JP5765180B2 - ブレーキ制御装置 - Google Patents
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Description
・ペダルストロークに対しホイールシリンダ液圧が上昇しにくくなり、ホイールシリンダ液圧特性に段付きが発生する。
・ペダルストロークに対しマスターシリンダ液圧が小さくなるため、マスターシリンダ液圧によるペダル反力が低下し、ペダルフィールに違和感が発生する。
という問題があった。
前記マスターシリンダは、ペダルストローク操作に応じてマスターシリンダ液圧を発生する。
前記ポンプアップ液圧発生手段は、前記マスターシリンダとホイールシリンダを連結する液圧系に配置され、ブレーキ液を吸い込んで吐出する液圧ポンプによりポンプアップ液圧を発生する。
前記ブレーキ操作速度検知手段は、運転者によるブレーキ操作速度を検知する。
前記ポンプアップ液圧制御手段は、前記ブレーキ操作速度が所定値以上の場合、前記ポンプアップ液圧により前記ホイールシリンダへの液圧を所定値まで増加させる際、ペダルストロークがリザーバポートの閉鎖位置に達するまでのポンプアップ液圧増加速度よりも、ペダルストロークがリザーバポートの閉鎖位置を通過した後のポンプアップ液圧増加速度を遅くする。
このように、ペダルストロークがリザーバポートの閉鎖位置を通過した後のストローク域で、ポンプアップ液圧増加速度が遅くされることで、ポンプアップ液圧発生手段がマスターシリンダからブレーキ液を吸い込む速さが遅くなる。したがって、ペダルストロークがリザーバポートの閉鎖位置を通過した後のマスターシリンダ液圧の上昇が確保され、ペダルストロークに対するホイールシリンダ液圧特性の段付きとペダル反力の変動が小さく抑えられる。
この結果、ブレーキ操作時、ペダルストロークに対するホイールシリンダ液圧特性の段付きとペダル反力の変動を小さく抑えることでることで、ペダルフィールの違和感を緩和することができる。
実施例1のブレーキ制御装置の構成を、「全体システム構成」、「VDCブレーキ液圧ユニット構成」、「ポンプアップ液圧制御構成」に分けて説明する。
図1は、実施例1のブレーキ制御装置を適用した前輪駆動によるハイブリッド車の構成を示す。以下、図1に基づき、VDCを利用したブレーキシステムの全体構成を説明する。
図2は、ポンプアップ液圧発生手段の一例であるVDCブレーキ液圧ユニットを示す。以下、図2に基づいて、VDCブレーキ液圧ユニット2の具体的構成を説明する。
つまり、制動力制御時にブレーキコントローラ7からポンプアップ液圧指令が出力されると、VDCモータ21によるポンプアップ昇圧と、第1M/Cカットソレノイドバルブ25と第2M/Cカットソレノイドバルブ26への作動電流値による差圧コントロールと、によりポンプアップ液圧制御を行う。
図3は、実施例1のブレーキ制御装置におけるブレーキコントローラ7で実行されるポンプアップ液圧制御処理の流れを示す(ポンプアップ液圧制御手段)。以下、ポンプアップ液圧制御構成をあらわす図3の各ステップについて説明する。この処理は、ブレーキ操作の開始をブレーキスイッチ93から入力すると開始される。
ここで、マスターシリンダ13のリザーバポートの閉鎖位置に到達するペダルストロークSRESは、予め測定しておく。
ここで、ポンプアップ指令値マップの更新は、図4のPU指令値演算処理ブロックB1に示すように、ペダルストロークに対するPU指令値の増加勾配が高い特性からPU指令値の増加勾配が低い特性までの複数のPU指令値特性を予め設定しておく。そして、マスターシリンダ液圧を制御起動毎に監視し、マスターシリンダ液圧が高くなるほど増加勾配が低くなるPU指令値特性を選択し、選択したPU指令値特性によるマップを、ポンプアップ液圧制御に用いるPU指令値マップとして更新する。
なお、複数のPU指令値特性は、実験により適正値を決めておく。
ここで、固定されるPU指令値マップは、マスターシリンダ13のリザーバポートの閉鎖位置に到達した時点、あるいは、リザーバポートの閉鎖位置に到達する直前の時点でのマスターシリンダ液圧に基づくPU指令値特性を持つ。
ここで、算出されたPU指令値に基づく液圧サーボ制御によりポンプアップ液圧制御(ポンプアップ昇圧、差圧コントロール)が行われる。
まず、「比較例のポンプアップ液圧制御における課題」の説明を行う。続いて、実施例1のブレーキ制御装置における作用を、「ポンプアップ液圧制御作用」、「ポンプアップ液圧/マスターシリンダ液圧/ホイールシリンダ液圧の発生作用」に分けて説明する。
既存のコンベンショナルVDCによるブレーキシステムにおいて、ブレーキ操作速度にかかわらず、一定のポンプアップ液圧指令によりポンプアップ液圧制御を行うものを比較例とする。
ここで、「一定のポンプアップ液圧指令」とは、ポンプアップ液圧によりホイールシリンダ液圧を所定値まで増加させる際、図5に示すように、ペダルストロークがリザーバポートを切る位置に達するまで所定勾配にて上昇させる。その後、所定値によるポンプアップ液圧を維持する指令をいう。なお、ペダルストロークがリザーバポートを切る位置とは、ペダルストロークがリザーバポートを閉鎖する位置、あるいは、リザーバポートを塞ぐ位置と同じ意味である。
VDCブレーキ液圧ユニットの低圧リザーバは、図7に示すように、ピストンと、ピストンに一体のピストンロッドと、ピストンロッドの端部に接し、バネにより付勢されたチェックボールと、を有する構成となっている。したがって、ポンプアップ動作を行うと、低圧リザーバの液室が狭くなる方向(図8の上方向)にピストンが移動し、ピストンロッドがチェックボールを押し上げる。このため、チェックボールにより塞がれていた液路が少し開き、図8の矢印に示すように、マスターシリンダ側から低圧リザーバへブレーキ液が流れ込む。したがって、液圧ポンプのポンプアップ動作により、プライマリピストンで押し出したブレーキ液が吸込み消費されることになる。
(1) ホイールシリンダ液圧特性をみると、図9(c)に示すように、ペダルストロークに対しホイールシリンダ液圧が上昇しにくくなり、ホイールシリンダ液圧特性に段付きが発生する。
すなわち、ホイールシリンダ液圧特性としては、速踏み時の特性においても、ゆっくり踏み時の特性に沿うような滑らかに上昇する特性を狙っている。しかし、リザーバポート位置から折れて低下する段付きが発生すると共に、狙いよりもホイールシリンダ液圧が低くなり、制動G(=制動減速度)が減少する。
(2) マスターシリンダ液圧特性をみると、図9(b)に示すように、ペダルストロークに対しマスターシリンダ液圧が小さくなるため、マスターシリンダ液圧によるペダル反力が低下し、ペダルフィールに違和感が発生する。
すなわち、マスターシリンダ液圧特性としては、速踏み時の特性においても、ゆっくり踏み時の特性に沿うような滑らかに上昇する特性を狙っている。しかし、リザーバポート位置からは狙いよりマスターシリンダ液圧が低くなり、ペダル反力が弱くなる。
上記比較例の課題に対し、ペダルストロークがリザーバポートの閉鎖位置を通過した後にマスターシリンダからのブレーキ液の吸込み消費を抑えることが必要である。以下、これを反映するポンプアップ液圧制御作用を説明する。
したがって、ステップS2では、マスターシリンダ液圧センサ24からのマスターシリンダ液圧検出値に基づき、ポンプアップ指令値マップが更新される。このマップ更新は、図4のPU指令値演算処理ブロックB1に示すように、マスターシリンダ液圧が高くなるほど増加勾配が低くなるPU指令値特性が選択され、選択されたPU指令値特性によるマップが、ポンプアップ液圧制御に用いるPU指令値マップとされる。
次のステップS4では、更新により選択されているPU指令値マップのPU指令値特性と、ストロークセンサ3からのブレーキペダルストロークSによりPU指令値が算出される。
ステップS3では、ポンプアップ指令値マップを更新することなく、S<SRESからS≧SRESに切り替わったと判断された時点で更新されているPU指令値マップに固定される。この固定されるPU指令値マップは、マスターシリンダ13のリザーバポートの閉鎖位置に到達した時点、あるいは、リザーバポートの閉鎖位置に到達する直前の時点でのマスターシリンダ液圧に基づくPU指令値特性を持つことになる。
次のステップS4では、最後の更新により選択されているPU指令値マップのPU指令値特性と、ストロークセンサ3からのブレーキペダルストロークSによりPU指令値が算出される。
以下、図10に基づき、実施例1のポンプアップ液圧制御を適用することによるポンプアップ液圧/マスターシリンダ液圧/ホイールシリンダ液圧の発生作用を説明する。
すなわち、S<SRES領域においては、速踏みに対する応答遅れによりポンプアップ指令値とポンプアップ液圧実値が乖離するため、ポンプアップ液圧が比較例と同様の勾配にて上昇する。しかし、S≧SRES領域においては、増加勾配が最も低いPU指令値特性の選択が固定されることで、ポンプアップ液圧増加速度が比較例よりも遅くなり、比較例がペダルストロークS1の位置にて所定値に達するのに対し、実施例1では、ペダルストロークS2(>S1)の位置にて所定値に達する。
すなわち、S<SRES領域においては、マスターシリンダ液圧が比較例と同様の勾配にて上昇する。しかし、S≧SRES領域においては、ペダルストロークに対するマスターシリンダ液圧の増加が確保されることで、マスターシリンダ液圧が比較例のように低くならない。このため、マスターシリンダ液圧の低下によりペダル反力が弱くならず、ペダルフィールの違和感が緩和される。
すなわち、S<SRES領域においては、ホイールシリンダ液圧が比較例と同様の勾配にて上昇する。しかし、S≧SRES領域においては、ペダルストロークに対するマスターシリンダ液圧の増加が確保されることで、ホイールシリンダ液圧が比較例のように低くならない。このため、ペダルストロークに対するホイールシリンダ液圧特性に段付きが発生することでの制動G(=制動減速度)の減少が抑制される。
実施例1のブレーキ制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
前記マスターシリンダ4とホイールシリンダ4FL,4FR,4RL,4RRを連結する液圧系に配置され、ブレーキ液を吸い込んで吐出する液圧ポンプ22によりポンプアップ液圧を発生するポンプアップ液圧発生手段(VDCブレーキ液圧ユニット2)と、
運転者によるブレーキ操作速度を検知するブレーキ操作速度検知手段(マスターシリンダ液圧センサ24)と、
前記ブレーキ操作速度が所定値以上の場合、前記ポンプアップ液圧により前記ホイールシリンダ4FL,4FR,4RL,4RRへの液圧を所定値まで増加させる際、ペダルストロークがリザーバポートの閉鎖位置に達するまでのポンプアップ液圧増加速度よりも、ペダルストロークがリザーバポートの閉鎖位置を通過した後のポンプアップ液圧増加速度を遅くするポンプアップ液圧制御手段(図3)と、
を備える。
このため、ブレーキ操作時、ペダルストロークに対するホイールシリンダ液圧特性の段付きとペダル反力の変動を小さく抑えることで、ペダルフィールの違和感を緩和することができる。
このため、(1)の効果に加え、ブレーキ操作速度の速さにかかわらず、ペダルストロークに対するホイールシリンダ液圧特性の低下を狙い通りに抑えることができる。つまり、ペダルストロークがリザーバポートの閉鎖位置に達するまでのブレーキ操作速度が速いほど、ポンプアップ動作によりマスターシリンダ13側から吸い込む液量が増加するのに合わせた制御になる。
このため、(1)又は(2)の効果に加え、例えば、ブレーキ操作速度検知手段として、ストロークセンサ3の微分値を使用する場合に比べ、ノイズやサンプリング周期の影響を受けずに、速踏みされたことを精度良く検知することができる。
13 マスターシリンダ
2 VDCブレーキ液圧ユニット(ポンプアップ液圧発生手段)
21 VDCモータ
22 液圧ポンプ
24 マスターシリンダ液圧センサ(ブレーキ操作速度検知手段)
25 第1M/Cカットソレノイドバルブ
26 第2M/Cカットソレノイドバルブ
3 ストロークセンサ
4FL 左前輪ホイールシリンダ
4FR 右前輪ホイールシリンダ
4RL 左後輪ホイールシリンダ
4RR 右後輪ホイールシリンダ
5 走行用電動モータ
61 プライマリ液圧管
62 セカンダリ液圧管
63 左前輪液圧管
64 右前輪液圧管
65 左後輪液圧管
66 右後輪液圧管
7 ブレーキコントローラ
8 モータコントローラ
9 統合コントローラ
91 バッテリコントローラ
92 車速センサ
93 ブレーキスイッチ
Claims (3)
- ペダルストローク操作に応じてマスターシリンダ液圧を発生するマスターシリンダと、
前記マスターシリンダとホイールシリンダを連結する液圧系に配置され、ブレーキ液を吸い込んで吐出する液圧ポンプによりポンプアップ液圧を発生するポンプアップ液圧発生手段と、
運転者によるブレーキ操作速度を検知するブレーキ操作速度検知手段と、
前記ブレーキ操作速度が所定値以上の場合、前記ポンプアップ液圧により前記ホイールシリンダへの液圧を所定値まで増加させる際、ペダルストロークがリザーバポートの閉鎖位置に達するまでのポンプアップ液圧増加速度よりも、ペダルストロークがリザーバポートの閉鎖位置を通過した後のポンプアップ液圧増加速度を遅くするポンプアップ液圧制御手段と、
を備えることを特徴とするブレーキ制御装置。 - 請求項1に記載されたブレーキ制御装置において、
前記ポンプアップ液圧制御手段は、ペダルストロークがリザーバポートの閉鎖位置に達するまでのブレーキ操作速度が速いほど、ペダルストロークがリザーバポートの閉鎖位置を通過した後のポンプアップ液圧増加速度をより遅くする
ことを特徴とするブレーキ制御装置。 - 請求項1又は2に記載されたブレーキ制御装置において、
前記ブレーキ操作速度検知手段は、ペダルストロークがリザーバポートの閉鎖位置域に達した時点でのマスターシリンダ液圧を用い、マスターシリンダ液圧が高いほどブレーキ操作速度が速いと検知する
ことを特徴とするブレーキ制御装置。
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