JPH05208664A

JPH05208664A - 車両の自動制動装置

Info

Publication number: JPH05208664A
Application number: JP4015653A
Authority: JP
Inventors: Tadayuki Niibe; 忠幸新部; Hiroki Kamimura; 裕樹上村; Toru Yoshioka; 透吉岡
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1992-01-31
Filing date: 1992-01-31
Publication date: 1993-08-20
Anticipated expiration: 2016-03-05
Also published as: JP3140528B2

Abstract

(57)【要約】【目的】安全性を向上させ、さらに、真空倍力装置の
負圧を確保できると共に走行安定性を向上させる。【構成】自車と障害物との間の距離及び相対速度を検
出する検出手段と、この検出手段で検出された自車と障
害物との間の距離及び相対速度から警報を発する必要性
があるか否かもしくは接触の可能性があるか否かを判断
する判断手段と、この判断手段で接触の可能性があると
判断された場合に自動的に各車輪にブレーキをかける自
動ブレーキ装置とを備えた車両の自動制動装置におい
て、上記自動ブレーキ装置の作動前に変速機のシフトア
ップを規制する変速機制御手段を備えたことを特徴とす
る。また、上記自動ブレーキ装置が、エンジンジンの吸
気通路のスロットルバルブの下流側に接続され負圧が導
入される第１室と、大気圧が導入される第２室とを有
し、これらの負圧と大気圧との差圧により倍力機能をお
こなう真空倍力装置を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の自動制動装置に
係わり、特に自車と障害物との間の距離及び相対速度を
検出し、その検出結果から接触の可能性を判断して自動
的に各車輪にブレーキをかける車両の自動制動装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の車両の自動制動装置
として、例えば特公昭３９−２５６５号公報及び特公昭
３９−５６６８号公報等に開示されているように、光学
的方法または超音波等を用いて自車と前方の障害物との
間の距離及び相対速度を連続的に検出するとともに、そ
の検出された自車と前方障害物との間の距離及び相対速
度から接触の可能性があるか否かを判断し、接触の可能
性があると判断された場合アクチュエータを作動させて
各車輪のブレーキを自動的にかけ接触を防止するように
したものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一方、車両の制動補助
装置としての真空倍力装置が知られている（例えば、特
開平１−１２７４４６号公報参照）。この真空倍力装置
は、エンジンの吸入負圧によって作られた負圧と大気圧
との圧力差を利用して、大きな制動力を得るものであ
る。

【０００４】このような真空倍力装置を備えた車両の自
動制動装置においては、真空倍力装置において、所定の
負圧が得られない場合には、自動ブレーキ装置において
必要な制動力が得られず、機能を十分に発揮できないと
いう問題が生じる。また、自動ブレーキ装置の作動前に
おいては、加速性を悪くして車速が上がらないようにす
ることが望ましい。

【０００５】そこで本発明は、自動ブレーキ装置の作動
前に加速性を悪くして車速が上がらないようにして安全
性を向上させた車両の自動制動装置を提供することを目
的としている。また本発明は、真空倍力装置の負圧を確
保できると共に走行安定性を向上させた車両の自動制動
装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の車両の自動制動装置は、自車と障害物との
間の距離及び相対速度を検出する検出手段と、この検出
手段で検出された自車と障害物との間の距離及び相対速
度から警報を発する必要性があるか否かもしくは接触の
可能性があるか否かを判断する判断手段と、この判断手
段で接触の可能性があると判断された場合に自動的に各
車輪にブレーキをかける自動ブレーキ装置とを備えた車
両の自動制動装置において、上記自動ブレーキ装置の作
動前に変速機のシフトアップを規制する変速機制御手段
を備えたことを特徴としている。

【０００７】また本発明は、上記自動ブレーキ装置が、
エンジンジンの吸気通路のスロットルバルブの下流側に
接続され負圧が導入される第１室と、大気圧が導入され
る第２室とを有し、これらの負圧と大気圧との差圧によ
り倍力機能をおこなう真空倍力装置を備えている。本発
明においては、上記変速機制御手段が、シフトダウンを
実行する。

【０００８】本発明は、さらにドライバーのハンドル操
舵を検出するハンドル操舵検出手段を備え、このハンド
ル操舵検出手段によりドライバーのハンドル操舵を検出
した場合、上記変速機制御手段によるシフトダウンを実
行しないようにしている。本発明においては、上記自動
ブレーキ装置の作動前とは、上記判断手段で警報を発す
る必要性があると判断された場合である。

【０００９】上記のように構成された本発明において
は、自動ブレーキ装置の作動前に変速機制御手段により
シフトアップが規制されるため、加速性が悪くなりシフ
トアップをした場合と比べて車速が上がり難くなる。そ
のため、自動ブレーキ装置の作動前において安全性が向
上する。また本発明においては、変速機のシフトアップ
を規制することにより、エンジンの回転数が大きくな
る。エンジン回転数が大きくなればそれだけ吸気通路の
スロットルバルブの下流側の負圧が大きくなるため、そ
れにより、真空倍力装置の第１室の負圧を効果的に高め
ることができる。

【００１０】さらに本発明においては、ドライバーがハ
ンドル操舵中の場合は、変速機をシフトダウンしないた
め、ドライバーのハンドル操作及びアクセル操作によ
り、危険回避が容易になる。これにより、ドライバーの
ハンドル操舵中の走行安定性が向上する。

【００１１】

【実施例】以下本発明の一実施例について図面を参照し
て説明する。図１は、本発明の車両の自動制動装置が装
着された車両の全体構成図である。図１に示すように、
この車両においては、左右の前輪１，２が従動輪、左右
の後輪３，４が駆動輪とされ、エンジン５の出力トルク
が自動変速機６からフロペラシャフト７、差動装置８及
び左右の駆動軸９，１０を介して左右の後輪３，４に伝
達されるようになっている。

【００１２】上記各車輪１〜４には、それぞれブレーキ
装置１１〜１４が備えられ、これらのブレーキ装置１１
〜１４は、各車輪１〜４と一体的に回転するディスク１
１ａ〜１４ａと、これらのディスク１１ａ〜１４ａの回
転を制御するキャリパ１１ｂ〜１４ｂなどで構成されて
いる。さらに、これらのブレーキ装置１１〜１４を、制
動操作させるブレーキ制御システム１５が設けられてい
る。

【００１３】このブレーキ装置システム１５は、運転車
によるブレーキペダル１６の踏込力を増大させる真空倍
力装置であるブースタ１７と、このブースタ１７によっ
て増大された踏込力に応じた制動力を発生させるマスタ
ーシリンダ１８とを有する。このブースタ１７は、基本
的には既知の真空倍力装置と同じであるが、自動ブレー
キとして機能さる際には後述するように、ブレーキペダ
ル１６の踏込操作が行われなくても倍力作用を行うよう
に構成されている。

【００１４】このマスターシリンダ１８から導かれた前
輪用制動圧供給ライン１９が２経路に分岐されて、これ
らの前輪用分岐制動圧ライン１９ａ，１９ｂが左右の前
輪１，２におけるブレーキ装置１１，１２のキャリパ１
１ａ，１２ａにそれぞれ接続されている。さらに、左前
輪１のブレーキ装置１１に通じる一方の前輪用分岐制動
圧ライン１９ａには、電磁式の開閉弁２０ａと、同じく
電磁式のリリーフ弁２０ｂとからなる第１バルブユニッ
ト２０が設置され、また右前輪２のブレーキ装置１２に
通じる他方の前輪用分岐制動圧ライン１９ｂにも、上記
第１バルブユニット２０と同様に、電磁式の開閉弁２１
ａと、同じく電磁式のリリーフ弁２１ｂとからなる第２
バルブユニット２１が設置されている。

【００１５】一方、上記マスターシリンダ１８から導か
れた後輪用制動圧供給ライン２２には、上記第１、第２
バルブユニット２０，２１と同様に、電磁式の開閉弁２
３ａと、同じく電磁式のリリーフ弁２３ｂとからなる第
３バルブユニット２３が設置されている。この後輪用制
動圧供給ライン２２は、上記第３バルブユニット２３の
下流側で２経路に分岐されて、これらの後輪用分岐制動
圧ライン２２ａ，２２ｂが左右の後輪３，４におけるブ
レーキ装置１３，１４のキャリパ１３ｂ，１４ｂにそれ
ぞれ接続されている。すなわち、本実施例におけるブレ
ーキ制御システム１５は、上記第１バルブユニット２０
の作動によって左前輪１におけるブレーキ装置１１の制
動圧を可変制御する第１チャンネルと、第２バルブユニ
ット２１の作動によって右前輪２におけるブレーキ装置
１２の制動圧を可変制御する第２チャンネルと、第３バ
ルブユニット２３の作動によって左右の後輪３，４にお
ける両ブレーキ装置１３，１４の制動圧を可変制御する
第３チャンネルとが設けられて、これら第１〜第３チャ
ンネルが互いに独立して制御されるようになっている。

【００１６】そして、上記ブレーキ制御システム１５に
は上記第１〜第３チャンネルを制御するコントロールユ
ニット２４が備えられ、このコントロールユニット２４
は、ブレーキペダル１６のＯＮ／ＯＦＦを検出するブレ
ーキスイッチ２５からのブレーキ信号と、各車輪の回転
速度をそれぞれ検出する車輪速センサ２６〜２９からの
車輪速信号とを入力し、これらの信号に応じた制動圧制
御信号を第１〜第３バルブユニット２０，２１，２３に
それぞれ出力することにより、左右の前輪１，２及び後
輪３，４のスリップに対する制動制御、すなわちＡＢＳ
制御を第１〜第３チャンネルごとに平行して行うように
なっている。すなわち、コントロールユニット２４は、
上記各車輪速センサ２６〜２９からの車輪速信号が示す
車輪速に基づいて上記第１〜第３バルブユニット２０，
２１，２３における開閉弁２０ａ，２１ａ，２３ａとリ
リーフ弁２０ｂ，２１ｂ，２３ｂとをそれぞれデューテ
ィ制御によって開閉制御することにより、スリップの状
態に応じた制動圧で前輪１，２及び後輪３，４に制動力
を付与するようになっている。なお、第１〜第３バルブ
ユニット２０，２１，２３における各リリーフ２０ｂ，
２１ｂ，２３ｂから排出されたブレーキオイルは、図示
しないドレンラインを介して上記マスターシリンダ１８
のリザーバタンク１８ａに戻されるようになっている。

【００１７】ＡＢＳ非作動時においては、上記コントロ
ールユニット２４からは制動圧制御信号が出力されず、
したがって図示のように第１〜第３バルブユニット２
０，２１，２３におけるリリーフ２０ｂ，２１ｂ，２３
ｂがそれぞれ閉保持され、かつ各ユニット２０，２１，
２３の開閉弁２０ａ，２１ａ，２３ａがそれぞれ開保持
されることになって、ブレーキペダル１６の踏込力に応
じてマスターシリンダ１８で発生した制動圧が、前輪用
制動圧供給ライン１９及び後輪用制動圧供給ライン２２
を介して左右の前輪１，２及び後輪３，４におけるブレ
ーキ装置１１〜１４に対して供給され、これらの制動圧
に応じた制動力が前輪１，２及び後輪３，４に対してダ
イレクトに付与される。

【００１８】次に上記ブースタ１７について詳細に説明
する。ブースタ１７は、車体及びマスターシリンダ１８
に固定されたケース３１を有し、このケース３１内が、
ダイヤフラム３２とこれに固定されたバルブボディ３３
とによって、第１室３４と第２室３５とに画成されてい
る。第１室３４は、逆止弁４０を介してエンジン２の吸
気通路４１のスロットルバルブ４２より下流側に接続さ
れている。そのため、第１室３４には、常に負圧（エン
ジン２の吸気負圧）が供給されている。ブレーキペダル
１６が踏込み操作されていないときは、第２室３５が第
１室３４と連通されて、ブースタ１７の作動が停止され
た状態とされる。そして、ブレーキペダル１６が踏込み
操作されると、第２室３５に大気圧が供給され、これに
よりダイヤフラム３２がバルブボディ３３と共に前方へ
変位して倍力機能が行われる。第２室３５に対する負圧
供給と大気圧供給との切り換えは、基本的には、バルブ
ボディ３３内に装備された弁装置（図示せず）によって
なされる。

【００１９】以上説明した部分は、既知の真空倍力装置
と同じであるが、本実施例では、真空倍力装置を自動ブ
レーキ装置として機能させる必要があるため、一端が第
１室３４に他端が第２室３５に接続された配管３７を設
け、さらにこの配管３７に３方電磁切換弁３８を設けて
いる。この切換弁３８は、第２室３５に対して、第１室
３４の負圧を導入させる状態と大気圧を導入させる状態
とに切り換えるためのものである。すなわち、この切換
弁３８は、消磁時に第２室３５を第１室３４に連通さ
せ、励磁時に第２室３５に大気圧を導入させる。この切
換弁３８が励磁されて第２室３５に大気圧を導入される
と、第２室３５は、ブレーキペダル１６の踏込み操作が
行なわれていなくても大気圧となり、この結果倍力作用
を行ってマスターシリンダ１８に制動圧を発生さること
になる。

【００２０】また、図１に示すように、４５はアクセル
ペダルであり、このアクセルペダル４５の踏込み量は、
モータ４６に送られ、このモータ４６によりスロットル
ブルブ４２の開閉が制御される。４７は、吸気通路４１
のスロットルバルブ４２の上流側と下流側をバイパスす
るバイパス弁である。図２は、本発明の自動制動装置を
示すブロック図である。この図３において、５１は車体
前部に設けられた超音波レーダユニットであって、この
超音波レーダユニット５１は、図に詳示していないが、
周知の如く超音波を発信部から自車の前方の車両等の障
害物に向けて送信するとともに、上記前方障害物に当た
って反射してくる反射波を受信部で受信する構成になっ
ており、このレーダユニット５１からの信号を受ける演
算ユニット５２は、レーダ受信波の送信時点からの遅れ
時間（ドップラーシフト）によって自車と前方障害物と
の間の距離及び相対速度を演算するようになっている。
５３及び５４は車体前部の左右に各々設けられる一対の
レーダヘッドユニットであって、この各レーダヘッドユ
ニット５３，５４は、パルスレーザ光を発信部から自車
の前方の障害物に向けて送信するとともに、上記前方障
害物に当たって反射してくる反射波を受信部で受信する
構成になっており、上記演算ユニット５２は、これらの
レーダヘッドユニット５３，５４からの信号を信号処理
ユニット５５を通して受け、レーザ受信光の送信時点か
らの遅れ時間によって自車と前方障害物との間の距離及
び相対速度を演算するようになっている。そして、演算
ユニット５２は、上記レーダヘッドユニット５３，５４
の系統による距離及び相対速度の演算結果を優先し、超
音波レーダユニット５１の系統による距離及び相対速度
の演算結果を補助的に用いるようになっている。またこ
れらにより、自車と前方の障害物との間の距離及び相対
速度を検出する距離・相対速度検出手段５６が構成され
ている。

【００２１】上記レーダヘッドユニット５３，５４によ
るパルスレーザ光の送受信方向は、モータ５７により水
平方向に変更可能に設けられており、上記モータ５７の
作動は演算ユニット５２により制御される。５８は上記
モータ５７の回転角からパルスレーザ光の送受信方向を
検出する角度センサであって、この角度センサ５８の検
出信号は上記演算ユニット５２に入力され、この演算ユ
ニット５２におけるレーダヘッドユニット５３，５４の
系統による距離及び相対速度の演算にパルスレーザ光の
送受信方向が加味されるようになっている。

【００２２】また、６１はドライバーによるハンドル操
舵角を検出するハンドル操舵検出手段としての舵角セン
サ、６２は車速を検出する車速センサ、６３は自動変速
機６のシフト位置を検出するシフト位置センサであり、
これらの各センサ６１，６２，６３の検出信号は、上記
コントロールユニット２４（図１参照）に入力される。
このコントロールユニット２４には、上記演算ユニット
５２で求められた自車と前方障害物との間の距離及び相
対速度の信号も入力される。６６は車室内のインストメ
ントパネルに設けられる警報表示ユニットであって、こ
の警報表示ユニット６６には、上記コントロールユニッ
ト２４から各々信号を受ける警報ブザー６７及び距離表
示部６８が設けられている。上記コントロールユニット
２４からは、後述するように自動変速機６のシフト操作
を強制的に行う信号が自動変速機６へ、また自動ブレー
キとして機能させるための信号がブースタ１７へそれぞ
れ出力される。

【００２３】図３はしきい値算出用マップである。接触
防止のための自動制動を行う際、各種しきい値Ｌ₀，Ｌ
₂，Ｌ₃を算出する必要がある。しきい値Ｌ₀は、自車
と前方障害物との接触の可能性があり接触防止のために
自動制動を開始する、自車と前方障害物との間の距離で
あり、この自動制動開始のしきい値Ｌ₀の算出が、図３
に示すようなしきい値算出用マップを用いて行われる。
しきい値Ｌ₂は自動制動の開始に先立って警報を発す
る、自車と前方障害物との間の距離であり、この警報発
生のしきい値Ｌ₂は、上記自動制動開始のしきい値Ｌ₀
よりも所定量大きく設定される。また、しきい値Ｌ
₃は、自動制動開始後接触の可能性がなくなり自動制動
を解除する、自車と前方障害物との間の距離であり、こ
の自動制動解除のしきい値Ｌ₃は、上記自動制動開始の
しきい値Ｌ₀よりも所定量大きい値に、場合によっては
所定量小さい値に設定される。

【００２４】ここで、図３に示すしきい値算出用マップ
について説明する。このマップにおいて、しきい値線Ａ
は、前方車両がその前方障害物と接触して停車したとき
この車両との接触を防止するために必要な車間距離を示
すものであり、相対速度Ｖ１の大きさに拘らず常に、前
方障害物が停止物であるとき（つまり相対速度Ｖ１が自
車速度ｖ０と同一のとき）と同じ値（数値式ｖ０²／２
μｇ）をとる。しきい値線Ｂは前方車両がフル制動をか
けたときこの車両との接触を防止するために必要な車間
距離（数値式Ｖ１・（２ｖ０−Ｖ１）／２μｇ）を示
し、しきい値線Ｃは前方車両が減速度μ／２ｇの緩制動
をかけたときこの車両との接触を防止するために必要な
車間距離を示し、しきい値線Ｄは前方車両が一定車速を
保ったときこの車両との接触を防止するために必要な車
間距離（数値式Ｖ１²／２μｇ）を示す。さらに、しき
い値線Ｅは、自車が自動制動をかけても前方車両との接
触を防止できないが、接触時の衝撃力を緩和できる車間
距離を示す。本実施例の場合、しきい値線Ｂが選択され
ていて、このしきい値線Ｂで現時点の相対速度Ｖ１に対
応するしきい値Ｌ₀が求められる。さらにこのしきい値
Ｌ₀からしきい値Ｌ₂としきい値Ｌ₃が求められる。

【００２５】次に、本発明の自動制動装置による制御内
容を図４のフローチャートにより説明する。以下の説明
でＳは各ステップを示す。先ず、Ｓ１において、自車と
前方障害物までの距離Ｌ₁が警報発生しきい値Ｌ ₂より
小さいか否かが判定され、小さければ、Ｓ２に進む。Ｓ
２において、ドライバーがハンドル操舵中であるか否か
を判定する。ハンドル操舵中でなければ、Ｓ３に進み、
自動変速機のシフトダウンを実行する。ハンドル操舵中
であれば、Ｓ４に進み、自動変速機を現在のシフト位置
に固定する。Ｓ１において、自車と前方障害物までの距
離Ｌ₁が警報発生しきい値Ｌ₂より小さくないと判定さ
れた場合、Ｓ５に進み、変速機通常制御を行う。

【００２６】このように本発明の実施例においては、自
車と前方障害物までの距離Ｌ₁が警報発生しきい値Ｌ₂
より小さい場合、すなわち警報領域で且つハンドル操舵
中でなければ、自動変速機においては、シフトダウンが
強制的に実行される。このように自動変速機をシフトダ
ウンすることにより、加速性が悪くなりシフトアップを
した場合と比べて車速が上がり難くなる。そのため、自
動ブレーキ装置の作動前である警報領域での安全性が向
上する。

【００２７】また、自動変速機をシフトダウンすること
により、エンジンの回転数が大きくなる。エンジン回転
数が大きくなればそれだけ吸気通路４１のスロットルバ
ルブ４２の下流側の負圧が大きくなるため、それによ
り、真空倍力装置であるブースタ１７の第１室３４の負
圧を効果的に高めることができる。さらに、ドライバー
がハンドル操舵中の場合は、自動変速機の強制的なシフ
トダウンは行わず現在のシフト位置に固定するため、ド
ライバーのハンドル操作が優先され、ドライバーのハン
ドル操作及びアクセル操作により、危険回避が容易にな
る。これにより、ドライバーのハンドル操舵中の走行安
定性が向上する。

【００２８】上記実施例は、自動変速機を有する車両に
適用された例であるが、本発明は、マニュアル式変速機
を有する車両にも同様に適用できる。この場合、シフト
操作を強制的に行う手段を設ける必要がある。本発明の
実施例においては、上述したように、変速機のシフトア
ップを規制することにより、エンジン回転数を大きく
し、それにより、真空倍力装置において制動に必要は十
分な負圧を確保することができる。そのため、自車と前
方障害物との距離が自動制動開始しきい値Ｌ₀以下で
も、確実に自動ブレーキ装置を作動させることができ
る。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、安
全性を向上させ、さらに、真空倍力装置の負圧を確保で
きると共に走行安定性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の車両の自動制動装置が装着される車両
を示す全体構成図である。

【図２】本発明の自動制動装置を示すブロック図であ
る。

【図３】本発明の自動制動装置に使用されるしきい値算
出用マップである。

【図４】本発明の自動制動装置による制御内容を示すフ
ローチャートである。

【符号の説明】

２エンジン６自動変速機１１〜１４ブレーキ装置１５ブレーキ制御システム１６ブレーキペダル１７ブースタ（真空倍力装置）２４コントロールユニット３４第１室３５第２室３８切換弁４１吸気通路４２スロットルバルブ５１超音波レーダユニット５２演算ユニット５３，５４レーダヘッドユニット５５演算処理ユニット５６距離・相対速度検出手段６１ハンドル操舵検出手段６２車速センサ６３シフト位置センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自車と障害物との間の距離及び相対速度
を検出する検出手段と、この検出手段で検出された自車と障害物との間の距離及
び相対速度から警報を発する必要性があるか否かもしく
は接触の可能性があるか否かを判断する判断手段と、この判断手段で接触の可能性があると判断された場合に
自動的に各車輪にブレーキをかける自動ブレーキ装置と
を備えた車両の自動制動装置において、上記自動ブレーキ装置の作動前に変速機のシフトアップ
を規制する変速機制御手段を備えたことを特徴とする車
両の自動制動装置。
【請求項２】上記自動ブレーキ装置が、エンジンジン
の吸気通路のスロットルバルブの下流側に接続され負圧
が導入される第１室と、大気圧が導入される第２室とを
有し、これらの負圧と大気圧との差圧により倍力機能を
おこなう真空倍力装置を備えたことを特徴とする請求項
１記載の車両の自動制動装置。
【請求項３】上記変速機制御手段が、シフトダウンを
実行することを特徴とする請求項１記載の車両の自動制
動装置。
【請求項４】さらにドライバーのハンドル操舵を検出
するハンドル操舵検出手段を備え、このハンドル操舵検
出手段によりドライバーのハンドル操舵を検出した場
合、上記変速機制御手段によるシフトダウンを実行しな
いようにしたことを特徴とする請求項１記載の車両の自
動制動装置。
【請求項５】上記自動ブレーキ装置の作動前とは、上
記判断手段で警報を発する必要性があると判断された場
合であることを特徴とする請求項１記載の車両の自動制
動装置。