JP2019026086A

JP2019026086A - 車両のヒルホールド制御装置

Info

Publication number: JP2019026086A
Application number: JP2017147813A
Authority: JP
Inventors: 高嗣吉田; Takashi Yoshida; テイテイダイ; Tithi Dai
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-07-31
Filing date: 2017-07-31
Publication date: 2019-02-21

Abstract

【課題】ヒルホールド制御を実行している際にアクセルペダルがオンになることによりブレーキ力が減少した場合に車両が後退することを抑制可能な車両のヒルホールド制御装置を提供すること。【解決手段】ヒルホールド制御を実行している際にアクセルペダル８がオンになった場合、ＨＡＣ制御ＥＣＵ１７が、車両１の後退を抑制するために必要な必要制動力と現在のブレーキ力とを比較し、必要制動力がブレーキ力より大きい場合、クラッチ制御ＥＣＵ１５が、現在のブレーキ力とクラッチ３の係合力に応じた駆動力とを合わせた制動力の大きさが必要制動力の大きさとなるようにクラッチ３の係合力を増加させる。これにより、ヒルホールド制御を実行している際にアクセルペダル８がオンになることによりブレーキ力が減少した場合に車両１が後退することを抑制できる。【選択図】図１

Description

本発明は、車両のヒルホールド制御装置に関する。

一般に、坂道での停車時にブレーキ力によって車輪をロックして車両を後退させないようにするヒルホールド制御を実行する車両のヒルホールド制御装置が知られている。このような車両のヒルホールド制御装置の中には、ヒルホールド制御を実行している際にアクセルペダルがオンになった場合、ブレーキ力を徐々に減少させるものがある（特許文献１参照）。この特許文献１に記載の車両のヒルホールド制御装置によれば、車両の発進にあたってヒルホールド制御を解除する際、ショックの発生防止及び発進のもたつき防止を図ることができる。

特開２０００−１２７９２８号公報（段落００５７）

しかしながら、特許文献１に記載の車両のヒルホールド制御装置によれば、アクセルペダルがオンになっても車両の後退を抑えるだけの駆動力が発生しなかった場合、ブレーキ力を減少させた際、車両が後退してしまう可能性がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、ヒルホールド制御を実行している際にアクセルペダルがオンになることによりブレーキ力が減少した場合に車両が後退することを抑制可能な車両のヒルホールド制御装置を提供することにある。

本発明に係る車両のヒルホールド制御装置は、発進クラッチを手動及び自動で操作可能なクラッチ装置を有する車両に搭載され、坂道での停車時にブレーキ力によって車輪をロックして車両を後退させないようにするヒルホールド制御を実行すると共に、該ヒルホールド制御を実行している際にアクセルペダルがオンになった場合、ブレーキ力を徐々に減少させる車両のヒルホールド制御装置であって、前記ヒルホールド制御を実行している際にアクセルペダルがオンになった場合、車両の後退を抑制するために必要な必要制動力と現在の前記ブレーキ力とを比較し、前記必要制動力が前記ブレーキ力より大きい場合、現在の前記ブレーキ力と前記発進クラッチの係合力に応じた駆動力とを合わせた制動力の大きさが前記必要制動力の大きさとなるように前記発進クラッチの係合力を増加させる制御手段を備えることを特徴とする。

本発明に係る車両のヒルホールド制御装置によれば、ヒルホールド制御を実行している際にアクセルペダルがオンになることによりブレーキ力が減少した場合、車両の後退を抑制するために必要な必要制動力と現在のブレーキ力とを比較し、必要制動力がブレーキ力より大きい場合、現在のブレーキ力と発進クラッチの係合力に応じた駆動力とを合わせた制動力の大きさが必要制動力の大きさとなるように発進クラッチの係合力を増加させるので、車両が後退することを抑制することができる。また、現在のブレーキ力と発進クラッチの係合力に応じた駆動力とを合わせた制動力の大きさを必要制動力の大きさとすることにより、車両が急発進することを抑制できる。

図１は、本発明の一実施形態である車両のヒルホールド制御装置が適用される車両の構成を示す模式図である。図２は、本発明の一実施形態であるヒルホールド制御処理の流れを示すフローチャートである。図３は、本発明の一実施形態であるヒルホールド制御処理の流れを説明するためのタイミングチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態である車両のヒルホールド制御装置の構成及びその動作について説明する。

〔車両の構成〕
まず、図１を参照して、本発明の一実施形態である車両のヒルホールド制御装置が適用される車両の構成について説明する。

図１は、本発明の一実施形態である車両のヒルホールド制御装置が適用される車両の構成を示す模式図である。図１に示すように、本発明の一実施形態である車両のヒルホールド制御装置が適用される車両１は、エンジン（ＥＮＧ）２、クラッチ３、及び有段変速機（ＭＴ）４を主な構成要素として備えている。

エンジン２は、車両１の動力源として機能する。エンジン２は、クラッチ３を介して有段変速機４に連結されている。エンジン２の出力トルクは、クラッチ３を介して有段変速機４及び差動機構５等の動力伝達経路を順次経由して駆動輪６に伝達される。

クラッチ３は、例えば摩擦係合式のクラッチ装置から構成されている。クラッチ３は、係合又は開放されることによってエンジン２と有段変速機４との間の動力伝達経路を接続又は遮断する。クラッチ３は、運転者によるクラッチペダル７の操作及び制御系からの制御信号に応じて、係合状態と開放状態との間で状態が手動及び自動で切り換えられる。

有段変速機４は、運転者によるシフト操作部の手動操作に応じて、シフトポジションに対応したギア段を選択して変速を実行する。すなわち、有段変速機４は、運転者によって手動操作に応じたシフトポジションを選択可能に構成されている。有段変速機４は、エンジン２が出力する駆動力としての出力トルクを変速して出力軸４ｂから出力する。すなわち、有段変速機４の入力軸４ａに入力されたエンジン２の回転や駆動力は、有段変速機４において変速されて出力軸４ｂに出力され、差動機構５を介して駆動輪６に伝達される。

次に、図１に示す車両１の制御系の構成について説明する。図１に示すように、車両１は、制御系として、クラッチペダルセンサ１１、アクセルペダルセンサ１２、勾配センサ１３、車速センサ１４、クラッチ制御ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１５、クラッチアクチュエータ１６、ＨＡＣ（Hill-start Assist Control）制御ＥＣＵ１７、及びブレーキアクチュエータ１８を備えている。

クラッチペダルセンサ１１は、運転者によるクラッチペダル７の操作量を検出する。クラッチペダルセンサ１１は、検出したクラッチペダル７の操作量を示す電気信号をクラッチ制御ＥＣＵ１５に出力する。

アクセルペダルセンサ１２は、運転者によるアクセルペダル８の操作量を検出する。アクセルペダルセンサ１２は、検出したアクセルペダル８の操作量を示す電気信号をＨＡＣ制御ＥＣＵ１７に出力する。

勾配センサ１３が、車両１が位置している道路における車両１の前後方向の路面勾配を検出する。勾配センサ１３は、検出された路面勾配を示す電気信号をＨＡＣ制御ＥＣＵ１７に出力する。

車速センサ１４は、車両１の速度（車速）を検出する。車速センサ１４は、検出された車速を示す電気信号をＨＡＣ制御ＥＣＵ１７に出力する。

クラッチ制御ＥＣＵ１５は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、及びインターフェース等を含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路によって構成されている。クラッチ制御ＥＣＵ１５は、クラッチペダルセンサ１１から出力されたクラッチペダル７の操作量を示す電気信号に基づいて、クラッチアクチュエータ１６を制御する。

クラッチアクチュエータ１６は、クラッチ制御ＥＣＵ１５から出力された制御信号に基づいて、クラッチ３への油圧の流入及び流出を制御することによって、クラッチ３の状態を係合状態と開放状態との間で切り替える。

ＨＡＣ制御ＥＣＵ１７は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、及びインターフェース等を含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路によって構成されている。ＨＡＣ制御ＥＣＵ１７は、アクセルペダルセンサ１２、勾配センサ１３、及び車速センサ１４から出力された電気信号に基づいて、ブレーキアクチュエータ１８を制御する。

ブレーキアクチュエータ１８は、ＨＡＣ制御ＥＣＵ１７から出力された制御信号に基づいて、駆動輪６に付与するブレーキ力の大きさを制御する。

このような構成を有する車両１では、クラッチ制御ＥＣＵ１５及びＨＡＣ制御ＥＣＵ１７が、以下に示すヒルホールド制御処理を実行することにより、ヒルホールド制御を実行している際にアクセルペダル８がオンになることによりブレーキ力が減少した場合に車両１が後退することを抑制する。以下、図２に示すフローチャートを参照して、ヒルホールド制御処理を実行する際のＨＡＣ制御ＥＣＵ１７の動作について説明する。

〔ヒルホールド制御処理〕
図２は、本発明の一実施形態であるヒルホールド制御処理の流れを示すフローチャートである。図３は、本発明の一実施形態であるヒルホールド制御処理の流れを説明するためのタイミングチャートである。

図２に示すフローチャートは、坂道（登坂）での停車時にブレーキ力によって駆動輪６をロックして車両１を後退させないようにするヒルホールド制御が開始されたタイミング（図３（ａ），（ｂ）に示す時間＝ｔ１）で開始となり、ヒルホールド制御処理はステップＳ１の処理に進む。なお、車両１が坂道で停車している状態にあるか否かは、勾配センサ１３及び車速センサ１４からの電気信号に基づいて判断される。

ステップＳ１の処理では、ＨＡＣ制御ＥＣＵ１７が、アクセルペダルセンサ１２から出力された電気信号に基づいて、アクセルペダル８が操作されたか否かを判別する。判別の結果、アクセルペダル８が操作された場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、ＨＡＣ制御ＥＣＵ１７は、ヒルホールド制御処理をステップＳ２の処理に進める。一方、アクセルペダル８が操作されていない場合には（ステップＳ１：Ｎｏ）、ＨＡＣ制御ＥＣＵ１７は、所定時間待機した後に再度ステップＳ１の処理を実行する。なお、ＨＡＣ制御ＥＣＵ１７は、アクセルペダル８が操作されてから所定時間（例えば２秒）経過した後に、ヒルホールド制御処理をステップＳ２の処理に進めるようにしてもよい。

ステップＳ２の処理では、ＨＡＣ制御ＥＣＵ１７が、ブレーキアクチュエータ１８を制御することにより、ヒルホールド制御におけるブレーキ力（ＨＡＣブレーキ力）の大きさを減少させる（図３（ａ），（ｂ）に示す時間ｔ＝ｔ２以後）。これにより、ステップＳ２の処理は完了し、ヒルホールド制御処理はステップＳ３の処理に進む。

ステップＳ３の処理では、ＨＡＣ制御ＥＣＵ１７が、坂道において車両１を後退させないために必要な必要制動力Ｆ_０（図３（ａ）参照）の大きさがブレーキ力の大きさより大きいか否かを判別する。必要制動力Ｆ_０の大きさは、例えば予め実験により求められた坂道の勾配と必要制動力Ｆ_０との関係を示すテーブルデータから勾配センサ１３によって検出された勾配の大きさに対応する必要制動力Ｆ_０の大きさを読み出すことにより求めることができる。判別の結果、必要制動力Ｆ_０の大きさがブレーキ力の大きさより大きい場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、ＨＡＣ制御ＥＣＵ１７は、ヒルホールド制御処理をステップＳ４の処理に進める。一方、必要制動力Ｆ_０の大きさがブレーキ力の大きさ以下である場合には（ステップＳ３：Ｎｏ）、ＨＡＣ制御ＥＣＵ１７は、ヒルホールド制御処理をステップＳ２の処理に戻す。

ステップＳ４の処理では、クラッチ制御ＥＣＵ１５が、現在のブレーキ力とクラッチ３の係合力に応じた駆動力とを合わせた制動力の大きさが必要制動力Ｆ_０の大きさとなるようにクラッチアクチュエータ１６を介してクラッチ３の係合力（クラッチトルク）を増加させる（図３（ａ），（ｂ）に示す時間ｔ＝ｔ３〜ｔ４）。これにより、ステップＳ４の処理は完了し、ヒルホールド制御処理はステップＳ５の処理に進む。

ステップＳ５の処理では、クラッチ制御ＥＣＵ１５が、クラッチペダルセンサ１１から出力された電気信号に基づいて、クラッチペダル７が操作されたか否かを判別する。判別の結果、クラッチペダル７が操作された場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、クラッチ制御ＥＣＵ１５は、ヒルホールド制御処理をステップＳ６の処理に進める。一方、クラッチペダル７が操作されていない場合には（ステップＳ５：Ｎｏ）、クラッチ制御ＥＣＵ１５は、ヒルホールド制御処理をステップＳ４の処理に戻す。

ステップＳ６の処理では、クラッチ制御ＥＣＵ１５が、クラッチペダルセンサ１１から出力された電気信号に基づいて、クラッチペダル７の操作によるクラッチ３の係合力に応じた駆動力の大きさが必要制動力の大きさより大きいか否かを判別する。判別の結果、クラッチペダル７の操作によるクラッチ３の係合力に応じた駆動力の大きさが必要制動力の大きさより大きい場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、クラッチ制御ＥＣＵ１５は、クラッチ３の係合力の自動制御を終了し、一連のヒルホールド制御処理を終了する。一方、クラッチペダル７の操作によるクラッチ３の係合力に応じた駆動力の大きさが必要制動力の大きさ以下である場合には（ステップＳ６：Ｎｏ）、クラッチ制御ＥＣＵ１５は、ヒルホールド制御処理をステップＳ４の処理に戻す。

以上の説明から明らかなように、本発明の一実施形態であるヒルホールド制御処理では、ヒルホールド制御を実行している際にアクセルペダル８がオンになった場合、ＨＡＣ制御ＥＣＵ１７が、車両１の後退を抑制するために必要な必要制動力と現在のブレーキ力とを比較し、必要制動力がブレーキ力より大きい場合、クラッチ制御ＥＣＵ１５が、現在のブレーキ力とクラッチ３の係合力に応じた駆動力とを合わせた制動力の大きさが必要制動力の大きさとなるようにクラッチ３の係合力を増加させる。これにより、ヒルホールド制御を実行している際にアクセルペダル８がオンになることによりブレーキ力が減少した場合に車両１が後退することを抑制できる。また、現在のブレーキ力とクラッチ３の係合力に応じた駆動力とを合わせた制動力の大きさを必要制動力の大きさとすることにより、車両１が急発進することを抑制できる。

以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例、及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。

１車両
２エンジン（ＥＮＧ）
３クラッチ
４有段変速機（ＭＴ）
７クラッチペダル
８アクセルペダル
１１クラッチペダルセンサ
１２アクセルペダルセンサ
１３勾配センサ
１４車速センサ
１５クラッチ制御ＥＣＵ（Electronic Control Unit）
１６クラッチアクチュエータ
１７ＨＡＣ制御ＥＣＵ
１８ブレーキアクチュエータ

Claims

発進クラッチを手動及び自動で操作可能なクラッチ装置を有する車両に搭載され、坂道での停車時にブレーキ力によって車輪をロックして車両を後退させないようにするヒルホールド制御を実行すると共に、該ヒルホールド制御を実行している際にアクセルペダルがオンになった場合、ブレーキ力を徐々に減少させる車両のヒルホールド制御装置であって、
前記ヒルホールド制御を実行している際にアクセルペダルがオンになった場合、車両の後退を抑制するために必要な必要制動力と現在の前記ブレーキ力とを比較し、前記必要制動力が前記ブレーキ力より大きい場合、現在の前記ブレーキ力と前記発進クラッチの係合力に応じた駆動力とを合わせた制動力の大きさが前記必要制動力の大きさとなるように前記発進クラッチの係合力を増加させる制御手段を備えることを特徴とする車両のヒルホールド制御装置。