JP5103924B2 - 車両の運動制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の運動制御装置に関するものである。

従来から、車両の運動制御装置としては、特許文献１に示されているものが知られている。特許文献１の図１に示されているように、車両の運動制御装置は、遮断弁ＳＣ１，ＳＣ２を閉位置とし吸込弁ＳＩ１，ＳＩ２を開位置とすると共に、液圧ポンプＨＰ１，ＨＰ２を駆動し、液圧ポンプの出力ブレーキ液圧をホイールシリンダＷｆｒ等に供給して自動加圧を行なう。そして、特許文献１の図４に示されているように、路面摩擦係数μが小さい程モータＭの回転数が低くされ、且つ、実際の制御量が制御目標に近接する程モータＭの回転数が低くされる。この結果、液圧ポンプＨＰ１，ＨＰ２の駆動量が小さくなり、作動音が低減される。
特開２０００−２０３４０１号公報

上記特許文献１に記載された車両の運動制御装置においては、路面摩擦係数μが小さい程モータＭの回転数が低くされて作動音を低減することができる。しかし、モータＭの回転数が低くされるとポンプの吐出量が低下して、ホイールシリンダに対する増圧レートが、車両挙動の制御に必要な増圧レートである目標増圧レートより小さくなるため、増圧応答性を十分得ることができないおそれがある。

本発明は、上述した問題を解消するためになされたもので、車両の運動制御装置において、電動モータの回転数を低下させてもホイールシリンダに対する増圧応答性を適切に得ることを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、運転者のブレーキ操作部材に対する操作が無い場合にも、電動モータによってポンプを駆動させ、マスタシリンダとホイールシリンダとの間に介在する電磁弁のマスタシリンダの側にブレーキ液を吐出するとともに、当該電磁弁を駆動制御してホイールシリンダの側に所定の流量のブレーキ液を流出させて車両のいずれかのホイールシリンダに車両の状況に基づいて設定された目標増圧レートで液圧を付与する液圧付与制御手段と、液圧付与制御手段が液圧を付与する場合に、所定条件が成立すると、モータ回転数を決定して電動モータの回転数を低下させるモータ制御手段と、モータ制御手段が電動モータの回転数を低下させる場合、流出される単位時間あたりのブレーキ液の流量が目標増圧レートとなるように、モータ制御手段により決定されたモータ回転数と当該モータ回転数における増圧レート−弁デューティ比特性とに基づいて算出した弁デューティ比で電磁弁を駆動制御する弁制御手段と、を備え、目標増圧レートと１００％の弁デューティ比とで規定される増圧レート−弁デューティ比特性である参照特性の傾きより、モータ制御手段により決定されたモータ回転数における増圧レート−弁デューティ比特性の傾きが小さい場合には、弁制御手段が１００％の弁デューティ比で電磁弁を駆動制御するとともに、モータ制御手段が参照特性を示すモータ回転数に電動モータの回転数を低下させることである。

請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、弁制御手段は、モータ制御手段によって低下される電動モータの回転数の低下度合いに応じて、電磁弁から流出される単位時間あたりのブレーキ液の流量を増大させることである。

上記のように構成した請求項１に係る発明においては、モータ制御手段が電動モータの回転数を低下させる場合、弁制御手段が、マスタシリンダとホイールシリンダとの間に介在する電磁弁を駆動してホイールシリンダ側に流出される単位時間あたりのブレーキ液の流量を増大させる。これにより、電動モータの回転数の低下による増圧レート（ホイールシリンダに対する増圧レート）の低下を、電磁弁の制御による流量増大によって補うことができる。したがって、実際の増圧レートを、電動モータの回転数が低下される前の目標増圧レートから乖離させないように制御することができるので、電動モータの回転数を低下させてもホイールシリンダに対する増圧応答性を適切に得ることができる。

上記のように構成した請求項２に係る発明においては、請求項１に係る発明において、弁制御手段は、モータ制御手段によって低下される電動モータの回転数の低下度合いに応じて、電磁弁から流出される単位時間あたりのブレーキ液の流量を増大させる。これにより、電動モータの回転数の低下による増圧レートの低下を、電磁弁の制御による流量増大によって適切に補うことができる。したがって、電動モータの回転数が低下される前と同じ目標増圧レートに維持することができる。

以下、本発明に係る車両の運動制御装置を適用した車両の一実施形態を図面を参照して説明する。図１はその車両の構成を示す概要図である。この車両Ｍは、前輪駆動車であり、車体前部に搭載した駆動源であるエンジン１１の駆動力が前輪に伝達される形式のものである。なお車両Ｍは前輪駆動車でなく、他の駆動方式の車両例えば後輪駆動車、四輪駆動車でもよいし、電動モータを駆動源とする車両でもよい。

車両Ｍは、車両Ｍを駆動させる駆動系１０と車両Ｍを制動させる制動系２０を備えている。駆動系１０は、エンジン１１、変速機１２、ディファレンシャル１３、左右駆動軸１４ａ，１４ｂ、アクセルペダル１５およびエンジン制御ＥＣＵ１６を備えており、それらの制御は本実施形態では詳述しない。

制動系２０は、各車輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒ，Ｗｒｌ，Ｗｒｒに液圧制動力を付与して車両を制動させる液圧ブレーキ装置から構成されている。この液圧ブレーキ装置２０は、倍力装置である負圧式ブースタ２２と、負圧式ブースタ２２により倍力されたブレーキ操作力（すなわちブレーキペダル２１の操作状態）に応じた基礎液圧である液圧（油圧）のブレーキ液（油）を生成して各ホイールシリンダＷＣｆｌ，ＷＣｆｒ，ＷＣｒｌ，ＷＣｒｒに供給するマスタシリンダ２３と、ブレーキ液を貯蔵してマスタシリンダ２３にそのブレーキ液を補給するリザーバタンク２４と、マスタシリンダ２３と各ホイールシリンダＷＣｆｌ，ＷＣｆｒ，ＷＣｒｌ，ＷＣｒｒとの間に設けられてブレーキペダル２１の踏込状態に関係なく制御液圧を形成して制御対象輪に付与可能であるブレーキアクチュエータ２５と、ブレーキアクチュエータ２５を制御するブレーキ制御ＥＣＵ２６（車両の制動制御装置である）と、を備えている。ブレーキペダル２１がブレーキ操作部材である。なお、ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、エンジン制御ＥＣＵ１６と互いに通信可能に接続されている。

各ホイールシリンダＷＣｆｌ，ＷＣｆｒ，ＷＣｒｌ，ＷＣｒｒに基礎液圧または制御液圧が供給されると、各ピストンが摩擦部材である一対のブレーキパッドＢＰｆｌ，ＢＰｆｒ，ＢＰｒｌ，ＢＰｒｒを押圧して各車輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒ，Ｗｒｌ，Ｗｒｒと一体回転する回転部材であるディスクロータＤＲｆｌ，ＤＲｆｒ，ＤＲｒｌ，ＤＲｒｒを両側から挟んでその回転を規制するようになっている。なお、本実施形態においては、ディスク式ブレーキを採用するようにしたが、ドラム式ブレーキを採用するようにしてもよい。

次に、図２を参照してブレーキアクチュエータ２５の構成を詳述する。このブレーキアクチュエータ２５は、一般的によく知られているものであり、液圧制御弁４１，５１、ＡＢＳ制御弁を構成する電磁弁である増圧弁４２，４３，５２，５３および減圧弁４５，４６，５５，５６、調圧リザーバ４４，５４、ポンプ４７，５７、モータ３３などから構成されている。増圧弁が特許請求の範囲に記載されている電磁弁である。増圧弁は駆動制御されてホイールシリンダＷＣ＊＊の側に所定の流量のブレーキ液を流出させることができる。

本実施形態の液圧ブレーキ装置２０のブレーキ配管系はＸ配管方式にて構成されており、ブレーキアクチュエータ２５は図２に示すようにマスタシリンダ２３の第１および第２液圧室２３ａ、２３ｂに接続されている第１および第２油経路ＬｒおよびＬｆを備えている。第１油経路Ｌｒは、第１液圧室２３ａと左後輪Ｗｒｌ，右前輪ＷｆｒのホイールシリンダＷＣｒｌ，ＷＣｆｒとをそれぞれ連通するものであり、第２油経路Ｌｆは、第２液圧室２３ｂと左前輪Ｗｆｌ，右後輪ＷｒｒのホイールシリンダＷＣｆｌ，ＷＣｒｒとをそれぞれ連通するものである。

ブレーキアクチュエータ２５の第１油経路Ｌｒには、差圧制御弁から構成される液圧制御弁４１が備えられている。この液圧制御弁４１は、ブレーキ制御ＥＣＵ２６により連通状態と差圧状態を切り替え制御されるものである。液圧制御弁４１は非通電して通常連通状態とされているが、通電して差圧状態（閉じる側）にすることによりホイールシリンダＷＣｒｌ，ＷＣｆｒ側の油経路Ｌｒ２をマスタシリンダ２３側の油経路Ｌｒ１よりも所定の制御差圧分高い圧力に保持することができる。この制御差圧はブレーキ制御ＥＣＵ２６により制御電流に応じて調圧されるようになっている。

第１油経路Ｌｒ２は２つに分岐しており、一方にはＡＢＳ制御の加圧モード時においてホイールシリンダＷＣｒｌへのブレーキ液圧の増圧を制御する増圧弁４２が備えられ、他方にはＡＢＳ制御の加圧モード時においてホイールシリンダＷＣｆｒへのブレーキ液圧の増圧を制御する増圧弁４３が備えられている。これら増圧弁４２，４３は、ブレーキ制御ＥＣＵ２６により連通・遮断状態を制御できる２位置弁として構成されている。増圧弁４２，４３は、非通電にて連通状態にあり、通電して遮断状態となる常開型開閉電磁弁である。そして、これら増圧弁４２，４３が連通状態に制御されているときには、マスタシリンダ２３の基礎液圧、または／およびポンプ４７の駆動と液圧制御弁４１の制御によって形成される制御液圧を各ホイールシリンダＷＣｒｌ，ＷＣｆｒに加えることができる。また、増圧弁４２，４３は減圧弁４５，４６およびポンプ４７とともにＡＢＳ制御を実行することができる。
なお、ＡＢＳ制御が実行されていない通常ブレーキ（ＡＢＳ非作動時）の際には、これら増圧弁４２，４３は常時連通状態に制御されている。

また、増圧弁４２，４３と各ホイールシリンダＷＣｒｌ，ＷＣｆｒとの間における油経路Ｌｒ２は、油経路Ｌｒ３を介して調圧リザーバ４４に連通されている。油経路Ｌｒ３には、ブレーキ制御ＥＣＵ２６により連通・遮断状態を制御できる減圧弁４５，４６がそれぞれ配設されている。減圧弁４５，４６は、非通電にて遮断状態にあり、通電して連通状態となる常閉型開閉電磁弁である。これらの減圧弁４５，４６は通常ブレーキ状態では常時遮断状態とされ、また、適宜連通状態として油経路Ｌｆ３を通じて調圧リザーバ４４へブレーキ液を逃がすことにより、ホイールシリンダＷＣｒｌ，ＷＣｆｒにおけるブレーキ液圧を制御し、車輪がロック傾向にいたるのを防止できるように構成されている。

ポンプ４７は、ブレーキ制御ＥＣＵ２６の指令によりモータ３３によって駆動されるものである。マスタシリンダ２３とホイールシリンダＷＣｒｌ，ＷＣｆｒとの間に介在する増圧弁４２，４３のマスタシリンダ２３の側にブレーキ液を吐出するものである。

ポンプ４７は、ＡＢＳ制御の減圧モード時においては、ホイールシリンダＷＣｒｌ，ＷＣｆｒ内のブレーキ液または調圧リザーバ４４に貯められているブレーキ液を吸い込んで連通状態である液圧制御弁４１を介してマスタシリンダ２３に戻している。

また、ポンプ４７は、横滑り防止制御、トラクションコントロール、ブレーキアシストなどの、ホイールシリンダＷＣｆｌ〜ＷＣｒｒの何れかに自動的に液圧を付与する制御を実行する際においては、差圧状態に切り替えられている液圧制御弁４１に制御差圧を発生させるべく、マスタシリンダ２３内のブレーキ液を油経路Ｌｒ１，Ｌｒ５および調圧リザーバ４４を介して吸い込んで油経路Ｌｒ４，Ｌｒ２および連通状態である増圧弁４２，４３を介して各ホイールシリンダＷＣｒｌ，ＷＣｆｒに吐出して制御液圧を付与している。

また、油経路Ｌｒ１には、マスタシリンダ２３内のブレーキ液圧であるマスタシリンダ圧を検出する圧力センサＰが設けられており、この検出信号はブレーキ制御ＥＣＵ２６に送信されるようになっている。なお、圧力センサＰは油経路Ｌｆ１に設けるようにしてもよい。
さらに、ブレーキアクチュエータ２５の第２油経路Ｌｆは第１油経路Ｌｒと同様に油経路Ｌｆ１〜Ｌｆ５から構成されている。

このように、ブレーキアクチュエータ２５は、運転者のブレーキペダル２１の操作状態（踏込状態）に応じた液圧をホイールシリンダＷＣｆｌ，ＷＣｆｒ，ＷＣｒｌ，ＷＣｒｒに付与し、運転者のブレーキペダル２１の操作状態（踏込状態）に関係なくホイールシリンダＷＣｆｌ，ＷＣｆｒ，ＷＣｒｌ，ＷＣｒｒへの液圧を制御することが可能でもある。

また、ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、図１に示すように、車輪速度センサＳｆｌ，Ｓｆｒ，Ｓｒｌ，Ｓｒｒ、ヨーレートセンサ２７、加速度センサ２８およびステアリングセンサ２９ａと接続されている。

車輪速度センサＳｆｌ，Ｓｆｒ，Ｓｒｌ，Ｓｒｒは、各車輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒ，Ｗｒｌ，Ｗｒｒの付近にそれぞれ設けられており、各車輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒ，Ｗｒｌ，Ｗｒｒの回転速度（車輪速度）に応じた周波数のパルス信号をブレーキ制御ＥＣＵ２６に出力している。ヨーレートセンサ２７は、車両Ｍのヨーレートを検出して検出信号をブレーキ制御ＥＣＵ２６に出力している。加速度センサ２８は、車両Ｍの前後方向や左右方向の加速度を検出して検出信号をブレーキ制御ＥＣＵ２６に出力している。ステアリングセンサ２９ａは、ステアリング２９の中立位置からの回転角度を検出し、実ステアリング角度θ（実舵角対応値）を示す信号をブレーキ制御ＥＣＵ２６に出力するようになっている。

また、ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、図１に示すように、ブレーキペダル２１のオン・オフ状態を検出するストップスイッチ２１ａに接続されている。

ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、マイクロコンピュータ（図示省略）を有しており、マイクロコンピュータは、バスを介してそれぞれ接続された入出力インターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭ（いずれも図示省略）を備えている。ＣＰＵは、図３〜図５のフローチャートに対応したプログラムを実行して、車両の安定化制御、例えば、横滑り防止制御を実施する。

次に、上記のように構成した車両の運動制御装置による制御のうち横滑り防止制御について図３から図５のフローチャートを参照して説明する。ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、図示しない車両Ｍのイグニションスイッチがオン状態になると、図３のフローチャートに対応したプログラムを実行する。ブレーキ制御ＥＣＵ２６が起動されると、ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、メモリクリア、フラグリセット等の初期化処理を行い（ステップ１０２）、以降の処理（ステップ１０４からステップ１１８）を所定時間Ｔ０（例えば５ｍｓｅｃ）毎に繰り返し実行する。

ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、上記各車輪速度センサＳｆｌ，Ｓｆｒ，Ｓｒｌ，Ｓｒｒからの車輪速度信号に基づき、各車輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒ，Ｗｒｌ，Ｗｒｒの車輪速度ＶＷ＊＊を演算し（ステップ１０４）、この車輪速度の微分値である各車輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒ，Ｗｒｌ，Ｗｒｒの車輪加速度ｄＶＷ＊＊を演算する（ステップ１０６）。なお、＊＊は、各輪に対応する添え字であって、ｆｌ，ｆｒ，ｒｌ，ｒｒのいずれかである。以下の説明及び図面において同じである。

ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、ステップ１０４で求めた各車輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒ，Ｗｒｌ，Ｗｒｒの車輪速度ＶＷ＊＊に基づき、例えばそれらのうち最大速度ＶＷｍａｘに基づき、車両速度ＶＢを演算する（ステップ１０８）。なお、左右前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒまたは左右後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒの各車輪速を平均した値を車両速度ＶＢとして算出するようにしてもよい。そして、ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、ステップ１０８で演算した車両速度ＶＢと、各車輪Ｗｆｌ〜Ｗｒｒの車輪速度ＶＷｆｌ〜ＶＷｒｒとに基づき、各車輪Ｗｆｌ〜Ｗｒｒのスリップ量ΔＶＷ＊＊を演算する（ステップ１１０）。

ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、ステップ１１２において、ヨーレートセンサ２７からのヨーレートの方向及び大きさを表す信号を車両Ｍに発生する実際のヨーレートである実ヨーレートＲωとして取得する。なお、実ヨーレートＲωを左右前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒ（または左右後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒ）の車輪速度に基づいて算出するようにしてもよい。

ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、ステップ１１４において、目標ヨーレートＴωを算出する。具体的には、ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、まず、ステアリングセンサ２９ａから入力された実ステアリング角度θを示す信号から車両Ｍのステアリング角度θを算出する。そして、その算出したステアリング角度θから操舵輪の切れ角ξ（車両の操舵角）を下記数１により導出する。
（数１）

操舵輪の切れ角ξ＝Ｃ×ステアリング角度θ

さらに、ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、下記数２によって車両速度ＶＢ、車両の操舵角ξおよびスタビリティファクタＡに基づいて目標ヨーレートＴωを算出する。

なお、Ｃはステアリング角度θに対する操舵輪の切れ角ξの比例定数（例えばステアリングギヤ比）である。また、操舵輪の切れ角ξとは、車両Ｍが直進する方向に対する操舵輪の操舵方向の角度のことをいう。また、Ｌは車両Ｍのホイールベースである。

ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、ステップ１１６において、先に取得された実ヨーレートＲωとステップ１１４にて算出された目標ヨーレートＴωとを減算してヨーレート偏差Δω（Δω＝Ｔω−Ｒω）を算出する。

そして、ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、ステップ１１８において、予め設定された閾値Ｔｕｓ，Ｔｏｓとステップ１１６にて算出されたヨーレート偏差Δωを比較して、その比較結果に基づいて必要に応じて車両の安定化制御を実施する。

すなわち、ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、図４に示す車両安定化制御ルーチンを実行し、ヨーレート偏差Δωが閾値Ｔｏｓ以上であり閾値Ｔｕｓ以下である場合には、車両Ｍは安定した状態にあるので、ステップ２０２，２０４にてそれぞれ「ＮＯ」と判定してプログラムをステップ２０６に進めて、車両Ｍの安定化制御を実施しない。その後、プログラムをステップ２１２に進めて一旦終了する。

また、ヨーレート偏差Δωが閾値Ｔｕｓより大きい場合には、車両Ｍはアンダステア状態にあり車両Ｍは安定した状態にないので、ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、ステップ２０２にて「ＹＥＳ」と判定してプログラムをステップ２０８に進めて、車両Ｍの安定化制御すなわちアンダステア抑制制御を実施する。

ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、ステップ２０８において、各車輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒ，Ｗｒｌ，Ｗｒｒに付与する制動力を個別に制御して、車両Ｍの姿勢を安定な状態となるように制御する。すなわち、所定の車輪に制動力を付与して車両Ｍに内向きモーメントを発生させる。ステップ２０８は、運転者のブレーキペダル２１に対する操作が無い場合にも、電動モータ３３によってポンプ４７，５７を駆動させ、マスタシリンダ２３とホイールシリンダＷＣ＊＊との間に介在する増圧弁４２，４３，５２，または５３のマスタシリンダ２３の側にブレーキ液を吐出するとともに、当該増圧弁を駆動制御してホイールシリンダＷＣ＊＊の側に所定の流量のブレーキ液を流出させて車両のいずれかのホイールシリンダＷＣ＊＊に液圧を付与する液圧付与制御手段である。

例えば、左旋回中に前輪が横滑りしそうな場合、これを抑制するために左右前輪Ｗｆｒ，Ｗｆｌおよび右後輪Ｗｒｒにのみ制動力を付与する制御が実行される。このとき、電動モータ３３が通電されて、ポンプ４７，５７が作動するように制御される。液圧制御弁４１，５１は励磁されて差圧状態とされる。右後輪Ｗｒｒの車輪には液圧を付与しないようにその車輪に対応した増圧弁５３が励磁されるとともに減圧弁５６が非励磁されて閉状態とされ、左右前輪Ｗｆｒ，Ｗｆｌおよび右後輪Ｗｒｒに対応した増圧弁４３，５２，４２および減圧弁４６，５５，４５が非励磁されてそれぞれ開状態・閉状態とされる。

また、ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、エンジン制御ＥＣＵ１６に指令を送り、スロットルバルブ１１ｂの開度を制御し出力トルクを制御して、車両Ｍの姿勢を安定な状態となるように制御する。すなわち、スロットルを閉じ出力トルクを抑える。その後、プログラムをステップ２１２に進めて一旦終了する。

また、ヨーレート偏差Δωが閾値Ｔｏｓより小さい場合には、車両Ｍはオーバステア状態にあり車両Ｍは安定した状態にないので、ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、ステップ２０２，２０４にて「ＮＯ」、「ＹＥＳ」と判定してプログラムをステップ２１０に進めて、車両Ｍの安定化制御すなわちオーバステア抑制制御を実行する。

ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、ステップ２１０において、各車輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒ，Ｗｒｌ，Ｗｒｒに付与する制動力を個別に制御して、車両Ｍの姿勢を安定な状態となるように制御する。すなわち、外側の車輪に制動力を付与して車両Ｍに外向きモーメントを発生させる。ステップ２１０は、運転者のブレーキペダル２１に対する操作が無い場合にも、電動モータ３３によってポンプ４７，５７を駆動させ、マスタシリンダ２３とホイールシリンダＷＣ＊＊との間に介在する増圧弁４２，４３，５２，または５３のマスタシリンダ２３の側にブレーキ液を吐出するとともに、当該増圧弁を駆動制御してホイールシリンダＷＣ＊＊の側に所定の流量のブレーキ液を流出させて、車両のいずれかのホイールシリンダＷＣ＊＊に液圧を付与する液圧付与制御手段である。

例えば、左旋回中に後輪が横滑りしそうな場合、これを抑制するために右前輪Ｗｆｒにのみ制動力を付与する制御が実行される。このとき、電動モータ３３が通電されて、ポンプ４７，５７が作動するように制御される。液圧制御弁４１は励磁されて差圧状態とされる。右前輪Ｗｆｒ以外の車輪には液圧を付与しないようにそれらの車輪に対応した増圧弁４２，５２，５３が励磁されるとともに減圧弁４５，５５，５６が非励磁されて閉状態とされ、右前輪Ｗｆｒに対応した増圧弁４３および減圧弁４６が非励磁されてそれぞれ開状態・閉状態とされる。その後、プログラムをステップ２１２に進めて一旦終了する。

ここで、上述したステップ２０８，２１０で実施される、ポンプ４７，５７を駆動する電動モータ３３および増圧弁４２，４３，５２，５３の駆動制御について図５を参照して詳述する。

ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、ステップ３０２において、車両の状態に基づいて目標増圧レートΔＰｔを算出して設定する。例えば、車両がアンダステアやオーバステアである場合、ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、アンダステア抑制制御やオーバステア抑制制御を実行する際に、車両速度が高い場合には多量のブレーキ液が必要であるため目標増圧レートΔＰｔを高く設定し、車両速度が低い場合には多量のブレーキ液は必要でないため目標増圧レートΔＰｔを低く設定する。

ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、ステップ３０４において、電動モータ３３の回転数（モータ回転数）を最大にした場合における目標増圧レートΔＰｔに対応した弁デューティ比ａを算出する。弁デューティ比ａは、増圧弁４２（または４３，５２，５３）をＰＷＭ制御する場合におけるオン時間／（オン時間＋オフ時間）で算出される値である。オン時間は増圧弁４２（または４３，５２，５３）が開かれている時間であり、オフ時間は増圧弁４２（または４３，５２，５３）が閉じられている時間である。弁デューティ比ａは０から１００％の範囲で設定される値である。

例えば、ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、図６に示す、モータ回転数毎の増圧レート−弁デューティ比特性を示すマップを用いて弁デューティ比ａを導出する。このマップは、モータ回転数が最大回転数Ｎｍａｘである場合の増圧レートΔＰと弁デューティ比との関係を示す特性ｆ（Ｎｍａｘ）、およびモータ回転数が最小回転数Ｎｍｉｎである場合の増圧レートΔＰと弁デューティ比との関係を示す特性ｆ（Ｎｍｉｎ）、ならびに最大回転数と最小回転数との間であって所定回転数ごとのモータ回転数である場合の増圧レートΔＰと弁デューティ比との関係を示す複数の特性ｆ（Ｎｘ）を有している。それら特性ｆ（Ｎｘ）のなかには、後述する特性ｆ（Ｎ１）、特性ｆ（Ｎ２）、特性ｆ（Ｎｒｅｆ）が含まれている。なお、このマップは、実際に車両を使用して測定されたデータから作成するようにしてもよく、シミュレーションしてもよい。また、このマップはブレーキ制御ＥＣＵ２６の記憶装置（図示省略）に記憶されている。

各特性においては、弁デューティ比が大きくなるほど増圧弁４２（または４３，５２，５３）の単位時間あたりのブレーキ液の流量が多くなるので、弁デューティ比が大きくなるほどホイールシリンダＷＣ＊＊に対する増圧レートΔＰが大きくなる関係である。また、モータ回転数が高くなるほどポンプ４７，５７の吐出量が多くなるので、弁デューティ比が同じ場合にはモータ回転数が高くなるほど増圧レートΔＰが大きくなる。なお、モータ回転数が最大回転数である場合の弁デューティ比が１００％のときの増圧レートΔＰはΔＰ１であり、弁デューティ比が０％のときの増圧レートΔＰは０である。その他の特性においても、弁デューティ比が０％のときの増圧レートΔＰは０である。

ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、ステップ３０４において、特性ｆ（Ｎｍａｘ）を使用してステップ３０２で算出した目標増圧レートΔＰｔに対応した弁デューティ比ａを算出する。

次に、ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、ステップ３０６において、車両の状態や車両を取り巻く状況に基づいてモータ回転数を決定する。特に、所定条件が成立する場合には、モータ回転数を低下させる。所定条件は、例えば、車両を取り巻く状況が所定の関係を満足する場合（例えば走行路面の摩擦係数が所定値より小さい場合）などである。

ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、例えば走行路面の摩擦係数（車両を取り巻く状況の一つである）が相対的に小さいときには、摩擦係数が相対的に大きいときに比べ、ポンプ４７，５７の駆動量を小さくするように電動モータ３３の回転数を決定する。なお、プログラムの開始時には、モータ回転数は最大回転数Ｎｍａｘに設定されている。また、モータ回転数を変更する必要がない場合には、前回決定した値（または初期時に設定された値）を維持する。

次に、ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、ステップ３０８において、ステップ３０６で決定されたモータ回転数が前回決定されたモータ回転数より低下したか否かを判定する。なお、今回決定された値が前回の値より所定値以上低下した場合、モータ回転数が低下したと判定するようにしてもよい。

ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、決定されたモータ回転数が低下していないと判定した場合、プログラムをステップ３１４に進めて、電動モータ３３をステップ３０６で決定したモータ回転数（例えば、制御開始時は最大回転数Ｎｍａｘ）となるように制御するとともに、液圧付与対象の増圧弁をステップ３０４で算出した弁デューティ比ａとなるように制御する。

具体的には、ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、ステップ３１４において、ステップ３０６で算出したモータ回転数となるように電動モータ３３の駆動をＰＷＭ制御する。電動モータ３３のモータ回転数は、ＰＷＭ制御をする際の再オン電圧に対応した値である。再オン電圧が、高く設定されている場合にはモータ回転数は大きく、低く設定されている場合にはモータ回転数は小さい。再オン電圧は、電動モータ３３に供給される電源電圧（例えばバッテリ電圧：１２Ｖ）より小さい値に設定される電圧である。電動モータ３３へ電圧を印加するオン状態から印加しないオフ状態に切り替えたときに発生する回生電圧が再オン電圧まで降下すると、再びオン状態に切り替えられるようになっている。

すなわち、電動モータ３３のＰＷＭ制御においては、オフ状態の継続時間であるオフ時間が予め設定された目標時間（例えば４０ｍｓ）となるように、オン状態の継続時間であるオン時間をフィードバック制御するようになっている。例えば、オン時間が２０ｍｓであり、その次のオフ時間が５０ｍｓであれば、オフ時間が目標時間４０ｍｓより長いので、オン時間を１０ｍｓに短縮してオフ時間も短縮する。オフ時間が目標時間より短い場合は、逆にオン時間を長くする。

また、例えば、左旋回中において後輪の横滑りを抑制するために右前輪Ｗｆｒにのみ制動力を付与する制御が実行される場合を例に挙げて、増圧弁の制御について説明する。このとき、液圧制御弁４１は励磁されて差圧状態とされる。右前輪Ｗｆｒ以外の車輪には液圧を付与しないようにそれらの車輪に対応した増圧弁４２，５２，５３が励磁されるとともに減圧弁４５，５５，５６が非励磁されて閉状態とされる。そして、右前輪Ｗｆｒに対応した増圧弁４３が上記算出された弁デューティ比ａにてＰＷＭ制御されるとともに、右前輪Ｗｆｒに対応した減圧弁４６が非励磁されて閉状態とされる。
そして、ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、プログラムをステップ３１６に進めて一旦終了する。

一方、ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、決定されたモータ回転数が低下していると判定した場合、ステップ３１０以降において、さらに弁デューティ比が変更可能である場合とそうでない場合とに分けて、それぞれの場合について弁デューティ比およびモータ回転数を算出する。

弁デューティ比が変更できる場合について図７を参照して説明する。ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、ステップ３１０において、弁デューティ比が変更可能であるか否かを判定する。ここで、先にステップ３０６で決定されたモータ回転数がＮ１であるとする。

具体的には、ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、先にステップ３０６で決定されたモータ回転数Ｎ１に対応した特性ｆ（Ｎ１）を図６のマップを用いて選択する。このとき、図６の各特性のなかで一致するものがあれば、その一致した特性を特性ｆ（Ｎ１）として選択し、一致するものがなければ、その特性に近い特性を用いて導出してもよい。また、目標増圧レートΔＰｔと１００％の弁デューティ比とで規定される増圧レート−弁デューティ比特性である参照特性ｆ（Ｎｒｅｆ）を図６のマップを用いて選択する。この参照特性を示すモータ回転数が参照回転数Ｎｒｅｆである。モータ回転数Ｎ１は参照回転数Ｎｒｅｆより大きい値である。

そして、ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、特性ｆ（Ｎ１）の傾きと、参照特性ｆ（Ｎｒｅｆ）の傾きとを比較する。その結果、ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、ステップ３０６で決定されたモータ回転数に対応した特性ｆ（Ｎ１）の傾きが参照特性ｆ（Ｎｒｅｆ）の傾きより大きいので、弁デューティ比が変更可能であると判定する。特性ｆ（Ｎ１）と目標増圧レートΔＰｔから、目標増圧レートΔＰｔに対応した弁デューティ比ｂ１を算出できるからである。

したがって、ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、ステップ３１０で「ＹＥＳ」と判定し、プログラムをステップ３１２に進めて、新たな弁デューティ比を算出する。具体的には、ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、先にステップ３０６で決定されたモータ回転数（Ｎ１）における増圧レート−弁デューティ比特性ｆ（Ｎ１）と、目標増圧レートΔＰｔとから、決定されたモータ回転数（Ｎ１）における目標増圧レートΔＰｔに対応した弁デューティ比（例えばｂ１）を算出する。

この算出された弁デューティ比ｂ１は、モータ回転数が最大回転数Ｎｍａｘにおける特性ｆ（Ｎｍａｘ）と目標増圧レートΔＰｔとから決定される弁デューティ比ａより大きい値である。すなわち、モータ回転数が小さい値になった場合に、弁デューティ比を大きくして増圧弁の流量を増大させることによって、目標増圧レートΔＰｔをモータ回転数が低下する前の値に維持する。

また、上述した方法においては、モータ回転数の低下分が大きいほど算出される弁デューティ比が大きい値となるように、モータ回転数の低下度合いに応じて、増圧弁から流出される単位時間あたりのブレーキ液の流量を増大させることが好ましい。

そして、ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、プログラムをステップ３１４に進めて、電動モータ３３をステップ３０６で決定したモータ回転数（Ｎ１）となるように制御するとともに、液圧付与対象の増圧弁をステップ３１２で算出した弁デューティ比ｂ１となるように制御する。

具体的には、ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、ステップ３１４において、ステップ３０６で算出したモータ回転数Ｎ１となるように電動モータ３３の駆動をＰＷＭ制御する。このとき、再オン電圧はモータ回転数Ｎ１に対応した値に変更される。また、例えば、左旋回中において後輪の横滑りを抑制するために右前輪Ｗｆｒにのみ制動力を付与する制御が実行される場合では、右前輪Ｗｆｒに対応した増圧弁４３が上記算出された弁デューティ比ｂ１にてＰＷＭ制御される。
そして、ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、プログラムをステップ３１６に進めて一旦終了する。

このように、ステップ３０６，３１４の処理が、液圧付与制御手段が液圧を付与する場合に、上記所定条件が成立すると、電動モータ３３の回転数を低下させるモータ制御手段である。また、ステップ３１２，３１４の処理が、モータ制御手段が電動モータ３３の回転数を低下させる場合、増圧弁４３を駆動制御して流出される単位時間あたりのブレーキ液の流量を増大させる弁制御手段である。

また、弁デューティ比が変更できない場合について図８を参照して説明する。ここで、先にステップ３０６で決定されたモータ回転数が参照回転数Ｎｒｅｆより小さい値であるＮ２であるとする。

具体的には、ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、先にステップ３０６で決定されたモータ回転数Ｎ２に対応した特性ｆ（Ｎ２）を図６のマップを用いて選択する。また、目標増圧レートΔＰｔと１００％の弁デューティ比とで規定される増圧レート−弁デューティ比特性である参照特性ｆ（Ｎｒｅｆ）を図６のマップを用いて選択する。

そして、ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、特性ｆ（Ｎ２）の傾きと、参照特性ｆ（Ｎｒｅｆ）の傾きとを比較する。その結果、ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、ステップ３０６で決定されたモータ回転数に対応した特性ｆ（Ｎ２）の傾きが参照特性ｆ（Ｎｒｅｆ）の傾きより小さいので、弁デューティ比が変更可能でないと判定する。特性ｆ（Ｎ２）と目標増圧レートΔＰｔから、目標増圧レートΔＰｔに対応した弁デューティ比を算出できないからである。

したがって、ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、ステップ３１０で「ＮＯ」と判定し、ステップ３１８で弁デューティ比は１００％であると算出するとともに、ステップ３２０で新たなモータ回転数を算出する。

ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、ステップ３２０において、先にステップ３０２で算出した目標増圧レートと１００％の弁デューティ比とで規定される増圧レート−弁デューティ比特性である参照特性ｆ（Ｎｒｅｆ）に対応したモータ回転数を新たに算出する。このモータ回転数はＮｒｅｆである。このように、弁制御手段が単位時間あたりのブレーキ液の流量を増圧弁の最大流量に増大させる場合（弁デューティ比を１００％とする場合）、電動モータ３３の回転数をＮ２からＮｒｅｆに増大させている。これにより、弁デューティ比が１００％のときに増圧レートが目標増圧レートΔＰｔとなるようにモータ回転数を確保することができるので、決定されたモータ回転数Ｎ２より大きい回転数Ｎｒｅｆではあるが、モータ回転数を低下させることによる静粛性とホイールシリンダＷＣ＊＊の増圧応答性とを少なくとも確保することができる。

そして、ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、プログラムをステップ３１４に進めて、電動モータ３３をステップ３２０で算出したモータ回転数（Ｎｒｅｆ）となるように制御するとともに、液圧付与対象の増圧弁をステップ３１８で算出した弁デューティ比１００％となるように制御する。

具体的には、ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、ステップ３１４において、ステップ３２０で算出したモータ回転数Ｎｒｅｆとなるように電動モータ３３の駆動をＰＷＭ制御する。このとき、再オン電圧はモータ回転数Ｎｒｅｆに対応した値に変更される。また、例えば、左旋回中において後輪の横滑りを抑制するために右前輪Ｗｆｒにのみ制動力を付与する制御が実行される場合では、右前輪Ｗｆｒに対応した増圧弁４３が上記算出された弁デューティ比１００％にてＰＷＭ制御される、すなわち１００％開状態に制御される。
そして、ブレーキ制御ＥＣＵ２６は、プログラムをステップ３１６に進めて一旦終了する。

上述した説明から明らかなように、本実施形態においては、モータ制御手段（３０６，３１４）が電動モータ３３の回転数を低下させる場合、弁制御手段（ステップ３１２，３１４）が、マスタシリンダ２３とホイールシリンダＷＣ＊＊との間に介在する液圧制御対象の増圧弁４２（または４３，５２，５３）を駆動してホイールシリンダＷＣ＊＊側に流出される単位時間あたりのブレーキ液の流量を増大させる。これにより、電動モータ３３の回転数の低下による増圧レート（ホイールシリンダＷＣ＊＊に対する増圧レート）の低下を、増圧弁４２（または４３，５２，５３）の制御による流量増大によって補うことができる。したがって、実際の増圧レートを、電動モータ３３の回転数が低下される前の目標増圧レートから乖離させないように制御することができるので、電動モータ３３の回転数を低下させてもホイールシリンダＷＣ＊＊に対する増圧応答性を適切に得ることができる。

また、弁制御手段（ステップ３１２，３１４）は、モータ制御手段（ステップ３０６，３１４）によって低下される電動モータ３３の回転数の低下度合いに応じて、増圧弁４２（または４３，５２，５３）から流出される単位時間あたりのブレーキ液の流量を増大させる。これにより、電動モータ３３の回転数の低下による増圧レートの低下を、その低下の補償分に相当する増圧弁の制御による流量増大によって適切に補うことができる。したがって、電動モータ３３の回転数が低下される前と同じ目標増圧レートΔＰｔに維持することができる。

また、モータ制御手段は、弁制御手段が単位時間あたりのブレーキ液の流量を電磁弁の最大流量に増大させる場合（ステップ３１８，３１４）、電動モータの回転数を増大させる（ステップ３２０，３１４）。これにより、電動モータ３３の回転数の低下による増圧レートの低下をできるだけ抑制することにより、実際の増圧レートを、電動モータ３３の回転数が低下される前の目標増圧レートから乖離させないように制御することができる。

上記実施形態においては、増圧弁から流出される単位時間あたりのブレーキ液の流量の変更を、ＰＷＭ制御のデューティ比の変更により実施しているが、これに代えて増圧弁の開度または増圧弁の入口側と出口側の差圧の変更により実施するようにしてもよい。

上記実施形態は、ＦＦ車にＸ配管を適用した構成としているが、ＦＲ車に前後配管を適用した構成としてもよい。上記実施形態は、倍力装置としてバキュームブースタを用いても、ポンプにより発生した液圧をアキュムレータに蓄圧し、この液圧を利用して倍力する倍力装置を用いてもよい。また、本発明を、ブレーキ・バイ・ワイヤ式の液圧ブレーキ装置に適用してもよい。

上記実施形態においては、ポンプを駆動させて車両の何れかのホイールシリンダに自動的に液圧を付与する制御として、横滑り防止制御を例に挙げて説明したが、他の自動加圧制御としてトラクションコントロール、坂道発進補助制御などにも本発明を適用することができる。

本発明による車両の運動制御装置を適用した車両の一実施形態を示す概要図である。 図１に示すブレーキアクチュエータを含む油経路を示す図である。 図１に示すブレーキ制御ＥＣＵにて実行される制御プログラムのフローチャートである。 図１に示すブレーキ制御ＥＣＵにて実行される車両安定化制御ルーチンのフローチャートである。 図１に示すブレーキ制御ＥＣＵにて実行されるモータ駆動制御のフローチャートである。 モータ回転数毎の増圧レート−弁デューティ比特性を示すマップである。 図６に示すマップを使用して、弁デューティ比を算出する方法を説明する図である。 図６に示すマップを使用して、弁デューティ比およびモータ回転数を算出する方法を説明する図である。

符号の説明

１０…駆動系、１１…エンジン、１２…自動変速機、１３…ディファレンシャル、１５…アクセルペダル、１５ａ…アクセル開度センサ、１６…エンジン制御ＥＣＵ、２０…制動系；液圧ブレーキ装置、２１…ブレーキペダル、２１ａ…ストップスイッチ、２２…負圧式ブースタ、２３…マスタシリンダ、２４…リザーバタンク、２５…ブレーキアクチュエータ、２６…ブレーキ制御ＥＣＵ（液圧付与制御手段（ステップ１１８，２０８，２１０）、モータ制御手段（ステップ３０６，３２０，３１４）、弁制御手段（ステップ３１２，３１４））、２７…ヨーレートセンサ、２８…加速度センサ、２９…ステアリング、２９ａ…ステアリングセンサ、３３…電動モータ、４１，５１……液圧制御弁、４２，４３，５２，５３…増圧弁、４５，４６，５５，５６…減圧弁、４４，５４…調圧リザーバ、４７，５７…ポンプ、ＷＣｆｌ，ＷＣｆｒ，ＷＣｒｌ，ＷＣｒｒ…ホイールシリンダ、Ｓｆｌ，Ｓｆｒ，Ｓｒｌ，Ｓｒｒ…車輪速度センサ。

Claims (2)

1. 運転者のブレーキ操作部材（２１）に対する操作が無い場合にも、電動モータ（３３）によってポンプ（４７，５７）を駆動させ、マスタシリンダ（２３）とホイールシリンダ（ＷＣ＊＊）との間に介在する電磁弁（４２，４３，５２，５３）の前記マスタシリンダの側にブレーキ液を吐出するとともに、当該電磁弁を駆動制御して前記ホイールシリンダの側に所定の流量のブレーキ液を流出させて車両のいずれかのホイールシリンダに車両の状況に基づいて設定された目標増圧レート（ΔＰｔ）で液圧を付与する液圧付与制御手段（ステップ２０８，２１０）と、
   前記液圧付与制御手段が液圧を付与する場合に、所定条件が成立すると、モータ回転数（Ｎ１，Ｎ２）を決定して前記電動モータの回転数を低下させるモータ制御手段（ステップ３０６，３１４）と、
   前記モータ制御手段が前記電動モータの回転数を低下させる場合、前記流出される単位時間あたりのブレーキ液の流量が前記目標増圧レート（ΔＰｔ）となるように、前記モータ制御手段により決定された前記モータ回転数（Ｎ１）と当該モータ回転数（Ｎ１）における増圧レート−弁デューティ比特性（ｆ（Ｎ１））とに基づいて算出した弁デューティ比（ｂ１）で前記電磁弁を駆動制御する弁制御手段（ステップ３１２，３１４）と、
   を備え、
   前記目標増圧レート（ΔＰｔ）と１００％の弁デューティ比とで規定される増圧レート−弁デューティ比特性である参照特性（ｆ（Ｎｒｅｆ））の傾きより、モータ制御手段により決定された前記モータ回転数（Ｎ２）における増圧レート−弁デューティ比特性（ｆ（Ｎ２））の傾きが小さい場合には、前記弁制御手段が１００％の弁デューティ比で前記電磁弁を駆動制御するとともに、前記モータ制御手段が前記参照特性（ｆ（Ｎｒｅｆ））を示すモータ回転数（Ｎｒｅｆ）に前記電動モータの回転数を低下させることを特徴とする車両の運動制御装置。
2. 請求項１において、前記弁制御手段は、前記モータ制御手段によって低下される前記電動モータの回転数の低下度合いに応じて、前記電磁弁から流出される単位時間あたりのブレーキ液の流量を増大させる（ステップ３１２，３１４）ことを特徴とする車両の運動制御装置。

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