WO1997028030A1

WO1997028030A1 - Appareil de commande du frein d'un vehicule

Info

Publication number: WO1997028030A1
Application number: PCT/JP1997/000122
Authority: WO
Inventors: Ryoichi Maruyama
Original assignee: Komatsu Ltd.
Priority date: 1996-01-29
Filing date: 1997-01-22
Publication date: 1997-08-07
Also published as: KR100339093B1; KR970059015A; JPH09202221A; US6246944B1

Description

明細書車両のブレーキ制御装置技術分野

本発明は、アクセル操作子と、ブレーキ操作子とを複合的に操作することによつて車両を停止、発進させる場合に、自動的にブレーキをオン 'オフさせる制御を行うことによりオペレータにかかる負担を軽減させる車両のブレーキ制御装置に関する。背景技術

アクセル操作子と、ブレーキ操作子とを手動だけで操作して車両を停止、発進させる場合には、アクセル操作子とブレーキ操作子を（さらにはクラッチ操作子をも）微妙に操作する必要があったり、停止中は常にブレーキ操作子を操作し続ける必要があったりして、オペレータに熟練を要求するとともにオペレータにかかる負担が大きい。とりわけ、坂道における停止、発進時には、その負担が大きなものとなる。

このため、従来より、できるだけ簡易な操作でオペレータに負担をかけることなく車両の停止、発進を行いたいとの要請があった。

そこで、特開昭 5 9 - 1 4 3 7 4 6号公報では、電動の駐車ブレーキ装置を制御することにより制動力の保持、解除を自動的に行うようにしている。

すなわち、この公報記載の発明では、車速が零であって、かつアクセルペダルが戻されており、かつブレーキペダルが踏まれているときに、駐車ブレーキ装置を作動させ、車両を自動停止させるようにしている。

したがって、たとえば急登坂路で前方の車両との車間距離を保っために、ァクセルペダルの操作のみで微妙に制御して車両を止めようとしても、アクセルぺダルを操作しながらも、最終的にはブレーキペダルを踏む操作をしなければならず、最終的にブレーキペダルを踏むまでの間に車両が逆戻りすることがあった。

また、この公報記載の発明では、坂道で車両が後退しないために必要な出力が得られるエンジン回転数を、坂道での傾斜角に応じて設定して、傾斜角センサで検出される傾斜角に対応するエンジン回転数に達したときに、駐車ブレーキを解放し、車両を発進させるようにしている。

ここで、確かに、トルクコンバータを使用した車両では、エンジン回転数と速度段とにより牽引力がほぼ決まるので、現在の傾斜角に応じたエンジン回転数に達したときに、ブレーキを解放しても、必要な牽引力が得られるので問題はないものの、ダイレクトトランスミッションを使用した車両においては、メインクラツチの伝達トルクにより牽引力が決まるものであり、エンジン回転数では決まらない。また、その他の形式のトランスミッシヨンや電気駆動等の駆動形式が採用される車両でも、エンジン回転数に応じて牽引力は決まらなレ、。

したがって、そのような車両においては、現在の傾斜角に応じたエンジン回転数に達したときに、ブレーキを解放しても、必ずしも必要な牽引力が得られるとは限らなかった。

このため、ブ L キ解放時に、牽引力が足りずに車両が坂道を逆戻りしたり、逆に牽引力が大きすぎてタイヤがスリップする虞があった。

また、特開昭 6 1—2 0 0 0 5 4号公報にも、同様に、油圧ブレーキを制御することにより、制動力の保持、解除を自動的に行う技術が開示されている。すなわち、この公報記載の発明では、車両の傾斜角が基準値以上で、かつフートブレーキが操作され、かつ車速が零のときに、傾斜角に対応するブレーキ保持圧によりシリンダ圧が大になり、再度油圧が低下し、保持圧と一致したときに制御バルブを閉じられブレーキ圧が保持され、ブレーキが作動する。

このように、この公報記載のものも、「フートブ L キの操作」を自動ブレーキ作動の条件としているため、上記特開昭 5 9—1 4 3 7 4 6号公報と同様に、最終的にブレーキペダルを踏むまでの間に車両が逆戻りする虞があった。

また、この公報記載の発明では、アクセル開度が基準値よりも大であって、かっクラツチスィツチがオンのときに、制御バルブが解放されブレーキが解除される。このように、現在の路面の勾配に対応した牽引力が出ているかどうかを判定しているわけではないので、勾配の大きい路面ではブレーキ解放と同時に車両が後戻り虞があった。発明の開示

本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、ブレーキ操作子を操作することなくアクセル操作だけで簡単に車両を停止させることができるようにするとともに、後戻りという不都合なく確実に車両を停止させるようにすることを第 1の目的とするものである。

また、本発明は、トランスミッションの形式によらず、またエンジンによる駆動される形式の車両以外にも適用した場合にも、坂道勾配に応じた牽引力をもつて確実に車両を発進させることができるようにすることを第 2の目的とするものである。

そこで、上記第 1の目的を達成するために、本発明の主たる発明では、ァクセル操作子とブレーキ操作子とを具えた車両のブレーキの作動を制御する車両のブレーキ制御装置において、

前記車両の走行速度を検出する走行速度検出手段と、

前記走行速度検出手段で検出される走行速度が所定のしきい値以下になった場合に、ブレーキを作動させる制御手段と

を具えるようにしている。

このように、車速がしきい値以下になったことをもってブレーキが自動的に作動されるので、ブレーキ操作子を操作することなくァクセル操作だけで簡単に車両を停止させることができるとともに、後戻りという不都合なく確実に車両を停止させることができる。

また、上記第 2の目的を達成するために、本発明の主たる発明では、アクセル操作子とブレーキ操作子とを具えた車両のブレーキを自動的に作動させた後に当該ブレーキの作動をオフする制御を行う車両のブレーキ制御装置において、前記車両の前後方向の加速度を検出する加速度検出手段と、

前記加速度検出手段で検出される加速度に基づき、ブレーキがかかっていない場合に出力軸にかかる負荷を演算する負荷演算手段と、

前記出力軸にかかる負荷を検出する負荷検出手段と、

前記負荷検出手段で検出される負荷が、前記負荷演算手段で演算される負荷よりも大きくなった場合に、ブレーキの作動をオフする制御手段とを具えるようにしている。

このように、現在の負荷が、車両の前後方向の加速度に応じたよりも大きくなつた場合に、ブレーキの作動がオフされるので、トランスミッションの形式によらず、またエンジンによる駆動される形式の車両以外にも適用した場合にも、坂道勾配に応じた牽引力をもって確実に車両を発進させることができるようになる。図面の簡単な説明

図 1は本発明に係る車両のブレーキ制御装置の実施例装置の構成例を示すブロック図である。

図 2は本発明に係る車両のブレーキ制御装置の実施例装置の構成例を示すブロック図である。

図 3は本発明に係る車両のブレーキ制御装置の実施例装置の構成例を示すプロック図である。

図 4は図 1ないし図 3の装置に適用される制御内容を示す制御ブロック図である。

図 5は図 2の装置に好適な制御内容を示す制御ブロック図である。

図 6は図 3の装置に好適な制御内容を示す制御プロック図である。

図 7は図 4の処理の一部の変更内容を示す図である。

図 8は図 4の処理の一部の変更内容を示す図である。

図 9は図 4の処理の一部の変更内容を示す図である。

図 1 0は図 4の処理の一部の変更内容を示す図である。

図 1 1は図 4の処理の一部の変更内容を示す図である。

図 1 2は図 5の処理の一部の変更内容を示す図である。

図 1 3は図 6の処理の一部の変更内容を示す図である。発明を実施するための最良の形態

以下、図面を参照して本発明に係る車両のブレーキ制御装置の実施の形態について説明する。

図 1は、本発明が適用される車両の構成を示すプロック図である。同図 1に示すように、この車両はエンジン 1を駆動源として走行するものであり、エンジン 1の駆動力が、変速機 2、差動機 3を介して左右のタイヤ 6、 7に伝達されるよう構成されている。

変速機 2の出力軸には、当該出力軸の回転速度 η θを検出する出力軸回転速度センサ 9が配設されており、このセンサ 9の検出信号 η θは制御装置 1 4に出力される。

また、変速機 2の出力軸には、当該出力軸のトルク τ θを検出する出力軸トルクセンサ 1 0が配設されており、このセンサ 1 0の検出信号て 0は制御装置 1 4に出力される。

また、車体の適宜箇所には、車体の前後方向の加速度 c を検出する車体前後加速度センサ 1 1が配設されており、このセンサ 1 1の検出信号 αは制御装置 1 4 に出力される。

車両のキヤブ内に設けられたセレクトレバーは、操作に応じて車両の前進、後進、中立を指示、選択するものであり、このセレクトレバーには、選択位置 sを検出するセレクトレバー変位センサ 1 3が配設されており、このセンサ 1 3の検出信号 sは制御装置 1 4に出力される。

なお、図示していないが、この車両は、キヤブ内に設けられたアクセル操作子としてのアクセルペダルが操作されることによって、エンジン 1が駆動され、また同キヤブ内に設けられたブレーキ操作子としてのブレーキペダルが操作されることによってブレーキ 4、 5が作動されるようになっている。

また、同ブレーキ 4、 5は、制御装置 1 4、ブレーキ制御ァクチユエータ 1 5 によって自動的に制御される。

すなわち、制御装置 1 4では、上記各センサ出力信号 η 0、 τ 0、 _α、 sが入力され、これらに基づき後述する演算処理がなされることによって、ブレーキ制御信号 Bがブレーキ制御ァクチユエータ 1 5に対して出力される。

ブレーキ制御ァクチユエータ 1 5は、入力されるブレーキ制御信号 Bのオン · オフの内容に応じてオン ·オフ制御油圧を左右の車輪に設けられた各ブレーキ 4、 5に対して送出する。この結果、ブレーキ 4、 5はオン 'オフ制御油圧に応じてオン（作動） ·オフ（解除）される。本発明が適用される車両の構成としては、図 2にプロック図として示すものであってもよレヽ。

同図 2に示すように、この車両はバッテリ 1 'を電源とするモータ 1 9によつて駆動されて走行するものであり、モータ 1 9の駆動力が、差動機（デフ） 3を介して左右のタイヤ 6、 7に伝達されるよう構成されている。

なお、図 1と同一の符号は同一の構成要素であるので、それについての重複した説明は省略する。なお、出力軸回転速度センサ 9、出力軸トルクセンサ 1 0は、モータ 1 9の出力軸に配設されている。

この車両は、キヤブ内に設けられたアクセル操作子としてのアクセルペダルが操作されることによって、モータ 1 9が駆動され、また同キヤブ内に設けられたブレーキ操作子としてのブレーキペダルが操作されることによってブレーキ 4、 5が作動されるようになっている。

上記ァクセルぺダルには、当該ァクセルぺダルの変位 Xを検出するアクセルぺダル変位センサ 1 2が配設されており、このセンサ 1 2の検出信号 Xは制御装置 1 4に出力される。

また、同ブレーキ 4、 5は、図 1と同様に、制御装置 1 4、ブレーキ制御ァクチユエータ 1 5によって自動的に制御されるようになっている。

すなわち、制御装置 1 4では、上記各センサ出力信号 η 0、 τ 0、ひ、 s、 xが入力され、これらに基づき後述する演算処理がなされることによって、ブレーキ制御信号 Bがブレーキ制御ァクチユエ一タ 1 5に対して出力される。

また、同制御装置 1 4では、後述する演算処理がなされることによって、モータ出力軸の目標回転速度 NOが求められ、この目標回転速度 NOがィンバ一タ制御装置 2 1に対して出力される。

こうして制御装置 1 4から出力されるブレーキ制御信号 Bに応じてブレーキ 4、 5は自動的にオン（作動） ·オフ（解除）制御されるとともに、同制御装置 1 4 から出力される目標回転速度 NOに応じてインバータ 2 0が制御される。すなわち、インバータ制御装置 2 1に入力された目標回転速度 NOに応じた制御信号がインバータ 2 0に出力され、ィンバータ 2 0はこの制御信号に応じてモータ 1 9の駆動電圧周波数を変化させ、モータ 1 9の出力軸の回転速度を目標回転速度 NOに一致させる。

本発明が適用される車両の構成としては、図 3にブロック図として示すものであってもよい。

同図 3に示すように、この車両はエンジン 1を駆動源とする発電機 1 6を電源とするモータ 1 9によって駆動されて走行するものであり、モータ 1 9の駆動力、差動機（デフ） 3を介して左右のタイヤ 6、 7に伝達されるよう構成されている。

なお、図 1、図 2と同一の符号は同一の構成要素であるので、それについての重複した説明は省略する。なお、出力軸回転速度センサ 9、出力軸トルクセンサ 1 0は、モータ 1 9の出力軸に配設されている。

さらに、エンジン 1の出力軸には、当該出力軸の回転速度 n Eを検出するェンジン回転速度センサ 8が配設されており、このセンサ 8の検出信号 n Eは制御装置 1 4に出力されるようになっている。

また、同ブレーキ 4、 5は、図 1、図 2と同様に、制御装置 1 4、ブレーキ制御ァクチユエ一タ 1 5によって自動的に制御されるようになっている。

すなわち、制御装置 1 4では、上記各センサ出力信号 η 0、 τ 0、 _α、 s、 x、 n Eが入力され、これらに基づき後述する演算処理がなされることによって、ブレーキ制御信号 Bがブレーキ制御ァクチユエータ 1 5に対して出力される。

また、同制御装置 1 4では、後述する演算処理がなされることによって、モータ出力軸の目標回転速度 NOが求められ、この目標回転速度 NOがインバータ制御装置 2 1に対して出力される。

さらに、同制御装置 1 4では、後述する演算処理がなされることによって、ェンジン出力軸の目標回転速度 NEが求められ、この目標回転速度 NEがコンバータ制御装置 1 8に対して出力される。

こうして制御装置 1 4から出力されるブレーキ制御信号 Bに応じてブレーキ 4、 5は自動的にオン（作動） · オフ（解除）制御されるとともに、同制御装置 1 4 から出力される目標回転速度 NOに応じてインバ一タ 2 0が制御され、さらに、同制御装置 1 4から出力される目標回転速度 NEに応じてコンバータ 1 7が制御される。すなわち、コンバータ制御装置 1 8に入力された目標回転速度 NEに応じた制御信号がコンバータ 1 7に出力され、コンバータ 1 7はこの制御信号に応じて発電機 1 6から供給される電力を整流したり、発電機 1 6をモータとして駆動したりして、エンジン 1の出力軸の回転速度を目標回転速度 NEに一致させる。

なお、上述した車両は左右 2つの駆動輪が設けられたもの（たとえば 4輪車）を想定しているが、本発明が適用される車両としては、 1輪駆動のもの（たとえば 2輪車）であってもよレ、。さらに、車輪によって走行する車両に限定されることはなく、履帯によって走行する車両に適用する実施も当然可能である。

また、出力軸回転速度センサ 9は、車速（対地速度). 、それも低速度のものを検出するセンサとして使用しているのであり、出力軸回転速度 η θ以外にも車速相当のものを検出することができるセンサであれば、それを代わりに使用してもよい。

また、出力軸トルクセンサ 1 0は、車両の牽引力を検出するセンサとして使用しているのであり、出力軸トルクて 0以外にも牽引力相当のものを検出することができるセンサであれば、それを代わりに使用してもよい。たとえば、モータによつて駆動される車両の場合、モータのトルクは、供給電流に比例するので、牽引力を検出するセンサとしては当該供給電流を検出するセンサを使用することがでさる。

さらに、また、車体前後加速度センサ 1 1は、車体に加わる前後方向の外力（重力）を検出するセンサとして使用しているのであり、車体前後加速度 ct以外にも外力相当のものを検出することができるセンサであれば、それを代わりに使用してもよい。

さらに、上記図 1ないし図 3では、手動のブレーキと自動ブレーキとを、共用のブレーキ 4、 5としている力；、手動ブレーキと自動ブレーキとを別々に設けるようにしてもよい。

つぎに、図 1、図 2、図 3に示す制御装置 1 4で行われる演算処理について図 4の制御ブロック図を参照して説明する。

なお、以下の説明では、出力軸の回転速度 η θは前進時には正の値を、後進時には負の値をとるものとする。同様に、出力軸のトルク τ θについても、前進時には正の値を、後進時には負の値をとるものとする。

同図 4に示すように、まず、上記各センサ 9、 1 0、 1 1、 1 3から出力軸回転速度 η 0、出力軸トルク τ 0、車体前後加速度ひ、セレクトレバ一選択位置 sの各データが逐次、制御装置 1 4に取り込まれる（ステップ 1 0 1 ) 。

ここで、車両が坂道を登坂しており、この坂道の途中で車両が停止する場合を想定すると、オペレータとしては車両を停止させるベくアクセルペダルをオフにする（戻す）とともに、ブレーキペダルをオン（踏み込む）にする操作を行う。ここで、前進時、つまりセレクトレバー選択位置 sの内容が「前進」の場合には、

ブレーキ制御信号 Βの内容がオフであり、かつ、

出力軸回転速度 η θが所定のしきい値 N01よりも小さく、かつ、

出力軸回転速度 η 0が漸次低下しているときに、

車両を停止させてもよいとの判断がなされて、ブレーキ制御信号 Βの内容がォンである信号が生成され（ステップ 1 0 2 ) 、これが制御装置 1 4からブレーキ制御ァクチユエ一タ 1 5に対して出力され（ステップ 1 0 5 ) 、ブレーキ 4、 5 が自動的にオン（作動）される（ステップ 1 0 6 ) 。この結果、オペレータは、アクセルぺダルを戻すだけの簡単な操作だけで（車速を低下させるために車両が停止する寸前までブレーキペダルを踏み込む操作は行われるが）、坂道上で車両を停止させることができ、またその後はブレーキペダルを踏み続けるなどの操作をすることなく車両の停止状態を維持することができる。

上記ステップ 1 0 2で、「出力軸回転速度 η θが漸次低下しているとき」とは、 Γ出力軸回転速度センサ 9で今回検出された回転速度 η θが、前回検出された回転速度 η ' 0よりも小さくなっている J 状態のことをレ、い、少なくとも 2回の検出をもって、このような状態になっているときに、オペレータが車両停止の意思を持つてアクセルオフの操作を行っているものと判断することができる。

また、上記所定のしきい値 N01は、零に十分近い低速度（車速にして l k mZ h以下）であることが望ましい。

—方、後進時、つまりセレクトレバー選択位置 Sの内容が「後進」の場合に、ブレーキ制御信号 Bの內容がオンになる条件は、出力軸回転速度 ηθが負の値をとることに応じた違いがある他は、前進時の場合の条件と同じである（ステップ 1 02) 。

さらに、中立時、つまりセレクトレバ一選択位置 sの内容が「中立」の場合には、

ブレーキ制御信号 Bの内容がオフであり、かつ、

出力軸回転速度 ηθの絶対値が所定のしきい値 N01よりも小さいときに、ブレーキ制御信号 Bの内容がオンである信号が生成され（ステップ 102) 、これが制御装置 14からブレーキ制御ァクチユエータ 15に対して出力され（ステツプ 105) 、ブレーキ 4、 5が自動的にオン（作動）される（ステップ 10 6) 。

つぎに、車両が坂道上で発進する場合を想定すると、オペレータとしては車両を発進させるベくアクセルペダルをオン（踏み込む）にする操作を行う。

そこで、車体前後加速度センサ 1 1で検出される加速度 αに基づき、ブレーキがかかっていない場合に出力軸にかかる負荷トルク TO (α) が演算される（ステップ 103 ) 。

ここで、上記負荷トルク TO (α) は、出力軸がブレーキ側から受けるトルクであり、車両前進登坂方向の向きを正とする。

一方、出力軸にかかる現在の負荷トルク rOは、出力軸トルクセンサ 10の出力として得られている。ここで、上記負荷トルク τθは、駆動力がブレーキに伝達され、その反力として出力軸がブレーキ側から受けるトルクのことであり、車両を前進に駆動する向きを正とする。

そこで、これら負荷トノレク TO (α) 、 τθを比較し、

前進時には、

ブレーキ制御信号 Βの内容がオフであり、かつ、

出力軸トルク τθの大きさが、上記加速度に応じた負荷トルクの大きさ TO (α) よりも大きいときに、車両の発進のためにブレーキを解除してもよいとの判断がなされ、ブレーキ制御信号 Bの内容がオフである信号が生成され（ステップ 1 04) 、これが制御装置 14からブレーキ制御ァクチユエ一タ 1 5に対して出力され（ステップ 1 05) ブレーキ 4、 5が自動的にオフ（解除）される（ステップ 106) 。この結果、オペレータは、アクセルペダルを踏むだけの簡単な操作だけで、坂道の勾配に応じた十分な牽引力をもって車両を確実に発進させることができる。

—方、後進時に、ブレーキ制御信号 Bの内容がオフになる条件は、トルク τ0、 TO (α) の符号が逆転することに応じた違いがある他は、前進時の場合の条件と同じである（ステップ 103) 。

つぎに、図 2に示す構成の車両に好適な処理について図 5の制御ブロック図を参照して説明する。

同図 5に示すように、まず、上記各センサ 9、 10、 1 1、 1 3、 1 2から出力軸回転速度 η0、出力軸トルク τ0、車体前後加速度 α、セレクトレバー選択位置 s、アクセルペダル変位 Xの各データが逐次制御装置 14に取り込まれる（ステツプ 201 ) 。

ついで、現在の出力軸回転速度 n0、セレクトレバー選択位置 s、アクセルぺダル変位 Xおよび経過時間 tを変数とする関数 f によって、モータ 1 9の出力軸回転速度の目標値 N0= i (x、 t、 n0、 s) が演算される。この目標値 NOは、前進時には正の値をとり、後進時には負の値をとるものであり、前進時の最小値 N Ominは、 0であり、後進時の最大値 NOmaxは、 0となる。

こうして演算された出力軸の目標回転速度 NOは、インバータ制御装置 2 1に対して出力される（ステップ 202) 。この結果、モータ 1 9の回転速度が上記目標回転速度 NOになるように、インバ一タ 20を介してモータ 1 9が駆動制御される。なお、この制御の際、出力軸回転速度センサ 9の出力 ηθがフィードバック量として使用される（ステップ 207) 。

ブレーキ制御信号 Bの内容がオフであり、かつ、

出力軸トルク τ θが所定のしきい値 T01よりも大きくなっているときに、車両を停止させてもよいとの判断がなされて、ブレーキ制御信号 Βの内容がォンである信号が生成され（ステップ 2 0 3 ) 、これが制御装置 1 4からブレーキ制御ァクチユエ一タ 1 5に対して出力され（ステップ 2 0 6 ) 、ブ L キ 4、 5 が自動的にオン（作動）される（ステップ 2 0 7 ) 。この結果、オペレータは、アクセルペダルを戻すだけの簡単な操作だけで（車速を低下させるために車両が停止する寸前までブレーキペダルを踏み込む操作は行われるが）、坂道上で車両を停止させることができ、またその後はブレーキペダルを踏み続けるなどの操作をすることなく車両の停止状態を維持することができる。

上記ステップ 2 0 3で、「出力軸トルク τ θが所定のしきい値 T01よりも大きくなっている」ことを、自動ブレーキオンの条件としたのは、つぎの理由による。すなわち、モータで駆動される車両の場合、目標車速を 0にすることにより坂道においても牽引力を出しながら停止することができるので、本来はブレーキを作動させる必要はないのであるが、坂道の勾配が大きいとモータに流れる電流が大きく、エネルギーロスも大きい。そこで、このようなときにはブレーキを作動させて、モータ電流も 0にしてロスを低減させるものである。

一方、後進時、つまりセレクトレバー選択位置 sの内容が「後進」の場合に、ブレーキ制御信号 Βの内容がオンになる条件は、出力軸回転速度 η θが負の艟を、また出力軸トルク τ θが負の値をとることに応じた違いがある他は、前進時の場合の条件と同じである（ステップ 2 0 3 ) 。

さらに、中立時、つまりセレクトレバー選択位置 sの内容が「中立」の場合には、

ブレーキ制御信号 Βの内容がオフであり、かつ、

出力軸回転速度 η θの絶対値が所定のしきい値 N01よりも小さいときに、ブレーキ制御信号 Βの内容がオンである信号が生成され（ステップ 2 0 3 ) 、これが制御装置 1 4からブレーキ制御ァクチユエータ 1 5に対して出力され（ステツプ 2 0 6 ) 、ブレーキ 4、 5が自動的にオン（作動）される（ステップ 2 0 7 ) 。

さらに、セレクトレバー選択位置 sの内容いかんにかかわらずに、

出力軸目標回転速度 NOの絶対値の大きさが所定のしきい値 N02よりも小さい状態が所定の設定時間 t ( s e c ) 以上継続しているときに、

ブレーキ制御信号 Bの内容がオンである信号が生成され（ステップ 2 0 3 ) 、これが制御装置 1 4からブレーキ制御ァクチユエ一タ 1 5に対して出力され（ステップ 2 0 6 ) 、ブレーキ 4、 5が自動的にオン（作動）される（ステップ 2 0 7) _c ここで、「出力軸目標回転速度 NOの絶対値の大きさが所定のしきい値 N02よりも小さい状態が所定の設定時間 t ( s e c ) 以上継続している J ことを、自動ブレーキオンの条件としたのは、モータが牽引力を出しながら停止している状態であるので、所定の時間内で発進しない場合には、モータ駆動電流によるロスを低下させるためである。

つぎに、車両が坂道上で発進する場合を想定すると、オペ L ^一タとしては車両を発進させるベくアクセルペダルをオン（踏み込む）にする操作を行う。

そこで、車体前後加速度センサ 1 1で検出される加速度 αに基づき、ブレーキがかかっていない場合に出力軸にかかる負荷トルク TO (α) が演算される（ステップ 2 0 4 ) 。

—方、出力軸にかかる現在の負荷トルク τ θは、出力軸トルクセンサ 1 0の出力として得られているので、これら負荷トノレク TO ( a ) 、 τ θを比較し、

前進時には、

ブレーキ制御信号 Βの内容がオンであり、かつ、

出力軸トルク τ θの大きさが、上記加速度に応じた負荷トルクの大きさ TO ( α ) よりも大きいときに、

車両の発進のためにブレーキを解除してもよいとの判断がなされ、ブレーキ制御信号 Βの内容がオフである信号が生成され（ステップ 2 0 5 ) 、これが制御装置 1 4からブレーキ制御ァクチユエータ 1 5に対して出力され（ステップ 2 0 6 ) 、ブレーキ 4、 5が自動的にオフ（解除）される（ステップ 2 0 7) 。この結果、オペレータは、アクセルペダルを踏むだけの簡単な操作だけで、坂道の勾配に応じた十分な牽引力をもって車両を確実に発進させることができる。

一方、後進時に、ブレーキ制御信号 Bの内容がオフになる条件は、トルク τ0、

TO (ひ）の符号が逆転することに応じた違いがある他は、前進時の場合の条件と同じである（ステップ 205) 。

つぎに、図 3に示す構成の車両に好適な処理について図 6の制御ブロック図を参照して説明する。

同図 6に示すように、まず、上記各センサ 9、 10、 1 1、 13、 12、 8力ら出力軸回転速度 n0、出力軸トルクて 0、車体前後加速度 α、セレクトレバー選択位置 s、アクセルペダル変位 x、エンジン回転速度 nEの各データが逐次制御装置 14に取り込まれる（ステップ 301) 。

ついで、予め設定された、アクセルペダル変位 Xとエンジン目標回転速度 NE ( X) との対応関係に基づき、現在のアクセルペダル変位 Xに対応するエンジン目標回転速度 NE ( X ) が取得される（ステップ 302) 。

ここで、エンジン目標回転速度 NE (X) の増加時には、経過時間 t毎にその上限値が設けられている。そこで、ステップ 302で取得された目標回転速度 NE ( X) がこの上限値を超えているときは、上限値を出力し、ステップ 302で取得された目標回転速度 NE ( X) がこの上限値以下であるならば、ステップ 302で取得された目標回転速度 NE (X ) をそのまま出力する。

また、エンジン目標回転速度 NE (X) の低下時には、経過時間 t毎にその下限値が設けられている。そこで、ステップ 302で取得された目標回転速度 NE (X) がこの下限値以下のときは、下限値を出力し、ステップ 302で取得された目標回転速度 NE (X ) がこの下限値より大きいならば、ステップ 302で取得された目標回転速度 NE (x) をそのまま出力する（ステップ 303) 。

こうして出力されたエンジン目標回転速度 NEは、コンバータ制御装置 18に対して出力される。この結果、コンバータ制御装置 18は、モータ 1 9がモータ作用中はコンバータ 1 7を整流作用させ、モータ 19が発電作用すると発電機 16 をモータ作用させ、エンジン 1が目標回転速度 NEになるように、コンバータ 17 を介して制御される。なお、この制御の際、エンジン回転速度センサ 8の出力 n Eがフィードバック量として使用される（ステップ 309) 。さらに、ステップ 3 0 3から出力される現在のエンジン目標回転速度 NE、そして現在の出力軸回転速度 n 0、セレクトレバー選択位置 s、エンジン回転速度 n E を変数とする関数 f によって、モータ 1 9の出力軸回転速度の目標値 N0= f ( n 0、 n E、 NE、 s ) が演算される。この目標値 NOは、前進時には正の値をとり、後進時には負の値をとるものであり、前進時の最小値 NOminは、 0であり、後進時の最大値 NOmaxは、 0となる。

こうして演算された出力軸の目標回転速度 NOは、インバータ制御装置 2 1に対して出力される（ステップ 3 0 4 ) 。この結果、モータ 1 9の回転速度が上記目標回転速度 NOになるように、インバ一タ 2 0を介してモ一タ 1 9が駆動制御される。なお、この制御の際、出力軸回転速度センサ 9の出力 η θがフィードバック量として使用される（ステップ 3 0 9 ) 。

ここで、車両が坂道を登坂しており、この坂道の途中で車両が停止する場合を想定すると、オペレータとしては車両を停止させるベくアクセルペダルをオフにする（戻す）とともに、ブレーキペダルをオン（踏み込む）にする操作を行う。ここで、前進時、つまりセレクトレバ一選択位置 sの内容が「前進」の場合には、

ブレーキ制御信号 Bの内容がオフであり、かつ、

出力軸トルク τ θが所定のしきい値 T01よりも大きくなっているときに、あるいは、

ブレーキ制御信号 Βの内容がオフであり、かつ、

エンジン回転速度 n Eが所定のしきい値 NE1よりも小さくなっているときに、車両を停止させてもよいとの判断がなされて、ブレ一キ制御信号 Bの内容がォンである信号が生成され（ステップ 3 0 5 ) 、これが制御装置 1 4からブレーキ制御ァクチユエ一タ 1 5に対して出力され（ステップ 3 0 8 ) 、ブレーキ 4、 5 が自動的にオン（作動）される（ステップ 3 0 9 ) 。この結果、オペレータは、アクセルべダルを戻すだけの簡単な操作だけで（車速を低下させるために車両が停止する寸前までブレーキペダルを踏み込む操作は行われるが）、坂道上で車両を停止させることができ、またその後はブレーキぺダルを踏み続けるなどの操作をすることなく車両の停止状態を維持することができる。

上記ステップ 3 0 5で、「エンジン回転速度 n Eが所定のしきい値 NE1よりも小さくなつている」ことを、自動ブレーキオンの条件としたのは、このような状態のときは、オペレータが車両停止の意思を持って、アクセルペダルを戻し、その状態で坂道登坂による負荷がエンジンにかかり、エンジン回転速度がアイドリング回転速度以下の状態になっていると考えられるからである。よって、上記所定のしきい値 NE1は、アイドリング回転速度以下に設定されることが望ましい。

一方、後進時、つまりセレクトレバー選択位置 sの内容が「後進」の場合に、ブレーキ制御信号 Bの内容がオンになる条件は、出力軸回転速度 n 0が負の値を、また出力軸トルク τ θが負の値をとることに応じた違いがある他は、前進時の場合の条件と同じである（ステップ 3 0 5 ) 。

ブレーキ制御信号 Βの内容がオフであり、かつ、

出力軸回転速度 η θの絶対値が所定のしきい値 N01よりも小さいときに、ブレーキ制御信号 Βの内容がオンである信号が生成され（ステップ 3 0 5 ) 、これが制御装置 1 4からブレーキ制御ァクチユエータ 1 5に対して出力され（ステツプ 3 0 8 ) 、ブレーキ 4、 5が自動的にオン（作動）される（ステップ 3 0 9 ) 。

出力軸目標回転速度 NOの絶対値の大きさが所定のしきい値 Ν02よりも小さい状態が所定の設定時間 t ( s e c ) 以上継続しているときに、

ブレーキ制御信号 Bの内容がオンである信号が生成され（ステップ 3 0 5 ) 、これが制御装置 1 4からブレーキ制御ァクチユエ一タ 1 5に対して出力され（ステップ 3 0 8 ) 、ブレーキ 4、 5が自動的にオン（作動）される（ステップ 3 0 9 ) 。つぎに、車両が坂道上で発進する場合を想定すると、オペレータとしては車両を発進させるベくアクセルペダルをオン（踏み込む）にする操作を行う。

そこで、車体前後加速度センサ 1 1で検出される加速度 c に基づき、ブレーキがかかっていない場合に出力軸にかかる負荷トルク TO (a) が演算される（ステップ 3 0 6 ) 。

一方、出力軸にかかる現在の負荷トルクて 0は、出力軸トルクセンサ 1 0の出力として得られているので、これら負荷トルク TO (α ) 、て 0を比較し、

前進時には、

ブレーキ制御信号 Bの内容がオンであり、かつ、

出力軸トルク τ θの大きさが、上記加速度に応じた負荷トルクの大きさ TO (α ) よりも大きいときに、

車両の発進のためにブレーキを解除してもよいとの判断がなされ、ブレーキ制御信号 Βの内容がオフである信号が生成され（ステップ 3 0 7 ) 、これが制御装置 1 4力ブレーキ制御ァクチユエ一タ 1 5に対して出力され（ステップ 3 0 8 ) 、ブレーキ 4、 5が自動的にオフ（解除）される（ステップ 3 0 9 ) 。この結果、オペレータは、アクセルペダルを踏むだけの簡単な操作だけで、坂道の勾配に応じた十分な牽引力をもって車両を確実に発進させることができる。

—方、後進時に、ブレーキ制御信号 Βの内容がオフになる条件は、トルク τ 0、 TO (α) の符号が逆転することに応じた違いがある他は、前進時の場合の条件と同じである（ステップ 3 0 7) 。

上記図 4ないし図 6の処理の一部を、たとえば以下の図 7ないし図 1 3に示すように適宜変更する実施も可能である。

図 7は、図 4のステップ 1 0 2の処理内容の変更例を示す。

すなわち、

前進時、つまりセレクトレバー選択位置 sの内容が「前進」の場合には、出力軸回転速度 ηθが所定のしきい値 N01よりも小さく、かつ、

出力軸回転速度 ηθが漸次低下しているときに、あるいは、

出力軸回転速度 ηθが所定のしきい値 N01よりも小さく、かつ、

出力軸トルク τ θの大きさが、加速度に応じた負荷トルクの大きさ TO (α) よりも小さいときに、

車両を停止させてもよいとの判断がなされて、ブレーキ制御信号 Βの内容がォンである信号が生成されることになる。ここで、「出力軸トルク τ θの大きさが、加速度に応じた負荷トルクの大きさ Τ 0 ( α ) よりも小さレ、 J ことを、自動ブレーキオンの条件としたのは、このような状態のときは、オペレータが車両停止の意思を持ってアクセルペダルを戻す操作を行っており、このために出力軸トルクて 0が車両前後加速度（重力）に打ち勝つためのトルク以下になっている状態であると考えられるからである。

車両後進時のときも同様の条件で自動ブレーキがオンされる。

図 8も、図 4のステップ 1 0 2の処理内容の変更例を示している。

すなわち、

前進時、つまりセレクトレバー選択位置 sの内容が「前進」の場合には、出力軸回転速度 η θが所定のしきい値 N01よりも小さく、かつ、

エンジン回転速度 n Eが所定のしきい値 NE1よりも小さいときに、あるいは、出力軸回転速度 η θが所定のしきい値 N01よりも小さく、かつ、

アクセルペダル変位 Xが所定のしきい値 X Iよりも小さいときに、

車両を停止させてもよいとの判断がなされて、ブレーキ制御信号 Bの内容がォンである信号が生成されることになる。

ここで、「アクセルペダル変位 Xが所定のしきい値 X Iよりも小さい」ことを、自動ブレーキオンの条件としたのは、このような状態のときは、オペレータが車両停止の意思を持ってアクセルペダルを戻す操作を行っている状態であると考えられるからである。

図 9も、図 4のステップ 1 0 2の処理内容の変更例を示している。

すなわち、

前進時、つまりセレクトレバー選択位置 sの内容が「前進」の場合には、ブレーキ制御信号 Bの内容がオフであり、かつ、

出力軸回転速度 η θが所定のしきい値 N01よりも小さい状態が所定の設定時間 T 1以上継続しているときに、

ここで、「出力軸回転速度 η θが所定のしきい値 N01よりも小さい状態が所定の設定時間 T l以上継続している」ことを、自動ブレーキオンの条件としたのは、このような状態のときは、オペレータが車両停止の意思を持ってアクセルオフ操作を行っている状態であると判断することができるからである。

図 1 0は、図 4のステップ 1 0 4の処理内容の変更例を示している。

すなわち、

前進時には、

出力軸トルク τ θの大きさが、加速度に応じた負荷トルクの大きさ TO ( α ) よりも大きく、かつ、

アクセルペダルが踏まれている（アクセルペダルの変位 Xが零より大きい）ときに、

車両の発進のためにブレーキを解除してもよいとの判断がなされ、ブレーキ制 ' 御信号 Βの内容がオフである信号が生成されることになる。

ここで、「アクセルペダルが踏まれている（アクセルペダルの変位 Xが零より大きレ、）」ことを自動ブレーキオフの条件としたのは、このような状態のときは、オペレータが車両発進の意思を持っていると判断できるからである。車両後進時のときも同様の条件で自動ブレーキがオフされる。

図 1 1も、図 4のステップ 1 0 4の処理内容の変更例を示している。

すなわち、

前進時には、

出力軸トルク τ θの大きさが、加速度に応じた負荷トルクの大きさ TO ( α ) よりも大きいか、あるいは、

アクセルペダルが踏まれている（アクセルペダルの変位 Xが零より大きレ、）ときに、

車両の発進のためにブレーキを解除してもよいとの判断がなされ、ブレーキ制御信号 Βの内容がオフである信号が生成されることになる。

車両後進時のときも同様の条件で自動ブレーキがオフされる。

図 1 2は、図 5のステップ 2 0 3の処理内容の変更例を示す。

すなわち、前進時、つまりセレクトレバ一選択位置 Sの内容が「前進」の場合には、出力軸回転速度 η θが所定のしきい値 N01よりも小さく、かつ、

出力軸トルクて 0の大きさが所定のしきい値 T01よりも大きく、かつ、ブレーキ制御信号 Bの内容がオフに切り替わつてから所定の設定時間 T2以上経過しているときに、あるいは、

出力軸回転速度 n 0の絶対値の大きさが所定のしきレ、値 N02よりも小さレ、状態が所定の設定時間 T 3以上継続しているときに、

ここで、「ブレーキ制御信号 Bの内容がオフに切り替わつてから所定の設定時間 T2以上経過している」ことを、自動ブレーキオンの条件としたのは、車両発進時において自動ブレーキが作動してしまうという誤動作を防止したり、制御上のハンチングを防止するためである。

図 1 3は、図 6のステップ 3 0 5の処理内容の変更例を示す。

すなわち、

出力軸トルク τ θの大きさが所定のしきい値 T01よりも大きく、かつ、ブレーキ制御信号 Βの内容がオフに切り替わつてから所定の設定時間 Τ2以上経過しているときに、あるいは、

出力軸回転速度 η 0の絶対値の大きさが所定のしきレ、値 Ν02よりも小さ、状態が所定の設定時間 Τ3以上継続しているときに、あるいは、

エンジン回転速度 η Εが所定のしきい値 NE1よりも小さいときに、

車両を停止させてもよいとの判断がなされて、ブレ一キ制御信号 Βの内容がォンである信号が生成されることになる。

車両後進時のときも同様の条件で自動ブレーキがオンされる。産業上の利用可能性

本発明は車輪式の車両だけではなく履帯式の車両にも適用できる。

Claims

請求の範囲

1 . アクセル操作子とブレーキ操作子とを具えた車両のブレーキの作動を制御する車両のブレーキ制御装置において、

前記車両の走行速度を検出する走行速度検出手段と、

を具えた車両のブレーキ制御装置。

2 . アクセル操作子とブレーキ操作子とを具えた車両のブレーキの作動を制御する車両のブレーキ制御装置において、

前記車両の走行速度を逐次検出する走行速度検出手段と、

前記走行速度検出手段で検出される現在の走行速度が所定のしきい値以下になり、かつ今回検出された走行速度が、前回検出された走行速度よりも小さくなつた場合に、ブレーキを作動させる制御手段と

を具えた車両のブレーキ制御装置。

3 . ァクセル操作子とブレーキ操作子とを具えた車両のブレーキの作動を制御する車両のブレーキ制御装置において、

前記車両の走行速度を検出する走行速度検出手段と、

前記車両の前後方向の加速度を検出する加速度検出手段と、

前記出力軸にかかる負荷を検出する負荷検出手段と、

前記走行速度検出手段で検出される走行速度が所定のしきい値以下になり、かつ前記負荷検出手段で検出される負荷が、前記負荷演算手段で演算される負荷よりも小さくなった場合に、ブレーキを作動させる制御手段と

を具えた車両のブレーキ制御装置。

4 . アクセル操作子とブレーキ操作子とを具えた車両のブレーキの作動を制御する車両のブレーキ制御装置において、

前記車両の走行速度を検出する走行速度検出手段と、エンジンの回転速度を検出する回転速度検出手段と、

前記走行速度検出手段で検出される走行速度が所定のしきい値以下になり、かつ前記回転速度検出手段で検出されるエンジン回転速度が所定のしきい値以下になった場合に、ブレーキを作動させる制御手段と

を具えた車両のブレーキ制御装置。

5 . ァクセル操作子とブレーキ操作子とを具えた車両のブレキの作動を制御する車両のブレーキ制御装置において、

前記車両の走行速度を検出する走行速度検出手段と、

前記アクセル操作子の操作董を検出する操作量検出手段と、

前記走行速度検出手段で検出される走行速度が所定のしきい値以下になり、かつ前記操作量検出手段で検出されるァクセル操作子の操作量が所定のしきレ、値以下になつた場合に、ブレーキを作動させる制御手段と

を具えた車両のブレーキ制御装置。

6 . ァクセル操作子とブレーキ操作子とを具えた車両のブレーキの作動を制御する車両のブレーキ制御装置において、

前記車両の走行速度を検出する走行速度検出手段と、

前記走行速度検出手段で検出される走行速度が所定時間継続して所定のしきい値以下になっている場合に、ブレーキを作動させる制御手段と

を具えた簞両のブレーキ制御装置。

7 . ァクセル操作子とブレーキ操作子とを具えた車両のブレーキを自動的に作動させた後に当該ブレーキの作動をオフする制御を行う車両のブレーキ制御装置において、

前記出力軸にかかる負荷を検出する負荷検出手段と、

前記負荷検出手段で検出される負荷が、前記負荷演算手段で演算される負荷よりも大きくなつた場合に、ブレーキの作動をオフする制御手段と

を具えた車両のブレーキ制御装置。

8 . ァクセル操作子とブレーキ操作子とを具えた車両のブレーキを自動的に作動させた後に当該ブレーキの作動をオフする制御を行う車両のブレーキ制御装置において、

前記出力軸にかかる負荷を検出する負荷検出手段と、

前記アクセル操作子が操作されたことを検出する操作検出手段と、

前記負荷検出手段で検出される負荷が、前記負荷演算手段で演算される負荷よりも大きくなり、かつ前記操作検出手段によってアクセル操作子が操作されたことが検出された場合に、ブレーキの作動をオフする制御手段と

を具えた車両のブレーキ制御装置。

9 . アクセル操作子とブレーキ操作子とを具え、モータにより駆動される車両のブレーキの作動を制御する車両のブレーキ制御装置において、前記車両の走行速度を検出する走行速度検出手段と、

前記モータの出力軸にかかる負荷を検出する負荷検出手段と、

前記走行速度検出手段で検出される走行速度が所定のしきい値以下になり、かつ前記負荷検出手段で検出される負荷が、所定のしきい値以上になった場合に、ブレーキを作動させる制御手段と

を具えた車両のブレーキ制御装置。

1 0 . アクセル操作子とブレーキ操作子とを具え、モータにより駆動される車両のブレーキの作動を自動的にオン · オフ制御する車両のブレーキ制御装置において、

前記車両の走行速度を検出する走行速度検出手段と、

前記自動的にオン ·オフされるブレーキがオフされてからの時間を計時する計時手段と、

前記走行速度検出手段で検出される走行速度が所定のしきい値以下になり、かつ前記負荷検出手段で検出される負荷が、所定のしきい値以上になり、かつ前記計時手段で計時される時間が所定のしきレ、値以上になった場合に、ブレーキを作動させる制御手段と

を具えた車両のブレ一キ制御装置。

1 1 . アクセル操作子とブレーキ操作子とを具え、モータにより駆動される車両のブレーキの作動を制御する車両のブレーキ制御装置において、前記車両の走行速度を検出する走行速度検出手段と、

を具えた車両のブレーキ制御装置。

1 2 . アクセル操作子と、ブレーキ操作子と、エンジンを駆動源とする発電機により駆動されるモータとを具え、該モータにより駆動される車両のブレーキの作動を制御する車両のブレーキ制御装置において、

前記車両の走行速度を検出する走行速度検出手段と、

前記エンジンの回転速度を検出する回転速度検出手段と、

を具えた車両のブレーキ制御装置