JP2002316629A

JP2002316629A - 車両の衝突時制御装置

Info

Publication number: JP2002316629A
Application number: JP2001126406A
Authority: JP
Inventors: Tsurayuki Yamamoto; 貫之山本; Hiroshi Isono; 宏磯野
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2001-04-24
Filing date: 2001-04-24
Publication date: 2002-10-29

Abstract

(57)【要約】【課題】後部衝突後に、車両の挙動に応じた挙動安定
制御を行うことによって、早期に車両の安定性を確保で
きる衝突時制御装置を提供すること。【解決手段】衝突時の自車両の挙動を検出する車両挙
動検出手段と、前記車両挙動検出手段によって検出され
た自車両の挙動に応じて車両の挙動を安定させる車両挙
動安定手段とを備え、車両挙動検出手段は、前後加速度
センサ４５Ｌ，４５Ｒ、横加速度センサ４６、上下加速
度センサ４７、ヨーレートセンサ４８、車高センサ５０
ＦＬ，５０ＦＲ，５０ＲＬ，５０ＲＲ、荷重センサ５１
のうちの少なくとも一つで構成され、車両挙動安定手段
は、制動力の配分制御、操舵制御、車高制御のうちの少
なくとも一つの制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被衝突時に自動的
に車両を制動する衝突時制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えば、特開平２０００−２
１９１１１号公報に開示されているような、他車両によ
って自車両の後部を衝突された際に、連続的に衝突事故
が発生することを防止するための安全システムが知られ
ている。この安全システムは、車両の長手方向の加速度
に対応する比較信号が検出され、この比較信号が閾値と
比較されるようになっており、比較信号が閾値を上回っ
た場合に、車両ブレーキをトリガするブレーキ信号が発
生されるというものである。

【０００３】すなわち、この安全システムによれば、後
部に衝突された自車両においてブレーキ過程がトリガさ
れ、その際、初期状況に応じてかつ衝突の強弱に応じ
て、ブレーキ過程が開始されるか、又はすでに開始され
たブレーキが継続され、かつ場合によっては増強され
る。この処置により、衝突された車両が停止するまでに
進む行程を短縮することができるというものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、車両後
部における左側部分又は右側部分に衝突され、衝突され
た自車両が進行方向に対して左右の斜め方向に進む、い
わゆるオフセット衝突された場合、衝突後の車両挙動が
不安定になる。この場合、前記安全システムでは、ブレ
ーキの開始及び強弱を制御するだけであるため、車両の
挙動に応じた制動が行われず、車両が停止するまでに時
間を要するという問題もある。

【０００５】

【発明の概要】本発明は、上記した問題に対処するため
になされたもので、その課題は、後部衝突後に、車両の
挙動に応じた挙動安定制御を行うことによって、早期に
車両の安定性を確保できる車両の衝突時制御装置を提供
することである。

【０００６】上記の課題を解決するため、本発明に係る
車両の衝突時制御装置の特徴は、自車両の衝突を検出し
自動的に車輪を制動する車両の衝突時制御装置におい
て、衝突時の自車両の挙動を検出する車両挙動検出手段
と、前記車両挙動検出手段によって検出された自車両の
挙動に応じて車両の挙動を安定させる車両挙動安定手段
とを備えたことにある。

【０００７】この場合、車両挙動検出手段は、衝突時の
自車両の前後方向の加速度、衝突時の自車両の横方向の
加速度、衝突時の自車両の上下方向の加速度、衝突時の
自車両のヨー角速度、衝突時の自車両のロール角速度お
よび衝突時に車両にかかる荷重のうちの少なくとも一つ
を、衝突時の自車両の挙動として検出する手段で構成す
るとよい。また、車両挙動安定手段は、各車輪に対する
制動力の配分制御、前輪または後輪の少なくとも一方の
操舵制御および車高制御のうちの少なくとも一つの制御
を、車両の挙動を安定させる制御とする手段で構成する
とさらによい。

【０００８】前記のように構成した本発明の特徴によれ
ば、車両挙動検出手段と、車両挙動安定手段を備えてい
るため、衝突後の自車両の挙動に応じて車両挙動を安定
させることができる。また、車両挙動検出手段が検出す
る車両挙動を、前後加速度、横加速度、上下加速度、ヨ
ー角速度、ロール角速度、衝突荷重のうちの少なくとも
一つにすることにより、適宜、これらの中から選択、ま
たは複数個を組み合わせて、種々の車両挙動を検出する
ことができる。その結果、衝突後に、車両がどのような
挙動をとるか、例えば、前方の左右斜め方向に進む場
合、上下方向に揺れる場合、水平面上で回転する場合、
ローリングする場合等、種々の車両挙動及びそれらが組
み合わさった車両挙動を検出できるようになる。

【０００９】また、車両挙動安定手段による車両の挙動
を安定させる制御を、制動力の配分制御、操舵制御およ
び車高制御のうちの少なくとも一つにすることにより、
前記車両挙動検出手段が検出した車両挙動に応じた処置
ができるようになる。

【００１０】また、本発明の他の構成上の特徴は、車両
挙動安定手段が、衝突後、制動力を配分制御して自車両
の各輪の制動力を独立して制御し、車両挙動検出手段が
自車両の挙動が安定したと判断すると自車両の全輪の制
動力を一定になるように制御することにある。

【００１１】この場合、衝突後に車両挙動検出手段によ
って車両の挙動が検出され、その挙動が不安定な状態で
あると、まず、車両挙動安定手段によって車両の斜行等
の不安定な状態から車両の姿勢が安定な状態になるよう
な制御が行われる。そして、車両挙動検出手段の車両挙
動検出によって、車両挙動が安定したと判断されると車
両の全輪にかかる制動力を一定にして車両の安定姿勢を
維持することができる。車両挙動安定の判断は、車両挙
動の種類に応じて適宜定めることができる。例えば、車
両左右に旋回する場合であれば、制動制御が行われた
後、いわゆる揺り返しと呼ばれる現象が生じる。この揺
り返しが生じた後、一定時間経過とする等、その車両挙
動に応じて予め設定しておく。

【００１２】また、本発明の他の構成上の特徴は、車両
挙動安定手段が、衝突後、制動力を配分制御して自車両
の各輪の制動力を独立して制御し、車両挙動検出手段が
自車両の挙動の揺り返しを検出すると自車両の全輪の制
動力を一定になるように制御することにある。この場
合、車両挙動安定手段によって車両の姿勢が安定な状態
になるような制御がされ、いわゆる揺り返しと呼ばれる
現象が、車両挙動検出手段の車両挙動検出によって認め
られると車両の全輪にかかる制動力を一定にして車両の
安定姿勢を維持したまま停止させることが行われる。こ
れによると、車両の挙動安定の時期が正確に分かりより
適正な制御が行えるようになる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を用いて説明する。図１は同実施形態に係る車両の全体
を概略的に示しており、図２は図１に示した制動力油圧
制御装置２０を電気制御装置４０とともに示した概略構
成図である。

【００１４】図１に示すように、この車両は、前輪操舵
機構１０を備えており、前輪操舵機構１０は回動操作に
より左右前輪１１ＦＬ，１１ＦＲを操舵する操舵ハンド
ル１２を備えている。操舵ハンドル１２は操舵軸１３の
上端に固定され、操舵軸１３の下端はステアリングギア
ボックス１４内でラックバー１５に噛合している。ラッ
クバー１５はステアリングギアボックス１４内で軸方向
に変位可能に支持されるとともに、両端がタイロッド１
６ａ，１６ｂ及びナックルアーム１７ａ，１７ｂを介し
て左右前輪１１ＦＬ，１１ＦＲを操舵可能に連結してい
る。

【００１５】左右前輪１１ＦＬ，１１ＦＲ及び左右後輪
１１ＲＬ，１１ＲＲに対する制動力は、制動力油圧制御
装置２０の油圧回路によりそれぞれホイールシリンダ２
１ＦＬ，２１ＦＲ，２１ＲＬ，２１ＲＲの制動圧を制御
することによって制御される。また、ホイールシリンダ
２１ＦＬ，２１ＦＲ，２１ＲＬ，２１ＲＲの制動圧は、
ブレーキペダル２２の踏み込み操作に応じて又は後述す
る車両挙動検出手段の検出値に基づいて電気制御装置４
０のマイクロコンピュータ４１によって制御される。

【００１６】制動力油圧制御装置２０は、図２に示すよ
うに、運転者によるブレーキペダル２２の踏み込み操作
に応答してブレーキオイルを第１及び第２ポートより圧
送するマスタシリンダ２３を有している。マスタシリン
ダ２３の第１のポートは、前輪用のブレーキ油圧制御導
管２４により左右前輪用のブレーキ油圧制御装置２５，
２６に接続されている。マスタシリンダ２３の第２のポ
ートは、プロポーショニングバルブ２７を介装した後輪
用のブレーキ油圧制御導管２８により左右後輪用のブレ
ーキ油圧制御装置２９，３０に接続されている。

【００１７】また、制動力油圧制御装置２０は、リザー
バ３１に貯容されたブレーキオイルを汲み上げ高圧のオ
イルとして高圧導管３２に供給するオイルポンプ３３を
有している。高圧導管３２は、各ブレーキ油圧制御装置
２５，２６，２９，３０に接続され、また、その途中に
はアキュムレータ３４が接続されている。

【００１８】各ブレーキ油圧制御装置２５，２６，２
９，３０は、それぞれ対応する車輪に対するホイールシ
リンダ２１ＦＬ，２１ＦＲ，２１ＲＬ，２１ＲＲと、３
ポート位置切換え型の電磁式の制御弁３５ＦＬ，３５Ｆ
Ｒ，３５ＲＬ，３５ＲＲと、リザーバ３１に接続された
低圧導管３６と高圧導管３２との間に設けられた常開型
の電磁式の開閉弁３７ＦＬ，３７ＦＲ，３７ＲＬ，３７
ＲＲ及び常閉型の電磁式の開閉弁３８ＦＬ，３８ＦＲ，
３８ＲＬ，３８ＲＲとを有している。開閉弁３７ＦＬ，
３７ＦＲ，３７ＲＬ，３７ＲＲと開閉弁３８ＦＬ，３８
ＦＲ，３８ＲＬ，３８ＲＲとの各接続点は、接続導管３
９ＦＬ，３９ＦＲ，３９ＲＬ，３９ＲＲにより制御弁３
５ＦＬ，３５ＦＲ，３５ＲＬ，３５ＲＲに接続されてい
る。

【００１９】制御弁３５ＦＬ，３５ＦＲは、それぞれ前
輪用のブレーキ油圧制御導管２４とホイールシリンダ２
１ＦＬ，２１ＦＲとを連通接続し、かつホイールシリン
ダ２１ＦＬ，２１ＦＲと接続導管３９ＦＬ，３９ＦＲと
の連通を遮断する図示の第１の位置と、ブレーキ油圧制
御導管２４とホイールシリンダ２１ＦＬ，２１ＦＲとの
連通を遮断しかつホイールシリンダ２１ＦＬ，２１ＦＲ
と接続導管３９ＦＬ，３９ＦＲとを連通接続する第２の
位置とに切り替わるようになっている。

【００２０】同様に、制御弁３５ＲＬ，３５ＲＲは、そ
れぞれ後輪用のブレーキ油圧制御導管２８とホイールシ
リンダ２１ＲＬ，２１ＲＲとを連通接続し、かつホイー
ルシリンダ２１ＲＬ，２１ＲＲと接続導管３９ＲＬ，３
９ＲＲとの連通を遮断する図示の第１の位置と、ブレー
キ油圧制御導管２８とホイールシリンダ２１ＲＬ，２１
ＲＲとの連通を遮断し、かつホイールシリンダ２１Ｒ
Ｌ，２１ＲＲと接続導管３９ＲＬ，３９ＲＲとを連通接
続する第２の位置とに切り替わるようになっている。

【００２１】制御弁３５ＦＬ，３５ＦＲ，３５ＲＬ，３
５ＲＲが第２の位置にある状況において、開閉弁３７Ｆ
Ｌ，３７ＦＲ，３７ＲＬ，３７ＲＲ及び開閉弁３８Ｆ
Ｌ，３８ＦＲ，３８ＲＬ，３８ＲＲが図示の状態に制御
されると、ホイールシリンダ２１ＦＬ，２１ＦＲ，２１
ＲＬ，２１ＲＲは制御弁３５ＦＬ，３５ＦＲ，３５Ｒ
Ｌ，３５ＲＲ及び接続導管３９ＦＬ，３９ＦＲ，３９Ｒ
Ｌ，３９ＲＲを介して高圧導管３２と連通接続され、こ
れによりホイールシリンダ２１ＦＬ，２１ＦＲ，２１Ｒ
Ｌ，２１ＲＲ内の圧力が増圧される。

【００２２】また、制御弁３５ＦＬ，３５ＦＲ，３５Ｒ
Ｌ，３５ＲＲが第２の位置にある状況において、開閉弁
３７ＦＬ，３７ＦＲ，３７ＲＬ，３７ＲＲが閉弁される
とともに開閉弁３８ＦＬ，３８ＦＲ，３８ＲＬ，３８Ｒ
Ｒが開弁されると、ホイールシリンダ２１ＦＬ，２１Ｆ
Ｒ，２１ＲＬ，２１ＲＲは制御弁３５ＦＬ，３５ＦＲ，
３５ＲＬ，３５ＲＲ及び接続導管３９ＦＬ，３９ＦＲ，
３９ＲＬ，３９ＲＲを介して低圧導管３６と連通接続さ
れ、これによりホイールシリンダ２１ＦＬ，２１ＦＲ，
２１ＲＬ，２１ＲＲ内の圧力が減圧される。

【００２３】さらに、制御弁３５ＦＬ，３５ＦＲ，３５
ＲＬ，３５ＲＲが第２の位置にある状況において、開閉
弁３７ＦＬ，３７ＦＲ，３７ＲＬ，３７ＲＲ及び開閉弁
３８ＦＬ，３８ＦＲ，３８ＲＬ，３８ＲＲが閉弁される
と、ホイールシリンダ２１ＦＬ，２１ＦＲ，２１ＲＬ，
２１ＲＲは高圧導管３２及び低圧導管３６のいずれとも
遮断され、これによりホイールシリンダ２１ＦＬ，２１
ＦＲ，２１ＲＬ，２１ＲＲ内の圧力がそのまま保持され
る。

【００２４】このため、制動力油圧制御装置２０は、制
御弁３５ＦＬ，３５ＦＲ，３５ＲＬ，３５ＲＲが第１の
位置にあるときには、ホイールシリンダ２１ＦＬ，２１
ＦＲ，２１ＲＬ，２１ＲＲにより運転者によるブレーキ
ペダル２２の踏み込み操作量に応じた制動力を発生す
る。また、制御弁３５ＦＬ，３５ＦＲ，３５ＲＬ，３５
ＲＲのいずれかが第２の位置にあるときには、運転者に
よるブレーキペダル２２の踏み込み操作の影響を受け
ず、オイルポンプ３３の作動と、制御弁３５ＦＬ，３５
ＦＲ，３５ＲＬ，３５ＲＲ、開閉弁３７ＦＬ，３７Ｆ
Ｒ，３７ＲＬ，３７ＲＲ及び開閉弁３８ＦＬ，３８Ｆ
Ｒ，３８ＲＬ，３８ＲＲの制御とにより各輪の制動力を
制御し得るようになっている。

【００２５】制御弁３５ＦＬ，３５ＦＲ，３５ＲＬ，３
５ＲＲと、開閉弁３７ＦＬ，３７ＦＲ，３７ＲＬ，３７
ＲＲ及び開閉弁３８ＦＬ，３８ＦＲ，３８ＲＬ，３８Ｒ
Ｒは電気制御装置４０により制御される。電気制御装置
４０は、図２に示すように、マイクロコンピュータ４１
と駆動回路４２とを備えており、マイクロコンピュータ
４１は駆動回路４２を介して制動力油圧制御装置２０内
の各種弁の開閉を制御するようになっている。また、マ
イクロコンピュータ４１は、図１及び図２には詳細に示
されていないが、例えば、中央処理ユニット（ＣＰＵ）
と、リードオンメモリ（ＲＯＭ）と、ランダムアクセス
メモリ（ＲＡＭ）と、入出力インターフェースとを有
し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続さ
れた一般的な構成のものでよい。

【００２６】マイクロコンピュータ４１には、車両挙動
検出手段として、車速センサ４３、車輪速度センサ４４
ＦＬ，４４ＦＲ，４４ＲＬ，４４ＲＲ、前後加速度セン
サ４５Ｌ，４５Ｒ、横加速度センサ４６、上下加速度セ
ンサ４７、ヨーレートセンサ４８、操舵角センサ４９、
車高センサ５０ＦＬ，５０ＦＲ，５０ＲＬ，５０ＲＲ、
荷重センサ５１及び車間距離センサ５２が接続されてい
る。車速センサ４３は、車両の前後方向の速度を表す車
速Ｖを検出する。車輪速度センサ４４ＦＬ，４４ＦＲ，
４４ＲＬ，４４ＲＲは、左右前輪１１ＦＬ，１１ＦＲ及
び左右後輪１１ＲＬ，１１ＲＲの各回転速度を表す車輪
速度Ｖwi（i＝fl，fr，rl，rr）をそれぞれ検出する。

【００２７】前後加速度センサ４５Ｌ，４５Ｒは、車体
後部の左右、例えば、バンパーの左右両側等に取り付け
られて車両の前後加速度Ｇx（車両の加速時に正とな
り、車両の減速時に負となる）を検出し、車両後部を他
車に追突された際にはその検出値の差によって衝突後の
自車両の進行方向を検出する。横加速度センサ４６及び
上下加速度センサ４７も車体に組み付けられ、車両（車
体）の横加速度Ｇy及び上下加速度Ｇzをそれぞれ検出す
る。ヨーレートセンサ４８は、車体の重心近傍位置に組
み付けられ、車体に作用するヨーレートγを検出する。

【００２８】操舵角センサ４９は、操舵軸１３に組み付
けられた回転センサで構成されており、図示しないステ
アリングコラムの基準位置からの回転角を測定すること
により、左右前輪１１ＦＬ，１１ＦＲの操舵角φfを検
出する。車高センサ５０ＦＬ，５０ＦＲ，５０ＲＬ，５
０ＲＲは車体（ばね上部材）の各車輪（ばね下部材）に
対する上下方向の変位量Ｓi（i＝fl，fr，rl，rr）（車
体が基準高さにあるとき「０」となり、車体が基準高さ
から下方又は上方に移動したときそれぞれ正又は負とな
る）をそれぞれ検出する。

【００２９】荷重センサ５１は、例えば、車両前後のバ
ンパーやフロントメンバ、サイドメンバ、リヤメンバ等
のボデー骨格部材に設けられ、衝突時に車両にかかる衝
突荷重Ｗを検出する。車間距離センサ５２はミリ波の電
波を用い後方他車との車間距離Ｌを検出する。なお、横
加速度Ｇy、ヨーレートγ及び前輪操舵角φfは、車輪の
左旋回時における検出値を正で表し、車両の右旋回時に
おける検出値を負で表す。

【００３０】この構成において、図３に示すフローチャ
ートを参照して本実施形態における車両の制動制御につ
いて説明する。なお、図３のフローチャートは、車両挙
動検出手段として前後加速度センサ４５Ｌ，４５Ｒ及び
ヨーレートセンサ４８を用い、車両挙動安定手段として
は制動配分制御手段を用いた例を示している。

【００３１】このプログラムの実行はステップ１００で
開始され、ステップ１０２で前後加速度センサ４５Ｌが
検出する前後加速度Ｇ₁と前後加速度センサ４５Ｒが検
出する前後加速度Ｇ₂の合計が前後加速度の一定の閾値
Ｇ_ｒよりも大であるか否かが判定される。すなわち、前
後加速度閾値Ｇ_ｒは、車両が後方から追突された場合等
に発生する前後加速度を検出できる閾値であり、前後加
速度Ｇ₁と前後加速度Ｇ₂の合計が前後加速度閾値Ｇ_ｒよ
りも大であれば車両後部におけるどこかの部分に衝突が
生じそれによって前後加速度が発生したことを意味す
る。

【００３２】ここで、前後加速度Ｇ₁と前後加速度Ｇ₂の
合計が前後加速度閾値Ｇ_ｒよりも大きければ衝突が生じ
たことになり、ステップ１０２で「ＹＥＳ」と判定し、
ステップ１０４に進む。ステップ１０４では、前後加速
度センサ４５Ｒが検出する前後加速度Ｇ₂の値から前後
加速度センサ４５Ｌが検出する前後加速度Ｇ₁の値を引
いた差の値が前後加速度基準値Ｇ₀よりも大であるか否
か、また、ヨーレートγがヨーレート基準値γ₀より大
であるか否かが判定される。

【００３３】前後加速度Ｇ₂の値から前後加速度Ｇ₁の値
を引いた差の値が前後加速度基準値Ｇ₀より大きけれ
ば、加速度センサ４５Ｒが設置された車両後方の右側の
方が、前後加速度センサ４５Ｌが設置された車両後方の
左側よりも強い衝撃を受け、大きな前後加速度が生じた
ことになり、この場合、車両は左旋回することになる。

【００３４】また、ヨーレート基準値γ₀は通常運転時
には起こりえない程大きな値であり、ヨーレートγがヨ
ーレート基準値γ₀よりも小さければ車両は急激な左旋
回も右旋回もしない状態である。ヨーレートγがヨーレ
ート基準値γ₀より大で、ヨーレートγが正であれば車
両は左旋回することになる。したがって、前記前後加速
度とヨーレートの両条件が満たされれば衝突後の車両は
左旋回していると判定される。

【００３５】ここで、前記両条件が満たされれば、ステ
ップ１０４で「ＹＥＳ」と判定し、ステップ１０６に進
み、車両の右側部分の前輪１１ＦＲ及び後輪１１ＲＲの
回転が制動される。これは、制御弁３５ＦＬ，３５Ｆ
Ｒ，３５ＲＬ，３５ＲＲを前述した第２の位置にして、
開閉弁３７ＦＲ，３７ＲＲ及び開閉弁３８ＦＲ，３８Ｒ
Ｒを図２の状態になるよう制御することにより行われ
る。この制御によって、ホイールシリンダ２１ＦＲ，２
１ＲＲは制御弁３５ＦＲ，３５ＲＲ及び接続導管３９Ｆ
Ｒ，３９ＲＲを介して高圧導管３２と連通接続され、こ
れによりホイールシリンダ２１ＦＲ，２１ＲＲ内の圧力
が増圧される。

【００３６】また、この場合、開閉弁３７ＦＬ，３７Ｒ
Ｌは閉弁し、開閉弁３８ＦＬ，３８ＲＬは開弁してお
く。これによって、ホイールシリンダ２１ＦＬ，２１Ｒ
Ｌは制御弁３５ＦＬ，３５ＲＬ及び接続導管３９ＦＬ，
３９ＲＬを介して低圧導管３６と連通接続され、これに
よりホイールシリンダ２１ＦＬ，２１ＲＬ内の圧力は、
ホイールシリンダ２１ＦＲ，２１ＲＲ内の圧力よりも低
くなる。この結果、車両右側の前輪１１ＦＲ及び後輪１
１ＲＲに車両左側の前輪１１ＦＬ及び後輪１１ＲＬより
も強い制動力が働いて車両の左旋回が抑制される。

【００３７】なお、この場合の車両右側輪１１ＦＲ，１
１ＲＲの制動制御において、前輪１１ＦＲと後輪１１Ｒ
Ｒの制動力が異なるようにホイールシリンダ２１ＦＲ，
２１ＲＲ内の圧力配分を変えてもよい。例えば、前輪１
１ＦＲの制動力を大きくし、後輪１１ＲＲの制動力を小
さくする。これによって、状況に応じた、よりきめ細や
かな制動が行えるようになる。

【００３８】前記ステップ１０６の処理後、ステップ１
０８においてヨーレートγが負であるか否かが判定され
る。ステップ１０６で車両右側の前輪１１ＦＲ及び後輪
１１ＲＲに強い制動力が働き車両の左旋回が抑制される
と、車両にはいわゆる揺り返しと呼ばれる現象が生じ、
車両は右旋回を開始するようになる。このときヨーレー
トγは正から負に変わる。このヨーレートγが負になる
タイミングを捉えてヨーレートγが負であることを判定
したときステップ１１８に進み、ヨーレートγが負であ
ることを判定しない間は「ＮＯ」と判定し続けて、ヨー
レートγが負になるまでステップ１０８の判定処理を繰
り返す。そして、ステップ１１８においては、左右前輪
１１ＦＬ，１１ＦＲ及び左右後輪１１ＲＬ，１１ＲＲの
四輪すべてに一定の制動力が付加される。

【００３９】この四輪への制動力付加は、制御弁３５Ｆ
Ｌ，３５ＦＲ，３５ＲＬ，３５ＲＲを第２の位置にし
て、開閉弁３７ＦＬ，３７ＦＲ，３７ＲＬ，３７ＲＲ及
び開閉弁３８ＦＬ，３８ＦＲ，３８ＲＬ，３８ＲＲを図
２の状態に制御することにより行われる。これによっ
て、ホイールシリンダ２１ＦＬ，２１ＦＲ，２１ＲＬ，
２１ＲＲは制御弁３５ＦＬ，３５ＦＲ，３５ＲＬ，３５
ＲＲ及び接続導管３９ＦＬ，３９ＦＲ，３９ＲＬ，３９
ＲＲを介して高圧導管３２と連通接続される。これによ
りホイールシリンダ２１ＦＬ，２１ＦＲ，２１ＲＬ，２
１ＲＲ内の圧力が増圧されて、左右前輪１１ＦＬ，１１
ＦＲ及び左右後輪１１ＲＬ，１１ＲＲに強い制動力がか
かり車両は停止する。そして、ステップ１２０に進み、
このプログラムは終了する。

【００４０】このようなヨーレートと制動力配分の関係
を図４に示している。図のように、ヨーレートγが大き
な正の値（左旋回方向）として検出されると、図にＡで
示したように、前輪１１ＦＲと後輪１１ＲＲに制動力が
付加され、揺り返しが生じ点Ｃでヨーレートγの値が負
になると、Ｂで示したように四輪すべてに制動力が付加
される。符合ｔは時間の経過を示している。

【００４１】また、ステップ１０２において、前後加速
度センサ４５Ｌが検出する前後加速度Ｇ₁の値と前後加
速度センサ４５Ｒが検出する前後加速度Ｇ₂の値の合計
値が前後加速度閾値Ｇ_ｒよりも小さければ車両に衝突は
生じていないと判定され「ＮＯ」となって、制動のため
の制御を行うことなくステップ１２０に進み、このプロ
グラムは終了する。

【００４２】また、ステップ１０４において、前後加速
度Ｇ₂の値から前後加速度Ｇ₁の値を引いた差の値が前後
加速度基準値Ｇ₀よりも小さく、かつ、ヨーレートγが
ヨーレート基準値γ₀より小さいと、「ＮＯ」と判定
し、ステップ１１２に進む。ステップ１１２では、前後
加速度センサ４５Ｌが検出する前後加速度Ｇ₁の値から
前後加速度センサ４５Ｒが検出する前後加速度Ｇ₂の値
を引いた差の値が前後加速度基準値Ｇ₀よりも大である
か否か、また、ヨーレートγがヨーレート初期値γ₀の
負の値よりも小であるか否かが判定される。

【００４３】前後加速度Ｇ₁の値から前後加速度Ｇ₂の値
を引いた差の値が前後加速度基準値Ｇ₀よりも大きけれ
ば、加速度センサ４５Ｌが設置された車両後方の左側の
方が、前後加速度センサ４５Ｒが設置された車両後方の
右側よりも強い衝撃を受け、大きな前後加速度が生じた
ことになり、この場合、車両は右旋回することになる。
また、ヨーレートγの値がヨーレート基準値γ₀の負の
値より小さい、すなわち、ヨーレートγの値が負であれ
ば車両が右旋回していることになる。したがって、前記
前後加速度とヨーレートの両条件が満たされれば衝突後
の車両は右旋回していると判定される。

【００４４】ここで、前記両条件が満たされれば、ステ
ップ１１２で「ＹＥＳ」と判定し、ステップ１１４に進
み、車両の左側部分の前輪１１ＦＬ及び後輪１１ＲＬの
回転が制動される。これは、制御弁３５ＦＬ，３５Ｆ
Ｒ，３５ＲＬ，３５ＲＲを前述した第２の位置にして、
開閉弁３７ＦＬ，３７ＲＬ及び開閉弁３８ＦＬ，３８Ｒ
Ｌを図２の状態に制御することにより行われる。この制
御によって、ホイールシリンダ２１ＦＬ，２１ＲＬは制
御弁３５ＦＬ，３５ＦＲ及び接続導管３９ＦＬ，３９Ｒ
Ｌを介して高圧導管３２と連通接続され、これによりホ
イールシリンダ２１ＦＬ，２１ＲＬ内の圧力が増圧され
る。

【００４５】また、この場合、開閉弁３７ＦＲ，３７Ｒ
Ｒは閉弁し、開閉弁３８ＦＲ，３８ＲＲは開弁してお
く。これによって、ホイールシリンダ２１ＦＲ，２１Ｒ
Ｒは制御弁３５ＦＲ，３５ＲＲ及び接続導管３９ＦＲ，
３９ＲＲを介して低圧導管３６と連通接続され、これに
よりホイールシリンダ２１ＦＲ，２１ＲＲ内の圧力が減
圧される。この結果、車両左側の前輪１１ＦＬ及び後輪
１１ＲＬに車両右側の前輪１１ＦＲ及び後輪１１ＲＲよ
りも強い制動力が働いて車両の右旋回が抑制される。

【００４６】前記ステップ１１４の処理後、ステップ１
１６においてヨーレートγが正であるか否かが判定され
る。ステップ１１４で車両左側の前輪１１ＦＬ及び後輪
１１ＲＬに車両右側の前輪１１ＦＲ及び後輪１１ＲＲよ
りも強い制動力が働き車両の右旋回が抑制されると、車
両には揺り返しが生じ車両は左旋回を開始するようにな
る。このときヨーレートγは負から正に変わる。このヨ
ーレートγが正になるタイミングを捉えてヨーレートγ
が正であることを判定したときステップ１１８に進み、
ヨーレートγが正であることを判定しない間は「ＮＯ」
と判定し続けて、ヨーレートγが正であることを判定す
るまでステップ１１６の判定処理を繰り返す。

【００４７】そして、ステップ１１８においては、前述
したように、左右前輪１１ＦＬ，１１ＦＲ及び左右後輪
１１ＲＬ，１１ＲＲの四輪すべてに一定の制動力が付加
される。その結果、左右前輪１１ＦＬ，１１ＦＲ及び左
右後輪１１ＲＬ，１１ＲＲに強い制動力がかかり車両は
停止する。

【００４８】ここでのヨーレートと制動力配分の関係も
図４で示される。この場合、ヨーレートγの正と負が逆
になるため、ヨーレートγを示す曲線は上下反転した状
態になる。また、Ａで示した部分は、前輪１１ＦＬと後
輪１１ＲＬに制動力が付加される部分を示す。

【００４９】なお、このプログラムは、車両の走行時に
は、常時、実行されるようになっており、車両に衝突が
生じた場合には、前述の制御が自動的に行われる。ま
た、このプログラムは制動制御の一例であり、他に種々
のプログラムが用いられ実行される。その場合、車速セ
ンサ４３、車輪速度センサ４４ＦＬ，４４ＦＲ，４４Ｒ
Ｌ，４４ＲＲ、横加速度センサ４６、上下加速度センサ
４７、操舵角センサ４９、車高センサ５０ＦＬ，５０Ｆ
Ｒ，５０ＲＬ，５０ＲＲ及び荷重センサ５１も適宜選択
使用される。そして、それらのセンサによって検出され
る車速Ｖ、車輪速度Ｖwi、横加速度Ｇy、上下加速度Ｇ
z、操舵角φf、変位量Ｓ_ｉ、衝突荷重Ｗ等の各種データ
からも車両の挙動が検出される。

【００５０】また、車間距離センサ５２は、後方を走行
する車両との相対車速から接近状態を事前に予測するこ
とができ、これによって衝突を予防することができる。
衝突を避けられなかった場合には、衝突位置、衝突後の
車両の進行方向を検出する衝突検出手段としての機能を
発揮することができる。なお、上記実施形態では、ステ
ップ１１８で四輪全てに制動力を負荷するタイミングを
揺り返しを検出した直後としているが、これは揺り返し
を検出したのち一定時間経過後とすることもできる。こ
の場合、この一定時間は、実験値等により揺り返し後ど
の程度の時間が経過すれば車両の挙動が安定するかを予
め求めておきその値を基準にすることが好ましい。

【００５１】このため、まず、車両の挙動を素早く安定
させることができる。そして、車両の挙動が安定した
後、全輪に一定の制動力を付加して車両を停止させるた
め、安全性を確保した状態で車両を停止させることがで
きる。これらの一連の動作は、マイクロコンピュータ４
１ａに搭載されたプログラムに沿って自動的に行われる
ため、衝突後の運転者による運転操作が遅れても、これ
と関係なく安全性を確保するための処置が進められてい
く。したがって、極めて安全性の高いものとなる。

【００５２】次に、本発明の他の実施形態を図面を用い
て説明する。図５は本発明の他の実施形態にかかる衝突
時制御装置を備えた四輪操舵車の全体を概略的に示して
いる。図に示すように、この四輪操舵車は、左右前輪１
１ＦＬ，１１ＦＲを操舵する前輪操舵機構６０と、左右
後輪１１ＲＬ，１１ＲＲを操舵する後輪操舵機構７０
と、前輪操舵機構６０及び後輪操舵機構７０を電気的に
操舵する電機制御装置８０を備えている。

【００５３】前輪操舵機構６０における操舵軸１３ａに
は、マイクロコンピュータ４１ａに接続され電気的に制
御されるアクチュエータとしての電動モータ６１が接続
されており、この電動モータ６１を駆動させることによ
り左右前輪１１ＦＬ，１１ＦＲを自動的に操舵できるよ
うになっている。また、後輪操舵機構７０も、左右後輪
１１ＲＬ，１１ＲＲを操舵するために電気的に制御され
る電動モータ７１を備えている。

【００５４】電動モータ７１の回転軸はステアリングギ
アボックス７２内で減速機構を介して軸方向に変位可能
に支持されたリレーロッド７３に接続されており、この
リレーロッド７３は電動モータ７１の回転に応じて軸方
向に変位する。リレーロッド７３の両端はタイロッド７
４ａ，７４ｂを介して左右後輪１１ＲＬ，１１ＲＲを操
舵可能に連結している。

【００５５】また、電気制御装置８０は後輪舵角センサ
８１を備えている。この後輪舵角センサ８１は、電動モ
ータ７１に組み付けられ、電動モータ７１の回転子の回
転を検出することにより左右後輪１１ＲＬ，１１ＲＲの
操舵角を検出する。なお、この後輪舵角センサ８１はリ
レーロッド７３に組み付けられたポテンショメータで構
成され、リレーロッド７３の軸線方向の変位量（左右後
輪１１ＲＬ，１１ＲＲの操舵角）を直接検出するもので
もよい。この四輪操舵車のそれ以外の部分の構成につい
ては、図１に示した車両の場合と同様である。したがっ
て、同一部分に同一符号を記している。

【００５６】このように構成したことにより、前記実施
形態のように各車輪に付加する制動力を適宜配分する制
御に加えて、操舵による制御も行うことができるように
なる。例えば、図３のフローチャートのステップ１０６
において、右側車輪制動に代えて、マイクロコンピュー
タ４１ａの制御により、電動モータ６１，７１を駆動さ
せて、左右前輪１１ＦＬ，１１ＦＲ及び左右後輪１１Ｒ
Ｌ，１１ＲＲの向きを右側に回転させることができる。
これにより、車両の左旋回を抑制し車両の挙動を安定す
る方向に向けることができる。

【００５７】同様に、ステップ１１４の場合には、左側
車輪制動に代えて、マイクロコンピュータ４１ａの制御
により、電動モータ６１，７１を駆動させて、左右前輪
１１ＦＬ，１１ＦＲ及び左右後輪１１ＲＬ，１１ＲＲの
向きを左側に回転させることにより、車両の挙動をより
早く安定させることができる。また、どちらか一方の制
御だけでなく、車輪の制動制御に加えて操舵による制御
も行うこともできる。これによると、車両の挙動をさら
に早く安定させることができる。

【００５８】次に、本発明の他の実施形態として、車両
挙動安定手段に車高制御手段を用いることもできる。こ
の場合、車両を上下するための機構としては従来から公
知のアクチュエータを使用する。すなわち、車両には、
左右前輪及び左右後輪の各車輪の車高を設定するための
アクチュエータを構成する油圧シリンダ（図示せず）が
備わっている。この油圧シリンダに対しては、油路を介
して作動油が給排されるようになっており、この作動油
の給排の量により各車輪位置の車高がそれぞれ増減され
る。

【００５９】なお、油圧シリンダと車体との間にはコイ
ルスプリングがそれぞれ介装され油路には可変オリフィ
スが介装されるとともにアキュムレータがそれぞれ接続
されており、油圧シリンダは、コイルスプリング、可変
オリフィス及びアキュムレータと協働して各車輪に対し
て車体を弾性的に支承するとともに車体の振動を減衰さ
せるショックアブソーバとしての機能も備えている。ま
た、各車輪１１ＦＬ，１１ＦＲ，１１ＲＬ，１１ＲＲに
対応する位置には、それぞれ車高を検出するための車高
センサ５０ＦＬ，５０ＦＲ，５０ＲＬ，５０ＲＲが取り
付けられてそれぞれの変位量Ｓｆｌ，Ｓｆｒ，Ｓｒｌ，
Ｓｒｒが検出される。

【００６０】この油圧シリンダを備えた車高制御手段を
用い、車両に衝突が生じた際には、前述の制動力配分制
御や操舵制御に加えて車高を低くする制御を行うことが
好ましい。これによって、車両の姿勢に安定性が増す。
この車高制御手段は、衝突後の車両が左右に旋回する場
合には、単独では効果が出にくいため、前述の制動力配
分制御や操舵制御またはその双方との組み合わせで使用
することが好ましい。この制御を行うことによって、さ
らに安全性の高い制御が可能になる。

【００６１】なお、前記油圧シリンダに代えてエアサス
ペンションを用いることができる。この場合、コイルス
プリングに代えて、空気を圧縮することによってばね作
用を生じる空気ばねを用いるとともに、エアコンプレッ
サやエアバルブ等を用いた周辺装置を使用する。

【００６２】また、この車高制御手段は、車高を低くす
ることにより車両を安定させることができるため、車両
のローリングを抑えること対して有効である。車両のロ
ーリングは、車体が揺れる際の車体の各車輪に対する変
位量Ｓ_ｉの差、特に、左側車輪１１ＦＬ，１１ＦＲと右
側車輪１１ＦＬ，１１ＦＲにおける変位量Ｓ_ｉの差から
生じるため、車両の左右における車高の高い側または車
両全体の車高を低くすることによりローリングを抑制し
また停止させることができる。このため、車高センサ５
０ＦＬ，５０ＦＲ，５０ＲＬ，５０ＲＲで、車体の各車
輪に対する変位量Ｓ_ｉを検出し、その変位量Ｓ_ｉに応じ
た車高制御を行う。この場合、車高センサ５０ＦＬ，５
０ＦＲ，５０ＲＬ，５０ＲＲに変えて回転角センサを用
いてもよい。

【００６３】また、車両が左または右に旋回しながらロ
ーリングする場合には、制動力配分制御や操舵制御と組
み合わせで使用することにより車両を停止させるまでの
時間を短縮することもできる。これによって、素早く安
全性を確保できる。また、車両全体が上下に揺れる場合
にも、この車高制御により車高を低くすることが有効で
ある。この場合の上下加速度は、上下加速度センサ４７
を用いて検出する。

【００６４】同様に、斜行、旋回、ローリング、その他
数種の挙動が絡み合った場合も車両挙動安定手段による
車両の挙動を安定させるための制御を適宜選択使用する
ことにより適正な制御ができるようになる。このよう
に、この発明によれば、種々の車両挙動に応じて好適な
制動力制御が実施されるようになり、これによって、車
両停止までの時間が長くなることを抑制できる。

【００６５】なお、本発明にかかる車両挙動検出手段及
び車両挙動安定手段としては、適宜選択使用することが
可能で、予め、種々の挙動パターンに応じたプログラム
を準備しておき、マイクロコンピュータ４１，４１ａの
ＲＯＭに記憶させておくことができる。また、各種セン
サはすべて必要でない場合は、不要なものを省略するこ
とができる。

【００６６】例えば、車輪速度センサ４４ＦＬ，４４Ｆ
Ｒ，４４ＲＬ，４４ＲＲが検出する車輪速差を用いてヨ
ーレートを検出することができ、これを用いるとヨーレ
ートセンサ４８を省くことができる。また、前後加速度
センサ４５Ｌ，４５Ｒに変えて荷重センサ５１を用いた
り、車両中央または前部に設けた一つの加速度センサを
用いることもできる。その他、適宜、目的に応じて変更
して使用できることはいうまでもない。

【００６７】また、上記実施形態では、車両挙動安定手
段として、各輪の制動力の配分量を制御する制動制御
と、前輪操舵角や後輪操舵角を制御する操舵制御と、車
高調整制御について述べたが、本発明の車両挙動安定手
段はこれらに限定されるものではない。これらの他に、
車輪の前後力（駆動力・制御力）を制御することによる
車両挙動安定手段として、内燃機関や車輪駆動用モータ
の出力を変更する出力制御や、自動変速機の変速段（無
段変速機の場合は変速比）を自動的に変更する変速制
御、駆動用モータによる回生制動力を変更する回生制
御、変速機から出力されて駆動力をデフ等で各車輪への
配分量を変更する駆動力分配制御等があり、これらを適
宜組み合わせて使用することも可能である。

【００６８】なお、内燃機関の出力制御としては、燃料
の供給を減少したりカットしたりすることによる出力制
御、吸気管に設けた電子スロットルを強制閉弁して吸入
空気量を制限する出力制御、排気管に設けた排気弁を閉
弁することで排気ブレーキをかける出力制御等がある。

【００６９】また、上記実施形態では、車両挙動を安定
化するために制動力配分制御を行い、ヨーレートやロー
リング等の挙動の揺り返しを検出したときに四輪を制動
する点について述べたが、本発明にかかる車両挙動安定
手段による制御はこれに限定するものでない。この他
に、四輪を制動しながら操舵制御や車高制御を同時に行
うこともできる。また、制動力配分制御や操舵制御、車
高制御等の各種車両挙動安定手段が寄与する割合を衝突
時の不安定状態や衝突後の挙動変化に基づいて適宜変更
してもよい。すなわち、状況に応じて、各種制御に重み
付けを行い、最適な車両挙動安定制御ができるようにす
る。

【００７０】さらに、他の実施形態として、車両衝突時
に検出された車速、車輪速度、前後加速度、横加速度、
上下加速度、ヨーレート、ロールレイト、前後輪舵角、
車高、衝突荷重等を検出する車両挙動検出手段で検出さ
れた検出値に基づいて車両挙動の不安定度合いを予測す
る。そして、この不安定度合いが抑制（キャンセル）さ
れて安定値になるように各車両挙動安定手段の制御目標
値を算出し、各車両挙動安定手段のアクチュエータ（モ
ータ、ポンプ、電磁弁等）を制御目標値に一致するよう
に制御することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による衝突時制御装置を
備えた車両を示す概略図である。

【図２】制動力油圧制御装置と電気制御装置を示す構
成図である。

【図３】制動制御を示すフロー図である。

【図４】ヨーレートと制動力配分の関係を示すグラフ
である。

【図５】本発明の他の実施形態による衝突時制御装置
を備えた四輪操舵車を示す概略図である。

【符号の説明】

１０…前輪操舵機構、１１ＦＬ…左前輪、１１ＦＲ…右
前輪、１１ＲＬ…左後輪、１１ＲＲ…右後輪、２０…制
動力油圧制御装置、２１ＦＬ，２１ＦＲ，２１ＲＬ，２
１ＲＲ…ホイールシリンダ、２５，２６，２９，３０…
ブレーキ油圧制御装置、４０…電気制御装置、４１，４
１ａ…マイクロコンピュータ、４３…車速センサ、４４
ＦＬ，４４ＦＲ，４４ＲＬ，４４ＲＲ…車輪速度セン
サ、４５Ｌ，４５Ｒ…前後加速度センサ、４６…横加速
度センサ、４７…上下加速度センサ、４８…ヨーレート
センサ、４９…操舵角センサ、５０ＦＬ，５０ＦＲ，５
０ＲＬ，５０ＲＲ…車高センサ、５１…荷重センサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ６２Ｄ 6/00 Ｂ６２Ｄ 6/00 // Ｂ６２Ｄ 101:00 101:00 103:00 103:00 111:00 111:00 113:00 113:00 137:00 137:00 Ｆターム(参考） 3D032 CC02 DA03 DA23 DA24 DA29 DA33 DA93 EA05 EA06 EB16 EB17 FF01 3D037 FA20 FA21 FA23 FB00 FB02 FB03 3D046 BB17 BB21 CC02 GG02 GG09 GG10 HH08 HH20 HH21 HH22 HH25 HH26 HH27 HH29 HH36 LL23

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自車両の衝突を検出し、自動的に車両を制
動する車両の衝突時制御装置において、衝突時の自車両の挙動を検出する車両挙動検出手段と、前記車両挙動検出手段によって検出された自車両の挙動
に応じて車両の挙動を安定させる車両挙動安定手段とを
備えたことを特徴とする車両の衝突時制御装置。
【請求項２】前記車両挙動検出手段は、衝突時の自車両
の前後方向の加速度、衝突時の自車両の横方向の加速
度、衝突時の自車両の上下方向の加速度、衝突時の自車
両のヨー角速度、衝突時の自車両のロール角速度および
衝突時に自車両にかかる荷重のうちの少なくとも一つ
を、前記衝突時の自車両の挙動として検出する請求項１
に記載の車両の衝突時制御装置。
【請求項３】前記車両挙動安定手段は、各車輪に対する
制動力の配分制御、前輪または後輪の少なくとも一方の
操舵制御および車高制御のうちの少なくとも一つの制御
を、前記車両の挙動を安定させる制御とする請求項１ま
たは２に記載の車両の衝突時制御装置。
【請求項４】前記車両挙動安定手段は、衝突後、制動力
を配分制御して自車両の各輪の制動力を独立して制御
し、前記車両挙動検出手段が自車両の挙動が安定したと
判断すると自車両の全輪の制動力が一定になるように制
御する請求項１ないし３のうちのいずれか一つに記載の
車両の衝突時制御装置。
【請求項５】前記車両挙動安定手段は、衝突後、制動力
を配分制御して自車両の各輪の制動力を独立して制御
し、前記車両挙動検出手段が自車両の挙動の揺り返しを
検出すると自車両の全輪の制動力が一定になるように制
御する請求項１ないし３のうちのいずれか一つに記載の
車両の衝突時制御装置。