JP2010137706A - 制動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ブレーキポンプを頻繁に作動させることなく、適切なブレーキ圧で停車状態を維持することを可能とした制動制御装置を提供する。
【解決手段】 インフラ情報受信機により取得したインフラ情報（信号、踏切、渋滞等に関する情報）に基づいて車両の停車時間を推定し（ステップＳ１）、車両が停車した場合には、取得した路面勾配に基づいて設定した仮保持圧（ステップＳ５、７）と、停車時間と仮保持圧に基づいて推定した漏れ圧（ステップＳ９）に基づいて保持圧を求め（ステップＳ１１）、この保持圧を初期保持圧に設定して制動力の保持制御を実施する（ステップＳ１３）。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両に搭載された油圧式の制動装置を制御する制動制御装置に関する。

信号待ち等の停車時や坂道発進時に運転者がブレーキペダルを踏み続けなくても停車状態を維持することを可能としたブレーキシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなブレーキシステムにおいては、ブレーキ圧供給経路中に設けられた制御弁の動作により、ブレーキ圧を保持して停車状態を維持しているが、制御弁からの微妙な液漏れは避けられないため、停車状態維持制御中に液圧が低下してしまうと、停車状態が維持できなくなる場合がある。そこで、特許文献１記載の技術では、車両の移動を監視し、停車状態維持制御中に車両の移動を検出した場合には、ブレーキ圧を増大せしめて停止状態の維持を図ることを特徴としている。
特開２０００−１７７５５１号公報

しかしながら、このように、車両が移動し始めてからブレーキ圧を増大させるようにすると、運転者に不安感を与えるおそれがある。運転者が感じない程度の移動でブレーキ圧を増大させることができたとしても、ブレーキ圧増大に伴うブレーキポンプ等の駆動音発生により運転者が違和感を覚えるおそれがある。さらに、油圧回路とブレーキペダルが物理的に連結されているインラインブレーキの場合には、ブレーキ圧増大に伴い、マスタシリンダの圧力が低下して、これにより、ブレーキペダルが駆動されるため、よりいっそう運転者の違和感が生じやすい。また、頻繁にブレーキポンプを作動させることになり、ブレーキポンプの耐久寿命が低下してしまう。停止当初から高めのブレーキ圧を設定すれば、液圧が低下しても停車状態を維持できるものの、車両発進時にブレーキ圧が低下するまでに時間を要することになり、発進性が低下してしまう。

そこで本発明は、ブレーキポンプを頻繁に作動させることなく、適切なブレーキ圧で停車状態を維持することを可能とした制動制御装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る制動制御装置は、車両の各車輪に制動力を付与する制動装置の作動を油圧により制御する制動制御装置において、車両位置の道路情報を取得する情報取得手段と、この情報取得手段で取得した道路情報に基づいて車両の停車状態を維持するのに必要な油圧を推定する油圧推定部をさらに備え、推定した油圧に基づいて制動装置の作動を制御することを特徴とする。

この油圧推定部は、取得した道路情報中の路面勾配に基づいて必要油圧の推定を行う。あるいは、油圧推定部は、取得した道路情報に基づいて停車継続時間を推定し、停車継続時間に基づいて必要油圧の推定を行う。

制動装置に油圧を供給する油圧回路とブレーキペダルが接続されたインラインブレーキにおいて好適である。

本発明によれば、情報取得手段で取得した道路情報に基づいて車両の停車状態を維持するのに必要な油圧を推定し、その油圧に基づいて制動装置の作動を制御するので、停車状態を維持するのに過不足のない適正な油圧が設定され、油圧の低下による車両の移動を抑制する一方、ブレーキポンプを途中で作動させる必要がなく、その寿命低下を抑制することができるほか、運転者が作動に伴う違和感を覚えずにすみ、また、発進性の低下も抑えられる。さらに、制御弁等のコストダウンも図れる。

路面勾配、停車継続時間に基づいて必要油圧の推定を行うことにより、適正な油圧を制度よく推定することができる。

特に、インラインブレーキに適用すると、ブレーキペダルの作動による違和感を運転者が覚えることがない。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説明は省略する。

図１に本発明に係る制動制御装置の構成を示す。この制動制御装置は、電子制御により各輪に付与する制動力を制御する電子制御ブレーキシステム１であって、運転者によるブレーキペダル１１の踏み込み操作に応答して作動油を圧送するマスタシリンダ１４を有している。このマスタシリンダ１４には圧送された作動油が戻されるマスタシリンダリザーバ２８が接続されている。また、ブレーキペダルの踏力を検出する踏力センサ１３が配置されている。

マスタシリンダ１４からは油圧供給導管１５、１７が延びており、それらの延長上には通常閉弁されているマスタカット弁２０、２２がそれぞれ配置されている。油圧供給導管１５のマスタカット弁２０より上流側には、油圧供給導管１５、１７内の液圧を検出するマスタ圧センサ２４が配置されている。

油圧供給導管１５、１７のマスタカット弁２０、２２より上流側（油圧供給導管１５についてはマスタ圧センサ２４より下流側）からは、それぞれ油圧供給導管４２、４３が分岐し、リザーバ３９、４１に接続されている。これらリザーバ３９、４１には、油圧排出導管３０、３２の一端が接続されており、それらの途中にはモータにより駆動されるポンプ３４、３６が配置されるとともに、ポンプ３４、３６の駆動により昇圧された作動油を貯えるアキュムレータ３８、４０が接続されている。ポンプ３４、３６とアキュムレータ３８、４０の間には逆止弁３５、３７が配置されている。

油圧供給導管１５、１７の他端は、それぞれ２つに分岐され、各車輪２（以下、左右前輪をそれぞれ符号FL、FRで、左右後輪をそれぞれ符号RL、RRで表し、これに対応する構成要素にはこれらの符号をそれぞれ付す。なお、符号FL〜RRを付した場合には、４輪全てに対応する構成要素全てを含むものとする。）に配置される制動装置４８（図示は省略する）を駆動するホイルシリンダ４８FL〜RRへ接続される。以下、これらの接続路を油圧供給導管４６FL〜RRと称する。本実施形態では、油圧供給導管１５が油圧供給導管４６FR、RLへ接続され、油圧供給導管１７が油圧供給導管４６FL、RRへと接続されている。一方、リザーバ３９、４１から延びる油圧排出導管４４、４５が対応する油圧供給導管４６FL〜RRの途中に接続されている。

各油圧供給導管４６FL〜RRの途中の油圧排出導管４４、４５との接続部より上流側には、それぞれ電磁弁（保持弁）５２FL〜RRが配置される。油圧排出導管４４、４５の各油圧供給導管４６FL〜RRとの接続部より下流側にはそれぞれ電磁弁（減圧弁）５４FL〜RRが配置される。

本電子制御ブレーキシステム１の制御部であるブレーキＥＣＵ３は、ＣＰＵ、メモリ等からなり、格納されているブレーキ制御プログラムを実行することにより、制動装置の制御を行う。ブレーキＥＣＵ３には、マスタ圧センサ２４の出力信号であるマスタシリンダ１４内の圧力を示す信号のほか、図示していない車速センサの出力信号である車速を示す信号、インフラ情報受信機４がＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System：道路交通情報通信システム）５から受信したインフラ情報等がそれぞれ入力される。さらに、ブレーキＥＣＵ３は、上述したマスタカット弁２０、２２、電磁弁５２FL〜RR、５４FL〜RR、ポンプ３４、３６の作動を制御する制御信号を出力する。

本制動制御装置における制動力制御の基本動作を次に説明する。ブレーキＥＣＵ３は、マスタ圧センサ２４の出力が目標油圧に不足する場合には、ポンプ３４、３６を駆動させ昇圧を行う。各ホイルシリンダ４８FL〜RRに付与される液圧は、各電磁弁５２FL〜RR，５４FL〜RRの作動状態を変更することで調整することができる。ホイルシリンダ４８FLの場合を例にとると、加圧する場合には、減圧弁５４FLを閉弁した状態で保持弁５２FLを開く。これにより、作動油が、油圧供給導管３２、４６FLを経由してホイルシリンダ４８FLへと供給されるため、ホイルシリンダ４８FLの液圧が増圧し、制動力が強められる。反対に、減圧を行う場合は、ブレーキＥＣＵ３は、保持弁５２FLを閉弁して減圧弁５４FLを開弁する。これにより、ホイルシリンダ４８FLへ供給されていた作動油の一部は、油圧排出導管４５からリザーバ２８へと戻されるため、ホイルシリンダ４８FLに付与される液圧が減圧され、制動力が弱められる。保持弁５２FL、減圧弁５４FLをともに閉じると、保持弁５２FL、減圧弁５４FLからホイルシリンダ４８FL側の油圧供給導管４６FLからの作動油流出が抑えられ、ホイルシリンダ４８FLに付与される液圧は保持される。

次に、本制動制御装置における停車状態維持制御について説明する。図２はその動作を示すフローチャートであり、図３、図４は、本動作における仮保持圧、漏れ圧の設定例をそれぞれ示すグラフである。

ブレーキＥＣＵ３は、インフラ情報受信機４がＶＩＣＳ５から受信したインフラ情報に基づいて車両の停車時間を推定する。このインフラ情報とは、信号機や踏切の通行可能になるまでの待ち時間情報、待機車両台数の情報、渋滞情報などであり、停車時間はこれらの情報を基にして設定される（ステップＳ１）。

次に自車両が停車したかどうかを判定する（ステップＳ３）。停車したか否かは、図示していない車速センサの出力を基にして車速が０となったとき、または、一定時間以上それが継続したときに停車したと判定すればよい。あるいは、ナビゲーション装置等により自車両の位置が一定時間以上移動していないときに停車状態と判定してもよい。

停車していない、すなわち、移動中であると判定した場合には、ステップＳ１へと戻る。停車中と判定した場合には、さらに、ステップＳ５へと移行して、路面勾配を取得する。路面勾配は、加速度センサを利用して、その値から路面勾配を推定する手法、インフラ情報の一つとしてインフラ情報受信機４により取得する手法、予め地図データベースとして位置に関連づけて路面勾配値を格納しておき、ナビゲーション装置で取得した車両の現在位置に基づき地図データベースから路面勾配値を読み出す手法のいずれかを用いればよい。

次に、取得した路面勾配値に基づいて仮保持圧を決定する（ステップＳ７）。この仮保持圧とは、路面勾配に応じて車両を停車させるのに最低限必要な制動力を付与するのに必要なブレーキ保持圧を指す。この仮保持圧は、車両重量、ブレーキ有効径、ブレーキパッド面積などの諸元値と路面勾配の値から計算することができる。ブレーキＥＣＵ３内にこの計算プログラムを格納しておいて、その都度計算により求めてもよいし、路面勾配値に応じて仮保持圧を求めておき、これをマップ形式でブレーキＥＣＵ３内に格納しておき、そのマップに基づいて仮保持圧を求めてもよい。図３は設定される仮保持圧の一例である。上り勾配Ｓ_１の場合に、仮保持圧は最低値Ｐ_ａとなり、それより上りの勾配が大きくなると、仮保持圧は大きくなる。一方、上りの勾配が小さくなるに連れて仮保持圧は大きくなり、勾配０で仮保持圧はＰ_０となり、下りの勾配が大きくなるに連れて仮保持圧は大きくなる。

仮保持圧を設定したら、ステップＳ９へと移行して、停車時間と仮保持圧を使用して漏れ圧を推定する。この漏れ圧は、保持弁５２、減圧弁５４からの漏れに基づく油圧の低下量を表しており、停車時間が長くなるほど、また、仮保持圧が高くなるほど大きくなる傾向がある（図４参照）。この漏れ圧は、シリンダ径などの各弁の諸元値と停車時間、仮保持圧から計算で求めることができる。ブレーキＥＣＵ３内にこの計算プログラムを格納しておいて、その都度計算により求めてもよいし、仮保持圧の場合と同様にマップ形式でブレーキＥＣＵ３内に格納しておき、そのマップに基づいて漏れ圧を求めてもよい。

漏れ圧を求めたら、仮保持圧に漏れ圧を加算した値を保持圧として設定し（ステップＳ１１）、求めた保持圧がブレーキ保持圧となるようブレーキアクチュエータを制御して、保持動作に移行することで保持制御を実施する（ステップＳ１３）。運転者がアクセルペダルを踏み込んだ場合には、減圧弁５４を開いてブレーキ保持圧を減圧し、保持動作を解除して車両を発進させる。

本実施形態によれば、停車維持制御の開始時点において、停車中の漏れ圧を考慮してそれを補償したブレーキ圧を目標保持圧に設定して保持制御を実施するので、停車維持制御中に何度もポンプを作動させる必要がなく、ポンプの作動時間を抑制することができ、その寿命を長くすることができる。また、ポンプ作動時のモータ駆動音の発生やブレーキペダルの引き込み等も発生しないので、運転者の違和感を緩和することができる。一方、発進時には、ブレーキ圧が適度なレベルまで低下しているので、ブレーキ圧の減圧を速やかに行うことができ、発進性が向上する。

ここでは、仮保持圧と漏れ圧とを個別に設定する例を説明したが、漏れ圧を補償した目標保持圧を路面勾配、停車時間から計算、あるいは、マップ形式により直接求めてもよい。本発明は弁閉止によりブレーキ保持圧を維持する機構を有する制動装置の制御装置であれば、上記説明した以外の形式の制動装置においても適用可能である。

本発明に係る制動制御装置の構成を示すブロック図である。 図１の装置の動作を示すフローチャートである。 図２のフローチャートにおける仮保持圧の設定例を示すグラフである。 図２のフローチャートにおける漏れ圧の設定例を示すグラフである。

符号の説明

１…電子制御ブレーキシステム、２…車輪、３…ブレーキＥＣＵ、４…インフラ情報受信機、５…ＶＩＣＳ、１１…ブレーキペダル、１３…踏力センサ、１４…マスタシリンダ、１５、１７…油圧供給導管、２０…マスタカット弁、２４…マスタ圧センサ、２８…マスタシリンダリザーバ、３０、３２…油圧供給導管、３４、３６…ポンプ、３５、３７…逆止弁、３８、４０…アキュムレータ、３９、４１…リザーバ、４２、４３…油圧供給導管、４４、４５…油圧排出導管、４６…油圧供給導管、４８…ホイルシリンダ、５２…保持弁、５４…減圧弁。

Claims (4)

1. 車両の各車輪に制動力を付与する制動装置の作動を油圧により制御する制動制御装置において、
   車両位置の道路情報を取得する情報取得手段と、
   前記情報取得手段で取得した道路情報に基づいて車両の停車状態を維持するのに必要な油圧を推定する油圧推定部をさらに備え、推定した油圧に基づいて制動装置の作動を制御することを特徴とする制動制御装置。
2. 前記油圧推定部は、取得した道路情報中の路面勾配に基づいて必要油圧の推定を行うことを特徴とする請求項１記載の制動制御装置。
3. 前記油圧推定部は、取得した道路情報に基づいて停車継続時間を推定し、停車継続時間に基づいて必要油圧の推定を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の制動制御装置。
4. 制動装置に油圧を供給する油圧回路とブレーキペダルが接続されたインラインブレーキであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の制動制御装置。
   

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