JP4412263B2 - 車両の衝突回避装置 - Google Patents
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Description
また、以下の特許文献1には、衝突直前よりも前の段階で、ブレーキ装置を警告的に作動させることにより、車両が衝突するおそれがあることを車両の乗員に前もって知らせる技術が記載されている。
かといって、ブレーキ装置が作動しにくく設定すると、乗員への警告が遅れたり、十分な制動力を発生させる前に車両が障害物に衝突する事態を招いたりするおそれがあるため、やはり好ましくない。
また、請求項3記載の本発明の車両の衝突回避装置は、請求項1または2記載の内容において、該駆動源によって発生した駆動力を断接可能に該車輪に伝達する駆動力伝達機構と、該障害物検出手段により検出された該障害物に衝突する直前に該駆動源から該車輪への駆動力の伝達を切断するように該駆動力伝達機構を制御する駆動力伝達制御手段とをそなえることを特徴としている。
また、障害物への衝突直前よりも前の段階では、制動装置により第2制動力を予め発生させながら、この第2制動力を相殺する駆動力を走行駆動源に発生させることで、制動装置への制動負荷および駆動源への駆動負荷が過大となる状況を防ぎつつ、障害物への衝突直前に制動装置が第1制動力を発生させるための時間を極めて短くすることができる。(請求項2)
また、車両が障害物に衝突する直前に車両の駆動力を素早くゼロにすることで、制動装置により生じた制動力が車両全体に作用する時間を極力短くすることができる。(請求項3)
また、ガソリンエンジンのスロットルバルブ開度を制御することで、駆動力をきめ細やかに且つ直接的に制御することができる。(請求項4)
また、前輪13L,13Rおよび後輪15L,15Rには、それぞれ、ブレーキ装置(制動装置)16L,16R,17L,17Rが設けられるとともに、これらのブレーキ装置16L,16R,17L,17Rによる各車輪13L,13R,15L,15Rに対する制動力をそれぞれ独立して調整するブレーキ・アクチュエータ(油圧制動装置)19が設けられている。なお、このブレーキ・アクチュエータ19は後述するECU30からの指令を受けて作動するようになっている。
また、この車両10の最前部には、ミリ波レーダ(障害物検出手段)25が設けられ、車両10の前方に位置する障害物との距離Dおよび相対速度VRを検出することができるようになっている。
衝突判定部32は、車速検出部31によって得られた車速VS、および、ミリ波レーダ25によって検出された障害物までの距離Dを、ECU30のメモリ内に保存された衝突判定マップ35に対して適用することで、車両10が障害物に衝突する確率を判定するようになっている。
つまり、非作動領域35Aに制御点(図中符号P1参照)が位置する場合、衝突判定部32は、車両10がこのままの状態で走行を続けた場合であっても、前方の他車両に対して衝突する確率は極めて低いと判定するようになっている。なお、当該判定を、「低−衝突確率判定」という。
また、このブレーキ制御装置33は、ミリ波レーダ25により検出された障害物に衝突する直前(例えば、衝突の約0.6秒前)、即ち、衝突判定部32により高−衝突確率判定がなされた場合には、第1制動力F1で、ブレーキ装置16L,16R,17L,17Rを作動させるようになっている。
エンジン制御部34は、衝突判定部32により中−衝突確率判定がなされた場合に、ブレーキ制御装置33の指示を受けて作動したブレーキ装置16L,16R,17L,17Rによって発生する第2制動力F2を相殺する出力トルク(駆動力)である相殺トルクT2を発生するようにエンジン11のスロットルバルブ開度θTHを増大させるものである。
ここで、エンジン制御部34による、相殺トルクT2を得るための手法について、図3の演算ブロック図を用いて説明する。
そして、エンジン制御部34は、得られたスロットルバルブ開度θTH1,エンジン回転数Ne1,第2制動力F2を、エンジン回転数に応じて規定されたエンジントルクマップに対して適用することで、第2制動力F2を相殺するために必要な出力トルクである相殺トルクT2を得るために必要なスロットルバルブ開度θTHの増分Δθを算出するようになっているのである。なお、このエンジン回転数Ne−出力トルクTのマップは、ECU30の図示しないメモリ内に予め保存されている。
図4のフローチャートに示すように、まず、ステップS11において、ミリ波レーダ25が車両10の前方に障害物を検出すると(ステップS11のYesルート)、衝突判定部32は、この障害物に車両10が衝突する確率が低いか否か判定する(ステップS12)。ここで、衝突判定部32が、車両10が障害物に衝突する確率が低いと判定した場合、即ち、低−衝突確率判定がなされた場合(ステップS12のYesルート)、ブレーキ制御部33はブレーキ装置16L,16R,17L,17Rを特に制御することなく(ステップS13)、また、エンジン制御部34も、エンジン11のスロットルバルブを特に制御することなく(ステップS14)、そのままリターンする。
一方、ステップS12において、衝突判定部32が、車両10が障害物に衝突する確率が低くないと判定した場合(ステップS12のNoルート)、ステップS15において、今度は、車両10が障害物に衝突する確率が中程度であるか否か、換言すれば、車両10が障害物に衝突する直前よりも少し前の段階であるか否かの判定である中−衝突確率判定がなされたか否かが判定される。
同時に、エンジン制御部34は、第2制動力F2を相殺するトルク(相殺トルク)を出力するようにエンジン11のスロットルバルブ開度θTHを増大させ(ステップS17)、リターンして制御ループ毎にステップS11から再び一連の制御が実行される。
また、ステップS15において、衝突判定部32が中−衝突確率判定をしなかった場合には(ステップS15のNoルート)、ステップS18において、車両10が障害物に衝突する確率が高い旨の判定、換言すれば、車両10が障害物に衝突する直前の段階である旨の判定である高−衝突確率判定がなされる。
図5(A)に示すように、時点t0から時点t1までの間において、衝突判定部32により低−衝突確率判定がなされている。
このとき、ブレーキ制御部33は、ブレーキ・アクチュエータ19に対して特別な制御を与えないため、図5(B)に示すように、ブレーキ油圧PBはゼロのままである。
したがって、時点t0から時点t1においては、図5(D)に示すように、車速VSの変動は発生しない。
このとき、ブレーキ制御部33は、ブレーキ装置16L,16R,17L,17Rが第2制動力F2を生ずるための油圧を発生させるようにブレーキ・アクチュエータ19を制御するため、図5(B)に示すように、ブレーキ油圧PBが第2油圧PB2に上昇する。
つまり、この時点t1から時点t2の間においては、ブレーキ装置16L,16R,17L,17Rが作動し、車両10には第2制動力F2が作用しているものの、この第2制動力F2を相殺するトルクT2をエンジン11が発生させているので、車両10の車速VSの変動は生じない。
この場合、図5(B)に示すように、ブレーキ制御部33は、ブレーキ装置16L,16R,17L,17Rが第1制動力F1(但し、F1>F2)を発生させるための油圧を発生させるようにブレーキ・アクチュエータ19を制御し、この結果、ブレーキ油圧PBが第1油圧PB1(但し、PB1>PB2)となる。
つまり、時点t2以降においては、ブレーキ装置16L,16R,17L,17Rに対するブレーキ油圧PBである第1油圧PB1に素早く達成させるべく、高−衝突確率判定がなされるのに先立って、ブレーキ油圧PBを第2油圧PB2まで予め上昇させておくことで、車両10に対して第1制動力F1を素早く作用させ、車両10を減速させている。
そして、車両10が障害物に衝突する直前よりも前の段階でブレーキ油圧PBを第2油圧PB2で保つ場合、従来であれば、車両10に対して第2制動力F2が作用することとなり、車両10の乗員に違和感を与えたり、交通の流れを妨げたりするおそれがあるが、本実施形態においては、この第2制動力F2を相殺する相殺トルクT2がエンジン11から出力されているので、乗員のフィーリングを良好に保ちながら、交通へ影響を与えることなく、ブレーキ油圧PBを高めることができるのである。
また、障害物への衝突直前よりも前の段階では、ブレーキ・アクチュエータ19およびブレーキ装置16L,16R,17L,17Rにより、第1制動力F1よりも小さな制動力である第2制動力F2を予め発生させながら、この第2制動力F2を相殺する駆動力である相殺トルクT2をエンジン11に発生させることで、特にブレーキ装置16L,16R,17L,17Rの磨耗部品に対する負担が過大となる事態を防ぎながら、相殺トルクT2が過大となることを防ぐことでエンジン11に対する負荷(駆動負荷)が過大となる状況を防ぎつつ、障害物への衝突直前にブレーキ・アクチュエータ19およびブレーキ装置16L,16R,17L,17Rが第1制動力F1を発生させるために要する時間を極めて短くすることができる。
また、ガソリンエンジン11のスロットルバルブ開度θTHを制御することで、エンジン11の出力トルクをきめ細やかに且つ直接的に制御することができる。
上述の実施形態においては、エンジン11がガソリンエンジンである場合について説明したが、ディーゼルエンジンなど、種々のエンジンを用いることができる。また、ディーゼルエンジンを用いた場合には、スロットルバルブ開度θTHの制御に換えて、燃料噴射量を制御することで、トルク制御を行なうことができる。
また、上述の実施形態においては、ミリ波レーダ25により車両10の進行方向にある障害物を検出する場合について説明したが、このミリ波レーダ25に換えて、レーザレーダを用いるようにしてもよい。
11 ガソリンエンジン(駆動源)
12 トランスミッション(駆動力伝達機構)
13L,13R,15L,15R 車輪
19 ブレーキ・アクチュエータ(制動装置)
16L,16R,26L,26R ブレーキ装置(制動装置)
25 ミリ波レーダ(障害物検出手段)
33 ブレーキ制御部(制動装置制御手段)
34 エンジン制御部(駆動源制御手段)
F1 第1制動力
F2 第2制動力
Claims (4)
- 車両の駆動力を発生させる駆動源と、
該車両の車輪を制動する制動装置と、
該車両の進行方向にある障害物を検出する障害物検出手段と、
該障害物検出手段により検出された該障害物に衝突する前から所定の制動力で該制動装置を作動させる制動装置制御手段と、
該制動装置制御手段が該制動装置によって生じる該所定の制動力を相殺する駆動力を発生するように該駆動源を制御し、且つ、該障害物に衝突する直前に該駆動力を低減させる駆動源制御手段とをそなえる
ことを特徴とする、車両の衝突回避装置。 - 該制動制御手段は、
該障害物検出手段により検出された該障害物に衝突する直前には第1制動力で該制動装置を作動させるとともに、
該障害物に衝突する直前よりも前の時点では第1制動力よりも小さな第2制動力で該制動装置を作動させる
ことを特徴とする、請求項1記載の車両の衝突回避装置。 - 該駆動源によって発生した駆動力を断接可能に該車輪に伝達する駆動力伝達機構と、
該障害物検出手段により検出された該障害物に衝突する直前に該駆動源から該車輪への駆動力の伝達を切断するように該駆動力伝達機構を制御する駆動力伝達制御手段とをそなえる
ことを特徴とする、請求項1または2記載の車両の衝突回避装置。 - 該駆動源は、ガソリンエンジンであり、
該駆動源制御手段は、該ガソリンエンジンのスロットルバルブ開度を制御する
ことを特徴とする、請求項1〜3いずれか1項記載の車両の衝突回避装置。
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