(57)【要約】      （修正有）【課題】制御開始後に坂道の傾斜角や路面の摩擦係数が変化してもフィードバック制御のＩ項の制御量が過大になることを防止する。【解決手段】目標車速と実際の車速Ｖxとの偏差に基づくＰＩＤフィードバック制御の目標減速度Ｇxbtに基づいて、実際の車速が目標車速になるように車両の減速度を制御する車両の降坂速度制御装置。実際の車速が目標車速よりも高い場合には、降坂車速制御の開始条件が成立した時点における車両の重力加速度の降坂方向成分を基準重力加速度Ｇxd0として、車両の重力加速度の降坂方向成分Ｇxdと基準重力加速度Ｇxd0との差が上側基準値と下側基準値との間にないときには、Ｉ項の目標減速度Ｇxbtiを積分しないことによりその増大を抑制する（Ｓ１７０、１８０）。【選択図】図３
2015067045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め設定された降坂車速制御の開始条件が成立すると、前記開始条件が成立した時点における車両の重力加速度の降坂方向成分を基準重力加速度として、目標車速と実際の車速との偏差に基づくＰＩＤフィードバック制御の少なくともＩ項の目標減速度に基づいて、実際の車速が目標車速になるように車両の減速度を制御する車両の降坂速度制御装置において、
実際の車速が目標車速よりも高い場合には、車両の重力加速度の降坂方向成分の大きさを判定するための基準値を判定基準値として、車両の重力加速度の降坂方向成分と前記判定基準値との差の大きさに基づいて前記Ｉ項の目標減速度の増大を抑制する
ことを特徴とする車両の降坂速度制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の降坂速度制御装置において、前記基準重力加速度に基づく目標減速度と少なくとも前記Ｉ項の目標減速度とに基づいて車両の目標減速度を演算し、前記車両の目標減速度に基づいて車両の減速度を制御することを特徴とする車両の降坂速度制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の車両の降坂速度制御装置において、前記Ｉ項の目標減速度を積分しないための上側基準値及び下側基準値を前記判定基準値に基づいて演算し、車両の重力加速度の降坂方向成分が前記上側基準値と前記下側基準値との間にあるときには、前記Ｉ項の目標減速度を積分しないことを特徴とする車両の降坂速度制御装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の車両の降坂速度制御装置において、車両の重力加速度の降坂方向成分と前記判定基準値との差の大きさが小さいほど、前記Ｉ項の目標減速度を積分する際のゲインの大きさを小さくすることを特徴とする車両の降坂速度制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一つに記載の車両の降坂速度制御装置において、前記判定基準値は前記基準重力加速度に基づいて設定されることを特徴とする車両の降坂速度制御装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一つに記載の車両の降坂速度制御装置において、前記Ｉ項の目標減速度の大きさを制限するための上限ガード値及び下限ガード値を前記基準重力加速度に基づいて演算し、前記Ｉ項の目標減速度を前記上限ガード値及び前記下限ガード値にてガード処理することを特徴とする車両の降坂速度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の速度制御装置に係り、更に詳細には車両の降坂時の車速が過大にならないよう制御する降坂速度制御装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
車両の降坂時に目標車速と実際の車速との偏差に基づくＰＩＤフィードバック制御により、実際の車速が目標車速になるように制動力を制御することによって車両の減速度を制御する降坂速度制御装置は既に知られている。例えば、下記の特許文献１には、車両の積載量に応じてＰＩＤフィードバック制御のゲインを変更し得るよう構成された降坂速度制御装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１４２６８７号公報
【発明の概要】
【０００４】
〔発明が解決しようとする課題〕
車両の降坂時に目標車速と実際の車速との偏差に基づくＰＩＤフィードバック制御により、車両の降坂速度が制御される場合には、坂道の傾斜角や路面の摩擦係数の変化に起因してフィードバック制御のＩ項の制御量が大きくなることがある。Ｉ項の制御量は一旦大きくなると、坂道の傾斜角や路面の摩擦係数が元の値になっても、速やかには低下しない。そのため、車両の減速度が必要以上に大きくなり、これに起因して車速が必要以上に低下し、車速が目標車速に上昇するまでに時間を要することがある。
【０００５】
かかる不具合を緩和すべく、フィードバック制御のＩ項の積分ゲインを小さくすると、車両の降坂時におけるＩ項の制御量が不十分になり、そのため実際の車速を効果的に目標車速に制御することができない。
【０００６】
また、上述の不具合は、制御開始条件が成立したときの車両の重力加速度の降坂方向成分に基づく目標減速度と、目標車速と実際の車速との偏差に基づくＰＩＤフィードバック制御の目標減速度とに基づいて、車両の減速度が制御される場合にも生じる。
【０００７】
本発明は、車両の降坂時に目標車速と実際の車速との偏差に基づくＰＩＤフィードバック制御により車両の降坂速度を制御する従来の降坂速度制御装置に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものである。そして、本発明の主要な課題は、制御開始後に坂道の傾斜角や路面の摩擦係数が変化してもフィードバック制御のＩ項の制御量が過大になることを防止し、これにより車速が過剰に低下して車速が目標車速になるまでに要する時間が長くなる事態の発生を防止することである。
〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕
【０００８】
上述の主要な課題は、本発明によれば、予め設定された降坂車速制御の開始条件が成立すると、前記開始条件が成立した時点における車両の重力加速度の降坂方向成分を基準重力加速度として、目標車速と実際の車速との偏差に基づくＰＩＤフィードバック制御の少なくともＩ項の目標減速度に基づいて、実際の車速が目標車速になるように車両の減速度を制御する車両の降坂速度制御装置において、実際の車速が目標車速よりも高い場合には、車両の重力加速度の降坂方向成分の大きさを判定するための基準値を判定基準値として、車両の重力加速度の降坂方向成分と前記判定基準値との差の大きさに基づいて前記Ｉ項の目標減速度の増大を抑制することを特徴とする車両の降坂速度制御装置によって達成される。
【０００９】
上記の構成によれば、車両の重力加速度の降坂方向成分と判定基準値との差の大きさに基づいてＩ項の目標減速度の増大が抑制される。よって、制御開始後に坂道の傾斜角や路面の摩擦係数が変化しても、それらの制御開始時の値からの変化量が大きくなければ、フィードバック制御のＩ項の目標減速度が過大になることができる。よって、車速が過剰に低下して車速が目標車速になるまでに要する時間が長くなる事態の発生を防止することができる。
【００１０】
なお、制御開始後に坂道の傾斜角や路面の摩擦係数が変化し、それらの制御開始時の値からの変化量が大きい場合には、Ｉ項の目標減速度の増大が許容されるので、車両の減速度を増大させて実際の車速を効果的に目標車速に制御することができる。
【００１１】
また、本発明によれば、上記の構成において、前記基準重力加速度に基づく目標減速度と少なくとも前記Ｉ項の目標減速度とに基づいて車両の目標減速度を演算し、前記車両の目標減速度に基づいて車両の減速度を制御する。
【００１２】
上記の構成によれば、車両の目標減速度は、基準重力加速度に基づく目標減速度と少なくともＩ項の目標減速度とに基づいて演算される。よって、降坂車速制御による車両の減速度の開始当初より車両の重力加速度の降坂方向成分に対応する制御量を含む値に車両の目標減速度を演算することができる。従って、車両の目標減速度が基準重力加速度に基づく目標減速度を含まない場合に比して、実際の車速が速やかに目標車速になるように車両の減速度を制御することができる。
【００１３】
また、本発明によれば、上記の構成において、前記Ｉ項の目標減速度を積分しないための上側基準値及び下側基準値を前記判定基準値に基づいて演算し、車両の重力加速度の降坂方向成分が前記上側基準値と前記下側基準値との間にあるときには、前記Ｉ項の目標減速度を積分しない。
【００１４】
上記の構成によれば、車両の重力加速度の降坂方向成分が上側基準値と下側基準値との間にあるときには、Ｉ項の目標減速度は積分されない。よって、車両の重力加速度の降坂方向成分が上側基準値と下側基準値との間にあるとか否かに関係なく、Ｉ項の目標減速度が積分される場合に比して、Ｉ項の目標減速度が過大になることを効果的に防止することができる。
【００１５】
また、Ｉ項の目標減速度を積分しないための上側基準値及び下側基準値は、車両の重力加速度の降坂方向成分の大きさを判定するための基準値である判定基準値に基づいて演算される。よって、Ｉ項の目標減速度を積分しない加速度の降坂方向成分の範囲を判定基準値に基づいて設定することができる。
【００１６】
また、本発明によれば、上記の構成において、車両の重力加速度の降坂方向成分と前記判定基準値との差の大きさが小さいほど、前記Ｉ項の目標減速度を積分する際のゲインの大きさを小さくする。
【００１７】
上記の構成によれば、Ｉ項の目標減速度を積分する際のゲインの大きさは、車両の重力加速度の降坂方向成分と判定基準値との差の大きさが小さいほど、小さくされる。よって、車両の重力加速度の降坂方向成分と判定基準値との差の大きさが小さいときには、Ｉ項の目標減速度の積分による増大を抑制してＩ項の目標減速度が過大になることを防止することができる。逆に、車両の重力加速度の降坂方向成分と判定基準値との差の大きさが大きいときには、Ｉ項の目標減速度を積分してＩ項の目標減速度を大きくし、実際の車速が目標車速になるように車両の減速度を効果的に制御することができる。
【００１８】
また、本発明によれば、上記の構成において、前記判定基準値は前記基準重力加速度に基づいて設定される。
【００１９】
上記の構成によれば、判定基準値が基準重力加速度に基づいて設定されるので、降坂車速制御の開始条件が成立した時点における車両の重力加速度の降坂方向成分を基準にして、Ｉ項の目標減速度の増大を抑制することができる。
【００２０】
また、本発明によれば、上記の構成において、前記Ｉ項の目標減速度の大きさを制限するための上限ガード値及び下限ガード値を前記基準重力加速度に基づいて演算し、前記Ｉ項の目標減速度を前記上限ガード値及び前記下限ガード値にてガード処理する。
【００２１】
上記の構成によれば、Ｉ項の目標減速度が上限ガード値及び下限ガード値にてガード処理されるので、Ｉ項の目標減速度が過大になること、従って車速が過剰に低下することを効果的に防止することができる。
【００２２】
また、Ｉ項の目標減速度の大きさを制限するための上側基準値及び下側基準値は、基準重力加速度に基づいて演算される。よって、Ｉ項の目標減速度が過大にならないようにする範囲を基準重力加速度に基づいて設定することができる。
【００２３】
なお、本願において、「降坂方向成分」は、走行路に沿う降坂方向の成分をいう。よって、車両の重力加速度をｇとし、走行路の傾斜角をθとすると、「車両の重力加速度の降坂方向成分」は、ｇ＊sinθである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】後輪駆動車に適用された本発明による車両の降坂速度制御装置の第一の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】第一の実施形態における降坂速度制御のメインルーチンを示すフローチャートである。
【図３】図２に示されたフローチャートのステップ１００において実行される車両の目標減速度Ｇxbtの演算ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】第一の実施形態の作動の一例を示すグラフである。
【図５】本発明による車両の降坂速度制御装置の第二の実施形態における車両の目標減速度Ｇxbtの演算ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】車両の重力加速度の降坂方向成分Ｇxdと基準重力加速度Ｇxd0との差に基づいて減速度増大用のＩ項のゲインＫiuを演算するためのマップを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施形態について詳細に説明する。
【００２６】
［第一の実施形態］
図１は後輪駆動車に適用された本発明による車両の降坂速度制御装置の第一の実施形態を示す概略構成図である。
【００２７】
図１において、降坂速度制御装置１０は車両１１に搭載されている。車両１１は四輪の自動車であり、右前輪１２ＦＲと、左前輪１２ＦＬと、右後輪１２ＲＲと、左後輪１２ＲＬとを有している。また、車両１１は駆動源としてのエンジン１４と、制動力を発生する制動装置１６とを備えている。エンジン１４にはそのスロットル弁を駆動するスロットル弁アクチュエータ１４Ａが設けられており、エンジン１４は図には示されていない駆動力伝達系を介して後輪１２ＲＲ及び１２ＲＬに駆動力を付与する。
【００２８】
操舵輪である右前輪１２ＦＲ及び左前輪１２ＦＬは、図には示されていないが運転者によるステアリングホイールの操舵操作に応答して駆動されるステアリング装置によりそれぞれ右タイロッド及び左タイロッドを介して操舵されるようになっている。
【００２９】
制動装置１６は油圧回路２２と、右前輪、左前輪、右後輪、左後輪にそれぞれ対応して設けられたホイールシリンダ２４ＦＲ、２４ＦＬ、２４ＲＲ、２４ＲＬと、ブレーキペダル２６と、マスタシリンダ２８とを含んでいる。各車輪の制動力は油圧回路２２によりホイールシリンダ２４ＦＲ、２４ＦＬ、２４ＲＲ、２４Ｒ内の圧力Ｐj（j＝fr、fl、rr、rl）、即ち制動圧が制御されることによって制御される。なお、fr、fl、rr、rlはそれぞれ右前輪、左前輪、右後輪、左後輪を意味する。
【００３０】
図１には示されていないが、油圧回路２２はオイルリザーバ、オイルポンプ、種々の弁装置等を含み、各ホイールシリンダの制動圧は通常時には運転者によるブレーキペダル２６の踏み込み操作に応じて駆動されるマスタシリンダ２８により制御される。また、各ホイールシリンダの制動圧は、必要に応じて油圧回路２２が電子制御装置３０の制動力制御部によって制御されることにより個別に制御される。かくして制動装置１６は運転者の制動操作とは無関係に各車輪の制動力を制御可能である。
【００３１】
降坂速度制御装置１０は、制動装置１６及び電子制御装置３０に加えて、車両の車室内に設けられ電子制御装置３０に電気的に接続された降坂速度制御（以下必要に応じて「ＤＡＣ」という）スイッチ３２を含んでいる。ＤＡＣスイッチ３２は、車両の乗員によって操作されることによりオンとオフとに切り替わり、オンであるときには電子制御装置３０の降坂速度制御部により図２及び図３に示されたフローチャートに従って降坂速度制御が実行されることを許可する。
【００３２】
電子制御装置３０には、各車輪に設けられた車輪速度センサ３４FR〜３４RLより各車輪の車輪速度Ｖwj（j＝fr、fl、rr、rl）を示す信号が入力され、圧力センサ３６よりマスタシリンダ圧力Ｐm、すなわちマスタシリンダ２８内の圧力を示す信号が入力される。また、電子制御装置３０には、前後加速度センサ３８より車両の前後加速度Ｇxを示す信号が入力され、前後加速度センサ３８は車両１１に前後方向に作用する力に基づいて車両の前後加速度Ｇxを検出する。
【００３３】
電子制御装置３０は、スロットル弁アクチュエータ１４Ａの制御によってエンジン１４の出力を制御するエンジン制御用電子制御装置４０と必要に応じて信号の授受を行う。運転者により踏み込み操作されるアクセルペダル４２の踏み込み量は、アクセル開度センサ４４によりアクセル開度φとして検出され、アクセル開度φを示す信号は電子制御装置４０に入力される。電子制御装置４０は通常時にはアクセル開度φに応じてエンジン１４の出力を制御する。
【００３４】
エンジン１４はその出力が０であるときには、駆動輪である左右後輪２４ＲＲ、２４ＲＬの回転を抑制することによりエンジンブレーキとして作用し、車両１１に減速度を付与する。従って、制動装置１６はエンジン１４と共働して車両に減速度を付与する減速度付与装置として機能する。
【００３５】
電子制御装置３０の降坂速度制御部は、ＤＡＣスイッチ３２がオンであるときには、図２及び図３に示されたフローチャートに従って降坂速度制御を実行する。後述の如く、降坂速度制御部は、予め設定された降坂車速制御の開始条件が成立すると、開始条件が成立した時点における車両の重力加速度の降坂方向成分Ｇxdを基準重力加速度Ｇxd0に設定する。そして、降坂速度制御部は、基準重力加速度Ｇxd0に基づく目標減速度Ｇxb0と、目標車速Ｖxtと実際の車速Ｖxとの偏差ΔＶxに基づくＰＩＤフィードバック制御の目標減速度（Ｐ項ＧxbtpとＤ項ＧxbtdとＩ項Ｇxbtiとの和）とに基づいて、車両の目標減速度Ｇxdtを演算する。
【００３６】
また、降坂速度制御部は、目標減速度Ｇxdtに基づいて車両の減速度を目標減速度Ｇxdtにするための各車輪の目標制動圧Ｐtj（j＝fr、fl、rr、rl）を演算する。さらに、降坂速度制御部は、各車輪の制動圧Ｐj（j＝fr、fl、rr、rl）がそれぞれ対応する目標制動圧Ｐtjになるよう制動装置１６を制御し、これにより実際の車速Ｖxが目標車速Ｖxtになるように車両の減速度Ｇxb（＝−Ｇx）を制御する。
【００３７】
特に、降坂速度制御部は、フィードバック制御のＩ項の目標減速度Ｇxdtiを積分しないための上側基準値及び下側基準値を基準重力加速度Ｇxd0に基づいて演算する。そして、降坂速度制御部は、車両の重力加速度の降坂方向成分Ｇxdが上側基準値と下側基準値との間にないときには、Ｉ項の目標減速度Ｇxdtiを積分する。しかし、降坂速度制御部は、車両の重力加速度の降坂方向成分Ｇxdが上側基準値と下側基準値との間にあるときには、Ｉ項の目標減速度Ｇxdtiを積分しない。
【００３８】
また、降坂速度制御部は、フィードバック制御のＩ項の目標減速度Ｇxdtiの大きさを制限するための上限ガード値及び下限ガード値を基準重力加速度Ｇxd0に基づいて演算する。そして、降坂速度制御部は、Ｉ項の目標減速度Ｇxdtiを上限ガード値及び下限ガード値にてガード処理し、これによりＩ項の目標減速度Ｇxdtiが上限ガード値と下限ガード値との間の範囲を越えないよう、必要に応じてＩ項の目標減速度Ｇxdtiを修正する。
【００３９】
なお、電子制御装置３０の上述の各制御部は、それぞれＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭと入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続されたマイクロコンピュータを含むものであってよい。また、前後加速度センサ３８は、車両前方を正として、すなわち車両１１に後方への力が作用する場合の値を正として、車両の前後加速度Ｇxを検出する。
【００４０】
次に、図２及び図３に示されたフローチャートを参照して第一の実施形態における降坂速度制御ルーチンについて説明する。なお、図２に示されたフローチャートによる降坂速度制御は、図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。また、以下の説明においては、図２及び図３に示されたフローチャートによる降坂速度制御を必要に応じて単に「制御」と呼ぶこととする。
【００４１】
まず、ステップ１０に先立って、前後加速度センサ３８より車両１１の前後加速度Ｇxを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ１０においては、車両１１の重力加速度の降坂方向成分Ｇxdが演算される。この場合、降坂方向成分Ｇxdは、車輪速度Ｖwjに基づいて演算される車速Ｖxの変化率（例えば、時間微分値）をＶxdとして、−Ｇx−Ｖxdをローパスフィルタ処理することにより演算されてよい。
【００４２】
ステップ２０〜４０においては、降坂速度制御による車両の減速度の制御を実行すべきであるか否かの判別が行われる。そして、減速度の制御を実行すべきではない旨の判別が行われたときには制御はステップ５０へ進み、減速度の制御を実行すべきである旨の判別が行われたときには制御はステップ６０へ進む。
【００４３】
特に、ステップ２０においては、降坂速度制御による減速度の制御の実行中であるか否かの判別が行われる。そして肯定判別が行われたときには制御はステップ４０へ進み、否定判別が行われたときには制御はステップ３０へ進む。
【００４４】
ステップ３０においては、降坂速度制御による減速度の制御の開始条件が成立したか否かの判別が行われる。そして否定判別が行われたときには制御はステップ５０へ進み、肯定判別が行われたときには制御はステップ６０へ進む。
【００４５】
この場合、下記の全てが判定されたときに降坂速度制御による減速度の制御の開始条件が成立したと判定されてよい。
ａ１：ＤＡＣスイッチ３２がオンである。
ａ２：下記のａ２−１又はａ２−２が満たされている。
ａ２−１：車速Ｖxが予め設定された基準値Ｖx1以上である。
ａ２−１：車速ＶxがＶx1よりも低い基準値Ｖx2以上であり、かつ、車速Ｖxの変化率Ｖxdが基準値Ｖxd3以上である。なお、Ｖx1、Ｖx2及びＶxd3は予め設定された定数である。
ａ３：アクセルペダル４２が踏み込まれていない。
ａ４：ブレーキペダル２６が踏み込まれていない。
【００４６】
ステップ４０においては、降坂速度制御による減速度の制御の終了条件が成立したか否かの判別が行われる。そして肯定判別が行われたときには制御はステップ５０へ進み、否定判別が行われたときには制御はステップ６０へ進む。
【００４７】
この場合、下記の何れかが判定されたときに降坂速度制御による減速度の制御の終了条件が成立したと判定されてよい。
ｂ１：ＤＡＣスイッチ３２がオフである。
ｂ２：アクセルペダル４２が踏み込まれた。
ｂ３：ブレーキペダル２６が踏み込まれた。
ｂ４：車速Ｖxが降坂時の目標車速ＶxtよりもＶx4以上低い状態がＴ1以上継続した。
ｂ５：車両の目標減速度Ｇxbtが０以上である状態がＴ1よりも短いＴ2以上継続した。なお、Ｖxt、Ｖx4、Ｔ1及びＴ2は予め設定された値である。
【００４８】
ステップ５０においては、非制御処理、すなわち、降坂速度制御による車両の減速度の制御が実行されないようにする処理が行われる。具体的には、後述の基準重力加速度Ｇxd0、後述の目標車速Ｖxtと実際の車速Ｖxとの偏差に基づくＰＩＤフィードバック制御の目標減速度のＰ項Ｇxbtp、Ｄ項Ｇxbtd、Ｉ項Ｇxbti及び車両の目標減速度Ｇxbtが０にリセットされる。
【００４９】
ステップ６０においては、前サイクルも降坂速度制御による減速度の制御が実行されていたか否かの判別、すなわち、前サイク以前に減速度の制御を実行すべきであると判別されたか否かの判別が行われる。そして、肯定判別が行われたときには制御はステップ８０へ進み、否定判別が行われたときには制御はステップ７０へ進み、ステップ１０において演算された重力加速度の降坂方向成分Ｇxdが基準重力加速度Ｇxd0に設定され、ＲＡＭに記憶される。
【００５０】
ステップ８０においては、目標車速Ｖxtと実際の車速Ｖxとの偏差ΔＶx（＝Ｖxt−Ｖx）が演算される。そして、次のステップ１００においては、後に詳細に説明する如く、基準重力加速度Ｇxd0、車速の偏差ΔＶx等に基づいて図３に示されたフローチャートに従って降坂速度制御のための車両の目標減速度Ｇxbtが演算される。
【００５１】
ステップ３００においては、車両の減速度Ｇxbを目標減速度Ｇxbtにするための各車輪の目標制動圧Ｐtj（j＝fr、fl、rr、rl）が、例えば以下の如く目標減速度Ｇxbtに基づいて演算される。まず、目標減速度Ｇxbtと車両の重量Ｗとの積として車両全体の目標制動力Ｆbvtが演算される。なお、車両の重量Ｗは、予め設定された値であってもよく、また、当技術分野において公知の任意の要領にて推定されてもよい。
【００５２】
そして、制動力の前輪配分比をＲfとして、下記の式（１）及び（２）に従ってそれぞれ左右前輪の目標制動力Ｆbwft及び左右後輪の目標制動力Ｆbwrtが演算される。さらに、目標制動力Ｆbwft及びＦbwrt、制動力から制動圧への変換係数、タイヤの半径等に基づいて各車輪の目標制動圧Ｐtjが演算される。
Ｆbwft＝Ｆbvt＊Ｒf／２  ……（１）
Ｆbwrt＝Ｆbvt＊（１−Ｒf）／２  ……（２）
【００５３】
ステップ３１０においては、各車輪の制動圧Ｐjがそれぞれ対応する目標制動圧Ｐtjになるよう制動装置１６が制御され、これにより前輪及び後輪の制動力がそれぞれ目標制動力Ｆbwft及びＦbwrtになるよう制御される。よって、車両の減速度Ｇxbが目標減速度Ｇxbtに制御される。
【００５４】
次に、図３に示されたフローチャートを参照して上記ステップ１００において実行される車両の目標減速度Ｇxbtの演算ルーチンについて説明する。
【００５５】
まず、ステップ１１０においては、車速の偏差ΔＶxが負の値であるか否かの判別、すなわち、実際の車速Ｖxが目標車速Ｖxtよりも高いか否かの判別が行われる。そして、否定判別が行われたときには制御はステップ１３０へ進み、肯定判別が行われたときには制御はステップ１２０へ進む。
【００５６】
ステップ１２０においては、Ｋpuを減速度増大用の比例ゲイン（負の値）として、下記の式（３）に従ってＰＩＤフィードバック制御の目標減速度のＰ項Ｇxbtpが演算される。
Ｇxbtp＝Ｋpu＊ΔＶx  ……（３）
【００５７】
同様に、ステップ１３０においては、Ｋplを減速度低減用の比例ゲイン（負の値）として、下記の式（４）に従ってＰＩＤフィードバック制御の目標減速度のＰ項Ｇxbtpが演算される。
Ｇxbtp＝Ｋpl＊ΔＶx  ……（４）
【００５８】
ステップ１４０においては、Ｋdを微分ゲイン（正の値）として、下記の式（５）に従ってＰＩＤフィードバック制御の目標減速度のＤ項Ｇxbtdが演算される。なお、下記の式（５）におけるＶxdは、上記ステップ１０の場合と同様に、車速Ｖxの変化率（例えば、時間微分値）である。
Ｇxbtd＝Ｋd＊Ｖxd  ……（５）
【００５９】
ステップ１５０においては、ステップ１１０の場合と同様に、車速の偏差ΔＶxが負の値であるか否かの判別が行われる。そして、肯定判別、すなわち、実際の車速Ｖxが目標車速Ｖxtよりも高い旨の判別が行われたときには制御はステップ１７０へ進み、否定判別が行われたときには制御はステップ１６０へ進む。
【００６０】
ステップ１６０においては、下記の式（６）に従ってＰＩＤフィードバック制御の目標減速度のＩ項Ｇxbtiが演算される。なお、下記の式（６）において、ＧxbtifはＩ項Ｇxbtiの前回値であり、Ｋilは減速度低減用の積分ゲイン（負の値）であり、ΔＴは図２に示されたフローチャートのサイクルタイムである。
Ｇxbti＝Ｇxbtif＋Ｋil＊ΔＶx＊ΔＴ  ……（６）
【００６１】
ステップ１７０においては、αを正の定数として、ステップ１０において演算された車両１１の重力加速度の降坂方向成分Ｇxdが、上側基準値Ｇxd0＋αよりも大きいか、又は下側基準値Ｇxd0−αよりも小さいか否かの判別が行われる。そして、否定判別が行われたときには制御はステップ１９０へ進み、肯定判別が行われたときには制御はステップ１８０へ進む。
【００６２】
ステップ１８０においては、下記の式（７）に従ってＰＩＤフィードバック制御の目標減速度のＩ項Ｇxbtiが演算される。なお、下記の式（７）において、Ｇxbtif及びΔＴは上記式（６）の場合と同一であり、Ｋiuは減速度増大用の積分ゲイン（負の値）である。
Ｇxbti＝Ｇxbtif＋Ｋiu＊ΔＶx＊ΔＴ  ……（７）
【００６３】
ステップ１９０においては、上限ガード値がＧxbmax−Ｇxd0＋βに設定されると共に、下限ガード値が−Ｇxd0−βに設定される。そして、目標減速度のＩ項Ｇxbtiが上限ガード値よりも大きい値になったり下限ガード値よりも小さい値になったりしないよう、目標減速度のＩ項Ｇxbtiがガード処理される。
【００６４】
なお、βは前後加速度センサ３８の検出誤差等を考慮して設定されてよい正の定数である。また、Ｇxbmaxは、制動装置１６の制動力発生限界に基づく制限値、すなわち、制動装置１６の油圧回路２２やホイールシリンダ２４ＦＲ〜２４Ｒ等に過剰の負担を与えないための最大許容減速度（予め設定された正の値）である。よって、上限ガード値及び下限ガード値は、制動装置１６に過剰の負担を与えることなく、降坂速度制御による効果的な車両の減速度を行って実際の車速Ｖxを目標車速Ｖxtに制御するために必要なＩ項Ｇxbtiのそれぞれ最大値及び最小値である。
【００６５】
ステップ２００においては、下記の式（８）に従って車両の目標減速度Ｇxbtが演算される。なお、下記の式（８）に於けるＧxbt0は、基準重力加速度Ｇxd0に基づく車両の目標減速度であり、この実施形態においてはＧxbt0＝Ｇxd0である。
Ｇxbt＝Ｇxbt0＋Ｇxbtp＋Ｇxbtd＋Ｇxbti  ……（８）
【００６６】
ステップ２１０においては、車両の目標減速度Ｇxbtが負の値になったり、最大許容減速度Ｇxbmaxよりも大きくなったりしないよう、０及びＧxbmaxをそれぞれ下限ガード値及び上限ガード値として目標減速度Ｇxbtがガード処理される。
【００６７】
以上の説明より解る如く、降坂速度制御による車両の減速度の制御を実行すべきであるときには、すなわち、ステップ６０において肯定判別が行われているときには、ステップ８０〜３１０が実行されることにより、降坂速度制御による減速度の制御が実行される。そして、減速度の制御の目標減速度Ｇxbtは、ステップ１００において、基準重力加速度Ｇxd0に基づく車両の目標減速度Ｇxbt0と、ＰＩＤフィードバック制御の目標減速度Ｇxbtp＋Ｇxbtd＋Ｇxbtiとの和に演算される。
【００６８】
この場合、基準重力加速度Ｇxd0に基づく車両の目標減速度Ｇxbt0は、制御が開始される際の車両の重力加速度の降坂方向成分（加速度）に対抗する減速度として与えられる。従って、路面の傾斜角や摩擦係数等が制御開始時の値から変化しない限り、実際の車速Ｖxは目標車速Ｖxtになり、ＰＩＤフィードバック制御の目標減速度は実質的に０である。
【００６９】
これに対し、制御の開始後に路面の傾斜角や摩擦係数等が変化すると、実際の車速Ｖxは目標車速Ｖxtに一致しなくなり、ＰＩＤフィードバック制御の目標減速度は車両の走行状況に応じて増減する。特に、ＰＩＤフィードバック制御の目標減速度のＩ項Ｇxbtiは、制御開始後の路面の傾斜角や摩擦係数等の変化に対処して実際の車速Ｖxを目標車速Ｖxtに一致させるための制御量として作用する。
【００７０】
また、基準重力加速度Ｇxd0は、ステップ７０において設定される値、すなわち、降坂車速制御の開始条件が成立した時点における車両の重力加速度の降坂方向成分である。そして、重力加速度の降坂方向成分Ｇxdが上側基準値Ｇxd0＋α以下で下側基準値Ｇxd0−α以上の値であるときには、ステップ１７０において否定判別が行われる。すなわち、制御開始後に路面の傾斜角や摩擦係数等が変化しても、それらの制御開始時の値からの変化量が小さい場合には、ＰＩＤフィードバック制御の目標減速度のＩ項Ｇxbtiは積分されない。
【００７１】
よって、重力加速度の降坂方向成分Ｇxdの大小に関係なく目標減速度のＩ項が積分される場合に比して、制御開始時の値からの路面の傾斜角や摩擦係数等の変化量が小さい状況において、Ｉ項Ｇxbtiが過大になる虞れを低減することができる。従って、Ｉ項の目標減速度が過大になることに起因して車速が過剰に低下し車速が目標車速になるまでに要する時間が長くなる事態が発生することを防止することができる。
【００７２】
なお、重力加速度の降坂方向成分Ｇxdが上側基準値Ｇxd0＋αよりも大きい値又は下側基準値Ｇxd0−αよりも小さい値であるときには、ステップ１７０において肯判別が行われる。すなわち、制御開始時の値からの路面の傾斜角や摩擦係数等の変化量が大きい場合には、ＰＩＤフィードバック制御の目標減速度のＩ項Ｇxbtiが積分される。従って、Ｉ項の目標減速度の増大を許容して、車両の減速度を必要な値に増大させることができ、これにより実際の車速Ｖxを効果的に目標車速Ｖxtに制御することができる。
【００７３】
また、Ｉ項Ｇxbtiを積分しないための上側基準値及び下側基準値は、車両の重力加速度の降坂方向成分の大きさを判定するための判定基準値である基準重力加速度Ｇxd0に基づいて、それぞれＧxd0＋α、Ｇxd0−αに設定される。よって、Ｉ項の目標減速度を積分しない加速度の降坂方向成分の範囲を、基準重力加速度Ｇxd0、すなわち、制御開始時の加速度の降坂方向成分に基づいて設定することができる。
【００７４】
図４は、第一の実施形態の作動の一例を示すグラフである。なお、図４において、実線は第一の実施形態の場合を示し、破線はステップ１７０及び１８０の処理が行われない第一の比較例の場合を示し、一点鎖線はステップ１７０〜１９０の処理が行われない第二の比較例の場合を示している。また、図４において、Ｘ及びＹは、実際の車速Ｖxが目標車速Ｖxtよりも高い領域、すなわち、車速の偏差ΔＶxが負の値であり、ステップ１１０及び１５０において肯定判別が行われる領域を示している。
【００７５】
図４に示されている如く、第一及び第二の比較例の場合には、ＰＩＤフィードバック制御の目標減速度のＩ項Ｇxbtiが大きくなり、領域Ｘが経過した後も大きい値の状況が継続する。そのため、領域Ｘが経過した後も目標減速度のＧxbt及び制動圧Ｐjが高い状況が継続し、実際の車速Ｖxが目標車速Ｖxtよりも低い状況、すなわち、車両が過剰に減速された状況が長く継続してしまう。
【００７６】
なお、図４においては、第二の比較例について目標減速度のＩ項Ｇxbti以外の目標減速度Ｇxbt等の値が示されていないが、第二の比較例の場合には目標減速度のＩ項Ｇxbtiが第一の比較例の場合よりも大きくなる。よって、第二の比較例の場合には第一の比較例の場合よりも上記傾向が一層顕著になる。
【００７７】
これらの比較例に対し、第一の実施形態によれば、車両の重力加速度の降坂方向成分Ｇxdが上側基準値Ｇxd0＋αを越えるのは矢印Ｚにて示されたごく短い時間の領域のみである。よって、このごく短い時間の領域以外においては目標減速度のＩ項Ｇxbtiは積分されないので、目標減速度のＩ項Ｇxbtiは大きい値にならない。従って、領域Ｘが経過した後に目標減速度のＧxbt及び制動圧Ｐjが高い状況は継続せず、実際の車速Ｖxは目標車速Ｖxt又はそれに近い値になる。
【００７８】
［第二の実施形態］
図５は本発明による車両の降坂速度制御装置の第二の実施形態における車両の目標減速度Ｇxbtの演算ルーチンを示すフローチャートである。なお、図５において、図３に示されたステップと同一のステップには図３において付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。
【００７９】
この第二の実施形態においては、降坂速度制御のメインルーチンは上述の第一の実施形態の場合と同様に、図２に示されたフローチャートに従って実行される。しかし、ステップ１００において実行される車両の目標減速度Ｇxbtの演算は、図３に示されたフローチャートではなく、図５に示されたフローチャートに従って実行される。
【００８０】
図５と図３との比較より解る如く、ステップ１１０〜１６０及びステップ１８０〜２１０はそれぞれ第一の実施形態の対応するステップと同様に実行される。しかし、ステップ１５０において肯定判別、すなわち、実際の車速Ｖxが目標車速Ｖxtよりも高い旨の判別が行われたときには、制御はステップ１７５へ進む。
【００８１】
ステップ１７５においては、車両１１の重力加速度の降坂方向成分Ｇxdと車両の重力加速度の降坂方向成分の大きさを判定するための判定基準値との差の絶対値に基づいて、図６において実線にて示されたマップより減速度増大用のＩ項のゲインＫiuが演算される。なお、この実施形態においても、判定基準値は基準重力加速度Ｇxd0である。また、図６におけるα1及びα2はそれぞれ第一の実施形態のαよりもΔα小さい値及びΔα大きい値であってよい。そして、Δαは予め設定された定数であってよいが、例えば、車両の乗員により可変設定されるようになっていてもよい。また、最小値Ｋiuminは予め設定された負の値であってよい。
【００８２】
かくして、第二の実施形態によれば、重力加速度の降坂方向成分Ｇxdと基準重力加速度Ｇxd0との差の絶対値が小さい場合には、目標減速度のＩ項Ｇxbtiが積分されることを防止することができる。よって、第一の実施形態の場合と同様に、制御開始時の値からの路面の傾斜角や摩擦係数等の変化量が小さい状況において、Ｉ項Ｇxbtiが過大になる虞れを低減することができる。従って、Ｉ項の目標減速度が過大になることに起因して車速が過剰に低下し車速が目標車速になるまでに要する時間が長くなる事態が発生することを防止することができる。
【００８３】
また、重力加速度の降坂方向成分Ｇxdと基準重力加速度Ｇxd0との差の絶対値が大きい場合には、目標減速度のＩ項Ｇxbtiを積分することができる。よって、第一の実施形態の場合と同様に、制御開始時の値からの路面の傾斜角や摩擦係数等の変化量が大きい場合には、Ｉ項の目標減速度の増大を許容することができる。従って、車両の減速度を必要な値に増大させることができ、これにより実際の車速Ｖxを効果的に目標車速Ｖxtに制御することができる。
【００８４】
特に、第二の実施形態によれば、重力加速度の降坂方向成分Ｇxdと基準重力加速度Ｇxd0との差の絶対値が増大するにつれて、Ｉ項のゲインＫiuの大きさを大きくし、これによりＩ項の目標減速度の増大を許容する度合を高くすることができる。よって、制御開始時の値からの路面の傾斜角や摩擦係数等の変化量の大きさに応じて、Ｉ項の目標減速度の増大を許容する度合を可変設定することができる。従って、第一の実施形態の場合に比して、Ｉ項Ｇxbtiが過大になる虞れの低減及びＩ項の目標減速度の増大の許容を好ましく制御することができる。
【００８５】
また、Ｉ項のゲインＫiuを演算するためのパラメータである重力加速度の差の絶対値は、重力加速度の降坂方向成分Ｇxdと、車両の重力加速度の降坂方向成分の大きさを判定するための判定基準値との差の絶対値であり、判定基準値は基準重力加速度Ｇxd0である。よって、Ｉ項のゲインＫiuを、基準重力加速度Ｇxd0、すなわち、制御開始時の加速度の降坂方向成分を基準にした車両の重力加速度の変化量に基づいて設定することができる。
【００８６】
なお、図６において実線にて示されたマップは、重力加速度の差Ｇxd−Ｇxd0の絶対値がα1とα2との間においては、Ｉ項のゲインＫiuの大きさが差Ｇxd−Ｇxd0の絶対値の増大につれて線形的に増大するようになっている。しかし、図６において破線にて示されている如く、Ｉ項のゲインＫiuの大きさが差Ｇxd−Ｇxd0の絶対値の増大につれて階段状に増大するようになっていてもよい。また、図６において一点鎖線にて示されている如く、Ｉ項のゲインＫiuの大きさが差Ｇxd−Ｇxd0の増大につれて高次関数又は指数関数の如く増大するようになっていてもよい。
【００８７】
さらに、図６において実線にて示されたマップは、重力加速度の差Ｇxd−Ｇxd0の絶対値がα1よりも小さい領域においては、Ｉ項のゲインＫiuが０である。しかし、図６において二点鎖線にて示されている如く、重力加速度の差Ｇxd−Ｇxd0の絶対値がα1よりも小さい領域においても、Ｉ項のゲインＫiuは負の値であって、重力加速度の差Ｇxd−Ｇxd0の絶対値がα1よりも大きい領域における値よりも大きさが小さい値であってよい。また、その場合、Ｉ項のゲインＫiuは一定であってもよいが、Ｉ項のゲインＫiuの大きさが差Ｇxd−Ｇxd0の絶対値の増大につれて増大するようになっていてもよい。
【００８８】
なお、第一及び第二の実施形態によれば、ステップ１９０において、、目標減速度のＩ項Ｇxbtiが上限ガード値よりも大きい値になったり下限ガード値よりも小さい値になったりしないよう、目標減速度のＩ項Ｇxbtiがガード処理される。従って、Ｉ項Ｇxbtiがガード処理されない場合に比して、Ｉ項の目標減速度が過大になって車両の目標減速度Ｇxbtが過大になることに起因して、車速が過剰に低下し車速が目標車速になるまでに要する時間が長くなる虞れを効果的に低減することができる。
【００８９】
以上においては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【００９０】
例えば、上述の各実施形態においては、降坂速度制御のための車両の目標減速度Ｇxbtは、ステップ１００において、基準重力加速度Ｇxd0に基づく車両の目標減速度Ｇxbt0と、ＰＩＤフィードバック制御の目標減速度Ｇxbtp＋Ｇxbtd＋Ｇxbtiとの和に演算される。しかし、ＰＩＤフィードバック制御の目標減速度のうちＰ項Ｇxbtp又はＤ項Ｇxbtdが省略されてもよい。また、車両の目標減速度Ｇxbtは、基準重力加速度Ｇxd0に基づく車両の目標減速度Ｇxbt0を含まない値、すなわち、ＰＩＤフィードバック制御の目標減速度Ｇxbtp＋Ｇxbtd＋Ｇxbtiに演算されてもよい。
【００９１】
また、上述の各実施形態においては、車両の重力加速度の降坂方向成分の大きさを判定するための判定基準値は、基準重力加速度Ｇxd0、すなわち、降坂車速制御の開始条件が成立した時点における車両の重力加速度の降坂方向成分Ｇxdである。しかし、判定基準値は、例えば０又は０と基準重力加速度Ｇxd0との間の値であってもよい。
【００９２】
また、上述の各実施形態においては、降坂車速制御の目標車速Ｖxtは予め設定された値であるが、車両の走行状況に応じて可変設定されてもよい。例えば、目標車速Ｖxtは、路面の摩擦係数μが低いほど小さくなるよう、路面の摩擦係数μに応じて可変設定されてもよい。また、目標車速Ｖxtは、車両の乗員によって可変設定されるようになっていてもよい。
【００９３】
また、上述の各実施形態においては、車両１１の重力加速度の降坂方向成分Ｇxdは、車両の減速度−Ｇxより車速Ｖxの変化率Ｖx dを減算した値をローパスフィルタ処理することにより演算される。しかし、走行路の傾斜角θが推定され、車両の重力加速度をｇとして、ｇ＊sinθにより推定されてもよく、また、実施形態の通り演算される値とｇ＊sinθにより推定される値との平均値として演算されてもよい。
【００９４】
また、上述の各実施形態においては、車両の減速度は車両の加速速とは逆の方向が正であり、車両の前進速度が低下する場合が正の値であるが、車両の加速方向を正として負の値に演算されてもよい。
【００９５】
また、上述の各実施形態においては、目標減速度Ｇxdtに基づいて各車輪の目標制動圧Ｐtjを演算する際に、エンジン１４による減速作用、すなわちエンジンブレーキは考慮されていない。しかし、エンジンブレーキを考慮して各車輪の目標制動圧Ｐtjが演算されるよう修正されてもよい。例えば、このことは、車両全体の目標制動力Ｆbvtよりエンジンブレーキ力を減算した値に基づいて各前輪の目標制動力Ｆbwft及び各後輪の目標制動力Ｆbwrtが演算されることにより達成されてよい。
【００９６】
また、上述の各実施形態においては、車両は後輪駆動車であるが、本発明の降坂車速制御装置は前輪駆動車や四輪駆動車に適用されてもよい。
【符号の説明】
【００９７】
１０…降坂速度制御装置、１１…車両、１４…エンジン、１６…制動装置、３０…電子制御装置、３２…ＤＡＣスイッチ、３４FR〜３４RL…車輪速度センサ、３６…圧力センサ、３８…前後加速度センサ、４０…エンジン用電子制御装置
【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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