JP2019098895A - 制動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】坂道の状態をより高精度に判定できるようにすることで、より適切にブレーキホールド制御を行うことができるようにすること。【解決手段】車両に搭載され、前記車両のブレーキ動作を制御することが可能な制動制御装置であって、前記車両において、シフトポジションがＰレンジ以外にあるときに、イグニッションをオフにする操作が行われた場合、サーバ装置が備えるデータベースから、前記車両の現在位置における坂道勾配を取得する取得部と、前記坂道勾配が所定の閾値よりも大きい場合、前記ブレーキ動作をオンに制御するブレーキ制御部と、前記ブレーキ動作をオンとする時間を、前記坂道勾配と、前記車両の現在位置における路面の摩擦係数とに基づいて算出する算出部とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、制動制御装置に関する。

従来より、車両に用いられる制御として、車両停止中に自動変速機をニュートラル状態にするニュートラル制御、運転者のブレーキペダルの操作に関係なく車両のブレーキ力を保持するブレーキホールド制御等が知られている。

これらの制御に関し、例えば、下記特許文献１には、ブレーキホールド制御の実施中にニュートラル制御を実施している状況から、発進要求に応じてニュートラル制御からの復帰を行うときに、エンジンの機関トルクを緩やかに増加させることにより、そのニュートラル制御の復帰時のショックを抑制する技術が開示されている。

特開２００８−１２６９３３号公報

上記特許文献１の技術では、例えば、坂道の状態（例えば、勾配等）に応じて、ブレーキホールド制御を行うことで、ニュートラル制御の復帰時のショックを、より効果的に抑制できると考えられる。しかしながら、従来技術では、車両の現在位置における坂道の状態を高精度に判定することができない虞がある。このため、上記特許文献１の技術に、従来の坂道の状態を判定する方法を適用したとしても、ニュートラル制御の復帰時のショックを、より効果的に抑制することができない虞がある。

本発明は、上述した従来技術の課題を解決するため、坂道の状態をより高精度に判定できるようにすることで、より適切にブレーキホールド制御を行うことができるようにすることを目的とする。

本開示の一態様の制動制御装置は、車両に搭載され、前記車両のブレーキ動作を制御することが可能な制動制御装置であって、前記車両において、シフトポジションがＰレンジ以外にあるときに、イグニッションをオフにする操作が行われた場合、サーバ装置が備えるデータベースから、前記車両の現在位置における坂道勾配を取得する取得部と、前記坂道勾配が所定の閾値よりも大きい場合、前記ブレーキ動作をオンに制御するブレーキ制御部と、前記ブレーキ動作をオンとする時間を、前記坂道勾配と、前記車両の現在位置における路面の摩擦係数とに基づいて算出する算出部とを備える。

これにより、サーバ装置が備えるデータベースから取得した坂道勾配と、車両の現在位置における路面の摩擦係数という、車両の現在位置における坂道の状態をより正確に表す情報に基づいて、ブレーキ動作をオンとする時間を高精度に算出することができるため、当該算出された時間に基づいて、より適切にブレーキホールド制御を行うことができる。

坂道の状態をより高精度に判定することができるため、より適切にブレーキホールド制御を行うことができる。

実施形態に係る制動制御装置の機能構成を示すブロック図である。 実施形態に係る制動制御装置による処理の手順を示すフローチャートである。 実施形態に係る制動制御装置によるブレーキ制御の具体例を示す図である。 実施形態に係る制動制御装置によるブレーキ制御の具体例を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態の制動制御装置について説明する。

（制動制御装置１０の概要）
図１は、実施形態に係る制動制御装置１０の機能構成を示すブロック図である。実施形態で説明する制動制御装置１０は、自動車などの車両に搭載される装置であって、ネットワーク（例えば、インターネット、公衆無線回線等）を介して、外部のサーバ装置２０に接続可能な装置である。制動制御装置１０は、サーバ装置２０が備えるデータベース２１から、車両の現在位置における坂道に関する情報として、坂道勾配θを取得することが可能である。また、制動制御装置１０は、車両の現在位置における坂道に関する情報として、路面の摩擦係数μを推定することが可能である。そして、制動制御装置１０は、摩擦係数μおよび坂道勾配θに基づいて、車両のブレーキ動作をオンとする時間を高精度に算出して、当該算出された時間に基づいて、より適切にブレーキホールド制御を行うことが可能である。

また、図１に示すように、制動制御装置１０は、いずれも車両に搭載されている装置である、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）３０、ＧＰＳ（Global Positioning System）ユニット４０、ＥＣＢ（Electronic Controlled Brake System）５０、およびＥＣＴ（Electronic Controlled Transmission）６０に接続されている。ＥＣＵ３０は、車両の各部を電子的に制御する装置である。図１では、１つのＥＣＵ３０を図示しているが、実際には、車両には、機能別に複数のＥＣＵ（例えば、エンジン用ＥＣＵ、ＥＣＢ用ＥＣＵ、ＥＣＴ用ＥＣＵ等）が設けられている場合がある。ＧＰＳユニット４０は、ＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ信号に基づいて、車両の現在位置を検知し、当該現在位置を示す位置情報を出力する装置である。ＥＣＢ５０は、ブレーキアクチュエータにより、運転者によるブレーキペダルの操作とは独立して、車両が備えるブレーキのブレーキ圧を電子的に制御することが可能なシステムである。ＥＣＴ６０は、シフトアクチュエータにより、車両が備える自動変速機のシフトポジション（例えば、Ｐレンジ、Ｄレンジ、Ｎレンジ、Ｒレンジ等）を、電子的に制御することが可能なシステムである。

（制動制御装置１０の機能構成）
図１に示すように、制動制御装置１０は、主制御部１１、イグニッション制御部１２、取得部１３、シフト制御部１４、ブレーキ制御部１５、および算出部１６を備える。

主制御部１１は、制動制御装置１０による処理全体（例えば、開始、終了、繰り返し、判定等）を制御する。

イグニッション制御部１２は、車両におけるイグニッション操作に応じて、車両のイグニッションの状態を制御する。例えば、イグニッション制御部１２は、車両のイグニッションの状態が「オン」であるときに、イグニッションをオフにするイグニッション操作（以下、「ＩＧ−ＯＦＦ操作」と示す）がなされたとき、車両のイグニッションの状態を「オフ」に切り替える。

取得部１３は、車両の現在位置における坂道に関する情報を取得する。例えば、取得部１３は、車両においてＩＧ−ＯＦＦ操作がなされたときに、サーバ装置２０が備えるデータベース２１から、車両の現在位置における坂道勾配θを取得する。

シフト制御部１４は、車両が備える自動変速機のシフトポジションを制御する。例えば、シフト制御部１４は、車両においてＩＧ−ＯＦＦ操作がなされたときに、車両が備える自動変速機のシフトポジションが「Ｐレンジ」以外にある場合、ＥＣＴ６０を制御することにより、車両が備える自動変速機のシフトポジションを「Ｐレンジ」に切り替える。

ブレーキ制御部１５は、車両のブレーキの制動状態を制御する。例えば、ブレーキ制御部１５は、車両においてＩＧ−ＯＦＦ操作がなされたときに、ＥＣＢ５０を制御することにより、車両のブレーキをオン状態に制御する、ブレーキホールド制御を行う。この際、ブレーキ制御部１５は、算出部１６によって算出された時間に従って、車両のブレーキをオン状態に制御する。これにより、ブレーキ制御部１５は、少なくとも、自動変速機のシフトポジションが「Ｐレンジ」に切り替わるまでの間、車両のブレーキをオン状態とすることができる。これにより、ブレーキ制御部１５は、自動変速機のシフトポジションが「Ｐレンジ」に切り替わるときに、車両が自然に下がり出して駆動系にショックが加わることを抑制することができる。

算出部１６は、車両の現在位置における路面の摩擦係数μを推定し、当該摩擦係数μと、取得部１３によってサーバ装置２０から取得された坂道勾配θとに基づいて、車両のブレーキをオンとする時間を算出する。本実施形態では、算出部１６は、「車両のブレーキをオンとする時間」の一例として、ブレーキのオン状態を保持したままの時間（以下、「ブレーキ保持時間」と示す）と、ブレーキのリリースを開始してからブレーキが完全にリリースされるまでの時間（以下、「ブレーキリリース制御時間」と示す）とを、それぞれ算出する。

ここで、制動制御装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、主記憶装置（例えば、ＲＯＭ（Read only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等）、補助記憶装置（例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリ等）等のハードウェアを備えて構成されている。上記した制動制御装置１０の各機能は、例えば、制動制御装置１０において、主記憶装置または補助記憶装置に記憶されているプログラムをＣＰＵが実行することによって実現される。

なお、制動制御装置１０は、車両に搭載される専用の装置によって実現されてもよく、車両に搭載された他の装置（例えば、ＥＣＵ３０）によって実現されてもよい。

（制動制御装置１０による処理の手順）
図２は、実施形態に係る制動制御装置１０による処理の手順を示すフローチャートである。図２の処理は、例えば、車両においてイグニッションをオフに切り替える操作がなされたときに、制動制御装置１０によって実行される。

まず、主制御部１１が、車両においてＩＧ−ＯＦＦ操作が行われたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。例えば、主制御部１１は、車両が備えるＥＣＵ３０から、イグニッション信号（以下、「ＩＧ信号」と示す）を繰り返し受信する。そして、主制御部１１は、受信されたＩＧ信号が、「ＩＧ−ＯＦＦ」状態に切り替わった場合、ＩＧ−ＯＦＦ操作が行われたと判定する。一方、主制御部１１は、受信されたＩＧ信号が、「ＩＧ−ＯＦＦ」状態に切り替わっていない場合（例えば、「ＩＧ−ＯＮ」状態のままの場合）、ＩＧ−ＯＦＦ操作が行われていないと判定する。ステップＳ１０１において、ＩＧ−ＯＦＦ操作が行われたと判定された場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、制動制御装置１０は、ステップＳ１０２へ処理を進める。一方、ステップＳ１０１において、ＩＧ−ＯＦＦ操作が行われていないと判定された場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、制動制御装置１０は、ステップＳ１０１の処理を再度実行する。

ステップＳ１０２では、主制御部１１が、車両の自動変速機のシフトポジションが「Ｐレンジ」にあるか否かを判定する。例えば、主制御部１１は、車両が備えるＥＣＵ３０から、シフトポジション信号を受信する。そして、主制御部１１は、受信されたシフトポジション信号に、「Ｐレンジ」が示されている場合、車両の自動変速機のシフトポジションが「Ｐレンジ」にあると判定する。一方、主制御部１１は、受信されたシフトポジション信号に、「Ｐレンジ」以外（例えば、「Ｎレンジ」、「Ｄレンジ」、「Ｒレンジ」等）が示されている場合、車両の自動変速機のシフトポジションが「Ｐレンジ」にないと判定する。ステップＳ１０２において、車両の自動変速機のシフトポジションが「Ｐレンジ」にあると判定された場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、イグニッション制御部１２が、車両のイグニッションをＯＦＦに制御して（ステップＳ１１５）、図２に示す一連の処理を終了する。一方、ステップＳ１０２において、車両の自動変速機のシフトポジションが「Ｐレンジ」にないと判定された場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、制動制御装置１０は、ステップＳ１０３へ処理を進める。

ステップＳ１０３では、取得部１３が、サーバ装置２０が備えるデータベース２１から、車両の現在位置における坂道勾配θを取得する。例えば、取得部１３は、ＧＰＳユニット４０から、現在位置信号を取得することにより、車両の現在位置を特定する。そして、取得部１３は、サーバ装置２０が備えるデータベース２１から、特定された現在位置における坂道勾配θを取得する。このデータベース２１には、予め、地図データを構成する道路上の位置毎に、当該位置における坂道勾配θが設定されている。なお、サーバ装置２０との通信は、例えば、車両に搭載されたＤＣＭ（Data Communication Module）を介して行われる。

続いて、主制御部１１が、サーバ装置２０から取得した坂道勾配θ（絶対値）が、所定の閾値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１０４）。例えば、所定の閾値は、制動制御装置１０が備えるメモリ等に予め記憶されている。所定の閾値は、車両が自然に下がり出さない程度の、僅かな傾斜角度であることが好ましい。

ステップＳ１０４において、坂道勾配θが所定の閾値よりも大きいと判定された場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、制動制御装置１０は、ステップＳ１０６へ処理を進める。一方、ステップＳ１０４において、坂道勾配θが所定の閾値以下であると判定された場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、シフト制御部１４が、車両に搭載されたＥＣＴ６０を制御することにより、車両の自動変速機のシフトポジションを「Ｐレンジ」に切り替える（ステップＳ１０５）。その後、制動制御装置１０は、図２に示す一連の処理を終了する。

ステップＳ１０６では、ブレーキ制御部１５が、ＥＣＢ５０を制御することにより、車両のブレーキの制動状態を「オン」にする。その状態で、シフト制御部１４が、ＥＣＴ６０を制御することにより、車両の自動変速機のシフトポジションを「Ｐレンジ」に切り替える（ステップＳ１０７）。

そして、算出部１６が、車両の現在位置における路面の摩擦係数μを推定する（ステップＳ１０８）。ここで、算出部１６は、車両の現在位置における天候情報に基づいて、当該現在位置における路面の摩擦係数μを算出してもよい。例えば、算出部１６は、外部サーバ、インターネット、ＩＴＳ（Intelligent Transport Systems）等から、車両の現在位置の天候情報を取得し、所定の算出ルールに従って、車両の現在位置における天候が、より路面が滑りやすくなる天候（例えば、雨、雪等）である場合、より摩擦係数μが低くなるように、当該摩擦係数μを算出してもよい。また、算出部１６は、車両の現在位置における気温に基づいて、当該現在位置における路面の摩擦係数μを算出してもよい。例えば、算出部１６は、所定の算出ルールに従って、車両の現在位置における気温が、より路面が滑りやすくなる気温（例えば、所定の凍結温度以下）である場合、より摩擦係数μが低くなるように、当該摩擦係数μを算出してもよい。

さらに、算出部１６が、ステップＳ１０８で算出された摩擦係数μと、サーバ装置２０から取得した坂道勾配θとに基づいて、車両の下がり出し易さを示す指標値を算出し（ステップＳ１０９）、当該指標値に基づいて、ブレーキ保持時間（ブレーキのオン状態を保持したままの時間）と、ブレーキリリース制御時間（ブレーキが完全にリリースされるまでの時間）とを、それぞれ算出する（ステップＳ１１０）。

例えば、算出部１６は、摩擦係数μに坂道勾配θを乗じることにより、車両の下がり出し易さを示す指標値を算出する。そして、算出部１６は、所定の算出ルールに従って、当該指標値が比較的大きい場合、ブレーキ保持時間およびブレーキリリース制御時間が比較的長くなるように、これらの時間を算出する。一方、算出部１６は、所定の算出ルールに従って、当該指標値が比較的小さい場合、ブレーキ保持時間およびブレーキリリース制御時間が比較的短くなるように、これらの時間を算出する。但し、算出部１６は、少なくとも、ブレーキ保持時間とブレーキリリース制御時間との合算値が、シフトポジションの切り替わりに要する応答時間（ＥＣＴ６０に対してシフトポジションの切り替えを指示してから、シフトアクチュエータによって実際にシフトポジションがＰレンジに切り替わるまでの時間）よりも長くなるように、これらの時間を算出する。この応答時間は、固定値であってもよく、変動値であってもよい。後者の場合、例えば、オートマチックオイルの油温等に応じて、当該応答時間を変動させるようにしてもよい。

その後、主制御部１１が、車両のブレーキの制動状態が「オン」となった時点から、ステップＳ１１０で算出されたブレーキ保持時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１１１）。

ステップＳ１１１において、ブレーキ保持時間が経過していないと判定された場合（ステップＳ１１１：Ｎｏ）、制動制御装置１０は、ステップＳ１１１の処理を再度実行する。一方、ステップＳ１１１において、ブレーキ保持時間が経過したと判定された場合（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、ブレーキ制御部１５が、ＥＣＢ５０を制御することにより、車両のブレーキのリリースを開始する（ステップＳ１１２）。

その後、主制御部１１が、車両のブレーキのリリースが開始されてから、ステップＳ１１０で算出されたブレーキリリース制御時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１１３）。

ステップＳ１１３において、ブレーキリリース制御時間が経過していないと判定された場合（ステップＳ１１３：Ｎｏ）、制動制御装置１０は、ステップＳ１１３の処理を再度実行する。一方、ステップＳ１１３において、ブレーキリリース制御時間が経過したと判定された場合（ステップＳ１１３：Ｙｅｓ）、ブレーキ制御部１５が、ＥＣＢ５０を制御することにより、車両のブレーキを完全にリリースする（ステップＳ１１４）。

そして、イグニッション制御部１２が、車両のイグニッションをＯＦＦに制御して（ステップＳ１１５）、制動制御装置１０は、図２に示す一連の処理を終了する。

（制動制御装置１０によるブレーキ制御の具体例）
図３および図４は、実施形態に係る制動制御装置１０によるブレーキ制御の具体例を示す図である。図３は、算出部１６によって算出される車両の下がり出し易さを示す指標値が比較的小さい場合を例示している。図４は、算出部１６によって算出される車両の下がり出し易さを示す指標値が比較的大きい場合を例示している。

図３および図４に示す例では、算出部１６により、坂道勾配θに対して摩擦係数μを乗じることにより、車両の下がり出し易さを示す指標値が算出されている。そして、算出部１６により、当該指標値に応じて、ブレーキ保持時間（ブレーキのオン状態を保持したままの時間）とブレーキリリース制御時間（ブレーキを完全にリリースするまでの時間）とがそれぞれ算出されている。そして、ブレーキ制御部１５により、算出されたブレーキ保持時間およびブレーキリリース制御時間に基づいて、ブレーキのリリースが開始されるタイミングと、ブレーキが完全にリリースされるタイミングとが制御されている。これにより、図３および図４に示す例では、ブレーキが完全にリリースされるまでの間に（すなわち、車両が停止している状態で）、シフトポジションを「Ｐレンジ」に切り替えることが可能となっている。すなわち、ブレーキが完全にリリースされたときに、車両が下がり出さないようにすることが可能となっている。

ここで、図３に示す例では、上記指標値が比較的小さい（すなわち、車両が比較的下がり出し難い坂道であることを示す）ため、ブレーキ保持時間（タイミングｔ１〜ｔ２）と、ブレーキリリース制御時間（タイミングｔ２〜ｔ４）とが、それぞれ比較的短く設定されている。これにより、図３に示す例では、シフトポジションが「Ｐレンジ」に切り替わるタイミング（タイミングｔ３）よりも前の、比較的早いタイミング（タイミングｔ２）でブレーキリリースが開始されている。すなわち、シフトポジションが「Ｐレンジ」に切り替わるときには、比較的弱めにブレーキがかけられた状態となっているが、車両が比較的下がり出し難い坂道にあるため、このようなブレーキ状態であっても、十分に車両の動きを停止させたままとすることができる。

一方、図４に示す例では、上記指標値が比較的大きい（すなわち、車両が比較的下がり出し易い坂道であることを示す）ため、ブレーキ保持時間（タイミングｔ１'〜ｔ２'）と、ブレーキリリース制御時間（タイミングｔ２'〜ｔ４'）とが、それぞれ比較的長く設定されている。これにより、図４に示す例では、シフトポジションが「Ｐレンジ」に切り替わるタイミング（タイミングｔ３'）よりも前の、比較的遅いタイミング（タイミングｔ２'）でブレーキリリースが開始されている。すなわち、シフトポジションが「Ｐレンジ」に切り替わるときには、比較的強めにブレーキがかけられた状態となっているため、車両が比較的下がり出し易い坂道にあることに応じて、十分に車両の動きを停止させたままとすることができる。

なお、図３および図４のいずれの場合も、ブレーキ保持時間およびブレーキリリース制御時間が無駄に長くなることのないように、坂道勾配θおよび摩擦係数μに基づいて、これらの時間が適切な長さに算出されている。これにより、本実施形態の制動制御装置１０は、ＩＧ−ＯＦＦ操作がなされてから、実際にイグニッションがオフになるまでの時間をできるだけ短くし、ユーザに違和感を与えてしまうことを抑制できるようになっている。

以上説明したように、本実施形態の制動制御装置１０は、サーバ装置２０が備えるデータベース２１から取得した坂道勾配θと、車両の現在位置における路面の摩擦係数μという、車両の現在位置における坂道の状態をより正確に表す情報に基づいて、ブレーキ動作をオンとする時間（ブレーキ保持時間およびブレーキリリース制御時間）を高精度に算出することができる。そして、本実施形態の制動制御装置１０は、算出されたこれらの時間に従って、車両のブレーキの制動状態を制御することにより、シフトポジションがＰレンジに切り替わるまでの間に車両が下がり出さないように、より適切なブレーキホールド制御を行うことができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形又は変更が可能である。

例えば、坂道勾配θに関する所定の閾値は、固定的なものに限らず、各種変動要因によって変動可能なものであってもよい。例えば、坂道勾配θに関する所定の閾値を、天候に応じて、好適な値に変更するようにしてもよい。例えば、外部サーバ等から、車両の現在位置の天候情報を取得し、車両の現在位置の天候が、より路面が滑りやすくなる天候（例えば、雨、雪等）の場合は、坂道勾配θに関する所定の閾値を、より低く変更するようにしてもよい。また、例えば、坂道勾配θに関する所定の閾値を、複数の他の車両において発生した駆動系のショック（ＩＧ−ＯＦＦ操作に伴って、シフトポジションを「Ｐレンジ」に切り替えたときの駆動系のショック）の発生履歴に応じて、好適な値に変更するようにしてもよい。例えば、外部サーバ等から、車両の現在位置における駆動系のショックの発生数または発生率を取得し、当該発生数または発生率が比較的高い場合には、坂道勾配θに関する所定の閾値を、より低く変更するようにしてもよい。

また、例えば、路面の摩擦係数μの推定方法は、天候情報によるものに限らない。例えば、車両におけるワイパー動作の有無、温度センサによって検出された外気温、タイヤのスリップ情報等に基づいて、路面の摩擦係数μを推定するようにしてもよい。

１０ 制動制御装置
１１ 主制御部
１２ イグニッション制御部
１３ 取得部
１４ シフト制御部
１５ ブレーキ制御部
１６ 算出部
２０ サーバ装置
３０ ＥＣＵ
４０ ＧＰＳユニット
５０ ＥＣＢ
６０ ＥＣＴ

Claims (1)

1. 車両に搭載され、前記車両のブレーキ動作を制御することが可能な制動制御装置であって、
   前記車両において、シフトポジションがＰレンジ以外にあるときに、イグニッションをオフにする操作が行われた場合、サーバ装置が備えるデータベースから、前記車両の現在位置における坂道勾配を取得する取得部と、
   前記坂道勾配が所定の閾値よりも大きい場合、前記ブレーキ動作をオンに制御するブレーキ制御部と、
   前記ブレーキ動作をオンとする時間を、前記坂道勾配と、前記車両の現在位置における路面の摩擦係数とに基づいて算出する算出部と
   を備える制動制御装置。

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