different from that in interval 3, so the step size is halved and the correction gain is decreased.
  • Anti-jerk control determines the anti-jerk control torque based on the target braking force to output torque equivalent to the actual braking force, aiming for a smooth stop.
  • the target braking force equals the actual braking force, but in reality, the coefficient of friction of the brake pad changes due to changes in the temperature of the brake pad, etc., so there is a discrepancy between the target braking force and the actual braking force. It may occur and the intended effect may not be obtained.
  • FIG. 14 when the target braking force is smaller than the actual braking force, the anti-jerk control torque is insufficient with respect to the actual braking force, resulting in a strong shock upon stopping.
  • the anti-jerk control torque is excessive with respect to the actual braking force, resulting in a longer braking distance.
  • the anti-jerk control of the first embodiment instead of estimating the deviation mathematically, the deviation between the target braking force and the actual braking force caused by temperature change or the like is detected from physical quantities relating to the behavior of the vehicle when the vehicle is stopped. , a method of feedback to the anti-jerk control torque is used. Specifically, it learns the discrepancy between the target braking force and the actual braking force from physical quantities related to the behavior of the vehicle when the vehicle is stopped. The gain to be multiplied by the target braking force is corrected according to the learning result in order to improve the braking force. Therefore, in the vehicle control that generates the driving force (anti-jerk control torque) in the opposite direction to the target braking force when the vehicle stops, smoothness when the vehicle stops can be improved.
  • Physical quantities related to vehicle behavior are jerk and acceleration. As shown in FIGS. 14 and 15, the smaller the target braking force is than the actual braking force, the larger the jerk at stopping. Acceleration fluctuation exceeding a predetermined width occurs. Therefore, by observing the jerk and acceleration at the time of stopping, the difference between the target braking force and the actual braking force can be grasped more accurately, and appropriate gain correction can be performed.
  • the vehicle control device 17 adds a positive correction gain to the gain multiplied by the target braking force to increase the anti-jerk control torque when the generated maximum jerk is equal to or greater than the maximum jerk threshold just before the vehicle stops when the vehicle speed is equal to or lower than the specified speed.
  • the target braking force is smaller than the actual braking force. Therefore, in that case, by increasing the anti-jerk control torque, it is possible to suppress the shortage of the anti-jerk control torque with respect to the actual braking force.
  • the vehicle control device 17 increases the positive correction step size and increases the correction in the direction in which the anti-jerk control torque increases.
  • the vehicle control device 17 sets the magnitude of the maximum jerk threshold to the first threshold value X1 or Change to the second threshold X2 (>X1). Since the jerk that occurs at the time of stopping changes according to the target braking force, by setting the maximum jerk threshold corresponding to that, it is possible to carry out appropriate gain correction.
  • the vehicle control device 17 sets the gain to be multiplied by the target braking force to a negative value.
  • a correction gain is added to correct the anti-jerk control torque in the direction of decrease.
  • the vehicle control device 17 increases the step size for negative correction and increases the correction in the direction in which the anti-jerk control torque decreases.
  • the greater the target braking force with respect to the actual braking force the greater the range of acceleration fluctuation that occurs just before a stop. Excess can be suppressed.
  • the vehicle control device 17 maintains the first step size in the second correction, while the direction of correction is the same as in the first correction. If they are different in the second correction, the step size in the second correction is half the step size of the first correction. For example, if the step size is maintained when the correction direction is reversed, the anti-jerk control torque may overshoot the actual braking force, resulting in hunting. Therefore, when the correction direction is reversed, by halving the step size, the overshoot of the anti-jerk control torque with respect to the actual braking force can be suppressed, and the convergence of the anti-jerk control torque with respect to the actual braking force can be improved. .
  • the vehicle control device 17 determines whether the brake operation amount varies by the brake operation amount threshold or more, or when the steering amount changes by a predetermined amount. Otherwise, the maximum jerk is treated as 0 and no gain correction is performed.
  • the present invention is applied to a rear-wheel drive electric vehicle, but may be applied to a front-wheel drive electric vehicle or a four-wheel drive electric vehicle.
  • the vehicle is not limited to an electric vehicle, and may be a vehicle equipped with an internal combustion engine, or a hybrid vehicle that can run using both an engine and a motor.
  • the target braking force includes automatic braking and the like in addition to the braking operation by the driver.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications.
  • the above-described embodiments have been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the configurations described.
  • part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment.

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Abstract

本発明の一実施形態における車両制御装置、車両制御方法および車両制御システムは、車両の速度に関する物理量と、車両を減速させるために必要な要求制動力に関する物理量をと取得し、要求制動力に関する物理量に基づいて車両を減速させるときに、摩擦制動力が発生している状態で、駆動装置による駆動力を発生させることとした。

Description

車両制御装置、車両制御方法および車両制御システム
 本発明は、車両制御装置、車両制御方法および車両制御システムに関する。
 特許文献1には、要求制動力と回生実行量とから算出される目標摩擦制動量に基づいて摩擦制動装置の制御量を決定する手段と、摩擦制動の作動開始時からその摩擦制動により吸収した制動エネルギーに基づいて目標摩擦制動量と実際の摩擦制動量とが一致するよう摩擦制動装置の制御量を補正する手段と、を含む制動制御装置が開示されている。
特開2008-120220号公報
 しかしながら、特許文献1では、予め設定されたパッド温度変化に対する補正係数のマップを参照して補正係数を決めているため、状況が変化した場合に精度良く補正係数が求まらないおそれがある。
 ここで、車両制御の一つとして車両の止まり際に目標制動力と反対方向に駆動力を発生させることで止まり際を滑らかにすることが考えられるが、温度変化によってブレーキ特性が変わることで精度良く目標制動力が求められない場合、目標制動力と実制動力との差が大きくなり、滑らかに止まれなくなるおそれがある。
 本発明の目的の一つは、車両の止まり際に目標制動力と反対方向に駆動力を発生させる車両制御において、車両の止まり際の滑らかさを向上できる車両制御装置、車両制御方法および車両制御システムを提供することにある。
 本発明の一実施形態における車両制御装置、車両制御方法および車両制御システムは、車両の速度に関する物理量を取得し、車両を減速させるために必要な目標制動力に関する物理量を取得し、目標制動力に関する物理量に基づいて車両を減速させるときに、車両の挙動に関する物理量を取得し、摩擦制動力が発生している状態で、駆動装置による駆動力を発生させるために出力する制御指令を、車両の挙動に関する物理量に基づいて補正するものである。
 本発明の一実施形態によれば、車両の止まり際の滑らかさを向上できる。
実施形態1における電動車両の制御システムの構成図である。 アンチジャーク制御を実施するための車両制御装置17の制御ブロック図である。 トルク不足判断部33の制御ブロック図である。 最大ジャーク閾値判断部331の制御ブロック図である。 最大ジャーク検出部332の制御ブロック図である。 トルク過剰判断部34の制御ブロック図である。 補正ゲイン算出部35の制御ブロック図である。 最大ジャーク閾値が第1閾値X1の場合の、プラス補正用ステップサイズマップである。 最大ジャーク閾値が第2閾値X2の場合の、プラス補正用ステップサイズマップである。 マイナス補正用ステップサイズマップである。 トルク不足判断部33の動作を示すタイムチャートである。 トルク過剰判断部34の動作を示すタイムチャートである。 補正ゲイン算出部35の動作を示すタイムチャートである。 目標制動力が実制動力よりも小さい場合のアンチジャーク制御の動作を示すタイムチャートである。 目標制動力が実制動力よりも大きい場合のアンチジャーク制御の動作を示すタイムチャートである。
 〔実施形態1〕
 図1は、実施形態1における電動車両の制御システムの構成図である。
 電動車両1は、前輪2FL,2FRと後輪2RL,2RRと、各輪に設けられ車輪に摩擦制動力を発生させる摩擦ブレーキ(摩擦制動装置)3FL,3FR,3RL,3RR(以下、各輪の摩擦ブレーキを総称して摩擦ブレーキ3とも記載する。)を有する。
 電動車両1は、後輪2RL,2RRにトルクを出力するリアモータ(駆動装置)7を有する。なお、後輪2RL,2RRを総称して駆動輪2とも記載する。リアモータ7および後輪2RL,2RR間の動力伝達は、減速機8、ディファレンシャル10およびリア車軸6RL,6RRを介して行われる。
 各車輪2FL,2FR,2RL,2RRは、車輪速を検出する車輪速センサ(速度取得部)11FR,11FL,11RL,11RRを有する。リアモータ7は、モータ回転数を検出する後輪用レゾルバ(速度取得部)13を有する。また、電動車両1は、車両の前後方向加速度を検出するGセンサ(車両挙動取得部)5を有する。
 摩擦ブレーキ3は、各輪と一体に回転するブレーキロータに対し、各輪の回転軸方向にブレーキパッドを押し付けて摩擦力により制動力を発生させる。実施形態1の摩擦ブレーキ3は、ブレーキ液圧により作動するホイルシリンダによってブレーキパッドを押し付ける構成について説明するが、電動モータにより駆動するボールねじ機構等を介してブレーキパッドを押し付ける構成としても良く、特に限定しない。
 電動車両1は、低電圧バッテリ14および高電圧バッテリ15を有する。低電圧バッテリ14は、例えば鉛蓄電池である。高電圧バッテリ15は、例えばリチウムイオン電池またはニッケル水素電池である。高電圧バッテリ15は、DC-DCコンバータ16により昇圧された電力により充電される。
 電動車両1は、車両制御装置(コントロール部)17、ブレーキ制御装置(目標制動力演算部)18、リアモータ制御装置20およびバッテリ制御装置19を有する。各制御装置17,18,20は、CANバス21を介してお互いに情報を共有する。
 車両制御装置17は、後輪用レゾルバ13、アクセル操作量を検出するアクセルペダルセンサ22、ブレーキ操作量を検出するブレーキセンサ23、ギヤ位置センサ24等の各種センサから情報を取得し、車両の統合制御を行う。車両制御装置17は、ドライバのアクセル操作やブレーキ操作等に応じた要求トルクに対し、要求配分トルクに応じてリアモータ7が出力すべき運転者要求トルクを出力する。
 ブレーキ制御装置18は、ブレーキセンサ23等の各種センサから情報を取得して車両の目標制動力を設定し、目標制動力に応じて各輪に必要なブレーキ液圧を発生させ、油圧配管18aを通して摩擦ブレーキ3に出力する。
 バッテリ制御装置19は、高電圧バッテリ15の充放電状態および高電圧バッテリ15を構成する単電池セルを監視する。バッテリ制御装置19は、高電圧バッテリ15の充放電状態等に基づいて、バッテリ要求トルク制限値を算出する。バッテリ要求トルク制限値は、リアモータ7において許容する最大トルクである。例えば高電圧バッテリ15の充電量が低下しているときには、通常よりもバッテリ要求トルク制限値を小さな値に設定する。
 リアモータ制御装置20は、リア要求トルクに基づいてリアモータ7に供給する電力を制御する。
 実施形態1の電動車両1では、停車時の不快な車両の揺れを抑制し、乗員の疲労を軽減することを狙いとし、停車時に実制動力相当のトルクをリアモータ7で出力するアンチジャーク制御を実施する。これにより、一定のブレーキ操作量での停車時に生じる前後ジャーク(加加速度)を、アンチジャーク制御無しの場合と比べて68%程度低減できる。つまり、巧みなブレーキ操作無しでも、滑らかな停車を実現できる。アンチジャーク制御では、目標制動力と実制動力とが同程度であるとの仮定の下、目標制動力相当のトルクであるアンチジャーク制御トルクをリアモータ7で出力する。
 図2は、アンチジャーク制御を実施するための車両制御装置17の制御ブロック図である。
 目標制動力補正部31は、目標制動力を入力し、目標制動力にゲインを乗じた補正後目標制動力を出力する。ゲインは、初期ゲイン(例えば、1)に補正ゲインを加えた値とする。補正ゲインは、後述する補正ゲイン算出部(駆動力補正部)35により算出される。
 振動抑制制御部(駆動力演算部)32は、補正後目標制動力、Gセンサ値および車両速度を入力し、アンチジャーク制御トルクおよび勾配推定結果(勾配推定値、勾配抵抗推定値)を出力する。Gセンサ値はGセンサ5の出力値である。車両速度は、車輪速センサ11や後輪用レゾルバ13の出力値から算出できる。
 振動抑制制御部32は、車両速度とGセンサ値から路面勾配によって車両に作用する抵抗である勾配抵抗推定値を算出する。具体的には、車両速度から算出される推定加速度とGセンサ値(実加速度)との偏差から勾配推定値を求め、勾配推定値から推定勾配抵抗値を算出する。下り坂の勾配によってアンチジャーク制御トルクの加算時に車両減速度が過度に低下するのを回避するためである。
 振動抑制制御部32は、目標制動力に相当するトルクから勾配抵抗分のトルクを減算し、ピッチング方向の振動抑制が可能なアンチジャーク制御トルクを算出する。勾配抵抗分のトルクを減じるのは、ブレーキ制動力を上回る駆動力を発生するアンチジャーク制御トルクが印加されるのを回避するためである。
 トルク不足判断部(判断部)33は、目標制動力、Gセンサ値、車両速度およびブレーキ操作量を入力し、最大ジャーク閾値、最大ジャーク、トルク増加フラグおよび検出許可フラグを出力する。図3は、トルク不足判断部33の制御ブロック図である。
 最大ジャーク閾値判断部331は、図4に示すように、目標制動力に勾配抵抗推定値を加えた値と、規定の制動力相当のトルク値とを比較し、例えば、目標制動力と勾配抵抗推定値との和の加速度換算値が、-0.1G以上の場合は第1閾値X1とし、-0.1Gよりも小さい場合はX1よりも大きな第2閾値X2というように、閾値を2値化する。ただし、2値化ではなく減速度に応じたマップを用いても良く、また目標制動力と勾配抵抗推定値だけではなく、空気抵抗や転がり抵抗を加味しても良いし、目標制動力や勾配抵抗推定値を用いずに減速度を用いて減速度から判断しても良い。
 最大ジャーク検出部332は、Gセンサ値、車両速度およびブレーキ操作量を入力し、最大ジャークおよび検出許可フラグを出力する。図5は、最大ジャーク検出部332の制御ブロック図である。
 減速度算出部3321は、車両速度を微分し、ノイズ除去のためのローパスフィルタをかけることで車両の減速度を算出する。Gセンサ値を用いても良い。
 減速度に基づく忘却判断部3322は、車両速度が規定速度以下(停止間際)で、減速度が規定の加速度閾値を超えており、減速度が強い場合には急制動のおそれがあり、アンチジャーク制御を実施しない可能性があるため忘却判断する。一度忘却判断後は規定速度以上になるまで忘却判断を維持する。
 勾配推定値に基づく忘却判断部3323は、車両速度が規定速度以下で、勾配抵抗推定値が規定の勾配抵抗値閾値以上であった場合には忘却判断する。一度忘却判断後は規定速度以上になるまで忘却判断を維持する。
 ブレーキ操作量に基づく忘却判断部3324は、車両速度が規定速度以下で、ブレーキ操作量が規定のブレーキ操作量閾値以上変動した場合に忘却判断する。踏み戻しのみの場合や踏み戻し後に規定量以上踏み込まれなければ忘却判断はしない。また、一度忘却判断後は規定速度以上になるまで忘却判断を維持する。
 検出許可判断部3325は、車両速度が規定速度以下でブレーキが踏まれている場合に検出許可フラグをオンし、停車後に規定の時間が経過した場合に検出許可フラグをオフする。
 ジャーク算出部3326は、Gセンサ値を疑似微分し(または車両速度を2度疑似微分しても良い)、さらにノイズ除去のためのローパスフィルタを通すことでジャークを算出する。
 最大ジャーク忘却判断部3327は、いずれかの忘却判断部において忘却判断された場合に忘却フラグをオンする。一度忘却フラグをオンする判断をした場合には規定速度以上になるまで、忘却判断フラグは継続し、規定速度以上になった場合に忘却判断フラグをオフする。なお、車両速度が規定速度以下で、操舵量が所定量以上である場合、悪路と判断された場合にも忘却判断し、忘却フラグをオンしても良い。
 最大ジャーク算出部3328は、検出許可フラグがオンであり、忘却判断フラグがオフの場合にその期間の最大ジャークを算出、保持する。また、忘却判断フラグがオンになった場合には、検出した最大ジャークを忘却し、その回の停車での最大ジャークは0として扱う。前回停車時の最大ジャークは検出許可フラグの立ち上がり時(オフからオンへの切り替わり時)に忘却し、前回の検出結果の影響を受けないようにする。
 トルク増加フラグ判断部333は、検出許可フラグの立ち下がり(オンからオフへの切り替わり時)後に、最大ジャークと最大ジャーク閾値との関係に基づいてトルク増加フラグTUFのオンオフを判断する。トルク増加フラグ判断部333は、最大ジャークが最大ジャーク閾値以上の場合はトルク増加フラグTUFをオンし、最大ジャークが最大ジャーク閾値未満の場合はトルク増加フラグTUFをオフする。
 トルク過剰判断部(判断部)34は、最大ジャーク閾値、最大ジャーク、トルク増加フラグ、検出許可フラグ、加速度変動幅閾値およびGセンサ値を入力し、トルク減少フラグTDFおよび加速度変動幅を出力する。図6は、トルク過剰判断部34の制御ブロック図である。
 加速度変動幅検出部341は、検出許可フラグが立ち上がっている(オン)期間においてGセンサ値の極大値と極小値を保持し、検出許可フラグがオフになった際に検出許可フラグがオフになった時刻のGセンサ値を跨ぐ初期ピーク探索幅(検出許可フラグがオフになった時刻のGセンサ値±規定の幅)内で初めて極大値が現れた後の加速度変動幅を算出、保持する。
 トルク減少フラグ判断部342は、検出許可フラグの立ち下がり後に、加速度変動幅と加速度変動幅閾値との関係と、最大ジャークと最大ジャーク閾値との関係とに基づいてトルク減少フラグTDFのオンオフを判断する。トルク減少フラグ判断部342は、トルク増加フラグTUFがオフであり、加速度変動幅が加速度変動幅閾値以上、かつ、最大ジャークが0でない場合はトルク減少フラグTDFをオンし、それ以外の場合はトルク減少フラグTDFをオフする。
 補正ゲイン算出部35は、最大ジャーク閾値、最大ジャーク、トルク増加フラグ、検出許可フラグ、加速度変動幅およびトルク減少フラグを入力し、補正ゲインを出力する。図7は、補正ゲイン算出部35の制御ブロック図である。
 プラス補正用ステップサイズマップ選択部351は、最大ジャーク閾値に応じてプラス補正用ステップサイズマップを選択する。最大ジャーク閾値が第1閾値X1の場合は図8に示すマップを選択し、最大ジャーク閾値が第2閾値X2の場合は図9に示すマップを選択する。図8に示すように、ステップサイズは、最大ジャークがX1未満の場合は0であり、X1以上の場合は最大ジャークに比例し、最大ジャークが所定値を超えると一定の最大値をとる。図9についても同様である。
 プラス補正用ステップサイズ算出部352は、トルク増加フラグTUFがオンのとき、選択されたプラス補正用ステップサイズマップを参照し、最大ジャークからステップサイズ(ゲインの変更幅)を設定する。ただし、トルク増加フラグTUFがオフの場合にはステップサイズは0とする。
 マイナス補正用ステップサイズ算出部353は、トルク減少フラグTDFがオンのとき、図10に示すマイナス補正用ステップサイズマップを参照し、加速度変動幅からステップサイズを設定する。ただし、トルク減少フラグTDFがオフの場合にはステップサイズは0とする。図10に示すように、ステップサイズは、加速度変動幅が加速度変動幅閾値未満の場合は0であり、加速度変動幅以上の場合は加速度変動幅に比例し、加速度変動幅が所定値を超えると一定の最大値をとる。
 初期ステップサイズ決定部354は、入力したプラス補正用ステップサイズとマイナス補正用ステップサイズとを比較し、値の大きな方を初期ステップサイズとして出力する。
 補正方向変化検出部355は、前回オンしたトルク増加フラグTUFまたはトルク減少フラグTDFを記憶しておき、トルク増加フラグTUFオンからトルク減少フラグTDFオン、またはトルク減少フラグTDFオンからトルク増加フラグTUFオンの切り替わりを検知する。
 ステップサイズ拡大部356は、トルク増加フラグTUFがオンの場合には最大ジャーク、トルク減少フラグTDFがオンの場合には加速度変動幅を参照し、各値が規定の値よりも大きい場合にはあらかじめ決定しておいたステップサイズを出力する(超えない場合には0を出力する。)。ステップサイズ拡大部356は、初期ステップサイズが小さい、または後述するステップサイズ変更部357の影響により時間の経過と共にステップサイズが小さくなることにより、ゲインの学習性能に影響が出るのを抑制する機能を持つ。
 ステップサイズ変更部357は、補正方向が同じ場合(前回TUFオン→今回TUFオンまたは前回TDFオン→今回TDFオン)には前回のステップサイズと同値を、変化した場合(前回TUFオン→今回TDFオンまたは前回TDFオン→今回TUFオン)には前回のステップサイズを半分にした値を出力する。
 最大ステップサイズ算出部358は、ステップサイズ拡大部356とステップサイズ変更部357の算出値のうち、値の大きな方を選択する。
 最終ステップサイズ決定部359は、車両の起動後、一度もトルク増加フラグTUFまたはトルク減少フラグTDFがオンしていない場合には、初期ステップサイズ決定部354で決定した初期ステップサイズを出力し、少なくとも一度トルク増加フラグTUFまたはトルク減少フラグTDFがオンした場合には、最大ステップサイズ算出部358で選択したステップサイズを出力する。
 ゲイン演算部3510は、最終ステップサイズ決定部359から出力されたステップサイズに対し、トルク増加フラグTUFがオンの場合にはプラスの符号を付与し、トルク減少フラグTDFがオンの場合にはマイナスの符号を付与した後、それまでに算出したゲインの合算することにより、補正ゲインを算出する。ここで、これまで算出した合計ゲインへの加算は、検出許可フラグがオンからオフに切り替わった後、次回検出フラグがオンとなるまでに一度だけ行う。
 次に、実施形態1の作用効果を説明する。
 図11は、トルク不足判断部33の動作を示すタイムチャートである。
 区間1では、停車時の最大ジャークが最大ジャーク閾値を超える。区間2では、前回停車時の最大ジャークが最大ジャーク閾値を超えているため、アンチジャーク制御トルクが増加補正される。区間3も区間2と同様であるが、アンチジャーク制御トルクの増加補正により、アンチジャーク制御トルクが実制動力相当のトルクとなり、最大ジャークが最大ジャーク閾値を下回ったため、次回停車時は補正ゲインの学習は行わない。
 図12は、トルク過剰判断部34の動作を示すタイムチャートである。
 区間1では、停車時の加速度変動幅が加速度変動幅閾値を超える。区間2では、前回停車時の加速度変動幅が加速度変動幅閾値を超えているため、アンチジャーク制御トルクが減少補正される。区間3も区間2と同様であるが、アンチジャーク制御トルクの減少補正により、アンチジャーク制御トルクが実制動力相当のトルクとなり、加速度変動幅が加速度変動幅閾値を下回ったため、次回停車時は補正ゲインの学習は行わない。
 図13は、補正ゲイン算出部35の動作を示すタイムチャートである。
 区間1では、停車時の最大ジャークが最大ジャーク閾値を超えるため、トルク増加フラグTUFをオンする。なお、加速度変動幅も加速度変動幅閾値を超えるが、トルク増加フラグTUFがオンであるため、トルク減少フラグTDFはオフを維持する。区間2では、車両起動後、初めてトルク増加フラグTUFがオンしたため、初期ステップサイズ決定部354が出力した初期ステップサイズを用いて補正ゲインを決定する。今回はトルク増加フラグTUFがオンであるため、ステップサイズの符号をプラスとし、補正ゲインを増加させる。区間3では、一度トルク増加フラグTUFがオンされているため、最大ステップサイズ算出部358で選択したステップサイズを用いて補正ゲインを決定する。区間3は区間2に続き補正ゲインの符号がプラスであるため、補正ゲインを増加させる。区間4では、加速度変動幅が加速度変動幅閾値を超えており、かつ、トルク増加フラグTUFがオンではないため、トルク減少フラグTDFをオンする。区間4では、区間3と異なる方向の補正ゲイン更新であるため、ステップサイズを半分にし、補正ゲインを減少させる。
 アンチジャーク制御は、目標制動力に基づきアンチジャーク制御トルクを決定することで実制動力相当のトルクを出力し、滑らかな停車を狙う。ここで、理想的には目標制動力=実制動力という状況であるが、実際にはブレーキパッドの摩擦係数がブレーキパッドの温度変動等により変化するため、目標制動力と実制動力に乖離が発生し、狙った効果が得られないおそれがある。図14に示すように、目標制動力が実制動力よりも小さい場合には、アンチジャーク制御トルクが実制動力に対して不足するため、停止際のショックが強く出る。一方、図15に示すように、目標制動力が実制動力よりも大きい場合には、アンチジャーク制御トルクが実制動力に対して過剰であるため、制動距離が長くなってしまう。
 従来、センサ等を用いてブレーキの温度変化を検出することにより、目標制動力と実制動力との偏差推定を行う方法が知られているが、予め設定されたパッド温度変化に対する補正係数のマップを用いるため、ブレーキパッドの経年変化等によりパッド温度の特性が変化した場合、精度良く補正係数が求まらないおそれがある。また、推定減速度と実現速度とのずれから目標制動力と実制動力とのずれを推定する方法も公知であるが、推定減速度の算出にはブレーキ制動力だけではなく車両重量、走行抵抗等の外乱を推定する必要があり、これらのパラメータをすべて正確に推定することは非常に困難である。例えば、車両重量を推定する際にモータトルクと加速度をベースに算出することも考えられるが、0.1G加速時に加速度の推定値が0.01Gずれただけで、車重ベースで10%程度の誤差が発生してしまう。さらに走行抵抗等の外乱も正確に推定することは困難であるため、推定減速度に誤差が生じ、目標制動力と実制動力とのずれを推定することは困難である。
 そこで、実施形態1のアンチジャーク制御では、数学的にずれを推定するのではなく、停車時における車両の挙動に関する物理量から温度変化等により発生した目標制動力と実制動力とのずれを検知し、アンチジャーク制御トルクにフィードバックする手法を用いている。具体的には、停車時における車両の挙動に関する物理量から目標制動力と実制動力とのずれを学習し、次回停車時において、目標制動力からアンチジャーク制御トルクを決定する際、止まり際の滑らかさを向上すべく、学習結果に応じて目標制動力に乗じるゲインを補正する。よって、車両の止まり際に目標制動力と反対方向に駆動力(アンチジャーク制御トルク)を発生させる車両制御において、車両の止まり際の滑らかさを向上できる。
 車両の挙動に関する物理量は、ジャークおよび加速度である。図14および図15に示したように、目標制動力が実制動力よりも小さいほど、止まり際に大きなジャークが発生する一方、目標制動力が実制動力よりも大きい場合には、止まり際に所定幅を超える加速度変動が生じる。よって、止まり際のジャークや加速度を見ることにより、目標制動力と実制動力とのずれをより正確に把握でき、適正なゲイン補正を実施できる。
 車両制御装置17は、車両速度が規定速度以下となる停止間際において、発生した最大ジャークが最大ジャーク閾値以上のとき、目標制動力に乗じるゲインに正の補正ゲインを加え、アンチジャーク制御トルクが増加する方向に補正する。最大ジャークが最大ジャーク閾値以上となる場合、目標制動力は実制動力よりも小さい状態である。よって、その場合はアンチジャーク制御トルクを増加補正することにより、実制動力に対するアンチジャーク制御トルクの不足を抑制できる。
 車両制御装置17は、最大ジャークが大きくなるほど、プラス補正用ステップサイズを大きくし、アンチジャーク制御トルクが増加する方向の補正を大きくする。実制動力に対して目標制動力が小さいほど、停止間際に生じる最大ジャークは大きくなるため、最大ジャークが大きいほどアンチジャーク制御トルクを増加補正することにより、実制動力に対するアンチジャーク制御トルクの不足を抑制できる。
 車両制御装置17は、目標制動力と勾配抵抗推定値との和の加速度換算値が-0.1G以上の場合と-0.1G未満の場合とで、最大ジャーク閾値の大きさを第1閾値X1または第2閾値X2(>X1)に変更する。止まり際に生じるジャークは目標制動力に応じて変わるため、それに対応した最大ジャーク閾値を設定することにより、適正なゲイン補正を実施できる。
 車両制御装置17は、車両速度が規定速度以下となる停車間際において、最大ジャークが最大ジャーク閾値以下であって、加速度変動幅が加速度変動幅閾値以上のとき、目標制動力に乗じるゲインに負の補正ゲインを加え、アンチジャーク制御トルクが減少する方向に補正する。最大ジャークが最大ジャーク閾値以下、かつ、加速度変動幅が加速度変動幅閾値以上となる場合、目標制動力は実制動力よりも大きい状態である。よって、その場合はアンチジャーク制御トルクを減少補正することにより、実制動力に対するアンチジャーク制御トルクの過剰を抑制できる。
 車両制御装置17は、加速度変動幅が大きくなるほど、マイナス補正用ステップサイズを大きくし、アンチジャーク制御トルクが減少する方向の補正を大きくする。実制動力に対して目標制動力が大きいほど、停止間際に生じる加速度変動幅は大きくなるため、加速度変動幅が大きいほどアンチジャーク制御トルクを減少することにより、実制動力に対するアンチジャーク制御トルクの過剰を抑制できる。
 車両制御装置17は、補正の方向が一回目の補正と二回目の補正で同じ場合には、二回目の補正において一回目のステップサイズを保持する一方、補正の方向が一回目の補正と二回目の補正で異なる場合には、二回目の補正においては一回目のステップサイズの半分の大きさのステップサイズとする。例えば、補正の方向が反転した際にステップサイズの大きさを保持した場合、実制動力に対してアンチジャーク制御トルクがオーバーシュートしてハンチングが生じるおそれがある。そこで、補正の方向が反転した場合には、ステップサイズを半分にすることで、実制動力に対するアンチジャーク制御トルクのオーバーシュートが抑えられ、実制動力に対するアンチジャーク制御トルクの収束性を向上できる。
 車両制御装置17は、車両速度が規定速度以下となる停車間際において、車両の減速度が加速度閾値を超えている場合、ブレーキ操作量がブレーキ操作量閾値以上変動した場合、または操舵量が所定量以上である場合は、最大ジャークを0として扱い、ゲイン補正を実行しない。急減速時は制動距離の増大を防ぐ目的から、アンチジャーク制御を停止するのが好ましく、この場合、ジャークや加速度を抑制できない。よって、急制動時はゲイン補正を実行しないことにより、不適正なゲイン補正(誤ったゲイン学習)の実施を回避できる。また、ブレーキの踏み増し時や操舵時にもジャークや加速度の変動が生じるため、この場合もゲイン補正を実行しないことにより、不適正なゲイン補正の実施を回避できる。
 〔他の実施形態〕
 以上、本発明を実施するための実施形態を説明したが、本発明の具体的な構成は実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
 例えば、本実施形態では、後輪駆動の電動車両に適用したが、前輪駆動の電動車両や四輪駆動の電動車両でも良い。また、電動車両に限らず、内燃機関であるエンジンを備えた車両や、エンジンとモータの両方を用いて走行可能なハイブリッド車両であっても良い。
 目標制動力は、ドライバによるブレーキ操作以外に自動ブレーキ等も含む。
 なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
 本願は、2021年7月5日付出願の日本国特許出願第2021-111209号に基づく優先権を主張する。2021年7月5日付出願の日本国特許出願第2021-111209号の明細書、特許請求の範囲、図面、および要約書を含む全開示内容は、参照により本願に全体として組み込まれる。
1 電動車両、 2 駆動輪、 3 摩擦ブレーキ(摩擦制動装置)、 5 Gセンサ(車両挙動取得部)、 7 リアモータ(駆動装置)、 11 車輪速センサ(速度取得部)、 13 後輪用レゾルバ(速度取得部)、 17 車両制御装置(コントロール部)、 18 ブレーキ制御装置(目標制動力演算部)、 32 振動抑制制御部(駆動力演算部)、 33 トルク不足判断部(判断部)、 34 トルク過剰判断部(判断部)、 35 補正ゲイン算出部(駆動力補正部)

Claims (13)

  1.  車両に摩擦制動力を発生させる摩擦制動装置と、前記車両に駆動力を発生させる駆動装置と、を有する前記車両に設けられる車両制御装置であって、
     入力された情報に基づいて演算した結果を出力するコントロール部を備え、
     前記コントロール部は、
     前記車両の速度に関する物理量を取得し、
     前記車両を減速させるために必要な目標制動力に関する物理量を取得し、
     前記目標制動力に関する物理量に基づいて前記車両を減速させるときに、前記車両の挙動に関する物理量を取得し、
     前記摩擦制動力が発生している状態で、前記駆動装置による駆動力を発生させるために出力する制御指令を、前記車両の挙動に関する物理量に基づいて補正する、
     車両制御装置。
  2.  請求項1に記載の車両制御装置であって、
     前記車両の挙動に関する物理量は、加加速度または加速度である、
     車両制御装置。
  3.  請求項2に記載の車両制御装置であって、
     前記コントロール部は、
     前記速度に関する物理量が所定速度を下回ったときの前記加加速度の最大値が、所定の閾値以上のとき、
     前記制御指令を、前記加加速度の最大値に基づいて前記駆動力が増加する方向に補正する、
     車両制御装置。
  4.  請求項3に記載の車両制御装置であって、
     前記コントロール部は、
     前記加加速度の最大値が大きくなるほど、前記駆動力が増加する方向の補正量を大きくする、
     車両制御装置。
  5.  請求項3に記載の車両制御装置であって、
     前記コントロール部は、
     前記目標制動力の大きさに基づいて、前記閾値の大きさを変更する、
     車両制御装置。
  6.  請求項2に記載の車両制御装置であって、
     前記コントロール部は、
     前記速度に関する物理量が所定速度を下回ったときの前記加加速度の最大値が所定の閾値よりも小さく、かつ前記加速度の変動幅が所定の変動範囲を超えるとき、
     前記制御指令を、前記加速度の変動幅に基づいて前記駆動力が減少する方向に補正する、
     車両制御装置。
  7.  請求項6に記載の車両制御装置であって、
     前記コントロール部は、
     前記加速度の変動幅が大きくなるほど、前記駆動力が減少する方向の補正量を大きくする、
     車両制御装置。
  8.  請求項1に記載の車両制御装置であって、
     前記コントロール部は、
     前記補正の方向が一回目の補正と二回目の補正とで同じ場合、前記二回目の補正の大きさが前記一回目の補正と同じ大きさになるよう前記制御指令を補正し、
     前記補正の方向が一回目の補正と二回目の補正とで異なる場合、前記二回目の補正の大きさが前記一回目の補正の大きさの半分になるよう前記制御指令を補正する、
     車両制御装置。
  9.  請求項1に記載の車両制御装置であって、
     前記コントロール部は、
     前記目標制動力に関する物理量に基づいて前記車両を減速させるときに、前記速度に関する物理量が所定速度を下回ったときの前記車両の挙動に関する物理量を取得する、
     車両制御装置。
  10.  請求項9に記載の車両制御装置であって、
     前記コントロール部は、
     前記速度に関する物理量が所定速度を下回ったときの前記車両の減速度が所定値以上である場合、
     前記速度に関する物理量が所定速度を下回ったときのブレーキペダルのストロークに関する物理量が所定量以上変動した場合、または
     前記速度に関する物理量が所定速度を下回ったときの操舵量が所定量以上である場合は、
     前記制御指令を補正しない、
     車両制御装置。
  11.  車両に摩擦制動力を発生させる摩擦制動装置と、前記車両に駆動力を発生させる電動モータと、を有する前記車両に設けられる車両制御装置であって、
     前記車両の速度を取得する速度取得部と、
     前記車両のブレーキペダルの操作量に基づいて目標制動力を求める目標制動力演算部と、
    前記車両の速度が所定速度を下回る止まり際において、前記車両の加加速度及び加速度を取得する車両挙動取得部と、
     前記止まり際において、前記電動モータによって発生させる駆動力を求める駆動力演算部と、
     前記加加速度の最大値が所定の閾値以上のときは、前記目標制動力に対して実制動力が大きく、前記駆動力が不足していると判断し、前記加加速度の最大値が前記閾値よりも小さく、かつ前記加速度の変動幅が所定の変動範囲を超えるときは、前記目標制動力に対して実制動力が小さく、前記駆動力が過剰であると判断する、判断部と、
     前記前記駆動力が不足していると判断された場合、前記駆動力演算部で求めた前回値よりも駆動力が増加する方向に駆動力を補正し、前記駆動力が過剰であると判断された場合、前記駆動力演算部で求めた前回値よりも駆動力が減少する方向に駆動力を補正する、駆動力補正部と、
     を備える車両制御装置。
  12.  車両に摩擦制動力を発生させる摩擦制動装置と、前記車両に駆動力を発生させる駆動装置と、を備える前記車両において、コントロール部により実行される車両制御方法であって、
     前記車両の速度に関する物理量を取得し、
     前記車両を減速させるために必要な目標制動力に関する物理量を取得し、
     前記目標制動力に関する物理量に基づいて前記車両を減速させるときに、前記速度に関する物理量が所定速度を下回ったときの前記車両の挙動に関する物理量を取得し、
     前記摩擦制動力が発生している状態で、前記駆動装置による駆動力を発生させるために出力する制御指令を、前記車両の挙動に関する物理量に基づいて補正する、
     車両制御方法。
  13.  車両制御システムであって、
     車両に摩擦制動力を発生させる摩擦制動装置と、
     前記車両に駆動力を発生させる駆動装置と、
     入力された情報に基づいて演算した結果を出力するコントロール部を備える制御装置であって、
     前記車両の速度に関する物理量を取得し、
     前記車両を減速させるために必要な目標制動力に関する物理量を取得し、
     前記目標制動力に関する物理量に基づいて前記車両を減速させるときに、前記速度に関する物理量が所定速度を下回ったときの前記車両の挙動に関する物理量を取得し、
     前記摩擦制動力が発生している状態で、前記駆動装置による駆動力を発生させるために出力する制御指令を、前記車両の挙動に関する物理量に基づいて補正する、
     制御装置と、
     を備える車両制御システム。
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