JP2005349944A - 車両用制動力制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ホイールシリンダ3FL(3FR)、インレットバルブ9FL(9FR)、リザーバ10FL(10FR)、アウトレットバルブ11FL(11FR)、及び第2ゲートバルブ12FL(12FR)で構成される前輪側の液圧ブレーキ系統15L・15Rのうち、制動による車輪のロック傾向を検知した液圧ブレーキ系統のインレットバルブ及びアウトレットバルブを駆動制御してホイールシリンダの液圧を保持・減圧する際、液圧ブレーキ系統15L・15Rのインレットバルブ9FL・9FRの双方が閉鎖されるときに(ステップS50の判定が“Yes”)、第2ゲートバルブ12FL・12FRを開放する(ステップS61)。
【選択図】図6
Description
「オートモーティブニュース(Automotive News)」,(米国),2003−11−17,P.22
本発明は上記の点に着目してなされたものであり、運転者のブレーキ操作と連動して制動力を発生する液圧ブレーキに対してアンチスキッド制御を行う際、ブレーキ操作の段付き感を低減できる車両用制動力制御装置を提供することを課題にしている。
これらホイールシリンダ、インレットバルブ、リザーバ、アウトレットバルブ、及びゲートバルブで構成される1つ以上の液圧ブレーキ系統のうち、制動による車輪のロック傾向を検知した液圧ブレーキ系統のインレットバルブ及びアウトレットバルブを駆動制御してホイールシリンダの液圧を保持・減圧する際、全ての液圧ブレーキ系統のインレットバルブが閉鎖されるときに、少なくとも1つの液圧ブレーキ系統のゲートバルブを開放することを特徴としている。
図1は、本発明の実施形態を示す概略構成図である。ブレーキペダル1の操作と連動するタンデム式のマスターシリンダ2は、運転者のペダル踏力を液圧に変換して左前輪のホイールシリンダ3FLと右前輪のホイールシリンダ3FRとに供給する。ブレーキペダル1とマスターシリンダ2との間には、例えばエンジンの負圧を利用してペダル踏力を倍力するバキュームサーボ式のブレーキブースタ4が介装されている。また、マスターシリンダ2と前輪のホイールシリンダ3FL・3FRとの間には、コントローラ5によって駆動制御され、ホイールシリンダ3FL・3FRの液圧を増圧・保持・減圧できるフロント液圧制御回路6が介装されている。
すなわち、前輪側が、運転者によるブレーキペダル1の機械的操作から油圧を伝達媒体にして制動力を発生させる液圧ブレーキで構成され、一方の後輪側が、運転者のブレーキ操作に応じた制動力制御を行うブレーキバイワイヤで構成されたハイブリッドブレーキシステムである。
各ホイールシリンダ3FL〜3RRは、ディスクロータをブレーキパッドで挟圧して制動力を発生させるディスクブレーキや、ブレーキドラムの内周面にブレーキシューを押圧して制動力を発生させるドラムブレーキに内蔵されている。
また、第1ゲートバルブ8FL(8FR)、アウトレットバルブ11FL(11FR)、及び第2ゲートバルブ12FL(12FR)が非励磁のノーマル位置にあるときに、インレットバルブ9FL(9FR)を励磁して閉鎖すると、ホイールシリンダ3FL(3FR)からマスターシリンダ2及びリザーバ10FL(10FR)への夫々の流路が遮断され、ホイールシリンダ3FL(3FR)の液圧が保持される。
BBW制御処理は、所定時間(例えば10msec)毎のタイマ割込み処理として実行され、先ずステップS1で、下記(1)式に示すように、マスターシリンダ圧Pmから前輪制動力Ffを算出する。ここで、k1は係数である。
Ff=k1×Pm ………(1)
Ftotal=f(Pm) ………(2)
続くステップS3では、下記(3)式に示すように、車両制動力Ftotalから前輪制動力Ffを減じて後輪の目標制動力Frを算出する。
Fr=Ftotal−Ff ………(3)
続くステップS4では、後輪の目標制動力Frを制動力指令値としてBBWアクチュエータ7に出力してから所定のメインプログラムに復帰する。
ABS制御処理は、所定時間(例えば10msec)毎のタイマ割込み処理として実行され、先ずステップS11で、各車輪速Vwiのセレクトハイやセレクトセカンドや平均値などの何れかに基づいて車体速度Vを推定してから、下記(4)式に示すように、各車輪のスリップ率Siを算出する。
Si=(V−Vwi)/V ………(4)
ゲートバルブ制御処理は、所定時間(例えば10msec)毎のタイマ割込み処理として実行され、先ずステップS31で、マスターシリンダ圧Pmの増加速度に応じて、ペダルストローク速度Vpを算出する。
WAMj=(π/4)×Dm2×Vp ………(5)
QAMj=∫(WAMj)dt ………(6)
ステップS35では、ABSが非作動状態でリザーバ10j内が空であると判断して、下記(7)式に示すように、リザーバ液圧Pajとリザーバ液量Qajとを夫々0に設定する。
Paj=0
Qaj=0 ………(7)
Pwj=Pm ………(8)
ステップS40では、保持制御によってホイールシリンダ3jの液圧と液量に増減はないので、下記(9)式に示すように、ホイールシリンダ圧Pwjに1サンプリング前の値Pwj(n-1)を設定すると共に、ホイールシリンダ液量Qwjに1サンプリング前の値Qwj(n-1)を設定する。
Pwj=Pwj(n-1)
Qwj=Qwj(n-1) ………(9)
Paj=Paj(n-1)
Qaj=Qaj(n-1) ………(10)
ΔPAWj=Pwj(n-1)−Paj(n-1) ………(11)
続くステップS43では、図8の制御マップを参照し、減圧制御でアウトレットバルブ11jを開放した際、ゲートバルブ制御処理の演算周期(10msec)の間に、ホイールシリンダ3jからリザーバ10jへ流出したブレーキ液の流速WAWjを、差圧ΔPAWjに応じて算出する。この制御マップは、差圧ΔPAWjが増加するほど流速WAWjが増加するように設定されている。
QAWj=∫(WAWj)dt ………(12)
Qwj=Qwj(n-1)−QAWj ………(13)
QAPj=Np×Qp ………(14)
Qaj=QAWj−QAPj ………(15)
一方、全てのインレットバルブ9FL・9FRが閉鎖されるのであればステップS52に移行し、前輪のスリップ率Sjとブレーキ操作量(マスターシリンダ圧Pm)とに基づいて路面摩擦係数μを算出する。
続くステップS55では、下記(16)式に示すように、リザーバ液量Qaj同士の比率Kを算出する。
K=2×QaFL/(QaFL+QaFR) ………(16)
QAMFL=(2−K)×QAMFL
QAMFR=K×QAMFR ………(17)
前記(16)式によれば、例えばリザーバ液量のQaFLがQaFRよりも多いときには、比率Kが1よりも大きくなるので、これを上記(17)式に代入すると、液量が相対的に多いQaFLは小さな値に調整され、逆に液量が相対的に少ないQaFRは大きな値に調整される。
続くステップS58では、図11の制御マップを参照し、ブレーキペダル1のストローク量Sに応じて目標流量QAMjを制限する。この制御マップは、ストローク量Sが最大値SMAXに近づくほど目標流量QAMjを小さくし、ペダルストローク量Sが最大値SMAXの80%に達するときに目標流量QAMjが0になるように設定されている。
続くステップS59では、下記(18)式に示すように、マスターシリンダ2とリザーバ10jとの差圧ΔPAMjを算出する。
ΔPAMj=Pm−Paj ………(18)
続くステップS62では、第2ゲートバルブ12FL・12FRを開放した際、リザーバ10jに目標流量QAMj分のブレーキ液が流入しているので、下記(19)式に示すように、リザーバ液量Qajに目標流量QAMjを加算した値を、新たなリザーバ液量Qajとして設定すると共に、前述した図9の制御マップを参照し、新たなリザーバ液量Qajからリザーバ液圧Pajを算出して、所定のメインプログラムに復帰する。
制動時に車輪のロック傾向を検知して液圧をコントロールするアンチスキッド制御では、図14に示すように、マスターシリンダ2とホイールシリンダ3FL・3FRとの間に介装されたインレットバルブ9FL・9FRの双方が閉鎖され、ホイールシリンダ3FL・3FRを増圧できない状態になると、非常に短時間ではあるが過渡的に、運転者が更にブレーキペダルを踏込もうとしてもそれ以上踏込めなくなるので、ペダルストロークに段が付くような違和感、すなわち段付き感が発生してしまう。
また、上記の一実施形態では、バネ形のリザーバを採用しているが、これに限定されるものではなく、ブレーキ液を蓄える機能があれば如何なるタイプのリザーバを採用してもよい。
また、上記の一実施形態では、ステップS31でペダルストローク速度Vpを算出するとき、またステップS57の処理でペダルストローク量Sを算出するときに、マスターシリンダ圧Pmを用いているが、これに限定されるものではなく、勿論、ストロークセンサを設けてブレーキペダル1の操作速度や操作量を検出してもよい。
また、上記の一実施形態では、アンチスキッド制御のみならず、トラクション制御やスタビリティ制御も可能なフロント液圧制御回路6を採用したが、本発明ではアンチスキッド制御を行うことができればよいので、第1ゲートバルブ8FL・8FRは省略してもよい。因みに、アンチスキッド制御を行う一般的な液圧制御回路には、第2ゲートバルブ12FL・12FRが備えられていないので、アンチスキッド制御専用の液圧制御回路を利用する場合には、新たに第2ゲートバルブを配設する必要がある。
さらに、上記の一実施形態では、前輪側を液圧ブレーキ系統15L・15Rとし、後輪側をブレーキバイワイヤ系統17L・17Rとしているが、これに限定されるものではなく、前輪側をブレーキバイワイヤ系統とし、後輪側を液圧ブレーキ系統としてもよい。さらには、液圧ブレーキ系統15L・15Rとブレーキバイワイヤ系統17L・17Rとを前後輪で分割する前後スプリット方式を採用したが、これに限定されるものではなく、左前輪及び右後輪と右前輪及び左後輪とで分割するダイアゴナルスプリット方式を採用してもよい。
さらに、上記の一実施形態では、本発明を4輪車両に適用しているが、2輪車両や3輪車両、或いは5輪以上の車両に適用してもよい。
2 マスターシリンダ
3FL・3FR 前輪ホイールシリンダ
3RL・3RR 後輪ホイールシリンダ
4 ブレーキブースタ
5 コントローラ
6 フロント液圧制御回路
7 リア液圧制御回路
8FL・8FR 第1ゲートバルブ
9FL・9FR インレットバルブ
10FL・10FR リザーバ
11FL・11FR アウトレットバルブ
12FL・12FR 第2ゲートバルブ
13f ポンプ
14f ダンパー室
15L・15R 液圧ブレーキ系統
17L・17R ブレーキバイワイヤ系統
18・19 圧力センサ
20 車輪回転センサ
Claims (9)
- 運転者のブレーキ操作力を液圧に変換するマスターシリンダと、該マスターシリンダからの液圧によって制動力を発生するホイールシリンダと、前記マスターシリンダ及び前記ホイールシリンダ間の流路を閉鎖可能なノーマルオープン型のインレットバルブと、前記ホイールシリンダ及び前記インレットバルブ間に連通したリザーバと、前記ホイールシリンダ及び前記リザーバ間の流路を開放可能なノーマルクローズ型のアウトレットバルブと、前記マスターシリンダ及び前記リザーバ間を連通した流路を開放可能なノーマルクローズ型のゲートバルブと、
前記ホイールシリンダ、前記インレットバルブ、前記リザーバ、前記アウトレットバルブ、及び前記ゲートバルブで構成される1つ以上の液圧ブレーキ系統のうち、制動による車輪のロック傾向を検知した前記液圧ブレーキ系統の前記インレットバルブ及び前記アウトレットバルブを駆動制御して前記ホイールシリンダの液圧を保持・減圧するアンチスキッド制御手段と、
該アンチスキッド制御手段が全ての前記液圧ブレーキ系統の前記インレットバルブを閉鎖するときに、少なくとも1つの前記液圧ブレーキ系統の前記ゲートバルブを開放するゲートバルブ制御手段と、を備えることを特徴とする車両用制動力制御装置。 - 前記液圧ブレーキ系統と、運転者のブレーキ操作に応じて目標制動力を算出し当該目標制動力に応じて制動力制御を行うブレーキバイワイヤ系統と、のハイブリッドブレーキシステムで構成されることを特徴とする請求項1に記載の車両用制動力制御装置。
- ブレーキ操作の操作速度を検出する操作速度検出手段を有し、
前記ゲートバルブ制御手段は、前記操作速度検出手段で検出したブレーキ操作の操作速度が早いほど、前記ゲートバルブの開状態を多くすることを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用制動力制御装置。 - 前記リザーバに流入した液量を検出するリザーバ液量検出手段を有し、
前記ゲートバルブ制御手段は、前記リザーバ液量検出手段で検出された前記リザーバの液量が多いほど、前記ゲートバルブの開状態を少なくすることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の車両用制動力制御装置。 - 前記ゲートバルブ制御手段は、前記液圧ブレーキ系統が複数ある場合、これら液圧ブレーキ系統における前記リザーバ同士の液量比に応じて、前記ゲートバルブの開状態を調整することを特徴とする請求項4に記載の車両用制動力制御装置。
- 路面の摩擦係数を検出する路面摩擦係数検出手段を有し、
前記ゲートバルブ制御手段は、前記路面摩擦係数検出手段で検出した路面の摩擦係数が低いほど、前記ゲートバルブの開状態を少なくすることを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の車両用制動力制御装置。 - 路面摩擦係数の減少速度を検出する減少速度検出手段を有し、
前記ゲートバルブ制御手段は、前記減少速度検出手段で検出した路面摩擦係数の減少速度が速いほど、前記ゲートバルブの開状態を少なくすることを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載の車両用制動力制御装置。 - ブレーキ操作量を検出するブレーキ操作量検出手段を有し、
前記ゲートバルブ制御手段は、前記ブレーキ操作量検出手段で検出したブレーキ操作量が多いほど、前記ゲートバルブの開状態を少なくすることを特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載の車両用制動力制御装置。 - 前記リザーバ及び前記アウトレットバルブ間に吸入側を連通し且つ前記マスターシリンダ及び前記インレットバルブ間に吐出側を連通したポンプを有し、
前記アンチスキッド制御手段は、前記インレットバルブ、前記アウトレットバルブ、及び前記ポンプを駆動制御して前記ホイールシリンダの液圧を増圧・保持・減圧するように構成されることをと特徴とする請求項1〜8の何れか一項に記載の車両用制動力制御装置。
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