CN111278692B - 车辆的制动控制装置 - Google Patents

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Abstract

制动控制装置执行基于与车辆前方的物体和车辆的距离相应的车辆的减速度目标值来调整制动转矩的自动制动控制,并且执行基于车轮速度,调整制动转矩,来抑制车轮的过大的打滑的防抱死控制。在制动控制装置中,运算与减速度目标值对应的减速度实际值,并基于减速度目标值以及减速度实际值执行反馈控制,以使减速度实际值接近减速度目标值。构成为在执行防抱死控制的情况下,减少反馈控制的控制增益。另外,也可以构成为在执行防抱死控制的情况下,禁止反馈控制的执行。

Description

车辆的制动控制装置
技术领域
本发明涉及车辆的制动控制装置。
背景技术
在专利文献1中,以“当在自动制动装置工作中防抱死制动装置(ABS)工作之后ABS的工作结束时,防止因制动力的增压而车辆的实际的减速度超过目标减速度而过冲”为目的,记载有“在车辆中,配备有在规定条件下自动地施加各车轮的制动的自动制动装置、以及抑制车辆的制动时的过大的制动力的ABS。而且,设置检测上述自动制动装置以及ABS的各工作状态的工作状态检测单元、以及接收来自该检测单元的信号的增压率变更单元。该变更单元当在自动制动装置工作中ABS工作之后ABS的工作结束时,将制动压的增压率变更为比通常的增压率低。另外,根据ABS工作中的车辆的实际的减速度与ABS工作结束时的自动制动装置的目标减速度之差来变更降低该增压率的程度”。
另外,在自动制动控制的执行中开始防抱死控制的情况下,除了上述的过冲的课题以外,还存在产生2个控制的干扰的情况。例如,在行驶路面的摩擦系数较低的情况下,存在通过自动制动控制而制动液压增加,并因该制动液压的增加而执行防抱死控制的情况。自动制动控制欲增加制动液压以实现作为目标的减速度,而防抱死控制欲减少制动液压以减少车轮打滑。在制动控制装置中,期望可以抑制这样的控制干扰。
专利文献1:日本特开平5-319233号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种在执行自动制动控制和防抱死控制的车辆的制动控制装置中可以适当地抑制2个控制的干扰的技术。
本发明的车辆的制动控制装置是对车辆的车轮(WH)赋予制动转矩(Tq)的装置,具备控制器(ECU),上述控制器(ECU)执行基于与上述车辆的前方的物体和上述车辆的距离(Ob)相应的上述车辆的减速度目标值(Gt),来调整上述制动转矩(Tq)的自动制动控制,并且执行基于上述车轮(WH)的速度(Vw),调整上述制动转矩(Tq),来抑制上述车轮(WH)的过大的打滑(Sw)的防抱死控制。
在本发明的车辆的制动控制装置中,上述控制器(ECU)构成为运算与上述减速度目标值(Gt)对应的减速度实际值(Ge),并基于上述减速度目标值(Gt)以及上述减速度实际值(Ge)执行反馈控制(PH、IG),以使上述减速度实际值(Ge)接近上述减速度目标值(Gt),在执行上述防抱死控制的情况下(Fa=1),减少上述反馈控制(PH、IG)的控制增益(Kc)。另外,上述控制器(ECU)也可以构成为在执行上述防抱死控制的情况下(Fa=1),禁止上述反馈控制(PH、IG)的执行(Kc=0)。
根据上述结构,在防抱死控制的执行中,减弱自动制动控制的减速度反馈控制的效力(或者,停止减速度反馈控制,并设为开环控制)。由此,可以抑制2个控制的相互干扰。
附图说明
图1是用于对本发明的车辆的制动控制装置SC的第一实施方式进行说明的整体结构图。
图2是用于对驾驶辅助控制器ECJ以及制动控制器ECU中的运算处理进行说明的功能框图。
图3是用于对自动制动控制块JC的第一运算处理例进行说明的功能框图。
图4是用于对自动制动控制块JC的第二运算处理例进行说明的功能框图。
图5是用于对控制增益调整块KC的运算处理进行说明的控制流程图。
图6是用于对本发明的车辆的制动控制装置SC的第二实施方式进行说明的示意图。
图7是用于对本发明的车辆的制动控制装置SC的第三实施方式进行说明的示意图。
具体实施方式
<构成部件等的符号、符号末尾的下标、以及运动/移动方向>
在以下的说明中,如“ECU”等,标注有相同符号的构成部件、运算处理、信号、特性以及值是相同功能的结构。在各种符号的末尾标注的下标“i”~“l”是表示该符号与哪个车轮有关的概括符号。具体而言,“i”表示右前轮,“j”表示左前轮,“k”表示右后轮,“l”表示左后轮。例如,在4个轮缸的每一个中,将右前轮轮缸记作CWi,将左前轮轮缸记作CWj,将右后轮轮缸记作CWk,以及将左后轮轮缸记作CWl。进一步,符号末尾的下标“i”~“l”可以省略。在下标“i”~“l”被省略的情况下,各符号表示4个各车轮的统称。例如,“WH”表示各车轮,“CW”表示各轮缸。
在各种符号的末尾标注的下标“1”、“2”是表示在2个制动系统中,该符号是与哪个系统有关的结构的概括符号。具体而言,“1”表示第一系统,“2”表示第二系统。例如,在2个主缸流体路径中,将第一主缸流体路径记作HM1,以及将第二主缸流体路径记作HM2。进一步,符号末尾的下标“1”、“2”可以省略。在下标“1”、“2”被省略的情况下,各符号表示2个各制动系统的统称。例如,“HM”表示各制动系统的主缸流体路径。
<本发明的车辆的制动控制装置的第一实施方式>
参照图1的整体结构图,对本发明的制动控制装置SC的第一实施方式进行说明。主缸CM经由主缸流体路径HM以及轮缸流体路径HW,与轮缸CW连接。在这里,流体路径是供制动控制装置SC的工作液体亦即制动液BF移动的路径,相当于制动配管、流体单元的流路、软管等。各流体路径的内部充满制动液BF。此外,在流体路径中,将接近储存器RV的一侧(远离轮缸CW的一侧)称为“上游侧”、或者“上部”,将接近轮缸CW的一侧(远离储存器RV的一侧)称为“下游侧”、或者“下部”。
在普通车辆中,作为流体路径,采用2个系统,以确保冗余度。2个系统的流体路径中的第一系统(第一主缸室Rm1所涉及的系统)与轮缸CWi、CWl连接。2个系统的流体路径中的第二系统(第二主缸室Rm2所涉及的系统)与轮缸CWj、CWk连接。换句话说,在第一实施方式中,作为2个系统流体路径,采用所谓的对角线型(也称为“X型”)的结构。
在具备制动控制装置SC的车辆中,具备制动操作部件BP、轮缸CW、储存器RV、主缸CM以及制动助力器BB。
制动操作部件(例如,制动踏板)BP是驾驶员为了使车辆减速而操作的部件。通过操作制动操作部件BP,来调整车轮WH的制动转矩Tq,并在车轮WH上产生制动力。
旋转部件(例如,制动盘)KT固定于车辆的车轮WH。而且,以夹住旋转部件KT的方式配置制动钳。在制动钳上设置有轮缸CW。通过增加轮缸CW内的制动液BF的压力(制动液压)Pw,摩擦部件(例如,制动块)被按压于旋转部件KT。由于旋转部件KT和车轮WH被固定为一体地旋转,所以通过在此时产生的摩擦力,在车轮WH上产生制动转矩Tq。通过该制动转矩Tq,在车轮WH上产生减速打滑,其结果为,产生制动力。
储存器(大气压储存器)RV是工作液体用的容器,在其内部储藏有制动液BF。大气压储存器RV的内部通过分隔板SK,划分为2个部位。第一主储存器室Ru1与第一主缸室Rm1连接,第二主储存器室Ru2与第二主缸室Rm2连接。
主缸CM经由制动杆、叉端(U字连杆)等与制动操作部件BP机械连接。主缸CM为串联型,通过第一主活塞PL1、第二主活塞PL2将其内部分为第一主缸室Rm1、第二主缸室Rm2。在制动操作部件BP未被操作的情况下,主缸CM的第一主缸室Rm1、第二主缸室Rm2与储存器RV(第一主储存器室Ru1、第二主储存器室Ru2)处于连通状态。主缸CM具有由第一端口、第二端口构成的2个系统的输出端口,接受从储存器RV的制动液的供给而在第一端口、第二端口产生第一主缸液压Pm1、第二主缸液压Pm2。主缸CM(特别是,第一端口、第二端口)与第一主缸流体路径HM1、第二主缸流体路径HM2连接。
若制动操作部件BP被操作,则主缸CM内的第一主活塞PL1、第二主活塞PL2被推动,第一主活塞PL1、第二主活塞PL2前进。通过该前进,第一主缸室Rm1、第二主缸室Rm2与储存器RV(特别是,第一主储存器室Ru1、第二主储存器室Ru2)断开。若制动操作部件BP的操作增加,则主缸室Rm1、Rm2的体积减少,制动液BF被从主缸CM朝向轮缸CW压送。
通过制动助力器(也仅称为“助力器”)BB,由驾驶员进行的制动操作部件BP的操作力Fp减少。作为助力器BB,采用负压式的结构。负压通过发动机、或者电动负压泵形成。作为助力器BB,也可以采用以电动马达为驱动源的结构(例如,电动助力器、蓄能式液压助力器)。
进一步,车辆具备车轮速度传感器VW、转向操纵角传感器SA、横摆率传感器YR、前后加速度传感器GX、横向加速度传感器GY、制动操作量传感器BA、操作开关ST、以及距离传感器OB。
在车辆的各车轮WH中,具备车轮速度传感器VW,以检测车轮速度Vw。车轮速度Vw的信号可用于抑制车轮WH的锁定趋势(即,过大的减速打滑)的防抱死控制等各轮中的独立控制。
在转向操纵操作部件(例如,转向车轮)中,具备转向操纵角传感器SA,以检测转向操纵角Sa。在车辆的车体中,具备横摆率传感器YR,以检测横摆率(横摆角速度)Yr。另外,设置前后加速度传感器GX以及横向加速度传感器GY,以检测车辆的前后方向(行进方向)的加速度(前后加速度)Gx、以及横向(与行进方向成直角的方向)的加速度(横向加速度)Gy。这些信号用于抑制过大的过度转向行驶状况、不足转向行驶状况的车辆稳定化控制(所谓的ESC)等车辆运动控制。
设置制动操作量传感器BA,以检测由驾驶员进行的制动操作部件BP(制动踏板)的操作量Ba。作为制动操作量传感器BA,采用检测主缸CM内的液压(主缸液压)Pm的主缸液压传感器PM、检测制动操作部件BP的操作位移Sp的操作位移传感器SP、以及检测制动操作部件BP的操作力Fp的操作力传感器FP中的至少一个传感器。换句话说,通过操作量传感器BA,检测主缸液压Pm、操作位移Sp、以及操作力Fp中的至少一个作为制动操作量Ba。
在制动操作部件BP设置有操作开关ST。通过操作开关ST,检测由驾驶员进行的制动操作部件BP的操作的有无。在制动操作部件BP未被操作的情况下(即,非制动时),通过制动操作开关ST,作为操作信号St输出断开信号。另一方面,在制动操作部件BP被操作的情况下(即,制动时),作为操作信号St输出接通信号。
由各传感器(VW等)检测出的车轮速度Vw、转向操纵角Sa、横摆率Yr、前后加速度Gx、横向加速度Gy、制动操作量Ba以及制动操作信号St被输入至控制器ECU。在控制器ECU中,基于车轮速度Vw,来运算车体速度Vx。
在车辆上设置距离传感器OB,以检测存在于本车辆的前方的物体(其它车辆、固定物、人、自行车等)与本车辆之间的距离(相对距离)Ob。例如,作为距离传感器OB,可采用照相机、雷达等。距离Ob被输入至控制器ECJ。在控制器ECJ中,基于相对距离Ob来运算请求减速度Gr。
《电子控制单元ECU》
制动控制装置SC由控制器ECU以及流体单元HU构成。
控制器(也称为“电子控制单元”)ECU由安装有微处理器MP等的电路基板、以及在微处理器MP中编程的控制算法构成。控制器ECU经由车载的通信总线BS,与其它控制器网络连接,以共享信号(检测值、运算值等)。例如,制动用控制器ECU通过通信总线BS与驾驶辅助用控制器ECJ连接。从制动控制器ECU向驾驶辅助控制器ECJ发送车体速度Vx。另一方面,从驾驶辅助控制器ECJ向制动控制器ECU发送用于执行自动制动控制的请求减速度Gr(目标值),以避免与障碍物的碰撞(或者,以减少碰撞时的损坏)。
通过控制器ECU(电子控制单元),控制流体单元HU的电动马达ML、以及3种不同的电磁阀UP、VI、VO。具体而言,基于微处理器MP内的控制算法,来运算用于控制各种电磁阀UP、VI、VO的驱动信号Up、Vi、Vo。同样地,运算用于控制电动马达ML的驱动信号Ml。
在控制器ECU中,具备驱动电路DR,以驱动电磁阀UP、VI、VO、以及电动马达ML。在驱动电路DR中,通过开关元件(MOS-FET、IGBT等功率半导体器件)形成桥电路,以驱动电动马达ML。基于马达驱动信号Ml,控制各开关元件的通电状态,来控制电动马达ML的输出。另外,在驱动电路DR中,基于驱动信号Up、Vi、Vo,通过开关元件,控制它们的通电状态(即,励磁状态),以驱动电磁阀UP、VI、VO。此外,在驱动电路DR中,设置检测电动马达ML以及电磁阀UP、VI、VO的实际的通电量的通电量传感器。例如,作为通电量传感器,设置电流传感器,检测向电动马达ML以及电磁阀UP、VI、VO的供给电流。
向制动用控制器ECU输入制动操作量Ba(Pm、Sp、Fp)、制动操作信号St、下游侧液压Pp、车轮速度Vw、横摆率Yr、转向操纵角Sa、前后加速度Gx、横向加速度Gy等。另外,从驾驶辅助用控制器ECJ经由通信总线BS输入请求减速度Gr。
例如,在制动控制器ECU中,基于车轮速度Vw执行防抱死控制,以抑制车轮WH的过度的减速打滑(例如,车轮锁定)。在控制器ECU中,基于实际的横摆率Yr等,执行抑制车辆的不稳定行驶状况(过度的过度转向行驶状况、不足转向行驶状况)的车辆稳定化控制(所谓的ESC)。另外,在控制器ECU中,基于请求减速度Gr执行自动制动控制,以避免与障碍物的碰撞(或者,以减少碰撞时的损坏)。
《流体单元HU》
第一主缸流体路径HM1、第二主缸流体路径HM2与流体单元HU连接。在流体单元HU内的部位Bw1、Bw2,主缸流体路径HM1、HM2分支为轮缸流体路径HWi~HWl,并与轮缸CWi~CWl连接。具体而言,第一主缸流体路径HM1在第一分支部Bw1分支为轮缸流体路径HWi、HWl。在轮缸流体路径HWi、HWl连接有轮缸CWi、CWl。同样地,第二主缸流体路径HM2在第二分支部Bw2分支为轮缸流体路径HWj、HWk。在轮缸流体路径HWj、HWk连接有轮缸CWj、CWk。
流体单元HU由电动泵DL、低压储存器RL、调压阀UP、主缸液压传感器PM、下游侧液压传感器PP、入口阀VI以及出口阀VO构成。
电动泵DL由1个电动马达ML以及2个流体泵QL1、QL2构成。电动马达(环流马达)ML由控制器ECU基于驱动信号Ml控制。通过电动马达ML,第一流体泵QL1、第二流体泵QL2一体地旋转并被驱动。通过第一流体泵QL1、第二流体泵QL2,从位于第一调压阀UP1、第二调压阀UP2的上游部的第一吸入部Bs1、第二吸入部Bs2汲取制动液BF。汲取的制动液BF被排出至位于第一调压阀UP1、第二调压阀UP2的下游部的第一排出部Bt1、第二排出部Bt2。在这里,电动泵DL仅沿一个方向旋转。在第一流体泵QL1、第二流体泵QL2的吸入侧,设置第一低压储存器RL1、第二低压储存器RL2。
第一调压阀UP1、第二调压阀UP2设置于第一主缸流体路径HM1、第二主缸流体路径HM2。作为调压阀UP(第一调压阀UP1、第二调压阀UP2的统称),采用基于通电状态(例如,供给电流)连续地控制开阀量(升程)的线性电磁阀(也称为“比例阀”、或者“差压阀”)。调压阀UP由控制器ECU,基于驱动信号Up(第一驱动信号Up1、第二驱动信号Up2的统称)控制。在这里,作为第一调压阀UP1、第二调压阀UP2,采用常开型的电磁阀。
在控制器ECU中,基于车辆稳定化控制、自动制动控制等的运算结果(例如,轮缸CW的目标液压),来决定调压阀UP的目标通电量。基于该目标通电量来决定驱动信号Up。然后,根据驱动信号Up调整对调压阀UP供给的通电量(电流),来调整调压阀UP的开阀量。
若流体泵QL被驱动,则形成“Bs→RL→QL→Bt→UP→Bs”的环流(循环的制动液BF的流动)。在未进行对调压阀UP的通电,常开型的调压阀UP为完全打开状态的情况下,调压阀UP的上游侧的液压(即,主缸液压Pm)与调压阀UP的下游侧的液压Pp(即,电磁阀VI、VO的非驱动时的制动液压Pw)大致一致。
向常开型调压阀UP供给的通电量增加,调压阀UP的开阀量减少。制动液BF的环流被调压阀UP限制,由于节流效应,下游侧液压Pp(=Pw)从上游侧液压Pm增加。换句话说,通过电动泵DL以及调压阀UP来调整上游部液压Pm与下游部液压Pp之间的差压(Pp>Pm)。通过控制电动泵DL以及调压阀UP,下游侧液压Pp(即,制动液压Pw)从与制动操作部件BP的操作相应的主缸液压Pm增加。例如,在制动操作部件BP未被操作的情况下,“Pm=0”,但制动液压Pw上升至比“0”大的值。
在调压阀UP的上游部设置第一主缸液压传感器PM1、第二主缸液压传感器PM2,以检测第一主缸液压Pm1、第二主缸液压Pm2。另外,在调压阀UP的下游部设置第一下游侧液压传感器PP1、第二下游侧液压传感器PP2,以检测第一下游侧液压Pp1、第二下游侧液压Pp2。此外,可以省略4个液压传感器PM1、PM2、PP1、PP2中的至少一个传感器。
主缸流体路径HM在调压阀UP的下游侧的部位(分支部)Bw,分支(分流)为各前轮轮缸流体路径HW。在轮缸流体路径HW设置入口阀VI以及出口阀VO。作为入口阀VI,采用常开型的开/关电磁阀。另外,作为出口阀VO,采用常闭型的开/关电磁阀。在这里,开/关电磁阀是具有打开位置和关闭位置这2个位置的二端口二位置切换型的电磁阀。电磁阀VI、VO由控制器ECU基于驱动信号Vi、Vo控制。通过入口阀VI以及出口阀VO可独立地控制各轮的制动液压Pw。
在入口阀VI以及出口阀VO中,各车轮WH所涉及的结构相同。在轮缸流体路径HW(连结部位Bw和轮缸CW的流体路径)设置常开型的入口阀VI。轮缸流体路径HW在入口阀VI的下游部,经由常闭型的出口阀VO与低压储存器RL连接。例如,在各轮的独立控制(防抱死控制、车辆稳定化控制等)中,为了减少轮缸CW内的液压Pw,入口阀VI处于关闭位置,出口阀VO处于打开位置。制动液BF的从入口阀VI的流入被阻止,轮缸CW内的制动液BF流出至低压储存器RL,制动液压Pw减少。另外,由于增加制动液压Pw,入口阀VI处于打开位置,出口阀VO处于关闭位置。制动液BF的朝向低压储存器RL的流出被阻止,通过调压阀UP调节的下游侧液压Pp被导入至轮缸CW,制动液压Pw增加。
通过制动液压Pw的增减,车轮WH的制动转矩Tq增减(调整)。若制动液压Pw增加,则将摩擦材料按压于旋转部件KT的力增加,制动转矩Tq增加。结果为,车轮WH的制动力增加。另一方面,若制动液压Pw减少,则摩擦材料针对旋转部件KT的按压力减少,制动转矩Tq减少。结果为,车轮WH的制动力减少。
<驾驶辅助控制器ECJ以及制动控制器ECU中的运算处理>
参照图2的功能框图,对驾驶辅助控制器ECJ以及制动控制器ECU中的运算处理进行说明。通过驾驶辅助控制器ECJ,在自动制动控制中,运算请求减速度Gr。请求减速度Gr经由通信总线BS被发送至制动控制器ECU。通过制动控制器ECU,基于请求减速度Gr控制流体单元HU(ML、UP等),以调整车轮WH的制动转矩Tq。另外,在控制器ECU中,执行防抱死控制以抑制车轮WH的过大的减速打滑。
在车辆中设置距离传感器OB,以检测存在于本车辆所行驶的前方的物体(其它车辆、固定物、自行车、人、动物等)与本车辆之间的距离(相对距离)Ob。例如,作为距离传感器OB,可利用照相机、雷达等。另外,在地图信息中存储有固定物的情况下,作为距离传感器OB,可利用导航系统。检测出的相对距离Ob被输入至驾驶辅助控制器ECJ。
驾驶辅助控制器ECJ包含碰撞富余时间运算块TC、前进时间运算块TW以及请求减速度运算块GR。
在碰撞富余时间运算块TC中,基于车辆前方的物体与本车辆的相对的距离Ob,来运算碰撞富余时间Tc。碰撞富余时间Tc是本车辆与物体碰撞为止所需的时间。具体而言,碰撞富余时间Tc通过车辆前方的物体与本车辆的相对的距离Ob除以障碍物与本车辆的速度差(即,相对速度)来决定。在这里,相对速度通过对相对距离Ob进行时间微分来运算。
在前进时间运算块TW中,基于相对距离Ob以及车体速度Vx,来运算前进时间Tw。前进时间Tw是本车辆到达前方的物体的当前位置为止所需的时间。具体而言,前进时间Tw通过相对距离Ob除以车体速度Vx来运算。此外,在本车辆前方的物体静止的情况下,碰撞富余时间Tc与前进时间Tw一致。从控制器ECU的车体速度运算块VX经由通信总线BS获取车体速度Vx。
在请求减速度运算块GR中,基于碰撞富余时间Tc以及前进时间Tw,来运算请求减速度Gr。请求减速度Gr是用于避免本车辆与前方物体的碰撞的本车辆的减速度的目标值。请求减速度Gr根据运算映射Zgr来运算,以使得碰撞富余时间Tc越大,请求减速度Gr越小(或者,碰撞富余时间Tc越小,请求减速度Gr越大)。另外,请求减速度Gr可以基于前进时间Tw来调整。以前进时间Tw越大,请求减速度Gr越小的方式(或者,以前进时间Tw越小,请求减速度Gr越大的方式),基于前进时间Tw来调整请求减速度Gr。请求减速度Gr经由通信总线BS,输入至制动控制器ECU内的目标减速度运算块GT。
在车辆的各车轮WH上设置车轮速度传感器VW,以检测车轮WH的旋转速度(车轮速度)Vw。检测出的车轮速度Vw被输入至控制器ECU。制动控制器ECU包含车体速度运算块VX、车轮加速度运算块DV、车轮打滑运算块SW、防抱死控制块AC、指示减速度运算块GS、目标减速度运算块GT、实际减速度运算块GE、自动制动控制块JC以及驱动电路DR。
在车体速度运算块VX中,基于车轮速度Vw来运算车体速度Vx。例如,在包含车辆的加速时的非制动时,基于4个车轮速度Vw中的最慢的(最慢的车轮速度),来运算车体速度Vx。另外,在制动时,基于4个车轮速度Vw中的最快的(最快的车轮速度),来运算车体速度Vx。进一步,在车体速度Vx的运算中,可以在其时间变化量中设置限制。即,设置车体速度Vx的增加梯度的上限值αup、以及减少梯度的下限值αdn,车体速度Vx的变化被上下限值αup、αdn限制。运算出的Vx被发送至控制器ECJ的前进时间Tw。
在车轮加速度运算块DV中,基于车轮速度Vw来运算车轮加速度dV(车轮速度Vw的时间变化量)。具体而言,对车轮速度Vw进行时间微分来运算车轮加速度dV。
在车轮打滑运算块SW中,基于车体速度Vx以及车轮速度Vw来运算车轮WH的减速打滑(也称为“车轮打滑”)Sw。车轮打滑Sw是表示车轮WH相对于行驶路面的抓地力的程度的状态量。例如,作为车轮打滑Sw,运算车轮WH的减速打滑速度(车体速度Vx与车轮速度Vw偏差)hV(hV=Vx-Vw)。另外,作为车轮打滑Sw,可以采用打滑速度(速度偏差)hV因车体速度Vx而无量纲的车轮打滑率(=hV/Vx)。
在防抱死控制块AC中,基于车轮加速度dV以及车轮打滑Sw,来执行防抱死控制。防抱死控制中的制动液压Pw的调整通过选择“减少制动转矩Tq(即,制动液压Pw)的减少模式(减压模式)Mg”、以及“增加制动转矩Tq(即,制动液压Pw)的增加模式(增压模式)Mz”中的任意一个模式来实现。在这里,减少模式Mg以及增加模式Mz被统称为“控制模式”,由防抱死控制块AC所包含的控制模式选择块MD决定。
在控制模式选择块MD中,预先设定有多个阈值,以决定各控制模式。基于这些阈值与“车轮加速度dV、以及车轮打滑Sw”的相互关系,选择减少模式Mg以及增加模式Mz中的任意一个控制模式。此外,在控制模式选择块MD中,决定出口阀VO的占空比Dg以及入口阀VI的占空比Dz。在这里,“占空比”是每单位时间的通电时间(接通时间)的比例。基于所选择的控制模式以及决定出的占空比,驱动电磁阀VI、VO,调整轮缸CW的制动液压Pw。此外,运算电动马达ML的驱动信号Ml,以使制动液BF从低压储存器RL返回至入口阀VI的上游部Bt。
在通过防抱死控制选择了减少模式Mg而减少制动液压Pw的情况下,入口阀VI成为关闭状态,出口阀VO成为打开状态。换句话说,将增压占空比Dz决定为“100%(常时通电)”,出口阀VO基于减压占空比Dg驱动。轮缸CW内的制动液BF移动至低压储存器RL,制动液压Pw减少。在这里,减压速度(制动液压Pw减少时的时间梯度)根据出口阀VO的占空比Dg来决定。减压占空比Dg的“100%”对应于出口阀VO的常开状态,制动液压Pw迅速减少。通过“Dg=0%(非通电)”,实现出口阀VO的关闭位置。
在通过防抱死控制选择了增加模式Mz而制动液压Pw增加的情况下,入口阀VI成为打开状态,出口阀VO成为关闭状态。换句话说,将减压占空比Dg决定为“0%”,入口阀VI基于增压占空比Dz驱动。制动液BF移动至轮缸CW,制动液压Pw增加。根据入口阀VI的占空比Dz,调整增压速度(制动液压增加时的时间梯度)。增压占空比Dz的“0%”对应于入口阀VI的常开状态,制动液压Pw急剧增加。通过“Dz=100%(常时通电)”,实现入口阀VI的关闭位置。
此外,通过防抱死控制,在需要保持制动液压Pw的情况下,在减少模式Mg或者增加模式Mz下,出口阀VO或者入口阀VI常时成为关闭状态。具体而言,在减少模式Mg下,需要保持制动液压Pw的情况下,将出口阀VO的占空比Dg决定为“0%(常闭状态)”。另外,在增加模式Mz下,需要保持制动液压Pw的情况下,将入口阀VI的占空比Dz决定为“100%(常闭状态)”。
在防抱死控制块AC中,基于开始防抱死控制的时刻(即,首次选择减少模式Mg的时刻)的车体的减速度Ge,推定运算行驶路面的摩擦系数Mu。具体而言,该时刻的实际的减速度Ge越大,将摩擦系数Mu推定为越大,实际减速度Ge越小,将摩擦系数Mu决定为越小。推定出的摩擦系数Mu被输入至自动制动控制块JC。
在防抱死控制块AC中,决定表示防抱死控制的执行状况、选择的控制模式等的各种工作标志(信号)Fa、Fm。例如,在未执行防抱死控制的情况下,工作标志Fa被设为“0”。另一方面,在执行防抱死控制的情况下,工作标志Fa被设为“1”。换句话说,工作标志Fa是表示防抱死控制的执行的信号。另外,在防抱死控制块AC中,在对全部的车轮WH选择了增加模式Mz的情况下(称为“4轮增压模式状态”),将工作标志Fm决定为“1”。另一方面,在4个车轮中的至少一个车轮中选择减少模式Mg的情况下,将工作标志Fm运算为“0”。换句话说,工作标志Fm是表示4轮增压模式状态的信号。工作标志Fa、Fm被输入至自动制动控制块JC。
在指示减速度运算块GS中,基于制动操作量Ba来运算指示减速度Gs。指示减速度Gs是通过由驾驶员进行的制动操作部件BP的操作而产生的车辆减速度的目标值。指示减速度Gs根据运算映射Zgs,在制动操作量Ba小于规定值bo时,将指示减速度Gs运算为“0”。而且,在制动操作量Ba为规定值bo以上时,以从“0”单调增加的方式,运算指示减速度Gs。在这里,规定值bo是相当于制动操作部件BP的游隙的预先设定的常量。
在目标减速度运算块GT中,基于请求减速度Gr以及指示减速度Gs,来运算目标减速度Gt。目标减速度Gt是自动制动控制中的最终的车辆减速度的目标值。在目标减速度运算块GT中,将请求减速度Gr以及指示减速度Gs中的绝对值较大的一方的值决定为目标减速度Gt。因此,在“|Gr|>|Gs|”的情况下,执行自动制动控制。但是,在“|Gr|<|Gs|”的情况下,由于驾驶员已经进行车辆减速,所以不执行自动制动控制。
在实际减速度运算块GE中,基于车体速度Vx来运算实际减速度Ge。实际减速度Ge是与目标减速度Gt对应的实际值。具体而言,对车体速度Vx进行时间微分来运算实际减速度Ge。另外,在实际减速度Ge的运算中采用前后加速度(前后减速度)Gx。在该情况下,前后加速度Gx(检测值)直接被决定为实际减速度Ge。前后加速度Gx由前后加速度传感器GX检测,但前后加速度Gx中包含行驶路面的坡度。因此,在实际减速度Ge的运算中,车体速度Vx的微分值比前后加速度Gx更优选。另外,也可以基于车体速度Vx的微分值、以及前后加速度Gx,来运算实际减速度Ge,以提高鲁棒性。
在自动制动控制块JC中,基于目标减速度Gt以及实际减速度Ge,来执行自动制动控制。在自动制动控制块JC中,执行基于车辆减速度的反馈控制,以使实际的减速度Ge与目标减速度Gt一致。在自动制动控制块JC中,决定用于运算调压阀UP的驱动信号Up的目标通电量It。
自动制动控制块JC中包含控制增益调整块KC。在控制增益调整块KC中,基于工作标志Fa、Fm以及路面摩擦系数Mu,调整上述反馈控制的控制增益Kc。由此,抑制自动制动控制以及防抱死控制的相互干扰,并且可以高效地执行自动制动控制。对于自动制动控制块JC的详细内容后述。
在驱动电路DR中,基于增减压占空比Dz、Dg、目标通电量It以及驱动信号Ml,驱动电磁阀VI、VO、UP、以及环流马达ML。在驱动电路DR中,基于增压占空比Dz运算入口阀VI用的驱动信号Vi,并且基于减压占空比Dg来决定出口阀VO用的驱动信号Vo,以执行防抱死控制。另外,运算驱动信号Ml,使得以预先设定有电动马达ML的规定转速驱动。
在驱动电路DR中,基于目标通电量It来决定调压阀UP用的驱动信号Up,以执行自动制动控制。另外,基于目标减速度Gt,来决定电动马达ML的目标转速,并基于此,运算驱动信号Ml。对于电动马达ML的目标转速而言,目标减速度Gt越大将其运算为越大,目标减速度Gt越小将其运算为越小。此外,在同时执行自动制动控制和防抱死控制的情况下,基于防抱死控制用的规定转速、以及自动制动控制用的目标转速中的较大一方的值,驱动电动马达ML。另外,在自动制动控制中,也可以以预先设定的规定转速驱动电动马达ML。
在驱动电路DR中,基于驱动信号Vi、Vo、Up、Ml,通过开关元件(功率半导体器件),控制电磁阀VI、VO、UP、以及电动马达ML的通电状态。由此,电磁阀VI、VO、UP、以及电动马达ML被驱动,而执行自动制动控制、防抱死控制等。
<自动制动控制块JC的第一运算处理例>
参照图3的功能框图,对自动制动控制块JC的第一运算处理例进行说明。在自动制动控制块JC的减速度反馈控制中,基于目标减速度Gt以及实际减速度Ge,运算调压阀UP的目标通电量It,以使实际的减速度Ge与目标减速度Gt一致。通过减速度反馈控制来调节制动转矩Tq,最终实现成为目标的车辆的减速度。自动制动控制块JC采用包含多个反馈控制回路的级联控制的结构。
在级联控制中,根据对控制对象测定出的外侧的反馈控制回路的输出信号,决定内侧的反馈控制回路的目标值。在内侧的反馈控制回路中,控制时间延迟比外侧小的控制对象。由此,响应性提高,反馈控制整体被稳定化。在第一运算处理例中,最外侧的控制回路是基于车辆的减速度所涉及的目标值Gt、以及实际值Ge的控制(称为“减速度反馈控制”)。在其内侧,形成基于制动液压所涉及的目标值Pt、以及实际值Pp的控制回路(称为“液压反馈控制”)。而且,在最内侧,包含有基于调压阀UP的通电量所涉及的目标值It以及实际值Ia的控制回路(称为“通电量反馈控制”)。
自动制动控制块JC由指示液压运算块PS、补偿液压运算块PH、控制增益调整块KC、目标液压运算块PT、指示通电量运算块IS、补偿通电量运算块IH、以及目标通电量运算块IT构成。
在指示液压运算块PS中,基于目标减速度Gt来运算指示液压Ps。指示液压Ps是液压的目标值之一。指示液压Ps根据运算映射Zps,以随着目标减速度Gt的增加而增加的方式来决定。对指示液压Ps,设定规定的上限值po(预先设定的常量)。指示液压运算块PS相当于用于提高减速度反馈控制的响应性的减速度前馈控制。
对目标减速度Gt以及实际减速度Ge进行比较,运算它们的偏差hG(=Gt-Ge)。减速度偏差hG被输入至补偿液压运算块PH。在补偿液压运算块PH中,基于偏差hG,来运算补偿液压Ph。在仅使用指示液压Ps的控制中,实际上,产生实际减速度Ge与目标减速度Gt的误差。运算补偿液压Ph,以减少该误差。与指示液压Ps相同,补偿液压Ph也是液压的目标值之一。补偿液压Ph根据运算映射Zph,在偏差hG处于值-ho至值ho的范围(即,“-ho<hG<ho”的情况下),决定为“0”。而且,在偏差hG为规定值-ho以下的情况下,随着偏差hG的增加根据,补偿液压Ph以增加梯度Kc(可变值)朝向“0”增加。另外,在偏差hG为规定值ho以上的情况下,随着偏差hG的增加,补偿液压Ph以增加梯度Kc从“0”开始增加。在这里,规定值ho是预先设定的常量,形成被设置为反馈控制不会变得复杂的死区。
补偿液压运算块PH与减速度反馈控制对应。减速度反馈控制调整制动转矩Tq,以最终实现成为目标的车辆的减速度。减速度反馈控制的直接的控制对象是调压阀UP的下游部Bt的液压(下游侧液压)Pp。在这里,在用于运算补偿液压Ph的运算映射Zph中,增加梯度Kc是减速度反馈控制的控制增益。控制增益Kc用于调节反馈控制的效力。例如,在控制增益Kc过大的情况下,系统不稳定,容易产生过冲。另一方面,在控制增益Kc过小的情况下,灵敏度较低,难以实现目标值。因此,需要将控制增益Kc设定为恰当值。
反馈控制也被称为“PID控制”。控制增益Kc是反馈控制中的比例增益(比例项)。因此,补偿液压Ph基于减速度偏差hG的比例要素(=Kc×hG)来决定。此外,虽然未图示,但也可以考虑偏差hG的微分要素、以及偏差hG的积分要素中的任意一个要素,来运算补偿液压Ph。在该情况下,微分要素通过对偏差hG进行时间微分,并对其乘以微分增益(微分项)来运算。另外,积分要素通过对偏差hG进行时间积分,并对其乘以积分增益(积分项)来决定。
在控制增益调整块KC中,基于防抱死控制的工作标志Fa、Fm、以及摩擦系数Mu,来决定控制增益Kc。在未执行防抱死控制的情况下,将控制增益Kc决定为预先设定出的规定值ko(标称值)。若执行防抱死控制,则调整控制增益Kc,以抑制控制干扰。对于控制增益Kc的决定方法的详细内容后述。
在目标液压运算块PT中,基于指示液压Ps以及补偿液压Ph来运算目标液压Pt。目标液压Pt是最终的液压的目标值。具体而言,通过对指示液压Ps加上补偿液压Ph,来决定目标液压Pt。
在指示通电量运算块IS中,基于目标液压Pt来运算指示通电量Is。指示通电量Is是对调压阀UP供给的通电量的目标值之一。指示通电量Is根据运算映射Zis,以随着目标液压Pt的增加而增加的方式来决定。对指示通电量Is,设定规定的上限值so(预先设定的常量)。指示通电量运算块IS相当于用于提高液压反馈控制的响应性的液压前馈控制。
对目标液压Pt以及下游侧液压Pp(下游侧液压传感器PP的检测值)进行比较,运算它们的偏差hP(=Pt-Pp)。液压偏差hP被输入至补偿通电量运算块IH。在补偿通电量运算块IH中,基于液压偏差hP,来运算补偿通电量Ih。在仅使用指示通电量Is的控制中,实际上,产生下游侧液压Pp与目标液压Pt的误差。运算补偿通电量Ih,以减少该误差。与指示通电量Is相同,补偿通电量Ih也是液压的目标值之一。补偿通电量Ih根据运算映射Zih,随着液压偏差hP的增加而以增加梯度kp增加。在这里,增加梯度kp是预先设定的常量。
补偿通电量运算块IH与液压反馈控制对应。补偿通电量Ih的增加梯度kp是液压反馈控制中的控制增益(比例增益)。因此,补偿通电量Ih基于液压偏差hP的比例要素(=kp×hP)来决定。与补偿液压运算块PH相同,在补偿通电量Ih的运算中,也可以考虑液压偏差hP的微分要素、以及积分要素中的任意一个要素。另外,在补偿通电量Ih的运算中,可以设置死区。
在目标通电量运算块IT中,基于指示通电量Is以及补偿通电量Ih,来运算目标通电量It。目标通电量It是最终的通电量的目标值。具体而言,通过对指示通电量Is加上补偿通电量Ih,来决定目标通电量It。目标通电量It被输入至驱动电路DR。
在驱动电路DR中,基于目标通电量It,对调压阀UP执行通电量反馈控制。在驱动电路DR中设置通电量传感器IA,以检测对调压阀UP供给的实际的通电量(例如,电流值)Ia。而且,进行通电量反馈控制,以使实际通电量Ia与目标通电量It一致。具体而言,与其它反馈控制相同,运算目标通电量It与实际通电量Ia的偏差hI,并基于通电量偏差hI调整对调压阀UP供给的通电量,以使偏差hI接近“0”。
<自动制动控制块JC的第二运算处理例>
参照图4的功能框图,对自动制动控制块JC的第二运算处理例进行说明。在第一运算处理例中,包含有“基于目标减速度Gt以及实际减速度Ge的减速度反馈控制回路”、以及“基于目标液压Pt以及实液压Pp的液压反馈控制回路”。在第二运算处理例中,省略液压反馈控制回路。伴随于此,在流体单元HU中,可以省略下游侧液压传感器PP。这基于调压阀UP的调压量根据对调压阀UP供给的通电量(换句话说,供给电流),成比例地变化。在第二运算处理例中,在基于目标减速度Gt以及实际减速度Ge的减速度反馈控制中,将调压阀UP的通电量设为直接的控制对象。
自动制动控制块JC由指示通电量运算块IR、补偿通电量运算块IG、控制增益调整块KC以及目标通电量运算块IT构成。
在指示通电量运算块IR中,基于目标减速度Gt,来运算指示通电量Ir(通电量的目标值之一)。指示通电量运算块IR相当于用于提高减速度反馈控制的响应性的减速度前馈控制。指示通电量Ir根据运算映射Zir,以随着目标减速度Gt的增加而增加的方式来决定。对指示通电量Ir,设定规定的上限值ro(预先设定的常量)。
与第一处理例相同,运算目标减速度Gt以及实际减速度Ge的偏差hG(=Gt-Ge)。在补偿通电量运算块IG中,基于减速度偏差hG,来运算补偿通电量Ig(通电量的目标值之一)。根据运算映射Zig,在偏差hG处于值-ho至值ho的范围(即,死区的范围)时,将补偿通电量Ig决定为“0”。在偏差hG为规定值-ho以下的情况下,随着偏差hG的增加,补偿通电量Ig以增加梯度Kc(可变值)朝向“0”增加。另外,在偏差hG为规定值ho以上的情况下,随着偏差hG的增加,补偿通电量Ig以增加梯度Kc从“0”开始增加。规定值ho是预先设定的常量,以形成控制的死区。
补偿通电量运算块IG与减速度反馈控制对应。在第二运算处理例中,减速度反馈控制的直接的控制对象是对调压阀UP供给的通电量。运算映射Zig中的增加梯度Kc是减速度反馈控制中的控制增益(比例增益)。在补偿通电量Ig的运算中,可以考虑偏差hG的微分要素(偏差hG的微分值乘以微分增益所得值)、以及偏差hG的积分要素(偏差hG的积分值乘以积分增益所得的值)中的任意一个要素。
以下,控制增益调整块KC、目标通电量运算块IT以及驱动电路DR中的处理与第一运算处理例相同。在控制增益调整块KC中,基于防抱死控制的工作标志Fa、Fm以及摩擦系数Mu,来决定控制增益Kc。在目标通电量运算块IT中,基于指示通电量Ir以及补偿通电量Ig,来运算最终的通电量的目标值(目标通电量)It。例如,目标通电量It通过对指示通电量Ir和补偿通电量Ig进行合计来决定。在驱动电路DR中,基于目标通电量It,来执行调压阀UP的通电量反馈控制。换句话说,通过驱动电路DR进行通电量反馈控制,以使向调压阀UP供给的实际的通电量(通电量传感器IA的检测值)Ia与目标通电量It一致。
<控制增益调整块KC的处理>
参照图5的控制流程图,对自动制动控制(特别是,控制增益调整块KC)的处理进行说明。在控制增益调整块KC中,决定减速度反馈控制的控制增益Kc。该处理在制动控制器ECU中编程。
在步骤S110中,读入请求减速度Gr、车轮速度Vw、制动操作量Ba、前后加速度Gx、工作标志Fa、Fm、路面摩擦系数Mu。请求减速度Gr由驾驶辅助控制器ECJ运算,并通过通信总线BS,发送至制动控制器ECU。车轮速度Vw、制动操作量Ba、以及前后加速度(前后减速度)Gx由车轮速度传感器VW、制动操作量传感器BA、以及前后加速度传感器GX检测,并输入至控制器ECU。工作标志Fa、Fm、以及路面摩擦系数Mu由控制器ECU内的防抱死控制块AC运算。此外,作为路面摩擦系数Mu,可以利用通过公知的方法,由其它控制器等运算出的值。
在步骤S120中,基于请求减速度Gr以及指示减速度Gs来运算目标减速度Gt(参照目标减速度运算块GT的处理)。在步骤S130中,基于车体速度Vx以及前后加速度Gx中的至少一个,来运算实际减速度Ge(参照实际减速度运算块GE的处理)。在步骤S140中,运算目标减速度Gt与实际减速度Ge的偏差hG(=Gt-Ge)(参照自动制动控制块JC的处理)。
在步骤S150中,将控制增益Kc设定为规定值ko。在这里,规定值ko是与未执行防抱死控制的情况对应的初始值(标称值)。初始值ko是预先设定的相对较大的值的常量。
在步骤S160中,基于工作标志Fa,判定“是否正在执行防抱死控制”。工作标志Fa是在防抱死控制块AC中运算的工作标志。在“Fa=0”,未执行防抱死控制的情况下,步骤S160被否定,处理进入步骤S200。另一方面,在“Fa=1”,执行防抱死控制的情况下,步骤S160被肯定,处理进入步骤S170。
在步骤S170中,基于工作标志Fm、目标减速度Gt以及摩擦系数Mu,判定“是否满足控制增益Kc的恢复条件”。在执行防抱死控制的情况下,控制增益Kc从初始值ko开始减少。在满足恢复条件的情况下,减少的控制增益Kc增加。对于恢复条件的详细内容后述。在不满足恢复条件,步骤S170被否定的情况下,处理进入步骤S180。另一方面,在满足恢复条件,步骤S170被肯定的情况下,处理进入步骤S190。
在步骤S180中,将控制增益Kc设定为第一规定值km。第一规定值km是与执行防抱死控制的情况对应的预先设定的常量。规定值km与初始值ko相比,是相对较小的值。例如,规定值km可以被设定为“0”。在“km=0”的情况下,减速度反馈控制被禁止而不执行(即,成为开环控制)。
在步骤S190中,将控制增益Kc设定为第二规定值kn。第二规定值kn也是与执行防抱死控制的情况对应的预先设定的常量。第二规定值kn在初始值ko以下,但与第一规定值km相比,是相对较大的值。换句话说,各控制增益处于“km<kn≤ko”的关系。例如,第二规定值kn可以设定为与标称值(初始值)ko相等。在“kn=ko”的情况下,即使执行防抱死控制,也执行与未执行防抱死控制的情况相同的减速度反馈控制。
在步骤S200中,基于设定的控制增益Kc,来执行减速度反馈控制(参照自动制动控制块JC的处理)。具体而言,基于减速度偏差hG以及控制增益Kc,来运算补偿液压Ph。基于补偿液压Ph,最终运算目标通电量It,并控制调压阀UP,以使实际通电量Ia接近目标通电量It(参照图3)。另外,基于偏差hG以及控制增益Kc,来运算补偿通电量Ig。基于补偿通电量Ig来决定目标通电量It,并控制调压阀UP以使实际通电量Ia接近目标通电量It(参照图4)。
《恢复条件》
对步骤S170的恢复条件进行说明。
在为了抑制自动制动控制与防抱死控制的相互干扰而执行防抱死控制的情况下,自动制动控制的反馈控制的控制增益Kc从通常时的标称值ko减少到第一规定值km。减速度反馈控制的效力减少,并避免控制干扰,但控制精度降低。若防抱死控制的执行结束,则控制增益Kc返回到原来的标称值ko。在执行防抱死控制的中途中,根据恢复条件,判定“车轮WH的抓地力恢复,车轮打滑正在恢复到原来”。这基于若车轮打滑开始减少,则即使控制增益Kc从第一规定值km开始增加,也难以产生控制干扰。
在与恢复条件相应的可否判定中,基于工作标志Fm来判定“是否4个车轮WH的控制模式全部处于增加模式Mz的状态(4轮增加模式状态),且该状态的持续时间Tk为规定时间tk以上”。在这里,规定时间(阈值)tk是用于可否判定的预先设定的常量(规定值)。该条件称为恢复条件的“基准条件”。
在基准条件下,在4个车轮WH中的至少一个车轮为减少模式Mg的情况下(“Fm=0”的情况下),恢复条件被否定。另外,当在全部的车轮WH的增加模式Mz的情况下(“Fm=1”的情况下),而4轮增加模式状态的持续时间Tk小于规定时间tk的情况下,恢复条件被否定。持续时间Tk以首次判定出4轮增加模式状态的时刻(是相应的运算周期,且工作标志Fm从“0”迁移至“1”的时刻)为起点,通过计时器计数。若在持续时间Tk达到规定时间tk之前,4轮增加模式状态被否定(即,若工作标志Fm从“1”迁移至“0”),则持续时间Tk返回到“0”。
在恢复条件的可否判定中,除了上述的基准条件以外,也考虑以下的条件。
条件1:路面摩擦系数Mu是否为规定系数mu以上。在这里,规定系数(规定值)mu是用于判定的预先设定的常量。
在满足上述基准条件的情况下,若摩擦系数Mu为规定值mu以上,则恢复条件被肯定。但是,在即使满足基准条件,但摩擦系数Mu小于规定值mu的情况下,恢复条件也被否定。这是因为在路面摩擦系数Mu较低的情况下,即使在车轮WH的抓地力正在恢复的状况下,再次失去抓地力的可能性也较高。摩擦系数Mu除了由防抱死控制块AC来运算以外,也可以利用由其它控制器运算出的摩擦系数Mu。
条件2:目标减速度Gt是否为规定减速度gt以上。在这里,规定减速度gt是用于判定的预先设定的常量。
在满足上述基准条件的情况下,若目标减速度Gt为规定减速度gt以上,则恢复条件被肯定。但是,在即使满足基准条件,而目标减速度Gt小于规定减速度gt的情况下,恢复条件被否定。因为在目标减速度Gt相对较小的情况下,几乎不需要减速度反馈控制的效力。在该情况下,由于控制增益Kc保持在第一规定值km,所以能够可靠地抑制控制干扰。
能够省略条件1以及条件2中的至少一个条件。换句话说,作为步骤S170的恢复条件,采用“只有基准条件”、“基准条件+条件1”、“基准条件+条件2”、以及“基准条件+条件1+条件2”这4个条件中任意一个。
在通常的自动制动控制中,设定为“Kc=ko”,并执行减速度反馈控制,以使实际减速度Ge接近目标减速度Gt。若执行防抱死控制,则设定为“Kc=km(<ko)”,控制增益Kc减少(或者,设为“0”)。由此,减速度反馈控制的效力减少(或者,减速度反馈控制被禁止)。结果为,能够抑制防抱死控制与自动制动控制的干扰。
进一步,基于车轮WH的增加模式Mz来设定恢复条件。若满足恢复条件,则控制增益Kc从第一规定值km增加至第二规定值kn(≤ko)。由此,减速度反馈控制的效力增加,自动制动控制的控制精度得到提高(或者,返回到原来)。此外,为了使反馈控制的效力流畅地变化(增加),可以从首次满足恢复条件的时刻(运算周期)开始,控制增益Kc从第一规定值km朝向第二规定值kn以将时间变化量限制在规定值的方式缓缓地增加。
<制动控制装置SC的第二实施方式>
参照图6的示意图,对车辆的制动控制装置SC的第二实施方式进行说明。在第二实施方式中,制动控制装置SC是所谓的线控制动式。防抱死控制由流体单元HU的电磁阀VI、VO实现,但自动制动控制由调压单元YC的电动马达(调压马达)ME实现。
如上所述,标注有相同符号的构成部件、运算处理、信号、特性以及值为相同功能。对于各种符号末尾的下标“i”~“l”而言,“i”表示右前轮,“j”表示左前轮,“k”表示右后轮,“l”表示左后轮。符号末尾的下标“i”~“l”可以省略。在该情况下,各符号表示4个各车轮的统称。此外,对于各种符号末尾的下标“1”、“2”而言,在2个制动系统中,“1”表示第一系统,“2”表示第二系统。符号末尾的下标“1”、“2”可以省略。在该情况下,各符号表示2个各制动系统的统称。
制动控制装置SC包含主缸阀VM、模拟器阀VS、模拟器SS、主缸液压传感器PM、流体单元HU、调压单元YC以及调整液压传感器PF而构成。
在与主缸CM连接的主缸流体路径HM上设置主缸阀VM。主缸阀VM是常开型的开/关电磁阀。在制动时,主缸阀VM成为关闭位置,主缸CM与轮缸CW的连接被断开。
在制动时,设置模拟器SS以在制动操作部件BP中产生操作力Fp。另外,在制动控制装置SC发生故障的情况下,设置模拟器阀VS以在模拟器SS中不消耗制动液BF。模拟器阀VS是常闭型的开/关电磁阀。在制动时,模拟器阀VS成为打开位置,主缸CM和模拟器SS成为连通状态。设置主缸液压传感器PM,以检测主缸CM的液压Pm。主缸液压传感器PM是制动操作量传感器BA之一。主缸流体路径HM和与第一实施方式相同的流体单元HU连接。流体单元HU包含入口阀VI、出口阀VO以及电动马达ML。通过这些来执行防抱死控制。
设置调压单元YC,以代替由驾驶员进行的来自主缸CM的液压Pm,而调整调整液压Pf(=Pw)。调压单元YC被称为所谓的“电动缸”。调压单元YC由调压用的电动马达ME、减速器GN、旋转/直动转换机构(螺杆机构)NJ、按压部件PO、调压缸CE、调压活塞PE以及复位弹簧SE构成。
电动马达(调压马达)ME是用于调压单元YC调整(增减)制动液压Pw的动力源。调压马达ME由控制器ECU驱动。例如,能够采用无刷马达作为调压马达ME。
减速器GN由小径齿轮SK以及大径齿轮DK构成。通过减速器GN,电动马达ME的旋转动力被减速,并传递至螺杆机构NJ。通过螺杆机构NJ将减速器GN的旋转动力转换为按压部件PO的直线动力。螺母部件NT固定于按压部件PO。螺杆机构NJ的螺栓部件BT与大径齿轮DK同轴地固定。由于螺母部件NT的旋转运动被键部件KY限制,所以通过大径齿轮DK的旋转,与螺栓部件BT螺合的螺母部件NT在大径齿轮DK的旋转轴的方向上移动。通过按压部件PO,调压活塞PE移动。调压活塞PE被插入至调压缸CE的内孔,形成活塞与气缸的组合。形成由调压缸CE和调压活塞PE划分的液压室(调压缸室)Re。在调压缸室Re内,设置复位弹簧(压缩弹簧)SE。在调压缸CE的内部设置限位器部Sq,在调压马达ME的输出为“0”的情况下,调压活塞PE被复位弹簧SE按压到与限位器部Sq抵接的位置。
调压缸室Re与调压流体路径HE连接。调压流体路径HE在主缸阀VM的下游部,与主缸流体路径HM连接。通过调压活塞PE向中心轴向移动,调压缸室Re的体积发生变化,调整液压Pf被调整。具体而言,若调压马达ME被向正转方向旋转驱动,则调压活塞PE向前进方向He移动,调整液压Pf增加。另一方面,若调压马达ME被向反转方向旋转驱动,则调压活塞PE向后退方向Hg移动,调整液压Pf减少。通过调整对调压马达ME供给的通电量,调整液压Pf被调整(增减)。在调压流体路径HE上设置调整液压传感器PF以检测调整液压Pf。
通过调整液压Pf的增减,制动液压Pw增减,车轮WH的制动转矩Tq增减(调整)。若调整液压Pf增加,则摩擦材料按压于旋转部件KT的力增加,制动转矩Tq增加。结果为,车轮WH的制动力增加。另一方面,若调整液压Pf减少,则摩擦材料针对旋转部件KT的按压力减少,制动转矩Tq减少。结果为,车轮WH的制动力减少。
在第二实施方式中,自动制动控制由调压单元YC实现。换句话说,在自动制动控制中,未利用流体单元HU。因此,在第二实施方式中,调压单元YC的输出液压Pf成为减速度反馈控制的直接的控制对象。在该情况下,与自动制动控制块JC的第一处理例相同,基于包含减速度偏差hG以及控制增益Kc的运算映射,来决定调整液压Pf的目标值。而且,执行反馈控制,以使调整液压Pf(调整液压传感器PF的检测值)与该目标值一致。
向电动马达ME供给的通电量(供给电流)与电动马达ME的输出大体成比例。因此,对电动马达ME供给的通电量可以成为减速度反馈控制的直接的控制对象。在该情况下,与自动制动控制块JC的第二处理例相同,基于包含减速度偏差hG以及控制增益Kc的运算映射,来决定对电动马达ME供给的目标通电量。而且,执行反馈控制以使电动马达ME的实际的通电量与该目标通电量一致。
在第二实施方式中,起到与第一实施方式相同的效果。基于工作标志Fa、Fm、摩擦系数Mu、目标减速度Gt,适当地调整控制增益Kc。由此,可以抑制自动制动控制与防抱死控制的相互干扰。此外,在减速打滑即将恢复的情况下,基于恢复条件,在防抱死控制结束之前,控制增益Kc增加。由此,能够适当地调整反馈控制的效力,并确保自动制动控制的控制精度。
<制动控制装置SC的第三实施方式>
参照图7,对车辆的制动控制装置SC的第三实施方式进行说明。在第一、第二实施方式中,在制动转矩Tq的调整中利用制动液压Pw。在第三实施方式中,在制动转矩Tq的调整中不利用流体。因此,防抱死控制以及自动制动控制通过调整电动马达MT的旋转方向以及输出来实现。该结构被称为所谓的“EMB(机电空气制动器)”。
第三实施方式的制动控制装置SC由电动马达MT、减速器GN、螺杆机构NJ、按压活塞PN以及按压力传感器FB构成。制动控制装置SC形成于制动钳CP内。代替第一、第二实施方式中的轮缸CW,设置有制动控制装置SC。
电动马达(车轮马达)MT是用于调整(增减)摩擦部件MS按压旋转部件KT的力Fb的动力源。电动马达MT由控制器ECU驱动。例如,能够采用无刷马达作为电动马达MT。
减速器GN由小径齿轮SK以及大径齿轮DK构成。通过减速器GN,电动马达MT的旋转动力被减速,并传递至螺杆机构NJ。通过螺杆机构NJ,将减速器GN的旋转动力转换为按压活塞PN的直线动力。螺母部件NT固定于按压活塞PN。螺杆机构NJ的螺栓部件BT与大径齿轮DK同轴地固定。由于螺母部件NT的旋转运动被键部件KY限制,所以通过大径齿轮DK的旋转,与螺栓部件BT螺合的螺母部件NT在大径齿轮DK的旋转轴的方向上移动,按压活塞PN与旋转部件KT的相对距离被调整。
在按压活塞PN固定摩擦部件MS。根据电动马达MT的旋转方向以及输出的调整来调整制动转矩Tq。若电动马达MT被向正转方向旋转驱动,则按压活塞PN向前进方向He移动,摩擦部件MS按压旋转部件KT的力Fb增加。通过按压力Fb的增加,制动转矩Tq增加,车轮WH的制动力增加。另一方面,若电动马达MT被向反转方向旋转驱动,则按压活塞PN向后退方向Hg移动,按压力Fb减少。通过按压力Fb的减少,制动转矩Tq减少,车轮WH的制动力减少。在制动控制装置SC设置按压力传感器FB以检测按压力Fb。
按压力Fb成为减速度反馈控制的直接的控制对象。在该情况下,基于包含减速度偏差hG以及控制增益Kc的运算映射,来决定与按压力Fb对应的目标值(目标按压力)。而且,执行反馈控制,以使按压力Fb(按压力传感器FB的检测值)与该目标按压力一致。
向电动马达MT供给的通电量(供给电流)与电动马达MT的输出大体成比例。因此,向电动马达MT供给的通电量能够成为减速度反馈控制的直接的控制对象。在该情况下,基于包含减速度偏差hG以及控制增益Kc的运算映射,来决定对电动马达MT供给的目标通电量。而且,执行反馈控制,以使电动马达MT的实际的通电量与该目标通电量一致。
在第三实施方式中,也起到与第一、第二实施方式相同的效果。通过适当地调整控制增益Kc,能够抑制控制干扰。在车轮抓地力处于恢复趋势的情况下,在防抱死控制结束之前,通过增加控制增益Kc,能够适当地调整反馈控制的效力。
<作用/效果>
以下,对本发明的制动控制装置SC的作用/效果进行总结。
通过制动控制装置SC,对车轮WH赋予制动转矩Tq。在制动控制装置SC的控制器ECU中,基于根据车辆前方的物体与车辆的相对距离Ob决定出的减速度目标值Gt,执行调整制动转矩Tq的自动制动控制。在自动制动控制中,运算与减速度目标值Gt对应的减速度实际值Ge。而且,基于减速度目标值Gt以及减速度实际值Ge,执行反馈控制(运算块PH、IG的处理),以使减速度实际值Ge接近减速度目标值Gt。换句话说,通过车辆的减速度所涉及的反馈控制,调整制动转矩Tq,以实现减速度目标值Gt。
另外,在控制器ECU中,执行基于车轮WH的速度Vw,调整制动转矩Tq来抑制车轮WH的过大的打滑Sw的防抱死控制。在执行防抱死控制的情况下(即,“Fa=1”的情况下),上述的反馈控制的控制增益Kc减少。例如,在执行防抱死控制的情况下,将控制增益Kc调节为“0”,禁止反馈控制的执行。换句话说,将自动制动控制设为开环控制。在自动制动控制中,通过控制增益Kc来调整反馈控制的效力。在防抱死控制的执行中,控制增益Kc从初始值ko减少到第一规定值km,其效力减弱。因此,能够抑制2个控制的相互干扰。
在控制器ECU中,在防抱死控制中,基于速度Vw,来决定减少制动转矩Tq的减少模式Mg、以及增加制动转矩Tq的增加模式Mz中的任意一方。在反馈控制的控制增益Kc减少的状况下,在对全部车轮WH决定增加模式Mz且持续时间Tk超过阈值时间tk的时刻,控制增益Kc增加。例如,控制增益Kc返回到防抱死控制的非执行时的值(初始值ko)。在满足上述条件(恢复条件)的情况下,车轮抓地力处于恢复趋势,难以产生控制干扰。因此,控制增益Kc增加,自动制动控制的效力能够增强。
判定“路面摩擦系数Mu是否为规定值mu以上”,在“Mu≥mu”的情况下,允许控制增益Kc的增加。另一方面,在“Mu<mu”的情况下,禁止控制增益Kc的增加。在路面摩擦系数Mu较低的情况下,损失车轮抓地力的可能性较高,可能重复控制增益Kc的增减。为了避免控制的复杂性,可以仅在摩擦系数Mu为规定值mu以上的情况下,增加控制增益Kc。
判定“目标减速度Gt是否为规定加速度gt以上”,在“Gt≥gt”的情况下,允许控制增益Kc的增加。另一方面,在“Gt<gt”的情况下,禁止控制增益Kc的增加。在目标减速度Gt较小的情况下,并不那么需要减速度反馈控制的效力。在该情况下,考虑控制的复杂性,控制增益Kc保持减小到第一规定值km而不增加。
在控制增益Kc减少的情况以及控制增益Kc增加的情况中的至少一个情况下,能够使控制增益Kc缓慢地变化(修正)。例如,控制增益Kc的减少梯度被限制在预先设定的规定梯度(规定值)kg。另外,控制增益Kc的增加梯度被限制在预先设定的规定梯度(规定值)kz。由此,在自动制动控制的反馈控制中,能够进行顺利的增益调节。
<其它实施方式>
以下,对其它实施方式进行说明。在其它实施方式中,也起到上述相同的效果。
在上述实施方式中,线性调压阀UP采用根据通电量来调整开阀量的结构。例如,调压阀UP为开/关阀(二位置切换型的电磁阀),但以占空比控制阀的开闭,并线性地控制液压。
在上述实施方式中,从驾驶辅助控制器ECJ向制动控制器ECU以加速度的维发送请求值(请求减速度Gr)。代替于此,能够以速度的维发送请求值。具体而言,在驾驶辅助控制器ECJ中,运算请求速度Vr,并将其经由通信总线BS发送。在制动控制器ECU内,将请求速度Vr转换为加速度的规格,能够运算请求减速度Gr。
驾驶辅助控制器ECJ和制动控制器ECU能够一体化。在该情况下,控制器ECJ的处理包含于控制器ECU,相对距离传感器OB与控制器ECU连接。
在上述实施方式中,例示出盘型制动装置(盘式制动器)的结构。在该情况下,摩擦部件是制动块,旋转部件是制动盘。代替盘型制动装置,可以采用鼓型制动装置(鼓式制动器)。在鼓式制动器的情况下,代替卡钳,采用制动鼓。另外,摩擦部件是制动蹄,旋转部件是制动鼓。
在上述实施方式中,作为2个系统流体路径,例示出对角线型流体路径。代替于此,可以采用前后型(也称为“H型”)的结构。在前后型流体路径中,第一主缸流体路径HM1(即,第一系统)与前轮轮缸CWi、CWj流体连接。另外,第二主缸流体路径HM2(即,第二系统)与后轮轮缸CWk、CWl流体连接。

Claims (2)

1.一种车辆的制动控制装置,对车辆的车轮赋予制动转矩,上述车辆的制动控制装置具备控制器,上述控制器执行自动制动控制以及防抱死控制,
上述自动制动控制基于与上述车辆的前方的物体和上述车辆的距离相应的上述车辆的减速度目标值,来调整上述制动转矩,
上述防抱死控制基于上述车轮的速度,调整上述制动转矩来执行抑制上述车轮的过大的打滑,
上述控制器构成为:
运算与上述减速度目标值对应的减速度实际值,
基于上述减速度目标值来运算前馈控制的目标值,
以上述减速度实际值接近上述减速度目标值的方式,运算反馈控制的目标值,
基于上述前馈控制的目标值与上述反馈控制的目标值的和来执行上述自动制动控制,
在执行上述防抱死控制的情况下,上述控制器减少上述反馈控制的控制增益,
上述控制器构成为:在上述防抱死控制中,基于上述速度来决定减少上述制动转矩的减少模式以及增加上述制动转矩的增加模式中的任意一方,在减少上述控制增益的情况下,在对所有上述车轮决定上述增加模式的状态持续规定时间的时刻,增加上述控制增益。
2.一种车辆的制动控制装置,对车辆的车轮赋予制动转矩,上述车辆的制动控制装置具备控制器,上述控制器执行自动制动控制以及防抱死控制,
上述自动制动控制基于与上述车辆的前方的物体和上述车辆的距离相应的上述车辆的减速度目标值,来调整上述制动转矩,
上述防抱死控制基于上述车轮的速度,调整上述制动转矩来抑制上述车轮的过大的打滑,
上述控制器构成为:
运算与上述减速度目标值对应的减速度实际值,
基于上述减速度目标值来运算前馈控制的目标值,
以上述减速度实际值接近上述减速度目标值的方式,运算反馈控制的目标值,
基于上述前馈控制的目标值与上述反馈控制的目标值的和来执行上述自动制动控制,
在执行上述防抱死控制的情况下,上述控制器禁止上述反馈控制的执行,
上述控制器构成为:在上述防抱死控制中,基于上述速度决定减少上述制动转矩的减少模式以及增加上述制动转矩的增加模式中的任意一方,在上述反馈控制被禁止的情况下,在对所有上述车轮决定上述增加模式的状态持续规定时间的时刻,重新开始上述反馈控制的执行。
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