JP6211289B2 - ブレーキブレンディング制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、主ブレーキ装置及び補助ブレーキ装置を具備する車両においてブレーキブレンディング制御を行うブレーキブレンディング制御装置に関する。

従来、ブレーキブレンディング（主ブレーキ装置及び補助ブレーキ装置を同時に又は切り替えて作動させるブレーキ）の制御を行うブレーキブレンディング制御装置として、例えば下記特許文献１に記載されたものが知られている。この特許文献１に記載されたブレーキブレンディング制御装置では、車間距離が第一の設定値以下になると、補助ブレーキ装置を作動させ、車間距離が第二の設定値以下になると、主ブレーキ装置を作動させることが図られている。

特開２００４−２９９５９３号公報

ここで、上記従来技術では、ブレーキブレンディング制御の作動時において、例えば車両のドライバによっては、ブレーキが効き過ぎる等のおそれが懸念される。この点、ブレーキの効き過ぎ等を抑制するため、補助ブレーキの作動を停止させたり、低ギヤ段において制御停止を行ったりする場合があるが、この場合、補助ブレーキを十分に有効活用できないおそれがある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、作動時のフィーリングを向上し、且つ補助ブレーキの有効活用を実現することができるブレーキブレンディング制御装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明に係るブレーキブレンディング制御装置は、主ブレーキ装置及び補助ブレーキ装置を具備する車両においてブレーキブレンディング制御を行う制御装置であって、車両の車速に関する車速情報を取得するための車速情報取得部と、車両の周囲環境に関する周囲情報を取得するための周囲情報取得部と、車速情報に応じた目標減速度で車両が減速するように補助ブレーキ装置を制御する補助制動制御を実行する制御部と、を備え、制御部は、周囲情報に少なくとも基づいて車両の走行余裕を判定し、走行余裕が大の場合には、補助制動制御の目標減速度を小さくし、走行余裕が小の場合には、補助制動制御の目標減速度を大きくすること、を特徴とする。

このブレーキブレンディング制御装置では、例えば障害物への衝突のおそれが少ない場合、走行余裕が大であるとして目標減速度が小さくされ、その結果、ドライバにとってブレーキが効き過ぎたり意図しないものになったりすることが抑制され、フィーリングを重視した目標減速度で補助制動制御が行われることになる。一方、例えば障害物への衝突のおそれが高まっている場合、走行余裕が小であるとして目標減速度が大きくされ、その結果、確実に車両を制動させるべく、効きを重視した目標減速度で補助制動制御が行われることになる。すなわち、本発明によれば、作動時のフィーリングを向上し、且つ補助ブレーキの有効活用を実現することが可能となる。

また、制御部は、補助制動制御において走行余裕の程度に応じて目標減速度を増減することが好ましい。この場合、走行余裕の程度に応じて、作動時のフィーリングを向上し且つ補助ブレーキを有効活用することができる。

また、制御部は、主ブレーキ装置が作動される前に補助制動制御を実行することが好ましい。この場合、主ブレーキ装置の負荷を低減させることができる。

また、制御部は、ブレーキペダルが遊び領域における所定踏込み量まで踏み込まれたときに、補助制動制御の実行を自動的に開始する場合がある。この場合、補助制動制御を具体的且つ好適に実行させることができる。

また、上記作用効果を好適に奏する一例として、具体的には、制御部は、車両の衝突余裕時間を判定し、衝突余裕時間が第１所定値よりも小さいとき、走行余裕が小であるとして目標減速度を大きくする場合が挙げられる。

このとき、制御部は、車両の前方の信号機における指示表示をさらに判定し、指示表示が停止又は通行不可のときで、且つ衝突余裕時間が第１所定値よりも大きい第２所定値以上のとき、走行余裕が大であるとして目標減速度を小さくし、指示表示が通行許可のときで、且つ衝突余裕時間が速度微調整範囲のとき、走行余裕が大であるとして目標減速度を小さくする場合がある。

本発明によれば、作動時のフィーリングを向上し且つ補助ブレーキの有効活用を実現することが可能となる。

本発明の一実施形態に係るブレーキブレンディング制御装置を示す概略構成図である。 図１のブレーキブレンディング制御装置における補助制動制御の目標減速度を説明するグラフである。 図１のブレーキブレンディング制御装置の処理を示すフローチャートである。 図３の続きを示すフローチャートである。 図３の続きを示す他のフローチャートである。 変形例に係るブレーキブレンディング制御装置の目標減速度の可変量を説明するグラフである。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、実施形態に係るブレーキブレンディング制御装置を示す概略構成図であり、図２は、図１のブレーキブレンディング制御装置における補助制動制御の減速度を説明するためのグラフである。図１に示すように、本実施形態のブレーキブレンディング制御装置１０は、主ブレーキ装置２及び補助ブレーキ装置３を具備する車両Ｖにおいて、ブレーキブレンディング制御を行うものである。

なお、「ブレーキブレンディング」とは、主ブレーキ装置２及び補助ブレーキ装置３を同時に又は切り替えて作動させるブレーキを意味する。また、車両Ｖとしては、例えばトラック、バス又は重機等の大型車両や中型車両が挙げられる。なお、適用される車両Ｖは限定されるものではなく、普通乗用車、小型車両又は軽車両等であってもよい。

主ブレーキ装置２は、車両Ｖにおいて主要な制動を担う制動装置であり、例えば各車輪の回転を摩擦力によって制動する。補助ブレーキ装置３は、主ブレーキの補助として用いられる制動装置である。この補助ブレーキ装置３としては、例えば、リターダ及び排気ブレーキ等の少なくとも１つが用いられている。

本実施形態のブレーキブレンディング制御装置１０は、制御部としてＥＣＵ（Electronic Control Unit）１１を備えている。ＥＣＵ１１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read OnlyMemory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を含むコンピュータにより構成されている。このＥＣＵ１１には、上記主ブレーキ装置２及び上記補助ブレーキ装置３が接続されていると共に、ブレーキペダルユニット４、ブレーキブレンディングＳ／Ｗ５、車速センサ６及び周囲情報検出装置７が少なくとも接続されている。

ブレーキペダルユニット４は、ブレーキペダル４ａを含み、ドライバによるブレーキペダル４ａの操作（踏込）に応じた信号をＥＣＵ１１へ出力する。ブレーキブレンディングＳ／Ｗ５は、ブレーキペダル４ａに設けられており、ブレーキペダル４ａが遊び領域の所定踏込み量まで踏み込まれたときにＯＮとなり、その信号をＥＣＵ１１へ出力する。

車速センサ６は、車両Ｖの車速（走行速度）に関する車速情報を検出するものであり、当該車速情報をＥＣＵ１１へ出力する。車速センサ６としては、種別や方式等は限定されず、種々の検出センサを用いることができる。周囲情報検出装置７は、車両Ｖの周囲環境に関する周囲情報を検出するものであり、当該周囲情報をＥＣＵ１１へ出力する。

周囲情報検出装置７が検出する周囲情報には、例えば、車両Ｖ周囲の障害物に対する相対速度に関する情報、当該障害物との車間距離に関する情報、車両Ｖ前方の信号機における灯色状況（指示表示）に関する情報、及び、当該信号器の停止線に関する情報が少なくとも含まれている。

この周囲情報検出装置７としては、例えば、車両Ｖの周囲を撮像するカメラ、ミリ波レーダ、レーダレーダ、インフラからの信号を受信する受信器、光ビーコン及びＧＰＳ装置等の少なくとも１つが挙げられる。なお、障害物としては、例えば、走行する又は停止する先行車両、自車線に進入しようとする対向車両、交差点で左右から進入しようとする車両、歩行者等が挙げられる。

ここで、ＥＣＵ１１は、主ブレーキ装置制御部１２と、補助ブレーキ装置制御部１３と、目標減速度設定部１４と、を機能的要素として含んで構成されている。主ブレーキ装置制御部１２は、主ブレーキ装置２の作動を制御するものである。この主ブレーキ装置制御部１２は、ドライバによるブレーキペダル４ａの操作に応じて車両Ｖが制動するよう主ブレーキ装置２を制御する主制動制御を実行する。

補助ブレーキ装置制御部１３は、補助ブレーキ装置３の作動を制御するものである。この補助ブレーキ装置制御部１３は、目標減速度設定部１４で設定された目標減速度で車両Ｖが減速するよう補助ブレーキ装置３を制御する補助制動制御を実行する。

また、補助ブレーキ装置制御部１３は、ブレーキブレンディングＳ／Ｗ５の動作状況に基づいて、補助制動制御を自動的に有効状態とする。ここでは、ブレーキペダル４ａが遊び領域の所定踏込み量まで踏み込まれたとき、ブレーキブレンディングＳ／Ｗ５がＯＮとなり、補助ブレーキ装置制御部１３が補助制動制御の実行を主制動制御の前に自動的に開始する。ちなみに、補助ブレーキ装置制御部１３は、例えばリターダ、排気ブレーキ及びブレーキ加圧装置等の少なくとも１つが補助ブレーキ装置３として用いられる場合、これらを適宜に協働（協調制御）させて補助制動制御を実行させる。

目標減速度設定部１４は、補助制動制御の目標減速度を設定するものである。この目標減速度設定部１４は、車速情報入力部（車速情報取得部）１４ａ、目標減速度導出部１４ｂ、周囲情報入力部（周囲情報取得部）１４ｃ、余裕時間算出部１４ｄ、信号灯色認識部１４ｅ及び目標減速度可変部１４ｆを機能的要素としてさらに含んで構成されている。

車速情報入力部１４ａは、車速センサ６で検出された車速情報が入力され、当該車速情報を目標減速導出部１４ｂへ出力する。目標減速度導出部１４ｂは、車速情報入力部１４ａから出力された車速情報に応じて目標減速度を求め、当該目標減速度を目標減速度可変部１４ｆへ出力する。ここでの目標減速度導出部１４ｂは、車速及び減速度に関する制御マップＭ１（図２参照）を有しており、この制御マップＭ１を用いて目標減速度を導出する。

周囲情報入力部１４ｃは、周囲情報検出装置７で検出された周囲情報が入力され、当該周囲情報を余裕時間算出部１４ｂ及び信号灯色認識部１４ｅへ出力する。余裕時間算出部１４ｄは、周囲情報入力部１４ｃから出力された周囲情報に基づいて、障害物に対する衝突余裕時間であるＴＴＣ（Time To Collision）を算出し、当該ＴＴＣを目標減速度可変部１４ｆへ出力する。なお、ＴＴＣは、下式（１）に従って算出することができる。
ＴＴＣ＝障害物に対する車両Ｖの相対速度／障害物及び車両Ｖの車間距離…（１）

また、この余裕時間算出部１４ｄは、周囲情報入力部１４ｃで取得した周囲情報に基づいて、車両Ｖ前方の信号機における停止線までの到達余裕時間である停止線到達余裕時間を算出し、当該停止線到達余裕時間を目標減速度可変部１４ｆへ出力する。

信号灯色認識部１４ｅは、周囲情報入力部１４ｃから出力された周囲情報に基づいて車両Ｖ前方の信号機の灯色（以下、「信号色」という）を認識し、当該信号色を目標減速度可変部１４ｆへ出力する。目標減速度可変部１４ｆは、余裕時間算出部１４ｄ及び信号灯色認識部１４ｅからの出力に基づいて、車両Ｖの走行余裕を判定する。そして、目標減速度可変部１４ｆは、目標減速度導出部１４ｂから出力された目標減速度を、走行余裕に応じて可変する（詳しくは、後述）。

次に、上述したブレーキブレンディング制御装置１０の処理について、図３〜５に示すフローチャートを参照しつつ詳細に説明する。なお、ここでは、車両Ｖ前方に信号機が存在する場合を例示して説明する。

まず、ドライバによりブレーキペダル４ａが軽く踏まれ、ブレーキペダル４ａが遊び領域の所定踏込み量に達すると、ブレーキブレンディングＳ／Ｗ５が作動され、ＥＣＵ１１によって次の補助制動制御が自動的に作動される。すなわち、車速情報及び周囲情報が入力されて取得され、車両Ｖ前方の障害物に対するＴＴＣが算出されると共に、信号機の停止線までの停止線到達余裕時間が算出される（Ｓ１〜Ｓ３）。また、車両Ｖ前方の信号機の信号色が認識される（Ｓ４）。

続いて、目標減速度が導出される（Ｓ５）。具体的には、図２に示すように、制御マップＭ１において現在の車速に対応する標準型減速度Ｓ_０が、目標減速度として導出される。この標準型減速度Ｓ_０は、標準仕様の減速度であって、例えば車両Ｖの特性や人間工学の観点等から求められた通常設定値である。なお、上記Ｓ２〜上記Ｓ５は順不同である。続いて、認識した信号色が赤（通行不可）又は黄（停止）であるか否かが判断される（Ｓ６）。

上記Ｓ６でＹｅｓの場合、算出したＴＴＣ又は停止線到達余裕時間が第１所定値よりも小さいか否かが判断される（Ｓ７）。なお、ここでの第１所定値は、車両Ｖの衝突可能性のレベルに基づき予め設定された閾値である（以下のその他の所定値ついても同様）。

上記Ｓ７でＹｅｓの場合（つまり、信号色が赤又は黄で、且つ、ＴＴＣ又は停止線到達余裕時間が十分に小さい場合）、車両Ｖの衝突のおそれが高まっており衝突余裕が小であるとして、確実に車両Ｖを制動させるべく目標減速度が大きくされる（Ｓ８）。具体的には、標準型減速度Ｓ_０よりもブレーキの効きを大きくした効き重視型減速度Ｓ_Ｈへ、目標減速度が可変される。効き重視型減速度Ｓ_Ｈは、図示するように、制御マップＭ１上において標準型減速度Ｓ_０を上方側に所定量シフトさせた減速度とされている。

上記Ｓ７でＮｏの場合、算出したＴＴＣ又は停止線到達余裕時間が第２所定値以上であるか否かが判断される（Ｓ９）。上記Ｓ９でＹｅｓの場合（つまり、信号色が赤又は黄であっても、ＴＴＣ又は停止線到達余裕時間が十分に大きい場合）、車両Ｖ前方の信号機で車両停止する必要がなく衝突余裕が大であるとして、フィーリングを高めるべく目標減速度が小さくされる（Ｓ１０）。具体的には、標準型減速度Ｓ_０よりもブレーキの効きを小としたフィーリング重視型減速度Ｓ_Ｌへ、目標減速度が可変される。フィーリング重視型減速度Ｓ_Ｌは、図示するように、制御マップＭ１上において標準型減速度Ｓ_０を下方側に所定量シフトさせた減速度とされている。

上記Ｓ９でＮｏの場合（つまり、信号色が赤又は黄であっても、ＴＴＣ又は停止線到達余裕時間が通常範囲にある場合）、目標減速度が可変されず、標準型減速度Ｓ_０のまま維持される（Ｓ１１）。換言すると、ブレーキ操作が基本的に要される状況でなく衝突余裕が中であるとして、目標減速度が標準型減速度Ｓ_０に設定される。続いて、上記Ｓ８、１０又は１１の後、車両Ｖが目標減速度で減速するように補助ブレーキ装置３が制御され、車両Ｖが補助ブレーキ装置３によって自動制動される（Ｓ１２）。

他方、上記Ｓ６でＮｏの場合、算出したＴＴＣが第１所定値よりも小さいか否かが判断される（Ｓ１３）。上記Ｓ１３でＹｅｓの場合（つまり、信号色が青（通行許可）であっても、ＴＴＣが十分に小さい場合）、車両Ｖの衝突のおそれが高まっており衝突余裕が小であるとして、上記Ｓ８と同様に目標減速度が効き重視型減速度Ｓ_Ｈへ可変される（Ｓ１４）。

上記Ｓ１３でＮｏの場合、算出したＴＴＣが障害物との速度微調整範囲であるかが判断される（Ｓ１５）。上記Ｓ１５でＹｅｓの場合（つまり、信号色が青で、且つ、ＴＴＣが速度微調整範囲である場合）、衝突余裕が大であるとして、上記Ｓ１０と同様に目標減速度がフィーリング重視型減速度Ｓ_Ｌへ可変される（Ｓ１６）。なお、ここでの速度微調整範囲とは、車両Ｖの衝突回避が車速の速度微調整で足りる程度であり、ブレーキ操作が要される状況でないＴＴＣの所定範囲である。

上記Ｓ１５でＮｏの場合（つまり、信号色が青で、且つ、ＴＴＣが通常範囲にある場合）、上記Ｓ１１と同様に、ブレーキ操作が基本的に要される状況でなく衝突余裕が中であるとして、目標減速度が標準型減速度Ｓ_０のまま維持される（Ｓ１７）。続いて、上記Ｓ１４、１６又は１７の後、車両Ｖが目標減速度で減速するように補助ブレーキ装置３が制御され、車両Ｖが補助ブレーキ装置３によって自動制動される（Ｓ１８）。

そして、上記Ｓ１２又は１８の後において、ドライバによりブレーキペダル４ａが遊び領域を超えて大きく踏まれると、主制動制御が実行され、当該ブレーキペダル４ａの操作量に応じて車両Ｖが主ブレーキ装置２によって制動される。

以上、本実施形態では、ＴＴＣ及び信号色をブレーキブレンディング制御に取り込み協調させることができる。具体的には、補助ブレーキ装置３の自動作動時における目標減速度を、フィーリング重視型減速度Ｓ_Ｌと効き重視型減速度Ｓ_ｈとの２つモードへ可変することができる。すなわち、車両走行時の状況に応じて、任意且つ自動的に目標減速度を変化させることができる。従って、本実施形態によれば、ブレーキが意図に反して効き過ぎる等の違和感を抑制すると共に、車両Ｖを確実に停止させることができ、よって、ブレーキブレンディング作動時のフィーリング向上と補助ブレーキ装置３の有効活用（効果的な利用）とを両立させることが可能となる。

また、本実施形態では、上述したように、主ブレーキ装置２が作動される前に補助制動制御を実行させることができる。これにより、主ブレーキ装置２の負荷を低減させて消耗を抑制することができ、整備コストの低減を図ることが可能となる。

また、本実施形態では、上述したように、ブレーキペダル４ａが遊び領域における所定踏込み量まで踏み込まれたときに、補助制動制御の実行を自動的に開始させることができ、当該補助制動制御を具体的且つ好適に実行させることが可能となる。

なお、本実施形態では、ブレーキブレンディングの標準仕様においてブレーキの効き感に強弱をつけたい場合でも、別途カスタマイズすることなく目標減速度を変更することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用してもよい。

例えば、上記実施形態では、ＴＴＣ、停止線到達余裕時間及び信号色に基づいて走行余裕を判定したが、これらの何れか一方に基づいて走行余裕を判定してもよい。また、周囲情報としては、上記実施形態に限定されず、車両Ｖの周囲環境に関する情報であればその他の情報を含む場合もある。この場合、ＴＴＣや信号色に代えて若しくは加えて、当該その他の情報に基づいて、走行余裕の判定、及び／又は、目標減速度の可変を行うことができる。

図６は、変形例に係るブレーキブレンディング制御装置の目標減速度の可変量を説明するグラフである。ＥＣＵ１１は、上記補助制動制御において走行余裕の程度に応じて目標減速度を増減してもよく、例えばＴＴＣに応じた変化量により目標減速度を可変させてもよい。この場合、走行余裕の程度に応じて、作動時のフィーリングを向上し且つ補助ブレーキを有効活用することが可能となる。

図６に示す例では、ＴＴＣが第１所定値Ｔ_１よりも小さい範囲において、ＴＴＣが小さくなるにつれ目標減速度可変量がプラス領域にて比例的に大きくなる。これにより、この範囲では、効き大となるように目標減速度が増加されると共に、当該増加量がＴＴＣが小さくなるに伴って大きくなる。一方、ＴＴＣが第２所定値Ｔ_２以上で第３所定値Ｔ_３よりも小さい範囲では、ＴＴＣが大きくなるにつれ目標減速度可変量がマイナス領域にて比例的に小さくなる。これにより、この範囲では、効き小となるように目標減速度が低減されると共に、当該低減量がＴＴＣが大きくなるに伴って大きくなる。

また、ＴＴＣが第１所定値Ｔ_１以上で第２所定値Ｔ_２よりも小さい範囲では、目標減速度可変量が０で一定とされている。これにより、この範囲では、目標減速度が増減されずに維持される。ＴＴＣが第３所定値Ｔ_３以上の範囲では、目標減速度変化量がマイナス領域にて一定とされている。この範囲では、一定量だけ効き小となるように目標減速度が低減される。

ちなみに、ブレーキペダル４ａの踏込み量情報（操作量情報）を取得できる場合、この踏込み量情報に応じて目標減速度の可変量を求めてもよい。また、信号色の変化タイミング情報（点灯周期情報）を取得できる場合、この変化タイミング情報に応じて目標減速度の可変量を求めてもよい。

また、上記実施形態では、補助制動制御を自動的に実行させているが、例えば車両Ｖにコントロールスイッチを設け、このコントロールスイッチによって補助制動制御を有効又は無効とさせてもよい。

また、上記実施形態では、車両Ｖにおいてブレーキブレンディング制御を行うブレーキブレンディング制御装置１０として説明したが、本発明は、ブレーキブレンディング制御装置１０を備えたブレーキブレンディング制御システムとして捉えることもできるし、ブレーキブレンディング制御装置１０が搭載された車両として捉えることもできる。

上記において、車速情報を取得するための車速情報取得部は車速情報入力部１４ａにより構成され、周囲情報を取得するための周囲情報取得部は周囲情報入力部１４ｃにより構成される。また、第２所定値は第１所定値よりも大きい値であり、第３所定値は第２所定値よりも大きい値である。

２…主ブレーキ装置、３…補助ブレーキ装置、４ａ…ブレーキペダル、１０…ブレーキブレンディング制御装置、１１…ＥＣＵ（制御部）、１４ａ…車速情報入力部（車速情報取得部）、１４ｃ…周囲情報入力部（周囲情報取得部）、Ｖ…車両。

Claims (4)

1. 主ブレーキ装置及び補助ブレーキ装置を具備する車両においてブレーキブレンディング制御を行う制御装置であって、
   前記車両の車速に関する車速情報を取得するための車速情報取得部と、
   前記車両の周囲環境に関する周囲情報を取得するための周囲情報取得部と、
   前記車速情報に応じた目標減速度で前記車両が減速するように前記補助ブレーキ装置を制御する補助制動制御を実行する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記周囲情報に少なくとも基づいて前記車両の走行余裕を判定し、
   前記走行余裕が大の場合には、前記補助制動制御の前記目標減速度を小さくし、
   前記走行余裕が小の場合には、前記補助制動制御の前記目標減速度を大きくし、
   前記制御部は、前記主ブレーキ装置が作動される前に前記補助制動制御を実行し、
   前記制御部は、ブレーキペダルが遊び領域における所定踏込み量まで踏み込まれたときに、前記補助制動制御の実行を自動的に開始すること、を特徴とするブレーキブレンディング制御装置。
2. 前記制御部は、前記補助制動制御において前記走行余裕の程度に応じて前記目標減速度を増減すること、を特徴とする請求項１記載のブレーキブレンディング制御装置。
3. 前記制御部は、
   前記車両の衝突余裕時間を判定し、
   前記衝突余裕時間が第１所定値よりも小さいとき、前記走行余裕が小であるとして前記目標減速度を大きくすること、を特徴とする請求項１又は２記載のブレーキブレンディング制御装置。
4. 前記制御部は、
   前記車両の前方の信号機における指示表示をさらに判定し、
   前記指示表示が停止又は通行不可のときで、且つ前記衝突余裕時間が前記第１所定値よりも大きい第２所定値以上のとき、前記走行余裕が大であるとして前記目標減速度を小さくし、
   前記指示表示が通行許可のときで、且つ前記衝突余裕時間が速度微調整範囲のとき、前記走行余裕が大であるとして前記目標減速度を小さくすること、を特徴とする請求項３記載のブレーキブレンディング制御装置。

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