JPH0789418A - 車両の制動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は前方物体と自車両との車間距離を監
視し、運転者の操作に基づくブレーキ圧が過少の場合に
は、追突防止のためブレーキ圧を昇圧補正する車両の制
動装置に関し、簡単な処理内容で実現することを目的と
する。 【構成】 運転者がブレーキを要求したら、前方車両と
の距離ＤＳＴの変化量に基づいて前方車両に対する相対
速度ＤＤＳＴを求める（ステップ６０２，６０６）。運
転者の要求値ｆ（レバー）を目標ブレーキ圧ＴＢＰＬと
して記憶した後（ステップ６０８）、ＤＤＳＴが判定値
ＫＤＤＳＴを越えているかを見る（ステップ６１０）。
ＤＤＳＴ＞ＫＤＤＳＴの場合は、前方車両に急接近して
いると判断して補正係数Ｋ_DD（＞１．０）を乗算してＴ
ＢＰＬを昇圧補正する（ステップ６１２）。以後ＴＢＰ
Ｌに応じた制動力を発生させる（ステップ６１４〜６４
２）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両の制動装置に係り、
特に前方物体と自車両との車間距離を検出して、前方物
体との追突を防止すべくブレーキ圧を補正することによ
り適正な制動力を確保する車両の制動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、前方物体と自車両との車間距
離を検出し、その検出結果に基づいて運転者のブレーキ
操作に基づくブレーキ圧を補正して各車輪のブレーキ機
構に供給することにより前方物体との衝突を防止する制
動装置が知られている（特開昭６０−３８２３８号公
報）。

【０００３】この装置は、前方車両等車両前方に存在す
る物体と自車両との車間距離、及び前方車両に対する相
対速度を検出するレーダ装置を備えており、運転者によ
ってブレーキ操作がなされた際に以下の如き処理を行う
ことで前方車両との衝突を回避して車両の安全性を高め
るものである。

【０００４】すなわち、上記公報記載の装置は、ブレー
キ操作がなされると先ず車速や相対速度に基づいて安全
距離を演算する。次に、現在の車間距離、相対速度に基
づいて、その安全距離を実現するために車両に発生させ
るべき目標減速度を求める。これと共に、運転者のブレ
ーキ操作に起因して発生したブレーキ圧がブレーキ機構
に供給されることで現に車両に発生している実減速度を
求める。

【０００５】そして、このように目標減速度と実減速度
とを求めたら、それらの比較を行い、実減速度が目標減
速度に達していない場合には、実減速度を目標減速度に
近づけるべくブレーキ圧を昇圧補正して各ブレーキ機構
に供給するものである。

【０００６】かかる構成によれば、安全距離が確保され
ていない状況下でブレーキ操作がなされると、運転者に
よって十分に大きなブレーキ圧が指示された場合はその
ブレーキ圧が、また運転者によって十分なブレーキ圧が
指示されない場合にはそのブレーキ圧が適切な水準に昇
圧補正されて各ブレーキ機構に供給されることになる。

【０００７】また、運転者によるブレーキ操作時に安全
距離が確保できていれば、むやみにブレーキ圧が補正さ
れることもなく、運転者のフィーリングを不当に害する
ことなく常時前方車両との衝突を回避し得る適切な減速
度で車両が制動されることになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の装
置は、ブレーキ圧の補正を行うに際して、安全距離を演
算し、これに基づいて目標減速度を演算し、一方で現に
車両に生じている減速度を実減速度として演算する処理
を必須としており、ブレーキ圧の補正を実現するための
処理内容が複雑である。

【０００９】このため、装置を実現する観点からは構成
が複雑であるためコスト面で不利であるという問題を有
し、実用的観点からは演算処理に比較的長期を要するこ
とから応答性の確保面で不利であるという問題を有して
いた。

【００１０】更に、上記従来の装置はブレーキ操作時に
安全距離が確保されている場合にはブレーキ圧の補正を
行わないこととして運転フィーリングの向上を図ってい
るが、例えば身体障害者等を運転者として想定する場合
には、可能な限り運転者の操作負担を軽減することを優
先すべきであり、そのような場合には車間距離の長短に
関わらず適切なブレーキ圧補正を実行し得る機能が要求
される。

【００１１】また、上記従来の装置の如く運転者によっ
てブレーキ操作がなされた時を基準として目標減速度を
設定し、実減速度をその目標減速度に適合させるべく処
理を行う場合は、演算した安全距離が確保されるまでの
間は継続的に目標減速度付近の減速度で制動処理が実行
されることとなり、必ずしも運転者の運転フィーリング
に適合した制動処理が実現されているとは限らないとい
う問題をも有していた。

【００１２】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、前方物体と自車両との車間距離より相対速度を
求め、前方物体に対して正の相対速度が検出された場
合、すなわち自車が前方物体に接近していることが検出
された場合には、運転者のブレーキ操作に基づくブレー
キ圧を相対速度に応じて昇圧補正することとして上記の
課題を解決した車両の制動装置を提供することを目的と
する。

【００１３】

【課題を解決するための手段】図１は、上記の目的を達
成する車両の制動装置の原理構成図を示す。すなわち上
記の目的は、図１に示すように前方物体との距離を検出
する車間距離検出手段１を備え、ブレーキ操作手段２を
介して運転者が車両のブレーキ機構３〜６を操作する際
に、運転者の操作に基づくブレーキ圧を前記車間距離検
出手段１の検出結果に基づいて補正して前記ブレーキ機
構３〜６に供給する車両の制動装置であって、前記車間
距離検出手段１の検出結果に基づいて前方車両に対する
相対速度を演算する相対速度検出手段７と、運転者によ
るブレーキ操作時において、前記相対速度検出手段７に
より接近方向の相対速度が検出されている場合には、相
対速度に応じて運転者の操作に基づくブレーキ圧を補正
する制動力制御手段８とを備える車両の制動装置により
達成される。

【００１４】

【作用】本発明に係る車両の制動装置において、前記車
間距離検出手段１は、車両前方物体と自車両との距離を
検出し、前記相対速度検出手段７は、前方物体に対する
車両の相対速度を検出する。

【００１５】この場合において、前記相対速度検出手段
７が検出する相対速度が負となるのは、車両が前方物体
から離間している場合である。従って、かかる状況下で
は車両が前方物体と衝突する可能性が皆無であり、運転
者の要求を越えた制動力を発揮する必要性はない。

【００１６】一方、前記相対速度検出手段７が正の相対
速度を検出するのは、車両が前方物体に接近している場
合であり、この場合は制動力が過少であると車両が前方
物体に衝突する可能性がある。従って、かかる状況下で
は、前記ブレーキ機構３〜６に適切なブレーキ圧を供給
する必要がある。

【００１７】これに対して前記制動力制御手段８は、ブ
レーキ操作手段２を介して運転者によってブレーキ操作
がなされると、前記相対速度検出手段７の検出結果が正
であるか否かのみを判断の基準として、正の相対速度が
検出された場合には運転者の操作に基づくブレーキ圧を
適当に昇圧補正して前記ブレーキ機構３〜６に供給す
る。

【００１８】この場合、前記制動力制御手段８は、相対
速度の符号を判定して必要な場合に現相対速度に応じた
補正をブレーキ圧に施せば足り、処理が簡単であること
からその構成も簡易となる。

【００１９】また、前方物体との相対速度のみを基準と
していることから、衝突の危険性の有無に関わらず急接
近時には常に大きな制動力が確保され、常に安全側に余
裕度を持った制動処理が実現されることから、安全に走
行することに対する運転者の操作負担が軽減されること
になる。

【００２０】更に、前記相対速度検出手段７の検出する
相対速度が小さくなると、それにつれてブレーキ圧の昇
圧補正幅が小さくなることから、前方物体との衝突の可
能正の少ない領域では運転者の操作を適切に反映した制
動力が得られることになる。

【００２１】

【実施例】図２は、本発明の一実施例である車両の制動
装置を備える自動車用運転装置の全体構成図を示す。本
実施例の自動車用運転装置は、健常者のみでなく身体障
害者をも運転者の対象としたものであり、制動力及び駆
動力を僅かな力で制御可能とすべく制動力、駆動力を電
子制御する機構を備えると共に、健常者用として通常の
ブレーキ操作、スロットル操作によって制動力及び駆動
力を制御する機構を兼備している。

【００２２】図２中、電子制御装置（制御ＥＣＵ）１０
は、マイクロコンピュータを主体として前記した相対速
度検出手段７及び制動力制御手段８を実現する本実施例
装置の要部である。この制御ＥＣＵ１０には、身体障害
者モード・健常者モード切り換え用のモード切替スイッ
チ１１が接続されており、本実施例の制動装置はこのモ
ード切替スイッチ１１により身体障害者モードが選択さ
れている場合に特徴的動作を示すものである。

【００２３】また、制御ＥＣＵ１０には、車速センサ１
２、及び機関回転数センサ１３が接続されており、それ
ぞれ車速に応じた周期で発生するパルス信号、及び内燃
機関の回転数に応じた周期で発生するパルス信号の供給
を受けている。

【００２４】セットスイッチ１４、操作レバー１５は、
前記したブレーキ操作手段２を実現する部材である。こ
こで、操作レバー１５は車両の加減速指示に用いられ、
運転者の操作により所定の加減速指示量信号を制御ＥＣ
Ｕ１０に供給するためのレバーであり、セットスイッチ
１４は操作レバー１５によって指示されている加減速状
態を維持するためのスイッチである。

【００２５】つまり、操作レバー１５が減速領域にある
場合にセットスイット１４がオンとされれば、以後操作
レバーが減速領域からニュートラル領域に操作されるま
で（ニュートラルで解除）その際の制動力が維持され、
また操作レバー１５が加速領域にある場合にセットスイ
ッチ１４がオンとされれば、以後操作レバー１５が加速
領域からニュートラル領域に操作されるまで（ニュート
ラルで解除）その際の車速が維持されることになる。

【００２６】更に、坂道等の発進のため操作レバー１５
が減速領域に位置しているときにセットスイッチ１４が
オンとされ、その後セットスイット１４を押しながら操
作レバー１５を減速領域から加速領域へ操作し、所定の
加速領域においてセットスイッチ１４をオフとすると、
これにより制動力が解除されると同時に駆動力が発生
し、車両が発進することができる。

【００２７】図２中ＦＬ，ＦＲ及びＲＬ，ＲＲはそれぞ
れ車両の左右前輪，左右後輪を示す。これらの各車輪は
それぞれ独立に、油圧により作動して各車輪を制動する
ブレーキ機構１６〜１９を備えている。尚、これらのブ
レーキ機構１６〜１９は、供給される油圧に応じた制動
力発揮するように構成されている。

【００２８】また、左右前輪ＦＬ，ＦＲには、ブレーキ
機構１６〜１９に実際に供給されている実ブレーキ圧を
検出する油圧センサ２０，２１が配設されている。そし
て、これらの油圧センサ２０，２１は、検出した油圧に
対応した信号を制御ＥＣＵ１０に供給している。

【００２９】ところで、本実施例においては内燃機関に
供給される吸入空気量を制御するスロットルバルブ２２
の開度調整を電子制御で行っている。符号４０はかかる
機構を実現すべく設けられた電子制御スロットルを示
す。電子制御スロットル４０は、直流モータ（ＤＣ−Ｍ
ＯＴＯＲ）４１を駆動源として備え、操作レバー１５か
ら供給される加減速指示量に応じて制御ＥＣＵ１０から
出力されるスロットル開度信号に基づいて、スロットル
バルブ２２の開度調整を行う。

【００３０】つまり、スロットルバルブ２２はアクセル
ペダル２３の他にワイヤ２４によっても駆動されるもの
である。ここでワイヤ２４の端部は、直流モータ４１の
回転が伝達される電磁クラッチ４２と連動して回動する
軸４３に連結されている。従って、電磁クラッチ４２が
直流モータ４１とつながっている場合、直流モータ４１
が回動すればそれにつれてワイヤ２４がスロットルバル
ブ２２を開閉させ、スロットルバルブ２２の開度が変動
することになる。

【００３１】尚、電磁クラッチ４２は制御ＥＣＵ１０か
ら供給される制御信号に従って動作し、直流モータ４１
とスロットルバルブ２２とを切り離し、又は連結する。
つまり、電磁クラッチ４２が切れた状態では、もはや直
流モータ４１の回転に従ってスロットルバルブ２２が開
くことはない。

【００３２】また、電子制御スロットル４０には、図２
に示すように電磁クラッチ４２の回転角に基づいてスロ
ットルバルブ２２の実際の開度を検出する開度センサ４
４が組み込まれている。そして、この開度センサ４４は
検出したスロットルバルブ２２の実開度データを制御Ｅ
ＣＵ１０に送信している。

【００３３】図２において、符号５０は、制御ＥＣＵ１
０と共に前記した制動力制御手段８を実現する電子制御
ブレーキシステムを示す。この電子制御ブレーキシステ
ム５０は、上記したように身体障害者用車両に搭載する
ことを前提として構成したものである。

【００３４】ところで、身体障害者用の車両設計にあた
っては良好な操作性の確保が重要な課題の一つである。
中でも車両にブレーキをかける際の操作性は、安全性確
保の観点から最重要項目である。

【００３５】そこで、本実施例においては僅かな操作力
で確実な制動力を確保するため、各車輪に配設されたブ
レーキ機構１６〜１９に供給される実ブレーキ圧を電気
的に制御し得る電子制御ブレーキシステム５０を採用し
たものである。

【００３６】図２において符号５１は、電子制御ブレー
キシステム５０の要部であるブレーキブースタ（制御用
Ｂ／Ｂ）を示す。この制御用Ｂ／Ｂ５１は、同図に示す
ように負圧室５１ａ，変圧室５１ｂ，マスタシリンダ５
１ｃで構成される。

【００３７】負圧室５１ａはチェック弁５２を介して図
示されない内燃機関の吸気管内スロットルバルブ下流に
連通し、内燃機関の運転中は常に吸気負圧（Ｅ／Ｇバキ
ューム）の供給を受ける。尚、チェック弁５２は、負圧
室５１ａ側から内燃機関側への流れだけを許容する一方
向弁である。このため、内燃機関の吸気負圧が大気圧付
近にまで昇圧した場合においても、負圧室５１ａ内には
適当な負圧を保持しておくことが可能である。

【００３８】一方、変圧室５１ｂは２つの大気導入弁Ｅ
ＡＣＶ１，２及びエアフィルタ５３，５４を介して大気
と通じていると共に、負圧導入弁ＥＡＣＶ３及びチェッ
ク弁５２を介して内燃機関の吸気管に連通している。従
って、変圧室５１ｂ内の圧力は、大気導入弁ＥＡＣＶ
１，２を閉じて負圧導入弁ＥＡＣＶ３を開とすれば負圧
室５１ａの内圧と等圧になり、またＥＡＣＶ１，２を開
けてＥＡＣＶ３を閉とすれば大気圧となる。

【００３９】マスタシリンダ５１ｃは、負圧室５１ａと
変圧室５１ｂとに差圧が生じた場合に、その差圧に応じ
た油圧を各ブレーキ機構１６〜１９に供給するシリンダ
である。つまり、マスタシリンダ５１ｃ内には負圧室５
１ａと変圧室５１ｂとを分離するピストンが配設されて
おり、変圧室５１ｂ内に大気が導入された場合そのピス
トンには変圧室５１ｂから負圧室５１ａへ向かう推力が
生ずる。

【００４０】そして、その推力がピストンに連結されて
いるプッシュロッドを介して油圧に変換されて、各ブレ
ーキ機構１６〜１９に昇圧されたブレーキ圧として供給
される。一方、変圧室５１ｂ内が負圧に保持されている
場合、マスタシリンダ５１ｃ内のピストンには何らの力
も作用しない。このため各ブレーキ機構１６〜１９には
それらを駆動する程度に高圧のブレーキ圧は供給され
ず、各車輪に制動力が働くことはない。

【００４１】ところで、本実施例においては、負圧室５
１ａと変圧室５１ｂとは負圧制御弁（ＶＳＶ）５５を介
して連通している。従って、例えば健常者モードが選択
された場合は、ＶＳＶ５５を開弁することにより負圧室
５１ａの内圧と変圧室５１ｂの内圧とを常に等圧に保持
すれば、制御用Ｂ／Ｂ５１によるブレーキ圧ブースト機
能が作動することがなく、仮に操作レバー１５を誤操作
したとしてもそれによってブレーキブースト機能が作動
することはない。

【００４２】符号２５は、健常者用モードに対応して設
けられたブレーキペダルを示す。このブレーキペダル２
５の踏力はブレーキペダル２５用のマスタシリンダ２６
で油圧に変換され、電子制御ブレーキシステム５０のハ
イセレクト装置５６に供給される。ここで、ハイセレク
ト装置５６は、２つのマスタシリンダ２６及び５１ｃか
ら供給される油圧のうち高い方を各ブレーキ機構１６〜
１９に伝達する装置である。

【００４３】尚、本実施例のブレーキシステムには公知
のアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）が組み込ま
れており、ハイセレクト装置５６から供給される油圧
は、ＡＢＳ機構２７を介して各ブレーキ機構１６〜１９
に供給される。

【００４４】また、制御ＥＣＵ１０には、ブレーキ機構
１６〜１９が作動して車両が制動されているときに点灯
するストップランプ（ＳＴＯＰランプ）２８、選択され
たモードが身体障害者モード（以下、フレンドマチック
（ＦＭ）モードと称す）であるか健常者モードであるか
を表示するモード表示ランプ２９、及びセットスイッチ
１４のオン・オフ状態を表示するセットランプ３０が接
続され、制御ＥＣＵ１０の運転状態等が運転者等に判別
できる構成とされている。

【００４５】更に、本実施例の制御ＥＣＵ１０には、前
記した車間距離検出手段１に相当する車間距離センサ６
０が接続されている。車間距離センサ６０は、例えば波
動を発してから反射波を受信するまでの時間を計測して
車間距離を演算する公知のレーダ装置で構成することが
でき、制御ＥＣＵ１０に向けて前方物体と自車両との車
間距離データを供給するものである。

【００４６】本実施例の自動車用運転装置は、ＦＭモー
ドが選択されている場合において、運転者の操作負担を
軽減すべく、ブレーキ操作が行われた際にブレーキ機構
１６〜１９に供給されるブレーキ圧を適当に補正する点
に特徴を有している。以下、制御ＥＣＵ１０がかかる機
能を発揮すべく車間距離センサ６０の検出結果に基づい
て実行する処理の内容について詳細に説明する。

【００４７】図３は、制御ＥＣＵ１０が実行するメイン
ルーチンのフローチャートを示す。同図に示すように制
御ＥＣＵ１０は、そのメインルーチンが起動されると先
ずステップ１００でモード切替スイッチ１１がＦＭモー
ドにセットされているか否かを見る。健常者モードが選
択されている場合は、操作負担の軽減より運転フィーリ
ングを優先して、ブレーキペダル２５，アクセルペダル
２２の踏力に従って制動力，駆動力を発揮すべく制御Ｅ
ＣＵ１０による補正を実行しないこととしたものであ
る。

【００４８】このため、上記ステップ１００でＦＭモー
ドではないと判別された場合は、ステップ２００へ進ん
で制御用Ｂ／Ｂ５１の減圧制御を行うべくＥＡＣＶ３，
ＶＳＶ５５を開弁し、続くステップ３００で電磁クラッ
チ４２の接続を断つ処理を行って今回のルーチンを終了
する。

【００４９】この場合、制御ＥＣＵ１０の動作状態に関
わらず変圧室５１ｂの内圧は常に負圧室５１ａの内圧と
等圧になり、以後制御用Ｂ／Ｂ５１から高圧のブレーキ
圧が供給されることはなく、各ブレーキ機構１６〜１９
には常にブレーキペダル２５の踏力に応じたブレーキ圧
が供給されることになる。また、スロットルバルブ２２
についても制御ＥＣＵ１０の動作状態の影響を受けなく
なり、その開度は常にアクセルペダル２３の踏み込み量
によって制御され、内燃機関からは常に運転者の操作状
況を反映した駆動力が出力されることになる。

【００５０】一方、上記ステップ１００においてＦＭモ
ードが選択されていると判別された場合は、ステップ４
００へ進んでモード表示ランプを点灯させると共に、電
磁クラッチ４２を接続して電子制御スロットル４０をス
タンバイ状態としてステップ５００へ進む。

【００５１】ステップ５００は、車間距離センサ６０の
検出結果に基づいて前方物体と自車両との車間距離を演
算するステップである。前記した車間距離検出手段１
は、制御ＥＣＵ１０が車間距離センサ６０の検出結果に
基づいて本ステップを実行することによって実現される
ものである。

【００５２】このようにして車間距離を演算したら、本
ルーチンの要部であるステップ６００へ進む。ここで、
ステップ６００は本実施例において前記した相対速度検
出手段７及び制動力制御手段８を実現すべく制御ＥＣＵ
１０が実行するステップである。

【００５３】図４は、ステップ６００の具体的内容を示
すブレーキ制御サブルーチンのフローチャートを示す。
同図に示すルーチンにおいては、先ずステップ６０２で
ブレーキ圧に対して運転者から指示が出されているか、
すなわち操作レバー１５からブレーキ圧に関する指令が
発せられているかを判別する。操作レバー１５がニュー
トラル領域、または加速領域に位置している場合は制動
力を発揮すべきではなく、本ルーチンにおいて何らの処
理も行う必要がないからである。

【００５４】従って、上記ステップ６０２において操作
レバー１５からブレーキ圧に関する指令が発せられてい
ないと判別した場合は、後述の処理を実行した際にブレ
ーキ圧が発生しないように、ステップ６０４へ進んで目
標ブレーキ圧を表す変数ＴＢＰＬに“０”を設定する。

【００５５】一方、ブレーキ圧に関する要求がなされて
いる場合は、ステップ６０６へ進んで前方物体との相対
速度ＤＤＳＴを求める。ここで、相対速度ＤＤＳＴは、
メインルーチン中のステップ５００において演算した車
間距離ＤＳＴに基づいて演算する。

【００５６】すなわち、上記ステップ５００は、所定時
間毎に実行されるステップであり、前回の車間距離デー
タＤＳＴ_(t-1) の計測時から最新の車間距離データＤＳ
Ｔ_{(t )} の計測時までの時間は常に一定となる。従って、
その間に生じた車間距離の変位量ＤＳＴ_(t-1) −ＤＳＴ
_(t) は、前方物体に対する相対速度を代用表示すること
になる。

【００５７】そこで、本ルーチンにおいては、ステップ
６０６においてＤＳＴ_(t-1) −ＤＳＴ_(t) なる演算を施
し、その結果を最新の相対速度データＤＤＳＴ_(t) とし
て記憶することとしている。尚、ステップ６０６では、
かかる演算を終えたら、次回の処理のためＤＳＴ_(t-1)
をＤＳＴ_(t) に更新する処理を行う。

【００５８】このようにして相対距離ＤＤＳＴ_(t) を求
めたら、ステップ６０８へ進んで目標ブレーキ圧を表す
変数ＴＢＰＬに操作レバー１５の指示値ｆ（レバー）を
代入し、次いでステップ６１０でＤＤＳＴ_(t) と所定の
判定値ＫＤＤＳＴとの比較を行う。

【００５９】ここでＫＤＤＳＴは、ＤＤＳＴ_(t) ＞ＫＤ
ＤＳＴが成立する場合は車両が前方車両に急接近してい
るとして判断すべき値に設定している。従って、運転者
のブレーキ操作時にＤＤＳＴ_(t) ＞ＫＤＤＳＴが成立す
る場合は、比較的大きな制動力で車両を制動すべきであ
り、一方、この条件が成立しない場合は、さほど大きな
制動力は必要でないと判断することができる。

【００６０】そこで、本ルーチンにおいては、上記ステ
ップ６１０において条件成立と判別された場合は、ステ
ップ６１２へ進んで操作レバー１５の指示値ＴＢＰＬに
補正係数Ｋ_DD（＞１．０）を乗算して最終的な目標ブレ
ーキ圧ＴＢＰＬとし、またステップ６１０の条件が成立
しない場合は、操作レバー１５の指示値をそのまま最終
的な目標ブレーキ圧ＴＢＰＬとして設定することとし
た。

【００６１】このため、以後かかるＴＢＰＬに基づいて
設定したブレーキ圧をブレーキ機構１６〜１９に供給す
ることとすれば、車両が前方物体に急接近している場合
には大きな制動力が、また前方物体との関係が何ら問題
とならない緩接近時等は運転者の維持を適切に反映した
制動力が発揮されることなり、運転者にとっての操作負
担を軽減しつつ高い安全性と良好な運転フィーリングと
が両立されることになる。

【００６２】また、上記したように本ルーチンにおいて
は、前方物体に対する相対速度が所定値を越えているか
否かのみを基準としてブレーキ圧を昇圧補正すべきか否
かを判断すると共に、補正処理としては補正係数Ｋ_DDを
乗算するだけであり、その処理内容が簡単である。

【００６３】このため従来の装置の如く、先ず相対速度
を基に安全距離を求め、この安全距離に基づいて達成す
べき目標減速度を求め、更にこの目標減速度を達成すべ
くブレーキ圧を補正するものに比べて、簡易な構成で実
現することができコスト面で有利であると共に、演算処
理が短時間で実行できるため応答性の面でも優れた特性
を確保し得るという効果を有している。

【００６４】尚、本ルーチンにおいては、上述の如く相
対速度ＤＤＳＴが所定の判定値ＫＤＤＳＴを越えている
場合に、定数Ｋ_DDを乗算してブレーキ圧を補正する構成
を採用しているが、車両と前方物体とが接近する方向に
相対速度ＤＤＳＴが検出された場合においてその相対速
度に応じた昇圧補正を施す構成であればよい。

【００６５】つまり、本ルーチンが採用した構成の他、
例えば図５に示すように補正係数Ｋ _DDを予め相対速度Ｄ
ＤＳＴの関数として設定しておき、接近方向の相対速度
が検出されている場合には、相対速度が大きいほど補正
係数Ｋ_DDを大きく設定し、より大きなブレーキ圧を確保
する構成としてもよい。この場合、衝突の可能性が大き
いほど大きな制動力が発揮されることとなり、本ルーチ
ンに示す処理を実行する場合に比べて更に実情に適合し
た処理を実現することが可能となる。

【００６６】図４中ステップ６１４以降の処理は、上述
の如く設定した目標ブレーキ圧ＴＢＰＬに基づいて電子
制御ブレーキシステム５０を制御して、ブレーキ機構１
６〜１９に適切なブレーキ圧を供給すべく制御ＥＣＵが
実行する公知の処理である。以下、その具体的内容につ
いて説明する。

【００６７】ところで、本実施例の自動車用運転装置
は、上記したように制御用ブレーキブースタ５１の負圧
室５１ａの内圧と変圧室５１ｂの内圧との差圧を利用し
て、ブレーキ機構１６〜１９に供給される油圧を昇圧し
ている。従って、負圧室５１ａと変圧室５１ｂとの差圧
が大きいほど、ブレーキ機構１６〜１９に供給される実
ブレーキ圧は大きくなる。

【００６８】一方、変圧室５１ｂと大気及び吸気管との
導通を制御するＥＡＣＶ１〜３は、制御ＥＣＵ１０から
供給される流量指示信号に従って、導通部の開口面積を
変化させる制御弁である。このため、導通面積が同一で
も変圧室５１ｂに蓄えられている負圧、すなわち吸気負
圧が大きい場合と小さい場合とでは、大気導入弁ＥＡＣ
Ｖ１，２を開弁した際に導入される空気量に差異が生ず
る。

【００６９】同様に、変圧室５１ｂ内に大気が導入され
ている状態で負圧供給弁ＥＡＣＶ３を開弁する場合は、
吸気負圧の大小により変圧室５１ｂから吸気管へ流出す
る空気量に差異が生ずることになる。

【００７０】つまり、運転者による操作レバー１５の操
作感覚と、各ブレーキ機構１６〜１９が発揮する制動
力、すなわちマスタシリンダ５１ｃから供給される実ブ
レーキ圧とを一致させるためには、ＥＡＣＶ１〜３を開
弁した際に変圧室５１ｂに導入する空気量、または変圧
室５１ｂから流出する空気量を内燃機関の吸気負圧の大
小にかかわらずに制御できる構成とする必要がある。

【００７１】そこで、本実施例においては、内燃機関の
吸気管内に発生している吸気負圧を検出し、検出した吸
気負圧の大きさに基づいてＥＡＣＶ１〜３の開弁時にお
ける開口面積を補正することとしている。

【００７２】ステップ６１４において回転数センサ４の
出力信号から機関回転数ＮＥを検出し、またステップ６
１６でスロットル開度センサ２４の出力信号に基づいて
実際のスロットル開度ＴＨＲを検出しているのは、かか
る処理を実現するためである。

【００７３】すなわち、内燃機関の吸気負圧 E/GＢは機
関回転数ＮＥ及びスロットル開度ＴＨＲの関数として把
握することができ、ＮＥが大きい程、またＴＨＲが小さ
いほど低圧となることが知られている。このため、本実
施例においては図６に示すようなマップを予め制御ＥＣ
Ｕ１０に格納しておき、上述の如くＮＥ及びＴＨＲを検
出したら、その後ステップ６１８へ進みＮＥ及びＴＨＲ
でマップを検索して内燃機関の吸気負圧 E/GＢを求めて
いる。

【００７４】ところで、車両にブレーキをかける場合、
車両速度が低速であるほどブレーキが効くことによるシ
ョックが大きく感じられる。また、一般に低速走行中に
おいては、強い制動力が要求されることよりも制動力の
微妙な調整が要求される場合が多い。従って、本実施例
のシステムにおいて運転者の操作感覚と車両の制動感覚
とを対応させるためには、車速に応じた補正も行う必要
がある。

【００７５】そこで、本実施例においては、上記ステッ
プ６１８において内燃機関の吸気負圧 E/GＢを推定した
ら、車速に対する補正を行うべくステップ６２０へ進
み、車速センサ１２の出力信号に基づいて車速Ｖ_W の算
出を行う。そして、このようにして吸気負圧 E/GＢ及び
車速Ｖ_W の推定を終えたら、次にその E/GＢ及びＶ_W に
基づいて、変圧室５１ｂに所定の空気量を導入するため
の補正ゲインＧ_B 及びＧ _VWを求める。

【００７６】つまり、大気導入弁ＥＡＣＶ１，２を開弁
して変圧室５１ｂに大気を導入する場合に変圧室５１ｂ
内に導入される空気の量は、ＥＡＣＶ１，２の開口面積
と、ＥＡＣＶ１，２開弁前における変圧室５１ｂ内の圧
力、すなわち内燃機関の吸気負圧 E/GＢとの関数であ
り、ＥＡＣＶ１，２の開口面積が大きい程、また吸気負
圧 E/GＢが低圧である程多量の空気が導入されることに
なる。

【００７７】従って、吸気負圧 E/GＢの大小にかかわら
ず変圧室５１ｂ内に所定量の空気を導入するためには、
吸気負圧 E/GＢが大きいほどＥＡＣＶ１，２の開口面積
を小さく補正する必要がある。そこで、本実施例におい
ては、図７に示す如きマップを設定して予め制御ＥＣＵ
１０に格納し、ステップ６２２においてこのマップを上
記ステップ６１８で推定した吸気負圧 E/GＢで検索する
ことにより補正ゲインＧ_B を算出している。

【００７８】また、車速Ｖ_W と制動力との関係について
は、上記したように車速Ｖ_W が遅い程制御用Ｂ／Ｂのブ
ースト力を低く抑える必要がある。つまり高速走行時に
は変圧室５１ｂに多量の空気を導入し、低速走行時には
変圧室５１ｂに導入する空気を少量とする必要が生じ
る。そこで、本実施例においては図８に示すような車速
Ｖ_W と補正ゲインＧ_VWとの関係を予め設定しておき、ス
テップ６２４においてこのマップを車速Ｖ_W で検索する
ことにより補正ゲインＧ_VWを求めている。

【００７９】ステップ６２６では、上記ステップ６０２
〜６１２の処理を実行することで設定した目標ブレーキ
圧ＴＢＰＬと、油圧センサ２０，２１で検出された実ブ
レーキ圧との差ΔＢＰを検出している。ここで、ΔＢＰ
の符号が正となるのは、目標ブレーキ圧ＴＢＰＬに対し
て現実のブレーキ圧ＢＰＲが低圧の場合、即ちより強い
制動力が要求されている場合である。またΔＢＰの符号
が正とならないのは、目標ブレーキ圧ＴＢＰＬが現実の
ブレーキ圧ＢＰＲより低圧または等圧の場合、即ち制動
力の低下が要求されている場合である。

【００８０】ところで、ブレーキ機構１６〜１９に供給
されている実ブレーキ圧ＢＰＲは上記したように負圧室
５１ａと減圧室５１ｂとの間に発生している差圧に応じ
た圧力を示す。従って、実ブレーキ圧ＢＰＲが大きいほ
ど負圧室５１ａと変圧室５１ｂとの差圧が大きく、すな
わち変圧室５１ｂ内の圧力が大気圧に近くなっているは
ずである。

【００８１】一方、大気導入弁ＥＡＣＶ１，２を開弁し
た際に変圧室５１ｂ内に導入される単位時間当たりの空
気量は、変圧室５１ｂ内の圧力が大気圧に近いほど少量
となる。他方、負圧導入弁ＥＡＣＶ３を開弁して変圧室
５１ｂ内に吸気負圧を供給した場合に変圧室５１ｂから
流出する空気量は、変圧室５１ｂ内の圧力が大気圧に近
いほど、すなわち実ブレーキ圧ＢＰＲが大きいほど多量
となる。

【００８２】従って、運転者の操作感覚に実際の制動力
の変化を対応させるためには、各瞬間における実ブレー
キ圧ＢＰＲに対しても補正を行う必要がある。つまり、
運転者が制動力を強めようとしている場合には、その時
点における実ブレーキ圧ＢＰＲが大きいほど開弁時にお
けるＥＡＣＶ１，２の開口面積を大きく補正し、また運
転者が制動力を弱めようとしている場合には、実ブレー
キ圧ＢＰＲが大きいほど開弁時におけるＥＡＣＶ３の開
口面積を小さく補正する必要が生じる。

【００８３】そこで、本実施例においては、上記ステッ
プ６２６においてΔＢＰを検出したら、ステップ６２８
ではその値が正の値であるか否かを判別する。そして、
ΔＢＰ＞０であればステップ６３０へ進んで実ブレーキ
圧ＢＰＲを増圧するための補正ゲインＧ_BPU を算出し、
またΔＢＰ≦０であれば運転者は制動力を弱める意思を
持っていると判断して、ステップ６３２へ進んで実ブレ
ーキ圧ＢＰＲを減圧するための補正ゲインＧ_BPD を算出
することとしている。

【００８４】尚、本実施例においては、それぞれの補正
ゲインＧ_BPU ，Ｇ_BPD が上記したように実ブレーキ圧Ｂ
ＰＲの関数として定まる値であることに着目して、予め
制御ＥＣＵ１０に図９（Ａ），（Ｂ）に示すＧ_BPU 又は
Ｇ_BPD とＢＰＲとの関係を表すマップを格納しておき、
これを実ブレーキ圧ＢＰＲで検索してＧ_BPU 及びＧ_{BP D}
を求めることとしている。

【００８５】このようにして内燃機関の吸気負圧に対す
る補正ゲインＧ_B ，車速に対する補正ゲインＧ_VW，実ブ
レーキ圧ＢＰＲに対する補正ゲインＧ_BPU 又はＧ_BPD を
算出したら、ステップ６３４へ進んでこれらの補正ゲイ
ンを積算して総合補正ゲインＧ_BRK を求める。尚、この
場合において上記ステップ６２８でΔＢＰ＞０であると
判別されていれば、総合補正ゲインＧ_BRK ＝Ｇ_B ＊Ｇ_VW
＊Ｇ_BPU となり、またΔＢＰ≦０であると判別されてい
れば、総合補正ゲインＧ_BRK ＝Ｇ_B ＊Ｇ_VW＊Ｇ _BPD とな
る。

【００８６】次のステップ６３６及び６３８では総合補
正ゲインＧ_BRK を用いてＥＡＣＶ１〜３に所望の空気量
を流通させるために確保すべきＥＡＣＶ１〜３の開口面
積ＴＡＦ１〜３を算出する。ここで、ＴＡＦ１＝ＴＡＦ
２＝ＴＡＦ／２であるのに対してＴＡＦ３＝ＴＡＦであ
るのは、変圧室５１ｂへの大気の導入は大気導入弁ＥＡ
ＣＶ１，２から同時に行われるのに対して、吸気負圧は
負圧導入弁ＥＡＣＶ３からのみ行われるからである。

【００８７】尚、運転者の操作感覚と一致した制動力を
実現するため、ＥＡＣＶ１〜３の開口面積ＴＡＦ１〜３
の基礎とされるＴＡＦについては、運転者による要求ブ
レーキ圧ＴＢＰＲと実ブレーキ圧ＢＰＲとの差、すなわ
ち上記ステップ６２６で算出したΔＢＰと、総合補正ゲ
インＧ_BRK とを積算することで求めている（ステップ６
３６）。

【００８８】また、大気導入弁ＥＡＣＶ１，２及び負圧
導入弁３は、図１０の特性図に示すように、供給された
流量制御信号の電流Ｉに応じた開口面積ＴＡＦで開弁す
る特性を有している。従って、上記ステップ６３８にお
いて、各導入弁ＥＡＣＶ１〜３それぞれの開口面積が算
出されたら、ステップ６４０へ進みその開口面積ＴＡＦ
１〜３を実現するために供給すべき電流値Ｉ₁ 〜Ｉ₃ を
算出する。

【００８９】そして、ステップ６４２において、目標ブ
レーキ圧ＴＢＰＬを基準として例えば制動力を強めたい
場合は大気導入弁ＥＡＣＶ１，２それぞれに対して電流
Ｉ₁，Ｉ₂ を供給し、また、制動力を弱めたい場合には
負圧導入弁ＥＡＣＶ３に対して電流Ｉ₃ を供給して今回
の処理を終了する。

【００９０】このように、本実施例の制動装置を備える
車両においては、操作レバー１５の指示値が相対速度Ｄ
ＤＳＴに基づいて補正されて高い安全正が担保されると
共に、設定された目標ブレーキ圧ＴＢＰＬが各ブレーキ
機構１６〜１９で適切に実現されるべく種々の配慮がな
されており、高度な運転技術を必要とすることなく安全
かつ円滑に車両を停車状態に導くことが可能である。

【００９１】尚、図２に示す自動車用運転装置は、上記
したように本発明の一実施例である制動装置に加えて電
子制御スロットル４０による駆動装置をも備えるもので
ある。このため、制御ＥＣＵ１０はメインルーチン中ス
テップ６００に示すブレーキ制御を上述の如く実行した
ら、次にステップ７００に示すスロットル制御を実行し
て今回のルーチンを終了する。

【００９２】図１１は、制御ＥＣＵ１０が操作レバー１
５を介して行われる指示に従って電子制御スロットル４
０を動作させるために実行するスロットル制御ルーチン
のフローチャートを示す。以下、同図に沿って本実施例
におけるスロットル制御の処理内容について説明する。

【００９３】本実施例においては、スロットルバルブ２
２の実開度を検出する開度センサ４４を用いてフィード
バック系を構成し、比例積分微分制御（ＰＩＤ制御）に
より直流モータ４１を駆動する構成を採用している。

【００９４】すなわち、図１１に示すスロットル制御ル
ーチンが起動すると、先ずステップ７０２において操作
レバー１５によるスロットル開度指示量ＴＴＨＬを検出
する。尚、操作レバー１５が減速領域、またはニュート
ラル領域に位置している場合は、開度指示量ＴＴＨＬ＝
“０”として扱う。

【００９５】ＴＴＨＬの検出を終えたら、ステップ７０
４へ進んで開度センサ４４が検出する実スロットル開度
ＴＨＲを読み込むと共に、指示量に対するスロットル開
度の偏差を、ＴＴＨ_(t) ＝ＴＴＨＬ−ＴＨＲなる演算式
に従って算出する。

【００９６】ステップ７０６は、直流モータ４１に供給
する開度指示信号のうち、微分制御成分の基礎値を求め
るステップであり、今回のスロットル偏差ＴＴＨ_(t) と
前回処理時におけるスロットル偏差ＴＴＨ_(t-1) との差
をとることによりスロットル偏差の微分量ΔＴＴＨを算
出する。

【００９７】また、ステップ７０８は、直流モータ４１
に供給する開度指示信号のうち積分制御成分を算出する
基礎値を求めるステップであり、前回までのスロットル
偏差の積分値に今回のスロットル偏差ＴＴＨ_(t) を加算
して、ΔＴＴＨの積分量∫ΔＴＴＨを算出する。

【００９８】このように開度指示信号の微分制御成分、
及び積分制御成分を求めたら、ステップ７１０へ進んで
予め実験的に設定しておいた比例ゲインＧ_P ，積分ゲイ
ンＧ _I ，微分ゲインＧ_D を用いて次式のように基本制御
量ＴＴＨＩを算出する。

【００９９】ＴＴＨＩ＝Ｇ_P ・ＴＴＨ_(t) ＋Ｇ_I ・∫Ｔ
ＴＨ_(t) ＋Ｇ_D ・ΔＴＴＨ そして、基本制御量ＴＴＨＩを算出し終えたら、ステッ
プ７１２へ進んでバッテリ電圧Ｖ_B の変動に対する補正
を行う。車両に搭載されるバッテリの電圧は、車両の運
転状態等により大幅に変動する反面、スロットルバルブ
２２の開度は精度良く制御する必要があるからである。
尚、本実施例装置の制御ＥＣＵ１０は、バッテリ電圧Ｖ
_B に対する補正係数Ｋ_VBを予めマップとして備えており
（図１２参照）、このマップをバッテリ電圧Ｖ_B で参照
するこにより要求される補正係数Ｋ_VBを算出する。

【０１００】そして、上記ステップ７１０において算出
した基本制御量ＴＴＨＩと、この補正係数Ｋ_VBとを乗算
することにより実制御量を算出し、その値を最終的な開
度指示量ＴＴＨＩとして記憶する（ステップ７１４）。

【０１０１】以後、ステップ７１６においてＴＴＨＩに
相当するデューティ比を算出し、ステップ７１８でその
デューティ比の駆動信号を直流モータ４１へ向けて出力
して今回の処理を終了する。

【０１０２】このように、本実施例の装置においては、
操作レバー１５が加速領域に操作されている場合には、
その指示値に従ってＰＩＤ制御による高精度なスロット
ル制御が実行され、運転者の操作感覚を適切に反映した
走行状態が実現されることになる。

【０１０３】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、相対速度
のみを基準としてブレーキ圧の昇圧補正を行うことか
ら、その処理が簡単であって簡易な構成で容易に実現す
ることができる。そして、演算処理に要する時間が短く
て足りることから、ハードウェア上、またはソフトウェ
ア上で応答性確保のための特別な配慮を必要とせず、良
好な応答性と低コストとを両立することができる。

【０１０４】また、所定の安全距離が確保されていない
場合に限って減速度を補正する従来の装置と異なり、車
両が前方物体に急接近する場合には常にブレーキ圧が適
切に昇圧補正されることから、運転者の操作負担が軽減
されて例えば身体障害者等が運転する場合に、特に有効
に車両の安全性を確保することができる。

【０１０５】一方、車両が前方物体から離間している場
合等、前方物体との衝突の可能性が少ない場合は、ブレ
ーキ圧の補正が行われず、または昇圧幅の小さい補正が
行われるに過ぎないため、運転車の運転フィーリングに
あった制動処理を実現することができるという特長をも
有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車両の制動装置の原理図である。

【図２】本発明の一実施例である車両の制動装置を備え
る自動車用運転装置の全体構成図である。

【図３】制御ＥＣＵが実行するメインルーチンの一例の
フローチャートである。

【図４】制御ＥＣＵが実行するブレーキ制御サブルーチ
ンの一例のフローチャートである。

【図５】ブレーキ圧補正係数Ｋ_DDを相対速度ＤＤＳＴの
関数として設定した場合のマップである。

【図６】内燃機関のスロットル開度ＴＨＲ及び機関回転
数ＮＥと吸気負圧 E/GＢとの関係を表す特性図である。

【図７】ブレーキ制御サブルーチン中で補正ゲインＧ_B
を求めるためのマップである。

【図８】ブレーキ制御サブルーチン中で補正ゲインＧ_VW
を求めるためのマップである。

【図９】ブレーキ制御サブルーチン中で増圧時補正ゲイ
ンＧ_BPU 及び減圧時補正ゲインＧ_BPD を求めるためのマ
ップである。

【図１０】大気導入弁及び負圧導入弁の開弁時における
開口面積ＴＡＦと流量指示信号の電流Ｉとの関係を表す
特性図である。

【図１１】制御ＥＣＵが実行するスロットル制御サブル
ーチンの一例のフローチャートである。

【図１２】スロットル制御サブルーチン中でバッテリ補
正係数Ｋ_VBを求めるためのマップである。

【符号の説明】

１ 車間距離検出手段 ２ ブレーキ操作手段 ３〜６ ブレーキ機構 ７ 相対速度検出手段 ８ 制動力制御手段 １０ 制御ＥＣＵ １１ モード切替えスイッチ １４ セットスイッチ １５ 操作レバー １６〜１９ ブレーキ機構 ２０，２１ 油圧センサ ２２ スロットルバルブ ２３ アクセルペダル ２５ ブレーキペダル ４０ 電子制御スロットル ５０ 電子制御ブレーキシステム ５１ 制御用ブレーキブースタ ５１ａ 負圧室 ５１ｂ 変圧室 ５１ｃ マスタシリンダ ＥＡＣＶ１，２ 大気導入弁 ＥＡＣＶ３ 負圧導入弁 ６０ 車間距離センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前方物体と自車両との間の距離を検出す
   る車間距離検出手段を備え、ブレーキ操作手段を介して
   運転者が車両のブレーキ機構を操作する際に、運転者の
   操作に基づくブレーキ圧を前記車間距離検出手段の検出
   結果に基づいて補正して前記ブレーキ機構に供給する車
   両の制動装置であって、 前記車間距離検出手段の検出結果に基づいて前走車に対
   する相対速度を演算する相対速度検出手段と、 運転者によるブレーキ操作時において、前記相対速度検
   出手段により接近方向の相対速度が演算されている場合
   には、相対速度に応じて運転者の操作に基づくブレーキ
   圧を補正する制動力制御手段とを備えることを特徴とす
   る車両の制動装置。