JP2015169115A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】後退時のアクセルペダルの誤操作による事故被害を確実に防止しつつドライバの運転意図に反することもなく、コストアップの要因となる速度制限値を設定するための付加装置を設けること無く速度制限値を自動的にドライバの運転意図どおりに変更する。
【解決手段】駆動力制御ユニット２０は、Ｒレンジが選択され、速度制限が実行されている際に、ドライバの加速意図があることが判定された場合は、現在の速度制限値よりも高い速度制限値に変更して速度制限を実行する駆動力制御に移行する。
【選択図】図３

Description

本発明は、特に、車両後退時に適切に制御する車両の制御装置に関する。

従来より、ブレーキペダルを踏むつもりが誤ってアクセルペダルを踏み込んでしまうことによる事故が問題視されている。特に、車両後退時においては、ドライバは後方を確認しながらの運転となるため、運転操作が煩雑となりアクセルペダルの踏み間違いやアクセルペダルの急踏み込みが発生し易い。このため、車両後退時における制限速度を一定値に設定することが考えられるが、高速で後退する傾向のあるドライバが運転する場合や、障害物のない広い空間で後退する場合等では、ドライバの運転意図に反して過剰な速度制限をしてしまう虞がある。そこで、例えば、特開２００７−１５３１４７号公報（以下、特許文献１）に開示されるような、制限速度を設定するための操作手段を備え、操作手段による停車時の操作によって設定される制限速度の初期値をドライバによって予め指定された車速として、設定された制限速度を超えないように車速を制御する速度制限制御を実行する速度制限制御装置の技術を採用することが考えられる。

特開２００７−１５３１４７号公報

しかしながら、上述の特許文献１に開示されるようなドライバが自ら好みの速度制限値を設定するための装置を付加する技術では、速度制限値を設定するための装置および設定値を表示する装置などの追加コストが発生する課題がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、後退時のアクセルペダルの誤操作による事故被害を確実に防止しつつ、ドライバの運転意図に反して過剰な速度制限をすることがなく、また、コストアップの要因となる速度制限値を設定するための付加装置を設けること無く、速度制限値を自動的にドライバの運転意図どおりに変更することができる車両の制御装置を提供することを目的としている。

本発明の一態様による車両の制御装置は、ドライバの加速意図を推定する加速意図推定手段と、車両後退時における複数の速度制限値を記憶した速度制限値記憶手段と、車両後退時に速度制限が実行されている際に、上記加速意図推定手段でドライバの加速意図があることが判定された場合は、現在の速度制限値よりも高い速度制限値に変更して速度制限を実行する駆動力制御手段とを備えた。

本発明の車両の制御装置によれば、後退時のアクセルペダルの誤操作による事故被害を確実に防止しつつ、ドライバの運転意図に反して過剰な速度制限をすることがなく、また、コストアップの要因となる速度制限値を設定するための付加装置を設けること無く、速度制限値を自動的にドライバの運転意図どおりに変更することが可能となる。

本発明の実施の一形態に係る車両の概略構成を示す説明図である。 本発明の実施の一形態に係る駆動力制御ユニットの機能ブロック図である。 本発明の実施の一形態に係る駆動力制御プログラムのフローチャートである。 本発明の実施の一形態に係る設定される各速度制限値と目標加減速度の特性説明図である。 本発明の実施の一形態に係る各速度制限値で制御される車速の推移の一例を示す説明図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１において、符号１は車両を示し、車両前部に配置されたエンジン２による駆動力は、このエンジン２後方の自動変速装置（トルクコンバータ等も含んで図示）３からトランスミッション出力軸３ａを経てセンターディファレンシャル装置４に伝達され、このセンターディファレンシャル装置４から、リヤドライブ軸５、プロペラシャフト６、ドライブピニオン７を介して後輪終減速装置８に入力される一方、センターディファレンシャル装置４から、フロントドライブ軸９を介して前輪終減速装置１０に入力される。ここで、自動変速装置３、センターディファレンシャル装置４および前輪終減速装置１０等は、一体に図示しないケース内に設けられている。

後輪終減速装置８に入力された駆動力は、後輪左ドライブ軸１１rlを経て左後輪１２rlに、後輪右ドライブ軸１１rrを経て右後輪１２rrに伝達される一方、前輪終減速装置１０に入力された駆動力は、前輪左ドライブ軸１１flを経て左前輪１２flに、前輪右ドライブ軸１１frを経て右前輪１２frに伝達される。

符号１３は車両のブレーキ駆動部を示し、このブレーキ駆動部１３には、ドライバにより操作されるブレーキペダル１４と接続されたマスターシリンダ１５が接続されており、ドライバがブレーキペダル１４を操作するとマスターシリンダ１５により、ブレーキ駆動部１３を通じて、４輪１２fl，１２fr，１２rl，１２rrの各ホイールシリンダ（左前輪ホイールシリンダ１６fl，右前輪ホイールシリンダ１６fr，左後輪ホイールシリンダ１６rl，右後輪ホイールシリンダ１６rr）にブレーキ圧が導入され、これにより４輪にブレーキがかかって制動される。

ブレーキ駆動部１３は、加圧源、減圧弁、増圧弁等を備えたハイドロリックユニットで、ブレーキ制御装置２２からの入力信号に応じて、各ホイールシリンダ１６fl，１６fr，１６rl，１６rrに対して、それぞれ独立にブレーキ圧を導入自在に形成されている。

エンジン２を制御するエンジン制御装置２１、および、ブレーキ駆動部１３を制御するブレーキ制御装置２２、乗員に対し各種警報を音声、或いはモニタ表示等で行う警報制御装置２３は、駆動力制御ユニット２０と接続されている。

また、駆動力制御ユニット２０には、車両の進行方向が前進状態か後進状態かの判定も可能な多相式の車輪速センサで構成された車速Ｖを検出する車速センサ３１、ドライバにより選択されたセレクトレバー（図示せず）のレンジ位置（ドライブ「Ｄ」、リバース「Ｒ」、ニュートラル「Ｎ」等の各レンジ位置）を検出するインヒビタスイッチ３２、アクセル開度θACCを検出するアクセル開度センサ３３、図示しない路面勾配センサ、エンジン回転数センサ等のセンサ、スイッチ類が接続されている。尚、セレクトレバーのレンジ位置を検出する手段として、インヒビタスイッチ３２に代えて変速機を制御するトランスミッション制御ユニットからの信号を用いても良い。

そして、駆動力制御ユニット２０は、上述の各入力信号を基に、Ｒレンジが選択され、速度制限制御が実行されている際に、ドライバの加速意図があることが判定された場合は、現在の速度制限値よりも高い速度制限値に変更して速度制限制御を実行する。また、車速が予め設定した解除速度値（本実施の形態では、現在の速度制限値よりも低い速度制限値）を下回った場合には、低い速度制限値に変更して速度制限制御を実行する。

このため、駆動力制御ユニット２０は、図２に示すように、加速意図判定部２０ａ、目標加減速度算出部２０ｂ、目標エンジントルク算出部２０ｃ、目標ブレーキ圧算出部２０ｄから主要に構成されている。

加速意図判定部２０ａは、車速センサ３１から車速Ｖが入力され、アクセル開度センサ３３からアクセル開度θACCが入力され、目標加減速度算出部２０ｂから後述するｋの速度制限値Ｖlim(k)が入力される。そして、車速Ｖが、ｋの速度制限値Ｖlim(k)に到達した状態（ｋの速度制限実行中）で、アクセル開度θACCが予め設定した値θｃ以上の状態となってから、予め設定する時間Ｔac以上継続した場合に、ドライバの加速意図があると判定し、判定結果を目標加減速度算出部２０ｂに出力する。

尚、ドライバの加速意図を判定する予め設定する時間Ｔacは、ｋの速度制限値Ｖlim(k)毎に、アクセル開速度（ｄθACC／ｄｔ）に応じて可変設定されるようにしても良く、例えば、大きな速度制限値の方が長い時間に設定するようにしても良い。このように、加速意図判定部２０ａは加速意図推定手段として設けられている。

目標加減速度算出部２０ｂは、車速センサ３１から車速Ｖが入力され、インヒビタスイッチ３２からレンジ位置が入力され、アクセル開度センサ３３からアクセル開度θACCが入力され、加速意図判定部２０ａからドライバの加速意図の判定結果が入力される。

目標加減速度算出部２０ｂには、車両後退時における複数の速度制限値（ｋの速度制限値Ｖlim(k)）が記憶されており、本実施の形態では、それぞれのｋの速度制限値Ｖlim(k)に到達可能な車速Ｖに応じた目標加減速度Ａｔが記憶されている（図４参照：尚、図４中、符号（＋）側は目標加速度を示し、符号（−）側は目標減速度を示す）。

ここで、ｋの速度制限値Ｖlim(k)の「ｋ」とは、現在の速度制限値をｋとして、現在の値よりも１ランク高い（速度制限値の高い）速度制限値の場合をｋ＝ｋ＋１とし、現在の値よりも１ランク低い（速度制限値の低い）速度制限値の場合をｋ＝ｋ−１とし、便宜上区別するためのものである。本実施の形態では、ｋは、１を初期値（最小値）とし、１〜ｎ（ｎは２以上の整数）の複数種類設定されている。この「ｋ」は、以下、同様の区別の意味を持つものとして用いるものとする。

そして、目標加減速度算出部２０ｂは、Ｒレンジが選択され、ｋの速度制限値で速度制限Ｖlim(k)が実行されている際に、ドライバの加速意図があることが判定された場合は、ｋの速度制限値Ｖlim(k)よりも高い速度制限値Ｖlim(k=k+1)を有する車速Ｖ−目標加減速度Ａｔの特性を参照して車速Ｖに応じた目標加減速度Ａｔを設定する。こうして設定された目標加減速度Ａｔが（＋）の場合は、この目標加減速度Ａｔを目標加速度として目標エンジントルク算出部２０ｃに出力し、目標加減速度Ａｔが（−）の場合は、この目標加減速度Ａｔを目標減速度として目標ブレーキ圧算出部２０ｄに出力する。

一方、車速Ｖがｋの速度制限値Ｖlim(k)よりも低い速度制限値Ｖlim(k=k-1)を下回った場合には、低い速度制限値Ｖlim(k=k-1)を有する車速Ｖ−目標加減速度Ａｔの特性での制御に移行して、車速Ｖに応じた目標加減速度Ａｔを設定し、目標加速度、或いは、目標減速度を、目標エンジントルク算出部２０ｃ、或いは、目標ブレーキ圧算出部２０ｄに出力する。

このように、目標加減速度算出部２０ｂは、速度制限値記憶手段、駆動力制御手段としての機能を有して構成されている。尚、この目標加減速度算出部２０ｂで、ｋの速度制限値Ｖlim(k)を有する車速Ｖ−目標加減速度Ａｔの特性での制御の際に、ｋの速度制限値Ｖlim(k)よりも高い速度制限値Ｖlim(k=k+1)を有する車速Ｖ−目標加減速度Ａｔの特性に移行し、或いは、低い速度制限値Ｖlim(k=k-1)を有する車速Ｖ−目標加減速度Ａｔの特性に移行して目標加減速度Ａｔを設定する場合、図示しないフィルタ等を通過させて設定するようにし、目標加減速度Ａｔの変動を緩やかなものとすることが好ましい。

また、目標加減速度算出部２０ｂは、図２中、破線で示すように、ｋの速度制限値Ｖlim(k)での速度制限時に制御信号を警報制御装置２３に出力するようにして、音声、チャイム音、モニタ表示等による警報を発して速度制限制御中であることを報知するようにしても良い。この場合、ｋの速度制限値Ｖlim(k)の速度制限値が高いほど、チャイム音等の周期を短くするようにしてドライバに制限制御の状況を報知するようにしても良い。

目標エンジントルク算出部２０ｃは、車速センサ３１から車速Ｖが入力され、目標加減速度算出部２０ｂから目標加速度が入力される。そして、目標加速度と実際の加速度（車速Ｖの微分値）との偏差に応じて最終目標加速度を算出し、この最終目標加速度に車両重量を乗算し、各種走行抵抗を加算した上で、タイヤ半径、総ギヤ比、トルコン比等のトルク換算係数を乗算することで目標エンジントルクを算出し、エンジン制御装置２１に出力する。

目標ブレーキ圧算出部２０ｄは、車速センサ３１から車速Ｖが入力され、目標加減速度算出部２０ｂから目標減速度が入力される。そして、目標減速度と実際の減速度との偏差に応じて最終目標減速度を算出し、最終目標ブレーキ圧を算出し、ブレーキ制御装置２２に出力する。

次に、上述の駆動力制御ユニット２０で実行される駆動力制御を、図３のフローチャートで説明する。
まず、ステップ（以下、「Ｓ」と略称）１０１で、レンジ位置が「Ｒ」レンジか否か判定され、「Ｒ」レンジではない場合は、そのままルーチンを抜け、「Ｒ」レンジの場合は、Ｓ１０２に進む。

Ｓ１０２では、アクセルペダルが急踏み込み状態か否か判定される。このアクセルペダルの急踏み込みは、予め設定しておいたアクセル開速度（ｄθACC／ｄｔ）−アクセル開度θACCのマップ領域等を参照して判定し、例えば、アクセル開速度（ｄθACC／ｄｔ）が予め設定しておいた閾値以上の場合にアクセルペダルの急踏み込みと判定する。

このＳ１０２の判定の結果、アクセルペダルが急踏み込み状態ではない場合は、そのままルーチンを抜け、アクセルペダルが急踏み込み状態の場合は、Ｓ１０３に進む。

Ｓ１０３に進むと、初期化すべく、ｋに１を設定し（ｋ＝１）、Ｓ１０４に進む。

次いで、Ｓ１０４に進み、ｋの速度制限値Ｖlim(k)を読み込む。

そして、Ｓ１０５に進み、ｋの速度制限値Ｖlim(k)に到達可能な車速Ｖに応じた目標加減速度Ａｔの特性を参照し、車速Ｖに応じた目標加減速度（以下、「ｋの目標加減速度」と略称）Ａｔを演算する。このｋの目標加減速度が（＋）で目標加速度の場合は、目標エンジントルク算出部２０ｃに出力し、また、ｋの目標加減速度が（−）で目標減速度の場合は、目標ブレーキ圧算出部２０ｄに出力して加減速制御を実行する。

次に、Ｓ１０６に進み、ｋの速度制限値Ｖlim(k)を実行中か否か判定し、ｋの速度制限値Ｖlim(k)を実行中ではない場合は、Ｓ１０１からの処理を繰り返す。また、ｋの速度制限値Ｖlim(k)を実行中の場合は、Ｓ１０７に進む。

Ｓ１０７では、ｋの速度制限値Ｖlim(k)に到達した状態（ｋの速度制限実行中）で、アクセル開度θACCが予め設定した値θｃ以上の状態となってからの継続時間を基に、ドライバにｋの速度制限値Ｖlim(k)からの加速意図（以下、「ｋの加速意図」と略称）があるか否かの判定処理を行う。この判定処理では、上述の継続時間が予め設定する時間Ｔac以上継続した場合に、ドライバに加速意図ありと判定される。

その後、Ｓ１０８に進み、Ｓ１０７の判定の結果、加速意図ありとの結果の場合は、Ｓ１０９に進み、また、加速意図ありと判定されない場合は、再び、Ｓ１０１からの処理を繰り返す。

Ｓ１０８で加速意図ありと判定されてＳ１０９に進むと、ｋの速度制限値値Ｖlim(k)よりも１ランク高い（速度制限値の高い）速度制限値Ｖlim(k=k+1)に移行させるべく、ｋ＝ｋ＋１とする。

そして、Ｓ１１０に進み、ｋ＞ｎ（具体的には、ｋ＝ｎ＋１）の判定を行う。すなわち、本発明の実施の形態では、ｋ＝１〜ｎ（ｎは２以上の整数）の設定であるため、ｎを越える設定を排除するための処理である。

Ｓ１１０の判定の結果、ｋ≦ｎの場合は、Ｓ１１２に進み、ｋ＞ｎとなった場合には、現在の加減速制御を実行させるべく、Ｓ１１１に進み、ｋ＝ｋ−１としてＳ１１２に進む。

Ｓ１１２では、ｋの速度制限値Ｖlim(k)と、ｋの速度制限値Ｖlim(k)よりも１ランク低い（速度制限値の低い）速度制限値であるｋ−１の速度制限値Ｖlim(k=k-1)を読み込む。ここで、ｋ−１の速度制限値Ｖlim(k=k-1)を読み込むのは、本実施の形態では、ｋの速度制限値Ｖlim(k)を有する車速Ｖ−目標加減速度Ａｔの特性での制御を解除する解除速度値としてｋ−１の速度制限値Ｖlim(k-1)を用いているためである。

次いで、Ｓ１１３に進み、ｋの目標加減速度Ａｔを演算し、このｋの目標加減速度が（＋）で目標加速度の場合は、目標エンジントルク算出部２０ｃに出力し、また、ｋの目標加減速度が（−）で目標減速度の場合は、目標ブレーキ圧算出部２０ｄに出力して加減速制御を実行する。

その後、Ｓ１１４に進み、車速Ｖとｋ−１の速度制限値Ｖlim(k-1)とを比較する。
このＳ１１４の比較の結果、車速Ｖがｋ−１の速度制限値Ｖlim(k-1)よりも低い（Ｖ＜Ｖlim(k-1)）と判定されると、Ｓ１１５に進み、ｋの速度制限値Ｖlim(k)を有する車速Ｖ−目標加減速度Ａｔの特性での制御よりも、１ランク低い速度制限値Ｖlim(k=k-1)を有する車速Ｖ−目標加減速度Ａｔの特性での制御に移行すべく、ｋ＝ｋ−１とする。

そして、Ｓ１１６に進み、Ｓ１１５の結果、ｋ＝１となった場合は、Ｓ１０１からの処理を繰り返し、ｋ＞１の場合は、Ｓ１１２からの処理を繰り返す。すなわち、本発明の実施の形態では、ｋ＝１〜ｎ（ｎは２以上の整数）の設定であるための処理である。

一方、上述のＳ１１４の比較の結果、車速Ｖがｋ−１の速度制限値Ｖlim(k-1)以上の場合（Ｖ≧Ｖlim(k-1)の場合）、Ｓ１１７に進み、ｋの速度制限値Ｖlim(k)を実行中か否か判定し、ｋの速度制限値Ｖlim(k)を実行中ではない場合は、Ｓ１１２からの処理を繰り返す。また、ｋの速度制限値Ｖlim(k)を実行中の場合は、Ｓ１１８に進む。

そして、Ｓ１１８に進むと、ｋの速度制限実行中で、アクセル開度θACCが予め設定した値θｃ以上の状態となってからの継続時間を基に、ｋの加速意図があるか否かの判定処理を行う。

その後、Ｓ１１９に進み、Ｓ１１８の判定の結果、加速意図ありとの結果の場合は、Ｓ１０９からの処理を繰り返し、また、加速意図ありと判定されない場合は、Ｓ１１２からの処理を繰り返す。

上述の駆動力制御により、車速Ｖが０から、ｋ＝ｎの速度制限値Ｖlim(k=n)で速度制限制御が実行されるまでの一例を図５に示す。
まず、車速Ｖが、０からｋ＝１の速度制限値Ｖlim(k=1)の速度制限値まで上昇されると、ｋ＝１の速度制限値Ｖlim(k=1)で速度制限制御が実行される。そして、この速度制限制御中に、ｋ＝１の加速意図ありと判定されると、速度制限値がｋ＝２の速度制限値Ｖlim(k=2)に変更される。そして、車速Ｖが速度制限値Ｖlim(k=2)まで上昇されると、この速度制限値Ｖlim(k=2)で速度制限制御が実行される。そして、この速度制限制御中に、ｋ＝２の加速意図ありと判定されると、速度制限値がｋ＝３の速度制限値Ｖlim(k=3)に変更される。そして、ｋ＝３の速度制限値Ｖlim(k=3)の速度制限制御が実行される。

このように、本発明の実施の形態によれば、Ｒレンジが選択され、速度制限が実行されている際に、ドライバの加速意図があることが判定された場合は、現在の速度制限値よりも高い速度制限値に変更して速度制限制御を実行する。また、車速が予め設定した解除速度値を下回った場合には、低い速度制限値に変更して速度制限制御を実行する。

このため、各速度制限値Ｖlim(k)とそれにより設定される目標加減速度Ａｔにより、後退時のアクセルペダル誤操作に起因する事故被害軽減を確実に図ることができる。また、低速から加速する際に、各速度制限値Ｖlim(k)を段階的に増加させるため、高速で後退する傾向のあるドライバが運転する場合や障害物のない広い空間で後退する場合等においてもドライバの運転意図に反して過剰な速度制限をすることがない。更に、ドライバが特定の速度制限値を設定するための装置を付加する必要がないため、速度制限値を設定するための入力装置および設定値を表示する装置等の追加コストが不要となる。

１ 車両
２ エンジン
３ 自動変速装置
１２fl，１２fr，１２rl，１２rr 車輪
１３ ブレーキ駆動部
１６fl，１６fr，１６rl，１６rr ホイールシリンダ
２０ 駆動力制御ユニット
２０ａ 加速意図判定部（加速意図推定手段）
２０ｂ 目標加減速度算出部（速度制限値記憶手段、駆動力制御手段）
２０ｃ 目標エンジントルク算出部
２０ｄ 目標ブレーキ圧算出部
２１ エンジン制御装置
２２ ブレーキ制御装置
２３ 警報制御装置
３１ 車速センサ
３２ インヒビタスイッチ
３３ アクセル開度センサ

Claims (3)

1. ドライバの加速意図を推定する加速意図推定手段と、
   車両後退時における複数の速度制限値を記憶した速度制限値記憶手段と、
   車両後退時に速度制限が実行されている際に、上記加速意図推定手段でドライバの加速意図があることが判定された場合は、現在の速度制限値よりも高い速度制限値に変更して速度制限を実行する駆動力制御手段と、
   を備えたことを特徴とする車両の制御装置。
2. 上記加速意図推定手段は、アクセル開度が予め設定した閾値以上となった時間が予め設定する時間を超えて継続した場合にドライバの加速意図があると判定することを特徴とする請求項１記載の車両の制御装置。
3. 上記予め設定する時間は、アクセル開速度に応じて可変設定されることを特徴とする請求項２記載の車両の制御装置。

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