JP3890696B2 - 自動ブレーキ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、強制的に車両の制動を行なう自動ブレーキ装置に係り、詳しくは、運転者のブレーキ操作に基づいた制動を生かしつつ強制的な車両の制動を行なう自動ブレーキ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両に搭載したカメラ（ＣＣＤカメラ等）により車両前方を監視し、衝突の危険がある障害物を検知した場合に、強制的に車両の制動を行なうようにした自動ブレーキ装置が提案されている（特開平６−１２２９）。このような従来の自動ブレーキ装置では、ブレーキ油圧系においてブレーキペダルに連結するマスタシリンダからホイールシリンダに至る経路を遮断すると共に、アキュムレータにて昇圧された油圧をホイールシリンダに導入するようにして強制的な車両の制動を行なうようにしている。
【０００３】
このような自動ブレーキ装置によれば、運転者のブレーキ操作の適、不適にかかわらず、車両の障害物への衝突を防止することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、強制的な車両の制動がなされる際に、ブレーキペダルに連結されたマスタシリンダからホイールシリンダに至る経路が遮断されるので、マスタシリンダからの油圧がホイールシリンダに伝わらず、ブレーキペダルを踏んでもそれ以上動かない。そのため、強制的な車両の制動がなされている間に運転者がブレーキペダルを操作した場合には、そのブレーキ操作感が良くないという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、強制的な車両の制動がなされている間に運転者がブレーキペダルを操作した場合のブレーキ操作感を良好にした自動ブレーキ装置の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る自動ブレーキ装置は、請求項１に記載されるように、ポンプによって昇圧された油圧を高圧に保つアキュムレータを備えた自動ブレーキ装置において、運転者のブレーキ操作に基づいて車両の制動を行なう第一の制動系と、ブレーキ操作にかかわらずアキュムレータの油圧によって車両の制動を行なう第二の制動系と、上記第一の制動系による制動と第二の制動系による制動とを切り換える制動切り換え手段と、上記第二の制動系による制動が行われている間にブレーキ操作がなされたときに、第一の制動系による制動と第二の制動系による制動とが交互に繰り返し行なわれるように制動切り換え手段の動作制御を行なう制御手段とを有するように構成される。
【０００７】
このような自動ブレーキ装置では、運転者によるブレーキ操作（ブレーキペダルを踏む等）がなされたときに、そのブレーキ操作に基づいた車両の制動と、他の制動力発生源からの制動力による車両の制動とが交互に繰り返し行なわれる。即ち、ブレーキ操作に基づいた車両の制動が完全には停止されない状態で、制動力発生源からの制動力による車両の制動が行なわれる。従って、ブレーキ操作を行なう運転者のブレーキ操作感は完全にはなくならない。
【０００８】
第一の制動系による制動と第二の制動系による制動との切り換えによる運転者に対する違和感を低減させる観点から、第一の制動系による制動と第二の制動系による制動との繰り返しの周期はできるだけ短くすることが好ましい。
制動の必要性の度合いに応じてより適正な車両の制動が可能という観点から、本発明は、請求項２に記載されるように、上記自動ブレーキ装置において、更に、制動の必要性の度合いを判定する判定手段を有すると共に、上記制御手段は、該判定手段での判定結果に基づいて、交互に行なわれる第一の制動系による制動と第二の制動系による制動のそれぞれの時間を決定する時間決定手段を有し、その決定された時間に基づいて制動切り換え手段の動作制御を行なうように構成することができる。
【０００９】
このような自動ブレーキ装置では、制動の必要性の度合いに応じて決定された各時間にて第一の制動系による制動と第二の制動系による制動とが交互に繰り返し切り換えられる。
制動の必要性の度合いは、制動を行なわなければならない度合いであって、緊急的に制動を行なう必要がある場合はその度合いが高くなる。例えば、このように制動の必要性の度合いが高くなるほど、第二の制動系による制動の時間を長くする。この場合、ブレーキ操作感ができるだけ保持されつつ強制的に（ブレーキ操作にかかわらず）行なわれる制動の割合が大きくなる。
【００１０】
第一の制動系による制動時間と第二の制動系による制動時間との比率を精度良く制御できるという観点から、本発明では、請求項３に記載されるように、上記時間決定手段は、一定時間において交互に行なわれる第一の制動系による制動と第二の制動系による制動の各時間の割合を決定する手段を有するように構成することができる。
【００１１】
この一定時間と第一の制動系による制動の時間または第二の制動系による制動の時間の比は、所謂、デューティー比に対応する。
上述した制動の必要性の度合いを車両外部の状態から判断するという観点から、本発明では、請求項４に記載されるように、上記判定手段は、車両の走行に影響を与える環境状態と当該車両の走行状態に基づいて制動の必要性の度合いを判定する手段を有するように構成することができる。
【００１２】
上記車両の走行に影響を与える環境状態は、車両前方に障害物が存在する状態を含む。この環境状態は、例えば、カメラ、レーダ等の手段にて検出される。
車両の走行状態は、車両の速度、加速度等を含む。
また、上述した制動の必要性の度合いを特に外部の状態（障害物の有無等）を認識しなくても判定できるという観点から、本発明では、請求項５に記載されるように、上記判定手段は、ブレーキ操作の状態に基づいて制動の必要性の度合いを判定する手段を有するように構成することができる。
【００１３】
この場合、急激なブレーキ操作が行なわれたときには、制動の必要性の度合いが高いと判定される。
ブレーキ操作の状態は、ブレーキペダルの踏み込み速度、ペダルストローク等を含む。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の一形態に係る自動ブレーキ装置の基本的な構成を示す。
図１において、制動油圧系１００は、マスタシリンダ１０１、自動ブレーキユニット１１０及びＡＢＳユニット１２０を有している。自動ブレーキユニット１１０は、運転者のブレーキペダル操作によって動作するマスタシリンダ１０１にて発生した油圧をホイールシリンダ１３０に伝えるための油圧経路と、マスタシリンダ１０１の操作にかかわらず油圧を発生する油圧発生源からの当該油圧をホイールシリンダ１３０に伝えるための油圧経路とを有している。ＡＢＳユニット１２０は、ＡＢＳ制御信号に基づいて自動ブレーキユニット１１０からホイールシリンダ１３０に伝えられる油圧を更に制御する（ＡＢＳ制御）。
【００１５】
なお、図１に示す制動油圧系１００は１つの車輪の制動を行なうようになっているが、実際には、自動ブレーキユニット１１０及びＡＢＳユニット１２０は車両の全ての車輪（４輪）の制動を行なうように構成される。
自動ブレーキユニット１１０は、演算ユニット１０からの制御信号に基づいて制御される（詳細は後述する）。演算ユニット１０には、車輪速を検出するための車速センサ１１、マスタシリンダ１０１の出力油圧を検出するためのブレーキマスタ圧センサ１２及び、車両前方の障害物等を検出するための前方監視センサ１３（ＣＣＤカメラ、レーザレーダ、ミリ波レーダ等）が接続されている。演算ユニット１０は、これら車速センサ１１、ブレーキマスタ圧センサ１２及び前方監視センサ１３からの各検出情報に基づいて上記自動ブレーキユニット１１０に対する制御信号を生成する。
【００１６】
制動油圧系１００の詳細な構成が、例えば、図２に模式的に示される。図２において、マスタシリンダ１０１にはオイルリザーバ１０２から常時ブレーキオイルが供給されている。マスタシリンダ１０１は２系統の出力口を有しており、一方の出力口が第一の経路切り換えソレノイド１１４及び遮断／導通ソレノイド１２１を介してホイールシリンダ１３０に接続されている。また、マスタシリンダ１０１の他方の出力口は第二の経路切り換えソレノイド１１５を経由して上記第一の切り換えソレノイド１１４及び遮断／導通ソレノイド１２１を介してホイルシリンダ１３０に接続されている。尚、図２に示す例では、マスタシリンダ１０１は、ブレーキブースタと一体のユニットとして構成されている。従って、図２に示す例では、マスタシリンダ１０１の他方の出力口がブレーキブースタに接続されているように図面上誤解されうるが、実際には、マスタシリンダ１０１の出力口である。これは、図３及び図４についても同様である。
【００１７】
また、オイルリザーバ１０２内のブレーキオイルはポンプ１１１によって昇圧され、その昇圧されたブレーキオイルがチェック弁１１２を介して第二の経路切り換えソレノイド１１５に供給されている。ポンプ１１１によって昇圧されたチェック弁１１２と第二の切り換えソレノイド１１５間の経路内油圧がアキュムレータ１１３によって比較的高圧に保持される。
【００１８】
マスタシリンダ１０１の一方の出力口と第一の経路切り換えソレノイド１１４との間の経路にブレーキマスタ圧センサ１２が設けられている。このブレーキマスタ圧センサ１２によって、ブレーキペダル操作時のマスタシリンダ１０１の出力油圧が検出される。
なお、ホイールシリンダ１３０の下流に遮断／導通ソレノイド１２２が設けられている。この遮断／導通ソレノイド１２２が導通状態となるときに、ホイールシリンダ１３０内のブレーキオイルがオイルリザーバ１０２に回収されて、ホイルシリンダ１３０内の油圧が低減されるようになっている。
【００１９】
第一の経路切り換えソレノイド１１４、第二の経路切り換えソレノイド１１５、遮断／導通ソレノイド１２１及び１２２が全て定常位置（オフ状態）にある場合、制動油圧系１００は図２に示す状態（状態Ｉ）となる。この状態（状態Ｉ）では、ブレーキペダル操作によって発生したマスタシリンダ１０１の油圧が一方の出力口から第一の経路切り換えソレノイド１１４及び導通状態となる遮断／導通ソレノイド１２１を介してホイールシリンダ１３０に伝達される。このとき、マスタシリンダ１０１の他方の出力口から油圧が第二の経路切り換えソレノイド１１５を介して第一の経路切り換えソレノイド１１４に伝達されるが、この第一の経路切り換えソレノイド１１４によって遮断されてホイールシリンダ１３０までは伝達されない。また、アキュムレータ１１３によって比較的高圧に保持された油圧も第二の経路切り換えソレノイド１１５によって遮断されてホイールシリンダ１３０までは伝達されない。
【００２０】
即ち、この状態Ｉ（図２参照）では、通常の運転者のブレーキペダル操作に基づいた車両の制動が行なわれる。
第一の経路切り換えソレノイド１１４及び第二の経路切り換えソレノイド１１５が作動位置に切り換えられると（オン作動）、当該制動油圧系１００は図３に示す状態（状態ＩＩ）となる。この状態（状態ＩＩ）では、マスタシリンダ１０１の双方の出力口からの油圧はそれぞれ第一の経路切り換えソレノイド１１４及び第二の経路切り換えソレノイド１１５によって遮断される。そして、アキュムレータ１１３によって比較的高圧に保持された油圧が第二の経路切り換えソレノイド１１５、第一の経路切り換えソレノイド１１４及び遮断／導通ソレノイド１２１を介してホイールシリンダ１３０に伝達される。
【００２１】
即ち、この状態ＩＩ（図３参照）では、ブレーキペダル操作にかかわらず、アキュムレータ１１３によって比較的高圧に保持された油圧によって強制的な制動が行なわれる。
上記状態ＩＩから更に、第二の経路切り換えソレノイド１１５だけが定常位置に復帰されると（オフ状態）、当該制動油圧系１００は図４に示す状態（状態ＩＩＩ）となる。この状態（状態ＩＩＩ）では、マスタシリンダ１０１の他の出力口からの油圧が第二の経路切り換えソレノイド１１５、第一の経路切り換えソレノイド１１４及び遮断／導通ソレノイド１２１を介してホイールシリンダ１３０に伝達される。このとき、マスタシリンダ１０１の一方の出力口からの油圧は第一の経路切り換えソレノイド１１４に遮断され、また、アキュムレータ１１３によって比較的高圧に保持された油圧は第二の経路切り換えソレノイド１１５に遮断されてそれぞれホイールシリンダ１３０に伝達されない。
【００２２】
即ち、この状態ＩＩＩ（図４参照）では、状態Ｉと同様に、運転者のブレーキペダル操作に基づいた車両の制動が行なわれる。
なお、一般的なＡＢＳ制御手法に従って生成される制御信号によってホイールシリンダ１３０の上流及び下流に位置する遮断／導通ソレノイド１２１（通常、導通状態）及び遮断／導通ソレノイド１２２（通常、遮断状態）が制御される（ＡＢＳ制御）。
【００２３】
車両の走行中に演算ユニット１０は、例えば、図５及び図６に示す手順に従って自動ブレーキユニット１１０における第一の経路切り換えソレノイド１１４及び第二の経路切り換えソレノイド１１５を制御する。
図５において、まず、初期化処理が実行される（Ｓ１）。この初期化処理では、ソレノイド制御タイマがゼロに（timer ＝０）にセットされ、デューティー制御周期ＴＤtotal が所定値（例えば、１００ミリ秒）にセットされる。このような初期化処理が終了すると、演算ユニット１０は、車速センサ１１からの車速情報ｓｐｄ及びブレーキマスタ圧センサ１２からのマスタシリンダ１０１の出力油圧情報Ｐm を取得する（Ｓ２）。
【００２４】
その取得した情報のうち出力油圧情報Ｐm に基づいてマスタシリンダ１０１の出力油圧の変化量ｄＰm が
ｄＰm ＝｛Ｐm （ｎ）−Ｐm （ｎ−１）｝／Δｔ1
に従って演算される（微分演算）（Ｓ３）。なお、Δｔ1 は出力油圧情報Ｐm のサンプリング周期である。マスタシリンダ１０１の出力油圧Ｐm の変化量ｄＰm が演算されると、その値を用いて緊急度ｂが演算される（Ｓ４）。
【００２５】
この緊急度ｂは、制動の必要性の度合いであって、ブレーキペダルの踏み込みが急激であればあるほどその緊急度ｂが大きい。即ち、マスタシリンダ１０１の出力油圧Ｐm が大きくかつその変化量ｄＰm が大きいほど大きくなるように緊急度ｂが定義される。例えば、緊急度ｂは、
ｂ＝Ｋ・Ｐm ＋（１−Ｋ）・ｄＰm （０≦ｋ≦１） ・・・（１）
のように定義される。
【００２６】
このように緊急度ｂが演算されると、更に、この緊急度ｂが所定閾値Ｃ1 より大きいか否か、マスタシリンダ１０１の出力油圧Ｐm が所定閾値Ｃ2 より大きいか否か、その出力油圧の変化量ｄＰm が所定閾値Ｃ3 より大きいか否か、更に、上記のようにサンプリングされた車速ｓｐｄが所定閾値Ｃ4 より大きいか否かが判定される（Ｓ５）。ここで、緊急度ｂ、出力油圧Ｐm 、出力油圧の変化量ｄＰm 、車速ｓｐｄの各値が対応する所定閾値より大きい場合（強制的な制動を行なうべきと判定された場合）、第二の経路切り換えソレノイド１１５のオン時間のデューティー比Ｄonが
Ｄon＝ｂ／ｂmax （０≦Ｄon≦１） ・・・（２）
に従って演算される（Ｓ６）。上記式でｂmax は、現時点までに得られた緊急度ｂの最大値を表す。
【００２７】
従って、緊急度ｂが大きくなるほど第二の経路切り換えソレノイド１１５のオン時間のデューティー比Ｄonが大きくなる。なお、デューティー比は１を超えることはないことから、実際には、デューティー比Ｄonは上記のように演算された値（ｂ／ｂmax ）と「１」のうちの小さい方の値に設定される（Ｄon＝ min（１、ｂ／ｂmax ））。
【００２８】
一方、緊急度ｂ、出力油圧Ｐm 、出力油圧の変化量ｄＰm 、車速ｓｐｄの何れかが対応する所定閾値より小さい場合（強制的な制動を行なうべきでないと判定された場合）、第二の経路切り換えソレノイド１１５のオン時間のデューティー比Ｄonはゼロ（Ｄon＝０）に設定される（Ｓ７）。これは、第二の経路切り換えソレノイド１１５が定常位置（図２参照）に保持されることを意味する。
【００２９】
上記のようにして第二の経路切り換えソレノイド１１５のオン時間のデューティー比Ｄonが設定されると、ソレノイド駆動処理Ｐ100 が実行される。このソレノイド駆動処理Ｐ100 は、例えば、図６に示す手順に従って行なわれる。
即ち、ソレノイド制御タイマのタイマ値がデューティー制御周期ＴＤtotal に達しない状態において（timer < ＴＤtotal ）（Ｓ１０１、ＮＯ）、ソレノイド制御タイマのタイマ値が上記デューティー比Ｄonに対応したオン時間ＴＤtotal ×Ｄonを超えたか（timer > ＴＤtotal ×Ｄon）否かが判定される（Ｓ１０２）。そのタイマ値が当該オン時間ＴＤtota×Ｄonを超えていない場合、オン状態のの制御信号（ソレノイドオン）が出力される（Ｓ１０３）。そして、ソレノイド制御タイマがインクリメントされ（Ｓ１０４）、上記処理（Ｓ１０２、Ｓ１０３、Ｓ１０４）が繰り返し実行される。その間、出力される制御信号のオン状態が維持される。
【００３０】
上記処理の過程で、ソレノイド制御タイマのタイマ値がオン時間ＴＤtotal ×Ｄonを超えると（Ｓ１０２、ＹＥＳ）、制御信号がオフ状態（ソレノイドオフ）に切り換えられる（Ｓ１０５）。そして、ソレノイド制御タイマがインクリメントされ（Ｓ１０４）、上記処理（Ｓ１０２、Ｓ１０５、Ｓ１０４）が繰り返し実行される。その間、出力される制御信号のオフ状態が維持される。
【００３１】
更に、ソレノイド制御タイマのタイマ値がデューティー制御周期ＴＤtotal に達すると、ソレノイド制御タイマがリセットされ（timer ＝０）（Ｓ１０６）、処理は、図５に示すステップＳ２に戻る。以後、上述したのと同様の処理（図５及び図６参照）が繰り返される。その結果、運転者が急激にブレーキペダルを操作している間（図５のステップＳ５での条件が満足される間）演算ユニット１０からは、図７に示すような、デューティー制御周期がＴＤtotal （例えば、１００ミリ秒）でオン時間が（ＴＤtota×Ｄon）となる第二の経路切り換えソレノイド１１５に対するパルス状の制御信号が出力される（デューティー比Ｄon）。
【００３２】
なお、図６に示す手順に従ったソレノイド駆動処理Ｐ100 の実行周期Δｔ2 は、例えば、５ミリ秒（msec. ）程度であり（Δｔ2 ＝５msec. ）、図５に示す手順に従った処理の実行周期Δｔ1 は、例えば、２０ミリ秒程度（Δｔ1 ＝２０msec. ）である。
また、演算ユニット１０は、第二の経路切り換えソレノイド１１５に対する制御信号と同時に立ち上がり、上記デューティー比Ｄonがゼロ（非制御）に設定される（図５におけるＳ７）までその状態を維持する制御信号を第一の経路切り換えソレノイド１１５に供給する。
【００３３】
上述した処理の結果、高速運転中に運転者が急激にブレーキペダルを踏み込む操作を行なう場合等、制動の緊急性が高いと判断された場合に、演算ユニット１０からの上記制御信号が自動ブレーキユニット１１０（図１参照）の第一の経路切り換えソレノイド１１４及び第二の経路切り換えソレノイド１１５に供給される（図２乃至図４参照）。その結果、第一の経路切り換えソレノイド１１４は、動作位置（ソレノイド・オン）に切り換えられると共に、第二の経路切り換えソレノイド１１５は、動作位置（ソレノイド・オン）と定常位置（ソレノイド・オフ）が交互に切り換えれられる。即ち、制動油圧系１００は、状態ＩＩ（図３参照）と状態ＩＩＩ（図４参照）を交互に繰り返す。そして、その繰り返し周期ＴＤtotal （例えば、１００ミリ秒）に対する状態ＩＩとなる時間のデューティー比がＤonとなる。
【００３４】
従って、アキュムレータ１１３によって比較的高圧に保持された油圧がホイールシリンダ１３０に伝達される状態（状態ＩＩ）での制動とマスタシリンダ１０１の他の出力口からの油圧がホイールシリンダ１３０に伝達される状態（状態ＩＩＩ）での制動が交互に繰り返される。そして、制動の緊急度ｂが大きくなると、そのデューティー比Ｄonの値（ｂ／ｂmax ）が大きくなり、比較的高圧に保持された油圧による強制的な制動の割合が大きくなる。
【００３５】
上述したような装置では、アキュムレータ１１３によって比較的高圧に保持された油圧による強制的な制動とブレーキペダルの踏み込み操作に基づいたマスタシリンダ１０１からの油圧による制動が交互に短い周期で行なわれるので、従来のように、ブレーキペダルがそれ以上踏み込めなくなる現象が防止される。その結果、強制的な制動が行なわれている間のブレーキペダルの踏み込み感覚が改善される。
【００３６】
また、緊急度ｂが高くなるほど、ブレーキペダルの踏み込み操作により発生したマスタシリンダ１０１からの油圧による制動に対する比較的高圧に保持された油圧による強制的な制動の割合が大きくなるので、車両の制動がより確実なものとなる。上記例では、第二の経路切り換えソレノイド１１５の切り換え周期ＴＤtotalに対するオン時間のデューティー比Ｄonが図５に示す手順に従って設定されたが、例えば、図８または図９に示す手順に従って設定することも可能である。なお、図８及び図９において、図５に示すのと同様のステップには、同じステップ番号が付与されている。但し、図８に示す手順は、強制的な制動が行なわれている間に運転者によるブレーキ操作がなされることを想定している。
【００３７】
図８に示す手順の場合、制動の緊急度ａが車両外の環境と当該車両の走行状態に基づいて算出される。即ち、車速センサ１１からの車速情報ｓｐｄ、前方監視センサ１３にて検出された障害物との距離ｘ及び障害物に対する接近速度Δｖが取得され（Ｓ２１）、それらの情報に基づいて緊急度ａが次のようにして演算される（Ｓ４１）。
【００３８】
ａ＝Δｖ2 ／２ｘ ・・・（３）
これは、障害物に衝突せずに停止するために必要な減速度である。この減速度で緊急度ａを表す。即ち、障害物に衝突せずに停止するために必要な減速度が大きいほど、制動の緊急度ａが大きくなる。
この緊急度ａが所定の閾値Ｃ5 より大きく（ａ＞Ｃ5 ）、かつ、車速ｓｐｄが所定閾値Ｃ4 より大きい（ｓｐｄ＞Ｃ4 ）場合（Ｓ５１、ＹＥＳ）、第二の経路切り換えソレノイド１１５の切り換え周期ＴＤtotal に対するソレノイドのオン時間のデューティー比Ｄonが、
Ｄon＝ａ／ａmax （０≦Ｄon≦１） ・・・（４）
に従って演算される（Ｓ６１）。ここで、ａmax は、現在までに演算された緊急度ａの最大値である。
【００３９】
運転者のブレーキ操作によって既にある減速度ａ* が発生している場合、上記のように演算された減速度ａ（Δｖ2 ／２ｘ）とこの減速度ａ* との差Δａ（＝ａ−ａ* ）に基づいて第二の切り換えソレノイド１１５の切り換え周期ＴＤtotal に対するソレノイドのオン時間のデューティー比Ｄonを
Ｄon＝Δａ／Δａmax ・・・（５）
に従って演算することもできる。
【００４０】
また、図９に示す例の場合、運転者の操作に基づいて演算される緊急度ｂと、車両外の環境（障害物）及び車両の走行状態に基づいて演算される緊急度ａとに基づいて第二の経路切り換えソレノイド１１５の切り換え周期ＴＤtotal に対するソレノイドのオン時間のデューティー比Ｄonが演算される。
即ち、各センサから検出信号に基づいて車速ｓｐｄ、マスタシリンダ１０１の出力油圧Ｐm 、障害物までの距離ｘ、障害物に対する接近速度Δｖが取得される（Ｓ２２）。そして、前述した例と同様にマスタシリンダ１０１の出力油圧Ｐm の変化量ｄＰm が演算され（Ｓ３）、その出力油圧Ｐm とその変化量ｄＰm から緊急度ｂ（＝Ｋ・Ｐm ＋（１−Ｋ）・ｄＰm ）が演算され、更に、上記障害物までの距離ｘと障害物に対する接近速度Δｖに基づいて緊急度ａ（＝Δｖ2 ／２ｘ）が演算される（Ｓ４２）。
【００４１】
そして、緊急度ｂ、マスタシリンダ１０１の出力油圧Ｐm 、出力油圧の変化量ｄＰm 、車速ｓｐｄ及び緊急度ａが対応する閾値を超えている場合（Ｓ５２、ＹＥＳ）、第二の経路切り換えソレノイド１１５の切り換え周期ＴＤtotal に対するソレノイドのオン時間のデューティー比Ｄonが
Ｄon＝Ｋ・ａ／ａmax ＋（１−Ｋ）・ｂ／ｂmax
（０≦Ｋ≦１、０≦Ｄon≦１） ・・・（６）
に従って演算される（Ｓ６２）。また、上述したのと同様、ａに代えてΔａ（＝ａ−ａ* ）を用いて、
Ｄon＝Ｋ・Δａ／Δａmax ＋（１−Ｋ）・ｂ／ｂmax
（０≦Ｋ≦１、０≦Ｄon≦１） ・・・（７）
に従って当該ディユーティー比Ｄonを演算することも可能である。
【００４２】
図８または図９に示す手順に従って当該デューティー比Ｄonが得られると、図５に示した手順の場合と同様に、このデューティー比Ｄonを用いて図６に示す手順に従ったソレノイド駆動処理Ｐ100 が実行される。
上記例において、マスタシリンダ１０１からホイールシリンダ１３０に油圧を伝達させる経路が第一の制動系に対応し、ポンプ１１１で昇圧され、アキュムレータ１１３によって比較的高圧に保持された油圧をホイールシリンダ１３０に伝達させる経路が第二の制動系に対応し、第一の経路切り換えソレノイド１１４及び第二の切り換えソレノイド１１５が制動切り換え手段に対応する。また、図５（図８または図９）及び図６に示す手順にて処理を行なう演算ユニット１０が制御手段に対応する。
【００４３】
また、図５に示すステップＳ２、Ｓ３及びＳ４での処理が制動の必要性の度合いを判定するための判定手段に対応し、図５に示すステップＳ６での処理が時間決定手段に対応する。
【００４４】
【発明の効果】
以上、説明してきたように、請求項に記載された本発明によれば、ブレーキ操作に基づいた車両の制動が完全には停止されない状態で制動力発生源からの制動力による車両の制動が行なわれることにより、強制的な制動が行なわれる間ブレーキ操作を行なう運転者のブレーキ操作感は完全にはなくならない。従って、運転者のブレーキ操作感の低下を防止しつつ、強制的な制動を行なうことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る自動ブレーキ装置の基本的な構成例を示すブロック図である。
【図２】制動油圧系の構成例を模式的に示した図（その１）である。
【図３】制動油圧系の構成例を模式的に示した図（その２）である。
【図４】制動油圧系の構成例を模式的に示した図（その３）である。
【図５】演算ユニットでの処理の手順（その１）を示すフローチャートである。
【図６】図５に示すソレノイド駆動処理の具体的な手順を示すフローチャートである。
【図７】図５及び図６の手順に従って生成される制御信号の波形を示す信号波形図である。
【図８】演算ユニットでの処理の手順（その２）を示すフローチャートである。
【図９】演算ユニットでの処理の手順（その３）を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 演算ユニット
１１ 車速センサ
１２ ブレーキマスタ圧センサ
１３ 前方監視センサ
１００ 制動油圧系
１０１ マスタシリンダ
１０２ オイルリザーバ
１１０ 自動ブレーキユニット
１１１ ポンプ
１１２ チェック弁
１１３ アキュムレータ
１１４ 第一の経路切り換えソレノイド
１１５ 第二の経路切り換えソレノイド
１２０ ＡＢＳユニット
１２１ 遮断／導通ソレノイド
１２２ 遮断／導通ソレノイド
１３０ ホイールシリンダ
【発明の属する技術分野】
本発明は、強制的に車両の制動を行なう自動ブレーキ装置に係り、詳しくは、運転者のブレーキ操作に基づいた制動を生かしつつ強制的な車両の制動を行なう自動ブレーキ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両に搭載したカメラ（ＣＣＤカメラ等）により車両前方を監視し、衝突の危険がある障害物を検知した場合に、強制的に車両の制動を行なうようにした自動ブレーキ装置が提案されている（特開平６−１２２９）。このような従来の自動ブレーキ装置では、ブレーキ油圧系においてブレーキペダルに連結するマスタシリンダからホイールシリンダに至る経路を遮断すると共に、アキュムレータにて昇圧された油圧をホイールシリンダに導入するようにして強制的な車両の制動を行なうようにしている。
【０００３】
このような自動ブレーキ装置によれば、運転者のブレーキ操作の適、不適にかかわらず、車両の障害物への衝突を防止することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、強制的な車両の制動がなされる際に、ブレーキペダルに連結されたマスタシリンダからホイールシリンダに至る経路が遮断されるので、マスタシリンダからの油圧がホイールシリンダに伝わらず、ブレーキペダルを踏んでもそれ以上動かない。そのため、強制的な車両の制動がなされている間に運転者がブレーキペダルを操作した場合には、そのブレーキ操作感が良くないという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、強制的な車両の制動がなされている間に運転者がブレーキペダルを操作した場合のブレーキ操作感を良好にした自動ブレーキ装置の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る自動ブレーキ装置は、請求項１に記載されるように、ポンプによって昇圧された油圧を高圧に保つアキュムレータを備えた自動ブレーキ装置において、運転者のブレーキ操作に基づいて車両の制動を行なう第一の制動系と、ブレーキ操作にかかわらずアキュムレータの油圧によって車両の制動を行なう第二の制動系と、上記第一の制動系による制動と第二の制動系による制動とを切り換える制動切り換え手段と、上記第二の制動系による制動が行われている間にブレーキ操作がなされたときに、第一の制動系による制動と第二の制動系による制動とが交互に繰り返し行なわれるように制動切り換え手段の動作制御を行なう制御手段とを有するように構成される。
【０００７】
このような自動ブレーキ装置では、運転者によるブレーキ操作（ブレーキペダルを踏む等）がなされたときに、そのブレーキ操作に基づいた車両の制動と、他の制動力発生源からの制動力による車両の制動とが交互に繰り返し行なわれる。即ち、ブレーキ操作に基づいた車両の制動が完全には停止されない状態で、制動力発生源からの制動力による車両の制動が行なわれる。従って、ブレーキ操作を行なう運転者のブレーキ操作感は完全にはなくならない。
【０００８】
第一の制動系による制動と第二の制動系による制動との切り換えによる運転者に対する違和感を低減させる観点から、第一の制動系による制動と第二の制動系による制動との繰り返しの周期はできるだけ短くすることが好ましい。
制動の必要性の度合いに応じてより適正な車両の制動が可能という観点から、本発明は、請求項２に記載されるように、上記自動ブレーキ装置において、更に、制動の必要性の度合いを判定する判定手段を有すると共に、上記制御手段は、該判定手段での判定結果に基づいて、交互に行なわれる第一の制動系による制動と第二の制動系による制動のそれぞれの時間を決定する時間決定手段を有し、その決定された時間に基づいて制動切り換え手段の動作制御を行なうように構成することができる。
【０００９】
このような自動ブレーキ装置では、制動の必要性の度合いに応じて決定された各時間にて第一の制動系による制動と第二の制動系による制動とが交互に繰り返し切り換えられる。
制動の必要性の度合いは、制動を行なわなければならない度合いであって、緊急的に制動を行なう必要がある場合はその度合いが高くなる。例えば、このように制動の必要性の度合いが高くなるほど、第二の制動系による制動の時間を長くする。この場合、ブレーキ操作感ができるだけ保持されつつ強制的に（ブレーキ操作にかかわらず）行なわれる制動の割合が大きくなる。
【００１０】
第一の制動系による制動時間と第二の制動系による制動時間との比率を精度良く制御できるという観点から、本発明では、請求項３に記載されるように、上記時間決定手段は、一定時間において交互に行なわれる第一の制動系による制動と第二の制動系による制動の各時間の割合を決定する手段を有するように構成することができる。
【００１１】
この一定時間と第一の制動系による制動の時間または第二の制動系による制動の時間の比は、所謂、デューティー比に対応する。
上述した制動の必要性の度合いを車両外部の状態から判断するという観点から、本発明では、請求項４に記載されるように、上記判定手段は、車両の走行に影響を与える環境状態と当該車両の走行状態に基づいて制動の必要性の度合いを判定する手段を有するように構成することができる。
【００１２】
上記車両の走行に影響を与える環境状態は、車両前方に障害物が存在する状態を含む。この環境状態は、例えば、カメラ、レーダ等の手段にて検出される。
車両の走行状態は、車両の速度、加速度等を含む。
また、上述した制動の必要性の度合いを特に外部の状態（障害物の有無等）を認識しなくても判定できるという観点から、本発明では、請求項５に記載されるように、上記判定手段は、ブレーキ操作の状態に基づいて制動の必要性の度合いを判定する手段を有するように構成することができる。
【００１３】
この場合、急激なブレーキ操作が行なわれたときには、制動の必要性の度合いが高いと判定される。
ブレーキ操作の状態は、ブレーキペダルの踏み込み速度、ペダルストローク等を含む。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の一形態に係る自動ブレーキ装置の基本的な構成を示す。
図１において、制動油圧系１００は、マスタシリンダ１０１、自動ブレーキユニット１１０及びＡＢＳユニット１２０を有している。自動ブレーキユニット１１０は、運転者のブレーキペダル操作によって動作するマスタシリンダ１０１にて発生した油圧をホイールシリンダ１３０に伝えるための油圧経路と、マスタシリンダ１０１の操作にかかわらず油圧を発生する油圧発生源からの当該油圧をホイールシリンダ１３０に伝えるための油圧経路とを有している。ＡＢＳユニット１２０は、ＡＢＳ制御信号に基づいて自動ブレーキユニット１１０からホイールシリンダ１３０に伝えられる油圧を更に制御する（ＡＢＳ制御）。
【００１５】
なお、図１に示す制動油圧系１００は１つの車輪の制動を行なうようになっているが、実際には、自動ブレーキユニット１１０及びＡＢＳユニット１２０は車両の全ての車輪（４輪）の制動を行なうように構成される。
自動ブレーキユニット１１０は、演算ユニット１０からの制御信号に基づいて制御される（詳細は後述する）。演算ユニット１０には、車輪速を検出するための車速センサ１１、マスタシリンダ１０１の出力油圧を検出するためのブレーキマスタ圧センサ１２及び、車両前方の障害物等を検出するための前方監視センサ１３（ＣＣＤカメラ、レーザレーダ、ミリ波レーダ等）が接続されている。演算ユニット１０は、これら車速センサ１１、ブレーキマスタ圧センサ１２及び前方監視センサ１３からの各検出情報に基づいて上記自動ブレーキユニット１１０に対する制御信号を生成する。
【００１６】
制動油圧系１００の詳細な構成が、例えば、図２に模式的に示される。図２において、マスタシリンダ１０１にはオイルリザーバ１０２から常時ブレーキオイルが供給されている。マスタシリンダ１０１は２系統の出力口を有しており、一方の出力口が第一の経路切り換えソレノイド１１４及び遮断／導通ソレノイド１２１を介してホイールシリンダ１３０に接続されている。また、マスタシリンダ１０１の他方の出力口は第二の経路切り換えソレノイド１１５を経由して上記第一の切り換えソレノイド１１４及び遮断／導通ソレノイド１２１を介してホイルシリンダ１３０に接続されている。尚、図２に示す例では、マスタシリンダ１０１は、ブレーキブースタと一体のユニットとして構成されている。従って、図２に示す例では、マスタシリンダ１０１の他方の出力口がブレーキブースタに接続されているように図面上誤解されうるが、実際には、マスタシリンダ１０１の出力口である。これは、図３及び図４についても同様である。
【００１７】
また、オイルリザーバ１０２内のブレーキオイルはポンプ１１１によって昇圧され、その昇圧されたブレーキオイルがチェック弁１１２を介して第二の経路切り換えソレノイド１１５に供給されている。ポンプ１１１によって昇圧されたチェック弁１１２と第二の切り換えソレノイド１１５間の経路内油圧がアキュムレータ１１３によって比較的高圧に保持される。
【００１８】
マスタシリンダ１０１の一方の出力口と第一の経路切り換えソレノイド１１４との間の経路にブレーキマスタ圧センサ１２が設けられている。このブレーキマスタ圧センサ１２によって、ブレーキペダル操作時のマスタシリンダ１０１の出力油圧が検出される。
なお、ホイールシリンダ１３０の下流に遮断／導通ソレノイド１２２が設けられている。この遮断／導通ソレノイド１２２が導通状態となるときに、ホイールシリンダ１３０内のブレーキオイルがオイルリザーバ１０２に回収されて、ホイルシリンダ１３０内の油圧が低減されるようになっている。
【００１９】
第一の経路切り換えソレノイド１１４、第二の経路切り換えソレノイド１１５、遮断／導通ソレノイド１２１及び１２２が全て定常位置（オフ状態）にある場合、制動油圧系１００は図２に示す状態（状態Ｉ）となる。この状態（状態Ｉ）では、ブレーキペダル操作によって発生したマスタシリンダ１０１の油圧が一方の出力口から第一の経路切り換えソレノイド１１４及び導通状態となる遮断／導通ソレノイド１２１を介してホイールシリンダ１３０に伝達される。このとき、マスタシリンダ１０１の他方の出力口から油圧が第二の経路切り換えソレノイド１１５を介して第一の経路切り換えソレノイド１１４に伝達されるが、この第一の経路切り換えソレノイド１１４によって遮断されてホイールシリンダ１３０までは伝達されない。また、アキュムレータ１１３によって比較的高圧に保持された油圧も第二の経路切り換えソレノイド１１５によって遮断されてホイールシリンダ１３０までは伝達されない。
【００２０】
即ち、この状態Ｉ（図２参照）では、通常の運転者のブレーキペダル操作に基づいた車両の制動が行なわれる。
第一の経路切り換えソレノイド１１４及び第二の経路切り換えソレノイド１１５が作動位置に切り換えられると（オン作動）、当該制動油圧系１００は図３に示す状態（状態ＩＩ）となる。この状態（状態ＩＩ）では、マスタシリンダ１０１の双方の出力口からの油圧はそれぞれ第一の経路切り換えソレノイド１１４及び第二の経路切り換えソレノイド１１５によって遮断される。そして、アキュムレータ１１３によって比較的高圧に保持された油圧が第二の経路切り換えソレノイド１１５、第一の経路切り換えソレノイド１１４及び遮断／導通ソレノイド１２１を介してホイールシリンダ１３０に伝達される。
【００２１】
即ち、この状態ＩＩ（図３参照）では、ブレーキペダル操作にかかわらず、アキュムレータ１１３によって比較的高圧に保持された油圧によって強制的な制動が行なわれる。
上記状態ＩＩから更に、第二の経路切り換えソレノイド１１５だけが定常位置に復帰されると（オフ状態）、当該制動油圧系１００は図４に示す状態（状態ＩＩＩ）となる。この状態（状態ＩＩＩ）では、マスタシリンダ１０１の他の出力口からの油圧が第二の経路切り換えソレノイド１１５、第一の経路切り換えソレノイド１１４及び遮断／導通ソレノイド１２１を介してホイールシリンダ１３０に伝達される。このとき、マスタシリンダ１０１の一方の出力口からの油圧は第一の経路切り換えソレノイド１１４に遮断され、また、アキュムレータ１１３によって比較的高圧に保持された油圧は第二の経路切り換えソレノイド１１５に遮断されてそれぞれホイールシリンダ１３０に伝達されない。
【００２２】
即ち、この状態ＩＩＩ（図４参照）では、状態Ｉと同様に、運転者のブレーキペダル操作に基づいた車両の制動が行なわれる。
なお、一般的なＡＢＳ制御手法に従って生成される制御信号によってホイールシリンダ１３０の上流及び下流に位置する遮断／導通ソレノイド１２１（通常、導通状態）及び遮断／導通ソレノイド１２２（通常、遮断状態）が制御される（ＡＢＳ制御）。
【００２３】
車両の走行中に演算ユニット１０は、例えば、図５及び図６に示す手順に従って自動ブレーキユニット１１０における第一の経路切り換えソレノイド１１４及び第二の経路切り換えソレノイド１１５を制御する。
図５において、まず、初期化処理が実行される（Ｓ１）。この初期化処理では、ソレノイド制御タイマがゼロに（timer ＝０）にセットされ、デューティー制御周期ＴＤtotal が所定値（例えば、１００ミリ秒）にセットされる。このような初期化処理が終了すると、演算ユニット１０は、車速センサ１１からの車速情報ｓｐｄ及びブレーキマスタ圧センサ１２からのマスタシリンダ１０１の出力油圧情報Ｐm を取得する（Ｓ２）。
【００２４】
その取得した情報のうち出力油圧情報Ｐm に基づいてマスタシリンダ１０１の出力油圧の変化量ｄＰm が
ｄＰm ＝｛Ｐm （ｎ）−Ｐm （ｎ−１）｝／Δｔ1
に従って演算される（微分演算）（Ｓ３）。なお、Δｔ1 は出力油圧情報Ｐm のサンプリング周期である。マスタシリンダ１０１の出力油圧Ｐm の変化量ｄＰm が演算されると、その値を用いて緊急度ｂが演算される（Ｓ４）。
【００２５】
この緊急度ｂは、制動の必要性の度合いであって、ブレーキペダルの踏み込みが急激であればあるほどその緊急度ｂが大きい。即ち、マスタシリンダ１０１の出力油圧Ｐm が大きくかつその変化量ｄＰm が大きいほど大きくなるように緊急度ｂが定義される。例えば、緊急度ｂは、
ｂ＝Ｋ・Ｐm ＋（１−Ｋ）・ｄＰm （０≦ｋ≦１） ・・・（１）
のように定義される。
【００２６】
このように緊急度ｂが演算されると、更に、この緊急度ｂが所定閾値Ｃ1 より大きいか否か、マスタシリンダ１０１の出力油圧Ｐm が所定閾値Ｃ2 より大きいか否か、その出力油圧の変化量ｄＰm が所定閾値Ｃ3 より大きいか否か、更に、上記のようにサンプリングされた車速ｓｐｄが所定閾値Ｃ4 より大きいか否かが判定される（Ｓ５）。ここで、緊急度ｂ、出力油圧Ｐm 、出力油圧の変化量ｄＰm 、車速ｓｐｄの各値が対応する所定閾値より大きい場合（強制的な制動を行なうべきと判定された場合）、第二の経路切り換えソレノイド１１５のオン時間のデューティー比Ｄonが
Ｄon＝ｂ／ｂmax （０≦Ｄon≦１） ・・・（２）
に従って演算される（Ｓ６）。上記式でｂmax は、現時点までに得られた緊急度ｂの最大値を表す。
【００２７】
従って、緊急度ｂが大きくなるほど第二の経路切り換えソレノイド１１５のオン時間のデューティー比Ｄonが大きくなる。なお、デューティー比は１を超えることはないことから、実際には、デューティー比Ｄonは上記のように演算された値（ｂ／ｂmax ）と「１」のうちの小さい方の値に設定される（Ｄon＝ min（１、ｂ／ｂmax ））。
【００２８】
一方、緊急度ｂ、出力油圧Ｐm 、出力油圧の変化量ｄＰm 、車速ｓｐｄの何れかが対応する所定閾値より小さい場合（強制的な制動を行なうべきでないと判定された場合）、第二の経路切り換えソレノイド１１５のオン時間のデューティー比Ｄonはゼロ（Ｄon＝０）に設定される（Ｓ７）。これは、第二の経路切り換えソレノイド１１５が定常位置（図２参照）に保持されることを意味する。
【００２９】
上記のようにして第二の経路切り換えソレノイド１１５のオン時間のデューティー比Ｄonが設定されると、ソレノイド駆動処理Ｐ100 が実行される。このソレノイド駆動処理Ｐ100 は、例えば、図６に示す手順に従って行なわれる。
即ち、ソレノイド制御タイマのタイマ値がデューティー制御周期ＴＤtotal に達しない状態において（timer < ＴＤtotal ）（Ｓ１０１、ＮＯ）、ソレノイド制御タイマのタイマ値が上記デューティー比Ｄonに対応したオン時間ＴＤtotal ×Ｄonを超えたか（timer > ＴＤtotal ×Ｄon）否かが判定される（Ｓ１０２）。そのタイマ値が当該オン時間ＴＤtota×Ｄonを超えていない場合、オン状態のの制御信号（ソレノイドオン）が出力される（Ｓ１０３）。そして、ソレノイド制御タイマがインクリメントされ（Ｓ１０４）、上記処理（Ｓ１０２、Ｓ１０３、Ｓ１０４）が繰り返し実行される。その間、出力される制御信号のオン状態が維持される。
【００３０】
上記処理の過程で、ソレノイド制御タイマのタイマ値がオン時間ＴＤtotal ×Ｄonを超えると（Ｓ１０２、ＹＥＳ）、制御信号がオフ状態（ソレノイドオフ）に切り換えられる（Ｓ１０５）。そして、ソレノイド制御タイマがインクリメントされ（Ｓ１０４）、上記処理（Ｓ１０２、Ｓ１０５、Ｓ１０４）が繰り返し実行される。その間、出力される制御信号のオフ状態が維持される。
【００３１】
更に、ソレノイド制御タイマのタイマ値がデューティー制御周期ＴＤtotal に達すると、ソレノイド制御タイマがリセットされ（timer ＝０）（Ｓ１０６）、処理は、図５に示すステップＳ２に戻る。以後、上述したのと同様の処理（図５及び図６参照）が繰り返される。その結果、運転者が急激にブレーキペダルを操作している間（図５のステップＳ５での条件が満足される間）演算ユニット１０からは、図７に示すような、デューティー制御周期がＴＤtotal （例えば、１００ミリ秒）でオン時間が（ＴＤtota×Ｄon）となる第二の経路切り換えソレノイド１１５に対するパルス状の制御信号が出力される（デューティー比Ｄon）。
【００３２】
なお、図６に示す手順に従ったソレノイド駆動処理Ｐ100 の実行周期Δｔ2 は、例えば、５ミリ秒（msec. ）程度であり（Δｔ2 ＝５msec. ）、図５に示す手順に従った処理の実行周期Δｔ1 は、例えば、２０ミリ秒程度（Δｔ1 ＝２０msec. ）である。
また、演算ユニット１０は、第二の経路切り換えソレノイド１１５に対する制御信号と同時に立ち上がり、上記デューティー比Ｄonがゼロ（非制御）に設定される（図５におけるＳ７）までその状態を維持する制御信号を第一の経路切り換えソレノイド１１５に供給する。
【００３３】
上述した処理の結果、高速運転中に運転者が急激にブレーキペダルを踏み込む操作を行なう場合等、制動の緊急性が高いと判断された場合に、演算ユニット１０からの上記制御信号が自動ブレーキユニット１１０（図１参照）の第一の経路切り換えソレノイド１１４及び第二の経路切り換えソレノイド１１５に供給される（図２乃至図４参照）。その結果、第一の経路切り換えソレノイド１１４は、動作位置（ソレノイド・オン）に切り換えられると共に、第二の経路切り換えソレノイド１１５は、動作位置（ソレノイド・オン）と定常位置（ソレノイド・オフ）が交互に切り換えれられる。即ち、制動油圧系１００は、状態ＩＩ（図３参照）と状態ＩＩＩ（図４参照）を交互に繰り返す。そして、その繰り返し周期ＴＤtotal （例えば、１００ミリ秒）に対する状態ＩＩとなる時間のデューティー比がＤonとなる。
【００３４】
従って、アキュムレータ１１３によって比較的高圧に保持された油圧がホイールシリンダ１３０に伝達される状態（状態ＩＩ）での制動とマスタシリンダ１０１の他の出力口からの油圧がホイールシリンダ１３０に伝達される状態（状態ＩＩＩ）での制動が交互に繰り返される。そして、制動の緊急度ｂが大きくなると、そのデューティー比Ｄonの値（ｂ／ｂmax ）が大きくなり、比較的高圧に保持された油圧による強制的な制動の割合が大きくなる。
【００３５】
上述したような装置では、アキュムレータ１１３によって比較的高圧に保持された油圧による強制的な制動とブレーキペダルの踏み込み操作に基づいたマスタシリンダ１０１からの油圧による制動が交互に短い周期で行なわれるので、従来のように、ブレーキペダルがそれ以上踏み込めなくなる現象が防止される。その結果、強制的な制動が行なわれている間のブレーキペダルの踏み込み感覚が改善される。
【００３６】
また、緊急度ｂが高くなるほど、ブレーキペダルの踏み込み操作により発生したマスタシリンダ１０１からの油圧による制動に対する比較的高圧に保持された油圧による強制的な制動の割合が大きくなるので、車両の制動がより確実なものとなる。上記例では、第二の経路切り換えソレノイド１１５の切り換え周期ＴＤtotalに対するオン時間のデューティー比Ｄonが図５に示す手順に従って設定されたが、例えば、図８または図９に示す手順に従って設定することも可能である。なお、図８及び図９において、図５に示すのと同様のステップには、同じステップ番号が付与されている。但し、図８に示す手順は、強制的な制動が行なわれている間に運転者によるブレーキ操作がなされることを想定している。
【００３７】
図８に示す手順の場合、制動の緊急度ａが車両外の環境と当該車両の走行状態に基づいて算出される。即ち、車速センサ１１からの車速情報ｓｐｄ、前方監視センサ１３にて検出された障害物との距離ｘ及び障害物に対する接近速度Δｖが取得され（Ｓ２１）、それらの情報に基づいて緊急度ａが次のようにして演算される（Ｓ４１）。
【００３８】
ａ＝Δｖ2 ／２ｘ ・・・（３）
これは、障害物に衝突せずに停止するために必要な減速度である。この減速度で緊急度ａを表す。即ち、障害物に衝突せずに停止するために必要な減速度が大きいほど、制動の緊急度ａが大きくなる。
この緊急度ａが所定の閾値Ｃ5 より大きく（ａ＞Ｃ5 ）、かつ、車速ｓｐｄが所定閾値Ｃ4 より大きい（ｓｐｄ＞Ｃ4 ）場合（Ｓ５１、ＹＥＳ）、第二の経路切り換えソレノイド１１５の切り換え周期ＴＤtotal に対するソレノイドのオン時間のデューティー比Ｄonが、
Ｄon＝ａ／ａmax （０≦Ｄon≦１） ・・・（４）
に従って演算される（Ｓ６１）。ここで、ａmax は、現在までに演算された緊急度ａの最大値である。
【００３９】
運転者のブレーキ操作によって既にある減速度ａ* が発生している場合、上記のように演算された減速度ａ（Δｖ2 ／２ｘ）とこの減速度ａ* との差Δａ（＝ａ−ａ* ）に基づいて第二の切り換えソレノイド１１５の切り換え周期ＴＤtotal に対するソレノイドのオン時間のデューティー比Ｄonを
Ｄon＝Δａ／Δａmax ・・・（５）
に従って演算することもできる。
【００４０】
また、図９に示す例の場合、運転者の操作に基づいて演算される緊急度ｂと、車両外の環境（障害物）及び車両の走行状態に基づいて演算される緊急度ａとに基づいて第二の経路切り換えソレノイド１１５の切り換え周期ＴＤtotal に対するソレノイドのオン時間のデューティー比Ｄonが演算される。
即ち、各センサから検出信号に基づいて車速ｓｐｄ、マスタシリンダ１０１の出力油圧Ｐm 、障害物までの距離ｘ、障害物に対する接近速度Δｖが取得される（Ｓ２２）。そして、前述した例と同様にマスタシリンダ１０１の出力油圧Ｐm の変化量ｄＰm が演算され（Ｓ３）、その出力油圧Ｐm とその変化量ｄＰm から緊急度ｂ（＝Ｋ・Ｐm ＋（１−Ｋ）・ｄＰm ）が演算され、更に、上記障害物までの距離ｘと障害物に対する接近速度Δｖに基づいて緊急度ａ（＝Δｖ2 ／２ｘ）が演算される（Ｓ４２）。
【００４１】
そして、緊急度ｂ、マスタシリンダ１０１の出力油圧Ｐm 、出力油圧の変化量ｄＰm 、車速ｓｐｄ及び緊急度ａが対応する閾値を超えている場合（Ｓ５２、ＹＥＳ）、第二の経路切り換えソレノイド１１５の切り換え周期ＴＤtotal に対するソレノイドのオン時間のデューティー比Ｄonが
Ｄon＝Ｋ・ａ／ａmax ＋（１−Ｋ）・ｂ／ｂmax
（０≦Ｋ≦１、０≦Ｄon≦１） ・・・（６）
に従って演算される（Ｓ６２）。また、上述したのと同様、ａに代えてΔａ（＝ａ−ａ* ）を用いて、
Ｄon＝Ｋ・Δａ／Δａmax ＋（１−Ｋ）・ｂ／ｂmax
（０≦Ｋ≦１、０≦Ｄon≦１） ・・・（７）
に従って当該ディユーティー比Ｄonを演算することも可能である。
【００４２】
図８または図９に示す手順に従って当該デューティー比Ｄonが得られると、図５に示した手順の場合と同様に、このデューティー比Ｄonを用いて図６に示す手順に従ったソレノイド駆動処理Ｐ100 が実行される。
上記例において、マスタシリンダ１０１からホイールシリンダ１３０に油圧を伝達させる経路が第一の制動系に対応し、ポンプ１１１で昇圧され、アキュムレータ１１３によって比較的高圧に保持された油圧をホイールシリンダ１３０に伝達させる経路が第二の制動系に対応し、第一の経路切り換えソレノイド１１４及び第二の切り換えソレノイド１１５が制動切り換え手段に対応する。また、図５（図８または図９）及び図６に示す手順にて処理を行なう演算ユニット１０が制御手段に対応する。
【００４３】
また、図５に示すステップＳ２、Ｓ３及びＳ４での処理が制動の必要性の度合いを判定するための判定手段に対応し、図５に示すステップＳ６での処理が時間決定手段に対応する。
【００４４】
【発明の効果】
以上、説明してきたように、請求項に記載された本発明によれば、ブレーキ操作に基づいた車両の制動が完全には停止されない状態で制動力発生源からの制動力による車両の制動が行なわれることにより、強制的な制動が行なわれる間ブレーキ操作を行なう運転者のブレーキ操作感は完全にはなくならない。従って、運転者のブレーキ操作感の低下を防止しつつ、強制的な制動を行なうことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る自動ブレーキ装置の基本的な構成例を示すブロック図である。
【図２】制動油圧系の構成例を模式的に示した図（その１）である。
【図３】制動油圧系の構成例を模式的に示した図（その２）である。
【図４】制動油圧系の構成例を模式的に示した図（その３）である。
【図５】演算ユニットでの処理の手順（その１）を示すフローチャートである。
【図６】図５に示すソレノイド駆動処理の具体的な手順を示すフローチャートである。
【図７】図５及び図６の手順に従って生成される制御信号の波形を示す信号波形図である。
【図８】演算ユニットでの処理の手順（その２）を示すフローチャートである。
【図９】演算ユニットでの処理の手順（その３）を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 演算ユニット
１１ 車速センサ
１２ ブレーキマスタ圧センサ
１３ 前方監視センサ
１００ 制動油圧系
１０１ マスタシリンダ
１０２ オイルリザーバ
１１０ 自動ブレーキユニット
１１１ ポンプ
１１２ チェック弁
１１３ アキュムレータ
１１４ 第一の経路切り換えソレノイド
１１５ 第二の経路切り換えソレノイド
１２０ ＡＢＳユニット
１２１ 遮断／導通ソレノイド
１２２ 遮断／導通ソレノイド
１３０ ホイールシリンダ
Claims (5)
- ポンプによって昇圧された油圧を高圧に保つアキュムレータを備えた自動ブレーキ装置において、
運転者のブレーキ操作に基づいて車両の制動を行なう第一の制動系と、
ブレーキ操作にかかわらずアキュムレータの油圧によって車両の制動を行なう第二の制動系と、
第一の制動系による制動と第二の制動系による制動とを切り換える制動切り換え手段と、
上記第二の制動系による制動が行われている間に前記ブレーキ操作がなされたときに、第一の制動系による制動と第二の制動系による制動とが交互に繰り返し行なわれるように制動切り換え手段の動作制御を行なう制御手段とを有する自動ブレーキ装置。 - 請求項１記載の自動ブレーキ装置において、
更に、制動の必要性の度合いを判定する判定手段を有すると共に、
上記制御手段は、該判定手段での判定結果に基づいて、交互に行なわれる第一の制動系による制動と第二の制動系による制動のそれぞれの時間を決定する時間決定手段を有し、その決定された時間に基づいて制動切り換え手段の動作制御を行なうようにした自動ブレーキ装置。 - 請求項２記載の自動ブレーキ装置において、
上記時間決定手段は、一定時間において交互に行なわれる第一の制動系による制動と第二の制動系による制動の各時間の割合を決定する手段を有する自動ブレーキ装置。 - 請求項２または３記載の自動ブレーキ装置において、
上記判定手段は、車両の走行に影響を与える環境状態と当該車両の走行状態に基づいて制動の必要性の度合いを判定する手段を有する自動ブレーキ装置。 - 請求項２または３記載の自動ブレーキ装置において、
上記判定手段は、ブレーキ操作の状態に基づいて制動の必要性の度合いを判定する手段を有する自動ブレーキ装置。
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