(57)【要約】【課題】他物体への衝突により自車両や乗員が蒙る総合的損傷を緩和する。【解決手段】他物体に対する自車の衝突の可能性を判断し、可能性があると判断されたとき自車のヨー回転を促すことにより、他物体への衝突により生じた衝突方向の衝撃エネルギの一部を自車のヨー回転により吸収し、車両や乗員に作用する加速度を互に相乗しない衝突方向の直線加速度と自車のヨー回転に伴う回転加速度に分散させることにより、車両および特に乗員が衝突により受ける総合的損傷を緩和する。【選択図】図３
2017136960.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他物体に対する自車の衝突の可能性を判断し、前記可能性があると判断されたとき自車のヨー回転を促すようになっていることを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、他物体への衝突により自車に生ずる衝撃を緩和することに係る。
【背景技術】
【０００２】
他物体への自車の衝突が不可避と予測されるとき、該衝突により受ける衝撃に対する緩衝度がなるべく高い部位にて自車を他物体に当接させるよう自車の操舵を自動制御することが、下記の特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５-２５４９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
他物体への自車の衝突により自車両やその乗員に加わる衝撃は、それが衝突の方向に沿って直線的に作用する場合に最も過酷に作用する。もし衝撃力をその場で多方向に分散させることができれば、個々の衝撃力は弱まり、車両や乗員が受ける総合的損傷を和らげることができると考えられる。そのような衝撃力の多方向への分散の特に有効な一つとして、衝突のエネルギにより自車をヨー回転させることが考えられる。
【０００５】
本発明は、上記の考えに基づき、他物体への衝突により自車両や乗員が蒙る総合的損傷を緩和することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決すべく、本発明は、他物体に対する自車の衝突の可能性を判断し、前記可能性があると判断されたとき自車のヨー回転を促すようになっていることを特徴とする車両を提案するものである。
【０００７】
ただ、促されることにより増大した自車のヨー回転により自車が前記他物体とは別の他物体に衝突することになる虞れもあるので、前記ヨー回転の促しは、それによって自車が前記他物体とは別の他物体に衝突する虞れがないことを確認した上で行われるようになっていてよい。
【発明の効果】
【０００８】
上記の如く、車両が、他物体に対する自車の衝突の可能性を判断し、前記可能性があると判断されたとき自車のヨー回転を促すように作られていれば、他物体への衝突により生じた衝突方向の衝撃エネルギの一部を自車のヨー回転により吸収し、車両や乗員に作用する加速度を衝突方向の直線加速度と自車のヨー回転に伴う回転加速度に分散させることにより、衝突方向の直線加速度を低減することができる。この場合、自車両および乗員には、低減された衝突方向の直線加速度に加えて自車のヨー回転に伴う回転加速度が作用するが、両者は互に相乗することのない加速度であり、車両が衝突により受ける総合的損傷を緩和することができ、特に自車のヨー回転の中心近くに位置している乗員が衝突により受ける総合的損傷を大幅に緩和することができる。
【０００９】
また前記ヨー回転の促しは、それによって自車が前記他物体とは別の他物体に衝突する虞れがないことを確認した上で行われるようになっていれば、促されることにより増大した自車のヨー回転により自車が前記他物体とは別の他物体に衝突することになるような不都合を排除して、衝突により車両および乗員が受ける総合的損傷を緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】先行車に自車が追突する過程を例示する概略図である。
【図２】車輪の接地点に作用する制駆動力と横力（サイドフォース）の関係および横力が車輪の横滑りにより変化する態様を示すグラフである。
【図３】本発明による車両衝突への対応制御を示すフローチャートである。
【図４】図３のステップ６０の詳細を一つの実施例につて示すフローチャートである。
【図５】図３のステップ６０の詳細を他の一つの実施例につて示すフローチャートである。
【図６】４ＷＤ車、４輪駆動力配分車、２輪駆動力配分車において車輪を空転させて滑らせるための車輪の駆動態様を示す図である。
【図７】図３に示す制御の一部を修正した制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
今、図１の図（Ａ）に示す如く自車１０が先行車２０に後方より接近しつつあり、何らかの事情により追突の虞れがある距離まで自車が先行車に近付いたとする。このような場合、運転者の多くは追突を避けるようにハンドルを切るであろうから、自車が更に先行車に近づいたときには、図（Ｂ）に示す如く自車１０は先行車２０に対し横方向に幾分ずれていることが予想される。かかる操舵によって追突が回避されればよいが、操舵による追突の回避が間に合わないときには、自車１０は図（Ｃ）に示す如くその先端部にて片当りする態様にて先行車２０に追突する。事実、多くの追突事故において、追突車は先行車に片当りしている。
【００１２】
この場合、自車１０は、その重心に作用する衝撃の加速度が先行車２０への当接部よりずれて作用するので、図（Ｄ）に示す如く先行車２０との当接部の周りにヨー回転し、現状の車両のままでも衝突による衝撃エネルギの一部は自車のヨー回転により吸収されるが、このとき自車のヨー回転を促す制御が行われれば、衝撃エネルギのより多くの部分を自車のヨー回転により吸収し、自車両や乗員が蒙る損傷をより一層低減することができる。
【００１３】
路面上の車輪に作用する力については、周知の通り図２の図（Ａ）に示す如く、路面と車輪の間に作用する力は路面に沿うあらゆる方向について路面と車輪の間の摩擦係数μと車輪に作用する荷重Ｗの積μＷを越えないという定理があり、車輪に掛かる制駆動力Ｔが増大すれば、車輪により得られる横力（サイドフォース）ＦはμＷの２乗よりＴの２乗を差し引いた値の平方根の値に従って減少する。これに更に車輪の横滑りが関与すると、制駆動力Ｔと横力Ｆと横滑り角βとは図（Ｂ）に示す如く関連する。横滑りに伴う横力の増大は数度ないし１０度程度のβmaxにて飽和する。図にて、曲線０−Ａｏは制駆動力Ｔが０の場合の横滑り角βと横力Ｆの間の対応を示す。曲線０−Ａは制駆動力ＴがＴaの場合の横滑り角βと横力Ｆの間の対応を示す。図示の対応より分かる通り、Ｆoβ1、Ｆoβ2はＴが０でβがβ1、β2であるときの横力であり、Ｆaβ1、Ｆaβ2はＴがＴaでβがβ1、β2であるときの横力である。
【００１４】
本発明は、車輪の横力が上記の如く制駆動力Ｔや横滑り角βによって変化することを踏まえて、図１の図（Ｃ）や（Ｄ）の状態にある自車１０のヨー回転を促すものであり、その制御は図３のフローチャートに示す要領にて実行されてよい。
【００１５】
図３に示す制御に於いては、先ずステップ（Ｓ）１０にて、追突の虞れのある先行車の如き相手方車両の速度、位置、進行方向が推定され、更にステップ２０にて、自車両の速度、位置、進行方向が推定される。次いで、ステップ３０にて、路面の摩擦係数が推定され、以上に得られたデータに基づき、ステップ４０にて、相手方車両に対する自車両の衝突の可能性が演算され、その結果に基づき、ステップ５０にて、衝突が不可避であるか否かが判断される。
【００１６】
ステップ５０の答がイエスであるとき、即ち運転者の対応の如何、また相手方車両の動きの如何、またはそれらの両方を勘案しても、衝突は不可避であると判断されたときには、制御はステップ６０へ進み、図１の図（Ｃ）に示すような状態を想定して、自車両の路面−タイヤ間の摩擦係数を低減し、自車両が図１の図（Ｄ）に示す状態或いはそれ以上に大きくヨー回転することを促す制御が行われる。
【００１７】
一方、ステップ５０の答がノーであるとき、即ち運転者の対応次第、または相手方車両の動き次第、またはそれらの両方によって衝突が回避される可能性があると判断されたときには、特に運転者の対応に干渉してそれを乱すようなことのないよう、ステップ６０の制御は行わないよう配慮される。
【００１８】
図４は、図３のステップ６０に於ける自車両の路面−タイヤ間の摩擦係数を低減する摩擦係数低減制御を、自車両が後輪駆動車や前輪駆動車の場合について、一つの実施例として示すフローチャートである。
【００１９】
この場合、先ずステップ６０１にて、各駆動輪について、その分担荷重に図３のステップ３０にて推定された路面の摩擦係数を掛け、それにトルクへの変換係数αを掛けることにより、駆動輪に滑りによる空転を起こさせるトルクＴwが推定される。次いで、ステップ６０２にて、駆動輪の回転数を駆動輪の路面に対する摩擦が静摩擦より動摩擦に変わるに適した回転数にするための目標空転回転数が演算される。続くステップ６０３においては、各駆動輪についてその回転数が目標空転回転数以下であるか否かが判断され、答がイエスであれば制御はステップ６０４へ進み、ステップ６０１にて推定されたＴwの値を適当な増分δ1だけ増大させた駆動トルクにて駆動輪が駆動される。一方、答がノーであれば制御はステップ６０５へ進み、ステップ６０１にて推定されたＴwの値を適当な減分δ2だけ減小させた駆動トルクにて駆動輪が駆動される。いずれにしても、以上のような駆動輪の摩擦係数低減制御が実行されるときには、ステップ６０６にて非駆動輪のブレーキを解除し、非駆動輪の制動が車両のヨー回転を妨げないようにしておくのがよい。
【００２０】
図５は、図３のステップ６０に於ける自車両の路面−タイヤ間の摩擦係数を低減する摩擦係数低減制御を、４輪駆動車（４ＷＤ車）や駆動力配分車（トルクベクトリング車）の場合について、一つの実施例として示すフローチャートである。
【００２１】
この場合、ステップ６１１においては、４輪の各々（n=1, 2, 3, 4）について、その分担荷重に図３のステップ３０にて推定された路面の摩擦係数を掛け、それにトルクへの変換係数αnを掛けることにより、各輪に滑りによる空転を起こさせるトルクＴwnが推定される。次いで、ステップ６１２にて、各輪の回転数を各輪の路面に対する摩擦が静摩擦より動摩擦に変わるに適した回転数にするための目標空転回転数が演算される。次いで、ステップ６１３にて、各輪の回転数が各輪に対する目標空転回転数に制御される。
【００２２】
４輪駆動車（４ＷＤ車）や駆動力配分車（トルクベクトリング車）では、通常の前進駆動や後進駆動時の駆動態様の他に、各輪の駆動方向を図６に示す如く変えることができる。尚、前輪駆動車または後輪駆動車であっても、駆動力配分車であれば、図６に示す如く変えることができる。車輪を空転化により滑らせて車体のヨー回転を促す制御は、車輪の空転化のための駆動により車両に好ましからざる加速度が加わらないよう、更には、車体にヨー回転方向のモーメントを付与するようにされるべきものであり、図５の車輪空転制御は、図６に示す如き種々の駆動態様を取り入れて行なわれてよい。
【００２３】
即ち、４ＷＤ車では一対の前輪と一対の後輪とは別々に駆動できるので、図６の図（Ａ）や（Ｂ）のように一対の前輪と一対の後輪とが互に反対方向に駆動されれば、車両に新たに加速度を付することなく車輪の空転による滑りを誘発し、車両のヨー回転を促すことができる。また４輪駆動力配分車や２輪駆動力配分車の場合には、図６の図（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）に示す如く車輪の空転化のための駆動そのものによっても車両にそれをその重心の周りに回動させるモーメントを付加することができ、本発明による衝突に伴う車両のヨー回転の促しをより的確に実施することができる。
【００２４】
図７は、他物体に対する自車の衝突の可能性があると判断されたとき自車のヨー回転を促し、他物体への衝突により生じた衝突方向の衝撃エネルギの一部を衝突方向の衝撃エネルギとは相乗しない自車のヨー回転エネルギに変換して車両および特に乗員が受ける総合的損傷を緩和するとしても、促されることにより増大した自車のヨー回転により自車が前記他物体とは別の他物体に衝突することになる虞れもあることを考慮し、ヨー回転の促しは、それによって自車が別の他物体に衝突する虞れがないことを確認した上で行われるようにすることを組み入れた制御を示すフローチャートである。図７のフローチャートにおいて、図３のフローチャートにおけるステップと同じステップには図３におけると同じステップ番号が付されている。
【００２５】
この実施例では、ステップ５０の答がイエスのときには、制御はステップ５１へ進み、ステップ１０〜４０の演算結果に基づいてステップ６０を実行した場合に自車両が上記演算の対象である他物体とは別の他物体に衝突する２次衝突を起こす可能性をチェックする演算が行われ、次いでステップ５２にて２次衝突の可能性があるか否かが判断される。この場合、ステップ５２の答がノーであり、ステップ６０を実行しても２次衝突の虞れがなければ、制御はステップ６０へ進み、自車両の路面−タイヤ間の摩擦係数を低減し、自車両がヨー回転することを促す制御が行われるが、ステップ５２の答がイエスであれば、ステップ６０はバイパスされる。即ち、これは、他物体に対する自車両の衝突の可能性があるとき自車両のヨー回転を促すことにより衝突方向の衝撃エネルギの一部をこれと相乗しない自車両のヨー回転に変換することにより衝突によって車両および特に乗員が受ける総合的損傷を緩和する制御を、促されたヨー回転によって自車両が別の他物体に衝突する虞れのないことを条件として実行する制御である。
【００２６】
以上に於いては本発明を実施例について詳細に説明したが、かかる実施例について本発明の範囲内にて種々の変更が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【符号の説明】
【００２７】
１０…自車、２０…先行車
【図１】
2017136960.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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