JP4293015B2 - Vehicle collision safety device - Google Patents
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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。 The present invention relates to a vehicle collision safety device, and is preferably used in a vehicle collision safety device having a vehicle body front structure that disperses a collision load from a steered wheel to a vehicle body skeleton member.
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。
As a vehicle body front structure that receives the collision energy of the vehicle, a side member disposed in the vehicle front-rear direction at the front of the vehicle and a rocker panel disposed on the vehicle side behind the steered wheels are part of the vehicle skeleton member. A structure in which a collision load from the front is distributed from the side sill and the rocker panel to the rear skeleton member is generally known. In this structure, when the vehicle collides from the front, the bumper on the front surface of the vehicle body is moved backward by the impact force from the front. The steered wheel is moved backward by being pushed by the bumper. Thereafter, the steered wheel contacts the front end of the rocker panel. At this time, if the steered wheel is in a straight traveling state, the contact area between the steered wheel and the rocker panel is increased, so that the collision load can be most efficiently transmitted from the steered wheel to the rocker panel. In this way, the collision load is distributed between the load received by the side member and the load transmitted from the steered wheels to the rocker panel, and the energy is received by the entire vehicle skeleton.
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。
However, since the configuration of
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。 The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and by turning a steered wheel in a direction in which the steered wheel goes straight regardless of the magnitude and direction of the impact force, The object is to efficiently disperse the collision load on the member.
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、転舵輪の後方でかつ前方の衝突により該転舵輪が後退した場合に転舵輪が接触するように位置し、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、自車の前方の衝突を回避できないことを判定する衝突判定手段と、前記衝突判定手段により前方の衝突を回避できないと判定された場合、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。
The invention according to
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。 The skeleton member receives an impact on the vehicle due to a collision, and includes, for example, a side member, a dash panel, a front cross member, a frame rail, a radiator support, a hood lock support, a rocker, and the like. Among the skeleton members of this vehicle, the one positioned behind the steered wheels and extending in the front-rear direction of the vehicle is the steered wheel rear skeleton, but this corresponds to, for example, a rocker panel and a rocker panel. Is sometimes called a side sill.
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。 The steering means may be any means as long as it changes the turning angle of the steered wheels. For example, it may be a power steering device or a device that steers the steered wheels using a drive source.
前記衝突判断手段は、自車と衝突対象物との間の衝突が回避不可能であること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が回避不可能であることを判断してもよい。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が回避不可能であることを判断してもよい。 The collision judging means may be any means as long as the means can determine that the collision between the own vehicle and the collision object is unavoidable, for example, the detected distance from the millimeter-wave radar and it may determine that collisions like based on the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor is unavoidable. Further, it may be determined that collision is unavoidable on the basis of the relative speed distance and both therebetween determined from the position of the navigation system and the position of the vehicle and the collision object.
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。 The straight traveling state refers to the state of the steered wheels in a state where the vehicle advances in the straight traveling direction, and for example, the state in which the steered wheels are parallel to the front-rear direction of the vehicle corresponds to this state.
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。 According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the forced turning force of the motor for turning the steered wheels is set larger as the steered angle detected by the steered angle detecting means is larger. It has a forced turning force setting means.
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 The forced turning force refers to a force for turning the steered wheels regardless of whether or not steering is performed by a driver. For example, the force output by the motor corresponds to this force.
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。 The forced turning force setting means may be a means for setting the forced turning force to be larger as the detected turning angle is larger. For example, as the detected turning angle becomes larger, the motor The forced steering force may be increased linearly or nonlinearly.
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。 According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, when the steered wheel is in a predetermined straight traveling state by the steered means, the steered wheel is terminated, and the steered wheel is predetermined. It has a steering restricting means for restricting turning from a straight traveling state to a state steered from the predetermined straight traveling state.
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。 The steering restriction means may be any means as long as the steered wheels are not steered from a predetermined straight traveling state to a steered state from a predetermined straight traveling state, for example, to steer the steered wheels. The movement of the member connected to the steered wheel may be restricted, or the steered wheel may be restricted by turning the steered wheel in a direction that goes straight. Further, when steered, the turning angle of the steered wheels may not be increased from a predetermined turning angle.
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。 The predetermined straight traveling state is a predetermined straight traveling state when the turning angle detected by the turning angle detecting means corresponds to a state that can be regarded as a predetermined straight traveling state. In addition to the state in which the steered wheels are parallel to the longitudinal direction of the vehicle, the state in which the steered wheels are parallel to the longitudinal direction of the vehicle to the state in which the steered wheels are steered at a predetermined angle is also included. Moreover, a state where the yaw rate of the vehicle is small or a state where the speed difference between the left and right wheels is small may be included.
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。 According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the third aspect, the tie rod that steers the steered wheel is a member that restricts movement in the vehicle width direction within the range of the predetermined straight traveling state.
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。 The range of the predetermined straight traveling state is within the range of the predetermined straight traveling state if the turning angle corresponds to the predetermined straight traveling state, for example, from a state in which the steered wheels are parallel to the longitudinal direction of the vehicle. It is good also as a state to which the steered wheel was steered to the predetermined angle, or from the state in which the steered wheel is parallel to the longitudinal direction of the vehicle to the state in which the steered wheel is steered to an angle smaller than the predetermined angle It is good.
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。
In the invention according to
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。 The restriction reducing means may be any means as long as it can reduce the restriction of turning by the turning restriction means. For example, the restriction of turning may be ended, or the steered wheels are in a straight traveling state. The forced turning force for turning in the direction may be reduced.
請求項1の発明に於いては、自車の前方の衝突を回避できないことが判定されると、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。 In the first aspect of the invention, when it is determined that a collision ahead of the host vehicle cannot be avoided , the steered wheel is steered in a direction in which the steered wheel is in a straight traveling state based on the detected steered angle of the steered wheel. The Thereafter, when the vehicle collides, the collision load is transmitted to the steered wheels, and the steered wheels come into contact with the steered wheel rear skeleton portion at the rear. At this time, since the collision load is transmitted from the steered wheel steered in the direction in which the vehicle travels straightly to the steered wheel rear skeleton, the collision load can be distributed throughout the vehicle body skeleton. Further, the collision load can be more reliably distributed from the steered wheel to the steered wheel rear skeleton portion regardless of the impact force at the time of collision.
請求項2の発明に於いては、衝突を回避できないことが判定されると、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。
Settings The invention according to
請求項3の発明に於いては、自車の衝突を回避できないことが判定されると、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。
Is The invention according to
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。 In the invention of claim 4, since the movement of the tie rod connected to the steered wheels in the vehicle width direction is limited within the range of the predetermined rectilinear state after the steered wheels are in a predetermined straight travel state, In addition, the collision load can be distributed from the steered wheels to the steered wheel rear skeleton.
請求項5の発明に於いては、自車の衝突を回避できないことが判定されると、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。
Is The invention according to
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。 A vehicle collision safety device according to the present embodiment will be described with reference to the drawings of FIGS.
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。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of an electric power steering device and a tie rod fixing device according to the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing the electronic control device shown in FIG.
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。
In FIG. 1,
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。
In the illustrated embodiment, the
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。
In FIG. 2, the
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。
The
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。
FIG. 3 shows a part of the front vehicle body structure in the present embodiment as viewed from above the vehicle. As shown in FIG. 3, the front vehicle body structure of the present embodiment is provided in the front-rear direction of the vehicle at the front portion of the vehicle, and on the
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。
The
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。
The
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IT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IT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。
Next, FIG. 4 is a front vehicle body structure in the vicinity of the tie
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。 Next, the first embodiment of the present case will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
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。
At the same time as the ignition switch is turned on, the flowchart of FIG. 5 is started. First, in step 100, the distance L from the own vehicle to the collision object detected by the
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。
In step 104, it is determined whether or not the time t until the collision is equal to or less than a predetermined value t 0 (time when the collision cannot be avoided), and it is determined that t 0 ≧ t. If YES in
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IM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ITを0とする。
In
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。
In
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IM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IM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IMが駆動回路16を経てモータ7へ出力される。
In
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IT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。
In
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IMが0とされ、転舵輪5の転舵を終了する。
Thus, according to the illustrated embodiment, first, in steps 100 to 104, after the distance and the vehicle speed are read, the possibility of a collision is determined. If there is no possibility of a collision, the steered
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。
Therefore, in the first embodiment, the collision load is transmitted to the
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。
In the first embodiment, when the possibility of a collision is determined, the forced turning force of the motor 7 that steers the steered
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。
Further, in the first embodiment, after the steered
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。 Further, in the first embodiment, after it is determined that there is no possibility of a collision of the own vehicle after the turning is restricted, the restriction on the turning is reduced, so that the collision object moves. When the possibility of a collision disappears due to, for example, the steering by the driver can be reflected in the behavior of the vehicle.
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。
Further, in the first embodiment, when it is determined that there is no possibility of a collision of the own vehicle while the steered
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。
Moreover, in 1st Embodiment, it may replace with the tie
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。 Next, a second embodiment of the present case will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
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。
In the first embodiment of the present case, the steered
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IMを0とする。
As soon as the ignition switch is turned on, the flowchart of FIG. 8 is started. In step 200, the distance L from the vehicle to the collision object detected by the
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IM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IM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IMが駆動回路16を経てモータ7へ出力される。
In step 208, the steering angle θ is read from the
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。
Thus, according to the illustrated embodiment, in steps 200 to 204, the possibility of a collision is determined. If there is no possibility of a collision, the steering by the motor 7 is not performed in step 206, and the collision Steps 200-206 are repeated until there is a possibility. If the possibility of a collision is determined in step 204, the steered
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。
In the second embodiment, when the vehicle collides, the collision load is transmitted to the
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。
In the second embodiment, as the detected turning angle is larger, the forced turning force of the motor 7 is set larger, and the steered
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。
Further, in the second embodiment, since the steered
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。
In the second embodiment, in the first embodiment, the tie
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。 As described above, the following configurations may be added to the first and second embodiments.
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IMに掛けてもよい。 In the first and second embodiments, the forced turning force setting means changes the forced turning force of the motor 7 according to the magnitude of the steering angle detected based on the characteristic tables of FIGS. it may be made to increase the force turning force time as t is shorter until, for example, may be multiplied by a gain G based on the characteristics of FIG. 10 to a control current I M to the motor 7.
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。
In such a configuration, the shorter the time t until the collision, the larger the forced turning force is set, and the steered wheels are steered in a direction that goes straight, so that the steered
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。 In the first and second embodiments, as the turning angle θ increases, the threshold t 0 for determining the possibility of a collision may be increased. For example, as shown in FIG. A value α (α ≧ 1) that increases as the absolute value of the steering angle θ increases may be multiplied by the threshold value t 0 when determining the possibility of a collision.
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。
In such a configuration, the possibility of collision is determined earlier as the absolute value of the turning angle θ increases. Thereby, since the steering by a steering means is started earlier, the steered
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。
Further, in the first and second embodiments, the possibility of collision is obtained based on the time until the collision obtained from the vehicle speed and the distance, and the turning is limited, but the restriction for turning is reduced. Another condition may be used. For example, when a torque exceeding a certain level is detected by the
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。
In the first and second embodiments, when it is determined that there is a possibility of a collision, the
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。
In such a configuration, since the
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。
In the first and second embodiments, when it is determined that there is a possibility of a collision, only the central portion where the
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。
In such a configuration, even if the driver holds the
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
DESCRIPTION OF
20 Read-only memory (ROM)
21 Random access memory (RAM)
22
26
29
Claims (5)
前記転舵輪の転舵角を検出する転舵角検出手段と、
自車の前方の衝突を回避できないことを判定する衝突判定手段と、
前記衝突判定手段により前方の衝突を回避できないと判定された場合、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。 A part of the frame member of the vehicle, the steered wheels behind skeleton said transfer steering wheel by people with and forward of the collision after the steered wheels are position so steered wheels are in contact when retracted, extends in the longitudinal direction of the vehicle And
A turning angle detection means for detecting a turning angle of the turning wheel;
A collision determination means for determining that a collision ahead of the host vehicle cannot be avoided ;
If Ri is determined not to be avoided ahead of the collision by the collision determination unit, turning the steering wheel in the direction in which the steered wheels based on the steering angle detected by the steering angle detecting means is running straight Steering means,
A vehicle collision safety device.
The turning restriction means includes a restriction reducing means for reducing the turning restriction by the turning restriction means when it is determined by the collision judging means that the possibility of a collision is lost. Item 5. The vehicle collision safety device according to Item 3 or 4.
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