JP2013209049A - 車両の制動制御装置及び車両の制動制御方法 - Google Patents

車両の制動制御装置及び車両の制動制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】制限制御の開始タイミングの適正化を図りつつ、不要な制限制御の実行に伴う車両の減速度の低下を抑制することができる車両の制動制御装置及び車両の制動制御方法を提供する。
【解決手段】制御装置は、運転者のブレーキ操作によって車両の減速が開始される減速開始時点(第2のタイミングt22)から開始判定時間を経過した第3のタイミングt23までに第2の減速度Gxが開始判定値KG2以上となったときに、制限制御を開始する。その後、制御装置は、第2のタイミングt22から終了判定時間を経過した第4のタイミングt24で第2の減速度Gxが終了判定値KG3以上となっていないときには、制限制御を終了する。
【選択図】図6

Description

本発明は、車両に設けられる車輪に対する制動力を調整する車両の制動制御装置及び車両の制動制御方法に関する。
車両の走行中に急制動が行われると、車両の重心が前方に移動することがある。特に高μ路を低速度で走行する際に急制動が行われると、車両の重心が大幅に前方に移動し、前輪の路面に対する接地荷重が増加する一方で後輪の路面に対する接地荷重が減少するリヤリフトアップ現象が発生することがある。こうしたリヤリフトアップ現象の発生は、車両挙動の不安定化に繋がるため、リヤリフトアップ現象が発生する可能性があるときには、前輪に対する制動力の増大を制限する制限制御を実行することが好ましい。この制限制御を実行すると、車両の重心の前方への移動が抑制され、リヤリフトアップ現象が発生しにくくなる。
ところで、こうした制限制御を行うためには、車両の重心の移動度合を推定し、リヤリフトアップ現象が発生する可能性があるか否かを判定する必要がある。例えば特許文献1には、車体のピッチ角の変化速度であるピッチ角速度を求める方法(以下、「第1の方法」ともいう。)が開示されている。この第1の方法では、車体の前部の上下方向加速度の変化速度と車体の後部の上下方向加速度の変化速度とを取得し、これら各上下方向加速度の変化速度に基づきピッチ角速度が演算される。そして、演算したピッチ角速度が所定の閾値よりも大きい場合には、車両の重心の大幅な移動により、リヤリフトアップ現象が発生する可能性があると判定することができる。
しかしながら、第1の方法では、車体の前部及び後部の各上下方向加速度を検出するために2つの上下方向加速度センサを車両に設ける必要が生じ、車両のコストアップを招くことになる。そこで、近年では、上下方向加速度センサからの検出信号を用いることなく、リヤリフトアップ現象が発生する可能性があるか否かを推定する第2の方法が提案されている。
この第2の方法では、運転者によるブレーキ操作を伴う車両の減速が検知されてからの経過時間が計測される。そして、この経過時間が所定の開始判定時間を経過するまでに、車両の前後方向減速度が開始判定値を超えたときには、車両の重心の前方への大幅な移動によってリヤリフトアップ現象が発生する可能性があると判定される。なお、こうした判定処理で用いられる前後方向減速度は、車両に設けられる前後方向加速度センサからの検出信号に基づいた値である。
特開2007−203810号公報
ところで、前後方向減速度は、前後方向加速度センサからの検出信号に対して公知のフィルタ処理などを施した値であるため、車両の実際の減速度に対して遅れて変化する。また、こうした制御で用いられる前後方向加速度センサは、車両の重心位置に配置されているとは限らないため、前後方向加速度センサからの検出信号には、その配置位置と車両の重心位置との距離に応じた応答遅れが生じるおそれがある。そのため、制限制御の開始の遅れを回避するためには、開始判定値を比較的小さい値に設定することが好ましい。
しかしながら、前後方向加速度センサからの検出信号には、路面から車輪が受ける路面反力の変化に応じた振動及び車両の変速機の変速段の変更に伴う振動などの外乱が重畳されやすい。そのため、開始判定値を比較的小さい値に設定すると外乱の影響によって前後方向減速度が一時的に大きくなったときには、急制動時ではなくても制限制御の開始条件が成立し、同制限制御が不要に開始されるおそれがある。この場合、制限制御が実行されない場合と比較して前輪に対する制動力が減少される分、車両全体の制動力が低下することになる。
このような制限制御の不要な実行を抑制するためには、開始判定値を比較的大きい値にすることが好ましい。しかし、この場合、実際に急制動時であったとしても制限制御の開始条件が成立しにくくなり、制限制御の開始が遅れるおそれがある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものである。その目的は、制限制御の開始タイミングの適正化を図りつつ、不要な制限制御の実行に伴う車両の減速度の低下を抑制することができる車両の制動制御装置及び車両の制動制御方法を提供することにある。
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
本発明の一態様は、前後方向加速度センサ(SE5)からの検出信号に基づいた車両の減速度(Gx)を用い、前輪(FR,FL)に対する制動力の増大を制限する制限制御の開始タイミングを設定する車両の制動制御装置を前提としている。この制動制御装置では、少なくとも前輪(FR,FL)への制動力の付与によって車両の減速が開始される減速開始時点(t12,t22、t11,t21)から開始判定時間(KT2)を経過するまでに車両の減速度(Gx)が開始判定値(KG2)以上となったときには(S39:YES)、制限制御を開始し(S40)、減速開始時点(t12,t22、t11,t21)から開始判定時間(KT2)よりも長い終了判定時間(KT3)を経過した時点で車両の減速度(Gx)が開始判定値(KG2)よりも大きい終了判定値(KG3)以上となっていないときには(S55:YES)、制限制御を終了する(S56)ようにした。
上記構成によれば、減速開始時点(t12,t22、t11,t21)からの経過時間が開始判定時間(KT2)に達するまでに車両の減速度(Gx)が開始判定値(KG2)以上になったときには、制限制御の開始によって、前輪(FR,FL)に対する制動力の増大が制限され、リヤリフトアップ現象の発生が抑制される。その一方で、前後方向加速度センサ(SE5)からの検出信号に外乱が重畳する場合には、車両の減速度(Gx)が外乱の影響によって大幅に変動する。そのため、減速度(Gx)が一時的に大きくなったタイミングで制限制御の開始条件が成立し、同制限制御が不要に開始されるおそれがある。しかし、こうした場合、制限制御の開始後でも減速度(Gx)が大きくなり続けることはないため、減速開始時点(t12,t22、t11,t21)から終了判定時間(KT3)が経過した時点の車両の減速度(Gx)が終了判定値(KG3)以上となる可能性は低い。その結果、外乱の影響によって制限制御が不要に開始された場合には、同制限制御が速やかに終了される。
すなわち、開始判定値(KG2)を比較的小さい値に設定することが可能となる。そして、こうした開始判定値(KG2)の設定によって制限制御が不要に開始されたとしても、開始判定値(KG2)よりも大きい終了判定値(KG3)を設けることにより、不要に開始された制限制御が速やかに終了される。そして、制限制御の終了後においては、前輪(FR,FL)に対する制動力が速やかに増大される。したがって、制限制御の開始タイミングの適正化を図りつつ、不要な制限制御の実行に伴う車両の減速度の低下を抑制することができるようになる。
また、本発明の一態様は、前後方向加速度センサ(SE5)からの検出信号に基づいた車両の減速度(Gx)を用い、前輪(FR,FL)に対する制動力の増大を制限する制限制御の開始タイミングを設定する車両の制動制御装置を前提としている。この制動制御装置では、少なくとも前輪(FR,FL)への制動力の付与によって車両の減速が開始される減速開始時点(t12,t22、t11,t21)の車両の減速度(Gx1)と、同減速開始時点(t12,t22、t11,t21)から開始判定時間(KT2)を経過した時点(t13,t23)の車両の減速度(Gx2)との第1減速度差(ΔGx1)が開始判定変化量(KDGx1)以上であるときに、制限制御を開始し、減速開始時点(t12,t22、t11,t21)の車両の減速度(Gx1)と、同減速開始時点(t12,t22、t11,t21)から開始判定時間(KT2)よりも長い終了判定時間(KT3)を経過した時点(t14,t24)の車両の減速度(Gx3)との第2減速度差(ΔGx2)が、開始判定変化量(KDGx1)よりも大きい終了判定変化量(KDGx2)未満であるときに、制限制御を終了するようにした。
上記構成によれば、第1減速度差(ΔGx1)が開始判定変化量(KDGx1)以上であるときには、制限制御の開始によって、前輪(FR,FL)に対する制動力の増大が制限され、リヤリフトアップ現象の発生が抑制される。その一方で、前後方向加速度センサ(SE5)からの検出信号に外乱が重畳する場合には、減速度(Gx)が一時的に大きくなって制限制御の開始条件が成立し、同制限制御が不要に開始されるおそれがある。しかし、こうした場合、制限制御の開始後でも減速度(Gx)が大きくなり続けることはないため、第2減速度差(ΔGx2)が終了判定変化量(KDGx2)を超える可能性は低い。その結果、外乱の影響によって制限制御が不要に開始された場合には、同制限制御が速やかに終了される。
すなわち、開始判定変化量(KDGx1)を比較的小さい値に設定することが可能となる。そして、こうした開始判定変化量(KDGx1)の設定によって制限制御が不要に開始されたとしても、開始判定変化量(KDGx1)よりも大きい終了判定変化量(KDGx2)を設けることにより、不要に開始された制限制御が速やかに終了される。その結果、前輪(FR,FL)に対する制動力が速やかに増大される。したがって、制限制御の開始タイミングの適正化を図りつつ、不要な制限制御の実行に伴う車両の減速度の低下を抑制することができるようになる。
なお、登坂路の走行中では、急制動が行われても車両の重心が前方に移動しにくいため、リヤリフトアップ現象が発生する可能性は低い。そのため、車両の走行する路面が登坂路であるときには(S33:NO)、制限制御の実行を禁止することが好ましい。これにより、登坂路の走行中に前後方向加速度センサ(SE5)からの検出信号に外乱が重畳されても、制限制御が不要に開始されることを防止できるようになる。
ところで、車両が降坂路を走行する場合には、車体に作用する重力が前後方向加速度センサに作用することになる。すなわち、降坂路で車両が停止している場合、車両の減速度(Gx)は、路面勾配に応じた分だけオフセットされ、「0(零)」よりも大きくなる。そのため、降坂路の走行時において開始判定値(KG2)を路面勾配とは関係なく同一値に設定する場合、車両の走行する路面の勾配によって制限制御の開始タイミングにばらつきが生じるおそれがある。
また、終了判定値(KG3)を路面勾配とは関係なく同一値に設定する場合には、前後方向加速度センサ(SE5)からの検出信号への外乱の重畳により制限制御が不要に実行されているときに、路面勾配が急勾配である場合ほど制限制御の終了条件が終了しにくくなるおそれがある。そこで、開始判定値(KG2)及び終了判定値(KG3)を、車両の走行する路面が降坂路であるときには、路面の勾配が急勾配である場合ほど大きい値に設定することが好ましい。これにより、降坂路を走行中の車両での制限制御の開始タイミングのばらつきを抑えることできるとともに、不要に開始された制限制御を適切に終了させることができるようになる。
減速開始時点を運転者のブレーキ操作の開始時点としてもよいが、運転者によるブレーキ操作量が少ないために車両が実質的に減速していなくても減速開始時点が設定されるおそれがある。そのため、ブレーキ操作量の少ない状態(以下、「第1の状態」ともいう。)からブレーキ操作量を増やすようなブレーキ操作を運転者が行ったときには、車両が実質的に減速し始める前に減速開始時点が設定されるため、制限制御の開始条件が成立しにくくなる。
また、近年では、車両前方に障害物が検知された場合には運転者によるブレーキ操作が行われる前に急制動を自動的に行う車両もある。こうした車両で急制動が自動で行われる場合であっても、車両の重心の前方への移動によってリヤリフトアップ現象が発生する可能性があるときには、制限制御を行うことが好ましい。しかし、減速開始時点を運転者によるブレーキ操作の開始時点に設定したとすると、リヤリフトアップ現象が発生する可能性があるときであっても制限制御を行うことができない。
そこで、減速開始時点を、車両の減速度(Gx)が開始判定値(KG2)よりも小さい制動判定値(KG1)以上になったタイミング(t12,t22)とすることが好ましい。これにより、少なくとも前輪(FR,FL)への制動力の付与が開始されてから車両が実質的に減速し始めた時点を減速開始時点と設定することが可能となる。その結果、制限制御を適切なタイミングで開始させることができるようになる。また、運転者によるブレーキ操作の有無とは関係なく減速開始時点(t12,t22)を設定できるため、自動的に制動を行うことができる車両でも、リヤリフトアップ現象が発生する可能性があるときには制限制御を開始させることができるようになる。
また、本発明の一態様は、前後方向加速度センサ(SE5)からの検出信号に基づいた車両の減速度(Gx)を取得させる取得ステップ(S13)と、少なくとも前輪(FR,FL)への制動力の付与によって車両の減速が開始される減速開始時点(t12,t22、t11,t21)を設定させる設定ステップ(S37)と、減速開始時点(t12,t22、t11,t21)から開始判定時間(KT2)が経過するまでに車両の減速度(Gx)が開始判定値(KG2)以上となったときに(S39:YES)、前輪(FR,FL)に対する制動力の増大の制限を開始させる制限開始ステップ(S40)と、減速開始時点(t12,t22、t11,t21)から開始判定時間(KT2)よりも長い終了判定時間(KT3)を経過した時点で車両の減速度(Gx)が開始判定値(KG2)よりも大きい終了判定値(KG3)以上となっていないときには(S55:YES)、前輪(FR,FL)に対する制動力の増大の制限を終了させる制限終了ステップ(S56)と、を有する車両の制動制御方法を提供する。この構成によれば、上記車両の制動制御装置と同等の作用・効果を得ることができるようになる。
なお、本発明をわかりやすく説明するために実施形態を示す図面の符号に対応づけて説明したが、本発明が実施形態に限定されるものではないことは言うまでもない。
車両に搭載される制動装置のブロック図。 本発明にかかる車両の制動制御装置の一実施形態である制御装置が実行する情報取得処理ルーチンを説明するフローチャート。 制御装置が実行する開始判定処理ルーチンを説明するフローチャート。 制御装置が実行する終了判定処理ルーチンを説明するフローチャート。 (a)〜(e)は急制動時に制限制御が適切に開始された場合を説明するタイミングチャート。 (a)〜(e)は制限制御が不要に開始された場合を説明するタイミングチャート。
以下、本発明を具体化した一実施形態を図1〜図6に従って説明する。なお、以下における本明細書中の説明においては、車両の進行方向(前進方向)を前方(車両前方)とし、制御装置が実行するメイン処理ルーチンのサイクルタイムを「6msec.」として説明する。
図1に示すように、制動装置11は、複数(本実施形態では4つ)の車輪(右前輪FR、左前輪FL、右後輪RR及び左後輪RL)を有する車両に搭載されている。こうした制動装置11は、ブレーキペダル12が連結される液圧発生装置20と、各車輪FR,FL,RR,RLに対する制動力を調整するブレーキアクチュエータ30と、ブレーキアクチュエータ30を制御する制動制御装置としての制御装置40とを備えている。
液圧発生装置20には、運転者によるブレーキ操作力を倍力するブースタ21と、このブースタ21によって倍力されたブレーキ操作力に応じたブレーキ液圧(以下、「MC圧」ともいう。)を発生するマスタシリンダ22とが設けられている。そして、運転者によってブレーキ操作が行われている場合、マスタシリンダ22からは、その内部で発生したMC圧に応じたブレーキ液がブレーキアクチュエータ30を介して車輪FR,FL,RR,RLに個別対応するホイールシリンダ15a,15b,15c,15dに供給される。すると、車輪FR,FL,RR,RLには、ホイールシリンダ15a〜15d内に発生したブレーキ液圧(以下、「WC圧」ともいう。)に応じた制動力が付与される。
ブレーキアクチュエータ30には、右前輪用のホイールシリンダ15a及び左後輪用のホイールシリンダ15dに接続される第1の液圧回路31と、左前輪用のホイールシリンダ15b及び右後輪用のホイールシリンダ15cに接続される第2の液圧回路32とが設けられている。そして、第1の液圧回路31には右前輪用の経路33a及び左後輪用の経路33dが設けられるとともに、第2の液圧回路32には左前輪用の経路33b及び右後輪用の経路33cが設けられている。こうした経路33a〜33dには、ホイールシリンダ15a〜15dのWC圧の増圧を規制する際に作動する常開型の電磁弁である増圧弁34a,34b,34c,34dと、WC圧を減圧させる際に作動する常閉型の電磁弁である減圧弁35a,35b,35c,35dとが設けられている。
また、液圧回路31,32には、ホイールシリンダ15a〜15dから減圧弁35a〜35dを介して流出したブレーキ液が一時貯留されるリザーバ361,362と、リザーバ361,362内に一時貯留されているブレーキ液を吸引して液圧回路31,32におけるマスタシリンダ22側に吐出するためのポンプ371,372とが設けられている。これら各ポンプ371,372は、同一の駆動モータ38の駆動によってポンプ作動する。
次に、制御装置40について説明する。
制御装置40の入力側インターフェースには、各車輪FR,FL,RR,RLの車輪速度を検出するための車輪速度センサSE1,SE2,SE3,SE4、車両の前後方向の加速度を検出するための前後方向加速度センサSE5、及びブレーキペダル12の操作の有無を検出するためのブレーキスイッチSW1が電気的に接続されている。なお、前後方向加速度センサSE5からは、水平面に平行な路面での車両加速時には加速度が正の値となり、車両減速時には加速度が負の値となるような検出信号が出力される。そのため、前後方向加速度センサSE5からの検出信号に基づいた加速度は、車両が登坂路で停止している場合には正の値となり、車両が降坂路で停止している場合には負の値となる。
一方、制御装置40の出力側インターフェースには、各弁34a〜34d,35a〜35d及び駆動モータ38などが電気的に接続されている。そして、制御装置40は、各種センサSE1〜SE5及びブレーキスイッチSW1からの各種検出信号に基づき、各弁34a〜34d,35a〜35d及び駆動モータ38の作動を制御する。
こうした制御装置40は、CPU、ROM及びRAMなどで構成されるマイクロコンピュータを有している。マイクロコンピュータのROMには、各種制御処理、各種マップ及び各種閾値などが予め記憶されている。また、RAMには、車両の図示しないイグニッションスイッチが「オン」である間に適宜書き換えられる各種の情報などが記憶される。
ところで、運転者が急制動を行うと、車両の重心が前方に大幅に移動することにより、後輪RR,RLの路面に対する接地荷重が減少するリヤリフトアップ現象が発生することがある。そのため、運転者によるブレーキ操作時においてリヤリフトアップ現象が発生する可能性があると判定されたときには、前輪FR,FLに対する制動力の増大を制限する制限制御を行うことが好ましい。こうした制限制御が行われると、車両の重心の前方への移動が抑制され、後輪RR,RLの路面に対する接地荷重が減少されにくくなり、リヤリフトアップ現象の発生が抑制されるようになる。
なお、本実施形態の制限制御では、前輪FR,FL用の増圧弁34a,34bの閉じ状態と開き状態とが繰り返される。これにより、マスタシリンダ22内のMC圧の増圧に対して、前輪FR,FL用のホイールシリンダ15a,15b内のWC圧が遅れて増圧されるようになる。その結果、後輪RR,RLに対する制動力の増大に対して、前輪FR,FLに対する制動力がゆっくりと増大される。
そこで次に、運転者によるブレーキ操作時におけるリヤリフトアップ現象の発生を抑制するために制御装置40が実行する各種処理ルーチンについて説明する。
まず始めに、情報取得処理ルーチンについて図2に示すフローチャートを参照して説明する。
情報取得処理ルーチンは、予め設定された所定周期毎に行われる。そして、情報取得処理ルーチンにおいて、制御装置40は、各車輪FR,FL,RR,RLのうち少なくとも一つの車輪の車輪速度に基づいた車両の車体速度VSを取得する(ステップS11)。続いて、制御装置40は、取得した車体速度VSに基づいた第1の減速度DVSを取得する(ステップS12)。具体的には、制御装置40は、車体速度VSを時間微分して車体加速度を求め、この車体加速度に対して「−1」を掛け合わせることにより第1の減速度DVSを求める。そのため、この第1の減速度DVSは、車両加速時には負の値となり、車両減速時には正の値となる。
そして、制御装置40は、前後方向加速度センサSE5からの検出信号に基づいた減速度としての第2の減速度Gxを取得する(ステップS13)。この第2の減速度Gxは、前後方向加速度センサSE5からの検出信号に基づいた加速度に対して「−1」を掛け合わせた値である。したがって、本実施形態では、ステップS13が、取得ステップに相当する。続いて、制御装置40は、勾配用タイマTrを「1」だけインクリメントする(ステップS14)。
そして、制御装置40は、ステップS12で取得した第1の減速度DVSからステップS13で取得した第2の減速度Gxを減算して差分値DVsubを求める(ステップS15)。続いて、制御装置40は、勾配積算値σGに対してステップS15で演算した差分値DVsubを加算し、この加算結果を新たな勾配積算値σGとする(ステップS16)。そして、制御装置40は、ステップS14で更新した勾配用タイマTrが予め設定された判定時間Trth(例えば、67タイムサイクル、即ち402msec.)を超えたか否かを判定する(ステップS17)。勾配用タイマTrが判定時間Trth以下である場合(ステップS17:NO)、制御装置40は、その処理を後述するステップS20に移行する。
一方、勾配用タイマTrが判定時間Trthを超えた場合(ステップS17:YES)、制御装置40は、ステップS16で演算した勾配積算値σGを判定時間Trthで除算して勾配推定値Gslopeを求める(ステップS18)。この勾配推定値Gslopeは、路面が登坂路であるときには正の値となり、路面が降坂路であるときには負の値となる。そして、制御装置40は、勾配用タイマTr及び勾配積算値σGを「0(零)」にリセットし(ステップS19)、その処理を次のステップS20に移行する。
ステップS20において、制御装置40は、ステップS18で演算した勾配推定値Gslopeに基づき、車両の走行する路面が登坂路であるか否かを判定する。具体的には、制御装置40は、勾配推定値Gslopeが、登坂路であるか否かの判定用に予め設定された登坂路判定値(>0(零))よりも大きい場合に、路面が登坂路であると判定する。そして、制御装置40は、路面が登坂路であると判定した場合には(ステップS20:YES)、禁止フラグFLG1をオンにセットし(ステップS21)、情報取得処理ルーチンを一旦終了する。一方、制御装置40は、路面が登坂路ではないと判定した場合には(ステップS20:NO)、禁止フラグFLG1をオフにセットし(ステップS22)、情報取得処理ルーチンを一旦終了する。
次に、情報取得処理ルーチンの次に実行される開始判定処理ルーチンについて、図3に示すフローチャートを参照して説明する。なお、開始判定処理ルーチンは、上記制限制御の開始タイミングを設定するための処理ルーチンである。
開始判定処理ルーチンにおいて、制御装置40は、ブレーキスイッチSW1からの検出信号に基づきブレーキ操作中であるか否かを判定する(ステップS31)。ブレーキ操作中ではない場合(ステップS31:NO)、制御装置40は、開始判定用タイマTs及び終了判定用タイマTfを「0(零)」にリセットし(ステップS32)、開始判定処理ルーチンを一旦終了する。一方、ブレーキ操作中である場合(ステップS31:YES)、制御装置40は、禁止フラグFLG1がオフにセットされているか否かを判定する(ステップS33)。禁止フラグFLG1がオンにセットされている場合(ステップS33:NO)、制御装置40は、その処理を前述したステップS32に移行する。すなわち、本実施形態では、急制動が運転者によって行われているとしても、車両の走行する路面が登坂路である場合には、制限制御の実行が禁止される。
一方、禁止フラグFLG1がオフにセットされている場合(ステップS33:YES)、制御装置40は、制御開始フラグFLG2がオフにセットされているか否かを判定する(ステップS34)。この制御開始フラグFLG2は、制限制御の実行中にはオンにセットされ、制限制御の未実行時にはオフにセットされるフラグである。制御開始フラグFLG2がオンにセットされている場合(ステップS34:NO)、制御装置40は、終了判定用タイマTfを「1」だけインクリメントし(ステップS35)、開始判定処理ルーチンを一旦終了する。
一方、制御開始フラグFLG2がオフにセットされている場合(ステップS34:YES)、制御装置40は、路面の勾配に基づき制動判定値KG1及び開始判定値KG2を補正する補正処理を行う(ステップS36)。具体的には、制御装置40は、基本値KG1base(例えば、0.2G)から勾配推定値Gslopeを差し引いて制動判定値KG1を求める。同様に、制御装置40は、基本値KG2base(例えば、0.5G)から勾配推定値Gslopeを差し引いて開始判定値KG2を求める。その結果、制動判定値KG1及び開始判定値KG2は、降坂路の走行時においては路面勾配が急勾配である場合ほど大きい値に設定される。なお、制動判定値KG1は、運転者によるブレーキ操作によって車両が実質的に減速し始めた否かを判断するための判定値であり、開始判定値KG2は、後輪RR,RLに対する接地荷重が減少するような急制動が行われているか否かを判断するための判定値である。
そして、制御装置40は、上記ステップS13で取得した第2の減速度Gxが制動判定値KG1以上であるか否かを判定する(ステップS37)。第2の減速度Gxが制動判定値KG1未満である場合(ステップS37:NO)、運転者がブレーキ操作を行っていても車両に対する制動力が小さいために車両の減速度が極めて小さいと判断され、制御装置40は、その処理を前述したステップS32に移行する。
一方、第2の減速度Gxが制動判定値KG1以上である場合(ステップS37:YES)、運転者によるブレーキ操作によって車両が実質的に減速し始めたと判断され、制御装置40は、開始判定用タイマTs及び終了判定用タイマTfをそれぞれ「1」だけインクリメントする(ステップS38)。すなわち、本実施形態では、第2の減速度Gxが制動判定値KG1以上になった時点が減速開始時点とされる。そのため、開始判定用タイマTs及び終了判定用タイマTfは、減速開始時点からの経過時間に相当する。したがって、本実施形態では、ステップS37が、運転者によるブレーキ操作によって車両の減速が開始される減速開始時点を設定させる設定ステップに相当する。
続いて、制御装置40は、第2の減速度Gxが開始判定値KG2以上であること、及び開始判定用タイマTsが予め設定された開始判定時間KT2(例えば、10サイクルタイム、即ち60msec.)以下であることが全て成立しているか否かを判定する(ステップS39)。第2の減速度Gxが開始判定値KG2以上であること、及び開始判定用タイマTsが開始判定時間KT2以下であることのうち少なくとも一方が非成立である場合(ステップS39:NO)、制御装置40は、開始判定処理ルーチンを一旦終了する。
一方、第2の減速度Gxが開始判定値KG2以上であること、及び開始判定用タイマTsが開始判定時間KT2以下であることが全て成立している場合(ステップS39:YES)、制御装置40は、制限制御を開始させる(ステップS40)。したがって、本実施形態では、ステップS40が、開始判定用タイマTsが開始判定時間KT2に達するまでに第2の減速度Gxが開始判定値KG2以上となったときに、前輪FR,FLに対する制動力の増大の制限を開始させる制限開始ステップに相当する。そして、制御装置40は、制御開始フラグFLG2をオンにセットし(ステップS41)、開始判定処理ルーチンを一旦終了する。
次に、開始判定処理ルーチンの次に実行される終了判定処理ルーチンについて、図4に示すフローチャートを参照して説明する。なお、終了判定処理ルーチンは、不要に開始された制限制御を早期に終了させるための処理ルーチンである。
終了判定処理ルーチンにおいて、制御装置40は、制御開始フラグFLG2がオンにセットされているか否かを判定する(ステップS51)。制御開始フラグFLG2がオフにセットされている場合(ステップS51:NO)、制限制御が実行されていないため、制御装置40は、終了判定処理ルーチンを一旦終了する。一方、制御開始フラグFLG2がオンにセットされている場合(ステップS51:YES)、制御装置40は、禁止フラグFLG1がオフにセットされているか否かを判定する(ステップS52)。禁止フラグFLG1がオンにセットされている場合(ステップS52:NO)、車両の走行する路面が登坂路であるため、制御装置40は、その処理を後述するステップS56に移行する。
一方、禁止フラグFLG1がオフにセットされている場合(ステップS52:YES)、制御装置40は、不要に開始された制限制御の終了タイミングを決定するための終了判定値KG3を、路面勾配に応じて補正するための補正処理を行う(ステップS53)。具体的には、制御装置40は、基本値KG3base(例えば、0.8G)から勾配推定値Gslopeを差し引いて終了判定値KG3を求める。その結果、終了判定値KG3は、路面が降坂路である場合には、路面勾配が急勾配であるほど大きい値に設定される。なお、本実施形態において終了判定値KG3は、非急制動時には第2の減速度Gxが超えないような大きい値に設定される。
続いて、制御装置40は、上記ステップS35,S38で更新した終了判定用タイマTfが予め設定された終了判定時間KT3(例えば、20サイクルタイム、即ち120msec.)以上であるか否かを判定する(ステップS54)。終了判定用タイマTfが終了判定時間KT3未満である場合(ステップS54:NO)、制御装置40は、終了判定処理ルーチンを一旦終了する。一方、終了判定用タイマTfが終了判定時間KT3以上である場合(ステップS54:YES)、制御装置40は、上記ステップS13で取得した第2の減速度Gxが終了判定値KG3未満であるか否かを判定する(ステップS55)。
第2の減速度Gxが終了判定値KG3以上である場合(ステップS55:NO)、運転者による今回のブレーキ操作が急制動であると判断され、制御装置40は、制限制御を継続させるために終了判定処理ルーチンを一旦終了する。一方、第2の減速度Gxが終了判定値KG3未満である場合(ステップS55:YES)、今回の制限制御は不要に開始されたものと判断され、制御装置40は、その処理を次のステップS56に移行する。
ステップS56において、制御装置40は、実行中の制限制御を終了させる。具体的には、制御装置40は、前輪FR,FL用の増圧弁34a,34bに対する指示電流値を「0(零)」にし、これら増圧弁34a,34bを開き状態で保持させる。したがって、本実施形態では、ステップS56が、終了判定用タイマTfが終了判定時間KT3を経過しても第2の減速度Gxが終了判定値KG3以上となっていないときには、前輪FR,FLに対する制動力の増大の制限を終了させる制限終了ステップに相当する。
そして、制御装置40は、禁止フラグFLG1及び制御開始フラグFLG2をオフにセットし(ステップS57)、開始判定用タイマTs及び終了判定用タイマTfを「0(零)」にリセットする(ステップS58)。その後、制御装置40は、終了判定処理ルーチンを一旦終了する。
次に、本実施形態の車両の動作について説明する。
まず始めに、リヤリフトアップ現象の発生の可能性があるために制限制御が適切なタイミングで開始される場合について、図5のタイミングチャートを参照して説明する。
図5(a),(c)に示すように、車両走行中の第1のタイミングt11で運転者がブレーキ操作を開始すると、各車輪FR,FL,RR,RLに制動力が付与され、車両が減速し始める。そして、図5(b)に示すように、第2のタイミングt12で前後方向加速度センサSE5からの検出信号に基づいた第2の減速度Gxが制動判定値KG1以上になると、開始判定用タイマTs及び終了判定用タイマTfのカウントが開始される。すなわち、本実施形態では、第2のタイミングt12が、減速開始時点に相当する。
そして、図5(b)に示すように、開始判定用タイマTsが開始判定時間KT2になった第3のタイミングt13で第2の減速度Gxが制動判定値KG1以上となる。すなわち、減速開始時点である第2のタイミングt12での第2の減速度Gx1と、減速開始時点から開始判定時間KT2を経過した第3のタイミングt13での第2の減速度Gx2との第1減速度差ΔGx1(=Gx2−Gx1)が開始判定変化量KDGx1以上となる。
すると、図5(d)に示すように、第3のタイミングt13で制限制御の開始条件が成立するため、制限制御が開始される。この制限制御では、前輪用の増圧弁34a,34bの閉じ状態と開き状態とが繰り返されるようになる。なお、本実施形態では、減速開始時点が設定されると、第3のタイミングt13よりも前に第2の減速度Gxが開始判定値KG2以上になったときには、第3のタイミングt13よりも前であっても制限制御が開始される。
その後、図5(a),(b)に示すように、制限制御の実行中であっても第2の減速度Gxが更に大きくなる。そして、終了判定用タイマTfが終了判定時間KT3になる第4のタイミングt14で、第2の減速度Gxが終了判定値KG3以上になっているため、制限制御が継続される。すなわち、減速開始時点である第2のタイミングt12での第2の減速度Gx2と第4のタイミングt14での第2の減速度Gx3との第2減速度差ΔGx2(=Gx3−Gx1)が開始判定変化量KDGx1よりも大きい終了判定変化量KDGx2以上になる。
そのため、上述したような増圧弁34a,34bに対する制御が継続され、その結果、図5(e)に示すように、運転者によるブレーキ操作に伴いマスタシリンダ22内のMC圧は急激に増圧されるのに対し、第3のタイミングt13以降では前輪用のホイールシリンダ15a,15b内のWC圧の増圧が制限される。このように前輪FR,FLに対する制動力が緩やかに増大されることにより、前輪FR,FLに対する制動力が急激に増大される場合と比較して、車両の重心の前方への移動が抑制される。これにより、リヤリフトアップ現象の発生が抑制される。
次に、車両が段差を乗り越えた際などのように前後方向加速度センサSE5からの検出信号に大きな外乱が重畳されたために制限制御が不要に開始された場合について、図6のタイミングチャートを参照して説明する。
図6(a),(b),(c)に示すように、車両走行中の第1のタイミングt21で運転者がブレーキ操作を開始すると、第2のタイミングt22で前後方向加速度センサSE5からの検出信号に基づいた第2の減速度Gxが制動判定値KG1以上になる。その結果、第2のタイミングt22から開始判定用タイマTs及び終了判定用タイマTfのカウントが開始される。すなわち、この場合、第2のタイミングt22が、減速開始時点に相当する。
第2のタイミングt22以降では、前後方向加速度センサSE5からの検出信号に大きな外乱が重畳されるため、第2の減速度Gxは、外乱の影響によって大きく変動する。そのため、実際には急制動ではなくても、開始判定用タイマTsが開始判定時間KT2になる第3のタイミングt13以前に、第2の減速度Gxが開始判定値KG2以上になることがある。この場合、第1減速度差ΔGx1が開始判定変化量KDGx1以上となるため、図6(d),(e)に示すように、制限制御が不要に開始される。
しかし、この場合、外乱の影響によって第2の減速度Gxが大きく変動していても、運転者によるブレーキ操作量は多くない。そのため、終了判定用タイマTfが終了判定時間KT3になる第4のタイミングt14では、図6(b)に示すように、第2の減速度Gxが終了判定値KG3未満となっている。すなわち、第2減速度差ΔGx2が終了判定変化量KDGx2未満となる。
その結果、図6(d),(e)に示すように、不要に開始された制限制御が終了される。すると、前輪用の増圧弁34a,34bの制御が行われなくなり、前輪用のホイールシリンダ15a,15b内のWC圧は、マスタシリンダ22内のWC圧に近づくように速やかに増圧される。そのため、前輪FR,FLに対する制動力が速やかに増大され、不要な制限制御の実行に伴う車両の実際の減速度の低下が抑制される。
以上説明したように、本実施形態では、以下に示す効果を得ることができる。
(1)本実施形態では、制限制御の開始判定用として開始判定値KG2及び開始判定変化量KDGx1の他に、制限制御の終了判定用として終了判定値KG3及び終了判定変化量KDGx2を設けている。そのため、開始判定値KG2及び開始判定変化量KDGx1を小さい値に設定できる分、リヤリフトアップ現象が発生する可能性があるような急制動が行われるときには制限制御を適切なタイミングで開始させることができるようになる。
また、開始判定値KG2及び開始判定変化量KDGx1を小さい値に設定することにより、前後方向加速度センサSE5からの検出信号に重畳される外乱の影響によって、制限制御が不要に開始されることがある。しかし、終了判定値KG3及び終了判定変化量KDGx2を設けることにより、不要に開始された制限制御が速やかに終了されるようになる。そのため、不要な制限制御の実行に伴う車両の減速度の低下を抑制することができるようになる。
(2)また、リヤリフトアップ現象が発生する可能性が低い登坂路の走行中では、制限制御の実行が禁止される。そのため、登坂路の走行中に前後方向加速度センサSE5からの検出信号に外乱が重畳されても、制限制御が不要に開始されることを防止できるようになる。
(3)本実施形態では、車両の走行する路面が登坂路になったと判定されると、実行中の制限制御が終了される。そのため、リヤリフトアップ現象の発生する可能性の低い走行状態での制限制御の不要な実行を抑制することができるようになる。
(4)車両の走行する路面が降坂路である場合、判定値KG1,KG2,KG3は、路面勾配が急勾配である場合ほど大きな値に補正される。このように制動判定値KG1を補正することにより、降坂路の走行中において車両が実質的にはほとんど減速していないタイミングで減速開始時点が設定されることが抑制される。その結果、制限制御の開始条件が成立しにくくなることを抑制できるようになる。
また、開始判定値KG2を補正することにより、路面勾配に起因した制限制御の開始タイミングのばらつきを抑えることができるようになる。
終了判定値KG3を路面勾配によって補正しない場合には、急勾配の降坂路で制限制御が外乱の影響によって不要に開始されたときに、制限制御の終了条件が成立しにくくなる。これは、第2の減速度Gxは、路面勾配分だけ正側にオフセットされた値となるためである。この点、終了判定値KG3を路面勾配に基づき補正することにより、外乱などの影響によって制限制御が不要に開始された場合であっても、制限制御の終了条件が成立しやすくなる。そのため、不要に開始された制限制御を適切に終了させることができるようになる。
(5)また、不要に開始された制限制御を終了させる方法としては、終了判定用タイマTfが終了判定時間KT3となるまでの間に、第2の減速度Gxが小さくなったことを経験した場合に制限制御を終了させる方法が考えられる。しかし、この場合、前後方向加速度センサSE5からの検出信号に電気的なノイズが重畳したときに、前回のタイミングで取得した第2の減速度Gxよりも今回のタイミングで取得した第2の減速度Gxが小さくなり、制限制御が誤って終了される誤作動のおそれがある。また、緩い制動時に車両が段差を乗り越えた場合などでは、制限制御の開始と終了とが繰り返されるおそれがある。この点、本実施形態では、終了判定用タイマTfが終了判定時間KT3に達した時点の第2の減速度Gxの大きさに基づき、制限制御の終了条件が成立したか否かが判定される。その結果、上記2つの問題が発生する可能性を低くすることができるようになる。
なお、上記実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・減速開始時点を、運転者がブレーキ操作を開始した時点としてもよい。この場合、開始判定時間KT2及び終了判定時間KT3を、上記実施形態の場合よりも長い時間にしてもよい。
・運転者によるブレーキ操作量やマスタシリンダ22内のMC圧を検出するセンサが設けられている場合には、ブレーキ操作量やMC圧が所定の制動判定値以上になったタイミングを、減速開始時点としてもよい。
・開始判定値KG2を、路面勾配とは関係なく一定値としてもよい。
・終了判定値KG3を、路面勾配とは関係なく一定値としてもよい。
・車両の積載量が多い場合は、積載量が少ない場合と比較して、車両の減速に対して、第2の減速度Gxが遅れて変化するようになる。そのため、開始判定時間KT2を、車両の積載量が多いほど大きい値に設定するようにしてもよい。また、終了判定時間KT3を、車両の積載量が多いほど大きい値に設定するようにしてもよい。ただし、このように開始判定時間KT2及び終了判定時間KT3のうち少なくとも一方を積載量に応じて補正するようにしても、終了判定時間KT3は、開始判定時間KT2よりも大きい値となる。
・また、車両の積載量が多い場合は、積載量が少ない場合と比較して、後輪RR,RLの荷重比率が大きくなるため、車両の減速に対してリアリフトアップが発生しにくい。そのため、制動判定値KG1及び開始判定値KG2を、車両の積載量が多い場合ほど大きい値に補正するようにしてもよい。これにより、車両の積載量に起因した制限制御の開始タイミングのばらつきを抑えることができるようになる。
・制限制御が開始されてから登坂路を走行中であると判定されたときには、制限制御を継続させてもよい。この場合、上記終了判定処理ルーチンにおいてステップS52の処理が省略されることになる。
・車両の走行する路面が登坂路であっても、開始判定用タイマTsが開始判定時間KT2以下であることと、第2の減速度Gxが開始判定値KG2以上であることとが共に成立したときには、制限制御を開始させるようにしてもよい。この場合、上記開始判定処理ルーチンにおいてステップS33の処理が省略されることになる。
・開始判定用タイマTsが開始判定時間KT2となる前に第2の減速度Gxが開始判定値KG2以上になっても、開始判定用タイマTsが開始判定時間KT2となってから制限制御を開始させるようにしてもよい。
・開始判定用タイマTsが開始判定時間KT2になった時点の第2の減速度Gxが開始判定値KG2以上であるときに、制限制御を開始させるようにしてもよい。
・制限制御が開始されても終了判定用タイマTfが終了判定時間KT3になるまでの間に第2の減速度Gxが開始判定値KG2未満となったときには、その時点で制限制御を終了させるようにしてもよい。これにより、不要に開始された制限制御を早期に終了させることができるようになる。
・制限制御では、前輪用の増圧弁34a,34bを閉じ状態で保持させるようにしてもよい。
・ブレーキアクチュエータは、運転者によるブレーキ操作が行われないときでも各車輪FR,FL,RR,RLに対する制動力を調整できるものであってもよい。こうしたブレーキアクチュエータを有する制動装置においては、急制動が自動的に行われる場合でも制限制御の開始条件が成立したときには制限制御を開始させるようにしてもよい。
40…制動制御装置としての制御装置、FR,FL…前輪、Gx,Gx1〜Gx3…第2の減速度、KDGx1…開始判定変化量、KDGx2…終了判定変化量、KG1…制動判定値、KG2…開始判定値、KG3…終了判定値、KT2…開始判定時間、KT3…終了判定時間、SE5…前後方向加速度センサ、ΔGx1…第1減速度差、ΔGx2…第2減速度差。

Claims (6)

  1. 前後方向加速度センサ(SE5)からの検出信号に基づいた車両の減速度(Gx)を用い、前輪(FR,FL)に対する制動力の増大を制限する制限制御の開始タイミングを設定する車両の制動制御装置であって、
    少なくとも前記前輪(FR,FL)への制動力の付与によって車両の減速が開始される減速開始時点(t12,t22、t11,t21)から開始判定時間(KT2)を経過するまでに車両の減速度(Gx)が開始判定値(KG2)以上となったときには(S39:YES)、前記制限制御を開始し(S40)、
    前記減速開始時点(t12,t22、t11,t21)から前記開始判定時間(KT2)よりも長い終了判定時間(KT3)を経過した時点で車両の減速度(Gx)が前記開始判定値(KG2)よりも大きい終了判定値(KG3)以上となっていないときには(S55:YES)、前記制限制御を終了する(S56)
    ことを特徴とする車両の制動制御装置。
  2. 前後方向加速度センサ(SE5)からの検出信号に基づいた車両の減速度(Gx)を用い、前輪(FR,FL)に対する制動力の増大を制限する制限制御の開始タイミングを設定する車両の制動制御装置であって、
    少なくとも前記前輪(FR,FL)への制動力の付与によって車両の減速が開始される減速開始時点(t12,t22、t11,t21)の車両の減速度(Gx1)と、同減速開始時点(t12,t22、t11,t21)から開始判定時間(KT2)を経過した時点(t13,t23)の車両の減速度(Gx2)との第1減速度差(ΔGx1)が開始判定変化量(KDGx1)以上であるときに、前記制限制御を開始し、
    前記減速開始時点(t12,t22、t11,t21)の車両の減速度(Gx1)と、同減速開始時点(t12,t22、t11,t21)から前記開始判定時間(KT2)よりも長い終了判定時間(KT3)を経過した時点(t14,t24)の車両の減速度(Gx3)との第2減速度差(ΔGx2)が、前記開始判定変化量(KDGx1)よりも大きい終了判定変化量(KDGx2)未満であるときに、前記制限制御を終了する
    ことを特徴とする車両の制動制御装置。
  3. 車両の走行する路面が登坂路であるときには(S33:NO)、前記制限制御の実行を禁止する
    請求項1又は請求項2に記載の車両の制動制御装置。
  4. 前記開始判定値(KG2)及び終了判定値(KG3)を、車両の走行する路面が降坂路であるときには、路面の勾配が急勾配である場合ほど大きい値に設定する(S36、S53)
    請求項1に記載の車両の制動制御装置。
  5. 前記減速開始時点は、車両の減速度(Gx)が前記開始判定値(KG2)よりも小さい制動判定値(KG1)以上になったタイミング(t12,t22)である(S37:YES)
    請求項1〜請求項4のうち何れか一項に記載の車両の制動制御装置。
  6. 前後方向加速度センサ(SE5)からの検出信号に基づいた車両の減速度(Gx)を取得させる取得ステップ(S13)と、
    少なくとも前輪(FR,FL)への制動力の付与によって車両の減速が開始される減速開始時点(t12,t22、t11,t21)を設定させる設定ステップ(S37)と、
    前記減速開始時点(t12,t22、t11,t21)から開始判定時間(KT2)が経過するまでに車両の減速度(Gx)が開始判定値(KG2)以上となったときに(S39:YES)、前記前輪(FR,FL)に対する制動力の増大の制限を開始させる制限開始ステップ(S40)と、
    前記減速開始時点(t12,t22、t11,t21)から前記開始判定時間(KT2)よりも長い終了判定時間(KT3)を経過した時点で車両の減速度(Gx)が前記開始判定値(KG2)よりも大きい終了判定値(KG3)以上となっていないときには(S55:YES)、前記前輪(FR,FL)に対する制動力の増大の制限を終了させる制限終了ステップ(S56)と、を有する車両の制動制御方法。
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