JP2005255112A - 減速制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】運転者がアクセル操作を行っていない場合には、推定した路面摩擦係数μに基づいて目標車速V*を算出し、運転者がアクセル操作を行っている場合で、自車両に横加速度Ygが発生している場合には、加速度センサ15で検出された横加速度Ygに基づいて目標車速V*を算出する。そして、その目標車速V*で走行するように目標減速度Xg*を算出し、スロットル制御及びブレーキ制御を行うことにより自車両を減速させる。
【選択図】 図2
Description
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、旋回走行時において運転者に違和感を与えることなく適切な減速制御を行うことができる減速制御装置を提供することを目的としている。
図1は、本発明における減速制御装置を適用した車両の概略構成図である。
図中1は、制動流体圧制御ユニットであって、各車輪2FL〜2RRの図示しない各ホイールシリンダに供給される制動流体圧を制御するように構成されている。つまり、通常は、ドライバによるブレーキペダルの踏込み量に応じて、マスタシリンダで昇圧された制動流体圧が各ホイールシリンダに供給されるようになっているが、マスタシリンダと各ホイールシリンダとの間に介挿された制動流体圧制御ユニット1によって、ブレーキペダルの操作とは別に各ホイールシリンダへの制動流体圧を制御するように構成されている。
この制動流体圧制御ユニット1は、後述する減速制御コントローラ10からの制動流体圧指令値に応じて各ホイールシリンダの制動流体圧を制御する。
また、この車両には、図示しないスロットルバルブのスロットル開度を制御可能なエンジンスロットル制御ユニット3が設けられており、このエンジンスロットル制御ユニット3は、単独で、スロットル開度を制御可能であるが、前述した減速制御コントローラ10からのスロットル開度指令値が入力されたときには、そのスロットル開度指令値に応じてスロットル開度を制御するように構成されている。
図2に示すように、減速制御コントローラ10は、操舵角センサ12からの操舵角δ、車輪速センサ13FL〜13RRからの車輪速VwFL〜VwRR、及びヨーレートセンサ11からのヨーレートφ′に基づいて、演算処理に用いるヨーレート(ヨーレートセレクト値φ*)を算出するヨーレート算出部21と、横加速度制限値Yg*を算出する横加速度制限値算出部25と、ヨーレート算出部21で算出した演算用のヨーレートφ*、横加速度制限値算出部25で算出した横加速度制限値Yg*、加速度センサ15からの横加速度Yg、路面摩擦係数μ等に基づいて目標車速V*を算出する目標車速算出部22と、目標車速算出部22で算出した目標車速V*に基づいて目標減速度Xg*を算出する目標減速度算出部23と、この目標減速度算出部23で算出した目標減速度Xg*を実現するように制動流体圧制御ユニット1、エンジンスロットル制御ユニット3を駆動制御する減速制御部24とを備えている。
この図2において、ヨーレート算出部21がヨーレート検出手段に対応し、目標車速算出部22が目標車速演算手段に対応している。
このヨーレートの算出処理は、図2に示すヨーレート算出部21で行われる。ヨーレート算出部21は、図4に示すように、ヨーレート推定部31とヨーレート選択部32とを備えている。
ヨーレート選択部32は、前記ヨーレート推定部31から入力されたヨーレート推定値と、ヨーレートセンサ11で検出されたヨーレート実測値とからセレクトハイ(大きい方の値の選択)を行う。
そして、ヨーレート選択部32は、セレクトハイにより選択した値をヨーレートセレクト値φ*(>0)として出力する。
Yg*=Yga ………(1)
ここで、Ygaは目標横加速度であり、予め設定された所定値(例えば、0.45G)とする。
次いでステップS32に移行して、ベーススロットル開度Acc_bsが予め設定されたアクセル操作閾値Athより大きいか否かを判定する。ここで、アクセル操作閾値Athは、例えば5%に設定する。
V*=μ×Yg*/φ* ………(2)
上記(2)式によると、路面摩擦係数μが低いほど目標車速V*は小さく算出され、横加速度制限値Yg*が小さいほど目標車速V*は小さく算出される。さらに、ヨーレートセレクト値φ*が大きいほど目標車速V*は小さく算出される。
Ygmax=max(μ×g,Yg) ………(3)
ここで、max( )は、括弧内の値に対してセレクトハイを行う関数である。
V*=Ygmax×Yg*/φ* ………(4)
このように、路面摩擦係数μと重力加速度gとの乗算値と、横加速度Ygとのセレクトハイを行った値を目標車速に反映するので、路面摩擦係数が低く推定されている場合で横加速度が大きく発生している場合には横加速度を選択して、横加速度に応じて目標車速を大きく算出することができる。
この図5において、ステップS32の処理が制御量補正手段に対応し、ステップS33の処理が第1目標車速演算手段に対応し、ステップS34及びS35の処理が第2目標車速演算手段に対応している。
Xg*=K×ΔV/Δt ………(5)
ここで、ΔVは、自車速Vと前記ステップS3で算出された目標車速V*との差分値(速度偏差値)であり(ΔV=V−V*)、Δtは所定の時間(速度偏差値を零にするまでの時間)であり、Kは所定のゲインである。
なお、目標減速度Xg*は、速度偏差の差分を考慮して、下記(6)式をもとに算出するようにしてもよい。
Xg*=(K1×ΔV+K2×dΔV)/Δt ………(6)
ここで、dΔVは速度偏差ΔVからΔVの過去値ΔVzを減算した差分値である(dΔV=ΔV−ΔVz)。
これにより、速い操舵スピードを行った場合に、いち早く減速を行う方向へ目標減速度が算出されるため、より素早く減速を行うことができる。
先ず、ステップS51で、前記ステップS4で算出した目標減速度Xg*と、ベーススロットル開度Acc_bsとを読込む。
次にステップS52で、目標減速度Xg*が正であるか否かを判定する。ステップS52の判定結果がXg*>0であるとき、即ち目標減速度Xg*が減速を要する値であるときにはステップS53に移行し、Xg*≦0であるとき、即ち目標減速度Xg*が加速を要する値であるときには後述するステップS58に移行する。
Acc=Acc−ΔAdn ………(7)
目標スロットル開度の初期値は、ベーススロットル開度Acc_bsである。このように、目標減速度Xg*が正である場合、ドライバによるアクセル操作量に相当するスロットル開度から、サンプリング毎に所定値ΔAdnだけスロットル開度を減少させることにより、スロットル制御を行って車両を減速させる。
このように、前記ステップS54〜S56におけるエンジンスロットル制御ユニット3によるスロットル制御、及びステップS57におけるブレーキ制御を行うことにより、目標減速度Xg*となるように制御する。
ステップS59では、下記(8)式をもとにベーススロットル開度Acc_bsを目標スロットル開度Accとして設定し、減速制御を介入することなくタイマ割込み処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
Acc=Acc_bs ………(8)
次にステップS61で、ブレーキ制御が終了しているか否かを判定し、終了しているときにはステップS62に移行してスロットルのリカバを行い、後述するステップS63に移行する。一方、前記ステップS61の判定結果が、ブレーキ制御が終了していないときには、そのまま後述するステップS63に移行する。
Acc=Acc+ΔAup ………(9)
このように、サンプリング毎に所定値ΔAupだけスロットル開度を増加させることにより、スロットルのリカバを行う。
次にステップS63で、リカバが終了しているか否かを判定する。そして、スロットル開度が、ドライバによるアクセル操作量に相当するスロットル開度まで復帰されているときには、リカバが終了したと判断してステップS64に移行し、減速制御介入フラグFlagをOFFにリセットしてからタイマ割込み処理を終了し、所定のメインプログラムに復帰する。
したがって、今、自車両が直線路を走行中であり、目標減速度Xg*が0以下(Xg*≦0)であるとする。この場合には、図6のステップS52の判定によりステップS58に移行する。このとき、一度も減速制御の介入がなされておらず、減速制御介入フラグFlagが初期値のOFFに設定されているものとすると、ステップS58からステップS59に移行して、目標スロットルAccを運転者によるアクセル操作に相当するスロットル開度Acc_bsに設定する。よって、この場合には、減速制御が介入されず、運転者によるアクセル操作に応じた走行を継続する。
この減速制御は、運転者がアクセル操作を行っていない場合には、路面μが低くなるほど介入しやすくなる。
さらに、運転者がアクセル操作を行っているときには、横加速度実測値と路面摩擦係数とのセレクトハイを行うので、推定によって算出される路面摩擦係数の応答性が悪い場合であっても、横加速度が発生すれば横加速度実測値が選択されることになり、低μ路から高μ路への移行の際に減速制御の介入を素早く抑制し、運転者の違和感を確実に抑制することができる。
また、運転者がアクセル操作を行っていない場合には、路面摩擦係数に基づいて目標車速を算出するので、路面摩擦係数に応じた減速制御を行って車両挙動の安定化を実現することができる。
この第2の実施形態は、運転者がアクセル操作を行っているときには、路面摩擦係数に基づいて算出した目標車速と横加速度に基づいて算出した目標車速とのセレクトハイを行って最終的な目標車速を設定するようにしたものである。
図7は、第2の実施形態において、目標車速算出部22において実行される目標車速算出処理の処理手順を示すフローチャートであって、先ず、ステップS311で路面摩擦係数μ、横加速度Yg、横加速度制限値Yg*、ヨーレートセレクト値φ*、ベーススロットル開度Acc_bsを読込み、ステップS312に移行する。
前記ステップS313の判定結果が、Acc_bs>AthであるときにはステップS314に移行し、Acc_bs≦Athであるときには、そのままタイマ割込み処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
V1=Yg/φ* ………(10)
即ち、この(10)式と前記(2)式とを比較するとわかるように、前記(2)式における横加速度演算値μ×Yg*を、実際に車両に発生している横加速度Ygに置き換えて目標車速を算出する。
このように、目標車速の算出に横加速度Ygを直接反映することにより、路面μや横加速度制限値Yg*に無関係に目標車速を設定することができる。
V*=V1 ………(11)
一方、前記ステップS315の判定結果がV1≦V*であるときには、そのままタイマ割込み処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
この第2の実施形態よると、運転者がアクセル操作を行っていない場合には、路面摩擦係数μ及び横加速度制限値Yg*に基づいて目標車速V*が算出される。これにより、路面摩擦係数に応じて減速制御が介入されるので、減速効果によって車両挙動を滑らかにする。
また、運転者がアクセル操作を行っている場合であっても、実際の路面摩擦係数μが低い場合で、横加速度Ygが増加していかない場合には、路面摩擦係数μ及び横加速度制限値Yg*に基づいて目標車速V*が算出される。そのため、路面摩擦係数に応じて減速制御が介入されるので、減速効果によって車両挙動を滑らかにする。
この第3の実施形態は、運転者がアクセル操作を行っているときには、路面摩擦係数と横加速度とのセレクトハイを行った値に基づいて算出した目標車速と、横加速度に基づいて算出した目標車速とのセレクトハイを行って、最終的な目標車速を設定するようにしたものである。
図8は、第3の実施形態において、目標車速算出部22において実行される目標車速算出処理の処理手順を示すフローチャートであって、先ず、ステップS321で路面摩擦係数μ、横加速度Yg、横加速度制限値Yg*、ヨーレートセレクト値φ*、ベーススロットル開度Acc_bsを読込み、ステップS322に移行する。
ステップS325では、前記(3)式をもとに路面摩擦係数μと重力加速度gとの乗算値と、横加速度Ygとのセレクトハイを行って、ステップS326に移行し、前記ステップS325で選択したYgmax、横加速度制限値Yg*及びヨーレートセレクト値φ*に基づいて、下記(12)式をもとに目標車速候補V2を算出する。
V2=Ygmax×Yg*/φ* ………(12)
V*=V2 ………(13)
V*=V1 ………(14)
この図8において、ステップS323の処理が第1目標車速演算手段に対応し、ステップS324の処理が第2目標車速演算手段に対応し、ステップS325及びS326の処理が第3目標車速演算手段に対応し、ステップS327〜S329の処理が制御量補正手段に対応している。
一方、運転者がアクセル操作を行っている場合で、横加速度が大きく発生している場合には、横加速度Ygに応じた目標車速が算出される。つまり、推定された路面摩擦係数μが実際の路面摩擦係数より低くなっている場合には、運転者のアクセル操作によって発生している実際の横加速度Ygを目標値として目標車速を算出する。そのため、横加速度が増加するにつれ目標車速も増加することになり、コーナの立ち上がりにおいて運転者に失速感を与えることなく走行を行うことができる。
さらに、運転者のアクセル操作が検出されているときには、自車両に発生する横加速度に応じて目標車速を算出し、例えば、横加速度が大きく発生しているときには目標車速を大きく算出して減速制御の介入を抑制するなど、コーナの立ち上がりにおいてアクセル操作を行っても加速が制限されるような違和感を運転者に対して与えることを防止することができる。
Ygmax=Ygmax−1 ………(15)
2FL〜2RR 車輪
3 エンジンスロットル制御ユニット
10 減速制御コントローラ
11 ヨーレートセンサ
12 操舵角センサ
13FL〜13RR 車輪速センサ
14 アクセルセンサ
15 加速度センサ
Claims (9)
- 車両の旋回走行状況に基づいて減速制御を行う減速制御装置において、
運転者のアクセル操作状態を検出するアクセル操作検出手段と、車両に発生する横加速度を検出する横加速度検出手段と、前記アクセル操作検出手段で検出した運転者のアクセル操作状態及び前記横加速度検出手段で検出した横加速度に応じて、前記減速制御の制御量を補正する制御量補正手段とを備えていることを特徴とする減速制御装置。 - 車両に発生するヨーレートを検出するヨーレート検出手段と、該ヨーレート検出手段で検出したヨーレートに基づいて目標車速を算出する目標車速演算手段と、該目標車速演算手段で算出した目標車速に基づいて前記減速制御を行う減速制御手段とを有し、前記制御量補正手段は前記目標車速を補正することにより前記減速制御の制御量を補正することを特徴とする請求項1に記載の減速制御装置。
- 路面摩擦係数を推定する路面摩擦係数推定手段を有し、前記目標車速演算手段は、前記路面摩擦係数推定手段で推定した路面摩擦係数と所定の目標横加速度とを乗算し、それを前記ヨーレート検出手段で検出したヨーレートで除算して第1目標車速を算出する第1目標車速演算手段を備えていることを特徴とする請求項2に記載の減速制御装置。
- 前記目標車速演算手段は、前記路面摩擦係数推定手段で推定した路面摩擦係数に重力加速度を乗算した値と、前記横加速度検出手段で検出した横加速度とのうち大きい方の値に、所定の目標横加速度を乗算し、それを前記ヨーレート検出手段で検出したヨーレートで除算して第2目標車速を算出する第2目標車速演算手段を備えていることを特徴とする請求項3に記載の減速制御装置。
- 前記目標車速演算手段は、前記横加速度検出手段で検出した横加速度を、前記ヨーレート検出手段で検出したヨーレートで除算して第3目標車速を算出する第3目標車速演算手段を備えていることを特徴とする請求項3又は4に記載の減速制御装置。
- 前記制御量補正手段は、前記アクセル操作検出手段で運転者のアクセル操作が非検出であるとき、前記第1目標車速演算手段で算出した第1目標車速を目標車速として採用し、前記アクセル操作検出手段で運転者のアクセル操作を検出したとき、前記第2目標車速演算手段で算出した第2目標車速を目標車速として採用することを特徴とする請求項4に記載の減速制御装置。
- 前記制御量補正手段は、前記アクセル操作検出手段で運転者のアクセル操作を検出したとき、前記第1目標車速演算手段で算出した第1目標車速と、前記第3目標車速演算手段で算出した第3目標車速とのうち大きい方の値を目標車速として採用することを特徴とする請求項5に記載の減速制御装置。
- 前記目標車速演算手段は、前記横加速度検出手段で検出した横加速度を、前記ヨーレート検出手段で検出したヨーレートで除算して第3目標車速を算出する第3目標車速演算手段を備え、前記制御量補正手段は、前記アクセル操作検出手段で運転者のアクセル操作を検出したとき、前記第2目標車速演算手段で算出した第2目標車速と、前記第3目標車速演算手段で算出した第3目標車速とのうち大きい方の値を目標車速として採用することを特徴とする請求項4に記載の減速制御装置。
- 前記アクセル操作検出手段で運転者によるアクセル操作を検出したとき、前記所定の目標横加速度を増加補正する目標横加速度補正手段を備えていることを特徴とする請求項3乃至8の何れか一項に記載の減速制御装置。
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