JP2015143058A - 車両制御装置 - Google Patents

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Abstract


【課題】ESC制御やTRC制御が実施可能な車両用制動装置において、ブレーキアクチュエータの保持弁や減圧弁を開閉制御する際に発生する油圧変動を小さく抑制する。
【解決手段】車両制御装置は、ブレーキ操作部材が操作されておらず、かつ、各ホイールシリンダに個別に目標ホイールシリンダ圧を供給するホイールシリンダ圧供給制御(例えばESC制御)が実行されている間において、目標サーボ圧を、サーボ圧発生装置の最大出力圧より小さい値に設定された目標サーボ圧第1所定圧に設定し(ステップS130)、ホイールシリンダ圧供給制御の開始後、目標ホイールシリンダ最大値の最初の上昇勾配が、サーボ圧発生装置の単位時間当たりの最低出力以上であり、かつ、目標ホイールシリンダ圧が目標サーボ圧第1所定圧より小さい場合には、目標サーボ圧を目標ホイールシリンダ最大値に設定する(ステップS122)。
【選択図】図3

Description

本発明は、車両に用いられる車両制御装置に関する。
車両用制動装置の一形式として、特許文献1に示されているものが知られている。特許文献1の図1に示されているように、車両用制動装置は、マスタピストン113、114がサーボ室127内のサーボ圧に駆動されて移動し、前記マスタピストンの移動によりマスタ室132、136圧のマスタ圧が変化するマスタシリンダ1と、高圧源431および前記サーボ室に接続され、前記高圧源のブレーキ液圧に基づいて、パイロット室内のパイロット圧に応じたサーボ圧を前記サーボ室内に発生させる機械式のサーボ圧発生装置44と、前記パイロット室に接続され、所望のパイロット圧を前記パイロット室内に発生させる電動式のパイロット圧発生装置41、42、43と、前記マスタ室と前記パイロット室とを接続するマスタパイロット間ブレーキ液経路511と、ABS制御、ESC制御などを行うことができるブレーキアクチュエータ53と、を備えている。このマスタパイロット間ブレーキ液経路は、前記マスタ室とホイールシリンダ541などとを接続するマスタホイルシリンダ間ブレーキ液経路51から分岐したものである。車両用制動装置は、サーボ圧を検出する圧力センサ74を備えている。
一般的には、このように構成された車両用制動装置において通常ブレーキが行われる際には、ブレーキペダル115のストローク量に応じた目標サーボ圧が設定され、その目標サーボ圧と実際に検出されたサーボ圧(実サーボ圧)とが一致するように減圧弁41および増圧弁42が制御(フィードバック制御)されるようになっている。その結果、目標サーボ圧に応じたマスタ圧がマスタシリンダから出力され、マスタ圧に応じたホイールシリンダ圧がホイールシリンダ541〜544に付与されている。
また、ESC制御(横滑り防止制御)やTRC制御(トラクションコントロール制御)が行われる際には、目標サーボ圧が比較的高圧(例えばサーボ圧発生装置の最大出力圧)に設定される。よって、サーボ圧発生装置44から供給されるサーボ圧が比較的高圧となり、減圧弁41および増圧弁42がフィードバック制御されて、比較的高圧のマスタ圧がマスタシリンダ1から出力される。さらに、ブレーキアクチュエータ53の保持弁および減圧弁が制御されて所望のホイールシリンダ圧が各ホイールシリンダに個別に付与される。なお、目標サーボ圧を比較的高圧に設定するのは、減圧弁41および増圧弁42(特に増圧弁42)の作動回数を減少させ、これら制御弁の長寿命化を図るためである。
特開2013−107562号公報
しかしながら上述した車両用制動装置において、ESC制御やTRC制御が行われる際に、サーボ圧発生装置44から供給されるサーボ圧が比較的高圧であり、マスタシリンダ1から供給されるマスタ圧も比較的高圧となる。したがって、ブレーキアクチュエータ53の保持弁および減圧弁のマスタシリンダ側とホイールシリンダ側との差圧が大きくなる。よって、これらの制御弁が開閉制御される際には、大きな油圧変動が発生し、振動や油撃音が発生するという問題があった。
そこで、本発明は、上述した問題を解消するためになされたもので、ESC制御やTRC制御が実施可能な車両用制動装置において、ブレーキアクチュエータの保持弁や減圧弁を開閉制御する際に発生する油圧変動を小さく抑制することができる車両制御装置を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するため、請求項1に係る発明の構成上の特徴は、マスタピストンがサーボ室内のサーボ圧に駆動されて移動し、マスタピストンの移動によりマスタ室のマスタ圧が変化するマスタシリンダと、高圧源と、高圧源とサーボ室との間に設けられ、高圧源からサーボ室へのブレーキ液の流れを制御する増圧制御弁と、低圧源とサーボ室との間に設けられ、サーボ室から低圧源へのブレーキ液の流れを制御する第1減圧制御弁と、を含んで構成され、サーボ圧をサーボ室内に発生させるサーボ圧発生装置と、サーボ圧を検出するサーボ圧センサと、ホイールシリンダ圧に応じた制動力を各車輪にそれぞれ付与する各ホイールシリンダと、マスタシリンダと各ホイールシリンダとの間に設けられ、マスタシリンダのマスタ圧から、各ホイールシリンダに対応してそれぞれ設けられた保持制御弁および第2減圧制御弁によって所望の制動力に応じたホイールシリンダ圧である目標ホイールシリンダ圧を個別に付与可能に構成されたブレーキアクチュエータと、を備えた車両用制動装置に適用される車両制御装置であって、車両制御装置は、サーボ圧センサによって検出された実際のサーボ圧が目標サーボ圧となるように増圧制御弁および第1減圧制御弁を制御し、ブレーキ操作部材が操作されておらず、かつ、各ホイールシリンダに個別に目標ホイールシリンダ圧を供給するホイールシリンダ圧供給制御が実行されている間において、目標サーボ圧を、サーボ圧発生装置の最大出力圧より小さい値に設定された目標サーボ圧第1所定圧に設定し、各車輪にそれぞれ付与すべき目標ホイールシリンダ圧のうち最大値である目標ホイールシリンダ最大値を算出し、ホイールシリンダ圧供給制御の開始後、目標ホイールシリンダ最大値の最初の上昇勾配が、サーボ圧発生装置の単位時間当たりの最低出力以上であり、かつ、目標ホイールシリンダ圧が目標サーボ圧第1所定圧より小さい場合には、目標サーボ圧を目標ホイールシリンダ最大値に設定することである。
これによれば、ブレーキ操作部材が操作されておらず、かつ、各ホイールシリンダに個別に目標ホイールシリンダ圧を供給するホイールシリンダ圧供給制御、例えばESC制御やTRC制御が実行される場合、サーボ圧発生装置の最大出力圧より小さく、かつ、各ホイールシリンダが必要とするホイールシリンダ圧より大きい実サーボ圧が供給されるため、マスタシリンダから供給されるマスタ圧も従来と比較して比較的低圧となる。したがって、ブレーキアクチュエータの保持制御弁および第2減圧制御弁のマスタシリンダ側とホイールシリンダ側との差圧が小さくなる。よって、これらの制御弁が開閉制御される際に発生する油圧変動を小さく抑制することができる。その結果、ブレーキアクチュエータにおいて振動や油撃音を小さく抑制することができる。
請求項2に係る発明の構成上の特徴は、請求項1において、車両制御装置は、ホイールシリンダ圧供給制御の開始後、目標ホイールシリンダ最大値の速度勾配が、サーボ圧発生装置の単位時間当たりの最低出力より小さい場合には、最低出力に相当する下限勾配にて目標サーボ圧第1所定圧まで増大するように目標サーボ圧を設定することである。
これによれば、実サーボ圧の上昇制御中において、その上昇勾配がサーボ圧発生装置の出力下限を下回ることを抑制することができる。よって、サーボ圧発生装置の増圧制御弁および第1減圧制御弁の不要な作動を抑制することができる。
請求項3に係る発明の構成上の特徴は、請求項1または請求項2において、車両制御装置は、ホイールシリンダ圧供給制御の開始後、目標ホイールシリンダ圧が目標サーボ圧第1所定圧以上となった場合には、目標サーボ圧を目標サーボ圧第1所定圧より大きく、かつ、サーボ圧発生装置の最大出力圧より小さい値に設定された目標サーボ圧第2所定圧に設定することである。
これによれば、各ホイールシリンダが必要とするホイールシリンダ圧に応じて目標サーボ圧を段階的に増大させることができる。その結果、要求制動力に必要なホイールシリンダを確実に付与するとともに、ブレーキアクチュエータにおいて振動や油撃音を適切に抑制することができる。
本実施形態の車両用制動装置の構成を示す構成図である。 本実施形態のレギュレータの詳細構成を示す断面図である。 図1に示したブレーキECUにて実行される制御プログラム(制御実施例)のフローチャートである。 制御実施例による車両用制動装置の動作を示すタイムチャートである。
以下、本発明の実施形態に係る車両制御装置およびこの車両制御装置で制御可能な車両用制動装置について図面に基づいて説明する。説明に用いる各図において、各部の形状・寸法は必ずしも厳密なものではない場合がある。
図1に示すように、車両用制動装置は、車輪5FR,5FL,5RR,5RLに液圧制動力を発生させる液圧制動力発生装置BFと、液圧制動力発生装置BFを制御するブレーキECU6(車両制御装置に相当する)と、を備えている。
(液圧制動力発生装置BF)
液圧制動力発生装置BFは、マスタシリンダ1と、反力発生装置2と、第一制御弁22と、第二制御弁23と、サーボ圧発生装置4と、液圧制御部5と、各種センサ71〜76等により構成されている。
(マスタシリンダ1)
マスタシリンダ1は、ブレーキペダル10(「ブレーキ操作部材」に相当する)の操作量(操作)に応じてブレーキ液を液圧制御部5に供給する部位であり、メインシリンダ11、カバーシリンダ12、入力ピストン13、第1マスタピストン14、および第2マスタピストン15等により構成されている。マスタシリンダ1は、第1マスタピストン14がサーボ室1A内のサーボ圧に駆動されて移動し、第1マスタピストン14の移動により第1マスタ室1Dのマスタ圧が変化するものである。
なお、第1マスタピストン14は、マスタシリンダ1内を摺動し、サーボ圧に応じてマスタシリンダ液圧を発生するマスタピストン(特許請求の範囲に記載)に相当する。
メインシリンダ11は、前方が閉塞されて後方に開口する有底略円筒状のハウジングである。メインシリンダ11の内周側の後方寄りに、内向きフランジ状に突出する内壁部111が設けられている。内壁部111の中央は、前後方向に貫通する貫通孔111aとされている。また、メインシリンダ11の内部の内壁部111よりも前方に、内径がわずかに小さくなっている小径部位112(後方)、113(前方)が設けられている。つまり、小径部位112、113は、メインシリンダ11の内周面から内向き環状に突出している。メインシリンダ11の内部には、小径部位112に摺接して軸方向に移動可能に第1マスタピストン14が配設されている。同様に、小径部位113に摺接して軸方向に移動可能に第2マスタピストン15が配設されている。
カバーシリンダ12は、略円筒状のシリンダ部121、蛇腹筒状のブーツ122、およびカップ状の圧縮スプリング123で構成されている。シリンダ部121は、メインシリンダ11の後端側に配置され、メインシリンダ11の後側の開口に同軸的に嵌合されている。シリンダ部121の前方部位121aの内径は、内壁部111の貫通孔111aの内径よりも大とされている。また、シリンダ部121の後方部位121bの内径は、前方部位121aの内径よりも小とされている。
防塵用のブーツ122は蛇腹筒状で前後方向に伸縮可能であり、その前側でシリンダ部121の後端側開口に接するように組み付けられている。ブーツ122の後方の中央には貫通孔122aが形成されている。圧縮スプリング123は、ブーツ122の周りに配置されるコイル状の付勢部材であり、その前側がメインシリンダ11の後端に当接し、後側はブーツ122の貫通孔122aに近接するように縮径されている。ブーツ122の後端および圧縮スプリング123の後端は、操作ロッド10aに結合されている。圧縮スプリング123は、操作ロッド10aを後方に付勢している。
入力ピストン13は、ブレーキペダル10の操作に応じてカバーシリンダ12内を摺動するピストンである。入力ピストン13は、前方に底面を有し後方に開口を有する有底略円筒状のピストンである。入力ピストン13の底面を構成する底壁131は、入力ピストン13の他の部位よりも径が大きくなっている。入力ピストン13は、シリンダ部121の後方部位121bに軸方向に摺動可能かつ液密的に配置され、底壁131がシリンダ部121の前方部位121aの内周側に入り込んでいる。
入力ピストン13の内部には、ブレーキペダル10に連動する操作ロッド10aが配設されている。操作ロッド10aの先端のピボット10bは、入力ピストン13を前側に押動できるようになっている。操作ロッド10aの後端は、入力ピストン13の後側の開口およびブーツ122の貫通孔122aを通って外部に突出し、ブレーキペダル10に接続されている。ブレーキペダル10が踏み込み操作されたときに、操作ロッド10aは、ブーツ122および圧縮スプリング123を軸方向に押動しながら前進する。操作ロッド10aの前進に伴い、入力ピストン13も連動して前進する。
第1マスタピストン14は、メインシリンダ11の内壁部111に軸方向に摺動可能に配設されている。第1マスタピストン14は、前方側から順番に加圧筒部141、フランジ部142、および突出部143が一体となって形成されている。加圧筒部141は、前方に開口を有する有底略円筒状に形成され、メインシリンダ11の内周面との間に間隙を有し、小径部位112に摺接している。加圧筒部141の内部空間には、第2マスタピストン15との間にコイルばね状の付勢部材144が配設されている。付勢部材144により、第1マスタピストン14は後方に付勢されている。換言すると、第1マスタピストン14は、設定された初期位置に向けて付勢部材144により付勢されている。
フランジ部142は、加圧筒部141よりも大径で、メインシリンダ11の内周面に摺接している。突出部143は、フランジ部142よりも小径で、内壁部111の貫通孔111aに液密に摺動するように配置されている。突出部143の後端は、貫通孔111aを通り抜けてシリンダ部121の内部空間に突出し、シリンダ部121の内周面から離間している。突出部143の後端面は、入力ピストン13の底壁131から離間し、その離間距離dは変化し得るように構成されている。
ここで、メインシリンダ11の内周面、第1マスタピストン14の加圧筒部141の前側、および第2マスタピストン15の後側により、「第1マスタ室1D」が区画されている。また、メインシリンダ11の内周面(内周部)と小径部位112と内壁部111の前面、および第1マスタピストン14の外周面により、第1マスタ室1Dよりも後方の後方室が区画されている。第1マスタピストン14のフランジ部142の前端部および後端部は後方室を前後に区分しており、前側に「第二液圧室1C」が区画され、後側に「サーボ室1A」が区画されている。さらに、メインシリンダ11の内周部、内壁部111の後面、シリンダ部121の前方部位121aの内周面(内周部)、第1マスタピストン14の突出部143(後端部)、および入力ピストン13の前端部により「第一液圧室1B」が区画されている。
第2マスタピストン15は、メインシリンダ11内の第1マスタピストン14の前方側に、小径部位113に摺接して軸方向に移動可能に配置されている。第2マスタピストン15は、前方に開口を有する筒状の加圧筒部151、および加圧筒部151の後側を閉塞する底壁152が一体となって形成されている。底壁152は、第1マスタピストン14との間に付勢部材144を支承している。加圧筒部151の内部空間には、メインシリンダ11の閉塞された内底面111dとの間に、コイルばね状の付勢部材153が配設されている。付勢部材153により、第2マスタピストン15は後方に付勢されている。換言すると、第2マスタピストン15は、設定された初期位置に向けて付勢部材153により付勢されている。メインシリンダ11の内周面、内底面111d、および第2マスタピストン15により、「第2マスタ室1E」が区画されている。
マスタシリンダ1には、内部と外部を連通させるポート11a〜11iが形成されている。ポート11aは、メインシリンダ11のうち内壁部111よりも後方に形成されている。ポート11bは、ポート11aと軸方向の同様の位置に、ポート11aに対向して形成されている。ポート11aとポート11bは、メインシリンダ11の内周面とシリンダ部121の外周面との間の環状空間を介して連通している。ポート11aおよびポート11bは、配管161に接続され、かつリザーバ171に接続されている。
また、ポート11bは、シリンダ部121および入力ピストン13に形成された通路18により第一液圧室1Bに連通している。通路18は入力ピストン13が前進すると遮断され、これによって第一液圧室1Bとリザーバ171とが遮断される。
ポート11cは、内壁部111より後方かつポート11aよりも前方に形成され、第一液圧室1Bと配管162とを連通させている。ポート11dは、内壁部111より前方かつポート11cよりも前方に形成され、サーボ室1Aと配管163とを連通させている。ポート11eは、ポート11dよりも前方に形成され、第二液圧室1Cと配管164とを連通させている。
ポート11fは、小径部位112の両シール部材91、92の間に形成され、リザーバ172とメインシリンダ11の内部とを連通している。ポート11fは、第1マスタピストン14に形成された通路145を介して第1マスタ室1Dに連通している。通路145は、第1マスタピストン14が前進するとポート11fと第1マスタ室1Dが遮断される位置に形成されている。ポート11gは、ポート11fよりも前方に形成され、第1マスタ室1Dと配管51とを連通させている。
ポート11hは、小径部位113の両シール部材93、94の間に形成され、リザーバ173とメインシリンダ11の内部とを連通させている。ポート11hは、第2マスタピストン15の加圧筒部151に形成された通路154を介して第2マスタ室1Eに連通している。通路154は、第2マスタピストン15が前進するとポート11hと第2マスタ室1Eが遮断される位置に形成されている。ポート11iは、ポート11hよりも前方に形成され、第2マスタ室1Eと配管52とを連通させている。
また、マスタシリンダ1内には、適宜、Oリング等のシール部材(図面黒丸部分)が配置されている。シール部材91、92は、小径部位112に配置され、第1マスタピストン14の外周面に液密的に当接している。同様に、シール部材93、94は、小径部位113に配置され、第2マスタピストン15の外周面に液密的に当接している。また、入力ピストン13とシリンダ部121との間にもシール部材95、96が配置されている。
ストロークセンサ71は、運転者(操作者)によりブレーキペダル10が操作された操作量(ペダルストローク)を検出するセンサであり、検出信号をブレーキECU6に送信する。ブレーキストップスイッチ72は、運転者によるブレーキペダル10の操作の有無を2値信号(オンとオフ)で検出するスイッチであり、検出信号をブレーキECU6に送信する。なお、ストロークセンサ71の代わりに、操作者によるブレーキペダル10の操作に応じた操作力(踏力)を検出する操作力センサを設けるようにしてもよい。
(反力発生装置2)
反力発生装置2は、ブレーキペダル10が操作されたとき操作力に対抗する反力を発生する装置であり、ストロークシミュレータ21を主にして構成されている。ストロークシミュレータ21は、ブレーキペダル10の操作に応じて第一液圧室1Bおよび第二液圧室1Cに反力液圧を発生させる。ストロークシミュレータ21は、シリンダ211にピストン212が摺動可能に嵌合されて構成されている。ピストン212は圧縮スプリング213によって前方に付勢されており、ピストン212の後方側に反力液圧室214が形成される。反力液圧室214は、配管164およびポート11eを介して第二液圧室1Cに接続され、さらに、反力液圧室214は、配管164を介して第一制御弁22および第二制御弁23に接続されている。
第一制御弁22が開状態、第二制御弁23が閉状態では、第一液圧室1B、第二液圧室1C、反力液圧室214、配管162、配管164からなる液圧回路Lが形成される。ブレーキペダル10の操作により入力ピストン13がわずかに前進すると、第一液圧室1Bと通路18とが遮断され、液圧回路Lに接続されている第二液圧室1Cも液圧回路L以外とは遮断されているため、液圧回路Lは閉じた状態となる。ここでさらに入力ピストン13が前進すると、入力ピストン13のストロークに応じたブレーキ液が第1液圧室1Bおよび第二液圧室1Cから反力液圧室214へ圧縮スプリング213の反力に逆らって流入する。これにより、入力ピストン13がブレーキペダル10の操作によってストロークするとともに、ストロークに応じた液圧が圧縮スプリング213の反力によって液圧回路L内に反力液圧として発生し、入力ピストン13から操作ロッド10a、ブレーキペダル10を伝わり、操作ロッド10aを付勢している圧縮スプリング123の反力に合わせて運転者にブレーキ反力として伝達される。
(第一制御弁22)
第一制御弁22は、非通電状態で閉じる構造の電磁弁であり、ブレーキECU6により開閉が制御される。第一制御弁22は、配管164と配管162との間に接続されている。ここで、配管164はポート11eを介して第二液圧室1Cに連通し、配管162はポート11cを介して第一液圧室1Bに連通している。また、第一制御弁22が開くと第一液圧室1Bが開放状態になり、第一制御弁22が閉じると第一液圧室1Bが密閉状態になる。したがって、配管164および配管162は、第一液圧室1Bと第二液圧室1Cとを連通するように設けられている。
第一制御弁22は通電されていない非通電状態で閉じており、このとき第一液圧室1Bと第二液圧室1Cとが遮断される。これにより、第一液圧室1Bが密閉状態になってブレーキ液の行き場がなくなり、入力ピストン13と第1マスタピストン14とが一定の離間距離dを保って連動する。また、第一制御弁22は通電された通電状態では開いており、このとき第一液圧室1Bと第二液圧室1Cとが連通される。これにより、第1マスタピストン14の進退に伴う第一液圧室1Bおよび第二液圧室1Cの容積変化が、ブレーキ液の移動により吸収される。
圧力センサ73は、第二液圧室1Cおよび第一液圧室1Bの反力液圧を検出するセンサであり、配管164に接続されている。圧力センサ73は、第一制御弁22が閉状態の場合には第二液圧室1Cの圧力を検出し、第一制御弁22が開状態の場合には連通された第一液圧室1Bの圧力(または反力液圧)も検出することになる。圧力センサ73は、検出信号をブレーキECU6に送信する。
(第二制御弁23)
第二制御弁23は、非通電状態で開く構造の電磁弁であり、ブレーキECU6により開閉が制御される。第二制御弁23は、配管164と配管161との間に接続されている。ここで、配管164はポート11eを介して第二液圧室1Cに連通し、配管161はポート11aを介してリザーバ171に連通している。したがって、第二制御弁23は、第二液圧室1Cとリザーバ171との間を非通電状態で連通して反力液圧を発生させず、通電状態で遮断して反力液圧を発生させる。
(サーボ圧発生装置4)
サーボ圧発生装置4は、サーボ圧を発生するものであり、減圧弁(第1減圧制御弁に相当する)41、増圧弁(増圧制御弁に相当する)42、高圧供給部(高圧源に相当する)43、およびレギュレータ44等で構成されている。サーボ圧発生装置4は、運転者(操作者)によるブレーキペダル10の操作に応じたサーボ圧をサーボ室1A内に発生させるものである。
減圧弁41は、非通電状態で開く構造の電磁弁であり、ブレーキECU6により流量が制御される。減圧弁41の一方は配管411を介して配管161に接続され、減圧弁41の他方は配管413に接続されている。つまり、減圧弁41の一方は、配管411、161、およびポート11a、11bを介してリザーバ(低圧源に相当する)171に連通している。このように、減圧弁41は、リザーバ171とサーボ室1Aとの間に設けられ、サーボ室1Aからリザーバ171へのブレーキ液の流れを制御する第1減圧制御弁である。
増圧弁42は、非通電状態で閉じる構造の電磁弁であり、ブレーキECU6により流量が制御されている。増圧弁42の一方は配管421に接続され、増圧弁42の他方は配管422に接続されている。このように、高圧供給部43とサーボ室1Aとの間に設けられ、高圧供給部43からサーボ室1Aへのブレーキ液の流れを制御する増圧制御弁である。減圧弁41および増圧弁42は、パイロット液圧発生装置に相当する。
高圧供給部43は、レギュレータ44に高圧のブレーキ液を供給する部位である。高圧供給部43は、アキュムレータ431、液圧ポンプ432、モータ433、およびリザーバ434等で構成されている。リザーバ171は、大気圧下にあり、高圧供給部43より低圧の低圧源である。
アキュムレータ431は、高圧のブレーキ液を蓄積するタンクである。アキュムレータ431は、配管431aによりレギュレータ44および液圧ポンプ432に接続されている。液圧ポンプ432は、モータ433によって駆動され、リザーバ434に貯留されたブレーキ液を、アキュムレータ431に圧送する。配管431aに設けられた圧力センサ75は、アキュムレータ431のアキュムレータ液圧を検出し、検出信号をブレーキECU6に送信する。アキュムレータ液圧は、アキュムレータ431に蓄積されたブレーキ液の蓄積量に相関する。
アキュムレータ液圧が所定値以下に低下したことが圧力センサ75によって検出されると、ブレーキECU6からの指令に基づいてモータ433が駆動される。これにより、液圧ポンプ432は、アキュムレータ431にブレーキ液を圧送して、アキュムレータ液圧を所定値以上に回復する。
図2は、サーボ圧発生装置4を構成する機械式のレギュレータ44の内部構造を示す部分断面説明図である。図示されるように、レギュレータ44は、シリンダ441、ボール弁442、付勢部443、弁座部444、制御ピストン445、およびサブピストン446等で構成されている。
シリンダ441は、一方(図面右側)に底面をもつ略有底円筒状のシリンダケース441aと、シリンダケース441aの開口(図面左側)を塞ぐ蓋部材441bと、で構成されている。シリンダケース441aには、内部と外部を連通させる複数のポート4a〜4hが形成されている。蓋部材441bも、略有底円筒状に形成されており、筒状部の複数のポート4a〜4hに対向する各部位に各ポートが形成されている。
ポート4aは、配管431aに接続されている。ポート4bは、配管422に接続されている。ポート4cは、配管163に接続されている。配管163は、サーボ室1Aと出力ポート4cとを接続している。ポート4dは、配管414を介して配管161に接続されている。ポート4eは、配管424に接続され、さらにリリーフバルブ423を経由して配管422に接続されている。ポート4fは、配管413に接続されている。ポート4gは、配管421に接続されている。ポート4hは、配管51から分岐した配管511に接続されている。
ボール弁442は、ボール型の弁であり、シリンダ441内部のシリンダケース441aの底面側(以下、シリンダ底面側とも称する)に配置されている。付勢部443は、ボール弁442をシリンダケース441aの開口側(以下、シリンダ開口側とも称する)に付勢するバネ部材であって、シリンダケース441aの底面に設置されている。弁座部444は、シリンダケース441aの内周面に設けられた壁部材であり、シリンダ開口側とシリンダ底面側を区画している。弁座部444の中央には、区画したシリンダ開口側とシリンダ底面側を連通させる貫通路444aが形成されている。弁座部444は、付勢されたボール弁442が貫通路444aを塞ぐ形で、ボール弁442をシリンダ開口側から保持している。貫通路444aのシリンダ底面側の開口部には、ボール弁442が離脱可能に着座(当接)する弁座面444bが形成されている。
ボール弁442、付勢部443、弁座部444、およびシリンダ底面側のシリンダケース441aの内周面で区画された空間を「第1室4A」とする。第1室4Aは、ブレーキ液で満たされており、ポート4aを介して配管431aに接続され、ポート4bを介して配管422に接続されている。
制御ピストン445は、略円柱状の本体部445aと、本体部445aよりも径が小さい略円柱状の突出部445bとからなっている。本体部445aは、シリンダ441内において、弁座部444のシリンダ開口側に、同軸的且つ液密的に、軸方向に摺動可能に配置されている。本体部445aは、図示しない付勢部材によりシリンダ開口側に付勢されている。本体部445aのシリンダ軸方向略中央には、両端が本体部445a周面に開口した径方向(図面上下方向)に延びる通路445cが形成されている。通路445cの開口位置に対応したシリンダ441の一部の内周面は、ポート4dが形成されているとともに、凹状に窪んでいる。この窪んだ空間を「第3室4C」とする。
突出部445bは、本体部445aのシリンダ底面側端面の中央からシリンダ底面側に突出している。突出部445bの径は、弁座部444の貫通路444aよりも小さい。突出部445bは、貫通路444aと同軸上に配置されている。突出部445bの先端は、ボール弁442からシリンダ開口側に所定間隔離れている。突出部445bには、突出部445bのシリンダ底面側端面中央に開口したシリンダ軸方向に延びる通路445dが形成されている。通路445dは、本体部445a内にまで延伸し、通路445cに接続している。
本体部445aのシリンダ底面側端面、突出部445bの外周面、シリンダ441の内周面、弁座部444、およびボール弁442によって区画された空間を「第2室4B」とする。第2室4Bは、通路445d,445c、および第3室4Cを介してポート4d、4eに連通している。
サブピストン446は、サブ本体部446aと、第1突出部446bと、第2突出部446cとからなっている。サブ本体部446aは、略円柱状に形成されている。サブ本体部446aは、シリンダ441内において、本体部445aのシリンダ開口側に、同軸的且つ液密的、軸方向に摺動可能に配置されている。
第1突出部446bは、サブ本体部446aより小径の略円柱状であり、サブ本体部446aのシリンダ底面側の端面中央から突出している。第1突出部446bは、本体部445aのシリンダ開口側端面に当接している。第2突出部446cは、第1突出部446bと同形状であり、サブ本体部446aのシリンダ開口側の端面中央から突出している。第2突出部446cは、蓋部材441bと当接している。
サブ本体部446aのシリンダ底面側の端面、第1突出部446bの外周面、制御ピストン445のシリンダ開口側の端面、およびシリンダ441の内周面で区画された空間を「第1パイロット室4D」とする。第1パイロット室4Dは、ポート4fおよび配管413を介して減圧弁41に連通し、ポート4gおよび配管421を介して増圧弁42に連通している。
一方、サブ本体部446aのシリンダ開口側の端面、第2突出部446cの外周面、蓋部材441b、およびシリンダ441の内周面で区画された空間を「第2パイロット室4E」とする。第2パイロット室4Eは、ポート4hおよび配管511、51を介してポート11gに連通している。各室4A〜4Eは、ブレーキ液で満たされている。図1に示すように、圧力センサ74は、サーボ室1Aのサーボ圧を検出するセンサ(サーボ圧センサに相当する)であり、配管163に接続されている。圧力センサ74は、検出信号をブレーキECU6に送信する。
(ブレーキアクチュエータ53)
マスタシリンダ液圧(マスタ圧)を発生する第1マスタ室1D、第2マスタ室1Eには、配管51、52、ブレーキアクチュエータ53を介してホイールシリンダ541〜544が連通されている。各ホイールシリンダ541〜544は、マスタシリンダ1からのマスタ圧に応じた制動力を各車輪5FR〜5RLに付与可能である。ホイールシリンダ541〜544は、車輪5FR〜5RLのブレーキを構成している。具体的には、第1マスタ室1Dのポート11gおよび第2マスタ室1Eのポート11iには、それぞれ配管51、52を介して、公知のブレーキアクチュエータ53が連結されている。ブレーキアクチュエータ53には、車輪5FR〜5RLを制動するブレーキを作動させるホイールシリンダ541〜544が連結されている。
ここで、ブレーキアクチュエータ53について、4輪のうち1つ(5RL)の構成について説明し、他の構成については同様であるため説明を省略する。ブレーキアクチュエータ53は、保持弁531、減圧弁532(第2減圧制御弁に相当する)、リザーバ533、ポンプ534、およびモータ535を備えている。保持弁531は、常開型の電磁弁であり、ブレーキECU6により開閉が制御される。保持弁531は、一方が配管51に接続され、他方がホイールシリンダ544および減圧弁532に接続されるよう配設されている。つまり、保持弁531は、ブレーキアクチュエータ53の入力弁である。
減圧弁532は、常閉型の電磁弁であり、ブレーキECU6により開閉が制御される。減圧弁532は、一方がホイールシリンダ544および保持弁531に接続され、他方がリザーバ533に接続されている。減圧弁532が開状態となると、ホイールシリンダ544とリザーバ533が連通する。
リザーバ533は、ブレーキ液を貯蔵するものであり、ポンプ534を介して配管51に接続されている。ポンプ534は、吸い込み口がリザーバ533に接続され、吐出口が逆止弁zを介して配管51に接続されるよう配設されている。ここでの逆止弁zは、ポンプ534から配管51(第1マスタ室1D)への流れを許容し、その逆方向の流れを規制する。ポンプ534は、ブレーキECU6の指令に応じたモータ535の作動によって駆動されている。ポンプ534は、ABS制御の減圧モード時においては、ホイールシリンダ544のブレーキ液又はリザーバ533に貯められているブレーキ液を吸い込んで第1マスタ室1Dに戻している。なお、ポンプ534が吐出したブレーキ液の脈動を緩和するために、ポンプ534の上流側にはダンパ(不図示)が配設されている。
このように、ブレーキアクチュエータ53は、マスタシリンダ1とホイールシリンダ541〜544との間に設けられ、マスタシリンダ1のマスタ圧から、各ホイールシリンダ541〜544に対応してそれぞれ設けられた保持弁および減圧弁によって所望の制動力に応じたホイールシリンダ圧である目標ホイールシリンダ圧を個別に付与可能に構成されている。
ブレーキアクチュエータ53は、各車輪5FR,5FL,5RR,5RLの車輪速度を検出する車輪速度センサ76を備えている。車輪速度センサ76により検出された車輪速度を示す検出信号はブレーキECU6に出力されるようになっている。なお、図1においては、車輪速度センサ76は1つのみ表示されているが、車輪速度センサは各車輪5FR,5FL,5RR,5RLに1つずつ設けられている。
ブレーキアクチュエータ53において、ブレーキECU6は、マスタ圧、車輪速度の状態、および前後加速度に基づき、各保持弁、減圧弁の開閉を切り換え制御し、モータを必要に応じて作動して各ホイールシリンダ541〜544に付与するブレーキ液圧すなわち各車輪5FR〜5RLに付与する制動力を調整するABS制御(アンチロックブレーキ制御)を実行する。ブレーキアクチュエータ53は、マスタシリンダ1から供給されたブレーキ液を、ブレーキECU6の指示に基づいて、量やタイミングを調整して、ホイールシリンダ541〜544に供給する装置である。ブレーキアクチュエータ53は、マスタ室1Dにブレーキ液を流入させるアクチュエータ、およびマスタ室1Dのブレーキ液を流出させるアクチュエータとしての機能を有している。
ブレーキアクチュエータ53において、ブレーキECU6は、ブレーキペダル10が操作されておらず、かつ、各ホイールシリンダ541〜544に個別に目標ホイールシリンダ圧を供給するホイールシリンダ圧供給制御を実行する。ホイールシリンダ圧供給制御は、例えば、ESC制御(横滑り防止制御)やTRC制御(トラクションコントロール制御)である。ESC制御は、車両がオーバステアやアンダステアなどの不安定な状態にある場合、その不安定な状態を抑制するため、適切な車輪に自動的にブレーキをかけたり、エンジン出力を自動制御したりする制御である。すなわち、ESC制御は、車両の旋回走行中において、運転者がブレーキペダル10を踏み込み操作していない場合であっても、車両に発生しているアンダステア(またはオーバステア)を抑制するため、適切な制御対象車輪に必要制動力を付与する制御である。
TRC制御は、車両の発進・加速時の車輪の空転を防止する制御である。例えば、発進時に駆動輪が空転する場合、空転している駆動輪に自動的にブレーキをかけたり、エンジン出力を自動制御したりして空転を抑制する制御である。車両速度と車輪速度とから空転を検出するようにしてもよく、各車輪の車輪速度から空転を検出するようにしてもよい。
ブレーキECU6は、運転者のブレーキ操作等に応じた所定の制動力を発生すべく目標ホイールシリンダ圧や目標サーボ圧を算出する。また、ブレーキECU6は、目標サーボ圧と実際のサーボ圧が一致するように、増圧弁42および減圧弁41を制御する。これにより、サーボ圧発生装置4のアキュムレータ431から送出された液圧が増圧弁42および減圧弁41によって制御されて、サーボ圧がサーボ室1Aに発生することにより、第1マスタピストン14および第2マスタピストン15が前進して第1マスタ室1Dおよび第2マスタ室1Eが加圧される。マスタ圧はサーボ圧とほぼ等しい。第1マスタ室1Dおよび第2マスタ室1Eの液圧はポート11g、11iから配管51、52およびブレーキアクチュエータ53を経由してホイールシリンダ541〜544へマスタ圧として供給される。すなわち、ホイールシリンダ圧はマスタ圧とほぼ等しい。よって、ホイールシリンダ圧に応じたすなわちサーボ圧に応じた液圧制動力が、車輪5FR〜5RLに付与される。
(ブレーキECU6)
ブレーキECU6は、電子制御ユニットであり、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は、バスを介してそれぞれ接続された入出力インターフェース、CPU、RAM、ROM、不揮発性メモリー等の記憶部を備えている。
ブレーキECU6は、各電磁弁22、23、41、42、およびモータ433等を制御するため、各種センサ71〜76と接続されている。ブレーキECU6には、ストロークセンサ71から運転者によりブレーキペダル10の操作量(ペダルストローク)が入力され、ブレーキストップスイッチ72から運転者によるブレーキペダル10の操作の有無が入力され、圧力センサ73から第二液圧室1Cの反力液圧又は第一液圧室1Bの圧力(又は反力液圧)が入力され、圧力センサ74からサーボ室1Aに供給されるサーボ圧が入力され、圧力センサ75からアキュムレータ431のアキュムレータ液圧が入力され、車輪速度センサ76から各車輪5FR,5FL,5RR,5RLの速度が入力される。
また、ブレーキECU6は、ヨーレートセンサ77が接続されており、その検出信号が送信されるようになっている。ヨーレートセンサ77は、車体の重心近傍位置に組み付けられており、車両に発生している実際のヨーレートを検出するものである。
また、ブレーキECU6は、ステアリングセンサ78が接続されており、その検出信号が送信されるようになっている。ステアリングセンサ78は、ステアリング(図示省略)の操作量(回転角度)を検出するものである。ステアリング装置(図示省略)のステアリングギヤ機構のトータルギヤ比は、予め決められた値に設定されており、ステアリングの回転角度(ハンドル角)/操舵輪の操舵角で示される値である。よって、このステアリングセンサ78は操舵輪の操舵角を検出する舵角センサである。
(制御実施例)
次に、このように構成された車両用制動装置の動作の制御実施例について図3に示すフローチャートを参照して説明する。
ブレーキECU6は、所定の短時間(制御サイクル時間)毎に、上記フローチャートに対応したプログラムを繰り返し実行する。
ブレーキECU6は、図3のステップS100にてプログラムの実行を開始する毎に、ステップS102において、ESC制御条件が成立しているか否かを判定する。ブレーキECU6は、ESC制御条件が成立している場合には、ステップS102にて「YES」と判定し、プログラムをステップS104に進める。一方、ブレーキECU6は、ESC制御条件が成立していない場合には、ステップS102にて「NO」と判定し、プログラムをステップS134に進める。
ESC制御の開始条件は、具体的には、ヨーレート偏差ΔYrがオーバステア抑制制御閾値(以下、OS抑制制御閾値という)以上であるか、または、ヨーレート偏差ΔYrがアンダステア抑制制御閾値(以下、US抑制制御閾値という)以下であることである。さらに、ESC制御の終了条件は、例えば、ヨーレート偏差ΔYrがOS抑制制御閾値未満でありUS抑制制御閾値より大きい場合であり、かつ、ESC制御が要求するブレーキ制御量やエンジン制御量が0(ゼロ)の状態が所定時間連続した場合である。
ヨーレート偏差ΔYrは、実ヨーレートから目標ヨーレートを減算した値である。実ヨーレートは、ヨーレートセンサ77から取得されたヨーレートの方向及び大きさを表す、車両に発生する実際のヨーレートである。目標ヨーレートは、操舵輪の舵角ξと車両速度Vとから下記数1を使用して算出される。
Figure 2015143058
ここで、Lは車両のホイールベースであり、Aはスタビリティファクタである。
また、操舵輪の舵角ξとは、車両が直進する方向に対する操舵輪の操舵方向の角度のことをいう。操舵輪の舵角ξはハンドル角度θ(操舵輪の舵角ξ=ハンドル角度θ/n)から算出される。なお、ハンドル角度θは、ステアリングセンサ78から入力された2相パルス列信号に基づいて、両パルス列信号のレベルが変化する毎に操舵軸(ステアリング)の回動方向(2相のパルス列信号のレベルの変化の仕方によって検出される)に応じて前回のハンドル角度θを所定角度Δθずつ増減することにより算出される。nは、ステアリング装置のトータルギヤ比である。
ブレーキECU6は、ステップS104において、各車輪5FR,5FL,5RR,5RLの目標ホイールシリンダ圧(n)を算出する。具体的には、ブレーキECU6は、ヨーレート偏差ΔYrに基づいて制動力を付与する車輪およびその制動力を算出し、その制動力に応じたホイールシリンダ圧を目標ホイールシリンダ圧として設定する。
例えば、ヨーレート偏差ΔYrがUS抑制制御閾値以下である場合、車両を旋回内側(左旋回の場合は左側)に向けるように、旋回方向内側の車輪に制動力を付与すべく(アンダステア抑制制御)、制動力を付与すべき車輪は左前輪5FLである。逆に、ヨーレート偏差ΔYrがOS抑制制御閾値以上である場合、車両を旋回外側(左旋回の場合は右側)に向けるように、旋回方向外側の車輪に制動力を付与すべく(オーバステア抑制制御)、制動力を付与すべき車輪は右前輪5FRである。なお、アンダステアを抑制する制御がアンダステア抑制制御(以下、US抑制制御という)であり、オーバステアを抑制する制御がオーバステア抑制制御(以下、OS抑制制御という)である。
ブレーキECU6は、ステップS106において、先に算出した各車輪5FR,5FL,5RR,5RLの目標ホイールシリンダ圧(n)のうち最大値を目標ホイールシリンダ圧最大値(n)として算出する。なお、目標ホイールシリンダ圧最大値(n)は、今回制御サイクルで算出された目標ホイールシリンダ圧最大値であり、目標ホイールシリンダ圧最大値(n−1)は、前回制御サイクルで算出された目標ホイールシリンダ圧最大値である。また、目標サーボ圧(n)は、今回制御サイクルで設定された目標サーボ圧であり、目標サーボ圧(n−1)は、前回制御サイクルで設定された目標サーボ圧である。
ブレーキECU6は、ステップS108〜114において、目標ホイールシリンダ圧最大値が目標サーボ圧最大値以上である場合には、目標サーボ圧最大値を更新し、目標ホイールシリンダ圧最大値が目標サーボ圧最大値未満である場合には、目標サーボ圧最大値をそのまま維持する。目標サーボ圧最大値は、複数の設定値を有してなる。例えば、目標サーボ圧最大値は、走行路面の摩擦係数が低い場合に対して設定されている低摩擦係数路面時目標最大値、走行路面の摩擦係数が中ぐらいの(低摩擦係数路面時より大きい)場合に設定されている中摩擦係数路面時目標最大値、および走行路面の摩擦係数が高い(中摩擦係数路面時より大きい)場合に設定されている高摩擦係数路面時目標最大値から構成されている。ESC制御の開始時点では、目標サーボ圧最大値は、低摩擦係数路面時目標最大値に設定されている。
目標サーボ圧最大値は、サーボ圧発生装置4の最大出力圧より小さい値に設定されている。低摩擦係数路面時目標最大値は、目標サーボ圧第1所定値に相当する。中摩擦係数路面時目標最大値は、目標サーボ圧第1所定値より大きく、かつ、サーボ圧発生装置4の最大出力圧より小さい値に設定されている目標サーボ圧第2所定値に相当する。
ブレーキECU6は、ステップS108においては、今回制御サイクルで算出した目標ホイールシリンダ圧最大値(n)が前回制御サイクルで算出した目標サーボ圧最大値以上であるか否かを判定する。ブレーキECU6は、目標ホイールシリンダ圧最大値(n)が目標サーボ圧最大値以上である場合には、ステップS108にて「YES」と判定しプログラムをステップS110に進める。ブレーキECU6は、ステップS110において、目標サーボ圧最大値(n)を前回制御サイクルよりステップアップする。例えば、前回までの目標サーボ圧最大値が低摩擦係数路面時目標最大値である場合には、目標サーボ圧最大値が一段上の中摩擦係数路面時目標最大値となる。
一方、ブレーキECU6は、目標ホイールシリンダ圧最大値(n)が目標サーボ圧最大値未満である場合には、ステップS108にて「NO」と判定しプログラムをステップS114に進める。ブレーキECU6は、ステップS114において、目標サーボ圧最大値(n)を前回制御サイクルのものに維持する。例えば、前回までの目標サーボ圧最大値が低摩擦係数路面時目標最大値である場合には、目標サーボ圧最大値が低摩擦係数路面時目標最大値に維持される。
ブレーキECU6は、ステップS116において、目標ホイールシリンダ圧最大値の速度勾配である目標ホイールシリンダ圧最大値勾配を算出する。例えば、ブレーキECU6は、前回制御サイクルで算出した目標ホイールシリンダ圧最大値(n−1)と今回制御サイクルで算出した目標ホイールシリンダ圧最大値(n)とから今回の目標ホイールシリンダ圧最大値勾配(n)を算出する。
ブレーキECU6は、ステップS118〜130において、目標ホイールシリンダ圧最大値勾配に基づいて目標サーボ圧を設定する。ブレーキECU6は、ESC制御開始以降であって(目標サーボ圧最大値をステップアップした以降であって)、最初に目標ホイールシリンダ圧最大値勾配(n)が下限勾配以上である場合には、ステップS118にて「YES」と判定し、さらに、ステップS120にて、目標ホイールシリンダ圧最大値(n)が前回の制御サイクルで算出した目標サーボ圧(n−1)以下か否かを判定する。目標ホイールシリンダ圧最大値(n)が前回の制御サイクルで算出した目標サーボ圧(n−1)よりも大きい場合は「NO」と判断され、目標サーボ圧(n)を目標ホイールシリンダ圧最大値(n)に設定する(ステップS122)。これにより、後述するESC制御を実行する際であって、目標ホイールシリンダ圧最大値が目標サーボ圧よりも高い場合には、目標サーボ圧を目標ホイールシリンダ圧最大値の上昇に追従させて上昇させることができる。すなわち、実サーボ圧を増大させるのみであり、減少させることはない。また、必要なホイールシリンダ圧を供給するために必要かつ十分な実サーボ圧を発生させることができる。なお、下限勾配は、サーボ圧発生装置4の単位時間当たりの最低出力に相当する速度勾配である。
その後、ブレーキECU6は、ESC制御開始以降であって、目標ホイールシリンダ圧最大値(n)が目標サーボ圧(n−1)を下回っている場合、目標ホイールシリンダ圧最大値勾配(n)が下限勾配以上となっても、ステップS118,120にて「YES」、「YES」と判定し、目標サーボ圧(n)を下限勾配に応じた速度にて増大するように設定し(ステップS128:後述する)、最終的に目標サーボ圧(n)を目標サーボ圧最大値に設定する(ステップS130)。
ブレーキECU6は、ESC制御開始以降であって、ホイールシリンダ圧最大値勾配(n)が下限勾配未満である場合であって、目標サーボ圧(n)が目標サーボ圧最大値に到達していない場合には、ステップS118,126にて「NO」、「NO」と判定し、目標サーボ圧(n)を下限勾配に応じた速度にて増大するように設定する。具体的には、ブレーキECU6は、ステップS128において、目標サーボ圧(n)を前回制御サイクルの目標サーボ圧(n−1)に所定値αを加算した値に設定する。所定値αは下限勾配に相当する値である。
ブレーキECU6は、ESC制御開始以降であって、目標サーボ圧(n)が目標サーボ圧最大値に到達した場合には、ステップS126にて「YES」と判定し、目標サーボ圧(n)を目標サーボ圧最大値に設定する(ステップS130)。これにより、一旦上昇させた目標サーボ圧を減少させることはない。
ブレーキECU6は、ステップS132において、ESC制御を実行する。具体的には、ブレーキECU6は、圧力センサ74によって検出された実サーボ圧が、上述したように算出された目標サーボ圧(n)となるように増圧弁42および減圧弁41の制御(フィードバック制御)を実行する。さらに、ブレーキECU6は、制動力を付与すべき車輪に制動力に応じた目標ホイールシリンダ圧を付与すべく、ブレーキアクチュエータ53を制御する。その後、ブレーキECU6は、プログラムをステップS134に進める。
(タイムチャートによる説明)
図4に示すタイムチャートにて説明する。図4において、第一段には車両の状態をヨーレート偏差で示し、第二段には左前輪5FLの車輪速度を示し、第三段には右前輪5FRの車輪速度を示し、第四段には左前輪5FLのホイールシリンダ542に対する指令値(すなわちホイールシリンダ542の目標ホイールシリンダ圧(要求ホイールシリンダ圧))を示し、第五段には右前輪5FRのホイールシリンダ541に対する指令値(すなわちホイールシリンダ541の目標ホイールシリンダ圧(要求ホイールシリンダ圧))を示し、第六段には目標サーボ圧(太い実線)および目標ホイールシリンダ圧最大値(細い実線)を示している。
車両が左旋回をしているときを参照して説明する。なお、本実施形態では、右旋回・左旋回によるヨーレートのプラス・マイナスの極性は考慮せずに、直進状態のヨーレートを0とし、旋回度合いが高くなるほどヨーレートのプラスの値が大きくなるとして扱う。
(時刻t1)
時刻t1では、ヨーレート偏差ΔYrがUS抑制制御閾値を下回ったため、US抑制制御が開始される。旋回内側である左前輪5FLが制動対象である。左前輪5FLのホイールシリンダ542の目標ホイールシリンダ圧がヨーレート偏差ΔYrに基づいて算出される。制御対象は、左前輪5FLのみであるため、ホイールシリンダ542の目標ホイールシリンダ圧が目標ホイールシリンダ圧最大値である。このとき、目標ホイールシリンダ圧最大値勾配は下限勾配以上であり、かつ、ESC制御開始後最初のサーボ圧上昇であるため目標ホイールシリンダ圧最大値(n)が前回の制御サイクルで算出した目標サーボ圧(n−1)よりも大きくなり、目標サーボ圧は目標ホイールシリンダ圧最大値に設定される(ステップS122)。
これにより、時刻t1から時刻t11までの間、サーボ圧発生装置4においては、増圧弁42および減圧弁41が制御されて、目標ホイールシリンダ圧最大値である実サーボ圧がサーボ室1Aに付与される。ブレーキアクチュエータ53が制御されて、左前輪5FLのホイールシリンダ542に目標ホイールシリンダ圧が付与される。すなわち、時刻1から時刻t11までの間、目標ホイールシリンダ圧最大値が目標サーボ圧に設定される。
(時刻t11から時刻t12までの間)
時刻t11から時刻t12までの間では、目標ホイールシリンダ圧最大値勾配は下限勾配未満であるか、または、目標ホイールシリンダ圧最大値勾配は下限勾配以上であっても、目標ホイールシリンダ圧最大値は目標サーボ圧(n−1)以下であるため、目標サーボ圧最大値に到達するまでの間、目標サーボ圧は下限勾配に応じた速度にて増大するように設定され(ステップS128)、目標サーボ圧最大値に到達すると、目標サーボ圧は目標サーボ圧最大値に維持される(ステップS130)。
(時刻t2)
時刻t2では、走行路面の摩擦係数が低く、左前輪5FLにてスリップが発生したため、左前輪5FLに対する要求制動力がそれ以上上がらないように減少させる。それ以上制動力を上げても車輪がスリップするだけで、制動力が増加しないからである。
また、目標ホイールシリンダ圧最大値勾配は、時刻t11にて下限勾配を下回るため、時刻t11以降にて目標サーボ圧は下限勾配に応じた速度にて増大するように設定される(ステップS128)。時刻t2と時刻t3との間にて、目標サーボ圧は目標サーボ圧最大値である低摩擦係数路面時目標最大値に到達する。到達した時点以降であって目標ホイールシリンダ圧最大値が低摩擦係数路面時目標最大値を超える時点(時刻t12)までの間、目標サーボ圧は低摩擦係数路面時目標最大値に維持される(ステップS130)。
(時刻t3)
時刻t2以降、左前輪5FLに制動力が付与されてヨーレート偏差ΔYrは縮小するため、これに応じて左前輪5FLに対する要求制動力が減少する。時刻t3にて、ヨーレート偏差ΔYrがUS抑制制御閾値を上回ると、US抑制制御を終了すべく左前輪5FLの目標ホイールシリンダ圧が0に向けて減少される。
(時刻t4)
時刻t4にて、ヨーレート偏差ΔYrがOS抑制制御閾値を上回ったため、OS抑制制御が開始される。旋回外側である右前輪5FRが制動対象である。右前輪5FRのホイールシリンダ541の目標ホイールシリンダ圧がヨーレート偏差ΔYrに基づいて算出される。また、左前輪5FLのホイールシリンダ542の目標ホイールシリンダ圧がヨーレート偏差ΔYrに基づいて算出される(このとき、ホイールシリンダ542の目標ホイールシリンダ圧は0に向けて減少中である)。右前輪5FRのホイールシリンダ541の目標ホイールシリンダ圧の最大値は、先の左前輪5FLのホイールシリンダ542の目標ホイールシリンダ圧の最大値より小さい。
(時刻t5)
時刻t5にて、車両の走行路面の摩擦抵抗が低摩擦抵抗から中摩擦抵抗に切り替わった。よって、ヨーレート偏差ΔYrが縮小する。その結果、右前輪5FRのホイールシリンダ541の目標ホイールシリンダ圧が減少する。
(時刻t6)
時刻t6にて、ヨーレート偏差ΔYrがOS抑制制御閾値を下回ると、OS抑制制御を終了すべく右前輪5FRの目標ホイールシリンダ圧が0に向けて減少される。
(時刻t7)
時刻t7にて、再びヨーレート偏差ΔYrがUS抑制制御閾値を下回ったため、US抑制制御が開始される。旋回内側である左前輪5FLが制動対象である。左前輪5FLのホイールシリンダ542の目標ホイールシリンダ圧がヨーレート偏差ΔYrに基づいて算出される。制御対象は、左前輪5FLのみであるため、ホイールシリンダ542の目標ホイールシリンダ圧が目標ホイールシリンダ圧最大値である。このとき、目標ホイールシリンダ圧最大値勾配は下限勾配以上であるが、目標ホイールシリンダ圧最大値が前回の制御サイクルで算出した目標サーボ圧(n−1)以下であるため、目標サーボ圧は目標サーボ圧最大値である低摩擦係数路面時目標最大値に設定される(ステップS130)。
(時刻t12から時刻t13までの間)
走行路面の摩擦係数が中ぐらいであるため、低い場合と比較して、目標ホイールシリンダ圧最大値はヨーレート偏差ΔYrの増大に伴って増加する。そして、時刻t12にて、目標ホイールシリンダ圧最大値が目標サーボ圧である低摩擦係数路面時目標最大値を上回ると、目標サーボ圧最大値が中摩擦係数路面時目標最大値に更新される(ステップS110)。また、目標ホイールシリンダ圧最大値勾配は下限勾配以上であり、かつ、目標ホイールシリンダ圧最大値が前回の制御サイクルで算出した目標サーボ圧(n−1)より大きいため、目標サーボ圧は目標ホイールシリンダ圧最大値に設定される(ステップS122)。
これにより、時刻t12から時刻t13までの間、サーボ圧発生装置4においては、増圧弁42および減圧弁41が制御されて、目標ホイールシリンダ圧最大値である実サーボ圧がサーボ室1Aに付与される。ブレーキアクチュエータ53が制御されて、左前輪5FLのホイールシリンダ542に目標ホイールシリンダ圧が付与される。すなわち、時刻12から時刻t13までの間、目標ホイールシリンダ圧最大値が目標サーボ圧に設定される。
(時刻t13から時刻t10までの間)
時刻t13から時刻t10までの間では、目標ホイールシリンダ圧最大値勾配は下限勾配未満であるため、目標サーボ圧最大値に到達するまでの間、目標サーボ圧は下限勾配に応じた速度にて増大するように設定され(ステップS128)、目標サーボ圧最大値に到達すると、目標サーボ圧は目標サーボ圧最大値(中摩擦係数路面時目標最大値)に維持される(ステップS130)。
(時刻t8・時刻t9)
時刻t8にて、ヨーレート偏差ΔYrがUS抑制制御閾値を上回ると、US抑制制御を終了すべく左前輪5FLの目標ホイールシリンダ圧が0に向けて減少される。時刻t9にて、左前輪5FLの目標ホイールシリンダ圧が0になる。時刻t9から、全ての車輪の目標ホイールシリンダ圧が0である時間が所定時間Tendだけ継続した時点(時刻t10)にて、ESC制御が終了される。それを受けて目標サーボ圧は0に設定される。
上述した説明から明らかなように、本実施形態によれば、ブレーキECU6(車両制御装置)は、圧力センサ74(サーボ圧センサ)によって検出された実際のサーボ圧が目標サーボ圧となるように増圧弁42および減圧弁41(第1減圧制御弁)を制御し(ステップS132)、ブレーキペダル10(ブレーキ操作部材)が操作されておらず、かつ、各ホイールシリンダ541〜544に個別に目標ホイールシリンダ圧を供給するホイールシリンダ圧供給制御(例えばESC制御)が実行されている間において、目標サーボ圧を、サーボ圧発生装置4の最大出力圧より小さい値に設定された目標サーボ圧第1所定圧(低摩擦係数路面時目標最大値)に設定し(ステップS122,128,130)、各車輪5FR,5FL,5RR,5RLにそれぞれ付与すべき目標ホイールシリンダ圧のうち最大値である目標ホイールシリンダ最大値を算出し(ステップS106)、ホイールシリンダ圧供給制御の開始後、目標ホイールシリンダ最大値の最初の上昇勾配が、サーボ圧発生装置4の単位時間当たりの最低出力以上であり、かつ、目標ホイールシリンダ圧が目標サーボ圧第1所定圧より小さい場合には、目標サーボ圧を目標ホイールシリンダ最大値に設定する(ステップS122)。
これによれば、ブレーキペダル10が操作されておらず、かつ、各ホイールシリンダ541〜544に個別に目標ホイールシリンダ圧を供給するホイールシリンダ圧供給制御、例えばESC制御やTRC制御が実行される場合、サーボ圧発生装置4の最大出力圧より小さく、かつ、各ホイールシリンダ541〜544が必要とするホイールシリンダ圧より大きい実サーボ圧が供給されるため、マスタシリンダ1から供給されるマスタ圧も従来と比較して比較的低圧となる。したがって、ブレーキアクチュエータ53の保持弁531(保持制御弁)および減圧弁532(第2減圧制御弁)のマスタシリンダ1側とホイールシリンダ541〜544側との差圧が小さくなる。よって、これらの制御弁が開閉制御される際に発生する油圧変動を小さく抑制することができる。その結果、ブレーキアクチュエータ53において振動や油撃音を小さく抑制することができる。
また、ブレーキECU6は、ホイールシリンダ圧供給制御の開始後、目標ホイールシリンダ最大値の速度勾配(目標ホイールシリンダ圧最大値勾配)が、サーボ圧発生装置4の単位時間当たりの最低出力より小さい場合には、最低出力に相当する下限勾配にて目標サーボ圧第1所定圧(低摩擦係数路面時目標最大値)まで増大するように目標サーボ圧を設定する(ステップS128)。
これによれば、実サーボ圧の上昇制御中において、その上昇勾配がサーボ圧発生装置4の出力下限を下回ることを抑制することができる。よって、サーボ圧発生装置4の増圧弁42および減圧弁41の不要な作動を抑制することができる。
また、ブレーキECU6は、ホイールシリンダ圧供給制御の開始後、目標ホイールシリンダ圧が目標サーボ圧第1所定圧(低摩擦係数路面時目標最大値)以上となった場合には、目標サーボ圧を目標サーボ圧第1所定圧(低摩擦係数路面時目標最大値)より大きく、かつ、サーボ圧発生装置4の最大出力圧より小さい値に設定された目標サーボ圧第2所定圧(中摩擦係数路面時目標最大値)に設定する(ステップS110)。
これによれば、各ホイールシリンダ541〜544が必要とするホイールシリンダ圧に応じて目標サーボ圧を段階的に増大させる(ステップアップさせる)ことができる。その結果、要求制動力に必要なホイールシリンダを確実に付与するとともに、ブレーキアクチュエータ53において振動や油撃音を適切に抑制することができる。
また、ホイールシリンダ圧供給制御としては、ESC制御だけでなく、ブレーキペダル10(ブレーキ操作部材)が操作されておらず、かつ、各ホイールシリンダ541〜544に個別に目標ホイールシリンダ圧を供給する、他の制御、例えばTRC制御がある。TRC制御の場合、目標ホイールシリンダ圧は、車両速度と車輪速度とから算出してもよく、各車輪(例えば、駆動輪と従動輪)の車輪速度から算出するようにしてもよい。
また、本発明は、サーボ圧が第1マスタピストン14の背面にかかるように構成されたものに適用されているが、この構成に限定されるものでなく、マスタシリンダ1内を摺動し、サーボ圧に応じてマスタシリンダ液圧を発生するマスタピストンを有する他の構成にも適用可能である。
また、目標サーボ圧は、ブレーキペダル10の操作量でなく、ブレーキペダル10の操作力に基づいて設定するようにしてもよい。この場合、操作力を検出するセンサを設ければよい。
1…マスタシリンダ、10…ブレーキペダル(ブレーキ操作部材)、11…メインシリンダ、12…カバーシリンダ、13…入力ピストン、14…第1マスタピストン(マスタピストン)、15…第2マスタピストン(マスタピストン)、1A…サーボ室、1B…第一液圧室、1C…第二液圧室、1D…第1マスタ室、1E…第2マスタ室、2…反力発生装置、21…ストロークシミュレータ、22…第一制御弁、23…第二制御弁、4…サーボ圧発生装置、41…減圧弁(第1減圧制御弁)、42…増圧弁(増圧制御弁)、43…高圧供給部(高圧源)、171…リザーバ(低圧源)、53…ブレーキアクチュエータ、531…保持弁(保持制御弁)、532…減圧弁(第2減圧制御弁)、534…ポンプ、541〜544…ホイールシリンダ、6…ブレーキECU(車両制御装置)、71…ストロークセンサ、72…ブレーキストップスイッチ、73…圧力センサ、74…圧力センサ(サーボ圧センサ)、L…液圧回路。

Claims (3)

  1. マスタピストンがサーボ室内のサーボ圧に駆動されて移動し、前記マスタピストンの移動によりマスタ室のマスタ圧が変化するマスタシリンダと、
    高圧源と、前記高圧源と前記サーボ室との間に設けられ、前記高圧源から前記サーボ室へのブレーキ液の流れを制御する増圧制御弁と、低圧源と前記サーボ室との間に設けられ、前記サーボ室から前記低圧源へのブレーキ液の流れを制御する第1減圧制御弁と、を含んで構成され、前記サーボ圧を前記サーボ室内に発生させるサーボ圧発生装置と、
    前記サーボ圧を検出するサーボ圧センサと、
    ホイールシリンダ圧に応じた制動力を各車輪にそれぞれ付与する各ホイールシリンダと、
    前記マスタシリンダと前記各ホイールシリンダとの間に設けられ、前記マスタシリンダの前記マスタ圧から、前記各ホイールシリンダに対応してそれぞれ設けられた保持制御弁および第2減圧制御弁によって所望の制動力に応じた前記ホイールシリンダ圧である目標ホイールシリンダ圧を個別に付与可能に構成されたブレーキアクチュエータと、
    を備えた車両用制動装置に適用される車両制御装置であって、
    前記車両制御装置は、前記サーボ圧センサによって検出された実際の前記サーボ圧が目標サーボ圧となるように前記増圧制御弁および前記第1減圧制御弁を制御し、
    ブレーキ操作部材が操作されておらず、かつ、前記各ホイールシリンダに個別に前記目標ホイールシリンダ圧を供給するホイールシリンダ圧供給制御が実行されている間において、
    前記目標サーボ圧を、前記サーボ圧発生装置の最大出力圧より小さい値に設定された目標サーボ圧第1所定圧に設定し、
    前記各車輪にそれぞれ付与すべき目標ホイールシリンダ圧のうち最大値である目標ホイールシリンダ最大値を算出し、
    前記ホイールシリンダ圧供給制御の開始後、前記目標ホイールシリンダ最大値の最初の上昇勾配が、前記サーボ圧発生装置の単位時間当たりの最低出力以上であり、かつ、前記目標ホイールシリンダ圧が前記目標サーボ圧第1所定圧より小さい場合には、前記目標サーボ圧を前記目標ホイールシリンダ最大値に設定することを特徴とする車両制御装置。
  2. 前記車両制御装置は、前記ホイールシリンダ圧供給制御の開始後、前記目標ホイールシリンダ最大値の速度勾配が、前記サーボ圧発生装置の単位時間当たりの最低出力より小さい場合には、前記最低出力に相当する下限勾配にて前記目標サーボ圧第1所定圧まで増大するように前記目標サーボ圧を設定することを特徴とする請求項1記載の車両制御装置。
  3. 前記車両制御装置は、前記ホイールシリンダ圧供給制御の開始後、前記目標ホイールシリンダ圧が前記目標サーボ圧第1所定圧以上となった場合には、前記目標サーボ圧を前記目標サーボ圧第1所定圧より大きく、かつ、前記サーボ圧発生装置の最大出力圧より小さい値に設定された目標サーボ圧第2所定圧に設定することを特徴とする請求項1または請求項2記載の車両制御装置。
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