JP2011202736A - 車両の制動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 制動装置に故障が生じたときに、ドライバが制動装置の故障を認識していない場合であっても、車両が動き出すことを防止することができる制動制御装置を提供する。
【解決手段】 ブレーキＥＣＵ１は、ブレー故障センサ６からブレーキ故障信号を受信した際に、警報装置８に警報信号を送信するとともに、パワートレインＥＣＵ２にブレーキ異常信号を送信する。パワートレインＥＣＵ２は、ブレーキ異常信号を受信した場合に、パワートレイン５におけるクラッチ１２を開放する。また、車両が走行する道路の路面勾配が上り勾配である場合には、クラッチ１２を係合する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両の制動力を制御する車両の制動制御装置に関する。

車両におけるブレーキとして、ドラムブレーキなどの車輪の制動を抑制するメインブレーキと、主に車両を駐車させる際に用いられるパーキングブレーキとを備える車両が知られている。ここで、パーキングブレーキを作動させているときには、メインブレーキを停止させていることが多いが、パーキングブレーキが作動中に故障してしまうと、車両が動き出してしまうおそれがある。このような車両の動き出しを防止する車両の制動制御装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。この車両の制動制御装置は、パーキングブレーキの故障を検出し、パーキングブレーキが故障して車両に制動力が付与されていないときに、メインブレーキを作動させて車両を停止させるというものである。

特開平１０−２８０６４０号公報

ところで、近年においては、走行制御を行うにあたり、制動制御を行うほか、停止している車両の停止状態を保持する停止保持制御を行う車両が知られている。このような車両において、停止保持制御中にブレーキ故障が生じると、車両が動き出してしまうという問題がある。ここで、上記特許文献１に開示された車両の制動制御装置においては、パーキングブレーキの故障に対しては対処できるものの、メインブレーキの故障に対しては対処できないものであった。そして、停止保持制御中にブレーキ故障が生じると、ドライバがブレーキの故障を認識することなく、車両が動き出してしまうことがある。このため、ドライバがブレーキなどの制動装置の故障に対処する前に車両が動き出してしまうことがあるという問題があった。

そこで、本発明の課題は、制動装置に故障が生じたときに、ドライバが制動装置の故障を認識していない場合であっても、車両が動き出すことを防止することができる制動制御装置を提供することにある。

上記課題を解決した本発明に係る制動制御装置は、駆動源と車輪との間に介在されたクラッチと、車輪に制動力を付与する制動装置とを備えるとともに、ドライバの停止要求操作以外の条件に応じて、車両に制動力を付与する制動制御および車両を停止状態に保持する停止保持制御が可能とされた車両の制動制御装置であって、制動装置の異常を検出する制動装置異常検出手段と、クラッチの開閉を制御するクラッチ開閉制御手段と、を備え、制動装置の異常が検出された場合に、クラッチを開放するクラッチ開放制御を行うことを特徴とする。

本発明に係る制動制御装置においては、制動装置の異常が検出された場合に、クラッチを開放するクラッチ開放制御を行う。このため、制動装置に異常が生じた場合に、ドライバの認識とは無関係にエンジンなどの動力源と車輪との接続が開放され、車輪に駆動力が伝達されなくなる。したがって、制動装置に故障が生じたときに、ドライバが制動装置の故障を認識していない場合であっても、車両が動き出すことを防止することができる。

ここで、車両が走行する道路の路面勾配を検出する勾配検出手段を備え、クラッチ開閉制御手段は勾配検出手段で検出された勾配が上り勾配であるときに、クラッチを係合するクラッチ係合制御を行う態様とすることができる。

このように、車両が走行する道路の路面勾配が上り勾配の坂道である場合、クラッチが開放されると車両は後退することとなる。ドライバが認識することなく車両が後退すると、後続車両等に接触する可能性がある。そこで、車両が走行する道路の路面勾配が上り勾配であるときに、クラッチを係合するクラッチ係合制御を行う。このため、車両が走行する道路の路面勾配が上り勾配であるときには車両は駆動源にクリープ力によって前方への駆動力を付与される。したがって、上り勾配の坂道において制動装置の異常が生じた場合に、ドライバが制動装置の異常を認識していない場合でも、車両の後退を防止することができる。

本発明に係る制動制御装置によれば、制動装置に故障が生じたときに、ドライバが制動装置の故障を認識していない場合であっても、車両が動き出すことを防止することができる。

本発明に係る制動制御装置のブロック構成図である。 制動制御装置における処理手順を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図示の便宜上、図面の寸法比率は説明のものと必ずしも一致しない。

図１は、本発明に係る制動制御装置のブロック構成図である。図１に示すように、本実施形態に係る制動制御装置は、ブレーキＥＣＵ（Electronic Control Unit）１およびブレーキＥＣＵ１に接続されたパワートレインＥＣＵ２を備えている。また、ブレーキＥＣＵ１にはブレーキ故障センサ６が接続されており、パワートレインＥＣＵ２には、Ｇセンサ３および車間距離センサ４が接続されている。

また、パワートレインＥＣＵ２には、パワートレイン５が接続されており、ブレーキＥＣＵ１には、ブレーキアクチュエータ７が接続されている。パワートレインＥＣＵ２は、パワートレイン５を統括制御するＥＣＵであり、ブレーキＥＣＵ１には、ブレーキアクチュエータ７を制御するＥＣＵである。ブレーキアクチュエータ７は、車輪Ｗに対して制動力を付与する。

Ｇセンサ３は、たとえば車両におけるボディに取り付けられており、車両の前後方向の傾きを検出することによって、車両が走行している道路の路面勾配を検出している。Ｇセンサ３は、検出した道路の路面勾配に基づく路面勾配信号をパワートレインＥＣＵ２に送信する。

車間距離センサ４は、たとえばミリ波センサなどからなり、車両のフロントグリルに取り付けられている。車間距離センサ４は、先行車両と自車両との間の車間距離を検出している。車間距離センサ４は、検出した車間距離に関する車間距離信号をパワートレインＥＣＵ１に送信する。

パワートレイン５は、エンジン１１、クラッチ１２、およびエンジン１１の駆動力を車輪Ｗに伝達するシャフト１３を備えている。クラッチ１２は、パワートレインＥＣＵ２から送信されるクラッチ開閉信号に応じて開閉可能とされている。クラッチ１２が開放されると、エンジン１１の駆動力の車輪Ｗに対する伝達が遮断され、駆動力が車輪Ｗに付与されないこととなる。また、クラッチが閉鎖（係合）されると、エンジン１１の駆動力が車輪Ｗに対して伝達される。エンジン１１の駆動力が車輪Ｗに対して伝達されると、車輪Ｗが回転して車両が走行する。

ブレーキＥＣＵ１には、図示しないブレーキペダルセンサやオートクルーズコントロール（以下「ＡＣＣ」という）ＥＣＵが接続されている。ブレーキＥＣＵ１では、ブレーキペダルセンサで検出されたブレーキペダルの操作量に応じてブレーキアクチュエータ７の作動量を算出し、算出した作動量に応じてブレーキアクチュエータ７を作動させる。

また、ＡＣＣＥＣＵは、自車両や先行車両の車速や車両加速度、さらには自車両と先行車両との間の車間距離などに基づいて、先行車両に追従する走行制御を行っており、自車両を停止させる状態を保持する停止保持制御を開始する際には、停止保持制御開始信号をブレーキＥＣＵ１に送信する。ブレーキＥＣＵ１では、停止保持制御開始信号を受信した場合に、停止保持制御を開始する。停止保持制御を行う際、ブレーキＥＣＵ１は、車輪Ｗに対して車両が停止する程度の大きさの制動力を付与するようにブレーキアクチュエータ７を作動させる。

ブレーキ故障センサ６では、ブレーキアクチュエータ７に接続され、ブレーキ故障を検出している。ブレーキ故障センサ６は、たとえばブレーキアクチュエータ７における油圧を監視しており、ブレーキＥＣＵ１から制動信号が送信されているが、油圧が上昇しない場合にブレーキ故障が生じていることを検出してブレーキ故障信号をブレーキＥＣＵ１に送信する。

ブレーキＥＣＵ１は、停止保持制御を行っているときには、停止保持制御信号をパワートレインＥＣＵ２に送信する。さらに、停止保持制御を行っているときにブレーキ故障センサ６から送信されるブレーキ故障信号を受信した場合に、ブレーキ異常信号をパワートレインＥＣＵ２に送信する。

パワートレインＥＣＵ２は、図示しないシフトレバーから送信されるシフト位置信号や車輪速センサから送信される車輪速信号に基づいて、パワートレイン５におけるクラッチ１２の係合状態を決定している。パワートレインＥＣＵ２は、係合状態を決定した場合に、決定した係合状態に応じたクラッチ開閉信号であるクラッチ係合信号またはクラッチ開放信号をパワートレイン５におけるクラッチ１２に送信してクラッチ１２の係合状態を制御している。

また、ブレーキＥＣＵ１から送信される停止保持信号やブレーキ異常信号、Ｇセンサ３から送信される路面勾配信号、さらには車間距離センサ４から送信される車間距離信号に応じて、パワートレイン５におけるクラッチ１２の係合状態を決定し、決定した係合状態に応じたクラッチ開閉信号をパワートレイン５に送信する。また、パワートレインＥＣＵ２では、Ｇセンサ３によって検出される路面勾配の推定バラツキを記憶している。Ｇセンサ３から送信される路面勾配信号に基づいて推定される路面勾配の推定値である勾配推定値と、記憶している推定バラツキと、の差が０を超えるときに、車両が走行する道路の路面勾配が確実に下り勾配となっていると判断できる。

さらに、ブレーキＥＣＵ１には、警報装置８が接続されている。警報装置８は、スピーカなどの音声出力手段を備えている。ブレーキＥＣＵ１は、ブレーキ故障センサ６からブレーキ故障信号が送信された場合に、警報装置８に警報信号を送信する。警報装置８では、ブレーキＥＣＵ１から警報信号が送信された場合に、ブレーキに異常が生じている旨の注意情報を音声出力手段から出力する。

次に、本実施形態に係る制動制御装置における処理手順について説明する。図２は、制動制御装置における処理手順を示すフローチャートである。図２に示すように、本実施形態に係る制動制御装置においては、まず、ブレーキＥＣＵ１における停止保持制御が行われているか否かを判断する（Ｓ１）。停止保持制御が行われているか否かの判断は、ＡＣＣＥＣＵから停止保持制御開始信号が送信されたか否かによって行われる。ＡＣＣＥＣＵにおいては、制動量が所定の制動量しきい値を超えた場合に、停止保持制御を開始する停止保持制御開始信号をブレーキＥＣＵ１に送信する。その結果、停止保持制御が行われていないと判断した場合には、停止保持制御が行われるまで、ステップＳ１における判断を繰り返す。

一方、停止保持制御が行われていると判断した場合には、ブレーキ異常が生じているか否かを判断する（Ｓ２）。ブレーキ異常の判断は、ブレーキ故障センサ６からブレーキ故障信号が送信されたか否かによって行われる。その結果、ブレーキ故障信号が送信されておらず、ブレーキ異常が生じていないと判断した場合には、ステップＳ１に戻って停止保持制御が行われているか否かの判断を繰り返す。

また、ブレーキ故障信号が送信されたブレーキ異常が生じていると判断した場合には、ブレーキＥＣＵ１は、警報装置８に警報信号を送信し、警報装置８から注意情報を出力して警報を実施する（Ｓ３）。さらに、ブレーキＥＣＵ１は、パワートレインＥＣＵ２に対してブレーキ異常信号を送信する。

続いて、パワートレインＥＣＵ２においては、クラッチ１２の開閉判断を行う。クラッチ１２の開閉判断を行うにあたり、Ｇセンサ３から送信される路面勾配信号に基づいて、車両が走行する道路の路面勾配を推定し、推定した勾配推定値と、予め記憶している推定バラツキとの差を求める。そして、勾配推定値と推定バラツキとの差が０を超えているか否かを判断する（Ｓ４）。

その結果、勾配推定値と推定バラツキとの差が０を超えていると判断した場合には、車両が走行する道路の路面勾配は、確実に下り勾配となっていると判断できる。この場合には、クラッチ１２を開放しても車両が後退する心配は少ない。よって、クラッチ１２を開放するクラッチ開放信号をパワートレイン５におけるクラッチ１２に送信し、クラッチ１２を開放し（Ｓ１０）、処理を終了する。

一方、勾配推定値と推定バラツキとの差が０を超えていない（０以下である）と判断した場合には、下記（１）式を満たすか否かを判断する（Ｓ５）。

勾配推定値＋推定バラツキ＋クリープＭＡＸ＜０ ・・・（１）
（１）式において、クリープＭＡＸとは、クラッチ１２を係合したときにおける車輪Ｗに与えられるクリープ力の最大値をいう。

ここで、上記（１）式を満たすと判断した場合には、車両が走行する道路の勾配が上り勾配であるが、クリープ力によって車両が後退しない程度の勾配であると考えられる。この場合には、パワートレインＥＣＵ２は、クラッチ係合信号をクラッチ１２に送信し、クラッチ１２を係合させ（Ｓ１１）、処理を終了する。

一方、上記（１）式を満たさないと判断した場合には、車両が移動しているか否かを判断する（Ｓ６）。車両が移動しているか否かの判断は、この判断は、車輪速センサから送信される車輪速信号に基づいて行われる。その結果、車両が移動していないと判断した場合には、車両の移動による車両の周囲等との接触の心配はないので、そのまま制御を終了する。

また、車両が移動していると判断した場合には、車両が前進しているか否かを判断する（Ｓ７）。車両が移動しているか否かの判断は、車間距離センサから送信される車間距離信号および車輪速センサから送信される車輪速信号に基づいて行われる。ここで、先行車両との車間距離が短くなり、かつ車両が走行している場合に、車両が前進していると判断する。

その結果、車両が前進していると判断した場合には、クラッチ１２を開放するクラッチ開放信号をパワートレイン５におけるクラッチ１２に送信し、クラッチ１２を開放する（Ｓ８）。こうして、前進している車両に置ける車輪Ｗに与えられるクリープ力を取り除くことにより、車両の前進を停止させる。

一方、車両が前進していないと判断した場合には、車両は後退していることになる。この場合には、クラッチ１２を係合させるクラッチ係合信号をパワートレイン５におけるクラッチ１２に送信し、クラッチ１２を係合させる（Ｓ１２）。こうして、車輪Ｗに対してクリープ力を付与することにより、車両の後退を抑制する。

その後、ドライバ操作があったか否かを判断する（Ｓ９）。ここでのドライバの操作としては、アクセルペダルやブレーキペダルの踏み込み、ステアリングの操舵操作、シフトレバーの操作などを挙げることができる。その結果、ドライバの操作があったと判断した場合には、ドライバの操作を優先させることができる。したがって、そのまま処理を終了する。一方、ドライバの操作がなかったと判断した場合には、ステップＳ７に戻って車両の移動があったか否かの判断を繰り返す。

このように、本実施形態に係る制動制御装置においては、ブレーキに異常が生じた場合に、ドライバに警告を行うほか、パワートレイン５におけるクラッチ１２を開放するようにしている。このため、ブレーキに異常が生じた場合に、ドライバの認識とは無関係にエンジン１１と車輪Ｗとの接続が開放され、車輪Ｗに駆動力が伝達されなくなる。したがって、ブレーキに故障が生じたときに、ドライバがブレーキの故障を認識していない場合であっても、車両が動き出すことを防止することができる。このため、ドライバがブレーキ故障を認識するまでの車両の不意の挙動を防止することができ、ドライバがブレーキ故障に対処するまでの余裕時間を稼ぐことができる。

また、本実施形態に係る制動制御装置においては、車両が走行する道路の路面勾配を検出し、路面勾配が上り勾配であるときに、クラッチ１２を係合するクラッチ係合制御を行う。このため、車両が走行する道路の路面勾配が上り勾配であるときには、エンジン１１のクリープ力によって、車両に対して前方への駆動力を付与される。したがって、上り勾配の坂道においてブレーキの異常が生じた場合に、ドライバがブレーキの異常を認識していない場合でも、車両の後退を防止することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。たとえば、上記実施形態では、ＡＣＣによる制動制御を例としているが、車両に制動力を付与する他の制御などとすることもできる。また、上記実施形態では、エンジンを駆動源とする車両を対象としているが、モータを駆動源とする電気車両などを対象とすることもできる。さらに、上記実施形態では、勾配推定値と推定バラツキを用いて道路勾配を判断しているが、勾配推定値のみを用いて道路勾配を判断する態様とすることもできる。

１…ブレーキＥＣＵ、２…パワートレインＥＣＵ、３…Ｇセンサ、４…車間距離センサ、５…パワートレイン、６…ブレーキ故障センサ、７…ブレーキアクチュエータ、８…警報装置、１１…エンジン、１２…クラッチ、１３…シャフト、Ｗ…車輪。

Claims (2)

1. 駆動源と車輪との間に介在されたクラッチと、前記車輪に制動力を付与する制動装置とを備えるとともに、ドライバの停止要求操作以外の条件に応じて、車両に制動力を付与する制動制御および車両を停止状態に保持する停止保持制御が可能とされた車両の制動制御装置であって、
   前記制動装置の異常を検出する制動装置異常検出手段と、
   前記クラッチの開閉を制御するクラッチ開閉制御手段と、を備え、
   前記制動装置の異常が検出された場合に、前記クラッチを開放するクラッチ開放制御を行うことを特徴とする車両の制動制御装置。
2. 前記車両が走行する道路の路面勾配を検出する勾配検出手段を備え、
   前記クラッチ開閉制御手段は前記勾配検出手段で検出された勾配が上り勾配であるときに、前記クラッチを係合するクラッチ係合制御を行う請求項１に記載の車両の制動制御装置。

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