JP2021084440A - 車両の制動制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 自動制動制御を実行可能な、車両の制動制御装置において、省電力化が達成され得るものを提供する。【解決手段】 制動制御装置は、制動操作部材BPが操作されていない場合に、ホイールシリンダCWの液圧である制動液圧Pwを自動的に増加することで車両を減速させるものであって、「マスタシリンダCMとホイールシリンダCWとを接続する接続路HSに設けられ、マスタシリンダCMの液圧であるマスタシリンダ液圧Pmと制動液圧Pwとの差圧Saを調節する調圧弁UA」と、「電気モータMTによって駆動され、調圧弁UAとホイールシリンダCWの間の接続路HSに制動液BFを吐出する流体ポンプHP」と、「調圧弁UA、及び、電気モータMTを制御するコントローラECU」と、を備える。コントローラECUは、制動液圧Pwの増加が不要になった場合に、調圧弁UAを閉弁し、電気モータMTの駆動を停止する。【選択図】 図3

Description

本開示は、車両の制動制御装置に関する。
出願人は、「電動モータの駆動速度を低下させているときにおける車両の車体減速度の制御性の低下を抑制すること」を目的に、特許文献1に記載されような、「制動制御装置である制御装置100は、差圧調整弁62及び保持弁64を制御する弁制御部103と、ポンプ68の動力源である電動モータ67を制御するモータ制御部102とを備える。弁制御部103は、車両を減速させる自動制動処理の実施中で規定条件が成立しているときに、保持弁64の開度を規定条件の成立前よりも小さくする弁開度変更制御を実施する。モータ制御部102は、自動制動処理の実施中において弁開度変更制御によって保持弁64の開度を規定条件の成立前よりも小さくしている状況下で、電動モータ67の駆動速度を第1の駆動速度から第2の駆動速度に変更する速度変更制御を実施する」ものを開発している。
例えば、特許文献1の装置では、自動制動処理の実施が開始されると、制動アクチュエータ60の作動が開始され、電動モータ67の駆動速度Vmtが定常速度VmtSで保持され、各差圧調整弁62(単に、「差圧弁」ともいう)に対する差圧指令電流値Ismが、目標WC圧PwcTrの増大に応じて大きくなり、車両の車体減速度DVSが、目標車体減速度DVSThに一致して維持されるよう、目標WC圧PwcTrが保持される。目標WC圧PwcTrが保持されている状態の継続時間TMが判定継続時間TMThに達すると、WC圧Pwcの保持条件が成立し、弁開度変更制御が開始される。各保持弁64(「インレット弁」ともいう)がそれぞれ閉弁され、一定時間が経過した時点t14から、速度変更制御が開始され、電動モータ67の駆動が停止される。電動モータ67の駆動速度Vmtが変化している最中の過渡期では、各保持弁64がそれぞれ閉弁されているため、ポンプ68からのブレーキ液の吐出量が減少しても各ホイールシリンダ21内のWC圧Pwcの変動が抑制されるため、車両の車体減速度DVSの制御性の低下を抑制することができる。
ところで、特許文献1に記載される様な、自動制動処理(「自動制動制御」ともいう)を実行する車両の制動制御装置では、車両の減速度の変動を抑制することに加え、該制動制御装置において省電力化が達成され得るものが望まれている。
特開2018−154300号
本発明の目的は、自動制動制御を実行可能な、車両の制動制御装置において、省電力化が達成され得るものを提供することである。
本発明に係る車両の制動制御装置は、制動操作部材(BP)が操作されていない場合に、ホイールシリンダ(CW)の液圧である制動液圧(Pw)を自動的に増加することで車両を減速させるものであって、「マスタシリンダ(CM)と前記ホイールシリンダ(CW)とを接続する接続路(HS)に設けられ、前記マスタシリンダ(CM)の液圧であるマスタシリンダ液圧(Pm)と前記制動液圧(Pw)との差圧(Sa)を調節する調圧弁(UA)」と、「電気モータ(MT)によって駆動され、前記調圧弁(UA)と前記ホイールシリンダ(CW)の間の前記接続路(HS)に制動液(BF)を吐出する流体ポンプ(HP)」と、「前記調圧弁(UA)、及び、前記電気モータ(MT)を制御するコントローラ(ECU)」と、を備える。そして、前記コントローラ(ECU)は、前記制動液圧(Pw)の増加が不要になった場合に、前記調圧弁(UA)を閉弁し、前記電気モータ(MT)の駆動を停止する。例えば、前記調圧弁(UA)は常開型であり、前記コントローラ(ECU)は、前記制動液圧(Pw)の増加が不要になった時点で、前記調圧弁(UA)に供給される通電量(Ia)を所定通電量(ip)だけ増加する。
上記構成によれば、制動液圧Pwの増加が不要になった場合に、調圧弁UAの閉弁によって、制動液圧Pwが保持され、電気モータMTの電力供給が停止される。このため、制動制御装置SCの省電力化が図られる。
車両の制動制御装置SCの実施形態を説明するための全体構成図である。 モータ停止制御を含む自動制動制御の処理を説明するためのフロー図である。 モータ停止制御の作動を説明するための時系列線図である。
<構成部材等の記号、記号末尾の添字>
以下の説明において、「CW」等の如く、同一記号を付された構成部材、要素、信号、特性等は同一機能のものである。2つの制動系統に係る記号の末尾に付された添字「1」、「2」は、それが何れの系統に関するものであるかを示す包括記号であり、「1」は一方の制動系統(「第1制動系統BK1」ともいう)、「2」は他方の制動系統(「第2制動系統BK2」ともいう)を示す。例えば、タンデム型マスタシリンダCMの2つの圧力室(「液圧室」ともいう)において、第1制動系統BK1に接続されるものが第1液圧室Rm1であり、第2制動系統BK2に接続されるものが第2液圧室Rm2である。添字「1」、「2」は省略され得る。添字「1」、「2」が省略された場合には、その記号は総称を表す。例えば、「Rm」は液圧室を表す。接続路HSにおいて、マスタシリンダCMに近い側(又は、ホイールシリンダCWから遠い側)が「上部」と称呼され、ホイールシリンダCWに近い側が「下部」と称呼される。
<車両の制動制御装置SCの実施形態>
図1の全体構成図を参照して、本発明に係る制動制御装置SCの実施形態について説明する。該実施形態では、2系統の流体路(第1、第2制動系統BK1、BK2)において、第1制動系統BK1では、第1液圧室Rm1は、右前輪、左後輪のホイールシリンダ(「第1ホイールシリンダCW1」という)に接続される。また、第2制動系統BK2では、第2液圧室Rm2は、左前輪、右後輪のホイールシリンダ(「第2ホイールシリンダCW2」という)に接続される。即ち、2系統の流体路として、ダイアゴナル型(「X型」ともいう)のものが採用される。ここで、「流体路」は、作動液体である制動液BFを移動するための経路であり、制動配管、流体ユニットHUの流路、ホース等が該当する。
制動制御装置SCを備える車両には、制動操作部材BP、回転部材KT、ホイールシリンダCW、マスタリザーバRV、マスタシリンダCM、制動操作量センサBA、減速度センサGX、及び、車輪速度センサVWが設けられる。
制動操作部材(例えば、ブレーキペダル)BPは、運転者が車両を減速するために操作する部材である。制動操作部材BPが操作されることによって、車輪WHの制動トルクTqが調整され、車輪WHに制動力が発生される。具体的には、車両の車輪WHには、回転部材(例えば、ブレーキディスク)KTが固定される。そして、回転部材KTを挟み込むようにブレーキキャリパが配置される。
ブレーキキャリパには、ホイールシリンダCWが設けられている。ホイールシリンダCW内の制動液BFの圧力(「ホイールシリンダ液圧」であり、「制動液圧」ともいう)Pwが増加されることによって、摩擦部材(例えば、ブレーキパッド)が、回転部材KTに押し付けられる。回転部材KTと車輪WHとは、一体となって回転するよう固定されているため、このときに生じる摩擦力によって、車輪WHに制動トルクTqが発生される。そして、制動トルクTqによって、車輪WHに制動力(摩擦制動力)が発生される。
マスタリザーバ(「大気圧リザーバ」ともいう)RVは、作動液体用のタンクであり、その内部に制動液BFが貯蔵されている。マスタシリンダCM内のピストンPGは、制動操作部材BPに、ブレーキロッド等を介して、機械的に接続されている。マスタシリンダCMとして、タンデム型のものが採用されている。マスタシリンダCMの内部には、プライマリピストンPG、及び、セカンダリピストンPHによって、2つの液圧室Rm1、Rm2(=Rm)が形成されている。制動操作部材BPが操作されていない場合には、マスタシリンダCMの第1、第2液圧室Rm1、Rm2(「マスタシリンダ室」ともいう)とマスタリザーバRVとは連通状態にある。第1、第2制動系統BK1、BK2において、制動液BFが不足している場合には、マスタリザーバRVから液圧室Rmに、制動液BFが補給される。
制動操作部材BPが操作されると、マスタシリンダCM内のプライマリ、セカンダリピストンPG、PHが、前進方向Haに押され、マスタシリンダ室(液圧室)Rm(=Rm1、Rm2)は、マスタリザーバRVから遮断される。更に、制動操作部材BPの操作が増加されると、ピストンPG、PHは前進方向Haに移動され、液圧室Rmの体積は減少し、制動液(作動流体)BFは、マスタシリンダCMから排出(圧送)される。制動操作部材BPの操作が減少されると、ピストンPG、PHは後退方向Hbに移動され、液圧室Rmの体積は増加し、制動液BFはマスタシリンダCMに向けて戻される。
タンデム型マスタシリンダCMの第1液圧室Rm1と第1ホイールシリンダCW1とは、第1接続路HS1によって接続されている。また、第2液圧室Rm2と第2ホイールシリンダCW2とは、第2接続路HS2によって接続されている。第1、第2接続路HS1、HS2は、マスタシリンダCM(特に、液圧室Rm1、Rm2)と第1、第2ホイールシリンダCW1、CW2とを接続する流体路である。第1、第2接続路HS1、HS2は、分岐部Bb1、Bb2にて、2つに分岐され、第1、第2ホイールシリンダCW1、CW2に接続される。
制動操作量センサBAによって、運転者による制動操作部材(ブレーキペダル)BPの操作量Baが検出される。具体的には、制動操作量センサBAとして、液圧室Rm内の液圧(マスタシリンダ液圧)Pm(=Pm1、Pm2)を検出するマスタシリンダ液圧センサPM(=PM1、PM2)、制動操作部材BPの操作変位Spを検出する操作変位センサSP、及び、制動操作部材BPの操作力Fpを検出する操作力センサFPのうちの少なくとも1つが採用される。つまり、操作量センサBAは、マスタシリンダ液圧センサPM、操作変位センサSP、及び、操作力センサFPの総称であり、制動操作量Baは、マスタシリンダ液圧Pm、操作変位Sp、及び、操作力Fpの総称である。
減速度センサGX(図示せず)によって、車両の実際の減速度Gxが検出される。車輪速度センサVWによって、各車輪WHの回転速度である、車輪速度Vwが検出される。車輪速度Vwの信号は、車輪WHのロック傾向を抑制するアンチロックブレーキ制御等に採用される。車輪速度センサVWによって検出された各車輪速度Vwは、コントローラECUに入力される。コントローラECUでは、車輪速度Vwに基づいて、車体速度Vxが演算される。
≪運転支援システム≫
車両には、運転者に代わって、或いは、運転者を補助して、制動制御装置SCを介して、車両を自動停止させる(即ち、自動制動制御を実行する)よう、運転支援システムが備えられる。運転支援システムは、距離センサOB、及び、運転支援コントローラECJを含んで構成される。
距離センサOBによって、自車両の前方に存在する物体(他車両、固定物、人、自転車、停止線、標識、信号、等)と、自車両との間の距離(相対距離)Obが検出される。例えば、距離センサOBとして、画像センサ、レーダセンサ、超音波センサ等が採用される。或いは、車載されたGPS(グローバル・ポジショニング・システム)の情報が、地図情報に参照され、相対距離Obが演算されてもよい。相対距離Obは、運転支援コントローラECJに入力される。
運転支援コントローラECJでは、相対距離Obに基づいて、要求減速度Gsが演算される。要求減速度Gsは、自動制動制御を実行するための車両減速度の目標値である。また、車両質量、及び、制動装置の諸元(ホイールシリンダCWの受圧面積、有効制動半径、摩擦材の摩擦係数等)は既知であるため、要求減速度Gsが制動液圧Pwの次元(物理量)に変換演算されて、要求液圧Ps(ホイールシリンダCWの液圧の目標値)として決定されてもよい。また、要求減速度Gsが、車輪WHに付与される制動トルクTq、或いは、車輪WHが発生する制動力の次元に変換されて演算されてもよい。要求減速度Gsに係る状態量(状態変数)が、「要求減速度相当値Fs」と称呼される。換言すれば、要求減速度相当値Fs(単に、「相当値」ともいう)は、車両の減速度、制動トルク、制動力、及び、制動液圧のうちの少なくとも1つの次元にて決定される。相当値Fsは、通信バスBSを介して、制動制御装置SCの制動コントローラECUに送信される。
≪制動制御装置SC≫
制動制御装置SCは、流体ユニットHU、及び、制動コントローラECU(単に、「コントローラ」ともいう)にて構成される。
流体ユニットHUは、第1、第2接続路HS1、HS2に設けられる。即ち、第1、第2液圧室Rm1、Rm2は、流体ユニットHUを介して、第1、第2ホイールシリンダCW1、CW2に接続される。流体ユニットHUは、第1、第2マスタシリンダ液圧センサPM1、PM2、第1、第2流体ポンプHP1、HP2、電気モータMT、第1、第2調圧リザーバRC1、RC2、第1、第2調圧弁UA1、UA2、第1、第2調整液圧センサPP1、PP2、第1、第2インレット弁VI1、VI2、及び、第1、第2アウトレット弁VO1、VO2を含んで構成される。
第1、第2調圧弁UA1、UA2の上部には、第1、第2液圧室Rm1、Rm2の液圧(マスタシリンダ液圧)Pm1、Pm2を検出するよう、第1、第2マスタシリンダ液圧センサPM1、PM2が設けられる。マスタシリンダ液圧センサPM(=PM1、PM2)は操作量センサBAに相当し、マスタシリンダ液圧Pmは操作量Baに相当する。なお、第1、第2マスタシリンダ液圧Pm1、Pm2は、実質的には同一であるため、第1、第2マスタシリンダ液圧センサPM1、PM2のうちの何れか1つは省略することができる。
第1、第2接続路HS1、HS2(=HS)には、第1、第2調圧弁UA1、UA2(=UA)が設けられる。調圧弁UAは、通電量(電流値)に応じて、その開弁量(リフト量)が連続的に制御される常開型のリニア電磁弁(「差圧弁」ともいう)である。調圧弁UAの上部Bm1、Bm2(=Bm)と、調圧弁UAの下部Bb1、Bb2(=Bb)とを接続するように、第1、第2還流路HK1、HK2(=HK)が設けられる。還流路HKには、第1、第2流体ポンプHP1、HP2(=HP)、及び、第1、第2調圧リザーバRC1、RC2(=RC)が設けられる。
流体ポンプHPは、調圧弁UAの上部(マスタシリンダCMと調圧弁UAとの間の接続路HSにおける部位)Bmから制動液BFを吸込み、調圧弁UAの下部(調圧弁UAとホイールシリンダCWとの間の接続路HSにおける部位)Bbに制動液BFを吐出する。流体ポンプHPは、電気モータMTによって駆動される。電気モータMTが回転駆動されると、還流路HKでは、破線矢印で示す様に、制動液BFの第1、第2還流KN1、KN2(=KN)が生じる(「HP→UA→RC→HP」の流れ)。ここで、「還流」とは、制動液BFが循環して、再び元の流れに戻ることである。還流路HKには、制動液BFが逆流しないよう、逆止弁(「チェック弁」ともいう)が設けられる。
調圧弁UAによって、還流KNが絞られて、調圧弁UAの上部(即ち、マスタシリンダ液圧Pm)と下部(即ち、制動液圧Pw)との間に圧力差(差圧)Saが発生される。具体的には、コントローラECUによって、常開型の調圧弁UAに通電が行われることで、その開弁量が減少され、ホイールシリンダCWの液圧Pwが、マスタシリンダ液圧Pmから増加するように調節される。
第1、第2接続路HS1、HS2には、第1、第2調圧弁UA1、UA2によって調節された液圧(「第1、第2調整液圧」という)Pp1、Pp2(=Pp)を検出するよう、第1、第2調整液圧センサPP1、PP2(=PP)が設けられる。調圧弁UAの開弁量と、供給電力との間には相関関係があるため、調整液圧Ppは、調圧弁UAへの通電量(例えば、電流量)に応じて調節され得る。この場合には、調整液圧センサPPは省略されてもよい。
第1、第2接続路HS1、HS2において、分岐部Bb1、Bb2から下部(ホイールシリンダCWに近い側)の構成は同じである。接続路HS(=HS1、HS2)には、インレット弁VI(=VI1、VI2)が設けられる。インレット弁VIとして、常開型のオン・オフ電磁弁が採用される。
接続路HSは、インレット弁VIの下部(即ち、インレット弁VIとホイールシリンダCWとの間)にて、第1、第2減圧路HG1、HG2(=HG)に接続される。また、減圧路HGは、調圧リザーバRCに接続される。減圧路HGには、アウトレット弁VO(=VO1、VO2)が設けられる。アウトレット弁VOとして、常閉型のオン・オフ電磁弁が採用される。
アンチロックブレーキ制御等によって、ホイールシリンダCW内の液圧(制動液圧)Pwを減少するためには、インレット弁VIが閉位置にされ、アウトレット弁VOが開位置される。制動液BFのインレット弁VIからの流入が阻止され、ホイールシリンダCW内の制動液BFは、調圧リザーバRCに流出し、制動液圧Pwは減少される。また、制動液圧Pwを増加するため、インレット弁VIが開位置にされ、アウトレット弁VOが閉位置される。制動液BFの調圧リザーバRCへの流出が阻止され、調整液圧Ppが、ホイールシリンダCWに導入され、制動液圧Pwが増加される。更に、ホイールシリンダCW内の液圧(制動液圧)Pwを保持するためには、インレット弁VI、及び、アウトレット弁VOが、共に閉弁される。つまり、電磁弁VI、VOの制御によって、制動液圧Pw(即ち、制動トルクTq)が、各車輪WHのホイールシリンダCWで独立に調整可能である。
制動コントローラ(「電子制御ユニット」ともいう)ECUは、マイクロプロセッサ、駆動回路等が実装された電気回路基板と、マイクロプロセッサにプログラムされた制御アルゴリズムにて構成されている。コントローラECUは、車載の通信バスBSを介して、信号(検出値、演算値等)を共有するよう、他のコントローラ(ECJ等)とネットワーク接続されている。例えば、制動コントローラECUは、運転支援コントローラECJと、通信バスBSを通して接続される。制動コントローラECUから、運転支援コントローラECJには、車体速度Vxが送信される。一方、運転支援コントローラECJから、制動コントローラECUには、自動制動制御を実行するための要求減速度相当値Fs(Gs、Ps等)が送信される。
制動コントローラECU(電子制御ユニット)によって、流体ユニットHUの電気モータMT、及び、電磁弁UA、VI、VOが制御される。具体的には、マイクロプロセッサ内の制御アルゴリズムに基づいて、各種電磁弁UA、VI、VOを制御するための駆動信号Ua、Vi、Voが演算される。同様に、電気モータMTを制御するための駆動信号Mtが演算される。
制動コントローラECUには、制動操作量Ba(Pm、Sp等)、車輪速度Vw、調整液圧Pp等が入力される。また、制動コントローラECUには、運転支援コントローラECJから、相当値Fsが、通信バスBSを介して入力される。制動コントローラECUによって、要求減速度相当値Fsに基づいて、モータ停止制御(後述)を含む自動制動制御が実行される。
<モータ停止制御を含む自動制動制御の処理>
図2のフロー図を参照して、モータ停止制御を含む自動制動制御の演算処理について説明する。「自動制動制御」は、運転者に代わって、要求減速度Gsに相当する値Fsに基づいて、車両を自動的に制動するものである。例えば、自動制動制御は、制動操作部材BPが操作されていない場合(即ち、「Ba=0」)に実行され、制動液圧Pwが自動的に増加される。また、自動制動制御は、制動操作部材BPが操作されている場合(即ち、「Ba>0」)でも、マスタシリンダ液圧Pmよりも制動液圧Pwが増加するよう実行される(即ち、マスタシリンダ液圧Pmと制動液圧Pwとの液圧差Saが調節される)。「モータ停止制御」は、自動制動制御の実行中に、制動制御装置SCの消費電力を低減するために、電気モータMTへの通電を停止し、その回転数を「0」にするものである。これらの演算処理は、コントローラECU(電子制御ユニット)内のマイクロプロセッサにプログラムされている。なお、自動制動制御における制動液圧Pwの調整は、調圧弁UAによって行われるため、インレット弁VI、及び、アウトレット弁VOへの通電は行われない。従って、自動制動制御の実行中は、インレット弁VIは開弁され、アウトレット弁VOは閉弁されている。
ステップS110にて、制動操作量Ba、調整液圧Pp、車輪速度Vw、減速度Gx、要求減速度相当値Fs(Gs、Ps等)、実通電量Ia、及び、モータ回転数Naの信号が読み込まれる。操作量Ba(Pm等)、調整液圧Pp、車輪速度Vw、及び、減速度Gxは、夫々、制動操作量センサBA(PM等)、調整液圧センサPP、車輪速度センサVW、及び、減速度センサGXによって検出された信号である。相当値Fsの信号は、通信バスBSを介して、コントローラECJから取得される。実通電量Iaは、調圧弁UAへの実際の通電量(例えば、電流値)であり、コントローラECUの駆動回路に設けられた通電量センサ(例えば、電流センサ)によって検出される。モータ回転数Naは、電気モータMTの実際の回転数であり、電気モータMTに設けられた回転数センサによって検出される。
ステップS120にて、車両運動に係る各種の状態量(状態変数)が演算される。具体的には、車輪速度Vw、及び、公知の演算方法に基づいて、車体速度Vxが演算される。車体速度Vxに基づいて、実際に発生している車両の減速度(実減速度)Gaが演算される。具体的には、実減速度Gaは、車体速度Vxが時間微分されて、この時間微分値(「演算減速度」という)Geが、実減速度Gaとして用いられる。また、実減速度Gaには、減速度Gx(減速度センサGXの検出値であり、「検出減速度」という)が採用され得る。更に、検出減速度Gx、及び、演算減速度Geに基づいて、実際の減速度Gaが演算されてもよい。つまり、実減速度Gaは、検出減速度Gx、及び、演算減速度Geのうちの少なくとも1つに基づいて演算される。
ステップS130にて、相当値Fsに基づいて、マスタシリンダ液圧Pmと制動液圧Pwとの差圧の目標値である要求差圧Ssが演算される。具体的には、要求差圧Ssは、予め設定された演算マップに基づいて、相当値Fsの増加に応じて、増加するように演算される。例えば、制動操作部材BPが操作されていない場合には、「Pm=0」であるため、要求差圧Ssは、要求液圧Ps(要求減速度Gsが液圧に変換された値)に一致する。
ステップS140にて、「モータ停止制御の実行が必要か、否か」が判定される。「モータ停止制御」は、自動制動制御の実行中に、制動制御装置SCの消費電力を低減するために、電気モータMTへの通電を停止し、その回転数を「0」にするものである。具体的には、ステップS140では、「制動液圧Pwの増加が不要であるか、否か」に基づいて、モータ停止制御の要否が判定される。つまり、「モータ停止制御の実行が必要であること」が「制動液圧Pwの増加が不要であること」に対応し、「モータ停止制御の実行が不要であること」が「制動液圧Pwの増加が必要であること」に対応する。
例えば、「制動液圧Pwの増加が不要である場合」は、要求減速度相当値Fsに係る状態量(状態変数)が一定になった場合、又は、要求減速度相当値Fsに係る状態量が減少される場合に相当する。一方、「制動液圧Pwの増加が必要である場合」は、要求減速度相当値Fsに係る状態量が増加される場合に相当する。従って、「相当値Fsに係る状態量が一定の場合、又は、相当値Fsに係る状態量が減少の場合」に、モータ停止制御が必要であることが判定される。
「要求減速度相当値Fsに係る状態量」は、相当値Fsそのもの、相当値Fsに応じて演算される目標値(即ち、要求差圧Ss、要求通電量Is等)、該目標値に対応する実際値(即ち、実差圧Sa、実通電量Ia)、及び、実差圧Saに対応する調整液圧Pp、制動液圧Pwのうちの少なくとも1つである。例えば、ステップS140では、上記の状態量として相当値Fs、及び、実差圧Saのうちの少なくとも1つが採用され、相当値Fsが一定になり、実差圧Sa(結果、制動液圧Pw)が一定になった状態が所定時間txに亘って継続された場合(即ち、該状態の継続時間Txが所定時間txに達した時点)に、モータ停止制御の実行が開始される。なお、上記の「一定」とは、相当値Fs(即ち、実差圧Sa、制動液圧Pw)が、予め設定された所定範囲内に収まった状態が、所定時間txに亘って継続されたことをいう。
「制動液圧Pwの増加が必要である場合(例えば、相当値Fsが増加中である場合、又は、継続時間Txが所定時間tx未満の場合」には、ステップS140は否定され、処理はステップS160に進められる。「制動液圧Pwの増加が不要である」と判定される場合には、ステップS140は肯定され、処理はステップS150に進められる。例えば、ステップS140の判定(制動液圧Pwの増加が不要であることの判定)は、相当値Fsが一定となり、該状態の継続時間Txが所定時間txに一致した演算周期にて肯定される。
ステップS150にて、制動操作量Ba(例えば、マスタシリンダ液圧Pm)に基づいて、「運転者による制動操作部材BPのオーバライド操作が行われたか、否か」が判定される。「オーバライド操作」とは、制動操作部材BPが操作されていない場合に、車両は、相当値Fsに基づいて自動減速されているが、その最中に、車両減速度の増加を要求するよう、運転者が制動操作部材BPを操作することである。例えば、オーバライド操作の判定は、「操作量Baが所定量ba以上であるか、否か」によって行われる。ここで、所定量baは、予め設定された所定値(定数)である。
運転者によるオーバライド操作が行われていない場合(即ち、「Ba<ba」の場合)には、ステップS150は否定され、処理はステップS170に進められる。運転者によるオーバライド操作が行われた場合(即ち、「Ba≧ba」であり、該当する演算周期)には、ステップS150は肯定され、処理はステップS180に進められる。
ステップS160にて、通常の自動制動制御(単に、「通常制御」ともいう)が実行される。ここで、「通常制御」は、モータ停止制御が実行されていない場合における自動制動制御である。ステップS160では、電気モータMTが駆動される。電気モータMTの駆動制御では、モータ回転数Naが、相当値Fsに応じて演算される目標回転数Ntに一致するようにサーボ制御が行われる。或いは、電気モータMTの回転数Naは、電気モータMTへの通電量(供給電力であって、例えば、電流値)と相関関係があるため、自動制動制御が開始された場合に、予め設定された所定の回転数naになるように、電気モータMTに所定の通電量が供給されてもよい。該構成では、例えば、コントローラECUの駆動回路には、電気モータMTの駆動信号Mtとして、「電気モータMTを回転駆動するオン信号(on)」、又は、「電気モータMTを停止するオフ信号(off)」が指示される。
ステップS160では、電気モータMTの駆動制御に加え、要求差圧Ssに実差圧Saが一致するように、調圧弁UAへの通電量Iaが制御される。例えば、制動操作部材BPが操作されていない場合には、「Pm=0」であるため、調整液圧Ppが、要求差圧Ss(=Ps)に近づき、一致するように、通電量Iaが調節される。具体的には、「調圧弁UAの開弁量(結果、差圧Sa)」と「調圧弁UAへの通電量Ia」との関係(所謂、「電流−液圧特性」)には相関があるため、ブロックX160の演算マップZisに示す様に、要求通電量Isは、要求差圧Ssが所定値so(予め設定された微小の定数)になった場合に、所定通電量io(予め設定された所定の定数)までステップ的に増加(急増)するように決定される。そして、「Ss>so」では、要求差圧Ssの増加に従って、要求通電量Isが増加するように演算される。
実通電量Ia(実際値)が、要求通電量Is(目標値)に近づき、一致するように、通電量フィードバック制御が行われる。調整液圧センサPPが設けられる構成では、実際の差圧Saが検出可能であるため、要求差圧Ss(目標値)、及び、実差圧Sa(検出値)に基づいて、液圧フィードバック制御が行われてもよい。更に、実減速度Gaが、要求減速度Gsに近づき、一致するように、減速度フィードバック制御が行われてもよい。
ステップS170にて、制動制御装置SCの省電力化のため、モータ停止制御が実行される。ステップS170では、調圧弁UAが閉弁され、電気モータMTの駆動が停止される。調圧弁UAの閉弁により、制動液圧Pwが保持された状態となり、電気モータMTの駆動停止が可能となる。具体的には、ステップS170では、相当値Fs(=Sa)が一定になった状態での通電量ia(例えば、電流値であり、「基準通電量」という)に対して、所定の通電量(「保持通電量」という)ipが加えられる。調圧弁UAには、基準通電量iaと保持通電量ipとの和(即ち、「ia+ip」)が供給される。つまり、調圧弁UAに供給されている通電量Iaが、基準通電量iaから保持通電量ip分だけ増加される。例えば、通電量Iaの増加は、ステップ的に行われる(即ち、急増される)。
回転部材(ブレーキディスク)KTは、回転する場合に振れ(回転軸に直角方向の変位)が生じる場合がある。該振れによって、ブレーキピストンが押され、制動液圧Pwが僅かに増加することがある。このため、調圧弁UAに基準通電量iaよりも僅かに大きい通電量Iaが供給されて、調圧弁UAが閉弁されていると、回転部材KTの振れに起因して、調圧弁UAが、意図せずに開弁されることが生じ得る。このため、調圧弁UAにおいて、保持通電量ipが付与されることによって、調圧弁UAが確実に閉弁される。換言すれば、保持通電量ipは、回転部材KTの振れに起因する制動液圧Pwの増加に対して、調圧弁UAが開弁しないように予め設定された所定の通電量である。
基準通電量iaは、相当値Fsに応じた値であり、例えば、電気モータMTの駆動が停止される直前の通電量Is、Iaである。また、保持通電量ipは、調圧弁UAを完全に閉弁状態にするための通電量であり、予め設定された所定量(定数)である。従って、基準通電量iaは、保持通電量ipによる、かさ上げ前の通電量である。保持通電量ipによる要求通電量Is(結果、実通電量Ia)の増加と同時に、又は、直後に、電気モータMTへの電力供給が停止され、電気モータMTの回転が停止される(即ち、「Na=0」となる)。
ステップS180にて、モータ停止制御の実行中に、制動操作部材BPのオーバライド操作が行われた場合における、モータ再駆動制御が実行される。モータ停止制御では、調圧弁UAの閉位置によって、差圧Sa(=Pw)が一定液圧に維持されているが、ステップS180では、制動操作部材BPの操作量Baが制動液圧Pwに反映されるよう、電気モータMTが再び駆動され、調圧弁UAによって、差圧Saが調整される。具体的には、モータ停止制御が実行される前の状態に戻るように、電気モータMTが回転駆動され、調圧弁UAに基準通電量iaが供給され、差圧Saが維持される。このとき、オーバライド操作によって、マスタシリンダ液圧Pmは、「0」から増加するため、相当値Fsが一定の場合には、制動液圧Pwは、マスタシリンダ液圧Pmに差圧Saを加えた液圧になる(即ち、「Pw=Pm+Sa」)。
<モータ停止制御の作動>
図3の時系列線図(時間Tに対する各種状態量Pw、Sa、Na等の変化)を参照して、モータ停止制御を含む自動制動制御の作動について説明する。該作動では、図1の制動制御装置SCの構成において、調整液圧センサPPが省略されたものが採用されている。また、要求減速度相当値Fsに係る状態量として、要求減速度相当値Fsが採用されている。モータ停止制御によって、自動制動制御の実行中において、電気モータMTの駆動が停止されるため、制動制御装置SCの省電力化が図られる。
線図では、以下の状況が想定されている。運転者が制動操作部材BPを操作しておらず、先ず、自動制動制御が開始される。その後、モータ停止制御が実行され、その途中で、運転者による制動操作部材BPのオーバライド操作が行われる。このため、停止されていた電気モータMTが再駆動される。なお、線図では、目標値(Ss、Is)と、実際値(Sa、Ia)とは、略一致し、重なっている。
運転者は制動操作部材BPを操作していない場合(即ち、「Pm=0」)において、時点t0で、要求減速度相当値Fs(例えば、要求減速度Gsそのもの)が「0」から増加され、自動制動制御(ステップS160の処理)が開始される。時点t0にて、モータ駆動信号Mtが、「off状態」から「on状態」に切り替えられる。これにより、電気モータMTへ通電が行われ、モータ回転数Naが値na(所定回転数であり、予め設定された定数)にまで増加される(なお、電気モータMTのロータ慣性等の影響により、所定回転数naに達するには僅かに時間を要する)。また、相当値Fsの増加に応じて、上記の通電量と差圧との相関関係(例えば、電流−液圧特性)に従って、要求通電量Isが「0」から値ioまで急増され、調圧弁UAに通電量Iaが供給され始める。時点t0以降、差圧Saが徐々に増加するよう、通電量Is、Iaが徐々に増加され、調圧弁UAの開弁量が減少される。これにより、調整液圧Ppが増加され、4つのホイールシリンダCWの制動液圧Pw(=Sa)は緩やかに増加され、車両は、要求減速度相当値Fsに応じて、円滑に減速される。
時点t1にて、相当値Fsが一定とされる。電気モータMTの駆動は継続されるが、調圧弁UAへの電力供給量Is(目標値)、Ia(実際値)は値iaで一定にされる。このため、調圧弁UAは、通電量iaに応じて開弁されており、差圧Saは一定に維持され、制動液圧Pwは、値paに保持される。このとき、継続時間Txの演算(積算)が開始される。時点t2までは、「制動液圧Pwの増加が必要」と判定されているため、モータ停止制御は実行されない。
時点t2にて、「制動液圧Pwの増加が不要である」ことが判定される。例えば、該判定は、相当値Fs(結果、差圧Sa)が所定範囲内に収まる継続時間Txが所定時間txに達した時点(該当する演算周期)にて肯定される。時点t2にて、モータ停止制御(ステップS170の処理)が開始される。調圧弁UAへの供給通電量Isが基準通電量iaから、保持通電量ip(予め設定された定数)分だけ増加(急増)される。この結果、実通電量Iaが、基準通電量iaから保持通電量ipだけ増加(ステップ的に急増)される。例えば、時点t2にて、基準通電量iaが記憶される。時点t2までは、常開型の調圧弁UAは、還流KNを絞るように開弁されているが、時点t2の後は、保持通電量ip分の増加によって、調圧弁UAが確実に閉位置にされる。これにより、回転部材(ブレーキディスク)KTの振れ等によって、制動液圧Pwが変動したとしても、調圧弁UAは、開弁されることなく、確実に閉弁状態に維持される。
そして、モータ駆動信号Mtが「on」から「off」に切り替えられて、電気モータMTの回転数Naが、所定回転数naから、「0」に向けて減少される。調圧弁UAの閉弁によって、調圧弁UAの下部の制動液BF(即ち、ホイールシリンダCW内の制動液BF)は封止されるため、電気モータMTの回転駆動が停止されても、制動液圧Pwは、値paに保持される。このため、電気モータMTへの電力供給量に相当する分のエネルギが低減され、制動制御装置SCの省電力化が図られる。なお、線図では、電気モータMTの停止と調圧弁UAの閉弁は同時に行われているが、電気モータMTは、調圧弁UAの閉弁された後に、所定の時間(非常に短時間であり、「閉弁経過時間」という)だけ経過した後に停止されてもよい。つまり、電気モータMTの停止は、調圧弁UAの閉弁と同時に、又は、直後に行われる。時点t2以降は、運転者が制動操作部材BPを操作しない限り、モータ停止制御の実行が継続される。
時点t3にて、運転者によって、制動操作部材BPが操作され、マスタシリンダ液圧Pmが増加される。時点t3にて、制動操作部材BPが操作されたこと(即ち、オーバライド操作が行われたこと)が判定される。制動制御装置SCでは、差圧Sa(マスタシリンダ液圧Pmと制動液圧Pwとの液圧差)が維持されるよう、停止されていた電気モータMTが再駆動される。この時、調圧弁UAへの通電量が調節され、調圧弁UAが開弁される。詳しくは、調圧弁UAに供給されている通電量Iaが、保持通電量ip分だけ減少(例えば、ステップ的に急減)される。これにより、流体ポンプHPが吐出する制動液BFの還流KNが、再び、調圧弁UAによって絞られ、差圧Saが維持される。
流体ポンプHPによって、制動液BFは、マスタシリンダCMと調圧弁UAとの間の接続路HSから吸引され、調圧弁UAとホイールシリンダCWの間の接続路HSに吐出される。電気モータMTの再駆動に際して、制動液BFは、マスタシリンダCM(即ち、液圧室Rm)から吸い込まれるが、モータ回転数Naが急激に増加されると、調圧弁UAは全開状態ではないため、マスタシリンダ液圧Pmが変化(僅かに減少)し、その結果、操作力Fpの変動が引き起こされる。該状況を解消するため、モータ停止制御が終了され、モータ再駆動制御の実行が開始される際には、電気モータMTの回転数Naの時間変化量dN(増加勾配であって、時間Tに対するモータ回転数Naの変化量)が、制限値Knによって、制限される。例えば、制限値Knは、予め設定される所定勾配(定数)として設定される。また、制限値Knは、ブロックXknに示す様に、制動操作速度dB、車体速度Vx、及び、実減速度Ga(又は、相当値Fs)のうちの少なくとも1つに基づいて演算されてもよい。なお、回転数Naの増加勾配dNの制限では、電気モータMTの目標回転数Ntに対して、制限値Knによる制限が加えられて、実際の回転数Naが、この目標回転数Ntに一致するように制御される。また、電気モータMTへの通電量(電力供給量)に対して、制限値Knに応じた制限が加えられてもよい。以下、制限値Knの可変設定について説明する。
例えば、モータ再駆動制御では、制動操作量Baに基づいて、制動操作部材BPの操作速度dBが演算される。そして、制動操作部材BPがオーバライド操作される時点t3(ステップS150の判定が否定状態から肯定状態に切り替えられる際の演算周期)における操作速度dB(操作量Baの時間微分値)に基づいて、制限値Knが演算される。このとき、操作量Baとして、操作変位Sp(操作変位センサSPの検出値)が採用されることが望ましい。これは、マスタシリンダ液圧Pmには、モータ回転数Naの急増に起因する変動の影響が及んでいるが、操作変位Spは、制動操作部材BPの操作量を直接検出した状態量であり、上記変動の影響が少ないことに基づく。制限値Knは、制動操作速度dB、及び、演算マップZdbに従って、操作速度dBが大きいほど、制限値Knが大きくなるように設定される。即ち、制動操作部材BPが急操作される場合には、モータ回転数Naの時間変化量dNに制限が行われ難くされる。これは、制動操作部材BPの急操作時には、制動操作部材BPの操作感の向上(即ち、操作力Fpの変動抑制)よりも、制動液圧Pwの増加を優先することに因る。
モータ再駆動制御では、車体速度Vxに基づいて、制限値Knが決定される。具体的には。制限値Knは、制動操作部材BPがオーバライド操作される時点t3の車体速度Vx、及び、演算マップZvxに従って、車体速度Vxが大きいほど、制限値Knが大きくなるように設定される。即ち、車体速度Vxが大きい場合には、モータ回転数Naの時間変化量dNに制限が行われ難くされる。これは、高速走行中は、操作力Fpの変動の抑制よりも、制動液圧Pwの増加(即ち、車両の減速度の増加)を優先することに基づく。
モータ再駆動制御では、実減速度Gaに基づいて、制限値Knが決定される。具体的には。制限値Knは、制動操作部材BPがオーバライド操作される時点t3の実減速度Ga、及び、演算マップZgaに従って、実減速度Gaが大きいほど、制限値Knが大きくなるように設定される。即ち、実減速度Gaが大きい場合には、モータ回転数Naの時間変化量dNに制限が行われ難くされる。これは、車両の減速度が大きい場合には、操作力Fpの変動の抑制よりも、制動液圧Pwの増加(即ち、車両の減速度の増加)を優先することに基づく。なお、上述した理由により、実減速度Gaに代えて、検出減速度Gx、演算減速度(車体速度Vxの時間微分値)Ge、及び、相当値Fsのうちの少なくとも1つが採用されてもよい。また、各種演算マップZdb、Zvx、Zgaに応じた制限値Knの演算では、上限値ku、及び、下限値klが設けられてもよい。
<実施形態と作用・効果のまとめ>
以下、本発明に係る制動制御装置SCの構成、及び、作用・効果についてまとめる。
制動制御装置SCでは、制動操作部材BPが操作されていない場合に、ホイールシリンダCWの液圧である制動液圧Pwを自動的に増加することで、車両を減速する自動制動制御が実行される。制動制御装置SCには、「マスタシリンダCMとホイールシリンダCWとを接続する接続路HSに設けられ、マスタシリンダCMの液圧であるマスタシリンダ液圧PmとホイールシリンダCWの液圧である制動液圧Pwとの差圧Saを調節する調圧弁UA」と、「電気モータMTによって駆動され、マスタシリンダCMと調圧弁UAとの間の接続路HSから制動液BFを吸引し、調圧弁UAとホイールシリンダCWの間の接続路HSに制動液BFを吐出する流体ポンプHP」と、「調圧弁UA、及び、電気モータMTを制御するコントローラECU」と、が設けられる。
制動制御装置SCでは、コントローラECUによって、制動液圧Pwが増加された後に、制動液圧Pwの増加が不要となった場合に、調圧弁UAが閉弁され、電気モータMTの駆動が停止される。具体的には、調圧弁UAは常開型であって、コントローラECUは、制動液圧Pwの増加が不要であると判定された時点(例えば、要求減速度相当値Fsが一定状態になった時点)で、調圧弁UAに供給される通電量Iaが、所定値である保持通電量ip分だけ増加される。ここで、「要求減速度相当値Fsに係る状態量」は、要求減速度相当値Fsそのもの、要求減速度相当値Fsに基づいて演算される要求差圧Ss、要求通電量Is、及び、要求減速度相当値Fsに応じた結果である実差圧Sa、調整液圧Pp、制動液圧Pw、実通電量Iaのうちの少なくとも1つである。また、「一定」とは、状態変数が所定範囲(定数)の内に収まった状態が、所定時間txに亘って継続された状態である。
要求減速度相当値Fsに係る状態量(Fs、Ss等)が一定となり、制動液圧Pwの増加が不要となった場合には、相当値Fsに応じて制御される差圧Sa(=Pw)が一定状態になっており、調圧弁UAが閉弁されることによって、該状態が維持(最終的には、制動力の維持)され得る。このため、電気モータMTへの電力供給が停止され、制動制御装置SCの省電力化が達成される。なお、調圧弁UAの閉弁状態による制動液圧Pwの保持をより確実にするため、調圧弁UAに対する閉弁指示(即ち、所定の保持通電量ipの増加)が行われた直後に、電気モータMTが停止されるとよい。
制動制御装置SCでは、コントローラECUは、自動制動制御が実行され、電気モータMTの駆動が停止されている状態で(即ち、モータ停止制御中に)、制動操作部材BPの操作が行われた場合(即ち、オーバライド操作時)に、電気モータMTの回転数Naの時間変化量dNに制限値Knが設けられて、電気モータMTが再駆動される。
オーバライド操作が行われた場合には、運転者による制動操作部材BPの操作が、制動液圧Pwに反映されるよう、閉弁されていた調圧弁UAが開弁される。このとき、電気モータMTの回転数Naが急増されると、マスタシリンダ液圧Pmに変動が生じ、制動操作部材BPの操作感が低下する場合が生じ得る。該状況を回避するため、電気モータMTが再駆動される場合には、モータ回転数Naの時間変化量dNに制限が設けられる。これにより、マスタシリンダ液圧Pmの変動が抑制され、制動操作部材BPの操作感が向上され得る。
<他の実施形態>
上記の実施形態では、2系統の流体路として、ダイアゴナル型のものが採用された。これに代えて、2系統の流体路として、前後型(「II型」ともいう)のものが採用されてもよい。この場合、マスタシリンダCMの第1液圧室Rm1は、左右前輪のホイールシリンダCWに接続され、第2液圧室Rm2は、左右後輪のホイールシリンダCWに接続される。該構成でも、上記同様の効果を奏する。
SC…制動制御装置、BP…制動操作部材、CM…マスタシリンダ、Rm…液圧室、CW…ホイールシリンダ、HS…接続路、BA…操作量センサ、HU…流体ユニット、ECU…制動コントローラ(電子制御ユニット)、MT…電気モータ、HP…流体ポンプ、UA…調圧弁、ECJ…運転支援コントローラ、Gs…要求減速度、Fs…要求減速度相当値(要求減速度Gsに係る状態変数)、Pm…マスタシリンダ液圧、Pw…ホイールシリンダ液圧(制動液圧)、Sa…差圧(マスタシリンダ液圧Pmとホイールシリンダ液圧Pwとの圧力差)、Ia…通電量、Na…モータ回転数、ia…基準通電量、ip…保持通電量。


Claims (2)

  1. 制動操作部材が操作されていない場合に、ホイールシリンダの液圧である制動液圧を自動的に増加することで車両を減速させる車両の制動制御装置であって、
    マスタシリンダと前記ホイールシリンダとを接続する接続路に設けられ、前記マスタシリンダの液圧であるマスタシリンダ液圧と前記制動液圧との差圧を調節する調圧弁と、
    電気モータによって駆動され、前記調圧弁と前記ホイールシリンダの間の前記接続路に制動液を吐出する流体ポンプと、
    前記調圧弁、及び、前記電気モータを制御するコントローラと、
    を備え、
    前記コントローラは、
    前記制動液圧の増加が不要になった場合に、前記調圧弁を閉弁し、前記電気モータの駆動を停止する、車両の制動制御装置。
  2. 請求項1に記載の車両の制動制御装置であって、
    前記調圧弁は常開型であり、
    前記コントローラは、
    前記制動液圧の増加が不要になった時点で、前記調圧弁に供給される通電量を所定通電量だけ増加する、車両の制動制御装置。
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