JP4399991B2

JP4399991B2 - Vehicle stop determination device and determination method

Info

Publication number: JP4399991B2
Application number: JP2001035865A
Authority: JP
Inventors: 敏之近藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-02-13
Filing date: 2001-02-13
Publication date: 2010-01-20
Anticipated expiration: 2021-02-13
Also published as: JP2002242746A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のような車両が停止したことを自動的に且つ正確に検出するための車両停止の判定装置と判定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関（エンジン）を搭載している４輪車乃至２輪車等の自動車（車両）には走行車速を検出して計器盤に表示したり、制御装置へ車速信号を出力する車速の検出手段が設けられている。通常の車両における車速の検出手段においては、車輪の駆動軸等に取り付けられて車速に比例した回転速度で回転するパルサーとも呼ばれるローターの外周に歯車状の凹凸を形成し、そのローターの外周の一部に対向するように車体に固定されている電磁式等のピックアップによって、その前を通過するローターの凹凸に応じた波形の電圧パルスを発生させて、その電圧パルスを車速信号としてワイヤハーネスを通じて車両の制御装置のコンピュータへ入力している。コンピュータ内では電圧パルスの時間間隔を計測したり、一定の時間内のパルス数をカウントすることにより車速を算出して、それを車速の検出値としている（これを「通常の車速検出手段」と呼ぶことにする。）。通常の車速検出手段はローターやピックアップ等が安価であることもあって、一般の車両において広く使用されている。
【０００３】
しかしながら、通常の車速検出手段を使用して車速を計測すると、車速がきわめて低い領域（例えば５ｋｍ／ｈ以下の低車速域）ではローターの回転速度も低下するためにパルスの入力時間間隔が長くなる。車速検出装置のコンピュータは１個のパルスが入力されてから所定時間内に次のパルスが入力されない時は車速が０と判定するので、車両が車速５ｋｍ／ｈ以下の低速で走行している場合は、通常の車速検出手段では車速が０と判定される。従って、通常の車速検出手段は低車速域における車速の検出精度が低い。そのために、制御装置等に設けられたコンピュータが、通常の車速検出手段が出力する車速信号によって車両が停止しているか否かを判定する場合には、誤判定が出る可能性が高くなるので、車両停止の判定精度も低くなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、車速の検出値はドライバーのために計器盤に表示されるだけでなく、制御装置における自動変速機の変速制御や、アンチロックブレーキの制御量決定のための中心的な入力データとしても利用される。これらの制御は主として車両の走行中に行われるものであるから、車速０付近の低車速域の検出精度が低くても特に大きな悪影響を受けることはなく、通常の車速検出手段を使用しても制御上の問題を生じることは殆どない。
【０００５】
しかしながら、将来普及すると思われるアイドルストップ車両においては、例えば特公昭６２−３１１７５号公報、或いは特公平４−２５４２１号公報に記載されているように、所定の条件が成立した時にドライバーのキー操作によらないでエンジンを自動的に停止させるとか、エンジンを自動的に始動させる必要があるので、エンジン停止或いは再始動が行われる際に車両が停止しているか否かを正確に判定しなければならない。また、他の車両との車間距離を自動的に一定に保って追従するための所謂「オートクルーズ制御」においても、車両が停止した時に、時間的な遅れ或いは進みなしに車両停止を判定する必要がある。
【０００６】
従って、本発明は、従来技術における前述のような問題に対処すると共に、近い将来において生じることが明らかな前述の要求に応えるために、低車速の状態とは明確に区別して車速０の状態を検出することができる、高精度な車両停止の判定装置と判定方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載された車両停止の判定装置と判定方法を提供する。
【０００８】
本発明による車両停止の判定装置と判定方法は、先に従来技術として述べた通常の車速検出手段とは異なり、車両に所定値以上の制動力が作用している状態において、車両に絶対値が所定値以上となる前後方向の加速度が発生していなければ、車両が停止していると判定するという、きわめて論理的な判定方法によるものである。制動力は、ドライバー（或いは車両の自動操縦装置でもよい）が制動装置（ブレーキ）を作動させることによって発生して、車両に前後方向加速度の１つである減速度を与えるものであり、例えば、ブレーキペダルの踏み込み量によってその大きさを検出することができる。前後方向加速度の中でも制動力の作用による減速度は車両の走行中に限って発生するものであって、車両が完全に停止していて車速が０であれば減速度は発生しない。
【０００９】
そこで、請求項１に記載された判定装置と請求項７に記載された判定方法においては、制動力の検出手段と前後方向加速度の検出手段とを備えている車両において、制動力の検出値が所定値以上であるという前提条件が満たされている状態において、更に、前後方向加速度の検出値の絶対値が０に近い所定値以下であるという第２の条件が満たされた時に、車両が停止しているものと判定する点に特徴がある。車両がたとえ低速であっても移動をしている時は、これら２つの条件が共に満たされることはあり得ないから、この判定装置と判定方法によって車両の停止を確実に判定することができる。
【００１０】
制動力は、多くの場合にドライバーがブレーキペダルを踏み込むという動作をすることによって発生するものであるから、ブレーキペダルの踏み込み量と制動力の大きさとの間には略比例関係がある。従って、請求項２に記載された判定装置においては、制動力の検出手段を具体的にブレーキペダルの踏み込み量検出手段に特定している。また、一般的に使用されているディスクブレーキにおいては、ブレーキペダルの踏み込み等に応じて発生するマスターシリンダの油圧によってブレーキパッドが移動して、ブレーキディスクに摩擦力を与えることによって制動力を発生させるので、請求項３に記載された判定装置においては、制動力の検出手段が具体的にマスターシリンダの油圧の検出手段であり、それによって検出されるマスターシリンダの油圧が所定値以上であることを停止判定のための一方の条件としている。
【００１１】
また、坂道を走行している時のように車両の走行路が前後方向に傾斜している場合には、制動力の検出手段の検出値に対する比較対象となる所定値、及び前後方向加速度の検出手段の検出値に対する比較対象となる所定値はいずれも変更する必要がある。前者の理由は、車両を停止させるために必要となる制動力の大きさが走行路面の傾斜の程度によって変化するためで、走行路面が上り坂である場合、及び下り坂である場合のいずれでも、車両を停止状態に維持するために必要な制動力は、走行路面の傾斜角度の絶対値が大きい時ほど大きい値になる。
【００１２】
また、後者の理由は、平坦路においては重力の加速度が車両に前後方向の加速度を発生させることはないが、走行路面が前後方向に傾斜している時は、停車中であっても重力の加速度の傾斜方向の成分が前後方向加速度として車両に作用するためである。従って、車両の走行路面が傾斜している場合には、前後方向加速度検出手段の検出値に対する比較対象としての所定値を０とすることは適当ではない。このような理由から、請求項４に記載された判定装置と請求項８に記載された判定方法においては、走行路面の傾斜角度に応じて、制動力及び前後方向加速度の検出値の比較対象とする所定値の少なくとも一方を変更・補正して、それによって生じる誤差を小さくする点に特徴がある。
【００１３】
このように、本発明の判定装置又は判定方法においては、走行路面が前後方向に傾斜している場合に、検出値と比較するための所定値を変更することがあるが、傾斜角度が実質的に零である平坦路においては、これらの所定値を零、或いは実質的に零に近いきわめて小さい値に設定してもよい。
【００１４】
更に、車両がトルクコンバーターを有する自動変速機を備えている場合には、自動変速機が通常走行時のようにドライブレンジにセットされると、エンジンと駆動輪がトルクコンバーターと自動変速機等を介して常時連結された状態になるため、トルクコンバーターにおいて発生するクリープトルクが、車両が停止している時でも車両を移動させようとする。従って、トルクコンバーターを有する自動変速機を搭載している車両においては、車両停止の状態を維持するためにクリープトルクを制動力によって抑える必要があることから、前述のように走行路面が傾斜している場合と同様に、制動力に関する所定値を大きく設定することが望ましい。この理由から、請求項５に記載された判定装置と請求項９に記載された判定方法においては、制動力検出手段の検出値に対する所定値を、トルクコンバーターを有する自動変速機のクリープトルクの大きさに応じて設定して誤差を少なくする。
【００１５】
請求項６に記載された判定装置と請求項１０に記載された判定方法は、本発明をアイドルストップ制御を行う内燃機関を搭載している車両に適用した場合である。この場合、機関の運転中に所定の条件が成立した時は、ドライバーのキー操作によらないで機関を制御している制御装置が機関を自動的に停止させたり、停止中に所定の条件が成立した時は、やはりドライバーのキー操作によらないで自動的に機関を再始動させるが、このようなアイドルストップ制御を実行する際に、車両が停止しているか否かを検知する必要が生じる。その時に機関の制御装置は車両停止判定手段の判定結果を示す信号を受け入れて車両が停止したか否かを正確に検知することができるので、アイドルストップ制御が適切に行われる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明による車両停止の判定装置又は判定方法を実施するためのシステム構成を図１に例示する。１は車両停止判定手段であって、その実体はマイクロプロセッサを中核とする所謂電子式制御装置（ＥＣＵ）である。車両停止判定手段１は、通常のＥＣＵと同様に、中核となるマイクロプロセッサの他に、ＲＯＭ及びＲＡＭのようなメモリ類、入力及び出力ポート、クロックパルス発生部、及びバスライン等から構成されている。
【００１７】
車両停止判定手段１には、それぞれ後に詳細に説明するが、少なくとも、制動力検出手段２が検出する制動力信号と、車両の前後方向に作用する加速度を検出する前後方向加速度検出手段３が検出した前後方向加速度信号と、走行路面の前後方向の傾斜角度を検出する路面傾斜角度検出手段４が検出した傾斜角度信号等が入力される。車両停止判定手段１は、入力された色々な信号と、ＲＯＭ等に内蔵されているマップデータ等に基づいて演算を行った結果、車両が停止したものと判定した時には、例えば内燃機関の制御装置５や、図示しない表示装置等に向かって車両停止判定信号を出力する。
【００１８】
制動力検出手段２は図示しない制動装置（ブレーキ）の制動力の大きさを検出するものであって、図２にその１つの具体例としてのブレーキストロークセンサ６を示す。図２において、７はブレーキペダルであって、車両の車体に取り付けられたピン軸８の回りに回転することができる。ドライバーがブレーキペダル７を踏み込むと、その力がブレーキブースター９によって増大した制動力となり、この制動力がマスターシリンダ１０に加えられてブレーキ油圧を発生する。油圧はブレーキ配管１１を介してホイールシリンダ１２へ伝達され、それによって一対のブレーキパッド１３がブレーキディスク１４に摩擦係合して、ブレーキディスク１４が取り付けられている図示しない車輪を制動する。
【００１９】
ブレーキペダル７の踏み込み量を検出するために、ブレーキペダル７の腕部であるブレーキアーム１５にはポテンショメーター（可変抵抗器）型のブレーキストロークセンサ６が設けられている。ブレーキストロークセンサ６は円弧状の抵抗体１６を備えており、その両端にバッテリー１７から一定の電圧が印加されている。抵抗体１６上を摺動する可動電極１８はブレーキアーム１５に連結されて移動することができる。従って、可動電極１８と車体の間には、ブレーキペダル７の踏み込み量に対応した大きさの電圧が出力される。この出力電圧は制動力の大きさを示すものとして、前述の車両停止判定手段１へ入力される。
【００２０】
制動力の大きさを検出する制動力検出手段２の他の具体例として、油圧センサ１９を使用することもできる。油圧センサ１９は、図２に付加的に示したようにマスターシリンダ１０の先端面や、ブレーキ配管１１の途中に設けられた枝管等に取り付けることができる。油圧センサ１９の詳細な構造は図示していないが、マスターシリンダ１０が発生するブレーキ油圧を受け入れて、その大きさを電圧或いは電流等の電気的信号に変換する半導体素子や圧電素子等を含んでいる。従って、油圧センサ１９の出力する電気信号は、ブレーキペダル７に加えられた制動力の大きさを示す信号として、ブレーキストロークセンサ６の出力信号の代わりに車両停止判定手段１へ入力することができる。
【００２１】
図３は前後方向加速度検出手段３の具体例としての加速度センサ２０を示したものである。加速度センサ２０は、半導体を形成することができるシリコン等の材料から製作された全体として長方形の板状のものであるが、４個の開口が設けられていることによって、外周のフレーム部２１と、中心のウエイト部２２と、それらの間を接続するように均等に配置された４個の薄肉のビーム部２３から構成されている。それぞれのビーム部２３の上面（又は下面）には、フレーム部２１側となる外端部、又はウエイト部２２側となる内端部の一部を加工することによって半導体抵抗が形成されている。形成された半導体抵抗とその位置は、図３の中にＲ−又はＲ＋として示されている。もっとも、加速度センサ２０全体をシリコン等の半導体形成材料によって製作する必要はなく、フレーム部２１やウエイト部２２等の大半を銅のような通常の金属によって製作すると共に、ビーム部２３の中で半導体抵抗を形成する部分のみをシリコン等によって製作するとか、加速度センサ２０全体を通常の金属で製作して、半導体抵抗Ｒ−或いはＲ＋を形成する位置に歪みゲージを貼り付けてもよい。
【００２２】
２個づつ合計４個の半導体抵抗（或いは歪みゲージ）Ｒ−及びＲ＋は、図４に示すようにブリッジ状に接続され、１つの対角線上の一対の端子の間に定電流源２４が接続されると共に、他の対角線上の一対の端子の間から出力電圧信号２５が取り出される。出力電圧信号２５の変化は小さいので、アンプによって信号を増幅してから車両停止判定手段１へ入力する。この形式の加速度センサ２０は、その厚さの方向が車両の前後方向と一致するように、フレーム部２１を車体に取り付ける。前後方向加速度が加速度センサ２０に作用した時、車体と一体になって移動するフレーム部２１と、慣性によって原位置に留まろうとするウエイト部２２との間に前後方向の相対変位が生じるので、４個のビーム部２３は誇張して言えばＳ字形に弾性変形する。その結果、各ビーム部２３の上面（又は下面）においてフレーム部２１側の外端部とウエイト部２２側の内端部は、一方が伸びる時に他方が縮むようになる。従って、それらの位置に設けられた半導体抵抗或いは歪みゲージの抵抗値が増減するので、ブリッジの出力電圧信号２５の大きさの変化は、フレーム部２１とウエイト部２２との間の相対的変位（位置ずれ）を示すと共に、その原因となった前後方向加速度の大きさを示すことになる。
【００２３】
本発明においては、図３に示すような加速度センサ２０のみならず、その他の形式の加速度センサを使用することもできる。例えば、車両の車体に取り付けられたハウジング内においてバネの腕を有する振り子を垂下させて、振り子の腕の上端を固定的にハウジングに取り付けると共に、振り子の前後方向の変位の大きさを電気的、磁気的、或いは光学的等の常套手段によって計測することにより、車両の前後方向加速度の大きさを検出することができる。
【００２４】
路面傾斜角度検出手段４としては、公知の傾斜角度センサを利用することができる。図示していないが傾斜角度センサの公知例としては、車両の車体に取り付けられたハウジングの中に液体を充填し、電球状のフロートを、その液体の中で自由な姿勢を取って浮遊することができるように支持したものが知られている。この傾斜角度センサにおいては、車両が走行路面の傾斜角度に応じて傾斜して、ハウジングがそれと共に傾斜した時でもフロートは常に直立しようとするので、傾斜したハウジングと直立しているフロートとの相対的な傾斜角度が車体の傾斜角度を示すことになる。従って、フロートの下端に磁石を取り付けると共に、ハウジング側に磁石に対向してホール素子を設けて、傾斜による磁束密度の変化を測定することにより車体及び走行路面の傾斜角度を検出することができる。
【００２５】
他の形式の傾斜角度センサとしては、ハウジングの中に振り子を設けて、振り子が自由に回動することができるようにその腕の上端をハウジングの天井に枢着することにより、振り子を垂直方向に垂下させて支持すると共に、振り子に対するハウジングの傾斜角度を常套手段によって計測する振り子式のものを使用してもよい。これらの傾斜角度センサからなる路面傾斜角度検出手段４の出力信号もまた車両停止判定手段１に入力される。
【００２６】
図５は、車両停止判定手段１が本発明の車両停止の判定方法を実行する場合の具体的な処理手順を例示する基本的な判定プログラムのフローチャートである。後述の他の判定プログラムも同様であるが、この判定プログラムは、車両停止判定手段である電子式制御装置（ＥＣＵ）１によって、例えば、車両を駆動する内燃機関が運転されている間は、絶えず繰り返して実行されるようにする。図５に示す判定プログラムが所定のタイミングにおいてスタートすると、まずステップ５０１において、通常の車速検出手段である図示しない車速センサの検出した車速が読み込まれると共に、それが５ｋｍ／ｈ以下の低車速域であるか否かが判定される。ＮＯの時は同じ判定が繰り返して実行される。
【００２７】
ステップ５０１の判定がＹＥＳ（所定の低車速域にある）になると、ステップ５０２へ進んで、例えばブレーキストロークセンサ６のような制動力検出手段２の出力する制動力信号が読み込まれ、次のステップ５０３において制動力が所定値以上であるか否かが判定される。ＮＯであればステップ５０２へ戻って同じ処理を繰り返すが、判定がＹＥＳになるとステップ５０４へ進んで、加速度センサ２０のような前後方向加速度検出手段３が出力する前後方向加速度信号が読み込まれ、次のステップ５０５において前後方向加速度の絶対値が所定値以下であるか否かが判定される。もしＮＯであればステップ５０２へ戻って同じ処理を繰り返す。そして、ステップ５０２の判定がＹＥＳになった時に初めてステップ５０６へ進み、内燃機関の制御装置５等に対して車両停止の判定信号を出力する。
【００２８】
図５に示す判定プログラムによれば、ステップ５０３において制動力が所定値以上であることを確認した上で、ステップ５０５において前後方向加速度の絶対値が所定値以下であることを確認しており、これら２つの条件が揃った時に初めて車両停止と判定しているので、車両が５ｋｍ／ｈ以下の速度で移動している間に車両停止判定信号を出力するようなことはない。従って、車両停止判定信号の信頼性が高くなり、制御装置５等は車両停止判定信号が入力された時に車両が停止したことを確実に検知することができる。
【００２９】
車両停止判定手段（ＥＣＵ）１が図５に示す判定プログラムを実行する場合には、車両の車速、ブレーキの踏み込み量、及び前後方向加速度は、図６のタイムチャートに示すように変化する。即ち、ドライバーによってブレーキペダルが踏み込まれると共に車速（真の車速）Ｒが低下し始め、前後方向加速度もマイナス側の減速度として立ち上がる。図５に示す本発明の基本的な車両停止の判定方法においては、車速が、通常の車速検出手段によって検出し得る限界の５ｋｍ／ｈ以下の低車速域に入ると共に、ブレーキの踏み込み量が所定値ｂ以上の値を維持している状態において、前後方向の減速度が所定値−ａまで減少した時（前後方向加速度の絶対値が所定値ａまで減少した時）に、車両停止判定手段１はその状態を車両停止の状態と判定して、内燃機関の制御装置５等に向かって車両停止判定信号Ａを出力する。図６ではａの大きさを誇張して描いているが実質的に０に近い値であって、＋ａと−ａの線はいずれも実質的に０の基準線に重なる。
【００３０】
これに対して、従来から使用されている通常の車速検出手段によって検出される車速は、図６の車速のタイムチャートにおいて破線Ｃによって示したような形で変化するが、通常の車速検出手段は５ｋｍ／ｈ以下の低車速域の車速を検出することができないので、従来は車速が５ｋｍ／ｈまで低下した時点Ｂにおいて車両停止と判定する他はなかった。このように、車両停止と判定される時期が、本発明の判定装置又は判定方法による場合はＡであるのに対して従来はＢであったから、従来の車両停止判定時期は、本発明の判定装置又は判定方法による車両停止時期、即ち、実質的に真の車両停止時期に対してＡ−Ｂだけの時間的なずれがある。本発明によってこのずれが解消して車両停止判定が正確になるので、それに応じて作動する他の機器の作動も適切なものになる。
【００３１】
最近は一般的になったが、車両がトルクコンバーターを有する自動変速機を備えている場合には、車両の停止判定を正確なものにするために特別の判定方法をとることが望ましい。トルクコンバーターを有する自動変速機は、車両が停止している時でもＤレンジであればクリープトルクを車軸へ伝えるためである。そのため車両は停止中でもクリープトルクによって移動しようとするので、車両停止の状態を維持するためにはクリープトルクを十分に上回る大きさの制動トルクを制動力として加える必要がある。従って、図７に示すように、制動力の大きさに対応するブレーキの踏み込み量に関する判定のための所定値を、クリープトルクの大きさに応じてｂよりも大きいｂ1 のように設定する。そして、車両停止判定のための条件として、ブレーキの踏み込み量が大きく設定された所定値ｂ1 以上であることを前提とする。このような所定値ｂ1 はトルクコンバーターを有する自動変速機を搭載している車両の車両停止判定手段（ＥＣＵ）１におけるＲＯＭに始めから設定される。
【００３２】
また、坂道を走行している時のように車両の走行路が傾斜している場合には、制動力の検出手段２（ブレーキストロークセンサ６）の検出値に対する比較対象となる所定値ｂ、及び前後方向加速度の検出手段３（加速度センサ２０）の検出値に対する比較対象となる所定値ａはいずれも変更する必要がある。その理由の１つは、車両を停止させると共に、停止状態を維持するために必要となる制動力の大きさが走行路面の傾斜の程度によって変化するためで、走行路面が上り坂であるか下り坂であるかに関係なく、車両を停止状態に維持するために必要な制動力は、走行路面の傾斜角度の絶対値が大きい時ほど大きい値になる。従って、車両の停止判定の前提となる制動力或いはブレーキの踏み込み量に関する所定値を大きく設定する必要がある。この関係を図８の線図に示す。横軸の傾斜角度が正又は負の方向に増大するのに対応して、判定のために設定すべき制動力の所定値が直線的に増加している。図８の線図の内容は、例えばマップとして車両停止判定手段１のＲＯＭに内蔵され、路面傾斜角度検出手段４によって検出された走行路面の傾斜角度に応じて異なる所定値を読み出して判定に使用する。
【００３３】
他の１つの理由は、走行路面が傾斜している時は車両の車体が前後方向に傾斜するために、重力の加速度が車両の前後方向の成分を持つことである。この加速度成分が重力以外の原因によって発生する加速度、即ち、制動による減速度や機関の駆動トルクによって発生する前後方向加速度等に加わることになり、先に図５や図６を参照して説明した基本的な判定方法における前後方向加速度に関する所定値のように、０を基準とする小さな値ａとして設定することが適当でなくなる。走行路面の傾斜角度に対応する重力の加速度の成分として車両の前後方向に発生する加速度の大きさは、図９の線図に示したように変化するから、この線図から読み取り得る加速度の値を０に代わる基準値とすると共に、この基準値に基づいて合計の前後方向加速度が所定値の範囲内にあるときに判定条件成立とする。従って、小さな所定値ａの値は変化させなくてもよい。
【００３４】
このように、走行路面が傾斜している時は、制動力に関する所定値と、前後方向加速度に関する基準値を変更する必要があるので、車両がトルクコンバーターを有する自動変速機を搭載している場合に、その車両が傾斜した走行路面上にある時は、制動力（ブレーキの踏み込み量）に関する所定値を、図８に示す線図のように変化させるだけでは不十分である。言うまでもなく、走行路面の傾斜によって、車両を停止させるのに必要な制動力が変化するだけでなく、トルクコンバーターを有する自動変速機のクリープトルクによって車両が付勢されるためで、それに対応した制動力が必要になるからである。図１０の線図に示したように、この場合の制動力に関する所定値は破線によって示した図８の線図の零点が横軸（傾斜角度）の方向に移動した形になる。従って、トルクコンバーターを有する自動変速機を搭載している車両は、図８のようなマップの代わりに図１０のようなマップを装備して、路面傾斜角度検出手段４の検出値に応じて制動力に関する所定値を変更することが望ましい。
【００３５】
前述のように、走行路面が傾斜している時には、車両停止の判定に当たって特別の処理が必要になる。その処理を含む特別の判定方法の手順を図１１のフローチャートに示す。路面傾斜角度検出手段４が、走行路面に所定値以上の傾斜角度があることを検知した時に、車両停止判定手段１が図５に示すような判定プログラムから図１１に示すような特別の判定プログラムに切り換えて、車両停止判定を実行することになる。
【００３６】
図１１に示す判定プログラムの１つの特徴は、前述の図５の基本的な判定プログラムの内容と比較すれば明らかなように、ステップ１１０２において路面傾斜角度検出手段４が検出する傾斜角度信号を読み込んで、ステップ１１０４において傾斜角度に応じて制動力に関する所定値を変更する点にある。これは図８或いは図１０のようなマップデータを利用した演算になる。ステップ１１０５における判定に使用する所定値は変更後の値である。他の１つの特徴は、ステップ１１０７において、走行路面の傾斜角度に応じて前後方向加速度に関する所定値のための基準値を実質的に０以外の値に変更することである。この処理のために図９に示すような内容のマップが使用される。そして、ステップ１１０８における判定では、前後方向加速度がこの基準値から所定値ａの範囲内にあるか否かが判定され、ＹＥＳの時に初めてステップ１１０９へ進んで、車両停止判定手段１が車両停止判定信号を出力する。その他の処理は図５の場合と同じである。
【００３７】
このように、本発明の判定装置又は判定方法においては、走行路面が傾斜している場合には特別の処理を行って、車両停止判定をより正確なものにするが、図１１に示す判定プログラムを実行する場合には、車両の車速、ブレーキの踏み込み量、及び前後方向加速度は、図１２〜図１５に示すタイムチャートのように変化する。走行路面が傾斜している場合は、それが上り坂であるか下り坂であるかによって前後方向加速度の扱いを変える必要があるし、トルクコンバーターを有する自動変速機を搭載しているか否かによっても扱いが異なって来る。しかし、これらのタイムチャートの読み方は先に図６及び図７に関して説明したものと同様である。
【００３８】
まず、図１２は、通常の変速機を搭載している車両が上り坂の走行路面にある場合を示すタイムチャートである。図６と比較すれば明らかなように、ブレーキの踏み込み量（制動力）に関する所定値が図６におけるｂよりも大きいｂ2 のように設定されている。車両の停止判定は、踏み込み量がｂ2 よりも大きいことが前提条件となる。前後方向加速度の基準値ｓ1 は、図９の線図のような内容のマップによって算出されるが、上り坂であるために０からずれて負の側へ偏っている。前後方向加速度に関する所定値（図６に示すａに対応する値）は新たな基準値ｓ1 の上下に取ることになる。
【００３９】
図１３のタイムチャートはトルクコンバーターを有する自動変速機を搭載している車両が、クリープ走行により登坂が可能な程度の緩やかな上り坂にある状態の車両停止判定の状況を示している。比較対象は傾斜角度θ＝０の状況を示す図７である。図１３の場合は車両が緩やかな上り坂にあるので、トルクコンバーターを有する自動変速機のクリープトルクによって車両の微動（クリープ）が起こり難い状態にあり、ブレーキの踏み込み量が比較的に小さくても車両を停止状態に維持することができる。従って、この場合の所定値ｂ3 は図７に示す場合のｂ1 よりも小さくなる。なお、前後方向加速度のための基準値ｓ2 も図１２に示した場合と同様に零の位置から負の側へずれる。ｓ2の値は実質的にｓ1 の値と同じである。
【００４０】
図１２の場合とは反対に、図１４は通常の変速機を搭載している車両が下り坂にある場合の状況を示すタイムチャートである。下り坂であっても、車両を停止状態に維持するための制動力は上り坂の場合と同じであるから、ブレーキの踏み込み量（制動力）に関する所定値ｂ4 は図１２に示した場合の所定値ｂ2 と実質的に同じように大きくとる必要がある。しかし、下り坂の場合は車両に作用する重力の加速度の前後方向成分が車両を前方へのみ動かそうとするので、前後方向加速度の判定のための基準値ｓ3 は図１４から判るように零の位置よりも正の側へ偏ることになる。
【００４１】
図１３の場合とは反対に、図１５はトルクコンバーターを有する自動変速機を搭載している車両が下り坂にある場合の状況を示すタイムチャートである。下り坂なので車両に作用する重力の加速度の前後方向成分が車両を前方へ動かそうとするだけでなく、トルクコンバーターを有する自動変速機のクリープトルクによっても車両が前方へ移動しようとするので、それらの力に抗して車両を停止させるために大きな制動力が必要になる。従って、ブレーキの踏み込み量に関する所定値はｂ5 として示したように大きな値になる。この値を越えていることが車両停止判定の前提となる。また、前後方向加速度の判定のための基準値ｓ4 も同様な理由で正の側へ大きくずれている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施するシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】制動力検出手段であるブレーキストロークセンサを例示する断面図である。
【図３】前後方向加速度検出手段である加速度センサを例示する斜視図である。
【図４】図３の加速度センサの電気的な接続を示す回路図である。
【図５】本発明による基本的な判定方法の手順を示すフローチャートである。
【図６】基本的な判定方法が実行された場合の状況を示すタイムチャートである。
【図７】トルクコンバーターによって発生するクリープトルクが作用する場合のタイムチャートである。
【図８】走行路面が傾斜している場合に制動力に関する判定に使用される所定値を設定するためのマップの内容を示す線図である。
【図９】走行路面が傾斜している場合に前後方向加速度に関する判定に使用される所定値の基準値を設定するためのマップの内容を示す線図である。
【図１０】走行路面が傾斜していると共にクリープトルクが作用する場合に制動力に関する判定に使用される所定値を設定するためのマップの内容を示す線図である。
【図１１】走行路面が傾斜している場合に対応した本発明の判定方法の手順を示すフローチャートである。
【図１２】通常の変速機を搭載した車両が上り坂の走行路面上にある場合の状況を示すタイムチャートである。
【図１３】トルクコンバーターを有する自動変速機を搭載した車両が上り坂の走行路面上にある場合の状況を示すタイムチャートである。
【図１４】通常の変速機を搭載した車両が下り坂の走行路面上にある場合の状況を示すタイムチャートである。
【図１５】トルクコンバーターを有する自動変速機を搭載した車両が下り坂の走行路面上にある場合の状況を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１…車両停止判定手段（電子式制御装置、ＥＣＵ）
２…制動力検出手段
３…前後方向加速度検出手段
４…路面傾斜角度検出手段
５…内燃機関の制御装置
６…ブレーキストロークセンサ
７…ブレーキペダル
１０…マスターシリンダ
１５…ブレーキアーム
１６…抵抗体
１８…可動電極
１９…ブレーキ油圧センサ
２０…加速度センサ
２１…フレーム部
２２…ウエイト部
２３…ビーム部
２４…定電流源
２５…出力電圧信号[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle stop determination device and a determination method for automatically and accurately detecting that a vehicle such as an automobile has stopped.
[0002]
[Prior art]
Vehicle speed detection means for detecting a traveling vehicle speed and displaying it on an instrument panel or outputting a vehicle speed signal to a control device in an automobile (vehicle) such as a four-wheeled vehicle or a two-wheeled vehicle equipped with an internal combustion engine (engine) Is provided. In a vehicle speed detection means in a normal vehicle, gear-shaped irregularities are formed on the outer periphery of a rotor, which is also called a pulsar that is attached to a drive shaft of a wheel and rotates at a rotational speed proportional to the vehicle speed. A voltage pulse having a waveform corresponding to the unevenness of the rotor passing in front of it is generated by an electromagnetic pickup fixed to the vehicle body so as to face the part, and the voltage pulse is used as a vehicle speed signal through the wire harness. To the computer of the control device. In the computer, the vehicle speed is calculated by measuring the time interval of voltage pulses or counting the number of pulses within a certain time, and this is used as the detection value of the vehicle speed (this is called “normal vehicle speed detection means”). I will call it.) The normal vehicle speed detection means is widely used in general vehicles because the rotor, pickup, etc. are inexpensive.
[0003]
However, when the vehicle speed is measured using a normal vehicle speed detection means, the pulse input time interval becomes longer because the rotational speed of the rotor also decreases in a region where the vehicle speed is extremely low (for example, a low vehicle speed region of 5 km / h or less). . When the vehicle is traveling at a low speed of 5 km / h or less because the computer of the vehicle speed detection device determines that the vehicle speed is 0 when the next pulse is not input within a predetermined time after one pulse is input. The vehicle speed is determined to be 0 by normal vehicle speed detection means. Therefore, the normal vehicle speed detection means has a low vehicle speed detection accuracy in the low vehicle speed range. Therefore, when the computer provided in the control device or the like determines whether or not the vehicle is stopped based on the vehicle speed signal output by the normal vehicle speed detection means, the possibility of erroneous determination increases. The vehicle stoppage determination accuracy is also lowered.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the vehicle speed detection value is not only displayed on the instrument panel for the driver, but also the central input data for the automatic transmission shift control and the anti-lock brake control amount determination in the control device. Also used as. Since these controls are mainly performed while the vehicle is running, even if the detection accuracy in the low vehicle speed range near the vehicle speed 0 is low, there is no significant adverse effect, and even if the normal vehicle speed detection means is used. There is almost no control problem.
[0005]
However, in an idle stop vehicle that is expected to become widespread in the future, as described in, for example, Japanese Patent Publication No. Sho 62-31175 or Japanese Patent Publication No. 4-25421, the driver's key operation can be performed. Since it is necessary to automatically stop the engine without starting or to start the engine automatically, it is necessary to accurately determine whether or not the vehicle is stopped when the engine is stopped or restarted. . Also in the so-called “auto cruise control” for automatically keeping the distance between other vehicles constant and following, it is necessary to determine whether the vehicle stops without time delay or advance when the vehicle stops. There is.
[0006]
Therefore, the present invention addresses the above-mentioned problems in the prior art and responds to the above-mentioned demands that are apparent to occur in the near future. It is an object of the present invention to provide a highly accurate vehicle stop determination device and determination method that can be detected.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As means for solving the above-mentioned problems, the present invention provides a vehicle stop determination device and a determination method described in each claim.
[0008]
The vehicle stop determination device and the determination method according to the present invention differ from the normal vehicle speed detection means described above as the prior art, and the vehicle has an absolute value when a braking force of a predetermined value or more is applied to the vehicle. This is based on a very logical determination method in which it is determined that the vehicle is stopped if no longitudinal acceleration exceeding a predetermined value is generated. The braking force is generated by a driver (or may be an autopilot device of a vehicle) operating a braking device (brake), and gives the vehicle a deceleration that is one of the longitudinal accelerations. The magnitude of the brake pedal can be detected by the amount of depression of the brake pedal. Among the longitudinal accelerations, deceleration due to the action of the braking force is generated only while the vehicle is running. If the vehicle is completely stopped and the vehicle speed is zero, no deceleration is generated.
[0009]
Therefore, in the determination device described in claim 1 and the determination method described in claim 7, in the vehicle including the braking force detection means and the longitudinal acceleration detection means, the detected value of the braking force is In a state where the precondition that the predetermined value is greater than or equal to the predetermined value is satisfied, the vehicle is further stopped when the second condition that the absolute value of the detected value of the longitudinal acceleration is equal to or smaller than the predetermined value close to 0 is satisfied. It is characterized in that it is determined that Even when the vehicle is moving even at a low speed, both of these two conditions cannot be satisfied. Therefore, the stop of the vehicle can be reliably determined by this determination device and determination method.
[0010]
In many cases, the braking force is generated when the driver depresses the brake pedal. Therefore, the amount of depression of the brake pedal and the magnitude of the braking force have a substantially proportional relationship. Therefore, in the determination apparatus according to the second aspect, the braking force detection means is specifically specified as the brake pedal depression amount detection means. In a generally used disc brake, the brake pad is moved by the hydraulic pressure of the master cylinder that is generated when the brake pedal is depressed, etc., and a braking force is generated by applying a frictional force to the brake disc. Therefore, in the determination apparatus described in claim 3, the braking force detection means is specifically a master cylinder hydraulic pressure detection means, and the master cylinder hydraulic pressure detected thereby is determined to be greater than or equal to a predetermined value. One condition is used for determining whether to stop.
[0011]
In addition, when the vehicle traveling path is inclined in the front-rear direction, such as when traveling on a slope, detection of a predetermined value to be compared with the detection value of the braking force detection means and the detection of the longitudinal acceleration. It is necessary to change any predetermined value to be compared with the detected value of the means. The reason for the former is that the magnitude of the braking force required to stop the vehicle changes depending on the degree of inclination of the traveling road surface, so that the traveling road surface is either uphill or downhill. The braking force required to maintain the vehicle in a stopped state becomes larger as the absolute value of the inclination angle of the traveling road surface is larger.
[0012]
The latter reason is that the acceleration of gravity does not cause the vehicle to generate a longitudinal acceleration on a flat road, but when the road surface is inclined in the longitudinal direction, the gravity of This is because the component in the inclination direction of the acceleration acts on the vehicle as the longitudinal acceleration. Accordingly, when the traveling road surface of the vehicle is inclined, it is not appropriate to set the predetermined value as a comparison target for the detection value of the longitudinal acceleration detection means to 0. For this reason, in the determination device described in claim 4 and the determination method described in claim 8, according to the inclination angle of the traveling road surface, the comparison target of the detected value of the braking force and the longitudinal acceleration is It is characterized in that at least one of the predetermined values to be changed is changed / corrected to reduce errors caused thereby.
[0013]
Thus, in the determination apparatus or determination method of the present invention, when the traveling road surface is inclined in the front-rear direction, the predetermined value for comparison with the detected value may be changed, but the inclination angle is substantially On a flat road that is zero, these predetermined values may be set to zero or an extremely small value substantially close to zero.
[0014]
Furthermore, when the vehicle has an automatic transmission having a torque converter, when the automatic transmission is set in the drive range as in normal driving, the engine and driving wheels are connected to the torque converter, the automatic transmission, etc. Therefore, the creep torque generated in the torque converter tries to move the vehicle even when the vehicle is stopped. Therefore, in a vehicle equipped with an automatic transmission having a torque converter, it is necessary to suppress the creep torque by the braking force in order to maintain the vehicle stop state. As in the case of the vehicle, it is desirable to set a large predetermined value regarding the braking force. For this reason, in the determination device described in claim 5 and the determination method described in claim 9, the predetermined value for the detection value of the braking force detection means is set to the magnitude of the creep torque of the automatic transmission having a torque converter. Set accordingly and reduce errors.
[0015]
The determination device described in claim 6 and the determination method described in claim 10 are cases where the present invention is applied to a vehicle equipped with an internal combustion engine that performs idle stop control. In this case, when a predetermined condition is established during operation of the engine, the control device that controls the engine without depending on the key operation of the driver automatically stops the engine, or the predetermined condition is When established, the engine is automatically restarted without relying on the driver's key operation, but it is necessary to detect whether or not the vehicle is stopped when performing such idle stop control. . At that time, the engine control device can accurately detect whether or not the vehicle has stopped by receiving a signal indicating the determination result of the vehicle stop determination means, so that the idle stop control is appropriately performed.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 illustrates a system configuration for implementing a vehicle stop determination device or determination method according to the present invention. Reference numeral 1 denotes vehicle stop determination means, which is a so-called electronic control unit (ECU) having a microprocessor as a core. The vehicle stop determination means 1 is composed of a memory such as a ROM and a RAM, input and output ports, a clock pulse generator, a bus line and the like in addition to a core microprocessor as in a normal ECU. Yes.
[0017]
The vehicle stop determination unit 1 detects at least a braking force signal detected by the braking force detection unit 2 and a longitudinal acceleration detection unit 3 that detects acceleration acting in the longitudinal direction of the vehicle. The longitudinal acceleration signal and the inclination angle signal detected by the road inclination angle detecting means 4 for detecting the inclination angle in the longitudinal direction of the traveling road surface are input. When the vehicle stop determination means 1 determines that the vehicle has stopped as a result of performing a calculation based on various input signals and map data or the like built in a ROM or the like, for example, a control device for an internal combustion engine 5 or a vehicle stop determination signal toward a display device (not shown) or the like.
[0018]
The braking force detection means 2 detects the magnitude of the braking force of a braking device (brake) (not shown), and FIG. 2 shows a brake stroke sensor 6 as one specific example thereof. In FIG. 2, reference numeral 7 denotes a brake pedal, which can rotate around a pin shaft 8 attached to the vehicle body of the vehicle. When the driver depresses the brake pedal 7, the force becomes a braking force increased by the brake booster 9, and this braking force is applied to the master cylinder 10 to generate a brake hydraulic pressure. The hydraulic pressure is transmitted to the wheel cylinder 12 via the brake pipe 11, whereby the pair of brake pads 13 are frictionally engaged with the brake disc 14 to brake a wheel (not shown) to which the brake disc 14 is attached.
[0019]
In order to detect the depression amount of the brake pedal 7, a brake arm 15 that is an arm portion of the brake pedal 7 is provided with a potentiometer (variable resistor) type brake stroke sensor 6. The brake stroke sensor 6 includes an arc-shaped resistor 16, and a constant voltage is applied from both ends of the brake stroke sensor 6. The movable electrode 18 that slides on the resistor 16 is connected to the brake arm 15 and can move. Therefore, a voltage having a magnitude corresponding to the depression amount of the brake pedal 7 is output between the movable electrode 18 and the vehicle body. This output voltage is input to the vehicle stop determination means 1 described above, indicating the magnitude of the braking force.
[0020]
As another specific example of the braking force detection means 2 for detecting the magnitude of the braking force, a hydraulic sensor 19 can be used. The hydraulic pressure sensor 19 can be attached to the front end surface of the master cylinder 10 or a branch pipe provided in the middle of the brake pipe 11 as additionally shown in FIG. Although the detailed structure of the hydraulic pressure sensor 19 is not shown, it includes a semiconductor element, a piezoelectric element, etc. that accepts the brake hydraulic pressure generated by the master cylinder 10 and converts the magnitude into an electrical signal such as voltage or current. Yes. Therefore, the electric signal output from the hydraulic pressure sensor 19 can be input to the vehicle stop determination unit 1 as a signal indicating the magnitude of the braking force applied to the brake pedal 7 instead of the output signal from the brake stroke sensor 6. .
[0021]
FIG. 3 shows an acceleration sensor 20 as a specific example of the longitudinal acceleration detection means 3. The acceleration sensor 20 is made of a material such as silicon that can form a semiconductor, and has a rectangular plate shape as a whole. However, by providing four openings, the outer peripheral frame portion 21 and the acceleration sensor 20 are formed. The central weight portion 22 and four thin-walled beam portions 23 arranged evenly so as to connect between them. A semiconductor resistor is formed on the upper surface (or lower surface) of each beam portion 23 by processing a part of the outer end portion on the frame portion 21 side or the inner end portion on the weight portion 22 side. The formed semiconductor resistors and their locations are shown as R- or R + in FIG. However, it is not necessary to manufacture the entire acceleration sensor 20 with a semiconductor forming material such as silicon, and most of the frame portion 21 and the weight portion 22 are manufactured with a normal metal such as copper, and the semiconductor in the beam portion 23. Only the portion for forming the resistance may be manufactured from silicon or the like, or the entire acceleration sensor 20 may be manufactured from a normal metal, and a strain gauge may be attached to a position where the semiconductor resistance R− or R + is formed.
[0022]
A total of four semiconductor resistors (or strain gauges) R− and R +, each two, are connected in a bridge shape as shown in FIG. 4, and a constant current source 24 is connected between a pair of terminals on one diagonal line. In addition, the output voltage signal 25 is extracted from between a pair of terminals on another diagonal line. Since the change of the output voltage signal 25 is small, the signal is amplified by an amplifier and input to the vehicle stop determination means 1. In this type of acceleration sensor 20, the frame portion 21 is attached to the vehicle body so that the thickness direction thereof coincides with the longitudinal direction of the vehicle. When the longitudinal acceleration acts on the acceleration sensor 20, a relative displacement in the longitudinal direction occurs between the frame portion 21 that moves integrally with the vehicle body and the weight portion 22 that tends to remain in its original position due to inertia. The four beam portions 23 are elastically deformed into an S shape if exaggerated. As a result, on the upper surface (or lower surface) of each beam portion 23, the outer end portion on the frame portion 21 side and the inner end portion on the weight portion 22 side are contracted when one is extended. Accordingly, since the resistance value of the semiconductor resistance or strain gauge provided at those positions increases or decreases, the change in the magnitude of the output voltage signal 25 of the bridge is caused by the relative displacement between the frame portion 21 and the weight portion 22 ( Position displacement) and the magnitude of the longitudinal acceleration that caused the displacement.
[0023]
In the present invention, not only the acceleration sensor 20 as shown in FIG. 3 but also other types of acceleration sensors can be used. For example, a pendulum having a spring arm is suspended in a housing attached to the vehicle body of the vehicle, and the upper end of the arm of the pendulum is fixedly attached to the housing, and the magnitude of displacement of the pendulum in the front-rear direction is electrically By measuring by conventional means such as magnetic or optical, the magnitude of the longitudinal acceleration of the vehicle can be detected.
[0024]
As the road surface inclination angle detecting means 4, a known inclination angle sensor can be used. Although not shown, as a known example of a tilt angle sensor, a housing attached to a vehicle body is filled with a liquid, and a light bulb-like float is floated in a free posture in the liquid. What is supported to be able to do is known. In this tilt angle sensor, the float always tries to stand up even when the vehicle is tilted according to the tilt angle of the road surface and the housing is tilted therewith, so the relative relationship between the tilted housing and the upright float is The typical inclination angle indicates the inclination angle of the vehicle body. Therefore, the inclination angle of the vehicle body and the traveling road surface can be detected by attaching a magnet to the lower end of the float and providing a hall element facing the magnet on the housing side and measuring the change in magnetic flux density due to the inclination.
[0025]
As another type of tilt angle sensor, a pendulum is provided in the housing, and the upper end of its arm is pivotally attached to the ceiling of the housing so that the pendulum can freely rotate. A pendulum type that measures the inclination angle of the housing with respect to the pendulum by conventional means may be used. The output signal of the road surface inclination angle detection means 4 comprising these inclination angle sensors is also input to the vehicle stop determination means 1.
[0026]
FIG. 5 is a flowchart of a basic determination program illustrating a specific processing procedure when the vehicle stop determination means 1 executes the vehicle stop determination method of the present invention. The same applies to other determination programs to be described later. This determination program is continuously executed, for example, while the internal combustion engine that drives the vehicle is being operated by the electronic control unit (ECU) 1 that is the vehicle stop determination means. Make it run repeatedly. When the determination program shown in FIG. 5 is started at a predetermined timing, first, in step 501, a vehicle speed detected by a vehicle speed sensor (not shown), which is a normal vehicle speed detection means, is read, and is detected in a low vehicle speed range of 5 km / h or less. It is determined whether or not there is. If NO, the same determination is repeated.
[0027]
If the determination in step 501 is YES (in the predetermined low vehicle speed range), the process proceeds to step 502, where the braking force signal output from the braking force detection means 2 such as the brake stroke sensor 6 is read, and the next step In 503, it is determined whether the braking force is equal to or greater than a predetermined value. If NO, the process returns to step 502 and the same process is repeated. If the determination is YES, the process proceeds to step 504, where the longitudinal acceleration signal output by the longitudinal acceleration detection means 3 such as the acceleration sensor 20 is read, and In step 505, it is determined whether or not the absolute value of the longitudinal acceleration is equal to or less than a predetermined value. If NO, return to step 502 and repeat the same process. Then, when the determination in step 502 is YES, the process proceeds to step 506 for the first time, and a vehicle stop determination signal is output to the control device 5 of the internal combustion engine.
[0028]
According to the determination program shown in FIG. 5, after confirming that the braking force is greater than or equal to a predetermined value in step 503, it is confirmed in step 505 that the absolute value of the longitudinal acceleration is less than or equal to the predetermined value. Since it is determined that the vehicle is stopped only when these two conditions are met, a vehicle stop determination signal is not output while the vehicle is moving at a speed of 5 km / h or less. Therefore, the reliability of the vehicle stop determination signal is increased, and the control device 5 and the like can reliably detect that the vehicle has stopped when the vehicle stop determination signal is input.
[0029]
When the vehicle stop determination means (ECU) 1 executes the determination program shown in FIG. 5, the vehicle speed, the brake depression amount, and the longitudinal acceleration change as shown in the time chart of FIG. That is, as the brake pedal is depressed by the driver, the vehicle speed (true vehicle speed) R starts to decrease, and the longitudinal acceleration also rises as a negative deceleration. In the basic vehicle stop determination method of the present invention shown in FIG. 5, the vehicle speed enters a low vehicle speed range of 5 km / h or less which can be detected by a normal vehicle speed detection means, and the brake depression amount is predetermined. The vehicle stop determination means 1 when the longitudinal deceleration decreases to a predetermined value -a (when the absolute value of the longitudinal acceleration decreases to the predetermined value a) while maintaining the value b or more. Determines that the vehicle is stopped and outputs a vehicle stop determination signal A toward the control device 5 of the internal combustion engine. In FIG. 6, the size of a is exaggerated, but the value is substantially close to 0, and both the + a and −a lines substantially overlap the 0 reference line.
[0030]
On the other hand, the vehicle speed detected by the conventional vehicle speed detection means used in the past changes in the form shown by the broken line C in the vehicle speed time chart of FIG. Since the vehicle speed in the low vehicle speed range of 5 km / h or less cannot be detected, conventionally, there is no other way than determining that the vehicle is stopped at time B when the vehicle speed is reduced to 5 km / h. Thus, since the time when it is determined that the vehicle is stopped is A in the case of the determination device or the determination method of the present invention, the conventional vehicle stop determination time is determined according to the present invention. There is a time lag of A-B with respect to the vehicle stop timing according to the apparatus or the determination method, that is, substantially the true vehicle stop timing. According to the present invention, this deviation is eliminated and the vehicle stop determination becomes accurate, so that the operation of other devices that operate accordingly becomes appropriate.
[0031]
Although it has become common recently, when the vehicle is equipped with an automatic transmission having a torque converter, it is desirable to take a special determination method in order to make the vehicle stop determination accurate. This is because the automatic transmission having a torque converter transmits creep torque to the axle in the D range even when the vehicle is stopped. For this reason, the vehicle tries to move by creep torque even when it is stopped. Therefore, in order to maintain the vehicle stop state, it is necessary to apply a braking torque sufficiently larger than the creep torque as a braking force. Therefore, as shown in FIG. 7, a predetermined value for determining the brake depression amount corresponding to the magnitude of the braking force is set as b1 larger than b in accordance with the magnitude of the creep torque. As a condition for determining whether to stop the vehicle, it is assumed that the brake depression amount is greater than or equal to a predetermined value b1. Such a predetermined value b1 is set from the beginning in the ROM in the vehicle stop determination means (ECU) 1 of a vehicle equipped with an automatic transmission having a torque converter.
[0032]
Further, when the vehicle traveling path is inclined as when traveling on a slope, a predetermined value b to be compared with a detected value of the braking force detecting means 2 (brake stroke sensor 6), and It is necessary to change any predetermined value a to be compared with the detection value of the longitudinal acceleration detection means 3 (acceleration sensor 20). One of the reasons is that while the vehicle is stopped and the magnitude of the braking force required to maintain the stopped state varies depending on the degree of inclination of the traveling road surface, the traveling road surface is uphill or downhill. Regardless of the slope, the braking force required to maintain the vehicle in a stopped state increases as the absolute value of the inclination angle of the traveling road surface increases. Therefore, it is necessary to set a large predetermined value related to the braking force or the brake depression amount, which is a precondition for determining whether to stop the vehicle. This relationship is shown in the diagram of FIG. Corresponding to the increase in the inclination angle of the horizontal axis in the positive or negative direction, the predetermined value of the braking force to be set for determination increases linearly. The content of the diagram of FIG. 8 is incorporated in the ROM of the vehicle stop determination means 1 as a map, for example, and a predetermined value that differs depending on the inclination angle of the traveling road surface detected by the road surface inclination angle detection means 4 is read and used for determination. To do.
[0033]
Another reason is that when the road surface is inclined, the vehicle body is inclined in the front-rear direction, so that the acceleration of gravity has a component in the front-rear direction of the vehicle. This acceleration component is added to acceleration generated by causes other than gravity, that is, deceleration due to braking, acceleration in the front-rear direction generated by engine driving torque, and the like, which have been described above with reference to FIGS. It is not appropriate to set as a small value “a” with 0 as a reference, like the predetermined value related to the longitudinal acceleration in the basic determination method. Since the magnitude of the acceleration generated in the longitudinal direction of the vehicle as a gravitational acceleration component corresponding to the inclination angle of the traveling road surface changes as shown in the diagram of FIG. 9, the acceleration value that can be read from this diagram Is set as a reference value in place of 0, and the determination condition is established when the total longitudinal acceleration is within a predetermined range based on the reference value. Therefore, the small predetermined value a need not be changed.
[0034]
As described above, when the traveling road surface is inclined, it is necessary to change the predetermined value relating to the braking force and the reference value relating to the longitudinal acceleration. Therefore, when the vehicle is equipped with an automatic transmission having a torque converter In addition, when the vehicle is on an inclined traveling road surface, it is not sufficient to change the predetermined value relating to the braking force (the amount of depression of the brake) as shown in the diagram of FIG. Needless to say, not only does the braking force required to stop the vehicle change due to the inclination of the road surface, but also the vehicle is energized by the creep torque of the automatic transmission having a torque converter. This is because power is required. As shown in the diagram of FIG. 10, the predetermined value relating to the braking force in this case is a shape in which the zero point of the diagram of FIG. 8 indicated by the broken line is moved in the direction of the horizontal axis (inclination angle). Therefore, a vehicle equipped with an automatic transmission having a torque converter is equipped with a map as shown in FIG. 10 instead of a map as shown in FIG. 8, and is controlled according to the detection value of the road surface inclination angle detecting means 4. It is desirable to change the predetermined value for power.
[0035]
As described above, when the traveling road surface is inclined, special processing is required for determining whether the vehicle is to stop. The procedure of a special determination method including the processing is shown in the flowchart of FIG. When the road surface inclination angle detection means 4 detects that the traveling road surface has an inclination angle greater than or equal to a predetermined value, the vehicle stop determination means 1 changes from a determination program as shown in FIG. 5 to a special determination program as shown in FIG. And the vehicle stop determination is executed.
[0036]
One feature of the determination program shown in FIG. 11 is that the inclination angle signal detected by the road surface inclination angle detection means 4 is read in step 1102, as is clear from the content of the basic determination program shown in FIG. In step 1104, the predetermined value related to the braking force is changed according to the inclination angle. This is an operation using map data as shown in FIG. The predetermined value used for the determination in step 1105 is a value after the change. Another feature is that in step 1107, the reference value for the predetermined value related to the longitudinal acceleration is changed to a value other than 0 in accordance with the inclination angle of the traveling road surface. For this processing, a map having contents as shown in FIG. 9 is used. Then, in the determination in step 1108, it is determined whether or not the longitudinal acceleration is within the range of the predetermined value a from this reference value. When the determination is YES, the process proceeds to step 1109 for the first time, and the vehicle stop determination means 1 Output a signal. Other processes are the same as those in FIG.
[0037]
Thus, in the determination apparatus or determination method of the present invention, when the traveling road surface is inclined, special processing is performed to make vehicle stop determination more accurate. However, the determination program shown in FIG. Is executed, the vehicle speed of the vehicle, the brake depression amount, and the longitudinal acceleration change as shown in the time charts of FIGS. When the road surface is inclined, it is necessary to change the handling of the longitudinal acceleration depending on whether it is uphill or downhill, and depending on whether an automatic transmission with a torque converter is installed or not Even the handling comes differently. However, how to read these time charts is the same as that described with reference to FIGS.
[0038]
First, FIG. 12 is a time chart showing a case where a vehicle equipped with a normal transmission is on an uphill traveling road surface. As is clear from comparison with FIG. 6, a predetermined value relating to the brake depression amount (braking force) is set to b2 which is larger than b in FIG. The vehicle stop determination is based on the precondition that the depression amount is larger than b2. The reference value s1 of the longitudinal acceleration is calculated by a map having the contents as shown in the diagram of FIG. 9, but is deviated from 0 and biased to the negative side because of the uphill. A predetermined value related to the longitudinal acceleration (a value corresponding to a shown in FIG. 6) is taken above and below the new reference value s1.
[0039]
The time chart of FIG. 13 shows the situation of vehicle stop determination in a state where a vehicle equipped with an automatic transmission having a torque converter is on a gradual uphill that allows climbing by creeping. The comparison target is FIG. 7 showing a situation where the tilt angle θ = 0. In the case of FIG. 13, since the vehicle is on a gentle uphill, the creeping torque of the automatic transmission having a torque converter is less likely to cause a slight movement (creep) of the vehicle, and even if the amount of brake depression is relatively small. The vehicle can be maintained in a stopped state. Accordingly, the predetermined value b3 in this case is smaller than b1 in the case shown in FIG. The reference value s2 for the longitudinal acceleration is also shifted from the zero position to the negative side as in the case shown in FIG. The value of s2 is substantially the same as the value of s1.
[0040]
Contrary to the case of FIG. 12, FIG. 14 is a time chart showing a situation when a vehicle equipped with a normal transmission is on a downhill. Even on the downhill, the braking force for maintaining the vehicle in the stopped state is the same as that on the uphill, so the predetermined value b4 relating to the amount of brake depression (braking force) is the predetermined value in the case shown in FIG. It should be as large as the value b2. However, in the case of downhill, the longitudinal component of the acceleration of gravity acting on the vehicle tries to move the vehicle only forward, so the reference value s3 for determining the longitudinal acceleration is zero as can be seen from FIG. It will be biased to the positive side of the position.
[0041]
Contrary to the case of FIG. 13, FIG. 15 is a time chart showing a situation when a vehicle equipped with an automatic transmission having a torque converter is on a downhill. Because it is a downhill, the longitudinal component of the acceleration of gravity acting on the vehicle not only tries to move the vehicle forward, but also because the vehicle tries to move forward due to the creep torque of the automatic transmission having a torque converter. A large braking force is required to stop the vehicle against this force. Therefore, the predetermined value relating to the brake depression amount is a large value as shown as b5. Exceeding this value is a prerequisite for determining whether to stop the vehicle. Further, the reference value s4 for determining the longitudinal acceleration is largely shifted to the positive side for the same reason.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a system for implementing the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a brake stroke sensor as braking force detection means.
FIG. 3 is a perspective view illustrating an acceleration sensor which is a longitudinal acceleration detection means.
4 is a circuit diagram showing electrical connection of the acceleration sensor of FIG. 3; FIG.
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure of a basic determination method according to the present invention.
FIG. 6 is a time chart showing a situation when a basic determination method is executed.
FIG. 7 is a time chart when a creep torque generated by a torque converter acts.
FIG. 8 is a diagram showing the contents of a map for setting a predetermined value used for determination relating to braking force when the traveling road surface is inclined.
FIG. 9 is a diagram showing the contents of a map for setting a reference value of a predetermined value used for determination regarding longitudinal acceleration when a traveling road surface is inclined.
FIG. 10 is a diagram showing the contents of a map for setting a predetermined value used for determination relating to braking force when the traveling road surface is inclined and creep torque is applied.
FIG. 11 is a flowchart showing a procedure of a determination method of the present invention corresponding to a case where a traveling road surface is inclined.
FIG. 12 is a time chart showing a situation when a vehicle equipped with a normal transmission is on an uphill running road surface.
FIG. 13 is a time chart showing a situation when a vehicle equipped with an automatic transmission having a torque converter is on an uphill running road surface.
FIG. 14 is a time chart showing a situation when a vehicle equipped with a normal transmission is on a downhill traveling road surface.
FIG. 15 is a time chart showing a situation when a vehicle equipped with an automatic transmission having a torque converter is on a downhill running road surface.
[Explanation of symbols]
1 ... Vehicle stop determination means (electronic control unit, ECU)
2 ... braking force detection means
3. Longitudinal acceleration detection means
4. Road surface inclination angle detection means
5. Control device for internal combustion engine
6 ... Brake stroke sensor
7 ... Brake pedal
10 ... Master cylinder
15 ... Brake arm
16 ... resistor
18 ... Moveable electrode
19 ... Brake hydraulic pressure sensor
20 ... Accelerometer
21 ... Frame part
22 ... Weight part
23 ... Beam part
24 ... Constant current source
25 ... Output voltage signal

Claims

A braking force detection means for detecting the magnitude of the braking force of a braking device provided in the vehicle, a longitudinal acceleration detection means for detecting the magnitude of the longitudinal acceleration of the vehicle, and a detection value of the braking force detection means Vehicle stop determination means for determining that the vehicle is stopped when the absolute value of the detection value of the longitudinal acceleration detection means is not more than a predetermined value. A vehicle stop determination device.

2. The vehicle stop determination device according to claim 1, wherein the braking force detection means is a depression amount detection means for detecting a depression amount of a brake pedal.

3. The vehicle according to claim 1, wherein the braking force detecting means is a hydraulic pressure detecting means for detecting a hydraulic pressure of a master cylinder that generates a hydraulic pressure for operating the braking device. Stop determination device.

4. The vehicle stop determination means according to any one of claims 1 to 3, wherein the vehicle stop determination means further comprises an inclination angle detection means for detecting an inclination angle in the front-rear direction of the traveling road surface. An apparatus for determining whether to stop a vehicle, wherein at least one of the predetermined values for determination is changed in accordance with a magnitude of a detected value.

5. The method according to claim 1, wherein when the vehicle includes an automatic transmission having a torque converter, a value corresponding to a detected value of the braking force detection unit is determined in accordance with a magnitude of creep torque generated thereby. A vehicle stop determination device configured to set the predetermined value for determination.

6. The vehicle stop determination unit according to claim 1, wherein when the vehicle is equipped with an internal combustion engine that performs idle stop control, the control device for the internal combustion engine executes idle stop control. A vehicle stop determination device configured to receive a signal indicating a determination result and detect whether or not the vehicle has stopped.

The vehicle is stopped when the magnitude of the braking force of the braking device provided in the vehicle is greater than or equal to a predetermined value and the absolute value of the acceleration in the longitudinal direction of the vehicle is less than or equal to the predetermined value. The vehicle stop determination method characterized by determining.

8. The method according to claim 7, further comprising detecting an inclination angle in a front-rear direction of a road surface on which the vehicle travels, and changing at least one of the predetermined values according to a magnitude of a detected value of the inclination angle. A method for determining whether to stop a vehicle.

9. The braking force of the braking device according to claim 7, wherein when the vehicle includes an automatic transmission having a torque converter, the magnitude of the braking force of the braking device corresponding to the magnitude of the creep torque generated thereby. A determination method for stopping the vehicle, wherein the predetermined value for determining the vehicle is set.

The method according to any one of claims 7 to 9, wherein when the vehicle is equipped with an internal combustion engine that performs idle stop control, whether to perform idle stop control is determined based on the result of the determination. A vehicle stoppage determination method as a feature.