JP2008018855A - 車両用定速走行制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 実際に車両が制動可能であるにもかかわらず、信号等の軽微な故障によって定速走行制御が解除されるのを回避することができる車両用定速走行制御装置を提供する。
【解決手段】 あらかじめ設定された設定車速を維持して車両を定速走行させる車両用定速走行制御装置において、制動系の制動動作を検出する制動動作検出手段（マスタシリンダ圧センサ１７、ホイールシリンダ圧センサ３０）と、制動動作が検出された場合、定速走行を解除する定速走行解除手段と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両を設定速度で定速走行させる車両用定速走行制御装置の技術分野に属する。

従来の車両用定速走行制御装置では、定速走行制御の解除条件として、ブレーキ操作状態をストップランプスイッチ信号で代用している。ストップランプスイッチの信頼性は、別系統のストップランプスイッチ信号との論理矛盾から判定している（例えば、特許文献１参照）。
特公昭６１−１０３３５号公報

上記従来技術において、定速走行制御でブレーキ信号を診断している理由は、運転者の制動意志により確実に定速走行制御を解除し、制動を行うためであるが、ストップランプスイッチ信号という二次的な信号が使用不可である場合、実際には制動可能であるにもかかわらず、定速走行制御を中止してしまうという問題があった。また、ストップランプスイッチと二重系スイッチとが別体で構成されている場合、スイッチの取り付け誤差によっては正常論理から外れて異常論理となってしまい、正常に診断できない場合がある。

本発明は上記課題に対してなされたもので、その目的とするところは、実際に車両が制動可能であるにもかかわらず、信号等の軽微な故障によって定速走行制御が解除されるのを回避することができる車両用定速走行制御装置を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明では、
あらかじめ設定された設定車速を維持して車両を定速走行させる車両用定速走行制御装置において、
制動系の制動動作を検出する制動動作検出手段と、
前記制動動作が検出された場合、前記定速走行を解除する定速走行解除手段と、
を備えることを特徴とする。

本発明の車両用定速走行制御装置では、定速走行解除手段において、制動動作が検出された場合には、定速走行が解除される。すなわち、制動系の制動動作が検出された場合には、実際に制動可能であると判定できるため、車両が制動可能である場合に限り、定速走行を解除することで、実際に車両が制動可能であるにもかかわらず、信号等の軽微な故障によって定速走行制御が解除されるのを回避することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１，２に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の車両用定速走行制御装置が適用されたハイブリッド車両の駆動系を示す全体システム図である。実施例１におけるハイブリッド車両の駆動系は、図１に示すように、エンジンＥと、第１モータジェネレータMG1と、第２モータジェネレータMG2と、出力スプロケットOS、動力分割機構TMと、を有する。

エンジンＥは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、後述するエンジンコントローラ１からの制御指令に基づいて、スロットルバルブのバルブ開度等が制御される。
第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2は、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータジェネレータであり、後述するモータコントローラ２からの制御指令に基づいて、パワーコントロールユニット３により作り出された三相交流を印加することによりそれぞれ独立に制御される。

両モータジェネレータMG1,MG2は、バッテリ４からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作することもできるし（以下、この状態を「力行」と呼ぶ）、ロータが外力により回転している場合には、ステータコイルの両端に起電力を生じさせる発電機として機能してバッテリ４を充電することもできる（以下、この状態を「回生」と呼ぶ）。

動力分割機構TMは、サンギアSと、ピニオンPと、リングギアRと、ピニオンキャリアPCと、を有する単純遊星歯車により構成されている。そして、単純遊星歯車の３つの回転要素（サンギアS、リングギアR、ピニオンキャリアPC）に対する入出力部材の連結関係について説明する。サンギアSには、第１モータジェネレータMG1が連結されている。リングギアRには、第２モータジェネレータMG2と出力スプロケットOSとが連結されている。ピニオンキャリアPCには、エンジンダンパEDを介してエンジンＥが連結されている。なお、出力スプロケットOSは、チェーンベルトCBや図外のディファレンシャルやドライブシャフトを介して左右前輪に連結されている。

次に、ハイブリッド車両の制御系を説明する。
実施例１におけるハイブリッド車両の制御系は、図１に示すように、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、パワーコントロールユニット３と、バッテリ４と、ブレーキコントローラ５と、統合コントローラ６と、を有して構成されている。

統合コントローラ６には、アクセル開度センサ７と、車速センサ８と、エンジン回転数センサ９と、第１モータジェネレータ回転数センサ１０と、第２モータジェネレータ回転数センサ１１と、ストップランプスイッチ（制動操作信号検出手段）２７と、ブレーキキャンセルスイッチ（制動操作信号検出手段）２８と、オートクルーズスイッチ２９と、から入力情報がもたらされる。以下、スイッチをSWと略記する。

ストップランプSW２７は、運転者のブレーキ操作時、図外のストップランプに電源電圧を供給するスイッチである。ブレーキキャンセルSW２８は、ストップランプ作動時にストップランプへ電源が供給されていないことを検出するスイッチである。オートクルーズSW２９は、車室内に配置され、運転者の操作入力によりオートクルーズ機能をON/OFFするスイッチである。

ブレーキコントローラ５には、前左車輪速センサ１２と、前右車輪速センサ１３と、後左車輪速センサ１４と、後右車輪速センサ１５と、操舵角センサ１６と、マスタシリンダ圧センサ（制動動作検出手段）１７と、ブレーキストロークセンサ１８と、ストップランプSW２７と、ホイールシリンダ圧センサ（制動動作検出手段）３０と、から入力情報がもたらされる。マスタシリンダ圧センサ１７は、制動系の動作入力部であるマスタシリンダ（不図示）の動作を検出する入力動作検出手段に相当する。ホイールシリンダ圧センサ３０は、制動系の動作出力部である各ホイールシリンダ２０，２１，２２，２３の動作を検出する制動動作検出手段に相当する。

エンジンコントローラ１は、アクセル開度センサ７からのアクセル開度APとエンジン回転数センサ９からのエンジン回転数Neを入力する統合コントローラ６からの目標エンジントルク指令等に応じ、エンジン動作点（Ne,Te）を制御する指令を、例えば、図外のスロットルバルブアクチュエータへ出力する。

モータコントローラ２は、レゾルバによる両モータジェネレータ回転数センサ１０，１１からのモータジェネレータ回転数N1,N2を入力する統合コントローラ６からの目標モータジェネレータトルク指令等に応じ、第１モータジェネレータMG1のモータ動作点（N1,T1）と、第２モータジェネレータMG2のモータ動作点（N2,T2）と、をそれぞれ独立に制御する指令をパワーコントロールユニット３へ出力する。なお、このモータコントローラ２は、バッテリ４の充電状態をあらわすバッテリS.O.Cの情報を用いる。

パワーコントロールユニット３は、より少ない電流で両モータジェネレータMG1,MG2への電力供給が可能な電源系高電圧による強電ユニットを構成するもので、ジョイントボックスと、昇圧コンバータと、駆動モータ用インバータと、発電ジェネレータ用インバータと、コンデンサと、を有する。第２モータジェネレータMG2のステータコイルには、駆動モータ用インバータが接続される。第１モータジェネレータMG1のステータコイルには、発電ジェネレータ用インバータが接続される。また、ジョイントボックスには、力行時に放電し回生時に充電するバッテリ４が接続される。

ブレーキコントローラ５は、低μ路制動時や急制動時等において、４輪のブレーキ液圧を独立に制御するブレーキ液圧ユニット１９への制御指令によりＡＢＳ制御を行い、また、エンジンブレーキやフットブレーキによる制動時、統合コントローラ６への制御指令とブレーキ液圧ユニット１９への制御指令を出すことで回生ブレーキ協調制御を行う。このブレーキコントローラ５には、各車輪速センサ１２，１３，１４，１５からの車輪速情報や、操舵角センサ１６からの操舵角情報や、マスタシリンダ圧センサ１７やブレーキストロークセンサ１８からの制動操作量情報が入力される。そして、これらの入力情報に基づいて、所定の演算処理を実行し、その処理結果による制御指令を統合コントローラ６とブレーキ液圧ユニット１９へ出力する。なお、ブレーキ液圧ユニット１９には、前左車輪ホイールシリンダ２０と、前右車輪ホイールシリンダ２１と、後左車輪ホイールシリンダ２２と、後右車輪ホイールシリンダ２３と、が接続されている。

統合コントローラ６は、車両全体の消費エネルギを管理し、最高効率で車両を走らせるための機能を担うもので、加速走行時等において、エンジンコントローラ１への制御指令によりエンジン動作点制御を行い、また、停止時や走行時や制動時等において、モータコントローラ２への制御指令によりモータジェネレータ動作点制御を行う。この統合コントローラ６には、各センサ７，８，９，１０，１１からのアクセル開度APと車速VSPとエンジン回転数Neと第１モータジェネレータ回転数N1と第２モータジェネレータ回転数N2とが入力される。そして、これらの入力情報に基づいて、所定の演算処理を実行し、その処理結果による制御指令をエンジンコントローラ１とモータコントローラ２へ出力する。なお、統合コントローラ６とエンジンコントローラ１、統合コントローラ６とモータコントローラ２、統合コントローラ６とブレーキコントローラ５は、情報交換のためにそれぞれ双方向通信線２４，２５，２６により接続されている。

次に、制動力性能について説明すると、実施例１のハイブリッド車両では、エンジンブレーキやフットブレーキによる制動時には、モータとして作動している第２モータジェネレータMG2を、ジェネレータ（発電機）として作動させることにより、車両の運動エネルギを電気エネルギに変換してバッテリ４に回収し、再利用する回生ブレーキシステムを採用している。この回生ブレーキシステムでの一般的な回生ブレーキ協調制御は、ブレーキペダル踏み込み量に対し要求制動力を算出し、要求制動力に大きさにかかわらず、算出された要求制動力を回生分と油圧分とで分担することで行われる。

次に、クルーズコントロールについて説明する。
統合コントローラ６は、運転者がオートクルーズSW２９をONした場合、あらかじめ設定された設定車速を維持して車両を定速走行させるクルーズコントロール制御（定速走行制御）を行う。クルーズコントロール制御では、エンジンＥ＋第１モータジェネレータMG1＋第２モータジェネレータMG2による制駆動力制御と、ブレーキ液圧ユニット１９による自動ブレーキ制御とを実施する。

統合コントローラ６は、クルーズコントロール制御の実施中、運転者によるオートクルーズSW２９のOFF操作、アクセル操作またはブレーキ操作のいずれかを検出した場合には、クルーズコントロール制御を解除し、運転者の加速・制動意志を優先する。

実施例１では、クルーズコントロール制御中、ストップランプSW２７の故障によるクルーズコントロール制御の不必要な解除を防止するために、統合コントローラ６において、マスタシリンダ圧センサ１７、ストップランプSW２７およびブレーキ液圧ユニット１９の作動状態に基づいて、クルーズコントロール制御継続または解除を判定するクルーズコントロール制御継続判定制御を実施する。

［クルーズコントロール制御継続判定制御処理］
図２は、実施例１の統合コントローラ６で実行されるクルーズコントロール制御継続判定制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する（定速走行解除手段に相当）。この制御処理は、所定の演算周期毎に繰り返し実行される。

ステップS1では、マスタシリンダ圧センサ値とブレーキアクチュエータ作動状態（ホイールシリンダ圧センサ値）とを読み込み、ステップS2へ移行する。

ステップS2では、ステップS1で読み込んだマスタシリンダ圧センサ値とブレーキアクチュエータ作動状態との論理比較を行い、論理正常である場合にはステップS3へ移行し、論理異常である場合にはステップS4へ移行する。このステップでは、マスタシリンダ圧センサ値とブレーキアクチュエータ作動状態の一方がブレーキ作動を示しているにもかかわらず、他方がブレーキ非作動を示している場合には、論理異常と判定し、それ以外は論理正常と判定する。

ステップS3では、ダイアグ（ダイアグノーシス＝自己診断）正常と判定し、ステップS5へ移行する。

ステップS4では、ダイアグ異常と判定し、ステップS5へ移行する。

ステップS5では、ブレーキコントローラ５側のダイアグ検出結果を読み込む。ブレーキコントローラ５側でダイアグ無し（正常）と判定された場合にはステップS7へ移行し、ダイアグ有り（異常）の場合はステップS6へ移行する。

ステップS6では、クルーズコントロール制御を中止し、本制御処理を終了する。

ステップS7では、ブレーキ作動判定を行う。ブレーキ作動無しと判定した場合にはステップS8へ移行し、ブレーキ作動有りと判定した場合にはステップS9へ移行する。このステップでは、マスタシリンダ圧センサ値が所定値以上である場合に、ブレーキ作動有りと判定する。また、ブレーキアクチュエータ作動状態から判定してもよい。

ステップS8では、クルーズコントロール制御の継続を許可し、本制御処理を終了する。

ステップS9では、クルーズコントロール制御を中止し、本制御を終了する。

次に、作用を説明する。
［制動動作の検出によるクルーズコントロール制御継続判定］
特公昭６１−１０３３５号公報に記載の車輌用定速走行装置では、ストップランプSW信号とブレーキキャンセルSW信号との論理矛盾によりクルーズコントロール制御を解除しているため、例えば、ストップランプSWとブレーキキャンセルSWが別体で構成されている場合、SWの取り付け誤差によっては正常論理から外れて異常論理となってしまい、正常に診断できない場合がある。

これに対し、実施例１では、クルーズコントロール制御の解除条件に用いるブレーキ操作状態として、ストップランプSW２７等の操作系という２次的な信号ではなく、マスタシリンダ圧センサ値とホイールシリンダ圧センサ値、すなわち、実際に車両が制動可能であることを示す動作系の信号（ブレーキ制御信号）を用いている。

すなわち、ストップランプSW２７とブレーキキャンセルSW２８に取り付け誤差が生じている場合であっても、実際に車両が制動可能であるならば、図２のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS5→ステップS7→ステップS8へと進み、ステップS8では、クルーズコントロール制御の継続が許可される。
これにより、実際に車両が制動可能であるにもかかわらず、ストップランプSW２７等の軽微な故障によってクルーズコントロール制御が解除されるのを回避することができる。

また、実施例１では、制動系の動作入力部（マスタシリンダ）の動作と、制動系の動作出力部（ホイールシリンダ）の動作をそれぞれ検出している。車両が実際に制動可能であるか否かは、制御系の動作入力部と動作出力部の動作状態をみることで正確に判断することができる。

そして、マスタシリンダ圧センサ１７およびホイールシリンダ圧センサ３０は、実施例１のハイブリッド車両のように、要求制動力を回生分と油圧分とで分担するシステムでは必須の構成である。すなわち、監視のために新たな部品の追加することなく、既存の信号（マスタシリンダ圧センサ値、ホイールシリンダ圧センサ値）の組み合わせで対応することができる。

次に、効果を説明する。
実施例１の車両用定速走行制御装置にあっては、以下に列挙する効果が得られる。

(1) あらかじめ設定された設定車速を維持して車両を定速走行させる車両用定速走行制御装置において、制動系の制動動作を検出する制動動作検出手段（マスタシリンダ圧センサ１７、ホイールシリンダ圧センサ３０）と、制動動作が検出された場合、定速走行を解除する定速走行解除手段（図２）と、を備える。これにより、実際に車両が制動可能であるにもかかわらず、信号等の軽微な故障によってクルーズコントロール制御が解除されるのを回避することができる。

(2) 制動動作検出手段は、制動系の動作入力部（マスタシリンダ）の動作を検出するマスタシリンダ圧センサ１７と、制動系の動作出力部（ホイールシリンダ２０，２１，２２，２３）の動作を検出するホイールシリンダ圧センサ３０と、から構成される。これにより、既存の信号（マスタシリンダ圧センサ値、ホイールシリンダ圧センサ値）の組み合わせで対応できるため、コストアップを伴うことなく、制動動作を検出することができる。

実施例２は、動作系の信号にストップランプSW２７およびブレーキキャンセルSW２８の信号を加えてクルーズコントロール制御の継続判定を行う例である。
なお、全体システムについては、図１に示した実施例１と同様であるため、図示ならびに説明を省略する。

［クルーズコントロール制御継続判定制御処理］
図３は、実施例２のクルーズコントロール制御継続判定制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する（定速走行解除手段に相当）。この制御処理は、所定の演算周期毎に繰り返し実行される。

ステップS11では、ストップランプSW信号と、ブレーキキャンセルSW信号と、マスタシリンダ圧センサ値とを読み込み、ステップS12へ移行する。

ステップS12では、ステップS1で読み込んだストップランプSW信号と２重系SWと、マスタシリンダ圧センサ値との論理比較を行い、論理正常である場合にはステップS13へ移行し、論理異常である場合にはステップS14へ移行する。このステップでは、ストップランプSWと２重系SWの一方がブレーキ作動を示しているにもかかわらず、他方がブレーキ非作動を示している場合には、論理異常と判定し、それ以外は論理正常と判定する。

ステップS13では、ダイアグ正常と判定し、ステップS15へ移行する。

ステップS14では、ダイアグ異常と判定し、ステップS15へ移行する。

ステップS15では、ブレーキコントローラ５側のダイアグ検出結果を読み込む。ブレーキコントローラ５側でダイアグ無し（正常）と判定された場合にはステップS17へ移行し、ダイアグ有り（異常）の場合はステップS16へ移行する。

ステップS16では、ストップランプSWと２重系SWのうち正常なSWと、ステップS1で読み込んだマスタシリンダ圧センサ値との論理比較を行う。論理正常である場合にはステップS17へ移行し、論理異常である場合にはステップS18へ移行する。

ステップS17では、クルーズコントロール制御の継続を許可し、ステップS19へ移行する。

ステップS18では、クルーズコントロール制御を中止し、本制御処理を終了する。

ステップS19では、ブレーキ作動判定を行う。ブレーキ作動無しと判定した場合にはステップS20へ移行し、ブレーキ作動有りと判定した場合にはステップS21へ移行する。

ステップS20では、クルーズコントロール制御の継続を許可し、本制御処理を終了する。

ステップS21では、クルーズコントロール制御を中止し、本制御を終了する。

次に、作用を説明すると、実施例２では、従来構成の操作系SWの２重系（ストップランプSW信号、ブレーキキャンセルSW信号）に加え、新たにマスタシリンダ圧信号も監視系として用いることにより、操作系SWのどちらか一方がフェールした場合であっても、マスタシリンダ圧による信頼性保証によってクルーズコントロール制御を継続させることができる。

次に、効果を説明する。
実施例２の車両用定速走行制御装置にあっては、以下の効果が得られる。

(3) 制動時に制動系から出力される制動操作信号を検出する制動操作信号検出手段（ストップランプSW２７，ブレーキキャンセルSW２８）を２つ設け、定速走行解除手段（図３）は、少なくとも一方の制動操作信号が検出された場合には、制動動作が検出されたときにのみ、クルーズコントロール制御を解除する。これにより、実際に車両が制動可能であるにもかかわらず、信号等の軽微な故障によってクルーズコントロール制御が解除されるのを回避することができる。

（他の実施例）
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１，２に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例１，２に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。

例えば、実施例１では、クルーズコントロール制御として、自車両を一定速度で走行させる例を示したが、本発明の車両用定速走行制御装置は、先行車との車間距離を車速に応じて変化させる先行車追従制御にも適用可能である。

実施例１の車両用定速走行制御装置が適用されたハイブリッド車両の駆動系を示す全体システム図である。 実施例１の統合コントローラ６で実行されるクルーズコントロール制御継続判定制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例２のクルーズコントロール制御継続判定制御処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１ エンジンコントローラ
２ モータコントローラ
３ パワーコントロールユニット
４ バッテリ
５ ブレーキコントローラ
６ 統合コントローラ
７ アクセル開度センサ
８ 車速センサ
９ エンジン回転数センサ
１０，１１ モータジェネレータ回転数センサ
１２，１３，１４，１５ 車輪速センサ
１６ 操舵角センサ
１７ マスタシリンダ圧センサ
１８ ブレーキストロークセンサ
１９ ブレーキ液圧ユニット
２０，２１，２２，２３ ホイールシリンダ
２４，２５，２６ 双方向通信線
２７ ストップランプスイッチ
２８ ブレーキキャンセルスイッチ
２９ オートクルーズスイッチ
３０ ホイールシリンダ圧センサ

Claims (3)

1. あらかじめ設定された設定車速を維持して車両を定速走行させる車両用定速走行制御装置において、
   制動系の制動動作を検出する制動動作検出手段と、
   前記制動動作が検出された場合、前記定速走行を解除する定速走行解除手段と、
   を備えることを特徴とする車両用定速走行制御装置。
2. 請求項１に記載の車両用定速走行制御装置において、
   前記制動動作検出手段は、
   前記制動系の動作入力部の動作を検出する入力動作検出手段と、
   前記制動系の動作出力部の動作を検出する出力動作検出手段と、
   から構成されることを特徴とする車両用定速走行制御装置。
3. 請求項１に記載の車両用定速走行制御装置において、
   制動時に前記制動系から出力される制動操作信号を検出する制動操作信号検出手段を２つ設け、
   前記定速走行解除手段は、少なくとも一方の制動操作信号が検出された場合には、前記制動動作が検出されたときにのみ、前記定速走行制御を解除することを特徴とする車両用定速走行制御装置。

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