JP3810509B2 - ブレーキ液圧制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、目標液圧に応じて実液圧を制御するブレーキ液圧制御装置に係り、特に電子式制動力制御装置に用いて好適なブレーキ液圧制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の制動力制御装置に用いられているブレーキ液圧制御装置は周知のように電子化がなされており、各車輪の制動力を有効に利用したり、ブレーキペダルを踏み込んでいても各車輪がロックしないようにする制御を行っている。通常、このブレーキ液圧制御装置にはソレノイドが設けられており、このソレノイドに流す電流を制御することによって液圧制御弁を駆動して液圧の制御を行っている。
【０００３】
この種のブレーキ液圧制御装置においては、液圧制御弁内に設けられているスプールの固着を防止するために上記ソレノイドを駆動する電流にディザ電流を重畳している。このディザ電流は三角波状の波形を有しており、その周期（以降、ディザ周期と称する）は、制御を行うために予め設定された制御周期と等しく設定されている。
【０００４】
上記ディザ電流は、上述したように、スプールの固着を防止するためにソレノイドに流す電流であるため、その平均電流のズレは零であることが好ましい。つまり、ソレノイドを駆動する電流にディザ電流を重畳した場合、重畳後の電流の平均値が重畳前のソレノイドを駆動する電流の値と等しくなるように設定されることが好ましい。しかしながら、上述した平均電流のズレを完全に零とするのは困難であり零に近づけるように種々の制御が行われる。
【０００５】
この制御の１つとして、上述した三角波状のディザ電流をＰＷＭ変調したパルスによって作成し、変調時のパルス幅を変化させることによって、つまり、デューティ比を変化させることによって上記の問題を解決するようにしたものがある。この制御においては、例えば、ディザ電流が上昇する箇所（以降、上昇ディザと称する）と、ディザ電流が下降する箇所（以下、下降ディザと称する）とにおいてＰＷＭ変調によるディザ電流の平均値を変えることによって上記の問題を解決するようにしている。
【０００６】
図６はディザ電流の一例を示す図である。図６に示された例では、ディザ周期ＴDは制御周期と同一に設定されている。このディザ周期ＴDは大別すると上昇ディザ区間Ｔ1と下降ディザ区間Ｔ2とに分けられる。この例では、上昇ディザ区間Ｔ1と下降ディザ区間Ｔ2とは同一の時間が設定されている。また、図６からも分かるように、ディザ電流はＰＷＭ変調によって作られている。この例では、ＰＷＭ変調周期ＴPはディザ周期ＴDの１０分の１となるよう設定されている。つまり、ＰＷＭ変調周期ＴPは、上昇ディザ区間Ｔ1に５周期分含まれ、下降ディザ区間Ｔ2に５周期分含まれることとなる。このＰＷＭ変調周期ＴPは固定に設定される。また、このディザ電流の平均値は図示したようにＩaである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述したように、従来は上記デューティ比を変化させることによって前述した処理が行われているが、近年は未然に事故を防止するために種々のフェイルセイフ処理がなされている。このフェイルセイフ処理が行われると、フェイルセイフ処理を最優先で行わなければならないため、前述した制御周期が延びることがある。
【０００８】
図７は制御周期が変化してディザ周期がＰＷＭ変調周期ＴPの１周期分延長された場合のディザ電流を示す図である。この図に示されるように、ディザ周期ＴD′はＰＷＭ変調周期ＴPの１１周期分（ＴD＋ＴP）であるので、上昇ディザ区間Ｔ1と下降ディザ区間Ｔ2とを同一に設定した場合には、ＰＷＭ変調周期ＴPの途中で処理が上昇ディザ区間Ｔ1から下降ディザ区間Ｔ2へ変更される。
この場合、図６に示された平均電流Ｉaに比べて平均電流がＩa′に上昇してしまうという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ディザ周期が変化したとしても、平均電流が変化することのないブレーキ液圧制御装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、ブレーキペダルの操作量を検出する検出手段と、当該検出手段の検出結果に応じて、ホイールシリンダへ加える目標液圧に対応する電流値を演算し、前記目標液圧にパルス幅変調により作成された三角波状のディザを重畳した駆動電流を出力する制御手段と、前記駆動電流に応じた液圧を前記ホイールシリンダへ供給する供給手段とを有するブレーキ液圧制御装置において、
前記ディザ周期が変更された場合に、前記パルス幅変調周期を、変更されたディザ半周期の整数分の一に設定する設定変更手段を具備することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態によるブレーキ液圧制御装置の全体を示した構成図である。
図１において、符号１はブレーキペダルであり、このブレーキペダル１の踏み込みによってマスターシリンダ２が液圧を発生するようになっている。
【００１２】
また、符号３は液圧によって制動力を発生するホイールシリンダ、符号４は倍力された液圧を供給する外部液圧供給源、符号５はブレーキペダル１の操作量に基づいて前記外部液圧供給源４からホイールシリンダ３に作用する圧力を調整する液圧制御弁、符号３０は、液圧制御弁５の駆動を制御することにより、外部液圧供給源４からホイールシリンダ３に供給される液圧を制御してホイールシリンダ３にブレーキペダル１の操作量に応じた制動力を発生させるコントローラＥＣＵである。このコントローラＥＣＵ３０は、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶装置、及びクロックが備えられている。上記ＲＡＭ記憶装置には、後述する種々の情報を記憶するための記憶領域が設けられている。
【００１３】
コントローラＥＣＵ３０は、入力される各種信号に基づいて、後述するモータ４ｃ、フェイルセーフ弁８、ソレノイド２２、及び液圧通路開閉弁２９等を制御するための信号を演算算出する機能を有する。また、上記ソレノイド２２に供給する電流に重畳させるディザ電流値を演算するとともに、このディザ電流値をＰＷＭ変調によって作成する機能を有する。また、このコントローラＥＣＵ３０には上記ＰＷＭ変調でディザ信号を作成するためのトランジスタ等からなるディザ信号発生回路が設けられている。
【００１４】
前記マスターシリンダ２の出力側の管路４３には、切り換え弁６を介してドライバーがブレーキペダル１を操作したときにストロークと反力とをあたえるストロークシミュレータ７が接続され、また、フェイルセーフ弁８を介して前記ホイールシリンダ３が接続されている。なお、符号９，１０はそれぞれマスタシリンダ２及びホイールシリンダ３の液圧を測定する圧力センサであって、これらの出力はそれぞれコントローラＥＣＵ３０へ供給されるようになっている。
【００１５】
次に前記外部液圧供給源４の内部構成を説明する。符号４ａは液圧ポンプであって、この液圧ポンプ４ａはモータ４ｃによって駆動され、リザーバ４ｄからブレーキ液を吸い上げ、倍力された液圧を発生するようになっている。前記液圧ポンプ４ａの出力側にはアキュームレータ４ｂが接続され、ホイールシリンダ３に供給するための倍力された高い液圧を蓄えるようになっている。また、符号４Ｅは、アキュームレータ４ｂ内の圧力を検出する圧力センサであり、この圧力センサ４Ｅからの検出結果に基づいて、コントローラＥＣＵ３０がアキュームレータ４ｂの圧力が所定値以下となった際に、前記モータ４ｃを駆動させて液圧ポンプ４ａによって加圧を行なわせるようになっている。
【００１６】
次に、前記液圧制御弁５の構造を説明する。
符号１１はボディーであって、このボディー１１の内部には段付きのバルブ穴１２が設けられ、このバルブ穴１２に連通する液圧供給ポート１３、ドレーンポート１４、出力ポート１５がそれぞれ設けられ図示の位置でバルブ穴１２内に開口している。すなわち前記液圧供給ポート１３は外部液圧供給源４に接続され、前記ドレーンポート１４はリザーバ４ｄに接続されて大気開放されている。また、前記出力ポート１５は後述するフェイルセーフ弁８を介してホイールシリンダ３に接続されている。
【００１７】
前記バルブ穴１２には、スプール１６が摺動自在に収容されている。このスプール１６は、同軸に設けられ、径が異なる２つの円筒形部材からなり、前記液圧供給ポート１３及びドレーンポート１４と出力ポート１５との連通を制御する働きを有する。前記液圧供給ポート１３と小径スプール１６ａとの間には可変絞りｓが形成され、また、前記ドレーンポート１４と大径スプール１６ｂとの間には可変絞りｔが形成されている。したがってスプール１６が図中左方向へ移動することによって前記可変絞りｔが閉じるとともに前記可変絞りｓが開き出力ポート１５の圧力が増加する。
【００１８】
前記出力ポート１５の出力は、前記ホイールシリンダ３へ向かう管路３２から分岐した管路１７を介して、液圧制御弁５の一端の反力室１８に接続されており、この反力室１８は反力発生手段１９を構成する。この反力室１８は、バルブ穴１２の一側端部と大径スプール１６ｂとの間のバルブ穴１２の空間からなり、さらに、反力室１８にはスプール１６へ図中右方へ弾性力を与え、ブレーキペダル１が操作されていない場合は図１のように可変絞りｓを閉じ、可変絞りｔを連通させておくための圧縮ばね２１が介在させられている。
【００１９】
また、前記圧力制御弁５の他端には、比例ソレノイド２２が設けられている。このソレノイド２２は、前記バルブ穴１２と同軸上にかつ軸方向に移動可能に設けられた可動子２３、この可動子２３に軸方向への推進力を与えるべく設けられたコイル２４およびヨーク２５と、前記可動子２３とヨーク２５との間に介在して図中左方へ弾性力を与える圧縮ばね２６とから構成されている。
【００２０】
そして、前記外部液圧供給源４のアキュームレータ４ｂと上記構造の液圧制御弁５の液圧供給ポート１３との間の管路には、コントローラＥＣＵ３０からの信号によって開閉駆動される液圧通路開閉弁２９が設けられている。即ち、この液圧通路開閉弁２９によって、外部液圧供給源４から液圧制御弁５への液圧の供給路が開閉され、図１のようなブレーキペダル１が操作されていない状態においては高圧のブレーキがホイールシリンダ３側へリークしないようになっている。
なお、ＡＢＳ機能あるいはトラクションコントロール機能等の制御を行うときは、以下に述べるブレーキペダル１の操作量、すなわち本実施形態の場合はセンサ９の出力に基づいてだけではなく車輪速センサ４４あるいは加速度センサ、ヨーレイトセンサ、ステアリングセンサ（いずれも図示略）等の車両の挙動を検出するセンサからの信号により、目標液圧を計算する。
【００２１】
上記構成において、ブレーキペダル１が踏み込まれると、コントローラＥＣＵ３０は圧力センサ９からの信号を読み込み、ブレーキペダル１の操作量に応じて、ホイールシリンダ３に供給する液圧に対応する電流値を演算するとともに、切り換え弁６を開弁して液圧通路開閉弁２９を開弁し、フェールセーフ弁８の連通を液圧制御弁５側に切り換える。次に、コントローラＥＣＵ３０はディザをこの演算した電流値にディザを重畳してソレノイド２２へ供給する。ソレノイド２２はコントローラＥＣＵ３０から供給される電流値に応じた推力を図１中の左方向に発生させスプール１６を図中左方向に推進させる。尚、この場合に、コントローラＥＣＵ３０から出力される電流にはディザが重畳されているのでスプール１６は、図１中左右方向にディザ振動しつつ図中左方向へ移動されることとなる。このようにして、スプール１６が図１中左方向へ移動して液圧供給ポート１３が開くと出力ポート１５及び管路３２を介して、液圧がホイールシリンダ３へ供給されるので、制動力が得られることになる。
【００２２】
一方、ブレーキペダルが放されると、これをコントローラＥＣＵ３０は圧力センサ９から出力される信号で読み込み、各車輪に対応して設けられているホイールシリンダ３の液圧を０ＭＰａにするような電流値を算出する。この電流値は予め、液圧制御弁５やホイールシリンダ３の特性に併せて設定されている。コントローラＥＣＵ３０は算出した電流値にディザを重畳させてソレノイド２２に出力する。この結果、ソレノイド２２が発生する推力は減少し、スプール１６が図１中右方向へ戻されて可変絞りｔを開き、外部液圧供給源４のリザーバ４ｄへホイールシリンダ３に供給されたブレーキ液が戻されてホイールシリンダ３の液圧はなくなる。そしてコントローラＥＣＵ３０は圧力センサ４４の出力によってホイールシリンダ３の液圧が０ＭＰａになったのを確認してフェールセーフ弁８をマスタシリンダ２側に切換えるとともに、液圧通路開閉弁２９を閉弁する。
尚、ブレーキペダル１が操作されているにも拘らず、ホイールシリンダ３のブレーキ液圧が低下しているときは、コントローラＥＣＵ３０はこの検出信号に基づき、フェールセーフ弁８を液圧制御弁５側へ切換えず、マスタシリンダ２側に連通させてホイールシリンダ３にマスタシリンダ２からの液圧を供給する。
【００２３】
以上、本発明の一実施形態によるブレーキ液圧制御装置の全体的な構成及び動作について説明したが、次にソレノイド２２へ供給される電流に重畳されるディザ電流波形について説明する。
図６に示された波形が基本となる波形であるが、フェイルセーフ処理等によって図７に示すようにディザ周期がＰＷＭ変調周期ＴPの１周期分だけ延びた場合、前述したようにＰＷＭ変調周期ＴPの途中で上昇ディザ区間Ｔ1から下降ディザ区間Ｔ2へ変わったり、下降ディザ区間Ｔ2から上昇ディザ区間Ｔ1へ変わったりするためにディザ電流の平均電流が変化する。
【００２４】
しかしながら、図２に示されるように、ディザ周期がＴD″となった場合、つまりディザ周期Ｔ0がＰＷＭ変調周期ＴPの２周期分だけ延びた場合（ＴD＋２ＴP）には、上昇ディザ区間Ｔ1と下降ディザ区間Ｔ2とを同一に設定したとしても上述したように、ＰＷＭ変調周期ＴPの途中で上昇ディザ区間Ｔ1から下降ディザ区間Ｔ2へ変わったり、下降ディザ区間Ｔ2から上昇ディザ区間Ｔ1へ変わったりするためにディザ電流の平均電流が変化することはなくなる。
【００２５】
つまり、制御周期、即ちディザ周期が変化した場合にディザ電流の平均電流の変動を防止するためには、上昇ディザ区間の長さと下降ディザ区間の長さとを同一に設定して、各々の区間の周期がＰＷＭ変調周期ＴPの偶数倍（２ｎ倍）となるように設定すればよい。言い換えると、ディザ周期が変化した場合に平均電流の変動を防止するためには、ＰＷＭ周期がディザ半周期の偶数分の１（２ｎ分の１）と設定すれば良いことになる。これが、本発明のポイントである。
【００２６】
次に、上述した制御を行う場合の実際の制御のフローを説明する。図３は本発明の一実施形態によるブレーキ液圧制御装置に設けられたコントローラＥＣＵ３０の制御例を示すフローチャートである。このフローチャートはディザ周期の１周期分の処理を示している。
以下の処理では、コントローラＥＣＵ３０内に設けられたＲＡＭ内には経過時間を計測するカウンタ、経過時間を保存するレジスタ、制御周期を保存するレジスタ、ＰＷＭ変調周期を保存するレジスタ、及び下降ディザを出力する切り換え時間を保存するレジスタ等が設けられており、このレジスタの内容を参照して制御が進められる。
【００２７】
制御周期を保存するレジスタには予め基本の制御周期として「１０」が記憶されており、制御周期が１０ｍｓｅｃに設定されており、ＰＷＭ変調周期を保存するレジスタには前記基準の制御周期に基づき「１」が記憶されており、ＰＷＭ変調周期が１ｍｓｅｃに設定されている。また、下降ディザを出力する切り換え時間を保存するレジスタは、上昇ディザ区間と下降ディザ区間とが同一に設定されているので「５」が記憶されており、上昇ディザ区間及び下降ディザ区間の長さが５ｍｓｅｃに設定されている。
【００２８】
処理が開始すると、ステップＳ１において、ＲＡＭ中に設けられている経過時間を計測するカウンタが初期化される。つまり、このカウンタに「０」を代入する処理が行われる。この初期化が終了するとこのカウンタの内容は時間が経過する毎に経過時間を示す内容に書き換えられる。
ステップＳ１の処理が終了するとステップＳ２へ進む。ステップＳ２では経過時間が記憶されているカウンタの内容と制御周期を記憶しているレジスタの内容とが比較される。つまりステップＳ２では、制御周期を計測する処理が行われる。
【００２９】
ステップＳ２において、「Ｎｏ」と判断された場合、つまり経過時間が制御周期分だけ経過していないと判断された場合には、再び経過時間が計測されているレジスタの内容と制御周期を記憶しているレジスタの内容の比較が行われる。
一方、ステップＳ２において、「Ｙｅｓ」と判断された場合、つまり経過時間が制御周期分だけ経過したと判断された場合には、経過時間を記憶するレジスタに経過時間を計測するカウンタの内容が代入される。
【００３０】
ステップＳ３では、経過時間を保存するレジスタの内容を１０（すなわち２ｎ）で除算し、ＰＷＭ周期を保存するレジスタに代入する処理が行われる。つまり、ステップＳ３の処理では、ディザ周期に含まれるＰＷＭ周期の数は変更しないで１０周期分に固定され、ＰＷＭ変調周期を変更する処理が行われる。言い換えると、ＰＷＭ変調周期がディザ周期の１０分の１（２ｎ分の１）に設定される。
【００３１】
以上の処理が終了すると、ステップＳ４へ進む。ステップＳ４は上昇ディザ区間のディザ電流を出力する処理が開始される。この際、ＰＷＭ変調周期はステップＳ３で算出されたＰＷＭ変調周期に基づいて変調が行われる。
上昇ディザ区間の処理がステップＳ４によって開始されると、ステップＳ５へ進み、経過時間を計測するカウンタの内容を再初期化する処理、つまりこのカウンタに「０」を代入する処理が行われる。この場合も、ステップＳ１で説明したように、カウンタの内容は時間が経過する毎に経過時間を示す内容に書き換えられる。
【００３２】
ステップＳ６では、下降ディザを出力する切り換え時間として前回の制御周期である経過時間を記憶するレジスタの内容を２で除算し、切り換え時間を示すレジスタに代入する処理が行われる。この切り換え時間を示すレジスタを設ける理由は、以下に示すその他の処理に時間が費やされて制御周期が延長された場合に、上昇ディザ区間と下降ディザ区間との間で折り返されるようにするためである。
【００３３】
ステップＳ７では、ディザ電流に関する処理以外の他の処理、例えばフェイルセーフ処理等の処理が行われ、ステップＳ６で設定した時間が経過すると下降ディザ区間の処理が割り込み開始される。つまり、ステップＳ８の処理が割り込まれ、コントローラＥＣＵ３０から、下降ディザ区間用のディザが重畳された電流がソレノイド２２へ出力する処理が行われる。ステップＳ８の処理が終了するとディザ周期の１周期分の処理が終了する。
以上説明した処理及びステップＳ７の処理が終了すると、処理はステップＳ２へ戻り前述した処理が繰り返し行われる。
【００３４】
図４は上昇ディザ区間及び下降ディザ区間におけるＰＷＭ変調時のデューティと電流値との関係を示す図である。図３に示されたステップＳ４及びステップＳ８の処理は、三角波に以下に説明するＰＷＭ変調を加えて出力する。この処理は、ディザ電流の平均値を一定にするために必要な処理である。
上昇ディザ区間におけるＰＷＭ変調のデューティと電流値との関係は、図中符号Ｉ10が付された曲線で表され、下降ディザ区間におけるＰＷＭ変調のデューティと電流値との関係は、図中符号Ｉ20が付された曲線で表される。図中符号Ｉ30が付された直線は理想的なＰＷＭ変調のデューティと電流値との関係を示す。
【００３５】
図において、例えば、電流値が１．０［Ａ］である場合、上昇ディザ区間と下降ディザ区間とのデューティと電流値との関係が同じであれば、一定のデューティでＰＷＭ変調を行えば良いが、図４に示されたように、上昇ディザ区間及び下降ディザ区間における特性が異なるために、上昇ディザ区間においてはデューティが６０％に設定され、下降ディザ区間は２０％に設定される。
図５は、本発明によるディザ波形を示す図である。この図に示されるように制御周期（ディザ周期）が変化しても、ＰＷＭ変調周期の途中で上昇ディザ区間から下降ディザ区間へ切り換わったり、反対に下降ディザ区間から上昇ディザ区間へ切り換わったりすることがない。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態ではＰＷＭ変調周期をディザ周期の１０分の１に設定したが、ディザ周期を長く設定した場合にはＰＷＭ変調周期をディザ周期の１２分の１に、反対にディザ周期を短く設定した場合にはＰＷＭ変調周期をディザ周期の８分の１にするなど、ＰＷＭ変調周期がディザ半周期の偶数分の１（２ｎ分の１）であればディザ周期の長さに応じてＰＷＭ変調周期を変更してもよい。
また、本実施形態においては、上昇ディザ区間と下降ディザ区間との長さを同一にして、各区間ををディザ周期の半分となるようにしたが、これに関わらずＰＷＭ周期を上昇ディザ区間及び下降ディザ区間の長さをディザ周期の偶数分の１（２ｎ分の１）に設定しても良い。
【００３７】
以上説明した本発明の実施形態においては、ディザ周期が変わった場合においてもディザ電流の平均値が変動しない。
従って、ディザ周期を適宜調整してディザ効果を変化させることができる。
また、任意にＰＷＭ変調周期を設定することができるため、ＰＷＭ駆動動作が行われるトランジスタのオン・オフ頻度を少なくすることができるため、ＰＷＭ駆動回路の発熱を抑えることができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ディザ周期が変更された場合であってもパルス幅変調周期がディザ半周期の整数分の一に変更されるので、電流値の平均値が変動しないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態によるブレーキ液圧制御装置の全体を示した構成図である。
【図２】 制御周期が変化した場合のディザ平均電流を説明するための説明図である。
【図３】 本発明の一実施形態によるブレーキ液圧制御装置に設けられたコントローラＥＣＵ３０の制御例を示すフローチャートである。
【図４】 上昇ディザ区間及び下降ディザ区間におけるＰＷＭ変調時のデューティと電流値との関係を示す図である。
【図５】 本発明によるディザ波形を示す図である。
【図６】 ディザ電流の一例を示す図である。
【図７】 制御周期が変化してディザ周期がＰＷＭ変調周期ＴPの１周期分延長された場合のディザ電流を示す図である。
【符号の説明】
３ ホイールシリンダ
４ 外部液圧供給源（供給手段）
５ 液圧制御弁（供給手段）
９ 圧力センサ（検出手段）
３０ コントローラＥＣＵ（制御手段，設定変更手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、目標液圧に応じて実液圧を制御するブレーキ液圧制御装置に係り、特に電子式制動力制御装置に用いて好適なブレーキ液圧制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の制動力制御装置に用いられているブレーキ液圧制御装置は周知のように電子化がなされており、各車輪の制動力を有効に利用したり、ブレーキペダルを踏み込んでいても各車輪がロックしないようにする制御を行っている。通常、このブレーキ液圧制御装置にはソレノイドが設けられており、このソレノイドに流す電流を制御することによって液圧制御弁を駆動して液圧の制御を行っている。
【０００３】
この種のブレーキ液圧制御装置においては、液圧制御弁内に設けられているスプールの固着を防止するために上記ソレノイドを駆動する電流にディザ電流を重畳している。このディザ電流は三角波状の波形を有しており、その周期（以降、ディザ周期と称する）は、制御を行うために予め設定された制御周期と等しく設定されている。
【０００４】
上記ディザ電流は、上述したように、スプールの固着を防止するためにソレノイドに流す電流であるため、その平均電流のズレは零であることが好ましい。つまり、ソレノイドを駆動する電流にディザ電流を重畳した場合、重畳後の電流の平均値が重畳前のソレノイドを駆動する電流の値と等しくなるように設定されることが好ましい。しかしながら、上述した平均電流のズレを完全に零とするのは困難であり零に近づけるように種々の制御が行われる。
【０００５】
この制御の１つとして、上述した三角波状のディザ電流をＰＷＭ変調したパルスによって作成し、変調時のパルス幅を変化させることによって、つまり、デューティ比を変化させることによって上記の問題を解決するようにしたものがある。この制御においては、例えば、ディザ電流が上昇する箇所（以降、上昇ディザと称する）と、ディザ電流が下降する箇所（以下、下降ディザと称する）とにおいてＰＷＭ変調によるディザ電流の平均値を変えることによって上記の問題を解決するようにしている。
【０００６】
図６はディザ電流の一例を示す図である。図６に示された例では、ディザ周期ＴDは制御周期と同一に設定されている。このディザ周期ＴDは大別すると上昇ディザ区間Ｔ1と下降ディザ区間Ｔ2とに分けられる。この例では、上昇ディザ区間Ｔ1と下降ディザ区間Ｔ2とは同一の時間が設定されている。また、図６からも分かるように、ディザ電流はＰＷＭ変調によって作られている。この例では、ＰＷＭ変調周期ＴPはディザ周期ＴDの１０分の１となるよう設定されている。つまり、ＰＷＭ変調周期ＴPは、上昇ディザ区間Ｔ1に５周期分含まれ、下降ディザ区間Ｔ2に５周期分含まれることとなる。このＰＷＭ変調周期ＴPは固定に設定される。また、このディザ電流の平均値は図示したようにＩaである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述したように、従来は上記デューティ比を変化させることによって前述した処理が行われているが、近年は未然に事故を防止するために種々のフェイルセイフ処理がなされている。このフェイルセイフ処理が行われると、フェイルセイフ処理を最優先で行わなければならないため、前述した制御周期が延びることがある。
【０００８】
図７は制御周期が変化してディザ周期がＰＷＭ変調周期ＴPの１周期分延長された場合のディザ電流を示す図である。この図に示されるように、ディザ周期ＴD′はＰＷＭ変調周期ＴPの１１周期分（ＴD＋ＴP）であるので、上昇ディザ区間Ｔ1と下降ディザ区間Ｔ2とを同一に設定した場合には、ＰＷＭ変調周期ＴPの途中で処理が上昇ディザ区間Ｔ1から下降ディザ区間Ｔ2へ変更される。
この場合、図６に示された平均電流Ｉaに比べて平均電流がＩa′に上昇してしまうという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ディザ周期が変化したとしても、平均電流が変化することのないブレーキ液圧制御装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、ブレーキペダルの操作量を検出する検出手段と、当該検出手段の検出結果に応じて、ホイールシリンダへ加える目標液圧に対応する電流値を演算し、前記目標液圧にパルス幅変調により作成された三角波状のディザを重畳した駆動電流を出力する制御手段と、前記駆動電流に応じた液圧を前記ホイールシリンダへ供給する供給手段とを有するブレーキ液圧制御装置において、
前記ディザ周期が変更された場合に、前記パルス幅変調周期を、変更されたディザ半周期の整数分の一に設定する設定変更手段を具備することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態によるブレーキ液圧制御装置の全体を示した構成図である。
図１において、符号１はブレーキペダルであり、このブレーキペダル１の踏み込みによってマスターシリンダ２が液圧を発生するようになっている。
【００１２】
また、符号３は液圧によって制動力を発生するホイールシリンダ、符号４は倍力された液圧を供給する外部液圧供給源、符号５はブレーキペダル１の操作量に基づいて前記外部液圧供給源４からホイールシリンダ３に作用する圧力を調整する液圧制御弁、符号３０は、液圧制御弁５の駆動を制御することにより、外部液圧供給源４からホイールシリンダ３に供給される液圧を制御してホイールシリンダ３にブレーキペダル１の操作量に応じた制動力を発生させるコントローラＥＣＵである。このコントローラＥＣＵ３０は、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶装置、及びクロックが備えられている。上記ＲＡＭ記憶装置には、後述する種々の情報を記憶するための記憶領域が設けられている。
【００１３】
コントローラＥＣＵ３０は、入力される各種信号に基づいて、後述するモータ４ｃ、フェイルセーフ弁８、ソレノイド２２、及び液圧通路開閉弁２９等を制御するための信号を演算算出する機能を有する。また、上記ソレノイド２２に供給する電流に重畳させるディザ電流値を演算するとともに、このディザ電流値をＰＷＭ変調によって作成する機能を有する。また、このコントローラＥＣＵ３０には上記ＰＷＭ変調でディザ信号を作成するためのトランジスタ等からなるディザ信号発生回路が設けられている。
【００１４】
前記マスターシリンダ２の出力側の管路４３には、切り換え弁６を介してドライバーがブレーキペダル１を操作したときにストロークと反力とをあたえるストロークシミュレータ７が接続され、また、フェイルセーフ弁８を介して前記ホイールシリンダ３が接続されている。なお、符号９，１０はそれぞれマスタシリンダ２及びホイールシリンダ３の液圧を測定する圧力センサであって、これらの出力はそれぞれコントローラＥＣＵ３０へ供給されるようになっている。
【００１５】
次に前記外部液圧供給源４の内部構成を説明する。符号４ａは液圧ポンプであって、この液圧ポンプ４ａはモータ４ｃによって駆動され、リザーバ４ｄからブレーキ液を吸い上げ、倍力された液圧を発生するようになっている。前記液圧ポンプ４ａの出力側にはアキュームレータ４ｂが接続され、ホイールシリンダ３に供給するための倍力された高い液圧を蓄えるようになっている。また、符号４Ｅは、アキュームレータ４ｂ内の圧力を検出する圧力センサであり、この圧力センサ４Ｅからの検出結果に基づいて、コントローラＥＣＵ３０がアキュームレータ４ｂの圧力が所定値以下となった際に、前記モータ４ｃを駆動させて液圧ポンプ４ａによって加圧を行なわせるようになっている。
【００１６】
次に、前記液圧制御弁５の構造を説明する。
符号１１はボディーであって、このボディー１１の内部には段付きのバルブ穴１２が設けられ、このバルブ穴１２に連通する液圧供給ポート１３、ドレーンポート１４、出力ポート１５がそれぞれ設けられ図示の位置でバルブ穴１２内に開口している。すなわち前記液圧供給ポート１３は外部液圧供給源４に接続され、前記ドレーンポート１４はリザーバ４ｄに接続されて大気開放されている。また、前記出力ポート１５は後述するフェイルセーフ弁８を介してホイールシリンダ３に接続されている。
【００１７】
前記バルブ穴１２には、スプール１６が摺動自在に収容されている。このスプール１６は、同軸に設けられ、径が異なる２つの円筒形部材からなり、前記液圧供給ポート１３及びドレーンポート１４と出力ポート１５との連通を制御する働きを有する。前記液圧供給ポート１３と小径スプール１６ａとの間には可変絞りｓが形成され、また、前記ドレーンポート１４と大径スプール１６ｂとの間には可変絞りｔが形成されている。したがってスプール１６が図中左方向へ移動することによって前記可変絞りｔが閉じるとともに前記可変絞りｓが開き出力ポート１５の圧力が増加する。
【００１８】
前記出力ポート１５の出力は、前記ホイールシリンダ３へ向かう管路３２から分岐した管路１７を介して、液圧制御弁５の一端の反力室１８に接続されており、この反力室１８は反力発生手段１９を構成する。この反力室１８は、バルブ穴１２の一側端部と大径スプール１６ｂとの間のバルブ穴１２の空間からなり、さらに、反力室１８にはスプール１６へ図中右方へ弾性力を与え、ブレーキペダル１が操作されていない場合は図１のように可変絞りｓを閉じ、可変絞りｔを連通させておくための圧縮ばね２１が介在させられている。
【００１９】
また、前記圧力制御弁５の他端には、比例ソレノイド２２が設けられている。このソレノイド２２は、前記バルブ穴１２と同軸上にかつ軸方向に移動可能に設けられた可動子２３、この可動子２３に軸方向への推進力を与えるべく設けられたコイル２４およびヨーク２５と、前記可動子２３とヨーク２５との間に介在して図中左方へ弾性力を与える圧縮ばね２６とから構成されている。
【００２０】
そして、前記外部液圧供給源４のアキュームレータ４ｂと上記構造の液圧制御弁５の液圧供給ポート１３との間の管路には、コントローラＥＣＵ３０からの信号によって開閉駆動される液圧通路開閉弁２９が設けられている。即ち、この液圧通路開閉弁２９によって、外部液圧供給源４から液圧制御弁５への液圧の供給路が開閉され、図１のようなブレーキペダル１が操作されていない状態においては高圧のブレーキがホイールシリンダ３側へリークしないようになっている。
なお、ＡＢＳ機能あるいはトラクションコントロール機能等の制御を行うときは、以下に述べるブレーキペダル１の操作量、すなわち本実施形態の場合はセンサ９の出力に基づいてだけではなく車輪速センサ４４あるいは加速度センサ、ヨーレイトセンサ、ステアリングセンサ（いずれも図示略）等の車両の挙動を検出するセンサからの信号により、目標液圧を計算する。
【００２１】
上記構成において、ブレーキペダル１が踏み込まれると、コントローラＥＣＵ３０は圧力センサ９からの信号を読み込み、ブレーキペダル１の操作量に応じて、ホイールシリンダ３に供給する液圧に対応する電流値を演算するとともに、切り換え弁６を開弁して液圧通路開閉弁２９を開弁し、フェールセーフ弁８の連通を液圧制御弁５側に切り換える。次に、コントローラＥＣＵ３０はディザをこの演算した電流値にディザを重畳してソレノイド２２へ供給する。ソレノイド２２はコントローラＥＣＵ３０から供給される電流値に応じた推力を図１中の左方向に発生させスプール１６を図中左方向に推進させる。尚、この場合に、コントローラＥＣＵ３０から出力される電流にはディザが重畳されているのでスプール１６は、図１中左右方向にディザ振動しつつ図中左方向へ移動されることとなる。このようにして、スプール１６が図１中左方向へ移動して液圧供給ポート１３が開くと出力ポート１５及び管路３２を介して、液圧がホイールシリンダ３へ供給されるので、制動力が得られることになる。
【００２２】
一方、ブレーキペダルが放されると、これをコントローラＥＣＵ３０は圧力センサ９から出力される信号で読み込み、各車輪に対応して設けられているホイールシリンダ３の液圧を０ＭＰａにするような電流値を算出する。この電流値は予め、液圧制御弁５やホイールシリンダ３の特性に併せて設定されている。コントローラＥＣＵ３０は算出した電流値にディザを重畳させてソレノイド２２に出力する。この結果、ソレノイド２２が発生する推力は減少し、スプール１６が図１中右方向へ戻されて可変絞りｔを開き、外部液圧供給源４のリザーバ４ｄへホイールシリンダ３に供給されたブレーキ液が戻されてホイールシリンダ３の液圧はなくなる。そしてコントローラＥＣＵ３０は圧力センサ４４の出力によってホイールシリンダ３の液圧が０ＭＰａになったのを確認してフェールセーフ弁８をマスタシリンダ２側に切換えるとともに、液圧通路開閉弁２９を閉弁する。
尚、ブレーキペダル１が操作されているにも拘らず、ホイールシリンダ３のブレーキ液圧が低下しているときは、コントローラＥＣＵ３０はこの検出信号に基づき、フェールセーフ弁８を液圧制御弁５側へ切換えず、マスタシリンダ２側に連通させてホイールシリンダ３にマスタシリンダ２からの液圧を供給する。
【００２３】
以上、本発明の一実施形態によるブレーキ液圧制御装置の全体的な構成及び動作について説明したが、次にソレノイド２２へ供給される電流に重畳されるディザ電流波形について説明する。
図６に示された波形が基本となる波形であるが、フェイルセーフ処理等によって図７に示すようにディザ周期がＰＷＭ変調周期ＴPの１周期分だけ延びた場合、前述したようにＰＷＭ変調周期ＴPの途中で上昇ディザ区間Ｔ1から下降ディザ区間Ｔ2へ変わったり、下降ディザ区間Ｔ2から上昇ディザ区間Ｔ1へ変わったりするためにディザ電流の平均電流が変化する。
【００２４】
しかしながら、図２に示されるように、ディザ周期がＴD″となった場合、つまりディザ周期Ｔ0がＰＷＭ変調周期ＴPの２周期分だけ延びた場合（ＴD＋２ＴP）には、上昇ディザ区間Ｔ1と下降ディザ区間Ｔ2とを同一に設定したとしても上述したように、ＰＷＭ変調周期ＴPの途中で上昇ディザ区間Ｔ1から下降ディザ区間Ｔ2へ変わったり、下降ディザ区間Ｔ2から上昇ディザ区間Ｔ1へ変わったりするためにディザ電流の平均電流が変化することはなくなる。
【００２５】
つまり、制御周期、即ちディザ周期が変化した場合にディザ電流の平均電流の変動を防止するためには、上昇ディザ区間の長さと下降ディザ区間の長さとを同一に設定して、各々の区間の周期がＰＷＭ変調周期ＴPの偶数倍（２ｎ倍）となるように設定すればよい。言い換えると、ディザ周期が変化した場合に平均電流の変動を防止するためには、ＰＷＭ周期がディザ半周期の偶数分の１（２ｎ分の１）と設定すれば良いことになる。これが、本発明のポイントである。
【００２６】
次に、上述した制御を行う場合の実際の制御のフローを説明する。図３は本発明の一実施形態によるブレーキ液圧制御装置に設けられたコントローラＥＣＵ３０の制御例を示すフローチャートである。このフローチャートはディザ周期の１周期分の処理を示している。
以下の処理では、コントローラＥＣＵ３０内に設けられたＲＡＭ内には経過時間を計測するカウンタ、経過時間を保存するレジスタ、制御周期を保存するレジスタ、ＰＷＭ変調周期を保存するレジスタ、及び下降ディザを出力する切り換え時間を保存するレジスタ等が設けられており、このレジスタの内容を参照して制御が進められる。
【００２７】
制御周期を保存するレジスタには予め基本の制御周期として「１０」が記憶されており、制御周期が１０ｍｓｅｃに設定されており、ＰＷＭ変調周期を保存するレジスタには前記基準の制御周期に基づき「１」が記憶されており、ＰＷＭ変調周期が１ｍｓｅｃに設定されている。また、下降ディザを出力する切り換え時間を保存するレジスタは、上昇ディザ区間と下降ディザ区間とが同一に設定されているので「５」が記憶されており、上昇ディザ区間及び下降ディザ区間の長さが５ｍｓｅｃに設定されている。
【００２８】
処理が開始すると、ステップＳ１において、ＲＡＭ中に設けられている経過時間を計測するカウンタが初期化される。つまり、このカウンタに「０」を代入する処理が行われる。この初期化が終了するとこのカウンタの内容は時間が経過する毎に経過時間を示す内容に書き換えられる。
ステップＳ１の処理が終了するとステップＳ２へ進む。ステップＳ２では経過時間が記憶されているカウンタの内容と制御周期を記憶しているレジスタの内容とが比較される。つまりステップＳ２では、制御周期を計測する処理が行われる。
【００２９】
ステップＳ２において、「Ｎｏ」と判断された場合、つまり経過時間が制御周期分だけ経過していないと判断された場合には、再び経過時間が計測されているレジスタの内容と制御周期を記憶しているレジスタの内容の比較が行われる。
一方、ステップＳ２において、「Ｙｅｓ」と判断された場合、つまり経過時間が制御周期分だけ経過したと判断された場合には、経過時間を記憶するレジスタに経過時間を計測するカウンタの内容が代入される。
【００３０】
ステップＳ３では、経過時間を保存するレジスタの内容を１０（すなわち２ｎ）で除算し、ＰＷＭ周期を保存するレジスタに代入する処理が行われる。つまり、ステップＳ３の処理では、ディザ周期に含まれるＰＷＭ周期の数は変更しないで１０周期分に固定され、ＰＷＭ変調周期を変更する処理が行われる。言い換えると、ＰＷＭ変調周期がディザ周期の１０分の１（２ｎ分の１）に設定される。
【００３１】
以上の処理が終了すると、ステップＳ４へ進む。ステップＳ４は上昇ディザ区間のディザ電流を出力する処理が開始される。この際、ＰＷＭ変調周期はステップＳ３で算出されたＰＷＭ変調周期に基づいて変調が行われる。
上昇ディザ区間の処理がステップＳ４によって開始されると、ステップＳ５へ進み、経過時間を計測するカウンタの内容を再初期化する処理、つまりこのカウンタに「０」を代入する処理が行われる。この場合も、ステップＳ１で説明したように、カウンタの内容は時間が経過する毎に経過時間を示す内容に書き換えられる。
【００３２】
ステップＳ６では、下降ディザを出力する切り換え時間として前回の制御周期である経過時間を記憶するレジスタの内容を２で除算し、切り換え時間を示すレジスタに代入する処理が行われる。この切り換え時間を示すレジスタを設ける理由は、以下に示すその他の処理に時間が費やされて制御周期が延長された場合に、上昇ディザ区間と下降ディザ区間との間で折り返されるようにするためである。
【００３３】
ステップＳ７では、ディザ電流に関する処理以外の他の処理、例えばフェイルセーフ処理等の処理が行われ、ステップＳ６で設定した時間が経過すると下降ディザ区間の処理が割り込み開始される。つまり、ステップＳ８の処理が割り込まれ、コントローラＥＣＵ３０から、下降ディザ区間用のディザが重畳された電流がソレノイド２２へ出力する処理が行われる。ステップＳ８の処理が終了するとディザ周期の１周期分の処理が終了する。
以上説明した処理及びステップＳ７の処理が終了すると、処理はステップＳ２へ戻り前述した処理が繰り返し行われる。
【００３４】
図４は上昇ディザ区間及び下降ディザ区間におけるＰＷＭ変調時のデューティと電流値との関係を示す図である。図３に示されたステップＳ４及びステップＳ８の処理は、三角波に以下に説明するＰＷＭ変調を加えて出力する。この処理は、ディザ電流の平均値を一定にするために必要な処理である。
上昇ディザ区間におけるＰＷＭ変調のデューティと電流値との関係は、図中符号Ｉ10が付された曲線で表され、下降ディザ区間におけるＰＷＭ変調のデューティと電流値との関係は、図中符号Ｉ20が付された曲線で表される。図中符号Ｉ30が付された直線は理想的なＰＷＭ変調のデューティと電流値との関係を示す。
【００３５】
図において、例えば、電流値が１．０［Ａ］である場合、上昇ディザ区間と下降ディザ区間とのデューティと電流値との関係が同じであれば、一定のデューティでＰＷＭ変調を行えば良いが、図４に示されたように、上昇ディザ区間及び下降ディザ区間における特性が異なるために、上昇ディザ区間においてはデューティが６０％に設定され、下降ディザ区間は２０％に設定される。
図５は、本発明によるディザ波形を示す図である。この図に示されるように制御周期（ディザ周期）が変化しても、ＰＷＭ変調周期の途中で上昇ディザ区間から下降ディザ区間へ切り換わったり、反対に下降ディザ区間から上昇ディザ区間へ切り換わったりすることがない。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態ではＰＷＭ変調周期をディザ周期の１０分の１に設定したが、ディザ周期を長く設定した場合にはＰＷＭ変調周期をディザ周期の１２分の１に、反対にディザ周期を短く設定した場合にはＰＷＭ変調周期をディザ周期の８分の１にするなど、ＰＷＭ変調周期がディザ半周期の偶数分の１（２ｎ分の１）であればディザ周期の長さに応じてＰＷＭ変調周期を変更してもよい。
また、本実施形態においては、上昇ディザ区間と下降ディザ区間との長さを同一にして、各区間ををディザ周期の半分となるようにしたが、これに関わらずＰＷＭ周期を上昇ディザ区間及び下降ディザ区間の長さをディザ周期の偶数分の１（２ｎ分の１）に設定しても良い。
【００３７】
以上説明した本発明の実施形態においては、ディザ周期が変わった場合においてもディザ電流の平均値が変動しない。
従って、ディザ周期を適宜調整してディザ効果を変化させることができる。
また、任意にＰＷＭ変調周期を設定することができるため、ＰＷＭ駆動動作が行われるトランジスタのオン・オフ頻度を少なくすることができるため、ＰＷＭ駆動回路の発熱を抑えることができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ディザ周期が変更された場合であってもパルス幅変調周期がディザ半周期の整数分の一に変更されるので、電流値の平均値が変動しないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態によるブレーキ液圧制御装置の全体を示した構成図である。
【図２】 制御周期が変化した場合のディザ平均電流を説明するための説明図である。
【図３】 本発明の一実施形態によるブレーキ液圧制御装置に設けられたコントローラＥＣＵ３０の制御例を示すフローチャートである。
【図４】 上昇ディザ区間及び下降ディザ区間におけるＰＷＭ変調時のデューティと電流値との関係を示す図である。
【図５】 本発明によるディザ波形を示す図である。
【図６】 ディザ電流の一例を示す図である。
【図７】 制御周期が変化してディザ周期がＰＷＭ変調周期ＴPの１周期分延長された場合のディザ電流を示す図である。
【符号の説明】
３ ホイールシリンダ
４ 外部液圧供給源（供給手段）
５ 液圧制御弁（供給手段）
９ 圧力センサ（検出手段）
３０ コントローラＥＣＵ（制御手段，設定変更手段）
Claims (1)
- ブレーキペダルの操作量を検出する検出手段と、当該検出手段の検出結果に応じて、ホイールシリンダへ加える目標液圧に対応する電流値を演算し、前記目標液圧にパルス幅変調により作成された三角波状のディザを重畳した駆動電流を出力する制御手段と、前記駆動電流に応じた液圧を前記ホイールシリンダへ供給する供給手段とを有するブレーキ液圧制御装置において、
前記ディザ周期が変更された場合に、前記パルス幅変調周期を、変更されたディザ半周期の整数分の一に設定する設定変更手段を具備することを特徴とするブレーキ液圧制御装置。
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