JP5250349B2

JP5250349B2 - 制動力制御装置

Info

Publication number: JP5250349B2
Application number: JP2008232795A
Authority: JP
Inventors: 智紀川上; 太雪谷道
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2008-09-11
Filing date: 2008-09-11
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2028-09-11
Also published as: JP2010064614A

Description

本発明は、車両の制動力を制御する装置に関する。

近年、事故発生時の被害軽減を目的として、車両に搭載されたレーダにより障害物を認識し、衝突する可能性がある場合には自動的に制動を行う、衝突軽減制動装置が提案されている。

衝突軽減制動装置として、車両に搭載されたレーダにより障害物を認識し、走行している車両が障害物に衝突する可能性がある場合、自動的に制動を行うとともにサスペンションを制御する技術がある（特許文献１参照）。

特許文献１では、車両が障害物に衝突する可能性がある場合、まず車高を最低位置まで下げ、制動が自動的に開始すると同時に車高を高くする方向に制御することにより、車両の輪荷重を増大し、制動下のタイヤの路面に対する摩擦力を大きくし、大きな減速度を得て制動距離を短縮する。

特開２００７−２１６７３７号公報

しかし、特許文献１によれば、車高を高くする方向に制御する場合、単調増加に制御しているので、段差のある路面において、段差を通過する時タイヤが路面から離れたり、上側方向に持ち上がったりして輪荷重が減少し、一時的に制動力が減少するので、制動距離が長くなる、という課題がある。

そこで、本発明の目的は、段差のある路面においても適切に制動力を制御する制動力制御装置を提供することにある。

本制動力制御装置は、自車と障害物との相対距離及び相対速度を計測する第１のセンサと、路面の段差の上下変化状態及び自車と段差までの距離を計測する第２のセンサと、相対距離及び相対速度に基づいて、自車と障害物とが衝突するか否かを判断する衝突判断部と、上下変化状態及び段差までの距離に基づいて、自車が当該段差を通過する時のサスペンションの制御方向を判断する路面判断部と、ブレーキを制御するブレーキ制御部と、自車の車高を制御する車高制御部と、を備え、車高制御部は、ブレーキ制御部がブレーキを制御した際、車高を現在の車高よりも高く上げるよう制御し、制御された後、路面に段差がある場合、当該段差の形状に基づいて当該車高の制御を変更する。

本発明によれば、段差のある路面においても適切に制動力を制御する制動力制御装置を提供することができる。

以下、実施例について、図面を参照しながら説明する。

図１は、制動力制御装置を搭載した車両の構成を示す図である。

自車両１０００は、前方車両との車間距離と相対速度を計測する車間距離センサ１０１０，路面の段差の上下変化状態，段差までの距離を計測する外界認識センサ１０５０，前方車両との衝突を判断する衝突判断部１０２０，段差の通過する時のサスペンションの制御方向を判断する路面判断部１０６０，衝突判断部１０２０で衝突すると判断された場合にブレーキ１０７０，１０８０，１０９０，１１００を制御するブレーキアクチュエータ１０３０、及び、衝突判断部１０２０の出力と路面判断部１０６０の出力によりサスペンション１１２０，１１３０，１１４０，１１５０を制御するサスペンションアクチュエータ１０４０を備える。

まず、車間距離センサ１０１０が相対速度と車間距離を衝突判断部１０２０に送信し、衝突判断部１０２０が相対速度と車間距離から自車両１０００が前方車両と衝突するか否かを判断する（衝突判断が行われる前に行う衝突事前判断と、衝突する場合に行う衝突判断を含む）。衝突判断部１０２０は、衝突事前判断が行われるとサスペンションアクチュエータ１０４０に回避不可可能性信号を送信し始め、衝突判断が行われると回避不可信号を送信し始める。

外界認識センサ１０５０は、路面の段差の上下変化を示す路面状態信号と段差までの距離を路面判断部に送信し、路面判断部１０６０は、路面状態信号と段差までの距離から自車両１０００が段差を通過するか否かの判断を行う。路面判断部１０６０は、段差を通過すると判断すると段差制御方向信号を送信し始める。

サスペンションアクチュエータ１０４０は、衝突判断部１０２０から回避不可可能性信号と回避不可信号を、路面判断部１０６０から段差制御方向信号を受信すると、目標車高を設定し、サスペンション１１２０，１１３０，１１４０，１１５０を制御する。

又、ブレーキアクチュエータ１０３０は、衝突判断部１０２０から回避不可信号を受信すると、目標減速度を設定しブレーキ１０７０，１０８０，１０９０，１１００を制御する。

図２は、制動力制御装置の詳細な構成を示す図である。

車間距離センサ１０１０から入力される前方車両との相対速度２０１０から操舵回避限界距離２０３０，制動回避限界距離２１４０、及び、衝突事前判断余裕距離２１７０とを算出する。

操舵回避限界距離はドライバがハンドル操作により前方車両との衝突を回避しようとしても回避できない距離を、制動回避限界距離はドライバがブレーキを操作により前方車両との衝突を回避しようとしても回避できない距離を、衝突事前判断余裕距離は衝突判断後のショックアブソーバ制御の準備を行うのに必要な時間中に変化する自車と前方車両との車間距離を示す。

ここで、衝突事前判断余裕時間は、サスペンションアクチュエータにより、現在の車高から最低の車高まで車高を下げるのに必要な時間から求められる。

ｄ_st：操舵回避限界距離，ｖ_r：前方車両との相対速度，ｔ_st：操舵回避限界時間

ｄ_br：制動回避限界距離，ｖ_r：前方車両との相対速度，ａ_max：車両最大減速度

ｄ_ds：衝突事前判断余裕距離，ｖ_r：相対速度，ｔ_ds：衝突事前判断余裕時間

ｔ_ds：衝突事前判断余裕時間，ｈ_current：現在の車高，ｈ_min：最低車高，ｖ_hm：車高の変更速度
図３は、衝突判断処理のフロー図を示す。

操舵回避不可判断部２０４０は、車間距離３０２１にレーダから入力される前方車両との車間距離２１５０を代入し、距離閾値３０２２に前記操舵回避限界距離２０３０を代入し処理を行う。即ち、前方車両との車間距離２１５０が操舵回避限界距離２０３０未満となった場合、操舵回避不可信号２０５０をセットし、それ以外の時はクリアする。

制動回避不可判断部２１３０は、車間距離３０２１にレーダから入力される前方車両との車間距離２１５０を代入し、距離閾値３０２２に前記制動回避限界距離２１４０を代入し処理を行う。即ち、前方車両との車間距離２１５０が制動回避限界距離２１４０未満となった場合、制動回避不可信号２１２０をセットし、それ以外の時はクリアする。

操舵回避不可信号２０５０と制動舵回避不可信号２１２０とを総称して回避不可信号２０５０という。

次に、操舵回避限界距離２０３０と制動回避限界距離２１４０に衝突前判断余裕距離２１７０を加算し、操舵回避不可可能性距離２１８０と制動回避不可可能性距離２１９０とする。

操舵回避不可事前判断部２２００は、車間距離３０２１にレーダから入力される前方車両との車間距離２１５０を代入し、距離閾値３０２２に操舵回避不可可能性距離２１８０を代入し処理を行う。即ち、前方車両との車間距離２１５０が操舵回避不可可能性距離２１８０未満となった場合は、操舵回避不可可能性あり信号２２２０をセットし、それ以外の時はクリアする。

制動回避不可事前判断部２２１０は、車間距離３０２１にレーダから入力される前方車両との車間距離２１５０を代入し、距離閾値３０２２に制動回避不可可能性距離２１９０を代入し処理を行う。即ち、前方車両との車間距離２１５０が制動回避不可可能性距離２１９０未満となった場合は、制動回避不可可能性あり信号２２３０をセットし、それ以外の時はクリアする。

操舵回避不可可能性あり信号２０５０と制動舵回避不可可能性あり信号２１２０とを総称して回避不可可能性あり信号２２５０という。

路面判断部は、外界認識センサから入力される段差までの距離２３２０から段差制御開始距離を算出する。車速から算出した走行距離が段差制御開始距離以上になった場合は、外界認識センサから入力される路面状態信号２３１０に応じたサスペンションの段差制御方向信号２３３０，２３４０を出力する。

外界認識センサとして、カメラ，超音波や電磁波を用いたセンサを用いる。

段差制御開始距離は、サスペンションアクチュエータにより路面の変化に応じて車高を変更するために必要な時間と外界認識センサの搭載位置と車輪の距離から求められる。

ｄ_bump1：段差制御開始距離，ｄ_bump：段差までの距離，ｖ_current：車速，ｔ_updo：サスペンションアクチュエータを変化させる時間，ｄ_sentire：外界認識センサ搭載位置と車輪の距離
走行距離は、車速と制御周期から求められる。

ｄ_run：走行距離，ｖ_current：現在の車速，ｔ_cont：制御周期
車速は、車速検出手段２３５０から入力される。車速検出手段として、車輪の回転数，変速機の出力軸回転数、光学式センサなどを用いる。

図４は、路面状態制御部のフロー図である。

まず、判断部４０２０は、走行距離を算出する。次に、判断部４０３０で制御対象としている段差の有無を判断する。制御対象の段差が無い場合に４０４０、判断部４０５０で路面状態信号２３１０が、平坦状態から上下変化がある状態に変化したと判断すると、段差制御に必要な情報の設定を処理部４０７０〜処理部４１４０で行う。

処理部４０７０は、制御対象の段差の有無信号に対象ありをセットする。処理部４０８０，４０９０では段差を検出した時点の走行距離Ｍ₀、路面状態信号２３１０を記憶する。次に、処理部４１００で段差制御開始距離ｄ_bump1を算出する。続いて処理部４１１０で、前輪用の段差制御開始走行距離ｄ_{uds_f}を求める。前輪用の段差制御開始走行距離は、処理部４０８０で記憶した走行距離と、処理部４１００で求めた段差制御開始距離の和である。処理部４１２０は、前輪用の段差制御終了走行距離ｄ_{ude_f}を求める。前輪用の段差制御終了走行距離は、処理部４０８０で記憶した走行距離と、段差までの距離２３２０の和である。

処理部４１３０は、後輪用の段差制御開始走行距離ｄ_{uds_r}を求める。後輪用の段差制御開始走行距離は、処理部４０８０で記憶した走行距離と、処理部４１００で求めた段差制御開始距離と前輪と後輪の距離Ｄ_fr１１７０の和である。処理部４１４０は、後輪用の段差制御終了走行距離ｄ_{ude_r}を求める。後輪用の段差制御終了走行距離は、処理部４０８０で記憶した走行距離と、段差までの距離２３２０と前輪と後輪の距離Ｄ_fr１１７０の和である。

制御対象の段差がある場合４１６０、判断部４０５０で路面状態信号２３１０に変化が無い場合４１５０は、何もしない。

次に、処理部４１７０，４１８０で段差制御方向判断を行う。図５は、段差制御方向判断のフロー図である。

処理部４１７０は、段差制御終了走行距離５０２１に、処理部４１２０で求めた前輪段差制御終了走行距離を代入し、段差制御開始走行距離５０６１に、処理部４１１０で求めた前輪段差制御開始走行距離を代入し処理を行う。

判断部５０２０は、走行距離が前輪段差制御終了走行距離より小さいと判断すると、判断部５０６０での判断に移る。判断部５０６０で走行距離が前輪段差制御終了走行距離より大きいと判断されると段差制御方向信号２３３０に処理部４０９０で記憶した路面状態信号を代入する。走行距離が前輪段差制御終了走行距離より小さいと判断した場合、段差制御方向信号２３３０に平坦状態をセットする。

又、判断部５０２０において走行距離が前輪段差制御終了走行距離より大きいと判断した場合、前輪が段差を通過したと判断できるので処理部５０４０で前輪用段差制御要求信号２３３０に平坦状態をセットする。

処理部４１８０は、段差制御終了走行距離５０２１に、処理部４１４０が求めた後輪段差制御終了走行距離を代入し、段差制御開始走行距離５０６１に、処理部４１３０で求めた後輪段差制御開始走行距離を代入し処理を行う。

判断部５０２０は走行距離が前輪段差制御終了走行距離より小さいと判断すると、判断部５０６０での判断に移る。判断部５０６０は走行距離が後輪段差制御終了走行距離より大きいと判断すると、後輪用段差制御方向信号２３４０に処理部４０９０で記憶した路面状態信号を代入する。走行距離が後輪段差制御終了走行距離より小さいと判断した場合、後輪用段差制御方向信号２３４０に平坦状態をセットする。

又、判断部５０２０において走行距離が後輪段差制御終了走行距離より大きいと判断すると、後輪が段差を通過したと判断できるので処理部５０４０で後輪用段差制御方向信号２３４０に平坦状態をセットする。

次に、判断部４１９０は、後輪用段差制御方向信号が上下方向から平坦になったと判断すると、後輪が制御対象の段差を通過したと判断できるので制御対象の段差の有無信号に対象無しをセットする。

サスペンション制御部２２６０は操舵回避不可可能性あり信号２２２０と制動回避不可可能性あり信号２２３０のどちらかがセットされている場合、目標車高２２７０，２２８０を出力する。

図６は、サスペンション制御部２２６０のフロー図である。

まず、判断部６０２０は図２の回避不可可能性情報２２５０がクリアの状態からセット状態に変化したと判断すると、処理部６０４０は目標車高が通常制御時の目標車高に初期化する。

次に、判断部６１００は図２の回避不可情報２０７０がクリアの状態であると判断すると、判断部６２６０での判断へと移る。

判断部６２６０は回避不可可能性情報２２５０がセットされていると判断すると、処理部６２８０，６２９０は前輪目標車高，後輪目標車高を変化率目標車高変化率（縮側）で減少させる。目標車高変化率（縮側）は、制御周期１サイクルで変化させることができる最高の値である。

回避不可可能性情報がセットされてから回避不可情報がセットされるまでの時間ｔ_dsは、車高を目標車高変化率（縮側）で最低車高まで下げるのに必要な時間なので、回避不可情報がセットされるまでに車高を最低付近まで変化させることができる。次の処理である６３００では前輪目標車高，後輪目標車高が下限値以下にならないように下限リミット処理を行う。

判断部６１００は回避不可情報がセットされていると判断すると、処理部６０１０，６０２０がブレーキ作動時の前輪目標車高，後輪目標車高を算出する。

処理部６０１０は、図７に示すフローの段差制御方向信号７０２１に、路面判断部１０６０で求めた前輪用段差制御方向信号２３３０を代入し、処理を行う。判断部７０２０は前輪用段差制御方向信号が平坦状態であると判断すると、処理部７０４０で前輪目標車高を変化率目標車高変化率（伸側）で増加させる。目標車高変化率は、目標車高上限から目標車高下限を引いた値を、衝突までの時間で除した値である。又、衝突までの時間は、現在の車間距離を相対速度で除した値である。目標車高変化率をこのように設定することにより制動を開始してから衝突するまでの間車高を上げ続けることができる。

ｈ_du：目標車高変化率（伸側），ｈ_max：目標車高上限値，ｈ_min：目標車高下限値
ｔ_tc：衝突までの時間

ｄ_current：前方車両との車間距離，ｖ_r：前方車両との相対速度
判断部７０２０は前輪用段差制御方向信号２３３０が平坦状態でないと判断すると、判断部７０７０での判断に移る。

判断部７０７０は前輪用段差制御方向信号２３３０が上向きであると判断すると、処理部７０９０は目標車高を目標車高変化率（縮側）で減少させる。次の処理である７１００では、前輪目標車高が下限値以下にならないように下限リミット処理を行う。

判断部７０７０は前輪用段差制御方向信号２３３０が下向きであると判断すると、処理部７１２０は目標車高を目標車高変化率（伸側）で増加させる。この時の目標車高変化率（伸側）は、数式７に示す目標車高変化率（伸側）以上の所定の値である。

処理部６０２０は、図７に示すフローの段差制御方向信号７０２１に、路面判断部１０６０で求めた後輪用段差制御方向信号２３４０を代入し、処理を行う。判断部７０２０は、後輪用段差制御方向信号が平坦状態であると判断すると処理部７０４０で後輪目標車高を数式７に示す変化率目標車高変化率（伸側）で増加させる。

判断部７０２０は後輪用段差制御方向信号２３４０が平坦状態でないと判断すると、判断部７０７０での判断に移る。

判断部７０７０は後輪用段差制御方向信号２３４０が上向きであると判断すると、処理部７０９０は目標車高を目標車高変化率（縮側）で減少させる。次の処理である７１００では、前輪目標車高が下限値以下にならないように下限リミット処理を行う。

判断部７０７０は後輪用段差制御方向信号２３４０が下向きであると判断すると、処理部７１２０で目標車高を目標車高変化率（伸側）で増加させる。この時の目標車高変化率（伸側）は、数式７に示す目標車高変化率（伸側）以上の所定の値である。

判断部６３２０は、目標車高を上昇させ始めてからの経過時間が衝突までの時間を超えたか否かを判断し、超えている場合は目標車高２２７０，２２８０を標準車高に戻す。目標車高を上昇させ始めてからの時間は、処理部６２４０で計測を行っている。計測方法はカウンタをインクリメントする等によって行われる。衝突までの時間は、処理部６０８０で記憶される。この記憶は、判断部６０６０で回避不可情報がクリアの状態からセットの状態にセットされた時に、数式８で計算された衝突までの時間を記憶することにより実現される。

図６で説明した処理を実施することにより実現される動作の内容を図８に示すタイミングチャートにより説明する。

路面形状８３００に示すように、上向きの段差がある場合の動作を説明する。外界認識センサ１０５０が路面形状８３００を認識する８１５０と、路面状態信号２３１０、段差までの距離ｄ_bump２３２０を入力し、段差制御開始距離ｄ_bump1８１２０を算出する。回避不可可能性信号２２５０がセット８０１１されると、前輪目標車高２２７０，後輪目標車高２２８０が通常制御時の目標車高８１００に初期化８０４１される。その後回避不可信号２０７０がセット８０２１されるｔ_ds８１２０の間に前輪目標車高２２７０，後輪目標車高２２８０はそれぞれ目標車高下限値８０９０，８１９０まで下げられる８０４２。

次に回避不可信号２０７０がセット８０２１されると、前輪目標車高２２７０，後輪目標車高２２８０の上昇を開始する。

回避不可信号２０７０がセットされた後、走行距離８３５０が前輪段差制御開始走行距離８３４０より大きくなると、前輪用段差制御方向信号２３３０に段差が上向きを示す値がセット８１４０される。当該信号２３３０がセットされると、前輪目標車高２２７０の下降を開始する。走行距離が前輪段差制御終了距離８３２０より大きくなると前輪用段差制御方向信号２３３０に平坦がセット８２００され、前輪目標車高２２７０は上昇を開始する。

回避不可信号２０７０がセットされた後、走行距離８３５０が後輪段差制御開始走行距離８３３０より大きくなると、後輪用段差制御方向信号２３４０に段差が上向きを示す値がセット８１５０される。当該信号２３４０がセットされると、後輪目標車高２２８０の下降を開始する。走行距離が後輪段差制御終了距離８３１０より大きくなると後輪用段差制御方向信号２３４０に平坦がセット８２１０され、後輪目標車高２２８０は上昇を開始する。

回避不可信号２０７０がセットされた時に記憶された衝突までの時間ｔ_tcm８１３０が経過すると、前輪目標車高２２７０，後輪目標車高２２８０はそれぞれ標準車高８０８０，８１８０にセット８０４３される。

路面に上向きの段差がある場合について説明したが、路面形状に変化が無い場合は、図６の点線で示すように、衝突までの時間ｔ_tcm７１３０が経過した時に目標車高上限値７０４３に到達するように目標車高４１２２，４１２３の上昇を行う。

次に図９で、他の目標車高の制御方法を説明する。

図９（Ａ）は、段差制御方向信号が上向きにセットされ、目標車高を下降した後、段差制御方向信号が平坦になり目標車高を上昇させる時の目標車高変化率を変更する方法である。衝突までの時間ｔ_tcm７１３０が経過した時に目標車高４１２２，４１２３が目標車高上限値７０４３に到達するように目標車高変化率を設定することにより、輪荷重の増大効果を得るようにする。

図９（Ｂ）は、路面段差が下方向にある場合である。段差制御方向信号が下向きにセットされる時、既に目標車高の上昇を開始しているが、路面段差が大きいとタイヤの路面に対する摩擦力が低減する可能性がある。そこで、段差制御要求信号がセットされると、目標車高変化率（伸側）を大きくして輪荷重増大効果を大きくし、段差部での飛び越しによるタイヤの路面に対する摩擦力の低減を抑制するようにする。

衝突不可情報２０７０がセットされる前にドライバによるブレーキ操作が行われる場合があるので、以下の処理が施されるようにする。

判断部６０６０はドライバブレーキ情報２４００がクリアからセットに変化したと判断すると、処理部６０８０は衝突までの時間を記憶する。

次に、判断部６１００はブレーキ情報２４００がセットされていると判断すると、回避不可情報２０７０がセットされている時と同様に前輪目標車高２２７０，後輪目標車高２２８０を増加させる。

次に、図１０から図１３を用いて、サスペンション駆動部２２９０の動作について説明する。

図１０において、９１は流体供給手段を示す。流体供給手段１は、エンジンにより駆動される油圧ポンプ９２，油圧ポンプ９２から吐き出された圧力流体（以下、圧油という）が油圧ポンプ９２側に逆流するのを防止するチェック弁９１８、油圧ポンプ９２から吐き出された圧油を貯留するアキュムレータ９１９，アキュムレータ９１９内の圧力を検出する圧力検出手段（不図示）、及び、油圧ポンプ９２の吐出側とリザーバタンク９３との間に設けられた電磁切替弁からなるアンロード弁９５から構成されている。

この構成によれば、油圧ポンプ９２により吐き出された圧油は、アキュムレータ９１９に貯留され、圧力検出手段が所定の圧力を検出すると、アンロード弁５が制御されて油圧ポンプ９２から吐き出された圧油をリザーバタンク９３に戻すことによって、アキュムレータ９１９内が所定の圧力に保たれる。ここで、アキュムレータ９１９に接続された共通配管９４の先端側は、例えば４本の分岐配管９４Ａ，９４Ｂ，…（２本のみ図示）となって分岐し、該各分岐配管９４Ａ，９４Ｂ，…の先端側は後述の油圧シリンダ９６，９７等に接続されている。

９６，９７は車両の車体側と各車輪の車軸側との間に介装される車高調整手段としての油圧シリンダ（左，右の前輪側のみ図示）を示し、該油圧シリンダ９６，９７は左，右の前輪側で車体を懸架するサスペンションを構成し、油圧ポンプ９２からの圧油が給排されることにより、チューブ９６Ａ，９７Ａからロッド９６Ｂ，９７Ｂを伸縮させ、車高調整また車体側の姿勢制御等を行う。

尚、図１１中では左，右の前輪側に設ける油圧シリンダ９６，９７を示したが、左，右の後輪側にも同様に油圧シリンダ（図示せず）が設けられ、これらの油圧シリンダも分岐配管９４Ａ，９４Ｂと同様の分岐配管に接続される。

９８，９９は油圧シリンダ９６，９７に付設されたアキュムレータを示し、該アキュムレータ９８，９９は減衰力バルブ９１０，９１１を介して油圧シリンダ９６，９７に接続され、該油圧シリンダ９６，９７のロッド９６Ｂ，９７Ｂを常時伸長方向に付勢するガスばねとして作動する。そして、該油圧シリンダ９６，９７のロッド９６Ｂ，９７Ｂが外部からの振動で伸縮する時には、油圧シリンダ９６，９７とアキュムレータ９８，９９との間で圧油が流通し、この時に減衰力バルブ９１０，９１１により減衰力を発生させて前記振動を緩衝する。

９１２，９１３は左，右の前輪側に設けられる車高センサを示し、該車高センサ９１２，９１３は車両の前輪側で車軸側に対する車体側の高さ位置を検出し、それぞれの検出信号をコントロールユニット９１７に出力する。

９１４，９１５は共通配管９４と分岐配管９４Ａ，９４Ｂの途中に設けられた圧油の給排弁を示し、該給排弁９１４，９１５はソレノイド９１４ｐ，９１５ｐを備えた３ポート３位置の電磁式比例制御弁によって構成される。該給排弁９１４，９１５はコントロールユニット９１７からの制御信号によりソレノイド９１４ｐ，９１５ｐに通電されると、図１２に示す流量−電流特性に基づき、閉弁位置（イ）又は圧油の供給位置（ロ）及び排出位置（ハ）に切り換えられ、供給源５から油圧シリンダ９６，９７に圧油が給排される。

尚、該給排弁９１４，９１５はソレノイド９１４ｐ，９１５ｐに通電されない時は排油位置（ハ）に保持され、圧油は油圧シリンダ９６，９７からリザーバタンク９３へ排出されることになる。９１６はパイロット操作チェック弁であり、パイロット操作チェック弁９１６は、３ポート２位置の電磁切替弁で構成されるパイロット制御弁９２０によって制御され、ソレノイド９１４ｐ，９１５ｐ非通電時の圧油の排出を防止するためのものである。パイロット操作チェック弁９１６は、パイロット制御弁９２０によってパイロット圧が作用すると開弁して油圧シリンダ９６，９７と供給源９５とが連通され、パイロット圧が作用しないと通常のチェック弁として機能し、供給源５から油圧シリンダ９６，９７への圧油の流動のみが許容される。

９１７はマイクロコンピュータ等によって構成されるコントロールユニットを示し、該コントロールユニット９１７は入力側が車高センサ９１２，９１３及び車速センサ，ステアリングセンサ（いずれも不図示）等に接続され、出力側が排出弁９５、給排弁９１４，９１５及びパイロット制御弁９２０等に接続されている。そして、該コントロールユニット９１７は記憶回路内に図１２に示すプログラム等を格納し、車高調整制御処理等を行うようになっている。また、該コントロールユニット９１７の記憶回路には、その記憶エリア９１７Ａ内に車高判定用の基準データ等が格納されている。

次にコントロールユニット９１７による車高調整制御処理について図１２を参照して述べる。

まず、電源スイッチ（不図示）の投入によって処理動作がスタートすると、ステップ１で各種の設定値等の初期化や出力信号の初期化を行う。ここで給排弁９１４，９１５に対して閉弁位置（イ）になる信号を出力し、次にパイロット制御弁９２０に対してパイロット圧を作用させる信号を出力し、該パイロット操作チェック弁１６を開弁して油圧シリンダ９６，９７と供給源９５とが連通させる。ステップ２に移って数ｍｓ程度の制御周期が経過したか否かを判定し、「ＹＥＳ」と判定した時にはステップ３に移って車高センサ９１２，９１３等から検出信号を読み込む。次に、ステップ４では下記の如く車高制御等の制御演算を行い、ステップ５に移って給排弁９１４，９１５のソレノイド９１４ｐ，９１５ｐに電流Ｉを出力し給排油動作を実行する。

ステップ４で実行する車高制御演算について図１３を参照し説明する。車高制御演算１３２１は、サスペンション制御部２２６０で設定した目標車高と車高センサ９１２，９１３の差Ｘ０−Ｘにゲイン１３２３を乗算して流量Ｑを求め、流量Ｑに対応するソレノイド９１４ｐ，９１５ｐの電流Ｉをテーブル１３２４から求めている。尚、前輪の車高制御演算を行う時には目標車高に前輪目標車高２２７０，後輪の車高制御演算を行う時には後輪目標車高２２８０を代入して処理を行う。

以上に示したようなサスペンション駆動部により目標車高２２７０，２２８０と車高を一致させる。

図１４は、ブレーキ制御部２０８０のフロー図である。

ブレーキ制御部２０８０は、回避不可情報２０７０がクリアからセットに変化したか否かを判断し、変化した場合は目標減速度をセットし（１４０４０）、衝突までの時間を記憶する（１４０５０）。セットされた目標減速度は、本装置が搭載されている車両において安全かつ効果的に減速できる最大の減速度がセットされる。

次に、回避不可情報がセットされているか否かを判断し（１４０７０）、セットされている場合、目標減速度出力時間を計測する（１４０９０）。計測方法はカウンタをインクリメントする等によって行われる。

次に、目標減速度出力時間が記憶された衝突までの時間が超えたか否かを判断し（１４１１０）、超えている場合、目標減速度を０にセットする（１４１３０）。

図１４で説明した処理を実施することにより実現される動作の内容を図８に示すタイミングチャートにより説明する。回避不可信号２０７０がセット８０２１されると、目標減速度２０９０が出力８０３１される。その後、衝突までの時間ｔ_tcm経過すると目標減速度２０９０が０になる８０４４。

次に、図１５から図１７を用いてブレーキ液圧駆動部２１００の動作について説明する。

ブレーキ液圧駆動部２１００は図１５のようになっており、ポンプモータ４００５０により駆動されるプランジャポンプ４００６０と、プランジャポンプ４００６０か吐き出された圧力流体（以下、圧油という）のブレーキ１０１１０への流入方向を制御する各バルブ４００１０，４００２０，４００３０，４００４０から構成されている。又、油圧回路は２系統から構成されており、これらはＸ配管に対応している。従って、Primary系統にはＦＬ輪とＲＲ輪が接続されており、Secondary系統にはＦＲ輪とＲＬ輪が接続されている。各バルブは、Ｇ／ＶＯＵＴとＷ／ＣＩＮはＮ／Ｏ、Ｇ／ＶＩＮとＷ／ＣＯＵＴはＮ／Ｃとなっている。

この構成によりブレーキをかける（減速する）場合の動作を図１６により説明する。

Ｇ／ＶＩＮ４００２０をＯＮ（開状態）、Ｇ／ＶＯＵＴ４００１０をＯＮ（閉状態・液圧に応じて保持電流を制御）、Ｗ／ＣＩＮ４００４０をＯＦＦ（開状態）、Ｗ／ＣＯＵＴ４００３０と４００４０をＯＦＦ（平状態）、ポンプモータ２００９０をＯＮ（モーター回転数により増圧勾配を制御）４００５０することにより、マスタシリンダ４００５０内の圧油をブレーキ１０１１０に流入させることにより、実ブレーキ液圧２００９０の増圧を行う。

ポンプモータ２００９０は目標減速度２０９０に従って制御される必要があるが、図１７に示すように、目標減速度２０９０と車両の実減速度１７０１０の差にゲイン１７０３０を乗ずることにより、ポンプモータに印加する電圧波形のDuty比１７０４０を求め、ポンプモータ駆動回路４００６０により前記Duty比１７０４０に従った電圧波形１７０７０をポンプモータ４００５０に与える。

以上に示したようなブレーキ液圧駆動部により目標減速度２０９０と減速度を一致させる。

本例は、回避不可信号がセットされ、目標減速度をブレーキ液圧駆動部２１００に送信し減速を開始する時から、前方車両に衝突するまでの時間ｔ_tcm８１３０は、車高を上昇させることで自車両１０００の輪荷重を増大させ、タイヤの路面に対する摩擦力を大きくすることができる。

又、路面の段差部を通過する時は、車高を下降させることで、段差部での飛び越しによるタイヤの路面に対する摩擦力の低減を抑制することができる。

実施例１と同様の構成において、図２の「実施例２の場合」に示すように、外界認識センサから段差左右位置情報２４１０を入力し、路面判断部から段差の左右位置に応じて前後左右各輪用の段差制御方向信号２４２０，２４３０，２４４０，２４５０を出力し、サスペンション制御部２２６０から前輪左側の目標車高２４６０，前輪右側の目標車高２４７０，後輪左側の目標車高２４８０，後輪右側の目標車高２４９０をサスペンション駆動部２２９０に出力し車高制御を行う。

実施例１は、路面の段差に対して、左右の目標車高を同一に変化させる制御方法であったが、本例は外界認識センサで検出する段差の位置情報に応じて、左右の目標車高を別々に変化させる。

本例は、段差がある側では段差部での飛び越しによるタイヤの路面に対する摩擦力の低減を抑制し、段差が無い側ではタイヤの路面に対する摩擦力を大きくすることにより車両の輪荷重を増大させることができる。

以上によれば、当該制動力制御装置は、路面形状を認識することにより、段差形状に応じて制動中の車高制御を変更し、輪荷重の減少を抑制するようにしているので、制動距離が長くなることを防止することができる。

制動力制御装置を搭載した車両の構成を示す図。制動力制御装置の詳細な構成を示す図。衝突判断処理フロー図。路面状態制御部のフロー図。段差制御方向判断のフロー図。サスペンション制御部２２６０のフロー図。ブレーキ作動時目標車高算出処理のフロー図。目標車高算出のタイミングチャート。目標車高算出例のタイミングチャート。目標減速度算出処理のフロー図。サスペンション制御アクチュエータの構成図。流量−電流特性図。車高制御フロー図。車高制御のブロック図。ブレーキアクチュエータ構成図。ブレーキ制御時動作図。ブレーキ制御ブロック図。

符号の説明

１０００自車両
１０１０車間距離センサ
１０２０衝突判断部
１０３０ブレーキアクチュエータ
１０４０サスペンションアクチュエータ
１０５０外界認識センサ
１０６０路面判断部
１０７０，１０８０，１０９０，１１００ブレーキ
１１１０ブレーキ駆動配管
１１２０，１１３０，１１４０，１１５０サスペンション
１１６０サスペンション駆動配管

Claims

自車と障害物との相対距離及び相対速度を計測する第１のセンサと、
路面の段差の上下変化状態及び前記自車と前記段差までの距離を計測する第２のセンサと、
前記相対距離及び相対速度に基づいて、前記自車と前記障害物とが衝突するか否かを判断する衝突判断部と、
前記上下変化状態及び前記段差までの距離に基づいて、前記自車が当該段差を通過する時のサスペンションの制御方向を判断する路面判断部と、
ブレーキを制御するブレーキ制御部と、
前記自車の車高を制御する車高制御部と、を備え、
前記車高制御部は、前記ブレーキ制御部が前記ブレーキを制御した際、前記車高を現在の車高よりも高く上げるよう制御し、制御された後、前記路面に前記段差がある場合、当該段差の形状に基づいて当該車高の制御を変更する、制動力制御装置。
前記車高制御部は、前記路面判断部の値が第１の所定値に達し、その後の第２の所定値範囲内において、前記路面の段差の上下変化状態に応じて、当該車高の制御を変更する、請求項１記載の制動力制御装置。
前記車高制御部は、衝突の可能性がある場合は予め車高を下げておき、その後ブレーキを制御する時には車高を上げる方向に制御する、請求項２記載の制動力制御装置。
前記衝突判断部は、現在の車高から最低車高に下げる時間を加味して、衝突不可事前判断を行う、請求項３記載の制動力制御装置。
前記ブレーキの制御を開始する前にドライバがブレーキ操作を開始した場合、前記ドライバがブレーキを開始した時点から車高を上げる方向に制御し、前記車高を上げる方向の制御中に、前記路面判断部の値が第１の所定値に達し、その後の第２の所定値範囲内において、前記路面の段差の上下変化状態に応じて、当該車高の制御を変更する、請求項２又は３記載の制動力制御装置。
前記車高の制御を変更するとは、前記路面の段差が上方向に変化している時は車高を下げる方向、前記路面の段差が下方向に変化している時は車高を上げる方向に変更することを示す、請求項２又は３記載の制動力制御装置。
前記第１の所定値とは前記路面の段差までの距離より小さい値を示し、前記第２の所定値とは前記路面の段差までの距離以上の値を示す、請求項２又は３記載の制動力制御装置。