JP2019043513A - 車両のブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】坂路発進時の引っ掛かり感の抑制と車両のずり下がりの抑制を図る。【解決手段】本発明の車両のブレーキ装置のブレーキ制御部は、坂道発進の際、ブレーキペダル操作が解除された後も、車速が解除車速に達するまでの間、所定の保持基準油圧を保持するように構成されている。またブレーキ制御部は、保持基準油圧によって発生する第１制動力が、車両の停止状態を保持するのに必要な第２制動力より小さいときは、第２制動力と第１制動力との差分に応じて算出された車両の発進時のずり下がり加速度に応じて、解除車速を、第１制動力が第２制動力以上である場合の解除車速よりも大きくなるように設定するように構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は車両のブレーキ装置に関する。より具体的には、車両が登坂路で発進される場合の制動力を制御する車両のブレーキ装置に関する。

特開２０００−２１９１０８号公報には、車両が登坂路で発進する場合に、車両が後退しない程度に十分な車両の推進力が得られるまで、ドライバーのフットブレーキ操作により付与された制動力を保持することが記載されている。

特開２０００−２１９１０８号公報 特開２００２−２６４７８４号公報 特開平１０−１６７４５号公報

特開２０００−２１９１０８号公報に記載された制御によれば、坂路停止時にはフットブレーキ操作で付与された制動力が保持される。従って、高い制動圧を伴い坂路で停車した状態となっている場合がある。このとき、制動力を維持するためにアクチュエータには高い負荷がかかる虞がある。

このため、アクチュエータへの負荷軽減の観点より、保持する油圧に上限を設けている。保持上限圧で停車保持する場合において、例えば、車両の積載量が多い場合や、あるいは、ブレーキパッドが高温状態となり摩擦が低くなる場合には、保持上限圧で車両を停車保持できず、車両がずり下がる虞がある。このとき、車両が動き出したことを検知して制動力の保持を解除してしまうと、ずり下がりの車速が急増することになる。

本発明は上記課題を解決することを目的として、車両のずり下がりを許容しつつも、発進時の制動力の支援を継続することで車両のずり下がりを小さく抑えるよう改良された車両のブレーキ装置を提供するものである。

上記目的を達成するため、本発明の車両のブレーキ装置は、以下のように構成されている。即ち、ブレーキ装置は、ブレーキ動作部とブレーキ制御部とを備える。ブレーキ動作部は、ドライバーのブレーキペダルの踏み込み量に応じて発生する油圧、又は、制御信号に応じて発生する油圧により作動して、車両の車輪に制動力を発生する。

ブレーキ制御部は、制御信号を発生させて油圧を制御する。ブレーキ制御部は、登坂路において、ブレーキペダルが操作されて車両が停止した状態から、ブレーキペダルの操作が解除された後も、保持基準圧の油圧を保持する。そして、制動保持中にアクセルペダルの操作が無くとも、車両の車速が解除車速に達すると、制動保持を解除するように構成されている。ここで保持基準油圧は、ブレーキペダルの操作が解除される直前の油圧、あるいは、解除直前の油圧が保持上限圧より高い場合には、保持上限圧に当たる油圧として、予め設定された油圧である。

また、ブレーキ制御部は、保持基準油圧によって発生する制動力の推定値である第１制動力が、登坂路上で、車両の停止状態を保持するのに必要な制動力の推定値である第２制動力より小さいときは、第２制動力と第１制動力との差分に応じて、車両の発進時のずり下がり加速度を算出し、ずり下がり加速度に応じて、解除車速を、第１制動力が第２制動力以上である場合の解除車速よりも大きくなるように設定するように構成されている。

本発明によれば、車両が坂路で発進する場合に、ブレーキペダルの操作が解除された後も、ブレーキ動作部の油圧が、保持基準油圧に保持される。ここで、保持基準油圧を、ブレーキペダルが解除される直前の油圧、あるいは、解除直前の油圧が保持上限圧よりも高い場合は、保持上限圧に当たる油圧に、予め設定することで、発生可能な最大限の制動力で車両保持を行うことができる。

また、ここで保持基準油圧によって発生する制動力の推定値である第１制動力が、登坂路上で、実際に車両の停止状態を保持するのに必要な制動力の推定値である第２制動力より小さいときには、坂路での発進時に、車両のずり下がりが発生することが予測される。この場合、第２制動力と第１制動力との差分に応じて算出された車両の発進時のずり下がり加速度に応じて、解除車速が、ずり下がりがないと予想される第１制動力が第２制動力以上である場合にくらべて、大きくなるように設定される。これにより、ずり下がりがある場合には、発進時の制動力支援が長く確保され、ずり下がりを小さく抑えることができる。

本発明の実施の形態の制御について説明するためのタイミングチャートである。 ブレーキパッドの温度と摩擦係数との関係について説明するための図である。 本発明の実施の形態におけるずり下がり加速度と保持解除車速との関係を説明するための図である。 本発明の実施の形態において実行される制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。 本発明の他の実施の形態の制御について説明するための図である。 本発明の他の実施の形態の制御について説明するためのタイミングチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、同一または相当する部分には同一符号を付してその説明を簡略化ないし省略する。

本実施の形態では、本発明による車両のブレーキ装置を、油圧式のブレーキ装置として実施した場合について説明する。ブレーキ装置は、ブレーキペダルに接続されたブレーキ動作部を有している。ブレーキ動作部はドライバーによりブレーキペダルの踏み込み量に応じて油圧を発生させるマスタシリンダを有している。ドライバーによりブレーキペダル踏み込まれると、マスタシリンダでブレーキ油圧が発生し、ブレーキキャリパに伝達され、ブレーキパッドがブレーキディスクに押圧されて、車両に制動力が発生する。

また、ブレーキ動作部は、加圧装置を有する。加圧装置は、ブレーキ制御部からの制御信号によって、フットブレーキの踏み込み力に応じたマスタシリンダの油圧を、加圧又は減圧、あるいは保持することができる。これにより、フットブレーキの踏み込みが解除された後もブレーキ油圧を保持するとともに、保持したブレーキ油圧を解除することができる。

車両には、車両の走行状態を制する制御装置が搭載されている。制御装置はＥＣＵ(Electronic Control Unit)である。制御装置は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含むコンピュータを主体として構成されている。ＲＯＭには、後述する制御のルーチンを含む各種制御ルーチンが記憶されている。

制御装置は、ブレーキ装置のブレーキ制御部として機能する。制御装置には、車両の走行速度を計測するための車速センサ等を含む各種のセンサが接続されている。制御装置は、各センサからの信号に基づいて、加圧装置に制御信号を発し、加圧装置のアクチュエータを操作することによって、車両に発生させる制動力を制御する。

本実施の形態において、ブレーキ装置の加圧装置は、車両の登坂路における発進時に、制御装置からの信号に基づいて、ブレーキ油圧をアシストする坂路発進補助の制御を実行する。図１は、本実施の形態の坂路発進補助の制御について説明するためのタイミングチャートである。図１のチャート中、ブレーキ油圧及び車速欄の破線は、比較のため、従来の制御の場合の例を示すものである。

図１に示される例では、時間ｔ０から時間ｔ１までの間は、ドライバーによるフットブレーキ踏み込みにより、車両の停車状態が保持されている。この状態から、時間ｔ１において、ドライバーはフットブレーキの踏み込みが解除されると、ブレーキ油圧は、加圧装置によって、保持基準油圧に保持される。ここでは、保持基準油圧は、解除直前の油圧が保持上限圧以下であれば、ブレーキペダルの操作が解除される直前の油圧とし、解除直前の油圧が保持上限圧よりも高い場合には、保持上限圧に当たる油圧として予め設定された油圧とする。但し、保持基準油圧は、例えば、車両を停車保持するのに最低限必要と推定される油圧であり、坂路勾配と車両の重量に応じて決定される値としてもよい。また、上述したが、保持上限圧は、アクチュエータへの負荷を軽減するため予め設定された、保持油圧の上限値である。

加圧装置による油圧保持は、保持状態で所定時間が経過するまで、または、アクセル操作がなく車速が保持解除車速となるまで、維持される。保持解除車速は、予め設定され、制御装置に記憶された設定値Ａであるが、以下に説明するように、発進時の車両のずり下がりが予測される場合には、坂路発進時の車両のずり下がりの加速度の予測値（以下、単に「ずり下がり加速度」と称する）に応じて、保持解除車速が引き上げられる。

ここで、保持基準油圧により発揮される制動力が、その登坂路において停車を保持するのに必要な制動力を上回った場合に、車両のずり下がりが起きると判断することができる。従って、本実施の形態では、保持基準油圧により発揮される制動力の推定値（以下「第１制動力」とも称する）と、停車を保持するのに必要な制動力の推定値（以下「第２制動力」とも称する）とを比較して、第２制動力が第１制動力より大きい場合に、ずり下がりが起きると判断する。

第１制動力は、保持基準油圧により発揮される制動力の推定値であり、ブレーキパッドの摩擦係数μと坂路勾配と車両重量等に応じて算出される。図２は、ブレーキパッドの温度とパッドの摩擦係数μとの関係を示す図である。図２に示されるようにブレーキパッドの摩擦係数μはパッドの温度と相関を有し、温度が高くなるほど摩擦係数μが小さくなる。従って、摩擦係数μは、図２に示されるような関係に基づいて、ブレーキパッドの温度に応じた値として算出される。第２制動力は、坂路で車両の停車状態を維持するのに必要な制動力の推定値であり、現在の坂路勾配と車両重量等に応じて算出することができる。

ずり下がり加速度は、第２制動力と第１制動力との差と、坂路勾配と、車両の重量とに応じて算出することができる。図３は、保持解除車速とずり下がり加速度との関係を説明するための図である。図３に示されるように、保持解除車速は、ある上限値となるまでは、ずり下がり加速度が大きくなるほど、大きくなるよう設定される。

図１に示される例では、保持解除車速は、設定値Ａから、ずり下がり加速度に応じて算出された保持解除車速Ｂに引き上げられている。その結果、車速が保持解除車速Ｂに達する時間ｔ３までの間、ブレーキ油圧が保持基準油圧に維持される。つまり、保持解除車速が設定値Ａである従来の場合に比べて、坂路発進補助の時間が延長されている。これにより、車両のずり下がりの車速を、従来の場合に比べて緩和することができる。

図４は、本実施の形態において制御装置が実行する制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。図４のルーチンは、登坂路でのブレーキペダル操作による停車が検出された場合に、毎回実行されるルーチンである。

図４のルーチンでは、まず、ステップＳ１０２においてブレーキパッドの温度が推定される。次に、ステップＳ１０４において、車両の重量が推定される。

次に、ステップＳ１０６において、現在の車両状態（即ち、重量、温度等）及び坂路勾配等に応じて、第１制動力が算出される。次に、ステップＳ１０８において、現在の車両状態、坂路勾配等に応じて、第２制動力が算出される。

次に、ステップＳ１１０において、第１制動力が第２制動力より小さいか否かが判別される。ステップＳ１１０において、第１制動力が第２制動力より小さいと判別された場合、まず、ステップＳ１１２において、ドライバーに、発進時に車両のずり下がりが起こる旨、告知される。

次に、ステップＳ１１４において、車両発進時のずり下がり加速度が算出される。上述したように、ずり下がり加速度は、第２制動力と第１制動力との制動力差と相関を有する。ずり下がり加速度は、この相関関係に従って、ステップＳ１０６において算出された第１制動力と、ステップＳ１０８において算出された第２制動力との制動力差分に応じて算出される。

次に、ステップＳ１１６において、保持解除車速が決定される。保持解除車速は、ステップＳ１１２において算出されたずり下がり加速度に応じて、図３に示す関係に従って算出される。

ステップＳ１１６において、保持解除車速が設定された後、次に、ステップＳ１１８において坂路発進補助制御ロジックが実行される。坂路発進補助制御ロジックでは、ステップＳ１１６で設定された保持解除車速が用いられる。その後、今回の処理は一旦終了する。

また、ステップＳ１１０において、第１制動力が第２制動力以上であると判別された場合、ステップＳ１１８に進み、通常通りの坂路発進補助制御ロジックが実行される。この場合、保持解除車速は引き上げられていないので、予め設定された設定値Ａに達するまでの間、ブレーキ油圧が保持されることになる。その後、今回の処理は一旦終了する。

以上説明したように、本実施の形態によれば、坂路発進時のブレーキ油圧は、保持上限圧を上限とする保持基準油圧に維持される。例えば、ブレーキパッドの摩擦力の変化や車両の重量の変化を考慮して、坂路発進時のブレーキ油圧を、大きく設定すれば、坂路発進時の車両のずり下がりは抑制することができる。しかし、高い制動力で停止させた場合、アクチュエータにかかる負荷が大きくなる。この点、本実施の形態によれば、坂路発進時の保持油圧が、保持上限圧を上限とする油圧に設定されることで、アクチュエータの負荷が軽減される。

一方、保持油圧を低く設定することで、ブレーキパッドの摩擦係数が低下しているような場合には、坂路発進時にずり下がりが発生する場合がある。この場合でも、本実施の形態によれば、ずり下がり加速度が大きい場合ほど、保持解除車速が高くなるように設定される。従って、ずり下がり加速度が大きい場合ほど、より長くブレーキ油圧が保持される。これにより発進時のずり下がりを小さく抑えることができる。

なお、本実施の形態では、第１制動力が第２制動力を下回ることが予想される場合に、保持解除車速が高くなるように設定することで、ある程度のずり下がりを許容しつつ、ずり下がりが小さくなるようにしている。しかし、坂路発進補助の制御はこれに限られない。例えば、他の実施形態では、図５に示されるように、第１制動力が、第２制動力を下回ることが予想される場合には、フットブレーキの操作が解除された後の保持油圧を、第２制動力を発揮するのに必要な油圧となるようにしてもよい。

図６は、このような他の実施の形態の制御について説明するためのタイミングチャートである。図６のチャート中、ブレーキ油圧及び車速欄の破線は、比較のため、従来の制御の場合の例を示すものである。図６の例では、時間ｔ１にドライバーの操作による停車保持が解除された時点で、ブレーキ油圧は、保持油圧に保持される。図６の例では、予め設定された保持基準油圧に応じた第１制動力が、第２制動力を下回ることが予想されるため、保持油圧は、第２制動力に応じた油圧であって、保持基準油圧より大きな油圧に設定されている。したがって、車両は、ずり下がりを起こすことなく、発進することができる。

また、このように、保持油圧を引き上げる制御を行う場合、加圧によるロケットスタート感を抑制する対策として、ブレーキペダルの踏み戻し速度や、ブレーキペダルが解除された後、アクセルがＯＮとされるまでの時間に応じて、保持油圧の減圧勾配や減圧時間を変化させるように制御する構成としてもよい。

なお、以上の実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、この実施の形態において説明する構造等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。

Claims (1)

1. ドライバーのブレーキペダルの踏み込み量に応じて発生する油圧、又は、制御信号に応じて発生する油圧により作動して、車両の車輪に制動力を発生するブレーキ動作部と、
   前記制御信号を発生させて前記油圧を制御するブレーキ制御部と、を備え、
   前記ブレーキ制御部は、
   登坂路において、前記ブレーキペダルが操作されて車両が停止した状態から、ドライバーによる前記ブレーキペダルの操作が解除された後も、アクセルペダルの操作が無くとも前記車両の車速が解除車速に達するまでの間、前記車両の停止状態を保持するのに必要な油圧として予め設定された保持基準油圧を保持するとともに、
   前記保持基準油圧によって発生する制動力の推定値である第１制動力が、
   前記登坂路上で、前記車両の停止状態を保持するのに必要な制動力の推定値である第２制動力より小さいときは、
   前記第２制動力と前記第１制動力との差分に応じて、前記車両の発進時のずり下がり加速度を算出し、
   前記ずり下がり加速度に応じて、前記解除車速を、前記第１制動力が前記第２制動力以上である場合の解除車速よりも、大きくなるように設定する、
   ように構成されていることを特徴とする車両のブレーキ装置。

Images