(57)【要約】      （修正有）【課題】車両が登坂路上に所在している際に運転者をより好適に支援し、車両の安全性及び利便性を高める。【解決手段】自車の車速及び自車と先行車若しくは前方障害物との距離を検出し、現在の自車の車速が下限値以上であり、かつ現在の自車の車速及び自車と先行車若しくは前方障害物との距離に基づいて自車が先行車若しくは前方障害物に衝突する危険があると判断されるときに、その衝突を回避するための安全機能を作動させるものにおいて、自車の車速が前記下限値未満であり、自車と先行車若しくは前方障害物との距離が拡大しており、かつ自車が後退していることを検出した場合に、クリープ速度が０に近づくか０以上となるように機関出力を増大させる補正制御を行うこととした。【選択図】図３
2015105588.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車の車速及び自車と先行車若しくは前方障害物との距離を検出し、
現在の自車の車速が下限値以上であり、かつ現在の自車の車速及び自車と先行車若しくは前方障害物との距離に基づいて自車が先行車若しくは前方障害物に衝突する危険があると判断されるときに、その衝突を回避するための安全機能を作動させるものにおいて、
自車の車速が前記下限値未満であり、自車と先行車若しくは前方障害物との距離が拡大しており、かつ自車が後退していることを検出した場合に、クリープ速度が０に近づくか０以上となるように機関出力を増大させる補正制御を行うことを特徴とする車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車の先行車若しくは前方障害物への衝突を回避するための安全機能を作動させる制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、自車と先行車若しくは前方障害物（建築構造物、ガードレール他）との衝突を回避するための支援システムが広汎に普及しつつある。この種の衝突回避支援システムは、自車の車速及び自車と先行車等との距離を随時検出し、これらに基づいて自車が先行車等に衝突する危険があるか否かを判断し、その衝突の危険があると判断されるときに、運転者に衝突の危険を報知したり、機関出力を強制的に低下させたり、車両を強制的に制動したりするものである。
【０００３】
衝突回避支援システムは、特に、車両が渋滞した道路上を運行しているとき等に、先行車等との衝突を未然に防いだり、先行車等と衝突した際の被害を軽減したりする目的で実装される。故に、当該支援システムは、車速が比較的低速の所定範囲内、例えば４ｋｍ／ｈないし３０ｋｍ／ｈの間にあるときに作動する（以上、下記特許文献１及び非特許文献１を参照）。
【０００４】
また、信号待ち等による自車の停車中に、信号が切り替わり先行車が発進したことに運転者が気づかない場合に、運転者にその旨を報知して自車の再発進を促す機能も存在している（下記非特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−０４７３８３号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】“スマートアシスト（登録商標）”、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成２５年１１月２５日検索］、インターネット＜ＵＲＬ  http://www.daihatsu.co.jp/lineup/tanto/detail.htm#section#07＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上掲の衝突回避支援システムは、現在の車速が下限値、例えば４ｋｍ／ｈを下回っていると作動しない。だが、車両が登坂路上に所在している場合には、運転者が多少アクセルペダルを踏んでも、車速が４ｋｍ／ｈを超えずに車両がゆっくりと登坂前進することはあり得る。このとき、運転者が不注意であったり、衝突回避支援システムを過信していたりすると、車速４ｋｍ／ｈ未満で自車が先行車等に極近接し、遂にはこれに衝突してしまう可能性がある。一般の運転者は、必ずしも衝突回避支援システムの作動条件である車速の範囲を正確に把握しているとは限らないが、現存のシステムではこれが盲点となっている。
【０００８】
また、車両が登坂路上に所在している場合には、車両が後方にずり下がることがある。先行車が発進したことを運転者に報知する機能は、自車と先行車との距離が拡大していることを感知して作動するものであるが、登坂路上では、先行車が前進した結果自車との車間距離が拡大したのか、自車が後退した結果自車との車間距離が拡大したのか、俄には判別しがたい。
【０００９】
本発明は、車両が登坂路上に所在している際に運転者をより好適に支援し、車両の安全性及び利便性を高めることを所期の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明では、自車の車速及び自車と先行車若しくは前方障害物との距離を検出し、現在の自車の車速が下限値以上であり、かつ現在の自車の車速及び自車と先行車若しくは前方障害物との距離に基づいて自車が先行車若しくは前方障害物に衝突する危険があると判断されるときに、その衝突を回避するための安全機能を作動させるものにおいて、自車の車速が前記下限値未満であり、自車と先行車若しくは前方障害物との距離が拡大しており、かつ自車が後退していることを検出した場合に、クリープ速度が０に近づくか０以上となるように機関出力を増大させる補正制御を行うことを特徴とする車両の制御装置を構成した。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、車両が登坂路上に所在している際に運転者をより好適に支援でき、車両の安全性及び利便性を高めることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態において車両に搭載される内燃機関の概略構成を示す図。
【図２】同実施形態において車両に実装される駆動系の構成を示す図。
【図３】同実施形態の車両の制御装置が実施する制御の手順例を示すフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に、本実施形態における車両用内燃機関の概要を示す。本実施形態における内燃機関は、火花点火式ガソリンエンジンであり、複数の気筒１（図１には、そのうち一つを図示している）を具備している。各気筒１の吸気ポート近傍には、燃料を噴射するインジェクタ１１を設けている。また、各気筒１の燃焼室の天井部に、点火プラグ１２を取り付けてある。点火プラグ１２は、点火コイルにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。
【００１４】
吸気を供給するための吸気通路３は、外部から空気を取り入れて各気筒１の吸気ポートへと導く。吸気通路３上には、エアクリーナ３１、電子スロットルバルブ３２、サージタンク３３、吸気マニホルド３４を、上流からこの順序に配置している。
【００１５】
排気を排出するための排気通路４は、気筒１内で燃料を燃焼させた結果発生した排気を各気筒１の排気ポートから外部へと導く。この排気通路４上には、排気マニホルド４２及び排気浄化用の三元触媒４１を配置している。
【００１６】
本実施形態の内燃機関には、外部ＥＧＲ装置２が付帯している。外部ＥＧＲ装置２は、いわゆる高圧ループＥＧＲを実現するものであり、排気通路４における触媒４１の上流側と吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の下流側とを連通するＥＧＲ通路２１と、ＥＧＲ通路２１上に設けたＥＧＲクーラ２２と、ＥＧＲ通路２１を開閉し当該ＥＧＲ通路２１を流れるＥＧＲガスの流量を制御するＥＧＲバルブ２３とを要素とする。ＥＧＲ通路２１の入口は、排気通路４における排気マニホルド４２またはその下流の所定箇所に接続している。ＥＧＲ通路２１の出口は、吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の下流の所定箇所、具体的にはサージタンク３３に接続している。
【００１７】
図２に、車両が備える駆動系の例を示す。この駆動系は、トルクコンバータ７及び自動変速機８、９を備えてなる。本実施形態では、自動変速機８、９の構成要素として、遊星歯車機構を利用した前後進切換装置８、及び無段変速機の一種であるベルト式ＣＶＴ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）９を採用している。
【００１８】
内燃機関が出力する回転トルクは、内燃機関のクランクシャフトからトルクコンバータ７の入力側のポンプインペラ７１に入力され、出力側のタービンランナ７２に伝達される。タービンランナ７２の回転は、前後進切換装置８を介してＣＶＴ９の駆動軸９４に伝わり、ＣＶＴ９における変速を経て従動軸９５を回転させる。従動軸９５の回転は、出力ギア１０１に伝達される。出力ギア１０１は、デファレンシャル装置のリングギア１０２と噛合し、デファレンシャル装置を介して車軸１０３及び駆動輪（図示せず）を回転させる。
【００１９】
前後進切換装置８は、そのサンギア８１がタービンランナ７２と連絡し、リングギア８２が駆動軸９４と連絡している。プラネタリギア８３１を支持するプラネタリキャリア８３と変速機ケースとの間には、断接切換可能な液圧クラッチたるフォワードブレーキ８４を介設している。また、プラネタリキャリア８３とサンギア８１（または、トルクコンバータ７の出力側）との間にも、断接切換可能な液圧クラッチたるリバースクラッチ８５を介設している。
【００２０】
走行レンジのうちのＤレンジでは、フォワードブレーキ８４を締結し、リバースクラッチ８５を切断する。これにより、トルクコンバータ７の出力軸の回転が逆転されかつ減速されて駆動軸９４に伝達され、前進走行となる。翻って、Ｒレンジでは、リバースクラッチ８５を締結し、フォワードブレーキ８４を切断する。これにより、サンギア８１とプラネタリキャリア８３とが一体的に回転し、トルクコンバータ７の出力軸と駆動軸９４とが直結して後進走行となる。フォワードブレーキ８４またはリバースクラッチ８５を断接切換駆動するための作動液圧を制御するソレノイドバルブ（図示せず）は、制御信号ｍを受けてその開度を変化させる流量制御弁である。
【００２１】
非走行レンジであるＮレンジ、Ｐレンジでは、フォワードブレーキ８４及びリバースクラッチ８５をともに切断し、トルクコンバータ７とＣＶＴ９との間の接続を遮断する。
【００２２】
ＣＶＴ９は、駆動プーリ９１及び従動プーリ９２と、両プーリ９１、９２に巻き掛けられたベルト９３とを要素とする。駆動プーリ９１は、駆動軸９４に固定した固定シーブ９１１と、駆動軸９１上にローラスプラインを介して軸方向に変位可能に支持させた可動シーブ９１２と、可動シーブ９１２の後背に配設された液圧サーボ９１３とを有する。並びに、従動プーリ９２は、従動軸９５に固設した固定シーブ９２１と、従動軸９５上にローラスプラインを介して軸方向に変位可能に支持させた可動シーブ９２２と、可動シーブ９２２の後背に配設された液圧サーボ９２３とを有する。
【００２３】
車両には、ブレーキキャリパやホイールシリンダといったブレーキ装置（図示せず）が実装されている。これらのブレーキ装置は、作動液圧の供給を受けて、車軸１０３（但し、駆動輪でない車軸を含む）を制動するものである。運転者がブレーキペダルに加える踏力は、スロットルバルブ３２下流の吸気負圧を利用するブレーキブースタ（図示せず）により増幅された上でマスタシリンダ（図示せず）に印加され、マスタシリンダにおいて液圧力に変換される。通常は、このマスタシリンダが出力（吐出）する作動液圧がブレーキ装置に供与される。
【００２４】
本実施形態の車両の制御装置たるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）０は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。
【００２５】
入力インタフェースには、車両の実車速を検出する車速センサから出力される車速信号ａ、クランクシャフトの回転角度及びエンジン回転数を検出するエンジン回転センサから出力されるクランク角信号ｂ、アクセルペダルの踏込量をアクセル開度（運転者が要求する機関出力、いわば要求負荷）として検出するセンサから出力されるアクセル開度信号ｃ、シフトレバーのレンジを知得するためのセンサ（シフトポジションスイッチ）から出力されるシフトレンジ信号ｄ、吸気通路３（特に、サージタンク３３）内の吸気温及び吸気圧を検出する温度・圧力センサから出力される吸気温・吸気圧信号ｅ、車両の車軸１０３が逆回転（即ち、車両が後退）したときにこれを検出する後退検出センサから出力される検出信号ｆ、自車と先行車若しくは前方障害物との間の距離を計測する測距センサから出力される距離信号ｇ、車両の加速度または車両が所在している路面の勾配を検出する加速度センサから出力される加速度信号ｈ、ブレーキペダルの踏込量を検出するセンサ（または、ブレーキペダルが踏まれたことを検出するブレーキスイッチ）から出力されるブレーキ信号ｏ等が入力される。
【００２６】
後退検出センサは、例えばＡＢＳ（Ａｎｔｉｌｏｃｋ  Ｂｒａｋｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）に内蔵されている。但し、車速センサの出力信号ａを参照して車両の後退を感知するようにしても構わない。
【００２７】
測距センサは、自車の前方にレーザ、赤外線、超音波等を放射し、先行車若しくは前方障害物にて反射した反射波を受信することを通じて、自車と先行車等との離間距離を計測する。なお、測距センサは、自車の前方を撮影して得られる画像を解析することで自車と先行車等との離間距離を計測するものであってもよい。
【００２８】
出力インタフェースからは、点火プラグ１２のイグナイタ１３に対して点火信号ｉ、インジェクタ１１に対して燃料噴射信号ｊ、スロットルバルブ３２に対して開度操作信号ｋ、ＥＧＲバルブ２３に対して開度操作信号ｌ、作動液圧制御バルブ（図示せず）に対して制御信号ｍ等を出力する。
【００２９】
作動液圧制御バルブは、車両に実装されているブレーキ装置に供給するべき作動液圧を制御するものであり、特に、後述する衝突回避支援システムの機能として車両を強制的に制動する際に操作される。
【００３０】
ＥＣＵ０のプロセッサは、予めメモリに格納されているプログラムを解釈、実行し、運転パラメータを演算して内燃機関の運転を制御する。ＥＣＵ０は、内燃機関の運転制御に必要な各種情報ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｏを入力インタフェースを介して取得し、エンジン回転数を知得するとともに気筒１に充填される吸気量を推算する。そして、それらエンジン回転数及び吸気量等に基づき、要求される燃料噴射量、燃料噴射タイミング（一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む）、燃料噴射圧、要求ＥＧＲ率（または、ＥＧＲ量）、点火タイミング等といった各種運転パラメータを決定する。ＥＣＵ０は、運転パラメータに対応した各種制御信号ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍを出力インタフェースを介して印加する。
【００３１】
本実施形態のＥＣＵ０は、車速が比較的低速の所定範囲内にある、即ち車両が比較的低速で走行しているときに、先行車若しくは前方障害物との衝突を回避するための支援システムとして働く。当該支援システムを作動させる車速の下限値は例えば４ｋｍ／ｈとし、上限値は例えば３０ｋｍ／ｈとする。つまり、当該支援システムは、車速が４ｋｍ／ｈ未満のときには作動せず、車速が３０ｋｍ／ｈを超えるときにも作動しない。
【００３２】
衝突回避支援システムにおいて、ＥＣＵ０は、現在の自車の車速、及び自車と先行車若しくは前方障害物との距離を、車速センサ及び測距センサを介して反復的に知得する。そして、それらに基づいて自車と先行車等との相対的な速度差を求め、当該速度差及び自車と先行車等との離間距離から、自車が先行車等に衝突する危険があるか否かを判断する。例えば、現在の相対的な速度差及び離間距離から、所定時間内に自車が先行車等に衝突すると予測される場合に、衝突の危険があると判断する。自車が先行車等に衝突する危険があると判断され、かつブレーキペダルが踏まれていないならば、その衝突を回避するための安全機能として、衝突の危険を運転者の視覚または聴覚に訴えかける態様で報知したり、機関出力を強制的に低下させたり、車両を強制的に制動したりする。
【００３３】
衝突の危険の報知は、例えば、コックピット内で警告灯を点灯させる、ディスプレイの画面に警告を表示する、ブザー、アラーム音その他の音声を出力する等により行う。
【００３４】
機関出力の強制的な低下は、スロットルバルブ３２の開度をアクセルペダルの踏込量によらず強制的に縮小操作して、気筒１に充填される吸気量及び燃料噴射量を減量補正することにより行う。吸気量及び燃料噴射量の減量補正量は、自車と先行車等との相対的な速度差が小さいほど大きくする。
【００３５】
また、車両の強制制動は、作動液圧制御バルブの操作を通じて、ブレーキ装置に作動液圧を供給し、またはブレーキ装置に供給する作動液圧を昇圧して、ブレーキペダルの踏込量によらずブレーキ装置を駆動し車軸１０３を制動することにより行う。ブレーキ装置に供給する作動液圧の大きさ（または、その増加分）、換言すればブレーキ装置による制動の強さは、自車と先行車等との相対的な速度差が小さいほど大きくする。
【００３６】
加えて、ＥＣＵ０は、車速が０または０に近い閾値以下である、即ち車両が停車状態にあるときに、自車と先行車との距離が拡大し、かつブレーキペダルが踏まれている場合に、既に先行車が発進した（そして、自車も発進する必要性が認められる）旨を運転者の視覚または聴覚に訴えかける態様で報知する。先行車の発進の旨の報知は、例えば、コックピット内で警告灯を点灯させる、ディスプレイの画面に警告を表示する、ブザー、アラーム音その他の音声を出力する等により行う。
【００３７】
車両が登坂路上に所在していると、運転者が多少アクセルペダルを踏んでも、車速が４ｋｍ／ｈを超えずに車両がゆっくりと登坂前進することがあり得る。このとき、運転者が不注意であったり、衝突回避支援システムを過信していたりすると、車速４ｋｍ／ｈ未満で自車が先行車等に極近接し、遂にはこれに衝突してしまう可能性がある。
【００３８】
また、車両が登坂路上に所在している場合に、車両が後方にずり下がることもある。先行車が発進したことを運転者に報知する機能は、自車と先行車との距離が拡大していることを感知して作動するものであるが、登坂路上では、先行車が前進した結果自車との車間距離が拡大したのか、自車が後退した結果自車との車間距離が拡大したのか、俄には判別しがたい。前者であれば、運転者は必要に応じてアクセルペダルを踏み込み自車を発進させればよいが、後者であるならば、運転者はアクセルペダルではなくブレーキペダルを踏み込んで自車のずり下がりを阻止しなければならない。
【００３９】
車両が登坂路上に所在している際にも、運転者をより好適に支援して車両の安全性及び利便性を高めるべく、本実施形態のＥＣＵ０は、図３に示すような処理手順を実施する。
【００４０】
ＥＣＵ０は、現在の自車の車速が４ｋｍ／ｈ以上であるとき（ステップＳ１）、上述した衝突回避支援システムのための処理ルーチンを実行する（ステップＳ２）。ステップＳ２では、自車が先行車等に衝突する危険があるか否かを判断し、衝突の危険があると判断され、かつブレーキペダルが踏まれていない場合に、衝突の危険の報知、機関出力の強制低下、及び／または、車両の強制制動を実行する。
【００４１】
自車の車速が４ｋｍ／ｈ未満であるときには、上述した先行車発進通知機能のための処理ルーチンを実行する（ステップＳ３）。ステップＳ３では、車両が停車状態にあり、自車と先行車との距離が拡大し、かつブレーキペダルが踏まれている場合に、先行車が発進した旨の報知を実行する。
【００４２】
さらに、現在登坂路上に所在しているか否かを判断する意味を込めて、自車が後退していないか否か、即ち自車が後方にずり下がっていないかどうかを判定する（ステップＳ４）。この判定は、後退検出センサから出力される検出信号ｆを参照して行い得る。無論、車両のシフトポジションがＲレンジでないことが前提である。
【００４３】
自車が後退している場合には、車両のクリープ速度が０に近づくか０以上となるように内燃機関の出力を増大させる補正制御を開始する（ステップＳ５）。ここに言うクリープ速度とは、登坂路上において、運転者がアクセルペダルを踏んでおらず、前後進切換装置８のフォワードブレーキ８４（いわば、クラッチ）を締結している状況下での、車両の前進速度の意である。
【００４４】
当該補正制御中は、現在車両が所在する路面の上り勾配の大きさを推測するとともに、その勾配が大きいほど機関出力の増大量、即ちアクセルペダルの踏込量によらないスロットルバルブ３２の開度の拡大補正量（そして、燃料噴射の増量補正量）を大きく設定した上で、これをアクセルペダルの踏込量に対応したスロットルバルブ３２開度に加味する。路面の上り勾配の大きさは、車速センサが出力する車速信号ａ及び／または加速度センサが出力する加速度信号ｈを参照して知得できる。
【００４５】
なお、上記の補正制御は、自車の車速が４ｋｍ／ｈ以上となり（ステップＳ１）、かつ現在車両が所在する路面の上り勾配の大きさが所定以下または０となった（ステップＳ７）後に終了する（ステップＳ８）。
【００４６】
さらに、ＥＣＵは、自車が後退している場合に、その旨を運転者に報知する（ステップＳ６）。ステップＳ６の報知は、例えば、コックピット内で警告灯を点灯させる、ディスプレイの画面に警告を表示する、ブザー、アラーム音その他の音声を出力する等により行う。
【００４７】
本実施形態では、自車の車速及び自車と先行車若しくは前方障害物との距離を検出し、現在の自車の車速が下限値（例えば、４ｋｍ／ｈ）以上であり、かつ現在の自車の車速及び自車と先行車若しくは前方障害物との距離に基づいて自車が先行車若しくは前方障害物に衝突する危険があると判断されるときに、その衝突を回避するための安全機能を作動させるものにおいて、自車の車速が前記下限値未満であり、自車と先行車若しくは前方障害物との距離が拡大しており、かつ自車が後退していることを検出した場合に、クリープ速度が０に近づくか０以上となるように機関出力を増大させる補正制御を行うことを特徴とする車両の制御装置０を構成した。
【００４８】
本実施形態によれば、登坂路上において機関出力を増大補正しクリープ速度を高める制御を通じて、登坂路上で自車が下限値未満の車速で前進して先行車等に衝突したり、登坂路上で自車が後方にずり下がったりすることを抑制ないし回避できるようになる。自車と先行車との車間距離が拡大した場合においても、それが先行車が前進した結果であるのか、自車が後退した結果であるのかが明らかとなる。従って、登坂路上における車両の安全性及び利便性が向上する。
【００４９】
なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態では、機関出力を増大させる補正制御において、電子スロットルバルブ３２の開度を拡大補正するものとしていたが、アイドルスピードコントロールバルブを実装している内燃機関においては、このアイドルスピードコントロールバルブの開度を拡大補正するようにしてもよい。周知の通り、アイドルスピードコントロールバルブは、吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の上流側と下流側とを連通するバイパスを開閉する流量制御バルブである。
【００５０】
その他、各部の具体的構成や処理の手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、車両の制御に適用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
０…制御装置（ＥＣＵ）
１…気筒
１１…インジェクタ
１２…点火プラグ
３…吸気通路
３２…スロットルバルブ
ａ…車速信号
ｆ…車両後退検出信号
ｇ…車間距離信号
ｈ…加速度信号
【図１】
2015105588.tif 000003
【図２】
2015105588.tif 000004
【図３】
2015105588.tif 000005