JP5287312B2

JP5287312B2 - 車両の制動装置

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Publication number: JP5287312B2
Application number: JP2009027144A
Authority: JP
Inventors: 幸男中武; 康典高原; 亘松永
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2009-02-09
Filing date: 2009-02-09
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2029-02-09
Also published as: JP2010179873A

Description

本発明は、車両の衝突を検出する実衝突検出手段と、電動ブレーキ機構を駆動することで車輪制動を行う電動パーキングブレーキ装置と、実衝突検出手段による衝突検出情報を基に、電動パーキングブレーキ装置の作動状態を制御する制御手段と、を備えた車両の制動装置に関する技術分野に属する。

従来より、車両の衝突時に乗員のブレーキ操作とは独立に電動パーキングブレーキ装置を作動させることで車両の２次衝突を防止するようにした車両の制動装置は知られている（例えば、特許文献１参照）。

この車両の制動装置は、車両の衝突を検出する衝突センサと、該衝突センサからの信号を基に電動ブレーキ装置の作動を制御する制御装置とを備えていて、衝突センサにより衝突が検出された時には、その検出信号を基に該衝突（１次衝突）の方向を判定することで該１次衝突による自車両の移動方向を推定する。そして、この推定方向の交通状況を、カメラやレーダ等の情報を基に推定して、この推定結果から車両の２次衝突の可能性が高いと判定した場合には、電動ブレーキ装置の車輪制動力を高める一方、車両の２次衝突の可能性が低いと判定した場合には、電動ブレーキ装置の車輪制動力を低くするように構成されている。
特開２００３−０８１０７４号公報

ところで、一般的に、車両が停車している状態で他車両から衝突された場合（特に後方からの衝突された場合）には、乗員にとって衝突が不意打ちとなるケースが多いため、乗員が追突により受けるダメージも大きくなる。このため、車両停止中に他車両から衝突されるケースでは、２次衝突の防止要求は勿論のこと乗員保護の要求が特に強い。

しかしながら、上記特許文献１に示す従来の車両の制動装置では、車両停車中に他車両から衝突（１次衝突）された場合において、該衝突後の車両の２次衝突の可能性が高い状況下にあれば、車両の車輪制動力を高めるようにしているので、例えば、１次衝突が重衝突であったときには、車室内の乗員に大きなリバウンド力が作用してしまう。また、該１次衝突後に車両の２次衝突の可能性が低い状況下にあれば、車両の車輪制動力を低下させるようにしているので、例えば、１次衝突が重衝突であったときには、該衝突時に車輪制動力が不足して車室内の乗員に大きな衝撃（以下、初期衝撃という）が加わることとなって、乗員保護の観点から改良の余地がある。

また、上記従来の車両の制動装置では、衝突センサにより衝突が検知されてからブレーキ装置を作動させるようにしているので、衝突発生時及びその直後においてブレーキ装置の制動力を十分に確保することができないという問題があり、２次衝突防止及び乗員保護の観点から改良の余地がある。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車両の衝突を検出する実衝突検出手段と、電動ブレーキ機構を駆動することで車輪制動を行う電動パーキングブレーキ装置と、上記実衝突検出手段による衝突検出情報を基に、該電動パーキングブレーキ装置の作動状態を制御する制御手段とを備えた車両の制動装置に対して、その構成及び制御方法に工夫を凝らすことで、車両が停車中に該車両に接近する対象物から衝突されるケースにおいて、車両の２次衝突を防止しながら車室内の乗員を確実に保護しようとすることにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、車両と該車両に接近する対象物との衝突発生前にＥＰＢ装置の車輪制動力を増加させる制動力増加制御を実行するとともに衝突発生後はＥＰＢ装置の車輪制動力を該衝突時の衝撃加速度の大小応じて制御する衝撃度対応制御を実行する制御手段を備え、この制御手段が、舵角検出手段により検出された舵角が所定角以上であるときには、上記衝撃度対応制御の実行を禁止するか、又は、乗員検出手段により乗員の存在が検出されなかったときには、上記衝撃度対応制御の実行を禁止するようにした。

具体的には、請求項１の発明では、車両の衝突を検出する実衝突検出手段と、電動アクチュエータにより駆動される電動ブレーキ機構を作動させることで該車両の車輪制動を行う電動パーキングブレーキ装置と、上記実衝突検出手段による衝突検出情報を基に、該電動パーキングブレーキ装置の作動を制御する制御手段と、を備えた車両の制動装置を対象とする。

そして、上記車両に対して接近する対象物を検出するとともに該対象物が該車両に衝突すると予測されるか否かを検出する衝突予測手段と、上記車両における上記対象物との衝突時の衝突加速度を予測又は検出により取得する衝撃度取得手段と、をさらに備え、上記制御手段は、上記車両が停車している場合において、上記衝突予測手段により当該車両と上記対象物との衝突が予測されたときには、上記電動パーキングブレーキ装置をその車輪制動力が増加する方向に作動させる制動力増加制御を実行し、且つ、該衝突予測手段による衝突予測後に、上記実衝突検出手段により当該車両と当該対象物との衝突が検出されたときには、該検出後の電動パーキングブレーキ装置の作動を、上記衝撃度取得手段により取得された該衝突時の衝突加速度の大小に応じて制御する衝撃度対応制御を実行するように構成されており、上記車輪の舵角を検出する舵角検出手段をさらに備え、さらに上記制御手段は、上記舵角検出手段により検出された舵角が所定角以上であるときには、上記衝撃度対応制御の実行を禁止するように構成されているものとする。

この構成によれば、停車中の車両に衝突すると予測される対象物（他車両等）が存在する場合には、この対象物が車両に衝突する前に、電動パーキングブレーキ装置（以下、ＥＰＢ装置という）をその車輪制動力を増加させる方向に作動させることができて、該対象物と車両との衝突時における、ＥＰＢ装置の車輪制動力を十分に高めることが可能となる。これにより、衝突時に車室内の乗員に作用する初期衝撃を低減して乗員の保護を図ることができるとともに、車両の２次衝突を確実に防止することができる。

また、対象物が車両に衝突した後は、該衝突時の衝突加速度の大小に応じて、ＥＰＢ装置の車輪制動力を制御することで、衝突の反動で衝突後に乗員が受けるリバウンド力等を制御して乗員を確実に保護することができる。

また、一般に、ＥＰＢ装置は、乗員のフットペダルの踏込み操作とは無関係に作動する独立系ブレーキ装置であるため作動確実性が高く、したがって、ＥＰＢ装置自体に大きな衝撃が加わる衝突時及び衝突直後においても、ＥＰＢ装置を確実に作動させて、２次衝突の防止及び乗員の保護をより一層確実なものとすることができる。

さらに、舵角検出手段により検出された舵角が所定角以上であるときには、上記衝撃度対応制御の実行を禁止するようにしたので、ステアリングの舵角が大きいにも拘わらず、衝突後に衝撃度対応制御が実行されて制動力が低下することにより、車両Ａがスピンしたり対向車線への飛び出したりするのを確実に防止することができ、延いては、車両の２次衝突の発生を確実に防止することができる。

請求項２の発明では、車両の衝突を検出する実衝突検出手段と、電動アクチュエータにより駆動される電動ブレーキ機構を作動させることで該車両の車輪制動を行う電動パーキングブレーキ装置と、上記実衝突検出手段による衝突検出情報を基に、該電動パーキングブレーキ装置の作動を制御する制御手段と、を備えた車両の制動装置を対象として、上記車両に対して接近する対象物を検出するとともに該対象物が該車両に衝突すると予測されるか否かを検出する衝突予測手段と、上記車両における上記対象物との衝突時の衝突加速度を予測又は検出により取得する衝撃度取得手段と、をさらに備え、上記制御手段は、上記車両が停車している場合において、上記衝突予測手段により当該車両と上記対象物との衝突が予測されたときには、上記電動パーキングブレーキ装置をその車輪制動力が増加する方向に作動させる制動力増加制御を実行し、且つ、該衝突予測手段による衝突予測後に、上記実衝突検出手段により当該車両と当該対象物との衝突が検出されたときには、該検出後の電動パーキングブレーキ装置の作動を、上記衝撃度取得手段により取得された該衝突時の衝突加速度の大小に応じて制御する衝撃度対応制御を実行するように構成されており、上記車両の車室内に乗員が存在するか否かを検出する乗員検出手段をさらに備え、さらに上記制御手段は、上記乗員検出手段により乗員の存在が検出されなかったときには、上記衝撃度対応制御の実行を禁止するように構成されているものとする。

この構成によれば、乗員保護の必要性がない場合にまで、衝突発生後に衝撃度対応制御が実行されて、ＥＰＢ装置１５の車輪制動力が不必要に低下するのを防止することができ、これにより、車両の２次衝突をより一層確実に防止することができる。

請求項３の発明では、請求項１又は２の発明において、上記衝撃度対応制御は、上記衝撃度取得手段により取得された衝撃加速度が所定値以上である場合には所定値未満である場合に比べて上記電動パーキングブレーキ装置の車輪制動力を低下させるよう該電動パーキングブレーキ装置を作動させるものである。

この構成によれば、衝撃加速度が所定値以上となる重衝突時には、所定値未満となる軽衝突時に比べて、衝突後におけるＥＰＢ装置の車輪制動力が低くなる。これにより、重衝突時に、車輪制動力を高め過ぎることで乗員に大きなリバウンド力が作用するのを防止し、車両の乗員をより一層確実に保護することが可能となる。

請求項４の発明では、請求項３の発明において、上記電動パーキングブレーキ装置は、その車輪制動力を第１制動力と該第１制動力よりも大きい第２制動力とに切り換え可能に構成されており、上記衝撃度対応制御は、上記衝撃度取得手段により取得された衝撃加速度が上記所定値以上である場合には、上記電動パーキングブレーキ装置の車輪制動力を上記第１制動力にする一方、該衝撃加速度が上記所定値未満である場合には、上記電動パーキングブレーキ装置の車輪制動力を上記第２制動力にするよう該電動パーキングブレーキ装置を作動させるものとする。

この構成によれば、ＥＰＢ装置の車輪制動力の設定が第１制動力と第２制動力との２段階のみとされているため、その構成を簡素化して低コスト化を図ることができる。また、衝撃度対応制御を、この２つの設定を切り換えるだけで容易に実現することができ、したがって、請求項３の発明と同様の作用効果を確実に得ることができる。

請求項５の発明では、請求項４記載の車両の制動装置において、上記制動力増加制御は、上記車両の停車中において、上記衝突予測手段により当該車両と上記対象物との衝突が予測された場合において、上記電動パーキングブレーキ装置の車輪制動が解除されているか又はその車輪制動力が第１制動力になっているときに、該電動パーキングブレーキ装置の車輪制動力が上記第２制動力に向けて増加する方向に該電動パーキングブレーキ装置を作動させるものである。

この構成によれば、衝突時における電動パーキングブレーキ装置の車輪制動力を極力高めることができ、乗員が受ける初期衝撃の低減及び２次衝突の防止をより一層確実なものとすることができる。

以上説明したように、本発明の車両の制動装置によると、車両が停車中に該車両に接近する対象物から衝突されるケースにおいて、車両の２次衝突を防止しながら車室内の乗員を確実に保護することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る制動装置１００を搭載した車両Ａを示し、１は車体、２は、前後左右の４つの車輪３に個別に配設された液圧ブレーキ機構、４は、乗員のブレーキペダル５の踏込み力に応じた液圧を発生させて液圧ブレーキ機構２に供給するマスタシリンダ、６はブレーキペダル５の踏込み力を倍力するブースタ、７は液圧ブレーキ機構２に供給される液圧を加圧可能な加圧ユニット、８は加圧ユニット７の作動を制御して各車輪３に対する制動力を個別に制御するＳＣＳコントローラ、９は後輪３Ｒにそれぞれ配設された電動ブレーキ機構、１０は電動ブレーキ機構９の作動を制御するＥＰＢコントローラ、１１は電動ブレーキ機構９のオン／オフを手動操作により切り換えるためのパーキングスイッチ、１２はステアリング、１３はアクセルペダルである。そして、ブレーキペダル５、マスタシリンダ４、及び液圧ブレーキ機構２がフットブレーキ装置１４を構成し、電動ブレーキ機構９及びＥＰＢコントローラ１０が電動パーキングブレーキ装置１５（ＥＰＢ（Electric Parking Brake)装置という。図３参照）を構成し、加圧ユニット７及びＳＣＳコントローラ８がＳＣＳ装置１６を構成している。

さらに、１７は複数の気筒を有するエンジン、１８はエンジン１７の作動を制御するとともに各コントローラ８，ｌ０と連携して車両Ａの走行制御を統括的に行うＥＣＵ１８である。エンジン１７の出力回転は不図示のオートマチックトランスミッション（ＡＴ）により変速されてドライブシャフト等により駆動輪（本実施形態では後輪３Ｒ）に伝達される。

上記ブースタ６は、図２に示すように、ブレーキペダル５に連動してブースタ軸方向に移動可能な可動壁６ａ有していて、この可動壁６ａにより区画された負圧室６ｂと大気室６ｃとの差圧を利用して、ブレーキペダル５の踏込み力を倍力する。負圧室６ｂには、エンジン１７により駆動される不図示の真空ポンプが連通接続されており、これにより、負圧室６ｂ内を減圧してブースタ６の倍力作用の増大を図っている。

上記各車輪３に設けられた液圧ブレーキ機構２は、液圧管路１９によりマスタシリンダ４に接続されており、乗員によるブレーキペダル５の踏込み操作に応じて液圧ブレーキ機構２が作動して各車輪３に制動力が付与されるようになっている。

具体的には、上記各液圧ブレーキ機構２は、いずれも同様の構成とされていて、図２に示すように、各車輪３に回転一体に取付けられたロータディスク２１と、ロータディスク２１に制動力を付与するキャリパ２２とを備えている。キャリパ２２は、ロータディスクに鞍状に跨って配設されるキャリパ本体２６と、キャリパ本体２６の内部にてロータディスク２１を挟んでその両側に配設されたアウタ側ブレーキパッド２３とインナ側ブレーキパッド２４とを備えている。インナ側ブレーキパッド２４の一側面には、ロータディスク２１の軸心方向に移動可能なピストン２５が配設されており、ピストン２５は、キャリパ本体２６に形成されたシリンダ穴２６ａに摺動可能に嵌挿されている。シリンダ穴２６ａには、上記液圧管路１９が連通接続されており、乗員がブレーキペダル５を踏み込むことで、液圧管路１９よりシリンダ穴２６ａに液圧が供給されてピストン２５が前進する。ピストン２５が前進するとインナ側ブレーキパッド２４がロータディスク２１の一側面に押し付けられ、その反力によりキャリパ本体２６がアウタ側ブレーキパッド２３をロータディスク２１に押し付けるように移動する。この結果、ロータディスク２１が両パッド２３，２４により挟み込まれて、各車輪３に制動力が付与されることとなる。

上記加圧ユニット７は、液圧管路１９に分岐接続された第１分岐管路３０に設けられる液圧ポンプ３５と、液圧ポンプ３５を液圧管路１９に対して断続可能なように該第１分岐管路３０に設けられる加圧用バルブ３２と、該液圧管路１９に分岐接続された第２分岐管路３１に設けられるリターンバルブ３３と、液圧管路１９内の液圧を検出するブレーキ液圧センサ６９とを備えている。各バルブ３２，３３は電磁開閉バルブからなり、液圧ポンプ３５は、不図示の電動モータを駆動源とする電動式ポンプからなる。これら各バルブ３１，３２及び液圧ポンプ３５の作動制御はＳＣＳコントローラ８により行われる。尚、液圧ポンプ３５は、エンジン１７の作動中は、オルタネータ（図示省略）から電力供給を受けて作動する一方、エンジン１７の停止中は車載バッテリ（図示省略）から電力供給を受けて作動する。

上記電動ブレーキ機構９は、上記液圧ブレーキ機構２と同様に、ディスクブレーキ構造を採用しているものの、ピストン４２の進退移動が、油圧による直動変換ではなく螺子機構４１を介した回転−直線変換により実現されている点で液圧ブレーキ機構２とは異なっている。すなわち、電動ブレーキ機構９に使用されるピストン４２の一方の軸端部（インナブレーキパッド側とは反対側の軸端部）には雄ねじ部４３が形成されており、ピストン４２は、この雄ねじ部４３を、円環状部材４４の内周面に形成された雌ねじ部４５に螺合して支持されている。円環状部材４４の外周面には、ピニオンギヤ４６に噛合するギヤ面４７が形成されており、該ピニオンギヤ４６が電動モータ４８の出力軸に回転一体に取付けられている。円環状部材４４は、不図示の規制部材によりピストン軸方向（図の左右方向）への移動が規制されており、このため、電動モータ４８が回転駆動された場合でも、円環状部材４４はピストン軸方向の位置を固定した状態で、ピニオンギヤ４６により回転駆動され、この結果、円環状部材４４の内周面に螺合するピストン４２が該軸方向に移動することとなる。そうして、電動モータ４８を回転駆動させることでピストン４２を進退移動が可能になっている。電動モータ４８の作動制御は、ＥＰＢコントローラ１０により行われる。

上記ＥＣＵ１８は、図３に示すように、ブレーキランプスイッチ６１と、アクセルセンサ６２と、ヨーレイトセンサ６３と、舵角センサ６４と、横加速度センサ６５と、車輪速センサ６６と、エンジン回転速度センサ６７と、勾配センサ６８と、上記ブレーキ液圧センサ６９と、レーダ７０と、衝突センサ７１と、乗員センサ７２と、上記パーキングスイッチ１１とに信号の授受可能に接続されている。そして、ＥＣＵ１８は、上記各センサ類からの入力信号を受けて、エンジン１７の作動制御を行うとともに、ＥＰＢコントローラ１０、及びＳＣＳコントローラ８に対してそれぞれ必要な信号を出力する。

ブレーキランプスイッチ６１は、乗員によるブレーキペダル５の踏み込操作を検出してその検出信号を出力する。アクセルセンサ６２は、アクセルペダル１３の踏み込み量に応じた信号を出力する。ヨーレイトセンサ６３は、車両Ａのヨーレイトに対応する信号を出力する。舵角センサ６４は、ステアリング１２の絶対的な操舵角（直進時の舵角位置を基準とした実際の操舵角）に関連する信号を出力する。横加速度センサ６５は、車両Ａの横方向（幅方向）の加速度に関連する信号を出力する。車輪速センサ６６は、各車輪３の回転速度に応じた信号を出力する。エンジン回転速度センサ６７は、エンジン１７の回転速度に応じた信号を出力する。勾配センサ６８は、車両Ａが停車している路面の勾配（傾斜角）に応じた信号を出力する。ブレーキ液圧センサ６９は、上記液圧管路１９内のブレーキ液圧に応じた信号を出力する。

上記レーダ７０は、車両後方にミリ波を所定角度の範囲でスキャンして発信するとともに、車両Ａの後方に存在する対象物（例えば他車両や２輪車等）からの反射波に基づいて車両後方の対象物と車両Ａとの距離を検出するスキャン式のミリ波レーダである。レーダ７０は、この検出距離に関する信号をＥＣＵ１８に出力する。尚、レーダ７０は、ミリ波レーダに限らず、レーザレーダや超音波レーダ等、車両後方の対象物を検出できるセンサであれば種々のものを採用することができる。

上記衝突センサ７１は、車両Ａの前後方向（斜め方向も含む）の加速度を検出する加速度センサからなるものであって、車両Ａの衝突を検出するとともに、衝突時の衝突加速度及びその方向を検出して、これらの検出情報に関する信号をＥＣＵ１８に出力する。

上記乗員センサ７２は、車両Ａの車室内の乗員の有無に関する信号をＥＣＵ１８に出力する。

上記パーキングスイッチ１１は、乗員によりオン／オフ操作可能なシーソスイッチで構成されていて、オン状態にあるときには、ＥＣＵ１８に対してオン信号を継続して出力する一方、オフ状態にあるときには、ＥＣＵ１８に対してオフ信号を継続して出力する。

ＳＣＳコントローラ８は、ＥＣＵ１８からの入力信号を受けて、車両Ａの旋回時の走行安定性を向上させるべくＳＣＳ制御を実行する。具体的には、ＳＣＳコントローラ８は、ＥＣＵ１８から入力される横加速度センサ６５、車輪速センサ６６、及びヨーレイトセンサ６３の検出信号を基に、車両Ａの旋回姿勢が所定以上に崩れたと判定したときには、加圧ユニット７（液圧ポンプ３５及び各バルブ３２，３３）の作動を制御して各車輪３の制動力を制御することで、車両Ａの重心回りにヨーモーメントを作用させ、これにより、車両Ａの旋回姿勢を目標方向に向かって収束させる。

また、ＳＣＳコントローラ８は、ＥＣＵ１８からの入力信号を受けて、各車輪３のホイールロックを防止するためにＡＢＳ制御を実行する。具体的には、ＳＣＳコントローラ８は、ＥＣＵ１８から入力される車輪速センサ６６の検出信号を基に、各車輪３のスリップ率を算出し、該算出したスリップ率が所定の閾値を超える車輪３を検出したときには、加圧ユニット７の作動を制御することで、当該車輪３に作用する制動力を低下させてホイールロックを防止する。

上記ＥＰＢコントローラ１０は、ＥＣＵ１８から入力されるパーキングスイッチ１１のオン・オフ信号、及び、制動制御信号（第１制動信号／第２制動信号／制動停止信号）を基に、電動モータ４８の作動を制御することで、電動ブレーキ機構９（ＥＰＢ装置１５）の車輪制動力を、最大制動力の５０％（以下、第１制動力という）と、最大制動力の１００％（以下、第２制動力という）と、０荷重（制動力＝０Ｎ）とに切り換え可能に構成されている。

ＥＰＢコントローラ１０は、車両Ａが対象物から衝突される場合等を除いて、通常は、このオン・オフ信号に基づき、電動ブレーキ機構９の車輪制動力を制御する。すなわち、ＥＰＢコントローラ１０は、通常状態でオフ信号を受信したときには、電動ブレーキ機構９の車輪制動力を０荷重とするとともに、オン信号を受信したときには、該車輪制動力を第１制動力に制御する。

また、ＥＰＢコントローラ１０は、車両Ａが対象物から衝突される場合等において、ＥＣＵ１８より入力される制動制御信号に基づき、電動ブレーキ機構９の車輪制動力を制御する。具体的には、ＥＰＢコントローラ１０は、ＥＣＵ１８より第１制動信号を受信したときには、電動ブレーキ機構９の車輪制動力を上記第１制動力に制御し、第２制動信号を受信したときには該車輪制動力を上記第２制動力に制御し、制動解除信号を受信したときには該車輪制動力を０荷重に制御するよう電動モータ４８の作動を制御する。

上記ＥＣＵ１８は、レーダ７０からの入力信号を基に、車両Ａと車両後方の所定範囲内に対象物が存在するか否かを判定するとともに、存在すると判定したときには、車両Ａと対象物との距離の時間変化を算出することで、車両Ａに対する対象物の相対速度（車両Ａが停車している場合には対象物の絶対速度に等しい）を演算する。そして、ＥＣＵ１８は、この算出した相対速度と、対象物の車両Ａからの距離とを基に、仮にこの相対速度が維持されたとして対象物が車両Ａに衝突するまでの衝突時間が所定衝突時間以下となると判定したときには、対象物が車両Ａに衝突するものと予測する。この所定衝突時間は、ＥＰＢ装置１５が、ＥＣＵ１８からの制御信号を受けて、その車輪制動力を０荷重から第２制動力まで増加させるのに要する時間（以下、最大応答時間という）よりも長く設定することが好ましく、例えば１秒から２秒に設定すればよい。

ＥＣＵ１８は、衝突センサ７１からの信号を基に、車両の前後方向の衝突加速度（以下、単に衝突加速度という）を算出するとともに、算出した衝突加速度が第１閾加速度以上である場合には衝突が有ったものとして、該衝突が重衝突（車両Ａの衝突加速度が第２閾加速度（＞第１閾加速度）以上の衝突）であるか軽衝突（車両Ａの衝突加速度が第２閾加速度未満の衝突）であるかを判定する。

そして、ＥＣＵ１８は、車両Ａが停車している場合において、車両Ａに対して後方から接近してくる対象物との衝突を予測したときには、ＥＰＢコントローラ１０に対して必要な制御信号を出力することで、ＥＰＢ装置１５をその車輪制動力が増加する方向に作動させる制動力増加制御を実行するとともに、該衝突予測後に、該車両Ａに該対象物が衝突したと判定したときには、該衝突後のＥＰＢ装置１５の作動を、該衝突が重衝突であるか軽衝突であるかに応じて制御する衝撃度対応制御を実行する。

次に、ＥＣＵ１８における車両停車中のＥＰＢ装置１５のブレーキ制御（制動力増加制御及び衝撃度対応制御を含む）を図４のフローチャートを参照しながら説明する。

ステップＳ１では、上記各センサ６２乃至７２及びスイッチ１１，６１からの入力信号を読み込む。

ステップＳ２では、レーダ７０からの入力信号を基に、車両後方の対象物が車両Ａに衝突すると予測されるか否かを判定し、ＹＥＳであるときにはステップＳ４に進む一方、ＮＯであるときにはステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、衝突センサ７１からの入力信号を基に、衝突が有あったか否かを判定し、この判定がＮＯであるときにはステップＳ２に戻る一方、ＹＥＳであるときにはステップＳ４に進む。

ステップＳ４では、ＥＰＢコントローラ１０に対して第２制動信号を出力することで、ＥＰＢ装置１５の車輪制動力を増加させる。尚、本ステップＳ４の処理が実行される前の状態では、ＥＰＢ装置１５の車輪制動力は、パーキングスイッチ１１がオン状態になっていれば第１制動力であり、該スイッチ１１がオフ状態になっていれば０荷重であるため、ＥＰＢコントローラ１０に対して第２制動信号を出力すればＥＰＢ装置１５の車輪制動力は増加し始めることとなる。

ステップＳ５では、乗員センサ７２からの入力信号を基に、車両Ａの車室内に乗員が存在するか否かを判定し、この判定がＮＯであるときにはリターンする一方、ＹＥＳであるときにはステップＳ６に進む。

ステップＳ６では、舵角センサ６４からの入力信号を基に、ステアリング１２の舵角θｐが所定舵角θｓ（例えば５°〜７°以上）以上か否かを判定し、この判定がＮＯであるときにはリターンする一方、ＹＥＳであるときにはステップＳ７に進む。

ステップＳ７では、衝突センサ７１からの入力信号を基に、衝突があったか否かを判定し、この判定がＮＯであるときにはリターンする一方、ＹＥＳであるときにはステップＳ８に進む。尚、ステップＳ３の処理を実行して一度、衝突有りと判定している場合には、本ステップＳ７の処理を行わずにステップＳ８に進めばよい。

ステップＳ８では、衝突センサ７１からの入力信号を基に、衝突時における衝突加速度を算出するとともに、該算出した衝突加速度を基に上記衝突（ステップＳ３又はステップＳ７での衝突）が重衝突であるか否かを判定する。そして、この判定がＮＯであるときにはリターンする一方、ＹＥＳであるときにはステップＳ９に進む。

ステップＳ９では、ＥＰＢコントローラ１０に対して第１制動信号を出力することで、ＥＰＢ装置１５の車輪制動力を第２制動力から第１制動力まで低下させ、しかる後にリターンする。

したがって、例えば、乗員がパーキングスイッチ１１をオンにした状態で車両Ａを停車させている場合に、ＥＣＵ１８にて、車両Ａと該車両Ａに対して後方から接近する対象物との衝突が予測された時には、制動力増加制御が実行されて（ステップＳ４の処理が実行されて）、ＥＰＢ装置１５の車輪制動力が第１制動力から増加し始める（図５参照）。そして、該衝突予測後に、車両Ａに該対象物が衝突する際には、ＥＰＢ装置１５の車輪制動力は第１制動力よりも高い制動力（図５では第２制動力）になる。

これにより、衝突時における車輪制動力を十分に確保して、２次衝突の防止を図るとともに車両Ａの車室内の乗員に作用する初期衝撃を低減することができる。ここで、ＥＣＵ１８では、車両Ａと対象物との衝突までの時間が上記所定衝突時間以下となったときに、両者の衝突が起こるものと予測するようにしており、この所定衝突時間はＥＰＢ装置１５の最大応答時間よりも長く設定されている。このため、車両Ａの停車中における衝突の殆どのケースで、図５に示すように、衝突が予測されてから実際に衝突するまでの間に、ＥＰＢ装置１５の車輪制動力を最大制動力である第２制動力まで高めることができ、これによって、２次衝突を確実に防止することができるとともに、乗員に作用する初期衝撃を低減することができる。

上記車両Ａに後方車両が衝突した後において、車室内に乗員が存在し且つ舵角θｐが所定舵角θｓ以下となる条件が成立している場合には、ＥＣＵ１８にて衝撃度対応制御（ステップＳ８及びステップＳ９の処理）が実行される。この結果、上記車両Ａと対象物との衝突が重衝突であった場合には、ＥＰＢ装置１５の車輪制動力は第１制動力まで低下する一方、軽衝突であった場合には、ＥＰＢ装置１５の車輪制動力は第２制動力のまま維持されることとなる。

これにより、衝突が重衝突である場合には車輪制動力を弱めることで、該衝撃により車室内の乗員に作用するリバウンド力（反力）を低減することができて、車室内の乗員を確実に保護することができる。

また、例えば、乗員がパーキングスイッチ１１をオフにした状態（ＥＰＢ装置１５の車輪制動力が０荷重の状態）で車両Ａを停車させている場合にその後方の対象物から衝突されるケースにおいても、ＥＣＵ１８にて車両Ａと後方車両との衝突が予測された時に、図６に示すように、ＥＰＢ装置１５の車輪制動力が増加し始めて、その後、車両Ａに対象物が衝突した後は、衝突が重衝突あれば該車輪制動力は第２制動力まで増加する一方、衝突が軽衝突であれば、該車輪制動力は第１制動力まで低下することとなる。こうして、上述のケース（車両Ａのパーキングスイッチ１１をオンにした状態で後突されるケース）と同様の作用効果を得ることができる。ここで、図６に示すケースでは、ＥＣＵ１８における衝突予測時から実際の衝突までの時間が、ＥＰＢ装置１５の最大応答時間よりも短いため、衝突時におけるＥＰＢ装置１５の車輪制動力が第２制動力よりも低くなっている。このようなケースであっても、衝突が発生してからＥＰＢ装置１５を作動させる場合に比べれば、衝突時における車輪制動力を十分に高く（図６では第１制動力よりも高く）することができる。したがって、衝突による２次衝突を確実に防止することができるとともに、乗員に作用する初期衝撃を十分に低減することができる。

ここで、ＥＣＵ１８による衝撃度対応制御は、図７に示すように、車室内に乗員が存在しな場合（ステップＳ５の判定がＮＯである場合）には実行されない。

したがって、乗員保護の必要性がない場合にまで、衝突発生後にＥＣＵ１８にて衝撃度対応制御が実行されてＥＰＢ装置１５の車輪制動力が不必要に低下するのを防止することができ、これにより、車両Ａの２次衝突をより一層確実に防止することができる。

また、ＥＣＵ１８による衝撃度対応制御は、ステアリング１２の舵角θｐが所定舵角よりも大きい場合（ステップＳ６の判定がＮＯである場合）には実行されない。

したがって、ステアリング１２の舵角θｐが大きいにも拘わらず、衝突後に衝撃度対応制御が実行されて制動力が低下することにより、車両Ａがスピンしたり対向車線への飛び出したりするのを確実に防止することができる。

（他の実施形態）
本発明の構成は、上記実施形態に限定されるものではなく、それ以外の種々の構成を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、レーダ７０により車両後方から接近する対象物を検出するようにしているが、これに限ったものではなく、レーダ７０により車両前方から接近する対象物を検出するようにしてもよいし、車両側方から接近する対象物を検出するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、ＥＣＵ１８において、レーダ７０からの入力信号を基に、対象物の車両Ａからの距離を算出するようにしているが、例えば、レーダ７０に代えて車載カメラを設けるとともに、ＥＣＵ１８にて該車載カメラの撮像画像を画像処理することで、対象物の該車両Ａからの距離を求めるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、ＥＣＵ１８における車両Ａと対象物との衝突予測を、レーダ７０からの距離信号を基に行うようにしているが、これに限ったものではなく、例えば、対象物が通信機能を有する車両であれば車々間通信によって衝突予測を行うようにしてもよい。

また、上記実施形態では、車両Ａの衝突加速度を衝突センサ７１により衝突発生時に検出するようにしているが、これに限ったものではなく、例えば、ＥＣＵ１８において、車載カメラで撮像した対象物の画像を基にその重量及び速度を推定して、この推定情報を基に、衝突発生時における車両Ａの衝突加速度を該衝突発生前に予測するようにしてもよいし、対象物が所定の通信機能を備えた車両であれば、対象物の重量及び速度を車々間通信によって取得して、この取得情報を基に、衝突発生時における車両Ａの衝突加速度を該衝突発生前に予測するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、ＥＰＢ装置１５の最大制動力を第２制動力としているが、例えば、電動モータ４８に対してリミット電流（通常は耐久性等の観点から使用されない電流領域の最大値）を流すことで得られるＥＰＢ装置１５の車輪制動力（上記最大制動力よりも大きい）を第２制動力としてもよい。

本発明は、車両の衝突を検出する実衝突検出手段と、電動ブレーキ機構を駆動することで車輪制動を行う電動パーキングブレーキ装置と、実衝突検出手段による衝突検出情報を基に、該電動パーキングブレーキ装置の作動状態を制御する制御手段と、を備えた車両の制動装置に有用であり、特に、実衝突検出手段として前後方向の衝突加速度を検出する加速度センサを備えた車両に有用である。

本発明の実施形態に係る車両の制動装置を搭載した車両の概略平面図である。フットブレーキ装置、電動パーキングブレーキ装置、及びＳＣＳ装置の一部である加圧ユニットを示す断面図である。制動装置の構成を示すブロック図である。ＥＣＵにおけるブレーキ制御を示すフローチャートである。パーキングスイッチをオンにした状態で停車中の車両に対して対象物が衝突した場合において、該衝突が重衝突であるときと軽衝突であるときとのそれぞれについて、ＥＰＢ装置の車輪制動力の時間変化の様子を示したグラフである。パーキングスイッチをオフにした状態で停車中の車両に対して対象物が衝突した場合において、該衝突が重衝突であるときと軽衝突であるときとのそれぞれについて、ＥＰＢ装置の車輪制動力の時間変化の様子を示したグラフである。パーキングスイッチをオンにした状態で停車中の車両に対して対象物が重衝突する場合に、衝撃度対応制御が実行される条件下にあるときと実行されない条件下にあるときとのそれぞれについて、ＥＰＢ装置の車輪制動力の時間変化の様子を示したグラフである。

Ａ車両
３車輪
９電動ブレーキ機構
１５電動パーキングブレーキ装置
１８ＥＣＵ（制御手段、衝突予測手段、実衝突検出手段、衝撃度取得手段、
舵角検出手段、乗員検出手段）
６４舵角センサ（舵角検出手段）
７０レーダ（衝突予測手段）
７１衝突センサ（実衝突検出手段、衝撃度取得手段）
７２乗員センサ（乗員検出手段）

Claims

車両の衝突を検出する実衝突検出手段と、電動アクチュエータにより駆動される電動ブレーキ機構を作動させることで該車両の車輪制動を行う電動パーキングブレーキ装置と、上記実衝突検出手段による衝突検出情報を基に、該電動パーキングブレーキ装置の作動を制御する制御手段と、を備えた車両の制動装置であって、
上記車両に対して接近する対象物を検出するとともに該対象物が該車両に衝突すると予測されるか否かを検出する衝突予測手段と、
上記車両における上記対象物との衝突時の衝突加速度を予測又は検出により取得する衝撃度取得手段と、をさらに備え、
上記制御手段は、上記車両が停車している場合において、上記衝突予測手段により当該車両と上記対象物との衝突が予測されたときには、上記電動パーキングブレーキ装置をその車輪制動力が増加する方向に作動させる制動力増加制御を実行し、且つ、該衝突予測手段による衝突予測後に、上記実衝突検出手段により当該車両と当該対象物との衝突が検出されたときには、該検出後の電動パーキングブレーキ装置の作動を、上記衝撃度取得手段により取得された該衝突時の衝突加速度の大小に応じて制御する衝撃度対応制御を実行するように構成されており、
上記車輪の舵角を検出する舵角検出手段をさらに備え、
さらに上記制御手段は、上記舵角検出手段により検出された舵角が所定角以上であるときには、上記衝撃度対応制御の実行を禁止するように構成されていること特徴とする車両の制御装置。
車両の衝突を検出する実衝突検出手段と、電動アクチュエータにより駆動される電動ブレーキ機構を作動させることで該車両の車輪制動を行う電動パーキングブレーキ装置と、上記実衝突検出手段による衝突検出情報を基に、該電動パーキングブレーキ装置の作動を制御する制御手段と、を備えた車両の制動装置であって、
上記車両に対して接近する対象物を検出するとともに該対象物が該車両に衝突すると予測されるか否かを検出する衝突予測手段と、
上記車両における上記対象物との衝突時の衝突加速度を予測又は検出により取得する衝撃度取得手段と、をさらに備え、
上記制御手段は、上記車両が停車している場合において、上記衝突予測手段により当該車両と上記対象物との衝突が予測されたときには、上記電動パーキングブレーキ装置をその車輪制動力が増加する方向に作動させる制動力増加制御を実行し、且つ、該衝突予測手段による衝突予測後に、上記実衝突検出手段により当該車両と当該対象物との衝突が検出されたときには、該検出後の電動パーキングブレーキ装置の作動を、上記衝撃度取得手段により取得された該衝突時の衝突加速度の大小に応じて制御する衝撃度対応制御を実行するように構成されており、
上記車両の車室内に乗員が存在するか否かを検出する乗員検出手段をさらに備え、
さらに上記制御手段は、上記乗員検出手段により乗員の存在が検出されなかったときには、上記衝撃度対応制御の実行を禁止するように構成されていることを特徴とする車両の制動装置。
請求項１又は２記載の車両の制動装置において、
上記衝撃度対応制御は、上記衝撃度取得手段により取得された衝撃加速度が所定値以上である場合には所定値未満である場合に比べて上記電動パーキングブレーキ装置の車輪制動力を低下させるよう該電動パーキングブレーキ装置を作動させるものであることを特徴とする車両の制動装置。
請求項３記載の車両の制動装置において、
上記電動パーキングブレーキ装置は、その車輪制動力を第１制動力と該第１制動力よりも大きい第２制動力とに切り換え可能に構成されており、
上記衝撃度対応制御は、上記衝撃度取得手段により取得された衝撃加速度が上記所定値以上である場合には、上記電動パーキングブレーキ装置の車輪制動力を上記第１制動力にする一方、該衝撃加速度が上記所定値未満である場合には、上記電動パーキングブレーキ装置の車輪制動力を上記第２制動力にするよう該電動パーキングブレーキ装置を作動させるものであることを特徴とする車両の制動装置。
請求項４記載の車両の制動装置において、
上記制動力増加制御は、上記車両の停車中において、上記衝突予測手段により当該車両と上記対象物との衝突が予測された場合において、上記電動パーキングブレーキ装置の車輪制動が解除されているか又はその車輪制動力が第１制動力になっているときに、該電動パーキングブレーキ装置の車輪制動力が上記第２制動力に向けて増加する方向に該電動パーキングブレーキ装置を作動させるものであることを特徴とする車両の制動装置。