JP3622634B2

JP3622634B2 - 車両用減速度制御装置

Info

Publication number: JP3622634B2
Application number: JP2000137349A
Authority: JP
Inventors: 国仁佐藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2000-05-10
Filing date: 2000-05-10
Publication date: 2005-02-23
Anticipated expiration: 2020-05-10
Also published as: JP2001315625A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に減速度を付加する車両用減速度制御装置に関し、特に、アクセル操作状態を検出してその操作状態に応じて車両に減速度を付加する車両用減速度制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から運転者がアクセルペダルの踏み込みを解除した際に制動力を作動させて車両に減速度を付加する減速度制御装置が提案されている。特開平９−９５２２２号公報で開示されている技術はそのうちの一つであり、アクセルペダルが減速域にある場合には、減速度制御装置を介して主ブレーキ系に制動力を付加するものである。
【０００３】
このような減速度制御装置を付加することにより、車両を緩やかに加減速する際に、ブレーキペダルを頻繁に操作する必要がなく、減速応答性を高め、イージードライブを実現できると記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アクセルペダルの開度、車速に応じて減速度が付加されるため、運転者のアクセル操作によっては減速度が急変することがあり、車両挙動が不安定になり、ドライバビリティーが悪化するおそれがある。
【０００５】
そこで本発明は、減速度付加時の車両挙動を安定させてドライバビリティーの悪化を防止した車両用減速度制御装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る車両用減速度制御装置は、運転者のアクセル操作状態を検出するアクセル操作状態検出手段と、車両に減速度を付加する減速度付加手段と、アクセル操作状態検出手段の検出結果に応じて該アクセル操作時に減速度付加手段により付加する減速度を調整する制御部と、を備える車両用減速度制御装置において、この制御部は、減速度付加手段で付加する減速度の増大時の時間変化率を調整するものである。
【０００８】
この調整制御は、車速が大きい場合には小さい場合に比して減速度の増大時の時間変化率を小さく設定する、機関回転数が高い場合には低い場合に比して減速度の増大時の時間変化率を小さくする、等が好ましい。車速が大きい場合、機関回転数が高い場合にアクセルの戻し操作が行われると、エンジンの回転数減少に伴う抵抗によって発生するいわゆるエンジンブレーキによる付加減速度は大きくなる。こうした場合に減速度の増大時の時間変化率をその他の場合に比べて小さく設定することで過剰な減速度が付加されるのを効果的に抑制することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説明は省略する。
【００１０】
図１は、本発明に係る減速度制御装置（以下、実施形態と呼ぶ）を含む減速度制御系統の構成を示す図であり、図２は、この実施形態を搭載した車両の制動系の構成を示す図である。
【００１１】
まず、図２を参照して車両の制動系の構成から説明する。この車両は、前輪ＦＲおよびＦＬと後輪ＲＲおよびＲＬのそれぞれに車輪制動用のホイルシリンダ２５〜２８が設けられており、各ホイルシリンダ２５〜２８でブレーキを駆動することにより車両の制動を行う構成となっている。
【００１２】
そして、この制動系を操作するためのブレーキペダル１０は、マスタシリンダ１１のピストン軸に接続されている。ブレーキペダル１０には、ブレーキペダルの操作状態を検出するブレーキストロークセンサ４０が接続されている。マスタシリンダ１１には、さらにブレーキペダル１０と反対側にストロークシミュレータ１５が接続され、ブレーキペダル１０の操作に対して適度な反発力を発生させる。
【００１３】
このマスタシリンダ１１から延びる２つの作動液ラインは、それぞれソレノイド弁１２、１３を介して右前輪ＦＲと左前輪ＦＬのそれぞれのホイルシリンダ２５、２６に接続されている。このマスタシリンダ１１からソレノイド弁１２（１３）に至る経路には、マスタ圧センサ３８（３９）が配置されている。
【００１４】
一方、リザーバタンク１６から延びる作動液ラインは、モータ１８により駆動されるポンプ１７に接続され、ポンプ１７から延びる作動液ラインは、各リニア弁２１ａ〜２４ａを介して各車輪のホイルシリンダ２５〜２８へと接続されている。ポンプ１７と各リニア弁２１ａ〜２４ａへの分岐部との間には圧力センサ３１とアキュムレータ１９とが配置されている。また、各ホイルシリンダ２５〜２８からリザーバタンク１６へと戻る作動液ラインには、減圧弁２１ｂ〜２４ｂがそれぞれ接続されている。各ホイルシリンダ２５〜２８には、ホイルシリンダ圧センサ３２〜３５がそれぞれ取り付けられている。
【００１５】
本発明に係る車両減速度制御装置の制御部を構成する減速度制御ユニット１００には、前述したブレーキペダル１０の開度を検出するブレーキストロークセンサ４０、後述するアクセルペダル４の開度θａを検出するアクセル開度センサ４２のほか、車速センサ４４、エンジン回転数センサ４６、シフトセンサ４８、ホイルシリンダ圧センサ３２〜３５、圧力センサ３１、マスタ圧センサ３８、３９の各出力信号も供給されている。
【００１６】
さらに、減速度制御ユニット１００は、減速度制御の際に用いるテーブルや定数などを格納しておくメモリユニット１２０を有し、各ホイルシリンダ２５〜２８に接続されるリニア弁２１ａ〜２４ａと減圧弁２１ｂ〜２４ｂ並びにソレノイド弁１２、１３をそれぞれ制御する。
【００１７】
ここで、この制動系の制動時の基本動作について説明する。ここで、リザーブタンク１６から送られる作動液は、ポンプ１７の下流側配管内では、所定の圧力に昇圧保持されており、アキュムレータ１９はこの圧力を維持する役目を果たす。そして、圧力センサ３１で検出した作動液の液圧がこの所定圧力を下回っているときはポンプ１７をモータ１８で駆動することによりこの下流側配管内の作動液をこの所定圧力まで昇圧する。ブレーキペダル１０が踏み込まれると、マスタシリンダ１１のピストン軸が押されて、操作量に応じた液圧（マスタ圧）が発生する。正常時には、ソレノイド弁１２、１３は遮断状態にあり、マスタ圧が直接右前輪ＦＲのホイルシリンダ２５と左前輪ＦＬのホイルシリンダ２６に伝達されることはない。マスタシリンダ１１の操作量はマスタ圧センサ３８、３９によって検出され、その操作量に応じて減速度制御ユニット１００が各ホイールシリンダ２５〜２８へと付加すべき液圧（ホイルシリンダ圧）を演算する。そして、各リニア弁２１ａ〜２４ａ、減圧弁２１ｂ〜２４ｂの動作を制御することにより、各ホイルシリンダ２５〜２８へと伝達されるホイルシリンダ圧（ホイルシリンダ圧センサ３２〜３５で計測）を求めたホイルシリンダ圧となるよう調整する。このように、各ホイルシリンダ２５〜２８に伝達されるホイルシリンダ圧を独立に制御することで、各車輪に印加される制動力を独立して制御することが可能である。
【００１８】
制動系統の異常時には、各ソレノイド弁１２、１３を導通状態として、マスタシリンダ１１のマスタ圧をソレノイド弁１２、１３を介して右前輪ＦＲのホイルシリンダ２５、左前輪ＦＬのホイルシリンダ２６へとそれぞれ伝達して両前輪ＦＲ及びＦＬの制動を行う。
【００１９】
本実施形態においては、さらに、踏み込んだアクセルペダル４が戻される際に、制動力を付加して減速度を発生させて特に自動変速機搭載車両等では不足しがちなエンジンブレーキ効果を補助する減速度制御を行う。以下、これをエンジンブレーキアシスト（ＥＢＡ）制御と呼ぶ。図３はアクセルペダル４の状態を説明する図である。アクセル開度θａは、アクセルペダル４の全閉位置側からの開度を示しており、全閉位置側で０となる。そして、開度θａ０のときがアクセルペダル４の燃料遮断位置（フューエルカット位置）である。
【００２０】
本実施形態のＥＢＡ制御は、エンジン回転数と車速に応じて付加する減速度の立ち上がりを調整するものである。図４はＥＢＡ制御を示すフローチャートであり、図５は制御フローにおいて用いられる減速度立ち上がり時の時間変化率の補正係数Ｆ（Ｖ，Ｎｅ）の一例を示すグラフである。この制御は減速度制御ユニット１００によって行われるものであり、車両のエンジンを駆動させた時点から所定のタイミングで繰り返し実行される。ただし、ブレーキペダル１０が操作されている場合には、ブレーキペダル１０の操作状態に応じて制動トルクが付加されるので、本フローチャートの処理は行われず、スキップされる。
【００２１】
ステップＳ１においては、アクセルペダル４に取り付けられたアクセル開度センサ４２の出力信号として送られてきたアクセル開度θａと、車速センサ４４の出力信号として送られてきた車速Ｖ、シフトセンサ４８から送られてきたギヤ位置情報等の車両状態量が読み込まれる。
【００２２】
ステップＳ２では、ＥＢＡ制御条件が満たされているか、すなわち、アクセルペダル４の戻し操作が行われ、アクセルペダル４がフューエルカット位置より全閉位置側に位置している、つまり０≦θａ＜θａ０であるか否かを判定する。条件を満たしていない場合は、ステップＳ３に移行し、ＥＢＡ制御中か否かを表す変数ＥＢＡｆｌａｇを０に設定して、その後の処理をスキップして終了する。
【００２３】
ステップＳ２で、ＥＢＡ制御条件が満たされていると判定した場合は、ステップＳ４へ移行して、変数ＥＢＡｆｌａｇが１であるか否か、つまり、すでにＥＢＡ制御が実行中であるか否かを判定する。変数ＥＢＡｆｌａｇが０の場合は、ＥＢＡ制御をこれからスタートさせる場合であると判定し、ステップＳ５へと移行して、まずＥＢＡ制御開始時刻を表す変数ｔ_０に現在時刻ｔを格納するとともに、変数ＥＢＡｆｌａｇを１に設定してステップＳ６へと移行する。変数ＥＢＡｆｌａｇが既に１に設定されていた場合は、ステップＳ５をスキップしてステップＳ６へと移行する。
【００２４】
ステップＳ６では、車速Ｖとアクセル開度θａ、シフト状態を基にして付加すべき基準減速度の定常値Ｇ_ＥＢＡを演算する。このＧ_ＥＢＡは例えば、車速Ｖが同一ならアクセル開度θａのθａ０からの戻し量（θａ０−θａ）に比例するように設定すればよい。さらに、この定常値Ｇ_ＥＢＡに達するまでに要する基準時間Δｔ_ａが計算される。
【００２５】
ステップＳ７では、時刻ｔ_０からの経過時間Δｔが
【００２６】
【数１】

【００２７】
で表されるΔｔｘを越えているか否かを判定する。（このΔｔｘの意味については後述する。）ここで、Ｆ（Ｖ，Ｎｅ）を減速度立ち上がり時の時間変化率のエンジン回転数Ｎｅと車速Ｖに対する補正係数であり、図５に示されるように、車速Ｖが速いほど、また、エンジン回転数Ｎｅが高いほど小さく設定されている。この補正係数はマップ形式でメモリユニット１２０内に格納しておいても、数式の形で減速度制御ユニット１００の制御プログラム内に組み込んでおいてもよい。
【００２８】
ΔｔがΔｔｘを越えていないと判定された場合には、ステップＳ８へと移行し、付加する目標減速度ＥＢＡ（ｔ）を
【００２９】
【数２】

【００３０】
によって設定する。一方、ΔｔがΔｔｘを越えていると判定された場合はステップＳ９へと移行してＥＢＡ（ｔ）はＧ_ＥＢＡに設定される。すなわち、ＥＢＡ制御開始後、Δｔｘ時間かけて目標減速度ＥＢＡ（ｔ）を基準変化率（１／Δｔ_ａ）のＦ（Ｖ，Ｎｅ）倍の変化率で目標値Ｇ_ＥＢＡまで増大させる。つまり、その変化率は補正係数Ｆ（Ｖ，Ｎｅ）により、車速Ｖが速いほど、また、エンジン回転数Ｎｅが高いほど基準変化率より小さく設定されることになる。
【００３１】
ステップＳ１０では、こうして設定された目標減速度ＥＢＡ（ｔ）が得られるよう各車輪に付加すべき制動トルクを求めたうえで、この制動トルクが得られるホイルシリンダ圧を演算して、各リニア弁２１ａ〜２４ａ及び減圧弁２１ｂ〜２４ｂを制御して各車輪のホイルシリンダ２５〜２８に作用する液圧を求めたホイルシリンダ圧に調整する。アクセルペダル４が戻されたときは、図示していないエンジン制御ユニットが燃料、空気の供給を削減して、エンジン回転数Ｎｅを減少せしめ、この抵抗により制動力が生ずるエンジンブレーキ効果が発生するが、付加する制動トルクがこれを補助する役目を果たす。この結果、車両には減速度が付加され、減速が行われる。中高速領域では、アクセルペダル４が燃料遮断位置より全閉位置側へと戻された時点で、エンジン制御ユニットがエンジンへの燃料供給を遮断することによりさらに大きな減速度が得られる。
【００３２】
図６は付加減速度の立ち上がりにおける減速度の時間変化を表すタイムチャートである。すなわち、車速Ｖが低い場合、つまり、図５において補正係数Ｆ（Ｖ，Ｎｅ）が１に設定されている場合（ケースＡ）は、付加される減速度ＥＢＡ（ｔ）は図６に実線で示されるように時刻ｔ_０から一定の変化率（Ｇ_ＥＢＡ／Δｔ_ａ）で増大してΔｔ_ａ後の時刻ｔ_ａで定常値Ｇ_ＥＢＡに達し、その後はこの定常値Ｇ_ＥＢＡで維持される。
【００３３】
車速Ｖがこれより速いか、エンジン回転数Ｎｅがこれより高く、補正係数Ｆ（Ｖ，Ｎｅ）が図５中でｂに設定されている場合（ケースＢ）は、付加される減速度ＥＢＡ（ｔ）は図６に破線で示されるように時刻ｔ_０からケースＡの変化率のｂ倍の変化率ｂ（Ｇ_ＥＢＡ／Δｔ_ａ）＝Ｇ_ＥＢＡ／Δｔ_ｂで増大してΔｔ_ｂ時間後（Δｔ_ｂ＝Δｔ_ａ／ｂ）の時刻ｔ_ｂで定常値Ｇ_ＥＢＡに達し、その後はこの定常値Ｇ_ＥＢＡで維持される。
【００３４】
さらに、車速Ｖがこれより速いか、エンジン回転数Ｎｅがこれより高くなって、補正係数Ｆ（Ｖ，Ｎｅ）が図５中でｃに設定されている場合（ケースＣ）は、付加される減速度ＥＢＡ（ｔ）は図６に一点鎖線で示されるように時刻ｔ_０からケースＡの変化率のｃ倍の変化率ｃ（Ｇ_ＥＢＡ／Δｔ_ａ）＝Ｇ_ＥＢＡ／Δｔ_ｃで増大してΔｔ_ｃ時間後（Δｔ_ｃ＝Δｔ_ａ／ｃ）の時刻ｔ_ｂで定常値Ｇ_ＥＢＡに達し、その後はこの定常値Ｇ_ＥＢＡで維持される。
【００３５】
このように車速Ｖが速いほど、また、エンジン回転数Ｎｅが高いほど減速度付加開始後の立ち上がり（増大時）における時間変化率を小さく設定するので、エンジンブレーキ自体が大きく作用するような場合に大きなアシスト制動力を急に付加することがなく、減速度の急変を防止することができる。このため、運転者が意図しない減速度付加が行われて車両の挙動が悪化することがなく、また、ドライバビリティーが悪化することもない。また、このようなＥＢＡ制御を行うことにより、アクセルペダル４の操作による車速の微調整が容易になり、ドライバビリティーが向上する。
【００３６】
以上の説明では、制動系を直接制御して減速度を与える実施形態について説明してきたが、駆動系に作用して減速度を与える構成としてもよい。ここでは、減速度の時間変化率の補正係数が車速Ｖとエンジン回転数Ｎｅの両方によって定まる場合を例に説明したが、いずれか一方のみに依存するように設定してもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、アクセル操作に応じた減速度付加制御の減速度増大時に車速やエンジン回転数等の車両状態に応じて減速度の時間変化率を調整する制御を行うことにより、減速度の急変を抑制して、車両挙動を安定させ、ドライバビリティーの悪化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る減速度制御装置の構成を示す図である。
【図２】本発明に係る減速度制御装置を搭載した車両の制動系の構成を示す図である。
【図３】アクセルペダル開度を説明する図である。
【図４】図１の装置の減速度制御を説明するフローチャートである。
【図５】図４における補正係数Ｆ（Ｖ，Ｎｅ）を説明するグラフである。
【図６】図４の制御の一例を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１…車体、４…アクセルペダル、１０…ブレーキペダル、１１…マスタシリンダ、１６…リザーバタンク、１７…ポンプ、１９…アキュムレータ、２１ａ〜２４ａ…リニア弁、２１ｂ〜２４ｂ…減圧弁、２５〜２８…ホイルシリンダ、３１…ブレーキ圧センサ、３２〜３５…ホイルシリンダ圧センサ、４２…アクセル開度センサ、４４…車速センサ、４６…エンジン回転数センサ、１００…減速度制御ユニット、１２０…メモリユニット。

Claims

運転者のアクセル操作状態を検出するアクセル操作状態検出手段と、車両に減速度を付加する減速度付加手段と、前記アクセル操作状態検出手段の検出結果に応じて該アクセル操作時に前記減速度付加手段により付加する減速度を調整する制御部と、を備える車両用減速度制御装置において、
前記制御部は、車速が大きい場合には小さい場合に比して前記減速度付加手段で付加する減速度の増大時の時間変化率を小さく設定する車両用減速度制御装置。
運転者のアクセル操作状態を検出するアクセル操作状態検出手段と、車両に減速度を付加する減速度付加手段と、前記アクセル操作状態検出手段の検出結果に応じて該アクセル操作時に前記減速度付加手段により付加する減速度を調整する制御部と、を備える車両用減速度制御装置において、
前記制御部は、機関回転数が高い場合には低い場合に比して前記減速度付加手段で付加する減速度の増大時の時間変化率を小さく設定する車両用減速度制御装置。