JP7747015B2 - 車両制御装置 - Google Patents
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Description
車両の前方に存在する物体に関する物体情報を取得するセンサ(40、42)と、
前記車両の車輪に回生制動力を発生する回生制動装置(20)と、
前記車輪に摩擦制動力を発生する摩擦制動装置(30)と、
所定の減速対象物体が存在するとの実行条件が成立したと前記物体情報に基いて判定した場合(ステップ510「Yes」)、前記回生制動力及び前記摩擦制動力の合計が前記車両と前記減速対象物体との関係に基いて取得した目標制動力となるように、前記回生制動装置及び前記摩擦制動装置の少なくとも一方を制御する減速制御を実行する(ステップ540、ステップ550、ステップ560)制御ユニット(10)と、
を備え、
前記制御ユニットは、前記目標制動力が所定の制動力以上となることが前記物体情報に基いて予測される場合に成立する摩擦条件が成立した場合(ステップ535「Yes」)、前記摩擦条件が成立していない場合よりも、前記減速制御で前記回生制動装置が発生し得る最大回生制動力を小さくする(ステップ540)ように構成されている。
前記制御ユニットは、前記回生制動力を優先した減速制御を運転者が望んでいると推定される場合に成立する回生条件が成立した場合(ステップ545「Yes」)、前記回生条件が成立していない場合よりも、前記最大回生制動力を大きくする(ステップ550)ように構成された、
前記制御ユニットは、前記摩擦条件及び前記回生条件の両方が成立した場合(ステップ555「No」)、前記減速対象物体の種別に応じて、前記摩擦条件及び前記回生条件の何れもが成立していない場合よりも前記最大回生制動力を大きくするか小さくするかを決定する(ステップ565、ステップ540、ステップ550)ように構成されている。
前記制御ユニットは、前記摩擦条件及び前記回生条件の両方が成立した場合(ステップ555「No」)、前記減速対象物体の種別が前記車両の前方に位置し且つ前記車両と同じ方向に走行する先行車であるとき(ステップ560「Yes」)、前記摩擦条件及び前記摩擦条件の何れもが成立していない場合よりも前記最大回生制動力を小さくする(ステップ540)ように構成されている。
前記制御ユニットは、前記摩擦条件及び前記回生条件の両方が成立したと判定した場合(ステップ555「No」)、前記減速対象物体の種別が、カーブ路、及び、前記車両の停止を指示する停止指示物体、の何れかであるとき(ステップ565「No」)、前記摩擦条件及び前記回生条件の何れもが成立していない場合よりも前記最大回生制動力を大きくする(ステップ550)ように構成されている。
前記制御ユニットは、
前記車両の前方に位置し且つ前記車両と同じ方向に走行する先行車と前記車両との衝突指標値が閾値以上であるとの第1摩擦条件(ステップ615「Yes」)、
前記車両の前方にカーブ路が存在し、且つ、前記車両の速度が前記カーブ路の曲がり具合に応じて定められる閾値カーブ速度以上であるとの第2摩擦条件(ステップ660「Yes」)、及び
前記車両の前方に前記車両の停止を指示する停止指示物体が存在し、且つ、前記車両の速度が前記停止指示物体までの距離に応じて定められる閾値一時停止速度以上であるとの第3摩擦条件(ステップ680「Yes」)、
の何れかが成立した場合、前記摩擦条件が成立したと判定する、
ように構成されている。
前記制御ユニットは、
前記運転者が前記車両を加速させるために操作する加速操作子の操作量が大きくなるほど、前記車両に大きな駆動力を発生させ、
前記操作量の変化に基いて、前記回生条件が成立したか否かを判定する(ステップ730、ステップ735)、
ように構成されている。
前記制御ユニットは、
単位時間に前記操作量が減少する速さを表す減少速さが所定の第1閾値速さ以上であるとの第1回生条件(ステップ735「Yes」)、
前記減少速さが前記第1閾値速さよりも小さな所定の第2閾値速さ以下であって(ステップ740「Yes」)、且つ、前記目標制動力が所定の閾値制動力以下である(ステップ745「Yes」)との第2回生条件、
前記単位時間に前記操作量の増加又は減少する速さを表す操作速さが前記第2閾値速さよりも小さな第3閾値速さ以下である(ステップ750「Yes」)との第3回生条件、
前記車両の速度が所定の閾値速度以上であって(ステップ715「Yes」)、且つ、所定時間に渡って前記加速操作子及び前記車両を減速させるために操作される減速操作子が操作されていない(ステップ765「Yes」)との第4回生条件、
の何れかが成立した場合、前記回生条件が成立したと判定する、
ように構成されている。
上記第2回生条件が成立した場合には、運転者は加速操作子をゆっくり緩めており、上記第2の特性を活かした減速制御を望んでいると推定される。
上記第3回生条件が成立した場合には、運転者は加速操作子を極めてゆっくり緩めており、上記第3の特性を活かした減速制御を望んでいると推定される。
上記第4回生条件が成立した場合には、運転者は車両を惰行走行させており、上記第3の特性を活かした減速制御を望んでいると推定される。
これらの回生条件が成立した場合には、最大回生制動力を大きくすることにより可能な限り回生ブレーキで対応するようにしている。
ノーマルモード及び前記ノーマルモードよりも燃費が向上するエコモードの何れかのモードが選択可能であり、
前記制御ユニットは、前記エコモードが選択されている場合、前記回生条件が成立したと判定するように構成されている。
本発明の実施形態に係る車両制御装置(以下、「本装置」とも称呼される。)は、図1に示したように、車両VAに適用される。車両VAは、車両制御ECU10、回生制動装置20及び摩擦制動装置30等を備えている。以下では、車両制御ECU10を「ECU10」と表記する。なお、ECU10は、制御ユニット、コントローラ又はコンピュータと称呼される場合がある。
・車両VAの前方に存在する物体(例えば、他車両、歩行者及び標識)の車両VAに対する位置
・車両VAの走行領域(走行レーン)を区画する境界BL(例えば、白線及びガードレール)の車両VAに対する位置
・走行領域の路面に示された路面標示の車両VAに対する位置
ECU10は、第1外界情報及び第2外界情報に基いて所定の実行条件を成立するか否かを判定する。実行条件は、車両VAを減速させるべき所定の減速対象物体が存在するとの条件を少なくとも含む。詳細には、ECU10は、車両VAから開始距離以内に減速対象物体が存在するとの条件、及び、運転者が減速意思を有するとの条件が成立した場合、実行条件が成立したと判定する。
詳細には、ECU10は、以下の(1)式を用いて目標減速度Gdtgtを取得する。
Gdtgt=ka1・(k1・ΔD+k2・Vr) …(1)
ka1、k1及びk2は、所定の正のゲインである。ΔDは、設定距離Dsetから車間距離Dvを減算した値である。Vrは、先行車PVの車両VAに対する相対速度Vrである。
詳細には、ECU10は、以下の(2)式を用いて目標減速度Gdtgtを取得する。
Gdtgt=ka2・ΔVcv …(2)
ka2は、所定の正のゲインである。ΔVcvは、車速Vsからカーブ路目標車速Vcvを減算した値である。
減速対象物体が停止指示物体である場合に実行条件が成立したとき、ECU10は、以下の(3)式を用いて目標減速度Gdtgtを取得する。
Gdtgt=ka3・ΔVst …(3)
ka3は、所定の正のゲインである。ΔVstは、車速Vsから停止目標車速Vstを減算した値である。停止目標車速Vstは、車両VAが停止指示物体よりも所定距離前で停止するための車速である。
ECU10は、実行条件が成立したと判定した場合、第1外界情報及び第2外界情報に基いて摩擦条件が成立するか否かを判定する。摩擦条件は、目標制動力Ftgtが所定の閾値制動力Fth以上となることが予測される場合に成立する。摩擦条件の具体例は後述する。ECU10は、摩擦条件が成立した場合、摩擦条件が成立しない場合よりも、最大回生制動力Fkmaxを小さくする。
ECU10は、第1摩擦条件、第2摩擦条件及び第3摩擦条件の何れかが成立した場合、摩擦条件が成立したと判定する。
ECU10は、図2に示したように車両VAの前方に先行車PVが存在する場合、第1外界情報及び第2外界情報に基いて、先行車PVと車両VAとの間の車間距離Dv(図2を参照。)、及び、先行車PVのTTC(Time To Collision)を取得する。TTCは、車両VAが先行車PVと衝突するまでにかかる時間を表す。ECU10は、先行車PVの相対速度Vrを車間距離Dvで除算することによりTTCを取得する。
ECU10は、図3に示したように車両VAの前方にカーブ路Cvが存在する場合、第1外界情報に基いて境界BL(図3を参照。)の形状を特定し、境界BLの曲率半径Rを取得する。ECU10は、図3に示したカーブ路目標車速マップに曲率半径Rを適用することによりカーブ路目標車速Vcvを取得し、カーブ路目標車速Vcvに所定値Dcvを加算することによりカーブ路閾値車速(カーブ路閾値速度)Vcthを取得する。ECU10は、車速Vsがカーブ路閾値車速Vcth以上である場合、第2摩擦条件が成立したと判定する。
ECU10は、車両VAの前方に停止指示物体(図4に示した例では一時停止標示RS)が存在する場合、その停止指示物体と車両VAとの間の距離を表す停止距離Dsを取得する。ECU10は、図4に示した停止目標車速マップに停止距離Dsを適用することにより、停止目標車速Vstを取得し、停止目標車速Vstに所定値Dstを加算することにより停止閾値車速(停止閾値速度)Vsthを取得する。ECU10は、車速Vsが停止閾値車速Vsth以上である場合、第3摩擦条件が成立したと判定する。
ECU10は、第1回生条件、第2回生条件、第3回生条件、第4回生条件及び第5回生条件の何れかが成立した場合、回生条件が成立したと判定する。
ECU10は、運転者がアクセルペダル48aを緩める速さVreが第1閾値速さVreth1以上である場合、第1回生条件が成立したと判定する。
なお、ECU10は、現時点のアクセル操作量APから「現時点から所定時間前の時点のアクセル操作量AP’」を減算した減算値が負の値である場合、その減算値の絶対値を上記緩める速さVreとして取得する。緩める速さVreは「減少速さ」と称呼する場合もある。
ECU10は、上記緩める速さVreが第2閾値速さVreth2以下であり、且つ、上記目標減速度Gdtgtが閾値減速度Gdth以下である場合、第2回生条件が成立したと判定する。なお、第2閾値速さVreth2は第1閾値速さVreth1よりも小さな値に予め設定されている。第2回生条件が成立した場合には、運転者はアクセルペダル48aをゆっくり緩めている。この場合には、運転者は細やか且つ滑らかに車両VAを減速させることを所望している可能性が高い。回生ブレーキは、細やかで滑らかに車両VAを減速できるとの特性を有している。このため、第2回生条件が成立した場合には、ECU10は、最大回生制動力Fkmaxを大きくすることにより、可能な限り回生ブレーキで対応するようにしている。
ECU10は、現時点のアクセル操作量APの増加又は減少する速度を表す操作速度Vaの絶対値が第3閾値速さVreth3以下である場合、第3回生条件が成立したと判定する。第3閾値速さVreth3は第2閾値速さVreth2よりも小さな値に予め設定されている。この場合、運転者はアクセルペダル48aを極めてゆっくり操作しており、車両VAの燃費を向上させようとしている可能性が高い。第3回生条件が成立した場合には、ECU10は、最大回生制動力Fkmaxを大きくすることにより、車両VAの燃費を向上させる。
ECU10は、車両VAが惰行走行している場合、第4回生条件が成立したと判定する。ECU10は、車速Vsが閾値惰行速度Vsdth以上であって、且つ、所定時間に渡ってアクセルペダル48a及びブレーキペダル50aが操作されていない場合、車両VAが惰行走行していると判定し、第4回生条件が成立したと判定する。運転者が車両VAを惰行走行させている場合、運転者は車両VAの燃費を向上させようとしている可能性が高い。このため、第4回生条件が成立した場合には、ECU10は、最大回生制動力Fkmaxを大きくすることにより、車両VAの燃費を向上させる。
ECU10は、エコモードが車両VAに設定されている場合、第5回生条件が成立したと判定し、最大回生制動力Fkmaxを大きくする。これにより、バッテリ22が充電されるようになるので、車両VAの燃費が向上する。
図2に示した例では、減速対象物体が先行車PVである。先行車PVの車間距離Dvが閾値距離Dvth以下であり且つ先行車PVのTTCが閾値時間Tth以下であると仮定し、いずれの回生条件も成立しないと仮定する。ECU10は、第1摩擦条件が成立したと判定し、最大回生制動力Fkmaxを小さくする。
<減速制御>
ECU10のCPUは、図5にフローチャートにより示した減速制御ルーチンを所定時間が経過する毎に実行する。
ステップ510:CPUは、第1外界情報及び第2外界情報に基いて減速対象物体が存在するか否かを判定する。
ステップ525:CPUは、摩擦条件が成立した否かを判定するための摩擦条件判定サブルーチンを実行する。なお、摩擦条件判定サブルーチンの詳細は図6で説明する。
ステップ530:CPUは、回生条件が成立したか否かを判定するための回生条件判定サブルーチンを実行する。なお、回生条件判定サブルーチンの詳細は図7で説明する。
CPUは、図5のステップ525に進むと、図6のステップ600から処理を開始し、ステップ605に進む。ステップ605にて、CPUは、減速対象物体が先行車PVであるか否かを判定する。
ステップ615:CPUは、TTCが閾値時間Tth以下であるか否かを判定する。
ステップ630:CPUは、車間距離Dvが閾値距離Dvth以下であるか否かを判定する。
ステップ650:CPUは、曲率半径Rをカーブ路目標車速マップに適用することによりカーブ路目標車速Vcvを取得する。
ステップ655:CPUは、カーブ路目標車速Vcvに所定値Dcvを加算することによりカーブ路閾値車速Vcthを取得する。
ステップ660:CPUは、車速Vsがカーブ路閾値車速Vcth以上であるか否かを判定する。
ステップ670:CPUは、停止距離Dsを停止目標車速マップに適用することにより停止目標車速Vstを取得する。
ステップ675:CPUは、停止目標車速Vstに所定値Dstを加算することにより停止閾値車速Vsthを取得する。
ステップ680:CPUは、車速Vsが停止閾値車速Vsth以上であるか否かを判定する。
CPUは、図5のステップ530に進むと、図7のステップ700から処理を開始し、ステップ705に進む。ステップ705にて、CPUは、エコモードが車両VAに設定されているか否かを判定する。
ステップ720:CPUは、現在のアクセル操作量APを取得する。
ステップ725:CPUは、現在のアクセル操作量APから「所定時間前のアクセル操作量AP」を減じた減算値を上記所定時間で除することにより操作速度Vaを取得する。
ステップ730:CPUは、操作速度Vaがゼロ未満であるか否か(即ち、運転者がアクセルペダル48aを緩める操作を行ったか否か)を判定する。
ステップ765:CPUは、操作速度Vbの絶対値が閾値速さVbth以下であり、且つ、操作速度Vcの絶対値が閾値速さVcth以下であるとの条件が成立するか否かを判定する。なお、閾値速さVbth及びVcthは略ゼロに設定されている。
Claims (7)
- 車両の前方に存在する物体に関する物体情報を取得するセンサと、
前記車両の車輪に回生制動力を発生する回生制動装置と、
前記車輪に摩擦制動力を発生する摩擦制動装置と、
所定の減速対象物体が存在するとの実行条件が成立したと前記物体情報に基いて判定した場合、前記回生制動力及び前記摩擦制動力の合計が前記車両と前記減速対象物体との関係に基いて取得した目標制動力となるように、前記回生制動装置及び前記摩擦制動装置の少なくとも一方を制御する減速制御を実行する制御ユニットと、
を備え、
前記制御ユニットは、前記目標制動力が所定の制動力以上となることが前記物体情報に基いて予測される場合に成立する摩擦条件が成立した場合、前記摩擦条件が成立していない場合よりも、前記減速制御で前記回生制動装置が発生し得る最大回生制動力を小さくするように構成され、
更に、前記制御ユニットは、前記回生制動力を優先した減速制御を運転者が望んでいると推定される場合に成立する回生条件が成立した場合、前記回生条件が成立していない場合よりも、前記最大回生制動力を大きくするように構成され、
更に、前記制御ユニットは、前記摩擦条件及び前記回生条件の両方が成立した場合、前記減速対象物体の種別に応じて、前記摩擦条件及び前記回生条件の何れもが成立していない場合よりも前記最大回生制動力を大きくするか小さくするかを決定するように構成された、
車両制御装置。 - 請求項1に記載の車両制御装置において、
前記制御ユニットは、前記摩擦条件及び前記回生条件の両方が成立した場合、前記減速対象物体の種別が前記車両の前方に位置し且つ前記車両と同じ方向に走行する先行車であるとき、前記摩擦条件及び前記摩擦条件の何れもが成立していない場合よりも前記最大回生制動力を小さくするように構成された、
車両制御装置。 - 請求項1及び請求項2の何れか一つに記載の車両制御装置において、
前記制御ユニットは、前記摩擦条件及び前記回生条件の両方が成立したと判定した場合、前記減速対象物体の種別が、カーブ路、及び、前記車両の停止を指示する停止指示物体、の何れかであるとき、前記摩擦条件及び前記回生条件の何れもが成立していない場合よりも前記最大回生制動力を大きくするように構成された、
車両制御装置。 - 請求項1に記載の車両制御装置において、
前記制御ユニットは、
前記車両の前方に位置し且つ前記車両と同じ方向に走行する先行車と前記車両との衝突指標値が閾値以上であるとの第1摩擦条件、
前記車両の前方にカーブ路が存在し、且つ、前記車両の速度が前記カーブ路の曲がり具合に応じて定められるカーブ路閾値速度以上であるとの第2摩擦条件、及び
前記車両の前方に前記車両の停止を指示する停止指示物体が存在し、且つ、前記車両の速度が前記停止指示物体までの距離に応じて定められる停止閾値速度以上であるとの第3摩擦条件、
の何れかが成立した場合、前記摩擦条件が成立したと判定する、
ように構成された、車両制御装置。 - 請求項1に記載の車両制御装置であって、
前記制御ユニットは、
前記運転者が前記車両を加速させるために操作する加速操作子の操作量が大きくなるほど、前記車両に大きな駆動力を発生させ、
前記操作量の変化に基いて、前記回生条件が成立したか否かを判定する、
ように構成された、
車両制御装置。 - 請求項5に記載の車両制御装置において、
前記制御ユニットは、
単位時間に前記操作量が減少する速さを表す減少速さが所定の第1閾値速さ以上であるとの第1回生条件、
前記減少速さが前記第1閾値速さよりも小さな所定の第2閾値速さ以下であって、且つ、前記目標制動力が所定の閾値制動力以下であるとの第2回生条件、
前記車両の速度が所定の閾値速度以上であって、且つ、所定時間に渡って前記加速操作子及び前記車両を減速させるために操作される減速操作子が操作されていないとの第3回生条件、
前記単位時間に前記操作量の増加又は減少する速さを表す操作速さが前記第2閾値速さよりも小さな第3閾値速さ以下であるとの第4回生条件、
の何れかが成立した場合、前記回生条件が成立したと判定する、
ように構成された、車両制御装置。 - 請求項1、請求項5及び請求項6の何れか一つに記載の車両制御装置において、
通常モード及び前記通常モードよりも燃費が向上するエコモードの何れかのモードが選択可能であり、
前記制御ユニットは、前記エコモードが選択されている場合、前記回生条件が成立したと判定するように構成された、
車両制御装置。
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