JP2023131934A - 車両の制動制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】2つの制動ユニットにて構成される車両の制動制御装置において、下部制動ユニットにて加圧が行われる場合の液圧変動を抑制すること。【解決手段】車両の制動制御装置は、電気モータ(MA)によって駆動される流体ポンプ(QA)が吐出する循環流(KN)を調圧弁(UA)によって絞ることで供給圧(Pm)を加圧する上部制動ユニット(SA)と、前記上部制動ユニット(SA)とホイールシリンダ(CW)との間に配置され、前記供給圧(Pm)を加圧して、前記ホイールシリンダ(CW)にホイール圧(Pw)を出力する下部制動ユニット(SB)と、を備える。前記上部制動ユニット(SA)は、前記下部制動ユニット(SB)が前記ホイール圧(Pw)を加圧する場合には、前記下部制動ユニット(SB)が前記ホイール圧(Pw)を加圧しない場合に比較して、前記電気モータ(MA)の回転数(Na)を小さくする。【選択図】図2
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、流量制御の概念を取り入れて車輪ブレーキの液圧制御の制御精度および応答性を両立させる液圧制御ユニットについて記載されている。特許文献1では、コントローラは、目標液圧に基づいて車輪ブレーキの目標液量を求めるとともに、ブレーキ液圧検出手段で検出された液圧に基づいて車輪ブレーキの実液量を求める。そして、目標液量、及び、実液量に基づいて車輪ブレーキの目標流量を求め、目標流量に基づいて液圧制御ユニットの作動が制御される。
ところで、出願人は、特許文献2に記載されるような制動制御装置を開発している。特許文献2の装置は、上部、下部流体ユニットの2つで構成される。上部流体ユニットでは、電気モータによって駆動される流体ポンプが吐出する制動液が調整液圧(「サーボ圧」ともいう)に調節される。そして、サーボ圧によって調節された入力液圧(「供給圧」ともいう)が、下部流体ユニットを経由して、ホイールシリンダにホイール圧として伝達される。下部流体ユニットにてホイール圧の増加が行われる場合に、液圧変動が生じることがある。制動制御装置には、この液圧変動に対処することが求められている。
本発明の目的は、2つの制動ユニットにて構成される車両の制動制御装置において、下部制動ユニットにて加圧が行われる場合の液圧変動が抑制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(SC)は、電気モータ(MA)によって駆動される流体ポンプ(QA)が吐出する循環流(KN)を調圧弁(UA)によって絞ることで供給圧(Pm)を加圧する上部制動ユニット(SA)と、前記上部制動ユニット(SA)とホイールシリンダ(CW)との間に配置され、前記供給圧(Pm)を加圧して、前記ホイールシリンダ(CW)にホイール圧(Pw)を出力する下部制動ユニット(SB)と、を備える。前記上部制動ユニット(SA)は、前記下部制動ユニット(SB)が前記ホイール圧(Pw)を加圧する場合には、前記下部制動ユニット(SB)が前記ホイール圧(Pw)を加圧しない場合に比較して、前記電気モータ(MA)の回転数(Na)を小さくする。
本発明に係る車両の制動制御装置(SC)は、制動要求量(Bs)に応じて、電気モータ(MA)によって駆動される流体ポンプ(QA)が吐出する循環流(KN)を調圧弁(UA)によって絞ることで供給圧(Pm)を加圧する上部制動ユニット(SA)と、前記上部制動ユニット(SA)とホイールシリンダ(CW)との間に配置され、前記供給圧(Pm)を加圧して、前記ホイールシリンダ(CW)にホイール圧(Pw)を出力する下部制動ユニット(SB)と、を備える。前記上部制動ユニット(SA)は、前記制動要求量(Bs)に基づいて目標圧(Pt)を演算し、前記下部制動ユニット(SB)が前記ホイール圧(Pw)を加圧しない場合には、前記目標圧(Pt)から算出される指示流量(Qs)、及び、前記供給圧(Pm)から算出される補償流量(Qh)に基づいて前記電気モータ(MA)の回転数(Na)を制御する。一方、前記上部制動ユニット(SA)は、前記下部制動ユニット(SB)が前記ホイール圧(Pw)を加圧する場合には、前記補償流量(Qh)のみに基づいて前記電気モータ(MA)の回転数(Na)を制御する。
上記構成によれば、下部制動ユニットSBにて加圧が行われる場合において、上部制動ユニットSAでの流量変化が抑制されるため、上部制動ユニットSAにおける液圧変動が抑制される。
<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、制動液BFの循環流KN、KLにおいて、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、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。
上部制動ユニットSAの上部アクチュエータYA(「上部流体ユニット」ともいう)、下部制動ユニットSBの下部アクチュエータYB(「下部流体ユニット」ともいう)、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、上部、下部アクチュエータ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。以下の説明において、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、車両を自動的に減速し停止させる制御(「自動制動制御」という)が実行されるよう、運転支援装置DSが備えられる。運転支援装置DSは、距離センサOB、及び、運転支援装置用の制御ユニットED(「運転支援コントローラ」ともいう)にて構成される。距離センサOBによって、自車両JV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JVとの間の距離Ob(相対距離)が検出され、運転支援コントローラEDに入力される。運転支援コントローラEDでは、相対距離Obに基づいて、車両JVを自動停止させるための要求減速度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。要求減速度Gsは、通信バスBSに出力される。
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、車両を自動的に減速し停止させる制御(「自動制動制御」という)が実行されるよう、運転支援装置DSが備えられる。運転支援装置DSは、距離センサOB、及び、運転支援装置用の制御ユニットED(「運転支援コントローラ」ともいう)にて構成される。距離センサOBによって、自車両JV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JVとの間の距離Ob(相対距離)が検出され、運転支援コントローラEDに入力される。運転支援コントローラEDでは、相対距離Obに基づいて、車両JVを自動停止させるための要求減速度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。要求減速度Gsは、通信バスBSに出力される。
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KT(例えば、ブレーキディスク)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には摩擦制動力Fmが発生される。「摩擦制動力Fm」は、ホイール圧Pwによって発生される制動力である。
車両JVには、駐車ブレーキ装置PKが備えられる。駐車ブレーキ装置PKは、駐車スイッチBB、駐車ブレーキ用コントローラEP、及び、電動アクチュエータ(非図示)にて構成される。駐車スイッチBBは、運転者によって操作されるスイッチである。駐車信号Bbが、駐車スイッチBBから出力され、駐車ブレーキ用コントローラEP(「駐車コントローラ」ともいう)に入力される。車両JVが停止している場合(即ち、車体速度Vxが「0」である場合)には、駐車コントローラEPでは、駐車信号Bbのオン状態で駐車ブレーキが効かされ、駐車信号Bbのオフ状態で駐車ブレーキが解除される。ここで、駐車ブレーキの作動、及び、解除は、後輪に設けられた電動アクチュエータによって行われる。なお、駐車コントローラEPには、車両JVの停車状態を判定するよう、車体速度Vxが入力される。
駐車信号Bbは、制動制御装置SC(特に、下部コントローラEB)にも入力される。車両JVが走行している状態(例えば、車体速度Vxが所定車速vx以上である状態)で、駐車信号Bbがオン状態にされる場合には、電動アクチュエータは作動されず、制動制御装置SCによって、ホイール圧Pwが、予め設定された所定圧pw(定数)にまで増加される。車両走行中に、駐車信号Bbに基づいて、ホイール圧Pwが加圧される制御が、「動的ブレーキ制御」と称呼される。
車両JVには、制動操作部材BP、及び、操舵操作部材SHが備えられる。制動操作部材BP(例えば、ブレーキペダル)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。操舵操作部材SH(例えば、ステアリングホイール)は、運転者が車両JVを旋回させるために操作する部材である。
車両JVには、以下に列挙される各種センサ(BA等)が備えられる。これらのセンサの検出信号(Ba等)は、上部、下部制動ユニットSA、SB(特に、コントローラEA、EB)に入力され、各種の制御に用いられる。
- 制動操作部材BPの操作量Ba(「制動操作量」という)を検出する制動操作量センサBAが設けられる。例えば、制動操作量センサBAとして、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。加えて、ストロークシミュレータSSの液圧Pz(「シミュレータ圧」という)を検出するシミュレータ圧センサPZが採用される。制動制御装置SCにおいては、制動操作量Baは、運転者の制動意志を表す信号の総称であり、制動操作量センサBAは、制動操作量Baを検出するセンサの総称である。制動操作量Baは、上部コントローラEAに入力される。上部制動ユニットSAでは、制動操作量Baに基づきサービスブレーキ(常用ブレーキ)に係る制御(「常用ブレーキ制御」という)が実行され、供給圧Pm(結果、ホイール圧Pw)が発生される。
- 車輪WHの回転速度Vw(車輪速度)を検出する車輪速度センサVWが設けられる。車輪速度Vwは、下部コントローラEBに入力される。そして、下部コントローラEBでは、車輪速度Vwに基づいて、車体速度Vxが演算される。更に、下部コントローラEBでは、車輪速度Vw、及び、車体速度Vxに基づいて、車輪WHのロックを防止するアンチロックブレーキ制御が実行される。
- 制動操作部材BPの操作量Ba(「制動操作量」という)を検出する制動操作量センサBAが設けられる。例えば、制動操作量センサBAとして、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。加えて、ストロークシミュレータSSの液圧Pz(「シミュレータ圧」という)を検出するシミュレータ圧センサPZが採用される。制動制御装置SCにおいては、制動操作量Baは、運転者の制動意志を表す信号の総称であり、制動操作量センサBAは、制動操作量Baを検出するセンサの総称である。制動操作量Baは、上部コントローラEAに入力される。上部制動ユニットSAでは、制動操作量Baに基づきサービスブレーキ(常用ブレーキ)に係る制御(「常用ブレーキ制御」という)が実行され、供給圧Pm(結果、ホイール圧Pw)が発生される。
- 車輪WHの回転速度Vw(車輪速度)を検出する車輪速度センサVWが設けられる。車輪速度Vwは、下部コントローラEBに入力される。そして、下部コントローラEBでは、車輪速度Vwに基づいて、車体速度Vxが演算される。更に、下部コントローラEBでは、車輪速度Vw、及び、車体速度Vxに基づいて、車輪WHのロックを防止するアンチロックブレーキ制御が実行される。
- 操舵操作部材SHの操作量Sk(操舵操作量であって、例えば、操舵角)を検出する操舵操作量センサSKが設けられる。また、車両JV(特に、車体)について、ヨーレイトYrを検出するヨーレイトセンサYR、前後加速度Gxを検出する前後加速度センサGX、及び、横加速度Gyを検出する横加速度センサGYが設けられる。これらのセンサ信号は、下部コントローラEBに入力される。そして、下部コントローラEBでは、オーバステア及びアンダステアを抑制し、車両JVのヨーイング挙動を安定化する横滑り防止制御(ESC:Electronic Stability Control)が実行される。
- 制動操作量Baの時間変化量である操作速度dBに基づいて、ブレーキアシスト制御(所謂、BA制御)が実行される。運転者が制動操作部材BPを急操作した場合(即ち、操作速度dBが予め設定された所定速度db以上の場合)に、ブレーキアシスト制御によって、制動操作部材BPの操作量Baに応じたホイール圧Pwよりも、更に、ホイール圧Pwが大きくなるように、その発生が補助される。例えば、操作速度dBとして、操作変位Spの時間微分値である操作変化量dSが採用される。
- 制動操作量Baの時間変化量である操作速度dBに基づいて、ブレーキアシスト制御(所謂、BA制御)が実行される。運転者が制動操作部材BPを急操作した場合(即ち、操作速度dBが予め設定された所定速度db以上の場合)に、ブレーキアシスト制御によって、制動操作部材BPの操作量Baに応じたホイール圧Pwよりも、更に、ホイール圧Pwが大きくなるように、その発生が補助される。例えば、操作速度dBとして、操作変位Spの時間微分値である操作変化量dSが採用される。
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、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。上部制動ユニットSAは、上部アクチュエータYA(上部流体ユニット)、及び、上部コントローラEA(上部制御ユニット)にて構成される。上部アクチュエータYAは、上部コントローラEAによって制御される。上部制動ユニットSAとホイールシリンダCWとの間には、下部制動ユニットSBが配置される。下部制動ユニットSBは、下部アクチュエータYB(下部流体ユニット)、及び、下部コントローラEB(下部制御ユニット)にて構成される。下部アクチュエータYBは、下部コントローラEBによって制御される。
上部制動ユニットSA(特に、上部コントローラEA)、下部制動ユニットSB(特に、下部コントローラEB)、運転支援装置DS(特に、運転支援コントローラED)、及び、駐車ブレーキ装置PK(特に、駐車コントローラEP)は通信バスBSに接続されている。「通信バスBS」は、通信線に複数のコントローラ(制御ユニット)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、ED、EP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。
<上部制動ユニットSA>
図2の概略図を参照して、上部制動ユニットSAの構成例について説明する。上部制動ユニット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、下部制動ユニット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。上部制動ユニットSAは、上部アクチュエータYA、及び、上部コントローラEAにて構成される。
図2の概略図を参照して、上部制動ユニットSAの構成例について説明する。上部制動ユニット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、下部制動ユニット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。上部制動ユニットSAは、上部アクチュエータYA、及び、上部コントローラEAにて構成される。
≪上部アクチュエータYA≫
上部アクチュエータYAは、アプライユニットAP、調圧ユニットCA、及び、入力ユニットNRにて構成される。
上部アクチュエータYAは、アプライユニットAP、調圧ユニットCA、及び、入力ユニットNRにて構成される。
[アプライユニットAP]
制動操作部材BPの操作に応じて、アプライユニットAPから供給圧Pmが出力される。アプライユニット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、アプライユニットAPから供給圧Pmが出力される。アプライユニット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、Ro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Ro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。これらの液圧室Rmf、Rmr、Ru、Roは、シール部材SLによって封止されている。なお、マスタ室Rmの受圧面積rmとサーボ室Ruの受圧面積ruとは等しくされている。
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」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とマスタリザーバ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。
[調圧ユニットCA]
調圧ユニットCAによって、アプライユニットAPのサーボ室Ruに対して、サーボ圧Puが供給される。調圧ユニットCAは、上部電気モータMA、上部流体ポンプQA、及び、調圧弁UAにて構成される。
調圧ユニットCAによって、アプライユニットAPのサーボ室Ruに対して、サーボ圧Puが供給される。調圧ユニットCAは、上部電気モータMA、上部流体ポンプQA、及び、調圧弁UAにて構成される。
上部電気モータMA(単に、「電気モータ」ともいう)によって、上部流体ポンプQA(単に、「流体ポンプ」ともいう)が駆動される。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、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。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Ia)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。
電気モータMAが駆動され、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、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Ia(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への供給電流Iaによって調節される。
還流路HKは、流体ポンプQAの吐出部(詳細には、逆止弁の下流側部位)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、下部制動ユニットSB(特に、下部アクチュエータ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、上部制動ユニット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」)。
[入力ユニットNR]
入力ユニット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、モータ/ジェネレータ(非図示)によって、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(モータ/ジェネレータによる制動力)とを協働させるものである。入力ユニット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PZにて構成される。
入力ユニット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、モータ/ジェネレータ(非図示)によって、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(モータ/ジェネレータによる制動力)とを協働させるものである。入力ユニット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PZ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。
入力ユニットNRの入力室Rnは、入力路HN(流体路)を介して、アプライユニットAPの反力室Ro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Ro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Roとの間で、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、入力路HNに接続される。
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に給電(電力供給)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。シミュレータSS内の液圧Pz(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Roとの間で、シミュレータ圧センサPZが設けられる。なお、シミュレータ圧Pzは、入力室Rnの内圧でもあるため、制動操作部材BPの操作力Fpを表す状態量でもある。
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、ホイール圧Pwは、制動操作部材BPの操作とは独立で発生される。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。入力ユニット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。
≪上部コントローラEA≫
上部コントローラEAによって、上部アクチュエータYAが制御される。上部コントローラEAは、マイクロプロセッサMP、及び、駆動回路DRにて構成される。上部コントローラEAは、他のコントローラ(EB、ED、EP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に接続されている。
上部コントローラEAによって、上部アクチュエータYAが制御される。上部コントローラEAは、マイクロプロセッサMP、及び、駆動回路DRにて構成される。上部コントローラEAは、他のコントローラ(EB、ED、EP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に接続されている。
上部コントローラEAには、制動操作量Baが入力される。制動操作量Baは、制動操作部材BPの操作量を表す状態量の総称である。制動操作量Baとして、操作変位センサSPの検出信号Sp(操作変位)、及び、シミュレータ圧センサPZの検出信号Pz(シミュレータ圧)が、制動操作量センサBAから上部コントローラEAに直接入力される。また、上部コントローラEAには、通信バスBSを介して、供給圧Pm等が入力される。「供給圧Pm」は、上部アクチュエータYAの出力圧である。供給圧Pmは、下部アクチュエータYBに設けられる供給圧センサPMによって検出され、下部コントローラEBから送信される。要求減速度Gsは、自動制動制御の要求値であり、運転支援コントローラEDにて演算され、運転支援コントローラEDから送信される。
上部コントローラEA(特に、マイクロプロセッサMP)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(最終的にはホイール圧Pw)を調節するための制御である。調圧制御は、制動操作量Ba(操作変位Sp、シミュレータ圧Pz)、要求減速度Gs、供給圧Pm等に基づいて実行される。ここで、制動操作量Ba、及び、要求減速度Gsが、「制動要求量Bs」と総称される。制動要求量Bsは、供給圧Pmの発生(結果、制動制御装置SCで発生されるべきホイール圧Pw)を指示(要求)するための入力信号である。
調圧制御のアルゴリズムに基づいて、駆動回路DRによって、上部アクチュエータYAを構成する電気モータMA、及び、各種電磁弁(UA等)が駆動される。駆動回路DRには、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、駆動回路DR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、駆動回路DRには、電気モータMAへの供給電流Im(「モータ電流」という)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(「調圧弁電流」という)を検出する調圧弁電流センサ(非図示)が含まれる。なお、電気モータMAには、その回転子(ロータ)の回転角Ka(「モータ回転角」という)を検出する回転角センサ(非図示)が設けられる。そして、モータ回転角Kaに基づいて、モータ回転数Naが演算される。
上部コントローラEAでは、車両の制動要求量Bs(Ba、Gs等)に基づいて、調圧弁電流Ia(実際値)に対応する目標電流It(目標値)が演算される。そして、調圧弁UAの制御では、調圧弁電流Iaが、目標電流Itに近付き、一致するように制御される。また、上部コントローラEAでは、車両の制動要求量Bsに基づいて、モータ回転数Na(実際値)に対応する目標回転数Nt(目標値)が演算される。そして、電気モータMAの制御では、実際の回転数Naが、目標回転数Ntに近付き、一致するように、モータ電流Imが制御される。具体的には、「Nt>Na」であれば、実回転数Naが増加するようにモータ電流Imが増加され、「Nt<Na」であれば、実回転数Naが減少するようにモータ電流Imが減少される。これらの制御アルゴリズムに基づいて、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、駆動回路DRのスイッチング素子が駆動され、電気モータMA、及び、電磁弁UA、VA、VBが制御される。
<下部制動ユニットSB>
図3の概略図を参照して、制動制御装置SCの下部制動ユニットSBの構成例について説明する。下部制動ユニットSBは、自動制動制御、アンチロックブレーキ制御、横滑り防止制御、ブレーキアシスト制御等のうちの少なくとも1つを実行するための汎用のユニット(装置)である。これら制御の実行には、供給圧Pmからホイール圧Pwを増加することが必要であるため、下部制動ユニットSBには加圧機能が備えられる。
図3の概略図を参照して、制動制御装置SCの下部制動ユニットSBの構成例について説明する。下部制動ユニットSBは、自動制動制御、アンチロックブレーキ制御、横滑り防止制御、ブレーキアシスト制御等のうちの少なくとも1つを実行するための汎用のユニット(装置)である。これら制御の実行には、供給圧Pmからホイール圧Pwを増加することが必要であるため、下部制動ユニットSBには加圧機能が備えられる。
下部制動ユニットSBには、上部制動ユニットSAから、前輪、後輪供給圧Pmf、Pmr(=Pm)が供給される。そして、下部制動ユニットSBにて、前輪、後輪供給圧Pmf、Pmrが調整(増減)され、最終的には、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。下部制動ユニットSBは、下部アクチュエータYB、及び、下部コントローラEBにて構成される。
≪下部アクチュエータYB≫
下部アクチュエータYBは、連絡路HSにおいて、上部アクチュエータYAとホイールシリンダCWとの間に設けられる。下部アクチュエータYBは、供給圧センサPM、制御弁UB、下部流体ポンプQB、下部電気モータ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。
下部アクチュエータYBは、連絡路HSにおいて、上部アクチュエータYAとホイールシリンダCWとの間に設けられる。下部アクチュエータYBは、供給圧センサPM、制御弁UB、下部流体ポンプQB、下部電気モータ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、供給圧Pmから、前後車輪系統で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、上部アクチュエータ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)を検出するために設けられる。供給圧センサPMは、「マスタ圧センサ」とも称呼され、下部アクチュエータYBに内蔵される。前輪、後輪供給圧Pmf、Pmr(=Pm)の信号は、下部コントローラEBに直接入力され、通信バスBSに出力される。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(上部アクチュエータ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、後輪下部流体ポンプQBf、QBr(=QB)、及び、前輪、後輪調圧リザーバRBf、RBr(=RB)が設けられる。下部流体ポンプQBは、下部電気モータMBによって駆動される。
下部電気モータMB(単に、「電気モータ」ともいう)が駆動されると、下部流体ポンプQB(単に、「流体ポンプ」ともいう)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、流体ポンプQB、制御弁UB、及び、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、下部アクチュエータYBでの調整圧Pqの発生メカニズムは、上部アクチュエータYAでのサーボ圧Puの発生メカニズムと同じである。
下部アクチュエータ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(流体路)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(又は、調整圧Pq)から個別に減少されることが可能である。
≪下部コントローラEB≫
下部コントローラEBによって、下部アクチュエータYBが制御される。下部コントローラEBは、上部コントローラEAと同様に、マイクロプロセッサMP、及び、駆動回路DRにて構成される。下部コントローラEBは、通信バスBSに接続されるので、上部コントローラEAと下部コントローラ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。
下部コントローラEBによって、下部アクチュエータYBが制御される。下部コントローラEBは、上部コントローラEAと同様に、マイクロプロセッサMP、及び、駆動回路DRにて構成される。下部コントローラEBは、通信バスBSに接続されるので、上部コントローラEAと下部コントローラ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。
下部コントローラEB(特に、マイクロプロセッサMP)には、車輪速度Vw、操舵操作量Sk、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。下部コントローラEBでは、車輪速度Vwに基づいて、車体速度Vxが演算される。車体速度Vxは、他の装置(DS、PK等)にて利用されるよう、通信バスBSに送信される。
下部コントローラEBでは、アンチロックブレーキ制御、横滑り防止制御等が実行される。具体的には、これらの制御が実行されるよう、下部コントローラEBによって、下部アクチュエータYBを構成する下部電気モータMB、及び、各種電磁弁(UB等)が駆動される。下部コントローラEBの駆動回路DRには、下部電気モータ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、駆動回路DR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。マイクロプロセッサMPにプログラムされた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、下部電気モータ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、駆動回路DRによって、下部電気モータMB、及び、電磁弁UB、VI、VOが制御される。
下部コントローラEBによって、インレット弁VI、及び、アウトレット弁VOが制御されて、ホイール圧Pwの減少、増加、保持が、ホイールシリンダCW毎に個別で行われる。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。ABS制御が実行されると、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。ここで、ホイール圧Pwの増加の上限は調整圧Pqである。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。
下部コントローラEBから、「下部制動ユニットSBにて加圧が行われているか、否か(即ち、制御弁UBに給電されているか、否か)」を表す作動フラグFBが、通信バスBSを介して、上部コントローラEAに送信される。「作動フラグFB」は、制御フラグであり、「0」にて「下部制動ユニットSBにて加圧が行われていないこと(即ち、制御弁UBへの給電が停止され、制御弁UBが全開状態であること)」が、「1」にて「下部制動ユニットSBにて加圧が行われていること(即ち、制御弁UBに給電され、制御弁UBによって循環流KLが絞られていること)」が、夫々表示される。
<調圧弁UAの駆動制御>
図4のブロック図を参照して、調圧弁UAの制御例について説明する。該処理は、上部コントローラ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(=Pw)が調節される。調圧弁UAの駆動制御は、目標圧演算ブロックPT、指示電流演算ブロックIS、液圧偏差演算ブロックPH、補償電流演算ブロックIH、及び、電流フィードバック制御ブロックIFにて構成される。
図4のブロック図を参照して、調圧弁UAの制御例について説明する。該処理は、上部コントローラ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(=Pw)が調節される。調圧弁UAの駆動制御は、目標圧演算ブロックPT、指示電流演算ブロックIS、液圧偏差演算ブロックPH、補償電流演算ブロックIH、及び、電流フィードバック制御ブロックIFにて構成される。
目標圧演算ブロックPTにて、制動要求量Bsに基づいて、目標圧Ptが演算される。「制動要求量Bs」は、上部制動ユニットSAに対する要求値の総称であり、供給圧Pmの発生(即ち、制動制御装置SCで発生されるべきホイール圧Pw)を指示するための入力である。供給圧Pmは、制動操作量Ba、及び、要求減速度Gsのうちの少なくとも1つに基づいて要求される。この場合には、制動要求量Bsは、制動操作量Ba、及び、要求減速度Gsに基づいて演算される。具体的には、制動操作量Ba、及び、要求減速度Gsが、車両減速度の次元で比較され、それらのうちで大きい方が制動要求量Bsとして決定される。そして、制動要求量Bsに基づいて、目標圧Pt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。目標圧Ptは、予め設定された演算マップZptに応じて、制動要求量Bsの増加に従い、目標圧Ptが増加するように演算される。
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Isが演算される。「指示電流Is」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に対応する目標値である。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Is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PHでは、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」)。
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Is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。詳細には、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Is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Is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Isに対して、補償電流Ihが加えられて、目標電流Itが演算される(即ち、「It=Is+Ih」)。「目標電流It」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、目標電流Itは、フィードフォワード項である指示電流Isとフィードバック項である補償電流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。
電流フィードバック制御ブロックIFでは、目標電流It(目標値)、及び、供給電流Ia(実際値)に基づいて、供給電流Iaが、目標電流Itに近付き、一致するように、駆動信号Uaが演算される。ここで、供給電流Iaは、駆動回路DRに設けられた調圧弁電流センサIAによって検出される。電流フィードバック制御ブロックIFでは、「It>Ia」であれば、供給電流Iaが増加するように駆動信号Uaが決定される。一方、「It<Ia」であれば、供給電流Iaが減少するように駆動信号Uaが決定される。つまり、電流フィードバック制御ブロックIF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。
<電気モータMAの第1の制御例>
図5のブロック図を参照して、上部電気モータMAの第1制御例について説明する。第1制御例では、電気モータMAは流量制御に基づいて制御される。電気モータMAの駆動制御は、上部コントローラEAによって実行される。電気モータMAの制御は、液量換算ブロックPR、液量偏差演算ブロックRH、指示流量演算ブロックQS、補償流量演算ブロックQH、目標流量演算ブロックQT、目標回転数演算ブロックNT、及び、回転数フィードバック制御ブロックNFにて構成される。
図5のブロック図を参照して、上部電気モータMAの第1制御例について説明する。第1制御例では、電気モータMAは流量制御に基づいて制御される。電気モータMAの駆動制御は、上部コントローラEAによって実行される。電気モータMAの制御は、液量換算ブロックPR、液量偏差演算ブロックRH、指示流量演算ブロックQS、補償流量演算ブロックQH、目標流量演算ブロックQT、目標回転数演算ブロックNT、及び、回転数フィードバック制御ブロックNFにて構成される。
液量換算ブロックPRにて、目標圧Pt、及び、供給圧Pmに基づいて、目標液量Rt、及び、実液量Rjが演算される。液量換算ブロックPRでは、予め設定された演算マップZprに基づいて、目標圧Ptが目標液量Rtに換算され、供給圧Pmが実液量Rjに換算される。ここで、「目標液量Rt」は、目標圧Ptを達成するために必要な液量(ホイールシリンダCWに移動されるべき制動液BFの体積)である。また、「実液量Rj」は、供給圧Pm(結果、ホイール圧Pw)を発生させるために、既にホイールシリンダCWに流入された液量である。
液量偏差演算ブロックRHにて、目標液量Rtと実液量Rjとの偏差hR(「液量偏差」という)が演算される。具体的には、目標液量Rtから実液量Rjが減算されて、液量偏差hRが決定される(即ち、「hR=Rt-Rj」)。「液量偏差hR」は、目標圧Ptを達成するために、今後、ホイールシリンダCWに流入されるべき液量(体積)の目標値である。
指示流量演算ブロックQSにて、目標液量Rtに基づいて、指示流量Qsが演算される。具体的には、目標液量Rtが時間微分されて、指示流量Qsが決定される(即ち、「Qs=d(Rt)/dt」)。指示流量Qsは、目標圧Ptが達成されるために必要な流量であり、流量制御におけるフィードフォワード項に相当する。従って、指示流量演算ブロックQSは、流量制御におけるフィードフォワード制御に相当する。
補償流量演算ブロックQHにて、液量偏差hRに基づいて、補償流量Qhが演算される。具体的には、液量偏差hRが時間微分されて、補償流量Qhが決定される(即ち、「Qh=d(hR)/dt」)。補償流量Qhは、供給圧Pmが目標圧Ptに一致するために必要な流量であり、流量制御におけるフィードバック項に相当する。従って、補償流量演算ブロックQHは、流量制御におけるフィードバック制御に相当する。
目標流量演算ブロックQTにて、指示流量Qs、及び、補償流量Qhに基づいて、目標流量Qtが演算される。「目標流量Qt」は、目標圧Ptを達成するための最終的な目標値である。具体的には、指示流量Qs、及び、補償流量Qhが合算されて、目標流量Qtが決定される(即ち、「Qt=Qs+Qh」)。
目標回転数演算ブロックNTでは、目標流量Qtに基づいて、目標回転数Ntが演算される。「目標回転数Nt」は、電気モータMAの回転数Na(実際値)に対応する目標値である。具体的には、流体ポンプQAの吐出量(1回転毎に排出される制動液BFの体積)に基づいて、目標回転数Ntは、目標流量Qtが大きいほど、大きくなるように決定される。更に、目標回転数Ntには、調圧弁UAの最低流量、及び、電気モータMAの最低回転数が考慮される。「最低流量」は、調圧弁UAがサーボ圧Puを調圧するために、最低限必要な流量であり、予め設定されている。また、「最低回転数」は、電気モータMAが安定して回転し続けられる回転数の最小値である。これらのことが考慮されて、目標回転数Ntには、下限回転数nt(予め設定された所定値)が設けられる。従って、目標流量Qtに基づいて演算された目標回転数Ntが下限回転数nt以上の場合には、下限回転数ntによる制限は行われず、演算された目標回転数Ntがそのまま用いられる。一方、目標流量Qtに基づいて演算された目標回転数Ntが下限回転数nt未満である場合には、目標回転数Ntは下限回転数ntに決定される(即ち、「Nt=nt」)。
回転数フィードバック制御ブロックNFにて、目標回転数Nt(目標値)、及び、モータ回転数Na(実際値)に基づいて、モータ回転数Naが、目標回転数Ntに近付き、一致するように、駆動信号Maが演算される。ここで、モータ回転数Naは、電気モータMAに設けられた回転角センサKAの検出値Ka(回転角)に基づいて演算される。具体的には、モータ回転角Kaが時間微分されて、モータ回転数Naが決定される。回転数フィードバック制御ブロックNFでは、「Nt>Na」であれば、実回転数Naが増加するように駆動信号Maが決定される。一方、「Nt<Na」であれば、実回転数Naが減少するように駆動信号Maが決定される。つまり、回転数フィードバック制御ブロックNFでは、モータ回転数に係るフィードバック制御が実行される。
<制動制御装置SCにおける加圧源>
制動制御装置SCには、上部制動ユニットSA、及び、下部制動ユニットSBの2つの加圧源(ホイール圧Pwを増加するための動力源)が備えられる。上部制動ユニットSAによるホイール圧Pwの加圧では、上部電気モータMAが駆動されることで、上部流体ポンプQAから制動液BFが吐出され、還流路HKに、制動液BFの循環流KN(「上部循環流」ともいう)が発生される。そして、制動要求量Bsから算出される目標圧Ptに基づいて、調圧弁UAに対する目標電流It(調圧弁目標電流)が演算され、調圧弁UAに流される実際の供給電流Ia(調圧弁電流)が、目標電流Itに近付き一致するように制御が行われる。ここで、供給電流Iaは、上部コントローラEAの駆動回路DRに設けられた調圧弁電流センサIAによって検出される。調圧弁UAへの給電により上部循環流KNが絞られることで、供給圧Pmが加圧され、結果、ホイール圧Pwが加圧される。
制動制御装置SCには、上部制動ユニットSA、及び、下部制動ユニットSBの2つの加圧源(ホイール圧Pwを増加するための動力源)が備えられる。上部制動ユニットSAによるホイール圧Pwの加圧では、上部電気モータMAが駆動されることで、上部流体ポンプQAから制動液BFが吐出され、還流路HKに、制動液BFの循環流KN(「上部循環流」ともいう)が発生される。そして、制動要求量Bsから算出される目標圧Ptに基づいて、調圧弁UAに対する目標電流It(調圧弁目標電流)が演算され、調圧弁UAに流される実際の供給電流Ia(調圧弁電流)が、目標電流Itに近付き一致するように制御が行われる。ここで、供給電流Iaは、上部コントローラEAの駆動回路DRに設けられた調圧弁電流センサIAによって検出される。調圧弁UAへの給電により上部循環流KNが絞られることで、供給圧Pmが加圧され、結果、ホイール圧Pwが加圧される。
同様に、下部制動ユニットSBによるホイール圧Pwの加圧では、下部電気モータMBが駆動されることで、下部流体ポンプQBから制動液BFが吐出され、連絡路HS、及び、戻し路HLに、制動液BFの循環流KL(「下部循環流」ともいう)が発生される。そして、制動要求量Bsに基づいて、目標差圧Stが演算される。「目標差圧St」は、供給圧Pmと調整圧Pqとの液圧差(実際値)に対応する目標値である。目標差圧Stに基づいて、制御弁UBに対する目標電流Iu(制御弁目標電流)が演算され、制御弁UBに流される実際の供給電流Ib(制御弁電流)が、目標電流Iuに近付き一致するように制御が行われる。ここで、供給電流Ibは、下部コントローラEBの駆動回路DRに設けられた制御弁電流センサ(非図示)によって検出される。制御弁UBへの給電により下部循環流KLが絞られることで、ホイール圧Pw(=Pq)が、供給圧Pmから増加される。
制動制御装置SCでは、各種制御が実行される。上部、下部制動ユニットSA、SBが、各種制御の加圧源として使い分けられる。制動制御装置SCにおいて、加圧が必要な制御、及び、その加圧源についてまとめる。
- 常用ブレーキ制御(即ち、サービスブレーキに係る機能)は、上部制動ユニットSAでの加圧によって実行される。常用ブレーキ制御では、制動操作量Baが制動要求量Bsとして採用される。そして、制動要求量Bs(=Ba)から算出される目標圧Ptに基づいて、供給圧Pmが、目標圧Ptに一致するように増加される。ここで、目標圧Ptは、制動操作量Baが大きいほど、大きくなるように決定される。常用ブレーキ制御では、下部制動ユニットSBによる加圧が行われないので、供給圧Pmが、ホイール圧Pwとして、ホイールシリンダCWに出力される。
- 動的ブレーキ制御は、制動制御装置SCの冗長性を考慮して、下部制動ユニットSBでの加圧によって実行される。動的ブレーキ制御では、車両の走行中(即ち、車体速度Vxが「0」より大きい場合)に、駐車スイッチBBからの信号Bb(駐車信号)がオフ状態からオン状態に切り替えられたことに基づいて制動要求量Bsが演算される。そして、動的ブレーキ制御の制動要求量Bsに応じて、ホイール圧Pwが所定圧pwに加圧される。ここで、所定圧pwは、予め設定された所定値(定数)である。
- 常用ブレーキ制御(即ち、サービスブレーキに係る機能)は、上部制動ユニットSAでの加圧によって実行される。常用ブレーキ制御では、制動操作量Baが制動要求量Bsとして採用される。そして、制動要求量Bs(=Ba)から算出される目標圧Ptに基づいて、供給圧Pmが、目標圧Ptに一致するように増加される。ここで、目標圧Ptは、制動操作量Baが大きいほど、大きくなるように決定される。常用ブレーキ制御では、下部制動ユニットSBによる加圧が行われないので、供給圧Pmが、ホイール圧Pwとして、ホイールシリンダCWに出力される。
- 動的ブレーキ制御は、制動制御装置SCの冗長性を考慮して、下部制動ユニットSBでの加圧によって実行される。動的ブレーキ制御では、車両の走行中(即ち、車体速度Vxが「0」より大きい場合)に、駐車スイッチBBからの信号Bb(駐車信号)がオフ状態からオン状態に切り替えられたことに基づいて制動要求量Bsが演算される。そして、動的ブレーキ制御の制動要求量Bsに応じて、ホイール圧Pwが所定圧pwに加圧される。ここで、所定圧pwは、予め設定された所定値(定数)である。
- ブレーキアシスト制御は、上部制動ユニットSA、及び、下部制動ユニットSBのうちの何れか一方での加圧によって実行される。ブレーキアシスト制御では、操作速度dB(制動操作量Baの時間変化量であり、例えば、操作変位Spの時間変化量)に基づいて制動要求量Bsが演算される。ブレーキアシスト制御の制動要求量Bsに基づいて、常用ブレーキ制御にて算出される目標圧Ptが増加される。つまり、ブレーキアシスト制御では、常用ブレーキ制御の場合に比較して、ホイール圧Pwが増大するように加圧される。
- 自動制動制御は、上部制動ユニットSA、及び、下部制動ユニットSBのうちの何れか一方での加圧によって実行される。自動制動制御では、要求減速度Gsに基づいて制動要求量Bsが演算される。制動要求量Bsから算出される目標圧Ptに基づいてホイール圧Pwが加圧される。ここで、目標圧Ptは、要求減速度Gsが大きいほど、大きくなるように決定される。
- 横滑り防止制御(特に、該制御の元圧)は、上部制動ユニットSA、及び、下部制動ユニットSBのうちの何れか一方での加圧によって実行される。横滑り防止制御では、ヨーレイトYrに基づいて制動要求量Bsが演算される。具体的には、操舵操作量Skから演算される目標挙動とヨーレイトYrから演算される実挙動との偏差に基づいて制動要求量Bsが決定される。そして、横滑り防止制御の制動要求量Bsに応じて、オーバステア及びアンダステアを抑制し、車両挙動が安定化されるように、ホイール圧Pwが加圧される。なお、横滑り防止制御におけるホイール圧Pwの個別調整は、下部制動ユニットSB(特に、インレット弁VI、及び、アウトレット弁VO)にて行われる。
- 自動制動制御は、上部制動ユニットSA、及び、下部制動ユニットSBのうちの何れか一方での加圧によって実行される。自動制動制御では、要求減速度Gsに基づいて制動要求量Bsが演算される。制動要求量Bsから算出される目標圧Ptに基づいてホイール圧Pwが加圧される。ここで、目標圧Ptは、要求減速度Gsが大きいほど、大きくなるように決定される。
- 横滑り防止制御(特に、該制御の元圧)は、上部制動ユニットSA、及び、下部制動ユニットSBのうちの何れか一方での加圧によって実行される。横滑り防止制御では、ヨーレイトYrに基づいて制動要求量Bsが演算される。具体的には、操舵操作量Skから演算される目標挙動とヨーレイトYrから演算される実挙動との偏差に基づいて制動要求量Bsが決定される。そして、横滑り防止制御の制動要求量Bsに応じて、オーバステア及びアンダステアを抑制し、車両挙動が安定化されるように、ホイール圧Pwが加圧される。なお、横滑り防止制御におけるホイール圧Pwの個別調整は、下部制動ユニットSB(特に、インレット弁VI、及び、アウトレット弁VO)にて行われる。
以上で説明したように、常用ブレーキ制御では上部制動ユニットSAによる加圧が行われ、動的ブレーキ制御では下部制動ユニットSBによる加圧が行われる。そして、ブレーキアシスト制御、自動制動制御、及び、横滑り防止制御では、上部制動ユニットSA、又は、下部制動ユニットSBによる加圧が行われる。一例として、制動制御装置SCでは、常用ブレーキ制御、自動制動制御、及び、横滑り防止制御が上部制動ユニットSAを加圧源として実行され、ブレーキアシスト制御、及び、動的ブレーキ制御が下部制動ユニットSBを加圧源として実行される。
<加圧遷移時の液圧変動>
制動制御装置SCでは、上部、下部制動ユニットSA、SBのうちの一方で加圧が行われている途中に、上部、下部制動ユニットSA、SBのうちの他方で加圧が開始される状況がある。上部、下部制動ユニットSA、SBのうちの一方のみによる加圧が「単独加圧」と称呼され、上部、下部制動ユニットSA、SBの両方による加圧が「共同加圧」と称呼される。つまり、上記状況は、上部制動ユニットSA、又は、下部制動ユニットSBによる単独加圧から、上部、下部制動ユニットSA、SBによる共同加圧に遷移する状態である。このような状態遷移が「加圧遷移」と称呼される。加圧遷移が行われる場合には、サーボ圧Pu(結果、供給圧Pm、ホイール圧Pw)において液圧変化が生じることがある。
制動制御装置SCでは、上部、下部制動ユニットSA、SBのうちの一方で加圧が行われている途中に、上部、下部制動ユニットSA、SBのうちの他方で加圧が開始される状況がある。上部、下部制動ユニットSA、SBのうちの一方のみによる加圧が「単独加圧」と称呼され、上部、下部制動ユニットSA、SBの両方による加圧が「共同加圧」と称呼される。つまり、上記状況は、上部制動ユニットSA、又は、下部制動ユニットSBによる単独加圧から、上部、下部制動ユニットSA、SBによる共同加圧に遷移する状態である。このような状態遷移が「加圧遷移」と称呼される。加圧遷移が行われる場合には、サーボ圧Pu(結果、供給圧Pm、ホイール圧Pw)において液圧変化が生じることがある。
加圧遷移時の液圧変動の理由について説明する。上部制動ユニットSAによる加圧では、上部制動ユニットSAから、下部制動ユニットSBを経由して、ホイールシリンダCWに制動液BFが移動されることで、ホイール圧Pwの増加が行われる。下部制動ユニットSBによる加圧に起因して、調圧弁UAを通過する流量が変化するため、サーボ圧Puが変化する。詳細には、下部制動ユニットSBによる加圧では、ホイール圧Pwが、供給圧Pmから増加されるため、ホイール圧Pwは、供給圧Pmよりも高くなる。つまり、下部制動ユニットSBによる加圧が行われない場合(「下部制動ユニットSBの非加圧状態」ともいう)には、上部制動ユニットSAからホイールシリンダCWに、制動液BFが移動されるが、下部制動ユニットSBによる加圧が行われる場合(「下部制動ユニットSBの加圧状態」ともいう)には、上部制動ユニットSAからホイールシリンダCWには、制動液BFが移動されなくなる。上記の2つの場合(下部制動ユニットSBの非加圧/加圧の状態)において、電気モータMAが同じ回転数で駆動されているとすると、上部循環流KNの流量は、下部制動ユニットSBの非加圧状態に比べて、下部制動ユニットSBの加圧状態の方が多くなる。このため、下部制動ユニットSBが非加圧状態から加圧状態に遷移すると、上部循環流KNの流量増加に伴い、サーボ圧Pu(結果、供給圧Pm、ホイール圧Pw)が増大する。サーボ圧Puは、最終的には、供給圧Pmに基づく調圧弁UAの制御(即ち、液圧フィードバック制御)によって収束していく。しかし、過渡的には、サーボ圧Puが増加すること、及び、これを抑制するための液圧フィードバック制御が原因となり、液圧(Pu、Pm、Pq、Pw等)が振動的となる。
<液圧変動の抑制>
再度、図5のブロック図を参照して、加圧遷移時(即ち、単独加圧から共同加圧への状態遷移時)における液圧変動を抑制するための上部電気モータMAの制御について説明する。下部コントローラEBから通信バスBSを通して送信される作動フラグFBが、上部コントローラEAにて受信される。作動フラグFBは、下部制動ユニットSBでの加圧の有無を表す制御フラグである。具体的には、「FB=0」で「下部制動ユニットSBの非加圧状態(即ち、制御弁UBの非給電状態)」が表され、「FB=1」で「下部制動ユニットSBの加圧状態(即ち、制御弁UBに給電中)」が表される。
再度、図5のブロック図を参照して、加圧遷移時(即ち、単独加圧から共同加圧への状態遷移時)における液圧変動を抑制するための上部電気モータMAの制御について説明する。下部コントローラEBから通信バスBSを通して送信される作動フラグFBが、上部コントローラEAにて受信される。作動フラグFBは、下部制動ユニットSBでの加圧の有無を表す制御フラグである。具体的には、「FB=0」で「下部制動ユニットSBの非加圧状態(即ち、制御弁UBの非給電状態)」が表され、「FB=1」で「下部制動ユニットSBの加圧状態(即ち、制御弁UBに給電中)」が表される。
作動フラグFBは、目標回転数演算ブロックNTに入力される。「FB=0」であり、下部制動ユニットSBによる加圧が行われていない場合には、上述した方法に基づいて目標回転数Ntが演算される。即ち、目標回転数Ntは、目標流量Qtが大きいほど、大きくなるように決定される。これに対して、「FB=1」であり、下部制動ユニットSBによる加圧が行われている場合には、下部制動ユニットSBによる加圧が行われていない場合に比較して、目標回転数Ntが小さくなるように演算される。例えば、目標回転数Ntは、所定回転数nxに決定される。ここで、「所定回転数nx」は、予め設定された所定値(定数)である。例えば、所定回転数nxは、下限回転数ntに等しく決定され得る。ここで、下限回転数ntは、調圧弁UAがサーボ圧Puを調整でき、且つ、電気モータMAが安定して回転するために最低限必要な回転数であって、定数として、予め設定されている。
目標回転数演算ブロックNTでは、目標回転数Ntが、下部制動ユニットSBの加圧時には、下部制動ユニットSBの非加圧時に比較して、目標回転数Ntが小さくなるように演算される。その結果、電気モータMAの回転数Naは、下部制動ユニットSBの加圧時には、下部制動ユニットSBの非加圧時に比較して、小さくなる。これにより、単独加圧から共同加圧への状態遷移において、上部制動ユニットSAにおける流量の変化(特に、増加)が抑制される。結果、サーボ圧Puの急増が回避されるので、液圧変動が抑制される。
作動フラグFBが、目標流量演算ブロックQTに入力され、目標流量Qtが、下部制動ユニットSBでの加圧の有無に基づいて調節されてもよい。具体的には、「FB=0」であり、下部制動ユニットSBによる加圧が行われていない場合には、目標流量Qtは、上述した方法にて演算される。具体的には、目標圧Ptから算出される指示流量Qsと供給圧Pmから算出される補償流量Qhとが合計されて、目標流量Qtが演算される。そして、流体ポンプQAの吐出量に基づいて、目標流量Qtが目標回転数Ntに換算される。つまり、ホイール圧Pwが下部制動ユニットSBによって加圧されない場合には、電気モータMAの回転数Naは、指示流量Qs、及び、補償流量Qhに基づいて制御される。一方、「FB=1」であり、下部制動ユニットSBによる加圧が行われている場合には、指示流量Qsは「0」に演算される。つまり、ホイール圧Pwが下部制動ユニットSBによって加圧される場合には、目標流量Qtが補償流量Qhのみに基づいて演算されるので、電気モータMAの回転数Naは、補償流量Qhのみに基づいて制御される。
制動初期(即ち、ホイール圧Pwの発生開始の段階)には、制動装置SX(CP、MS等)に消費される制動液BFの液量(「消費液量」という)が大きい。流量に基づく電気モータMAの回転数制御では、制動初期には、制動要求量Bsの時間変化量が大きいため、指示流量Qsが大きく演算される。上部制動ユニットSAによる単独加圧が行われる場合には、目標流量Qtにおける指示流量Qsの成分により、モータ回転数Naが急速に増加される。これにより、多量の制動液BFがホイールシリンダCWに対して移動されるので、制動初期のホイール圧Pwの増圧応答性が向上される。一方、下部制動ユニットSBによる加圧が行われている場合には、下部制動ユニットSBによって、或る程度の制動液BFは、既にホイールシリンダCWに移動されているので、ホイールシリンダCWに多量の制動液BFを供給する必要はない。このため、上部制動ユニットSAの加圧開始時点(即ち、加圧遷移時点)であっても、「Qs=0」が決定され、目標流量Qtが小さく演算される。結果、目標回転数Ntが小さくされ、モータ回転数Naが小さくなる。これにより、加圧遷移時において、上部制動ユニットSAでの流量増加が抑制される。サーボ圧Puの急増が回避されるので、液圧(即ち、供給圧Pm、ホイール圧Pw)の変動が抑制される。
上部制動ユニットSAによる加圧が先に開始され、その後、下部制動ユニットSBによる加圧が行われる場合でも、下部制動ユニットSBの加圧開始の時点(即ち、加圧遷移時点)で、指示流量Qsが「0」にされて、目標流量Qtが決定される。同様に、上部制動ユニットSAでの流量増加の抑制が図られる。これにより、サーボ圧Puの急増が回避され、液圧変動が抑制される。
<電気モータMAの第2の制御例>
図6の時系列線図(時間Tの経過に伴う状態量の遷移を表す線図)を参照して、上部電気モータMAの第2制御例について説明する。電気モータMAの制御において、第1制御例では、ホイール圧Pwの加圧に必要な流量(即ち、指示流量Qs、補償流量Qh)に基づいて目標回転数Ntが決定された。これに代えて、第2制御例では、目標回転数Ntが予め設定されたパターンで決定される。なお、実際の回転数Naは、目標回転数Ntに一致するように制御されるため、図では、目標回転数Ntと実際の回転数Naとは重なっている。
図6の時系列線図(時間Tの経過に伴う状態量の遷移を表す線図)を参照して、上部電気モータMAの第2制御例について説明する。電気モータMAの制御において、第1制御例では、ホイール圧Pwの加圧に必要な流量(即ち、指示流量Qs、補償流量Qh)に基づいて目標回転数Ntが決定された。これに代えて、第2制御例では、目標回転数Ntが予め設定されたパターンで決定される。なお、実際の回転数Naは、目標回転数Ntに一致するように制御されるため、図では、目標回転数Ntと実際の回転数Naとは重なっている。
図6(a)を参照して、下部制動ユニットSBによる加圧が行われていない状況で、上部制動ユニットSAによる加圧が行われる場合(即ち、上部制動ユニットSAの単独加圧の場合)について説明する。この場合、時間Tが経過するに伴い、目標回転数Ntは、特性Xa(破線で表示)のように演算される。時点t0にて、上部制動ユニットSAによる単独加圧が開始されると、目標回転数Ntは、起動回転数naまで急増される。「起動回転数na」は、予め設定された所定値(定数)である。制動開始時には、制動装置SXによる消費液量(ブレーキキャリパCP、摩擦部材MS等の剛性によって消費される液量)が大きいため、多量の制動液BFが供給されるよう、目標回転数Ntが、相対的に大きな値として決定される。
時点t1にて、目標回転数Ntが、定常回転数nbに向けて減少される。「定常回転数nb」は、予め設定された所定値(定数)であり、起動回転数naよりも小さい値である。電気モータMAの起動時(即ち、時点t0)から所定時間tx(予め設定された定数)を経過すると、モータ回転数Naが減少されるよう、目標回転数Ntが減少される。これは、ホイール圧Pwが、或る程度、増加されると、制動装置SXの消費液量は小さくなるので、制動液BFの量が然程必要ではなくなることに基づく。
次に、下部制動ユニットSBによる加圧が行われている状況で、上部制動ユニットSAによる加圧が行われる場合(即ち、共同加圧の場合)について説明する。加圧遷移が行われる場合には、目標回転数Ntは、特性Xb(実線で表示)のように演算される。時点t0にて、上部制動ユニットSAによる加圧が開始される。つまり、時点t0よりも前までは、下部制動ユニットSBによる単独加圧状態であるが、時点t0にて、上部、下部制動ユニットSA、SBの両方による共同加圧状態に遷移する。加圧遷移が開始される時点t0にて、目標回転数Ntは、所定回転数nxに増加される。所定回転数nxは、予め設定された所定値(定数)であり、起動回転数naよりも小さい値である。例えば、所定回転数nxは、上記の下限回転数ntに等しく決定され得る。
第2の制御例では、上部制動ユニットSAの単独加圧では、電気モータMAの目標回転数Ntは、所定時間tx、起動回転数na、及び、定常回転数nbによって設定されたパターンから演算される。そして、加圧遷移が生じる場合には、上部制動ユニットSAの単独加圧における目標回転数Nt(即ち、起動回転数na)よりも小さくなるように、目標回転数Ntが所定回転数nxに決定される。このため、加圧遷移時のモータ回転数Naは、上部制動ユニットSAの単独加圧時のモータ回転数Naよりも小さくされる。上部制動ユニットSAでの流量の増大が抑制されることにより、サーボ圧Puの急増が回避されるので、供給圧Pm、ホイール圧Pwの変動が抑制される。
上記の例では、上部制動ユニットSAの単独加圧において、起動回転数naから定常回転数nbへの切り替えが、制動開始時点からの時間経過によって行われた。これに代えて、制動要求量Bsの時間変化量である要求速度dRが演算されて、要求速度dRの大小関係に基づいて切り替えが行われてもよい。具体的には、要求速度dRが所定速度dr以上の場合には、目標回転数Ntが起動回転数naに決定され、要求速度dRが所定速度dr未満の場合には、目標回転数Ntが定常回転数nbに決定される。ここで、「所定速度dr」は、予め設定された所定値(定数)である。これは、要求速度dRが大きい場合には、制動液BFの流量が必要であることに基づく。
次に、図6(b)を参照して、上部制動ユニットSAによる加圧が先に行われている状況で、下部制動ユニットSBによる加圧が行われる場合について説明する。この場合、目標回転数Ntは、特性Xc(実線で表示)のように演算される。時点t2までは、上部制動ユニットSAによる単独加圧であるため、目標回転数Ntは、定常回転数nbに決定される。これにより、モータ回転数Naは、定常回転数nbの一定速度で維持されている。時点t2にて、上部制動ユニットSAによる加圧が開始されると、目標回転数Ntは、所定回転数nxに減少される。上記同様に、モータ回転数Naの減少により、上部制動ユニットSAでの流量変化が回避されるので、液圧変動が抑制される。
<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(下部制動ユニットSBでの加圧時における液圧変動の抑制等)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(下部制動ユニットSBでの加圧時における液圧変動の抑制等)を奏する。
上述の実施形態では、電気モータMAの回転数制御において、目標回転数Ntが演算され、この目標回転数Ntに基づいて実際の回転数Naが制御された。モータ回転数Naと電気モータMAへの供給電流Imとの間には相関関係が存在する。このため、電気モータMAの目標回転数Ntが演算されることなく、モータ電流Imが調整されることで、電気モータMAの回転数Naが制御されてもよい。該構成では、単独加圧から共同加圧に遷移する場合には、モータ電流Imが所定電流im(予め設定された定数)だけ減少され、モータ回転数Naが減少される。
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Rm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Rm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。
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、調圧ユニットCAが後輪ホイールシリンダCWrに直接接続されてもよい。該構成では、マスタシリンダCMから、前輪供給圧Pmfが、前輪ホイールシリンダCWfに対して、前輪ホイール圧Pwfとして出力される。一方、調圧ユニットCAから、サーボ圧Puが、後輪ホイールシリンダCWrに対して、後輪供給圧Pmrとして出力される。
上述の実施形態では、アプライユニット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)。
<実施形態のまとめ>
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には、2つの制動ユニットSA、SBがホイール圧Pwの加圧源として備えられる。上部制動ユニットSAでは、電気モータMAによって駆動される流体ポンプQAが吐出する循環流KNを調圧弁UAによって絞ることで供給圧Pmが加圧される。供給圧Pmは、最終的には、ホイールシリンダCWに出力されるので、供給圧Pmによって、ホイール圧Pwが加圧される。下部制動ユニットSBは、上部制動ユニットSAとホイールシリンダCWとの間に配置される。下部制動ユニットSBによって、供給圧Pmが加圧されて、ホイール圧Pwとして、ホイールシリンダCWに出力される。制動制御装置SCでは、下部制動ユニットSBによる加圧が行われていない場合には、上部制動ユニットSAによって加圧された供給圧Pmが、ホイール圧Pwとして、ホイールシリンダCWに供給される。逆に、上部制動ユニットSAによる加圧が行われていない場合には、供給圧Pmは「0(大気圧)」であるため、下部制動ユニットSBによって、ホイール圧Pwは「0」から加圧される。
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には、2つの制動ユニットSA、SBがホイール圧Pwの加圧源として備えられる。上部制動ユニットSAでは、電気モータMAによって駆動される流体ポンプQAが吐出する循環流KNを調圧弁UAによって絞ることで供給圧Pmが加圧される。供給圧Pmは、最終的には、ホイールシリンダCWに出力されるので、供給圧Pmによって、ホイール圧Pwが加圧される。下部制動ユニットSBは、上部制動ユニットSAとホイールシリンダCWとの間に配置される。下部制動ユニットSBによって、供給圧Pmが加圧されて、ホイール圧Pwとして、ホイールシリンダCWに出力される。制動制御装置SCでは、下部制動ユニットSBによる加圧が行われていない場合には、上部制動ユニットSAによって加圧された供給圧Pmが、ホイール圧Pwとして、ホイールシリンダCWに供給される。逆に、上部制動ユニットSAによる加圧が行われていない場合には、供給圧Pmは「0(大気圧)」であるため、下部制動ユニットSBによって、ホイール圧Pwは「0」から加圧される。
上部制動ユニットSAでは、下部制動ユニットSBがホイール圧Pwを加圧する場合(即ち、供給圧Pmと調整圧Pqとの液圧差が発生している場合)には、下部制動ユニットSBがホイール圧Pwを加圧しない場合(供給圧Pmと調整圧Pqとの液圧差が発生していない場合)に比較して、電気モータMAの回転数Naが小さくなるように制御される。つまり、下部制動ユニットSBがホイール圧Pwを加圧している場合のモータ回転数Naは、下部制動ユニットSBがホイール圧Pwを加圧していない場合のモータ回転数Naよりも小さい。
ホイール圧Pwが増加されるには、ホイールシリンダCWに制動液BFが流入されることが必要になる。このときの制動液BFの液量(消費液量)は、制動装置SX(CP、MS等)の剛性に依存する。ホイール圧Pwが「0」から増加されるには、多量の制動液BFが必要とされる。しかし、ホイール圧Pwが或る程度増加されている場合には、制動液BFの量は然程必要とはされない。更に、下部制動ユニットSBによる加圧が行われている場合には、ホイール圧Pwは、供給圧Pmから増加されている。つまり、ホイール圧Pwは供給圧Pmよりも大きいため、制動液BFは、上部制動ユニットSAからホイールシリンダCWには移動されない。下部制動ユニットSBの加圧状態において、上部制動ユニットSAが、下部制動ユニットSBの非加圧状態と同量の制動液BFを供給しようとすると、上部制動ユニットSAでは、流量過多の状態が生じる。このため、加圧遷移時には、供給圧Pm(=Pu)の増加が発生する。供給圧Pmは、フィードバック制御により、目標圧Ptに収束されるが、その過程で振動的になる。制動制御装置SCでは、下部制動ユニットSBがホイール圧Pwを既に加圧している場合には、下部制動ユニットSBがホイール圧Pwを加圧していない場合に比べ、上部制動ユニットSAでの流量が少なくなるよう、電気モータMAの回転数Naが小さくされる。上部制動ユニットSAでの流量変化が抑制されるので、液圧変動が低減される。
制動制御装置SCでは、電気モータMAは、流量制御に基づいて駆動され得る。この制御では、目標圧Ptから算出される指示流量Qs、及び、供給圧Pmから算出される補償流量Qhに基づいて電気モータMAの回転数Naが制御される。ここで、指示流量Qsは、目標圧Ptが達成されるために必要な流量であり、流量制御におけるフィードフォワード項に相当する。また、補償流量Qhは、供給圧Pmが目標圧Ptに一致するために必要な流量であり、流量制御におけるフィードバック項に相当する。流量制御によって、電気モータMAは、必要最低限の流量を確保するよう制御されるため、電気モータMAの電量消費が抑制される。なお、目標圧Ptは、制動要求量Bsに基づいて、制動要求量Bsが大きいほど、大きくなるように演算される。
上部制動ユニットSAでは、下部制動ユニットSBがホイール圧Pwを加圧していない場合には、電気モータMAの回転数Naは、指示流量Qs、及び、補償流量Qhに基づいて制御される。具体的には、指示流量Qsと補償流量Qhとの和である目標流量Qtに基づいて、モータ回転数Naが制御される。一方、下部制動ユニットSBがホイール圧Pwを加圧している場合には、電気モータMAの回転数Naは、補償流量Qhのみに基づいて制御される。具体的には、モータ回転数Naは、目標流量Qtに基づいて制御されるが、「Qs=0」に決定され、「Qt=Qh」が演算される。該構成によれば、下部制動ユニットSBがホイール圧Pwを加圧している場合のモータ回転数Naは、下部制動ユニットSBがホイール圧Pwを加圧していない場合のモータ回転数Naよりも、指示流量Qsに相当する分だけ小さくされる。これにより、上記同様、上部制動ユニットSAでの流量変化が抑制されるので、液圧変動が低減される。
SC…制動制御装置、BP…制動操作部材(ブレーキペダル)、CW…ホイールシリンダ、SA、SB…上部、下部制動ユニット、YA、YB…上部、下部アクチュエータ(流体ユニット)、EA、EB…上部、下部コントローラ(制御ユニット)、BS…通信バス、CM…マスタシリンダ、CA…調圧ユニット、UA…調圧弁、MA、MB…上部、下部電気モータ、QA、QB…上部、下部流体ポンプ、PM…供給圧センサ、UB…制御弁、VI…インレット弁、VO…アウトレット弁、Ps…指示圧、Pt…目標圧、Pu…サーボ圧、Pm…供給圧(PMの検出値)、Pw…ホイール圧、Rs…指示液量、Rt…目標液量、Rj…実液量、hR…液量偏差、Qs…指示流量、Qh…補償流量、Qt…目標流量、Nt…目標回転数、Na…実回転数(モータ回転数)、Ka…回転角、Bs…制動要求量、dB…要求速度(Bsの時間変化量)、Ba…制動操作量、Gs…要求減速度。
Claims (2)
- 電気モータによって駆動される流体ポンプが吐出する循環流を調圧弁によって絞ることで供給圧を加圧する上部制動ユニットと、
前記上部制動ユニットとホイールシリンダとの間に配置され、前記供給圧を加圧して、前記ホイールシリンダにホイール圧を出力する下部制動ユニットと、
を備える車両の制動制御装置において、
前記上部制動ユニットは、前記下部制動ユニットが前記ホイール圧を加圧する場合には、前記下部制動ユニットが前記ホイール圧を加圧しない場合に比較して、前記電気モータの回転数を小さくする、車両の制動制御装置。 - 制動要求量に応じて、電気モータによって駆動される流体ポンプが吐出する循環流を調圧弁によって絞ることで供給圧を加圧する上部制動ユニットと、
前記上部制動ユニットとホイールシリンダとの間に配置され、前記供給圧を加圧して、前記ホイールシリンダにホイール圧を出力する下部制動ユニットと、
を備える車両の制動制御装置において、
前記上部制動ユニットは、前記制動要求量に基づいて目標圧を演算し、
前記下部制動ユニットが前記ホイール圧を加圧しない場合には、前記目標圧から算出される指示流量、及び、前記供給圧から算出される補償流量に基づいて前記電気モータの回転数を制御し、
前記下部制動ユニットが前記ホイール圧を加圧する場合には、前記補償流量のみに基づいて前記電気モータの回転数を制御する、車両の制動制御装置。
Priority Applications (2)
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Applications Claiming Priority (1)
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JP2022036959A JP2023131934A (ja) | 2022-03-10 | 2022-03-10 | 車両の制動制御装置 |
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Family Applications (1)
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JP2022036959A Pending JP2023131934A (ja) | 2022-03-10 | 2022-03-10 | 車両の制動制御装置 |
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- 2022-03-10 JP JP2022036959A patent/JP2023131934A/ja active Pending
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Also Published As
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WO2023171811A1 (ja) | 2023-09-14 |
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