JP2023093201A - 車両の制動制御装置 - Google Patents

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Hideshi Kato
和哉 森下
Kazuya Morishita
芳夫 増田
Yoshio Masuda
大地 長江
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Abstract

【課題】通信で接続された2つの制動ユニットにて構成され、2系統調圧を実行可能な制動制御装置において、通信異常時に調圧制御を適切に行う。【解決手段】制動制御装置は、制動操作部材の操作量に応じて、前輪、後輪供給圧を個別に出力する第1ユニットと、前輪、後輪供給圧を個別に増加して前輪、後輪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、操作量を検出する操作量センサと、前輪供給圧を検出する前輪供給圧センサと、後輪供給圧を検出する後輪供給圧センサと、を備える。そして、第1ユニットは、操作量に基づいて前輪、後輪目標圧を演算し、前輪、後輪供給圧を前輪、後輪目標圧に近付けるように制御する。第2ユニットは、通信バスが異常である場合に、操作量に基づいて前輪、後輪目標圧を演算し、前輪、後輪ホイール圧を、前輪、後輪目標圧に基づいて増加する。【選択図】図4

Description

本開示は、車両の制動制御装置に関する。
特許文献1には、「VSA装置の作動中において、VSA装置に係る作動状態情報の通信異常が生じた際であっても、制動液圧の昇圧機能を十分に発揮させる」ことを目的に、「車両用制動装置10は、制動モータ72の作動によって制動液圧を発生させるESB装置16と、ポンプモータ135の作動によって制動液圧を調圧するVSA装置18と、VSA装置18に係る作動状態情報をESB装置16宛に通信する際に用いられるCAN通信媒体33と、ESB装置16がCAN通信媒体33を介してVSA装置18が作動中である旨の作動中情報の通信を受けている場合に、VSA装置18への給液流路における制動液圧を、制動モータ72の作動によって昇圧させる与圧制御を行う第1の制動制御部77と、を備える。第1の制動制御部77は、作動状態情報の通信異常が生じた旨を認識した場合でも、前記与圧制御を継続して行う」ことが記載されている。
出願人は、長手方向の寸法が短縮されるとともに、前輪系統の制動液圧と後輪系統の制動液圧とが個別に制御され得るよう、特許文献2のような制動制御装置を開発している。具体的には、特許文献2の制動制御装置には、「前輪ホイールシリンダに接続されたマスタ室、及び、マスタ室によってマスタピストンに加えられる後退力に対向する前進力をマスタピストンに付与するサーボ室を有するマスタユニット」、「電動ポンプが吐出する制動液を、第1電磁弁によって第1液圧に調節し、第1液圧を後輪ホイールシリンダに導入し、第2電磁弁によって第1液圧を第2液圧に減少調整し、第2液圧をサーボ室に導入する調圧ユニット」、及び、「制動操作部材に連動する入力ピストン、及び、マスタシリンダに固定された入力シリンダにて構成され、マスタピストンと入力ピストンとの隙間が第2液圧によって制御される回生協調ユニット」が備えられる。ここで、前輪系統の制動液圧と後輪系統の制動液圧とが同一に調整されることが「1系統調圧」と称呼され、それらが個別に調整されることが「2系統調圧」と称呼される。
特許文献1の装置では、ESB装置(「第1制動ユニット」ともいう)が、VSA装置(「第2制動ユニット」ともいう)から、通信によって、VSA装置が作動している情報を受けている途中で、通信に異常が発生した場合には、ESB装置による制動液圧の増加が継続される。即ち、特許文献1の装置では、第2制動ユニットの作動情報が、第1制動ユニットに送信されている最中に通信異常が発生する状況が想定されている。従って、第1制動ユニットは、第2制動ユニットが作動していたことを把握することができる。しかしながら、第1、第2制動ユニットの作動が一旦終了されると、通信異常時には、第1、第2ユニットの作動状況は把握できなくなる。このため、2系統調圧が実現可能な制動制御装置では、通信異常が発生し、相互の作動状況が把握できなくなった場合に、制御が適切に実行され得ることが望まれている。
特開2016-147614号公報 特開2019-137202号公報
本発明の目的は、通信で接続された2つの制動ユニットにて構成され、2系統調圧を実行可能な車両の制動制御装置において、通信異常時に調圧制御が適切に行わ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(SC)は、制動操作部材(BP)の操作量(Sp)に応じて、前輪、後輪供給圧(Pm、Pv)を個別に出力する第1ユニット(SA)と、前記第1ユニット(SA)と前輪、後輪ホイールシリンダ(CWf、CWr)との間に設けられ、前記前輪、後輪供給圧(Pm、Pv)を個別に増加して前輪、後輪ホイール圧(Pwf、Pwr)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、前記操作量(Sp)を検出する操作量センサ(SP)と、前記前輪供給圧(Pm)を検出する前輪供給圧センサ(PM)と、前記後輪供給圧(Pv)を検出する後輪供給圧センサ(PV)と、を備える。そして、前記第1ユニット(SA)は、前記操作量(Sp)に基づいて前記前輪、後輪目標圧(Ptf、Ptr)を演算し、前記前輪、後輪供給圧(Pm、Pv)を前記前輪、後輪目標圧(Ptf、Ptr)に近付けるように制御する。前記第2ユニット(SB)は、前記通信バス(BS)が異常である場合に、前記操作量(Sp)に基づいて前記前輪、後輪目標圧(Ptf、Ptr)を演算し、前記前輪、後輪ホイール圧(Pwf、Pwr)を、前記前輪、後輪目標圧(Ptf、Ptr)に基づいて増加する。例えば、前記操作量センサ(SP)は、前記第1、第2ユニット(SA、SB)の両方に接続され、前記前輪供給圧センサ(PM)は、少なくとも前記第2ユニット(SB)に接続される。そして、前記第2ユニット(SB)は、前記操作量(Sp)に基づいて前記前輪、後輪目標圧(Ptf、Ptr)を演算し、前記前輪ホイール圧(Pwf)を、前記前輪目標圧(Ptf)と前記前輪供給圧(Pm)との偏差(hPf)に相当する分だけ増加する。
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1、第2ユニット(SA、SB)の両方に接続され、前記前輪供給圧センサ(PM)は前記第2ユニット(SB)のみに接続され、前記後輪供給圧センサ(PV)は前記第1ユニット(SA)のみに接続される。そして、前記第1ユニット(SA)は、前記前輪供給圧(Pm)を前記通信バス(BS)によって前記第2ユニット(SB)から取得し、前記操作量(Sp)に基づいて前輪、後輪目標圧(Ptf、Ptr)を演算し、前記前輪、後輪目標圧(Ptf、Ptr)と前記前輪、後輪供給圧(Pm、Pv)との偏差(hPf、hPr)に基づいて、前記前輪、後輪供給圧(Pm、Pv)を前記前輪、後輪目標圧(Ptf、Ptr)に近付けるように制御する。前記第2ユニット(SB)は、前記通信バス(BS)が異常である場合に、前記操作量(Sp)に基づいて前記前輪、後輪目標圧(Ptf、Ptr)を演算し、前記前輪目標圧(Ptf)と前記前輪供給圧(Pm)との偏差(hPf)に相当する分だけ前記前輪ホイール圧(Pwf)を増加し、前記後輪目標圧(Ptr)に相当する分だけ前記後輪ホイール圧(Pwr)を増加する。
通信バスBSが異常である場合には、第2制動ユニットSBは、第1制動ユニットSAの作動状態を把握することができない。このため、通信異常の場合には、第2制動ユニットSBにて、前輪、後輪目標圧Ptf、Ptrが演算され、前輪、後輪目標圧Ptf、Ptrに基づいて前輪、後輪ホイール圧Pwf、Pwrが増加される。上記構成によれば、通信異常に起因して第1制動ユニットSAの作動状況が把握できなくても、第2制動ユニットSBによって、その出力低下に応じて補完が行われる。即ち、通信異常時でも、調圧制御が適切に実行される。
制動制御装置SCを搭載した車両JVの全体を説明するための概略図である。 第1制動ユニットSAの構成例を説明するための概略図である。 第2制動ユニットSBの構成例を説明するための概略図である。 調圧制御の処理を説明するためのフロー図である。 制御弁UBの駆動制御を説明するためのブロック図である。
<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。
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(UJ、UK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。
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、前輪、後輪供給圧Pm、Pvを発生する。前輪、後輪供給圧Pm、Pv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、前輪、後輪ホイールシリンダCWf、CWr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。
[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から前輪供給圧Pmが出力される。アプライ部APは、シングル型のマスタシリンダCM、及び、マスタピストンNMにて構成される。
シングル型マスタシリンダCMには、マスタピストンNMが挿入される。マスタシリンダCMの内部は、マスタピストンNMによって、3つの液圧室Rm、Ru、Rsに区画される。マスタ室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。つまり、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が、更に、前進方向Haに移動されると、前輪供給圧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、前輪供給圧Pmに加圧された制動液BFが出力(圧送)される。前輪供給圧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は、後輪ホイールシリンダCWrに対して後輪供給圧Pvを供給し、アプライ部APのサーボ室Ruに対して下流側サーボ圧Pkを供給する。調圧部CAは、第1電気モータMA、第1流体ポンプQA、及び、上流側、下流側調圧弁UJ、UK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、2つの調圧弁UJ、UKが直列に設けられる。具体的には、還流路HKには、常開型の下流側調圧弁UKが設けられる。そして、下流側調圧弁UKと流体ポンプQAの吐出部との間に、常開型の上流側調圧弁UJが設けられる。従って、制動液BFの循環流KNにおいて、上流側調圧弁UJは、下流側調圧弁UKに対して上流側(流体ポンプQAの吐出部に近い側)に配置される。上流側、下流側調圧弁UJ、UKは、通電状態(例えば、供給電流Ij、Ik)に基づいて開弁量(リフト量)が連続的に制御されるリニア型の電磁弁である。上流側、下流側調圧弁UJ、UKは、それら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電気モータMAによって、第1流体ポンプQAが駆動されると、還流路HKには、流体ポンプQA、及び、上流側、下流側調圧弁UJ、UKを含む制動液BFの循環流KN(破線矢印で表示)が発生される。上流側調圧弁UJと下流側調圧弁UKとの間の液圧Pk(「下流側サーボ圧」という)が、下流側調圧弁UKによって制御される。上流側調圧弁UJと第1流体ポンプQAの吐出部との間の液圧Pj(「上流側サーボ圧」という)が、上流側調圧弁UJによって制御される。
下流側調圧弁UKが全開状態にある場合(下流側調圧弁UKは常開型であるため、非通電時)には、下流側サーボ圧Pkは、「0(大気圧)」である。下流側調圧弁UKへの通電量(供給電流)が増加されると、下流側調圧弁UK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、下流側調圧弁UKによって還流路HKの流路が狭められて、下流側調圧弁UKによるオリフィス効果が発揮される。これにより、下流側調圧弁UKに対して、下流側の液圧(大気圧)と上流側の液圧Pk(下流側サーボ圧)との間に差圧sPk(「下流側差圧」という)が発生される。下流側差圧sPkは、下流側調圧弁UKへの通電量(供給電流Ik)によって調節される。
同様に、上流側調圧弁UJが全開状態にある場合(上流側調圧弁UJは常開型であるため、非通電時)には、上流側サーボ圧Pjは、下流側サーボ圧Pkに一致する。上流側調圧弁UJへの通電量(供給電流Ij)が増加されると、上流側調圧弁UJ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、上流側調圧弁UJによって還流路HKの流路が狭められて、上流側調圧弁UJによるオリフィス効果が発揮される。これにより、上流側調圧弁UJに対して、下流側の液圧Pk(下流側サーボ圧)と上流側の液圧Pj(上流側サーボ圧)との間に差圧sPj(「上流側差圧」という)が発生される。上流側差圧sPjは、上流側調圧弁UJへの通電量(供給電流Ij)によって調節される。なお、上流側サーボ圧Pjと下流側サーボ圧Pkとの大小関係では、常に、上流側サーボ圧Pjは、下流側サーボ圧Pk以上である(即ち、「Pj≧Pk」)。ここで、上流側調圧弁UJに電力供給が行われず、それが全開状態である場合には、上流側、下流側サーボ圧Pj、Pkは等しくされる(即ち、「Pj=Pk」)。
第1制動ユニットSAから第2制動ユニットSBに供給される液圧が「供給圧」と称呼される。制動制御装置SCでは、供給圧の伝達経路が、前輪WHfに係る制動系統と後輪WHrに係る制動系統とでは異なる。前輪WHfに係る制動系統では、還流路HKは、上流側調圧弁UJと下流側調圧弁UKとの間の部位pk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、下流側サーボ圧Pkは、サーボ室Ruに導入(供給)される。下流側サーボ圧Pkの増加によって、マスタピストンNMが前進方向Haに押圧され、マスタ室Rm内の液圧Pm(前輪供給圧)が増加される。マスタ室Rmには、前輪連絡路HSfが接続される。前輪連絡路HSf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、前輪ホイールシリンダCWfに接続される。従って、制動制御装置SCの前輪WHfに係る制動系統では、下流側サーボ圧Pkが、マスタシリンダCMを介して、前輪供給圧Pmとして、前輪ホイールシリンダCWfに供給される。但し、「ru=rm」であるため、「Pk=Pm=Pwf」である。
後輪WHrに係る制動系統では、還流路HKは、第1流体ポンプQAの吐出部と上流側調圧弁UJとの間の部位pjにて、後輪連絡路HSr(流体路)、及び、第2制動ユニットSB(特に、第2流体ユニットYB)を介して後輪ホイールシリンダCWrに接続される。従って、制動制御装置SCの後輪WHrに係る制動系統では、上流側サーボ圧Pjが、後輪供給圧Pvとして、後輪ホイールシリンダCWrに直接供給される(即ち、「Pj=Pv=Pwr」)。
後輪供給圧Pv(=Pj)を検出するよう、後輪連絡路HSrには、後輪供給圧センサPV(「サーボ圧センサ」ともいう)が設けられる。後輪供給圧センサPVは、後輪供給圧信号線LPv(「サーボ圧信号線」ともいう)によって、第1コントローラEAに接続される。従って、後輪供給圧Pvの信号は、第1コントローラEAに直接入力される。
[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の端面とマスタピストン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が下流側サーボ圧Pk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は、制動操作部材BPとは別体で変位することが可能になる。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がシミュレータSSによって発生される。
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、各種コントローラ(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。第1コントローラEAと後輪供給圧センサPVとは、後輪供給圧センサPV用の信号線LPvを介して接続される。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。従って、第1コントローラEAには、第1操作変位Spaが信号線LSpaを通して、後輪供給圧Pvが信号線LPvを通して、シミュレータ圧Psが信号線LPsを通して、夫々直接入力される。
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、前輪、後輪供給圧Pm、Pv(結果、前輪、後輪ホイール圧Pwf、Pwr)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、前輪、後輪供給圧Pm、Pv、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(UJ、UK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(UJ、UK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、上流側、下流側調圧弁UJ、UKへの供給電流Ij、Ik(実際値であり、「上流側、下流側電流」という)を検出する上流側、下流側電流センサ(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、上流側、下流側電流Ij、Ikに対応する上流側、下流側目標電流Itj、Itk(目標値)が演算される。そして、上流側、下流側電流Ij、Ikが、上流側、下流側目標電流Itj、Itk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UJ、UK、VA、VBを制御するための駆動信号Uj、Uk、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UJ、UK、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、通信異常に起因する前輪、後輪供給圧Pm、Pvの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Pm、Pvが供給される。具体的には、前輪WHfに係る制動系統(即ち、前輪連絡路HSf)では、前輪供給圧Pmが、マスタシリンダCMから供給される。一方、後輪WHrに係る制動系統(即ち、後輪連絡路HSr)では、後輪供給圧Pvが、調圧部CAから供給される。そして、第2制動ユニットSBにて、前輪、後輪供給圧Pm、Pv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、前輪供給圧センサ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、上流側、下流側調圧弁UJ、UKと同様に、常開型のリニア電磁弁(差圧弁)である。前輪、後輪制御弁UBf、UBrによって、前輪、後輪ホイール圧Pwf、Pwrは、前輪、後輪供給圧Pm、Pvから個別に増加されることが可能である。
前輪供給圧センサPMが、第1アクチュエータYA(特に、マスタ室Rm)から供給される実際の液圧Pm(前輪供給圧)を検出するよう、前輪制御弁UBfの上部(第1アクチュエータYAに近い側の連絡路HSfの部位)に設けられる。前輪供給圧センサ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。前輪供給圧センサPMは、前輪供給圧信号線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、前輪供給圧Pmの信号は、第2制御ユニットEBに直接入力される。
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Pqf、Pqr(「前輪、後輪調整圧」という)が、制御弁UBの上部の液圧Pm、Pv(前輪、後輪供給圧)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、Pv(供給圧)と上流側の液圧Pqf、Pqr(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、前輪、後輪供給圧Pm、Pvと前輪、後輪調整圧Pqf、Pqrとの大小関係では、前輪、後輪調整圧Pqf、Pqrは前輪、後輪供給圧Pm、Pv以上である(即ち、「Pqf≧Pm、Pqr≧Pv」)。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Pj、Pk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、各車輪において、前輪、後輪調整圧Pm、Pv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、増加の上限は前輪、後輪調整圧Pqf、Pqr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(例えば、ワイヤハーネス)を介して接続される。また、第2コントローラEBと前輪供給圧センサPMとは、前輪供給圧センサ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、前輪供給圧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、前輪供給圧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、前輪供給圧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。
<調圧制御の処理>
図4、5を参照して、調圧制御の処理例について説明する。制動制御装置SCでは、第1制動ユニットSAによって、2系統調圧が実現される。「2系統調圧」は、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である。なお、2系統調圧とは逆に、前輪、後輪ホイール圧Pwf、Pwrが等しく調節される調圧制御が1系統調圧である。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にされる。
調圧制御には、回生協調制御に加え、通信バスBSにおける信号伝達の異常(「通信異常」ともいう)に対応する補完制御が含まれる。通信バスBSは、通信線(例えば、CANバスケーブル)、及び、第1、第2コントローラEA、EBにおける通信用マイクロコントローラにて構成される。通信異常は、通信線の断線、第1、第2コントローラEA、EBにおける通信用マイクロコントローラ(例えば、受送信部)の故障等によって発生する。
第1、第2制動ユニットSA、SB(特に、第1、第2コントローラEA、EB)の間で通信異常が発生すると、第2制動ユニットSBは、第1制動ユニットSAの作動状態を把握することができなくなる。例えば、通信異常の原因が通信線の故障であれば、第1制動ユニットSAでは、前輪供給圧Pmに基づく閉ループ制御(即ち、フィードバック制御)は実行できないが、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。一方、通信異常の原因が第1コントローラEAの故障であり、第1制動ユニットSAの機能が完全に失われていれば、前輪供給圧Pmは運転者の筋力のみで発生される。補完制御は、該状況に対応するものである。以下、第1制動ユニットSAでの調圧制御と、第2制動ユニットSBでの調圧制御とに分けて説明する。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。
処理例の説明では、以下のことが想定されている。
-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。
-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、「Pk=Pm」である(ここで、シール部材SLの摩擦等は無視している)。
-前輪供給圧センサPMは第2制動ユニットSBに内蔵されていて、前輪供給圧Pmは、通信バスBSを介して、第1制動ユニットSAに入力される。一方、後輪供給圧センサPVは第1制動ユニットSAに内蔵されていて、後輪供給圧Pvは第1制動ユニットSAにダイレクトに入力される。
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。
<調圧制御の処理>
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、通信バスBSの作動状態に応じて、2つの制御が含まれる。第1は、通信バスBSによる信号伝達が正常である場合(「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、通信バスBSによる信号伝達に異常がある場合(「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。補完制御は、第2制動ユニットSBによって実行される。
第1制動ユニットSAにおける調圧制御について説明する。以下の処理は、第1コントローラEAにて行われる。
ステップS110にて、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、前輪、後輪供給圧Pm、Pv(即ち、前輪、後輪ホイール圧Pwf、Pwr)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、第2操作変位Spa、Spb、前輪供給圧Pm、後輪供給圧Pv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)、及び、後輪供給圧Pv(後輪供給圧センサPVの検出値)は、第1変位信号線LSpa、及び、後輪供給圧信号線LPv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、前輪供給圧Pm(前輪供給圧センサ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(受信)される。
ステップS120では、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、第1コントローラEAから、通信バスBS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」に演算される。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演算される。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、「通信による信号伝達が正常状態であるか、否か」が判定される。該判定処理が、「適否判定」と称呼される。通信の適否は、「第1制動ユニットSAにおいて、通信バスBSを介した信号の送受信が可能であるか、否か」で判定される。全ての信号の授受が可能である場合には、適否判定は肯定され、処理はステップS150に進められる。一方、信号授受に異常がある場合には、適否判定は否定され、処理はステップS180に進められる。
ステップS140では、適否判定が肯定される場合には、判定フラグFTが「0」に決定される。一方、適否判定が否定される場合には、判定フラグFTが「1」に決定される。「判定フラグFT」は、通信機能の適否を表示する制御フラグである。判定フラグFTでは、「0」が正常状態を表し、「1」が通信異常状態を表す。
≪第1制動ユニットSAにおける通常制御の処理≫
通常制御について説明する。通常制御は、制動制御装置SCの作動が全て正常である場合の調圧制御である。ステップS150~S170の処理が通常制御に該当する。以下の処理は、通信バスBSを介した信号伝達が正常に作動している場合に対応している。通常制御では、第1制動ユニットSAにて、2系統調圧が行われる。
ステップS150にて、目標車体制動力Fvに基づいて、前輪、後輪要求制動力Fqf、Fqr(=Fq)が演算される。具体的には、以下の2つの条件が満足されるように、前輪、後輪要求制動力Fqf、Fqrが演算される。「前輪要求制動力Fqf」は、前輪WHfに作用する制動力全体の目標値である。従って、前輪要求制動力Fqfは、目標回生制動力Fhと前輪目標摩擦制動力Fnfとの和に一致する(即ち、「Fqf=Fh+Fnf」)。「後輪要求制動力Fqr」は、後輪WHrに作用する制動力全体の目標値である。従って、後輪要求制動力Fqrは、後輪目標摩擦制動力Fnrに一致する(即ち、「Fqr=Fnf」)。
条件1:前輪要求制動力Fqfと後輪要求制動力Fqrとを合算した値が、目標車体制動力Fvに一致すること(即ち、「Fv=Fqf+Fqr」)。
条件2:前輪要求制動力Fqfに対する後輪要求制動力Fqrの比率Kq(「要求配分」という)が所定値hbに一致すること(即ち、「Kq=Fqr/Fqf=hb」)。ここで、所定値hbは、回生制動力Fgが「0」の場合である場合の前輪摩擦制動力Fmfに対する後輪摩擦制動力Fmrの比率である。従って、所定値hbは、制動装置SXの諸元に基づいて、予め設定された定数である。
条件1、2を満足するよう、前輪、後輪要求制動力Fqf、Fqrは、以下の式(1)で決定される。
Fqf=Fv/(1+hb)、及び、Fqr=Fv・hb/(1+hb) …式(1)
更に、ステップS150では、前輪、後輪要求制動力Fqf、Fqr、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、前輪、後輪目標摩擦制動力Fnf、Fnr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、前輪要求制動力Fqfが限界回生制動力Fx以下の場合には、目標回生制動力Fhは前輪要求制動力Fqfに等しくされ、前輪目標摩擦制動力Fnfは「0」にされ、後輪摩擦制動力Fnrは後輪要求制動力Fqrに等しくされる(即ち、「Fqf≦Fx」の場合には「Fh=Fqf、Fnf=0、Fnr=Fqr」)。一方、前輪要求制動力Fqf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は限界回生制動力Fxに等しくされ、前輪目標摩擦制動力Fnfは「前輪要求制動力Fqfから限界回生制動力Fx(=Fh)を減じた値」にされ、後輪摩擦制動力Fnrは後輪要求制動力Fqrに等しくされる(即ち、「Fqf>Fx」の場合には「Fh=Fx、Fnf=Fqf-Fx=Fqf-Fh、Fnr=Fqr」)。
ステップS160にて、前輪、後輪目標摩擦制動力Fnf、Fnr(=Fn)に基づいて、前輪、後輪目標圧Ptf、Ptrが演算される。前輪、後輪目標圧Ptf、Ptr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、前輪、後輪供給圧Pm、Pv(即ち、前輪、後輪ホイール圧Pwf、Pwr)の次元に換算されることで決定される。前輪供給圧Pmは前輪ホイール圧Pwfに等しく、後輪供給圧Pvは後輪ホイール圧Pwrに等しいので、前輪、後輪目標圧Ptf、Ptrは、前輪、後輪ホイール圧Pwf、Pwrの目標値でもある。
ステップS170にて、前輪、後輪目標圧Ptf、Ptr(目標値)に基づいて、前輪、後輪ホイール圧Pwf、Pwr(実際値)が調整される。第1コントローラEAによって、第1電気モータMA、及び、上流側、下流側調圧弁UJ、UKが駆動され、前輪、後輪ホイール圧Pwf、Pwrが、前輪、後輪目標圧Ptf、Ptrに近付き、一致するように制御される。具体的には、ステップS170では、電気モータMAが駆動され、流体ポンプQA、及び、上流側、下流側調圧弁UJ、UKを含む循環流KNが発生される。そして、前輪目標圧Ptf、及び、前輪供給圧Pmに基づいて、前輪供給圧Pm(=Pwf)が、前輪目標圧Ptfに一致するように、下流側調圧弁UKが液圧フィードバック制御される。つまり、前輪供給圧Pmと前輪目標圧Ptfとの偏差hPf(「前輪偏差」という)が「0」になるように、下流側調圧弁UKへの供給電流Ik(実際値であり、「下流側電流」ともいう)が調節される。また、後輪目標圧Ptr、及び、後輪供給圧Pvに基づいて、後輪供給圧Pv(=Pwr)が、後輪目標圧Ptrに一致するように、上流側調圧弁UJが液圧フィードバック制御される。つまり、後輪供給圧Pvと後輪目標圧Ptrとの偏差hPr(「後輪偏差」という)が「0」になるように、上流側調圧弁UJへの供給電流Ij(実際値であり、「上流側電流」ともいう)が調節される。
≪通信異常時の第1制動ユニットSAにおける処理≫
通信による信号伝達が正常に機能しない場合(即ち、通信異常の場合)の第1制動ユニットSAでの調圧制御について説明する。ステップS140の適否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。第1コントローラEAと回生コントローラEGとの間の通信が機能している場合には、「Fh=0」又は「FT=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。しかしながら、第1コントローラEAの通信機能が不調である場合には、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通信異常が識別され、ジェネレータGNによる発電が停止される。何れにしても、通信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。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」)。
更に、ステップS180では、上流側調圧弁UJへの電力供給が停止され、上流側調圧弁UJが開弁される。上流側調圧弁UJは、常開型電磁弁であるため、給電停止により全開状態にされる。これにより、2系統調圧から1系統調圧への切り替えが行われる。
ステップS190にて、「第1制動ユニットSAが作動可能であるか、否か(「能否判定」という)」が判定される。例えば、通信による供給圧Pmの取得ができないこと以外は正常である場合には、第1制動ユニットSAの作動が可能であることが判定される(即ち、能否判定が肯定される)。しかし、第1制動ユニットSAの駆動電圧Ve(第1コントローラEA、及び、第1アクチュエータYAに印加可能な電圧)が所定電圧ve未満に低下している場合には、第1制動ユニットSAは作動不可であるため、能否判定が否定される。ここで、「駆動電圧Ve」は、第1駆動回路DRaに設けられた駆動電圧センサ(非図示)によって検出される。また、「所定電圧ve」は能否判定用のしきい値であり、予め設定された所定値(定数)である。能否判定が肯定される場合には、処理はステップS200に進められる。一方、能否判定が否定される場合には、処理はステップS220に進められる。
ステップS200では、第1コントローラEAは、第2操作変位Spbの信号を取得できないので、操作変位Spは、第1操作変位Spaに基づいて演算される。具体的には、第1操作変位Spaが操作変位Spとして決定される(即ち、「Sp=Spa」)。更に、ステップS200では、操作変位Sp(=Spa)、及び、演算マップZfvに基づいて、前輪、後輪目標圧Ptf、Ptrが演算される。目標回生制動力Fhは「0」に決定され、目標摩擦制動力Fnは目標車体制動力Fvに等しいので、演算マップZfvでは、目標車体制動力Fv(演算マップZfvの縦軸)は目標摩擦制動力Fnに置換されている。従って、ステップS200では、「前輪、後輪目標圧Ptf、Ptrが等しいこと」、及び、目標車体制動力Fvが満足されるように、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、前輪、後輪目標圧Ptf、Ptrが決定される。
ステップS210にて、後輪目標圧Ptr(=Ptf)、及び、後輪供給圧Pvに基づいて、第1アクチュエータYAが駆動される。通信異常時には、第1コントローラEAは、前輪供給圧Pmを取得できないので、取得可能な後輪供給圧Pvに応じてフィードバック制御が実行される。調圧部CAでは、上流側調圧弁UJが全開状態にされているので、上流側サーボ圧Pjと下流側サーボ圧Pkとは等しくされる(即ち、「Pk=Pm=Pwf=Pj=Pv=Pwr」の状態)。そこで、後輪供給圧Pvが、後輪目標圧Ptrに近付き、一致するように、下流側調圧弁UKが液圧フィードバック制御される。つまり、後輪供給圧Pvと後輪目標圧Ptrとの偏差hPr(後輪偏差)が「0」になるように、下流側調圧弁UKへの供給電流Ik(下流側電流)が調節される。
ステップS190の能否判定が否定される場合には、ステップS220にて、導入弁VA、及び、開放弁VBへの電力供給が停止され、入力部NRの作動モードが、第2モードにされる。これにより、マスタピストンNMは、制動操作部材BPに連動して移動される。
ステップS230にて、第1電気モータMA、及び、下流側調圧弁UKへの電力供給が減少される。第1制動ユニットSAに全く給電できない場合を除き、給電が可能な場合には、第1制動ユニットSA(特に、調圧部CA)に含まれ、前輪、後輪供給圧Pm、Pvを増加するための構成要素(UK、MA等)に対する給電が、通常制御の場合に比較して減少される。つまり、異常状態の場合には、調圧部CAでは、給電停止、又は、出力低下駆動の継続(例えば、第1電気モータMAの低回転数nxでの駆動)が行われる。なお、通信異常が第1コントローラEAの故障に起因する場合には、第1アクチュエータYAの構成要素には電力供給が行われないので、入力部NRは第2モードになり、調圧部CAからの出力は停止される(即ち、「Pj=Pk=0」になる)。
≪補完制御の処理≫
補完制御について説明する。補完制御は、通信異常の場合の第2制動ユニットSBでの調圧制御である。ステップS310~S370の処理が補完制御に該当する。補完制御は、第2コントローラEBにて実行される。
ステップS310にて、第2コントローラEBにて、第1、第2操作変位Spa、Spb、前輪、後輪供給圧Pm、Pv、判定フラグFT等の信号が読み込まれる。第2操作変位Spb(第2変位検出部SPbの検出値)は信号線LSpbを介して取得される。同様に、前輪供給圧Pm(供給圧センサPMの検出値)は、信号線LPm介して取得される。第1操作変位Spa、後輪供給圧Pv、及び、判定フラグFTは、通信バスBSから読み込まれる。なお、通信異常の場合には、第2コントローラEBでは、第1操作変位Spa、後輪供給圧Pv、判定フラグFT等の信号が取得できない。
ステップS320にて、第2コントローラEBにて、ステップS140と同様の方法で、「通信が正常状態であるか、否か」の適否判定が実行される。第2制動ユニットSBにおいて、通信バスBSを介した信号の受送信が可能である場合には、適否判定は肯定され、処理はステップS310に戻される。この場合には、補完制御は実行されない。信号の受送信が不可である場合には、処理はステップS330に進められる。ステップS320では、適否判定が肯定される場合には、判定フラグFUが、正常状態を表示する「0」に決定される。一方、適否判定が否定される場合には、判定フラグFUが、異常状態を表示する「1」に決定される。
ステップS330にて、回生装置KGの作動が停止される。例えば、「Fh=0」が、第2コントローラEBから回生コントローラEGに送信されて、ジェネレータGNの発電作動が停止される(即ち、「Fg=0」)。或いは、「FU=1」が送信されて、ジェネレータGNの作動が停止されてもよい。
ステップS340にて、操作変位Spが演算される。通信異常時には、第2コントローラEBでは、第1操作変位Spaの信号が受信できないため、第2操作変位Spbが操作変位Spとして決定される(即ち、「Sp=Spb」)。更に、ステップS340にて、操作変位Sp(=Spb)、及び、ステップS130と同様の方法に基づいて、目標車体制動力Fvが演算される。ここで、「同様の方法」では、回生制動力Fgが発生されない状態(即ち、「Fh=0、Fg=0」の状態)において、同様の演算マップZfvが採用されて、目標車体制動力Fvを演算することである。但し、第1コントローラEAに用いられる演算マップZfvと第2コントローラEBに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。
ステップS350にて、目標車体制動力Fv、及び、ステップS160と同様の方法(又は、ステップS200と同様の方法)で、前輪、後輪目標圧Ptf、Ptrが演算される。なお、ステップS180又はステップS330にて、回生装置KGは停止されているので、ステップS350では、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、「ステップS160と同様の方法」と「ステップS200と同様の方法」とは、実質的に同じである。即ち、前輪目標圧Ptfと後輪目標圧Ptrとが等しくされた上で、目標車体制動力Fvが満足されるように、制動装置SXの諸元に基づいて、前輪、後輪目標圧Ptf、Ptrが決定される。
ステップS360にて、前輪目標圧Ptf、及び、前輪供給圧Pmに基づいて、前輪目標圧Ptfと前輪供給圧Pmとの偏差hPf(「前輪偏差」という)が演算される。通信異常時には、第2コントローラEBでは、後輪供給圧Pvの信号は取得できないが、前輪供給圧Pmの信号は取得することができる。このため、前輪目標圧Ptfから前輪供給圧Pmが減算されて、前輪偏差hPfが決定される(即ち、「hPf=Ptf-Pm」)。第1制動ユニットSAにて演算される前輪目標圧Ptfと第2制動ユニットSBにて演算される前輪目標圧Ptfとは等価であるため、前輪偏差hPfは、前輪ホイール圧Pwfにおいて、第1制動ユニットSAから出力されるべき供給圧(即ち、第1制動ユニットSAでの前輪目標圧Ptf)と実際に発生された前輪供給圧Pmとの差を表す状態量である。換言すれば、前輪偏差hPfは、第1制動ユニットSAによって出力されるはずであった前輪供給圧Pmに対する不足分を表している。
ステップS370にて、第2アクチュエータYBが駆動され、ホイール圧Pwの増加が行われる。具体的には、第2アクチュエータYBでは、前輪偏差hPfに基づいて前輪制御弁UBfが制御され、後輪目標圧Ptrに基づいて後輪制御弁UBfが制御される。つまり、第2制動ユニットSBでは、前輪、後輪制御弁UBf、UBrが個別に駆動される。
ステップS370では、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。前輪WHfの制動系統(即ち、前輪ホイール圧Pwf)では、前輪偏差hPfが、前輪制御弁UBfの差圧に係る目標値として決定される。そして、該目標値に対応する電流Ibf(「前輪供給電流」という)が、前輪制御弁UBfに供給される。これにより、前輪ホイール圧Pwfは、前輪供給圧Pmから前輪偏差hPfに相当する分だけ増加される。一方、第2制動ユニットSBでは、後輪供給圧Pvを取得することができないため、後輪WHrの制動系統(即ち、後輪ホイール圧Pwr)では、後輪目標圧Ptrが、後輪制御弁UBrの差圧に係る目標値として決定される。そして、該目標値に対応する電流Ibr(「後輪供給電流」という)が、後輪制御弁UBrに供給される。これにより、後輪ホイール圧Pwrは、後輪供給圧Pvから後輪目標圧Ptrに相当する分だけ増加される。
<制御弁UBの駆動制御>
図5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(特に、ステップS360、S370の処理)について説明する。補完制御は、第2コントローラEBによって実行される。通信異常が判定される前(即ち、「FT=0、FU=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S320の適否判定が否定され、通信異常状態が判定される時点(即ち、「FU=0」から「FU=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。なお、通信異常の場合には、第2コントローラEBは、第1コントローラEAにて演算される判定フラグFT、及び、第1コントローラEAに入力される第1操作変位Spa、後輪供給圧Pvの信号が受信できない。
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、前輪目標電流演算ブロックITF、前輪電流フィードバック制御ブロックIFF、後輪目標電流演算ブロックITR、及び、後輪電流フィードバック制御ブロックIFRにて構成される。
補完制御による前輪ホイール圧Pwfの増加調整について説明する。液圧偏差演算ブロックHPでは、前輪目標圧Ptfと前輪供給圧Pmとの偏差hPf(前輪偏差)が演算される。具体的には、前輪目標圧Ptfから、前輪供給圧Pmが減算されて、前輪偏差hPfが決定される(即ち、「hPf=Ptf-Pm」)。ここで、前輪目標圧Ptfは、第1制動ユニットSAにおける前輪目標圧Ptfの演算方法と同様の方法に基づいて演算される。即ち、第1、第2制動ユニットSA、SBの夫々では、同一又は類似の演算マップに応じて、前輪目標圧Ptfが決定される。補完制御では、液圧偏差hPfが、前輪制御弁UBfによる差圧の目標値として取り扱われる。
前輪目標電流演算ブロックITFにて、前輪偏差hPf、及び、予め設定された演算マップZtfに基づいて、前輪目標電流Itfが演算される。「前輪目標電流Itf」は、前輪制御弁UBfによって前輪偏差hPfに相当する分の差圧を発生させるために必要な、前輪制御弁UBfへの供給電流Ibf(前輪供給電流)に係る目標値である。前輪目標電流Itfは、演算マップZtfに応じて、前輪偏差hPfの増加に従って、増加するように決定される。前輪目標電流演算ブロックITFの処理は、前輪制御弁UBfにおけるフィードフォワード制御に相当する。
前輪電流フィードバック制御ブロックIFFでは、前輪目標電流Itf(目標値)、及び、前輪供給電流Ibf(実際値)に基づいて、前輪供給電流Ibfが、前輪目標電流Itfに近付き、一致するように、前輪制御弁UBfの駆動信号Ubfが演算される。ここで、前輪供給電流Ibfは、第2駆動回路DRbに設けられた前輪供給電流センサIBfによって検出される。前輪電流フィードバック制御ブロックIFFでは、「Itf>Ibf」であれば、前輪供給電流Ibfが増加するように駆動信号Ubfが決定される。一方、「Itf<Ibf」であれば、前輪供給電流Ibfが減少するように駆動信号Ubfが決定される。
補完制御による後輪ホイール圧Pwrの増加調整について説明する。後輪系統では、通信異常時には後輪供給圧Pvが取得できないため、前輪系統における液圧偏差演算ブロックHPが省略されている。後輪ホイール圧Pwrの調整では、後輪目標圧Ptrが、後輪制御弁UBrでの差圧の目標値として取り扱われる。ここで、後輪目標圧Ptrは、前輪目標圧Ptfと同様に、第1制動ユニットSAにおける後輪目標圧Ptrの演算方法と同様の方法に基づいて演算される。即ち、第1、第2制動ユニットSA、SBの夫々では、同一又は類似の演算マップに応じて、後輪目標圧Ptrが決定される。
後輪目標電流演算ブロックITRにて、後輪目標圧Ptr、及び、予め設定された演算マップZtrに基づいて、後輪目標電流Itrが演算される。「後輪目標電流Itr」は、後輪制御弁UBrによって後輪目標圧Ptrに相当する分の差圧を発生させるために必要な、後輪制御弁UBrへの供給電流Ibr(後輪供給電流)に係る目標値である。後輪目標電流Itrは、演算マップZtrに応じて、後輪目標圧Ptrの増加に従って、増加するように決定される。後輪目標電流演算ブロックITRの処理は、後輪制御弁UBrにおけるフィードフォワード制御に相当する。
後輪電流フィードバック制御ブロックIFRでは、後輪目標電流Itr(目標値)、及び、後輪供給電流Ibr(実際値)に基づいて、後輪供給電流Ibrが、後輪目標電流Itrに近付き、一致するように、後輪制御弁UBrの駆動信号Ubrが演算される。ここで、後輪供給電流Ibrは、第2駆動回路DRbに設けられた後輪供給電流センサIBrによって検出される。後輪電流フィードバック制御ブロックIFRでは、「Itr>Ibr」であれば、後輪供給電流Ibrが増加するように駆動信号Ubrが決定される。一方、「Itr<Ibr」であれば、後輪供給電流Ibrが減少するように駆動信号Ubrが決定される。
通信異常が発生すると、第1、第2制動ユニットSA、SBは、相互の作動状況が把握できなくなる。従って、第2制動ユニットSBは、第1制動ユニットSAの作動状況(出力低下の程度、1系統調圧への切り替え作動の有無、等)が把握できない。そこで、制動制御装置SCでは、第1制動ユニットSAと同様の方法に基づいて、第2制動ユニットSBにて、前輪、後輪目標圧Ptf、Ptrが演算される。そして、第2制動ユニットSBによって、前輪、後輪目標圧Ptf、Ptrに基づいて、前輪、後輪ホイール圧Pwf、Pwrが増加される。第2制動ユニットSBでの前輪、後輪目標圧Ptf、Ptrは、第1制動ユニットSAでの前輪、後輪目標圧Ptf、Ptrに等価であるため、第2制動ユニットSBは、第1制動ユニットSAの出力低下の度合いに応じて、該出力低下を補償することができる。結果、通信異常時でも、調圧制御が適切に行われ得る。
更に、後輪供給圧センサPVが第1制動ユニットSAに内蔵され、第2制動ユニットSBが通信バスBSを介して後輪供給圧Pvを取得する構成では、通信異常時には、第2制動ユニットSBは後輪供給圧Pvを取得できなくなる。該構成の補完制御では、第2制動ユニットSBは、前輪目標圧Ptfと前輪供給圧Pmとの偏差hPf(前輪偏差)に相当する分だけ前輪ホイール圧Pwfを増加し、後輪目標圧Ptrに相当する分だけ後輪ホイール圧Pwrを増加する。前輪偏差hPfは前輪供給圧Pmの不足量を表すので、補完制御によって、前輪ホイール圧Pwfは過不足なく補われる。一方、後輪ホイール圧Pwrは、後輪目標圧Ptrに相当する分だけ増加されるので、第1制動ユニットSAにて後輪供給圧Pvが発生されている場合には、実際に発生された後輪供給圧Pvと後輪目標圧Ptrとの差分が過剰となる。しかしながら、車両減速における後輪ホイール圧Pwrの寄与は小さいので、車両JVの減速度への影響は僅かである。以上のことから、後輪供給圧センサPVが第1制動ユニットSAに内蔵される構成でも、第2制動ユニットSBは、第1制動ユニットSAの出力低下の程度に応じた補完を行うことができるので、調圧制御が適切に実行される。
<回生装置KGが後輪WHrに備えられる車両JVへの適用>
上述の実施形態では、回生装置KGが前輪WHfに備えられるが、後輪WHrには備えらない車両(「前輪回生車両」という)が想定された。これに代えて、回生装置KGが後輪WHrに備えられるが、前輪WHfには備えらない車両(「後輪回生車両」という)に、制動制御装置SCが適用されてもよい。以下、相違点について説明する。なお、1系統調圧の処理は、前輪、後輪回生車両で同じである。
後輪回生車両に適用される制動制御装置SCでは、図2の概略図において、サーボ路HVが部位pjにて還流路HKに接続され、後輪連絡路HSrが、部位pkにて還流路HKに接続される。つまり、上流側サーボ圧Pjがサーボ室Ruに供給され、下流側サーボ圧Pkが後輪ホイールシリンダCWrに供給される(即ち、「Pj=Pm=Pwf、Pk=Pv=Pwr」)。また、図4の調圧制御(特に、2系統調圧)の処理では、前輪、後輪目標摩擦制動力Fnf、Fnrの演算において、「Fqr≦Fx」の場合には「Fh=Fqr、Fnf=Fqf、Fnr=0」が決定される。これに対して、「Fqf>Fx」の場合には「Fh=Fx、Fnf=Fqf、Fnr=Fqr-Fx=Fqr-Fh」が決定される。そして、前輪、後輪目標摩擦制動力Fnf、Fnrが、前輪、後輪目標圧Ptf、Ptrに換算される(ここで、「Ptf≧Ptr」)。
回生装置KG(=KGf、KGr)が前後輪WHf、WHrの両方に備えられる車両においては、それらの回生量の大小によって、上述した2つの構成のうちの何れか一方が採用される。具体的には、前輪回生装置KGfの回生量が、後輪回生装置KGfの回生量よりも大きい車両には、前輪回生車両の制動制御装置SCが適用される。逆に、前輪回生装置KGfの回生量が、後輪回生装置KGfの回生量よりも小さい車両には、後輪回生車両の制動制御装置SCが適用される。
上記内容をまとめると、第1制動ユニットSAでは、流体ポンプQAを含む制動液BFの循環流KNに、常開型の上流側、下流側調圧弁UJ、UKが直列に配置される。そして、上流側、下流側調圧弁UJ、UKによって、該流体ポンプQAが吐出する制動液BFの圧力が上流側、下流側サーボ圧Pj、Pkに調節される。上流側、下流側サーボ圧Pj、Pkのうちの一方側液圧によって前輪供給圧Pmが出力される。また、上流側、下流側サーボ圧Pj、Pkのうちの他方側液圧によって後輪供給圧Pvが出力される。
制動制御装置SCが正常に作動する場合には、第1制動ユニットSAでは、2系統調圧の処理が、以下の順序で行われる。操作変位Spに基づいて上記条件1、2(即ち、式(1))を満足するように前輪、後輪要求制動力Fqf、Fqrが演算される。前輪、後輪目標回生制動力Fhf、Fhrが考慮された上で、前輪、後輪要求制動力Fqf、Fqrに基づいて、前輪、後輪目標摩擦制動力Fnf、Fnrが演算される。前輪、後輪目標摩擦制動力Fnf、Fnrが、前輪、後輪制動装置SXf、SXrの諸元に基づいて、前輪、後輪目標圧Ptf、Ptrに換算される。前輪、後輪目標圧Ptf、Ptrに基づいて、「上流側、下流側サーボ圧Pj、Pkのうちの一方側液圧」、及び、「上流側、下流側サーボ圧Pj、Pkのうちの他方側液圧」が制御される。具体的には、前輪供給圧Pmが前輪目標圧Ptfに一致するよう、一方側液圧が、前輪供給圧Pmに基づくフィードバック制御によって調整される。また、後輪供給圧Pvが後輪目標圧Ptrに一致するよう、他方側液圧が、後輪供給圧Pvに基づくフィードバック制御によって調整される。
<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(通信異常時における適切な調圧制御の実行等)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、前輪、後輪目標圧Ptf、Ptr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、後輪供給圧センサPVが第1制動ユニットSAのみに接続され、第2制動ユニットSBは、後輪供給圧Pvを、通信バスBSを介して取得した。これに代えて、後輪供給圧センサPVが第2制動ユニットSBに内蔵され、第1制動ユニットSAは通信バスBSを介して後輪供給圧Pvを取得し、第2制動ユニットSBは後輪供給圧Pvを直接取得してもよい。該構成では、通信異常時にも、後輪供給圧Pvが取得できるので、後輪ホイール圧Pwrは、前輪ホイール圧Pwfと同様に、後輪目標圧Ptrと後輪供給圧Pvとの偏差hPr(後輪偏差)に相当する分だけ増加される。しかしながら、該構成では、通信異常時に、第1制動ユニットSAは、後輪供給圧Pvを取得できないので、後輪供給圧Pvに基づくフィードバック制御が実行できなくなる。このため、上述した構成(即ち、後輪供給圧センサPVが後輪供給圧センサSAのみに直接接続され、前輪供給圧センサPMが第2制動ユニットSBのみに直接接続される構成)の方が、液圧センサの分散配置、フェイルセーフの観点では好ましい。なお、後輪供給圧センサPVが、「第1、第2制動ユニットSA、SBの両方に直接接続される構成」、及び、「前輪供給圧センサPMが、第1、第2制動ユニットSA、SBの両方に直接接続される構成」のうちの少なくとも1つが採用されてもよいが、これらの採用は、装置全体の簡素化の点では不利になる。
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を上流側、下流側調圧弁UJ、UKで絞ることによって前輪、後輪供給圧Pm、Pv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を元に、前輪、後輪供給圧Pm、Pvが調節されてもよい(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、前輪、後輪供給圧Pm、Pvが調整されてもよい(所謂、電動シリンダ型の構成)。何れの構成でも、調圧部CAでは、前輪、後輪供給圧センサPM、PVの検出値Pm、Pvがフィードバックされて、それらが電気的に調整される。
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、前輪供給圧Pmと下流側サーボ圧Pk(又は、上流側サーボ圧Pj)との変換演算が可能である(即ち、「Pm・rm=Pk・ru(又は、Pj・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、前輪供給圧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から供給された下流側サーボ圧Pkが、マスタピストンNMを介して、前輪供給圧Pmとして伝達された。該構成が「直列構成」と称呼される。直列構成に代えて、アプライ部APと調圧部CAとが並列に配置されてもよい。該構成が「並列構成」と称呼される。並列構成では、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、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にて発生された前輪、後輪供給圧Pm、Pvが、アプライ部APを介さずに、前輪、後輪供給圧Pm、Pv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、前輪供給圧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。
<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。
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、前輪、後輪供給圧Pm、Pvを個別に増加する第1制動ユニットSA(第1ユニット)」と、「第1制動ユニットSAと前輪、後輪ホイールシリンダCWf、CWrとの間に設けられ、前輪、後輪供給圧Pm、Pvを個別に増加して、前輪、後輪ホイール圧Pwf、Pwr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、「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、「前輪供給圧Pmを検出する前輪供給圧センサPM」と、「後輪供給圧Pvを検出する後輪供給圧センサPV」と、が備えられる。第1制動ユニットSAでは、操作量Spに基づいて前輪、後輪目標圧Ptf、Ptrが演算され、前輪、後輪供給圧Pm、Pvが、前輪、後輪目標圧Ptf、Ptrに近付くように制御される。例えば、第1制動ユニットSAでは、前輪目標圧Ptfと前輪供給圧Pmとの偏差hPf(前輪偏差)に基づいて、前輪供給圧Pmが前輪目標圧Ptfに一致するようにフィードバック制御が実行される。また、後輪目標圧Ptrと後輪供給圧Pvとの偏差hPr(後輪偏差)に基づいて、後輪供給圧Pvが後輪目標圧Ptrに一致するようにフィードバック制御が実行される。更に、制動制御装置SCでは、通信バスBSが異常である場合には、第2制動ユニットSBにおいて、操作量Spに基づいて前輪、後輪目標圧Ptf、Ptrが演算される。そして、前輪、後輪目標圧Ptf、Ptrに基づいて前輪、後輪ホイール圧Pwf、Pwrが増加される。
通信バスBSが異常である場合(即ち、第1、第2コントローラEA、EBの間で信号伝達ができない場合)には、第1制動ユニットSAに異常が発生しても、第1制動ユニットSAは該状況を第2制動ユニットSBに伝達することができない。換言すれば、通信異常の場合には、第2制動ユニットSBは、第1制動ユニットSAの作動状態を把握することができない。例えば、第1制動ユニットSA(特に、第1コントローラEA)が故障し、通信異常が生じる場合には、第1制動ユニットSAの作動が完全に停止されていることがある。この場合、第1制動ユニットSA(特に、入力部NR)は第2モード(マニュアルモード)にされていて、前輪、後輪供給圧Pm、Pvは電気的には発生されず、運転者の筋力を動力源に発生される。また、第1制動ユニットSAでの作動は完全には停止されていないが、第1制動ユニットSAのからの出力Pm、Pv(前輪、後輪供給圧)が、前輪、後輪目標圧Ptf、Ptrから低下していることもある。従って、第2制動ユニットSBでの補完制御は、第1制動ユニットSAの出力低下の程度に応じて実行されなければならない。
制動制御装置SCでは、通信バスBSが異常である場合には、第2制動ユニットSBにおいて、第1制動ユニットSAと同様の方法が採用されて、操作量Spに基づいて前輪、後輪目標圧Ptf、Ptrが演算される。詳細には、第2制動ユニットSBでは、第1制動ユニットSAにて採用される演算マップ(Zfv等)と同一(又は、類似)の演算マップに基づいて、前輪、後輪目標圧Ptf、Ptrが決定される。このため、第2制動ユニットSBにて演算される前輪、後輪目標圧Ptf、Ptrは、第1制動ユニットSAにて演算される前輪、後輪目標圧Ptf、Ptrに等価である。そして、前輪、後輪目標圧Ptf、Ptrに基づいて前輪、後輪ホイール圧Pwf、Pwrが増加される。これにより、通信異常に起因して第1制動ユニットSAの作動状況が把握できなくても、第2制動ユニットSBによって、第1制動ユニットSAの出力低下の度合いに応じて、それが補われる。即ち、通信異常時であっても調圧制御が適切に実行される。
制動制御装置SCでの、各種センサ(Sp等)の配置についてまとめる。操作変位センサSP(操作量センサ)は、第1、第2制動ユニットSA、SBの両方に接続される。このため、通信異常時であっても、第1、第2制動ユニットSA、SBは、操作変位Sp(操作量)を取得することができる。前輪供給圧センサPMは、少なくとも第2制動ユニットSBに接続される。後輪供給圧センサPVは、何れの制動ユニットに接続されてもよい。
前輪、後輪供給圧Pm、Pvは、第1制動ユニットSAが、実際に出力している液圧である。従って、前輪、後輪目標圧Ptf、Ptrと前輪、後輪供給圧Pm、Pvとの偏差hPf、hPr(前輪、後輪偏差)は、第1制動ユニットSAからの出力の不足量を表している。加えて、車両JVの減速において、前輪ホイール圧Pwfの寄与度は、後輪ホイール圧Pwrの寄与度に比較して、極めて大きい。このため、少なくとも前輪ホイール圧Pwfは、前輪偏差hPfに相当する分だけ増加される。なお、センサが接続されない制動ユニットは、該センサの信号を、センサが接続される制動ユニットから、通信バスBSによって取得する。例えば、前輪供給圧センサPMが第1制動ユニットSAに接続されない構成では、第1制動ユニットSAは、前輪供給圧Pmの信号を、通信バスBSによって取得する。
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り、これらの制御を実行するために前輪供給圧センサPMを備えている。このため、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、前輪供給圧センサPMが第2制動ユニットSBのみに接続され、後輪供給圧センサPVが第1制動ユニットSAのみに接続される構成が、センサ配置、及び、フェイルセーフの観点で、最も簡素な構成である。該構成では、第1制動ユニットSAは、前輪供給圧Pmを、第2制動ユニットSBから通信バスBSを通して取得し、2系統調圧でのフィードバック制御(特に、前輪系統の制御)に利用することができる。
上記の簡素化された構成では、通信異常時には、第1制動ユニットSAは前輪供給圧Pmを取得できず、第2制動ユニットSBは後輪供給圧Pvを取得できない。通信異常時には、第1制動ユニットSAでは、2系統調圧から1系統調圧に切り替えられるはずである。しかしながら、第2制動ユニットSBでは、この切り替えが行われたか、否かを把握することができない。つまり、第2制動ユニットSBは、第1制動ユニットSAにて1系統調圧が実行されていることを識別できない。このため、通信異常時には、第2制動ユニットSBでは、2系統調圧が継続されている状況にも対応することが要求される。
制動制御装置SCでは、前輪目標圧Ptfと前輪供給圧Pmとの偏差hPf(前輪偏差)に相当する分だけ前輪ホイール圧Pwfが増加されるとともに、後輪目標圧Ptrに相当する分だけ後輪ホイール圧Pwrが増加される。つまり、前輪ホイールシリンダCWfについては、前輪供給圧Pmが、前輪偏差hPfの分だけ増加されて、前輪ホイール圧Pwfとして、第2制動ユニットSBから出力される。一方、後輪ホイールシリンダCWrについては、後輪供給圧Pvが、後輪目標圧Ptrの分だけ増加されて、後輪ホイール圧Pwrとして、第2制動ユニットSBから出力される。これにより、第1制動ユニットSAにて、万一、2系統調圧が継続されていたとしても、補完制御によって、第1制動ユニットSAの出力低下が適切に補償され、調圧制御が適切に実行される。以下、この理由について詳しく説明する。
前輪系統における補完制御では、第1制動ユニットSAの出力Pm(前輪供給液圧)が適切であれば、前輪偏差hPfは発生しないので、第2制動ユニットSBでの調整は実質的には行われない。一方、第1制動ユニットSAの出力Pmに不足があれば、前輪偏差hPfが生じるので、これに応じて、第2制動ユニットSBにて、前輪供給圧Pmが適量だけ増加される。補完制御によって、前輪供給圧Pmの不足量に応じて、前輪ホイール圧Pwfが適切に確保されるので、車両JVの減速度の低下が好適に抑制される。
通信異常時には、第2制動ユニットSBでは、後輪供給圧Pvの信号が取得できないので、後輪目標圧Ptrと後輪供給圧Pvの偏差hPr(後輪偏差)を演算することができない。そこで、後輪系統における補完制御では、車両JVの減速度を確保するため、第1制動ユニットSAからの後輪供給圧Pvを「0」と仮定して、第2制動ユニットSBによって、後輪目標圧Ptrに相当する分だけ、後輪ホイール圧Pwrが増加される。第1制動ユニットSAの出力Pvが発生されている場合には、その差分(即ち、液圧「Ptr-Pv」)が過剰となる。しかしながら、車両減速における後輪ホイール圧Pwrの寄与は小さいので、その影響の程度は僅かである。補完制御によって、後輪ホイール圧Pwrの低下が確実に抑制されるので、車両JVの減速度が適切に確保される。
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、UJ、UK…上流側、下流側調圧弁、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、UB…制御弁、SP…操作変位センサ(操作量センサ)、PM、PV…前輪、後輪供給圧センサ、Sp…操作変位(操作量)、Pm、Pv…前輪、後輪供給圧、Pj、Pk…上流側、下流側サーボ圧、Pq…調整圧、Pw…ホイール圧、Ptf、Ptr…前輪、後輪目標圧(Pm、Pvに対応する目標値)、hPf、hPr…前輪、後輪偏差(Ptf、PtrとPm、Pvとの液圧差)。FT…適否フラグ(ステップS140の判定結果)、FU…適否フラグ(ステップS320の判定結果)。


Claims (3)

  1. 制動操作部材の操作量に応じて、前輪、後輪供給圧を個別に出力する第1ユニットと、
    前記第1ユニットと前輪、後輪ホイールシリンダとの間に設けられ、前記前輪、後輪供給圧を個別に増加して前輪、後輪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、
    前記操作量を検出する操作量センサと、
    前記前輪供給圧を検出する前輪供給圧センサと、
    前記後輪供給圧を検出する後輪供給圧センサと、
    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前記前輪、後輪目標圧を演算し、前記前輪、後輪供給圧を前記前輪、後輪目標圧に近付けるように制御し、
    前記第2ユニットは、前記通信バスが異常である場合に、前記操作量に基づいて前記前輪、後輪目標圧を演算し、前記前輪、後輪ホイール圧を、前記前輪、後輪目標圧に基づいて増加する、車両の制動制御装置。
  2. 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1、第2ユニットの両方に接続され、
    前記前輪供給圧センサは、少なくとも前記第2ユニットに接続され、
    前記第2ユニットは、前記操作量に基づいて前記前輪、後輪目標圧を演算し、前記前輪ホイール圧を、前記前輪目標圧と前記前輪供給圧との偏差に相当する分だけ増加する、車両の制動制御装置。
  3. 制動操作部材の操作量に応じて、前輪、後輪供給圧を個別に出力する第1ユニットと、
    前記第1ユニットと前輪、後輪ホイールシリンダとの間に設けられ、前記前輪、後輪供給圧を個別に増加して前輪、後輪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、第2ユニットの両方に接続され、前記操作量を検出する操作量センサと、
    前記第2ユニットのみに接続され、前記前輪供給圧を検出する前輪供給圧センサと、
    前記第1ユニットのみに接続され、前記後輪供給圧を検出する後輪供給圧センサと、
    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、
    前記前輪供給圧を前記通信バスによって前記第2ユニットから取得し、
    前記操作量に基づいて前輪、後輪目標圧を演算し、
    前記前輪、後輪目標圧と前記前輪、後輪供給圧との偏差に基づいて、前記前輪、後輪供給圧を前記前輪、後輪目標圧に近付けるように制御し、
    前記第2ユニットは、前記通信バスが異常である場合に、前記操作量に基づいて前記前輪、後輪目標圧を演算し、前記前輪目標圧と前記前輪供給圧との偏差に相当する分だけ前記前輪ホイール圧を増加し、前記後輪目標圧に相当する分だけ前記後輪ホイール圧を増加する、車両の制動制御装置。
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