JP4242115B2 - 車両走行制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クリープ走行時の車両走行を制御する車両走行制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トルクコンバータ（流体継手）を用いたオートマチックトランスミッション車（ＡＴ車）では、アクセルペダルを踏み込んでいないときでもアイドル回転によるエンジン出力が車輪に伝達され得るので車両は走行し得る。これが、いわゆるクリープ走行である。クリープ走行は、オートマチックトランスミッションのセレクトレバーポジションがＤレンジやＲレンジにあれば、フットブレーキを緩めるだけで低速走行を行えるため、渋滞時や車庫入れ時に便利である。
【０００３】
クリープ走行時の車速が遅すぎると、車両の移動に時間がかかりすぎるので使い勝手が悪い。逆に、クリープ走行時の車速が速すぎると、運転者がブレーキ操作を頻繁に行わなくてはならなくなり、やはり使い勝手が悪い。特開平１０−２９７５２０号公報に記載のクリープ走行を利用する自動操舵装置では、車速が所定の範囲内（自動駐車制御を行うのに適したクリープ車速）となるように、運転者に対してブレーキ操作などを喚起する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した公報に記載の装置の場合、適正車速内で自動駐車が行われるものの、クリープトルクが低いと、適正車速に達するまでの時間が長くなったり、あるいは、加速性が悪くなり、使い勝手が悪い。一方、クリープトルクが高いと、加速性は良くなるものの、ブレーキ操作が少しでも遅れると、適正車速内でも急激に車速が上昇してしまう（急加速となる）ので、使い勝手が悪い。そこで、自動駐車時のみならず、クリープ走行時の車両制御装置として、運転をさらに行いやすくするような改善が望まれていた。
【０００５】
従って、本発明の目的は、クリープ走行時の運転をさらに行いやすくすることのできる車両走行制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の車両走行制御装置は、クリープ走行時における車両の走行状態を制御する車両走行制御装置において、車両の前後方向に働く実加速度を検出する実加速度検出手段と、クリープ走行時に車両の前後方向に働く加速度の上限を設定する上限加速度設定手段と、実加速度検出手段によって検出された実加速度及び上限加速度設定手段によって設定された上限加速度に基づいて車両を制動させる自動制動手段と、クリープ走行時における自動制動手段による自動制動を可能とする自動制動モードを設定するモード設定手段と、モード設定手段によって自動制動モードが設定されたときには、非設定時よりもクリープトルクを上昇させるトルク上昇手段とを備え、上限加速度設定手段は、自動制動モードに設定されてクリープトルクを上昇させるクリープトルク上昇制御中にのみ、急加速を防止するための上限加速度を設定し、自動制動手段は、実加速度検出手段によって検出された実加速度が上限加速度以上となった場合に、車両を制動させることを特徴としている。
【０００７】
なお、ハイブリッド車や電気自動車において、トルクコンバータを有するＡＴ車のクリープトルクに相当する車両駆動トルクをモータによって発生させ、その車両駆動トルクを利用してクリープ走行を実現しているものもある。本発明における「クリープ走行」には、ハイブリッド車や電気自動車などでモータによって実現するクリープ走行も含む。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両走行制御装置において、上限加速度設定手段が、車両の車速に応じて上限加速度を設定することを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態について以下に説明する。図１に、本発明の車両制御装置の構成を示す。車両の制動制御全般を統括するブレーキＥＣＵ１には、車両の前後方向の加速度を検出する加速度センサ２、各車輪に取り付けられて各車輪の回転速度を検出するた車輪速センサ３が接続されている。また、ブレーキＥＣＵ１には、リザーバタンク６内部のブレーキオイルを、バルブ５を介して各車輪のホイールシリンダ７に対して送出するオイルポンプ４も接続されている。また、このバルブ５もブレーキＥＣＵ１に接続されており、その開閉をブレーキＥＣＵ１によってデューティ制御される。
【００１１】
バルブ５は、オイルポンプ４からのブレーキオイルをホイールシリンダ７に送ることで、ホイールシリンダ７内部の油圧を上昇（増圧）させ、各車輪の制動を行い得ると共に、ホイールシリンダ７内部のブレーキオイルをリザーバタンク６に還流させて、ホイールシリンダ７内部の油圧を減少（減圧）させることもできる。この油圧ブレーキ機構は、ＡＢＳ制御やブレーキアシスト制御時にも用いられる。さらに、本実施形態においては、ブレーキＥＣＵ１にモード設定スイッチ８も接続されている。モード設定スイッチ８は、クリープ走行時の自動制動を可能とする自動制動モードのオン−オフを切り替えるもので、運転者から操作できる位置に配設されている。
【００１２】
ブレーキＥＣＵ１は、後述するクリープ走行時の制動制御のみならず、ＡＢＳ制御やブレーキアシスト制御も司っている。また、他のＥＣＵ（後述するエンジンＥＣＵ９など）と連携して、車両挙動安定化制御も制御する。ブレーキＥＣＵ１と互いに接続されているエンジンＥＣＵ９は、エンジンに関する制御全般を統括している。エンジンＥＣＵ９には、シリンダ内の混合気に点火する点火プラグ１０、燃料を吸気ポートやシリンダ内に噴射させるインジェクタ１１、吸入空気量を調節するスロットルバルブ１２などが接続されている。本実施形態のスロットルバルブ１２は、電子制御式のスロットルバルブであり、その開度は、エンジンＥＣＵ９によって制御される。
【００１３】
ここでは、加速度センサ２が実加速度検出手段として機能し、ブレーキＥＣＵ１が上限加速度設定手段として機能する。また、ブレーキＥＣＵ１及びオイルポンプ４、バルブ５、リザーバタンク６及びホイールシリンダ７などが自動制動手段として機能する。さらに、モード設定スイッチ８がモード設定手段として機能する。また、エンジンＥＣＵ９や、これに付随する点火プラグ１０やインジェクタ１１、スロットルバルブ１２などがトルク上昇手段として機能する。なお、上述したブレーキＥＣＵ１やエンジンＥＣＵ９は、演算処理を行うＣＰＵや記憶部となるＲＯＭ，ＲＡＭなどからなる電子制御ユニットである。
【００１４】
次に、上述した構成の走行制御装置による、クリープ走行時の走行制御について説明する。本発明のクリープ走行制御は、クリープ走行を行うとき、例えば、渋滞時の低速走行・駐車時の車庫入れのときに、車両を速やかに移動させることを可能としつつ、急加速を防止することを目的としている。また、クリープ走行制御を行いつつも、運転者には操縦を継続させることも目的の一つである。例えば、車速や操舵を完全に車両が司ってしまうと、運転者は運転に注意を払わなくなってしまうことが懸念される。しかし、ここでは、車両の加速度に上限を設定することで、クリープ走行を安全かつ操縦しやすいものとしつつ、運転者による運転の余地を意図的に残して運転を確実に行わせる。
【００１５】
図２に、本発明の走行制御装置による走行制御のフローチャートを示す。図２に示されるフローチャートの制御は、所定時間毎に繰り返し実行されている。まず、モード設定スイッチ８が運転者（乗員）によってオンにされて自動制動モードに移行しているか否かが判定される（ステップ２００）。自動制動モードとなっていればクリープ走行時の自動制動が行われ得るが、自動制動モードになっていなければクリープ走行時の自動制動は行われずに通常のクリープ走行となる。
【００１６】
なお、ここで、モード設定スイッチ８がオンにされて自動制動モードとなっている場合は、クリープトルクが自動制動モードでないときよりも大きく設定される。自動制動モードにあれば後述する自動制動が行われるので、自動制動モード中のクリープトルクを大きくすることで、急加速を抑止しつつ車両の良好な加速性を実現することが可能となる。
【００１７】
なお、クリープトルクを大きくするには、エンジンＥＣＵ９によってアイドル回転数を増加させればよい。アイドル回転数の増加は、スロットルバルブ１２によってアイドル時の吸入空気量を増やすことで行える。あるいは、点火プラグ１０の点火時期を制御したり、インジェクタ１１から噴射される燃料噴射量を制御してクリープトルクを増大させることも可能である。これらを併用してもよい。ステップ２００が否定される場合は、クリープ走行時の自動制動は行われることはなく、図２に示されるフローチャートはそのまま抜け、クリープ走行は通常のクリープ走行となる。
【００１８】
一方、ステップ２００が肯定される場合は、車両の実車速を検出する（ステップ２０５）。実車速は、車輪速センサ３の出力パルスに基づいてブレーキＥＣＵ１において演算されることで検出される。次に、クリープ走行中の自動制動が既に実行されている状態（制動中）であるか否かが判定される（ステップ２１０）。自動制動モードが設定されているがまだ自動制動が行われておらず制動中ではない場合、即ち、ステップ２１０が否定される場合は、次に、ステップ２０５で検出した実車速が制御開始車速よりも大きいか否かを判定する（ステップ２１５）。
【００１９】
ステップ２１５が否定される場合、即ち、実車速が制御開始車速以下である場合は、車速が十分に低速であるので自動制動制御を開始する必要はないとしてそのまま図２のフローチャートを抜ける。これに対して、ステップ２１５が肯定される場合、即ち、実車速が制御開始車速よりも大きいときは、自動制動制御が開始され、まず、自動制動を行うか否かを判定するために車両の前後方向に作用する実加速度を検出する（ステップ２２５）。なお、自動制動制御の開始が、実際の自動制動の開始を意味するのではなく、自動制動制御開始後に自動制動を行うか否かを判定し（後述するステップ２２５〜２５５参照）、行うと判定された場合に実際の自動制動が実行されることになる。
【００２０】
一方、ステップ２１０が肯定される場合、即ち、既にクリープ走行中の自動制動が実行されている場合（制動中）は、ステップ２０５で検出した実車速が制御終了車速よりも大きいか否かを判定する（ステップ２２０）。ステップ２２０が否定される場合、即ち、実車速が制御終了車速以下である場合は、車速が十分に低速であるので自動制動を続行する必要はないとして自動制動制御を停止させる（ステップ２５０）。このとき、自動制動制御の終了と共に実際の自動制動も終了する。ステップ２５０の後、図２のフローチャートを抜ける。これに対して、ステップ２２０が肯定される場合、即ち、実車速が制御終了車速よりも大きいときは、自動制動を続行すべく、新たに車両の前後方向に作用する実加速度を検出する（ステップ２２５）。
【００２１】
なお、制御終了車速＜制御開始車速とされており、このように制御開始車速と終了車速とにヒステリシスを設けることで、制御開始と終了とが繰り返されるハンチングを防止できる。ステップ２１５が肯定され、あるいは、ステップ２２０が肯定されてステップ２２５で実加速度が検出された後、上限加速度を算出する（ステップ２３０）。クリープ走行時に車両の前後方向に作用する実加速度がこの上限加速度以上となると、自動制動が実行される。なお、本実施形態では、上限加速度は車速に応じて設定される。車両が極低速であれば、比較的小さな減速度（負の加速度）が作用するだけでも減速感を強く感じて操作しにくいと感じてしまう。しかし、やや速度が上昇すれば同じ減速度（負の加速度）でも減速感は和らぎ、操作のしにくさは感じにくくなる。即ち、車速に応じて上限加速度を設定した方が、車両をより操作しやすくすることができる。
【００２２】
ステップ２３０の後、偏差＝（実加速度）−（上限加速度）を算出する（ステップ２３５）。さらに、算出した偏差が０以上であるか否かを判定する（ステップ２４０）。偏差が０未満の場合は、実加速度が上限加速度に達していないので、継続されている自動制動制御を（同時に実際の自動制動も）終了して（ステップ２５０）、図２に示されるフローチャートを抜ける。一方、偏差が０以上である場合は、実加速度が上限加速度以上となっているので、実際に自動制動を行うべく偏差に基づいて必要な制動力を算出し（ステップ２５５）、算出された必要制動力が得られるように自動制動を実行する（ステップ２６０）。
【００２３】
なお、ここでは偏差に基づいて必要な制動力を算出するが、この「必要な制動力」は偏差を０にするような制動力でも良いし、偏差を負とするような制動力でも良い。また、本実施形態では、偏差に基づいて制動力を決定することとしたが、偏差によらずに所定の制動力を発生させるようにすることも可能である。例えば、実加速度が上限加速度を超えたら、その時点での車速に応じて所定の制動力を発生させ、加速度が負（減速）になるまで予め定められた所定の割合で制動力を増やすような制御も可能である。
【００２４】
ステップ２５５，２６０では、オイルポンプ４によって発生させる油圧やバルブ５の開閉デューティー比などを制御することによって制動力を調節する。このように、検出した実加速度と設定した上限加速度とに基づいて、クリープ走行時に自動制動を行うようにすることで、クリープ走行時の車両の運転をより行いやすくすることが可能となる。具体的には、車速の上昇が緩慢になることも抑止できる一方で、急加速などを防止することができる。また、運転者に運転させる余地を残しているので、運転者が運転に気を配らなくなってしまうような状況を回避することもできる。
【００２５】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、車両がハイブリッド車である場合などは、車両を制動させる自動制動手段として、回生発電する電気モータを利用しても良い。
【００２６】
また、上述した実施形態では、車速に応じて上限加速度を設定したが、上限加速度設定手段が車速にかかわらず一定の上限加速度を設定するようであっても良い。さらに、上述したように、本発明における「クリープ走行」にはハイブリッド車や電気自動車などでモータによって実現するクリープ走行も含む。この場合のトルク上昇手段は、モータの発生トルクを上昇させる手段であり、具体的には、モータへの供給電力を上昇させる機構（ＥＣＵやインバータなど）によって実現される。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の車両走行制御装置によれば、検出した実加速度と設定した上限加速度とに基づいて、クリープ走行時に自動制動を行うようにすることで、クリープ走行時の車両の運転をより行いやすくすることができる。ここで、自動制動モードを設定して、このモード中のクリープトルクを上昇させれば、クリープ走行時の車両の運転をさらに向上させることができる。また、車速に応じて上限加速度を設定するようにしても、クリープ走行時の車両の運転をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両走行制御装置の一実施形態を示す構成図である。
【図２】本発明の車両走行制御装置の一実施形態による車両自動制動制御のフローチャートである。
【符号の説明】
１…ブレーキＥＣＵ、２…加速度センサ、３…車輪速センサ、４…オイルポンプ、５…バルブ、６…リザーバタンク、７…ホイールシリンダ、８…モード設定スイッチ、９…エンジンＥＣＵ、１０…点火プラグ、１１…インジェクタ、１２…スロットルバルブ。

Claims (2)

1. クリープ走行時における車両の走行状態を制御する車両走行制御装置において、
   車両の前後方向に働く実加速度を検出する実加速度検出手段と、
   クリープ走行時に車両の前後方向に働く加速度の上限を設定する上限加速度設定手段と、
   前記実加速度検出手段によって検出された実加速度及び前記上限加速度設定手段によって設定された上限加速度に基づいて車両を制動させる自動制動手段と、
   クリープ走行時における前記自動制動手段による自動制動を可能とする自動制動モードを設定するモード設定手段と、
   前記モード設定手段によって自動制動モードが設定されたときには、非設定時よりもクリープトルクを上昇させるトルク上昇手段とを備え、
   前記上限加速度設定手段は、前記自動制動モードに設定されてクリープトルクを上昇させるクリープトルク上昇制御中にのみ、急加速を防止するための上限加速度を設定し、
   前記自動制動手段は、前記実加速度検出手段によって検出された実加速度が前記上限加速度以上となった場合に、前記車両を制動させることを特徴とする車両走行制御装置。
2. 前記上限加速度設定手段が、前記車両の車速に応じて上限加速度を設定することを特徴とする請求項１記載の車両走行制御装置。

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