JP4333710B2 - ブレーキ制御装置 - Google Patents
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Description
そこで、本出願の発明者は、液圧ブレーキを制御するブレーキ制御装置において、車輪速センサに電圧を印加する電源の電圧が設定値以下に低下した場合には、車輪速センサを無効化し、車輪速センサの検出結果により得られる車輪速度に基づいて車両が停止中であることが検出されてもそれに従わず、ホイールシリンダ圧の上限を制限せず、ブレーキペダルの踏込ストロークに応じた液圧に制御することを試みた。車両が実際には停止状態にない場合に制動力が不足することがないようにしたのである。
しかしながら、その場合、ホイールシリンダの液圧が急増させられることがあり、主として液圧制御弁(増圧弁)において騒音が発生し易い。また、電源電圧の低下が、エンジンのクランキングに起因する一時的なものであれば、比較的短時間で電圧が回復し、車輪速センサの無効化が解除され、ホイールシリンダ圧が急減させられて、その際にも主として液圧制御弁(減圧弁)において騒音が発生し易い。車輪速センサの無効化がエンジンのクランキングに起因する場合には、増圧弁において騒音が発生する時期にはクランキングの音に紛れて聞こえないことが多いのであるが、減圧弁において騒音が発生する時期にはクランキングが終了しているため、騒音が聞こえ易く、乗員に不快感,違和感を抱かせ易い。また、ホイールシリンダの液圧が一時的に高められ、低下させられれば、無駄なエネルギが消費される不利益もある。
ブレーキが電動モータを駆動源とする電動ブレーキである場合には、液圧制御弁における騒音発生の問題は生じないものの、電動モータの作動音は発生し、また、無駄なエネルギ消費も発生する問題が生じる。
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、車輪速センサに電圧を供給する電源の電圧が低下しても、ブレーキ作動力が急変することのないブレーキ制御装置を提供することを課題とする。
車輪速センサの検出結果に基づいて車両が停止中であることを検出する停車検出部と、
その停車検出部による車両の停車検出に基づいて、前記ブレーキの作動力の上限を通常より低く抑えるブレーキ作動力規制部と、
前記車輪速センサに電圧を印加する電源の電圧が設定値以下に低下した場合に前記車輪速センサを無効化するセンサ無効化部と、
そのセンサ無効化部が前記車輪速センサを無効化した場合に、前記ブレーキ作動力規制部による規制を解除する規制解除部と、
その規制解除部による規制解除に起因するブレーキ作動力の急変を抑制する急変抑制部と
を含むブレーキ制御装置。
ブレーキには、例えば、液圧ブレーキおよび電動ブレーキがある。ブレーキが液圧ブレーキである場合、ブレーキの作動力は、例えば、ホイールシリンダの液圧とされ、ブレーキが電動ブレーキである場合、ブレーキの作動力は、例えば、電動モータの駆動電流とされる。
(2)前記ブレーキがホイールシリンダへの液圧の供給により作動する液圧ブレーキを含み、前記ブレーキ作動力規制部が前記停車検出部による車両の停車検出に基づいて前記ホイールシリンダの液圧の上限を通常より低く抑える液圧規制部を含み、前記急変抑制部が前記ホイールシリンダの液圧の急変を抑制する液圧急変抑制部を含む(1)項に記載のブレーキ制御装置。
本項に記載のブレーキ制御装置によれば、ホイールシリンダの液圧が車両停止中の低く制限された上限圧、すなわち規制圧から急増させられることがなく、高い液圧から規制圧へ急減させられることもなくなって、液圧制御弁を多量のブレーキ液が流れて大きい流動音が発生することが防止される。特に、電源電圧の低下がクランキングに起因する一時的なものであれば、クランキングが終了した状態では騒音が聞こえ易いため、流動音の低減効果を有効に享受することができる。
(3)前記急変抑制部が、
前記車輪速センサ以外からの情報に基づいて車両の停止を推定する停車推定部と、
その停車推定部が停車を推定している状態で前記電源の電圧が前記設定値以下に低下した場合に、前記規制解除部による規制解除が行われないようにする規制解除阻止部と
を含む(1)項または(2)項に記載のブレーキ制御装置。
規制解除阻止部は結果として規制解除部が規制を解除することを阻止するものであればよく、規制解除部が規制を解除することを直接阻止するものでもよいことは勿論、例えば、後に実施例について説明するように、車輪速センサ無効化部による車輪速センサの無効化を阻止すること等によって、間接的に規制解除部が規制を解除することを阻止するものとしてもよい。
本項の特徴によれば、エンジンのクランキング等に起因する一時的な電圧低下が発生しても、規制解除部による規制の解除自体が阻止されるため、ブレーキ作動力の急変が回避され、騒音の発生や無駄なエネルギの消費が防止される。
(4)前記急変抑制部が、前記規制解除部による規制解除を許容するが、その規制解除に起因する前記ブレーキの作動力の増加勾配と減少勾配との少なくとも一方を規制する勾配規制部を含む(1)項または(2)項に記載のブレーキ制御装置。
規制解除部により規制が解除され、ブレーキ作動力が増加させられる際、その増加勾配が勾配規制部によって規制されれば、規制されない場合に比較してブレーキ作動力が緩やかに増加し、騒音の発生が良好に抑制される。また、車輪速センサの無効化期間が短い場合には、ブレーキ作動力が未だ比較的小さいうちに減少に転じさせられることとなり、ブレーキ作動力が無駄に大きくされることが回避される。無駄なエネルギ消費が良好に抑制されるのである。ブレーキ作動力の減少勾配が規制されれば、減少時における騒音の発生が良好に抑制される。
(5)当該ブレーキ制御装置が、前記ブレーキの作動力を制御する作動力制御部を含み、前記急変抑制部が、その制動力制御部の制御ゲインを、通常の制御ゲインである通常ゲインから急変抑制用のゲインである抑制制御ゲインに減少させるゲイン減少部を含む(1)項,(2)項または(4)項に記載のブレーキ制御装置。
上記制御ゲインには、目標作動力対応量(目標作動力,目標液圧,目標電流等)と実作動力対応量との差である偏差に掛けて制御値を得るための比例ゲイン、上記偏差の微分値に掛けて制御値を得るための微分ゲイン、上記偏差の積分値に掛けて制御値を得るための積分ゲイン等が含まれる。ゲイン減少部は、これら比例ゲイン,微分ゲインおよび積分ゲインの各々をすべて減少させるものでもよく、1つまたは2つを減少させるものでもよい。
ゲイン減少部によっても前記勾配規制部と類似の効果が得られる。
(6)ブレーキ操作部材と、
そのブレーキ操作部材の操作量に基づいて前記ブレーキの制御の目標値を決定する目標値決定部と、
前記ブレーキの作動力を制御する作動力制御部と、
常には前記目標値決定部により決定された目標値を前記作動力制御部に供給し、前記ブレーキ作動力規制部によりその目標値より低い規制値に規制されればその規制値を目標値として供給し、前記規制解除部による規制解除に伴って前記目標値決定部により決定された目標値を供給する状態に復帰する目標値供給部と、
その目標値供給部により供給される目標値の高周波成分を除去するローパスフィルタと
を含み、前記急変抑制部が前記ローパスフィルタを含む(1)項,(2)項,(4)項,(5)項のいずれかに記載のブレーキ制御装置。
目標値には、例えば、目標作動力,目標液圧,目標電流がある。
ローパスフィルタによっても前記勾配規制部と類似の効果が得られる。
なお、ブレーキ操作部材の操作量を検出する操作量センサの検出値の高周波成分、あるいは目標値決定部により決定された目標値の高周波成分を除去するためにローパスフィルタが設けられることがあり、その場合には、本項におけるローパスフィルタをそのローパスフィルタと兼用にすることも可能である。しかし、それら2つのローパスフィルタの望ましいフィルタ特性が異なる場合には、目標値供給部の状態に応じて2つのローパスフィルタを交替させ、あるいは1つのローパスフィルタの特性を変化させることが必要になる。
(7)前記急変抑制部が、前記規制解除部による規制解除を許容するが、その規制解除後の前記ブレーキ作動力の増加速度と増加量との少なくとも一方を抑制する増加抑制部を含む(1)項または(2)項に記載のブレーキ制御装置。
前述の勾配規制部,ゲイン減少部,ローパスフィルタ等、ブレーキ作動力の増加速度を抑制する部分が増加抑制部の各例であり、下記第2規制値設定部も増加抑制部の一例である。
(8)前記増加抑制部が、前記ブレーキ作動力規制部による規制値である第1規制値を、その第1規制値より大きい第2規制値に変更する規制値変更部を含む(7)項に記載のブレーキ制御装置。
規制値変更部が第1規制値を第2規制値に変更すれば、ブレーキ作動力は第1規制値から第2規制値まで増大することが許容される。その後、車輪速センサの無効化が解除されれば、ブレーキ作動力は再び第1規制値以下に規制される状態に戻るが、例えば、電源電圧の低下がクランキングに起因するものではなく、設定時間内に車輪速センサの無効化が解除されない場合には、第2規制値による規制が解除され、ブレーキ作動力はブレーキ操作部材の操作力,操作ストローク等の操作量に対応する大きさまで増大することが許容される。第2規制値から第1規制値まで減少させられる場合には、騒音やエネルギ消費が小さくて済み、第2規制値による規制が解除される場合には、ブレーキ作動力のブレーキ操作部材の操作量に対応する大きさへの増大の遅れが、第1規制値から増大させられる場合に比較して小さくて済む。
なお、ブレーキが液圧ブレーキであり、液圧系の異常判定が行われる液圧ブレーキシステムのブレーキ制御装置において急変抑制部が勾配規制部,ゲイン減少部,フィルタ制御部,除去周波数低下部,第2規制値設定部等を含むものとされる場合、ホイールシリンダ圧の増加抑制時には、液圧系の異常判定が行われないようにされ、あるいは異常判定時間が延ばされ、ホイールシリンダ圧の増加抑制によって液圧系が異常と判定されないようにされることが望ましい。ブレーキが電動ブレーキであり、電気系の異常判定が行われる電動ブレーキシステムにおいても同様のことが行われるようにすることが望ましい。
(9)前記急変抑制部が、前記車輪速センサの前記電源の電圧が前記設定値以下に低下した後、設定時間の間は前記センサ無効化部に前記車輪速センサを無効化させない無効化遅延部を含む(1)項または(2)項に記載のブレーキ制御装置。
設定時間は、例えば、電源電圧の低下が一時的なものであれば、その電源電圧の低下が発生する時間より長く設定される。それにより、電源の電圧が一時的に設定値以下に低下しても、車輪速センサが無効化されることがなくなり、ブレーキ作動力が急変することがなくなって、騒音の発生等が回避される。電源の電圧が低下した状態で設定時間が経過すれば、車輪速センサが無効化され、ブレーキ操作部材の操作量に応じたブレーキ作動力が得られる状態とされる。
Pp−(Ps+n・ΔPi)≦ΔPi
|Ps−(Pa−n・ΔPd)|≦ΔPd
そして、ホイールシリンダ圧急増フラグがリセットされ、以後、車両停止中はS7〜S9が実行され、ホイールシリンダ圧の上限が停車時ホイールシリンダ上限圧に規制される。ホイールシリンダ圧急増フラグは、S6の終了処理においてもリセットされ、S4の判定結果がNOになってS5が実行される際にもリセットされる。
本ブレーキ制御装置においては、バッテリ186が劣化し、エンジン182のクランキング中に車両電源装置180のバッテリ186の電圧が設定値以下に低下し、電源が無効になれば、ホイールシリンダ圧をブレーキペダル2の踏込ストロークに基づいて増加させるが、図8のグラフに二点鎖線で示すように、その増加勾配が低く規制され、ホイールシリンダ圧が急変しないようにされる。車輪速センサは無効化され、ホイールシリンダ圧が規制されなくなって増加させられるが、その勾配が規制されるのである。クランキングが終了し、バッテリ186の電圧が設定値より大きくなって電源が有効となり、車輪速センサ120〜126の検出結果により得られる車輪速度が確かな値になれば、ホイールシリンダ圧は停車時ホイールシリンダ上限圧まで減少させられる。この際の減少勾配は、前記実施例の場合と同様に規制される。図7に示す制動制御ルーチンに基づいて、クランキング中の電源無効時におけるホイールシリンダ圧の増加勾配および減少勾配の規制を説明する。
以上の説明から明らかなように、本ブレーキ制御装置においては、ブレーキ制御ECU150のS57を実行する部分がクランキング検出部を構成し、S60を実行する部分が液圧規制部を構成し、S58,S62を実行する部分が電源無効検出部ないしセンサ無効化部を構成し、S61を実行する部分が規制解除部を構成し、S63,S64を実行する部分が勾配規制部を構成している。
図9に示す制動制御ルーチンは、S93のホイールシリンダ圧を電源無効時ホイールシリンダ上限圧に制限するステップ以外、図7に示す制動制御ルーチンのS51〜S62,S64と同様に実行される。
電源電圧の低下がエンジンのクランキングに起因するものではない場合、クランキングが終了しても電源は有効にならないが、この場合には、S88の判定結果がYESになってS91が実行される。S91は、前記制動制御ルーチンのS11と同様に実行され、ホイールシリンダ圧の勾配を制限された増圧が許容され、ホイールシリンダ圧がブレーキペダル2の踏込ストロークに応じた高さに増加させられる。電源電圧の低下によるホイールシリンダ圧の上限の規制が解除されるのであり、制動力が確保される。
本ブレーキ制御装置においては、ブレーキ制御ECU150のS93を実行する部分が増加抑制部たる規制値変更部を構成している。
ブレーキペダルストロークセンサ152により検出されるブレーキペダル2の踏込ストロークに基づいて設定される目標液圧は、車両走行中は液圧規制部により規制されることなくローパスフィルタに供給され、車両停止中には、液圧規制部により規制され、あるいは規制されることなくローパスフィルタに供給されて高周波成分が除去され、増圧弁および減圧弁の制御目標である制御液圧が得られる。液圧規制部は、車両停止中の電源有効時に規制実行状態とされ、目標液圧が規制値である停車時ホイールシリンダ上限圧より大きいのであれば、停車時ホイールシリンダ上限圧をローパスフィルタに供給し、車両走行中および車両停止中の電源無効時は規制解除状態とされ、目標液圧を、その大きさに関係なく、そのままローパスフィルタに供給する。
車両走行中であり、S105が実行されるとき、S103において設定された目標液圧が読み込まれるとともにローパスフィルタにより処理され、制御液圧が取得されるが、ローパスフィルタにより除去されるのは高周波成分であり、車両走行中の運転者のブレーキペダル2の踏込み操作に基づくホイールシリンダ圧の制御には影響しない。車両停止中にエンジンクランキング中と判定されたとき、電源が有効であれば、S107の判定結果がYES,S112の判定結果がNOになってS109が実行される。S109が実行されるまでにホイールシリンダ圧の増圧が行われていなければ、S109の判定結果がNOになってS110が実行され、ホイールシリンダ圧の上限が停車時ホイールシリンダ上限圧に規制される。S103において設定された目標液圧が読み込まれ、停車時ホイールシリンダ上限圧より大きければ、停車時ホイールシリンダ上限圧を目標液圧としてホイールシリンダ圧が制御されるのである。なお、ホイールシリンダ圧を停車時ホイールシリンダ上限圧に規制する場合でも、論理的にはローパスフィルタによる処理が行われるが、目標液圧が停車時ホイールシリンダ上限圧より大きい場合、フィルタ処理における新入力値は常に停車時ホイールシリンダ上限圧であって変化せず、ローパスフィルタの処理により得られる制御液圧は停車時ホイールシリンダ上限圧となり、処理を行っても行わなくても同じであるため、制動制御ルーチンの実行において、S110のホイールシリンダ圧の上限規制時にはローパスフィルタによる処理は行われない。また、目標液圧が停車時ホイールシリンダ上限圧より小さい場合には、ホイールシリンダ圧はその目標液圧に制御されるが、その目標液圧は小さく、フィルタ処理が行われなくても支障はない。車両停止中であるが、エンジンクランキング中ではなく、電源が有効であって、先にホイールシリンダ圧の増圧が行われていない場合にも、S107,S108,S109の各判定結果がNOになり、S110が同様に実行される。
エンジンクランキング中ではない状態で電源無効となり、S108の判定結果がYESになってS111が実行され、ホイールシリンダ圧の増加が許容されるときにもS113と同様のローパスフィルタを用いた演算が行われ、目標液圧の高周波成分が除去されてホイールシリンダ圧がゆっくり増加させられる。また、S111においてホイールシリンダ圧が減少させられる場合にもS113と同様のローパスフィルタを用いた演算が行われ、ホイールシリンダ圧がゆっくり減少させられるようにされる。
エンジンクランキング中ではなく、電源が無効な状態から有効になれば、S107,S108の各判定結果がNO、S109の判定結果がYESになってS114が実行され、ローパスフィルタを用いた演算によりホイールシリンダ圧がゆっくり減少させられる。
車両停止中のエンジンクランキング中でない状態で電源無効になってS141が実行され、ホイールシリンダ圧の増圧が許容される場合にも、S143において用いられる抑制比例ゲインと同じ抑制比例ゲインが用いられ、ホイールシリンダ圧が緩やかに上昇させられる。S141においてホイールシリンダ圧が減少させられる際にも抑制比例ゲインが用いられ、ホイールシリンダ圧が緩やかに減少させられる。
本ブレーキ制御装置においては、ブレーキ制御ECU150のS135,S141,S143,S144の増圧弁80〜86および減圧弁90〜96を制御する部分が作動力制御部たる液圧制御部を構成し、S141,S143,S144のS135において用いられる通常の制御ゲインより小さい抑制制御ゲインを用いて偏差を演算する部分がゲイン減少部を構成している。
本ブレーキ制御装置においては、図14に示す制動制御ルーチンが実行される。このS161〜S166は、図4に示す制動制御ルーチンのS1〜S6と同様に実行される。そして、車輪速センサ120〜126の検出結果に基づいて取得される車輪速度により、車両が停止中と判定された場合、S167においてバッテリ186の電圧が設定値以下であるか否かが判定され、設定値以下であれば、S167の判定結果がYESになってS171,S172,S173が実行され、バッテリ186の電圧が低下した状態にある時間が計測される。この間、ホイールシリンダ圧の上限は停車時ホイールシリンダ上限圧に規制される(S170)。電源が無効である状態の時間は、S172の実行により、カウンタのカウント値Cを増加させることにより計測され、S173において設定時間に対応するカウント設定値CAと比較される。設定時間は、例えば、電源電圧の低下がクランキングを起因とする場合のように一時的に生ずるものであれば、それよりやや長い時間に設定される。それにより、電源電圧の低下が一時的なものであれば、その間、ホイールシリンダ圧が停車時ホイールシリンダ上限圧に規制され、流動音の発生により乗員に違和感を抱かせることが回避される。
本ブレーキ制御装置においては、ブレーキECU150のS172,S173を実行する部分が無効化遅延部を構成している。
Claims (6)
- 車両のブレーキを制御するブレーキ制御装置であって、
車輪速センサの検出結果に基づいて車両が停止中であることを検出する停車検出部と、
その停車検出部による車両の停車検出に基づいて、前記ブレーキの作動力の上限を通常より低く抑えるブレーキ作動力規制部と、
前記車輪速センサに電圧を印加する電源の電圧が設定値以下に低下した場合に前記車輪速センサを無効化するセンサ無効化部と、
そのセンサ無効化部が前記車輪速センサを無効化した場合に、前記ブレーキ作動力規制部による規制を解除する規制解除部と、
その規制解除部による規制解除に起因するブレーキ作動力の急変を抑制する急変抑制部と
を含むことを特徴とするブレーキ制御装置。 - 前記ブレーキがホイールシリンダへの液圧の供給により作動する液圧ブレーキを含み、前記ブレーキ作動力規制部が前記停車検出部による車両の停車検出に基づいて前記ホイールシリンダの液圧の上限を通常より低く抑える液圧規制部を含み、前記急変抑制部が前記ホイールシリンダの液圧の急変を抑制する液圧急変抑制部を含むことを特徴とする請求項1に記載のブレーキ制御装置。
- さらに、
前記車輪速センサ以外からの情報に基づいて車両の停止を推定する停車推定部と、
その停車推定部が停車を推定している状態においては、前記電源の電圧が前記設定値以下に低下しても、前記センサ無効化部が前記車輪速センサを無効化することを阻止することにより、前記規制解除部による規制解除が行われないようにする規制解除阻止部と
を含むことを特徴とする請求項1または2に記載のブレーキ制御装置。 - さらに、
前記車輪速センサ以外からの情報に基づいて車両の停止を推定する停車推定部と、
その停車推定部が停車を推定している状態においては、前記電源の電圧が前記設定値以下に低下し、前記センサ無効化部が前記車輪速センサを無効化しても、前記規制解除部が前記ブレーキ作動力規制部による規制を解除することを阻止することにより、そのブレーキ作動規制部による規制の解除が行われないようにする規制解除阻止部と
を含むことを特徴とする請求項1または2に記載のブレーキ制御装置。 - 前記急変抑制部が、前記規制解除部による規制解除を許容するが、その規制解除後の前記ブレーキ作動力の増加速度と増加量との少なくとも一方を抑制する増加抑制部を含むことを特徴とする請求項1または2に記載のブレーキ制御装置。
- 前記急変抑制部が、前記車輪速センサの前記電源の電圧が前記設定値以下に低下した後、設定時間の間は前記センサ無効化部に前記車輪速センサを無効化させない無効化遅延部を含むことを特徴とする請求項1または2に記載のブレーキ制御装置。
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