車両制御装置
【課題】スタック状態からの脱出を容易にする車両制御装置を提供すること。
【解決手段】ドライバによって切り換え可能な悪路制御モード切換スイッチによって、悪路制御モードに切り換えられると悪路制御を実行する悪路制御手段を設けた。悪路制御手段は、車輪の所定の制動力を与える制動力付与手段と、前記制動力付与手段により制動力が付与されている車輪に対して所定の駆動力を与える駆動力付与手段と、を備えたことを特徴とする車両制御装置。
【解決手段】ドライバによって切り換え可能な悪路制御モード切換スイッチによって、悪路制御モードに切り換えられると悪路制御を実行する悪路制御手段を設けた。悪路制御手段は、車輪の所定の制動力を与える制動力付与手段と、前記制動力付与手段により制動力が付与されている車輪に対して所定の駆動力を与える駆動力付与手段と、を備えたことを特徴とする車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術としては、下記の特許文献１に記載の技術が開示されている。この公報では、アクセルペダルを踏み込んだ状態で所定時間経過後であっても車速が閾値以上発生していない状態が継続したときに車両がスタック状態に陥っていると判断するものが開示されている。この車両がスタック状態に陥った際、車速が0以上であるときにはアクセルペダルポジションに応じて前進方向に駆動力を発生させ、車速が0未満のときには駆動力を0にすることを繰り替えることによって、スタック状態を脱出するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１７５２２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記従来技術では、車両がスタック状態に陥っていることを判断している間に、路面の窪み（ギャップ）をより深く掘ってしまい、さらにスタック状態からの脱出が困難になるおそれがあった。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、スタック状態からの脱出を容易にする車両制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明においては、ドライバによって切り換え可能な悪路制御モード切換スイッチによって、悪路制御モードに切り換えられると悪路制御を実行する悪路制御手段を設けた。
【発明の効果】
【０００６】
そのため、スタック状態からの脱出を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例１の車両の全体構成図である。
【図２】実施例１のブレーキ液圧制御装置の液圧回路図である。
【図３】実施例１の自動脱出制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】実施例１の車両が路面上のギャップに嵌っているスタック状態を示す図である。
【図５】実施例１の車両がスタック状態から脱出するときの様子を示す図である。
【図６】実施例２の自動脱出制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】実施例２の車両がスタック状態から脱出するときの様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
［実施例１］
〔全体構成図〕
図１は車両４３の全体構成図である。車両４３はブレーキ装置系として、ドライバの踏力が入力されるブレーキペダルB/Pと、ブレーキペダルB/Pに入力された踏力によって液圧を発生させるマスタシリンダM/Cと、液圧を制御する液圧コントロールユニット３０と、各車輪４０FL，４０FR，４０RL，４０RRに制動力を付与するホイルシリンダW/C(FL)，W/C(FR)，W/C(RL)，W/C(RR)を有する。車両４３はコントローラ等の制御系として、各車輪４０FL，４０FR，４０RL，４０RRの車輪速を検出する車輪速センサ４１FL，４１FR，４１RL，４１RRと、ステアリングの操舵角を検出する操舵角センサ４４と、前後加速度やヨーレートを検出するコンバインセンサ４５と、砂地等でドライバの運転操作によらずに自動的に車両４３を発進させる制御を起動する自動発進スイッチ５０と、液圧コントロールユニット３０を制御するブレーキコントローラ４２と、エンジン４８を制御するエンジンコントローラ４６と、モータ４９を制御するモータコントローラ４７を有している。ブレーキコントローラ４２には、車輪速センサ４１FL，４１FR，４１RL，４１RR、操舵角センサ４４、コンバインセンサ４５、自動発進スイッチ５０からの情報を入力する。ブレーキコントローラ４２、エンジンコントローラ４６、モータコントローラ４７はController Area Network 通信（以下、CAN通信）５１によって接続されており、各コントローラ内で情報を共有している。
【０００９】
［ブレーキ液圧回路の構成］
図２はブレーキ液圧制御装置３２の液圧回路図である。液圧回路は、マスタシリンダM/CとホイルシリンダW/Cとの間に設けられた液圧コントロールユニット３０内に形成されている。
このブレーキ液圧制御装置３２は、コントローラからのVehicle Dynamics Control（以下VDC）、Anti-lock Brake System（以下ABS）の要求液圧に応じて液圧制御を行う。ブレーキ液圧制御装置３２においては、P系統のブレーキ液圧回路２１ＰとS系統のブレーキ液圧回路２１Ｓの2系統からなる、X配管と呼ばれる配管構造となっている。P系統には、左前輪のホイルシリンダW/C(FL)、右後輪のホイルシリンダW/C(RR)が接続されており、S系統には、右前輪のホイルシリンダW/C(FR)、左後輪のホイルシリンダW/C(RL)が接続されている。
また、P系統、S系統それぞれに、プランジャポンプＰＰとプランジャポンプＰＳとが設けられている。このプランジャポンプＰＰとプランジャポンプＰＳは、カム室２４に配置されたカム２２をモータＭの回転軸に偏心して取り付け、モータＭが駆動することにより、プランジャ２３Ｐ，２３Ｓを往復動させて液圧発生させている。
油路１８とプランジャポンプＰＰ，ＰＳの吸入側とは、油路１０Ｐ，１０Ｓによって接続されている。この各油路１０上には、常閉型のソレノイドバルブであるゲートインバルブ１Ｐ，１Ｓが設けられている。また油路１０上であって、ゲートインバルブ１とプランジャポンプＰとの間にはチェックバルブ５Ｐ，５Ｓが設けられており、この各チェックバルブ５は、ゲートインバルブ１からプランジャポンプＰへ向かう方向へのブレーキ液圧の流れを許容し、反対方向の流れを禁止する。
各プランジャポンプＰの吐出側と各ホイルシリンダW/Cとは、油路１１Ｐ，１１Ｓによって接続されている。この各油路１１上には、各ホイルシリンダW/Cに対応する常開型のソレノイドバルブである増圧バルブ３ＦＬ，３ＲＲ，３ＦＲ，３ＲＬが設けられている。また各油路１１上であって、各増圧バルブ３とプランジャポンプＰとの間にはチェックバルブ６Ｐ，６Ｓが設けられている。各チェックバルブ６は、プランジャポンプＰから増圧バルブ３へ向かう方向へのブレーキ液圧の流れを許容し、反対方向の流れを禁止する。
【００１０】
更に各油路１１には、各増圧バルブ３を迂回する油路１６ＦＬ，１６ＲＲ，１６ＦＲ，１６ＲＬが設けられており、油路１６には、チェックバルブ９ＦＬ，９ＲＲ，９ＦＲ，９ＲＬが設けられている。この各チェックバルブ９は、ホイルシリンダW/CからプランジャポンプＰへ向かう方向へのブレーキ液圧の流れを許容し、反対方向の流れを禁止する。
マスタシリンダM/Cと油路１１とは油路１２Ｐ，１２Ｓによって接続されており、油路１１と油路１２とはプランジャポンプＰと増圧バルブ３との間において合流している。この各油路１２上には、常開型のソレノイドバルブであるゲートアウトバルブ２Ｐ，２Ｓが設けられている。また各油路１２には、各ゲートアウトバルブ２を迂回する油路１７Ｐ，１７Ｓが設けられており、この油路１７には、チェックバルブ８Ｐ，８Ｓが設けられる。この各チェックバルブ８は、マスタシリンダM/C側からホイルシリンダW/Cへ向かう方向へのブレーキ液圧の流れを許容し、反対方向の流れを禁止する。
プランジャポンプＰの吸入側にはリザーバ１５Ｐ，１５Ｓが設けられており、このリザーバ１５とプランジャポンプＰとは油路１４Ｐ，１４Ｓによって接続されている。リザーバ１５とプランジャポンプＰとの間にはチェックバルブ７Ｐ，７Ｓが設けられており、この各チェックバルブ７は、リザーバ１５からプランジャポンプＰへ向かう方向へのブレーキ液圧の流れを許容し、反対方向の流れを禁止する。
ホイルシリンダW/Cと油路１４とは油路１３Ｐ，１３Ｓによって接続されており、油路１３と油路１４とはチェックバルブ７とリザーバ１５との間において合流している。この各油路１３にそれぞれ、常閉型のソレノイドバルブである減圧バルブ４ＦＬ，４ＲＲ，４ＦＲ，４ＲＬが設けられている。
【００１１】
〔自動脱出制御処理〕
図３は、ブレーキコントローラ４２、エンジンコントローラ４６およびモータコントローラ４７で行われる悪路（砂地、ギャップ、穴、泥濘等）からの自動脱出制御処理の流れを示すフローチャートである。
ステップＳ１では、自動発進スイッチ５０がオフまたは脱出が終了したか否かを判定する。自動発進スイッチ５０がオフまたは脱出が終了したときにはステップＳ２へ移行する。自動発進スイッチ５０がオンおよび脱出が終了していないときにはステップｓ１１へ移行する。
ステップＳ２では、脱出初期フラグ１が1に設定されているか否かを判定する。脱出初期フラグ１が1に設定されていないときにはステップＳ３へ移行する。脱出初期フラグ１が１に設定されているときにはステップＳ４へ移行する。
ステップＳ３では、制動トルク要求値をXX[Mpa]に設定し、脱出初期フラグ１を１に設定、従動輪車輪速パルス数を0に設定してステップＳ１に戻る。従動輪車輪速パルスは、車輪速センサ４１により出力される信号であって従動輪車輪速パルス数の変化量が1のときには車輪４０は5[cm]程度動いたこととなる。
ステップＳ４では、脱出初期フラグ２が１に設定されているか否かを判定する。脱出初期フラグ２が1に設定されていないときにはステップＳ５へ移行する。脱出初期フラグ２が１に設定されているときにはステップＳ６へ移行する。
ステップＳ５では、駆動トルク要求値をYY[kgm]に設定し、脱出初期フラグ２を1に設定、従動輪車輪速パルス数を0に設定してステップＳ１に戻る。ステップＳ３の制動トルク要求値XX[Mpa]とステップＳ５の駆動トルク要求値YY[kgm]は、スタック状態で車輪４０がスリップしないように設定されるものであって、実験等で求められる。
【００１２】
ステップＳ６では、脱出が終了したか否かを判定する。脱出が終了したときにはステップＳ１１へ移行する。脱出が終了していないときにはステップＳ７へ移行する。脱出が終了したかの判定は、従動輪車輪速パルス数が所定値CC以上であるかによって判定することができる。所定値CCは、車輪４０が1[m]程度動いたことが分かるように設定する。
ステップＳ７では、駆動輪の車輪速が2[km/h]より大きいか否かを判定する。駆動輪の車輪速が2[km/h]よりも大きいときにはステップＳ８へ移行する。駆動輪の車輪速が2[km/h]以下であるときにはステップＳ９へ移行する。
ステップＳ８では、制動トルク要求値を前回の制動トルク要求値にAA[Mpa]を加えた値に設定してステップＳ１に戻る。この制動トルク要求値AA[Mpa]は、駆動輪車輪速を1[km/h]より大きく2[km/h]以下に調整するための値であって、実験等によって求める。
ステップＳ９では、駆動輪の車輪速が1[km/h]より小さい否かを判定する。駆動輪の車輪速が1[km/h]よりも小さいときにはステップＳ１０へ移行する。駆動輪の車輪速が1[km/h]以上であるときにはステップＳ１に戻る。
ステップＳ１０では、制動トルク要求値を前回の制動トルク要求値からBB[Mpa]を引いた値に設定してステップＳ１に戻る。この制動トルク要求値BB[Mpa]は、駆動輪車輪速を1[km/h]より大きく2[km/h]以下に調整するための値であって、実験等によって求める。
ステップＳ１１では、制動トルク要求値を徐々に0[Mpa]に、駆動トルク要求値を徐々に0[kgm]にするように設定する。また脱出初期フラグ１、脱出処理フラグ２をクリアする。このステップＳ１１の処理終了後、ステップＳ１に戻る。ここでは制動トルク要求値および駆動トルク要求値を徐々に0にするように設定しているが、制動トルク要求値を所定値に設定して車両が停止するように設定しても良い。
【００１３】
〔作用〕
図４は、車両４３が路面上のギャップ（穴）に嵌っているスタック状態を示す図である。図４（ａ）はスタック状態に陥っている車両４３の略図を、図４（ｂ）はアクセル開度と車輪速のタイムチャートを示す。時間t1において、ドライバがスタック状態から脱出するためにアクセルペダルを踏み込む。このときギャップに嵌った駆動輪は空転する。ドライバはスタック状態から脱出するために時間t2において、再度アクセルペダルを踏み込む。このときも同じくギャップに嵌った駆動輪は空転する。アクセルペダルが踏み込まれているのに車速が出ていないときに、車両４３がスタック状態に陥っていると判断するものがある。しかしながら、車両４３がスタック状態に陥っていることを判断するまでの間に、車輪４３の空転によりギャップを掘ってしまい、さらにギャップが深くなるため脱出が困難になるおそれがあった。
【００１４】
そこで実施例１では、ドライバによって切り換え可能な自動発進スイッチ５０を設け、自動発進スイッチ５０がオンになっているときには、ドライバのアクセルペダル操作によらずスタック状態からの脱出制御を行うようにした。
図５は、車両４３がスタック状態から脱出するときの様子を示す図である。図５（ａ）はスタック状態に陥っている車両４３の略図を、図５（ｂ）は自動発進スイッチ５０、駆動トルク、制動トルクおよび車輪速のタイムチャートを示す。
時間t11においてドライバにより自動発進スイッチ５０がオンにされる。このとき制動トルクを増加させる。また時間t12において駆動トルクを増加させる。車輪速が発生しないため、時間t13において制動トルクを減少させる。時間t14において駆動輪の車輪速が2[km/h]より大きくなったため制動トルクを増加させる。
時間t15において駆動輪の車輪速が1[km/h]より小さくなったため制動トルクを減少させる。時間t16において駆動輪の車輪速が2[km/h]より大きくなったため制動トルクを増加させる。時間17において、車両４３がスタック状態から脱出し所定距離走行したことが判断されて、駆動トルクおよび制動トルクを徐々に0に設定する。
よって、駆動トルクが十分に発生できる状態となってから制動トルクを徐々に減少させることによって、駆動輪の初期のスリップを抑制し、駆動輪をゆっくり回転させることにより駆動輪はギャップから脱出することができる。そのため、車両４３は容易にスタック状態から脱出することができる。
また実施例１では、従動輪が所定回転数以上回転して、スタック状態から脱出したときには、駆動トルク要求値を0にし、制動トルク要求値を所定値にするようにした。
よって、スタック状態から脱出したときは車両を停止することができる。
【００１５】
〔効果〕
（１）ドライバによって切り換え可能な自動発進スイッチ５０（悪路制御モード切換スイッチ）によって、自動発進制御がオン（悪路制御モード）に切り換えられると自動発進制御（悪路制御）を実行し、車輪４３に所定の制動力を与え、制動力が付与されている車輪４０に対して所定の駆動力を与えるようにした。
よって、駆動トルクが十分に発生できる状態となってから制動トルクを徐々に減少させることによって、駆動輪の初期のスリップを抑制し、駆動輪をゆっくり回転させることにより駆動輪はギャップから脱出することができる。そのため、車両４３は容易にスタック状態から脱出することができる。
（２）従動輪が所定回転数以上回転したときにはことを検出し、従動輪が所定回転数以上回転したときには、車輪に対して与える駆動力をゼロにし、車輪に対して所定の制動力を付与するようにした。
よって、スタック状態から脱出したときは車両を停止することができる。
【００１６】
［実施例２］
実施例２では、実施例１と自動脱出制御処理が異なる。
〔自動脱出制御処理〕
図６はブレーキコントローラ４２、エンジンコントローラ４６およびモータコントローラ４７で行われる自動脱出制御処理の流れを示すフローチャートである。
ステップＳ２１では、自動発進スイッチ５０がオフまたは脱出が終了したか否かを判定する。自動発進スイッチ５０がオフまたは脱出が終了したときにはステップＳ２２へ移行する。自動発進スイッチ５０がオンおよび脱出が終了していないときにはステップｓ３４へ移行する。
ステップＳ２２では、脱出初期フラグが1に設定されているか否かを判定する。脱出初期フラグが1に設定されていないときにはステップＳ２３へ移行する。脱出初期フラグが１に設定されているときにはステップＳ２４へ移行する。
ステップＳ２３では、駆動トルク要求値をXX[kgm]に設定し、シフト位置要求をD（ドライブ）に設定し、脱出初期フラグを１に設定し、従動輪車輪速パルス数を0に設定してステップＳ２１に戻る。
ステップＳ２４では、従動輪加速フラグが１に設定されているか否かを判定する。従動輪加速フラグが1に設定されていないときにはステップＳ２５へ移行する。従動輪加速フラグが１に設定されているときにはステップＳ２６へ移行する。
ステップＳ２５では、従動輪車輪速が0[km/h]より大きいか否かを判断する。従動輪車輪速が0[km/h]よりも大きいときには、ステップＳ２６へ移行する。従動輪車輪速が0[km/h]以下であるときには、ステップＳ２１へ戻る。
ステップＳ２６では、従動輪加速フラグを１に設定してステップＳ２１へ戻る。
【００１７】
ステップＳ２７では、脱出が終了したか否かを判定する。脱出が終了したときにはステップＳ３４へ移行する。脱出が終了していないときにはステップ２８へ移行する。脱出が終了したかの判定は、従動輪車輪速パルス数が所定値CC以上であるかによって判定することができる。所定値CCは、車輪４０が1[m]程度動いたことが分かるように設定する。
ステップＳ２８では、従動輪車輪速が0[km/h]であるか否かを判定する。従動輪車輪速が0[km/h]のときはステップＳ２９へ移行する。従動輪車輪速が0[km/h]でないときにはステップＳ２１へ戻る。
ステップＳ２９では、従動輪加速フラグをクリアし、駆動トルク要求値を0[kgm]に設定し、従動輪車輪速パルスをクリアして、ステップＳ３０へ移行する。
ステップＳ３０では、シフト位置要求がD（ドライブ）であるか否かを判定する。シフト位置要求がD（ドライブ）でないときにはステップＳ３１へ移行する。シフト位置要求がD（ドライブ）であるときにはステップＳ３２へ移行する。
ステップｓ３１では、シフト位置要求をD（ドライブ）に設定してステップＳ３３へ移行する。
ステップｓ３２では、シフト位置要求をR（リバース）に設定してステップＳ３３へ移行する。
ステップＳ３３では、駆動トルク要求値をXX[kgm]に設定してステップＳ２１へ移行する。
ステップＳ３４では、制動トルク要求値を徐々に0[Mpa]に、駆動トルク要求値を徐々に0[kgm]にするように設定する。またシフト位置要求値を要求なしに設定する。また脱出初期フラグ、従動輪加速フラグをクリアする。このステップＳ３４の処理終了後、ステップＳ２１に戻る。
【００１８】
〔作用〕
図７は、車両４３がスタック状態から脱出するときの様子を示す図である。図７（ａ）はスタック状態に陥っている車両４３が脱出するときの略図を、図７（ｂ）は自動発進スイッチ５０、駆動トルク、シフト位置および車輪速のタイムチャートを示す。
時間t21においてドライバにより自動発進スイッチ５０がオンにされる。時間t22において、シフト位置をD（ドライブ）にする。時間t23において駆動トルクを増加する。駆動トルクが増加すると、駆動輪がギャップの側面を登るため従動輪にも車輪速が発生する。駆動輪がギャップを登りきれなくなると従動輪の車輪速が0となる（時間t24）。このとき、駆動トルクを0に減少する。
時間t25においてシフト位置をR（リバース）にする。時間t26において駆動トルクを増加する。駆動トルクが増加すると、駆動輪がギャップの側面を登るため従動輪にも車輪速が発生する。駆動輪がギャップを登りきれなくなると従動輪の車輪速が0となる（時間t27）。このとき、駆動トルクを0に減少する。
時間t28においてシフト位置をD（ドライブ）にする。時間t29において駆動トルクを増加する。時間t30において、車両４３がスタック状態から脱出し、1[m]程度走行したことが判断されて、駆動トルクを0に設定する。その後のシフト位置をN（ニュートラル）にする（時間t31）。
よって、駆動輪をギャップの中で前後方向に揺らし動作を続けることにより、駆動輪がギャップを登ることができる高さが高くなり、やがて駆動輪はギャップを脱出することができる。よって、車両４３は容易にスタック状態から脱出することができる。
【００１９】
〔効果〕
（３）ドライバによって切り換え可能な自動発進スイッチ５０（悪路制御モード切換スイッチ）によって、自動発信制御がオン（悪路制御モード）に切り換えられると自動発進制御（悪路制御）を実行し、車両４３の前後進シフト状態を自動的に切り換え、シフト切替え機能によりシフトを切り換えたときに車両４３に作用する駆動力を低減し、シフトを切り換えた後の所定時間後に車輪４０に対して所定の駆動力を与えるようにした。
よって、駆動輪をギャップの中で前後方向に揺らし動作を続けることにより、駆動輪がギャップを登ることができる高さが高くなり、やがて駆動輪はギャップを脱出することができる。よって、車両４３は容易にスタック状態から脱出することができる。
【００２０】
［他の実施例］
以上、本願発明を実施例１に基づいて説明してきたが、各発明の具体的な構成は各実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
実施例１，２では脱出が終了したかの判定は、従動輪車輪速パルス数によって判定しているが、車輪速を積分することによって求めても良い。
また実施例１，２では駆動源としてエンジンとモータを用いているが、どちらが一方のみであっても良い。
【符号の説明】
【００２１】
３０ 液圧コントロールユニット
４０ 車輪速センサ（回転数検出手段）
４２ ブレーキコントローラ（悪路制御手段、制動力付与手段）
４６ エンジンコントローラ（悪路制御手段、駆動力付与手段）
４７ モータコントローラ（悪路制御手段、駆動力付与手段）
４８ エンジン
４９ モータ
５０ 自動発進スイッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術としては、下記の特許文献１に記載の技術が開示されている。この公報では、アクセルペダルを踏み込んだ状態で所定時間経過後であっても車速が閾値以上発生していない状態が継続したときに車両がスタック状態に陥っていると判断するものが開示されている。この車両がスタック状態に陥った際、車速が0以上であるときにはアクセルペダルポジションに応じて前進方向に駆動力を発生させ、車速が0未満のときには駆動力を0にすることを繰り替えることによって、スタック状態を脱出するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１７５２２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記従来技術では、車両がスタック状態に陥っていることを判断している間に、路面の窪み（ギャップ）をより深く掘ってしまい、さらにスタック状態からの脱出が困難になるおそれがあった。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、スタック状態からの脱出を容易にする車両制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明においては、ドライバによって切り換え可能な悪路制御モード切換スイッチによって、悪路制御モードに切り換えられると悪路制御を実行する悪路制御手段を設けた。
【発明の効果】
【０００６】
そのため、スタック状態からの脱出を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例１の車両の全体構成図である。
【図２】実施例１のブレーキ液圧制御装置の液圧回路図である。
【図３】実施例１の自動脱出制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】実施例１の車両が路面上のギャップに嵌っているスタック状態を示す図である。
【図５】実施例１の車両がスタック状態から脱出するときの様子を示す図である。
【図６】実施例２の自動脱出制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】実施例２の車両がスタック状態から脱出するときの様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
［実施例１］
〔全体構成図〕
図１は車両４３の全体構成図である。車両４３はブレーキ装置系として、ドライバの踏力が入力されるブレーキペダルB/Pと、ブレーキペダルB/Pに入力された踏力によって液圧を発生させるマスタシリンダM/Cと、液圧を制御する液圧コントロールユニット３０と、各車輪４０FL，４０FR，４０RL，４０RRに制動力を付与するホイルシリンダW/C(FL)，W/C(FR)，W/C(RL)，W/C(RR)を有する。車両４３はコントローラ等の制御系として、各車輪４０FL，４０FR，４０RL，４０RRの車輪速を検出する車輪速センサ４１FL，４１FR，４１RL，４１RRと、ステアリングの操舵角を検出する操舵角センサ４４と、前後加速度やヨーレートを検出するコンバインセンサ４５と、砂地等でドライバの運転操作によらずに自動的に車両４３を発進させる制御を起動する自動発進スイッチ５０と、液圧コントロールユニット３０を制御するブレーキコントローラ４２と、エンジン４８を制御するエンジンコントローラ４６と、モータ４９を制御するモータコントローラ４７を有している。ブレーキコントローラ４２には、車輪速センサ４１FL，４１FR，４１RL，４１RR、操舵角センサ４４、コンバインセンサ４５、自動発進スイッチ５０からの情報を入力する。ブレーキコントローラ４２、エンジンコントローラ４６、モータコントローラ４７はController Area Network 通信（以下、CAN通信）５１によって接続されており、各コントローラ内で情報を共有している。
【０００９】
［ブレーキ液圧回路の構成］
図２はブレーキ液圧制御装置３２の液圧回路図である。液圧回路は、マスタシリンダM/CとホイルシリンダW/Cとの間に設けられた液圧コントロールユニット３０内に形成されている。
このブレーキ液圧制御装置３２は、コントローラからのVehicle Dynamics Control（以下VDC）、Anti-lock Brake System（以下ABS）の要求液圧に応じて液圧制御を行う。ブレーキ液圧制御装置３２においては、P系統のブレーキ液圧回路２１ＰとS系統のブレーキ液圧回路２１Ｓの2系統からなる、X配管と呼ばれる配管構造となっている。P系統には、左前輪のホイルシリンダW/C(FL)、右後輪のホイルシリンダW/C(RR)が接続されており、S系統には、右前輪のホイルシリンダW/C(FR)、左後輪のホイルシリンダW/C(RL)が接続されている。
また、P系統、S系統それぞれに、プランジャポンプＰＰとプランジャポンプＰＳとが設けられている。このプランジャポンプＰＰとプランジャポンプＰＳは、カム室２４に配置されたカム２２をモータＭの回転軸に偏心して取り付け、モータＭが駆動することにより、プランジャ２３Ｐ，２３Ｓを往復動させて液圧発生させている。
油路１８とプランジャポンプＰＰ，ＰＳの吸入側とは、油路１０Ｐ，１０Ｓによって接続されている。この各油路１０上には、常閉型のソレノイドバルブであるゲートインバルブ１Ｐ，１Ｓが設けられている。また油路１０上であって、ゲートインバルブ１とプランジャポンプＰとの間にはチェックバルブ５Ｐ，５Ｓが設けられており、この各チェックバルブ５は、ゲートインバルブ１からプランジャポンプＰへ向かう方向へのブレーキ液圧の流れを許容し、反対方向の流れを禁止する。
各プランジャポンプＰの吐出側と各ホイルシリンダW/Cとは、油路１１Ｐ，１１Ｓによって接続されている。この各油路１１上には、各ホイルシリンダW/Cに対応する常開型のソレノイドバルブである増圧バルブ３ＦＬ，３ＲＲ，３ＦＲ，３ＲＬが設けられている。また各油路１１上であって、各増圧バルブ３とプランジャポンプＰとの間にはチェックバルブ６Ｐ，６Ｓが設けられている。各チェックバルブ６は、プランジャポンプＰから増圧バルブ３へ向かう方向へのブレーキ液圧の流れを許容し、反対方向の流れを禁止する。
【００１０】
更に各油路１１には、各増圧バルブ３を迂回する油路１６ＦＬ，１６ＲＲ，１６ＦＲ，１６ＲＬが設けられており、油路１６には、チェックバルブ９ＦＬ，９ＲＲ，９ＦＲ，９ＲＬが設けられている。この各チェックバルブ９は、ホイルシリンダW/CからプランジャポンプＰへ向かう方向へのブレーキ液圧の流れを許容し、反対方向の流れを禁止する。
マスタシリンダM/Cと油路１１とは油路１２Ｐ，１２Ｓによって接続されており、油路１１と油路１２とはプランジャポンプＰと増圧バルブ３との間において合流している。この各油路１２上には、常開型のソレノイドバルブであるゲートアウトバルブ２Ｐ，２Ｓが設けられている。また各油路１２には、各ゲートアウトバルブ２を迂回する油路１７Ｐ，１７Ｓが設けられており、この油路１７には、チェックバルブ８Ｐ，８Ｓが設けられる。この各チェックバルブ８は、マスタシリンダM/C側からホイルシリンダW/Cへ向かう方向へのブレーキ液圧の流れを許容し、反対方向の流れを禁止する。
プランジャポンプＰの吸入側にはリザーバ１５Ｐ，１５Ｓが設けられており、このリザーバ１５とプランジャポンプＰとは油路１４Ｐ，１４Ｓによって接続されている。リザーバ１５とプランジャポンプＰとの間にはチェックバルブ７Ｐ，７Ｓが設けられており、この各チェックバルブ７は、リザーバ１５からプランジャポンプＰへ向かう方向へのブレーキ液圧の流れを許容し、反対方向の流れを禁止する。
ホイルシリンダW/Cと油路１４とは油路１３Ｐ，１３Ｓによって接続されており、油路１３と油路１４とはチェックバルブ７とリザーバ１５との間において合流している。この各油路１３にそれぞれ、常閉型のソレノイドバルブである減圧バルブ４ＦＬ，４ＲＲ，４ＦＲ，４ＲＬが設けられている。
【００１１】
〔自動脱出制御処理〕
図３は、ブレーキコントローラ４２、エンジンコントローラ４６およびモータコントローラ４７で行われる悪路（砂地、ギャップ、穴、泥濘等）からの自動脱出制御処理の流れを示すフローチャートである。
ステップＳ１では、自動発進スイッチ５０がオフまたは脱出が終了したか否かを判定する。自動発進スイッチ５０がオフまたは脱出が終了したときにはステップＳ２へ移行する。自動発進スイッチ５０がオンおよび脱出が終了していないときにはステップｓ１１へ移行する。
ステップＳ２では、脱出初期フラグ１が1に設定されているか否かを判定する。脱出初期フラグ１が1に設定されていないときにはステップＳ３へ移行する。脱出初期フラグ１が１に設定されているときにはステップＳ４へ移行する。
ステップＳ３では、制動トルク要求値をXX[Mpa]に設定し、脱出初期フラグ１を１に設定、従動輪車輪速パルス数を0に設定してステップＳ１に戻る。従動輪車輪速パルスは、車輪速センサ４１により出力される信号であって従動輪車輪速パルス数の変化量が1のときには車輪４０は5[cm]程度動いたこととなる。
ステップＳ４では、脱出初期フラグ２が１に設定されているか否かを判定する。脱出初期フラグ２が1に設定されていないときにはステップＳ５へ移行する。脱出初期フラグ２が１に設定されているときにはステップＳ６へ移行する。
ステップＳ５では、駆動トルク要求値をYY[kgm]に設定し、脱出初期フラグ２を1に設定、従動輪車輪速パルス数を0に設定してステップＳ１に戻る。ステップＳ３の制動トルク要求値XX[Mpa]とステップＳ５の駆動トルク要求値YY[kgm]は、スタック状態で車輪４０がスリップしないように設定されるものであって、実験等で求められる。
【００１２】
ステップＳ６では、脱出が終了したか否かを判定する。脱出が終了したときにはステップＳ１１へ移行する。脱出が終了していないときにはステップＳ７へ移行する。脱出が終了したかの判定は、従動輪車輪速パルス数が所定値CC以上であるかによって判定することができる。所定値CCは、車輪４０が1[m]程度動いたことが分かるように設定する。
ステップＳ７では、駆動輪の車輪速が2[km/h]より大きいか否かを判定する。駆動輪の車輪速が2[km/h]よりも大きいときにはステップＳ８へ移行する。駆動輪の車輪速が2[km/h]以下であるときにはステップＳ９へ移行する。
ステップＳ８では、制動トルク要求値を前回の制動トルク要求値にAA[Mpa]を加えた値に設定してステップＳ１に戻る。この制動トルク要求値AA[Mpa]は、駆動輪車輪速を1[km/h]より大きく2[km/h]以下に調整するための値であって、実験等によって求める。
ステップＳ９では、駆動輪の車輪速が1[km/h]より小さい否かを判定する。駆動輪の車輪速が1[km/h]よりも小さいときにはステップＳ１０へ移行する。駆動輪の車輪速が1[km/h]以上であるときにはステップＳ１に戻る。
ステップＳ１０では、制動トルク要求値を前回の制動トルク要求値からBB[Mpa]を引いた値に設定してステップＳ１に戻る。この制動トルク要求値BB[Mpa]は、駆動輪車輪速を1[km/h]より大きく2[km/h]以下に調整するための値であって、実験等によって求める。
ステップＳ１１では、制動トルク要求値を徐々に0[Mpa]に、駆動トルク要求値を徐々に0[kgm]にするように設定する。また脱出初期フラグ１、脱出処理フラグ２をクリアする。このステップＳ１１の処理終了後、ステップＳ１に戻る。ここでは制動トルク要求値および駆動トルク要求値を徐々に0にするように設定しているが、制動トルク要求値を所定値に設定して車両が停止するように設定しても良い。
【００１３】
〔作用〕
図４は、車両４３が路面上のギャップ（穴）に嵌っているスタック状態を示す図である。図４（ａ）はスタック状態に陥っている車両４３の略図を、図４（ｂ）はアクセル開度と車輪速のタイムチャートを示す。時間t1において、ドライバがスタック状態から脱出するためにアクセルペダルを踏み込む。このときギャップに嵌った駆動輪は空転する。ドライバはスタック状態から脱出するために時間t2において、再度アクセルペダルを踏み込む。このときも同じくギャップに嵌った駆動輪は空転する。アクセルペダルが踏み込まれているのに車速が出ていないときに、車両４３がスタック状態に陥っていると判断するものがある。しかしながら、車両４３がスタック状態に陥っていることを判断するまでの間に、車輪４３の空転によりギャップを掘ってしまい、さらにギャップが深くなるため脱出が困難になるおそれがあった。
【００１４】
そこで実施例１では、ドライバによって切り換え可能な自動発進スイッチ５０を設け、自動発進スイッチ５０がオンになっているときには、ドライバのアクセルペダル操作によらずスタック状態からの脱出制御を行うようにした。
図５は、車両４３がスタック状態から脱出するときの様子を示す図である。図５（ａ）はスタック状態に陥っている車両４３の略図を、図５（ｂ）は自動発進スイッチ５０、駆動トルク、制動トルクおよび車輪速のタイムチャートを示す。
時間t11においてドライバにより自動発進スイッチ５０がオンにされる。このとき制動トルクを増加させる。また時間t12において駆動トルクを増加させる。車輪速が発生しないため、時間t13において制動トルクを減少させる。時間t14において駆動輪の車輪速が2[km/h]より大きくなったため制動トルクを増加させる。
時間t15において駆動輪の車輪速が1[km/h]より小さくなったため制動トルクを減少させる。時間t16において駆動輪の車輪速が2[km/h]より大きくなったため制動トルクを増加させる。時間17において、車両４３がスタック状態から脱出し所定距離走行したことが判断されて、駆動トルクおよび制動トルクを徐々に0に設定する。
よって、駆動トルクが十分に発生できる状態となってから制動トルクを徐々に減少させることによって、駆動輪の初期のスリップを抑制し、駆動輪をゆっくり回転させることにより駆動輪はギャップから脱出することができる。そのため、車両４３は容易にスタック状態から脱出することができる。
また実施例１では、従動輪が所定回転数以上回転して、スタック状態から脱出したときには、駆動トルク要求値を0にし、制動トルク要求値を所定値にするようにした。
よって、スタック状態から脱出したときは車両を停止することができる。
【００１５】
〔効果〕
（１）ドライバによって切り換え可能な自動発進スイッチ５０（悪路制御モード切換スイッチ）によって、自動発進制御がオン（悪路制御モード）に切り換えられると自動発進制御（悪路制御）を実行し、車輪４３に所定の制動力を与え、制動力が付与されている車輪４０に対して所定の駆動力を与えるようにした。
よって、駆動トルクが十分に発生できる状態となってから制動トルクを徐々に減少させることによって、駆動輪の初期のスリップを抑制し、駆動輪をゆっくり回転させることにより駆動輪はギャップから脱出することができる。そのため、車両４３は容易にスタック状態から脱出することができる。
（２）従動輪が所定回転数以上回転したときにはことを検出し、従動輪が所定回転数以上回転したときには、車輪に対して与える駆動力をゼロにし、車輪に対して所定の制動力を付与するようにした。
よって、スタック状態から脱出したときは車両を停止することができる。
【００１６】
［実施例２］
実施例２では、実施例１と自動脱出制御処理が異なる。
〔自動脱出制御処理〕
図６はブレーキコントローラ４２、エンジンコントローラ４６およびモータコントローラ４７で行われる自動脱出制御処理の流れを示すフローチャートである。
ステップＳ２１では、自動発進スイッチ５０がオフまたは脱出が終了したか否かを判定する。自動発進スイッチ５０がオフまたは脱出が終了したときにはステップＳ２２へ移行する。自動発進スイッチ５０がオンおよび脱出が終了していないときにはステップｓ３４へ移行する。
ステップＳ２２では、脱出初期フラグが1に設定されているか否かを判定する。脱出初期フラグが1に設定されていないときにはステップＳ２３へ移行する。脱出初期フラグが１に設定されているときにはステップＳ２４へ移行する。
ステップＳ２３では、駆動トルク要求値をXX[kgm]に設定し、シフト位置要求をD（ドライブ）に設定し、脱出初期フラグを１に設定し、従動輪車輪速パルス数を0に設定してステップＳ２１に戻る。
ステップＳ２４では、従動輪加速フラグが１に設定されているか否かを判定する。従動輪加速フラグが1に設定されていないときにはステップＳ２５へ移行する。従動輪加速フラグが１に設定されているときにはステップＳ２６へ移行する。
ステップＳ２５では、従動輪車輪速が0[km/h]より大きいか否かを判断する。従動輪車輪速が0[km/h]よりも大きいときには、ステップＳ２６へ移行する。従動輪車輪速が0[km/h]以下であるときには、ステップＳ２１へ戻る。
ステップＳ２６では、従動輪加速フラグを１に設定してステップＳ２１へ戻る。
【００１７】
ステップＳ２７では、脱出が終了したか否かを判定する。脱出が終了したときにはステップＳ３４へ移行する。脱出が終了していないときにはステップ２８へ移行する。脱出が終了したかの判定は、従動輪車輪速パルス数が所定値CC以上であるかによって判定することができる。所定値CCは、車輪４０が1[m]程度動いたことが分かるように設定する。
ステップＳ２８では、従動輪車輪速が0[km/h]であるか否かを判定する。従動輪車輪速が0[km/h]のときはステップＳ２９へ移行する。従動輪車輪速が0[km/h]でないときにはステップＳ２１へ戻る。
ステップＳ２９では、従動輪加速フラグをクリアし、駆動トルク要求値を0[kgm]に設定し、従動輪車輪速パルスをクリアして、ステップＳ３０へ移行する。
ステップＳ３０では、シフト位置要求がD（ドライブ）であるか否かを判定する。シフト位置要求がD（ドライブ）でないときにはステップＳ３１へ移行する。シフト位置要求がD（ドライブ）であるときにはステップＳ３２へ移行する。
ステップｓ３１では、シフト位置要求をD（ドライブ）に設定してステップＳ３３へ移行する。
ステップｓ３２では、シフト位置要求をR（リバース）に設定してステップＳ３３へ移行する。
ステップＳ３３では、駆動トルク要求値をXX[kgm]に設定してステップＳ２１へ移行する。
ステップＳ３４では、制動トルク要求値を徐々に0[Mpa]に、駆動トルク要求値を徐々に0[kgm]にするように設定する。またシフト位置要求値を要求なしに設定する。また脱出初期フラグ、従動輪加速フラグをクリアする。このステップＳ３４の処理終了後、ステップＳ２１に戻る。
【００１８】
〔作用〕
図７は、車両４３がスタック状態から脱出するときの様子を示す図である。図７（ａ）はスタック状態に陥っている車両４３が脱出するときの略図を、図７（ｂ）は自動発進スイッチ５０、駆動トルク、シフト位置および車輪速のタイムチャートを示す。
時間t21においてドライバにより自動発進スイッチ５０がオンにされる。時間t22において、シフト位置をD（ドライブ）にする。時間t23において駆動トルクを増加する。駆動トルクが増加すると、駆動輪がギャップの側面を登るため従動輪にも車輪速が発生する。駆動輪がギャップを登りきれなくなると従動輪の車輪速が0となる（時間t24）。このとき、駆動トルクを0に減少する。
時間t25においてシフト位置をR（リバース）にする。時間t26において駆動トルクを増加する。駆動トルクが増加すると、駆動輪がギャップの側面を登るため従動輪にも車輪速が発生する。駆動輪がギャップを登りきれなくなると従動輪の車輪速が0となる（時間t27）。このとき、駆動トルクを0に減少する。
時間t28においてシフト位置をD（ドライブ）にする。時間t29において駆動トルクを増加する。時間t30において、車両４３がスタック状態から脱出し、1[m]程度走行したことが判断されて、駆動トルクを0に設定する。その後のシフト位置をN（ニュートラル）にする（時間t31）。
よって、駆動輪をギャップの中で前後方向に揺らし動作を続けることにより、駆動輪がギャップを登ることができる高さが高くなり、やがて駆動輪はギャップを脱出することができる。よって、車両４３は容易にスタック状態から脱出することができる。
【００１９】
〔効果〕
（３）ドライバによって切り換え可能な自動発進スイッチ５０（悪路制御モード切換スイッチ）によって、自動発信制御がオン（悪路制御モード）に切り換えられると自動発進制御（悪路制御）を実行し、車両４３の前後進シフト状態を自動的に切り換え、シフト切替え機能によりシフトを切り換えたときに車両４３に作用する駆動力を低減し、シフトを切り換えた後の所定時間後に車輪４０に対して所定の駆動力を与えるようにした。
よって、駆動輪をギャップの中で前後方向に揺らし動作を続けることにより、駆動輪がギャップを登ることができる高さが高くなり、やがて駆動輪はギャップを脱出することができる。よって、車両４３は容易にスタック状態から脱出することができる。
【００２０】
［他の実施例］
以上、本願発明を実施例１に基づいて説明してきたが、各発明の具体的な構成は各実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
実施例１，２では脱出が終了したかの判定は、従動輪車輪速パルス数によって判定しているが、車輪速を積分することによって求めても良い。
また実施例１，２では駆動源としてエンジンとモータを用いているが、どちらが一方のみであっても良い。
【符号の説明】
【００２１】
３０ 液圧コントロールユニット
４０ 車輪速センサ（回転数検出手段）
４２ ブレーキコントローラ（悪路制御手段、制動力付与手段）
４６ エンジンコントローラ（悪路制御手段、駆動力付与手段）
４７ モータコントローラ（悪路制御手段、駆動力付与手段）
４８ エンジン
４９ モータ
５０ 自動発進スイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライバによって切り換え可能な悪路制御モード切換スイッチによって、悪路制御モードに切り換えられると悪路制御を実行する悪路制御手段を有し、
前記悪路制御手段は、
車輪の所定の制動力を与える制動力付与手段と、
前記制動力付与手段により制動力が付与されている車輪に対して所定の駆動力を与える駆動力付与手段と、
を備えたことを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両制御装置において、
前記悪路制御手段は、
従動輪が所定回転数以上回転したことを検出する回転数検出手段を有し、
前記駆動力付与手段は、前記従動輪が所定回転数以上回転したときには、車輪に対して与える駆動力をゼロにし、
前記制動力付与手段は、前記従動輪が所定回転数以上回転したときには、車輪に対して所定の制動力を付与することを特徴とする車両制御装置。
【請求項３】
ドライバによって切り換え可能な悪路制御モード切換スイッチによって、悪路制御モードに切り換えられると悪路制御を実行する悪路制御手段を有し、
前記悪路制御手段は、
車両の前後進シフト状態を自動的に切り換えるシフト切替え機能と、
前記シフト切替え機能によりシフトを切り換えたときに車両に作用する駆動力を低減し、シフトを切り換えた後の所定時間後に車輪に対して所定の駆動力を与える駆動力付与手段と、
を備えたことを特徴とする車両制御装置。
【請求項１】
ドライバによって切り換え可能な悪路制御モード切換スイッチによって、悪路制御モードに切り換えられると悪路制御を実行する悪路制御手段を有し、
前記悪路制御手段は、
車輪の所定の制動力を与える制動力付与手段と、
前記制動力付与手段により制動力が付与されている車輪に対して所定の駆動力を与える駆動力付与手段と、
を備えたことを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両制御装置において、
前記悪路制御手段は、
従動輪が所定回転数以上回転したことを検出する回転数検出手段を有し、
前記駆動力付与手段は、前記従動輪が所定回転数以上回転したときには、車輪に対して与える駆動力をゼロにし、
前記制動力付与手段は、前記従動輪が所定回転数以上回転したときには、車輪に対して所定の制動力を付与することを特徴とする車両制御装置。
【請求項３】
ドライバによって切り換え可能な悪路制御モード切換スイッチによって、悪路制御モードに切り換えられると悪路制御を実行する悪路制御手段を有し、
前記悪路制御手段は、
車両の前後進シフト状態を自動的に切り換えるシフト切替え機能と、
前記シフト切替え機能によりシフトを切り換えたときに車両に作用する駆動力を低減し、シフトを切り換えた後の所定時間後に車輪に対して所定の駆動力を与える駆動力付与手段と、
を備えたことを特徴とする車両制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−６３１２１（Ｐ２０１１−６３１２１Ａ）
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１５４９９（Ｐ２００９−２１５４９９）
【出願日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【出願人】（５０９１８６５７９）日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【出願人】（５０９１８６５７９）日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Ｆターム（参考）】
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