JP4835471B2 - 車両の制動装置 - Google Patents
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Description
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、制動時における車室内の快適性を向上できる制動装置を提供することを課題としている。
(第1実施形態)
図1は、本実施形態に係る油圧回路の概要構成図である。
(構成)
まず構成について説明する。
図1中、符号1は運転者が制動操作する制動操作子を構成するブレーキペダル1であり、液圧ブースタ及びマスタシリンダ2に連結する。上記マスタシリンダ2は、第1連通路3を通じてブレーキシリンダであるホイールシリンダ4に接続されている。図1中、符号5はリザーバ5を示す。
上記第1連通路3には、電磁遮断弁6が介挿されている。この電磁遮断弁6は、図1の状態が通電時の閉状態であり、この状態は、マスタシリンダ2とホイールシリンダ4との接続を遮断した状態である。この電磁遮断弁6は、非通電時は開状態となり、マスタシリンダ2の液圧がホイールシリンダ4に供給可能状態となる。
ここで、符号15はストロークセンサであって、ブレーキペダル1の操作量を検出してブレーキコントローラ9に出力する。符号16は、マスタシリンダ圧Pm(運転者の制動要求量相当)を検出する圧力センサであって、検出した圧力信号をブレーキコントローラ9に出力する。符号17は、ホイールシリンダ圧力を検出する圧力センサであって、検出した圧力信号をブレーキコントローラ9に出力する。符号18はポンプ8の吐出圧を検出する圧力センサであって、検出した圧力信号をブレーキコントローラ9に出力する。
このブレーキコントローラ9は、制動状態に応じて各弁に制御信号を出力するなどを行う制御部本体9Aと、BBW制御を行うBBW制御部9Bとを備える。
ステップS40では、目標制動力Fs(目標減速度)を演算してステップS50に移行する。
目標制動力Fsは、たとえば図3に基づき、マスタシリンダ圧Pmに所定のゲインK2を乗算して求める。
Fs=Gp = K2×Pm
図4のようなマップ等に基づき、ストローク量Sから目標制動力Fs=Gsを求める。
また、ストローク量S及びマスタシリンダ圧Pmの両方から目標制動力Fsを演算する場合には、例えば、図5のような、前回の目標制動力によって決まる、目標制動力が大きいほど大きな値となる寄与係数α(<1)を使用し、下記式によって目標制動力Fsを演算する。
Fs =G =(1−α)×Gs +αGp
なお、上記目標制動力Fsの算出方法は一例であり、他の算出方法で演算しても良い。
ΔF = Fs −Fr
次に、ステップS60では、車両停止中か否かを判定し、車両停止中と判定した場合には、ステップS70に移行し、そうでない場合には、ステップS110に移行する。
ここで、ステップS60において車両停止中の代わりに、車体速検知手段(図1に破線で図示している)からの信号に基づき車体速度が所定値以下(例えば渋滞時の移動速度程度以下あるいは停車直前の速度)若しくはエンジン回転数検知手段(図1に破線で図示している)からの信号に基づきエンジン回転数が所定回転数以下の場合に、車室内の暗騒音が所定値以下と推定しても良い。また、車室内の例えば運転者の頭部近傍の音をマイクなどの音検出手段(図1に破線で図示している)で取得し、その音の大きさによって車室内の暗騒音が所定値以下か判定しても良い。この場合の処理フローを図8に示す。この処理フローでは、ステップS25にて車速、エンジン回転数、車室内の音量のうちステップS60で使用する情報を読み込む処理を行っている。
ここで、上記暗騒音とは、車室の外から車室内に伝わってくる音であって、ロードノイズ音、エンジン音、エアコンの作動音などが例示出来る。
S70では、実際のマスタシリンダ圧Pmに対応する換算ストローク量Spを演算してステップS80に移行する。
まず、ブレーキペダル1を極ゆっくり踏み込んだ際のストローク量Sとマスタシリンダ圧Pmとの関係を求めて基準Hとする(図6参照)。なお、ブレーキペダル1の踏み込み速度が早い程、同じストローク量Sであっても、例えば図6中Rのように基準Hの関係から求めた値に比べて、実際のマスタシリンダ圧Pmが大きな値となる。
そして、入力した実際のマスタシリンダ圧Pm(実際のストロークに対応する実際の値)に対応する、上記基準Hを適用した場合におけるストローク量Sを、基準Hから求めて換算ストローク量Spとする。
この偏差Dsは、ブレーキペダル1の踏み込み(制動操作子の操作)に対するマスタシリンダ圧Pmの実際の応答の上記基準Hに対する偏差に相当する。
なお、図6に示すように、現在のストローク量Sを、上記基準Hの関係を使用して換算したマスタシリンダ圧Pmpを求め、その換算値を実際のマスタシリンダ圧Pmとの偏差(Pm−Pmp)を上記偏差Dsとしても良い。
ステップS100では、下記式のように、上記制動力の偏差ΔFに勾配係数β1を乗算することで、上記偏差Dsに応じて、制動力の偏差ΔFを抑える。これにより昇圧勾配が抑えられるように、モータ7及びポンプ8の回転数が抑えられる。
ΔF =ΔF×β1
ここで、上記図2に示す処理は、減圧弁14が閉、保持弁12が開となって、制動力を増圧する時の処理フロー部分だけを示したものである。減圧時は、保持弁12が閉、減圧弁14が開となっている。
上記構成の制動装置にあっては、車室内の暗騒音が所定値以下と推定すると、基準Hを基準とした、ストロークに対するマスタシリンダ圧Pmの応答の偏差Dsに応じた分だけ、モータ7の回転を低くする、つまりポンプ8の回転を低くすることで、モータ7及びポンプ8の作動音が低減して、制動時における車室内の快適性が向上する。なお、ここではポンプ8について記載しているが、ポンプの代わりワイヤーを介してホイールシリンダとつないでもよい。
ここで、モータ7の回転数を落とすほど目標制動力Fsとなるまでの時間が長くなるが、停車時や極低速などであるので、問題はない。
このタイムチャート例はストローク量Sとマスタシリンダ圧Pmの両方から目標制動力Fsを演算する場合の例であって、F0は上記勾配係数β1でモータ7の回転数を抑えない場合(β1=1)の制動力の推移であり、F1が上記勾配係数β1によってモータ7の回転数を抑えた場合の制動力の推移である。
この図9から分かるように、目標制動力Fsを演算する側の操作系(入力系)側の応答の偏差に基づいてモータ7すなわちポンプ8の回転数を補正しているため、ブレーキペダル1の操作初期のポンプ8の回転数を抑えられ、上記補正の初期応答性(タイミング)がよい。
なお、上記ステップS70〜S100が変化抑制手段を構成する。
次に、第2実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記実施形態と同様な部品などについては同一の符号を付して説明する。
本実施形態の基本構成は、上記第1実施形態と同様であるが、上記BBW制御部9Bの図2の処理中のステップS60で上記車室内の暗騒音が所定値以下と判定された場合における、ステップS70〜ステップS100の処理の代わりに、図10に示すような、ステップS265〜ステップS300の処理を、変化速度抑制手段として行う点が異なる。
Ps =Fs×K3
ただし、K3はゲインである。
ステップS280では、目標制動力Fsに対するポンプ8の応答遅れ量ΔPを下記式によって演算してステップS290に移行する。
ΔP=Ps−Pr
ステップS290では、上記応答遅れ量ΔPに基づき勾配係数β2(≦1)を演算してステップS300に移行する。この勾配係数β2は、1以下の値で且つ応答遅れ量ΔPが大きいほど小さくなる。例えば、図7のようなマップなどから決定する(β1と同じマップを使用する必要はない)。また、応答遅れ量ΔPが1より大きくなる場合には、ΔPの逆数を勾配係数β2としても良い。
ΔF =ΔF×β2
ステップS110では、上述のように、上記制動力の偏差ΔFに基づきモータ7への制御電流Imを演算し、その制御電流がモータ7電流となるように調整して、処理を終了する。
ここで、上記ステップS265〜S280の処理では、目標制動力Fsを圧力に換算して応答遅れ量(偏差)を求めているが、ポンプ8の吐出圧から推定される目標制動力Fsと、実際の目標制動力Frから応答遅れ量(偏差)を演算するようにしても良い。
上記構成の制動装置にあっては、車室内の暗騒音が所定値以下と推定すると、目標制動力Fsに対する制動力発生手段(モータ7及びポンプ8)の応答遅れΔPに応じた分だけ、モータ7の回転を低くする、つまりポンプ8の回転を低くすることで、モータ7及びポンプ8の作動音が低減して、制動時における車室内の快適性が向上する。
ここで、上記出力系の偏差から求めた勾配係数β2と共に、第1実施形態のように入力系の偏差から求めた勾配係数β1の両方を使用してモータ7の回転を抑制するようにしても良い。例えば図2の処理フローにおいて、ステップS100の直後に上記ステップS265〜ステップS300の処理を行うことで、ステップS50で求めた目標制動力Fsの偏差ΔFに下記式のようにβ1及びβ2を乗算してもよい。
ΔF = β1×β2×ΔF
次に、第3実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、上記実施形態と同様な部品などについては同一の符号を付して説明する。
本実施形態の基本構成は上記実施形態と同様であるが、BBW制御部9Bの処理(図2)におけるステップS30以降の処理(変化速度抑制手段に対応する処理)が図11に示すように異なる。
ステップS420では、図5のように、前回の目標制動力Fs(減速度)が大きい程大きくなるように寄与係数α(0>α>1)を設定して、ステップS430に移行する。
ステップS430では、図3に基づき、マスタシリンダ圧Pmに所定のゲインK2を乗算してマスタシリンダ圧Pmによる目標制動力FsGpを求める。
Gp = K2×Pm
また、図4のようなグラフのマップ等に基づき、ストローク量Sに基づき目標制動力Fs=Gsを求める。
Fs =G =(1−α)×Gs +αGp
ステップS440では、現在の制動力Frと目標制動力Fsとの偏差ΔFを下記式によって演算して、ステップS110に移行して、モータ7制御電流Imを演算する。
ΔF = Fs −Fr
図6のように、ブレーキペダル1の踏み込みが早くなるほどマスタシリンダ圧Pmは早く立ち上がるのに対し、車室内の暗騒音が所定値以下の場合には、ブレーキペダル1のストローク量Sのみで目標制動力Fsを演算するため、昇圧勾配が低減、つまりポンプ8の回転数が低減することで制動時のポンプ8の作動音を抑えることが出来る。
図9におけるF4が本実施形態の制動の推移であり、F0に比べて昇圧の勾配が低減していることが分かる。
ここで、上記実施形態では、ステップS410にて寄与係数αを0にしているが、これに限定されない。例えば、ステップS420で演算したαに対して上記第1若しくは第2実施形態で説明した勾配係数を乗算することで、目標制動力Fsを求める際のマスタシリンダ圧Pmの寄与を小さくするようにしても良い。
(1)上記第1及び第2実施形態では、入力系の偏差から求められる勾配係数β1,出力系の偏差(応答遅れ量)から求められる勾配係数β2、若しくはその両方を合わせたβ1×β2によって目標制動力Fsの偏差ΔFを小さくしているが、これに限定されない。ブレーキペダル1のストローク量Sに対するポンプ8の出力の遅れ量に基づき勾配係数β3(<1)を演算し、その勾配係数β3を目標制動力Fsの偏差ΔFに乗算してモータ7及びポンプ8の回転数を抑制するようにしても良い。
(3)また、車室内の音を検出し、車室内の暗騒音が所定値以下と推定した場合には、その音の音圧に基づき、1より小さく音圧が小さい程小さくなる勾配係数β4を演算し、その勾配係数を目標制動力Fsの偏差ΔFに乗算してモータ7及びポンプ8の回転数を抑制するようにしても良い。
(4)また、ポンプ8近傍の音圧を検出する音検出手段を備え、そのポンプ8近傍の音圧が所定値を越えると、モータ7の回転数を抑制するように制御するようにしても良い。
また、油圧ポンプは、ギアポンプを例示したが、プランジャポンプ等でも構わない。
2 マスタシリンダ
4 ホイールシリンダ(ブレーキシリンダ)
7 モータ
8 ポンプ
9 ブレーキコントローラ
9B BBW制御部
S ストローク量
Pm マスタシリンダ圧
Fs 目標制動力
Ds 偏差
β1〜β4 勾配係数
α 寄与係数
Claims (9)
- 運転者が操作する制動操作子と、制動操作子の操作量に応じた制動力を発生する制動力発生手段と、を備えた車両の制動装置であって、
車室における暗騒音が所定値以下のとき、上記操作子に対して発生する制動力の応答遅れに応じて上記制動力発生手段の作動による制動力の変化速度を抑え、上記応答遅れが大きい場合の方が、応答遅れが小さい場合に比べて上記変化速度を抑えることを特徴とする車両の制動装置。 - 上記制動力発生手段は、上記制動操作子の操作に応じたマスタシリンダ圧を発生するマスタシリンダと、上記制動操作子の操作量及びマスタシリンダ圧の少なくとも一方から求める目標制動力となるように制御されるモータと、そのモータに駆動されてブレーキシリンダに液圧を供給するポンプと、を備え、
車室における暗騒音が所定値以下と推定すると、制動操作子の操作に対するポンプの出力の応答遅れに応じて、当該応答遅れが大きい場合、応答遅れが小さい場合に比べて上記モータの回転数を抑えることを特徴とする請求項1に記載の車両の制動装置。 - 上記制動力発生手段は、上記制動操作子の操作に応じたマスタシリンダ圧を発生するマスタシリンダと、上記制動操作子の操作量及びマスタシリンダ圧の少なくとも一方から求める目標制動力となるように制御されるモータと、そのモータに駆動されてブレーキシリンダに液圧を供給するポンプと、を備え、
車室における暗騒音が所定値以下と推定すると、上記目標制動力に対するポンプの出力の応答遅れに応じて、当該応答遅れが大きい場合、応答遅れが小さい場合に比べて上記モータの回転数を抑えることを特徴とする請求項1に記載の車両の制動装置。 - 上記制動力発生手段は、上記制動操作子の操作に応じたマスタシリンダ圧を発生するマスタシリンダと、上記制動操作子の操作量及びマスタシリンダ圧の少なくとも一方から求める目標制動力となるように制御されるモータと、そのモータに駆動されてブレーキシリンダに液圧を供給するポンプと、を備え、
少なくともマスタシリンダ圧に基づき求めた目標制動力となるように上記モータを制御する車両の制動装置において、
車室における暗騒音が所定値以下と推定すると、制動操作子の操作量とその操作量に対し出力されるマスタシリンダ圧との関係を予め基準として設定しておき、実際の制動操作子の操作に対する実際のマスタシリンダ圧の応答の上記基準に対する偏差を応答の偏差として検出し、その偏差に応じた分だけ上記モータの回転数を抑えることを特徴とする請求項1に記載の車両の制動装置。 - 上記制動力発生手段は、上記制動操作子の操作に応じたマスタシリンダ圧を発生するマスタシリンダと、上記制動操作子の操作量及びマスタシリンダ圧の少なくとも一方から求める目標制動力となるように制御されるモータと、そのモータに駆動されてブレーキシリンダに液圧を供給するポンプと、を備え、
少なくともマスタシリンダ圧に基づき求めた目標制動力となるように上記モータを制御する車両の制動装置において、
車室における暗騒音が所定値以下と推定すると、上記目標制動力に対するポンプの出力の応答遅れに応じて、当該応答遅れが大きい場合、応答遅れが小さい場合に比べて上記モータの回転数を抑えることを特徴とする請求項1に記載した車両の制動装置。 - 車室内の音を検出する音検出手段を備え、
上記音検出手段が検出した音の大きさが所定値を越えると、車室における暗騒音が所定値以下と推定することを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の車両の制動装置。 - 上記制動力発生手段は、上記制動操作子の操作に応じたマスタシリンダ圧を発生するマスタシリンダと、上記制動操作子の操作量及びマスタシリンダ圧の少なくとも一方から求める目標制動力となるように制御されるモータと、そのモータに駆動されてブレーキシリンダに液圧を供給するポンプと、を備え、
上記ポンプのポンプ音を検出する音検出手段を有すると共に、
上記音検出手段が検出したポンプ音が所定音圧を越えると、車室における暗騒音が所定値以下と推定することを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の車両の制動装置。 - 車体速度が所定車速以下若しくはエンジン回転数が所定回転数以下と判定すると、車室における暗騒音が所定値以下と推定することを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載した車両の制動装置。
- 車体が停止していると判定すると、車室における暗騒音が所定値以下と推定することを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載した車両の制動装置。
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