JP4207699B2 - 液圧制御装置および液圧制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、液圧制御装置及び液圧制御方法に関し、特に液圧制御装置に含まれる電磁制御弁に対して供給すべき電流を制御する技術に関する。

自動車等の車両用の制動装置として、油圧導管の途中にモータ駆動されるオイルポンプを設け、そのオイルポンプの吐出側の作動液をアキュムレータに蓄積してアキュムレータ圧を高圧に保つものが知られている。この高圧の作動液は、運転者のブレーキペダル操作に応じ、各輪に対応して設けられた制御弁のうち増圧弁を介してホイールシリンダに導入され、所望の制動力が発揮される。こうした制動力を安定的かつ的確に発生するために、マイクロコンピュータが圧力センサによってホイールシリンダ圧を監視し、その圧力と目標の液圧との偏差が所定値を超えたときに、ホイールシリンダ圧を増圧又は減圧させている（例えば特許文献１参照）。
特開平１０−２７８７６４号公報

このような制御弁を有する電子制御ブレーキ装置では、目標液圧と実際の制御液圧との偏差に応じた指令電流を制御弁に供給して通電し、フィードバック制御によって目標液圧に近づくように制御する。制御弁に与える指令電流は、理想的な立ち上がりに対して応答遅れによる傾斜がつくため、制御弁の開弁時の指令電流の変化率は一般に急峻になる。そのため、制御弁の開弁速度が急速になり、開弁の瞬間に油圧脈動が発生し、異音が発生する。この異音をなくすためにはフィードバック制御のゲインを抑制することになるが、それでは応答性が極端に悪くなる。また制御弁を開弁させるための指令電流（以下、開弁電流という）は、制御弁によりばらつきがあり、あらかじめ開弁電流を予想して制御弁に与える指令電流の変化率を調整することは難しい。

本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、油圧脈動を抑制するとともに応答性を確保することのできる液圧制御装置および液圧制御方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の液圧制御装置は、供給される指令電流の値に応じた電磁流量制御弁の開閉状態の変化により液圧を調圧するものであって、開弁開始前の前記指令電流の変化率が開弁開始後の前記指令電流の変化率より小さくなるよう開弁開始前の前記指令電流にステップ電流を繰り返し加算しながら変化させる電流変化率抑制制御を行う指令電流調整手段を備える。

電磁流量制御弁は、一例として、線形動作特性を有するリニア弁であってもよい。リニア弁は指令電流によって開弁圧、すなわちこのリニア弁が開き始める弁両側の差圧を調整できるため、液圧のきめ細かな制御ができる。

この液圧制御装置によれば、指令電流の立ち上がりの遅れによって開弁開始時に指令電流の変化率が急峻になる現象を回避し、開弁速度を抑制して油圧脈動を防ぐことができる。

前記液圧制御装置は、前記電磁流量制御弁による実際の制御液圧が目標液圧になるように制御するものであって、前記指令電流調整手段は、前記目標液圧と前記実際の制御液圧との偏差が所定の閾値より大きい場合には、前記電流変化率抑制制御の実施を制限してもよい。単に電流変化率抑制制御を中止してもよく、実際の制御液圧の応答が改善した場合に、電流変化率抑制制御を再開してもよい。これにより応答遅れを防止しつつ、指令電流の変化率を適正なレベルに調整することができる。

本発明の別の態様の液圧制御方法は、供給される指令電流の値に応じた電磁流量制御弁の開閉状態の変化により液圧を調圧するものであって、前記電磁流量制御弁を開弁開始すべき時刻に先立って、前記電磁流量制御弁の開弁電流よりも低い電流値の前記指令電流を準備的に供給するステップと、開弁開始時における前記指令電流の変化率を抑制するように開弁開始前の前記指令電流にステップ電流を繰り返し加算しながら変化させるステップと、前記電磁流量制御弁の開弁開始後に前記指令電流の変化率の抑制制御を解除するステップとを備える。この液圧制御方法によれば、電磁流量制御弁に予備的な電流を前もって供給して通電の準備を行うため、開弁開始時における指令電流の急激な変化を回避することができる。

本発明の液圧制御装置および液圧制御方法によれば、電磁流量制御弁の開弁速度を適正化して、油圧脈動を防止することができる。

本実施の形態に係る液圧制御装置は、電磁流量制御弁の開弁速度を適正なレベルに抑制して油圧脈動を防止するために、本来の指令電流の供給タイミングよりも早いタイミングにて開弁電流に満たない予備的な指令電流を電磁流量制御弁に徐々に供給して、開弁に備えるものである。

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は、油圧システム１００と電子制御ユニット２００の全体構成を示す。油圧システム１００は主にアクチュエータ８０とアクチュエータ８０以外のマスタシリンダ１４などを備える。なお、以下の説明において、電子制御ユニット２００単独で液圧制御装置と捉えてもよいし、油圧システム１００またはその一部と電子制御ユニット２００の組合せを液圧制御装置と捉えてもよい。

ブレーキペダル１２にはその踏み込みストロークを検出するストロークセンサ４６が設けられている。マスタシリンダ１４は、運転者によるブレーキペダル１２の踏み込み操作に応じ、作動液であるブレーキオイルを外部に圧送する。ブレーキペダル１２とマスタシリンダ１４との間にはドライストロークシミュレータ１３が設けられている。

マスタシリンダ１４には右前輪用のブレーキ油圧制御導管１６及び左前輪用のブレーキ油圧制御導管１８の一端が接続され、これらのブレーキ油圧制御導管はそれぞれ、右前輪及び左前輪の制動力を発揮する右前輪用及び左前輪用のホイールシリンダ２０ＦＲ、２０ＦＬに接続されている。右前輪用及び左前輪用のブレーキ油圧制御導管１６、１８の途中にはそれぞれ通常は開状態（以下これを「常開型」という）の右電磁開閉弁２２ＦＲ及び左電磁開閉弁２２ＦＬが間挿され、また、それぞれ右前輪側及び左前輪側のマスタシリンダ圧を計測する右マスタおよび左マスタ圧力センサ４８ＦＲ、４８ＦＬが設けられている。運転者によってブレーキペダル１２が踏まれたとき、ストロークセンサ４６によりその踏み込みが検出されるが、ストロークセンサ４６の故障を想定し、右マスタおよび左マスタ圧力センサ４８ＦＲ、４８ＦＬによるマスタシリンダ圧の計測によってもブレーキペダル１２の踏み込みが検出される。マスタシリンダ圧をふたつの圧力センサで監視するのは、フェイルセイフの観点による。

マスタシリンダ１４にはリザーバタンク２６が接続され、また、開閉弁２３を介してウェットストロークシミュレータ２４が接続され、リザーバタンク２６には油圧給排導管２８の一端が接続される。油圧給排導管２８にはモータ３２により駆動されるオイルポンプ３４が設けられている。オイルポンプ３４の吐出側は高圧導管３０になっており、アキュムレータ５０とリリーフバルブ５３が設けられている。アキュムレータ５０はオイルポンプ３４によって例えば１６〜２１．５ＭＰａという範囲（以下「制御範囲」という）の高圧にされたブレーキオイルを蓄積する。リリーフバルブ５３は、アキュムレータ圧が異常に高く、例えば３０ＭＰａといった高圧になったとき開き、油圧給排導管２８へ高圧のブレーキオイルを逃がす。

高圧導管３０にはアキュムレータ圧を計測するアキュムレータ圧センサ５１が設けられる。後述の電子制御ユニット２００はアキュムレータ圧センサ５１の出力であるアキュムレータ圧を入力し、このアキュムレータ圧が制御範囲に収まるようモータ３２を制御する。

高圧導管３０は、それぞれ通常は閉じた状態（これを「常閉型」という）にあり、必要なときにホイールシリンダの増圧用に利用される電磁流量制御弁、すなわちリニア弁である増圧弁４０ＦＲ、４０ＦＬ、４０ＲＲ、４０ＲＬを介し、右前輪のホイールシリンダ２０ＦＲ、左前輪のホイールシリンダ２０ＦＬ、右後輪用のホイールシリンダ２０ＲＲ、左後輪用のホイールシリンダ２０ＲＬに接続されている。

右前輪のホイールシリンダ２０ＦＲと左前輪のホイールシリンダ２０ＦＬは、それぞれ常閉型で、必要なときに減圧用に利用される電磁流量制御弁、すなわちリニア弁である減圧弁４２ＦＲ、４２ＦＬを介して油圧給排導管２８へ接続されている。また、右後輪用のホイールシリンダ２０ＲＲ、左後輪用のホイールシリンダ２０ＲＬは、それぞれ常開型の減圧リニア弁４２ＲＲ、４２ＲＬを介して油圧給排導管２８へ接続されている。

右前輪、左前輪、右後輪、左後輪のホイールシリンダ２０ＦＲ、２０ＦＬ、２０ＲＲ、２０ＲＬ付近には、それぞれホイールシリンダ内の液圧を計測する右前輪用、左前輪用、右後輪用、左後輪用の圧力センサ４４ＦＲ、４４ＦＬ、４４ＲＲ、４４ＲＬが設けられている。

電子制御ユニット２００は、電磁開閉弁２２ＦＲ、２２ＦＬ、モータ３２、４個の増圧リニア弁４０ＦＲ、４０ＦＬ、４０ＲＲ、４０ＲＬ、および４個の減圧リニア弁４２ＦＲ、４２ＦＬ、４２ＲＲ、４２ＲＬを制御する。電子制御ユニット２００はマイクロコンピュータによる演算ユニット２０２、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ２０４、およびデータ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭ２０６を備える。

詳細は図示しないが、演算ユニット２０２には、右前輪用、左前輪用、右後輪用、左後輪用の圧力センサ４４ＦＲ、４４ＦＬ、４４ＲＲ、４４ＲＬより、それぞれ、右前輪のホイールシリンダ２０ＦＲ内の圧力信号、左前輪のホイールシリンダ２０ＦＬ内の圧力信号、右後輪用のホイールシリンダ２０ＲＲ内の圧力信号、左後輪用のホイールシリンダ２０ＲＬ内の圧力信号（以下、総括的にホイールシリンダ圧信号という）が入力され、ストロークセンサ４６よりブレーキペダル１２の踏み込みストロークを示す信号（以下ストローク信号という）が入力され、右マスタおよび左マスタ圧力センサ４８ＦＲ、４８ＦＬよりマスタシリンダ圧を示す信号（以下マスタシリンダ圧信号という）、アキュムレータ圧センサ５１よりアキュムレータ圧を示す信号（以下アキュムレータ圧信号という）が入力される。

電子制御ユニット２００のＲＯＭ２０４は所定の制動制御フローを記憶している。演算ユニット２０２はストローク信号とマスタシリンダ圧信号に基づき車輌の目標減速度を演算し、演算された目標減速度に基づき各輪の目標ホイールシリンダ圧を演算し、各輪のホイールシリンダ圧が目標ホイールシリンダ圧になるよう制御する。また、ＲＯＭ２０４は所定の脈動低減制御フローを記憶し、演算ユニット２０２は、通常の制動制御に加えて、脈動低減制御を適宜実行する。脈動低減制御フローの詳細については後述する。

ＲＯＭ２０４はさらに、所定のアキュムレータ圧制御フローを記憶している。演算ユニット２０２はアキュムレータ圧が制御範囲の下限値未満であるときにはオイルポンプ３４を駆動してアキュムレータ圧を昇圧し、アキュムレータ圧が制御範囲に入っていれば、オイルポンプ３４を停止させる。

以上の構成における制動制御の概要を説明する。まず、運転者がイグニションスイッチをオンにする前、すなわち各電磁弁に対する通電前においては、各電磁弁は内蔵しているバネの付勢力により、図１の状態にある。このとき、マスタシリンダ１４から大気圧のブレーキオイルが右および左電磁開閉弁２２ＦＲ、２２ＦＬを介して、それぞれ右前輪と左前輪のホイールシリンダ２０ＦＲ、２０ＦＬに達している。一方、右後輪と左後輪のホイールシリンダ２０ＲＲ、２０ＲＬにも、油圧給排導管２８と常開型の減圧弁４２ＲＲ、４２ＲＬを介して、リザーバタンク２６内の液圧と同じ大気圧のブレーキオイルが到達している。この時点では、４つすべてのホイールシリンダ圧が大気圧であり、制動力は発生しない。ただし、通電前であっても、運転者がブレーキペダル１２を踏めば、その踏込力に応じた制動力が右前輪と左前輪のホイールシリンダ２０ＦＲ、２０ＦＬに直接作用し、これら右前輪と左前輪には制動力が生じる。

運転者がイグニションスイッチをオンすると、必要に応じてモータ３２が作動し、アキュムレータ圧が制御範囲に入る。この後、通常走行に入ったときも各電磁弁は図１の状態にある。つづいて、運転者がブレーキペダル１２を踏むと、まずマスタシリンダ１４が押し込まれ、マスタシリンダ１４とリザーバタンク２６の連通が遮断される。また、右および左電磁開閉弁２２ＦＲ、２２ＦＬが閉じられ、開閉弁２３が開かれ、マスタシリンダ１４から右前輪および左前輪のホイールシリンダ２０ＦＲ、２０ＦＬへの大気圧のブレーキオイルの連通が遮断される。また、右後輪用、左後輪用の減圧弁４２ＲＲ、４２ＲＬが閉じられ、４個の増圧弁４０ＦＲ、４０ＦＬ、４０ＲＲ、４０ＲＬが開けられる。各電磁弁の開度は、後述する各種演算を経て算出された各輪の目標ホイールシリンダ圧をもとに制御される。

図２は、制動制御の際に発生する目標液圧Ｐｒｅｆと制御の結果出力される制御液圧Ｐｗｃの様子を示す。同図の制御は一般的なものであり、同図に本実施の形態に特徴的な処理は明示的には現れないが、後述のごとく、本実施の形態の制御は増圧モード、減圧モード、保持モードに関連するため、まず制動制御の概要を述べる。なお、同図は見やすさのために制御液圧Ｐｗｃの振る舞いを比較的緩やかに描いている。一般には、制御液圧Ｐｗｃの曲線は同図のものよりも小刻みに変動する。

図２において、横軸は時間、縦軸は液圧である。目標液圧Ｐｒｅｆは後述のごとく制動要求から各種演算を経て各輪の目標ホイールシリンダ圧Ｐｒｅｆとして定まる。一方、制御液圧Ｐｗｃは現実のホイールシリンダ圧Ｐｗｃである。この制動制御には、目標液圧Ｐｒｅｆを中心に含み、下限圧Ｐｌと上限圧Ｐｕで定まる幅を不感帯として設ける。制御液圧Ｐｗｃが不感帯に入っているときは増圧も減圧もせず、保持モードとして各リニア弁を閉じておく。制御液圧Ｐｗｃが不感帯の下限圧Ｐｌを下回れば増圧弁を開け、制御液圧Ｐｗｃを高める。これが増圧モードである。逆に、制御液圧Ｐｗｃが不感帯の上限圧Ｐｕを上回れば減圧弁を開け、制御液圧Ｐｗｃを下げる。これが減圧モードである。

図３は、図２の制動制御を実施するプログラムの処理の流れを示す。この制動制御フローは所定の時間間隔で継続的に実行される。制動制御に先立ち、運転者がブレーキペダル１２を踏んだとき、まず右および左電磁開閉弁２２ＦＲ、２２ＦＬが閉じられ、開閉弁２３が開かれ、マスタシリンダ１４から右前輪および左前輪のホイールシリンダ２０ＦＲ、２０ＦＬへの大気圧のブレーキオイルの連通、およびマスタシリンダ１４とリザーバタンク２６の連通が遮断される。この状態を初期状態として、まずストローク信号が読み込まれ（Ｓ３０）、マスタシリンダ圧信号が読み込まれ（Ｓ３２）、これらの信号から演算ユニット２０２によって既知の手法で目標減速度が演算される（Ｓ３４）。

つづいて演算ユニット２０２は、目標減速度に対する各輪の目標液圧Ｐｒｅｆ、すなわち目標ホイールシリンダ圧Ｐｒｅｆを既知の手法で演算し（Ｓ３６）、各輪のホイールシリンダ２０ＦＲ、２０ＦＬ、２０ＲＲ、２０ＲＬ内の液圧Ｐｗｃを圧力センサ４４ＦＲ、４４ＦＬ、４４ＲＲ、４４ＲＬから読み込み（Ｓ３８）、目標ホイールシリンダ圧Ｐｒｅｆと現実のホイールシリンダ圧Ｐｗｃの差から制動制御のモードを決定する（Ｓ４０）。つぎに、決定された制動制御のモードに従ってリニア弁の制御がなされる（Ｓ４２）。

以下、増圧弁４０ＦＲ、４０ＦＬ、４０ＲＲ、４０ＲＬを総称するときは符号４０を、減圧弁４２ＦＲ、４２ＦＬ、４２ＲＲ、４２ＲＬを総称するときは符号４２を用いることにする。

図４は、演算ユニット２０２による液圧制御に係る機能ブロック図である。演算ユニット２０２は、フィードフォワード制御部２２０と、フィードバック制御部２２２と、脈動低減電流供給部２４０と、指令電流選択部２４２とを有し、目標液圧Ｐｒｅｆの入力を受けて、増圧弁４０および減圧弁４２（以下、これらを単にリニア弁と総称する）に供給する指令電流Ｉを算出する。指令電流Ｉによってリニア弁４０、４２が駆動されることにより得られる制御液圧Ｐｗｃは演算ユニット２０２にフィードバックされる。図５は演算ユニット２０２による指令電流Ｉの算出手順を示すフローチャートであり、以下図５を参照しながら、図４の演算ユニット２０２の構成と動作を説明する。

指令電流選択部２４２は、スイッチ２３９を有し、脈動低減電流供給部２４０から選択命令ＳＥＬの入力を受け、スイッチ２３９の接続先を３つの入力端子２３６、２３７、２３８のいずれかに切り替え、通常制御による指令電流Ｉの出力、指令電流Ｉの出力停止、脈動低減制御による指令電流Ｉの出力のいずれかを行う。

目標液圧Ｐｒｅｆが与えられると、脈動低減電流供給部２４０は、最初に脈動低減制御を行うために、スイッチ２３９を脈動低減電流供給部２４０の出力側の入力端子２３８に切り替える選択命令ＳＥＬを指令電流選択部２４２に与える。脈動低減電流供給部２４０は、脈動低減制御を開始し、リニア弁４０、４２を開弁すべき時刻に先立ってリニア弁４０、４２に予備的に供給する脈動低減電流ＩＧを算出して出力し、指令電流選択部２４２は脈動低減電流ＩＧを指令電流Ｉとしてリニア弁４０、４２に供給する（Ｓ６０）。

脈動低減電流供給部２４０は、脈動低減制御の終了後、通常制御に切り替えるために、スイッチ２３９を加算部２３０の出力側の入力端子２３６に切り替える選択命令ＳＥＬを指令電流選択部２４２に与える。これによりフィードフォワード制御部２２０とフィードバック制御部２２２による通常制御に切り替わる（Ｓ５０〜Ｓ５４）。

フィードフォワード制御部２２０は、目標液圧Ｐｒｅｆの入力を受け、リニア弁４０、４２の負荷モデル２２１と、リニア弁４０、４２の開弁電流の推定値２２３とにもとづいて、フィードフォワード電流ＩＦを所定のゲインのもとで算出して出力する（Ｓ５０）。

減算部２３４は目標液圧Ｐｒｅｆから制御液圧Ｐｗｃを減じて液圧偏差Ｐｅｒｒｏｒを出力する。フィードバック制御部２２２は、減算部２３４から液圧偏差Ｐｅｒｒｏｒの入力を受け、ＰＩＤ制御等により、液圧偏差Ｐｅｒｒｏｒを０に近づけるためのフィードバック電流ＩＢを所定のゲインのもとで算出して出力する（Ｓ５２）。

加算部２３０はフィードフォワード電流ＩＦとフィードバック電流ＩＢを加算し、指令電流選択部２４２に与える。指令電流選択部２４２は、フィードフォワード電流ＩＦとフィードバック電流ＩＢの和を指令電流Ｉとしてリニア弁４０、４２に供給する（Ｓ５４）。液圧偏差Ｐｅｒｒｏｒが所定値以下になると、スイッチ２３９は無入力の入力端子２３７に切り替えられ、リニア弁４０、４２への指令電流Ｉの供給は停止する。

図６は、図５のステップＳ６０の脈動低減制御の詳細手順を説明するフローチャートである。ここでは常閉型のリニア弁４０、４２の場合を説明する。脈動低減電流供給部２４０は、脈動低減電流ＩＧの供給開始時点である場合（Ｓ６２のＹ）、現在の液圧Ｐを開始液圧Ｐｍｅｍとして記憶する（Ｓ６４）。脈動低減電流供給部２４０は、脈動低減電流ＩＧにステップ電流ｓｔｅｐを加算し、脈動低減電流ＩＧを低い変化率で徐々に増加させる（Ｓ６６）。ただし、脈動低減制御はあくまでもリニア弁４０、４２の開弁の準備のために行われるものであるから、脈動低減電流ＩＧの初期値は、開弁電流ＩＫの初期推定値を超えない値とし、増加後の脈動低減電流ＩＧも、リニア弁４０、４２が開弁しない程度の値に抑える。こうして得られた脈動低減電流ＩＧが指令電流Ｉとしてリニア弁４０、４２に供給される。

脈動低減電流供給部２４０は、記憶された開始液圧Ｐｍｅｍと現在の液圧Ｐとの差の絶対値が所定の閾値ｔｈ＿ｐを超えたかどうかを判定する（Ｓ６８）。液圧に所定の閾値ｔｈ＿ｐを超える変化があった場合（Ｓ６８のＹ）、脈動低減電流供給部２４０は、リニア弁４０、４２が開弁したと判定し、開弁電流Ｉｍｅｍを算出して記憶する（Ｓ７０）。リニア弁４０、４２の開弁を判定した時点では、現在の脈動低減電流ＩＧには応答遅れ分のステップ電流ｓｔｅｐが加算されているため、応答遅れ分を調整するための所定のチューニング定数ｎを用いて、開弁電流Ｉｍｅｍは現時点の指令電流Ｉをもとに次式により算出される。

Ｉｍｅｍ＝Ｉ−ｓｔｅｐ×ｎ
次に、脈動低減電流供給部２４０は、開弁電流ＩＫの推定値を補正するための補正量ΔＩＫを算出する（Ｓ７２）。ステップＳ７０で記憶された開弁電流Ｉｍｅｍは使用環境等による不確定要素寄与分αが含まれているため、脈動低減電流供給部２４０は、不確定要素寄与分αを記憶された開弁電流Ｉｍｅｍから減算した上で、今回の脈動低減制御に利用した開弁電流ＩＫの元の推定値との差を求め、補正量ΔＩＫを算出する。ここで、脈動低減制御に利用した開弁電流ＩＫの元の推定値と記憶された開弁電流Ｉｍｅｍの差の絶対値が不確定要素寄与分α以下である場合には、開弁電流ＩＫの推定値の補正は行わないことにする。したがって、補正量ΔＩＫは次式により算出される。

ΔＩＫ＝ＩＫ−（Ｉｍｅｍ−α） （｜ＩＫ−Ｉｍｅｍ｜−α＞０のとき）
ΔＩＫ＝０ （それ以外のとき）
脈動低減電流供給部２４０は、算出された補正量ΔＩＫをもとに、開弁電流ＩＫの推定値を次式により更新し、フィードフォワード制御部２２０は更新された値を開弁電流推定値２２３として記憶する（Ｓ７４）。

ＩＫ＝ＩＫ−ΔＩＫ
開弁電流の推定値ＩＫの更新が終わると、脈動低減電流供給部２４０は、脈動低減制御を終了し、通常制御に切り替える選択命令ＳＥＬを指令電流選択部２４２に与える（Ｓ７８）。

ステップＳ６８において、液圧変化が所定の閾値ｔｈ＿ｐ以下であった場合（Ｓ６８のＮ）、脈動低減電流供給部２４０は、リニア弁４０、４２がまだ開弁していないと判断し、次に、液圧偏差Ｐｅｒｒｏｒの絶対値が所定の閾値ｔｈ＿ｅｒｒより小さいかどうかを判定する（Ｓ７６）。液圧偏差Ｐｅｒｒｏｒの絶対値が所定の閾値ｔｈ＿ｅｒｒより小さい場合（Ｓ７６のＹ）、最初のステップＳ６２に戻り、脈動低減制御が続行される。液圧偏差Ｐｅｒｒｏｒの絶対値が所定の閾値ｔｈ＿ｅｒｒ以上の場合（Ｓ７６のＮ）、脈動低減電流供給部２４０は、制御液圧Ｐｗｃの応答遅れが大きいと判断し、脈動低減制御を停止し、通常制御に切り替える選択命令ＳＥＬを指令電流選択部２４２に与える（Ｓ７８）。これにより脈動低減制御の続行による応答性の低下が適宜回避される。

実施の形態に係る液圧制御の作用を説明する。まず、比較のため、仮に脈動低減電流供給部２４０による脈動低減制御を行わないで、フィードフォワード制御部２２０とフィードバック制御部２２２による通常制御だけを行った場合の制御液圧Ｐｗｃの変化を説明する。

図７（ａ）に示す目標液圧Ｐｒｅｆが与えられた場合、図７（ｂ）に示すように時刻ｔ０から指令電流Ｉによるリニア弁４０、４２の通電が開始される。指令電流Ｉは、理想的には、矩形で示した理想電流ＩＴのように、時刻ｔ０で開弁電流ＩＫに達し、時刻ｔ０以降は線形に増加し、時刻ｔ２に達した時点で通電が終了してゼロになることが望ましい。しかし、実際には応答遅れのため、指令電流Ｉは、同図のように時刻ｔ０から急峻な傾きで増加して矩形の理想電流ＩＴに漸近し、時刻ｔ２に達してから急峻な傾きでゼロまで減少する。したがって、指令電流Ｉが時刻ｔ１で開弁電流ＩＫに達したとき、指令電流Ｉの変化率は非常に大きなものであり、リニア弁４０、４２の開弁時に急激に指令電流Ｉが供給され、高速な開弁による異音とともに、油圧脈動が発生する。これにより、図７（ａ）に示すように、制御液圧Ｐｗｃは開弁時刻ｔ１において瞬間的なピークをもつようになる。瞬間的なピークの後は、制御液圧Ｐｗｃは指令電流Ｉの供給により緩やかに増加する。そして、制御液圧Ｐｗｃが目標液圧Ｐｒｅｆに対する不感帯の下限圧Ｐｌを下回った時刻ｔ３において、再びリニア弁４０、４２に指令電流Ｉが一気に供給されるため、時刻ｔ４の開弁時に制御液圧Ｐｗｃに瞬間的なピークが現れる。このように、制御液圧Ｐｗｃの変化はリニア弁４０、４２の開弁ごとに油圧脈動による急峻なピークをもつようになる。

次に、脈動低減電流供給部２４０による脈動低減制御を行う場合の制御液圧Ｐｗｃの変化を説明する。図８（ａ）に示すように、図７（ａ）と同様の目標液圧Ｐｒｅｆが与えられたとする。通常は時刻ｔ０で指令電流Ｉによる通電を開始するところ、通電開始時刻を早め、時刻ｔｓで指令電流Ｉの供給を開始する。脈動低減電流供給部２４０は、矩形で示した理想電流ＩＴのように、時刻ｔｓで開弁電流ＩＫより低い電流値となり、その後、開弁電流ＩＫに達するまでは線形に増加するように脈動低減電流ＩＧを制御する。脈動低減電流供給部２４０は脈動低減電流ＩＧを徐々に増加させているため、時刻ｔｋで指令電流Ｉが開弁電流ＩＫに達したときの指令電流Ｉの変化率は小さい。このため、リニア弁４０、４２の開弁速度は低く抑えられ、油圧脈動は生じない。

指令電流Ｉが開弁電流ＩＫに達した後は、リニア弁４０、４２は既に開弁しているため、指令電流Ｉの変化率を上げても油圧脈動が発生する心配はない。そこで、開弁時刻ｔｋ以降は、脈動低減電流供給部２４０による脈動低減制御から、フィードフォワード制御部２２０とフィードバック制御部２２２による通常制御へ切り替えて、指令電流Ｉの応答速度を高める。

脈動低減電流供給部２４０による脈動低減制御では、実質的には、目標液圧Ｐｒｅｆに対して設けられた通常の不感帯のさらに内側に、幅の狭い脈動低減電流操作用の不感帯が設けられたことになる。目標液圧Ｐｒｅｆより下側において、通常の不感帯の幅は下限圧Ｐｌにより規定されるが、脈動低減電流操作用の不感帯の幅は、下限圧Ｐｌよりも目標液圧Ｐｒｅｆに近い脈動低減制御用下限圧Ｐｓで規定される。制御液圧Ｐｗｃが脈動低減電流操作用の不感帯から外れ、脈動低減制御用下限圧Ｐｓよりも低くなると、脈動低減電流ＩＧの供給が始まり、指令電流Ｉの供給タイミングが前出しになる。したがって、脈動低減制御は開弁速度が瞬間的に高速にならないように開弁時刻に先立って予備的な電流を与えておく意味合いをもち、脈動低減電流ＩＧを開弁のための準備電流ということもできる。

本実施の形態に係る液圧制御装置は、車両用制動制御装置におけるホイールシリンダの液圧制御に有効に用いられ、油圧脈動を防止して、異音のない静かな制動装置を実現できる。また制御弁の開弁電流の真値を推定できるため、工場出荷時の設定値の誤差や経年変化によるばらつきなどにも適応して制御が可能となる。

以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。なお本発明はこの実施の形態に限定されることなく、そのさまざまな変形例もまた、本発明の態様として有効である。

そのような変形例として、本発明の実施の形態においては、常閉型の増圧弁及び減圧弁の開閉制御において液圧制御装置を適用する例を説明した。変形例においては、常開型である２個の減圧弁４２ＲＲ、４２ＲＬの開閉制御においてこの液圧制御装置を適用してもよい。この場合、演算ユニット２０２は、ホイールシリンダ圧の増圧時に減圧弁４２ＲＲ、４２ＲＬへ供給する閉弁のための指令電流を、それら減圧弁が開弁しない程度の値まで徐々に減少させることにより、本発明の実施の形態における脈動低減電流ＩＧと同様の効果が得られる。すなわち、減圧弁４２ＲＲ、４２ＲＬへ供給する閉弁のための定電流を基準とし、その定電流よりマイナス側の値の電流を脈動低減電流ＩＧとして演算ユニット２０２が減圧弁に供給することにより、開弁時刻での指令電流Ｉの減少率を小さくすることができ、常開型の減圧弁においても開弁速度を抑えて油圧脈動を回避することができる。

本実施の形態に係る液圧制御装置を車両用制動制御装置におけるブレーキ油圧制御に用いた場合、脈動低減制御により、制御液圧の目標液圧に対する追従性が悪化し、ブレーキ性能の面で許容できない場合が考えられる。そのような場合、脈動低減制御は次のような条件のもとで実施する。目標液圧の変化率が所定値以下、たとえば５ＭＰａ／秒以下であり、かつ、車速が所定値以下、たとえば２０キロメートル／時以下である場合に、指令電流選択部２４２は、脈動低減電流供給部２４０による電流変化率の抑制制御に切り替え、それ以外の場合は通常制御を選択する。これにより、車両の場合に性能上許容される範囲で油圧脈動の発生を防止することができる。

実施の形態に係る液圧制御装置の全体構成図である。 実施の形態において制御液圧を目標液圧に合わせるための制動制御を示す図である。 図２の制動制御の処理を示すフローチャートである。 図１の演算ユニットの機能ブロック図である。 図４の演算ユニットの構成による指令電流の算出手順を示すフローチャートである。 図５の脈動低減制御の詳細手順を説明するフローチャートである。 図５の脈動低減制御が行われない場合における指令電流、目標液圧および制御液圧の時間変化を説明する図である。 図５の脈動低減制御が行われる場合における指令電流、目標液圧および制御液圧の時間変化を説明する図である。

符号の説明

１２ ブレーキペダル、 １４ マスタシリンダ、 ２０ＦＲ，２０ＦＬ，２０ＲＲ，２０ＲＬ ホイールシリンダ、 ２２ＦＲ 右電磁開閉弁、 ２２ＦＬ 左電磁開閉弁、 ２６ リザーバタンク、 ３２ モータ、 ３４ オイルポンプ、 ４０ＦＲ，４０ＦＬ，４０ＲＲ，４０ＲＬ 増圧弁、 ４２ＦＲ，４２ＦＬ，４２ＲＲ，４２ＲＬ 減圧弁、 ４４ＦＲ，４４ＦＬ，４４ＲＲ，４４ＲＬ 各輪の圧力センサ、 ４８ＦＲ 右マスタ圧力センサ、 ４８ＦＬ 左マスタ圧力センサ、 ５０ アキュムレータ、 ５１ アキュムレータ圧センサ、 ８０ アクチュエータ、 １００ 油圧システム、 ２００ 電子制御ユニット、 ２０２ 演算ユニット、 ２０４ ＲＯＭ、 ２０６ ＲＡＭ、 ２２０ フィードフォワード制御部、 ２２２ フィードバック制御部、 ２４０ 脈動低減電流供給部、 ２４２ 指令電流選択部。

Claims (4)

1. 供給される指令電流の値に応じた電磁流量制御弁の開閉状態の変化により液圧を調圧する液圧制御装置において、
   開弁開始前の前記指令電流の変化率が開弁開始後の前記指令電流の変化率より小さくなるよう開弁開始前の前記指令電流にステップ電流を繰り返し加算しながら変化させる電流変化率抑制制御を行う指令電流調整手段を備え、
   前記指令電流調整手段は、前記電磁流量制御弁を開弁開始すべき時刻に先立って、前記電磁流量制御弁の開弁電流よりも低い電流値の前記指令電流を供給することにより前記電流変化率抑制制御を行うことを特徴とする液圧制御装置。
2. 前記指令電流調整手段は、前記電磁流量制御弁の開弁開始時点を判定し、前記開弁開始時点における前記指令電流の値を用いて前記開弁電流の値を補正することを特徴とする請求項１に記載の液圧制御装置。
3. 前記液圧制御装置は、前記電磁流量制御弁による実際の制御液圧が目標液圧になるように制御するものであり、前記指令電流調整手段は、前記目標液圧と前記実際の制御液圧との偏差が所定の閾値より大きい場合には、前記電流変化率抑制制御の実施を制限することを特徴とする請求項１または２に記載の液圧制御装置。
4. 供給される指令電流の値に応じた電磁流量制御弁の開閉状態の変化により液圧を調圧する液圧制御方法において、
   前記電磁流量制御弁を開弁開始すべき時刻に先立って、前記電磁流量制御弁の開弁電流よりも低い電流値の前記指令電流を準備的に供給するステップと、
   開弁開始時における前記指令電流の変化率を抑制するように開弁開始前の前記指令電流にステップ電流を繰り返し加算しながら変化させるステップと、
   前記電磁流量制御弁の開弁開始後に前記指令電流の変化率の抑制制御を解除するステップと
   を備えることを特徴とする液圧制御方法。

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