(57)【要約】【課題】車両の坂道発進時のずり下がり距離を低減できる、車両用制御装置を提供する。【解決手段】車両が停車した状態でのブレーキ操作の解除後（ステップＳ１のＹＥＳ）、車両に作用しているブレーキ力が保持される（ステップＳ２）。ブレーキ操作の解除後、車両の車速が車速閾値を上回ると（ステップＳ７のＹＥＳ）、ブレーキ力の保持が終了されて、車両に作用するブレーキ力が低減される。ブレーキ力の保持の継続／終了の判定に用いられる車速閾値は、車両に作用するブレーキ力および勾配抵抗に基づいて設定される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が停車した状態でのブレーキ操作の解除後、前記車両に作用しているブレーキ力を保持するブレーキ保持手段と、
前記ブレーキ保持手段によるブレーキ力の保持中に、前記車両の車速が車速閾値を上回った場合、前記ブレーキ保持手段によるブレーキ力の保持を終了する車速条件終了手段と、
前記車両に作用するブレーキ力を取得するブレーキ力取得手段と、
前記車両に作用する勾配抵抗を取得する勾配抵抗取得手段と、
前記ブレーキ力取得手段により取得されるブレーキ力および前記勾配抵抗取得手段により取得される勾配抵抗に基づいて、前記車速閾値を設定する車速閾値設定手段とを含む、車両用制御装置。
【請求項２】
前記車両のエンジンから車輪に入力される駆動力を取得する駆動力取得手段と、
前記ブレーキ保持手段によるブレーキ力の保持中に、前記駆動力取得手段により取得される駆動力が前記勾配抵抗取得手段により取得される勾配抵抗を上回った場合、前記ブレーキ保持手段によるブレーキ力の保持を終了する駆動力条件終了手段とを含む、請求項１に記載の車両用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒルホールドコントロール機能を搭載した車両に適用される制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両には、いわゆるヒルホールドコントロール（ヒルスタートコントロール）機能を搭載したものがある。
【０００３】
ヒルホールドコントロール機能を搭載した車両では、坂道発進時の車両のずり下がり（後退）を防止するため、ブレーキペダルから運転者の足が離されても、ブレーキ力が保持される。その後、車速が一定速度まで上昇すると、ブレーキ力の保持が終了される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１４９２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、車両のずり下がりが発生し、車速（マイナス車速）が一定速度まで上昇した場合にも、ブレーキ力が解除されてしまう。この場合、車両のずり下がり距離が伸びるおそれがある。
【０００６】
本発明の目的は、ずり下がり距離を低減できる、車両用制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するため、本発明に係る車両用制御装置は、車両が停車した状態でのブレーキ操作の解除後、車両に作用しているブレーキ力を保持するブレーキ保持手段と、ブレーキ保持手段によるブレーキ力の保持中に、車両の車速が車速閾値を上回った場合、ブレーキ保持手段によるブレーキ力の保持を終了する車速条件終了手段と、車両に作用するブレーキ力を取得するブレーキ力取得手段と、車両に作用する勾配抵抗を取得する勾配抵抗取得手段と、ブレーキ力取得手段により取得されるブレーキ力および勾配抵抗取得手段により取得される勾配抵抗に基づいて、車速閾値を設定する車速閾値設定手段とを含む。
【０００８】
この構成によれば、車両が停車した状態でのブレーキ操作の解除後も、車両に作用しているブレーキ力が保持される。そのため、車両が所在する路面が上り勾配であっても、ブレーキ操作の解除からアクセル操作がなされるまでの間に、車両がずり下がることを抑制できる。
【０００９】
ブレーキ操作の解除後、車両の車速が車速閾値を上回ると、ブレーキ力の保持が終了されて、車両に作用するブレーキ力が低減される。これにより、ブレーキの引きずりを低減することができ、車両の燃費を向上させることができる。
【００１０】
そして、ブレーキ力の保持の継続／終了の判定に用いられる車速閾値は、車両に作用するブレーキ力および勾配抵抗に基づいて設定される。たとえば、勾配抵抗からブレーキ力を減じた値が一定値以下である場合、車両のずり下がりが発生する可能性が低いので、車速閾値が標準値に設定される。一方、勾配抵抗からブレーキ力を減じた値が一定値よりも大きい場合には、車両のずり下がりが発生する可能性が高いので、車速閾値が標準値よりも大きな値に設定される。これにより、車両のずり下がりが発生しても、車速が車速閾値を上回ることを抑制できる。その結果、車両のずり下がりが発生した場合に、ブレーキ力の保持が終了されることを抑制でき、ずり下がり距離を従来よりも低減することができる。
【００１１】
車両用制御装置は、車両のエンジンから車輪に入力される駆動力を取得する駆動力取得手段と、ブレーキ保持手段によるブレーキ力の保持中に、駆動力取得手段により取得される駆動力が勾配抵抗取得手段により取得される勾配抵抗を上回った場合、ブレーキ保持手段によるブレーキ力の保持を終了する駆動力条件終了手段とをさらに備えていてもよい。
【００１２】
車両のエンジンから車輪に入力される駆動力が車両に作用する勾配抵抗を上回ると、その後、車両のずり下がりが発生する可能性は極めて低い。したがって、その場合には、ブレーキ力の保持が終了されて、ブレーキ力が低減されることが好ましい。これにより、ブレーキの引きずりを低減することができ、車両の燃費を向上させることができる。
【００１３】
駆動力取得手段および駆動力条件終了手段をさらに備える構成では、その効果を別の観点から見ると、車両のずり下がりが発生している場合に、車速閾値が標準値よりも大きな値に設定されることにより、車速が車速閾値を上回ることを抑制し、車速が車速閾値を上回る前に、アクセル操作により、車両のエンジンから車輪に入力される駆動力を車両に作用する勾配抵抗よりも大きくして、ブレーキ力の保持を終了させることができる。これにより、ずり下がり距離を低減できながら、ブレーキの引きずりを低減できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、車両のずり下がりが発生している場合に、車速閾値が標準的な値よりも大きな値に設定されることにより、車速が車速閾値を上回ることを抑制できる。そして、車速が車速閾値を上回る前に、アクセル操作によりエンジンの駆動力を勾配抵抗よりも大きくして、ブレーキ力の保持を終了させることができる。これにより、ずり下がり距離を低減できながら、ブレーキの引きずりを低減でき、ひいては、車両の燃費を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用制御装置が搭載された車両の要部の構成を示すブロック図である。
【図２】ヒルホールド制御の流れを示すフローチャートである。
【図３】ずり下がり力と車両閾値との関係の一例を示すマップである。
【図４】ブレーキペダルの操作（オン）／操作解除（オフ）、アクセルペダルの操作（オン）／操作解除（オフ）、車速、エンジンから車輪に入力されている駆動力および車輪に付与されるブレーキ力の時間変化の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係る車両用制御装置が搭載された車両１の要部の構成を示すブロック図である。
【００１８】
車両１は、エンジン２を駆動源とする自動車である。
【００１９】
エンジン２の出力は、トルクコンバータ３および無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）４を介して、車両１の駆動輪（たとえば、左右の前輪）に伝達される。
【００２０】
エンジン２に付随して、スタータ５が設けられている。停止状態のエンジン２は、スタータ５によるクランキング後に始動する。
【００２１】
エンジン２に関連して、オルタネータ６が設けられている。
【００２２】
オルタネータ６の回転軸（ロータ）には、エンジン２の出力軸の回転が伝達される。オルタネータ６の回転軸が回転すると、その回転が電力に変換されて、オルタネータ６から電力が出力される。
【００２３】
車両１の各車輪（たとえば、左右の前輪および後輪）には、ブレーキ７が設けられている。車両１の車室内には、運転者の足で操作されるブレーキペダル８が設けられている。ブレーキペダル８は、マスタシリンダ９と一体的に設けられたブレーキブースタ１０に連結されている。
【００２４】
ブレーキペダル８が踏み込まれると、そのブレーキペダル８に入力された踏力がブレーキブースタ１０に伝達される。ブレーキブースタ１０に伝達された踏力は、ブレーキブースタ１０の負圧によって増幅（倍力）され、ブレーキブースタ１０からマスタシリンダ９に入力される。マスタシリンダ９では、ブレーキブースタ１０から入力される力に応じた液圧が発生する。
【００２５】
マスタシリンダ９の液圧は、ブレーキアクチュエータ１１に伝達される。ブレーキアクチュエータ１１には、各車輪のブレーキ７に設けられたホイールシリンダの液圧を制御するためのバルブやブレーキフルードをマスタシリンダ９に戻すためのポンプなどが内蔵されている。マスタシリンダ９からブレーキアクチュエータ１１に伝達された液圧は、各ブレーキ７のホイールシリンダに分配されて伝達される。そして、ホイールシリンダの液圧により、ブレーキ７から車輪にブレーキ力（制動力）が付与される。
【００２６】
また、マスタシリンダ９の液圧とは別系統で、ブレーキアクチュエータ１１に液圧を伝達するための液圧制御バルブ１２が設けられている。液圧制御バルブ１２が開かれると、ブレーキアクチュエータ１１に液圧が伝達され、その液圧がブレーキアクチュエータ１１から各ブレーキ７のホイールシリンダに分配されることにより、ブレーキ７から車輪にブレーキ力が自動的に付与される。
【００２７】
車両１にはさらに、バッテリ１３が備えられている。
【００２８】
バッテリ１３は、オルタネータ６から出力される電力によって充電される。バッテリ１３には、スタータ５などが電気的に接続されている。スタータ５には、バッテリ１３から駆動電力が供給される。バッテリ１３からスタータ５への給電経路上には、リレー１４が介装されている。
【００２９】
また、車両１には、ＣＰＵおよびメモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭなど）を含む構成の複数のＥＣＵ（電子制御ユニット）が備えられている。ＥＣＵには、エンジンＥＣＵ２１、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）ＥＣＵ２２、ブレーキＥＣＵ２３およびアイドリングストップＥＣＵ２４が含まれる。エンジンＥＣＵ２１、ＣＶＴＥＣＵ２２、ブレーキＥＣＵ２３およびアイドリングストップＥＣＵ２４は、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信プロトコルにより、相互に通信可能である。
【００３０】
エンジンＥＣＵ２１には、エンジン２が制御対象として接続されている。
【００３１】
ＣＶＴＥＣＵ２２には、無段変速機４が制御対象として接続されている。
【００３２】
ブレーキＥＣＵ２３には、ブレーキアクチュエータ１１および液圧制御バルブ１２が制御対象として接続されている。また、ブレーキＥＣＵ２３には、車速センサ２５、Ｇセンサ（加速度センサ）２６、ブレーキ液圧センサ２７が接続されている。
【００３３】
車速センサ２５は、たとえば、車両１の走行に伴って回転する磁性体からなるロータと、ロータと非接触に設けられた電磁ピックアップとを備えている。ロータが一定角度回転する度に、電磁ピックアップからパルス信号が出力され、そのパルス信号がブレーキＥＣＵ２３に入力される。パルス信号の周波数は、車速に対応するので、ブレーキＥＣＵ２３は、車速センサ２５から入力されるパルス信号の周波数を車速に換算して取得することができる。
【００３４】
Ｇセンサ２６は、錘の変位に応じた信号を車両の加速度に応じた検出信号として出力するものが採用されている。車両１の車速および／または路面の勾配が変化すると、錘が変位し、その変位に応じた信号がＧセンサ２６から出力される。ブレーキＥＣＵ２３は、Ｇセンサ２６の検出信号から車両１の加速度を取得する。
【００３５】
ブレーキ液圧センサ２７は、マスタシリンダ９の液圧（ブレーキ液圧）に応じた検出信号を出力する。ブレーキＥＣＵ２３は、ブレーキ液圧センサ２７の検出信号からマスタシリンダ９の液圧を取得する。
【００３６】
アイドリングストップＥＣＵ２４には、リレー１４が制御対象として接続されている。
【００３７】
車両１は、アイドリングストップ（アイドルストップ）機能を搭載している。アイドリングストップＥＣＵ２４は、アイドリングストップ機能のための制御であるアイドリングストップ制御を実行する。このアイドリングストップ制御に必要な情報として、アイドリングストップＥＣＵ２４には、エンジンＥＣＵ２１からエンジン２の回転数などの情報が入力され、ブレーキＥＣＵ２３から車速およびマスタシリンダ９の液圧が入力される。
【００３８】
アイドリングストップ制御では、車両１の走行中に、ブレーキペダル８が操作される（踏み込まれる）と、アイドリングストップＥＣＵ２４により、所定の自動停止条件が成立しているか否かが繰り返し判断される。自動停止条件は、たとえば、車速が所定の車速（たとえば、１０ｋｍ／ｈ）以下であり、かつ、ブレーキペダル８が一定時間以上操作されているという条件である。自動停止条件が成立すると、アイドリングストップＥＣＵ２４からエンジンＥＣＵ２１にエンジン停止要求が出力され、エンジンＥＣＵ２１により、エンジン２が自動停止（アイドリングストップ）される。
【００３９】
アイドリングストップ制御によるエンジン２の自動停止中は、所定の再始動条件が成立しているか否かが繰り返し判断される。再始動条件は、たとえば、エンジン２の自動停止中に、ブレーキペダル８の操作が解除される（ブレーキペダル８から運転者の足が離される）という条件である。再始動条件が成立すると、アイドリングストップＥＣＵ２４により、リレー１４がオンされる。リレー１４がオンされると、スタータ５によるクランキングを経て、エンジン２が始動する。
【００４０】
ブレーキペダル８が操作されているか、その操作が解除されているかは、たとえば、マスタシリンダ９の液圧に基づいて判定される。すなわち、マスタシリンダ９の液圧が所定圧以上であれば、ブレーキペダル８が操作されていると判定され、マスタシリンダ９の液圧が所定圧未満であれば、ブレーキペダル８の操作が解除されていると判定される。
【００４１】
図２は、ヒルホールド制御の流れを示すフローチャートである。
【００４２】
車両１は、ヒルホールドコントロール機能を搭載している。ブレーキＥＣＵ２３は、車両１がブレーキペダル８が操作された状態で停車している間、ヒルホールドコントロール機能のための制御であるヒルホールド制御を繰り返し実行する。
【００４３】
ヒルホールド制御では、ブレーキＥＣＵ２３により、図２に示されるように、まず、ブレーキペダル８の操作が解除されたか否かが判定される（ステップＳ１）。
【００４４】
ブレーキペダル８の操作が解除されていない場合（ステップＳ１のＮＯ）、つまりブレーキペダル８が操作されている場合には、以降の処理が行われず、ヒルホールド制御が終了される。そして、ヒルホールド制御の終了後、ヒルホールド制御が再び開始される。
【００４５】
車両１の停車中に、ブレーキペダル８の操作が解除されると（ステップＳ１のＹＥＳ）、ブレーキＥＣＵ２３により、液圧制御バルブ１２が制御されて、ブレーキ７から車輪にブレーキ力が付与されることにより、ブレーキ力が保持される（ステップＳ２）。たとえば、ブレーキペダル８の操作解除の前後でブレーキ力が変化しないように、液圧制御バルブ１２は、ブレーキペダル８の操作中のマスタシリンダ９の液圧がそのまま維持されるように制御される。
【００４６】
また、ブレーキペダル８の操作が解除されると、ブレーキＥＣＵ２３により、その操作解除からの経過時間の計測（計時）が開始される（ステップＳ３）。
【００４７】
さらに、ブレーキＥＣＵ２３により、ブレーキ力の保持の継続／終了の判定のための車速閾値が設定される（ステップＳ４）。車速閾値の設定については、後述する。
【００４８】
その後、ブレーキＥＣＵ２３により、ブレーキペダル８の操作解除からの経過時間が一定時間に達したか否かが判定される（ステップＳ５）。
【００４９】
ブレーキペダル８の操作解除からの経過時間が一定時間未満である場合（ステップＳ５のＮＯ）、ブレーキＥＣＵ２３により、エンジン２から車輪に入力されている駆動力（以下、単に「駆動力」という。）が車両１に作用している勾配抵抗よりも大きいか否かが判定される（ステップＳ６）。この判定のため、ブレーキＥＣＵ２３により、駆動力および勾配抵抗が取得される。
【００５０】
駆動力は、たとえば、エンジンＥＣＵ２１からエンジン２の回転数の情報が取得され、そのエンジン２の回転数をパラメータに用いた演算により取得される。具体的には、駆動力は、エンジン２の回転数の２乗値に、トルクコンバータ３の容量係数、トルクコンバータ３のトルク比および無段変速機４の減速比が乗じられ、その乗算値が車輪の半径で除されることにより求められる。
【００５１】
勾配抵抗は、車両１に作用する重力の路面（勾配）と平行な方向の成分である。勾配抵抗は、車両１の重量に、重力加速度および勾配（勾配の角度をθとして、Ｓｉｎθ）を乗じることにより求められる。
【００５２】
なお、Ｇセンサ２６の検出信号から取得される加速度には、車速の変化による加速度成分と、路面の勾配による加速度成分とが含まれる。一方、車速センサ２５の出力信号から取得される車速を微分して求められる加速度は、車速の変化による加速度成分のみである。したがって、Ｇセンサ２６の検出信号から取得される加速度と車速の微分値との差を求めることにより、路面の勾配による加速度成分が得られるので、勾配は、その加速度成分に基づいて推定される。
【００５３】
駆動力が勾配抵抗以下である場合（ステップＳ６のＮＯ）、つづいて、ブレーキＥＣＵ２３により、車速が車速閾値よりも大きいか否かが判定される（ステップＳ７）。
【００５４】
駆動力が勾配抵抗以下であり、かつ、車速が車速閾値以下である場合（ステップＳ７のＮＯ）、ブレーキＥＣＵ２３により、ブレーキペダル８の操作解除からの経過時間が一定時間に達したか否かが再び判定される（ステップＳ５）。
【００５５】
駆動力が勾配抵抗を上回らず、車速が車速閾値を上回らないまま、ブレーキペダル８の操作解除からの経過時間が一定時間に達した場合（ステップＳ５のＹＥＳ）、ブレーキＥＣＵ２３により、タイムアウトと判定され、ブレーキ力の保持の終了が決定される（ステップＳ８）。この決定に応答して、ブレーキＥＣＵ２３により、液圧制御バルブ１２が制御されて、ブレーキ７から車輪に付与されているブレーキ力が零まで低減される。また、ブレーキ力の保持の終了が決定されると、ヒルホールド制御が終了される。
【００５６】
ブレーキペダル８の操作解除からの経過時間が一定時間に達するまでに、駆動力が勾配抵抗を上回った場合にも（ステップＳ６のＹＥＳ）、ブレーキＥＣＵ２３により、ブレーキ力の保持の終了が決定される（ステップＳ８）。
【００５７】
また、ブレーキペダル８の操作解除からの経過時間が一定時間に達するまでに、車速が車速閾値より大きくなった場合にも（ステップＳ７のＹＥＳ）、ブレーキＥＣＵ２３により、ブレーキ力の保持の終了が決定される（ステップＳ８）。
【００５８】
図３は、ずり下がり力と車両閾値との関係の一例を示すマップである。
【００５９】
ずり下がり力は、車両１に作用している勾配抵抗からブレーキ力を減じた値である。図３に示されるマップの一例では、一定値以下のずり下がり力に対しては、車両閾値が一定の標準値（たとえば、０〜２ｋｍ／ｈの範囲内の所定値。この範囲には、下限値の０が含まれる。）に設定されている。一定値を超えるずり下がり力に対しては、ずり下がり力に比例して、車両閾値が標準値よりも大きくなるように設定されている。
【００６０】
車両閾値の設定のために、車両１に作用している勾配抵抗およびブレーキ力が取得される。勾配抵抗は、前述の手法により取得される。また、マスタシリンダ９の液圧とブレーキ力との関係がメモリに記憶されており、その関係が参照されて、マスタシリンダ９の液圧に対応するブレーキ力が取得される。そして、勾配抵抗からブレーキ力が減じられることにより、ずり下がり力が求められ、図３に示されるマップが参照されて、ずり下がり力に応じた車両閾値が設定される。
【００６１】
以上のように、車両１が停車した状態でのブレーキ操作の解除後も、車両１に作用しているブレーキ力が保持される。そのため、車両１が所在する路面が上り勾配であっても、ブレーキ操作の解除からアクセル操作がなされるまでの間に、車両１がずり下がることを抑制できる。
【００６２】
ブレーキ操作の解除後、車両１の車速が車速閾値を上回ると、ブレーキ力の保持が終了されて、車両１に作用するブレーキ力が低減される。これにより、ブレーキの引きずりを低減することができ、車両１の燃費を向上させることができる。
【００６３】
ブレーキ力の保持の継続／終了の判定に用いられる車速閾値は、車両１に作用するブレーキ力および勾配抵抗に基づいて設定される。具体的には、勾配抵抗からブレーキ力を減じることにより求められるずり下がり力が一定値以下である場合、車両１のずり下がりが発生する可能性が低いので、車速閾値が標準値に設定される。一方、勾配抵抗からブレーキ力を減じた値が一定値よりも大きい場合には、車両１のずり下がりが発生する可能性が高いので、車速閾値が標準値よりも大きな値に設定される。
【００６４】
これにより、図４に示されるように、車両１のずり下がりが発生しても、車速が車速閾値に達することを抑制できる。その結果、車両１のずり下がりが発生した場合に、ブレーキ力の保持が終了されることを抑制でき、ずり下がり距離を従来よりも低減することができる。
【００６５】
また、駆動力が勾配抵抗を上回ると、その後、車両１のずり下がりが発生する可能性は極めて低い。したがって、その場合には、図４に示されるように、ブレーキ力の保持が終了されて、ブレーキ力が低減される。これにより、ブレーキの引きずりを低減することができ、車両１の燃費を向上させることができる。
【００６６】
なお、図４には、前述のヒルホールド制御時の車速およびブレーキ力の時間変化が実線で示され、従来のヒルホールド制御時の車速およびブレーキ力の時間変化が破線で示されている。
【００６７】
以上の作用効果を別の観点から見ると、車両１のずり下がりが発生している場合に、車速閾値が標準値よりも大きな値に設定されることにより、車速が車速閾値に達することを抑制し、車速が車速閾値に達する前に、アクセル操作により駆動力を勾配抵抗よりも大きくして、ブレーキ力の保持を終了させることができる。これにより、ずり下がり距離を低減できながら、ブレーキの引きずりを低減でき、ひいては、車両の燃費を向上させることができる。
【００６８】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
【００６９】
たとえば、図３に示されるマップの一例では、一定値を超えるずり下がり力に対しては、ずり下がり力に比例して、車両閾値が標準値よりも大きくなるように設定されている。これに限らず、一定値を超えるずり下がり力に対しては、車両閾値が標準値よりも大きな固定値に設定されてもよい。また、一定値を超えるずり下がり力に対して、ずり下がり力が大きくなるにつれて、車両閾値が標準値よりも段階的に大きくなるように設定されてもよい。
【００７０】
その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１    車両
２    エンジン
７    ブレーキ
２３  ブレーキＥＣＵ（車両用制御装置、ブレーキ保持手段、車速条件終了手段、ブレーキ力取得手段、勾配抵抗取得手段、車速閾値設定手段、駆動力取得手段、駆動力条件終了手段）
【図１】
2016068871.tif 000003
【図２】
2016068871.tif 000004
【図３】
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【図４】
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