JP2007237777A - 車両用ブレーキ制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ABS制御の減圧に必要な応答性を確保できるようにする
【解決手段】スリップ率が第1しきい値Th1よりも高い場合やスリップ率減少勾配が第2しきい値Th2よりも高い場合には、第1〜第4リニア弁SLFR、SLRL、SLFL、SLRRへの電流をOFFし、完全に電流が流れないようにしている。これにより、微小な電流の影響によって実際のW/C圧の減圧が緩やかに行われてしまうことを防止でき、減圧に必要な応答性を確保することが可能となる。
【選択図】図4

Description

本発明は、ポンプによる加圧によりホイールシリンダ(以下、W/Cという)に圧力(以下、W/C圧という)を発生させられる車両用ブレーキ制御装置に関するものである。
従来、特許文献1において、モータによってポンプを駆動し、ポンプによるブレーキ液の吸入、吐出動作に基づいて各車輪のW/CにW/C圧を発生させるように構成した車両用ブレーキ制御装置が提案されている。
この車両用ブレーキ装置では、ブレーキ液供給用のリザーバと各ポンプの吐出口を接続する管路にリニア差圧弁を配置しており、このリニア差圧弁によって各W/CのW/C圧を制御している。
このような車両用ブレーキ制御装置において、アンチロックブレーキ制御(以下、ABS制御という)を実行するときには、リニア差圧弁への差圧指示値を適宜変更することでリニア差圧弁で発生させる差圧値を変更する。例えば、ABS制御における減圧モードのときには、差圧指示値を0MPaとすることでW/C圧がリザーバ側に逃がされるようにしている。
特開平11−301435号公報
しかしながら、上述したようにABS制御の減圧モードのときにリニア差圧弁の差圧指示値を変更したのみでは、減圧に必要な応答性を確保することができないことが判った。これは、以下の理由によるものと考えられる。
リニア差圧弁の場合、差圧指示値が0MPaとなったときに、それと対応してリニア差圧弁に流される電流が例えば0.1A程度とされる。つまり、リニア差圧弁の特性から、差圧指示値が0MPaとされても電流がOFFされる訳ではなく、微小な電流が流される。この電流の影響により実際のW/C圧の減圧は緩やかに行われ、減圧に必要な応答性を確保することができなくなるのである。
本発明は上記点に鑑みて、各車輪のW/C圧をリニア弁で制御するように構成された車両用ブレーキ制御装置において、ABS制御の減圧に必要な応答性を確保できるようにすることを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、制御手段(100)は、操作量センサに基づいてブレーキ操作部材が操作されたことを検出したときに、操作量センサにて検出された操作量に対応する目標ホイールシリンダ圧を求める目標ホイールシリンダ圧演算部(100a)と、前輪および後輪それぞれのスリップ率を演算するスリップ率演算部(100c)と、目標ホイールシリンダ圧演算部およびスリップ率演算部の演算結果に基づいて第1〜第4リニア弁に流す電流の電流値を調整するリニア弁出力調整部(100e)とを有し、リニア弁出力調整部は、スリップ率演算部で求められたスリップ率が第1しきい値(Th1)を超えている場合に、第1〜第4リニア弁のうちスリップ率が第1しきい値を超えている車輪に対応するものに流す電流をOFFさせるリニア弁電流OFF制御を実行する電流遮断手段(130)を備えていることを特徴としている。
このように、スリップ率が第1しきい値よりも高い場合には、第1〜第4リニア弁への電流をOFFし、完全に電流が流れないようにしている。これにより、微小な電流の影響によって実際のホイールシリンダ圧の減圧が緩やかに行われてしまうことを防止でき、減圧に必要な応答性を確保することが可能となる。
請求項2に記載の発明では、制御手段は、スリップ率演算部で求められたスリップ率の減少勾配を求めるスリップ率減少勾配演算部(100d)を有し、リニア弁出力調整部に備えられた電流遮断手段は、スリップ率減少勾配演算部で求められたスリップ率減少勾配が第2しきい値(Th2)を超えている場合にも、第1〜第4リニア弁のうちスリップ率減少勾配が第2しきい値を超えている車輪に対応するものに流す電流をOFFさせるリニア弁電流OFF制御を実行する。
このように、スリップ率減少勾配が第2しきい値を超えている場合も、減圧の応答性を高くしたい場合と考えられる。このため、このような場合にもリニア弁電流OFF制御を実行すると好ましい。
請求項3に記載の発明では、リニア弁出力調整部は、前輪用第1、第2および後輪用第1、第2ホイールシリンダそれぞれのホイールシリンダ圧を検出する圧力センサ(13〜16)の検出信号を利用して該ホイールシリンダ圧を検出し、電流遮断手段にてリニア弁電流OFF制御を実行した後には、圧力センサの検出信号を利用して検出したホイールシリンダ圧に基づいて、第1〜第4リニア弁のうちリニア弁電流OFF制御が実行されたものに対して流す電流の電流値を決定することを特徴としている。
このように、一旦リニア弁電流OFF制御を実行してから、第1〜第4リニア弁への通電を再開するに際し、圧力センサで検出されるホイールシリンダ圧に基づいてその電流値を決定するようにしている。これにより、実際に第1〜第4リニア弁が発生させている差圧に応じた電流値を求めるが可能となる。このため、リニア弁電流OFF制御後に、円滑に、実際に第1〜第4リニア弁が発生させている差圧に応じた電流値に戻すことが可能となる。
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
(第1実施形態)
本発明の一実施形態を適用した車両用ブレーキ制御装置の油圧回路構成を図1に示す。また、図2に、本実施形態の車両用ブレーキ制御装置の制御系を司るブレーキECU100の信号の入出力の関係を示す。以下、これらの図を参照して、本実施形態の車両用ブレーキ制御装置の構成について説明する。ここでは右前輪−左後輪、左前輪−右後輪の各配管系統を備えるX配管の油圧回路を構成する車両に本実施形態の車両用ブレーキ制御装置を適用した例について説明する。
図1に示されるように、車両用ブレーキ制御装置には、上述したブレーキECU100(図2参照)に加えて、ブレーキペダル1、踏力センサ2、マスタシリンダ(以下、M/Cという)3、ストローク制御弁SCSS、ストロークシミュレータ4、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ5、ホイールシリンダ(以下、W/Cという)6FL、6FR、6RL、6RRが備えられている。
ドライバによってブレーキ操作部材に相当するブレーキペダル1が踏み込まれると、ブレーキペダル1に加えられる踏力が踏力センサ2に入力され、踏力センサ2から加えられた踏力に応じた検出信号が出力されるように構成されている。この検出信号はブレーキECU100に入力され、ブレーキECU100でブレーキペダル1に加えられた踏力が検出される。なお、ここではブレーキ操作部材の操作量を検出するための操作量センサとして踏力センサ2を例に挙げているが、ストロークセンサ等であっても良い。また、ストロークセンサの検出信号や後述するM/C圧を検出するための圧力センサ17、18の検出信号に基づいてドライバによるブレーキペダル1の操作状態を検出できるようにしても構わない。
ブレーキペダル1には、加えられた踏力をM/C3に伝達するプッシュロッド等が接続されており、このプッシュロッド等が押されることでM/C3に備えられるプライマリ室3aおよびセカンダリ室3bにM/C圧が発生させられるようになっている。
M/C3には、プライマリ室3aとセカンダリ室3bを構成するプライマリピストン3cおよびセカンダリピストン3dが備えられ、これらがスプリング3eの弾性力を受けることで、ブレーキペダル1が踏み込まれていないときには各ピストン3c、3dを押してブレーキペダル1を初期位置側に戻すように構成されている。
M/C3のプライマリ室3aとセカンダリ室3bからそれぞれブレーキ液圧制御用アクチュエータ5に伸びる管路A、Bが備えられている。
また、M/C3には、マスタリザーバ3fが備えられている。マスタリザーバ3fは、ブレーキペダル1が初期位置のときに、プライマリ室3aおよびセカンダリ室3bのそれぞれと図示しない通路を介して接続されるもので、M/C3内にブレーキ液を供給したり、M/C3内の余剰ブレーキ液を貯留する。
このマスタリザーバ3fからは、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ5に向けて直接管路Cが延設されている。
ストロークシミュレータ4は、管路Bに繋がる管路Dに接続されており、セカンダリ室3b内のブレーキ液を収容する役割を果たす。管路Dには、管路Dの連通・遮断状態を制御できる常閉型の二位置弁により構成されたストローク制御弁SCSSが備えられ、このストローク制御弁SCSSにより、ストロークシミュレータ4へのブレーキ液の流動が制御できるように構成されている。
ブレーキ液圧制御用アクチュエータ5は、以下のように構成されている。
M/C3のプライマリ室3aと前輪FRに対応するW/C(前輪用第1W/C)6FRを接続するように、管路Aに繋げられる管路Eが備えられている。この管路Eには、第1常開弁SNO1が備えられている。第1常開弁SNO1は、非通電時には連通状態、通電時には遮断状態となる二位置弁であり、この第1常開弁SNO1によって管路Eの連通・遮断状態が制御される。
また、M/C3のセカンダリ室3bと前輪FLに対応するW/C(前輪用第2W/C)6FLを接続するように、管路Bが繋げられる管路Fが備えられている。この管路Fには、第2常開弁SNO2が備えられている。第2常開弁SNO2は、非通電時には連通状態、通電時には遮断状態となる二位置弁であり、この第2常開弁SNO2によって管路Fの連通・遮断状態が制御される。
また、マスタリザーバ3fから延設された管路Cが接続される管路Gが設けられている。この管路Gは、管路G1、G2、G3、G4という4本の管路に分岐して、上述した前輪FL、FRに対応するW/C6FL、6FR、および、後輪RL、RRに対応するW/C(後輪用第1、第2W/C)6RL、6RRに接続される。
各管路G1〜G4には、それぞれ1つずつポンプ(第1〜第4ポンプ)7、8、9、10が備えられている。各ポンプ7〜10は、例えば静寂性に有効なトロコイドポンプにより構成されている。ポンプ7〜10のうち、ポンプ7、8は、第1モータ11によって駆動され、ポンプ9、10は、第2モータ12によって駆動される。第1、第2モータ11、12としてどのようなモータを用いても良いが、立上りが早いブラシレスモータを用いると好ましい。
また、ポンプ7〜10のそれぞれには、並列的に調圧回路を構成する管路H1、H2、H3、H4が備えられている。
ポンプ7に対して並列的に接続された管路H1には、直列的に接続された第1常閉弁SWC1と第1リニア弁SLFRが備えられ、第1常閉弁SWC1がポンプ7の吸入ポート側(上流側)に第1リニア弁SLFRが吐出ポート側(下流側)に位置するように配置されている。つまり、第1常閉弁SWC1により、管路H1を通じてマスタリザーバ3f側へのブレーキ液の返流を制御できる構成とされている。
ポンプ8に対して並列的に接続された管路H2には、第2リニア弁SLRLが備えられている。
ポンプ9に対して並列的に接続された管路H3には、直列的に接続された第2常閉弁SWC2と第3リニア弁SLFLが備えられ、第2常閉弁SWC2がポンプ9の吸入ポート側(上流側)に第3リニア弁SLFLが吐出ポート側(下流側)に位置するように配置されるている。つまり、第2常閉弁SWC2により、管路H3を通じてマスタリザーバ3f側へのブレーキ液の返流を制御できる構成とされている。
ポンプ10に対して並列的に接続された管路H4には、第4リニア弁SLRRが備えられている。
そして、管路G1〜G4のうち、各ポンプ7〜10と各W/C6FR〜6RRの間に圧力センサ(第1〜第4圧力センサ)13、14、15、16が配置されることで、各W/C圧が検出できるように構成されていると共に、管路E、Fのうち第1、第2常開弁SNO1、SNO2よりも上流側(M/C3側)にも圧力センサ17、18が配置されることで、M/C3のプライマリ室3aとセカンダリ室3bに発生しているM/C圧を検出できるように構成されている。そして、これら各圧力センサ13〜18の検出信号が図2に示すようにブレーキECU100に入力される。
さらに、前輪FRに対するW/C6FRを加圧するためのポンプ7の吐出ポートおよび前輪FLに対するW/C6FLを加圧するためのポンプ9の吐出ポートには、それぞれ、逆止弁20、21が備えられている。これら逆止弁20、21は、W/C6FR、6FL側からポンプ7、9側へのブレーキ液の流動を禁止するために備えられている。このような構造により、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ5が構成されている。
このような車両用ブレーキ制御装置では、上述した管路A、管路Eを通じてプライマリ室3aとW/C6FRを繋ぐ油圧回路(第1補助管路)と、管路C、管路G、G1、G2を通じてマスタリザーバ3fとW/C6FR、6RLを繋ぐ油圧回路(主管路)、および、ポンプ7、8に並列的に接続された管路H1、H2の油圧回路(第1、第2調圧回路)が第1配管系統を構成するものとなる。
また、管路B、管路Fを通じてセカンダリ室3bとW/C6FRを繋ぐ油圧回路(第2補助管路)と、管路C、管路G、G3、G4を通じてマスタリザーバ3fとW/C6FL、6RRを繋ぐ油圧回路(主管路)、および、ポンプ9、10に並列的に接続された管路H3、H4の油圧回路(第3、第4調圧回路)が第2配管系統を構成するものとなる。
また、車両用ブレーキ制御装置には、図1および図2に示すように、各車輪FR〜RRの車輪速度を検出するための車輪速度センサ23FR、23RL、23FL、23RRが備えられ、これら各車輪速度センサ23FR〜23RRの検出信号がブレーキECU100に入力されるようになっている。
ブレーキECU100は、CPU、ROM、RAM、I/O等を備えた周知のマイクロコンピュータによって構成され、ROMなどに記憶されたプログラムに従って各種処理を実行する。このブレーキECU100には、例えば、各種制御弁SCSS、SNO1、SNO2、SWC1、SWC2、SLFR、SLRL、SLFL、SLRRや第1、第2モータ11、12への電力供給ラインのON/OFFを制御する半導体スイッチング素子(図示せず)が備えられており、この半導体スイッチング素子のON/OFFを制御すること等により、電力供給のON/OFFや単位時間当たりに供給する電流値を制御できるようになっている。
具体的には、ブレーキECU100は、目標W/C圧演算部100a、車輪・車体速度演算部100b、スリップ率演算部100c、スリップ率減少勾配演算部100dおよびリニア弁出力調整部100e等を有して構成されている。
目標W/C圧演算部100aは、目標制動力を発生させるために必要となる目標W/C圧の演算を行うものである。具体的には、目標W/C圧演算部100aは、踏力センサ2の検出信号からブレーキ操作量に相当する踏力の物理値を求めたのち、それに相応した目標W/C圧を求める。このブレーキペダル1の操作量に対する目標W/C圧は、例えば単純な比例関係として示され、予め記憶しておいたブレーキペダル1の操作量−目標W/C圧の関係式もしくは関係を示すマップに基づいて求められる。
車輪・車体速度演算部100bは、各車輪FR〜RRに備えられた車輪速度センサ23FR〜23RRからの検出信号に基づいて各車輪FR〜RRの車輪速度の演算を行うと共に、求めた各車輪速度に基づいて車両の車体速度を演算するものである。車体速度の演算手法は、周知な事項であるため、ここでは詳細については省略する。
スリップ率演算部100cは、車輪・車体速度演算部100bで求めた各車輪FR〜RRの車輪速度と車両の車体速度に基づいて、これらの偏差として表されるスリップ率を求めるものである。具体的には、車体速度と各車輪FR〜RRの車輪速度の差を車体速度で割った値がスリップ率として用いられる。
スリップ率減少勾配演算部100dは、スリップ率演算部100cで求められたスリップ率の減少勾配を演算するものである。スリップ率減少勾配演算部100dは、スリップ率演算部100cで演算周期毎にスリップ率が求められているため、前回の演算タイミングT(n−1)で演算されたスリップ率ρ(n−1)と今回の演算タイミングT(n)で演算されたスリップ率ρ(n)の差分Δρを求め、その差分Δρを演算間隔ΔT(=T(n)−T(n−1))で割った値(Δρ/ΔT)をスリップ率減少勾配としている。
リニア弁出力調整部100eは、目標W/C圧や圧力センサ13〜16での検出結果に応じて、もしくは、スリップ率演算部100cやスリップ率減少勾配演算部100dでの演算結果に基づいて、リニア弁出力すなわち各リニア弁SLFR〜SLRRに対して流す電流の電流値を決めると共に、演算結果に基づいて、第1〜第4リニア弁SLFR〜SLRRに対して流す電流の調整を行うものである。例えば、各リニア弁SLFR〜SLRRに対して流す電流のON/OFFのデューティ比を設定することで単位時間当たりに流す電流の電流値を決めている。そして、リニア弁出力調整部100eは、その演算結果に基づいて、例えば、第1〜第4リニア弁SLFR〜SLRRへの電力供給ラインに備えられる半導体スイッチング素子のON/OFFを制御することで、単位時間当たりに供給する電流値を制御し、第1〜第4リニア弁SLFR〜SLRRで発生させる差圧が設定された目標W/C圧に応じた値となるようにする。
また、ブレーキECU100は、リニア弁出力調整部100eを介して第1〜第4リニア弁SLFR〜SLRRに流す電流の制御を行うのに加え、各種制御弁SCSS、SNO1、SNO2、SWC1、SWC2や第1、第2モータ11、12を駆動するための制御信号(制御電流)を出力することで、各W/C6FR〜6RRに対してW/C圧を発生させる。そして、ブレーキECU100は、各圧力センサ13〜18の検出信号からW/C圧およびM/C圧を求めることで、実際に発生させられている制動力(実制動力)をフィードバックし、目標制動力に近づけるようにする。
なお、ブレーキECU100や各種制御弁SCSS、SNO1、SNO2、SWC1、SWC2、SLFR、SLRL、SLFL、SLRRや第1、第2モータ11、12を駆動するための制御信号の出力は、図示しない車載バッテリからの電力供給に基づいて行われる。
続いて、上記のように構成される車両用ブレーキ制御装置の動作について、通常ブレーキ時と車両用ブレーキ制御装置に異常が発生した場合(以下、異常時という)に分けて説明する。
図3は、通常ブレーキ時および異常時の各部の駆動状態を示した模式図である。なお、異常が発生したか否かに関しては、従来より行われているイニシャルチェックなどに基づいてブレーキECU100で判定され、一旦異常が発生するとそれが解除されるまでは異常時のブレーキ動作が行われることになる。以下、この図を参照して通常ブレーキ時と異常時の動作について説明する。
(1)通常ブレーキ時の動作
本明細書でいう通常ブレーキ時とは、異常時以外の時を意味しており、緊急時に行われるABS制御も含んだ概念を表している。
まず、通常ブレーキ時には、ブレーキペダル1が踏み込まれて踏力センサ2の検出信号がブレーキECU100に入力されると、ブレーキECU100は、基本的に、図3に示すような駆動形態となるように各種制御弁SCSS、SNO1、SNO2、SWC1、SWC2、SLFR、SLRL、SLFL、SLRRや第1、第2モータ11、12を駆動する。
具体的には、ブレーキECU100は、踏力センサ2の検出信号に基づいて、目標W/C圧演算部100aにて目標W/C圧の演算を行う。そして、これらの演算結果に基づいて、リニア弁出力調整部100eにて、第1〜第4リニア弁SLFR〜SLRRに発生させる差圧を求め、これらに流す電流を制御することで、第1〜第4リニア弁SLFR〜SLRRが設定された差圧を発生させられるようにする。このとき、第1〜第4リニア弁SLFR〜SLRRに流す電流の電流値は、ブレーキ制御処理によって求められる。
図4にブレーキ制御処理のフローチャートを示し、この図を参照して説明する。この図に示される各処理は、図示しないイグニッションスイッチがONされると、異常時と判定されるまでリニア弁出力調整部100eで予め決められた演算周期毎に実行されるもので、各車輪毎に実行される。
図4に示されるように、通常ブレーキ時には、まず、ステップ110において、スリップ率・スリップ率減少勾配を入力する。具体的には、上述したように、予め決められた演算周期毎に車輪・車体速度演算部100bで車輪・車体速度を求めており、さらにこれらに基づいてスリップ率演算部100cおよびスリップ率減少勾配演算部100dでスリップ率・スリップ率減少勾配を演算しているため、その演算結果を入力することにより行っている。
続いてステップ120において、入力したスリップ率が第1しきい値Th1を超えているか否かを判定する。ここでいう第1しきい値Th1はABS制御における減圧開始の判定しきい値である。入力したスリップ率が第1しきい値Th1を超えると同時にABS制御が開始となり、減圧開始となる。通常は、このステップで否定判定されるため、そのままステップ140に進む。
次に、ステップ140において、入力したスリップ率減少勾配が第2しきい値Th2を超えているか否かを判定する。ここでいう第2しきい値Th2は、第1〜第4リニア弁SLFR、SLRL、SLFL、SLRRの電流値を通常通り変更しただけでは満足できない程度のスリップ率の減少勾配に設定されており、第1〜第4リニア弁SLFR、SLRL、SLFL、SLRRの電流値に対する特性によって決まる。通常は、このステップで否定判定されるため、そのままステップ150に進む。
このように、ステップ120においてスリップ率が第1しきい値Th1を超えている場合を抽出すると共に、ステップ140でスリップ率減少勾配が第2しきい値Th2を超えている場合を抽出し、これらの場合には、ステップ130に進むようにしている。このステップ130に示す処理を実行する部分が本発明でいう電流遮断手段に相当する。
ステップ130では、リニア弁電流OFF制御を実行する。リニア弁電流OFF制御では、演算されている目標W/C圧にかかわらず、第1〜第4リニア弁SLFR、SLRL、SLFL、SLRRへの電流をOFFする。例えば、予め決められた期間だけ電流をOFFしても良いし、ブレーキECU100で減圧に要すると想定される期間を予め求めておき、その期間だけ電流をOFFしても良い。
第1〜第4リニア弁SLFR、SLRL、SLFL、SLRRの場合、目標W/C圧に対応する差圧指示値が0MPaとなったとすると、それと対応して第1〜第4リニア弁SLFR、SLRL、SLFL、SLRRに流される電流が例えば0.1A程度とされる。つまり、第1〜第4リニア弁SLFR、SLRL、SLFL、SLRRの特性から、差圧指示値が0MPaとされても電流がOFFされる訳ではなく、微小な電流が流される。これに対して、本実施形態の場合には、第1〜第4リニア弁SLFR、SLRL、SLFL、SLRRへの電流をOFFし、完全に電流が流れないようにする。
このようにすることで、微小な電流の影響によって実際のW/C圧の減圧が緩やかに行われてしまうことを防止でき、減圧に必要な応答性を確保することが可能となる。
そして、ステップ130でリニア弁電流OFF制御を実行すると、それを実行したことを示すべく、例えば図示しないフラグをセットすることでリニア弁電流OFF制御履歴を記憶し、ブレーキ制御処理を終了する。この場合、次の演算周期に再びステップ110から処理が繰り返される。
一方、ステップ140で否定判定された場合には、ステップ150に進み、リニア弁電流OFF制御履歴があるか否かの判定を行う。リニア弁電流OFF制御履歴については、上述したフラグがセットされているか否かに基づいて判定され、フラグがセットされていなければステップ160に進み、セットされていればステップ170に進む。
ステップ160では、通常のリニア制御を実行する。ここでいう通常のリニア制御とは、目標W/C演算部100aで求められた目標W/C圧に応じて、第1〜第4リニア弁SLFR、SLRL、SLFL、SLRRに流す電流の電流値を設定する制御を行うことを意味している。このため、第1〜第4リニア弁SLFR、SLRL、SLFL、SLRRは、目標W/C圧に応じた差圧を発生させる。
一方、ステップ170では、リニア弁電流OFF制御が実行された車輪FR〜RRに対応する圧力センサ13〜16で検出されたW/C圧を入力し、検出されたW/C圧に基づいて第1〜第4リニア弁SLFR、SLRL、SLFL、SLRRに流す電流の電流値を求める。
第1〜第4リニア弁SLFR、SLRL、SLFL、SLRRで発生させている差圧は、これらに流す電流の電流値によって調整されているため、この電流値から把握することができる。このため、通常のリニア制御のように、第1〜第4リニア弁SLFR、SLRL、SLFL、SLRRに流す電流の電流値を制御しているような状態であれば、常に第1〜第4リニア弁SLFR、SLRL、SLFL、SLRRで発生させている差圧を把握できる。しかしながら、リニア弁電流OFF制御を行っている場合には、第1〜第4リニア弁SLFR、SLRL、SLFL、SLRRで発生させている差圧を把握できない。
したがって、ステップ150で肯定判定された場合には、ステップ170において、検出されたW/C圧に基づいて第1〜第4リニア弁SLFR、SLRL、SLFL、SLRRに流す電流の電流値を求めるのである。これにより、実際に第1〜第4リニア弁SLFR、SLRL、SLFL、SLRRが発生させている差圧に応じた電流値を求めるが可能となる。このため、リニア弁電流OFF制御後に、円滑に、実際に第1〜第4リニア弁SLFR、SLRL、SLFL、SLRRが発生させている差圧に応じた電流値に戻すことが可能となる。なお、ステップ150で一度肯定判定された後、もしくは、車速がゼロになって車両が停止したときに上記フラグはリセットされる。
このようにして、第1〜第4リニア弁SLFR、SLRL、SLFL、SLRRに流す電流の電流値が求められる。なお、ABS制御が開始した後の保持、増圧のときの第1〜第4リニア弁SLFR、SLRL、SLFL、SLRRに流す電流の電流値が求め方に関しては、上述した通常のリニア制御と同様に、ABS制御中に各輪に設定される目標差圧(=W/C圧)に応じた電流値を求める。
また、第1、第2常開弁SNO1、SNO2への通電は共にONされ、第1、第2常閉弁SWC1、SWC2への通電も共にONされる。これにより、第1、第2常開弁SNO1、SNO2は共に遮断状態、第1、第2常閉弁SWC1、SWC2は共に連通状態とされる。
ストローク制御弁SCSSに関しては、通電がONされる。このため、管路B、Dを通じて、ストロークシミュレータ4がセカンダリ室3bと連通状態となり、ブレーキペダル1が踏み込まれたときに、各ピストン3c、3dが移動しても、セカンダリ室3b内のブレーキ液がストロークシミュレータ4に移動することになる。したがって、ドライバがブレーキペダル1を踏み込んだときに踏み込みに応じた反力が得られ、かつ、M/C圧が高圧になり過ぎることでブレーキペダル1に対して硬い板を踏み込むような感覚(板感)が発生することなく、ブレーキペダル1が踏み込めるようになっている。
さらに、第1、第2モータ11、12に電流が流されることで、ポンプ7〜10によるブレーキ液の吸入・吐出が行われる。このようにして、ポンプ7〜10によるポンプ動作が行われると、各W/C6FR〜6RRに対してブレーキ液が供給される。
このとき、第1、第2常開弁SNO1、SNO2が遮断状態とされているため、ポンプ7〜10によるブレーキ液吐出により、ポンプ7〜10の下流側のブレーキ液圧、つまり各W/C6FR〜6RRのW/C圧が増加させられることになる。
また、第1、第2常閉弁SWC1、SWC2が連通状態とされ、かつ、第1〜第4リニア弁SLFR、SLRL、SLFL、SLRRへの単位時間当たりの通電量がデューティ制御されているため、デューティ比に応じて各W/C6FR〜6RRのW/C圧が調整される。
そして、ブレーキECU100にて、各圧力センサ13〜16の検出信号に基づいて各車輪FR〜RRのW/C6FR〜6RRに発生しているW/C圧をモニタリングし、第1、第2モータ11、12の通電量を調整することで第1、第2モータ11、12の回転数を制御すると共に、第1〜第4リニア弁SLFR、SLRL、SLFL、SLRRへの通電のON/OFFのデューティ比を制御することで、各W/C圧が所望の値となるようにする。
これにより、基本的には、ブレーキペダル1に加えられた踏力に応じた目標制動力となるように制動力が発生させられる。そして、スリップ率が第1しきい値Th1よりも高い場合やスリップ率減少勾配が第2しきい値Th2よりも高い場合には、ABS制御の減圧の応答性が高められることで、車輪FR〜RRのロック傾向を確実に回避できるようにすることが可能となる。
(2)異常時のブレーキ動作
異常時には、ブレーキECU100から制御信号が出力できなくなるか、もしくは、各種制御弁SCSS、SNO1、SNO2、SWC1、SWC2、SLFR、SLRL、SLFL、SLRRや第1、第2モータ11、12が正常に駆動されない可能性がある。このため、各種制御弁SCSS、SNO1、SNO2、SWC1、SWC2、SLFR、SLRL、SLFL、SLRRや第1、第2モータ11、12すべてに関して、図5に示されるように通電がOFFされる。
すなわち、第1、第2常開弁SNO1、SNO2への通電が共にOFFとなるため、これらは共に連通状態となる。第1、第2常閉弁SWC1、SWC2への通電も共にOFFとなるため、これらは共に遮断状態とされる。
また、第1〜第4リニア弁SLFR、SLRL、SLFL、SLRRも、すべて通電がOFFとなるため、すべて連通状態となる。ストローク制御弁SCSSも通電がOFFとなるため、ストロークシミュレータ4とセカンダリ室3bの間が遮断状態となる。
さらに、第1、第2モータ11、12への通電が共にOFFとなり、ポンプ7〜10によるブレーキ液の吸入・吐出も停止される。
このような状態になると、M/C3におけるプライマリ室3aは、管路A、E、G1を介して右前輪FRにおけるW/C6FRとつながった状態となり、セカンダリ室3bは、管路B、F、G3を通じて左前輪FLにおけるW/C6FLとつながった状態となる。
このため、ブレーキペダル1が踏み込まれ、加えられた踏力に応じてプッシュロッド等が押されることで、M/C3におけるプライマリ室3aおよびセカンダリ室3bにM/C圧が発生させられると、それが両前輪FL、FRのW/C6FL、6FRに伝えられる。これにより、両前輪FL、FRに対して制動力が発生させられることになる。
なお、このような異常時の作動において、前輪側の各W/C6FR、6FLのW/C圧が管路G1、G3に発生することになるが、逆止弁20、21を備えているため、このW/C圧がポンプ7、9に加わることによってポンプ7、9でのブレーキ液漏れが発生し、W/C圧が低下してしまうことを防ぐことが可能となる。
以上説明したように、本実施形態の車両用ブレーキ制御装置によれば、スリップ率が第1しきい値Th1よりも高い場合やスリップ率減少勾配が第2しきい値Th2よりも高い場合には、第1〜第4リニア弁SLFR、SLRL、SLFL、SLRRへの電流をOFFし、完全に電流が流れないようにしている。これにより、微小な電流の影響によって実際のW/C圧の減圧が緩やかに行われてしまうことを防止でき、減圧に必要な応答性を確保することが可能となる。
図5は、本実施形態の車両用ブレーキ制御装置によって上記作動を行った場合の第1〜第4リニア弁SLFR、SLRL、SLFL、SLRRに流す電流の電流値およびW/C圧の変化のタイミングチャートを示したものである。この図に示されるように、緩やかに減圧すれば良いときには、第1〜第4リニア弁SLFR、SLRL、SLFL、SLRRへの電流を目標W/C圧に対応した電流値として、高い応答性を持って減圧したいときには、第1〜第4リニア弁SLFR、SLRL、SLFL、SLRRへの電流をOFFしている。このように、微小な電流の影響によって実際のW/C圧の減圧が緩やかに行われてしまうことを防止でき、減圧に必要な応答性を確保できていることが判る。
さらに、本実施形態の場合、一旦リニア弁電流OFF制御を実行してから、第1〜第4リニア弁SLFR、SLRL、SLFL、SLRRへの通電を再開するに際し、圧力センサ13〜16で検出されるW/C圧に基づいてその電流値を決定している。これにより、実際に第1〜第4リニア弁SLFR、SLRL、SLFL、SLRRが発生させている差圧に応じた電流値を求めることが可能となる。このため、リニア弁電流OFF制御後に、円滑に、実際に第1〜第4リニア弁SLFR、SLRL、SLFL、SLRRが発生させている差圧に応じた電流値に戻すことが可能となる。
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して車両用ブレーキ制御装置の構成を一部変更したものであり、基本的には第1実施形態と同様の構成となっているため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
図6は、本実施形態の車両用ブレーキ制御装置の油圧回路構成を示したものである。この図に示されるように、本実施形態の車両用ブレーキ制御装置では、管路Gが2つの管路Ga、Gbに分岐されており、管路Ga(つまり、分岐点よりも下流かつ管路H1、H2の上流側)に第1常閉弁SWC1が備えられ、管路Gb(つまり、分岐点よりも下流かつ管路H3、H4の上流側)に第2常閉弁SWC2が備えられた構成としてある。
このような構成においても、スリップ率が第1しきい値Th1よりも高い場合やスリップ率減少勾配が第2しきい値Th2よりも高い場合に、第1〜第4リニア弁SLFR、SLRL、SLFL、SLRRへの電流をOFFし、完全に電流が流れないようにすることで、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、このような構成によれば、異常時に第1常閉弁SWC1が遮断状態となっても、管路H1、H2の上流側が遮断状態となるだけであるため、ブレーキペダル1の踏み込みによってM/C3のプライマリ室3aにM/C圧が発生させられると、それが右前輪FRのW/C6FRだけでなく左後輪RLのW/C6RLにも伝えられるようにできる。同様に、異常時に第2常閉弁SWC2が遮断状態となっても、管路H3、H4の上流側が遮断状態となるだけであるため、ブレーキペダル1の踏み込みによってM/C3のセカンダリ室3bにM/C圧が発生させられると、それが左前輪FLのW/C6FLだけでなく右後輪RRのW/C6RRにも伝えられるようにできる。
このように、本実施形態の車両用ブレーキ制御装置によれば、異常時に4輪FR〜RRのすべてについて、W/C6FR〜6RRにW/C圧を発生させることが可能となる。これにより、よりバランス良い制動力を発生させることができる。
なお、本実施形態では、第1実施形態に示した逆止弁20、21を設けていないが、仮にポンプ7、9からブレーキ液漏れが発生したとしても、各ポンプ7、9の上流に位置する第1、第2常閉弁SWC1、SWC2によってブレーキ液が止められることになるため、W/C圧の低下は起こらない。
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態は、第2実施形態に対して車両用ブレーキ制御装置の構成を一部変更したものであり、基本的には第2実施形態と同様の構成となっているため、第2実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
図7は、本実施形態の車両用ブレーキ制御装置の油圧回路構成を示したものである。この図に示すように、本実施形態の車両用ブレーキ制御装置は、第1、第2実施形態のように第1、第2常閉弁SWC1、SWC2の2つを備えた構造ではなく、1つの常閉弁SWCのみを2つの配管系統の双方で共用した構造としている。
このような構成においても、スリップ率が第1しきい値Th1よりも高い場合やスリップ率減少勾配が第2しきい値Th2よりも高い場合に、第1〜第4リニア弁SLFR、SLRL、SLFL、SLRRへの電流をOFFし、完全に電流が流れないようにすることで、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、このような構成としても、通常ブレーキ時には、4輪FR〜RRのW/C6FR〜6RRのW/C圧を適宜調圧でき、異常時には、4輪FR〜RRのW/C6FR〜6RRに対してブレーキペダル1の踏み込みに応じてM/C3に発生したM/C圧を伝えることが可能となる。
さらに、本実施形態では、異常時に、1つの常閉弁SWCにより、2つの配管系統のすべての車輪FR〜RRに対してM/C圧を伝えることが可能となるため、システムをコンパクトな構成とすることが可能となる。
なお、本実施形態の車両用ブレーキ制御装置において、常閉弁SWCの駆動形態は、図3に示した第1実施形態の車両用ブレーキ制御装置における第1、第2常閉弁SWC1、SWC2と同様である。
(他の実施形態)
上記のように第1〜第4リニア弁SLFR、SLRL、SLFL、SLRRに流す電流をOFFする具体的な方法は、上記のような手法に限るものではない。すなわち、ソフト的に0[A]の指示を行っても良いし、ハード的に0[A]となるような回路を設けても良い。ハード的な回路としては、リニア弁駆動用のコイルの両端をGND接続するような追加回路が望ましい。
図1に示した車両用ブレーキ制御装置は、本発明を適用できるブレーキ構成例として示したものであり、図1に示したものに限定されるものではなく、様々な形態で変更可能である。
また、第1実施形態では、右前輪−左後輪、左前輪−右後輪の各配管系統を備えるX配管の油圧回路を構成する車両に本実施形態の車両用ブレーキ制御装置を適用した例について説明したが、前後配管など他の系統にも本発明を適用可能である。
また、上記各実施形態では、マスタリザーバ3fに繋がるのが管路Cの一本のみで、この管路Cを通じて第1、第2配管系統の双方へのブレーキ液の供給が行われるようにした。しかしながら、管路Cの他にもう一本備え、例えば管路Cにて第1配管系統へのブレーキ液の供給を行い、もう一本の管路にて第2配管系統へのブレーキ液の供給を行うようにしても良い。
また、上記各実施形態では、第1〜第4ポンプ7〜10による加圧が行えない異常時を考慮して、M/C3と第1、第2配管系統を接続した構成とし、通常ブレーキ時にはマスタリザーバ3fからブレーキ液が供給されるようにしている。しかしながら、これも単なる一例であり、M/C3と第1、第2配管系統が接続される形態でなくても良いし、M/C3自体が無いようなブレーキ構成であっても構わない。また、ブレーキ液の供給もマスタリザーバ3fからでなく、ブレーキ液を貯留できる他のリザーバから行われるようにしても良い。
さらに、上記実施形態では、フェールセーフを考慮して、第1〜第4リニア弁SLFL〜SLRRを駆動しなくてもブレーキペダル1の踏み込みに基づいて発生させられたM/C圧がW/C6FL、6FR等に伝えられるようにしている。しかしながら、異常が発生した場所が第1〜第4リニア弁SLFL〜SLRR以外の部位であれば、これらを駆動することができるため、これらに通電を行い管路H1〜H4を遮断状態(もしくは上下流間に最大差圧が発生させられる状態)にできるようにすれば、上記と同様にM/C圧をW/C6FL、6FR等に伝えることが可能となる。このため、必ずしも第1、第2常閉弁SWC1、SWC2および常閉弁SWCを備えなければならない訳ではなく、図8に示す油圧回路構成に示されるように、第1、第2常閉弁SWC1、SWC2および常閉弁SWCを備えない構造であっても構わない。
ただし、すべて機械的にフェールセーフが行えるようにするという意味では、第1、第2常閉弁SWC1、SWC2および常閉弁SWCが重要となる。
このため、図9に示す油圧回路構成のように、第1リニア弁SLFRと第3リニア弁SLFLを常閉型のリニア弁として構成しておけば、機械的にフェールセーフを行うことも可能となるため、より好ましい構造となる。勿論、第2、第4リニア弁SLRL、SLRRに関しても、常閉型のリニア弁としても構わない。
なお、ブレーキ操作部材としてブレーキペダル1を例に挙げたが、ブレーキレバーなどであっても構わない。
本発明の第1実施形態における車両用ブレーキ制御装置の油圧回路構成を示す図である。 図1に示す車両用ブレーキ制御装置の制御系を司るブレーキECUの信号の入出力の関係を示すブロック図である。 通常ブレーキ時および異常時の各部の駆動状態を示した模式図である。 ブレーキ制御処理のフローチャートである。 第1〜第4リニア弁SLFR、SLRL、SLFL、SLRRに流す電流の電流値およびW/C圧の変化のタイミングチャートである。 本発明の第2実施形態における車両用ブレーキ制御装置の油圧回路構成を示す図である。 本発明の第3実施形態における車両用ブレーキ制御装置の油圧回路構成を示す図である。 本発明の他の実施形態における車両用ブレーキ制御装置の油圧回路構成を示す図である。 本発明の他の実施形態における車両用ブレーキ制御装置の油圧回路構成を示す図である。
符号の説明
1…ブレーキペダル、2…踏力センサ、3…M/C、3a…プライマリ室、3b…セカンダリ室、3c…プライマリピストン、3d…セカンダリピストン、3e…スプリング、3f…マスタリザーバ、4…ストロークシミュレータ、5…ブレーキ液圧制御用アクチュエータ、6FL、6FR、6RL、6RR…W/C、7〜10…ポンプ、11、12…モータ、11a、12a…回転センサ、13〜18…圧力センサ、20、21…逆止弁、100…ブレーキECU、100a…目標W/C圧演算部、100b…車輪・車体速度演算部、100c…スリップ率演算部、100d…スリップ率減少勾配演算部、100e…リニア弁出力調整部、A、B、C、D、E、F、G1〜G4、H1〜H4…管路、FL、FR、RL、RR…車輪、SCSS…ストローク制御弁、SLFL、SLFR、SLRR、SLRR…第1〜第4リニア弁、SNO1、SNO2…第1、第2常開弁、SWC…常閉弁、SWC1、SWC2…第1、第2常閉弁。

Claims (3)

  1. ドライバによって操作されるブレーキ操作部材(1)と、
    前記ブレーキ操作部材の操作量を検出する操作量センサ(2)と、
    2つの前輪(FR、FL)それぞれに対応して設けられた前輪用第1、第2ホイールシリンダ(6FR、6FL)、および、2つの後輪(RL、RR)それぞれに対応して設けられた後輪用第1、第2ホイールシリンダ(6RL、6RR)と、
    ブレーキ液を貯留しているリザーバ(3f)と、
    前記リザーバと前記前輪用第1、第2および前記後輪用第1、第2ホイールシリンダをつなぎ、前記前輪用第1、第2および前記後輪用第1、第2ホイールシリンダそれぞれに接続されるように4つに分岐された主管路(C、G、G1〜G4)と、
    前記主管路のうち4つに分岐された部位(G1〜G4)それぞれに対して1つずつ配置され、前記リザーバに貯留されたブレーキ液を吸入・吐出して、前記前輪用第1、第2および後輪用第1、第2ホイールシリンダそれぞれを加圧する第1〜第4ポンプ(7〜10)と、
    前記第1、第2ポンプ(7、8)により加圧される系統を第1配管系統として、該第1配管系統に備えられた前記第1、第2ポンプを駆動するための第1モータ(11)と、
    前記第3、第4ポンプ(9、10)により加圧される系統を第2配管系統として、該第2配管系統に備えられた前記第3、第4ポンプを駆動するための第2モータ(12)と、
    前記第1〜第4ポンプに並列的に配置され、前記リザーバへブレーキ液を返流する管路となる第1〜第4調圧回路(H1〜H4)と、
    前記第1〜第4調圧回路にそれぞれ対応して配置された第1〜第4リニア弁(SLFR、SLRL、SLFL、SLRR)と、
    前記操作量センサの検出信号に基づいて、前記第1〜第4リニア弁および前記第1、第2モータを駆動する制御手段(100)と、を備えた車両用ブレーキ制御装置であって、
    前記制御手段は、
    前記操作量センサに基づいて前記ブレーキ操作部材が操作されたことを検出したときに、前記操作量センサにて検出された操作量に対応する目標ホイールシリンダ圧を求める目標ホイールシリンダ圧演算部(100a)と、
    前記前輪および後輪それぞれのスリップ率を演算するスリップ率演算部(100c)と、
    前記目標ホイールシリンダ圧演算部および前記スリップ率演算部の演算結果に基づいて前記第1〜第4リニア弁に流す電流の電流値を調整するリニア弁出力調整部(100e)とを有し、
    前記リニア弁出力調整部は、前記スリップ率演算部で求められた前記スリップ率が第1しきい値(Th1)を超えている場合に、前記第1〜第4リニア弁のうち前記スリップ率が前記第1しきい値を超えている車輪に対応するものに流す電流をOFFさせるリニア弁電流OFF制御を実行する電流遮断手段(130)を備えていることを特徴とする車両用ブレーキ制御装置。
  2. 前記制御手段は、前記スリップ率演算部で求められた前記スリップ率の減少勾配を求めるスリップ率減少勾配演算部(100d)を有し、
    前記リニア弁出力調整部に備えられた前記電流遮断手段は、前記スリップ率減少勾配演算部で求められた前記スリップ率減少勾配が第2しきい値(Th2)を超えている場合にも、前記第1〜第4リニア弁のうち前記スリップ率減少勾配が前記第2しきい値を超えている車輪に対応するものに流す電流をOFFさせるリニア弁電流OFF制御を実行することを特徴とする請求項1に記載の車両用ブレーキ制御装置。
  3. 前記リニア弁出力調整部は、前記前輪用第1、第2および前記後輪用第1、第2ホイールシリンダそれぞれのホイールシリンダ圧を検出する圧力センサ(13〜16)の検出信号を利用して該ホイールシリンダ圧を検出し、前記電流遮断手段にて前記リニア弁電流OFF制御を実行した後には、前記圧力センサの検出信号を利用して検出した前記ホイールシリンダ圧に基づいて、前記第1〜第4リニア弁のうち前記リニア弁電流OFF制御が実行されたものに対して流す電流の電流値を決定することを特徴とする請求項1または2に記載の車両用ブレーキ制御装置。
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