JP2009154602A - 制動力制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作動条件の異なる複数のシステムが同一のブレーキ制御機構を利用する場合において、作動できないシステムを運転者に適切に報知することができる制動力制御装置を提供する。
【解決手段】車両各輪の制動力を制御するブレーキアクチュエータ５を用いて車両挙動を制御するＶＳＣ制御部２１と、ＶＳＣ制御部２１の作動可否を判定するＶＳＣ作動可能判定部２２と、ブレーキアクチュエータ５を用いてＶＳＣ制御部２１によって制御される車両挙動とは別の車両挙動を制御する小回り制御部２３と、小回り制御部２３の作動可否を操作入力によらずに判定する小回り制御作動可能判定部２４と、ＶＳＣ制御部２１が作動できない旨を報知するＶＳＣ警告灯４と、小回り制御部２３が作動できない旨をＶＳＣ警告灯４とは異なる態様で報知する小回り制御インジケータ１０とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の制動力を制御する制動力制御装置に関するものである。

従来、車輪の制動力を制御する制動力制御装置として、独立に各車輪の制動力を制御する機構を利用して小回り制御を行う装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この装置は、車両の旋回時において、特定の車輪に制動力を付与し、車両の機械的特性で決まる最小回転半径よりもさらに回転半径を小さくし、小回り性を向上させるものである。

また、上述の独立に各車輪の制動力を制御する制動力制御機構は、例えば、車両の旋回方向の安定性を確保するシステムであるＶＳＣ（Vehicle Stability Control system）や、車両制動時において車両の安定性を確保するＡＢＳ（AntilockBrake System）に利用されている。これらのシステムは、車両状態を検知して制動力制御機構を用いて車両の前輪横滑り又は後輪横滑りを緩和させたり、制動力制御機構のブレーキ動作を自動化してタイヤがロックすることを緩和させたりするものである。ここで、ＡＢＳにおいて、作動できない場合には警告ランプを点灯させて運転者に報知する機能が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００６−１０３５１７号公報 特開平１０−２７８７７１号公報

ここで、上記特許文献１に記載の装置にあっては、小回り制御の際に車輪を制動するブレーキを連続作動させる必要があるため、ブレーキアクチュエータに備わるモータ及びソレノイドが発熱する。このため、過熱から車両システムを保護するために、発熱量に応じて小回り制御を禁止して、運転者にその旨を適切に報知する必要がある。

しかしながら、ＶＳＣやＡＢＳ等の他のシステムと小回り制御とが制動力制御機構を共有する場合を考えると、例えば小回り制御は実行できないが作動条件の異なる他のシステムは実行することができる場合があり、他のシステムに備わる警告ランプのみでそのような態様を運転者に対して報知することは困難である。

そこで本発明は、このような技術課題を解決するためになされたものであって、作動条件の異なる複数のシステムが同一のブレーキ制御機構を利用する場合において、作動ができないシステムを運転者に適切に報知することができる制動力制御装置を提供することを目的とする。

すなわち本発明に係る制動力制御装置は、第１の作動条件を満たす場合には車両の各輪の制動力を独立に制御するブレーキ制御機構を用いて車両挙動を制御する第１の車両挙動制御手段と、第１の車両挙動制御手段が作動できる状態にあるか否かを判定する第１の判定手段と、第２の作動条件を満たす場合にはブレーキ制御機構を用いて、第１の車両挙動制御手段によって制御される車両挙動とは別の車両挙動を制御する第２の車両挙動制御手段と、第２の車両挙動制御手段が作動できる状態にあるか否かを操作入力によらずに判定する第２の判定手段と、第１の判定手段によって第１の車両挙動制御手段が作動できる状態にないと判定した判定結果を第１の態様で報知し、第２の判定手段によって第２の車両挙動制御手段が作動できる状態にないと判定した判定結果を第１の態様とは異なる第２の態様で報知する報知手段と、を備えて構成される。

このように構成することによって、車両挙動を制御する第１の車両挙動制御手段が作動できる状態にあるか否かを第１の判定手段によって判定し、第１の車両挙動制御手段が作動できる状態にないと判定した判定結果を、報知手段によって運転者に対し第１の態様で報知することができる。また、第１の車両挙動制御手段と同様のブレーキ制御機構を利用する第２の車両挙動制御手段が作動できる状態にあるか否かを入力操作によらずに第２の判定手段によって判定し、第２の車両挙動制御手段が作動できる状態にないと判定した判定結果を、報知手段によって、第１の様態とは別の第２の態様で運転者に対し報知することができる。これにより、同一のブレーキ制御機構を利用するシステムが複数ある場合に、作動ができないシステムを運転者に適切に報知することができる。

ここで、制動力制御装置において、第１の態様を報知する報知手段は、第１の車両挙動制御手段が作動できる状態にないことを報知する警告灯であり、第２の態様を報知する報知手段は、第２の車両挙動制御手段が作動できる状態にないことを報知する作動インジケータとすることができる。

また、制動力制御装置は、第２の車両挙動制御手段が作動中であるか否かを判定する第３の判定手段を備え、第２の態様を報知する報知手段は、第３の判定手段によって第２の車両挙動制御手段が作動中であると判定した判定結果を第２の態様とは異なる第３の態様で報知することが好適である。

このように構成することで、第２の車両挙動制御手段が作動できないこと、第２の車両挙動制御手段が作動中であることを、異なる態様で同一の報知手段で報知することができる。

本発明によれば、作動条件の異なる複数のシステムが同一のブレーキ制御機構を利用する場合において、作動ができないシステムを運転者に適切に報知することができる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本発明の実施形態に係る制動力制御装置を搭載した車両の構成図である。本実施形態に係る制動力制御装置１は、運転者の走行支援を行う機能を有する車両に好適に採用されるものである。

図１に示す車両６は、当該車両６の各輪の制動力を独立に制御するブレーキ制御機構であるブレーキアクチュエータ５を備えている。ブレーキアクチュエータ５は、各車輪に配置されたホイールシリンダ（不図示）へのブレーキ油圧を調整することで、各車輪に対して制動力を変化させる機能を有している。各車輪のブレーキ油圧の調整は、ブレーキアクチュエータ５が備えるマスタシリンダカットソレノイド弁５２、保持ソレノイド弁５３及び減圧ソレノイド弁５４が構成する油圧回路を用いて行われる。油圧回路を構成するこれらの弁としては、電気信号で制御可能な電磁弁が用いられる。また、ブレーキアクチュエータ５が有するモータ５１は、各弁から油圧回路内の吐出経路に排出されてリザーバ（不図示）に蓄えられたブレーキ油を再度油圧回路内へ戻すために駆動するポンプ（不図示）の駆動源として機能する。ブレーキアクチュエータ５のブレーキ（不図示）としては、例えばディスクブレーキが用いられる。

また、車両６は、情報入力手段として、センサ３を備えている。このセンサ３は、舵角センサ３１、アクセル開度検出センサ３２、ギア位置検出センサ３３、ブレーキ操作状態検出センサ３４、パーキングブレーキ作動検出センサ３５、車輪速センサ３６、加速度センサ３７及びヨーレートセンサ３８を有している。これらの各センサは、後述するＥＣＵ２と接続されており、入力した情報をＥＣＵ２へ出力する機能を有している。

舵角センサ３１は、例えば、ハンドル操作によって動作するギアに磁石を内蔵し、磁石が取り付けられたギアの回転を磁気抵抗素子の磁気抵抗の変化によって検知して、操舵量及び操舵方向を検知する機能を有している。

アクセル開度検出センサ３２は、例えば、ホール素子を用いてアクセルペダルの踏み込み量からアクセル開度を検知する機能を有している。

ギア位置検出センサ３３は、例えば、ドライブ、ニュートラル、リバース、パーキング等のギア位置を検知する機能を有している。

ブレーキ操作状態検出センサ３４は、例えば、ホール素子を用いてブレーキペダルの踏み込み量からブレーキの操作量を検知する機能を有している。

パーキングブレーキ作動検出センサ３５は、例えば、パーキングブレーキのＯＮ、ＯＦＦについて検知する機能を有している。

車輪速センサ３６は、車輪ごとに取り付けられ、例えば、車輪に磁石を内蔵し、車輪の回転を磁石の回転を磁気抵抗素子の磁気抵抗の変化によって検知して、車両６の車輪速を検知する機能を有している。

加速度センサ３７は、例えば、内蔵された可動電極と固定電極との距離の変化を計測して、車両６の前後左右に対する加減速度を検出する機能を有している。

ヨーレートセンサ３８は、例えば、圧電セラミックの歪み量と方向によって車両６の鉛直軸方向の回転角速度を検知する機能を有している。

また、車両６は、センサ３から情報を入力し、ブレーキアクチュエータ５へ制御信号を出力するＥＣＵ２を備えている。ここで、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）とは、電子制御する自動車デバイスのコンピュータであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、および入出力インターフェイスなどを備えて構成されるものである。

ＥＣＵ２は、ＶＳＣ制御部（第１の車両挙動制御手段）２１、ＶＳＣ作動可能判定部（第１の判定手段）２２、小回り制御部（第２の車両挙動制御手段）２３、小回り制御作動可能判定部（第２の判定手段）２４及び小回り制御作動状態判定部（第３の判定手段）２５を備えている。

ＶＳＣ制御部２１は、所定の作動条件（第１の作動条件）を満たす場合には車両６の各輪の制動力を独立に制御するブレーキアクチュエータ５に対して制御信号を出力し、車両挙動を制御して走行安定性の確保に寄与する機能を有している。このＶＳＣ制御部２１は、具体的には、所定の作動条件として、例えば、オーバースピードでコーナーに侵入した場合や急激なハンドル操作を伴う緊急旋回時等によって、車両挙動が乱れ、強い後輪横滑り又は前輪横滑りが発生しているかを判定するための閾値を所定の条件として用いて処理を行う。より具体的には、ＶＳＣ制御部２１は、加速度センサ３７及びヨーレートセンサ３８から入力した値から算出したスリップ角及びスリップ角速度が閾値以上の場合には後輪横滑り傾向が大きいと判定し、他方、ヨーレートセンサ３８から入力した値から算出したヨーレートが、ドライバーの操舵から算出した目標ヨーレート（閾値）と比べて小さい場合には、前輪横滑り傾向が大きいと判定する機能を有している。

また、ＶＳＣ制御部２１は、前輪横滑り傾向の程度に応じて、アクセル開度検出センサ３２によって得られたエンジン出力状態を考慮しながらエンジン（不図示）へ出力を落とす命令を出力すると共に、ブレーキ操作状態検出センサ３４及びパーキングブレーキ作動検出センサ３５によって得られたブレーキ状態と、車輪速センサ３６から得られた各車輪の状態を考慮しながら、コーナーの外側の前輪にブレーキをかける制御信号をブレーキアクチュエータ５に出力する機能を有している。他方、強い後輪横滑り傾向と判定した場合には、強い後輪横滑り傾向の程度に応じて、ブレーキ操作状態検出センサ３４及びパーキングブレーキ作動検出センサ３５によって得られたブレーキ状態と車輪速センサ３６から得られた各車輪速を考慮しながら、後輪の内輪にブレーキをかける制御信号をブレーキアクチュエータ５に出力する機能を有している。なお、ＶＳＣ制御部２１は、ＥＣＵ２と接続された作動スイッチ３０がＯＮされることによって制御を開始する機能を有している。

ＶＳＣ作動可能判定部２２は、ＶＳＣ制御部２１が作動できる状態にあるか否かを、例えば、センサ３の入力値やブレーキアクチュエータ５の温度等に基づいて判定する機能を有している。このブレーキアクチュエータ５の温度は、例えばＥＣＵ２が有する温度推定機能を用いて検知する。この機能は、ＥＣＵ２が出力したブレーキ制御信号の内容に基づいて、ブレーキアクチュエータ５の作動時間を推定し、推定したブレーキアクチュエータ５の作動時間から温度を予測するものである。また、ＶＳＣ作動可能判定部２２は、判定結果をＶＳＣ警告灯（報知手段）４へ出力する機能、すなわち、異常が発生したと判定した場合には、運転者が目視できる位置に配置されたＶＳＣ警告灯（報知手段）４を点灯させるという第１の態様をさせる機能を有している。

小回り制御部２３は、所定の作動条件（第２の作動条件）を満たす場合には、ＶＳＣ制御部２１と同一のブレーキアクチュエータ５に対して制御信号を出力し、特定の車輪に制動力を付与し、車両６の機械的特性で決まる最小回転半径よりもさらに回転半径を小さくする小回り制御機能を有している。所定の作動条件とは、例えば、車輪速センサ３６から入力した車輪速が所定値以下であって、舵角センサから入力した操舵角が所定値以上であるという条件である。小回り制御部２３は、車輪速が所定値以下であって、操舵角が所定値以上であるという作動条件を満足する場合には、小回り制御を実行すると判定する。他方、車輪速が所定値以下であって、操舵角が所定値以上では無い場合には、小回り制御を実行しないと判定する。

小回り制御部２３は、車両６を旋回させる際に、ギア位置検出センサ３３から入力したシフトギアの位置及び舵角センサ３１から入力したハンドル舵角に基づいて車両進行方向に対して前後となる車輪および旋回方向に対して内輪となる車輪を決定し、ハンドル舵角の舵角量に応じて、ブレーキ操作状態検出センサ３４及びパーキングブレーキ作動検出センサ３５によって得られたブレーキ状態と、車輪速センサ３６から得られた各車輪速とを考慮しながら、決定した旋回方向内輪に対してブレーキをかける制御信号をブレーキアクチュエータ５に出力する機能を有している。

小回り制御作動可能判定部２４は、小回り制御部２３が作動できる状態にあるか否かを、例えば、センサ３の入力値やブレーキアクチュエータ５の温度等に基づいて判定する機能を有している。このブレーキアクチュエータ５の温度は、例えばＶＳＣ作動可能判定部２２と同様に、ＥＣＵ２が有する温度推定機能で推定する。そして、この小回り制御作動可能判定部２４は、小回り制御部２３が作動できる状態にないと判定した場合、その判定結果を小回り制御インジケータ（報知手段）１０へ出力する機能を有している。なお、ＥＣＵ２は、小回り制御を行える状態にないと小回り制御作動可能判定部２４が判定すると、小回り制御部２３の作動を禁止する機能を有している。

小回り制御作動状態判定部２５は、小回り制御部２３が作動中であるか否かを、例えば、小回り制御部２３がブレーキアクチュエータ５に対して制御信号を出力しているか否かに基づいて判定する機能を有している。そして、この小回り制御作動状態判定部２５は、小回り制御部２３が作動中であると判定した場合、その判定結果を小回り制御インジケータ１０へ出力する機能を有している。

小回り制御インジケータ１０は、ＶＳＣ警告灯４とは別に設けられ、小回り制御作動可能判定部２４が出力した判定結果を運転者に報知する機能を有している。具体的には、小回り制御インジケータ１０は、小回り制御が作動できる状態にないと判定した判定結果を運転者に報知するために、例えば、非作動表示１２を点灯するという第２の態様をする機能を有している。また、小回り制御インジケータ１０は、小回り制御動作状態判定部２５が出力した判定結果を運転者に報知する機能を有している。具体的には、小回り制御インジケータ１０は、小回り制御が作動中であると判定した判定結果を運転者に報知するために、例えば、作動表示１１を非作動表示１２とは別の色で点灯するという第３の態様をする機能を有している。

そして、ＥＣＵ２のＶＳＣ制御部２１、ＶＳＣ作動可能判定部２２、小回り制御部２３、小回り制御作動可能判定部２４、小回り制御作動状態判定部２５、ＶＳＣ警告灯４及び小回り制御インジケータ１０により、車両６の走行支援装置として制動力制御装置１が構成されている。

次に本実施形態に係る制動力制御装置の作動について説明する。図２は、本実施形態に係る制動力制御装置の動作を示すフロー図である。図２に示す制御処理は、ＥＣＵ２で実行し、例えばイグニッションオンされてから所定の間隔で繰り返し実行する。

まず、図２の制御処理を開始すると、Ｓ（ステップ）１０の処理において、ＶＳＣ作動可能判定部２２は、センサ３からの入力やブレーキアクチュエータ５の温度に基づいて、ＶＳＣに何らかの不具合が発生しているか否か、すなわちＶＳＣが作動可能か否かを判定する。ＶＳＣ作動可能判定部２２は、ＶＳＣに不具合が発生していると判定した場合には、Ｓ２０の警告灯点灯処理へ移行し、Ｓ２０の処理において、運転者にＶＳＣが作動できない旨を報知するために、ＶＳＣ警告灯４を点灯させる。ＶＳＣ警告灯４は、例えば、赤色を点灯して運転者にその旨を報知する。そして、Ｓ２０の処理が終了すると、図２に示す制御処理を終了する。

一方、Ｓ１０の処理において、ＶＳＣ作動可能判定部２２が、ＶＳＣに不具合が発生していないと判定した場合には、Ｓ１２の小回り制御作動確認処理へ移行し、Ｓ１２の処理において、小回り制御作動状態判定部２５は、小回り制御が作動中であるか否かを判定する。具体的には、小回り制御作動状態判定部２５は、小回り制御部２３が例えばブレーキアクチュエータ５に対して制御信号を出力しているか否かを判定する。Ｓ１２の処理において、小回り制御作動状態判定部２５が、小回り制御が作動中であると判定した場合には、Ｓ１８のインジケータ点灯処理へ移行し、Ｓ１８の処理において、ＥＣＵ２は、運転者に小回り制御が作動している旨を報知するために、小回り制御インジケータ１０の作動表示１１を点灯させる。小回り制御インジケータ１０の作動表示１１は、例えば、緑色を点灯して運転者にその旨を報知する。そして、Ｓ１８の処理が終了すると、図２に示す制御処理を終了する。

一方、Ｓ１２の処理において、小回り制御作動状態判定部２５が、小回り制御が作動中でないと判定した場合には、Ｓ１４の小回り制御作動可否判定処理へ移行し、Ｓ１４の処理において、小回り制御作動可能判定部２４は、センサ３からの入力やブレーキアクチュエータ５の温度に基づいて、小回り制御が作動できる状態であるか否かを判定する。Ｓ１４の処理において、小回り制御作動可能判定部２４が、小回り制御が作動できる状態であると判定した場合には、図２に示す制御処理を終了する。

一方、Ｓ１４の処理において、小回り制御作動可能判定部２４が、小回り制御が作動できる状態にないと判定した場合には、Ｓ１６のインジケータ点灯処理へ移行し、Ｓ１６の処理において、小回り制御作動可能判定部２４は、運転者に小回り制御が作動できる状態にない旨を報知するために、小回り制御インジケータ１０の非作動表示１２を点灯させる。小回り制御インジケータ１０の非作動表示１２は、例えば、赤色を点灯して運転者にその旨を報知する。そして、Ｓ１８の処理が終了すると、図２に示す制御処理を終了する。

このように、本実施形態に係る制動力制御装置１によれば、車両６の挙動を制御するＶＳＣ制御部２１の作動可否をＶＳＣ作動可能判定部２２によって判定し、ＶＳＣ制御部２１が作動できる状態にないという判定結果を、ＶＳＣ警告灯により運転者に対し報知することができる。また、ＶＳＣ制御部２１と同様のブレーキアクチュエータ５を利用する小回り制御部２３の作動可否を操作入力によらずに小回り制御作動可能判定部２４によって判定し、小回り制御部２３が作動できる状態にないという判定結果を、小回り制御インジケータ１０より運転者に対し別の態様で報知することができる。これにより、同一のブレーキアクチュエータ５を利用するシステムが複数ある場合に、それらのシステムの中で作動できないシステムを運転者に適切に報知することができる。

また、本実施形態に係る制動力制御装置１によれば、小回り制御インジケータ１０の色を変えて、小回り制御部２３が作動できないこと、小回り制御部２３が作動中であることを運転者に簡単に報知することができる。

以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、上記実施形態においては、ブレーキアクチュエータ５のブレーキとしてディスクブレーキを用いた場合を説明したが、例えば油圧ブレーキを用いた場合にも同様に適用できる。

本実施形態に係る制動力制御装置を搭載した車両の構成図である。 図１中の制動力制御装置の動作を示すフロー図である。

符号の説明

１…制動力制御装置、２…ＥＣＵ、４…ＶＳＣ警告灯（報知手段）、１０…小回り制御インジケータ（報知手段）、２１…ＶＳＣ制御部（第１の車両挙動制御手段）、２２…ＶＳＣ作動可能判定部（第１の判定手段）、２３…小回り制御部（第２の車両挙動制御手段）、２４…小回り制御作動可能判定部（第２の判定部）、２５…小回り制御作動状態判定部（第３の判定手段）。

Claims (3)

1. 第１の作動条件を満たす場合には車両の各輪の制動力を独立に制御するブレーキ制御機構を用いて車両挙動を制御する第１の車両挙動制御手段と、
   前記第１の車両挙動制御手段が作動できる状態にあるか否かを判定する第１の判定手段と、
   第２の作動条件を満たす場合には前記ブレーキ制御機構を用いて、前記第１の車両挙動制御手段によって制御される車両挙動とは別の車両挙動を制御する第２の車両挙動制御手段と、
   前記第２の車両挙動制御手段が作動できる状態にあるか否かを操作入力によらずに判定する第２の判定手段と、
   前記第１の判定手段によって前記第１の車両挙動制御手段が作動できる状態にないと判定した判定結果を第１の態様で報知し、前記第２の判定手段によって前記第２の車両挙動制御手段が作動できる状態にないと判定した判定結果を前記第１の態様とは異なる第２の態様で報知する報知手段と、
   を備える制動力制御装置。
2. 前記第１の態様を報知する報知手段は、前記第１の車両挙動制御手段が作動できる状態にないことを報知する警告灯であり、
   前記第２の態様を報知する報知手段は、前記第２の車両挙動制御手段が作動できる状態にないことを報知する作動インジケータであること、
   を特徴とする請求項１に記載の制動力制御装置。
3. 前記第２の車両挙動制御手段が作動中であるか否かを判定する第３の判定手段を備え、
   前記第２の態様を報知する報知手段は、前記第３の判定手段によって前記第２の車両挙動制御手段が作動中であると判定した判定結果を前記第２の態様とは異なる第３の態様で報知すること、
   を特徴とする請求項１又は２に記載の制動力制御装置。

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