JP2024065405A - 車両の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】適切に動作要求の指示値をフィードバック制御する。【解決手段】ブレーキECUは、アプリケーションからの第1運動要求に基づいてアクチュエータの動作を制御するための第1動作要求の第1指示値を算出する。ブレーキECUは、第1運動要求、及び4つの車輪速センサの検出値のいずれかに基づいて算出される車両の運動結果の偏差を用いて、第1動作要求の第1指示値をフィードバック制御する。車両を制動しているとき(S21:YES)、ブレーキECUは、フィードバック制御における運動結果を、4つの車輪速センサの検出値が示す各車体速のうち、2番目に大きい車体速を示す車輪速センサの検出値に基づいて算出する。車両を制動していないとき(S21:NO)、フィードバック制御における運動結果を、4つの車輪速センサの検出値が示す各車体速のうち、2番目に小さい車体速を示す車輪速センサの検出値に基づいて算出する。【選択図】図4
Description
本発明は、車両の制御装置に関する。
特許文献1には、車両の制御装置が記載されている。制御装置は、運動マネージャを備えている。運動マネージャは、受付部と、調停部と、生成部と、を備えている。受付部は、複数のアプリケーションから、運動要求を受け付ける。調停部は、受付部の受け付けた複数の運動要求を調停する。生成部は、調停部による調停結果に基づいて、例えばブレーキ制御部及びパワートレイン制御部に出力する動作要求の指示値を生成する。
特許文献1に記載されているような車両の制御装置は、いわゆるフィードバック制御を行うことがある。例えば、制御装置は、4つの車輪速センサの検出値のいずれかに基づいて、車両がどのように運動しているかを算出する。そして、制御装置は、車両の実際の運動がアプリケーションからの運動要求に一致するように、動作要求の指示値をフィードバック制御する。このような場合において、4つの車輪速センサのうちの1つの車輪速センサが故障すると、故障した車輪速センサの検出値が過大又は過小な値となり得る。そのため、仮に故障した車輪速センサの検出値に基づいて車両がどのように運動しているかを算出してしまうと、適切に動作要求の指示値をフィードバック制御できないおそれがある。
上記課題を解決するため、本発明は、アプリケーションからの運動要求に基づいて車両に搭載されたアクチュエータの動作を制御するための動作要求の指示値を算出することと、前記運動要求、及び4つの車輪速センサの検出値のいずれかに基づいて算出される前記車両の運動結果の偏差を用いて、前記指示値をフィードバック制御することと、を実行可能であり、前記車両を制動しているとき、前記フィードバック制御における前記運動結果を、4つの前記車輪速センサの検出値が示す各車体速のうち、2番目に大きい前記車体速を示す前記車輪速センサの検出値に基づいて算出し、前記車両を制動していないとき、前記フィードバック制御における前記運動結果を、4つの前記車輪速センサの検出値が示す各車体速のうち、2番目に小さい前記車体速を示す前記車輪速センサの検出値に基づいて算出する車両の制御装置である。
上記構成によれば、車両を制動しているとき、フィードバック制御における運動結果を、4つの車輪速センサの検出値が示す各車体速のうち、2番目に大きい車体速を示す車輪速センサの検出値に基づいて算出する。仮に、4つの車輪速センサのうちの1つの車輪速センサが故障して故障した車輪速センサの検出値が過大な値となったとする。この場合であっても、過大な値となる車輪速センサの次に大きな車体速を示す車輪速センサの検出値に基づいて運動結果を算出する。よって、算出した運動結果が、実際の運動結果とかけ離れることを抑制できる。
また、上記構成によれば、車両を制動していないとき、フィードバック制御における運動結果を、4つの車輪速センサの検出値が示す各車体速のうち、2番目に小さい車体速を示す車輪速センサの検出値に基づいて算出する。仮に、4つの車輪速センサのうちの1つの車輪速センサが故障して故障した車輪速センサの検出値が過小な値となったとする。この場合であっても、過小な値となる車輪速センサの次に小さな車体速を示す車輪速センサの検出値に基づいて運動結果を算出する。よって、算出した運動結果が、実際の運動結果とかけ離れることを抑制できる。
(一実施形態)
以下、車両の制御装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。
<車両の概略>
図1に示すように、車両10は、内燃機関20と、操舵装置30と、ブレーキ装置40と、制御装置50と、を備えている。
以下、車両の制御装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。
<車両の概略>
図1に示すように、車両10は、内燃機関20と、操舵装置30と、ブレーキ装置40と、制御装置50と、を備えている。
内燃機関20は、車両10の駆動源である。内燃機関20は、図示は省略するが、スロットルバルブ、燃料噴射弁、及び点火装置などの複数のアクチュエータを有している。内燃機関20は、制御装置50によって上記の各アクチュエータが制御されることで、燃料を燃焼して、車両10を駆動させる。
操舵装置30は、車両10の操舵輪の舵角を変化させる。操舵装置30は、電動パワーステアリングを有している。電動パワーステアリングは、制御装置50によってアクチュエータが制御されることで、運転者によるステアリング操作をアシストする。また、電動パワーステアリングは、制御装置50によってアクチュエータが制御されることで、運転者によるステアリングの操作量を微調整したり、運転者の操作に依らずに舵角を調整したりする。
ブレーキ装置40は、車両10の各車輪に設けられている。ブレーキ装置40は、油圧を用いて制動力を発生させるディスクブレーキである。図2に示すように、ブレーキ装置40は、ディスク41と、ブレーキパッド42と、ブレーキパッド42に油圧を加えるアクチュエータ44と、を有している。すなわち、アクチュエータ44は、油圧を出力するものである。ディスク41は、車両10の車輪と一体回転する回転体である。ブレーキパッド42は、車両10の車体に支持されている摩擦材である。アクチュエータ44からの油圧は、制御装置50によって制御される。ブレーキ装置40は、ディスク41とブレーキパッド42とを接触させることで、車両10に制動力を発生させる。
車両10は、4つの車輪速センサ101を備えている。車輪速センサ101は、車両10の4つの車輪の1つ1つに設けられている。各車輪速センサ101は、対応する車輪の回転速度である車輪速を検出する。なお、本実施形態においては、車両10の4つの車輪は、すべて駆動輪である。すなわち、車両10は、四輪駆動車両である。
車両10は、アクセルセンサ102を備えている。アクセルセンサ102は、アクセルペダルの踏み込み量であるアクセル操作量を検出する。
車両10は、ブレーキセンサ103を備えている。ブレーキセンサ103は、ブレーキペダルの踏み込み量であるブレーキ操作量を検出する。
車両10は、ブレーキセンサ103を備えている。ブレーキセンサ103は、ブレーキペダルの踏み込み量であるブレーキ操作量を検出する。
図1に示すように、制御装置50は、先進安全ECU60と、エンジンECU70と、ステアリングECU80と、ブレーキECU90と、を備えている。各ECUは、図示しない内部バスを介して互いに信号をやり取り可能である。また、制御装置50は、4つの車輪速センサ101から各車輪の車輪速を示す信号を取得する。
先進安全ECU60は、車両10の運転支援に関する機能を実現する。具体的には、先進安全ECU60は、CPU61と、ROM62と、を備えている。ROM62は、複数のアプリケーション63を記憶している。各アプリケーション63は、先進運転支援システムの機能を実現するプログラムである。アプリケーション63の例は、前走車両との車間距離を一定に保ちながら追従走行するためのACC(Adaptive Cruise Control)アプリケーションである。ACCアプリケーションは、車両10が前走車両との距離を一定に保ちながら走行できるように、車両10に搭載された各アクチュエータに加速と減速を要求する。
また、アプリケーション63の他の例は、制限車速を認識して、車両10の速度を当該制限車速以下に維持するASL(Auto Speed Limiter)アプリケーションである。さらに、アプリケーション63の他の例は、車両10への衝突の被害を軽減させるために自動的に制動をかける衝突被害軽減ブレーキアプリケーション、いわゆるAEB(Autonomous Emergency Braking)アプリケーションである。また、アプリケーション63の他の例は、車両10が走行している車線の維持を行う車線維持支援アプリケーション、いわゆるLKA(Lane Keeping Assist)アプリケーションである。
CPU61は、車両10に搭載された図示しない複数のセンサから検出値を取得する。CPU61は、センサからの検出値を用いて、ROM62が記憶している各アプリケーション63を実行する。CPU61が、各アプリケーション63を実行すると、当該CPU61は、各アプリケーション63での機能を実現できるように、当該アプリケーション63に対応する第1運動要求を出力する。なお、CPU61は、複数のアプリケーション63を同時に実行することもある。この場合、CPU61は、実行したアプリケーション63毎に、個別の第1運動要求を出力する。
CPU61は、各第1運動要求を、各アプリケーション63の機能を実現する上で制御が必要なアクチュエータの制御部を有するECUに出力する。具体的には、CPU61は、エンジンECU70、ステアリングECU80、及びブレーキECU90から選ばれる1つ以上に、第1運動要求を出力する。
ここで、CPU61がエンジンECU70に出力する第1運動要求の一例は、車両10に発生させる要求加速度を示す値である。また、CPU61がステアリングECU80に出力する第1運動要求は、車両10の操舵角を示す値である。さらに、CPU61がブレーキECU90に出力する第1運動要求は、車両10に発生させる要求加速度を示す値である。
上記のように、CPU61が出力する第1運動要求は、例えば、ブレーキ装置40のアクチュエータ44に出力される指示値をそのまま示すものではない。つまり、第1運動要求は、例えば、ブレーキ装置40であれば共通のものであり、ブレーキ装置40の種類に応じて変化するものではない。その一方で、第1運動要求は、内燃機関20、操舵装置30、及びブレーキ装置40といったように機能が別な装置毎に異なり得るものである。
エンジンECU70は、図示を省略するCPUとROMとを備えているコンピュータである。エンジンECU70のCPUは、ROMに記憶されているプログラムを実行することによって、内燃機関20を制御する。つまり、エンジンECU70は、内燃機関20を制御する制御装置である。特に、エンジンECU70は、先進安全ECU60からの第1運動要求に基づいて、内燃機関20を制御する。
ステアリングECU80は、図示を省略するCPUとROMとを備えているコンピュータである。ステアリングECU80のCPUは、ROMに記憶されているプログラムを実行することによって、操舵装置30を制御する。つまり、ステアリングECU80は、操舵装置30を制御する制御装置である。特に、ステアリングECU80は、先進安全ECU60からの第1運動要求に基づいて、操舵装置30を制御する。
ブレーキECU90は、図示を省略するCPUとROMとを備えているコンピュータである。ブレーキECU90のCPUは、ROMに記憶されているプログラムを実行することによって、ブレーキ装置40を制御する。つまり、ブレーキECU90は、ブレーキ装置40を制御する制御装置である。特に、ブレーキECU90は、先進安全ECU60からの第1運動要求に基づいて、ブレーキ装置40を制御する。以下では、ブレーキECU90での動作について詳述する。
<ブレーキECU>
図2に示すように、ブレーキECU90は、運動マネージャ91と、ブレーキ制御部96と、制御要求部97と、を有している。図示は省略するが、ブレーキECU90は、CPU及びROMを備えている。ブレーキECU90のCPUは、ROMに記憶されている運動マネージャ用のプログラムを実行することによって、運動マネージャ91の機能を実現している。具体的には、図3に示すように、ブレーキECU90のCPUは、ROMに記憶されているプログラムを実行することによって、受付工程S11と、調停工程S12と、生成工程S13と、制御工程S14と、を実行する。したがって、ブレーキECU90のCPUは、運動マネージャ91における受付部92、調停部93、生成部94として機能する。
図2に示すように、ブレーキECU90は、運動マネージャ91と、ブレーキ制御部96と、制御要求部97と、を有している。図示は省略するが、ブレーキECU90は、CPU及びROMを備えている。ブレーキECU90のCPUは、ROMに記憶されている運動マネージャ用のプログラムを実行することによって、運動マネージャ91の機能を実現している。具体的には、図3に示すように、ブレーキECU90のCPUは、ROMに記憶されているプログラムを実行することによって、受付工程S11と、調停工程S12と、生成工程S13と、制御工程S14と、を実行する。したがって、ブレーキECU90のCPUは、運動マネージャ91における受付部92、調停部93、生成部94として機能する。
一方、ブレーキECU90のCPUは、ROMに記憶されているブレーキ制御用のプログラムを実行することによって、ブレーキ制御部96の機能を実現している。ブレーキECU90のCPUは、ROMに記憶されているABS(Anti-lock Braking System)制御用のプログラムを実行する。また、ブレーキECU90のCPUは、ROMに記憶されているTRC(Traction Control)制御用のプログラムを実行する。ブレーキECU90のCPUは、ABS制御用のプログラム及びTRC制御用のプログラムを実行することによって、制御要求部97として機能する。なお、制御要求部97は、ABS制御用の指示値及びTRC制御用の指示値を算出可能である。したがって、ブレーキ制御部96は、運動マネージャ91からの指示値に依らずに、制御要求部97からの指示値に基づき動作することもできる。
<運動マネージャによるブレーキ制御>
図3に示すように、ブレーキECU90は、先進運転支援システムの機能を実現するために、先進安全ECU60から第1運動要求が入力されると、ブレーキ装置40の制御を開始する。ブレーキ装置40の制御を開始すると、先ず、ブレーキECU90は、受付工程S11を行う。受付工程S11では、受付部92が処理を行う。
図3に示すように、ブレーキECU90は、先進運転支援システムの機能を実現するために、先進安全ECU60から第1運動要求が入力されると、ブレーキ装置40の制御を開始する。ブレーキ装置40の制御を開始すると、先ず、ブレーキECU90は、受付工程S11を行う。受付工程S11では、受付部92が処理を行う。
図2に示すように、受付部92は、先進安全ECU60から、個々のアプリケーション63に対応する第1運動要求として、要求加速度を受け付け可能となっている。また、上述したとおり、先進安全ECU60は、同時に複数のアプリケーション63を実行することもある。この場合、受付部92は、複数の第1運動要求を受け付けて、調停部93へ複数の第1運動要求を出力する。
その後、図3に示すように、ブレーキECU90は、処理を調停工程S12へ進める。調停工程S12では、調停部93が処理を行う。
図2に示すように、調停部93は、受付部92が受け付けた第1運動要求を調停する。調停部93は、受付部92が受け付けた第1運動要求が1つのみの場合には、その第1運動要求を選択する。一方、調停部93は、受付部92が受け付けた第1運動要求が複数ある場合には、予め定められた所定の選択基準に基づいて、第1運動要求を調停する。例えば、調停部93は、受け付けた複数の第1運動要求の中から1つの第1運動要求を選択したり、受け付けた複数の第1運動要求に基づいて制御の許容範囲を選択したりする。
図2に示すように、調停部93は、受付部92が受け付けた第1運動要求を調停する。調停部93は、受付部92が受け付けた第1運動要求が1つのみの場合には、その第1運動要求を選択する。一方、調停部93は、受付部92が受け付けた第1運動要求が複数ある場合には、予め定められた所定の選択基準に基づいて、第1運動要求を調停する。例えば、調停部93は、受け付けた複数の第1運動要求の中から1つの第1運動要求を選択したり、受け付けた複数の第1運動要求に基づいて制御の許容範囲を選択したりする。
その後、図3に示すように、ブレーキECU90は、処理を生成工程S13へ進める。生成工程S13では、生成部94が処理を行う。図2に示すように、生成部94は、調停部93による調停結果に基づいて、車両10に搭載されるブレーキ制御部96に出力する第1動作要求の第1指示値を生成する。
その後、図3に示すように、ブレーキECU90は、処理を制御工程S14へ進める。制御工程S14では、ブレーキ制御部96が処理を行う。図2に示すように、ブレーキ制御部96は、生成部94が生成した第1動作要求の第1指示値を、ブレーキ装置40のアクチュエータ44に出力する。これにより、ブレーキ制御部96は、アクチュエータ44の駆動を通じて、ブレーキ装置40を制御する。その後、ブレーキECU90は、一連の処理を終了する。
<運動マネージャによるフィードバック制御>
ところで、運動マネージャ91の生成部94は、第1運動要求、及び4つの車輪速センサ101の検出値のいずれかに基づいて算出される車両10の運動結果の偏差を用いて、第1動作要求の第1指示値をフィードバック制御する。具体的には、生成部94は、第1動作要求の第1指示値を生成する度に、フィードバック制御における一連の処理を行う。
ところで、運動マネージャ91の生成部94は、第1運動要求、及び4つの車輪速センサ101の検出値のいずれかに基づいて算出される車両10の運動結果の偏差を用いて、第1動作要求の第1指示値をフィードバック制御する。具体的には、生成部94は、第1動作要求の第1指示値を生成する度に、フィードバック制御における一連の処理を行う。
図4に示すように、生成部94は、フィードバック制御を開始すると、先ず、ステップS21の処理を行う。ステップS21では、生成部94は、制動中か否かを判定する。具体的には、生成部94は、調停部93の調停結果である第1運動要求が示す要求加速度が、負の値であるとき、生成部94は、制動中であると判定する。
制動中であると生成部94が判定したとき(S21:YES)、生成部94は、処理をステップS22へ進める。ステップS22では、生成部94は、先ず、4つの車輪速センサ101の検出値である車輪速が示す各車体速Vのうち、2番目に大きい車体速Vを示す車輪速センサ101の検出値を選択する。次に、生成部94は、選択した車輪速センサ101の検出値が示す車体速Vを、車両10の速度である車体速Vとして取得する。
一方で、制動中でないと生成部94が判定したとき(S21:NO)、生成部94は、処理をステップS23へ進める。ステップS23では、生成部94は、先ず、4つの車輪速センサ101の検出値である車輪速が示す各車体速Vのうち、2番目に小さい車体速Vを示す車輪速センサ101の検出値を選択する。次に、生成部94は、選択した車輪速センサ101の検出値が示す車体速Vを、車両10の速度である車体速Vとして取得する。
ステップS22の処理の後、又はステップS23の処理の後、生成部94は、処理をステップS24へ進める。ステップS24では、生成部94は、運動結果を算出する。具体的には、生成部94は、運動結果として、車両10の推定加速度を算出する。車両10の推定加速度は、ステップS22又はステップS23において取得した車両10の車体速Vの推移を時間微分して算出される。つまり、車両10の推定加速度は、4つの車輪速センサ101の検出値のいずれかに基づいて算出される車両10の加速度である。その後、生成部94は、処理をステップS25へ進める。
ステップS25では、生成部94は、第1運動要求と運動結果との偏差を用いて、第1動作要求の第1指示値を算出するための補正値を算出する。具体的には、生成部94は、先ず、要求加速度と推定加速度との偏差を算出する。次に、生成部94は、偏差に予め定められた係数を乗算することにより、補正値を算出する。その後、生成部94は、処理をステップS26へ進める。
ステップS26では、生成部94は、調停部93の調停結果及びステップS25で算出した補正値に基づいて、第1動作要求の第1指示値を算出する。これにより、生成部94は、第1動作要求の第1指示値を生成する。これにより、要求加速度に対して推定加速度が小さい場合には、車両10の加速度が大きくなるように第1指示値がフィードバック制御される。また、要求加速度に対して推定加速度が大きい場合には、車両10の加速度が小さくなるように第1指示値がフィードバック制御される。その後、生成部94は、今回の一連の処理を終了する。
<ABS制御>
ブレーキECU90は、車両10の制動中において、車輪がロックすることを抑制するABS制御を実行する。ブレーキECU90は、4つの車輪のそれぞれにABS制御を行う。
ブレーキECU90は、車両10の制動中において、車輪がロックすることを抑制するABS制御を実行する。ブレーキECU90は、4つの車輪のそれぞれにABS制御を行う。
ブレーキECU90は、車両10の制動中、且つ車輪の減速スリップ率が予め定められた閾値以上となったとき、当該車輪がロックする可能性があると判定する。そして、ブレーキECU90は、車両10の制動中、且つ車輪の減速スリップ率が予め定められた閾値以上となっとき、当該車輪に対してABS制御を行う。
制御要求部97は、ABS制御によって、車輪がロックすることを抑制するための指示値を、第2動作要求の第2指示値として算出する。そして、ブレーキ制御部96は、第2指示値をアクチュエータ44に出力する。つまり、本実施形態では、制御要求部97と、ブレーキ制御部96と、によって、ABS制御を行う。
詳細には、先ず、制御要求部97は、車両10の制動中か否かを判定する。ブレーキセンサ103からの入力値が操作されている状態を示す場合、ブレーキECU90のCPUは、制動中であると判定する。一方で、ブレーキセンサ103からの入力値が操作されていない状態を示す場合、制御要求部97は、制動中でないと判定する。
次に、制御要求部97は、各車輪の減速スリップ率を算出する。減速スリップ率は、各車輪の減速スリップの度合いを示す値である。具体的には、制御要求部97は、車体速Vから、各車輪に対応する車輪速センサ101の検出値である車輪速を減算して差分を算出する。次に、制御要求部97は、差分を車体速Vで除算した値を、減速スリップ率として算出する。なお、減速スリップ率を算出するにあたって、制御要求部97が算出する車体速Vについては、後述する。
次に、制御要求部97は、車輪の減速スリップ率が、予め定められた閾値以上となったとき、当該車輪がロックすることを抑制するための指示値を、第2動作要求の第2指示値として算出する。そして、制御要求部97は、第2動作要求の第2指示値を、ブレーキ制御部96へ出力する。
次に、ブレーキ制御部96は、制御要求部97が生成した第2動作要求の第2指示値を、ブレーキ装置40のアクチュエータ44に出力する。これにより、ブレーキ制御部96は、アクチュエータ44の駆動を通じて、ブレーキ装置40を制御する。具体的には、減速スリップ率が高いことで車輪がロックしている可能性が高い車輪に対して、ブレーキ装置40からの制動力が小さくなるように制御する。
<TRC制御>
ブレーキECU90は、車両10の非制動中において、車輪がスリップすることを抑制するTRC制御を実行する。ブレーキECU90は、4つの車輪のそれぞれにTRC制御を行う。
ブレーキECU90は、車両10の非制動中において、車輪がスリップすることを抑制するTRC制御を実行する。ブレーキECU90は、4つの車輪のそれぞれにTRC制御を行う。
ブレーキECU90は、車両10の非制動中、且つ車輪の加速スリップ率が予め定められた閾値以上となったとき、当該車輪がスリップする可能性があると判定する。そして、ブレーキECU90は、車両10の非制動中、且つ車輪の加速スリップ率が予め定められた閾値以上となっとき、当該車輪に対してTRC制御を行う。
制御要求部97は、TRC制御によって、車輪がロックすることを抑制するための指示値を、第2動作要求の第2指示値として算出する。そして、ブレーキ制御部96は、第2指示値を出力する。つまり、本実施形態では、制御要求部97と、ブレーキ制御部96と、によって、TRC制御を行う。
詳細には、先ず、制御要求部97は、車両10の非制動中か否かを判定する。ブレーキセンサ103からの入力値が操作されていない状態を示す場合、ブレーキECU90のCPUは、非制動中であると判定する。一方で、ブレーキセンサ103からの入力値が操作されている状態を示す場合、制御要求部97は、非制動中でないと判定する。
次に、制御要求部97は、各車輪の加速スリップ率を算出する。加速スリップ率は、各車輪の加速スリップの度合いを示す値である。具体的には、制御要求部97は、各車輪に対応する車輪速センサ101の検出値である車輪速から、車体速Vを減算して差分を算出する。次に、制御要求部97は、差分を車体速Vで除算した値を、加速スリップ率として算出する。なお、加速スリップ率を算出するにあたって、制御要求部97が算出する車体速Vについては、後述する。
次に、制御要求部97は、車輪の加速スリップ率が、予め定められた閾値以上となったとき、当該車輪がスリップすることを抑制するための指示値を、第2動作要求の第2指示値として算出する。そして、制御要求部97は、第2動作要求の第2指示値を、ブレーキ制御部96へ出力する。
次に、ブレーキ制御部96は、制御要求部97が生成した第2動作要求の第2指示値を、ブレーキ装置40のアクチュエータ44に出力する。これにより、ブレーキ制御部96は、アクチュエータ44の駆動を通じて、ブレーキ装置40を制御する。具体的には、減速スリップ率が高いことで車輪がロックしている可能性が高い車輪に対して、ブレーキ装置40からの制動力が小さくなるように制御する。
<車体速の選択制御>
制御要求部97は、ABS制御及びTRC制御を行ううえで、車体速Vを算出する。制御要求部97は、車両10が制動中であるか否かによって、車体速Vの算出の仕方が異なる。つまり、制御要求部97がABS制御をする際の車体速Vの算出のされ方と、制御要求部97がTRC制御をする際の車体速Vの算出のされ方と、は異なっている。以下では、この点について説明する。制御要求部97は、車体速Vを算出する際に、以下の一連の処理を行う。
制御要求部97は、ABS制御及びTRC制御を行ううえで、車体速Vを算出する。制御要求部97は、車両10が制動中であるか否かによって、車体速Vの算出の仕方が異なる。つまり、制御要求部97がABS制御をする際の車体速Vの算出のされ方と、制御要求部97がTRC制御をする際の車体速Vの算出のされ方と、は異なっている。以下では、この点について説明する。制御要求部97は、車体速Vを算出する際に、以下の一連の処理を行う。
図5に示すように、制御要求部97は、車体速Vを算出するにあたって、先ず、ステップS31の処理を行う。ステップS31では、制御要求部97は、車両10が制動中か否かを判定する。
制御要求部97が制動中であると判定したとき(S31:YES)、制御要求部97は、処理をステップS32へ進める。つまり、ABS制御を行うために車体速Vを算出する場合には、制御要求部97は、処理をステップS32へ進める。ステップS32では、制御要求部97は、先ず、4つの車輪速センサ101の検出値が示す各車体速Vのうち、1番目に大きい車体速Vを示す車輪速センサ101の検出値を選択する。
一方で、制御要求部97が制動中でないと判定したとき(S31:NO)、制御要求部97は、処理をステップS33へ進める。つまり、TRC制御を行うために車体速Vを算出する場合には、制御要求部97は、処理をステップS33へ進める。ステップS33では、制御要求部97は、先ず、4つの車輪速センサ101の検出値が示す各車体速Vのうち、1番目に小さい車体速Vを示す車輪速センサ101の検出値を選択する。
ステップS32の処理の後、又はステップS33の処理の後、制御要求部97は、処理をステップS34へ進める。ステップS34では、制御要求部97は、選択した車輪速センサ101の検出値が示す車体速Vを、車体速Vとして算出する。その後、制御要求部97は、一連の処理を終了する。
(実施形態の作用)
上記実施形態において、制御要求部97が、ABS制御を行うとする。この場合、制御要求部97は、車体速Vを以下のように取得する。
上記実施形態において、制御要求部97が、ABS制御を行うとする。この場合、制御要求部97は、車体速Vを以下のように取得する。
図6に示すように、制御要求部97は、4つの車輪速センサ101の検出値が示す各車体速Vのうち、1番目に大きい車体速Vを示す車輪速センサ101の車体速Vを車体速Vとして取得する。なお、図6では、4つの車輪速センサ101の検出値が示す車体速Vを、実線、破線、一点鎖線、及び二点鎖線で示す。また、図6では、選択した車輪速センサ101の検出値を太線でマークして示す。
これにより、各時刻tにおいて、4つの車輪速センサ101の検出値が示す各車体速Vのうち、1番目に大きい車輪速センサ101の車体速Vを車体速Vとして取得する。このように最も大きい車輪速センサ101の検出値を採用することで、車輪がロックしていることを確実に検出できる。その一方で、車輪がロックしていないにも拘らず車輪がロックしていると誤検出するおそれを低減できる。
一方で、運動マネージャ91の生成部94が、フィードバック制御を行うとする。この場合、生成部94は、以下のように車輪速センサ101を選択して、推定加速度を算出する。
図7に示すように、生成部94は、先ず、4つの車輪速センサ101の検出値が示す各車体速Vのうち、2番目の大きい車体速Vを示す車輪速センサ101の検出値を選択する。図7では、4つの車輪速センサ101の検出値が示す車体速Vを、実線、破線、一点鎖線、及び二点鎖線で示す。また、図7では、選択した車輪速センサ101の検出値を太線でマークして示す。
次に、生成部94は、選択した車輪速センサ101の検出値が示す車体速Vを、車両10の速度である車体速Vとして取得する。これにより、各時刻tにおいて、4つの車輪速センサ101の検出値が示す各車体速Vのうち、2番目に大きい車輪速センサ101の検出値が示す車体速Vを選択する。次に、生成部94は、選択した車輪速センサ101の検出値が示す車体速Vを車体速Vとして取得する。次に、生成部94は、取得した車体速Vから推定加速度を算出する。そして、生成部94は、運動結果である推定加速度、及び第1運動要求である要求加速度の偏差を用いて、第1動作要求の第1指示値をフィードバック制御する。
(実施形態の効果)
(1)上記実施形態によれば、ブレーキECU90は、フィードバック制御における運動結果を、以下のように算出する。車両10を制動しているとき、ブレーキECU90は、4つの車輪速センサ101の検出値が示す各車体速Vのうち、2番目に大きい車体速Vを示す車輪速センサ101の検出値に基づいて運動結果を算出する。一方で、車両10を制動していないとき、ブレーキECU90は、4つの車輪速センサ101の検出値が示す各車体速Vのうち、2番目に小さい車体速Vを示す車輪速センサ101の検出値に基づいて運動結果を算出する。
(1)上記実施形態によれば、ブレーキECU90は、フィードバック制御における運動結果を、以下のように算出する。車両10を制動しているとき、ブレーキECU90は、4つの車輪速センサ101の検出値が示す各車体速Vのうち、2番目に大きい車体速Vを示す車輪速センサ101の検出値に基づいて運動結果を算出する。一方で、車両10を制動していないとき、ブレーキECU90は、4つの車輪速センサ101の検出値が示す各車体速Vのうち、2番目に小さい車体速Vを示す車輪速センサ101の検出値に基づいて運動結果を算出する。
ところで、4つの車輪速センサ101のうちの1つの車輪速センサ101が故障することがある。これにより、故障した車輪速センサ101が誤検出をすることがある。この場合、誤検出した車輪速センサ101の検出値は、他の3つの車輪速センサ101の検出値と比べて、大きくかけ離れることがあり得る。この場合、仮に、4つの車輪速センサ101の検出値が示す各車体速Vのうち、1番目に大きい車体速V又は1番目に小さい車体速Vを示す車輪速センサ101の検出値に基づいて運動結果を算出するとする。この場合、誤検出した車輪速センサ101の検出値に基づいて運動結果を算出してしまう。
この点、上記実施形態によれば、車両10を制動しているとき、ブレーキECU90は、フィードバック制御における運動結果を、2番目に大きい車体速Vを示す車輪速センサ101の検出値に基づいて算出する。そのため、仮に、故障した車輪速センサ101の検出値が過大な値となったとしても、過大な値となる車輪速センサ101の次に大きな車体速Vを示す車輪速センサ101の検出値に基づいて運動結果を算出する。よって、算出した運動結果が、実際の運動結果とかけ離れることを抑制できる。また、2番目に大きい車体速Vを示す車輪速センサ101の検出値を採用することで、実際の車体速Vよりも低い車体速Vが算出されることを低減できる。したがって、車両10の制動量が意図せず小さくなることを防げる。
また、上記実施形態によれば、車両10を制動していないとき、ブレーキECU90は、フィードバック制御における運動結果を、2番目に小さい車体速Vを示す車輪速センサ101の検出値に基づいて算出する。そのため、仮に、故障した車輪速センサ101の検出値が過小な値となったとしても、過小な値となる車輪速センサ101の次に小さな車体速Vを示す車輪速センサ101の検出値に基づいて運動結果を算出する。よって、算出した運動結果が、実際の運動結果とかけ離れることを抑制できる。また、2番目に小さい車体速Vを示す車輪速センサ101の検出値を採用することで、実際の車体速Vよりも高い車体速Vが算出されることを低減できる。したがって、車両10の加速量が意図せず小さくなることを防げる。
(2)上記実施形態によれば、ブレーキECU90の運動マネージャ91は、受付部92と、調停部93と、生成部94と、を有している。生成部94は、フィードバック制御を行う。そのため、ブレーキECU90の運動マネージャ91におけるフィードバック制御において、算出した運動結果が、実際の運動結果とかけ離れることを抑制できる。
(3)上記実施形態によれば、第1運動要求は、要求加速度である。また、運動結果は、4つの車輪速センサ101の検出値のいずれかに基づいて算出される車両10の推定加速度である。そのため、アプリケーション63から要求加速度が要求されたときに、第1運動結果としての車両10の加速度が、要求加速度とかけ離れることを抑制できる。
(4)ブレーキECU90のフィードバック制御とは異なり、アクチュエータ44の動作を制御するための第2指示値を算出するうえで、車体速Vが必要となることがある。具体的には、ABS制御及びTRC制御のように、ロックしている車輪又はスリップしている車輪を特定するうえで、車体速Vを取得することがある。これらの制御の場合、4つの車輪速センサ101の検出値から算出される車体速Vのうち、最も高い車体速V又は最も低い車体速Vを採用するべきである。上記実施形態によれば、どの車輪速センサ101の検出値を採用するべきかを全ての制御において一律に決定するのではなく、制御毎に変えている。そのため、運動マネージャ91によるフィードバック制御の際には、車輪速センサ101の故障による不適切なフィードバック制御の実行を防ぎつつ、ABS制御及びTRC制御の際には、より適切な車輪速センサ101の検出値を用いることができる。
(5)上記実施形態によれば、運動マネージャ91は、フィードバック制御を行って第1指示値を算出する。制御要求部97では、運動マネージャ91によるフィードバック制御とは異なる制御において、車体速Vに基づいて、第2指示値を算出する。したがって、運動マネージャ91による制御か、運動マネージャ91によらない制御かによって、採用するべき車輪速センサ101の検出値を区別できる。
(その他の実施形態)
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。
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。
・車両10は、内燃機関20に加えて、又は代えて、車両10の駆動源となるモータを備えていてもよい。この場合、制御装置50は、モータを制御対象とするモータECUを、エンジンECU70に加えて、又は代えて備えていてもよい。
・アクチュエータ44は油圧を出力させるものに限られない。ブレーキ装置40の発生させる制動力などに合わせて、適宜異なるタイプに変更されればよい。この場合であっても、生成部94は、アクチュエータ44の種類に応じて、適切な第1動作要求の第1指示値を生成できる。
・上記実施形態では、ブレーキECU90に運動マネージャ91が含まれており、ブレーキ装置40の制御を例として説明したが、運動マネージャが含まれるECUはこれに限られない。例えば、運動マネージャは、ブレーキECU90に加えて、又は代えて、エンジンECU70に備わっていてもよい。この場合、例えば、当該運動マネージャの生成部は、内燃機関20のアクチュエータに応じて、第1動作要求の第1指示値を生成すればよい。
・各ECUは、コンピュータプログラム(ソフトウェア)に従って各種処理を実行する1つ以上のプロセッサを含む回路(circuitry)として構成してもよい。なお、各ECUは、各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する、特定用途向け集積回路(ASIC)等の1つ以上の専用のハードウェア回路、又はそれらの組み合わせを含む回路として構成してもよい。プロセッサは、CPU及び、RAM並びにROM等のメモリを含む。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む。
・制御装置50は、運動マネージャ91を有する装置と、ブレーキ制御部96を有する装置と、に分かれていてもよい。つまり、受付工程S11と、調停工程S12と、生成工程S13と、を実行するCPUと、制御工程S14を実行するCPUと、が異なっていてもよい。
・上記実施形態では、先進安全ECU60において、複数のアプリケーション63は、同一のCPU61で実行されるとしたが、これに限られない。個々のアプリケーション63は、異なるCPUによって実行されてもよい。
・アプリケーション63は、上記実施形態で例示したアプリケーションに限られない。例えば、アプリケーション63は、車両10の速度が上限速度を超えないように制御するISA(Untelligent Speed Assistance)アプリケーションであってもよい。
<ブレーキECU>
・ブレーキECU90において、第2動作要求の第2指示値を算出したが、ブレーキECU90と異なるECUにおいて、第2動作要求の第2指示値を算出してもよい。例えば、先進安全ECU60が、アプリケーション63とは別のアプリケーションとしてABS制御用のアプリケーション及びTRC制御用のアプリケーションを実行することで、第2動作要求の第2指示値を算出してもよい。この場合、第2指示値が、運動マネージャ91を介さずに、ブレーキ制御部96に入力されればよい。
・ブレーキECU90において、第2動作要求の第2指示値を算出したが、ブレーキECU90と異なるECUにおいて、第2動作要求の第2指示値を算出してもよい。例えば、先進安全ECU60が、アプリケーション63とは別のアプリケーションとしてABS制御用のアプリケーション及びTRC制御用のアプリケーションを実行することで、第2動作要求の第2指示値を算出してもよい。この場合、第2指示値が、運動マネージャ91を介さずに、ブレーキ制御部96に入力されればよい。
・制御要求部97は、フィードバック制御とは異なり、車体速Vを取得する処理の例として、ABS制御及びTRC制御を例示したが、これに限られない。4つの車輪における各車輪速が異なることを前提にした制御であれば、車体速Vを取得する必要性が高いため、制御要求部97における制御となり得る。
・制御要求部97において、車体速Vの取得をするうえでの車輪速センサ101の選択方法は、上記実施形態に限られない。例えば、車両10が二輪駆動車両の場合、車両10を制動していないとき、4つの車輪速センサ101のうち、転動輪に対応する車輪速センサ101のうちの検出値が示す車体速Vが大きい車輪速センサ101を選択してもよい。
・ブレーキECU90において、制御要求部97を省いてもよい。つまり、車体速Vに基づいて、アクチュエータ44の動作を制御するための第2動作要求の第2指示値を算出しなくてもよい。
・第1運動要求及び第1運動結果は、車両10の加速度に限られない。例えば、第1運動要求及び第1運動結果は、車体速Vであってもよい。
・ブレーキECU90は、運動マネージャ91を有していなくてもよい。この場合、ブレーキECU90がフィードバック制御すればよい。また、ブレーキECU90がフィードバック制御における運動結果を、4つの車輪速センサ101の検出値が示す各車体速Vのうち、2番目に大きい又は2番目に小さい車体速Vを示す車輪速センサ101の検出値に基づいて算出すればよい。アプリケーション63が1つのみしかない場合など、調停する必要がないときには、好適である。
・ブレーキECU90は、運動マネージャ91を有していなくてもよい。この場合、ブレーキECU90がフィードバック制御すればよい。また、ブレーキECU90がフィードバック制御における運動結果を、4つの車輪速センサ101の検出値が示す各車体速Vのうち、2番目に大きい又は2番目に小さい車体速Vを示す車輪速センサ101の検出値に基づいて算出すればよい。アプリケーション63が1つのみしかない場合など、調停する必要がないときには、好適である。
(付記事項)
上記実施形態及び変更例から把握できる技術的思想について記載する。
(付記1)
アプリケーションからの運動要求に基づいて車両に搭載されたアクチュエータの動作を制御するための動作要求の指示値を算出することと、
前記運動要求、及び4つの車輪速センサの検出値のいずれかに基づいて算出される前記車両の運動結果の偏差を用いて、前記指示値をフィードバック制御することと、
を実行可能であり、
前記車両を制動しているとき、前記フィードバック制御における前記運動結果を、4つの前記車輪速センサの検出値が示す各車体速のうち、2番目に大きい前記車体速を示す前記車輪速センサの検出値に基づいて算出し、
前記車両を制動していないとき、前記フィードバック制御における前記運動結果を、4つの前記車輪速センサの検出値が示す各車体速のうち、2番目に小さい前記車体速を示す前記車輪速センサの検出値に基づいて算出する
車両の制御装置。
上記実施形態及び変更例から把握できる技術的思想について記載する。
(付記1)
アプリケーションからの運動要求に基づいて車両に搭載されたアクチュエータの動作を制御するための動作要求の指示値を算出することと、
前記運動要求、及び4つの車輪速センサの検出値のいずれかに基づいて算出される前記車両の運動結果の偏差を用いて、前記指示値をフィードバック制御することと、
を実行可能であり、
前記車両を制動しているとき、前記フィードバック制御における前記運動結果を、4つの前記車輪速センサの検出値が示す各車体速のうち、2番目に大きい前記車体速を示す前記車輪速センサの検出値に基づいて算出し、
前記車両を制動していないとき、前記フィードバック制御における前記運動結果を、4つの前記車輪速センサの検出値が示す各車体速のうち、2番目に小さい前記車体速を示す前記車輪速センサの検出値に基づいて算出する
車両の制御装置。
(付記2)
前記車両に搭載される運動マネージャを備えており、
前記運動マネージャは、
個々の前記アプリケーションから当該アプリケーションに対応する前記運動要求を受け付け可能な受付部と、
前記受付部が受け付けた前記運動要求を調停する調停部と、
前記調停部による調停結果に基づいて、前記アクチュエータに対する制御部に出力する前記動作要求の前記指示値を生成する生成部と、を有しており、
前記生成部は、前記フィードバック制御を行う
(付記1)に記載の車両の制御装置。
前記車両に搭載される運動マネージャを備えており、
前記運動マネージャは、
個々の前記アプリケーションから当該アプリケーションに対応する前記運動要求を受け付け可能な受付部と、
前記受付部が受け付けた前記運動要求を調停する調停部と、
前記調停部による調停結果に基づいて、前記アクチュエータに対する制御部に出力する前記動作要求の前記指示値を生成する生成部と、を有しており、
前記生成部は、前記フィードバック制御を行う
(付記1)に記載の車両の制御装置。
(付記3)
前記運動要求は、前記車両に要求する加速度であり、
前記運動結果は、4つの前記車輪速センサの検出値のいずれかに基づいて算出される前記車両の加速度である
(付記1)又は(付記2)に記載の車両の制御装置。
前記運動要求は、前記車両に要求する加速度であり、
前記運動結果は、4つの前記車輪速センサの検出値のいずれかに基づいて算出される前記車両の加速度である
(付記1)又は(付記2)に記載の車両の制御装置。
(付記4)
前記運動要求を第1運動要求とし、前記動作要求を第1動作要求とし、前記指示値を第1指示値としたとき、
前記車体速に基づいて、前記第1指示値とは別の前記アクチュエータの動作を制御するための第2動作要求の第2指示値を算出すること、
をさらに実行可能であり、
前記車両を制動しているとき、前記車体速を、4つの前記車輪速センサの検出値が示す前記車体速のうち、1番目に大きい前記車体速を示す前記車輪速センサの検出値に基づいて算出し、
前記車両を制動していないとき、前記車体速を、4つの前記車輪速センサの検出値が示す前記車体速のうち、1番目に小さい前記車体速を示す前記車輪速センサの検出値に基づいて算出する
(付記1)~(付記3)のいずれか1つに記載の車両の制御装置。
前記運動要求を第1運動要求とし、前記動作要求を第1動作要求とし、前記指示値を第1指示値としたとき、
前記車体速に基づいて、前記第1指示値とは別の前記アクチュエータの動作を制御するための第2動作要求の第2指示値を算出すること、
をさらに実行可能であり、
前記車両を制動しているとき、前記車体速を、4つの前記車輪速センサの検出値が示す前記車体速のうち、1番目に大きい前記車体速を示す前記車輪速センサの検出値に基づいて算出し、
前記車両を制動していないとき、前記車体速を、4つの前記車輪速センサの検出値が示す前記車体速のうち、1番目に小さい前記車体速を示す前記車輪速センサの検出値に基づいて算出する
(付記1)~(付記3)のいずれか1つに記載の車両の制御装置。
(付記5)
前記車両に搭載されて前記フィードバック制御を行って前記第1指示値を算出する運動マネージャと、前記運動マネージャとは別に前記第2指示値を算出する制御要求部と、を備えている
(付記4)に記載の車両の制御装置。
前記車両に搭載されて前記フィードバック制御を行って前記第1指示値を算出する運動マネージャと、前記運動マネージャとは別に前記第2指示値を算出する制御要求部と、を備えている
(付記4)に記載の車両の制御装置。
10…車両
20…内燃機関
30…操舵装置
40…ブレーキ装置
50…制御装置
60…先進安全ECU
61…CPU
62…ROM
63…アプリケーション
70…エンジンECU
80…ステアリングECU
90…ブレーキECU
91…運動マネージャ
92…受付部
93…調停部
94…生成部
96…ブレーキ制御部
97…制御要求部
101…車輪速センサ
S11…受付工程
S12…調停工程
S13…生成工程
S14…制御工程
V…車体速
20…内燃機関
30…操舵装置
40…ブレーキ装置
50…制御装置
60…先進安全ECU
61…CPU
62…ROM
63…アプリケーション
70…エンジンECU
80…ステアリングECU
90…ブレーキECU
91…運動マネージャ
92…受付部
93…調停部
94…生成部
96…ブレーキ制御部
97…制御要求部
101…車輪速センサ
S11…受付工程
S12…調停工程
S13…生成工程
S14…制御工程
V…車体速
Claims (5)
- アプリケーションからの運動要求に基づいて車両に搭載されたアクチュエータの動作を制御するための動作要求の指示値を算出することと、
前記運動要求、及び4つの車輪速センサの検出値のいずれかに基づいて算出される前記車両の運動結果の偏差を用いて、前記指示値をフィードバック制御することと、
を実行可能であり、
前記車両を制動しているとき、前記フィードバック制御における前記運動結果を、4つの前記車輪速センサの検出値が示す各車体速のうち、2番目に大きい前記車体速を示す前記車輪速センサの検出値に基づいて算出し、
前記車両を制動していないとき、前記フィードバック制御における前記運動結果を、4つの前記車輪速センサの検出値が示す各車体速のうち、2番目に小さい前記車体速を示す前記車輪速センサの検出値に基づいて算出する
車両の制御装置。 - 前記車両に搭載される運動マネージャを備えており、
前記運動マネージャは、
個々の前記アプリケーションから当該アプリケーションに対応する前記運動要求を受け付け可能な受付部と、
前記受付部が受け付けた前記運動要求を調停する調停部と、
前記調停部による調停結果に基づいて、前記アクチュエータに対する制御部に出力する前記動作要求の前記指示値を生成する生成部と、を有しており、
前記生成部は、前記フィードバック制御を行う
請求項1に記載の車両の制御装置。 - 前記運動要求は、前記車両に要求する加速度であり、
前記運動結果は、4つの前記車輪速センサの検出値のいずれかに基づいて算出される前記車両の加速度である
請求項1に記載の車両の制御装置。 - 前記運動要求を第1運動要求とし、前記動作要求を第1動作要求とし、前記指示値を第1指示値としたとき、
前記車体速に基づいて、前記第1指示値とは別の前記アクチュエータの動作を制御するための第2指示値を算出すること、
をさらに実行可能であり、
前記車両を制動しているとき、前記車体速を、4つの前記車輪速センサの検出値が示す前記車体速のうち、1番目に大きい前記車体速を示す前記車輪速センサの検出値に基づいて算出し、
前記車両を制動していないとき、前記車体速を、4つの前記車輪速センサの検出値が示す前記車体速のうち、1番目に小さい前記車体速を示す前記車輪速センサの検出値に基づいて算出する
請求項1に記載の車両の制御装置。 - 前記車両に搭載されて前記フィードバック制御を行って前記第1指示値を算出する運動マネージャと、前記運動マネージャとは別に前記第2指示値を算出する制御要求部と、を備えている
請求項4に記載の車両の制御装置。
Priority Applications (3)
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---|---|---|---|
JP2022174253A JP2024065405A (ja) | 2022-10-31 | 2022-10-31 | 車両の制御装置 |
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US18/488,192 US20240140435A1 (en) | 2022-10-31 | 2023-10-17 | Vehicle control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2022174253A JP2024065405A (ja) | 2022-10-31 | 2022-10-31 | 車両の制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2024065405A true JP2024065405A (ja) | 2024-05-15 |
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Family Applications (1)
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JP2022174253A Pending JP2024065405A (ja) | 2022-10-31 | 2022-10-31 | 車両の制御装置 |
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CN (1) | CN117944699A (ja) |
-
2022
- 2022-10-31 JP JP2022174253A patent/JP2024065405A/ja active Pending
-
2023
- 2023-09-28 CN CN202311270723.9A patent/CN117944699A/zh active Pending
- 2023-10-17 US US18/488,192 patent/US20240140435A1/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
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US20240140435A1 (en) | 2024-05-02 |
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