JP2540872B2 - 車両のブレ−キ油圧制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 ［産業上の利用分野］ 本発明は車輪を制動する油圧アクチュエータを制御す
るブレーキ油圧制御装置に関する。

［従来の技術］ こうしたブレーキ油圧制御装置として、たとえば本願
出願人は、車両の定速走行制御中、前方車両への接近に
際して車両を減速させる場合に、制動用の油圧アクチュ
エータの油圧を高めて自動的にブレーキングすることを
提案している。また、ブレーキングに用いる油圧源を新
たに別個に設けると装置が大型化してしまうため、たと
えば特願昭60−294439号記載の加速スリップ制御用の高
油圧源を用いることも提案している。こうしたブレーキ
油圧制御装置は、油圧アクチュエータと高油圧源との間
にソレノイドバルブを設け、このソレノイドバルブの開
弁・閉弁を車速に応じたデューティ比の信号で（高速走
行時には時間遅れのないブレーキングを行なうべく通電
時間を長くした高いデューティ比の駆動信号で、また低
速走行時には大きな体感の発生を抑えるべく通電時間を
短かくした低いデューティ比の駆動信号で）駆動し油圧
アクチュエータの油圧を高めてブレーキングを行なうも
のである。ところで、ソレノイドバルブへの通電時間と
してたとえば４［mesc］以下とすると、ソレノイドバル
ブには固有の応答時間つまり通電されてから開弁するま
での時間があることから十分な開弁がなされず、一方、
12［msec］以上とすると高油圧源からの油圧が一気に上
昇してしまうという事が起こる。したがって、ソレノイ
ドバルブへの通電は4.5［msec］〜11.5［msec］の時間
範囲で行なう必要がある。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、ソレノイドバルブの応答時間は個々に
ばらついていたり、また温度変化によっても大きくずれ
てくるために、4.5［msec］〜11.5［msec］の時間範囲
では車速に応じて細かなデューティ比の制御を行なおう
としても正確な開弁時間が得られず、場合によっては車
速を減速させるのに十分なブレーキングがなされなかっ
たり、減速が急すぎて激しい体感が発生してしまうとい
う問題が考えられた。

そこで、本発明のブレーキ油圧制御装置は、油圧アク
チュエータへの制動油圧の加減圧を好適に行なうことを
目的とする。

発明の構成 ［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明のブレーキ油圧制御
装置は、第１図に例示するように、 車輪を制動する油圧アクチュエータM1に供給される制
動油圧を、高油圧源M2からの流路に設けられたソレノイ
ドバルブM3を所定幅のパルス信号で駆動することによっ
て制御する車両のブレーキ油圧制御装置において、 前記パルス信号の出力周期を車速が低いほど長くなる
ように決定する周期決定手段M4と、 該周期に従って前記ソレノイドバルブM3にパルス信号
を出力して通電を行なう通電手段M5と、 を備えたことを特徴とする。

高油圧源M2から油圧アクチュエータM1への油圧源とし
ては、加速スリップ制御油圧系でも、アンチスキッド制
御油圧系でも、定速走行制御から減速する際に用いられ
る減速制御油圧系であっても、さらにはこれらの複合系
であってもよい。また、高油圧源M2から油圧アクチュエ
ータM1の流路に設けられるソレノイドバルブM3は、単に
連通モード・遮断モードを有する加圧専用の２位置弁で
も、あるいは低油圧源との連通モードを付加した３位置
弁でも、さらには高油圧源M2又は低油圧源との連通を切
り替える加減圧切替用の２位置弁と連通モード・遮断モ
ードを有する２位置弁とを直列に組み合わせたものであ
ってもよい。

周期決定手段M4は、車速に応じた周期を決定するもの
であって、走行モードに応じて、たとえばトラクション
走行制御時、アンチスキッド走行制御時あるいは定速走
行制御時からの減速走行に応じて独立な周期を決定する
構成としてよい。また、ソレノイドバルブM3が油圧アク
チュエータM1への流路を高油圧源M2から低油圧源に切り
替える切替バルブを備えているときの減圧に際して、周
期決定手段M4は通電手段M5への減圧時の周期を加圧時の
周期と較べて短かく決定する構成としてもよい。さら
に、周期決定手段M4は、予め記憶されたマップや計算式
から周期を決定する算術論理演算回路で構成しても、あ
るいは車速センサからのパルスレートに応じた周期のパ
ルス信号を出力するワンショットマルチバイブレータで
構成してもよい。

通電手段M5は、決定された周期に従って油圧アクチュ
エータM1の制動油圧を高めるものであって、ソレノイド
バルブM3が高油圧源M2と低油圧源とを切り替える切替バ
ルブを備えたときに、加圧・減圧・保持の動作、あるい
は加圧・減圧の動作、さらには加圧・保持の動作のいず
れかの動作モードを行なうものでも、あるいはこれらの
複合動作を行なうものでもよい。また、パルス信号の幅
は、車速に応じて（たとえば、車速が小さいとき５［ms
ec］と短かく、車速が大きいとき10［msec］と長く）設
定してもよいし、ソレノイドバルブM3の応答時間にもと
づいて固定値に設定してもよい。さらに、通電手段M5
は、通電時間を累計し累計値が所定値を越えるときは加
圧を中止する等の構成を付加してもよい。

［作用］ 本発明の車両のブレーキ油圧制御装置によれば、ソレ
ノイドバルブM3は、パルス信号が出力されることにより
通電され、次のパルス信号が出力されるまでの間非通電
状態とされる。このパルス信号は、車速が低いほど長い
周期で出力される（車速が高いほど短い周期で出力され
るといってもよい。）。この結果、車速が低いほど、ソ
レノイドバルブM3への通電間隔が長くなり、パルス信号
の幅を変えなくても低速時ほどデューティ比が小さくな
ったのと同じ効果を発揮することができる。そして、パ
ルス信号の幅を変える必要がないので、ソレノイドバル
ブM3の応答時間にもとづいてパルス幅を完全な固定値と
しておくこともできる。もちろん、上述したような4.5
［msec］〜11.5［msec］程度の範囲内でパルス幅が変更
されるようになっていても構わない。いずれにしろ、パ
ルス信号の幅の方ではなく、パルス信号の出力周期を変
更することで実質的なデューティ比を変更するのが本発
明の特徴である。

この様に、本発明によれば、車速に応じたデューティ
制御を行うに当り、パルス信号の出力周期を変更する構
成を採用したので、デューティ比を調整する際の自由度
がきわめて高いものとなり、車速に対して広いダイナミ
ックレンジでソレノイドバルブM3をデューティ制御可能
となっている。

［実施例］ 本発明の車両のブレーキ油圧制御装置の実施例として
車両の定速走行装置に適用された場合について説明す
る。第２図は本実施例の定速走行装置が搭載されたフロ
ントエンジン・リアドライブ（FR）方式の車両のエンジ
ン系統，ブレーキ系統及び制御系統を概略的に表す。

まずエンジン周辺の説明を行なう。エンジン１内で
は、ガソリンと空気との混合気がピストン２により圧縮
され、点火プラグ３により点火されて爆発し、ピストン
２を押し下げることにより動力が発生される。シリンダ
への混合気の導入は吸気弁４より行われるが、混合気の
うちガソリンは燃料噴射弁５より所定の時期に所定の時
間噴射され、空気はエアクリーナ8,エアフロメータ7,サ
ージタンク６を通って供給される。吸気管のエアフロメ
ータ７とサージタンク６の間には、アクセルペダル９と
連動する主スロットルバルブ10とDCモータ12により駆動
される副スロットルバルブ14とが備えられている。ま
た、主スロットルバルブ10と副スロットルバルブ14の開
度を検出すために、各々スロットル開度センサ16及び17
が設けられている。尚、定速走行制御時には、主スロッ
トルバルブ10は固定されて副スロットルバルブ14が制御
される。

次にブレーキ系統の説明を行なう。本実施例のブレー
キ系統は、ブレーキペダル21による通常のブレーキ油圧
系，アンチスキッド用油圧系，及び加速スリップ用油圧
系から構成される。

始めに、通常のブレーキ油圧系から説明する。通常の
ブレーキ油圧系は、ブレーキペダル21の踏み込みにより
油圧を発生するマスタシリンダ22を油圧源としておりブ
レーキペダル21を踏み込むと、マスタシリンダ22のピス
トンが移動して、作動油は各車輪毎に備えられたホイー
ルシリンダ28,29,30,31へ供給される。詳しく述べる
と、右・左の前輪すなわち遊動輪24,25のホイールシリ
ンダ28,29へはマスタシリンダ22から直接作動油が送ら
れ、右・左の後輪すなわち駆動輪26,27のホイールシリ
ンダ30,31へはチェンジバルブ32,スレーブシリンダ33を
経由して送られる。以上が通常のブレーキ油圧系統であ
る。

チェンジバルブ32は連通モード及び遮断モードを有す
る２位置弁であり、通常はばねの作用により、第２図に
示すごとく、連通モードとなっているが、電磁ソレノイ
ドに通電されると第２図における左方の遮断モードとな
り、通常ブレーキ油圧系統を遮断する。

アンチスキッド用油圧系は、車両制動時に所定以上の
スリップを生じた場合にブレーキ油圧を発生するための
油圧系であって、油をリザーバタンク34より汲み出す油
ポンプ35と、油ポンプ35から汲み出され180［Kg/cm²］
と極めて高圧の油を一時的に蓄えるアキュムレータ36
と、連通モード及び遮断モードを有しアキュムレータ36
からの油圧を制御する２位置弁37と、増圧モード，減圧
モードを有し、同じくアキュムレータ36からの油圧を制
御する２位置弁38と、既述のスレーブシリンダ33とから
構成され、アンチスキッド制御時には、アキュムレータ
36からのブレーキ油圧がホイールシリンダ30,31に伝達
される。

加速スリップ制御用油圧系は、車両加速時に駆動輪2
6,27に所定以上のスリップを生じた場合にブレーキ油圧
を発生するための油圧系であって、既述の油ポンプ35,
アキュムレータ36と、増圧モード及び減圧モードを有し
アキュムレータ36からの油圧を制御する２位置弁39と、
連通モード及び遮断モードを有し、同じくアキュムレー
タ36からの油圧をデューティ制御の信号にしたがって開
弁・閉弁する２位置弁40と、スレーブシリンダ41と、既
述のスレーブシリンダ33と、マスタシリンダ22への圧力
伝達を防ぐ逆止弁22aとから構成される。従って、加速
スリップ制御時には、アキュムレータ36からの高いブレ
ーキ油圧がホイールシリンダ30,31に伝達される。

また、この加速スリップ用油圧系は、車両の定速走行
制御時に前方車両との車間距離を保つために車両の走行
を制動する減速制御油圧系としても用いられる。

なお、上記各２位置弁37,38,39,40には、片ソレノイ
ド型の電磁操作弁が用いられ、通常、ばねによって第２
図に示す弁位置に固定されており、後述する電子制御装
置42より出力される駆動信号を受けることによって、電
磁ソレノイドに通電され、もう一方の弁位置に切り替え
られることとなる。このような２位置弁32,37,38,39,40
には、電磁ソレノイド固有の応答時間つまり通電されて
から開弁するまでの時間（約４［msec］）が存在し、こ
の応答時間は個々の２位置弁によってばらつきがあった
り、温度変化によって多少ずれてくる。なお、油圧回路
中には油圧スイッチ48があり、アキュムレータ36に伝達
される油圧が所定圧力以下となった場合にオン状態とさ
れる。

続いて減速指令装置56について説明する。減速指令装
置56は算術論理演算回路として構成されており、車両の
前部に設けられたレーダセンサ58や駆動輪26,27,遊動輪
24,25に夫々設けられた駆動輪速度センサ49,遊動輪速度
センサ50と接続される。減速指令装置56は、レーダセン
サ58から前方車両との相対速度Vr,車間距離Ｒの信号を
受けて、予め内部に記憶してある第３図に示す減速指令
値GTのマップに照らし前方車両と接近し過ぎたとき、後
述する電子制御回路42に接近の度合に応じて0.1G,0.2G,
0.3G（Ｇは重力加速度を表す）といった減速司令値GTを
出力する。

電子制御回路（以下ECUとも言う）42は、先述した２
位置弁32,37,38,39,40や減速指令装置56の他、第１スロ
ットル開度センサ16,第２スロットル開度センサ17,オー
トドライブ押釦スイッチ59,油圧スイッチ48,及びブレー
キスイッチ52と接続される周知のマイクロコンピュータ
から構成されており、マイクロコンピュータ内のメモリ
に記憶されている走行制御ルーチンのプログラムに従っ
て、定速走行制御処理，減速走行制御処理，加速スリッ
プ制御処理及びアンチスキット制御処理を実行する。

つづいて、ECU42が実行する走行制御ルーチンについ
て説明する。第４図は走行制御ルーチンのフローチャー
トを表す。ECU42は、本ルーチンの起動に際して、ブレ
ーキスイッチ52がオンしたときセットされるアンチスキ
ッド作動フラグABS,第１スロットル開度センサ16の変化
率が大きいときセットされるトラクション作動フラグTR
A,及びオートドライブ押釦スイッチ59が押されたときセ
ットされるオートドライブ作動フラグADをメモリに割り
当てその値を０にクリアすると共に減速指令装置56から
出力される減速指令値GTをメモリに割り当てその値をク
リアする。ECU42は、走行中本ルーチンをくりかえし実
行し、アンチスキッド作動フラグABS,トラクション作動
フラグTRA,及びオートドライブ作動フラグADがセットさ
れているかどうか、或いは減速指令値が０であるかどう
かを判定して各制御ルーチンに移行する（ステップ100
〜ステップ120）。総てのフラグABS,TRA,ADがリセット
されているときは何も実行せず本ルーチンを一旦終え
る。ブレーキペダル21が強く踏み込まれブレーキスイッ
チ52がオンになると、アンチスキッド作動フラグABSが
セットされて、ECU42はアンチスキッド制御ルーチンの
処理に移行する。このときチェンジバルブ32,2位置弁38
に通電を行なって駆動輪26,27をロックしているホイー
ルシリンダ30,31の油圧を一旦減圧してロックを解除し
た後、２位置弁37,38をデューティ制御して加圧・保持
・減圧を行ない駆動輪のスリップ率を所定値に制御する
（ステップ130）。

一方、アクセルペダル９が踏み込まれ第１スロットル
開度センサ16の変化率が所定値より大きくなるとトラク
ション作動フラグTRAがセットされて、ECU42はトラクシ
ョン制御ルーチンの処理に移行する。トラクション制御
ルーチンでは、チェンジバルブ32を閉じた後、２位置弁
39,40をデューティ制御して加速時の駆動輪26,27をスリ
ップ率を所定値に制御する（ステップ140）。

オートドライブ作動フラグADだけがセットされ減速指
令がないときは、ECU42は通常の定速走行制御ルーチン
を実行する。定速走行制御ルーチンにおいて、ECU42
は、アクセルペダル９と連動する主スロットルバルブ10
の開度を固定した後、遊動輪速度センサ50からの信号に
基づいてDCモータ12を駆動し副スロットルバルブ14の開
度を調節して、登り坂，下り坂を問わず車速Ｖを一定の
値に制御する（ステップ150）。定速走行中にたとえ
ば、前方の車両との車間距離が短くなって減速指令装置
56からECU42に減速指定値GTが出力されると、ECU42はこ
の値を読み込みステップ160の減速制御ルーチンの処理
に移るが、このときの様子を詳しく説明する。減速制御
ルーチンに入ると、ECU42はチェンジバルブ32,2位置37,
38,40に通電を行なって減速の準備をする（ステップ17
5）。つづいて、遊動輪速度センサ50から100［msec］前
と後の２回の車速Ｖを読み込んで減速度Ｇを算出し、算
出したこの減速度Ｇと減速指令値GTとから減速度差ΔＧ
（＝GT−Ｇ）を求める（ステップ185）。求めた減速度
差ΔＧと予めメモリに記憶されている２つの設定値G1,G
2（G1,G2の値は本実施例ではそれぞれ0.05G,0.1Gに設定
されている）との大きさを比較し（ステップ195,ステッ
プ205）、比較の結果、減速度差ΔＧが設定値G2よりも
大きいときには制動油圧を高めて減速度Ｇを増す必要が
あるとしてステップ215以降の加圧モードに移行する。
加圧モードにおいて、ECU42は、遊動輪速度センサ50か
ら車速Ｖを読み込み（ステップ215）、増圧時のデュー
ティ信号の出力周期を予めメモリに記憶されているマッ
プ（第５図実線）から車速に応じて決定した（ステップ
225）後、２位置弁39に通電を行なって２位置弁39を加
圧時の位置に切り替える（ステップ235）。

ここで、今回加圧モード実行までに２位置弁40をデュ
ーティ制御してホイールシリンダ30,31を加圧した加圧
時間累計値STを求め（ステップ245）、この値STが第６
図に示すマップから定まる車速に応じた加圧時間累計ガ
ード値STMを越えているかどうかを判定する（ステップ2
55,ステップ265）。越えていないときに限りステップ22
5で求めた増圧時の周期毎にパルス幅10［msec］のデュ
ーティ信号を２位置弁40に出力してホイールシリンダ3
0,31を加圧し本ルーチンを一旦終了する（ステップ265,
ステップ275）。デューティ信号のパルス幅は２位置弁4
0の応答時間に基づいて予め10［msec］に決められてお
り、周期が変わってもあるいは減圧時においても固定さ
れたままである。

この加圧モードをくりかえし実行するとホイールシリ
ンダ30,31の油圧値が高くなり、減速度差ΔＧがG2より
小さくなるか、もしくは加圧時間累計値STが加圧時間累
計ガード値STMを越えると、ECU42は２位置弁40へのデュ
ーティ信号の出力を中止してホイールシリンダ30,31の
油圧を維持する（ステップ285）。

さらに、車速Ｖが落ちて前方車両との距離が安全であ
るとして、減速指令値GTの値が小さくなる（たとえば0.
2G→0.1G）と減速度差ΔＧが値G1よりも小さくなって、
ECU42は、減圧モードの実行に移る。このとき、ECU42は
車速Ｖを読み込み（ステップ295）、予めメモリに記憶
されている示すマップ（第５図一点鎖線）から減圧時の
デューティ信号の周期を車速Ｖに応じて決定し、（ステ
ップ305）２位置弁39の通電を中止して減圧時の位置に
切り替えた（ステップ315）後、加圧時と同様に、減圧
時の周期毎にパルス幅10［msec］のデューティ信号を２
位置弁40に出力してホイールシリンダ30,31の油圧値を
徐々に下げ制動を解除する（ステップ325）。減圧時の
デューティ信号の周期は加圧時のデューティ信号の周期
に較べて短かく設定してあるが、これはホイールシリン
ダ30,31の油圧値は加圧状態にあってもアキュムレータ3
6の油圧値に較べて十分に小さいので周期を短かく設定
しても勢いよく減圧はされないことによる。以上、説明
した様子を第７図に示す。

したがって、本実施例の定速走行制御装置は、減速指
令装置56から減速指令（たとえば0.2G）があると、車速
に応じて決定される増圧時の周期（たとえば車速が40
［Km/h］以上で20［msec］、10［Km/h］以下で200［mse
c］）毎にパルス幅10［msec］のデューティ信号を２位
置弁40に出力してホイールシリンダ30,31の油圧を高め
制動を行なう。ホイールシリンダ30,31の油圧が高くな
って制動力が増し減速度差ΔＧが設定値G2（0.1G）より
小さくなると、デューティ信号の出力を中止して油圧を
維持し減速度を一定にする。さらに、減速指令値が0.2G
から0.1Gに下って減速度差ΔＧが設定値G1（0.05G）を
下回り値０に近くなると、２位置弁39の通電をオフして
減圧時の位置に切り替え、パルス幅10［msec］のデュー
ティ信号を車速に応じた周期（車速が40［Km/h］以上で
20［msec］、10［Km/h］以下で120［msec］）毎に２位
置弁40に出力しホイールシリンダ30,31の油圧を下げて
制動を解除する。

以上示したように、本実施例の定速走行装置に適用さ
れたブレーキ油圧制御装置よれば、車速に対し広いダイ
ナミックレンヂで２位置弁40をデューティ制御できる。
従って、２位置弁40の応答時間が個々にばらついていて
も、あるいは温度変化によって変わってしまったりして
もホイールシリンダ30,31の油圧値を好適に制御でき
る。この結果、高速走行においては比較的早いタイミン
グで減速することができて運転性能を維持することがで
き、低速走行においてはゆっくりと減速することができ
て大きな体感の発生を防止できる。

また、加圧時間累計ガード値STMを設けているので減
速指令装置56がフェイルして減速指令値GTが大きな値に
化けて長い間出力されても制動油圧を上限値に制限で
き、フルブレーキを回避できる。

尚、増圧時と減圧時のデューティ信号の周期は同じマ
ップから決定されるよう構成してもよく、このとき、定
速走行装置の構成を簡略化することができると共にメモ
リの節約を図ることができる。

発明の効果 以上詳述したように本発明の車両のブレーキ油圧制御
装置は、車速に対し広いダイナミックレンジでソレノイ
ドバルブの開弁・閉弁をデューティ制御できるという優
れた効果を奏する。従って、ソレノイドバルブの応答時
間は個々にばらついていたり、温度変化によってずれた
りしてもブレーキ油圧を好適に制御することができる。
この結果、高速走行においては比較的早いタイミングで
加圧して運転性能を維持し、低速走行においてはゆっく
りと加圧することで大きな体感の発生を防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車両のブレーキ油圧制御装置の構成を
例示するブロック図、第２図は実施例の定速走行装置の
構成を表す概略構成図、第３図は車間距離R,相対速度Vr
に対する減速指令値GTを説明する説明図、第４図は走行
制御ルーチンを表すフローチャート、第５図は車速Ｖに
対するデューティ信号の出力周期を表す特性図、第６図
車速Ｖに対する加圧時間累計ガード値STMを表すグラ
フ、第７図は車速V,加圧時間累計値ST,デューティ信
号，減速度差ΔＧの時間変化を表すタイミングチャー
ト、である。 １……エンジン 14……副スロットルバルブ 30,31……ホイールシリンダ 32……チェンジバルブ 36……アキュムレータ 42……電子制御回路 56……減速指令装置 59……オートドライブ押釦スイッチ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車輪を制動する油圧アクチュエータに供給
   される制動油圧を、高油圧源からの流路に設けられたソ
   レノイドバルブを所定幅のパルス信号で駆動することに
   よって制御する車両のブレーキ油圧制御装置において、 前記パルス信号の出力周期を車速が低いほど長くなるよ
   うに決定する周期決定手段と、 該周期に従って前記ソレノイドバルブにパルス信号を出
   力して通電を行なう通電手段と、 を備えたことを特徴とする車両のブレーキ油圧制御装
   置。
2. 【請求項２】ソレノイドバルブは、減圧時、高油圧源か
   らの流路を閉じ油圧アクチュエータと低油圧源との流路
   を連通する切替バルブを備え、 周期決定手段は制動油圧の加圧時と減圧時とで別々の周
   期を決定する特許請求の範囲第１項記載の車両のブレー
   キ油圧制御装置。
3. 【請求項３】高油圧源は加速スリップ制御もしくはアン
   チスキッド制御に用いられるものであり、周期決定手段
   は定速走行制御時からの減速時におけるソレノイドバル
   ブの周期を決定するよう構成された特許請求の範囲第１
   項または第２項いずれかの記載の車両のブレーキ油圧制
   御装置。