| 【発明の名称】 |
車両用減速度制御装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】佐藤 国仁
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| 【要約】 |
【課題】路面勾配に応じて適切な減速度補正を行うことが可能な車両用減速度制御装置を提供する。
【解決手段】路面勾配θr(t)に応じた補正係数F(θr(t))を平坦路における基準減速度EBAori(t)に乗じて補正した減速度EBA(t)を付加する制御を行うものであり、補正係数F(θr(t))は勾配の緩やかなa0<θr(t)<a1の領域では平坦路と同じ１に、それ以外の領域では勾配が大きくなるよう設定されており、降坂路の補正量が登坂路の補正量より大きい。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 運転者のアクセル操作状態を検出するアクセル操作状態検出手段と、車両に減速度を付加する減速度付加手段と、前記アクセル操作状態検出手段の検出結果に応じて前記減速度付加手段を制御して付加する減速度を調整する制御部とを備える車両用減速度制御装置において、路面勾配を検出する勾配検出手段と、検出された路面勾配に基づいて前記減速度付加手段で付加すべき減速度が登坂時には平坦路より小さく、降坂時には平坦路より大きくなるよう平坦路に対する減速度の補正量を設定する補正手段とをさらに備えており、前記補正量は路面勾配が緩やかな所定の領域では平坦路と略同一の値に設定されている車両用減速度制御装置。
【請求項２】 前記補正量の路面勾配変化量に対する変化量は、路面勾配が大きくなるほど大きく設定されている請求項１記載の車両用減速度制御装置。
【請求項３】 前記補正量は、同一の路面勾配であっても降坂時には登坂時より平坦路との付加減速度の偏差が大きくなるよう設定されている請求項１または２のいずれかに記載の車両用減速度制御装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両に減速度を付加する車両用減速度制御装置に関し、特に、アクセル操作状態を検出してその操作状態に応じて車両に減速度を付加する車両用減速度制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から運転者がアクセルペダルの踏み込みを解除した際に制動力を作動させて車両に減速度を付加する減速度制御装置が提案されている。特開平９−９５２２２号公報で開示されている技術はそのうちの一つであり、アクセルペダルが減速域にある場合には、減速度制御装置を介して主ブレーキ系に制動力を付加するものである。
【０００３】このような減速度制御装置を付加することにより、車両を緩やかに加減速する際に、ブレーキペダルを頻繁に操作する必要がなく、減速応答性を高め、イージードライブを実現できると記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】同公報には、路面勾配に応じて目標減速度を補正する技術が開示されている。しかしながら、勾配に応じてどのような補正を行うかについては開示がない。
【０００５】そこで本発明は、路面勾配に応じて適切な減速度補正を行うことが可能な車両用減速度制御装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため、本発明に係る車両用減速度制御装置は、(1)運転者のアクセル操作状態を検出するアクセル操作状態検出手段と、(2)車両に減速度を付加する減速度付加手段と、(3)アクセル操作状態検出手段の検出結果に応じて前記減速度付加手段を制御して付加する減速度を調整する制御部とを備える車両用減速度制御装置において、(4)路面勾配を検出する勾配検出手段と、(5)検出された路面勾配に応じて制御部が減速度付加手段を制御して付加すべき減速度の平坦路に対する補正量を設定する補正手段とをさらに備えており、この補正量は路面勾配が緩やかな所定の領域では平坦路と略同一に設定されていることを特徴とする。
【０００７】本発明によれば、路面勾配が０近傍の領域においては、路面勾配に応じた減速度補正の補正量が略同一となるので、減速度補正を行わないか軽度の補正を行うことになる。つまり、平坦路に近い緩い勾配においては略同一の減速度を発生させることで、運転者にとって自然な運転感覚が得られ、実際に発生した減速度（付加した減速度と重力による減速度との和）の差から微妙な勾配の差を認識することも可能となる。
【０００８】この補正量の路面勾配変化量に対する変化量は、路面勾配が大きくなるほど大きく設定されていることが好ましい。路面勾配が大きくなるほど変化量を大きく設定することで路面勾配が大きい場合には重力によって発生する加減速度を低減する効果を大きくして、運転者の操作をブレーキ操作の手間を軽減する。
【０００９】この補正量は、同一の路面勾配であっても降坂時には登坂時より平坦路との付加減速度の偏差が大きくなるよう設定されていることが好ましい。降坂時には重力によって加速度が付与される分だけ登坂時よりも積極的な減速度付加が求められるからである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説明は省略する。
【００１１】図１は、本発明に係る減速度制御装置（以下、実施形態と呼ぶ）を含む減速度制御系統の構成を示す図であり、図２は、この実施形態を搭載した車両の制動系の構成を示す図である。
【００１２】まず、図２を参照して車両の制動系の構成から説明する。この車両は、前輪ＦＲおよびＦＬと後輪ＲＲおよびＲＬのそれぞれに車輪制動用のホイルシリンダ２５〜２８が設けられており、各ホイルシリンダ２５〜２８でブレーキを駆動することにより車両の制動を行う構成となっている。各車輪ＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、ＲＬにはそれぞれの車輪速度Ｖｗを検出する車輪速センサ５１〜５４が配置されている。
【００１３】そして、この制動系を操作するためのブレーキペダル１０は、マスタシリンダ１１のピストン軸に接続されている。ブレーキペダル１０には、ブレーキペダルの操作状態を検出するブレーキストロークセンサ４０が接続されている。マスタシリンダ１１には、さらにブレーキペダル１０と反対側にストロークシミュレータ１５が接続され、ブレーキペダル１０の操作に対して適度な反発力を発生させる。
【００１４】このマスタシリンダ１１から延びる２つの作動液ラインは、それぞれソレノイド弁１２、１３を介して右前輪ＦＲと左前輪ＦＬのそれぞれのホイルシリンダ２５、２６に接続されている。このマスタシリンダ１１からソレノイド弁１２（１３）に至る経路には、マスタ圧センサ３８（３９）が配置されている。
【００１５】一方、リザーバタンク１６から延びる作動液ラインは、モータ１８により駆動されるポンプ１７に接続され、ポンプ１７から延びる作動液ラインは、各リニア弁２１ａ〜２４ａを介して各車輪のホイルシリンダ２５〜２８へと接続されている。ポンプ１７と各リニア弁２１ａ〜２４ａへの分岐部との間には圧力センサ３１とアキュムレータ１９とが配置されている。また、各ホイルシリンダ２５〜２８からリザーバタンク１６へと戻る作動液ラインには、減圧弁２１ｂ〜２４ｂがそれぞれ接続されている。各ホイルシリンダ２５〜２８には、ホイルシリンダ圧センサ３２〜３５がそれぞれ取り付けられている。
【００１６】本発明に係る車両減速度制御装置の制御部を構成する減速度制御ユニット１００には、前述したブレーキペダル１０の開度を検出するブレーキストロークセンサ４０、後述するアクセルペダル４の開度θaを検出するアクセル開度センサ４２、前述した車輪速センサ５１〜５４、車体の前後方向の加速度Ｇｙを検出する前後Ｇセンサ４４のほか、エンジン回転数センサ４６、シフトセンサ４８、ホイルシリンダ圧センサ３２〜３５、圧力センサ３１、マスタ圧センサ３８、３９の各出力信号も供給されている。ここで、前後Ｇセンサ４４は、例えば振り子型センサやスプリングマスＧセンサであり、車体の前後方向の実加速度Ｇlを直接検知するものではなく、この実加速度Ｇlと車体前後方向に働く重力成分との和を加速度Ｇｙとして出力するものである。
【００１７】さらに、減速度制御ユニット１００は、減速度制御の際に用いるテーブルや定数などを格納しておくメモリユニット１２０を有し、各ホイルシリンダ２５〜２８に接続されるリニア弁２１ａ〜２４ａと減圧弁２１ｂ〜２４ｂ並びにソレノイド弁１２、１３をそれぞれ制御する。
【００１８】ここで、この制動系の制動時の基本動作について説明する。ここで、リザーブタンク１６から送られる作動液は、ポンプ１７の下流側配管内では、所定の圧力に昇圧保持されており、アキュムレータ１９はこの圧力を維持する役目を果たす。そして、圧力センサ３１で検出した作動液の液圧がこの所定圧力を下回っているときはポンプ１７をモータ１８で駆動することによりこの下流側配管内の作動液をこの所定圧力まで昇圧する。ブレーキペダル１０が踏み込まれると、マスタシリンダ１１のピストン軸が押されて、操作量に応じた液圧（マスタ圧）が発生する。正常時には、ソレノイド弁１２、１３は遮断状態にあり、マスタ圧が直接右前輪ＦＲのホイルシリンダ２５と左前輪ＦＬのホイルシリンダ２６に伝達されることはない。マスタシリンダ１１の操作量はマスタ圧センサ３８、３９によって検出され、その操作量に応じて減速度制御ユニット１００が各ホイールシリンダ２５〜２８へと付加すべき液圧（ホイルシリンダ圧）を演算する。そして、各リニア弁２１ａ〜２４ａ、減圧弁２１ｂ〜２４ｂの動作を制御することにより、各ホイルシリンダ２５〜２８へと伝達されるホイルシリンダ圧（ホイルシリンダ圧センサ３２〜３５で計測）を求めたホイルシリンダ圧となるよう調整する。このように、各ホイルシリンダ２５〜２８に伝達されるホイルシリンダ圧を独立に制御することで、各車輪に印加される制動力を独立して制御することが可能である。
【００１９】制動系統の異常時には、各ソレノイド弁１２、１３を導通状態として、マスタシリンダ１１のマスタ圧をソレノイド弁１２、１３を介して右前輪ＦＲのホイルシリンダ２５、左前輪ＦＬのホイルシリンダ２６へとそれぞれ伝達して両前輪ＦＲ及びＦＬの制動を行う。
【００２０】本実施形態においては、さらに、踏み込んだアクセルペダルが戻される際に、制動力を付加して減速度を発生させて特に自動変速機搭載車両等では不足しがちなエンジンブレーキ効果を補助する減速度制御を行う。以下、これをエンジンブレーキアシスト（EBA）制御と呼ぶ。
【００２１】本実施形態のEBA制御は、路面勾配に応じて付加する減速度を調整するものである。図３は、車両と路面勾配の関係を説明する図であり、図４はアクセルペダル４の状態を説明する図である。
【００２２】図３は、車体１が角度θrの路面勾配を有する登坂路を走行している状態を示している。ここで角度θrは平坦路で０、登坂路では正、降坂路では負の値をとるものとする。以下、車体１に作用する力として前後方向の加速度をＧl(t)、重力をｇで表すものとし、ｇの車体前後方向と車体に垂直な方向の成分をそれぞれｇl、ｇvで表すものとする。ここで、Ｇl(t)は車体１に前向きに作用するときを正とし、ｇlは車体１に後向きに作用するときを正で表すものとする。このとき、ｇl＝ｇｓｉｎθr （１）
ｇv＝ｇｃｏｓθr （２）
が成立する。
【００２３】図４は、アクセルペダル４の状態を説明する図である。アクセル開度θaは、アクセルペダルの全閉位置側からの開度を示しており、全閉位置側で０となる。そして、開度θa0のときがアクセルペダル４の燃料遮断位置（フューエルカット位置）である。
【００２４】図５はEBA制御を示すフローチャートであり、図６はこの制御フローにおいて用いられる補正係数F(θr(t))の一例を示すグラフである。この制御は減速度制御ユニット１００によって行われるものであり、車両のエンジンを駆動させた時点から所定のタイミングで繰り返し実行される。ただし、ブレーキペダル１０が操作されている場合には、ブレーキペダル１０の操作状態に応じて制動トルクが付加されるので、本フローチャートの処理は行われず、スキップされる。
【００２５】ステップＳ１においては、アクセルペダル４に取り付けられたアクセル開度センサ４２の出力信号として送られてきたアクセル開度θaと、車輪速センサ５１〜５４の出力信号として送られてきた各車輪ＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、ＲＬの車輪速Ｖwfr、Ｖwfl、Ｖwrr、Ｖwrlが読み込まれる。そして、各車輪速Ｖwfr、Ｖwfl、Ｖwrr、Ｖwrlの最大値を推定車速Ｖrとして設定する。
【００２６】ステップＳ２では、推定車速Ｖrとアクセル開度θaを基にして付加すべき基準減速度EBAori(t)を演算する。具体的には、アクセルペダル４がフューエルカット位置より全閉位置側に位置している、つまり０≦θa＜θa0の場合には、EBAori(t)を次式により設定する。
【００２７】
EBAori(t)＝f(Ｖr)×（θ0−θ） （３）
続く、ステップＳ３では、前後Ｇセンサ４４の出力から車体１の前後方向加速度Ｇyを読み込む。そしてステップＳ４では、このＧyと推定車速Ｖrの微分値ｄＶr／ｄｔを基にして車体に働く重力成分ｇlを求め、ここから現在の路面勾配θr(t)を求める。具体的には、ｇl＝Ｇy−ｄＶr／ｄｔ （４）
が成立するから、（１）（４）式よりθr(t)＝ｓｉｎ-1（Ｇy−ｄＶr／ｄｔ） （５）
により路面勾配θr(t)が求まる。
【００２８】この路面勾配θr(t)を基にして補正係数F(θr(t))を設定して、ステップＳ２で求めた減速度EBAori(t)に乗ずることにより目標減速度EBA(t)を得る。ここで、補正係数F(θr(t))は図６に示されるように設定されている。すなわち、路面勾配θr(t)がa0〜a1の場合、つまり、勾配a0より緩やかな降坂路から勾配a1より緩やかな登坂路までは平坦路（勾配０）と同じ補正係数１が設定され、目標減速度がEBAori(t)に設定される。そして、それより勾配が正負とも大きくなった場合（θr(t)≧a1またはθr(t)≦a0の場合）は、勾配の絶対値が大きくなるほど補正係数の平坦路からの偏差が大きくなるよう補正係数F(θr(t))は設定されている。そして、路面勾配がa2以下のときの補正係数F(θr(t))は１より大きいb1、路面勾配がa3以上の場合の補正係数は１より小さい正の値b2にそれぞれ設定され、(b1−１)＞(１−b2)を満たしている。
【００２９】続く、ステップＳ６ではこうして演算した目標減速度EBAori(t)による付加減速度が得られるよう各車輪に付加すべき制動トルクを求めたうえで、この制動トルクが得られるホイルシリンダ圧を演算して、各リニア弁２１ａ〜２４ａ及び減圧弁２１ｂ〜２４ｂを制御して各車輪のホイルシリンダ２５〜２８に作用する液圧を求めたホイルシリンダ圧に調整する。アクセルペダル４が戻されたときは、図示していないエンジン制御ユニットが燃料、空気の供給を削減して、エンジン回転数Ｎｅを減少せしめ、この抵抗により制動力が生ずるエンジンブレーキ効果が発生するが、付加する制動トルクがこれを補助する役目を果たす。この結果、車両には減速度が付加され、減速が行われる。中高速領域では、アクセルペダル４が燃料遮断位置より全閉位置側へと戻された時点で、エンジン制御ユニットがエンジンへの燃料供給を遮断することによりさらに大きな減速度が得られる。
【００３０】ここで制動トルクにより付加する減速度を路面勾配θr(t)に応じて補正係数F(θr(t))により補正しているので、登坂路では付加減速度を小さくし、降坂路では付加減速度を大きく調整することができる。このため、車両の前後方向に働く重力成分の影響を抑制することが可能である。路面勾配が緩やかな領域では平坦路とほぼ同一の減速度付加を行っているため、重力成分の影響を抑制する効果はなくなるが、運転者は減速度発生の変化によって緩やかな路面勾配を認識することができ、適切に対処することができるので、ドライバビリティーは向上する。そして、降坂時には減速度の補正量を大きくし、登坂時には減速度の補正量を小さくすることで、路面勾配が比較的大きい降坂時にはエンジンブレーキ効果を確実に発生させることができ、一方、路面勾配が比較的大きい登坂時は、等速走行でも駆動トルクを増大させる必要があることが多く、その場合は駆動トルク増大操作であるアクセルペダルの踏み込み操作が行われる。そして、補正量を抑制することでこの駆動トルク増大への移行をスムースに行うことができる。したがって、登坂路、降坂路での減速加速をスムースに行うことができ、ドライバビリティーが向上する。
【００３１】以上の説明では、制動系を直接制御して減速度を与える実施形態について説明してきたが、駆動系に作用して減速度を与える構成としてもよい。また、路面勾配の検出は上記の前後Ｇセンサを用いる方法、装置に限られるものではなく、実加速度とエンジン駆動力等から推定される推定加速度の偏差から演算する装置など各種の手法を用いた装置によることが可能である。
【００３２】また、補正係数F(θr(t))は、路面勾配が緩やかな領域（図５に示される路面勾配a0〜a1間）で正確に１にする必要はなく、少なくともF(０)＝１かつｄF(０)／ｄθr(t)を満たしていればよい。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、路面勾配に応じて登坂路では平坦路より付加減速度を小さく、降坂路では平坦路より付加減速度を大きく設定する車両減速度制御装置において、路面勾配が緩やかな領域では付加減速度を平坦路と略同一に設定することが |
| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３２０７
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年４月１９日（２０００．４．１９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８８１５５
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−３０１５８９（Ｐ２００１−３０１５８９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１０月３１日（２００１．１０．３１） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１１８２９２（Ｐ２０００−１１８２９２） |
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