(57)【要約】【課題】  車両がオフロード等の急な坂路で停車した場合でも、坂路を良好に降りてこられるようにする。【解決手段】  ブレーキＥＣＵは、坂路において停車状態（左右前後輪の回転が停止されている状態）が検出されているときに、坂路の上方側の車輪の横滑りを検出すると（Ｓ１１〜Ｓ１４：Ｙｅｓ）、横滑りによって車体が回転する方向とは反対方向に車体の回転運動が発生するように、後輪の左右片側輪に対して、制動力を解除するとともに後進方向に駆動力を付与する（Ｓ１５〜Ｓ１９）。これにより、ドライバーがブレーキペダルを踏んだままで、車両を適正方向に向けることができる。【選択図】  図２
2017034907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
後輪を前輪とは独立して駆動制御可能、かつ、少なくとも後輪を左右独立して制動制御可能な４輪駆動車両に適用される車両制御装置であって、
ブレーキ操作によって左右前後輪の回転が停止しており、かつ、車両の前後方向が水平方向に向かない坂路での停車状態を検出する停車状態検出手段と、
前記停車状態が検出されているときに、前記坂路の上方側の車輪の横滑りを検出する上方輪横滑り検出手段と、
前記坂路の上方側の車輪の横滑りが検出されたとき、前記横滑りによって車体が回転する方向とは反対方向に前記車体の回転運動が発生するように、前記後輪の左右片側輪に対して、制動力を解除するとともに後進方向に駆動力を付与する後輪制御手段と
を備えた車両制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両制御装置において、
前記停車状態検出手段は、ブレーキ操作によって左右前後輪の回転が停止しており、かつ、車両の登り坂での停車状態を検出するように構成され、
前記上方輪横滑り検出手段は、前記登り坂での前記停車状態が検出されているときに、前記前輪の横滑りを検出するように構成され、
前記後輪制御手段は、前記前輪の横滑りが検出されたとき、前記横滑りによって車体が回転する方向とは反対方向となる左右片側の後輪に対して、制動力を解除するとともに後進方向に駆動力を付与するように構成された車両制御装置。
【請求項３】
請求項１記載の車両制御装置において、
前記停車状態検出手段は、ブレーキ操作によって左右前後輪の回転が停止しており、かつ、車両の降り坂での停車状態を検出するように構成され、
前記上方輪横滑り検出手段は、前記降り坂での前記停車状態が検出されているときに、前記後輪の横滑りを検出するように構成され、
前記後輪制御手段は、前記後輪の横滑りが検出されたとき、前記横滑りによって車体が回転する方向と同じ方向となる左右片側の後輪に対して、制動力を解除するとともに後進方向に駆動力を付与するように構成された車両制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３の何れか一項記載の車両制御装置において、
重力加速度の車両左右方向成分である横加速度を取得する横加速度取得手段を備え、
前記上方輪横滑り検出手段は、
前記横加速度取得手段により取得された横加速度の変化に基づいて、前記車輪の横滑りを検出するように構成され、
前記後輪制御手段は、
前記横加速度取得手段により取得された横加速度の大きさが閾値以下の値に達したときに、前記左右片側の後輪に対する制動力の解除と駆動力の付与とを終了するように構成された車両制御装置。
【請求項５】
請求項１記載の車両制御装置において、
前記坂路の上方側の車輪が横滑りする方向を表す方向情報を取得する方向取得手段と、
前記停車状態が検出されているときの前記坂路が登り坂であるのか降り坂であるのかを表す坂路情報を取得する坂路取得手段と
を備え、
前記後輪制御手段は、
前記方向情報と前記坂路情報とに基づいて、前記制動力を解除するとともに後進方向に駆動力を付与する前記後輪の左右片側輪を特定するように構成された車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前輪と後輪とを互いに独立して駆動制御可能な車両に適用される車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、前輪と後輪とを互いに独立して駆動制御可能な車両、例えば、特許文献１に提案されているように、前輪をエンジンで駆動し、後輪を電動モータで駆動する４輪駆動形式の車両が知られている。この特許文献１に提案された車両は、ロールバック（前進方向に駆動力を発生しているときに、車両が後方にずり下がること）を検出した場合には、車両に外部から作用する走行抵抗値（車両の駆動力発生方向とは反対方向に作用する力）を算出し、走行抵抗値に基づいて前輪のスリップを検出し、このスリップに基づいて後輪の駆動力を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１４９６９７号公報
【発明の概要】
【０００４】
こうした４輪駆動車両であっても、オフロード登坂時などにおいて、その傾斜角度が大きく、かつ、路面摩擦抵抗が小さい場合には、坂路を登り切れないことがある。ドライバーにとって、坂路を登り切れるか否かを事前に判断することは難しい。このため、オフロード登坂中において、以下の問題が生じる。
【０００５】
図３に示すように、車両１００がオフロード坂を登坂しているときには、車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRに付与される駆動力により各車輪が回転するため、操舵操作によって車両１００の走行方向を修正する力を発生させることができる。登坂途中で、ドライバーが登坂不能と判断してブレーキペダルを踏んで停車させると、車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRがロック状態となる。これにより、操舵操作を行っても車体の向きを変更させる力を発生できなくなる。
【０００６】
登り坂で停車しているときには、図４に示すように、前輪ＷF（ＷFL，ＷFR）と後輪ＷR（ＷRL，ＷRR）とに働く重力方向の荷重の一部が、後輪ＷR側に移動している。この例では、次式に示すように、車両１００が水平に停車している場合に比べて、前輪ＷF側に働く荷重はΔＷだけ減り、後輪ＷR側に働く荷重はΔＷだけ増える。
ΔＷ＝ｍ×Ｇ×（Ｈ／Ｌ）×ｓｉｎα
ここで、ｍは車両重量、Ｇは重力加速度、Ｈは重心高、Ｌはホイールベース、αは車両傾斜角度である。
【０００７】
このため、登り坂で停車しているときには、前輪ＷFの路面に対する摩擦力が、後輪ＷRの路面に対する摩擦力よりも小さくなる。従って、この場合、後輪ＷRに比べて前輪ＷFが滑りやすくなる。このため、図５に示すように、車両１００が登り坂の傾斜方向に対して斜めに向いて停止すると、前輪ＷFが斜面を横滑りする。このときブレーキ制動力によって車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRがロックしていると、ドライバーが操舵操作を行っても車体の向きをコントロールすることができない。このため、車体は、左右の後輪ＷRL，ＷRRの中間位置Ｐを支点として回転運動し、傾斜方向に対して横向きになって、不安定な状態になるおそれがある。
【０００８】
ドライバーが高度な運転技術を備えており、車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRがロックしないようにブレーキ操作を調整するとともに、アクセル操作によって適切な駆動力を発生させ、かつ、適切な方向に操舵操作を行えば、オフロード登り坂の途中から降坂することができる。しかし、通常のドライバーにとっては、そのような運転操作は難しい。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、車両がオフロード等の急な坂路で停車した場合でも、車両の前後軸が坂道の傾斜方向から大きくずれないようにすることができる車両制御装置を提供することを目的とする。
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、
後輪を前輪とは独立して駆動制御可能、かつ、少なくとも後輪を左右独立して制動制御可能な４輪駆動車両に適用される車両制御装置であって、
ブレーキ操作によって左右前後輪の回転が停止しており、かつ、車両の前後方向が水平方向に向かない坂路での停車状態を検出する停車状態検出手段（４０，４３，４４，４６，Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３）と、
前記停車状態が検出されているときに、前記坂路の上方側の車輪の横滑りを検出する上方輪横滑り検出手段（４０，４５，Ｓ１４）と、
前記坂路の上方側の車輪の横滑りが検出されたとき、前記横滑りによって車体が回転する方向とは反対方向に前記車体の回転運動が発生するように、前記後輪の左右片側輪に対して、制動力を解除するとともに後進方向に駆動力を付与する後輪制御手段（３０，４０，Ｓ１５〜Ｓ２０）とを備えたことにある。
【００１１】
本発明の車両制御装置は、後輪を前輪とは独立して駆動制御可能、かつ、少なくとも後輪を左右独立して制動制御可能な４輪駆動車両に適用される。車両制御装置は、停車状態検出手段と上方輪横滑り検出手段と後輪制御手段とを備えている。停車状態検出手段は、ブレーキ操作によって左右前後輪の回転が停止しており、かつ、車両の前後方向が水平方向に向かない坂路での停車状態を検出する。車両がオフロード等の坂路で停車していると、坂路の上方側の車輪が横滑りしやすい。その場合、ブレーキ操作によって左右前後輪がロックされているため、ドライバーが操舵操作を行っても車体の向きをコントロールすることが難しい。
【００１２】
そこで、上方輪横滑り検出手段は、坂路での停車状態が検出されているときに、坂路の上方側の車輪の横滑りを検出する。後輪制御手段は、坂路の上方側の車輪の横滑りが検出されたとき、横滑りによって車体が回転する方向とは反対方向に車体の回転運動が発生するように、後輪の左右片側輪に対して、制動力を解除するとともに後進方向に駆動力を付与する。この場合、駆動力を付与するとは、最終的に、当該車輪が後進方向に回転するように駆動される状態にすることであり、例えば、車輪の駆動軸に付与する制動力と駆動力との関係において、駆動力が制動力を上回るようにしてもよい。例えば、後輪の左右両輪を独立して駆動制御できない車両であっても、左右両輪の駆動軸に後進方向の駆動力を付与した状態で、後輪の左右片側輪に対して制動力を解除することで、その片側輪のみを後進方向に駆動する（後進方向に回転させる）ことができる。勿論、左右の後輪をそれぞれ独立して駆動制御できる車両であれば、そのようにする必要はない。
【００１３】
この後輪の左右片側輪の後進方向への駆動によって、車体に、横滑りによって車体が回転する方向とは反対方向の回転運動を発生させることができる。つまり、車体を元の方向（即ち、坂道の傾斜方向と略一致する方向および／または横滑り発生前の方向）に向けるような力を、車体に付与することができる。これにより、ドライバーが高度な運転技術を身につけていなくても、車両の前後軸が坂道の傾斜方向から大きくずれないようにすることができる。つまり、坂路における車輪の横滑りによって車体が降り方向に回転することを抑制できる。従って、本発明によれば、車両を横滑りしやすいオフロード等の坂路から良好に降りてこられるようにすることができる。
【００１４】
本発明の一側面の特徴は、
前記停車状態検出手段は、ブレーキ操作によって左右前後輪の回転が停止しており、かつ、車両の登り坂での停車状態を検出するように構成され、
前記上方輪横滑り検出手段は、前記登り坂での前記停車状態が検出されているときに、前記前輪の横滑りを検出するように構成され、
前記後輪制御手段は、前記前輪の横滑りが検出されたとき、前記横滑りによって車体が回転する方向とは反対方向となる左右片側の後輪に対して、制動力を解除するとともに後進方向に駆動力を付与するように構成されたことにある。
【００１５】
例えば、オフロードなどの登り坂の途中で、ドライバーが登坂不能と判断してブレーキペダルを踏んで停車させると、前輪が横滑りして車体が坂路上を回転するおそれがある。そうした問題を解決すべく、本発明の一側面においては、停車状態検出手段が、ブレーキ操作によって左右前後輪の回転が停止しており、かつ、車両の登り坂での停車状態を検出するように構成されている。上方輪横滑り検出手段は、登り坂での停車状態が検出されているときに、前輪の横滑りを検出する。後輪制御手段は、前輪の横滑りが検出されたとき、横滑りによって車体が回転する方向とは反対方向となる左右片側の後輪に対して、制動力を解除するとともに後進方向に駆動力を付与する。
【００１６】
従って、例えば、前輪の横滑りによって車体が右方向に回転した場合には、左右前輪および右後輪の制動力が保持されたまま、左後輪の制動力が解除されて左後輪が後進方向に駆動される。逆に、前輪の横滑りによって車体が左方向に回転した場合には、左右前輪および左後輪の制動力が保持されたまま、右後輪の制動力が解除されて、右後輪が後進方向に駆動される。
【００１７】
これにより、車体に、横滑りによって車体が回転する方向とは反対方向の回転運動を発生させることができ、ドライバーが高度な運転技術を身につけていなくても、車両の前後軸が坂道の傾斜方向から大きくずれないようにすることができる。
【００１８】
本発明の一側面の特徴は、
前記停車状態検出手段は、ブレーキ操作によって左右前後輪の回転が停止しており、かつ、車両の降り坂での停車状態を検出するように構成され、
前記上方輪横滑り検出手段は、前記降り坂での前記停車状態が検出されているときに、前記後輪の横滑りを検出するように構成され、
前記後輪制御手段は、前記後輪の横滑りが検出されたとき、前記横滑りによって車体が回転する方向と同じ方向となる左右片側の後輪に対して、制動力を解除するとともに後進方向に駆動力を付与するように構成されたことにある。
【００１９】
例えば、オフロードなどの降り坂途中で、車両を停止させる必要が生じて、ドライバーがブレーキペダルを踏んで停車させると、後輪が横滑りして車体が坂路上を回転するおそれがある。そうした問題を解決すべく、本発明の一側面においては、停車状態検出手段が、ブレーキ操作によって左右前後輪の回転が停止しており、かつ、車両の降り坂での停車状態を検出するように構成されている。上方輪横滑り検出手段は、降り坂での停車状態が検出されているときに、後輪の横滑りを検出する。後輪制御手段は、後輪の横滑りが検出されたとき、横滑りによって車体が回転する方向と同じ方向となる左右片側の後輪に対して、制動力を解除するとともに後進方向に駆動力を付与する。
【００２０】
従って、例えば、後輪の横滑りによって車体が左方向に回転した場合には、左右前輪および右後輪の制動力が保持されたまま、左後輪の制動力が解除されて左後輪が後進方向に駆動される。逆に、前輪の横滑りによって車体が右方向に回転した場合には、左右前輪および左後輪の制動力が保持されたまま、右後輪の制動力が解除されて、右後輪が後進方向に駆動される。
【００２１】
これにより、車体に、横滑りによって車体が回転する方向とは反対方向の回転運動を発生させることができ、ドライバーが高度な運転技術を身につけていなくても、車両の前後軸が坂道の傾斜方向から大きくずれないようにすることができる。
【００２２】
本発明の一側面の特徴は、
重力加速度の車両左右方向成分である横加速度（Ｇｙ）を取得する横加速度取得手段（４５）を備え、
前記上方輪横滑り検出手段は、
前記横加速度取得手段により取得された横加速度の変化に基づいて、前記車輪の横滑りを検出する（Ｓ１４）ように構成され、
前記後輪制御手段は、
前記横加速度取得手段により取得された横加速度の大きさが閾値（Ｇｙref）以下の値に達したときに、前記左右片側の後輪に対する制動力の解除と駆動力の付与とを終了する（Ｓ２０）ように構成されたことにある。
【００２３】
本発明の一側面においては、横加速度取得手段が、重力加速度の車両左右方向成分である横加速度を取得する。上方輪横滑り検出手段は、横加速度取得手段により取得された横加速度の変化に基づいて車輪の横滑りを検出する。例えば、上方輪横滑り検出手段は、単位時間当たりの横加速度の変化量である横加速度変化量に基づいて車輪の横滑りを検出する。従って、坂路上で車体が回転する車輪の横滑りを良好に検出することができる。
【００２４】
後輪制御手段は、横加速度取得手段により取得された横加速度の大きさが閾値以下の値に達したときに、左右片側の後輪に対する制動力の解除と駆動力の付与とを終了する。この閾値は、後輪の駆動力によって発生させる車体の回転運動を停止させるときの横加速度の大きさであって、例えば、ゼロ、あるいは、ゼロ近傍の値に設定されているとよい。これにより、坂路上における車体の向きが適正となる位置にまで車体を回転させることができる。
【００２５】
本発明の一側面の特徴は、
前記坂路の上方側の車輪が横滑りする方向を表す方向情報を取得する方向取得手段（４５）と、
前記停車状態が検出されているときの前記坂路が登り坂であるのか降り坂であるのかを表す坂路情報を取得する坂路取得手段（４６）と
を備え、
前記後輪制御手段は、
前記方向情報と前記坂路情報とに基づいて、前記制動力を解除するとともに後進方向に駆動力を付与する前記後輪の左右片側輪を特定する（Ｓ１５）ように構成されたことにある。
【００２６】
本発明の一側面によれば、方向取得手段が、坂路の上方側の車輪が横滑りする方向を表す方向情報を取得する。例えば、重力加速度の車両左右方向成分の方向、車両の横加速度の方向、車両のヨーレートの方向等によって車輪が横滑りする方向を把握することができる。坂路取得手段は、停車状態が検出されているときの坂路が登り坂であるのか降り坂であるのかを表す坂路情報を取得する。後輪制御手段は、方向情報と坂路情報とに基づいて、制動力を解除するとともに後進方向に駆動力を付与する後輪の左右片側輪を特定する（左右後輪の何れか一方を特定する）。従って、登り坂で停車状態が検出されている場合であっても、降り坂で停車状態が検出されている場合であっても、車体を坂路上で適正に回転させることができる。
【００２７】
上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成要件に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要件は、前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施形態の車両制御装置の概略システム構成図である。
【図２】オフロード坂車両制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図３】登坂時の車両の状態を表す説明図である。
【図４】登り坂における前後輪の荷重の変化を表す説明図である。
【図５】登り坂において、前輪の横滑りによって車両が回転する状態を表す説明図である。
【図６】降り坂において、後輪の横滑りによって車両が回転する状態を表す説明図である。
【図７】登り坂において、前輪の横滑りが発生したときに車体を元の方向に向ける原理を表す説明図である。
【図８】降り坂において、後輪の横滑りが発生したときに車体を元の方向に向ける原理を表す説明図である。
【図９】重力加速度Ｇの車両左右方向成分（横加速度Ｇｙ）を表す説明図である。
【図１０】横加速度Ｇｙと傾斜方向とから制御対象輪を設定するマトリクスを表す説明図である。
【図１１】変形例の車両制御装置の概略システム構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本実施形態の車両制御装置の概略システム構成を表す。
【００３０】
本実施形態の車両制御装置を備えた車両１は、４輪駆動式ハイブリッド車両であって、左前輪ＷFLおよび右前輪ＷFRを駆動するエンジン１１およびフロントモータ１２と、左後輪ＷRLおよび右後輪ＷRRを駆動するリアモータ１３とを有するハイブリッドシステム１０を備えている。以下、左前輪ＷFLおよび右前輪ＷFRについては、それらを前輪ＷFと呼び、左後輪ＷRLおよび右後輪ＷRRについては、それらを後輪ＷRと呼ぶ。また、前輪ＷFと後輪ＷRとを区別する必要がない場合は、それらを車輪Ｗと呼ぶ。尚、この車両１は、前輪ＷFを転舵輪とした一般的な前輪転舵式の車両であるが、転舵機構については、図示および説明を省略する。
【００３１】
ハイブリッドシステム１０においては、エンジン１１の出力軸とフロントモータ１２の出力軸とがプラネタリギヤ１４（動力分配プラネタリギヤ、および、リダクションプラネタリギヤを含んで構成される）の入力軸に連結されている。プラネタリギヤ１４の出力軸の回転は、ディファレンシャルギヤ１５を介して左右の前輪用車軸１６L、１６Rへ伝達され、これにより左右の前輪ＷFL，ＷFRが回転駆動される。尚、本実施形態の車両制御装置は、ハイブリッドシステム１０に特徴を有するものではないため、本明細書では、ハイブリッドシステム１０については簡単な説明に留める。例えば、フロントモータ１２は、特開２０１３−１７７０２６号公報に記載されているように、動力分配プラネタリギヤに接続され主にエンジン１１の回転によって発電を行う第１モータジェネレータと、リダクションプラネタリギヤに接続され主に力行によって前輪ＷFに駆動力を付与する第２モータジェネレータとを備えているとよい。
【００３２】
リアモータ１３の駆動力は、ディファレンシャルギヤ１７（減速ギヤを含む）を介して左右の後輪用車軸１８L、１８Rへ伝達され、これにより左右の後輪ＷRL，ＷRRが回転駆動される。
【００３３】
フロントモータ１２およびリアモータ１３は、インバータ２０に接続されている。インバータ２０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１を介してバッテリ２２と接続されている。インバータ２０は、バッテリ２２から供給される直流電力（ＤＣ／ＤＣコンバータ２１によって電圧調整された直流電力）を３相交流に変換して、変換した交流電力をフロントモータ１２、および、リアモータ１３に独立して供給する。従って、インバータ２０は、フロントモータ１２に接続されるインバータ回路とリアモータ１３に接続されるインバータ回路とを独立して備えている。
【００３４】
フロントモータ１２とリアモータ１３とは、インバータ２０の通電制御によって、車両の前進方向の正回転と、車両の後進方向の逆回転とに独立して駆動可能に構成されている。また、インバータ２０は、フロントモータ１２、および、リアモータ１３で発電した回生電力を直流に変換して、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１を介してバッテリ２２に充電する機能も備えている。
【００３５】
エンジン１１、フロントモータ１２、および、リアモータ１３は、駆動ＥＣＵ３０により、その作動が制御される。駆動ＥＣＵ３０は、マイクロコンピュータを主要部として備えた電子制御装置である。尚、ＥＣＵは、Electric  Control  Unitの略である。本明細書において、マイクロコンピュータは、ＣＰＵとＲＯＭ及びＲＡＭ等の記憶装置と等を含み、ＣＰＵはＲＯＭに格納されたインストラクション（プログラム）を実行することにより各種機能を実現するようになっている。
【００３６】
駆動ＥＣＵ３０は、アクセル操作量を検出するアクセルセンサ３１の検出信号を入力して、アクセル操作量に応じたドライバー要求駆動力を演算し、このドライバー要求駆動力を前輪ＷF側と後輪ＷR側とに配分した前輪目標駆動力，後輪目標駆動力を、それぞれ前輪ＷF，後輪ＷRに伝達するようにエンジン１１、フロントモータ１２、および、リアモータ１３を制御する。例えば、駆動ＥＣＵ３０は、各種のエンジン制御用センサ３２から出力される検出信号を入力して、エンジン１１の燃料噴射制御、点火制御、および、吸入空気量制御などを実施する。また、駆動ＥＣＵ３０は、各種のモータ制御用センサ３３から出力される検出信号を入力して、インバータ２０の作動を制御して、フロントモータ１２およびリアモータ１３の通電を制御する。
【００３７】
また、車両１は、左右前後輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRに設けられる摩擦ブレーキ機構４１FL，４１FR，４１RL，４１RR（これらを摩擦ブレーキ機構４１と呼ぶ）、ブレーキアクチュエータ４２、および、ブレーキＥＣＵ４０を備えている。摩擦ブレーキ機構４１は、車輪Ｗに固定されるブレーキディスク４１ｄFL，４１ｄFR，４１ｄRL，４１ｄRR（これらをブレーキディスク４１ｄと呼ぶ）と、車体に固定されるブレーキキャリパ４１ｃFL，４１ｃFR，４１ｃRL，４１ｃRR（これらをブレーキキャリパ４１ｃと呼ぶ）とを備え、ブレーキアクチュエータ４２から供給される作動油の油圧によってブレーキキャリパ４１ｃに内蔵されたホイールシリンダを作動させることによりブレーキパッドをブレーキディスク４１ｄに押し付けて摩擦制動力を発生させる。
【００３８】
ブレーキアクチュエータ４２は、ブレーキキャリパ４１ｃに内蔵されたホイールシリンダに供給する油圧を、各輪独立して調整する公知のアクチュエータである。このブレーキアクチュエータ４２は、例えば、ブレーキペダルの踏力によって作動油を加圧するマスタシリンダからホイールシリンダに油圧を供給する踏力油圧回路に加え、ブレーキペダル踏力とは無関係に制御可能な制御油圧を各ホイールシリンダに独立して供給する制御油圧回路を備えている。制御油圧回路には、昇圧ポンプおよびアキュムレータを有し高圧の油圧を発生する動力油圧発生装置と、動力油圧発生装置の出力する油圧を調整してホイールシリンダ毎に目標油圧に制御された油圧を供給する制御弁と、各ホイールシリンダの油圧を検出する油圧センサ等を備える（以上、ブレーキアクチュエータ４２を構成する要素についは、図示を省略している）。
【００３９】
ブレーキＥＣＵ４０は、マイクロコンピュータを主要部として備えた電子制御装置であって、ブレーキアクチュエータ４２に接続され、ブレーキアクチュエータ４２の作動を制御する。ブレーキＥＣＵ４０は、図示しないＣＡＮ（Controller  Area  Network）を介して駆動ＥＣＵ３０と相互に送受信可能に接続されている。ブレーキＥＣＵ４０は、ブレーキ操作量を検出するブレーキセンサ４３の検出信号を入力して、ブレーキ操作量に応じたドライバー要求制動力を演算し、このドライバー要求制動力を予め設定された配分特性に従って要求摩擦制動力と要求回生制動力とに配分し、要求回生制動力を表す回生制動要求指令を駆動ＥＣＵ３０に送信する。駆動ＥＣＵ３０は、要求回生制動力に基づいて、フロントモータ１２およびリアモータ１３によって回生制動力を発生させ、実際に発生させた実回生制動力をブレーキＥＣＵ４０に送信する。ブレーキＥＣＵ４０は、要求回生制動力と実回生制動力との差分値で要求摩擦制動力を修正し、修正した要求摩擦制動力を４輪に配分した各輪要求摩擦制動力を演算する。ブレーキＥＣＵ４０は、ブレーキアクチュエータ４２に設けられたリニア制御弁の通電を制御することにより、各摩擦ブレーキ機構４１で各輪要求摩擦制動力を発生するように各ホイールシリンダの液圧を制御する。これにより、ブレーキＥＣＵ４０は、左右前後輪１０の制動力を独立して制御することが可能となっている。
【００４０】
また、ブレーキＥＣＵ４０には、各車輪Ｗの車輪速を検出する合計４つの車輪速センサ４４が接続されている。ブレーキＥＣＵ４０は、車輪速センサ４４により検出される各車輪Ｗの車輪速Ｖｗに基づいて車速Ｖを演算し、車速Ｖを表す情報をＣＡＮを介して駆動ＥＣＵ３０に所定の短い周期で送信する。
【００４１】
ブレーキＥＣＵ４０は、横加速度センサ４５と接続されている。横加速度センサ４５は、重力加速度Ｇの車両左右方向成分を検出する。この横加速度センサ４５によって検出される重力加速度Ｇの車両左右方向成分を横加速度Ｇｙと呼ぶ。横加速度Ｇｙは、その符号（正負）によって、横加速度の方向（重力加速度が車両の左方向に働いているのか右方向に働いているのかを表す情報）が識別される。例えば、図９（ａ）に示すように、車両１の前後軸が坂路の傾斜方向に向けられている場合には、横加速度Ｇｙの大きさ｜Ｇｙ｜はゼロになるが、車両の前後軸が坂路の傾斜方向を向いていない場合には、横加速度Ｇｙの大きさ｜Ｇｙ｜はゼロより大きな値となる。また、後述するが、横加速度Ｇｙの符号は、坂路の上方側の車輪Ｗの横滑り方向を判断する情報として用いられる。
【００４２】
更に、ブレーキＥＣＵ４０は、傾斜センサ４６と接続されている。例えば、傾斜センサ４６は、車両前後方向の加速度を検出する加速度センサを用いて、重力加速度Ｇの車両前後方向成分Ｇｘを検出することにより、車両が前後方向に傾斜していること、および、車両の傾斜している方向（登り傾斜か降り傾斜か）を判別する。例えば、車両が登り坂に停車している場合には、車両前後方向成分Ｇｘは車両後方に働き、車両が降り坂に停車している場合には、車両前後方向成分Ｇｘは車両前方に働く。従って、車両前後方向成分Ｇｘの大きさに基づいて、車両が前後方向に傾斜していることを判別でき、車両前後方向成分Ｇｘの方向（前方あるいは後方）に基づいて、車両の傾斜している方向を判別できる。尚、次式により傾斜角αを検出することもできる。
α＝ｓｉｎ−１（Ｇｘ／Ｇ）
【００４３】
次に、オフロード坂車両制御について説明する。上述したように、オフロード登坂時などにおいて、その傾斜角度が大きく、かつ、路面摩擦抵抗が小さい場合には、車両が坂路を登り切れないことがある。登坂途中で、ドライバーが登坂不能と判断して、ブレーキ操作によって車両を登り坂の傾斜方向に対して斜めに停止させると、図５に示すように、前輪ＷFが路面を横滑りするおそれがある。車輪Ｗがロックしている場合には、ドライバーが操舵操作を行っても車体の向きをコントロールすることができない。このため、車体は、後輪ＷRL，ＷRRの中間位置Ｐを支点として回転運動し、傾斜方向に対して横向きになって、不安定な状態になる。
【００４４】
また、オフロード降坂時においても、その傾斜角度が大きく、かつ、路面摩擦抵抗が小さい場合には、途中でブレーキ操作によって車両を降り坂の傾斜方向に対して斜めに停止させると、図６に示すように、後輪ＷRが路面を横滑りするおそれがある。この場合、車体は、前輪ＷFL，ＷFRの中間位置Ｑを支点として回転運動し、傾斜方向に対して横向きになって、不安定な状態になる。
【００４５】
オフロード坂車両制御は、こうした車輪の横滑りが発生しやすい状況であっても、車体が傾斜方向に対して横向きにならないようにして、車両１がオフロード坂から適切に降りてこられるようにする制御である。図２は、オフロード坂車両制御ルーチンを表す。ブレーキＥＣＵ４０は、オフロード坂車両制御ルーチンを所定の短い演算周期にて繰り返し実施する。ブレーキＥＣＵ４０は、オフロード坂車両制御ルーチンの実施中に、駆動ＥＣＵ３０に対して駆動指令を出力して後輪ＷRの駆動力制御も実施する。従って、オフロード坂車両制御は、ブレーキＥＣＵ４０と駆動ＥＣＵ３０との協調により実施される。このため、ブレーキＥＣＵ４０に代えて駆動ＥＣＵ３０が主体となってオフロード坂車両制御ルーチンを実施してもよい。尚、オフロード坂車両制御ルーチンは、例えば、ドライバーによるオフロード選択スイッチ（図示略）の操作によって、オフロード走行に適した制駆動力が設定されるオフロードモードが選択されているときに実施されるとよい。
【００４６】
オフロード坂車両制御ルーチンが起動すると、ブレーキＥＣＵ４０は、ステップＳ１１において、ブレーキセンサ４３の検出信号を読み込んで、ブレーキペダルが踏み込み操作されているか否かについて判断する。以下、ブレーキペダルが踏み込み操作されている状態をブレーキオンと呼び、ブレーキペダルが踏み込み操作されていない状態をブレーキオフと呼ぶ。ブレーキＥＣＵ４０は、ブレーキオフである場合には、オフロード坂車両制御ルーチンを一旦終了する。
【００４７】
ブレーキＥＣＵ４０は、ステップＳ１１の判断処理を繰り返し実施し、ブレーキオンが検出された場合には、ステップＳ１２において、４組の車輪速センサ４４により検出される車輪速情報に基づいて、４輪Ｗの車輪速Ｖｗが全てゼロであるか否か、つまり、４輪Ｗが全てロック状態であるか否かについて判断する。４輪の車輪速Ｖｗのうち一つでもゼロでない場合、ブレーキＥＣＵ４０は、本ルーチンを一旦終了する。
【００４８】
ブレーキＥＣＵ４０は、こうした処理を繰り返し、ブレーキペダル操作によって４輪Ｗの回転が停止していることが検出された場合（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、ステップＳ１３において、傾斜角センサ４６により検出される検出信号に基づいて、車両が、車両の前後方向が水平方向に向かない坂路上に存在するか否かについて判断する。この場合、４輪Ｗが全てロック状態であるため、車両の前後方向が水平方向に向かない坂路（以下、単に坂路と呼ぶ）で停車しているか否かについて判断されることになる。車両が坂路で停車していないと判断される場合、ブレーキＥＣＵ４０は、本ルーチンを一旦終了する。
【００４９】
ブレーキＥＣＵ４０は、こうした処理を繰り返し、車両が坂路で停車していることが検出された場合（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、続くステップＳ１４において、横加速度センサ４５により検出される横加速度Ｇｙに基づいて、その横加速度Ｇｙの変化量である横加速度変化量ΔＧｙを演算し、横加速度変化量ΔＧｙがゼロでないか否かについて判断する。例えば、ブレーキＥＣＵ４０は、所定の演算周期で横加速度Ｇｙを読み込み、今回読み込んだ横加速度Ｇｙと、１演算周期前に読み込んだ横加速度Ｇｙとの差分値を横加速度変化量ΔＧｙとして算出する。尚、直近のｎ（＞１）回の横加速度Ｇｙの検出値群の平均値と、その検出値群よりもｎ回前から新しいｎ個分の横加速度Ｇｙの検出値群の平均値との差分値を横加速度変化量ΔＧｙとして算出するなどして、瞬時的なノイズの変動の影響を低減するようにしてもよい。また、ステップＳ１４において、横加速度変化量ΔＧｙをゼロと比較するのではなく、例えば、横加速度変化量ΔＧｙの大きさ（絶対値）が制御開始閾値（＞０）以上であるか否かについて判断してもよい。
【００５０】
横加速度変化量ΔＧｙがゼロである場合、ブレーキＥＣＵ４０は、本ルーチンを一旦終了する。上述したように、横加速度センサ４５は、重力加速度Ｇの車両左右方向成分を検出する。従って、例えば、図５に示すように、車両１が登坂途中で停止した状態（４輪Ｗがロックした状態）で、前輪ＷFL，ＷFRが横滑りして、車体が坂路上を矢印方向に回転運動すると、重力加速度の車両左右方向成分の大きさ（絶対値）が増加方向に変化する。あるいは、例えば、図６に示すように、車両１が降坂途中で停止した状態（４輪Ｗがロックした状態）で、後輪ＷRL，ＷRRが横滑りして、車体が坂路上を矢印方向に回転運動すると、重力加速度の大きさ（絶対値）が車両左右方向成分が増加方向に変化する。従って、ステップＳ１４は、横加速度変化量ΔＧｙに基づいて、坂路の上方側の車輪Ｗの横滑りが発生しているか否かについて判断する処理である。
【００５１】
ブレーキＥＣＵ４０は、ステップＳ１１〜ステップＳ１４の全てにおいて「Ｙｅｓ」と判定した場合には、上記のように、坂路の上方側の車輪Ｗの横滑りにより、車体が坂路上を回転運動し始めたと推定して、その処理をステップＳ１５に進める。
【００５２】
ブレーキＥＣＵ４０は、ステップＳ１５において、傾斜センサ４６によって検出される坂路（車両が停止してる場所の坂路）の傾斜方向（登り坂であるのか降り坂であるのか）と、坂路の上方側の車輪Ｗが横滑りする方向とに基づいて、制御対象輪を設定する。坂路の上方側の車輪Ｗが横滑りする方向は、横加速度センサ４５によって検出される横加速度Ｇｙの働く方向として推定することができる。横加速度Ｇｙの働く方向は、横加速度Ｇｙの符号にて表される。
【００５３】
例えば、図５に示すように、車両１が登り坂で停車して前輪ＷFの横滑りにより車体が回転運動している場合には、図７に示すように、車体の回転方向（横加速度Ｇｙの方向）とは反対方向の後輪ＷRを後進方向に駆動することで、車体を元に戻す方向に回転運動させることができる。また、例えば、図６に示すように、車両１が降り坂で停車して後輪ＷRの横滑りにより車両１が回転運動している場合には、図８に示すように、車体の回転方向（横加速度Ｇｙの方向）と同じ方向の後輪ＷRを後進方向に駆動することで、車体を元に戻す方向に回転運動させることができる。ブレーキＥＣＵ４０は、ステップＳ１５において、車体を元に戻す方向に回転運動させるために、後進方向に駆動すべき左右後輪ＷRL，ＷRRの一方を制御対象輪として設定（特定）する。
【００５４】
制御対象輪は、具体的には、図１０に示すように、横加速度Ｇｙの方向が右方向である場合には、登り坂であれば左後輪ＷRL、降り坂であれば右後輪ＷRRに設定される。また、横加速度Ｇｙの方向が左方向である場合には、制御対象輪は、登り坂であれば右後輪ＷR、降り坂であれば左後輪ＷRLに設定される。
【００５５】
ブレーキＥＣＵ４０は、制御対象輪を設定すると、続くステップＳ１６において、制御対象輪が右後輪ＷRRであるか、左後輪ＷRLであるかについて判断する。ブレーキＥＣＵ４０は、制御対象輪が右後輪ＷRRである場合には、ステップＳ１７において、ブレーキアクチュエータ４２を制御して、右後輪ＷRRのホイールシリンダの油圧を低下させる。こうして、ドライバーがブレーキペダルを踏み込んでいる状態であっても、右後輪ＷRRの制動力を解除することができる。この場合、他の３輪ＷFL，ＷFR，ＷRLの制動力は解除されない。
【００５６】
一方、制御対象輪が左後輪ＷRLである場合には、ブレーキＥＣＵ４０は、ステップＳ１８において、ブレーキアクチュエータ４２を制御して、左後輪ＷRLのホイールシリンダの油圧を低下させる。こうして、ドライバーがブレーキペダルを踏み込んでいる状態であっても、左後輪ＷRLの制動力を解除することができる。この場合も、他の３輪ＷFL，ＷFR，ＷRRの制動力は解除されない。
【００５７】
こうして制御対象輪の制動力を解除すると、ブレーキＥＣＵ４０は、ステップＳ１９において、駆動ＥＣＵ３０に対して、リアモータ１３を後進方向に駆動する駆動指令を送信する。これにより、駆動ＥＣＵ３０は、リアモータ１３を所定の駆動力にて後進方向に駆動する。但し、駆動ＥＣＵ３０は、前輪ＷFの駆動力を「０」に維持して変化させない。この場合、ドライバーがアクセルペダルを踏んでいない状態（ブレーキペダルを踏んでいる状態）において、自動で制御対象輪が後進方向に駆動される。従って、坂路の上方側の車輪Ｗの横滑りにより車体が坂路上を回転運動している状況において、その回転している方向とは反対方向の回転運動を車体に発生させる力を、左右一方の後輪ＷRL（ＷRR）に付与することができる。
【００５８】
例えば、図５に示すように、登り坂において前輪ＷFの横滑りによって車体が右方向に回転した場合には、図７に示すように、右後輪ＷRRの制動力が保持されたまま、左後輪ＷRLが後進方向に駆動される。これにより、車体は、前輪ＷFの横滑りによって車体が回転している方向とは反対方向に戻される。また、例えば、図６に示すように、降り坂において後輪ＷRの横滑りによって車体が左方向に回転した場合には、図８に示すように、右後輪ＷRRの制動力が保持されたまま、左後輪ＷRLが後進方向に駆動される。これにより、車体は、後輪ＷRの横滑りによって車体が回転している方向とは反対方向に戻される。
【００５９】
続いて、ブレーキＥＣＵ４０は、ステップＳ２０において、横加速度センサ４５によって検出される横加速度Ｇｙの大きさ｜Ｇｙ｜が制御終了閾値Ｇｙref以下であるか否かを判断する。本実施形態においては、制御終了閾値Ｇｙrefはゼロ（Ｇｙref＝０）に設定されているが、ゼロに限るものではなく、ゼロ、あるいは、ゼロ近傍の値が好ましい。ブレーキＥＣＵ４０は、横加速度｜Ｇｙ｜が制御終了閾値Ｇｙrefより大きい場合には、その処理をステップＳ１５に戻して上述した処理を繰り返す。このステップＳ１５〜ステップＳ２０のループ処理についても、所定の短い演算周期にて繰り返される。
【００６０】
こうした処理が繰り返されると、車体は、その前後軸が坂路の傾斜方向に近づくように坂路上を回転運動する。従って、横加速度｜Ｇｙ｜は、次第に減少していく。こうして、車体の前後軸が坂路の傾斜方向に略一致すると、横加速度｜Ｇｙ｜が制御終了閾値Ｇｙref以下に達する。ブレーキＥＣＵ４０は、横加速度｜Ｇｙ｜が制御終了閾値Ｇｙref以下になったことを検出すると（Ｓ２０：Ｙｅｓ）、本ルーチンを終了する。
【００６１】
ブレーキＥＣＵ４０は、本ルーチンを終了すると、制御対象輪の制動力の解除を終了する。従って、ドライバーのブレーキ操作に応じた制動力が制御対象輪（制御対象輪以外は、そのまま制動力が維持されている）に発生する。また、ブレーキＥＣＵ４０は、本ルーチンを終了すると、駆動ＥＣＵ３０に対して、制御終了指令を送信する。これにより、駆動ＥＣＵ３０は、リアモータ１３を停止させる。こうして車体の回転運動が停止する。
【００６２】
以上説明した本実施形態の車両制御装置によれば、車両１がオフロード等の坂路でブレーキ操作によって停車して（４輪がロックして）、坂路の上方側の車輪Ｗの横滑りにより車体が坂路上を回転しはじめても、その回転方向とは反対方向の回転運動を車体に発生させることができる。つまり、車体を元の方向に向けるような力を、車体に付与することができる。従って、ドライバーが高度な運転技術を身につけていなくても、ブレーキペダルを踏んだままで、車両の前後軸が坂道の傾斜方向から大きくずれないようにすることができる。これにより、本実施形態によれば、車両１を横滑りしやすいオフロード等の坂路から良好に降りてこられるようにすることができる。
【００６３】
また、本実施形態においては、重力加速度の車両左右方向成分である横加速度Ｇｙの変化量である横加速度変化量ΔＧｙに基づいて車輪Ｗの横滑りを検出するため、坂路上で車体が回転する車輪の横滑りを良好に検出することができる。また、重力加速度の車両左右方向成分である横加速度Ｇｙの大きさ｜Ｇｙ｜が制御終了閾値Ｇｙref以下になるまで制御対象輪を後進方向に駆動するため、坂路上における車体の向きが適正となる位置にまで車体を回転させることができる。
【００６４】
また、本実施形態においては、傾斜センサ４６によって検出される坂路（車両が停止してる場所の坂路）の傾斜方向（登り坂えであるのか降り坂であるのか）と、坂路の上方側の車輪Ｗの横滑りする方向とに基づいて、制御対象輪を設定する。従って、登り坂で停車状態が検出されている場合であっても、降り坂で停車状態が検出されている場合であっても、車体を坂路上で適正に回転させることができる。
【００６５】
以上、本実施形態に係る車両制御装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００６６】
例えば、本実施形態においては、後輪ＷRL，ＷRRを１つのリアモータ１３で駆動する形式の車両１に適用しているが、図１１に示すように、後輪ＷRL，ＷRR内に組み込まれたインホイールモータ１３Ｌ，１３Ｒによって左後輪ＷRLと右後輪ＷRRとを独立して駆動する形式の車両１’に適用することもできる。この場合、ステップＳ１９においては、制御対象輪のインホイールモータ１３Ｌ（あるいは１３Ｒ）のみを後進方向に駆動すればよい。尚、制御対象輪のインホイールモータ１３Ｌ（あるいは１３Ｒ）を後進方向に駆動すると同時に、制御対象輪ではないほうの車輪の制動力を解除するとともにインホイールモータ１３Ｒ（あるいは１３Ｌ）を前進方向に駆動してもよい。この場合には、一層良好に車体を回転させることができる。
【００６７】
また、本実施形態においては、車両１が登り坂で停車した場合と、降り坂で停車した場合との両方において、坂路の上方側の車輪Ｗの横滑りを防止するが、それに代えて、車両１が登り坂で停車した場合のみ、あるいは、車両１が降り坂で停車した場合のみにおいて、坂路の上方側の車輪Ｗの横滑りを防止してもよい。例えば、傾斜センサ４６によって車両が登り坂で停車していることが検出されている場合にのみ、上記オフロード坂車両制御ルーチンを実施するようにしてもよい。逆に、傾斜センサ４６によって車両が降り坂で停車していることが検出されている場合にのみ、上記オフロード坂車両制御ルーチンを実施するようにしてもよい。
【００６８】
また、本実施形態においては、横加速度変化量ΔＧｙに基づいて坂路の上方側の車輪Ｗの横滑りを検出するが、それに代えて、車体の横加速度、あるいは、車体のヨーレートに基づいて坂路の上方側の車輪Ｗの横滑りを検出してもよい。
【００６９】
また、本実施形態においては、前輪ＷFをエンジン１１とフロントモータ１２とによって駆動し、後輪ＷRをリアモータ１３によって駆動する形式の車両に適用しているが、例えば、前輪ＷFについては、エンジンのみ、あるいは、モータのみによって駆動してもよく、後輪ＷRについては、エンジンのみ、あるいは、エンジンとモータとによって駆動してもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１，１’…車両、１０…ハイブリッドシステム、１１…エンジン、１２…フロントモータ、１３…リアモータ、１３Ｌ，１３Ｒ…インホイールモータ、３０…駆動ＥＣＵ、４０…ブレーキＥＣＵ、４１FL，４１FR，４１RL，４１RR…摩擦ブレーキ機構、４２…ブレーキアクチュエータ、４３…ブレーキセンサ、４４…車輪速センサ、４５…横加速度センサ、４６…傾斜センサ、ＷF…前輪、ＷR…後輪、ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRR…左右前後輪。
【図１】
2017034907.tif 000003
【図２】
2017034907.tif 000004
【図３】
2017034907.tif 000005
【図４】
2017034907.tif 000006
【図５】
2017034907.tif 000007
【図６】
2017034907.tif 000008
【図７】
2017034907.tif 000009
【図８】
2017034907.tif 000010
【図９】
2017034907.tif 000011
【図１０】
2017034907.tif 000012
【図１１】
2017034907.tif 000013