(57)【要約】【課題】勾配が大きい坂路でも、アイドリングストップを実施することができる車両の制御装置を提供すること。【解決手段】アイドリングストップ時に車輪の制動力を制御する車両の制御装置であって、前記制動力を算出する算出手段と、算出した前記制動力を前記車輪に負荷する制動手段と、前記車両の傾斜角を検出する検出手段とを有し、前記制動手段は、油圧で前記車輪に前記制動力を負荷する油圧式制動部と、機械駆動部で前記車輪に前記制動力を負荷する機械式制動部とを含み、前記算出手段は、前記検出手段が検出した前記傾斜角に基づいて、前記油圧式制動部及び前記機械式制動部に対応する前記制動力を夫々算出する、ことを特徴とする車両の制御装置。【選択図】図１
2013180704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アイドリングストップ時に車輪の制動力を制御する車両の制御装置であって、
前記制動力を算出する算出手段と、
算出した前記制動力を前記車輪に負荷する制動手段と、
前記車両の傾斜角を検出する検出手段と
を有し、
前記制動手段は、油圧で前記車輪に前記制動力を負荷する油圧式制動部と、機械駆動部で前記車輪に前記制動力を負荷する機械式制動部とを含み、
前記算出手段は、前記検出手段が検出した前記傾斜角に基づいて、前記油圧式制動部及び前記機械式制動部に対応する前記制動力を夫々算出する、
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、車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のアイドリングストップ（停車時エンジン停止）には、平地や坂路の勾配が小さいときに、車両発進時の応答性を高めるために、作動レスポンスが高い油圧式ブレーキ（ＶＳＣ）で車両を制動（停止）している。
【０００３】
特許文献１には、制動力不足に起因する車両の不安定挙動を防止するために、エンジン自動停止中に制動力の大きい電動パーキングブレーキ装置（ＥＰＢ）によって車両を制動し、エンジン再始動時に作動レスポンスの高い主制動力制御装置（ＳＣＳ）をブレーキ装置として作動させる走行制御装置に関する技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１７９８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
勾配が大きい坂路に車両を停止したときには、作動レスポンスが高いＶＳＣで制動すると、ＶＳＣは制動力が小さいため、車両が後退又は前進する場合があった。このため、車両は、勾配が大きい坂路では、アイドリングストップを実施しない場合があった。
【０００６】
特許文献１に開示されている技術では、勾配が大きい坂路に停止したときに、エンジン再始動時に制動力が小さい主制動力制御装置をブレーキ装置として作動させるため、車両を制動することができない場合があった。
【０００７】
しかしながら、近年、更なる燃費改善及びエミッション低減を目的として、勾配が大きい坂路でも、アイドリングストップを実施することができる車両が求められている。
【０００８】
本発明は、このような事情の下に為され、勾配が大きい坂路でも、アイドリングストップを実施することができる車両の制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一の態様によれば、アイドリングストップ時に車輪に作用する制動力を制御する車両の制御装置であって、前記制動力を算出する算出手段と、算出した前記制動力を前記車輪に負荷する制動手段と、前記車両の傾斜角を検出する検出手段とを有し、前記制動手段は、油圧で前記車輪に前記制動力を負荷する油圧式制動部と、機械駆動部で前記車輪に前記制動力を負荷する機械式制動部とを含み、前記算出手段は、前記検出手段が検出した前記傾斜角に基づいて、前記油圧式制動部及び前記機械式制動部に対応する前記制動力を夫々算出する、ことを特徴とする車両の制御装置が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の車両の制御装置によれば、勾配が大きい坂路で、アイドリングストップを実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る制御装置を備えた車両を説明する説明図である。
【図２】本発明の実施形態に係る制御装置の動作の一例を説明するフローチャート図である。
【図３】本発明の実施例１に係る制御装置の制動力の一例を説明する図である。
【図４】本発明の実施例２に係る制御装置の制動力の一例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
添付の図面を参照しながら、本発明の限定的でない例示の実施形態について説明する。
【００１３】
本発明は、アイドリングストップ時に、車輪に作用する制動力を制御することができる車両の制御装置に関するものである。したがって、本発明に係る車両の制御装置は、車両の種類に限定されることなく、アイドリングストップを実施する様々な車両に用いることができる。この場合、下記に示した実施形態の構成に、その他の要素を組合せるなど、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて、適切に定めることができる。
【００１４】
（車両の制御装置の構成）
本発明の実施形態に係る車両の制御装置の概略構成を、図１を用いて、説明する。図１は、本発明の実施形態に係る制御装置１００を備えた車両を説明する説明図である。
【００１５】
ここで、制御装置とは、車両に搭載されたエンジンや自動変速機等の制御を行う装置である。制御装置は、制御プログラムや制御マップ等が記憶されている記憶部（ＲＯＭ、ＲＡＭ、メモリー等）、所定の演算処理を行う中央処理部（ＣＰＵ）、情報を入出力することができる入力部及び出力部等を備えている。
【００１６】
車両の制御装置の入力部には、多数のセンサ等が接続されている。また、車両の制御装置の出力部には、多数のアクチュエータが接続されている。これにより、制御装置は、入力部から入力された入力情報等を記憶部に記憶し、入力された入力情報等を用いて中央処理部で所定の演算処理を行った後、演算結果に基づいて出力部に接続されたアクチュエータを駆動する。この結果、制御装置は、車両に搭載されたエンジン及び自動変速機等、並びに、車両の走行状態等を制御することができる。
【００１７】
更に、本発明の実施形態に用いる車両の制御装置１００は、アイドリングストップ時に、車輪に作用する制動力を制御する（以下、「車両を制動する」という。）。車両の制御装置１００は、本実施形態では、車両の制動（停止）に必要な力（以下、「制動力」という。）を算出する算出手段１１と、算出した制動力を車両の車輪に負荷する制動手段１２と、車両の傾斜角を検出する検出手段１３と、を有する。
【００１８】
ここで、算出手段１１は、車両の制動力を算出する手段である。具体的には、算出手段１１は、検出手段１３が検出した車両の傾斜角θに基づいて、後述する制動手段１２（油圧式制動部１２Ｖ及び機械式制動部１２Ｅ）が各車輪ＲＲ、ＲＬに負荷する制動力を算出する。
【００１９】
図１に示すように、算出手段１１は、本実施形態では、ブレーキＥＣＵを用いる。ここで、ブレーキＥＣＵとは、予め記憶されている制御プログラム等を用いて、車両の傾斜角θに基づいて、制動力を算出する演算装置である。なお、算出手段１１が制動力を算出する動作の詳細は、後述する（車両の制御装置の制動動作）で説明する。
【００２０】
制動手段１２は、算出手段１１が算出した制動力を、車両の各車輪に負荷する手段である。図１に示すように、制動手段１２は、本実施形態では、油圧で車輪に制動力を負荷する油圧式制動部１２Ｖ（Ｖｒｒ及びＶｒｌ）と、機械駆動部で車輪に制動力を負荷する機械式制動部１２Ｅ（Ｅｒｒ及びＥｒｌ）とを含む。
【００２１】
油圧式制動部１２Ｖは、本実施形態では、ＶＳＣ（Ｖｅｈｉｃｌｅ  Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌ、車両安定制御装置、油圧式ブレーキ）を用いる。ここで、ＶＳＣとは、車両の走行状態が不安定になった場合に、車両を（コースずれ、アンダーステア等を補正して）安定状態に復帰させるために、油圧ブレーキを用いて各車輪に制動力を付加する装置である。なお、ＶＳＣは、運転者のブレーキペダルの踏込み力に応じた油圧を発生させて、各車輪に個別に配置された油圧ブレーキ機構に油圧を供給する構成としてもよい。
【００２２】
機械式制動部１２Ｅは、本実施形態では、ＥＰＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｐａｒｋｉｎｇ  Ｂｒａｋｅ、電動パーキングブレーキ、ワイヤー式ブレーキ）を用いる。ここで、ＥＰＢとは、電動モータ等でケーブル等を巻き上げ、ケーブル等の張力により、車輪に制動力を負荷する装置である。なお、ＥＰＢは、運転席近傍のパーキングブレーキスイッチが運転者による手動操作によって押下されたときに、電動ブレーキ機構のオン／オフする構成としてもよい。
【００２３】
本実施形態では、図１に示すように、ＶＳＣ及びＥＰＢとして、車両の後輪ＲＲ、ＲＬに油圧式ブレーキＶｒｒ、Ｖｒｌ及びワイヤー式ブレーキＥｒｒ、Ｅｒｌを夫々備える。また、ＶＳＣ及びＥＰＢは、ブレーキＥＣＵ（算出手段１１）に接続されたＶＳＣ用コントローラＣｎｔＶ及びＥＰＢ用コントローラＣｎｔＥを夫々備える。ＶＳＣ用コントローラＣｎｔＶ及びＥＰＢ用コントローラＣｎｔＥは、ブレーキＥＣＵからの制御信号に基づいて、油圧式ブレーキＶｒｒ、Ｖｒｌ及びワイヤー式ブレーキＥｒｒ、Ｅｒｌの動作を制御する。なお、車両は、前輪ＦＲ、ＦＬに、ＶＳＣ及びＥＰＢを夫々備える構成としてもよい。
【００２４】
検出手段１３は、車両の傾斜角θを検出する手段である。図１に示すように、検出手段１３は、本実施形態では、加速度センサＳｇを用いて、重力加速度の方向を検出することにより、車両の傾斜角（路面の勾配）θを検出することができる。また、検出手段１３は、検出した検出結果を算出手段１１に出力する。なお、検出手段１３は、加速度センサ以外のセンサ（例えば、水平センサ、角度センサなど）を用いて、車両の傾斜角を検出してもよい。
【００２５】
（車両の制御装置の制動動作）
本発明の実施形態に係る制御装置１００が車両を制動する動作を、図２を用いて説明する。図２は、本実施形態に係る制御装置１００の動作の一例を説明するフローチャート図である。
【００２６】
図２に示すように、ステップＳ２０１において、本実施形態に係る制御装置１００は、先ず、運転者の操作等に基づいて、車両を走行させるためにエンジン等を始動する。その後、ステップＳ２０２に進む。
【００２７】
次に、ステップＳ２０２において、制御装置１００は、運転者の操作等に基づいて、車両を走行させる。その後、ステップＳ２０３に進む。
【００２８】
ステップＳ２０３において、制御装置１００は、運転者の操作等に基づいて、車両を停止する。その後、ステップＳ２０４に進む。
【００２９】
ステップＳ２０４において、制御装置１００は、車両を停止した位置（平地又は坂路）でアイドリングストップを実施するか否かを判断する。具体的には、制御装置１００は、所定の条件を満たすときにアイドリングストップを実施する。ここで、所定の条件とは、車両の種類、停止時間又は運転者の操作（入力情報）等に基づく条件とすることができる。また、所定の条件は、実験又は数値計算等で予め定められる条件とすることができる。更に、所定の条件は、運転者がブレーキペダルを踏込んでいる状態が所定の時間以上継続したときであるとしてもよい。
【００３０】
制御装置１００がアイドリングストップを実施すると判断した場合には、ステップＳ２０５に進む。それ以外の場合には、ステップＳ２１０に進む。
【００３１】
ステップＳ２０５において、制御装置１００は、車両が停止している路面の勾配を検出する。具体的には、制御装置１００は、検出手段１３を用いて重力加速度の方向を検出し、その検出した重力加速度の方向に基づいて、車両の傾斜角θ（路面の勾配）を検出することができる。傾斜角θの検出後、ステップＳ２０６に進む。
【００３２】
ステップＳ２０６おいて、制御装置１００は、ＶＳＣ（油圧式制動部１２Ｖ）のみによって車両を停止することができるか否かを判断する。具体的には、制御装置１００は、ステップＳ２０５で検出した傾斜角θに基づいて、ＶＳＣの制動力（保持力）のみで車両を制動（停止）させることができるか否かを判断する。ここで、ＶＳＣの制動力とは、車両及びＶＳＣの諸元、並びに、停止している路面の種類及び勾配に対応する値とすることができる。また、ＶＳＣの制動力は、実験又は数値計算等で予め定められる条件とすることができる。
【００３３】
制御装置１００がＶＳＣのみによって車両を停止することができないと判断した場合には、ステップＳ２０７に進む。それ以外の場合には、ステップＳ２１１に進む。
【００３４】
ステップＳ２０７において、制御装置１００は、ブレーキＥＣＵ（算出手段１１）を用いて、ＶＳＣ及びＥＰＢ（機械式制動部１２Ｅ）が車輪に負荷する制動力（保持力）の割合を算出する。具体的には、制御装置１００は、検出手段１３が検出した車両の傾斜角θに基づいて、予め制御装置１００の記憶部に記憶してある数式を用いて、ＶＳＣ及びＥＰＢが車輪に負荷する制動力を夫々算出することができる。ここで、記憶してある数式とは、車両、ＶＳＣ及びＥＰＢの諸元、並びに、停止している路面の種類及び勾配に対応した数式とすることができる。また、記憶してある数式は、例えば後述する実施例１の表１又は実施例２の表２に記載の数式とすることができる。
【００３５】
制御装置１００は、ＶＳＣ及びＥＰＢの制動力の算出した後、算出結果をＶＳＣ用コントローラＣｎｔＶ及びＥＰＢ用コントローラＣｎｔＥ（油圧式制動部１２Ｖ及び機械式制動部１２Ｅ）に出力し、ステップＳ２０８に進む。
【００３６】
ステップＳ２０８において、制御装置１００は、算出手段１１が算出したＶＳＣ及びＥＰＢの制動力に基づいて、車両を制動する。具体的には、制御装置１００は、ＶＳＣ用コントローラＣｎｔＶ及びＥＰＢ用コントローラＣｎｔＥにより、ステップＳ２０７で算出したＶＳＣの制動力を油圧式ブレーキＶｒｒ、Ｖｒｌ（制動手段１２）を用いて車輪ＲＲ、ＲＬに負荷するとともに、算出したＥＰＢの制動力をワイヤー式ブレーキＥｒｒ、Ｅｒｌ（制動手段１２）を用いて車輪ＲＲ、ＲＬに負荷する。その後、ステップＳ３０９に進む。
【００３７】
ステップＳ２０９において、制御装置１００は、運転者の操作に基づいて、車両のエンジンを再始動するか否かを判断する。制御装置１００は、車両のエンジンを再始動し、再走行する場合には、ステップＳ２０２に戻る。制御装置１００は、車両のエンジンの停止を継続し、車両を駐車する場合には、図中のＥＮＤに進み、車両を制御する動作（アイドリングストップ）を終了する。ここで、制御装置１００は、エンジン自動停止後（ステップＳ２０４）に、運転者のブレーキペダルの踏込みが解除され、且つ、アクセルペダルが踏み込まれたときに、エンジンを再始動すると判断してもよい。
【００３８】
次に、ステップＳ２１０において、制御装置１００は、ステップＳ２０４でアイドリングストップを実施しないと判断しているため、エンジンを停止しないで、ステップＳ２０２に戻る。
【００３９】
また、ステップＳ２１１において、制御装置１００は、ステップＳ２０６でＶＳＣのみを用いてアイドリングストップを実施すると判断しているため、通常制御（平地、勾配小の坂路の場合）のアイドリングストップ（ＶＳＣによる制動）を実施する。その後、ステップＳ２０９に進む。
【００４０】
以上により、本発明の実施形態に係る車両の制御装置１００によれば、停止している車両の傾斜角θ（路面の勾配）を検出し、その検出した車両の傾斜角θに基づいてＶＳＣ（油圧式制動部１２Ｖ）及びＥＰＢ（機械式制動部１２Ｅ）の制動力を夫々算出し、算出した制動力を用いて車両を制動（停止）することができるので、勾配が大きい坂路でも、車両のアイドリングストップを実施することができる。
【００４１】
また、本発明の実施形態に係る制御装置１００によれば、平地及び勾配が小さい坂路で作動レスポンスが高いＶＳＣ（油圧式制動部１２Ｖ）を用いてアイドリングストップを実施することができるので、エンジン再始動時の車両の作動レスポンスを高めることができる。
【００４２】
更に、本発明の実施形態に係る制御装置１００によれば、勾配が大きい坂路で作動レスポンスが高いＶＳＣ（油圧式制動部１２Ｖ）と制動力（保持力）が大きいＥＰＢ（機械式制動部１２Ｅ）を用いてアイドリングストップを実施することができるので、勾配が大きい坂路でのアイドリングストップ時に車両が後退又は前進することを防止することができる。
【００４３】
すなわち、本発明の実施形態に係る制御装置１００によれば、作動レスポンスの高いＶＳＣと制動力（保持力）の高いＥＰＢとの割合を、坂路の勾配に対応させて変化させることができるので、勾配が小さい坂路では素早い発進性を維持しつつ、勾配が大きい坂路ではアイドリングストップを実施することができる。
【実施例】
【００４４】
実施形態に係る車両の制御装置１００を含む実施例を用いて、本発明を説明する。以後の説明において、実施形態と同一の部品又は部位には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００４５】
（実施例１）
（車両の制御装置の構成）
本実施例に用いる制御装置１１０を備える車両の構成は、実施形態に係る制御装置１００を備える車両の構成（図１）と基本的に同様のため、異なる部分のみを以下に説明する。
【００４６】
本実施例に用いる制御装置１１０の制動力（保持力）を図３に示す。図３は、本発明の実施例１に係る制御装置１１０の油圧式制動部１２Ｖの制動力の一例を説明する説明図である。
【００４７】
図３に示すように、本実施例に用いる制御装置１１０の油圧式制動部１２Ｖ（ＶＳＣ）は、坂路の勾配（傾斜角）θが５％以下でその保持力（制動力）ＦＶＳＣは次式となる。
【００４８】
（数１）
ＦＶＳＣ＝（２／３）×ｍｇ×θ
ここで、ｍは車両の質量である。ｇは重力加速度である。
【００４９】
また、本実施例に用いる制御装置１１０の油圧式制動部１２Ｖ（ＶＳＣ）は、坂路の勾配θが５％を超え、１０％以下でその保持力ＦＶＳＣは次式となる。
【００５０】
（数２）
ＦＶＳＣ＝（２／３）×ｍｇ×（５／１００）
更に、本実施例に用いる制御装置１１０の油圧式制動部１２Ｖ（ＶＳＣ）は、坂路の勾配θが１０％を超えると、その保持力ＦＶＳＣは０となる。
【００５１】
（車両の制御装置の制動動作）
本発明の実施例１に係る制御装置１１０が車両を制動する動作を、図２を用いて説明する。なお、本実施例に係る制御装置１１０の制動方法は、実施形態の制御装置１００と基本的に同様のため、異なる部分のみを以下に説明する。
【００５２】
図２に示すように、ステップＳ２０１〜ステップＳ２０６において、本実施例に係る制御装置１１０は、実施形態の制御装置１００と同様に、アイドリングストップの動作を実施する。その後、ステップＳ２０７に進む。
【００５３】
次に、ステップＳ２０７において、制御装置１１０は、ブレーキＥＣＵ（算出手段１１）を用いて、油圧式制動部（ＶＳＣ）及び機械式制動部（ＥＰＢ）が車輪に負荷する制動力（保持力）を夫々算出する。具体的には、制御装置１１０は、検出手段１３が検出した坂路の勾配θ（車両の傾斜角）に対応する表１に示す数式を用いて、ＶＳＣ及びＥＰＢの制動力（保持力）を夫々算出する。
【００５４】
【表１】
2013180704.tif 000003
制御装置１１０は、ＶＳＣ及びＥＰＢの制動力の算出した後、算出結果をＶＳＣ用コントローラＣｎｔＶ及びＥＰＢ用コントローラＣｎｔＥ（油圧式制動部１２Ｖ及び機械式制動部１２Ｅ）に出力し、ステップＳ２０８に進む。
【００５５】
なお、ステップＳ２０８以降は、実施形態の制御装置１００と同様のため、説明を省略する。
【００５６】
以上により、本発明の実施例１に係る車両の制御装置１１０は、実施形態の制御装置１００と同様の効果を得ることができる。
【００５７】
（実施例２）
（車両の制御装置の構成）
本発明の実施例２に用いる制御装置１２０を備える車両の構成は、実施形態に用いた制御装置１００の構成（図１）と基本的に同様のため、異なる部分のみを以下に説明する。
【００５８】
本実施例に用いる制御装置１２０の制動力（保持力）を図４に示す。図４は、本発明の実施例２に係る制御装置１２０の機械式制動部１２Ｅ（ＥＰＢ）の制動力の一例を説明する説明図である。
【００５９】
図４に示すように、本実施例に用いる制御装置１２０の機械式制動部１２Ｅ（ＥＰＢ）は、坂路の勾配（車両の傾斜角）θが１０％以下で、その保持力（制動力）ＦＥＰＢは次式となる。
【００６０】
（数３）
ＦＥＰＢ＝ｍｇ×θ２×（１／１０）
ここで、ｍは車両の質量である。ｇは重力加速度である。
【００６１】
また、本実施例に用いる制御装置１２０の機械式制動部１２Ｅ（ＥＰＢ）は、坂路の勾配θが１０％を超えると、その保持力ＦＥＰＢは次式となる。
【００６２】
（数４）
ＦＥＰＢ＝ｍｇ×θ
（車両の制御装置の制動動作）
本発明の実施例２に係る制御装置１２０が車両を制動する動作を、図２を用いて説明する。なお、本実施例に係る制御装置１２０の制動方法は、実施形態の制御装置１００と基本的に同様のため、異なる部分のみを以下に説明する。
【００６３】
図２に示すように、ステップＳ２０１〜ステップＳ２０６において、本実施例に係る制御装置１２０は、実施形態の制御装置１００と同様に、アイドリングストップの動作を実施する。その後、ステップＳ２０７に進む。
【００６４】
次に、ステップＳ２０７において、制御装置１２０は、ブレーキＥＣＵ（算出手段１１）を用いて、油圧式制動部（ＶＳＣ）及び機械式制動部（ＥＰＢ）の制動力（保持力）を夫々算出する。具体的には、制御装置１２０は、検出手段１３が検出した坂路の勾配θ（車両の傾斜角）に対応する表２に示す数式を用いて、ＶＳＣ及びＥＰＢの制動力（保持力）を夫々算出する。
【００６５】
【表２】
2013180704.tif 000004
制御装置１２０は、ＶＳＣ及びＥＰＢの制動力の算出した後、算出結果をＶＳＣ用コントローラＣｎｔＶ及びＥＰＢ用コントローラＣｎｔＥ（油圧式制動部１２Ｖ及び機械式制動部１２Ｅ）に出力し、ステップＳ２０８に進む。
【００６６】
なお、ステップＳ２０８以降は、実施形態の制御装置１００と同様のため、説明を省略する。
【００６７】
以上により、本発明の実施例２に係る車両の制御装置１２０は、実施形態の制御装置１００と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００６８】
１００，１１０，１２０：  車両の制御装置
１１  ：  算出手段（ブレーキＥＣＵ）
１２  ：  制動手段
１２Ｖ：  油圧式制動部（ＶＳＣ、油圧式ブレーキ）
１２Ｅ：  機械式制動部（ＥＰＢ、ワイヤー式ブレーキ）
１３  ：  検出手段
ＣｎｔＶ：  ＶＳＣ用コントローラ
ＣｎｔＥ：  ＥＰＢ用コントローラ
Ｓｇ  ：  加速度センサ
ＦＥＰＢ，ＦＶＳＣ：  制動力（保持力）
θ    ：  傾斜角（路面の勾配）
【図１】
2013180704.tif 000005
【図２】
2013180704.tif 000006
【図３】
2013180704.tif 000007
【図４】
2013180704.tif 000008