JP5296879B2 - 車両のブレーキ制御装置および方法 - Google Patents

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Description

本発明は車両のブレーキ制御ユニットに関し、特に、アンチロックブレーキ(ABS)制御ユニットに関する。
ABSは、ホイールのロック傾向を判断して、ロックが検出されるとホイールシリンダ内の圧力を減少させてロック状態を解放して、ロック状態が解放されると徐々にホールシリンダ内の圧力を増加させてブレーキを強める制御を行う。従って、ABS制御において車輪のロック状態を検出した後のホイールシリンダの減圧が不十分であると、ロック状態を十分に解消できないこととなる。また、車輪のロック状態が解放された後のホイールシリンダの増圧が不十分であると車両を十分に減速できないこととなる。そこで、ABS制御において、ロック状態を検出した後のホイールシリンダの不十分な減圧、またはロック状態が解放された後のホイールシリンダの不十分な増圧を回避することが望ましい。
ABS制御においては、一般に、車輪速センサを用いて車輪のスリップ率を算出することによりホイールのロック傾向を判断する。ABS作動時の減圧量および増圧量は、主に車輪速センサによる測定結果に基づいて決定される。車両の安定性を損なわずに制動距離を短くするための様々なABS制御アルゴリズムが存在する。たとえば、車輪速センサの測定値から路面の摩擦係数μを推定し、推定した低μまたは高μの路面状態に応じて目標減圧量および目標増圧量を決定し、決定された減圧量および増圧量を実現するように電磁弁を駆動制御する制御方式がある。あるいは、目標減圧量および目標増圧量の決定に際して、液圧センサを用いるものもある(たとえば特許文献1)。
特開2006−176046号公報
一般に従来のABS制御においては、ホイールシリンダに付与されるべき目標減圧量および目標増圧量を決定したら、その後は、目標圧力変化量を達成するように電磁弁などによりホイールシリンダの圧力制御を行う。しかし、ホイールシリンダの目標圧力変化量を決定するために液圧センサにより測定した液圧値を用いる場合であっても、電磁弁の駆動によりホイールシリンダの圧力が目標通りの値を達成しているかどうかは確認されない。
従って、ホイールシリンダ内の実際の圧力が、ABSの動作中に決定した目標どおりになっているとは限らず、動作環境などの影響により、場合によってはABS動作時のホイールシリンダの増圧量および減圧量が適正な値または範囲からはずれることがあり得る。その結果、増圧量が不十分である場合に制動距離が長くなったり、減圧量が不十分である場合に車両の安定性が損なわれたりすることがあり得る。
また、近年のABS制御においては機能の高度化が進み、路面状態や車両状態等を判別して、それらの状態に応じて制御パラメータを変更するなど複雑な制御ロジックが用いられることがある。しかし、すべての状態の組み合わせをあらゆる状況下で評価・試験するのは困難である。そのため、通常で考えられるホイールシリンダの圧力の適正な変化範囲からはずれてホイールシリンダの圧力制御がなされることがあり得る。たとえば、路面状態を判別した結果として、ABS作動時におけるホイールシリンダの圧力の増圧勾配を抑える機能と、車両状態を判別した結果として、ABS作動時におけるホイールシリンダの圧力の増圧勾配を抑える機能とが共に作用した場合、想定以上にホイールシリンダの増圧量が小さくなることがあり得る。そのような場合、制動距離が想定以上に長くなるという問題が生じ得る。
そこで、車両のブレーキ制御装置において、いかなる制御ロジックに基づいてABS制御を行う場合であっても、ABS制御時のホイールシリンダ内の実際の増圧量および実際の減圧量を適正な範囲内に収めることが望まれる。
本願発明によるブレーキ制御は、概ね以下のような考え方に基づいている。本発明のブレーキ制御方法によれば、ABS制御時において、車輪速センサの測定値によるスリップ率等に基づく従来の制御シーケンスとは別の制御シーケンスを備えるようにし、この別のホイールシリンダ圧力制御シーケンスにより、ABS動作時の最低限の増圧量または最低限の減圧量を確保するようにする。本願発明による別の制御シーケンスは、車輪速センサの測定値に基づく制御シーケンスから独立して、ホイールシリンダの圧力変化量に関する許容範囲を設定しておき、ブレーキ制御時において圧力センサで実際の圧力値を監視し、ホイールシリンダ内の圧力がこれらの許容範囲からはずれたときに電磁弁などのアクチュエータを駆動してホイールシリンダ内の圧力が許容範囲内に収まるように制御する。従って、本発明によれば、ABS制御時において、ホイールシリンダ内の実際の圧力を、車輪速センサを用いた従来のABS制御シーケンスから独立して、ABS動作時の最低限の増圧量および減圧量を確保することができる。つまり、本発明によれば、ABS動作時においてブレーキ制御ユニットは、ホールシリンダの圧力が本発明により設定した許容範囲内にあるときは、従来のように車輪速センサで車輪速を測定し、その測定結果に基づいてホイールシリンダの圧力を制御するが、圧力センサで測定したホイールシリンダ内の実際の圧力値(増圧量および減圧量)が、従来のABS制御ロジックから独立して設定された許容範囲から外れたときは、本発明による別の制御シーケンスに基づいて追加的にホイールシリンダ内の圧力を増圧または減圧させる。
本発明の一実施形態によれば、車両のブレーキ制御方法が提供されであって、本方法は、車輪のロック傾向が検出されたときから所定時間t1が経過したときにホイールシリンダ内の圧力Pt1を測定するステップと、前記Pt1と所定値Pmax_t1とを比較するステップと、前記Pt1と所定値Pmax_t1とを比較するステップにおいてPt1>Pmax_t1の条件を満たす場合に、前記ホイールシリンダ内の圧力を減少させるように前記ホイールシリンダの減圧用のアクチュエータを所定量だけ駆動するステップと、を有する。
本実施形態による方法において、好ましくは、さらに、車輪のロック傾向が検出されたときのホイールシリンダ内の圧力P01を測定するステップを有し、前記Pmax_t1は、Pmax_t1=P01−ΔPt1で表され、ここでΔPt1は時間t1に応じて予め決定される値である。
本実施形態による方法において、好ましくは、前記アクチュエータの所定の駆動量は、車両の運転中に変更されることのない固定量である。
本発明の一実施形態によれば、車両のブレーキ制御方法が提供され、本方法は、車輪のロック傾向が検出されてホイールシリンダ内の圧力を減少させた結果として車輪のロック傾向が解消されたときから所定時間t2が経過したときに、前記ホイールシリンダ内の圧力Pt2を測定するステップと、前記Pt2と所定値Pmin_t2とを比較するステップと、前記Pt2と所定値Pmin_t2とを比較するステップにおいてPt2<Pmin_t2の条件を満たす場合に、前記ホイールシリンダ内の圧力を増加させるように前記ホイールシリンダの増圧用のアクチュエータを所定量だけ駆動するステップと、を有する。
本実施形態による方法において、好ましくは、さらに、車輪のロック傾向が検出されたときのホイールシリンダ内の圧力P01を測定するステップと、ホイールシリンダ内の圧力を減少させて車輪のロック傾向が解消されたときのホールシリンダ内の圧力P02を測定するステップを有し、Pmin_t2は、P02、P01−P02、およびt2に応じて決定される。
本実施形態による方法において、好ましくは、さらに、車輪のロック傾向が検出されたときのホイールシリンダ内の圧力P01を測定するステップと、ホイールシリンダ内の圧力を減少させて車輪のロック傾向が解消されたときのホールシリンダ内の圧力P02を測定するステップを有し、前記アクチュエータの所定の駆動量はP01−P02に応じて決定される。
本発明の一実施形態によれば、車両のブレーキ制御方法が提供され、本方法は、車輪のロック傾向が検出されてホイールシリンダ内の圧力を減少させた結果として車輪のロック傾向が解消されたときから所定時間t2が経過する毎に、前記ホイールシリンダ内の圧力Pt2_nを測定するステップと、前記Pt2_nと所定値Pmin_t2_nとを比較するステップと、前記Pt2_nと所定値Pmin_t2_nとを比較するステップにおいて、Pt2_n<Pmin_t2_nの条件を満たす場合に、前記ホイールシリンダ内の圧力を増加させるように前記ホイールシリンダの増圧用のアクチュエータを所定量だけ駆動するステップと、を有する。
本実施形態による方法は、好ましくは、さらに、車輪のロック傾向が検出されたときのホイールシリンダ内の圧力P01を測定するステップと、ホイールシリンダ内の圧力を減少させて車輪のロック傾向が解消されたときのホールシリンダ内の圧力P02を測定するステップと、車輪のロック傾向が解消されたときからの経過時間t2_nを計測するステップと、を有し、Pmin_t2_nは、P02、P01−P02、およびt2_nに応じて決定される。
本実施形態による方法は、好ましくは、さらに、車輪のロック傾向が検出されたときのホイールシリンダ内の圧力P01を測定するステップと、ホイールシリンダ内の圧力を減少させて車輪のロック傾向が解消されたときのホールシリンダ内の圧力P02を測定するステップを有し、前記アクチュエータの所定の駆動量はP01−P02に応じて決定される。
本発明の一実施形態によれば、車両のブレーキ制御装置が提供され、本装置は、ホイールシリンダに付与された圧力を測定するための圧力センサと、車輪のロック傾向を検出するために用いられる車輪速センサと、前記ホイールシリンダ内の圧力を制御するためのアクチュエータと、前記圧力センサ、前記車輪速センサ、および前記アクチュエータに電気的に接続された制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記車輪速センサにより車輪のロック傾向が検出されたときから所定時間t1が経過したときにホイールシリンダ内の圧力Pt1を前記圧力センサから受け取り、前記Pt1と所定値Pmax_t1とを比較し、Pt1>Pmax_t1の条件を満たす場合に、前記ホイールシリンダ内の圧力を減少させるように前記アクチュエータを所定量だけ駆動する。
本実施形態による装置において、好ましくは、前記制御手段はさらに、前記車輪速センサにより車輪のロック傾向が検出されたときのホイールシリンダ内の圧力P01を前記圧力センサから受け取り、前記Pmax_t1は、Pmax_t1=P01−ΔPt1で表され、ここでΔPt1は時間t1に応じて予め決定される値である。
本実施形態による装置において、好ましくは、前記アクチュエータの所定の駆動量は、車両の運転中に変更されることのない固定量である。
本発明の一実施形態によれば、車両のブレーキ制御装置が提供され、本装置は、ホイールシリンダに付与された圧力を測定するための圧力センサと、車輪のロック傾向を検出するために用いられる車輪速センサと、前記ホイールシリンダ内の圧力を制御するためのアクチュエータと、前記圧力センサ、前記車輪速センサ、および前記アクチュエータに電気的に接続された制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記車輪速センサにより車輪のロック傾向が検出されて前記ホイールシリンダ内の圧力を減少させた結果として車輪のロック傾向が解消されたときから所定時間t2が経過したときに、前記ホイールシリンダ内の圧力Pt2を前記圧力センサから受け取り、前記Pt2と所定値Pmin_t2とを比較し、Pt2<Pmin_t2の条件を満たす場合に、前記ホイールシリンダ内の圧力を増加させるように前記アクチュエータを所定量だけ駆動する。
本実施形態による装置において、好ましくは、前記制御手段は、前記車輪速センサにより車輪のロック傾向が検出されたときの前記ホイールシリンダ内の圧力P01を前記圧力センサから受け取り、前記制御手段はさらに、前記ホイールシリンダ内の圧力を減少させて車輪のロック傾向が解消されたときのホールシリンダ内の圧力P02を前記圧力センサから受け取り、Pmin_t2は、P02、P01−P02、およびt2に応じて決定される。
本実施形態による装置において、好ましくは、前記制御手段は、前記車輪速センサにより車輪のロック傾向が検出されたときのホイールシリンダ内の圧力P01を前記圧力センサから受け取り、 前記制御手段はさらに、前記ホイールシリンダ内の圧力を減少させて車輪のロック傾向が解消されたときのホールシリンダ内の圧力P02を前記圧力センサから受け取り、前記アクチュエータの所定の駆動量はP01−P02に応じて決定される。
本発明の一実施形態によれば、車両のブレーキ制御装置が提供され、本装置は、ホイールシリンダに付与された圧力を測定するための圧力センサと、車輪のロック傾向を検出するために用いられる車輪速センサと、前記ホイールシリンダ内の圧力を制御するためのアクチュエータと、前記圧力センサ、前記車輪速センサ、および前記アクチュエータに電気的に接続された制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記車輪速センサにより車輪のロック傾向が検出されて前記ホイールシリンダ内の圧力を減少させた結果として車輪のロック傾向が解消されたときから所定時間t2が経過する毎に、前記ホイールシリンダ内の圧力Pt2_nを前記圧力センサから受け取り、前記Pt2_nと所定値Pmin_t2_nとを比較し、Pt2_n<Pmin_t2_nの条件を満たす場合に、前記ホイールシリンダ内の圧力を増加させるように前記アクチュエータを所定量だけ駆動する。
本実施形態による装置において、好ましくは、前記制御手段は、前記車輪速センサにより車輪のロック傾向が検出されたときの前記ホイールシリンダ内の圧力P01を前記圧力センサから受け取り、前記制御手段はさらに、前記ホイールシリンダ内の圧力を減少させて車輪のロック傾向が解消されたときのホールシリンダ内の圧力P02を前記圧力センサから受け取り、前記制御手段はさらに、車輪のロック傾向が解消されたときからの経過時間t2_nを計測し、Pmin_t2_nは、P02、P01−P02、およびt2_nに応じて決定される。
本実施形態による装置において、好ましくは、前記制御手段は、前記車輪速センサにより車輪のロック傾向が検出されたときのホイールシリンダ内の圧力P01を前記圧力センサから受け取り、前記制御手段はさらに、前記ホイールシリンダ内の圧力を減少させて車輪のロック傾向が解消されたときのホールシリンダ内の圧力P02を前記圧力センサから受け取り、前記アクチュエータの所定の駆動量はP01−P02に応じて決定される。
本発明の一実施形態によれば、本発明による車両ブレーキ制御装置を有する車両が提供される。
以上のように、本発明によるブレーキ制御装置および方法においては、いかなる制御方式でABS制御を行ったとしても、ABS制御時のホイールシリンダ内の実際の圧力を、一定の許容範囲内に確実に収めることができ、ブレーキ制御装置のロバスト性を向上させることができる。
本発明の一実施形態による車両ブレーキ制御装置の構成を示す図である。 本発明の一実施形態による車両ブレーキ制御方法の動作フローを示す図である。 本発明の一実施形態による車両ブレーキ制御を実行しているときのホイールシリンダの圧力の経時変化の一例を示す図である。 本発明の一実施形態による車両ブレーキ制御を実行しているときのホイールシリンダの圧力の経時変化の一例を示す図である。
以下に、本発明の実施形態を添付図面とともに説明する。
本発明の一実施形態による車両ブレーキ制御ユニットは、図1に示すように、制御装置(ECU)10、車輪速センサ12、圧力センサ14、電磁弁16、を備える。
ECU10のハードウェハ構成は、本技術分野において公知であるので本明細書では詳述しない。本実施形態においては、CPU、メモリ、入出力装置等を備える任意の構成のECUを用いることができる。本実施形態において、ECU10は本発明によるABS制御を行うための制御プログラムが組み込まれている。また、ECU10は、後述する車輪速センサ12、圧力センサ14、電磁弁16に電気的に接続されており、車輪速センサ12および圧力センサ14への電源供給、およびこれらのセンサからの信号の受信を行い、また、電磁弁16の駆動を制御することができる。
車輪速センサ12は、本技術分野で知られているように車両のホイール付近に配置され、ホイールの回転速度を検出する。車輪速センサ12自体の構成および配置は本技術分野において公知であるので本明細書では詳述しない。本実施形態において、任意の車輪速センサを用いることができる。たとえば、電磁的または光学的に車両のホイールの回転速度を検出する車輪速センサを用いることができる。車輪速センサ12はECU10に接続されており、ECU10により電源の供給および信号の受け渡し等の制御がなされる。
圧力センサ14は車両のホイールシリンダ内の圧力を検出する。圧力センサ14自体の構成および配置は、本技術分野において公知であるので本明細書では詳述しない。本実施形態において、任意の構成の圧力センサを用いることができる。たとえば、ダイアフラムの変形を歪ゲージにより測定するタイプの圧力センサや、半導体を利用した圧力センサなどを利用できる。圧力センサ14はECU10に接続され、ECU10により電源の供給および信号の受け渡し等の制御がなされる。
電磁弁16は車両の液圧回路内に配置され、ECU10からの命令に応じて電磁的に駆動して液圧回路内の作動液の移動を制御するアクチュエータとして機能する。電磁弁16自体の構成および配置は本技術分野において公知であるので本明細書では詳述しないが、増圧弁16a、減圧弁16bなどを含む。電磁弁16はECU10に接続され、ECU10により動作制御がなされる。なお、本実施形態では電磁弁16を用いているが、本発明において電磁式に駆動できることは必須の要件ではなく、他の方式でブレーキ力を制御するアクチュエータを用いてもよい。
なお、図1に示すシステム構成は、本発明の車両ブレーキユニットのシステム構成を限定するものではなく、本発明の趣旨に反しない限りシステムコンポーネントの増減は可能である。本実施形態の車両ブレーキ制御ユニットのハードウェア構成は、圧力センサ14を備えることを除いて従来の一般的な車両ブレーキ制御ユニットと同様であり、また任意の構成とすることができる。
本実施形態において、ECU10は従来のABS制御を実行するプログラム、および本発明によるホイールシリンダの増圧量および/または減圧量を制御するプログラムが組み込まれている。なお、本明細書において「従来のABS制御」とは、主に車輪速センサによる測定値に基づいてブレーキ回路の電磁弁を制御する制御シーケンスであり、必ずしも本願の出願時において公知のABS制御シーケンスでなくてもよい。また、「従来のABS制御」との用語は、以下に説明する本願発明の実施形態のように圧力センサの測定値に直接的に基づいて電磁弁の動作制御を行うものでない限り、制御シーケンスの一部に圧力センサによる測定値を利用するものも含む概念である。従って、たとえば特許文献1に記載のように、液圧センサを用いて目標液圧値を決定する方式も、「従来のABS制御」に含まれる。従来のABS制御ロジックの一例をあげれば、車輪速センサ12の測定値から車輪のスリップ率を算出し、スリップ率が所定の値になるように電磁弁16を制御する。具体的には、車輪のスリップ率が所定値を超えたら、車輪がロック傾向にあると判断して、ECU10は減圧弁16bを駆動して、ホイールシリンダ内の圧力を減少させ、そしてスリップ率が所定値まで減少したら、ECU10は増圧弁16aを駆動してホイールシリンダの圧力を上昇させるような制御シーケンスである。
発明の概要で述べたように、本実施形態の車両ブレーキ制御ユニットのECU10は、従来のABS制御を実行するプログラムに加えて、ホイールシリンダ内の圧力を測定する圧力センサ14による測定値に基づいて電磁弁16を制御するプログラムが組み込まれている。説明の便宜のために、以下において、発明の概要で述べたような、従来のABS制御シーケンスに追加される、ホイールシリンダ内の圧力を測定する圧力センサ14による測定値に直接的に基づいて電磁弁16を制御するシーケンスを、単に「別の制御シーケンス」または「追加の制御シーケンス」のように言及することがある。
以下に、本発明の一実施形態による本発明の車両ブレーキの制御シーケンスを図2−4とともに説明する。
図2は、本発明のABS動作中の制御シーケンスを実行するためのフローチャートを、ECU10内の処理の流れに従って示している。図2において、破線で囲まれた部分は、本発明により追加される別の制御シーケンスの一例であり、それ以外は従来のABS制御シーケンスとほぼ同様である。
まず、簡単に従来のABS制御シーケンスに相当する部分を説明する。ステップS10において、ECU10は車輪速センサ12で測定した車輪速度を受信する。
次にステップS12において、ECU10は受信した車輪速度から車輪の状態を判別する。具体的にはスリップ率を算出して、スリップ率が所定値よりも大きければ車輪がロック傾向にあり「不安定」であると判断し、スリップ率が所定値以下であれば車輪は「安定」であると判断する。このスリップ率の算出方法およびスリップ率に関する所定値は、従来のABS制御シーケンスに基づいて当業者が適宜設計できる。
次にステップS14において、ECU10は、ステップS12で判定した車輪の状態に応じてホイールシリンダの目標増圧量、または目標減圧目量を計算する。具体的には、車輪が不安定な場合は目標減圧量が計算され、車輪が安定な場合は目標増圧量が計算される。この目標増圧量および目標減圧量の計算方法は従来のABS制御シーケンスに基づいて当業者が適宜設計できる。
次にステップS16において、ECU10は、ステップS14で計算した目標増圧量または目標減圧量を達成するために必要なアクチュエータの駆動量を計算する。具体的には、たとえば増圧弁16a、減圧弁16bの駆動時間を計算する。他の実施形態として、他のアクチュエータを用いる場合、そのアクチュエータの駆動量を計算する。たとえば、パルスモータを用いるアクチュエータの場合は、付与すべきパルス数等を計算する。なお、ステップS16において、後述するが、必要に応じてステップS24において決定されたアクチュエータの追加の駆動量が加算される。
次に、ステップS18において、ECU10はステップS16で計算した駆動量だけアクチュエータを駆動するためにアクチュエータに対して駆動命令を出す。その後はまた、ステップS10に戻り、上記処理を繰り返すことになる。
本発明の一実施形態によるABS制御シーケンスのうちの従来のABS制御シーケンスの部分は以上の通りであるが、本発明による一実施形態による制御シーケンスはさらに、図2の破線で囲まれた以下に説明する制御シーケンスが追加される。
ステップS20において、ECU10は圧力センサ14により測定されたホイールシリンダの圧力信号を受信する。
次に、ステップS22において、ECU10は、受信した圧力信号とステップS12で判別した車輪状態とに基づいてホイールシリンダの圧力の許容範囲を計算する。ホイールシリンダの圧力許容範囲については後述するが、ホイールシリンダの圧力許容範囲は、許容最大圧力Pmaxまたは許容最小圧力Pminの少なくとも一方により画定される。
次に、ステップS20で受信した圧力値と、ステップS22で計算した圧力許容範囲に基づいて電磁弁16を駆動するかどうかをステップS24において判断する。具体的には、ステップS20で受信したホイールシリンダの圧力が許容最小圧力Pminより小さい場合は、ホイールシリンダを増圧すべきと判断し、ホイールシリンダの圧力が許容最大圧力Pmaxよりも大きい場合は、ホイールシリンダを減圧すべきと判断する。このときの増圧および減圧のための電磁弁16の駆動量は、ステップ16において従来のABS制御シーケンスに基づいて計算される電磁弁16の駆動量に加算される。なお、ここで加算されるべき電磁弁16の駆動量は後述する。
以下に、図2で示される制御シーケンスが、実際に車両のブレーキを制御する場合に実行される状況を、図3、4に示すホイールシリンダの圧力変化とともに説明する。図3および図4は、本発明の一実施形態によるABS制御シーケンスに基づくホイールシリンダの圧力の時間変化を模式的に示している。これらの図において、横軸は時間であり縦軸はホイールシリンダの圧力を示している。
車両の運転中に運転者がフットブレーキペダルまたはハンドブレーキレバーのようなブレーキ機構を操作することにより、図3に細い実線で示すようにホイールシリンダ内の圧力が上昇する。
ホイールシリンダの圧力が上昇しているときに、車輪速センサ12により車輪の回転速度が測定され、ABS制御を開始するかどうかを判定する。具体的には、たとえば、車輪速センサ12による測定値から車輪のスリップ率を計算して、スリップ率が所定値と比較することによりABS制御を開始するかどうかを判定する。
以下の説明において、図3におけるt=0のときにABS動作を開始したとする。ABS動作が開始されると、その後(図3のt≧0)は、ECU10は、前述の図2に示すシーケンスに従って動作する。
図2のステップS10において、ECU10は、車輪速センサ12で測定した車輪速度を受信する。
その後、ステップS12において、ECU10は、受信した車輪速度から車輪状態が「安定」であるか「不安定」であるかを判断する。具体的には、車輪のスリップ率が所定値を超えた場合を「不安定」とし、所定値以下である場合を「安定」であると判断する。図3において、t=0のときはABS制御を開始するときであるので、車輪状態は不安定であると判断される。その後、図2のステップS14〜ステップS18において、ECU10で適宜計算がなされ、減圧弁16bが駆動されて、ホイールシリンダの圧力が減圧される。かかるステップS10〜ステップS18までの動作は定期的に繰り返される。
一方で、図3のt=0においてABS動作を開始したら、ABS動作を開始したときのホイールシリンダの圧力P01を、圧力センサ14により測定する。この圧力の測定値はECU10に送られ、ECU10のメモリに保存される。
さらに、ECU10は、ABS動作を開始したとき(図3のt=0)から所定時間t1が経過したときに、ステップS20において圧力センサ14で測定された圧力値P(t1)を受け取る。そして、ステップS22において、ECU10は、時間t1における圧力許容範囲を計算する。図3のt=1のときに車輪は不安定状態であるとし、このときの時間t1における圧力許容範囲は、許容最大圧力Pmax(t1)で規定される。本実施形態において、許容最大圧力Pmax(t1)は、ABS開始時において測定されたホイールシリンダの圧力P01と、ABS動作を開始したとき(図3のt=0)からの経過時間t1とに応じて決定される。好ましくは、時間t1における許容最大圧力Pmax(t1)は、Pmax(t1)=P01−ΔP(t1)の式で表され、ここでΔP(t1)は時間tに応じて予め決定される値である。図3において、一例として任意の時間tにおけるPmax(t)が太い実線で示されている。なお、本実施形態において、ΔP(t)はECU10に予め保持されている。
なお、本実施形態において、t1は任意の値とすることができ、当業者が自由に設定できる。たとえば、t1は従来のABS制御において、減圧が終了すると想定される時間とすることができる。たとえば、t1は10msとすることができる。あるいは、t1としてより短い時間を設定して、t1が経過する毎に繰り返し図2のステップを実行するようにしてもよい。
次にステップS24において、ステップS22で計算された許容最大圧力Pmax(t1)と、ステップS20で測定したホイールシリンダ圧力P(t1)とから、減圧弁16bを追加駆動するかどうかを判断する。図3のt=1においては、P(t1)>Pmax(t1)であるので、この場合、減圧弁16bを駆動すると判断される。そして、ステップS16において減圧弁16bを所定時間だけ追加駆動するように、ステップS16で減圧弁16bの駆動時間を計算する。つまり、従来のABS制御シーケンス(ステップS10〜ステップS14)に基づく減圧弁16bの駆動時間に、ステップS24で判断された追加駆動時間を加える。減圧弁16bの追加駆動時間は、当業者が任意の値を採用できる。たとえば、減圧弁16bの追加駆動時間を+5msとすることができる。減圧弁16bの追加駆動時間は、車両の運転中に変更されることのない固定値とすることができ、あるいは経過時間t1に応じて減圧弁16bの追加駆動時間を変更するようにしてもよい。
図3のt=1において、減圧弁16bが追加的に駆動されることにより、図3に示すように、ホイールシリンダの圧力は減圧される。
以上のように、本実施形態では、ABS動作中の減圧フェーズ(ABS動作中の車輪が不安定状態であるフェーズ)において、ホイールシリンダの圧力が圧力許容範囲内にあるときは、従来のABS制御シーケンス(S10、S12、S14、S16、S18)によりABS動作制御がなされるが、従来のABS制御シーケンスとは別に、並列的に上述のような最低限の減圧量を確保するための制御シーケンス(S20、S22、S24、S16、S18)が実行される。そのため、本実施形態によれば、ABS制御時の減圧フェーズにおいて従来のABS制御シーケンスがいかなるものであっても、ホイールシリンダ内の圧力が許容最大圧力Pmax(t)で画定される最低限の減圧量が確保されることになる。最低限の減圧量が確保されているか否かは、圧力センサ14を用いて直接的に測定しているので、ホイールシリンダの圧力に関して信頼性の高い制御を実行できる。
また、許容最大圧力Pmax(t)を、減圧を開始したときのホイールシリンダの圧力P01と、所定値ΔP(t)とから算出しているので、P01を測定してからP(t)を測定するまでの間に、圧力センサのいわゆるゼロ点シフトが生じないかぎり、圧力センサのゼロ点シフトの問題は生じない。一般に、ABSの動作サイクルのような短時間の間にゼロ点シフトが生じることは考えられないので、本実施形態において圧力センサのゼロ点シフトの問題は実質的に生じないといえる。
なお、上述の実施形態においては、最低限の減圧量を確保するためにホイールシリンダの圧力の許容最大圧力値Pmax(t)を利用したが、他の実施形態として、同様に、減圧量を制限するために、図3に示すような許容最小圧力値Pmin(t)を利用して、減圧量を制限してもよい。その場合、所定時間経過後のホイールシリンダの圧力P(t)が、Pmin(t)<P(t)またはPmin(t)<P(t)<Pmax(t)の条件を満たすように、増圧弁16aおよび減圧弁16bをそれぞれ駆動制御すればよい。
さらに、図3の説明においては、運転者によるブレーキ操作により最初にABS制御を開始したときをt=0として説明したが、ABS動作中においても、増圧フェーズから再び減圧フェーズに入るときをt=0として上述の減圧フェーズのシーケンスを実行できる。
次に、ABS動作中の増圧フェーズ(ABS動作中の車輪が安定状態にあるフェーズ)における動作シーケンスを図2および図4とともに説明する。ABS動作が開始され、ホイールシリンダが十分に減圧されると、車輪の状態が安定になり増圧フェーズに入る。増圧フェーズに入ると、減圧フェーズから増圧フェーズに入ったとき(図4のt=0)のホイールシリンダの圧力P02を測定し、圧力P02をECU10のメモリに記憶する。減圧フェーズから増圧フェーズに入ったときを判定するには、たとえば、ステップS12における前回の車輪状態判別結果をECU10に記憶しておくようにし、前回の車輪状態が不安定状態であり、今回の車輪状態が安定状態に変化したときを増圧フェーズに入ったときであると判断できる。
図2のステップS12において車輪状態が安定であると判断されると、ステップS14〜ステップS18においてECU10で適宜計算がなされて、増圧弁16aが駆動されてホイールシリンダが増圧される。
一方でECU10は増圧フェーズを開始したとき(図4のt=0)から所定時間t2が経過した時に、ステップS20においてECU10は、圧力センサ14で測定したホイールシリンダの圧力P(t2)を受信する。そして、ステップS22において、ECU10は、車輪状態と圧力測定値P(t2)とから時間t2における圧力許容範囲を計算する。なお、図4のt=t2においては、車輪状態は安定であると判断される。本実施形態において、増圧フェーズにおける時間t2での圧力許容範囲は、許容最小圧力Pmin(t2)により規定される。本実施形態において、許容最小圧力Pmin(t2)は、ABS動作を開始したときまたは増圧フェーズから減圧フェーズに入ったときのホイールシリンダの圧力P01と、増圧フェーズに入ったときのホイールシリンダの圧力P02と、増圧フェーズに入ったとき(図4のt=0)からの経過時間t2とに応じて決定される。より詳細には、時間t2におけるPmin(t2)は、P02(増圧フェーズ開始時の圧力)、P01−P02(減圧フェーズでの減圧量)、およびt2(増圧フェーズが開示してからの経過時間)に応じて決定される。一例として、任意の時間tにおける許容最小圧力Pmin(t)は、図4において太い実線で示すように決定することができる。なお、Pmin(t)を計算する計算式はECU10に予め保持しておく。
なお、本実施形態において、t2は任意の値とすることができ、当業者が自由に設定できる。たとえば、t2はABS制御で想定される増圧フェーズの1サイクル時間の4分の1程度の値とすることができ、たとえばt2=60msとすることができる。
次に、ステップS24において、時間t2における計算された許容最小圧力Pmin(t2)と、圧力測定値P(t2)とから増圧弁16aを追加駆動するかどうかを判断する。図4のt=t2においては、P(t2)<Pmin(t)であるので、この場合、増圧弁16aを追加駆動すると判断される。そして、ステップS16において増圧弁16aを所定時間だけ追加駆動するように、増圧弁16aの駆動時間を計算する。つまり、従来のABS制御シーケンス(S10、S12、S14)に基づく増圧弁16aの駆動時間に、ステップS24で判断および計算された追加駆動時間を加える。増圧弁16aの追加駆動量は、P01−P02(減圧フェーズでの減圧量)に応じて決定することができる、たとえば、P01−P02に比例するように決定することができる。あるいは、増圧弁16aの追加駆動量は、車両の運転中に変更されることのない固定値としてもよい。
そして、ステップS18において、従来のABS制御シーケンスに基づく増圧弁16aの駆動量に加えて、本発明により導入される追加(補正)駆動量に基づいて増圧弁16aが駆動される。その結果、図4に示すように、ホイールシリンダの圧力が上昇し、ホイールシリンダの圧力が圧力許容範囲内に入ることになる。
以上のように、本実施形態では、ABSの動作中の増圧フェーズにおいて、ホイールシリンダの圧力が許容範囲内にあるときは、従来のABS制御シーケンス(S10、S12、S14、S16、S18)によりABS動作制御がなされるが、従来のABS制御シーケンスとは別に、並列的に上述のような最低限の増圧量を確保するための制御シーケンスが実行される。そのため、本実施形態によれば、ABSの増圧フェーズにおいて従来のABS制御シーケンスがいかなるものであっても、許容最小圧力Pmin(t)により規定される最低限の増圧量が確保されることになる。最低限の増圧量が確保されているか否かは、圧力センサ14を用いて直接的に測定しているので、ホイールシリンダの圧力に関して信頼性の高い制御を実行できる。
また、許容最小圧力Pmin(t)を、ABS動作を開始したときまたは減圧フェーズに入ったときのホイールシリンダの圧力P01と、増圧フェーズに入ったときのホイールシリンダの圧力P02と、増圧フェーズに入ったとき(図4のt=0)からの経過時間t2とから計算しているので、P01を測定してからP(t2)を測定するまでの間に、圧力センサのいわゆるゼロ点シフトが生じないかぎり、圧力センサのゼロ点シフトの問題は生じない。一般に、ABSの動作サイクルのような短時間の間にゼロ点シフトが生じることは考えられないので、本実施形態において圧力センサのゼロ点シフトの問題は実質的に生じないといえる。
なお、上述の実施形態においては、最低限の増圧量を確保するために圧力許容範囲としてホイールシリンダの圧力の許容最小圧力値Pmin(t)を採用したが、他の実施形態として、同様に、増圧量を制限するために、図4に示すような許容最大圧力値Pmax(t)を利用して、増圧量を制限してもよい。その場合、所定時間経過後のホイールシリンダの圧力P(t)が、P(t)<Pmax(t)またはPmin(t)<P(t)<Pmax(t)の条件を満たすように、増圧弁16aおよび減圧弁16bをそれぞれ駆動制御すればよい。
以上のように、本発明の上述の実施形態によれば、従来のABS制御がいかなるシーケンスに基づいて行われても、また、いかなる動作環境であっても、ホイールシリンダの圧力を設計された圧力許容範囲内にすることができる。従って、減圧フェーズにおいて想定外に車両が不安定になることを防止でき、また、増圧フェーズにおいては、想定外に増圧が遅れることを防止でき、ブレーキ制御のロバスト性を向上させることができる。また、従来のABS制御シーケンスをほとんど変更しないので、従来のABS制御シーケンスにほとんど修正を加えることなく、車両のブレーキ制御装置のロバスト性を向上させることができる。
以上のように、本発明によるブレーキ制御装置および方法を説明してきたが、本発明は上述の実施形態に限定されない。上述の実施形態の様々な特徴は、本発明の趣旨に反しない限り、互いに組み合わせることが可能である。たとえば、減圧フェーズにおいては、上述の実施形態のようなブレーキ制御を行い、増圧フェーズにおいては従来のABS制御をのみ行うようにしてもよい。また逆に、減圧フェーズにおいては、従来のABS制御のみを行い、増圧フェーズにおいては、上述の実施形態のようなブレーキ制御を行ってもよい。

Claims (13)

  1. 車両のブレーキ制御方法であって、前記方法は、
    車輪のロック傾向が検出されたときのホイールシリンダ内の圧力P 01 を測定するステップと、
    車輪のロック傾向が検出されたときから所定時間t1が経過したときにホイールシリンダ内の圧力Pt1を測定するステップと、
    前記Pt1と所定値Pmax_t1とを比較するステップと、
    前記Pt1と所定値Pmax_t1とを比較するステップにおいてPt1>Pmax_t1の条件を満たす場合に、前記ホイールシリンダ内の圧力を減少させるように前記ホイールシリンダの減圧用のアクチュエータを所定量だけ駆動するステップと、を有し、
    前記P max_t1 は、P max_t1 =P 01 −ΔP t1 で表され、ここでΔP t1 は時間t1に応じて予め決定される値である、方法。
  2. 請求項1に記載の方法であって、前記アクチュエータの所定の駆動量は、車両の運転中に変更されることのない固定量である、方法。
  3. 車両のブレーキ制御方法であって、前記方法は、
    車輪のロック傾向が検出されたときのホイールシリンダ内の圧力P 01 を測定するステップと、
    車輪のロック傾向が検出されてホイールシリンダ内の圧力を減少させた結果として車輪のロック傾向が解消されたときのホールシリンダ内の圧力P 02 を測定するステップと、
    ホイールシリンダ内の圧力を減少させて車輪のロック傾向が解消されたときから所定時間t2が経過したときに、前記ホイールシリンダ内の圧力Pt2を測定するステップと、
    前記Pt2と所定値Pmin_t2とを比較するステップと、
    前記Pt2と所定値Pmin_t2とを比較するステップにおいてPt2<Pmin_t2の条件を満たす場合に、前記ホイールシリンダ内の圧力を増加させるように前記ホイールシリンダの増圧用のアクチュエータを所定量だけ駆動するステップと、を有し、
    min_t2 は、P 02 、P 01 −P 02 、およびt2に応じて決定される、方法。
  4. 車両のブレーキ制御方法であって、前記方法は、
    車輪のロック傾向が検出されたときのホイールシリンダ内の圧力P01を測定するステップと、
    車輪のロック傾向が検出されてホイールシリンダ内の圧力を減少させた結果として車輪のロック傾向が解消されたときのホールシリンダ内の圧力P02を測定するステップと、
    ホイールシリンダ内の圧力を減少させて車輪のロック傾向が解消されたときから所定時間t2が経過したときに、前記ホイールシリンダ内の圧力P t2 を測定するステップと、
    前記P t2 と所定値P min_t2 とを比較するステップと、
    前記P t2 と所定値P min_t2 とを比較するステップにおいてP t2 <P min_t2 の条件を満たす場合に、前記ホイールシリンダ内の圧力を増加させるように前記ホイールシリンダの増圧用のアクチュエータを所定量だけ駆動するステップと、を有し、
    前記アクチュエータの所定の駆動量はP01−P02に応じて決定される、方法。
  5. 車両のブレーキ制御方法であって、前記方法は、
    車輪のロック傾向が検出されたときのホイールシリンダ内の圧力P 01 を測定するステップと、
    車輪のロック傾向が検出されてホイールシリンダ内の圧力を減少させた結果として車輪のロック傾向が解消されたときのホールシリンダ内の圧力P 02 を測定するステップと、
    ホイールシリンダ内の圧力を減少させて車輪のロック傾向が解消されたときからの経過時間t2_nを計測するステップと、
    車輪のロック傾向が解消されたときから所定時間t2が経過する毎に、前記ホイールシリンダ内の圧力Pt2_nを測定するステップと、
    前記Pt2_nと所定値Pmin_t2_nとを比較するステップと、
    前記Pt2_nと所定値Pmin_t2_nとを比較するステップにおいて、Pt2_n<Pmin_t2_nの条件を満たす場合に、前記ホイールシリンダ内の圧力を増加させるように前記ホイールシリンダの増圧用のアクチュエータを所定量だけ駆動するステップと、を有し、
    min_t2_n は、P 02 、P 01 −P 02 、およびt2_nに応じて決定される、方法。
  6. 車両のブレーキ制御方法であって、前記方法は、
    車輪のロック傾向が検出されたときのホイールシリンダ内の圧力P01を測定するステップと、
    車輪のロック傾向が検出されてホイールシリンダ内の圧力を減少させた結果として車輪のロック傾向が解消されたときのホールシリンダ内の圧力P02を測定するステップと、
    ホイールシリンダ内の圧力を減少させて車輪のロック傾向が解消されたときから所定時間t2が経過する毎に、前記ホイールシリンダ内の圧力P t2_n を測定するステップと、
    前記P t2_n と所定値P min_t2_n とを比較するステップと、
    前記P t2_n と所定値P min_t2_n とを比較するステップにおいて、P t2_n <P min_t2_n の条件を満たす場合に、前記ホイールシリンダ内の圧力を増加させるように前記ホイールシリンダの増圧用のアクチュエータを所定量だけ駆動するステップと、を有し、
    前記アクチュエータの所定の駆動量はP01−P02に応じて決定される、方法。
  7. 車両のブレーキ制御装置であって、
    ホイールシリンダに付与された圧力を測定するための圧力センサと、
    車輪のロック傾向を検出するために用いられる車輪速センサと、
    前記ホイールシリンダ内の圧力を制御するためのアクチュエータと、
    前記圧力センサ、前記車輪速センサ、および前記アクチュエータに電気的に接続された制御手段と、を有し、
    前記制御手段は、前記車輪速センサにより車輪のロック傾向が検出されたときのホイールシリンダ内の圧力P 01 を前記圧力センサから受け取り、
    前記制御手段はさらに、前記車輪速センサにより車輪のロック傾向が検出されたときから所定時間t1が経過したときにホイールシリンダ内の圧力Pt1を前記圧力センサから受け取り、前記Pt1と所定値Pmax_t1とを比較し、Pt1>Pmax_t1の条件を満たす場合に、前記ホイールシリンダ内の圧力を減少させるように前記アクチュエータを所定量だけ駆動
    前記P max_t1 は、P max_t1 =P 01 −ΔP t1 で表され、ここでΔP t1 は時間t1に応じて予め決定される値である、車両ブレーキ制御装置。
  8. 請求項に記載の車両のブレーキ制御装置であって、前記アクチュエータの所定の駆動量は、車両の運転中に変更されることのない固定量である、車両ブレーキ制御装置。
  9. 車両のブレーキ制御装置であって、
    ホイールシリンダに付与された圧力を測定するための圧力センサと、
    車輪のロック傾向を検出するために用いられる車輪速センサと、
    前記ホイールシリンダ内の圧力を制御するためのアクチュエータと、
    前記圧力センサ、前記車輪速センサ、および前記アクチュエータに電気的に接続された制御手段と、を有し、
    前記制御手段は、前記車輪速センサにより車輪のロック傾向が検出されたときの前記ホイールシリンダ内の圧力P 01 を前記圧力センサから受け取り、
    前記制御手段はさらに、前記ホイールシリンダ内の圧力を減少させて車輪のロック傾向が解消されたときのホールシリンダ内の圧力P 02 を前記圧力センサから受け取り、
    前記制御手段はさらに、前記車輪速センサにより車輪のロック傾向が検出されて前記ホイールシリンダ内の圧力を減少させた結果として車輪のロック傾向が解消されたときから所定時間t2が経過したときに、前記ホイールシリンダ内の圧力Pt2を前記圧力センサから受け取り、前記Pt2と所定値Pmin_t2とを比較し、Pt2<Pmin_t2の条件を満たす場合に、前記ホイールシリンダ内の圧力を増加させるように前記アクチュエータを所定量だけ駆動
    min_t2 は、P 02 、P 01 −P 02 、およびt2に応じて決定される、車両ブレーキ制御装置。
  10. 車両のブレーキ制御装置であって、
    ホイールシリンダに付与された圧力を測定するための圧力センサと、
    車輪のロック傾向を検出するために用いられる車輪速センサと、
    前記ホイールシリンダ内の圧力を制御するためのアクチュエータと、
    前記圧力センサ、前記車輪速センサ、および前記アクチュエータに電気的に接続された制御手段と、を有し、
    前記制御手段は、前記車輪速センサにより車輪のロック傾向が検出されたときのホイールシリンダ内の圧力P01を前記圧力センサから受け取り、
    前記制御手段はさらに、前記ホイールシリンダ内の圧力を減少させて車輪のロック傾向が解消されたときのホールシリンダ内の圧力P02を前記圧力センサから受け取り、
    前記制御手段はさらに、前記車輪速センサにより車輪のロック傾向が検出されて前記ホイールシリンダ内の圧力を減少させた結果として車輪のロック傾向が解消されたときから所定時間t2が経過したときに、前記ホイールシリンダ内の圧力P t2 を前記圧力センサから受け取り、前記P t2 と所定値P min_t2 とを比較し、P t2 <P min_t2 の条件を満たす場合に、前記ホイールシリンダ内の圧力を増加させるように前記アクチュエータを所定量だけ駆動し、
    前記アクチュエータの所定の駆動量はP01−P02に応じて決定される、車両ブレーキ制御装置。
  11. 車両のブレーキ制御装置であって、
    ホイールシリンダに付与された圧力を測定するための圧力センサと、
    車輪のロック傾向を検出するために用いられる車輪速センサと、
    前記ホイールシリンダ内の圧力を制御するためのアクチュエータと、
    前記圧力センサ、前記車輪速センサ、および前記アクチュエータに電気的に接続された制御手段と、を有し、
    前記制御手段は、前記車輪速センサにより車輪のロック傾向が検出されたときの前記ホイールシリンダ内の圧力P 01 を前記圧力センサから受け取り、
    前記制御手段はさらに、前記ホイールシリンダ内の圧力を減少させて車輪のロック傾向が解消されたときのホールシリンダ内の圧力P 02 を前記圧力センサから受け取り、
    前記制御手段はさらに、車輪のロック傾向が解消されたときからの経過時間t2_nを計測し、
    前記制御手段はさらに、前記車輪速センサにより車輪のロック傾向が検出されて前記ホイールシリンダ内の圧力を減少させた結果として車輪のロック傾向が解消されたときから所定時間t2が経過する毎に、前記ホイールシリンダ内の圧力Pt2_nを前記圧力センサから受け取り、前記Pt2_nと所定値Pmin_t2_nとを比較し、Pt2_n<Pmin_t2_nの条件を満たす場合に、前記ホイールシリンダ内の圧力を増加させるように前記アクチュエータを所定量だけ駆動
    min_t2_n は、P 02 、P 01 −P 02 、およびt2_nに応じて決定される、車両ブレーキ制御装置。
  12. 車両のブレーキ制御装置であって、
    ホイールシリンダに付与された圧力を測定するための圧力センサと、
    車輪のロック傾向を検出するために用いられる車輪速センサと、
    前記ホイールシリンダ内の圧力を制御するためのアクチュエータと、
    前記圧力センサ、前記車輪速センサ、および前記アクチュエータに電気的に接続された制御手段と、を有し、
    前記制御手段は、前記車輪速センサにより車輪のロック傾向が検出されたときのホイールシリンダ内の圧力P01を前記圧力センサから受け取り、
    前記制御手段はさらに、前記ホイールシリンダ内の圧力を減少させて車輪のロック傾向が解消されたときのホールシリンダ内の圧力P02を前記圧力センサから受け取り、
    前記制御手段はさらに、前記車輪速センサにより車輪のロック傾向が検出されて前記ホイールシリンダ内の圧力を減少させた結果として車輪のロック傾向が解消されたときから所定時間t2が経過する毎に、前記ホイールシリンダ内の圧力P t2_n を前記圧力センサから受け取り、前記P t2_n と所定値P min_t2_n とを比較し、P t2_n <P min_t2_n の条件を満たす場合に、前記ホイールシリンダ内の圧力を増加させるように前記アクチュエータを所定量だけ駆動し、
    前記アクチュエータの所定の駆動量はP01−P02に応じて決定される、車両ブレーキ制御装置。
  13. 請求項乃至12のいずれか一項に記載の車両ブレーキ制御装置を有する車両。
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