JP2023093195A - 車両の制動制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】フィードバック制御を含む液圧制御が実行される車両の制動制御装置において、その構成が簡素なものを提供する。【解決手段】車両の制動制御装置は、制動操作部材の操作量に応じて供給圧を出力する第1ユニットと、第1ユニットとホイールシリンダとの間に設けられ供給圧を調整してホイールシリンダにホイール圧を出力する第2ユニットと、第1ユニットと第2ユニットとの間で信号伝達を行う通信バスと、第1ユニットに接続され操作量を検出する操作量センサと、第2ユニットに接続され供給圧を検出する供給圧センサと、を備える。そして、第1ユニットは、操作量に基づいて目標圧を演算し、通信バスを介して第2ユニットから供給圧を取得し、供給圧を目標圧に一致させるようにフィードバック制御を実行する。【選択図】図4
Description
本開示は、車両の制動制御装置に関する。
出願人は、特許文献1に記載されるような車両の制動制御装置を開発している。特許文献1には、「ブレーキバイワイヤ構成の制動制御装置において、制動操作特性が良好であり、通常制動時には2つの制動系統が流体的に分離されたものを提供する」ため、「制動制御装置は、4つのホイールシリンダのうちの2つが接続される第1流体路と、4つのホイールシリンダのうちの別の2つが接続される第2流体路と、第1、第2流体路を流体的に分離するピストンと、第1、第2流体路とは流体的に分離され制動操作部材に操作力を付与するシミュレータと、リザーバに接続される電動ポンプと、電動ポンプが吐出する制動液を調整液圧に調節する調圧弁と、調圧弁を通過した制動液を電動ポンプの吸込み部に戻す還流路と、第1、第2流体路及びシミュレータとは流体的に分離され調整液圧によってピストンを介して第1、第2流体路の液圧を調整するサーボ室と、電動ポンプ及び調圧弁を制御するコントローラと、を備える」ことが記載されている。
ところで、特許文献1の装置では、調整液圧を検出する圧力センサが設けられ、検出された調整液圧が目標液圧に近づき、一致するよう、調圧弁がフィードバック制御される。これにより、高精度な液圧制御が達成される。このような制動制御装置では、液圧フィードバック制御が、簡素な構成で実行されることが望まれている。
本発明の目的は、フィードバック制御を含む液圧制御が実行される車両の制動制御装置において、その構成が簡素な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(SC)は、制動操作部材(BP)の操作量(Sp)に応じて供給圧(Pm)を出力する第1ユニット(SA)と、前記第1ユニット(SA)とホイールシリンダ(CW)との間に設けられ、前記供給圧(Pm)を調整して前記ホイールシリンダ(CW)にホイール圧(Pw)を出力する第2ユニット(SB)と、前記第1ユニット(SA)と前記第2ユニット(SB)との間で信号伝達を行う通信バス(BS)と、前記第1ユニット(SA)に接続され、前記操作量(Sp)を検出する操作量センサ(SP)と、前記第2ユニット(SB)に接続され、前記供給圧(Pm)を検出する供給圧センサ(PM)と、を備える。前記第1ユニット(SA)は、前記操作量(Sp)に基づいて目標圧(Pt)を演算し、前記通信バス(BS)を介して前記第2ユニット(SB)から前記供給圧(Pm)を取得し、前記供給圧(Pm)を前記目標圧(Pt)に一致させるようにフィードバック制御を実行する。
第2ユニットSBには、アンチロックブレーキ制御、横滑り防止制御等の各輪独立制御が実行されるよう、供給圧センサPMが含まれている。そして、第1ユニットSAでは、通信バスBSを介して、供給圧Pmが取得される。上記構成によれば、、1つの供給圧センサPMが、調圧制御、及び、各輪独立制御にて共用される。これにより、制動制御装置SCの全体構成が簡素化され得る。
本発明に係る車両の制動制御装置(SC)では、前記操作量センサ(SP)は、前記第2ユニット(SB)にも接続される。前記第1ユニット(SA)が前記供給圧(Pm)を取得できない場合(FP=1)には、前記第2ユニット(SB)は、前記操作量(Sp)に基づいて前記目標圧(Pt)を演算し、前記目標圧(Pt)と前記供給圧(Pm)との偏差(hP)に基づいて前記ホイール圧(Pw)を調整する。例えば、前記第2ユニット(SB)は、前記供給圧(Pm)が前記目標圧(Pt)よりも小さい場合に、前記ホイール圧(Pw)を前記偏差(hP)に相当する分だけ増加する。
上記構成は、第1制動ユニットSAが、供給圧Pmを取得できず、上記フィードバック制御を実行できない場合であっても、第2制動ユニットSBによって供給圧Pmの過不足(即ち、液圧誤差)を補償し、ホイール圧Pwの調圧精度を確保できる簡素な構成である。
<構成部材等の記号、及び、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、演算処理、信号、特性、及び、値は、同一機能のものである。各車輪に係る記号末尾に付された添字「f」、「r」は、それが前後輪の何れの系統に関するものであるかを示す包括記号である。例えば、各車輪に設けられたホイールシリンダCWにおいて、「前輪ホイールシリンダCWf」、「後輪ホイールシリンダCWr」と表記される。更に、記号末尾の添字「f」、「r」は省略され得る。添字「f」、「r」が省略された場合には、各記号は総称を表す。例えば、「CW」は、車両の前後車輪に設けられたホイールシリンダの総称である。
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、演算処理、信号、特性、及び、値は、同一機能のものである。各車輪に係る記号末尾に付された添字「f」、「r」は、それが前後輪の何れの系統に関するものであるかを示す包括記号である。例えば、各車輪に設けられたホイールシリンダCWにおいて、「前輪ホイールシリンダCWf」、「後輪ホイールシリンダCWr」と表記される。更に、記号末尾の添字「f」、「r」は省略され得る。添字「f」、「r」が省略された場合には、各記号は総称を表す。例えば、「CW」は、車両の前後車輪に設けられたホイールシリンダの総称である。
マスタシリンダCMからホイールシリンダCWに至るまでの流体路において、マスタシリンダCMに近い側(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(マスタシリンダCMから遠い側)が「下部」と称呼される。また、第1、第2流体ユニットYA、YBにおける制動液BFの循環流KN、KLにおいて、第1、第2流体ポンプQA、QBの吐出部に近い側(吸入部から離れた側)が「上流側」と称呼され、第1、第2流体ポンプQA、QBの吸入部に近い側(吐出部から離れた側)が「下流側」と称呼される。
第1制動ユニットSAの第1流体ユニットYA、第2制動ユニットSBの第2流体ユニットYB、及び、ホイールシリンダCWは、流体路(連絡路HS)にて接続される。更に、第1、第2流体ユニットYA、YBでは、各種構成要素(UA等)が流体路にて接続される。ここで、「流体路」は、制動液BFを移動するための経路であり、配管、アクチュエータ内の流路、ホース等が該当する。以下の説明で、連絡路HS、還流路HK、戻し路HL、リザーバ路HR、入力路HN、サーボ路HV、減圧路HG等は流体路である。
<制動制御装置SCを搭載した車両JV>
図1の概略図を参照して、本発明に係る制動制御装置SCを搭載した車両JVの全体構成について説明する。車両JVは、駆動用の電気モータを備えたハイブリッド車両、又は、電気自動車である。車両JVには、回生装置KGが備えられる。回生装置KGは、ジェネレータGN、及び、回生装置用の制御ユニットEG(「回生コントローラ」ともいう)にて構成される。ジェネレータGNは、駆動用の電気モータでもある。回生制動では、電気モータ/ジェネレータGNが発電機として作動し、発電された電力が、回生コントローラEGを介して、蓄電池BGに蓄えられる。例えば、回生装置KGは、前輪WHfに備えられる。該構成では、回生装置KGによって、前輪WHfに回生制動力Fgが発生される。
図1の概略図を参照して、本発明に係る制動制御装置SCを搭載した車両JVの全体構成について説明する。車両JVは、駆動用の電気モータを備えたハイブリッド車両、又は、電気自動車である。車両JVには、回生装置KGが備えられる。回生装置KGは、ジェネレータGN、及び、回生装置用の制御ユニットEG(「回生コントローラ」ともいう)にて構成される。ジェネレータGNは、駆動用の電気モータでもある。回生制動では、電気モータ/ジェネレータGNが発電機として作動し、発電された電力が、回生コントローラEGを介して、蓄電池BGに蓄えられる。例えば、回生装置KGは、前輪WHfに備えられる。該構成では、回生装置KGによって、前輪WHfに回生制動力Fgが発生される。
車両JVには、前輪、後輪制動装置SXf、SXr(=SX)が備えられる。制動装置SXは、ブレーキキャリパCP、摩擦部材MS(例えば、ブレーキパッド)、及び、回転部材(例えば、ブレーキディスク)KTにて構成される。ブレーキキャリパCPには、ホイールシリンダCWが設けられる。ホイールシリンダCW内の液圧Pw(「ホイール圧」という)によって、摩擦部材MSが、各車輪WHに固定された回転部材KTに押し付けられる。これにより、車輪WHには制動力Fmが発生される。ホイール圧Pwによって発生される制動力が「摩擦制動力Fm」と称呼される。
車両JVには、制動操作部材BP、及び、各種センサ(SP等)が備えられる。制動操作部材(例えば、ブレーキペダル)BPは、運転者が車両JVを減速するために操作する部材である。車両JVには、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が設けられる。操作変位Spは、制動操作部材BPの操作量(制動操作量)を表示する状態量(状態変数)の1つであり、ブレーキバイワイヤ型の制動制御装置SCにおいては、運転者の制動意志を表す信号(即ち、制動指示)である。
操作変位センサSP(「操作量センサ」に相当)には、2つの検出部SPa、SPb(「第1、第2検出部」という)が含まれる。即ち、操作変位Spの検出が二重で行われ、操作変位センサSPが冗長化されてる。操作変位センサSPの第1検出部SPa(「第1変位検出部」という)は、第1変位信号線LSpaによって第1制動ユニットSA(特に、第1制御ユニットEA)に接続される。一方、操作変位センサSPの第2検出部SPb(「第2変位検出部」という)は、第2変位信号線LSpbによって第2制動ユニットSB(特に、第2制御ユニットEB)に接続される。従って、第1変位検出部SPaの信号Spa(「第1操作変位」という)は、直接的には、第1制御ユニットEAに入力される。一方、第2変位検出部SPbの信号Spb(「第2操作変位」という)は、直接的には、第2制御ユニットEBに入力される。例えば、「信号線LSpa、LSpb」は、信号伝達用の電線(ワイヤハーネス)である。
操作変位センサSPの他に、制動操作量を表す他の状態量として、ストロークシミュレータSSの液圧Ps(「シミュレータ圧」という)が採用される。シミュレータ圧Psは、シミュレータ圧センサPSによって検出される。シミュレータ圧センサPSは、シミュレータ圧信号線LPsによって第1制動ユニットSA(特に、第1制御ユニットEA)に接続される。従って、シミュレータ圧Psは、直接的には、第1制御ユニットEAに入力される。なお、シミュレータ圧Psは、制動操作部材BPの操作力に相当する状態量である。
車両JVには、各種センサが備えられる。アンチロックブレーキ制御、横滑り防止制御等の各車輪WHのホイール圧Pwを個別に制御する制動制御(「各輪独立制御」という)のために、車輪WHには、その回転速度(車輪速度)Vwを検出する車輪速度センサVWが備えられる。また、操舵量Sa(例えば、ステアリングホイールの操作角)を検出する操舵量センサ、車両のヨーレイトYrを検出するヨーレイトセンサ、車両の前後加速度Gxを検出する前後加速度センサ、及び、車両の横加速度Gyを検出する横加速度センサが備えられる(以上、非図示)。車輪速度Vw、操舵量Sa、ヨーレイトYr、前後加速度Gx、及び、横加速度Gyの各信号は、夫々の信号線を介して、第2制動ユニットSB(特に、第2制御ユニットEB)に入力される。
車両JVには、制動制御装置SCが備えられる。制動制御装置SCでは、2系統の制動系統として、所謂、前後型(「II型」ともいう)のものが採用される。制動制御装置SCによって、実際のホイール圧Pwが調整される。
制動制御装置SCは、2つの制動ユニットSA、SBにて構成される。第1制動ユニットSAは、第1流体ユニットYA、及び、第1制御ユニットEAにて構成される。第1流体ユニットYAは、駆動用蓄電池BGとは別の蓄電池BT(制動用蓄電池)を電力源として、第1制御ユニットEAによって制御される。第2制動ユニットSBは、第2流体ユニットYB、及び、第2制御ユニットEBにて構成される。第2流体ユニットYBは、第1制動ユニットSAと同様に、蓄電池BTを電力源として、第2制御ユニットEBによって制御される。
第1制動ユニットSA(特に、第1制御ユニットEA)、及び、第2制動ユニットSB(特に、第2制御ユニットEB)は、通信バスBSに接続される。また、通信バスBSには、回生装置KG(特に、回生制御ユニットEG)が接続される。「通信バスBS」は、両端が終端とされる通信線に複数の制御ユニット(「コントローラ」ともいう)がぶら下がるネットワーク構造を有している。通信バスBSによって、複数のコントローラ(EA、EB、EG等)の間で信号伝達が行われる。つまり、複数のコントローラは、通信バスBSに信号(検出値、演算値、制御フラグ等)を送信することができるとともに、通信バスBSから信号を受信することができる。例えば、通信バスBSとして、ビークルバス(車両内のコントローラを相互接続する内部通信ネットワーク)が採用され、CANがシリアル通信プロトコルに用いられる。通信バスBSは、通信線(例えば、CANバスケーブル)、及び、各コントローラにおける送受信用マイクロコントローラにて構成される。
<第1制動ユニットSA>
図2の概略図を参照して、制動制御装置SCの第1制動ユニットSA(「第1ユニット」に相当)の構成例について説明する。第1制動ユニットSAは、制動操作部材BP(ブレーキペダル)の操作に応じて、供給圧Pmを発生する。供給圧Pmは、連絡路HS(流体路)、及び、第2制動ユニットSBを介して、最終的には、ホイールシリンダCWに供給される。第1制動ユニットSAは、第1流体ユニットYA、及び、第1制御ユニットEAにて構成される。
図2の概略図を参照して、制動制御装置SCの第1制動ユニットSA(「第1ユニット」に相当)の構成例について説明する。第1制動ユニットSAは、制動操作部材BP(ブレーキペダル)の操作に応じて、供給圧Pmを発生する。供給圧Pmは、連絡路HS(流体路)、及び、第2制動ユニットSBを介して、最終的には、ホイールシリンダCWに供給される。第1制動ユニットSAは、第1流体ユニットYA、及び、第1制御ユニットEAにて構成される。
≪第1流体ユニットYA≫
第1流体ユニットYA(「第1アクチュエータ」ともいう)は、アプライ部AP、調圧部CA、及び、入力部NRにて構成される。
第1流体ユニットYA(「第1アクチュエータ」ともいう)は、アプライ部AP、調圧部CA、及び、入力部NRにて構成される。
[アプライ部AP]
制動操作部材BPの操作に応じて、アプライ部APから供給圧Pmが出力される。アプライ部APは、タンデム型のマスタシリンダCM、及び、プライマリ、セカンダリマスタピストンNM、NSにて構成される。
制動操作部材BPの操作に応じて、アプライ部APから供給圧Pmが出力される。アプライ部APは、タンデム型のマスタシリンダCM、及び、プライマリ、セカンダリマスタピストンNM、NSにて構成される。
タンデム型マスタシリンダCMには、プライマリ、セカンダリマスタピストンNM、NSが挿入される。マスタシリンダCMの内部は、2つのマスタピストンNM、NSによって、4つの液圧室Rmf、Rmr、Ru、Rsに区画される。前輪、後輪マスタ室Rmf、Rmr(=Rm)は、マスタシリンダCMの一方側底部、及び、マスタピストンNM、NSによって区画される。更に、マスタシリンダCMの内部は、マスタピストンNMのつば部Tuによって、サーボ室Ruと反力室Rsとに仕切られる。マスタ室Rmとサーボ室Ruとは、つば部Tuを挟んで、相対するように配置される。ここで、マスタ室Rmの受圧面積rmとサーボ室Ruの受圧面積ruとは等しくされる。
非制動時には、マスタピストンNM、NSは、最も後退した位置(即ち、マスタ室Rmの体積が最大になる位置)にある。該状態では、マスタシリンダCMのマスタ室Rmは、マスタリザーバRVに連通している。マスタリザーバRV(大気圧リザーバであり、単に「リザーバ」ともいう)の内部に制動液BFが貯蔵される。制動操作部材BPが操作されると、マスタピストンNM、NSが前進方向Ha(マスタ室Rmの体積が減少する方向)に移動される。該移動により、マスタ室RmとリザーバRVとの連通は遮断される。そして、マスタピストンNM、NSが、更に、前進方向Haに移動されると、前輪、後輪供給圧Pmf、Pmr(=Pm)が「0(大気圧)」から増加される。これにより、マスタシリンダCMのマスタ室Rmから、供給圧Pmに加圧された制動液BFが出力(圧送)される。供給圧Pmは、マスタ室Rmの液圧であるため、「マスタ圧」とも称呼される。
[調圧部CA]
調圧部CAによって、アプライ部APのサーボ室Ruに対して、サーボ圧Puが供給される。調圧部CAは、第1電気モータMA、第1流体ポンプQA、及び、調圧弁UAにて構成される。
調圧部CAによって、アプライ部APのサーボ室Ruに対して、サーボ圧Puが供給される。調圧部CAは、第1電気モータMA、第1流体ポンプQA、及び、調圧弁UAにて構成される。
第1電気モータMAによって、第1流体ポンプQAが駆動される。第1流体ポンプQAにおいて、吸入部と吐出部とは、還流路HK(流体路)によって接続される。また、第1流体ポンプQAの吸入部は、リザーバ路HRを介して、マスタリザーバRVとも接続される。第1流体ポンプQAの吐出部には、逆止弁が設けられる。
還流路HKには、常開型の調圧弁UAが設けられる。調圧弁UAは、通電状態(例えば、供給電流)に基づいて開弁量が連続的に制御されるリニア型の電磁弁である。調圧弁UAは、その上流側と下流側との液圧差(差圧)を調整するので、「差圧弁」とも称呼される。
第1流体ポンプQAから制動液BFが吐出されると、還流路HKには、制動液BFの循環流KN(破線矢印で示す)が発生される。調圧弁UAが全開状態にある場合(調圧弁UAは常開型であるため、非通電時)には、還流路HKにおいて、第1流体ポンプQAの吐出部と調圧弁UAとの間の液圧Pu(「サーボ圧」という)は、「0(大気圧)」である。調圧弁UAへの通電量(供給電流)が増加されると、調圧弁UAによって循環流KN(還流路HK内で循環する制動液BFの流れ)が絞られる。換言すれば、調圧弁UAによって、還流路HKの流路が狭められて、調圧弁UAによるオリフィス効果が発揮される。これにより、調圧弁UAの上流側の液圧Puが「0」から増加される。つまり、循環流KNにおいて、調圧弁UAに対して、上流側の液圧Pu(サーボ圧)と下流側の液圧(大気圧)との液圧差(差圧)が発生される。該差圧は、調圧弁UAへの通電量によって調節される。
還流路HKは、第1流体ポンプQAの吐出部と調圧弁UAとの間の部位にて、サーボ路HV(流体路)を介してサーボ室Ruに接続される。従って、サーボ圧Puは、サーボ室Ruに導入(供給)される。サーボ圧Puの増加によって、マスタピストンNM、NSが前進方向Ha(マスタ室Rmの体積が減少する方向)に押圧され、前輪、後輪マスタ室Rmf、Rmr内の液圧Pmf、Pmr(前輪、後輪供給圧)が増加される。
前輪、後輪マスタ室Rmf、Rmr(=Rm)には、前輪、後輪連絡路HSf、HSr(=HS)が接続される。前輪、後輪連絡路HSf、HSrは、第2制動ユニットSB(特に、第2流体ユニットYB)を経由して、前輪、後輪ホイールシリンダCWf、CWr(=CW)に接続される。従って、前輪、後輪供給圧Pmf、Pmrは、第1制動ユニットSAから前輪、後輪ホイールシリンダCWf、CWrに対して供給される。ここで、前輪供給圧Pmfと後輪供給圧Pmrとは等しい(即ち、「Pmf=Pmr」)。
[入力部NR]
入力部NRによって、回生協調制御を実現するよう、制動操作部材BPは操作されるが、ホイール圧Pwが発生しない状態が生み出される。「回生協調制御」は、制動時に、車両JVが有する運動エネルギを効率良く電気エネルギに回収できるよう、摩擦制動力Fm(ホイール圧Pwによる制動力)と回生制動力Fg(ジェネレータGNによる制動力)とを協働させるものである。入力部NRは、入力シリンダCN、入力ピストンNN、導入弁VA、開放弁VB、ストロークシミュレータSS、及び、シミュレータ液圧センサPSにて構成される。
入力部NRによって、回生協調制御を実現するよう、制動操作部材BPは操作されるが、ホイール圧Pwが発生しない状態が生み出される。「回生協調制御」は、制動時に、車両JVが有する運動エネルギを効率良く電気エネルギに回収できるよう、摩擦制動力Fm(ホイール圧Pwによる制動力)と回生制動力Fg(ジェネレータGNによる制動力)とを協働させるものである。入力部NRは、入力シリンダCN、入力ピストンNN、導入弁VA、開放弁VB、ストロークシミュレータSS、及び、シミュレータ液圧センサPSにて構成される。
入力シリンダCNは、マスタシリンダCMに固定される。入力シリンダCNには、入力ピストンNNが挿入される。入力ピストンNNは、制動操作部材BP(ブレーキペダル)に連動するよう、クレビス(U字リンク)を介して、制動操作部材BPに機械的に接続される。入力ピストンNNの端面とプライマリピストンNMの端面とは隙間Ks(「離間変位」ともいう)を有している。離間距離Ksがサーボ圧Puによって調節されることで、回生協調制御が実現される。
入力部NRの入力室Rnは、入力路HN(流体路)を介して、アプライ部APの反力室Rsに接続される。入力路HNには、常閉型の導入弁VAが設けられる。入力路HNは、導入弁VAと反力室Rsとの間にて、リザーバ路HRを介して、マスタリザーバRVに接続される。リザーバ路HRには、常開型の開放弁VBが設けられる。導入弁VA、及び、開放弁VBは、オン・オフ型の電磁弁である。導入弁VAと反力室Rsとの間で、入力路HNにストロークシミュレータSS(単に、「シミュレータ」ともいう)が接続される。
導入弁VA、及び、開放弁VBに電力供給(給電)が行われない場合には、導入弁VAは閉弁され、開放弁VBは開弁される。導入弁VAの閉弁により、入力室Rnは封止され、流体ロックされる。これにより、マスタピストンNM、NSは、制動操作部材BPと一体で変位する。また、開放弁VBの開弁により、シミュレータSSは、マスタリザーバRVに連通される。導入弁VA、及び、開放弁VBに電力供給(給電)が行われる場合には、導入弁VAは開弁され、開放弁VBは閉弁される。これにより、マスタピストンNM、NSは、制動操作部材BPとは別体で変位することが可能である。このとき、入力室RnはストロークシミュレータSSに接続されるので、制動操作部材BPの操作力FpはシミュレータSSによって発生される。
マスタピストンNM、NSと制動操作部材BPとが別体で変位する状態(電磁弁VA、VBの通電時)が「第1モード(又は、バイワイヤモード)」と称呼される。第1モードでは、制動制御装置SCはブレーキバイワイヤ型の装置(即ち、運転者の制動操作に対して、摩擦制動力Fmが独立で発生可能な装置)として機能する。このため、第1モードでは、制動操作部材BPの操作とは独立でホイール圧Pwは発生される。一方、マスタピストンNM、NSと制動操作部材BPとが一体で変位する状態(電磁弁VA、VBの非通電時)が「第2モード(又は、マニュアルモード)」と称呼される。第2モードでは、ホイール圧Pwは運転者の制動操作に連動する。入力部NRでは、導入弁VA、及び、開放弁VBへの給電の有無によって、第1モード(バイワイヤモード)、及び、第2モード(マニュアルモード)のうちの一方の作動モードが選択される。なお、制動制御装置SCで電力失陥が生じた場合(例えば、蓄電池BTの故障等)には、入力部NRは第2モードになる。
シミュレータSS内の液圧Ps(シミュレータ圧)を検出するよう、入力路HNには、導入弁VAと反力室Rsとの間で、シミュレータ圧センサPSが設けられる。シミュレータ圧センサPSは、シミュレータ圧信号線LPsによって、第1制御ユニットEAに接続される。従って、シミュレータ圧Psは、シミュレータ圧信号線LPsを介して第1制御ユニットEAに直接入力される。
≪第1制御ユニットEA≫
第1制御ユニットEA(「第1コントローラ」ともいう)によって、第1アクチュエータYAが制御される。第1コントローラEAは、第1マイクロプロセッサMPa、及び、第1駆動回路DRaにて構成される。第1コントローラEAは、他のコントローラ(EB、EG等)との間で信号(検出値、演算値、制御フラグ等)を共有できるよう、通信バスBSに接続される。
第1制御ユニットEA(「第1コントローラ」ともいう)によって、第1アクチュエータYAが制御される。第1コントローラEAは、第1マイクロプロセッサMPa、及び、第1駆動回路DRaにて構成される。第1コントローラEAは、他のコントローラ(EB、EG等)との間で信号(検出値、演算値、制御フラグ等)を共有できるよう、通信バスBSに接続される。
第1コントローラEAと操作変位センサSPの第1検出部SPaとは、第1検出部SPa用の信号線LSpaを介して接続される。また、第1コントローラEAとシミュレータ圧センサPSとは、シミュレータ圧センサPS用の信号線LPsを介して接続される。第1コントローラEAには、これらの信号線LSpa、LPsを通して、第1操作変位Spa、及び、シミュレータ圧Psが、直接入力される。
第1コントローラEA(特に、第1マイクロプロセッサMPa)には、調圧制御のアルゴリズムがプログラムされている。「調圧制御」は、供給圧Pm(結果、ホイール圧Pw)を調節するための制御であり、回生協調制御を含んでいる。調圧制御は、第1、第2操作変位Spa、Spb、シミュレータ圧Ps、供給圧Pm、及び、最大回生制動力Fxに基づいて実行される。
調圧制御のアルゴリズムに基づいて、第1駆動回路DRaによって、第1アクチュエータYAを構成する第1電気モータMA、及び、各種電磁弁(UA等)が駆動される。第1駆動回路DRaには、第1電気モータMAを駆動するよう、スイッチング素子(例えば、MOS-FET)にてHブリッジ回路が構成される。また、第1駆動回路DRaには、各種電磁弁(UA等)を駆動するよう、スイッチング素子が備えられる。加えて、第1駆動回路DRaには、第1電気モータMAへの供給電流Im(実際値)を検出するモータ電流センサ(非図示)、及び、調圧弁UAへの供給電流Ia(実際値であり、「第1供給電流」という)を検出する第1電流センサ(非図示)が含まれる。なお、第1電気モータMAには、その回転数Na(実際値)を検出する回転数センサ(非図示)が設けられる。第1電気モータMAに回転角Ka(実際値)を検出する回転角センサ(非図示)が設けられ、モータ回転角Kaに基づいて、モータ回転数Naが演算されてもよい。
第1コントローラEAでは、操作変位Sp(操作量)に基づいて、第1供給電流Iaに対応する第1目標電流Ita(目標値)が演算される。そして、第1供給電流Iaが、第1目標電流Itaに近付き、一致するように制御される(所謂、電流フィードバック制御)。また、第1コントローラEAでは、操作変位Spに基づいて、実際の回転数Naに対応する目標回転数Nta(目標値)が演算される。そして、実際の回転数Naが、目標回転数Ntaに近付き、一致するように、モータ供給電流Imが制御される(所謂、回転数フィードバック制御)。これらの制御アルゴリズムに基づいて、第1電気モータMAを制御するための駆動信号Ma、及び、各種電磁弁UA、VA、VBを制御するための駆動信号Ua、Va、Vbが演算される。そして、駆動信号(Ma等)に応じて、第1駆動回路DRaのスイッチング素子が駆動され、第1電気モータMA、及び、電磁弁UA、VA、VBが制御される。
<第2制動ユニットSB>
図3の概略図を参照して、制動制御装置SCの第2制動ユニットSB(「第2ユニット」に相当)の構成例について説明する。第2制動ユニットSBは、アンチロックブレーキ制御、トラクション制御、横滑り防止制御等の各輪独立制御を実行するための汎用のユニット(装置)である。加えて、第2制動ユニットSBでは、補完制御が実行される。「補完制御」は、第1制動ユニットSAの異常に起因する供給圧Pmの過不足を補うものである。
図3の概略図を参照して、制動制御装置SCの第2制動ユニットSB(「第2ユニット」に相当)の構成例について説明する。第2制動ユニットSBは、アンチロックブレーキ制御、トラクション制御、横滑り防止制御等の各輪独立制御を実行するための汎用のユニット(装置)である。加えて、第2制動ユニットSBでは、補完制御が実行される。「補完制御」は、第1制動ユニットSAの異常に起因する供給圧Pmの過不足を補うものである。
第2制動ユニットSBには、第1制動ユニットSAから、前輪、後輪供給圧Pmf、Pmr(=Pm)が供給される。そして、第2制動ユニットSBにて、前輪、後輪供給圧Pmf、Pmrが調整(増減)され、前輪、後輪ホイールシリンダCWf、CWrの液圧Pwf、Pwr(前輪、後輪ホイール圧)として出力される。第2制動ユニットSBは、第2流体ユニットYB、及び、第2制御ユニットEBにて構成される。
≪第2流体ユニットYB≫
第2流体ユニットYB(「第2アクチュエータ」ともいう)は、連絡路HSにおいて、第1アクチュエータYAとホイールシリンダCWとの間に設けられる。第2アクチュエータYBは、供給圧センサPM、制御弁UB、第2流体ポンプQB、第2電気モータMB、調圧リザーバRB、インレット弁VI、及び、アウトレット弁VOにて構成される。
第2流体ユニットYB(「第2アクチュエータ」ともいう)は、連絡路HSにおいて、第1アクチュエータYAとホイールシリンダCWとの間に設けられる。第2アクチュエータYBは、供給圧センサPM、制御弁UB、第2流体ポンプQB、第2電気モータMB、調圧リザーバRB、インレット弁VI、及び、アウトレット弁VOにて構成される。
前輪、後輪制御弁UBf、UBr(=UB)が、前輪、後輪連絡路HSf、HSr(=HS)に設けられる。制御弁UBは、調圧弁UAと同様に、常開型のリニア電磁弁(差圧弁)である。制御弁UBによって、ホイール圧Pwは、前後輪系統で供給圧Pmから個別に増加されることが可能である。
前輪、後輪供給圧センサPMf、PMr(=PM)が、第1アクチュエータYA(特に、前輪、後輪マスタ室Rmf、Rmr)から供給される実際の液圧Pmf、Pmr(前輪、後輪供給圧)を検出するよう、前輪、後輪制御弁UBf、UBrの上部(第1アクチュエータYAに近い側の連絡路HSの部位)に設けられる。供給圧センサPMは、「マスタ圧センサ」とも称呼され、第2アクチュエータYBに内蔵される。前輪、後輪供給圧センサPMf、PMrは、前輪、後輪供給圧信号線LPmf、LPmr(=LPm)によって、第2制動ユニットSB(特に、第2制御ユニットEB)に接続される。つまり、前輪、後輪供給圧Pmf、Pmr(=Pm)の信号は、第2制御ユニットEBに直接入力される。なお、前輪供給圧Pmfと後輪供給圧Pmrとは実質的には同じであるため、前輪、後輪供給圧センサPMf、PMrのうちの何れか一方は省略されてもよい。例えば、後輪供給圧センサPMrが省略される構成では、前輪供給圧センサPMfによって前輪供給圧Pmfのみが検出され、第2制御ユニットEBにダイレクトに入力される。
前輪、後輪戻し路HLf、HLr(=HL)によって、前輪、後輪制御弁UBf、UBrの上部(第1アクチュエータYAに近い側の連絡路HSの部位)と、前輪、後輪制御弁UBf、UBrの下部(ホイールシリンダCWに近い側の連絡路HSの部位)とが接続される。前輪、後輪戻し路HLf、HLrには、前輪、後輪流体ポンプQBf、QBr(=QB)、及び、前輪、後輪調圧リザーバRBf、RBr(=RB)が設けられる。第2流体ポンプQBは、第2電気モータMBによって駆動される。
第2電気モータMBが駆動されると、第2流体ポンプQBによって、制動液BFが、制御弁UBの上部から吸い込まれ、制御弁UBの下部に吐出される。これにより、連絡路HS、及び、戻し路HLには、調圧リザーバRBを含んだ、制動液BFの循環流KL(即ち、前輪、後輪循環流KLf、KLrであり、破線矢印で示す)が発生する。制御弁UBによって、連絡路HSの流路が狭められ、制動液BFの循環流KLが絞られると、その際のオリフィス効果によって、制御弁UBの下部の液圧Pq(「調整圧」という)が、制御弁UBの上部の液圧Pm(供給圧)から増加される。換言すれば、循環流KLにおいて、制御弁UBに対して、下流側の液圧Pm(供給圧)と上流側の液圧Pq(調整圧)との液圧差(差圧)が、制御弁UBによって調整される。なお、供給圧Pmと調整圧Pqとの大小関係では、調整圧Pqは供給圧Pm以上である(即ち、「Pq≧Pm」)。以上で説明したように、第2アクチュエータYBでの調整圧Pqの発生メカニズムは、第1アクチュエータYAでのサーボ圧Puの発生メカニズムと同じである。
第2アクチュエータYBの内部にて、前輪、後輪連絡路HSf、HSrは、夫々、2つに分岐されて、前輪、後輪ホイールシリンダCWf、CWrに接続される。各ホイール圧Pwを個別に調節できるよう、ホイールシリンダCW毎に、常開型のインレット弁VI、及び、常閉型のアウトレット弁VOが設けられる。具体的には、インレット弁VIは、分岐された連絡路HS(即ち、連絡路HSの分岐部に対してホイールシリンダCWに近い側)に設けられる。連絡路HSは、インレット弁VIの下部(ホイールシリンダCWに近い側の連絡路HSの部位)にて、減圧路HGを介して、調圧リザーバRBに接続される。そして、減圧路HGには、アウトレット弁VOが配置される。インレット弁VI、及び、アウトレット弁VOとして、オン・オフ型の電磁弁が採用される。インレット弁VI、及び、アウトレット弁VOによって、ホイール圧Pwは、各車輪で供給圧Pmから個別に減少されることが可能である。
インレット弁VI、及び、アウトレット弁VOに給電が行われず、それらの作動が停止している場合には、インレット弁VIは開弁され、アウトレット弁VOは閉弁される。この状態では、ホイール圧Pwは、調整圧Pqに等しい。インレット弁VI、及び、アウトレット弁VOの駆動によって、ホイール圧Pwが、ホイールシリンダCW毎に独立して調整される。ホイール圧Pwを減少するためには、インレット弁VIが閉弁され、アウトレット弁VOが開弁される。ホイールシリンダCWへの制動液BFの流入が阻止されるとともに、ホイールシリンダCW内の制動液BFが調圧リザーバRBに流出するので、ホイール圧Pwは減少される。ホイール圧Pwを増加するため(但し、増加の上限は調整圧Pqまで)には、インレット弁VIが開弁され、アウトレット弁VOが閉弁される。制動液BFの調圧リザーバRBへの流出が阻止され、調圧弁UBからの調整圧PqがホイールシリンダCWに供給されるので、ホイール圧Pwが増加される。ホイール圧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。ホイールシリンダCWは流体的に封止されるので、ホイール圧Pwが一定に維持される。
≪第2制御ユニットEB≫
第2制御ユニットEB(「第2コントローラ」ともいう)によって、第2アクチュエータYBが制御される。第2コントローラEBは、第1コントローラEAと同様に、第2マイクロプロセッサMPb、及び、第2駆動回路DRbにて構成される。第2コントローラEBは、通信バスBSに接続される。従って、第1コントローラEAと第2コントローラEBとは、通信バスBSを介して信号を共有することができる。
第2制御ユニットEB(「第2コントローラ」ともいう)によって、第2アクチュエータYBが制御される。第2コントローラEBは、第1コントローラEAと同様に、第2マイクロプロセッサMPb、及び、第2駆動回路DRbにて構成される。第2コントローラEBは、通信バスBSに接続される。従って、第1コントローラEAと第2コントローラEBとは、通信バスBSを介して信号を共有することができる。
第2コントローラEB(特に、第2マイクロプロセッサMPb)には、車輪速度Vw、操舵量Sa、ヨーレイトYr、前後加速度Gx、及び、横加速度Gyが入力される。第2コントローラEBにて、車輪速度Vwに基づいて、車体速度Vxが演算される。第2コントローラEBでは、以下に列挙する各輪独立制御が実行される。具体的には、各輪独立制御として、車輪WHのロックを抑制するアンチロックブレーキ制御(所謂、ABS制御)、駆動車輪の空転を抑制するトラクション制御、及び、アンダステア・オーバステアを抑制して車両の方向安定性を向上する横滑り防止制御(所謂、ESC)が実行される。
第2マイクロプロセッサMPbにプログラムされた制御アルゴリズムに応じて、第2駆動回路DRbによって、第2アクチュエータYBを構成する第2電気モータMB、及び、各種電磁弁(UB等)が駆動される。第2駆動回路DRbには、第2電気モータMBを駆動するよう、スイッチング素子(例えば、MOS-FET)にてHブリッジ回路が構成される。また、第2駆動回路DRbには、各種電磁弁(UB等)を駆動するよう、スイッチング素子が備えられる。加えて、第2駆動回路DRbには、第2電気モータMBへの供給電流In(実際値)を検出するモータ電流センサ(非図示)、及び、制御弁UBへの供給電流Ib(実際値であり、「第2供給電流」という)を検出する第2電流センサ(非図示)が含まれる。第2マイクロプロセッサMPbの制御アルゴリズムに基づいて、制御弁UBの駆動信号Ub、インレット弁VIの駆動信号Vi、アウトレット弁VOの駆動信号Vo、第2電気モータMBの駆動信号Mbが演算される。そして、駆動信号(Ub等)に基づいて、第2駆動回路DRbによって、第2電気モータMB、及び、電磁弁UB、VI、VOが制御される。
第2コントローラEBと操作変位センサSPの第2検出部SPbとは、第2検出部SPb用の信号線LSpbを介して接続される。また、第2コントローラEBと供給圧センサPMとは、供給圧センサPM用の信号線LPm(例えば、信号ピン)を介して接続される。従って、第2コントローラEBには、第2操作変位Spbが信号線LSpbを通して直接入力され、供給圧Pmが信号線LPmを通して直接入力される。そして、第2操作変位Spb、及び、供給圧Pmは、通信バスBSを通して、第2コントローラEBから第1コントローラEAに送信される。つまり、第1コントローラEAでは、第2操作変位Spb、及び、供給圧Pmが、第2コントローラEBから、通信バスを通して取得される。
第2コントローラEBでは、上記の各輪独立制御に加え、制動制御装置SCの異常に対応するよう、補完制御が実行される。補完制御では、第1制動ユニットSAの性能低下が、第2制動ユニットSBによって補われる。
<調圧制御の処理>
図4~6を参照して、調圧制御の処理例について説明する。調圧制御には、回生協調制御に加え、第1制動ユニットSA(特に、第1コントローラEA)にて供給圧Pmが適切に取得されない状態(「取得異常」ともいう)に対応する補完制御が含まれる。調圧制御のアルゴリズムは、第1、第2コントローラEA、EBのマイクロプロセッサMPa、MPbにプログラムされている。
図4~6を参照して、調圧制御の処理例について説明する。調圧制御には、回生協調制御に加え、第1制動ユニットSA(特に、第1コントローラEA)にて供給圧Pmが適切に取得されない状態(「取得異常」ともいう)に対応する補完制御が含まれる。調圧制御のアルゴリズムは、第1、第2コントローラEA、EBのマイクロプロセッサMPa、MPbにプログラムされている。
第1コントローラEAでは、供給圧Pmが通信バスBSを介して、第2コントローラEBから取得される。ここで、通信バスBSは、通信線、及び、第1、第2コントローラEA、EB内の送受信用(通信用)マイクロコントローラにて構成される。従って、供給圧Pmの取得異常は、通信線の断線、通信用マイクロコントローラの故障等によって発生する。通信バスBSに異常があり、その機能が正常に発揮できない状態が「通信異常」と称呼される。従って、供給圧Pmの取得異常は、通信異常によって引き起こされる。
処理例の説明では、以下のことが想定される。
-回生装置KGは、前輪WHfのみに備えられる。従って、回生制動力Fgは、前輪WHfには作用するが、後輪WHrには作用しない。
-制動制御装置SCが正常に作動する場合には、第2アクチュエータYBは駆動されず、第1アクチュエータYAのみが駆動される。従って、制動制御装置SCの正常作動時には、ホイール圧Pwは、第1アクチュエータYAのみによって調整されるので、ホイール圧Pwと供給圧Pmとは一致する(即ち、「Pm=Pw」)。
-第1アクチュエータYAでは、マスタ室Rmの受圧面積rm(「マスタ面積」ともいう)とサーボ室Ruの受圧面積ru(「サーボ面積」ともいう)とが等しく設定される。従って、「rm=ru」であり、静的な状態では、「Pm=Pu」である(ここで、シール部材SLの摩擦は無視している)。
-供給圧センサPMは、第2アクチュエータYBに内蔵され、第2コントローラEBに信号線LPmによって接続される。第1コントローラEAは、供給圧Pmを、通信バスBSを通して、第2コントローラEBから取得する。
-第2アクチュエータYBでは、後輪供給圧センサPMrが省略され、供給圧センサPMとして、前輪供給圧センサPMfのみが設けられる。従って、供給圧Pmの信号として、前輪供給圧Pmfのみが採用される。
-回生装置KGは、前輪WHfのみに備えられる。従って、回生制動力Fgは、前輪WHfには作用するが、後輪WHrには作用しない。
-制動制御装置SCが正常に作動する場合には、第2アクチュエータYBは駆動されず、第1アクチュエータYAのみが駆動される。従って、制動制御装置SCの正常作動時には、ホイール圧Pwは、第1アクチュエータYAのみによって調整されるので、ホイール圧Pwと供給圧Pmとは一致する(即ち、「Pm=Pw」)。
-第1アクチュエータYAでは、マスタ室Rmの受圧面積rm(「マスタ面積」ともいう)とサーボ室Ruの受圧面積ru(「サーボ面積」ともいう)とが等しく設定される。従って、「rm=ru」であり、静的な状態では、「Pm=Pu」である(ここで、シール部材SLの摩擦は無視している)。
-供給圧センサPMは、第2アクチュエータYBに内蔵され、第2コントローラEBに信号線LPmによって接続される。第1コントローラEAは、供給圧Pmを、通信バスBSを通して、第2コントローラEBから取得する。
-第2アクチュエータYBでは、後輪供給圧センサPMrが省略され、供給圧センサPMとして、前輪供給圧センサPMfのみが設けられる。従って、供給圧Pmの信号として、前輪供給圧Pmfのみが採用される。
各種の制動力は、以下の通りである。
-「車体総制動力Fu」は、車両JVの全体に作用する実際の制動力である。車体総制動力Fuに対応する目標値が、「目標車体制動力Fv」である。
-「摩擦制動力Fm」は、ホイール圧Pwに応じて実際に発生する制動力である。摩擦制動力Fmに対応する目標値が、「目標摩擦制動力Fn」である。
-「回生制動力Fg」は、回生装置KGによって実際に発生される制動力である。回生制動力Fgに対応する目標値が「目標回生制動力Fh」である。目標回生制動力Fhは、第1制動ユニットSA(特に、第1コントローラ)にて演算され、通信バスBSを介して、回生装置KG(特に、回生コントローラEG)に送信される。回生装置KGでは、回生コントローラEGによって、実際の回生制動力Fgが、目標回生制動力Fhに近付き、一致するように、ジェネレータGNが制御される。
-「限界回生制動力Fx」は、回生装置KGが発生し得る回生制動力Fgの最大値(限界値)である。従って、回生装置KGでは、限界回生制動力Fxまでの範囲(限度)で、回生制動力Fgが発生される。限界回生制動力Fxは、回生装置KG(特に、回生コントローラEG)にて演算され、通信バスBSを介して、第1制動ユニットSA(特に、第1コントローラEA)に送信される。
-「車体総制動力Fu」は、車両JVの全体に作用する実際の制動力である。車体総制動力Fuに対応する目標値が、「目標車体制動力Fv」である。
-「摩擦制動力Fm」は、ホイール圧Pwに応じて実際に発生する制動力である。摩擦制動力Fmに対応する目標値が、「目標摩擦制動力Fn」である。
-「回生制動力Fg」は、回生装置KGによって実際に発生される制動力である。回生制動力Fgに対応する目標値が「目標回生制動力Fh」である。目標回生制動力Fhは、第1制動ユニットSA(特に、第1コントローラ)にて演算され、通信バスBSを介して、回生装置KG(特に、回生コントローラEG)に送信される。回生装置KGでは、回生コントローラEGによって、実際の回生制動力Fgが、目標回生制動力Fhに近付き、一致するように、ジェネレータGNが制御される。
-「限界回生制動力Fx」は、回生装置KGが発生し得る回生制動力Fgの最大値(限界値)である。従って、回生装置KGでは、限界回生制動力Fxまでの範囲(限度)で、回生制動力Fgが発生される。限界回生制動力Fxは、回生装置KG(特に、回生コントローラEG)にて演算され、通信バスBSを介して、第1制動ユニットSA(特に、第1コントローラEA)に送信される。
図4のフロー図を参照して、調圧制御の全体について説明する。調圧制御には、第1制動ユニットSAの作動状態に応じた、以下の2つが含まれる。第1は、制動制御装置SCの作動が正常である場合(「正常状態」という)の調圧制御であり、「通常制御」と称呼される。第2は、第1制動ユニットSAにて供給圧Pmの取得異常が発生する場合(「異常状態」という)の調圧制御であり、「補完制御」と称呼される。「補完制御」では、供給圧Pmの取得異常に起因する第1制動ユニットSAからの供給圧Pmの過不足が、第2制動ユニットSBによって補償される。
ステップS110にて、第1コントローラEAによって、導入弁VA、及び、開放弁VBに電力供給(給電)が行われる。これにより、常閉型の導入弁VAが開弁され、常開型の開放弁VBが閉弁され、マスタピストンNM、NSと制動操作部材BPとが別体で変位可能な第1モードが選択される。第1モードでは、供給圧Pm(即ち、ホイール圧Pw)は、制動操作部材BPの操作とは独立で調整される。このとき、制動操作部材BPの操作力Fpは、ストロークシミュレータSSによって発生される。
ステップS120にて、第1コントローラEAにて、第1、第2操作変位Spa、Spb、供給圧Pm(=Pmf)等の信号が読み込まれる。操作変位センサSPには、2つの操作変位検出部SPa、SPb(第1、第2検出部)が備えられる。第1操作変位Spa(第1検出部SPaの検出値)は、第1変位信号線LSpaを通して、直接取得される。第2操作変位Spb(第2検出部SPbの検出値)、及び、供給圧Pm(供給圧センサPMの検出値)は、通信バスBSを介して、第2コントローラEBから取得される。
ステップS120では、第1コントローラEAにて、第1、第2操作変位Spa、Spbに基づいて、操作変位Spが演算される。具体的には、第1、第2操作変位Spa、Spbの平均値が、操作変位Spとして決定される(即ち、「Sp=(Spa+Spb)/2」)。また、第1、第2操作変位Spa、Spbのうちの一方側が取得できない場合には、取得できる他方側によって操作変位Spが決定される(即ち、「Sp=Spa」、又は、「Sp=Spb」)。操作変位センサSPは冗長化されているので、操作変位Spは、第1、第2操作変位Spa、Spbのうちの少なくとも1つに基づいて決定される。操作変位Spは、通信バスBSを介して、第1コントローラEAから第2コントローラEBに送信される。
ステップS130にて、操作変位Sp、及び、演算マップZfvに基づいて、目標車体制動力Fv(車両全体に作用する制動力の目標値)が演算される。目標車体制動力Fvは、演算マップZfvに応じて、操作変位Spが所定変位so未満の場合には「0」に決定される。そして、操作変位Spが所定変位so以上の場合には、操作変位Spが「0」から増加するに従い、目標車体制動力Fvが「0」から増加するように決定される。ここで、「所定変位so」は、制動操作部材BPの遊びを表す、予め設定された所定値(定数)である。
ステップS140にて、第1コントローラEAにて、「供給圧Pmが適切に取得されるか、否か」が判定される。該判定処理が、「取得判定」と称呼される。第1制動ユニットSAが供給圧Pmを正常に取得(受信)できる場合には、取得判定は肯定され、処理はステップS150に進められる。一方、供給圧Pmが適切に取得できない場合には、取得判定は否定され、処理はステップS180に進められる。例えば、供給圧Pmの取得異常の原因は、「通信線の断線」、「第1コントローラEAの通信用マイクロコントローラ(特に、受信部)の不調」、及び、「第2コントローラEBの通信用マイクロコントローラ(特に、送信部)の不調」のうちの少なくとも1つである。
ステップS140では、取得判定が肯定される場合には、判定フラグFP(「取得フラグ」ともいう)が「0」に決定される。一方、取得判定が否定される場合には、取得フラグFPが「1」に決定される。「取得フラグFP」は、第1制動ユニットSAにおける供給圧Pmの取得の可否を表示する制御フラグである。取得フラグFPでは、「0」が正常に取得される正常状態を表し、「1」が取得に異常がある異常状態を表す。取得フラグFPは、通信バスBSが正常である場合には、それを介して、第1コントローラEAから第2コントローラEBに送信される。
≪通常制御の処理≫
ステップS150~S170の処理が、回生協調制御を含む通常制御(供給圧Pmが正常に受信される場合の調圧制御)に該当する。該処理は、第1コントローラEAにて実行される。例えば、通常制御では、第1アクチュエータYAのみが駆動される。
ステップS150~S170の処理が、回生協調制御を含む通常制御(供給圧Pmが正常に受信される場合の調圧制御)に該当する。該処理は、第1コントローラEAにて実行される。例えば、通常制御では、第1アクチュエータYAのみが駆動される。
ステップS150にて、目標車体制動力Fv、及び、限界回生制動力Fxに基づいて、目標回生制動力Fh、及び、目標摩擦制動力Fnが演算される。具体的には、目標回生制動力Fhが、限界回生制動力Fx以下の値として決定される。例えば、目標車体制動力Fvが限界回生制動力Fx以下である場合には、目標回生制動力Fhが目標車体制動力Fvに等しくされ、目標摩擦制動力Fnが「0」に決定される(即ち、「Fv≦Fx」の場合には「Fh=Fv、Fn=0」)。一方、目標車体制動力Fvが限界回生制動力Fxよりも大きい場合には、目標回生制動力Fhが限界回生制動力Fxに等しくされ、目標摩擦制動力Fnが「目標車体制動力Fvから限界回生制動力Fx(=Fh)を減した値」に決定される(即ち、「Fv>Fx」の場合には「Fh=Fx、Fn=Fv-Fx=Fv-Fh」)。目標回生制動力Fhは、通信バスBSを介して、第1コントローラEAから回生コントローラEGに送信される。そして、回生コントローラEGによって、実際の回生制動力Fgが、目標回生制動力Fhに近付き、一致するように、ジェネレータGNが制御される。
ステップS160にて、目標摩擦制動力Fnに基づいて、目標圧Pt(=Ptf、Ptr)が演算される。「目標圧Pt」は、供給圧Pmに対応する目標値である。また、制動制御装置SCの正常作動時には、「Pm=Pw」であるため、目標圧Ptは、ホイール圧Pwに対応する目標値でもある。具体的には、目標圧Ptは、制動装置SX等の諸元(ホイールシリンダCWの受圧面積、回転部材KTの有効制動半径、摩擦部材MSの摩擦係数、車輪(タイヤ)の有効半径等)に基づいて、目標摩擦制動力Fnが、供給圧Pm(即ち、ホイール圧Pw)の次元に変換されることで決定される。なお、「Pmf=Pmr」であるため、前輪目標圧Ptfと後輪目標圧Ptrとは等しい値として決定される(即ち、「Ptf=Ptr」)。
ステップS170にて、供給圧Pm(実際値)が目標圧Pt(目標値)に近付き、一致するように、第1コントローラEAによって、第1アクチュエータYAが制御される。具体的には、第1電気モータMAが駆動され、第1流体ポンプQAから制動液BFが吐出される。これにより、還流路HKに制動液BFの循環流KNが発生される。そして、調圧弁UAが駆動され、循環流KNが絞られることによって、サーボ圧Puが発生される。第1アクチュエータYAの駆動では、供給圧Pmが目標圧Ptに近付くよう、供給圧Pmに基づくフィードバック制御によって、調圧弁UAが制御される。
≪補完制御の処理≫
供給圧センサPMの作動は正常であるが、第1制動ユニットSAにて、供給圧Pmが正常に受信されない場合の調圧制御(即ち、補完制御)について説明する。補完制御は、第1制動ユニットSAからの供給圧Pmの過不足を補うために実行される。第2制動ユニットSBによるステップS190、S200の処理が、補完制御に該当する。
供給圧センサPMの作動は正常であるが、第1制動ユニットSAにて、供給圧Pmが正常に受信されない場合の調圧制御(即ち、補完制御)について説明する。補完制御は、第1制動ユニットSAからの供給圧Pmの過不足を補うために実行される。第2制動ユニットSBによるステップS190、S200の処理が、補完制御に該当する。
ステップS140の取得判定が否定されると、ステップS180にて、回生装置KGの作動が停止される。例えば、「Fh=0」又は「FP=1」が、第1コントローラEAから回生コントローラEGに送信されて、回生装置KGでは、ジェネレータGNによる発電が停止される。これにより、回生制動力Fgは「0」にされ、回生協調制御は終了される。或いは、第1制動ユニットSAにて、通信異常が発生した場合には、作動停止信号は送信されないので、回生コントローラEGは、目標回生制動力Fhを取得することができない。回生コントローラEGでは、このことに基づいて、異常状態が識別され、ジェネレータGNによる発電が停止される。従って、供給圧Pmの取得異常が発生した場合には、回生制動力Fgは「0」にされ、回生協調制御は終了される。ステップS180にて、回生装置KGの作動が停止されるので、目標摩擦制動力Fnは目標車体制動力Fvに等しくされる(即ち、「Fn=Fv」)。
ステップS190では、第1、第2コントローラEA、EBによって、目標圧Ptが取得される。ここで、第1コントローラEAの目標圧Pt、及び、第2コントローラEBの目標圧Ptは同様の値として決定される。ステップS190では、「Fh=0、Fg=0」であるため、目標摩擦制動力Fnは目標車体制動力Fvに等しい(即ち、「Fn=Fv」)。このため、操作変位Sp、及び、演算マップZfvに従って演算された目標摩擦制動力Fnが、制動装置SXの諸元等に基づいて、目標圧Ptに換算されて決定される。例えば、目標圧Ptは、第1、第2コントローラEA、EBの夫々で、操作変位Spに基づいて、同様の方法で演算される。「同様の方法」では、回生制動力Fgが発生されない状態において、同様の演算マップZfvが採用されて目標圧Ptが演算される。但し、第1コントローラEAで用いられる演算マップZfvと第2コントローラEBで用いられる演算マップZfvとは完全に一致している必要はなく、それらが近似していればよい。また、第1コントローラEAで演算された目標圧Ptが、通信バスBSを介して、第2コントローラEBにて取得されてもよい。或いは、第2コントローラEBで演算された目標圧Ptが、通信バスBSを介して、第1コントローラEAにて取得されてもよい。
通信線の断線によって取得異常が生じる場合には、通信バスBSを介した、第1、第2操作変位Spa、Spbの信号伝達を行うことができない。この状況では、第1コントローラEAでは、第2操作変位Spbが取得できないので、第1操作変位Spaが操作変位Spとして決定される。また、第2コントローラEBでは、第1操作変位Spaが取得できないので、第2操作変位Spbが操作変位Spとして決定される。操作変位センサSPが正常に作動していれば、第1操作変位Spaと第2操作変位Spbとは実質的に等しい。
以上のことから、ステップS190では、上記の何れかの方法で、第1、第2コントローラEA、EBの両方にて、目標圧Ptが取得(又は演算)される。つまり、第1、第2コントローラEA、EBでの目標圧Ptの夫々は、通常制御で「Fh=0」の場合と、同一又は近似の演算マップを用いて演算されたものである。従って、何れの場合でも、第1制動ユニットSAの目標圧Ptと第2制動ユニットSBの目標圧Ptとは実質的に等しい値である。
ステップS190にて、目標圧Ptに基づいて、第1アクチュエータYA、及び、第2アクチュエータYBが共に駆動される。具体的には、第1アクチュエータYAは、第1コントローラEAによって、ステップS170から供給圧Pmに基づくフィードバック制御が省略された方法で制御される。第1アクチュエータYAの駆動方法の詳細説明については省略する。
ステップS200にて、目標圧Pt、及び、供給圧Pmに基づいて、目標圧Ptと供給圧Pmとの偏差hP(「液圧偏差」という)が演算される。具体的には、目標圧Ptから供給圧Pmが減算されて、液圧偏差hPが決定される(即ち、「hP=Pt-Pm」)。そして、ステップS200では、第2アクチュエータYBが、第2コントローラEBによって、液圧偏差hPに基づいて制御される。「液圧偏差hP」は、第1制動ユニットSAから出力されるべき供給圧(即ち、目標圧Pt)と実際に生じた供給圧Pmとの差を表す状態量である。このため、供給圧Pmが目標圧Ptよりも小さく、供給圧Pmの増加が必要である場合(即ち、液圧偏差hPが「0」よりも大きい場合)には、液圧偏差hPは、供給圧Pmの不足を補い、ホイール圧Pwを増加するための目標値である。また、供給圧Pmが目標圧Ptよりも大きく、供給圧Pmの減少が必要である場合(即ち、液圧偏差hPが「0」よりも小さい場合)には、液圧偏差hPは、過剰な供給圧Pmを補償し、ホイール圧Pwを減少するための目標値である。
供給圧Pmが目標圧Ptよりも小さく、ホイール圧Pwの増加が必要な場合には、第2電気モータMB、及び、制御弁UBが駆動される。具体的には、第2電気モータMBが駆動され、第2流体ポンプQBから制動液BFが吐出される。これにより、連絡路HS、及び、戻し路HLに制動液BFの循環流KLが発生される。そして、液圧偏差hPが増圧所定偏差hp以上である場合に、制御弁UBによって、供給圧Pmが液圧偏差hPの分だけ増加される。ここで、「増圧所定偏差hp」は、予め設定された正の所定値(定数)である。供給圧Pmから増加される調整が、補完制御における「増圧制御」と称呼される。
増圧制御では、制御弁UBが駆動され、循環流KLが絞られることによって、制御弁UBの上流側と下流側とで液圧差が発生する。これにより、上流側液圧である調整圧Pqが、下流側液圧である供給圧Pmから増加される。つまり、第2アクチュエータYBの駆動では、調整圧Pqと供給圧Pmとの差圧(即ち、液圧「Pq-Pm」)が、液圧偏差hPになるように、制御弁UBが制御される。調整圧Pqはホイール圧Pwに等しいので、第2アクチュエータYBからは、供給圧Pm(実際値)に対して、液圧偏差hP(目標値)に対応する実際の液圧が加えられた液圧が、ホイール圧Pw(実際値)として出力される(即ち、「Pw=Pm+hP」)。増圧制御では、供給圧Pmが目標圧Ptよりも小さい場合に、制御弁UBが適宜駆動されることで、ホイール圧Pwが供給圧Pmから液圧偏差hPに相当する分だけ増加される。
一方、供給圧Pmが目標圧Ptよりも大きく、ホイール圧Pwの減少が必要な場合には、第2電気モータMB、インレット弁VI、及び、アウトレット弁VOが駆動される。具体的には、液圧偏差hPが減圧所定偏差hq未満である場合に、インレット弁VI、及び、アウトレット弁VOによって、供給圧Pmが、液圧偏差hPに相当する分だけ減少され、ホイール圧Pwとして出力される(即ち、「Pw=Pm-hP」)。ここで、「減圧所定偏差hq」は、予め設定された負の所定値(定数)である。供給圧Pmから減少される調整が、補完制御における「減圧制御」と称呼される。減圧制御では、供給圧Pmが目標圧Ptよりも大きい場合に、インレット弁VI、及び、アウトレット弁VOが適宜駆動されること(例えば、アンチロックブレーキ制御と同様の駆動方法)で、ホイール圧Pwが供給圧Pmから液圧偏差hPの分だけ減少される。なお、第2電気モータMBは、調圧リザーバRBから制御弁UBの上部に制動液BFを戻すために駆動される。
制動制御装置SCの構成、及び、調圧制御についてまとめる。制動制御装置SCは、制動操作部材BP(ブレーキペダル)の操作とホイールシリンダCWの液圧(ホイール圧Pw)とが独立して制御可能なブレーキバイワイヤ型の装置である。具体的には、第1制動ユニットSAでは、入力部NRによって、マスタピストンNMと制動操作部材BPとが別体で変位する第1モード(バイワイヤモード)、及び、マスタピストンNMと制動操作部材BPとが一体で変位する第2モード(マニュアルモード)のうちの一方が選択される。これにより、第1モードでは操作変位Spと供給圧Pmとが独立し、第2モードでは操作変位Spと供給圧Pmとが連動する。供給圧Pmは、ホイール圧Pwとして供給されるので、第1モードが選択されることで、制動操作部材BPの操作に対して、ホイール圧Pwは独立して制御される。
第1制動ユニットSAには、マスタシリンダCM、及び、マスタシリンダCMに挿入されるマスタピストンNMによって仕切られるマスタ室Rm、及び、サーボ室Ruが設けられる。そして、サーボ室Ruに供給されるサーボ圧Puが増加されることによって、マスタ室Rmから供給圧Pmが出力される。装置全体が正常である場合には、第1制動ユニットSAでは、第1モードが選択される。そして、操作変位Sp、及び、供給圧Pmに基づいてサーボ圧Puが調整される。これにより、供給圧Pmが調整され、最終的には、ホイール圧Pwが調整される。具体的には、第1制動ユニットSAでは、操作変位Spに基づいて目標圧Ptが演算され、供給圧Pmが目標圧Ptに近付き一致するように、サーボ圧Puが調整される。つまり、第1制動ユニットSAでは、操作変位Spを入力として演算された目標圧Ptに、出力である供給圧Pmが近付くよう、液圧フィードバック制御が実行される。
第2制動ユニットSBは、アンチロックブレーキ制御、横滑り防止制御等の各輪独立制御を実行するための汎用ユニットである。各輪独立制御の実行には、供給圧Pmの情報が必須であるため、供給圧センサPMは、第2アクチュエータYBに内蔵され、第2コントローラEBに直接接続される。そして、第1コントローラEAでは、上記の液圧フィードバック制御を実行するため、通信バスBSを通して供給圧Pmが取得される。1つの供給圧センサPMが、第1制動ユニットSAでの液圧フィードバック制御、及び、第2制動ユニットSBでの各輪独立制御に共用されるので、第1、第2制動ユニットSA、SBの夫々に供給圧センサPMが設けられる装置に比較して、構成が簡素なものにされる。つまり、制動制御装置SCでは、フィードバック制御を含む液圧制御が実行されるが、その構成が簡素化されている。
更に、制動制御装置SCでは、供給圧センサPMの作動が正常であっても、供給圧Pmの取得異常が発生すると、第1制動ユニットSA(特に、第1コントローラEA)では、供給圧Pmの情報が使用できなくなる。従って、第1制動ユニットSAでは、開ループ制御(即ち、フィードフォワード制御)は実行することができるが、供給圧Pmに基づく閉ループ制御(即ち、フィードバック制御)が実行できない。これにより、目標圧Ptと供給圧Pmとの間に誤差が生じることがある。このため、第2制動ユニットSBでも、操作変位Spに基づいて、目標圧Ptが演算され、目標圧Ptと供給圧Pmとの偏差hPが決定される。第2制動ユニットSBにて演算される液圧偏差hPは、第1制動ユニットSAでの液圧誤差に相等しい。換言すれば、液圧偏差hPは、供給圧Pmの過不足を表す状態量である。このため、供給圧Pmの液圧誤差(即ち、過不足)が補償されるよう、第2制動ユニットSBでの補完制御(即ち、増圧制御、及び、減圧制御)によって、ホイール圧Pwの調整(増減)が行われる。補完制御によって、実際の供給圧Pmが過不足なく補われるので、取得異常時であっても、調圧制御が適切に行われる。つまり、制動制御装置SCでは、その作動が不調であっても、補完制御によって、調圧制御の精度が確保される。なお、補完制御が実行される場合も、第1制動ユニットSAでは、第1モードが選択される。
第2制動ユニットSBでの補完制御では、減圧制御が省略され、増圧制御のみが実行されてもよい。これは、補完制御では、ホイール圧Pwの低下分の補填が最も重要であることに基づく。加えて、インレット弁VI、及び、アウトレット弁VOが作動されると、音、振動が発生することもある。このため、減圧制御が省略されることで、制動制御装置SCの静寂性が向上され得る。
制動制御装置SCでは、1つの供給圧センサPMが供用される構成として、「供給圧センサPMが、第2アクチュエータYBに内蔵される構成(「前者構成」という)」が採用されるが、これとは逆に、「供給圧センサPMが、第1アクチュエータYAに内蔵される構成(「後者構成」という)」が考えられる。後者構成では、補完制御の実行に際して、第2コントローラEBは、通信バスBSを通して、第1コントローラEAから供給圧Pmを取得する必要がある。しかしながら、前者構成の方が、後者構成に比較して、機能分散、及び、フェイルセーフの観点で有利である。例えば、通信異常が生じた場合には、後者構成では、第2制動ユニットSB(特に、第2コントローラEB)は供給圧Pmを取得できない。このため、供給圧Pmに基づく補完制御が実行できない。また、第2制動ユニットSBでの各輪独立制御の実行には供給圧Pmが必要であるが、供給圧Pmを取得できない場合には各輪独立制御が実行できない。従って、前者構成が、機能分散、フェイルセーフ等で有利な構成である。
<調圧弁UAの駆動制御>
図5のブロック図を参照して、調圧弁UAの駆動制御の詳細(特に、ステップS170、S200の処理)について説明する。該駆動制御の処理は、第1コントローラEAによって実行される。調圧弁UAによって、サーボ圧Puが調節され、最終的には、供給圧Pmが調節される。
図5のブロック図を参照して、調圧弁UAの駆動制御の詳細(特に、ステップS170、S200の処理)について説明する。該駆動制御の処理は、第1コントローラEAによって実行される。調圧弁UAによって、サーボ圧Puが調節され、最終的には、供給圧Pmが調節される。
ステップS170における調圧弁UAの駆動制御(即ち、制動制御装置SCの正常時の制御)は、指示電流演算ブロックIS、液圧偏差演算ブロックHP、補償電流演算ブロックIH、及び、第1電流フィードバック制御ブロックIFAにて構成される。
指示電流演算ブロックISでは、目標圧Pt、及び、予め設定された演算マップZisに基づいて、指示電流Isaが演算される。「指示電流Isa」は、目標圧Ptが達成されるために必要な、調圧弁UAの供給電流Ia(第1供給電流)に係る目標値である。演算マップZisに応じて、目標圧Ptの増加に従って、指示電流Isaが増加するように決定される。指示電流演算ブロックISは、目標圧Ptに基づくフィードフォワード制御に相当する。
液圧偏差演算ブロックHPでは、目標圧Ptと供給圧Pmとの偏差hP(液圧偏差)が演算される。具体的には、目標圧Ptから供給圧Pmが減算されて、液圧偏差hPが決定される(即ち、「hP=Pt-Pm」)。
補償電流演算ブロックIHでは、液圧偏差hP、及び、予め設定された演算マップZihに基づいて、補償電流Ihが演算される。指示電流Isaは、目標圧Ptに対応して演算されるが、目標圧Ptと供給圧Pmとの間に誤差が生じる場合がある。「補償電流Ih」は、この誤差を補償(減少)するためのものである。補償電流Ihは、演算マップZihに応じて、液圧偏差hPの増加に従って、増加するように決定される。具体的には、目標圧Ptが供給圧Pmよりも大きく、液圧偏差hPが正符号の場合には、指示電流Isaが増加されるよう、正符号の補償電流Ihが決定される。一方、目標圧Ptが供給圧Pmよりも小さく、液圧偏差hPが負符号の場合には、指示電流Isaが減少されるよう、負符号の補償電流Ihが決定される。ここで、演算マップZihには、不感帯が設けられる。また、補償電流演算ブロックIHは、供給圧Pmに基づくフィードバック制御に相当する。
指示電流Isaに対して、補償電流Ihが加えられて、第1目標電流Itaが演算される(即ち、「Ita=Isa+Ih」)。「第1目標電流Ita」は、調圧弁UAに供給される電流の最終的な目標値である。つまり、第1目標電流Itaは、フィードフォワード項Isaとフィードバック項Ihとの和として決定される。従って、調圧弁UAの駆動制御は、液圧において、フィードフォワード制御(指示電流演算ブロックISの処理)、及び、フィードバック制御(補償電流演算ブロックIHの処理)によって構成される。
第1電流フィードバック制御ブロックIFAでは、第1目標電流Ita(目標値)、及び、第1供給電流Ia(実際値)に基づいて、第1供給電流Iaが、第1目標電流Itaに近付き、一致するように、第1駆動信号Uaが演算される。ここで、第1供給電流Iaは、第1駆動回路DRaに設けられた第1供給電流センサIAによって検出される。第1電流フィードバック制御ブロックIFAでは、「Ita>Ia」であれば、第1供給電流Iaが増加するように第1駆動信号Uaが決定される。一方、「Ita<Ia」であれば、第1供給電流Iaが減少するように第1駆動信号Uaが決定される。つまり、第1電流フィードバック制御ブロックIFAでは、電流に係るフィードバック制御が実行される。従って、調圧弁UAの駆動制御では、液圧に係るフィードバック制御に加え、電流に係るフィードバック制御が備えられる。
供給圧Pmに取得異常が発生する場合(即ち、ステップS200の処理)では、第1コントローラEAでは、指示電流Isaは演算されるが、液圧偏差hPは演算できないので、補償電流Ihは演算されない(即ち、「Ih=0」)。結果、指示電流Isaが、目標電流Itaとして決定される(即ち、「Ita=Isa」)。取得異常時には、調圧弁UAの駆動制御では、供給圧Pmに基づくフィードバック制御は実行されず、目標圧Ptに基づくフィードフォワード制御のみが実行される。
<制御弁UBの駆動制御>
図6のブロック図を参照して、補完制御での制御弁UBの駆動制御の詳細(即ち、ステップS200の処理)について説明する。補完制御の処理は、第2コントローラEBによって実行される。供給圧Pmの取得異常が判定される前(即ち、「FP=0」の場合)には、第2アクチュエータYBの作動は停止されている。ステップS140の取得判定が否定され、取得異常が判定される時点(即ち、「FP=0」から「FP=1」への切り替え時点)で、第2アクチュエータYBにて補完制御が開始される。
図6のブロック図を参照して、補完制御での制御弁UBの駆動制御の詳細(即ち、ステップS200の処理)について説明する。補完制御の処理は、第2コントローラEBによって実行される。供給圧Pmの取得異常が判定される前(即ち、「FP=0」の場合)には、第2アクチュエータYBの作動は停止されている。ステップS140の取得判定が否定され、取得異常が判定される時点(即ち、「FP=0」から「FP=1」への切り替え時点)で、第2アクチュエータYBにて補完制御が開始される。
補完制御では、液圧偏差hPに基づいて、ホイール圧Pwの調整が行われる。補完制御には、ホイール圧Pwを増加する増圧制御とホイール圧Pwを減少する減圧制御とが含まれる。補完制御には、「液圧偏差hPが、減圧所定偏差hq(予め設定された負の定数)よりも大きく、且つ、増圧所定偏差hp(予め設定された正の定数)よりも小さい」範囲で不感帯が設けられる。
補完制御での制御弁UBの駆動制御は、液圧偏差演算ブロックHP、第2目標電流演算ブロックIBT、第2電流フィードバック制御ブロックIFB、及び、減圧制御ブロックPGにて構成される。
液圧偏差演算ブロックHPでは、目標圧Ptと供給圧Pmとの偏差hPが演算される。液圧偏差演算ブロックHPの処理は、第1コントローラEAの偏差演算ブロックHPの処理と同様である。具体的には、操作変位Spに基づいて演算された目標圧Ptから、供給圧Pmが減算されて、液圧偏差hPが決定される(即ち、「hP=Pt-Pm」)。ここで、目標圧Ptは、第1制動ユニットSAにおける目標圧Ptの演算方法と同様の方法に基づいて、第2制動ユニットSBにて演算される。詳細には、目標圧Ptは、「Fh=0」でのステップS130~S160の処理、又は、ステップS190の処理にて採用される演算マップと同一又は近似の演算マップ(Zfv等)に基づいて演算される。補完制御では、液圧偏差hPが、供給圧Pmとホイール圧Pwとの差圧の目標値として取り扱われる。
供給圧Pmが目標圧Ptよりも小さい場合(詳細には、液圧偏差hPが増圧所定偏差hp以上であり、補完制御の不感帯を超える場合)には、第2目標電流演算ブロックIBTにて、液圧偏差hP、及び、予め設定された演算マップZibに基づいて、第2目標電流Itbが演算される。「第2目標電流Itb」は、制御弁UBによって液圧偏差hPに相当する分の差圧を発生させるために必要な、制御弁UBの供給電流Ib(第2供給電流)に係る目標値である。第2目標電流Itbは、演算マップZibに応じて、液圧偏差hPの増加に従って、増加するように決定される。第2目標電流演算ブロックIBTの処理は、前述の指示電流演算ブロックISと同様の処理(即ち、液圧に基づくフィードフォワード制御)である。
第2電流フィードバック制御ブロックIFBでは、第2目標電流Itb(目標値)、及び、第2供給電流Ib(実際値)に基づいて、第2供給電流Ibが、第2目標電流Itbに近付き、一致するように、第2駆動信号Ubが演算される。ここで、第2供給電流Ibは、第2駆動回路DRbに設けられた第2供給電流センサIBによって検出される。第2電流フィードバック制御ブロックIFBでは、「Itb>Ib」であれば、第2供給電流Ibが増加するように第2駆動信号Ubが決定される。一方、「Itb<Ib」であれば、第2供給電流Ibが減少するように第2駆動信号Ubが決定される。第2電流フィードバック制御ブロックIFBでは、前述の第1電流フィードバック制御ブロックIFAと同様の電流に係るフィードバック制御が実行される。第2目標電流演算ブロックIBT、及び、第2電流フィードバック制御ブロックIFBが、増圧制御の処理に相当する。
供給圧Pmが目標圧Ptよりも大きい場合(詳細には、液圧偏差hPが減圧所定偏差hq以下であり、補完制御の不感帯を超える場合)には、減圧制御ブロックPGにて、インレット弁VI、及び、アウトレット弁VOが制御される。減圧制御ブロックPGでは、供給圧Pmが、液圧偏差hPに相当する分だけ減少されるように、インレット弁VI、及び、アウトレット弁VOの駆動信号Vi、Voが決定される。減圧制御ブロックPGが、減圧制御の処理に相当する。
上述した制御弁UBの駆動制御は開ループ制御であるが、液圧に係るフィードバック制御を含む閉ループ制御として構成されてもよい。該構成では、調整圧Pqを検出するよう、制御弁UBの下部に調整圧センサ(非図示)が設けられる。そして、上記の補償電流演算ブロックIHと同様の方法で、供給圧Pmと調整圧Pqとの偏差に基づいて、第2目標電流Itbが微調整される。
<2系統調圧の構成>
上述した実施形態では、制動制御装置SCの正常状態では、第2アクチュエータYBの作動は停止され、第1アクチュエータYAのみが駆動された。この場合、前輪、後輪供給圧Pmf、Pmr(=Pm)は等しいので、前輪、後輪ホイール圧Pwf、Pwr(=Pw)は等しい。このような調圧制御が「1系統調圧」と称呼される。1系統調圧の構成では、通常制御において、第2アクチュエータYBは駆動されないので、供給圧Pmに対応する目標圧Ptm(「目標供給圧」という)とホイール圧Pwに対応する目標圧Ptw(「目標ホイール圧」という)とは一致する(即ち、「Pt=Ptm=Ptw」)。
上述した実施形態では、制動制御装置SCの正常状態では、第2アクチュエータYBの作動は停止され、第1アクチュエータYAのみが駆動された。この場合、前輪、後輪供給圧Pmf、Pmr(=Pm)は等しいので、前輪、後輪ホイール圧Pwf、Pwr(=Pw)は等しい。このような調圧制御が「1系統調圧」と称呼される。1系統調圧の構成では、通常制御において、第2アクチュエータYBは駆動されないので、供給圧Pmに対応する目標圧Ptm(「目標供給圧」という)とホイール圧Pwに対応する目標圧Ptw(「目標ホイール圧」という)とは一致する(即ち、「Pt=Ptm=Ptw」)。
1系統調圧の構成に代えて、制動制御装置SCの正常時に、第1アクチュエータYAに加え、第2アクチュエータYBが駆動されて、前輪、後輪ホイール圧Pwf、Pwrが別々に調節されてもよい。具体的には、第1アクチュエータYAから、同一の供給圧Pmf、Pmr(=Pm)が、第2アクチュエータYBに供給される。そして、第2アクチュエータYBによって、回生装置KGが備えられる車輪に対応する一方側系統のホイール圧(例えば、前輪ホイール圧Pwf)が、回生装置KGが備えられない車輪に対応する他方側系統のホイール圧(例えば、後輪ホイール圧Pwr)よりも小さくなるように調整される。第2アクチュエータYBの駆動によって、前輪、後輪ホイール圧Pwf、Pwrが、独立且つ個別に調節される調圧制御が「2系統調圧」と称呼される。回生協調制御において、2系統調圧は、1系統調圧に比較して、回生効率が向上されるとともに、前後車輪間の制動力配分が適正化される。
2系統調圧の構成では、正常状態でも第2アクチュエータYBが駆動されるので、供給圧Pmに対応する目標圧Ptm(目標供給圧)とホイール圧Pwに対応する目標圧Ptw(目標ホイール圧)とが異なる。このため、第1アクチュエータYAでは、供給圧Pm(=Pmf、Pmr)が、目標供給圧Ptmに近付き、一致するように、フィードフォワード制御、及び、フィードバック制御が実行される。そして、第2アクチュエータYBでは、前輪、後輪目標ホイール圧Ptwf、Ptwrと目標供給圧Ptm(又は、実際の供給圧Pm)との差圧hPf、hPr(「前輪、後輪目標差圧」という)に基づいて、フィードフォワード制御が実行される。
2系統調圧の構成においても、補完制御が適用される。取得異常が判定される時点(即ち、判定フラグFPが「1」に切り替えられる時点)にて、回生協調制御が終了され、回生制動力Fgの発生が停止される。補完制御では、第1制動ユニットSAから出力される供給圧Pmの過不足が補われるよう、第2アクチュエータYBによって供給圧Pm(実際値)が液圧偏差hP(目標値)に相当する分だけ調整(増加又は減少)される。2系統調圧の構成であっても、1系統調圧の構成と同様に、取得異常時に、調圧制御が適切に実行され、第1制動ユニットSAからの供給圧Pmの過不足が適量で補われる。
<他の実施形態>
以下、他の実施形態について説明する。他の実施形態においても、上記同様の効果(構成の簡素化、取得異常時の調圧精度の確保、等)を奏する。
以下、他の実施形態について説明する。他の実施形態においても、上記同様の効果(構成の簡素化、取得異常時の調圧精度の確保、等)を奏する。
上述の実施形態では、各種制動力の目標値(Fv、Fx、Fh、Fn等)が車両JVに作用する前後力の次元で演算された。これに代えて、車両JVの減速度の次元、或いは、車輪WHのトルクの次元で演算されてもよい。これは、前後力から車両減速度に至る状態量(「力に係る状態量」という)は、等価であることに基づく。従って、目標圧Ptは、車両JVに作用する前後力から車両JVの減速度に至るまでの力に係る状態量に基づいて演算される。
上述の実施形態では、2系統の制動系統として、前後型のものが採用された。これに代えて、2系統の制動系統として、ダイアゴナル型(「X型」ともいう)のものが採用されてもよい。該構成では、2つのマスタ室Pmのうちの一方が、左前輪ホイールシリンダ、及び、右後輪ホイールシリンダに接続され、2つのマスタ室Pmのうちの他方が、右前輪ホイールシリンダ、及び、左後輪ホイールシリンダに接続される。但し、2系統調圧が採用される構成では、制動系統は、前後型に限られる。
上述の実施形態では、調圧部CAとして、流体ポンプQAが吐出する制動液BFの循環流KNを調圧弁UAで絞ることによってサーボ圧Puを調節するもの(所謂、還流型の構成)が例示された。これに代えて、調圧部CAでは、アキュムレータに蓄圧された圧力がリニア型電磁弁によって調節されてもよい(所謂、アキュムレータ型の構成)。また、電気モータで直接駆動されるピストンによって、シリンダ内の体積が増減されて、サーボ圧Puが調整されてもよい(所謂、電動シリンダ型の構成)。電気モータの出力は、供給電流に比例するため、調圧弁UAと同様に、目標圧Ptに基づくフィードフォワード制御の実行が可能である。何れの構成でも、調圧部CAによって、供給圧Pmが出力信号としてフィードバックされて、サーボ室Ruの液圧Pu(サーボ圧)が電気的に調整される。
上述の実施形態では、マスタシリンダCMとして、タンデム型のものが例示された。これに代えて、シングル型のマスタシリンダCMが採用されてもよい。該構成では、セカンダリマスタピストンNSが省略される。そして、1つのマスタ室Rmが、4つのホイールシリンダCWに接続される。該構成では、マスタシリンダCMから、同一の供給圧Pmf、Pmr(=Pm)が出力される。
シングル型のマスタシリンダCMが採用される構成では、マスタ室Rmが前輪ホイールシリンダCWfに接続され、後輪ホイールシリンダCWrには、調圧部CAからサーボ圧Puが直接供給されてもよい。該構成では、マスタシリンダCMから、前輪供給圧Pmfが出力される。一方、調圧部CAから、サーボ圧Puが、後輪供給圧Pmrとして出力される。
上述の実施形態では、アプライ部APにおいて、マスタ室Rmの受圧面積rm(マスタ面積)とサーボ室Ruの受圧面積ru(サーボ面積)とが等しく設定された。マスタ面積rmとサーボ面積ruとは等しくなくてもよい。マスタ面積rmとサーボ面積ruとが異なる構成では、サーボ面積ruとマスタ面積rmとの比率に基づいて、供給圧Pmとサーボ圧Puとの変換演算が可能である(即ち、「Pm・rm=Pu・ru」に基づく換算)。
上述の実施形態では、第1制動ユニットSAにおいて、供給圧PmがマスタシリンダCMを介して出力された。即ち、液圧の伝達経路においてアプライ部APと調圧部CAとが直列に配置され、調圧部CAから供給されたサーボ圧Puが、マスタピストンNMを介して、供給圧Pmとして伝達された。これに代えて、アプライ部APと調圧部CAとが並列に配置されてもよい。具体的には、アプライ部AP(特に、マスタシリンダCM)、及び、調圧部CAの夫々は、第2アクチュエータYBに直に接続される。そして、第1モードでは「調圧部CAと第2アクチュエータYBとの接続」が選択され、第2モードでは「アプライ部APと第2アクチュエータYBとの接続」が選択される。例えば、該選択は、オン・オフ電磁弁(「切替弁」という)によって達成される。該構成における第1モードでは、調圧部CAにて発生されたサーボ圧Puが、アプライ部APを介さずに、供給圧Pmとして直接出力される。このとき、アプライ部APはストロークシミュレータSSに接続され、制動操作部材BPの操作力FpはシミュレータSSによって発生される。一方、第2モードでは、制動操作部材BPの操作によって発生されたマスタ室Rmの液圧が、供給圧Pmとして出力される。このとき、アプライ部APはシミュレータSSから切り離される。
上述の実施形態では、制動制御装置SCは、後輪WHrに回生装置KGが備えらない車両JVに適用された。制動制御装置SCは、後輪WHrに回生装置KGが備えられる車両JVに適用されてもよい。
<実施形態のまとめ>
以下、制動制御装置SCの実施形態についてまとめる。制動制御装置SCは、制動操作部材BPの操作変位SpとホイールシリンダCWの液圧Pw(ホイール圧)とを独立で調整可能なブレーキバイワイヤ型の装置である。
以下、制動制御装置SCの実施形態についてまとめる。制動制御装置SCは、制動操作部材BPの操作変位SpとホイールシリンダCWの液圧Pw(ホイール圧)とを独立で調整可能なブレーキバイワイヤ型の装置である。
制動制御装置SCには、「制動操作部材BPの操作変位Sp(操作量)に応じて供給圧Pmを出力する第1制動ユニットSA(第1ユニット)」と、「第1制動ユニットSAとホイールシリンダCWとの間に設けられ、供給圧Pmを調整してホイールシリンダCWにホイール圧Pwを出力する第2制動ユニットSB(第2ユニット)」と、「第1制動ユニットSAと第2制動ユニットSBとの間で信号伝達を行う通信バスBS」と、「第1制動ユニットSAに接続され、操作変位Sp(操作量)を検出する操作変位センサSP(操作量センサ)」と、「第2制動ユニットSBに接続され、供給圧Pmを検出する供給圧センサPM」と、が備えられる。制動制御装置SCでは、第1制動ユニットSAによって、操作変位Spに基づいて、目標圧Ptが演算されるとともに、通信バスBSを介して、第2制動ユニットSBから供給圧Pmが取得される。そして、第1制動ユニットSAでは、供給圧Pmが目標圧Ptに一致するよう、フィードバック制御が実行される。
第2制動ユニットSB(特に、第2アクチュエータYB)には、アンチロックブレーキ制御、横滑り防止制御等の各輪独立制御が実行されるよう、供給圧センサPMが含まれている。そして、第1制動ユニットSAには、供給圧センサPMが含まれず、供給圧Pmの信号が、通信バスBSを介して入力される。制動制御装置SCでは、1つの供給圧センサPMが、調圧制御、各輪独立制御(アンチロックブレーキ制御、横滑り防止制御等)の各種制御において共用される。これにより、制動制御装置SCの全体構成が簡素化される。
制動制御装置SCでは、操作変位センサSPは、第1制動ユニットSAに加え、第2制動ユニットSBにも接続される。第1制動ユニットSAが供給圧Pmを取得できない場合(詳細には、供給圧センサPMは正常であるが、第1制動ユニットSAが供給圧センサPMからの信号Pmを取得できない場合)には、第2制動ユニットSBでは、操作変位Spに基づいて目標圧Ptが演算される。そして、目標圧Ptと供給圧Pmとの偏差hPに基づいてホイール圧Pwが調整される。例えば、第2制動ユニットSBでは、供給圧Pmが目標圧Ptよりも小さい場合には、ホイール圧Pwが偏差hPに相当する分だけ増加される。
供給圧センサPMが正常に作動しているが、第1制動ユニットSAにて、供給圧Pmが取得できない状況は、通信バスBSの異常によって発生する。第1制動ユニットSAにて、供給圧Pmが取得できない場合には、上記のフィードバック制御が実行できなくなり、調圧制御では、フィードフォワード制御のみが実行される。このため、第1制動ユニットSAから出力される供給圧Pmには、目標圧Ptに対する誤差が含まれ得る。
制動制御装置SCでは、操作変位センサSPが、第1、第2制動ユニットSA、SBの両方に接続されるため、通信バスBSに異常が発生しても、第1、第2制動ユニットSA、SBは、操作変位Spを取得することができる。更に、第2制動ユニットSBでは、第1制動ユニットSAにおける目標圧Ptの演算方法と同様の方法に基づいて目標圧Ptが演算される。例えば、第2制動ユニットSBでは、第1制動ユニットSAの演算マップに対して、同一又は近似の演算マップに基づいて目標圧Ptが演算される。従って、第2制動ユニットSBにて演算される目標圧Ptと、第1制動ユニットSAにて演算される目標圧Ptとは、実質的に同じである。制動制御装置SCが正常である場合(即ち、供給圧Pmの取得異常が生じていない場合)に第1制動ユニットSAで演算される液圧偏差hPと、第2制動ユニットSBにて演算される液圧偏差hPとは等しい。換言すれば、第2制動ユニットSBでの液圧偏差hPは、フィードバック制御が実行されないことに起因する液圧誤差を表している。そこで、第2制動ユニットSBでは、この液圧偏差hPに基づいて、供給圧Pmに対して、適量が増加又は減少されて、ホイール圧Pwとして出力される。これにより、制動制御装置SCが不調であり、第1制動ユニットSAにて供給圧Pmが取得できない場合でも、液圧制御の精度が確保される。
特に、十分な供給圧Pmが発生されない状況では、車両JVの減速度の不足が懸念される。制動制御装置SCでは、供給圧Pmが目標圧Ptよりも小さい場合には、ホイール圧Pwが、液圧偏差hPに相当する圧力だけ、供給圧Pmから増加される。これにより、適切なホイール圧Pwが確保されるので、車両JVでは、運転者の制動指示(即ち、操作変位Sp)に準じた減速が図られる。制動制御装置SCは、供給圧Pmが取得できない場合であっても、ホイール圧Pwの調圧精度を確保できる構成であり、且つ、その構成は簡素である。
SC…制動制御装置、KG…回生装置、BP…制動操作部材(ブレーキペダル)、SA…第1制動ユニット(第1ユニット)、SB…第2制動ユニット(第2ユニット)、YA…第1流体ユニット(第1アクチュエータ)、YB…第2流体ユニット(第2アクチュエータ)、EA…第1制御ユニット(第1コントローラ)、EB…第2制御ユニット(第2コントローラ)、BS…通信バス、CM…マスタシリンダ、CW…ホイールシリンダ、AP…アプライ部、NR…入力部、CA…調圧部、UA…調圧弁、UB…制御弁、MA、MB…第1、第2電気モータ、QA、QB…第1、第2流体ポンプ、VA…導入弁、VB…開放弁、SP…操作変位センサ(操作量センサ)、PM…供給圧センサ、Sp、Spa、Spb…操作変位(操作量)、Pm…供給圧、Pu…サーボ圧、Pq…調整圧、Pw…ホイール圧、Pt…目標圧(Pmに対応する目標値)、hP…液圧偏差(PtとPmとの液圧差)、FP…取得フラグ(ステップS140の判定結果)。
Claims (3)
- 制動操作部材の操作量に応じて供給圧を出力する第1ユニットと、
前記第1ユニットとホイールシリンダとの間に設けられ、前記供給圧を調整して前記ホイールシリンダにホイール圧を出力する第2ユニットと、
前記第1ユニットと前記第2ユニットとの間で信号伝達を行う通信バスと、
前記第1ユニットに接続され、前記操作量を検出する操作量センサと、
前記第2ユニットに接続され、前記供給圧を検出する供給圧センサと、
を備える車両の制動制御装置において、
前記第1ユニットは、
前記操作量に基づいて目標圧を演算し、
前記通信バスを介して前記第2ユニットから前記供給圧を取得し、
前記供給圧を前記目標圧に一致させるようにフィードバック制御を実行する、車両の制動制御装置。 - 請求項1に記載される車両の制動制御装置において、
前記操作量センサは、前記第2ユニットにも接続され、
前記第1ユニットが前記供給圧を取得できない場合には、
前記第2ユニットは、前記操作量に基づいて前記目標圧を演算し、前記目標圧と前記供給圧との偏差に基づいて前記ホイール圧を調整する、車両の制動制御装置。 - 請求項2に記載される車両の制動制御装置において、
前記第2ユニットは、前記供給圧が前記目標圧よりも小さい場合に、前記ホイール圧を前記偏差に相当する分だけ増加する、車両の制動制御装置。
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