JP3692777B2 - 車両の制動補助装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば十分な制動力が発揮されるように制動を補助する車両の制動補助装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
このような車両の制動補助装置としては、例えば特開平9−164930号公報に記載されるものがある。この制動補助装置は、ブレーキペダルの操作速度を検出し、その操作速度が大きいときには緊急時と判断し、ブレーキペダルの操作量とは個別に、ホイールシリンダ等の制動手段への制動流体圧を増圧制御(又は通常よりも大きい増圧勾配を選択制御)するようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の制動力制御装置では、ブレーキペダルの操作速度だけで緊急時の判断を行っているだけなので、その緊急を回避するためにどの程度の車両減速度が必要なのか分からず、必然的に制動流体圧を最大にして緊急を回避しなければならない。そのため、多少余裕のある緊急時(例えば0.7G程度の減速度で回避できるヒヤリシーン)でも、常時最大の制動力がアシストされるという問題が発生する。
【0004】
本発明は、前方対象物と自車両との車間距離を検出することで必要な減速度を求め、その減速度が達成されるように制動流体圧を制御することにより、個々の状況に則した制動力の補助ができる車両の制動補助装置を提供することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記諸問題を解決するために、本発明のうち請求項1に係る車両の制動補助装置は、供給される制動流体圧に応じて各車輪を制動する制動手段と、ブレーキペダルの操作量とは個別に制動流体圧を調整可能な制動流体圧調整手段と、自車両と前方対象物との車間距離を検出する車間距離検出手段と、自車両の走行速度を検出する走行速度検出手段と、前記車間距離検出手段で検出された車間距離及び走行速度検出手段で検出された自車両の走行速度から、自車両が前方対象物の手前で停止するために必要な自車両の減速度を算出する減速度算出手段と、ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキペダル操作量検出手段と、前記減速度算出手段で算出された自車両の減速度及びブレーキペダル操作量検出手段で検出されたブレーキペダルの操作量に基づいて前記制動流体圧調整手段を制御して、当該必要な自車両の減速度が達成されるように前記制動手段への制動流体圧を増圧制御する制動流体圧制御手段と、ブレーキペダルの踏力を検出するブレーキペダル踏力検出手段とを備え、前記制動流体圧制御手段は、前記ブレーキペダル操作量検出手段で検出されたブレーキペダルの操作量から単位時間当たりのブレーキストローク速度を算出すると共に、このブレーキストローク速度と前記ブレーキペダル踏力検出手段で検出されたブレーキペダルの踏力との積値から運転者によるブレーキペダルへの仕事率を算出し、このブレーキペダルへの仕事率が所定値以上のときに前記制動流体圧の増圧制御を行うことを特徴とするものである。
【0006】
また、本発明のうち請求項2に係る車両の制動補助装置は、前記請求項1の発明において、前記制動流体圧制御手段は、前記減速度算出手段で算出された自車両の減速度が所定値以上のときに前記制動流体圧の増圧制御を行うことを特徴とするものである。
【0007】
また、本発明のうち請求項3に係る車両の制動補助装置は、前記請求項1又は2の発明において、前記制動流体圧制御手段は、前記ブレーキペダル操作量検出手段で検出されたブレーキペダルの操作量から単位時間当たりのブレーキストローク速度を算出し、このブレーキストローク速度が所定値以上のときに前記制動流体圧の増圧制御を行うことを特徴とするものである。
【0009】
また、本発明のうち請求項4に係る車両の制動補助装置は、前記請求項1乃至3の発明において、前記制動流体圧制御手段は、前記走行速度検出手段で検出された自車両の走行速度が所定値以上のときに前記制動流体圧の増圧制御を行うことを特徴とするものである。
【0010】
また、本発明のうち請求項5に係る車両の制動補助装置は、前記請求項1乃至4の発明において、前記制動流体圧制御手段は、前記制動流体圧の増圧制御の継続中に、前記減速度算出手段で算出された自車両の減速度が大きくなったときには、当該大きくなった自車両の減速度に応じて、必要な制動流体圧の値を更新することを特徴とするものである。
【0011】
また、本発明のうち請求項6に係る車両の制動補助装置は、前記請求項1乃至5の発明において、前記制動流体圧制御手段は、前記制動流体圧の増圧制御の継続中に、前記減速度算出手段で算出された自車両の減速度が小さくなったときには、それまでの自車両の減速度に応じた制動流体圧の値を保持することを特徴とするものである。
【0012】
また、本発明のうち請求項7に係る車両の制動補助装置は、前記請求項1乃至6の発明において、前記制動流体圧制御手段は、前記制動手段の応答特性に応じて制動流体圧の増圧制御を行うことを特徴とするものである。
【0013】
また、本発明のうち請求項8に係る車両の制動補助装置は、前記請求項1乃至7の発明において、減速による自車両の姿勢変化を検出する姿勢変化検出手段を備え、前記制動流体圧制御手段は、前記姿勢変化検出手段で自車両の姿勢変化が検出されたときには、自車両で必要な減速度を所定値に設定することを特徴とするものである。
【0014】
また、本発明のうち請求項9に係る車両の制動補助装置は、前記請求項8の発明において、前記姿勢変化検出手段は、前記車間距離検出手段で検出された車間距離が不連続で且つ所定値であるときに自車両の姿勢が変化したことを検出するものであることを特徴とするものである。
【0015】
また、本発明のうち請求項10に係る車両の制動補助装置は、前記請求項8又は9の発明において、前記自車両で必要な減速度の所定値は、車両が最短距離で停止できる値であることを特徴とするものである。
【0016】
【発明の効果】
而して、本発明のうち請求項1に係る車両の制動補助装置によれば、自車両と前方対象物との車間距離及び自車両の走行速度から、自車両が前方対象物の手前で停止するために必要な自車両の減速度を算出し、この自車両の減速度及びブレーキペダルの操作量に基づいて、当該必要な自車両の減速度が達成されるようにホイールシリンダ等の制動手段への制動流体圧を増圧制御する構成としたため、緊急度の大きさに応じた減速度が可能となり、個々の状況に則した制動力を補助することができると共に、運転者によるブレーキペダルへの仕事率が所定値以上のときに制動流体圧の増圧制御を行う構成としたため、運転者がブレーキペダルに及ぼす仕事率が大きな緊急時にだけ制動力を補助することが可能となる。
【0017】
また、本発明のうち請求項2に係る車両の制動補助装置によれば、算出された自車両の減速度が所定値以上のときに制動流体圧の増圧制御を行う構成としたため、必要とする自車両の減速度が大きい緊急時にだけ制動力を補助することが可能となる。
【0018】
また、本発明のうち請求項3に係る車両の制動補助装置によれば、単位時間当たりのブレーキストローク速度が所定値以上のときに制動流体圧の増圧制御を行う構成としたため、ブレーキペダルの踏込みが速い緊急時にだけ制動力を補助することが可能となる。
【0020】
また、本発明のうち請求項4に係る車両の制動補助装置によれば、自車両の走行速度が所定値以上のときに制動流体圧の増圧制御を行う構成としたため、渋滞路や煩雑路等での低速走行時に不要な制動力が補助されてしまうのを回避することができる。
【0021】
また、本発明のうち請求項5に係る車両の制動補助装置によれば、制動流体圧の増圧制御の継続中に、必要な自車両の減速度が大きくなったときには、その減速度に応じて、必要な制動流体圧の値を更新する構成としたため、例えば前方対象物との間に他の対象物が現れたときや前方対象車両の減速度が大きいときなどに、必要な減速度の増加に合わせて、補助される制動力を増加することが可能となる。
【0022】
また、本発明のうち請求項6に係る車両の制動補助装置によれば、制動流体圧の増圧制御の継続中に、必要な自車両の減速度が小さくなったときには、それまでの自車両の減速度に応じた制動流体圧の値を保持する構成としたため、例えば前方対象物がなくなったときや前方対象車両が加速して遠ざかったときなどに、運転者がブレーキペダルを踏み込んでいるにも係わらず、勝手に減速度が減少してしまうのを防止することができる。
【0023】
また、本発明のうち請求項7に係る車両の制動補助装置によれば、ホイールシリンダ等の制動手段の応答特性に応じて制動流体圧の増圧制御を行う構成としたため、例えば空走時間等を含んだ寄り実車的な制動力の補助が可能となる。
【0024】
また、本発明のうち請求項8に係る車両の制動補助装置によれば、減速による自車両の姿勢変化が検出されたときには、自車両で必要な減速度を、例えば最大限速度等の所定値に設定する構成としたため、例えばノーズダイブ等の減速に伴う姿勢変化で、正確な車間距離の検出ができなくなったときでも、前方対象物の手前で停止することができる程度の制動力を補助することが可能となる。
【0025】
また、本発明のうち請求項9に係る車両の制動補助装置によれば、検出される車間距離が不連続で且つ所定値であるときに自車両の姿勢が変化したことを検出する構成としたため、例えばノーズダイブ等の減速に伴う姿勢変化で、正確な車間距離の検出ができなくなったことを正確に検出することができる。
【0026】
また、本発明のうち請求項10に係る車両の制動補助装置によれば、自車両で必要な減速度の所定値を、車両が最短距離で停止できる値としたため、前方対象物の手前で確実に停止することが可能となる。
【0027】
【発明の実施の形態】
これ以下、本発明の車両の制動補助装置の第1実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【0028】
図1は本発明の車両の制動補助装置を、所謂FFタイプの車両の制動補助装置として展開した一例である。この制動補助装置は、ブレーキペダル21の操作量とは個別に、マスタシリンダからの出力圧,つまり制動流体圧を増圧可能な負圧ブースタ25を備えて構成されている。この負圧ブースタ25でマスタシリンダ26の内圧を倍増し、そのマスタシリンダ26からの出力圧が、制動手段である各ホイールシリンダに供給される。
【0029】
ここで、前記負圧ブースタの詳細について図2を用いながら説明する。図示されないブレーキペダルが踏込まれると、連結ロッド16がオペレーティングロッド6を図示左方に移動し、このオペレーティングロッド6によってリアクションディスク9及びプッシュロッド8が図示左方に押され、このプッシュロッド8の左方に設けられている図示されないピストンによってマスタシリンダ26の内圧が増圧される。このとき、マスタシリンダ26側の負圧室2内はエンジンの吸入圧で常時負圧状態になっており、一方、変圧室1内には大気弁4から大気が導入され、これにより両者の間に差圧が生じ、この差圧でダイアフラム14がピストン10を図示左方に移動し、このピストン10によって前記リアクションディスクが図示左方に押されるので、プッシュロッド8にはブレーキペダルの踏力以上の押圧力が作用し、これによりマスタシリンダ26の内圧が倍増される。
【0030】
なお、前記変圧室1と負圧室2とは、ブレーキ非作動時に連通路11を介して連通されており、従ってブレーキ非作動時には、変圧室1内も負圧状態となっている。これに対して、ブレーキペダルが踏込まれると連結ロッド16が図示左動し、同時にリターンスプリング13bを介して外側シリンダ12が図示左動し、この外側シリンダ12に内装されている真空弁3が連通路11を閉塞する。これと同時に、同じく外側シリンダ12に内装されている大気弁4がシール座12から離間し、変圧室2は大気に開放される。また、図中の符号15は、前記ピストン10や外側シリンダ12を図示右方に戻すリターンスプリングである。
【0031】
一方、前記ピストン10にはソレノイド5が内装されている。そして、このソレノイド5を励磁すると、前記外側シリンダ12の内側に設けられた内側シリンダ7が図示左方に移動される。この内側シリンダ7の図示右方端部はリターンスプリング13aを介して前記真空弁3及び大気弁4に連結されている。また、同じく内側シリンダ7の図示右方端部はリターンスプリング17を介して前記オペレーティングロッド6に連結されている。従って、ソレノイド5の励磁によって内側シリンダ7が図示左動すると、前記ブレーキペダルの踏込み時と同様に、真空弁3が連通路11を閉塞し且つ大気弁4が変圧室1を大気に開放し、同時にオペレーティングロッド6が図示左動されるので、リアクションディスク9及びプッシュロッド8が図示左方に押され、このプッシュロッド8の左方に設けられている図示されないピストンによってマスタシリンダ26の内圧が増圧されるように構成されている。
【0032】
一方、図1に示すように、車両には、前記ソレノイド5を駆動して、制動流体圧を制御するためのコントローラ29が搭載されている。このコントローラ29は、後述する演算処理を行うためのマイクロコンピュータや、このマイクロコンピュータからの制御信号を、ソレノイド5駆動のための適切な駆動信号に変換するドライバー等を備えている。また、このコントローラ29のマイクロコンピュータでの演算処理に必要な情報を得るために、車両には車間距離検出手段としてのレーザレーダ31や、ブレーキペダル操作量検出手段としてブレーキペダル21の操作量を検出するブレーキストロークセンサ23が取付けられている。また、本実施形態では、車両に作用する前後加速度を検出する前後加速度センサ32や、マスタシリンダ26からの出力圧,即ち制動流体圧を検出する圧力センサ33も取付けられている。また、各車輪には図示されない車輪速度センサが取付けられている。
【0033】
前記マイクロコンピュータは、A/D変換器等を備えて前記各センサからの検出信号を適切な形態で取り込むための入力インタフェースや、読込まれた情報を用いて所定の演算処理を行うCPU等の演算処理装置や、この演算処理に必要なプログラムや制御マップ,テーブル等が記憶されていたり、必要な情報を一時的に記憶したりするためのROM,RAM等の記憶装置や、D/A変換器等を備えて演算処理装置からの制御信号を適切な形態で出力するための出力インタフェース等を備えて構成される。また、車体に取付けられているレーザレーダ31は、例えば自らレーザ光を車両前方に向けて発光し、その反射光の到達時間から、車両前方対象物までの距離,即ち車間距離を検出するものである。また、ブレーキストロークセンサ23は例えばロータリエンコーダ等で構成され、ブレーキペダル21の踏込み量を操作量として検出する。なお、前記マイクロコンピュータは、その動作周波数が大変に高いことから、当該マイクロコンピュータからパルス幅変調されたディジタルデータの基準矩形波制御信号を出力するようにし、ドライバは単にそれをソレノイド作動に適した駆動信号に変換,増幅するだけのものとして構成されている。また、前記レーザレーダ31は、たとえばレーザ反射光を受光できず、その結果、正確な車間距離の検出が行えないときには、例えば100m程度の所定値LEXTRA に相当する車間距離Lの検出信号が出力されるものとする。
【0034】
次に、前記コントローラ29内のマイクロコンピュータで実行される演算処理について図3のフローチャートに従って説明する。この演算処理は所定のサンプリング時間(例えば10msec)ΔT毎にタイマ割込処理として実行される。なお、これ以後の演算処理では、何れも特に通信のためのステップを設けていないが、マイクロコンピュータ内の演算処理装置で必要なプログラムやマップ、或いは必要なデータは随時記憶装置から読込まれるし、逆に演算処理装置で算出されたデータは随時記憶装置に更新記憶されるものとする。
【0035】
この演算処理では、まずステップS1で、図示されない個別の演算処理に従って、自車速Vmを検出する。具体的には、従動輪である前左右輪速の平均値を自車速Vmとする。
【0036】
次にステップS2に移行して、図示されない個別の演算処理に従って、前記レーザレーダ31による前方対象物との車間距離Lを検出する。
次にステップS3に移行して、図示されない個別の演算処理に従って、前記ステップS2で読込まれた車間距離Lの時間微分値,車間距離変化率dL/dtを算出する。具体的には、例えば前回のサンプリング時刻に読込まれた車間距離の前回値L(n-1) と今回値L(n) との差分値を前記所定サンプリング時間ΔTで除したり、或いは所定の位相進みを有するハイパスフィルタ処理を施したりすることによって得られる。
【0037】
次にステップS4に移行して、前記ステップS1乃至ステップS3で検出されたり算出されたりした自車速Vm,車間距離L,車間距離変化率dL/dtを用いて、下記1式に従って、自車両で必要な目標減速度Gtを算出する。なお、1式は、自車速Vmの持つ運動エネルギーが、前方対象物までの距離,即ち車間距離L内で、自車両と前方対象物との相対速度の持つ運動エネルギーに変化するための減速度を導出する運動方程式から導かれる。
【0038】
Gt=(Vm2 −(Vm−dL/dt)2 )/2L ……… (1)
次にステップS8に移行して、前記目標減速度Gtから、例えば図4の制御マップを参照するなどの個別の演算処理に従って、目標制動流体圧Ptを算出する。この実施形態,即ち図4の制御マップでは、目標減速度Gtが大きい領域でのブレーキパッドの摩擦係数低下を補償するために、次第にゲインを高めるような非線型特性としているが、摩擦係数低下が顕著でないブレーキ部品の場合には線型特性としてもよい。
【0039】
次にステップS9に移行して、図示されない個別の演算処理に従って、ブレーキストロークセンサ23の検出信号からブレーキペダル21の操作量として、ブレーキストロークSを検出する。
【0040】
次にステップS10に移行して、図示されない個別の演算処理に従って、前記ステップS9で読込まれたブレーキストロークSの時間微分値,ストローク速度dS/dtを算出する。具体的には、例えば前回のサンプリング時刻に読込まれた車間距離の前回値S(n-1) と今回値S(n) との差分値を前記所定サンプリング時間ΔTで除したり、或いは所定の位相進みを有するハイパスフィルタ処理を施したりすることによって得られる。
【0041】
次にステップS11に移行して、下記2式に従って、運転者がブレーキペダル21に施した仕事率Jを算出する。なお、2式の導出原理は、仕事率の物理的定義そのものである。
【0042】
J=k・S・dS/dt ……… (2)
但し、式中、
k:ブレーキストロークSを踏力に換算するための係数
である。
【0043】
次にステップS12に移行して、図示されない個別の演算処理に従って、ブレーキペダルの踏込み中であるか否かを判定し、ブレーキペダル踏込み中である場合にはステップS13に移行し、そうでない場合にはステップS14に移行する。
【0044】
前記ステップS14では、制動補助制御フラグFBAを“0”にリセットしてからステップS15に移行する。
また、前記ステップS13では、前記ステップS1で検出した自車速Vmが、例えば50km/h程度に予め設定された所定値Vm0 より大きいか否かを判定し、当該自車速Vmが所定値Vm0 より大きい場合にはステップS16に移行し、そうでない場合には前記ステップS15に移行する。
【0045】
前記ステップS16では、制動補助制御フラグFBAが“0”のリセット状態であるか否かを判定し、当該制動補助制御フラグFBAがリセット状態である場合にはステップS17に移行し、そうでない場合にはステップS18に移行する。
【0046】
前記ステップS17では、前記ステップS11で算出した仕事率Jが、緊急時に運転者がブレーキペダル21に施す仕事率に相当する所定値J0 より大きいか否かを判定し、当該仕事率Jが所定値J0 より大きい場合には前記ステップS18に移行し、そうでない場合には前記ステップS15に移行する。
【0047】
前記ステップS18では、制動補助制御フラグFBAを“1”にセットしてからステップS19に移行する。
前記ステップS19では、前記ステップS8で算出した目標制動流体圧の今回値Pt(n) が、前回サンプリング時刻における前回値Pt(n-1) より大きいか否かを判定し、当該目標制動流体圧の今回値Pt(n) が前回値Pt(n-1) より大きい場合にはステップS20に移行し、そうでない場合にはステップS22に移行する。
【0048】
前記ステップS20では、前記ステップS8で算出した目標制動流体圧の今回値Pt(n) を最終的な目標制動流体圧Ptに更新設定してからステップS23に移行する。
【0049】
また、前記ステップS22では、前回サンプリング時刻における前回値Pt(n-1) を最終的な目標制動流体圧Ptに更新設定する,つまり前回値を保持してから前記ステップS23に移行する。
【0050】
前記ステップS23では、図示されない個別の演算処理に従って、前記圧力センサ33の検出信号から実際のマスタシリンダの出力圧,実制動流体圧Prを検出してからステップS24に移行する。
【0051】
前記ステップS24では、前記目標制動流体圧Ptが実制動流体圧Prより大きいか否かを判定し、当該目標制動流体圧Ptが実制動流体圧Prより大きい場合にはステップS25に移行し、そうでない場合には前記ステップS15に移行する。
【0052】
前記ステップS25では、図示されない個別の演算処理に従って、制動流体圧の増圧アシスト制御を行ってからメインプログラムに復帰する。具体的には、例えば目標制動流体圧Ptと実制動流体圧Prとの差分値から、それを補うためのブレーキストロークを求め、そのブレーキストロークに相当する踏力を前記ソレノイドで発生させるための当該ソレノイドへの供給電流値を求め、その供給電流値に応じたデューティ比制御信号を出力する。このデューティ比制御信号については、例えば従来既存のデューティ比によるPWM(Pulse Width Modulation)制御等が適用できるので、その詳細な説明については省略する。
【0053】
一方、前記ステップS26では、前記ステップS25で行うような増圧アシスト制御を解除してからメインプログラムに復帰する。
次に、本実施形態の作用について説明する。本実施形態では、図3の演算処理のステップS1乃至ステップS4で、前記所定サンプリング時間ΔT毎に、自車両が前方対象物の手前で停止するのに必要な目標減速度Gtを求め、続くステップS8で、この目標減速度Gtを達成するための目標制動流体圧Ptを算出し、ステップS23乃至ステップS25では、原則的に、この目標制動流体圧Ptに実制動流体圧Prが一致するように制動流体圧の増圧アシスト制御を行う。従って、車間距離Lや、自車速Vm,前方対象物との相対速度などの要素を含む緊急度の大きさに合わせて目標減速度Gtが設定されるように構成することで、個々の状況に則した制動力を補助することが可能となる。
【0054】
また、図3の演算処理のステップS13では、自車速Vmが、例えば50km/h程度の所定値Vm0 以下のときには、ステップS15に移行して制動流体圧の増圧アシスト制御を解除してしまうので、渋滞路や煩雑路等での低速走行時に不要な制動力が補助されてしまうのを回避することが可能となる。
【0055】
また、図3の演算処理のステップS17では、運転者がブレーキペダル21に施す仕事率Jが、例えば緊急時のそれに相当する所定値J0 以下のときには、ステップS15に移行して制動流体圧の増圧アシスト制御を解除してしまうので、運転者がブレーキペダルを大きく且つ速く踏込むような,即ちブレーキペダルに及ぼす仕事率が大きな緊急時にだけ制動力を補助することが可能となる。
【0056】
また、図3の演算処理のステップS19乃至ステップS22では、例えば前記ステップS4で算出される目標減速度Gtが大きくなり、その結果、ステップS8で算出される目標制動流体圧の今回値Pt(n) が前回値Pt(n-1) より大きいときにだけ、当該目標制動流体圧の今回値Pt(n) を最終的な目標制動流体圧Ptとして更新し、そうでないときには最終的な目標制動流体圧Ptを前回値Pt(n-1) に設定,つまり保持する。これにより、例えば前方対象物との間に他の対象物が現れたときや前方対象車両の減速度が大きいときなど、変化する目標減速度Gtの増加に合わせて、補助される制動力を増加することが可能となる。また、例えば前方対象物がなくなったときや前方対象車両が加速して遠ざかったときなどに、運転者がブレーキペダルを踏み込んでいるにも係わらず、勝手に減速度が減少してしまうのを防止することが可能となる。
【0057】
以上より、前記各ホイールシリンダが本発明の制動手段を構成し、以下同様に、前記ソレノイド5を含む負圧ブースタ25が制動流体圧調整手段を構成し、前記レーザレーダ31及び図3の演算処理のステップS2が車間距離検出手段を構成し、前記図3の演算処理のステップS1が走行速度検出手段を構成し、前記図3の演算処理のステップS4が減速度算出手段を構成し、前記ブレーキストロークセンサ23及び図3の演算処理のステップS9がブレーキペダル操作量検出手段を構成し、前記図3の演算処理のステップS12乃至ステップS25が制動流体圧制御手段を構成し、図3の演算処理のステップS10及びステップS11がブレーキペダル踏力検出手段を構成している。
【0058】
次に、本発明の制動補助装置の第2実施形態について説明する。この実施形態の車両構成,制動流体圧調整手段としての負圧ブースタ,電子制御を司る電気回路は前記第1実施形態の図1及び図2のものと同様である。この実施形態では、制動流体圧増圧アシスト制御を司る演算処理が前記図3のものから図5のものに変更されている。この実施形態の図5の演算処理も、前記第1実施形態の図3の演算処理に類似しており、同等の演算処理ステップもある。そこで、同等の演算処理ステップには同等の符号を付して、その詳細な説明を省略する。この図5の演算処理と図3の演算処理との具体的な差異は、前記ステップS4とステップS8との間にステップS5乃至ステップS7が挿入されている点である。つまり、前記ステップS4で目標減速度Gtを算出したら、ステップS5以後に移行する。
【0059】
このうち、前記ステップS5では、前記ステップS2で検出された車間距離の今回値L(n) から前回サンプリング時刻に検出された車間距離の前回値L(n-1) を減じた値が、予め設定されている車間距離変化の所定値ΔL0 より大きいか否かを判定し、当該車間距離の今回値L(n) から前回値L(n-1) を減じた値が所定値ΔL0 より大きい場合にはステップS6に移行し、そうでない場合には前記ステップS8に移行する。
【0060】
前記ステップS6では、前記ステップS2で検出された車間距離の今回値L(n) が、例えば100m程度に予め設定されている前記所定値LEXTRA に等しいか否かが判定され、当該車間距離の今回値L(n) が所定値LEXTRA に等しい場合にはステップS7に移行し、そうでない場合には前記ステップS8に移行する。
【0061】
前記ステップS7では、目標減速度Gtを、例えば1.0G程度に予め設定されている最大減速所定値Gt0 に設定し直してから前記ステップS8に移行する。
【0062】
つまり、本実施形態では、検出されている前方対象物との車間距離Lが、例えば前記所定値ΔL0 より大きく,不連続に変化し且つその変化後の値が、前記レーザレーダ31によって正確な車間距離が検出できないときの所定値LEXTRA であるときには、目標減速度Gtを最大減速所定値Gt0 に強制的にすげ替えてしまう。
【0063】
一般にレーザレーダのように、自ら発射した光(波)の反射の状態,或いはその反射所要時間で車間距離を検出する車間距離検出手段は、車体に取付けられて、通常の車体姿勢で車両の前方に向けて真直ぐ光(波)を発射するに過ぎない。ところが、緊急時の制動では、その大きな制動力によって車体が激しく前方に傾き,所謂ノーズダイブが発生してしまうので、前方対象物に向けて常時正確に光(波)を発射できなくなる虞れがある。より具体的には、照射された光(波)は路面で一度反射し、そのまま前方対象物に当たらないで通り過ぎてしまうか、或いは当たっても、その反射を自ら正確に捕らえられない状態になってしまう。このようなときには、正確な車間距離検出が不可能になったとして、前記検出された車間距離Lを前記所定値LEXTRA とするのである。また、この状態になるときは、或る時刻を境に、検出されている車間距離Lが、ステップ的に長じる。そこで、これらの二つの条件が重なったときには、車体に大きな姿勢変化が生じ、その結果、正確な車間距離検出が不可能になったとして、目標減速度Gtを最大減速所定値Gt0 にすげ替え、最終的に、この大きな減速度で車両を最短距離で停止できるように、制動流体圧を増圧アシスト制御する。
【0064】
このように本実施形態では、前記第1実施形態の格別の作用・効果に加えて、ノーズダイブ等の減速に伴う姿勢変化で、正確な車間距離の検出ができなくなったときでも、前方対象物の手前で停止することができる程度の制動力を補助することが可能となる。また、検出される車間距離Lが所定値ΔL0 以上に不連続で且つその後の車間距離Lが正確な車間距離検出困難時の所定値LEXTRA であるときに自車両の姿勢が変化したものとするため、正確な車間距離の検出ができなくなったことを正確の検出することができる。また、目標減速度Gtの所定値を、前記最大減速所定値Gt0 ,即ち車両が最短距離で停止できる値とすることにより、前方対象物の手前で確実に停止することが可能となる。
【0065】
以上より、前記各ホイールシリンダが本発明の制動手段を構成し、以下同様に、前記ソレノイド5を含む負圧ブースタ25が制動流体圧調整手段を構成し、前記レーザレーダ31及び図5の演算処理のステップS2が車間距離検出手段を構成し、前記図5の演算処理のステップS1が走行速度検出手段を構成し、前記図5の演算処理のステップS4が減速度算出手段を構成し、前記ブレーキストロークセンサ23及び図5の演算処理のステップS9がブレーキペダル操作量検出手段を構成し、前記図5の演算処理のステップS5及びステップS6が姿勢変化検出主菜を構成し、前記図5の演算処理のステップS7及びステップS12乃至ステップS25が制動流体圧制御手段を構成し、図5の演算処理のステップS10及びステップS11がブレーキペダル踏力検出手段を構成している。
【0066】
なお、上記各実施形態には、算出された目標減速度Gtの大きさによって制動流体圧の増圧アシスト制御の実行・解除を選別できるようにしてもよい。即ち、算出される目標減速度Gtは、正に緊急度の大きさであるから、例えばこの目標減速度Gtが所定値Gt0 より大きいときに増圧アシスト制御を行うようにし、逆に目標減速度Gtが所定値Gt0 以下のときには増圧アシスト制御を解除することで、必要とする自車両の減速度が大きい緊急時にだけ制動力を補助することが可能となる。
【0067】
また、上記各実施形態には、算出されたブレーキストローク速度dS/dtの大きさによって制動流体圧の増圧アシスト制御の実行・解除を選別できるようにしてもよい。即ち、前述した仕事率Jと同様に、運転者がブレーキペダルを速く踏込むのも緊急度の大きなときであるから、例えばこのストローク速度dS/dtが所定値より大きいときに増圧アシスト制御を行うようにし、逆に所定値以下のときには増圧アシスト制御を解除することで、ブレーキペダルを速く踏込む緊急時にだけ制動力を補助することが可能となる。
【0068】
また、上記各実施形態では、ホイールシリンダ等の制動手段の応答特性に応じて制動流体圧の増圧アシスト制御を行うようにしてもよい。即ち、実車には必ず空走時間等の応答遅れがあるから、これを見込んで制動流体圧の増圧アシスト制御を行えば、より実車的な制動力の補助が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の制動補助装置の一例を示す構成図である。
【図2】図1の負圧ブースタの構成図である。
【図3】図1のコントローラで実行される演算処理の第1実施形態を示すフローチャートである。
【図4】図3の演算処理で用いられる目標制動流体圧設定のための制御マップの一例である。
【図5】図1のコントローラで実行される演算処理の第2実施形態を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1は変圧室
2は負圧室
3は真空弁
4は大気弁
5はソレノイド
6はオペレーティングロッド
7は内側シリンダ
8はプッシュロッド
9はリアクションディスク
Claims (10)
- 供給される制動流体圧に応じて各車輪を制動する制動手段と、ブレーキペダルの操作量とは個別に制動流体圧を調整可能な制動流体圧調整手段と、自車両と前方対象物との車間距離を検出する車間距離検出手段と、自車両の走行速度を検出する走行速度検出手段と、前記車間距離検出手段で検出された車間距離及び走行速度検出手段で検出された自車両の走行速度から、自車両が前方対象物の手前で停止するために必要な自車両の減速度を算出する減速度算出手段と、ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキペダル操作量検出手段と、前記減速度算出手段で算出された自車両の減速度及びブレーキペダル操作量検出手段で検出されたブレーキペダルの操作量に基づいて前記制動流体圧調整手段を制御して、当該必要な自車両の減速度が達成されるように前記制動手段への制動流体圧を増圧制御する制動流体圧制御手段と、ブレーキペダルの踏力を検出するブレーキペダル踏力検出手段とを備え、前記制動流体圧制御手段は、前記ブレーキペダル操作量検出手段で検出されたブレーキペダルの操作量から単位時間当たりのブレーキストローク速度を算出すると共に、このブレーキストローク速度と前記ブレーキペダル踏力検出手段で検出されたブレーキペダルの踏力との積値から運転者によるブレーキペダルへの仕事率を算出し、このブレーキペダルへの仕事率が所定値以上のときに前記制動流体圧の増圧制御を行うことを特徴とする車両の制動補助装置。
- 前記制動流体圧制御手段は、前記減速度算出手段で算出された自車両の減速度が所定値以上のときに前記制動流体圧の増圧制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の車両の制動補助装置。
- 前記制動流体圧制御手段は、前記ブレーキペダル操作量検出手段で検出されたブレーキペダルの操作量から単位時間当たりのブレーキストローク速度を算出し、このブレーキストローク速度が所定値以上のときに前記制動流体圧の増圧制御を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の車両の制動補助装置。
- 前記制動流体圧制御手段は、前記走行速度検出手段で検出された自車両の走行速度が所定値以上のときに前記制動流体圧の増圧制御を行うことを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の車両の制動補助装置。
- 前記制動流体圧制御手段は、前記制動流体圧の増圧制御の継続中に、前記減速度算出手段で算出された自車両の減速度が大きくなったときには、当該大きくなった自車両の減速度に応じて、必要な制動流体圧の値を更新することを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の車両の制動補助装置。
- 前記制動流体圧制御手段は、前記制動流体圧の増圧制御の継続中に、前記減速度算出手段で算出された自車両の減速度が小さくなったときには、それまでの自車両の減速度に応じた制動流体圧の値を保持することを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の車両の制動補助装置。
- 前記制動流体圧制御手段は、前記制動手段の応答特性に応じて制動流体圧の増圧制御を行うことを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載の車両の制動補助装置。
- 減速による自車両の姿勢変化を検出する姿勢変化検出手段を備え、前記制動流体圧制御手段は、前記姿勢変化検出手段で自車両の姿勢変化が検出されたときには、自車両で必要な減速度を所定値に設定することを特徴とする請求項1乃至7の何れか一項に記載の車両の制動補助装置。
- 前記姿勢変化検出手段は、前記車間距離検出手段で検出された車間距離が不連続で且つ所定値であるときに自車両の姿勢が変化したことを検出するものであることを特徴とする請求項8に記載の車両の制動補助装置。
- 前記自車両で必要な減速度の所定値は、車両が最短距離で停止できる値であることを特徴とする請求項8又は9に記載の車両の制動補助装置。
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