JP2004231064A - ブレーキ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＡＢＳ制御時におけるポンプ駆動モータに対し電流を供給するスイッチング素子の耐久性を向上することが可能なブレーキ制御装置を提供すること。
【解決手段】ＡＢＳ制御開始時から所定時間が経過したかどうかを判断する初期駆動時間判断部を有し、該初期駆動時間判断部により所定時間が経過していないと判断されたときは、モータにＯＮデューティ１００％のＰＷＭ制御信号を出力し、所定時間が経過したと判断されたときは、モータにＯＮデューティ１００％以下のＰＷＭ制御信号を出力することとした。
【選択図】 図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、制動時に車輪がロックするのを防止するＡＢＳ制御を実行するブレーキ制御装置に関し、特にリザーバに貯留されたブレーキ液を、ポンプ駆動によりブレーキ回路に還流する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、制動時に車輪速を検出し、車輪がロック傾向になると、ブレーキ液圧を減圧・保持・増圧して、車輪がロックするのを防止しつつ、制動距離をできる限り最短とするＡＢＳ制御を実行するブレーキ制御装置が知られている。このとき、減圧作動によって、ホイルシリンダ内のブレーキ液はリザーバに貯留されるため、ＡＢＳ制御時には、ポンプ駆動により、貯留されたブレーキ液をマスタシリンダ側に汲み上げる。
【０００３】
上記従来技術として、例えば特許文献１に記載の技術が知られている。この公報には、路面μの大きさからリザーバの液量を推定し、高μ時にはリザーバ内に残留液量が多いと判断してＡＢＳ制御終了後のポンプ駆動時間を長めに取り、低μ時にはリザーバ内の残留液量が少ないと判断してＡＢＳ制御終了後のポンプ駆動時間を短くしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−２６３２２８号公報（第８頁参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来技術にあっては、下記に示す問題があった。すなわち、図６に示すように、ＡＢＳ制御が開始されると、減圧指令が出力され、この減圧指令に基づいてモータ駆動が所定時間実行される。モータの駆動時間は路面μと減圧時間に基づきリザーバ内のブレーキ液量を推定し、液量に見合った時間を設定している。ＡＢＳ制御時にはマスタシリンダ圧が発生していて、環流回路にはマスタシリンダ圧による負荷が発生しているため、ブレーキ液をマスタシリンダ側に汲み上げる際に、十分に汲み上げることができなかった。
【０００６】
本発明は、上述の従来の問題点に着目して成されたもので、ＡＢＳ制御実行時にリザーバ内のブレーキ液を確実にマスタシリンダ側に汲み上げることができるブレーキ装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明は、路面μと減圧指令、及びマスタシリンダ圧に基づいてモータの駆動を停止するまでの時間を制御することで、リザーバ内のブレーキ液を確実にマスタシリンダ側に汲み上げられるようにする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（実施の形態１）
まず、構成について説明する。
図１は実施の形態１のブレーキ制御装置における油路構成を示す油圧回路図であって、図において、ＷＣはホイルシリンダを示している。なお、（）内の符号、ＦＬは左前輪のホイルシリンダ、ＦＲは右前輪のホイルシリンダ、Ｒは後輪のホイルシリンダを示している。なお、後輪のホイルシリンダＷＣは、左右の車輪にそれぞれ設けられているが、本実施の形態では、両者は同圧に制御するため、図面では１つしか示していない。また、後輪についても、前輪と同様に構成して、左右独立で液圧制御可能としてもよい。
これらホイルシリンダＷＣは、ブレーキ回路１，２を介してマスタシリンダＭＣに接続されているもので、左右前輪のホイルシリンダＷＣ（ＦＬ），ＷＣ（ＦＲ）に接続されたブレーキ回路１と、左右後輪のホイルシリンダＷＣ（Ｒ）に接続されたブレーキ回路２との２系統が設けられている。また、以下の説明において前記ホイルシリンダＷＣ（ＦＬ）（ＦＲ）（Ｒ）について、特定のものを指さない場合には、ＷＣとだけ表記する。
【０００９】
前輪側のブレーキ回路１は、分岐点１ｄにおいて各前輪のホイルシリンダＷＣ（ＦＬ），（ＦＲ）に向けて分岐回路１Ｌと分岐回路１Ｒとに分岐され、各分岐回路１Ｌ，１Ｒの途中には、流入弁５が設けられ、また、ブレーキ回路２の途中にも流入弁５が設けられている。これらの流入弁５は、非作動時にスプリング力により各回路１Ｌ，１Ｒ，２を連通状態とし、作動時（通電時）にこれらを遮断する常開の２ポート２ポジションの電磁切替弁により構成されている。また、各流入弁５には、これを迂回するバイパス路１ｈが設けられ、このバイパス路１ｈに、下流（ホイルシリンダＷＣ側）から上流（マスタシリンダＭＣ側）への戻りのみを許す一方弁１ｇが設けられている。
【００１０】
また、流入弁５の下流には、ブレーキ回路１，２とリザーバ７とを連通させるドレーン回路１０が接続されている。そして、これらドレーン回路１０に流出弁６が設けられている。これらの流出弁６は、非作動時にドレーン回路１０を遮断し、作動時にドレーン回路１０を連通させる常閉の２ポート２ポジションの電磁切替弁により構成されている。
【００１１】
前記ドレーン回路１０は、還流回路１１を介して、各ブレーキ回路１，２の流入弁５よりも上流位置に接続されている。そして、前記還流回路１１の途中にリザーバ７に貯留されているブレーキ液をブレーキ回路１，２に戻すポンプ４，４が設けられている。これらポンプ４は、それぞれプランジャ４ｐが摺動するのに伴って容積室の容積が変化することで吸入・吐出を行うプランジャ型のものであり、モータＭの駆動で作動する。なお、各ポンプ４には、それぞれ一方弁構造の吸入弁４ａ，吐出弁４ｂが設けられているとともに、吐出側に脈動吸収用のダンパ４ｄが設けられている。
【００１２】
なお、以上説明した構成のうち、図１において一点鎖線ＢＵで囲んでいる構成がＡＢＳユニットであって、図外のハウジングにまとめて収容されている。
【００１３】
図２に示すとおり、前記電磁弁構造の各弁５，６の切替およびポンプ４の駆動源であるモータＭの駆動は、ＡＢＳ制御手段としてのコントロールユニットＣＵにより制御される。すなわち、コントロールユニットＣＵには、図外の各車輪の回転速度を検出する車輪速センサＳ，運転者のブレーキペダルＢＰの踏込状態に応じて切り替わるブレーキスイッチＢＳ，車両の前後左右加速度を検出するＧセンサＧＳなどを有したセンサ群ＳＧが接続されており、コントロールユニットＣＵは、これらセンサ群ＳＧから入力される信号に基づいて各車輪の車輪速Ｖｗを求めて、制動時に車輪速Ｖｗが、疑似車体速Ｖｉから求めた減圧しきい値λ１よりも低下すると（車輪のスリップ率が所定以上になると）、車輪ロックを防止するＡＢＳ制御を行うよう構成されている。
【００１４】
また、モータＭへの制御信号はコントロールユニットＣＵからインバータ８を介して出力される。インバータ８は、ＰＷＭ制御部８ａ、無接点スイッチング素子８ｂを含むものであり、ＰＷＭ制御部８ａにより、スイッチング素子８ｂがＯＮ状態とＯＦＦ状態とに切り換えられる。これにより、パルス状の電流がモータＭに供給される。
【００１５】
図３は本実施の形態のＡＢＳ制御における基本的な制御流れを示すフローチャートである。
【００１６】
ステップＳ１では、各車輪速センサＳから信号を読み込んで、各車輪の車輪速Ｖｗを演算する。続くステップＳ２では、各車輪速Ｖｗの変化率、すなわち車輪加速度△Ｖｗを演算する。
【００１７】
ステップＳ３では、疑似車体速Ｖｉを求める。この疑似車体速Ｖｉは、各車輪速Ｖｗのうちで最も大きい値により形成される。
【００１８】
ステップＳ４では、各車輪ごとに減圧しきい値λ１を求める処理を行う。
【００１９】
ステップＳ５では、各車輪について車輪速度Ｖｗが減圧しきい値λ１以下であるか否かを判断し、Ｖｗ≦λ１でステップＳ６に進み、Ｖｗ＞λ１でステップＳ１０に進む。
【００２０】
ステップＳ６では、後述するＡＢＳフラグＡＳがセットされている（ＡＳ＝１である）か否かを判定し、ＡＳ＝１でステップＳ７に進んで、スリップカウンタＴＳＬＰをインクリメントし、ＡＳ＝０でステップＳ８に進む。
【００２１】
ステップＳ８では、車輪加速度△Ｖｗが正の所定値Ｂ未満であるか否か判定し、△Ｖｗ＜ＢでステップＳ９に進み、△Ｖｗ≧ＢでステップＳ１１に進む。
ステップＳ１０では、車輪加速度△Ｖｗが０を含む負の所定値Ａ未満であるか否か判定し、△Ｖｗ＜ＡでステップＳ１２に進み、△Ｖｗ≧ＡでステップＳ１１に進む。
【００２２】
ステップＳ９では、増圧処理を実行し、すなわち流入弁５を開弁する一方で流出弁６を閉弁させる。ステップＳ１１では、保持処理を実行し、すなわち流入弁５を閉弁させるとともに流出弁６も閉弁させる。
【００２３】
ステップＳ１２では、減圧処理を実行し、すなわち流入弁５を閉弁させる一方で流出弁６を開弁させ、さらに、このステップＳ１２では、ＡＢＳ制御に基づくホイルシリンダＷＣの圧力制御を実行していることを示すＡＢＳ制御フラグＡＳを１にセットし、かつ、スリップカウンタＴＳＬＰを０にリセットし、さらに、モータＭの駆動を開始させる。ちなみに、前記スリップカウンタＴＳＬＰは、ＡＳ＝１の状態において、車輪速Ｖｗが減圧を不要とする領域、本実施の形態では、車輪速度Ｖｗが減圧しきい値λ１よりも大きな値となっている時間を計測するものであり、また、本実施例にあっては、疑似車体速Ｖｉは各車輪速Ｖｗの最も大きな値を示すものであるから、前記スリップカウンタＴＳＬＰの計測値は、車輪速Ｖｗが疑似車体速Ｖｉと減圧しきい値λ１との間の範囲に収まっている時間である。また、モータＭの駆動は、ＰＷＭ制御によって駆動されるものとする。
【００２４】
上記ステップＳ９，Ｓ１１，Ｓ１２のいずれかの処理を行って進むステップＳ１３ではＡＳ＝１であるか否かを判定し、ＡＳ＝１でステップＳ２０に進んでＡＢＳ終了制御を実行し、ＡＳ＝０で１回の流れを終了する。ちなみに、ＡＢＳ終了制御は、前記スリップカウンタＴＳＬＰの計測時間が所定値を越えた場合に、ＡＢＳ制御フラグＡＳが０にリセットされた結果実行されるものであり、リザーバ７に貯留されたブレーキ液を確実にマスタシリンダＭＣに戻す処理を主体として成される。
【００２５】
以下、この終了制御において事項されるモータ駆動制御を説明する。
図４は本実施の形態のＡＢＳ制御開始時のモータ駆動制御を示すフローチャートである。
【００２６】
ステップ２０１では、ＡＢＳ制御が開始し減圧指令が出力されたかどうかを判断し、ＡＢＳ制御開始時であればステップ２０２へ進み、それ以外は本制御を終了する。
【００２７】
ステップ２０２では、車速が所定車速未満かどうかを判断し、所定車速未満である低車速時にはステップ２０４へ進み、それ以外はステップ２０９へ進む。
【００２８】
ステップ２０３では、ＡＢＳ制御が開始されてから初回減圧指令かどうかを判断し、初回減圧指令であればステップ２０４へ進み、それ以外はステップ２０１へリターンする。
【００２９】
ステップ２０４では、路面μが低μで、かつ、マスタシリンダ圧が低い弱踏み状態かどうかを判断し、これらの条件が成立したときはステップ２０５へ進み、条件不成立の時はステップ２０７へ進む。
【００３０】
ステップ２０５では、モータ停止時間ｔ１をセットする。
【００３１】
ステップ２０６では、固定ＯＮデューティ１をセットする。
【００３２】
ステップ２０７では、モータ停止時間ｔ２をセットする。
【００３３】
ステップ２０８では、固定ＯＮデューティ２をセットする。
【００３４】
ステップ２０９では、モータ停止時間ｔ３をセットする。
【００３５】
ステップ２１０では、固定ＯＮデューティ３をセットする。
【００３６】
上述のモータ駆動制御を図５のタイムチャートに基づいて説明する。
（低μ，低マスタシリンダ圧，低車速時）
図５（ａ）は、低μ，低マスタシリンダ圧，低車速時のモータ駆動を表すタイムチャートである。まず、ＡＢＳ制御が開始され、減圧指令が出力されると、低車速かどうかを判断する。低車速であれば、出力された減圧指令がＡＢＳ制御を開始してから初回の減圧指令かどうかを判断する。低車速，低μ，低マスタシリンダ圧であれば、例えＡＢＳ制御に入っていたとしても、減圧指令はさほど出力されず、また、減圧指令によってリザーバへ貯留されるブレーキ液量もわずかである。そこで、初回の減圧指令が出力された時点で、モータの駆動を開始すると共に、モータ停止時間をｔ１にセットし、モータの駆動指令であるＯＮデューティ１にセットする。
【００３７】
（高μ，低車速時、もしくは低μ，高マスタシリンダ圧，低車速時）
図５（ｂ）は低車速時であって、上記低μ、低マスタシリンダ圧以外の条件のときのモータ駆動を表すタイムチャートである。
基本的な制御内容は図５（ａ）に示すときと同じであるが、モータ停止時間をｔ１よりも長いｔ２にセットし、モータの駆動指令をＯＮデューティ１よりもＯＮ時間が長いＯＮデューティ２にセットする点が異なる。すなわち、低車速であれば減圧指令によってリザーバに貯留されるブレーキ液量は少ない。ただし、マスタシリンダ圧が高い場合や、高μ路では、上記図５（ａ）に示す条件よりはブレーキ液量が多いため、モータを駆動する時間を若干長めにとり、ＯＮデューティ時間を長くすることで、頻繁にモータの駆動・停止を繰り返すことなく、無駄なモータ駆動を回避し、確実にブレーキ液を掻き上げることができる。これにより、ノーブレーキ状態を回避することができる（請求項３に対応）。
【００３８】
（高車速時）
高車速時は、減圧指令によりリザーバに貯留されるブレーキ液が多いと考えられるため、このときは、モータ停止時間をｔ２よりも長いｔ３にセットし、モータの駆動指令をＯＮデューティ２よりもＯＮ時間が長いＯＮデューティ３にセットすることで、ブレーキ液を確実に掻き上げることができる。
【００３９】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施の形態１のブレーキ制御装置の構成を示す油圧回路図である。
【図２】実施の形態１における要部の構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１におけるＡＢＳ制御の基本的な制御流れを示すフローチャートである。
【図４】実施の形態１におけるモータ駆動制御の流れを示すフローチャートである。
【図５】実施の形態１の作動例を示すタイムチャートである。
【図６】従来技術の作動例を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
ＢＰ ブレーキペダル
ＢＳ ブレーキスイッチ
ＣＵ コントロールユニット
ＧＳ Ｇセンサ
Ｍ モータ
ＭＣ マスタシリンダ
Ｓ 車輪速センサ
ＳＧ センサ群
ＷＣ ホイルシリンダ
１ ブレーキ回路
２ ブレーキ回路
１ｄ 分岐点
１ｇ 一方弁
１ｈ バイパス路
１Ｌ 分岐回路
１Ｒ 分岐回路
４ ポンプ
４ｂ 吐出弁
４ａ 吸入弁
４ｄ ダンパ
４ｐ プランジャ
５ 流入弁（電磁弁）
６ 流出弁（電磁弁）
７ リザーバ
８ インバータ
８ａ ＰＷＭ制御部
８ｂ スイッチング素子
１０ ドレーン回路
１１ 還流回路

Claims (3)

1. 少なくとも運転者のブレーキペダル操作により油圧を発生するマスタシリンダを油圧源とし、
   車両のホイルシリンダのブレーキ圧力を減圧・保持・増圧状態に制御可能なＡＢＳ制御手段と、
   少なくとも前記ホイルシリンダ内の液圧を減圧する際にブレーキ液を貯留するリザーバから、前記マスタシリンダ側へブレーキ液を還流するためのポンプと、
   該ポンプを前記ＡＢＳ制御手段のＰＷＭ制御信号に基づいて駆動するモータと、
   を備えたブレーキ制御装置において、
   車速を検出する車速検出手段と、車輪速の状況から走行中の路面μを検出する路面μ検出手段と、前記マスタシリンダ圧を検出するマスタシリンダ圧検出手段とを設け、
   前記ＡＢＳ制御手段は、所定車速未満でのＡＢＳ制御時は、前記路面μ検出手段により検出された路面μと減圧指令、及び前記マスタシリンダ圧検出手段により検出されたマスタシリンダ圧に基づいて前記モータの駆動を停止するまでの時間を制御することを特徴とするブレーキ制御装置。
2. 請求項１に記載のブレーキ制御装置において、
   前記ＡＢＳ制御手段は、所定車速未満で、かつ、路面が低μで、かつ、マスタシリンダ圧が低いときは、ＡＢＳ制御開始時の初回減圧指令から、所定車速以上の制御時における第３所定時間よりも短い第１所定時間経過後に前記モータの駆動を停止することを特徴とするブレーキ制御装置。
3. 請求項１または２に記載のブレーキ制御装置において、
   前記ＡＢＳ制御手段は、所定車速未満で、かつ、路面が低μで、マスタシリンダ圧が高いとき、もしくは、所定車速未満で、かつ、路面が高μのときは、ＡＢＳ制御開始時の初回減圧指令から、前記第３所定時間よりも短く、かつ、前記第１所定時間よりも長い第２所定時間経過後に前記モータの駆動を停止することを特徴とするブレーキ制御装置。

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