JP5333466B2

JP5333466B2 - フェード判定装置及び制動装置

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Publication number: JP5333466B2
Application number: JP2011012299A
Authority: JP
Inventors: 聡宇高
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-01-24
Filing date: 2011-01-24
Publication date: 2013-11-06
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Also published as: US9008901B2; JP2012153201A; EP2668077B1; EP2668077A1; US20130304314A1; CN103328290A; WO2012101497A1; CN103328290B

Description

本発明は、フェード判定装置及び制動装置に関する。

車両に適用される制動装置のフェード状態を判定する装置として、特許文献１には目標減速度と実減速度との差に応じてブレーキのフェード状態を判定するブレーキフェード警告装置が開示されている。このブレーキフェード警告装置は、実減速度が目標減速度よりも小さく、かつその差が所定値以上のときに、ブレーキフェードのおそれがあるとして運転者に注意を促す。

特開２００１−２０６２１８号公報

ところで、上述のような特許文献１に記載されているブレーキフェード警告装置は、例えば、フェード状態の判定の点で更なる改善の余地がある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、適正にブレーキ装置のフェード状態を判定することができるフェード判定装置及び制動装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るフェード判定装置は、車両の減速度と前記車両の車輪のスリップ量とに基づいて、前記車輪を制動するブレーキ装置のフェード状態を判定するものであり、前記車両の減速度が予め設定される第１所定減速度であるときに、前記車両の前輪の前記スリップ量が予め設定される所定スリップ量以下である場合、前記車両の前輪に当該前輪がロックする大きさの制動力が作用した際に発生する前記車両の減速度が予め設定される第２所定減速度以上である場合、前記車両の後輪に当該後輪がロックする大きさの制動力が作用した際に発生する前記車両の減速度が予め設定される第３所定減速度以下である場合、あるいは、前記車両に対する制動操作の操作量が前記所定操作量以上の前記制動操作がなされてからＡＢＳ制御が作動するまでの時間が予め設定される所定時間以上である場合に、前記車両の前輪の前記ブレーキ装置がフェード状態であると判定することを特徴とする。

また、上記フェード判定装置では、前記車両に対する制動操作の操作量が予め設定される所定操作量以上で、かつ、前記制動操作の操作速度が予め設定される所定操作速度より大きい場合に、前記フェード状態を判定するものとすることができる。

また、上記フェード判定装置では、前記車両の減速度が予め設定される第１所定減速度であるときに、前記車両の前輪の前記スリップ量が予め設定される所定スリップ量以下である場合に、前記フェード状態であると判定するものとすることができる。

また、上記フェード判定装置では、前記車両の前輪に当該前輪がロックする大きさの制動力が作用した際に発生する前記車両の減速度が予め設定される第２所定減速度以上である場合に、前記フェード状態であると判定するものとすることができる。

また、上記フェード判定装置では、前記車両の後輪に当該後輪がロックする大きさの制動力が作用した際に発生する前記車両の減速度が予め設定される第３所定減速度以下である場合に、前記フェード状態であると判定するものとすることができる。

また、上記フェード判定装置では、前記車両の前輪に当該前輪がロックする大きさの制動力が作用する際に、すでに前記車両の後輪に当該後輪がロックする大きさの制動力が作用している場合に、前記フェード状態であると判定するものとすることができる。

また、上記フェード判定装置では、前記車両の前輪の車輪速度変化量が予め設定される所定変化量以下である場合に、前記フェード状態であると判定するものとすることができる。

また、上記フェード判定装置では、前記車両に対する制動操作の操作量が前記所定操作量以上の前記制動操作がなされてからＡＢＳ制御が作動するまでの時間が予め設定される所定時間以上である場合に、前記フェード状態であると判定するものとすることができる。

上記目的を達成するために、本発明に係る制動装置は、車両の車輪に生じる制動力を調節可能なブレーキ装置と、前記制動力を制御して前記車輪のスリップ状態を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記車両の減速度と前記車輪のスリップ量とに基づいて、前記ブレーキ装置のフェード状態を判定し、前記フェード状態に応じて前記制動力の増減量を調節するものであり、前記車両の減速度が予め設定される第１所定減速度であるときに、前記車両の前輪の前記スリップ量が予め設定される所定スリップ量以下である場合、前記車両の前輪に当該前輪がロックする大きさの制動力が作用した際に発生する前記車両の減速度が予め設定される第２所定減速度以上である場合、前記車両の後輪に当該後輪がロックする大きさの制動力が作用した際に発生する前記車両の減速度が予め設定される第３所定減速度以下である場合、あるいは、前記車両に対する制動操作の操作量が前記所定操作量以上の前記制動操作がなされてからＡＢＳ制御が作動するまでの時間が予め設定される所定時間以上である場合に、前記車両の前輪の前記ブレーキ装置がフェード状態であると判定することを特徴とする。

本発明に係るフェード判定装置、制動装置は、適正にブレーキ装置のフェード状態を判定することができる、という効果を奏する。

図１は、実施形態に係る車両の概略構成図である。図２は、制動力配分線図である。図３は、ＥＣＵによる制御の一例を説明するフローチャートである。図４は、フェード状態の切り分けについて説明する概念図である。

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態］
図１は、実施形態に係る車両の概略構成図、図２は、制動力配分線図、図３は、ＥＣＵによる制御の一例を説明するフローチャート、図４は、フェード状態の切り分けについて説明する概念図である。

本実施形態は、典型的には、下記の構成要素を有している。
（１）４輪の車輪速度センサ。
（２）制動操作量を判別する油圧センサ。
（３）昇圧勾配（油圧の微分値）を演算するＥＣＵ。
（４）車体速センサ、あるいは車体速度を推定する機構及びロジック。
（５）車輪速度の微分値（車輪加速度）および車輪速度を計測するＥＣＵ。
（６）車体減速度センサ、あるいは車体減速度を算出するロジック。
（７）急制動及び強制動を判定するロジック。
（８）制動開始してから減速度が任意の値を超えるまでの時間を認識するロジック。
（９）車輪加速度の変化勾配を認識するロジック。
（１０）ＡＢＳ機能を実現できるアクチュエータ。

そして、本実施形態は、これらの構成要素によって、例えば、いわゆるＶＳＣ（ＶｅｈｉｃｌｅＳｔａｂｉｌｉｔｙＣｏｎｔｒｏｌ）システムに搭載されている既設の制御に用いられるセンサの検出結果（マスタシリンダ圧、車体減速度、車輪速度）等を有効に利用して、適正にブレーキ装置のフェード状態を判定することができ、これにより、例えば、フェード中のＡＢＳ効率を向上することで車両の停止に要する距離（停止距離）の短縮化を実現することができるものである。

具体的には、本実施形態のフェード判定装置としてのＥＣＵ７は、図１に示すように車両１に搭載される。車両１は、車輪２として、左前輪２ＦＬ、右前輪２ＦＲ、左後輪２ＲＬ、右後輪２ＲＲを備える。車両１は、アクセルペダル３、駆動源４、ブレーキペダル５、制動装置６、制御装置としてのＥＣＵ７などを備える。車両１は、運転者によるアクセルペダル３の操作に応じて駆動源４が動力（トルク）を発生させ、この動力が動力伝達装置（不図示）を介して車輪２に伝達され、この車輪２に駆動力を発生させる。また、車両１は、運転者によるブレーキペダル５の操作に応じて制動装置６が作動することで車輪２に制動力を発生させる。本実施形態のＥＣＵ７は、フェード判定装置であると共に制動装置６の制御装置としても兼用される。

駆動源４は、内燃機関や電動機などの走行用の動力源である。制動装置６は、マスタシリンダ８から油圧制御装置（油圧アクチュエータ）９を介してホイールシリンダ１０に接続する油圧経路に、作動流体であるブレーキオイルが充填された種々の公知の油圧式の制動装置である。制動装置６は、基本的には運転者がブレーキペダル５を操作することで、ブレーキペダル５に作用するペダル踏力（操作力）に応じてマスタシリンダ８によりブレーキオイルにマスタシリンダ圧（操作圧力）が付与される。そして、制動装置６は、このマスタシリンダ圧が各ホイールシリンダ１０にてホイールシリンダ圧（制動圧力）として作用することで、キャリパ、ブレーキパッド、ディスクロータなどを含んで構成される油圧式のブレーキ装置１１が作動し車輪２に圧力制動力を発生させる。各ブレーキ装置１１は、ブレーキパッドがディスクロータに当接し押し付けられることで、車輪２と共に回転するディスクロータに対して、ホイールシリンダ圧に応じた所定の回転抵抗力が作用し、このディスクロータ及びこれと一体で回転する車輪２に制動力を付与することができる。この間、制動装置６は、油圧制御装置９によってホイールシリンダ圧が運転状態に応じて適宜調圧される。なお、マスタシリンダ８は、ブレーキペダル５に対する制動操作、すなわち、ブレーキ操作に応じたマスタシリンダ圧を発生させるものであり、マスタシリンダ圧は、運転者によるブレーキペダル５への制動操作の操作量に相当する。

ＥＣＵ７は、車両１の各部の駆動を制御するものであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路を含んで構成される。ＥＣＵ７は、例えば、各車輪２の回転速度を検出する各車輪速度センサ１２、車両１の車体に生じる前後方向（走行方向）の加速度を検出する前後加速度センサ１３、マスタシリンダ圧を検出するマスタシリンダ圧センサ１４等の車両１の各所に取り付けられた種々のセンサ、検出装置が電気的に接続され、検出結果に対応した電気信号が入力される。ＥＣＵ７は、各種センサから入力された各種入力信号や各種マップに基づいて、格納されている制御プログラムを実行することにより、駆動源４や制動装置６の油圧制御装置９などの車両１の各部に駆動信号を出力しこれらの駆動を制御する。

ここで、油圧制御装置９は、例えば、複数の配管、オイルリザーバ、オイルポンプ、各車輪２にそれぞれ設けられた各ホイールシリンダ１０に接続する各油圧配管、各油圧配管の油圧を各々に増圧、減圧、保持するための複数の電磁弁などを含んで構成され、ＥＣＵ７により制御される。油圧制御装置９は、通常の運転時には、例えば、ＥＣＵ７の制御指令にしたがってオイルポンプや所定の電磁弁が駆動することで、運転者によるブレーキペダル５の操作量（踏み込み量）に応じてホイールシリンダ１０に作用するホイールシリンダ圧を調圧することができる。また、油圧制御装置９は、後述する車両制御時には、例えば、ＥＣＵ７の制御指令にしたがってオイルポンプや所定の電磁弁が駆動することで、ホイールシリンダ１０に作用するホイールシリンダ圧を増圧する増圧モード、ほぼ一定に保持する保持モード、減圧する減圧モードなどで作動可能である。油圧制御装置９は、ＥＣＵ７による制御によって、車両１の走行状態に応じて各車輪２にそれぞれ設けられた各ブレーキ装置１１のホイールシリンダ１０ごとに個別に上記モードを設定することができる。

そして、本実施形態のＥＣＵ７は、車両１の走行状態に応じて駆動源４や油圧制御装置９を制御することで、車両１のＡＢＳ（ＡｎｔｉｌｏｃｋＢｒａｋｅＳｙｓｔｅｍ）機能やＴＲＣ（ＴｒａｃｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍ）機能などを実現することができる。すなわち、ＥＣＵ７は、運転者によるアクセルペダル３の踏み込み操作（加速操作）やブレーキペダル５の踏み込み操作（制動操作）に伴って車輪２がスリップしたとき、そのスリップ状態にある車輪２の制駆動力を調節することで、車両１の走行状態に応じた最適な制駆動力を車輪２に対して付与するようにする。ＥＣＵ７は、駆動源４の出力や各ブレーキ装置１１の制動圧力としての各ホイールシリンダ圧（以下、「ブレーキ圧」という場合がある。）を調節し車輪２に生じる制駆動力を制御することで、車輪２のスリップ状態、例えば、車輪２のタイヤと路面とのスリップ（滑り）をあらわす指標である車輪２のスリップ率を制御する。

例えば、ＥＣＵ７は、運転者によるブレーキペダル５の踏み込み操作に応じて制動装置６が作動した際に車輪２と路面との間に生じうるスリップを抑制するためにＡＢＳ機能が作動したときの制動力制御（ＡＢＳ制御）として上記スリップ率制御を実行する。この場合、ＥＣＵ７は、実際のスリップ率が目標のスリップ率になるように各ブレーキ装置１１のブレーキ圧を調節し車輪２に生じる制動力を制御する。ＥＣＵ７は、実際のスリップ率が目標のスリップ率より大きくなった場合にブレーキ圧を減圧し制動力を低減する一方、実際のスリップ率が目標のスリップ率より小さくなった場合にブレーキ圧を増圧し制動力を増加する。ＥＣＵ７は、これを周期的に繰り返すことでブレーキロックを防止しつつ車両１の制動距離を短くすることができると共に車両安定性や操舵性を向上することができる。

そして、本実施形態のＥＣＵ７は、車両１の減速度と車輪２のスリップ量とに基づいて、車輪２を制動するブレーキ装置１１のフェード状態を判定することで、適正に各ブレーキ装置１１のフェード状態を判定している。

ここで、ブレーキ装置１１のフェード状態とは、ブレーキ装置１１のブレーキパッドとディスクロータとの間の摩擦係数が低下し、ブレーキ装置１１が発生させる制動力（制動トルク）が低下するフェード現象が生じた状態である。ブレーキ装置１１のフェード現象は、例えば、ブレーキ装置１１の摩擦材の過熱や錆、雪の付着等に起因して生じるおそれがある。

ここで、図２の制動力配分線図を参照して前輪２ＦＬ、２ＦＲのブレーキ装置１１のフェード状態時の特徴を説明する。図２中、第１象限は、前輪制動力と後輪制動力との対応関係（前輪制動力／後輪制動力）を表している。点線直線Ｌ１１は、リヤロック限界線Ｌ１１、点線直線Ｌ１２は、フロントロック限界線Ｌ１２である。リヤロック限界線Ｌ１１、フロントロック限界線Ｌ１２は、それぞれ後輪２ＲＬ、２ＲＲ、前輪２ＦＬ、２ＦＲのＡＢＳ制御が実行される前輪制動力と後輪制動力との配分を表しており、典型的には、それぞれ後輪２ＲＬ、２ＲＲ、前輪２ＦＬ、２ＦＲがロックする限界の制動力（ロック制動力）の配分の一例を表している。実線曲線Ｌ２は、理想制動力配分線Ｌ２である。理想制動力配分線Ｌ２は、車両１の車体に減速度が作用した際に生じるリヤ側（後輪側）からフロント側（前輪側）への荷重移動を踏まえて最大の減速度を発生させうる理想的な前輪制動力と後輪制動力との配分を表しており、典型的には、前輪２ＦＬ、２ＦＲのスリップ率と後輪２ＲＬ、２ＲＲのスリップ率とが均一化されて、四輪が同時にロックする限界の制動力配分（すなわち、リヤロック限界線Ｌ１１とフロントロック限界線Ｌ１２との交点の制動力配分）を表している。実線直線Ｌ３１、一点鎖線直線Ｌ３２は、実制動力配分線Ｌ３１、Ｌ３２である。実制動力配分線Ｌ３１、Ｌ３２は、実際に生じる前輪制動力と後輪制動力との配分の一例を表している。実制動力配分線Ｌ３１、Ｌ３２は、典型的には、理想制動力配分線Ｌ２の内側（フロント側）となり、前輪２ＦＬ、２ＦＲが後輪２ＲＬ、２ＲＲより先にロックするように設定される。点線直線Ｌ４１、Ｌ４２は、等減速度線Ｌ４１、Ｌ４２である。等減速度線Ｌ４１、Ｌ４２は、車両１に同等の減速度が作用する前輪制動力と後輪制動力との配分の組み合わせの一例を表している。

図２中、第２象限は、後輪油圧（後輪のブレーキ圧）と後輪制動力との対応関係（後輪油圧／後輪制動力）を表しており、実線直線Ｌ５は、後輪油圧と後輪制動力との関係の一例を表している。第３象限は、後輪油圧と前輪油圧（前輪のブレーキ圧）との対応関係（後輪油圧／前輪油圧）を表しており、実線直線Ｌ６は、後輪油圧と前輪油圧との関係の一例を表している。この実線直線Ｌ６は、マスタシリンダ圧に応じた直線となる。第４象限は、前輪油圧と前輪制動力との対応関係（前輪油圧／前輪制動力）を表しており、実線直線Ｌ７１、一点鎖線直線Ｌ７２は、前輪油圧と前輪制動力との関係の一例を表している。

例えば、運転者によって相対的に大きな操作量、操作速度で制動操作がなされて前輪２ＦＬ、２ＦＲのブレーキ装置１１がフェード状態となった場合、前輪２ＦＬ、２ＦＲ側のフェードにより、フロント側のブレーキ装置１１の効きが相対的に低下し、同等の前輪油圧で発生する前輪制動力が低下することで、図２中の矢印Ａに示すように、前輪油圧と前輪制動力との関係が実線直線Ｌ７１から一点鎖線直線Ｌ７２側に変化する。このとき、同等の後輪油圧に対する後輪制動力の大きさは、ほぼ変わらず、後輪油圧と後輪制動力との関係は、実線直線Ｌ５のままで維持される。このため、運転者による操作量に応じた同等のマスタシリンダ圧に対する実際の制動力配分は、図２中の矢印Ｂに示すように、後輪制動力の配分が相対的に増加するようにリヤ寄りに変化し、例えば、実制動力配分線Ｌ３１から実制動力配分線Ｌ３２側に変化する。

ＥＣＵ７は、上記のように、前輪２ＦＬ、２ＦＲのブレーキ装置１１がフェード状態となった場合に実制動力配分がリヤ寄に変化することによる特徴変化を利用して、ブレーキ装置１１がフェード状態、典型的には前輪２ＦＬ、２ＦＲのブレーキ装置１１がフェード状態であるか否かを判定し、フェード状態を特定する。

ここで、ＥＣＵ７は、運転者による制動操作の操作量が非フェード時に４輪が共にＡＢＳ作動可能な操作量に達するような強制動状態で、かつ、急制動であることを前提条件として、各種特徴変化の判定を行う。典型的には、ＥＣＵ７は、車両１に対する制動操作の操作量が予め設定される所定操作量以上で、かつ、制動操作の操作速度が予め設定される所定操作速度より大きい場合に、フェード状態を判定する。ＥＣＵ７は、マスタシリンダ圧センサ１４の検出結果に基づいて、制動操作の操作量としてのマスタシリンダＰＭＣを取得し、取得したマスタシリンダ圧ＰＭＣに基づいて、制動操作の操作速度として、マスタシリンダ圧ＰＭＣの変化速度、例えば、マスタシリンダ圧微分値ΔＰＭＣを演算する。ＥＣＵ７は、マスタシリンダ圧ＰＭＣが予め設定される所定操作量ＫＦＡｐｍｃ以上で、かつ、マスタシリンダ圧微分値ΔＰＭＣが予め設定される所定操作速度ＫＦＡＤｐｍｃより大きい場合に、フェード状態を判定する。所定操作量ＫＦＡｐｍｃ、所定操作速度ＫＦＡＤｐｍｃは、車両１の各部の仕様、制動力配分線図、実車評価等に応じて予め設定され記憶部に記憶されている。例えば、所定操作量ＫＦＡｐｍｃは、４輪が共にＡＢＳ作動可能な操作量に応じて設定され、所定操作速度ＫＦＡＤｐｍｃは、運転者による急な制動操作を検出可能なように設定される。これにより、ＥＣＵ７は、運転者による強制動かつ急制動状態で、そのときの各種特徴変化を検出し、例えば、運転者がゆっくりと制動操作したような場合等と区別して、精度よくフェード状態を判定することができる。

そして、ＥＣＵ７は、制動力配分がリヤ寄に変化することによる特徴変化の判定として、所定の減速度のときの前輪２ＦＬ、２ＦＲのスリップ量が低下したか否かを判定する。典型的には、ＥＣＵ７は、車両１の減速度Ｇｘが予め設定される第１所定減速度としての所定減速度ＫＤ１であるときに、車両１の前輪２ＦＬ、２ＦＲのスリップ量ｓｌｉｐＦＬ、ｓｌｉｐＦＲが予め所定スリップ量Ｋｃ３以下である場合に、前輪２ＦＬ、２ＦＲのブレーキ装置１１がフェード状態であると判定する。所定減速度ＫＤ１、所定スリップ量Ｋｃ３は、車両１の各部の仕様、制動力配分線図、実車評価等に応じて予め設定され記憶部に記憶されている。ＥＣＵ７は、前後加速度センサ１３の検出結果に基づいて、減速度Ｇｘを取得する。ＥＣＵ７は、各車輪速度センサ１２の検出結果に基づいて、前輪２ＦＬ、２ＦＲのスリップ量ｓｌｉｐＦＬ、ｓｌｉｐＦＲを演算する。スリップ量ｓｌｉｐＦＬ、ｓｌｉｐＦＲは、前輪２ＦＬ、２ＦＲと路面とのスリップ（滑り）をあらわす指標であり、ＥＣＵ７は、例えば、車輪速度センサ１２が検出した各車輪２の車輪速度と、各車輪２の車輪速度の平均値などから推定される車両１の車体速度とに基づき、スリップ量ｓｌｉｐＦＬ、ｓｌｉｐＦＲ（＝車体速度−前輪車輪速度）を算出すればよい。また、ＥＣＵ７は、前輪２ＦＬ、２ＦＲのスリップ率（＝（車体速度−前輪車輪速度）／車体速度）を算出しこれをスリップ量ｓｌｉｐＦＬ、ｓｌｉｐＦＲに相当する値として用いてもよいし、前後輪車輪速差（＝前輪車輪速度−後輪車輪速度）を算出しこれをスリップ量ｓｌｉｐＦＬ、ｓｌｉｐＦＲに相当する値として用いてもよい。

例えば、実制動力配分線Ｌ３１とフロントロック限界線Ｌ１２との交点が所定の減速度、例えば、等減速度線Ｌ４１上に位置しているとする。この状態から、前輪２ＦＬ、２ＦＲのブレーキ装置１１がフェード状態となり実制動力配分がリヤ寄に変化すると、実制動力配分線Ｌ３１が実制動力配分線Ｌ３２に変化することで、図２中の矢印Ｃに示すように、実制動力配分線Ｌ３２とフロントロック限界線Ｌ１２との交点が等減速度線Ｌ４１より大きな減速度の等減速度線Ｌ４２上に移動する。言い換えれば、図２中の矢印Ｄに示すように、実制動力配分線Ｌ３２と等減速度線Ｌ４１との交点がフロントロック限界線Ｌ１２から離れて位置することになる。このため、実制動力配分が実制動力配分線Ｌ３１である場合にはロック制動力に達しているはずの減速度（等減速度線Ｌ４１）であっても、実制動力配分線Ｌ３１が実制動力配分線Ｌ３２に変化した状態では、同等の減速度（等減速度線Ｌ４１）を実現可能な前輪制動力がロック制動力に達していない状態、すなわち、前輪制動力がフロントロック限界線Ｌ１２に対して余裕がある状態となり、結果的に、前輪２ＦＬ、２ＦＲのスリップ量ｓｌｉｐＦＬ、ｓｌｉｐＦＲが相対的に小さい状態となる。したがって、ＥＣＵ７は、車両１の減速度Ｇｘが所定減速度ＫＤ１であるときに、車両１の前輪２ＦＬ、２ＦＲのスリップ量ｓｌｉｐＦＬ、ｓｌｉｐＦＲが予め所定スリップ量Ｋｃ３以下である場合に、前輪２ＦＬ、２ＦＲのブレーキ装置１１がフェード状態であると判定することが可能となる。

また、ＥＣＵ７は、制動力配分がリヤ寄に変化することによる特徴変化の判定として、さらに、前輪２ＦＬ、２ＦＲにロック制動力が作用した際に発生する減速度が上昇したか否か、後輪２ＲＬ、２ＲＲにロック制動力が作用した際に発生する減速度が低下したか否かを判定する。典型的には、ＥＣＵ７は、車両１の前輪２ＦＬ、２ＦＲにこの前輪２ＦＬ、２ＦＲがロックする大きさの制動力が作用した際に発生する車両１の減速度Ｇｘが予め設定される第２所定減速度としての所定減速度ＫＤ１以上である場合、あるいは、車両１の後輪２ＲＬ、２ＲＲにこの後輪２ＲＬ、２ＲＲがロックする大きさの制動力が作用した際に発生する車両１の減速度Ｇｘが予め設定される第３所定減速度としての所定減速度ＫＤ１以下である場合に、前輪２ＦＬ、２ＦＲのブレーキ装置１１がフェード状態であると判定する。例えば、ＥＣＵ７は、各車輪速度センサ１２の検出結果に基づいて、車両１の前輪２ＦＬ、２ＦＲ、後輪２ＲＬ、２ＲＲの車輪速度の微分値を算出しこれらを車輪加速度ｄｖｗＦＬ、ｄｖｗＦＲ、ｄｖｗＲＬ、ｄｖｗＲＲとして用いる。そして、ＥＣＵ７は、車輪加速度ｄｖｗＦＬ、ｄｖｗＦＲ、ｄｖｗＲＬ、ｄｖｗＲＲが予め設定される所定加速度Ｋｃ１、Ｋｃ２以下になったか否かに基づいて、前輪２ＦＬ、２ＦＲ、後輪２ＲＬ、２ＲＲに前輪２ＦＬ、２ＦＲ、後輪２ＲＬ、２ＲＲがロックする大きさの制動力が作用したか否かを判定すればよい。所定減速度ＫＤ１、所定加速度Ｋｃ１、Ｋｃ２は、車両１の各部の仕様、制動力配分線図、実車評価等に応じて予め設定され記憶部に記憶されている。例えば、所定加速度Ｋｃ１、Ｋｃ２は、前輪２ＦＬ、２ＦＲ、後輪２ＲＬ、２ＲＲのロックを検出可能なように設定される。なおここでは、第１所定減速度、第２所定減速度及び第３所定減速度は、同じ所定減速度ＫＤ１を用いるものとして説明するが、適宜、異なる値を用いてもよい。

上記で説明したように、前輪２ＦＬ、２ＦＲのブレーキ装置１１がフェード状態となり実制動力配分がリヤ寄に変化すると、実制動力配分線Ｌ３１が実制動力配分線Ｌ３２に変化することで、前輪制動力がフロントロック限界線Ｌ１２に達した際の減速度が大きくなり、後輪制動力がフロントロック限界線Ｌ１２に達した際の減速度が小さくなる。したがって、ＥＣＵ７は、前輪２ＦＬ、２ＦＲにロック制動力が作用した際に発生する車両１の減速度Ｇｘが所定減速度ＫＤ１以上である場合、後輪２ＲＬ、２ＲＲにロック制動力が作用した際に発生する車両１の減速度Ｇｘが所定減速度ＫＤ１以下である場合に、前輪２ＦＬ、２ＦＲのブレーキ装置１１がフェード状態であると判定することが可能となる。

また、ＥＣＵ７は、制動力配分がリヤ寄に変化することによる特徴変化の判定として、さらに、前輪２ＦＬ、２ＦＲにロック制動力が作用した際に、すでに後輪２ＲＬ、２ＲＲにロック制動力が作用しているか否かを判定してもよい。典型的には、ＥＣＵ７は、車両１の前輪２ＦＬ、２ＦＲに前輪２ＦＬ、２ＦＲがロックする大きさの制動力が作用する際に、すでに車両１の後輪２ＲＬ、２ＲＲに後輪２ＲＬ、２ＲＲがロックする大きさの制動力が作用している場合に、前輪２ＦＬ、２ＦＲのブレーキ装置１１がフェード状態であると判定する。例えば、ＥＣＵ７は、車輪加速度ｄｖｗＦＬ、ｄｖｗＦＲが所定加速度Ｋｃ１以下になる前に車輪加速度ｄｖｗＲＬ、ｄｖｗＲＲが所定加速度Ｋｃ２以下となったか否かに基づいて、前輪２ＦＬ、２ＦＲにロック制動力が作用した際に、すでに後輪２ＲＬ、２ＲＲにロック制動力が作用しているか否かを判定すればよい。この場合も、ＥＣＵ７は、上記で説明したように、前輪２ＦＬ、２ＦＲのブレーキ装置１１がフェード状態となり実制動力配分がリヤ寄に変化すると、実制動力配分線Ｌ３１が実制動力配分線Ｌ３２に変化することで、前輪２ＦＬ、２ＦＲのブレーキ装置１１がフェード状態であると判定することが可能となる。

さらに、ＥＣＵ７は、制動力の時間応答性の判定として、車両１の前輪２ＦＬ、２ＦＲの車輪速度変化量が予め設定される所定変化量以下であるか否か、言い換えれば、車輪加速度の変化に時間がかかるようになったか否かを判定してもよい。典型的には、ＥＣＵ７は、前輪２ＦＬ、２ＦＲの車輪速度変化量が予め設定される所定変化量以下である場合に前輪２ＦＬ、２ＦＲのブレーキ装置１１がフェード状態であると判定する。例えば、ＥＣＵ７は、前輪２ＦＬ、２ＦＲの車輪速度変化量に相当する車輪加速度ｄｖｗＦＬ、ｄｖｗＦＲが予め設定される判定加速度Ａ１より大きくなってから判定加速度Ｂ１以下となるまでの時間が予め設定された所定時間Ｔ１以上であるか否かに基づいて、車両１の前輪２ＦＬ、２ＦＲの車輪速度変化量が予め設定される所定変化量以下であるか否かを判定すればよい。判定加速度Ａ１、Ｂ１、所定時間Ｔ１は、車両１の各部の仕様、制動力配分線図、実車評価等に応じて予め設定され記憶部に記憶されている。この場合、ＥＣＵ７は、フェードが発生すると制動力の立ち上がり方が鈍くなる傾向にあることから、前輪２ＦＬ、２ＦＲの車輪速度変化量が予め設定される所定変化量以下である場合に、前輪２ＦＬ、２ＦＲのブレーキ装置１１がフェード状態であると判定することが可能となる。

また、ＥＣＵ７は、制動力の時間応答性の判定として、車両１に対する制動操作の操作量が所定操作量以上の制動操作がなされてからＡＢＳ制御が作動するまでの時間が予め設定される所定時間Ｔ２以上であるか否かを判定してもよい。典型的には、ＥＣＵ７は、車両１に対する制動操作の操作量が所定操作量以上の制動操作がなされてからＡＢＳ制御が作動するまでの時間が所定時間Ｔ２以上である場合に前輪２ＦＬ、２ＦＲのブレーキ装置１１がフェード状態であると判定する。例えば、ＥＣＵ７は、マスタシリンダ圧ＰＭＣが判定操作量Ｋｐｍｃより大きくなってからＡＢＳ制御が作動し、車両１の減速度Ｇｘが予め設定される判定減速度ＫＦ１より大きくなるまでの時間が所定時間Ｔ２以上であるか否かに基づいて、ＡＢＳ制御が作動するまでの時間が所定時間Ｔ２以上であるか否かを判定すればよい。判定操作量Ｋｐｍｃ、判定減速度ＫＦ１、所定時間Ｔ２は、車両１の各部の仕様、制動力配分線図、実車評価等に応じて予め設定され記憶部に記憶されている。例えば、判定操作量Ｋｐｍｃは、所定操作量ＫＦＡｐｍｃを用いてもよい。この場合も、ＥＣＵ７は、フェードが発生すると制動力の立ち上がり方が鈍くなる傾向にあることから、車両１に対する制動操作の操作量が所定操作量以上の制動操作がなされてからＡＢＳ制御が作動するまでの時間が所定時間Ｔ２以上である場合に前輪２ＦＬ、２ＦＲのブレーキ装置１１がフェード状態であると判定することが可能となる。

そして、ＥＣＵ７は、前輪２ＦＬ、２ＦＲのブレーキ装置１１がフェード状態であると判定すると、例えば、このフェード状態をＡＢＳ制御等に反映させ、フェード状態に応じてＡＢＳ制御におけるブレーキ圧の増減圧量を補正し、制動力の増減量を調節する。これにより、ＥＣＵ７は、フェード状態下でのＡＢＳ制御において、例えば、ブレーキ圧減圧後の増圧量が不足することを抑制することができ、フェード状態に応じて適正なＡＢＳ制御を行うことができる。

次に、図３のフローチャートを参照してＥＣＵ７による制御の一例を説明する。なお、これらの制御ルーチンは、数ｍｓないし数十ｍｓ毎の制御周期で繰り返し実行される。

まず、ＥＣＵ７は、制動装置６等の各部の作動状態等に応じて、前輪２ＦＬ、２ＦＲが両輪ともＡＢＳ制御前であるか否かを判定する（ＳＴ１）。ＥＣＵ７は、前輪２ＦＬ、２ＦＲがＡＢＳ制御中であると判定した場合（ＳＴ１：Ｎｏ）、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。

ＥＣＵ７は、前輪２ＦＬ、２ＦＲがＡＢＳ制御前であると判定した場合（ＳＴ１：Ｙｅｓ）、マスタシリンダ圧センサ１４の検出結果に基づいて、マスタシリンダ圧ＰＭＣが所定操作量ＫＦＡｐｍｃ以上で、かつ、マスタシリンダ圧微分値ΔＰＭＣが所定操作速度ＫＦＡＤｐｍｃより大きいか否かを判定する（ＳＴ２）。ＥＣＵ７は、この判定条件を満たさないと判定した場合（ＳＴ２：Ｎｏ）、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。

ＥＣＵ７は、マスタシリンダ圧ＰＭＣが所定操作量ＫＦＡｐｍｃ以上で、かつ、マスタシリンダ圧微分値ΔＰＭＣが所定操作速度ＫＦＡＤｐｍｃより大きいと判定した場合（ＳＴ２：Ｙｅｓ）、前後加速度センサ１３、マスタシリンダ圧センサ１４の検出結果に基づいて、マスタシリンダ圧ＰＭＣが判定操作量Ｋｐｍｃより大きくなってから車両１の減速度Ｇｘが判定減速度ＫＦ１より大きくなるまでの時間が所定時間Ｔ２以上であるか否かを判定する（ＳＴ３）。ＥＣＵ７は、この判定条件を満たさないと判定した場合（ＳＴ３：Ｎｏ）、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。

ＥＣＵ７は、マスタシリンダ圧ＰＭＣが判定操作量Ｋｐｍｃより大きくなってから車両１の減速度Ｇｘが判定減速度ＫＦ１より大きくなるまでの時間が所定時間Ｔ２以上であると判定した場合（ＳＴ３：Ｙｅｓ）、車輪速度センサ１２、前後加速度センサ１３の検出結果に基づいて、車輪加速度ｄｖｗＦＬ及び車輪加速度ｄｖｗＦＲのうちの最大の値が所定加速度Ｋｃ１以下で、かつ、車両１の減速度Ｇｘが所定減速度ＫＤ１以上である、あるいは、車輪加速度ｄｖｗＲＬ及び車輪加速度ｄｖｗＲＲのうちの最大の値が所定加速度Ｋｃ２以下で、かつ、車両１の減速度Ｇｘが所定減速度ＫＤ１以下であるか否かを判定する（ＳＴ４）。ＥＣＵ７は、この判定条件を満たさないと判定した場合（ＳＴ４：Ｎｏ）、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。

ＥＣＵ７は、車輪加速度ｄｖｗＦＬ及び車輪加速度ｄｖｗＦＲのうちの最大の値が所定加速度Ｋｃ１以下で、かつ、車両１の減速度Ｇｘが所定減速度ＫＤ１以上であると判定した場合、あるいは、車輪加速度ｄｖｗＲＬ及び車輪加速度ｄｖｗＲＲのうちの最大の値が所定加速度Ｋｃ２以下で、かつ、車両１の減速度Ｇｘが所定減速度ＫＤ１以下であると判定した場合（ＳＴ４：Ｙｅｓ）、車輪速度センサ１２、前後加速度センサ１３の検出結果に基づいて、車両１の減速度Ｇｘが所定減速度ＫＤ１以上で、かつ、車両１の前輪２ＦＬ、２ＦＲのスリップ量ｓｌｉｐＦＲ及びスリップ量ｓｌｉｐＦＬのうちの最大の値が所定スリップ量Ｋｃ３以下であるか否を判定する（ＳＴ５）。ＥＣＵ７は、この判定条件を満たさないと判定した場合（ＳＴ５：Ｎｏ）、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。

ＥＣＵ７は、車両１の減速度Ｇｘが所定減速度ＫＤ１以上で、かつ、車両１の前輪２ＦＬ、２ＦＲのスリップ量ｓｌｉｐＦＲ及びスリップ量ｓｌｉｐＦＬのうちの最大の値が所定スリップ量Ｋｃ３以下であると判定した場合（ＳＴ５：Ｙｅｓ）、車輪速度センサ１２の検出結果に基づいて、車輪加速度ｄｖｗＦＬ及び車輪加速度ｄｖｗＦＲのうちの最大の値が所定加速度Ｋｃ１以下になる前に車輪加速度ｄｖｗＲＬ及び車輪加速度ｄｖｗＲＲのうちの最大の値が所定加速度Ｋｃ２以下となったか否かを判定する（ＳＴ６）。ＥＣＵ７は、この判定条件を満たさないと判定した場合（ＳＴ６：Ｎｏ）、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。

ＥＣＵ７は、車輪加速度ｄｖｗＦＬ及び車輪加速度ｄｖｗＦＲのうちの最大の値が所定加速度Ｋｃ１以下になる前に車輪加速度ｄｖｗＲＬ及び車輪加速度ｄｖｗＲＲのうちの最大の値が所定加速度Ｋｃ２以下となったと判定した場合（ＳＴ６：Ｙｅｓ）、車輪速度センサ１２の検出結果に基づいて、前輪２ＦＬの車輪加速度ｄｖｗＦＬ、あるいは、前輪２ＦＲの車輪加速度ｄｖｗＦＲが判定加速度Ａ１より大きくなってから判定加速度Ｂ１以下となるまでの時間が所定時間Ｔ１以上であるか否かを判定する（ＳＴ７）。ＥＣＵ７は、この判定条件を満たさないと判定した場合（ＳＴ７：Ｎｏ）、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。

ＥＣＵ７は、前輪２ＦＬの車輪加速度ｄｖｗＦＬ、あるいは、前輪２ＦＲの車輪加速度ｄｖｗＦＲが判定加速度Ａ１より大きくなってから判定加速度Ｂ１以下となるまでの時間が所定時間Ｔ１以上であると判定した場合（ＳＴ７：Ｙｅｓ）、前輪２ＦＬ、２ＦＲのブレーキ装置１１のフェード状態が成立したと特定し（ＳＴ８）、このフェード状態に応じてＡＢＳ制御量、例えば、ブレーキ圧の増減圧量を補正してＡＢＳ制御を実行し（ＳＴ９）、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。

ＥＣＵ７は、上記のような判定を行うことで、図４に示すように、非フェード状態におけるＬＶＷ（ＬｉｇｈｔｖｅｈｉｃｌｅＷｅｉｇｈｔ、軽積状態（無積載時））及びＧＶＷ（ＧｒｏｓｓＶｅｈｉｃｌｅＷｅｉｇｈｔ、積載状態（最大積載時）と、フェード状態とを正確に切り分けることができる。すなわち、ＥＣＵ７は、ＳＴ３の判定により、非フェード状態におけるＬＶＷである可能性を排除することができ、ＳＴ４、ＳＴ５の判定により、非フェード状態におけるＧＶＷである可能性を排除することができ、ＳＴ６、ＳＴ７の判定によりフェード状態であることを確定することができる。

以上で説明した実施形態に係るＥＣＵ７によれば、車両１の減速度と車両１の車輪２のスリップ量とに基づいて、車輪２を制動するブレーキ装置１１のフェード状態を判定する。したがって、ＥＣＵ７は、例えば、既設の制御に用いられるセンサの検出結果（マスタシリンダ圧、車体減速度、車輪速度）を用いて簡易にフェード判定の精度を向上することができ、適正にブレーキ装置のフェード状態を判定することができる。

以上で説明した実施形態に係る制動装置６によれば、車両１の車輪２に生じる制動力を調節可能なブレーキ装置１１と、制動力を制御して車輪２のスリップ状態を制御するＥＣＵ７とを備え、ＥＣＵ７は、車両１の減速度と車輪２のスリップ量とに基づいて、ブレーキ装置１１のフェード状態を判定し、フェード状態に応じて制動力の増減量を調節する。したがって、制動装置６は、適正にブレーキ装置のフェード状態を判定することができ、このフェード状態に応じて適正なＡＢＳ制御を行うことができ、これにより、フェード中のＡＢＳ効率を向上することで車両１の停止距離を短縮化することができる。

なお、上述した本発明の実施形態に係るフェード判定装置及び制動装置は、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。

以上の説明では、フェード判定装置、制動装置の制御装置は、車両の各部を制御するＥＣＵであるものとして説明したが、これに限らず、例えば、それぞれＥＣＵとは別個に構成され、このＥＣＵと相互に検出信号や駆動信号、制御指令等の情報の授受を行う構成であってもよい。

また、以上の説明では、制動操作の操作量は、マスタシリンダ圧を用いるものとして説明したが、これに限らず、例えば、ブレーキペダル５のブレーキ踏み込み量（ペダルストローク）やペダル踏力等を用いてもよい。

また、以上の説明では、複数の特徴変化を組み合わせて判定を行うことで精度よくフェード状態を判定するものとして説明したが、すべての判定条件を満たさなくてもよく、例えば、ＳＴ５の判定だけでフェード状態を判定してもよい。この場合であっても、フェード判定装置は、より簡易に適正にフェード状態を判定することができる。

１車両
２車輪
２ＲＲ、２ＲＬ後輪
２ＦＲ、２ＦＬ前輪
３アクセルペダル
４駆動源
５ブレーキペダル
６制動装置
７ＥＣＵ（フェード判定装置、制御装置）
８マスタシリンダ
９油圧制御装置
１０ホイールシリンダ
１１ブレーキ装置
１２車輪速度センサ
１３前後加速度センサ
１４マスタシリンダ圧センサ

Claims

車両の減速度と前記車両の車輪のスリップ量とに基づいて、前記車輪を制動するブレーキ装置のフェード状態を判定するものであり、
前記車両の減速度が予め設定される第１所定減速度であるときに、前記車両の前輪の前記スリップ量が予め設定される所定スリップ量以下である場合、前記車両の前輪に当該前輪がロックする大きさの制動力が作用した際に発生する前記車両の減速度が予め設定される第２所定減速度以上である場合、前記車両の後輪に当該後輪がロックする大きさの制動力が作用した際に発生する前記車両の減速度が予め設定される第３所定減速度以下である場合、あるいは、前記車両に対する制動操作の操作量が前記所定操作量以上の前記制動操作がなされてからＡＢＳ制御が作動するまでの時間が予め設定される所定時間以上である場合に、前記車両の前輪の前記ブレーキ装置がフェード状態であると判定することを特徴とする、
フェード判定装置。
前記車両に対する制動操作の操作量が予め設定される所定操作量以上で、かつ、前記制動操作の操作速度が予め設定される所定操作速度より大きい場合に、前記フェード状態を判定する、
請求項１に記載のフェード判定装置。
前記車両の前輪に当該前輪がロックする大きさの制動力が作用する際に、すでに前記車両の後輪に当該後輪がロックする大きさの制動力が作用している場合に、前記フェード状態であると判定する、
請求項１又は請求項２に記載のフェード判定装置。
前記車両の前輪の車輪速度変化量が予め設定される所定変化量以下である場合に、前記フェード状態であると判定する、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のフェード判定装置。
車両の車輪に生じる制動力を調節可能なブレーキ装置と、
前記制動力を制御して前記車輪のスリップ状態を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記車両の減速度と前記車輪のスリップ量とに基づいて、前記ブレーキ装置のフェード状態を判定し、前記フェード状態に応じて前記制動力の増減量を調節するものであり、
前記車両の減速度が予め設定される第１所定減速度であるときに、前記車両の前輪の前記スリップ量が予め設定される所定スリップ量以下である場合、前記車両の前輪に当該前輪がロックする大きさの制動力が作用した際に発生する前記車両の減速度が予め設定される第２所定減速度以上である場合、前記車両の後輪に当該後輪がロックする大きさの制動力が作用した際に発生する前記車両の減速度が予め設定される第３所定減速度以下である場合、あるいは、前記車両に対する制動操作の操作量が前記所定操作量以上の前記制動操作がなされてからＡＢＳ制御が作動するまでの時間が予め設定される所定時間以上である場合に、前記車両の前輪の前記ブレーキ装置がフェード状態であると判定することを特徴とする、
制動装置。