JP2023131936A - 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を小型化すること。【解決手段】制動制御装置は、電気モータによって駆動される流体ポンプが吐出する循環流を調圧弁によって絞ることで供給圧を出力する上部制動ユニットと、上部制動ユニットと複数のホイールシリンダとの間に配置され、供給圧を、複数のホイールシリンダの夫々に対して個別調整してホイール圧を出力する下部制動ユニットと、を備える。制動制御装置では、上部制動ユニットは、下部制動ユニットがホイール圧を自動的且つ個別に増加する自動加圧制御を実行する場合には、自動加圧制御に要求される要求圧に基づいて調圧弁を制御する。ここで、要求圧は、複数のホイールシリンダの夫々に要求される必要圧のうちの最大値に基づいて決定される。【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、車両のヨーモーメントを制御することで車両挙動の安定を図る制御(所謂、横滑り防止制御)においてブレーキ液圧発生の初期応答性を高めるために、「運転者によるブレーキペダルの操作量に応じて駆動される第1電動モータによりブレーキ液圧を発生するスレーブシリンダとホイールシリンダとの間の液路に、第2電動モータによりホイールシリンダを個別に作動させるブレーキ液圧を発生するヨーモーメント制御装置を配置し、ヨーモーメント制御装置の作動開始時にスレーブシリンダを一時的に作動させる」ことが記載されている。特許文献1の装置では、横滑り防止制御の開始時点で、第1電動モータ(「上部電気モータ」ともいう)を動力源とするユニット(「上部制動ユニット」という)、及び、第2電動モータ(「下部電気モータ」ともいう)を動力源とするユニット(「下部制動ユニット」)によって、ホイールシリンダの液圧(「ホイール圧」という)が増加されるので、ホイール圧の昇圧応答性が向上される。ところで、2つの制動ユニットで構成される車両の制動制御装置では、ホイール圧の昇圧応答性だけではなく、装置の小型化が望まれている。
特開2009-227023号公報
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、装置が小型化され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)を出力する上部制動ユニット(SA)と、前記上部制動ユニット(SA)と複数のホイールシリンダ(CW)との間に配置され、前記供給圧(Pm)を、前記複数のホイールシリンダ(CW)の夫々に対して個別調整してホイール圧(Pw)を出力する下部制動ユニット(SB)と、を備える。
本発明に係る車両の制動制御装置(SC)では、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)を自動的且つ個別に増加する自動加圧制御を実行する場合には、前記自動加圧制御に要求される要求圧(Pe)に基づいて前記調圧弁(UA)を制御する。ここで、前記要求圧(Pe)は、前記複数のホイールシリンダ(CW)の夫々に要求される必要圧(Po)のうちの最大値(MAX[Po])に基づいて決定される。
本発明に係る車両の制動制御装置(SC)では、前記上部制動ユニット(SA)は、前記要求圧(Pe)を達成するための要求流量(Qe)に基づいて前記電気モータ(MA)を制御する。ここで、前記要求流量(Qe)は、前記複数のホイールシリンダ(CW)の夫々に要求される必要圧(Po)の増加勾配(kP)に基づいて決定される。
上記構成によれば、自動加圧制御のための元となる要求圧Peが上部制動ユニットSAによって発生され、ホイール圧Pwの個別調整は下部制動ユニットSBによって行われる。小型の下部制動ユニットSBが採用できるので、装置全体が小型化される。更に、上部制動ユニットSAでは、必要且つ最低限の流量で要求圧Peが発生される。これにより、上部制動ユニットSAが省電力化される。
本発明に係る制動制御装置SCを搭載する車両JVの全体構成を説明するための概略図である。 上部制動ユニットSAの構成例を説明するための概略図である。 下部制動ユニットSBの構成例を説明するための概略図である。 調圧弁UAの制御を説明するためのブロック図である。 電気モータMAの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、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、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、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、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。
- 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、及び、駆動車輪WHの空転を防止するトラクション制御が実行される。
- 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。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。
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)、及び、下部制動ユニットSB(特に、下部コントローラEB)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。
≪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。
[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。
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。
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。
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)、供給圧Pm等に基づいて実行される。具体的には、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、制動操作量Ba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、制動操作量Ba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、モータ回転数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、モータ回転数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、アンチロックブレーキ制御、トラクション制御、横滑り防止制御等を実行するための汎用のユニット(装置)である。トラクション制御、及び、横滑り防止制御では、各ホイールシリンダCWのホイール圧Pwが、制動操作部材BPの操作とは独立して自動的に増加される。また、これら制御では、各ホイール圧Pwが個別に調整される。従って、トラクション制御、横滑り防止制御のようにホイール圧Pwが自動的且つ個別に増加される制御が「自動加圧制御」と総称される。
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。
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、各車輪で調整圧Pq(又は、供給圧Pm)から個別に減少されることが可能である。これにより、アンチロックブレーキ制御、トラクション制御、横滑り防止制御等が実行される。
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。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≫
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にて、車輪速度Vwに基づいて、車体速度Vxが演算される。下部コントローラEBでは、自動加圧制御が実行される。具体的には、自動加圧制御として、駆動車輪の空転を抑制するトラクション制御、及び、アンダステアや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(ESC)のうちの少なくとも1つが実行される。
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。
<調圧弁UAの制御>
図4のブロック図を参照して、調圧弁UAの制御処理例について説明する。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の制御は、必要圧演算ブロックPO、要求圧演算ブロックPE、指示圧演算ブロックPS、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。例えば、必要圧演算ブロックPO、及び、要求圧演算ブロックPEの処理は、下部コントローラEBにて実行され、それら以外の処理(PS、PT等)は、上部コントローラEAにて実行される。
必要圧演算ブロックPOにて、車輪速度Vw、操舵操作量Sk、ヨーレイトYr、横加速度Gy等に基づいて、各ホイールシリンダCWのホイール圧Pwに対応する必要圧Poが演算される。「必要圧Po」は、自動加圧制御の実行に必要とされる、ホイールシリンダCW毎の目標値である。ここで、自動加圧制御は、トラクション制御、及び、横滑り防止制御の総称であり、各ホイール圧Pwを、自動的且つ個別に増加するものである。
必要圧演算ブロックPOでは、トラクション制御において、車輪速度Vwから演算された車体速度Vxと、駆動車輪の車輪速度Vwとの比較結果に基づいて、該駆動車輪の空転状態(例えば、駆動車輪の車輪速度Vwと車体速度Vxとの差である加速スリップ)が演算される。そして、駆動車輪の空転状態が抑制されるように、駆動車輪毎に、必要圧Poが決定される。従って、車両JVが2輪駆動車の場合には、2つの必要圧Poが演算される。また、車両JVが4輪駆動車の場合には、4つの必要圧Poが演算される。
また、必要圧演算ブロックPOでは、横滑り防止制御において、車体速度Vx、操舵操作量Sk、ヨーレイトYr、及び、横加速度Gyに基づいて、車両JVの安定性の程度(度合い)が演算される。具体的には、車体速度Vxと操舵操作量Skとから演算される目標挙動、及び、ヨーレイトYrと横加速度Gyとから演算される実挙動の比較結果(例えば、目標挙動と実挙動との差)に基づいて、車両JVのステア特性(アンダステア/オーバステアの度合い)が演算される。そして、アンダステア及びオーバステアが抑制されるように、各ホイール圧Pwに対応する必要圧Poが決定される。即ち、横滑り防止制御では、4つの必要圧Poが演算される。
要求圧演算ブロックPEにて、必要圧Poに基づいて、要求圧Peが演算される。「要求圧Pe」は、自動加圧制御の実行に要求される目標値である。具体的には、複数の必要圧Poのうちで、最大のものが、要求圧Peとして決定される(即ち、「Pe=MAX(Po)」)。或いは、複数の必要圧Poのうちの最大値に所定圧peが加算されて、要求圧Peが決定されてもよい(即ち、「Pe=MAX(Po)+pe」)。ここで、「所定圧pe」は、予め設定された所定値(定数)である。何れにしても、要求圧Peは、必要圧Poの最大値に基づいて決定される。要求圧Peは、下部コントローラEBから通信バスBSに送信され、上部コントローラEAにて受信される。
指示圧演算ブロックPSにて、制動操作量Baに基づいて、指示圧Psが演算される。「指示圧Ps」は、供給圧Pmに対応する目標値であり、最終的な目標値である目標圧Ptを演算するための中間的な目標値である。指示圧Psは、予め設定された演算マップZpsに応じて、制動操作量Baの増加に従い、増加するように演算される。
目標圧演算ブロックPTにて、指示圧Ps、及び、要求圧Peに基づいて、目標圧Ptが演算される。「目標圧Pt」は、供給圧Pm(結果、ホイール圧Pw)に対応する最終的な目標値である。具体的には、指示圧Ps、及び、要求圧Peのうちで大きい方が、目標圧Ptとして決定される(即ち、「Pt=MAX(Ps,Pe)」)。従って、「Ps>Pe」であり、目標圧Ptとして、指示圧Psが採用される場合には、目標圧Ptは、制動操作量Baに応じて達成されるべきホイール圧Pwに対応する目標値である。また、「Ps<Pe」であり、目標圧Ptとして、要求圧Peが採用される場合には、目標圧Ptは、自動加圧制御に要求されるホイール圧Pwに対応する目標値である。
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)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。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。
制動制御装置SCには、2つの制動ユニットSA、SBが備えられる。1つは、上部制動ユニットSAであり、制動操作部材BPの操作量Baに応じて供給圧Pmを出力する。もう1つは、下部制動ユニットSBであり、供給圧Pmを、複数のホイールシリンダCWの夫々に対して個別調整してホイール圧Pwを出力する。下部制動ユニットSBは、上部制動ユニットSAと複数のホイールシリンダCWとの間に設けられる。
下部制動ユニットSBには、下部電気モータMB、下部流体ポンプQB、複数の電磁弁(VI、VO等)、及び、下部コントローラEBが備えられる。下部コントローラEBによって、電気モータMB、及び、複数の電磁弁が制御されることによって、自動加圧制御が実行される。自動加圧制御は、ホイール圧Pwを自動的且つ個別に増加する制御であり、例えば、トラクション制御、横滑り防止制御等が該当する。下部コントローラEBでは、自動加圧制御を実行する場合に、自動加圧制御における要求圧Peが演算される。要求圧Peは、自動加圧制御を行うために要求される、ホイール圧Pwの最大圧に対応する目標値である。例えば、下部コントローラEBでは、自動加圧制御において、複数のホイールシリンダCWの夫々に対する必要圧Poが演算され、それらのうちの最大値が、要求圧Peとして決定される。或いは、この最大値に、所定圧pe(予め設定された定数)が加えられて、要求圧Peが決定されてもよい。何れにしても、要求圧Peは、必要圧Poの最大値に基づいて演算される。
上部制動ユニットSAには、上部電気モータMA、上部流体ポンプQA、調圧弁UA、及び、上部コントローラEAが備えられる。上部コントローラEAによって、電気モータMA、及び、調圧弁UAが制御される。そして、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(「上部循環流」ともいう)が、調圧弁UAによって絞られることで供給圧Pmが調整される。下部制動ユニットSBにて自動加圧制御が実行される場合には、上部コントローラEAでは、要求圧Peに基づいて調圧弁UAが制御される。つまり、上部コントローラEAでは、供給圧Pmが、要求圧Peに近付き、一致するように、調圧弁UAが駆動される。
詳細には、自動加圧制御の実行に要求される要求圧Peが、制動操作量Baから算出される指示圧Psよりも大きい場合に、要求圧Pe(=Pt)に基づいて目標電流Itが演算され、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。典型例として、制動操作部材BPが操作されていない場合(即ち、制動操作量Baが「0」である場合)には、要求圧Peに基づいて、調圧弁UAが制御される。なお、指示圧Ps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ている。
制動制御装置SCでは、自動加圧制御に必要な要求圧Peは、上部制動ユニットSAによって発生される。上部制動ユニットSAは、制動操作部材BPの急操作にも対応しているので、その定格出力は、自動加圧制御においても十分に満足し得るものである。自動加圧制御に必要な要求圧Peは上部制動ユニットSAから供給されるので、下部制動ユニットSBには、自動加圧制御において、然程の応答性は要求されない。このため、下部制動ユニットSB(特に、電気モータMB、流体ポンプQB)が小型化される。なお、自動加圧制御の個別制御(各ホイールPwの調整)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)によって行われる。また、自動加圧制御でのホイール圧Pwの減少は、制動液BFが、ホイールシリンダCWから調圧リザーバRBに移動されることで実現されるが、調圧リザーバRBの容積は有限であるため、制動液BFがインレット弁VIの上部(制御弁UBとインレット弁VIとの間)に戻されるよう、電気モータMBが駆動される。従って、自動加圧制御の実行中は、下部電気モータMBと下部流体ポンプQBとによって、循環流KL(「下部循環流」ともいう)が発生される。
要求圧Peが、上部制動ユニットSAによって実現される場合(即ち、供給圧Pmが要求圧Peに達する場合)には、下部制動ユニットSBでは、制御弁UBに給電が行われず、その全開状態が維持される。一方、上部制動ユニットSAからの供給圧Pmが、要求圧Peに対して不足する場合には、制御弁UBに給電が行われ、下部循環流KLが絞られることで、この不足分(即ち、液圧「Pe-Pm(=hP)」)が、下部制動ユニットSBによって補われる。
<電気モータMAの制御>
図5のブロック図を参照して、上部電気モータMAの制御処理例について説明する。例えば、電気モータMAは、予め設定された所定の回転数naで駆動されてもよい。しかしながら、以下で説明するように、制動液BFの流量に基づいて、電気モータMAが駆動されると、その省電力化が達成される。
電気モータMAの制御は、必要圧勾配演算ブロックKP、要求流量演算ブロックQE、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。例えば、必要圧勾配演算ブロックKP、及び、要求流量演算ブロックQEの処理は、下部コントローラEBにて実行され、その他の処理(PR、RH等)は、上部コントローラEAにて実行される。
必要圧勾配演算ブロックKPにて、必要圧Poに基づいて、増加勾配kP(「目標増加勾配」ともいう)が演算される。具体的には、各ホイールシリンダCWにおける必要圧Poが時間微分されて、夫々の増加勾配(単位時間当たりの必要圧Poの増加量)が、増加勾配kPとして決定される。従って、「増加勾配kP」は、実際のホイール圧Pwの増加勾配(単位時間当たりの増加量)に対応する目標値である。なお、必要圧Poが一定値に維持される場合、又は、必要圧Poが減少される場合には、増加勾配kPは「0」に決定される。
要求流量演算ブロックQEにて、各ホイールシリンダCWに対応する増加勾配kP(目標増加勾配)に基づいて、要求流量Qeが演算される。「要求流量Qe」は、自動加圧制御の実行に必要な制動液BFの流量である。具体的には、要求流量Qeは、各ホイールシリンダCWの増加勾配kPの総和ΣkP(合計値)に基づいて決定される。具体的には、要求流量演算ブロックQEでは、増加勾配kPの夫々が加算されて、合計値ΣkPが演算される。そして、予め設定された演算マップZqeに従って、要求流量Qeは、合計値ΣkPが大きいほど、大きくなるように決定される。要求流量Qeは、下部コントローラEBから通信バスBSに送信され、上部コントローラEAにて受信される。
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、要求流量Qe、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を達成するとともに、下部制動ユニットSBでの自動加圧制御を実行するために必要な流量が見込まれた、最終的な目標値である。具体的には、要求流量Qe、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=Qe+Qs+Qh」)。従って、下部制動ユニットSBにて、自動加圧制御が実行されていない場合には、「Qe=0」であるため、目標流量Qtは、指示流量Qsと補償流量Qhとの和として演算される。
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。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。
下部制動ユニットSBでは、自動加圧制御の実行に要求される要求液量Qeが演算される。詳細には、要求流量Qeは、要求圧Peを達成するために必要な制動液BFの流量であり、複数のホイールシリンダCWに移動されるべき単位時間当たりの制動液BFの体積である。例えば、下部制動ユニットSBでは、自動加圧制御の実行に要求される必要圧Poが、ホイールシリンダCW毎に演算される。複数のホイールシリンダCWの夫々において、必要圧Poが増加する際の時間変化量である増加勾配kPが演算される。そして、各ホイールシリンダCWの増加勾配kPの和(合計値ΣkP)が、要求流量Qeとして決定される。
上部制動ユニットSAでは、要求流量Qeから算出された目標回転数Ntに基づいて電気モータMAが制御される。具体的には、電気モータMAの実回転数Naが、目標回転数Ntに近付き、一致するように、電気モータMAへの供給電流Imが制御される。即ち、目標回転数Ntが、下部制動ユニットSBでの必要圧Poに基づいて演算されるため、上部制動ユニットSAでは、必要最低限の流量で必要圧Poが達成される。これにより、自動加圧制御の要求圧Peが上部制動ユニットSAで発生される構成であっても、上部制動ユニットSA(特に、電気モータMA)の電力消費は抑制される。
なお、上部制動ユニットSAでは、要求圧Peを実現するために、目標回転数Ntが所定回転数na(予め設定された定数)に決定され、電気モータMAの実回転数Naが、所定回転数naに近付き、一致するように駆動されてもよい。しかしながら、目標回転数Ntが必要圧Poに基づいて決定される構成の方が、「Nt=na」の構成に比較して、省電力化の効果は大である。
以上で説明したように、制動制御装置SCでは、自動加圧制御のための元となる要求圧Peが上部制動ユニットSAによって発生され、ホイール圧Pwの個別調整は下部制動ユニットSBによって行われる。これにより、制動制御装置SCには、小型の下部制動ユニットSBが採用可能である。結果、装置全体の小型化が図られる。
更に、上部制動ユニットSAでは、必要且つ最低限の流量によって、要求圧Peが発生される。これにより、制動制御装置SCでは、下部制動ユニットSBの小型化に加え、上部制動ユニットSAの省電力化が図られる。即ち、制動制御装置SCでは、上部、下部制動ユニットSA、SBの役割分担によって、その全体構成が適正化される。
<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(装置の小型化、省電力化等)を奏する。
上述の実施形態では、要求圧Peが、下部制動ユニットSBにて演算され、上部制動ユニットSAに送信された。これに代えて、要求圧Peは、上部制動ユニットSAにて演算されてもよい。下部制動ユニットSBには、車輪速度Vw、ヨーレイトYr等の信号が入力されるので、自動加圧制御の開始/終了の判定、及び、各必要圧Poの演算は、下部制動ユニットSBにて行われる。しかし、上部、下部制動ユニットSA、SBでは、通信バスBSにて信号が共有されているので、要求圧Peは、上部制動ユニットSAにて演算され得る。従って、要求圧Peは、必要圧Poに基づいて、上部、下部制動ユニットSA、SBのうちの何れかで演算される。
上述の実施形態では、増加勾配kP、及び、要求流量Qeが、下部制動ユニットSBにて演算され、要求流量Qeが上部制動ユニットSAに送信された。これに代えて、増加勾配kP、及び、要求流量Qeが、上部制動ユニットSAにて演算されてもよい。上記同様に、上部制動ユニットSAと下部制動ユニットSBとは信号共有が行われるので、増加勾配kP、及び、要求流量Qeは、上部、下部制動ユニットSA、SBのうちの何れかで演算される。
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>
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には、「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(上部循環流)を調圧弁UAによって絞ることで供給圧Pmを出力する上部制動ユニットSA」と、「上部制動ユニットSAと複数のホイールシリンダCWとの間に配置され、供給圧Pmを、複数のホイールシリンダCWの夫々に対して個別調整してホイール圧Pwを出力する下部制動ユニットSB」と、が備えられる。
下部制動ユニットSBでは、ホイール圧Pwを自動的且つ個別に増加する自動加圧制御(トラクション制御、横滑り防止制御の総称)が実行される。この場合には、上部制動ユニットSAでは、自動加圧制御に要求される要求圧Peに基づいて調圧弁UAが制御される。ここで、要求圧Peは、自動加圧制御に必要とされる、各ホイール圧Pwのうちの最大値に対応する目標値である。例えば、複数のホイールシリンダCWの夫々に要求される必要圧Poが演算され、複数の必要圧Poのうちの最大値に基づいて、要求圧Peが決定される。
上部制動ユニットSAでの調圧弁UAの制御についてまとめる。上部制動ユニットSAでは、要求圧Peに基づいて、調圧弁UAが制御される。詳細には、要求圧Peが制動操作量Baから演算される指示圧Psよりも大きい場合には、供給圧Pmが要求圧Peに近付き、一致するように制御される。制動制御装置SCでは、自動加圧制御の元となる圧力(即ち、要求圧Pe)は、上部制動ユニットSAにて発生される。上部制動ユニットSAの定格出力は、急制動に対応し得るものであるため、自動加圧制御に対しても十分な応答性を有する。上部制動ユニットSAによって、要求圧Peが供給されるので、下部制動ユニットSBが小型化される。
自動加圧制御が実行される場合には、調圧リザーバRB内に流入した制動液BFをインレット弁VIの上部に戻すために、下部電気モータMBには給電が行われる。しかし、要求圧Peは、上部制動ユニットSAから供給されるため、下部制動ユニットSBにて、更に、供給圧Pmを増加させる必要がない。このため、下部制動ユニットSBでは、制御弁UBへの電力供給は行われない。但し、上部制動ユニットSAが要求圧Peを供給できない場合には、要求圧Peに対する供給圧Pmの不足分を補うように、制御弁UBに給電が行われる。従って、制御弁UBは、要求圧Peと供給圧Pmとの差hPに基づいて制御される。
上部制動ユニットSAでの電気モータMAの制御についてまとめる。上部制動ユニットSAでは、流体ポンプQA、及び、調圧弁UAを含む、制動液BFの循環流KNを発生させるために、電気モータMAが駆動される。例えば、電気モータMAは、予め設定された所定回転数naの一定速度で駆動される。或いは、上部制動ユニットSAでは、要求圧Peを達成するための要求流量Qeに基づいて電気モータMAが制御される。具体的には、上記の必要圧Poに基づいて、その増加勾配kP(必要圧Poの単位時間当たりの増加量)が演算され、増加勾配kPに基づいて要求流量Qeが演算される。例えば、各ホイールシリンダCWにおける増加勾配kPの総和ΣkPに基づいて、要求流量Qeが決定される。上部制動ユニットSAでは、要求流量Qeに基づいて目標回転数Ntが演算される。そして、電気モータMAの実回転数Naが、目標回転数Ntに基づいて制御される。電気モータMAは、自動加圧制御に要求される要求流量Qeに基づいて、必要最低限の回転数で制御される。このため、上部制動ユニットSAの消費電力が抑制される。
制動制御装置SCで自動加圧制御が実行される場合には、自動加圧制御の要求圧Peが上部制動ユニットSAにて発生され、各ホイール圧Pwは、要求圧Pe以下で、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)によって個別に調整される。このとき、上部制動ユニットSAでは、自動加圧制御に必要な分だけの流量(即ち、要求流量Qe)で、要求圧Peが発生される。例えば、制動操作部材BPが操作されておらず、制動操作量Baが「0」であり、且つ、自動加圧制御が実行されていない場合には、上部、下部制動ユニットSA、SBの両方の作動は停止され、ホイール圧Pwは発生されていない。この状態で、下部制動ユニットSBにて自動加圧制御が実行される場合には、下部制動ユニットSBが作動されるだけではなく、要求圧Peを供給するために上部制動ユニットSAも作動される。制動制御装置SCでは、各種の役割が、上部、下部制動ユニットSA、SBにて分担されるので、装置全体での小型化、省電力化が図られる。
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、Pe…要求圧、Pt…目標圧、Pu…サーボ圧、Pm…供給圧(PMの検出値)、Pw…ホイール圧、Rt…目標液量、Rj…実液量、hR…液量偏差、Qe…要求流量、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、Ka…回転角、Ba…制動操作量、Po…必要圧、kP…増加勾配(Poの時間増加量)。


Claims (4)

  1. 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出力する上部制動ユニットと、
    前記上部制動ユニットと複数のホイールシリンダとの間に配置され、前記供給圧を、前記複数のホイールシリンダの夫々に対して個別調整して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自動的且つ個別に増加する自動加圧制御を実行する場合には、前記自動加圧制御に要求される要求圧に基づいて前記調圧弁を制御する、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、
    前記要求圧は、前記複数のホイールシリンダの夫々に要求される必要圧のうちの最大値に基づいて決定される、車両の制動制御装置。
  3. 請求項1又は請求項2に記載される車両の制動制御装置において、
    前記上部制動ユニットは、前記要求圧を達成するための要求流量に基づいて前記電気モータを制御する、車両の制動制御装置。
  4. 請求項3に記載される車両の制動制御装置において、
    前記要求流量は、前記複数のホイールシリンダの夫々に要求される必要圧の増加勾配に基づいて決定される、車両の制動制御装置。
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