JP2003063368A - 車両のブレーキ力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】車両運転者のブレーキ操作入力に対して実際に
発生するブレーキ力を変更することを可能としたブレー
キアクチュエータを備える車両のブレーキ力制御装置に
おいて、ブレーキ操作開始直前の車両の走行状況に応じ
て適切なブレーキ力を得る。 【解決手段】車両運転者がブレーキ操作を開始する直前
の車両の加速度が大きいほど前記ブレーキ力が大きくな
るようにして前記加速度に基づいて、コントローラ２９
によりブレーキアクチュエータ２８の作動が制御され
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、車両運転者のブレ
ーキ操作入力に対して実際に発生するブレーキ力を変更
することを可能としたブレーキアクチュエータを備える
車両のブレーキ力制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】このような車両のブレーキ力制御装置
は、たとえば特開平２０００−１７７５６３号公報等で
既に知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
ものでは、ブレーキアクチュエータの作動制御によって
ブレーキ力を定めるにあたっては、高速道路、山岳路、
渋滞路および路面が低摩擦係数である道路等の走行環境
の相違、またはレーダーによって検出した前車との間の
車間距離の相違等によって、車両運転者の同一ブレーキ
操作入力に対しても実際に発生するブレーキ力を変更す
ることが一般的に行なわれている。

【０００４】しかるに車両運転者によっては車両の走行
状況が異なるものであり、車両運転者のブレーキ操作直
前の運転状況にかかわらず、一律にブレーキ力を定める
ようにしたのでは、ブレーキ力が過剰となったり、不充
分となったりする可能性がある。

【０００５】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、ブレーキ操作開始直前の車両の走行状況に応
じて適切なブレーキ力が得られるようにした車両のブレ
ーキ力制御装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、車両運転者のブレーキ操作
入力に対して実際に発生するブレーキ力を変更すること
を可能としたブレーキアクチュエータを備える車両のブ
レーキ力制御装置において、車両運転者がブレーキ操作
を開始する直前の車両の加速度が大きいほど前記ブレー
キ力が大きくなるようにして前記加速度に基づいて前記
ブレーキアクチュエータの作動を制御するコントローラ
を含むことを特徴とする。

【０００７】このような請求項１記載の発明の構成によ
れば、ブレーキ操作開始直前の車両の加速度が大きいと
きにはブレーキ力が大きく、またブレーキ操作開始直前
の車両の加速度が小さいときにはブレーキ力が小さくな
るように、ブレーキアクチュエータの作動がコントロー
ラで制御されるので、急加速から急減速に移行するよう
な運転状態や道路状態で、速やかな減速を達成すること
ができ、ブレーキ操作開始直前の車両の走行状況に応じ
て適切なブレーキ力を得ることができる。

【０００８】また請求項２記載の発明は、上記請求項１
記載の発明の構成に加えて、車速を検出する車速検出手
段を備え、前記コントローラは、ブレーキ操作開始時の
前記車速が高いほど前記ブレーキ力を大きくするように
して、前記ブレーキアクチュエータの作動を制御するこ
とを特徴とし、かかる構成によれば、ブレーキ操作を開
始したときの車体速度が高ければより大きなブレーキ力
で減速するようにして、ブレーキ操作開始直前の車両の
走行状況により適合したブレーキ力を得ることができ
る。

【０００９】さらに請求項３記載の発明は、上記請求項
１記載の発明の構成に加えて、道路データを記憶する道
路データ記憶手段と、前記道路データ上での自車位置を
検出する自車位置検出手段と、前記道路データおよび前
記自車位置に基づいて自車の前方の屈曲路を検出する屈
曲路検出手段と、屈曲路相互間の距離を算出する屈曲路
間距離算出手段とを備え、前記コントローラは、ブレー
キ操作開始直前の前記加速度が同一であるときには前記
屈曲路相互間の距離が短いほど前記ブレーキ力を大きく
するようにして、前記ブレーキアクチュエータの作動を
制御することを特徴とことを特徴とし、かかる構成によ
れば、屈曲路相互間の距離が短いときにはより速やかに
減速して、次の屈曲路に適切な速度で進入することが可
能となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

【００１１】図１〜図７は本発明の第１実施例を示すも
のであり、図１は車両用ブレーキ装置の構成を示す液圧
系統図、図２はコントローラの構成を示すブロック図、
図３はブレーキ操作直前の加速度および設定ブレーキ出
力ゲインの関係を示す図、図４はコントローラによるブ
レーキ力制御の手順を示すフローチャート、図５はブレ
ーキ操作開始前の車両の加速度および車速に応じたブレ
ーキ時の車速変化を示す図、図６は車両の走行環境の相
違を対比して示す図、図７は図６で示した走行環境での
車速の変化を対比して示す図である。

【００１２】先ず図１において、たとえば四輪車両に搭
載されるマスタシリンダ１には、負圧ブースタ２を介し
てブレーキペダル４からブレーキ操作力が入力される。
このマスタシリンダ１は、タンデム型に構成されるもの
であり、たとえば左前輪用車輪ブレーキＢＦおよび右後
輪用車輪ブレーキＢＲに対応した第１出力ポート５と、
たとえば右前輪用車輪ブレーキ（図示せず）および左後
輪用車輪ブレーキ（図示せず）に対応した第２出力ポー
ト６とを備え、第１および第２出力ポート５，６には出
力液圧路７，８がそれぞれ個別に接続される。

【００１３】前記第１出力ポート５側のブレーキ装置
と、前記第２出力ポート６側のブレーキ装置とは同一の
構成を有するものであり、以下、第１出力ポート５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６側のブレーキ装置に関する部分についての説
明を省略する。

【００１４】前記マスタシリンダ１の出力液圧は、吸入
弁１１および吐出弁１２を備えるとともにモータ９で駆
動されるポンプ１０で増圧可能であり、該ポンプ１０の
吐出側すなわち吐出弁１２は液圧路１３に接続される。

【００１５】前記液圧路１３および両車輪ブレーキＢ
Ｆ，ＢＲ間には調圧手段１４が設けられており、この調
圧手段１４は、左前輪用車輪ブレーキＢＦおよび液圧路
１３間に設けられる常開型電磁弁１５と、右後輪用車輪
ブレーキＢＲおよび液圧路１３間に設けられる常開型電
磁弁１６と、各車輪ブレーキＢＦ，ＢＲ側から前記液圧
路１３側へのブレーキ液の流通を許容して両常開型電磁
弁１５，１６にそれぞれ並列に接続される一対の一方向
弁１７，１８と、両車輪ブレーキＢＦ，ＢＲに共通であ
る単一のリザーバ１９と、各車輪ブレーキＢＦ，ＢＲお
よびリザーバ１９間にそれぞれ設けられる常閉型電磁弁
２０，２１とを備え、リザーバ１９は、ポンプ１０の吸
入側すなわち吸入弁１１にチェック弁２２を介して接続
される。

【００１６】このような調圧手段１４は、常開型電磁弁
１５，１６を開弁するとともに常閉型電磁弁２０，２１
を閉弁することにより液圧路１３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、常開型電
磁弁１５，１６を閉弁するとともに常閉型電磁弁２０，
２１を閉弁することにより各車輪ブレーキＢＦ，ＢＲに
のブレーキ液圧を保持する状態と、常開型電磁弁１５，
１６を閉弁するとともに常閉型電磁弁２０，２１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１９に解放する状態とを切換可能であり、
各常開型電磁弁１５，１６および各常閉型電磁弁２０，
２１の開閉を制御することにより液圧路１３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。

【００１７】出力液圧路７は常閉型電磁弁２３を介して
前記ポンプ１０の吸入側すなわち吸入弁１１およびチェ
ック弁２２間に接続されるとともに、常開型電磁弁２４
を介して前記液圧路１３に接続される。

【００１８】常開型電磁弁２４には、出力液圧路７から
液圧路１３側へのブレーキ液の流通を許容する一方向弁
２６が並列に接続されるとともに、液圧路１３の液圧が
リリーフ圧よりも高いときに開弁して液圧路１３から出
力液圧路７側に液圧を解放するリリーフ弁２７が並列に
接続されており、該リリーフ弁２７のリリーフ圧は調節
可能である。

【００１９】前記常閉型電磁弁２３、常開型電磁弁２
４、一方向弁２６およびリリーフ弁２７は、共働してブ
レーキアクチュエータ２８を構成するものであり、この
ブレーキアクチュエータ２８においては、常閉型電磁弁
２３を開くとともに常開型電磁弁２４を閉じた状態で、
リリーフ弁２７のリリーフ圧を調節することにより、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１３のブレーキ液
圧／ブレーキペダル４の操作力）または（車両減速度／
ブレーキペダル４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、すなわち車輪ブレーキが発揮するブレーキ力を調節
することができる。これによりブレーキアクチュエータ
２８は、車両運転者のブレーキ操作入力に対して実際に
発生するブレーキ力を変更することを可能として、車輪
ブレーキＢＦ，ＢＲが発揮するブレーキ力を調節するこ
とができる。

【００２０】前記ポンプ１０を駆動するモータ９のオン
・オフ作動、前記調圧手段１４における各常開型電磁弁
１５，１６および各常閉型電磁弁２０，２１の開閉作
動、前記ブレーキアクチュエータ２８における常閉型電
磁弁２３および常開型電磁弁２４の開閉作動、ならびに
前記リリーフ弁２７のリリーフ圧は、コントローラ２９
により制御されるものであり、このコントローラ２９に
は、車速を検出する車速検出手段３０、車両運転者によ
るブレーキペダル４の踏込み操作を検出するブレーキ操
作検出手段３１、マスタシリンダ１の出力圧である出力
液圧路７の液圧を検出するブレーキマスタ圧検出手段３
２、ならびに車輪ブレーキＢＦ，ＢＲのブレーキ圧を検
出する車輪ブレーキ圧検出手段３３，３４の各検出信号
が入力される。

【００２１】図２を併せて参照して、車両運転者のブレ
ーキ操作時には、ブレーキアクチュエータ２８の作動が
コントローラ２９により制御されるのであるが、このコ
ントローラ２９は、車速検出手段３０で検出した車速の
経時変化に基づいて車両の加速度を検出する加速度検出
手段４５と、この加速度検出手段４５による加速度の検
出値および前記車速検出手段３０で検出した車速に基づ
いてブレーキアクチュエータ２８によるブレーキ出力ゲ
インを定めるブレーキゲイン特性設定手段４６と、ブレ
ーキアクチュエータ２８の作動による減速支援を実行す
るタイミングを定める制御開始判断手段４７と、制御開
始判断手段４７の判断に基づいてブレーキゲイン特性設
定手段４６で設定されたブレーキ出力ゲインが得られる
ようにブレーキアクチュエータ２８を駆動するアクチュ
エータ駆動手段４８とを備える。

【００２２】ブレーキゲイン特性設定手段４６は、車両
運転者がブレーキ操作を実行したことを示す信号がブレ
ーキ操作検出手段３１から入力されたときに、そのブレ
ーキ操作直前の加速度と、ブレーキ操作開始時の車速と
に基づいて、図３で示すように、ブレーキアクチュエー
タ２８によるブレーキ出力ゲインを定める。

【００２３】すなわちブレーキゲイン特性設定手段４６
は、ブレーキ操作直前の加速度が所定値に達するまでは
等速で走行していたと判断してブレーキ出力ゲインを一
定値として設定するが、ブレーキ操作直前の加速度が所
定値以上であるときにはその加速度が大きくなるにつれ
てブレーキ出力ゲインを大きく設定するものであり、し
かもブレーキ操作開始時の車速が大きいときにはより大
きい値となるようにブレーキ出力ゲインを定める。

【００２４】コントローラ２９によるブレーキ力制御
は、図４で示す手順に従って実行されるものであり、ス
テップＳ１で車速を検出し、ステップＳ２で非ブレーキ
操作状態であるとを確認した後のステップＳ３では、車
両の実際の加速度を検出する。而してステップＳ４で
は、検出した実際の加速度に基づいてブレーキ出力ゲイ
ンを設定し、さらにステップＳ５において車速によるブ
レーキ出力ゲインの補正を実行した後に、その補正後の
ブレーキ出力ゲインとなるようにブレーキアクチュエー
タ２８を駆動することによるブレーキ力制御がステップ
Ｓ７で実行されることになる。

【００２５】次にこの第１実施例の作用について説明す
ると、コントローラ２９は、車両運転者がブレーキ操作
を開始する直前の車両の加速度が大きいほど車輪ブレー
キＢＦ，ＢＲによるブレーキ力が大きくなるように、前
記加速度に基づいてブレーキアクチュエータ２８の作動
を制御するものであり、図５（ａ）で示すように、ブレ
ーキ操作開始直前の車両の加速度が大きいときにはブレ
ーキ力を大きくして車両を急激に減速させることがで
き、また図５（ｂ）で示すように、ブレーキ操作開始直
前の車両の加速度が小さいときにはブレーキ力を小さく
して車両を緩やかに減速させることができる。

【００２６】したがって図６（ａ）で示すように、第１
屈曲路Ｃ１および第２屈曲路Ｃ２間の距離が短いことに
起因して第１屈曲路Ｃ１の通過後に急加速から急減速に
移行するような運転を行なう場合には、図７（ａ）で示
すように急激な減速により短い距離Ｌ１で第２屈曲路Ｃ
２に適切に進入し得る速度まで車速を低下させることが
できる。

【００２７】それに対し、図６（ｂ）で示すように、第
１屈曲路Ｃ１および第２屈曲路Ｃ２間の距離が長いこと
に起因して第１屈曲路Ｃ１の通過後の等速走行状態から
上記図６（ａ）の場合と同一の車速Ｖ０でブレーキ操作
を行なったときには、図７（ｂ）で示すように、長い距
離Ｌ２にわたって緩やかに減速して第２屈曲路Ｃ２に適
切に進入し得る速度まで車速が低下することになる。

【００２８】このようにして、急加速から急減速に移行
するような運転状態や道路状態で、速やかな減速を達成
することができ、緩やかな減速で充分であるときに緩や
かに減速するようにブレーキ力を制御することができ、
車両運転者の要求に応じたブレーキ力制御が可能とな
る。

【００２９】しかもコントローラ２９は、図５（ａ），
（ｂ）の破線で示すように、ブレーキ操作開始時の車速
が低いほどブレーキ力を小さくするようにして、ブレー
キアクチュエータ２８の作動を制御している。したがっ
てブレーキ操作を開始したときの車速が高ければより大
きなブレーキ力で減速するようにして、ブレーキ操作開
始直前の車両の走行状況により適合したブレーキ力を得
ることができる。

【００３０】図８〜図１１は本発明の第２実施例を示す
ものであり、図８はブレーキ力制御装置の構成を示すブ
ロック図、図９は屈曲路検出手法を説明するための図、
図１０は同一屈曲路と判断する手法を説明するための
図、図１１は図６で示した走行環境での車速の変化を対
比して示す図である。

【００３１】先ず図８において、ブレーキアクチュエー
タ２８の作動を制御するコントローラ２９′には、自車
が走行している道路での屈曲路相互間の距離がナビゲー
ションシステムＥＣＵ３５から入力される。

【００３２】車両のヨーレートを検出するヨーレート検
出手段３６およびＧＰＳアンテナ３７等からの信号が入
力されるナビゲーションシステムＥＣＵ３５は、道路デ
ータを予め記憶するＣＤ−ＲＯＭ等の道路データ記憶手
段４０と、道路データ記憶手段４０から読み出した道路
データ上の自車位置をＧＰＳアンテナ３７で受信した自
車位置データを重ね合わせて前記道路データ上での自車
位置を検出する自車位置検出手段４１と、前記道路デー
タおよび前記自車位置に基づいて自車の前方の屈曲路を
検出する屈曲路検出手段４２と、屈曲路検出手段４２で
検出した屈曲路相互の距離を屈曲路間距離算出手段４３
とを備える。

【００３３】屈曲路検出手段４２では、図９で示すよう
に、自車の前方の道路上に複数のノード点Ｎ１，Ｎ２…
Ｎｎを設定し、ノード点Ｎｎのリンク交差角をθｎ（ラ
ジアン）、ノード点Ｎｎの両側のリンク長さをＬ（ｎ−
１）、Ｌｎとしたときに、ノード点Ｎｎにおける半径Ｒ
ｎが第（１）式に基づいて算出される。

【００３４】 Ｒｎ＝〔｛Ｌ（ｎ−１）／θｎ｝＋｛Ｌｎ／θｎ｝〕／２ ＝｛Ｌ（ｎ−１）＋Ｌｎ｝／２θｎ……（１） ここで屈曲路の半径の最大値をＲｍａｘとしたときに、
屈曲路検出手段４２は、第（１）式で算出した半径Ｒｎ
がＲｍａｘを超える領域は制御対象の屈曲路ではないも
のと判断し、１／Ｒｎ＞１／Ｒｍａｘである状態が連続
する区間、すなわち図１０の斜線部で示す範囲に連続し
て存在する区間を同一の屈曲路として検出する。

【００３５】而してコントローラ２９′のブレーキゲイ
ン特性設定手段４６′は、車両運転者がブレーキ操作を
実行したことを示す信号がブレーキ操作検出手段３１か
ら入力されたときに、そのブレーキ操作直前の加速度
と、ナビゲーションシステムＥＣＵ３５から入力される
屈曲路相互間の距離とに基づいて、ブレーキアクチュエ
ータ２８によるブレーキ出力ゲインを定めるものであ
り、ブレーキ操作直前の加速度が所定値以上であるとき
にはその加速度が大きくなるにつれてブレーキ出力ゲイ
ンを大きく設定するとともに、屈曲路相互間の距離が短
いほどより大きい値となるようにブレーキ出力ゲインを
定める。

【００３６】この第２実施例によれば、前述の図６
（ｂ）で示したように屈曲路相互間の距離が長いときに
は、図１１（ｂ）で示すように、緩やかに減速して次の
屈曲路に進入するのに対し、図６（ａ）で示したように
屈曲路相互間の距離が短いときには、図１１（ａ）で示
すように、速やかに減速して次の屈曲路に適切な速度で
進入することが可能となる。

【００３７】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計
変更を行うことが可能である。

【００３８】たとえば上記実施例では、ブレーキ液圧を
調圧可能としたブレーキアクチュエータ２８を備えるブ
レーキ装置に関連して説明したが、車輪ブレーキを直接
電動モータで作動せしめるようにしたブレーキ装置にも
本発明を適用することができる。

【００３９】また上記第２実施例のように、ナビゲーシ
ョンシステムを有する車両にあっては、屈曲路への進入
前に該屈曲路を適切に通過するための適正速度を算出
し、自車の走行速度、道路上の自車位置および前記適正
速度に基づいて減速の必要性を判断し、減速が必要と判
断したときに、運転者に対する警報等の所定の減速支援
動作を行なわせるようにし、その減速支援動作を行なう
機能と、本発明のブレーキ力制御とを組み合わせること
も可能である。

【００４０】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、急加速から急減速に移行するような運転状態や道路
状態で速やかな減速を達成するようにし、ブレーキ操作
開始直前の車両の走行状況に応じて適切なブレーキ力を
得ることができる。

【００４１】また請求項２記載の発明によれば、ブレー
キ操作開始直前の車両の走行状況により適合したブレー
キ力を得ることができる。

【００４２】さらに請求項３記載の発明によれば、屈曲
路相互間の距離が短いときにはより速やかに減速して、
次の屈曲路に適切な速度で進入することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の車両用ブレーキ装置の構成を示す
液圧系統図である。

【図２】コントローラの構成を示すブロック図である。

【図３】ブレーキ操作直前の加速度および設定ブレーキ
出力ゲインの関係を示す図である。

【図４】コントローラによるブレーキ力制御の手順を示
すフローチャートである。

【図５】ブレーキ操作開始前の車両の加速度および車速
に応じたブレーキ時の車速変化を示す図である。

【図６】車両の走行環境の相違を対比して示す図であ
る。

【図７】図６で示した走行環境での車速の変化を対比し
て示す図である。

【図８】第２実施例のブレーキ力制御装置の構成を示す
ブロック図である。

【図９】屈曲路検出手法を説明するための図である。

【図１０】同一屈曲路と判断する手法を説明するための
図である。

【図１１】図６で示した走行環境での車速の変化を対比
して示す図である。

【符号の説明】

２８・・・ブレーキアクチュエータ ２９，２９′・・・コントローラ ３０・・・車速検出手段 ４０・・・道路データ記憶手段 ４１・・・自車位置検出手段 ４２・・・屈曲路検出手段 ４３・・・屈曲路間距離算出手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両運転者のブレーキ操作入力に対して
   実際に発生するブレーキ力を変更することを可能とした
   ブレーキアクチュエータ（２８）を備える車両のブレー
   キ力制御装置において、車両運転者がブレーキ操作を開
   始する直前の車両の加速度が大きいほど前記ブレーキ力
   が大きくなるようにして前記加速度に基づいて前記ブレ
   ーキアクチュエータ（２８）の作動を制御するコントロ
   ーラ（２９，２９′）を含むことを特徴とする車両のブ
   レーキ力制御装置。
2. 【請求項２】 車速を検出する車速検出手段（３０）を
   備え、前記コントローラ（２９）は、ブレーキ操作開始
   時の前記車速が高いほど前記ブレーキ力を大きくするよ
   うにして、前記ブレーキアクチュエータ（２８）の作動
   を制御することを特徴とする請求項１記載の車両のブレ
   ーキ力制御装置。
3. 【請求項３】 道路データを記憶する道路データ記憶手
   段（４０）と、前記道路データ上での自車位置を検出す
   る自車位置検出手段（４１）と、前記道路データおよび
   前記自車位置に基づいて自車の前方の屈曲路を検出する
   屈曲路検出手段（４２）と、屈曲路相互間の距離を算出
   する屈曲路間距離算出手段（４３）とを備え、前記コン
   トローラ（２９′）は、ブレーキ操作開始直前の前記加
   速度が同一であるときには前記屈曲路相互間の距離が短
   いほど前記ブレーキ力を大きくするようにして、前記ブ
   レーキアクチュエータ（２８）の作動を制御することを
   特徴とする請求項１記載の車両のブレーキ力制御装置。