JP2000219115A - ブレーキ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 運転者の操縦意思を加味した制動力制御が行
えるブレーキ制御装置を提供すること。 【解決手段】 車両制動時に車輪のホイルシリンダに加
わる制動油圧を調整して車両の制動力を制御するブレー
キ制御装置において、車両の制動力を検出する制動力検
出手段と、運転者のブレーキ操作を検出するマスタシリ
ンダ液圧センサ６と、マスタシリンダ液圧センサ６が検
出したブレーキ操作状態に基づいて制動力目標値を演算
する目標値演算手段と、車両の制動力が制御力目標値と
なるようにホイルシリンダ５０に加わる制動油圧を調整
する制動圧調整手段とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両制動時に制動
力制御を行うブレーキ制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ブレーキ制御装置として、特開平
９−２２４０号公報に記載されるように、車輪速度など
を用いず、路面摩擦力及びブレーキトルクなどを用いて
ＡＢＳ（アンチロック・ブレーキ・システム）制御を行
うものが知られている。この制御装置は、ＡＢＳのブレ
ーキ減圧開始タイミング、つまりμＭＡＸ（最大路面摩
擦係数）のタイミングやμＭＡＸ手前のタイミングの判
断を路面摩擦力やブレーキトルクの時間変化（時間微分
値）に基づいて求めるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来のブレーキ制御装置にあっては、運転者の意思に
応じた車両の操縦が行えないという問題点がある。例え
ば、ブレーキ制御装置では、ＡＢＳ制御が開始される
と、制動力（路面摩擦係数）が最大となるようホイルシ
リンダの油圧調整が行われる。このため、ＡＢＳ制御が
終了するまでは、運転者の意思にかかわらず、制御装置
により制動力が決定される。この場合、制動力を落とし
つつ、車両の旋回性を確保したい場合、運転者の操縦意
思を反映することができない。

【０００４】そこで本発明は、このような問題点を解決
するためになされたものであって、運転者の操縦意思を
加味した制動力制御が行えるブレーキ制御装置を提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明に係る
ブレーキ制御装置は、車両制動時に車輪のホイルシリン
ダに加わる制動油圧を調整して車両の制動力を制御する
ブレーキ制御装置において、車両の制動力を検出する制
動力検出手段と、運転者のブレーキ操作を検出するブレ
ーキ操作検出手段と、ブレーキ操作検出手段が検出した
ブレーキ操作状態に基づいて制動力目標値を演算する目
標値演算手段と、車両の制動力が制御力目標値となるよ
うに、ホイルシリンダに加わる制動油圧を調整する制動
圧調整手段とを備えたことを特徴とする。

【０００６】また本発明に係るブレーキ制御装置は、前
述の制動力検出手段が、車両の進行方向に対して加わる
前後力と車両の上下方向に対して加わる上下力とに基づ
いて車両の制動力を検出することを特徴とする。

【０００７】これらの発明によれば、ブレーキペダルを
強く踏み込むことにより最大の制動力が得られ、ブレー
キペダルを少し緩めるにより車両の旋回力を確保するこ
とができる。このため、制動力制御中に、運転者の意思
に応じたブレーキ制動と車両操縦の両立が図れる。特
に、車両が新雪、氷盤などの低μ路を走行する際の制動
時に有効である。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明にお
いて同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を
省略する。

【０００９】（第一実施形態）図１に本実施形態に係る
ブレーキ制御装置の構成を示す。図１に示すように、ブ
レーキ制御装置１は、ＥＣＵ２を備えている。ＥＣＵ２
は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含むコンピュータを主体
として構成されている。ＲＯＭには、ブレーキ制御ルー
チンを含む各種制御ルーチンが記憶されている。

【００１０】ＥＣＵ２の入力側には、各車輪ごとに設け
られる車速センサ３、上下力検出センサ４、前後力検出
センサ５及びマスタシリンダ液圧センサ６が接続されて
いる。車速センサ３は、車両の走行速度を検出するもの
であり、例えば、車輪速センサなどが用いられる。上下
力検出センサ４は、各車輪への上下方向に加わる上下力
を検出するものであり、例えば、Ｇセンサ、エアサスペ
ンションペンのエア圧力センサ、サスペンションのスト
ロークセンサなどが用いられる。この上下力検出センサ
４の出力に基づいて制御時の各車輪の荷重が推定され
る。

【００１１】前後力検出センサ５は、各車輪への前後方
向に加わる前後力を検出するものであり、例えば、Ｇセ
ンサ、ブレーキパッドの歪みセンサなどが用いられる。
マスタシリンダ液圧センサ６は、マスタシリンダに発生
した液圧を検出するものであり、運転者のブレーキ操作
検出手段として機能する。なお、マスタシリンダ液圧セ
ンサ６は、車両に二つのブレーキ系統が設けられる場合
に、それらのそれぞれに設けられる必要はなく、そのい
ずれか一方のみに設ければよい。なお、ブレーキ操作検
出手段としては、マスタシリンダ液圧センサ６に限られ
るものではなく、ブレーキストロークセンサやブレーキ
踏力検出センサを単独又は組み合わせて用いるものなど
でもよい。

【００１２】一方、ＥＣＵ２の出力側には、各ブレーキ
系統ごとにブレーキアクチュエータ７が接続されてい
る。各ブレーキアクチュエータ７は、二つの保持弁９及
び二つの減圧弁１０を備えている。それらのうち二つの
保持弁９及び二つの減圧弁１０は、ホイルシリンダの液
圧を制御する意味においてブレーキ液圧制御弁装置１１
を構成する。

【００１３】また、ＥＣＵ２の出力側には、ポンプを駆
動するポンプモータ１２が接続されている。ポンプモー
タ１２の駆動により、ホイルシリンダの減圧などが行わ
れる。ブレーキ制御の対象となるブレーキシステムは、
例えば、タンデム型のマスタシリンダを用いてブレーキ
系統を二つの系統に分割したものである。

【００１４】図２にブレーキ制御の対象となるブレーキ
システムの一例を示す。

【００１５】図２に示すように、マスタシリンダ２０に
は、ブレーキペダル２４の踏力がブースタ２２を介して
伝達される。マスタシリンダ２０に設けられる二つの加
圧室のうちの一方には、左前輪ＦＬ及び右後輪ＲＲ用の
第一ブレーキ系統の主通路４０が接続され、他方の加圧
室には右前輪ＦＲ及び左後輪ＲＬ用の第二ブレーキ系統
の主通路４１が接続されている。すなわち、ブレーキシ
ステムは、マスタシリンダ２０からの出力通路がダイヤ
ゴナル式の二系統の通路系統により構成されている。そ
れらのブレーキ系統は互いに構成が共通するため、以
下、第一ブレーキ系統のみを代表的に説明し、第二ブレ
ーキ系統の説明を省略する。

【００１６】第一ブレーキ系統においては、マスタシリ
ンダ２０が、主通路４０により、左前輪ＦＬのブレーキ
４２を作動させるホイルシリンダ５０と、右後輪ＲＲの
ブレーキ４４を作動させるホイルシリンダ５０とにそれ
ぞれ接続されている。主通路４０は、マスタシリンダ２
０から延び出た後に二股状に分岐しており、その一方の
分岐通路が基幹通路５４となり、その基幹通路５４も二
股状に分岐して二本の分岐通路５６に連なっている。そ
して、各分岐通路５６の下流側にはホイルシリンダ５
０、５０が接続されている。また、主通路４０の他方の
分岐通路の下流側には、マスタシリンダ液圧センサ６が
接続されている。

【００１７】各分岐通路５６の途中には、電磁式の常開
弁である保持弁６０がそれぞれ配設されている。保持弁
６０は、ソレノイドのオフ状態、即ち開状態でマスタシ
リンダ２０とホイルシリンダ５０との間におけるブレー
キ液の双方向の流れを許容し、オン状態、即ち閉状態で
その流れを阻止する。また、各分岐通路５６には各保持
弁６０をバイパスする逆止弁６４が設けられている。な
お、二本の分岐通路５６のうち右後輪ＲＲに対応するも
のの途中には、プロポーショニングバルブ６５が設けら
れている。

【００１８】各分岐通路５６のうち保持弁６０とホイル
シリンダ５０との間の部分から各リザーバ通路６６が延
びており、リザーバ７２に至っている。各リザーバ通路
６６の途中には、電磁式の常閉弁である減圧弁７０が設
けられている。減圧弁７０は、ソレノイドのオフ状態、
即ち閉状態でホイルシリンダ５０からリザーバ７２へ向
かうブレーキ液の流れを阻止し、オン状態、即ち開状態
でその流れを許容する。

【００１９】リザーバ７２は、リザーバハウジング７３
にリザーバピストン７４が気密かつ摺動可能に嵌合され
て構成され、その嵌合によって形成されたリザーバ室７
６にブレーキ液を収容する。リザーバピストン７４は、
弾力部材であるスプリング７８により、リザーバ室７６
の容積が減少する向きに常時付勢されている。

【００２０】各分岐通路５６の保持弁６０の上流側とリ
ザーバ７２との間には、ポンプ８２が配設されている。
ポンプ８２は、ポンプモータ１２の駆動により作動し、
ホイルシリンダ５０側のブレーキ液を排出してホイルシ
リンダの液圧を減少させる。また、ポンプ８２の上流側
及び下流側には、ブレーキ液の流れを規制する逆止弁８
４、８６が配設されている。

【００２１】次に、ブレーキ制御装置の動作について説
明する。

【００２２】図３にブレーキ制御装置の動作のフローチ
ャートを示す。図３において、運転者がブレーキペダル
２４を踏み込むことによりブレーキ制御が開始され、ま
ず、ステップＳ１０（以下、単に「Ｓ１０」と示す。他
のステップについても同様とする。）にて、車速センサ
３により検出された車速Ｖ、上下力検出センサ４により
検出された上下力Ｆｚ、前後力検出センサ５により検出
された前後力Ｆｘ及びマスタシリンダ液圧センサ６によ
り検出されたマスタ圧Ｐｍｃがそれぞれ読み込まれる。

【００２３】そして、Ｓ１２にて、現時点での車両の制
動力Ｆｂの演算が行われる。すなわち、制動力Ｆｂは、
車両に加わっている上下力Ｆｚ及び前後力Ｆｘに基づい
て、次の式（１）により算出される。なお、式（１）に
おいて、Ｋは定数である。 Ｆｂ＝Ｋ・（Ｆｘ／Ｆｚ） ‥‥（１）

【００２４】次いで、Ｓ１４にて、制動力制御開始条件
を満たしているか否かが判定される。制動力制御開始条
件は、車両の制動力と運転者のブレーキ操作状況に基づ
いて定められる。例えば、制動力Ｆｂとマスタ圧Ｐｍｃ
とに基づいて決定され、具体的には、制動力Ｆｂとマス
タ圧Ｐｍｃの時間的変化を検出し、マスタ圧Ｐｍｃが増
加し続けているとき、制動力Ｆｂが増加した後に減少し
たことを制動力制御開始条件とすればよい。このように
制動力制御開始条件を設定することにより、制動力制御
開始条件が車両の制動力と運転者のブレーキ操作状況に
基づいて定められ、運転者がブレーキペダルを踏み戻し
た場合などに、制動力制御が開始されることがなく、適
切なブレーキ制御が可能となる。

【００２５】そして、Ｓ１４にて、制動力制御の開始条
件が満たされていないと判定されたときには制御処理を
終了する。一方、Ｓ１４にて、制動力制御の開始条件が
満たされていると判定されたときには、Ｓ１６に移行
し、制動力制御処理が行われる。

【００２６】図４に制動力制御処理のフローチャートを
示す。

【００２７】図４のＳ２０に示すように、まず、上下力
検出センサ４により検出された上下力Ｆｚ、前後力検出
センサ５により検出された前後力Ｆｘ及びマスタシリン
ダ液圧センサ６により検出されたマスタ圧Ｐｍｃがそれ
ぞれ読み込まれる。

【００２８】そして、Ｓ２２にて、現時点での車両の制
動力Ｆｂの演算が行われる。制動力Ｆｂの演算は、前述
したように、車両に加わっている上下力Ｆｚ及び前後力
Ｆｘに基づいて、式（１）を用いて行えばよい。

【００２９】次いで、Ｓ２４に移行し、ブレーキ入力値
の演算が行われる。ブレーキ入力値の演算は、マスタシ
リンダ液圧センサ６により検出されたマスタ圧Ｐｍｃを
ブレーキ入力値のデータに変換するものである。そし
て、Ｓ２６に移行し、制動力目標値の演算が行われる。
制動力目標値の演算は、例えば、図５に示すように、ブ
レーキ入力値に対応する制動力目標値を定めたマップを
ＥＣＵ２に予め記憶させ、このマップを用いてブレーキ
入力値のデータを制動力目標値のデータに変換すること
により行われる。

【００３０】なお、図５中に破線で示すように、ブレー
キ入力値と制動力目標値の変換特性を適宜設定すること
により、ブレーキ操作量に対するブレーキ制動力を任意
に設定することができる。また、このブレーキ入力と制
動力との特性が異なる複数のマップを予め記憶させてお
き、車両のユーザーが適宜選択できるようにしてもよ
い。

【００３１】そして、図４のＳ２８に移行し、制動圧の
調整処理が行われる。制動圧の調整は、ＥＣＵ２からブ
レーキ圧制御弁装置１１及びポンプモータ１２へ演算さ
れた制動力目標値に適合する駆動信号がそれぞれ出力さ
れる。これにより、保持弁９、減圧弁１０及びポンプ８
２が適宜作動し、車両の制動力が制動力目標値となるよ
うに、ホイルシリンダのブレーキ圧力が調整される。

【００３２】そして、Ｓ３０に移行し、制動力制御の終
了条件が満たされているか否かが判定される。制動力制
御の終了条件としては、例えば、ブレーキペダル２４が
完全に踏み戻されたこと又はブレーキペダル２４が一定
以上踏み戻されたことなどを基準に設定すればよい。こ
のＳ３０にて、制動力制御終了条件を満たしていないと
判定されたときには、Ｓ２０に戻り、上下力Ｆｚなどの
読み込みが行われる。一方、Ｓ３０にて、制動力制御終
了条件を満たしていると判定されたときには、制動力制
御処理を終了する。

【００３３】なお、この制動力制御処理において、制動
力制御処理の開始直後においては、Ｓ２０の各検出値の
読み込み、Ｓ２２の制動力Ｆｂの演算を省略する場合も
ある。この場合、Ｓ１０で読み込んだ各検出値、Ｓ１２
で演算した制動力Ｆｂを用いて、その後の処理を行えば
よい。

【００３４】以上のように、本実施形態に係るブレーキ
制御装置によれば、ブレーキペダルを強く踏み込むこと
により最大の制動力が得られ、ブレーキペダルを少し緩
めるにより車両の旋回力を確保することができる。この
ため、制動力制御中に、運転者の意思に応じたブレーキ
制動と車両の操縦の両立が可能となる。

【００３５】特に、本実施形態に係るブレーキ制御装置
は、車両が新雪、氷盤などの低μ路を走行する際の制動
時に有効である。

【００３６】例えば、図６に示すように、車輪のスリッ
プ率Ｓと路面摩擦係数μｘとの関係は、路面の状態によ
り異なる特性となる。ドライアスファルトやウエットア
スファルトの路面では、路面摩擦係数μｘが最大のとき
にスリップ率（（車速−車輪速）／車速）Ｓが約０．１
〜０．３であるので、路面摩擦係数μｘが最大となるよ
うに制動力を制御した場合でも、ある程度旋回力が残さ
れている。一方、新雪や氷盤の路面では、路面摩擦係数
μｘが最大のときにスリップ率Ｓがほぼ１．０であるの
で、路面摩擦係数μｘが最大となるように制動力を制御
した場合には、旋回力がほとんど残されていない。この
場合、制動力制御が終了するまで旋回力が確保できず、
運転者の操縦意思を反映することができない。これに対
して、本実施形態に係るブレーキ制御装置によれば、制
動力制御中であっても、運転者がブレーキペダルを少し
戻すことにより、制動力を減少させつつ、車両の旋回力
が確保され、運転者の操縦意思が制動力制御中に反映さ
れる。このため、新雪や氷盤の路面上での制動に有効な
ものとなる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ブ
レーキペダルを強く踏み込むことにより最大の制動力が
得られ、ブレーキペダルを少し緩めるにより車両の旋回
力を確保することができる。このため、制動力制御中
に、運転者の意思に応じたブレーキ制動と車両操縦の両
立が図れる。

【００３８】特に、新雪、氷盤などの低μ路上での制動
時に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係るブレーキ制御装置の構成図であ
る。

【図２】実施形態に係るブレーキ制御装置の制御対象と
なるブレーキシステムの説明図である。

【図３】実施形態に係るブレーキ制御装置の動作を示す
フローチャートである。

【図４】実施形態に係る制動力制御処理を示すフローチ
ャートである。

【図５】ブレーキ入力と制動力目標値の関係を示す説明
図である。

【図６】車両のスリップ率と路面摩擦件数との関係を示
す説明図である。

【符号の説明】

１…ブレーキ制御装置、２…ＥＣＵ、４…上下力検出セ
ンサ、５…前後力検出センサ、６…マスタシリンダ液圧
センサ、９…保持弁、１０…減圧弁、５０…ホイルシリ
ンダ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両制動時に車輪のホイルシリンダに加
   わる制動油圧を調整して車両の制動力を制御するブレー
   キ制御装置において、 前記車両の制動力を検出する制動力検出手段と、 運転者のブレーキ操作を検出するブレーキ操作検出手段
   と、 前記ブレーキ操作検出手段が検出したブレーキ操作状態
   に基づいて制動力目標値を演算する目標値演算手段と、 前記車両の制動力が前記制御力目標値となるように、前
   記ホイルシリンダに加わる制動油圧を調整する制動圧調
   整手段と、を備えたことを特徴とするブレーキ制御装
   置。
2. 【請求項２】 前記制動力検出手段は、前記車両の進行
   方向に対して加わる前後力と前記車両の上下方向に対し
   て加わる上下力とに基づいて前記車両の制動力を検出す
   ること、を特徴とする請求項１に記載のブレーキ制御装
   置。