JP2009067129A - ブレーキ制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】 停止後制動力保持システムの作動許可と作動禁止が更に的確に得られ、より一層の支援が安全運転に与えられるようにしたブレーキ制御システムを提供すること。
【解決手段】 ブレーキ操作により車両が停止された後、アクセル操作されるまで停止直前でのブレーキ力を保持させるようにした停止後制動力保持手段が備えられているブレーキ制御システムにおいて、停止後制動力保持が作動してない状態で車両が停止したときは、停止が継続している時間の経過に従って増加し、前記停止後制動力保持が作動している状態で車両が停止したときは、当該停止の後、停止後制動力保持による制動力が喪失したとき、このときの停止期間の長さに反比例してステップ状に減少するパラメータＳを演算し、このパラメータＳが一方の判定閾値Ｓ_ON(Ｓ_ON＞０)に達したとき停止後制動力保持の作動許可を指示し、他方の判定閾値Ｓ_OFF(Ｓ_OFF≦０)に達したときは作動禁止を指示するようにしたもの。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両のブレーキシステムに係り、特に自動変速機を備えた車両に好適なブレーキ制御システムに関するものである。

現今は、いわゆる自動車社会であるため、道路交通量は増加の一途を辿っている。そして、このとき道路事情も相俟って、交通渋滞の発生頻度は増す一方であるが、この交通渋滞に際しては、車両の運転に停止と微速前進の繰り返しが要求される場合が多く、このとき運転者は、前車と自車の間隔(車間距離)が広がったら微速前進させ、車間距離が狭まったら停止させるという運転操作を頻繁に繰り返すことになる。

ところで、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジンに代表される内燃機関を推進動力源とした自動車の場合、その推進動力の伝達系にクラッチと変速機を含むのが一般的で、このとき、これらクラッチと変速機の操作に関してＭＴ(マニュアル)車とＡＴ(オートマチック)車があるのは良く知られているところであるが、ここでＡＴ車によれば、車両の運転が主としてアクセルとブレーキの操作だけで済むので、上記した交通渋滞時での運転操作にも比較的容易に対応することができる。

そして、このＡＴ車に使用されるのがクラッチの機能を併せ備えた自動変速機で、これには流体式トルクコンバータ単独、又はこれにギヤ切換による機械式の変速機を組合わせたものが従来から一般的に使用されているが、この流体式トルクコンバータには、周知のように、クラッチとは異なり、伝達トルクが０にできないという特性があり、従って、ＡＴ車の場合、変速機のセレクトレバーがドライブポジションにあるときは、たとえエンジンがアイドル状態になっていても、残存トルクによる車両のクリープ(這い出し)が避けられない。

従って、ＡＴ車の場合、変速機のセレクトレバーをドライブポジションにしたまま停車させておくためには、停車させた後も、そのままブレーキペダルを踏み続けなければならない。なお、このように、車両を停止状態に保つためには、上記したブレーキペダルの踏み込みを継続させる以外にも、変速機のセレクトレバーをパーキングポジションに戻したり、サイドブレーキを作動させたりしてもよいが、しかし、そのままブレーキペダルを踏み続ける方が簡便であり、特に上記した渋滞時や信号待ちに際しては現実的である。

しかし、この場合、運転者は、車両が停止すると、その都度、ブレーキペダルを踏み続けなければならないことになり、この結果、交通渋滞などで停止回数が多くなったときには疲労度が増し、注意力が低下するなどの理由により、ブレーキペダルの踏力が無意識に低下してしまう事態の発生が避けられなくなり、この場合は車両が前進し、例えば追突などの危険な事態が生じてしまう虞がある。

そこで、ブレーキペダルを踏み込んで一旦車両を停止させたら、その後はブレーキペダルの踏力を緩めても、更にはブレーキペダルから足を離してしまっても、アクセルペダルが操作されるまでは必要なブレーキ力が自動的に保持されるようにしたシステム(以後、停止後制動力保持システムと定義する)が従来から提案されている(例えば特許文献１、特許文献２などを参照)。

この停止後制動力保持システムが適用された車両によれば、停止時でのブレーキペダルの踏み込み継続が不要になり、交通渋滞に際しても安全性の向上に寄与することができるようになるが、ここで、交通渋滞に入ってしまったときでも、停止と走行の繰り返しではなく、いわゆるノロノロ走行になっているときがあり、このときは、ＡＴ車のクリープによる走行を積極的に利用し、ブレーキペダルの操作だけで対応した方がノロノロ走行に追従し易い。

つまり、ＡＴ車の場合、変速機のセレクトレバーがドライブポジションにあるときは、停止時、ブレーキペダルの踏力を緩めると、それだけで車両がクリープし、ゆっくりとした速度で前進する。そこで、これを利用するのである。そして、この場合、ブレーキペダルの踏力を加減するだけで車両を任意の微速度で前進させることができ、従って、アクセル操作なしで上記したノロノロ走行に対処することができることになるが、ここで上記した停止後制動力保持システムが作動したのではアクセルペダルの操作が必要になって、折角の利便性が阻害されてしまう。

そこで、従来技術では、この停止後制動力保持システムの作動が、必要に応じて禁止できるようにしてあり、このとき特許文献１に開示の従来技術では、スイッチにより、人為的に禁止が与えられるようにし、特許文献２に開示の従来技術では、車両が停止と発進を頻繁に繰り返す走行環境状態を推定し、自動的に禁止が与えられるようにしている。
特開２００６−１３７３４０号公報 特開２００６−２８１９３６号公報

上記従来技術は、停止後制動力保持システムの作動許可と作動禁止の適切化に充分な配慮がされているとは言えず、安全運転の支援に問題があった。すなわち、まず、特許文献１に開示の従来技術では、停止後制動力保持システムの作動許可と作動禁止に人為的な操作を要するため、対応が煩雑で操作忘れも避けられない。また、特許文献２に開示の従来技術では、走行環境状態をブレーキ操作により発生した減速度に基づいて推定しているので、適切な作動禁止の発動に限界があり、従って、従来技術は、安全運転の支援に問題があると言えるのである。

本発明の目的は、停止後制動力保持システムの作動許可と作動禁止が更に的確に得られ、より一層の支援が安全運転に与えられるようにしたブレーキ制御システムを提供することにある。

ここで、まず、本発明は、クリープ現象の有効活用に必要な走行環境を推定して制御に反映させるようにした点を特徴とする。しかし、この走行環境は、従来技術のように減速度によっていたのでは推定できない。
ところで、一般に運転者が、クリープ現象の利便性よりもブレーキペダルを踏み続ける苦痛をより大きく感じるのは、通常、ブレーキペダルを長く踏み続けた場合であり、従って、クリープ現象を有効活用すべきか否かは、ブレーキペダルを踏み続けた時間、つまり停車時間によって推定されるべきである。
そこで、本発明者らは、このクリープ現象の有効活用に必要な走行環境の推定については、停車時間がより適切な指標になることを見い出し、この結果、本発明の構成の存在に想到したものであり、よって、本発明は、減速度ではなく、停車時間に応じた手法を特徴とするものである。

従って、本発明によれば、上記目的は、ブレーキ操作により車両が停止された後、アクセル操作されるまで停止直前でのブレーキ力を保持させるようにした停止後制動力保持手段が備えられているブレーキ制御システムにおいて、前記車両の停止時間に応じて前記停止後制動力保持手段に作動許可と作動禁止を指示する作動指令制御手段が設けられていることにより達成される。

また、上記目的は、ブレーキ操作により車両が停止された後、アクセル操作されるまで停止直前でのブレーキ力を保持させるようにした停止後制動力保持手段が備えられているブレーキ制御システムにおいて、前記停止後制動力保持手段に作動許可と作動禁止を指示する作動指令制御手段と、前記停止後制動力保持手段が作動してない状態で車両が停止したときは、当該停止が継続している時間の経過に従って増加し、前記停止後制動力保持手段が作動している状態で車両が停止したときは、当該停止の後、前記停止後制動力保持手段による制動力が喪失したとき、このときの停止期間の長さに反比例してステップ状に減少するパラメータＳを演算するパラメータ演算手段とを設け、前記作動指令制御手段は、前記パラメータＳが一方の判定閾値Ｓ_ON(Ｓ_ON＞０)に達したとき前記の作動許可を指示し、前記パラメータＳが他方の判定閾値Ｓ_OFF(Ｓ_OFF≦０)に達したときは前記の作動禁止を指示するようにして達成される。

このとき、更に、車両が停止する毎に新たに計測を開始して停車時間Ｔを計測する停車時間演算手段を設け、前記作動指令制御手段は、前記パラメータ演算手段と前記停車時間演算手段の何れか一方を選択して前記作動許可と作動禁止を指令するものであり、前記停車時間演算手段が選択されたときは、前記停車時間Ｔが判定用の時間閾値Ｔ_TH 未満のとき作動禁止を指示し、時間閾値Ｔ_TH 以上のときは作動許可を指示するようにしても良い。

本発明によれば、車両走行環境の判別がより一層、的確に得られるので、停止後制動力保持システムの作動許可と作動禁止が更に適切に与えられるようにすることができ、この結果、本発明によれば、停止後制動力保持システムの活用による安全運転の向上に更に大きく寄与することができる。

以下、本発明によるブレーキ制御システムについて、図示の実施の形態により詳細に説明する。
まず、図７と図８は、本発明を、ＡＢＳ(Anti-lock Brake System)が装着され、且つ自動変速機を備えている車両(ＡＴ車)に適用した場合の一実施の形態で、このときのＡＢＳユニット５は、例えば特許文献１に開示されているものであり、従って、この場合、通常のブレーキとしての基本的な動作は、図７の通常ブレーキモードに示されているようになっている。すなわち、ブレーキペダル１により操作されるブレーキマスタシリンダ２を備え、ブレーキペダル１が踏み込まれるとブレーキマスタシリンダ２で加圧されたブレーキ液がホイールブレーキシリンダ３に作用し、ブレーキディスクローター４にブレーキバッドが押し付けられ、ブレーキが掛るようになっている。

なお、この実施形態では、図示のように、マスタバックなどの商品名で知られている真空倍力装置(バキウムブースター)を備えたブレーキシステムを対象としているが、本発明は倍力装置の無いブレーキシステムにも適用可能なことはいうまでもない。そして、この実施形態では、ＡＢＳユニット５に備えられている電磁弁の中で、例えば保持ソレノイドバルブと呼ばれているソレノイド通電閉弁形の電磁弁６を用い、これを制御回路１４により制御し、ブレーキ液回路を、この図７に示した通常ブレーキモードと、図８に示すブレーキ保持モードに切換えて動作するようになっている。なお、作動制御部１５については後で説明する。

このため、まず、ブレーキペダル１に第１のブレーキスイッチ８と第２のブレーキスイッチ９を配置し、次に、アクセルペダル１０には、アクセルスイッチ１１を配置する。また、車輪には車速センサ１２を設ける。そして、これらからの信号を制御回路１４に入力するようになっている。一方、この制御回路１４には、表示ランプ１３と、自動変速機１６の動作ポジションを決めるシフト選択電磁弁群１７が接続されている。

ここで、まず、第１ブレーキスイッチ８は、ブレーキペダル１が軽く踏み込まれたときオン(接点が閉じる)され、次に第２ブレーキスイッチ９は、ブレーキペダル１が強く踏み込まれたときオンされるようにして、ブレーキペダル１の近傍に設置してある。このとき、具体的には、ブレーキペダル１の最大踏み込み移動量(ストローク)をＭとし、第１ブレーキスイッチ８がオンされるときの踏み込み移動量をＭ１、第２ブレーキスイッチ９がオンされるときの踏み込み移動量をＭ２としたとき、Ｍ≧Ｍ２＞Ｍ１の関係になるようにして設置するのである。
従って、これらのスイッチ８、９の形式は、何れも常開接点(ＮＯ：ノーマリーオープン)形のスイッチとなるが、このとき例えばマイクロスイッチを用いるのが簡便であるが、磁気や光を用いた無接点スイッチを用いてもよい。

次に、アクセルスイッチ１１は、アクセルペダル１０が踏み込まれたときオンされるようにして、アクセルペダル１０の近傍に設置してある。従って、このアクセルスイッチ１１も常開接点形で、同じくマイクロスイッチや無接点スイッチを用いればよい。
なお、このアクセルスイッチ１１は、アクセルペダル１０が踏み込まれたら直ちにオンするが、アクセルペダル１０を踏み込まない限り、車両の振動など他の要因によってはオンに切換わらないようにしておくのが望ましい。

次に、車速センサ１２は、車輪の回転をパルス信号として検出し、制御回路１４で車速が演算できるようにするもので、通常、電磁ピックアップ形のパルスセンサが用いられている。
また、制御回路１４は、図示のように、第１と第２のブレーキスイッチ８、９と、アクセルスイッチ１１、それに車速センサ１２からそれぞれ信号を入力し、それらに基いて所定の演算処理を実行した結果、電磁弁６の開閉を制御し、更に表示ランプ１３の点灯を制御する。

次に、この実施形態は、上記したように、本発明を自動変速機が装備されている車両、いわゆるＡＴ車に適用したものであり、従って自動変速機１６とシフト選択電磁弁群１７を備えていて、制御回路１４は、このシフト選択電磁弁群１７も制御するようになっているが、このとき、周知のように、ＡＴ車の場合、シフト選択電磁弁群１７は、自動変速機のセレクトレバーの位置により制御されるようになっているのが通例である。しかし、この実施形態では、セレクトレバーがＤ(ドライブ)位置にあるときだけ、シフト選択電磁弁群１７の中のＮ(ニュートラル)位置選択電磁弁１８とＤ位置選択電磁弁１９が、制御回路１４により、セレクトレバーの位置による制御に優先して制御できるように構成してある。

次に、この実施形態の動作について、図９のフローチャートに従って説明する。ここで、この図９のフローチャートによる処理は、制御回路１４により実行されるものであるが、このとき、この制御回路１４による制御は、ＡＢＳ制御用のマイコン(コンピュータ)に格納されているプログラムの中の一つにより実行されるようになっているものである。そして、この図９のフローチャートによる処理は、システムが能動化されたとき、つまり車両の操作パネルにあるキースイッチにキーが挿入され、アクセサリー位置に操作されたとき開始される。

このとき、既に説明したように、電磁弁６はソレノイド通電閉弁形で、通電されないときは弁が開いたままになっている。従って、このときのシステムの動作モードは、図７に示す通常ブレーキモードになっていて、通常のブレーキシステムとして機能していることになる。そして、この状態は、図９のフローチャートに示されているように、処理を開始したとき、まず初期化処理(イニシャライズ)を実行することにより確保され、これにより本来のブレーキシステムとしての動作が保証され、安全性が確実に保たれるようになっている。

こうして処理が開始され、初期化処理が実行されたら、まず、車速Ｖを取り込む(処理ステップＳ１)。すなわち車速センサ１２から供給されるパルスの周期からホイールの回転数(回転速度)を計測し、車速Ｖを算出するのである。
次に、いま計算した車速Ｖを、予め設定してある所定の判定値、例えば１０Ｋｍ／ｈｒの判定値と比較し、車速Ｖが判定値以下か否かを調べる(処理ステップＳ２)。そして、結果がＮ(否定)のとき、つまり、車速が１０Ｋｍ／ｈｒを越えていたときは、ここで処理を終了する。なお、このときの判定値は、いわゆる閾値のことであるが、これは１０Ｋｍ／ｈｒに限るものではなく、必要に応じて、例えば５〜１０ｋｍ／Ｈｒの範囲で任意の値に設定すればよい。

一方、この処理ステップＳ２での判断結果がＹ(肯定)のとき、つまり車速Ｖが１０Ｋｍ／ｈｒ以下の低速であったときは第１ブレーキスイッチ８がオンか否かを調べる(処理ステップＳ３)。そして、結果がＮ、つまり第１ブレーキスイッチ８がオフ(接点が開いている)のときは、ここで処理を終了する。
一方、この処理ステップＳ３での判断結果がＹのとき、つまり第１ブレーキスイッチ８がオンのときは、更に第２ブレーキスイッチ９がオフか否かを調べる(処理ステップＳ４)。そして、結果がＮ、つまり、今度は第２ブレーキスイッチ９がオンのとき、ここで処理を終了する。

一方、この処理ステップＳ４での判断結果がＹのとき、つまり第２ブレーキスイッチ９がオフだったら、再び車速Ｖを取り込み(処理ステップＳ５)、続いて今度は車速Ｖが０Ｋｍ／ｈｒであるか否か、つまり停止しているか否かを調べる(処理ステップＳ６)。そして、結果がＮ、つまり車速Ｖが０Ｋｍ／ｈｒになっていないときは、ここで処理を終了する。
他方、この処理ステップＳ６での判断結果がＹ、つまり車速Ｖが０Ｋｍ／ｈｒで停車しているものと判定されたときは、続いて電磁弁６と表示ランプ１３に通電する(処理ステップＳ７)。

そうすると、電磁弁６の弁が閉じられ、この結果、ここで図８に示すブレーキ保持モードに移行すると共に、表示ランプ１３が点灯する。なお、このときには、処理ステップＳ１０も並行して実行されるが、この点については後述する。ここで、この図８のブレーキ保持モードについて説明すると、このモードでは、電磁弁６が閉じたことにより、ホィールブレーキシリンダ３に至る配管路をブレーキマスタシリンダ２に通じている配管路から遮断し、ホィールブレーキシリンダ３の配管路を閉じられた状態にする。

ところで、この図８に示すブレーキ保持モードに移行するための条件には、図９のフローチャートに処理ステップＳ３と処理ステップＳ６が存在していることから明らかなように、ブレーキペダル１が踏み込み操作がされ、且つ車速Ｖが０Ｋｍ／ｈｒ、つまり車両が停止したことが前提になっている。
そうすると、この図８に示すブレーキ保持モードに移行する直前では、このときブレーキペダル１に加えられていた力に相当したブレーキ力が働いていることになる。

従って、図８のブレーキ保持モードに移行したときは、直前に作用していたブレーキ力がそのまま保持されることになる。そして、これがブレーキ保持モードと呼ぶ所以で、この結果、ここで運転者がブレーキペダル１から足を離しても車両にはブレーキが掛ったままになり、従って、車両が動きだす虞れはない。また、このときは表示ランプ１３が点灯されるので、ブレーキ保持モードに移行していることが運転者に報知され、従って、運転者は安心してブレーキペダル１から足を離すことができる。

こうして処理ステップＳ７が実行され、図８に示すブレーキ保持モードに移行したら、次に、処理ステップＳ８に進み、ここで、アクセルスイッチ１１がオンされるのを待つ。すなわち、アクセルスイッチ１１から入力される信号を監視し、それがオンになったか否かを調べ、オフの間は元に戻り、オンになったとき次の処理ステップＳ９に進むのである。そして、この処理ステップＳ９では、電磁弁６と表示ランプ１３に対する通電を停止させる。なお、このときにも処理ステップＳ１１が並行して実行されるが、この点も後述する。

そうすると、まず電磁弁６が復旧して、それまで閉じていた弁を開くので、システムは図７の通常ブレーキモードに戻り、表示ランプ１３は消灯して、ブレーキ保持モードが取り消されたことを報知する。そして、この処理ステップＳ９を実行した後は最初の処理ステップＳ１に戻り、再び同じ処理を繰り返し実行することになる。
そこで、次に、この実施形態による以上の処理により、運転者のブレーキ操作に与えられる支援の内容について説明する。

まず、図９のフローチャートに示されているように、処理ステップＳ１とＳ２があるので、車両が走行中でも、車速が１０Ｋｍ／ｈｒ以下にならない限りは図７の通常ブレーキモードを保っている。
従って、交通渋滞に巻き込まれたり、交通信号による通行規制がなされている区間に入ったりして、低速走行を余儀なくされるまでは、通常の車両と同様で、クルージング中にブレーキ操作しても違和感を与えることはなく、必要に応じて任意に加速と減速を行うことができる。

一方、低速走行に入ったら処理ステップＳ３に進むので、ここでシステムの作動が準備される。しかし、このときでも、ブレーキペダル１が強く踏み込まれたときは、処理ステップＳ４によりシステムの作動準備がキャンセルされるようになっている。従って、この実施形態によれば、ブレーキペダル１が強く踏み込まれたときはブレーキ保持モードに移行するのが抑えられるので、このときに必要なＡＢＳによるブレーキ制御に支障を与えてしまう虞れをなくすことができ、この結果、ＡＢＳ装着車にも容易に適用でき、ＡＢＳによるブレーキ制御の支援に期待することができる。

この後、車速が０、つまり車両が停止したことを条件として、図８のブレーキ保持モードに移行し、ブレーキペダル１の踏み込み状態と関係無くブレーキ力が保持されることになり、この状態は、アクセルペダル１０が操作されるまで維持される。そして、このブレーキ保持モードでは、上記したように、運転者がブレーキペダル１から足を離しても、車両にはブレーキが掛ったままで車両が動きだす虞れはなく、しかも、このときは表示ランプ１３が点灯しているので、ブレーキ保持モードに移行していることが報知されるので、運転者は安心してブレーキペダル１から足を離すことができる。

そこで、交通渋滞に入ったり、長い信号待ちにあったときでも、ブレーキペダル１を踏み込んで車両を一旦停止させた後は、任意にブレーキペダル１から足を離すことができるので、車両の停止中にブレーキペダル１を踏み続ける操作が不要になり、運転者の心身の疲労を大幅に軽減させることができ、安全運転の維持に寄与することができる。

しかも、このブレーキ保持モードは、アクセルペダル１０を踏み込んだだけで自動的に解除され、直ちにブレーキが緩められるので、アクセルペダル１０を踏み込むことにより、車間が開いた時点や交通信号が変化した時点で直ちに車両を発進させることができ、この結果、前車に追従して常に適正な車間を保ったり、交通信号の変化に迅速に対応したりすることが容易になり、交通渋滞や交通信号に対応した的確な運転を行うことができる。

以上のように、この実施形態によれば、ブレーキペダル１の踏み込みにより車両を停止させた後は、以後、アクセルペダル１０に触れない限り、ブレーキペダル１から足を離しても停止直前のブレーキ力が保持されるので、運転者の意志に反して車両が動き出してしまうのを防止することができ、且つ停止時、車両の停止状態を継続維持させるためにブレーキペダル１を踏み続ける必要がなくなるので、ペダルの踏み込みを継続させたときの心身の疲労を大幅に軽減することができる。

そして、この場合、特に交通渋滞時や長い信号待ちに際してブレーキペダル１から足が外せるので、運転者に掛る負担の軽減に有効であり、しかも、車両の移動には必ずアクセルペダル１０の操作を必要とするので、運転者が意図しない車両の移動が防止され、この結果、坂道などで停止したとき、知らない間に車両が前進したり後退したりする虞れがなく、事故を未然に防ぐことができる。

ところで、以上は、特許文献１の従来技術の場合と同じであり、従って、このままでは、上記したように、ブレーキペダルの踏力を加減するだけで車両を任意の微速度で前進させ、アクセル操作なしでノロノロ走行に対処することができるという利便性が阻害されてしまう。そこで、上記従来技術では、これも既に説明したように、図７と図８では省略してあるが、制御回路１４に能動化スイッチが設けてあり、それがオフされているときは、上記した制御回路１４によるモード移行動作が禁止できるようになっている。

そして、このことが、停止後制動力保持システムの作動許可と作動禁止に人為的な操作を要するため、対応が煩雑で操作忘れも避けられないという特許文献１に開示の従来技術における問題点になっていることは、上記した通りであり、そこで、以下、このことに重点を置いて、更に詳しく説明する。

ここで、まず、本発明の実施形態でも、図７と図８、それに図９で説明したブレーキ制御システムとしての構成と動作が基本になっている点には変わりはなく、このとき本発明の実施形態において定義されている停止後制動力保持手段とは、上記したブレーキ制御システムのことで、停止後制動力保持手段の作動許可とは、上記したブレーキ制御システムにおいて、図７の通常ブレーキモードと図８のブレーキ保持モードの間での遷移を可能にすることであり、停止後制動力保持手段の作動禁止とは、図７の通常ブレーキモードを維持し、この通常ブレーキモードから図８のブレーキ保持モードへの遷移を禁止することである。

このため、本発明の第１の実施形態では、車両が停止したとき一方の所定の条件が満たされていた場合、停止後制動力保持手段に作動許可を指示し、同じく車両が停止したとき他方の所定の条件が満たされた場合、前記停止後制動力保持手段に作動禁止を指示する手段が、作動制御部１５として、制御回路１４に設けてある。なお、この作動制御部１５についても、その機能については、既に図９のフローチャートにより説明したブレーキ制御システムの処理の場合と同じく、制御回路１４のＡＢＳ制御用のコンピュータ(マイコン)に格納されているプログラムの中の一つにより実行されるようになっているものであるが、別途、専用のマイコンを設け、それに格納したプログラムにより実行されるようにしても良い。

そこで、この作動制御部１５の詳細について説明すると、これは、図示のように、パラメータ演算部１５ａと作動指令制御部１５ｂで構成されている。
そして、まずパラメータ演算部１５ａは、停止後制動力保持手段、つまり、この実施形態におけるブレーキ制御システムが作動してない状態で車両が停止したときは、当該停止が継続している時間の経過に従って増加し、停止後制動力保持手段が作動している状態で車両が停止したときは、当該停止の後、停止後制動力保持手段による制動力が喪失したとき、このときの停止期間の長さに反比例してステップ状に減少するパラメータＳを演算する働きをする。

次に、作動指令制御部１５ｂは、パラメータＳを調べ、その値が一方の判定閾値Ｓ_ON(Ｓ_ON＞０)に達したとき、停止後制動力保持手段に作動許可を指示し、前記パラメータＳが他方の判定閾値Ｓ_OFF(Ｓ_OFF≦０)に達したときは、停止後制動力保持手段に作動禁止を指示する働きをする。
なお、このときの停止後制動力保持手段に作動許可を指示するとは、端的にいえば、電磁弁６を、その動作が可能な状態にすることであり、同じく、作動禁止を指示するとは、電磁弁６の動作を禁止することである。

そこで、次に、このときのパラメータＳの変化と、それによる停止後制動力保持手段と車両の停止と走行状態の変化ついて、図１により説明する。
この図１は、車速度を(a)に、車両の停止は(b)、停止後制動力保持手段の働きにより保持された制動力は(c)に、それそれ示した上で、パラメータＳを(d)に示したものであり、このとき、横軸のｔは時刻であるが、このときの時刻ｔの基点になっている時刻ｔ₀ は、図９のフローチャートにおいて、最初にある初期化処理を終わった後での任意の時点を表わす。

そして、この時点での車速は０ではなく、図示のように、或る速度(＞０)にあるものとし、このときパラメータＳは、上記した初期化処理によりリセットされている。ここで、(a)に示す車速度の変化は運転者の意志によるものであることは言うまでもない。
そうすると、この場合、パラメータＳは、図の(a)に示す車速の変化に応じて、同図の(d)に示すように変化する。

何故なら、このパラメータＳは、上記したように、パラメータ演算部１５ａにより演算され、このとき、当該パラメータ演算部１５ａは、これも上記したように、停止後制動力保持手段が作動してない状態で車両が停止したときは、当該停止が継続している時間の経過に従って増加し、停止後制動力保持手段が作動している状態で車両が停止したときは、当該停止の後、停止後制動力保持手段による制動力が喪失したとき、このときの停止期間の長さに反比例してステップ状に減少するものとして、パラメータＳを演算する働きをするからである。

従って、このときのパラメータ演算部１５ａによる処理は、図２のフローチャートの各処理ステップの中のＳ２０からＳ２５までと、Ｓ２９からＳ３１までとに示されている処理になる。
ここで、この図２のフローチャートによる処理は、装置立ち上げ後、作動指令制御部１５ｂによる処理も含めて所定の周期、例えば１００ｍＳの周期で繰り返し実行されるものである。

他方、作動指令制御部１５ｂは、上記したように、パラメータＳに応じて指令動作をするので、その指令の状態は図１の(e)に示すようになる。ここで、ＥＡは、停止後制動力保持手段に作動禁止が指示されているときの指令を表わし、ＥＢは、停止後制動力保持手段に作動許可が指示されているときの指令を表わす。
従って、このときの作動指令制御部１５ｂにより実行される処理は、図２のフローチャートの中のＳ２６、Ｓ２７とＳ３２、Ｓ３３により示されている処理となる。

そこで、次に、これらの図１と図２を用いて説明すると、まず、時刻ｔ₀ では、上記したリセットの結果、パラメータＳは０であり、このとき、図９のフローチャートで説明した初期化処理の結果として停止後制動力保持手段は作動禁止にされている。つまり、上記したように、この時刻ｔ₀ では、作動指令制御部１５ｂの動作状態は、図１の(d)に示されているように、時刻ｔ₀ から時刻ｔ₁ までは、指令はＥＡになっている。何故なら、この期間では、パラメータＳはリセットされた後、まだ一方の判定閾値Ｓ_ON と他方の判定閾値Ｓ_OFF の何れにも達していないからである。

そして、いま、この後の時刻ｔ₁ において車両が停止されたとする。そうすると、ここから時刻ｔ₂ まで、このときの停止期間Ｐ₁ の長さに応じてパラメータＳは増加されてゆき、同様に、時刻ｔ₃ で再び停止されたときは、このときの停止期間Ｐ₂ に応じてパラメータＳは増加されてゆく。何故なら、このパラメータＳは、上記したように、停止後制動力保持手段が作動してない状態で車両が停止したときは、当該停止が継続している時間の経過に従って増加するものとして、パラメータ演算部１５ａにより演算されるからである。

従って、このときのパラメータ演算部１５ａによる処理は、処理ステップＳ２３で結果がＹＥＳになった場合となり、このときの停止期間、例えば停止期間Ｐ₁ の長さに応じたパラメータＳの増加は、１回の処理周期毎に処理ステップＳ２５で、所定値ΔＳが加算されることにより与えられることになり、この結果、パラメータＳの増加の程度は、所定値ΔＳの値と処理周期の頻度で決まる。なお、このとき、処理ステップＳ２４でタイマが起動され、処理ステップＳ２２でタイマがリセットされるが、これについては後述する。

こうして時刻ｔ₃ 以降、パラメータＳが増加してゆくが、このとき図示のように、途中の時刻ｔ₄ において、パラメータＳが一方の判定閾値Ｓ_ON に達したとする。そうすると、この時刻ｔ₄ において停止後制動力保持手段が作動許可され、図１の(d)に示されているように、指令ＥＢになる。ここで、このときの処理は、処理ステップＳ２６と処理ステップＳ２７の処理が、作動指令制御部１５ｂにより実行されることにより与えられる。

そして、この後、時刻ｔ₅ で、アクセル操作により、停止状態から車両が走行を開始したときは、それまでの制動力保持が喪失されるので、この時刻ｔ₅ では、このときの停止期間Ｐ₂ の長さに反比例して、パラメータＳがステップ状に減少される。何故なら、このパラメータＳは、これも上記したように、停止後制動力保持手段が作動している状態で車両が停止したときは、当該停止の後、停止後制動力保持手段による制動力が喪失したとき、このときの停止期間の長さに反比例してステップ状に減少するものとして、パラメータ演算部１５ａにより演算されるからである。

同様に、時刻ｔ₆ で停車した後の時刻ｔ₇ では、このときの停止期間Ｐ₃ の長さに反比例してステップ状にパラメータＳが減少されるようになり、同じことは、この時刻ｔ₈ の後の時刻ｔ₉ と、時刻ｔ₁₀ の後の時刻ｔ₁₁ でも起り、それぞれの停止期間Ｐ₄ と停止期間Ｐ₅ の長さに反比例してパラメータＳが減少されてゆく。
従って、このときのパラメータ演算部１５ａによる処理は、図２の処理ステップＳ２８から処理ステップＳ３１に示すようになり、このとき、タイマ値Ｔに反比例(∝１／Ｔ)した減算値Ｓ_X (＝ｋ／Ｔ)が演算され(Ｓ３０)、これがパラメータＳから減算されることにより(Ｓ３１)、上記したパラメータＳの減少が与えられことになる。なお、ｋは比例定数である。

そして、このパラメータＳの減少の結果として、時刻ｔ₁₁ において、パラメータＳが、今度は他方の判定閾値Ｓ_OFF に達したとする。そうすると、この時刻ｔ₁₁ において、今度は停止後制動力保持手段が作動禁止され、図１の(e)に示されているように、指令ＥＡになる。
このときの処理は、図２のフローチャートにおける処理ステップＳ３２と処理ステップＳ３３の処理が、作動指令制御部１５ｂにより実行されることにより与えられ、以後、このパラメータＳの変化に従って作動禁止(指令ＥＡ)と作動許可(指令ＥＢ)が交互に繰り返されることになり、その頻度は、車両の運転状況によって決められることになる。

従って、この第１の実施形態によれば、車両の走行環境の判別がより一層、的確になり、停止後制動力保持システムの作動許可と作動禁止が更に適切に得られることになる。そこで、以下、この理由について説明する。

まず、初めに、パラメータＳについて、更に詳しく考察すると、これは、厳密にいえば、次のように表現されるものである。
Ｓ_t＝min(Ｓ_t-1＋Ｋ_bＴ，Ｓ_on） （作動許可、且つ停車の場合）
Ｓ_t＝max(Ｓ_t-1−Ｋ_a／Ｔ，Ｓ_oFF） （作動禁止、且つ停車から走行
を開始した場合）
Ｓ_t＝Ｓ_t-1 （その他）
ここに、Ｋ_a：係数
Ｋ_b：係数
Ｔ ：減速の結果、車速度が０ｋｍ／ｈになったときを起点と
して、車速度が０ｋｍ／ｈになっている間の経過時間
従って、パラメータＳは図１に示すようになるのである。

次に、検証のため、図３に示す走行シナリオを設定し、このシナリオに基づいてシミュレーションを行い、図４のシミュレーション結果を得た。このとき、図３の夫々の走行シナリオについて５０回の停止を行なうと共に、走行シナリオを全て連結した統合シナリオに基づいて２００回の停止も行った。
この図４において、従来手法とは、上記の特許文献２に開示の従来技術による手法のことで、比較のために検証したものであり、次に、提案手法１とは、ここに説明した実施形態の手法によるものである。なお、提案手法２については後述する。

この図４において、Ａ、Ｂ、Ｃの夫々の意味は次の通りである。
・Ａ 制動力保持から開放までが５秒以内の時間であったときの回数
(意に反した制動力の保持)
・Ｂ １０秒以上停止しても制動力が保持されていなかった回数
(意に反した制動力の不保持)
・Ｃ 総停止時間に対して制動力が保持されている時間の割合
ここで、Ａは、いうなれば、制動力保持がされた後、５秒以内にアクセル操作された場合の回数で、この場合は、ブレーキ操作により停止した後、比較的短時間でアクセル操作が行われ、制動力保持状態が解除されたときの回数を意味し、従って、このＡは、小さい方が望ましい数値として定義できる。
また、Ｂは、これも、いうなれば、１０秒以上停止しても制動力保持が働かなかった場合の回数であり、従って、このＢも、小さい方が望ましい数値として定義できる。

そこで、この観点に立って、図４のシミュレーション結果について考察すると、まず、停止時間の短い信号が少ない住宅地や、小規模の渋滞の場合では、意に反した動作回数ＡとＢの合計である(Ａ＋Ｂ)においては、従来手法と提案手法１に大差はないが、停止時間が長い状況では、提案手法１の方が有利に働くことが判り、このとき複数の状況が混合している総合シナリオにおいては、提案手法１の方が、従来手法に比して、意に反した動作回数ＡとＢの合計である(Ａ＋Ｂ)が大幅に減らせることができ、飛躍的に有利であることが判る。

従って、この実施形態によれば、上記したように、車両の走行環境の判別がより一層、的確になり、停止後制動力保持システムの作動許可と作動禁止が更に適切に得られるのである。

次に、図４に示してある提案手法２について説明する。
提案手法１の場合、上記したように、停止後制動力保持システムの作動許可と作動禁止をパラメータＳに依存して行なっている。
しかし、この提案手法２では、走行時での車両の停止時間だけに着目し、停止後制動力保持システムの作動許可と作動禁止については、パラメータＳに依存するのではなく、車両の停止時間が長時間になったときだけ作動許可が与えられるようにし、通常は作動禁止にしておくようにしたものである。
そして、このときの停止時間については、１０秒以上が長時間であるとしているが、これは、信号待ちの停止において、最低限待たされるであろう時間を想定したものである。

ここで、図４に戻り、この提案手法２による場合も、従来手法と比較した場合、上記した提案手法１の場合と同様の傾向が見られるが、回数の減少幅は提案手法２の方が大きいことが判る。そして、この違いは、提案手法１ではパラメータＳを用いていることにより、過去の停止時間の履歴が考慮されてしまうことであり、このため、停止後、制動力保持手段の作動許可と作動禁止の切り替えに時間遅れが発生するからであると考えられる。
このため、停止時間が比較的短い住宅地や小規模な渋滞の場合に余計な制動力が発生してしまい、結果として制動力保持から開放までの時間が５秒以内の行われた回数Ａが増えてしまう。従って、短時間の停止が多く発生する場所では、提案手法２の方が有効であると評価できる。

一方、信号が多い市街地など停止時間が長いところでは、意に反する動作の回数には、あまり違いが無い。ここで、長時間の停止が多い場合には停止直後に制動力が保持されるべきであるが、このとき提案手法２では必ず１０秒は待たなくてはならず、その待ち時間は運転者には煩わしい。
ここで、総停止時間において、制動力が保持されている時間の割合を見れば判る通り、提案手法１の長時間の停止が多いところでは、ほとんどの場合、制動力が保持されている。
このため、長時間の停止が多い状況においては、履歴が有効に働くため、提案手法１の方が効果的であると評価できる。

そこで、本発明の他の実施形態として、図７と図８の作動制御部１５に車両が停止する毎に新たに計測を開始して停車時間Ｔを計測する停車時間演算部１５ｃ(図示せず)を設け、作動指令制御部１５ｂは、パラメータ演算部１５ａと停車時間演算部１５ｃの何れか一方を選択して作動許可と作動禁止を指令するように構成し、ここで停車時間演算部１５ｃが選択されたときは、停車時間Ｔが判定用の時間閾値Ｔ_TH 未満のとき作動禁止を指示し、時間閾値Ｔ_TH 以上のときは作動許可を指示するように構成し、これを本発明の第２の実施形態とする。

そうすると、この第２の実施形態による動作は、図５に示すようになる。ここで、(d)が停車時間Ｔであるが、ここには判定用の時間閾値Ｔ_TH が設定してある。このとき、車速(a)と車両の停止(b)、停止後制動力保持システムの働きにより保持された制動力(c)、それに指令(d)は、図１の場合と同じであり、ここで時刻ｔ₀ では車速は０ではなく、図示のように、或る速度(＞０)にある点も同じである。
従って、この場合、(d)の停車時間Ｔが時間閾値Ｔ_TH に達したときだけ停止後制動力保持システムに対して作動許可ＥＢが指令され、これ以外のときは作動禁止ＥＡが指令されることになり、上記した提案手法２の場合の結果が得られることになる。

詳しく説明すると、図５の場合、時刻時刻ｔ₀ から時刻ｔ₁ までは、指令はＥＡ(作動禁止)になっている。何故なら、この期間では停車してないので、停車時間Ｔは０にリセットされたままになっているからである。
そこで、いま、この後の時刻ｔ₁ において車両が停止されたとする。そうすると、ここから時刻ｔ₂ まで、このときの停止期間Ｐ₁ の長さに応じて停車時間Ｔは増加されてゆくが、このときは停止期間Ｐ₁ が短くて、停車時間Ｔは、時刻ｔ₂ になっても時間閾値Ｔ_TH に達しない。

一方、この時刻ｔ₂ の後、時刻ｔ₃ で再び停止されたときは、このときの停止期間Ｐ₂ が長く続き、途中の時刻ｔ₄ で停車時間Ｔが時間閾値Ｔ_TH に達してしまう。そこで、この時刻ｔ₄ で、指令はＥＢ(作動許可)に切り替わるのである。そして、この指令ＥＢは、以後、車速度が０でなくなるまで継続され、時刻ｔ₅ で車両が走行を開始したとき指令ＥＡに切り替わり、以下、同様に、指令ＥＡと指令ＥＢに交互に切り替わることになる。

このときの作動指令制御部１５ｂと停車時間演算部１５ｃ(図示してない)による処理は、この実施形態では、図６のフローチャートを実行することにより与えられるようになっていて、ここで停車時間演算部１５ｃによる処理は、処理ステップＳ６０からＳ６３までと、Ｓ６５による処理になり、作動指令制御部１５ｂによる処理は処理ステップＳ６４とＳ６６による処理になる。

そして、この図６のフローチャートによる処理は、装置立ち上げ後、所定の周期、例えば１００ｍＳの周期で繰り返し実行され、このとき、停車時間Ｔは処理ステップＳ６２が実行される毎にインクリメントされるカウント値Ｃにより与えられるが、このとき図６のフローチャートによる処理は、１００ｍＳの周期で繰り返えされるから、カウント値Ｃが１００になるのは、例えば図５の停止期間Ｐ₂ の場合のように、停止期間が１０秒以上にわたった場合であり、従って、上記したように、図４の提案手法２に対応した動作(時間閾値Ｔ_TH ＝１０秒)が得られることになる。

そして、この第２の実施形態においては、上記したように、作動指令制御部１５ｂは、パラメータ演算部１５ａと停車時間演算部１５ｃの何れか一方を選択して作動許可と作動禁止を指令するように構成されているが、このときのパラメータ演算部１５ａと停車時間演算部１５ｃの選択については、図示してないが、ここでは、制御回路１４にスイッチなどのマンマシンインターフェースを設けておき、例えばユーザが、必要に応じて任意に設定できるようにしてある。

従って、この第２の実施形態によれば、例えばユーザは、自らが使用する車両については、その走行環境に応じて、提案手法１と提案手法２による結果を任意に選択することができ、この結果、停止後制動力保持システムの作動許可と作動禁止を、自らの要望に応じて更に適切化することができる。

以上、本発明について、第１と第２の実施形態により説明したが、しかし、本発明は、これら実施形態に限定されるものではない。
本発明による制動力の保持と不保持の判定については、上記実施形態１に示されているパラメータ及びその更新式に限らず、車両の停止時間を指標とし、係数などについて適切な調整機構が備えられていれば、上記実施形態とは異なったパラメータ及びその更新式でもよい。
また、上記実施形態２に示されている停車後のある時間が経過した時点から制動力を保持する手法においては、その切り替えに至る経過時間が調整の結果として異なった時間になるようにしても良いし、状況に応じて可変するようにしてもよい。

本発明によるブレーキ制御システムの第１の実施形態による動作を説明するための特性図である。 本発明によるブレーキ制御システムの第１の実施形態による動作を説明するためのフローチャートである。 本発明に係るブレーキ制御システムによる作用効果検証のためのシミュレーションに用いた走行シナリオの説明図である。 本発明に係るブレーキ制御システムによる作用効果検証のためのシミュレーション結果の説明図である。 本発明によるブレーキ制御システムの第２の実施形態による動作を説明するための特性図である。 本発明によるブレーキ制御システムの第２の実施形態による動作を説明するためのフローチャートである。 本発明によるブレーキ制御システムの一実施形態を通常ブレーキモードのときの状態で示したブロック構成図である。 本発明によるブレーキ制御システムの一実施形態をブレーキ保持モードのときの状態で示したブロック構成図である。 本発明に係るブレーキ制御システムの一実施形態による基本動作を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１：ブレーキペダル
２：ブレーキマスタシリンダ
３：ホィールブレーキシリンダ
４：ブレーキディスクローター
５：ＡＢＳ(アンチロックブレーキシステム)ユニット
６：電磁弁(ソレノイド通電閉弁形の電磁弁)
８：第１ブレーキスイッチ
９：第２ブレーキスイッチ
１０：アクセルペダル
１１：アクセルスイッチ
１２：車速センサ
１３：表示ランプ
１４：制御回路
１５：作動制御部
１５ａ：パラメータ演算部
１５ｂ：作動指令制御部
１６：自動変速機(ＡＴ)
１７：シフト選択電磁弁群
１８：ニュートラル電磁弁
１９：ドライブ電磁弁

Claims (4)

1. ブレーキ操作により車両が停止された後、アクセル操作されるまで停止直前でのブレーキ力を保持させるようにした停止後制動力保持手段が備えられているブレーキ制御システムにおいて、
   前記車両の停止時間の過去の履歴に応じて前記停止後制動力保持手段に作動許可と作動禁止を指示する作動指令制御手段が設けられていることを特徴とするブレーキ制御システム。
2. ブレーキ操作により車両が停止された後、アクセル操作されるまで停止直前でのブレーキ力を保持させるようにした停止後制動力保持手段が備えられているブレーキ制御システムにおいて、
   前記車両の停止時間が一定時間経過したか否かに応じて前記停止後制動力保持手段に作動許可と作動禁止を指示する作動指令制御手段が設けられていることを特徴とするブレーキ制御システム。
3. ブレーキ操作により車両が停止された後、アクセル操作されるまで停止直前でのブレーキ力を保持させるようにした停止後制動力保持手段が備えられているブレーキ制御システムにおいて、
   前記停止後制動力保持手段に作動許可と作動禁止を指示する作動指令制御手段と、
   前記停止後制動力保持手段が作動してない状態で車両が停止したときは、当該停止が継続している時間の経過に従って増加し、前記停止後制動力保持手段が作動している状態で車両が停止したときは、当該停止の後、前記停止後制動力保持手段による制動力が喪失したとき、このときの停止期間の長さに反比例してステップ状に減少するパラメータＳを演算するパラメータ演算手段とを設け、
   前記作動指令制御手段は、
   前記パラメータＳが一方の判定閾値Ｓ_ON(Ｓ_ON＞０)に達したとき前記の作動許可を指示し、前記パラメータＳが他方の判定閾値Ｓ_OFF(Ｓ_OFF≦０)に達したときは前記の作動禁止を指示することを特徴とするブレーキ制御システム。
4. 請求項３に記載のブレーキ制御システムにおいて、
   車両が停止する毎に新たに計測を開始して停車時間Ｔを計測する停車時間演算手段を設け、
   前記作動指令制御手段は、
   前記パラメータ演算手段と前記停車時間演算手段の何れか一方を選択して前記作動許可と作動禁止を指令するものであり、前記停車時間演算手段が選択されたときは、前記停車時間Ｔが判定用の時間閾値Ｔ_TH 未満のとき作動禁止を指示し、時間閾値Ｔ_TH 以上のときは作動許可を指示することを特徴とするブレーキ制御システム。

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