JP2017202740A - 車両の後進速度制限装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブレーキペダルの踏込みにより車両を減速させた状態で坂道を後進で降坂している際に、ブレーキペダルを開放しても一瞬の加速が発生しないようにする。【解決手段】セレクトレバーがリバースレンジにセットされていることを検出すると、実車速と目標車速との差分から目標減速度を算出し（Ｓ２１）、この目標減速度を一次遅れのフィルタ時定数処理して最終目標減速度を算出し（Ｓ２２）、この最終目標減速度とするために主ブレーキ２６ａを制動動作させるに必要なブレーキ液圧の設定液圧（指示液圧）を算出し（Ｓ２３，Ｓ２６，Ｓ２７）、この指示液圧に対応する駆動信号をブレーキ駆動部１２へ送信して、主ブレーキ２６ａを制動動作させる。指示液圧はブレーキペダルが踏込まれている状態でもキャンセルされないので、ブレーキペダルを開放しても一瞬の加速が発生することはない。【選択図】図５

Description

本発明は、セレクトレバーをリバースレンジにセットした際には、設定された制限速度で車両を後進させるようにした車両の後進速度制限装置に関する。

従来、駐車場に車両を後進で駐車させる際において、運転者がアクセルペダルを踏むことなく、予め設定した制限速度で後進させることができるようにした後進速度制限装置を搭載した車両が知られている。又、この後進速度制限装置は、後進走行に際し、運転者がブレーキペダルを踏込むつもりで間違えてアクセルペダルを踏込んでしまった場合の車両の急な飛び出しを防止する機能としても利用されている。

例えば、特許文献１（特開２０１３-１２９６号公報）には、運転者がセレクトレバーをリバース（Ｒ）レンジにセットした後、ブレーキスイッチがＯＮ（ブレーキペダルの踏込み）からＯＦＦ（ブレーキペダルの開放）に切り替わった場合、所定時間が経過するまで後進速度を設定速度（１０[Km/h]程度）に制限する技術が開示されている。

特開２０１３-１２９６号公報

後進速度制限装置における後進速度の制御は、トルク制御とブレーキ制御とで行われる。すなわち、後進速度が設定速度よりも低い場合は、エンジン制御と変速制御とによるトルク制御にて加速し、又、後進速度が設定速度よりも高い場合はブレーキ制御により減速して設定車速を維持させる。

又、運転者は、設定速度で後進する車両の速度が速いと感じた場合は、ブレーキペダルを踏込んで減速させる。上述した文献に記載されているように、運転者がブレーキペダルを踏込むと、後進速度制限は一旦解除され、その後、運転者がブレーキペダルを開放すると、後進速度制限は再び実行される。

しかし、後進速度制限装置がブレーキペダルの開放を検知しても後進速度制限が実際に再開するまでには一定のタイムラグがある。そのため、例えば坂道を後進している際に、運転者がブレーキペダルを踏込んで一時的に減速させた後、ブレーキペダルを開放すると、後進速度制御が再開するまでのタイムラグにおいて、運転者に一瞬加速感を覚えさせてしまう不都合がある。

本発明は、上記事情に鑑み、ブレーキペダルの踏込みにより車両を減速させた状態で後進させた後、ブレーキペダルを開放しても後進速度を直ちに制限させることができ、坂道を後進で降坂している状態であっても運転者に一瞬の加速感を覚えさせてしまうことがなく、安定した制御性を得ることのできる車両の後進速度制限装置を提供することを目的とする。

本発明は、運転者によるブレーキ操作を検出するブレーキ操作検出手段と、ブレーキペダルの踏込みにより発生するブレーキ液圧を検出する液圧検出手段と、セレクトレバーのセットされたレンジポジションを検出するセレクトポジション検出手段と、自車両の実車速を検出する車速検出手段と、主ブレーキを、設定した指示液圧に従って制動動作させるブレーキ駆動手段と、後進走行時の制限速度を設定する制限速度設定手段と、前記セレクトポジション検出手段で前記セレクトレバーがリバースレンジにセットされている状態が検出された場合、前記車速検出手段で検出した実車速が前記制限速度設定手段で設定した制限速度を維持するようにトルク制御及びブレーキ制御を実行する後進速度制限手段とを備える車両の後進速度制限装置において、前記後進速度制限手段は、前記車速検出手段で検出した実車速が前記制限速度設定手段で設定した制限速度よりも高い場合、上記実車速を制限速度に収束するように前記ブレーキ駆動手段に対する前記指示液圧を調整し、更に前記液圧検出手段で検出した前記ブレーキ液圧が前記指示液圧より高い場合であっても前記指示液圧をキャンセルしない。

本発明によれば、後進走行時に、運転者がブレーキペダルを踏込んで減速させた際にも、車速を制限速度に収束させるための指示液圧をキャンセルしないようにしたので、その後、運転者がブレーキペダルを開放した際には、後進速度を直ちに制限させることができる。その結果、坂道を後進で降坂している状態であっても運転者に一瞬の加速感を覚えさせてしまうことがなく、安定した制御性を得ることができる。

後進速度制限装置を搭載する車両の概略図 後進速度制限装置の構成図 後進速度制限処理ルーチンを示すフローチャート 目標トルク算出処理サブルーチンを示すフローチャート 指示液圧算出処理サブルーチンを示すフローチャート 後進走行時に設定される指示液圧とブレーキペダルの踏込みにより発生するブレーキ液圧との関係を示すタイミングチャート

以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。図１の符号１は車両（自車両）であり、図においては、左右前輪１ａ、左右後輪１ｂが駆動する４輪駆動車が示されている。又、自車両１に搭載されているエンジン５の吸気系に電子制御スロットル６が設けられており、この電子制御スロットル６のスロットル弁６ａがスロットルアクチュエータ６ｂによって開閉自在にされている。又、このエンジン５の出力側に自動変速機７が連設されている。この自動変速機７は、例えば、トルクコンバータと変速機（無段変速機、多段変速機等）とで構成されており、エンジン５の出力を所定に変速して駆動輪１ａ，１ｂに伝達する。又、この自動変速機７に設けた変速機は変速制御部８からの駆動信号によって変速動作される。

更に、自車両１には後進走行する際の速度を制限する、後進速度制限手段としての後進速度制限部１１が設けられている。この後進速度制限部１１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えた周知のマイクロコンピュータを主体に構成されており、ＲＯＭには予め設定した動作を実現するための制御プログラムや各種テーブル等の固定データが記憶されている。

この後進速度制限部１１の入力側に、図示しない運転席に設けられて、後進走行時の制限速度を運転者が設定することのできる、制限速度設定手段としての後進制限速度選択スイッチ１６、運転者のセットしたセレクトレバーのレンジポジションを検出する、セレクトポジション検出手段としてのセレクトポジションセンサ１７、自車両１の車速（実車速）を検出する、車速検出手段としての車速センサ１８、自車両１の前後方向の加速度Ｇから走行路面の勾配（路面勾配）θを計測する前記加速度センサ（前後Ｇセンサ）１９、アクセルペダルの踏込み量からアクセル開度を検出するアクセル開度センサ２０、ブレーキペダルの踏込みを検出してＯＮ信号を出力する、ブレーキ操作検出手段としてのブレーキスイッチ２１、マスタシリンダのブレーキ液圧を検出する、液圧検出手段としてのブレーキ液圧センサ２２、エンジン５の実際のトルク（実エンジントルク）を検出する実トルク手段２３等、自車両１が後進走行する際の制限速度を制御する際に必要とする各種センサ・スイッチ類が接続されている。

尚、後進制限速度選択スイッチ１６は、後進走行する際の制限速度（後進制限速度）を運転者が選択することのできる外部スイッチであり、例えば、低速、中速、高速、ＯＦＦの４段階を有し、ＯＦＦを選択した場合、制限速度は設定されない。因みに、低速は１０[Km/h]、中速は１５[Km/h]、高速は２０[Km/h]等に予め設定されている。又、実トルク検出手段２３は、本実施形態ではエンジン回転数と吸入空気量等のエンジン負荷を表すパラメータとに基づきマップ参照等により実エンジントルクを求める。

又、後進速度制限部１１の出力側に、スロットルアクチュエータ６ｂ、変速制御部８、ブレーキ駆動手段としてのブレーキ駆動部１２が接続されている。更に、このブレーキ駆動部１２は主ブレーキアクチュエータ２６を動作させるものであり、この主ブレーキアクチュエータ２６は、ブレーキ駆動部１２に設けられているハイドロリックコントロールユニット（ＨＣＵ）から供給されるブレーキ液圧を増減させて、各駆動輪１ａ，１ｂに設けられているディスクブレーキ等の主ブレーキ２６ａに対する制動力を調整するものである。尚、この主ブレーキ２６ａは、運転者の行うフットブレーキ操作にて発生したマスタシリンダのブレーキ液圧によっても所望の制動力を得ることができる。

後進速度制限部１１は、運転者が後進制限速度選択スイッチ１６を操作して後進制限速度を選択した場合、各種センサ・スイッチ類で検出したパラメータに基づき、電子制御スロットル６のスロットルアクチュエータ６ｂ、変速制御部８、及びブレーキ駆動部１２に駆動信号を出力して、自車両１が後進する際の車速が制限速度を維持するように制御する。

後進速度制限部１１で行う後進走行時の後進速度の制限処理は、図３に示す後進速度制限処理ルーチンに従って行われる。

このルーチンでは、先ず、ステップＳ１で、各種センサ・スイッチ類で検出した各種パラメータを読込む。その後、ステップＳ２へ進み、セレクトポジションセンサ１７からの信号に基づき、セレクトレバーがＲレンジにセットされているか否かを調べる。そして、Ｒレンジにセットされている場合は、ステップＳ３へ進み、又、Ｒレンジ以外のレンジにセットされている場合は、ステップＳ４へジャンプする。

ステップＳ３へ進むと、運転者が操作した後進速制限速度選択スイッチ１６からの信号に基づき、後進制限速度が選択されているか否かを調べる。そして、後進制限速度がＯＦＦの場合はステップＳ４へ進み、又、後進速度が設定されている場合はステップＳ５へ進む。

ステップＳ４へ進むと、後進速度制限を解除して、ルーチンを抜ける。従って、この場合、セレクトレバーがＲレンジにセットされていても、後進速度は運転者のアクセルペダルの踏込み量、或いはブレーキペダルの踏込みに応じた速度となり、又、アクセルペダル解放時はクリープ速度となる。

一方、ステップＳ３からステップＳ５へ進むと、後進速制限速度選択スイッチ１６を操作して運転者が選択した後進制限速度（低速、中速、高速）を目標車速として設定し、車速センサ１８で検出した実車速と目標車速との差分が、予め設定した許容速度差±αに収まっているか否かを調べる。そして、差分が許容速度差±αに収まっている場合は（(実車速−目標車速)＝±α）、ルーチンを抜け、現在の制御を維持する。

一方、上述した差分が許容速度差±αから外れている場合、ステップＳ６へ進み、実車速と目標車速とを比較する。そして、実車速が目標車速を下回っている場合は（実車速＜目標車速）、ステップＳ７へ進み、目標トルク算出処理によるトルク制御を実行してルーチンを抜ける。一方、実車速が目標車速を上回っている場合は（実車速＞目標車速）、ステップＳ８へ分岐して、指示液圧算出処理によるブレーキ制御を実行してルーチンを抜ける。

上述したステップＳ７での目標トルク算出処理は、図４に示す目標トルク算出処理サブルーチンに従って実行される。又、ステップＳ８での指示液圧算出処理は、図５に示す指示液圧算出処理サブルーチンに従って実行される。

先ず、目標トルク算出処理サブルーチンについて説明する。このサブルーチンでは、先ず、ステップＳ１１で、ブレーキスイッチ２１がＯＮか否かを調べ、ＯＮの場合は、運転者優先により、目標トルクは設定せず、ルーチンを抜ける。従って、この場合は、運転者がブレーキペダルの踏込みによって発生させたブレーキ液圧による主ブレーキ２６ａの制動動作にて減速される。

一方、ブレーキスイッチ２１がＯＦＦの場合は、ステップＳ１２へ進み、実車速と目標車速との差分を時間微分して、自車速を目標車速に収束させるための目標加速度を算出する。次いで、ステップＳ１３で、前後Ｇセンサ１９で計測した路面勾配（平地、登坂勾配、降坂勾配）θに基づき、一次遅れのフィルタ時定数を設定し、このフィルタ時定数を目標加速度に乗算して最終的な目標加速度（最終目標加速度）を算出し、ステップＳ１４へ進む。

ステップＳ１４では、最終目標加速度と自動変速機７の変速比とに基づき目標トルクを算出する。そして、ステップＳ１５へ進み、エンジン回転数と吸入空気量等のエンジン負荷を検出するパラメータとに基づき求めた実エンジントルクと目標トルクとの差分からトルク変化量を求め、このトルク変化量が予め設定したリミット値以内か否かを調べる。

そして、トルク変化量がリミット値を超えている場合は、ステップＳ１６へ分岐し、トルクの急変動を防止するため、実エンジントルクにリミット値を加算して、今回の目標トルクとして設定する等のリミット処理を施して、ステップＳ１７へ進む。又、ステップＳ１５で目標トルクの変化量がリミット以内と判定された場合は、ステップＳ１７へジャンプする。そして、ステップＳ１７へ進むと、目標トルクに応じた駆動信号を出力してルーチンを抜ける。

後進速度制限部１１は、目標トルクに基づいて目標スロットル開度を設定し、この目標スロットル開度に基づき電子制御スロットル６のスロットルアクチュエータ６ｂを駆動させ、スロットル弁６ａを回動動作させて、実エンジントルクが目標トルクに収束するようにフィードバック制御する。

更に、後進速度制限部１１は、自動変速機が無段変速機（ＣＶＴ）の場合、目標トルクと後進制限速度とに基づいてプライマリプーリの目標回転数を設定し、プライマリプーリの回転数が目標回転数となる変速比を変速制御部８に出力して、自動変速機７の変速比を制御する。

一方、図５に示す指示液圧算出処理サブルーチンでは、先ず、ステップＳ２１で、実車速と目標車速との差分を時間微分して、自車速を目標車速に収束させるための目標減速度を算出する。

次いで、ステップＳ２２へ進み、前後Ｇセンサ１９で計測した路面勾配θに基づき、一次遅れのフィルタ時定数を設定し、このフィルタ時定数を目標減速度に乗算して最終的な目標減速度（最終目標減速度）を算出して、ステップＳ２３へ進む。

ステップＳ２３では、自車両１の減速度を最終目標減速度とするために主ブレーキ２６ａを制動動作させるに必要なブレーキ液圧の設定液圧を算出して、ステップＳ２４へ進む。ステップＳ２４へ進むと、ブレーキスイッチ２１の信号から、運転者がブレーキペダルを踏込んでいるか否かを調べ、ＯＮのブレーキペダルを踏込んでいる場合はステップＳ２５へ進み、又、ＯＦＦのブレーキペダルを開放している場合はステップＳ２６へ分岐する。

ステップＳ２５では、ブレーキ液圧センサ２２で検出した、ブレーキペダルの踏込みによって発生するマスタシリンダ内のブレーキ液圧（「Ｄｒ液圧」と称する）と設定液圧とを比較する。そして、Ｄｒ液圧が設定液圧よりも小さい場合（Ｄｒ液圧＜設定液圧）、ステップＳ２６へ分岐し、又、Ｄｒ液圧が設定液圧以上の場合（Ｄｒ液圧≧設定液圧）、ステップＳ２７へ進む。

ステップＳ２４，或いはステップＳ２５からステップＳ２６へ進むと、設定液圧を指示液圧に設定して（指示液圧←設定液圧）、ステップＳ２８へ進む。一方、ステップＳ２７へ進むと、ステップＳ２６と同様、設定液圧を指示液圧に設定して（指示液圧←設定液圧）、ステップＳ２８へ進む。ステップＳ２８では、ステップＳ２６，或いはステップＳ２７で設定した指示液圧を出力してルーチンを抜ける。

そして、後進速度制限部１１は、指示液圧に対応する駆動信号をブレーキ駆動部１２へ送信する。すると、ブレーキ駆動部１２は主ブレーキアクチュエータ２６を介して主ブレーキ２６ａを制動動作させ、自車両１の車速を所定に減速させる。

ところで、上述したステップＳ２７の処理では、運転者がブレーキペダルを踏込んだ際に発生するＤｒ液圧が設定液圧よりも高い場合であっても、従来のように設定液圧をキャンセルすることなく、ステップＳ２６と同様、この設定液圧を指示液圧として設定して主ブレーキ２６ａを制動動作させるようにしている。そのため、運転者がブレーキペダルを踏込んでいる状態であっても、設定液圧は減圧されずに継続的に維持されている。

従って、図６に示すように、その後、例えば、実車速が目標車速よりもまだ高く、目標車速に収束していない状態で運転者がブレーキペダルを開放し（ブレーキスイッチ２１がＯＦＦ）、それによって、Ｄｒ液圧がドレーンされても設定液圧は継続される。その結果、例えば、図１に示すような路面勾配θの走行路面を、運転者がブレーキペダルを踏込み、減速させながら、後進にて降坂している際に、ブレーキペダルを開放しても、ブレーキ液圧が一瞬抜けて自車両１が（目標車速＋α）を超えて加速されてしまうことがなく、運転者の選択した制限速度の範囲で後進させることができる。

ところで、上述したように、ステップＳ２７では、ステップＳ２６と同様、ステップＳ２３で算出した設定液圧を指示液圧としているため、ステップＳ２４〜Ｓ２６の処理を省略し、ステップＳ２３からそのままステップＳ２７へ進むようにしても良い。或いは、ステップＳ２７で設定する指示液圧を、ステップＳ２６で設定する指示液圧とは異なる値に設定するようにしても良い。

このように、本実施形態では、セレクトレバーをＲレンジにセットし、自車両１を後進にて坂道を降坂させるに際し、運転者がブレーキペダルを踏込んで減速させても、目標車速として設定されている制限速度を維持する設定液圧は継続的に保持されているため、運転者がブレーキペダルを開放しても、一瞬の加速感を覚えさせてしまうことがなく、安定した制御性を得ることができる。その結果、運転者は後進走行時、細かいブレーキ操作を、ブレーキ液圧の抜けを意識することなく行うことができ、良好なブレーキ操作性を得ることができる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限るものではなく、例えば、実エンジントルクはトルクセンサで直接検出するようにしても良い。

１…自車両、
５…エンジン、
６…電子制御スロットル、
７…自動変速機、
８…変速制御部、
１１…後進速度制限部、
１２…ブレーキ駆動部、
１６…後進制限速度選択スイッチ、
１７…セレクトポジションセンサ、
１８…車速センサ、
１９…前後Ｇセンサ、
２０…アクセル開度センサ、
２１…ブレーキスイッチ、
２６…主ブレーキアクチュエータ、
２６ａ…主ブレーキ、
２２…ブレーキ液圧センサ、
２３…実トルク検出手段、
θ…路面勾配

この後進速度制限部１１の入力側に、図示しない運転席に設けられて、後進走行時の制限速度を運転者が設定することのできる、制限速度設定手段としての後進制限速度選択スイッチ１６、運転者のセットしたセレクトレバーのレンジポジションを検出する、セレクトポジション検出手段としてのセレクトポジションセンサ１７、自車両１の車速（実車速）を検出する、車速検出手段としての車速センサ１８、自車両１の前後方向の加速度Ｇから走行路面の勾配（路面勾配）θを計測する前後加速度センサ（前後Ｇセンサ）１９、アクセルペダルの踏込み量からアクセル開度を検出するアクセル開度センサ２０、ブレーキペダルの踏込みを検出してＯＮ信号を出力する、ブレーキ操作検出手段としてのブレーキスイッチ２１、マスタシリンダのブレーキ液圧を検出する、液圧検出手段としてのブレーキ液圧センサ２２、エンジン５の実際のトルク（実エンジントルク）を検出する実トルク検出手段２３等、自車両１が後進走行する際の制限速度を制御する際に必要とする各種センサ・スイッチ類が接続されている。

ステップＳ３へ進むと、運転者が操作した後進速制限速度選択スイッチ１６からの信号に基づき、後進制限速度が選択されているか否かを調べる。そして、後進制限速度がＯＦＦの場合はステップＳ４へ進み、又、後進制限速度が設定されている場合はステップＳ５へ進む。

Claims (1)

1. 運転者によるブレーキ操作を検出するブレーキ操作検出手段と、
   ブレーキペダルの踏込みにより発生するブレーキ液圧を検出する液圧検出手段と、
   セレクトレバーのセットされたレンジポジションを検出するセレクトポジション検出手段と、
   自車両の実車速を検出する車速検出手段と、
   主ブレーキを、設定した指示液圧に従って制動動作させるブレーキ駆動手段と、
   後進走行時の制限速度を設定する制限速度設定手段と、
   前記セレクトポジション検出手段で前記セレクトレバーがリバースレンジにセットされている状態が検出された場合、前記車速検出手段で検出した実車速が前記制限速度設定手段で設定した制限速度を維持するようにトルク制御及びブレーキ制御を実行する後進速度制限手段と
   を備える車両の後進速度制限装置において、
   前記後進速度制限手段は、前記車速検出手段で検出した実車速が前記制限速度設定手段で設定した制限速度よりも高い場合、上記実車速を制限速度に収束するように前記ブレーキ駆動手段に対する前記指示液圧を調整し、更に前記液圧検出手段で検出した前記ブレーキ液圧が前記指示液圧より高い場合であっても前記指示液圧をキャンセルしない
   ことを特徴とする車両の後進速度制限装置。

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