JP2003072535A - 車両用電動ブレーキ装置の制御方法、及び車両用制動システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】段差踏破時の衝撃を緩和することのできる車両
用電動ブレーキ装置の制御方法及び車両用制動システム
を提供すること。 【解決手段】車両用制動システム１１は、路面の段差を
検出する路面検出センサ１２と、車速を検出する車速検
出センサ１３とを備えている。コンピュータ１４は、路
面検出センサ１２にて段差が検知されると、その段差量
及び車速とから前輪及び後輪が当該段差を乗り越す際の
各電動ブレーキ装置１９ａ〜１９ｄの制動量及び制動タ
イミングを決定して制御信号を油圧アクチュエータ１５
に出力する。これにより、前輪が段差を踏破する際に
は、各車輪に制動力がかけられ、その制動力が解除され
た後に車体がノーズアップする状態で前輪が段差を乗り
越える。次いで、後輪が段差を踏破する際には、前輪の
みに制動力がかけられ、その制動力が解除される前に車
体がテールリフトする状態で後輪が段差を乗り越える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用電動ブレー
キ装置の制御方法、及び車両用制動システムに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両用電動ブレーキ装置の制御方
法の一つとして、例えば前輪及び後輪の各車輪に設けた
電動ブレーキ装置を制御装置からの信号に基づいて個別
に制御し、車両の減速度に応じて前後の各車輪に最適な
制動力（ブレーキ力）配分が得られるようにした方法が
ある。この方法は、運転者のブレーキペダルの操作量に
基づいて目標減速度を算出し、前後輪のブレーキ力配分
を予め設定されるブレーキ力配分理想曲線に対応させて
決定する。これにより、例えば低μ路（路面摩擦が小さ
い場合）または坂路等の路面においても、常に最適なブ
レーキ力配分にして安定したブレーキ状態を実現可能と
し、車輪ロック等による車両のスピンを防止するように
している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、車両は、路
面上に例えば道路の継ぎ目や未舗装路面の凹凸等の段差
が在る場合、その段差を乗り越す際に当該段差による入
力を受けて車両が上下に揺られ、強い衝撃が加えられ
る。

【０００４】このため、走行路面に段差がある場合、熟
練度の高い運転者、所謂ベテランドライバは、ブレーキ
ペダルの操作量（踏み込み量）を調節して制動力（ブレ
ーキ力）の調整を行うことで、段差踏破時の衝撃を緩和
するようにしていた。しかしながら、このようなブレー
キ操作による制動力の調整を行うことは、熟練度の低い
運転者にとっては困難な場合が生じていた。

【０００５】このように、従来では段差踏破時における
制動力の調整が運転者の操作に基づいて行われるため、
熟練度の低い運転者である場合には段差踏破時の衝撃を
緩和させることができなかった。従って、車両が段差を
踏破する際に、その衝撃によって締結部や応力集中部か
ら順に劣化が進行していた。また、段差踏破時に車両が
上下に揺られることで乗員に不快感が生じ、快適な乗り
心地を得ることができなかった。

【０００６】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであって、その目的は、段差踏破時の衝撃を
緩和することのできる車両用電動ブレーキ装置の制御方
法、及び車両用制動システムを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、制御装置からの制御信号
に基づいて各車輪に設けた電動ブレーキ装置に制動力を
発生させる車両用電動ブレーキ装置の制御方法であっ
て、前記制御装置は、路面の段差を検出する検出信号に
応答して、前記各車輪が当該段差に乗り上げる直前に、
当該段差の段差量及び車速に基づく制動量に応じた制動
力を前記電動ブレーキ装置に発生させるようにした。

【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１記載の
車両用電動ブレーキ装置の制御方法において、前記制御
装置は、前記段差検出時の第１の車速から算出した前輪
段差到達時間に基づいて前輪が当該段差に乗り上げる直
前に全電動ブレーキ装置を作動させるようにした。

【０００９】請求項３に記載の発明は、請求項２記載の
車両用電動ブレーキ装置の制御方法において、前記制御
装置は、前輪が前記段差を乗り越えた後の第２の車速か
ら算出した後輪段差到達時間に基づいて後輪が当該段差
に乗り上げる直前に前輪の電動ブレーキ装置のみを作動
させるようにした。

【００１０】請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３
のいずれか一項記載の車両用電動ブレーキ装置の制御方
法において、前記制御装置は、車輪が前記段差を乗り越
え中には、全電動ブレーキ装置の作動を解除させるよう
にした。

【００１１】請求項５に記載の発明は、制御装置からの
制御信号に基づいて各車輪に設けた電動ブレーキ装置に
制動力を発生させる車両用制動システムであって、路面
の段差を検出する路面検出センサと、車速を検出する車
速検出センサとを備え、前記制御装置は、前記路面検出
センサ及び前記車速検出センサからの各検出信号に基づ
いて、当該段差の段差量及び車速に応じた制動力を、前
記各車輪が当該段差に乗り上げる直前に前記電動ブレー
キ装置に発生させるべく制御信号を生成する。

【００１２】（作用）請求項１又は５に記載の発明によ
れば、路面に段差が在る場合には、各車輪が当該段差に
乗り上げる直前に、当該段差の段差量及び車速に応じた
制動力が電動ブレーキ装置に発生する。これにより、各
車輪の段差踏破時の衝撃が緩和されるため、該衝撃によ
る車両の劣化を防止することができ、且つ、乗員に快適
な乗り心地を提供することができる。

【００１３】請求項２に記載の発明によれば、前輪が段
差に乗り上げる直前には、当該段差量及び第１の車速に
基づき算出される第１の制動量に応じた制動力が一時的
に全電動ブレーキ装置に発生する。これにより、前輪
は、一時的にノーズダイブし、直後の制動解除で前記の
反動から車体がノーズアップするときに段差を踏破する
ため、前輪の段差踏破時の衝撃が緩和され、車両劣化防
止及び乗り心地の向上に貢献できる。

【００１４】請求項３に記載の発明によれば、後輪が段
差に乗り上げる直前には、当該段差量及び第２の車速に
基づき算出される第２の制動量に応じた制動力が前輪の
電動ブレーキ装置のみに発生する。これにより、後輪
は、車体がテールリフトするときに段差を踏破するた
め、後輪の段差踏破時の衝撃が緩和され、車両劣化防止
及び乗り心地の向上に貢献できる。

【００１５】請求項４に記載の発明によれば、各車輪が
段差を乗り越え中には、全電動ブレーキ装置の作動が解
除されているため、該段差乗り上げ時に車輪の回転が妨
げられることはない。従って、段差をスムーズに踏破す
ることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を図１〜図３に従って説明する。図１は、本実施形
態の車両用制動システムを示す概略配置図である。

【００１７】車両用制動システム１１は、路面の段差を
検出する路面検出センサ１２、車両速度を検出する車速
検出センサ１３、制御装置としてのコンピュータ１４及
び油圧アクチュエータ１５を備えている。

【００１８】油圧アクチュエータ１５は、ブレーキペダ
ル１６の踏力をエンジン（図示略）の排気圧力を利用し
て増力させる倍力装置１７と配管１８を介して接続され
ている。また、油圧アクチュエータ１５は、前輪及び後
輪の各車輪に設けられる電動ブレーキ装置１９ａ〜１９
ｄと配管２０ａ〜２０ｄを介して接続されている。

【００１９】従って、ブレーキペダル１６が踏み込まれ
ると、ブレーキ踏力は倍力装置１７により増力され、油
圧アクチュエータ１５に伝達される。また、油圧アクチ
ュエータ１５に伝達されたブレーキ踏力は、各配管２０
ａ〜２０ｄを伝搬する油圧により増力され、電動ブレー
キ装置１９ａ〜１９ｄに伝達される。そして、各電動ブ
レーキ装置１９ａ〜１９ｄは、運転者のブレーキ踏力に
応じた制動力を発生させる。

【００２０】尚、本実施形態では、前輪側の電動ブレー
キ装置１９ａ，１９ｂは例えばディスクブレーキ装置で
構成され、各ディスクブレーキ装置は、回転するディス
クの各側面にブレーキパッドを圧接させて制動力を発生
させる。また、後輪側の電動ブレーキ装置１９ｃ，１９
ｄは例えばドラムブレーキ装置で構成され、各ドラムブ
レーキ装置は、回転するドラムの内周面にブレーキシュ
ーを圧接させて制動力を発生させる。

【００２１】図２は、車両用制動システムの電気的な接
続構成を示すブロック図である。路面検出センサ１２及
び車速検出センサ１３の各出力信号は、コンピュータ
（制御装置）１４に入力される。

【００２２】路面検出センサ１２は、例えば車両先端部
における左右前輪の前方位置に設置され（図１参照）、
走行路面に段差（例えば道路の継ぎ目及び未舗装路面の
凹凸等）があるか否かを検知し、段差を検知する場合に
は、その段差量を検出してコンピュータ１４に出力す
る。

【００２３】車速検出センサ１３は、例えば前後の各車
輪に設置され（図１参照）、対応する車輪の車輪速を検
出し、該車輪速に比例したパルス信号をコンピュータ１
４に出力する。

【００２４】コンピュータ１４は、ＣＰＵ、各種の処理
プログラムを記憶したＲＯＭ、及び一時的にデータを記
憶するＲＡＭ等より構成され、車両に搭載されるバッテ
リ（図示略）等からの電源供給を受けて動作する。この
コンピュータ１４は、路面検出センサ１２及び車速検出
センサ１３からの各出力信号に基づいて演算処理を行
い、その演算結果に基づいて油圧アクチュエータ１５を
制御するための制御信号を生成する。

【００２５】詳しくは、コンピュータ１４は、路面検出
センサ１２から出力される段差量と車速検出センサ１３
から出力される車輪速とに基づいて、後述するように各
電動ブレーキ装置１９ａ〜１９ｄの制動量及び制動タイ
ミングを決定する。各電動ブレーキ装置１９ａ〜１９ｄ
の制動量は車種毎に決定され、制動時の各車両の前後及
び上下のバランス位置を考慮して制動前と制動後の加速
度の変化量が予め定めた許容範囲以上となることを防止
している。尚、このような制動制御は、例えば段差量と
車速との関係を車両毎に予めマップにしてコンピュータ
１４のＲＯＭ等に記憶しておき、このマップを使用して
上記制動量及び制動タイミングを決定したり、後述する
制動制御の要否の判断を行ったりすることができる。

【００２６】図３は、車両用制動システムの処理を説明
するフローチャートである。コンピュータ１４は、路面
検出センサ１２にて路面段差有りが検出されると（ステ
ップ３１）、当該段差量と各車速検出センサ１３から出
力される車輪速に基づいて算出した車速（第１の車速）
とに基づいて制動制御が必要か否かを判断する（ステッ
プ３２）。

【００２７】制動制御が必要であると判断する場合、コ
ンピュータ１４は、前輪が段差に到達するまでの時間
（前輪段差到達時間）を第１の車速から演算して求め
る。また、コンピュータ１４は、各車輪における電動ブ
レーキ装置１９ａ〜１９ｄの第１の制動量を第１の車速
及び段差量から演算して求める（ステップ３３）。

【００２８】油圧アクチュエータ１５は、コンピュータ
１４からの制御信号に基づいて、第１の車速及び段差量
から算出される上記第１の制動量となるように各車輪の
電動ブレーキ装置１９ａ〜１９ｄの制動力を制御する。
この際、各電動ブレーキ装置１９ａ〜１９ｄは、第１の
車速から算出される上記前輪段差到達時間に応じて、前
輪が段差に到達する直前に制御される（ステップ３
４）。

【００２９】詳しくは、油圧アクチュエータ１５は、コ
ンピュータ１４からの制御信号に基づいて、前輪が段差
に乗り上げる直前に、各車輪（４輪）に設けられた電動
ブレーキ装置１９ａ〜１９ｄの作動及びその解除を自動
的に行い、各車輪（４輪）に一時的に制動力を作用させ
る。

【００３０】ここで、車両走行中に、各電動ブレーキ装
置１９ａ〜１９ｄの作動に基づいて前後各車輪に制動力
が作用すると、車両の荷重分布が前輪側に移動するた
め、車体はノーズダイブする。この状態から各車輪に作
用している制動力が解除されると、その反動で前輪側に
かかっていた荷重が減少し、車体はノーズアップする。

【００３１】このように、前輪が段差に乗り上げる直前
に前後の各車輪に一旦制動力をかけ、その制動力の解除
直後に車体がノーズアップしている時に前輪が段差を乗
り越えるように制動のタイミングを制御する（ステップ
３５）。

【００３２】即ち、車体がノーズアップする状態で前輪
が段差を乗り越えることにより、段差による入力が減少
するため、段差踏破時の衝撃が緩和される。さらに、車
体がノーズアップする時にはサスペンション（図示略）
のストロークが伸長するため、この状態で前輪が段差を
乗り越えることにより、段差踏破時の衝撃がより緩和さ
れる。

【００３３】ちなみに、上記ステップ３２において、第
１の車速と段差量とから制動制御を不必要と判断する場
合にはステップ３５に移行し、車両が当該第１の速度を
維持したまま（即ち減速しない）で前輪が段差を乗り越
える。

【００３４】前輪が段差を乗り越えると（上記ステップ
３５）、コンピュータ１４は、該段差を前輪が乗り越え
た後の車速（第２の車速）を、車速検出センサ１３から
出力される車輪速に基づいて再度算出し、当該第２の車
速及び段差量から、後輪の段差乗り越し時に制動制御が
必要か否かを判断する（ステップ３６）。

【００３５】制動制御が必要であると判断する場合、コ
ンピュータ１４は、後輪が段差に到達するまでの時間
（後輪段差到達時間）を第２の車速から求める。また、
コンピュータ１４は、前輪側における電動ブレーキ装置
１９ａ，１９ｂの第２の制動量を第２の車速及び段差量
から求める（ステップ３７）。

【００３６】油圧アクチュエータ１５は、コンピュータ
１４からの制御信号に基づいて、第２の車速及び段差量
から算出される上記第２の制動量となるように前輪の電
動ブレーキ装置１９ａ，１９ｂの制動力を制御する。こ
の際、各電動ブレーキ装置１９ａ，１９ｂは、第２の車
速から算出される上記後輪段差到達時間に応じて、後輪
が段差に到達する直前に制御される（ステップ３８）。

【００３７】つまり、油圧アクチュエータ１５は、コン
ピュータ１４からの制御信号に基づいて、後輪が段差に
乗り上げる直前に、前輪に設けられた電動ブレーキ装置
１９ａ，１９ｄの作動を自動的に行い、前輪のみに制動
力を作用させる。

【００３８】ここで、車両走行中に、各電動ブレーキ装
置１９ａ，１９ｄの作動に基づいて前輪のみに制動力が
作用すると、車両の荷重分布が前輪側に集中するため、
車体はテールリフトする。

【００３９】このように、後輪が段差に乗り上げる直前
に前輪のみに制動力をかけ、その制動力により車体がテ
ールリフトしている時に後輪が段差を乗り越えるように
制動のタイミングを制御する（ステップ３９）。そし
て、後輪が段差を乗り越えた後、制動力を解除する。

【００４０】即ち、車体がテールリフトする状態で後輪
が段差を乗り越えることにより、段差による入力が減少
するため、段差踏破時の衝撃が緩和される。さらに、上
記同様に車体がテールリフトする時にはサスペンション
（図示略）のストロークが伸長するため、この状態で後
輪が段差を乗り越えることにより、段差踏破時の衝撃が
より緩和される。

【００４１】ちなみに、上記ステップ３６において、第
２の車速と段差量とから制動制御を不必要と判断する場
合にはステップ３９に移行し、車両が当該第２の速度を
維持したまま（即ち減速しない）で後輪が段差を乗り越
える。

【００４２】以上記述したように、本実施形態によれ
ば、以下の効果を奏する。 （１）車両用制動システム１１は、路面の段差を検出す
る路面検出センサ１２と、車速を検出する車速検出セン
サ１３とを備えている。コンピュータ１４は、路面検出
センサ１２にて段差が検知されると、その段差量及び車
速とから前輪及び後輪が当該段差を乗り越す際の各電動
ブレーキ装置１９ａ〜１９ｄの制動量及び制動タイミン
グを決定して制御信号を油圧アクチュエータ１５に出力
する。これにより、前輪が段差を乗り越す際には、各車
輪に制動力がかけられ、その制動力が解除された後に車
体がノーズアップする状態で前輪が段差を乗り越える。
次いで、後輪が段差を乗り越す際には、前輪のみに制動
力がかけられ、その制動力が解除される前に車体がテー
ルリフトする状態で後輪が段差を乗り越える。従って、
段差踏破時に車両が受ける衝撃を緩和することができる
ため、車両の劣化を防止することができる。

【００４３】（２）車両用制動システム１１は、路面に
段差が在る場合にはその段差を検知して、段差踏破時の
制動制御を自動的に行う。従って、運転者は、ブレーキ
ペダル１６の操作による制動力の調整を必要としないた
め、運転熟練度に依らず、且つ、段差を意識することな
く、快適な乗り心地を得ることができる。

【００４４】（３）前輪が段差乗り上げ時には、前後輪
に対する制動力が解除され、後輪が段差乗り上げ時に
は、前輪のみに対して制動力がかけられる（即ち後輪に
は制動力をかけない）ため、段差乗り上げ時に車輪の回
転を妨げずに、段差をスムーズに乗り越すことができ
る。

【００４５】（４）段差踏破時の電動ブレーキ装置１９
ａ〜１９ｄの制動量は、制動時の車両の前後及び上下の
バランス位置を考慮し、車速と段差量との関係に基づい
て車種に応じた値に決定される。これにより、制動前と
制動後の加速度の変化量が許容範囲以上となることが防
止されるため、制動時に乗員に不快感を与えることもな
い。

【００４６】尚、本実施形態は、以下のように変更して
もよい。 ○本実施形態では、段差乗り越し時に前後輪又は前輪の
みに駆動力をかけるようにしたが、段差に応じて各車輪
（４輪）の電動ブレーキ装置１９ａ〜１９ｄを左右独立
して制動制御するようにしてもよい。

【００４７】○又、さらに高度な制動制御として、各電
動ブレーキ装置１９ａ〜１９ｄを、バネ上重量（ボディ
・エンジン等の重量）対バネ下重量（タイヤ・ホイール
等の重量）比、路面μ（路面の摩擦係数）、積載荷重分
布、或いは車両の挙動を考慮して制動制御するようにし
てもよい。

【００４８】○本実施形態では、前輪が段差を乗り越え
る直前において、全ての車輪（４輪）に制動力をかける
ようにしたが、前輪のみに制動力をかけて、その直後に
当該前輪に対する制動力を解除するようにしてもよい。
即ち、段差量が小さい場合には、このような制動制御に
より、衝撃を緩和させるようにしてもよい。

【００４９】○本実施形態では、各電動ブレーキ装置１
９ａ〜１９ｄは油圧アクチュエータ１５による油圧制動
としたが、油圧（液圧）を利用せずコンピュータ１４
（制御装置）からの制御信号に基づいて制動力を発生さ
せる電気機械式ブレーキ装置（ＥＭＢ）に応用してもよ
い。この場合には、路面検出センサ１２からの検出信号
に対する応答性を向上させることができる。

【００５０】○又、本実施形態では、前輪側の電動ブレ
ーキ装置１９ａ，１９ｂはディスクブレーキ装置で構成
され、後輪側の電動ブレーキ装置１９ｃ，１９ｄはドラ
ムブレーキ装置で構成されるが、これに限定されない。

【００５１】○路面検出センサ１２及び車速検出センサ
１３の設置位置は一例であって、必ずしも本実施形態に
限定されない。

【００５２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
段差踏破時の衝撃を緩和することのできる車両用電動ブ
レーキ装置の制御方法、及び車両用制動システムを提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施形態の車両用制動システムを示す概略
配置図である。

【図２】 車両用制動システムの電気的接続構成を示す
ブロック図である。

【図３】 車両用制動システムの処理を示すフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１４ 制御装置としてのコンピュータ １９ａ〜１９ｄ 電動ブレーキ装置 １２ 路面検出センサ １３ 車速検出センサ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御装置からの制御信号に基づいて各車
   輪に設けた電動ブレーキ装置に制動力を発生させる車両
   用電動ブレーキ装置の制御方法であって、 前記制御装置は、路面の段差を検出する検出信号に応答
   して、前記各車輪が当該段差に乗り上げる直前に、当該
   段差の段差量及び車速に基づく制動量に応じた制動力を
   前記電動ブレーキ装置に発生させるようにしたことを特
   徴とする車両用電動ブレーキ装置の制御方法。
2. 【請求項２】 前記制御装置は、前記段差検出時の第１
   の車速から算出した前輪段差到達時間に基づいて、前輪
   が当該段差に乗り上げる直前に全電動ブレーキ装置を作
   動させるとともに直後にそれを解除させるようにしたこ
   とを特徴とする請求項１記載の車両用電動ブレーキ装置
   の制御方法。
3. 【請求項３】 前記制御装置は、前輪が前記段差を乗り
   越えた後の第２の車速から算出した後輪段差到達時間に
   基づいて、後輪が当該段差に乗り上げる直前に前輪の電
   動ブレーキ装置のみを作動させるようにしたことを特徴
   とする請求項２記載の車両用電動ブレーキ装置の制御方
   法。
4. 【請求項４】 前記制御装置は、車輪が前記段差を乗り
   越え中には、全電動ブレーキ装置の作動を解除させるよ
   うにしたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一
   項記載の車両用電動ブレーキ装置の制御方法。
5. 【請求項５】 制御装置からの制御信号に基づいて各車
   輪に設けた電動ブレーキ装置に制動力を発生させる車両
   用制動システムであって、 路面の段差を検出する路面検出センサと、 車速を検出する車速検出センサと、を備え、 前記制御装置は、前記路面検出センサ及び前記車速検出
   センサからの各検出信号に基づいて、当該段差の段差量
   及び車速に応じた制動力を、前記各車輪が当該段差に乗
   り上げる直前に前記電動ブレーキ装置に発生させるべく
   制御信号を生成することを特徴とする車両用制動システ
   ム。