JP4138054B2 - 車両停止判定装置 - Google Patents

Description

【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の停止状態を判定する車両停止判定装置に関し、特に車両の停止判定精度を向上させる技術に関する。
【０００１】
【従来の技術】
従来の車両停止判定装置としては、例えば特開昭61-229660号公報に開示されたものがある。この車両停止判定装置は、ブレーキペダルと連携するマスタシリンダとブレーキ装置との間に設けられた制動力保持装置の動作を制御するものであって、車両の停止時に前記制動力保持装置によりブレーキ装置の制動力が保持されるように制御している。保持された制動力は、運転者が車両を発進させる際のアクセル踏下時に解除される。
【０００２】
また、実開昭49-10574号公報には、車輪がロックして路面とスリップしながら止まるような車両の急停止時や、車両速度センサの故障、メータケーブルの断線等の不測の事態が発生したときに、制動力を保持しないように制御する車両停止判定装置が開示されている。この車両停止判定装置は、車両が設定減速度を超えて停止したときに、車両走行中の車輪ロック状態にある畏れがあるため、敢えて車両の停止状態とは判定しないように制御している。これは、車両が停車しないうちに制動力保持が実行されると、急ブレーキ状態が続き追突される危険性、ハンドルをとられる危険性が生じるためである。
このような車両停止判定装置が使用されている制動力保持装置の基本的な動作を図４を用いて説明する。制動力保持装置40は、図示しない車輪のブレーキ装置に接続されるホイールシリンダ41への制動油の流入を制御している。まず、ブレーキペダル42の踏下時には、油圧経路43,44を通じてホイールシリンダに制動油を流入させることにより車輪に制動力を負荷する。そして、運転者の足がブレーキペダルから離されたときには、油圧経路43を通じてホイールシリンダからの制動油を逆流させて制動力を解除させる。油圧経路43の途中には制御装置46によって弁開閉が制御されている制御弁45が設けられ、制動油の逆流の可否を制御している。また、油圧経路44の途中には逆止弁44aが設けられ、油圧経路44においては制動油が逆流しないようにしている。
【０００３】
ここで、制動力保持状態にするときには、制御装置46からの指令により制御弁45を開状態に設定し、ブレーキペダル42の踏下によってホイールシリンダ41に制動油を流入させた後、制御弁45を閉じて制動油を逆流させないようにする。即ち、一旦流入した制動油を解放せずにブレーキ圧を保持する。この制御装置46は、アクセルペダル47の踏下を検出するアクセルスイッチ47aや、ブレーキペダルの踏下を検出するブレーキスイッチ42a等の設定状態、又は速度センサ48の出力状態に応じて制御弁の開閉を制御している。
例えば、車両が登坂路で停止する場合、ブレーキペダル42が踏下されて車両が停止したときに、ホイールシリンダ41に流入した制動油が逆流しないように制御弁45を閉じることで制動力保持状態にする。そして、発進時にアクセルペダル47が踏下されたときに、制御弁45を開きホイールシリンダ41に流入している制動油を逆流させることで制動力を解除する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来の車両停止判定装置を利用する装置として、例えば制動力保持装置にあっては、ドライブシャフトの回転から車両速度を検出するスピードメータ用の速度センサにより車両の停止状態を判断して、ブレーキ圧を保持するように制御している。しかし、この速度センサでは車輪ロック時に車両が停止しているか否かの判定は困難であった。というのも、まずこの制動力保持装置は、車輪がロック状態にあると推測された場合においては、実際に車輪がロックしていなくても車輪ロックにより生じる危険性を重視して、車輪の停止を車両の停止とは判定せず、制動力を保持させない制御方式となっている。ここで、“車輪がロック状態にある"とは、速度センサによって検出された減速度が一般的な制動時に発生する減速度の上限設定値（例えば、0.2〜0.3Ｇ）を超えた場合として判定している。この数値の根拠としては、この様な大きな減速度が発生したときに車輪ロックによるスリップ状態が発生する可能性が高くなるためである。そのため、前記上限設定値を超える車両の急制動時に、たとえ速度センサからの速度信号が零となっても車輪がロックしている可能性があるため、実際の車両状態が停止・非停止状態であるかに関わらず、車両停止状態と判定されなくなる。
【０００５】
したがって、前記上限設定値を超える車両の急制動時に、車輪がロックすることなく車両が停止した場合でも車両停止状態と判定されず、その結果、車両停止後に制動力が保持されなくなり、制動力保持装置の利便性が阻害されることになる。
本発明は、このような従来の問題点を解決するためになされたもので、車輪のロック状態を検出して車両の停止状態をより正確に判定することができる車両停止判定装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため、請求項１に記載の発明による車両停止判定装置は、ドライブシャフトの回転速度により車両速度を検出する車両速度センサと、車両の各車輪に配設され車輪の回転速度を検出する車輪速度センサと、前記各車輪速度センサの出力に基づいて擬似車体速度を算出し、且つ、前記出力が急に零になっても前記擬似車体速度が零にならないように減速度を制限している疑似車体速度算出手段と、前記車両速度センサ、前記車輪速度センサ、及び前記擬似車体速度算出手段からの速度情報に基づいて車両の停止判定信号を出力する制御部と、を備えるようにした。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、前記制御部は、前記疑似車体速度算出手段による前記疑似車体速度が第２の所定速度以上であると共に、全車輪速度が所定時間零であり、且つ、前記車両速度センサによる車両速度が第１の所定速度以下であるときに全車輪がロック状態であると認識し、前記疑似車体速度が前記第２の所定速度より遅く前記ロック状態にないとき又は前記ロック状態の成立から前記擬似車体速度が零となったとき車両の停止状態と判定するようにした。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図３に基づいて説明する。
図１は本発明に係る車両停止判定装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態における車両停止判定装置は、一般的な車輪ロック防止装置（ＡＢＳ：Antilock Brake System）を搭載した車両の制動力保持装置の制御用として適用した一例を示しているが、本発明はこれに限定されることはなく、駆動力制御やサスペンション制御等の他の制御対象に対しても適用することができる。
【００１０】
本実施の形態における車両停止判定装置1は、ドライブシャフトの回転速度（例えば後輪の回転速度）により車両速度を検出するスピードメータ用の車両速度センサ2と、４輪車両の各車輪それぞれに配設され車輪の回転速度をそれぞれ検出する車輪速度センサ3a,3b,3c,3dと、各車輪速度センサ3a,3b,3c,3dからの出力を統合して疑似的な車体速度を算出する疑似車体速度算出手段4と、を備えると共に、前記車両速度センサ2、車輪速度センサ3a,3b,3c,3d、及び疑似車体速度算出手段4からの各速度情報が入力され、該速度情報に基づいて車両の停止判定信号を出力する制御部5を備えている。本実施の形態における制御部5は、車両制動力保持装置6に車両停止判定信号を出力する例えばＡＢＳ制御用のコントロールユニットであり、図示しないＣＰＵやメモリ等を備えたプログラマブルな電子回路により構成することができる。
【００１１】
このような車両停止判定装置1は、例えば車両走行中に運転者がブレーキペダルを踏下して車両を減速させるとき、車両速度及び車輪速度に基づいて車両が最終的に停止している状態か否かを判定し、全車輪がロック状態にあるか否かも併せて判定している。車両が停止状態であると判定されたときは、運転者がブレーキペダルから足を離しても制動力保持装置6により制動力が保持されるようになる。
本発明は、このような車両の停止状態を判定する車両停止判定処理、併せて車両の全車輪のロック状態を検出する全車輪ロック検出処理をより正確に行い、後続の車両制御が適切に行なわれるようにした車両停止判定装置を提供するものである。
【００１２】
次に、本実施の形態に係る車両停止判定装置による車両停止の判定手順を図２及び図３を参照して説明する。図２は車両停止判定手順を示すフローチャートである。最初に、車両走行中において車両速度センサ2による検出速度が第１の所定速度（例えば時速１ｋｍ）以下であるかを判断する（ステップ２１、以降Ｓ２１と称す）。具体的には、車両速度センサ2から出力される速度信号のパルスが、ある所定時間内に１パルスも出力されていなかったか否かを判断する。本実施の形態における車両速度センサ2は、例えば320ｍｓの間に速度信号が１パルスも検出されなかったとき、速度が時速0.7ｋｍ以下として出力される速度センサを使用している。この速度センサからの速度信号が、例えば時速1ｋｍ以下であったときに車両停止状態の可能性があると判断するようにした。車速が時速１ｋｍ以下のときはＳ２２に進み、上記の速度より速いときは、車両の停止状態ではないため、今回の車両停止判定処理を中止する。尚、Ｓ２１は場合によっては省略してもよい。この場合には処理の高速化を図ることができる。
【００１３】
Ｓ２２では、制御部5内のタイマを初期化して計時するための準備を行い、Ｓ２３では、各車輪速度センサ3a,3b,3c,3dから各車輪の速度を検出する。次いで、Ｓ２４では、上記所定時間内に繰り返し検出された各車輪の車輪速度により、全車輪が停止状態であるか否かを判断する。即ち、各車輪速度センサから出力される車輪速度が全て零であることを確認する。このステップは、例えば極低摩擦路における制動時に、駆動軸である例えば後２輪がロックした状態、つまり、ギアイン状態で制動したときにエンジンストールを生じさせた場合や、パーキングブレーキで制動した場合等を検出し、各車輪速度センサから出力される車輪速度が全て零であっても車両停止状態でないと判断するためのものである。
【００１４】
そして、Ｓ２５でタイマを加算して、Ｓ２６で予め設定した所定時間（例えば700ｍｓ）経過したかを判断する。上記所定時間経過していない場合はＳ２３に戻り、車輪速度の検出を繰り返す。上記所定時間が経過した場合はＳ２７に進む。ここにおいて、この停止状態の判定には、例えばＡＢＳ制御用の車輪速度センサ3a,3b,3c,3dからの速度信号を利用している。一般的な車輪速度センサは、短時間内で車輪速度が零か否かを判定することが困難であるため、本実施の形態においては、全車輪の速度信号が所定時間（例えば700ｍｓ）零となったことを車両停止の条件としている。このため、全車輪速度が上記所定時間経過後も全て零であり続けた場合にだけＳ２７に進むようにした。また、上記所定時間の経過後に少なくとも１つの車輪速度が零以外となった場合は、車輪が回転したことであり、全車輪の停止状態ではないため今回の車両停止判定処理を中止する。
【００１５】
Ｓ２７では、車両の全車輪がロック状態であるか否かを判定する。このステップは全車輪ロックを検出した場合に、４輪がスリップ状態で車両が移動しているときに、たとえ車両速度が零と検出されても車両の停止状態と判定させないためのものである。この全車輪ロック状態とは、車両走行中に全ての車輪がロックして車輪速度が全て零になることであるため、車輪速度センサ3a,3b,3c,3dからの出力に基づいて直接的に判定すればよい。しかし、本実施の形態においては、全車輪のロック状態をより正確に検出するため、図３に示す手順で検出を行っている。
具体的には、図３のフローチャートに示すように、まず、Ｓ３１で、車両が全車輪ロック状態が問題視される車両走行中であるかを確認するために、疑似車体速度を用いて車両走行状態を判断する。即ち、疑似車体速度が第２の所定速度（例えば時速10ｋｍ）以上であるか否かを判断する。
【００１６】
この疑似車体速度とは、各車輪の回転速度から算出する疑似的な車体速度であり、例えば、各車輪から検出された最大車輪速度、又は平均車輪速度を車体速度に換算し、これを疑似車体速度としている。勿論、その他種々の算出方式により設定してもよい。最大の車輪速度に基づいて疑似車体速度を設定した場合は、少なくとも１つの車輪が回転すれば直ちに全車輪ロック状態ではないと判定することができ、車両速度センサ2から車両ロック状態を検出する方式より検出感度を一段と向上させる効果を奏する。
ここにおいて、例えば時速40ｋｍの走行時に急制動を行い、全車輪がロックして速度センサからの出力速度が急に零になった場合、即ち、急制動後で全車輪ロック状態のまま車両が走行を続けている場合、疑似車体速度算出手段4は、検出された速度が零であるが疑似車体速度を直ちに零に設定することはしない。このように急に検出速度が零となった場合は、例えば１Ｇの減速度で制動された場合を想定して、この制動時における減速された速度を疑似車体速度として設定している。これにより、速度センサから正しい速度が検出されなくなった場合でも、より現実性のある速度を設定することができる。
尚、上記例示した疑似車体速度の第２の所定速度は、低摩擦路面での頻繁な車輪ロック検出を防止するために、ＡＢＳが作動可能な下限速度以上に設定する必要があることから設定した値である。この疑似車体速度が第２の所定速度以上のときは、車両は確かに走行中であり全車輪ロック状態を検出する必要があるのでＳ３２に進む。第２の所定速度より遅い場合は、特に全車輪ロック状態を検出する必要はないため全車輪ロック状態検出処理を中止する。
【００１７】
Ｓ３２ではＳ２２と同様にタイマを初期化して、Ｓ３３にて車輪速度センサ3a,3b,3c,3dにより車輪速度をそれぞれ検出する。
Ｓ３４では、全車輪速度がそれぞれ零であるかを判断する。全車輪速度が零であった場合はＳ３５でタイマを加算してＳ３６に進む。また、少なくとも１つの車輪速度が零以外である場合は全車輪ロック状態ではないため、全車輪ロック状態検出処理を中止する。
Ｓ３６では、予め定めた所定時間（例えば700ｍｓ）経過したか否かを判断する。全車輪速度が零のまま上記所定時間経過した場合はＳ３７に進み、上記所定時間未満の場合はＳ３３に戻り、再度車輪速度を検出する。
Ｓ３７では、車両速度センサ2により検出される車両速度が第１の所定速度（例えば時速１ｋｍ）以下であるか否かを判断する。これは、Ｓ３６で全車輪がロック状態であると判断された後、時間の経過に伴い車輪が再度回転し始めたときに、車輪ロック時の車両制動のため車両速度が第１の所定速度以下に減速された状態か否かを判断するものである。車両速度が第１の所定速度以下のときにＳ３８に進み全車輪がロック状態であると判定する。また、第１の所定速度より速いときは車輪が継続してロックされていないものと判断して全車輪ロック状態検出処理を中止する。
【００１８】
このようにして全車輪ロック状態か否かを判定し、全車輪ロック状態でないと判定されたときは、図２のＳ２７からＳ２８に進み、全車輪ロック状態であると判定されたときは、車両の停止状態とは判定させないために今回の車両停止判定処理を中止する。
Ｓ２８では、車両の疑似的な速度である疑似車体速度を、Ｓ３１と同様に各車輪速度センサ3a,3b,3c,3dからの出力に基づいて疑似車体速度算出手段4により算出する。この疑似車体速度が零である場合は、Ｓ２９に進み車両が停止状態にあると判定する。これより速いときは今回の車両停止判定処理を中止する。
尚、上記の車両停止判定処理は常時繰り返して行われる。そして、その判定結果は再度判定処理を繰り返すときに初期化される。
【００１９】
以上説明したように、本実施の形態においては、全車輪がロックしているかを判断することにより、車両の停止状態か否かを正確に判定することができるようになる。このため、車輪をロックさせることなく急停車したときも、車両の制動力を保持させることができ、制動力保持装置を安全に作動させることができる。また、上記実施の形態においては、スピードメータ用の車両速度センサからの速度信号の他に、ＡＢＳ制御用の車輪速度センサからの速度信号を用いて車両停止状態を判定しているが、これに限定されることなく、他のいかなる種類の車輪速度センサを用いても同様な効果を奏することができる。そしてさらに、本発明は４輪自動車に対して適用する以外に、２輪車等の他の種類の車両に対しても適用可能である。
【００２０】
【発明の効果】
請求項１及び２に記載の発明によれば、車両の停止状態を車輪ロック状態を検出して正確に判定することができるため、車輪がロックすることなく急停車した場合であっても車両の停止状態をより正確に判定することができる。また、車両速度センサからの速度信号を用いて車両停止状態を判定することにより、明らかに車両走行中である場合に、車輪速度を検出することなく直ちに停止状態でないと判定することができ、無駄の少ない判定処理が行え、車両停止判定処理をより高速化することができる。また、低摩擦路における煩雑な車輪ロックの検出を防止しつつ、車輪のロック状態を正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両停止判定装置の構成を示すブロック図。
【図２】車両停止状態を判定する手順を示すフローチャート図。
【図３】全車輪がロック状態か判定する手順を示すフローチャート図。
【図４】従来の制動力保持装置の構成を示す図。
【符号の説明】
1 車両停止判定装置
2 車速センサ
3a,3b,3c,3d 車輪速度センサ
4 疑似車体速度算出手段
5 制御部
6 制動力保持装置

Claims (2)

1. ドライブシャフトの回転速度により車両速度を検出する車両速度センサと、車両の各車輪に配設され車輪の回転速度を検出する車輪速度センサと、前記各車輪速度センサの出力に基づいて擬似車体速度を算出し、且つ、前記出力が急に零になっても前記擬似車体速度が零にならないように減速度を制限している疑似車体速度算出手段と、前記車両速度センサ、前記車輪速度センサ、及び前記擬似車体速度算出手段からの速度情報に基づいて車両の停止判定信号を出力する制御部と、を備えたことを特徴とする車両停止判定装置。
2. 前記制御部は、前記疑似車体速度算出手段による前記疑似車体速度が第２の所定速度以上であると共に、全車輪速度が所定時間零であり、且つ、前記車両速度センサによる車両速度が第１の所定速度以下であるときに全車輪がロック状態であると認識し、前記疑似車体速度が前記第２の所定速度より遅く前記ロック状態にないとき又は前記ロック状態の成立から前記擬似車体速度が零となったとき車両の停止状態と判定することを特徴とする請求項１に記載の車両停止判定装置。
   【０００１】

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