(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024144951
(43)【公開日】2024-10-15
(54)【発明の名称】制動制御装置
(51)【国際特許分類】
B60T 8/1755 20060101AFI20241004BHJP
【FI】
B60T8/1755 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023057145
(22)【出願日】2023-03-31
(71)【出願人】
【識別番号】301065892
【氏名又は名称】株式会社アドヴィックス
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(72)【発明者】
【氏名】丹山 翔太
【テーマコード(参考)】
3D246
【Fターム(参考)】
3D246BA02
3D246CA03
3D246DA01
3D246EA17
3D246FA04
3D246GA04
3D246GB04
3D246GB12
3D246GC14
3D246HA02A
3D246HA13A
3D246HA64A
3D246HA94A
3D246HA95A
3D246HC03
3D246JA12
3D246JB10
3D246JB22
(57)【要約】
【課題】車両の旋回中において、車両の前後加速度の変動を抑えつつ車両のピッチ角を調整できるようにすること。
【解決手段】制動制御装置50が適用される車両10は、前輪摩擦制動力を付与する摩擦ブレーキ20と後輪摩擦制動力を付与する摩擦ブレーキ20とを備えている。制動制御装置50の処理回路51は、車両10の旋回時に、目標ピッチ角を取得する目標ピッチ角取得部M15と、車両10の制動時には、要求制動力が、目標ピッチ角に応じて前輪摩擦制動力と後輪摩擦制動力とに分配されるように、摩擦ブレーキ20及び摩擦ブレーキ20作動させる制御部M21として機能する。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1制動力を車両に付与する第1制動部と第2制動力を前記車両に付与する第2制動部とを備え、前記第1制動部による所望量の前記第1制動力の前記車両への付与に伴う前記車両のピッチ方向のピッチ挙動が、前記第2制動部による前記所望量の前記第2制動力の前記車両への付与に伴う前記車両のピッチ方向の前記車両のピッチ挙動が異なる前記車両に適用され、
前記車両の旋回時に、前記車両のピッチ角の目標である目標ピッチ角を取得する目標ピッチ角取得部と、
前記車両の制動時には、当該車両に付与する制動力の要求値である要求制動力が、前記目標ピッチ角に応じて前記第1制動力と前記第2制動力とに分配されるように、前記第1制動部及び前記第2制動部を作動させる制御部と、を備える
制動制御装置。
【請求項2】
前記第1制動力と前記第2制動力との和である合計制動力に対する前記第1制動力の配分比率の目標である目標配分比率を、前記目標ピッチ角に基づいて設定する目標配分比率設定部を備え、
前記制御部は、前記車両の制動時には、前記目標配分比率に基づいて、前記第1制動力への分配量及び前記第2制動力への分配量を設定することにより、前記要求制動力を前記第1制動力と前記第2制動力とに分配する
請求項1に記載の制動制御装置。
【請求項3】
前記目標配分比率設定部は、所定の配分比率領域に含まれる前記配分比率を前記目標配分比率として設定する
請求項2に記載の制動制御装置。
【請求項4】
前記第1制動部は、前記第1制動力を前記車両の前輪に付与するものであり、
前記配分比率領域の上限である上限配分比率は、前記要求制動力が大きいほど、前記第1制動力を大きくできるように設定され、
前記配分比率領域の下限である下限配分比率は、前記車両の理想制動力配分に応じて設定される
請求項3に記載の制動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両に付与する制動力を制御する制動制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1は、車両のピッチ角が車両のロール角に応じた目標ピッチ角となるように、車両の前後方向の加速度を制御する姿勢制御装置を開示している。当該姿勢制御装置は、車両のロール角が大きいほど角度が大きくなるように目標ピッチ角を設定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
車両が旋回している場合、車両のロール角が大きくなったり、ロール角が小さくなったりする。そのため、上記姿勢制御装置を備える車両では、ロール角の変動に連動して目標ピッチ角が変わるため、旋回中に車両の前後加速度が変動することになる。このように車両の旋回中に車両の前後加速度が変動することに対して車両の乗員が不快に感じるおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決するための制動制御装置は、第1制動力を車両に付与する第1制動部と第2制動力を前記車両に付与する第2制動部とを備え、前記第1制動部による所望量の前記第1制動力の前記車両への付与に伴う前記車両のピッチ方向のピッチ挙動が、前記第2制動部による前記所望量の前記第2制動力の前記車両への付与に伴う前記車両のピッチ方向の前記車両のピッチ挙動が異なる前記車両に適用される。当該制動制御装置は、前記車両の旋回時に、前記車両のピッチ角の目標である目標ピッチ角を取得する目標ピッチ角取得部と、前記車両の制動時には、当該車両に付与する制動力の要求値である要求制動力が、前記目標ピッチ角に応じて前記第1制動力と前記第2制動力とに分配されるように、前記第1制動部及び前記第2制動部を作動させる制御部と、を備える。
【発明の効果】
【0006】
上記制動制御装置は、車両の旋回中において、車両の前後加速度の変動を抑えつつ車両のピッチ角を調整できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【
図1】
図1は、第1実施形態の制動制御装置と、当該制動制御装置が適用される車両とを示す概略の構成図である。
【
図2】
図2は、制動力を付与することによって車両に作用する力を説明する模式図である。
【
図3】
図3は、第1実施形態の制動制御装置が備える処理回路が実行する処理の流れを示すフローチャートである。
【
図4】
図4は、前輪摩擦制動力と後輪摩擦制動力との関係を示すグラフである。
【
図5】
図5は、制動中の車両が旋回する際のタイミングチャートである。
【
図6】
図6は、第2実施形態の制動制御装置が備える処理回路の機能構成の一部を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、制動制御装置の一実施形態を
図1から
図5に従って説明する。
図1は、制動制御装置50を備える車両10を図示している。車両10は、制動操作部材11と、操舵部材12と、複数の摩擦ブレーキ20と、制動装置30とを備えている。制動操作部材11は、車両10に制動力を付与する際に運転者が操作する部材である。制動操作部材11の一例はブレーキペダルである。操舵部材12は、車両10を旋回させる際に運転者が操作する部材である。操舵部材12の一例はステアリングホイールである。
【0009】
車両10は、前輪として左前輪14及び右前輪15を備えているとともに、後輪として左後輪16及び右後輪17を備えている。
<摩擦ブレーキ>
複数の摩擦ブレーキ20は、対応する車輪に摩擦制動力を付与する。摩擦ブレーキ20は、ホイールシリンダ21と回転体22と摩擦部23とを有している。回転体22は車輪と一体に回転するため、摩擦部23を回転体22に押し付けることにより、車輪に摩擦制動力が付与される。回転体22に摩擦部23を押し付ける力は、ホイールシリンダ21内の液圧であるホイール液圧が高いほど大きくなる。そのため、摩擦ブレーキ20は、ホイール液圧が高いほど大きい摩擦制動力を車輪に付与できる。なお、前輪14,15に付与される摩擦制動力を「前輪摩擦制動力」といい、後輪16,17に付与される摩擦制動力を「後輪摩擦制動力」という。
【0010】
本実施形態では、前輪摩擦制動力が「第1制動力」に対応するとともに、後輪摩擦制動力が「第2制動力」に対応する。そのため、前輪用の摩擦ブレーキ20が「第1制動部」に対応するとともに、後輪用の摩擦ブレーキ20が「第2制動部」に対応する。
【0011】
<制動装置>
制動装置30は、複数のホイールシリンダ21のホイール液圧を制御することによって、車輪14,15に付与する摩擦制動力を制御する。例えば、制動装置30は、複数のホイールシリンダ21にブレーキ液を供給する加圧源を有している。加圧源は、例えば、電動ポンプ及び電動シリンダである。制動装置30は、前輪用のホイールシリンダ21のホイール液圧と後輪用のホイールシリンダ21のホイール液圧とを個別に調整できる。
【0012】
以降の記載では、複数の車輪14~17に付与される制動力の総和を、「車両10に付与する制動力Fx」ともいう。
<車両制動時の姿勢の変化>
図2を参照し、車両制動時に車両10に作用する力と、車両10におけるばね上の運動について説明する。
図2には、車両10の車両重心GCを表示している。
図2には、車両10の前後方向における車両重心GCと前輪14,15の車軸との間の水平距離が第1距離Lfとして示されているとともに、車両10の前後方向における車両重心GCと後輪16,17の車軸との間の水平距離が「第2距離Lr」として示されている。第1距離Lfと第2距離Lrとの和が「車両10のホイールベースL」に相当する。
【0013】
車両制動時には、
図2に矢印で示すようなピッチングモーメントMyが車両重心GCの回りに発生する。ピッチングモーメントMyが車両10に発生すると、ノーズダイブ側に車両10がピッチング運動する。ノーズダイブとは、車両10の車体19の前部を下方に変位させるとともに車体19の後部を上方に変位させる車両10の挙動である。一方、車体19の前部を上方に変位させるとともに車体19の後部を下方に変位させる車両10の挙動を「ノーズリフト」という。ピッチングモーメントMyの大きさが大きいほど、ピッチ角θが大きくなったり、ピッチ角θの増大速度が大きくなったりする。その一方で、ノーズリフト側に車両10の姿勢が変化すると、ピッチ角θが小さくなる。
【0014】
図2には、左前輪14の前輪摩擦制動力が「前輪摩擦制動力Fxflb」として示されているとともに、左後輪16の後輪摩擦制動力が「後輪摩擦制動力Fxrlb」として示されている。摩擦制動力は、車輪と路面との接地点に作用する。
図2には、前輪摩擦制動力Fxflbが作用する接地点が第1作用点PA1として示されているとともに、後輪摩擦制動力Fxrlbが作用する接地点が第2作用点PA2として示されている。
【0015】
図2には、車輪の瞬間回転中心が図示されている。車両制動時における左前輪14の瞬間回転中心が前輪回転中心Cfとして示されている。第1作用点PA1と前輪回転中心Cfとを繋ぐ直線と路面100とがなす角度が、第1角度θfbとして示されている。同様に、車両制動時における左後輪16の瞬間回転中心が後輪回転中心Crとして示されている。第2作用点PA2と後輪回転中心Crとを繋ぐ直線と路面100とがなす角度が、第2角度θrbとして示されている。
【0016】
なお、複数の瞬間回転中心の位置は、サスペンション装置の特性によってそれぞれ定まる。
図2に示した複数の瞬間回転中心の位置は、一例であり、実際の瞬間回転中心の位置を表すものではない。このため、第1角度θfb及び第2角度θrbの大きさについても、実際の角度の大きさを示すものではない。
【0017】
図2に白抜き矢印で示すように、車両制動時には、前輪用のサスペンション装置によってアンチダイブ力FADが車両10の前部に作用する。また、車両制動時には、後輪用のサスペンション装置によってアンチリフト力FALが車両10の後部に作用する。
【0018】
アンチダイブ力FADは、前輪14,15に制動力が付与されることによって作用する力である。アンチダイブ力FADは、車体前部が沈み込むことを抑制する力である。アンチダイブ力FADが作用する方向は、車体前部を路面100から離すように変位させる方向である。
【0019】
アンチリフト力FALは、後輪16,17に制動力が付与されることによって作用する力である。アンチリフト力FALは、車体後部が浮き上がることを抑制する力である。アンチリフト力FALが作用する方向は、車体後部を路面100に近づけるように変位させる方向である。
【0020】
アンチダイブ力FADは、下記の関係式(F1)として表すことができる。関係式(F1)における「Fxfb」は、左前輪14の前輪摩擦制動力Fxflbと右前輪15の前輪摩擦制動力Fxfrbとの和である。アンチリフト力FALは、下記の関係式(F2)として表すことができる。関係式(F2)における「Fxrb」は、左後輪16の後輪摩擦制動力Fxrlbと右後輪17の後輪摩擦制動力Fxrrbとの和である。関係式(F1)でも明らかなように、前輪摩擦制動力Fxfbが大きいほどアンチダイブ力FADが大きくなる。関係式(F2)でも明らかなように、後輪摩擦制動力Fxrbが大きいほどアンチリフト力FALが大きくなる。
【0021】
【数1】
車両10は、所望量の前輪摩擦制動力Fxfbの車両10への付与に伴う車両10のピッチ方向のピッチ挙動が、所望量の後輪摩擦制動力Fxrbの車両10への付与に伴う車両10のピッチ方向の車両10のピッチ挙動が異なる車両である。例えば、車両10は、前輪摩擦制動力Fxfbと後輪摩擦制動力Fxrbとの和である合計制動力のうち、後輪摩擦制動力Fxrbの占める割合である制動割合が大きいほど車両10の姿勢変化を抑えることができるように構成されている。すなわち、制動割合が大きいほど、ピッチング抑制力が大きくなるように、車両10が構成されている。ピッチング抑制力とは、アンチダイブ力FADとアンチリフト力FALとの和である。そのため、合計制動力が同じという条件下にあっては、後輪摩擦制動力Fxrbが大きいほどピッチ角θが大きくなることが抑制されたり、ピッチ角θの増大速度が小さくなったりする。
【0022】
<検出系>
図1を参照し、車両10の検出系について説明する。制動制御装置50には検出系から検出信号が入力される。検出系は複数のセンサを有している。複数のセンサは、ブレーキセンサ101と、操舵角センサ102と、複数の車輪速センサ103と、前後加速度センサ104と、横加速度センサ105とを含んでいる。
【0023】
ブレーキセンサ101は、運転者による制動操作部材11の操作に関連する情報を検出する。例えば、ブレーキセンサ101としては、運転者の制動操作部材11の操作量を検出するセンサと、運転者の制動操作部材11の操作力を検出するセンサとを挙げることができる。
【0024】
操舵角センサ102は、操舵部材12の操舵角に応じた検出信号を出力する。操舵角センサ102の検出信号に基づいた操舵角を「操舵角STR」という。
車輪速センサ103は、複数の車輪14~17の各々に対して設けられている。複数の車輪速センサ103は、対応する車輪の回転速度に応じた検出信号を出力する。車輪速センサ103の検出信号に基づいた車輪の回転速度を「車輪速度VW」という。
【0025】
前後加速度センサ104は、車両10に作用する加速度のうち、車両10の前後方向の加速度に応じた検出信号を出力する。横加速度センサ105は、車両10に作用する加速度のうち、車両10の横方向の加速度に応じた検出信号を出力する。前後加速度センサ104の検出信号に基づいた車両10の前後方向の加速度を「前後加速度Gx」という。横加速度センサ105の検出信号に基づいた車両10の横方向の加速度を「横加速度Gy」という。
【0026】
<制動制御装置>
図1に示すように、制動制御装置50は処理回路51を備えている。例えば、処理回路51は電子制御装置である。この場合、処理回路51はCPU52及びメモリ53を有している。メモリ53は、CPU52によって実行される制御プログラムを記憶している。CPU52が当該制御プログラムを実行することにより、処理回路51は、制動装置30を制御して複数の摩擦ブレーキ20を作動させる。すなわち、処理回路51は、複数の摩擦ブレーキ20を作動させることによって、車両10に付与する制動力Fxを調整できる。
【0027】
<処理回路の機能構成>
図1に示すように、処理回路51は、CPU52が制御プログラムを実行することにより、要求制動力取得部M11、ロール角取得部M13、目標ピッチ角取得部M15、目標ピッチモーメント取得部M17、目標配分比率設定部M19及び制御部M21として機能する。以降では、目標ピッチモーメント取得部M17を「目標PM取得部M17」と記載する。
【0028】
要求制動力取得部M11は、車両10に付与する制動力Fxの要求値である要求制動力FxRqを取得する。運転者が制動操作部材11を操作している場合、要求制動力取得部M11は、ブレーキセンサ101の検出信号に応じた制動力を要求制動力FxRqとして取得する。自動運転によって車両10が自律的に走行しているような場合には他の制御装置から車両10の減速が要求されることがある。この場合、要求制動力取得部M11は、他の制御装置から要求された車両10の減速度に応じた制動力を要求制動力FxRqとして取得する。
【0029】
ロール角取得部M13は車両10のロール角φを取得する。例えば、ロール角取得部M13は、車両10の横加速度を基にロール角φを推定演算する。ロール角φの推定演算に用いる横加速度は、横加速度センサ105の検出値である横加速度Gyを採用してもよいし、車両10の車体速度VSと操舵角STRとを基に導出した横加速度の演算値を採用してもよい。なお、ロール角φは、車両10が旋回する際に大きさが変化するパラメータの一例である。そのため、ロール角取得部M13は、当該パラメータを取得する「パラメータ取得部」の一例であると云える。
【0030】
目標ピッチ角取得部M15は、車両10のピッチ角θの目標である目標ピッチ角θTrを取得する。目標ピッチ角取得部M15は、車両10が旋回する際に値が変化するパラメータに応じたピッチ角を目標ピッチ角θTrとして取得する。当該パラメータとしてロール角φを採用した場合、目標ピッチ角取得部M15は、ロール角φが大きいほど大きいピッチ角を目標ピッチ角θTrとして取得する。この際、目標ピッチ角取得部M15は、ロール角φと所定の変換ゲインα1との積を目標ピッチ角θTrとして取得するとよい。これにより、車両10が旋回しているためにロール角φが0(零)よりも大きい場合に、目標ピッチ角取得部M15は目標ピッチ角θTrを取得できる。
【0031】
所定の変換ゲインα1は、ロール角をピッチ角に変換するためのゲインであって、車両10の諸元に基づいて設定されている。変換ゲインα1として、0(零)よりも大きく且つ1未満の値が設定されている。
【0032】
目標PM取得部M17は、目標ピッチ角θTrに応じたピッチングモーメントMyを目標ピッチングモーメントMyTrとして取得する。例えば、目標PM取得部M17は、以下の関係式(F3)を用いて目標ピッチングモーメントMyTrを導出できる。関係式(F3)における車両10のピッチ剛性Kyは、以下の関係式(F4)を用いて算出できる。関係式(F4)において、「Ksf」は前輪14,15のホイールレートであり、「Ksr」は後輪16,17のホイールレートである。第1角度θfb及び第2角度θrbは、
図2に示した角度であり、車両10の諸元から定まる角度である。目標PM取得部M17は、関係式(F3)を用いることによって、目標ピッチ角θTrが大きいほど大きい値を目標ピッチングモーメントMyTrとして取得できる。
【0033】
【数2】
目標配分比率設定部M19は、前輪摩擦制動力Fxfbと後輪摩擦制動力Fxrbとの和である合計制動力に対する前輪摩擦制動力Fxfbの比率である配分比率の目標である目標配分比率DfTrを設定する。すなわち、前輪摩擦制動力Fxfbを合計制動力で割った値が配分比率である。本実施形態では、当該合計制動力は要求制動力FxRqと等しい。目標配分比率DfTrの設定処理については後述する。
【0034】
制御部M21は、車両制動時には、要求制動力FxRqが、目標ピッチ角θTrに応じて前輪摩擦制動力Fxfbと後輪摩擦制動力Fxrbとに分配されるように、前輪用の摩擦ブレーキ20及び後輪用の摩擦ブレーキ20を作動させる。これにより、制御部M21は、配分比率Dfを目標配分比率DfTrにできる。具体的には、制御部M21は、車両10に付与する制動力Fxが要求制動力FxRqと等しいこと、及び、配分比率Dfが目標配分比率DfTrと等しいことの何れをも満たすように、制動装置30を制御する。そのため、制御部M21は、目標配分比率DfTrが大きいほど、前輪摩擦制動力Fxfbを大きくする。つまり、制御部M21は、目標配分比率DfTrに基づいて、前輪摩擦制動力Fxfbへの分配量及び後輪摩擦制動力Fxrbへの分配量を設定することにより、要求制動力FxRqを前輪摩擦制動力Fxfbと後輪摩擦制動力Fxrbとに分配する。
【0035】
<目標配分比率の設定処理>
図3及び
図4を参照し、目標配分比率DfTrの設定処理について説明する。
図3は、当該設定処理を示すフローチャートである。CPU52がメモリ53の制御プログラムを実行することにより、処理回路51が当該設定処理を繰り返し実行する。なお、処理回路51は、目標配分比率設定部M19として機能することにより、当該設定処理を構成する複数のステップS11~S19を順番に実行する。
【0036】
ステップS11において、処理回路51は、上記配分比率のベース値であるベース配分比率DfBを取得する。例えば、前輪摩擦制動力Fxfbを後輪摩擦制動力Fxrbと等しくする配分比率が、ベース配分比率DfBとして設定されている。なお、ベース配分比率DfBは、理想制動配分よりも後輪摩擦制動力Fxrbが大きくなることを抑制できる前後制動力配分である補正理想配分比率を設定してもよい。
【0037】
続くステップS13において、処理回路51は、上記配分比率の補正量である配分比率補正量ΔDfを導出する。処理回路51は、目標ピッチングモーメントMyTrが大きいほど大きい値を配分比率補正量ΔDfとして導出する。また処理回路51は、要求制動力FxRqが小さいほど大きい値を配分比率補正量ΔDfとして導出する。例えば、処理回路51は、下記の関係式(F5)を用いて配分比率補正量ΔDfを導出できる。なお、関係式(F5)における定数Tは、関係式(F6)で表すことができる。
【0038】
【数3】
上述したように目標ピッチ角θTrが大きいほど、目標ピッチングモーメントMyTrが大きくなる。そのため、目標ピッチ角θTrが大きいほど、配分比率補正量ΔDfは大きくなる。要求制動力FxRqが小さいほど、ピッチングモーメントMyが小さい。ピッチングモーメントMyが小さいほど、車両10のピッチ角θが大きくなりにくい。ピッチングモーメントMyが比較的小さくてもピッチ角θを大きくするためには、ピッチングモーメントMyと相関する要求制動力FxRqが小さいほど、配分比率Dfを大きくする必要がある。そこで、処理回路51は、上記関係式(F5)を用いることにより、要求制動力FxRqが小さいほど大きい値を配分比率補正量ΔDfとして導出できる。
【0039】
処理回路51は、配分比率補正量ΔDfを導出すると、処理をステップS15に移行する。
ステップS15において、処理回路51は、ベース配分比率DfBと配分比率補正量ΔDfとの和を、目標配分比率の仮値DfTrAとして導出する。次のステップS17において、処理回路51は、下限配分比率DfLd及び上限配分比率DfLuを導出する。車両10の挙動の安定性を確保するための配分比率Dfの領域を、所定の「配分比率領域」とする。このとき、下限配分比率DfLdは配分比率領域の下限の配分比率に相当する一方、上限配分比率DfLuは配分比率領域の上限の配分比率に相当する。
【0040】
図4を参照し、下限配分比率DfLd及び上限配分比率DfLuの導出について説明する。
図4に示す複数の破線は、車両10に付与する制動力Fxの等高線である。
図4において、太い実線は理想制動力配分を示す理想配分線L1であり、太い一点鎖線は同圧時制動力配分を示す同圧時配分線L2である。また、太い破線は補正理想制動力配分を示す補正理想配分線L3である。同圧時制動力配分とは、前輪用のホイール液圧と後輪用のホイール液圧とが同一である場合の前後制動力配分である。補正理想制動力配分は、理想制動力配分に近い前後制動力配分ではあるものの、理想制動配分よりも後輪摩擦制動力Fxrbが大きくなることを抑制できる前後制動力配分である。補正理想配分線L3と同圧時配分線L2との交点が示す前輪摩擦制動力Fxfbを所定の制動力Fxfb1としたとき、補正理想制動力配分は、以下の2点を満たすように設定されている。
【0041】
・前輪摩擦制動力Fxfbが所定の制動力Fxfb1未満である場合には補正理想制動力配分に基づいた後輪摩擦制動力Fxrbが同圧時制動力配分に基づいた後輪摩擦制動力Fxrbよりも大きくなること。
【0042】
・前輪摩擦制動力Fxfbが所定の制動力Fxfb1以上である場合には補正理想制動力配分に基づいた後輪摩擦制動力Fxrbが同圧時制動力配分に基づいた後輪摩擦制動力Fxrb以下となること。
【0043】
例えば、処理回路51は、要求制動力FxRqの等高線と同圧時配分線L2との交点を第1交点として取得する。処理回路51は、第1交点に対応する配分比率を上限配分比率DfLuとして導出する。これにより、処理回路51は、要求制動力FxRqが大きいほど、前輪摩擦制動力Fxfbを大きくできるように上限配分比率DfLuを設定できる。
【0044】
処理回路51は、要求制動力FxRqの等高線と補正理想配分線L3との交点を第2交点として取得する。処理回路51は、第2交点に対応する配分比率を下限配分比率DfLdとして導出する。これにより、処理回路51は、車両10の理想制動力配分に応じて上限配分比率DfLuを設定できる。
【0045】
なお、交点に対応する配分比率は、交点における前輪摩擦制動力Fxfbと後輪摩擦制動力Fxrbとの和である合計制動力に対する当該前輪摩擦制動力Fxfbの比率である。
【0046】
図3に戻り、処理回路51は、下限配分比率DfLd及び上限配分比率DfLuを導出すると、処理をステップS19に移行する。
ステップS19において、処理回路51は、目標配分比率の仮値DfTrAと下限配分比率DfLdと上限配分比率DfLuとに基づいて、目標配分比率DfTrを設定する。具体的には、処理回路51は、仮値DfTrAと下限配分比率DfLdと上限配分比率DfLuとのうち、2番目に大きい配分比率を目標配分比率DfTrとして設定する。その後、処理回路51は目標配分比率DfTrの設定処理を一旦終了する。
【0047】
<本実施形態の作用及効果>
図5を参照し、制動制御装置50の作用及び効果について説明する。
図5に示す例は、制動によって車両10が減速している場合に、運転者による操舵部材12の操舵によって車両10が旋回する場合である。
【0048】
図5の(C)及び(D)に示すように車両10が走行している最中のタイミングt11で、運転者が制動操作部材11を操作し始めるなどして車両10の減速が要求される。すると、処理回路51は、要求制動力FxRqを取得した上で当該要求制動力FxRqに基づいて制動装置30を作動させる。これにより、車両10に制動力Fxが付与されるようになるため、車両10の車体速度VSが低下し始める。また、車両10に制動力Fxが付与されると、車両10にピッチングモーメントMyが発生する。そのため、車両10がノーズダイブ状態になるため、
図5の(F)に示すように車両10のピッチ角θが大きくなる。
【0049】
ここで、車両10は、前輪用のホイール液圧が後輪用のホイール液圧と同圧である場合には、前輪摩擦制動力Fxfbが後輪摩擦制動力Fxrbよりも大きくなるような、前輪用の摩擦ブレーキ20及び後輪用の摩擦ブレーキ20を備えている。
【0050】
そのため、処理回路51が、前輪用のホイール液圧が後輪用のホイール液圧と等しくなるように前輪摩擦制動力Fxfb及び後輪摩擦制動力Fxrbを調整すると、
図5の(I)に示すように前輪摩擦制動力Fxfbの増大速度が後輪摩擦制動力Fxrbの増大速度よりも大きくなる。
【0051】
タイミングt12からは要求制動力FxRqが保持される。
図5の(A)に示すようにその後のタイミングt13から運転者が操舵部材12の操作を開始するため、車両10が旋回し始める。
図5の(A)に示すように操舵角STRが大きくなると、
図5の(B)に示すように車両10の横加速度Gyが大きくなるとともに、
図5の(E)に示すように車両10のロール角φが大きくなる。
【0052】
このように車両10が旋回し始めてロール角φが0(零)よりも大きくなると、処理回路51は、0(零)よりも大きい値を目標ピッチ角θTrとして設定する。処理回路51は、車両10のピッチ角θを目標ピッチ角θTrとするためのピッチングモーメントMyを目標ピッチングモーメントMyTrとして導出する。処理回路51は、目標ピッチングモーメントMyTrに応じた配分比率Dfを、目標配分比率DfTrとして設定する。具体的には、
図5の(G)及び(H)に示すように、目標ピッチングモーメントMyTrが大きいほど目標配分比率DfTrが大きくなる。そして、処理回路51は、配分比率Dfが目標配分比率DfTrとなるように、前輪用の摩擦ブレーキ20及び後輪用の摩擦ブレーキ20を作動させる。
【0053】
配分比率Dfが大きいほど、前輪摩擦制動力Fxfbが大きくなる。そのため、
図5の(H)及び(I)に示すように、目標配分比率DfTrが大きいほど、前輪摩擦制動力Fxfbが大きくなる一方で、後輪摩擦制動力Fxrbが小さくなる。このように後輪摩擦制動力Fxrbが小さくなると、アンチダイブ力FADとアンチリフト力FALとの和である上記ピッチング抑制力が小さくなる。その結果、車両10のピッチ角θが目標ピッチ角θTrに向けて大きくなる。
【0054】
なお、
図5に示す例では、ピッチ角θが目標ピッチ角θTrよりも小さいため、前輪摩擦制動力Fxfbを大きくすることによってピッチング抑制力が減少される。しかし、ピッチ角θが目標ピッチ角θTrよりも大きい場合もある。この場合では、後輪摩擦制動力Fxrbを大きくすることによってピッチング抑制力が増大される。これにより、ピッチ角θが目標ピッチ角θTrに向けて減少される。
【0055】
制動制御装置50は、車両10に付与する制動力Fxを変更することなく、車両10のピッチ角θを調整できる。したがって、制動制御装置50は、制動によって車両10が減速している最中に車両10が旋回する場合には、車両10の減速度を変更することなく、車両10のピッチ角θを制御できる。すなわち、ピッチ角θを調整していても車両10の減速度が変動しないため、車両10の乗員が不快に感じにくい。
【0056】
運転者が制動操作部材11を操作することによって制動力Fxが車両10に付与されている場合、運転者の制動操作部材11の操作量が変わっていないにも拘わらず、ピッチ角θを制御するために車両10の減速度が変わると、減速度が変化することに対して運転者が違和感を覚えるおそれがある。この点、制動制御装置50では、車両10の減速度を変更することなくピッチ角θを制御できる。このため、車両10の旋回時にあっては、運転者に上記のような違和感を抱かせることなく、車両10のピッチ角θを制御できる。
【0057】
また、自動運転によって車両10が自律的に走行している場合、車両10の減速度の指令値が制動制御装置50に入力されると、処理回路51は、減速度の指令値に基づいた制動力を要求制動力FxRqとして取得する。そして処理回路51は、当該要求制動力FxRqに基づいて制動装置30を制御する。このときにピッチ角θを制御するために制動制御装置50が車両の減速度を可変させると、車両10の減速度の実値が減速度の指令値から乖離してしまう。この点、制動制御装置50は、車両10の減速度を変更することなくピッチ角θを制御できる。このため、車両10の旋回時にあっては、車両10の減速度の実値が減速度の指令値から乖離することを抑制しつつ、車両10のピッチ角θを制御できる。
【0058】
図5に示す例では、車両制動中のタイミングt14で車両10の旋回が終了する。すると、車両10のロール角φが0(零)となるため、処理回路51は、前輪用のホイール液圧が後輪用のホイール液圧と等しくなるように前輪摩擦制動力Fxfb及び後輪摩擦制動力Fxrbを調整する。
【0059】
本実施形態では、以下の効果をさらに得ることができる。
(1-1)制動制御装置50では、ロール角φが大きいほど大きいピッチ角が目標ピッチ角θTrとして設定される。これにより、車両10の旋回中におけるロール角φとピッチ角θとの相関性を高くできる。特に運転者の手動操作によって車両10が走行している場合には、運転者のドライバビリティを高くできる。
【0060】
(1-2)制動制御装置50では、所定の配分比率領域が設定されている。そして、処理回路51は、配分比率領域に含まれる配分比率を目標配分比率DfTrとして設定する。これにより、制動制御装置50は、旋回中の車両10の挙動の安定性を確保しつつ、車両10のピッチ角θを制御できる。
【0061】
(1-3)所定の配分比率領域の下限配分比率DfLd及び上限配分比率DfLuは、そのときの要求制動力FxRqに応じた配分比率にそれぞれ設定できる。そのため、制動制御装置50は、旋回中の車両10の挙動の安定性を確保することと、車両10のピッチ角θを制御することとの両立性をより高くできる。
【0062】
(第2実施形態)
制動制御装置の第2実施形態を
図6に従って説明する。なお、第2実施形態では、目標配分比率を導出することなく前輪摩擦制動力と後輪摩擦制動力との配分比率を調整できる点などが第1実施形態と異なっている。以下の説明においては、第1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実施形態と同一の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。
【0063】
図6は、本実施形態の制動制御装置50における処理回路51の機能構成の一部を示している。CPU52がメモリ53の制御プログラムを実行することにより、処理回路51は、制動力補正量導出部M31と、4つの演算部M33,M34,M35,M36と、ガード処理部M38として機能する。
【0064】
制動力補正量導出部M31は、目標PM取得部M17によって取得された目標ピッチングモーメントMyTrを基に、制動力補正量ΔFxを導出する。制動力補正量導出部M31は、目標ピッチングモーメントMyTrが大きいほど大きい値を制動力補正量ΔFxとして導出する。例えば、制動力補正量導出部M31は、以下の関係式(F7)を用いることにより、目標ピッチングモーメントMyTrに応じた値を制動力補正量ΔFxとして導出できる。関係式(F7)における定数Tは、上記関係式(F6)で表すことができる。
【0065】
【数4】
演算部M33は、左前輪14の前輪摩擦制動力Fxflbの基礎値である前輪摩擦制動力基礎値FxflbBと制動力補正量ΔFxとの和を、左前輪14の前輪摩擦制動力Fxflbの仮値FxflbAとして導出する。前輪摩擦制動力基礎値FxflbBは、複数の車輪14~17に付与する制動力を同じにした場合の左前輪14の前輪摩擦制動力である。
【0066】
演算部M34は、右前輪15の前輪摩擦制動力Fxfrbの基礎値である前輪摩擦制動力基礎値FxfrbBと制動力補正量ΔFxとの和を、右前輪15の前輪摩擦制動力Fxfrbの仮値FxfrbAとして導出する。前輪摩擦制動力基礎値FxfrbBは、複数の車輪14~17に付与する制動力を同じにした場合の右前輪15の前輪摩擦制動力である。
【0067】
演算部M35は、左後輪16の後輪摩擦制動力Fxrlbの基礎値である後輪摩擦制動力基礎値FxrlbBと制動力補正量ΔFxとの差を、左後輪16の後輪摩擦制動力Fxrlbの仮値FxrlbAとして導出する。後輪摩擦制動力基礎値FxrlbBは、複数の車輪14~17に付与する制動力を同じにした場合の左後輪16の後輪摩擦制動力である。
【0068】
演算部M36は、右後輪17の後輪摩擦制動力Fxrrbの基礎値である後輪摩擦制動力基礎値FxrrbBと制動力補正量ΔFxとの差を、右後輪17の後輪摩擦制動力Fxrrbの仮値FxrrbAとして導出する。後輪摩擦制動力基礎値FxrrbBは、複数の車輪14~17に付与する制動力を同じにした場合の右後輪17の後輪摩擦制動力である。
【0069】
ガード処理部M38は、左前輪14の前輪摩擦制動力の仮値FxflbAと右前輪15の前輪摩擦制動力の仮値FxfrbAとの和を、前輪摩擦制動力の仮値FxfbAとして導出する。ガード処理部M38は、左後輪16の後輪摩擦制動力の仮値FxrlbAと右後輪17の後輪摩擦制動力の仮値FxrrbAとの和を、後輪摩擦制動力の仮値FxrbAとして導出する。そして、ガード処理部M38は、上記配分比率Dfが、所定の配分比率領域に含まれるように複数の摩擦制動力を補正することにより、4つの摩擦制動力Fxflb,Fxfrb,Fxrlb,Fxrrbを導出する。
【0070】
制御部M21は、ガード処理部M38によって導出された4つの摩擦制動力Fxflb,Fxfrb,Fxrlb,Fxrrbに基づいて、制動装置30を作動させる。これにより、制御部M21は、車両制動時には、要求制動力FxRqが、目標ピッチ角θTrに応じて前輪摩擦制動力Fxfbと後輪摩擦制動力Fxrbとに分配されるように、前輪用の摩擦ブレーキ20及び後輪用の摩擦ブレーキ20を作動させることができる。その結果、配分比率Dfが、目標ピッチ角θTrに対応する配分比率になる。
【0071】
本実施形態の制動制御装置50は、第1実施形態の制動制御装置50と同等の効果を得ることができる。
(変更例)
上記複数の実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記複数の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。
【0072】
・第1実施形態において、処理回路51は、所定の配分比率領域の下限配分比率DfLdとして、そのときの要求制動力FxRqの等高線と補正理想配分線L3との交点に対応する配分比率とは異なる配分比率を設定してもよい。例えば、処理回路51は、下限配分比率DfLdとして、そのときの要求制動力FxRqの等高線と理想配分線L1との交点に対応する配分比率を設定してもよい。
【0073】
・第1実施形態において、処理回路51は、所定の配分比率領域の上限配分比率DfLuとして、そのときの要求制動力FxRqの等高線と同圧時配分線L2との交点に対応する配分比率とは異なる配分比率を設定してもよい。
【0074】
・第1実施形態において、処理回路51は、目標配分比率DfTrを設定する際に、上限配分比率DfLu及び下限配分比率DfLdによって制限を設けなくてもよい。
・車両10のロール角φが増大する場合、ロール角φの増大に連動して目標ピッチ角θTrが変更される。しかし、当該目標ピッチ角θTrに応じて配分比率Dfが調整されても、ロール角φの増大に対して車両10の実際のピッチ角の増大が遅延する可能性がある。そこで、処理回路51は、ロール角φと変換ゲインα1と補償ゲインα2との積を、目標ピッチ角θTrとして導出してもよい。この場合、補償ゲインα2として、1以上の値が設定される。さらに、処理回路51は、ロール角φが増大した直後には1よりも大きい値を補償ゲインα2として設定し、その後、時間の経過に応じて補償ゲインα2を1まで徐々に減少させる。これにより、制動制御装置は、ロール角φが増大している場合における車両10のピッチ角θの制御性をより高くできる。
【0075】
・制動制御装置が適用される車両は、所望量の後輪摩擦制動力Fxrbの車両10への付与に伴う車両10のピッチ方向のピッチ挙動が、所望量の前輪摩擦制動力Fxfbの車両10への付与に伴う車両10のピッチ方向の車両10のピッチ挙動が異なる車両であってもよい。具体的には、車両は、前輪摩擦制動力Fxfbと後輪摩擦制動力Fxrbとの和である合計制動力のうち、前輪摩擦制動力Fxfbの占める割合が大きいほど車両10の姿勢変化を抑えることができるように構成された車両であってもよい。この場合、後輪摩擦制動力Fxrbが第1制動力に対応するとともに、前輪摩擦制動力Fxfbが第2制動力に対応することになる。また、後輪用の摩擦ブレーキ20が第1制動部に対応するとともに、前輪用の摩擦ブレーキ20が第2制動部に対応する。
【0076】
この場合であっても、処理回路51は、所定の配分比率領域に含まれる配分比率を目標配分比率として設定することが好ましい。さらに、所定の配分比率領域の上限配分比率は、要求制動力FxRqが大きいほど、後輪摩擦制動力Fxrbを大きくできるように設定されるとよい。また、所定の配分比率領域の下限配分比率は、理想制動力配分に応じて設定されるとよい。
【0077】
・摩擦制動力に加えて回生制動力も付与できる車両に、制動制御装置を適用することもできる。例えば、前輪14,15に付与する回生制動力を前輪回生制動力としたとき、当該車両では、前輪回生制動力と前輪摩擦制動力との配分を調整することにより、車両のピッチ角θを変更できる。すなわち、前輪回生制動力と前輪摩擦制動力との和である合計前輪制動力のうち、前輪摩擦制動力の占める割合が大きいほど、車両10の姿勢変化を抑えることができる。これは、回生制動力の作用点は車輪の車軸であるため、摩擦制動力と回生制動力とでは制動力の作用点が異なるためである。こうした車両に適用される制動制御装置では、上記合計前輪制動力に対する前輪回生制動力の比率である配分比率を、そのときの目標ピッチ角θTrに対応する目標配分比率DfTrとすればよい。この場合、前輪回生制動力が第1制動力に対応し、前輪摩擦制動力が第2制動力に対応する。また、前輪回生制動力を発生する発電機が第1制動部に対応し、前輪用の摩擦ブレーキ20が第2制動部に対応する。
【0078】
後輪16,17に回生制動力を付与できる車両においても同様である。この場合、後輪16,17に付与する回生制動力が第1制動力に対応し、後輪摩擦制動力が第2制動力に対応することになる。また、後輪16,17に付与する回生制動力を調整する発電機が第1制動部に対応し、後輪用の摩擦ブレーキ20が第2制動部に対応する。
【0079】
なお、回生制動力と摩擦制動力との配分を調整して車両10のピッチ角θを制御する処理は、車両に付与されている回生制動力がある程度大きい状態で行うことが好ましい。つまり、車両に付与されている回生制動力が比較的小さい場合には、上記複数の実施形態で説明したように、前輪摩擦制動力Fxfbと後輪摩擦制動力Fxrbとの配分を調整してピッチ角θを制御することが好ましい。
【0080】
・制動制御装置を適用する車両は、前輪14,15に付与する回生制動力と、後輪16,17に付与する回生制動力を個別に調整できる車両であってもよい。当該車両では、前輪14,15及び後輪16,17の何れにおいても回生制動力が付与されている場合、所望量の前輪回生制動力の車両への付与に伴う車両のピッチ方向のピッチ挙動が、所望量の後輪回生制動力の車両への付与に伴う車両のピッチ方向の車両のピッチ挙動が異なる。この場合、例えば、前輪回生制動力を第1制動力とするとともに、後輪回生制動力を第2制動力とする。この場合、制動制御装置は、前輪回生制動力と後輪回生制動力との和である合計制動力に対する前輪回生制動力の比率の目標である目標配分比率を、目標ピッチ角θTrに基づいて設定する。そして、制動制御装置は、当該目標ピッチ角θTrに基づいて前輪回生制動力及び後輪回生制動力を調整する。
【0081】
・制動制御装置を適用する車両は、前輪14,15に付与する回生制動力と、後輪16,17に付与する回生制動力を個別に調整できる車両であってもよい。当該車両では、前輪摩擦制動力と前輪回生制動力との和である前輪制動力を第1制動力とするとともに、後輪摩擦制動力と後輪回生制動力との和である後輪制動力を第2制動力とするようにしてもよい。この場合、制動制御装置は、前輪制動力と後輪制動力との和である合計制動力に対する前輪制動力の比率の目標である目標配分比率を、目標ピッチ角θTrに基づいて設定する。そして、制動制御装置は、当該目標ピッチ角θTrに基づいて、前輪摩擦制動力、前輪回生制動力、後輪摩擦制動力及び後輪回生制動力を調整する。例えば、制動制御装置は、前輪回生制動力の調整だけでは目標ピッチ角θTrを実現できない場合に、前輪摩擦制動力を調整し、後輪回生制動力の調整だけでは目標ピッチ角θTrを実現できない場合に、後輪摩擦制動力を調整することができる。
【0082】
・処理回路51は、コンピュータプログラムに従って動作する1つ以上のプロセッサ、各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する専用のハードウェアなどの1つ以上の専用のハードウェア回路又はこれらの組み合わせを含む回路として構成し得る。専用のハードウェアとしては、例えば、特定用途向け集積回路であるASICを挙げることができる。プロセッサは、CPU並びに、RAM及びROMなどのメモリを含む。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、すなわち記憶媒体は、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。
【0083】
<他の技術的思想>
次に、上記複数の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)前記配分比率領域は、前記車両の理想制動力配分に従って前記第1制動力及び前記第2制動力を設定する場合よりも前記第1制動力を大きくできるように設定されていることが好ましい。
【0084】
(付記2)前記目標ピッチ角導出部は、前記車両が旋回する際に大きさが変化するパラメータに応じた値を前記目標ピッチ角として導出することが好ましい。
(付記3)第1制動力を車両に付与する第1制動部と第2制動力を前記車両に付与する第2制動部とを備え、前記第1制動部による所望量の前記第1制動力の前記車両への付与に伴う前記車両のピッチ方向のピッチ挙動が、前記第2制動部による前記所望量の前記第2制動力の前記車両への付与に伴う前記車両のピッチ方向の前記車両のピッチ挙動が異なる前記車両に適用され、
前記車両が旋回する際に大きさが変化するパラメータを取得するパラメータ取得部と、
ピッチングモーメントの目標である目標ピッチングモーメントとして、前記パラメータ取得部によって取得された前記パラメータに応じたピッチングモーメントを設定する目標PM取得部と、
前記車両の制動時には、当該車両に付与する制動力の要求値である要求制動力が、前記目標ピッチングモーメントに応じて前記第1制動力と前記第2制動力とに分配されるように、前記第1制動部及び前記第2制動部を作動させる制御部と、を備える制動制御装置。
【0085】
なお、本明細書において使用される「少なくとも1つ」という表現は、所望の選択肢の「1つ以上」を意味する。一例として、本明細書において使用される「少なくとも1つ」という表現は、選択肢の数が2つであれば「1つの選択肢のみ」又は「2つの選択肢の双方」を意味する。他の例として、本明細書において使用される「少なくとも1つ」という表現は、選択肢の数が3つ以上であれば「1つの選択肢のみ」又は「2つ以上の任意の選択肢の組み合わせ」を意味する。
【符号の説明】
【0086】
10…車両
14~17…車輪
20…摩擦ブレーキ
30…制動装置
50…制動制御装置
51…処理回路
M13…ロール角取得部(パラメータ取得部の一例)
M15…目標ピッチ角取得部
M17…目標PM取得部(目標ピッチモーメント取得部)
M19…目標配分比率設定部
M21…制御部