JP3898323B2 - 車両の統合制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は車両の統合制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両にレーダなどを備えて進行方向前方の障害物の有無を検知し、検知結果に基づいて車両の自動ブレーキ装置を作動させる技術は、例えば特開平６−２９８０２２号公報から知られている。
【０００３】
この従来技術においては、前方車の実際の加速度などから制動により接触を回避する第１の車間距離を算出すると共に、ある地点から時刻τ後に横加速度ｂ０で回避する場合を想定して操舵により接触を回避する第２の車間距離を算出し、実際の車間距離がその第１、第２の車間距離以下になったとき、自動ブレーキ装置を作動させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記したような接触回避装置においては、接触の可能性が大きい場合、自動ブレーキ装置を作動させて瞬時に大きな制動力を発生させることになる。そのため、摩擦係数が高い不整路面などを走行するとき、自動ブレーキ装置の作動によって発生する大きな制動力により、ステアリングホイールが路面側から回転させられ、運転者の意図する方向への進行が攪乱される恐れがある。
【０００５】
また、左右の摩擦係数が異なる路面を走行する際に自動ブレーキ装置が作動させられると、制動力が左右の車輪で異なることから、同様の問題が生じる恐れがある。
【０００６】
その結果、車輪（タイヤ）に横力が発生し、タイヤの前後方向のグリップ力が減少して所望の減速が得られなかったり、あるいは障害物検知が妨げられて意図する接触回避を達成できない、などの不都合が生じる恐れがある。
【０００７】
ところで、電動モータなどのパワーステアリング用の操舵アクチュエータを設け、運転者の操舵力をアシストすることは、良く行われている。
【０００８】
従って、この発明の目的は、接触回避制御装置にパワーステアリング用の操舵アクチュエータを組み合わせると共に、接触回避制御が行われてステアリングホイールが路面側から操舵させられるとき、その操舵力を打ち消すように操舵アクチュエータを制御し、よって上記した不都合が生じないようにした車両の統合制御装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、請求項１項にあっては、車両の進行方向の障害物を検出し、接触の可能性があるとき、前記車両の制動装置を自動的に作動させる制動制御手段と、前記車両の操舵車輪を操舵する操舵アクチュエータと、前記車両がステアリングホイール側から操舵されている状態か、あるいは路面側から操舵されている状態かを判定する操舵状態判定手段と、および前記制動制御手段により制動装置が作動させられるとき、前記操舵状態判定手段により前記車両が路面側から操舵されている状態と判定されるとき、前記路面側からの操舵力を打ち消すように前記操舵アクチュエータを制御するアクチュエータ制御手段とを設ける如く構成した。これによって、あらゆる路面状況において自動ブレーキ制御を効果的に行うことができる。また、路面側から操舵されている状態を判定し、その状態に限って操舵力を打ち消すようにしたので、運転者の操舵と干渉することがない。
【００１０】
請求項２項にあっては、前記操舵状態判定手段は、前記車両の操舵系に設けられ、前記ステアリングホイールを介して運転者により入力された操舵量を検出する第１の操舵量検出手段と、前記車両の操舵系の前記第１の操舵量検出手段より下流側に設けられ、前記操舵系に作用する操舵量を検出する第２の操舵量検出手段とを備え、前記第１、第２の操舵量検出手段の出力に基づいて前記操舵状態を判定する如く構成した。これによって、路面側から操舵されている状態か否かを精度良く判定することができ、その操舵量を打ち消すように操舵アクチュエータを制御し、前記した不都合を解消することができる。ここで、「操舵量」は、操舵角または操舵ストロークおよび操舵力などのステアリングホイールから操舵車輪までの間に生ずる変化量を意味する。
【００１１】
請求項３項にあっては、前記操舵状態判定手段は、前記第１、第２の操舵量検出手段の出力の発生時点および極性の少なくともいずれかに基づいて前記操舵状態を判定する如く構成した。これによって、路面側から操舵されている状態か否かを精度良く判定することができ、その操舵量を打ち消すように操舵アクチュエータを制御し、前記した不都合を解消することができる。
【００１２】
請求項４項にあっては、前記アクチュエータ制御手段は、前記制動制御手段による制動装置の作動が中止されるとき、前記操舵アクチュエータの制御を中止する如く構成した。これによって、運転者の操舵との干渉を確実に回避することができる。
【００１３】
請求項５項にあっては、前記アクチュエータ制御手段は、前記第１の操舵量検出手段により検出された操舵量および前記操舵量の変化の少なくともいずれかが所定値未満のとき、前記操舵アクチュエータの制御を中止する如く構成した。これによって、運転者の操舵との干渉を確実に回避することができる。
【００１４】
請求項６項にあっては、前記アクチュエータ制御手段は、前記第１、第２の操舵量検出手段の出力の極性が一致するとき、前記操舵アクチュエータの制御を中止する如く構成した。これによって、運転者の操舵との干渉を確実に回避することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に即してこの発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
図１はこの発明に係る車両の統合制御装置を全体的に示す概略図である。
【００１７】
以下説明すると、車両１０において運転席に配置されたステアリングホイール１２は、ステアリングシャフト１４に取り付けられる。ステアリングシャフト１４はアッパーシャフト１４ａとロワーシャフト１４ｂとからなり、両者はゴムなどの弾性材からなる弾性ジョイント１６を介して連結される。弾性ジョイント１６は、路面から高周波の振動がステアリングホイール１２に伝わるのを防止する。
【００１８】
ロワーシャフト１４ｂは、ラック・ピニオン型ステアリングギア１８のピニオン２０に連結される。ピニオン２０はラック２２に噛み合っており、よってステアリングホイール１２から入力された回転運動はピニオン２０を介してラック２２の往復運動に変換され、ラック２２の両端に配置されたタイロッド（図示せず）を介して２個の前輪（操舵輪）Ｗ，Ｗを、ステアリングホイール１２の回転方向に転舵させる。
【００１９】
ラック２２上には同軸に電動モータ２６およびボールねじ機構（図示せず）からなる操舵アクチュエータ２８が配置され、モータ出力はボールねじ機構を介してラック２２の往復運動に変換され、ステアリングホイール１２を介して入力された操舵力（操舵トルク）をアシストする方向にラック２２を駆動する。
【００２０】
ステアリングシャフト１４の付近にはロータリエンコーダなどからなる操舵角センサ（第１の操舵量検出手段）３０が設けられ、運転者がステアリングホイール１２を介して入力した操舵量、より詳しくは操舵角θの方向と大きさに応じた信号を出力する。また、ステアリングギア１８の付近には操舵トルクセンサ（第２の操舵量検出手段）３２が設けられ、操舵系に作用する操舵力（操舵トルク）Ｔの方向と大きさに応じた信号を出力する。ここで、操舵量とは、舵角、ラックストローク、トルク（力）などの力および量を含み、ステアリングホイールから操舵車輪までの間に生ずる変化量の意味で用いる。
【００２１】
２個の前輪Ｗ，Ｗおよび後輪（図示せず）の付近には車輪速センサ３４（前輪の一方についてのみ示す）が配置され、各輪１回転ごとに信号を出力する。尚、車両１０においては内燃機関（図示せず）は前輪側に配置されており、前輪を駆動輪、後輪を従動輪とする。
【００２２】
上記したセンサの出力は、第１のＥＣＵ（電子制御ユニット）４０に送られる。第１のＥＣＵはマイクロコンピュータからなり、センサ出力から運転者により入力された操舵角θ、操舵系に作用する操舵トルク（操舵力）Ｔ、車両１０が走行する車速を検出し、検出値に基づいて電動モータ２６の指令値（電流指令値。ＰＷＭによるデューティ比指令値）を算出し、駆動回路４２を介して出力し、操舵アクチュエータ２８を駆動（制御）する。
【００２３】
即ち、検出された操舵トルクの方向と大きさ、および車速から図２にその特性を示すマップを検索し、運転者の操舵力をアシストするように通電電流Ｉｔを決定する。これは、一般的なステアリングアシストの特性である。尚、図２は右方向（右切り）の操舵（アシスト）特性を示す。
【００２４】
尚、駆動回路４２の適宜位置には、電動モータ２６に通電される電流を検出する電流センサ４４、および電動モータ２６に印加される電圧を検出する電圧センサ４６が設けられ、電動モータ２６の異常の有無を検知する。これらセンサ４２，４４の出力も第１のＥＣＵ４０に入力される。（簡略化のため、第１のＥＣＵ４０との接続の図示を省略する。）
【００２５】
また、車両１０の運転席床面にはブレーキペダル５０が設置される。ブレーキペダル５０は負圧ブースタ（マスタバック）５２に接続され、そこで吸気負圧を利用して運転者の踏み込み力が倍力される。負圧ブースタ５２はマスタシリンダ５４に接続され、マスタシリンダ５４内のブレーキオイルが踏み込み力に応じた制動圧に変換されてブレーキ油圧機構（バルブユニット）５６に送られる。
【００２６】
ブレーキ油圧機構（バルブユニット）５６は前後輪にそれぞれ設けられた、ブレーキキャリパなどからなるブレーキ（制動）装置５８に接続され、ブレーキ装置５８を作動させて制動する。上記は、運転者自らがブレーキ操作したときの動作である。
【００２７】
他方、車両１０のフロントバンパ付近の適宜位置にはレーザレーダヘッドユニット６２が設けられ、車両１０の進行方向に向けてレーザ光を発射し、その反射波を受信して進行方向に存在する前方車などの障害物の有無を検知する。
【００２８】
レーザレーダヘッドユニット６２の出力は、マイクロコンピュータからなる第２のＥＣＵ（電子制御ユニット）７０に送られる。第２のＥＣＵ７０は同様にマイクロコンピュータからなるレーダ出力処理ＥＣＵ（図示せず）を備える。
【００２９】
レーダ出力処理ＥＣＵはレーザレーダヘッドユニット出力を入力し、レーザ光を発射してから反射光を受信するまでの時間を計測して障害物までの相対距離（離間距離。障害物が走行車の場合は車間距離）を測定し、相対距離を微分して障害物の相対速度を求める。また、反射波の入射方向から障害物の方位を検知する。
【００３０】
また、前記した操舵角センサ３０、操舵トルクセンサ３２、および車輪速センサ３４の出力も、第２のＥＣＵ７０に入力される。
【００３１】
第２のＥＣＵ７０はそれらの入力値に基づき、障害物との接触の可能性を判断し、接触の可能性が高いと判断した場合には、指令値（以下「自動ブレーキ作動信号」という）を駆動回路７２を介して前記したブレーキ油圧機構５６に出力、そののバルブユニット（加圧バルブ、減圧バルブ）を駆動してブレーキ装置５８を自動的に作動させる。
【００３２】
この接触回避制御はより具体的には、自車（車両１０）と障害物との相対速度と、自車から障害物までの相対距離から、図３に符号ａでその特性を示すマップを検索してブレーキ装置５８を自動的に作動させるべきか否か判断する。
【００３３】
即ち、第２のＥＣＵ７０は、相対速度から特性ａに従って相対距離を検索し、検出された相対距離が検索された相対距離未満になったとき、ブレーキ油圧機構５６を介してブレーキ装置５８を自動的に作動させる。これによって、障害物との接触を回避することができる。
【００３４】
尚、走行路面の摩擦係数μに応じて高低２種の特性ｂ，ｃをさらに設けておき、前記した車輪速センサ３４の出力を駆動輪と従動輪とで比較して路面摩擦係数μを推定し、摩擦係数が所定値未満のときは特性ａを、それより高いときは特性ｂを、それより低いときは特性ｃを選択し、それに基づいてブレーキ装置５８を自動的に作動させるべきか否か判断しても良い。
【００３５】
第２のＥＣＵ７０は第１のＥＣＵ４０と信号線７４で接続され、この自動ブレーキ作動信号を出力するとき、信号線７４を介して第１のＥＣＵ４０にも送ると共に、表示器（インジケータ）７６を介して運転者に報知する。さらに、第２のＥＣＵ７０は、相対距離が適宜設定する値未満となったとき、表示器７６を介して運転者に警報し、ブレーキ操作を促す。
【００３６】
このように、第１のＥＣＵ４０はパワーステアリング用の電動モータ２６を介してパワーアシストすると共に、第２のＥＣＵ７０は駆動回路７２を介してブレーキ装置５８を自動的に作動させ、障害物との接触を回避する。
【００３７】
次いで、この装置の動作を説明する。
【００３８】
図４はその動作を示すフロー・チャートであるが、図５および図６を先に参照し、この制御を概説する。
【００３９】
運転者側が操舵する場合、図５に示す如く、通常、検出される操舵角θが基準値θ０（正の定数）を超える時点（出力発生時点）ｔ１は、検出される操舵トルクＴが基準値Ｔ０（正の定数）を超える時点（出力発生時点）ｔ２より、時間的に早い。尚、この明細書および図面ではステアリングホイール１２が右方向に操舵（右切り）される場合を例にとると共に、右切りを正（＋）の方向とする。
【００４０】
逆に、車輪側（路面側）から転舵される場合、図６に示す如く、操舵トルクＴが基準値−Ｔ０を超える時点（出力発生時点）ｔ２が、操舵角θが基準値θ０を超える時点（出力発生時点）ｔ１より、時間的に早くなる。従って、この出力発生時点（タイミング）から車両１０がステアリングホイール１２側から操舵されている状態か、あるいは路面（車輪）側から操舵されている状態かを判定することができる。
【００４１】
上記を前提として図４を説明すると、Ｓ１０において操舵トルクセンサ３２の出力Ｔ、操舵角センサ３０の出力θ、および車輪速センサ３４の出力から算出された車速Ｖを読み込む。
【００４２】
次いでＳ１２に進み、自動ブレーキ作動信号が第２のＥＣＵ７０から送られているか否か判断し、肯定されるときはＳ１４に進み、検出された操舵角θの絶対値が前記基準値θ０を超えるか否か判断する。Ｓ１４で肯定されるとＳ１６に進み、検出された操舵トルクＴの絶対値が前記基準値Ｔ０を超えるか否か判断する。
【００４３】
Ｓ１６で肯定されるとＳ１８に進み、操舵角θの絶対値が基準値θ０（正の定数）を超える時点ｔ１と、操舵トルクＴの絶対値が基準値Ｔ０を超える時点ｔ２とを比較し、ｔ２の方がｔ１より時間的に早かったか否か判断する。
【００４４】
Ｓ１８で肯定されるときは前記したように路面（車輪）側から操舵されている状態と判定できるので、Ｓ２０に進んで検出トルクＴを打ち消す方向に駆動回路４２を介して電動モータ２６に電流Ｉｔを供給し、電動モータ２６を駆動制御する。
【００４５】
この電動モータ２６の供給電流Ｉｔは、図７および図８にそれぞれその特性を示すテーブルを検出された操舵トルクＴとその微分値ｄＴ（検出値の時間微分値）とから検索して電流値Ｉａ，Ｉｂをそれぞれ求め、両者を加算し、
Ｉｔ＝Ｉａ＋Ｉｂ
と求める。
【００４６】
検出された操舵トルクＴはステアリングホイール１２を運転者の意図に反して強制的に回転させる、いわゆるハンドルとられの力に相当するので、その値とその変化速度を示す微分値をパラメータとして電動モータ指令値を決定することで、速やかにハンドルとられを解消することができる。
【００４７】
他方、Ｓ１２またはＳ１８で否定されるときはＳ２２に進み、検出された操舵トルクＴの極性と同一の方向に、換言すれば通常の運転者の操舵力をアシストするパワーステアリングとしての制御を行うべく、図２に示す特性に従って電動モータ２６への通電電流の指令値を決定し、駆動回路４２を介して電動モータ２６に供給する。これによって、運転者の操舵との干渉を回避し、その操舵をアシストすることができる。尚、Ｓ１４あるいはＳ１６で否定されるときは、以降の処理をスキップする。
【００４８】
この実施の形態は上記の如く構成したので、自動ブレーキ装置の作動によって発生する制動力が大きく、従ってステアリングホイール１２が路面側から回転させられるような事態が生じて、発生した外力に応じ、その回転力を速やかに打ち消すような操舵力を発生させるので、進行が攪乱されることがない。制動力が左右の車輪で異なるような場合でも、同様である。
【００４９】
従って、車輪（タイヤ）に横力が発生することがなく、タイヤの前後方向のグリップ力が減少して所望の減速が得られないようなことがないと共に、障害物検知が妨げられるなどの不都合も生じることがない。
【００５０】
従って、あらゆる路面状況において自動ブレーキ制御を効果的に行うことができる。また、その制御を路面側からステアリングホイール１２が回転させられる場合に限定しているので、運転者の操舵と干渉することがない。
【００５１】
図９はこの発明に係る車両の統合制御装置の第２の実施の形態を示す、図４と同様のフロー・チャートである。
【００５２】
以下説明すると、Ｓ１００において図４のＳ１０と同様にパラメータを読み込み、Ｓ１０２に進んで検出操舵角θの時間微分値（操舵角速度）ｄθと、検出操舵トルクＴの時間微分値ｄＴを算出する。
【００５３】
次いでＳ１０４に進み、自動ブレーキ作動信号が第２のＥＣＵ７０から送られているか否か判断し、肯定されるときはＳ１０６に進み、ｄθとｄＴの極性が異なるか否か判断する。
【００５４】
再び図５および図６を参照して第２の実施の形態に係る装置の動作を説明すると、運転者側が操舵する場合、図５から明らかな如く、ステアリングホイール１２の回転方向を示すｄθ，ｄＴの符号（向き）、即ち、極性は同一となる。他方、車輪側（路面側）から転舵される場合、図６から明らかな如く、ｄθ，ｄＴの極性は逆になる。
【００５５】
これは、例えば、路面外乱によってステアリングホイール１２が右にとられた（回転させられた）場合、その抑止力（操舵トルク）は左向きに生じるためである。即ち、路面（車輪）側から操舵される場合、ステアリングホイール回転方向を示すｄθ，ｄＴの極性は異なることになる。第２の実施の形態においては、これによって操舵状態を判定するようにした。
【００５６】
図９の説明に戻ると、Ｓ１０６で肯定されるときは、路面側から操舵されている状態と判定できるので、Ｓ１０８に進み、検出された操舵角θの変化を打ち消す方向に、言い換えれば、検出された操舵角θを減少させる方向にステアリングホイール１２を回転させるような電動モータ指令値Ｉｔを算出し、電動モータ２６を駆動制御する。
【００５７】
より具体的には、図１０および図１１にその特性を示すテーブルを操舵角θおよびその微分値ｄθから検索し、供給電流Ｉａ，Ｉｂを求め、両者を合算し、
Ｉｔ＝Ｉａ＋Ｉｂ
と求める。
【００５８】
次いでＳ１１０に進み、操舵角θの絶対値が基準値θ０未満で、かつ微分値（操舵角速度）ｄθの絶対値が適宜設定する基準値ｄθ０未満か否か判断し、肯定されるときはＳ１１２に進み、ｄＴとｄθの極性が等しくなったか否か判断する。Ｓ１１２で肯定されるときは、ハンドルとられが解消されたと判断し、Ｓ１１４に進んで電動モータ２６のＳ１０８で示すθの変化を打ち消す方向の駆動を終了し、運転者の操舵との干渉を回避する。尚、θ０，ｄθ０は適宜設定可能であり、またθに代えてトルクで行っても良い。
【００５９】
尚、Ｓ１０４またはＳ１０６で否定されるときはＳ１１６に進み、通常のパワーステアリングとしての制御を行う。また、Ｓ１１０，Ｓ１１２で否定されるときは、以降の処理をスキップする。
【００６０】
第２の実施の形態は上記の如く、構成したので、第１の実施の形態と同様に、高摩擦係数を備えた不整路面などを走行する際に自動ブレーキ装置が作動させられ、それによって路面側からステアリングホイール１２が回転させられても、そのハンドルとられが速やかに抑制されるので、あらゆる路面状況において自動ブレーキ制御を効果的に行うことができる。また、その制御を路面側からステアリングホイール１２が回転させられる場合に限定しているので、運転者の操舵と干渉することがない。
【００６１】
第１、第２の実施の形態においては、上記の如く、車両の進行方向の障害物を検出し、接触の可能性があるとき、前記車両の制動装置を自動的に作動させる制動制御手段（第２のＥＣＵ７０）と、前記車両の操舵車輪を操舵する操舵アクチュエータ２８と、前記車両がステアリングホイール１２側から操舵されている状態か、あるいは路面側から操舵されている状態かを判定する操舵状態判定手段（第１のＥＣＵ４０，Ｓ１８，Ｓ１０６）と、および前記制動制御手段により制動装置が作動させられるとき、前記操舵状態判定手段により前記車両が路面側から操舵されている状態と判定されるとき（Ｓ１２，Ｓ１８，Ｓ１０４，Ｓ１０６）、前記路面側からの操舵力を打ち消すように前記操舵アクチュエータを制御するアクチュエータ制御手段（第１のＥＣＵ４０，Ｓ２０，Ｓ１０８）とを設ける如く構成した。
【００６２】
また、前記操舵状態判定手段は、前記車両の操舵系に設けられ、前記ステアリングホイール１２を介して運転者により入力された操舵量（操舵角θ）を検出する第１の操舵量検出手段と（操舵角センサ３０）、前記車両の操舵系の前記第１の操舵量検出手段より下流側に設けられ、前記操舵系に作用する操舵量（操舵トルクＴ）を検出する第２の操舵量検出手段（操舵トルクセンサ３２）とを備え、前記第１、第２の操舵量検出手段の出力に基づいて前記操舵状態を判定する（Ｓ１４，Ｓ１６，Ｓ１８，Ｓ１０６）如く構成した。
【００６３】
また、前記操舵状態判定手段は、前記第１、第２の操舵量検出手段の出力の発生時点（ｔ１，ｔ２）および極性の少なくともいずれかに基づいて前記操舵状態を判定する（Ｓ１４，Ｓ１６，Ｓ１８，Ｓ１０６）如く構成した。
【００６４】
また、前記アクチュエータ制御手段は、前記制動制御手段による制動装置の作動が中止されるとき、前記操舵アクチュエータの制御を中止する（Ｓ１２，Ｓ１０４）如く構成した。
【００６５】
また、前記アクチュエータ制御手段は、前記第１の操舵量検出手段により検出された操舵量および前記操舵量の変化の少なくともいずれかが所定値未満のとき、前記操舵アクチュエータの制御を中止する（Ｓ１４，Ｓ１６，Ｓ１１０）如く構成した。
【００６６】
また、前記アクチュエータ制御手段は、前記第１、第２の操舵量検出手段の出力の極性が一致するとき、前記操舵アクチュエータの制御を中止する（Ｓ１１４）如く構成した。
【００６７】
尚、上記において、操舵系に作用する操舵力（操舵量）検出手段として操舵トルクセンサ３２を用いたが、図１に想像線で示す如く、ラック２２の付近にそのストロークを検出するストロークセンサ８０を設け、その出力を用いても良い。あるいは、ラック２２の軸力を検出し、その出力を用いても良い。即ち、ラックストロークもラック軸力も、車輪が転舵される際には転舵力に相応して変動するので、それを検出し、操舵角と比較することで操舵状態を判定できるからである。
【００６８】
また、上流側の操舵角センサ３０に代えて、操舵トルクセンサ３２を用い、その出力をラックストロークセンサ８０あるいはラック軸力センサと比較することで、操舵状態を判定しても良い。即ち、操舵トルクセンサよりも下流側、換言すれば車輪側に配置されたラックストロークセンサあるいはラック軸力センサと比較し、変化のタイミングを検知することで操舵状態を判定できるからである。
【００６９】
また、上流側のセンサとして操舵トルクセンサを用いると共に、前記電流センサ４４と電圧センサ４６の出力から電動モータ２６の回転方向を算出し、検出トルクと電動モータ回転方向とを比較して操舵状態を判定しても良い。そのときは、操舵角センサ３０を省略できるので、構成を簡易することができる。
【００７０】
尚、上記においてパワーステアリング用に電動モータを用いたが、油圧機構を用いても良い。
【００７１】
また、障害物をレーザレーダから検知したが、それに限られるものではなく、ミリ波レーダやＣＣＤカメラなどを用いて検知しても良い。
【００７２】
【発明の効果】
請求項１項にあっては、あらゆる路面状況において自動ブレーキ制御を効果的に行うことができる。また、路面側から操舵されている状態を判定し、その状態に限って操舵量を打ち消すようにしたので、運転者の操舵と干渉することがない。
【００７３】
請求項２項にあっては、路面側から操舵されている状態か否かを精度良く判定することができ、その操舵量を打ち消すように操舵アクチュエータを制御し、前記した不都合を解消することができる。
【００７４】
請求項３項にあっては、路面側から操舵されている状態か否かを精度良く判定することができ、その操舵量を打ち消すように操舵アクチュエータを制御し、前記した不都合を解消することができる。
【００７５】
請求項４項にあっては、運転者の操舵との干渉を確実に回避することができる。
【００７６】
請求項５項にあっては、運転者の操舵との干渉を確実に回避することができる。
【００７７】
請求項６項にあっては、運転者の操舵との干渉を確実に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る車両の統合制御装置を全体的に示す概略図である。
【図２】図１装置の中の操舵アシスト特性を示す説明グラフである。
【図３】図１装置の中の障害物との接触回避用の自動ブレーキ装置の作動特性を示す説明グラフである。
【図４】図１装置の動作を示すフロー・チャートである。
【図５】図４フロー・チャートの処理を説明する、操舵系が運転者側から駆動されるときの操舵角と操舵トルクの関係を示す説明グラフである。
【図６】図４フロー・チャートの処理を説明する、操舵系が車輪（路面）側から駆動されるときの操舵角と操舵トルクの関係を示す説明グラフである。
【図７】図４フロー・チャートの処理を説明する、電動モータへの供給電流の算出に用いるテーブル特性を示す説明グラフである。
【図８】図４フロー・チャートの処理を説明する、同様に電動モータへの供給電流の算出に用いるテーブル特性を示す説明グラフである。
【図９】この発明の第２の実施の形態に係る車両の統合制御装置の動作を示す、図４と同様なフロー・チャートである。
【図１０】図９フロー・チャートの処理を説明する、電動モータへの供給電流の算出に用いるテーブル特性を示す説明グラフである。
【図１１】図９フロー・チャートの処理を説明する、同様に電動モータへの供給電流の算出に用いるテーブル特性を示す説明グラフである。
【符号の説明】
１０ 車両
１２ ステアリングホイール
２６ 電動モータ
２８ 操舵アクチュエータ
３０ 操舵角センサ（第１の操舵量検出手段）
３２ 操舵トルクセンサ（第２の操舵量検出手段）
３４ 車輪速センサ
４０ 第１のＥＣＵ
５６ ブレーキ油圧機構
５８ ブレーキ装置
６２ レーザレーダヘッドユニット
７０ 第２のＥＣＵ
【発明の属する技術分野】
この発明は車両の統合制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両にレーダなどを備えて進行方向前方の障害物の有無を検知し、検知結果に基づいて車両の自動ブレーキ装置を作動させる技術は、例えば特開平６−２９８０２２号公報から知られている。
【０００３】
この従来技術においては、前方車の実際の加速度などから制動により接触を回避する第１の車間距離を算出すると共に、ある地点から時刻τ後に横加速度ｂ０で回避する場合を想定して操舵により接触を回避する第２の車間距離を算出し、実際の車間距離がその第１、第２の車間距離以下になったとき、自動ブレーキ装置を作動させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記したような接触回避装置においては、接触の可能性が大きい場合、自動ブレーキ装置を作動させて瞬時に大きな制動力を発生させることになる。そのため、摩擦係数が高い不整路面などを走行するとき、自動ブレーキ装置の作動によって発生する大きな制動力により、ステアリングホイールが路面側から回転させられ、運転者の意図する方向への進行が攪乱される恐れがある。
【０００５】
また、左右の摩擦係数が異なる路面を走行する際に自動ブレーキ装置が作動させられると、制動力が左右の車輪で異なることから、同様の問題が生じる恐れがある。
【０００６】
その結果、車輪（タイヤ）に横力が発生し、タイヤの前後方向のグリップ力が減少して所望の減速が得られなかったり、あるいは障害物検知が妨げられて意図する接触回避を達成できない、などの不都合が生じる恐れがある。
【０００７】
ところで、電動モータなどのパワーステアリング用の操舵アクチュエータを設け、運転者の操舵力をアシストすることは、良く行われている。
【０００８】
従って、この発明の目的は、接触回避制御装置にパワーステアリング用の操舵アクチュエータを組み合わせると共に、接触回避制御が行われてステアリングホイールが路面側から操舵させられるとき、その操舵力を打ち消すように操舵アクチュエータを制御し、よって上記した不都合が生じないようにした車両の統合制御装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、請求項１項にあっては、車両の進行方向の障害物を検出し、接触の可能性があるとき、前記車両の制動装置を自動的に作動させる制動制御手段と、前記車両の操舵車輪を操舵する操舵アクチュエータと、前記車両がステアリングホイール側から操舵されている状態か、あるいは路面側から操舵されている状態かを判定する操舵状態判定手段と、および前記制動制御手段により制動装置が作動させられるとき、前記操舵状態判定手段により前記車両が路面側から操舵されている状態と判定されるとき、前記路面側からの操舵力を打ち消すように前記操舵アクチュエータを制御するアクチュエータ制御手段とを設ける如く構成した。これによって、あらゆる路面状況において自動ブレーキ制御を効果的に行うことができる。また、路面側から操舵されている状態を判定し、その状態に限って操舵力を打ち消すようにしたので、運転者の操舵と干渉することがない。
【００１０】
請求項２項にあっては、前記操舵状態判定手段は、前記車両の操舵系に設けられ、前記ステアリングホイールを介して運転者により入力された操舵量を検出する第１の操舵量検出手段と、前記車両の操舵系の前記第１の操舵量検出手段より下流側に設けられ、前記操舵系に作用する操舵量を検出する第２の操舵量検出手段とを備え、前記第１、第２の操舵量検出手段の出力に基づいて前記操舵状態を判定する如く構成した。これによって、路面側から操舵されている状態か否かを精度良く判定することができ、その操舵量を打ち消すように操舵アクチュエータを制御し、前記した不都合を解消することができる。ここで、「操舵量」は、操舵角または操舵ストロークおよび操舵力などのステアリングホイールから操舵車輪までの間に生ずる変化量を意味する。
【００１１】
請求項３項にあっては、前記操舵状態判定手段は、前記第１、第２の操舵量検出手段の出力の発生時点および極性の少なくともいずれかに基づいて前記操舵状態を判定する如く構成した。これによって、路面側から操舵されている状態か否かを精度良く判定することができ、その操舵量を打ち消すように操舵アクチュエータを制御し、前記した不都合を解消することができる。
【００１２】
請求項４項にあっては、前記アクチュエータ制御手段は、前記制動制御手段による制動装置の作動が中止されるとき、前記操舵アクチュエータの制御を中止する如く構成した。これによって、運転者の操舵との干渉を確実に回避することができる。
【００１３】
請求項５項にあっては、前記アクチュエータ制御手段は、前記第１の操舵量検出手段により検出された操舵量および前記操舵量の変化の少なくともいずれかが所定値未満のとき、前記操舵アクチュエータの制御を中止する如く構成した。これによって、運転者の操舵との干渉を確実に回避することができる。
【００１４】
請求項６項にあっては、前記アクチュエータ制御手段は、前記第１、第２の操舵量検出手段の出力の極性が一致するとき、前記操舵アクチュエータの制御を中止する如く構成した。これによって、運転者の操舵との干渉を確実に回避することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に即してこの発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
図１はこの発明に係る車両の統合制御装置を全体的に示す概略図である。
【００１７】
以下説明すると、車両１０において運転席に配置されたステアリングホイール１２は、ステアリングシャフト１４に取り付けられる。ステアリングシャフト１４はアッパーシャフト１４ａとロワーシャフト１４ｂとからなり、両者はゴムなどの弾性材からなる弾性ジョイント１６を介して連結される。弾性ジョイント１６は、路面から高周波の振動がステアリングホイール１２に伝わるのを防止する。
【００１８】
ロワーシャフト１４ｂは、ラック・ピニオン型ステアリングギア１８のピニオン２０に連結される。ピニオン２０はラック２２に噛み合っており、よってステアリングホイール１２から入力された回転運動はピニオン２０を介してラック２２の往復運動に変換され、ラック２２の両端に配置されたタイロッド（図示せず）を介して２個の前輪（操舵輪）Ｗ，Ｗを、ステアリングホイール１２の回転方向に転舵させる。
【００１９】
ラック２２上には同軸に電動モータ２６およびボールねじ機構（図示せず）からなる操舵アクチュエータ２８が配置され、モータ出力はボールねじ機構を介してラック２２の往復運動に変換され、ステアリングホイール１２を介して入力された操舵力（操舵トルク）をアシストする方向にラック２２を駆動する。
【００２０】
ステアリングシャフト１４の付近にはロータリエンコーダなどからなる操舵角センサ（第１の操舵量検出手段）３０が設けられ、運転者がステアリングホイール１２を介して入力した操舵量、より詳しくは操舵角θの方向と大きさに応じた信号を出力する。また、ステアリングギア１８の付近には操舵トルクセンサ（第２の操舵量検出手段）３２が設けられ、操舵系に作用する操舵力（操舵トルク）Ｔの方向と大きさに応じた信号を出力する。ここで、操舵量とは、舵角、ラックストローク、トルク（力）などの力および量を含み、ステアリングホイールから操舵車輪までの間に生ずる変化量の意味で用いる。
【００２１】
２個の前輪Ｗ，Ｗおよび後輪（図示せず）の付近には車輪速センサ３４（前輪の一方についてのみ示す）が配置され、各輪１回転ごとに信号を出力する。尚、車両１０においては内燃機関（図示せず）は前輪側に配置されており、前輪を駆動輪、後輪を従動輪とする。
【００２２】
上記したセンサの出力は、第１のＥＣＵ（電子制御ユニット）４０に送られる。第１のＥＣＵはマイクロコンピュータからなり、センサ出力から運転者により入力された操舵角θ、操舵系に作用する操舵トルク（操舵力）Ｔ、車両１０が走行する車速を検出し、検出値に基づいて電動モータ２６の指令値（電流指令値。ＰＷＭによるデューティ比指令値）を算出し、駆動回路４２を介して出力し、操舵アクチュエータ２８を駆動（制御）する。
【００２３】
即ち、検出された操舵トルクの方向と大きさ、および車速から図２にその特性を示すマップを検索し、運転者の操舵力をアシストするように通電電流Ｉｔを決定する。これは、一般的なステアリングアシストの特性である。尚、図２は右方向（右切り）の操舵（アシスト）特性を示す。
【００２４】
尚、駆動回路４２の適宜位置には、電動モータ２６に通電される電流を検出する電流センサ４４、および電動モータ２６に印加される電圧を検出する電圧センサ４６が設けられ、電動モータ２６の異常の有無を検知する。これらセンサ４２，４４の出力も第１のＥＣＵ４０に入力される。（簡略化のため、第１のＥＣＵ４０との接続の図示を省略する。）
【００２５】
また、車両１０の運転席床面にはブレーキペダル５０が設置される。ブレーキペダル５０は負圧ブースタ（マスタバック）５２に接続され、そこで吸気負圧を利用して運転者の踏み込み力が倍力される。負圧ブースタ５２はマスタシリンダ５４に接続され、マスタシリンダ５４内のブレーキオイルが踏み込み力に応じた制動圧に変換されてブレーキ油圧機構（バルブユニット）５６に送られる。
【００２６】
ブレーキ油圧機構（バルブユニット）５６は前後輪にそれぞれ設けられた、ブレーキキャリパなどからなるブレーキ（制動）装置５８に接続され、ブレーキ装置５８を作動させて制動する。上記は、運転者自らがブレーキ操作したときの動作である。
【００２７】
他方、車両１０のフロントバンパ付近の適宜位置にはレーザレーダヘッドユニット６２が設けられ、車両１０の進行方向に向けてレーザ光を発射し、その反射波を受信して進行方向に存在する前方車などの障害物の有無を検知する。
【００２８】
レーザレーダヘッドユニット６２の出力は、マイクロコンピュータからなる第２のＥＣＵ（電子制御ユニット）７０に送られる。第２のＥＣＵ７０は同様にマイクロコンピュータからなるレーダ出力処理ＥＣＵ（図示せず）を備える。
【００２９】
レーダ出力処理ＥＣＵはレーザレーダヘッドユニット出力を入力し、レーザ光を発射してから反射光を受信するまでの時間を計測して障害物までの相対距離（離間距離。障害物が走行車の場合は車間距離）を測定し、相対距離を微分して障害物の相対速度を求める。また、反射波の入射方向から障害物の方位を検知する。
【００３０】
また、前記した操舵角センサ３０、操舵トルクセンサ３２、および車輪速センサ３４の出力も、第２のＥＣＵ７０に入力される。
【００３１】
第２のＥＣＵ７０はそれらの入力値に基づき、障害物との接触の可能性を判断し、接触の可能性が高いと判断した場合には、指令値（以下「自動ブレーキ作動信号」という）を駆動回路７２を介して前記したブレーキ油圧機構５６に出力、そののバルブユニット（加圧バルブ、減圧バルブ）を駆動してブレーキ装置５８を自動的に作動させる。
【００３２】
この接触回避制御はより具体的には、自車（車両１０）と障害物との相対速度と、自車から障害物までの相対距離から、図３に符号ａでその特性を示すマップを検索してブレーキ装置５８を自動的に作動させるべきか否か判断する。
【００３３】
即ち、第２のＥＣＵ７０は、相対速度から特性ａに従って相対距離を検索し、検出された相対距離が検索された相対距離未満になったとき、ブレーキ油圧機構５６を介してブレーキ装置５８を自動的に作動させる。これによって、障害物との接触を回避することができる。
【００３４】
尚、走行路面の摩擦係数μに応じて高低２種の特性ｂ，ｃをさらに設けておき、前記した車輪速センサ３４の出力を駆動輪と従動輪とで比較して路面摩擦係数μを推定し、摩擦係数が所定値未満のときは特性ａを、それより高いときは特性ｂを、それより低いときは特性ｃを選択し、それに基づいてブレーキ装置５８を自動的に作動させるべきか否か判断しても良い。
【００３５】
第２のＥＣＵ７０は第１のＥＣＵ４０と信号線７４で接続され、この自動ブレーキ作動信号を出力するとき、信号線７４を介して第１のＥＣＵ４０にも送ると共に、表示器（インジケータ）７６を介して運転者に報知する。さらに、第２のＥＣＵ７０は、相対距離が適宜設定する値未満となったとき、表示器７６を介して運転者に警報し、ブレーキ操作を促す。
【００３６】
このように、第１のＥＣＵ４０はパワーステアリング用の電動モータ２６を介してパワーアシストすると共に、第２のＥＣＵ７０は駆動回路７２を介してブレーキ装置５８を自動的に作動させ、障害物との接触を回避する。
【００３７】
次いで、この装置の動作を説明する。
【００３８】
図４はその動作を示すフロー・チャートであるが、図５および図６を先に参照し、この制御を概説する。
【００３９】
運転者側が操舵する場合、図５に示す如く、通常、検出される操舵角θが基準値θ０（正の定数）を超える時点（出力発生時点）ｔ１は、検出される操舵トルクＴが基準値Ｔ０（正の定数）を超える時点（出力発生時点）ｔ２より、時間的に早い。尚、この明細書および図面ではステアリングホイール１２が右方向に操舵（右切り）される場合を例にとると共に、右切りを正（＋）の方向とする。
【００４０】
逆に、車輪側（路面側）から転舵される場合、図６に示す如く、操舵トルクＴが基準値−Ｔ０を超える時点（出力発生時点）ｔ２が、操舵角θが基準値θ０を超える時点（出力発生時点）ｔ１より、時間的に早くなる。従って、この出力発生時点（タイミング）から車両１０がステアリングホイール１２側から操舵されている状態か、あるいは路面（車輪）側から操舵されている状態かを判定することができる。
【００４１】
上記を前提として図４を説明すると、Ｓ１０において操舵トルクセンサ３２の出力Ｔ、操舵角センサ３０の出力θ、および車輪速センサ３４の出力から算出された車速Ｖを読み込む。
【００４２】
次いでＳ１２に進み、自動ブレーキ作動信号が第２のＥＣＵ７０から送られているか否か判断し、肯定されるときはＳ１４に進み、検出された操舵角θの絶対値が前記基準値θ０を超えるか否か判断する。Ｓ１４で肯定されるとＳ１６に進み、検出された操舵トルクＴの絶対値が前記基準値Ｔ０を超えるか否か判断する。
【００４３】
Ｓ１６で肯定されるとＳ１８に進み、操舵角θの絶対値が基準値θ０（正の定数）を超える時点ｔ１と、操舵トルクＴの絶対値が基準値Ｔ０を超える時点ｔ２とを比較し、ｔ２の方がｔ１より時間的に早かったか否か判断する。
【００４４】
Ｓ１８で肯定されるときは前記したように路面（車輪）側から操舵されている状態と判定できるので、Ｓ２０に進んで検出トルクＴを打ち消す方向に駆動回路４２を介して電動モータ２６に電流Ｉｔを供給し、電動モータ２６を駆動制御する。
【００４５】
この電動モータ２６の供給電流Ｉｔは、図７および図８にそれぞれその特性を示すテーブルを検出された操舵トルクＴとその微分値ｄＴ（検出値の時間微分値）とから検索して電流値Ｉａ，Ｉｂをそれぞれ求め、両者を加算し、
Ｉｔ＝Ｉａ＋Ｉｂ
と求める。
【００４６】
検出された操舵トルクＴはステアリングホイール１２を運転者の意図に反して強制的に回転させる、いわゆるハンドルとられの力に相当するので、その値とその変化速度を示す微分値をパラメータとして電動モータ指令値を決定することで、速やかにハンドルとられを解消することができる。
【００４７】
他方、Ｓ１２またはＳ１８で否定されるときはＳ２２に進み、検出された操舵トルクＴの極性と同一の方向に、換言すれば通常の運転者の操舵力をアシストするパワーステアリングとしての制御を行うべく、図２に示す特性に従って電動モータ２６への通電電流の指令値を決定し、駆動回路４２を介して電動モータ２６に供給する。これによって、運転者の操舵との干渉を回避し、その操舵をアシストすることができる。尚、Ｓ１４あるいはＳ１６で否定されるときは、以降の処理をスキップする。
【００４８】
この実施の形態は上記の如く構成したので、自動ブレーキ装置の作動によって発生する制動力が大きく、従ってステアリングホイール１２が路面側から回転させられるような事態が生じて、発生した外力に応じ、その回転力を速やかに打ち消すような操舵力を発生させるので、進行が攪乱されることがない。制動力が左右の車輪で異なるような場合でも、同様である。
【００４９】
従って、車輪（タイヤ）に横力が発生することがなく、タイヤの前後方向のグリップ力が減少して所望の減速が得られないようなことがないと共に、障害物検知が妨げられるなどの不都合も生じることがない。
【００５０】
従って、あらゆる路面状況において自動ブレーキ制御を効果的に行うことができる。また、その制御を路面側からステアリングホイール１２が回転させられる場合に限定しているので、運転者の操舵と干渉することがない。
【００５１】
図９はこの発明に係る車両の統合制御装置の第２の実施の形態を示す、図４と同様のフロー・チャートである。
【００５２】
以下説明すると、Ｓ１００において図４のＳ１０と同様にパラメータを読み込み、Ｓ１０２に進んで検出操舵角θの時間微分値（操舵角速度）ｄθと、検出操舵トルクＴの時間微分値ｄＴを算出する。
【００５３】
次いでＳ１０４に進み、自動ブレーキ作動信号が第２のＥＣＵ７０から送られているか否か判断し、肯定されるときはＳ１０６に進み、ｄθとｄＴの極性が異なるか否か判断する。
【００５４】
再び図５および図６を参照して第２の実施の形態に係る装置の動作を説明すると、運転者側が操舵する場合、図５から明らかな如く、ステアリングホイール１２の回転方向を示すｄθ，ｄＴの符号（向き）、即ち、極性は同一となる。他方、車輪側（路面側）から転舵される場合、図６から明らかな如く、ｄθ，ｄＴの極性は逆になる。
【００５５】
これは、例えば、路面外乱によってステアリングホイール１２が右にとられた（回転させられた）場合、その抑止力（操舵トルク）は左向きに生じるためである。即ち、路面（車輪）側から操舵される場合、ステアリングホイール回転方向を示すｄθ，ｄＴの極性は異なることになる。第２の実施の形態においては、これによって操舵状態を判定するようにした。
【００５６】
図９の説明に戻ると、Ｓ１０６で肯定されるときは、路面側から操舵されている状態と判定できるので、Ｓ１０８に進み、検出された操舵角θの変化を打ち消す方向に、言い換えれば、検出された操舵角θを減少させる方向にステアリングホイール１２を回転させるような電動モータ指令値Ｉｔを算出し、電動モータ２６を駆動制御する。
【００５７】
より具体的には、図１０および図１１にその特性を示すテーブルを操舵角θおよびその微分値ｄθから検索し、供給電流Ｉａ，Ｉｂを求め、両者を合算し、
Ｉｔ＝Ｉａ＋Ｉｂ
と求める。
【００５８】
次いでＳ１１０に進み、操舵角θの絶対値が基準値θ０未満で、かつ微分値（操舵角速度）ｄθの絶対値が適宜設定する基準値ｄθ０未満か否か判断し、肯定されるときはＳ１１２に進み、ｄＴとｄθの極性が等しくなったか否か判断する。Ｓ１１２で肯定されるときは、ハンドルとられが解消されたと判断し、Ｓ１１４に進んで電動モータ２６のＳ１０８で示すθの変化を打ち消す方向の駆動を終了し、運転者の操舵との干渉を回避する。尚、θ０，ｄθ０は適宜設定可能であり、またθに代えてトルクで行っても良い。
【００５９】
尚、Ｓ１０４またはＳ１０６で否定されるときはＳ１１６に進み、通常のパワーステアリングとしての制御を行う。また、Ｓ１１０，Ｓ１１２で否定されるときは、以降の処理をスキップする。
【００６０】
第２の実施の形態は上記の如く、構成したので、第１の実施の形態と同様に、高摩擦係数を備えた不整路面などを走行する際に自動ブレーキ装置が作動させられ、それによって路面側からステアリングホイール１２が回転させられても、そのハンドルとられが速やかに抑制されるので、あらゆる路面状況において自動ブレーキ制御を効果的に行うことができる。また、その制御を路面側からステアリングホイール１２が回転させられる場合に限定しているので、運転者の操舵と干渉することがない。
【００６１】
第１、第２の実施の形態においては、上記の如く、車両の進行方向の障害物を検出し、接触の可能性があるとき、前記車両の制動装置を自動的に作動させる制動制御手段（第２のＥＣＵ７０）と、前記車両の操舵車輪を操舵する操舵アクチュエータ２８と、前記車両がステアリングホイール１２側から操舵されている状態か、あるいは路面側から操舵されている状態かを判定する操舵状態判定手段（第１のＥＣＵ４０，Ｓ１８，Ｓ１０６）と、および前記制動制御手段により制動装置が作動させられるとき、前記操舵状態判定手段により前記車両が路面側から操舵されている状態と判定されるとき（Ｓ１２，Ｓ１８，Ｓ１０４，Ｓ１０６）、前記路面側からの操舵力を打ち消すように前記操舵アクチュエータを制御するアクチュエータ制御手段（第１のＥＣＵ４０，Ｓ２０，Ｓ１０８）とを設ける如く構成した。
【００６２】
また、前記操舵状態判定手段は、前記車両の操舵系に設けられ、前記ステアリングホイール１２を介して運転者により入力された操舵量（操舵角θ）を検出する第１の操舵量検出手段と（操舵角センサ３０）、前記車両の操舵系の前記第１の操舵量検出手段より下流側に設けられ、前記操舵系に作用する操舵量（操舵トルクＴ）を検出する第２の操舵量検出手段（操舵トルクセンサ３２）とを備え、前記第１、第２の操舵量検出手段の出力に基づいて前記操舵状態を判定する（Ｓ１４，Ｓ１６，Ｓ１８，Ｓ１０６）如く構成した。
【００６３】
また、前記操舵状態判定手段は、前記第１、第２の操舵量検出手段の出力の発生時点（ｔ１，ｔ２）および極性の少なくともいずれかに基づいて前記操舵状態を判定する（Ｓ１４，Ｓ１６，Ｓ１８，Ｓ１０６）如く構成した。
【００６４】
また、前記アクチュエータ制御手段は、前記制動制御手段による制動装置の作動が中止されるとき、前記操舵アクチュエータの制御を中止する（Ｓ１２，Ｓ１０４）如く構成した。
【００６５】
また、前記アクチュエータ制御手段は、前記第１の操舵量検出手段により検出された操舵量および前記操舵量の変化の少なくともいずれかが所定値未満のとき、前記操舵アクチュエータの制御を中止する（Ｓ１４，Ｓ１６，Ｓ１１０）如く構成した。
【００６６】
また、前記アクチュエータ制御手段は、前記第１、第２の操舵量検出手段の出力の極性が一致するとき、前記操舵アクチュエータの制御を中止する（Ｓ１１４）如く構成した。
【００６７】
尚、上記において、操舵系に作用する操舵力（操舵量）検出手段として操舵トルクセンサ３２を用いたが、図１に想像線で示す如く、ラック２２の付近にそのストロークを検出するストロークセンサ８０を設け、その出力を用いても良い。あるいは、ラック２２の軸力を検出し、その出力を用いても良い。即ち、ラックストロークもラック軸力も、車輪が転舵される際には転舵力に相応して変動するので、それを検出し、操舵角と比較することで操舵状態を判定できるからである。
【００６８】
また、上流側の操舵角センサ３０に代えて、操舵トルクセンサ３２を用い、その出力をラックストロークセンサ８０あるいはラック軸力センサと比較することで、操舵状態を判定しても良い。即ち、操舵トルクセンサよりも下流側、換言すれば車輪側に配置されたラックストロークセンサあるいはラック軸力センサと比較し、変化のタイミングを検知することで操舵状態を判定できるからである。
【００６９】
また、上流側のセンサとして操舵トルクセンサを用いると共に、前記電流センサ４４と電圧センサ４６の出力から電動モータ２６の回転方向を算出し、検出トルクと電動モータ回転方向とを比較して操舵状態を判定しても良い。そのときは、操舵角センサ３０を省略できるので、構成を簡易することができる。
【００７０】
尚、上記においてパワーステアリング用に電動モータを用いたが、油圧機構を用いても良い。
【００７１】
また、障害物をレーザレーダから検知したが、それに限られるものではなく、ミリ波レーダやＣＣＤカメラなどを用いて検知しても良い。
【００７２】
【発明の効果】
請求項１項にあっては、あらゆる路面状況において自動ブレーキ制御を効果的に行うことができる。また、路面側から操舵されている状態を判定し、その状態に限って操舵量を打ち消すようにしたので、運転者の操舵と干渉することがない。
【００７３】
請求項２項にあっては、路面側から操舵されている状態か否かを精度良く判定することができ、その操舵量を打ち消すように操舵アクチュエータを制御し、前記した不都合を解消することができる。
【００７４】
請求項３項にあっては、路面側から操舵されている状態か否かを精度良く判定することができ、その操舵量を打ち消すように操舵アクチュエータを制御し、前記した不都合を解消することができる。
【００７５】
請求項４項にあっては、運転者の操舵との干渉を確実に回避することができる。
【００７６】
請求項５項にあっては、運転者の操舵との干渉を確実に回避することができる。
【００７７】
請求項６項にあっては、運転者の操舵との干渉を確実に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る車両の統合制御装置を全体的に示す概略図である。
【図２】図１装置の中の操舵アシスト特性を示す説明グラフである。
【図３】図１装置の中の障害物との接触回避用の自動ブレーキ装置の作動特性を示す説明グラフである。
【図４】図１装置の動作を示すフロー・チャートである。
【図５】図４フロー・チャートの処理を説明する、操舵系が運転者側から駆動されるときの操舵角と操舵トルクの関係を示す説明グラフである。
【図６】図４フロー・チャートの処理を説明する、操舵系が車輪（路面）側から駆動されるときの操舵角と操舵トルクの関係を示す説明グラフである。
【図７】図４フロー・チャートの処理を説明する、電動モータへの供給電流の算出に用いるテーブル特性を示す説明グラフである。
【図８】図４フロー・チャートの処理を説明する、同様に電動モータへの供給電流の算出に用いるテーブル特性を示す説明グラフである。
【図９】この発明の第２の実施の形態に係る車両の統合制御装置の動作を示す、図４と同様なフロー・チャートである。
【図１０】図９フロー・チャートの処理を説明する、電動モータへの供給電流の算出に用いるテーブル特性を示す説明グラフである。
【図１１】図９フロー・チャートの処理を説明する、同様に電動モータへの供給電流の算出に用いるテーブル特性を示す説明グラフである。
【符号の説明】
１０ 車両
１２ ステアリングホイール
２６ 電動モータ
２８ 操舵アクチュエータ
３０ 操舵角センサ（第１の操舵量検出手段）
３２ 操舵トルクセンサ（第２の操舵量検出手段）
３４ 車輪速センサ
４０ 第１のＥＣＵ
５６ ブレーキ油圧機構
５８ ブレーキ装置
６２ レーザレーダヘッドユニット
７０ 第２のＥＣＵ
Claims (6)
- ａ．車両の進行方向の障害物を検出し、接触の可能性があるとき、前記車両の制動装置を自動的に作動させる制動制御手段と、
ｂ．前記車両の操舵車輪を操舵する操舵アクチュエータと、
ｃ．前記車両がステアリングホイール側から操舵されている状態か、あるいは路面側から操舵されている状態かを判定する操舵状態判定手段と、
および
ｄ．前記制動制御手段により制動装置が作動させられるとき、前記操舵状態判定手段により前記車両が路面側から操舵されている状態と判定されるとき、前記路面側からの操舵力を打ち消すように前記操舵アクチュエータを制御するアクチュエータ制御手段と、
を設けたことを特徴とする車両の統合制御装置。 - 前記操舵状態判定手段は、
ｅ．前記車両の操舵系に設けられ、前記ステアリングホイールを介して運転者により入力された操舵量を検出する第１の操舵量検出手段と、
ｆ．前記車両の操舵系の前記第１の操舵量検出手段より下流側に設けられ、前記操舵系に作用する操舵量を検出する第２の操舵量検出手段と、
を備え、前記第１、第２の操舵量検出手段の出力に基づいて前記操舵状態を判定することを特徴とする請求項１項記載の車両の統合制御装置。 - 前記操舵状態判定手段は、前記第１、第２の操舵量検出手段の出力の発生時点および極性の少なくともいずれかに基づいて前記操舵状態を判定することを特徴とする請求項２項記載の車両の統合制御装置。
- 前記アクチュエータ制御手段は、前記制動制御手段による制動装置の作動が中止されるとき、前記操舵アクチュエータの制御を中止することを特徴とする請求項１項ないし３項のいずれかに記載の車両の統合制御装置。
- 前記アクチュエータ制御手段は、前記第１の操舵量検出手段により検出された操舵量および前記操舵量の変化の少なくともいずれかが所定値未満のとき、前記操舵アクチュエータの制御を中止することを特徴とする請求項２項ないし４項のいずれかに記載の車両の統合制御装置。
- 前記アクチュエータ制御手段は、前記第１、第２の操舵量検出手段の出力の極性が一致するとき、前記操舵アクチュエータの制御を中止することを特徴とする請求項３項または４項記載の車両の統合制御装置。
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