JP2007196893A

JP2007196893A - 車両用ブレーキ制御装置

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Publication number: JP2007196893A
Application number: JP2006019152A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Matsuura; 正裕松浦; Takeyasu Taguchi; 健康田口
Original assignee: Advics Co Ltd
Current assignee: Advics Co Ltd
Priority date: 2006-01-27
Filing date: 2006-01-27
Publication date: 2007-08-09

Abstract

【課題】車両が旋回したときに、パッドとディスクの間のクリアランスの拡大による制動の応答性が低下しにくい車両用ブレーキ制御装置を提供する。
【解決手段】車両の走行状態が旋回状態から直進状態に移行した後の最初の制動時の制動力発生装置の出力の立ち上がり速度を通常制動時よりも大きくする。
【選択図】図７

Description

この発明は、ノックバックによる制動の応答性の低下を緩和する車両用ブレーキ制御装置に関する。

車両用ブレーキ装置として、車輪と一体に回転するディスクにパッドをピストンで押さえ付けて制動力を発生させるディスクブレーキが知られている。このディスクブレーキは、車両走行中のディスクの振動や傾斜によりピストンがディスクに押し戻され、その押し戻しによってパッドとディスクの間のクリアランスが拡大し、そのクリアランスの拡大により制動の応答性が低下することがある（いわゆるノックバック）。特に、車両が旋回すると、ディスクが傾斜してノックバックを生じやすい。

このノックバックを防止するために、車両旋回中にパッドをディスクに押さえ付け、傾斜により変位するディスクにパッドを追従させるようにした車両用ブレーキ装置が知られている（特許文献１）。

しかし、この車両用ブレーキ装置を用いてパッドとディスクの間のクリアランスの拡大を確実に防止しようとすると、パッドをディスクに押さえ付ける力が大きくなって車両が減速し、ドライバに違和感を生じさせる。そのため、パッドをディスクに押さえ付ける力を小さくする必要があり、パッドとディスクの間のクリアランスの拡大を確実に防止することが難しかった。

特開２００５−６７２４７号公報

この発明が解決しようとする課題は、車両が旋回したときに、パッドとディスクの間のクリアランスの拡大による制動の応答性の低下を生じにくい車両用ブレーキ制御装置を提供することである。

上記の課題を解決するために、車両の走行状態が直進状態か旋回状態かを判定する走行状態判定手段と、その走行状態判定手段で判定される車両の走行状態が旋回状態から直進状態に移行した後の最初の制動時の制動力発生装置の出力の立ち上がり速度を通常制動時よりも大きくする制御を行なう立ち上がり速度制御手段とを車両用ブレーキ制御装置に設けた。

この車両用ブレーキ制御装置は、次の構成を加えるとより好ましいものとなる。
１）前記立ち上がり速度制御手段で制動力発生装置の出力の立ち上がり速度を大きくする車輪を前輪とする。
２）車両が旋回状態にあると前記走行状態判定手段が判定したときの車両の旋回の程度に応じて、前記立ち上がり速度制御手段が、前記最初の制動時の前記立ち上がり速度を大きくする。
３）車両が旋回状態にあると前記走行状態判定手段が判定したときにディスクにパッドを押さえ付ける制御を行なうノックバック抑制制御手段をさらに設ける。

また、上記の課題は、上述の車両用ブレーキ制御装置の前記立ち上がり速度制御手段を、前記走行状態判定手段で判定される車両の走行状態が旋回状態から直進状態に移行した後の最初の制動時の制動力を通常制動時よりも大きくする制御を行なう制動量制御手段に置き換えても解決することができる。

この発明の車両用ブレーキ制御装置は、車両の走行状態が旋回状態から直進状態に移行した後の最初の制動時に、制動力発生装置の出力が通常制動時よりも大きな速度で立ち上がるので、車両が旋回したときに、パッドとディスクの間のクリアランスが拡大していても、制動の応答性が低下しにくい。

また、車両の旋回の程度に応じて、前記最初の制動時の制動力発生装置の出力の立ち上がり速度を大きくするようにしたものは、旋回の程度が大きいときにも、より確実に、旋回状態から直進状態に移行した後の最初の制動時における制動の応答性の低下を防止することができる。

また、車両が旋回状態にあると前記走行状態判定手段が判定したときにディスクにパッドを押さえ付ける制御を行なうノックバック抑制制御手段をさらに設けたものは、車両が旋回したときに、パッドとディスクの間のクリアランスが拡大しにくいので、旋回状態から直進状態に移行した後の最初の制動時における制動の応答性がより高い。

また、前記立ち上がり速度制御手段を前記制動量制御手段に置き換えたものは、前記最初の制動時に通常制動時よりも大きな制動力を発生させて、パッドとディスクの間のクリアランスの拡大による制動タイミングの遅れを吸収するので、制動の応答性が低下しにくい。

図１に、この発明の実施形態の車両用ブレーキ制御装置を採用するブレーキシステムの配管系統図を示す。このブレーキシステムは、ブレーキペダル１の踏み込み力を液圧に変換するマスターシリンダ２を有し、マスターシリンダ２には、ブレーキ液を溜めるマスターリザーバ３が取り付けられている。マスターリザーバ３は、マスターシリンダ２へのブレーキ液の供給と、マスターシリンダ２からの余剰のブレーキ液の回収とを行なう。

マスターシリンダ２は圧力室２Ａ，２Ｂを有し、一方の圧力室２Ａは、マスターシリンダ側管路４Ａ、比例制御弁５Ａ、増圧管路６Ａ、増圧制御弁７ＲＬ、ホイールシリンダ側管路８ＲＬを順に介してホイールシリンダ９ＲＬに接続しており、ホイールシリンダ側管路８ＲＬは、減圧制御弁１０ＲＬを介して減圧管路１１Ａに接続している。同様に、増圧管路６Ａは、増圧制御弁７ＦＲ、ホイールシリンダ側管路８ＦＲを介してホイールシリンダ９ＦＲに接続しており、ホイールシリンダ側管路８ＦＲは、減圧制御弁１０ＦＲを介して減圧管路１１Ａに接続している。増圧制御弁７ＲＬ，７ＦＲは常時開の電磁弁であり、減圧制御弁１０ＲＬ，１０ＦＲは常時閉の電磁弁である。

ホイールシリンダ９ＲＬは、ホイールシリンダ側管路８ＲＬから供給される液圧で作動し、これにより、ホイールシリンダ９ＲＬのピストン（図示せず）は、左後輪と一体に回転するディスク１２ＲＬにパッド（図示せず）を押さえ付けて左後輪に制動力を加える。同様に、ホイールシリンダ９ＦＲも、ホイールシリンダ側管路８ＦＲから供給される液圧で作動し、右前輪と一体に回転するディスク１２ＦＲにパッド（図示せず）を押さえ付ける。

増圧管路６Ａと減圧管路１１Ａはポンプ１３Ａを介して接続されており、このポンプ１３Ａをモータ１４で駆動すると、減圧管路１１Ａから増圧管路６Ａにブレーキ液が送り出される。ポンプ１３Ａの吐出側には逆止弁１５Ａが設けられ、この逆止弁１５Ａが増圧管路６Ａからポンプ１３Ａへのブレーキ液の逆流を防止している。

比例制御弁５Ａは、増圧管路６Ａとマスターシリンダ側管路４Ａの差圧を、図２に示す電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」という）３０からの制御信号に応じて調節する。また、比例制御弁５Ａの前後はバイパス管路１６Ａを介して接続され、バイパス管路１６Ａには、マスターシリンダ側管路４Ａから増圧管路６Ａへの流れのみを許容する逆止弁１７Ａが設けられている。そのため、ブレーキペダル１の操作によりマスターシリンダ２の圧力室２Ａに液圧が発生すると、その液圧は、比例制御弁５Ａの状態にかかわらず、逆止弁１７Ａを通じて増圧管路６Ａに伝わる。また、ブレーキペダル１の操作が行なわれていないときにも、ポンプ１３Ａを駆動して増圧管路６Ａに液圧を発生させることができ、その液圧は、比例制御弁５Ａの前後の差圧を制御することによって調節することができる。

また、減圧管路１１Ａとマスターシリンダ側管路４Ａは、補助リザーバ１８Ａを介して接続されている。

補助リザーバ１８Ａは、シリンダ１９Ａと、シリンダ１９Ａ内を摺動するピストン２０Ａと、シリンダ１９Ａとピストン２０Ａとで形成されるリザーバ室２１Ａの容積を縮小させる方向にピストン２０Ａを付勢するばね２２Ａとを有する。また、リザーバ室２１Ａには、マスターシリンダ側管路４Ａに接続する第１ポート２３Ａと、減圧管路１１Ａに接続する第２ポート２４Ａとが形成されている。さらに、ピストン２０Ａにはピストン摺動方向の突起２５Ａが設けられ、一方、第１ポート２３Ａには、弁座２６Ａと、突起２５Ａの先端で支持されて弁座２６Ａから離反した弁体２７Ａが設けられている。この弁体２７Ａと弁座２６Ａは、リザーバ室２１Ａの容積が拡大する方向にピストン２０Ａが移動して弁体２７Ａが弁座２６Ａに着座すると、リザーバ室２１Ａからマスターシリンダ側管路４Ａへの流れのみを許容する逆止弁を構成する。

そのため、ブレーキペダル１の操作によりマスターシリンダ側管路４Ａに液圧が発生すると、ばね２２Ａが縮んでリザーバ室２１Ａの容積が拡大する方向にピストン２０Ａが移動し、弁体２７Ａが弁座２６Ａに着座して第１ポート２３Ａを閉じるので、マスターシリンダ２の圧力室２Ａで発生した液圧を、ホイールシリンダ９ＲＬ，９ＦＲに供給することができる。さらに、この状態で減圧制御弁１０ＲＬ，１０ＦＲを開くと、減圧管路１１Ａからリザーバ室２１Ａにブレーキ液が流れてホイールシリンダ側管路８ＲＬ，８ＦＲの液圧が低下する。

また、ポンプ１３Ａを駆動して減圧管路１１Ａから増圧管路６Ａにブレーキ液を送り出すと、マスターシリンダ側管路４Ａのブレーキ液が補助リザーバ１８Ａを介して減圧管路１１Ａに流れるので、ポンプ１３Ａに過度の負荷がかからない。

マスターシリンダ２の圧力室２Ａに接続された液圧系と同様の液圧系がマスターシリンダ２の他方の圧力室２Ｂにも接続されており、その液圧系を通じてホイールシリンダ９ＦＬ，９ＲＲに液圧を供給することができるようになっている。

このように液圧系の配管を構成したブレーキシステムは、増圧制御弁７ＲＬ，７ＦＲ，７ＦＬ，７ＲＲを開き、減圧制御弁１０ＲＬ，１０ＦＲ，１０ＦＬ，１０ＲＲを閉じた状態で通常の制動を行なうことができる。また、制動時にいずれかの車輪がロック傾向になったときは、その車輪に対応する増圧制御弁を閉じることによって制動力を保持し、あるいは減圧制御弁を開くことによって制動力を低下させることによりその車輪のロック傾向を解消することができる。また、加速時にいずれかの車輪がスリップ傾向になったときは、ポンプ１３Ａ，１３Ｂを駆動することによってブレーキペダル１の操作によらずにその車輪に制動力を加え、車輪のスリップ傾向を解消することができる。

また、ブレーキペダル１の操作が行なわれたときにポンプ１３Ａ，１３Ｂを駆動させることによって、ホイールシリンダ９ＲＬ，９ＦＲ，９ＦＬ，９ＲＲの出力の立ち上がり速度を通常制動時よりも大きくすることができる。

ブレーキペダル１には、ドライバの制動操作を検知するストロークセンサ２８が設けられており、車両には、図２に示す横Ｇセンサ２９が設けられている。横Ｇセンサ２９は、車体の横方向の加速度を検知する。

ＥＣＵ３０には、図２に示すように、ストロークセンサ２８からドライバの制動操作を示す信号、横Ｇセンサ２９から車体の横加速度を示す信号が入力される。また、ＥＣＵ３０からは、比例制御弁５Ａ，５Ｂ、増圧制御弁７ＲＬ〜７ＲＲ、減圧制御弁１０ＲＬ〜１０ＲＲ、ポンプ駆動用のモータ１４への制御信号が出力される。

このように構成されたブレーキシステムの制御を、図３〜図７に基づいて説明する。

図３に、この制御のメインルーチンを示す。まず、ＥＣＵ３０の各種変数の初期化を行ない（ステップＳ_１）、各センサからの入力信号を取り込む（ステップＳ_２）。

次に、車両の走行状態が直進状態か旋回状態かを判定する（ステップＳ_３）。この走行状態判定のサブルーチンを、図４に基づいて説明する。車体の横加速度が、予め設定した第１しきい値よりも大きいときは（ステップＳ_１１）、車両が旋回走行していると考えられるので、車両の走行状態として旋回状態をセットするとともに（ステップＳ_１２）、直進状態をリセットする（ステップＳ_１３）。一方、車体の横加速度が第１しきい値以下のときは（ステップＳ_１１）、車体の横加速度が第２しきい値以下であるか否かを判定する（ステップＳ_１４）。ここで第２しきい値は、第１しきい値よりも小さい値である。車体の横加速度が第２しきい値以下であるときは、車両が直進走行していると考えられるので、直進状態をセットするとともに（ステップＳ_１５）、旋回状態をリセットする（ステップＳ_１６）。

次に、図５に示すサブルーチンに基づいてノックバック抑制処理を行なう（ステップＳ_４）。すなわち、旋回状態にある車両が直進状態に移行したときのパッドとディスクの間のクリアランスの拡大を抑制する処理を行なう。具体的には、ドライバが制動操作を行なっていない状態で（ステップＳ_２１）、車両の走行状態が旋回状態であるときは（ステップＳ_２２）、ノックバック抑制制御を行なう（ステップＳ_２３）。ここでノックバック抑制制御としては、例えば、各ホイールシリンダ９ＲＬ〜９ＲＲに微少のブレーキ液を供給することにより、パッドをディスクに押さえ付けてパッドとディスクの間の隙間を詰める制御を挙げることができる。一方、ドライバが制動操作を行なったときや、車両の走行状態が直進状態になったときは、ノックバック抑制制御を終了する（ステップＳ_２４）。

つづいて、図６に示すサブルーチンに基づいて、ホイールシリンダ９ＦＲ，９ＦＬの立ち上がり速度の設定処理を行なう（ステップＳ_５）。まず、ドライバが制動操作を行なったときに（ステップＳ_３１）、その制動が、車両の走行状態が旋回状態から直進状態に移行した後の最初の制動であるか否かを判定する（ステップＳ_３２）。直進状態に移行した後の最初の制動であるときは、前輪のホイールシリンダ９ＦＲ，９ＦＬの出力の立ち上がり速度を通常制動時よりも大きくする（ステップＳ_３３）。直進状態に移行した後の最初の制動でないときは、ホイールシリンダ９ＦＲ，９ＦＬの出力の立ち上がり速度として通常の立ち上がり速度を設定する（ステップＳ_３４）。

その後、ＥＣＵ３０から、比例制御弁５Ａ，５Ｂ、増圧制御弁７ＲＬ〜７ＲＲ、減圧制御弁１０ＲＬ〜１０ＲＲ、ポンプ駆動用のモータ１４に制御信号を出力し、ホイールシリンダ９ＲＬ〜９ＲＲを作動させる（ステップＳ_６）。

この車両用ブレーキ制御装置を用いると、図７に示すように、車両の走行状態が旋回状態から直進状態に移行した後の最初の制動時に、ホイールシリンダ９ＦＲ，９ＦＬの出力が通常の制動時よりも大きな速度で立ち上がるので、車両が旋回したときに拡大したパッドとディスク１２ＦＲ，１２ＦＬの間のクリアランスを短時間で詰めることができる。そのため、車両が旋回したときに、パッドとディスク１２ＦＲ，１２ＦＬの間のクリアランスの拡大による制動の応答性の低下を生じにくい。

また、車両が旋回状態にあると判定したときにディスク１２ＲＬ，１２ＦＲ，１２ＦＬ，１２ＲＲにパッドを押さえ付けるので、車両が旋回したときに、パッドとディスク１２ＲＬ，１２ＦＲ，１２ＦＬ，１２ＲＲの間のクリアランスが拡大しにくく、旋回状態から直進状態に移行した後の最初の制動時における制動の応答性がより高い。

ホイールシリンダ９ＦＲ，９ＦＬの立ち上がり速度の設定処理は、例えば図８に示すサブルーチンに示すように、車両の旋回の程度（例えば、横Ｇセンサ２９で検知した車体の横加速度の大きさ）に応じて、ホイールシリンダ９ＦＲ，９ＦＬの出力の立ち上がり速度を大きくするようにしても良い。

すなわち、まず、ドライバが制動操作を行なったときに（ステップＳ_４１）、その制動が、車両の走行状態が旋回状態から直進状態に移行した後の最初の制動であるか否かを判定する（ステップＳ_４２）。直進状態に移行した後の最初の制動であるときは、車体の横加速度（以下「横Ｇ」という）が、予め設定した下限値Ｇｍｉｎよりも大きく（ステップＳ_４３）、かつ、上限値Ｇｍａｘ以下であることを条件として（ステップＳ_４４）、横Ｇに比例定数αを乗じて得られる値を補正係数として設定する（ステップＳ_４５）。一方、横Ｇが上限値Ｇｍａｘよりも大きいときは補正係数としてＤｍａｘを設定し（ステップＳ_４６）、横Ｇが下限値Ｇｍｉｎ以下のときは補正係数としてＤｍｉｎを設定する（ステップＳ_４７）。このときの横Ｇと補正係数の関係を図９に示す。また、直進状態に移行した後の最初の制動でないときは、補正係数として１を設定する（ステップＳ_４８）。このようにして得られる補正係数を通常の立ち上がり速度に乗じた値を、ホイールシリンダ９ＦＲ，９ＦＬの出力の立ち上がり速度として設定する（ステップＳ_４９）。

このようにすると、旋回状態から直進状態に移行した後の最初の制動時のホイールシリンダ９ＦＲ，９ＦＬの出力の立ち上がり速度が旋回の程度に応じて大きくなるので、旋回の程度が大きいときにも、より確実に、直進状態に移行した後の最初の制動時における制動の応答性の低下を防止することができる。

上記実施形態では、車両の走行状態が直進状態か旋回状態かを判定するのに車体の横加速度を用いているが、他の方法で判定するようにしても良く、例えば、ハンドルの舵角センサで検知した舵角と、車輪速センサで検知した車速とに基づいて判定しても良く、また、ヨーレートセンサで検知した車体の角速度に基づいて判定しても良い。

上記実施形態では、制動力発生装置としてホイールシリンダ９ＲＬ，９ＦＲ，９ＦＬ，９ＲＲを用いているが、この発明は他の方式の制動力発生装置にも適用しても良く、例えば、電気モータでパッドを移動させてディスクに押さえ付ける方式の制動力発生装置に適用しても良い。

また、上記実施形態では、パッドとディスク１２ＦＲ，１２ＦＬの間のクリアランスの拡大による制動の応答性の低下を抑えるために、ホイールシリンダ９ＦＲ，９ＦＬの出力の立ち上がり速度を大きくしているが、旋回状態から直進状態に移行した後の最初の制動時にホイールシリンダ９ＦＲ，９ＦＬが発生させる制動力を通常制動時よりも大きくし、これにより、パッドとディスクの間のクリアランスの拡大による制動タイミングの遅れを吸収するようにしても良い。

この発明の実施形態の車両用ブレーキ制御装置を採用したブレーキシステムの配管系統図同上の車両用ブレーキ制御装置のブロック図図２の車両用ブレーキ制御装置のＥＣＵが行なう制御のメインルーチンを示すフロー図図３のステップＳ_３の処理を示すフロー図図３のステップＳ_４の処理を示すフロー図図３のステップＳ_５の処理を示すフロー図車両の走行状態が旋回状態から直進状態に移行した後に制動操作を行なったときのホイールシリンダの出力、およびパッドとディスクの間のクリアランスの時間変化を示す図図６に示す処理の変形例を示すフロー図図８の処理における横Ｇと補正係数の関係を示す図

符号の説明

１２ＲＬ，１２ＦＲ，１２ＦＬ，１２ＲＲディスク

Claims

車両の走行状態が直進状態か旋回状態かを判定する走行状態判定手段（Ｓ_３）と、その走行状態判定手段（Ｓ_３）で判定される車両の走行状態が旋回状態から直進状態に移行した後の最初の制動時の制動力発生装置（９ＦＲ，９ＦＬ）の出力の立ち上がり速度を通常制動時よりも大きくする制御を行なう立ち上がり速度制御手段（Ｓ_５）とを備える車両用ブレーキ制御装置。
前記立ち上がり速度制御手段（Ｓ_５）で制動力発生装置の出力の立ち上がり速度を大きくする車輪が前輪である請求項１に記載の車両用ブレーキ制御装置。
車両が旋回状態にあると前記走行状態判定手段（Ｓ_３）が判定したときの車両の旋回の程度に応じて、前記立ち上がり速度制御手段（Ｓ_５）が、前記最初の制動時の前記立ち上がり速度を大きくする請求項１または２に記載の車両用ブレーキ制御装置。
車両が旋回状態にあると前記走行状態判定手段（Ｓ_３）が判定したときに、ディスク（１２ＦＬ，１２ＦＲ）にパッドを押さえ付ける制御を行なうノックバック抑制制御手段（Ｓ_４）をさらに設けた請求項１から３のいずれかに記載の車両用ブレーキ制御装置。
車両の走行状態が直進状態か旋回状態かを判定する走行状態判定手段（Ｓ_３）と、前記走行状態判定手段（Ｓ_３）で判定される車両の走行状態が旋回状態から直進状態に移行した後の最初の制動時の制動力を通常制動時よりも大きくする制御を行なう制動量制御手段とを備える車両用ブレーキ制御装置。
前記制動量制御手段で制動力を大きくする車輪が前輪である請求項５に記載の車両用ブレーキ制御装置。
車両が旋回状態にあると前記走行状態判定手段（Ｓ_３）が判定したときの車両の旋回の程度に応じて、前記制動量制御手段が、前記最初の制動時の前記制動力を大きくする請求項５または６に記載の車両用ブレーキ制御装置。
車両が旋回状態にあると前記走行状態判定手段（Ｓ_３）が判定したときに、ディスク（１２ＦＬ，１２ＦＲ）にパッドを押さえ付ける制御を行なうノックバック抑制制御手段（Ｓ_４）をさらに設けた請求項５から７のいずれかに記載の車両用ブレーキ制御装置。