JP3824049B2

JP3824049B2 - 車両の挙動制御装置

Info

Publication number: JP3824049B2
Application number: JP2000319826A
Authority: JP
Inventors: 邦夫坂田
Original assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Current assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Priority date: 2000-10-19
Filing date: 2000-10-19
Publication date: 2006-09-20
Anticipated expiration: 2020-10-19
Also published as: JP2002127885A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の挙動制御装置に係り、詳しくは、車両の挙動制御における予圧制御に関する。
【０００２】
【関連する背景技術】
制動力を自動的に制御することによって車両の挙動を安定させるようにした車両の挙動制御装置が種々提案されている。
車両の挙動制御装置は、例えば、アンチロックブレーキシステムの機能、トラクションコントロールシステムの機能、スタビリティコントロールシステムの機能、ヨーコントロールシステム（旋回制御）としての機能等を含み、主に各車輪間毎に設けられたホイールシリンダにブレーキ液圧を供給し、その供給状態を車両の運転状態に応じてそれぞれ独立に制御して各車輪間に制動力差を与えることにより車両挙動の安定化を図っている。
【０００３】
ところで、車両の挙動制御装置がアンチロックブレーキシステムとして機能する場合には、装置の作動開始前にすでに運転者がブレーキペダルを踏み込んでいるので、各ホイールシリンダに予めブレーキ液圧がかかった状態で制動力制御が開始される。
しかしながら、車両の挙動制御装置がトラクションコントロールシステム、スタビリティコントロールシステム、ヨーコントロールシステムとして機能する場合には、通常は装置の作動開始前に運転者はブレーキペダルを踏み込んでいないので、各ホイールシリンダのブレーキ液圧は十分ではなく、この状態で制動力制御が開始されると、ブレーキ液圧を立ち上げる分だけ制御に遅れが発生するという問題がある。
【０００４】
そこで、車両の挙動悪化を来す条件が成立した段階で、ブレーキが効かない程度まで予めホイールシリンダのブレーキ液圧を高める予圧制御を行い、制御の安定性を図るようにした技術が特開平１０−２７８７６９号公報等に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように予圧制御を行う場合、車両の挙動悪化を来す条件、即ち予圧制御を開始するための条件には、挙動制御装置がヨーコントロールシステムとして機能することを考慮し、車両が旋回状態となり運転者の操作するハンドル角速度が基準値以上であることが含まれている。
【０００６】
そして、このハンドル角速度の基準値は、車両が旋回状態にある場合には車両姿勢が特に不安定になり易いことから、制動力制御がすぐに開始されるよう比較的低い閾値に設定されている。
しかしながら、このようにハンドル角速度の基準値が低い値に設定されていると、ハンドル角自体が小さい場合や運転者に加速意思がある場合でも、僅かなハンドル操作でハンドル角速度が基準値を越えてしまうことがあり、この場合、本来ヨーコントロールシステムとしての機能を必要としないにも拘わらず一律に予圧制御が開始されてしまうという不都合が生じる。
【０００７】
このように不必要な予圧制御が実施されると、必然的に予圧の発生頻度が高くなり、故にブレーキ液圧の発生装置等の制動力制御システムに掛かる負担が多くなり、制動力制御システム（ポンプやバルブ類）の耐久性が低下したり異音が発生したりするという問題がある。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、不必要な予圧制御を排除して制御システムの耐久性の向上を図った車両の挙動制御装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、請求項１の車両の挙動制御装置では、作動流体を加圧する圧力発生源と、前記圧力発生源により加圧された作動流体をホイールシリンダに供給して各車輪に制動力を発生させる制動機構とを有し、車両の走行状態に応じて前記制動機構により少なくとも各車輪間に制動力差を生起させて車両の挙動を制御する車両の挙動制御装置において、操舵輪を操舵するハンドルの操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段と、車両の加速操作を行うアクセルペダルの操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、車両の前後加速度を検出する前後加速度検出手段と、前記操舵角速度検出手段により検出される操舵角速度が基準値以上になると前記圧力発生源の作動を開始させる加圧開始手段と、前記前後加速度検出手段により検出される車両の前後加速度及び前記アクセル操作量検出手段により検出されるアクセルペダルの操作量がそれぞれ所定値以上のときには前記操舵角速度の基準値を大側に変更する基準値変更手段とを備えたことを特徴としている。
【０００９】
従って、通常は、加圧開始手段により、操舵角速度検出手段によって検出される操舵角速度が基準値以上になると、圧力発生源の作動が開始され、いわゆる予圧制御が実施されることになるが、前後加速度検出手段により検出される車両の前後加速度及びアクセル操作量検出手段により検出されるアクセルペダルの操作量がそれぞれ所定値以上のとき、即ち運転者に加速意思がある場合のように車両が曲線路ではなく殆ど直線路を走行しているような状況であってヨーコントロールシステム等の機能を必要としない状況にあっては、操舵角速度の基準値が大側に変更されて圧力発生源の作動開始閾値が高くされ、不必要な予圧制御が排除されて予圧の発生頻度が低下し、制御システム（ポンプやバルブ類）の耐久性が向上する。
次に、ハンドルの操舵角を検出する操舵角検出手段を備え、基準値変更手段は、更に、操舵角検出手段により検出されるハンドルの操舵角が所定値以下のときには操舵角速度の基準値を大側に変更することを特徴としている。このように、ハンドル角自体が小さい場合にも圧力発生源の作動開始閾値が高くされるので、不必要な予圧制御がより一層排除される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づき説明する。
図１を参照すると、本発明に係る車両の挙動制御装置を示す図が示されており、また、図２を参照すると当該挙動制御装置の制御系のブロック図が示されており、以下、これらの図に基づき本発明に係る車両の挙動制御装置の構成について説明する。
【００１１】
図１に示すように、マスタシリンダ３には、液路２を介してホイールシリンダ１ａ〜１ｄが接続されている。これにより、運転者がブレーキペダル５を踏み込むと、このブレーキペダル５の操作に応じてマスタシリンダ３内のブレーキ液（作動流体）が加圧されるとともに、液路２を介してブレーキ液が各ホイールシリンダ１ａ〜１ｄに供給される。なお、ホイールシリンダ１ａ〜１ｄは、図示しない車両の前後左右の各車輪に対応してそれぞれ設けられている。
【００１２】
液路２は、前輪側液路２Ｆと後輪側液路２Ｒとの２系統の液路から構成されており、前輪側液路２Ｆはその下流側で２つの液路２ａ，２ｂに分岐している。そして、前輪側のホイールシリンダ１ａ，１ｂにこれらの液路２ａ，２ｂがそれぞれ接続されている。また、同様に、後輪側液路２Ｒもその下流側で２つの液路２ｃ，２ｄに分岐しており、後輪側のホイールシリンダ１ｃ，１ｄに液路２ｃ，２ｄがそれぞれ接続されている。従って、各液路２ａ〜２ｄを介してホイールシリンダ１ａ〜１ｄにブレーキ液が供給されると、このブレーキ液の液圧に応じた制動力が各ホイールシリンダ１ａ〜１ｄで発生することになる。
【００１３】
そして、マスタシリンダ３と各ホイールシリンダ１ａ〜１ｄとの間には、制動力制御システムとして各種のバルブや液路を備えたハイドロリックユニット６が設けられている。
このハイドロリックユニット６は、車両の挙動制御装置の主要部を構成するものであり、ブレーキペダル５の操作の有無に拘わらず、車両の運転状態に応じてブレーキ液を各ホイールシリンダ１ａ〜１ｄに独立に給排することができるよう構成されている。つまり、各ホイールシリンダ１ａ〜１ｄで発生する制動力を個々に制御することが可能である。これにより、車両の挙動が不安定な状態となった場合或いは不安定な状態になることが予測された場合であっても、車両挙動の安定化を図ることができる。
【００１４】
ハイドロリックユニット６内には、前輪側液路２Ｆ及び後輪側液路２Ｒ上にそれぞれ電磁式の差圧弁８，８が介装されており、該差圧弁８，８よりも下流側の各液路２ａ〜２ｄ上にやはり電磁式の流体保持弁７ａ〜７ｄがそれぞれ介装されている。
また、一方の差圧弁８の上流側には、液路２Ｒ内のブレーキ液の液圧を検出する液圧センサ１２が設けられている。この液圧センサ１２は、運転者がブレーキペダル５を踏込んだ際のブレーキ液圧を検出するためのものであり、当該ブレーキ液圧から運転者の要求する制動力が求まる。
【００１５】
液路２Ｆ，２Ｒのうち差圧弁８，８よりも下流側で且つ各流体保持弁７ａ〜７ｄよりも上流側の部分には、運転者のブレーキペダル５の操作によるブレーキ液の供給以外にブレーキ液を供給するための第二液路１３，１３の一端が接続されている。そして、第二液路１３，１３の他端には、モータ１４，１４により駆動されるポンプ（圧力発生源）１５，１５が接続されており、ポンプ１５，１５は液路１６，１６を介してブレーキ液リザーバ４に接続されている。さらに、液路１６，１６には電磁式の吸入弁１７，１７が介装されており、吸入弁１７，１７によって液路１６，１６の連通と遮断との切換えが行われる。また、ポンプ１５，１５の上流側と下流側にはそれぞれ逆止弁２４，２５が介装されている。
【００１６】
これにより、吸入弁１７，１７が開弁状態のとき、ポンプ１５，１５が作動すると、ブレーキ液リザーバ４から液路１６を介して供給されるブレーキ液が、加圧されて各液路２ａ〜２ｄに直接供給されることになる。
また、各液路２ａ〜２ｄのうち流体保持弁７ａ〜７ｄと各ホイールシリンダ１ａ〜１ｄとの間の部分には、それぞれドレーン用の液路２０ａ〜２０ｄの一端が接続されている。そして、液路２０ａ〜２０ｄの他端は、逆止弁２４を介して液路１６に接続されており、当該液路２０ａ〜２０ｄには、電磁式の減圧弁２１ａ〜２１ｄが介装されている。
【００１７】
そして、当該挙動制御装置には、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）等を備えたＥＣＵ（電子コントロールユニット）２６が設置されており、このＥＣＵ２６により、挙動制御装置の総合的な制御が行われる。
図２に示すように、ＥＣＵ２６の入力側には、上述した液圧センサ１２の他、図示しないが、車速を検出する車速センサ３０、各車輪の回転速度を検出する車輪速センサ３１、車両のヨーレイトを検出するヨーレイトセンサ３２、ブレーキペダル５の操作の有無を検出するブレーキスイッチ３３、ハンドル（図示せず）の操舵角（ハンドル角）θd及び操舵角速度（ハンドル角速度）を検出する操舵角センサ（操舵角検出手段、操舵角速度検出手段）３４、車両の前後加速度Ｇyを検出する前後加速度センサ（前後加速度検出手段）３５、車両の横加速度を検出する横加速度センサ３６、アクセルペダル（図示せず）の操作量であるアクセル開度θacを検出するアクセル開度センサ（アクセル操作量検出手段）３７等が接続されている。なお、操舵角速度は、操舵角センサ３４からの操舵角情報θdを時間微分することによって容易に求められる。
【００１８】
一方、ＥＣＵ２６の出力側には、上述の流体保持弁７ａ〜７ｄ、差圧弁８，８、吸入弁１７，１７、減圧弁２１ａ〜２１ｄ等の各種バルブ類及びモータ１４が接続されている。
また、図２に示すように、ＥＣＵ２６内には、車両の挙動悪化が予測されるとブレーキが作動しない程度（無効液圧）まで予め各ホイールシリンダ１ａ〜１ｄのブレーキ液圧を高める予圧制御部２７と、車両の挙動が悪化したときに各ホイールシリンダ１ａ〜１ｄの液圧を個々に制御する制動力制御部２８とが設けられている。
【００１９】
以下、このように構成された本発明に係る挙動制御装置の作用を説明する。
上述したように、挙動制御装置がアンチロックブレーキシステムとして機能する場合には、装置の作動開始前にすでに運転者がブレーキペダル５を踏み込んでいるので、各ホイールシリンダ１ａ〜１ｄに予めブレーキ液圧がかかった状態で制動力制御部２８により制動力制御が開始される。
【００２０】
しかしながら、挙動制御装置がアンチロックブレーキシステム以外のトラクションコントロールシステム、スタビリティコントロールシステム、ヨーコントロールシステム（旋回制御）として機能する場合には、通常はブレーキペダル５を踏み込んでおらず、各ホイールシリンダ１ａ〜１ｄにはブレーキ液圧が一切かかっていないことから、車両の挙動悪化が予測される一定の条件下で予圧制御部２７により予圧制御を行うようにしている。即ち、ブレーキが作動しない無効液圧まで予め各ホイールシリンダ１ａ〜１ｄのブレーキ液圧を高めておくようにしている。
【００２１】
具体的には、制動力制御が特にヨーコントロールシステムとの相関が高いことから、例えば車速が所定値以上で且つ操舵角速度が基準値以上であることが予圧制御を開始するための条件とされている。即ち車速が所定値以上であって操舵角速度が基準値以上になると、予圧制御部２７により予圧制御が開始される（加圧開始手段）。
【００２２】
ここで上記図１を参照すると、当該図１は予圧制御部２７により予圧制御が開始された場合のハイドロリックユニット６の状態図を示している。
つまり、ＥＣＵ２６により車速が所定値以上且つ操舵角速度が基準値以上と判定されて予圧制御が開始されると、同図に示すように、吸入弁１７，１７がオンとされて開弁するとともにモータ１４が駆動され、流体保持弁７ａ〜７ｄ及び差圧弁８，８がオフのままでやはり開弁状態とされ、減圧弁２１ａ〜２１ｄがオフのままで閉弁状態とされる。
【００２３】
これにより、図中矢印で示すように、ブレーキ液リザーバ４のブレーキ液が液路１６，１６を介してポンプ１５，１５に供給されて加圧され、当該加圧されたブレーキ液が各液路２ａ〜２ｄを通って各ホイールシリンダ１ａ〜１ｄに直接供給される。また、余剰のブレーキ液は、液路２Ｆ，２Ｒ、マスタシリンダ３を通ってブレーキ液リザーバ４に戻される。なお、この予圧制御では、減圧弁２１ａ〜２１ｄは閉弁状態とされるので、ブレーキ液が液路２０ａ〜２０ｄを通ってポンプ１５，１５に還流することはない。
【００２４】
そして、液圧センサ１２からの情報に基づき、ブレーキ液圧がブレーキの作動しない程度の所定値（無効液圧）に達すると、流体保持弁７ａ〜７ｄがオンとされて液路２ａ〜２ｄが遮断される。これにより、ホイールシリンダ１ａ〜１ｄへのブレーキ液の供給が断たれ、ホイールシリンダ１ａ〜１ｄにかかる予圧が一定に保持され、予圧制御が終了する。
【００２５】
このように、予圧制御が終了すると、その後は制動力制御部２８によって制動力制御が行われることになる。この制動力制御では、流体保持弁７ａ〜７ｄや減圧弁２１ａ〜２１ｄを上記車輪速センサ３１やヨーレイトセンサ３２等の各種センサからの車両情報に基づいて制御し、上述したように各車輪間に制動力差を生起させて車両の挙動を安定側に制御することになるが、ここでは制動力制御についての詳細な説明は省略する。
【００２６】
ところで、上述のように、操舵角速度が基準値以上であることが予圧制御を開始するための条件の一つとされているが、通常この操舵角速度の基準値は、車両が旋回状態にあるときには車両の挙動が特に不安定になり易いことから、制動力制御がその後すぐに開始されるよう比較的低い閾値に設定されている。
しかしながら、このように低い閾値では、上述したように、ハンドルの操舵角自体が小さい場合や運転者に加速意思がある場合でも、僅かなハンドル操作で操舵角速度が基準値を越えてしまうことがあり、不必要に予圧制御が開始されてしまい好ましいことではない。
【００２７】
そこで、本発明では、車両が直線路を走行していることを直接或いは間接的に判定するようにし、車両が直線路を走行中であると判定される場合にはヨーコントロールシステム等が必要とされることは殆どないと判断して、操舵角速度の基準値を高くし、予圧制御が開始され難いようにしている。
図３を参照すると、ＥＣＵ２６が実行する、操舵角速度の基準値を変更する基準値変更制御のルーチンがフローチャートで示されており（基準値変更手段）、以下、本発明に係る基準値変更制御について説明する。
【００２８】
ステップＳ１０では、アクセル開度センサ３７により検出されるアクセル開度θacが所定値θac1より大か否か、及び、前後加速度センサ３５により検出される前後加速度Ｇyが所定値Ｇy1より大か否かを判別する。
ステップＳ１０の判別結果が真（Ｙｅｓ）の場合、即ちアクセル開度θacが所定値θac1より大きく、且つ、前後加速度Ｇyが所定値Ｇy1より大きい場合には、運転者に車両を加速させる意思があるとみなすことができる。そして、このように運転者が車両を加速させたいような状況は、通常は車両が曲線路ではなく直線路を走行している場合と考えられる。従って、この場合には、ヨーコントロールシステム等が必要とされることは殆どないと判断でき、ステップＳ１４に進み、操舵角速度の基準値を大側に変更する。
【００２９】
このように操舵角速度の基準値を大側に変更すると、運転者が僅かなハンドル操作をしただけで操舵角速度が基準値を越えてしまうということがなくなり、ヨーコントロールシステム等が必要ではないにも拘わらず不必要に予圧制御が開始されてしまうということが好適に防止される。
これにより、予圧制御の実施頻度が低減され、異音の発生が抑えられるとともに、制動力制御システム、即ちハイドロリックユニット６に掛かる負担が少なくなり、ハイドロリックユニット６のポンプ１５，１５や各種バルブ類の耐久性が向上する。
【００３０】
一方、ステップＳ１０の判別結果が偽（Ｎｏ）の場合には、次にステップＳ１２に進み、操舵角センサ３４により検出されるハンドルの操舵角θdが所定値θd1（例えば、±３０°）より大か否かを判別する。
ステップＳ１２の判別結果が真（Ｙｅｓ）の場合、即ち操舵角θdが所定値θd1より小さい場合には、運転者はハンドルを殆ど中立に位置させており、車両は曲線路ではなく直線路を直進走行しているとみなすことができる。従って、この場合にも、ヨーコントロールシステム等が必要とされることは殆どないと判断でき、上記同様に操舵角速度の基準値を大側に変更する。
【００３１】
ステップＳ１２の判別結果が偽（Ｎｏ）の場合、即ち運転者に加速意思もなく車両が直線路を直進走行していない状況と判定できるような場合には、ヨーコントロールシステム等を必要としている可能性が高いと考えられ、この場合には、ステップＳ１６に進み、操舵角速度の通常の基準値をそのまま保持する。これにより、予圧制御によってブレーキ液圧が遅れなく立ち上がり、ヨーコントロールシステム等が応答性よく機能することになり、安定した車両の挙動制御が実現される。
【００３２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の請求項１の車両の挙動制御装置によれば、操舵角速度検出手段によって検出される操舵角速度が基準値以上になると、圧力発生源の作動が開始され、いわゆる予圧制御が実施されることになるが、前後加速度検出手段により検出される車両の前後加速度及びアクセル操作量検出手段により検出されるアクセルペダルの操作量がそれぞれ所定値以上のとき、即ち運転者に加速意思がある場合のようにヨーコントロールシステム等の機能を必要としない状況にあっては、操舵角速度の基準値を大側に変更して圧力発生源の作動開始閾値を高くするので、不必要な予圧制御を排除して予圧の発生頻度を低下させるようにでき、制御システム（ポンプやバルブ類）の耐久性を向上させることができる。
また、請求項２の記載によれば、ハンドル角自体が小さい場合にも圧力発生源の作動開始閾値が高くされるので、不必要な予圧制御をより一層排除できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両の挙動制御装置を示す概略図である。
【図２】車両の挙動制御装置の制御系を示すブロック図である。
【図３】操舵角速度の基準値を変更する基準値変更制御のルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ａ〜１ｄホイールシリンダ
７ａ〜７ｄ流体保持弁
８差圧弁
１７吸入弁
２１ａ〜２１ｄ減圧弁
１５ポンプ（圧力発生源）
２６ＥＣＵ（電子コントロールユニット）
２７予圧制御部
３４操舵角センサ（操舵角検出手段、操舵角速度検出手段）
３５前後加速度センサ（前後加速度検出手段）
３７アクセル開度センサ（アクセル操作量検出手段）

Claims

作動流体を加圧する圧力発生源と、前記圧力発生源により加圧された作動流体をホイールシリンダに供給して各車輪に制動力を発生させる制動機構とを有し、車両の走行状態に応じて前記制動機構により少なくとも各車輪間に制動力差を生起させて車両の挙動を制御する車両の挙動制御装置において、
操舵輪を操舵するハンドルの操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段と、
車両の加速操作を行うアクセルペダルの操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、
車両の前後加速度を検出する前後加速度検出手段と、
前記操舵角速度検出手段により検出される操舵角速度が基準値以上になると前記圧力発生源の作動を開始させる加圧開始手段と、
前記前後加速度検出手段により検出される車両の前後加速度及び前記アクセル操作量検出手段により検出されるアクセルペダルの操作量がそれぞれ所定値以上のときには前記操舵角速度の基準値を大側に変更する基準値変更手段と
を備えたことを特徴とする車両の挙動制御装置。
前記ハンドルの操舵角を検出する操舵角検出手段を備え、
前記基準値変更手段は、更に、前記操舵角検出手段により検出されるハンドルの操舵角が所定値以下のときには前記操舵角速度の基準値を大側に変更する
ことを特徴とする請求項１記載の車両の挙動制御装置。