(57)【要約】【課題】  坂路における車速制御の応答性を高めることができる車両制御装置を提供する。【解決手段】  各車輪FL,FR,RL,RRに制動力を発生させるホイルシリンダW/Cと、路面の勾配を検出するコンバインセンサ33と、路面勾配に応じた駆動力を演算し、設定された制御目標速度になるように前輪FL,FRに対して駆動力を作用させる速度制御中であって、路面勾配とは別の路面状態（路面μ）に応じて演算された制動力を発生させ、車輪の回転速度を制御する液圧ユニット31と、液圧ユニット31をコントロールするブレーキCU32と、を備えた。【選択図】      図１
2010221917.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪に制動力を発生させる制動力発生部と、
路面の勾配を検出する路面勾配検出部と、
前記路面勾配に応じた駆動力を演算し、設定された目標速度になるように前記車輪に対して駆動力を作用させる速度制御中であって、前記路面勾配とは別の路面状態に応じて演算された前記制動力を発生させ、車輪の回転速度を制御する制動力制御部と、
前記制動力制御部をコントロールするコントロールユニットと、
を備えたことを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両制御装置において、
前記路面勾配は、車両の進行方向に対して上り勾配であることを特徴とする車両制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両制御装置において、
車輪の回転速度を検出する車輪速センサを備え、
前記コントロールユニットは、前記路面勾配が減少方向に変化したときに検出された車輪の回転速度を抑制するように前記制動力制御部をコントロールすることを特徴とする車両制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の車両制御装置において、
前記コントロールユニットは、前記駆動力を発生させている駆動源に対し駆動トルクを低減する駆動トルク低減要求値を演算し、前記駆動源を制御する駆動トルク制御部に対して当該駆動トルク低減要求値を送信する送信手段を備えたことを特徴とする車両制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両制御装置において、
前記コントロールユニットは、前記駆動トルク低減要求値を送信すると共に、前記車輪の回転速度の抑制を中止するように前記制動力制御部をコントロールすることを特徴とする車両制御装置。
【請求項６】
請求項２に記載の車両制御装置において、
前記コントロールユニットは、前記路面勾配に対応し、前記駆動力を発生させている駆動源に対する駆動トルク要求値を演算することを特徴とする車両制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の車両制御装置において、
前記コントロールユニットは、前記路面勾配が減少方向に変化したときには、前記駆動トルク要求値に代えて駆動トルクを低減する駆動トルク低減要求値を演算することを特徴とする車両制御装置。
【請求項８】
請求項２に記載の車両制御装置において、
前記コントロールユニットは、前記制動力制御部によって車両の加速度または減速度を制御し、車両の速度を設定された目標速度へ収束させることを特徴とする車両制御装置。
【請求項９】
請求項２に記載の車両制御装置において、
前記車輪のスリップを検出する車輪スリップ検出部を備え、
前記コントロールユニットは、前記車輪スリップ検出部により車輪スリップが検出された場合、前記制動力制御部によりスリップ輪に対して制動力を与えることを特徴とする車両制御装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の車両制御装置において、
前記検出された路面の勾配は、車両の進行方向に対して下り勾配であることを特徴とする車両制御装置。
【請求項１１】
車輪に付属するホイルシリンダに液圧を与えて前記車輪に制動力を発生させる液圧ブレーキ装置と、
車両に作用する前後力に基づき車両の位置する路面が進行方向に対し上り勾配であることを検出する勾配検出部と、
前記車輪のスリップを検出する車輪スリップ検出部と、
車両に搭載されたエンジンによって、検出された路面勾配に対応した駆動力を車輪に与え、設定された目標速度になるように制御する車両速度制御中に、前記車輪スリップ検出部により車輪のスリップが検出されたときに、前記液圧ブレーキ装置によりスリップ輪に対して制動力を与えスリップを抑制するスリップ制御部を有するコントロールユニットと、
を備えたことを特徴とする車両制御装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の車両制御装置において、
前記コントロールユニットは、前記制動力相当の駆動トルク要求値を演算し、
前記エンジンをコントロールするエンジンコントロールユニットに対して前記駆動トルク要求値を送信する送信手段を備えたことを特徴とする車両制御装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載の車両制御装置において、
前記エンジンにより駆動される駆動輪と、
従動輪と、
前記従動輪の回転速度を検出する車輪速センサと、
を備え、
前記コントロールユニットは、前記従動輪の回転速度と前記目標速度との偏差に応じて前記駆動力を演算することを特徴とする車両制御装置。
【請求項１４】
請求項１１に記載の車両制御装置において、
前記コントロールユニットは、前記液圧ブレーキ装置をコントロールすることで車両の加速度または減速度を制御し、車両の速度を設定された目標速度へ収束させることを特徴とする車両制御装置。
【請求項１５】
車輪に付属するホイルシリンダに液圧を与えて前記車輪に制動力を発生させる液圧ブレーキ装置と、
車両に作用する前後力に基づき車両の位置する路面の勾配を検出する勾配検出部と、
車両の速度を検出する速度検出部と、
前記路面勾配に対応するようにエンジントルクを発生させてあらかじめ設定された目標速度になるように駆動力を発生させた車両の走行中に、前記車両の速度が前記目標速度よりも高い場合には、前記液圧ブレーキ装置により制動力を与え走行速度を抑制する速度制御部を有するコントロールユニットと、
を備えたことを特徴とする車両制御装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の車両制御装置において、
前記路面勾配は、車両の進行方向に対して上り勾配であることを特徴とする車両制御装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の車両制御装置において、
前記コントロールユニットは、前記路面勾配が減少方向に変化したときに前記車両の速度を抑制するように前記液圧ブレーキ装置をコントロールすることを特徴とする車両制御装置。
【請求項１８】
請求項１６に記載の車両制御装置において、
前記コントロールユニットは、前記エンジンに対しエンジントルクを低減するエンジントルク低減要求値を算出し、
前記路面勾配が減少方向に変化したとき前記エンジンを制御するエンジン制御部に前記エンジントルク低減要求値を送信する送信手段を備えたことを特徴とする車両制御装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の車両制御装置において、
前記コントロールユニットは、前記エンジントルク低減要求値を送信すると共に、前記車両の速度の抑制を中止するように前記液圧ブレーキ装置をコントロールすることを特徴とする車両制御装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の車両制御装置において、
前記コントロールユニットは、前記液圧ブレーキ装置をコントロールすることで車両の加速度または減速度を制御し、車両の速度を設定された目標速度へ収束させることを特徴とする車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両制御装置では、登坂路でのスムーズな発進を目的とし、車両の発進時、路面勾配に応じてあらかじめ設定された目標エンジントルクにより車両の駆動力を制御している。この記載に関係する技術の一例は、特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−５５５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エンジン制御は応答性が低く、車輪速変動が生じた場合など、所望の加速特性を得られないため、坂路における車速制御の応答性をより高めて欲しいとのニーズがある。
本発明の目的は、坂路における車速制御の応答性を高めることができる車両制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の車両制御装置では、路面勾配に応じた駆動力を演算し、設定された目標速度になるように車輪に対して駆動力を作用させる速度制御中であって、路面勾配とは別の路面状態に応じて演算された制動力を発生させ、車輪の回転速度を制御する。
【発明の効果】
【０００６】
よって、本発明にあっては、坂路における車速制御の応答性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例１の車両制御装置を適用した車両の制駆動系を示す構成図である。
【図２】実施例１の液圧ユニット31の油圧回路図である。
【図３】実施例１のブレーキCU32で実行されるブレーキ圧指令値および駆動トルク要求値生成処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】実施例１の車速制御のイメージを示すタイムチャートである。
【図５】車輪のスリップがない場合のタイムチャートである。
【図６】駆動スリップが発生した場合のタイムチャートである。
【図７】スプリットμ路で左右一方の車輪がスリップした場合のタイムチャートである。
【図８】HSA制御中に登坂路から平坦路へ移行した場合のタイムチャートである。
【図９】車輪速の制御目標車速超過分が閾値を超えた場合のタイムチャートである。
【図１０】実施例２のブレーキCU32で実行されるブレーキ圧指令値および駆動トルク要求値生成処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の車両制御装置を実現するための形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施例は多くのニーズに対応できるように検討されており、坂路における車速制御の応答性を高めることは検討されたニーズの１つである。以下の実施例はさらに、車速制御の精度および安定性を高めるとのニーズにも適応している。
【実施例１】
【０００９】
まず、構成を説明する。
図１は実施例１の車両制御装置を適用した車両の制駆動系を示す構成図、図２は実施例１の液圧ユニット（制動力制御部であり、以下HU）31の油圧回路図である。
実施例１の車両は、駆動源としてエンジン39を備え、エンジン39により左右前輪FL,FRを駆動するFF方式の車両である。また、HU31は、P系統とS系統との２系統からなる、X配管と呼ばれる配管構造を有する。
HU31は、ブレーキCU（コントロールユニット）32からの指令に基づいて左前輪FLのホイルシリンダW/C(FL)、右後輪RRのホイルシリンダW/C(RR)、右前輪FRのホイルシリンダW/C(FR)、左後輪RLのホイルシリンダW/C(RL)の各液圧の保持、増圧または減圧を行う。各ホイルシリンダW/Cは、車輪に制動力を発生させる制動力発生部であり、各ホイルシリンダW/CとHU31は、各ホイルシリンダW/Cに液圧を与えて車輪に制動力を発生させる液圧ブレーキ装置である。
ブレーキCU32は、コンバインセンサ33と、操舵角センサ34および各車輪速センサ35FL,35FR,35RL,35RRからの各情報と、エンジンコントロールユニット（エンジン制御部であり、以下、エンジンCU）３６からCAN通信線（送信手段）38を介して得られる情報とに基づいて、制動制御実施の判断を行う。制動制御中は、ホイルシリンダ圧の保持、増減圧指令を生成する。
【００１０】
ブレーキペダルBPは、ドライバが制動を行う場合に操作され、操作量に応じてHU31により各ホイルシリンダW/Cへブレーキ液が供給される。ストップランプスイッチSLSは、ドライバがブレーキペダルBPを一定の遊び量以上踏み込むことでONとなり、ストップランプ（不図示）を点灯する。
各ホイルシリンダW/Cは、HU31から供給されるブレーキ液に応じて対応する各車輪に制動力を付与する。
コンバインセンサ33は、加速度センサとヨーレートセンサとを１パッケージ化したもので、加速度センサは、車両前後方向の加速度を検出し、ヨーレートセンサは、車両に作用するヨーレートを検出する。ここで、加速度センサは、停車時、路面勾配に応じた車両の前後方向加速度を検出できる。コンバインセンサ33は、路面勾配を検出する路面勾配検出部、および車両の位置する路面が車両の進行方向に対し上り勾配であることを検出する勾配検出部である。なお、走行中の路面勾配は、加速度センサの出力と車輪速から算出した車輪加速度とに基づいて推定できる。
【００１１】
操舵角センサ34は、ドライバに操作されるハンドル（不図示）の回転角である操舵角を検出する。
各車輪速センサ35FL,35FR,35RL,35RRは、各車輪FL,FR,RL,RRの車輪速を検出する。アクセルペダルAPは、ドライバの操作により車両の加減速コントロールを行う。
エンジンCU36は、ドライバのアクセルペダルAPの操作量（アクセル開度）をアクセル開度センサ37で検出し、アクセル開度に応じてエンジン39のコントロールを行う。また、エンジン39の発生トルクおよびエンジン回転数と、アクセル開度の情報を通信(CAN)で出力する。
パーキングブレーキPBは、ドライバのパーキングブレーキペダルPBPの操作に応じて作動し、後輪RL,RRをロックする。このパーキングブレーキPBは、ブレーキCU32、HU31およびホイルシリンダW/Cとは別系統の制動手段である。
パーキングブレーキスイッチPBSは、パーキングブレーキペダルPBPの操作状態(ON/OFF)を検出する。
マニュアルクラッチ（以下、クラッチ）CLは、エンジン39と手動変速機(M/T)40との間に介装され、ドライバのクラッチペダルCPの操作に応じてエンジン39とM/T40とを断接する。
クラッチスイッチCSは、クラッチペダルCPの操作状態(ON/OFF)を検出する。
【００１２】
HU31のP系統には、左前輪のホイルシリンダW/C(FL)、右後輪のホイルシリンダW/C(RR)が接続され、S系統には、右前輪のホイルシリンダW/C(FR)、左後輪のホイルシリンダW/C(RL)が接続されている。また、P系統、S系統それぞれに、ポンプPPとポンプPSとが設けられ、このポンプPPとポンプPSは、１つのモータMによって駆動される。
マスタシリンダM/CとポンプPP，PS（以下、ポンプP）の吸入側とは、管路11P,11S（以下、管路11）によって接続されている。この各管路11上には、常閉型の電磁弁であるゲートインバルブ2P,2Sが設けられている。
また、管路11上であって、ゲートインバルブ2P,2S（以下、ゲートインバルブ2）とポンプPとの間にはチェックバルブ6P,6S（以下、チェックバルブ6）が設けられ、この各チェックバルブ6は、ゲートインバルブ2からポンプPへ向かう方向へのブレーキ液の流れを許容し、反対方向の流れを禁止する。
各ポンプPの吐出側と各ホイルシリンダW/Cとは、管路12P,12S（以下、管路12）によって接続されている。この各管路12上には、各ホイルシリンダW/Cに対応する常開型の電磁弁であるソレノイドインバルブ4FL,4RR,4FR,4RL（以下、ソレノイドインバルブ4）が設けられている。
【００１３】
また、各管路12上であって、各ソレノイドインバルブ4とポンプPとの間にはチェックバルブ7P,7S（以下、チェックバルブ7）が設けられて、この各チェックバルブ7は、ポンプPからソレノイドインバルブ4へ向かう方向へのブレーキ液の流れを許容し、反対方向の流れを禁止する。
さらに、各管路12には、各ソレノイドインバルブ4を迂回する管路17FL,17RR,17FR,17RL（以下、管路17）が設けられ、この管路17には、チェックバルブ10FL,10RR,10FR,10RL（以下、チェックバルブ10）が設けられている。この各チェックバルブ10は、ホイルシリンダW/CからポンプPへ向かう方向へのブレーキ液の流れを許容し、反対方向の流れを禁止する。
マスタシリンダM/Cと管路12とは管路13P,13S（以下、管路13）によって接続され、管路12と管路13とはポンプPとソレノイドインバルブ4との間において合流する。この各管路13上には、常開型の電磁弁であるゲートアウトバルブ3P,3S（以下、ゲートアウトバルブ3）が設けられている。
【００１４】
また各管路13には、各ゲートアウトバルブ3を迂回する管路18P,18S（以下、管路18）が設けられ、この管路18には、チェックバルブ9P,9S（以下、チェックバルブ9）が設けられている。この各チェックバルブ9は、マスタシリンダM/C側からホイルシリンダW/Cへ向かう方向のブレーキ液の流れを許容し、反対方向の流れを禁止する。
ポンプPの吸入側にはリザーバ16P,16S（以下、リザーバ16）が設けられ、このリザーバ16とポンプPとは管路15P,15S（以下、管路14）によって接続されている。リザーバ16とポンプPとの間にはチェックバルブ8P,8S（以下、チェックバルブ8）が設けられて、この各チェックバルブ8は、リザーバ16からポンプPへ向かう方向のブレーキ液の流れを許容し、反対方向の流れを禁止する。
ホイルシリンダW/Cと管路14とは管路14P,14S（以下、管路14）によって接続され、管路14と管路14とはチェックバルブ8とリザーバ16との間において合流する。この各管路14には、それぞれ常閉型の電磁弁であるソレノイドアウトバルブ5FL,5RR,5FR,5RL（以下、ソレノイドアウトバルブ5）が設けられている。
【００１５】
ブレーキCU32は、各センサの入力信号およびドライバのブレーキペダル操作状態等に基づいてドライバの操作に従う通常ブレーキ制御の演算と、アンチスキッドブレーキ制御（ABS）、車両挙動安定化制御（VDC）、車間距離制御および障害物回避制御等車両の情報を用いてタイヤのスリップや車両挙動を制御するための演算を行い、車両として必要な制動力（全ての輪）を算出し、各車輪に必要な制動力目標値を演算する。
ブレーキCU32は、登坂路からの発進時、ドライバがブレーキペダルBPからアクセルペダルAPに足を踏み替えた際に、各ホイルシリンダW/Cのブレーキ液圧を自動的に保持制御して車両のずり下がり（後退）を防止する、いわゆるヒルスタートエイド(HSA)制御を実施する。HSA制御では、所定の条件の成立時、例えば、登坂路での停止時にドライバがブレーキペダルBPから足を離したときに作動し、所定時間（数秒）経過後、または車両の発進が検出された場合に解除される。
ブレーキCU32は、HSA制御の実施中、車体速が所定値以上となるまでの間、車両の加速度が一定となるような制御目標車速を設定し、各車輪速を制御目標車速へと収束させるブレーキ圧指令値をHU31へ出力する。このとき、ブレーキCU32は、ホイルシリンダ圧の増加に伴う車両の駆動トルクのロス分をトルク調整値として算出し、エンジンCU36からエンジン39へ出力される駆動トルク要求値に加算し、加速不良を防止する。
以下に上記制御を実現するブレーキCU32の構成を説明する。
【００１６】
ブレーキCU32は、速度検出部32aと、車輪スリップ検出部32bと、車輪速制御部32cとを備える。
速度検出部32aは、各車輪速センサ35FL,35FR,35RL,35RRにより検出された車輪速に基づいて車体速を算出する。
車輪スリップ検出部32bは、各車輪速と制御目標車速とを比較してスリップ輪を判定する。
車輪速制御部32cは、各車輪速を制御目標車速に収束させるよう、液圧ブレーキ装置により各車輪に制動力を与える。車輪速制御部32cは、スリップ輪に対して液圧ブレーキ装置により制動力を与えることで、車輪のスリップを抑制するスリップ制御部である。言い換えると、車輪速制御部32cは、車体速が制御目標車速よりも高い場合に、各車輪に対して液圧ブレーキ装置により制動力を与えることで、走行速度を抑制する速度制御部である。
【００１７】
図３は、実施例１のブレーキCU32で実行されるブレーキ圧指令値および駆動トルク要求値生成処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、この制御処理は、HSA制御開始後、所定の演算周期で繰り返し実行される。
ステップS1では、HSA後のクリープ発進状態であるか否かを、HSA制御の実行中、かつ、ストップランプスイッチSLSがOFFであるか否かにより判定する。YESの場合にはステップS2へ移行し、NOの場合にはステップS10へ移行する。
ステップS2では、発進時か直後かを、車体速Viが6km/hよりも低いか否かにより判定する。YESの場合にはステップS3へ移行し、NOの場合にはステップS10へ移行する。実施例１では、車体速Viが0km/hから6km/hまで変化する間を発進時といい、6km/h以上を発進直後という。
ステップS3では、駆動トルク要求初期値を算出し、ステップS4へ移行する。ここで、駆動トルク要求初期値とは、現在の路面勾配でスムーズに加速できる程度の駆動トルクとし、例えば、下記の式(1)から算出できる。
駆動トルク要求初期値
＝（K1×勾配推定値×ギヤ比×タイヤ径）＋XNm  …(1)
ここで、K1は所定のゲイン、勾配推定値はコンバインセンサ33により検出された前後方向加速度から推定した路面勾配、ギヤ比はエンジン39から前輪FL,FRまでの総ギヤ比、タイヤ径は前輪FL,FRのタイヤ径、誤差等を考慮したXNmは所定のオフセット量である。
【００１８】
ステップS4では、制御目標車速を下記の式(2)から算出し、ステップS5へ移行する。
制御目標車速(n)＝制御目標車速(n-1)＋Ykm/h  …(2)
ここで、制御目標車速(n-1)は制御目標車速の前回値、Ykm/hは誤差等を考慮した所定のオフセット量である。
ステップS5では、各輪の車輪速と制御目標車速とを比較し、車輪速が制御目標車速よりも高いか否かを判定する。YESの場合にはステップS6へ移行し、NOの場合にはステップS7へ移行する。
ステップS6では、ブレーキ圧指令値を下記の式(3)から算出し、ステップS8へ移行する。
ブレーキ圧指令値＝K2×（車輪速−制御目標車速）  …(3)
ここで、K2は所定のゲインである。
ステップS7では、ブレーキ圧指令値をゼロとし、ステップS8へ移行する。
【００１９】
ステップS8では、トルク調整値を下記の式(4)から算出し、ステップS9へ移行する。
トルク調整値
＝（K3×ブレーキ圧指令値）＋K4×｛制御目標車速−（Vw3rd＋Vw4th）/2｝  …(4)
ここで、K3は所定のゲイン、K4は所定のゲイン、Vw3rdは各車輪速のうち３番目に高い車輪速、Vw4thは各車輪速のうち４番目に高い車輪速である。よって、（Vw3rd＋Vw4th）/2は、車体速に相当する値である。
なお、ステップS8において、車輪速の制御目標車速超過分が所定の閾値（例えば、7km/h）を超えている場合、式(4)に代えて、下記の式(4)'を用いてトルク調整値を算出する。
トルク調整値＝K3×ブレーキ圧指令値  …(4)'
つまり、車輪速の制御目標超過分が閾値を超えた場合、制御目標車速と車体速との偏差に応じたエンジントルクのフィードバック制御を中止する。
ステップS9では、駆動トルク要求初期値にトルク調整値を加算して駆動トルク要求値を算出し、リターンへ移行する。
ステップS10では、ブレーキ圧指令値をゼロとし、ステップS11へ移行する。
ステップS11では、前回値から所定値β1を減算した値とゼロとのセレクトハイにより駆動トルク要求値を設定し、リターンへ移行する。
【００２０】
上記ブレーキ圧指令値および駆動トルク要求値生成処理において、ステップS1でHSA後のクリープ発進状態であるか停車中であるかを判定し、停車中である場合にはステップS10でブレーキ圧指令値をゼロ、ステップS11で駆動トルク要求値をゼロとする。
クリープ発進状態である場合にはステップS2へと進んで発進時か発進直後かを判定し、発進直後である場合には停車中と同様、ステップS10へと進んでブレーキ圧指令値およびトルク要求値を共にゼロとする。
発進時である場合にはステップS3へと進み、勾配推定値と車両の諸元（ギヤ比等）から車両の加速可能駆動トルクを求め、これにXNmの余裕を付加して駆動トルク要求初期値とする。続いて、制御目標車速を、自然なクリープ発進となるよう、制御周期毎にオフセット量YNmを加算して生成する（ステップS4）。
続くステップS5では、各車輪の車輪速と制御目標車速とを比較し、ステップS6で速度差に応じたブレーキ圧指令値を求める。その後、ステップS8でホイルシリンダ圧の増加に伴う車両の駆動力の損失分を補うトルク調整値を算出し、ステップS9でトルク調整値を駆動トルク要求初期値に加算し、最終的な駆動トルク要求値を求める。求めた駆動トルク要求値はCAN通信線38によりエンジンCU36へと送信し、エンジントルクアップを行う。なお、ステップS8で車輪速の制御目標超過分が閾値を超えている場合には、制御目標車速と車体速との偏差に応じたエンジントルクのフィードバック制御を中止する。
ここで、実施例１では、上記ブレーキ圧指令値および駆動トルク要求値生成処理の実行中、路面勾配が減少方向へ変化した場合、平坦路と判定し、エンジンCU36に対し、駆動トルク要求値に代えて、エンジントルクを所定勾配で減少させる駆動トルク低減要求値を出力すると同時に、ブレーキ圧指令値を所定勾配で減少させる。
【００２１】
次に、作用を説明する。
図４は、実施例１の車速制御のイメージを示すタイムチャートであり、実施例１の車速制御では、登坂路でHSA作動時にドライバがブレーキペダルBPをOFFして車両を発進させる際、平坦路と同じようなクリープ発進特性が得られるよう、車体速を制御目標車速へ収束させる。このとき、ドライバがブレーキペダルBPをOFFすると同時に平坦路と同じような出だしの加速感が得られるよう、ブレーキトルクを徐々に減少させる(A)と同時にエンジントルクアップ(B)を行う。
実施例１では、路面外乱やμ変化に伴う車輪のスリップを、主に応答性の高いブレーキ制御にて抑え(C)、エンジントルクは勾配推定値(D)をベースとし、４つの車輪速のうち比較的車体速に近い３，４番目に高い車輪速の平均値と制御目標車速との偏差をフィードバック制御(E)する。
また、路面勾配の変化方向から平坦路への進入を検出(F)し、エンジントルクとブレーキトルクを速やかに減少させる(G)ことで、両トルクの干渉を回避して音振の低減を図る。
上記制御により、渋滞により急勾配の登坂路で停車した場合であっても、発進時におけるドライバの負担を軽減でき、車両をスムーズに発進させることができる。
【００２２】
以下、実施例１の車速制御の動作をシーン別に説明する。
図５は、車輪のスリップがない場合のタイムチャートであり、時点t1では、登坂路で停車後、ドライバがブレーキをOFFしたため、HSAが作動し、HU31のソレノイドインバルブ4を閉弁してホイルシリンダW/Cのブレーキ液を保持し、登坂路のずり下がりを防止する。
時点t2では、ドライバのアクセル操作の検出によりソレノイドインバルブ4を開弁してブレーキ液の保持を解除し、所定勾配で増加する制御目標車速が得られるようにエンジントルクを調整する。
ここで、従来のHSA制御では、エンジントルクを路面勾配に応じた一定値としているため、スムーズな加速感を得られない。これに対し、実施例１では、加速度が一定となる制御目標車速を設定し、設定した制御目標車速と車体速との偏差を無くすようにエンジン39をフィードバック制御するため、違和感のないスムーズな発進加速を実現できる。
【００２３】
図６は、駆動スリップが発生した場合のタイムチャートであり、時点t1,t2の動作は図５と同様である。時点t2以降に前輪FL,FRに駆動スリップが発生したとき、当該スリップ輪FL,FRの車輪速と制御目標車速との偏差を無くすようにブレーキトルクを増加し、ブレーキによる駆動トルク損失分をエンジントルクに加算する。
このとき、エンジントルクダウンにより駆動輪のスリップを抑えようとした場合、エンジンは応答性が悪いため、スリップを早期に抑えることができない。また、エンジントルクダウンに伴い車両の加速度が減少するため、失速感、もたつき感を伴う。
これに対し、実施例１では、エンジン制御よりも応答性の高いブレーキ制御で前輪FL,FRのスリップを抑えるため、スリップの増大を早期に抑制でき、過大なスリップの発生を防止できる。また、ブレーキによる駆動トルク損失分をエンジントルクに加算することで、発進時の失速感、もたつき感を抑え、スムーズな発進加速を実現できる。
【００２４】
図７は、スプリットμ路で左右一方の車輪がスリップした場合のタイムチャートであり、時点t1,t2の動作は図５と同様である。ここで、スプリットμ路とは、タイヤと路面との摩擦係数μが左右輪で異なる路面をいう。なお、実施例１の車両はFF方式の車両であるが、ここでは、通常は前輪FL,FRによるFF方式であり、車輪のスリップに応じて後輪RL,RRへエンジントルクの一部を分配するパートタイム4WD方式の車両として説明する。
【００２５】
スプリットμ路での発進時、4WD方式の車両では、低μ路側の前後２輪が駆動スリップする場合がある。このとき、スリップを抑えるため当該スリップ輪のホイルシリンダ圧を増加させる。実施例１では、制御目標車速に対して非スリップ輪の車輪速が低い場合は、十分な加速度が得られていないと判断し、エンジントルクを増加させる。ここで、エンジントルクの増加分（トルク調整値）は、制御目標車速と、各車輪速のうちスリップし易い１，２番目に高い車輪速を除いた３，４番目に高い車輪速Vw3rd,Vw4thから求めた車体速との偏差に基づいて決めているため、車体速を制御目標車速へ収束させるエンジントルクの出力が可能となる。
【００２６】
図８は、HSA制御中に登坂路から平坦路へ移行した場合のタイムチャートであり、時点t3では、路面勾配が減少方向へ変化したため、平坦路と判定し、エンジントルクを減少させると同時に、ホイルシリンダ圧を減圧する。時点t3〜t4の間の区間では、車輪速が徐々に低下し、時点t4では、車体速が制御目標車速に収束する。
従来のHSA制御では、登坂路から平坦路へ移行するまでの間、路面勾配に応じた一定のエンジントルクを出力しているため、平坦路へ移行したとき駆動負荷が急減することで車両の飛び出しが発生し、ドライバに違和感を与える。
一方、平坦路判定と同時にエンジントルクとホイルシリンダ圧を同時に減少させる制御を適用せず、エンジントルクとブレーキトルクとをバランスさせて車体速を制御目標車速へ収束させることも可能である。ところが、この場合、平坦路移行時のエンジントルクは登坂路走行中と同程度であるため、図８の破線（適用なし）で示すように、大きなブレーキトルクを出力して駆動トルクを抑えなければならず、エンジン音やブレーキ摩耗が懸念される。
これに対し、実施例１では、路面勾配の減少から平坦路判定を行い、エンジントルクとブレーキトルクとを同時に減少させるため、エンジン音やブレーキ摩耗を抑制しつつ、車体速を早期に制御目標車速へと収束させることができる。
【００２７】
図９は、車輪速の制御目標車速超過分が閾値を超えた場合のタイムチャートであり、時点t5では、車輪速の制御目標車速超過分が閾値を超えたため、制御目標車速と車体速との偏差に基づくエンジントルクのフィードバック制御を中止する。ここで、仮にエンジントルクのフィードバック制御を継続した場合、応答性の低いエンジントルクではμ変化等の路面外乱の入力に伴う車輪速変動を抑制できず、図９の破線（適用なし）に示すように、エンジントルクがハンチングし、車両の前後Gが変動する。
これに対し、実施例１では、車体速の制御目標車速超過分が閾値を超えた場合、ブレーキ主体の制御とし、エンジントルクのフィードバック制御を中止することで、エンジントルクのハンチングを抑え、スムーズな走行を実現できる。
【００２８】
以下に、実施例１の効果を列挙する。
(1) 各車輪FL,FR,RL,RRに制動力を発生させるホイルシリンダW/Cと、路面の勾配を検出するコンバインセンサ33と、路面勾配に応じた駆動力を演算し、設定された制御目標速度になるように前輪FL,FRに対して駆動力を作用させる速度制御中であって、路面勾配とは別の路面状態（路面μ）に応じて演算された制動力を発生させ、車輪の回転速度を制御する液圧ユニット31と、液圧ユニット31をコントロールするブレーキCU32と、を備えた。これにより、坂路における車速制御の応答性を高めることができる。
(2) ブレーキCU32は、液圧ユニット31により発生した制動力相当の駆動トルク要求値を演算し、エンジン36をコントロールするエンジンブレーキCU32に対して駆動トルク要求値を送信するCAN通信線38を備えた。つまり、ブレーキによる駆動トルク損失分をエンジントルクに加算することで、発進時の失速感を抑制できる。
(3) 路面勾配を、車両の進行方向に対して上り勾配としたため、登坂路においてドライバの発進補助を行うHSAの制御精度を高めることができる。
【００２９】
(4) 各車輪FL,FR,RL,RRの回転速度を検出する車輪速センサ35FL,35FR,35RL,35RRを備え、ブレーキCU32は、路面勾配が減少方向に変化したときに検出された車輪の回転速度を抑制するように液圧ユニット31をコントロールする。これにより、坂路から平坦路へ移行したとき、車体速を早期に制御目標車速へと収束させることができる。
(5) ブレーキCU32は、路面勾配が減少方向に変化したとき、駆動力を発生させているエンジン39に対し駆動トルクを低減する駆動トルク低減要求値を演算し、エンジン39を制御するエンジンCU36に対して当該駆動トルク低減要求値を送信するCAN通信線38を備える。これにより、登坂路から平坦路へ移行したときの音振を低減できる。
(6) ブレーキCU32は、駆動トルク低減要求値を送信すると共に、車輪の回転速度の抑制を中止するようにHU31をコントロールするため、登坂路から平坦路へ移行したときのブレーキ摩耗を抑制できる。
(7) ブレーキCU32は、路面勾配に対応し、駆動力を発生させているエンジン36に対する駆動トルク要求値を演算する。つまり、ブレーキ側からの要求によりエンジン36をコントロールすることで、車速精度の精度を高めることができる。
(8) ブレーキCU32は、HU31によって車両の加速度または減速度を制御し、車両の速度を設定された制御目標速度へ収束させるため、路面勾配にかかわらず、所望の加速特性を実現できる。
【００３０】
(9) 車輪のスリップを検出する車輪スリップ検出部32bを備え、ブレーキCU32は、車輪スリップ検出部32bにより車輪スリップが検出された場合、HU31によりスリップ輪に対して制動力を与える。すなわち、車輪のスリップ抑制を液圧ブレーキで行うため、応答性に優れ、スリップ抑制をエンジン側で行う場合と比較してより早期にスリップを抑制できる。
(10) 各車輪FL,FR,RL,RRに付属するホイルシリンダW/Cに液圧を与えて各車輪FL,FR,RL,RRに制動力を発生させる液圧ブレーキ装置（ホイルシリンダW/C、HU31）と、車両に作用する前後力に基づき車両の位置する路面が進行方向に対し上り勾配であることを検出するコンバインセンサ33と、各車輪FL,FR,RL,RRのスリップを検出する車輪スリップ検出部32bと、車両に搭載されたエンジン36によって、検出された路面勾配に対応した駆動力を前輪FL,FRに与え、設定された制御目標速度になるように制御する車両速度制御中に、車輪スリップ検出部32bにより車輪のスリップが検出されたときに、液圧ブレーキ装置によりスリップ輪に対して制動力を与えスリップを抑制する車輪速制御部32cを有するブレーキCU32と、を備えた。これにより、坂路における車速制御の応答性を高めることができる。
(11) エンジン36により駆動される前輪FL,FRと、後輪RL,RRと、後輪RL,RRの回転速度を検出する車輪速センサ35RL,35RRと、を備え、ブレーキCU32は、後輪RL,RRの回転速度の平均値と制御目標速度との偏差に応じて駆動トルクを演算する。すなわち、駆動スリップを発生しない後輪RL,RRの車輪速に基づき駆動トルクを演算するため、車速制御の制御精度を高めることができる。
(12) 各車輪FL,FR,RL,RRに付属するホイルシリンダW/Cに液圧を与えて各車輪FL,FR,RL,RRに制動力を発生させる液圧ブレーキ装置と、車両に作用する前後力に基づき車両の位置する路面の勾配を検出するコンバインセンサ33と、車両の速度を検出する速度検出部32aと、路面勾配に対応するようにエンジントルクを発生させてあらかじめ設定された制御目標速度になるように駆動力を発生させた車両の走行中に、車両の速度が制御目標速度よりも高い場合には、液圧ブレーキ装置により制動力を与え走行速度を抑制する車輪速制御部32cを有するブレーキCU32と、を備えた。これにより、坂路における車速制御の応答性を高めることができる。
【実施例２】
【００３１】
まず、構成を説明する。
図１０は、実施例２のブレーキCU32で実行されるブレーキ圧指令値および駆動トルク要求値生成処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、図３と同一の処理を行うステップには、同一のステップ番号を付して説明を省略する。
ステップS21では、HSA制御中、かつ、ストップランプスイッチSLSがOFF、かつ、車体速Viが6km/hよりも低いか否かを判定する。YESの場合にはステップS22へ移行し、NOの場合はステップS10へ移行する。すなわち、ステップS21では、図３のステップS1とステップS2とを合わせた処理を行っている。
ステップS22では、下り坂発進であるか否かを、下記の式(5)が成立するか否かにより判定する。YESの場合にはステップS23へ移行し、NOの場合にはステップS3へ移行する。
XG−VWD−0.1＜0  …(5)
ここで、XGはコンバインセンサ33により検出された前後方向加速度、VWDは車輪加速度である。
【００３２】
ステップS23では、ブレーキ圧指令初期値を下記の式(6)から算出し、ステップS24へ移行する。
ブレーキ圧指令初期値＝（K5×勾配推定値×ギヤ比×タイヤ径）＋ZNm  …(6)
ここで、K5は所定のゲイン、ZNmは所定のオフセット量である。
ステップS24では、ブレーキ圧指令値を下記の式(7)から算出し、リターンへ移行する。
ブレーキ圧指令値＝K6×（車輪速−制御目標車速）  …(8)
ここで、K6は所定のゲインである。
上記ブレーキ圧指令値および駆動トルク要求値生成処理において、ステップS22で下り坂発進である場合には、ステップS23へと進み、勾配推定値と車両の諸元から路面勾配に応じた制御目標車速を得るためのブレーキ圧指令初期値を求める。続くステップS24では、ブレーキ圧指令初期値に対し、車輪速と制御目標車速との偏差をなくすブレーキ調整値を加算し、最終的なブレーキ圧指令値を決定する。
なお、他の構成は実施例１と同様であるため、図示ならびに説明を省略する。
【００３３】
次に、作用を説明する。
実施例２では、降坂路で車両を停車させたとき、HSA制御を開始し、HSA制御中にドライバがブレーキペダルBPをOFFしたとき、車体速が制御目標車速へ収束するように各ホイルシリンダW/Cのブレーキ液圧を調整する、いわゆるヒルディセントコントロール(HDC)を実施する。
よって、下り坂発進時においても、車輪のスリップを抑制しつつ、車体速を制御目標車速に収束させることで、ドライバの負担を軽減できる。
実施例２の車両制御装置にあっては、実施例１の効果(1)〜(12)に加え、以下の効果を奏する。
(13) 路面勾配を、車両の進行方向に対して下り勾配としたため、降坂路において目標車速を維持するHDCの制御精度を高めることができる。
【００３４】
（他の実施例）
以上、本発明を実施するための最良の形態を、各実施例に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、各実施例に示した構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、各実施例では、M/T（手動変速機）を有する車両について説明したが、本発明は、A/T（自動変速機）やCVT（無段変速機）を有する車両にも適用でき、登坂路における車両のずり下がりを抑制してスムーズな発進が可能となる。
また、各実施例では、駆動源としてエンジンを有する車両について説明したが、本発明は、駆動源として電動モータを有する電気自動車およびハイブリッド車両にも適用できる。
実施例１では、一定の加速度を得る制御目標車速を設定したが、スムーズに車両を発進させることができれば、制御目標車速は自由に設定できる。
【符号の説明】
【００３５】
FL,FR,RL,RR  車輪
W/C  ホイルシリンダ（液圧ブレーキ装置、制動力発生部）
31  HU（液圧ブレーキ装置、制動力制御部）
32  ブレーキCU（コントロールユニット）
32a  速度検出部
32b  （車輪スリップ検出部）
32c  車輪速制御部（速度制御部、スリップ制御部）
33  コンバインセンサ（路面勾配検出部、勾配検出部）
35FL,35FR,35RL，35RR  車輪速センサ
38  CAN通信線（送信手段）
39  エンジン（駆動源）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010221917.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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