JP4534840B2

JP4534840B2 - ブレーキ制御装置

Info

Publication number: JP4534840B2
Application number: JP2005103223A
Authority: JP
Inventors: 直樹宮下
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2005-03-31
Publication date: 2010-09-01
Anticipated expiration: 2025-03-31
Also published as: JP2006281936A

Description

本発明は、車両が停止したときに自動的に制動状態にするブレーキ制御装置に関する。

従来、車両が停止したときに自動的に駐車ブレーキを作動して制動状態とするブレーキ制御装置としては、例えば特許文献１に記載されるものがある。このブレーキ制御装置では、車両停止時に自動的に駐車ブレーキを作動して制動状態を維持し、さらに、アクセルペダルが踏まれて発進状態になると自動的に上記駐車ブレーキの作動状態を解除する。また、特許文献１に記載のブレーキ制御装置では、シフトポジションが後進レンジにある場合に、上記自動的に作動した駐車ブレーキを解除している。
特開昭６１-１０５２６１号公報

ここで、渋滞走行では、頻繁に車両の停止・発進を繰り返す傾向にあるが、車両停止の度に駐車ブレーキが自動的に作動するため、車両を発進する際には駐車ブレーキの作動を解除する操作としてアクセルペダルの操作が必要となり、たとえばクリープ力を利用して車両を低速で前進させたい場面でも、頻繁にブレーキペダルとアクセルペダルとの踏み替え操作を行う必要がある。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、車両停止時に自動的に制動状態になることを一定条件下では禁止して、頻繁な踏み替えを抑えることを課題としている。

上記課題を解決するために、本発明は、車両が停止すると自動的にブレーキを作動して制動状態となるブレーキ制御装置において、
車両が頻繁に停止と発進とを繰り返す走行環境状態になっているか否かを推定する走行環境推定手段を備え、上記走行環境推定手段が頻繁に停止と発進とを繰り返す走行環境状態と推定すると、上記車両停止時の自動的なブレーキ作動を禁止し、
上記走行環境推定手段は、運転者のブレーキ操作による制動開始から車両停止までの間の車両減速度の最大値が所定値以下のとき、若しくは運転者のブレーキ操作による制動開始から車両停止までの間の車両減速度の最大値が所定値より大きく且つ運転者のブレーキ操作による制動開始から車両停止までの間の車両減速度の平均値が所定値以下のとき、頻繁に停止と発進とを繰り返す走行環境状態と推定すると共に、運転者のブレーキ操作による制動開始から車両停止までの間の車両減速度の最大値及び平均値が所定値より大きいときには、車速が所定の低速状態になってから車両が停止するまでの間の車両減速度の最大値が所定値以下のときに、若しくは車速が所定の低速状態になってから車両が停止するまでの間の車両減速度の最大値が所定値より大きく且つ車速が所定の低速状態になってから車両が停止するまでの間の車両減速度の平均値が所定値以下のときに、頻繁に停止と発進とを繰り返す走行環境状態と推定することを特徴とするものである。
ここで、頻繁に停止と発進とを繰り返す走行環境とは、例えば、渋滞走行や、走行可能な車幅が極端に狭い道路を走行するなどの走行環境を指す。

本発明によれば、頻繁に車両の停止・発進が繰り返されるおそれのある走行環境状態では、車両停止時に自動的に制動状態となることが防止されることで、自動制動を解除する操作を頻繁に行う必要が無くなる。

次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１及び図２は、電動駐車ブレーキ装置の構成を示す図である。
まず構成について説明すると、符号１は左右の後輪５に制動力を作用させる駐車ブレーキユニットであって、この駐車ブレーキユニット１はケーブル２を介してアクチュエータ３に接続し、該アクチュエータ３が作動することで所定の制動力を後輪５に作用させる。該アクチュエータ３は、モータ３ａと減速機３ｂからなり、コントローラ４によってその作動が制御される。
ここで、上記駐車ブレーキユニット１は、駐車ブレーキ専用でも良いし、サービスブレーキと兼用されていても良い。また、図１及び２における、符号６はバッテリであり、符号７は、手動で駐車ブレーキを作動させる駐車ブレーキレバーを示している。

コントローラ４には、図３に示すように、操作スイッチ１０、イグニッションセンサ１１、アクセルポジションセンサ１２、ブレーキポジションセンサ１３、クラッチポジションセンサ１４、エンジン回転数検出センサ１５、エンジントルク検出センサ１６、シフトポジション検出センサ１７、シート圧センサ１８、Ａ／ＴモードＳＷ１９、ライニング温度センサ２０、荷重センサ２１、勾配センサ２２、車輪速センサ２３、減速機回転センサ２４からの信号が入力される。該コントローラ４は、操作スイッチ１０から自動ブレーキ制御の信号を入力すると作動し、上記各センサからの信号に基づき駐車ブレーキの作動・解除の判定や目標制動力などを演算し、その指令値をアクチュエータ３のモータ３ａに出力する。
コントローラ４は、駐車ブレーキ制御本体部４Ａ、及び自動ブレーキ禁止推定部４Ｂを備える。

まず、自動ブレーキ禁止推定部４Ｂの処理を、図４を参照しつつ説明する。この自動ブレーキ禁止推定部４Ｂは、所定サンプリング時間毎に起動され、まずステップＳ１０にて、車速が所定の低車速、例えば時速２０ｋｍを下回ったかどうか判定し、所定の低車速を下回ったと判定しているときにはステップＳ２０に移行し、一方、所定の低車速を下回っていないと判定した場合にはステップＳ４０に移行する。ここで、「所定の低車速」とは、車速が遅くなり停車に移行、若しくは極低速での走行状態に移行すると推定されるだけの低速の車速である。

ステップＳ２０では、現在の減速度を取得し、車両停止直前の車速を下回った状態における今までの減速度の最大値Ｇpeek-lowspと、今回取得した減速度とを比較し、今回取得した減速度の方が大きければ、今回の減速度を、減速度の最大値Ｇpeek-lowspに代入し、そうでなければそのまま、ステップＳ３０に移行する。
ステップＳ３０では、車両停止直前の車速を下回った状態になってから現在までに取得した減速度の平均値を演算し、減速度の平均値Ｇave-lowspを更新して、ステップＳ６０に移行する。なお、車両停止中と判定した場合には、上記減速度平均値Ｇave-lowspの更新を行わない。

また、ステップＳ４０およびＳ５０では、減速度の最大値Ｇpeek-lowspおよび減速度の平均値Ｇave-lowspを「０」にリセットして、ステップＳ６０に移行する。
ステップＳ６０では、運転者の意思でブレーキペダル（ブレーキ操作子）が踏み込まれることによる制動状態か否かを判定し、上記制動状態と判定した場合には、ステップＳ７０に移行する。一方、上記制動状態でないと判定した場合にはステップＳ９０に移行する。

ステップＳ７０では、現在の減速度を取得し、制動状態における今までの減速度の最大値Ｇpeek-bonと、今回取得した減速度とを比較し、今回取得した減速度の方が大きければ、今回の減速度を、減速度の最大値Ｇpeek-bonに代入し、そうでなければそのまま、ステップＳ８０に移行する。
ステップＳ８０では、制動状態になってから現在までに取得した減速度の平均値を演算し、減速度の平均値Ｇave-bonを更新して、ステップＳ１２０に移行する。

一方、ステップＳ９０では、車両停止中若しくはほぼ停止に近い状態（以下、単に車両停止中と呼ぶ。）か否かを判定する。車両停止中の場合にはリセット処理を行わずにステップＳ１４０に移行する。また、車両停止中でない場合には、ステップＳ１００およびＳ１１０にて、減速度の最大値Ｇpeek-bonおよび減速度の平均値Ｇave-bonを「０」にリセットして、ステップＳ２１０に移行する。

また、ステップＳ１２０では、車両停止中か否かを判定し、車両停止中と判定した場合にはステップＳ１４０に移行し、車両停止中でないと判定した場合にはステップＳ２１０に移行する。
ステップＳ１４０では、ブレーキペダルが踏み込まれてから車両停止までの間の車両減速度の最大値Ｇpeek-bonが所定値（例えば、０．０５Ｇ）以下か否かを判定し、最大値Ｇpeek-bonが所定値以下と判定した場合にはステップＳ１３０に移行し、そうでない場合にはステップＳ１５０に移行する。なお、ステップＳ１４０にてゼロより大きいか否かを判定しているのは、リセットした後に値の設定が無い場合を排除するためである。後述のステップＳ１５０〜Ｓ１７０においても同様である。

ステップＳ１５０では、ブレーキペダルが踏み込まれてから車両停止までの間の車両減速度の平均値Ｇave-bonが所定値（例えば、０．０５Ｇ）以下か否かを判定し、平均値Ｇpeek-bonが所定値以下と判定した場合にはステップＳ１３０に移行し、そうでない場合にはステップＳ１６０に移行する。
ステップＳ１６０では、上記所定の低車速を下回ってから車両が停止するまでの車両減速度の最大値Ｇpeek-lowspが所定値（例えば、０．０５Ｇ）以下か否かを判定し、最大値Ｇpeek-lowspが所定値以下と判定した場合にはステップＳ１３０に移行し、そうでない場合にはステップＳ１７０に移行する。

ステップＳ１７０では、上記所定の低車速を下回ってから車両が停止するまでの車両減速度の平均値Ｇave-lowspが所定値（例えば、０．０５Ｇ）以下か否かを判定し、平均値Ｇave-lowspが所定値以下と判定した場合にはステップＳ１３０に移行し、そうでない場合にはステップＳ２００に移行する。
一方、ステップＳ１３０では、勾配センサからの信号に基づき、路面が登坂路と判定した場合にはステップＳ２００に移行し、登坂路と判定しない場合にはステップＳ２１０に移行する。
ステップＳ２００では、自動ブレーキ作動フラグｆＢＲＡＫＥＯＫに「１」を代入して作動許可状態で復帰する。
ステップＳ２１０では、自動ブレーキ作動フラグｆＢＲＡＫＥＯＫに「０」を代入して作動禁止状態で復帰する。
ここで、上記ステップＳ１０〜Ｓ１７０が、走行環境推定手段を構成する。

次に、駐車ブレーキ制御本体部４Ａの処理を、図５を参照しつつ説明する。
駐車ブレーキ制御本体部４Ａは、所定サンプリング毎に起動され、まずステップＳ３００にて、手動の駐車ブレーキが作動しているか否かを判定し、手動の駐車ブレーキが作動していると判定するとステップＳ３６０に移行し、手動の駐車ブレーキが作動していない場合にはステップＳ３１０に移行する。

ステップＳ３１０では、操作スイッチ１０からの信号に基づき自動駐車ブレーキモードか否かを判定し、自動駐車ブレーキモードの場合にはステップＳ３２０に移行し、自動駐車ブレーキモードでない場合にはステップＳ３８０に移行する。
ステップＳ３２０では、自動ブレーキ作動フラグｆＢＲＡＫＥＯＫが「０」、つまり作動禁止状態である場合にはステップＳ３８０に移行し、そうでない場合にはステップＳ３３０に移行する。

ステップＳ３３０では、駐車ブレーキが作動中か否かを判定し、駐車ブレーキが作動中と判定された場合にはステップＳ３４０に移行し、駐車ブレーキが作動していないと判定した場合にはステップＳ３５０に移行する。
ステップＳ３４０では、アクセルがオンか否かが判定され、アクセルがオンすなわちアクセルペダルが踏み込まれたと判定した場合にはステップＳ３８０に移行する。一方、アクセルがオフの場合にはステップＳ３６０に移行する。
ステップＳ３５０では、車両停止中が否かを判定し、車両停止中と判定した場合にはステップＳ３６０に移行し、車両停止中でないと判定した場合にはステップＳ３８０に移行する。

ステップＳ３６０では、駐車ブレーキの目標制動力を演算して、ステップＳ３７０に移行する。たとえば、現在の車両状態や路面状態に基づき車両を停止状態に維持するために必要な必要制動力を演算し、該必要制動力に安全代分の制動力を加味して駐車ブレーキの目標制動力とする。上記必要制動力の演算は、例えば、エンジンの回転数からクリープトルクを演算し、また、現在の路面の勾配から重力による車両の移動を阻止するだけのトルクを演算し、その両トルクを加算することで求める。
ステップＳ３７０では、上記目標制動力に応じた目標電流値をアクチュエータ３に出力して、駐車ブレーキを作動させる。
ステップＳ３８０では、駐車ブレーキの作動解除としてモータ３ａへの通電を停止する。

次に、上記構成のブレーキ制御の装置の作用・効果等について説明する。
以下の説明では、操作スイッチ１０からの信号に基づき駐車ブレーキの自動制御がオン状態になっているとする。
車両が、シフトレンジがＤレンジで前進走行した状態から運転者のブレーキ操作により一時停車すると自動的に駐車ブレーキが作動する。この状態から、ブレーキ操作が解除されアクセルペダルが踏まれると自動的に駐車ブレーキが解除されて再発進可能となる。

また、車両が停止する際に、車両が極低速、例えば時速１０ｋｍ以下でのみ走行可能な走行環境状態になっているとステップＳ１４０〜１７０で推定されると、駐車ブレーキの自動的な作動を禁止し、また自動的に駐車ブレーキが作動している場合には当該駐車ブレーキの作動を解除する。
これにより、頻繁に停止・発進を繰り返す傾向にある、渋滞走行などの、車両が極低速でのみ走行可能な走行環境状態の場合には、車両が一時停止しても自動で駐車ブレーキが作動しないので、発進時にアクセル操作による駐車ブレーキの自動解除を必要とせず、ブレーキを緩めることによりクリープ力にて低速で走行するなど、ブレーキ操作だけで発進が可能となる。つまり、足の踏み替えが不要となる。

図６に、タイムチャートの例を示す。この図６から分かるように、従来であれば、渋滞走行等で一時停止する度にブレーキペダルからアクセルペダルに踏み替えて自動的に作動した駐車ブレーキを解除する操作が必要となるが、本実施形態では、渋滞走行時に、そのような踏み替え操作を必要としない。
また、本実施形態では、頻繁に停止と発進とを繰り返す渋滞走行などの車両が極低速でのみ走行可能な走行環境状態であることを、実際に自車両周囲の状況をカメラ等で取得することなく推定するので、当該カメラ等の追加の装置が必要ない。

そして、ステップＳ１４０での判定では、ブレーキ操作時に発生した減速度が、渋滞走行時の一般的な減速度より小さい、ということを判定に使用することで、いわゆる渋滞走行時などに見られる低速且つ車速変動が少ない走行パターンによって、頻繁に停止と発進とを繰り返す渋滞走行などの車両が極低速でのみ走行可能な走行環境状態と推定している。
また、ステップＳ１５０の判定により、ブレーキペダルの操作のミスや、前方車両との車間距離の目測を誤ってブレーキペダルを踏み増しをした場合でも、ブレーキ操作中の平均値で判定することで、頻繁に停止と発進とを繰り返す渋滞走行などの車両が極低速でのみ走行可能な走行環境状態か否かを推定できる。

また、いわゆる渋滞走行時には低速かつ車速変動が少ない走行パターンが見られるが、そのためブレーキ操作を行わずに惰性で車両停止まで減速が行われることもあり、そのような場合でも、ステップＳ１６０の判定により渋滞走行を識別できる。さらに、ステップＳ１６０では、中高速走行中に渋滞に出くわした場合など、まず車速を落とすためのブレーキ操作を運転者が行い、その後に渋滞走行に移行した場合でも、渋滞走行等に移行すると推定される所定の低車速を下回ってからの減速度を使用するので、初期に車速を落とすために大きめの減速度が出ていた間の影響が排除され、その後の渋滞走行を誤って非渋滞状態と認識してしまうことを防止できる。

また、ステップＳ１７０により、ブレーキペダル操作のミスや、前方車両との車間距離の目測を誤ってブレーキペダルの踏み増しをした場合でも、ブレーキ操作中の平均値で判定することで、頻繁に停止と発進とを繰り返す渋滞走行などの車両が極低速でのみ走行可能な走行環境状態か否かを推定できる。
さらに、上記のように頻繁に停止と発進とを繰り返す渋滞走行などの車両が極低速でのみ走行可能な走行環境状態と推定して自動ブレーキの作動を禁止すると、登坂路で車両が停止した場合には、ブレーキペダルからアクセルペダルに踏み替える際に、車両がずり下がってしまう。これに対し、本実施形態では、頻繁に停止と発進とを繰り返す渋滞走行などの車両が極低速でのみ走行可能な走行環境状態と推定しても、登坂路と判定（ステップＳ１３０）した場合には、自動的なブレーキ作動又は解除を禁止することで、上記問題を防止できる。

ここで、上記実施形態では、車両減速度を使用して、頻繁に停止と発進とを繰り返す渋滞走行などの車両が極低速でのみ走行可能な走行環境状態か否かを推定しているが、カメラや車車間通信などを利用して周囲の状態を判別して頻繁に停止と発進とを繰り返す渋滞走行などの車両が極低速でのみ走行可能な走行環境状態か否かを推定しても良い。
また、上記実施形態では、停車時に自動制動が作動するブレーキとして駐車ブレーキを例示しているが、サービスブレーキであっても良い。
また、駐車ブレーキとしては、ケーブル引きタイプの駐車ブレーキ以外に、電動ブレーキ（ＥＭＢ）や油圧式バイワイヤブレーキシステムを用いる駐車ブレーキなどでも良い。

本発明に基づく実施形態に係る駐車ブレーキ制御装置を説明する図である。本発明に基づく実施形態に係る駐車ブレーキ制御装置の構成を示す図である。本発明に基づく実施形態に係るコントローラを説明する図である。自動ブレーキ制御本体部の処理を説明する図である。駐車ブレーキ制御本体部の処理を説明する図である。自動解除の際の状態を示すタイムチャートである。

符号の説明

１駐車ブレーキユニット
２ケーブル
３アクチュエータ
３ａモータ
４コントローラ
４Ａ駐車ブレーキ制御本体部
４Ｂ自動ブレーキ禁止推定部
５後輪
ｆＢＲＥＡＫＥＯＫ自動ブレーキ作動フラグ
Ｇpeek-lowsp 減速度最大値
Ｇave-lowsp 減速度平均値
Ｇpeek-bon 減速度最大値
Ｇave-bon 減速度平均値

Claims

車両が停止すると自動的にブレーキを作動して制動状態とするブレーキ制御装置において、
車両が頻繁に停止と発進とを繰り返す走行環境状態になっているか否かを推定する走行環境推定手段を備え、
上記走行環境推定手段が頻繁に停止と発進とを繰り返す走行環境状態と推定すると、上記車両停止時の自動的なブレーキ作動を禁止又は解除し、
上記走行環境推定手段は、
運転者のブレーキ操作による制動開始から車両停止までの間の車両減速度の最大値が所定値以下のとき、若しくは運転者のブレーキ操作による制動開始から車両停止までの間の車両減速度の最大値が所定値より大きく且つ運転者のブレーキ操作による制動開始から車両停止までの間の車両減速度の平均値が所定値以下のとき、頻繁に停止と発進とを繰り返す走行環境状態と推定すると共に、
運転者のブレーキ操作による制動開始から車両停止までの間の車両減速度の最大値及び平均値が所定値より大きいときには、車速が所定の低速状態になってから車両が停止するまでの間の車両減速度の最大値が所定値以下のときに、若しくは車速が所定の低速状態になってから車両が停止するまでの間の車両減速度の最大値が所定値より大きく且つ車速が所定の低速状態になってから車両が停止するまでの間の車両減速度の平均値が所定値以下のときに、頻繁に停止と発進とを繰り返す走行環境状態と推定する
ことを特徴とするブレーキ制御装置。
車両停止直前若しくは車両が停止した路面が登坂路と判定すると、上記自動ブレーキの
禁止及び解除を禁止することを特徴とする請求項１に記載したブレーキ制御装置。