JP4415617B2 - ブレーキ制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、自動ブレーキおよびマニュアルブレーキにより発生させられる減速度を調整することで、ドライバのブレーキフィーリングを向上させられる車両用のブレーキ制御装置に関するものである。
自動ブレーキ中におけるマニュアルブレーキ操作に対するブレーキフィーリングを良好にできる車両用のブレーキ制御装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この装置では、マニュアルブレーキによりホイールシリンダに加えられるブレーキ液圧を抜くための逃がし弁を設け、自動ブレーキ中にブレーキペダル操作が加えられると、車体減速度で定まる抜き時間をペダル踏込み速度で補正した時間に従って逃がし弁を開制御している。これにより、マニュアルブレーキを行う状況と対応するペダルストロークが得られるようにしている。
特開2000−313322号公報
しかしながら、上記特許文献1に示されるように、マニュアルブレーキ操作に応じてホイールシリンダに加えられるブレーキ液圧を抜くようにした場合、自動ブレーキによる減速度が一旦弱められ、減速度が低下するという減速度抜けが生じる場合がある。
例えば、前方障害物に衝突する危険性が認められ、自動ブレーキの作動中に、衝突危険レベルが上昇し、ドライバ自らがマニュアルブレーキを操作する場合がある。このような場合、自動ブレーキが停止され、マニュアルブレーキの操作によって発生させられるマスタシリンダ圧に基づき、ホイールシリンダにブレーキ液圧が加えられることになる。したがって、ドライバによるマニュアルブレーキの操作量が小さいと、それに応じたブレーキ液圧がホイールシリンダに加えられても、それ以前から自動ブレーキによって発生させられているブレーキ液圧の方が高くなり、ドライバがマニュアルブレーキを操作したにも関わらず、減速度が減少してしまう。
このため、ドライバに対してブレーキの効きが弱まったというような違和感を与え、ドライバのブレーキフィーリングに合致しないという問題がある。
また、ブレーキアシスト制御が実行されるブレーキ制御装置では、自動ブレーキの作動中に衝突危険レベルが上昇し、ドライバ自らがブレーキペダルを強く踏み込んだ場合、自動ブレーキが停止され、ブレーキアシスト制御に移行することになる。このとき、ドライバによるブレーキペダルの操作に応じて、ホイールシリンダでの加圧量がアシストされ、ホイールシリンダに急に大きなブレーキ液圧が加えられる場合がある。
このような場合、車体減速度が増大し、ドライバに対して急にブレーキが効きだしたという違和感を与えてしまい、ドライバがブレーキペダルを緩めてしまって反って停止距離が延びてしまう可能性がある。特に、CCDカメラなどで車両前方の衝突危険レベルを検出し、その衝突危険レベルに応じてブレーキアシスト制御による制御量を調整するプリクラッシュブレーキアシスト制御が実行されるようなブレーキ制御装置の場合には、衝突危険レベルが高くなるにしたがって制御量が大きく調整される。このため、ドライバが衝突危険性を感じてブレーキペダルを強く踏み込んだ際に、ホイールシリンダの加圧力をより急激に大きくする可能性がある。
本発明は上記点に鑑みて、自動ブレーキからマニュアルブレーキに移行する際の減速度を調整することで、ドライバのブレーキフィーリングに合致したブレーキ制御が行われるようにすることを目的とする。
また、ブレーキアシスト制御が実行されるブレーキ制御装置において、車体減速度が急激に増大することを防止し、ドライバに対して急にブレーキが効きだしたという違和感を与えることを防止することも目的とする。
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、ドライバによるブレーキ操作部材(1)の操作によってマスタシリンダに発生するブレーキ液圧に応じた加圧力でホイールシリンダ(4、5、34、35)を加圧することで車両に備えられた車輪(FL〜RR)にブレーキ力を発生させるマニュアルブレーキ制御と、前記ドライバによる前記ブレーキ操作部材(1)の操作とは別に前記ホイールシリンダを加圧することで前記車輪にブレーキ力を発生させる自動ブレーキ制御と、を実行する車両用のブレーキ制御装置であって、前記マニュアルブレーキ制御においては、前記マスタシリンダに発生しているブレーキ液圧を検出する圧力検出手段(60a、60b)の検出結果を取得すると共に、取得した前記ブレーキ液圧にアシスト圧を加えた加圧力を前記ホイールシリンダに発生させるブレーキアシスト制御が実行され、前記ブレーキアシスト制御においては、前記車両の前方の状況を検出するための前方状況検出センサからの検出信号に基づいて、前記車両の前方障害物に衝突する危険性の度合いを示す衝突危険レベルを演算し、演算した前記衝突危険レベルに応じて前記アシスト圧の仮の値(α1)を設定し、前記自動ブレーキ制御から前記ブレーキアシスト制御に移行した際、前記自動ブレーキ制御中に前記ホイールシリンダに発生させていた加圧力に基づいて、上限値(PT1+A)を設定し、前記上限値(PT1+A)以下の加圧力を前記ホイールシリンダに発生させるようになっており、前記上限値(PT1+A)前記ブレーキアシスト制御の開始からの経過時間に基づいて増大させることで、前記アシスト圧を時間経過と共に前記仮の値(α1)に向けて増大させることを特徴としている。
このように、ブレーキ力発生手段が発生させる加圧力の目標値に上限値を設けるようにしている。そして、その上限値として、マスタシリンダに発生しているブレーキ液圧にアシスト圧(α1)を加算した値を用いている。これにより、実際に発生させられる加圧力が急激に増加しないようにできる。
このため、自動ブレーキ制御からブレーキアシスト制御に移行する際に加圧力が急激に立ち上がってしまうような状態を回避することができ、車体減速度の急増を防止することができる。したがって、ドライバに対してブレーキが急に効きだしたというような違和感を与えることを防止でき、ドライバのブレーキフィーリングに合致したブレーキ制御を行うことができる。
また、請求項2に記載の発明では、前記上限値(PT1+A)を前記ブレーキアシスト制御の開始からの経過時間に基づいて段階的に増大させるようになっている。
また、請求項3に記載の発明では、前記車輪(FL〜RR)にブレーキ力を発生させるべく、前記ホイールシリンダが発生させる加圧力の目標値(PT3)を設定するようになっており、前記自動ブレーキ制御から前記ブレーキアシスト制御に移行する際には、前記自動ブレーキ制御中に前記ホイールシリンダに発生させていた加圧力に基づいて、前記目標値の下限値となる第1の値(PT1)を設定し、前記ホイールシリンダにて前記第1の値(PT1)以上の加圧力を発生させるようになっており、前記上限値(PT1+A)は、前記ブレーキアシスト制御の開始からの経過時間に基づいて決定される前記ホイールシリンダの加圧力の変化の上限値(A)を前記下限値に加算したものであることを特徴とする。
た、請求項4に記載の発明では、前記車輪(FL〜RR)にブレーキ力を発生させるべく、前記ホイールシリンダが発生させる加圧力の目標値(PT3)を設定するようになっており、前記自動ブレーキ制御から前記ブレーキアシスト制御に移行する際には、前記自動ブレーキ制御中に前記ホイールシリンダに発生させていた加圧力に基づいて、前記目標値の下限値となる第1の値(PT1)を設定し、前記ブレーキ力発生手段にて前記第1の値(PT1)以上の加圧力を発生させるようになっていることを特徴とする。以下、0018段落まで、ブレーキ力発生手段をホイールシリンダに読み替える。
このように、ブレーキ力発生手段が発生させる加圧力の目標値に下限値を設けるようにしている。そして、この下限値が自動ブレーキ制御中にブレーキ力発生手段(4、5、34、35)に発生させていた加圧力に基づいて設定されるようにしている。これにより、実際に発生させられる加圧力が第1の値(PT1)よりも低くならないようにできる。
このため、自動ブレーキ制御からマニュアルブレーキ制御に移行する際に不要に加圧力が小さくなってしまうことを防止することができ、自動ブレーキ制御中に発生させていた車体減速度程度の減速度を維持することができる。したがって、ドライバに対してブレーキの効きが弱まったというような違和感を与えることを防止でき、ドライバのブレーキフィーリングに合致したブレーキ制御を行うことができる。
例えば、請求項に示されるように、第1の値(PT1)は、自動ブレーキ制御中にブレーキ力発生手段(4、5、34、35)の加圧力により発生させられた車体減速度(DVb)とブレーキ効力との関係から求められる
また、請求項6に記載の発明は、前記車両の前方障害物に衝突する危険性の度合いを示す衝突危険レベルを検出する衝突危険レベル検出手段(70g)での検出結果に取得して、前記衝突危険レベルに応じたアシスト圧(α1)を設定するようになっており、前記圧力検出手段(60a、60b)にて検出された前記マスタシリンダに発生しているブレーキ液圧に前記アシスト圧(α1)を加算した値を第2の値(PT2)とすると、前記第1の値(PT1)と該第2の値(PT2)のうちの大きい方を前記目標値として設定するようになっていることを特徴とする。
また、請求項7に記載の発明では、前記自動ブレーキ制御中に前記ブレーキ力発生手段(4、5、34、35)に発生させていた加圧力に基づいて、該ブレーキ力発生手段(4、5、34、35)が発生させる加圧力の第1の値(PT1)を設定した際に、その第1の値(PT1)が、前記圧力検出手段(60a、60b)にて検出された前記マスタシリンダに発生しているブレーキ液圧よりも小さい場合には、このマスタシリンダに発生しているブレーキ液圧を前記目標値(PT3)の下限値とするようになっていることを特徴とする。
請求項に記載の発明では、自動ブレーキ制御からブレーキアシスト制御に移行する際には、自動ブレーキ制御中にブレーキ力発生手段(4、5、34、35)に発生させていた加圧力に基づいて、目標値の上限値(PT1+A)を設定し、ブレーキ力発生手段にて上限値(PT1+A)以下の加圧力を発生させるようになっていることを特徴としている。
このように、ブレーキ力発生手段が発生させる加圧力の目標値に上限値を設けるようにしている。そして、その上限値として、第1の値(PT1)に加圧力の変化の上限値(A)を加算した値を用いている。これにより、実際に発生させられる加圧力が急激に増加しないようにできる。
このため、自動ブレーキ制御からマニュアルブレーキ制御に移行する際に加圧力が急激に立ち上がってしまうような状態を回避することができ、車体減速度の急増を防止することができる。したがって、ドライバに対してブレーキが急に効きだしたというような違和感を与えることを防止でき、ドライバのブレーキフィーリングに合致したブレーキ制御を行うことができる。
したがって、ブレーキアシスト制御として、ドライバによるブレーキ操作部材の操作に応じて発生させるブレーキ力発生手段の加圧力をアシストするブレーキアシスト制御を実行する際には、たとえば、請求項に示されるように、車両の前方障害物に衝突する危険性の度合いを示す衝突危険レベルを検出する衝突危険レベル検出手段(70g)での検出結果に取得して、衝突危険レベルに応じたアシスト圧(α1)を求め、圧力検出手段(60a、60b)にて検出されたマスタシリンダに発生しているブレーキ液圧にアシスト圧(α1)を加算した値を第2の値(PT2)として設定し、第1の値(PT1)と該第2の値(PT2)のうちの大きい方と、上限値(PT1+A)とを比べ、それらのうち小さい方を目標値として設定することができる。
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
(第1実施形態)
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。図1は、ブレーキ液圧制御装置を備えたブレーキシステムの概略構成を示した図である。この図に基づいて、本実施形態に示すブレーキシステムの基本構成を説明する。
本実施形態においては、左前輪と右後輪に加えられるブレーキ液圧を制御する第1配管系統と、右前輪と左後輪に加えられるブレーキ液圧を制御する第2配管系統の2配管系(X配管)を備える車両に本発明によるブレーキ液圧制御装置を適用している。
図1に示すように、車両に制動力を加える際にドライバによって踏み込まれるブレーキ操作部材としてのブレーキペダル1は、ブレーキ液圧発生源となる倍力装置2およびマスタシリンダ3に接続されており、ドライバがブレーキペダル1を踏み込むと、倍力装置2にて踏力が倍力され、マスタシリンダ3に配設されたマスタピストン3a、3bを押圧する。これにより、これらマスタピストン3a、3bによって区画されるプライマリ室3cとセカンダリ室3dとに同圧のマスタシリンダ圧(以下、M/C圧という)が発生させられるようになっている。
マスタシリンダ3には、プライマリ室3aおよびセカンダリ室3bそれぞれと連通する通路を有するマスタリザーバ3eが備えられている。マスタリザーバ3eは、その通路を通じてマスタシリンダ3内にブレーキ液を供給したり、マスタシリンダ3内の余剰のブレーキ液を貯留したりする。なお、各通路は、プライマリ室3aおよびセカンダリ室3bから延びる各主管路の管路直径よりも非常に小さい直径に形成されるため、マスタシリンダ3のプライマリ室3aおよびセカンダリ室3b側からマスタリザーバ3eへのブレーキ液の流入の際にはオリフィス効果を発揮するようになっている。
マスタシリンダ3に発生させられるM/C圧は、ブレーキ制御アクチュエータ50を介してブレーキ力発生手段としての各ホイールシリンダ4、5、35、36に伝えられるようになっている。ブレーキ制御アクチュエータ50は、第1配管系統50aおよび第2配管系統50bを備えるブレーキ配管システムが形成されたもので、これら第1、第2配管系統50a、50bを通じてM/C圧が各ホイールシリンダ4、5、35、36に伝達されるようになっている。
ブレーキ制御アクチュエータ50の構成は以下のようになっている。ただし、第1配管系統50aと第2配管系統50bとは、略同様の構成であるため、ここでは第1配管系統50aについて説明し、第2配管系統50bについては、第1配管系統50aと説明を省略する。第1配管系統50aには、上述したM/C圧を各車輪制動力発生手段、つまり左前輪FLに備えられた第1ホイールシリンダ4及び右後輪RRに備えられた第2ホイールシリンダ5に伝達する主管路となる管路Aが備えられている。この管路Aを通じて、各ホイールシリンダ4、5にホイールシリンダ圧(以下、W/C圧という)を発生させられるようになっている。
また、管路Aには、連通・差圧状態の2位置を制御できる電磁弁で構成された第1差圧制御弁6が備えられている。この第1差圧制御弁6は、通常ブレーキ状態では弁位置は連通状態とされており、ソレノイドコイルに電力供給が成されると弁位置が差圧状態になる。第1差圧制御弁6における差圧状態の弁位置では、ホイールシリンダ4、5側のブレーキ 液圧がM/C圧よりも所定以上高くなった際にのみ、ホイールシリンダ4、5側からマスタシリンダ3側へのみブレーキ液の流動が許可される。このため、常時ホイールシリンダ4、5側がマスタシリンダ3側よりも所定圧力以上高くならないように維持され、それぞれの管路の保護が成されている。
そして、管路Aは、この第1差圧制御弁6よりもホイールシリンダ4、5側の下流において、2つの管路A1、A2に分岐する。2つの管路A1、A2の一方には第1ホイールシリンダ4へのブレーキ液圧の増圧を制御する第1増圧制御弁7が備えられ、他方には第2ホイールシリンダ5へのブレーキ 液圧の増圧を制御する第2増圧制御弁8が備えられている。
第1、第2増圧制御弁7、8は、連通・遮断状態を制御できる2位置弁として電磁弁により構成されている。そして、これら第1、第2増圧制御弁7、8が連通状態に制御されているときには、M/C圧あるいは後述する前輪用ポンプ(ポンプ手段)9のブレーキ液の吐出によるブレーキ液圧を第1、第2ホイールシリンダ4、5に加えることができるようになっている。
なお、乗員が行うブレーキ ペダル1の操作による通常のブレーキ時においては、第1差圧制御弁6及び第1、第2増圧制御弁7、8は、常時連通状態に制御されている。また、第1差圧制御弁6及び第1、第2増圧制御弁7、8には、それぞれ安全弁6a、7a、8aが並列に設けられている。第1差圧制御弁6の安全弁6aは、第1差圧制御弁6の弁位置が差圧状態である際にドライバによりブレーキペダル1が踏み込まれた場合に、M/C圧をホイールシリンダ4、5に伝達可能とするために設けられている。また、各増圧制御弁7、8の安全弁7a、8aは、特にABS制御時において各増圧制御弁7、8が遮断状態に制御されている際に、ドライバによりブレーキ ペダル1が戻された場合において、この戻し操作に対応して左前輪FLおよび右後輪RRのW/C圧を減圧可能とするために設けられている。
また、第1、第2増圧制御弁7、8及び各ホイールシリンダ4、5の間における管路AとABS制御用リザーバ10のリザーバ孔とを結ぶ管路Bには、連通・遮断状態を制御できる2位置弁として、電磁弁からなる第1減圧制御弁11と第2減圧制御弁12とがそれぞれ配設されている。そして、これら第1、第2減圧制御弁11、12は、通常ブレーキ時には、常時遮断状態とされている。
ABS制御用リザーバ10と主管路である管路Aとの間を結ぶように管路Cが配設されている。この管路CにはABS制御用リザーバ10からマスタシリンダ3側あるいはホイールシリンダ4、5側に向けてブレーキ液を吸引吐出するように、モータ80によって駆動される自吸式のポンプ9が設けられている。なお、ポンプ9は一方向吸引吐出が可能なように安全弁9a、9bを備えている。また、ポンプ9が吐出したブレーキ液の脈動を緩和するために管路Cのうちポンプ9の吐出側には固定容量ダンパ13が配設されている。
管路CのうちABS制御用リザーバ10とポンプ9の間には、管路Dが接続されている。この管路Dはマスタシリンダ3のプライマリ室3aへ接続されている。そして、管路Dには、遮断・連通状態を制御できる第1制御弁14が備えられている。
この管路Dを通じ、ポンプ9にてマスタシリンダ3からブレーキ液を吸入し、管路Aに吐出することで、ブレーキアシスト制御時、TCS制御時、ABS制御時もしくは横滑り防止制御時に、ホイールシリンダ4、5側にブレーキ液を供給し、それぞれのW/C圧を増加できるようになっている。
また、管路Aのうちマスタシリンダ3の近傍には、実質的にM/C圧を検出する圧力センサ60aが配設されている。
一方、第2配管系統は、第1配管系統における構成と略同様である。つまり、第1差圧制御弁6は、第2差圧制御弁36に対応する。第1、第2増圧制御弁7、8は、それぞれ第3、第4増圧制御弁37、38に対応し、第1、第2減圧制御弁11、12は、それぞれ第3、第4減圧制御弁41、42に対応する。第1、第2制御弁14、15は、第1、第2制御弁44、45に対応する。ポンプ9は、ポンプ39に対応する。また、管路A、管路B、管路C、管路Dは、それぞれ管路E、管路F、管路G、管路Hに対応する。以上のようにブレーキ制御アクチュエータ50が構成されている。
また、ブレーキシステムには各車輪FL〜RRの回転速度を検出する車輪速度センサ70a〜70dが備えられ、ブレーキペダル1の操作量となるペダル踏力もしくはペダルストローク等を検出するペダル操作量センサ70eが備えられている。
さらに、ブレーキシステムには、ドライバが自動ブレーキ制御を実行する際にONさせる自動ブレーキ制御実行用のスイッチのON/OFF状態を検知するための自動ブレーキ制御判定センサ70f、および、自車両の前方の状況、例えば、自車両と前方車両等の前方障害物との間の距離などを検出するために設置されたCCDカメラ又はレーザレーダ等の前方状況検出センサ70gが備えられている。
これら各車輪速度センサ70a〜70d、ペダル操作量センサ70e、自動ブレーキ制御判定センサ70および前方状況検出センサ70gからの検出信号および上記した圧力センサ60a、60bの検出信号はブレーキ液圧制御装置100に伝えられるようになっている。
ブレーキ液圧制御装置100は、ブレーキシステムにおけるブレーキ液圧制御を実行するもので、CPU、ROM、RAM、入出力部(I/O)を有するマイクロコンピュータで構成されている。ブレーキ液圧制御装置100は、上記検出信号に基づいて各2位置弁6〜8、11、12、14、36〜38、41、42、44及びポンプ9、39を駆動するためのモータ80を制御する信号を発生することで、各ホイールシリンダ4、5、34、35に発生させられるW/C圧の制御を行うようになっている。
次に、ブレーキ液圧制御装置100により実行されるブレーキ制御処理について、図2〜図5に示した各フローチャートに基づいて説明する。
図2は、ブレーキ制御処理のメインルーチンを示している。このフローチャートに示される処理は、所定の制御周期毎に実行される。
まず、ステップ110では、車輪速度センサ70a〜70dからの信号に基づいて、各車輪それぞれの車輪速度が演算される。ステップ120では、ステップ110で演算された車輪速度に基づいて推定車体速度が演算される。この推定車体速度の演算は、周知の方法により実行される。ステップ130では、ステップ120で求められた推定車体速度の単位時間当たりの変化量を求めることにより、推定車体減速度が演算される。
そして、ステップ140では、自動ブレーキ制御処理が実行される。この自動ブレーキ制御処理により、自動ブレーキ制御として要求されるブレーキ制御出力値が求められる。なお、自動ブレーキ制御処理のフローチャートは図3に示されるものであるが、この処理の詳細については後述する。
ステップ150では、プリクラッシュブレーキアシスト制御処理(以下、単にブレーキアシスト制御という)が実行される。このブレーキアシスト制御処理により、ブレーキアシスト制御として要求されるブレーキ制御出力値が求められる。なお、ブレーキアシスト制御処理のフローチャートは図4に示されるものであるが、この処理の詳細についても後述する。
ステップ160では、自動ブレーキ制御もしくはブレーキアシスト制御の各処理によって求められたブレーキ制御出力値に応じた制御弁のソレノイドを駆動するための信号が出力される。
そして、ステップ170で自動ブレーキ制御もしくはブレーキアシスト制御の各処理によって求められたブレーキ制御出力値に応じて、モータ80を駆動するための信号を出力させる。
これら各ソレノイドおよびモータ80の駆動により、各車輪FL〜RRに備えられたホイールシリンダ4、5、34、35に相応のW/C圧が発生させられ、各車輪FL〜RRそれぞれに所望の制動力が発生させられる。
続いて、図3に示す自動ブレーキ制御処理のフローチャートに基づき、自動ブレーキ制御の詳細について説明する。
図2においてステップ140に進むと、図3に示されるフローチャートに従って自動ブレーキ制御処理が実行される。まず、ステップ210では、ブレーキアシスト制御が非制御中であるか否かが判定される。ブレーキアシスト制御が開始された場合には、自動ブレーキ制御よりもブレーキアシスト処理の方が優先的に実行されるようにする。したがって、ブレーキアシスト制御が非制御中であればステップ220に進み、非制御中でなければステップ230に進む。
ステップ220では、自動ブレーキ制御判定センサ70fからの検出信号に基づいて、自動ブレーキ制御実行用のスイッチがONになっているか否かが判定される。そして、自動ブレーキ制御実行用のスイッチがONになっていなければ、自動ブレーキ制御を実行する必要がないものとして、ステップ230に進む。
ステップ230では、現在、自動ブレーキ制御中であるか否かが判定される。つまり、前回の制御タイミングの際には自動ブレーキ制御中であったが、今回の制御タイミングに至るまでの間にブレーキアシスト制御が開始された場合、もしくは自動ブレーキ制御実行用のスイッチがOFFされた場合には、自動ブレーキ制御中と判定されることになる。このステップで肯定判定されれば、ステップ240に進み、自動ブレーキ制御が終了したことを示すべく、ブレーキ液圧制御装置100内に備えられた自動ブレーキ制御中フラグがリセットされ、自動ブレーキ非制御中とされる。また、このステップで否定判定されれば、すでに自動ブレーキ制御中フラグがリセットの状態になっていると考えられるため、そのまま自動ブレーキ制御処理を終了する。
また、ステップ220において自動ブレーキ制御実行用のスイッチがONになっていると判定されれば、自動ブレーキ制御を実行するものとしてステップ250に進む。ステップ250では、自動ブレーキ非制御中であるか否か、つまり、ステップ240で示した自動ブレーキ制御中フラグがリセットの状態になっているか否かが判定される。この処理は、自動ブレーキ制御が実行中であるかに応じて自動ブレーキ制御の開始条件および終了条件が異なっていることから、それらの条件の設定のために行うものである。
したがって、ステップ250で肯定判定されればステップ260に進み、自動ブレーキ制御の開始条件として、例えば前方車両等の前方障害物と自車両との間の距離が所定値のしきい値X1よりも小さくなっているか否かが判定される。そして、このステップで肯定判定されるとステップ270に進んで、自動ブレーキ制御を開始させるべく自動ブレーキ制御中フラグがセットされ、自動ブレーキ制御中とされたのちステップ290に進む。また、前方障害物と自車両との間の距離が所定のしきい値X1よりも大きかった場合には、まだ自動ブレーキ制御を開始させる必要がないものとして、そのまま自動ブレーキ制御処理を終了する。
一方、ステップ250で否定判定されるとステップ280に進み、自動ブレーキ制御の終了条件として、前方障害物と自車両との間の距離が所定値のしきい値X2よりも小さくなっているか否かが判定される。ここでいうしきい値X2は、上記しきい値X1よりも大きい値に設定されており、自動ブレーキ制御の開始条件と終了条件とにヒステリシスが設けられるようになっている。
そして、このステップで肯定判定されると、まだ自動ブレーキ制御の終了条件を満たしていないとして、ステップ290に進む。逆に、このステップで否定判定されると、前方障害物との距離が十分に離れ、自動ブレーキ制御の終了条件を満たしたものとして、ステップ240に進み、自動ブレーキ非制御中とされる。
ステップ290では、自動ブレーキ制御として要求する出力値の演算処理が実行される。すなわち、各車輪FL〜RRそれぞれに必要とされるブレーキ力が求められ、そのブレーキ力が得られるようにすべく、各車輪FL〜RRに対応する制御弁のソレノイドの駆動時間やモータ80の駆動時間などが求められる。
続いて、図4に示すブレーキアシスト制御処理のフローチャートに基づき、ブレーキアシスト制御の詳細について説明する。
図2においてステップ150に進むと、図4に示されるフローチャートに従ってブレーキアシスト制御処理が実行される。まず、ステップ310では、前方状況検出センサ70gからの検出信号に基づいて、前方車両に対する衝突危険レベルが演算される。ここでいう衝突危険レベルとは、前方車両と衝突する危険性の度合いを示すものであり、自車両と前方車両との車間距離、対象物の速度および自車両の速度などに基づいて周知の演算方法により算出される。
ステップ320では、緊急制動判定および解除しきい値の演算が行われる。つまり、ブレーキアシスト制御の開始条件および終了条件となるしきい値が決定される。これらそれぞれのしきい値は、一般的に、衝突危険レベルが高くなればなる程、低くされる。なお、このしきい値の設定に関しても、周知の方法により実行されるため、ここでは詳細については述べないものとする。
次に、ステップ330にて、ブレーキアシスト非制御中であるか否かが判定される。この処理は、ブレーキ液圧制御装置100に備えられた後述するブレーキアシスト制御フラグがリセット状態になっているか否かに基づいて判定される。そして、このステップで肯定安定されればブレーキアシスト制御を実行する必要があるか否かを判定すべく、ステップ340に進み、否定判定されればすでにブレーキアシスト制御が実行中であるものとしてステップ410に進む。
ステップ340では、緊急制動の必要性があるか否かが判定される。すなわち、ステップ320で求められた緊急制動の開始条件となる緊急制動判定しきい値を超えているか否かが判定される。
そして、このステップで肯定判定されればステップ350に進み、ブレーキアシスト制御を開始させるべく、ブレーキ液圧制御装置100内に備えられたブレーキアシスト制御フラグをセットさせ、ブレーキアシスト制御中とさせる。逆に、このステップで否定判定されれば、ブレーキアシスト制御を実行する必要がないものとして、そのままブレーキアシスト制御処理を終了する。
ステップ250では、MinガードPT1算出処理が実行される。この処理の詳細は、図5のフローチャートで示される。この処理は、各車輪FL〜RRそれぞれのホイールシリンダ4、5、34、35に発生させるW/C圧の下限値を設定するものである。
まず、ステップ510では、今回実行されているブレーキアシスト制御処理が初回のものであるか否かが判定される。この処理は、図4のステップ360でブレーキアシスト制御フラグがセットされた制御タイミング中であるか否かに基づいて判定されるもので、ブレーキアシスト制御フラグがセットされてからまだブレーキアシスト制御処理のフローチャートを1サイクルしていなければブレーキアシスト制御が初回のものであると判定される。
そして、ステップ510で肯定判定されればステップ520に進み、自動ブレーキ制御中であるか、もしくは自動ブレーキ制御終了後T1秒内であるか否かが判定される。
ブレーキアシスト制御が開始された際に自動ブレーキ制御が終了されることになるが、ブレーキアシスト制御が開始したときのサイクル中にはまだ自動ブレーキ制御中状態となっており、そのタイミングであれば、まだW/C圧の下限値が設定されていない。このため、このステップで、自動ブレーキ制御中であるか否かが判定される。
また、自動ブレーキ制御終了後、しばらくの時間はW/C圧とM/C圧とが等しくならないため、自動ブレーキ制御終了後T1秒内であるか否かも判定される
そして、ステップ520で肯定判定されれば、ステップ530に進み、W/C圧の下限値として、第1の値PT1が求められる。この第1の値PT1の演算式は、次式で表される。
(数1)
PT1=Min(DVd・K1+K2,K3)
車体減速度DVdとW/C圧との間には、例えば図6に示されるような相関関係が存在する。このため、今回の演算サイクルで求められた車体減速度DVd、つまり現在の車体減速度DVbの関数として、車体減速度DVbとブレーキ効力とからW/C圧を推定することが可能である。具体的には、数式1で示されたような一次式からW/C圧が決定される。この後、ステップ540に進む。
なお、上記数式において、K1、K2は、実験などによって求められる車体減速度とブレーキ効力との関係(図6)を1時間数で表した際の係数である。通常の車両ではドライバがブレーキペダル1を踏んでいない状態、各W/C圧が0気圧の場合においてもエンジンブレーキ等によって車体減速度が発生する領域が存在するため、K2を負の値に設定し、図6において車体減速度がある程度発生しなければW/C圧推定値となる第1の値PT1がM/C圧(ブレーキを踏んでいない状態では0気圧)になるようにしている。
また、K3は、第1の値PT1のMAXガードに相当する。通常状態では最大減速度以上の車体減速度DVdを発生させる状況は有り得ないと考えられるため、車体減速度DVdが車両最大減速度以上になった際にも第1の値PT1が車両最大限速度を発生させるために必要なW/C圧相当値K3より大きい値にならないようにしている。具体的には、車両が発生させうる車両最大限速度は、路面、タイヤの摩擦係数などにより決定されるため、高μ路面で車両最大限速度を発生させるために必要なW/C圧相当値を実験などにより求め、K3として設定している。
一方、ステップ510もしくはステップ520で否定判定された場合、そのまま540に進む。この場合、前回実行されたMinガードPT1算出処理において設定されたPT1の値(以下、前回設定された第1の値PT1という)がそのまま保持される。
ステップ540では、ステップ530で設定された第1の値PT1もしくは前回設定された第1の値PT1がM/C圧よりも小さいか否かが判定される。ブレーキアシスト制御中には基本的にM/C圧をさらに増加させたW/C圧を発生させるものであり、M/C圧よりもW/C圧の目標値が低く設定されるのは好ましくない。このため、ステップ540で肯定判定されればステップ550に進み、第1の値PT1をM/C圧に等しい値に変更し、MinガードPT1算出処理を終了する。また、ステップ550で否定判定されれば、ステップ530で求められた第1の値PT1もしくは前回設定された第1の値PT1がM/C圧よりも大きい値となっているため、それらの値がそれ以後も保持された状態でMinガードPT1算出処理を終了する。
このようにして、W/C圧の下限値となる第1の値PT1が設定されると、図4のステップ370に進み、MAXガードA算出処理が実行される。この処理は、例えば、図7に示す制御開始後経過時間T[s]と上限値A[MPa]との相関関係を示したマップに基づいて実行される。ここでいう上限値Aとは、W/C圧に応じて発生させられる減速度を制限するために設定されるW/C圧の限界値である。
自動ブレーキ制御からブレーキアシスト制御に移行した際に、あまり急激な減速を行うと、ドライバに対して急にブレーキが効きだしたという違和感を与えてしまい、ドライバがブレーキペダル1を緩めてしまって反って停止距離が延びてしまう可能性がある。このため、ブレーキアシスト制御に移行してからしばらくの間は上限値Aを設定することによりW/C圧に上限を設け、急激なW/C圧の増加による減速度の急増をなくし、ドライバに与える違和感を低減している。なお、制御開始後の経過時間T[s]と上限値A[MPa]との相関関係は、実験などによって求められる。
続く、ステップ380では、ブレーキアシスト制御における仮の制御目標W/C圧として、第2の値PT2の算出処理が実行される。この処理は、例えば、図8に示す衝突危険レベルとアシスト圧α1との関係に基づいて実行される。ここでいう衝突危険レベルとは、ステップ310の処理によって求められたもので、この衝突危険レベルが大きくなるほど、アシスト圧α1が段階的に大きくされている。そして、第2の値PT2は、圧力センサ60a、60bの検出値をM/C圧として、M/C圧にアシスト圧α1を加算した値(PT2=M/C圧+α1)として算出される。
次に、ステップ390では、ブレーキアシスト制御によるW/C圧の目標最終値となる第3の値PT3の算出処理が実行される。この第3の値PT3は、次式により求められる。
(数2)
PT3=Min(Max(PT2,PT1),PT1+A))
この式のうち、Max(PT2,PT1)とは、第1の値PT1と第2の値PT2のうちの大きい方が選択されることを意味している。つまり、衝突危険レベルに応じた仮の制御目標W/C圧として第2の値PT2が設定されているため、基本的には第2の値PT2を目標W/C圧に設定すればよいが、この値が下限値として設定された第1の値PT1を下回る場合がある。このような場合には、W/C圧が少なくとも第1の値PT1以上の値に設定されるようにするのである。
そして、これら第1、第2の値PT1、PT2のうち選択されたものと、第1の値PT1に上限値Aを足し合わせたもののうち低い方が最終的な目標最終値として選択される。第1、第2の値PT1、PT2のうち選択されたものが、第1の値PT1に上限値Aを足し合わせたものを超えるような場合には、ドライバに対して減速度が急増したような違和感を与える可能性がある。このため、そのような場合を避けるべく、W/C圧に上限が設けられるようにしている。
このようにして目標となるW/C圧に相当する第3の値PT3が設定されると、現在の推定W/C圧と第3の値PT3とに基づき、ブレーキアシスト制御として要求する出力値の演算処理が実行される。すなわち、各車輪FL〜RRそれぞれに必要とされるブレーキ力が求められ、そのブレーキ力が得られるようにすべく、各車輪FL〜RRに対応する制御弁のソレノイドの駆動時間やモータ80の駆動時間などが求められる。
以上のようにして、本実施形態におけるブレーキ液圧制御装置100によるブレーキ制御が実行される。このような処理を行うことにより、以下のような効果を得ることができる。
まず、上述したように、ブレーキ液圧制御装置100では、W/C圧の下限値として第1の値PT1を設定するようにしている。この第1の値PT1は、今回の演算サイクルで求められた車体減速度DVdの関数から求められるもので、ドライバによるブレーキペダル1の踏込みによって自動ブレーキ制御が終了しても、その後も現在の車体減速度DVd程度の減速度が得られるような下限値として設定される。
図9および図10は、自動ブレーキ制御からブレーキアシスト制御に移行する際のタイミングチャートであり、図9は、第1の値PT1によりW/C圧の下限値が制限されていない場合を参考として示したもので、図10は、第1の値PT1によりW/C圧の下限値が制限された場合の様子を示したタイミングチャートである。
例えば、自動ブレーキの作動中に衝突危険レベルが上昇し、ドライバ自らがブレーキペダル1を踏み込んだ場合、自動ブレーキが停止され、通常のブレーキもしくはブレーキアシスト制御に移行することになる。このため、ドライバによるブレーキペダル1の操作によって発生させられるM/C圧に基づき、ホイールシリンダ4、5、34、35にブレーキ液圧が加えられることになる。
このとき、図9に示したように、自動ブレーキ制御によって発生させていたW/C圧に比べて、ドライバによるブレーキペダル1の操作によって発生させられるW/C圧の方が小さいと、ドライバがブレーキペダル1を踏み込んだにも関わらず、減速度が減少してしまう。
これに対し、本実施形態では、W/C圧の下限値となる第1の値PT1を設定しているため、図10に示されるように、実際に発生させられるW/C圧が第1の値PT1よりも低くならないようにできる。このため、自動ブレーキ制御からブレーキアシスト制御に移行する際に不要にW/C圧が抜けてしまうことを防止することができ、自動ブレーキ制御中に発生させていた車体減速度DVb程度の減速度を維持することができる。したがって、ドライバに対してブレーキの効きが弱まったというような違和感を与えることを防止でき、ドライバのブレーキフィーリングに合致したブレーキ制御を行うことができる。
また、本実施形態におけるブレーキ液圧制御装置100では、W/C圧の上限を第1の値PT1に上限値Aを加算した値に設定するようにしている。この第1の値PT1に上限値Aを加算した値は、ブレーキアシスト制御開始後の経過時間に応じて減速度変化の上限を規定したものであり、ドライバによるブレーキペダル1の踏込みによって自動ブレーキ制御が終了した後、ブレーキアシスト制御に移行したときに、車体減速度DVdが急増することを抑制する上限値として設定される。
図11および図12は、自動ブレーキ制御からブレーキアシスト制御に移行する際のタイミングチャートを示したものであり、図11は、W/C圧の上限値が設定されていない場合を参考として示したもので、図12は、本実施形態のようにW/C圧の上限値が設定されている場合の様子を示したものである。
例えば、自動ブレーキの作動中に衝突危険レベルが上昇し、ドライバ自らがブレーキペダル1を強く踏み込んだ場合、自動ブレーキが停止され、ブレーキアシスト制御に移行することになる。このため、ドライバによるブレーキペダル1の操作によって発生させられるM/C圧に基づき、ホイールシリンダ4、5、34、35にブレーキ液圧が加えられることになる。
このとき、図11に示したように、自動ブレーキ制御によって発生させていたW/C圧に比べて、ドライバによるブレーキペダル1の操作によって発生させられるW/C圧が急激に大きくなると、減速度が急激に増加してしまう。この場合、ドライバに対して急にブレーキが効きだしたという違和感を与えてしまい、ドライバがブレーキペダル1を緩めてしまって反って停止距離が延びてしまう可能性がある。
これに対し、本実施形態では、W/C圧の上限を第1の値PT1に上限値Aを加算した値に設定しているため、図12に示されるように、実際に発生させられるW/C圧が急激に増加せず、段階的に増加するようにできる。このため、自動ブレーキ制御からブレーキアシスト制御に移行する際にW/C圧が急激に立ち上がってしまうような状態を回避することができ、車体減速度DVbの急増を防止することができる。したがって、ドライバに対してブレーキが急に効きだしたというような違和感を与えることを防止でき、ドライバのブレーキフィーリングに合致したブレーキ制御を行うことができる。
(他の実施形態)
上記実施形態では、ステップ530において、図6のマップを利用し、車体減速度DVbの関数から下限値となる第1の値PT1を設定している。しかしながら、これは単なる一例であり、例えば、現在の車体減速度DVbを推定できるパラメータである自動ブレーキ制御中における各制御弁、モータの駆動履歴などに基づいて第1の値PT1を設定することも可能である。さらに、現在のW/C圧を直接センシングし、そのセンシングした値を第1の値PT1として設定することも可能である。
また、上記実施形態では、本発明にかかるブレーキ制御装置の一例として、ホイールシリンダをブレーキ液圧で加圧する油圧によるブレーキシステムを駆動するブレーキ液圧制御装置を挙げたが、必ずしも油圧によるブレーキシステムでなくても良い。
例えば、モータ駆動によってブレーキパッドを移動させることでディスクロータとの間に摩擦力を発生させるような電気ブレーキを用いたブレーキシステムに関しても、本発明を適用することが可能である。このような電気ブレーキを用いたブレーキシステムの場合、電動ブレーキのキャリパに備えられる各種構成およびディスクロータがブレーキ力発生手段に相当し、モータへの通電によって移動するブレーキパッドの移動量を制御することで、ブレーキパッドがディスクロータに与える加圧力を制御することになる。
なお、上述した各ステップは、ステップ内の各処理を実現するための手段に相当するものである。
本発明の第1実施形態におけるブレーキ液圧制御装置が適用されるブレーキシステムの断面構成を示す図である。 図1におけるブレーキ液圧制御装置が実行するブレーキ制御処理のメインルーチンを示すフローチャートである。 図2における自動ブレーキ制御処理のフローチャートである。 図2におけるブレーキアシスト制御処理のフローチャートである。 図4におけるMinガードPT1算出処理のフローチャートである。 車体減速度DVdとW/C圧との相関関係を示したグラフである。 開始後経過時間T[s]と上限値A[MPa]との相関関係を示したグラフである。 衝突危険レベルとアシスト圧α1との相関関係を示したグラフである。 自動ブレーキ制御からブレーキアシスト制御に移行する際に、第1の値PT1によりW/C圧の下限値が制限されていない場合の様子を示したタイミングチャートである。 自動ブレーキ制御からブレーキアシスト制御に移行する際に、第1の値PT1によりW/C圧の下限値が制限された場合の様子を示したタイミングチャートである。 W/C圧の上限値が設定されていない場合において、自動ブレーキ制御からブレーキアシスト制御に移行する際のタイミングチャートである。 W/C圧の上限値が設定されている場合において、自動ブレーキ制御からブレーキアシスト制御に移行する際のタイミングチャートである。
符号の説明
1…ブレーキペダル、3…マスタシリンダ、4、5、34、35…ホイールシリンダ、
6、7、8、11、12、14、36、37、38、41、42、44…制御弁、
9、39…ポンプ、70a〜70d…車輪速度センサ、70e…ペダル操作センサ、
70f…自動ブレーキ制御判定センサ、70g…前方状況検出センサ、
100…ブレーキ液圧制御装置。

Claims (9)

  1. ドライバによるブレーキ操作部材(1)の操作によってマスタシリンダに発生するブレーキ液圧に応じた加圧力でホイールシリンダ(4、5、34、35)を加圧することで車両に備えられた車輪(FL〜RR)にブレーキ力を発生させるマニュアルブレーキ制御と、前記ドライバによる前記ブレーキ操作部材(1)の操作とは別に前記ホイールシリンダを加圧することで前記車輪にブレーキ力を発生させる自動ブレーキ制御と、を実行する車両用のブレーキ制御装置であって、
    前記マニュアルブレーキ制御においては、前記マスタシリンダに発生しているブレーキ液圧を検出する圧力検出手段(60a、60b)の検出結果を取得すると共に、取得した前記ブレーキ液圧にアシスト圧を加えた加圧力を前記ホイールシリンダに発生させるブレーキアシスト制御が実行され、
    前記ブレーキアシスト制御においては、前記車両の前方の状況を検出するための前方状況検出センサからの検出信号に基づいて、前記車両の前方障害物に衝突する危険性の度合いを示す衝突危険レベルを演算し、演算した前記衝突危険レベルに応じて前記アシスト圧の仮の値(α1)を設定し、
    前記自動ブレーキ制御から前記ブレーキアシスト制御に移行した際、前記自動ブレーキ制御中に前記ホイールシリンダに発生させていた加圧力に基づいて、上限値(PT1+A)を設定し、前記上限値(PT1+A)以下の加圧力を前記ホイールシリンダに発生させるようになっており、
    前記上限値(PT1+A)前記ブレーキアシスト制御の開始からの経過時間に基づいて増大させることで、前記アシスト圧を時間経過と共に前記仮の値(α1)に向けて増大させることを特徴とする車両用のブレーキ制御装置。
  2. 前記上限値(PT1+A)を前記ブレーキアシスト制御の開始からの経過時間に基づいて段階的に増大させることを特徴とする請求項1に記載の車両用のブレーキ制御装置。
  3. 前記車輪(FL〜RR)にブレーキ力を発生させるべく、前記ホイールシリンダが発生させる加圧力の目標値(PT3)を設定するようになっており、
    前記自動ブレーキ制御から前記ブレーキアシスト制御に移行する際には、前記自動ブレーキ制御中に前記ホイールシリンダに発生させていた加圧力に基づいて、前記目標値の下限値となる第1の値(PT1)を設定し、前記ブレーキ力発生手段にて前記第1の値(PT1)以上の加圧力を発生させるようになっており、
    前記上限値(PT1+A)は、前記ブレーキアシスト制御の開始からの経過時間に基づいて決定される前記ホイールシリンダの加圧力の変化の上限値(A)を前記下限値に加算したものであることを特徴とする請求項1または2に記載の車両用のブレーキ制御装置。
  4. 前記車輪(FL〜RR)にブレーキ力を発生させるべく、前記ホイールシリンダが発生させる加圧力の目標値(PT3)を設定するようになっており、
    前記自動ブレーキ制御から前記ブレーキアシスト制御に移行する際には、前記自動ブレーキ制御中に前記ホイールシリンダに発生させていた加圧力に基づいて、前記目標値の下限値となる第1の値(PT1)を設定し、前記ブレーキ力発生手段にて前記第1の値(PT1)以上の加圧力を発生させるようになっていることを特徴とする請求項1に記載の車両用のブレーキ制御装置。
  5. 前記第1の値は、前記自動ブレーキ制御中に前記ホイールシリンダの加圧力により発生させられた車体減速度(DVb)とブレーキ効力との関係から求められるものであることを特徴とする請求項ないし4のいずれか1つに記載の車両用のブレーキ制御装置。
  6. 記圧力検出手段(60a、60b)にて検出された前記マスタシリンダに発生しているブレーキ液圧に前記アシスト圧(α1)の仮の値を加算した値を第2の値(PT2)とすると、前記第1の値(PT1)と該第2の値(PT2)のうちの大きい方を前記目標値として設定するようになっていることを特徴とする請求項ないし5のいずれか1つに記載の車両用のブレーキ制御装置。
  7. 前記自動ブレーキ制御中に前記ホイールシリンダに発生させていた加圧力に基づいて、該ホイールシリンダが発生させる加圧力の第1の値(PT1)を設定した際に、その第1の値(PT1)が、前記圧力検出手段(60a、60b)にて検出された前記マスタシリンダに発生しているブレーキ液圧よりも小さい場合には、このマスタシリンダに発生しているブレーキ液圧を前記目標値(PT3)の下限値とするようになっていることを特徴とするないし5のいずれか1つに記載の車両用のブレーキ制御装置。
  8. 前記自動ブレーキ制御から前記ブレーキアシスト制御に移行する際には、前記自動ブレーキ制御中に前記ホイールシリンダに発生させていた加圧力に基づいて、前記目標値の上限値(PT1+A)を設定し、前記ブレーキ力発生手段にて前記上限値(PT1+A)以下の加圧力を発生させるようになっていることを特徴とする請求項ないし7のいずれか1つに記載の車両用のブレーキ制御装置。
  9. 前記車輪(FL〜RR)にブレーキ力を発生させるべく、前記ホイールシリンダが発生させる加圧力の目標値(PT3)を設定するようになっており、
    前記ブレーキアシスト制御においては前記圧力検出手段(60a、60b)にて検出された前記マスタシリンダに発生しているブレーキ液圧に前記アシスト圧の仮の値(α1)を加算した値を第2の値(PT2)として設定し、
    さらに、前記自動ブレーキ制御から前記マニュアルブレーキ制御に移行する際には、前記自動ブレーキ制御中に前記ホイールシリンダに発生させていた加圧力に基づいて、前記目標値の上限値(PT1+A)を設定するようになっており、前記第1の値(PT1)と該第2の値(PT2)のうちの大きい方と、前記上限値(PT1+A)とを比べ、それらのうち小さい方を前記目標値として設定するようになっていることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1つに記載の車両用のブレーキ制御装置。
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