JP2005306281A - 減速制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 安定した旋回走行を確保するための目標減速度を達成するための減速トルクTcと、アクセルペダルの操作量θthに応じたドライバ要求トルクTeとの和を目標トルクT*とし(ステップS5〜S7)、減速トルクTc及びドライバ要求トルクTeが、|Tc|<|Te|を満足するときには制動制御介入は行わず目標トルクT*相当の駆動トルクを発生するようエンジン制御を行い(ステップS9)、|Tc|≧|Te|を満足するときには駆動トルクが零となるようエンジン制御を行うと共に目標トルクT*相当の制動トルクを発生するよう制動制御を行う(ステップS10)。
【選択図】 図3
Description
そこで、この発明は、上記従来の未解決の問題点に着目してなされたものであり、ドライバに違和感を与えることなく、駆動力と、減速制御による制動力との干渉を回避し、且つ、ドライバに加速感を与えることの可能な減速制御装置を提供することを目的としている。
まず、第1の実施の形態を説明する。
図1は、本発明における減速制御装置を適用した車両概略構成図である。
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なっている。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なっている。
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ようになっている。
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。
そして、減速制御コントローラ10では、入力される各種情報に基づいて、減速制御演算を行い、前記制動流体圧制御ユニット1及びエンジンスロットル制御ユニット3への制御信号を生成するようになっている。
図2に示すように、減速制御コントローラ10は、車輪速度センサ13FL〜13RRからの車輪速VwFL〜VwRRに基づいて自車両の走行速度Vを算出する走行速度推定部21、走行速度推定部21で算出した自車両の走行速度V及び操舵角センサ12からの操舵角δに基づいてヨーレートを推定するヨーレート推定部22、このヨーレート推定部22で推定したヨーレート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セレクト部23、及び、このヨーレートセレクト部23で算出したヨーレートセレクト値φ*に基づいて安定した旋回走行可能な目標車速を算出し、この目標車速と走行速度推定部21で推定した自車両の走行速度Vとに基づいて、自車両の走行速度を前記目標車速に制御するために必要な減速トルクを算出する減速トルク算出部24を備えている。さらに、アクセルセンサ14からのアクセル操作量θthに基づいて、アクセル操作量θthに応じた駆動トルクを算出するドライバ要求トルク算出部25と、このドライバ要求トルク算出部25で算出した、ドライバ要求トルクと減速トルク算出部24で算出した減速トルクとをもとに、目標トルクを算出する目標トルク算出部26と、前記制動流体圧制御ユニット1及び前記エンジンスロットル制御ユニット3を制御し、これらの何れか一方により、前記目標トルク算出部26で算出した目標トルクを発生するよう制御するトルク制御部27と、を備えている。
この演算処理では、まず、ステップS1で、ヨーレートを算出する。
具体的には、まず、車輪速度センサ13FL〜13RRで検出した車輪速Vwiに基づいて自車両の走行速度Vを算出し、この走行速度Vと操舵角δとに基づいて公知の手順でヨーレートを推定する。なお、前記走行速度Vは例えば駆動輪の車輪速の平均値等を用いるようにすればよい。
ここで、車両にヨーレートが発生する場合、通常、操舵角δに基づいて推定されるヨーレート推定値の方が、ヨーレートセンサ11で検出されるヨーレートよりも先に検出することができる。しかしながら、低摩擦係数路面等においては、例えばスロースピンモードの場合等のように、ステアリングホイールをそれほど操舵しない状態であってもヨーレートが増加する方向に車両挙動が発生する場合がある。このため、このような場合にはヨーレートセンサ11で検出したヨーレートφ′を用いることで、減速制御を早期に介入し、より早い段階で減速制御を開始するようにしている。
V*=(μ×Yg*)/φ* ……(1)
なお、前記路面摩擦係数の推定値μは公知の手順で算出するようにしてもよく、また、路面摩擦係数を検出するためのセンサを設け、このセンサ出力を用いるようにしてもよい。
前記(1)式からわかるように、目標車速V*は、路面摩擦係数μが低いほど小さな値となって制御介入がしやすい傾向となり、同様に横加速度制限値Yg*が小さいほど小さな値となって制御介入がしやすい傾向となり、また、ヨーレートセレクト値φ*が大きいほど小さな値となって制御介入がしやすい傾向となるように設定される。
具体的には、ステップS1の演算過程で算出した自車両の走行速度Vと、ステップS3で算出した目標車速V*との差である車速偏差ΔV(=V−V*)に基づいて次式(2)から算出する。
Xg*=K×ΔV/Δt ……(2)
なお、式(2)において、Kは予め設定したゲイン、Δtは予め設定した所定時間であって、車速偏差ΔVを零とするまでの所要時間である。
なお、ここでは、車速偏差ΔVに基づいて目標減速度Xg*を算出するようにした場合について説明したが、車速偏差ΔVの差分値を考慮して、次式(3)から目標減速度Xg*を設定するようにしてもよい。
Xg*=(K1×ΔV+K2×dΔV)/Δt ……(3)
なお、(3)式において、K1、K2は予め設定したゲイン、dΔVは、dΔV=〔ΔV(t)−ΔV(t−1)〕であって、ΔV(t)は今回の車速偏差、ΔV(t−1)は1演算周期前の車速偏差である。なお、ΔVはΔV>0とする。
具体的には、図4のフローチャートに示すように、まず、ステップS21で、前記ステップS4で算出した目標減速度Xg*がXg*<0であるかどうかを判定し、Xg*<0であるときには加速側の制御であると判断し、目標減速度Xg*をXg*=0に更新する。そして、ステップS23に移行する。一方、ステップS21で目標減速度Xg*がXg*<0でないときには減速側の制御であると判断し、そのままステップS23に移行する。
Tc=−m×R×Xg* ……(4)
このようにして減速トルクTcを算出したならば、図3に戻ってステップS6に移行し、公知の手順で、アクセル操作量θthに基づいて、ドライバが要求するドライバ要求トルクTeを算出する。
以上の処理が終了したならば、タイマ割込処理を終了し図示しないメインプログラムに戻る。
今、車両が旋回走行していない状態であって、現時点におけるヨーレートセレクト値φ*、横加速度制限値Yg*及び路面摩擦係数μに基づいて算出される目標車速V*が比較的大きく目標減速度Xg*が零以下であるときには、減速制御による制御介入は行われないから、減速トルクTcは略零となり(ステップS5)、アクセル操作量θthに応じたドライバ要求トルクTeが目標トルクT*として算出される(ステップS7)。このとき、ドライバ要求トルクTeの大きさは減速トルクTcの大きさよりも大きいから(|Tc|<|Te|)、ステップS8からステップS9に移行し、目標トルクT*、つまり、ドライバ要求トルクTeを発生するようエンジンスロットル制御ユニット3が駆動制御される。このとき、制動流体圧制御ユニット1による制動力に対する制御介入(以後、制動制御介入ともいう。)は行われない。したがって、アクセル操作量θthに応じた駆動トルクが発生され、このとき制動力に対する制御介入は行われないから、ドライバの運転操作に即した車両挙動となる。
このとき、比較的アクセルペダルを踏み込んだ状態でカーブに進入し、目標減速度Xg*を達成するための減速トルクTcとドライバ要求トルクTeとが|Tc|<|Te|を満足する場合には、ステップS8からステップS9に移行し、目標トルクT*相当の駆動トルクを発生するようエンジンスロットル制御ユニット3が駆動制御される。このとき、制動流体圧制御ユニット1による制動制御介入は行われない。
したがって、オーバースピードであることが検出された時点で速やかに制動制御介入が行われて減速トルクが発生されることになって、オーバースピードを速やかに抑制することができる。
この第2の実施の形態は、上記第1の実施の形態で、減速制御コントローラ10において、前記旋回時におけるオーバースピードを防止するための減速制御を行うと共に、さらに自車両前方の障害物を検出し、障害物との接近度合に応じても減速制御を行うようにしたものである。
図7に示すように、ステップS1からステップS4の処理は上記第1の実施の形態と同様であって、ステップS4で目標減速度Xg*を算出したならばステップS5aに移行する。このステップS5aでは、前記図4のフローチャートにしたがって、前記目標減速度Xg*を達成し得る減速トルクTcを算出する。なお、以後、目標減速度Xg*に基づいて算出した旋回時における減速トルクTcを、旋回減速トルクTcという。
このようにして、障害物減速トルクToを算出したならば、ステップS31からステップS32に移行し、最終減速トルクTを算出する。
そして、ステップS8aに移行し、最終減速トルクTの絶対値とドライバ要求トルクTeの絶対値とを比較し、|T|<|Te|を満足するときにはステップS9に移行し、|T|<|Te|を満足しないときにはステップS10に移行する。そして、以後、上記第1の実施の形態と同様に処理を行う。
今、車両が旋回走行していない状態であり、且つ自車両前方に障害物が存在していない場合には、目標減速度Xg*が零以下となって減速制御による制御介入は行われないから、旋回減速トルクTcは略零となり(ステップS5a)、また、このとき前方に障害物が存在しないから障害物減速トルクToも略零となり(ステップS31)、最終減速トルクTも略零となる。このため、アクセル操作量θthに応じたドライバ要求トルクTeが目標トルクT*として算出され(ステップS7a)、ドライバ要求トルクTeの絶対値は最終減速トルクTの絶対値よりも大きいから(|T|<|Te|)、ステップS8aからステップS9に移行し、目標トルクT*、つまり、ドライバ要求トルクトルクTeを発生するようエンジンスロットル制御ユニット3が駆動制御される。このとき、制動流体圧制御ユニット1による制動トルクの発生は行われない。したがって、アクセル操作量θthに応じた駆動トルクが発生され、このとき制動トルクは発生されないから、ドライバの運転操作に即した車両挙動となる。
このため、今度は障害物減速トルクToに相当する減速度が発生されることになり、すなわち、オーバースピードを抑制し得る減速度を発生させることによって旋回減速トルクTcが低減すると、今度は、より必要性の高い、障害物への接近を回避し得る障害物減速トルクToに相当する減速度が発生されることになって、障害物への接近の抑制が図られることになり、これと共に、オーバースピードの抑制も図られることになる。
この第3の実施の形態は、上記第2の実施の形態において、図7のステップS32での最終減速トルクTの算出処理が異なること以外は、上記第2の実施の形態と同様であるので同一部には同一符号を付与しその詳細な説明は省略する。
図9は、第3の実施の形態における、最終減速トルクTの算出処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
なお、前記障害物減速フラグFo、旋回減速フラグFcは、初期状態では、“OFF”に設定されているものとする。
自車両前方の障害物に対する減速制御介入を行っている状態で、旋回状態となりオーバースピードとなったときには、障害物減速フラグFoが“ON”に設定されているから、ステップS51からステップS53に移行し、上記第2の実施の形態と同様に、障害物減速トルクTo及び旋回減速トルクTcのうち、その絶対値の大きい方が最終減速トルクTとして選択され、これを達成するよう制動力制御及びエンジン制御が行われる。
したがって、オーバースピードを抑制し得る減速度及び障害物への接近を回避し得る減速度の双方を達成し得る減速度が発生されることになって、旋回中に検出された前方障害物に対し、瞬時に減速制御が反応し、オーバースピードの抑制を実現することができると共に、障害物に対する減速効果をも発揮することができる。
そして、以後、ステップS51からステップS53を経てステップS54に移行し、障害物減速トルクToが最終減速トルクTとして設定され、障害物への接近を回避するための減速度が発生されることになる。
そして、この状態から、障害物減速トルクTo及び旋回減速トルクTcが共に略零となると、ステップS53からステップS55、ステップS56を経てステップS57に移行し、旋回減速フラグFc、障害物減速フラグFoが共に“OFF”に設定され、一連の減速制御が終了することになる。
また、上記各実施の形態においては、アクセルペダルの操作量θthに基づいて、ドライバが要求するドライバ要求トルクTeを算出するようにした場合について説明したが、例えば、先行車両と自車両との間の車間距離を所定の距離に保って、前記先行車両に追従して走行するよう自車両の走行速度を制御したり、或いは、一定速度で自動走行するよう走行速度を制御するようにした車両制御装置が搭載されている場合には、この車両制御装置によるスロットル開度の制御量等に基づいてドライバ要求トルクTeを算出するようにすればよい。
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 車輪速度センサ
14 アクセルセンサ
15 障害物検出センサ
Claims (8)
- 要求される駆動力相当の駆動力を発生する駆動力発生手段と、
当該駆動力発生手段で発生する駆動力を制御する駆動力制御手段と、
車両に作用する制動力を制御する制動力制御手段と、を備え、
前記駆動力制御手段及び前記制動力制御手段を制御し、走行状況に応じて車両に減速度を発生させるようにした減速制御装置であって、
前記減速度を発生させるために必要な減速制御力と前記要求される駆動力とから目標減速制御力を算出し、
前記駆動力発生手段で発生される駆動力及び前記制動力制御手段の制御介入に伴う制動力増加分の何れか一方が前記目標減速制御力相当となり且つ他方が零となるように、前記駆動力制御手段及び前記制動力制御手段を制御することを特徴とする減速制御装置。 - 要求される駆動力相当の駆動力を発生する駆動力発生手段と、
当該駆動力発生手段で発生する駆動力を制御する駆動力制御手段と、
車両に作用する制動力を制御する制動力制御手段と、
前記駆動力制御手段及び前記制動力制御手段を制御し、走行状況に応じて車両に減速度を発生させる減速制御手段と、を備えた減速制御装置であって、
前記走行状況に応じて車両に発生すべき減速制御力を算出する減速制御力算出手段と、
前記要求される駆動力を検出する要求駆動力検出手段と、
前記減速制御力算出手段で算出した減速制御力と前記要求駆動力検出手段で検出した駆動力とから目標減速制御力を算出する目標減速制御力算出手段と、を備え、
前記減速制御手段は、前記駆動力発生手段で発生される駆動力及び前記制動力制御手段の制御介入に伴う制動力増加分の何れか一方が前記目標減速制御力相当となり且つ他方が零となるように、前記駆動力制御手段及び前記制動力制御手段を制御するようになっていることを特徴とする減速制御装置。 - 前記目標減速制御力算出手段は、前記減速制御力と前記駆動力との偏差を前記目標減速制御力とするようになっていることを特徴とする請求項2記載の減速制御装置。
- 前記目標減速制御力算出手段は、前記減速制御力を負値、前記駆動力を正値で表してこれらの和を前記目標減速制御力とし、
前記減速制御手段は、前記目標減速制御力が正値であるときには前記駆動力制御手段により前記目標減速制御力相当の駆動力を発生させ、前記目標減速制御力が負値であるときには前記制動力制御手段により、制動力を、前記目標減速制御力相当増加させるようになっていることを特徴とする請求項2記載の減速制御装置。 - 前記減速制御力算出手段は、旋回走行時に、自車両の走行速度を安定走行可能な走行速度にし得る減速制御力を算出するようになっていることを特徴とする請求項2から請求項4の何れか1項に記載の減速制御装置。
- 前記減速制御力算出手段は、走行状況の複数の事象に対して前記減速制御力を個別に算出し、算出した複数の減速制御力のうちその大きさが最も大きいものを最終減速制御力とし、
前記目標減速制御力算出手段は、前記最終減速制御力と前記駆動力とに基づいて前記目標減速制御力を算出するようになっていることを特徴とする請求項2から請求項4の何れか1項に記載の減速制御装置。 - 前記減速制御力算出手段は、旋回走行時に、自車両の走行速度を安定走行可能な走行速度にするための旋回時減速制御力と、
自車両前方の障害物を検出する障害物検出手段で検出された障害物への接近を回避するための障害物回避減速制御力と、を算出するようになっていることを特徴とする請求項6記載の減速制御装置。 - 前記減速制御力算出手段は、前記旋回時減速制御力を発生させるための減速制御が行われているときに、前記障害物回避減速制御力を発生させる必要のある状態となったときには、前記旋回時減速制御力と前記障害物回避減速制御力との和を前記最終減速制御力とするようになっていることを特徴とする請求項7記載の減速制御装置。
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