JP2008279966A - ブレーキ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡略な構成によって全てのバルブ温度を正確に推定可能とするブレーキ制御装置を提供する。
【解決手段】 ホイルシリンダの液圧を減圧および増圧可能な液圧制御弁と、減圧時にホイルシリンダから排出したブレーキ液を貯留するリザーバと、前記リザーバに貯留されたブレーキ液をマスタシリンダに戻すポンプと、車輪のロックを回避するように前記ホイルシリンダの液圧を減圧するアンチスキッド制御手段とを備えたブレーキ制御装置において、前記アンチスキッド制御手段は、前記液圧制御弁の温度を推定する第１、第２温度推定手段を備え、前記液圧制御弁に対する入力信号が正常である場合は前記第１温度推定手段によって前記液圧制御弁の温度を推定し、前記入力信号が異常である場合は前記第２温度推定手段によって前記液圧制御弁の温度を推定することとした。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ホイルシリンダの液圧を増減制御することにより、車輪のロックを防止するブレーキ制御装置に関する。

従来、特許文献１に記載のアンチスキッド（アンチロックブレーキシステム：ＡＢＳ）制御装置にあっては、作動油の増減を行う複数の液圧制御バルブ（ソレノイドバルブ）のうち、１つのバルブについてコイルの電圧、電流、および抵抗に基づいてコイル温度を推定している。また、他のバルブの温度は推定の対象となるバルブと同温とみなし、１つのバルブにつき推定された温度を全てのバルブに適用している。
特表２００２−５３２３３７号公報

しかしながら上記従来技術にあっては、コイル電圧、電流および抵抗すべてを把握するための手段が必要になり、装置が複雑化するとともに、全てのバルブの温度を正確に把握することができない、という問題があった。

本発明は上記問題に着目して成されたもので、その目的とするところは、簡略な構成によって全てのバルブ温度を正確に推定可能とするブレーキ制御装置を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明では、ホイルシリンダの液圧を減圧および増圧可能な液圧制御弁と、減圧時にホイルシリンダから排出したブレーキ液を貯留するリザーバと、前記リザーバに貯留されたブレーキ液をマスタシリンダに戻すポンプと、車輪のロックを回避するように前記ホイルシリンダの液圧を減圧するアンチスキッド制御手段とを備えたブレーキ制御装置において、前記アンチスキッド制御手段は、前記液圧制御弁の温度を推定する第１、第２温度推定手段を備え、前記液圧制御弁に対する入力信号が正常である場合は前記第１温度推定手段によって前記液圧制御弁の温度を推定し、前記入力信号が異常である場合は前記第２温度推定手段によって前記液圧制御弁の温度を推定することとした。

よって、簡略な構成によって全てのバルブ温度を正確に推定可能とするブレーキ制御装置を提供できる。

以下、本発明のブレーキ制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。

［ブレーキ制御装置のシステム構成］
実施例１につき図１ないし図４に基づき説明する。図１は本願ブレーキ制御装置のシステム構成図である。ブレーキ制御装置は、コントロールユニット１（アンチスキッド制御手段）、ブレーキユニット２、Ｇスイッチ３、車輪速センサ３１〜３４を有する。

コントロールユニット１は、車輪速センサ３１〜３４により検出された車輪速ＶＷ（ＦＬ）〜ＶＷ（ＲＲ）（入力信号）、Ｇスイッチ３により検出された車両前後方向及びヨー方向加速度Ｇ、Ｙに基づきブレーキユニット２に制御指令を出力する。この指令に基づき、ブレーキユニット２は各車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲの制動力を最適に制御する。

［油圧回路］
図２は、ブレーキ制御装置の油圧回路図である。ブレーキユニット２はポンプ２０、第１、第２制御バルブ２１，２２（液圧制御弁）、リザーバ２３を有する。第１、第２制御バルブ２１，２２はそれぞれコントロールユニット１からの指令に基づき駆動され、常開の第１制御バルブ２１はマスタシリンダ４０と第２制御バルブ２２との連通／遮断を切り替える。第２制御バルブ２２はホイルシリンダ５０とポンプ２０、またはホイルシリンダ５０と第１制御バルブ２１との連通を切り替える。さらに、ポンプ２０と第２制御バルブ２２の間にはリザーバ２３が設けられ、減圧時にホイルシリンダ５０内の作動油を一時的に滞留させる。

車輪速センサ３１〜３４により検出された車輪速ＶＷ（ＦＬ〜ＲＲ）に基づき、コントロールユニット１は車輪ＦＬ〜ＲＲのロックを回避するためＡＢＳ（アンチスキッド）制御を実行する。車輪速ＶＷが制御しきい値である制御目標速度を下回った場合、コントロールユニット１は各制御バルブ２１，２２を駆動してホイルシリンダ５０の減圧を行い、車輪ロックを回避する。

［車輪速センサ信号異常とバルブコイルの発熱防止制御］
ＡＢＳ（アンチスキッド）制御に異常が発生した場合、コントロールユニット１は車輪スリップを誤検出し、不要なＡＢＳ制御を実行してしまう。このため各バルブ２１，２２に不要な通電が行われ、通電時間が長くなって各バルブ２１，２２に設けられたコイルが発熱するおそれがある。

したがって本願実施例では、ＡＢＳ制御が異常と考えられる場合には各バルブ２１，２２の推定コイル温度を算出し、一定温度（温度しきい値：本願では２５０℃）以上となった場合はシステムを遮断してコイル発熱を防止する。推定コイル温度は、あらかじめ設定されたマップを用いて算出する（図３参照）。

図３は、各バルブ２１，２２がＯＮされてからの経過時間と推定温度の関係を示すマップである（第１、第２温度推定手段）。バルブ駆動時における温度上昇をより正確に推定するため、バルブ２１，２２がＯＮされてからの経過時間に基づき温度推定を行う。

太実線はコイル異常が検出された際の推定コイル温度（第２温度推定手段）、破線は台上測定（出荷前測定）で検出されたコイルの実温度である。なお、細実線はＡＢＳ制御が正常な場合において各バルブ２１，２２が最も作動する際の推定コイル温度（第１温度推定手段）である。

異常時の推定コイル温度特性は台上測定の実温度よりも高めに設定されている。コイル異常が検出された際は発熱回避のためコイル温度を高めに推定し、台上測定の実温度よりも早く温度しきい値に到達させることで、余裕を持ってシステムを遮断し、発熱を回避するものである。

また、ＡＢＳ制御が正常である場合、走行中に最もコイルが高温となるのはＡＢＳＡＢＳ作動頻度が高くなって各バルブ２１，２２が頻繁に作動する場合である。したがって、異常時の推定コイル温度特性（第２温度推定手段）をＡＢＳ作動頻度が高いときの温度特性（第１温度推定手段）よりも高く設定し、走行中にＡＢＳ制御が作動した際にシステム遮断が起こることを回避する。

さらに、実施例１では前輪のみＡＢＳ制御が実行された場合、または後輪のみＡＢＳ制御が実行された場合はＡＢＳ制御が異常と判断する。一般に、スプリットμ路等、走行中に左右輪で異なる路面μが存在することはあり得るが、前後輪の路面μが異なり、前輪または後輪のみにＡＢＳ制御が作動することは想定しづらい。

そのため前輪のみ、または後輪のみＡＢＳ制御が実行された場合、ＡＢＳ制御が異常と判断し、ＡＢＳ制御の異常判断を正確に行う。加えて、ブレーキスイッチ（運転者がブレーキ操作を行うとＯＮされる）がＯＦＦの際にＡＢＳ制御が作動した場合も、ＡＢＳ制御が異常と判断する。

［コイル発熱防止制御処理］
図４は、コイル発熱防止制御処理の流れを示すフローチャートである。以下、各ステップにつき説明する。

ステップＳ１０１ではブレーキスイッチＯＦＦ、かつ前輪ＡＢＳ作動信号ＦＡＳＦ＝１（前輪ＡＢＳが作動状態）、かつ後輪ＡＢＳ作動信号ＦＡＳＲ＝１（後輪ＡＢＳが作動状態）であるかどうかが判断され、ＹＥＳであればステップＳ１０２へ移行し、ＮＯであればステップＳ１０３へ移行する。

ステップＳ１０２ではＡＢＳ制御は正常と判断され、コイル温度を低めに設定してステップＳ１０４へ移行する。。すなわち、温度上昇推定係数ＴＩＮＣを低め温度上昇係数ＴＩＮＣＬ♯とし、温度下降推定係数ＴＤＥＣを低め温度下降係数ＴＤＥＣＬ♯とする。

ステップＳ１０３ではＡＢＳ制御が異常と判断され、コイル温度を高めに設定してステップＳ１０４へ移行する。すなわち、温度上昇推定係数ＴＩＮＣを高め温度上昇係数ＴＩＮＣＨ♯とし、温度下降推定係数ＴＤＥＣを高め温度下降係数ＴＤＥＣＨ♯とする。

ステップＳ１０４ではバルブ２１，２２が通電状態であるかどうかが判断され、ＹＥＳであればステップＳ１０５へ移行し、ＮＯであればステップＳ１０６へ移行する。

ステップＳ１０５では推定コイル温度ＴＥＭＰＳＯＬに温度上昇推定係数ＴＩＮＣを加算し、ステップＳ１０７へ移行する。

ステップＳ１０６では推定コイル温度ＴＥＭＰＳＯＬに温度下降推定係数ＴＤＥＣを加算し、ステップＳ１０７へ移行する。

ステップＳ１０７では推定コイル温度ＴＥＭＰＳＯＬ≧温度しきい値（本願では２５０℃）であるかどうかが判断され、ＹＥＳであればステップＳ１０８へ移行し、ＮＯであればステップＳ１０１へ戻る。

ステップＳ１０８ではシステムを遮断し、制御を終了する。

［実施例１の効果］
（１）ホイルシリンダ５０の液圧を減圧および増圧可能な制御バルブ２１，２２（液圧制御弁）と、減圧時にホイルシリンダ５０から排出したブレーキ液を貯留するリザーバ２３と、リザーバ２３に貯留されたブレーキ液をマスタシリンダ４０に戻すポンプと、車輪のロックを回避するようにホイルシリンダ５０の液圧を減圧するコントロールユニット１（アンチスキッド制御手段）とを備えたブレーキ制御装置において、コントロールユニット１は、制御バルブ２１，２２の温度を推定する第１、第２温度推定手段を備え、制御バルブ２１，２２に対する入力信号が正常である場合は第１温度推定手段によって制御バルブ２１，２２の温度を推定し、入力信号が異常である場合は第２温度推定手段によって制御バルブ２１，２２の温度を推定することとした。

これにより、簡略な構成によって全てのバルブ温度を正確に推定し、コイルの発熱を防止することができる。

（２）第１、第２温度推定手段によって算出される推定温度の温度上昇率は、第２温度推定手段のほうが高いこととした。

ＡＢＳ制御が正常である場合に最もコイルが高温となるのはＡＢＳ作動頻度が高くなって各バルブ２１，２２が頻繁に作動する場合である。したがって、（２）の構成をとることにより、走行時におけるＡＢＳ制御作動中にシステム遮断が起こることを回避できる。

（３）推定温度の上昇率は、制御バルブ２１，２２の駆動時間に対する温度上昇率であることとした。これにより、バルブ駆動時における温度上昇をより正確に推定することができる。

（４）コントロールユニット１は、アンチスキッド制御が正常に実行されている際、入力信号は正常と判断し、アンチスキッド制御が正常に実行されていない場合、入力信号は異常と判断することとした。

これにより、ＡＢＳ制御が異常と考えられる場合には、入力信号が異常である場合に適用される第２温度推定手段を用いて各バルブ２１，２２の推定コイル温度を算出し、一定温度（温度しきい値）以上となった場合はシステムを遮断してコイル発熱を防止することが可能となる。よって、コイルの耐久性を向上させることができる。

（６）コントロールユニット１は、前輪のみアンチスキッド制御が実行された場合、または後輪のみアンチスキッド制御が実行された場合はアンチスキッド制御が異常と判断することとした。

スプリットμ路等、走行中に左右輪で異なる路面μが存在することはあり得るが、前後輪の路面μが異なり、前輪または後輪のみにアンチスキッド制御が作動することは想定しづらいため、前輪のみ、または後輪のみアンチスキッド制御が実行された場合、アンチスキッド制御が異常と判断することにより、アンチスキッド制御の異常判断を正確に行うことができる。

（７）コントロールユニット１は、アンチスキッド制御が異常と考えられる場合には制御バルブ２１，２２の推定温度を算出し、一定温度（温度しきい値：本願では２５０℃）以上となった場合はシステムを遮断することとした。これにより、確実にコイル発熱を防止することができる。

実施例２につき図５、図６に基づき説明する。基本構成は実施例１と同様である。実施例１ではブレーキ非操作中、または前輪、後輪いずれかがＡＢＳ制御中でなければ車輪速センサ３１〜３４は異常と判断したが、実施例２では車輪速センサ３１〜３４のセンサ値の急変を検出した場合、異常と判断する点で異なる。

［車輪速センサ値急変判定制御］
一般に、車輪速センサは車輪とともに回転する円板の周方向にスリット等の被検出部を複数設け、単位時間当たりの被検出部の検出回数によって車輪速を演算している。

ここで、スリットに小石が挟まった場合など、複数の被検出部のうちいずれかが検出できない場合、車輪速センサの値が一時的に急減する場合がある。このような車輪速センサ値の一時的な減少によってコントロールユニット１がスリップ路面と誤判断し、各液圧制御バルブ２１，２２に不必要な減圧指令を出力してしまう。

したがって実施例２では車輪速ＶＷの急変を監視し、急変が発生した場合は液圧制御バルブ２１，２２に対する入力信号（車輪速ＶＷ）が異常と判断し、実施例１と同様に各バルブ２１，２２の推定コイル温度（台上測定の実温度よりも高く設定）を算出する。この推定コイル温度が一定温度となった場合、システムを遮断してコイル発熱を防止する。なお、車輪速ＶＷの急変判断は車輪速ＶＷの今回値が前回値よりも一定値以上減少した場合に急変と判定する。

［車輪速センサ値急変判定制御］
図６は、車輪速センサ値ＶＷの急変判定制御処理の流れを示すフローチャートである。車輪速ＶＷは１０ｍｓごとに算出しているため、以下のフロー上では車輪速ＶＷの前回値はＶＷｉｎ１０ｍｓ前、今回値はＶＷｉｎと記載する。

ステップＳ２０１では車輪速ＶＷの今回値ＶＷｉｎが前回値ＶＷｉｎ１０ｍｓ前よりも９ｋｍ／ｈ以上減少したかどうかが判断され、ＹＥＳであればステップＳ２０１へ移行し、ＮＯであればステップＳ２０２へ移行する。

ステップＳ２０２では車輪速センサ３１〜３４に異常が発生したとして車輪速急変時判断タイマＶＷＦＡＩＬＣＮＴを１００とし、ステップＳ２０４へ移行する。

ステップＳ２０３では車輪速センサ３１〜３４は正常として車輪速急変時判断タイマＶＷＦＡＩＬＣＮＴをデクリメントし、ステップＳ２０４へ移行する。

ステップＳ２０４では車輪速急変時判断タイマＶＷＦＡＩＬＣＮＴは０以外であるかどうかが判断され、ＹＥＳであればステップＳ２０４へ移行し、ＮＯであればステップＳ２０５へ移行する。

ステップＳ２０５では車輪速ＶＷは異常としてコイル温度を高めに推定し、ステップＳ２０７へ移行する。設定方法は図４のステップＳ１０５と同様である。

ステップＳ２０６では車輪速ＶＷは正常としてコイル温度を低めに推定し、ステップＳ２０７へ移行する。設定方法は図４のステップＳ１０６と同様である。

ステップＳ２０７では推定コイル温度ＴＥＭＰＳＯＬ≧温度しきい値（本願では２５０℃）であるかどうかが判断され、ＹＥＳであればステップＳ２０８へ移行し、ＮＯであればステップＳ２０１へ戻る。

ステップＳ２０８ではシステムを遮断し、制御を終了する。

［車輪速センサ値急変判定制御とコイル発熱防止制御の経時変化］
図６は車輪速センサ値急変判定制御とコイル発熱防止制御のタイムチャートである。車両は一定速度で走行しているものとし、車輪速センサ３１〜３４のうち正常なセンサ値は一定である。

（時刻ｔ１）
時刻ｔ１において車輪速センサ３１〜３４のうち異常がある車輪速センサの検出速度が低下する。これに伴いコントロールユニット１から各制御バルブ２１，２２の駆動信号がＯＮされ、推定温度が上昇する。一方、正常センサの検出速度は一定値を継続する。

（時刻ｔ２）
時刻ｔ２において異常のある車輪速センサ検出速度が正常値に復帰し、バルブ駆動信号がＯＦＦされて推定コイル温度が低下する。以降、時刻ｔ１〜ｔ２を繰り返し、推定コイル温度が徐々に上昇する。

（時刻ｔ３）
時刻ｔ３において推定コイル温度が異常判断しきい値（２５０℃）に達し、システムが遮断されてバルブ駆動信号がＯＦＦされ、制御バルブ２１，２２が開弁状態となる。これにより油圧回路は通常ブレーキとなる。またワーニングランプが点灯してシステムが遮断される。バルブ駆動信号がＯＦＦされたため、ＯＦＦされない場合に比べ推定コイル温度は低下する。

［実施例２の効果］
（５）入力信号は車輪速ＶＷであって、コントロールユニット１は、車輪速ＶＷの急変を検出した場合、入力信号は異常と判断することとした。

これにより、車輪速センサ３１〜３４のスリットに小石が挟まった場合など、車輪速センサの値が一時的に急減した場合であっても、コントロールユニット１がスリップ路面と誤判断して不必要なＡＢＳ制御が行われることを回避し、コイル発熱を防止することができる。

［他の実施例］
以上、本発明を実施するための最良の形態を実施例に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は各実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。

本願ブレーキ制御装置のシステム構成図である。 ブレーキ制御装置の油圧回路図である。 バルブがＯＮされてからの経過時間と推定温度の関係を示すマップである。 コイル発熱防止制御処理の流れを示すフローチャートである。 車輪速センサ値の急変判定制御処理の流れを示すフローチャートである。 車輪速の急変判定制御とコイル発熱防止制御のタイムチャートである。

符号の説明

１ コントロールユニット
２ ブレーキユニット
３ Ｇスイッチ
２１，２２ 制御バルブ
２３ リザーバ
３１〜３４ 車輪速センサ
４０ マスタシリンダ
５０ ホイルシリンダ

Claims (7)

1. ホイルシリンダの液圧を減圧および増圧可能な液圧制御弁と、
   減圧時にホイルシリンダから排出したブレーキ液を貯留するリザーバと、
   前記リザーバに貯留されたブレーキ液をマスタシリンダに戻すポンプと、
   車輪のロックを回避するように前記ホイルシリンダの液圧を減圧するアンチスキッド制御手段と
   を備えたブレーキ制御装置において、
   前記アンチスキッド制御手段は、
   前記液圧制御弁の温度を推定する第１、第２温度推定手段を備え、
   前記液圧制御弁に対する入力信号が正常である場合は前記第１温度推定手段によって前記液圧制御弁の温度を推定し、前記入力信号が異常である場合は前記第２温度推定手段によって前記液圧制御弁の温度を推定すること
   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、
   前記第１、第２温度推定手段によって算出される推定温度の温度上昇率は、前記第２温度推定手段のほうが高いこと
   を特徴とするブレーキ制御装置。
3. 請求項２に記載のブレーキ制御装置において、
   前記推定温度の上昇率は、前記液圧制御弁の駆動時間に対する温度上昇率であること
   を特徴とするブレーキ制御装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のブレーキ制御装置において、
   前記アンチスキッド制御手段は、
   前記アンチスキッド制御が実行されている際、前記入力信号は正常と判断し、
   前記アンチスキッド制御が実行されていない場合、前記入力信号は異常と判断すること
   を特徴とするブレーキ制御装置。
5. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のブレーキ制御装置において、
   前記入力信号は車輪速であって、
   前記アンチスキッド制御手段は、前記車輪速の急変を検出した場合、前記入力信号は異常と判断すること
   を特徴とするブレーキ制御装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のブレーキ制御装置において、
   前記アンチスキッド制御手段は、前輪のみ前記アンチスキッド制御が実行された場合、または後輪のみ前記アンチスキッド制御が実行された場合は、前記アンチスキッド制御が異常と判断すること
   を特徴とするブレーキ制御装置。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のブレーキ制御装置において、
   前記アンチスキッド制御手段は、前記アンチスキッド制御が異常と考えられる場合には液圧制御弁の推定温度を算出し、一定温度以上となった場合はシステムを遮断すること
   を特徴とするブレーキ制御装置。

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