WO2013001637A1

WO2013001637A1 - 車両の制御装置

Info

Publication number: WO2013001637A1
Application number: PCT/JP2011/065043
Authority: WO
Inventors: 宏史嶋田; 雅史高木; 明宏貴田; 道仁島田
Original assignee: トヨタ自動車株式会社
Priority date: 2011-06-30
Filing date: 2011-06-30
Publication date: 2013-01-03
Also published as: EP2728147A4; US9008936B2; JP5664781B2; JPWO2013001637A1; CN103620195B; CN103620195A; EP2728147A1; EP2728147B1; US20140129049A1

Abstract

　ブレーキ・オーバーライド・システム（９）は、ブレーキ操作、アクセル操作の順に操作がなされてアクセル操作及びブレーキ操作の同時操作に至るときには、マスターシリンダー圧に基づいてブレーキ操作を検出する一方で、アクセル操作、ブレーキ操作の順に操作がなされてアクセル操作及びブレーキ操作の同時操作に至るときには、ブレーキスイッチ（１０）によってブレーキ操作を検出することで、操作の順に拘わらず、的確にブレーキ操作を検出できるようにしている。

Description

車両の制御装置

　本発明は、アクセル操作及びブレーキ操作が同時に行われたときに車両の駆動力を抑制させる車両の制御装置に関するものである。

　近年、車両の制御機構として、アクセル操作及びブレーキ操作が同時に行われたときにブレーキ操作を優先させるブレーキ・オーバーライド・システム（ＢＯＳ）の採用が進められている。ＢＯＳは、アクセル操作及びブレーキ操作の同時操作が検出されると、スロットル開度をアクセル操作量に見合った値よりも小さくしてエンジン出力を下げることなどで、車両の駆動力を抑制させている。

　ところで、ブレーキペダルの踏力は、マスターシリンダーに伝えられる。マスターシリンダーには、ブレーキペダルの踏力を受けて動作するピストンが配置され、そのピストンを動きにより、ブレーキ装置を作動させるための液圧（マスターシリンダー圧）が発生される。なお、ブレーキペダルとマスターシリンダーの間には、エンジンの吸気負圧によってブレーキペダルの踏力を倍力してマスターシリンダーに伝えるブレーキブースターが配設されている。

　そして、特許文献１には、マスターシリンダー圧とブレーキブースターの負圧からブレーキペダルの踏力を算出し、その算出したブレーキペダルの踏力をブレーキ情報として利用する車両の制御装置が記載されている。

特開２０１０－０３８０５１号公報

　ところで、ブレーキ操作に先立って、アクセルペダルが踏み込まれた状態が継続されていると、吸気負圧が減少した状態が続くことから、この状態でブレーキ操作を繰り返し行うと、ブレーキブースターの負圧も減少してしまう。そしてブレーキブースターの負圧が減少すると、ブレーキブースターによるブレーキペダルの踏力の倍力が有効に行われなくなってしまうため、マスターシリンダー圧も低下するようになる。なお、図６には、マスターシリンダーのブッシュロッドの押し込み力とマスターシリンダー圧との関係の、ブレーキブースターの負圧による変化態様が示されている。

　このように、ブレーキ操作時のブレーキブースターの負圧が減少していると、マスターシリンダー圧が上り難くなる。そのため、アクセルペダルが踏み込まれた状態のままブレーキ操作を繰り返し行った後、ブレーキ操作がなされ、アクセル操作及びブレーキ操作の同時操作に至る場合には、マスターシリンダー圧に基づくブレーキ操作の検出精度が低下して、アクセル操作及びブレーキ操作の同時操作を的確に検出することができなくなってしまう。

　本発明の目的は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、ブレーキ操作をより確実に検出して、アクセル操作及びブレーキ操作の同時操作に応じた車両の駆動力の低減を的確に行うことのできる車両の制御装置を提供することにある。

　上記課題を解決するため、本発明に従う車両の制御装置は、アクセル操作及びブレーキ操作の同時操作時に車両の駆動力を抑制させる車両の制御装置において、アクセル操作、ブレーキ操作の順に操作がなされて前記同時操作に至るときと、ブレーキ操作、アクセル操作の順に操作がなされて前記同時操作に至るときとで、ブレーキ操作の検出方法を異ならせるようにしている。

　上述したように、ブレーキ操作、アクセル操作の順に操作されるときには、ブレーキ操作の検出を的確に行えても、アクセル操作、ブレーキ操作の順に操作されるときには、ブレーキ操作を的確に検出できなくなることがある。そうした場合にも、アクセル操作、ブレーキ操作の順に操作がなされるときと、ブレーキ操作、アクセル操作の順に操作がなされるときとで、ブレーキ操作の検出方法を異ならせるようにすれば、いずれの場合にもブレーキ操作を的確に検出できることがある。したがって、上記構成によれば、ブレーキ操作をより確実に検出して、アクセル操作及びブレーキ操作の同時操作時に応じた車両の駆動力の低減を的確に行うことができる。

　具体的には、次のようにすることで、ブレーキ操作をより確実に検出することが可能となる。まずアクセル操作、ブレーキ操作の順に操作がなされて同時操作に至るときには、ブレーキスイッチからブレーキ操作を検出する。そしてブレーキ操作、アクセル操作の順に操作がなされて同時操作に至るときには、マスターシリンダー圧に基づいてブレーキ操作を検出する。このようにすれば、ブレーキ操作に先立ってアクセル操作が継続されたことでマスターシリンダー圧が上り難くなっていても、ブレーキ操作を確実に検出することが可能となる。

　また、次のようにすることでも、ブレーキ操作をより確実に検出することが可能となる。まずアクセル操作、ブレーキ操作の順に操作がなされて同時操作に至るときには、ブレーキスイッチによる検出とマスターシリンダー圧に基づく検出との双方によりブレーキ操作の検出を行う。そしてブレーキ操作、アクセル操作の順に操作がなされて同時操作に至るときには、マスターシリンダー圧に基づく検出のみでブレーキ操作を検出する。このようにすれば、ブレーキ操作に先立つアクセル操作の継続でブレーキブースターの負圧が減少し、マスターシリンダー圧が上り難くなっていても、ブレーキスイッチによりブレーキ操作が検出されるため、ブレーキ操作を確実に検出することが可能となる。

本発明の一実施の形態に係る車両の制御装置の全体構成を模式的に示す略図。同実施の形態に適用されるＢＯＳ制御ルーチンの処理手順を示すフローチャート。同実施の形態に適用される抑制開始判定ルーチン１のフローチャート。同実施の形態に適用される抑制開始判定ルーチン２のフローチャート。同実施の形態に適用される抑制開始判定ルーチン３のフローチャート。マスターシリンダーのブッシュロッドの押し込み力とマスターシリンダー圧との関係の、ブレーキブースターの負圧による変化態様を示すグラフ。

　以下、本発明の車両の制御装置を具体化した一実施の形態を、図１～図６を参照して詳細に説明する。

　図１に示すように、ブレーキペダル（ブレーキ操作部材）１の踏力は、ブレーキブースター２を介してマスターシリンダー３に伝えられる。ブレーキブースター２は、エンジン４の吸気負圧を利用してブレーキペダル１の踏力を倍力してマスターシリンダー３に伝える。そしてマスターシリンダー３は、伝達された踏力によりピストンを動かして、ブレーキ装置を作動させるための液圧であるマスターシリンダー圧（以下、Ｍ／Ｃ圧と記載する）を発生する。

　ブレーキブースター２は、負圧管７を通じてエンジン４のインテークマニホールド５に接続されている。負圧管７の途中には、ブレーキブースター２からインテークマニホールド５への空気の流れを許容し、その反対の空気の流れを禁止するチェックバルブ８が設けられている。そしてブレーキブースター２には、負圧管７を通じて、スロットルバルブ６の下流に発生する吸気負圧が導入されるようになっている。

　この車両には、アクセル操作及びブレーキ操作の同時操作時にブレーキ操作を優先するブレーキ・オーバーライド・システム（以下、ＢＯＳと記載する）９が設けられている。ＢＯＳ９は、制御部として機能するとともに、アクセル操作及びブレーキ操作を検出する検出部として機能する。ＢＯＳ９には、ブレーキペダル１が一定以上踏み込まれたときにオンとなるブレーキスイッチ１０が接続されている。またＢＯＳ９には、マスターシリンダー圧を検出するＭ／Ｃ圧センサー１１の検出信号や、アクセルペダル（アクセル操作部材）１２の操作量を検出するアクセルペダルポジションセンサー１３の検出信号が入力されている。そしてＢＯＳ９は、アクセル操作及びブレーキ操作の同時操作が検出されると、スロットルバルブ６の開度をアクセルペダル１２の操作量に見合った値よりも小さくしてエンジン４の出力を低減することで、車両の駆動力を抑制するようにしている。

　こうしたＢＯＳ９による、アクセル操作及びブレーキ操作の同時操作時の駆動力の抑制制御、すなわちＢＯＳ制御は、図２に示すＢＯＳ制御ルーチンの処理を通じて行われる。同ルーチンの処理は、ＢＯＳ９によって、所定の制御周期毎に繰り返し実行されるものとなっている。

　さて本ルーチンの処理が開始されると、まずステップＳ１００において、アクセル操作、ブレーキ操作の順に操作されるときのＭ／Ｃ圧に基づく駆動力抑制の開始判定を行うための抑制開始判定ルーチン１の処理が実行される。次に、続くステップＳ２００において、アクセル操作、ブレーキ操作の順に操作されるときのブレーキスイッチ１０による駆動力抑制の開始判定を行うための抑制開始判定ルーチン２の処理が実行される。そして次のステップＳ３００において、ブレーキ操作、アクセル操作の順に操作されるときのＭ／Ｃ圧に基づく駆動力抑制の開始判定を行うための抑制開始判定ルーチン３の処理が実行される。これらの抑制開始判定ルーチン１～３では、アクセル操作及びブレーキ操作の同時操作が検出されたか否かが判定され、同時操作が検出されると駆動力抑制開始フラグがオンにセットされる。

　続いて、ステップＳ４００において、アクセル操作及びブレーキ操作の同時操作の解消に応じて抑制された車両の駆動力を復帰させるか否かの判定が行われる。そして次のステップＳ５００において、車両の駆動力の算出処理が行われる。この算出処理では、抑制開始判定ルーチン１～３のいずれかで駆動力抑制開始フラグがオンにセットされていれば、アクセル操作及びブレーキ操作の同時操作に応じた駆動力の抑制を行うように駆動力が算出される。また駆動力抑制開始フラグがオンからオフに切り替わった後には、抑制した駆動力を本来の値に徐々に復帰させるように駆動力の算出が行われる。そして駆動力の算出後、今回の本ルーチンの処理が終了される。

　次に、図３を参照して、ＢＯＳ制御ルーチンのステップＳ１００における抑制開始判定ルーチン１の処理の詳細を説明する。

　本ルーチンの処理が開始されると、まずステップＳ１０１において、アクセル操作、ブレーキ操作の順に操作がなされたか否かが確認される。ここでアクセル操作、ブレーキ操作の順に操作がなされていなければ（Ｓ１０１：ＮＯ）、ステップＳ１０３において、第１ディレイカウンターの値がクリアされた後、今回の本ルーチンの処理が終了される。

　アクセル操作、ブレーキ操作の順に操作がなされたのであれば（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、ステップＳ１０２において、Ｍ／Ｃ圧のセンサー値が規定の閾値α以上であるか否かが確認される。ここで、Ｍ／Ｃ圧のセンサー値が閾値α未満であれば（Ｓ１０２：ＮＯ）、ステップＳ１０３において、第１ディレイカウンターの値がクリアされた後、今回の本ルーチンの処理が終了される。

　一方、Ｍ／Ｃ圧のセンサー値が閾値α以上であれば（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、ステップＳ１０４において第１ディレイカウンターのカウントアップが行われる。そして続くステップＳ１０５において、第１ディレイカウンターの値が規定の閾値β以上であるか否かが確認される。ここで第１ディレイカウンターの値が閾値β未満であれば（Ｓ１０５：ＮＯ）、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。一方、第１ディレイカウンターの値が閾値β以上であれば（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、ステップＳ１０６において、第１駆動力抑制開始フラグがオンにセットされた後、今回の本ルーチンの処理が終了される。

　このように、抑制開始判定ルーチン１では、アクセル操作、ブレーキ操作の順に操作されるときに、Ｍ／Ｃ圧のセンサー値に基づいてブレーキ操作の検出を行っている。そしてＭ／Ｃ圧のセンサー値に基づいて有効なブレーキ操作が検出されると、駆動力の抑制を要求すべく、第１駆動力抑制開始フラグがオンにセットされる。

　次に、図４を参照して、ＢＯＳ制御ルーチンのステップＳ２００における抑制開始判定ルーチン２の処理の詳細を説明する。

　本ルーチンの処理が開始されると、まずステップＳ２０１において、アクセル操作、ブレーキ操作の順に操作がなされたか否かが確認される。ここでアクセル操作、ブレーキ操作の順に操作がなされていなければ（Ｓ２０１：ＮＯ）、ステップＳ２０３において、第２ディレイカウンターの値がクリアされた後、今回の本ルーチンの処理が終了される。

　アクセル操作、ブレーキ操作の順に操作がなされたのであれば（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、ステップＳ２０２において、ブレーキスイッチ１０がオンであるか否かが確認される。ここで、ブレーキスイッチ１０がオンでなければ（Ｓ２０２：ＮＯ）、ステップＳ２０３において、第２ディレイカウンターの値がクリアされた後、今回の本ルーチンの処理が終了される。

　一方、ブレーキスイッチ１０がオンであれば（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、ステップＳ２０４において第２ディレイカウンターのカウントアップが行われる。そして続くステップＳ２０５において、第２ディレイカウンターの値が規定の閾値γ以上であるか否かが確認される。ここで第２ディレイカウンターの値が閾値γ未満であれば（Ｓ２０５：ＮＯ）、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。一方、第２ディレイカウンターの値が閾値γ以上であれば（Ｓ２０５：ＹＥＳ）、ステップＳ２０６において、第２駆動力抑制開始フラグがオンにセットされた後、今回の本ルーチンの処理が終了される。

　このように、抑制開始判定ルーチン２では、アクセル操作、ブレーキ操作の順に操作されるときに、ブレーキスイッチ１０により、有効なブレーキ操作の検出を行っている。そしてブレーキスイッチ１０により有効なブレーキ操作が検出されると、駆動力の抑制を要求すべく、第２駆動力抑制開始フラグがオンにセットされる。

　更に、図５を参照して、ＢＯＳ制御ルーチンのステップＳ３００における抑制開始判定ルーチン３の処理の詳細を説明する。

　本ルーチンの処理が開始されると、まずステップＳ３０１において、ブレーキ操作、アクセル操作の順に操作がなされたか否かが確認される。ここでブレーキ操作、アクセル操作の順に操作がなされていなければ（Ｓ３０１：ＮＯ）、ステップＳ３０３において、第３ディレイカウンターの値がクリアされた後、今回の本ルーチンの処理が終了される。

　ブレーキ操作、アクセル操作の順に操作がなされたのであれば（Ｓ３０１：ＹＥＳ）、ステップＳ３０２において、Ｍ／Ｃ圧のセンサー値が規定の閾値ε以上であるか否かが確認される。ここで、Ｍ／Ｃ圧のセンサー値が閾値ε未満であれば（Ｓ３０２：ＮＯ）、ステップＳ３０３において、第３ディレイカウンターの値がクリアされた後、今回の本ルーチンの処理が終了される。

　一方、Ｍ／Ｃ圧のセンサー値が閾値ε以上であれば（Ｓ３０２：ＹＥＳ）、ステップＳ３０４において第３ディレイカウンターのカウントアップが行われる。そして続くステップＳ３０５において、第３ディレイカウンターの値が規定の閾値β以上であるか否かが確認される。ここで第３ディレイカウンターの値が閾値β未満であれば（Ｓ３０５：ＮＯ）、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。一方、第３ディレイカウンターの値が閾値β以上であれば（Ｓ３０５：ＹＥＳ）、ステップＳ３０６において、第３駆動力抑制開始フラグがオンにセットされた後、今回の本ルーチンの処理が終了される。

　このように、抑制開始判定ルーチン３では、ブレーキ操作、アクセル操作の順に操作されるときに、Ｍ／Ｃ圧のセンサー値に基づいて、有効なブレーキ操作の検出を行っている。そしてＭ／Ｃ圧のセンサー値に基づいて有効なブレーキ操作が検出されると、駆動力の抑制を要求すべく、第３駆動力抑制開始フラグがオンにセットされる。

　続いて、以上のような本実施の形態に係る車両の制御装置の作用を説明する。

　本実施の形態では、ブレーキ操作、アクセル操作の順に操作がなされたときには、Ｍ／Ｃ圧のセンサー値に基づいて、アクセル操作及びブレーキ操作の同時操作の検出のためのブレーキ操作の検出が行われる。一方、アクセル操作、ブレーキ操作の順に操作がなされたときは、Ｍ／Ｃ圧のセンサー値に基づいてブレーキ操作の検出が行われる一方で、ブレーキスイッチ１０によるブレーキ操作の検出も並行して行われる。

　ブレーキ操作に先立って、アクセルペダル１２が踏み込まれた状態が継続されていると、ブレーキブースター２の負圧が減少してしまう。そしてブレーキブースター２の負圧が減少すると、ブレーキブースター２によるブレーキペダル１の踏力の倍力が有効に行われなくなってしまうため、Ｍ／Ｃ圧も低下するようになる。そのため、ブレーキペダル１が踏まれても、Ｍ／Ｃ圧は上り難くなり、Ｍ／Ｃ圧のセンサー値に基づくブレーキ操作の検出は困難となる。その点、本実施の形態では、そうした場合にも、ブレーキスイッチ１０によるブレーキ操作の検出が並行して行われるため、ブレーキブースター２の負圧が低下して、Ｍ／Ｃ圧のセンサー値に基づくブレーキ操作の検出を精度良く行うことができない状態となっても、ブレーキ操作が的確に検出されるようになる。

　以上説明した本実施の形態では、次の効果を奏することができる。

　（１）本実施の形態では、アクセル操作、ブレーキ操作の順に操作がなされてアクセル操作及びブレーキ操作の同時操作に至るときには、ブレーキスイッチ１０による検出とＭ／Ｃ圧のセンサー値に基づく検出との双方によりブレーキ操作の検出を行うようにしている。またブレーキ操作、アクセル操作の順に操作がなされてアクセル操作及びブレーキ操作の同時操作に至るときには、Ｍ／Ｃ圧のセンサー値に基づく検出のみによりブレーキ操作の検出を行うようにしている。そのため、ブレーキ操作に先立ってアクセルペダル１２の踏み込みが継続されて、Ｍ／Ｃ圧のセンサー値に基づくブレーキ操作の検出が精度良く行えない状態となっても、ブレーキスイッチ１０によりブレーキ操作の検出を行うことが可能となる。したがって、本実施の形態によれば、ブレーキ操作をより確実に検出して、アクセル操作及びブレーキ操作の同時操作時に応じた車両の駆動力の低減を的確に行うことができる。

　上記実施の形態は、次のように変更して実施することもできる。

　・上記実施の形態では、アクセル操作、ブレーキ操作の順に操作がなされてそれらの同時操作に至るときには、ブレーキスイッチ１０による検出とマスターシリンダー圧に基づく検出との双方によりブレーキ操作の検出を行うようにしていた。ただし、アクセル操作、ブレーキ操作の順に操作がなされるときには常に、マスターシリンダー圧に基づくブレーキ操作の精度良い検出が不可能と判断した場合には、このときのブレーキ操作の検出をブレーキスイッチ１０による検出のみによって行うようにしても良い。

　・上記実施の形態では、アクセル操作、ブレーキ操作の順に操作されるときには、ブレーキスイッチ１０によりブレーキ操作を検出し、ブレーキ操作、アクセル操作の順に操作されるときには、Ｍ／Ｃ圧のセンサー値に基づいてブレーキ操作を検出するようにしていたが、各状況でのブレーキ操作の検出をこれら以外の方法で行うようにしても良い。アクセル操作、ブレーキ操作の順に操作されるときには、ある方法でブレーキ操作を的確に検出できたとしても、ブレーキ操作、アクセル操作の順に操作されるときには、同じ方法を用いてもブレーキ操作を的確に検出できないことがある。そうした場合にも、別の方法で検出を行えば、ブレーキ操作、アクセル操作の順に操作されるときにブレーキ操作を的確に検出できることがある。このように、一つの方法では、アクセル操作、ブレーキ操作の順に操作がなされるときと、ブレーキ操作、アクセル操作の順に操作がなされるときとの双方で的確なブレーキ操作の検出ができない場合にも、操作の順によって検出方法を変えれば、双方においてブレーキ操作を的確に検出できるようにすることができる。

　１…ブレーキペダル、２…ブレーキブースター、３…マスターシリンダー、４…エンジン、５…インテークマニホールド、６…スロットルバルブ、７…負圧管、８…チェックバルブ、９…ブレーキ・オーバーライド・システム（ＢＯＳ）、１０…ブレーキスイッチ、１１…Ｍ／Ｃ圧センサー、１２…アクセルペダル、１３…アクセルペダルポジションセンサー。

Claims

　アクセル操作及びブレーキ操作の同時操作時に車両の駆動力を抑制させる車両の制御装置において、
　アクセル操作、ブレーキ操作の順に操作がなされて前記同時操作に至るときと、ブレーキ操作、アクセル操作の順に操作がなされて前記同時操作に至るときとで、ブレーキ操作の検出方法を異ならせる
　ことを特徴とする車両の制御装置。
　アクセル操作、ブレーキ操作の順に操作がなされて前記同時操作に至るときには、ブレーキスイッチによってブレーキ操作を検出し、
　ブレーキ操作、アクセル操作の順に操作がなされて前記同時操作に至るときには、マスターシリンダー圧に基づいてブレーキ操作を検出する
　請求項１に記載の車両の制御装置。
　アクセル操作、ブレーキ操作の順に操作がなされて前記同時操作に至るときには、ブレーキスイッチによる検出とマスターシリンダー圧に基づく検出との双方によりブレーキ操作の検出を行い、
　ブレーキ操作、アクセル操作の順に操作がなされて前記同時操作に至るときには、前記マスターシリンダー圧に基づく検出のみによりブレーキ操作の検出を行う
　請求項１に記載の車両の制御装置。