JP2012086674A - 車両用制動力制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両用制動力制御装置は、ブレーキペダル1と、電動ブースタ2と、マスターシリンダ3と、ペダル踏力算出部60と、ペダルストロークセンサ18と、第1目標制動力算出部65と、第2目標制動力算出部66と、寄与度設定部63と、目標制動力算出部67と、を備える。寄与度設定部63は、目標制動力が低いと推定されるときほどペダル踏力に基づく第1目標制動力の寄与度合い(1−β)を、ペダルストロークに基づく第2目標制動力の寄与度合いβより大きく設定する。目標制動力算出部67は、寄与度合い(1−β),βに応じて第1目標制動力分と第2目標制動力分を算出し、第1目標制動力分と第2目標制動力分の加算により最終の目標制動力を得る。
【選択図】図2
Description
前記ブレーキペダルは、ブレーキ操作時、ドライバーのペダル踏力を加える。
前記電動ブースタは、前記ペダル踏力を電動アクチュエータの推力によりアシストする。
前記マスターシリンダは、前記ペダル踏力をインプットロッドからバネを介してマスターシリンダピストンへ入力し、前記ペダル踏力に前記電動ブースタによるアシスト推力を加え、各輪に設けられたホイールシリンダへ導くマスターシリンダ圧を発生させる。
前記ペダル踏力検出手段は、前記ブレーキペダルへのペダル踏力を検出する。
前記ペダルストローク検出手段は、前記ブレーキペダルへのペダルストロークを検出する。
前記第1制動目標値算出手段は、前記ペダル踏力に基づく第1制動目標値を算出する。
前記第2制動目標値算出手段は、前記ペダルストロークに基づく第2制動目標値を算出する。
前記寄与度設定手段は、前記制動目標値が低いと推定されるときほど前記第1制動目標値の寄与度合いを前記第2制動目標値の寄与度合いより大きく設定する。
前記制動目標値算出手段は、前記寄与度設定手段により設定された寄与度合いに応じて第1制動目標値分と第2制動目標値分を算出し、第1制動目標値分と第2制動目標値分の加算により最終の制動目標値を得る。
すなわち、低い制動目標値のとき、ペダル踏力寄りの寄与度合いにより最終の制動目標値が算出されることで、ペダルストローク寄りの寄与度合いにより最終の制動目標値を算出する場合のように、同じペダル踏力によるブレーキ操作に対し制動目標値が異なるということが低減される。
この結果、ドライバーが通常走行で多用する低い制動目標値のとき、同じペダル踏力によるブレーキ操作に対し制動目標値が異なるということを低減し、ドライバーに与えるブレーキ操作違和感を防止することができる。
図1は、実施例1の車両用制動力制御装置の全体構成を示す全体システム図である。以下、図1に基づき全体構成を説明する。なお、実施例1,2の車両用制動力制御装置は、電気自動車やハイブリッド車等の電動車両に適用される。
インプットロッド入力(Fi)=マスターシンリンダ圧(Pb)×インプットロッド面積(Ai)+バネ定数(K)×インプットロッドとマスターシリンダピストンとの相対変位量(ΔX)
の式を用い、インプットロッド入力(Fi)をペダル踏力として算出する。
ここで、インプットロッド9のインプットロッド面積(Ai)と一対のバネ13,13によるバネ定数(K)は、既知の固定値である。マスターシンリンダ圧(Pb)は、マスターシリンダ圧センサ19から取得する。相対変位量(ΔX)は、ペダルストロークセンサ18によりインプットロッドの位置情報を取得し、マスターシリンダピストンの位置情報をモータレゾルバ20からのモータ回転位置から推定する。そして、インプットロッドの位置と、マスターシリンダピストンの位置と、の差を相対変位量(ΔX)とする。
まず、「比較例の制動力制御の課題」の説明を行う。続いて、実施例1の車両用制動力制御装置における作用を、「目標制動力演算作用」、「制動力制御作用」に分けて説明する。
特開平11−301434号公報に記載されている技術を比較例1とし、特開2007−112426号公報に記載されている技術を比較例2とする。
インプットロッド入力(Fi)=マスターシンリンダ圧(Pb)×インプットロッド面積(Ai)+バネ定数(K)×インプットロッドとマスターシリンダピストンとの相対変位量(ΔX)
という関係にある。
なお、上記インプットロッド入力を求める式は、比較例2の公報中にある圧力平衡式(1)を変換したものであり、この式で、「インプットロッド入力(Fi)」は、ドライバーのペダル踏力に相当する。「マスターシンリンダ圧(Pb)×インプットロッド面積(Ai)」は、油圧反力に相当する。「バネ定数(K)×相対変位量(ΔX)」は、バネ反力に相当する。
例えば、「バラつきA」の時は、図3に示すように、同じマスターシリンダ圧(目標制動力)を出すためのピストンストロークが少ないため、バネ反力が上昇し、バネ反力の上昇分だけインプットロッド入力(=ペダル踏力)が大きくなる。すなわち、図4のDに示すように、「バラつきA」の時は、同じ目標制動力を出すためのペダル踏力が、「中央値」の時より大きくなる。
一方、「バラつきB」の時は、図3に示すように、同じマスターシリンダ圧(目標制動力)を出すためのピストンストロークが多いため、バネ反力が低下し、バネ反力の低下分だけインプットロッド入力(=ペダル踏力)が小さくなる。すなわち、図4のEに示すように、「バラつきB」の時は、同じ目標制動力を出すためのペダル踏力が、「中央値」の時より小さくなる。
まず、寄与度設定部63において、ペダル踏力算出部60からペダル踏力が入力され、枠内に記載されたペダル踏力に対する寄与度合い特性を用い、ペダル踏力に基づき、ペダルストロークに基づく第2目標制動力の寄与度合いβ(=ゲイン)が設定される。
したがって、低いペダル踏力のとき、ペダル踏力寄りの寄与度合いにより最終の目標制動力が算出されることで、ペダルストローク寄りの寄与度合いにより最終の目標制動力を算出する場合のように、同じペダル踏力によるブレーキ操作に対し目標制動力が異なるということが低減される。
このため、ドライバーが通常走行で多用する低い制動目標値のとき、同じペダル踏力によるブレーキ操作に対し目標制動力が異なるということが低減され、ドライバーに与えるブレーキ操作違和感が防止される。
上記目標制動力演算を行う制動力制御を採用した車両でブレーキ操作を行った場合の制動力制御作用を、図6に示すタイムチャートに基づいて説明する。
実施例1の車両用制動力制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
前記ペダル踏力Fを電動アクチュエータ(電動モータ10)の推力によりアシストする電動ブースタ2と、
前記ペダル踏力Fをインプットロッド9からバネ13,13を介してマスターシリンダピストン(プライマリピストン11)へ入力し、前記ペダル踏力Fに前記電動ブースタ2によるアシスト推力を加え、各輪に設けられたホイールシリンダ5FL,5FR,5RL,5RRへ導くマスターシリンダ圧を発生させるマスターシリンダ3と、
前記ブレーキペダル1へのペダル踏力Fを検出するペダル踏力算出部60(ペダル踏力検出手段)と、
前記ブレーキペダル1へのペダルストロークを検出するペダルストローク検出手段(ペダルストロークセンサ18)と、
前記ペダル踏力Fに基づく第1目標制動力(第1制動目標値)を算出する第1制動目標値算出手段(第1目標制動力算出部61)と、
前記ペダルストロークに基づく第2制動目標値(第2目標制動力)を算出する第2制動目標値算出手段(第2目標制動力算出部62)と、
前記制動目標値(目標制動力)が低いと推定されるときほど前記第1制動目標値(第1目標制動力)の寄与度合い(1−β)を前記第2制動目標値(第2目標制動力)の寄与度合いβより大きく設定する寄与度設定手段(寄与度設定部63)と、
前記寄与度設定手段(寄与度設定部63)により設定された寄与度合い(1−β),βに応じて第1制動目標値分(第1目標制動力分)と第2制動目標値分(第2目標制動力分)を算出し、第1制動目標値分(第1目標制動力分)と第2制動目標値分(第2目標制動力分)の加算により最終の制動目標値(目標制動力)を得る制動目標値算出手段(目標制動力算出部67)と、
を備える。
このため、ドライバーが通常走行で多用する低い制動目標値(目標制動力)のとき、同じペダル踏力によるブレーキ操作に対し制動目標値(目標制動力)が異なるということを低減し、ドライバーに与えるブレーキ操作違和感を防止することができる。
インプットロッド入力(Fi)=マスターシンリンダ圧(Pb)×インプットロッド面積(Ai)+バネ定数(K)×インプットロッドとマスターシリンダピストンとの相対変位量(ΔX)
の式を用い、インプットロッド入力(Fi)をペダル踏力Fとして算出する。
このため、(1)の効果に加え、既存のセンサ情報を活用し、センサ追加によるコストアップを避けながら、ペダル踏力情報を取得することができる。
実施例2における全体構成は、実施例1の図1と同様であるため、図示を省略する。図7は、実施例2の車両用制動力制御装置のブレーキコントローラ6で実行される制動力制御処理の構成と流れを示すフローチャートである。以下、図7の各ステップについて説明する。なお、この処理は、例えば、10msecの起動周期により実行される。
このペダル踏力Fは、実施例1と同様に、別のフローチャートで算出により求められる。
このペダル踏力Fに基づく目標値Gfは、実施例1における第1目標制動力算出部61と同様に算出される。
このペダルストロークSは、実施例1と同様に、ペダルストロークセンサ18からのセンサ信号により求められる。
このペダルストロークSに基づく目標値Gsは、実施例1における第2目標制動力算出部62と同様に算出される。
ここで、ストローク変化速度ΔSは、
ΔS=S−S_z S:ペダルストローク現在値、S_z:ペダルストローク過去値
の式により求められる。
ここで、所定値は、ブレーキ操作が早い踏み込み操作であるかどうかを判断するしきい値として与えられる。
ここで、ΔS≦所定値であるとき選択される第1寄与度合い特性α1は、図8に示すように、ペダル踏力が低い側で、ペダル踏力Fに基づく目標値Gfの寄与度合いを、ペダルストロークSに基づく目標値Gsの寄与度合いより大きく設定した特性とされる。つまり、実施例1の寄与度設定部63の特性と同様な特性設定としている。
ここで、ΔS>所定値であるとき選択される第2寄与度合い特性α2は、第1寄与度合い特性α1よりペダルストロークSに基づく目標値Gsの寄与度合いを大きく設定した特性とされる。つまり、ペダル踏力に基づく寄与度合いαを、ペダル踏力の上昇に対して第1寄与度合い特性α1より早期に抑える特性設定としている。
目標値Gは、
G=α×Gf+(1−α)Gs
の式により算出される。
ドライバーのブレーキペダル操作が増加側(踏み込み側)に早い場合には、制動系の応答遅れによりマスターシリンダ圧の増加が遅れる。
加えて、電動ブースタ2は、ペダル踏力をインプットロッド9からバネ13,13を介してプライマリピストン11へ入力する構成であるため、
インプットロッド入力(Fi)=マスターシンリンダ圧(Pb)×インプットロッド面積(Ai)+バネ13,13のバネ定数(K)×インプットロッド9とプライマリピストン11との相対変位量(ΔX)
という関係にある。このため、インプットロッド入力(Fi)の増加が遅れることになる。
つまり、マスターシリンダ圧特性は、図9の実線特性による目標値に対し破線特性による応答値から明らかなように、ペダル踏み込みが早いと応答遅れが発生する。このように、マスターシリンダ圧の応答が遅れる結果、ゆっくりペダルを踏み込んだ場合(図10の実線特性)に比べ、早くペダルを踏み込んだ場合(図10の破線特性)は軽いペダル踏力で大きくストロークする。
このように、ペダル踏力に基づく目標値の増加が遅れてしまう結果、ドライバーの早いブレーキ踏み込み(急制動等)の要求に対しても遅れが発生し、ドライバーに不満を感じさせてしまうおそれがある。
そして、ステップS8では、ペダル踏力に基づく寄与度合いαが、第1寄与度合い特性α1よりペダルストロークSに基づく目標値Gsの寄与度合いを大きく設定した第2寄与度合い特性α2(図8)から算出される。
実施例2の車両用制動力制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
前記寄与度設定手段(図7のステップS6〜ステップS8)は、ブレーキ操作速度(ストローク変化速度ΔS)が増加側に大きくなるほど、前記第2制動目標値(ペダルストロークに基づく目標値Gs)の寄与度合い(1−α)が大きくなるように寄与度合いを変更設定する。
このため、実施例1の(1)または(2)の効果に加え、早いペダル踏み込み操作時、ドライバーの急制動要求に応えることができる。
このため、上記(3)の効果に加え、ブレーキ操作速度(ストローク変化速度ΔS)が所定値以下か大きいかにより寄与度合い特性α1,α2を選択する簡単な構成により、制動目標値が低い側でのブレーキ操作違和感の防止と、急制動要求に対する応答性確保と、の両立を図ることできる。
2 電動ブースタ
3 マスターシリンダ
4 ブレーキ液圧アクチュエータ
5FL,5FR,5RL,5RR ホイールシリンダ
6 ブレーキコントローラ
60 ペダル踏力算出部(ペダル踏力検出手段)
61 第1目標制動力算出部(第1制動目標値算出手段)
62 第2目標制動力算出部(第2制動目標値算出手段)
63 寄与度設定部(寄与度設定手段)
64 第1目標制動力寄与度合い算出部
65 第1目標制動力分算出部
66 第2目標制動力分算出部
67 目標制動力算出部(制動目標値算出手段)
7 モータ駆動回路
9 インプットロッド
10 電動モータ(電動アクチュエータ)
11 プライマリピストン(マスターシリンダピストン)
13,13 バネ
18 ペダルストロークセンサ(ペダルストローク検出手段)
19 マスターシリンダ圧センサ
20 モータレゾルバ
Claims (4)
- ブレーキ操作時、ドライバーのペダル踏力を加えるブレーキペダルと、
前記ペダル踏力を電動アクチュエータの推力によりアシストする電動ブースタと、
前記ペダル踏力をインプットロッドからバネを介してマスターシリンダピストンへ入力し、前記ペダル踏力に前記電動ブースタによるアシスト推力を加え、各輪に設けられたホイールシリンダへ導くマスターシリンダ圧を発生させるマスターシリンダと、
前記ブレーキペダルへのペダル踏力を検出するペダル踏力検出手段と、
前記ブレーキペダルへのペダルストロークを検出するペダルストローク検出手段と、
前記ペダル踏力に基づく第1制動目標値を算出する第1制動目標値算出手段と、
前記ペダルストロークに基づく第2制動目標値を算出する第2制動目標値算出手段と、
前記制動目標値が低いと推定されるときほど前記第1制動目標値の寄与度合いを前記第2制動目標値の寄与度合いより大きく設定する寄与度設定手段と、
前記寄与度設定手段により設定された寄与度合いに応じて第1制動目標値分と第2制動目標値分を算出し、第1制動目標値分と第2制動目標値分の加算により最終の制動目標値を得る制動目標値算出手段と、
を備えることを特徴とする車両用制動力制御装置。 - 請求項1に記載された車両用制動力制御装置において、
前記ペダル踏力検出手段は、
インプットロッド入力(Fi)=マスターシンリンダ圧(Pb)×インプットロッド面積(Ai)+バネ定数(K)×インプットロッドとマスターシリンダピストンとの相対変位量(ΔX)
の式を用い、インプットロッド入力(Fi)をペダル踏力として算出することを特徴とする車両用制動力制御装置。 - 請求項1または請求項2に記載された車両用制動力制御装置において、
ドライバーのブレーキペダル操作状態量の変化速度であるブレーキ操作速度を算出するブレーキ操作速度算出手段と、を備え、
前記寄与度設定手段は、ブレーキ操作速度が増加側に大きくなるほど、前記第2制動目標値の寄与度合いが大きくなるように寄与度合いを変更設定することを特徴とする車両用制動力制御装置。 - 請求項3に記載された車両用制動力制御装置において、
前記寄与度設定手段は、ブレーキ操作速度が所定値以下のとき、制動目標値が低い側で前記第1制動目標値の寄与度合いを前記第2制動目標値の寄与度合いより大きく設定した第1寄与度合い特性を選択し、ブレーキ操作速度が所定値より大きいとき、前記第1寄与度合い特性より前記第2制動目標値の寄与度合いを大きくした第2寄与度合い特性を選択することを特徴とする車両用制動力制御装置。
Priority Applications (10)
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