JP2014227092A - 車両制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】変速機の駐車レンジへの切替を確実に行うことができる車両制御装置を提供する。【解決手段】車両に搭載された変速機のシフトレンジを電気信号による要求に従って切り替えるシフトバイワイヤ装置と、変速機の駐車レンジへの切替要求を受け付ける受付部82と、変速機の駐車レンジへの切り替えが確定したことを検出する検出部137と、受付部が変速機の駐車レンジへの切替要求を受け付けた場合、当該切替要求を受け付けた時点から検出部が駐車レンジへの切替確定を検出するまでの間、制動力を発生させる制動装置7を備える車両制御装置。【選択図】図3

Description

本発明は、変速機の駐車レンジへの切り替えの際に、車両への制動力を発生させる車両制御装置に関する。
車両に搭載される自動変速機のシフト装置として、近年では、装置の小型化や操作力の低減化や電子制御において有利な、いわゆるシフトバイワイヤ(Shift By Wire)方式のものが注目されている。シフトバイワイヤ方式とは、シフト操作部のシフト位置をセンサなどで検知し、この検知信号に基づいて変速制御装置が自動変速機のアクチュエータに切換信号を送信することで、自動変速機のレンジを切り換える、いわゆる電気的制御による切替方式である。
ここで、自動変速機での一般的な選択レンジの例として、ニュートラルレンジ、ドライブレンジ、後進レンジおよびローレンジが挙げられ、シフトバイワイヤ方式のシフト操作部のシフト位置もこれら各レンジに合わせてそれぞれ、ニュートラル位置、ドライブ位置、リバース位置及びロー位置が設けられる。
また、自動変速機の選択レンジとして、自動変速機をロックするレンジである駐車レンジがある。この駐車レンジは、シフト操作部に駐車位置を設けて、運転者がシフトレバーによりこの駐車位置を選択したり、別途に備えられた駐車スイッチを運転者が押下することなどにより選択される。
特許文献1は、このようなシフトバイワイヤ方式のシフト装置の例を示しており、特に、車両が所定速度で走行中に駐車スイッチ等が押された場合は、車両の急減速が生じるのでこれを回避する技術が開示されている。
特開2007−255490号公報
しかし、特許文献1に記載された従来技術においては、車両が停止した状態で駐車スイッチが押下等されて自動変速機の駐車レンジへの切替要求が発生すると、駐車レンジ切替のレスポンス時間があり、自動変速機の駐車レンジが確定する間に車両が動いてしまう場合があるという課題がある。
本発明はこのような課題を解決するべくなされたものであり、変速機の駐車レンジへの切替を確実に行う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。
上記した課題を解決するために、本発明の車両制御装置は、車両に搭載された変速機のシフトレンジを電気信号による要求に従って切り替えるシフトバイワイヤ装置と、前記変速機の駐車レンジへの切替要求を受け付ける受付部と、前記変速機の駐車レンジへの切り替えが確定したことを検出する検出部と、前記受付部が前記変速機の駐車レンジへの切替要求を受け付けた場合、当該切替要求を受け付けた時点から前記検出部が駐車レンジへの切替確定を検出するまでの間、制動力を発生させる制動装置と、を具備することを特徴とする。
本発明によれば、変速機の駐車レンジが確定して出力軸をロックするまでの間に車両が動き出すことを防止することができる。
本発明の前記制動装置は、前記制動力を所定時間だけ発生させ、前記所定時間を経過すると前記検出部が駐車レンジへの切り替えの確定を検出していなくとも、前記制動力を低下させることを特徴とする。
本発明によれば、変速機の駐車レンジの切替機能等に故障があることを運転者に知らせることができる。
本発明の前記制動装置は、前記車両が坂道で停車中に予め定められる所定時間だけ制動力を発生させる坂道発進補助制御の作動中に、前記要求部から前記駐車レンジへの切替要求があった場合、前記所定時間経過後も制動力の発生を継続させることを特徴とする。
本発明によれば、変速機の駐車レンジの切替処理と、坂道発進補助制御を併用しながら、車両が動き出すことを防止することができる。
本発明の前記制動装置は、前記車両が停車中に制動力を発生させる液圧保持制御の作動中に、前記切替要求があった場合には、前記液圧保持制御に基づく制動力を発生させることを特徴とする。
本発明によれば、変速機の駐車レンジの切替処理にかかわらず、液圧保持制御を使用することができる。
本発明の前記制動装置は、低速追従制御の作動中は、前記受付部が前記変速機の駐車レンジへの切替要求を受け付けた場合でも、当該切替要求に基づく制動力は発生させないことを特徴とする。
本発明によれば、変速機の駐車レンジの切替処理にかかわらず、低速追従制御を使用することができる。
本発明の前記制動装置は、前記制動力を第1の所定圧で保持し、その後、前記第1の所定圧よりも低い第2の所定圧で保持することを特徴とする。
本発明によれば、坂道等において、ブレーキによる車両のピッチング挙動を緩和することで、運転者に与える違和感を解消することができる。
本発明に係る車両制御装置によれば、自動変速機の駐車レンジが確定して出力軸をロックするまでに車両が動き出すことを防止することができる。
本発明の実施形態に係る車両用制動力発生装置を車両に搭載した例を表す図。 本発明の実施形態に係る車両用制動力発生装置の概要を表す構成図。 本発明の実施形態に係る車両制御装置のECUの周辺構成を表す説明図。 本発明の実施形態に係るシフト装置を取り付けたパネル周りの外観斜視図。 本発明の実施形態に係るシフト装置の一例を示す平面図。 本発明の実施形態に係る自動変速機のシフト操作装置を示す概略構成図。 当該車両制御装置の駐車レンジ切替要求とブレーキ制御の関係の一例を示すグラフ。 当該車両制御装置の坂道発進補助制御の作動中の駐車レンジ切替要求とブレーキ制御の関係を示すグラフ。 当該車両制御装置の液圧保持制御の作動中の駐車レンジ切替要求とブレーキ制御の関係を示すグラフ。 当車両制御装置の低速追従制御の作動中の駐車レンジ切替要求とブレーキ制御の関係を示すグラフ。 当車両制御装置の駐車レンジ切替要求と2段階ブレーキとの関係の一例を示すグラフ。
以下、本発明の実施形態に係る車両制御装置について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下に示す図において、共通の機能を有する部材間、または、相互に対応する機能を有する部材間には、原則として共通の参照符号を付するものとする。また、説明の便宜のため、部材のサイズおよび形状は、変形または誇張して模式的に表す場合がある。
〔本発明の実施形態に係る制動力制御装置7の一部である制動力発生装置10〕
はじめに、本発明の実施形態に係る制動力制御装置7の一部を構成する制動力発生装置10の車両Vへの搭載例について、図1を参照して説明する。図1は、制動力発生装置10を車両Vに搭載した例を表す図である。なお、車両Vの前後左右の方向を図1中の矢印で表している。
制動力発生装置10は、油圧回路を媒介して制動力を発生させる既存のブレーキシステムに加えて、電気回路を媒介して制動力を発生させる、バイ・ワイヤ(By Wire)式のブレーキシステムを備えている。
制動力発生装置10は、図1に示すように、運転者の制動操作(制動付与操作および制動解除操作を含む)がブレーキペダル12(図2)を介して入力される車両用液圧発生装置14と、少なくとも制動操作に応じた電気信号に基づいてブレーキ液圧を発生するモータシリンダ装置16と、車両Vの挙動の安定化を支援するビークル・スタビリティ・アシスト装置(VSA(登録商標)(Vehicle Stability Assist)装置)18と、を備えて構成されている。
液圧発生装置14は、図1に示す例では、右ハンドル車に適用されるものであり、ダッシュボード2の車幅方向の右側にボルト等を介して固定されている。ただし、液圧発生装置14は、左ハンドル車に適用されるものであってもよい。
モータシリンダ装置16は、図1に示す例では、液圧発生装置14とは逆側の車幅方向の左側に配設され、左側のサイドフレーム等の車体1に取付ブラケット(不図示)を介して取り付けられている。
VSA装置18は、図1に示す例では、車体1における車幅方向の右側前端部に、取付ブラケット(不図示)を介して取り付けられている。VSA装置18は、制動操作時の車輪ロックを防ぐアンチロック・ブレーキ・システム(ABS(Anti-lock Brake System))機能、加速時等の車輪空転を防ぐトラクション・コントロール・システム(TCS(Traction Control System))機能、旋回時の横すべりを抑制する機能等を備えて構成されている。なお、VSA装置18としては、ABS機能のみを有する構成を採用してもよい。
液圧発生装置14、モータシリンダ装置16、VSA装置18は、ブレーキ液を通流させる配管チューブ22a〜22fを介して相互に連通接続されている。
制動力発生装置10は、前輪駆動車、後輪駆動車、四輪駆動車のいずれにも適用可能である。また、バイ・ワイヤ式のブレーキシステムとしての液圧発生装置14およびモータシリンダ装置16は、不図示の電線を介して、後記するECU(Electronic Control Unit)80(図3参照)と電気的に接続されている。
〔制動力発生装置10の概要〕
図2は、本発明の実施形態に係る制動力制御装置7の一部を構成する制動力発生装置10の概要を表す構成図である。
制動力発生装置10は、ブレーキペダル12により運転者が入力した踏力をブレーキ液圧に変換するマスタシリンダ34、マスタシリンダ34で発生したブレーキ液圧に応じて、または、そのブレーキ液圧とは無関係にブレーキ液圧を発生させるモータシリンダ装置16、前記VSA装置18、ディスクブレーキ機構30a〜30dなどを備える。モータシリンダ装置16は、電動モータ72の駆動力を受けてブレーキ液圧を発生させる第1および第2のスレーブピストン77a,77bを備える。
なお、配管チューブ22a〜22fには、各部のブレーキ液圧を検出するブレーキ液圧センサPm,Pp,Phが設けられている。また、VSA装置18は、ブレーキ液加圧用のポンプ73を備える。図2におけるその他の要素については、公知のものであり本発明とは直接関係がないので、その説明を省略する。
〔制動力発生装置10の基本動作〕
次に、制動力発生装置10の基本動作について説明する。
制動力発生装置10では、モータシリンダ装置16やバイ・ワイヤの制御を行うECU80(図3参照)の正常作動時において、運転者がブレーキペダル12を踏むと、いわゆるバイ・ワイヤ式のブレーキシステムがアクティブになる。具体的には、正常作動時の制動力制御装置7では、運転者がブレーキペダル12を踏むと、第1遮断弁60aおよび第2遮断弁60bが、マスタシリンダ34と各車輪を制動するディスクブレーキ機構30a〜30d(ホイールシリンダ32FR,32RL,32RR,32FL)との連通を遮断した状態で、モータシリンダ装置16が発生するブレーキ液圧を用いてディスクブレーキ機構30a〜30dを作動させて、車輪を制動する。
このため、制動力発生装置10では、例えば、電気自動車(燃料電池車を含む)やハイブリッド自動車等のように、内燃機関での負圧発生が少ないか、内燃機関による負圧が存在しない車両、または、内燃機関自体がない車両に好適に適用することができる。
ちなみに、正常作動時は、第1遮断弁60aおよび第2遮断弁60bが遮断される一方、第3遮断弁62が開弁され、ブレーキ液は、マスタシリンダ34からストロークシミュレータ64に流れ込むようになり、第1遮断弁60aおよび第2遮断弁60bが遮断されていても、ブレーキ液が移動し、ブレーキペダル12にストロークが生じるようになる。
一方、制動力発生装置10では、モータシリンダ装置16やECU80が不作動である異常時において、運転者がブレーキペダル12を踏むと、既存の油圧式のブレーキシステムがアクティブになる。具体的には、異常時の制動力発生装置10では、運転者がブレーキペダル12を踏むと、第1遮断弁60aおよび第2遮断弁60bをそれぞれ開弁状態とし、かつ、第3遮断弁62を閉弁状態として、マスタシリンダ34で発生するブレーキ液圧をディスクブレーキ機構30a〜30d(ホイールシリンダ32FR,32RL,32RR,32FL)に伝達して、ディスクブレーキ機構30a〜30d(ホイールシリンダ32FR,32RL,32RR,32FL)を作動させて車輪を制動する。
〔本発明の実施形態に係る制動力制御装置7が有するECU80の周辺構成〕
次に、本発明の実施形態に係る制動力制御装置7が有するECU80の周辺構成について、図3を参照して説明する。図3は、本発明の実施形態に係る制動力制御装置7が有するECU80の周辺構成を表す説明図である。
ECU80には、図3に示すように、入力系統として、後述するシフト装置101の駐車スイッチ102、パーキングロックセンサ137、イグニッションキースイッチ(以下“IGキースイッチ”と省略する。)84、車輪速センサ85、ブレーキペダルセンサ86、アクセルペダルセンサ87、シートベルトセンサ88、ドアセンサ89が接続されている。さらに、ECU80には、図示しない、制動力保持フラグ設定スイッチ、パーキング電動ブレーキ、ヨーレートセンサ、前後Gセンサ、横Gセンサ、GPS受信部等が接続されている。
IGキースイッチ84は、車両Vの各部に、車載バッテリ(不図示)から電源を供給する際に操作されるスイッチである。IGキースイッチ84がオン操作されると、ECU80に電源が供給されて、ECU80が起動されるようになっている。
車輪速センサ85は、各車輪の回転速度(車輪速)を検出する機能を有する。車輪速センサ85で検出された各車輪の車輪速信号は、ECU80へと送られる。
ブレーキペダルセンサ86は、運転者によるブレーキペダル12の操作量(ストローク量)を検出する機能を有する。ブレーキペダルセンサ86で検出されたブレーキペダル12の操作量(ストローク量)に係る信号は、ECU80へと送られる。なお、ブレーキペダルセンサ86は、単にオン(踏まれている)・オフ(踏まれていない)を検出する機能を有するブレーキスイッチであってもよい。
アクセルペダルセンサ87は、運転者によるアクセルペダル(不図示)の踏み込み操作量を検出する機能を有する。アクセルペダルセンサ87で検出されたアクセルペダルの踏み込み操作量に係る信号は、ECU80へと送られる。
シートベルトセンサ88は、シートベルトの着脱を検出して、検出信号をECU80に供給する。また、ドアセンサ89は、ドアの開閉を検出して、検出信号をECU80に供給する。ここで、「シートベルトが装着されていないこと」または、「ドアが開いていること」または、上述した「IGキーが抜かれていること」または、「駐車スイッチ102が押下されていること」は、いずれも「駐車レンジ切替要求」、すなわち、自動変速機132のシフトレンジを駐車レンジへ切り替える要求が運転者の操作とは関わりなく発生する要因となる。
一方、ECU80には、図3に示すように、出力系統として、前記の電動モータ72、第1〜第3遮断弁60a,60b,62、ポンプ73、および、ディスクブレーキ機構30a〜30dのそれぞれに設けられ、キャリパ(不図示)を作動させるパーキング機構(不図示)を駆動するEPB(電動パーキングブレーキ(Electronic Parking Brake))モータ74が接続されている。
ECU80は、図3に示すように、判定部81、制動力保持フラグ設定部83、および、制御部(受付部)82等を備えて構成されている。
ECU80は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などを備えたマイクロコンピュータにより構成される。このマイクロコンピュータは、ROMに記憶されているプログラムやデータを読み出して実行することで、ECU80が有する、例えば、変速機の駐車レンジへの切替要求機能およびこの切替動作に伴うブレーキ制御機能、運転者がブレーキペダルを解放後も所定時間ブレーキ力を保持して坂道発進を支援する坂道発進補助制御(Hill Star Assist)、運転者がブレーキペダルを解放してもそのままブレーキを保持する液圧保持制御(Automatic Brake Hold)、低速走行時に運転者の操作とは関係なくブレーキ力を発生させる低速追従制御(Low Speed Following)、段階的なブレーキングを行う機能、また、挙動情報取得機能、スキッド判定機能、制動力保持フラグ設定機能、および、制動力保持制御機能を含む各種機能の実行制御を行う。
判定部81は、図示しない挙動情報取得部から送られてきた情報を予め定められる積算値閾値と比較して、比較結果に応じて、制御部82による制動力保持制御の遂行を中断すべき旨の判定を下す機能を有する。
制動力保持フラグ設定部83は、車両Vの運転者による制動付与操作が解除されても車両Vの制動力を保持させる制動力保持フラグのオンまたはオフに係る設定内容を記憶する機能を有する。
制御部82は、車両Vの運転者による制動付与操作に応じて車両Vに制動力を付与させる一方、制動付与操作が解除されても車両Vの制動力を保持させる制動力保持制御を行う機能を有する。また、制御部82は、制動力保持制御の遂行を中断すべき旨の判定が判定部81により下された場合、制動力保持制御の遂行を中断するように動作する。一方、制御部82は、制動力保持制御の遂行を許可する旨の判定が判定部81により下された場合、制動力保持制御の遂行をそのまま継続するように動作する。
〔本発明の実施形態に係る自動変速機とシフト操作装置〕
図4は、本実施形態のシフト装置を取り付けたインスツルメントパネル周りの外観斜視図、図5は、シフト装置を説明する平面図、図6は、自動変速機のシフト操作装置を示す概略構成図である。本実施形態に係るシフト装置101は、図6に示す自動変速機の制御に適用されるものであり、シフトバイワイヤ方式でシフト操作に応じたシフト操作信号を、自動変速機のレンジの切り換えを制御する変速制御装置(図6参照)に伝送する。
シフト装置101は、図4に示すように、例えば、車両の運転席と助手席との間のインスツルメントパネルIPに取り付けられる。本実施形態ではゲート溝105を形成したエスカッションカバー103をインスツルメントパネルIPに取り付ける態様としたが、ゲート溝105をインスツルメントパネルIP自体に形成した態様とすることもできる。
なお、シフト装置101の取付け位置は、インスツルメントパネルIPに限定されず、図示しないステアリングコラムに設置するなど、様々な位置に取り付けることができる。
また、エスカッションカバー103上部には、自動変速機のレンジを駐車レンジとする場合に押下するプッシュボタン式の駐車スイッチ102が設けられている。すなわち、運転者がこの駐車スイッチ102を押下すると、自動変速機のレンジは駐車レンジに切り換わる。
図5に示すように、ゲート溝105には、上端にシフトノブを取り付けたシフトレバー104が挿通されている。また、エスカッションカバー103のゲート溝105の脇には、自動変速機に設定された後進レンジ、ニュートラルレンジ、ドライブレンジおよびローレンジであることを示す「R」、「N」、「D」および「L」の記号が付されている。なお、この記号はシフトノブの頭部に付すこともできる。シフト位置のパターンは、ニュートラルレンジに対応するニュートラル位置、ドライブレンジに対応するドライブ位置、後進レンジに対応するリバース位置、そして、ローレンジに対応するロー位置となっており、ゲート溝105の中央部はシフトレバー104の中立位置106となっている。
シフト位置は、シフトレバー104の動作態様別に分けると、手を離すとシフトレバー104が、図示しないバネなどによる付勢力によって中立位置106まで自動的に復帰するモーメンタリ位置と、図示しないロック機構などにより手を離してもシフトレバー104がそのまま保持される保持位置とからなる。なお、エスカッションカバー103には、現在のレンジの記号を発光表示で示すディスプレイ部107が付設されている。このディスプレイ部107は、エスカッションカバー103上での形成に限定されることなく、シフト装置101の近傍のインスツルメントパネルIP(図4参照)上や、図示しないメーターパネル内に形成されてもよい。
さらに、本実施形態のシフト装置101は、シフトレバー104が、ニュートラル位置、ドライブ位置、リバース位置またはロー位置のいずれかのシフト位置に移動すると、図示しないポジションセンサにより、そのシフト位置に応じたシフト操作信号を出力することができ、これによりシフトバイワイヤ方式のシフト装置101として機能する。
次に、自動変速機132には、図6に示すように、変速制御装置120とシフト装置101とを備えたシフトバイワイヤ装置100が接続されている。自動変速機132は、入力側がトルクコンバータ131を介してエンジン130の図示しないエンジン出力軸に連結され、出力側が図示しない駆動輪に動力を伝達する出力軸133が連結されている。この自動変速機132の油圧制御部134には、自動変速機132のレンジ切り替えを行うための電動アクチュエータ135が設けられている。
油圧制御部134及び電動アクチュエータ135は、変速制御装置120からの制御信号に基づいて駆動制御される。また、自動変速機132は、駐車レンジにおいて、自動変速機132のエンジン130側と出力軸133側との動力伝達を遮断した中立状態に設定した後に、自動変速機132の出力軸133を機械的にロックするためのパーキングロック機構136と、このパーキングロック機構が作動したことを検出するパーキングロックセンサ137を有している。
変速制御装置120は、シフト装置101と電気的に接続されており、操作位置検知センサ110から、シフト装置101のシフト操作状況に応じたシフト操作信号が変速制御装置120に入力される。変速制御装置120は、シフト装置101から入力されるシフト操作信号に基づいて、または、ECU80からの制御信号に基づいて、油圧制御部134及び電動アクチュエータ135に制御信号を出力して両者を駆動制御する。
また、変速制御装置120には、警告装置121が接続され、この警告装置121は、変速制御装置120からの制御信号に基づいて発報し、例えば、運転者に注意を促す警告音を発する。さらに、変速制御装置120には、測定した車両の速度に応じた車速信号を出力する図示しない車速センサが接続されている。
また、図5に示したように、シフト装置101のシフト位置は、後進位置、ニュートラル位置、ドライブ位置、ロー位置及び中立位置106を有しており、各シフト位置に対応して、図6に示すように、操作位置検知センサ110には、後進(R)位置検知センサ111、ニュートラル(N)位置検知センサ112、ドライブ(D)位置検知センサ113、ロー(L)位置検知センサ114及び中立位置検知センサ115が設けられ、シフト装置101は、シフト操作状況に応じたシフト操作信号を出力する。さらに、シフト装置101は、駐車スイッチ102の操作に対応した検知信号も変速制御装置120に出力する。
なお、ニュートラルレンジでは、自動変速機132のエンジン130側と出力軸133側との動力伝達を遮断した中立状態に設定され、駐車レンジでは、自動変速機132のエンジン130側と出力軸133側との動力伝達を遮断した中立状態に設定されるとともに、パーキングロック機構136が作動して自動変速機132の出力軸133が機械的にロックされる。
〔本発明の実施形態に係る駐車レンジ切替要求に基づくブレーキ制御〕
次に、駐車レンジ切替要求に基づくブレーキ制御を図7乃至図11を用いて、以下に詳細に説明する。図7は、駐車レンジ切替要求とブレーキ制御の関係を示すグラフである。
(基本形:図7)
制動力制御装置7のECU80の制御部82(請求項においては受付部)は、図7に示すように、車両が図に示すような車速で走行状態から停止状態となった場合に、駐車スイッチ102(駐車レンジ切替スイッチ)からの操作信号により「駐車スイッチが押下されていること」、または、IGキースイッチ84からの検出信号から「IGキーが抜かれていること」、または、シートベルトセンサ88からの検出信号から「シートベルトが装着されていないこと」、または、ドアセンサ89からの検出信号から「ドアが開いていること」を認識し、これを駐車レンジ切替要求として受け付ける。
すると、ECU80は、車速センサから与えられる現在の走行速度やその他の現在のステイタスを判断して、駐車レンジ切替が可能であれば駐車フラグをオンして、駐車レンジ切替要求信号を変速制御装置120に供給して、自動変速機132の駐車レンジ切替を行う。変速制御装置120は、この駐車レンジ切替要求信号に応じて、制御信号を油圧制御部134、電動アクチュエータ135、パーキングロック機構136に供給して、自動変速機132の駐車レンジ切替動作を行う。なお、駐車レンジへの切替には、レスポンス時間がある。従って、駐車スイッチ102を押すと同時に出力軸がロックされて駐車レンジに切り替わると思っている運転者に、このレスポンス時間が違和感を生じさせることがある。
(例1 ブレーキペダルをリリースした場合)
図7の例1のケースは、車両走行中に運転者がブレーキペダルを踏んで車両を停止させ、その後、ブレーキペダルを踏み増すことなくリリースし、リリースの途中で駐車スイッチ102を押下して「駐車レンジ切替要求」をありとした場合を示している。グラフには、運転者のブレーキペダルの操作によるブレーキ圧(通常線)と、「駐車レンジ切替要求」に応じた「保持要求」をトリガとするブレーキの保持圧(太線)が示されている。
この場合において、ECU80の制御部82は、図7が示す「運転者が直ぐにブレーキペダルをリリースした場合」であるとき、「駐車レンジ切替要求」(自動変速機132の駐車レンジ切替要求信号の送信)と同じタイミングの「保持要求」がありになったタイミングで制御信号をモータシリンダ装置16の電動モータ72に供給する。
これにより、モータシリンダ装置16の電動モータ72は、ブレーキ液圧を発生させることで、ディスクブレーキ機構30a〜30dを作動させて車輪を制動する。ECU80の制御部82は、次に、パーキングロック機構136が自動変速機132の出力軸133をロックしたことを示す検出信号をパーキングロックセンサ137から受けると、制御信号のモータシリンダ装置16の電動モータ72への供給を停止して、ディスクブレーキ機構30a〜30dによる車輪の制動を終了する。これにより、坂道などで、自動変速機の駐車レンジをロックするまでのレスポンス時間に車両が動き出すことを防止することができる。
なお、この際、ECU80は、パーキングロックセンサ137からのパーキングロックの検出信号を受けずに所定時間を経過した場合は、図7の例1および後述する例2の太破線に示すように、また図中の書き込みの「保持要求が立下り、駐車確定が検出できなくても所定時間で終了」に示すように、その後検出信号を受けなくとも、制御信号のモータシリンダ装置16の電動モータ72への供給を停止して、ディスクブレーキ機構30a〜30dによる車輪の制動を終了する。こうすることにより、運転者は、車両が動くことにより、シフトバイワイヤ装置100の駐車レンジ切替機能の故障に気づくことができる。なお、この所定時間は、実験やシミュレーション等により、適宜設定される。
(例2 ブレーキペダルが踏み増された場合)
図7の例2のケースは、車両走行中に運転者がブレーキペダルを踏んで車両を停止させ、その後、坂道なのでブレーキペダルを踏み増しながら(図7のa)、駐車スイッチ102を押下して「駐車レンジ切替要求」をありとした場合を示している。グラフには、運転者のブレーキペダルの操作によるブレーキ圧(通常線)と、「駐車レンジ切替要求」に応じた「保持要求」をトリガとするブレーキの保持圧(太線)が示されている。
ECU80の制御部82は、図7が示す「ブレーキペダルが踏み増された場合」であるとき、本来のブレーキペダルによる保持圧が残っている間(図7の例2のa)は、「保持要求」に基づく制動は行わない。そして、ECU80の制御部82は、その後、ブレーキペダルによる保持圧が勾配制限のブレーキ圧よりも低下したところで、「保持要求」に基づく制動を開始する。
すなわち、図7の(例2)に示すように、ブレーキペダルによる保持圧が勾配制限の圧まで低下したタイミングで、制御信号をモータシリンダ装置16の電動モータ72に供給することで、モータシリンダ装置16の電動モータ72が発生するブレーキ液圧を用いてディスクブレーキ機構30a〜30dを作動させて、制動力を増加させて車輪を制動する。
その後、ECU80の制御部82は、パーキングロックセンサ137から、パーキングロック機構136により自動変速機132の出力軸133がロックした(図7での「駐車確定」)ことを検出すると、モータシリンダ装置16の電動モータ72への制御信号の供給を停止して、ディスクブレーキ機構30a〜30dによる車輪の制動を終了する。これにより、通常のブレーキペダルによるブレーキと協調して、自動変速機の駐車レンジをロックするまでに車両が動き出すことを防止することができる。
なお、例1と例2において「保持要求」時にブレーキペダルが踏み込まれていない場合やブレーキ圧が低い場合には、ECU80の制御部82は制御信号を供給して、モータシリンダ装置16の電動モータ72によって制動力を増加させるようにしてもよい。
(坂道発進補助制御の作動中・作動後の駐車レンジ切替要求:図8)
坂道発進補助制御は、上述したように、また、図8に太破線で示すように、ブレーキペダルの解放後もブレーキを短時間保持して、坂道での発進を確実に行うことができる機能である。この坂道発進補助制御は、一例として、制動力制御装置7のECU80の制御部82が、モータシリンダ装置16の電動モータ72に制御信号を供給することにより、モータシリンダ装置16の電動モータ72が発生するブレーキ液圧を用いてディスクブレーキ機構30a〜30dを作動させて、車輪を制動する。しかし、坂道発進補助制御を、制動力制御装置7のECU80の制御部82が、VSA18のポンプ73に制御信号を供給し、VSA18を動作させることにより実現してもよい。
制動力制御装置7のECU80の制御部82(請求項においては受付部)は、図8に示すように、坂道発進補助制御の作動中において、「駐車レンジ切替要求」が発生した場合、すなわち、駐車スイッチ102からの操作信号により「駐車スイッチが押下されていること」、または、IGキースイッチ84からの検出信号から「IGキーが抜かれていること」、または、シートベルトセンサ88からの検出信号から「シートベルトが装着されていないこと」、または、ドアセンサ89からの検出信号から「ドアが開いていること」を認識した場合、これを駐車レンジ切替要求として受け付ける。すると、ECU80は、図7の場合と同様に、駐車レンジ切替要求信号を変速制御装置120に供給して、自動変速機132の駐車レンジ切替動作を行う。
(例3 坂道発進補助制御の作動中に駐車レンジ切替要求した場合)
図8の例3のケースにおいて、車両走行中に運転者がブレーキペダルを踏んで車両を停止させ、その後、所定勾配以上の坂道の場合には、運転者がブレーキペダルを解放しても坂道発進補助制御が作動して太破線で示されるように、ブレーキ圧は保持されている。この坂道発進補助制御の作動中において運転者が駐車スイッチ102を押下して「駐車レンジ切替要求」をありとしている。
グラフには、運転者のブレーキペダルの操作によるブレーキ圧であるドライバー要求圧(通常線)と、坂道発進補助制御による保持圧(太破線)と、「駐車レンジ切替要求」に応じた「保持要求」をトリガとするブレーキの保持圧である駐車保持圧(太線)が示されている。
ECU80の制御部82は、図8に示す「坂道発進補助制御の作動中に駐車レンジ切替要求した場合」であるとき、坂道発進補助制御による坂道発進補助保持圧(太破線で示す)を継続させ、「駐車レンジ切替要求」(自動変速機132の駐車レンジ切替要求信号の送信)が発生したタイミングで坂道発進補助制御による坂道発進補助保持圧を太破線で示すように徐々に停止させて、「駐車レンジ切替要求」に基づく太破線の制動に切り替える。すなわち、ECU80の制御部82は、「駐車レンジ切替要求」のタイミングで制御信号をモータシリンダ装置16の電動モータ72に供給することで、モータシリンダ装置16の電動モータ72が発生するブレーキ液圧を用いてディスクブレーキ機構30a〜30dを作動させて、車輪を制動する。
ECU80の制御部82は、次に、パーキングロック機構136が自動変速機132の出力軸133をロックしたことをパーキングロックセンサ137から検出すると、モータシリンダ装置16の電動モータ72への制御信号の供給を停止して、ディスクブレーキ機構30a〜30dによる車輪の制動を終了する。これにより、坂道発進補助制御の作動中であっても、自動変速機の駐車レンジをロックするまでに車両が動き出すことを防止ることができる。
(例4 坂道発進補助制御の作動後に駐車レンジ切替要求した場合)
図8の例4のケースは、車両走行中に運転者がブレーキペダルを踏んで車両を停止させ、その後、坂道なので坂道発進補助制御が作動し、そしてこの坂道発進補助制御が終了した後に、運転者が駐車スイッチ102を押下して「駐車レンジ切替要求」をありとした場合を示している。
グラフには、運転者のブレーキペダルの操作によるブレーキ圧であるドライバー要求圧(通常線)と、坂道発進補助制御による保持圧(太破線)と、「駐車レンジ切替要求」に応じた「保持要求」をトリガとするブレーキの保持圧である駐車保持圧(太線)が示されている。
ECU80の制御部82は、「坂道発進補助制御の作動後に駐車レンジ切替要求した場合」であるとき、図8(例4)に示すように坂道発進補助制御による坂道における発進補助保持圧(太破線で示す)は適宜終了し、その後、「駐車レンジ切替要求」が発生したタイミングで「駐車レンジ切替要求」に基づく制動に切り替える。
すなわち、ECU80の制御部82は、「駐車レンジ切替要求」のタイミングで制御信号をモータシリンダ装置16の電動モータ72に供給することで、モータシリンダ装置16の電動モータ72が発生するブレーキ液圧を用いてディスクブレーキ機構30a〜30dを作動させて、車輪を制動する。パーキングロックセンサ137からの検出信号に応じて車輪の制動を終了する動作も、例3の場合と同様である。これにより、坂道発進補助制御の作動終了後であっても、自動変速機の駐車レンジをロックするまでに車両が動き出すことを防止することができる。
(液圧保持制御の作動中の駐車レンジ切替要求:図9)
液圧保持制御はブレーキペダルの解放後に坂道発進補助制御よりも長い時間ブレーキを保持可能な機能である。この液圧保持制御は、一例として、制動力制御装置7のECU80の制御部82が、モータシリンダ装置16の電動モータ72に制御信号を供給することにより、モータシリンダ装置16の電動モータ72が発生するブレーキ液圧を用いてディスクブレーキ機構30a〜30dを作動させて、車輪を制動する。しかし、液圧保持制御を、制動力制御装置7のECU80の制御部82がVSA18のポンプ73に制御信号を供給し、VSA18を動作させることにより実現してもよい。
制動力制御装置7のECU80の制御部82(請求項においては受付部)は、図9に示すように、この液圧保持制御の作動中において、「駐車レンジ切替要求」が発生した場合、これを駐車レンジ切替要求として受け付ける。すると、ECU80は、図7、図8の場合と同様に、変速制御装置120に駐車レンジ切替要求信号を供給して、自動変速機132の駐車レンジ切替動作を行う。
(例5 液圧保持制御の作動中に駐車レンジ切替要求した場合)
図9の例5のケースは、車両走行中に運転者がブレーキペダルを踏んで車両を停止させて、運転者がブレーキペダルを解放しても液圧保持制御が作動すると共に、液圧保持制御の指示圧が継続し、液圧保持制御の作動中において運転者が駐車スイッチ102を押下して「駐車レンジ切替要求」をありとした場合を示している。
グラフには、運転者のブレーキペダルの操作によるブレーキ圧であるドライバー要求圧(通常線)と、液圧保持制御による保持圧(太破線)と、「駐車レンジ切替要求」に応じた「保持要求」をトリガとするブレーキの保持圧である駐車保持圧(太線)(値はゼロ)が示されている。
ECU80の制御部82は、「液圧保持制御の作動中に駐車レンジ切替要求した場合」であるとき、図9(例5)に示すように、液圧保持制御による指示圧を継続させ続ける。この場合、「駐車レンジ切替要求」に応じた制動は行わない。また、ECU80の制御部82は、パーキングロックセンサ137からの検出信号に応じて「駐車レンジ切替要求」が終了した後も、液圧保持制御による指示圧を継続させ続けるが、所定時間経過後は液圧保持制御による保持圧(太破線)は消滅する。
つまり、ECU80の制御部82は、液圧保持制御として、変速制御装置の駐車レンジ切替が終了(駐車確定)しても運転者がブレーキペダルまたはアクセルペダルを踏むまでは、すなわち液圧保持制御の解除条件を満たすまでは、所定時間、制動を保持する。また、シートベルトを外すか、イグニッションキーを抜くことで、EPBを動作させる。このように、液圧保持制御の作動中においては、「駐車レンジ切替要求」が発生しても液圧保持制御の要求を優先させることで、液圧保持制御を確実に行うことができる。
(例6 液圧保持制御の解除後に駐車レンジ切替要求した場合)
図9の例6のケースは、車両走行中に運転者がブレーキペダルを踏んで車両を停止させ、その後、液圧保持制御が作動し、運転者がブレーキペダルを解放しても液圧保持制御の指示圧が継続し、その後、運転手がブレーキペダル等を踏む等の操作をしたために液圧保持制御が解除され、ブレーキペダルを踏みながら運転者が駐車スイッチ102を押下して「駐車レンジ切替要求」をありとした場合を示している。
ここで運転者はアクセルペダルを踏みながら駐車スイッチ102を押下する場合も同様に運転者の操作・解除意志があるため、液圧保持制御の指示圧が低下される。
グラフには、運転者のブレーキペダルの操作によるブレーキ圧であるドライバー要求圧(通常線)と、液圧保持制御による保持圧(太破線)と、「駐車レンジ切替要求」に応じた「保持要求」をトリガとするブレーキの保持圧である駐車保持圧(太線)(値はゼロ)が示されている。
ECU80の制御部82は、「液圧保持制御の解除時に駐車レンジ切替要求した場合」であるとき、図9(例6)に示すように、液圧保持制御の解除時は、液圧保持制御による液圧保持制御の保持圧は減少させる。そしてその減少中に「駐車レンジ切替要求」が発生しても、「駐車レンジ切替要求」に基づく制動は行わない。これは、運転者の発進意思があるため、アクセルやブレーキペダル等を操作して液圧保持制御を解除したのだから、すなわち、液圧保持制御の解除条件を満たしての解除であるので、車輪を制動させる必要はないものと考える。これにより、「駐車レンジ切替要求」が発生しても、運転者の操作意思に応じた運転動作が可能となる。
(低速追従制御の作動中の駐車レンジ切替要求:図10)
低速追従制御は、低車速時に前車両に追従して自動運転し、運転者のブレーキ操作が無くとも前車両の挙動に応じて自動でブレーキを効かせる機能である。低速追従制御においては、一例として、制動力制御装置7のECU80の制御部82が、モータシリンダ装置16の電動モータ72に制御信号を供給することにより、モータシリンダ装置16の電動モータ72が発生するブレーキ液圧を用いてディスクブレーキ機構30a〜30dを作動させて、車輪を制動する。しかし、低速追従制御を、制動力制御装置7のECU80の制御部82が、VSA18のポンプ73に制御信号を供給し、VSA18を動作させることにより実現してもよい。
制動力制御装置7のECU80の制御部82(請求項においては受付部)は、図10に示すように、低速追従制御の作動中において、「駐車レンジ切替要求」が発生した場合、これを駐車レンジ切替要求として受け付ける。すると、ECU80は、図7、図8、図9の場合と同様に、変速制御装置120に駐車レンジ切替要求信号を供給して、自動変速機132の駐車レンジ切替動作を行う。
(例7 低速追従制御の作動中に駐車レンジ切替要求した場合)
図10の例7のケースは、低速追従制御により運転者の操作を必要とせずに車両走行中である。このため運転者の要求圧(通常線)はゼロである。そして、ここでは、低速追従制御により車両走行中に例えば前方車両が停止したために運転者がブレーキペダルを踏むことなく低速追従制御の指示圧により車両が停止している。この例7では、車両が停止中に運転者が駐車スイッチ102を押下して「駐車レンジ切替要求」をありとし、その後、出力軸がロックされて「駐車レンジ切替要求」がオフになった後に、例えば運転者の操作があったために低速追従制御の指示圧が消滅した場合を示している。
グラフには、運転者のブレーキペダルの操作によるブレーキ圧であるドライバー要求圧(通常線)(値はゼロ)と、低速追従制御による保持圧(太破線)と、「駐車レンジ切替要求」に応じた「保持要求」をトリガとするブレーキの保持圧(太線)(値はゼロ)が示されている。
ECU80の制御部82は、「低速追従制御の作動中に駐車レンジ切替要求した場合」であるとき、図10(例7)に示すように、低速追従制御による指示圧を継続させ続ける。この場合、「駐車レンジ切替要求」に応じた制動は行わない。また、ECU80の制御部82は、パーキングロックセンサ137からの検出信号に応じて「駐車レンジ切替要求」が終了した後も、低速追従制御による指示圧を継続させ続ける。ECU80の制御部82は、運転者の操作があるまで、低速追従制御による指示圧を継続させる。このように、低速追従制御の作動中においては、「駐車レンジ切替要求」が発生しても低速追従制御を優先させることで、低速追従制御を確実に行うことができる。
(例8 低速追従制御の解除中に駐車レンジ切替要求した場合)
図10の例8のケースは、低速追従制御により車両走行中である。このため運転者の要求圧(通常線)はゼロである。この場合に例えば前方車両が停止したために運転者がブレーキペダルを踏むことなく低速追従制御の指示圧により車両が停止している。そして、その後運転者が例えばブレーキペダルを踏んだために低速追従制御が解除され低速追従制御の指示圧が減少しつつある時に運転者がブレーキペダルを踏みながら駐車スイッチ102を押下して「駐車レンジ切替要求」をありとし、その後、低速追従制御の指示圧が低下した場合を示している。
ここで運転者はアクセルペダルを踏みながら駐車スイッチ102を押下する場合も運転者の操作・解除意志があるため同様に低速追従制御の指示圧が低下する。
グラフには、運転者のブレーキペダルの操作によるブレーキ圧であるドライバー要求圧(通常線)(値はゼロ)と、低速追従制御による保持圧(太破線)と、「駐車レンジ切替要求」に応じた「保持要求」をトリガとするブレーキの保持圧である駐車保持圧(太線)(値はゼロ)が示されている。
ECU80の制御部82は、「低速追従制御の解除後に駐車レンジ切替要求した場合」であるとき、図10(例8)に示すように、低速追従制御の解除後は、低速追従制御による保持圧は終了させる。その後、「駐車レンジ切替要求」が発生しても、「駐車レンジ切替要求」に基づく制動は行わない。これは、運転者が発進意思があって低速追従制御を解除したのだから、車輪を制動させる必要はないものと考える。これにより、「駐車レンジ切替要求」が発生しても、運転者の発進意思に応じた運転動作が可能となる。
(段階的なブレーキング:図11)
図11のケースは、坂道を車両走行中に運転者がブレーキペダルを踏んで車両を停止させ、その後、ブレーキを踏みながら駐車スイッチ102を押下して「駐車レンジ切替要求」をありとし、その後、運転者がブレーキペダルを解放するが「駐車レンジ切替要求」をトリガとした「保持要求」をトリガとする保持圧で保持され、その後、駐車レンジへの移行中に2段階の保持圧制限が行われた場合を示している。
この2段階の保持圧制限は、保持解除のピッチングの違和感の解消のため、また、ブレーキ圧保持の動力削減のためである。
グラフには、運転者のブレーキペダルの操作によるブレーキ圧(通常線)と、「駐車レンジ切替要求」に応じた「保持要求」をトリガとするブレーキの保持圧(太線)が示されている。
ECU80の制御部82は、図11が示すように、保持解除時のピッチングの違和感を解消するべく、図示しないGセンサで検出した坂道の勾配に応じて2段階の保持圧制限を行う。すなわち、ECU80の制御部82は、「駐車レンジ切替要求」と同じ「保持要求」のタイミングで車輪を制動する際に、モータシリンダ装置16の電動モータ72に2段階の制御信号を供給することにより、モータシリンダ装置16の電動モータ72に2段階のブレーキ液圧を発生させ、ディスクブレーキ機構30a〜30dを作動させて、車輪を制動する。
これにより、坂道の勾配に応じた2段階の保持圧制限が行われ、ピッチングが緩和されて、運転者の違和感が解消される。
以上説明した複数の実施形態は、本発明の具現化の例を示したものである。したがって、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならない。本発明はその要旨またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形態で実施することができるからである。
例えば、上記の実施形態において、本発明の実施形態に係る「駐車レンジ切替要求時に発生する保持要求に応じた制動」は、モータシリンダ装置16により実現すると述べた。しかし、必ずしもモータシリンダ装置16により与えられる必要はなく、ECU80の制御部82の制御下においてVSA(Vehicle Stability Assist)18により与えられても良く、また、EPB(Electronic Parking Brake)74により与えられてもよい。また、ECU80の制御部82の制御下においてVSA18とEPB74の両方、または任意のアクチュエータにより与えられてもよい。
また、上記の実施形態において、「駐車レンジ切替要求時に発生する保持要求に応じた制動」は、坂道発進補助制御、液圧保持制御、低速追従制御のそれぞれの制動と共通したアクチュエータ(この場合はモータシリンダ装置16)により実現すると述べた。しかし各機能は、必ずしも共通のアクチュエータを用いる必要はなく、それぞれに異なる任意のアクチュエータを用いることも可能である。
すなわち、上述した実施形態において、坂道発進補助制御、液圧保持制御、低速追従制御の制動は、モータシリンダ装置16かVSA18により実現しているが、それぞれの制動は、必ずしもこれらのアクチュエータを用いる必要はない。これらの制動は、ECU80の制御部82の制御下においてEPB74により与えられてもよく、また、ECU80の制御部82の制御下において複数のアクチュエータまたは任意のアクチュエータにより与えられてもよい。
7 制動力制御装置
16 モータシリンダ装置
80 ECU
82 制御部(受付部)
100 シフトバイワイヤ装置
101 シフト装置
120 変速制御装置
132 自動変速機

Claims (6)

  1. 車両に搭載された変速機のシフトレンジを電気信号による要求に従って切り替えるシフトバイワイヤ装置と、
    前記変速機の駐車レンジへの切替要求を受け付ける受付部と、
    前記変速機の駐車レンジへの切り替えが確定したことを検出する検出部と、
    前記受付部が前記変速機の駐車レンジへの切替要求を受け付けた場合、当該切替要求を受け付けた時点から前記検出部が駐車レンジへの切替確定を検出するまでの間、制動力を発生させる制動装置と、
    を具備することを特徴とする車両制御装置。
  2. 前記制動装置は、前記制動力を所定時間だけ発生させ、前記所定時間を経過すると前記検出部が駐車レンジへの切り替えの確定を検出していなくとも、前記制動力を低下させることを特徴とする請求項1記載の車両制御装置。
  3. 前記制動装置は、前記車両が坂道で停車中に予め定められる所定時間だけ制動力を発生させる坂道発進補助制御の作動中に、前記要求部から前記駐車レンジへの切替要求があった場合、前記所定時間経過後も制動力の発生を継続させることを特徴とする請求項1に記載の車両制御装置。
  4. 前記制動装置は、前記車両が停車中に制動力を発生させる液圧保持制御の作動中に、前記切替要求があった場合には、前記液圧保持制御に基づく制動力を発生させることを特徴とする請求項1記載の車両制御装置。
  5. 前記制動装置は、低速追従制御の作動中は、前記受付部が前記変速機の駐車レンジへの切替要求を受け付けた場合でも、当該切替要求に基づく制動力は発生させないことを特徴とする請求項1記載の車両制御装置。
  6. 前記制動装置は、前記制動力を第1の所定圧で保持し、その後、前記第1の所定圧よりも低い第2の所定圧で保持することを特徴とする請求項1に記載の車両制御装置。
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