JP6763278B2 - 車両の走行支援装置 - Google Patents
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Description
・外側輪への制動力の付与を停止させること。
・動力源から出力されるトルクを高くすることで、外側輪の駆動力を上記差に応じた量増大させること。
・内側輪の制動力を、減速制御によって内側輪に付与する制動力と、増減量演算部によって設定された内側輪の制動力の増大量と、外側輪の駆動力の増大に伴う同内側輪の駆動力の増大量との和と等しくすること。
・外側輪への制動力の付与を停止させること。
・動力源から出力されるトルクを高くすることで、外側輪の駆動力を上記差に応じた量増大させること。
・内側輪の制動力を、モーメント制御の開始前から内側輪に付与されていた制動力と、増減量演算部によって設定された内側輪の制動力の増大量と、外側輪の駆動力の増大に伴う同内側輪の駆動力の増大量との和と等しくすること。
そこで、増減量演算部は、車両のステアリングホイールの操作に伴って発生する車両のヨーイングモーメント(以下、「操舵モーメント」ともいう。)の向きが、モーメント制御の実施によって発生する車両のヨーイングモーメント(「制御モーメント」ともいう。)の向きと同一である状況下で、同操舵モーメントの大きさが、目標ヨーイングモーメントの大きさ以下であるときには、内側輪の制動力の増大量及び外側輪の制動力の減少量の双方を減少補正することが好ましい。
以下、車両の走行支援装置の第1の実施形態を図1〜図13に従って説明する。
図1には、本実施形態の車両の走行支援装置である自動走行制御装置110を備える車両制御システム100と、車両制御システム100を備える車両とが図示されている。図1に示すように、車両は前輪駆動車であり、左前輪FL及び右前輪FRが駆動輪として機能し、左後輪RL及び右後輪RRが従動輪として機能する。また、車両は、運転者によるアクセルペダル11の操作量に応じた駆動トルクを出力する動力源の一例であるエンジン12と、車両の車体速度やエンジン12の回転速度に応じて変速比が変更される変速装置13とを備えている。そして、変速装置13から出力された駆動トルクは、ディファレンシャル14を通じて前輪FL,FRに伝達される。
自車両の前方に障害物が存在する旨の情報が外観認識検出系210から入力されると、自車両が当該障害物と衝突する可能性があるか否かが判定される。そして、自車両が障害物と衝突する可能性があると判定されたときには、ブレーキアクチュエータ33を作動させることで自車両に制動力、すなわち自車両の各車輪FL,FR,RL,RRに制動力を付与し、自車両を減速させる減速制御が実施される。
図4に示すように、自動走行制御装置110は、現時点から減速制御を開始したという仮定の下、自車両C0が停止するまでに要する距離である制動距離XBPを演算する(ステップS21)。この制動距離XBPは、現時点の自車両C0の車体速度VSと、減速制御の目標前後減速度とに基づき演算することができる。続いて、自動走行制御装置110は、自車両の現時点の車体速度VSを維持するという仮定の下、自車両C0が上記重複領域RA内に位置する時間帯と、同時間帯での障害物C1の横方向位置Y11とを求める(ステップS22)。そして、自動走行制御装置110は、障害物C1と自車両C0とが衝突する可能性があるか否かを判定する(ステップS23)。例えば、図3に示すように、自動走行制御装置110は、ステップS22で求めた障害物C1の横方向位置Y11が重複領域RA内に含まれているときには、障害物C1と自車両C0とが衝突する可能性があると予測することができる。一方、自動走行制御装置110は、障害物C1の横方向位置Y11が重複領域RA内に含まれていないときには、障害物C1が自車両C0に衝突する可能性があると判断しない。
図5に示すように、自動走行制御装置110は、減速制御フラグFLG1にオンがセットされているか否かを判定する(ステップS31)。減速制御フラグFLG1にオフがセットされている場合(ステップS31:NO)、自動走行制御装置110は、本処理ルーチンを終了する。一方、減速制御フラグFLG1にオンがセットされている場合(ステップS31:YES)、自動走行制御装置110は、モーメント制御フラグFLG2にオンがセットされているか否かを判定する(ステップS32)。モーメント制御フラグFLG2にオフがセットされている場合(ステップS32:NO)、自動走行制御装置110は、自車両の現在位置(X0,Y0)を基準とした目標位置の前後方向位置Xtgtを求める(ステップS33)。この場合の目標位置の前後方向位置Xtgtは、減速制御の実施によって車体速度VSが「0(零)」と等しくなる時点の自車両C0の位置とすることができる。その後、自動走行制御装置110は、本処理ルーチンを終了する。
図6に示すように、自動走行制御装置110は、減速制御フラグFLG1にオンがセットされているか否かを判定する(ステップS41)。減速制御フラグFLG1にオフがセットされている場合(ステップS41:NO)、自動走行制御装置110は、本処理ルーチンを終了する。一方、減速制御フラグFLG1にオンがセットされている場合(ステップS41:YES)、自動走行制御装置110は、モーメント制御フラグFLG2にオンがセットされているか否かを判定する(ステップS42)。モーメント制御フラグFLG2にオンがセットされている場合(ステップS42:YES)、自動走行制御装置110は、上記ステップS34で求めた目標位置(Xtgt,Ytgt)、自車両C0の車体速度VS及び相対速度Vrなどに基づき、目標前後減速度Axtgt及び目標横減速度Aytgtを演算する(ステップS43)。その後、自動走行制御装置110は、本処理ルーチンを終了する。
図7に示すように、自動走行制御装置110は、モーメント制御フラグFLG2にオンがセットされているか否かを判定する(ステップS51)。モーメント制御フラグFLG2にオフがセットされている場合(ステップS51:NO)、自動走行制御装置110は、本処理ルーチンを終了する。一方、モーメント制御フラグFLG2にオンがセットされている場合(ステップS51:YES)、自動走行制御装置110は、上記ステップS43で演算した目標横減速度Aytgtに基づき、目標ヨーイングモーメントMRqを演算する(ステップS52)。例えば、目標ヨーイングモーメントMRqは、目標横減速度Aytgtの絶対値が大きいほど大きい値に設定される。
図8に示すように、自動走行制御装置110は、減速制御フラグFLG1にオンがセットされているか否かを判定する(ステップS61)。減速制御フラグFLG1にオフがセットされている場合には、減速制御の実施及びモーメント制御の実施の双方が許可されていない。そのため、減速制御フラグFLG1にオフがセットされている場合(ステップS61:NO)、自動走行制御装置110は、本処理ルーチンを終了する。
図10に示すように、自動走行制御装置110は、各車輪FL,FR,RL,RRの横滑り判定処理を行う(ステップS81)。車輪FL,FR,RL,RRが横滑りしやすいか否かは、図11に示す摩擦円を用いて説明することができる。すなわち、図11に示すように、車輪の制動力から駆動力を減じた差である制駆動力の絶対値が大きいほど、車両に作用する横力が小さい段階で、車輪が横滑りしやすくなる。そのため、車両の横加速度Gyを大きくしすぎると、各車輪FL,FR,RL,RRのうち一部の車輪が横滑りしやすくなる可能性がある。そこで、例えば、自動走行制御装置110は、車輪の制駆動力の目標値を、車両の横加速度Gyが大きいほど小さくなるように設定し、制駆動力が当該目標値以上であるか否かを車輪FL,FR,RL,RR毎に判定する。そして、制駆動力が目標値以上となる車輪がある場合、自動走行制御装置110は、当該車輪が横滑りしやすい車輪であると判断することができる。
次に、車両の走行支援装置を具体化した第2の実施形態を図14及び図15に従って説明する。本実施形態の車両の走行支援装置では、減速制御を実施していない状況下でもモーメント制御を実施する点などが第1の実施形態と相違している。したがって、以下の説明においては、第1の実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第1の実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
図14に示すように、自動走行制御装置110は、モーメント制御フラグFLG2にオフがセットされている場合(ステップS101:NO)、本処理ルーチンを終了する。一方、モーメント制御フラグFLG2にオンがセットされている場合(ステップS101:YES)、自動走行制御装置110は、駆動輪である両前輪FL,FRに目標ヨーイングモーメントMRqを配分する(ステップS102)。このとき、自動走行制御装置110は、目標ヨーイングモーメントMRqの半分である内側目標ヨーイングモーメントMRqI(=MRq/2)を内側前輪に配分し、残りである外側目標ヨーイングモーメントMRqO(=MRq/2)を外側前輪に配分する。この点で、本明細書では、自動走行制御装置110が、「配分部」の一例として機能する。
次に、車両の走行支援装置の第3の実施形態を図16〜図21に従って説明する。本実施形態の車両の走行支援装置では、減速制御の内容などが第1の実施形態と相違している。したがって、以下の説明においては、第1の実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第1の実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
図17に示すように、自車両C0の前方に障害物C1が存在している状況下の第1のタイミングt31で衝突予測時間TTC2が、その時点の相対速度Vrに応じた第1の判定時間TTCTH1を下回ると、プリチャージ制御が開始される。すると、このプリチャージ制御の実施によって、制動装置30のブレーキアクチュエータ33が作動する。すると、各ブレーキ機構35a〜35dでは、シリンダ内の液圧が増大され、車輪FL,FR,RL,RRと一体回転する回転体(例えば、ブレーキロータ)に摩擦材(例えば、ブレーキパッド)が接触し、車両減速度DVSが多少大きくなる。なお、図17に示す例では、プリチャージ制御によって車両減速度DVSを大きくしているが、回転体と摩擦材との隙間が狭くなる程度の液圧をシリンダ内に発生させるようにし、車両減速度DVSを大きくしないようにしてもよい。すなわち、プリチャージ制御の実施時における目標前後減速度は、「0(零)」であってもよいし、「0(零)」よりも少しだけ大きい値であってもよい。
図18に示すように、本処理ルーチンにおいて、自動走行制御装置110は、現時点から減速制御を開始したという仮定の下、自車両C0が停止するまでに要する距離である制動距離XBPを演算する(ステップS201)。本実施形態では、制動距離XBPは、現時点の自車両C0の車体速度VSと、プリチャージ制御の目標前後減速度、警報予備制動制御の目標前後減速度及び本制動制御の目標前後速度とに基づき演算することができる。続いて、自動走行制御装置110は、上記ステップS22と同様に、自車両C0の現時点の車体速度VSを維持するという仮定の下、自車両C0が上記重複領域RA内に位置する時間帯と、同時間帯での障害物C1の横方向位置Y11とを求める(ステップS202)。そして、自動走行制御装置110は、上記ステップS23と同様に、障害物C1と自車両C0とが衝突する可能性があるか否かを判定する(ステップS203)。
図19に示すように、まず始めに、自動走行制御装置110は、予備制動完了予測時間TMB、プリチャージ作動時間TMB1、警報制動作動時間TMB2、本制動制御の開始時における相対速度予測値VrE、及び、本制動制御の開始時における相対距離予測値LrEを演算する(ステップS301)。予備制動完了予測時間TMBは、現時点から、予備制動の実施に起因する車体速度VSの低下によって衝突予測時間TTC2が第3の判定時間TTCTH3に達する予測時刻までの時間的な長さのことである。また、プリチャージ作動時間TMB1は、予備制動完了予測時間TMBのうち、プリチャージ制御の実施期間の時間的な長さの予測値であり、警報制動作動時間TMB2は、予備制動完了予測時間TMBのうち、警報予備制動制御の実施期間の時間的長さの予測値である。
・第3の実施形態では、予備制動制御として、2段階の制御(すなわち、プリチャージ制御と警報予備制動制御)が用意されているが、予備制動制御の段階数はこれに限らない。すなわち、予備制動制御として、1段階のみ用意してもよいし、3段階の制御を用意するようにしてもよい。
・第1の実施形態では、減速制御を実施している最中でモーメント制御の開始条件が成立したときに、モーメント制御の実施を開始するようにしている。しかし、これに限らず、減速制御の実施だけでは自車両C0と障害物C1との衝突を回避できないと判定し、且つ、減速制御及びモーメント制御の双方を実施することで自車両C0と障害物C1との衝突を回避できる可能性があると判定したときには、減速制御の開始とともにモーメント制御の実施を開始するようにしてもよい。
・第1の実施形態では、まず始めに、内側目標ヨーイングモーメントMRqIの全てを内側後輪に配分し、外側目標ヨーイングモーメントMRqOの全てを外側後輪に配分している。そして、外側後輪の制動力BP(=BP1−BPO)が負となる場合には、内側目標ヨーイングモーメントMRqIの一部を駆動輪である内側前輪に配分し、外側目標ヨーイングモーメントMRqOの一部を駆動輪である外側後輪に配分するようにしている。
・車両が、車輪毎に動力源を備えるものである場合、一部の車輪の駆動力DPを増大させても、他の車輪の駆動力DPは増大されない。そのため、図8におけるステップS71の処理を省略することができる。
(イ)車両に制動力が付与されていない状況下で、設定された目標ヨーイングモーメントに基づいて車両のヨーイング運動を制御するに際し、車両の左輪と右輪との制動力差を設定する車両の走行支援装置であって、
車両の左輪及び右輪のうち、車両のヨーイング運動時に内側に位置する車輪を内側輪とし、外側に位置する車輪を外側輪とした場合、
前記目標ヨーイングモーメントのうち半分を前記内側輪に配分し、残りを前記外側輪に配分する配分部と、
前記内側輪に配分された前記目標ヨーイングモーメントが大きいほど同内側輪の制動力の増大量を大きくする増減量演算部と、
前記内側輪の制動力を、前記増減量演算部によって設定された前記内側輪の制動力の増大量に応じて増大させ、前記配分部によって前記外側輪に配分された前記目標モーメントが大きいほど前記外側輪の駆動力を大きくするモーメント制御を実施するモーメント制御部と、を備える、ことを特徴とする車両の走行支援装置。
Claims (7)
- 設定された目標ヨーイングモーメントに基づいて車両にヨーイング運動を行わせるに際し、車両の左輪と右輪との制動力差を制御する車両の走行支援装置であって、
車両の左輪及び右輪のうち、車両のヨーイング運動時に内側に位置する車輪を内側輪とし、外側に位置する車輪を外側輪とした場合、
目標ヨーイングモーメントのうち半分を前記内側輪に配分し、残りを前記外側輪に配分する配分部と、
前記内側輪に配分された目標ヨーイングモーメントが大きいほど同内側輪の制動力の増大量を大きくし、前記外側輪に配分された目標ヨーイングモーメントが大きいほど同外側輪の制動力の減少量を大きくする増減量演算部と、
前記増減量演算部によって設定された前記内側輪の制動力の増大量に応じて同内側輪の制動力を増大させ、前記増減量演算部によって設定された前記外側輪の制動力の減少量に応じて同外側輪の制動力を減少させるモーメント制御を実施するモーメント制御部と、
制動力を付与することで車両を減速させる減速制御を実施する減速制御部と、を備え、
前記モーメント制御部は、
前記減速制御と共に実施する前記モーメント制御では、
前記内側輪の制動力を、前記減速制御によって同内側輪に付与する制動力と、前記増減量演算部によって演算された前記内側輪の制動力の増大量との和と等しくする一方、
前記外側輪の制動力を、前記減速制御によって同外側輪に付与する制動力から、前記増減量演算部によって演算された前記外側輪の制動力の減少量を減じた差と等しくし、
前記減速制御部は、車両前方に障害物が存在しているときに、車両と障害物との衝突を回避すべく前記減速制御を実施するようになっており、
前記走行支援装置は、
前記減速制御及び前記モーメント制御の双方が実施されているとき、前記障害物を基準とする車両の相対速度と、前記減速制御の実施によって前記相対速度が「0(零)」と等しくなるまでの時間の予測値との関係に基づき、同障害物よりも手前で前記相対速度を「0(零)」以下とすることが可能であるか否かを判定する衝突回避判定部と、
車輪の制動力、車輪の駆動力及び車両の横加速度に基づき、横滑りしやすい車輪があるか否かを判定する横滑り判定部と、をさらに備え、
前記モーメント制御部は、
前記衝突回避判定部によって同障害物よりも手前で前記相対速度を「0(零)」以下とすることが可能と判定されており、且つ前記横滑り判定部によって横滑りしやすい車輪があると判定されているときには、前記外側輪の制動力を増大補正する一方、
前記衝突回避判定部によって同障害物よりも手前で前記相対速度を「0(零)」以下とすることが可能と判定されておらず、且つ前記横滑り判定部によって横滑りしやすい車輪があると判定されているときには、前記外側輪の制動力を減少補正する
ことを特徴とする車両の走行支援装置。 - 設定された目標ヨーイングモーメントに基づいて車両にヨーイング運動を行わせるに際し、車両の左輪と右輪との制動力差を制御する車両の走行支援装置であって、
車両の左輪及び右輪のうち、車両のヨーイング運動時に内側に位置する車輪を内側輪とし、外側に位置する車輪を外側輪とした場合、
目標ヨーイングモーメントのうち半分を前記内側輪に配分し、残りを前記外側輪に配分する配分部と、
前記内側輪に配分された目標ヨーイングモーメントが大きいほど同内側輪の制動力の増大量を大きくし、前記外側輪に配分された目標ヨーイングモーメントが大きいほど同外側輪の制動力の減少量を大きくする増減量演算部と、
前記増減量演算部によって設定された前記内側輪の制動力の増大量に応じて同内側輪の制動力を増大させ、前記増減量演算部によって設定された前記外側輪の制動力の減少量に応じて同外側輪の制動力を減少させるモーメント制御を実施するモーメント制御部と、
制動力を付与することで車両を減速させる減速制御を実施する減速制御部と、を備え、
前記モーメント制御部は、
前記減速制御と共に実施する前記モーメント制御では、
前記内側輪の制動力を、前記減速制御によって同内側輪に付与する制動力と、前記増減量演算部によって演算された前記内側輪の制動力の増大量との和と等しくする一方、
前記外側輪の制動力を、前記減速制御によって同外側輪に付与する制動力から、前記増減量演算部によって演算された前記外側輪の制動力の減少量を減じた差と等しくし、
前記減速制御部は、車両前方に障害物が存在しているときに、車両と障害物との衝突を回避すべく前記減速制御を実施し、
前記減速制御は、車両を減速させる第1の制動制御と、同第1の制動制御の実施終了時から開始される制御であって且つ同第1の制動制御の実施時よりも車両減速度を大きくする第2の制動制御と、を含んでおり、
前記モーメント制御部は、前記第1の制動制御を実施しているときに前記モーメント制御を開始する
ことを特徴とする車両の走行支援装置。 - 車両の動力源から出力されるトルクが、ディファレンシャルを介して左輪及び右輪の双方に伝達されるようになっており、
前記モーメント制御部は、
前記減速制御によって前記外側輪に付与する制動力から、前記増減量演算部によって演算された前記外側輪の制動力の減少量を減じた差が負となるときの前記モーメント制御では、
前記外側輪への制動力の付与を停止させること、
前記動力源から出力されるトルクを高くすることで、前記外側輪の駆動力を前記差に応じた量増大させること、及び、
前記内側輪の制動力を、前記減速制御によって前記内側輪に付与する制動力と、前記増減量演算部によって設定された前記内側輪の制動力の増大量と、前記外側輪の駆動力の増大に伴う同内側輪の駆動力の増大量との和と等しくすること、の全てを行う
請求項1又は請求項2に記載の車両の走行支援装置。 - 前記増減量演算部は、
車両のステアリングホイールの操作に伴って発生する車両のヨーイングモーメントの向きが、前記モーメント制御の実施によって発生する車両のヨーイングモーメントの向きと同一である状況下で、
同ステアリングホイールの操作に伴って発生する車両のヨーイングモーメントの大きさが、前記目標ヨーイングモーメントの大きさ以下であるときには、
前記内側輪の制動力の増大量及び前記外側輪の制動力の減少量の双方を減少補正する
請求項1〜請求項3のうち何れか一項に記載の車両の走行支援装置。 - 前記モーメント制御部は、
車両のステアリングホイールの操作に伴って発生する車両のヨーイングモーメントの向きが、前記モーメント制御の実施によって発生する車両のヨーイングモーメントの向きと同一である状況下で、
同ステアリングホイールの操作に伴って発生する車両のヨーイングモーメントの大きさが、前記目標ヨーイングモーメントの大きさよりも大きいときには、
同モーメント制御を実施しない
請求項1〜請求項4のうち何れか一項に記載の車両の走行支援装置。 - 前記モーメント制御部は、
車両のステアリングホイールの操作に伴って発生する車両のヨーイングモーメントの向きが、前記モーメント制御の実施によって発生する車両のヨーイングモーメントの向きとは反対であるときには、
同モーメント制御を実施しない
請求項1〜請求項5のうち何れか一項に記載の車両の走行支援装置。 - 前記モーメント制御部は、前記第1の制動制御の実施中から前記モーメント制御を実施することで車両と前記障害物との衝突を回避できると判定した場合、前記第1の制動制御を実施しているときに前記モーメント制御を実施する
請求項2に記載の車両の走行支援装置。
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