JP3941279B2

JP3941279B2 - 車両の制動制御装置

Info

Publication number: JP3941279B2
Application number: JP03180399A
Authority: JP
Inventors: 豊大沼
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1999-02-09
Filing date: 1999-02-09
Publication date: 2007-07-04
Anticipated expiration: 2019-02-09
Also published as: JP2000229564A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ブレーキ操作手段の操作状態から目標減速度を演算し、この目標減速度に基づいて車両の制動力を制御する車両の制動制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ブレーキ操作手段の操作状態から目標減速度を演算し、この目標減速度に基づいて車両の制動力を制御する車両の制動制御装置として、特開平４−２７８８７２号公報に開示された装置が存在する。この車両の制動制御装置においては、ブレーキペダルの踏力値に応じて目標減速度を決定し、この目標減速度と検出した車体の減速度との偏差に基づいてブレーキを制御するアクチュエータの制御量を決定している。
【０００３】
【発明が解決しようといる課題】
ところで車両の目標減速度は、車両の運転状態、即ち高速走行状態、山岳走行状態、渋滞走行状態、低摩擦路面走行状態等に応じて異なるが、上述の車両の制動制御装置においては、目標減速度が運転者のブレーキペダルの踏力値に基づいて決定されていることから目標減速度が車両の運転状態に応じた的確な値となっていない場合があった。
【０００４】
この発明の課題は、車両の運転状態に応じた的確な目標減速度に基づいて車両の制動力を制御する車両の制動制御装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の車両の制動制御装置は、ブレーキ操作手段の操作状態から基準目標減速度を演算する演算手段と、車両の運転状態に応じて目標減速度を求め、該目標減速度に基づいて前記基準目標減速度の補正量を演算する補正量演算手段と、前記基準目標減速度と前記補正量に基づき制御目標減速度を演算する制御目標減速度演算手段と、前記制御目標減速度に基づき車両の制動力を制御する制動力制御手段とを備え、上記補正量演算手段が、所定運転状態である場合にはブレーキ操作手段が操作される毎に、補正量を目標減速度と基準目標減速度との偏差量に徐々に近づけ、所定運転状態でない場合にはブレーキ操作手段が操作される毎に補正量を徐々にゼロに近づけることを特徴とする。
【０００６】
この請求項１記載の車両の制動制御装置によれば、制御目標減速度演算手段により基準目標減速度と車両の運転状態に応じた目標減速度から求められる補正量とに基づき制御目標減速度を演算し、制動力制御手段により制御目標減速度に基づき車両の制動力を制御するため、車両の運転状態に応じて車両の減速度を変更することができる。その際に、所定運転状態である場合には、ブレーキ操作手段が操作される毎に、補正量が目標減速度と基準目標減速度との偏差量に徐々に近づけられ、該所定運転状態から外れた場合にはブレーキ操作手段が操作される毎に補正量が徐々にゼロに近づけられるため、運転状態の変化に基づいてブレーキの効きを徐々に変化させることができる。従って、ブレーキの効き具合の変化による運転者の違和感を軽減しつつ、車両の運転状態に応じた最適なブレーキの効きを達成することができブレーキフィーリングを向上させることができる。
【０００７】
また、請求項２記載の車両の制動制御装置は、請求項１記載の車両の制動制御装置の前記ブレーキ操作手段の操作状態は、前記ブレーキ操作手段の操作量及び操作力であることを特徴とする。
【０００８】
この請求項２記載の車両の制動制御装置によれば、ブレーキ操作手段の操作量及び操作力に応じて車両の減速度を変更することができる。従って、ブレーキ操作手段の操作量及び操作力に応じた最適なブレーキの効きを達成することができブレーキフィーリングを向上させることができる。
【０００９】
また、請求項３記載の車両の制動制御装置は、請求項１又は請求項２記載の車両の制動制御装置の前記補正量演算手段が前記車両が高速走行状態であるか否かに応じて前記補正量を演算することを特徴とする。
【００１０】
この請求項３記載の車両の制動制御装置によれば、高速走行状態に応じた最適なブレーキの効きを達成することができブレーキフィーリングを向上させることができる。
【００１１】
また、請求項４記載の車両の制動制御装置は、請求項１又は請求項２記載の車両の制動制御装置の前記補正量演算手段が前記車両が山岳走行状態であるか否かに応じて前記補正量を演算することを特徴とする。
【００１２】
この請求項４記載の車両の制動制御装置によれば、山岳走行状態に応じた最適なブレーキの効きを達成することができブレーキフィーリングを向上させることができる。
【００１３】
また、請求項５記載の車両の制動制御装置は、請求項１又は請求項２記載の車両の制動制御装置の前記補正量演算手段が前記車両が渋滞走行状態であるか否かに応じて前記補正量を演算することを特徴とする。
【００１４】
この請求項５記載の車両の制動制御装置によれば、渋滞走行状態に応じた最適なブレーキの効きを達成することができブレーキフィーリングを向上させることができる。
【００１５】
また、請求項６記載の車両の制動制御装置は、請求項１又は請求項２記載の車両の制動制御装置の前記補正量演算手段が前記車両が低摩擦路面走行状態であるか否かに応じて前記補正量を演算することを特徴とする。
【００１６】
この請求項６記載の車両の制動制御装置によれば、低摩擦路面走行状態に応じた最適なブレーキの効きを達成することができブレーキフィーリングを向上させることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態の説明を行う。図１は実施の形態にかかる電子制御ブレーキ装置１０の液圧ブレーキ回路図である。この電子制御ブレーキ装置１０は運転者によるブレーキペダル１２の踏み込み操作に応答して作動油を圧送するマスタシリンダ１４を有している。また、ブレーキペダル１２には、ブレーキペダルの踏み込み量、即ちペダルストロークを検出するストロークセンサ７２（図２参照）が設けられている。
【００２０】
マスタシリンダ１４には常開型のシミュレータカット弁１６を介してストロークシミュレータ１８が接続されている。また、マスタシリンダ１４と常閉型のマスタカット弁２０，２２との間には、マスタシリンダ１４内の圧力を検出するためのマスタ圧センサ２４，２６が設けられている。
【００２１】
リザーバ２８には油圧供給導管３０及び油圧排出導管３２の一端が接続されている。油圧供給導管３０の途中にはモータ３４により駆動されるポンプ３６が設けられていると共に、ポンプ３６を回転させることにより昇圧された油圧を貯えるアキュムレータ３８が設けられている。また、油圧供給導管３０の途中にはアキュムレータ３８の内圧を検出するためのアキュムレータ圧センサ４０が設けられている。更に、油圧供給導管３０と油圧排出導管３２との間には、油圧供給導管３０内の圧力が高くなった場合に作動油をリザーバ２８に戻すためのリリーフバルブ４４が設けられている。
【００２２】
油圧供給導管３０の他端は左前輪用の油圧供給導管４６FLを介して左前輪のホイールシリンダ４８FLに接続され、右前輪用の油圧供給導管４６FRを介して右前輪のホイールシリンダ４８FRに接続されている。また、油圧供給導管３０の他端は左後輪用の油圧供給導管４６RLを介して左後輪のホイールシリンダ４８RLに接続され、右後輪用の油圧供給導管４６RRを介して右後輪のホイールシリンダ４８RRに接続されている。
【００２３】
同様に油圧排出導管３２の他端は左前輪用の油圧排出導管５０FLを介して左前輪のホイールシリンダ４８FLに接続され、右前輪用の油圧排出導管５０FRを介して右前輪のホイールシリンダ４８FRに接続されている。また、油圧排出導管３２の他端は左後輪用の油圧排出導管５０RLを介して左後輪のホイールシリンダ４８RLに接続され、右後輪用の油圧排出導管５０RRを介して右後輪のホイールシリンダ４８RRに接続されている。
【００２４】
油圧供給導管４６FL、４６FR、４６RL、４６RRの途中にはそれぞれ電磁流量制御弁（保持弁）５２FL、５２FR、５２RL、５２RRが設けられており、油圧排出導管５０FL、５０FR、５０RL、５０RRの途中にはそれぞれ電磁流量制御弁（減圧弁）５４FL、５４FR、５４RL、５４RRが設けられている。また、ホイールシリンダ４８FL、４８FR、４８RL及び４８RR内のそれぞれの圧力を検出するために圧力センサ５６FL、５６FR、５６RL及び５６RRが設けられている。
【００２５】
また、図２に示すように、ＥＣＵ６０には、マスタ圧センサ２４，２６により出力されるマスタシリンダ１４内の圧力を示す信号、アキュムレータ圧センサ４０により出力されるアキュムレータ３８内の圧力を示す信号、圧力センサ５６FL〜５６RRより出力されるホイールシリンダ４８FL〜４８RR内の圧力を示す信号が入力される。更に、ＥＣＵ６０には、車速センサ６２より出力される車速を示す信号、Ｇセンサ６４より出力される車両に作用する前後Ｇ及び横Ｇを示す信号、舵角センサ６６より出力されるハンドル舵角を示す信号、ストップランプスイッチ６８より出力されるストップランプのオン・オフを示す信号、ＡＢＳ制御装置７０より出力されるＡＢＳ制御中であるか否かを示す信号、ストロークセンサ７２よりブレーキペダルの踏み込み量、即ちペダルストロークを示す信号が入力される。
【００２６】
一方、ＥＣＵ６０は、シミュレータカット弁１６、マスタカット弁２０，２２、電磁流量制御弁５２FL〜５２RR，５４FL〜５４RR、モータ３４に対して制御信号を出力する。
【００２７】
図３に示すようにＥＣＵ６０は、マスタ圧センサ２４，２６により検出されたマスタシリンダ１４内の圧力及びストロークセンサ７２により検出されたペダルストロークに基づいて基準目標減速度を演算する基準目標Ｇ演算部７４、車速等に基づいて運転状態及び走行環境を検出する運転状態走行環境検出部７６及び目標減速度の補正量を演算する目標Ｇ補正部７８として機能する。
【００２８】
ＥＣＵ６０は、イグニッションスイッチがオンに切り換えられると、まず、マスタカット弁２０，２２を閉じてマスターシリンダ１４とホイールシリンダ４８FL，４８RLとの連通を遮断する。
【００２９】
次に、基準目標Ｇ演算部７４においては、図４のフローチャートに示すように、ストロークセンサ７２により検出されたペダルストローク（ブレーキペダルの操作量）Ｓｐを示す信号及びマスタ圧センサ２４，２６により検出されたマスタシリンダ圧（ブレーキペダルの操作力）Ｐｍを示す信号を読み込む（ステップＳ１０）。次に、図５に示すマップを参照することによりペダルストロークＳｐに基づく目標減速度Ｇｓｔを演算し（ステップＳ１１）、また、図６に示すマップを参照することによりマスタシリンダ圧Ｐｍに基づく目標減速度Ｇｐｔを演算する（ステップＳ１２）。
【００３０】
次に、前回演算された基準目標減速度Ｇ＊０に基づき図７に示すマップを参照してマスタシリンダ圧Ｐｍに基づく目標減速度Ｇｐｔに対する重みα（０≦α≦１）を演算する（ステップＳ１３）。次に、数式１に基づいて目標減速度Ｇｐｔ及び目標減速度Ｇｓｔの重み付け和として基準目標減速度Ｇ＊０を演算する（ステップＳ１４）。
【００３１】
【数１】

【００３２】
また、運転状態走行環境検出部７６においては、車速センサ６２より検出された車速、Ｇセンサ６４より検出された前後Ｇ及び横Ｇ、舵角センサ６６より検出されたハンドル舵角、ストップランプスイッチ６８より出力されるストップランプのオン・オフに基づくブレーキ頻度、ＡＢＳ制御装置７０より出力されるＡＢＳ制御頻度等に基づいて車両の運転状態、走行環境を検出する。
【００３３】
即ち、車速センサ６２より検出された車速が所定値以上で、所定時間以上継続している場合に高速走行状態と判断する（図８のステップＳ２０）。ここで高速走行状態と判断した場合には、ストップランプスイッチ６８より出力されるストップランプのオン・オフを示す信号によりブレーキがオフからオンになったと判断した場合に（ステップＳ２１）、hiwayカウンタを＋１（hiwayカウンタ＝hiwayカウンタ＋１）する（ステップＳ２２）。即ち、高速走行状態が継続している場合にはブレーキがオンされる毎にhiwayカウンタの値を徐々に増加させる。
【００３４】
次に、（hiwayカウンタ＞hiwayカウンタmax）か否かの判断を行い（ステップＳ２３）、この条件を満たす場合には、hiwayカウンタ＝hiwayカウンタmaxとする（ステップＳ２４）。即ち、hiwayカウンタの値に最大値のガードをかけてブレーキ特性の過度の変更を防止する。
【００３５】
一方、上述のステップＳ２０において、高速走行状態でないと判断した場合には、ストップランプスイッチ６８より出力されるストップランプのオン・オフを示す信号によりブレーキがオフからオンになったと判断した場合に（ステップＳ２５）、（hiwayカウンタ＝hiwayカウンタ−１）する（ステップＳ２６）。即ち、高速走行でない状態が継続している場合にはブレーキがオンされる毎にhiwayカウンタの値を徐々に減少させる。
【００３６】
次に、hiwayカウンタ＜０か否かの判断を行い（ステップＳ２７）、この条件を満たす場合には、hiwayカウンタ＝０とする（ステップＳ２８）。即ち、hiwayカウンタの値に最小値のガードをかけてブレーキ特性の過度の変更を防止する。
【００３７】
次に、図９に示すマップに基づいてhiwayカウンタの値から高速走行状態におけるブレーキ特性を決定するための高速走行係数（Ｋ hiway）を求める（ステップＳ２９）。
【００３８】
また、Ｇセンサ６４より検出された横Ｇ、舵角センサ６６より検出されたハンドル舵角等に基づいて山岳走行状態か否かを判断し、山岳走行状態と判断した場合には、ブレーキがオフからオンになったと判断した場合に、mountカウンタを＋１し、山岳走行状態でないと判断した場合には、ブレーキがオフからオンになったと判断した場合に、mountカウンタを−１する。即ち、山岳走行状態か否かに応じてmountカウンタの値を徐々に増減させる。そして、高速走行係数（Ｋ hiway）を求めるのと同様に、mountカウンタの値と山岳走行係数（Ｋ mount）との関係を示すマップ（図示せず）を参照してＫ mountを求める。
【００３９】
また、ストップランプスイッチ６８より出力されるストップランプのオン・オフに基づくブレーキ頻度に基づいて渋滞走行状態か否かを判断し、渋滞走行状態と判断した場合には、ブレーキがオフからオンになったと判断した場合に、jamカウンタを＋１し、渋滞走行状態でないと判断した場合には、ブレーキがオフからオンになったと判断した場合に、jamカウンタを−１する。即ち、渋滞走行状態か否かに応じてjamカウンタの値を徐々に増減させる。そして、jam カウンタの値と渋滞走行係数（Ｋ jam）との関係を示すマップ（図示せず）を参照してＫ jamを求める。
【００４０】
更に、ＡＢＳ制御装置７０より出力されるＡＢＳ制御頻度等に基づいて低摩擦路面（低μ）走行状態か否かを判断し、低μ走行状態と判断した場合には、ブレーキがオフからオンになったと判断した場合に、snowカウンタを＋１し、低μ走行状態でないと判断した場合には、ブレーキがオフからオンになったと判断した場合に、snowカウンタを−１する。即ち、低μ走行状態か否かに応じてsnowカウンタの値を徐々に増減させる。そして、snowカウンタの値と低μ走行係数（Ｋ snow ）との関係を示すマップを参照してＫ snow を求める。
【００４１】
目標Ｇ補正部７８は、Ｋ hiway、Ｋ mount、Ｋ jam及びＫ snowに基づいて数式２により目標減速度補正量△Ｇ＊を演算する。
【００４２】
【数２】

【００４３】
図１０は、ペダル入力値、即ちブレーキペダルの操作量又はブレーキペダルの操作力に対応する高速走行状態時における目標減速度Ｇ＊_hiway（高減速度領域での効きを重視した目標減速度）、山岳走行状態時における目標減速度Ｇ＊_mount（高減速度領域でのコントロール性を重視した目標減速度）、渋滞走行状態時における目標減速度Ｇ＊_jam（低減速度領域での効きを重視した目標減速度）、低μ走行状態時における目標減速度Ｇ＊_snow（低減速度領域でのコントロール性を重視した目標減速度）をグラフで示している。即ち、走行状態に応じて目標減速度が異なることから、数式２により求められた目標減速度補正量ΔＧ＊は、複合的な走行状態においても最適な最終目標減速度（制御目標減速度）Ｇ＊を求めるための補正値となる。従って、ＥＣＵ６０は、基準目標減速度Ｇ＊０及び目標減速度補正量ΔＧ＊に基づいて、数式３により最終目標減速度Ｇ＊を求める。
【００４４】
【数３】

【００４５】
次に、最終目標減速度Ｇ＊に対する各輪の目標ホイールシリンダ圧力Ｐｔｉ（ｉ＝FL、FR、RL、RR）を演算する。次に、この各輪の目標ホイールシリンダ圧力Ｐｔｉに基づいて、電磁流量制御弁（保持弁）５２FL、５２FR、５２RL、５２RR、電磁流量制御弁（減圧弁）５４FL、５４FR、５４RL、５４RRの開閉を制御して各輪のホイールシリンダ圧力を制御する。
【００４６】
この実施の形態にかかる電子制御ブレーキによれば、車両の運転状態、即ち高速走行状態、山岳走行状態、渋滞走行状態、低μ走行状態等に応じて車両の減速度を変更することができる。従って、車両の運転状態に応じた最適なブレーキの効きを達成することができブレーキフィーリングを向上させることができる。
【００４７】
また、ブレーキがオフからオンになる毎にhiwayカウンタ、mountカウンタ、 jamカウンタ、snowカウンタの値を徐々に増減させているためブレーキの効きを徐々に変化させることができ運転者の違和感を軽減させることができる。
【００４９】
【発明の効果】
この発明によれば、制御目標減速度演算手段により基準目標減速度と車両の運転状態に応じた目標減速度から求められる補正量とに基づき制御目標減速度を演算し、制動力制御手段により制御目標減速度に基づき車両の制動力を制御するため、車両の運転状態、即ち高速走行状態、山岳走行状態、渋滞走行状態、低摩擦路面走行状態等に応じて車両の減速度を変更することができる。また、これらの所定運転状態にある場合には、ブレーキ操作手段が操作される毎に、補正量が目標減速度と基準目標減速度との偏差量に徐々に近づけられ、所定運転状態から外れた場合にはブレーキ操作手段が操作される毎に補正量が徐々にゼロに近づけられるので、車両の運転状態が変化した場合、ブレーキの効きが車両の運転状態に応じた最適な効きに徐々に近づけられる。そのため、運転者の違和感を軽減しつつ車両の運転状態に応じた最適なブレーキの効きを達成することができブレーキフィーリングを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態にかかる電子制御ブレーキ装置の液圧ブレーキ回路図である。
【図２】実施の形態にかかる電子制御ブレーキ装置の制御ブロック図である。
【図３】実施の形態にかかる電子制御ブレーキ装置のＥＣＵの機能を示すブロック図である。
【図４】実施の形態にかかる電子制御ブレーキ装置の基準目標Ｇ演算部における処理を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態にかかる電子制御ブレーキ装置の基準目標Ｇ演算部で用いられるマップを示す図である。
【図６】実施の形態にかかる電子制御ブレーキ装置の基準目標Ｇ演算部で用いられるマップを示す図である。
【図７】実施の形態にかかる電子制御ブレーキ装置の基準目標Ｇ演算部で用いられるマップを示す図である。
【図８】実施の形態にかかる電子制御ブレーキ装置の運転状態走行環境検出部における処理を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態にかかる電子制御ブレーキ装置の運転状態走行環境検出部で用いられるマップを示す図である。
【図１０】実施の形態にかかる電子制御ブレーキ装置のペダル入力値と最終目標減速度の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１０…電子制御ブレーキ装置、１２…ブレーキペダル、１４…マスタシリンダ、２０，２２…マスタカット弁、２４，２６…マスタ圧センサ、３０…油圧供給導管、３２…油圧排出導管、４８FL〜４８RR…ホイールシリンダ、５２FL〜５２RR，５４FL〜５４RR…電磁流量制御弁、６０…ＥＣＵ、６２…車速センサ、６４…Ｇセンサ、６６…舵角センサ、６８…ストップランプスイッチ、７０…ＡＢＳ制御装置、７２…ストロークセンサ。

Claims

ブレーキ操作手段の操作状態から基準目標減速度を演算する演算手段と、
車両の運転状態に応じて目標減速度を求め、該目標減速度に基づいて前記基準目標減速度の補正量を演算する補正量演算手段と、
前記基準目標減速度と前記補正量に基づき制御目標減速度を演算する制御目標減速度演算手段と、
前記制御目標減速度に基づき車両の制動力を制御する制動力制御手段とを備え、
前記補正量演算手段は、所定運転状態である場合には前記ブレーキ操作手段が操作される毎に、前記補正量を前記目標減速度と前記基準目標減速度との偏差量に徐々に近づけ、前記所定運転状態でない場合には前記ブレーキ操作手段が操作される毎に前記補正量を徐々にゼロに近づけることを特徴とする車両の制動制御装置。
前記ブレーキ操作手段の操作状態は、前記ブレーキ操作手段の操作量及び操作力であることを特徴とする請求項１記載の車両の制動制御装置。
前記補正量演算手段は、前記車両が高速走行状態であるか否かに応じて前記補正量を演算することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両の制動制御装置。
前記補正量演算手段は、前記車両が山岳走行状態であるか否かに応じて前記補正量を演算することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両の制動制御装置。
前記補正量演算手段は、前記車両が渋滞走行状態であるか否かに応じて前記補正量を演算することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両の制動制御装置。
前記補正量演算手段は、前記車両が低摩擦路面走行状態であるか否かに応じて前記補正量を演算することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両の制動制御装置。