JP5549690B2 - 車両用制動制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ブレーキペダルの踏み込みに応じてマスタシリンダ(以下、M/Cという)にM/C圧を発生させ、このM/C圧に基づいてホイールシリンダ(以下、W/Cという)を加圧して液圧ブレーキ装置におけるブレーキ液圧の制御を行う車両用制動制御装置に関するものである。
従来より、ブレーキペダルを踏み込むことによって発生するM/C圧と、M/Cからブレーキ液を吸出して加圧するブレーキ液圧加圧手段によるブレーキ加圧とを合せて、W/Cに供給することでW/C圧がM/C圧よりも高くなるように加圧するインラインシステムと呼ばれるブレーキ機構がある。このブレーキ機構では、ドライバがブレーキペダルを踏み込んでいるときにポンプ加圧を行うと、加圧用のポンプにてM/Cからブレーキ液を吸出してW/Cを加圧するため、ブレーキペダルが吸い込まれ、ドライバのブレーキ踏み込みが緩んでM/C圧が低下する。一方、ドライバがブレーキペダルを踏み込んでいるときにポンプ加圧量を減少させると、W/C圧の減少により、W/Cからブレーキ液がM/Cに戻されるため、ブレーキペダルが戻され、ドライバの踏み込みが強くなってしまう。これにより、本来狙ったW/C圧に加圧することができなくなる。
このため、従来では、ブレーキペダルの吸い込みがあった際には、吸い込み前の操作量を基準にして、制動力のフィードバックをかけることで、制動力の低下を防止するようにしている(特許文献1参照)。
特開2008−213601号公報
しかしながら、車両の減速度に基づいてフィードバックを行うため、W/C圧の変化が車両の減速度に反映されるまでの遅れなどフィードバックの遅れがそのまま制動の遅れに繋がるという問題がある。また、吸い込み前の操作量を基準にしているため、ポンプ加圧中にドライバがブレーキ操作を行った場合には、そのブレーキ操作を的確に反映することができないという問題がある。すなわち、ポンプ加圧とドライバのブレーキ操作とが重なった場合、ブレーキ操作を的確に反映することができなくなってしまう。
本発明は上記点に鑑みて、加圧用のポンプにてM/Cからブレーキ液を吸出してW/Cを加圧するブレーキ機構を有する車両用制動制御装置において、ポンプ加圧とドライバのブレーキ操作とが重なった場合でもそのブレーキ操作を反映できるようにすることを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、ポンプ(19、39)にて差圧制御弁(16、36)とマスタシリンダ(13)との間からブレーキ液を吸出し、差圧制御弁とホイールシリンダ(14、15、34、35)との間に吐出してホイールシリンダのブレーキ液圧をポンプ加圧する液圧ブレーキ装置と、ポンプ(19、39)を作動させると共に、差圧制御弁(16、36)に対して差圧指示出力を送ることで、当該差圧指示出力に対応する差圧を発生させる差圧制御を実行する差圧制御手段(100〜150、200〜280、300〜360)を有し、差圧制御手段は、差圧制御中に差圧制御弁が発生させる差圧を増加する際に、当該差圧増加量に基づいて差圧指示出力の補正量である差圧指示補正量を算出し、当該差圧指示補正量に基づいて差圧指示出力を差圧増加量よりも大きくなるように補正する補正手段(140、270、350)を有していることを特徴としている。
このように、差圧増加量に基づいて差圧指示補正量を算出し、この差圧指示補正量に基づいて差圧指示出力を差圧増加量よりも大きくなるように補正している。これにより、ドライバのブレーキ操作中にポンプ加圧が行われたとしても、ポンプによるM/Cからのブレーキ液の吸出しに基づくM/C圧低下が加味されて差圧制御弁への差圧指示出力を設定できる。したがって、ポンプ加圧とドライバのブレーキ操作とが重なった場合でもそのブレーキ操作を反映できるようにすることが可能となる。
請求項2に記載の発明では、補正手段は、差圧制御中に差圧制御弁が発生させる差圧を減少する際に、当該差圧減少量に基づいて差圧指示出力の補正量である差圧指示補正量を算出し、当該差圧指示補正量に基づいて差圧指示出力を差圧減少量よりも差圧指示出力が小さくなるように補正することを特徴としている。
このように、差圧減少量に基づいて差圧指示補正量を算出し、この差圧指示補正量に基づいて差圧指示出力を差圧減少量よりも小さくなるように補正している。これにより、ドライバのブレーキ操作中にポンプ加圧が行われたとしても、ポンプによるM/Cからのブレーキ液の吸出しに基づくM/C圧低下が加味されて差圧制御弁への差圧指示出力を設定できる。したがって、ポンプ加圧とドライバのブレーキ操作とが重なった場合でもそのブレーキ操作を反映できるようにすることが可能となる。
請求項3に記載の発明では、補正手段は、差圧増加量が大きいほど差圧指示補正量が大きくなるように算出することを特徴としている。
このように、差圧増加量に基づいて差圧指示補正量を算出し、この差圧指示補正量に基づいて差圧指示出力を差圧増加量よりも大きくなるように補正することで、差圧変化の大きさに応じた適切な補正を行うことが可能となる。
請求項4に記載の発明では、補正手段は、差圧制御弁が発生させる差圧を増加する制御中のブレーキ操作部材の操作量を示す操作指標を検出し、操作指標に基づいて、差圧指示補正量を算出することを特徴としている。
このように、操作指標に基づいて差圧指示補正量を算出することで、操作指標に基づいてドライバのブレーキ操作量をフィードバックした差圧指示補正量とすることができる。操作指標に基づく差圧指示補正量の算出には、操作指標の大きさに応じて複数設定されたマップの他、関数式を用いることもできる。
請求項5に記載の発明では、補正手段は、操作指標に基づいて、ドライバの意図する操作量に対応する操作指標の推定値である推定操作量を算出し、推定操作量に基づいて差圧指示補正量を算出することを特徴としている。
このように、単純に操作指標をフィードバックするのではなく、操作指標に基づいてドライバのブレーキ操作量の推定値となる推定操作量に対応する推定M/C圧を算出し、その推定操作量に基づいて差圧指示補正量を算出しても良い。このようにすれば、ドライバ意図するブレーキ操作量に応じた差圧指示補正量を算出することができる。
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。
本発明の第1実施形態にかかる車両用制動制御装置1が搭載されるハイブリッド車両の各機能のブロック構成を示した図である。 液圧ブレーキ装置を構成する各部の詳細構造を示した図である。 ブレーキペダル11の踏み込みの有無とW/C圧と第1、第2差圧制御弁16、36への差圧指示値との関係を表した特性図である。 ブレーキECU70が実行する制動制御処理のフローチャートである。 ブレーキ操作量と制御制動力の関係を示したマップである。 W/C圧増圧量とM/C圧減圧量との関係を示すマップである。 M/C圧の高低に応じたW/C圧増圧量とM/C圧減圧量との関係を示したマップである。 ブレーキECU70が実行する制動制御処理のフローチャートである。 すり替え前後のM/C圧およびW/C圧の変化を示したタイミングチャートである。 ブレーキECU70が実行する制動制御処理のフローチャートである。 (a)、(b)は、推定M/C圧の設定に用いる3D(三次元)マップと、M/C圧減圧量の演算に用いる3Dマップである。 実際のM/C圧に応じたW/C圧増圧量と推定M/C圧の関係を示したマップである。
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態について説明する。図1は、本発明の第1実施形態が適用された車両用制動制御装置1が搭載されるハイブリッド車両の各機能のブロック構成を示したものである。
まず、本実施形態の車両用制動制御装置1における液圧ブレーキ装置について説明する。図1に示されるように、車両用制動制御装置1には、ブレーキペダル11と、倍力装置12と、M/C13と、W/C14、15、34、35と、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ50とが備えられており、これらによって液圧ブレーキ装置が構成されている。また、車両用制動制御装置1にはブレーキECU70が備えられている。このブレーキECU70が通常ブレーキ時や後述する回生ブレーキ装置との回生協調制御を実行する際などに液圧ブレーキ装置の制御を行うことで、液圧ブレーキ装置が発生させる液圧制動力を制御する。これにより、回生協調制御時には回生ブレーキ装置が発生させる回生制動力と合せて所望の制動力が発生させられるようにしている。図2は、液圧ブレーキ装置を構成する各部の詳細構造を示した図である。
図2に示されるように、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11には、ストロークセンサ11aが接続されており、このストロークセンサ11aの検出信号がブレーキECU70に伝えられることで、ブレーキペダル11の踏み込み量が検出できるようになっている。また、ブレーキペダル11は、ブレーキ液圧発生源となる倍力装置12およびM/C13に接続されており、ドライバがブレーキペダル11を踏み込むと、倍力装置12にて踏力が倍力され、M/C13に配設されたマスタピストン13a、13bを押圧する。これにより、これらマスタピストン13a、13bによって区画されるプライマリ室13cとセカンダリ室13dとに同圧のM/C圧が発生させられる。
M/C13には、プライマリ室13cおよびセカンダリ室13dそれぞれと連通する通路を有するマスタリザーバ13eが備えられている。マスタリザーバ13eは、その通路を通じてM/C13内にブレーキ液を供給したり、M/C13内の余剰のブレーキ液を貯留したりする。このM/C13に発生させられるM/C圧は、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ50を通じて各W/C14、15、34、35に伝えられる。
ブレーキ液圧制御用アクチュエータ50は、第1配管系統50aと第2配管系統50bとを有して構成されている。第1配管系統50aは、左前輪FLと右後輪RRに加えられるブレーキ液圧を制御するもので、第2配管系統50bは、左後輪RLと右前輪FRに加えられるブレーキ液圧を制御するものであり、これら第1、第2配管系統50a、50bの2配管系によりX配管が構成されている。
以下、第1、第2配管系統50a、50bについて説明するが、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を参照する。
第1配管系統50aには、上述したM/C圧を左前輪FLに備えられたW/C14及び右後輪RRに備えられたW/C15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W/C14、15それぞれにW/C圧が発生させられる。
また、管路Aには、連通状態と差圧状態に制御できる調圧弁を備えた第1差圧制御弁16が備えられている。この第1差圧制御弁16は、通常ブレーキ状態では連通状態とされ、ソレノイドに電流が流されると差圧状態となる。第1差圧制御弁16で形成される差圧はソレノイドに流す電流の電流値に応じて変化し、電流値が大きいほど大きな差圧量となる。この第1差圧制御弁16が差圧状態とされていると、W/C圧がM/C圧よりも差圧量分高くなるようにブレーキ液の流動が規制される。
そして、管路Aは、この第1差圧制御弁16よりもW/C14、15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W/C14へのブレーキ液圧の増圧を制御する第1増圧制御弁17が備えられ、他方にはW/C15へのブレーキ液圧の増圧を制御する第2増圧制御弁18が備えられている。
第1、第2増圧制御弁17、18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。これら第1、第2増圧制御弁17、18が連通状態に制御されると、M/C圧あるいは後述するポンプ19からのブレーキ液の吐出によるブレーキ液圧がW/C14、15に加えられる。
なお、ドライバが行うブレーキペダル11の操作による通常のブレーキ時には、第1差圧制御弁16及び第1、第2増圧制御弁17、18は、常時連通状態に制御される。また、第1差圧制御弁16及び第1、第2増圧制御弁17、18には、それぞれ安全弁16a、17a、18aが並列に設けられている。
管路Aにおける第1、第2増圧制御弁17、18及び各W/C14、15の間と調圧リザーバ20とを結ぶ減圧管路としての管路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21と第2減圧制御弁22とがそれぞれ配設されている。これら第1、第2減圧制御弁21、22は、通常ブレーキ時には、常時遮断状態とされている。
調圧リザーバ20と主管路である管路Aの間を結ぶように、還流管路となる管路Cが配設されている。この管路Cには調圧リザーバ20からM/C13側あるいはW/C14、15側に向けてブレーキ液を吸入吐出するように、モータ60によって駆動される自吸式のポンプ19が設けられている。このポンプ19の吐出口側には、ポンプ19に対して高圧なブレーキ液が加えられないように安全弁19aが備えられていると共に、ポンプ19が吐出したブレーキ液の脈動を緩和するために固定容量ダンパ23が配設されている。
そして、調圧リザーバ20とM/C13とを接続するように、補助管路となる管路Dが設けられている。この管路Dを通じて、ポンプ19にてM/C13からブレーキ液を吸入し、管路Aに吐出することで、TCS制御時やABS制御時などにおいて、W/C14、15側にブレーキ液を供給し、対象となる車輪のW/C圧を増加できるようになっている。
調圧リザーバ20は、管路Dに接続されてM/C13側からのブレーキ液を受け入れるリザーバ孔20aと、管路B及び管路Cに接続されW/C14、15から逃がされるブレーキ液を受け入れると共にポンプ19の吸入側にブレーキ液を供給するリザーバ孔20bとが備えられ、これらがリザーバ室20cと連通している。リザーバ孔20aより内側には、ボール弁20dが配設されている。このボール弁20dには、ボール弁20dを上下に移動させるための所定ストロークを有するロッド20fがボール弁20dと別体で設けられている。また、リザーバ室20c内には、ロッド20fと連動するピストン20gと、このピストン20gをボール弁20d側に押圧してリザーバ室20c内のブレーキ液を押し出そうとする力を発生するスプリング20hが備えられている。
このように構成された調圧リザーバ20は、所定量のブレーキ液が貯留されると、ボール弁20dが弁座20eに着座して調圧リザーバ20内にブレーキ液が流入しないようになっている。このため、ポンプ19の吸入能力より多くのブレーキ液がリザーバ室20c内に流動することがなく、ポンプ19の吸入側に高圧が印加されることもない。
また、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ50には、M/C圧センサ51が備えられている。M/C圧センサ51は、ブレーキ配管のうちのM/C圧と同圧となる部位に備えられており、本実施形態の場合には管路AのうちのM/C13と第1差圧制御弁16との間に備えられている。M/C圧センサ51の検出信号はブレーキECU70に伝えられている。
一方、上述したように、第2配管系統50bは、第1配管系統50aにおける構成と略同様となっている。つまり、第1差圧制御弁16および安全弁16aは、第2差圧制御弁36および安全弁36aに対応する。第1、第2増圧制御弁17、18および安全弁17a、18aは、それぞれ第3、第4増圧制御弁37、38および安全弁37a、38aに対応し、第1、第2減圧制御弁21、22は、それぞれ第3、第4減圧制御弁41、42に対応する。調圧リザーバ20および各構成要素20a〜20hは、調圧リザーバ40および各構成要素40a〜40hに対応する。ポンプ19および安全弁19aは、ポンプ39および安全弁39aに対応する。ダンパ23は、ダンパ43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。以上のように車両用制動制御装置1における液圧配管構造が構成されている。
ブレーキECU70は、CPU、ROM、RAM、I/Oなどを備えた周知のマイクロコンピュータによって構成され、ROMなどに記憶されたプログラムに従って各種演算などの処理を実行する。例えば、ブレーキECU70は、ブレーキ操作量として、ストロークセンサ11aの検出信号やM/C圧センサ51の検出信号よりブレーキペダル11のストローク量(以下、ペダルストロークという)やM/C圧を求めたり、これらに基づいてブレーキ操作量に対応する制御制動力を演算したり、ポンプ加圧を行うためにブレーキ液圧制御用アクチュエータ50に対して電気信号を出力したりする。このブレーキECU70からの電気信号に基づき、各制御弁16〜18、21、22、36〜38、41、42及びポンプ19、39を駆動するためのモータ60への電圧印加制御が実行される。これにより、各W/C14、15、34、35に発生させられるW/C圧の制御が行われる。
具体的には、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ50では、ブレーキECU70からモータ60および制御弁駆動用のソレノイドに対して電流供給が行われると、その電流供給に応じて各制御弁16〜18、21、22、36〜38、41、42が駆動され、ブレーキ配管の経路が設定される。そして、設定されたブレーキ配管の経路に応じたブレーキ液圧がW/C14、15、34、35に発生させられ、各車輪に発生させられる制動力が制御される。
例えば、前輪FL、FRのW/C14、34におけるW/C圧がM/C圧よりも高くなるように加圧して液圧制動力を発生させるときには、第1差圧制御弁16と第2差圧制御弁36を差圧状態にした状態でモータ60を駆動し、ポンプ19、39にブレーキ液の吸入・吐出動作を行わせる。これにより、M/C13内のブレーキ液が管路H、Gを通じてポンプ39に吸出され、管路G、Eを通じて前輪FRのW/C34に供給される。同様に、M/C13内のブレーキ液が管路D、Cを通じてポンプ19に吸出され、管路C、Aを通じて前輪FLのW/C14に供給される。このとき、第1差圧制御弁16および第2差圧制御弁36内の調圧弁によりM/C13とW/C14、34の間に差圧が発生させられるため、W/C14、34がM/C圧よりも高いW/C圧となるようにポンプ加圧され、液圧制動力が発生させられる。
また、図1に示されるように、ハイブリッド車には、回生ブレーキ装置80およびこの回生ブレーキ装置80を制御して回生ブレーキ制御を行うハイブリッドECU81が備えられている。
回生ブレーキ装置80は、両前輪FL、FRを連結する車軸に接続されたモータと、モータに電気的に接続されたインバータおよびインバータに電気的に接続されたバッテリ等を備えた構成とされている。モータは、例えば交流同期型で構成され、インバータにてバッテリが発生させる直流電流を交流電流に変換させることで、モータへの電力供給がなされる。インバータは、ハイブリッドECU81の制御信号に基づいてバッテリの直流電流を交流電流に変換する役割や、モータによって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリの充電を行う役割を果たす。
ハイブリッドECU81は、主として駆動系を制御するものである。このハイブリッドECU81は、ブレーキECU70に対して回生ブレーキ制御に使用されるデータを供給したり、逆にブレーキECU70から必要なデータを受け取ったりする。
そして、ハイブリッドECU81は、ブレーキECU70と協調して回生ブレーキ制御等を行い、インバータを制御してモータの作動を制御する。すなわち、ハイブリッドECU81の制御信号に基づきインバータにてモータの作動を制御し、両前輪FL、FR(もしくはこれらを連結する車軸)の回転力でモータを駆動させて発電を行い、得られた電力によりバッテリの充電を行う。そして、この発電の際のモータの抵抗力により制動力が発生させられるため、これを回生制動力として用いている。
このとき、ハイブリッドECU81は、回生ブレーキ装置80の各種情報を扱っており、ブレーキECU70からの要求などに応じて必要な情報をブレーキECU70に送信している。例えば、ハイブリッドECU81は、実際に要求可能な回生制動力(回生トルク)を演算し、演算した要求可能な回生制動力に基づいて回生制動力を発生させると共に、実際に発生させられた回生制動力(回生実行制動力)を求め、それをブレーキECU70に送信するようにしている。これにより、液圧ブレーキ装置では回生ブレーキ装置80で発生させられる回生制動力に基づいて回生協調制御が行われ、ドライバのブレーキ操作に応じた制動力や車両制御に基づいて要求される制動力を発生させられるようにしている。
続いて、上記のように構成された車両用制動制御装置1の作動について説明する。まず、車両用制動制御装置1の具体的な作動の説明に先立ち、その作動を行う理由について説明する。図3(a)、(b)に、ブレーキペダル11の踏み込みの有無とW/C圧と第1、第2差圧制御弁16、36への差圧指示値との関係を表した特性図を示し、この図を参照して説明する。
ポンプ加圧によってW/C14、15、34、35を加圧する場合、ポンプ19、39を駆動すると共に第1、第2差圧制御弁16、36を差圧状態にし、M/C圧とW/C圧との間の差圧を第1、第2差圧制御弁16、36によって制御することで加圧量を調整する。第1、第2差圧制御弁16、36が発生させる差圧は、第1、第2差圧制御弁16、36のソレノイドに供給する電流の電流値によって決まるため、ブレーキECU70は、発生させたい差圧に対応する電流値の指示電流を差圧指示値として第1、第2差圧制御弁16、36のソレノイドに供給する。
ここで、ブレーキペダル11が踏み込まれていない場合には、M/C圧がゼロである。このため、図3(a)に示されるように、差圧指示値に対応する指示電流をソレノイドに供給した場合に発生させられるW/C圧が、要求されるW/C圧の増圧量(以下、W/C圧増圧量という)と同値になる。このため、差圧指示値とW/C圧増圧量とが一致する。
これに対して、ブレーキペダル11が踏み込まれている場合には、M/C圧が発生した状態となっている。この状態でポンプ加圧を行うと、ポンプ19、39によるブレーキ液の吸出しによってM/C圧が低下する。このため、図3(b)に示されるように、差圧指示値に対応する指示電流をソレノイドに供給した場合に発生させられるW/C圧は、ドライバが本来発生させたいM/C圧(図中破線部)から吸出しによるM/C圧減圧量(=ΔM/C圧)を差し引いた値に対して差圧指示値分の差圧を足した値となる。したがって、ドライバがブレーキ操作によって本来発生させていたM/C圧を基準にしたW/C圧の目標増加量(=ΔW/C圧)がW/C圧増圧量となることから、差圧指示値よりもW/C圧増圧量が小さくなる。
よって、ブレーキペダル11が踏み込まれているときには、ポンプ19、39のブレーキ液の吸出しによるM/C圧低下を考慮して、第1、第2差圧制御弁16、36への差圧指示値を設定することが必要になる。このようにすることで、ドライバのブレーキ操作中にポンプ加圧が行われたとしても、ドライバが意図するブレーキ操作に対応した本来発生させたいM/C圧に対してW/C増加量を足したW/C圧を発生させることが可能となる。また、ポンプ加圧中にブレーキペダル11が踏み込まれたとしても、ポンプ19、39によるM/C13からのブレーキ液の吸出しに基づくM/C圧低下が加味されて第1、第2差圧制御弁16、36への差圧指示値を設定できる。したがって、ポンプ加圧とドライバのブレーキ操作とが重なった場合でもそのブレーキ操作を反映できるようにすることが可能となる。
これを実現するために、本実施形態の車両用制動制御装置1は、以下のような作動を行う。図4は、本実施形態にかかる車両用制動制御装置1に備えられたブレーキECU70が実行する制動制御処理のフローチャートである。この図に示される各処理は、例えばイグニッションスイッチがオンされている際に所定の制御周期毎に実行される。
まず、ステップ100では、M/C圧およびペダルストロークを取得する。M/C圧については、M/C圧センサ51の検出信号を入力することで取得しており、ペダルストロークについては、ストロークセンサ11aの検出信号を入力することで取得している。また、ステップ110では、ステップ100で演算したペダルストロークからブレーキ操作量を演算する。ペダルストロークはブレーキ操作量に対応する値であるため、そのままブレーキ操作量とすることもできるが、例えばペダルストロークからペダルの遊び分を差し引くことでブレーキ操作量とすることもできる。
次に、ステップ120に進み、ブレーキ操作量に基づいて制御制動力を演算する。制御制動力は、例えば図5に示すブレーキ操作量と制御制動力の関係を示したマップに基づいて、ブレーキ操作量と対応する制御制動力を選択することで演算される。同様に、マップではなくブレーキ操作量と制御制動力の関係を示した関数式を用いてブレーキ操作量と対応する制御制動力を演算することもできる。このようなブレーキ操作量と制御制動力との関係については、予め実験などによって求めている。
続いて、ステップ130に進み、ステップ120で演算した制御制動力から回生制動力およびM/C圧を差し引くことで、W/C圧増圧量を算出する。制御制動力は、液圧制動力と回生制動力とによって発生させられることになる。このため、制御制動力から回生制動力を差し引くことで液圧制動力が得られる。この液圧制動力はW/C圧に相当し、M/C圧とW/C圧増圧量を加算した値であるため、液圧制動力からM/C圧を差し引くことでW/C圧増圧量を算出している。なお、ここで述べている制御制動力や回生制動力および液圧制動力は、すべて同じパラメータに換算した値(例えば液圧換算、トルク換算など)として取り扱っている。また、回生制動力については、ハイブリッドECU81より発生させている回生制動力に関するデータを取得することで把握している。
そして、ステップ140において、W/C圧増圧量に基づいてM/C圧減圧量を算出する。ポンプ加圧中で無い場合には、ドライバのブレーキ操作がそのままM/C圧変化として現れることになるが、ポンプ加圧中にもほぼその関係が成り立つと想定すると、M/C圧減圧量はポンプ加圧によるW/C圧増圧量によって決まることになる。このため、予めW/C圧増圧量とM/C圧減圧量との関係を示す標準特性マップを作成しておき、この標準特性マップを用いてステップ130で算出したW/C圧増圧量に対応するM/C圧減圧量を選択することで、M/C圧減圧量を算出することができる。例えば、W/C圧増圧量とM/C圧減圧量との関係を示す標準特性マップは図6に示すようなW/C圧増圧量とM/C圧減圧量とが比例する関係として表すことができる。
このようにして、M/C圧減圧量を算出すると、ステップ150に進んでW/C圧増圧量にM/C圧減圧量を加算し、その値を差圧指示値として出力する。すなわち、ステップ130で演算されたW/C圧増圧量をそのまま差圧指示値とするのではなく、M/C圧減圧量を補正量として補正した差圧指示値を求めるようにしている。これにより、ドライバのブレーキ操作中にポンプ加圧が行われたとしても、ドライバが意図するブレーキ操作に対応した本来発生させたいM/C圧に対してW/C増加量を足したW/C圧を発生させることが可能となる。
以上説明したように、本実施形態の車両用制動制御装置1では、第1、第2差圧制御弁16、36の差圧を増加させる際に、差圧増加量に基づいて補正量を算出し、この補正量に基づいて差圧指示値が差圧増加量よりも大きくなるように補正している。具体的には、本実施形態の場合、差圧増加量に相当するW/C圧増圧量からM/C圧減圧量を算出し、このM/C圧減圧量を補正量として、W/C圧増圧量にM/C圧減圧量を加算することで第1、第2差圧制御弁16、36への差圧指示値を求めている。これにより、ドライバのブレーキ操作中にポンプ加圧が行われたとしても、ドライバが意図するブレーキ操作に対応した本来発生させたいM/C圧に対してW/C増加量を足したW/C圧を発生させることが可能となる。また、ポンプ加圧中にブレーキペダル11が踏み込まれたとしても、ポンプ19、39によるM/C13からのブレーキ液の吸出しに基づくM/C圧低下が加味されて第1、第2差圧制御弁16、36への差圧指示値を設定できる。すなわち、ブレーキの踏み込みは加圧の基準となるM/C圧の変化(増加)として現れる為、変化したM/C圧にポンプの吸出しに基づくM/C圧低下が加味された差圧指示値に従ってW/C圧の加圧が行われることになる。したがって、ポンプ加圧とドライバのブレーキ操作とが重なった場合でもそのブレーキ操作をW/C圧に反映できるようにすることが可能となる。
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して差圧指示値の補正量の設定方法を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
上記第1実施形態では、W/C圧増圧量に対するM/C圧減圧量の関係を1つの標準マップとした場合について説明した。しかしながら、M/C圧の大きさによっては、標準マップを用いて算出したM/C圧減圧量と実際のM/C圧減圧量との誤差が大きくなる可能性がある。このため、W/C圧増圧量の大きくなる部分の制御、例えば回生制動力から液圧制動力へのすり替えが行われる場合のように、M/C圧の大きさによっては、M/C圧減圧量の誤差が大きくなる場合に、複数のマップを用いてM/C圧減圧量を算出するようにする。
図7は、M/C圧の高低に応じたW/C圧増圧量とM/C圧減圧量との関係を示したマップである。ここでは、M/C圧が高い高圧時特性のマップとM/C圧が低い低圧時特性のマップの2つのマップを図示してある。例えば、M/C圧の大きさが所定のしきい値以上であれば高圧時特性のマップを用い、所定のしきい値未満であれば低圧時特性のマップを用いるようにすることができる。
また、回生制動力から液圧制動力へのすり替えを行う場合、すり替え前のW/C圧増圧量は小さいため、そのときのM/C圧減圧量は小さい。このため、本実施形態では、回生協調制御における回生制動力から液圧制動力へのすり替え時の補正に限定してM/C圧減圧量を求めるようにしている。
具体的には、本実施形態の車両用制動制御装置1は、以下のような作動を行う。図8は、本実施形態にかかる車両用制動制御装置1に備えられたブレーキECU70が実行する制動制御処理のフローチャートである。また、図9は、すり替え前後のM/C圧およびW/C圧の変化を示したタイミングチャートである。これらの図を参照して、本実施形態の車両用制動制御装置1の作動を説明する。なお、図8に示される各処理も、例えばイグニッションスイッチがオンされている際に所定の制御周期毎に実行される。
図8に示すように、ステップ200〜ステップ230では、上記第1実施形態の図4のステップ100〜ステップ130と同様の処理を行う。その後、ステップ240に進んですり替え目標となるW/C圧増圧量を決定する。回生制動力から液圧制動力へのすり替えを行う場合、回生制動力として発生させていたものをポンプ加圧による液圧制動力にすり替えることになる。このため、図9に示すように、制御制動力からドライバが本来発生させたいM/C圧を差し引いた値がすり替え目標となるW/C圧増圧量となる。したがって、すり替え開始時点における制御制動力からそのときのドライバが本来発生させたいM/C圧を差し引くことにより、すり替え目標となるW/C圧増圧量を求めている。なお、すり替えの開始時点については、ハイブリッドECU81から回生ブレーキ制御に使用されるデータを受け取ることで把握している。また、すり替え前においてはW/C圧増圧量が比較的小さいため、回生制動力相当をそのまますり替え目標となるW/C圧増圧量としている。
次に、ステップ250に進んですり替え前のM/C圧およびすり替え前のW/C圧増圧量を記憶する。例えば、すり替え開始まではM/C圧およびW/C圧増圧量を更新し続け、ハイブリッドECU81から受け取ったデータに基づいてすり替え開始を検知すると、すり替え開始の直前のM/C圧およびW/C圧増圧量を保持するようにしている。
続いてステップ260に進み、すり替え前のM/C圧に応じた特性マップを選択する。すり替え前のM/C圧については、ステップ240で記憶しているデータを用いている。特性マップとしては、例えば、上記した図7に示すような高圧時特性と低圧時特性のマップから選択することができ、すり替え前のM/C圧が所定のしきい圧力未満であれば低圧時特性のマップを選択し、しきい圧力以上であれば高圧時特性のマップを選択する。
そして、ステップ270に進み、特性マップからすり替え前のW/C圧増圧量に応じたM/C圧減圧量αとすり替えによる目標のW/C圧増圧量に応じたM/C圧減圧量βを求め、これらの差(β−α)を演算する(図7参照)。上記したように、回生制動力から液圧制動力へのすり替えを行う場合、すり替え前のW/C圧増圧量は小さいため、そのときのM/C圧減圧量は小さい。このため、すり替え前後それぞれのW/C圧増圧量と対応するM/C圧減圧量α、βを求め、これらの差(β−α)、つまりすり替えによって生じるM/C圧減圧量(すり替え前後におけるM/C圧減圧量の変化)を演算している。
この後、ステップ280に進み、すり替え目標のW/C圧増圧量にすり替えによるM/C圧減圧量(β−α)を加算し、その値を差圧指示値として出力する。すなわち、ステップ240で演算されたすり替え目標のW/C圧増圧量をそのまま差圧指示値とするのではなく、すり替えによるM/C圧減圧量を補正量として補正した差圧指示値を求めるようにしている。これにより、ドライバのブレーキ操作中にすり替えによりポンプ加圧が増加されたとしても、ドライバが意図するブレーキ操作に対応した本来発生させたいM/C圧に対してW/C増加量を足したW/C圧を発生させることが可能となる。
以上説明したように、本実施形態の車両用制動制御装置1では、複数のマップから発生させられているM/C圧に応じたマップを選択し、そのマップからM/C減圧量を算出するようにしている。このため、単一の標準マップを用いてM/C圧減圧量を算出した場合と比較して、算出したM/C圧減圧量と実際のM/C圧減圧量との誤差を小さくすることが可能となる。
また、すり替え前後におけるW/C圧増圧量に基づいてすり替え前後でのM/C圧減圧量(β−α)を算出し、このM/C圧減圧量を補正量として、すり替え目標のW/C圧増圧量にM/C圧減圧量を加算することで第1、第2差圧制御弁16、36への差圧指示値を求めている。これにより、ドライバのブレーキ操作中にすり替えによりポンプ加圧が増加されたとしても、ドライバが意図するブレーキ操作に対応した本来発生させたいM/C圧に対してW/C増加量を足したW/C圧を発生させることが可能となる。
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態は、第2実施形態に対して差圧指示値の補正量の設定方法を変更したものであり、その他に関しては第2実施形態と同様であるため、第2実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
上記第2実施形態で説明したように、回生協調制御におけるすり替え時に限定して、W/C圧増圧量の補正を行うことができる。しかしながら、すり替えは基本的には車両が停止する直前に行われるため、ポンプ加圧の制御とドライバが停止位置の調整やショックを和らげるといったブレーキ操作とが重なり易い。ポンプ加圧の制御中にドライバがブレーキ操作を行った場合、ポンプ加圧によるM/C13内のブレーキ液の吸出しによってブレーキペダル11が動いている最中での操作になる。このため、ドライバの意図するブレーキ操作量がM/C圧変化と異なった値となる。したがって、よりドライバの意思に従った加圧とするために、W/C圧増圧量とM/C圧センサ51で検出したM/C圧から推定M/C圧を算出し、この推定M/C圧とW/C圧増圧量に基づいてM/C圧減圧量を算定することで補正量を求めるようにする。
具体的には、本実施形態の車両用制動制御装置1は、以下のような作動を行う。図10は、本実施形態にかかる車両用制動制御装置1に備えられたブレーキECU70が実行する制動制御処理のフローチャートである。また、図11(a)、(b)は、推定M/C圧の設定に用いる3D(三次元)マップと、M/C圧減圧量の演算に用いる3Dマップである。
図10に示すように、ステップ300〜ステップ330では、上記第2実施形態の図8のステップ200〜ステップ230と同様の処理を行う。その後、ステップ340に進んでW/C圧増圧量とM/C圧センサ51の検出信号から検出した実際のM/C圧に基づいて推定M/C圧を算出する。具体的には、図11(a)に示した3Dマップを用いて、実際のM/C圧およびW/C圧増圧量と対応する推定M/C圧を選択する。この3Dマップについては、W/C消費液量などに基づいて実験により予め求めている。M/C13内のブレーキ液の吸出し量が大きいほどブレーキペダル11の吸い込み量が大きいことから、実際のM/C圧が同じであってもW/C圧増圧量が大きいほど、推定M/C圧が大きな値となるマップになっている。
この関係をグラフに示すと、例えば図12に示すように、実際のM/C圧が4MPaでポンプ加圧量が0、つまりW/C圧増圧量が0の場合には、推定M/C圧は4Mpaとなる。これに対して、実際のM/C圧が4MPaでポンプ加圧量がX、つまりW/C圧増圧量が0ではない場合には、推定M/C圧は4MPaよりも大きなAMPaとなる。また、実際のM/C圧が4MPaよりも大きなαMPaでポンプ加圧量がX、つまりW/C圧増圧量が0ではない場合には、推定M/C圧はAMPaよりも大きなBMPaとなる。
そして、ステップ350に進み、ステップ340で算出された推定M/C圧とステップ330で算出されたW/C圧増圧量に基づいてM/C圧減圧量を演算する。具体的には、図11(b)に示した3Dマップを用いて、推定M/C圧およびW/C圧増圧量と対応するM/C圧減圧量を選択する。この3Dマップも、W/C消費液量などに基づいて実験により予め求めている。この場合も、M/C13内のブレーキ液の吸出し量が大きいほどブレーキペダル11の吸い込み量が大きいことから、推定M/C圧が同じであってもW/C圧増圧量が大きいほど、M/C圧減圧量が大きな値となるマップになっている。
このようにして、M/C圧減圧量を算出すると、ステップ360に進んでW/C圧増圧量にM/C圧減圧量を加算し、その値を差圧指示値として出力する。
このように、ポンプ加圧の制御中にドライバがブレーキ操作を行った場合のように、ブレーキ操作量とM/C圧変化とが異なった値となる場合には、W/C圧増圧量とM/C圧センサ51で検出したM/C圧から推定M/C圧を算出している。そして、推定M/C圧とW/C圧増圧量に基づいてM/C圧減圧量を算定し、これを補正量としてW/C圧増圧量に加算することで差圧指示値を求めている。これにより、ポンプ加圧とドライバのブレーキ操作とが重なった場合でも、より正確にブレーキ操作を反映できるようにすることが可能となる。
(他の実施形態)
(1)上記各実施形態では、液圧ブレーキ装置と回生ブレーキ装置80との協調制御を行う車両用制動制御装置について説明したが、M/C13内からブレーキ液を吸出してM/C圧よりもW/C圧が高くなるようにポンプ加圧を行うようなブレーキ制御を行う車両用制動制御装置1に対して本発明を適用できる。このような車両用制動制御装置1において、第1、第2差圧制御弁16、36のような差圧制御弁の差圧を制御する差圧制御を実行してW/C圧を変化させる場合に、差圧変化量に基づいて差圧指示出力の補正量である差圧指示補正量を算出し、これに基づいて補正した差圧指示出力を発生させるようにする。
例えば、上記した回生制動力を液圧制動力にすり替える時などのように、差圧を増加させるときには、この差圧増加量に基づいて差圧指示補正量を算出し、これに基づいて差圧指示出力を差圧増加量よりも大きくなるように補正する。逆に、回生制動力を増加することで液圧制動力を減少させる時のように、差圧を減少させるときには、この差圧減少量に基づいて差圧指示補正量を算出し、これに基づいて差圧指示出力を差圧減少量よりも小さくなるように補正する。このような制御を行うことで、これにより、ポンプ加圧とドライバのブレーキ操作とが重なった場合でも、より正確にブレーキ操作を反映できるようにすることが可能となる。
さらに、差圧増圧量や差圧減少量に基づいて差圧指示補正量を算出する際に、差圧増圧量や差圧減少量が大きいほど、差圧指示補正量が大きくなるようにすると好ましい。例えば、第2実施形態で説明したように、すり替え前後のW/C圧増圧量と対応するM/C圧減圧量α、βを求め、これらの差(β−α)を差圧指示補正量としていることから、差圧増圧量が大きいほど、差圧指示補正量が大きくなるようにできる。これにより、差圧変化の大きさに応じた適切な補正を行うことが可能となる。
(2)上記各実施形態の場合、ブレーキECU70から差圧指示値となる指示電流を差圧指示出力として出力する場合について説明したが、他の形態であっても構わない。例えば、ブレーキECU70より発生させたい差圧に対応する出力(例えば差圧値そのもの)を発生させ、この差圧値に対応する電流値の電流が他の電流供給手段から第1、第2差圧制御弁16、36のソレノイドに供給される形態であっても良い。
(3)上記第2実施形態では、差圧を変化させる際に、ドライバのブレーキ操作量に対応する操作指標となるM/C圧を検出し、このM/C圧の大きさに応じてマップ(高圧時特性や低圧時特性)を選択している。そして、選択したマップを用いて、M/C圧の大きさに応じた差圧指示補正量を算出している。このように、操作指標に基づいて差圧指示補正量を算出することで、操作指標に基づいてドライバのブレーキ操作量をフィードバックした差圧指示補正量とすることができる。操作指標に基づく差圧指示補正量の算出には、操作指標の大きさに応じて複数設定されたマップの他、関数式を用いることもできる。
また、第3実施形態では、操作指標となるM/C圧に基づいて推定M/C圧を算出し、この推定M/C圧に基づいて差圧指示補正量を算出している。このように、単純に操作指標をフィードバックするのではなく、操作指標に基づいてドライバのブレーキ操作量の推定値となる推定操作量に対応する推定M/C圧を算出し、その推定操作量に基づいて差圧指示補正量を算出しても良い。このようにすれば、ドライバ意図するブレーキ操作量に応じた差圧指示補正量を算出することができる。
なお、上記各実施形態では、ドライバのブレーキ操作量に対応する操作指標としてM/C圧を例に挙げ、推定操作量として推定M/C圧を挙げたが、操作指標がぺダルストロークであっても良いし、推定操作量が推定ペダルストロークであっても良い。
(4)上記各実施形態では、ブレーキ操作部材としてブレーキペダル11を例に挙げて説明している。しかしながら、他のブレーキ操作部材、例えばブレーキレバーなどが用いられても良い。また、上記実施形態では、右前輪FRおよび左前輪FLにのみ回生制動力が作用するようになっているが、後輪あるいは全輪などへ回生制動力が作用するものであっても良いし、回生制動力を有しない車両であっても良い。また、本実施形態では、ブレーキ配管形式を右前輪FRと左後輪RLを同系統、左前輪FLと右後輪RRを同系統とするX配管の構成としているが、右前輪FRと左前輪FLを同系統、右後輪RRと左後輪RLを同系統とする前後配管の構成としても良い。
(5)なお、各図中に示したステップは、各種処理を実行する手段に対応するものである。すなわち、ステップ100〜150、200〜280、300〜360の処理を実行する部分が差圧制御手段に相当し、そのうちのステップ140、270、350処理を実行する部分が補正手段に相当する。
1…車両用制動制御装置、11…ブレーキペダル、11a…ストロークセンサ、12…倍力装置、13…M/C、14、15、34、35…W/C、16、36…差圧制御弁、19、39…ポンプ、50…ブレーキ液圧制御用アクチュエータ、51…M/C圧センサ、60…モータ、70…ブレーキECU、80…回生ブレーキ装置、81…ハイブリッドECU

Claims (5)

  1. ドライバがブレーキ操作部材(11)を操作することによるブレーキ操作量に応じたブレーキ液圧を発生させるマスタシリンダ(13)と、前記マスタシリンダと主管路(A、E)によって接続され、発生した液圧によって制動力を発生させるホイールシリンダ(14、15、34、35)と、前記主管路に設けられ、前記マスタシリンダと前記ホイールシリンダとの液圧差である差圧を発生させる差圧制御弁(16、36)と、前記差圧制御弁と前記マスタシリンダとの間からブレーキ液を吸出し、前記差圧制御弁と前記ホイールシリンダとの間に吐出して前記ホイールシリンダのブレーキ液圧の加圧を行うポンプ(19、39)と、を有する液圧ブレーキ装置と、
    前記ポンプを作動させると共に、前記差圧制御弁に対して差圧指示出力を送ることで、当該差圧指示出力に対応する差圧を発生させる差圧制御を実行する差圧制御手段(100〜150、200〜280、300〜360)を有し、
    前記差圧制御手段は、前記差圧制御中に前記差圧制御弁が発生させる差圧を増加する際に、当該差圧増加量に基づいて前記差圧指示出力の補正量である差圧指示補正量を算出し、当該差圧指示補正量に基づいて前記差圧指示出力を前記差圧増加量よりも大きくなるように補正する補正手段(140、270、350)を有していることを特徴とする車両用制動制御装置。
  2. 前記補正手段は、前記差圧制御中に前記差圧制御弁が発生させる差圧を減少する際に、当該差圧減少量に基づいて前記差圧指示出力の補正量である差圧指示補正量を算出し、当該差圧指示補正量に基づいて前記差圧指示出力を前記差圧減少量よりも前記差圧指示出力が小さくなるように補正することを特徴とする請求項1に記載の車両用制動制御装置。
  3. 前記補正手段は、前記差圧増加量が大きいほど前記差圧指示補正量が大きくなるように算出することを特徴とする請求項1または2に記載の車両用制動制御装置。
  4. 前記補正手段は、前記差圧制御弁が発生させる差圧を増加する制御中の前記ブレーキ操作部材の操作量を示す操作指標を検出し、前記操作指標に基づいて、前記差圧指示補正量を算出することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の車両用制動制御装置。
  5. 前記補正手段は、前記操作指標に基づいて、ドライバの意図する操作量に対応する操作指標の推定値である推定操作量を算出し、前記推定操作量に基づいて前記差圧指示補正量を算出することを特徴とする請求項1に記載の車両用制動制御装置。
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