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技術 車両の自動退避装置

出願人 トヨタ自動車株式会社
発明者 鈴木真之祐
出願日 2001年8月27日 (19年4ヶ月経過) 出願番号 2001-256757
公開日 2003年3月5日 (17年9ヶ月経過) 公開番号 2003-063373
状態 特許登録済
技術分野 走行状態に応じる自動操向制御装置 パワーステアリング 交通制御システム パワーステアリング装置 ブレーキシステム(制動力調整) 航行(Navigation) ブレーキシステム(制動力調整) 航行(Navigation) 交通制御システム パワーステアリング機構 走行状態に応じる操向制御
主要キーワード 曲折状態 退避装置 停止領域内 配分状態 自動運転制御装置 故障判定結果 退避制御 配分割合
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (12)

課題

ステアリングシステム故障により操舵不能となった場合にも、車両の進行方向のコントロールを可能にして、より好適な位置に車両を停止させる。

解決手段

ステアリングシステムに故障が発生した場合、左右の車輪に付与するブレーキ力を制御して車両の進路を変更して、所定の退避領域X内に車両Aを停止させる。

概要

背景

特開平9−161196号には、各種のセンサからの情報に基づいて、車両の速度や操舵角を制御して自立走行を行う自動運転制御装置が開示されている。そして、このような自動運転制御故障が発生した場合には、走行中の車両に対して自動操舵制御を実施して、車両を走行レーンから退避させることが開示されている。

概要

ステアリングシステムの故障により操舵不能となった場合にも、車両の進行方向のコントロールを可能にして、より好適な位置に車両を停止させる。

ステアリングシステムに故障が発生した場合、左右の車輪に付与するブレーキ力を制御して車両の進路を変更して、所定の退避領域X内に車両Aを停止させる。

目的

本発明は、このような課題に着目してなされたものであり、その目的は、ステアリングシステムに故障が発生した場合にも、車両の進行方向のコントロールをある程度可能にして、より好適な位置に車両を停止させることができる車両の自動退避装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
3件
牽制数
20件

この技術が所属する分野

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請求項1

車両を所定の退避領域に停止させる車両の自動退避装置であって、所定の車輪に付与するブレーキ力の大きさを制御可能な制動制御機構と、ハンドル操作連動して車輪を転舵させるステアリングシステム故障が発生した場合に、前記制動制御機構の動作制御を行い、所定の前記退避領域に車両を停止させる退避制御手段とを備える車両の自動退避装置。

請求項2

前記退避制御手段は、前記制動制御機構の動作制御によって車両を停止させ得る停止領域を、車両の走行状態をもとに演算する停止領域演算手段と、車両の進路周辺の状況を得る周辺情報取得手段と、前記停止領域演算手段の演算結果と前記周辺情報取得手段によって得られた周辺情報とをもとに、前記停止領域内で車両を停止させる領域として、前記退避領域を選定する選定手段と、前記選定手段によって選定された前記退避領域と走行中の車両との位置関係をもとに、前記制動制御機構の動作制御を行う制御手段と、を備える請求項1記載の車両の自動退避装置。

請求項3

前記退避制御手段は、運転者のハンドル操作状態に応じて、前記制動制御機構の動作制動を行う請求項1記載の車両の自動退避装置。

技術分野

0001

本発明は、ステアリングシステム故障が発生した場合に、所定の退避領域内に車両を停止させる車両の自動退避装置に関する。

背景技術

0002

特開平9−161196号には、各種のセンサからの情報に基づいて、車両の速度や操舵角を制御して自立走行を行う自動運転制御装置が開示されている。そして、このような自動運転制御に故障が発生した場合には、走行中の車両に対して自動操舵制御を実施して、車両を走行レーンから退避させることが開示されている。

発明が解決しようとする課題

0003

また、このように自動運転制御に故障が発生した場合には、自動運転制御を中止して、操舵ハンドル車輪との間の操舵系機械的に直結状態として、操舵ハンドルの回転と車輪の転舵とが機械的に連動する状態となる、通常のマニュアル操舵切り換えることも考えられる。

0004

しかし、走行中に何らかの原因によって、操舵系に設けられたセンサ類モータ油圧系などに故障が発生した場合には、前述した自動操舵制御の効果が十分に発揮されない場合もある。また、このようなセンサ等の故障以外にも、ステアリングシャフト回転動作ロック状態となるなどの操舵機構に故障が発生した場合や、車輪の転舵動作が不能となるなどの転舵機構に故障が発生した場合には、前述したようなマニュアル操舵に切り換えても、車両の進路を変化させることが困難な場合もおこり得る。

0005

また、このように操舵機構、転舵機構、センサ、モータ等で構成される一連のステアリングシステムに故障が発生した場合には、車両に対して強制的に減速制御を実行して、直ちに車両を停止させることも考えられるが、最終的に車両が停止する位置によっては、周辺を走行する車両にとって妨げになる場合も起こり得る。

0006

本発明は、このような課題に着目してなされたものであり、その目的は、ステアリングシステムに故障が発生した場合にも、車両の進行方向のコントロールをある程度可能にして、より好適な位置に車両を停止させることができる車両の自動退避装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

そこで、請求項1にかかる車両の自動退避装置は、車両を所定の退避領域に停止させる車両の自動退避装置であって、所定の車輪に付与するブレーキ力の大きさを制御可能な制動制御機構と、ハンドル操作に連動して車輪を転舵させるステアリングシステムに故障が発生した場合に、制動制御機構の動作制御を行い、所定の退避領域に車両を停止させる退避制御手段とを備えて構成する。

0008

なお、制動制御機構は、運転者ブレーキ操作に関わりなくブレーキ力を発生する発生源を有するタイプと、このような発生源を備えずに運転者のブレーキ操作に連動して発生したブレーキ力を、所定車輪に配分する際の配分状態を制御するタイプの双方を含むものとする。

0009

ステアリングシステムの故障として、車両走行中に車輪の転舵角が固定された状態を想定する。一例として、この状態で、右輪に対し、左輪に比べてより大きな制動力(ブレーキ力)を作用させると、車両は右周り回頭する傾向となって、それ以前の進行方向に対して右よりに車両の進路が変わる。また、左輪に対し、右輪に比べてより大きな制動力を作用させると、車両は左周りに回頭する傾向となって、それ以前の進行方向に対して左よりに車両の進路が変わる。退避制御手段は、このような作用を利用することで、ステアリングシステムに故障が発生した場合に制動制御機構の動作制御を行い、車両に進行方向を制御し、所定の退避領域に車両を停止させる。

0010

また、請求項2にかかる車両の自動退避装置は、請求項1における車両の自動退避装置において、退避制御手段は、制動制御機構の動作制御によって車両を停止させ得る停止領域を、車両の走行状態をもとに演算する停止領域演算手段と、車両の進路周辺の状況を得る周辺情報取得手段と、停止領域演算手段の演算結果と周辺情報取得手段によって得られた周辺情報とをもとに、この停止領域内で車両を停止させる領域として退避領域を選定する選定手段と、選定手段によって選定された退避領域と走行中の車両との位置関係をもとに、制動制御機構の動作制御を行う制御手段とを備えて構成する。

0011

車輪に付与する制動力の大きさを制御して車両を停止させる場合、車両を停止させることができる停止領域は、直前車速、車輪の転舵角など、車両の走行状態をもとに把握することができる。そこで、まず、停止領域演算手段により、このような車両の走行状態をもとに車両を停止させ得る停止領域を算出する。そして、道路曲折状態道幅路肩の大きさ、交差点の有無など、車両の進路周辺の状況は、例えば車載ナビゲーションシステム、路−車間通信、車−車間通信などの周辺情報取得手段によって把握することができる。このようにして得られた周辺情報と停止領域とをもとに、選定手段では、停止領域内において好適に車両を退避させることができる領域として、前述した退避領域を選定する。そして、制御手段は、退避領域と走行中の車両との位置関係とに応じて、所定車輪における制動制御機構の動作制御を行い、車両を所定の退避領域内に停止させる。

0012

また、請求項3にかかる車両の自動退避装置は、請求項1における車両の自動退避装置において、退避制御手段は、運転者のハンドル操作状態に応じて、制動制御機構の動作制御を行うことを特徴とする。

0013

車輪を転舵させるステアリングシステムが故障の場合であっても、操舵ハンドルの回転操作が可能な状況であれば操舵角をもとに、運転者が車両の進路を変化させたいと希望する方向を把握することも可能である。また、操舵ハンドルがロック状態になった場合であっても、操舵ハンドルに付与される操舵トルクなどをもとに、運転者が車両の進路を変化させたいと希望する方向を把握することも可能である。そこで、退避制御手段は、このような運転者のハンドル操作状態をもとに、運転者が車両の進路を変化させたいと希望する方向を検知し、この検知結果をもとに、制動制御機構の動作制御を行って、退避走行中の車両の進行方向を制御する。

発明を実施するための最良の形態

0014

以下、本発明の好ましい実施形態につき、添付図面を参照しつつ説明する。

0015

図1に、第1の実施形態にかかる退避制御装置を備えたステアリングシステムを示す。

0016

操舵ハンドル10にはステアリングシャフト12の一端が連結されており、ステアリングシャフト12の他端側は、ラックアンドピニオン式ギヤ装置13に連結されており、ギヤ装置13において、ステアリングシャフト12の回転運動ラック軸14の直線運動に変換され、ラック軸14の動作によって車輪Wの転舵動作がなされる機構となっている。

0017

ラック軸14には、操舵アシスト力を付与する電動式アシスト装置15を備えており、操舵トルクに応じたアシスト力を発生するように動作制御がなされる。

0018

また、ステアリングシャフト12は、途中に伝達比可変機構16が介在しており、操舵ハンドル10側の入力軸12Aとギヤ装置13側の出力軸12Bとを、この伝達比可変機構16を介して連結している。

0019

伝達比可変機構16は、入力軸12Aと出力軸12Bとを相対回転可能な状態に連結する所定のギヤ機構と、このギヤ機構を駆動する駆動モータとを備えており、駆動モータを回転駆動することで、入力軸12Aに対して出力軸2Bが相対的に回転する機構となっており、駆動モータの動作制御を行うことで、入力軸12A−出力軸12B間の回転量の伝達比を変化させる制御システムを構成している。そしてこの入力軸12Aに対して、操舵ハンドル10の操舵角を検出する操舵角センサ310、操舵ハンドルに付与される操舵トルクを検出するトルクセンサ311をそれぞれ設けている。

0020

また、4輪各輪のブレーキ装置作動液を供給する液圧制御系には、運転者によるブレーキペダル20の操作とは別に、各ホイールシリンダ21に供給される作動液の液圧を制御するブレーキアクチュエータ200を設けており、このブレーキアクチュエータ200を含む液圧制御系を図2に概略的に示す。なお、ブレーキアクチュエータ200は、各車輪のブレーキ装置毎に、独立に液圧を制御し得る機構となっており、図2には1つの車輪に関するブレーキアクチュエータ200の構成を代表的に示すが、他の車輪に関しても同様な構成となっている。

0021

マスタシリンダ30とホイールシリンダ21とを接続する管路201には、遮断弁(非通電時:開弁)210を備えており、作動液の液圧制御を実行する際に閉弁して、マスタシリンダ30とホイールシリンダ21との間の管路201を遮断する。また、遮断弁210よりもホイールシリンダ21側の管路201には、保持弁(非通電時:開弁)220を備えており、保持弁220を閉弁させることで、保持弁220からホイールシリンダ21側の液圧系閉塞状態とすることができる。

0022

保持弁220とホイールシリンダ21との間の管路201は、管路202によって、リザーバ255に接続しており、この管路202には減圧弁(非通電時:閉弁)230を備え、通電状態非通電状態2値状態駆動制御信号によって減圧弁230をduty駆動することで、管路202の連通状態を変化させることができる。

0023

モータ250によって回転駆動される液圧ポンプ251は、運転者のブレーキ操作とは別に、ブレーキ力を制御する際の液圧発生源として機能し、液圧ポンプ251の吐出口は、管路203を介して、遮断弁210と保持弁220との間の管路201に接続している。なお、液圧ポンプ251の吐出口側には、吐出方向とは逆方向の作動液の流れを阻止する逆止弁252を設けている。

0024

一方、液圧ポンプ251の吸込口側は、管路204を介してリザーバ255に接続しており、管路204には、吸込方向とは逆方向の作動液の流れを阻止する逆止弁253、254を配している。

0025

この逆止弁253、254の間の管路204は、管路205を介してリザーバタンク31に接続されており、リザーバタンク31内の作動液は、管路204を介して、液圧ポンプ251に吸い込まれる。また管路205の途中には、この管路205を開閉させる吸込弁(非通電時:閉弁)240を備えている。

0026

このように、液圧ポンプ251や各種の弁装置などによって構成されるブレーキアクチュエータ200は、退避制御装置100によって動作制御が実施される。

0027

図3に示すように、退避制御装置100には、前述した操舵角センサ310、トルクセンサ311の他、各車輪Wの回転状態を検出する車輪速センサ312、車両の現在位置及びその周辺の道路地理情報を得るナビゲーションシステム313、車両周辺の現況を得るために車体前後に搭載したCCDカメラ314、車輪Wの転舵角をラック軸14のストローク位置として検出するストロークセンサ315、ホイールシリンダ21に作用する液圧を検出する圧力センサ316、ヨーレートセンサ317、横加速度センサ318、前後加速度センサ319などの各センサの検出結果が与えられる。

0028

また、退避制御装置100には、ステアリングシステムの故障を判定する故障判定部320の判定結果が与えられ、退避制御装置100は、故障判定部320においてステアリングシステムに故障が発生したと判断された場合に、車両を所定の退避領域に停止させる退避制御を開始する。この故障判定部320には、前述したような各種センサ類、伝達比可変機構16、アシスト装置15など、ステアリングシステムを構成する各センサや駆動機構動作情報が与えられ、これらの結果をもとに、ステアリングシステムの故障を判定する。ステアリングシステムに故障が発生したと判断する例としては、例えば、伝達比可変機構16或いはアシスト装置15に何らかの故障が発生して、操舵ハンドル10の操作操作や車輪Wの転舵動作がロック状態となった場合や、操舵ハンドル10の回転操作が可能な状態であっても、ハンドル操作に応じた車輪Wの転舵動作制御に故障が発生した場合など、運転者が希望する車輪の転舵状態と実際の転舵状態とが不一致となるような状況が発生した場合に、ステアリングシステムに故障が発生したものと判断する。

0029

なお、いかなる状態でステアリングシステムに故障が発生したと判断するかは、ステアリングシステムの構成や、設計思想に依存するものであり、前述した例に限定するものではない。

0030

次に、退避制御装置100で実施する車両の退避制御について、図4フローチャートをもとに説明する。なお、このフローチャートはイグニションスイッチオン操作によって起動する。

0031

まずステップ(以下「ステップ」を「S」と記す。)102に進み、図3に示した各センサからの情報を読み込み、所定の演算処理を行うなどによって、車速V、操舵角、転舵角、制動状態旋回状態など、車両の走行状態を示す各種の車両状態量を取得する。

0032

そして、続くS104では、このような車両状態量をもとに、この時点で退避制御を開始した場合に車両を停止させることができる領域となる、制御可能領域(停止領域)を算出する。例えば、右車輪に対し、左車輪に比べてより大きなブレーキ力を作用させると、車両は右周りに回頭する傾向となって、それ以前の進行方向に対して右よりに車両の進路が変わる。また、左車輪に対し、右車輪に比べてより大きなブレーキ力を作用させると、車両は左周りに回頭する傾向となって、それ以前の進行方向に対して左よりに車両の進路が変わる。このようにブレーキ力の制御を所定車輪に施すことで車両の挙動制御を行うことが可能であり、その時点での車速V、車輪Wの転舵角、ヨーレート横加速度、前後加速度などをもとに、計算によって或いは実験的に制御可能領域を把握することが可能である。

0033

一例として、図5(a)に示すように、車両Aが片側2車線の直線道路を走行中である場合などには、点線L1、L2の間の領域が制御可能範囲L1〜L2として算出される。

0034

続くS106では、車載されたナビゲーションシステム313から周辺の道路形状や車両の現在位置Nを取得する。なお、周知のとおり、ナビゲーションシステム313は、予め備えられた地図データと、GPS(Global Positioning System)衛星から随時受信するGPS信号とをもとに、車両の現在位置Nや周辺の道路形状の各情報を得ることができる。

0035

そして続くS108において、S102及びS106の結果をもとに、制御可能範囲L1〜L2内において、車両を停止させる領域として好適な退避領域候補を選定する。この実施形態では、制御可能範囲L1〜L2内において車両を停止させる領域として、常に複数の退避領域候補を挙げておく手法を採用している。一例として、図5(a)には、3カ所の退避領域候補S1、S2、S3を特定した場合を図示しており、路側帯S0内に位置する退避領域候補をS1、現在の走行車線の前方に位置する退避領域候補をS2、追い越し車線側の退避領域候補をS3として示す。

0036

続くS110では、車載したCCDカメラ314の撮像結果を画像解析し、車両の前方、後方側方に存在する車両やその他の障害物の存在など、車両の周辺情報S4を取得する。なお、路−車間通信や車−車間通信などを利用して、周辺情報S4を得ることも可能である。

0037

続くS112では、S108で取得した退避領域候補S1〜S3、S110で取得した周辺情報S4とをもとに、走行中の車両を停止させるべき領域となる退避領域Xを決定する。CCDカメラ314の撮像結果より得られた周辺情報S4として周辺に障害物等が存在しない場合であれば、例えば、後続車両に支障とならない領域であるため、退避領域候補S1が退避領域Xとして決定される。なお、このような退避領域候補S1、S2、S3の中で、いずれの領域を優先的に退避領域として決定するかについては、設計思想に依存するものであり、特に限定するものではない。

0038

そして続くS114において、故障判定部320から得られるステアリングシステムの故障判定結果を読み込んだ後、S116に進んで、ステアリングシステムに故障が発生したかを判断し、ステアリングシステムが正常に動作している場合には、S116で「No」と判断され、前述したS102に戻り、同様の処理が実施される。従って車両の走行中(イグニションスイッチのオン操作後)は、絶えず退避領域Xを決定する処理が実施されている。

0039

そして、実際にステアリングシステムに故障が発生した場合には、S116で「Yes」と判断されて、S118に進み、S106で読み込んだ車両の現在位置NとS112で決定した車両の退避領域Xとの位置偏差と、各種の車両状態量とをもとに、各車輪Wのブレーキ装置で発生させるブレーキ力(ホイールシリンダ21内の目標液圧)の大きさを設定する。S104において説明したように、走行中の車両を退避領域X内に停止させるため、各車輪のブレーキ力をどのように配分すればよいかは、現在位置Nと退避領域Xとの位置偏差と、各種の車両状態量とをもとに、計算により或いは実験的に求めることができる。そこで、例えば、位置偏差と車両状態量とに応じた各車輪のブレーキ力との関係を予めマップ化しておき、S118では、位置偏差と車両状態量とをもとにマップ検索し、各車輪のブレーキ装置で発生させるブレーキ力を設定してもよい。

0040

そして、S120に進み、S118で設定したブレーキ力に応じた動作制御信号を、対応する各車輪のブレーキアクチュエータ200に出力する。これにより、各車輪に対して所定のブレーキ力が付与されて、この例では、減速しつつ、車両は左方向に進路を変える。

0041

続くS122では、車速VがV=0になったか、すなわち車両が停止したかを判断し、「No」の場合には再びS102に戻ってS102以降の処理が継続される。

0042

このようにして、車両Aを退避領域X内に停止させるような退避制御処理が継続して実行され、この間、図5(b)に2点鎖線で示す軌道上を走行するようにして、退避領域Xに向かって進む。そして、S122で「Yes」、すなわち車速V=0となった時点では、図5(b)に示すように、車両Aは退避領域X内に停止した状態となる。

0043

なお、図4のフローチャートでは省略したが、S116でステアリングシステムに故障が発生したと判断した場合には、例えばハザードランプを自動的に点滅させるか、或いは、退避制御において車両が進路を変える方向に応じて、方向指示器を点滅させるなどの処理を行うことが望ましい。

0044

また、前述したような退避領域候補の選定は、例えば、走行車両周辺の地理情報の中から、対向車線内、交差点内踏切内などを除いた領域内で選定するなど、様々な手法を採用することが可能である。例えば、対向車線側や交差点内、踏切内などの各領域を除いた領域を、退避領域候補として、ナビゲーションシステム313の地図データ上に予め登録しておいてもよい。また、退避領域候補を特定する際には、交差点や踏切などの道路形状、歩行者を含む障害物の位置、後続車両などの各情報を、路−車間通信や車−車間通信などを利用して得ることもできる。

0045

ここで、退避制御が開始された後に、周囲の状況変化に応じて、退避領域Xが変化する場合を、図6(a)〜図6(c)に例示しておく。

0046

図6(a)に示すように、車両Aが追い越し車線を走行中に、ステアリングシステムに故障が発生した場合を想定する。図6(a)の状況でも、図5(a)の場合と同様に、路側帯S0、左側車線、追い越し車線にそれぞれ退避領域候補S1〜S3が選定される(S108)。しかし、車載したCCDカメラ314の撮像結果より、左側車線に後続車両Bが存在する状況が周辺情報S4として取得されると(S110)、車両Aの走行車線を現状のまま維持させることが望ましいと判断し、車両Aの前方の退避領域候補S3を退避領域Xとして選定する(S112)。

0047

そして、退避制御が開始されると、前方の退避領域X内に停止すべく、車両Aは直進状態を維持しつつ自動的に徐々に減速される。図6(b)は、このように車両が自動的に減速され、その結果、左側車線を走行していた後続車両Bが車両Aを追い越した状況を示している。このように車両Aの周辺の状況が変化して、後続車両や障害物等が無く、かつ、制御可能範囲L1〜L2内に路側帯S0の退避領域候補S1が含まれる場合には(図6(b)参照)、この退避領域候補S1が新たに退避領域Xとして設定される場合も生じる。そして、以降の退避制御は、新たに設定された退避領域Xを停止目標位置として制御がなされ、最終的に車両Aは、路側帯S0の退避領域X内に停止するように退避制御が実行される(図6(c))。

0048

また、図7に、交差点付近における退避領域候補S1、S2、S3の選定例を示しておく。図7で示した状況は、車両Aが交差点に差し掛かる直前の状況であり、交差点内及びその先に位置する踏切内は、地図データ上で予め退避領域候補からは除外されている。退避領域候補としては、車両Aの前方の退避領域候補S1、交差点を左折した領域となる退避領域候補S2、及び交差点を超えた領域となる退避領域候補S3がそれぞれ退避領域候補に挙がっている。そして、さらにCCDカメラ314の撮像結果等から周辺情報S4を得て、右折車両や歩行者などの存在を確認した後、退避領域候補S1〜S3から、最終的に退避領域Xが決定される。

0049

次に第2の実施形態について説明する。

0050

前述した実施形態では、ステアリングシステムに故障が発生した場合に、所定の退避領域内に車両を自動的に停止させる退避制御について説明した。これに対し、前述したようにステアリングシステムに故障が発生して操舵が不能となった場合であっても、運転者の希望する進路変更方向を検知して、その方向に車両の進路を変更しつつ、車両を停止させるように退避制御することも可能である。

0051

図1に示すように、操舵ハンドル10に連結されたステアリングシャフト12と、左右の車輪Wに連結されたラック軸14とが、機械的に連結されたステアリングシステムでは、ギヤの噛み込みや駆動モータの焼き付きなどによって伝達比可変機構16に故障が発生した場合や、パワーステアリング機構のアシスト装置15が故障してラック軸14の動き拘束された場合、或いはギヤ装置13内にギヤの噛み込みが発生した場合などには、操舵ハンドル10の回転操作ができず、車輪Wの転舵動作が不能となって一定の転舵角に固定される事態もおこり得る。

0052

このようにステアリングシャフト12の回転が拘束される、いわゆるロック状態となった場合にも、運転者が、車両の進路を変更したいとする方向に沿って操舵ハンドル10を操作すると、その際に加えられた操舵トルクに応じてステアリングシャフト12が捻れるため、この捻れた量をトルクセンサ311によって検出することができる。トルクセンサ311では、操舵ハンドル10に加えられた操舵トルクの大きさとその方向を検知できるため、トルクセンサ311の検出結果を利用することで、運転者が左右いずれの方向に、どの程度、車両の進路を変化させたいのかを概ね把握することができる。

0053

そこで、このようにトルクセンサ311の検出結果をもとに退避制御を行う場合の実施形態を、図8のフローチャートに沿って説明する。なお、図8では左右前輪に付与するブレーキ力の設定例について概略的に説明することとし、図8のフローチャートは、故障判定部320(図3参照)において、ステアリングシステムに故障が発生したと判断した時点で起動する。

0054

まずS202では、トルクセンサ311、車輪速センサ312の検出結果を読み込み、続くS204では、読み込んだ車速Vに応じた基本目標液圧Poを設定し、続くS206では、例えば図9に示すグラフをもとに、検出した操舵トルクTの大きさに応じた目標液圧の補正量α(α>0)を設定する。

0055

そしてS208に進み、トルクセンサ311の検出結果をもとに操舵方向右操かが判断され、「Yes」の場合にはS210に進んで、右車輪側のホイールシリンダ21の目標液圧PをP=Po+αに設定し、左車輪側のホイールシリンダ21の目標液圧PをP=Po−αに設定する。このように運転者が操舵ハンドル10を右方向に操作した場合には、左前輪に比べ、右前輪に付与するブレーキ力が相対的に大となるように、目標液圧Pを設定する。

0056

また、S208で「No」、すなわち左操舵の場合にはS212に進み、右車輪側のホイールシリンダ21の目標液圧PをP=Po−αに設定し、左車輪側のホイールシリンダ21の目標液圧PをP=Po+αに設定する。このように運転者が操舵ハンドル10を左方向に操作した場合には、右前輪に比べ、左前輪に付与するブレーキ力が相対的に大となるように、目標液圧Pを設定する。

0057

このようにS210又はS212において目標液圧Pを設定した後、S214に進み、設定した目標液圧Pに応じた動作制御信号を各車輪のブレーキアクチュエータ200に出力する。これにより、各車輪に対して所定のブレーキ力が付与されて、車両を自動的に減速させつつ、操舵方向に応じて車両の進路を変えるような退避制御が実行される。

0058

続くS216では、車速VがV=0になったか、すなわち車両が停止したかを判断し、「No」の場合には再びS202に戻ってS202以降の処理が継続される。そして、S216で「Yes」、すなわち車両が停止した時点で、退避制御が終了する。

0059

なお、S210及びS212では、操舵方向に応じて左右輪に対するブレーキ力を共に補正量α分だけ変更する場合を例示したが、この例に限定するものではなく、左右の各車輪に対して異なる補正量をそれぞれ設定するなど、操舵方向側のブレーキ力が相対的に大となるように、ブレーキ力を調整できればよい。

0060

また、ブレーキアクチュエータ200によってブレーキ力を制御する場合について説明したが、運転者のブレーキ操作に連動して液圧を発生させるマスターシリンダ30の液圧を利用することも可能である。この場合、図10に概略的に示すように、例えば液圧制御バルブ260を用いて、マスターシリンダ30の液圧を、右前輪用のホイールシリンダ21と左前輪用のホイールシリンダ21に配分する構成を採用することができる。この構成では、運転者がブレーキペダルに与える踏力に応じて発生した液圧が、マスターシリンダ30から液圧制御バルブ260に供給され、液圧制御バルブ260において左右のホイールシリンダ21に配分される。

0061

そしてこの液圧制御バルブ260は、与えられる制御信号に応じて、液圧の配分割合が調整可能な機構となっており、トルクセンサ311によって検出された操舵方向と操舵トルクの大きさに応じて、この制御信号を生成し、液圧制御バルブ260に与えることで、操舵方向と操舵トルクの大きさに応じて、左右のブレーキ力配分を調整することができる。

0062

従って、退避制御装置をこのように構成した場合にも、ステアリングシステムに故障が発生した場合には、ブレーキペダル20のペダル操作に応じたブレーキ力を車輪に作用させつつ、操舵方向に応じて車両の進路を変えるような退避制御を実施することが可能となる。

0063

以上説明した各実施形態では、いずれも、操舵ハンドル10に連動する操舵系と、車輪Wの転舵操作に連動する転舵系とが、機械的に連結されたタイプのステアリングシステムを例に説明したが、図11に概略的に示すタイプのステアリングシステムにも適用することが可能である。このステアリングシステムは、操舵ハンドル500に連動する操舵軸510と、車輪Wの転舵動作に連動する転舵軸520とが機械的に分離された構造となっており、制御装置540によって、操舵ハンドル500の操作状態に応じて転舵アクチュエータ530の動作制御がなされ、操舵ハンドル500の操作に応じて車輪Wが転舵動作するように電気的に制御を行う、いわゆるステアバイワイヤシステムを構成している。

0064

このようなタイプのステアリングシステムでは、例えば転舵アクチュエータ530の故障などによって車輪Wの転舵動作が拘束されてしまった場合にも、操舵ハンドル500の回転操作が可能な状況も起こり得る。このような場合には、操舵ハンドル500の操作状態を操舵角センサによって検出することで、運転者の操舵意志を検知することができる。従って、第2実施形態で説明した操舵トルクTに変えて、操舵角に基づいて同様の制御処理を実行することでも、同様の退避制御を実施することができる。

発明の効果

0065

以上説明したように、各請求項にかかる退避制御装置によれば、ステアリングシステムに故障が発生した場合に、制動制御機構の動作制御を行って、所定の退避領域に車両を停止させる退避制御手段を備える構成を採用した。これにより、車両の操舵コントロールに支障を来すような故障がステアリングシステムに発生した場合であっても、車両の進行方向をある程度制御することが可能となり、より好適な位置に車両を停止させることが可能となる。

図面の簡単な説明

0066

図1ステアリングシステムの構成を概略的に示す構成図である。
図21つの車輪に関するブレーキアクチュエータを代表的に示す液圧回路図である。
図3退避制御装置を含む全体的な制御システム系統図である。
図4第1実施形態にかかる退避制御処理を示すフローチャートである。
図5(a)は退避領域候補S1、S2,S3の設定例を示す説明図、(b)は退避制御処理により、車両Aが2点鎖線上を走行して退避領域X内に停止した状況を示す説明図である。
図6(a)、(b)、(c)は、退避制御を実施した場合における、車両A及び後続車両Bの推移を順に経時的に示す説明図である。
図7交差点付近における退避領域候補S1、S2、S3の選定例を示す説明図である。
図8第2実施形態にかかる退避制御処理を示すフローチャートである。
図9操舵トルクT(絶対値)と補正量αとの関係を規定したグラフである。
図10液圧供給系の構成例を概略的に示す液圧回路図である。
図11他のステアリングシステムを概略的に示す構成図である。

--

0067

10,500…操舵ハンドル、21…ホイールシリンダ、30…マスターシリンダ、100…退避制御装置、200…ブレーキアクチュエータ(制動制御機構)、260…液圧制御バルブ(制動制御機構)、313…ナビゲーションシステム(周辺情報取得手段)、314…CCDカメラ(周辺情報取得手段)、510…操舵軸、520…転舵軸、530…転舵アクチュエータ、S1,S2,S3…退避領域候補、X…退避領域。

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