JP5692533B2 - 車両の制動制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両に設けられる車輪の制動力を調整する車両の制動制御装置に関する。
一般に、旋回する車両に作用する横方向加速度が大きい場合には、車両の重心が旋回時外側に移動しやすく、旋回時内側の車輪の接地荷重が小さくなりやすい。そして、旋回時内側の車輪の接地荷重が小さくなると、旋回時内側の車輪の前後方向のグリップ力及び横方向のグリップ力が共に低下し、車両が横滑りしやすい状況になり得る。また、こうした状況下でアンチロックブレーキ制御(以下、「ABS制御」ともいう。)の開始条件が成立して旋回時内側の車輪のスリップ率が制御されるようになっても、接地荷重の低下によって低下している旋回時内側の車輪のグリップ力が十分に回復しないために車両の挙動を十分に安定化させることができないおそれがある。
こうした問題を解決可能な制動制御装置として、例えば特許文献1に記載の装置が従来から提案されている。この制動制御装置では、車両の旋回時にABS制御の開始条件が成立した場合には、旋回時外側の車輪に対する制御態様と旋回時内側の車輪に対する制御態様とを異ならせることにより、車両の挙動の安定化が図られている。具体的には、旋回時外側の車輪に対するABS制御では、同車輪のスリップ率が理想状態となるように、同車輪に対応するホイールシリンダ内のブレーキ液圧が制御される。なお、このとき、旋回時外側の車輪に対応するホイールシリンダ内のブレーキ液圧(以下、「外輪液圧」ともいう。)が検出される。
これに対し、旋回時内側の車輪に対するABS制御では、横方向加速度が大きいほど同車輪の接地荷重が小さくなるため、横方向加速度が大きいほど小さな値に設定されるゲイン値が算出される。そして、検出された外輪液圧に対してゲイン値を掛け合わせることにより旋回時内側の車輪に対する内輪用制御液圧が求められ、旋回時内側の車輪に対応するホイールシリンダ内のブレーキ液圧が内輪用制御液圧となるように制御される。
ところで、上記の解決方法(以下、「第1の解決方法」ともいう。)では、ホイールシリンダ内のブレーキ液圧を検出するための圧力センサが必須となって制動装置のコストが高くなる。また、車輪のスリップ率の理想状態は車輪が接地する路面のμ値によって異なる。そのため、例えば、旋回時外側の車輪が接地する路面のμ値と旋回時内側の車輪が接地する路面のμ値とが異なる左右異μ路を車両が走行する場合には、外輪液圧に基づき内輪用制御液圧を設定しても、旋回時内側の車輪のスリップ率が理想状態になるとは限らない。これは、車輪の減速度は、同車輪に対応するホイールシリンダ内のブレーキ液圧が一定であったとしても、接地する路面のμ値によって変わるためである。そして、このように旋回時内側の車輪のスリップ率が理想状態からかけ離れていると、同車輪のグリップ力はやはり十分に回復しない。
さらに、旋回時内側の車輪の接地荷重は、横方向加速度が一定であっても車両の積載量によって変わる。そのため、車両の積載量を加味しないで設定された内輪用制動液圧は、旋回時内側の車輪に対するその時点の理想状態になっているとは限らない。
そこで、近年では、第1の解決方法とは異なる方法で旋回する車両の挙動の安定化を図る方法(以下、「第2の解決方法」ともいう。)が考案されている。この第2の解決方法では、旋回する車両に作用する横方向加速度が高横G判定値を超えたときには、横方向加速度が大きい状態で車両が旋回する高G旋回中であると判定され、旋回時内側の車輪に対する制動力の増大を規制する制限制御が開始される。これにより、旋回時内側の車輪のグリップ力の低下が抑制され、車両の挙動の安定化を図ることができるようになる。
なお、こうした制限制御の実行中であってもABS制御の開始条件が成立したときには、旋回時内側の車輪に対してABS制御が行われることになる。この場合、ABS制御の実行によって、旋回時内側の車輪に対する制動力が増大されることもある。
特開平4−237660号公報
ところで、上記第2の解決方法では、車両が高G旋回中であると判定されたときには、旋回時内側の車輪に対する制動力を保持することにより、同車輪のグリップ力の低下の抑制を図っている。この場合、車両が高G旋回中であると判定されてから運転者がブレーキ操作を開始したときには、旋回時内側の車輪に対して制動力が付与されない状態となる。そのため、制限制御の実行によって車両の挙動の安定性は確保されるものの、運転者によるブレーキ操作量に対応する要求減速度と比較して車両の実際の減速度が小さくなる。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものである。その目的は、旋回する車両の挙動の安定性を確保しつつ、車両の減速度を大きくすることができる車両の制動制御装置を提供することにある。
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
本発明は、車両の旋回時に運転者がブレーキ操作を行っているときに、旋回時内側の車輪(RS)に対する制動力の増大を制限する制限制御(S21)を行う車両の制動制御装置を前提としている。この制動制御装置では、旋回時内側の車輪(RS)の減速度が大きくなるに従い大きくなる車輪状態値(DVW)が、「0(零)」よりも大きな値に設定された開始判定値(KDV)を超えたときに(S20:YES)、制限制御(S21)を開始するように構成し、前記開始判定値(KDV)を、車両に作用する横方向加速度(Gy)が大きい場合には同横方向加速度(Gy)が小さい場合よりも小さい値に設定する(S18)ようにした。
上記構成によれば、旋回する車両の旋回時内側の車輪(RS)の車輪状態値(DVW)が開始判定値(KDV)以下であるときには、旋回時内側の車輪(RS)のグリップ力は十分に大きいと推定されるため、旋回時内側の車輪(RS)には制動力が付与される。そして、旋回時内側の車輪(RS)の車輪状態値(DVW)が大きくなり、同車輪状態値(DVW)が開始判定値(KDV)を超えると、制限制御(S21)が開始され、旋回時内側の車輪(RS)に対する制動力の増大が制限されるようになる。すなわち、旋回時内側の車輪(RS)に対して制動力が付与されても、制限制御(S21)によって旋回時内側の車輪(RS)のグリップ力がある程度確保された状態で車両が旋回することになる。そのため、制限制御(S21)の実行中であっても、旋回時における車両の挙動の安定性を確保しつつ、車両の減速度を大きくすることができるようになる。
また、旋回する車両の挙動は、同車両に作用する横方向加速度(Gy)が大きい場合には横方向加速度(Gy)が小さい場合よりも不安定になりやすい。そのため、開始判定値(KDV)を、車両に作用する横方向加速度(Gy)が大きい場合には同横方向加速度(Gy)が小さい場合よりも小さい値に設定する。これにより、車両に作用する横方向加速度(Gy)が大きいために車両の挙動が不安定になりやすい場合には、制限制御(S21)が早期に開始されるようになる。その結果、旋回する車両の挙動の安定性を確保できるようになる。その一方で、車両に作用する横方向加速度(Gy)が小さいために車両の挙動が不安定になりにくい場合には、制限制御(S21)が遅れて開始されるようになる。その結果、車両の減速度を大きくすることができるようになる。
ところで、車両状態値としては、旋回時内側の車輪(RS)のスリップ率を採用することも考えられる。しかし、この場合には、旋回時内側の車輪(RS)と旋回時外側の車輪との車輪速度差なども考慮しつつスリップ率を算出することになるため、その算出が複雑となる。また、上記の車輪速度差は、車両の旋回半径だけではなく、タイヤの空気圧などによっても変化する。その結果、旋回時内側の車輪のスリップ率が比較的低い段階が開始される制限制御(S21)の開始タイミングにばらつきが生じるおそれがある。そのため、車輪速度センサ(SE1〜SE4)からの検出信号に基づいた旋回時内側の車輪(RS)の車輪速度の変化速度(DVW)を、車輪状態値として取得することが好ましい。この車輪速度の変化速度(DVW)は、旋回時内側の車輪と旋回時外側の車輪との車輪速度差に基づいた補正演算を行わなくても取得できる値である。そのため、制限制御(S21)を適切なタイミングで開始させることができるようになる。
本発明は、車両の旋回時に運転者がブレーキ操作を行っているときに、旋回時内側の車輪(RS)に対する制動力の増大を制限する制限制御(S21)を行う車両の制動制御装置において、前記旋回時内側の車輪(RS)の減速度が大きくなるに従い大きくなる車輪状態値(DVW)が、「0(零)」よりも大きな値に設定された開始判定値(KDV)を超えたときに(S20:YES)、前記制限制御(S21)を開始するように構成し、車両に作用する横方向加速度(Gy)の絶対値が高横G判定値(KGy)未満であるときには(S20:NO)、前記制限制御(S21)の実行を禁止するようにした。
上記構成によれば、旋回する車両の旋回時内側の車輪(RS)の車輪状態値(DVW)が開始判定値(KDV)以下であるときには、旋回時内側の車輪(RS)のグリップ力は十分に大きいと推定されるため、旋回時内側の車輪(RS)には制動力が付与される。そして、旋回時内側の車輪(RS)の車輪状態値(DVW)が大きくなり、同車輪状態値(DVW)が開始判定値(KDV)を超えると、制限制御(S21)が開始され、旋回時内側の車輪(RS)に対する制動力の増大が制限されるようになる。すなわち、旋回時内側の車輪(RS)に対して制動力が付与されても、制限制御(S21)によって旋回時内側の車輪(RS)のグリップ力がある程度確保された状態で車両が旋回することになる。そのため、制限制御(S21)の実行中であっても、旋回時における車両の挙動の安定性を確保しつつ、車両の減速度を大きくすることができるようになる。
ところで、車両に作用する横方向加速度(Gy)が小さい場合には、旋回時内側の車輪(RS)の接地荷重はあまり低下しなく、そのスピン傾向も小さいため、制限制御(S21)を必ずしも実行しなくてもよい。そのため、車両に作用する横方向加速度(Gy)の絶対値が高横G判定値(KGy)未満であるときには(S20:NO)、制限制御(S21)の実行を禁止する。これにより、制限制御(S21)が不要に行われることを抑制することができ、車両の減速度を大きくすることができるようになる。
本発明は、車両の旋回時に運転者がブレーキ操作を行っているときに、旋回時内側の車輪(RS)に対する制動力の増大を制限する制限制御(S21)を行う車両の制動制御装置において、前記旋回時内側の車輪(RS)の減速度が大きくなるに従い大きくなる車輪状態値(DVW)が、「0(零)」よりも大きな値に設定された開始判定値(KDV)を超えたときに(S20:YES)、前記制限制御(S21)を開始するように構成し、前記制限制御(S21)の実行中に車両のスピン傾向を示すスピン傾向値(SLP)がスピン判定値(KVS)以下になったときには(S23:YES)、同制限制御(S21)を終了する(S27)ようにした。
上記構成によれば、旋回する車両の旋回時内側の車輪(RS)の車輪状態値(DVW)が開始判定値(KDV)以下であるときには、旋回時内側の車輪(RS)のグリップ力は十分に大きいと推定されるため、旋回時内側の車輪(RS)には制動力が付与される。そして、旋回時内側の車輪(RS)の車輪状態値(DVW)が大きくなり、同車輪状態値(DVW)が開始判定値(KDV)を超えると、制限制御(S21)が開始され、旋回時内側の車輪(RS)に対する制動力の増大が制限されるようになる。すなわち、旋回時内側の車輪(RS)に対して制動力が付与されても、制限制御(S21)によって旋回時内側の車輪(RS)のグリップ力がある程度確保された状態で車両が旋回することになる。そのため、制限制御(S21)の実行中であっても、旋回時における車両の挙動の安定性を確保しつつ、車両の減速度を大きくすることができるようになる。
ところで、制限制御(S21)の実行中であっても車両に制動力が付与されることにより、車両の車体速度が減速され、車両に作用する横方向加速度(Gy)が次第に小さくなる。すると、車両のスピン傾向が小さくなるため、旋回時内側の車輪(RS)における横方向のグリップ力を小さくしても車両の挙動の安定性を確保しやすくなる。そのため、制限制御(S21)の実行中に車両のスピン傾向を示すスピン傾向値(SLP)がスピン判定値(KVS)以下になったときには(S23:YES)、制限制御(S21)を終了させる。これにより、車両のスピン傾向が小さくなって制限制御(S21)が終了されると、旋回時内側の車輪(RS)に対する制動力が増大されるようになる。その結果、車両の挙動の安定性を確保した上で、車両の減速度を大きくすることができるようになる。
なお、制限制御(S21)の終了後における旋回時内側の車輪(RS)に対する制動力の増大によって制限制御(S21)の開始条件が成立したときには、同制限制御(S21)を開始させることが好ましい。
ところで、上述したように、旋回する車両の挙動は、同車両に作用する横方向加速度(Gy)が大きい場合には横方向加速度(Gy)が小さい場合よりも不安定になりやすい。そのため、スピン判定値(KVS)を、車両に作用する横方向加速度(Gy)が大きい場合には同横方向加速度(Gy)が小さい場合よりも小さい値に設定することが好ましい。これにより、車両に作用する横方向加速度(Gy)が大きい場合には、車両の挙動が不安定になりやすいため、制限制御(S21)が終了されにくくなる。そのため、制限制御(S21)が不要に終了されることが抑制され、車両の挙動の安定性を確保することができるようになる。その一方で、車両に作用する横方向加速度(Gy)が小さい場合には、車両の挙動が不安定になりにくいため、制限制御(S21)が早期に終了されるようになる。そのため、車両の挙動の安定性を維持した上で、車両の減速度を大きくすることができるようになる。
本発明は、車両の旋回時に運転者がブレーキ操作を行っているときに、旋回時内側の車輪(RS)に対する制動力の増大を制限する制限制御(S21)を行う車両の制動制御装置において、前記旋回時内側の車輪(RS)の減速度が大きくなるに従い大きくなる車輪状態値(DVW)が、「0(零)」よりも大きな値に設定された開始判定値(KDV)を超えたときに(S20:YES)、前記制限制御(S21)を開始するように構成し、前記制限制御(S21)の実行中において前記旋回時内側の車輪(RS)に対するアンチロックブレーキ制御の開始条件が成立したときには(S28:YES)、前記制限制御(S21)を終了して前記アンチロックブレーキ制御を開始するようにした。
上記構成によれば、旋回する車両の旋回時内側の車輪(RS)の車輪状態値(DVW)が開始判定値(KDV)以下であるときには、旋回時内側の車輪(RS)のグリップ力は十分に大きいと推定されるため、旋回時内側の車輪(RS)には制動力が付与される。そして、旋回時内側の車輪(RS)の車輪状態値(DVW)が大きくなり、同車輪状態値(DVW)が開始判定値(KDV)を超えると、制限制御(S21)が開始され、旋回時内側の車輪(RS)に対する制動力の増大が制限されるようになる。すなわち、旋回時内側の車輪(RS)に対して制動力が付与されても、制限制御(S21)によって旋回時内側の車輪(RS)のグリップ力がある程度確保された状態で車両が旋回することになる。そのため、制限制御(S21)の実行中であっても、旋回時における車両の挙動の安定性を確保しつつ、車両の減速度を大きくすることができるようになる。
記のように制限制御(S21)の終了条件が成立していない場合であっても、制限制御(S21)の実行中において旋回時内側の車輪(RS)に対するアンチロックブレーキ制御の開始条件が成立したときには(S28:YES)、制限制御(S21)を終了して前記アンチロックブレーキ制御を開始させる。これにより、旋回する車両の挙動の安定性を保持することができるようになる。
なお、本発明をわかりやすく説明するために実施形態を示す図面の符号に対応づけて説明したが、本発明が実施形態に限定されるものではないことは言うまでもない。
車両に搭載される制動装置のブロック図。 横方向加速度に基づき車輪減速度判定値を設定するためのマップ。 横方向加速度に基づきスリップ判定値を設定するためのマップ。 本発明にかかる車両の制動制御装置の一実施形態である制御装置が実行する処理ルーチンを説明するフローチャート。 (a)〜(f)は旋回する車両の旋回時内側の後輪に対して制限制御が行われる様子を示すタイミングチャート。 (a)〜(f)は旋回する車両の旋回時内側の後輪に対して制限制御が行われる様子を示すタイミングチャート。
以下、本発明を具体化した一実施形態を図1〜図6に従って説明する。なお、以下における本明細書中の説明においては、車両の進行方向(前進方向)を前方(車両前方)として説明する。
図1に示すように、制動装置11は、複数(本実施形態では4つ)の車輪(右前輪FR、左前輪FL、右後輪RR及び左後輪RL)を有する車両に搭載されている。こうした制動装置11は、ブレーキペダル12が連結される液圧発生装置20と、各車輪FR,FL,RR,RLに対する制動力を調整するブレーキアクチュエータ30と、ブレーキアクチュエータ30を制御する制動制御装置としての制御装置40とを備えている。
液圧発生装置20には、運転者によるブレーキ操作力を倍力するブースタ21と、このブースタ21によって倍力されたブレーキ操作力に応じたブレーキ液圧(以下、「MC圧」ともいう。)を発生するマスタシリンダ22とが設けられている。そして、運転者によってブレーキ操作が行われている場合、マスタシリンダ22からは、その内部で発生したMC圧に応じたブレーキ液がブレーキアクチュエータ30を介して車輪FR,FL,RR,RLに個別対応するホイールシリンダ15a,15b,15c,15dに供給される。すると、車輪FR,FL,RR,RLには、ホイールシリンダ15a〜15d内に発生したブレーキ液圧(以下、「WC圧」ともいう。)に応じた制動力が付与される。
ブレーキアクチュエータ30には、右前輪用のホイールシリンダ15a及び左後輪用のホイールシリンダ15dに接続される第1の液圧回路31と、左前輪用のホイールシリンダ15b及び右後輪用のホイールシリンダ15cに接続される第2の液圧回路32とが設けられている。そして、第1の液圧回路31には右前輪用の経路33a及び左後輪用の経路33dが設けられるとともに、第2の液圧回路32には左前輪用の経路33b及び右後輪用の経路33cが設けられている。こうした経路33a〜33dには、ホイールシリンダ15a〜15dのWC圧の増圧を規制する際に作動する常開型の電磁弁である増圧弁34a,34b,34c,34dと、WC圧を減圧させる際に作動する常閉型の電磁弁である減圧弁35a,35b,35c,35dとが設けられている。
また、液圧回路31,32には、ホイールシリンダ15a〜15dから減圧弁35a〜35dを介して流出したブレーキ液が一時貯留されるリザーバ361,362と、リザーバ361,362内に一時貯留されているブレーキ液を吸引して液圧回路31,32におけるマスタシリンダ22側に吐出するためのポンプ371,372とが設けられている。これら各ポンプ371,372は、同一の駆動モータ38の駆動によってポンプ作動する。
次に、制御装置40について説明する。
制御装置40の入力側インターフェースには、各車輪FR,FL,RR,RLの車輪速度を検出するための車輪速度センサSE1,SE2,SE3,SE4、及び車両に作用する横方向加速度を検出するための横方向加速度センサSE5が電気的に接続されている。また、入力側インターフェースには、ステアリング16の操舵角を検出するための操舵角センサSE6、及びブレーキペダル12の操作の有無を検出するためのブレーキスイッチSW1が電気的に接続されている。また、制御装置40の出力側インターフェースには、各弁34a〜34d,35a〜35d及び駆動モータ38などが電気的に接続されている。そして、制御装置40は、各種センサSE1〜SE6及びブレーキスイッチSW1からの各種検出信号に基づき、各弁34a〜34d,35a〜35d及び駆動モータ38の作動を制御する。
こうした制御装置40は、CPU、ROM及びRAMなどで構成されるマイクロコンピュータを有している。マイクロコンピュータのROMには、各種制御処理、各種マップ及び各種閾値などが予め記憶されている。また、RAMには、車両の図示しないイグニッションスイッチが「オン」である間に適宜書き換えられる各種の情報などが記憶される。
ところで、車両の旋回時においては、車両に対して横方向加速度が作用している。運転者によるブレーキ操作時などのように各車輪FR,FL,RR,RLに対して制動力が付与されている場合においては、車両に作用する横方向加速度が大きい場合ほど、旋回時内側の車輪(特に、後輪)の接地荷重が小さくなり、旋回時内側の車輪のグリップ力が低下しやすくなる。特に横方向のグリップ力が低下すると、車両の挙動が不安定になり、車両が横滑りしやすくなる。そのため、各車輪FR,FL,RR,RLに制動力が付与された状態で車両に作用する横方向加速度が大きいときには、旋回時内側の車輪としての旋回時内側の後輪に対する制動力の増大を制限する制限制御を行い、この旋回時内側の後輪のグリップ力の低下の抑制を図ることが好ましい。なお、本実施形態では、制限制御が開始されると、旋回時内側の後輪に対する制動力が保持されるようになる。
そこで次に、旋回時内側の後輪のグリップ力の低下の抑制を図る際に用いられる各種マップについて、図2及び図3を参照して説明する。
図2に示すマップについて説明する。
このマップは、制限制御の開始タイミングを決める開始判定値としての車輪減速度判定値KDVを設定するためのマップである。図2に示すように、車輪減速度判定値KDVは、車両に作用する横方向加速度Gyが大きい場合には横方向加速度Gyが小さい場合よりも小さい値に設定される。具体的には、車輪減速度判定値KDVは、横方向加速度Gyが第1の加速度Gy11(例えば、0.4G)未満である場合には、第1の減速度KDV1(例えば、1.0G)に設定される。また、車輪減速度判定値KDVは、横方向加速度Gyが第1の加速度Gy11よりも大きな第2の加速度Gy12(例えば、0.8G)以上である場合には、第1の減速度KDV1よりも小さい第2の減速度KDV2(例えば、0.2G)に設定される。そして、車輪減速度判定値KDVは、横方向加速度Gyが第1の加速度Gy11以上であって且つ第2の加速度Gy12未満である場合には、横方向加速度Gyが大きくなるほど小さい値に設定される。
ここで、運転者によるブレーキ操作時には、各車輪FR,FL,RR,RLの車輪速度のうち最も大きな値に基づき車両の車体速度が演算される。そのため、もし仮に第2の減速度KDV2を「0(零)G」に設定したとすると、ブレーキ操作時において旋回時内側の後輪に対して制動力が全く付与されないこともある。特に車両旋回時においては、旋回時内側の後輪の接地荷重が小さくなっているため、旋回時内側の後輪の回転速度は、他の車輪の回転速度よりも極端に速いことがある。この場合、車体速度は、旋回時内側の後輪の車輪速度に基づき演算されるようになるため、こうした車体速度は実際の車体速度から大きく乖離するおそれがある。そのため、車体速度の演算精度の低下を抑制するためには、第2の減速度KDV2を「0(零)G」よりも大きな値に設定することが好ましい。これにより、車両の旋回時に制限制御が開始されたとしても、旋回時内側の後輪に対して制動力が全く付与されない事態が発生しにくくなる。
図3に示すマップについて説明する。
このマップは、制限制御の終了タイミングを決めるスピン判定値としてのスリップ判定値KVSを設定するためのマップである。図3に示すように、スリップ判定値KVSは、車両に作用する横方向加速度Gyが大きい場合には横方向加速度Gyが小さい場合よりも小さい値に設定される。具体的には、スリップ判定値KVSは、横方向加速度Gyが第1の加速度Gy21(例えば、0.4G)未満である場合には、第1のスリップ率KVS1(例えば、3%)に設定される。また、スリップ判定値KVSは、横方向加速度Gyが第1の加速度Gy21よりも大きな第2の加速度Gy22(例えば、0.8G)以上である場合には、第1のスリップ率KVS1よりも小さい第2のスリップ率KVS2(例えば、1.5%)に設定される。そして、スリップ判定値KVSは、横方向加速度Gyが第1の加速度Gy21以上であって且つ第2の加速度Gy22未満である場合には、横方向加速度Gyが大きくなるほど小さい値に設定される。
次に、本実施形態の制御装置40が実行する処理ルーチンについて、図4に示すフローチャートを参照して説明する。
本処理ルーチンは、運転者がブレーキ操作を行っている間、予め設定された所定周期毎に行われる。そして、この処理ルーチンにおいて、制御装置40は、各車輪速度センサSE1〜SE4からの検出信号に基づいた各車輪FR,FL,RR,RLの車輪速度VWを取得する(ステップS11)。続いて、制御装置40は、各車輪FR,FL,RR,RLのうち少なくとも1つの車輪の車輪速度に基づいた車両の車体速度VSを取得する(ステップS12)。そして、制御装置40は、横方向加速度センサSE5からの検出信号に基づいた横方向加速度Gyを取得し(ステップS13)、操舵角センサSE6からの検出信号に基づいたステアリング16の操舵角Strを取得する(ステップS14)。
続いて、制御装置40は、ステップS14で取得した操舵角Strに基づき、車両が旋回中であるか否かを判定する(ステップS15)。例えば、操舵角Strの絶対値が予め設定された旋回判定値以上であるか否かによって、車両が旋回中であるか否かが判定される。そして、車両が旋回していない場合(ステップS15:NO)、制御装置40は、本処理ルーチンを一旦終了する。
一方、車両が旋回中である場合(ステップS15:YES)、制御装置40は、操舵角Strの正負の符号などに基づき、旋回時内側の後輪RSを特定する(ステップS16)。すなわち、制御装置40は、車両が右旋回中である場合には右後輪RRを旋回時内側の後輪RSとし、車両が左旋回中である場合には左後輪RLを旋回時内側の後輪RSとする。したがって、本実施形態では、ステップS16が、旋回する車両の旋回時内側の後輪RSを特定させる特定ステップに相当する。そして、制御装置40は、ステップS16で特定した旋回時内側の後輪RSの車輪速度VWの変化速度である車輪減速度DVWを求める(ステップS17)。本実施形態では、車輪減速度DVWは、車両の減速時には正の値となり、加速時には負の値となる。そのため、車輪減速度DVWは、車輪の減速度が大きくなるほど大きくなる値である。すなわち、車輪減速度DVWは、旋回時内側の後輪RSのグリップ力(特に、横方向のグリップ力)の低下傾向を数値化した車輪状態値に相当する。したがって、本実施形態では、ステップS17が、取得ステップに相当する。
続いて、制御装置40は、図2に示すマップを用い、ステップS13で取得した横方向加速度Gyに応じた値に車輪減速度判定値KDVを設定する(ステップS18)。そして、制御装置40は、図3に示すマップを用い、ステップS13で取得した横方向加速度Gyに応じた値にスリップ判定値KVSを設定する(ステップS19)。続いて、制御装置40は、以下に示す第1、第2及び第3の各条件が全て成立しているか否かを判定する(ステップS20)。なお、高横G判定値KGyは、旋回している車両に作用する横方向加速度が大きいか否かの判断基準として予め設定されている。本実施形態では、高横G判定値KGyが、上記の第1の加速度Gy11と同一値に設定されている。
(第1の条件)ブレーキ操作中であること。
(第2の条件)横方向加速度Gyの絶対値が予め設定された高横G判定値KGy(例えば、0.4G)以上であること。
(第3の条件)旋回時内側の後輪RSの車輪減速度DVWが車輪減速度判定値KDVを超えていること。
第1〜第3の各条件のうち少なくとも一つが非成立である場合(ステップS20:NO)、制御装置40は、制限制御を行うことなく、本処理ルーチンを一旦終了する。すなわち、本実施形態では、旋回時内側の後輪RSの車輪減速度DVWが車輪減速度判定値KDVを超えていたとしても、横方向加速度Gyの絶対値が高横G判定値KGy以下であるときには、制限制御の実行が禁止される。一方、第1〜第3の各条件が全て成立している場合(ステップS20:YES)、制御装置40は、旋回時内側の後輪RSに対する制動力の増大を制限させる制限制御を開始する(ステップS21)。具体的には、制御装置40は、旋回時内側の後輪RS用の経路に設けられた増圧弁を閉じ状態にする。例えば、制御装置40は、旋回時内側の後輪RSが右後輪RRである場合には増圧弁34cを閉じ状態にする。これにより、旋回時内側の後輪RS用のホイールシリンダ内のWC圧が保持され、旋回時内側の後輪RSに対する制動力が保持される。したがって、本実施形態では、ステップS21が、制限ステップに相当する。
続いて、制御装置40は、この時点の旋回時内側の後輪RSの車輪速度VWと車体速度VSとに基づき、旋回時内側の後輪RSのスリップ率SLPを演算する(ステップS22)。旋回時内側の後輪RSのスリップ率SLPが高いほど旋回時内側の後輪RSにおける横方向のグリップ力が小さくなるため、車両のスピン傾向が大きくなる。したがって、旋回時内側の後輪RSのスリップ率SLPがスピン傾向値に相当する。
そして、制御装置40は、ステップS22で演算した旋回時内側の後輪RSのスリップ率SLPが、ステップS19で設定したスリップ判定値KVS以下であるか否かを判定する(ステップS23)。スリップ率SLPがスリップ判定値KVS以下である場合(ステップS23:YES)、制御装置40は、タイマTsを「1」だけインクリメントし(ステップS24)、その処理を後述するステップS26に移行する。一方、スリップ率SLPがスリップ判定値KVSを超えている場合(ステップS23:NO)、制御装置40は、タイマTsを「0(零)」にリセットし(ステップS25)、その処理を次のステップS26に移行する。
ステップS26において、制御装置40は、以下に示す第4及び第5の各条件が全て成立しているか否かを判定する。なお、判定時間KTは、スリップ率SLPがスリップ判定値KVS以下であることがある程度の時間継続された場合に車両挙動が不安定化する可能性が低いと判断するために予め設定された値である。例えば、判定時間KTは、「100ミリ秒」に応じた値とされる。
(第4の条件)制限制御中であること。
(第5の条件)タイマTsが予め設定された判定値時間KT以上であること。
第4及び第5の各条件が全て成立している場合(ステップS26:YES)、制御装置40は、制限制御を終了させる(ステップS27)。このとき、制御装置40は、旋回時内側の後輪RS用の増圧弁に流す電流値を「0(零)」とし、この増圧弁を開き状態にする。これにより、旋回時内側の後輪RSに対する制動力の増大が許可される。その後、制御装置40は、本処理ルーチンを一旦終了する。
一方、第4及び第5の各条件の少なくとも一方が非成立である場合(ステップS26:NO)、制御装置40は、旋回時内側の後輪RSに対するABS制御(アンチロックブレーキ制御)の開始条件が成立しているか否か、即ち旋回時内側の後輪RSに対する制動力を減少させる必要があるか否かを判定する(ステップS28)。ABS制御の開始条件が成立している場合(ステップS28:YES)、制御装置40は、その処理を前述したステップS27に移行する。この場合、制御装置40は、制限制御を終了して旋回時内側の後輪RSに対してABS制御を開始する。
一方、ABS制御の開始条件が成立していない場合(ステップS28:NO)、制御装置40は、このタイミングでは制限制御を終了させないで、その処理を前述したステップS22に移行する。
次に、本実施形態の車両の動作について説明する。
始めに、制限制御の実行中に、旋回時内側の後輪RSに対するABS制御の開始条件が成立する場合について、図5に示すタイミングチャートを参照して説明する。
図5(c)に示すように、車両の走行中の第1のタイミングt11で運転者によるステアリング16の操作が開始されると、車両が旋回し始める。すると、図5(c)(d)に示すように、ステアリング16の操舵角Strが大きくなるに従い、車両に作用する横方向加速度Gyが大きくなる。そして、第2のタイミングt12が経過した時点で、車両に作用する横方向加速度Gyの絶対値が高横G判定値KGyを超え、上記第2の条件が成立する。
その後の第3のタイミングt13で運転者がブレーキ操作を開始すると、図5(f)に示すように、運転者によるブレーキ操作量の増大に伴いマスタシリンダ22のMC圧Pmcが増圧される。また、各ホイールシリンダ15a〜15dのWC圧PwcがMC圧Pmcの増圧に追随するように増圧されるため、各車輪FR,FL,RR,RLに対して制動力が付与されるようになり、図5(a)に示すように、車両の減速が開始される。このとき、旋回する車両に作用する横方向加速度Gyが大きいため、旋回時内側の後輪RSの接地荷重が小さくなっている。そのため、旋回時内側の後輪RSの車輪速度VWの減速度が、他の車輪の車輪速度VWの減速度と比較して大きくなる。
なお、制限制御の開始条件に上記第3の条件を含まない従来の場合においては、車両の旋回時において横方向加速度Gyが高横G判定値KGyを超える第2のタイミングt12で制限制御が開始される。この第2のタイミングt12ではまだブレーキ操作が開始されていない。そのため、第3のタイミングt13でブレーキ操作が開始されても、図5(f)にて一点鎖線に示すように、旋回時内側の後輪RS用のホイールシリンダ内のWC圧PwcAが増圧されない。すなわち、旋回時内側の後輪RSに制動力が付与されない非制動期間が生じる。この非制動期間は、第3のタイミングt13から、ABSの開始条件の成立に伴いWC圧PwcAの増圧が開始される第6のタイミングt16までの期間である。
この点、本実施形態では、車輪減速度DVWが、その時点の横方向加速度Gyに応じた値に設定されている車輪減速度判定値KDV以下である場合には、制限制御が実行されない、即ち旋回時内側の後輪RSに対する制動力の増大が許可されている。そして、図5(b)(f)に示すように、旋回時内側の後輪RSの車輪減速度DVWが車輪減速度判定値KDVを超える第4のタイミングt14で、制限制御が開始される。すると、第4のタイミングt14以降では、旋回時内側の後輪RS用のホイールシリンダ内のWC圧Pwcが保持され、旋回時内側の後輪RSに対する制動力が保持される。
このように旋回する車両に作用する横方向加速度Gyが大きくなる場合であっても旋回時内側の後輪RSに対してある程度の制動力の付与が許可される本実施形態においては、従来の場合と比較して、車両全体の制動力が大きくなる。その結果、図5(e)に示すように、本実施形態の場合で車両に作用する前後方向加速度Gx(実線で示す。)が、従来の場合で車両に作用する前後方向加速度Gx(一点鎖線で示す。)よりも大きい期間が生じる。すなわち、車両の減速度が大きくなり、車両の減速度が運転者によるブレーキ操作量に応じた要求減速度に近づく。
その後、第5のタイミングt15で旋回時内側の後輪RSのスリップ率が大きくなるなどしてABSの開始条件が成立すると、制限制御が終了されると共に、ABS制御が開始される。すなわち、旋回時内側の後輪RS用のホイールシリンダのWC圧Pwcが減圧され、その後の第6のタイミングt16からは、WC圧Pwcの増圧が開始される。そして、ABS制御の終了条件が成立するまでの間、WC圧Pwcの減圧、増圧及び(保持)が繰り返される。
次に、制限制御の実行中に制限制御の終了条件が成立する場合について、図6に示すタイミングチャートを参照して説明する。
図6(c)(d)(f)に示すように、旋回する横方向加速度Gyが高横G判定値KGyを超えても、旋回時内側の後輪RSの車輪減速度DVWが車輪減速度判定値KDVを超えていない第1のタイミングt21では、運転者によるブレーキ操作量の増大に伴い、旋回時内側の後輪RSのホイールシリンダのWC圧Pwcが増圧される。すなわち、旋回時内側の後輪RSには、他の車輪と同様に制動力が付与される。その結果、図6(a)に示すように、車両が減速し始める。
そして、図6(b)に示すように、第2のタイミングt22で車輪減速度DVWが車輪減速度判定値KDVを超えると、制限制御が開始され、旋回時内側の後輪RSのホイールシリンダのWC圧Pwcが保持されるようになる。このように制限制御が行われている第3のタイミングt23で、旋回時内側の後輪RSのスリップ率SLPが、その時点の横方向加速度Gyに応じた値に設定されているスリップ判定値KVS以下になると、タイマTsのカウントが開始される。
すると、第4のタイミングt24でタイマTsが判定時間KTに達し、制限制御の終了条件が成立する。その結果、制限制御が終了され、旋回時内側の後輪RSに対する制動力の増大が許可される。この場合、第4のタイミングt24では、旋回時内側の後輪RSに対するABS制御の開始条件が成立していないため、第4のタイミングt24以降では、旋回時内側の後輪RS用のホイールシリンダ内のWC圧Pwcが増圧される。すると、旋回時内側の後輪RSに対する制動力が大きくなり、旋回時内側の後輪RSのスリップ率SLPが大きくなる。そして、第5のタイミングt25でABS制御の開始条件が成立すると、ABS制御が開始される。
なお、第4のタイミングt24で制限制御が終了され、旋回時内側の後輪RSに対する制動力が増大されるようになると、ABS制御の開始条件が成立する前に制限制御の開始条件が再び成立することがある。この場合、制限制御が開始され、旋回時内側の後輪RSに対する制動力は、制限制御の開始条件成立時の大きさで保持されるようになる。
以上説明したように、本実施形態では、以下に示す効果を得ることができる。
(1)車両の旋回時において旋回時内側の後輪RSの車輪減速度DVWが車輪減速度判定値KDV以下であるときには、旋回時内側の後輪RSのグリップ力は十分に大きいと推定されるため、旋回時内側の後輪RSには、他の車輪と同様に、運転者によるブレーキ操作量に応じた制動力が付与される。そして、旋回時内側の後輪RSの車輪減速度DVWが車輪減速度判定値KDVを超えると、制限制御が開始され、旋回時内側の後輪RSに対する制動力が保持されるようになる。すなわち、旋回時内側の後輪RSに対して制動力が付与されても、制限制御によって旋回時内側の後輪RSのグリップ力がある程度確保された状態で車両が旋回することになる。そのため、制限制御の実行中であっても、旋回する車両の挙動の安定性を確保しつつ、車両の減速度を大きくすることができるようになる。
(2)旋回する車両の挙動は、同車両に作用する横方向加速度Gyが大きい場合には横方向加速度Gyが小さい場合よりも不安定になりやすい。そのため、車輪減速度判定値KDVは、横方向加速度Gyが大きい場合には横方向加速度Gyが小さい場合よりも小さい値に設定される。これにより、車両に作用する横方向加速度Gyが大きいために車両の挙動が不安定になりやすい場合には、制限制御が早期に開始されるようになり、旋回する車両の挙動の安定性を確保できるようになる。その一方で、車両に作用する横方向加速度Gyが小さいために車両の挙動が不安定になりにくい場合には、制限制御が遅れて開始されるようになり、旋回する車両の減速度を大きくすることができるようになる。
(3)なお、本実施形態では、車輪減速度判定値KDVが「0(零)」よりも大きな値に設定されるため、車両の旋回時に運転者がブレーキ操作を行っている場合に旋回時内側の後輪RSに制動力が全く付与されない事態が発生しにくくなる。そのため、旋回時内側の後輪RSの車輪速度VWが他の車輪の車輪速度VWと比較して極端に速くなることが抑制される。したがって、運転者がブレーキ操作を行っている場合における車体速度VSの演算精度を向上させることができるようになる。
(4)車両状態値としては、旋回時内側の後輪RSの車輪減速度DVW以外に、旋回時内側の後輪RSのスリップ率を採用することも考えられる。しかし、この場合には、旋回時内側の後輪RSと旋回時外側の後輪との車輪速度差なども考慮しつつスリップ率を演算することになるため、その演算が複雑となる。こうした車輪速度差は、旋回する車両の旋回半径だけではなく、タイヤの空気圧などによっても変化する。特に、制限制御は、運転者によるブレーキ操作の開始直後に開始され得る制御であるため、スリップ率は余り大きくなっていない。そのため、スリップ率の演算精度のばらつきによって、制限制御の開始タイミングにばらつきが生じるおそれがある。
この点、本実施形態では、制限制御の開始タイミングを図るための車輪状態値として旋回時内側の後輪RSの車輪減速度DVWが取得される。この車輪減速度DVWは、旋回時内側の後輪RSと旋回時外側の後輪との車輪速度差に基づいた補正演算を行わなくても取得できる値である。そのため、スリップ率と比較して車輪減速度DVWのほうが演算精度のばらつきを抑えることができる分、制限制御を適切なタイミングで開始させることができるようになる。
(5)車両に作用する横方向加速度Gyが小さい場合には、旋回時内側の後輪RSの接地荷重はあまり低下しなく、旋回時内側の後輪RSのスピン傾向も小さいため、制限制御を必ずしも実行しなくてもよい。そのため、本実施形態では、車両に作用する横方向加速度Gyの絶対値が高横G判定値KDV未満であるときには、制限制御の実行が禁止される。これにより、制限制御が不要に行われることを抑制でき、車両の減速度を大きくすることができるようになる。
(6)制限制御の実行中であっても車両に制動力が付与されることにより、車両の車体速度VSが減速され、車両に作用する横方向加速度Gyが次第に小さくなる。すると、車両のスピン傾向が小さくなるため、旋回時内側の後輪RSにおける横方向のグリップ力を小さくしても車両の挙動の安定性を確保しやすくなる。そのため、制限制御の実行中において旋回時内側の後輪RSのスリップ率SLPがスリップ判定値KVS以下になった場合には、車両の挙動が不安定になりにくい状態になったと判断され、制限制御が終了される。その結果、旋回時内側の後輪RSに対する制動力が増大されるようになる。したがって、車両の挙動の安定性を確保した上で、車両の減速度を大きくすることができるようになる。
(7)しかも、本実施形態では、スリップ判定値KVSは、その時点の横方向加速度Gyが大きい場合には横方向加速度Gyが小さい場合よりも小さい値に設定される。その結果、車両の挙動の不安定になりやすさに応じて制限制御の終了タイミングが設定される。したがって、車両の挙動の安定性を確保上で制限制御を終了させることができるようになる。
なお、上記実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・スリップ判定値KVSを、横方向加速度Gyとは関係なく一定値としてもよい。この場合、スリップ判定値KVSを、横方向加速度Gyが大きい場合の値(図3における第2の加速度Gy22)に設定することが好ましい。これにより、横方向加速度Gyが小さい場合には、制限制御の終了タイミングが多少遅れることはあるものの、制限制御終了後における車両の挙動の安定性を確保することができるようになる。
・制限制御を、ABS制御の開始条件が成立した場合、又は運転者によるブレーキ操作が解消された場合にのみ終了させるようにしてもよい。
・横方向加速度Gyの絶対値が高横G判定値KGy以上でなくても、ブレーキ操作が行われている状態で旋回時内側の後輪RSの車輪減速度DVWが車輪減速度判定値KDVを超えた場合には、制限制御を開始させるようにしてもよい。この場合、第1の加速度Gy11を、上記実施形態の場合(例えば、0.4G)よりも大きい値(例えば、0.6G)に設定することが好ましい。これにより、横方向加速度Gyが小さい場合には制限制御が開始されにくくなる。
・旋回時内側の後輪RSの車輪減速度DVWの代わりに旋回時内側の後輪RSのスリップ率を、車輪状態値として取得するようにしてもよい。ただし、この場合は、旋回時内側の後輪RSの純粋なスリップ率を算出するために、旋回時内側の後輪RSと旋回時外側の後輪との車輪速度差を求め、この車輪速度差を加味してスリップ率が算出されることになる。
・車輪減速度判定値KDVを、横方向加速度Gyとは関係なく一定値としてもよい。この場合、車輪減速度判定値KDVを、横方向加速度Gyが大きい場合の値(図2における第2の加速度Gy12)に設定することが好ましい。これにより、横方向加速度Gyが小さい場合には、制限制御の開始タイミングが多少早くなることはあるものの、旋回時内側の後輪RSに対して制動力が付与された状態で制限制御を開始させることが可能となる。
・制限制御を、横方向加速度Gyが高横G判定値KGy未満になった場合に終了させるようにしてもよい。この場合であっても、制限制御の終了後に横方向加速度Gyが高横G判定値KGyを再び超えるなどして制限制御の開始条件が再び成立した場合には、制限制御を開始させることが好ましい。
・増圧弁34a〜34dに対する指示電流値を制御することにより、マスタシリンダ22側からホイールシリンダ15a〜15dへのブレーキ液の流動量を調整することができるのであれば、制限制御では、旋回時内側の後輪RSに対する制動力の増大速度を、他の車輪に対する制動力の増大速度よりも遅くするようにしてもよい。この場合、旋回時内側の後輪RS用の増圧弁に対する指示電流値が次第に大きくされる。具体的には、制御対象となる増圧弁のソレノイドに流す信号のデューティ比が次第に大きくされる。
・制限制御の終了時には、旋回時内側の後輪RS用の増圧弁に対する指示電流値を一気に「0(零)」にするのではなく、指示電流値を次第に小さくするようにしてもよい。この場合、制御対象となる増圧弁のソレノイドに流す信号のデューティ比が次第に小さくされる。これにより、旋回時内側の後輪RSに対する制動力の急増を抑制することができるようになる。
・車両に、車両に作用するヨーレートを検出するためのヨーレートセンサが設けられている場合には、このセンサからの検出信号に基づいたヨーレートに基づき、横方向加速度の推定値を演算してもよい。そして、この横方向加速度の推定値を、横方向加速度Gyの代わりに用いて、制限制御の開始タイミングや終了タイミングを設定するようにしてもよい。
・制限制御の実行時における車両のヨーレートを取得し、このヨーレートが小さくなったと判断できたタイミングで制限制御を終了させるようにしてもよい。
・制限制御の制御対象車輪を、旋回時内側の前輪としてもよい。
40…制動制御装置としての制御装置、DVW…車輪状態値としての車輪減速度(車輪速度の変化速度)、Gy…横方向加速度、KDV…開始判定値としての車輪減速度判定値、KGy…高横G判定値、KVS…スピン判定値としてのスリップ判定値、SE1〜SE4…車輪速度センサ、SLP…スピン傾向値としてのスリップ率、RS…旋回時内側の車輪としての旋回時内側の後輪。

Claims (6)

  1. 車両の旋回時に運転者がブレーキ操作を行っているときに、旋回時内側の車輪(RS)に対する制動力の増大を制限する制限制御(S21)を行う車両の制動制御装置において、
    前記旋回時内側の車輪(RS)の減速度が大きくなるに従い大きくなる車輪状態値(DVW)が、「0(零)」よりも大きな値に設定された開始判定値(KDV)を超えたときに(S20:YES)、前記制限制御(S21)を開始するように構成し、
    前記開始判定値(KDV)を、車両に作用する横方向加速度(Gy)が大きい場合には同横方向加速度(Gy)が小さい場合よりも小さい値に設定する(S18)ことを特徴とする車両の制動制御装置。
  2. 車両の旋回時に運転者がブレーキ操作を行っているときに、旋回時内側の車輪(RS)に対する制動力の増大を制限する制限制御(S21)を行う車両の制動制御装置において、
    前記旋回時内側の車輪(RS)の減速度が大きくなるに従い大きくなる車輪状態値(DVW)が、「0(零)」よりも大きな値に設定された開始判定値(KDV)を超えたときに(S20:YES)、前記制限制御(S21)を開始するように構成し、
    車両に作用する横方向加速度(Gy)の絶対値が高横G判定値(KGy)未満であるときには(S20:NO)、前記制限制御(S21)の実行を禁止することを特徴とする車両の制動制御装置。
  3. 車両の旋回時に運転者がブレーキ操作を行っているときに、旋回時内側の車輪(RS)に対する制動力の増大を制限する制限制御(S21)を行う車両の制動制御装置において、
    前記旋回時内側の車輪(RS)の減速度が大きくなるに従い大きくなる車輪状態値(DVW)が、「0(零)」よりも大きな値に設定された開始判定値(KDV)を超えたときに(S20:YES)、前記制限制御(S21)を開始するように構成し、
    前記制限制御(S21)の実行中に車両のスピン傾向を示すスピン傾向値(SLP)がスピン判定値(KVS)以下になったときには(S23:YES)、同制限制御(S21)を終了する(S27)ことを特徴とする車両の制動制御装置。
  4. 前記スピン判定値(KVS)を、車両に作用する横方向加速度(Gy)が大きい場合には同横方向加速度(Gy)が小さい場合よりも小さい値に設定する(S19)
    請求項に記載の車両の制動制御装置。
  5. 車両の旋回時に運転者がブレーキ操作を行っているときに、旋回時内側の車輪(RS)に対する制動力の増大を制限する制限制御(S21)を行う車両の制動制御装置において、
    前記旋回時内側の車輪(RS)の減速度が大きくなるに従い大きくなる車輪状態値(DVW)が、「0(零)」よりも大きな値に設定された開始判定値(KDV)を超えたときに(S20:YES)、前記制限制御(S21)を開始するように構成し、
    前記制限制御(S21)の実行中において前記旋回時内側の車輪(RS)に対するアンチロックブレーキ制御の開始条件が成立したときには(S28:YES)、前記制限制御(S21)を終了して前記アンチロックブレーキ制御を開始することを特徴とする車両の制動制御装置。
  6. 車輪速度センサ(SE1〜SE4)からの検出信号に基づいた旋回時内側の車輪(RS)の車輪速度の変化速度(DVW)を、前記車輪状態値として取得する(S17)
    請求項1請求項5のうち何れか一項に記載の車両の制動制御装置。
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