JP2005246983A

JP2005246983A - 車両の衝突安全装置

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Publication number: JP2005246983A
Application number: JP2004055743A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tamakoshi; 浩史玉腰
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-03-01
Filing date: 2004-03-01
Publication date: 2005-09-15
Anticipated expiration: 2024-03-01
Also published as: JP4293015B2

Abstract

【課題】転舵輪の後方に車両の前後方向に配備された車両骨格の一部であるロッカを有し、前面衝突時の衝突の衝撃力によって転舵された転舵輪からロッカに衝突荷重を分散させる車両前部構造に於いて、衝撃力の大きさや方向によっては転舵されないことがある。
【解決手段】衝突対象物との距離と車速に基づいて衝突時間を演算し、衝突時間が衝突回避可能な時間より短い場合、衝突の可能性があると判断される。その後、舵角センサ９から検出された舵角の大きさに基づき転舵の強制操舵力を設定し、操舵を補助するモータ７を駆動させ、衝突前に転舵輪５が直進状態となる方向に転舵輪５を転舵させる。転舵輪５が直進状態となった後、タイロッド固定装置２４によりタイロッド４の車両幅方向の動きを固定することで、転舵を制限し、転舵輪５の直進状態を維持する。また、衝突の可能性がなくなった場合には、転舵の制限を低減させる。
【選択図】図５

Description

本発明は、車両の衝突安全装置に係るものであり、好適には衝突荷重を転舵輪から車体骨格部材に分散させる車体前部構造を有する車両の衝突安全装置に利用されるものである。

車両の衝突エネルギーを受け止める車体前部構造として、車両前部に車両前後方向に配置されたサイドメンバおよび転舵輪の後方の車両側部に配置されたロッカパネルを車両骨格部材の一部に有し、前方からの衝突荷重をサイドシルおよびロッカパネルから後方の骨格部材に分散させる構造が一般的に知られている。この構造では、車両が前方から衝突されると、前方からの衝撃力により車体前面のバンパが後退させられる。そのバンパに押されることで、転舵輪は、後方に移動させられる。その後、転舵輪は、ロッカパネルの前端部に接触する。このとき、転舵輪が直進状態であると、転舵輪とロッカパネルとの接触面積が大きくなるので、最も効率よく衝突荷重を転舵輪からロッカパネルに伝達することができる。このように、衝突荷重は、サイドメンバで受けるものと、転舵輪からロッカパネルに伝達されるものに分散され、車両骨格全体でエネルギーが受け止められる。特許文献１には、車両骨格全体でエネルギーを受け止めるための構成として、衝突時に転舵輪を直進状態に操舵させる技術が開示されている。

特開２００３−１８２６２９号公報

しかしながら、特許文献１の構成は、衝突時の衝撃力によって転舵輪が直進状態となる方向に転舵される構成であるので、衝撃力の大きさや方向によっては転舵輪が直進状態となる方向に転舵されない場合がある。この場合、衝突荷重を車両骨格全体に効率よく分散させることができない。

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、衝撃力の大きさや方向によらず転舵輪が直進状態となる方向に転舵させることで、転舵輪から車両骨格部材に衝突荷重を効率よく分散させることを目的とする。

前記課題を解決するために請求項１に係る発明は、車両の骨格部材の一部であって、転舵輪の後方に位置し、車両の前後方向に延びる転舵輪後方骨格部と、前記転舵輪の転舵角を検出する転舵角検出手段と、自車の衝突の可能性を判定する衝突判定手段と、前記衝突判定手段により衝突の可能性があると判定された場合、前記転舵角検出手段により検出された転舵角に基づき前記転舵輪が直進状態となる方向に前記転舵輪を転舵させる転舵手段と、を備える。

前記骨格部材は、衝突による車両への衝撃を受けるものであり、例えば、サイドメンバ、ダッシュパネル、フロントクロスメンバ、フレームレール、ラジエターサポート、フードロックサポート、ロッカ等により構成されるものである。この車両の骨格部材のうち、転舵輪の後方に位置し、車両の前後方向に延びるものが、転舵輪後方骨格部であるが、これに該当するものは、例えば、ロッカパネルであり、ロッカパネルはサイドシルとも呼ばれることもある。

前記転舵手段は、転舵輪の転舵角を変化させる手段であればいかなる手段でもよく、例えば、パワーステアリング装置でもよいし、或いは、駆動源によって転舵輪を転舵させる装置でもよい。

前記衝突判断手段は、自車と衝突対象物との間の衝突の可能性を判断することができる手段であればいかなる手段でもよく、例えば、ミリ波レーダから検出される距離と車速センサから検出される車速などをもとに衝突の可能性を判断してもよい。また、ナビゲーションシステムによって自車の位置と衝突対象物との位置より求めた両者間の距離や両者の相対速度に基づいて衝突の可能性を判断してもよい。

前記直進状態は、車両が直進方向に進む状態の転舵輪の状態をいい、例えば、転舵輪が車両の前後方向と平行となった状態がこの状態に該当する。

請求項２に係る発明は、請求項１の構成に加え、前記転舵角検出手段により検出された転舵角が大きいほど、前記転舵輪を転舵させるモータの強制転舵力を大きく設定する強制転舵力設定手段を有することを特徴とする。

前記強制転舵力は、操縦者による操舵の有無にかかわらず前記転舵輪を転舵させる力をいい、例えば、前記モータにより出力される力がこの力に該当する

前記強制転舵力設定手段は、検出された転舵角が大きいほど、強制転舵力を大きく設定する手段であればよく、例えば、検出された転舵角の大きさが大きくなるにつれて、モータの強制転舵力が線形的、或いは、非線形的に大きくなるようにしてもよい。

請求項３に係る発明は、請求項１の構成に加え、前記転舵手段により前記転舵輪が所定の直進状態となった場合、前記転舵手段による転舵を終了させ、前記転舵輪が所定の直進状態から前記所定の直進状態より転舵された状態に転舵されることを制限する転舵制限手段を有することを特徴とする。

前記転舵制限手段は、転舵輪が所定の直進状態から所定の直進状態より転舵された状態に転舵されない手段であれば、いかなる手段でもよく、例えば、転舵輪を転舵させるために転舵輪と接続された部材の動きを制限してもよいし、或いは、転舵輪を直進状態となる方向に転舵させることよって転舵を制限してもよい。また、操舵された場合に所定の転舵角より転舵輪の転舵角を増大させないようにしてもよい。

前記所定の直進状態は、前記転舵角検出手段によって検出された転舵角が、予め定めた直進状態とみなせる状態に該当すれば所定の直進状態とするものであり、例えば、転舵輪が車両の前後方向と平行となった状態に加え、転舵輪が車両の前後方向と平行となる状態から転舵輪が所定の角度に転舵された状態までをも含むものである。また、車両のヨーレートが小さい状態、或いは、左右輪の速度差が小さい状態をも含めてもよい。

請求項４に係る発明は、請求項３の構成に加えて、前記転舵輪を転舵させるタイロッドの車幅方向の動きを前記所定の直進状態の範囲内に制限する部材である。

前記所定の直進状態の範囲内は、転舵角が所定の直進状態に該当する状態にあれば所定の直進状態の範囲内であり、例えば、転舵輪が車両の前後方向と平行となる状態から転舵輪が所定の角度に転舵された状態までとしてもよいし、或いは、転舵輪が車両の前後方向と平行となる状態から転舵輪が所定の角度よりも小さい角度まで転舵された状態までとしてもよい。

請求項５に係る発明は、請求項３または４の構成に加えて、前記衝突判定手段により衝突の可能性がなくなったことが判定された場合、前記転舵制限手段による転舵の制限を低減させる制限低減手段を有することを特徴とする。

前記制限低減手段は、転舵制限手段による転舵の制限を低減できる手段であればいかなる手段でもよく、例えば、転舵の制限を終了してもよいし、或いは、転舵輪が直進状態となる方向に転舵させる強制転舵力を低減させてもよい。

請求項１の発明に於いては、自車の衝突の可能性が判定されると、検出された転舵輪の転舵角に基づいて転舵輪が直進状態となる方向に転舵される。その後、車両が衝突すると、衝突荷重が転舵輪に伝達され、転舵輪は後方にある転舵輪後方骨格部に接触する。このとき、衝突荷重が直進状態となる方向に転舵された転舵輪から転舵輪後方骨格部に伝達されるので、衝突荷重を車体骨格部全体に分散することができる。また、衝突時の衝撃力によらず、より確実に衝突荷重を転舵輪から転舵輪後方骨格部に分散できる。

請求項２の発明に於いては、衝突の可能性が判定されると、検出された転舵角の大きさが大きいほど、転舵輪を転舵するモータの強制転舵力が大きく設定され、転舵輪が直進状態となる方向に転舵されるので、早急に衝突前に転舵角を所定の直進状態とできる。

請求項３の発明に於いては、自車の衝突の可能性が判定されると、転舵輪が直進状態となる方向に転舵される。そして、転舵輪が所定の直進状態になると転舵輪の転舵は終了される。その後、転舵輪の所定の直進状態から所定の直進状態よりも転舵された状態への転舵が制限される。転舵輪を所定の直進状態に維持することができるので、転舵を制限しない場合に比べて、より確実に衝突荷重を転舵輪から転舵輪後方骨格部に分散できる。

請求項４の発明に於いては、転舵輪が所定の直進状態となった後、転舵輪と接続されたタイロッドの車幅方向の動きを前記所定の直進状態の範囲内に制限するので、確実に衝突荷重を転舵輪から転舵輪後方骨格部に分散できる。

請求項５の発明に於いては、自車の衝突の可能性が判定されると、転舵輪が所定の直進状態となる方向に転舵される。そして、転舵輪が所定の直進状態になると転舵輪の転舵を終了し、転舵輪の転舵を制限することで、転舵輪の所定の直進状態が維持される。その後、自車の衝突の可能性がないと判定されると、転舵の制限が低減されるので、衝突対象物が移動するなどして衝突の可能性がなくなった場合に、操縦者による操舵を車両の挙動に反映させることができる。

本実施の形態に係る車両の衝突安全装置を図１から図１１の図面を参照して説明する。

図１は本発明による電動式パワーステアリング装置およびタイロッド固定装置の一つの実施形態を示す概略構成図、図２は図１に示された電子制御装置を示すブロック線図である。

図１に於いて、１はステアリングホイールを示しており、ステアリングホイール１はステアリングシャフト２、ラックアンドピニオン機構３及びタイロッド４ａ、４ｂを介して転舵輪５ａ、５ｂを転舵するようになっている。また、ステアリングホイール１は、エアバック６を有する。モータ７は、歯車減速機構８を介して、ステアリングシャフト２を転舵させる。

図示の実施形態に於ては、ステアリングシャフト２には操舵角θを検出する操舵角センサ９及び操舵トルクＴを検出するトルクセンサ１０が設けられており、これらのセンサの出力は電子制御装置１１へ供給されるようになっている。また電子制御装置１１には、ミリ波レーダ１２により検出された自車から前方の衝突対象物までの距離Ｌを示す信号、車速センサ１３により検出された車速Ｖを示す信号、衝突センサ１４により検出された衝突したことを示す信号が入力されるようになっている。

図２に於いて、電子制御装置１１は、マイクロコンピュータ１５、駆動回路１６、駆動回路１７、駆動回路１８を含んでいる。マイクロコンピュータ１５は中央処理ユニット（ＣＰＵ）１９と、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）２０と、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２１と、入力インターフェイス２２と、出力インターフェイス２３とを有している。

電子制御装置１１は、検出された操舵トルクＴに基き強制転舵力を演算し、駆動回路１６を経て強制転舵力に対応する制御信号をモータ７へ出力するようになっている。更に電子制御装置１１は後に詳細に説明する如く、正面衝突時にはモータ７に対し転舵輪５を直進状態となる方向に転舵する制御を行い、しかる後に駆動回路１７を経てタイロッド固定装置２４へ制御信号を出力するようになっている。また、衝突センサ１４から衝突したことを示す信号が検出された場合には、駆動回路１８を経てエアバック６を起動させる信号が出力される。

図３は車両上方から見た本実施形態に於ける前部車体構造の一部である。図３に示すように、本実施形態の前部車体構造は、車両前部に於いて車両の前後方向に設けられ、後方の車両骨格と接合されたサイドメンバ２５と、転舵輪５ａ後方に、サイドメンバ２５の後端部近傍から車体下部両側にサイドメンバ２５と略平行となるように配備された前輪後方骨格部であるロッカ２６とから構成されている。

サイドメンバ２５は、前部車体構造の剛性を高めるための基本的な骨格であり、車体前部の左右に車両前後方向にそれぞれ配置されている。サイドメンバ２５の前端部２５ａには、フロントバンパ２７が設置され、後端部２５ｂ下面には、車幅方向に延びるフロントサスペンションクロスメンバ（以下、クロスメンバと略す）２８が配置されている。クロスメンバ２８には、転舵輪５ａを支持するサスペンションアーム２９が揺動可能に支持されている。サイドメンバ２５の後端は、ダッシュパネル３０に連結しており、前面からの衝突荷重がサイドメンバ２５からダッシュパネル３０に伝達される。

ロッカ２６は、転舵輪の後方に設けられた車体中央部の剛性を高めるための基本的な骨格の一つであり、サイドメンバ２５の後端部２５ｂ近傍から車両前後方向に配置され、車体中央下部の両側に設けられている。その断面は閉断面形状を有している。

次に、図４は車両上方から見た本実施形態に於けるタイロッド固定装置２４付近の前部車体構造である。図４に示されるように、タイロッド固定装置２４ａは、クロスメンバ２８上に、ラックアンドピニオン機構３の外部にあるタイロッド４ａがタイロッド固定装置２４ａ内を通過するように設置される。電子制御装置１１より駆動回路１７を経てタイロッド固定装置２４へ出力される制御電流Ｉ_Tがｋ（タイロッドを固定できる電流値）とされると、ソレノイドにより作動される摩擦部を有する部材がタイロッド４ａに接触し、タイロッド４ａの車幅方向の動きを制限し、タイロッド４ａを機械的に固定する。また、通常走行時、制御電流Ｉ_Tは０であり、タイロッド固定装置２４ａは作動せず、タイロッド４ａは固定されない。

次に図５に示されたフローチャートを参照して本件の第１の実施形態について説明する。

イグニッションスイッチがオンになると同時に図５のフローチャートは開始され、まず、ステップ１００に於いては、ミリ波レーダ１２により検知される自車から衝突対象物までの距離Ｌと車速センサー１３により検知される車速Ｖを読み込ませる。ステップ１０２に於いては、衝突までの時間ｔ＝Ｌ／Ｖを演算させる。

ステップ１０４に於いては、衝突までの時間ｔが規定値ｔ₀（衝突が回避不可能な時間）以下であるか否かの判別が行われ、ｔ₀≧ｔである旨の判別が行われた場合にはステップ１１０に進み、ｔ₀≧ｔでない旨の判別が行われたときにはステップ１０６へ進む。

ステップ１０６に於いては、モータ７の強制転舵力に対応して設定される制御電流Ｉ_Mが０とされる。次にステップ１０８に於いては、タイロッド固定装置２４に対する制御電流Ｉ_Tを０とする。

ステップ１１０に於いては、操舵角センサ９より舵角θを読み込ませる。続いて、ステップ１１２においては、転舵輪５が直進状態であることを判別するために舵角θの絶対値が所定の舵角θ₀以下であるか否かの判別が行われ、θ₀≧｜θ｜である旨の判別が行われたときには、ステップ１１８に進み、θ₀≧｜θ｜でない旨の判別が行われたときには、ステップ１１４へ進む。

ステップ１１４に於いては、図６のグラフに示す特性に基づいてモータ７の強制転舵力を演算する。舵角θは右切り回転で正，左切り回転で負の値をとるものとして、舵角の絶対値がθ₀（０に近い正の定値）以下である直進状態位置付近、即ち、所定の直進状態である場合を除いて、右転舵領域（θは正）では、左切り方向の強制転舵力（電流制御信号Ｉ_Mが負）が演算され、左転舵領域（θは負）では右切り方向の強制転舵力（電流制御信号Ｉ_Mが正）が演算される。また、舵角θの絶対値が大きいほど強制転舵力の絶対値も大きくなるように演算される。ステップ１１６に於いては、ステップ１１４に於いて演算された強制転舵力に対応する電流制御信号Ｉ_Mが駆動回路１６を経てモータ７へ出力される。

ステップ１１８に於いては、タイロッド固定装置２４に対する制御電流Ｉ_Tがｋとされ、タイロッド固定装置２４が作動させられ、タイロッド４の車幅方向の動きが制限される。

かくして図示の実施形態によれば、まずステップ１００〜１０４に於いて、距離、車速が読み込まれた後、衝突の可能性が判別される。衝突の可能性がない場合は、ステップ１０６〜１０８に於いて、転舵輪５の転舵およびタイロッド４の固定はされず、最初に衝突の可能性があると判定されるまで、ステップ１００〜１０８を繰り返す。ステップ１０４に於いて、衝突の可能性があると判断された場合には、ステップ１１０に於いて転舵角θを検出し、ステップ１１６に於いて転舵輪５がθ₀≧｜θ｜となっているかどうかが判定される。転舵輪５がθ₀≧｜θ｜となっていない場合には、ステップ１１４〜１１６に於いて舵角が直進状態となる方向に転舵される。その後、転舵輪５がθ₀≧｜θ｜となった場合には、ステップ１１８に進み、タイロッド４が固定される。タイロッド４が固定された後、ステップ１０４に於いて、衝突の可能性がなくなったと判定された場合には、ステップ１０８に於いて、タイロッド４を固定させる制御が終了する。また、本実施形態では、ステップ１０４で、衝突の可能性があると判断され、ステップ１１４で転舵輪５が直進状態となる方向に転舵された後にステップ１０４で衝突の可能性がないと判断された場合は、ステップ１０６でモータ駆動電流Ｉ_Mが０とされ、転舵輪５の転舵を終了する。

従って、第１の実施形態では、衝突荷重が直進状態となる方向に転舵された転舵輪５からロッカ２６に伝達されるので、衝突荷重を車体骨格部全体に分散することができる。また、衝突時の衝撃力ではなく、モータ７の駆動によって転舵輪５を直進状態とするので、より確実に衝突荷重を転舵輪５からロッカ２６に分散できる。衝突前に転舵輪５を転舵する構成なので、衝突後に転舵する場合に比べて、より確実に衝突荷重を転舵輪５からロッカ２６に分散できる。

また、第１の実施形態に於いては、衝突の可能性が判定されると、検出された転舵角が大きいほど、転舵輪５を転舵するモータ７の強制転舵力が大きく設定され、直進状態となる方向に転舵されるので、早急に衝突前に転舵角を所定の直進状態とできる。

また、第１の実施形態に於いては、転舵輪５が所定の直進状態に転舵された後、タイロッド固定装置２４によりタイロッド４の車幅方向の動きが制限される。これにより転舵輪５を所定の直進状態に維持することができるので、転舵を制限しない場合に比べて、より確実に衝突荷重を転舵輪５からロッカ２６に分散できる。

また、第１の実施形態に於いては、転舵が制限された後、自車の衝突の可能性がないと判定されると、転舵の制限が低減されるので、衝突対象物が移動するなどして衝突の可能性がなくなった場合に、操縦者による操舵を車両の挙動に反映することができる。

また、第１の実施形態に於いては、所定の直進状態となる方向に転舵輪５が転舵されている途中に於いて、自車の衝突の可能性がないと判定されると、転舵輪５の転舵が中止されるので、操縦者の意思を車両の挙動に反映させることができる。

また、第１の実施形態では、図４で説明したタイロッド固定装置２４ａに代えて、図７に示すようなタイロッド固定装置２４ａを用いてもよい。図７は車両側面から見たタイロッド固定装置２４ａ付近の前部車体構造である。タイロッド固定装置２４ａは、クロスメンバ２８上のタイロッド４ａの後方に衝突時の衝撃により車両前方にのみスライドし、車幅方向には移動しないように設置される。本実施形態と同様に衝突の可能性がある場合には、転舵輪５が直進状態に転舵され、その後、車両が衝突した場合、タイロッド固定装置２４ａは、慣性力により前進してタイロッド４ａと接触し、摩擦力によりタイロッド４ａを固定し、転舵輪の車幅方向の転舵を制限することができるので、本実施形態と同様の作用効果が得られる。

次に図８に示されたフローチャートを参照して本件の第２の実施形態について説明する。

本件の第１実施形態に於いては、転舵輪５を直進状態に転舵した後、タイロッド４が固定されることで、直進状態が維持されていたが、第２の実施形態においては、操舵を補助するモータ７の強制転舵力を直進状態となる方向に出力することで、転舵輪の転舵を制限するものである。

イグニッションスイッチがオンになると同時に図８のフローチャートは開始され、ステップ２００に於いては、ミリ波レーダ１２により検知される自車から衝突対象物までの距離Ｌと車速センサー１３により検知される車速Ｖを読み込ませる。ステップ２０２に於いては、衝突までの時間ｔ＝Ｌ／Ｖを演算させる。ステップ２０４に於いては、衝突までの時間ｔが規定値ｔ₀（衝突が回避不可能な時刻）以下であるか否かの判別が行われ、ｔ₀≧ｔである旨の判別が行われた場合にはステップ２０８へ進み、ｔ₀≧ｔでない旨の判別が行われたときには、ステップ２０６に進み、モータに対する制御電流I_Mを０とする。

ステップ２０８に於いては、操舵角センサ９より舵角θを読み込ませ、ステップ２１０に於いて、図９のグラフに示す特性に基づいてモータ７の強制転舵力を演算する。図９に於いては、右転舵領域（舵角θは正）では、左切り方向の強制転舵力（電流制御信号Ｉ_Mが負）が演算され、左転舵領域（舵角θは負）では右切り方向の強制転舵力（電流制御信号Ｉ_Mが正）が演算され、舵角θの絶対値が大きいほど強制転舵力の絶対値も大きくなるように演算されている。また、直進状態に維持するために舵角の絶対値がθ₀以下である直進状態付近では、検出された舵角θの絶対値にかかわらず、検出された舵角θと逆方向に一定の強制転舵力が演算される。ステップ２１２に於いては、ステップ２１０に於いて演算された強制転舵力に対応する電流制御信号Ｉ_Mが駆動回路１６を経てモータ７へ出力される。

かくして図示の実施形態によれば、ステップ２００〜２０４に於いて、衝突の可能性が判別され、衝突の可能性がない場合は、ステップ２０６に於いてモータ７による転舵は行われず、衝突の可能性があるまで、ステップ２００〜２０６を繰り返す。ステップ２０４に於いて、衝突の可能性が判定された場合には、ステップ２０８〜２１２に於いて転舵輪５が直進状態となる方向に転舵される。その後、再びステップ２００〜２０４に於いて、衝突の可能性が判別され、衝突の可能性がある場合は、衝突の可能性がある限りステップ２０８〜２１２において転舵輪５が直進状態に維持される。また、ステップ２０４に於いて、衝突の可能性がなくなった場合には、ステップ２０６に於いて転舵輪５を直進状態に戻す制御を終了する。

第２の実施形態では、車両が衝突すると、衝突荷重が直進状態となる方向に転舵された転舵輪５からロッカ２６に伝達されるので、衝突荷重を車体骨格部全体に分散することができる。また、衝突前に転舵輪５を転舵する構成なので、衝突後に転舵する場合に比べて、衝突時の衝撃力によらず、より確実に衝突荷重を転舵輪５からロッカ２６に分散できる。

また、第２の実施形態では、検出された転舵角が大きいほど、モータ７の強制転舵力が大きく設定され、転舵輪５が直進状態となる方向に転舵されるので、早急に衝突前に転舵角を所定の直進状態とできる。

また、第２の実施形態では、転舵輪５が直進状態となる方向に転舵され続けることで、転舵輪５が所定の直進状態に維持されるので、転舵を制限しない場合に比べて、より確実に衝突荷重を転舵輪５からロッカ２６に分散できる。

また、第２の実施形態では、第１の実施形態に於いては、図４で説明したタイロッド固定装置２４ａを用いて転舵を制限するのに対して、転舵手段として用いたモータ７の駆動によって転舵を制限するので、第１の実施形態より、簡易な構成で転舵輪を直進状態に維持することができる。

以上、第１および２の実施形態について、以下のような構成を加えてもよい。

第１および２の実施形態において、強制転舵力設定手段は、図６および９の特性表に基づき検出された舵角の大きさに応じてモータ７の強制転舵力を変更するが、衝突までの時間ｔが短いほど強制転舵力を増加させるようにしてもよく、例えば、図１０の特性に基づくゲインＧをモータ7に対する制御電流Ｉ_Mに掛けてもよい。

このように構成した場合、衝突までの時間ｔが短いほど強制転舵力が大きく設定され、転舵輪を直進状態となる方向に転舵させるので、衝突前に早急に転舵輪５を直進状態に近づけることができる。

また、第１および２の実施形態において、転舵角θが大きいほど、衝突の可能性を判断する際のしきい値ｔ₀を増加させてもよく、例えば、図１１に示すように、転舵角θの絶対値が大きいほど、大きくなる値α（α≧１）を衝突の可能性を判断する際のしきい値ｔ₀に掛けてもよい。

このような構成にした場合、転舵角θの絶対値が大きくなるにつれて衝突の可能性の判断がより早く行われる。これにより、転舵手段による転舵がより早く開始されるので、衝突前に転舵輪５を早急に直進状態に近づけることができる。

また、第１および２の実施形態において、車速と距離より求めた衝突までの時間に基づいて衝突の可能性を求め、転舵の制限を行っているが、転舵の制限を低減するための条件としては別の条件を用いてもよく、例えば、ステアリング１のトルクセンサ１０によって一定以上のトルクが検出された場合、乗員の転舵意志が強いと判断して、即座に転舵の制限制御を中止するようにしてもよい。このような構成にした場合、場合操縦者の意思を車両の挙動に反映させることができる。

第１および２の実施形態において、衝突の可能性があると判定された場合、車幅方向と上下方向で形状の異なるエアバック６を有するステアリング１が中立となる方向に転舵されてもよい。

このような構成にした場合、エアバック６はステアリングホイール1が中立であるとき最も乗員を保護する効果があるように設計されているので、衝突時にステアリングホイール1が中立に近い状態に転舵されることで、効果的に乗員を保護できる方向にエアバック６を展開させることができる。

第１および２の実施形態において、衝突の可能性があると判定された場合、ステアリングホイール１に於いて、エアバック６が配置された中心部だけが外側部分とは別に中立となる方向に回転するような構成としてもよい。

このような構成にした場合、操縦者がステアリングホイール1を保持していても、車幅方向と上下方向で形状の異なるエアバック６を中立に近い状態で展開させることができるので、中心部と外側部分が共に回転するステアリングホイール1よりも効果的に乗員を衝突の衝撃から保護することができる。

本発明の実施形態における車両の衝突安全装置を示す概略構成図である。図２に示された電子制御装置を示すブロック線図である。本発明の実施形態における車両上方から見た前部車体構造の一部を示す平面図である。本発明の実施形態における車両上方から見たタイロッド固定装置付近の前部車体構造を示す平面図である。本発明の実施形態における車両の衝突安全装置の動作を示すフローチャートである。本発明の実施形態における制御電流の特性グラフである。本発明の他の実施形態におけるタイロッド固定装置付近の前部車体構造を示す側面図である。本発明の他の実施形態における車両の衝突安全装置の動作を示すフローチャートである。本発明の他の実施形態における制御電流の特性グラフである。本発明の他の実施形態において、制御電流のゲインの特性グラフである。本発明の他の実施形態において、衝突の可能性を判断するしきい値のゲインの特性グラフである。

符号の説明

１ステアリングホイール
２ステアリングシャフト
３ラックアンドピニオン機構
４タイロッド
５転舵輪
６エアバック
７モータ
８歯車減速機構
９操舵角センサ
１０トルクセンサ
１１電子制御装置
１２ミリ波レーダ
１３車速センサ
１４衝突センサ
１５マイクロコンピュータ
１６駆動回路
１７駆動回路
１８駆動回路
１９中央処理ユニット（ＣＰＵ）
２０リードオンリメモリ（ＲＯＭ）
２１ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）
２２入力インターフェイス
２３出力インターフェイス
２４タイロッド固定装置
２５フロントサイドメンバ（サイドメンバ）
２６ロッカ
２７フロントバンパ
２８フロントサスペンションクロスメンバ（クロスメンバ）
２９サスペンションアーム
３０ダッシュパネル

Claims

車両の骨格部材の一部であって、転舵輪の後方に位置し、車両前後方向に延びる転舵輪後方骨格部と、
前記転舵輪の転舵角を検出する転舵角検出手段と、
自車の衝突の可能性を判定する衝突判定手段と、
前記衝突判定手段により衝突の可能性があると判定された場合、前記転舵角検出手段により検出された転舵角に基づき前記転舵輪が直進状態となる方向に前記転舵輪を転舵させる転舵手段と、
を備える車両の衝突安全装置。
前記転舵手段は、前記転舵角検出手段により検出された転舵角が大きいほど、前記転舵輪を転舵させるモータの強制転舵力を大きく設定する強制転舵力設定手段を有することを特徴とする請求項１記載の車両の衝突安全装置。
前記車両の衝突安全装置は、前記転舵手段により前記転舵輪が所定の直進状態となった場合、前記転舵手段による転舵を終了させ、前記転舵輪が所定の直進状態から前記所定の直進状態より転舵された状態に転舵されることを制限する転舵制限手段を有することを特徴とする請求項１記載の車両の衝突安全装置。
前記転舵制限手段は、前記転舵輪を転舵させるタイロッドの車幅方向の動きを前記所定の直進状態の範囲内に制限する部材である請求項３記載の車両の衝突安全装置。
前記転舵制限手段は、前記衝突判定手段により衝突の可能性がなくなったことが判定された場合、前記転舵制限手段による転舵の制限を低減させる制限低減手段を有することを特徴とする請求項３または４記載の車両の衝突安全装置。