JPH1134629A - 車両衝突回避制御装置 - Google Patents
車両衝突回避制御装置Info
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Abstract
ることの可能な車両衝突回避制御装置を提供することに
ある。 【解決手段】 自車と進路上の障害物との間の距離に応
じて自動的に制動装置を作動させた際に制動距離が不足
すると判断された場合には、車体とタイヤとの間を連結
するアクチュエータに上下方向加速度を発生させ、その
時のばね上質量あるいはばね下質量の慣性力の反力によ
り、タイヤのグリップ力を決定する1つのファクターで
ある接地荷重を一時的に増大させるものとする。これに
より、低μ路におけるタイヤのグリップ力が増大するの
で、より大きな制動力を加えることができることとな
り、制動距離の短縮化が可能となる。
Description
害物との間の距離に応じて自動的に制動装置を作動させ
ることのできる車両衝突回避制御装置に関するものであ
る。
ーダー手段にて計測し、この計測データに応じて車両の
制動装置を自動制御して衝突を回避するようにしたレー
ダーブレーキシステムが既に提案されている(特開平8
−318800号公報参照)。
プ力Fは、タイヤと路面との間の摩擦係数μとタイヤの
接地面に加わる垂直荷重Wとの積(F=μW)で与えら
れる。すなわち制動力の限界は、本質的にタイヤと路面
間の摩擦係数で定まってしまう。そのため、上記のレー
ダーブレーキシステムにおいて、乾燥路面を基準に制動
距離を設定すると、例えば氷結路や砂利道などのように
タイヤのグリップ力が著しく低下する路面では制動距離
が不十分となり、衝突回避能力が低下してしまう。しか
しながら、走行する機会が圧倒的に少ない低μ路を制動
距離の設定基準にすることは、通常走行時の車間距離が
過大となることに繋がり、ひいては渋滞の原因となりか
ねないので好ましくはない。
解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、
特定の状態時に制動距離をより一層短縮化することの可
能な車両衝突回避制御装置を提供することにある。
ために、本発明においては、自車と進路上の障害物との
間の距離に応じて自動的に制動装置を作動させた際に制
動距離が不足すると判断された場合には、車体とタイヤ
との間を連結するアクチュエータに上下方向加速度を発
生させ、その時のばね上質量あるいはばね下質量の慣性
力の反力により、タイヤのグリップ力を決定する1つの
ファクターである接地荷重を一時的に増大させるものと
した。これにより、低μ路におけるタイヤのグリップ力
が増大するので、より大きな制動力を加えることができ
ることとなり、制動距離の短縮化が可能となる。
明の構成について詳細に説明する。
置の要部の概略構成を模式的に示している。タイヤ1
は、上下のサスペンションアーム2・3により、車体4
に対して上下動可能に支持されている。そして下サスペ
ンションアーム3と車体4との間には、油圧駆動による
リニアアクチュエータ5が設けられている。
ストン式のものであり、シリンダ内に挿入されたピスト
ン6の上下の油室7・8に可変容量型油圧ポンプ9から
供給される作動油圧をサーボ弁10で制御することによ
り、ピストンロッド11に上下方向の推力を発生させ、
これによってタイヤ1の中心(車軸)と車体4との間の
相対距離を自由に変化させることができるようになって
いる。
去および過渡状態での油量を確保するためのアキュムレ
ータ12に蓄えられた上で、各輪に設けられたアクチュ
エータ5に対し、各アクチュエータ5に個々に設けられ
たサーボ弁10を介して供給される。
と同様に、アンロード弁13、オイルフィルタ14、逆
止弁15、圧力調整弁16、およびオイルクーラ17な
どが接続されている。
(ECU)18から発せられる制御信号をサーボ弁ドラ
イバ19を介してソレノイド10aに与えることによ
り、油圧アクチュエータ5に与える油圧と方向とが連続
的に制御されるものであり、車体4とピストンロッド1
1との接続部に設けられた荷重センサ20、車体4と下
サスペンションアーム3との間に設けられたストローク
センサ21、車体側の上下加速度を検出するばね上加速
度センサ22、およびタイヤ側の上下加速度を検出する
ばね下加速度センサ23の信号をECU18で処理した
信号に基づき、図2に示す制御アルゴリズムに従って制
御される。
明する。先ず、公知のレーダー手段27にて自車の進路
を走査する(ステップ1)。これによって障害物の存在
を検知した場合は、その時の車速を車速センサ28から
読み込み(ステップ2)、障害物までの距離と車速とか
ら衝突懸念度演算手段29にて衝突の可能性を判断する
(ステップ3)。ここでそのままの速度で進行すると衝
突すると判断された場合は、制動装置30を作動させて
減速させる(ステップ4)。次いで例えば車速を微分す
るか或いは加速度センサにて減速度を求め(ステップ
5)、予め設定しておいた標準路面上で制動装置30が
発生し得る基準減速度と実際に得られた減速度とを比較
し、現状の減速度で衝突を回避し得るか否かを判断する
(ステップ6)。乾燥路面ならば基準減速度と実減速度
とは概ね一致するが、路面μが小さい場合は実減速度が
基準減速度を下回るので、基準減速度と実減速度とを比
較することにより、衝突を回避し得るか否かを判断でき
る。ここで衝突懸念が解消されていないと判断された場
合は、各タイヤの懸架装置に設けられたばね上加速度セ
ンサ22とばね下加速度センサ23との目標荷重演算部
24への入力信号を参照して仮の目標荷重を内部的に発
生させ、この値と荷重センサ20の信号(実荷重)との
偏差を演算し、この差分を安定化演算部25で処理した
後、変位制限比較演算部26でストロークセンサ21の
信号を参照してアクチュエータ5のストロークの限界内
での制御が行われるようにサーボ弁ドライバ19に与え
る指令値を調整する。そしてこの調整された信号によ
り、目標荷重と実荷重とが等しくなるようにサーボ弁1
0を駆動してアクチュエータ5にストロークを発生さ
せ、タイヤ接地荷重を増大させる向きの上下加速度を、
ばね上質量とばね下質量との少なくともいずれか一方に
発生させる(ステップ7)。これにより、タイヤのグリ
ップ力が一時的に増大するので(図3参照)、ロック限
界が引き上げられて制動距離が短縮される。
ップ力)分布を概念的に示し、静荷重の範囲での接地荷
重を実線の円で表し、アクチュエータ5のストローク制
御で増大した接地荷重を二点鎖線の円で表している。図
3は、全輪の接地荷重を増大させた場合を例示している
が、これはその時の状況に応じて最も安定に停止し得る
と判断される車輪に対応するアクチュエータを個々に制
御すれば良いことは言うまでもない。
のモデルにおいて、 M2:ばね上質量 M1:ばね下質量 Z2:ばね上座標 Z1:ばね下座標 Kt:タイヤのばね定数 Fz:アクチュエータ推力 とし、下向きを正方向とすると、ばね上質量M2並びに
ばね下質量M1の運動方程式は、それぞれ次式で与えら
れる。ただし式中の*マークは一階微分を表し、**マ
ークは二階微分を表す。 M2・Z2**=−Fz M1・Z1**+Kt・Z1=Fz
れる。 W=−Kt・Z1=−Fz+M1・Z1**=M2・Z2**
+M1・Z1**
下慣性力との和となるので、アクチュエータ5の伸縮加
速度を制御してばね上質量とばね下質量との少なくとも
いずれか一方の慣性力を変化させることにより、接地荷
重Wを変化させることができる。従って、アクチュエー
タ5の伸張加速度を制御することにより、接地荷重Wを
タイヤ毎に一時的に増大させることが可能となる。な
お、サスペンションストロークを200mmとしてアクチ
ュエータ5に1トンの推力を発生させた場合、約0.2
秒間作動させることができる。
ギを節約するために車両重量を支持する懸架スプリング
と減衰力発生用ダンパとを併用するが(図5参照)、そ
の場合は、 Ks:懸架スプリングのばね定数 C:ダンパの減衰係数 とすると、ばね上質量M2並びにばね下質量M1の運動方
程式は、それぞれ次式で与えられる。 M2・Z2**+C・(Z2*−Z1*)+Ks・(Z2−Z
1)=−Fz M1・Z1**+C・(Z1*−Z2*)+Ks・(Z1−Z
2)+Kt・Z1=Fz
れる。 W=−Kt・Z1=−Fz+M1・Z1**+C・(Z1*−
Z2*)+Ks・(Z1−Z2)=M2・Z2**+M1・Z1
**
チュエータの伸縮加速度を制御することによって変化さ
せることができることが分かる。
ータとして油圧駆動のシリンダ装置を用いるものを示し
たが、これはリニアモータ或いはボイスコイルなどの如
きその他の電気式の推力発生手段を用いても、あるいは
カム機構やばね手段を用いて加速度を発生させても、同
様の効果を得ることができる。
範囲で使用センサを簡略化することができる。例えば、
ばね下、ばね上両加速度センサの出力差を二階積分する
ことでも位置検出信号を得ることができるので、ストロ
ークセンサを廃止することができるし、ばね上、ばね下
両重量の実測値と、ばね下、ばね上両加速度センサの出
力値とを演算することでアクチュエータが発生する力を
求めることができるので、荷重センサを廃止することも
できる。さらに、荷重センサと変位センサとの信号に基
づいて状態推定器を構成し、ばね下、ばね上両加速度を
間接的に求めることもできる。また、ECUについて
も、ディジタル、アナログ、並びにハイブリッドのいず
れでも実現可能なことは言うまでもない。
動的に増大させることでタイヤのグリップ力の発生限界
を高めることができるので、路面の摩擦係数が低かった
りして車輪の制動装置だけでは停止し得ないような場合
でも制動距離を短縮化し得る。これに加えて、摩擦円の
理論から言うと、タイヤの横力と前後力との総和は一定
のため、旋回のために横力が費やされると、制動のため
の前後力が減少する傾向となるが、本発明によれば、制
動力が不足ぎみなタイヤの接地荷重を増大させることが
できるので、旋回を含む時の衝突回避性能の向上にも効
果的である。
テム構成図。
Claims (2)
- 【請求項1】 車両の制動力を制御する制動力制御手段
と、 自車と進路上の障害物との間の距離を計測し、該計測値
から衝突懸念度を判断する衝突懸念度判断手段と、 車体と車軸との間の上下方向相対距離を能動的に変化さ
せるアクチュエータの推力でばね上質量とばね下質量と
の少なくともいずれか一方に発生させた加速度に基づく
ばね上質量とばね下質量との少なくともいずれか一方の
慣性力の反力をタイヤの接地荷重に加える接地荷重制御
手段とを有し、 前記衝突懸念度判断手段の判断に基づいて前記制動力制
御手段および前記接地荷重制御手段を作動させることを
特徴とする車両衝突回避制御装置。 - 【請求項2】 前記制動力制御手段で制動が与えられた
状態で所望の減速度が得られない場合に前記接地荷重制
御手段を作動させることを特徴とする請求項1に記載の
車両衝突回避制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19808897A JP3779441B2 (ja) | 1997-07-24 | 1997-07-24 | 車両衝突回避制御装置 |
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JP19808897A JP3779441B2 (ja) | 1997-07-24 | 1997-07-24 | 車両衝突回避制御装置 |
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ID=16385310
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Cited By (7)
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-
1997
- 1997-07-24 JP JP19808897A patent/JP3779441B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP3779441B2 (ja) | 2006-05-31 |
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