JP4705498B2 - 車両の急ブレーキ判断装置 - Google Patents

Description

本発明は、アクセルペダルの戻し速度を検出し、戻し速度が所定の閾値を越える時にはその後に運転者が急ブレーキ操作をすると判断する車両の急ブレーキ判断装置に関する。

従来の急ブレーキ判断装置として、運転者がブレーキペダルを踏んだ時の踏込速度や踏込強さに基づいて、運転者が急ブレーキ操作を行ったと判断するようにして、ブレーキ圧を増圧するようにした技術が知られている。

しかし、このような急ブレーキ判断装置では、アクセルペダルからブレーキペダルへの踏み替えに時間がかかってしまう高齢者等では、緊急時にブレーキペダルを踏むまでの反応時間に遅れが生じてしまうので、ブレーキペダルの踏込に応じて急ブレーキ操作か否かを判断するのでは、急ブレーキ操作の判断に伴う自動ブレーキ処理等に遅れが生じる可能性がある。

そこで、車両の走行中に急ブレーキ操作を行う時には、アクセルペダルを速やかに戻してからブレーキペダルを踏むので、アクセルペダルの戻し速度を検出すれば、急ブレーキ操作を行うであろうと判断することは可能であろうと考えられ、このような知見に基づいた車両の急ブレーキ判断装置がいくつか提案されている。
特許第２８４４４３２号公報 特開２００１−１０４６８号公報 実開平４−４２４６６号公報

ところで、上記従来の急ブレーキ判断装置では、アクセル開度により一意にアクセルペダルの戻し操作速度の閾値が設定されている。運転者によりアクセルペダルの通常状態の操作速度が異なるため、このようにアクセルペダルの戻し操作速度の閾値がアクセル開度により一意に設定されているとすると、急ブレーキの判断が全ての運転者に対して合わないという問題が生じてくる。

すなわち、アクセルペダルの戻し操作速度の閾値を高く設定すると操作が遅い運転者に対しては急ブレーキ機能を作動させることができなくなり、また反対にアクセルペダルの戻し操作速度の閾値を低く設定すると、操作が早い運転者に対しては必要のない時に急ブレーキ機能が作動してしまうことがある。また、同じ運転者であっても、市街地と郊外や山岳路とでは操作パターンが変化する。

よって、本発明の目的は、全ての運転者及び全ての運転パターンに対して適切なアクセル戻し操作速度の閾値を設定可能な車両の急ブレーキ判断装置を提供することである。

本発明によると、アクセルペダルの戻し速度を検出し、該戻し速度が所定の閾値を超える時にはその後に運転者が急ブレーキ操作すると判断する車両の急ブレーキ判断装置であって、アクセルペダルの戻し操作のうちアクセル操作量がゼロになるまで戻され続け、その後のブレーキペダル操作量が所定値未満であるアクセル通常戻し操作におけるアクセルペダル戻し操作の開始位置及び該開始位置から所定開度毎にそれまでのアクセル戻し速度の最大値を、複数回の前記アクセル通常戻し操作毎に記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶されている複数回のアクセル戻し速度の最大値の平均を算出して通常アクセル操作学習値とする通常アクセル操作学習値算出手段と、前記通常アクセル操作学習値に所定の緊急アクセル操作量を加算して前記所定の閾値を算出する閾値算出手段と、を具備したことを特徴とする車両の急ブレーキ判断装置が提供される。

本発明によると、運転者毎にアクセルペダルの戻し操作速度のパターンを学習することにより、全ての運転者に対して適切なアクセル戻し操作速度の制御閾値を設定でき、運転者の違い、又は同一運転者における運転状態の違いに応じた適切な急ブレーキ判断が可能となる。

以下、本発明実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、本発明が適用可能な車両のブレーキ装置の構成を示す液圧系統図が示されている。

図１において、例えば４輪車両に搭載されるマスターシリンダ２には、負圧ブースタ４を介してブレーキペダル６からブレーキ操作力が入力される。このマスターシリンダ２はタンデム型マスターシリンダである。

マスターシリンダ２は、例えば左前輪用車輪ブレーキＢＦ及び右後輪用車輪ブレーキＢＲに対応した第１出力ポート８と、例えば右前輪用車輪ブレーキ（図示せず）及び左後輪用車輪ブレーキ（図示せず）に対応した第２出力ポート１０とを備え、第１及び第２出力ポート８，１０には出力液圧路１２，１４がそれぞれ個別に接続されている。

第１出力ポート８側のブレーキ装置と第２出力ポート１０側のブレーキ装置とは同一構成を有するものであるため、以下第１出力ポート８側のブレーキ装置に関する部分だけについて説明し、第２出力ポート１０側のブレーキ装置に関する部分についてはその説明を省略する。

マスターシリンダ２の出力液圧は、吸入弁１６及び吐出弁１８を備えるとともにモータ２０で駆動されるポンプ２２で増圧可能であり、該ポンプ２２の吐出側、即ち吐出弁１８は液圧路２４に接続される。

液圧路２４及び車輪ブレーキＢＦ，ＢＲ間には調圧手段２６が設けられている。調圧手段２６は、左前輪用車輪ブレーキＢＦ及び液圧路２４間に設けられたノーマルオープン型電磁弁２８と、右後輪用車輪ブレーキＢＲ及び液圧路２４間に設けられたノーマルオープン型電磁弁３０と、各車輪ブレーキＢＦ，ＢＲ側から液圧路２４側へのブレーキ液の流通を許容してノーマルオープン型電磁弁２８，３０にそれぞれ並列に接続される一対のチェック弁３２，３４とを含んでいる。

調圧手段１４は更に、両車輪ブレーキＢＦ，ＢＲに共通な単一のリザーバ３６と、各車輪ブレーキＢＦ，ＢＲ及びリザーバ３６間にそれぞれ設けられたノーマルクローズ型電磁弁３８，４０を含んでおり、リザーバ３６はポンプ２２の吸入側、即ち吸入弁１６にチェック弁４２を介して接続されている。

調圧手段２６は、ノーマルオープン型電磁弁２８，３０を開弁するとともにノーマルクローズ型電磁弁３８，４０を閉弁することにより、液圧路２４の液圧を各車輪ブレーキＢＦ，ＢＲにそれぞれ作用せしめる状態と、ノーマルオープン型電磁弁２８，３０を閉弁するとともにノーマルクローズ型電磁弁３８，４０を閉弁することにより、各車輪ブレーキＢＦ，ＢＲのブレーキ液圧を保持する状態と、ノーマルオープン型電磁弁２８，３０を閉弁するとともにノーマルクローズ型電磁弁３８，４０を開弁することにより、各車輪ブレーキＢＦ，ＢＲのブレーキ液圧をリザーバ３６に解放する状態とを切り替え可能である。

よって、調圧手段２６のノーマルオープン型電磁弁２８，３０及びノーマルクローズ型電磁弁３８，４０の開閉を制御することにより、液圧路２４の液圧を制御して車輪ブレーキＢＦ，ＢＲに作用せしめることができる。

出力液圧路１２はノーマルクローズ型電磁弁４４を介してポンプ２２の吸入側、即ち吸入弁１６及びチェック弁４２間に接続されるとともに、ノーマルオープン型電磁弁４６を介して液圧路２４に接続される。

ノーマルオープン型電磁弁４６には、出力液圧路１２から液圧路２４側へのブレーキ液の流通を許容するチェック弁４８が並列に接続されるとともに、液圧路２４の液圧がリリーフ圧よりも高い時に開弁して液圧路２４から出力液圧路１２側に液圧を解放するリリーフ弁５０が並列に接続されており、リリーフ弁５０のリリーフ圧は調整可能である。

ノーマルクローズ型電磁弁４４、ノーマルオープン型電磁弁４６、チェック弁４８及びリリーフ弁５０は共働してブレーキアシスト手段５２を構成する。このブレーキアシスト手段５２においては、ノーマルクローズ型電磁弁４４を開くとともにノーマルオープン型電磁弁４６を閉じた状態でリリーフ弁５０のリリーフ圧を調整することにより、車両運転者のブレーキ操作入力に対するブレーキ出力の比であるブレーキ出力ゲイン（液圧路２４のブレーキ液圧／ブレーキペダル６の操作力）を変更することを可能として、車輪ブレーキＢＦ，ＢＲに作用せしめるブレーキ圧、即ち車輪ブレーキが発揮するブレーキ力を調整することができる。

ポンプ２２，調圧手段２６及びブレーキアシスト手段５２によりブレーキアクチュエータ５４が構成され、ブレーキアクチュエータ５４はブレーキアシストを可能として各車輪ブレーキＢＦ，ＢＲのブレーキ力を調整する。ブレーキアクチュエータ５４はブレーキＥＣＵ５６により制御される。

すなわち、ポンプ２２を駆動するモータ２０のオン／オフ作動、調圧手段２６におけるノーマルオープン型電磁弁２８，３０及びノーマルクローズ型電磁弁３８，４０の開閉作動、ブレーキアシスト手段５２におけるノーマルクローズ型電磁弁４４及びノーマルオープン型電磁弁４６の開閉作動、並びにリリーフ弁５０のリリーフ圧がブレーキＥＣＵ５６によって制御される。

ブレーキＥＣＵ５６には、車速を検出する車速検出手段５８、車両運転者によるブレーキペダル６の踏込操作量を検出するブレーキ操作量検出手段６０、マスターシリンダ２の出力圧である出力液圧路１２の液圧を検出するブレーキマスター圧検出手段６２、車輪ブレーキＢＦ，ＢＲのブレーキ圧を検出する車輪ブレーキ圧検出手段６４，６６、車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段６８、車両の横加速度を検出する横加速度検出手段７０、車両運転者によるステアリング操作量を検出するステアリング操作量検出手段７２、及びエンジンのスロットル開度を検出するスロットル開度検出手段７４の各検出信号が入力される。

しかして、車両運転者のブレーキ操作量に関連するパラメータであるブレーキ操作量及びブレーキ操作速度と基準値の比較に基づいて、急ブレーキ操作が検出されると、その急ブレーキ操作時には車両運転者のブレーキ操作入力に対して車輪ブレーキＢＦ，ＢＲが発揮するブレーキ力が増大するように、ブレーキアクチュエータ５４のブレーキアシスト手段５２を作動させる。

また、運転者によるブレーキペダルの踏み込みがない場合であっても、後述する本発明の急ブレーキ判断装置で急ブレーキが必要と判断された場合には、ブレーキアクチュエータ５４のモータ２０を駆動することにより、所定の液圧を車輪ブレーキＢＦ，ＢＲに供給して、急ブレーキに備えてのホイールシリンダの加圧、又は急ブレーキを作動させることができる。

図２はディスクブレーキの概略断面図である。ブレーキキャリパ７８はホイールシリンダ８０を一体的に有しており、ホイールシリンダ８０内にはピストン８２が嵌合されている。ピストン室８４には液圧供給口９４を介してマスターシリンダ２又はブレーキアクチュエータ５４からの液圧が供給される。

９２はディスクロータであり、車軸９０に連結されている。液圧供給口９４を介してマスターシリンダ２又はブレーキアクチュエータ５４から液圧がピストン室８４内に供給されると、ピストン８２が左方向に押し出されパッド８６がディスクロータ９２に押し付けられる。

ピストン８２がパッド８６をディスクロータ９２に押し付けた反力でキャリパ７８が右方向に移動し、反対側のパッド８８もディスクロータ９２に押し付けられ、ブレーキがかけられる。

以下、図３及び図４のフローチャートを参照して、本発明実施形態の車両の急ブレーキ判断装置について詳細に説明する。このフローチャートは、ＥＢＰ制御（エレクトリック・ブレーキ・プリフィル制御）のフローチャートである。

まず、ステップＳ１０において、通常アクセル操作学習フラグがオンか否かを判定する。通常アクセル操作学習フラグがオンと判定された場合には、ステップＳ１１へ進んでアクセル開度の前回との差分、即ちアクセル開度の変化量と、アクセル変化量の最大値をストア（記憶）する。

次いで、ステップＳ１２へ進んでアクセル開度が０か否か、即ちアクセルペダルが完全に戻されているか否かを判定する。ステップＳ１２でアクセル開度が０でないと判定された場合には、ステップＳ１３へ進んで前回のアクセル開度が０か否かを判定する。

ステップＳ１３で前回のアクセル開度が０と判定された場合には、ステップＳ１４へ進んでアクセル操作の学習を実行する。即ち、ステップＳ１４では、通常アクセル操作学習フラグをオフにし、学習カウンタをカウントアップし、学習アクセル変化量のそれまでの最大値を記憶し、学習アクセルオフ開始開度を記憶する。

ステップＳ１３で前回のアクセル開度が０でないと判定された場合には、ステップＳ１５へ進んでアクセル開度が増加しているか否かを判定する。アクセル開度が増加していると判定された場合には、ステップＳ１６へ進んで学習フラグをオフにする。

一方、ステップＳ１２でアクセル開度が０と判定された場合には、ステップＳ１７へ進んでＥＢＰ制御作動から規定時間内に一定圧以上のブレーキを踏んだか否かを判定する。ステップＳ１７が肯定判定の場合には、ステップＳ１８へ進んで学習フラグをオフにする。

ステップＳ１０で通常アクセル操作学習フラグがオフと判定された場合には、ステップＳ１９へ進んでアクセル閉速度が発生したか否かを判定する。ステップＳ１９が肯定判定の場合には、ステップＳ２０へ進んでアクセル閉速度が学習許可速度以上か否かを判定する。

ステップＳ２０が肯定判定の場合には、ステップＳ２１へ進んで通常アクセル操作学習フラグをオンにする。ステップＳ１５が否定判定の場合、ステップＳ１７が否定判定の場合及びステップＳ１４，Ｓ１６，Ｓ１８，Ｓ２１の後にはステップＳ２２へ進んで学習カウンタが４回以下か否かを判定する。学習カウンタが４回以下と判定された場合には、ステップＳ２３へ進んで通常アクセル操作学習値に予め定められた初期値を代入する。

ステップＳ２２で学習カウンタが５回以上と判定された場合には、ステップＳ２４へ進んでステップＳ１４で学習されたアクセル変化量の最大値の３回の平均を計算し、通常アクセル操作学習値とする。

具体的には、表１に示すように、過去５回のアクセル開度別の閉速度のうち最小値及び最大値を除いた３回の平均を計算し、通常アクセル操作学習値とする。学習カウンタが６回以上では、過去５回分について同様な計算を行う。

ステップＳ２５では、通常アクセル操作学習値に緊急アクセル操作加算量を加えて、制御開始閾値とする。例えば、図５に示すようにアクセル開度５度毎にアクセル閉速度の最大値をプロットし、５回の学習結果のうち最小値と最大値を除いた平均値を通常アクセル操作学習値９６とする。この通常アクセル操作学習値９６に緊急アクセル操作加算量を加えて、ＥＢＰ制御開始閾値９８とする。

次いで、ステップＳ２６へ進んでＥＢＰ許可車速以上か否かを判定する。このＥＢＰ許可車速は例えば５〜１０ｋｍ／ｈに設定される。許可車速未満の場合には、本処理を終了する。

ステップＳ２６でＥＢＰ許可車速以上と判定された場合には、ステップＳ２７へ進んでＥＢＰ制御中か否かを判定する。ＥＢＰ制御中と判定された場合には、ステップＳ２８へ進んでアクセルペダルを踏んでいないか否かを判定する。

ステップＳ２８が肯定判定の場合には、ステップＳ２９へ進んでブレーキペダルを踏んでいないか否かを判定する。ブレーキペダルを踏んでいないと判定された場合には、ステップＳ３０へ進んでＥＢＰタイマが規定時間以下か否かを判定する。

ＥＢＰタイマが規定時間以下の場合には、ステップＳ３１へ進んでＥＢＰ加圧を続行する。即ち、ブレーキアクチュエータ５４のモータ２０を駆動して、図２に示すホイールシリンダ８０のピストン室８４内に実質的に制動作動しない程度の液圧を供給して、ピストン８２によりパッド８６，８８をディスクロータ９２に押し付け、車両運転者の急ブレーキ動作に備える。

一方、ステップＳ２８又はステップＳ２９が否定判定の場合、即ちアクセルペダルを踏んでいるか又はブレーキペダルを踏んでいると判定された場合には、ステップＳ３２へ進んでＥＢＰを停止する。また、ステップＳ３０でＥＢＰタイマが規定時間経過したと判定された場合にも、ステップＳ３２へ進んでＥＢＰを停止する。

ステップＳ２７でＥＢＰ制御中でないと判定された場合には、ステップＳ３３へ進んでアクセルペダルを踏んでいないか否かを判定する。肯定判定の場合には、ステップＳ３４へ進んでブレーキペダルを踏んでいないか否かを判定する。

ブレーキペダルを踏んでいないと判定された場合には、ステップＳ３５へ進んでアクセル変化量の最大値が図５のＥＢＰ制御開始閾値９８を超えているか否かを判定する。即ち、急激なアクセルオフが発生して、アクセル変化量の最大値がＥＢＰ制御開始閾値９８を超えているか否かを判定する。

ステップＳ３５が肯定判定の場合には、ステップＳ３６へ進んでＥＢＰタイマを規定時間にセットする。このＥＢＰタイマは減算タイマである。次いで、ステップＳ３７へ進んでＥＢＰの加圧を開始する。

すなわち、ブレーキアクチュエータ５４のモータ２０を駆動して、ホイールシリンダ８０のピストン室８４内に実質的に制動作動しない程度の液圧を供給して、ピストン８２を移動してパッド８６，８８をディスクロータ９２に押し付け、車両運転者の急ブレーキ動作に備える。

一方、ステップＳ３３又はステップＳ３４が否定判定の場合には、即ちアクセルペダル又はブレーキペダルを踏んでいないと判定された場合には、ステップＳ３８へ進んでＥＢＰを停止する。

ステップＳ３５でアクセル変化量の最大値がＥＢＰ制御開始閾値９８を超えていないと判定された場合にも、ステップＳ３８へ進んでＥＢＰを停止する。

上述した実施形態の急ブレーキ判断装置によると、運転者毎にアクセルペダルの戻し速度のパターンを学習することにより、全ての運転者に適切なＥＢＰ制御開始閾値を設定することが可能であり、運転者の違い、又は同一運転者における運転状態の違いに応じた適切な急ブレーキ判断が可能となる。

例えば、アクセル開度が小さい時にはアクセルペダルの戻し操作が早く、アクセル開度が大きな時には戻し操作が遅い運転者と、その逆であるアクセル開度が小さい時にはアクセルペダルの戻し操作が遅く、アクセル開度が大きな時には戻し操作が早い運転者のどちらにも対応が可能となる。

本発明が適用可能な車両のブレーキ装置の構成を示す液圧系統図である。 ディスクブレーキの概略断面図である。 本発明実施形態に係るＥＢＰ制御のフローチャートである。 本発明実施形態に係るＥＢＰ制御のフローチャートである。 アクセル操作の学習マップである。

符号の説明

２ マスターシリンダ
４ 負圧ブースタ
６ ブレーキペダル
２０ モータ
２２ ポンプ
２６ 調圧手段
２８，３０，４６ ノーマルオープン型電磁弁
３８，４０，４４ ノーマルクローズ型電磁弁
３６ リザーバ
５０ リリーフ弁
６４，６６ 車輪ブレーキ圧検出手段
７８ ブレーキキャリパ
８０ ホイールシリンダ
８２ ピストン
８６，８８ パッド
９２ ディスクロータ
９６ アクセル操作量学習値
９８ ＥＢＰ制御開始閾値

Claims (1)

1. アクセルペダルの戻し速度を検出し、該戻し速度が所定の閾値を超える時にはその後に運転者が急ブレーキ操作すると判断する車両の急ブレーキ判断装置であって、
   アクセルペダルの戻し操作のうちアクセル操作量がゼロになるまで戻され続け、その後のブレーキペダル操作量が所定値未満であるアクセル通常戻し操作におけるアクセルペダル戻し操作の開始位置及び該開始位置から所定開度毎にそれまでのアクセル戻し速度の最大値を、複数回の前記アクセル通常戻し操作毎に記憶する記憶手段と、
   該記憶手段に記憶されている複数回のアクセル戻し速度の最大値の平均を算出して通常アクセル操作学習値とする通常アクセル操作学習値算出手段と、
   前記通常アクセル操作学習値に所定の緊急アクセル操作量を加算して前記所定の閾値を算出する閾値算出手段と、
   を具備したことを特徴とする車両の急ブレーキ判断装置。

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