車両用制御装置
【課題】被牽引車両の牽引時及び非牽引時の双方において、車両の制動性と走行安定性とを両立することができる車両用制御装置を提供すること。
【解決手段】車両２の減速度Ｄが車速Ｖに応じて予め設定された所定値Ｄａ以上の場合に車両２の後輪制動力を前輪制動力に比較して制限する配分制御を行う制御手段５４を備える車両用制御装置において、車両２が被牽引車両４を牽引しているか否かを判定する判定手段５２を更に備える。制御手段５４は、判定手段５２により車両２が被牽引車両４を牽引していると判定された場合、上記配分制御を行わない。
【解決手段】車両２の減速度Ｄが車速Ｖに応じて予め設定された所定値Ｄａ以上の場合に車両２の後輪制動力を前輪制動力に比較して制限する配分制御を行う制御手段５４を備える車両用制御装置において、車両２が被牽引車両４を牽引しているか否かを判定する判定手段５２を更に備える。制御手段５４は、判定手段５２により車両２が被牽引車両４を牽引していると判定された場合、上記配分制御を行わない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制動力を制御する車両用制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両の減速度が車速に応じて予め設定された所定値以上の場合に車両の後輪制動力を前輪制動力に比較して制限する配分制御を行う車両用制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。一般に、車両の減速度が大きくなるほど、車両の荷重が前輪側にかかり、前輪荷重が大きくなり、後輪荷重が小さくなる。そこで、特許文献１記載の車両用制御装置は、車両の減速度が所定値以上の場合、後輪制動力を前輪制動力に比較して制限することで、後輪が前輪より先にロックするのを防止し、車両の横滑りを効果的に抑制し、走行安定性を高める。また、特許文献１記載の車両用制御装置は、所定値を車速に応じて予め設定する（所定値を車速が大きくなるほど小さな値に設定する）ことで、車両が不安定になりやすい高速状態では減速度が小さい場合でも車両の安定性を高めるため上記制御を行う。言い換えると、車両が比較的安定している低速状態では制動性を確保するため減速度が比較的大きくなるまで上記制御を行わない。これにより、制動性と走行安定性とを両立することができる。
【０００３】
また、従来から、被牽引車両（トレーラ）の牽引時と非牽引時とで車両（トラクタ）の後輪制動力と前輪制動力との配分特性を修正し、車両の後輪のロックを防止する技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１７１５０２号公報
【特許文献２】実公平３−２２０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載の車両用制御装置では、被牽引車両については言及がない。被牽引車両の牽引時には、非牽引時と比較して、車両の後輪荷重が大きくなる。特にセミトレーラ方式では、車両の後部に被牽引車両の前部が載置されるので、車両の後輪荷重が大きくなる。このように、被牽引車両の牽引時と非牽引時とでは、車両の後輪荷重が変わるので、車両の後輪のロックを生じさせる制動力が変わる。従って、被牽引車両の牽引時及び非牽引時の双方において、車両の制動性と走行安定性とを両立することができない。
【０００６】
また、特許文献２記載の技術では、後輪制動力と前輪制動力との配分特性を修正するため、非牽引時に圧縮空気の供給を所定圧以上で阻止可能な弁装置を用いるので、特許文献２記載の技術を特許文献１記載の車両用制御装置にそのまま適用することはできない。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、被牽引車両の牽引時及び非牽引時の双方において、車両の制動性と走行安定性とを両立することができる車両用制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明は、車両の減速度が車速に応じて予め設定された所定値以上の場合に車両の後輪制動力を前輪制動力に比較して制限する配分制御を行う制御手段を備える車両用制御装置において、
車両が被牽引車両を牽引しているか否かを判定する判定手段を更に備え、
前記制御手段は、前記判定手段により車両が被牽引車両を牽引していると判定された場合、前記配分制御を行わない。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、被牽引車両の牽引時及び非牽引時の双方において、車両の制動性と走行安定性とを両立することができる車両用制御装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態の車両用制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】車両用制御装置を搭載した車両の外観を示す側面図である。
【図３】車両用制御装置の制動系の油圧回路図である。
【図４】車速Ｖと所定値Ｄａとの対応関係を示すマップである。
【図５】ＥＣＵ５０により実現される処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】ＥＣＵ５０による制御下での、車速Ｖ、減速度Ｄ、前輪制動力（前輪ＦＲ、ＦＬ側のホイルシリンダ圧Ｐｆ）、後輪制動力（後輪ＲＲ、ＲＬ側のホイルシリンダ圧Ｐｒ）の推移の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照し、本発明を実施するための形態について説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態の車両用制御装置の構成を示すブロック図である。図２は、車両用制御装置を搭載した車両の外観を示す側面図であって、（Ａ）は被牽引車両のない状態を示す側面図、（Ｂ）は被牽引車両を牽引した状態を示す側面図である。車両用制御装置は、被牽引車両（トレーラ）４を牽引可能な車両（トラクタ）２の制動力を制御する装置である。
【００１３】
車両用制御装置は、周知のＡＢＳ制御やＥＢＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｂｒａｋｅ ｆｏｒｃｅ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）制御を行うシステムの一部であってよい。ＡＢＳ制御は、各車輪速から推定演算される車速と各車輪速とに基づいて各車輪のスリップ量（率）を演算することによって制動時の車輪のロックを抑制するための制御である。ＥＢＤ制御は、前後輪の車輪速の速度差を演算することによって制動時の後輪のスリップを抑制するための制御である。
【００１４】
図３は、車両用制御装置の制動系の油圧回路図である。ブレーキペダル１０が運転者により踏み込まれると、マスタシリンダ１１には踏力に応じた液圧が発生する。マスタシリンダ１１は、液通路を介して、各車輪ＦＲ〜ＲＬに対応して設けられたホイルシリンダ２５〜２８に接続されている。ホイルシリンダ２５〜２８は、内部の圧力（ホイルシリンダ圧Ｐ）に応じた制動力を発生させる。尚、ＦＲは右前輪、ＦＬは左前輪、ＲＲは右後輪、ＲＬは左後輪をそれぞれ表す。
【００１５】
マスタシリンダ１１は、ソレノイド弁１２、１３を介して、両前輪ＦＲ、ＦＬのホイルシリンダ２５、２６に接続されている。ソレノイド弁１２、１３は、常態で閉状態をとり、内部に備える電磁コイルが通電状態となると、開状態となる電磁弁である。マスタシリンダ１１と、各ソレノイド弁１２、１３との間の液通路には、内部の圧力（マスタ圧）を検出するマスタ圧センサ３８、３９がそれぞれ設けられている。マスタシリンダ１１には、リザーバタンク１６が連結されている。
【００１６】
リザーバタンク１６は、ポンプ１７に接続されている。ポンプ１７は、モータ１８により駆動されると、作動油を吸引し、加圧して吐出する。ポンプ１７の下流側（吐出側）には、ポンプ１７から吐出された高圧の作動油を蓄えるアキュームレータ１９、液圧（ブレーキ圧）を検出するブレーキ圧センサ３１が設けられる。ポンプ１７の吐出口には、各リニア弁２１ａ〜２４ａを介して、各ホイルシリンダ２５〜２８が接続されている。リニア弁２１ａ〜２４ａは、常態で開状態をとり、内部に備える電磁コイルが通電状態となると、閉状態となる電磁弁である。
【００１７】
各ホイルシリンダ２５〜２８は、対応する減圧弁２１ｂ〜２４ｂを介して、リザーバタンク１６に接続されている。減圧弁２１ｂ〜２４ｂは、常態で閉状態をとり、内部に備える電磁コイルが通電状態となると、開状態となる電磁弁である。各ホイルシリンダ２５〜２８の上流側には、各ホイルシリンダ２５〜２８のホイルシリンダ圧Ｐを検出するホイルシリンダ圧センサ３２〜３５が設けられている。
【００１８】
車両用制御装置は、図１に示すように、電子制御ユニット５０（以下、「ＥＣＵ５０」という）を中心に構成される。ＥＣＵ５０は、図示しないバスを介して互いに接続されたＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータとして構成されている。ＣＰＵはＲＯＭ等に格納されたプログラムを実行する。ＣＰＵの実行時に発生するデータは、ＲＡＭ等に格納される。
【００１９】
ＥＣＵ５０は、図１に示すように、車載ネットワークを介して、ソレノイド弁１２、１３、モータ１８、アキュームレータ１９、リニア弁２１ａ〜２４ａ、減圧弁２１ｂ〜２４ｂ、各種センサ３１〜４６と接続されている。各種センサ３１〜４６からの出力信号は、ＥＣＵ５０に供給される。ＥＣＵ５０は、詳しくは後述するが、各種センサ３１〜４６からの出力信号に基づいて、リニア弁２１ａ〜２４ａ等を制御して、各車輪ＦＲ〜ＲＬのホイルシリンダ圧Ｐを制御する。これにより、各車輪ＦＲ〜ＲＬの制動力を制御する。
【００２０】
各種センサとしては、上述のブレーキ圧センサ３１、ホイルシリンダ圧センサ３２〜３５、マスタ圧センサ３８、３９の他、ブレーキペダル１０の踏み込み量を検出するブレーキセンサ４０、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルセンサ４１、各車輪ＦＲ〜ＲＬの車輪速を検出する車輪速センサ４２〜４５、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ４６等が含まれる。
【００２１】
次に、ＥＣＵ５０による制御下での油圧回路の基本的な動作について説明する。
【００２２】
ブレーキペダル１０が踏み込まれると、マスタシリンダ１１には踏力に応じた液圧（マスタ圧）が発生する。正常時には、ソレノイド弁１２、１３は閉状態にあるので、マスタ圧が直接に両前輪ＦＲ、ＦＬのホイルシリンダ２５、２６に伝達されることはない。
【００２３】
一方、制動系の異常時（フェール時）には、ソレノイド弁１２、１３が通電状態とされ開状態とされるので、マスタ圧がソレノイド弁１２、１３を介して両前輪ＦＲ、ＦＬのホイルシリンダ２５、２６に伝達される。これにより、両前輪ＦＲ、ＦＬの制動が行われる。
【００２４】
これに対して、正常時には、ブレーキペダル１０の踏み込み量に応じてリザーバタンク１６から送出された作動油は、ポンプ１７及びアキュームレータ１９によって昇圧された後、各リニア弁２１ａ〜２４ａを介して、対応する車輪ＦＲ〜ＲＬのホイルシリンダ２５〜２８へ供給される。これにより、ホイルシリンダ圧Ｐが発生し、各車輪ＦＲ〜ＲＬの制動が行われる。
【００２５】
このとき、ＥＣＵ５０は、各リニア弁２１ａ〜２４ａの開閉状態を独立に制御することで、各ホイルシリンダ圧Ｐを独立に調圧することができる。このようにして、各車輪ＦＲ〜ＲＬに印加される制動力を独立して制御することができる。
【００２６】
また、ブレーキペダル１０の踏み込みが解除されると、減圧弁２１ｂ〜２４ｂが開状態とされ、減圧弁２１ｂ〜２４ｂを介して作動油がホイルシリンダ２５〜２８からリザーバタンク１６へ回収され、各ホイルシリンダ圧Ｐが減圧される。このようにして、各車輪ＦＲ〜ＲＬの制動が解除される。
【００２７】
ＥＣＵ５０は、また、図１に示すように、車載ネットワークを介して、被牽引車両４の有無を検出する被牽引車検出スイッチ４８と接続されている。被牽引車検出スイッチ４８は、例えば、運転者から操作可能な位置に設けられ、車両２に被牽引車両４が連結された場合に運転者による操作に応じてオン信号を出力し、それ以外の場合にオフ状態を維持する。被牽引車検出スイッチ４８からの出力信号は、ＥＣＵ５０に供給される。
【００２８】
尚、本実施形態では、被牽引車検出スイッチ４８は、車両２に被牽引車両４が連結された場合に運転者による操作に応じてオン信号を出力するとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、被牽引車検出スイッチ４８は、車両２に被牽引車両４が連結されること連動してオン信号を自動的に出力する構成としてもよい。
【００２９】
ＥＣＵ５０は、図１に示すように、判定部（判定手段）５２と、制御部（制御手段）５４とを備える。ＥＣＵ５０は、各部５２、５４に対応する制御プログラムをＲＯＭ等に格納し、各制御プログラムをＣＰＵに実行処理させることにより、各部５２、５４が有する機能を実現する。
【００３０】
制御部５４は、車両２の減速度Ｄが所定値Ｄａ以上の場合に後輪制動力（後輪ＲＲ、ＲＬ側のホイルシリンダ圧Ｐｒ）を前輪制動力（前輪ＦＲ、ＦＬ側のホイルシリンダ圧Ｐｆ）に比較して制限する配分制御（以下、「高速配分制御」という）を行う機能を有する。尚、車両２の減速度Ｄは、例えば、各車輪速から推定演算される車速Ｖを時間微分して算出される。
【００３１】
車両２の減速度Ｄが所定値Ｄａ以上の場合、一般に、車両２の荷重が前輪ＦＲ、ＦＬ側にかかり、前輪荷重が大きくなり、後輪荷重が小さくなる。そこで、この場合、後輪制動力を前輪制動力に比較して制限することで、後輪ＲＲ、ＲＬが前輪ＦＲ、ＦＬより先にロックするのを防止し、車両２の横滑りを効果的に抑制する。これにより、走行安定性を高める。
【００３２】
一方、減速度Ｄが所定値Ｄａ未満の場合、ＥＢＤ制御等の通常の配分制御（以下、「通常配分制御」という）を行う機能を有する。
【００３３】
所定値Ｄａは、車速Ｖに応じて予め設定され、車速Ｖが大きくなるほど小さな値に設定される。従って、制御部５４は、車両２が不安定になりやすい高速側では減速度Ｄが小さい場合でも車両２の安定性を高めるため高速配分制御を行う。言い換えると、制御部５４は、車両２が比較的安定している低速側では制動性を確保するため減速度が比較的大きくなるまで高速配分制御を行わない。従って、制動性と走行安定性とを両立することができる。
【００３４】
図４は、車速Ｖと所定値Ｄａとの対応関係の一例を示すマップである。車速Ｖと所定値Ｄａとの対応関係を示すマップや関数等は、ＲＯＭ等に予め記憶され、必要に応じて読み出される。尚、所定値Ｄａは、車両２の種別、変速機のシフト位置等に応じて適宜設定されてよい。
【００３５】
図４に示す例では、所定値Ｄａを、第１領域（０≦Ｖ＜Ｖａ）では十分に大きな値（略無限大）とし、第２領域（Ｖａ≦Ｖ）では車速Ｖと関数ｆ（Ｖ）とに基づいて算出する。関数ｆ（Ｖ）は、図４に示すように、車速Ｖが大きくなるほど小さな値をとる関数である。
【００３６】
第１領域では、車速が十分に小さく車両２が比較的安定しやすいので、高速配分制御を行わずに、制動性を確保する。第２領域では、上述の如く、車両２が比較的安定しやすい低速側ほど、減速度Ｄが比較的大きくなるまで高速配分制御を行わずに制動性を確保する。
【００３７】
判定部５２は、車両２が被牽引車両４を牽引しているか否かを判定する機能を有する。判定部５２は、被牽引車検出スイッチ４８からの出力信号に基づいて判定を行う。
【００３８】
制御部５４は、判定部５２により車両２が被牽引車両４を牽引していると判定された場合、高速配分制御を行わない（通常配分制御を行う）機能を有する。
【００３９】
一般に、被牽引車両４の牽引時には、非牽引時と比較して、車両２の後輪荷重が大きくなる。特にセミトレーラ方式では、車両２の後部に被牽引車両４の前部が載置されるので、車両２の後輪荷重が大きくなる。従って、被牽引車両４の牽引時には、非牽引時と比較して、後輪ロックを生じさせる制動力が大きくなる。
【００４０】
そこで、本実施形態では、被牽引車両４の牽引時には、後輪制動力を前輪制動力に比較して制限する高速配分制御を行わずに通常配分制御を行い、制動性を高める。従って、被牽引車両４の牽引時、及び非牽引時の双方において、車両２の制動性と走行安定性とを両立することができる。
【００４１】
図５は、ＥＣＵ５０により実現される処理の一例を示すフローチャートである。図５の処理は、例えばエンジンがオン状態にされてからオフ状態にされるまで、所定時間毎に繰り返し実行される。
【００４２】
図５のＳ１００では、判定部５２は、被牽引車検出スイッチ４８からの出力信号に基づいて、被牽引車４の有無を判定する。被牽引車が無い場合（Ｓ１００、ＹＥＳ）、Ｓ１０２に進む。Ｓ１０２では、制御部５４は、車速Ｖが所定値Ｖａ以上か否かを判定する。車速Ｖが所定値Ｖａ以上の場合（Ｓ１０２、ＹＥＳ）、Ｓ１０４に進む。Ｓ１０４では、制御部５４は、減速度Ｄが所定値Ｄａ以上か否かを判定する。減速度Ｄが所定値Ｄａ以上の場合（Ｓ１０４、ＹＥＳ）、Ｓ１０６に進む。Ｓ１０６では、制御部５４は、高速配分制御を行い、今回の処理は終了される。
【００４３】
一方、上記Ｓ１００で被牽引車が有る場合（Ｓ１００、ＮＯ）、上記Ｓ１０２で車速Ｖが所定値Ｖａ未満の場合（Ｓ１０２、ＮＯ）、上記Ｓ１０４で減速度Ｄが所定値Ｄａ未満の場合（Ｓ１０４、ＮＯ）、Ｓ１０８に進む。Ｓ１０８では、制御部５４は、通常配分制御を行い、今回の処理は終了される。
【００４４】
図６は、ＥＣＵ５０による制御下での、車速Ｖ、車両２の減速度Ｄ、ホイルシリンダ圧Ｐ（制動力）の推移の一例を示す図である。
【００４５】
図６に示す時刻ｔ０の時点で、ブレーキペダル１０が踏み込まれると、ＥＣＵ５０は、リニア弁２１ａ〜２４ａ等を制御して、前輪ＦＲ、ＦＬ側のホイルシリンダ圧Ｐｆ（前輪制動力）と、後輪ＲＲ、ＲＬ側のホイルシリンダ圧Ｐｒ（後輪制動力）とを図６に示すように増加させてゆく。これにより、減速度Ｄが増加し、車速Ｖが低下する。
【００４６】
図６に示す時刻ｔ１の時点で、減速度Ｄが車速Ｖに応じて予め設定された所定値Ｄａ以上となると、ＥＣＵ５０は、高速配分制御を行う。例えば図６に示すように、後輪ＲＲ、ＲＬ側のリニア弁２３ａ、２４ａを閉状態とする制御を行い、後輪ＲＲ、ＲＬ側のホイルシリンダ圧Ｐｒを液圧Ｐ１で保持する制御を行う。これにより、高速時に後輪ＲＲ、ＲＬが前輪ＦＲ、ＦＬより先にロックされるのを防止して、走行安定性を高めることができる。
【００４７】
続いて、減速度Ｄが増加し、車速Ｖが低下していくと、時刻ｔ２の時点では、減速度Ｄが所定値Ｄａ未満となるので、ＥＣＵ５０は、通常配分制御を行う。例えば図６に示すように、後輪ＲＲ、ＲＬ側のリニア弁２３ａ、２４ａを開状態とする制御を行い、後輪ＲＲ、ＲＬ側のホイルシリンダ圧Ｐｒを液圧Ｐ１より増加する制御を行う。
【００４８】
これにより、減速度Ｄが高まると、時刻ｔ３の時点では、再び減速度Ｄが所定値Ｄａ以上となるので、ＥＣＵ５０は、高速配分制御を行う。例えば図６に示すように、再び後輪ＲＲ、ＲＬ側のリニア弁２３ａ、２４ａを閉状態とする制御を行い、後輪ＲＲ、ＲＬ側のホイルシリンダ圧Ｐｒを液圧Ｐ２で保持する制御を行う。
【００４９】
こうして、高速配分制御と通常配分制御とが繰り返され、時刻ｔ４の時点で車速Ｖが所定値Ｖａ未満となると、通常配分制御のみが行われ、十分な制動力を確保することができる。
【００５０】
尚、図６に示す例では、説明のため、後輪ＲＲ、ＲＬ側のホイルシリンダ圧Ｐｒを、階段状に変化させたが、乗員が違和感を覚えないように滑らかに変化させてもよい。
【００５１】
以上、本発明の一実施形態について詳説したが、本発明は、上述した実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施形態に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００５２】
例えば、上述した実施形態おいて、制御部５４は、リニア弁２１ａ〜２４ａを独立に制御して高速配分制御を行うとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、制御部５４は、減圧弁２１ｂ〜２４ｂを独立に制御して高速配分制御を行ってもよい。
【００５３】
また、上述した実施形態において、油圧回路として、図３に示すものを用いたが、本発明はこれに限定されない。
【符号の説明】
【００５４】
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
１８ モータ
１９ アキュームレータ
２１ａ〜２４ａ リニア弁
２１ｂ〜２４ｂ 減圧弁
２５〜２８ ホイルシリンダ
３２〜３５ ホイルシリンダ圧センサ
４２〜４５ 車輪速センサ
４８ 被牽引車検出スイッチ
５０ ＥＣＵ
５２ 判定部（判定手段）
５４ 制御部（制御手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制動力を制御する車両用制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両の減速度が車速に応じて予め設定された所定値以上の場合に車両の後輪制動力を前輪制動力に比較して制限する配分制御を行う車両用制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。一般に、車両の減速度が大きくなるほど、車両の荷重が前輪側にかかり、前輪荷重が大きくなり、後輪荷重が小さくなる。そこで、特許文献１記載の車両用制御装置は、車両の減速度が所定値以上の場合、後輪制動力を前輪制動力に比較して制限することで、後輪が前輪より先にロックするのを防止し、車両の横滑りを効果的に抑制し、走行安定性を高める。また、特許文献１記載の車両用制御装置は、所定値を車速に応じて予め設定する（所定値を車速が大きくなるほど小さな値に設定する）ことで、車両が不安定になりやすい高速状態では減速度が小さい場合でも車両の安定性を高めるため上記制御を行う。言い換えると、車両が比較的安定している低速状態では制動性を確保するため減速度が比較的大きくなるまで上記制御を行わない。これにより、制動性と走行安定性とを両立することができる。
【０００３】
また、従来から、被牽引車両（トレーラ）の牽引時と非牽引時とで車両（トラクタ）の後輪制動力と前輪制動力との配分特性を修正し、車両の後輪のロックを防止する技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１７１５０２号公報
【特許文献２】実公平３−２２０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載の車両用制御装置では、被牽引車両については言及がない。被牽引車両の牽引時には、非牽引時と比較して、車両の後輪荷重が大きくなる。特にセミトレーラ方式では、車両の後部に被牽引車両の前部が載置されるので、車両の後輪荷重が大きくなる。このように、被牽引車両の牽引時と非牽引時とでは、車両の後輪荷重が変わるので、車両の後輪のロックを生じさせる制動力が変わる。従って、被牽引車両の牽引時及び非牽引時の双方において、車両の制動性と走行安定性とを両立することができない。
【０００６】
また、特許文献２記載の技術では、後輪制動力と前輪制動力との配分特性を修正するため、非牽引時に圧縮空気の供給を所定圧以上で阻止可能な弁装置を用いるので、特許文献２記載の技術を特許文献１記載の車両用制御装置にそのまま適用することはできない。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、被牽引車両の牽引時及び非牽引時の双方において、車両の制動性と走行安定性とを両立することができる車両用制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明は、車両の減速度が車速に応じて予め設定された所定値以上の場合に車両の後輪制動力を前輪制動力に比較して制限する配分制御を行う制御手段を備える車両用制御装置において、
車両が被牽引車両を牽引しているか否かを判定する判定手段を更に備え、
前記制御手段は、前記判定手段により車両が被牽引車両を牽引していると判定された場合、前記配分制御を行わない。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、被牽引車両の牽引時及び非牽引時の双方において、車両の制動性と走行安定性とを両立することができる車両用制御装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態の車両用制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】車両用制御装置を搭載した車両の外観を示す側面図である。
【図３】車両用制御装置の制動系の油圧回路図である。
【図４】車速Ｖと所定値Ｄａとの対応関係を示すマップである。
【図５】ＥＣＵ５０により実現される処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】ＥＣＵ５０による制御下での、車速Ｖ、減速度Ｄ、前輪制動力（前輪ＦＲ、ＦＬ側のホイルシリンダ圧Ｐｆ）、後輪制動力（後輪ＲＲ、ＲＬ側のホイルシリンダ圧Ｐｒ）の推移の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照し、本発明を実施するための形態について説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態の車両用制御装置の構成を示すブロック図である。図２は、車両用制御装置を搭載した車両の外観を示す側面図であって、（Ａ）は被牽引車両のない状態を示す側面図、（Ｂ）は被牽引車両を牽引した状態を示す側面図である。車両用制御装置は、被牽引車両（トレーラ）４を牽引可能な車両（トラクタ）２の制動力を制御する装置である。
【００１３】
車両用制御装置は、周知のＡＢＳ制御やＥＢＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｂｒａｋｅ ｆｏｒｃｅ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）制御を行うシステムの一部であってよい。ＡＢＳ制御は、各車輪速から推定演算される車速と各車輪速とに基づいて各車輪のスリップ量（率）を演算することによって制動時の車輪のロックを抑制するための制御である。ＥＢＤ制御は、前後輪の車輪速の速度差を演算することによって制動時の後輪のスリップを抑制するための制御である。
【００１４】
図３は、車両用制御装置の制動系の油圧回路図である。ブレーキペダル１０が運転者により踏み込まれると、マスタシリンダ１１には踏力に応じた液圧が発生する。マスタシリンダ１１は、液通路を介して、各車輪ＦＲ〜ＲＬに対応して設けられたホイルシリンダ２５〜２８に接続されている。ホイルシリンダ２５〜２８は、内部の圧力（ホイルシリンダ圧Ｐ）に応じた制動力を発生させる。尚、ＦＲは右前輪、ＦＬは左前輪、ＲＲは右後輪、ＲＬは左後輪をそれぞれ表す。
【００１５】
マスタシリンダ１１は、ソレノイド弁１２、１３を介して、両前輪ＦＲ、ＦＬのホイルシリンダ２５、２６に接続されている。ソレノイド弁１２、１３は、常態で閉状態をとり、内部に備える電磁コイルが通電状態となると、開状態となる電磁弁である。マスタシリンダ１１と、各ソレノイド弁１２、１３との間の液通路には、内部の圧力（マスタ圧）を検出するマスタ圧センサ３８、３９がそれぞれ設けられている。マスタシリンダ１１には、リザーバタンク１６が連結されている。
【００１６】
リザーバタンク１６は、ポンプ１７に接続されている。ポンプ１７は、モータ１８により駆動されると、作動油を吸引し、加圧して吐出する。ポンプ１７の下流側（吐出側）には、ポンプ１７から吐出された高圧の作動油を蓄えるアキュームレータ１９、液圧（ブレーキ圧）を検出するブレーキ圧センサ３１が設けられる。ポンプ１７の吐出口には、各リニア弁２１ａ〜２４ａを介して、各ホイルシリンダ２５〜２８が接続されている。リニア弁２１ａ〜２４ａは、常態で開状態をとり、内部に備える電磁コイルが通電状態となると、閉状態となる電磁弁である。
【００１７】
各ホイルシリンダ２５〜２８は、対応する減圧弁２１ｂ〜２４ｂを介して、リザーバタンク１６に接続されている。減圧弁２１ｂ〜２４ｂは、常態で閉状態をとり、内部に備える電磁コイルが通電状態となると、開状態となる電磁弁である。各ホイルシリンダ２５〜２８の上流側には、各ホイルシリンダ２５〜２８のホイルシリンダ圧Ｐを検出するホイルシリンダ圧センサ３２〜３５が設けられている。
【００１８】
車両用制御装置は、図１に示すように、電子制御ユニット５０（以下、「ＥＣＵ５０」という）を中心に構成される。ＥＣＵ５０は、図示しないバスを介して互いに接続されたＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータとして構成されている。ＣＰＵはＲＯＭ等に格納されたプログラムを実行する。ＣＰＵの実行時に発生するデータは、ＲＡＭ等に格納される。
【００１９】
ＥＣＵ５０は、図１に示すように、車載ネットワークを介して、ソレノイド弁１２、１３、モータ１８、アキュームレータ１９、リニア弁２１ａ〜２４ａ、減圧弁２１ｂ〜２４ｂ、各種センサ３１〜４６と接続されている。各種センサ３１〜４６からの出力信号は、ＥＣＵ５０に供給される。ＥＣＵ５０は、詳しくは後述するが、各種センサ３１〜４６からの出力信号に基づいて、リニア弁２１ａ〜２４ａ等を制御して、各車輪ＦＲ〜ＲＬのホイルシリンダ圧Ｐを制御する。これにより、各車輪ＦＲ〜ＲＬの制動力を制御する。
【００２０】
各種センサとしては、上述のブレーキ圧センサ３１、ホイルシリンダ圧センサ３２〜３５、マスタ圧センサ３８、３９の他、ブレーキペダル１０の踏み込み量を検出するブレーキセンサ４０、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルセンサ４１、各車輪ＦＲ〜ＲＬの車輪速を検出する車輪速センサ４２〜４５、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ４６等が含まれる。
【００２１】
次に、ＥＣＵ５０による制御下での油圧回路の基本的な動作について説明する。
【００２２】
ブレーキペダル１０が踏み込まれると、マスタシリンダ１１には踏力に応じた液圧（マスタ圧）が発生する。正常時には、ソレノイド弁１２、１３は閉状態にあるので、マスタ圧が直接に両前輪ＦＲ、ＦＬのホイルシリンダ２５、２６に伝達されることはない。
【００２３】
一方、制動系の異常時（フェール時）には、ソレノイド弁１２、１３が通電状態とされ開状態とされるので、マスタ圧がソレノイド弁１２、１３を介して両前輪ＦＲ、ＦＬのホイルシリンダ２５、２６に伝達される。これにより、両前輪ＦＲ、ＦＬの制動が行われる。
【００２４】
これに対して、正常時には、ブレーキペダル１０の踏み込み量に応じてリザーバタンク１６から送出された作動油は、ポンプ１７及びアキュームレータ１９によって昇圧された後、各リニア弁２１ａ〜２４ａを介して、対応する車輪ＦＲ〜ＲＬのホイルシリンダ２５〜２８へ供給される。これにより、ホイルシリンダ圧Ｐが発生し、各車輪ＦＲ〜ＲＬの制動が行われる。
【００２５】
このとき、ＥＣＵ５０は、各リニア弁２１ａ〜２４ａの開閉状態を独立に制御することで、各ホイルシリンダ圧Ｐを独立に調圧することができる。このようにして、各車輪ＦＲ〜ＲＬに印加される制動力を独立して制御することができる。
【００２６】
また、ブレーキペダル１０の踏み込みが解除されると、減圧弁２１ｂ〜２４ｂが開状態とされ、減圧弁２１ｂ〜２４ｂを介して作動油がホイルシリンダ２５〜２８からリザーバタンク１６へ回収され、各ホイルシリンダ圧Ｐが減圧される。このようにして、各車輪ＦＲ〜ＲＬの制動が解除される。
【００２７】
ＥＣＵ５０は、また、図１に示すように、車載ネットワークを介して、被牽引車両４の有無を検出する被牽引車検出スイッチ４８と接続されている。被牽引車検出スイッチ４８は、例えば、運転者から操作可能な位置に設けられ、車両２に被牽引車両４が連結された場合に運転者による操作に応じてオン信号を出力し、それ以外の場合にオフ状態を維持する。被牽引車検出スイッチ４８からの出力信号は、ＥＣＵ５０に供給される。
【００２８】
尚、本実施形態では、被牽引車検出スイッチ４８は、車両２に被牽引車両４が連結された場合に運転者による操作に応じてオン信号を出力するとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、被牽引車検出スイッチ４８は、車両２に被牽引車両４が連結されること連動してオン信号を自動的に出力する構成としてもよい。
【００２９】
ＥＣＵ５０は、図１に示すように、判定部（判定手段）５２と、制御部（制御手段）５４とを備える。ＥＣＵ５０は、各部５２、５４に対応する制御プログラムをＲＯＭ等に格納し、各制御プログラムをＣＰＵに実行処理させることにより、各部５２、５４が有する機能を実現する。
【００３０】
制御部５４は、車両２の減速度Ｄが所定値Ｄａ以上の場合に後輪制動力（後輪ＲＲ、ＲＬ側のホイルシリンダ圧Ｐｒ）を前輪制動力（前輪ＦＲ、ＦＬ側のホイルシリンダ圧Ｐｆ）に比較して制限する配分制御（以下、「高速配分制御」という）を行う機能を有する。尚、車両２の減速度Ｄは、例えば、各車輪速から推定演算される車速Ｖを時間微分して算出される。
【００３１】
車両２の減速度Ｄが所定値Ｄａ以上の場合、一般に、車両２の荷重が前輪ＦＲ、ＦＬ側にかかり、前輪荷重が大きくなり、後輪荷重が小さくなる。そこで、この場合、後輪制動力を前輪制動力に比較して制限することで、後輪ＲＲ、ＲＬが前輪ＦＲ、ＦＬより先にロックするのを防止し、車両２の横滑りを効果的に抑制する。これにより、走行安定性を高める。
【００３２】
一方、減速度Ｄが所定値Ｄａ未満の場合、ＥＢＤ制御等の通常の配分制御（以下、「通常配分制御」という）を行う機能を有する。
【００３３】
所定値Ｄａは、車速Ｖに応じて予め設定され、車速Ｖが大きくなるほど小さな値に設定される。従って、制御部５４は、車両２が不安定になりやすい高速側では減速度Ｄが小さい場合でも車両２の安定性を高めるため高速配分制御を行う。言い換えると、制御部５４は、車両２が比較的安定している低速側では制動性を確保するため減速度が比較的大きくなるまで高速配分制御を行わない。従って、制動性と走行安定性とを両立することができる。
【００３４】
図４は、車速Ｖと所定値Ｄａとの対応関係の一例を示すマップである。車速Ｖと所定値Ｄａとの対応関係を示すマップや関数等は、ＲＯＭ等に予め記憶され、必要に応じて読み出される。尚、所定値Ｄａは、車両２の種別、変速機のシフト位置等に応じて適宜設定されてよい。
【００３５】
図４に示す例では、所定値Ｄａを、第１領域（０≦Ｖ＜Ｖａ）では十分に大きな値（略無限大）とし、第２領域（Ｖａ≦Ｖ）では車速Ｖと関数ｆ（Ｖ）とに基づいて算出する。関数ｆ（Ｖ）は、図４に示すように、車速Ｖが大きくなるほど小さな値をとる関数である。
【００３６】
第１領域では、車速が十分に小さく車両２が比較的安定しやすいので、高速配分制御を行わずに、制動性を確保する。第２領域では、上述の如く、車両２が比較的安定しやすい低速側ほど、減速度Ｄが比較的大きくなるまで高速配分制御を行わずに制動性を確保する。
【００３７】
判定部５２は、車両２が被牽引車両４を牽引しているか否かを判定する機能を有する。判定部５２は、被牽引車検出スイッチ４８からの出力信号に基づいて判定を行う。
【００３８】
制御部５４は、判定部５２により車両２が被牽引車両４を牽引していると判定された場合、高速配分制御を行わない（通常配分制御を行う）機能を有する。
【００３９】
一般に、被牽引車両４の牽引時には、非牽引時と比較して、車両２の後輪荷重が大きくなる。特にセミトレーラ方式では、車両２の後部に被牽引車両４の前部が載置されるので、車両２の後輪荷重が大きくなる。従って、被牽引車両４の牽引時には、非牽引時と比較して、後輪ロックを生じさせる制動力が大きくなる。
【００４０】
そこで、本実施形態では、被牽引車両４の牽引時には、後輪制動力を前輪制動力に比較して制限する高速配分制御を行わずに通常配分制御を行い、制動性を高める。従って、被牽引車両４の牽引時、及び非牽引時の双方において、車両２の制動性と走行安定性とを両立することができる。
【００４１】
図５は、ＥＣＵ５０により実現される処理の一例を示すフローチャートである。図５の処理は、例えばエンジンがオン状態にされてからオフ状態にされるまで、所定時間毎に繰り返し実行される。
【００４２】
図５のＳ１００では、判定部５２は、被牽引車検出スイッチ４８からの出力信号に基づいて、被牽引車４の有無を判定する。被牽引車が無い場合（Ｓ１００、ＹＥＳ）、Ｓ１０２に進む。Ｓ１０２では、制御部５４は、車速Ｖが所定値Ｖａ以上か否かを判定する。車速Ｖが所定値Ｖａ以上の場合（Ｓ１０２、ＹＥＳ）、Ｓ１０４に進む。Ｓ１０４では、制御部５４は、減速度Ｄが所定値Ｄａ以上か否かを判定する。減速度Ｄが所定値Ｄａ以上の場合（Ｓ１０４、ＹＥＳ）、Ｓ１０６に進む。Ｓ１０６では、制御部５４は、高速配分制御を行い、今回の処理は終了される。
【００４３】
一方、上記Ｓ１００で被牽引車が有る場合（Ｓ１００、ＮＯ）、上記Ｓ１０２で車速Ｖが所定値Ｖａ未満の場合（Ｓ１０２、ＮＯ）、上記Ｓ１０４で減速度Ｄが所定値Ｄａ未満の場合（Ｓ１０４、ＮＯ）、Ｓ１０８に進む。Ｓ１０８では、制御部５４は、通常配分制御を行い、今回の処理は終了される。
【００４４】
図６は、ＥＣＵ５０による制御下での、車速Ｖ、車両２の減速度Ｄ、ホイルシリンダ圧Ｐ（制動力）の推移の一例を示す図である。
【００４５】
図６に示す時刻ｔ０の時点で、ブレーキペダル１０が踏み込まれると、ＥＣＵ５０は、リニア弁２１ａ〜２４ａ等を制御して、前輪ＦＲ、ＦＬ側のホイルシリンダ圧Ｐｆ（前輪制動力）と、後輪ＲＲ、ＲＬ側のホイルシリンダ圧Ｐｒ（後輪制動力）とを図６に示すように増加させてゆく。これにより、減速度Ｄが増加し、車速Ｖが低下する。
【００４６】
図６に示す時刻ｔ１の時点で、減速度Ｄが車速Ｖに応じて予め設定された所定値Ｄａ以上となると、ＥＣＵ５０は、高速配分制御を行う。例えば図６に示すように、後輪ＲＲ、ＲＬ側のリニア弁２３ａ、２４ａを閉状態とする制御を行い、後輪ＲＲ、ＲＬ側のホイルシリンダ圧Ｐｒを液圧Ｐ１で保持する制御を行う。これにより、高速時に後輪ＲＲ、ＲＬが前輪ＦＲ、ＦＬより先にロックされるのを防止して、走行安定性を高めることができる。
【００４７】
続いて、減速度Ｄが増加し、車速Ｖが低下していくと、時刻ｔ２の時点では、減速度Ｄが所定値Ｄａ未満となるので、ＥＣＵ５０は、通常配分制御を行う。例えば図６に示すように、後輪ＲＲ、ＲＬ側のリニア弁２３ａ、２４ａを開状態とする制御を行い、後輪ＲＲ、ＲＬ側のホイルシリンダ圧Ｐｒを液圧Ｐ１より増加する制御を行う。
【００４８】
これにより、減速度Ｄが高まると、時刻ｔ３の時点では、再び減速度Ｄが所定値Ｄａ以上となるので、ＥＣＵ５０は、高速配分制御を行う。例えば図６に示すように、再び後輪ＲＲ、ＲＬ側のリニア弁２３ａ、２４ａを閉状態とする制御を行い、後輪ＲＲ、ＲＬ側のホイルシリンダ圧Ｐｒを液圧Ｐ２で保持する制御を行う。
【００４９】
こうして、高速配分制御と通常配分制御とが繰り返され、時刻ｔ４の時点で車速Ｖが所定値Ｖａ未満となると、通常配分制御のみが行われ、十分な制動力を確保することができる。
【００５０】
尚、図６に示す例では、説明のため、後輪ＲＲ、ＲＬ側のホイルシリンダ圧Ｐｒを、階段状に変化させたが、乗員が違和感を覚えないように滑らかに変化させてもよい。
【００５１】
以上、本発明の一実施形態について詳説したが、本発明は、上述した実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施形態に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００５２】
例えば、上述した実施形態おいて、制御部５４は、リニア弁２１ａ〜２４ａを独立に制御して高速配分制御を行うとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、制御部５４は、減圧弁２１ｂ〜２４ｂを独立に制御して高速配分制御を行ってもよい。
【００５３】
また、上述した実施形態において、油圧回路として、図３に示すものを用いたが、本発明はこれに限定されない。
【符号の説明】
【００５４】
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
１８ モータ
１９ アキュームレータ
２１ａ〜２４ａ リニア弁
２１ｂ〜２４ｂ 減圧弁
２５〜２８ ホイルシリンダ
３２〜３５ ホイルシリンダ圧センサ
４２〜４５ 車輪速センサ
４８ 被牽引車検出スイッチ
５０ ＥＣＵ
５２ 判定部（判定手段）
５４ 制御部（制御手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の減速度が車速に応じて予め設定された所定値以上の場合に車両の後輪制動力を前輪制動力に比較して制限する配分制御を行う制御手段を備える車両用制御装置において、
車両が被牽引車両を牽引しているか否かを判定する判定手段を更に備え、
前記制御手段は、前記判定手段により車両が被牽引車両を牽引していると判定された場合、前記配分制御を行わない車両用制御装置。
【請求項１】
車両の減速度が車速に応じて予め設定された所定値以上の場合に車両の後輪制動力を前輪制動力に比較して制限する配分制御を行う制御手段を備える車両用制御装置において、
車両が被牽引車両を牽引しているか否かを判定する判定手段を更に備え、
前記制御手段は、前記判定手段により車両が被牽引車両を牽引していると判定された場合、前記配分制御を行わない車両用制御装置。
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図１】
【公開番号】特開２０１０−２４７７３０（Ｐ２０１０−２４７７３０Ａ）
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１００６３１（Ｐ２００９−１００６３１）
【出願日】平成２１年４月１７日（２００９．４．１７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月１７日（２００９．４．１７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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