JP2011185206A

JP2011185206A - 段差乗り上げ判定装置

Info

Publication number: JP2011185206A
Application number: JP2010053294A
Authority: JP
Inventors: Ayako Nishimura; 絢子西村; Mikio Obayashi; 幹生大林
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-03-10
Filing date: 2010-03-10
Publication date: 2011-09-22

Abstract

【課題】車輪の段差乗り上げの完了時点を高精度に判定することができる段差乗り上げ判定装置を提供する。
【解決手段】段差乗り上げ判定装置１は、４つの車輪の回転速度を検出する車輪速センサ７ａ〜７ｄと、トランスミッション４の出力軸の回転数を検出するＴ／Ｍ出力回転数センサ８と、段差乗り上げ判定ＥＣＵ１０とを備えている。段差乗り上げ判定ＥＣＵ１０は、車輪が段差を乗り上げ中であると判定されると、車輪速センサ７ａ〜７ｄ及びＴ／Ｍ出力回転数センサ８の検出値に基づいて、全ての車輪の車輪速がゼロでなく且つトランスミッション４の出力軸の回転数がゼロでないかどうかを判断し、この条件が満たされたときは、車輪の段差乗り上げが完了したと判定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の車輪が段差を乗り上げたかどうかを判定する段差乗り上げ判定装置に関するものである。

従来の段差乗り上げ判定装置としては、例えば特許文献１に記載されているように、駆動力に見合う車輪速の上昇が発生した状態をもって、車輪が段差乗り越えを終了したと判定するものが知られている。

特開２００７−８３９９３号公報

ところで、車輪速センサは、極低速域でノイズが乗りやすいことから、ノイズ耐性を確保するためにガードが設定されている。このため、上記従来技術のように、駆動力及び車輪速に基づいて車輪の段差乗り上げが完了したかどうかを判定する方法では、実際の車輪の段差乗り上げ完了の瞬間よりも遅れて判定されてしまう虞がある。

本発明の目的は、車輪の段差乗り上げの完了時点を高精度に判定することができる段差乗り上げ判定装置を提供することである。

本発明は、車両の車輪が段差を乗り上げたかどうかを判定する段差乗り上げ判定装置において、車両の各車輪の速度を検出する車輪速検出手段と、車両のトランスミッションの出力回転数を検出するトランスミッション回転数検出手段と、車輪が段差を乗り上げ中であるかどうかを判断する判断手段と、判断手段により車輪が段差を乗り上げ中であると判断された後、車輪速検出手段により各車輪の速度がゼロでないことが検出されると共に、トランスミッション回転数検出手段によりトランスミッションの出力回転数がゼロでないことが検出されたときに、車輪の段差乗り上げが完了したと判定する乗り上げ完了判定手段とを備えることを特徴とするものである。

このように本発明の段差乗り上げ判定装置においては、車両の車輪が段差を乗り上げ中であると判断された後、各車輪の速度がゼロでないことが検出されると共にトランスミッションの出力回転数がゼロでないことが検出されたときに、車輪の段差乗り上げが完了したと判定する。つまり、各車輪の速度のデータだけでなく、ドライブシャフトを介して車輪と連結されたトランスミッションの出力回転数のデータも用いて、車輪の段差乗り上げが完了したかどうかを判定する。これにより、車輪の段差乗り上げの完了時点を高精度に判定することができる。

好ましくは、判断手段は、車両の車体速がゼロであると共に車両の駆動トルクが所定値以上であることが検知されたときに、車輪が段差を乗り上げ中であると判断する。この場合には、車輪が段差を乗り上げ中であるかどうかの判断を簡単に且つ確実に行うことができる。

本発明によれば、車輪の段差乗り上げの完了時点を高精度に判定することができる。これにより、例えば車輪の段差乗り上げ完了後に、要求駆動力を下げて要求制動力を上げるタイミングの遅れが防止されるため、ドライバに生じる違和感及び車両の飛出し感を低減することが可能となる。

本発明に係わる段差乗り上げ判定装置の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。図１に示した段差乗り上げ判定装置が適用される車両の概略図である。図１に示した段差乗り上げ判定ＥＣＵにより実行される処理手順の詳細を示すフローチャートである。

以下、本発明に係わる段差乗り上げ判定装置の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明に係わる段差乗り上げ判定装置の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。同図において、本実施形態の段差乗り上げ判定装置１は、例えば図２に示すような前輪駆動（ＦＦ）式車両２に搭載されている。ＦＦ式車両２では、エンジン３の動力がトランスミッション（変速機）４及びドライブシャフト５を介して前輪６ａ，６ｂに伝達される。

段差乗り上げ判定装置１は、車両の段差乗り上げ（段差乗り越え）を判定し、その判定結果に応じて車両の制駆動制御を実施するものである。段差乗り上げ判定装置１は、車輪速センサ７ａ〜７ｄと、Ｔ／Ｍ出力回転数センサ８と、エンジン回転数センサ９と、段差乗り上げ判定ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０と、アクセルを制御するアクセル制御部１１と、ブレーキを制御するブレーキ制御部１２とを備えている。

車輪速センサ７ａ〜７ｄは、図２に示すように、車輪６ａ〜６ｄにそれぞれ設けられ、車輪６ａ〜６ｄの回転速度を検出するセンサである。Ｔ／Ｍ出力回転数センサ８は、トランスミッション（Ｔ／Ｍ）４の出力軸の回転数を検出するセンサである。エンジン回転数センサ９は、エンジン３の回転数を検出するセンサである。

段差乗り上げ判定ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ、入出力回路等により構成されている。段差乗り上げ判定ＥＣＵ１０は、車輪速センサ７ａ〜７ｄ、Ｔ／Ｍ出力回転数センサ８及びエンジン回転数センサ９の検出値を入力し、車輪６ａ〜６ｄが段差を乗り上げた（乗り越えた）かどうかを判定し、車輪６ａ〜６ｄが段差を乗り上げたときにアクセル制御部１１及びブレーキ制御部１２を制御する。

図３は、段差乗り上げ判定ＥＣＵ１０により実行される処理手順の詳細を示すフローチャートである。

同図において、まず車輪速センサ７ａ〜７ｄ及びエンジン回転数センサ９の検出値に基づいて、車両の車体速がゼロであり且つ車両の駆動トルクが所定値以上であるかどうかを判断する（手順Ｓ５１）。このとき、車体速は、車輪速センサ７ａ〜７ｄにより検出された車輪６ａ〜６ｄの速度をフィルタリングして演算することにより得られる。駆動トルクは、例えばエンジン回転数センサ９により検出されたエンジン３の回転数と車両スペックであるトランスミッションギア比とを用いた演算により得られる。

車両の車体速がゼロであり且つ車両の駆動トルクが所定値以上であると判定されたときは、車輪６ａ，６ｂが段差を乗り上げ中であると判定する（手順Ｓ５２）。

続いて、車輪速センサ７ａ〜７ｄ及びＴ／Ｍ出力回転数センサ８の検出値に基づいて、全ての車輪６ａ〜６ｄの車輪速がゼロでなく且つトランスミッション４の出力軸の回転数がゼロでないかどうかを判断する（手順Ｓ５３）。

全ての車輪６ａ〜６ｄの車輪速がゼロでなく且つトランスミッション４の出力軸の回転数がゼロでないと判断されたときは、車輪６ａ，６ｂの段差乗り上げが完了したと判定する（手順Ｓ５４）。

続いて、アクセルの要求駆動力を下げるようにアクセル制御部１１を制御する（手順Ｓ５５）。そして、ブレーキの要求制動力を上げるようにブレーキ制御部１２を制御する（手順Ｓ５６）。

以上において、車輪速センサ７ａ〜７ｄは、車両の各車輪６ａ〜６ｄの速度を検出する車輪速検出手段を構成する。Ｔ／Ｍ出力回転数センサ８は、車両のトランスミッション４の出力回転数を検出するトランスミッション回転数検出手段を構成する。車輪速センサ７ａ〜７ｄ、エンジン回転数センサ９及び段差乗り上げ判定ＥＣＵ１０の上記手順Ｓ５１，Ｓ５２は、車輪６ａ〜６ｄが段差を乗り上げ中であるかどうかを判断する判断手段を構成する。段差乗り上げ判定ＥＣＵ１０の上記手順Ｓ５３，Ｓ５４は、判断手段により車輪６ａ〜６ｄが段差を乗り上げ中であると判断された後、車輪速検出手段により各車輪６ａ〜６ｄの速度がゼロでないことが検出されると共に、トランスミッション回転数検出手段によりトランスミッション４の出力回転数がゼロでないことが検出されたときに、車輪６ａ〜６ｄの段差乗り上げが完了したと判定する乗り上げ完了判定手段を構成する。

ところで、車輪６ａ〜６ｄの段差乗り上げを判定する方法としては、例えば車両の車体速が概ねゼロから上昇し且つ駆動トルクが所定値よりも大きくなったときに、段差乗り上げが完了したと判定するものがある。しかし、この場合には、以下のような不具合が発生する。

即ち、車体速は車輪速センサの検出値から求められるが、車両の極低速域では車輪速センサにノイズが乗りやすいことから、ノイズ耐性を確保すべくガードが設定されている。また、車体速は車輪速をフィルタリングして求められるため、車輪速よりも反応が遅くなる。このため、実際に車輪６ａ〜６ｄの段差乗り上げが完了したと判定された時点では、既に車両はそれ以上に動いてしまっている。このように車輪６ａ〜６ｄの段差乗り上げ完了の判定タイミングが遅れると、車両の要求駆動力を下げるタイミングも遅れることになるため、ドライバに違和感や車両の飛出し感が生じてしまう。

これに対し本実施形態では、車輪６ａ，６ｂの回転が停止している状態では、エンジン３が回転していても、トランスミッション４の出力回転数がゼロであることに着目し、車両が段差を乗り上げ中であることが検知された後、全ての車輪６ａ〜６ｄの車輪速がゼロでなく且つトランスミッション４の出力軸の回転数がゼロでないことが検知されたときには、車両の段差乗り上げが完了したと判定する。このように極低速域でのノイズ対策としてガードが設定される車輪速センサ７ａ〜７ｄの検出値だけでなく、Ｔ／Ｍ出力回転数センサ８の検出値も用いて、車両の段差乗り上げが完了したかどうかを判断するので、段差乗り上げ完了タイミングの判定を迅速に且つ正確に行うことができる。

これにより、車両の段差乗り上げ完了後に、要求駆動力を下げる動作及び要求制動力を上げる動作を適切なタイミングで行うことができる。従って、ドライバに与える違和感及び車両の飛出し感を低減することが可能となる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態の段差乗り上げ判定装置１は、ＦＦ式のエンジン車両に搭載されるものであるが、本発明は、後輪駆動（ＦＲ）式の車両等にも適用可能であり、また電気自動車やハイブリッド自動車にも適用可能である。

１…段差乗り上げ判定装置、２…車両、４…トランスミッション、６ａ〜６ｄ…車輪、７ａ〜７ｄ…車輪速センサ（車輪速検出手段、判断手段）、８…Ｔ／Ｍ出力回転数センサ（トランスミッション回転数検出手段）、９…エンジン回転数センサ（判断手段）、１０…段差乗り上げ判定ＥＣＵ（判断手段、乗り上げ完了判定手段）。

Claims

車両の車輪が段差を乗り上げたかどうかを判定する段差乗り上げ判定装置において、
前記車両の各車輪の速度を検出する車輪速検出手段と、
前記車両のトランスミッションの出力回転数を検出するトランスミッション回転数検出手段と、
前記車輪が段差を乗り上げ中であるかどうかを判断する判断手段と、
前記判断手段により前記車輪が段差を乗り上げ中であると判断された後、前記車輪速検出手段により前記各車輪の速度がゼロでないことが検出されると共に、前記トランスミッション回転数検出手段により前記トランスミッションの出力回転数がゼロでないことが検出されたときに、前記車輪の段差乗り上げが完了したと判定する乗り上げ完了判定手段とを備えることを特徴とする段差乗り上げ判定装置。
前記判断手段は、前記車両の車体速がゼロであると共に前記車両の駆動トルクが所定値以上であることが検知されたときに、前記車輪が段差を乗り上げ中であると判断することを特徴とする請求項１記載の段差乗り上げ判定装置。