JP6078503B2 - 車両制動制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、車両の衝突時に運転者の操作によらず自動的に発生させる制動力を制御する車両制動制御装置に関する。

特許文献１には、自己の車両が他の車両と衝突した場合に、運転者の操作によらず自動的に制動力を発生させ、その制動力の継続時間を衝突後の車速や衝突形態に応じて変える装置が開示されている。特許文献２には、運転者の車両操作、例えば急激なステアリング操作等に起因して発生するロールオーバー（横転）を、車輪の制動力を増加させることによって防止する装置が開示されている。

特開２０１２−１０９１号公報 特開２０１０−６３７３号公報

ロールオーバーは運転者の車両操作等によって発生するだけでなく、他の車両との衝突によっても発生する。衝突発生直後は運転者が適切に制動力を制御できないことが想定されるため、衝突に起因するロール発生時にも車両側で制動力を適切に制御することが望まれる。しかし、特許文献１は、ロールが発生したときの制動力の制御を示していない。そもそも、特許文献１は、制動力の継続時間の制御を示しているが、制動力そのものの制御は示していない。

特許文献２の発明は、ロールレートに応じて制動力を増加させて横転を防止している。運転者の車両操作に起因するロールオーバーであれば、この方法で対応できる。しかし、例えば側面衝突等によってロールが発生した場合に特許文献２の発明のように制動力を増加させると、車輪が急停止して車両が不安定になり、ロールオーバーを誘発する可能性がある。

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、衝突によってロールが発生した場合に、車両を安定させつつ制動することが可能な車両制動制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、車両の衝突時に制動力を発生させる制動力発生部と、車両のロールレートを検出するロールレート検出部とを備えた車両制動制御装置において、車両の衝突時に前記ロールレート検出部で検出される前記ロールレートが所定値以上である場合は、前記ロールレートが所定値未満である場合よりも、前記制動力発生部で発生させる制動力を低くすることを特徴とする。

側面衝突等に起因するロール発生時のロールレートは高くなりやすく、そのような状態で高い制動力を発生させると車両が不安定になり、ロールオーバーに至る可能性が高くなる。本発明によれば、衝突時に車両で検出されるロールレートが所定値以上である場合、すなわち高い制動力を発生させると横転する可能性がある場合には制動力を低くする。このため、制動によって車両が不安定になることを防止でき、車両を安定させて制動できる。また、衝突時に車両で検出されるロールレートが所定値未満である場合、すなわち高い制動力を発生させてもロールオーバーに至る可能性が低い場合には制動力を高くする。このため、車両を素早く停止させることができる。

また、本発明においては、前記ロールレート検出部で検出される前記ロールレートがゼロとなり、且つ車速がゼロとなった場合に、前記制動力発生部による制動力の発生を停止させることが好ましい。

自動で制動力を発生させる場合、一般には車速、例えば車輪速がゼロになったことを検出した後に制動力の発生を停止させる。しかし、ロール時は車両の片輪側が浮いているため、各車輪速に基づいて正確な車速を検出することが困難になる。本発明によれば、ロールレートがゼロのときに車速を検出するようにし、その車速に基づいて制動力を停止させる時期を判断する。このため、適正なタイミングで車両を停止させることができ、その結果として安全を確保できる。

本発明によれば、衝突時に車両で検出されるロールレートが所定値以上である場合、すなわち高い制動力を発生させると横転する可能性がある場合には制動力を低くする。このため、制動によって車両が不安定になることを防止でき、車両を安定させて制動できる。また、衝突時に車両で検出されるロールレートが所定値未満である場合、すなわち高い制動力を発生させてもロールオーバーに至る可能性が低い場合には制動力を高くする。このため、車両を素早く停止させることができる。

図１は、本発明の実施形態に係る車両制動制御装置のブロック構成図である。 図２は、ブレーキ制御ユニットの機能ブロック図である。 図３は、車両制動制御装置の動作説明に供されるフローチャートである。

以下、本発明に係る車両制動制御装置について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

［車両制動制御装置１０の構成］
図１は、本発明の実施形態に係る車両制動制御装置１０のブロック構成図である。車両制動制御装置１０は、ＥＣＵ（電子制御ユニット）を含んで構成される各種の制御ユニットを備える。周知のように、ＥＣＵは、マイクロコンピュータを含む計算機であり、ＣＰＵ（中央処理装置）、メモリであるＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭも含む。）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、その他、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器等の入出力装置、計時部としてのタイマ等を有しており、ＣＰＵがＲＯＭに記録されているプログラムを読み出し実行することで各種機能実現部、例えば制御部、演算部、及び処理部等として機能する。なお、これらの機能は、ハードウエアにより実現することもできる。また、ＥＣＵは、１個に統合することも可能であり、さらに分割することも可能である。

本実施形態において、ＥＣＵは、エアバッグ制御ユニット１２及びブレーキ制御ユニット１４を含む統括制御ユニット１６から構成される。統括制御ユニット１６により、車両の走行安全制御の全体的な動作が統括して制御される。

統括制御ユニット１６は、各種センサ信号を受信し、また、各種制御信号を送信する。本実施形態において、統括制御ユニット１６は、衝突検知センサ２０とＧセンサ２２とロールレートセンサ２４と車速センサ２６から送信される各種センサ信号を受信する。また、インフレータ３０とブレーキアクチュエータ４０に制御信号を送信する。

衝突検知センサ２０は、例えば圧力センサであり、車両の周囲に発生する衝突を検知できるように車両の複数の個所に設けられる。例えば、車両のフロントフレームの左右に右前面衝突検知センサと左前面衝突検知センサが設けられ、車両の中央フレームの左右に右側面衝突検知センサと左側面衝突検知センサが設けられ、車両のリアフレームの左右に右後面衝突検知センサと左後面衝突検知センサが設けられる。衝突検知センサ２０は、統括制御ユニット１６に対して、フレームに発生する圧力Ｐ［Ｐａ］を示す圧力信号Ｓ_Pを送信する。

Ｇセンサ２２は、車両の直交３軸方向（車長方向、車幅方向、車高方向）の加速度ａ［ｍ／ｓ²］を検出するものであり、車両の重心位置に設けられる。Ｇセンサ２２は、統括制御ユニット１６に対して、３軸方向への車両の加速度ａを示す加速度信号Ｓ_aを送信する。

ロールレートセンサ２４は、ロールレートω［ｄｅｇ／ｓ］すなわちロール時の車両の角速度を検出するものであり、Ｇセンサ２２と共に車両の重心位置に設けられる。ロールレートセンサ２４は、統括制御ユニット１６に対して、車両のロールレートωを示すロールレート信号Ｓωを送信する。

車速センサ２６は、車速Ｖ［ｍ／ｓ］を検出するものである。各車輪４２にはそれぞれ車輪速センサ（不図示）が設けられており、車速センサ２６は、各車輪速センサによって検出された車輪速の平均値を車速Ｖとする。車速センサ２６は、統括制御ユニット１６に対して、車両の車速Ｖを示す車速信号Ｓ_Vを送信する。

統括制御ユニット１６に備えられるエアバッグ制御ユニット１２は、衝突検知センサ２０から送信される圧力信号Ｓ_Pと、Ｇセンサ２２から送信される加速度信号Ｓ_aに基づいて、衝突が発生したかを判断する。衝突が発生したと判断した場合は、衝突が発生した箇所に対応するエアバッグ３２を展開させるエアバッグ展開信号Ｓ_abをインフレータ３０に送信する。インフレータ３０は展開信号Ｓ_abを受信するに応じて作動してエアバッグ３２を展開させる。

統括制御ユニット１６に備えられるブレーキ制御ユニット１４は、衝突発生時に運転者のブレーキ操作によらず、ブレーキアクチュエータ４０に対して、制動信号Ｓ_Bを送信し、自動的に制動力を発生させる。本明細書では、運転者の操作に関わらず自動的に発生させる制動力を自動ブレーキと称する。

図２は、ブレーキ制御ユニット１４の機能ブロック図である。ブレーキ制御ユニット１４は、ロールレート判定部１４２と車速判定部１４４とブレーキアクチュエータ指示部１４６を備える。ロールレート判定部１４２は、ロールレートセンサ２４から送信されるロールレート信号Ｓωに基づいて、ロールレートωを認識し、ロールの有無の判定やロールレートωに応じた制動力の判定を行う。車速判定部１４４は、車速センサ２６から送信される車速信号Ｓ_Vに基づいて、車速Ｖを認識し、自動ブレーキ制御の継続又は停止の判定を行う。ブレーキアクチュエータ指示部１４６は、ブレーキアクチュエータ４０に対して、ロールレート判定部１４２で判定された制動力を指示し、また、車速判定部１４４の判定に応じて自動ブレーキ制御の停止を指示する。

図１に戻り車両制動制御装置１０の説明を続ける。ブレーキアクチュエータ４０は、例えば各車輪４２に設けられるディスクブレーキを把持する油圧シリンダ（ピストン）等の油圧を制御する油圧制御機構を備える。ブレーキアクチュエータ４０は、統括制御ユニット１６のブレーキ制御ユニット１４から送信される制動信号Ｓ_Bに応じた制動油圧及び車輪４２の制動力を発生させ、車輪４２を制動する。

［車両制動制御装置１０の動作］
次に、図３に示すフローチャートを参照しながら車両制動制御装置１０の動作を説明する。なお、フローチャートに係るプログラムの実行主体は統括制御ユニット１６である。

ステップＳ１にて、統括制御ユニット１６は、衝突検知センサ２０から送信される圧力信号Ｓ_Pと、Ｇセンサ２２から送信される加速度信号Ｓ_aと、ロールレートセンサ２４から送信されるロールレート信号Ｓωと、車速センサ２６から送信される車速信号Ｓ_Vを受信し、圧力Ｐ、加速度ａ、ロールレートω、車速Ｖの各データを取得する。なお、各データの取り込みは、図３に示されるフローチャートの各処理を実行中、所定時間毎、例えばｍｓ（ミリ秒）オーダの極めて短い時間毎に連続して行われる。

次いで、ステップＳ２にて、ブレーキ制御ユニット１４は、エアバッグ３２の展開の有無を判定する。衝突発生時、エアバッグ制御ユニット１２は、衝突検知センサ２０から送信される圧力信号Ｓ_P及びＧセンサ２２から送信される加速度信号Ｓ_aに基づいて、エアバッグ３２を展開させるか否かを判定する。衝突が発生していないか又は軽微な衝突が発生した場合は、圧力信号Ｓ_Pが示す圧力Ｐは所定値未満であり、且つ／又は、加速度信号Ｓ_aが示す加速度ａは所定値未満である。このような場合に、エアバッグ制御ユニット１２はエアバッグ３２の展開不要と判定し、インフレータ３０に対して、エアバッグ展開信号Ｓ_abを送信しない。このためインフレータ３０は作動せず、エアバッグ３２は展開しない。このとき、ブレーキ制御ユニット１４は、エアバッグ３２の展開無と判定し（ステップＳ２：ＮＯ）、本実施形態に係る自動ブレーキ制御を行わない。

重度の衝突が発生した場合は、圧力信号Ｓ_Pが示す圧力Ｐは所定値以上であり、且つ、加速度信号Ｓ_aが示す加速度ａは所定値以上である。このような場合に、エアバッグ制御ユニット１２はエアバッグ３２の展開要と判定し、インフレータ３０に対して、エアバッグ展開信号Ｓ_abを送信する。するとインフレータ３０が作動し、エアバッグ３２が展開する。ブレーキ制御ユニット１４は、エアバッグ展開信号Ｓ_abの発生によってエアバッグ３２の展開有と判定し（ステップＳ２：ＹＥＳ）、ステップＳ３に移行する。

ステップＳ３にて、統括制御ユニット１６のブレーキ制御ユニット１４は、ブレーキアクチュエータ４０に対して制動信号Ｓ_Bを送信し、自動ブレーキを作動させて自動ブレーキ制御を開始する。この際、ブレーキ制御ユニット１４は、ブレーキアクチュエータ４０で発生させる制動力を以下のステップＳ５〜Ｓ９の処理で決定する。

先ず、ステップＳ４にて、ロールの有無が判定される。図２に示されるブレーキ制御ユニット１４のロールレート判定部１４２は、ロールレートセンサ２４から送信されるロールレート信号Ｓωを受信し、ロールレートωが０（ゼロ）［ｄｅｇ／ｓ］であるか否かでロールの有無を判定する。このときロールレートωを積分してロール角φを求め、ロール角φが所定角度以上か否かでロールの有無を判定してもよい。

ロールレートωが０（ゼロ）［ｄｅｇ／ｓ］でない場合、すなわちロール有の場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、ステップＳ５に移行する。ロールレートωが所定値ω_th［ｄｅｇ／ｓ］以上である場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、ステップＳ６にて、ロールレート判定部１４２は、０．２ｇ相当の減速度が得られるような制動力を発生させるべく、制動信号Ｓ_Bを決定する。ブレーキアクチュエータ指示部１４６は、ブレーキアクチュエータ４０に対して制動信号Ｓ_Bを送信する。ブレーキアクチュエータ４０は、制動信号Ｓ_Bに応じた制動力を発生させ、０．２ｇの減速度が実現される。

ロールレートωが所定値ω_th［ｄｅｇ／ｓ］未満である場合（ステップＳ５：ＮＯ）、ステップＳ７にて、ロールレート判定部１４２は、０．４ｇ相当の減速度が得られるような制動力を発生させるべく、制動信号Ｓ_Bを決定する。ブレーキアクチュエータ指示部１４６は、ブレーキアクチュエータ４０に対して制動信号Ｓ_Bを送信する。ブレーキアクチュエータ４０は、制動信号Ｓ_Bに応じた制動力を発生させ、０．４ｇの減速度が実現される。

上述したステップＳ５〜Ｓ７の処理は、ロールレートωが０（ゼロ）［ｄｅｇ／ｓ］になるまで、すなわちロールが無くなるまで行われる（ステップＳ９：ＮＯ）。ロールレートωが０（ゼロ）［ｄｅｇ／ｓ］になったら（ステップＳ９：ＹＥＳ）、ステップＳ１０に移行する。

一方、ステップＳ４の判定にて、ロールレートωが０（ゼロ）［ｄｅｇ／ｓ］である場合、すなわちロール無しの場合（ステップＳ４：ＮＯ）、ステップＳ８にて、ロールレート判定部１４２は、０．８ｇ相当の減速度が得られるような制動力を発生させるべく、制動信号Ｓ_Bを決定する。ブレーキアクチュエータ指示部１４６は、ブレーキアクチュエータ４０に対して制動信号Ｓ_Bを送信する。ブレーキアクチュエータ４０は、制動信号Ｓ_Bに応じた制動力を発生させ、０．８ｇの減速度が実現される。次にステップＳ１０に移行する。

ステップＳ１０の段階で車両にロールは発生していない。この段階で車速の判定が行われる。図２に示されるブレーキ制御ユニット１４の車速判定部１４４は、車速センサ２６から送信される車速信号Ｓ_Vを受信し、車速Ｖが０（ゼロ）以下であるか否かを判定する。車速Ｖが０（ゼロ）より大きい場合（ステップＳ１０：ＮＯ）は、ステップＳ１１に移行し、車速Ｖが０（ゼロ）になるまで自動ブレーキは継続される。車速Ｖが０（ゼロ）になった場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）は、ステップＳ１２に移行し、ブレーキアクチュエータ指示部１４６が、ブレーキアクチュエータ４０に対して制動停止信号Ｓ_ENDを送信する。ブレーキアクチュエータ４０は、制動停止信号Ｓ_ENDに応じて自動ブレーキを停止（終了）する。

［実施形態のまとめ］
以上説明したように上述した実施形態に係る車両制動制御装置１０においては、車両の衝突時に制動力を発生させる制動力発生部（ブレーキ制御ユニット１４、ブレーキアクチュエータ４０）と、車両のロールレートを検出するロールレート検出部（ロールレートセンサ２４）とを備えている。そして、車両の衝突時にロールレート検出部（ロールレートセンサ２４）で検出されるロールレートωが所定値ω_th以上である場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）は、ロールレートωが所定値ω_th未満である場合（ステップＳ５：ＮＯ）よりも、制動力発生部（ブレーキ制御ユニット１４、ブレーキアクチュエータ４０）で発生させる制動力を低くする（ステップＳ６）。

側面衝突等に起因するロール発生時のロールレートωは高くなりやすく、そのような状態で高い制動力を発生させると車両が不安定になり、ロールオーバーに至る可能性が高くなる。本実施形態によれば、衝突時に車両で検出されるロールレートωが所定値以上である場合、すなわち高い制動力を発生させると横転する可能性がある場合には制動力を低くする。具体的には０．２ｇにしている。このため、制動によって車両が不安定になることを防止でき、車両を安定させて制動できる。また、衝突時に車両で検出されるロールレートが所定値未満である場合、すなわち高い制動力を発生させてもロールオーバーに至る可能性が低い場合には制動力を高くする。具体的には０．４ｇにしている。このため、車両を素早く停止させることができる。

また、ロールレート検出部（ロールレートセンサ２４）で検出されるロールレートωが０（ゼロ）となり、且つ車速Ｖが０（ゼロ）となった場合に、制動力発生部（ブレーキ制御ユニット１４、ブレーキアクチュエータ４０）による制動力の発生を停止させる（ステップＳ１０、Ｓ１２）。

自動で制動力を発生させる場合、一般には車速Ｖすなわち車輪速が０（ゼロ）になったことを検出した後に制動力の発生を停止させる。しかし、ロール時は車輪４２の片輪側が浮いているため、各車輪速に基づいて正確な車速Ｖを検出することが困難になる。本実施形態によれば、ロールレートωが０（ゼロ）のときに車速Ｖを検出するようにし、その車速Ｖに基づいて制動力を停止させる時期を判断する。このため、適正なタイミングで車両を停止させることができ、その結果として安全を確保できる。

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

例えば、ロールレートωの所定値ω_thは、車両の非衝突時のロールオーバーを防止するために設定される閾値よりも大きければよく、車種等に応じて適宜変更可能である。

また、図３に示されるステップＳ６〜Ｓ８の０．２ｇ、０．４ｇ、０．８ｇという各減速度も車種等に応じて適宜変更可能である。

１０…車両制動制御装置 １２…エアバッグ制御ユニット
１４…ブレーキ制御ユニット ２０…衝突検知センサ
２２…Ｇセンサ ２４…ロールレートセンサ
２６…車速センサ ４０…ブレーキアクチュエータ

Claims (2)

1. 車両の衝突時に制動力を発生させる制動力発生部と、車両のロールレートを検出するロールレート検出部とを備えた車両制動制御装置において、
   車両の衝突時に前記ロールレート検出部で検出される前記ロールレートが所定値以上である場合は、前記ロールレートが所定値未満である場合よりも、前記制動力発生部で発生させる制動力を低くする
   ことを特徴とする車両制動制御装置。
2. 請求項１に記載の車両制動制御装置において、
   前記ロールレート検出部で検出される前記ロールレートがゼロとなり、且つ車速がゼロとなった場合に、前記制動力発生部による制動力の発生を停止させる
   ことを特徴とする車両制動制御装置。

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