JP2020152205A

JP2020152205A - 車両制御装置

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Publication number: JP2020152205A
Application number: JP2019051673A
Authority: JP
Inventors: 泰徳山口; Yasunori Yamaguchi; 坂上　航介; Kosuke Sakagami; 航介坂上
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2019-03-19
Filing date: 2019-03-19
Publication date: 2020-09-24
Anticipated expiration: 2039-03-19
Also published as: JP7301466B2

Abstract

【課題】アクセル操作などによる発進要求の度合いが大きくても、車両が急発進することを抑制できる、車両制御装置を提供する。【解決手段】オートブレーキホールドスイッチの操作により、オートブレーキホールド機能のオンおよびオフを切り替えることができる。オートブレーキホールド機能がオフに設定されている場合、アクセル操作が行われた時点からそのアクセル操作の度合い、つまりアクセル開度に応じた走行駆動力が駆動輪に伝達される。一方、オートブレーキホールド機能がオンに設定されている場合、ブレーキ操作による停車後、各車輪に制動力が自動的に付与されて、停車状態が保持される（時間Ｔ２−Ｔ３）。停車状態の保持は、アクセル操作が行われると解除される（時刻Ｔ３）。停車状態の保持が解除された時点から所定時間が経過するまで（時間Ｔ３−Ｔ４）、駆動輪に伝達される駆動力が抑制される。【選択図】図３

Description

本発明は、車両制御装置に関する。

近年、オートブレーキホールド機能を搭載した車両が提供されている。オートブレーキホールド機能は、停車時にブレーキペダルから足を離しても自動的に停車状態を保持する機能であり、信号待ちや坂道での停車時にブレーキペダルを踏み続けていなくてよいので便利である。

このオートブレーキホールド機能を搭載した車両には、運転席の周辺に、オートブレーキホールド機能のオン／オフを切り替えるオートブレーキホールドスイッチが設けられている。停車前に車両のユーザがオートブレーキホールドスイッチを押操作して、オートブレーキホールド機能をオンにしておけば、停車時にオートブレーキホールド機能が作動する。

特開２００９−２１４５８３号公報

ところが、ユーザがオートブレーキホールド機能をオンにしたことを忘れている場合がある。この場合、停車状態からの車両の発進の際、ユーザがクリープ現象に頼った運転操作を行おうとしてブレーキ操作を緩めても車両が発進しないことに違和感を感じて慌て、誤って必要以上に大きなアクセル操作を行う可能性がある。

たとえば、駐車場で駐車するときには、ユーザは、アクセル操作を行わずにクリープ現象を利用して車両を前進および後進させるのが一般的である。しかし、ユーザがオートブレーキホールド機能をオンにしたことを忘れていると、停車中からブレーキ操作を緩めても車両が発進しないことに慌て、誤って必要以上に大きなアクセル操作を行う場合がある。この場合、車両が急に発進し（飛び出し）、車両の周辺に停まっている他の車両などの障害物に衝突するおそれがある。また、路面摩擦係数が低い状況では、タイヤがスリップするおそれがある。

本発明の目的は、アクセル操作などによる発進要求の度合いが大きくても、車両が急発進することを抑制できる、車両制御装置を提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係る車両制御装置は、停車要求に応じた車両の停車後に停車状態を保持し、発進要求に応じて停車状態の保持を解除する停車保持制御を行う停車保持制御手段と、停車保持制御手段による停車保持制御のオンおよびオフを切り替えるために操作される停車保持操作手段と、停車保持制御がオフの場合には、発進要求が発生した時点から車両の駆動輪に伝達される駆動力を発進要求の度合いに応じた駆動力とし、停車保持制御がオンの場合には、発進要求に応じて停車状態の保持が解除された時点から所定時間が経過するまで、駆動輪に伝達される駆動力を抑制する駆動力制御を行う駆動力制御手段とを含む。

この構成によれば、停車保持操作手段の操作により、停車保持制御のオン（実行）およびオフ（非実行）を切り替えることができる。停車保持制御がオフに設定されている場合、発進要求が発生した時点からその発進要求の度合いに応じた駆動力が駆動輪に伝達される。一方、停車保持制御がオンに設定されている場合、停車要求に応じた停車後に停車状態が保持され、発進要求に応じて停車状態の保持が解除される。停車状態の保持が解除された時点から所定時間が経過するまで、駆動輪に伝達される駆動力が抑制される。これにより、発進要求の度合いが大きくても、車両が急に発進することを抑制できる。

駆動力制御手段は、車両の走行のための駆動力を出力する駆動源のみを制御して、駆動輪に伝達される駆動力を制御する構成であってもよいし、駆動源からの駆動力を駆動輪に伝達する変速機などの駆動力伝達機構を併せて制御して、駆動輪に伝達される駆動力を制御する構成であってもよい。

また、駆動力制御手段は、停車保持制御がオンであって、発進要求の度合いが所定以上である場合に、駆動輪に伝達される駆動力を抑制する構成であってもよい。

この構成では、発進要求の度合いが所定未満で小さいときには、駆動輪に伝達される駆動力が抑制されないので、ユーザの意図的なアクセル操作による発進要求に対しては、その発進要求に応じた駆動力を駆動輪に伝達することができ、良好な発進性能を発揮することができる。

車両制御装置は、車両の周辺に存在する物標を認識する物標認識手段をさらに備え、駆動力制御手段は、停車保持制御がオンであって、物標認識手段により認識される物標に車両が衝突する可能性がある場合に、駆動輪に伝達される駆動力を抑制ないしは抑制度合いを強める構成であってもよい。

この構成では、車両がその周辺に存在する物標に衝突する可能性がある場合には、駆動輪に伝達される駆動力が抑制されて、車両が物標に衝突することを抑制でき、車両が物標に衝突する可能性がない場合には、駆動輪に伝達される駆動力の不要な抑制を阻止することができる。

駆動力が抑制される所定時間は、車両が物標に衝突する可能性がなくなるまでの時間であってもよい。

この場合、車両が物標に衝突する可能性がなくなった後は、駆動輪に伝達される駆動力の抑制が解除されるので、駆動力が不要に抑制されず、発進要求に対して良好な発進性能を発揮することができる。

車両制御装置は、車両が所在する路面の路面摩擦係数（路面μ）を検出する路面摩擦係数検出手段をさらに備え、駆動力制御手段は、停車保持制御がオンであって、路面摩擦係数検出手段により検出される路面摩擦係数が所定以下の場合に、駆動輪に伝達される駆動力を抑制する構成であってもよい。

この構成により、タイヤスリップの発生を抑制することができる。

車両制御装置は、車両が所在する路面の勾配を検出する路面勾配検出手段をさらに備え、駆動力制御手段は、路面勾配検出手段により検出される勾配が車両の発進方向に所定以上の上り勾配である場合、駆動輪に伝達される駆動力の抑制を解除する構成であってもよい。

この構成によれば、車両の発進時のずり下がりを抑制することができる。

本発明によれば、アクセル操作などによる発進要求の度合いが大きくても、車両が急発進することを抑制できる。

本発明の一実施形態に係る車両制御装置が搭載された車両の要部の構成を示す図である。オートブレーキホールド処理の流れを示すフローチャートである。車両の走行状態、オートブレーキホールドスイッチのオン／オフ状態、オートブレーキホールドの実施状態および走行駆動力の抑制状態の時間変化の一例を示す図である。オートブレーキホールド処理の第１変形例を説明するためのフローチャートであり、オートブレーキホールド処理の流れの一部を示す。オートブレーキホールド処理の第２変形例を説明するためのフローチャートであり、オートブレーキホールド処理の流れの一部を示す。オートブレーキホールド処理の第３変形例を説明するためのフローチャートであり、オートブレーキホールド処理の流れの一部を示す。オートブレーキホールド処理の第４変形例を説明するためのフローチャートであり、オートブレーキホールド処理の流れの一部を示す。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

＜車両の要部構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る車両制御装置が搭載された車両１の要部の構成を示す図である。

車両１は、たとえば、四輪自動車であり、駆動源２、変速機３、デファレンシャルギヤ４および左右一対の駆動輪５を備えている。駆動源２が出力する走行用の駆動力（以下、この駆動力を「走行駆動力」という。）は、変速機３で変速されて、デファレンシャルギヤ４に伝達され、デファレンシャルギヤ４から左右の駆動輪５に伝達される。

車両１の駆動方式には、ＦＦ（Front-engine Front-wheel-drive：フロントエンジン・フロントドライブ）式、ＦＲ（Front-engine Rear-wheel-drive layout：フロントエンジン・リヤドライブ）式および４ＷＤ（four-wheel-drive：四輪駆動）式など、任意の方式を採用することができる。また、駆動源２は、エンジン（内燃機関）であってもよいし、モータであってもよい。変速機３としては、たとえば、ＡＴ（Automatic Transmission：自動変速機）、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission：無段変速機）、ＤＣＴ（Dual Clutch Transmission：デュアルクラッチ式変速機）など、車両１の走行状態に応じた変速比に自動で変更（変速）されるものが例示される。変速機３には、トルクコンバータ（図示せず）が付随している。

また、車両１では、たとえば、車室内に設けられているブレーキペダル（図示せず）が踏まれると、そのブレーキペダルに入力された踏力がブレーキブースタに伝達される。ブレーキブースタに伝達された踏力は、ブレーキブースタの負圧によって増幅（倍力）され、ブレーキブースタからマスタシリンダに入力される。マスタシリンダでは、ブレーキブースタから入力される力に応じた油圧が発生する。マスタシリンダの発生油圧は、ブレーキアクチュエータ６に伝達される。そして、ブレーキアクチュエータ６の機能により、各車輪に設けられたブレーキのホイールシリンダに油圧が分配され、その油圧により各ブレーキから駆動輪５を含む車輪に制動力が付与される。

車両１には、マイコン（マイクロコントローラユニット）を含む構成のＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）１１が備えられている。マイコンには、たとえば、ＣＰＵ、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリおよびＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの揮発性メモリが内蔵されている。

ＥＣＵ１１には、制御に必要な各種センサが接続されている。各種センサには、たとえば、アクセルセンサ１２、ブレーキセンサ１３、車輪速センサ１４、Ｇセンサ１５が含まれる。

アクセルセンサ１２は、車室内に設けられているアクセルペダル（図示せず）の操作（アクセル操作）の量に応じた検出信号を出力する。ＥＣＵ１１は、アクセルセンサ１２の検出信号に基づいて、アクセルペダルの最大操作量に対する操作量の割合、つまりアクセルペダルが踏まれていないときを０％とし、アクセルペダルが最大に踏み込まれたときを１００％とする百分率であるアクセル開度を求めることができる。

ブレーキセンサ１３は、ブレーキペダルの操作量に応じた信号を検出信号として出力する。ＥＣＵ１１は、ブレーキセンサ１３の検出信号のレベルが所定以上であれば、ブレーキ操作がなされている（オン）であると判定することができ、ブレーキセンサ１３の検出信号のレベルが所定未満であれば、ブレーキ操作がなされていない（オフ）であると判定することができる。なお、ブレーキセンサ１３は、ブレーキペダルの操作量（たとえば、ブレーキ液圧）が所定量以上でオン信号を検出信号として出力し、ブレーキペダルの操作量が所定量未満でオフ信号を検出信号として出力するものであってもよい。

車輪速センサ１４は、左右の前輪および左右の後輪の各車輪の回転に同期したパルス信号を検出信号として出力する。そのパルス信号の周波数は、車輪の回転速度（車輪速）に対応するので、ＥＣＵ１１は、車輪速センサ１４から入力されるパルス信号の周波数の換算することにより、車輪速を求めることができる。また、ＥＣＵ１１は、各車輪の車輪速から車両１の車速を求めることができる。さらに、ＥＣＵ１１は、公知の手法により、各車輪の車輪速から車両１が所在する路面の路面摩擦係数（路面μ）を求めることができる。

Ｇセンサ１５は、錘の変位に応じた信号を車両１の加速度に応じた検出信号として出力する。ＥＣＵ１１は、Ｇセンサ１５の検出信号から車両１の加速度を求めることができる。Ｇセンサ１５の検出信号から求まる加速度には、車速の変化による加速度成分と、車両１が走行している路面の勾配による加速度成分とが含まれる。一方、車輪速から求まる車速を微分して得られる加速度は、車速の変化による加速度成分のみである。したがって、Ｇセンサ１５の検出信号から求まる加速度と車速の微分値との差を求めることにより、路面勾配による加速度成分が得られるので、その加速度成分に基づいて、ＥＣＵ１１は、路面勾配を推定することができる。

また、ＥＣＵ１１には、車両１の周辺（外界）に存在する物標を認識する物標認識装置１６が接続されている。物標認識装置１６には、たとえば、レーザレーダ、ミリ波レーダ、超音波センサ、単眼カメラおよびステレオカメラのうちの１つまたは複数が備えられている。たとえば、物標認識装置１６は、レーザレーダおよびステレオカメラを備え、レーザレーダから外界にレーダ波を照射し、その反射波を受信するとともに、ステレオカメラで外界を撮像することにより、外界に存在する物標を認識する。ＥＣＵ１１には、物標認識装置１６の認識結果が入力される。

また、車両１の車室内には、オートブレーキホールドスイッチ１７が設けられており、ＥＣＵ１１には、オートブレーキホールドスイッチ１７が接続されている。車両１は、オートブレーキホールド機能を搭載しており、オートブレーキホールドスイッチ１７の押操作により、オートブレーキホールド機能のオン／オフを切り替えることができる。すなわち、オートブレーキホールドスイッチ１７のオンにより、オートブレーキホールド機能がオンになり、オートブレーキホールドスイッチ１７のオフにより、オートブレーキホールド機能がオフになる。

ＥＣＵ１１は、オートブレーキホールド機能のための機能処理部として、停車保持制御部２１と、駆動力制御部２２とを実質的に備えている。停車保持制御部２１および駆動力制御部２２の各機能については、後述する。

なお、図１には、１つのＥＣＵ１１のみが示されているが、車両１には、各部を制御するため、ＥＣＵ１１と同様の構成を有する複数のＥＣＵが搭載されている。ＥＣＵ１１を含む複数のＥＣＵは、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信プロトコルによる双方向通信が可能に接続されている。また、ＥＣＵ１１の機能は、複数のＥＣＵの協働により実現されてもよい。

＜オートブレーキホールド処理＞
図２は、オートブレーキホールド処理の流れを示すフローチャートである。また、図３は、車両１の走行状態、オートブレーキホールドスイッチ１７のオン／オフ状態、オートブレーキホールドの実施状態および走行駆動力の抑制状態の時間変化の一例を示す図である。

車両１の走行中、ＥＣＵ１１により、図２に示されるオートブレーキホールド処理が実行される。このオートブレーキホールド処理では、まず、車両１が停車したか否か、つまり車両１の車速が零になったか否かが判断される（ステップＳ１）。車両１が走行中である場合（ステップＳ１のＮＯ）、処理はそれ以降に進まない。

ブレーキ操作されて（停車要求の一例）、車両１が停車すると（ステップＳ１のＹＥＳ）、オートブレーキホールドスイッチ１７がオンであるか否かが判断される（ステップＳ２）。車両１の停車前にオートブレーキホールドスイッチ１７がオンにされている場合（ステップＳ２のＹＥＳ、時刻Ｔ１）、ＥＣＵ１１の停車保持制御部２１の機能により、オートブレーキホールド（停車保持制御）が実施される（ステップＳ３、時刻Ｔ２）。オートブレーキホールドの実施により、ブレーキアクチュエータ６などが制御されて、ブレーキペダルの操作と無関係に、ブレーキマスタシリンダからブレーキアクチュエータ６に所定の油圧が入力され、その油圧が各ブレーキに分配されることにより、各ブレーキから車輪に制動力が自動的に付与される。そのため、車両１の停車後、ブレーキ操作が解除されても（ブレーキペダルから足が離されても）、車両１の停車状態が保持される。

発進要求の一例であるアクセル操作が行われると（ステップＳ４のＹＥＳ）、ＥＣＵ１１の停車保持制御部２１の機能により、オートブレーキホールドが解除される（ステップＳ５、時刻Ｔ３）。また、ＥＣＵ１１の駆動力制御部２２の機能により、駆動輪５に伝達される走行駆動力が抑制される（ステップＳ６、時刻Ｔ３）。駆動輪５に伝達される走行駆動力の抑制は、たとえば、駆動源２が出力する走行駆動力が所定以下（アクセル操作に応じた走行駆動力未満）に制限されることにより達成される。

その後、オートブレーキホールドの解除から所定時間が経過したか否かが判断される（ステップＳ７）。オートブレーキホールドの解除から所定時間が経過するまでは（ステップＳ７のＮＯ）、駆動輪５に伝達される走行駆動力の抑制が継続される（ステップＳ６）。

オートブレーキホールドの解除から所定時間が経過すると（ステップＳ７のＹＥＳ）、ＥＣＵ１１の駆動力制御部２２の機能により、駆動輪５に伝達される走行駆動力の抑制が解除される（ステップＳ８、時刻Ｔ４）。走行駆動力の抑制の解除後は、駆動源２が出力する走行駆動力の制限が外されて、アクセル操作（アクセル開度）に応じた走行駆動力が駆動源２から出力され、その走行駆動力が駆動輪５に伝達される（ステップＳ９）。

車両１の停車時にオートブレーキホールドスイッチ１７がオフにされている場合（ステップＳ２のＮＯ）、オートブレーキホールドは実施されず、アクセル操作が行われると、そのアクセル操作に応じた走行駆動力が駆動源２から出力され、その走行駆動力が駆動輪５に伝達される（ステップＳ９）。

＜作用効果＞
以上のように、オートブレーキホールドスイッチ１７の操作により、オートブレーキホールド機能のオンおよびオフを切り替えることができる。オートブレーキホールド機能がオフに設定されている場合、アクセル操作が行われた時点からそのアクセル操作の度合い、つまりアクセル開度に応じた走行駆動力が駆動輪５に伝達される。一方、オートブレーキホールド機能がオンに設定されている場合、ブレーキ操作による停車後、各車輪に制動力が自動的に付与されて、停車状態が保持される。停車状態の保持は、アクセル操作が行われると解除される。停車状態の保持が解除された時点から所定時間が経過するまで、駆動輪５に伝達される駆動力が抑制される。これにより、たとえば、ユーザ（運転者）がオートブレーキホールドスイッチ１７をオンにしたことを忘れていて、ブレーキ操作を緩めても車両１が発進しないことに慌て、誤って必要以上に大きなアクセル操作を行っても、車両１が急に発進する（飛び出す）ことを抑制でき、車両１がその周辺に停まっている他の車両などの障害物に衝突することを回避できる。また、路面摩擦係数が低い状況であっても、タイヤがスリップすることを抑制できる。

なお、駆動輪５に伝達される走行駆動力の抑制は、たとえば、駆動源２が出力する走行駆動力が所定以下に制限されることにより達成されるとしたが、駆動源２の出力の制限に加えて、変速機３の変速比が下げられてもよい。

＜変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。

たとえば、図４に示されるように、アクセル操作が行われて（ステップＳ４のＹＥＳ）、オートブレーキホールドが解除されるとともに（ステップＳ５）、ＥＣＵ１１の駆動力制御部２２の機能により、アクセル開度が予め定められた閾値以上であるか否かが判断されて（ステップＳ１１）、アクセル開度が閾値以上である場合に（ステップＳ１１のＹＥＳ）、駆動輪５に伝達される走行駆動力が抑制されてもよい（ステップＳ６）。

この構成では、アクセル開度が閾値未満で小さいときには、駆動輪５に伝達される走行駆動力が抑制されないので、ユーザの意図的なアクセル操作による発進要求に対しては、その発進要求に応じた駆動力を駆動輪５に伝達することができ、良好な発進性能を発揮することができる。

また、図５に示されるように、アクセル操作が行われて（ステップＳ４のＹＥＳ）、オートブレーキホールドが解除されるとともに（ステップＳ５）、ＥＣＵ１１の駆動力制御部２２の機能により、物標認識装置１６の認識結果から車両１が発進により物標に衝突する可能性の有無が判断されて（ステップＳ２１）、衝突可能性がある場合に（ステップＳ２１のＹＥＳ）、駆動輪５に伝達される走行駆動力が抑制されてもよい（ステップＳ６）。

この構成では、車両１がその周辺に存在する物標に衝突する可能性がある場合には、駆動輪５に伝達される駆動力が抑制されて、車両１が物標に衝突することを抑制でき、車両１が物標に衝突する可能性がない場合には、駆動輪５に伝達される駆動力の不要な抑制を阻止することができる。

この場合、駆動力が抑制される所定時間は、車両１が物標に衝突する可能性がなくなるまでの時間であってもよい。これにより、車両１が物標に衝突する可能性がなくなった後は、駆動輪５に伝達される駆動力の抑制が解除されるので、駆動力が不要に抑制されず、アクセル操作に対して良好な発進性能を発揮することができる。

さらにまた、図６に示されるように、アクセル操作が行われて（ステップＳ４のＹＥＳ）、オートブレーキホールドが解除されるとともに（ステップＳ５）、ＥＣＵ１１の駆動力制御部２２の機能により、車両１が所在する路面の路面摩擦係数（路面μ）が予め定められた閾値以下であるか否かが判断されて（ステップＳ３１）、路面摩擦係数が閾値以下である場合に（ステップＳ３１のＹＥＳ）、駆動輪５に伝達される走行駆動力が抑制されてもよい（ステップＳ６）。

この構成では、タイヤスリップの発生を抑制することができる。

また、図７に示されるように、アクセル操作が行われて（ステップＳ４のＹＥＳ）、オートブレーキホールドが解除されるとともに（ステップＳ５）、ＥＣＵ１１の駆動力制御部２２の機能により、車両１が所在する路面の勾配が車両１の発進方向に所定以上の上り勾配であるか否かが判断されて（ステップＳ４１）、この判断が否定の場合に（ステップＳ４１のＮＯ）、駆動輪５に伝達される走行駆動力が抑制され（ステップＳ６）、肯定の場合には（ステップＳ４１のＹＥＳ）、アクセル操作に応じた走行駆動力が駆動源２から出力され、その走行駆動力が駆動輪５に伝達されてもよい（ステップＳ９）。

この構成では、車両１の発進時のずり下がりを抑制することができる。

また、前述の実施形態では、停車要求の一例として、ブレーキ操作を取り上げ、発進要求の一例として、アクセル操作を取り上げた。しかしながら、停車要求および発進要求は、ユーザの操作によるものに限らない。たとえば、停車要求は、車両１を前方の先行車両との車間距離を一定に保持しつつ先行車両に追従して走行させる機能（アダプティブクルーズコントロール機能）における自動ブレーキ指令であってもよいし、発進要求は、その機能における自動発進指令であってもよい。

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１：車両
２：駆動源
１１：ＥＣＵ（車両制御装置）
１７：オートブレーキホールドスイッチ（停車保持操作手段）
２１：停車保持制御部（停車保持制御手段）
２２：駆動力制御部（駆動力制御手段）

Claims

停車要求に応じた車両の停車後に停車状態を保持し、発進要求に応じて停車状態の保持を解除する停車保持制御を行う停車保持制御手段と、
前記停車保持制御手段による前記停車保持制御のオンおよびオフを切り替えるために操作される停車保持操作手段と、
前記停車保持制御がオフの場合には、前記発進要求が発生した時点から前記車両の駆動輪に伝達される駆動力を前記発進要求の度合いに応じた駆動力とし、前記停車保持制御がオンの場合には、前記発進要求に応じて停車状態の保持が解除された時点から所定時間が経過するまで、前記駆動輪に伝達される駆動力を抑制する駆動力制御を行う駆動力制御手段とを含む、車両制御装置。