(57)【要約】【課題】  低μ路での車輪ロックによる坂道発進補助システムの誤作動を適切に防止可能な坂道発進補助装置を提供する。【解決手段】  車輪ロック判定ロジックにおいて、認識車速Ｖが所定の低速値Ｖs（例えば、１０km/h）より小さいときには、平滑化手段（ローパスフィルタ）は、第１の平滑度合い（例えば、第１の周波数ｆc1＝１Hz）より平滑度合いの小さい第２の平滑度合い（例えば、第２の周波数ｆc2＝５Hz）に基づいて平滑減速度Ｇ’を演算し(B20)、疑似速度演算手段は、平滑減速度Ｇ’が第１の閾値Ｇ1（例えば、０．５Ｇ）より小さな第２の閾値Ｇ2（例えば、０．４Ｇ）を上回ったときの認識車速Ｖを初期値Ｖv0として疑似車速Ｖvを演算する(B30)。【選択図】      図２
2005212594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制動装置の制動操作による車両の停止時に該制動装置の制動力を保持する制動力保持手段と、
車輪の回転速度に基づき車両速度を検出する速度検出手段と、
該速度検出手段からの車両速度情報に基づき車両減速度を検出する減速度検出手段と、
前記制動装置が制動操作され且つ前記減速度検出手段により検出される車両減速度が第１の閾値を上回ると、該車両減速度が第１の閾値を上回ったときの車両速度を初期値として所定減速度で減少する疑似車両速度を演算する疑似速度演算手段と、
前記速度検出手段により検出される車両速度が零または所定の零近傍値未満である一方、前記疑似速度演算手段により演算される疑似車両速度が所定疑似値以上であるときには、前記制動力保持手段による前記制動装置の制動力の保持を禁止する禁止手段とを備え、
前記疑似速度演算手段は、前記車両速度が所定の低速値より小さいときには、前記車両減速度が前記第１の閾値より小さな第２の閾値を上回ったときの車両速度を初期値として疑似車両速度を演算することを特徴とする坂道発進補助装置。
【請求項２】
制動装置の制動操作による車両の停止時に該制動装置の制動力を保持する制動力保持手段と、
車輪の回転速度に基づき車両速度を検出する速度検出手段と、
該速度検出手段からの車両速度情報に基づき車両減速度を検出する減速度検出手段と、
該減速度検出手段により検出される車両減速度を第１の平滑度合いで平滑化して平滑減速度を演算する平滑化手段と、
前記制動装置が制動操作され且つ前記平滑化手段により演算される平滑減速度が所定の閾値を上回ると、該平滑減速度が所定の閾値を上回ったときの車両速度を初期値として所定減速度で減少する疑似車両速度を演算する疑似速度演算手段と、
前記速度検出手段により検出される車両速度が零または所定の零近傍値未満である一方、前記疑似速度演算手段により演算される疑似車両速度が所定疑似値以上であるときには、前記制動力保持手段による前記制動装置の制動力の保持を禁止する禁止手段とを備え、
前記平滑化手段は、前記車両速度が所定の低速値より小さいときには、前記第１の平滑度合いより平滑度合いの小さい第２の平滑度合いに基づいて平滑減速度を演算することを特徴とする坂道発進補助装置。
【請求項３】
制動装置の制動操作による車両の停止時に該制動装置の制動力を保持する制動力保持手段と、
車輪の回転速度に基づき車両速度を検出する速度検出手段と、
該速度検出手段からの車両速度情報に基づき車両減速度を検出する減速度検出手段と、
該減速度検出手段により検出される車両減速度を第１の平滑度合いで平滑化して平滑減速度を演算する平滑化手段と、
前記制動装置が制動操作され且つ前記平滑化手段により演算される平滑減速度が第１の閾値を上回ると、該平滑減速度が第１の閾値を上回ったときの車両速度を初期値として所定減速度で減少する疑似車両速度を演算する疑似速度演算手段と、
前記速度検出手段により検出される車両速度が零または所定の零近傍値未満である一方、前記疑似速度演算手段により演算される疑似車両速度が所定疑似値以上であるときには、前記制動力保持手段による前記制動装置の制動力の保持を禁止する禁止手段とを備え、
前記平滑化手段は、前記車両速度が所定の低速値より小さいときには、前記第１の平滑度合いより平滑度合いの小さい第２の平滑度合いに基づいて平滑減速度を演算し、
前記疑似速度演算手段は、前記車両速度が所定の低速値より小さいときには、前記平滑減速度が前記第１の閾値より小さな第２の閾値を上回ったときの車両速度を初期値として疑似車両速度を演算することを特徴とする坂道発進補助装置。
【請求項４】
前記平滑化手段は、
減速度検出手段により検出される車両減速度の時間変化を構成する周波数成分のうち、第１の周波数より高い周波数をカットして平滑化した平滑減速度を演算するローパスフィルタであって、
車両速度が所定の低速値より小さいときには、前記車両減速度の時間変化を構成する周波数成分のうち、前記第１の周波数より大きな第２の周波数よりも高い周波数をカットして平滑化した平滑減速度を演算することを特徴とする、請求項２または３記載の坂道発進補助装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、坂道発進補助装置に係り、詳しくは、低μ路での車輪ロックによる坂道発進補助システムの誤作動を防止する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用の手動変速機では、変速操作時及び車両停止時等においてはエンジンからの駆動力の変速機への伝達を中断するため、エンジンと変速機との間に介装されたクラッチを断操作するようにしている。また、最近では、変速操作を自動化するとともにエンジンと変速機間のクラッチを自動操作可能にしたクラッチ付自動変速機が開発されており、当該クラッチ付自動変速機においても、変速操作時及び車両停止時等においてはクラッチを断操作するようにしている。
【０００３】
このようなクラッチを断操作する手動変速機やクラッチ付自動変速機においては、車両が坂道で停止した場合において、車両が後退しないよう、通常は運転者の操作により制動装置（サービスブレーキ、パーキングブレーキ等）を作動させるようにしている。
しかしながら、車両がトラックやバス等の大型車両であるような場合には、車両重量が大きいために後退し易く、確実に車両の後退を防止する必要があるとともに、発進時において高度なクラッチワーク（半クラッチ操作等）を必要とする。そこで、車両停止中は自動的に制動力を付加して保持し、発進時においてその制動力を例えばクラッチストローク量に応じて解除する構成の坂道発進補助装置が開発されている（特許文献１等）。
【０００４】
ところで、当該特許文献１等に開示された坂道発進補助装置では、制動装置の操作によって車両が停止或いは極低車速になったこと、即ち車輪の回転が停止或いは極低回転になったことを条件に自動的に制動力を付加して保持するようにしているため、坂道でない平坦路であっても坂道発進補助システムが作動する場合がある。
このように平坦路であっても坂道発進補助システムが作動すると、例えば車両が降雪路等の低μ路を走行中に制動操作を行い、車輪がスリップしてロックしたような場合において、坂道発進補助システムの作動条件が成立したとみなされ、坂道発進でないにも拘わらず制動力が保持され続けてしまうという問題がある。
【０００５】
そこで、低μ路で車輪がロックしたような場合には坂道発進補助システムを作動させないようにする技術（車輪ロック判定ロジック）が開発されている。
この技術は、例えば、車輪速度に基づく車両速度（以下、単に車速ともいう）が制動により減少し、車両速度に基づく車両減速度が所定の閾値を越えると、このときの車両速度を初期値として一定減速度で減少する疑似車両速度を別途演算により求め、車両速度が零或いは零近傍値になったときに当該疑似車両速度との間に乖離があるか否かを判別し、車両速度が零或いは零近傍値から大きく乖離している場合には、車輪がロックしていると判定して坂道発進補助システムの作動を禁止するものである。
【０００６】
また、一般に車輪速度、即ち車両速度についてはロータとピックアップを用いた回転センサ等により検出するようにしており、ロータやピックアップの振動等によって検出信号、即ち車速信号にばらつきが生じるため、当該技術では、車速信号や当該車速信号に基づく車両減速度にフィルタ処理（ローパスフィルタ処理等）を施して当該ばらつきをも低減するようにしている。
【特許文献１】特開平１１−１２３９５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記車輪ロック判定ロジックでは、車両減速度が所定の閾値を越えると疑似車両速度の演算を開始するようにしているため、例えば車両が低μ路を低速走行しているような場合には、所定の閾値が大きいと、同じ低μ路面でも動摩擦係数μが高速走行時よりも高くなる傾向にあり車輪がスリップせず減速度が大きくなり難いことと相俟って、車両減速度は直ぐには当該所定の閾値に達せず、故に、疑似車両速度の演算の開始が遅れ、演算が開始されたときには既に車両速度が零近傍値にまで低下してしまっており車輪のロック判定を適切に行えないという問題がある。
【０００８】
そこで、所定の閾値をできるだけ小さくすることが考えられるが、一方、このように所定の閾値を小さくすると、車両が高μ路を高速走行しているような場合に、通常の制動であっても制動力が大きくなる傾向にあるため、車両減速度が所定の閾値を容易に越えてしまい、必要ないにも拘わらず疑似車両速度の演算が開始されて不用意に車輪のロック判定が行われてしまうという問題がある。
【０００９】
また、車速信号や当該車速信号に基づく減速度のフィルタ処理は、フィルタを強くして当該車速信号や車両減速度のばらつきを極力低減するよう施すのが好ましいが、例えばローパスフィルタのカットオフ周波数を低くしてフィルタを強くすると、フィルタ処理に時間がかかる等の理由により車速信号ひいては車両減速度の応答性が低下するという問題もある。このように、車両減速度の応答性が低下すると、例えば車両が低μ路を低速走行しているような場合において、やはり疑似車両速度の演算の開始が遅れ、車輪のロック判定を適切に行えないおそれがあり好ましいことではない。
【００１０】
本発明は、上述した事情に基づきなされたもので、その目的とするところは、低μ路での車輪ロックによる坂道発進補助システムの誤作動を適切に防止可能な坂道発進補助装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の目的を達成するため、請求項１の坂道発進補助装置では、制動装置の制動操作による車両の停止時に該制動装置の制動力を保持する制動力保持手段と、車輪の回転速度に基づき車両速度を検出する速度検出手段と、該速度検出手段からの車両速度情報に基づき車両減速度を検出する減速度検出手段と、前記制動装置が制動操作され且つ前記減速度検出手段により検出される車両減速度が第１の閾値を上回ると、該車両減速度が第１の閾値を上回ったときの車両速度を初期値として所定減速度で減少する疑似車両速度を演算する疑似速度演算手段と、前記速度検出手段により検出される車両速度が零または所定の零近傍値未満である一方、前記疑似速度演算手段により演算される疑似車両速度が所定疑似値以上であるときには、前記制動力保持手段による前記制動装置の制動力の保持を禁止する禁止手段とを備え、前記疑似速度演算手段は、前記車両速度が所定の低速値より小さいときには、前記車両減速度が前記第１の閾値より小さな第２の閾値を上回ったときの車両速度を初期値として疑似車両速度を演算することを特徴としている。
【００１２】
また、請求項２の坂道発進補助装置では、制動装置の制動操作による車両の停止時に該制動装置の制動力を保持する制動力保持手段と、車輪の回転速度に基づき車両速度を検出する速度検出手段と、該速度検出手段からの車両速度情報に基づき車両減速度を検出する減速度検出手段と、該減速度検出手段により検出される車両減速度を第１の平滑度合いで平滑化して平滑減速度を演算する平滑化手段と、前記制動装置が制動操作され且つ前記平滑化手段により演算される平滑減速度が所定の閾値を上回ると、該平滑減速度が所定の閾値を上回ったときの車両速度を初期値として所定減速度で減少する疑似車両速度を演算する疑似速度演算手段と、前記速度検出手段により検出される車両速度が零または所定の零近傍値未満である一方、前記疑似速度演算手段により演算される疑似車両速度が所定疑似値以上であるときには、前記制動力保持手段による前記制動装置の制動力の保持を禁止する禁止手段とを備え、前記平滑化手段は、前記車両速度が所定の低速値より小さいときには、前記第１の平滑度合いより平滑度合いの小さい第２の平滑度合いに基づいて平滑減速度を演算することを特徴としている。
【００１３】
また、請求項３の坂道発進補助装置では、制動装置の制動操作による車両の停止時に該制動装置の制動力を保持する制動力保持手段と、車輪の回転速度に基づき車両速度を検出する速度検出手段と、該速度検出手段からの車両速度情報に基づき車両減速度を検出する減速度検出手段と、該減速度検出手段により検出される車両減速度を第１の平滑度合いで平滑化して平滑減速度を演算する平滑化手段と、前記制動装置が制動操作され且つ前記平滑化手段により演算される平滑減速度が第１の閾値を上回ると、該平滑減速度が第１の閾値を上回ったときの車両速度を初期値として所定減速度で減少する疑似車両速度を演算する疑似速度演算手段と、前記速度検出手段により検出される車両速度が零または所定の零近傍値未満である一方、前記疑似速度演算手段により演算される疑似車両速度が所定疑似値以上であるときには、前記制動力保持手段による前記制動装置の制動力の保持を禁止する禁止手段とを備え、前記平滑化手段は、前記車両速度が所定の低速値より小さいときには、前記第１の平滑度合いより平滑度合いの小さい第２の平滑度合いに基づいて平滑減速度を演算し、前記疑似速度演算手段は、前記車両速度が所定の低速値より小さいときには、前記平滑減速度が前記第１の閾値より小さな第２の閾値を上回ったときの車両速度を初期値として疑似車両速度を演算することを特徴としている。
【００１４】
また、請求項４の坂道発進補助装置では、前記平滑化手段は、減速度検出手段により検出される車両減速度の時間変化を構成する周波数成分のうち、第１の周波数より高い周波数をカットして平滑化した平滑減速度を演算するローパスフィルタであって、車両速度が所定の低速値より小さいときには、前記車両減速度の時間変化を構成する周波数成分のうち、前記第１の周波数より大きな第２の周波数よりも高い周波数をカットして平滑化した平滑減速度を演算することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の坂道発進補助装置によれば、車両速度が所定の低速値より小さいときには、車両減速度が第１の閾値より小さな第２の閾値を上回ったときの車両速度を初期値として疑似車両速度を演算するようにしているので、車両速度が所定の低速値より小さいときにおいて、疑似車両速度の演算を開始し易くしてロック判定の感度を向上でき、低μ路での低速走行時において車輪のロック判定を的確に行うことができる。一方、車両速度が所定の低速値以上であるときには、車両減速度が第２の閾値より大きな第１の閾値を上回ったときの車両速度を初期値として疑似車両速度を演算するので、簡単には疑似車両速度の演算が始まらないようにでき、高μ路での高速走行時において車輪のロック判定が不用意に行われないようにできる。
【００１６】
これにより、車両速度に拘わらず正確に車輪のロック判定を行うことが可能となり、坂道発進補助システムの誤作動を適切に防止することができる。
請求項２の坂道発進補助装置によれば、車両速度が所定の低速値より小さいときには、車両減速度を第１の平滑度合いより平滑度合いの小さい第２の平滑度合いに基づいて平滑化して平滑減速度を演算するようにしているので、車両速度が所定の低速値より小さいときにおいて、平滑化に要する時間を縮減して応答遅れを少なくし、疑似車両速度の演算をレスポンスよく開始でき、低μ路での低速走行時において車輪のロック判定を的確に行うことができる。一方、車両速度が所定の低速値以上であるときには、平滑度合いの大きい第１の平滑度合いに基づいて平滑減速度を演算するので、ばらつきを極力低減して平滑減速度を滑らかで安定したものにできる。
【００１７】
これにより、上記同様、車両速度に拘わらず正確に車輪のロック判定を行うことが可能となり、坂道発進補助システムの誤作動を適切に防止することができる。
請求項３の坂道発進補助装置によれば、車両速度が所定の低速値より小さいときには、車両減速度を第１の平滑度合いより平滑度合いの小さい第２の平滑度合いに基づいて平滑化して平滑減速度を演算し、当該平滑減速度が第１の閾値より小さな第２の閾値を上回ったときの車両速度を初期値として疑似車両速度を演算するようにしているので、車両速度が所定の低速値より小さいときにおいて、疑似車両速度の演算を遅れなくレスポンスよく開始できるとともに、疑似車両速度の演算を開始し易くしてロック判定の感度を向上でき、低μ路での低速走行時において車輪のロック判定を的確に行うことができる。
【００１８】
一方、車両速度が所定の低速値以上であるときには、平滑度合いの大きい第１の平滑度合いに基づいて平滑減速度を演算し、当該平滑減速度が第２の閾値より大きな第１の閾値を上回ったときの車両速度を初期値として疑似車両速度を演算するので、ばらつきを低減して平滑減速度を滑らかで安定したものにしつつ、簡単には疑似車両速度の演算が始まらないようにでき、高μ路での高速走行時において車輪のロック判定が不用意に行われないようにできる。
【００１９】
これにより、車両速度に拘わらず一層正確に車輪のロック判定を行うことが可能となり、坂道発進補助システムの誤作動をより一層適切に防止することができる。
請求項４の坂道発進補助装置によれば、平滑化手段はローパスフィルタであって、車両速度が所定の低速値より小さいときには、車両減速度の時間変化を構成する周波数成分のうち、第１の周波数より大きな第２の周波数よりも高い周波数をカットして平滑化した平滑減速度を演算するようにし、車両速度が所定の低速値以上であるときには、第２の周波数より小さな第１の周波数よりも高い周波数をカットして平滑化した平滑減速度を演算するようにしているので、ローパスフィルタを用いることで、容易に第１の平滑度合い（第１の周波数に対応）及び第２の平滑度合い（第２の周波数に対応）を実現でき、車輪のロック判定を簡単な構成にして正確に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。
図１を参照すると、車両（バス等）に搭載された本発明に係る坂道発進補助装置のシステム構成が概略的に示されており、以下、同図に基づき、本発明に係る坂道発進補助装置の構成を説明する。
エンジン（ディーゼルエンジン等）１の出力軸２には、クラッチ装置３を介して歯車式手動変速機（Ｍ／Ｔ）４の入力軸６に接続されている。これにより、エンジン１の出力がクラッチ装置３を介して変速機４に伝達され、該変速機４において変速が実施される。変速機４は、ニュートラル段、後退段の他、例えば前進５段の変速段（１速段〜５速段）を有している。
【００２１】
クラッチ装置３は、フライホイール１０にクラッチ板１２をプレッシャスプリング（図示せず）により圧接させて接続状態とする一方、クラッチペダル１４の操作によりフライホイール１０からクラッチ板１２を離間させることで切断状態とするような通常の摩擦式クラッチ装置である。また、クラッチペダル１４には、当該クラッチペダル１４の操作量、即ちクラッチストロークを検出するクラッチストロークセンサ１５が設けられている。
【００２２】
そして、Ｍ／Ｔ４の出力軸８には、プロペラシャフト、車軸（共に図示せず）を介して駆動輪である一部の車輪３０が接続されている。また、Ｍ／Ｔ４の出力軸８、またはプロペラシャフトには、ロータとピックアップを用いて出力軸８またはプロペラシャフトの回転速度を検出することで車速を検出する車速センサ（速度検出手段）９が設けられている。
【００２３】
本車両においては、サービスブレーキとしてエアオーバ式のブレーキシステムが搭載されており、車両には、一端にエアタンク２９の接続されたエア管路２７が配設されている。
エア管路２７の途中にはブレーキバルブ２２が介装されており、当該ブレーキバルブ２２にはブレーキペダル２０が接続されている。即ち、ブレーキバルブ２２は、ブレーキペダル２０の操作により開閉し、エア管路２７内のエア流通量を調節可能である。
【００２４】
エア管路２７からは、ダブルチェックバルブ２５を介し、各車輪３０に対応するよう分岐して分岐管路２８が延びており、当該分岐管路２８の先端にはそれぞれブレーキブースタ２６が接続されている。ブレーキブースタ２６はエア圧を油圧に変換するよう構成されており、ブレーキブースタ２６からは油管路３４が延びて各車輪３０のホイールブレーキ３２に接続されている。
【００２５】
これより、ブレーキペダル２０が操作されてブレーキバルブ２２が開作動すると、エアタンク２９から高圧のエアがエア管路２７を介してブレーキブースタ２６に供給され、ブレーキブースタ２６においてエア圧が油圧に変換され、高圧のブレーキ油がホイールブレーキ３２に供給されて車輪３０に制動力が付与される。
また、エア管路２７には、各分岐管路２８への分岐部とブレーキバルブ２２との間に位置してエア圧の保持と排気とを行うブレーキコントロールバルブ２４が介装されており、当該ブレーキコントロールバルブ２４により、ブレーキペダル２０が操作されている間はエア圧が保持されて制動力が確保され、ブレーキペダル２０が戻し操作されると排気が行われて制動力が解放される。
【００２６】
また、エア管路２７には、ブレーキバルブ２２とブレーキコントロールバルブ２４との間に位置してエア圧に応じて信号を出力するブレーキセンサ２３が設けられている。即ち、ブレーキペダル２０が操作されてブレーキバルブ２２が開作動するとエア管路２７内のエア圧が上昇するが、ブレーキセンサ２３は、当該エア圧に応じたブレーキ信号を出力し、当該ブレーキ信号に基づいてブレーキペダル２０の操作の有無及び操作量を検出可能である。
【００２７】
なお、ここではエアオーバ式のブレーキシステムを採用したが、その他フルエア式のブレーキシステム等を採用するようにしてもよい。
また、ブレーキペダル２０とは別にパーキングブレーキレバー３６が設けられており、駐車時等において、当該パーキングブレーキレバー３６を操作することにより上記各車輪３０のホイールブレーキ３２を作動させ、各車輪３０に制動力を付与可能である。そして、パーキングブレーキレバー３６には、当該パーキングブレーキレバー３６の操作を検出するパーキングブレーキセンサ３７が設けられている。
【００２８】
また、エンジン１の出力を調節するためのアクセルペダル３８が設けられており、アクセルペダル３８にはアクセル開度を検出するアクセルポジションセンサ３９が設けられている。
ＥＣＵ（電子コントロールユニット）４０は、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）、メモリ及び入力出力信号処理を行うインタフェイス等で構成されており、該ＥＣＵ４０の入力側インタフェイスには、上述した車速センサ９、クラッチストロークセンサ１５、ブレーキセンサ２３、パーキングブレーキセンサ３７、アクセルポジションセンサ３９の他、坂道発進補助システム作動許可ＳＷ４２、坂道発進補助システムの作動を解除する位置（例えば、アクセル開度、クラッチストローク）を調整する坂道発進補助システム解除位置調整ＳＷ４４等がそれぞれ接続されている。
【００２９】
一方、ＥＣＵ４０の出力側インタフェイスには、上述したブレーキコントロールバルブ２４の他、坂道発進補助システムの作動状況（作動及び非作動等）を運転席の計器盤に表示する坂道発進補助システム作動インジケータ４６等がそれぞれ接続されている。
以下、上記のように構成された本発明に係る坂道発進補助装置の作用について説明する。
【００３０】
本発明に係る坂道発進補助装置では、基本的に、ブレーキペダル２０或いはパーキングブレーキレバー３６が操作されてブレーキセンサ２３或いはパーキングブレーキセンサ３７からブレーキ信号が出力され、且つ、車速センサ９からの車速信号に基づき実際の車速（以下、認識車速）Ｖが零または零近傍値Ｖb（例えば、０〜０．６km/h）になったことがＥＣＵ４０において判定されると、坂道発進補助システムが作動し、以後ブレーキペダル２０やパーキングブレーキレバー３６を戻し操作しても、ホイールブレーキ３２により各車輪３０に付与される制動力がブレーキコントロールバルブ２４によって保持される（制動力保持手段）。これにより、坂道においても車両の後退が防止される。
【００３１】
そして、車両の発進操作、即ちアクセルペダル３８の踏込操作或いはクラッチペダル１４の戻し操作がなされ、アクセル開度またはクラッチストロークが坂道発進補助システム解除位置調整ＳＷ４４によって調整した所定の位置にまで達すると、ブレーキコントロールバルブ２４により排気が行われ、坂道発進補助システムの作動、即ち制動力の保持が自動的に解除される。これにより、坂道発進が容易に実現される。
【００３２】
ところで、本発明に係る坂道発進補助装置では、さらに低μ路で車輪がロックしたような場合において坂道発進補助システムを作動させないようにする車輪ロック判定ロジックを含んでおり、以下、本発明に係る車輪ロック判定ロジックについて詳細に説明する。
図２を参照すると、坂道発進補助システムの作動時においてＥＣＵ４０が実行する本発明に係る車輪ロック判定ロジックのブロック図が示されており、以下、同図に基づき説明する。
【００３３】
ブロックＢ１０では、先ず、ＥＣＵ４０に入力する認識車速信号Ｖ及びブレーキ信号Ｂrのうち、認識車速信号Ｖについて微分を行い、車両減速度Ｇを求める（減速度検出手段）。
次のブロックＢ２０では、上記のように求めた車両減速度Ｇに対しフィルタ処理を施して平滑化を行い、平滑減速度Ｇ’を求める（平滑化手段）。ここでは、構成が簡単なことから、フィルタとして、図３にブロック線図を示すような再帰型１次ローパスフィルタ５０が用いられる。
【００３４】
即ち、ローパスフィルタ５０は、機能的には、図示しないサンプリング回路でサンプリングした今回周期の車両減速度Ｇ値Ｘ(n)に第１フィルタ係数ａを乗算する第１乗算器５０ａと、一次遅れ要素５０ｂと、この一次遅れ要素５０ｂから入力した前回周期のフィルタ処理後の平滑減速度Ｇ’の値Ｙ(n-1)に第２フィルタ係数ｂを乗算する第２乗算器５０ｃと、第１及び第２乗算器の出力を加算した後にフィルタ係数ａ、ｂの和で除して今回周期のフィルタ処理後の平滑減速度Ｇ’の値Ｙ(n)を求める除算機能付きの加算器５０ｄとを有して構成されている。
【００３５】
ローパスフィルタ５０の機能を式で示すと次式(1)のようになる。
Ｙ(n)＝｛ａ・Ｘ(n)＋ｂ・Ｙ(n-1)｝／（ａ＋ｂ）  …(1)
ここに、第１及び第２フィルタ係数ａ、ｂはフィルタ処理の平滑度合いを決定するカットオフ周波数ｆcと関係しており、演算周期をＴとしたとき、カットオフ周波数ｆcと第１及び第２フィルタ係数ａ、ｂとの間には次式(2)の関係が成立する。
【００３６】
ｆc＝ａ／２πＴ（ａ＋ｂ）  …(2)
つまり、カットオフ周波数ｆcに応じて第１及び第２フィルタ係数ａ、ｂが求まり、これによりフィルタ処理による車両減速度Ｇの平滑度合いが決定される。実際には、第１及び第２フィルタ係数ａ、ｂは、例えば図示しないルックアップテーブルから求められ、カットオフ周波数ｆcが大きければ第１フィルタ係数ａの値が大きく第２フィルタ係数ｂの値が小さくなって平滑度合いが小さくなる一方、カットオフ周波数ｆcが小さければ第１フィルタ係数ａの値が小さく第２フィルタ係数ｂの値が大きくなって平滑度合いが大きくなる。
【００３７】
ここでは、カットオフ周波数ｆcを認識車速Ｖに応じて可変設定している。詳しくは、車速センサ９により検出される認識車速Ｖが所定の低速値Ｖs（例えば、１０km/h）以上であるとき、即ち通常時にはカットオフ周波数ｆcを第１の周波数ｆc1（第１の平滑度合いであって、例えば、１Hz）とし、所定の低速値Ｖs（例えば、１０km/h）未満であるときには第１の周波数ｆc1よりも大きな第２の周波数ｆc2（第２の平滑度合いであって、例えば、５Hz）としている。
【００３８】
つまり、認識車速Ｖが所定の低速値Ｖs以上であって車両が中高速走行している場合には、ローパスフィルタ５０による平滑度合いを大きくし、認識車速Ｖが所定の低速値Ｖs未満であって車両が低速走行している場合には、ローパスフィルタ５０による平滑度合いを小さく抑えるようにしている。
これより、上述したように車速センサ９のロータやピックアップの振動等によって検出信号、即ち認識車速信号Ｖにはばらつきが生じ、故に車両減速度Ｇにもばらつきが生じるのであるが、認識車速Ｖが所定の低速値Ｖs以上であるときには、カットオフ周波数ｆcが低く、即ち平滑度合いが大きくされることで、このような車両減速度Ｇのばらつきが十分に平滑化されて良好な平滑減速度Ｇ’が得られる。一方、上述したようにローパスフィルタ５０はカットオフ周波数ｆcを低くしてフィルタを強くするとフィルタ処理に時間がかかる等の理由で応答性が低下するのであるが、認識車速Ｖが所定の低速値Ｖs未満であるときには、カットオフ周波数ｆcが高く、即ち平滑度合いが小さく抑えられることで、このような応答性の低下が抑制され、車両減速度Ｇに対し平滑減速度Ｇ’が遅れ少なく良好に求められる。
【００３９】
このように平滑減速度Ｇ’が求められたら、ブロックＢ３０において、ブレーキ信号Ｂrの入力（ブレーキオン）を条件に疑似車両速度（以下、疑似車速）Ｖvを算出する（疑似速度演算手段）。
疑似車速Ｖvは、車速センサ９により検出される認識車速Ｖとは別に演算により求めるものであり、ブロックＢ３０では、平滑減速度Ｇ’が所定の閾値を越えたことを条件に、当該所定の閾値を越えたときの認識車速Ｖを初期値Ｖv0として疑似車速Ｖvの演算を開始する。詳しくは、平滑減速度Ｇ’が所定の閾値を越えたときの認識車速Ｖを初期値Ｖvoとし、当該初期値Ｖvoを所定減速度（例えば、０．１Ｇ）で減少させるようにして疑似車速Ｖvを求める。
【００４０】
ここでは、所定の閾値を認識車速Ｖに応じて可変設定している。詳しくは、車速センサ９により検出される認識車速Ｖが所定の低速値Ｖs（例えば、１０km/h）以上であるときには所定の閾値を第１の閾値Ｇ1（例えば、０．５Ｇ）とし、所定の低速値Ｖs（例えば、１０km/h）未満であるときには第１の閾値Ｇ1よりも小さな第２の閾値Ｇ2（例えば、０．４Ｇ）としている。
【００４１】
つまり、認識車速Ｖが所定の低速値Ｖs以上であって車両が中高速走行している場合には、平滑減速度Ｇ’が比較的高い第１の閾値Ｇ1を上回ってから疑似車速Ｖvの演算が開始されるようにし（Ｇ’＞Ｇ1）、認識車速Ｖが所定の低速値Ｖs未満であって車両が低速走行している場合には、平滑減速度Ｇ’が低い段階の第２の閾値Ｇ2を越えた時点で疑似車速Ｖvの演算が早期に開始されるようにしている（Ｇ’＞Ｇ2）。
【００４２】
これより、上述したように、例えば車両が低μ路を低速走行しているような場合には、所定の閾値が大きいと、同じ低μ路面でも動摩擦係数μが高速走行時よりも高くなる傾向にあり車輪がスリップせず減速度が大きくなり難いことと相俟って、平滑減速度Ｇ’は直ぐには当該所定の閾値に達せず、疑似車速Ｖvの演算の開始が遅れるという問題があるのであるが、このような疑似車速Ｖvの演算の開始遅れが防止される。一方、上述したように、例えば車両が高μ路を高速走行しているような場合には、通常の制動であっても制動力が大きくなる傾向にあり、平滑減速度Ｇ’が所定の閾値を容易に越えてしまい、必要ないにも拘わらず疑似車速Ｖvの演算が開始されるという問題があるのであるが、このような不必要な疑似車速Ｖvの演算の実施が防止される。
【００４３】
このように疑似車速Ｖvの演算が開始されたら、ブロックＢ４０において、車輪３０のロック判定を行う。
具体的には、車輪３０のロック判定は、車速センサ９により検出される認識車速Ｖが上記坂道発進補助システムの作動条件である零または零近傍値Ｖb（例えば、０〜０．６km/h）になったときの疑似車速Ｖvが予め実験等により設定された所定疑似値Ｖth（例えば、１．４km/h）以上であるか否かの判別により行う。
【００４４】
認識車速Ｖが零または零近傍値Ｖb（例えば、０〜０．６km/h）であるのに対し、疑似車速Ｖvが所定疑似値Ｖth（例えば、１．４km/h）未満であれば、認識車速Ｖと疑似車速Ｖvとはそれほど乖離しておらず、車輪３０はロック状態にないと判定でき、この場合には車両が通常の停止状態にあると判断して坂道発進補助システムを作動させる。一方、認識車速Ｖが零または零近傍値Ｖbであるのに対し、疑似車速Ｖvが所定疑似値Ｖth以上であれば、認識車速Ｖと疑似車速Ｖvとが乖離しており、車両が低μ路等を走行中に認識車速Ｖのみが急激に低下して車輪３０がロック状態にあると判定でき、この場合には坂道発進補助システムの作動を禁止する（禁止手段）。
【００４５】
ところで、上述したように、認識車速Ｖが所定の低速値Ｖs（例えば、１０km/h）未満で車両が低速走行しているときには、ローパスフィルタ５０のカットオフ周波数ｆcを第１の周波数ｆc1（例えば、１Hz）よりも大きな第２の周波数ｆc2（例えば、５Hz）とし、車両減速度Ｇの平滑度合いを小さく抑えて平滑減速度Ｇ’を求めるようにしている。さらに、疑似車速Ｖvの演算が開始される平滑減速度Ｇ’、即ち所定の閾値を第１の閾値Ｇ1（例えば、０．５Ｇ）よりも小さな第２の閾値Ｇ2（例えば、０．４Ｇ）としている。
【００４６】
従って、本発明においては、車両が低速走行しているときには、平滑減速度Ｇ’が応答遅れなく求められて疑似車速Ｖvの演算がレスポンスよく開始されるとともに、疑似車速Ｖvの演算が開始し易くされてロック判定の感度が向上し、車両が低μ路を走行している場合において車輪３０のロック判定を的確に行うことができる。
即ち、図４を参照すると、上記車輪ロック判定ロジックを適用した場合の本発明に係る坂道発進補助装置の低μ路での作動結果、即ち制動力の有無、坂道発進補助システムの作動状況、車輪ロック判定状況、ブレーキペダル２０の操作状況、平滑減速度Ｇ’、認識車速Ｖ（実線）及び疑似車速Ｖv（一点鎖線）がタイムチャートで示されており、併せて上記車輪ロック判定ロジックを適用しない従来の坂道発進補助装置の作動結果（破線）がそれぞれ示されているが、同図に示すように、車両が低μ路を所定の低速値Ｖs（例えば、１０km/h）未満の低車速で走行している場合において、車輪３０のロック判定が従来と比較して実際に即した適正なものとなる。
【００４７】
つまり、所定の低速値Ｖs未満の低車速においては、従来の坂道発進補助装置の場合であれば、ローパスフィルタ５０のカットオフ周波数ｆcが高く（例えば、１Hz）且つ疑似車速Ｖvの演算が開始される所定の閾値が大きい（例えば、０．５Ｇ）ため、疑似車速Ｖvの演算の開始が遅れ、認識車速Ｖが零または零近傍値Ｖb（例えば、０〜０．６km/h）であるのに対し疑似車速Ｖv（破線）が所定疑似値Ｖth（例えば、１．４km/h）未満となり、車輪３０が実際にロックしているにも拘わらずロック状態にないと判定されてしまうのであるが、本発明に係る坂道発進補助装置の場合には、カットオフ周波数ｆcが高く（例えば、５Hz）且つ疑似車速Ｖvの演算が開始される所定の閾値が小さく（例えば、０．４Ｇ）されているため、疑似車速Ｖvの演算の開始の遅れが防止され、認識車速Ｖが零または零近傍値Ｖb（例えば、０〜０．６km/h）であるのに対し疑似車速Ｖv（一点鎖線）が所定疑似値Ｖth（例えば、１．４km/h）以上となり、車輪３０がロック状態であることを正確に判定可能である。
【００４８】
一方、認識車速Ｖが所定の低速値Ｖs（例えば、１０km/h）以上で車両が中高速走行しているときには、ローパスフィルタ５０のカットオフ周波数ｆcを第２の周波数ｆc2（例えば、５Hz）よりも小さな第１の周波数ｆc1（例えば、１Hz）とし、車両減速度Ｇの平滑度合いを大きくして平滑減速度Ｇ’を求めるようにしている。さらに、疑似車速Ｖvの演算が開始される所定の閾値を第２の閾値Ｇ2（例えば、０．４Ｇ）よりも大きな第１の閾値Ｇ1（例えば、０．５Ｇ）としている。
【００４９】
従って、図５を参照すると、カットオフ周波数ｆcを第１の周波数ｆc1（例えば、１Hz）とし、所定の閾値を第１の閾値Ｇ1（例えば、０．５Ｇ）とした場合の本発明に係る坂道発進補助装置の高μ路での作動結果、即ち平滑減速度Ｇ’、認識車速Ｖ及び疑似車速Ｖvが、カットオフ周波数ｆcを第２の周波数ｆc2（例えば、５Hz）とし、或いは所定の閾値を第２の閾値Ｇ2（例えば、０．４Ｇ）とした場合の坂道発進補助装置の作動結果と比較して示されているが、同図に示すように、車両が高μ路を中高速走行しているときには、カットオフ周波数ｆcを第１の周波数ｆc1（例えば、１Hz）とし、所定の閾値を第１の閾値Ｇ1（例えば、０．５Ｇ）とすることにより、車両減速度Ｇのばらつきが極力低減されて平滑減速度Ｇ’が滑らかで安定したものとされるとともに、疑似車速Ｖvの演算が従来（破線）と異なり簡単には始まらないようにされ、車輪３０のロック判定が不用意に行われることが防止される。
【００５０】
このように、本発明に係る坂道発進補助装置では、上記車輪ロック判定ロジックを適用することにより、認識車速Ｖの高低及び路面μの高低に拘わらず、正確に車輪３０のロック判定を行うことができ、坂道発進補助システムの誤作動を適切に防止することができる。
以上で本発明に係る坂道発進補助装置の実施形態の説明を終えるが、実施形態は上記に限られるものではない。
【００５１】
例えば、上記実施形態では、車輪ロック判定ロジックにおいて、所定の低速値Ｖs（例えば、１０km/h）を境としてカットオフ周波数ｆcと疑似車速Ｖvの演算が開始される所定の閾値との双方を切り換えるようにしたが、他の実施形態として、カットオフ周波数ｆcのみを切り換えるようにしてもよいし、所定の閾値のみを切り換えるようにしてもよい。
即ち、図６を参照すると、車両減速度Ｇのフィルタ処理をせず、低μ路を所定の低速値Ｖs（例えば、１０km/h）未満の低車速で走行している際に疑似車速Ｖvの演算が開始される所定の閾値のみを第２の閾値Ｇ2（例えば、０．４Ｇ）とした場合（ａ）及び、高μ路を所定の低速値Ｖs以上の高車速で走行している際に当該所定の閾値のみを第１の閾値Ｇ1（例えば、０．５Ｇ）とした場合（ｂ）の坂道発進補助装置の作動結果、即ち車両減速度Ｇ、認識車速Ｖ（実線）及び疑似車速Ｖv（一点鎖線）が、所定の閾値をそれぞれ第１の閾値Ｇ1（例えば、０．５Ｇ）、第２の閾値Ｇ2（例えば、０．４Ｇ）としたと仮定した場合の坂道発進補助装置の作動結果（破線）と比較して示されているが、同図に示すように、疑似車速Ｖvの演算が開始される所定の閾値のみを車速に応じて切り換えるようにしてもよく、このようにしても、正確に車輪３０のロック判定を行うことができる。なお、ここでは車両減速度Ｇのフィルタ処理をしない場合を示したが、フィルタ処理をした平滑減速度Ｇ’を用いるようにしてもよい。
【００５２】
また、図７を参照すると、低μ路を所定の低速値Ｖs（例えば、１０km/h）未満の低車速で走行している際にカットオフ周波数ｆcのみを第２の周波数ｆc2（例えば、５Hz）とした場合（ａ）及び、高μ路を所定の低速値Ｖs以上の高車速で走行している場合にカットオフ周波数ｆcのみを第１の周波数ｆc1（例えば、１Hz）とした場合（ｂ）の坂道発進補助装置の作動結果、即ち平滑減速度Ｇ’、認識車速Ｖ（実線）及び疑似車速Ｖv（一点鎖線）が、カットオフ周波数ｆcをそれぞれ第１の周波数ｆc1（例えば、１Hz）、第２の周波数ｆc2（例えば、５Hz）としたと仮定した場合の坂道発進補助装置の作動結果（破線）と比較して示されているが、同図に示すように、カットオフ周波数ｆcのみを車速に応じて切り換えるようにしてもよく、このようにしても、やはり正確に車輪３０のロック判定を行うことができる。
【００５３】
このように、カットオフ周波数ｆc及び疑似車速Ｖvの演算が開始される所定の閾値のいずれか一方のみを車速に応じて切り換えるようにしても、正確に車輪３０のロック判定を行うことができ、坂道発進補助システムの誤作動を適切に防止することができる。但し、カットオフ周波数ｆc及び疑似車速Ｖvの演算が開始される所定の閾値のいずれか一方のみを切り換える場合よりも上記実施形態のように双方を切り換える方が一層正確に車輪３０のロック判定を行うことができ、坂道発進補助システムの誤作動をより一層適切に防止することができる。
【００５４】
また、上記実施形態では、平滑化手段として再帰型１次ローパスフィルタ５０を用いるようにしたが、その他の平滑化手段を適用するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、車速センサ９は出力軸８またはプロペラシャフトの回転速度を検出するように構成したが、ＡＢＳシステムを搭載した車両においては、ＡＢＳシステムに使用する車輪速センサとの共用化を図るようにしてもよい。これにより部品点数、コストの削減を図ることができる。
【００５５】
また、上記実施形態では、歯車式手動変速機（Ｍ／Ｔ）４を用いるようにしたが、本発明はクラッチを自動操作可能にしたクラッチ付自動変速機にも同様に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係る坂道発進補助装置のシステム構成を示す概略図である。
【図２】本発明に係る車輪ロック判定ロジックのブロック図である。
【図３】再帰型１次ローパスフィルタのブロック線図である。
【図４】本発明に係る坂道発進補助装置の低μ路での作動結果を示すタイムチャートである。
【図５】本発明に係る坂道発進補助装置の高μ路での作動結果を示すタイムチャートである。
【図６】他の実施形態としてカットオフ周波数ｆcのみを切り換えるようにした作動結果を示すタイムチャートである。
【図７】他の実施形態として疑似車速Ｖvの演算が開始される所定の閾値のみを切り換えるようにした作動結果を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００５７】
１  エンジン
３  クラッチ装置
４  歯車式手動変速機（Ｍ／Ｔ）
９  車速センサ
１２  クラッチ板
１４  クラッチペダル
２０  ブレーキペダル
２３  ブレーキセンサ
２４  ブレーキコントロールバルブ
３０  車輪
３２  ホイールブレーキ
３６  パーキングブレーキレバー
３７  パーキングブレーキセンサ
３８  アクセルペダル
３９  アクセルポジションセンサ
４０  ＥＣＵ（電子コントロールユニット）
４２  坂道発進補助システム作動許可ＳＷ
４４  坂道発進補助システム解除位置調整ＳＷ
【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】
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