JP4022366B2 - 電磁弁制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁弁制御装置に関し、特に、電磁弁の作動状態の補正技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両や産業機器などにおいて油圧制御などの種々の目的で電磁弁が用いられている。
例えば、車両にあっては、ホイルシリンダ圧制御用電磁弁や、自動変速機におけるロックアップクラッチスリップ制御用電磁弁，アキュム背圧制御用電磁弁，スロットル圧発生用電磁弁や、内燃機関の吸入空気量制御用電磁弁などにおいて用いられている。また、これらは、高い制御性を得るためにデューティ制御などにより、電流値を制御して開度の可変制御が行われている。
そして、これらの電流制御型の電磁弁を用いて制御を実行するにあたり、その制御精度の向上を図るためにフィードバック制御が実行されている。このようなフィードバック制御を実行する従来技術としては、例えば、特開平１０−２７８７６４号公報に記載のものが知られている。
この従来技術は、車両のブレーキ液圧システムに適用されるもので、ブレーキ液圧を制御する電磁弁を、増圧状態、減圧状態、保持状態に制御するために、目標液圧を設定する手段と、目標液圧と実際液圧との偏差を求め、偏差を無くす方向に出力液圧を補正する補正手段とを備え、実際液圧と目標液圧との間に液圧偏差が存在していても、目標液圧が実際液圧に近付く向きに変化している場合には電磁弁を保持状態とし、目標液圧が実際液圧から離れる向きに変化している場合に限り電磁弁を増圧状態あるいは減圧状態として両液圧を近づける方向に補正する待ち型制御手段を設けたことを特徴とするものである。
【０００３】
この従来技術は、上述のような手段を採用したことにより、増圧と減圧が頻繁に繰り返される制御ハンチングの発生を防止して、制御品質を向上させることができ、また、電磁弁の作動音の発生やエネルギ消費を低減させることができるという特徴を有するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来技術にあっては、以下に述べる解決すべき課題を有していた。
イ）電磁弁の開度は、ソレノイドで発生する吸引力に加えて、電磁弁の上流と下流との差圧である上下差圧による流体力により決定される。したがって、ソレノイドに同じ電流を通電して発生する吸引力を同じに制御していても、このときの電磁弁の上下差圧の状態によって弁開度（つまり、出力液圧勾配）が変わってしまう。したがって、上述の従来技術による補正を実行しても、実際液圧が目標液圧に一致し難い場合があり、この場合、電磁弁の作動頻度が高くなり、騒音の発生ならびにエネルギ消費の増加という問題が発生するものであり、実際液圧を目標液圧に一致させるようにする制御精度の向上が望まれていた。
【０００５】
なお、上述の流体力について説明を加えると、図１９において（ａ）は常開の弁を示し、同図（ｂ）は常閉の弁を示し、両図において流体は下方から上方へ流れる構成となっている。（ａ）に示す常開の弁は、上下差圧による流体力ＲＦが弁体０１を開弁する方向に作用する。したがって、ソレノイド吸引力ＳＦが同じ場合、差圧が小さい場合は差圧が大きい場合方に比べて弁開度が小さくなり、ソレノイド吸引力ＳＦを小さくする補正が必要になる。
また、（ｂ）に示す常閉の弁は、上下差圧による流体力ＲＦが弁体０１を開弁する方向に作用する。したがって、ソレノイド吸引力ＳＦが同じ場合、差圧が小さい場合は差圧が大きい場合に比べて、上記と同様に弁開度が小さくなり、ソレノイド吸引力ＳＦを大きくする補正が必要となる。
ロ）上記イ）の問題を解決するための発明の第１段階として、電磁弁の上下差圧を検出して、これを考慮した補正を行うことが考えられるが、この上下差圧を圧力センサにより検出しようとすると、装置の高額化ならびに大型化を招いてしまうもので、安価な手段を用いて電磁弁の上下差圧を求めることが望まれるという新たな課題が生じる。
ハ）補正を行うにあたり、ゲインを変化させることが知られているが、本発明で問題とする電磁弁に対する上下差圧の影響のような、短期的な影響をゲイン変化により補正した場合、制御ハンチングが生じるおそれがある。
【０００６】
本願発明は、上述の従来の問題点に着目して成されたもので、電磁弁の作動状態が電磁弁の上下差圧の影響を受けないように補正することで制御精度の向上を図ることを主たる目的とするとともに、この補正を行うにあたり、制御ハンチングが生じないようにして制御品質の向上を図り、かつ、上下差圧の検出を、圧力センサを付加することのない安価で小型化可能な手段により解決することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明では、ブレーキ液圧を任意に増圧および減圧可能に構成されたブレーキユニットに設けられ、ブレーキ液の流量を調整する電磁弁と、この電磁弁に対する制御信号を演算する制御信号演算手段と、前記制御信号に基づいて前記電磁弁を駆動させる駆動制御手段と、を備えた電磁弁制御装置において、前記制御信号演算手段は、前記電磁弁の上流と下流との差圧に基づいて上下差圧補正量を演算し、この上下差圧補正量を前記制御信号に加算して前記電磁弁の吸引力の補正を行う差圧補正手段を備え、前記駆動制御手段は、前記電磁弁にデューティ比信号からなる駆動制御信号を出力し、前記上流または下流いずれか一方の液圧は予め設定され、前記流量に関する目標値として、前記液圧が予め設定された側と反対側の目標液圧を所定の入力に基づいて設定する目標値設定手段が設けられ、前記差圧補正手段は、前記予め設定された液圧と前記目標液圧とに基づいて前記差圧を求めることを特徴とする手段とした。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、ブレーキ液圧を任意に増圧および減圧可能に構成されたブレーキユニットに設けられ、ブレーキ液の流量を調整する電磁弁と、この電磁弁に対する制御信号を演算する制御信号演算手段と、前記制御信号に基づいて前記電磁弁を駆動させる駆動制御手段と、を備えた電磁弁制御装置において、前記制御信号演算手段は、前記電磁弁の上流と下流との差圧に基づいて上下差圧補正量を演算し、この上下差圧補正量を前記制御信号に加算して前記電磁弁の吸引力の補正を行う差圧補正手段を備え、前記駆動制御手段は、前記電磁弁にデューティ比信号からなる駆動制御信号を出力し、前記上流または下流いずれか一方の液圧を検出する液圧検出手段を設け、前記流量に関する目標値として、前記液圧検出手段によって検出される側と反対側の目標液圧を所定の入力に基づいて設定する目標値設定手段が設けられ、前記差圧補正手段は、前記予め設定された液圧と前記目標液圧とに基づいて前記差圧を求めることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の電磁弁制御装置において、前記電磁弁は、ホイルシリンダとリザーバとを結ぶ減圧回路の途中に設けられ、前記目標値設定手段は、前記目標値として前記ホイルシリンダに与える目標液圧を設定する構成であることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の電磁弁制御装置において、前記差圧補正手段は、前記目標液圧とリザーバ圧とに基づいて前記差圧を求める構成であることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の電磁弁制御装置において、前記差圧補正手段は、車両減速度に基づいて推定したホイルシリンダ圧とリザーバ圧とに基づいて前記差圧を求める構成であることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載の電磁弁制御装置において、前記リザーバ圧は大気圧であることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項７に記載の発明は、請求項２ないし６に記載の電磁弁制御装置において、前記電磁弁は、液圧源と前記ホイルシリンダとを結ぶ増圧回路の途中に設けられ、前記液圧検出手段は、前記液圧源の液圧を検出し、前記目標値設定手段は、前記目標値として前記ホイルシリンダに与える目標液圧を設定する構成であり、前記差圧補正手段は、前記液圧検出手段により検出された液圧と前記目標液圧とに基づいて前記差圧を求める構成であることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項８に記載の発明は、請求項１ないし７に記載の電磁弁制御装置において、前記電磁弁に流れる電流値をモニタ電流値として検出する電流検出手段が設けられ、前記電磁弁の指令電流である前記制御信号と、前記電磁弁の実電流である前記モニタ電流値と、に基づいて前記制御信号の電流フィードバック制御量を求める電流フィードバック制御手段が設けられ、前記制御信号演算手段は、ホイルシリンダ圧の目標値にフィードバック制御を施したホイルシリンダ液圧目標値フィードバック制御量と、前記上下差圧補正量とに基づいて前記制御信号を形成することを特徴とする。
【００１７】
【発明の作用および効果】
請求項１または２に記載の発明にあっては、制御信号演算手段が制御信号を演算し、駆動制御手段が制御信号に基づいて電磁弁を作動させて流体の流量を調整する。この流量調整時には、電磁弁には、その上流と下流との差圧に対応した流体力が作用している。そこで、本発明では、差圧補正手段により、差圧に基づいて制御信号を補正する。すなわち、電磁弁の弁体は、通電により生じる吸引力と上記流体力、および弁体を全開と全閉のいずれかに付勢する付勢力との釣り合いにより開度が決定される。そこで、差圧に応じて流体力が変化する分だけ、吸引力を補正して、所望の開度が得られるようにすることができ、これにより、制御精度を向上させることができる。
また、差圧補正手段により補正を行うにあたり、上下差圧補正量を制御信号に加算する。電磁弁の上下差圧は、調整する流量に応じ細かに変化する。したがって、このように短期的な変化に応じた補正を、上下差圧補正量を制御信号に加算することで行うことにより、例えば制御信号に乗じるゲインを変更するような補正に比べて、適正値に短時間で収束させることができるとともに、制御ハンチングが生じるのを抑えることができる。よって、高い補正制御品質が得られる。
また、駆動制御手段は、差圧補正が成された制御信号に基づいて、電磁弁に対してデューティ比信号からなる駆動制御信号を出力するもので、電磁弁は、その開度をデューティ比に基づいて比例制御される。このように、電磁弁を比例制御するから、上述の差圧補正もこの比例制御に基づいて有効に実施される。
また、目標値設定手段が、所定の入力に基づいて目標値を設定する。また、差圧補正手段は、目標値に基づいて上下差圧補正量を求め、制御信号演算手段は、この上下差圧補正量と目標値とに基づいて制御信号を形成する。すなわち、電磁弁は、目標値に基づいて作動しているため、上下差圧を目標値に基づいて推定することができるものであり、例えば、少なくとも電磁弁上下流のうち目標値の反対側である一方の液圧が分かれば差圧を推定することができる。したがって、圧力センサの数を減らして、コストダウンおよび装置の小型化を図ることができる。
【００２１】
請求項３に記載の発明にあっては、目標値設定手段は、例えば目標減速度に基づいてホイルシリンダに与える目標液圧を設定する。そこで、制御信号演算手段は、ブレーキ液圧を目標液圧とするための制御信号を演算し、この制御信号に基づいて電磁弁が駆動する。この電磁弁は、ブレーキ液圧を増圧および減圧可能なブレーキユニットにおいて減圧回路の途中に設けられており、この減圧弁を開弁すると、ホイルシリンダがリザーバと連通されてホイルシリンダにおけるブレーキ液圧の減圧を行うことができる。そこで、制御信号演算手段は、目標減速度と差圧補正量に基づいて制御信号を形成することにより、電磁弁にあっては、上流であるホイルシリンダと下流であるリザーバとの差圧に応じた補正が成され、精度の高い減圧量制御を実行することにより、精度の高い目標減速度制御が成される。よって、請求項３に記載の発明にあっては、ブレーキユニットにおける減速度制御において、制御の高い制御を実行することができるとともに、制御品質を向上させることができる。
【００２２】
また、上記のように請求項３に記載の発明にあっては、電磁弁の上下にあっては、上流であるホイルシリンダと下流であるリザーバとの差圧が生じる。したがって、差圧補正演算手段は、この差圧に応じた差圧補正量を演算するが、請求項４に記載の発明にあっては、目標液圧とリザーバ圧との差圧に基づいて差圧補正量を求める。また、請求項７に記載の発明にあっては、車両減速度に基づいて推定したホイルシリンダ圧とリザーバ圧との差圧により差圧補正量を演算する。
【００２３】
ここで、請求項４に記載の発明について説明すると、ホイルシリンダ圧は、目標液圧に基づいて制御されている。よって、実際にホイルシリンダ圧を検出しなくても、目標液圧と予め設定されたリザーバ圧とにより差圧を推定することができる。この場合、ブレーキユニットの作動によって実際にホイルシリンダ圧が目標液圧に制御される以前の段階で必要な差圧補正量を得ることができ、制御応答性に優れることとなり、制御ハンチングが生じにくくなる。さらに、ホイルシリンダ圧を検出する圧力センサが不要であり、その分、コストダウンを図ることができるとともに、装置の小型化を図ることができる。また、請求項６に記載の発明のように、リザーバ圧が大気圧に設定されている場合には、目標液圧とリザーバ圧との差圧として、そのまま目標液圧を用いることができ、この場合には、差圧を求めるのに演算が不要となるもので、制御の簡略化を図ることができる。
【００２４】
請求項７に記載の発明にあっては、目標値設定手段が、ホイルシリンダに与える所定の入力に基づいて目標液圧を設定する。また、電磁弁はこの目標液圧に応じて作動され、電磁弁が開弁すると増圧回路を介して液圧源からホイルシリンダに圧力が供給され、これによりホイルシリンダ圧の増圧が成される。ここで、差圧補正手段は、目標液圧と圧力センサが検出する液圧源圧との差圧に基づいて差圧補正量を求める。そして、制御信号演算手段は、この差圧補正量と前記目標液圧とに基づいて制御信号を形成する。このように、電磁弁では、上流である液圧源と下流であるホイルシリンダとの差圧に応じた補正が成され、精度の高い増圧量制御を実行することができ、精度の高い目標減速度制御が成される。よって、請求項７に記載の発明にあっては、ブレーキユニットにおける減速度制御において、制御の高い制御を実行することができるとともに、制御品質を向上させることができる。
【００２５】
請求項８に記載の発明では、電流検出手段により電磁弁に流れる電流値をモニタ電流値として検出し、フィードバック制御手段において、制御信号とモニタ電流値との関係から駆動制御信号を補正するフィードバック制御量を求め、差圧補正手段を含む制御信号演算手段では、目標値とフィードバック制御量と差圧補正量とに基づいて駆動制御信号を形成する。したがって、精度の高いフィードバック制御を行うことができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の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は本発明の電磁弁制御装置を適用した実施の形態のブレーキ制御装置を示すブレーキ配管図である。なお、この実施の形態は、請求項１，３，４および請求項６，８に記載の発明に対応している。図において、ＭＣはマスタシリンダでありブレーキペダルＢＰを踏み込むとブレーキ配管１，２を介してブレーキ液をホイルシリンダＷＣに向けて供給する周知のものである。なお、マスタシリンダＭＣにはブレーキ液を貯留するリザーバＲＥＳが設けられている。
【００２８】
前記ブレーキ配管１，２はいわゆるＸ配管と呼ばれる接続構造となっている。
すなわち、ブレーキ配管１は、左前輪のホイルシリンダＷＣ（ＦＬ）と右後輪のホイルシリンダＷＣ（ＲＲ）とを結び、ブレーキ配管２は、右前輪のホイルシリンダＷＣ（ＦＲ）と左後輪のホイルシリンダＷＣ（ＲＬ）とを結ぶよう構成されている。
【００２９】
前記ブレーキ配管１，２の途中には、アウト側ゲート弁３が設けられている。
このアウト側ゲート弁３は、ブレーキ配管１，２の連通・遮断を切り替える常開のソレノイド弁であり、また、後述するように制動制御時には、ＰＷＭ制御により開度を可変制御する。すなわち、アウト側ゲート弁３は、図Ｃ（ａ）に示すように、弁体がスプリングなどの付勢手段により全開方向に付勢され、かつ、図外のコイルに通電した際には、発生した吸引力により弁体が付勢力に抗して全閉方向に移動する構造の常開の比例電磁弁であり、この吸引力をＰＷＭ制御により可変制御することで開度が可変制御される。
前記アウト側ゲート弁３には、マスタシリンダＭＣ側（以下、これを上流という）からホイルシリンダＷＣ側（以下、これを下流という）へのブレーキ液の流通のみを許容する一方弁３ａが並列に設けられている。
【００３０】
また、前記ブレーキ配管１，２において、アウト側ゲート弁３の下流にはソレノイド駆動の常開のＯＮ・ＯＦＦ弁からなる流入弁５が設けられ、さらに、この流入弁５よりも下流位置とリザーバ７とを結ぶリターン通路１０の途中にはソレノイド駆動の常閉のＯＮ・ＯＦＦ弁からなる流出弁６が設けられている。
【００３１】
さらに、前記ブレーキ配管１，２には、液圧源としてポンプ４が接続されている。このポンプ４は、制動制御時のブレーキ液圧源となるとともに、ＡＢＳ制御を実行したときの戻しポンプを兼ねるものである。このポンプ４は、モータ８により作動するプランジャポンプであって、２つのプランジャ４ｐ，４ｐを備えるとともに、それぞれのプランジャ４ｐ，４ｐで吸入・吐出を行うポンプ室４ｒが、枝分かれされた吸入回路４ａ，４ｂを介して前記ブレーキ配管１，２においてアウト側ゲート弁３よりも上流の位置と、前記リザーバ７とに接続されている。
一方、吐出回路４ｃが、前記ブレーキ配管１，２において、前記アウト側ゲート弁３と流入弁５との間の位置に接続されている。前記吸入回路４ｂには、ブレーキ液がリザーバ７の方向へ流れるのを防止する逆止弁４ｄが設けられている。
また、前記吸入回路４ａには、この吸入回路４ａの連通・遮断を切り替えるイン側ゲート弁９が設けられている。このイン側ゲート弁９は、常閉のソレノイドバルブにより構成されている。
なお、上述した図２において四角枠で囲んだ構成はブレーキユニットＨ／Ｕとして１つのハウジングに組み込まれている。
【００３２】
このブレーキユニットＨ／Ｕにおける２つのゲート弁３，９、流入弁５、流出弁６およびモータ８の作動は、図示を省略したコントロールユニットにより制御される。
このコントロールユニットは、図示は省略するが、車輪速センサを含んで車両の走行状態を検出する走行状態検出手段に接続され、この走行状態検出手段からの入力に基づいて後述するＡＢＳ制御ならびに自動制動制御を実行する。
【００３３】
ＡＢＳ制御は、周知の制御であり、これを簡単に説明すると、本実施の形態では、車輪速センサからの入力に基づいて制動時の車輪ロックを判断し、車輪がロックしそうな状態になったら、ホイルシリンダ圧を減圧させて車輪ロックを回避した後、その対象となる車輪の車輪速が、車体速よりも所定値だけ低い、制動に最も有効な速度となるように適宜、減圧・保持・増圧を行うものである。
このＡＢＳ制御における減圧・保持・増圧を行うにあたり、減圧の場合は、流入弁５を閉弁させるとともに流出弁６を開弁させ、保持の場合は、両弁５，６を閉弁させ、増圧の場合は、流入弁５を開弁させるとともに流出弁６を閉弁させることにより行う。また、減圧の際には、ホイルシリンダＷＣのブレーキ液がリザーバ７に逃がされるが、このリザーバ７に溜まったブレーキ液は、ポンプ４の作動に基づいて随時ブレーキ配管１，２に戻される。
【００３４】
次に、上述した自動制動制御は、能動的制動制御の１つの態様であって、この自動制動制御は、図１に示すオートクルーズコントローラＡＣＣが先行車との車間距離を予め設定された理想的な車間距離に保ちながら先行車に追従する自動追従制御を実行するにあたり、車間距離が理想車間距離よりも縮まったときに自動的に目標減速度を設定し、この目標減速度が得られるように自動的に制動力を発生させる制御である。
この自動制動制御は、本実施の形態では、図１に示す能動制動制御手段２０により実行するもので、この能動制動制御手段２０は、図外の車輪速センサから車輪速信号を入力するとともに、オートクルーズコントローラＡＣＣから目標減速度を示す信号を入力して（本実施の形態では目標減速度が目標液圧ＰＴに換算されて入力されるものとする）、目標減速度が得られるように車輪速に基づいてフィードバックしながら、ホイルシリンダＷＣの増圧・保持・減圧を行う。
また、この自動制動制御を実行するにあたっては、流入弁５および流出弁６は、非通電状態として流入弁５を開弁させるとともに流出弁６を閉弁させておき、増圧の際には、アウト側ゲート弁３を閉弁させ、かつイン側ゲート弁９を開弁させるとともにポンプ４を作動させ、これによりブレーキ液をホイルシリンダＷＣに向けて供給し、さらに、ポンプ４のモータ８をＰＷＭ駆動させることにより増圧量を任意にコントロールする。この場合、さらに流入弁５の開度をＰＷＭ制御することにより増圧量をコントロールするようにしても良い。
一方、減圧する際には、イン側ゲート弁９を閉弁させるとともに、ポンプ４のモータ８を吐出量が発生しないアイドリング回転させ、さらに、アウト側ゲート弁３を開弁させることによりホイルシリンダＷＣのブレーキ液をマスタシリンダＭＣに向けて排出させ、さらに、アウト側ゲート弁３の開弁量をＰＷＭ制御することにより減圧量を任意にコントロールする。
なお、能動的制動制御としては、上述の自動制動制御の他に、駆動輪がスリップしたのを検出したときに駆動輪に制動力を発生させて駆動輪スリップを防止するトルクスリップ制御や、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たときに、所望の輪に制動力を発生させて、車両をニュートラル状態に戻す方向にヨーモーメントを発生させる車両運動制御などを実行してもよい。ちなみに、上記自動制動制御の場合は、全輪のホイルシリンダ圧を同圧に制御あるいは前後輪で所定の液圧差を持たせながら全ホイルシリンダＷＣに対して液圧を供給するのに対し、車両運動制御の場合は、任意の車輪に制動力を発生させる。また、トルクスリップ制御に関しては、駆動輪のホイルシリンダＷＣにのみ液圧を供給するものである。
【００３５】
次に、図１に基づき、能動制動制御手段２０の構成について説明する。この能動制動制御手段２０は、図示のように、オートクルーズコントローラＡＣＣから送られてくる目標減速度（目標液圧ＰＴ）に基づいて必要な制御量を演算するフィードフォワード制御量演算部（制御信号演算手段）２１と、車輪速センサから入力される車輪速信号から実際に発生している減速度を演算する減速度演算部２２と、フィードフォワード制御量と実際の減速度に基づいて制御誤差を埋めるフィードバック制御量を求めるホイルシリンダ液圧目標値のフィードバック制御量演算部２３と、目標値である目標減速度から差圧補正制御量、すなわちアウト側ゲート弁３を挟んでその上流（この上流は能動制動制御時における上流であるからポンプ４側となる）と下流（この下流とは能動制動制御時にあってはマスタシリンダＭＣ側となる）との圧力差に応じて同じ電流値でも弁開度が異なるために減速度から差圧を推定しさらにこの差圧から補正制御量を求める差圧補正制御量演算部（差圧補正手段）２４と、目標減速度とフィードフォワード制御量とフィードバック制御量と差圧補正制御量とから制御モード、すなわちホイルシリンダ圧を増圧するか保持するか減圧するかを判断する制御モード判断部２５と、同じく、目標減速度とフィードフォワード制御量とフィードバック制御量と差圧補正制御量とから増圧量をコントロールするモータ８および減圧量をコントロールするアウト側ゲート弁３に対して出力するデューティ比を演算するデューティ演算部（制御信号演算手段）２６と、モータ８に対して駆動信号を出力するモータＰＷＭ駆動回路２８と、アウト側ゲート弁３に対して駆動信号を出力するゲート弁ＰＷＭ駆動回路（駆動制御手段）２９と、アウト側ゲート弁３に出力する駆動制御信号に対してフィードバック補正を実行するフィードバック制御部（フィードバック制御手段）３０と、イン側ゲート弁９に対して駆動制御信号を出力するイン側ゲート弁駆動回路３１とを備えている。
【００３６】
次に、図３のフローチャートに基づいて上述した能動制動制御手段２０による自動制動制御の流れについて説明する。ステップ１０１では、フィードフォワード制御量演算部２１においてポンプ４に対するフィードフォワード制御量であるＳｆ＿Ｐおよびアウト側ゲート弁３に対するフィードフォワード制御量Ｓｆ＿Ｖを下記の演算式に基づいて演算する。
Ｓｆ＿Ｐ＝ＤＧＡＩＮＦ＿Ｐ×ＤＰＴＳｆ＿Ｖ＝ＤＧＡＩＮＦ＿Ｖ×ＤＰＴここで、ＤＰＴは目標液圧勾配、ＤＧＡＩＮＦ＿Ｐはポンプ４におけるフィードフォワードＤゲイン、ＤＧＡＩＮＦ＿Ｖはアウト側ゲート弁３におけるフィードフォワードＤゲインである。なお、前記目標液圧勾配ＤＰＴとは、現在の液圧と目標液圧とを結んで決定される液圧の傾きである。
【００３７】
続くステップ１０２では、アウト側ゲート弁３における差圧補正制御量Ｓｄ＿Ｖ［ただし、Ｓｄ＿Ｖ＝ｆｄ＿Ｖ（ＰＴ）］を差圧補正制御量演算部２４において求める。
ちなみに、この差圧補正特性は図４に示す差圧補正量マップとして記憶されている。この差圧補正量マップは、横軸が目標液圧ＰＴとなっているもので、すなわち、能動的制動制御時にあっては、アウト側ゲート弁３の下流であるマスタシリンダＭＣ側は大気圧となっているため、その上下差圧は、ポンプ４側の液圧に等しい。そこで、差圧補正制御量Ｓｄ＿Ｖは、目標液圧ＰＴに応じて設定されているものである。
次に、ステップ１０３では、ポンプ４における立ち上がり補正制御量Ｓｄ＿Ｐを［ただし、Ｓｄ＿Ｐ＝ｆｄ＿Ｐ（ＰＬ）］を求める。
ちなみに、この立ち上がり補正特性は図５に示すマップとして記憶されている。
この立ち上がり補正特性マップは、横軸が制御液圧ＰＬとなっているもので、すなわち、ポンプ４の吸入側は大気圧となっているため、ポンプ４にあっては制御液圧ＰＬに向けて吐出圧を立ち上げるものであるから、立ち上がり補正制御量Ｓｄ＿Ｐは、制御液圧ＰＬに応じて設定されているものである。
【００３８】
次のステップ１０４では、フィードバック制御量演算部２３においてポンプ４のフィードバック制御量Ｓｂ＿Ｐとアウト側ゲート弁３のフィードバック制御量Ｓｂ＿Ｖを下記の演算式により演算する。
Ｓｂ＿Ｐ＝ＰＧＡＩＮＢ＿Ｐ×（ＰＴ−ＰＬ）＋ＤＧＡＩＮＢ＿Ｐ（ＤＰＴ−ＤＰＬ）
Ｓｂ＿Ｖ＝ＰＧＡＩＮＢ＿Ｖ×（ＰＴ−ＰＬ）＋ＤＧＡＩＮＢ＿Ｖ（ＤＰＴ−ＤＰＬ）
次のステップ１０５では、フィードフォワード制御量演算部２１において得られたフィードフォワード制御量Ｓｆ＿Ｐ，Ｓｆ＿Ｖ、差圧補正制御量演算部２４で得られた差圧補正制御量Ｓｄ＿Ｖ、立ち上がり補正制御量Ｓｄ＿Ｐ、フィードバック制御量演算部２３で得られたフィードバック制御量Ｓｂ＿Ｐ，Ｓｂ＿Ｖを下記の演算式に示すように合算してポンプ制御量Ｓｔ＿Ｐおよびバルブ制御量Ｓｔ＿Ｖを求める。
【００３９】
続くステップ１０６〜１１１は、制御モード判断部２５における制御モード判断であって、まず、ステップ１０６では、目標液圧ＰＴが、予め設定された能動制動制御を実行するか実行しないかを判定する閾値であるＯＦＦ閾値ＴＨＯＦＦよりも大きいか否か判定し、ＹＥＳすなわちＰＴ＞ＴＨＯＦＦの場合は能動制動制御を実行すべくステップ１０７に進むが、ＮＯすなわちＰＴ≦ＴＨＯＦＦの場合はステップ１１６に進んで、非制御状態（ＯＦＦ）とする。
【００４０】
次に、ステップ１０７では、目標液圧勾配ＤＰＴが予め設定された急増圧閾値ＴＨＫＹＵ未満であるか否か判定し、ＹＥＳすなわちＤＰＴ＞ＴＨＫＹＵの場合は急増圧を行うべくステップ１１５に進み、一方、ＮＯすなわちＤＰＴ≦ＴＨＫＹＵの場合は、（通常の）増圧、保持、減圧の判断を行うべくステップ１０８に進む。
ステップ１０８では、目標液圧勾配ＤＰＴが予め設定された増圧閾値ＤＢＩＣよりも大きいか否か判定し、ＹＥＳすなわちＤＰＴ＞ＤＢＩＣの場合は増圧判断を行うべくステップ１０９に進み、ＮＯすなわちＤＰＴ≦ＤＢＩＣの場合は減圧あるいは保持の判断を行うべくステップ１１０に進む。
増圧判断を行うステップ１０９では、ポンプ４のフィードフォワード制御量Ｓｔ＿Ｐが、予め設定された増圧時保持閾値ＤＢＩＵよりも大きいか否かを判断し、ＹＥＳすなわちＳｔ＿Ｐ＞ＤＢＩＵの場合は増圧を実行すべくステップ１１４に進み、一方、ＮＯすなわちＳｔ＿Ｐ≦ＤＢＩＵの場合は、増圧制御に含まれる保持を実行すべくステップ１１３に進む。
【００４１】
次に、減圧と保持の判断を行うステップ１１０では、目標液圧勾配ＤＰＴが予め設定された減圧閾値ＤＢＤＣ未満であるか否か判断し、ＹＥＳすなわちＤＰＴ＜ＤＢＤＣの場合には減圧判断を実行すべくステップ１１１に進み、ＮＯすなわちＤＰＴ≧ＤＢＤＣの場合は、保持処理を実行すべくステップ１１３に進む。
さらに、減圧判断により進むステップ１１１では、アウト側ゲート弁３に対する制御信号Ｓｔ＿Ｖが減圧時保持閾値ＤＢＤＵよりも小さいか否か判定し、ＹＥＳすなわちＳｔ＿Ｖ＜ＤＢＤＵの場合は減圧処理を実行すべくステップ１１２に進み、ＮＯすなわちＳｔ＿Ｖ≦ＤＢＤＵの場合は減圧制御に含まれる保持処理を行うべくステップ１１３に進む。
【００４２】
このステップ１０６〜１１１における制御モード判断をマップとして示すのが図６であり、縦軸の目標減速度勾配ＤＰＴおよび横軸のフィードバック偏差（これは、目標減速度と実際の車両減速度との差である）とに基づいて、図示のように処理モードが設定されている。
この制御モードの設定による制御例、すなわち能動制動制御により制動を行った場合のブレーキ液圧変化ならびに制御モードの変化例を示すのが図７のタイムチャートであって、ｔ０からｔ１の区間は、制動開始直後において制動力を立ち上げるために急増圧処理が実施され、ｔ１〜ｔ２の区間は、増圧量のずれが大きいことにより増圧制御の中で保持処理が実施され、ｔ２〜ｔ３の区間は再び制動力を高めるために増圧処理が実施されている。その後、ｔ３〜ｔ４の区間では保持処理が実施されている。この保持処理は、例え目標液圧よりも実際の液圧が上回っていても、そのうち減圧処理が成されるから、この時点では減圧を行うことなく保持処理としている状態である。そして、ｔ４〜ｔ５の区間が、目標減速度の低下に基づいて減圧処理が実施されている区間であり、その後のｔ５〜ｔ６の区間では、減圧量のずれが大きくなって減圧制御の中で保持処理が実行され、その後のｔ６〜ｔ７の区間では、制動力を解放するための最後の減圧が行なわれている。
【００４３】
次に、ステップ１１２〜１１６は、上述の判断に基づく処理、すなわちデューティ演算部２６において、処理に応じたポンプ４ならびにアウト側ゲート弁３のそれぞれに出力するデューティ比を演算し、さらに、モータＰＷＭ駆動回路２８ならびにゲート弁ＰＷＭ駆動回路２９において、デューティ比信号を出力する処理を実行するものである。
【００４４】
ステップ１１２では、減圧処理を実行するもので、この場合、ポンプ制御ＯＮデューティ比ＤＵＴＹ＿Ｐを０％としてポンプ４を非駆動状態とし、減圧弁制御ＯＮデューティ比ＤＵＴＹ＿Ｖを図８に示すマップに基づいてバルブ制御信号Ｓｔ＿Ｖに応じて決定して目標減速度に応じた（実際にはこれに補正を加えている）開度とし、さらに、イン側ゲート弁９を閉弁させる。したがって、ホイルシリンダＷＣの液圧がアウト側ゲート弁３からマスタシリンダＭＣ側へ逃げて、減圧が成される。
【００４５】
ステップ１１３では、保持処理を実行するもので、この場合、ポンプ制御ＯＮデューティ比ＤＵＴＹ＿Ｐを０％としてポンプ４を非駆動状態とし、減圧弁制御ＯＮデューティ比ＤＵＴＹ＿Ｖを６０％としてアウト側ゲート弁３を全閉状態とし、さらに、イン側ゲート弁９を閉弁させる。したがって、ポンプ４からのブレーキ液の供給が無く、かつ、アウト側ゲート弁３からの逃げもなく、ホイルシリンダ圧は保持される。
【００４６】
ステップ１１４では、増圧処理を実行するもので、この場合、ポンプ制御ＯＮデューティ比ＤＵＴＹ＿Ｐを図９に示すマップに基づいてポンプ制御信号Ｓｔ＿Ｐに応じて決定してポンプ４において目標減速度に応じた吐出量が得られるようにし、減圧弁制御ＯＮデューティ比ＤＵＴＹ＿Ｖを６０％としてアウト側ゲート弁３を全閉状態とし、さらに、イン側ゲート弁９を開弁させる。したがって、アウト側ゲート弁３からの逃げがない状態でポンプ４からブレーキ液が供給されてホイルシリンダ圧が増圧される。
【００４７】
ステップ１１５では、急増圧処理を実行するもので、この場合、ポンプ制御ＯＮデューティ比ＤＵＴＹ＿Ｐを１００％として最大駆動させ、減圧弁制御ＯＮデューティ比ＤＵＴＹ＿Ｖを６０％としてアウト側ゲート弁３を全閉状態とし、さらに、イン側ゲート弁９を開弁させる。したがって、アウト側ゲート弁３からの逃げがない状態でポンプ４から最大供給量でブレーキ液が供給されてホイルシリンダ圧が急増圧される。
【００４８】
ステップ１１６では、ＯＦＦ処理を実行するもので、この場合、ポンプ制御ＯＮデューティ比ＤＵＴＹ＿Ｐを０％として駆動停止させ、減圧弁制御ＯＮデューティ比ＤＵＴＹ＿Ｖも０％としてアウト側ゲート弁３を全開状態とし、さらに、イン側ゲート弁９を閉弁させる。したがって、能動的な制動が全く成されず、運転者の制動操作に応じた制動力が発生する。
【００４９】
ちなみに、アウト側ゲート弁３における差圧特性は、図１０に示すようになるもので、図において太線で示しているのが、デューティ比と液圧勾配との関係を示す基準マップ特性である。この図では、アウト側ゲート弁３の上下差圧が、それぞれ１０，２０，３０，４０，１００ｋｇｆ／ｃｍ２である場合の特性を示している。このように、差圧が大きくなれば、アウト側ゲート弁３の開弁方向に作用する流体力が強くなるため、同じ液圧勾配を得るのに必要なデューティ比は大きくなる。
【００５０】
次に、実施の形態１の作動例を図１１のタイムチャートにより説明する。
すなわち、走行状態に応じ、オートクルーズコントローラＡＣＣから図示のような目標液圧ＰＴが入力される。これに応じて、フィードフォワード制御量演算部２１において図示のようなフィードフォワード制御量Ｓｆ＿Ｖが形成されるとともに、差圧補正制御量演算部２４において図示のような差圧補正量Ｓｄ＿Ｖが形成される。本実施の形態にあっては、このような差圧補正量Ｓｄ＿Ｖを予め加算しているため、目標液圧ＰＴと実際液圧との偏差が少なくなり、その結果フィードバック制御量Ｓｂ＿Ｖは、ほとんど発生していない。
したがって、制御ハンチングも発生することが無く、精度の高い制御を実行することができる。
特に、この実施の形態１にあっては、差圧を目標液圧ＰＴに基づいて形成しているため、実際にホイルシリンダ圧が発生して、実際にその差圧が生じる以前にこの差圧に応じた補正を実行することにより、補正遅れが無く、乗員が制動に違和感をおぼえることのない制御品質に優れた自動制動制御（能動制動制御）を実行することができる。
【００５１】
以下に、他の実施の形態について説明するが、これら他の実施の形態について説明するにあたり、実施の形態１と同じ構成には同じ符号を付けて説明を省略することとし、実施の形態１と構成が相違する点および作用効果が相違する点についてのみ説明する。
【００５２】
（実施の形態２）
図１２は実施の形態２のブレーキ制御装置における能動制動制御手段２２０を示すブロック図である。この実施の形態２は、特許請求の範囲の請求項１，３および請求項５，６に記載の発明に対応するもので、この実施の形態２にあっては、差圧補正制御量演算部２２４が実施の形態１と異なる。この差圧補正制御量演算部２２４は、減速度演算部２２から得られる実際の減速度を実際のホイルシリンダ圧とし、この減速度に基づいて上下差圧補正量を求めるようにしている。つまり、実施の形態１は、目標液圧ＰＴそのものが、アウト側ゲート弁３における上下差圧であるマスタシリンダ圧（大気圧）との差圧として制御しているのに対して、本実施の形態２にあっては、実際のホイルシリンダ圧に相当する減速度が、アウト側ゲート弁３における上下差圧（ホイルシリンダ圧とマスタシリンダ圧との差圧）としている。なお、この実施の形態２の場合、差圧補正制御量演算部２２４にあっては、差圧補正マップを用いて減速度から上下差圧補正量Ｓｄを求め、フィードフォワード制御量Ｓｆとフィードバック制御量Ｓｂと上下差圧補正量Ｓｄを加算して制御信号Ｓｔを形成し、基準マップを用いてこの制御信号Ｓｔからデューティ比を求める構成となっている。
【００５３】
この実施の形態２にあっては、実際のホイルシリンダ圧を考慮して差圧補正を行うから、信頼性の高い自動制動制御（能動制動制御）を実行することができる。
【００５４】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３について説明する。この実施の形態３は、請求項７に記載の発明に対応する例であり、図１３に示すように、電磁弁として増圧比例弁を用いた例である。すなわち、図１３は実施の形態３のブレーキ制御装置を示す概略図であって、図において３０１はホイルシリンダＷＣとリザーバＲＥＳとを結ぶ減圧回路、３０２は非ソレノイド通電時に閉弁状態となる常閉の減圧比例弁、３０３はホイルシリンダＷＣと液圧源３０４とを結ぶ増圧回路、３０５は非ソレノイド通電時に開弁状態となる常開の増圧比例弁である。なお、前記液圧源３０４としては、ポンプやアキュムレータを用いることができる。また、増圧回路３０３において液圧源３０４の近傍には、圧力センサ３０６が設けられている。
【００５５】
前記減圧比例弁３０２および増圧比例弁３０５の作動は、コントロールユニット３１０により制御される。このコントロールユニット３１０は、実施の形態１と同様に、増圧・保持・減圧判断を行うものとするが、実施の形態３では、増圧比例弁３０５を駆動させる際にも差圧補正を行うものである。この差圧補正は、増圧比例弁３０５の上下の差圧、すなわち液圧源３０４とホイルシリンダＷＣとの差圧△Ｐに基づいて行うが、本実施の形態３では、ホイルシリンダ圧として実施の形態１と同様に目標液圧ＰＴを用いる。よって、圧力センサ３０６が検出する液圧源圧力と、目標液圧との差圧△Ｐを求める。
また、この実施の形態３の場合は、差圧△Ｐを求めたら、図１４に示すマップに基づいて差圧信号補正係数を求め、これを制御信号に乗じる。
したがって、図１５に示すように、液圧源の圧力をＰ０とした場合、目標液圧ＰＴとの差圧△Ｐが図示のようにα、γ、βであるときには、それぞれ目標液圧勾配が図示のように、差圧が小さいほど目標液圧勾配が急になるように補正する。
つまり、常開の増圧比例弁３０５にあっては、流体力はソレノイドによる吸引力と同じ方向に作用する。よって、差圧が大きければ吸引力と下げ、差圧が大きければ吸引力を上げて、流体力と吸引力の合力が一定となるように補正する。
また、減圧比例弁３０２にあっても同様で、差圧による流体力は、ソレノイドによる吸引力と同方向に作用する。したがって、流体力と吸引力との合力が一定となるように補正する。
【００５６】
ここで、実施の形態１，２に示した差圧補正量を加算する補正と、実施の形態３に示した差圧補正係数を変更する補正との違いについて説明する。
まず、図１６は、差圧補正を全く行わない場合を示している。
目標減速度Ｇｃａｒ（目標液圧ＰＴに相当する）が（ａ）に示すように変化した場合、上下差圧による影響で（ｂ）に示すように目標液圧ｔａｒｇｅｔＰと実際のホイルシリンダ圧ｐｗｃとの間の差が大きくなる。なお、この時のポンプ４と減圧比例弁（アウト側ゲート弁３）に出力されるデューティ比を、それぞれｄｕｔｙ−ＰＵＭＰ，ｄｕｔｙ−Ｇとして（ｃ）に示している。
このように、差圧補正を行わない場合には、目標液圧ｔａｒｇｅｔＰと実際のホイルシリンダ圧ｐｗｃとの間の差が大きくなり、特に、減圧時の制動力のスムーズな減圧が達成されないおそれがあり、運転者に違和感を与える。つまり、自動走行制御時には、先行車との車間距離を目標の車間距離に安定させることが難しくなる場合があり、このような場合には、運転者が自動走行に対して違和感を持つおそれがある。
【００５７】
次に、図１７に示すのが、実施の形態３のように差圧に応じてゲインを変更した例である。
図１６に示したのと同様に目標減速度Ｇｃａｒ（目標液圧ＰＴに相当する）が（ａ）に示すように変化した場合、（ｂ）に示すように目標液圧ｔａｒｇｅｔＰと実際のホイルシリンダ圧ｐｗｃとの間に偏差が生じているが、その偏差は、図１６に示した差圧補正非実行時に比べると、極めて小さくなり、運転者に与える違和感は大幅に軽減されている。ただし、このゲイン補正場合、（ｃ）に示すようにアウト側ゲート弁３（減圧比例弁３０２）に出力するデューティ比ｄｕｔｙ−Ｇの変化が大きくなっている。つまり、アウト側ゲート弁３（減圧比例弁３０２）の作動頻度が大きくなり、一部、制御ハンチングが生じている。
【００５８】
それに対して、図１８は、差圧補正量を加算する差圧補正を行った例を示すもので、図１６，１７と同様の目標減速度Ｇｃａｒが発生しても、（ｂ）に示すように目標液圧ｔａｒｇｅｔＰと実際のホイルシリンダ圧ｐｗｃとの間に偏差が生じることが無く、（ｃ）に示すようにアウト側ゲート弁３に出力するデューティ比は、図中太線で示すように変化が少なく、制御が安定し、制御ハンチングも殆ど生じていない。
【００５９】
以上図面により実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態の構成に限定されるものではない。
例えば、実施の形態では、ブレーキ制御装置の電磁弁（アウト側ゲート弁３）に適用した例を示したが、自動変速機におけるロックアップクラッチスリップ制御用電磁弁，アキュム背圧制御用電磁弁，スロットル圧発生用電磁弁や、内燃機関の吸入空気量制御用電磁弁などの他の車載機器の電磁弁に適用することはもちろんのこと、車載装置以外の産業機器などの電磁弁にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１の能動制動制御手段を示す制御ブロック図である。
【図２】実施の形態１のブレーキ制御装置を示すブレーキ配管図である。
【図３】実施の形態１の自動制動制御流れを示すフローチャートである。
【図４】実施の形態１の差圧補正量マップである。
【図５】実施の形態１の立ち上がり制御補正量マップである。
【図６】実施の形態１の制御モードマップである。
【図７】実施の形態１の制御モード切替例を示すタイムチャートである。
【図８】実施の形態１のアウト側ゲート弁に対するデューティ特性を示す基準マップである。
【図９】実施の形態１のポンプに対するデューティ特性を示す基準マップである。
【図１０】実施の形態１におけるデューティ比に応じた液圧勾配の差圧特性図である。
【図１１】実施の形態１の作動例を示すタイムチャートである。
【図１２】実施の形態２の能動制動制御手段を示す制御ブロック図である。
【図１３】実施の形態３のブレーキ制御装置を示す概略図である。
【図１４】実施の形態３の差圧補正係数特性マップである。
【図１５】実施の形態３の作動説明図である。
【図１６】差圧補正を実行しない場合の制御例を示すタイムチャートである。
【図１７】差圧補正をゲイン補正により行なった制御例を示すタイムチャートである。
【図１８】差圧補正を加算補正により行なった制御例を示すタイムチャートである。
【図１９】従来技術の課題を説明する図である。
【符号の説明】
１ ブレーキ配管
２ ブレーキ配管
３ アウト側ゲート弁
３ａ 一方弁
４ ポンプ
４ａ，４ｂ 吸入回路
４ｃ 吐出回路
４ｄ 逆止弁
４ｐ，４ｐ プランジャ
４ｒ ポンプ室
５ 流入弁
６ 流出弁
７ リザーバ
８ モータ
９ イン側ゲート弁
１０ リターン通路
２０ 能動制動制御手段
２１ フィードフォワード制御量演算部
２２ 減速度演算部
２３ フィードバック制御量演算部
２４ 差圧補正制御量演算部
２５ 制御モード判断部
２６ デューティ演算部
２８ モータＰＷＭ駆動回路
２９ ゲート弁ＰＷＭ駆動回路
３１ イン側ゲート弁駆動回路
２２０ 能動制動制御手段
２２４ 差圧補正制御量演算部
３０２ 減圧比例弁
３０３ 増圧回路
３０４ 液圧源
３０５ 増圧比例弁
３０６ 圧力センサ
３１０ コントロールユニット
ＡＣＣ オートクルーズコントローラ
ＢＰ ブレーキペダル
Ｈ／Ｕ ブレーキユニット
ＭＣ マスタシリンダ
ＲＥＳ リザーバ
ＷＣ ホイルシリンダ
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁弁制御装置に関し、特に、電磁弁の作動状態の補正技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両や産業機器などにおいて油圧制御などの種々の目的で電磁弁が用いられている。
例えば、車両にあっては、ホイルシリンダ圧制御用電磁弁や、自動変速機におけるロックアップクラッチスリップ制御用電磁弁，アキュム背圧制御用電磁弁，スロットル圧発生用電磁弁や、内燃機関の吸入空気量制御用電磁弁などにおいて用いられている。また、これらは、高い制御性を得るためにデューティ制御などにより、電流値を制御して開度の可変制御が行われている。
そして、これらの電流制御型の電磁弁を用いて制御を実行するにあたり、その制御精度の向上を図るためにフィードバック制御が実行されている。このようなフィードバック制御を実行する従来技術としては、例えば、特開平１０−２７８７６４号公報に記載のものが知られている。
この従来技術は、車両のブレーキ液圧システムに適用されるもので、ブレーキ液圧を制御する電磁弁を、増圧状態、減圧状態、保持状態に制御するために、目標液圧を設定する手段と、目標液圧と実際液圧との偏差を求め、偏差を無くす方向に出力液圧を補正する補正手段とを備え、実際液圧と目標液圧との間に液圧偏差が存在していても、目標液圧が実際液圧に近付く向きに変化している場合には電磁弁を保持状態とし、目標液圧が実際液圧から離れる向きに変化している場合に限り電磁弁を増圧状態あるいは減圧状態として両液圧を近づける方向に補正する待ち型制御手段を設けたことを特徴とするものである。
【０００３】
この従来技術は、上述のような手段を採用したことにより、増圧と減圧が頻繁に繰り返される制御ハンチングの発生を防止して、制御品質を向上させることができ、また、電磁弁の作動音の発生やエネルギ消費を低減させることができるという特徴を有するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来技術にあっては、以下に述べる解決すべき課題を有していた。
イ）電磁弁の開度は、ソレノイドで発生する吸引力に加えて、電磁弁の上流と下流との差圧である上下差圧による流体力により決定される。したがって、ソレノイドに同じ電流を通電して発生する吸引力を同じに制御していても、このときの電磁弁の上下差圧の状態によって弁開度（つまり、出力液圧勾配）が変わってしまう。したがって、上述の従来技術による補正を実行しても、実際液圧が目標液圧に一致し難い場合があり、この場合、電磁弁の作動頻度が高くなり、騒音の発生ならびにエネルギ消費の増加という問題が発生するものであり、実際液圧を目標液圧に一致させるようにする制御精度の向上が望まれていた。
【０００５】
なお、上述の流体力について説明を加えると、図１９において（ａ）は常開の弁を示し、同図（ｂ）は常閉の弁を示し、両図において流体は下方から上方へ流れる構成となっている。（ａ）に示す常開の弁は、上下差圧による流体力ＲＦが弁体０１を開弁する方向に作用する。したがって、ソレノイド吸引力ＳＦが同じ場合、差圧が小さい場合は差圧が大きい場合方に比べて弁開度が小さくなり、ソレノイド吸引力ＳＦを小さくする補正が必要になる。
また、（ｂ）に示す常閉の弁は、上下差圧による流体力ＲＦが弁体０１を開弁する方向に作用する。したがって、ソレノイド吸引力ＳＦが同じ場合、差圧が小さい場合は差圧が大きい場合に比べて、上記と同様に弁開度が小さくなり、ソレノイド吸引力ＳＦを大きくする補正が必要となる。
ロ）上記イ）の問題を解決するための発明の第１段階として、電磁弁の上下差圧を検出して、これを考慮した補正を行うことが考えられるが、この上下差圧を圧力センサにより検出しようとすると、装置の高額化ならびに大型化を招いてしまうもので、安価な手段を用いて電磁弁の上下差圧を求めることが望まれるという新たな課題が生じる。
ハ）補正を行うにあたり、ゲインを変化させることが知られているが、本発明で問題とする電磁弁に対する上下差圧の影響のような、短期的な影響をゲイン変化により補正した場合、制御ハンチングが生じるおそれがある。
【０００６】
本願発明は、上述の従来の問題点に着目して成されたもので、電磁弁の作動状態が電磁弁の上下差圧の影響を受けないように補正することで制御精度の向上を図ることを主たる目的とするとともに、この補正を行うにあたり、制御ハンチングが生じないようにして制御品質の向上を図り、かつ、上下差圧の検出を、圧力センサを付加することのない安価で小型化可能な手段により解決することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明では、ブレーキ液圧を任意に増圧および減圧可能に構成されたブレーキユニットに設けられ、ブレーキ液の流量を調整する電磁弁と、この電磁弁に対する制御信号を演算する制御信号演算手段と、前記制御信号に基づいて前記電磁弁を駆動させる駆動制御手段と、を備えた電磁弁制御装置において、前記制御信号演算手段は、前記電磁弁の上流と下流との差圧に基づいて上下差圧補正量を演算し、この上下差圧補正量を前記制御信号に加算して前記電磁弁の吸引力の補正を行う差圧補正手段を備え、前記駆動制御手段は、前記電磁弁にデューティ比信号からなる駆動制御信号を出力し、前記上流または下流いずれか一方の液圧は予め設定され、前記流量に関する目標値として、前記液圧が予め設定された側と反対側の目標液圧を所定の入力に基づいて設定する目標値設定手段が設けられ、前記差圧補正手段は、前記予め設定された液圧と前記目標液圧とに基づいて前記差圧を求めることを特徴とする手段とした。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、ブレーキ液圧を任意に増圧および減圧可能に構成されたブレーキユニットに設けられ、ブレーキ液の流量を調整する電磁弁と、この電磁弁に対する制御信号を演算する制御信号演算手段と、前記制御信号に基づいて前記電磁弁を駆動させる駆動制御手段と、を備えた電磁弁制御装置において、前記制御信号演算手段は、前記電磁弁の上流と下流との差圧に基づいて上下差圧補正量を演算し、この上下差圧補正量を前記制御信号に加算して前記電磁弁の吸引力の補正を行う差圧補正手段を備え、前記駆動制御手段は、前記電磁弁にデューティ比信号からなる駆動制御信号を出力し、前記上流または下流いずれか一方の液圧を検出する液圧検出手段を設け、前記流量に関する目標値として、前記液圧検出手段によって検出される側と反対側の目標液圧を所定の入力に基づいて設定する目標値設定手段が設けられ、前記差圧補正手段は、前記予め設定された液圧と前記目標液圧とに基づいて前記差圧を求めることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の電磁弁制御装置において、前記電磁弁は、ホイルシリンダとリザーバとを結ぶ減圧回路の途中に設けられ、前記目標値設定手段は、前記目標値として前記ホイルシリンダに与える目標液圧を設定する構成であることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の電磁弁制御装置において、前記差圧補正手段は、前記目標液圧とリザーバ圧とに基づいて前記差圧を求める構成であることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の電磁弁制御装置において、前記差圧補正手段は、車両減速度に基づいて推定したホイルシリンダ圧とリザーバ圧とに基づいて前記差圧を求める構成であることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載の電磁弁制御装置において、前記リザーバ圧は大気圧であることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項７に記載の発明は、請求項２ないし６に記載の電磁弁制御装置において、前記電磁弁は、液圧源と前記ホイルシリンダとを結ぶ増圧回路の途中に設けられ、前記液圧検出手段は、前記液圧源の液圧を検出し、前記目標値設定手段は、前記目標値として前記ホイルシリンダに与える目標液圧を設定する構成であり、前記差圧補正手段は、前記液圧検出手段により検出された液圧と前記目標液圧とに基づいて前記差圧を求める構成であることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項８に記載の発明は、請求項１ないし７に記載の電磁弁制御装置において、前記電磁弁に流れる電流値をモニタ電流値として検出する電流検出手段が設けられ、前記電磁弁の指令電流である前記制御信号と、前記電磁弁の実電流である前記モニタ電流値と、に基づいて前記制御信号の電流フィードバック制御量を求める電流フィードバック制御手段が設けられ、前記制御信号演算手段は、ホイルシリンダ圧の目標値にフィードバック制御を施したホイルシリンダ液圧目標値フィードバック制御量と、前記上下差圧補正量とに基づいて前記制御信号を形成することを特徴とする。
【００１７】
【発明の作用および効果】
請求項１または２に記載の発明にあっては、制御信号演算手段が制御信号を演算し、駆動制御手段が制御信号に基づいて電磁弁を作動させて流体の流量を調整する。この流量調整時には、電磁弁には、その上流と下流との差圧に対応した流体力が作用している。そこで、本発明では、差圧補正手段により、差圧に基づいて制御信号を補正する。すなわち、電磁弁の弁体は、通電により生じる吸引力と上記流体力、および弁体を全開と全閉のいずれかに付勢する付勢力との釣り合いにより開度が決定される。そこで、差圧に応じて流体力が変化する分だけ、吸引力を補正して、所望の開度が得られるようにすることができ、これにより、制御精度を向上させることができる。
また、差圧補正手段により補正を行うにあたり、上下差圧補正量を制御信号に加算する。電磁弁の上下差圧は、調整する流量に応じ細かに変化する。したがって、このように短期的な変化に応じた補正を、上下差圧補正量を制御信号に加算することで行うことにより、例えば制御信号に乗じるゲインを変更するような補正に比べて、適正値に短時間で収束させることができるとともに、制御ハンチングが生じるのを抑えることができる。よって、高い補正制御品質が得られる。
また、駆動制御手段は、差圧補正が成された制御信号に基づいて、電磁弁に対してデューティ比信号からなる駆動制御信号を出力するもので、電磁弁は、その開度をデューティ比に基づいて比例制御される。このように、電磁弁を比例制御するから、上述の差圧補正もこの比例制御に基づいて有効に実施される。
また、目標値設定手段が、所定の入力に基づいて目標値を設定する。また、差圧補正手段は、目標値に基づいて上下差圧補正量を求め、制御信号演算手段は、この上下差圧補正量と目標値とに基づいて制御信号を形成する。すなわち、電磁弁は、目標値に基づいて作動しているため、上下差圧を目標値に基づいて推定することができるものであり、例えば、少なくとも電磁弁上下流のうち目標値の反対側である一方の液圧が分かれば差圧を推定することができる。したがって、圧力センサの数を減らして、コストダウンおよび装置の小型化を図ることができる。
【００２１】
請求項３に記載の発明にあっては、目標値設定手段は、例えば目標減速度に基づいてホイルシリンダに与える目標液圧を設定する。そこで、制御信号演算手段は、ブレーキ液圧を目標液圧とするための制御信号を演算し、この制御信号に基づいて電磁弁が駆動する。この電磁弁は、ブレーキ液圧を増圧および減圧可能なブレーキユニットにおいて減圧回路の途中に設けられており、この減圧弁を開弁すると、ホイルシリンダがリザーバと連通されてホイルシリンダにおけるブレーキ液圧の減圧を行うことができる。そこで、制御信号演算手段は、目標減速度と差圧補正量に基づいて制御信号を形成することにより、電磁弁にあっては、上流であるホイルシリンダと下流であるリザーバとの差圧に応じた補正が成され、精度の高い減圧量制御を実行することにより、精度の高い目標減速度制御が成される。よって、請求項３に記載の発明にあっては、ブレーキユニットにおける減速度制御において、制御の高い制御を実行することができるとともに、制御品質を向上させることができる。
【００２２】
また、上記のように請求項３に記載の発明にあっては、電磁弁の上下にあっては、上流であるホイルシリンダと下流であるリザーバとの差圧が生じる。したがって、差圧補正演算手段は、この差圧に応じた差圧補正量を演算するが、請求項４に記載の発明にあっては、目標液圧とリザーバ圧との差圧に基づいて差圧補正量を求める。また、請求項７に記載の発明にあっては、車両減速度に基づいて推定したホイルシリンダ圧とリザーバ圧との差圧により差圧補正量を演算する。
【００２３】
ここで、請求項４に記載の発明について説明すると、ホイルシリンダ圧は、目標液圧に基づいて制御されている。よって、実際にホイルシリンダ圧を検出しなくても、目標液圧と予め設定されたリザーバ圧とにより差圧を推定することができる。この場合、ブレーキユニットの作動によって実際にホイルシリンダ圧が目標液圧に制御される以前の段階で必要な差圧補正量を得ることができ、制御応答性に優れることとなり、制御ハンチングが生じにくくなる。さらに、ホイルシリンダ圧を検出する圧力センサが不要であり、その分、コストダウンを図ることができるとともに、装置の小型化を図ることができる。また、請求項６に記載の発明のように、リザーバ圧が大気圧に設定されている場合には、目標液圧とリザーバ圧との差圧として、そのまま目標液圧を用いることができ、この場合には、差圧を求めるのに演算が不要となるもので、制御の簡略化を図ることができる。
【００２４】
請求項７に記載の発明にあっては、目標値設定手段が、ホイルシリンダに与える所定の入力に基づいて目標液圧を設定する。また、電磁弁はこの目標液圧に応じて作動され、電磁弁が開弁すると増圧回路を介して液圧源からホイルシリンダに圧力が供給され、これによりホイルシリンダ圧の増圧が成される。ここで、差圧補正手段は、目標液圧と圧力センサが検出する液圧源圧との差圧に基づいて差圧補正量を求める。そして、制御信号演算手段は、この差圧補正量と前記目標液圧とに基づいて制御信号を形成する。このように、電磁弁では、上流である液圧源と下流であるホイルシリンダとの差圧に応じた補正が成され、精度の高い増圧量制御を実行することができ、精度の高い目標減速度制御が成される。よって、請求項７に記載の発明にあっては、ブレーキユニットにおける減速度制御において、制御の高い制御を実行することができるとともに、制御品質を向上させることができる。
【００２５】
請求項８に記載の発明では、電流検出手段により電磁弁に流れる電流値をモニタ電流値として検出し、フィードバック制御手段において、制御信号とモニタ電流値との関係から駆動制御信号を補正するフィードバック制御量を求め、差圧補正手段を含む制御信号演算手段では、目標値とフィードバック制御量と差圧補正量とに基づいて駆動制御信号を形成する。したがって、精度の高いフィードバック制御を行うことができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の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は本発明の電磁弁制御装置を適用した実施の形態のブレーキ制御装置を示すブレーキ配管図である。なお、この実施の形態は、請求項１，３，４および請求項６，８に記載の発明に対応している。図において、ＭＣはマスタシリンダでありブレーキペダルＢＰを踏み込むとブレーキ配管１，２を介してブレーキ液をホイルシリンダＷＣに向けて供給する周知のものである。なお、マスタシリンダＭＣにはブレーキ液を貯留するリザーバＲＥＳが設けられている。
【００２８】
前記ブレーキ配管１，２はいわゆるＸ配管と呼ばれる接続構造となっている。
すなわち、ブレーキ配管１は、左前輪のホイルシリンダＷＣ（ＦＬ）と右後輪のホイルシリンダＷＣ（ＲＲ）とを結び、ブレーキ配管２は、右前輪のホイルシリンダＷＣ（ＦＲ）と左後輪のホイルシリンダＷＣ（ＲＬ）とを結ぶよう構成されている。
【００２９】
前記ブレーキ配管１，２の途中には、アウト側ゲート弁３が設けられている。
このアウト側ゲート弁３は、ブレーキ配管１，２の連通・遮断を切り替える常開のソレノイド弁であり、また、後述するように制動制御時には、ＰＷＭ制御により開度を可変制御する。すなわち、アウト側ゲート弁３は、図Ｃ（ａ）に示すように、弁体がスプリングなどの付勢手段により全開方向に付勢され、かつ、図外のコイルに通電した際には、発生した吸引力により弁体が付勢力に抗して全閉方向に移動する構造の常開の比例電磁弁であり、この吸引力をＰＷＭ制御により可変制御することで開度が可変制御される。
前記アウト側ゲート弁３には、マスタシリンダＭＣ側（以下、これを上流という）からホイルシリンダＷＣ側（以下、これを下流という）へのブレーキ液の流通のみを許容する一方弁３ａが並列に設けられている。
【００３０】
また、前記ブレーキ配管１，２において、アウト側ゲート弁３の下流にはソレノイド駆動の常開のＯＮ・ＯＦＦ弁からなる流入弁５が設けられ、さらに、この流入弁５よりも下流位置とリザーバ７とを結ぶリターン通路１０の途中にはソレノイド駆動の常閉のＯＮ・ＯＦＦ弁からなる流出弁６が設けられている。
【００３１】
さらに、前記ブレーキ配管１，２には、液圧源としてポンプ４が接続されている。このポンプ４は、制動制御時のブレーキ液圧源となるとともに、ＡＢＳ制御を実行したときの戻しポンプを兼ねるものである。このポンプ４は、モータ８により作動するプランジャポンプであって、２つのプランジャ４ｐ，４ｐを備えるとともに、それぞれのプランジャ４ｐ，４ｐで吸入・吐出を行うポンプ室４ｒが、枝分かれされた吸入回路４ａ，４ｂを介して前記ブレーキ配管１，２においてアウト側ゲート弁３よりも上流の位置と、前記リザーバ７とに接続されている。
一方、吐出回路４ｃが、前記ブレーキ配管１，２において、前記アウト側ゲート弁３と流入弁５との間の位置に接続されている。前記吸入回路４ｂには、ブレーキ液がリザーバ７の方向へ流れるのを防止する逆止弁４ｄが設けられている。
また、前記吸入回路４ａには、この吸入回路４ａの連通・遮断を切り替えるイン側ゲート弁９が設けられている。このイン側ゲート弁９は、常閉のソレノイドバルブにより構成されている。
なお、上述した図２において四角枠で囲んだ構成はブレーキユニットＨ／Ｕとして１つのハウジングに組み込まれている。
【００３２】
このブレーキユニットＨ／Ｕにおける２つのゲート弁３，９、流入弁５、流出弁６およびモータ８の作動は、図示を省略したコントロールユニットにより制御される。
このコントロールユニットは、図示は省略するが、車輪速センサを含んで車両の走行状態を検出する走行状態検出手段に接続され、この走行状態検出手段からの入力に基づいて後述するＡＢＳ制御ならびに自動制動制御を実行する。
【００３３】
ＡＢＳ制御は、周知の制御であり、これを簡単に説明すると、本実施の形態では、車輪速センサからの入力に基づいて制動時の車輪ロックを判断し、車輪がロックしそうな状態になったら、ホイルシリンダ圧を減圧させて車輪ロックを回避した後、その対象となる車輪の車輪速が、車体速よりも所定値だけ低い、制動に最も有効な速度となるように適宜、減圧・保持・増圧を行うものである。
このＡＢＳ制御における減圧・保持・増圧を行うにあたり、減圧の場合は、流入弁５を閉弁させるとともに流出弁６を開弁させ、保持の場合は、両弁５，６を閉弁させ、増圧の場合は、流入弁５を開弁させるとともに流出弁６を閉弁させることにより行う。また、減圧の際には、ホイルシリンダＷＣのブレーキ液がリザーバ７に逃がされるが、このリザーバ７に溜まったブレーキ液は、ポンプ４の作動に基づいて随時ブレーキ配管１，２に戻される。
【００３４】
次に、上述した自動制動制御は、能動的制動制御の１つの態様であって、この自動制動制御は、図１に示すオートクルーズコントローラＡＣＣが先行車との車間距離を予め設定された理想的な車間距離に保ちながら先行車に追従する自動追従制御を実行するにあたり、車間距離が理想車間距離よりも縮まったときに自動的に目標減速度を設定し、この目標減速度が得られるように自動的に制動力を発生させる制御である。
この自動制動制御は、本実施の形態では、図１に示す能動制動制御手段２０により実行するもので、この能動制動制御手段２０は、図外の車輪速センサから車輪速信号を入力するとともに、オートクルーズコントローラＡＣＣから目標減速度を示す信号を入力して（本実施の形態では目標減速度が目標液圧ＰＴに換算されて入力されるものとする）、目標減速度が得られるように車輪速に基づいてフィードバックしながら、ホイルシリンダＷＣの増圧・保持・減圧を行う。
また、この自動制動制御を実行するにあたっては、流入弁５および流出弁６は、非通電状態として流入弁５を開弁させるとともに流出弁６を閉弁させておき、増圧の際には、アウト側ゲート弁３を閉弁させ、かつイン側ゲート弁９を開弁させるとともにポンプ４を作動させ、これによりブレーキ液をホイルシリンダＷＣに向けて供給し、さらに、ポンプ４のモータ８をＰＷＭ駆動させることにより増圧量を任意にコントロールする。この場合、さらに流入弁５の開度をＰＷＭ制御することにより増圧量をコントロールするようにしても良い。
一方、減圧する際には、イン側ゲート弁９を閉弁させるとともに、ポンプ４のモータ８を吐出量が発生しないアイドリング回転させ、さらに、アウト側ゲート弁３を開弁させることによりホイルシリンダＷＣのブレーキ液をマスタシリンダＭＣに向けて排出させ、さらに、アウト側ゲート弁３の開弁量をＰＷＭ制御することにより減圧量を任意にコントロールする。
なお、能動的制動制御としては、上述の自動制動制御の他に、駆動輪がスリップしたのを検出したときに駆動輪に制動力を発生させて駆動輪スリップを防止するトルクスリップ制御や、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たときに、所望の輪に制動力を発生させて、車両をニュートラル状態に戻す方向にヨーモーメントを発生させる車両運動制御などを実行してもよい。ちなみに、上記自動制動制御の場合は、全輪のホイルシリンダ圧を同圧に制御あるいは前後輪で所定の液圧差を持たせながら全ホイルシリンダＷＣに対して液圧を供給するのに対し、車両運動制御の場合は、任意の車輪に制動力を発生させる。また、トルクスリップ制御に関しては、駆動輪のホイルシリンダＷＣにのみ液圧を供給するものである。
【００３５】
次に、図１に基づき、能動制動制御手段２０の構成について説明する。この能動制動制御手段２０は、図示のように、オートクルーズコントローラＡＣＣから送られてくる目標減速度（目標液圧ＰＴ）に基づいて必要な制御量を演算するフィードフォワード制御量演算部（制御信号演算手段）２１と、車輪速センサから入力される車輪速信号から実際に発生している減速度を演算する減速度演算部２２と、フィードフォワード制御量と実際の減速度に基づいて制御誤差を埋めるフィードバック制御量を求めるホイルシリンダ液圧目標値のフィードバック制御量演算部２３と、目標値である目標減速度から差圧補正制御量、すなわちアウト側ゲート弁３を挟んでその上流（この上流は能動制動制御時における上流であるからポンプ４側となる）と下流（この下流とは能動制動制御時にあってはマスタシリンダＭＣ側となる）との圧力差に応じて同じ電流値でも弁開度が異なるために減速度から差圧を推定しさらにこの差圧から補正制御量を求める差圧補正制御量演算部（差圧補正手段）２４と、目標減速度とフィードフォワード制御量とフィードバック制御量と差圧補正制御量とから制御モード、すなわちホイルシリンダ圧を増圧するか保持するか減圧するかを判断する制御モード判断部２５と、同じく、目標減速度とフィードフォワード制御量とフィードバック制御量と差圧補正制御量とから増圧量をコントロールするモータ８および減圧量をコントロールするアウト側ゲート弁３に対して出力するデューティ比を演算するデューティ演算部（制御信号演算手段）２６と、モータ８に対して駆動信号を出力するモータＰＷＭ駆動回路２８と、アウト側ゲート弁３に対して駆動信号を出力するゲート弁ＰＷＭ駆動回路（駆動制御手段）２９と、アウト側ゲート弁３に出力する駆動制御信号に対してフィードバック補正を実行するフィードバック制御部（フィードバック制御手段）３０と、イン側ゲート弁９に対して駆動制御信号を出力するイン側ゲート弁駆動回路３１とを備えている。
【００３６】
次に、図３のフローチャートに基づいて上述した能動制動制御手段２０による自動制動制御の流れについて説明する。ステップ１０１では、フィードフォワード制御量演算部２１においてポンプ４に対するフィードフォワード制御量であるＳｆ＿Ｐおよびアウト側ゲート弁３に対するフィードフォワード制御量Ｓｆ＿Ｖを下記の演算式に基づいて演算する。
Ｓｆ＿Ｐ＝ＤＧＡＩＮＦ＿Ｐ×ＤＰＴＳｆ＿Ｖ＝ＤＧＡＩＮＦ＿Ｖ×ＤＰＴここで、ＤＰＴは目標液圧勾配、ＤＧＡＩＮＦ＿Ｐはポンプ４におけるフィードフォワードＤゲイン、ＤＧＡＩＮＦ＿Ｖはアウト側ゲート弁３におけるフィードフォワードＤゲインである。なお、前記目標液圧勾配ＤＰＴとは、現在の液圧と目標液圧とを結んで決定される液圧の傾きである。
【００３７】
続くステップ１０２では、アウト側ゲート弁３における差圧補正制御量Ｓｄ＿Ｖ［ただし、Ｓｄ＿Ｖ＝ｆｄ＿Ｖ（ＰＴ）］を差圧補正制御量演算部２４において求める。
ちなみに、この差圧補正特性は図４に示す差圧補正量マップとして記憶されている。この差圧補正量マップは、横軸が目標液圧ＰＴとなっているもので、すなわち、能動的制動制御時にあっては、アウト側ゲート弁３の下流であるマスタシリンダＭＣ側は大気圧となっているため、その上下差圧は、ポンプ４側の液圧に等しい。そこで、差圧補正制御量Ｓｄ＿Ｖは、目標液圧ＰＴに応じて設定されているものである。
次に、ステップ１０３では、ポンプ４における立ち上がり補正制御量Ｓｄ＿Ｐを［ただし、Ｓｄ＿Ｐ＝ｆｄ＿Ｐ（ＰＬ）］を求める。
ちなみに、この立ち上がり補正特性は図５に示すマップとして記憶されている。
この立ち上がり補正特性マップは、横軸が制御液圧ＰＬとなっているもので、すなわち、ポンプ４の吸入側は大気圧となっているため、ポンプ４にあっては制御液圧ＰＬに向けて吐出圧を立ち上げるものであるから、立ち上がり補正制御量Ｓｄ＿Ｐは、制御液圧ＰＬに応じて設定されているものである。
【００３８】
次のステップ１０４では、フィードバック制御量演算部２３においてポンプ４のフィードバック制御量Ｓｂ＿Ｐとアウト側ゲート弁３のフィードバック制御量Ｓｂ＿Ｖを下記の演算式により演算する。
Ｓｂ＿Ｐ＝ＰＧＡＩＮＢ＿Ｐ×（ＰＴ−ＰＬ）＋ＤＧＡＩＮＢ＿Ｐ（ＤＰＴ−ＤＰＬ）
Ｓｂ＿Ｖ＝ＰＧＡＩＮＢ＿Ｖ×（ＰＴ−ＰＬ）＋ＤＧＡＩＮＢ＿Ｖ（ＤＰＴ−ＤＰＬ）
次のステップ１０５では、フィードフォワード制御量演算部２１において得られたフィードフォワード制御量Ｓｆ＿Ｐ，Ｓｆ＿Ｖ、差圧補正制御量演算部２４で得られた差圧補正制御量Ｓｄ＿Ｖ、立ち上がり補正制御量Ｓｄ＿Ｐ、フィードバック制御量演算部２３で得られたフィードバック制御量Ｓｂ＿Ｐ，Ｓｂ＿Ｖを下記の演算式に示すように合算してポンプ制御量Ｓｔ＿Ｐおよびバルブ制御量Ｓｔ＿Ｖを求める。
【００３９】
続くステップ１０６〜１１１は、制御モード判断部２５における制御モード判断であって、まず、ステップ１０６では、目標液圧ＰＴが、予め設定された能動制動制御を実行するか実行しないかを判定する閾値であるＯＦＦ閾値ＴＨＯＦＦよりも大きいか否か判定し、ＹＥＳすなわちＰＴ＞ＴＨＯＦＦの場合は能動制動制御を実行すべくステップ１０７に進むが、ＮＯすなわちＰＴ≦ＴＨＯＦＦの場合はステップ１１６に進んで、非制御状態（ＯＦＦ）とする。
【００４０】
次に、ステップ１０７では、目標液圧勾配ＤＰＴが予め設定された急増圧閾値ＴＨＫＹＵ未満であるか否か判定し、ＹＥＳすなわちＤＰＴ＞ＴＨＫＹＵの場合は急増圧を行うべくステップ１１５に進み、一方、ＮＯすなわちＤＰＴ≦ＴＨＫＹＵの場合は、（通常の）増圧、保持、減圧の判断を行うべくステップ１０８に進む。
ステップ１０８では、目標液圧勾配ＤＰＴが予め設定された増圧閾値ＤＢＩＣよりも大きいか否か判定し、ＹＥＳすなわちＤＰＴ＞ＤＢＩＣの場合は増圧判断を行うべくステップ１０９に進み、ＮＯすなわちＤＰＴ≦ＤＢＩＣの場合は減圧あるいは保持の判断を行うべくステップ１１０に進む。
増圧判断を行うステップ１０９では、ポンプ４のフィードフォワード制御量Ｓｔ＿Ｐが、予め設定された増圧時保持閾値ＤＢＩＵよりも大きいか否かを判断し、ＹＥＳすなわちＳｔ＿Ｐ＞ＤＢＩＵの場合は増圧を実行すべくステップ１１４に進み、一方、ＮＯすなわちＳｔ＿Ｐ≦ＤＢＩＵの場合は、増圧制御に含まれる保持を実行すべくステップ１１３に進む。
【００４１】
次に、減圧と保持の判断を行うステップ１１０では、目標液圧勾配ＤＰＴが予め設定された減圧閾値ＤＢＤＣ未満であるか否か判断し、ＹＥＳすなわちＤＰＴ＜ＤＢＤＣの場合には減圧判断を実行すべくステップ１１１に進み、ＮＯすなわちＤＰＴ≧ＤＢＤＣの場合は、保持処理を実行すべくステップ１１３に進む。
さらに、減圧判断により進むステップ１１１では、アウト側ゲート弁３に対する制御信号Ｓｔ＿Ｖが減圧時保持閾値ＤＢＤＵよりも小さいか否か判定し、ＹＥＳすなわちＳｔ＿Ｖ＜ＤＢＤＵの場合は減圧処理を実行すべくステップ１１２に進み、ＮＯすなわちＳｔ＿Ｖ≦ＤＢＤＵの場合は減圧制御に含まれる保持処理を行うべくステップ１１３に進む。
【００４２】
このステップ１０６〜１１１における制御モード判断をマップとして示すのが図６であり、縦軸の目標減速度勾配ＤＰＴおよび横軸のフィードバック偏差（これは、目標減速度と実際の車両減速度との差である）とに基づいて、図示のように処理モードが設定されている。
この制御モードの設定による制御例、すなわち能動制動制御により制動を行った場合のブレーキ液圧変化ならびに制御モードの変化例を示すのが図７のタイムチャートであって、ｔ０からｔ１の区間は、制動開始直後において制動力を立ち上げるために急増圧処理が実施され、ｔ１〜ｔ２の区間は、増圧量のずれが大きいことにより増圧制御の中で保持処理が実施され、ｔ２〜ｔ３の区間は再び制動力を高めるために増圧処理が実施されている。その後、ｔ３〜ｔ４の区間では保持処理が実施されている。この保持処理は、例え目標液圧よりも実際の液圧が上回っていても、そのうち減圧処理が成されるから、この時点では減圧を行うことなく保持処理としている状態である。そして、ｔ４〜ｔ５の区間が、目標減速度の低下に基づいて減圧処理が実施されている区間であり、その後のｔ５〜ｔ６の区間では、減圧量のずれが大きくなって減圧制御の中で保持処理が実行され、その後のｔ６〜ｔ７の区間では、制動力を解放するための最後の減圧が行なわれている。
【００４３】
次に、ステップ１１２〜１１６は、上述の判断に基づく処理、すなわちデューティ演算部２６において、処理に応じたポンプ４ならびにアウト側ゲート弁３のそれぞれに出力するデューティ比を演算し、さらに、モータＰＷＭ駆動回路２８ならびにゲート弁ＰＷＭ駆動回路２９において、デューティ比信号を出力する処理を実行するものである。
【００４４】
ステップ１１２では、減圧処理を実行するもので、この場合、ポンプ制御ＯＮデューティ比ＤＵＴＹ＿Ｐを０％としてポンプ４を非駆動状態とし、減圧弁制御ＯＮデューティ比ＤＵＴＹ＿Ｖを図８に示すマップに基づいてバルブ制御信号Ｓｔ＿Ｖに応じて決定して目標減速度に応じた（実際にはこれに補正を加えている）開度とし、さらに、イン側ゲート弁９を閉弁させる。したがって、ホイルシリンダＷＣの液圧がアウト側ゲート弁３からマスタシリンダＭＣ側へ逃げて、減圧が成される。
【００４５】
ステップ１１３では、保持処理を実行するもので、この場合、ポンプ制御ＯＮデューティ比ＤＵＴＹ＿Ｐを０％としてポンプ４を非駆動状態とし、減圧弁制御ＯＮデューティ比ＤＵＴＹ＿Ｖを６０％としてアウト側ゲート弁３を全閉状態とし、さらに、イン側ゲート弁９を閉弁させる。したがって、ポンプ４からのブレーキ液の供給が無く、かつ、アウト側ゲート弁３からの逃げもなく、ホイルシリンダ圧は保持される。
【００４６】
ステップ１１４では、増圧処理を実行するもので、この場合、ポンプ制御ＯＮデューティ比ＤＵＴＹ＿Ｐを図９に示すマップに基づいてポンプ制御信号Ｓｔ＿Ｐに応じて決定してポンプ４において目標減速度に応じた吐出量が得られるようにし、減圧弁制御ＯＮデューティ比ＤＵＴＹ＿Ｖを６０％としてアウト側ゲート弁３を全閉状態とし、さらに、イン側ゲート弁９を開弁させる。したがって、アウト側ゲート弁３からの逃げがない状態でポンプ４からブレーキ液が供給されてホイルシリンダ圧が増圧される。
【００４７】
ステップ１１５では、急増圧処理を実行するもので、この場合、ポンプ制御ＯＮデューティ比ＤＵＴＹ＿Ｐを１００％として最大駆動させ、減圧弁制御ＯＮデューティ比ＤＵＴＹ＿Ｖを６０％としてアウト側ゲート弁３を全閉状態とし、さらに、イン側ゲート弁９を開弁させる。したがって、アウト側ゲート弁３からの逃げがない状態でポンプ４から最大供給量でブレーキ液が供給されてホイルシリンダ圧が急増圧される。
【００４８】
ステップ１１６では、ＯＦＦ処理を実行するもので、この場合、ポンプ制御ＯＮデューティ比ＤＵＴＹ＿Ｐを０％として駆動停止させ、減圧弁制御ＯＮデューティ比ＤＵＴＹ＿Ｖも０％としてアウト側ゲート弁３を全開状態とし、さらに、イン側ゲート弁９を閉弁させる。したがって、能動的な制動が全く成されず、運転者の制動操作に応じた制動力が発生する。
【００４９】
ちなみに、アウト側ゲート弁３における差圧特性は、図１０に示すようになるもので、図において太線で示しているのが、デューティ比と液圧勾配との関係を示す基準マップ特性である。この図では、アウト側ゲート弁３の上下差圧が、それぞれ１０，２０，３０，４０，１００ｋｇｆ／ｃｍ２である場合の特性を示している。このように、差圧が大きくなれば、アウト側ゲート弁３の開弁方向に作用する流体力が強くなるため、同じ液圧勾配を得るのに必要なデューティ比は大きくなる。
【００５０】
次に、実施の形態１の作動例を図１１のタイムチャートにより説明する。
すなわち、走行状態に応じ、オートクルーズコントローラＡＣＣから図示のような目標液圧ＰＴが入力される。これに応じて、フィードフォワード制御量演算部２１において図示のようなフィードフォワード制御量Ｓｆ＿Ｖが形成されるとともに、差圧補正制御量演算部２４において図示のような差圧補正量Ｓｄ＿Ｖが形成される。本実施の形態にあっては、このような差圧補正量Ｓｄ＿Ｖを予め加算しているため、目標液圧ＰＴと実際液圧との偏差が少なくなり、その結果フィードバック制御量Ｓｂ＿Ｖは、ほとんど発生していない。
したがって、制御ハンチングも発生することが無く、精度の高い制御を実行することができる。
特に、この実施の形態１にあっては、差圧を目標液圧ＰＴに基づいて形成しているため、実際にホイルシリンダ圧が発生して、実際にその差圧が生じる以前にこの差圧に応じた補正を実行することにより、補正遅れが無く、乗員が制動に違和感をおぼえることのない制御品質に優れた自動制動制御（能動制動制御）を実行することができる。
【００５１】
以下に、他の実施の形態について説明するが、これら他の実施の形態について説明するにあたり、実施の形態１と同じ構成には同じ符号を付けて説明を省略することとし、実施の形態１と構成が相違する点および作用効果が相違する点についてのみ説明する。
【００５２】
（実施の形態２）
図１２は実施の形態２のブレーキ制御装置における能動制動制御手段２２０を示すブロック図である。この実施の形態２は、特許請求の範囲の請求項１，３および請求項５，６に記載の発明に対応するもので、この実施の形態２にあっては、差圧補正制御量演算部２２４が実施の形態１と異なる。この差圧補正制御量演算部２２４は、減速度演算部２２から得られる実際の減速度を実際のホイルシリンダ圧とし、この減速度に基づいて上下差圧補正量を求めるようにしている。つまり、実施の形態１は、目標液圧ＰＴそのものが、アウト側ゲート弁３における上下差圧であるマスタシリンダ圧（大気圧）との差圧として制御しているのに対して、本実施の形態２にあっては、実際のホイルシリンダ圧に相当する減速度が、アウト側ゲート弁３における上下差圧（ホイルシリンダ圧とマスタシリンダ圧との差圧）としている。なお、この実施の形態２の場合、差圧補正制御量演算部２２４にあっては、差圧補正マップを用いて減速度から上下差圧補正量Ｓｄを求め、フィードフォワード制御量Ｓｆとフィードバック制御量Ｓｂと上下差圧補正量Ｓｄを加算して制御信号Ｓｔを形成し、基準マップを用いてこの制御信号Ｓｔからデューティ比を求める構成となっている。
【００５３】
この実施の形態２にあっては、実際のホイルシリンダ圧を考慮して差圧補正を行うから、信頼性の高い自動制動制御（能動制動制御）を実行することができる。
【００５４】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３について説明する。この実施の形態３は、請求項７に記載の発明に対応する例であり、図１３に示すように、電磁弁として増圧比例弁を用いた例である。すなわち、図１３は実施の形態３のブレーキ制御装置を示す概略図であって、図において３０１はホイルシリンダＷＣとリザーバＲＥＳとを結ぶ減圧回路、３０２は非ソレノイド通電時に閉弁状態となる常閉の減圧比例弁、３０３はホイルシリンダＷＣと液圧源３０４とを結ぶ増圧回路、３０５は非ソレノイド通電時に開弁状態となる常開の増圧比例弁である。なお、前記液圧源３０４としては、ポンプやアキュムレータを用いることができる。また、増圧回路３０３において液圧源３０４の近傍には、圧力センサ３０６が設けられている。
【００５５】
前記減圧比例弁３０２および増圧比例弁３０５の作動は、コントロールユニット３１０により制御される。このコントロールユニット３１０は、実施の形態１と同様に、増圧・保持・減圧判断を行うものとするが、実施の形態３では、増圧比例弁３０５を駆動させる際にも差圧補正を行うものである。この差圧補正は、増圧比例弁３０５の上下の差圧、すなわち液圧源３０４とホイルシリンダＷＣとの差圧△Ｐに基づいて行うが、本実施の形態３では、ホイルシリンダ圧として実施の形態１と同様に目標液圧ＰＴを用いる。よって、圧力センサ３０６が検出する液圧源圧力と、目標液圧との差圧△Ｐを求める。
また、この実施の形態３の場合は、差圧△Ｐを求めたら、図１４に示すマップに基づいて差圧信号補正係数を求め、これを制御信号に乗じる。
したがって、図１５に示すように、液圧源の圧力をＰ０とした場合、目標液圧ＰＴとの差圧△Ｐが図示のようにα、γ、βであるときには、それぞれ目標液圧勾配が図示のように、差圧が小さいほど目標液圧勾配が急になるように補正する。
つまり、常開の増圧比例弁３０５にあっては、流体力はソレノイドによる吸引力と同じ方向に作用する。よって、差圧が大きければ吸引力と下げ、差圧が大きければ吸引力を上げて、流体力と吸引力の合力が一定となるように補正する。
また、減圧比例弁３０２にあっても同様で、差圧による流体力は、ソレノイドによる吸引力と同方向に作用する。したがって、流体力と吸引力との合力が一定となるように補正する。
【００５６】
ここで、実施の形態１，２に示した差圧補正量を加算する補正と、実施の形態３に示した差圧補正係数を変更する補正との違いについて説明する。
まず、図１６は、差圧補正を全く行わない場合を示している。
目標減速度Ｇｃａｒ（目標液圧ＰＴに相当する）が（ａ）に示すように変化した場合、上下差圧による影響で（ｂ）に示すように目標液圧ｔａｒｇｅｔＰと実際のホイルシリンダ圧ｐｗｃとの間の差が大きくなる。なお、この時のポンプ４と減圧比例弁（アウト側ゲート弁３）に出力されるデューティ比を、それぞれｄｕｔｙ−ＰＵＭＰ，ｄｕｔｙ−Ｇとして（ｃ）に示している。
このように、差圧補正を行わない場合には、目標液圧ｔａｒｇｅｔＰと実際のホイルシリンダ圧ｐｗｃとの間の差が大きくなり、特に、減圧時の制動力のスムーズな減圧が達成されないおそれがあり、運転者に違和感を与える。つまり、自動走行制御時には、先行車との車間距離を目標の車間距離に安定させることが難しくなる場合があり、このような場合には、運転者が自動走行に対して違和感を持つおそれがある。
【００５７】
次に、図１７に示すのが、実施の形態３のように差圧に応じてゲインを変更した例である。
図１６に示したのと同様に目標減速度Ｇｃａｒ（目標液圧ＰＴに相当する）が（ａ）に示すように変化した場合、（ｂ）に示すように目標液圧ｔａｒｇｅｔＰと実際のホイルシリンダ圧ｐｗｃとの間に偏差が生じているが、その偏差は、図１６に示した差圧補正非実行時に比べると、極めて小さくなり、運転者に与える違和感は大幅に軽減されている。ただし、このゲイン補正場合、（ｃ）に示すようにアウト側ゲート弁３（減圧比例弁３０２）に出力するデューティ比ｄｕｔｙ−Ｇの変化が大きくなっている。つまり、アウト側ゲート弁３（減圧比例弁３０２）の作動頻度が大きくなり、一部、制御ハンチングが生じている。
【００５８】
それに対して、図１８は、差圧補正量を加算する差圧補正を行った例を示すもので、図１６，１７と同様の目標減速度Ｇｃａｒが発生しても、（ｂ）に示すように目標液圧ｔａｒｇｅｔＰと実際のホイルシリンダ圧ｐｗｃとの間に偏差が生じることが無く、（ｃ）に示すようにアウト側ゲート弁３に出力するデューティ比は、図中太線で示すように変化が少なく、制御が安定し、制御ハンチングも殆ど生じていない。
【００５９】
以上図面により実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態の構成に限定されるものではない。
例えば、実施の形態では、ブレーキ制御装置の電磁弁（アウト側ゲート弁３）に適用した例を示したが、自動変速機におけるロックアップクラッチスリップ制御用電磁弁，アキュム背圧制御用電磁弁，スロットル圧発生用電磁弁や、内燃機関の吸入空気量制御用電磁弁などの他の車載機器の電磁弁に適用することはもちろんのこと、車載装置以外の産業機器などの電磁弁にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１の能動制動制御手段を示す制御ブロック図である。
【図２】実施の形態１のブレーキ制御装置を示すブレーキ配管図である。
【図３】実施の形態１の自動制動制御流れを示すフローチャートである。
【図４】実施の形態１の差圧補正量マップである。
【図５】実施の形態１の立ち上がり制御補正量マップである。
【図６】実施の形態１の制御モードマップである。
【図７】実施の形態１の制御モード切替例を示すタイムチャートである。
【図８】実施の形態１のアウト側ゲート弁に対するデューティ特性を示す基準マップである。
【図９】実施の形態１のポンプに対するデューティ特性を示す基準マップである。
【図１０】実施の形態１におけるデューティ比に応じた液圧勾配の差圧特性図である。
【図１１】実施の形態１の作動例を示すタイムチャートである。
【図１２】実施の形態２の能動制動制御手段を示す制御ブロック図である。
【図１３】実施の形態３のブレーキ制御装置を示す概略図である。
【図１４】実施の形態３の差圧補正係数特性マップである。
【図１５】実施の形態３の作動説明図である。
【図１６】差圧補正を実行しない場合の制御例を示すタイムチャートである。
【図１７】差圧補正をゲイン補正により行なった制御例を示すタイムチャートである。
【図１８】差圧補正を加算補正により行なった制御例を示すタイムチャートである。
【図１９】従来技術の課題を説明する図である。
【符号の説明】
１ ブレーキ配管
２ ブレーキ配管
３ アウト側ゲート弁
３ａ 一方弁
４ ポンプ
４ａ，４ｂ 吸入回路
４ｃ 吐出回路
４ｄ 逆止弁
４ｐ，４ｐ プランジャ
４ｒ ポンプ室
５ 流入弁
６ 流出弁
７ リザーバ
８ モータ
９ イン側ゲート弁
１０ リターン通路
２０ 能動制動制御手段
２１ フィードフォワード制御量演算部
２２ 減速度演算部
２３ フィードバック制御量演算部
２４ 差圧補正制御量演算部
２５ 制御モード判断部
２６ デューティ演算部
２８ モータＰＷＭ駆動回路
２９ ゲート弁ＰＷＭ駆動回路
３１ イン側ゲート弁駆動回路
２２０ 能動制動制御手段
２２４ 差圧補正制御量演算部
３０２ 減圧比例弁
３０３ 増圧回路
３０４ 液圧源
３０５ 増圧比例弁
３０６ 圧力センサ
３１０ コントロールユニット
ＡＣＣ オートクルーズコントローラ
ＢＰ ブレーキペダル
Ｈ／Ｕ ブレーキユニット
ＭＣ マスタシリンダ
ＲＥＳ リザーバ
ＷＣ ホイルシリンダ
Claims (8)
- ブレーキ液圧を任意に増圧および減圧可能に構成されたブレーキユニットに設けられ、ブレーキ液の流量を調整する電磁弁と、
この電磁弁に対する制御信号を演算する制御信号演算手段と、
前記制御信号に基づいて前記電磁弁を駆動させる駆動制御手段と、
を備えた電磁弁制御装置において、
前記制御信号演算手段は、前記電磁弁の上流と下流との差圧に基づいて上下差圧補正量を演算し、この上下差圧補正量を前記制御信号に加算して前記電磁弁の吸引力の補正を行う差圧補正手段を備え、
前記駆動制御手段は、前記電磁弁にデューティ比信号からなる駆動制御信号を出力し、
前記上流または下流いずれか一方の液圧は予め設定され、
前記流量に関する目標値として、前記液圧が予め設定された側と反対側の目標液圧を所定の入力に基づいて設定する目標値設定手段が設けられ、
前記差圧補正手段は、前記予め設定された液圧と前記目標液圧とに基づいて前記差圧を求めること
を特徴とする電磁弁制御装置。 - ブレーキ液圧を任意に増圧および減圧可能に構成されたブレーキユニットに設けられ、ブレーキ液の流量を調整する電磁弁と、
この電磁弁に対する制御信号を演算する制御信号演算手段と、
前記制御信号に基づいて前記電磁弁を駆動させる駆動制御手段と、
を備えた電磁弁制御装置において、
前記制御信号演算手段は、前記電磁弁の上流と下流との差圧に基づいて上下差圧補正量を演算し、この上下差圧補正量を前記制御信号に加算して前記電磁弁の吸引力の補正を行う差圧補正手段を備え、
前記駆動制御手段は、前記電磁弁にデューティ比信号からなる駆動制御信号を出力し、
前記上流または下流いずれか一方の液圧を検出する液圧検出手段を設け、
前記流量に関する目標値として、前記液圧検出手段によって検出される側と反対側の目標液圧を所定の入力に基づいて設定する目標値設定手段が設けられ、
前記差圧補正手段は、前記予め設定された液圧と前記目標液圧とに基づいて前記差圧を求めること
を特徴とする電磁弁制御装置。 - 前記電磁弁は、ホイルシリンダとリザーバとを結ぶ減圧回路の途中に設けられ、
前記目標値設定手段は、前記目標値として前記ホイルシリンダに与える目標液圧を設定する構成であること
を特徴とする請求項１または２に記載の電磁弁制御装置。 - 前記差圧補正手段は、前記目標液圧とリザーバ圧とに基づいて前記差圧を求める構成であること
を特徴とする請求項３に記載の電磁弁制御装置。 - 前記差圧補正手段は、車両減速度に基づいて推定したホイルシリンダ圧とリザーバ圧とに基づいて前記差圧を求める構成であること
を特徴とする請求項３に記載の電磁弁制御装置。 - 前記リザーバ圧は大気圧であること
を特徴とする請求項４または５に記載の電磁弁制御装置。 - 前記電磁弁は、液圧源と前記ホイルシリンダとを結ぶ増圧回路の途中に設けられ、
前記液圧検出手段は、前記液圧源の液圧を検出し、
前記目標値設定手段は、前記目標値として前記ホイルシリンダに与える目標液圧を設定する構成であり、
前記差圧補正手段は、前記液圧検出手段により検出された液圧と前記目標液圧とに基づいて前記差圧を求める構成であること
を特徴とする請求項２ないし６に記載の電磁弁制御装置。 - 前記電磁弁に流れる電流値をモニタ電流値として検出する電流検出手段が設けられ、
前記電磁弁の指令電流である前記制御信号と、前記電磁弁の実電流である前記モニタ電流値と、に基づいて前記制御信号の電流フィードバック制御量を求める電流フィードバック制御手段が設けられ、
前記制御信号演算手段は、ホイルシリンダ圧の目標値にフィードバック制御を施したホイルシリンダ液圧目標値フィードバック制御量と、前記上下差圧補正量とに基づいて前記制御信号を形成すること
を特徴とする請求項１ないし７に記載の電磁弁制御装置。
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