(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
共に電子制御可能な負圧ブースタ（ＶＢ）および油圧ポンプ（ＯＰ）を備え、負圧ブースタ（ＶＢ）に接続されたマスタシリンダ（ＭＣ）が発生するブレーキ油圧と、油圧ポンプ（ＯＰ）が発生するブレーキ油圧とによってブレーキシリンダ（ＢＣ）を作動させ得る車両用制動装置であって、
前走車を含む障害物との距離を検出する距離検出手段と、
前記距離検出手段で検出された距離と設定された距離とを比較して目標減速度を算出する目標減速度算出手段と、
前記目標減速度が所定値以下の場合には負圧ブースタ（ＶＢ）を作動させ、前記目標減速度が所定値を越える場合には油圧ポンプ（ＯＰ）を作動させる制御ユニットと、
を備えたことを特徴とする車両用制動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、共に電子制御可能な負圧ブースタおよび油圧ポンプを備え、負圧ブースタに接続されたマスタシリンダが発生するブレーキ油圧と、油圧ポンプが発生するブレーキ油圧とによってブレーキシリンダを作動させ得る車両用制動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
前走車との間に所定の車間距離を保って自動走行する車両は、車間距離が短くなったときに減速を行うための自動制動装置が必要である。かかる自動制動装置として、マスタシリンダに付設された負圧ブースタをリニアソレノイドで制御することにより、前記マスタシリンダに所定のブレーキ油圧を発生させてブレーキシリンダを作動させるものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、負圧ブースタおよびマスタシリンダにより発生可能なブレーキ油圧は必ずしも充分ではなく、パニックブレーキ等の緊急時に必要な制動力が得られない可能性がある。また負圧ブースタやマスタシリンダに故障が発生した場合に備えて何らかのバックアップ機能を持たせることが必要である。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、負圧ブースタおよびマスタシリンダによりブレーキ油圧を発生する制動装置に、緊急時におけるバックアップ機能を付加することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、共に電子制御可能な負圧ブースタおよび油圧ポンプを備え、負圧ブースタに接続されたマスタシリンダが発生するブレーキ油圧と、油圧ポンプが発生するブレーキ油圧とによってブレーキシリンダを作動させ得る車両用制動装置であって、前走車を含む障害物との距離を検出する距離検出手段と、前記距離検出手段で検出された距離と設定された距離とを比較して目標減速度を算出する目標減速度算出手段と、前記目標減速度が所定値以下の場合には負圧ブースタを作動させ、前記目標減速度が所定値を越える場合には油圧ポンプを作動させる制御ユニットとを備えたことを特徴とする。
【０００６】
上記構成によれば、前走車を含む障害物との距離と設定された距離とを比較して算出される目標減速度が所定値以下の場合には、電子制御される負圧ブースタに接続されたマスタシリンダが発生するブレーキ油圧で制動を行うことにより、制動力をきめ細かく制御することができる。また前記目標減速度が所定値を越え、負圧ブースタに接続されたマスタシリンダが発生するブレーキ油圧では必要な制動力が得られない緊急時には、電子制御される油圧ポンプにより加圧されたブレーキ油圧で制動を行うことにより、必要な制動力を確保することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【０００８】
図１〜図５は本発明の一実施例を示すもので、図１は本発明による制動装置を備えた車両の全体構成図、図２は制御系のブロック図、図３は自動運転電子制御ユニットによる制動の作用を説明するフローチャートの第１分図、図４は自動運転電子制御ユニットによる制動の作用を説明するフローチャートの第２分図、図５はＡＢＳ／Ｂ−ＴＣＳ電子制御ユニットによる制動の作用を説明するフローチャートである。
【０００９】
図１はモータＭに接続された駆動輪たる前輪Ｗｆと、従動輪たる後輪Ｗｒとを備えた車両を示すもので、この車両はドライバーによる運転が可能であるのは勿論のこと、自動運転電子制御ユニットＵ1 による自動運転が可能である。駆動輪Ｗｒに接続されたモータＭは、ドライバーによるアクセルペダルの操作に基づいて駆動されるとともに、自動運転時には自動運転電子制御ユニットＵ1 に接続されたパワートレイン電子制御ユニットＵ2 により制御される。
【００１０】
前輪Ｗｆおよび後輪ＷｒにはそれぞれブレーキシリンダＢＣが設けられており、このブレーキシリンダＢＣにブレーキ油圧を供給すべく、負圧タンクＶＴおよび負圧ポンプＶＰに接続された負圧ブースタＶＢを一体に備えたマスタシリンダＭＣが設けられる。負圧ブースタＶＢはドライバーが操作するブレーキペダルＢＰによって作動するだけでなく、自動運転時にはリニアソレノイドＬＳによって作動可能である。マスタシリンダＭＣとブレーキシリンダＢＣとの間には、油圧ポンプＯＰを備えた油圧制御ユニットＨＵが介装される。油圧制御ユニットＨＵと駆動輪ＷｒのブレーキシリンダＢＣとの間には、更に比例減圧弁ＰＣＶが介装される。
【００１１】
前記油圧制御ユニットＨＵは、制動時に車輪速センサＳ1 の出力に基づいて車輪がロック傾向になったことが検出されると、ブレーキ油圧の減圧・保持・増圧を繰り返すことにより前記ロック傾向を解消して制動力を確保する、所謂アンチロックブレーキ制御を実行するとともに、車両の発進時等に車輪速センサＳ1 の出力に基づいて駆動輪がスリップしたことが検出されると、そのスリップを抑制すべく駆動輪を制動する、所謂ブレーキトラクションコントロール制御を実行する。前記比例減圧弁ＰＣＶは、後輪Ｗｒの制動力を前輪Ｗｆの制動力よりも弱く設定して前後輪Ｗｆ，Ｗｒ間の制動力配分を適切に保持する。
【００１２】
ブレーキ電子制御ユニットＵ3 は、負圧センサＳ2 で検出した負圧タンクＶＴの内圧に基づいて負圧ポンプＶＰの作動を制御する。アンチロックブレーキシステム用およびブレーキトラクションコントロールシステム用のＡＢＳ／Ｂ−ＴＣＳ電子制御ユニットＵ4 は、前記車輪速センサＳ1 で検出した車輪速に基づいて油圧制御ユニットＨＵの作動を制御するとともに、自動運転電子制御ユニットＵ1 からの緊急ブレーキ指令に基づいて油圧制御ユニットＨＵを作動させることにより緊急制動を行なわせる。自動運転電子制御ユニットＵ1 は、ブレーキ電子制御ユニットＵ3 およびＡＢＳ／Ｂ−ＴＣＳ電子制御ユニットＵ4 からのステータス信号と、マスタシリンダ圧センサＳ3 からのマスタシリンダ圧フィードバック信号と、レーザレーダ等の障害物センサ（図示せず）で検出した障害物のデータとに基づいて、負圧ブースタＶＢのリニアソレノイドＬＳの作動を制御し、マスタシリンダＭＣが発生する所定のブレーキ油圧をブレーキシリンダＢＣに供給する。
【００１３】
次に、図２のブロック図および図３、図４のフローチャートに基づいて、自動運転電子制御ユニットＵ1 による制動の作用を説明する。
【００１４】
先ず、ステップＳ１で、負圧センサＳ2 により検出した負圧タンクＶＴの内圧を、ブレーキ電子制御ユニットＵ3 から自動運転電子制御ユニットＵ1 に読み込む。その結果、ステップＳ２で負圧ポンプＶＰ、負圧タンクＶＴ、負圧センサＳ2 等のバキューム系に異常があれば、負圧ブースタＶＢでマスタシリンダＭＣを作動させてブレーキ油圧を発生させる通常の制動を行うことができないと判断し、ステップＳ３でＡＢＳ／Ｂ−ＴＣＳ電子制御ユニットＵ4 に四輪のブレーキ指令を出力する。前記ブレーキ指令を受けたＡＢＳ／Ｂ−ＴＣＳ電子制御ユニットＵ4 は、緊急制動を行うべく油圧制御ユニットＨＵの油圧ポンプＯＰが発生したブレーキ油圧を前輪Ｗｆおよび後輪ＷｒのブレーキシリンダＢＣに供給する。
【００１５】
前記ステップＳ２でバキューム系に異常がなければ、ステップＳ４で、そのときの車速等に応じた設定車間距離を読み込むとともに、ステップＳ５でレーザレーダ等の障害物センサの出力に基づいて前走車との車間距離を算出する。続くステップＳ６で設定車間距離と検出車間距離とを比較することにより、前記設定車間距離を維持するために必要な目標減速度を算出する。そしてステップＳ７で目標減速度が０．６Ｇ（Ｇは重力加速度）を越えていれば、負圧ブースタＶＢおよびマスタシリンダＭＣで発生したブレーキ油圧では制動力が不足すると判断し、ステップＳ８でＡＢＳ／Ｂ−ＴＣＳ電子制御ユニットＵ4 に四輪のブレーキ指令を出力する。その結果、前記ステップＳ３と同様に、ＡＢＳ／Ｂ−ＴＣＳ電子制御ユニットＵ4 からの指令で油圧制御ユニットＨＵは油圧ポンプＯＰが発生したブレーキ油圧を前輪Ｗｆおよび後輪ＷｒのブレーキシリンダＢＣに供給し、前記０．６Ｇを越える減速度の緊急制動を実行する。
【００１６】
前記ステップＳ７で目標減速度が０．６Ｇ以下であり、負圧ブースタＶＢおよびマスタシリンダＭＣで発生したブレーキ油圧で必要な制動力が賄える場合には、ステップＳ９に移行して前記目標減速度を得るためのブレーキ油圧である基準圧を算出する。一方、ステップＳ１０で車体の実減速度を検出し、ステップＳ１１で目標減速度と実減速度とを比較してＰＩＤ制御により第１制御量を算出する。ステップＳ１２で第１制御量をブレーキ油圧に変換した補正圧を算出し、ステップＳ１３で基準圧と補正圧とを加算して目標圧を算出し、更にステップＳ１４で目標圧を負圧ブースタＶＢのリニアソレノイドＬＳに供給する基準電流に変換する。
【００１７】
続くステップＳ１５でマスタシリンダＭＣが発生している現在圧を読み込み、ステップＳ１６で目標圧と現在圧とを比較してＰＩＤ制御により補正圧に相当する第２制御量を算出し、ステップＳ１７で第２制御量をリニアソレノイドＬＳの補正圧相当電流に変換する。そしてステップＳ１８で補正圧相当電流に前記基準電流を加算してリニアソレノイドＬＳの目標電流を算出し、ステップＳ１９で目標電流を基準デューティーに変換する一方、ステップＳ２０でリニアソレノイドＬＳの実電流を読み込む。
【００１８】
続くステップＳ２１でマスタシリンダＭＣが発生している現在圧、補正圧（ステップＳ１６参照）およびリニアソレノイドＬＳの実電流を所定の基準値と比較して圧力制御系およびリニアソレノイド系の故障診断を行い、その結果、ステップＳ２２で異常があればステップＳ２３に移行し、前記ステップＳ３と同様に、ＡＢＳ／Ｂ−ＴＣＳ電子制御ユニットＵ4 からの指令で油圧ポンプＯＰが発生したブレーキ油圧を前輪Ｗｆおよび後輪ＷｒのブレーキシリンダＢＣに供給して緊急制動を行う。
【００１９】
前記ステップＳ２２で異常がない場合には、ステップＳ２４に移行し、目標電流と実電流とを比較してＰＩＤ制御により補正電流に相当する第３制御量を算出するとともに、ステップＳ２５で補正電流に相当するデューティーを算出し、ステップＳ２６で基準デューティーと補正電流相当デューティーとを加算して目標デューティーを算出する。そしてステップＳ２７で、前記目標デューティーをリニアソレノイド駆動回路に出力してリニアソレノイドＬＳを制御することにより、負圧ブースタＶＢを作動させてマスタシリンダＭＣに所望のブレーキ油圧を発生させ、ブレーキシリンダＢＣを作動させることができる。これにより、自動運転中に適切な制動力を発生させ、前走車の車間距離を設定車間距離に等しく保つことができる。
【００２０】
次に、図２のブロック図および図５のフローチャートに基づいて、ＡＢＳ／Ｂ−ＴＣＳ電子制御ユニットＵ4 による制動の作用を説明する。
【００２１】
先ず、ステップＳ３１で初期チェックを行った後に、ステップＳ３２でＡＢＳ／Ｂ−ＴＣＳ電子制御ユニットＵ4 、車輪速センサＳ1 および油圧制御ユニットＨＵの故障診断を行い、その結果ステップＳ３３で故障があれば、ステップＳ３４で警告灯を点灯し、ステップＳ３５でアンチロックブレーキシステムが作動不能であることを示すＡＢＳダウン信号を出力する。
【００２２】
前記ステップＳ３３で故障がなければステップＳ３６に移行し、ステップＳ３６で自動運転電子制御ユニットＵ1 から緊急ブレーキ指令があれば、ステップＳ３７で、油圧ポンプＯＰが発生するブレーキ油圧で四輪を緊急制動する。前記ステップＳ３６で緊急ブレーキ指令がなければ、ステップＳ３８〜Ｓ４１でＡＢＳ制御を実行する。
【００２３】
すなわち、ステップＳ３８で車輪速センサＳ1 の出力に基づいてＡＢＳ制御が必要であるか否かを判断し、ステップＳ３９でＡＢＳ制御が必要であれば、ステップＳ４０で油圧制御ユニットＨＵを介してブレーキ油圧を制御することにより車輪のロックを抑制するとともに、ステップＳ４１でＡＢＳが作動中であることを示すＡＢＳビジー信号を出力する。
【００２４】
以上のように、通常時には負圧ブースタＶＢおよびマスタシリンダＭＣが発生するブレーキ油圧で制動を行うことにより制動力のきめ細かい制御を行うことができ、また０．６Ｇ以上の大きな制動力が必要な場合や、何らかの故障が発生した場合には、油圧ポンプＯＰを利用して大きな制動力を発生させ、緊急制動を可能にすることができる。しかも前記油圧ポンプＯＰは、アンチロックブレーキシステム用およびブレーキトラクションコントロールシステム用として予め備えられたものを利用するので、コストの上昇を最小限に抑えることができる。
【００２５】
尚、図５のフローチャートではＡＢＳ機能についてのみ説明したが、ＡＢＳをＢ−ＴＣＳと読み代えることにより、ＡＢＳ機能と同様にＢ−ＴＣＳ機能を発揮させることが可能である。
【００２６】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、前走車を含む障害物との距離と設定された距離とを比較して算出される目標減速度が所定値以下の場合には、電子制御される負圧ブースタに接続されたマスタシリンダが発生するブレーキ油圧で制動を行うことにより、制動力をきめ細かく制御することができる。また前記目標減速度が所定値を越え、負圧ブースタに接続されたマスタシリンダが発生するブレーキ油圧では必要な制動力が得られない緊急時には、電子制御される油圧ポンプにより加圧されたブレーキ油圧で制動を行うことにより、必要な制動力を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による制動装置を備えた車両の全体構成図
【図２】  制御系のブロック図
【図３】  自動運転電子制御ユニットによる制動の作用を説明するフローチャートの第１分図
【図４】  自動運転電子制御ユニットによる制動の作用を説明するフローチャートの第２分図
【図５】  ＡＢＳ／Ｂ−ＴＣＳ電子制御ユニットによる制動の作用を説明するフローチャート
【符号の説明】
ＢＣ        ブレーキシリンダ
ＭＣ        マスタシリンダ
ＯＰ        油圧ポンプ
ＶＢ        負圧ブースタ
【図１】
0003971490.tif 000002
【図２】
0003971490.tif 000003
【図３】
0003971490.tif 000004
【図４】
0003971490.tif 000005
【図５】
0003971490.tif 000006