JP2023044040A - 車両用制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1には、車両用制御装置の一例である走行制御装置100が適用される車両10の一部が図示されている。
車両10は、複数の車輪20と、車輪20と同数の摩擦ブレーキ30とを備えている。摩擦ブレーキ30は、車輪20で摩擦制動力を発生させる制動機構である。各摩擦ブレーキ30は、車輪20と一体に回転する回転体31と、摩擦材32と、ホイールシリンダ33とを有している。ホイールシリンダ33内の液圧であるWC圧が発生すると、摩擦材32が回転体31に押し付けられる。これにより、車輪20に摩擦制動力が付与される。すなわち、WC圧が高いほど摩擦材32を回転体31に押し付ける力が大きくなり、結果として、摩擦制動力が大きくなる。
車両10は、検出系として複数のセンサを備えている。例えば、車両10は、車輪速度センサSE1、前後加速度センサSE2、アクセル操作量センサSE3及びブレーキ操作量センサSE4を備えている。車輪速度センサSE1は、車輪20の回転速度を車輪速度Vwとして検出する。前後加速度センサSE2は、車両10に作用する前後加速度である加速度検出値Gsを検出する。アクセル操作量センサSE3は、運転者のアクセルペダル15の操作量であるアクセル操作量Aaを検出する。ブレーキ操作量センサSE4は、運転者のブレーキペダル16の操作量であるブレーキ操作量Baを検出する。各種センサSE1~SE4の検出結果に応じた信号が、走行制御装置100に入力される。
車両10は、走行制御装置100に加え、運転支援装置60を備えている。
<<運転支援装置60>>
運転支援装置60は、CPUと、第1記憶部と、第2記憶部とを備えている。第1記憶部はROMを含んでおり、ROMにはCPUが実行する制御プログラムが記憶されている。第2記憶部には、CPUの演算結果が記憶される。
(a)コンピュータプログラムに従って各種処理を実行する一つ以上のプロセッサを備えていること。プロセッサは、CPU並びに、RAM及びROMなどのメモリを含んでいる。メモリは、処理をCPUに実行させるように構成されたプログラムコード又は指令を格納している。メモリ、すなわちコンピュータ可読媒体は、汎用又は専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含んでいる。
(b)各種処理を実行する一つ以上の専用のハードウェア回路を備えていること。専用のハードウェア回路としては、例えば、特定用途向け集積回路、すなわちASIC又はFPGAを挙げることができる。なお、ASICは、「Application Specific Integrated Circuit」の略記である。FPGAは、「Field Programmable Gate Array」の略記である。
(c)各種処理の一部をコンピュータプログラムに従って実行するプロセッサと、各種処理のうちの残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備えていること。
走行制御装置100は、CPUと、第1記憶部と、第2記憶部とを備えている。第1記憶部はROMを含んでおり、ROMにはCPUが実行する制御プログラムが記憶されている。第2記憶部には、CPUの演算結果が記憶される。
図2を参照し、走行制御装置100の機能構成について説明する。
図3を参照し、走行制御装置100が設定部140として機能する際に実行する処理ルーチンを説明する。本処理ルーチンは、所定の制御サイクル毎に実行される。
第1調停部151は、下限要求値Rk、加速要求値Rx及び置換要求値Rtを基に、第1調停要求値Raを設定する。設定部140が置換要求値Rtを設定した場合、第1調停部151は、置換要求値Rtを第1調停要求値Raとして設定する。
図2に戻り、第2調停部152は、第1調停要求値Ra、上限要求値Rj及び減速要求値Rzを基に、第2調停要求値Rbを設定する。第1調停要求値Ra、上限要求値Rj及び減速要求値Rzが何れも設定されている場合、第2調停部152は、第1調停要求値Ra、上限要求値Rj及び減速要求値Rzのうちの最小値を第2調停要求値Rbとして設定する。
指令部160は、前後力Fの要求値である第2調停要求値Rbを加速度の要求値に変換する目標加速度演算処理M11を実行する。指令部160は、目標加速度演算処理M11において、第2調停要求値Rbを加速度に変換することによって、調停後加速度要求値Gtを演算する。
指令部160は、偏差hGを入力とするフィードバック制御を実施するFB処理M14を実行する。FB処理M14の実行によって得られる値を、「FB値Rh」という。フィードバック制御は、例えば、比例制御及び微分制御を含んでいる。なお、フィードバック制御は、積分制御を含んでいてもよい。
指令部160は、最終加速度要求値Rdを前後力に変換することによって、駆動指令値Fdq又は制動指令値Fbqを演算する指令値導出処理M16を実行する。こうして駆動指令値Fdq及び制動指令値Fbqが、第2調停要求値Rbに応じた値に設定される。
図7を参照し、上限要求値Rj及び下限要求値Rkが設定されている状況下で運転者がアクセルペダル15を操作している場合について説明する。なお、図7では、説明の便宜上、上限要求値Rj及び下限要求値Rkがある値でそれぞれ保持されているものとする。
(1)運転支援装置60からの要求に従って車両10の走行速度Vsが制御されている状況下で、運転者がブレーキペダル16を操作することがある。このように車両操作、すなわちブレーキ操作を通じて運転者が車両10の減速を要求している場合、減速要求値Rzが設定される。そして、上限要求値Rj及び下限要求値Rkが何れも設定されている場合、上限要求値Rj、下限要求値Rk及び減速要求値Rzを基に、第2調停要求値Rbが設定される。具体的には、上限要求値Rj、下限要求値Rk及び減速要求値Rzのうちの最小値が、第2調停要求値Rbとして設定される。すなわち、減速要求値Rzが、上限要求値Rj及び下限要求値Rkの何れよりも小さい場合、ブレーキ操作量Baの変化に応じて第2調停要求値Rbが変更される。したがって、運転支援装置60からの要求に従って車両10が走行している状況下において、ブレーキペダル16の操作を通じて運転者が車両10の減速を要求した際には、運転者の減速要求を加味して車両10の前後加速度を制御できる。
上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・走行制御装置100は、判定部130として機能しなくてもよい。例えば、運転支援装置60が判定部130として機能するようにしてもよい。この場合、運転者が車両10を運転する能力を失っていると判定した旨が運転支援装置60に入力されると、走行制御装置100で置換要求値Rtが設定されることになる。
41…モータジェネレータ(アクチュエータの一例)
42…駆動制御部
51…制動アクチュエータ(アクチュエータの一例)
52…制動制御部
60…運転支援装置
100…走行制御装置(車両用制御装置の一例)
130…判定部
140…設定部
150…調停部
151…第1調停部
152…第2調停部
160…指令部
Claims (2)
- 車両の前後加速度に関連する要求値が運転支援装置から入力されている場合、前記要求値に基づいて前記車両の走行速度を制御する車両用制御装置であって、
前記運転支援装置からは、前記要求値として、前記車両の前後加速度の上限を定める要求値、及び、前記前後加速度の下限を定める要求値が入力されるようになっており、
前記前後加速度の上限を定める要求値を取得した場合には当該要求値に応じた値を上限要求値として設定し、前記前後加速度の下限を定める要求値を取得した場合には当該要求値に応じた値を下限要求値として設定し、車両操作を通じて前記車両の運転者が当該車両の加速を要求している場合には当該車両操作の量に応じた前記前後加速度に関連する要求値を加速要求値として設定する設定部と、
前記下限要求値と前記加速要求値とのうちの大きい方を第1調停要求値として設定する第1調停部と、
前記第1調停要求値と前記上限要求値とのうちの小さい方を第2調停要求値として設定する第2調停部と、
前記走行速度を調整する際に作動するアクチュエータに対する指令値として、前記第2調停要求値に応じた値を設定する指令部と、を備える
車両用制御装置。 - 前記運転者が前記車両を運転する能力を失っているか否かを判定する判定部を備え、
前記第1調停部は、前記運転者が前記車両を運転する能力を失っていると判定されている場合、前記運転者の車両操作の量によらない要求値である置換要求値を前記第1調停要求値として設定する
請求項1に記載の車両用制御装置。
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