JP2007245855A - 車両のシートベルト制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プリテンショナ機構の作動中に通電電流が目標電流をオーバーシュートした場合であっても、通電電流を早期に目標電流へ収束させて、乗員がウエビングにより大きな張力で長い間拘束され続けることを防止する。
【解決手段】プリテンショナコントローラ９は、電源９４が接続された駆動部９１と、駆動部９１へＰＷＭ信号を送信することで駆動部９１からＤＣモータ２ｅへ該ＰＷＭ信号のデューティ比に応じた通電電流を供給させ且つ、このときのＰＷＭ信号のデューティ比を調整することによって該通電電流が目標電流となるように制御する制御部９２とを有する。制御部９２は、電流センサ９５によって検知される通電電流が目標電流よりも大きな所定の上限電流以上であるときには、ＰＷＭ信号のデューティ比を所定の規定値に強制的に設定する。
【選択図】図５

Description

本発明は、ウエビングに所定の張力を付与するプリテンショナ機構を備え、自車両の衝突が予知されたときに該プリテンショナ機構を作動させて、乗員を所定の張力で拘束するようにしたシートベルト制御装置に関するものである。

従来より、ウエビングに所定の張力を付与するプリテンショナ機構を備え、自車両の衝突が予知されたときに該プリテンショナ機構を作動させて、乗員を所定の張力で拘束するようにしたシートベルト制御装置が知られている。

例えば、特許文献１に開示されたシートベルト制御装置は、障害物と車両との衝突が予知されたときに、駆動部からプリテンショナ機構のＤＣモータへ電流を供給することによって該ＤＣモータを駆動してウエビングを巻き取るように構成されている。この駆動部は制御部から入力されるパルス幅変調信号（以下、ＰＷＭ信号ともいう）によって制御される。詳しくは、制御部が、デューティ比を調整したＰＷＭ信号を駆動部へ出力することによって、駆動部は該デューティ比に応じた通電電流をＤＣモータへ供給する。
特開２０００−９５０６４号公報

例えば、前記特許文献１に係るシートベルト制御装置において、プリテンショナ機構を作動させてウエビングに所定張力を付与する場合には、ＤＣモータに所定張力に対応する駆動トルクを発生させるべく、該駆動トルクに対応した所定の目標電流が決まる。そして、制御部は、ＤＣモータに供給される通電電流がフィードバックされ、この通電電流が前記所定張力に対応した目標電流となるように、ＰＷＭ信号のデューティ比を調整して該ＰＷＭ信号を駆動部へ出力する。こうして、ＤＣモータから供給される通電電流が目標電流となるように制御することができる。

ところで、乗員がウエビングを手で握っていてウエビングが乗員の体に密着していない状態から乗員が手を離した場合や、ウエビングが乗員の体に密着しているけれども乗員の背中がシートから浮いている状態から背中をシートに付けるように乗員がシートにもたれ掛かった場合には、ウエビングが瞬間的に緩んで、ＤＣモータは所定の負荷がかかっていた状態から一時的に低負荷状態となる。

このように、ＤＣモータが低負荷状態となると、ＤＣモータにはその低負荷に対応した少量の電流しか流れなくなる。すると、ＤＣモータへの通電電流がフィードバックされている制御部は、通電電流を目標電流まで上げるため駆動部へ入力するＰＷＭ信号のデューティ比を大きくする。しかし、ＤＣモータが低負荷状態である間は、ＰＷＭ信号のデューティ比を大きくしても、ＤＣモータには少量の電流しか流れないため、ＰＷＭ信号のデューティ比は大きくなった状態で維持される。

その後、緩んでいたウエビングが乗員の体に巻き掛かって乗員の拘束を再開したときには、ＤＣモータが低負荷状態から所定の負荷状態になる。この時点では、前述の如く、駆動部にはデューティ比が大きなＰＷＭ信号を入力されているため、ＤＣモータへ供給される通電電流は急激に増加して、目標電流を大きくオーバーシュートしてしまう。その結果、乗員は所定張力よりも大きな張力で拘束されることになる。

この通電電流は、制御部によりフィードバック制御されているため、やがて目標電流に収束していくが、低負荷状態から所定の負荷状態になったときのオーバーシュート量が大きすぎるため、整定時間は非常に長くなってしまう。その結果、乗員はウエビングにより想定以上の大きな張力で、長い間拘束され続けることになる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、プリテンショナ機構の作動中に通電電流が目標電流をオーバーシュートした場合であっても、通電電流を早期に目標電流へ収束させて、乗員がウエビングにより大きな張力で長い間拘束され続けることを防止することにある。

本発明は、電動モータに供給される通電電流が所定の上限電流以上となったときに、制御部から駆動部に入力されるＰＷＭ信号のデューティ比を所定の規定値に強制的に設定するようにしたものである。

具体的には、本発明は、自車両前方に存在する障害物を検知する障害物検知手段と、シートに着座した乗員を拘束するウエビングを巻き取るためのモータを有するプリテンショナ機構と、該障害物検知手段によって検知された障害物と自車両との衝突を予知する衝突予知手段と、該衝突予知手段によって衝突が予知されたときに、ウエビングを所定張力で巻き取るように前記モータへ電流を供給して前記プリテンショナ機構を作動させるプリテンショナ制御手段と、前記モータへ供給される電流を計測する電流計測手段とを備えた車両のシートベルト制御装置が対象である。そして、前記プリテンショナ制御手段は、電源が接続された駆動部と、前記駆動部へＰＷＭ信号を送信することで該駆動部から前記モータへ該パルス変調信号のデューティ比に応じた通電電流を供給させ且つ、前記電流計測手段によって計測される通電電流が前記所定張力に対応した所定の目標電流となるように前記パルス幅変調信号のデューティ比を調整する制御部とを有し、前記制御部は、前記電流計測手段によって検知される通電電流が前記目標電流よりも大きな所定の上限電流以上であるときには、前記ＰＷＭ信号のデューティ比を所定の規定値に強制的に設定するものとする。

前記の構成によれば、自車両と障害物との衝突が予知されたときに、前記駆動部から前記プリテンショナ機構のモータへ電流が供給され、乗員はウエビングにより所定張力で拘束される。

このとき、前記モータへ供給される通電電流は、前記制御部によって制御される。すなわち、制御部は、前記モータへの通電電流が前記所定張力に対応した目標電流となるようにフィードバック制御によりＰＷＭ信号のデューティ比を調整して駆動部へ出力する。

こうして、制御部は、通電電流が目標電流となるようにＰＷＭ信号のデューティ比を調整して出力しているが、前記電流計測手段によって計測された通電電流が所定の上限電流以上となったときには、ＰＷＭ信号のデューティ比を所定の規定値に強制的に設定する。こうすることによって、通電電流が目標電流よりも大きくオーバーシュートしそうな場合であっても、デューティ比が強制的に規定値に設定されるため、そのオーバーシュートを強制的に抑制することができる。こうして、オーバーシュート量が抑制されれば、通電電流を早期に目標電流に収束させることができる。

本発明によれば、前記制御部から前記駆動部へ出力されるＰＷＭ信号のデューティ比を、通電電流が所定の上限電流以上となったときには、所定の規定値に強制的に設定することによって、該制御部により制御される通電電流のオーバーシュート量を抑制することができ、その結果、乗員をウエビングにより大きな張力で長い間拘束することを防止することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るシートベルト制御装置を搭載した車両Ｖを示している。この車両Ｖは、運転席及び助手席に設けられたシートベルト装置２（運転席側のみ図示）と、４つの車輪Ｗ（左前側のみ図示）に個別に配設された４つのブレーキ装置３（左前側のみ図示）と、車両前方の障害物を検知する障害物検知センサ４と、インストルメントパネル１０に設けられたメータユニット１１及び警報ブザー１２と、これらを制御する制御ユニット５とを備えている。そして、車両Ｖは、車速を制御して自動走行するように走行制御を行うと共に、車両前方の障害物を検知又は推定して、その検知、推定結果に基づいてシートベルト装置２やブレーキ装置３を作動させるＰＣＳ（Pre-Crash Safety System）制御を行うように構成されている。

前記シートベルト装置２は、各座席に着座した乗員を拘束するウエビング２ａと、センターピラー（図示省略）に設けられ、ウエビング２ａを巻き取るガイドドラム（図示省略）を有するリトラクタ２ｂと、ウエビング２ａに所定の張力を付与するシートベルトプリテンショナ２０とを有している。上記リトラクタ２ｂは、ウエビング２ａの巻き取り量を検知する巻き取り量検知センサ（図示省略）を有している。また、上記シートベルトプリテンショナ２０は、リトラクタ２ｂの後面に一体的に設けられ、ウエビング２ａを巻き取ってウエビング２ａに通常時よりも大きな所定の第１張力を付与する第１プリテンショナ機構２ｃと、リトラクタ２ｂの前面に一体的に設けられ、ウエビング２ａを巻き取ってウエビング２ａに第１張力よりも大きい所定の第３張力を付与する第２プリテンショナ機構２ｄとを有する。この第１プリテンショナ機構２ｃは、ＤＣモータ２ｅを備え、ＤＣモータ２ｅの駆動によりウエビング２ａの巻き取りと引き出しを行う。一方、第２プリテンショナ機構２ｄは、インフレータ（図示省略）を備え、インフレータを作動させることによりウエビング２ａを第１プリテンショナ機構２ｃによる巻き取り速度よりも速い速度でウエビング２ａを巻き取る。

前記ブレーキ装置３は、ディスクロータ３ａと、キャリパ３ｂと加圧バルブ（図示省略）や減圧バルブ（図示省略）等の各バルブ等からなるブレーキアシスト機構３１とを有する液圧式ブレーキであって、ブレーキペダル（図示省略）の踏み込み操作により倍力装置（図示省略）を介して発生したマスタシリンダ（図示省略）の液圧によりブレーキ装置３が作動して車輪Ｗにブレーキ力が付与される。

前記ブレーキアシスト機構３１は、加圧バルブや減圧バルブ等の各バルブにより構成されていて、マスタシリンダの液圧を検知する液圧センサで構成されたブレーキ圧センサ３２からの検知信号に基づいてブレーキペダルの踏み込み量と踏み込み速度を算出することにより緊急時にブレーキペダルが踏み込まれたことを検知し、緊急時にブレーキペダルが踏み込まれたと検知した場合に、各バルブを制御してブレーキ装置３に供給される液圧を制御することにより所定の大きなブレーキ力を発生させる。このとき、ブレーキアシスト機構３１は、後述するＤＳＣコントローラ７を介してプリテンショナコントローラ９へ緊急時ブレーキ作動情報信号を出力するように構成されている。

前記障害物検知センサ４は、車両Ｖの前端の車幅方向中央部にレーダ軸が車両Ｖの前方正面を向くように取り付けられていて、ミリ波を前方の所定角度の範囲でスキャンしながら発信すると共に、車両Ｖの前方に存在する障害物からの反射波に基づいて該障害物までの距離、角度及び相対速度を検知するスキャン式のミリ波レーダである。この障害物検知センサ４が障害物検知手段を構成する。尚、障害物検知センサはミリ波レーダに限られず、レーザレーダや超音波レーダ等のレーダを採用することもできる。

前記制御ユニット５は、図２に示すように、車両Ｖのパワートレインを制御するＰＣＭ（PowerTrain Control Module）６と、車両Ｖの横滑りを抑制して車両Ｖの走行安定性を保つように制動力及びエンジン出力の制御を行うＤＳＣ（Dynamic Stability Control)コントローラ７と、前記ＰＣＳ制御を行うと共に、前記走行制御、詳しくは車両Ｖの車速を制御して車両Ｖを定速で走行させ又は先行車両に追従させるＡＣＣ（Adaptive Cruse Control）制御を行うＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８と、該ＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８からの制御信号を受けて前記シートベルト装置２を制御するプリテンショナコントローラ９とを有し、これらは車両Ｖ内に構築されたＣＡＮ（Control Area Network）を介して通信可能に接続されている。

前記ＰＣＭ６は、車両Ｖの乗員（運転者）がアクセルペダルを踏み込んだときのアクセル開度を検知するアクセル開度センサ６１からの検知信号およびＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８からの指示信号が入力され、該検知信号又は指示信号に基づいてスロットル６２に制御信号を出力して、車両Ｖを加減速するように構成されている。また、ＰＣＭ６には、ＡＣＣ制御を行うためのＡＣＣ操作スイッチ６３からの操作信号が入力されており、これら操作信号はＣＡＮを介してＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８へ出力される。

前記ＡＣＣ操作スイッチ６３は、ステアリング１３に設けられていて、ＡＣＣ制御を行うための複数のスイッチからなる。例えば、ＡＣＣ制御の実行及び停止を行うＡＣＣメインスイッチ、定速制御の設定速度を設定するセットスイッチ、設定速度を減速させるコーストスイッチ、ＡＣＣ制御を中断させるキャンセルスイッチ、ＡＣＣ制御が中断された場合に再びＡＣＣ制御を再開させるリジュームスイッチ、設定速度を増速させるアクセルスイッチ、及び追従制御における先行車両との目標車間距離を設定する目標車間距離設定スイッチ等からなる。

前記ＤＳＣコントローラ７は、ブレーキペダルが操作されたことを検知するブレーキペダルスイッチ７１及び、図示省略の、ステアリング１３の操舵角を検知する舵角センサ、ヨーレートセンサ、横加速度センサ、スロットル開度センサ、車輪速センサ、などからの出力信号を入力して、それらの信号から得られる情報に基づいてＰＣＭ６へ制御信号を出力してエンジン出力を制御すると共に、ブレーキ装置３へ制御信号を出力してブレーキアシスト機構３１を作動させて各車輪Ｗへのブレーキ力を制御する。こうして、車輪Ｗの横滑りを抑制して、走行状態を安定させる（以下、ＤＳＣ制御という）。また、ＤＳＣコントローラ７は、ＤＳＣ制御実行中は、ＤＳＣ作動情報信号をプリテンショナコントローラ９へ出力している。

前記ＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８は、ＰＣＳオン／オフスイッチ８１からの信号及び前記ＰＣＭ６を介したＡＣＣ操作スイッチ６３からの操作信号、車速センサ８２及び障害物検知センサ４からの検知信号が入力され、それら操作信号及び検知信号から得られる情報に基づいてＰＣＳ制御及びＡＣＣ制御を行う。

まず、ＰＣＳ制御について説明すると、ＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８は、ＰＣＳオン／オフスイッチ８１からのオン信号を受信することによってＰＣＳ制御を実行する。ＰＣＳ制御においては、ＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８は、障害物検知センサ４の検知信号等に基づいて車両Ｖの前方に存在する先行車両やガードレール等の障害物を検知してその衝突可能性を予知し、衝突する可能性が高いときには、プリテンショナコントローラ９へ作動信号を出力して第１プリテンショナ機構２ｃを作動させると共に、ＤＳＣコントローラ７へ減速指示信号を出力する。プリテンショナコントローラ９の作動制御については後述する。減速指示信号を受信したＤＳＣコントローラ７は、ブレーキ装置３へ制御信号を出力して、ブレーキアシスト機構３１を制御して車両Ｖを所定の第１減速度で減速させるようにブレーキ装置３を作動させる。それに加えて、ＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８は、衝突する可能性が高いときには、メータユニット１１及び警報ブザー１２を制御して衝突する可能性が高い旨を運転者に報知する。こうすることで、乗員に体感警報を行うと共に、乗員を予め拘束し且つ車速を減速しておく。すなわち、ＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８が衝突予知手段を構成する。

尚、衝突可能性は、車両Ｖが障害物に衝突するまでの予測時間によって判断する。すなわち、ＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８は、障害物検知センサ４からの検知信号に基づいて、障害物までの距離、角度及び相対速度から衝突までに要する時間を算出し、その時間が所定時間よりも短いことをもって衝突可能性が高いと判断する。

次に、ＡＣＣ制御について説明すると、ＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８は、ＡＣＣ操作スイッチ６３のＡＣＣメインスイッチからの操作信号（ＡＣＣ制御を実行する旨の信号）を受信することによってＡＣＣ制御を実行する。ＡＣＣ制御においては、先行車両が存在しないときには車両Ｖを一定の目標速度で定速走行させる定速制御を、先行車両が存在するときに車両Ｖを先行車両に対して一定の目標車間距離を維持した状態で追従走行させる追従制御を行う。

前記定速制御では、ＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８は、ＡＣＣ操作スイッチ６３からの操作信号及び車速センサ８２からの検知信号に基づいて、車両Ｖの車速が乗員が設定した目標車速となるように、ＰＣＭ６へ加速／減速指示信号を出力してスロットル６２を制御すると共に、ＤＳＣコントローラ７へ減速指示信号を出力することでブレーキ装置３を制御して、車両Ｖを目標車速で走行させる。

前記追従制御では、ＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８は、ＡＣＣ操作スイッチ６３からの操作信号、車速センサ８２からの検知信号及び障害物検知センサ４からの検知信号に基づいて、車両Ｖと先行車両との車間距離が乗員が設定した目標車間距離となるように、ＰＣＭ６へ加速／減速指示信号を出力してスロットル６２を制御すると共に、ＤＳＣコントローラ７へ減速指示信号を出力することでブレーキ装置３を制御して、車両Ｖを先行車両と目標車間距離を維持した状態で追従走行させる。

尚、前記定速制御は、車両Ｖの前方に先行車両が存在しないときにのみ行うことができ、先行車両が存在する場合は、前記追従制御へ自動的に切り替わる。

前記プリテンショナコントローラ９は、前記ＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８が障害物との衝突を予知したときに出力する作動信号を受けて、シートベルト装置２の第１プリテンショナ機構２ｃ及び第２プリテンショナ機構２ｄを作動させるものである。また、プリテンショナコントローラ９は、障害物との衝突が予知された場合に限らず、前記ＤＳＣコントローラ７によってＤＳＣ制御が行われているとき及び乗員による緊急時のブレーキ操作があったときにも、シートベルト装置２の第１プリテンショナ機構２ｃを作動させるように構成されている。このプリテンショナコントローラ９がプリテンショナ制御手段を構成する。

このプリテンショナコントローラ９は、第１プリテンショナ機構２ｃのＤＣモータ２ｅへ通電することでＤＣモータ２ｅを駆動する駆動部９１と、駆動部にＰＷＭ信号を出力して、駆動部からＤＣモータ２ｅへ供給される通電電流を制御する制御部９２と、第２プリテンショナ機構２ｄを作動させる起動制御部９３とを有する。

前記駆動部９１は、直流電源９４が接続されており、この直流電源９４から供給される電流を制御部９２から入力されるＰＷＭ信号のデューティ比に応じた電流に制御して、ＤＣモータ２ｅへ供給する。

また、駆動部９１とＤＣモータ２ｅとの間には、ＤＣモータ２ｅに供給される通電電流を検知する電流センサ９５が介設されている。この電流センサ９５が電流計測手段を構成する。

前記制御部９２は、ＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８からの作動信号、ＤＳＣコントローラ７から出力されるＤＳＣ作動情報信号およびＤＳＣコントローラ７から出力される緊急時ブレーキ作動情報信号のうち何れかの信号を受信したときに、前記駆動部９１へＰＷＭ信号を出力して、駆動部９１からＤＣモータ２ｅへ通電電流を供給させる。この制御部９２は、ＰＩＤ制御によってＰＷＭ信号のデューティ比を調整することによって、通電電流が所定の目標電流となるように制御している。つまり、制御部９２には電流センサ９５からの検知信号が入力されており、ＤＣモータ２ｅへ供給される通電電流をフィードバックして、該通電電流が目標電流となるようにＰＷＭ信号のデューティ比を調整する。ここで、所定の目標電流は、ウエビング２ａに付与される張力が所定の第１張力となるときのＤＣモータ２ｅの駆動トルクに対応する電流である。

前記起動制御部９３は、車両Ｖが衝突したことを検知する衝突検知センサ９６が接続されていて、該衝突検知センサ９６からの衝突検知信号が入力されたときに、第２プリテンショナ機構２ｄのインフレータに起動信号を出力することによって該インフレータを起動させてウエビング２ａを所定の第２張力で巻き取らせる。

このように構成されたプリンテンショナコントローラ９から第１プリテンショナ機構２ｃのＤＣモータ２ｅへ供給される通電電流は、図３に示すようになる。すなわち、制御部９２は、障害物との衝突が予知されたとき、ＰＣＳ制御が実行されているとき及び緊急時のブレーキ操作があったときの何れかのときに、第１プリテンショナ機構２ｃを作動させるべく、駆動部９１へのＰＷＭ信号の出力を開始する。ＰＷＭ信号の出力開始直後は、電流センサ９５により検知される通電電流は略零であるため、制御部９２はＰＷＭ信号のデューティ比を大きくして出力する。その結果、ＤＣモータ２ｅへの通電電流は、始めは急激に増加する。そうして、駆動部９１からＤＣモータ２ｅへ電流が供給され始めると、制御部９２は電流センサ９５により検知される通電電流が目標電流となるようにＰＷＭ信号のデューティ比を小さく調整して駆動部９１へ出力する。その結果、ＤＣモータ２ｅへの通電電流は、目標電流を多少オーバーシュートした後、目標電流に収束していく。こうして、ウエビング２ａには所定の第１張力が付与される。

しかしながら、通電電流に基づいて単純にＰＩＤ制御を行っていると、以下のような問題がある。すなわち、第１プリテンショナ機構２ｃ作動中において、乗員がウエビング２ａを手で握っていてウエビング２ａが乗員の体に密着していない状態から乗員が手を離した場合や、ウエビング２ａが乗員の体に密着しているけれども乗員の背中がシートから浮いている状態から背中をシートに付けるように乗員がシートにもたれ掛かった場合には、ウエビング２ａが瞬間的に緩んで、ＤＣモータ２ｅは所定の負荷がかかっていた状態から一時的に低負荷状態となる。このように、ＤＣモータ２ｅが低負荷状態となると、図４に示すように、ＤＣモータ２ｅにはその低負荷に対応した少量の電流しか流れなくなる（矢印Ａ参照）。すると、電流センサ９５により検出される通電電流も少量となるため、制御部９２は、通電電流を目標電流まで上げるべく、ＰＷＭ信号のデューティ比を最大にして駆動部９１へ供給する。しかし、ＤＣモータ２ｅが低負荷状態である間は、ＰＷＭ信号のデューティ比を大きくしても、ＤＣモータ２ｅには少量の電流しか流れず、デューティ比は大きな状態で維持される。

その後、緩んでいたウエビング２ａが巻き取られて乗員の体に巻き掛かかり、乗員の拘束を再開したときには、ＤＣモータ２ｅが低負荷状態から所定の負荷状態になる。この時点では、駆動部９１に入力されているＰＷＭ信号のデューティ比は、前述の如く最大となったままであるため、ＤＣモータ２ｅへ供給される通電電流は急激に増加する。その結果、通電電流が目標電流を大きくオーバーシュートしてしまう（矢印Ｂ参照）。このようにオーバーシュート量が大きくなると、通電電流が目標電流に収束するまでの時間も長くなり、乗員はウエビング２ａにより想定以上の大きな張力で拘束された状態が長い間続く。

そこで、前記制御部９２は、電流センサ９５により検知される通電電流が所定の上限電流以上となったときには、ＰＷＭ信号のデューティ比を強制的に所定の規定値に設定するように構成されている。この所定の規定値は、定常状態において通電電流が目標電流となる値、又は定常状態において通電電流と目標電流との偏差が許容範囲内となる値である。

以下に、制御部９２による第１プリテンショナ機構２ｃの作動制御について、図５に示すフローチャートを用いて詳しく説明する。

このフローはＰＣＳオン／オフスイッチ８１がオン操作されることでスタートする。

まず、ステップＳ１において、第１プリテンショナ機構２ｃの作動条件が成立したか否かを判定する。ここで、第１プリテンショナ機構２ｃの作動条件とは、障害物との衝突が予知される、ＤＳＣ制御が実行される、及び緊急時のブレーキ操作がされるという３つの条件のうち何れか１つが成立することである。そして、作動条件が成立したとき（ＹＥＳ）にはステップＳ２へ進む一方、作動条件が成立しないとき（ＮＯ）にはステップＳ１を繰り返す。

ステップＳ２では、第１プリテンショナ機構２ｃのＤＣモータ２ｅへの通電を開始する。

そして、ステップＳ３で、第１プリテンショナ機構２ｃへの通電電流を計測する。

その後、ステップＳ４で、通電時間が所定時間経過したか否かを判定する。所定時間経過しているとき（ＹＥＳ）にはステップＳ９へ進んで、制御部９２からのＰＷＭ信号の出力を停止することで、ＤＣモータ２ｅへの通電を停止する。つまり、第１プリテンショナ機構２ｃを作動させるときには、所定時間だけＤＣモータ２ｅへ通電する。一方、所定時間経過していないとき（ＮＯ）にはステップＳ５へ進む。

ステップＳ５においては、電流センサ９５により検知された通電電流が目標電流と一致するか否かを判定する。一致するとき（ＹＥＳ）にはステップＳ３へ進んで、前記ステップを繰り返す。一方、一致しないとき（ＮＯ）にはステップＳ６へ進む。ここで、本ステップでは、通電電流と目標電流とが一致するか否かを判定しているが、厳密に一致する場合だけでなく、通電電流と目標電流との偏差が所定の許容範囲内に入っているか否かを判定するようにしてもよい。

ステップＳ６においては、電流センサ９５により検知された通電電流が所定の上限電流以上となっているか否かを判定する。上限電流未満のとき（ＮＯ）はステップＳ７へ進む一方、上限電流以上となっているとき（ＹＥＳ）にはステップＳ８へ進む。

ステップＳ７では、通電電流が上限電流未満であるので、通電電流が目標電流となるようにデューティ比を調整してＰＷＭ信号を駆動部９１へ出力して、ＰＩＤ制御を行う。こうして、ステップＳ１〜Ｓ７を繰り返してＰＩＤ制御を行う場合は、ＤＣモータ２ｅへ供給される通電電流は、図３に示すようになる。

一方、ステップＳ８では、通電電流が上限電流以上であるので、オーバーシュート量を抑えるべく、ＰＷＭ信号のデューティ比を、ＰＩＤ制御で制御するのではなく、所定の規定値に強制的に設定する。

つまり、図６の実線で示すように、ＤＣモータ２ｅが前述の如く、所定の負荷状態から一時的に低負荷状態となったときには、通電電流が少量しか流れなくなり（矢印Ｃ参照）、低負荷状態から所定の負荷状態に戻ったときにはそのときの反動で通電電流が急激に増加する。ところが、通電電流が所定の上限電流以上となったときに（矢印Ｄ参照）、ＰＷＭ信号のデューティ比を目標電流に対応する所定の規定値に設定することで、通電電流のオーバーシュートが抑えられて、通電電流が早期に目標電流に収束していく。尚、図中の二点鎖線は、デューティ比を規定値に強制的に設定しない場合の通電電流を表している。

このように、前記実施形態によれば、通電電流が所定の上限電流以上となったときには、ＰＷＭ信号のデューティ比を目標電流に対応した所定の規定値に強制的に設定することによって、通電電流のオーバーシュート量を抑制することができ、通電電流を早期に目標電流に収束させることができる。その結果、ＤＣモータ２ｅが所定の負荷状態から一時的に低負荷状態となり、また所定の負荷状態に戻るような現象が生じたときに、ウエビング２ａの張力を所定の第１張力に早期に収束させることができ、乗員が想定以上の大きさの張力で長い間拘束され続けるということを防止することができる。

以上説明したように、本発明は、ウエビングに所定の張力を付与するプリテンショナ機構を備え、自車両の衝突が予知されたときに該プリテンショナ機構を作動させて、乗員を所定の張力で拘束するようにしたシートベルト制御装置について有用である。

本発明の実施形態に係るシートベルト制御装置を搭載した車両を示す概略側面図である。 シートベルト制御装置の制御系を示すブロック図である。 モータへの通電電流を示す図であって、モータの負荷が低負荷状態にならなかった場合の図である。 モータへの通電電流を示す図であって、モータの負荷が一旦、低負荷状態になり且つＰＩＤ制御を続けた場合の図である。 シートベルト制御装置によるプリテンショナ機構の作動制御のフローチャートである。 モータへの通電電流を示す図であって、モータの負荷が一旦、低負荷状態になり且つＰＷＭ信号のデューティ比を強制的に設定した場合の図である。

符号の説明

Ｖ 車両（自車両）
２ａ ウエビング
２ｃ 第１プリテンショナ機構（プリテンショナ機構）
２ｅ ＤＣモータ（モータ）
４ 障害物検知センサ（障害物検知手段）
８ ＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ（衝突予知手段）
９ プリテンショナコントローラ（プリテンショナ制御手段）
９１ 駆動部
９２ 制御部
９４ 直流電源（電源）
９５ 電流センサ（電流計測手段）

Claims (1)

1. 自車両前方に存在する障害物を検知する障害物検知手段と、シートに着座した乗員を拘束するウエビングを巻き取るためのモータを有するプリテンショナ機構と、該障害物検知手段によって検知された障害物と自車両との衝突を予知する衝突予知手段と、該衝突予知手段によって衝突が予知されたときに、ウエビングを所定張力で巻き取るように前記モータへ電流を供給して前記プリテンショナ機構を作動させるプリテンショナ制御手段と、前記モータへ供給される電流を計測する電流計測手段とを備えた車両のシートベルト制御装置であって、
   前記プリテンショナ制御手段は、電源が接続された駆動部と、前記駆動部へパルス幅変調信号を送信することで該駆動部から前記モータへ該パルス変調信号のデューティ比に応じた通電電流を供給させ且つ、前記電流計測手段によって計測される通電電流が前記所定張力に対応した所定の目標電流となるように前記パルス幅変調信号のデューティ比を調整する制御部とを有し、
   前記制御部は、前記電流計測手段によって検知される通電電流が前記目標電流よりも大きな所定の上限電流以上であるときには、前記パルス幅変調信号のデューティ比を所定の規定値に強制的に設定することを特徴とする車両のシートベルト制御装置。

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