JP2016516637A - 適応ヒルホールド制御 - Google Patents

Abstract

車両用のヒルホールド制御システム。ヒルホールド制御システムは、第１の車輪ブレーキと、第２の車輪ブレーキと、制動インジケータと、発進インジケータと、制御装置とを含む。制御装置は、車両が静止していると決定し、制動がもはや望ましくないことを制動インジケータから検出し、第１の車輪ブレーキにおける制動圧力を調整し、第２の車輪ブレーキにおける制動圧力を調整し、操縦者が発進したいと望んでいることを発進インジケータから検出し、操縦者が発進したいと望んでいることが検出されたとき、第１の車輪ブレーキにおける制動圧力と、第２の車輪ブレーキにおける制動圧力とを除去するように構成される。

Description

[0001]本特許出願は、参照によりその全体の内容がここに組み込まれる、２０１３年４月２９日に出願された先の出願の同時係属の米国仮特許出願第６１／８１７，０９７号の利益を主張するものである。

[0002]本発明は、ヒルホールド制御（ＨＨＣ）システムに関し、詳しくは、圧力の量を、車両を定位置に保持するのに必要とされるものに制限するように、車両（および車両がトレーラをけん引している場合トレーラ）の車輪に対する制動圧力を動的に調整するヒルホールド制御システムに関する。

[0003]現在のＨＨＣ機能は、トレーラが連結されている場合トレーラブレーキも含めて、４つの車輪すべてに等しく圧力を均等に保持する。圧力はブレーキペダルを通じて運転者によって要求されたレベルで加えられる。この制御戦略には２つの欠点がある。第１に、この戦略は運転者がしばしば車両を過度に制動することを考慮せず、したがって、必要以上の圧力が加えられる。より多くの圧力を保持することにより、切換弁（ＵＳＶ）コイルを制御するのにより多くの電流が必要となり、したがって、弁に必要な耐久性が増大し、弁作動による騒音・振動・熱（ＮＶＨ）問題が生じる。

[0004]第２に、この戦略は、すべての油圧回路に等しく圧力を保持し、その場合、油圧ユニットは、異なる油圧回路に異なるＵＳＶ弁を有することができる（例えば、前輪対後輪）が、実は異なる圧力レベルを使用して異なる車輪を制御することが最適であり得る。

[0005]本発明は車両用の適応ヒルホールド制御のためのシステムを提供する。システムは、第１の車輪と、第１の車輪ブレーキと、第２の車輪と、第２の車輪ブレーキと、制動インジケータ（例えば、ブレーキペダル）と、発進インジケータ（例えば、アクセル）と、制御装置とを含む。制御装置は、車両が停止して、制動インジケータがもはや運転者が制動していないことを示すときを決定するように構成され、制御装置は、第１の車輪ブレーキに対する圧力と、第２の車輪ブレーキに対する圧力とを、車両を定位置に保持し続けるが、運転者によって維持される圧力より低いレベルまで低減する。第１の車輪ブレーキにおけるレベルは、第２の車輪ブレーキにおけるレベルと異なる。

[0006]ヒルホールド制御の方法は、ＨＨＣが係合されることを決定するステップと、車両およびその環境に関する複数のパラメータを決定するステップと、パラメータに基づいて第１の車輪ブレーキにおける圧力を調整するステップと、パラメータに基づいて第２の車輪ブレーキにおける圧力を調整するステップとを含む。第１の車輪ブレーキにおける調整された圧力は、第２の車輪ブレーキにおける圧力とは異なる。

[0007]一実施形態において、本発明は、車両用のヒルホールド制御システムを提供する。ヒルホールド制御システムは、第１の車輪ブレーキと、第２の車輪ブレーキと、制動インジケータと、発進インジケータと、制御装置とを含む。制御装置は、車両が停止していると決定し、制動がもはや望まれていないことを制動インジケータから検出し、第１の車輪ブレーキにおける制動圧力を調整し、第２の車輪ブレーキにおける制動圧力を調整し、操縦者が発進したいと望んでいることを発進インジケータから検知し、操縦者が発進したいと望んでいることが検知されたとき、第１の車輪ブレーキにおける制動圧力と第２の車輪ブレーキにおける制動圧力とを除去するように構成される。

[0008]別の実施形態において、本発明は、車両用のヒルホールド制御を実行する方法を提供する。方法は、車両が停止していることを制御装置によって決定するス
テップと、制動がもはや望まれていないことを制動インジケータから制御装置によって検出するステップと、第１の車輪ブレーキにおける制動圧力を制御装置によって調整するステップと、第２の車輪ブレーキにおける制動圧力を制御装置によって調整するステップと、操縦者が発進したいと望んでいることを発進インジケータから制御装置によって検出するステップと、操縦者が発進したいと望んでいることが検出されたとき、第１の車輪ブレーキにおける制動圧力および第２の車輪ブレーキにおける制動圧力を制御装置によって除去するステップとを含む。

[0009]本発明の他の態様は、詳細な説明と添付の図面とを考察することによって明らかとなるであろう。

[0010]車両と任意選択のトレーラとの構成図である。 [0011]図２Ａは、適応ヒルホールド制御の動作を示すグラフである。図２Ｂは、適応ヒルホールド制御の動作を示すグラフである。 [0012]図２Ａおよび図２Ｂに示す動作の流れ図である。

[0013]本発明のいずれかの実施形態を詳細に説明する前に、本発明がその適用において、以下の説明に記載し、または以下の図面に示す構造の詳細および構成部品の構成に限定されないことを理解されたい。本発明は、他の実施形態が可能であり、様々なやり方で実践または実行することが可能である。

[0014]図１は、４つの車輪１０５Ａ、１０５Ｂ、１０５Ｃ、１０５Ｄを有する車両１００を示す。前輪１０５Ａ、１０５Ｂは、前車軸１１０に結合され、後輪１０５Ｃ、１０５Ｄは、後ろ車軸１１５に結合される。車輪１０５Ａ〜１０５Ｄの各々は、関連したブレーキ１２０Ａ〜１２０Ｄを有する。車両１００は、エンジン１２５と、電子制御ユニット（ＥＣＵ）１３０とを含む。車両１００の操縦者（すなわち、運転者）は、絞り弁（すなわち、アクセル）とブレーキを操作し、ハンドルを回して、車両を所望の方向に向ける。

[0015]任意選択のトレーラ１５０は、連結装置１５５によって車両の後部に結合される。トレーラ１５０は、４つの車輪１６０Ａ、１６０Ｂ、１６０Ｃ、１６０Ｄを含む。前輪１６０Ａ、１６０Ｂは、前車軸１６５に結合され、後輪１６０Ｃ、１６０Ｄは、後ろ車軸１７０に結合される。トレーラ１５０は、異なる数の軸（例えば、１つ）（および、したがって、異なる数の車輪）を有することができ、セミトレーラ、フルサイズトレーラ、ボートトレーラ、キャンピングカーなどであり得る。トレーラ１５０は、車輪１６０Ａ〜１６０Ｄの各々におけるブレーキ１７５Ａ〜１７５Ｄも含む。ブレーキは、電気または油圧であり得、電気信号を介して（例えば、個々にブレーキ弁に対して、または電動機もしくは作動装置に対して）ＥＣＵ１２５によって制御される。

[0016]制御装置１３０は、プロセッサ（例えば、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、ＡＳＩＣ、ＤＳＰなど）とメモリ（例えば、フラッシュ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭなど）とを含み、メモリはプロセッサの内部、プロセッサの外部、またはそれらの組合せであり得る。制御装置１３０は、入出力回路や通信回路などの他の回路も含む。

[0017]図２Ａは、停車手順の前、間、および後の車両の速度のグラフである。周期２００の間、車両は速度Ｖ１で移動している。時間２０５において、運転者はブレーキペダルを踏んで、車両の停車を開始する。周期２１０の間、車両は減速して停車する（速度Ｖ０、時間２１５）。時間２２０において、運転者は、ブレーキペダルを解除し、ＨＨＣがアクティブとなって、運転者がアクセルを踏み、車両が加速する（すなわち、発進）時の時間２２５まで車両を定位置に保持する。

[0018]図２Ｂは、図２Ａにおける動作に対応する車両（および取り付けられている場合トレーラ）の車輪に加えられたブレーキ圧力のグラフである。時間２０５において、運転者がブレーキペダルを踏んだとき、ブレーキにおける圧力が上昇する。車両が停車すると、時間２１５、圧力は、運転者がブレーキペダルを必要以上に押し下げるので、概して増加し続ける。圧力がブレーキペダルの押し下げによって示されるレベルに達すると（圧力Ｐ１、時間２３０）、圧力は、横ばい状態になり、比較的一定のままである。過度のブレーキ圧力２３５は、車両を定位置に保持するのには必要でなく、ＮＨＶ問題を生じることがあり、ブレーキシステムにおける過剰な圧力を扱うより堅牢な部品を必要とする。従来技術のブレーキシステムでは、ＨＨＣは、発進するまでブレーキ圧力を一定に（圧力Ｐ１に）保持する。しかし、本発明は、車輪ブレーキの各々において圧力を調整して、車両を定位置に保持し続けるが、システムにおける過剰な圧力の量を低減する。車両重量、トレーラの有無、および車両が乗っている道路の勾配に基づいて、制御装置は、ブレーキの各々に対して適切な圧力を決定する。図２Ｂに示すように、トレーラのブレーキは、圧力Ｐ２に維持することができ、前輪ブレーキは圧力Ｐ３に維持することができ、後輪ブレーキは圧力Ｐ４に維持することができる。圧力Ｐ１〜Ｐ４の相対差は、車両／トレーラの重量および道路の勾配に基づいて異なる。例えば、平坦な道路上では、圧力Ｐ２〜Ｐ４は、すべて、静止圧力Ｐ５に近づき、圧力Ｐ２〜Ｐ４の相対差は小さくなる。急勾配において、圧力Ｐ２〜Ｐ４は、より大きな量だけ異なり、圧力Ｐ２〜Ｐ４の１つまたは複数は、平坦な道路上よりも静止圧力Ｐ５に対してより大きくなる。さらに、車両が傾斜を示している場合、後ろブレーキ圧力Ｐ４は、前ブレーキ圧力Ｐ３よりも大きいことがある。時間２２５、発進において、ブレーキ圧力は解除される。

[0019]制御装置１３０は、記憶された値（例えば、総車両重量の組合せ）と計算された値（例えば、勾配）とを使用して、ブレーキ圧力Ｐ２〜Ｐ４を決定する。制御装置１３０は、様々なセンサからの入力（例えば、車輪速度センサ、横加速度センサ）も使用して、その計算を実行する。

[0020]図３は、適応ＨＨＣシステムの動作の流れ図である。制御装置は、車両が停車している（すなわち、静止している）かどうかを確認する（ステップ３００）。静止していない場合、ＨＨＣはかからない。車両が停止している場合、制御装置は、ブレーキペダルが運転者によって解除されたかどうかを決定する（ステップ３０５）。ブレーキペダルが解除されていない場合、制御装置はブレーキペダルの確認を続ける。ブレーキペダルが解除されている場合、ＨＨＣがかかり、制御装置は、車輪ブレーキの各々においてどの圧力が維持されるべきかを決定する（ステップ３１０）。上で論じたように、ブレーキにおける圧力は、一般に、車両を静止状態に維持するのに必要である以上である（運転者によってブレーキペダルにかけられた過剰な圧力により）。制御装置は、車両重量、トレーラの有無、および車両の下に接している道路の勾配に基づいてブレーキの各々の適切な圧力を決定する。次に、制御装置は、プレーキ圧力の各々を決定された最適レベルに調整する（ステップ３１５）。次いで、制御装置は、運転者が車両を発進させようとしているかどうか（例えば、運転者がアクセルを踏もうとしていることを検出することにより）を確認する（ステップ３２０）。車両が発進されようとしていない場合、制御装置はブレーキにおける圧力を維持し（ステップ３２５）、発進しようとしているかどうかを確認し続ける（ステップ３２０）。車両が発進されようとしていると制御装置が決定した場合、制御装置はブレーキのすべてにおける圧力を解除する（ステップ３３０）。いくつかの実施形態においては、制御装置は、ブレーキにおける圧力を互いに異なる速度で解除する、または別のブレーキにおける圧力を解除する前に１つまたは複数のブレーキにおける圧力を解除する。

Claims (20)

1. 車両用のヒルホールド制御システムであって、
   第１の車輪ブレーキと、
   第２の車輪ブレーキと、
   制動インジケータと、
   発進インジケータと、
   制御装置とを備え、前記制御装置が、
   前記車両が静止していることを決定し、
   制動がもはや望まれていないことを前記制動インジケータから検出し、
   前記第１の車輪ブレーキにおける制動圧力を調整し、
   前記第２の車輪ブレーキにおける制動圧力を調整し、
   操縦者が発進したいと望んでいることを前記発進インジケータから検出し、操縦者が発進したいと望んでいることが検出されたとき、前記第１の車輪ブレーキにおける前記制動圧力および前記第２の車輪ブレーキにおける前記制動圧力を除去するように構成された、システム。
2. 前記制動インジケータが、前記車両のブレーキペダルである、請求項１に記載のヒルホールド制御システム。
3. 前記発進インジケータが、前記車両のアクセルである、請求項１に記載のヒルホールド制御システム。
4. 前記制御装置が、前記車両を静止状態に保持するのに必要なブレーキ圧力の量を決定する、請求項１に記載のヒルホールド制御システム。
5. 前記制御装置が、前記第１の車輪ブレーキにおける前記ブレーキ圧力と前記第２の車輪ブレーキにおける前記ブレーキ圧力とを、前記車両を静止状態に保持するのに必要な前記ブレーキ圧力に基づいて調整する、請求項４に記載のヒルホールド制御システム。
6. 前記制御装置が、前記第１の車輪ブレーキにおける前記ブレーキ圧力を、前記車両を静止状態に保持するのに必要な前記ブレーキ圧力より大きい圧力に、および前記第２の車輪ブレーキにおける前記ブレーキ圧力を、前記車両を静止状態に保持するのに必要な前記ブレーキ圧力より小さい圧力に調整する、請求項５に記載のヒルホールド制御システム。
7. 前記第１の車輪ブレーキが前記車両の前輪用であり、前記第２の車輪ブレーキが前記車両の後輪用である、請求項６に記載のヒルホールド制御システム。
8. 前記第１の車輪ブレーキにおける前記調整された制動圧力が、前記車両の操縦者によって加えられた前記制動圧力より小さく、前記第２の車輪ブレーキにおける前記調整された制動圧力が、前記車両の前記操縦者によって加えられた前記制動圧力より小さい、請求項１に記載のヒルホールド制御システム。
9. 第３の車輪ブレーキをさらに備え、前記制御装置が、前記第３の車輪ブレーキにおける制動圧力を調整する、請求項１に記載のヒルホールド制御システム。
10. 前記第３の車輪ブレーキが、トレーラの車輪用である、請求項９に記載のヒルホールド制御システム。
11. 前記第３の車輪ブレーキにおける前記調整された圧力が、前記第１および第２の車輪ブレーキにおける前記調整された圧力より大きい、請求項９に記載のヒルホールド制御システム。
12. 前記制御装置が、センサの群のうちの１つまたは複数からの信号に基づいて前記車両が静止していることを決定し、前記センサの群が、車輪速度センサと、加速度計と、横加速センサとを含む、請求項１に記載のヒルホールド制御システム。
13. 車両用のヒルホールド制御を実行する方法であって、
    前記車両が静止していることを制御装置によって決定するステップと、
    制動がもはや望まれていないことを制動インジケータから前記制御装置によって検出するステップと、
    第１の車輪ブレーキにおける制動圧力を前記制御装置によって調整するステップと、
    第２の車輪ブレーキにおける制動圧力を前記制御装置によって調整するステップと、
    操縦者が発進したいと望んでいることを発進インジケータから前記制御装置によって検出するステップと、
    操縦者が発進したいと望んでいることが検出されたとき、前記第１の車輪ブレーキにおける前記制動圧力および前記第２の車輪ブレーキにおける前記制動圧力を前記制御装置によって除去するステップとを含む、方法。
14. 前記車両を静止状態に保持するのに必要なブレーキ圧力の量を前記制御装置によって決定するステップをさらに含む、請求項１３に記載のヒルホールド制御方法。
15. 前記第１の車輪ブレーキにおける前記ブレーキ圧力と前記第２の車輪ブレーキにおける前記ブレーキ圧力とを、前記車両を静止状態に保持するのに必要な前記ブレーキ圧力に基づいて前記制御装置によって調整するステップをさらに含む、請求項１４に記載のヒルホールド制御方法。
16. 前記第１の車輪ブレーキにおける前記ブレーキ圧力を、前記車両を静止状態に保持するのに必要な前記ブレーキ圧力より大きい圧力に、および前記第２の車輪ブレーキにおける前記ブレーキ圧力を、前記車両を静止状態に保持するのに必要な前記ブレーキ圧力より小さい圧力に前記制御装置によって調整するステップをさらに含む、請求項１５に記載のヒルホールド制御方法。
17. 前記第１の車輪ブレーキが前記車両の前輪用であり、前記第２の車輪ブレーキが前記車両の後輪用である、請求項１６に記載のヒルホールド制御方法。
18. 前記第１の車輪ブレーキにおける前記調整された制動圧力が、前記車両の操縦者によって加えられた前記制動圧力より小さく、前記第２の車輪ブレーキにおける前記調整された制動圧力が、前記車両の前記操縦者によって加えられた前記制動圧力より小さい、請求項１３に記載のヒルホールド制御方法。
19. 前記第３の車輪ブレーキにおける制動圧力を調整するステップをさらに含み、前記第３の車輪ブレーキが、トレーラの車輪用の車輪ブレーキである、請求項１３に記載のヒルホールド制御方法。
20. 前記第３の車輪ブレーキにおける前記調整された圧力が、前記第１および第２車輪ブレーキにおける前記調整された圧力より大きい、請求項１９に記載のヒルホールド制御方法。

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