JP6167071B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両衝突時にブレーキ操作に依存することなく自動的に車輪に制動力を発生させる自動ブレーキ制御を行う自動ブレーキ制御部を備えた車両制御装置に関する。

例えば、特許文献１には、車両衝突によってエアバッグが展開した時に予め設定された所定の制動力を自動的に車輪に発生させて停車させる技術的思想が記載されている。

特開２０１２−００１０９１号公報

しかしながら、上述した特許文献１のような従来技術では、車両衝突後の車速に関係なく車輪に一定の制動力を発生させるため、車両衝突後の車速が比較的高い場合に車輪のロック（路面に対する車輪の滑り）又は車両挙動の乱れが起きるおそれがある。

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、車両衝突後に車輪のロック及び車両挙動の乱れを抑えつつ車両を確実に減速させることができる車両制御装置を提供することを目的とする。

本発明に係る車両制御装置は、自車両の車速を検出する車速検出手段と、車両衝突時にブレーキ操作に依存することなく自動的に車輪に制動力を発生させる自動ブレーキ制御を行う自動ブレーキ制御部と、前記車輪のロックを抑制するアンチロックブレーキ制御を行うアンチロックブレーキ制御部と、車両挙動の乱れを抑制する車両挙動安定化制御を行う車両挙動安定化制御部と、を備える車両制御装置であって、前記アンチロックブレーキ制御及び前記車両挙動安定化制御が作動していない場合、前記自動ブレーキ制御部は、前記車速検出手段にて検出された車両衝突後の車速が高いほど前記車輪の制動力が小さくなるように前記自動ブレーキ制御を行い、前記自動ブレーキ制御中に前記アンチロックブレーキ制御又は前記車両挙動安定化制御が作動した場合、前記自動ブレーキ制御を停止し、前記アンチロックブレーキ制御又は前記車両挙動安定化制御に基づいて前記車輪に制動力を発生させることを特徴とする。

本発明に係る車両制御装置によれば、車両衝突後の車速が高いほど車輪の制動力を小さくするので、車両衝突後に車輪のロック及び車両挙動の乱れを抑えつつ車両を確実に減速させることができる。また、車両衝突後に自動ブレーキ制御が行われていた場合であっても、アンチロックブレーキ制御及び車両挙動安定化制御を優先して作動させることができる。これにより、車両衝突後の車輪のロック及び車両挙動の乱れを一層抑制することができる。

上記の車両制御装置において、前記車輪のロックを抑制するアンチロックブレーキ制御を行うアンチロックブレーキ制御部と、車両挙動の乱れを抑制する車両挙動安定化制御を行う車両挙動安定化制御部と、を備え、前記車速検出手段にて検出された車両衝突後の車速が所定車速以上である場合に前記アンチロックブレーキ制御及び前記車両挙動安定化制御を作動可能にし、前記車速検出手段にて検出された車両衝突後の車速が所定車速未満である場合に前記アンチロックブレーキ制御及び前記車両挙動安定化制御を作動禁止にしてもよい。

このような構成によれば、車両衝突後の車速が所定車速以上である場合に、アンチロックブレーキ制御及び車両挙動安定化制御を作動可能にするので、車輪のロック又は車両挙動の乱れを効果的に抑制することができる。また、車両衝突後の車速が所定車速未満である場合に、アンチロックブレーキ制御及び車両挙動安定化制御を作動禁止にして自動ブレーキ制御を行うので車両の二次衝突を効果的に抑制することができる。

本発明によれば、車両衝突後の車速が高いほど車輪の制動力を小さくするので、車両衝突後の車輪のロック及び車両挙動の乱れを抑えつつ車両を確実に減速させることができる。

本発明の一実施形態に係る車両制御装置を備えた車両のブロック図である。 車両衝突後の車速と設定制動力との関係を示したマップである。 図１に示す車両制御装置によるブレーキ制御を説明するフローチャートである。

以下、本発明に係る車両制御装置についてそれを備えた車両との関係で好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。

車両１２は、左右一対の前輪と左右一対の後輪とを有する４輪車両として構成されており、図１に示すように、各車輪１４の自動ブレーキ制御を含む各種制御を行う車両制御装置１０を備えている。

車両制御装置１０は、各車輪１４に制動力を発生させるためのディスクブレーキ等により構成される４つのブレーキ部１６と、これらブレーキ部１６に対応して設けられてブレーキ圧（制動油圧）を制御するブレーキアクチュエータ１８と、エアバッグ２０を展開させるインフレータ２２と、統括制御ユニット２４とを有している。

ブレーキアクチュエータ１８は、ブレーキペダル３６の操作量に応じた大きさのブレーキ圧を発生する。また、ブレーキアクチュエータ１８は、ブレーキペダル３６の操作（ブレーキ操作）に依存することなく統括制御ユニット２４から出力されるブレーキ制御信号に応じた大きさのブレーキ圧を発生する。

エアバッグ２０は、車両衝突時に乗員又は歩行者等を保護するためのものであって、運転席フロントエアバッグ、助手席フロントエアバッグ、サイドエアバッグ、サイドカーテンエアバッグ、及び歩行者用エアバッグを含む。インフレータ２２は、エアバッグ２０を展開させるためのガスを発生するものであって、これらエアバッグ２０に対応して設けられている。

統括制御ユニット２４には、車速検出部（車速検出手段）２６、衝突検知センサ２８、アクセルペダル操作量センサ３０、ブレーキペダル操作量センサ３２等の各種センサが接続されている。

車速検出部２６は、例えば、各車輪１４に設けられた車輪速センサを用いることができる。この場合、車輪速センサにより検出された車輪速の平均値を車速として検出する。衝突検知センサ２８は、車両衝突を検知するものであって、フロントフレームに設けられた左右一対の前面衝突検知センサと、中央フレームに設けられた左右一対の側面衝突検知センサ、リアフレームに設けられた左右一対の後面衝突検知センサとを含む。ただし、衝突検知センサ２８の個数乃至配置箇所は任意に設定可能である。衝突検知センサ２８は、例えば、加速度センサ（Ｇセンサ）を用いることができる。アクセルペダル操作量センサ３０はアクセルペダル３４の操作量を検出し、ブレーキペダル操作量センサ３２はブレーキペダル３６の操作量を検出する。

統括制御ユニット２４は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）を含んで構成されている。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（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリ３８、Ａ／Ｄ変換器及びＤ／Ａ変換器等の入力装置、並びに時計部としてのタイマ４０（計時器）等を有している。ＥＣＵは、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（機能実現手段）、例えば、制御部、演算部、及び処理部等として機能する。

メモリ３８には、所定車速Ｖ０、制動継続時間ｔａ、及び自動ブレーキ設定マップ（自動ブレーキ設定テーブル）が格納されている。所定車速Ｖ０は、例えば、車両衝突後に車輪１４のロック（路面に対する車輪１４の滑り）又は車両挙動の乱れが発生し得るような車速が用いられる。制動継続時間ｔａは、車両衝突後に停車してから各車輪１４に制動力を発生させ続ける時間である。所定車速Ｖ０及び制動継続時間ｔａは、任意に設定することができる。

自動ブレーキ設定マップは、例えば、図２に示すように、車両衝突後の車速Ｖと自動ブレーキ制御による設定制動力との関係を示したマップであり、車速Ｖが高いほど小さい制動力が設定されるようになっている。タイマ４０は、車両衝突後に停車してからの経過時間を計測する。

また、統括制御ユニット２４には、図示しない、直交３軸Ｇセンサ、ロールレートセンサ、ヨーレートセンサ等の加速度センサが設けられている。これらセンサにより自車両１２の姿勢・挙動等を感知することができる。

統括制御ユニット２４は、衝突判定部４２、エアバッグ制御部４４、エアバッグ展開判定部４６、車速判定部４８、時間判定部５０、アンチロックブレーキ制御部５２、車両挙動安定化制御部５４、及び自動ブレーキ制御部５６を有している。

衝突判定部４２は、衝突検知センサ２８からの出力信号に基づいて車両衝突の有無を判定する。具体的には、衝突判定部４２は、衝突検知センサ２８の出力信号と直交３軸Ｇセンサの出力信号とを比較することにより、車両衝突の有無を判定すると共に衝突形態（正面衝突、側面衝突、後面衝突）を判定する。

エアバッグ制御部４４は、エアバッグ２０の展開・非展開を制御する。換言すれば、衝突検知センサ２８の出力信号と衝突判定部４２により判定された衝突形態とに基づいてインフレータ２２を制御してエアバッグ２０を展開させる。すなわち、エアバッグ制御部４４は、衝突検知センサ２８の出力信号が閾値以下である（衝突エネルギが比較的小さい）場合にエアバッグ２０を非展開とし、衝突検知センサ２８の出力信号が閾値を越えた場合に衝突形態に対応するエアバッグ２０を展開させる。

エアバッグ展開判定部４６は、エアバッグ制御部４４からインフレータ２２への出力信号に基づいてエアバッグ２０が展開したか否か（エアバッグ２０の展開状況）を判定する。

車速判定部４８は、車両衝突後の車速Ｖが所定車速Ｖ０以上であるか否かを判定する。時間判定部５０は、タイマ４０の計測時間ｔが制動継続時間ｔａを経過したか否かを判定する。

アンチロックブレーキ制御部５２は、ＡＢＳ（Antilock Brake System）と呼ばれるシステムを構成するものであって、車輪１４に制動力を発生させた際に、車輪１４がロックしたまま路面を滑ることを抑制するアンチロックブレーキ制御を行う。アンチロックブレーキ制御部５２は、車輪速センサの出力信号に基づいて車輪１４のロックが抑制されるようにブレーキ制御信号（ＡＢＳ制御信号）をブレーキアクチュエータ１８に出力する。

車両挙動安定化制御部５４は、ＶＳＡ（Vehicle Stability Assist）システムと呼ばれるシステムを構成するものであって、自車両１２の姿勢・挙動が乱れた際に、自車両１２の横滑りを防いで方向安定性を向上させる車両挙動安定化制御を行う。自車両１２の姿勢・挙動の乱れは、上述したヨーレートセンサ等により感知する。

具体的には、車両挙動安定化制御部５４は、自車両１２の挙動がオーバステアである場合に前輪の旋回外側の車輪１４に制動力が発生するようにブレーキアクチュエータ１８にブレーキ制御信号（ＶＳＡ制御信号）を出力する。また、車両挙動安定化制御部５４は、自車両１２の挙動がアンダーステアである場合に後輪の旋回内側の車輪１４に制動力が発生するようにブレーキ制御信号（ＶＳＡ制御信号）をブレーキアクチュエータ１８に出力する。

自動ブレーキ制御部５６は、車両衝突時にブレーキアクチュエータ１８にブレーキ制御信号（自動ブレーキ制御信号）を出力することにより、運転者のブレーキペダル３６の操作に依存することなく車輪１４に所定の制動力が自動的に発生する自動ブレーキ制御を行う。

本実施形態に係る車両制御装置１０を備えた車両１２は基本的には以上のように構成されるものであり、次に、車両制御装置１０によるブレーキ制御について説明する。

図３に示すように、先ず、衝突判定部４２は、衝突検知センサ２８の出力信号に基づいて車両衝突の有無を判定する（ステップＳ１）。衝突判定部４２にて車両衝突がないと判定された場合（ステップＳ１：ＮＯ）にはステップＳ１の処理を繰り返し行う。

衝突判定部４２にて車両衝突があったと判定された場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）には、エアバッグ制御部４４は、衝突検知センサ２８の出力信号が閾値以下である場合にエアバッグ２０を非展開とし、衝突検知センサ２８の出力信号が閾値を越えている場合に衝突形態に対応するエアバッグ２０を展開させる。

そして、エアバッグ展開判定部４６は、エアバッグ２０が展開したか否かを判定する（ステップＳ２）。エアバッグ展開判定部４６にてエアバッグ２０が展開していないと判定された場合（ステップＳ２：ＮＯ）には、今回のフローチャートは終了する。

エアバッグ展開判定部４６にてエアバッグ２０が展開したと判定された場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）には、統括制御ユニット２４は、車速検出部２６の出力信号に基づいて走行状態であるか否かを判定する（ステップＳ３）。

統括制御ユニット２４にて停車状態であると判定された場合（ステップＳ３：ＮＯ）には、今回のフローチャートは終了する。一方、統括制御ユニット２４にて走行状態であると判定された場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）には、自動ブレーキ制御部５６は、自動ブレーキ制御を行う（ステップＳ４）。

具体的には、自動ブレーキ制御部５６は、車両衝突後の車速Ｖと自動ブレーキ設定マップとに基づいて設定制動力を求める。このとき、車速Ｖが高いほど設定制動力は小さくなる。そして、自動ブレーキ制御部５６は、この設定制動力に応じた大きさの自動ブレーキ制御信号をブレーキアクチュエータ１８に出力する。そうすると、ブレーキアクチュエータ１８は、自動ブレーキ制御信号の大きさに応じた大きさのブレーキ圧を各ブレーキ部１６に出力するので、各車輪１４には所定の制動力が発生する。これにより、運転者のブレーキペダル３６の操作に依存することなく車両１２が所定の減速度で自動的に減速することとなる。

ところで、車両衝突後の車速Ｖが比較的高い状態で各車輪１４に比較的大きな制動力を発生させると、各車輪１４がロックして路面を滑ったり車両挙動が乱れたりするおそれがある。しかしながら、本実施形態では、車両衝突後の車速Ｖが高いほど各車輪１４の制動力を小さくするので、車輪１４のロック及び車両挙動の乱れが抑制される。

また、このステップＳ４では、例えば、車輪１４の設定制動力の最大値を車速Ｖに関係なく一定にしておき、車両衝突直後の車速Ｖが高いほど制動力の上昇速度を遅くしてもよい。この場合でも、車速Ｖが高いほど車輪１４の制動力が小さくなるため、車輪１４のロック及び車両挙動の乱れが抑制される。

次いで、車速判定部４８は、車両衝突後の車速Ｖが所定車速Ｖ０以上であるか否かを判定する（ステップＳ５）。車速判定部４８にて車両衝突後の車速Ｖが所定車速Ｖ０以上であると判定された場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）には、アンチロックブレーキ制御又は車両挙動安定化制御を作動可能にする（ステップＳ６）。そして、統括制御ユニット２４は、アンチロックブレーキ制御又は車両挙動安定化制御が作動したか否かを判定する（ステップＳ７）。

統括制御ユニット２４にてアンチロックブレーキ制御又は車両挙動安定化制御が作動しなかったと判定された場合（ステップＳ７：ＮＯ）には、ステップＳ４に戻り自動ブレーキ制御を継続する。これにより、車両衝突後に車両１２を確実に減速させることができる。

統括制御ユニット２４にてアンチロックブレーキ制御又は車両挙動安定化制御が作動したと判定された場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）には、自動ブレーキ制御部５６は、自動ブレーキ制御を停止する（ステップＳ８）。

すなわち、アンチロックブレーキ制御が作動した場合には、自動ブレーキ制御を停止し、ブレーキアクチュエータ１８にＡＢＳ制御信号を出力することにより車輪１４に所定の制動力を発生させるので、車輪１４のロックが一層抑制される。また、車両挙動安定化制御が作動した場合には、自動ブレーキ制御を停止し、ブレーキアクチュエータ１８にＶＳＡ制御信号を出力することにより車輪１４に所定の制動力を発生させるので、車両挙動の乱れが一層抑制される。

その後、アンチロックブレーキ制御又は車両挙動安定化制御を停止する（ステップＳ９）。つまり、ステップＳ７でアンチロックブレーキ制御が作動していた場合には、アンチロックブレーキ制御部５２がブレーキアクチュエータ１８へのＡＢＳ制御信号の出力を停止することによりアンチロックブレーキ制御を停止する。また、ステップＳ７で車両挙動安定化制御が作動していた場合には、車両挙動安定化制御部５４がブレーキアクチュエータ１８へのＶＳＡ制御信号の出力を停止することにより車両挙動安定化制御を停止する。この段階で今回のフローチャートは終了する。

車速判定部４８にて車両衝突後の車速Ｖが所定車速Ｖ０未満であると判定された場合（ステップＳ５：ＮＯ）には、アンチロックブレーキ制御及び車両挙動安定化制御を作動禁止にする（ステップＳ１０）。このような車速Ｖにおいて、車輪１４のロック及び車両挙動の乱れは起きにくいと考えられるからである。

続いて、統括制御ユニット２４は、車速検出部２６からの出力信号に基づいて自車両１２が停車したか否かを判定する（ステップＳ１１）。統括制御ユニット２４にて自車両１２が停車していないと判定された場合（ステップＳ１１：ＮＯ）には、ステップＳ４に戻り自動ブレーキ制御を継続する。

統括制御ユニット２４にて自車両１２が停車したと判定された場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）には、時間判定部５０は、タイマ４０の計測時間ｔが制動継続時間ｔａを経過したか否かを判定する（ステップＳ１２）。

時間判定部５０にてタイマ４０の計測時間ｔが制動継続時間ｔａを経過していないと判定された場合（ステップＳ１２：ＮＯ）には、ステップＳ４に戻り自動ブレーキ制御を継続する。これにより、停車直後に運転者の意に反して車両１２が動くことが回避される。

時間判定部５０にてタイマ４０の計測時間ｔが制動継続時間ｔａを経過したと判定された場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）には、自動ブレーキ制御部５６は、自動ブレーキ制御を停止する（ステップＳ１３）。すなわち、自動ブレーキ制御部５６は、自動ブレーキ制御信号のブレーキアクチュエータ１８への出力を停止して各車輪１４の制動力を解除する。これにより、運転者は、車両１２を操作して安全な場所へ退避させることができる。この段階で今回のフローチャートは終了する。

本実施形態によれば、車両衝突後の車速Ｖが高いほど車輪１４の制動力を小さくするので、車両衝突後の車輪１４のロック及び車両挙動の乱れを抑えつつ車両１２を確実に減速させることができる。

また、自動ブレーキ制御中にアンチロックブレーキ制御又は車両挙動安定化制御が作動した場合、自動ブレーキ制御を停止し、アンチロックブレーキ制御又は車両挙動安定化制御に基づいて車輪１４に制動力を発生させている。これにより、車両衝突後に自動ブレーキ制御が行われていた場合であっても、アンチロックブレーキ制御及び車両挙動安定化制御を優先して作動させることができる。よって、車両衝突後の車輪１４のロック及び車両挙動の乱れを一層抑制することができる。

さらに、車両衝突後の車速Ｖが所定車速Ｖ０以上である（車輪１４のロック又は車両挙動の乱れが起き易い高速領域の）場合に、アンチロックブレーキ制御及び車両挙動安定化制御を作動可能にするので、車輪１４のロック又は車両挙動の乱れを効果的に抑制することができる。さらにまた、車両衝突後の車速Ｖが所定車速Ｖ０未満である（車輪１４のロック又は車両挙動の乱れが起き難い低速領域の）場合に、アンチロックブレーキ制御及び車両挙動安定化制御を作動禁止にして自動ブレーキ制御を行うので、車両１２の二次衝突を効果的に抑制することができる。

本実施形態は、上述した構成乃至方法に限定されない。例えば、自動ブレーキ制御中に、車輪１４のロック又は車両挙動の乱れが発生した場合には、車両衝突後の車速Ｖに関係なく、自動ブレーキ制御を停止してアンチロックブレーキ制御又は車両挙動安定化制御を優先して作動させるようにしてもよい。

本発明に係る車両制御装置は、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０…車両制御装置 １２…車両
１４…車輪 １６…ブレーキ部
１８…ブレーキアクチュエータ ２０…エアバッグ
２４…統括制御ユニット ２６…車速検出部（車速検出手段）
２８…衝突検知センサ ４２…衝突判定部
４８…車速判定部 ５２…アンチロックブレーキ制御部
５４…車両挙動安定化制御部 ５６…自動ブレーキ制御部

Claims (2)

1. 自車両の車速を検出する車速検出手段と、
   車両衝突時にブレーキ操作に依存することなく自動的に車輪に制動力を発生させる自動ブレーキ制御を行う自動ブレーキ制御部と、
   前記車輪のロックを抑制するアンチロックブレーキ制御を行うアンチロックブレーキ制御部と、
   車両挙動の乱れを抑制する車両挙動安定化制御を行う車両挙動安定化制御部と、を備える車両制御装置であって、
   前記アンチロックブレーキ制御及び前記車両挙動安定化制御が作動していない場合、前記自動ブレーキ制御部は、前記車速検出手段にて検出された車両衝突後の車速が高いほど前記車輪の制動力が小さくなるように前記自動ブレーキ制御を行い、
   前記自動ブレーキ制御中に前記アンチロックブレーキ制御又は前記車両挙動安定化制御が作動した場合、前記自動ブレーキ制御を停止し、前記アンチロックブレーキ制御又は前記車両挙動安定化制御に基づいて前記車輪に制動力を発生させることを特徴とする車両制御装置。
2. 請求項１記載の車両制御装置において、
   前記車速検出手段にて検出された車両衝突後の車速が所定車速以上である場合に前記アンチロックブレーキ制御及び前記車両挙動安定化制御を作動可能にし、前記車速検出手段にて検出された車両衝突後の車速が所定車速未満である場合に前記アンチロックブレーキ制御及び前記車両挙動安定化制御を作動禁止にすることを特徴とする車両制御装置。

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