JP4952648B2

JP4952648B2 - 車両用制御装置及び車両

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Publication number: JP4952648B2
Application number: JP2008122724A
Authority: JP
Inventors: 泰大峯; 玄井上
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-05-08
Filing date: 2008-05-08
Publication date: 2012-06-13
Anticipated expiration: 2028-05-08
Also published as: JP2009269507A

Description

本発明は、ブレーキ操作量に応じて発生可能な作動力を受けて作動して車輪の回転を制動可能なブレーキ機構を備えた車両に関し、特に、当該ブレーキ機構に与える作動力を保持する作動力保持制御に関する。

自動車等の車両には、一般的に、ブレーキペダルの操作ストローク等のブレーキ操作量に応じて油圧等を発生させ、当該油圧等により伝達される作動力を受けて作動して車輪の回転を制動することが可能なブレーキ機構が設けられている。このようなブレーキ機構には、例えば、ディスク式やドラム式等の摩擦ブレーキなどがある。ブレーキ機構を備えた車両においては、勾配の急峻な坂路において車両を停止させた場合に、車両が坂路下方にずり下がることを防止し、当該坂路における車両の発進を容易なものとするため、近年、ブレーキ機構に与える作動力を、予め設定された値に保持する制御を行うことが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

下記の特許文献１には、車両停止中において、運転者によりブレーキペダルの追加的な踏み込み操作が行われて、ブレーキ液圧の増大量が予め定められた設定量以上となった場合には、車輪ごとに設けられた制動装置（ブレーキ機構）に伝達されるブレーキ液の液圧を保持する制御を開始する制御手法が開示されている。運転者は、車両停止中において、意図的にブレーキペダルを踏み込む、いわゆる追加踏み込みを行うことで、上述のような作動力保持制御を開始している。

特開２００６−２１３２８７号公報

しかし、車両停止中において、運転者が同じ操作力でブレーキ操作を行おうとしても、車両が停止している路面の勾配（以下、単に「路面勾配」と記す）に応じて、運転者によるブレーキ操作力にバラツキが生じることがある。例えば、路面が急峻な上り勾配である場合、運転者は、路面が下り勾配や平坦なものである場合に比べて、ブレーキペダルに体重をかけにくく、運転者が意図しているよりもブレーキ操作量が小さくなることがある。これにより、運転者が作動力保持制御の開始を意図しているにも拘らず、作動力保持制御が開始されない虞がある。

また、車両が下り勾配や平坦な路面で停止している場合、作動力保持制御を実行することは、上り勾配の路面で停止している場合に比べて望まれていない傾向がある。このような下り勾配や平坦な路面での車両停止中において、運転者が比較的高い操作力でブレーキ操作した場合、運転者が意図しないにも拘らず、上述の作動力保持制御が実行されてしまう虞もある。

したがって、作動力保持制御を開始する閾値を、路面勾配に関係なく一定のものに設定したのでは、運転者による作動力保持制御を実行するか否かの意図を、的確に反映することができない虞がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、運転者の意図をより的確に反映して、作動力保持制御を行うことが可能な車両用制御技術を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る車両用制御装置は、ブレーキ操作量に応じて発生可能な作動力を受けて作動して車輪の回転を制動可能なブレーキ機構を備えた車両に用いられ、当該ブレーキ機構に与える作動力を保持する作動力保持制御を行うことが可能な車両用制御装置であって、車両が停止している路面の上り勾配である路面勾配を推定する路面勾配推定手段と、車両停止中において、ブレーキ操作量が、予め設定された制御開始値を上回った場合に、作動力保持制御を開始する保持制御開始手段と、前記路面勾配が大きくなるに従って前記制御開始値が小さくなるよう設定する制御開始値設定手段と、を有することを特徴とする。

上記の車両用制御装置において、前記制御開始値は、車両停止時点におけるブレーキ操作量に、予め設定された追加操作量を加えた値に設定されるものであり、制御開始値設定手段は、前記路面勾配が大きくなるに従って前記追加操作量を小さく設定するものとすることができる。

また、本発明に係る車両は、ホイールシリンダに液圧を受けて作動して車輪の回転を制動可能な液圧式ブレーキ機構を備えた車両であって、ブレーキペダルの踏力をマスタシリンダ圧に変換するマスタシリンダと、マスタシリンダ圧を調圧してホイールシリンダ圧として伝達可能であり、且つホイールシリンダ圧を、予め設定された設定値に保持可能なブレーキアクチュエータと、ブレーキアクチュエータを制御して、前記ホイールシリンダに伝達される液圧であるホイールシリンダ圧を保持する作動力保持制御を行うことが可能な制御手段とを有し、制御手段は、車両が停止している路面の勾配である路面勾配を推定する路面勾配推定手段と、車両停止中において、マスタシリンダ圧が、予め設定された制御開始圧を上回った場合に、作動力保持制御を開始する保持制御開始手段と、前記路面勾配が大きくなるに従って前記制御開始圧が小さくなるよう設定する制御開始圧設定手段とを含むものとすることができる。

また上記車両において、前記制御開始圧は、車両停止時点におけるマスタシリンダ圧に、予め設定された追加操作圧を加えた値に設定されるものであり、制御開始圧設定手段は、前記路面勾配が大きくなるに従って前記追加操作圧を小さく設定するものとすることができる。

本発明によれば、車両用制御装置は、路面の上り勾配である路面勾配が大きくなるに従って、作動力保持制御を開始するブレーキ操作量の制御開始値が小さくなるよう設定する機能を有しているので、運転者によるブレーキ操作量が、運転者の意図したものよりも小さくなりがちな急峻な上り勾配においては、作動力保持制御が開始され易くなる。一方、平坦な路面や下り勾配など、運転者により作動力保持制御の実行が比較的望まれていない路面勾配においては、作動力保持制御が開始されにくくなる。これにより、運転者の意図を、より的確に反映して作動力保持制御を行うことができる。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態（以下、実施形態と記す）によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

〔実施形態１〕
まず、本実施形態に係る車両用制御装置、及び車両用制御装置が適用される車両の構成について、図１を用いて説明する。図１は、車両の全体構成を示す模式図である。なお、本実施形態において、車両は、一例として４輪駆動式のものについて説明する。

車両１は、車輪を回転駆動するための動力源として、原動機５を有している。原動機５には、内燃機関や電動機等を用いることができる。さらに、車両１は、原動機５からの機械的動力を車輪９に伝達する動力伝達装置として、原動機５からの機械的動力を変速してトルクを変化させる変速機３と、変速機３からの機械的動力を、前方の推進軸６ｆ及び後方の推進軸６ｒに分配する動力分配装置であるトランスファ４と、前方の推進軸６ｆに伝達された機械的動力を前方の駆動軸８ｆに分配する前方の終減速装置７ｆと、後方の推進軸６ｒに伝達された機械的動力を後方の駆動軸８ｒに分配する終減速装置７ｒとを有している。左右の前方駆動軸８ｆには、それぞれ左右の前輪９が結合されており、同様に、左右の後方駆動軸８ｒには、それぞれ左右の後輪９が結合されている。

このようにして、車両１においては、原動機５から出力された機械的動力を、４つの車輪９に伝達し、これを回転駆動することが可能となっている。車両１は、車輪９が接地している路面との接点すなわち接地面に、車両１を駆動する駆動力を生じさせることが可能となっている。

また、車両１には、車輪９の接地面に車両１を制動する制動力を生じさせることが可能なブレーキ装置１０が設けられている。ブレーキ装置１０は、運転者により操作される操作部材としてのブレーキペダル２０と、車輪と係合する部材との間に摩擦力を生じさせることで、車輪の回転を制動するブレーキ機構としての摩擦ブレーキ１１とを有している。

ブレーキ装置１０は、ブレーキペダル２０からの操作力を、ブレーキ液の圧力（以下、単に「液圧」と記す）に変換して摩擦ブレーキ１１に作動力を伝達する、いわゆるハイドロリックブレーキであり、運転者によりブレーキペダル２０に加えられる操作力を倍力するブレーキブースタ２４と、ブレーキブースタ２４により倍力された踏力を、ブレーキ液の液圧に変換するマスタシリンダ２６と、マスタシリンダ２６内の液圧（以下、マスタシリンダ圧と記す）を、摩擦ブレーキ１１ごとに調整して伝達するブレーキアクチュエータ３０と、当該ブレーキアクチュエータ３０を含むブレーキ装置１０を制御する制御手段として、車両用の電子制御装置１００（以下、ＥＣＵと記す）を有している。ＥＣＵ１００は、各種の制御定数を記憶する記憶手段としてのＲＯＭ（図示せず）を有している。

摩擦ブレーキ１１は、液圧式のブレーキ機構であり、車両１の４つの車輪９にそれぞれ対応して設けられている。本実施形態において、摩擦ブレーキ１１は、ディスク式ブレーキであり、車輪９と共に回転する摩擦相手部材であるロータディスク１２と、ブレーキキャリパ１４に装着され、ロータディスク１２を挟み込むよう配設された摩擦部材であるブレーキパッド１５と、ブレーキキャリパ１４内に設けられ、ブレーキアクチュエータ３０からの液圧を受けて作動して、ブレーキパッド１５を押圧するホイールシリンダ１６とを有している。なお、摩擦ブレーキには、ドラム式ブレーキ等も用いることができる。

摩擦ブレーキ１１は、ホイールシリンダ１６が、ブレーキアクチュエータ３０から液圧の供給を受けて作動し、ブレーキパッド１５を押圧することで、摩擦部材であるブレーキパッド１５とロータディスク１２との間に摩擦力が生じ、ロータディスク１２に係合する車輪９の回転を制動することができる。なお、摩擦ブレーキ１１において、ホイールシリンダ１６が受ける液圧を、以下の説明において「ホイールシリンダ圧」と記す。

また、マスタシリンダ２６及びブレーキアクチュエータ３０から、ブレーキ液によって摩擦ブレーキ１１のホイールシリンダ１６に伝達される力であり、摩擦ブレーキ１１において、ホイールシリンダ１６が摩擦部材に加える力を、以下の説明において「作動力」と記す。

ブレーキペダル２０は、運転者により踏み込み操作可能に設けられ、踏面２１が踏み込まれることで操作力を受ける。ブレーキペダル２０は、運転者による操作力すなわち踏力を、ブレーキブースタ２４を介してマスタシリンダ２６に伝達する。車両１には、運転者によるブレーキペダル２０の操作ストローク（ブレーキ操作量）を検出するブレーキペダルストロークセンサ２２が設けられており、検出した操作ストロークに係る信号をＥＣＵ１００に送出している。

ブレーキブースタ２４は、ブレーキペダル２０が受けた操作力を倍力してマスタシリンダ２６に伝達することで、運転者の踏力を軽減する。ブレーキブースタ２４には、負圧源から供給された負圧と大気圧との圧力差を利用して、操作力を倍力する真空式倍力装置等を用いることができる。

マスタシリンダ２６は、内部に図示しない油圧室を有しており、当該油圧室には、作動流体であるブレーキ液が充填されている。ブレーキ液は、油圧室に連通するリザーバタンク２７に貯蔵されている。マスタシリンダ２６は、ブレーキブースタ２４により増大されたブレーキペダル２０の操作力を、油圧室内のブレーキ液の液圧であるマスタシリンダ圧に変換する。マスタシリンダ圧は、ブレーキペダル２０の踏力に略比例しており、管路２８を介してブレーキアクチュエータ３０に伝達される。

ブレーキアクチュエータ３０は、内部に図示しない電動ポンプや複数の遮断弁等を有しており、マスタシリンダ２６から供給されたマスタシリンダ圧を、これを基準に調圧して、摩擦ブレーキ１１のホイールシリンダ１６に伝達する液圧（以下、ホイールシリンダ圧と記す）を生成することが可能となっている。ブレーキアクチュエータ３０は、生成したホイールシリンダ圧を、管路１８を介して各摩擦ブレーキ１１のホイールシリンダ１６に伝達する。

加えて、ブレーキアクチュエータ３０は、遮断弁の開閉弁により、摩擦ブレーキ１１に向かう管路１８と、マスタシリンダ２６に向かう管路２８との間におけるブレーキ液の流通を遮断することで、各摩擦ブレーキ１１のホイールシリンダ圧を、予め設定された設定値に保持することが可能となっている。このようなブレーキアクチュエータ３０の動作及び設定値は、ＥＣＵ１００により制御される。なお、ブレーキアクチュエータ３０内には、マスタシリンダ圧を検出するマスタシリンダ圧センサ（図示せず）が設けられており、検出したマスタシリンダ圧に係る信号を、ＥＣＵ１００に送出している。

このように構成されたブレーキ装置１０において、ブレーキアクチュエータ３０がマスタシリンダ圧をそのままホイールシリンダ圧として伝達させている場合、摩擦ブレーキ１１（ブレーキ機構）がホイールシリンダ１６から受ける作動力は、ブレーキペダル２０の操作ストローク等、ブレーキ操作量に応じて発生する。一方、ＥＣＵ１００がブレーキアクチュエータ３０を制御して、ブレーキ操作量に拘らず、摩擦ブレーキ１１がホイールシリンダ１６で受ける作動力を、一定に保持することが可能となっている。なお、ブレーキ操作量を示す物理量には、ブレーキペダル２０の操作ストロークの他に、ブレーキペダル２０の踏面２１に加えられる踏力や、マスタシリンダ圧などがある。

このようなブレーキ装置１０を備えた車両１において、各車輪９の近傍には、当該車輪９の回転速度を検出する車輪速センサ４０が設けられており、検出された車輪９の回転速度に係る信号をＥＣＵ１００に送出している。また、運転者によるアクセル操作量を検出するアクセルペダルポジションセンサ４８が設けられており、アクセルペダルポジションに係る信号をＥＣＵ１００に送出している。

また、車両１には、当該車両１の上下・前後加速度を検出可能な加速度センサ４４が設けられている。加速度センサ４４は、車両１が停止している状態（以下、車両停止中と記す）において、車輪９が接地している路面（以下、走行路面と記す）の勾配を検出することが可能に構成されている。加速度センサ４４は、検出した走行路面の勾配（以下、単に「路面勾配」と記す）に係る信号をＥＣＵ１００に送出している。

ＥＣＵ１００は、上述のマスタシリンダ圧センサ（図示せず）からのマスタシリンダ圧に係る信号を検出しており、制御変数としてマスタシリンダ圧を推定している。また、ＥＣＵ１００は、各車輪速センサ４０からの車輪９の回転速度に係る信号を検出しており、車両１の走行速度（以下、車速と記す）を制御変数として推定している。また、ＥＣＵ１００は、加速度センサ４４からの路面勾配に係る信号を検出しており、制御変数として路面勾配を推定している。つまり、ＥＣＵ１００は、車両１が停止している路面の勾配である路面勾配を推定する機能（路面勾配推定手段）を有している。

また、ＥＣＵ１００は、ブレーキペダルストロークセンサ２２からのブレーキペダル２０の操作ストロークに係る信号と、アクセルペダルポジションセンサ４８からのアクセルペダルポジションに係る信号とを検出しており、ブレーキ操作量としての操作ストロークと、アクセル操作量としてのアクセルペダルポジションを制御変数として推定している。

ＥＣＵ１００は、これら制御変数に基づいて、ブレーキアクチュエータ３０の動作、詳細には、各摩擦ブレーキ１１のホイールシリンダ１６に伝達されるホイールシリンダ圧を制御することが可能となっている。詳細には、ＥＣＵ１００は、各摩擦ブレーキ１１のホイールシリンダ圧を、予め設定された設定値に保持することが可能となっている。つまり、ＥＣＵ１００は、摩擦ブレーキ１１において、摩擦部材１５に加える作動力を、予め設定された設定値に保持することが可能となっている。

また、ＥＣＵ１００は、所定のアクセル操作量が検出された場合に、設定値に保持していたホイールシリンダ圧を、時間経過に応じてゼロに向けて徐々に減圧する機能を有している。すなわちＥＣＵ１００は、摩擦ブレーキ１１に加えられている作動力を、ゼロまで徐々に低減させる機能を有している。

以上のように構成された車両１は、上り勾配の路面で停止している場合、運転者が車両１を再び発進させようとしてブレーキペダル２０からアクセルペダル（図示せず）に踏み替える際に、作動力が略ゼロとなって車両１が坂路下方に後退してしまう虞がある。これを防止するため、ＥＣＵ１００は、運転者が車両停止中にブレーキペダル２０の踏力を意図的に増大させて、ブレーキ操作量が車両停止時点から設定値以上に増大した場合には、摩擦ブレーキ１１の作動力を、予め設定された設定値に保持する制御（以下、作動力保持制御と記す）を実行することが可能となっている。

しかし、運転者が同じ踏力でブレーキペダル２０を操作しようとしても、路面勾配に応じて、運転者の踏力にバラツキが生じることがある。例えば、路面が急峻な上り勾配である場合、運転者は、路面が下り勾配や平坦なものである場合に比べて、ブレーキペダル２０に体重をかけにくく、運転者が意図しているよりも踏力が小さくなる即ちブレーキ操作量が小さくなることがある。これにより、運転者が作動力保持制御の開始を意図しているにも拘らず、作動力保持制御が開始されない虞がある。

また、車両１が下り勾配や平坦な路面で停止している場合、作動力保持制御を実行することは、上り勾配の路面で停止している場合に比べて望まれていない。このような下り勾配や平坦な路面での車両停止中において、運転者が比較的高い踏力でブレーキペダル２０を操作した場合、運転者が意図しないにも拘らず、上述の作動力保持制御が実行されてしまう虞もある。

そこで、本実施形態に係る車両用制御装置（ＥＣＵ）においては、作動力保持制御を開始する開始条件を路面勾配に応じて異ならせており、以下に図１〜図５を用いて説明する。図２は、車両用制御装置が実行するブレーキ制御を示すフローチャートである。図３は、ブレーキ制御を実行したときの車両の動作の一例を示すタイミングチャートである。図４は、路面勾配Ｇに対する制御開始圧Ａ２を示すマップの説明図である。図５は、車両用制御装置が実行するブレーキ装置の作動力保持制御を示すフローチャートである。

図２及び図３に示すように、ステップＳ１００において、ＥＣＵ１００は、各種の制御変数を取得する。この制御変数には、車速、ブレーキ操作量としてのブレーキ操作ストローク、アクセル操作量、マスタシリンダ圧、路面勾配等が含まれている。

図３の時点Ｔ１以降に示すように、ブレーキペダル２０が操作されると、その操作量に応じてマスタシリンダ圧が上昇する。なお、このとき、ブレーキアクチュエータ３０は、マスタシリンダ２６とホイールシリンダ１６との間においてブレーキ液が流通可能となるよう制御されており、マスタシリンダ圧とホイールシリンダ圧は、略等しい値となっている。各摩擦ブレーキ１１のホイールシリンダ１６は、ブレーキアクチュエータ３０を介してマスタシリンダ２６から作動力が伝達されており、摩擦部材を押圧することで、車輪９に制動力を生じさせている。

そして、ステップＳ１０２において、ＥＣＵ１００は、車両停止中であるか否かを判定する。具体的には、車速が略ゼロであり、且つブレーキペダル２０が操作されている状態であるか否かを判定する。

時点Ｔ２以降のように、車両停止中である（Ｙｅｓ）場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０４において、車両停止時点（図３に時点Ｔ２で示す）におけるマスタシリンダ圧Ｂを制御変数として取得する。

そして、ステップＳ１０６において、ＥＣＵ１００は、取得されたマスタシリンダ圧Ｂに基づいて、作動力保持制御を開始するマスタシリンダ圧の判定値（以下、制御開始圧と記す）の仮の値Ａ１を算出する。具体的には、仮の制御開始圧Ａ１は、車両停止時点におけるマスタシリンダ圧Ｂに対応するブレーキペダル２０の踏力を、さらに所定の値（例えば約２５［Ｎ］）増大させたときのマスタシリンダ圧に設定される。つまり、取得されたマスタシリンダ圧Ｂと、仮の制御開始圧Ａ１との関係は、予め適合実験等により求められており、ＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶されている。

加えて、ステップＳ１１０において、ＥＣＵ１００は、車両１が停止している路面の勾配である路面勾配Ｇを制御変数として取得し、ステップＳ１１２において、取得された路面勾配Ｇに基づいて制御開始圧のもう一つの仮の値Ａ２を算出する。

仮の制御開始圧Ａ２は、図４に示すように、路面勾配Ｇが下り勾配（マイナスの値で示す）である場合や、５％以下の緩やかな上り勾配である場合には、一定の値に設定されている。仮の制御開始圧Ａ２は、路面勾配Ｇが５％の上り勾配から、より急峻な２０％の上り勾配に上昇するに従って、低くなるよう設定されている。さらに、２０％以上の上り勾配である場合には、制御開始圧Ａ２は、一定の値に設定されている。路面勾配Ｇと制御開始圧Ａ２との関係すなわち制御開始圧Ａ２のマップは、予め適合実験等により求められており、制御定数としてＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶されている。

そして、ステップＳ１１４において、ＥＣＵ１００は、仮の制御開始圧Ａ１と、仮の制御開始圧Ａ２のうち高い方の値を、作動力保持制御を開始する制御開始圧Ａに設定する。

そして、ステップＳ１１６において、ＥＣＵ１００は、車両停止中におけるマスタシリンダ圧Ｍを取得し、ステップＳ１１８において、ＥＣＵ１００は、マスタシリンダ圧Ｍが、ステップＳ１０４〜１１４で設定された制御開始圧Ａを上回るか否かを判定する。

図３に時点Ｔ３に示すように、マスタシリンダ圧Ｍが制御開始圧Ａを上回った（Ｙｅｓ）場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１２０において、作動力保持制御を開始・実行する。このようにして、運転者は、車両停止中において、ブレーキペダル２０の踏力すなわちブレーキ操作量を増大させる、いわゆる「踏み増し操作」を意図的に行うことで、ＥＣＵ１００に作動力保持制御を開始させることができる。

図５に示す作動力保持制御ルーチンのステップＳ１２２において、ＥＣＵ１００は、路面勾配Ｇに基づいてホイールシリンダ圧の目標値である目標保持圧Ｅを設定する。目標保持圧Ｅは、路面勾配Ｇにおいて停止中の車両１が、摩擦ブレーキ１１のホイールシリンダ圧を保持したときに、車両１に坂路下方への後退（ずり下がり）が生じないような値に設定されている。目標保持圧Ｅは、路面勾配Ｇが急峻な上り勾配となるに従って、大きくなるよう設定することができる。

そして、ステップＳ１２４において、マスタシリンダ圧が、目標保持圧Ｅに達したか否かを判定する。図３の時点Ｔ３以降に示すように、運転者が上述の「踏み増し操作」を行った後は、運転者がブレーキペダル２０の踏力を緩めてブレーキ操作量を低減させることで、マスタシリンダ圧と、これと同値であるホイールシリンダ圧すなわち摩擦ブレーキ１１の作動力が低下していく。

そして、図３に時点Ｔ４で示すように、ステップＳ１２４においてマスタシリンダ圧が目標保持圧Ｅに達したときには、ＥＣＵ１００は、ブレーキアクチュエータ３０を制御して、ホイールシリンダ圧を目標保持圧Ｅに保持する。この時点Ｔ４から時点Ｔ５まで、マスタシリンダ圧は、図に二点鎖線で示すように、ブレーキ操作量の低減に従って低下していく。一方、ホイールシリンダ圧は、図に一点鎖線で示すように、ブレーキ操作量の低減に拘らず、設定された目標保持圧に保持される。

そして、ステップＳ１３０において、ＥＣＵ１００は、運転者によりアクセル操作が行われたか否かを判定する。図３の時点Ｔ６に示すように、アクセル操作が行われた（Ｙｅｓ）場合、ＥＣＵ１００は、車両１を発進させるものと判断して、ステップＳ１３２において、ホイールシリンダ圧を徐々に減圧するよう、ブレーキアクチュエータ３０を制御する。ＥＣＵ１００は、アクセル操作が行われた時点Ｔ６から約１秒経過後の時点Ｔ７において、ホイールシリンダ圧が略ゼロとなるよう制御する。この時点Ｔ７において、ＥＣＵ１００は、作動力保持制御を終了する。

以上に説明したように本実施形態に係る車両用制御装置（ＥＣＵ）１００は、ブレーキ操作量に応じて発生可能な作動力を受けて作動して、車輪９の回転を制動可能なブレーキ機構である摩擦ブレーキ１１を備えた車両１に用いられ、当該摩擦ブレーキ１１に与える作動力を保持する作動力保持制御（Ｓ１２０、図５参照）を行うことが可能なものとなっている。ＥＣＵ１００は、車両１が停止している路面の上り勾配である路面勾配Ｇを推定する機能である路面勾配推定手段と、車両停止中において、ブレーキ操作量が、予め設定された制御開始値を上回った場合に、作動力保持制御を開始する機能である保持制御開始手段と、推定された路面勾配が大きくなるに従って前記制御開始値が小さくなるよう設定する機能である制御開始値設定手段とを有している。

ＥＣＵ１００は、路面の上り勾配である路面勾配が大きくなるに従って、作動力保持制御を開始するブレーキ操作量の制御開始値が小さくなるよう設定する機能を有しているので、運転者によるブレーキ操作量が、運転者の意図したものよりも小さくなりがちな急峻な上り勾配においては、作動力保持制御が開始され易くなる。一方、平坦な路面や下り勾配など、運転者により作動力保持制御の実行が比較的望まれていない路面勾配においては、作動力保持制御が開始されにくくなる。これにより、運転者の意図を、より的確に反映して作動力保持制御を行うことができる。

また、本実施形態に係る車両用制御装置（ＥＣＵ）１００は、ホイールシリンダ１６に液圧を受けて作動して車輪９の回転を制動可能な液圧式ブレーキ機構である摩擦ブレーキ１１を備えた車両１に用いられ、当該ホイールシリンダ１６に伝達される液圧であるホイールシリンダ圧を保持する作動力保持制御（Ｓ１２０、図５参照）を行うことが可能なものである。車両１は、ブレーキペダル２０の踏力をマスタシリンダ圧に変換するマスタシリンダ２６と、マスタシリンダ圧を調圧してホイールシリンダ圧として伝達可能であり、且つホイールシリンダ圧を予め設定された設定値に保持可能なブレーキアクチュエータ３０とを有している。ＥＣＵ１００は、車両が停止している路面の上り勾配である路面勾配を推定する機能である路面勾配推定手段と、車両停止中において、マスタシリンダ圧が、予め設定された制御開始圧を上回った場合に、作動力保持制御を開始する機能である保持制御開始手段と、推定された路面勾配が大きくなるに従って前記制御開始圧が小さくなるよう設定する機能である制御開始圧設定手段とを有している。

ＥＣＵ１００は、路面の上り勾配である路面勾配が大きくなるに従って、運転者の踏力に応じた値となるマスタシリンダ圧の制御開始値が小さくなるよう設定する機能を有しているので、運転者によるブレーキペダルの踏力が、運転者の意図したものよりも小さくなりがちな急峻な上り勾配においては、作動力保持制御が開始され易くなる。一方、平坦な路面や下り勾配など、運転者により作動力保持制御の実行が比較的望まれていない路面勾配においては、作動力保持制御が開始されにくくなる。これにより、ホイールシリンダに液圧を受けて作動して車輪の回転を制動可能な液圧式ブレーキ機構と、ホイールシリンダ圧を予め設定された設定値に保持可能なブレーキアクチュエータとを備えた車両１において、運転者の意図を、より的確に反映して作動力保持制御を行うことができる。

〔実施形態２〕
本実施形態に係る車両用制御装置（ＥＣＵ）の制御について、以下に図１、図６〜図８を用いて説明する。図６は、車両用制御装置が実行するブレーキ制御を示すフローチャートである。図７は、ブレーキ制御を実行したときの車両の動作の一例を示すタイミングチャートである。図８は、路面勾配Ｇに対する追加操作圧Ｄを示すマップの説明図である。本実施形態では、制御開始圧は、車両停止時点におけるマスタシリンダ圧に、予め設定された追加操作圧を加えた値に設定されるものであり、車両用制御装置（ＥＣＵ）の制御開始圧設定手段は、前記路面勾配が大きくなるに従って前記追加操作圧を小さく設定する点で、実施形態１と異なり以下に詳細を説明する。

図６及び図７に示すように、ステップＳ２００において、ＥＣＵ１００Ｂは、各種の制御変数を取得する。この制御変数には、車速、ブレーキ操作量としてのブレーキ操作ストローク、アクセル操作量、マスタシリンダ圧、路面勾配等が含まれている。

図７の時点Ｔ１以降に示すように、ブレーキペダル２０が操作されると、その操作量に応じてマスタシリンダ圧が上昇する。そして、ステップＳ２０２において、ＥＣＵ１００Ｂは、車両停止中であるか否かを判定する。具体的には、車速が略ゼロであり、且つブレーキペダル２０が操作されている状態であるか否かを判定する。

時点Ｔ２以降のように、車両停止中である（Ｙｅｓ）場合、ＥＣＵ１００Ｂは、ステップＳ２０４において、車両停止時点（図７に時点Ｔ２で示す）におけるマスタシリンダ圧Ｂを制御変数として取得する。加えて、ステップＳ２０６において、ＥＣＵ１００Ｂは、車両１が停止している路面の上り勾配である路面勾配Ｇを制御変数として取得する。

そして、ステップＳ２０８において、ＥＣＵ１００Ｂは、路面勾配Ｇに応じて追加操作圧Ｄを設定する。追加操作圧Ｄは、車両停止中（図７の時点Ｔ２以降）において、運転者による意図的なブレーキペダル２０の踏み増し操作すなわち追加操作が行われたか否かを判定するマスタシリンダ圧の閾値であり、車両停止時点のマスタシリンダ圧Ｂと、作動力保持制御を開始するか否かを判定するマスタシリンダ圧である制御開始圧Ａとの差分値である。

追加操作圧Ｄは、図８に示すように、路面勾配Ｇが下り勾配（マイナスの値で示す）である場合や、５％以下の緩やかな上り勾配である場合には、一定の値に設定されている。追加操作圧Ｄは、路面勾配Ｇが５％の上り勾配から、より急峻な２０％の上り勾配に上昇するに従って、低くなるよう設定されている。さらに、２０％以上の上り勾配である場合には、追加操作圧Ｄは、一定の値に設定されている。路面勾配Ｇと追加操作圧Ｄとの関係すなわち追加操作圧Ｄのマップは、予め適合実験等により求められており、制御定数としてＥＣＵ１００ＢのＲＯＭに記憶されている。

そして、ステップＳ２１０において、ＥＣＵ１００Ｂは、車両停止時点におけるマスタシリンダ圧Ｂに、ステップＳ２０８において設定された追加操作圧Ｄを加えた値を、作動力保持制御を行うか否かを判定する閾値である制御開始圧Ａに設定する。

そして、ステップＳ２１２において、ＥＣＵ１００Ｂは、車両停止中におけるマスタシリンダ圧Ｍを取得し、ステップＳ２１４において、ＥＣＵ１００Ｂは、マスタシリンダ圧Ｍが、路面勾配Ｇに応じて設定された制御開始圧Ａを上回るか否かを判定する。

図７に時点Ｔ３に示すように、マスタシリンダ圧Ｍが制御開始圧Ａを上回った（Ｙｅｓ）場合、ＥＣＵ１００Ｂは、運転者により意図的なブレーキペダルの踏み増し操作（追加操作）があったものと判断して、ステップＳ２２０において、作動力保持制御を開始・実行する。ステップＳ２２０における作動力保持制御は、図５にステップＳ１２２〜Ｓ１３２で示す作動力保持制御ルーチンと同一である。

以上のようにして、運転者により車両停止中においてブレーキペダル２０の踏力を増大させる踏み増し操作、すなわちブレーキ操作量を増大させる追加操作が意図的に行われたときに、ＥＣＵ１００Ｂは、作動力保持制御を開始することができる。車両１が上り勾配の坂路において停止している場合、ＥＣＵ１００Ｂは、上り勾配５％〜２０％において路面勾配Ｇが大きくなるに従って、制御開始圧Ａが小さくなるよう、追加操作圧Ｄを小さく設定するので、運転者によるブレーキ操作量（踏力）が、運転者の意図したものよりも小さくなりがちな急峻な上り勾配においては、作動力保持制御が開始され易くなる。一方、平坦な路面や下り勾配など、運転者により作動力保持制御の実行が比較的望まれていない路面勾配においては、作動力保持制御が開始されにくくなる。

以上に説明したように本実施形態に係る車両用制御装置（ＥＣＵ）１００Ｂにおいて、制御開始圧Ａは、車両停止時点におけるブレーキ操作量であるマスタシリンダ圧Ｂに、予め設定された追加操作量である追加操作圧Ｄを加えた値に設定されるものであり、ＥＣＵ１００Ｂの制御開始値設定手段は、路面勾配Ｇが大きくなるに従って追加操作圧Ｄを小さく設定するものとしたので、車両停止中における運転者による意図的な踏み増し操作（追加操作）を、的確に制御開始圧Ａに反映して、作動力保持制御を開始するか否かを判定することができる。

なお、上述した各実施形態において、ブレーキ機構は、ディスク式の摩擦ブレーキであるものとしたが、本発明に係るブレーキ機構の態様は、これに限定されるものではない。ブレーキ機構は、伝達される作動力を一定に保持することで、車輪の回転を制動可能なものであれば適用することができ、他の方式のブレーキ機構を用いることも可能である。

また、上述した各実施形態において、保持制御開始手段は、マスタシリンダ圧が、予め設定された制御開始圧を上回った場合に、作動力保持制御を開始するものとしたが、作動力保持制御を開始するか否かの判定手法は、これに限定されるものではない。ブレーキ操作量が、予め設定された制御開始値を上回っているか否かを判定できれば良く、例えば、ブレーキペダル２０の操作ストロークが、制御開始値を上回っているか否かで判定するものとしても良い。また、ブレーキペダル２０の踏面２１に、運転者の踏力を検出するセンサ等を設けて、当該センサより検出された踏力が、制御開始値を上回っているか否かで判定することもできる。

以上のように、本発明は、作動力を受けて作動して車輪の回転を制動可能なブレーキ機構を備えた車両に有用であり、特に、当該ブレーキ機構に与える作動力を保持する作動力保持制御を行うことが可能な車両用制御装置に適している。

実施形態１に係る車両の全体構成を示す模式図である。実施形態１に係る車両用制御装置が実行するブレーキ制御を示すフローチャートである。実施形態１に係る車両用制御装置（ＥＣＵ）が実行するブレーキ制御と車両の動作の一例を示すタイミングチャートである。実施形態１に係る車両用制御装置（ＥＣＵ）が実行するブレーキ制御において設定される、路面勾配に対する制御開始圧を示すマップの説明図である。実施形態１に係る車両用制御装置（ＥＣＵ）が実行する作動力保持制御を示すフローチャートである。実施形態２に係る車両用制御装置が実行するブレーキ制御を示すフローチャートである。実施形態２に係る車両用制御装置（ＥＣＵ）が実行するブレーキ制御と車両の動作の一例を示すタイミングチャートである。実施形態２に係る車両用制御装置（ＥＣＵ）が実行するブレーキ制御において設定される、路面勾配に対する追加操作圧を示すマップの説明図である。

符号の説明

１車両
５原動機
７ｆ，７ｒ終減速装置
８ｆ，８ｒ駆動軸
９車輪
１０ブレーキ装置
１１摩擦ブレーキ（ブレーキ機構）
１２ロータディスク（摩擦相手部材）
１５ブレーキパッド（摩擦部材）
１６ホイールシリンダ
２０ブレーキペダル
２２ブレーキペダルストロークセンサ
２４ブレーキブースタ
２６マスタシリンダ
３０ブレーキアクチュエータ
４０車輪速センサ
４４加速度センサ
４８アクセルペダルポジションセンサ
１００，１００Ｂ車両用の電子制御装置（ＥＣＵ、車両用制御装置、路面勾配推定手段、保持制御開始手段、制御開始値設定手段、制御開始圧設定手段）

Claims

ブレーキ操作量に応じて発生可能な作動力を受けて作動して車輪の回転を制動可能なブレーキ機構を備えた車両に用いられ、当該ブレーキ機構に与える作動力を保持する作動力保持制御を行うことが可能な車両用制御装置であって、
車両が停止している路面の上り勾配である路面勾配を推定する路面勾配推定手段と、
車両停止中において、ブレーキ操作量が、予め設定された制御開始値を上回った場合に、作動力保持制御を開始する保持制御開始手段と、
前記路面勾配が大きくなるに従って前記制御開始値が小さくなるよう設定する制御開始値設定手段と、
を有することを特徴とする車両用制御装置。
請求項１に記載の車両用制御装置において、
前記制御開始値は、車両停止時点におけるブレーキ操作量に、予め設定された追加操作量を加えた値に設定されるものであり、
制御開始値設定手段は、前記路面勾配が大きくなるに従って前記追加操作量を小さく設定する
ことを特徴とする車両用制御装置。
ホイールシリンダに液圧を受けて作動して車輪の回転を制動可能な液圧式ブレーキ機構を備えた車両であって、
ブレーキペダルの踏力をマスタシリンダ圧に変換するマスタシリンダと、
マスタシリンダ圧を調圧してホイールシリンダ圧として伝達可能であり、且つホイールシリンダ圧を、予め設定された設定値に保持可能なブレーキアクチュエータと、
ブレーキアクチュエータを制御して、前記ホイールシリンダに伝達される液圧であるホイールシリンダ圧を保持する作動力保持制御を行うことが可能な制御手段と、
を有し、
制御手段は、
車両が停止している路面の勾配である路面勾配を推定する路面勾配推定手段と、
車両停止中において、マスタシリンダ圧が、予め設定された制御開始圧を上回った場合に、作動力保持制御を開始する保持制御開始手段と、
前記路面勾配が大きくなるに従って前記制御開始圧が小さくなるよう設定する制御開始圧設定手段と、
を含むことを特徴とする車両。
請求項３に記載の車両において、
前記制御開始圧は、車両停止時点におけるマスタシリンダ圧に、予め設定された追加操作圧を加えた値に設定されるものであり、
制御開始圧設定手段は、前記路面勾配が大きくなるに従って前記追加操作圧を小さく設定する
ことを特徴とする車両。