JP2010540338A

JP2010540338A - 自動車の登り坂発進アシスト装置

Info

Publication number: JP2010540338A
Application number: JP2010527499A
Authority: JP
Inventors: ミカエルマレ，; リナルディス，アレサンドロドゥ; リシャールポタン，
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2007-10-03
Filing date: 2008-08-19
Publication date: 2010-12-24
Anticipated expiration: 2028-08-19
Also published as: EP2195216B1; KR20100096070A; FR2921882A1; US20100235064A1; EP2195216A1; FR2921882B1; CN101873957A; CN101873957B; JP5336498B2; WO2009044022A1; KR101499171B1

Abstract

本発明は、自動車の登り坂発進アシスト装置に関するものである。本発明によれば、本装置は、駐車ブレーキを制御する補助計算機（１００）であって、作動されているとき、クラッチから伝達される駆動トルクが、坂道で車両を停止維持する最小閾値を上回ると駐車ブレーキの解除を制御する自動手段（１０１）を含む補助計算機（１００）、走行ブレーキを制御する第２補助計算機（２００）であって、作動されているときに、車両が停止していることが決定され、且つクラッチトルクが最小閾値を下回ることが決定された場合、走行ブレーキの作動状態を制御及び維持する自動手段（２０２）と、作動されているときに、クラッチトルクが閾値を上回ると走行ブレーキの解除を制御する自動手段（２０１）とを含む第２補助計算機（２００）、車両の停止を決定する手段、クラッチトルクを推定する手段（３０１）、坂道の勾配を推定する手段（３０２）、及び閾値計算手段を備える。

Description

本発明は、自動車の坂道発進のアシスト装置に関する。
本発明の一つの適用分野は、坂道発進を可能にする駐車ブレーキを備えた路上走行車である。

現在の車両では、坂道発進は、車両の後進をできる限り小さくしようと努めるユーザにとってストレス源である。
特許文献１には、車両の車輪に作用する車両の機械ブレーキの解除を制御して、坂道運転中に運転者による操作を必要とせずに坂道で車両を停止維持する手段を備えるアシスト装置が記述されている。
車両の解除を正しい時点で行なうことにより、始動時の後進又は抑制を回避することが極めて重要である。

仏国特許出願公開第２８２８４５０号

本発明は、登り坂発進時の運転の快適性及び魅力を高めるアシスト装置を提供することを目的とする。
この目的を達成するために、本発明の第１の主題は、自動車の登り坂運転アシスト装置であり、この場合の自動車は、自動車を駆動するドライブトレインクラッチと、第１インターフェースを介してユーザが作動させることができる第１駐車ブレーキと、第２インターフェースを介してユーザが作動させることができる第２車両走行ブレーキとを備え、これらのブレーキの作動及び解除をするもので、本装置は、
第１駐車ブレーキを制御する第１アシストコンピュータであって、第１駐車ブレーキが第１インターフェースを介して作動されているとき、車両クラッチが伝達する駆動トルクが、坂道で車両を停止維持するための最小閾値を上回ると第１駐車ブレーキの解除を指令する自動手段を含む、第１アシストコンピュータ、
第２走行ブレーキを制御する第２アシストコンピュータであって、第２走行ブレーキが第２インターフェースを介して作動していると同時に、車両が停止していること、且つ車両クラッチが伝達するトルクが、坂道で車両を停止維持するための最小閾値を下回ることが決定された場合に、第２走行ブレーキの作動の維持を制御する自動手段と、第２走行ブレーキが作動しているとき、車両クラッチが伝達するトルクが、坂道で車両を停止維持するための最小閾値を上回ると第２走行ブレーキの解除を制御する自動手段とを含む、第２アシストコンピュータ、
車両の停止を判断する手段、車両クラッチが伝達するトルクを推定する手段、坂道の勾配を推定する手段、及び少なくとも勾配に基づいて坂道で車両を停止維持するための最小閾値を推定する手段
を備えることを特徴とする。

本発明の他の特徴によれば、
−車両クラッチが伝達するトルクを推定する手段は、前記アシストコンピュータのうちの一方のみ、即ち第１又は第２アシストコンピュータに実装され、このトルクの推定値を、それぞれ第２又は第１コンピュータに送信する手段が設けられる。
−坂道の勾配を推定する手段は、前記アシストコンピュータのうちの一方のみ、即ち第１又は第２アシストコンピュータに実装され、勾配の推定値を、それぞれ第２又は第１コンピュータに送信する手段が設けられる。
−坂道の勾配を推定する手段は、傾斜計の形態で第１アシストコンピュータに実装される。
−或いは、坂道の勾配を推定する手段は、前後加速度の測定値の関数として勾配を計算する手段の形態で第２アシストコンピュータに実装される。
−坂道で車両を停止維持するための最小閾値を計算する手段は、前記アシストコンピュータのうちの一方のみ、即ち第１又は第２アシストコンピュータに実装され、最小閾値の推定値を、それぞれ第２又は第１コンピュータに送信する手段が設けられる。
−或いは、坂道で車両を停止維持するための最小閾値を計算する手段は、第１及び第２アシストコンピュータの各々に、該アシストコンピュータの自動解除制御手段と連動するように実装される。
−車両クラッチが伝達するトルクを推定する手段は、コンピュータの外部から、クラッチの制御部材の位置を検出するセンサに接続され、この位置に基づいてトルクが推定される。
−第１駐車ブレーキは機械ブレーキであり、第２走行ブレーキは油圧ブレーキである。
−第２アシストコンピュータ、当該コンピュータの、第２走行ブレーキの作動の維持を制御する自動手段、及び当該コンピュータの、第２走行ブレーキの解除を制御する自動手段は、第２走行ブレーキを制御する油圧アクチュエータの油圧を制御する電子装置の一部を構成する。

本発明は、添付図面を参照して非制限的な実施例としてのみ提示される以下の説明により一層深く理解されるものと思われる。

図１は、本発明の第１の実施形態を表わす。図２は、本発明の第２の実施形態を表わす。図３は、本発明の第３の実施形態を表わす。図４は、本発明の第４の実施形態を表わす。図５は、本発明による登り坂運転アシスト装置を備える車両のブロック図である。

後述では、車輪４を備える自動車に関して本発明を説明する。この自動車は、ドライブトレイン又はエンジン１、例えば内燃エンジンを備え、エンジン１の出力シャフトはクラッチ２に接続されており、クラッチ２の出力シャフトはギアボックス３のプライマリシャフトに接続されており、ギアボックス３のセカンダリシャフトは公知の方法で車両の駆動輪に接続されている。ブレーキシステム５は、車両の車輪４、例えば駆動輪又は他の車輪に作用する。ドライブトレイン又はエンジン１は、加速ペダル１０によって制御されるか、他のいずれかの適切な手段によりユーザの意のままに制御されるか、或いは例えばＣＡＮバスのような車両内の信号伝達バス１３を介して接続される中央制御部材１４により制御される。クラッチ２はクラッチ解除部材１１と連動する。このクラッチ解除部材１１は、ユーザにより操作されるクラッチペダルか、又は車両の中央制御部材１４によりバス１３を介して制御できるアクチュエータとすることができる。ギアボックス３は、ギアシフト制御部材１２、例えばユーザにより操作されるギアレバー又は中央制御部材１４によりバス１３を介して制御される自動ギアシフト部材と連動する。
ブレーキシステム５は、車両の駐車ブレーキ５１と、走行ブレーキ５２とを備える。

ブレーキ５１は、第１インターフェース５３を介してユーザが作動させることができ、第１インターフェース５３は、例えば、アクチュエータ５４に作用してブレーキ５１を作動及び解除するいわゆる「ハンドブレーキ」ハンドルとすることができる。駐車ブレーキ５１は、例えば機械ブレーキである。
車両走行ブレーキ５２は、走行時の車両の速度を落とすように設計されたブレーキである。走行ブレーキ５２は常用ブレーキとも呼ばれる。走行ブレーキ５２は、第２インターフェース５５を介してユーザが作動させることができ、第２インターフェース５５は、例えば、アクチュエータ５６に作用してブレーキ５２を作動及び解除するブレーキペダルとすることができる。走行ブレーキ５２は、例えば油圧ブレーキである。

アシスト装置は、第１駐車ブレーキ５１（被アシスト駐車ブレーキモジュール又はＦＰＡモジュールと呼ばれる）を制御する第１アシストコンピュータ１００を備え、この第１アシストコンピュータ１００は、当該ブレーキのアクチュエータ５４に接続されて、当該アクチュエータにブレーキ５１の作動又は解除の指令を送信する。
アシスト装置は、第２走行ブレーキ５２（坂道発進アシストモジュール又はＨＳＡモジュールと呼ばれる）を制御する第２アシストコンピュータ２００を備え、この第２アシストコンピュータ２００は、第１アシストコンピュータ１００とは別体であり、且つ当該ブレーキのアクチュエータ５６に接続されて、当該アクチュエータにブレーキ５２の作動又は解除の指令を送信する。ブレーキ５２が油圧ブレーキである場合、油圧が制御される。

第１駐車ブレーキ５１を制御する第１アシストコンピュータ１００は、駐車ブレーキ５１が第１インターフェース５３を介して作動しており、且つ車両クラッチ２が伝達する駆動トルクＣが、坂道で車両を停止維持するための最小閾値Ｃｍｉｎを上回るとき、第１駐車ブレーキの解除を制御する自動手段１０１（ＦＰＡ解除モジュールと呼ばれる）を備える。駐車ブレーキ５１を制御するこのようなアシストコンピュータは、例えば特許文献１に記載されており、この特許文献を本特許出願において参照することにより本特許出願に組み込む。
第２走行ブレーキ５２を制御する第２アシストコンピュータ２００は、走行ブレーキ５２が第２インターフェース５５を介して作動していると同時に、車両が停止しており、且つ車両クラッチ２が伝達するトルクＣが、坂道で車両を停止維持するための最小閾値Ｃｍｉｎを下回ることが決定された場合に、走行ブレーキ５２の作動の維持を制御する自動手段２０２を備える。

第２走行ブレーキ５２を制御する第２アシストコンピュータ２００は更に、走行ブレーキ５２が作動していると同時に、車両クラッチ２が伝達するトルクＣが、坂道で車両を停止維持するための最小閾値Ｃｍｉｎを上回る場合に、走行ブレーキ５２の解除を制御する自動手段２０１（ＨＳＡ解除モジュールと呼ばれる）を備える。
第２走行ブレーキ５２を制御する第２アシストコンピュータ２００は、例えばＥＳＰシステムに搭載される。

１つの実施形態では、第２アシストコンピュータ２００、走行ブレーキ５２の作動の維持を制御する当該コンピュータの自動手段２０２、及び当該ブレーキの解除を制御する当該コンピュータの自動手段２０１は、走行ブレーキ５２を制御する油圧アクチュエータ５６の油圧を制御する電子装置の一部を形成する。
アシスト装置は更に、車両クラッチが伝達するトルクを推定する手段３０１（いわゆる、学習モジュール）と、勾配推定手段３０２とを備える。
少なくとも勾配に応じて坂道で車両を停止維持するための最小閾値Ｃｍｉｎを計算する手段も設けられる。

本装置は、総合システムに組み込むことができ、この総合システムのハードウェアアーキテクチャは、従来のＥＳＰ式油圧制動ブロックであって、各スターラップに作用する圧力を制御し、少なくともマスターシリンダ圧力センサを備えた油圧制動ブロックと、アクチュエータ及びコンピュータを含む被アシスト駐車ブレーキシステム（ＦＰＡ）を含み、当該ハードウェアアーキテクチャで、勾配の測定、エンジン回転速度の測定、車輪回転速度の測定、加速ペダル及びクラッチペダルの位置の測定、締結したギア比の種類（前進、後進、ニュートラル）に関する情報の測定を行なう。
本装置は、車両に組み込まれる以下２つのシステム、即ちＦＰＡ１００とＨＳＡ２００とを備える。
−ＦＰＡ１００は、ユーザの側で操作すると車両を停止させるもので、駐車ブレーキに相当する。駐車ブレーキが作動しているとき、ＦＰＡ１００は、駐車ブレーキを正しい時点で解除することにより、登り坂発進アシスト機能も発揮する。
−ＨＳＡ２００も登り坂発進アシスト機能を有するが、この登り坂発進アシスト機能は、ユーザが加えるブレーキ圧を維持することにより車両を停止させるとき、自動的に作動する。ブレーキ圧も正しい時点で解放しなければならない。

学習モジュール３０１は、クラッチが伝達するトルクＣを、例えばクラッチ特性を学習することと、部材１１又はクラッチペダルの位置を使用することにより推定する。
１つの実施形態では、ＨＳＡ機能解除モジュール２０１はＥＳＰコンピュータ内で符号化される。

１つの実施形態では、コンピュータは、ＦＰＡコンピュータ１００又はＨＳＡ及び／又はＥＳＰコンピュータ２００のいずれであってもよく、且つクラッチ特性の学習３０１を処理するコンピュータは、有線を介して、従ってバス１３を介さずに、部材１１又はクラッチペダルの位置を検出するセンサに接続される。
１つの実施形態においては、学習のために、燃料噴射コンピュータがバス１３を介して他の情報を供給する。

解除モジュールは、ＦＰＡモジュール１００又はＨＳＡモジュール２００であり、クラッチ２を通過する推定のトルクＣを必要とする。このトルクＣは、学習モジュール３０１で計算される。
１つの実施形態では、解除モジュール１０１、２０１は、更に、バス１３に存在する、例えば締結したギア及び勾配といった情報を使用する。

図１の実施形態では、学習３０１はＦＰＡモジュール１００内で行なわれ、ＦＰＡ１００の傾斜計３０２を使用して勾配が測定される。この場合、ＦＰＡ１００とＨＳＡ２００との間のバス１３経由で行なわれる送受信では、ＦＰＡ１００からＨＳＡ２００へ、勾配データ及び推定トルクＣデータが送信される。
図２の実施形態では、学習３０１はＦＰＡモジュール１００内で行なわれ、ＨＳＡ２００の前後加速度計３０２を使用して勾配が測定される。この場合、ＦＰＡ１００とＨＳＡ２００との間のバス１３経由で行なわれる送受信は次の通りである。
−ＨＳＡ２００からＦＰＡ１００へ、勾配データが送信され、
−ＦＰＡ１００からＨＳＡ２００へ、推定トルクＣデータが送信される。

図３の実施形態では、学習３０１はＨＳＡモジュール２００内で行なわれ、ＦＰＡ１００の傾斜計３０２を使用して勾配が測定される。この場合、ＦＰＡ１００とＨＳＡ２００との間のバス１３経由で行なわれる送受信は次の通りである。
−ＨＳＡ２００からＦＰＡ１００へ、推定トルクＣデータが送信され、
−ＦＰＡ１００からＨＳＡ２００へ、勾配データが送信される。
図４の実施形態では、学習３０１はＨＳＡモジュール２００内で行なわれ、ＨＳＡ２００の前後加速度計３０２を使用して勾配が測定される。この場合、ＦＰＡ１００とＨＳＡ２００との間のバス１３経由で行なわれる送受信では、ＨＳＡ２００からＦＰＡ１００へ、勾配データ及び推定トルクＣデータが送信される。

本装置は、好ましくは、コンピュータに搭載され、且つコンピュータで実行されるプログラムとして実現される。
１つの利点は、機能冗長性を利用して、例えばＦＰＡの傾斜計を使用してＨＳＡに勾配情報を供給することにより、コンピュータコードの分布、及び／又はセンサの分布を最適化することができ、これにより前後加速度計を組み込んだモジュールが不要となるか、又はクラッチ操作量センサからの情報を駐車ブレーキ及び走行ブレーキ両方の動作に使用することにより、コンピュータコードの分布、及び／又はセンサの分布を最適化することができ、同じセンサを複数設ける必要がないことである。

別の利点は、同じ信号を使用すること、及び特定のソフトウェアモジュールを共有することにより、ブレーキ５１と５２との使用時の差を最小にできることである。
別の利点は、ＦＰＡシステムとＨＳＡシステムとからなる２つのシステムの相互作用が低下することに起因する誤動作を回避できることである。

Claims

自動車の登り坂運転アシスト装置であって、自動車が、自動車を駆動するドライブトレインクラッチ（２）と、第１インターフェース（５３）を介してユーザが作動させることができる第１駐車ブレーキ（５１）と、第２インターフェース（５５）を介してユーザが作動させることができる第２車両走行ブレーキ（５２）とを備えることにより、これらのブレーキの作動および解除を行なうことができるもので、装置が、
第１駐車ブレーキを制御する第１アシストコンピュータ（１００）であって、第１駐車ブレーキ（５１）が第１インターフェース（５３）を介して作動しているときに、車両クラッチ（２）が伝達する駆動トルクが、坂道で車両を停止維持するための最小閾値を上回ると第１駐車ブレーキ（５１）の解除を指令する自動手段（１０１）を含む、第１アシストコンピュータ（１００）、
第２走行ブレーキ（５２）を制御する第２アシストコンピュータ（２００）であって、第２走行ブレーキ（５２）が第２インターフェース（５５）を介して作動していると同時に、車両が停止していること、且つ車両クラッチ（２）が伝達するトルクが、坂道で車両を停止維持するための最小閾値を下回っていることが決定された場合に、第２走行ブレーキ（５２）の作動状態の維持を制御する自動手段（２０２）と、第２走行ブレーキ（５２）が作動しているときに、車両クラッチが伝達するトルクが、坂道で車両を停止維持するための最小閾値を上回ると第２走行ブレーキ（５２）の解除を制御する自動手段（２０１）とを含む、第２アシストコンピュータ（２００）、
車両の停止を判断する手段、車両クラッチ（２）が伝達するトルクを推定する手段（３０１）、坂道の勾配を推定する手段（３０２）、及び少なくとも勾配に基づいて坂道で車両を停止維持するための最小閾値を推定する手段（３０２）
を備えることを特徴とする、アシスト装置。
車両クラッチ（２）が伝達するトルクを推定する手段（３０１）が、第１アシストコンピュータ（１００）及び第２アシストコンピュータ（２００）の一方のみに実装され、このトルクの推定値を、それぞれ第２コンピュータ（２００）又は第１コンピュータ（１００）に送信する手段（１３）が設けられることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
坂道の勾配を推定する手段（３０２）が、第１アシストコンピュータ（１００）及び第２アシストコンピュータ（２００）の一方のみに実装され、勾配の推定値を、それぞれ第２コンピュータ（２００）又は第１コンピュータ（１００）に送信する手段（１３）が設けられることを特徴とする、請求項１又は２に記載の装置。
坂道の勾配を推定する手段（３０２）が、傾斜計の形態で第１アシストコンピュータ（１００）に実装されることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の装置。
坂道の勾配を推定する手段（３０２）が、前後加速度の測定値の関数として勾配を計算する手段の形態で第２アシストコンピュータ（２００）に実装されることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の装置。
坂道で車両を停止維持するための最小閾値を計算する手段が、第１アシストコンピュータ（１００）及び第２アシストコンピュータ（２００）の一方のみに実装され、最小閾値の推定値を、それぞれ第２コンピュータ（２００）又は第１コンピュータ（１００）に送信する手段（１３）が設けられることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の装置。
坂道で車両を停止維持するための最小閾値を計算する手段が、第１アシストコンピュータ（１００）及び第２アシストコンピュータ（２００）の各々に、それぞれのアシストコンピュータの自動解除制御手段（１０１、２０１）と連動するように実装されることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の装置。
車両クラッチ（２）が伝達するトルクを推定する手段（３０１）が、コンピュータ（１００、２００）の外部から、クラッチ（２）の制御部材（１１）の位置を検出するセンサに接続され、この位置に基づいて、前記トルクが推定されることを特徴とする、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の装置。
第１駐車ブレーキ（５１）が機械ブレーキであり、第２走行ブレーキ（５２）が油圧ブレーキであることを特徴とする、請求項１ないし８のいずれか一項に記載の装置。
第２アシストコンピュータ（２００）、第２走行ブレーキ（５２）の作動の維持を制御する、コンピュータの自動手段（２０２）、及び第２走行ブレーキ（５２）の解除を制御する、コンピュータの自動手段（２０１）が、第２走行ブレーキ（５２）を制御する油圧アクチュエータ（５６）の油圧を制御する電子装置の一部を形成することを特徴とする、請求項１ないし９のいずれか一項に記載の装置。