JP3768685B2 - ブレーキ液圧制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、制動時の車輪ロックを防止すべくブレーキ液圧を最適制御するABS制御や、あるいは、操舵時に車両が過オーバステア状態や過アンダステア状態となって車両姿勢が乱れるのを防止すべく所望の車輪に制動力を付与する車両運動制御装置や、車両の発進時に駆動輪の駆動力を最適制御すべくブレーキ液圧を制御するトラクションコントロール制御などを実行するブレーキ液圧制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
上記ABS制御を実行するブレーキ液圧制御装置は、一般に車輪速度と疑似車体速度(車両の速度を演算により近似的に求めた値)との比較を行い、各車輪のスリップ率の大きさを判定し、スリップ率がある値を越えた場合に、ABS制御を開始し、各車輪のホイルシリンダにかかる液圧を増圧・保持・減圧させて車輪のロックを防止するものである。
【0003】
このような従来のブレーキ液圧制御装置として、ABS制御時に、ブレーキ液圧を制御するブレーキアクチュエータの電磁弁に対してデューティ比制御に基づくパルス幅変調制御(いわゆるPWM制御)を実行して、ブレーキ液圧制御時にホイルシリンダ圧の脈動を防止して作動音の低減を図るようにした装置が、例えば、特開平9−95229号公報により公知である。
この従来技術は、ABS制御の実行時に、ホイルシリンダ圧を増減させる電磁弁の開閉時にPWM制御を使用して、ホイルシリンダ圧の脈動発生を低減させるものであり、効果的に低減させるためにデューティ比を可変させることを特徴としている。
さらに、温度変化によるコイル抵抗値の変化や電源電圧の変化によってPWM制御されたデューティ比とコイル電流との対応が所望の対応とずれてしまうことを鑑みて、PWM信号D1’を下式により出力しているものである。
【0004】
D1’=D1×100×I0 /I0 ’
D1 :補正を行わない本来のPWM信号
I0 :デューティ比とコイル電流とが理論上正確に対応するデューティ比 100 %の時のコイル電流
I0':本来のPWM信号を出力した場合に検出するコイル電流値に対応し て決まるコイル電流−デューティ比線図のデューティ比100 %の場 合のコイル電流
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本願出願人は、上述の電磁弁のコイル温度と脈動低減性能との関係に着目した。
図18はPWM制御の制御波形である。PWM制御はT1増圧時間とT2増圧時間からなり、T1増圧時間は電磁弁がOFFした瞬間の時間であり、この時はまだPWM制御は作用していない。T2増圧時間はPWM制御が作用する時間(PWMデューティ比が作用する時間)である。このT1増圧時間とT2増圧時間およびデューティ比は、通常ABSでの緩増圧量に等しくなるように予め値を設定しておく。ここで、ABS制御中にコイル温度変化が生じたり、あるいは雰囲気温度が変化し、後述の図16のA1、A2を越えると、PWMデューティ比が同一の場合、目標電流値が変化しバルブリフト量が変化する。このため、所望の緩増圧量が得られなくなることになる。
【0006】
図16において通常ABS性能と称しているのは、デューティ比に基づくPWM制御を実行していない単なる一定のオン信号ならびにオフ信号からなる駆動信号を出力した場合の性能を言い、PWM性能と称しているのは、上記PWM制御に基づく駆動信号を出力した場合の性能を言う。この図に示すように、PWM性能は、コイルに通電する電流値をPWM制御するので、コイルの温度変化があると制御電流値が変化してしまい、所望の緩増圧が得られず、結果として通常ABS性能よりも狭い範囲でしか成立しない。このように図16の温度A1、A2を越えた時にPWM性能が悪化すると考えると、一つの解としては、このA1、A2に近い温度となったらPWM制御を適度に変化させて、所望の緩増圧を得るようにすること(特開平9−95229号公報)が考えられ、他の解としては、A1、A2に近い温度となったらPWM制御をやめ通常ABS制御を行うことが考えられる。 しかしながら、上記従来技術を含む前者の解を採用した場合、PWMを連続的に変化させる制御を実行できるだけのマイクロコンピュータは高価であることが知られており、また、プログラムも複雑であるから、装置が高価になるという問題があった。
よって、本願発明者は、後者の解に着目し、上記の脈動低減性能を低下させることなく原価低減を図ることを考えた。
【0007】
さらに、本願発明者は、研究の結果、同様のPWM制御性能の変化は、マスタシリンダとホイルシリンダとの差圧にも影響されることを知見した。例えば、差圧が所定圧よりも大きい場合には、電磁弁にあっては、その差圧によりPWM制御により本来制御しようとする位置からずれてしまって、所期の制御が実行できなくなり脈動を抑えることはできない。また、差圧が所定圧よりも小さい場合にも、電磁弁の仕様などにもよるが、同様に本来の制御位置からずれてしまって、所期の制御が実行されないことがある。
【0008】
図16は、この差圧とPWM性能の関係、ならびに、上記温度A1,A2の関係を示す特性図であり、図16においてP1〜P2の圧力範囲かつ温度A1〜A2の範囲が、制御信号に対して電磁弁が所期の性能を発揮してPWM制御性能が良好に得られる範囲であることを示している。このような特性にあっては、例えば、急ブレーキ時などのように差圧がP2を越える範囲では、PWM制御を実行しても制御電流に対してバルブ開度が所期の開度とならず、脈圧低減性能が充分に得られない。さらに、図17は本願出願人による実験による差圧の具体例を示す図であり、この図は、アイス路および圧雪路において制動を行った時のホイルシリンダ圧ならびにマスタシリンダ圧を示している。この図に示すように、音振動の低減は、広範囲で得る必要はなく、限られた範囲で得られればよいことが分かった。
【0009】
本発明は、上述のような従来の問題に着目してなされたもので、ABS制御やトラクションコントロールが可能な構成のブレーキ液圧制御装置において、従来と同等の脈動低減性能を従来よりも安価な手段により達成することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、図1のクレーム対応図に示すように、車両の車輪のブレーキ液圧を調整する電磁弁aを備えたブレーキアクチュエータbと、車両の走行状態を検出する走行状態検出手段cからの信号に基づいて、駆動回路dからブレーキアクチュエータbに駆動信号を出力するコントロールユニットeと、を備えたブレーキ液圧制御装置において、前記コントロールユニットeは、前記駆動回路dから電磁弁aに出力する駆動信号として、オン信号とオフ信号とからなる通常信号と、パルス幅変調制御に基づくPWM信号との2種類の信号を出力可能に構成され、さらに、所定のPWM制御条件の成立時には駆動回路dからPWM信号を出力させ、前記PWM制御条件の非成立時には駆動回路から通常信号を出力させるよう構成された信号切換手段fを備え、前記信号切換手段fにおいてPWM制御条件が成立するのを、ブレーキアクチュエータbの電磁弁aのコイル温度を検出する温度検出手段の検出温度が、前記電磁弁の所期の緩増圧を行うことができる所定の範囲内であるときとした。また、請求項2記載の発明は、前記信号切換手段fにおいてPWM制御条件が成立するのが、マスタシリンダ圧とホイルシリンダ圧との差圧が、前記電磁弁の所期の緩増圧を行うことができる所定範囲内であるときとした。また、請求項3記載の発明は、前記信号切換手段fにおいてPWM制御条件が成立するのを、ブレーキアクチュエータbの電磁弁aのコイル温度を検出する温度検出手段の検出温度が、前記電磁弁の所期の緩増圧を行うことができる所定の範囲内であり、かつ、マスタシリンダ圧とホイルシリンダ圧との差圧が、前記電磁弁の所期の緩増圧を行うことができる所定範囲内であるときとした。
【0011】
なお、前記コントロールユニットeの制御手段gに、通常信号を形成する信号を出力する通常信号ポートhが電磁弁aの数に応じた数だけ設ける一方、1つのデューティ比によるPWM信号を形成する信号を出力するPWM信号ポートjを1つだけ設け、前記信号切換手段fに、切換信号を出力する切換信号ポートkを前記通常信号ポートhと同数設け、前記駆動回路dは、ブレーキアクチュエータbの電磁弁aの数に応じた出力ポートmを有し、前記通常信号ポートhおよびPWM信号ポートjと、前記切換信号ポートkとからの信号の状態に基づいて、前記出力ポートmから出力する信号を通常信号とPWM信号とのいずれにするか切り換えるよう構成してもよい。
【0012】
また、請求項4に記載のように、請求項1または3に記載のブレーキ液圧制御装置において、前記温度検出手段が、前記ブレーキアクチュエータbの電磁弁aへ通電される電流値に基づいて温度を測定するようにしてもよい。
【0013】
(作用)請求項1ないし4いずれか1つに記載の発明では、所定のPWM条件が成立したときのみ、パルス幅を変調させるPWM制御に基づくPWM信号を駆動回路から出力し、ブレーキ液圧制御にともない発生する脈動を低減させることができる。一方、PWM条件非成立時には、パルス幅変調を行わないオン信号とオフ信号とからなる通常信号を駆動回路から出力させる。このように、PWM信号を出力させる条件を限定することにより、PWM信号として、パルス幅変調を連続的に変化させない1つのデューティ比の信号のみを使用することができ、これにより、制御手段として安価なコンピュータの使用が可能となると共にプログラムも単純となる。
【0014】
尚、制御手段の通常信号ポートとPWM信号ポートとから出力される信号と、信号切換手段の切換信号ポートから出力される信号とに基づいて、駆動回路の出力ポートから出力する信号を、通常信号とPWM信号とのいずれにするかを決定してもよい。制御手段のPWM信号ポートからは、1つのデューティ比のPWM信号を形成する信号を出力するだけであるので、上述のように制御手段として安価なコンピュータを用いることができ、かつ、このようにPWM信号が1種類であるから、複数の電磁弁の全てに対して共通のPWM信号を出力することができ、よって、PWM信号ポートを1つのみの安価な構成とすることが可能となる。
【0015】
また、温度検出手段が検出する電磁弁のコイル温度が、電磁弁の所期の緩増圧を行うことができる所定の範囲内、すなわち、電磁弁を最適制御して所期の緩増圧を行うことができる範囲内であってPWM性能が高く得られる範囲内であれば、PWM信号を出力して脈動防止を図る。また、電磁弁のコイル温度が所定の範囲外で、電磁弁を最適制御できず所期の緩増圧ができずPWM性能に期待できない範囲では、通常信号を出力する。なお、上述の電磁弁のコイル温度は、請求項4に記載のようにブレーキアクチュエータの電磁弁に通電される電流値により検出することができる。
【0016】
請求項2記載の発明では、マスタシリンダとホイルシリンダとの差圧が、電磁弁の所期の緩増圧を行うことができる所定の範囲内、すなわち、電磁弁が差圧影響を受けずに所期の作動を行ってPWM性能が高く得られる範囲内であれば、PWM信号を出力して脈動防止を図る。また、マスタシリンダとホイルシリンダとの差圧が所定の範囲外で、差圧が大き過ぎたり小さ過ぎたりして、電磁弁が所期の作動を行うことができずPWM性能に期待できない範囲では、通常信号を出力する。請求項3記載の発明では、請求項1及び請求項2の作用が得られる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本実施の形態を図面に基づいて説明する。
(実施の形態1)
図2は実施の形態1のブレーキ液圧制御装置の油圧回路を示しており、マスタシリンダ3と各輪のホイルシリンダ9,10,11,12とを結ぶ回路の途中にブレーキユニット60が設けられている。そして、ブレーキユニット60には、各ホイルシリンダ9,10,11,12の増圧・保持・減圧を行うための増圧側電磁弁33,34,35,36と減圧側電磁弁43,44,45,46とが図示位置に配置されている。さらに、ブレーキユニット60には、減圧時にホイルシリンダ9〜12からリザーバ55,56に抜いた油をマスタシリンダ3側に戻すポンプ37,38が設けられている。そして、両ポンプ37,38は、モータ30により駆動される。なお、増圧側電磁弁33〜36ならびに減圧側電磁弁43〜46は、共に図12に示すようなプランジャバルブ30aとシート30bによりブレーキ液の流れを止めるON/OFF式の電磁弁が使用される。
【0018】
図2において、各車輪(図示せず)の車輪速パルスを発生する車輪速度センサ51,52,53,54が設けられ、これら車輪速度センサ51,52,53,54は、コントロールユニット50に接続されている。なお、コントロールユニット50との信号線は一部省略している。
【0019】
図3は増圧・保持・減圧が行われた時のマスタシリンダおよびホイルシリンダの液圧変動を表した図である。ここで一つの増圧から保持にいたる部分Aに注目すると、増圧側電磁弁33〜36のOFF(非通電)状態で増圧された液圧がON(通電)状態になる時に急激にプランジャバルブがシートに当たるために液圧サージが立ち、これにより流体路系に脈動が生じ、ホイルシリンダ液圧変動を伴い、制動力変化が発生しサスペンション系の振動を伴い、結果的にABSの作動音として運転者は感じ、不快感をもつこととなる。
【0020】
図4は実施の形態1のシステム図である。
前記コントロールユニット50は、車輪速度センサ51,52,53,54の信号を処理する車輪速入力回路4を有し、その処理波形がマイクロコンピュータ1に送られる。
このマイクロコンピュータ1からは、PWMデューティ比を所定の周波数にて発信するPWM信号ライン21と、増圧側電磁弁33を作動させるためのPWM切換信号ライン33aおよびソレノイド信号ライン33bと、増圧側電磁弁34を作動させるためのPWM切換信号ライン34aおよびソレノイド信号ライン34bと、増圧側電磁弁35を作動させるためのPWM切換信号ライン35aおよびソレノイド信号ライン35bと、増圧側電磁弁36を作動させるためのPWM切換信号ライン36aおよびソレノイド信号ライン36bが出力される。これらのライン33a〜36a,33b〜36bはPWM回路5に入力される。
【0021】
このPWM回路5において、それぞれの増圧側電磁弁33,34,35,36に入力される信号(PWM制御信号かまたは通常ABS制御信号か)が決定されて、増圧側電磁弁駆動回路7へ入力される。この増圧側電磁弁駆動回路7は、増圧側電磁弁33,34,35,36へ接続されているとともに、少なくとも一個の固定抵抗22に接続され、この固定抵抗22は、回路電源電圧(5V)6aを有する増幅回路6に接続され、この増幅回路6は、その検出信号をマイクロコンピュータ1へ出力するよう構成されている。なお、前記固定抵抗22は、予め常温および特定電圧での抵抗値が調べられている。
【0022】
また、図4において、14はバッテリ、15はキースイッチ、16はアクチュエータリレー、17はモータリレー、18はアクチュエータリレー駆動回路、19はモータリレー駆動回路、20はフェールセーフ回路、23は故障診断回路、24は外部診断コネクタである。この中で、フェールセーフ回路20、故障診断回路23などはマイクロコンピュータ1の中に設けてもよい。
【0023】
図5はPWM回路5の詳細図であって、ソレノイド信号ライン33b〜36bがHighならば、出力信号ライン33c〜36cを介して増圧側電磁弁33,34,35,36へ通常ABSのON状態(PWM制御されない保持状態)の出力信号を送り、ソレノイド信号ライン33b〜36bがLowかつPWM切換信号ライン33a〜36aがHighならば、増圧側電磁弁33,34,35,36へ出力信号ライン33c〜36cを介してPWM制御信号の出力信号を送り、ソレノイド信号ライン33b〜36bがLowでPWM切換信号ライン33a〜36aもLowならば、出力信号ライン33c〜36cを介して増圧側電磁弁33,34,35,36へOFFの出力信号を送るよう構成されている。なお、図6は上記信号の出力状態の信号説明図である。
【0024】
図7は増圧側電磁弁駆動回路7の詳細図であり、各出力信号ライン33c〜36cが、各増圧側電磁弁33,34,35,36の駆動素子33d,34d,35d,36dに接続されている。
【0025】
図8は、ABS制御の基本的な流れを示すフローチャートであって、本制御は10msec周期で行うものであり、まず、本制御のスタート後、所定のイニシャライズを行い、ステップS1では、各車輪速度センサ51〜54のセンサパルス数と周期とからセンサ周波数を求め、車輪速度Vwを演算するとともに、車輪加減速度△Vwを演算する。なお、この車輪加減速度△Vwは、車輪速度Vwの時間あたりの変化量により求める。
【0026】
続くステップS2では、複数の車輪速度Vwの変化をセレクトハイしたり、あるいは図外の前後加速度センサの検出値などに基づく前後加速度により疑似車体速度VIを演算する。続くステップS3では、疑似車体速度VIの今回の値と過去の値とに基づいて、車両減速度△VIを演算し、ステップS4では、ABS制御で使用する減圧閾値λBを演算する。
【0027】
次に、ステップS5では、各輪の車輪速度Vwが減圧閾値λBを下回ったか否かを判定し、Vw<λBの場合、ステップS7に進んで減圧処理を実行する。また、ステップS5においてVw≧λBの場合は、ステップS6に進んで、車輪加減速度△Vwが所定の保持レベルよりも小さいか否かを判定し、△Vw<保持レベルの場合はステップS9に進んで液圧保持処理を実行する。一方、ステップS6において△Vw≧保持レベルの場合は、ステップS8に進んで液圧増圧処理を行う。その後、ステップS10に進んで、10msecが経過したか否かを判定し、10msecが経過したらステップS1に戻る。
【0028】
図9はステップS9のブレーキ液圧保持制御を詳細に示すフローチャートであって、これを説明すると、まず、ステップS91において、ABS制御開始後の最初の保持であるか否かを判定し、最初の保持であればステップS92に進み、2回目以降の保持であればステップS96に進む。
【0029】
ステップS92では、固定抵抗22の抵抗値およびバッテリ電圧を読み込み、続くステップS93において、固定抵抗22を流れる電流値Iを検出し、この電流値IがI1≦I≦I2であればステップS94に進み、I<I1あるいはI2<Iであればステップ97に進む。前記ステップS93は、電流値Iに基づいてPWM制御を実行するか否かを判定しているもので、I1,I2は、PWM制御の実行を判定する限界値である。
【0030】
ステップS94では、PWM制御を開始し、PWMフラグを1とし、PWM切換信号をLowとし、続くステップS95では、保持信号を入力して、ソレノイド信号をHighとする。
ステップS91において、最初の保持でない場合に進むステップS96では、PWMフラグが0であれば、ステップS97に進み、PWMフラグ=1であればステップS95に進む。
そして、ステップS97では、通常ABS制御を実行し、PWMフラグを0にリセットするとともに、PWM切換信号をLowとする。
【0031】
したがって、このステップS9のブレーキ液圧保持制御にあっては、ステップS94→S95と、S97→S95のいずれの流れでも、PWM切換信号がLowとされるとともにソレノイド信号がHighとされ、増圧側電磁弁33〜36は、保持状態の作動を行う。
【0032】
なお、図10は、上記ステップS9におけるブレーキ液圧保持制御の他の例であり、図9で示した処理と同じ処理を行うステップにあっては、図9のステップと同じステップ符号を付している。
図9との相違点は、最初の保持か否かにかかわらず、保持を行う場合には、ステップS101において、固定抵抗22およびバッテリ電圧を読み込むようにしている。このようにすることによりABS制御中にPWM制御有り無しを細かく切り換えることとなり、これにより、作動音の低減とABS性能との両立を図ることができる。
【0033】
次に、図11は、図8のフローチャートのステップS8のブレーキ液圧増圧制御の詳細を示している。
ステップS81では、PWMフラグ=0であるか否かを判定し、PWMフラグ=0でなければステップS82に進んで、PWM制御による増圧を実行するものであり、まず、T1増圧によりソレノイド信号をLowとし、次に、T2増圧でPWM信号をHighとする。一方、ステップS81においてPWMフラグ=0である場合には、ステップS83に進んで通常のABSの増圧を行い、PWM切換信号をLowとする。なお、図8のイニシャライズ時またはABS制御終了時にPWMフラグ=0とする。
【0034】
以上説明した実施の形態1では、図4にも示しているとおりデューティ比に基づくPWM信号を出力するポートとしては、PWM信号ライン21が接続されているポートのみしか設けておらず、このポートからは、1つのデューティ比のPWM信号しか出力しないように構成しており、PWMを連続的に変化させる制御が不要でありマイクロコンピュータ1としては安価なものを使用できる。
そして、このように1つのPWM信号しか出力しない構成ではあるが、このPWM信号を出力するのは、図16に示すように、PWM制御による脈動抑制効果を充分に得て音振動の低減性能が発揮できる領域だけPWM制御を実行する。それ以外のPWM性能が充分に得られない範囲でPWM制御を実行しないようにしているため、従来技術のように温度に応じてPWMを連続的に変化させる制御は実行しないが、脈動抑制により音振動を低減させる性能は、従来と同様に得られる。
【0035】
(実施の形態2)
図13は実施の形態2のブレーキ液圧制御装置のシステム図で、このシステムは、増圧側電磁弁33,34,35,36の各々のコイルと並列にフライホイール回路73,74,75,76を設けたものである。このフライホイール回路73,74,75,76により、増圧側電磁弁33,34,35,36がON→OFF時の逆起電流の発生が少なくなり、結果としてPWM制御の精度が向上する(制御電流値が所望の値に近づけ易くなる)利点がある。その他の構成は実施の形態1のブレーキ液圧制御装置と同じである。
【0036】
(実施の形態3)
実施の形態3のブレーキ液圧制御装置は、実施の形態1のステップS9におけるブレーキ液圧保持制御を、温度(固定抵抗22の電流値I)ではなしにマスタシリンダ3と各ホイルシリンダ9〜12との差圧を検出してPWM制御の有り無しの切り換えを行うようにした例である。
これを図14により説明すると、ステップS304で推定ホイルシリンダ圧Pwcを計算し、続くステップS305でマスタシリンダ3とホイルシリンダ9〜12の差圧Psを計算する。そして、ステップS306で差圧Psの判定を行うものであり、すなわち、差圧Psが所定の圧力Ps1とPs2の範囲内であるか否かを判定し、Ps1≦Ps≦Ps2であればステップS307に進み、この範囲外であればステップS309に進む。ここで、圧力Ps1およびPs2は、例えば、図16のP1,P2に相当する。
【0037】
ステップS307では、PWM制御を開始し、PWMフラグを1にセットしPWM切換信号をLowとする。そして、次のステップS308において、ソレノイド信号をHighとする。一方、ステップS309では、PWMフラグを0にリセットし、PWM切換信号をLowとした後、ステップS308に進む。
【0038】
次に、ステップS304における推定ホイルシリンダ圧Pwcの計算の仕方を図15により説明する。
ステップS310において、図外のマスタシリンダ圧センサからマスタシリンダ圧Pmcを読み込む。次に、ステップS311においてABS制御の判定を行うもので、すなわちAS=0であるか否かを判定し、AS=0であればステップS315に進み、AS=1であればステップS312に進む。
【0039】
ステップS312では、前回の制御が減圧であったかあるいは増圧であったか判定し、増圧であった場合にはステップS313に進み、減圧であった場合にはステップS314に進む。
前回が増圧であった場合に進むステップS313にあっては、記憶していた前回の増圧時間T1(前回の増圧がPWM制御増圧だった場合は、図18におけるT1+T2となる)を抽出し、さらに、現在のマスタシリンダ圧PmcをP1とするとともに、推定ホイルシリンダ圧PwcをP2とする。次に、ステップS316において下記の式(1)に基づいて、現時点の差圧に基づく単位時間(10msec)あたりのホイルシリンダ9〜12に対する流入量である流量△Qを算出する。すなわち、増圧時には、圧力源であるマスタシリンダ3の圧力Pmcと、ホイルシリンダ圧(推定値)Pwcとの差圧に応じてホイルシリンダ9〜12にブレーキ液が流入し、この時の差圧により単位時間でどれだけの流量が得られたかを算出する。
△Q=C(πd2 /4)[(2/ρ)(P1−P2)1/2 ]
=C’(P1−P2)1/2 …(1)
ただし、C:流量係数、d:オリフィス径、ρ:ブレーキ液密度であって、このオリフィス径dは、増圧側電磁弁33〜36の開口面積と同義であり、各弁33〜36で開口面積が異なる場合には、この値dは異なる。すなわち、マスタシリンダ3側から増圧側電磁弁33〜36を介してホイルシリンダWCへ流れる流量は、マスタシリンダ圧Pmcとホイルシリンダ圧Pwcとの差圧に依存しており、差圧が大きいほど流量は多くなるものである。そこで、本実施の形態では前記式(1)のように、差圧の関数としている。
【0040】
次に、ステップS318において、単位時間あたりの増圧量△P10を算出する。この算出は、ステップS316で得られた単位時間あたりの流量△Qと、前回の推定ホイルシリンダ圧Pwcと、予め実験により分かっているホイルシリンダ液圧−液流量特性データとに基づいて求める。すなわち、予め分かっている特性に基づいて、推定ホイルシリンダ圧Pwcのホイルシリンダに、前記流量△Qが流れ込んだ後のホイルシリンダ圧Paftを求め、その差から増圧量△P10を求める(図参照)。ここで、ABS制御中にもし運転者がペダル踏力を弱めたとすると、マスタシリンダ圧Pmcがホイルシリンダ圧Pwcよりも低くなり、流量△Qは負となるので、増圧力△P10も負となる。次に、増圧量△Pを、
△P=T1/制御周期(10msec)×△P10
により求める。そして、続くステップS320において、推定ホイルシリンダ圧Pwcを、
Pwc=Pwc(前回)+△P
により求める。
【0041】
一方、ステップS312において前回の制御が減圧であった場合に進むステップS314では、記憶していた前回の減圧時間T2を抽出するとともに、推定ホイルシリンダ圧PwcをP1とし、リザーバ圧をP2とする。なお、本実施の形態3では、リザーバ圧P2は、ほぼ0Kgf/cm2 である。
次に、ステップS317において、前記(1)式に基づいて、現時点の差圧に基づく単位時間(10msec)あたりのホイルシリンダに対する流出量である流量△Qを算出する。すなわち、減圧時には、ホイルシリンダ圧(推定値)Pwcとリザーバ55,56の圧力Prとの差圧に応じてホイルシリンダからブレーキ液が流出するものである。この時の差圧により、単位時間でどれだけの流量が得られるかを算出する。
前記(1)式におけるオリフィス径dは、流出弁43〜46の開口面積と同義であり、各弁43〜46で開口面積が異なる場合には、この値dは異なる。すなわち、減圧時にホイルシリンダ9〜12から流出弁43〜46を介してリザーバ55,56に流れる流量も、ホイルシリンダ圧とリザーバ55,56の圧力との差圧Prにより依存している。そこで、本実施の形態3では、前記(1)式のように、上記差圧の関数としている。
【0042】
次に、ステップS319において、単位時間あたりの減圧量△P10を算出する。この算出は、ステップS317で得られた単位時間あたりの流量△Qと、前回の推定ホイルシリンダ圧Pwcと、予め実験により分かっているホイルシリンダ液圧−液量特性データとに基づいて求める。すなわち、予め分かっている特性に基づいて、推定ホイルシリンダ圧Pwcのホイルシリンダに、前記流量△Qが流出した後のホイルシリンダ圧Paftを求め、その差から増圧量△P10を求める(図参照)。次に、増圧量△Pを、
△P=T2/制御周期(10msec)×△P10
により求める。そして、ステップS320において、ホイルシリンダ圧PwcをPwc=Pwc(前回)+△P
により求める。
【0043】
以上説明した実施の形態3では、図16に示すように、PWM制御による脈動抑制効果を充分に得て音振動の低減性能が発揮できる領域だけPWM制御を実行することにより、実施の形態1と同様に、簡単な構造のマイクロコンピュータ1を用いる安価な手段により、音振動を低減して品質向上を図ることができるという効果が得られる。ここで実施の形態1および3はそれぞれ独立でも実施でき、また、両方を合わせた形態でも実施できる。
さらに、上述の制御を実行するにあたり、マスタシリンダ3と各ホイルシリンダ9〜12との差圧を求めるにあたり、各ホイルシリンダ9〜12の圧力は、推定値により求めるようにしているため、各ホイルシリンダ9〜12の圧力を直接検出する手段が不要であり、簡単な構成で前記差圧を求めることができるという効果が得られる。
【0044】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、実施の形態では、制動時の車輪ロックを防止するABS制御を実行するブレーキ液圧制御装置に適用した例を示したが、駆動輪スリップを抑える制御や、車輪速度センサや前後加速度センサや横加速度センサや操舵角センサやあるいはヨーセンサなどにより車両の走行状態を検出して、車両の旋回時に過オーバステア状態や過アンダステア状態となった時に、これを抑制あるいは戻す方向に車両にヨーモーメントを発生させるべく車輪に制動力を与える制御などから成るトラクションコントロール制御を実行するブレーキ液圧制御装置に適用してもよい。
【0045】
以上説明したように、請求項1ないし4いずれか1つに記載の発明にあっては、所定のPWM制御条件が成立した時のみPWM制御を実行し、PWM制御条件の非成立時には通常信号を出力するようにしたため、連続的なPWM変化が行われない単純なPWM制御によっても脈動抑制効果を充分に得ることができながら、PWM制御を実行しない範囲にあっても、従来と同様の脈動性能が得られるものであり、PWM制御により脈動を低減させて音振動の発生を低減することを、PWMを連続的に変化させる制御の実行が不要な安価なコンピュータを用いて達成でき、安価な手段により作動音を低減できるという効果が得られる。
【0046】
上記効果に加えて、温度検出手段が検出する電磁弁のコイル温度が、電磁弁の所期の緩増圧を行うことができる所定の範囲内であることをPWM制御条件としたため、PWM制御を実行するのは電磁弁のコイルの温度が所定範囲内で電磁弁の所期の性能が得られる範囲内とし、電磁弁のコイル温度が所定の範囲外で、電磁弁を最適制御できず所期の緩増圧ができずPWM性能に期待できない範囲では、PWM制御を無駄に実行することがなく、効率的な作動を行うことができる。請求項4記載の発明では、電磁弁のコイル温度を、電磁弁に通電される電流値により検出するようにしたため、安価で設置が容易な手段によりコイル温度を検出することができる。請求項2記載の発明では、PWM制御条件を、マスタシリンダとホイルシリンダとの差圧が、電磁弁の所期の緩増圧を行うことができる所定の範囲内としたため、PWM制御を実行するのは、電磁弁が差圧影響を受けずに所期の作動を行って高いPWM性能を得られる範囲内とし、PWM性能が期待できない範囲では、PWM制御を無駄に実行することがなく、効率的な作動を行うことができる。請求項3記載の発明では、請求項1及び請求項2の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のブレーキ液圧制御装置を示すクレーム対応図である。
【図2】実施の形態1のブレーキ液圧制御装置の油圧回路図である。
【図3】増圧・保持・減圧が行われた時のマスタシリンダおよびホイルシリンダの液圧変動を表した図である。
【図4】実施の形態1のシステム図である。
【図5】実施の形態1のPWM回路の詳細図である。
【図6】信号の出力状態を示す信号説明図図である。
【図7】実施の形態1の増圧側電磁弁駆動回路7の詳細図である
【図8】実施の形態1のABS制御の基本的な流れを示すフローチャートである。
【図9】実施の形態1のブレーキ液圧保持制御を示すフローチャートである。
【図10】PWM制御の制御フローの変形例を示す図である。
【図11】実施の形態1のブレーキ液圧増圧制御を示すフローチャートである。
【図12】実施の形態の電磁弁を示す断面図である。
【図13】実施の形態2のブレーキ液圧制御装置のシステム図である。
【図14】実施の形態3のブレーキ液圧保持制御を示すフローチャートである。
【図15】実施の形態3の推定ホイルシリンダ圧の計算を示すフローチャートである。
【図16】ホイルシリンダとマスタシリンダとの差圧およびコイルの温度とPWM制御性能との関係を示す図である。
【図17】ホイルシリンダとマスタシリンダとの差圧と路面との関係を示す図である。
【図18】PWM制御の説明図である。
【符号の説明】
1 マイクロコンピュータ
3 マスタシリンダ
4 車輪速入力回路
5 PWM回路
6 増幅回路
7 増圧側電磁弁駆動回路
8 減圧側電磁弁駆動回路
9 ホイルシリンダ
10 ホイルシリンダ
11 ホイルシリンダ
12 ホイルシリンダ
14 バッテリ
15 キースイッチ
16 アクチュエータリレー
17 モータリレー
18 アクチュエータリレー駆動回路
19 モータリレー駆動回路
20 フェールセーフ回路
21 PWM信号ライン
22 固定抵抗
23 故障診断回路
30 モータ
33 増圧側電磁弁
33a PWM切換信号ライン
33b ソレノイド信号ライン
33c 出力信号ライン
34 増圧側電磁弁
34a PWM切換信号ライン
34b ソレノイド信号ライン
34c 出力信号ライン
35 増圧側電磁弁
35a PWM切換信号ライン
35b ソレノイド信号ライン
35c 出力信号ライン
36 増圧側電磁弁
36a PWM切換信号ライン
36b ソレノイド信号ライン
36c 出力信号ライン
37 ポンプ
38 ポンプ
43 減圧側電磁弁
44 減圧側電磁弁
45 減圧側電磁弁
46 減圧側電磁弁
50 コントロールユニット
51 車輪速度センサ
52 車輪速度センサ
53 車輪速度センサ
54 車輪速度センサ
60 ブレーキユニット
Claims (4)
- 車両の車輪のブレーキ液圧を調整する電磁弁を備えたブレーキアクチュエータと、
車両の走行状態を検出する走行状態検出手段からの信号に基づいて、駆動回路からブレーキアクチュエータに駆動信号を出力するコントロールユニットと、
を備えたブレーキ液圧制御装置において、
前記コントロールユニットは、前記駆動回路から電磁弁に出力する駆動信号として、オン信号とオフ信号とからなる通常信号と、パルス幅変調制御に基づくPWM信号との2種類の信号を出力可能に構成され、さらに、所定のPWM制御条件の成立時には駆動回路からPWM信号を出力させ、前記PWM制御条件の非成立時には駆動回路から通常信号を出力させるよう構成された信号切換手段を備え、
前記信号切換手段においてPWM制御条件が成立するのは、前記ブレーキアクチュエータの電磁弁のコイル温度を検出する温度検出手段の検出温度が、前記電磁弁の所期の緩増圧を行うことができる所定の範囲内であるときであることを特徴とするブレーキ液圧制御装置。 - 車両の車輪のブレーキ液圧を調整する電磁弁を備えたブレーキアクチュエータと、
車両の走行状態を検出する走行状態検出手段からの信号に基づいて、駆動回路からブレーキアクチュエータに駆動信号を出力するコントロールユニットと、
を備えたブレーキ液圧制御装置において、
前記コントロールユニットは、前記駆動回路から電磁弁に出力する駆動信号として、オン信号とオフ信号とからなる通常信号と、パルス幅変調制御に基づくPWM信号との2種類の信号を出力可能に構成され、さらに、所定のPWM制御条件の成立時には駆動回路からPWM信号を出力させ、前記PWM制御条件の非成立時には駆動回路から通常信号を出力させるよう構成された信号切換手段を備え、
前記信号切換手段においてPWM制御条件が成立するのは、マスタシリンダ圧とホイルシリンダ圧との差圧が、前記電磁弁の所期の緩増圧を行うことができる所定範囲内であるときであることを特徴とするブレーキ液圧制御装置。 - 車両の車輪のブレーキ液圧を調整する電磁弁を備えたブレーキアクチュエータと、
車両の走行状態を検出する走行状態検出手段からの信号に基づいて、駆動回路からブレーキアクチュエータに駆動信号を出力するコントロールユニットと、
を備えたブレーキ液圧制御装置において、
前記コントロールユニットは、前記駆動回路から電磁弁に出力する駆動信号として、オン信号とオフ信号とからなる通常信号と、パルス幅変調制御に基づくPWM信号との2種類の信号を出力可能に構成され、さらに、所定のPWM制御条件の成立時には駆動回路からPWM信号を出力させ、前記PWM制御条件の非成立時には駆動回路から通常信号を出力させるよう構成された信号切換手段を備え、
前記信号切換手段においてPWM制御条件が成立するのは、前記ブレーキアクチュエータの電磁弁のコイル温度を検出する温度検出手段の検出温度が、前記電磁弁の所期の緩増圧を行うことができる所定の範囲内であるときであり、かつ、マスタシリンダ圧とホイルシリンダ圧との差圧が、前記電磁弁の所期の緩増圧を行うことができる所定範囲内であるときであることを特徴とするブレーキ液圧制御装置。 - 前記温度検出手段は、前記電磁弁へ通電される電流値に基づいて温度を測定することを特徴とする請求項1または3いずれか1つに記載のブレーキ液圧制御装置。
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