JP7010042B2 - 制動力制御装置 - Google Patents

Description

本明細書では、車両の制動力制御装置を開示する。

特許文献１には、車両の制御方法が開示されている。車両は、ブレーキシステムとブレーキコントローラとを備える。ブレーキシステムは、ブレーキペダルと、アクチュエータと、ホイルシリンダと、を備える。運転者によってブレーキペダルが踏まれ、車両が坂道に停車していると判別されると、ブレーキコントローラは、アクチュエータを制御し、ホイルシリンダの油圧を維持する。ブレーキコントローラは、運転者によって、ブレーキペダルが踏まれている状態からブレーキペダルが開放されても、ホイルシリンダの油圧を低下させない。これにより、車両に制動力が加わって、車両が坂道を降下しない。

特開２０１７－１２８２１８号公報

上記の技術では、坂道に停車していた車両が発進するタイミングではブレーキコントローラによるアクチュエータの制御が解除され、ホイルシリンダの油圧が急激に低下する。この構成では、例えば、車両の発進後に、運転者がアクセルを離して車両が前進する推進力が無くなると、車両に制動力が加わらず、車両が坂道から降下する可能性がある。

本明細書では、車両が坂道に停車されている状態から、発進される際に、車両が坂道から降下する事態を抑制することができる技術を提供する。

本明細書によって開示される制動力制御装置は、運転者に操作されるブレーキ操作部を備えるブレーキ装置であって、車両を制動するための制動力を加える前記ブレーキ装置を制御する制動力制御装置であって、前記車両の速度を取得する取得部と、前記車両が坂道に位置することを特定する特定部と、前記車両が前記坂道に位置することが特定され、前記車両が停車されていることを示す前記速度が取得され、前記運転者によって前記ブレーキ操作部に前記車両を制動するための制動操作が実行されていない場合に、前記車両が前記坂道を降下することを抑制するための前記制動力を加える抑制動作を前記ブレーキ装置に実行させる制御部であって、前記抑制動作が実行されている間に、上昇する前記速度が取得される場合に、前記速度の上昇に従って、前記制動力を徐々に低下させる前記制御部と、を備えてもよい。

上記の構成では、上昇する速度が取得される場合、速度の上昇に従って、制動力が徐々に低下される。この構成によれば、車両が坂道に停車されている状態から発進される際に、例えば、発進後に運転者がアクセルを離す等、車両の推進力が無くなるような状況においても、車両が坂道から降下する事態を抑制することができる。

車両の構成を示す構成図である。 車両の構成を示すブロック図である。 車両のブレーキ装置を示す構成図である。 坂道に停車する車両を発進させる際の車両の速度とホイルシリンダの油圧との推移を示す図である。 坂道に停車する車両を発進させた後、すぐに車両の速度がゼロになった際の車両の速度とホイルシリンダの油圧との推移を示す図である。

図１から図５を参照して、本実施例の制動力制御装置５０について説明する。制動力制御装置５０は、例えば自動車等の車両１０に搭載される。制動力制御装置５０は、後述するブレーキ装置３０を制御する。これによって、車両１０に制動力が加えられる。

図１、図２、及び図３に示されるように、車両１０は、駆動装置１２と、ブレーキ装置３０と、制動力制御装置５０と、速度センサ２２と、加速度センサ２４と、シフトポジションセンサ２６と、車輪２０と、を備える。

駆動装置１２と車輪２０とは、車両１０に搭載されている。図１に示されるように、駆動装置１２は、エンジン１４と、変速機１６と、アクセル操作部１８と、を備える。エンジン１４は、燃料を燃焼させて、トルクを発生させる。エンジン１４には、変速機１６が連結されている。変速機１６は、エンジン１４で発生するトルクを車輪２０に伝達する。アクセル操作部１８は、運転者によって操作されるアクセルペダルを備える。運転者は、アクセル操作部１８の操作量を変動させることによって、エンジン１４の回転数を変動させる。これにより、エンジン１４から発生するトルクが変動する。

ブレーキ装置３０は、車両１０に搭載されている。ブレーキ装置３０は、車両１０を制動するための制動力を発生する。図３に示されるように、ブレーキ装置３０は、ブレーキ操作部３２と、ブースタ３４と、マスタシリンダ３６と、連結管３８，４１と、アクチュエータ４０と、ホイルシリンダ４２，４４，４６，４８と、を備える。ブレーキ操作部３２は、運転者によって操作されるブレーキペダルを備える。運転者がブレーキ操作部３２の操作を実行すると（例えばブレーキペダルを踏むと）、その操作力がブースタ３４によって増幅され、マスタシリンダ３６に出力される。これにより、マスタシリンダ３６に油圧が発生する。マスタシリンダ３６には、連結管３８を介して、アクチュエータ４０が連結されている。アクチュエータ４０は、アクチュエータ４０とマスタシリンダ３６とを連通させたり、閉塞させたりする。アクチュエータ４０には、連結管４１を介して、ホイルシリンダ４２，４４，４６，４８が連結されている。ホイルシリンダ４２，４４，４６，４８は、アクチュエータ４０と連通している。ホイルシリンダ４２，４４，４６，４８には、アクチュエータ４０と連結管３８，４１とを介して、マスタシリンダ３６から油圧が供給される。ホイルシリンダ４２，４４，４６，４８のそれぞれは、車輪２０に連結されている。ホイルシリンダ４２，４４，４６，４８は、マスタシリンダ３６から供給される油圧によって、車輪２０、即ち車両１０に制動力を加える。このときの運転者のブレーキ操作部３２への操作（例えばブレーキペダルを踏む操作）を、制動操作と呼ぶ。

速度センサ２２は、車両１０に搭載されている。速度センサ２２は、回転数検出部と変換回路とを備える。速度センサ２２は、回転数検出部において、車輪２０の回転数を検出する。速度センサ２２は、変換回路において、車輪２０の回転数から車両１０の速度を算出する。

加速度センサ２４は、車両１０に搭載されている。加速度センサ２４は、車両１０に対する水平方向と垂直方向とにおける車両１０の加速度のそれぞれを検出する。

シフトポジションセンサ２６は、車両１０に搭載されている。シフトポジションセンサ２６は、図示省略したシフトレバーによって指定されているシフトポジションを検出する。シフトポジションは、例えば、ドライブ、リバース、ニュートラル、パーキング等を含む。シフトポジションは、エンジン１４のトルクが車輪２０に伝達される第１種のシフトポジション（例えばドライブ、リバース等）と、エンジン１４のトルクが車輪２０に伝達されない第２種のシフトポジション（例えばパーキング、ニュートラル等）と、に分類される。なお、電気自動車である場合、エンジン１４に替えて、あるいはエンジン１４と共に、モータのトルクが車輪２０に伝達されるか否かでシフトポジションが分類されてもよい。

制動力制御装置５０は、車両１０に搭載されている。図２に示されるように、制動力制御装置５０は、制御部５２と、取得部５４と、特定部５６と、シフトポジション判別部５８と、を備える。制御部５２は、取得部５４と、特定部５６と、シフトポジション判別部５８と、ブレーキ装置３０と、に電気的に接続されている。制御部５２は、ブレーキ装置３０を制御する。取得部５４は、速度センサ２２に電気的に接続されている。取得部５４は、速度センサ２２から、車両１０の速度を取得する。特定部５６は、加速度センサ２４に電気的に接続されている。特定部５６は、加速度センサ２４から、検出結果を取得する。特定部５６は、取得済みの検出結果から、車両１０が坂道に停車しているか否かを特定する。シフトポジション判別部５８は、シフトポジションセンサ２６に電気的に接続されている。シフトポジション判別部５８は、シフトポジションセンサ２６から、シフトポジションを取得する。シフトポジション判別部５８は、取得済みのシフトポジションが、第２種のシフトポジションであるか否かを判別する。

次に、図４を参照して、制動力制御装置５０の動作を説明する。エンジン１４が駆動している間、取得部５４は、速度センサ２２から車両１０の速度を取得する。また、特定部５６は、加速度センサ２４から検出結果を取得し、車両１０が坂道に位置するか否かを特定する。さらに、シフトポジション判別部５８は、シフトポジションセンサ２６からシフトポジションを取得し、第２種のシフトポジションであるか否かを判断する。

続いて、車両１０が坂道に停車している状態から発進する状況における制動力制御装置５０の処理を説明する。車両１０が坂道に停車している状態から発進する状況では、運転者は、ブレーキ操作部３２に制動操作を実行し、シフトポジションを第２種のシフトポジションから第１種のシフトポジションに切り替える。続いて、運転者は、ブレーキ操作部３２の制動操作を停止して、アクセル操作部１８の操作に移行する。

運転者による制動操作が停止されるまでは、取得部５４は、速度センサ２２から車両１０の速度（即ちゼロ）を取得する。これにより、制御部５２は、車両１０が停止していることを特定することができる。また、特定部５６は、加速度センサ２４から検出結果を取得し、車両１０が坂道に位置することを特定することができる。さらに、シフトポジション判別部５８は、第２種のシフトポジションでないと判断することができる。この状態では、図４に示すように、時刻Ｔ０において、ブレーキ操作部３２による制動操作を実行（図４中でブレーキ操作ＯＮ）し、車両１０が停止している。このとき、マスタシリンダ３６とアクチュエータ４０とが連通しており、マスタシリンダ３６で変換される油圧が、ホイルシリンダ４２，４４，４６，４８に供給され、車輪２０の回転が停止される。これにより、制御部５２はブレーキ装置３０を制御することによって、車両１０が坂道を降下することを抑制するための制動力を車両１０に加える。

続いて、時刻Ｔ１において、運転者による制動操作が停止された後では、制動操作が実行されていない場合には、制御部５２は、アクチュエータ４０を制御することにより、マスタシリンダ３６とアクチュエータ４０との接続を、連通状態から閉塞状態に切り換える。この結果、ブレーキ操作部３２による制動操作が実行されていない場合に、ホイルシリンダ４２，４４，４６，４８に供給される油圧が、ブレーキ操作部３２による制動操作が実行されている際の油圧と同一に保持され、車両１０に加わる制動力が保持される。これにより、制動操作が実行されていなくても、車両１０の坂道からの降下を抑制する抑制動作を実行することができる。

続いて、時刻Ｔ２では、アクセル操作部１８の操作が実行（図４中でアクセル操作ＯＮ）され、エンジン１４で発生するトルクが車輪２０に伝達され、車両１０が発進する（即ち車両１０の速度がゼロを超える）。なお、図４には、アクセル操作部１８の操作を実行した後、車両１０が発進するまでのタイムラグは、図示省略されている。続いて、車両１０の発進後では、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３までの間において、車両１０の速度がゼロから上昇するのに従って、制御部５２は、ホイルシリンダ４２，４４，４６，４８の油圧を徐々に低下させる。具体的には、車両１０の速度が上昇するのに従い、制御部５２は、アクチュエータ４０を制御することによって、マスタシリンダ３６とアクチュエータ４０とを徐々に連通させる。この結果、ホイルシリンダ４２，４４，４６，４８の油圧が徐々に低下する。これにより、ブレーキ装置３０の制動力が徐々に低下する。ここで、「制動力を徐々に低下させる」とは、ホイルシリンダ４２，４４，４６，４８の油圧を徐々に低下させることである。また、「制動力を徐々に低下させる」とは、例えば、車両１０が坂道でない道路（例えば平坦な道路）に位置している状況において、制動操作が解除されてからの制動力の低下よりも遅いことを意味する。この結果、車両１０の速度の上昇に従って、ブレーキ装置３０による制動力が徐々に低下される。そして、車両１０の速度が所定速度Ｖｐに到達する時刻Ｔ３では、ホイルシリンダ４２，４４，４６，４８の油圧がゼロになり、抑制動作が解除される（即ちブレーキ装置３０からの制動力がゼロになる）。時刻Ｔ３以降、車両１０の速度が上昇しても、制動操作が実行されるまで、ホイルシリンダ４２，４４，４６，４８の油圧でゼロに維持される。

上記の構成では、車両１０の速度が上昇する場合、速度の上昇に従って、制動力が徐々に低下される。この構成によれば、車両１０が坂道に停車されている状態から発進される際に、車両１０が坂道から降下する事態を抑制することができる。

次に、図５を参照して、車両１０が停止している後、直ちにゼロに戻る状況における制動力制御装置５０の処理を説明する。この状況は、例えば、坂道で車両１０を駐車させる状況である。この状況では、車両１０が坂道に停車している状態から発進する状況と同様に、運転者は、ブレーキ操作部３２に制動操作を実行し、シフトポジションを第２種のシフトポジションから第１種のシフトポジションに切り替える。続いて、運転者は、ブレーキ操作部３２の制動操作を停止して、アクセル操作部１８の操作に移行する。

この状況では、時刻Ｔ１０～Ｔ１２までは、車両１０が坂道に停車している状態から発進する状況の時刻Ｔ０～Ｔ２と同様である。続いて、時刻Ｔ１２において、アクセル操作部１８の操作が実行（図５中でアクセル操作ＯＮ）されると、時刻Ｔ１２から時刻Ｔ１３の間において、車両１０の速度がゼロから所定速度Ｖｐよりも小さい速度Ｖ１まで上昇する。制御部５２は、ホイルシリンダ４２，４４，４６，４８の油圧を徐々に低下させる。時刻１２から時刻Ｔ１３の間において、アクセル操作部１８の操作量が低下され、時刻Ｔ１３から時刻Ｔ１４の間に、車両１０の速度がゼロまで低下される。

この構成によれば、車両１０の速度が所定速度Ｖｐよりも小さい速度Ｖ１までしか上昇しておらず、ホイルシリンダ４２，４４，４６，４８の油圧は、ゼロまで低下されていない。このため、アクセル操作部１８の操作量が低下されて車両１０の推進力が低下しても、ブレーキ装置３０の制動力が維持され、車両１０が坂道を降下することが防止される。このとき、ホイルシリンダ４２，４４，４６，４８の油圧は、車両１０の速度Ｖ１でのホイルシリンダ４２，４４，４６，４８の油圧と同一に保持される。時刻Ｔ１４において、再度アクセル操作部１８の操作が実行されると、車両１０の速度がゼロから上昇する。ホイルシリンダ４２，４４，４６，４８の油圧は、車両１０の速度Ｖ１でのホイルシリンダ４２，４４，４６，４８の油圧と同一に保持される。続いて、時刻Ｔ１５において、車両１０の速度が速度Ｖ１に到達すると、制御部５２は、ホイルシリンダ４２，４４，４６，４８の油圧の低下を開始させる。車両１０の速度が、速度Ｖ１よりも大きく、所定速度Ｖｐよりも小さい速度Ｖ２に到達する時刻Ｔ１６まで、ホイルシリンダ４２，４４，４６，４８の油圧は徐々に低下される。時刻Ｔ１５から時刻Ｔ１６の間において、アクセル操作部１８の操作量が低下されると、時刻Ｔ１６から時刻Ｔ１７の間において、車両１０の速度がゼロまで低下する。ホイルシリンダ４２，４４，４６，４８の油圧は、車両１０の速度Ｖ２でのホイルシリンダ４２，４４，４６，４８の油圧と同一に保持される。時刻Ｔ１７において、アクセル操作部１８の操作が実行されると、時刻Ｔ１７から時刻Ｔ１８の間において、車両１０の速度がゼロから速度Ｖ１まで上昇する。時刻Ｔ１７から時刻Ｔ１８の間において、アクセル操作部１８の操作量が低下されると、時刻Ｔ１８から時刻Ｔ１９の間に、車両１０の速度がゼロまで低下する。時刻Ｔ１７から時刻Ｔ１９の間において、車両１０の速度が、速度Ｖ２を超えないため、ホイルシリンダ４２，４４，４６，４８の油圧は、車両１０の速度Ｖ２でのホイルシリンダ４２，４４，４６，４８の油圧と同一に保持される。ブレーキ操作部３２による制動操作が解除される時刻Ｔ１１から所定時間経過した時刻Ｔ１９で、制御部５２によって、マスタシリンダ３６とアクチュエータ４０とが連通される。ホイルシリンダ４２，４４，４６，４８の油圧は、ゼロまで急激に低下する。

この結果、車両１０が停止している後、直ちにゼロに戻る状況においても、ブレーキ装置３０における制動力が急激に低下することが回避され、車両１０に制動力が加わる。これにより、車両１０が坂道を降下することを抑制できる。

抑制動作が実行されている間、車両１０の速度が上昇するのに従い、ホイルシリンダ４２，４４，４６，４８の油圧が徐々に低下する。このため、車両１０の速度が上昇するのに従い、車両１０に加わる制動力が徐々に低下する。この結果、車両１０の速度が上昇してもホイルシリンダ４２，４４，４６，４８の油圧が一定に保持される場合と比較して、小さい制動力が車両１０に加わる状態で車両１０を発進させることができる。これにより、車両１０の発進の際に車両１０の引き摺り感を低減させることができる。また、例えば図４に示されるように、抑制動作が解除される時刻Ｔ１３の前後で、車両１０の速度の勾配が一定である。この結果、例えば、抑制動作が解除されるとホイルシリンダ４２，４４，４６，４８の油圧が低下する場合と比較して、抑制動作が解除されることによる車両１０の速度の急激な上昇を抑制することができる。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。本明細書又は図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書又は図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

１０ ：車両
１２ ：駆動装置
１４ ：エンジン
１６ ：変速機
１８ ：アクセル操作部
２０ ：車輪
２２ ：速度センサ
２４ ：加速度センサ
２６ ：シフトポジションセンサ
３０ ：ブレーキ装置
３２ ：ブレーキ操作部
３４ ：ブースタ
３６ ：マスタシリンダ
３８，４１：連結管
４０ ：アクチュエータ
４２，４４，４６，４８：ホイルシリンダ
５０ ：制動力制御装置
５２ ：制御部
５４ ：取得部
５６ ：特定部
５８ ：シフトポジション判別部

Claims (1)

1. 運転者に操作されるブレーキ操作部を備えるブレーキ装置であって、車両を制動するための制動力を加える前記ブレーキ装置を制御する制動力制御装置であって、
   前記車両の速度を取得する取得部と、
   前記車両が坂道に位置することを特定する特定部と、
   前記車両が前記坂道に位置することが特定され、前記車両が停車されていることを示す前記速度が取得され、前記運転者によって前記ブレーキ操作部に前記車両を制動するための制動操作が実行されていない場合に、前記車両が前記坂道を降下することを抑制するための前記制動力を加える抑制動作を前記ブレーキ装置に実行させる制御部であって、前記抑制動作が実行されている間に、上昇する前記速度が取得される場合に、前記速度の上昇に従って、前記制動力を徐々に低下させる前記制御部と、を備え、
   前記抑制動作は、前記速度が所定速度に到達するまでの間、前記速度の上昇に伴って、前記速度の上昇率に合わせるような下降率で、前記制動力を低下させ、前記速度が低下した場合には、前記速度が、前記速度が低下する前の速度に再び到達するまでは、前記速度が低下する前の制動力に保持させる、制動力制御装置。
   

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