JP5850170B2 - 車両のブレーキ制御装置 - Google Patents
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Description
本発明は、ホイールシリンダの液圧を電子制御装置により制御する車両のブレーキ制御装置に関する。
従来から、動力液圧源からホイールシリンダへ通じる作動液流路にリニア制御弁を設け、ホイールシリンダの液圧が目標液圧に追従するようにリニア制御弁の通電を制御する車両のブレーキ制御装置が知られている。例えば、特許文献1には、前後左右輪のホイールシリンダ毎に液圧を調整する電磁式のリニア制御弁(増圧用リニア制御弁と減圧用リニア制御弁とで構成されるリニア制御弁)を備え、このリニア制御弁の通電制御により、前後左右輪のホイールシリンダの液圧を独立して制御するブレーキ制御装置が提案されている。こうした各輪毎にホイールシリンダの液圧を制御するブレーキ制御装置においては、ドライバーのブレーキ操作に応じた目標液圧が設定されるとともに、各ホイールシリンダの液圧が検出され、目標液圧と検出液圧との偏差に応じたリニア制御弁の通電制御が各輪独立して行われる。
ブレーキペダルが踏み込まれた場合、液圧制御によって増圧用リニア制御弁が開弁され、動力液圧源であるアキュムレータから作動液がホイールシリンダに流れる。このとき増圧用リニア弁が急に開弁すると、液圧の脈動が発生し、その脈動が配管等に伝わって異音が発生するおそれがある。そこで、特許文献1に提案された装置では、増圧用リニア制御弁を開弁するにあたって、開弁電流よりも低い電流から、緩い電流勾配で増圧用リニア制御弁に通電するようにしている。
しかし、増圧用リニア制御弁が一旦開弁すると、アキュムレータから供給される作動液の慣性力により、増圧用リニア制御弁を微小開度に維持することが難しい。そのため、ドライバーがゆっくりブレーキペダルを踏み込んだ場合には、検出液圧が目標液圧にすぐに到達してしまう。これにより、増圧用リニア制御弁の目標電流は、図7(a)に示す波形のように推移して、増圧用リニア制御弁が開閉を繰り返す。従って、ホイールシリンダの液圧は、図7(b),(c)に示すように、階段状に変化する。
こうしたホイールシリンダの液圧の階段状変化が、各輪でばらついていればそれほど問題ないが、図7(b),(c)に示すように、特に制動力寄与度の大きい前輪における左右輪で一致すると、図7(d)に示すように、車両の減速度が大きく変動してしまう。このため、ブレーキペダルを踏み込んでいる間、減速度の変動が継続してしまい、ドライバーに違和感を与えるおそれがある。
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、ブレーキ制動時における車両減速度の変動を低減することを目的とする。
上記課題を解決する本発明の特徴は、複数の車輪のそれぞれに設けられ作動液の液圧を受けて車輪に制動力を与えるホイールシリンダ(82)と、ブレーキ操作が行われていなくても高圧の液圧を出力する動力液圧源(30)と、前記動力液圧源の出力する液圧を調整して前記各ホイールシリンダに伝達する調圧装置(40)と、前記調圧装置の作動を制御して、前記ホイールシリンダに伝達される液圧が目標液圧に追従するように液圧制御を行う液圧制御手段(100)とを備え、前記調圧装置が、前輪および後輪の少なくとも一方における左右輪のホイールシリンダに対して、前記動力液圧源の出力する液圧を互いに独立して調整して供給する電磁式の独立液圧制御弁(44,45)を有し、前記液圧制御手段が、前記独立液圧制御弁の作動を制御して、前記左右輪のホイールシリンダに伝達される液圧を独立して制御する車両のブレーキ制御装置において、
前記液圧制御手段による液圧制御中に、前輪および後輪の少なくとも一方における左輪に対応する独立液圧制御弁(44FL)と右輪に対応する独立液圧制御弁(44FR)の閉弁タイミングが互いに一致することを抑制する閉弁タイミング一致抑制手段(S32,S33〜S37)を備えたことにある。
前記液圧制御手段による液圧制御中に、前輪および後輪の少なくとも一方における左輪に対応する独立液圧制御弁(44FL)と右輪に対応する独立液圧制御弁(44FR)の閉弁タイミングが互いに一致することを抑制する閉弁タイミング一致抑制手段(S32,S33〜S37)を備えたことにある。
本発明においては、動力液圧源と複数のホイールシリンダとが調圧装置を介して接続され、液圧制御手段が調圧装置の作動を制御して、ホイールシリンダに伝達される液圧が目標液圧に追従するように液圧制御を行う。調圧装置には、前輪および後輪の少なくとも一方における左右輪のホイールシリンダに対して、動力液圧源の出力する液圧を互いに独立して調整して供給する電磁式の独立液圧制御弁が設けられている。液圧制御手段は、独立液圧制御弁の作動を制御して、左右輪のホイールシリンダに伝達される液圧を独立して制御する。独立液圧制御弁としては、例えば、通電電流に応じて自身の上流側と下流側との差圧を調整する電磁リニア制御弁を用いるとよい。
ホイールシリンダに伝達される液圧と目標液圧との偏差が少ない場合、独立液圧制御弁を微小開度に維持することが望まれるが、電磁式の独立液圧制御弁の場合には微小開度を維持することが難しい。このため、独立液圧制御弁は、開閉を繰り返し、これに伴って、ホイールシリンダの液圧は階段状に変化する。このとき、左右輪のホイールシリンダの液圧の変動波形が互いに一致すると、ドライバーが感じるほどの車両の減速度変動を生じるおそれがある。
そこで、本発明では、液圧制御手段による液圧制御中に、閉弁タイミング一致抑制手段が、前輪および後輪の少なくとも一方における左輪に対応する独立液圧制御弁と右輪に対応する独立液圧制御弁の閉弁タイミングが互いに一致することを抑制する。つまり、閉弁タイミング一致抑制手段は、前輪および後輪の少なくとも一方において、左輪のホイールシリンダの液圧を調整する独立液圧制御弁の閉弁タイミングと、右輪のホイールシリンダの液圧を調整する独立液圧制御弁の閉弁タイミングとが一致することを抑制する。ホイールシリンダの液圧は、独立液圧制御弁が閉弁する瞬間において変動が大きくなるが、本発明においては、閉弁タイミング一致抑制手段を備えたことにより、ホイールシリンダの液圧変動タイミングが左右輪において一致しにくくなる。この結果、本発明によれば、ブレーキ制動時における車両減速度の変動を低減してドライバーの快適性を向上させることができる。
尚、調圧装置は、左右前輪のホイールシリンダのみに対して独立液圧制御弁を有しているものでもよいし、左右後輪のホイールシリンダのみに対して独立液圧制御弁を有しているものでもよいし、前後左右輪のホイールシリンダに対して独立液圧制御弁を有しているものであってもよい。また、閉弁タイミング一致抑制手段は、調圧装置が前後左右輪のホイールシリンダに対して独立液圧制御弁を有している場合であっても、左右前輪のホイールシリンダの液圧を調整する独立液圧制御弁のみに対して機能するものでもよいし、左右後輪のホイールシリンダの液圧を調整する独立液圧制御弁のみに対して機能するものでもよいし、前後左右輪のホイールシリンダの液圧を調整する独立液圧制御弁に対して機能するものでもよい。
本発明の他の特徴は、前記液圧制御手段は、液圧調整開始条件が成立したときに、前記独立液圧制御弁が閉弁状態から開弁するときの電流値である開弁電流よりも小さなスタート電流から所定勾配で電流値を増加させ、液圧調整停止条件が成立したときに、電流値を低下させるように前記独立液圧制御弁の通電を制御するものであり、前記閉弁タイミング一致抑制手段は、前記スタート電流を、左輪に対応する独立液圧制御弁(44FL)と右輪に対応する独立液圧制御弁(44FR)とで互いに異なるようにしたこと(S22,S32)にある。
本発明では、液圧調整開始条件が成立したときに、液圧制御手段が、開弁電流よりも小さなスタート電流から所定勾配で電流値を増加させるように独立液圧制御弁の通電を制御する。独立液圧制御弁は、通電電流の増加に伴って開弁する。これにより、ホイールシリンダの液圧が調整される。この場合、独立液圧制御弁に流す電流を、開弁電流よりも小さなスタート電流から所定勾配で電流値を増加させるため、独立液圧制御弁をゆっくり開弁させることができる。従って、開弁の瞬間において発生しやすい液圧の脈動を抑制することができる。そして、液圧調整停止条件が成立すると、液圧制御手段は、電流値を低下させるように独立液圧制御弁の通電を制御する。これにより、独立液圧制御弁が閉弁して作動液の流れが停止する。液圧調整開始条件および液圧調整停止条件は、例えば、ホイールシリンダの目標液圧と実液圧(検出液圧)との偏差の大きさに基づくように設定されるとよい。
独立液圧制御弁の通電を制御するにあたって、スタート電流を小さくすると、電流値の増加開始から独立液圧制御弁が開弁するまでの時間が長くなり、結果として、電流値の増加開始から液圧調整停止条件が成立するまでの時間も長くなる。逆に、スタート電流を大きくすると、電流値の増加開始から液圧調整停止条件が成立するまでの時間が短くなる。このことを利用して、本発明においては、閉弁タイミング一致抑制手段が、スタート電流を、左輪に対応する独立液圧制御弁と右輪に対応する独立液圧制御弁とで互いに異なるようにして、独立液圧制御弁の閉弁タイミングが互いに一致しないようにする。従って、本発明によれば、ブレーキ制動時における車両減速度の変動を低減してドライバーの快適性を向上させることができる。
尚、例えば、閉弁タイミング一致抑制手段は、左輪に対応する独立液圧制御弁と右輪に対応する独立液圧制御弁とで、開弁電流に対してスタート電流を小さくする量(開弁電流とスタート電流との差)を互いに異なるように設定する構成を備えているとよい。この場合には、一層精度よく、独立液圧制御弁の閉弁タイミングの一致を抑制することができる。
本発明の他の特徴は、前記液圧制御手段は、液圧調整開始条件が成立したときに、前記独立液圧制御弁が閉弁状態から開弁するときの電流値である開弁電流よりも小さなスタート電流から所定勾配で電流値を増加させ、液圧調整停止条件が成立したときに、電流値を低下させるように前記独立液圧制御弁の通電を制御するものであり、
前記閉弁タイミング一致抑制手段は、前記スタート電流から電流値を増加させるタイミングを、左輪に対応する独立液圧制御弁(44FL)と右輪に対応する独立液圧制御弁(44FR)とで互いに異なるようにしたこと(S33〜S36)にある。
前記閉弁タイミング一致抑制手段は、前記スタート電流から電流値を増加させるタイミングを、左輪に対応する独立液圧制御弁(44FL)と右輪に対応する独立液圧制御弁(44FR)とで互いに異なるようにしたこと(S33〜S36)にある。
独立液圧制御弁の通電を制御するにあたって、スタート電流から電流値を増加させるタイミングが左右輪で一致すると、閉弁タイミングも一致しやすい。そこで、本発明においては、閉弁タイミング一致抑制手段が、スタート電流から電流値を増加させるタイミングを、左輪に対応する独立液圧制御弁と右輪に対応する独立液圧制御弁とで互いに異なるようにして、独立液圧制御弁の閉弁タイミングが互いに一致しないようにする。従って、本発明によれば、ブレーキ制動時における車両減速度の変動を低減してドライバーの快適性を向上させることができる。
本発明の他の特徴は、前記閉弁タイミング一致抑制手段は、前記左右輪の何れか一方に対応する独立液圧制御弁に対して、設定時間(twait)だけ前記液圧制御手段による液圧制御を禁止する制御禁止期間を設定する(S35,S36)ことにある。
本発明によれば、閉弁タイミング一致抑制手段が、左右輪の何れか一方に対応する独立液圧制御弁に対して、設定時間だけ液圧制御を禁止する制御禁止期間を設定する。このため、スタート電流から電流値を増加させるタイミングを、左輪に対応する独立液圧制御弁と右輪に対応する独立液圧制御弁とで互いに異なるようにすることができる。従って、本発明によれば、左右輪に対応する独立液圧制御弁の閉弁タイミングが互いに一致することを抑制することができ、この結果、ブレーキ制動時における車両減速度の変動を低減してドライバーの快適性を向上させることができる。
本発明の他の特徴は、前記閉弁タイミング一致抑制手段は、ブレーキ操作が行われて最初に前記液圧制御手段が前記液圧制御を行う初期制動時には、前記制御禁止期間を設定しない(S33)ことにある。
制御禁止期間を設定すると、その期間中に左右輪の制動力差が発生するが、本発明によれば、ブレーキ操作が行われて最初に液圧制御を行う初期制動時には制御禁止期間が設定されないため、車両偏向を防止するとともに、ドライバーに違和感を与えないようにすることができる。
本発明の他の特徴は、ブレーキ操作速度を検出する操作速度検出手段(100,101)と、前記ブレーキ操作速度に基づいて、前記ブレーキ操作速度が設定速度以下である場合に前記閉弁タイミング一致抑制手段の作動を許可し、前記ブレーキ操作速度が前記設定速度を超える場合に前記閉弁タイミング一致抑制手段の作動を禁止する操作速度応答手段(S14)とを備えたことにある。
ドライバーがゆっくりブレーキペダルを踏み込んだ場合、独立液圧制御弁は、微小開度を維持しにくいため、液圧制御によって開閉を繰り返しやすい。このため、ホイールシリンダの液圧が階段状に変化する。一方、ドライバーが速くブレーキペダルを踏み込んだ場合には、ホイールシリンダに供給される液圧と目標液圧との偏差が大きいため、独立液圧制御弁は、液圧制御によって開弁状態を継続する。この場合には、ホイールシリンダの液圧が階段状に変化しにくい。
そこで、本発明では、操作速度検出手段がブレーキ操作速度を検出し、操作速度応答手段が、ブレーキ操作速度が設定速度以下である場合に閉弁タイミング一致抑制手段の作動を許可し、ブレーキ操作速度が設定速度を超える場合に閉弁タイミング一致抑制手段の作動を禁止する。これにより、適切な状況において、閉弁タイミング一致抑制手段を作動させることができ、不必要に左右輪の制動力差を生じさせることがない。
尚、上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要件は前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。
以下、本発明の一実施形態に係る車両のブレーキ制御装置について図面を用いて説明する。図1は、本実施形態に係る車両のブレーキ制御装置の概略システム構成図である。
本実施形態のブレーキ制御装置は、ブレーキペダル10と、マスタシリンダ20と、動力液圧発生装置30と、ブレーキアクチュエータ40と、リザーバ60と、ストロークシミュレータ装置70と、各車輪にそれぞれ設けられるディスクブレーキユニット80FL,80FR,80RL,80RRと、ブレーキ制御を司る電子制御装置であるブレーキECU100とを備えている。
ディスクブレーキユニット80FL,80FR,80RL,80RRは、ブレーキディスク81FL,81FR,81RL,81RRとブレーキキャリパに内蔵されたホイールシリンダ82FL,82FR,82RL,82RRとを備えている。ホイールシリンダ82FL,82FR,82RL,82RRは、ブレーキアクチュエータ40に接続され、ブレーキアクチュエータ40から供給される作動液(ブレーキフルード)の液圧により、車輪と共に回転するブレーキディスク81FL,81FR,81RL,81RRにブレーキパッドを押し付けて車輪に制動力を付与する。
マスタシリンダ20は、2つの加圧室21,22を備えている。加圧室21,22は、マスタ通路23,24により前輪のホイールシリンダ82FL,82FRに接続されており、ブレーキペダル10の踏み込みにより加圧ピストンが前進して作動液を加圧し、その加圧された液圧(マスタシリンダ圧)をホイールシリンダ82FL,82FRに伝達する。マスタシリンダ20の上部には、作動液を大気圧で蓄えたリザーバ60が設けられている。マスタシリンダ20の加圧室21,22は、それぞれリザーバ60に接続されている。マスタシリンダ20は、加圧ピストンの後退時にはリザーバ60から加圧室21,22への作動液の流れを許容し、加圧ピストンの前進時には作動液の逆向きの流れを阻止するように構成されている。
マスタシリンダ20の一方の加圧室21には、ストロークシミュレータ装置70が接続されている。ストロークシミュレータ装置70は、ストロークシミュレータ71とシミュレータカット弁72とから構成される。シミュレータカット弁72は、ソレノイドの非通電時にスプリングの付勢力により閉弁状態を維持し、ソレノイドの通電中においてのみ開弁状態となる常閉式電磁弁である。シミュレータカット弁72が閉弁状態にあるときには、マスタ通路23とストロークシミュレータ71との間の作動液の流通が遮断され、シミュレータカット弁72が開弁状態にあるときには、マスタ通路23とストロークシミュレータ71との間の作動液の流通が双方向に許容される。
ストロークシミュレータ71は、複数のピストンやスプリングを備えており、シミュレータカット弁72が開弁状態にあるときに、ブレーキ操作量に応じた量の作動液を内部に導入してブレーキペダル10のストローク操作を可能にするとともに、ペダル操作量に応じた反力を発生させて、ドライバーのブレーキ操作フィーリングを良好にするものである。
動力液圧発生装置30は、動力液圧源であって、吸入通路61を介してリザーバ60から作動液を汲み上げるポンプ31と、ポンプ31を駆動するモータ32と、アキュムレータ33と、リリーフバルブ34とを備えている。アキュムレータ33は、ポンプ31により加圧された作動液の圧力エネルギーを窒素等の封入ガスの圧力エネルギーに変換して蓄える。リリーフバルブ34は、作動液の圧力が異常に高まった場合に、開弁して作動液をリザーバ60に戻す。動力液圧発生装置30は、ブレーキアクチュエータ40に接続され、加圧された作動液をブレーキアクチュエータ40に供給する。
ブレーキアクチュエータ40は、動力液圧発生装置30から加圧された作動液が供給されるアキュムレータ通路41と、吸入通路61に接続されるリターン通路42と、各ホイールシリンダ82FL,82FR,82RL,82RRに接続される4つの個別通路43FL,43FR,43RL,43RRとを備えている。また、ブレーキアクチュエータ40は、増圧用リニア制御弁44FL,44FR,44RL,44RRを備えており、この増圧用リニア制御弁44FL,44FR,44RL,44RRを介して個別通路43FL,43FR,43RL,43RRをアキュムレータ通路41に接続している。また、ブレーキアクチュエータ40は、減圧用リニア制御弁45FL,45FR,45RL,45RRを備えており、この減圧用リニア制御弁45FL,45FR,45RL,45RRを介して個別通路43FL,43FR,43RL,43RRをリターン通路42に接続している。
尚、各車輪毎に設けられる構成については、その符号の末尾に、左前輪についてはFL、右前輪についてはFR、左後輪についてはRL、右後輪についてはRRを付しているが、以下、前後左右輪の任意のものを特定する必要がない場合には、末尾の符号を省略する。
増圧用リニア制御弁44および減圧用リニア制御弁45は、電磁式のリニア制御弁である。ここで、電磁式のリニア制御弁の作動原理について、常閉式電磁リニア制御弁を例に挙げて説明する。常閉式電磁リニア制御弁は、図8に示すように、スプリング91が弁体(プランジャ)92を閉弁方向に付勢するバネ反力f1と、上流側(入口側)と下流側(出口側)の差圧ΔPにより弁体92が開弁方向に付勢される液圧力f2との差分である閉弁力(f1−f2)により閉弁状態を維持し、ソレノイド93への通電により発生する弁体92を開弁させる電磁力f3が、この閉弁力を上回った場合に、弁体92に働く力のバランスに応じた開度で開弁する。従って、ソレノイド93への通電量(電流値)を制御することにより弁体92の開度を調整して、リニア制御弁の下流側の液圧を連続的に変化させることができる。
本実施形態においては、増圧用リニア制御弁44FL,44FR,44RL,44RRおよび前輪側の減圧用リニア制御弁45FL,45FRについては、常閉式電磁リニア制御弁が用いられ、後輪側の減圧用リニア制御弁45RL,45RRについては、常開式電磁リニア制御弁が用いられる。従って、増圧用リニア制御弁44FL,44FR,44RL,44RRは、ソレノイドに通電されていない状態では閉弁し、ソレノイドに通電されている状態では、その通電量に応じた開度で開弁して動力液圧発生装置30からホイールシリンダ82FL,82FR,82RL,82RRへの作動液の流入を許容してホイールシリンダ圧を増加させる。また、前輪側の減圧用リニア制御弁45FL,45FRは、ソレノイドに通電されていない状態では閉弁し、ソレノイドに通電されている状態では、その通電量に応じた開度で開弁してホイールシリンダ82FL,82FRからリザーバ60への作動液の流出を許容してホイールシリンダ圧を減少させる。また、後輪側の減圧用リニア制御弁45RL,45RRは、ソレノイドに通電されていない状態では開弁してホイールシリンダ82RL,82RRからリザーバ60への作動液の流出を許容してホイールシリンダ圧を減少させ、ソレノイドに通電されると閉弁してホイールシリンダ82RL,82RRからリザーバ60への作動液の流出を阻止する。この場合、減圧用リニア制御弁45RL,45RRは、ソレノイドの通電量が少ない場合には、閉弁位置にまで弁体が移動せずに通電量に応じた開度に調整される。
従って、増圧用リニア制御弁44と減圧用リニア制御弁45との通電制御を行うことにより、動力液圧発生装置30からホイールシリンダ82への作動液の流入を許容する状態と、ホイールシリンダ82からリザーバ60への作動液の流出を許容する状態と、動力液圧発生装置30からホイールシリンダ82への作動液の流入もホイールシリンダ82からリザーバ60への作動液の流出も許容しない状態とに切り替え可能となっている。これにより、各輪のホイールシリンダ圧を独立して目標液圧に制御することができる。
また、ブレーキアクチュエータ40は、マスタカット弁46,47を備えており、一方のマスタカット弁46を介してマスタ通路23と個別通路43FLとを接続し、他方のマスタカット弁47を介してマスタ通路24と個別通路43FRとを接続する。2つのマスタカット弁46,47は、ともにソレノイドの非通電時にスプリングの付勢力により開弁状態を維持し、ソレノイドの通電中においてのみ閉弁状態となる常開式電磁弁である。マスタカット弁46が閉弁状態にあるときには、マスタシリンダ20の加圧室21とホイールシリンダ82FLとの間の作動液の流通が遮断され、マスタカット弁46が開弁状態にあるときには、マスタシリンダ20の加圧室21とホイールシリンダ82FLとの間の作動液の流通が双方向に許容される。同様に、マスタカット弁47が閉弁状態にあるときには、マスタシリンダ20の加圧室22とホイールシリンダ82FRとの間の作動液の流通が遮断され、マスタカット弁47が開弁状態にあるときには、マスタシリンダ20の加圧室22とホイールシリンダ82FRとの間の作動液の流通が双方向に許容される。
また、ブレーキアクチュエータ40は、アキュムレータ圧センサ51と、マスタシリンダ圧センサ52L,52Rと、ホイールシリンダ圧センサ53FL,53FR,53RL,53RRとを備えている。アキュムレータ圧センサ51は、動力液圧発生装置30と各増圧用リニア制御弁44との間の通路であるアキュムレータ通路41に設けられ、動力液圧発生装置30の出力する液圧であるアキュムレータ圧Paccを検出する。マスタシリンダ圧センサ52L,52Rは、マスタシリンダ20の加圧室21,22とマスタカット弁46,47との間のマスタ通路23,24に設けられ、加圧室21,22にて加圧された作動液の液圧を検出する。このマスタシリンダ圧センサ52L,52Rにより検出される液圧をマスタシリンダ圧PmL,PmRと呼ぶ。
ホイールシリンダ圧センサ53FL,53FR,53RL,53RRは、各個別通路43FL,43FR,43RL,43RRに設けられ、ホイールシリンダ82FL,82FR,82RL,82RRの液圧を検出する。このホイールシリンダ圧センサ53FL,53FR,53RL,53RRにより検出される液圧をホイールシリンダ圧PwFL,PwFR,PwRL,PwRRと呼ぶ。以下、ホイールシリンダ圧センサ53FL,53FR,53RL,53RR、および、ホイールシリンダ圧PwFL,PwFR,PwRL,PwRRについては、前後左右輪の任意のものを特定する必要が無い場合には、単に、ホイールシリンダ圧センサ53、ホイールシリンダ圧Pwと呼ぶ。
動力液圧発生装置30、ブレーキアクチュエータ40、ストロークシミュレータ装置70は、ブレーキECU100により駆動制御される。ブレーキECU100は、マイコンを主要部として備えるとともに、ポンプ駆動回路、電磁弁駆動回路、各種のセンサ信号を入力する入力インターフェース、通信インターフェース等を備えている。ブレーキECU100は、4つの増圧用リニア制御弁44、4つの減圧用リニア制御弁45、マスタカット弁46,47、および、シミュレータカット弁72を接続し、それらに対してソレノイド駆動信号を出力することにより、各弁の開閉状態および開度(リニア制御弁の場合)を制御する。また、ブレーキECU100は、動力液圧発生装置30に設けられたモータ32を接続し、モータ32に駆動信号を出力することによりモータ32を駆動制御する。
また、ブレーキECU100は、アキュムレータ圧センサ51、マスタシリンダ圧センサ52R,52L、ホイールシリンダ圧センサ53FR,53FL,53RR,53RLを接続し、アキュムレータ圧Pacc、マスタシリンダ圧PmL,PmR、ホイールシリンダ圧PwFR,PwFL,PwRR,PwRLを表す信号を入力する。
また、ブレーキECU100は、ペダルストロークセンサ101と、ペダルスイッチ102とを接続している。ペダルストロークセンサ101は、ペダル操作検出装置の一種であり、ブレーキペダル10の踏み込み量であるペダルストロークを検出し、検出したペダルストロークSpを表す信号をブレーキECU100に出力する。ペダルスイッチ102は、ブレーキペダル10が設定位置にまで踏み込まれたときにオンして図示しないストップランプを点灯させるためのスイッチで、スイッチ状態を表す信号(ペダルスイッチ信号)をブレーキECU100に出力する。
次に、ブレーキECU100が実行するブレーキ制御について説明する。本実施形態においては、リニア制御モードとバックアップモードとの少なくとも2つの制動モードが設定されており、ブレーキECU100は、電気系および制御系に異常が検出されていない通常時においてはリニア制御モードを選択し、電気系および制御系に何らかの異常が検出されている場合にはバックアップモードを選択する。
本実施形態のブレーキ制御装置が設けられる車両は、バッテリ電源により駆動されるモータと、ガソリン燃料により駆動される内燃機関とを備えたハイブリッド車両である。ハイブリッド車両においては、車輪の回転力でモータを発電させ、この発電電力をバッテリに回生させることにより制動力を得る回生制動を行っている。こうした回生制動を行う場合には、車両を制動させるために必要な総制動力から回生による制動力分を除いた制動力をブレーキ制御装置で発生させることにより、回生制動と液圧制動とを併用したブレーキ回生協調制御を行うことができる。
ブレーキ回生協調制御は、リニア制御モードにおいて実行される。リニア制御モードにおいては、ドライバーがブレーキペダル10を踏み込んだ踏力は、ブレーキ操作量の検出用に使用されるだけで、ホイールシリンダ82に伝達されず、代わりに、動力液圧発生装置30の出力する液圧が各輪の増圧用リニア制御弁44、減圧用リニア制御弁45により個々に調圧されてホイールシリンダ82に伝達される。一方、バックアップモードにおいては、ブレーキペダル踏力により加圧された液圧がホイールシリンダ82に伝達される。ブレーキECU100は、ブレーキアクチュエータ40により作動液の流れる流路を切り換えることにより、リニア制御モードとバックアップモードとを切り換える。尚、リニア制御モードにおいては、必ずしもブレーキ回生協調制御を実行することを必須としない。
リニア制御モードにおいては、マスタカット弁46,47は、ソレノイドへの通電により閉弁状態に維持される。また、シミュレータカット弁72は、ソレノイドへの通電により開弁状態に維持される。また、全ての増圧用リニア制御弁44、減圧用リニア制御弁45は、通電制御状態におかれて、通電量に応じた開度に制御される。このため、各輪のホイールシリンダ82には、マスタシリンダ20の出力する液圧は供給されず、動力液圧発生装置30の出力する液圧が個々に調整されて供給される。
ブレーキECU100は、制動要求を受けてブレーキ回生協調制御を開始する。制動要求は、例えばドライバーがブレーキペダル10を踏み込み操作した場合など、車両に制動力を付与すべきときにおいて発生する。ブレーキECU100は、制動要求を受けると、ペダルストロークセンサ101により検出されるペダルストロークSpと、マスタシリンダ圧センサ52L,52Rにより検出されるマスタシリンダ圧PmL,PmRとに基づいて要求制動力を演算する。この場合、ブレーキECU100は、マスタシリンダ圧PmLとマスタシリンダ圧PmRの何れか一方、あるいは、両者を組み合わせた値(例えば、平均値)をマスタシリンダ圧Pmに設定する。
要求制動力は、ペダルストロークSpが大きいほど、マスタシリンダ圧Pmが大きいほど大きな値に設定される。この場合、例えば、ペダルストロークSpとマスタシリンダ圧Pmとにそれぞれ重み付け係数Ks,Krを乗算するようにして、ペダルストロークSpが小さい範囲においては、ペダルストロークSpの重み付け係数Ksを大きく設定し、ペダルストロークSpが大きい範囲においては、マスタシリンダ圧Pmの重み付け係数Krを大きく設定して要求制動力を演算するとよい。
ブレーキECU100は、演算した要求制動力を表す情報をハイブリッドECUに送信する。ハイブリッドECUは、要求制動力のうち、電力回生により発生させた制動力を演算して、その演算結果である回生制動力を表す情報をブレーキECU100に送信する。これにより、ブレーキECU100は、要求制動力から回生制動力を減算することによりブレーキ制御装置で発生させるべき制動力である要求液圧制動力を演算する。ハイブリッドECUで行う電力回生により発生する回生制動力は、モータの回転速度により変化するだけでなく、バッテリの充電状態(SOC)等によっても回生電流制御により変化する。従って、要求制動力から回生制動力を減算することにより、適切な要求液圧制動力を演算することができ。
ブレーキECU100は、演算した要求液圧制動力に基づいて、各ホイールシリンダ82の目標液圧をそれぞれ演算し、ホイールシリンダ圧が目標液圧と等しくなるように、フィードバック制御により増圧用リニア制御弁44と減圧用リニア制御弁45の駆動電流を制御する。つまり、各輪のホイールシリンダ圧センサ53により検出されるホイールシリンダ圧Pwが目標液圧に追従するように、増圧用リニア制御弁44および減圧用リニア制御弁45に流す電流を制御する。
これにより、作動液が動力液圧発生装置30から増圧用リニア制御弁44を介して各ホイールシリンダ82に供給され、車輪に制動力が発生する。また、必要に応じてホイールシリンダ82から作動液が減圧用リニア制御45を介して排出され、車輪に発生する制動力が調整される。
尚、通常のブレーキ制御においては、4輪とも同じ目標液圧が設定されるが、旋回制御等の車両挙動制御が行われる場合には、各輪毎にそれぞれの目標液圧が設定され、各輪のホイールシリンダ圧センサ53により検出されるホイールシリンダ圧Pwが目標液圧に追従するように、増圧用リニア制御弁44および減圧用リニア制御弁45が制御される。
ブレーキECU100は、増圧用リニア制御弁44と減圧用リニア制御弁45の通電を制御するために、各増圧用リニア制御弁44と各減圧用リニア制御弁45の開弁電流特性を記憶している。電磁式のリニア制御弁においては、上流側液圧(入口側液圧)と下流側液圧(出口側液圧)との圧力差である差圧ΔPと、開弁電流とのあいだに一定の関係が存在する。開弁電流とは、常閉式電磁リニア制御弁の場合には、閉弁している状態から、ソレノイドに流す電流を増加させていったときに弁体が開弁を開始するときの電流値を表し、常開式電磁リニア制御弁の場合には、閉弁している状態から、ソレノイドに流す電流を減少させていったときに弁体が開弁を開始するときの電流値を表す。開弁電流特性は、開弁電流と差圧ΔPとの相関関係を表す。常閉式電磁リニア制御弁では、差圧ΔPが大きくなるほど開弁電流が一次関数的に小さくなり、常開式電磁リニア制御弁では、差圧ΔPが大きくなるほど開弁電流が一次関数的に大きくなる開弁電流特性を有する。
ブレーキECU100は、増圧用リニア制御弁44および減圧用リニア制御弁45の通電を制御する場合には、開弁電流特性を参照して、リニア制御弁の上流側液圧と下流側液圧との差圧ΔPに対応する開弁電流iopenを求め、この開弁電流iopenを基準にして、リニア制御弁に通電する目標電流i*を設定する。例えば、目標電流i*は、開弁電流iopenに、目標液圧P*とホイールシリンダ圧Pwとの偏差にフィードバックゲインGfbを乗じた値を加算することにより計算される(i*=iopen+Gfb・(P*−Pw))。偏差(P*−Pw)が正の場合には、偏差に応じた開度で増圧用リニア制御弁44が開弁されてホイールシリンダ圧が増圧される。偏差(P*−Pw)が負の場合には、偏差の絶対値を使ってフィードバック制御項が計算され、偏差の絶対値に応じた開度で減圧用リニア制御弁45が開弁されてホイールシリンダ圧が減圧される。
また、ブレーキECU100は、アキュムレータ圧センサ51により検出されるアキュムレータ圧Paccが予め設定した最低設定圧を下回る場合にはモータ32を駆動してポンプ31により作動液を加圧し、常にアキュムレータ圧Paccが設定圧範囲内に維持されるように制御する。
また、ブレーキECU100は、シミュレータカット弁72を開弁状態に維持する。このため、ドライバーのブレーキペダル10の踏み込み操作に伴って、マスタシリンダ20の加圧室21から送出される作動液がストロークシミュレータ71に供給される。これにより、ドライバーのペダル踏力に応じた反力をブレーキペダル10に作用させることができ、ドライバーに対して良好なペダル操作フィーリングを与えることができる。
次に、バックアップモードについて説明する。バックアップモードにおいては、ブレーキアクチュエータ40に設けられた全ての電磁開閉弁および電磁リニア制御弁への通電が停止される。従って、常開式電磁弁であるマスタカット弁46,47と、後輪の減圧用リニア制御弁45RL,45RRは、開弁状態に維持される。また、常閉式電磁弁であるシミュレータカット弁72、4つの増圧用リニア制御弁44、前輪の減圧用リニア制御弁45FL,45FRは、閉弁状態に維持される。また、動力液圧発生装置30への通電も停止される。
このため、バックアップモードにおいては、動力液圧発生装置30と各ホイールシリンダ82との連通が遮断され、代わりに、マスタシリンダ20の加圧室21と左前輪のホイールシリンダ82FLとを連通する左前輪踏力液圧回路、および、マスタシリンダ20の加圧室22と右前輪のホイールシリンダ82FRとを連通する右前輪踏力液圧回路とが独立して形成される。従って、ドライバーのペダル踏力によって発生するマスタシリンダ圧が左前輪のホイールシリンダ82FLと右前輪のホイールシリンダ82FRとに別々に伝達される。
<減速度変動抑制制御に係る第1実施形態>
次に、減速度変動抑制制御について説明する。減速度変動抑制制御は、リニア制御モードにおいて、左右輪のホイールシリンダ82の目標液圧が同一である場合に実行される。
次に、減速度変動抑制制御について説明する。減速度変動抑制制御は、リニア制御モードにおいて、左右輪のホイールシリンダ82の目標液圧が同一である場合に実行される。
ブレーキペダル10が踏み込まれたときには、増圧用リニア制御弁44が開弁して、動力液圧発生装置30からホイールシリンダ82に作動液が供給される。増圧用リニア制御弁44が勢いよく開弁すると、作動液の液圧が脈動して配管等で異音が発生することがある。そうした問題に対しては、増圧用リニア制御弁44に流す電流値を開弁電流よりも小さな値から徐々に増加させて増圧用リニア制御弁44をゆっくり開弁させることで対処することができる。このような通電制御を液圧脈動抑制制御と呼ぶ。しかし、増圧用リニア制御弁44にはアキュムレータ33から供給される高圧の作動液が通過するため、作動液の慣性により、増圧用リニア制御弁44を微小開度に維持することが難しい。そのため、ブレーキペダル10がゆっくり踏み込まれる場合には、ホイールシリンダ圧を目標液圧に沿ってゆっくり上昇させることができず、検出されるホイールシリンダ圧Pwが目標液圧にすぐに到達してしまう。従って、増圧用リニア制御弁44の目標電流は、図7(a)に示す波形のように推移し、増圧用リニア制御弁44が開閉を繰り返す。これにより、ホイールシリンダ圧は、階段状に変化する。
通常の液圧制御においては、4輪のホイールシリンダ82の目標液圧が同一値に設定されるため、ホイールシリンダ圧の階段状変化が、図7(b),(c)に示すように左右輪で一致(同期)することがある。特に、制動力寄与度の大きい前輪の左右輪でホイールシリンダ圧の階段状変化が一致してしまうと、車両の減速度が、図7(d)に示すように振幅の大きな階段状に変動してしまい、ドライバーに違和感を与えるおそれがある。そこで、ブレーキECU100は、減速度変動抑制制御を実行する。本実施形態においては、ホイールシリンダ圧の脈動を抑制する液圧脈動抑制制御の内容を、左前輪と右前輪とで互いに異なるようにすることで減速度変動抑制制御を実施する。
図2は、ブレーキECU100のマイコンが実行する基本液圧制御ルーチンを表す。図2(a)が左前輪の基本液圧制御ルーチンを表し、図2(b)が右前輪の基本液圧制御ルーチンを表す。左前輪の基本液圧制御ルーチンと右前輪の基本液圧制御ルーチンとは、並行して所定の演算周期で繰り返される。
左前輪の基本液圧制御ルーチンと右前輪の基本液圧制御ルーチンとは、液圧脈動抑制制御(ステップS20,ステップS30)の内容が互いに相違し、それ以外の処理については、制御対象となるホイールシリンダ圧が左前輪であるのか右前輪であるのかという点を除いて基本的には同じである。従って、左右輪において同一となる処理に関しては、図面に共通のステップ番号を付して、左前輪の基本液圧制御ルーチンの説明をもって、右前輪の基本液圧制御ルーチンの説明に代える。尚、この基本液圧制御ルーチンは、ブレーキペダル10の踏み込みにより、増圧用リニア制御弁44を開弁してホイールシリンダ圧を増加させるときの処理を表す。
左前輪の基本液圧制御ルーチンについて説明する。基本液圧制御ルーチンは、イグニッションスイッチのオン作動により起動する。ブレーキECU100は、まず、ステップS11において、制動要求有りか否かを判断する。この場合、ブレーキECU100は、ペダルストロークセンサ101により検出されるペダルストロークSpが制動判定閾値よりも大きいか否かに基づいて、制動要求有りか否かを判断する。制動要求が無い場合、つまり、ブレーキペダル10が踏み込まれていない場合には、ステップS12において、増圧用リニア制御弁44FLの目標電流iFL*をゼロに設定する(iFL*=0)。
ブレーキECU100は、こうした処理を繰り返し、制動要求有りになったと判定すると(S11:Yes)、ステップS13において、目標液圧P*と、ホイールシリンダ圧センサ53FLにより検出されたホイールシリンダ圧PwFLとの偏差E(=P*−PwFL)を計算し、偏差Eが閾値Eref以上であるか否かを判断する。閾値Erefは、増圧を開始するための閾値Eref1と、増圧を停止するための閾値Eref2(<Eref1)との2種類が設定されている。従って、増圧を開始していない場合には、閾値Eref1が選択され、増圧中においては閾値Eref2が選択される。尚、このステップS13は、本発明における液圧調整開始条件、液圧調整停止条件の成立を判定する処理に相当する。
ブレーキECU100は、偏差Eが閾値Erefよりも小さい場合には、その処理をステップS12に進めて、増圧用リニア制御弁44FLの目標電流iFL*をゼロに設定する。一方、偏差Eが閾値Eref以上である場合には、ステップS14において、ブレーキペダル10の踏み込み速度Vpを計算し、踏み込み速度Vpが閾値Vpref以下であるか否かを判断する。踏み込み速度Vpは、例えば、ペダルストロークセンサ101により検出されるペダルストロークSpの単位時間当たりの変化量(微分値)を計算することにより求められる。また、閾値Vprefは、ブレーキペダル10がゆっくり踏み込まれたか否かを判断するための閾値である。
ブレーキECU100は、ステップS14において、踏み込み速度Vpが閾値Vprefを超えていると判断した場合には、ステップS15において、フィードバック制御により増圧用リニア制御弁44FLの目標電流iFL*を計算する。この場合、ブレーキECU100は、増圧用リニア制御弁44FLの開弁電流特性を参照して、増圧用リニア制御弁44FLの上流と下流との差圧ΔPに対する開弁電流iopenを設定し、次式(1)により目標電流iFL*を計算する。
iFL*=iopen+Gfb・E ・・・(1)
ここでGfbは、フィードバック制御ゲインであり、Eは、目標液圧P*とホイールシリンダ圧PwFLとの偏差(P*−PwFL)である。開弁電流iopenを設定するための差圧ΔPは、アキュムレータ圧センサ51により検出されたアキュムレータ圧Paccと、ホイールシリンダ圧センサ53FLにより検出されたホイールシリンダ圧PwFLとの差を計算して求められる。ブレーキECU100は、こうして計算した目標電流iFL*を増圧用リニア制御弁44FLのソレノイドに通電する。
iFL*=iopen+Gfb・E ・・・(1)
ここでGfbは、フィードバック制御ゲインであり、Eは、目標液圧P*とホイールシリンダ圧PwFLとの偏差(P*−PwFL)である。開弁電流iopenを設定するための差圧ΔPは、アキュムレータ圧センサ51により検出されたアキュムレータ圧Paccと、ホイールシリンダ圧センサ53FLにより検出されたホイールシリンダ圧PwFLとの差を計算して求められる。ブレーキECU100は、こうして計算した目標電流iFL*を増圧用リニア制御弁44FLのソレノイドに通電する。
ブレーキECU100は、ステップS14において、踏み込み速度Vpが閾値Vpref以下であると判断した場合には、ステップS20(右前輪の基本液圧制御ルーチンではステップS30)において、液圧脈動抑制制御を実行する。
図3は、液圧脈動抑制制御サブルーチンを表す。図3(a)が、左前輪の液圧脈動抑制制御サブルーチン(S20)を表し、図3(b)が、右前輪の液圧脈動抑制制御サブルーチン(S30)を表す。まず、左前輪の液圧脈動抑制制御サブルーチンについて説明する。
左前輪の液圧脈動抑制制御サブルーチンが起動すると、ブレーキECU100は、ステップS21において、増圧用リニア制御弁44FLが開弁前の状態であるか否かを判断する。増圧用リニア制御弁44FLへの通電は、開弁電流よりも低い電流値から増加するように行われる。従って、液圧脈動抑制制御サブルーチンが起動した直後においては、「Yes」と判断される。ブレーキECU100は、続くステップS22において、次式(2)により増圧用リニア制御弁44FLの目標電流i*を計算する。
iFL*=(iopen−i1)+K・t ・・・(2)
iFL*=(iopen−i1)+K・t ・・・(2)
ここで、i1は、予め設定された低減設定値であって、増圧用リニア制御弁44FLの通電を開始するときの電流値を開弁電流よりも小さくする量(開弁電流よりもどれだけ小さくするかを決める量)を設定する値である。また、tは、経過時間に相当するタイマ値であり、その初期値はゼロに設定されている。また、Kは、目標電流iFL*の増加勾配を設定する増加係数である。従って、液圧脈動抑制制御サブルーチンが最初に実行されたときには、目標電流iFL*は、開弁電流よりも低減設定値i1だけ小さな電流値(iopen−i1)に設定される。この電流値(iopen−i1)が、スタート電流に相当する。ブレーキECU100は、こうして計算した目標電流iFL*を増圧用リニア制御弁44FLのソレノイドに通電する。
続いて、ブレーキECU100は、ステップS23において、タイマ値tを値1だけインクリメントして、液圧脈動抑制制御サブルーチンを一旦抜ける。液圧脈動抑制制御サブルーチンは、基本液圧制御ルーチンに組み込まれているため、所定の演算周期で繰り返される。
増圧用リニア制御弁44FLは、ソレノイドに通電される電流が増加していくと、その途中で開弁する。増圧用リニア制御弁44FLの開弁に伴って、ホイールシリンダ圧センサ53FLにより検出されるホイールシリンダ圧PwFLが変動(増加)する。ブレーキECU100は、ホイールシリンダ圧PwFLの変動を検出することにより、ステップS21の判断を行う。つまり、ホイールシリンダ圧PwFLの変動量ΔPwFLが予め設定された開弁判定値ΔPwrefよりも大きいか否かに基づいて、増圧用リニア制御弁44FLが開弁したか否かを判断する。そして、ブレーキECU100は、ホイールシリンダ圧PwFLの変動量ΔPwFLが予め設定された開弁判定値ΔPwrefよりも大きいと判断すると、ステップS21において、「No」と判定し、その処理をステップS24に進める。
ブレーキECU100は、ステップS24において、タイマ値tがゼロでないかを判断し、ゼロでない場合は、ステップS25において、タイマ値tをリセット(ゼロクリア)する。続いて、ブレーキECU100は、ステップS26において、次式(3)により増圧用リニア制御弁44FLの目標電流iFL*を計算する。
iFL*=iopen+Ga・E ・・・(3)
iFL*=iopen+Ga・E ・・・(3)
上記式(3)において、iopenは、増圧用リニア制御弁44FLが開弁したときの目標電流iFL*とする。つまり、最初にステップS21で増圧用リニア制御弁44FLが開弁したと判定されたときの目標電流i*FLをiopenに設定する。また、Eは、目標液圧P*とホイールシリンダ圧PwFLとの偏差である。また、Gaは、フィードバックゲインである。フィードバックゲインGaは、固定値でもよいが、本実施形態においては、増圧用リニア制御弁44FLが開弁した後の時間の経過とともに増加する値に設定される。これにより、目標電流iFL*の計算方法を変更(S22→S26)したときに目標電流iFL*が急変しない。また、フィードバックゲインGaは、目標電流iFL*の増加勾配が、増圧用リニア制御弁44FLの開弁前に比べて開弁後の方が大きくなるように設定されている。従って、増圧用リニア制御弁44FLをゆっくり開弁させることにより開弁の瞬間に発生しやすい液圧脈動を抑制するとともに、開弁後は、ホイールシリンダ圧を早く目標液圧P*に到達するようにすることができる。ブレーキECU100は、こうして計算した目標電流iFL*を増圧用リニア制御弁44FLのソレノイドに通電する。
ブレーキECU100は、ステップS26において目標電流iFL*を計算すると、液圧脈動抑制制御サブルーチンを一旦抜ける。こうして目標電流iFL*が増加していき、偏差Eが閾値Eref未満になると(S13:No)、増圧用リニア制御弁44FLへの通電が停止される(S12)。ブレーキペダル10の踏み込みにより目標液圧P*が増加している期間においては、こうした液圧制御が行われることにより、増圧用リニア制御弁44FLが開閉を繰り返す。尚、ブレーキペダル10の踏み込み速度Vpが閾値Vprefを超えた場合には、液圧脈動抑制制御(S20)から通常のフィードバック制御(S15)に切り替えられる。また、タイマ値tは、制動要求が無くなった場合(S21:No)、あるいは、通常のフィードバック制御に切り替えられた場合(S15)には、ゼロクリアされる。
図4(a)は、液圧脈動抑制制御が行われているときの増圧用リニア制御弁44FLの目標電流iFL*の推移を表し、図4(b)は、ホイールシリンダ圧PwFLの推移を表す。図示するように、目標電流iFL*は、増圧用リニア制御弁44FLの開弁電流iopenよりも低減設定値i1だけ低い電流値をスタート電流とし、そのスタート電流から時間経過とともに増加するように設定される(時刻T1〜T2)。そして、増圧用リニア制御弁44FLが開弁した後は、目標電流iFL*は、開弁前の増加勾配に比べて大きな勾配で増加する(時刻T2〜T3)。そして、偏差Eが閾値Eref未満になると(時刻T3)、目標電流iFL*は、時間勾配をつけてゼロにまで低下する。尚、図2のステップS12においては、分かりやすく説明するために、iFL*=0としているが、増圧用リニア制御弁44FLを閉弁する場合には、時間勾配をつけて目標電流iFL*を低下させるほうが好ましい。また、増圧用リニア制御弁44FLを閉弁する場合には、目標電流iFL*を必ずしもゼロにまで低下させる必要はなく、増圧用リニア制御弁44FLが開弁状態を維持できない程度の小さな電流値にまで低下させればよい。
ホイールシリンダ圧PwFLは、増圧用リニア制御弁44FLが開弁する前は、一定の液圧を維持し、増圧用リニア制御弁44FLが開弁した時刻T2から増加する。そして、増圧用リニア制御弁44FLが時刻T3で閉弁すると、その時点の液圧を維持する。そして、目標液圧P*が増加して、偏差Eが閾値Eref以上になると(時刻T4)、増圧用リニア制御弁44FLの通電が再開される。こうした液圧脈動抑制制御により、ホイールシリンダ圧PwFLの開弁時に発生しやすい液圧脈動は抑制される。この場合、ホイールシリンダ圧PwFLの推移は、図4(b)に示すように階段状になる。
ブレーキECU100は、右前輪用の増圧用リニア制御弁44FRについても液圧脈動抑制制御を実行するが、右前輪のホイールシリンダ圧PwFRが左前輪のホイールシリンダ圧PwFLと同じタイミングで(同期して)階段状に変化すると、車両の減速度の変動が大きくなってドライバーに違和感を与えるおそれがある。そこで、ブレーキECU100は、図3(b)に示す液圧脈動抑制制御ルーチンを実行する。
この右前輪の液圧脈動抑制制御ルーチンは、上述した左前輪の液圧脈動抑制制御ルーチンのステップS22の処理に代えて、ステップS32の処理が組み込まれているもので、それ以外の処理については、制御対象が右前輪のホイールシリンダ圧であるという点で異なるだけであって、基本的には、左前輪の液圧脈動抑制制御ルーチンと同様である。従って、左前輪の液圧脈動抑制制御ルーチンと同様の処理については、図面に左前輪の液圧脈動抑制制御ルーチンのステップ番号と共通の符号を付して説明を省略する。
ブレーキECU100は、ステップS32において、次式(4)により右前輪用の増圧用リニア制御弁44FRの目標電流iFR*を計算する。
iFR*=(iopen−i2)+K・t ・・・(4)
ここで、iopenは、増圧用リニア制御弁44FRの開弁電流を表す。Kは、増加係数であり、ステップS22で用いる増加係数と同じ値に設定されている。tは、ステップS22と同様に使用されるタイマ値である。i2は、予め設定された低減設定値であって、ステップS22で用いた低減設定値i1とは異なる値に設定されている。この実施形態では、低減設定値i2は、低減設定値i1よりも小さな値に設定されている。
iFR*=(iopen−i2)+K・t ・・・(4)
ここで、iopenは、増圧用リニア制御弁44FRの開弁電流を表す。Kは、増加係数であり、ステップS22で用いる増加係数と同じ値に設定されている。tは、ステップS22と同様に使用されるタイマ値である。i2は、予め設定された低減設定値であって、ステップS22で用いた低減設定値i1とは異なる値に設定されている。この実施形態では、低減設定値i2は、低減設定値i1よりも小さな値に設定されている。
従って、目標電流iFR*は、図4(c)に示すように、増圧用リニア制御弁44FRの開弁電流iopenよりも低減設定値i2だけ低い電流値をスタート電流とし、そのスタート電流から時間経過とともに増加するように設定される(時刻T11〜T12)。この場合、スタート電流は、左前輪用の増圧用リニア制御弁44FLのスタート電流に比べて、開弁電流に近い電流値に設定される。従って、右前輪用の増圧用リニア制御弁44FRは、左前輪用の増圧用リニア制御弁44FLよりも早いタイミングで開弁する(時刻T12)。これにより、右前輪のホイールシリンダ圧PwFRは、図4(d)に示すように、左前輪のホイールシリンダ圧PwFLに比べて、早いタイミングで増加を開始する。
増圧用リニア制御弁44FRが開弁した後は、ブレーキECU100は、スステップS26において、次式(5)により増圧用リニア制御弁44FRの目標電流iFR*を計算する。
iFR*=iopen+Ga・E ・・・(5)
ここで、Gaは、目標電流iFL*の計算式(3)で用いたGaと同じ時間関数で設定されるフィードバックゲインである。また、iopenは、右前輪用の増圧用リニア制御弁44FRが開弁したときの目標電流iFR*としている。これにより、増圧用リニア制御弁44FRが開弁した後は、目標電流iFR*は、開弁前の増加勾配に比べて大きな勾配で増加する(時刻T12〜T13)。
iFR*=iopen+Ga・E ・・・(5)
ここで、Gaは、目標電流iFL*の計算式(3)で用いたGaと同じ時間関数で設定されるフィードバックゲインである。また、iopenは、右前輪用の増圧用リニア制御弁44FRが開弁したときの目標電流iFR*としている。これにより、増圧用リニア制御弁44FRが開弁した後は、目標電流iFR*は、開弁前の増加勾配に比べて大きな勾配で増加する(時刻T12〜T13)。
この場合、右前輪のホイールシリンダ圧PwFRは、左前輪のホイールシリンダ圧PwFLの増加勾配と同様の勾配で増加するが(時刻T12〜T13)、増加開始のタイミング(時刻T12)が左前輪のホイールシリンダ圧PwFLにおける増加開始のタイミング(時刻T2)よりも早いため、左前輪のホイールシリンダ圧PwFLよりも早く増圧停止閾値に到達する(偏差Eが閾値Eref未満になる)。このため、右前輪用の増圧用リニア制御弁44FRと左前輪用の増圧用リニア制御弁44FLとで、閉弁タイミング(時刻T3、時刻T13)を一致させないようにすることができる。
ホイールシリンダ圧PwFL,PwFRは、増圧用リニア制御弁44FL,44FRが閉弁した瞬間において、上昇状態から一定状態に切り替わるため変動が大きくなるが、閉弁タイミングを互いに一致させないようにすることで、上記変動を分散させることができる。これにより、図4(e)に示すように、車両の減速度Gの変動が抑制される。
以上説明した本実施形態によれば、ブレーキペダル10がゆっくり踏み込まれた場合には、低減設定値i1,i2を使って、左前輪用の目標電流iFL*のスタート電流と右前輪用の目標電流iFR*のスタート電流とを互いに異なるように設定するため、増圧用リニア制御弁44FLの閉弁するタイミングと増圧用リニア制御弁44FRの閉弁するタイミングとが一致する頻度を低減することができる。これにより、車両の減速度の変動を抑制することができ、ドライバーの快適性を向上させることができる。また、液圧脈動抑制制御を実行するため、配管等の振動による異音の発生を抑制することができる。
また、閾値Vprefを超える速度でブレーキペダル10が踏み込まれた場合には、増圧用リニア制御弁44に流れる作動液の流量を微小にする必要がなく、増圧用リニア制御弁44が開閉を繰り返さないためホイールシリンダ圧が階段状とならない。そこで、本実施形態では、ホイールシリンダ圧の増加速度を優先させてフィードバック制御を行うため、適切に制動力を発生させることができる。
<減速度変動抑制制御に係る第2実施形態>
次に、減速度変動抑制制御に係る第2実施形態について説明する。第1実施形態では、低減設定値i1,i2の設定により、増圧用リニア制御弁44FL、44FRが同じタイミングで閉弁しないようにして車両の減速度の変動を抑制したが、第2実施形態では、増圧用リニア制御弁44FL、44FRの通電開始タイミングをずらすことで増圧用リニア制御弁44FL、44FRが同じタイミングで閉弁しないようにする。
次に、減速度変動抑制制御に係る第2実施形態について説明する。第1実施形態では、低減設定値i1,i2の設定により、増圧用リニア制御弁44FL、44FRが同じタイミングで閉弁しないようにして車両の減速度の変動を抑制したが、第2実施形態では、増圧用リニア制御弁44FL、44FRの通電開始タイミングをずらすことで増圧用リニア制御弁44FL、44FRが同じタイミングで閉弁しないようにする。
図5は、第2実施形態としての右前輪の液圧脈動抑制制御サブルーチンを表す。左前輪の液圧脈動抑制制御サブルーチンについては、第1実施形態と同一である。第2実施形態としての右前輪の液圧脈動抑制制御サブルーチンは、第1実施形態のステップS32の処理に代えて、ステップS33,S34,S35,S36,S37の処理を行うものである。以下、第1実施形態と同じ処理については、図面に共通のステップ番号を付して説明を省略する。
ブレーキECU100は、ステップS21において、増圧用リニア制御弁44FRが開弁前の状態であると判定すると、続くステップS33において、液圧脈動抑制制御が開始されてから、増圧用リニア制御弁44FRの通電の行われた回数がN回(本実施形態ではN=1)であるか否かについて判断する。上述したように、ブレーキペダル10がゆっくり踏み込まれた場合には、増圧用リニア制御弁44は微小開度を維持できないため、増圧用リニア制御弁44への通電は、通電状態と非通電状態とが交互に切り替えられ、増圧用リニア制御弁44は開閉を繰り返す。ステップS33における通電の行われた回数とは、通電開始から非通電状態に切り替えられるまでの期間(通電要求が出力されている期間)を1回の通電として数えるものとして、その通電回数を表す。通電回数は、ブレーキECU100によりカウントされるが、制動要求が無くなった場合(S21:No)、あるいは、通常のフィードバック制御に移行した場合(S15)には、リセット(ゼロクリア)される。
ブレーキペダル10がゆっくり踏み込まれて液圧脈動抑制制御が開始された直後は、まだ1回も通電していないため、ブレーキECU100は、ステップS33において「No」と判断して、その処理をステップS34に進める。このステップS34においては、次式(6)を使って増圧用リニア制御弁44FRの目標電流iFR*を計算する。尚、iopenは、右前輪用の増圧用リニア制御弁44FRの開弁電流である。
iFR*=(iopen−i1)+K・t ・・・(6)
この式(6)は、左前輪用の液圧脈動抑制制御サブルーチンのステップS22と同じ低減設定値i1、増加係数Kを用いた計算式である。従って、目標電流iFR*の初期値であるスタート電流は、左前輪用の目標電流iFL*と同じ(iopen−i1)となる。続いて、ブレーキECU100は、ステップS23において、タイマ値tを値1だけインクリメントして、液圧脈動抑制制御サブルーチンを一旦抜ける。液圧脈動抑制制御サブルーチンは、基本液圧制御ルーチンに組み込まれているため、所定の演算周期で繰り返される。
iFR*=(iopen−i1)+K・t ・・・(6)
この式(6)は、左前輪用の液圧脈動抑制制御サブルーチンのステップS22と同じ低減設定値i1、増加係数Kを用いた計算式である。従って、目標電流iFR*の初期値であるスタート電流は、左前輪用の目標電流iFL*と同じ(iopen−i1)となる。続いて、ブレーキECU100は、ステップS23において、タイマ値tを値1だけインクリメントして、液圧脈動抑制制御サブルーチンを一旦抜ける。液圧脈動抑制制御サブルーチンは、基本液圧制御ルーチンに組み込まれているため、所定の演算周期で繰り返される。
こうした処理が繰り返されて増圧用リニア制御弁44FRの通電量が増加していくと、その途中で増圧用リニア制御弁44FRが開弁し(S21:No)、上述したステップS24〜S26の処置が行われる。その後、偏差Eが閾値Eref未満になると(S13:No)、増圧用リニア制御弁44FRへの通電が一旦停止される(S12)。
左右輪において目標液圧P*が同じ値に設定されている場合には、左前輪用の増圧用リニア制御弁44FLと右前輪用の増圧用リニア制御弁44FRの通電指令のタイミングが一致しやすい。また、この第2実施形態の場合には、スタート電流に関しても左右輪において同様の計算式にて計算されるため、1回目の通電における目標電流iFR*の波形(方形波形)は、図6(a),(c)に示すように、目標電流iFL*の波形と同様なものとなる。従って、その後も、左前輪用の増圧用リニア制御弁44FLと右前輪用の増圧用リニア制御弁44FRとが同じタイミングで開閉するおそれがある。そこで、この第2実施形態においては、1回の通電が完了した後の2回目の通電開始タイミングを左右輪間でずらすことにより、それ以降、増圧用リニア制御弁44FLと増圧用リニア制御弁44FRとが同じタイミングで閉弁することを抑制する。そのための処理が、以下に説明するステップS33,S35,S36,S37に相当する。
ブレーキペダル10の踏み込みにより目標液圧P*が増加している期間においては、再度、偏差Eが閾値Eref以上となって、液圧脈動抑制制御が開始される。この場合、ステップS21の判断は、「Yes」となり、ブレーキECU100は、続くステップS33において、増圧用リニア制御弁44FRの通電の行われた回数がN回であるか否かについて判断する。この時点においては、増圧用リニア制御弁44FRへの通電が1回行われている。また、本実施形態ではN=1に設定されている。このため、ブレーキECU100は、ステップS33において「Yes」と判定し、その処理をステップS35に進める。
ブレーキECU100は、ステップS35において、タイマ値tが設定時間twait未満であるか否かについて判断する。設定時間twaitは、増圧用リニア制御弁44FRによる液圧制御を禁止する期間を予め設定したものであるが、固定値とせずに可変するようにしてもよい。例えば、初回の増圧用リニア制御弁44FRの通電時間(図6(c)の時刻T11から時刻T13までの時間)を計測し、その通電時間と異なる時間を設定するようにしてもよい。
このステップS35の判断処理が最初に行われるときには、タイマ値tはゼロ(t=0)となっているため、ブレーキECU100は、ステップS35において「Yes」と判定し、続くステップS36において、増圧用リニア制御弁44FRの目標電流iFR*をゼロ(iFR*=0)に設定して、その処理をステップS23に進める。従って、増圧用リニア制御弁44FRには通電されない。ブレーキECU100は、こうした処理を繰り返し、タイマ値tが設定時間twait以上になると(S35:No)、その処理をステップS37に進め、次式(7)を使って増圧用リニア制御弁44FRの目標電流iFR*を計算する。この式(7)は、式(6)の右辺第2項を変更したものである。
iFR*=(iopen−i1)+K・(t−twait) ・・・(7)
iFR*=(iopen−i1)+K・(t−twait) ・・・(7)
従って、目標電流iFR*の初期値であるスタート電流は、(iopen−i1)となる。この場合、本来の通電開始タイミングに比べて設定時間twaitだけ遅れて増圧用リニア制御弁44FRへの通電が開始されることになる。こうした処理が繰り返されることにより、目標電流iFR*が増加して増圧用リニア制御弁44FRが開弁する。そして、目標液圧P*とホイールシリンダ圧PwFRの偏差Eが閾値Eref未満になると、増圧用リニア制御弁44FRの通電が停止される。
増圧用リニア制御弁44FRへの通電が2回行われた後は、ステップS33の判断は、常に「No」となる。このため、増圧用リニア制御弁44FRの液圧制御の禁止される期間は設定されなくなる。
図6は、第2実施形態の液圧脈動抑制制御が行われているときの目標電流とホイールシリンダ圧と車両の減速度との推移を表す。図中(a),(b)は、増圧用リニア制御弁44FLの目標電流iFL*の推移とホイールシリンダ圧PwFLの推移を表す。図中(c),(d)は、増圧用リニア制御弁44FRの目標電流iFR*の推移とホイールシリンダ圧PwFRの推移を表す。図中(e)は、車両の減速度Gの推移を表す。ブレーキペダル10が踏み込まれた場合、増圧用リニア制御弁44FLと増圧用リニア制御弁44FRとは、ほぼ同じタイミングで通電される(時刻T1,T11)。この場合、目標電流iFL*と目標電流iFR*とは同じ計算式にて計算されるため、開弁タイミング(時刻T2,T12)、および、閉弁タイミング(時刻T3,T13)がほぼ同じとなる。
しかし、増圧用リニア制御弁44FRの2回目の通電は、設定時間twaitだけ遅延される。従って、増圧用リニア制御弁44FRの通電開始タイミングは、本来なら時刻T14となるところ時刻T15にまで遅延される。これにより、2回目の通電以降において、増圧用リニア制御弁44FRの閉弁するタイミング(時刻T17)が、増圧用リニア制御弁44FLの閉弁するタイミング(時刻T6)と一致しないようにすることができる。この結果、図6(e)に示すように、車両の減速度Gの変動が抑制される。
以上説明した第2実施形態の減速度変動抑制制御によれば、左右輪の何れか一方の増圧用リニア制御弁44に対して、液圧制御を禁止する期間を設けたため、スタート電流から電流値を増加させるタイミングを、増圧用リニア制御弁44FLと増圧用リニア制御弁44FRとで互いに異なるようにすることができる。これにより、両リニア制御弁44FL,44FRの閉弁するタイミングを簡単にずらすことができる。この結果、車両の減速度の変動を抑制することができ、ドライバーの快適性を向上させることができる。また、液圧脈動抑制制御を実行するため、配管等の振動による異音の発生を抑制することができる。また、ブレーキペダル操作が行われて、最初の液圧制御を実行する初期制動時には、液圧制御の禁止期間を設定しないため、車両偏向を防止するとともに、ドライバーに違和感を与えないようにすることができる。
また、第1実施形態と同様に、閾値Vprefを超える速度でブレーキペダル10が踏み込まれた場合には、ホイールシリンダ圧の増加速度を優先させてフィードバック制御を行うため、適切に制動力を発生させることができる。
以上、本実施形態の車両のブレーキ制御装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
例えば、本実施形態においては、前輪の増圧用リニア制御弁44FL,44FRについて減速度変動抑制制御を行う構成であるが、減速度変動抑制制御を行う対象は、後輪の増圧用リニア制御弁44RL,44RRであってもよいし、前後輪の増圧用リニア制御弁44FL,44FR,44RL,44RRであってもよい。
また、本実施形態においては、前後輪の全てについて互いに独立してホイールシリンダ圧を調整することができる構成であるが、例えば、前輪のみについて左右独立してホイールシリンダ圧を調整することができる構成であってもよいし、後輪のみについて左右独立してホイールシリンダ圧を調整することができる構成であってもよい。
また、第2実施形態においては、液圧制御を禁止するタイミングを増圧用リニア制御弁44FRの2回目の通電時としているが、液圧制御を禁止するタイミングは任意に設定できるものである。また、液圧制御を禁止する対象は、左右何れの増圧用リニア制御弁44であってもよい。
また、本実施形態では、増圧用リニア制御弁44の作動時において減速度変動抑制制御を行う構成であるが、それに代えて、あるいは、それに加えて、減圧用リニア制御弁45の作動時においても減速度変動抑制制御を行うようにしてもよい。例えば、ブレーキペダル10がゆっくり戻されているときに、左前輪に対応する減圧用リニア制御弁45FLと右前輪に対応する減圧用リニア制御弁45FRの閉弁タイミングが互いに一致することを抑制するようにするとよい。この場合、図2,図3,図5に示した制御ルーチンの制御対象を減圧用リニア制御弁45FLと減圧用リニア制御弁45FRとすればよい。そして、ステップS13においては、目標液圧P*とホイールシリンダ圧Pwとの偏差(P*−Pw)が負の閾値Eref以下であるか否を判断し、ステップS14においては、ブレーキペダル10の戻し速度Vp’が閾値Vpref’以下であるか否かを判断すればよい。また、液圧脈動抑制制御サブルーチンにおける減圧用リニア制御弁45の目標電流i*の設定は、第1実施形態あるいは第2実施形態における増圧用リニア制御弁44FL,FRの目標電流i*の設定と同様に行えばよい。つまり、スタート電流を減圧用リニア制御弁45FLと減圧用リニア制御弁45FRとで互いに異なるようにする、あるいは、制御禁止期間twaitを設けて、電流値を増加させるタイミングを減圧用リニア制御弁45FLと減圧用リニア制御弁45FRとで互いに異なるようにすればよい。
Claims (3)
- 複数の車輪のそれぞれに設けられ作動液の液圧を受けて車輪に制動力を与えるホイールシリンダと、
ブレーキ操作が行われていなくても高圧の液圧を出力する動力液圧源と、
前記動力液圧源の出力する液圧を調整して前記各ホイールシリンダに伝達する調圧装置と、
前記調圧装置の作動を制御して、前記ホイールシリンダに伝達される液圧が目標液圧に追従するように液圧制御を行う液圧制御手段とを備え、
前記調圧装置が、前輪および後輪の少なくとも一方における左右輪のホイールシリンダに対して、前記動力液圧源の出力する液圧を互いに独立して調整して供給する電磁式の独立液圧制御弁を有し、
前記液圧制御手段が、前記独立液圧制御弁の作動を制御して、前記左右輪のホイールシリンダに伝達される液圧を独立して制御する車両のブレーキ制御装置において、
前記液圧制御手段による液圧制御中に、前輪および後輪の少なくとも一方における左輪に対応する独立液圧制御弁と右輪に対応する独立液圧制御弁の閉弁タイミングが互いに一致することを抑制する閉弁タイミング一致抑制手段と、
ブレーキ操作速度を検出する操作速度検出手段と、
前記ブレーキ操作速度に基づいて、前記ブレーキ操作速度が設定速度以下である場合に前記閉弁タイミング一致抑制手段の作動を許可し、前記ブレーキ操作速度が前記設定速度を超える場合に前記閉弁タイミング一致抑制手段の作動を禁止する操作速度応答手段と
を備えたことを特徴とする車両のブレーキ制御装置。 - 複数の車輪のそれぞれに設けられ作動液の液圧を受けて車輪に制動力を与えるホイールシリンダと、
ブレーキ操作が行われていなくても高圧の液圧を出力する動力液圧源と、
前記動力液圧源の出力する液圧を調整して前記各ホイールシリンダに伝達する調圧装置と、
前記調圧装置の作動を制御して、前記ホイールシリンダに伝達される液圧が目標液圧に追従するように液圧制御を行う液圧制御手段とを備え、
前記調圧装置が、前輪および後輪の少なくとも一方における左右輪のホイールシリンダに対して、前記動力液圧源の出力する液圧を互いに独立して調整して供給する電磁式の独立液圧制御弁を有し、
前記液圧制御手段が、前記独立液圧制御弁の作動を制御して、前記左右輪のホイールシリンダに伝達される液圧を独立して制御する車両のブレーキ制御装置において、
前記液圧制御手段による液圧制御中に、前輪および後輪の少なくとも一方における左輪に対応する独立液圧制御弁と右輪に対応する独立液圧制御弁の閉弁タイミングが互いに一致することを抑制する閉弁タイミング一致抑制手段を備え、
前記液圧制御手段は、液圧調整開始条件が成立したときに、前記独立液圧制御弁が閉弁状態から開弁するときの電流値である開弁電流よりも小さなスタート電流から所定勾配で電流値を増加させ、液圧調整停止条件が成立したときに、電流値を低下させるように前記独立液圧制御弁の通電を制御するものであり、
前記閉弁タイミング一致抑制手段は、前記スタート電流を、左輪に対応する独立液圧制御弁と右輪に対応する独立液圧制御弁とで互いに異なるようにしたことを特徴とする車両のブレーキ制御装置。 - 複数の車輪のそれぞれに設けられ作動液の液圧を受けて車輪に制動力を与えるホイールシリンダと、
ブレーキ操作が行われていなくても高圧の液圧を出力する動力液圧源と、
前記動力液圧源の出力する液圧を調整して前記各ホイールシリンダに伝達する調圧装置と、
前記調圧装置の作動を制御して、前記ホイールシリンダに伝達される液圧が目標液圧に追従するように液圧制御を行う液圧制御手段とを備え、
前記調圧装置が、前輪および後輪の少なくとも一方における左右輪のホイールシリンダに対して、前記動力液圧源の出力する液圧を互いに独立して調整して供給する電磁式の独立液圧制御弁を有し、
前記液圧制御手段が、前記独立液圧制御弁の作動を制御して、前記左右輪のホイールシリンダに伝達される液圧を独立して制御する車両のブレーキ制御装置において、
前記液圧制御手段による液圧制御中に、前輪および後輪の少なくとも一方における左輪に対応する独立液圧制御弁と右輪に対応する独立液圧制御弁の閉弁タイミングが互いに一致することを抑制する閉弁タイミング一致抑制手段を備え、
前記液圧制御手段は、液圧調整開始条件が成立したときに、前記独立液圧制御弁が閉弁状態から開弁するときの電流値である開弁電流よりも小さなスタート電流から所定勾配で電流値を増加させ、液圧調整停止条件が成立したときに、電流値を低下させるように前記独立液圧制御弁の通電を制御するものであり、
前記閉弁タイミング一致抑制手段は、前記左右輪の何れか一方に対応する独立液圧制御弁に対して、設定時間だけ前記液圧制御手段による液圧制御を禁止する制御禁止期間を設定することにより、前記スタート電流から電流値を増加させるタイミングを、左輪に対応する独立液圧制御弁と右輪に対応する独立液圧制御弁とで互いに異なるようにするものであって、かつ、ブレーキ操作が行われて最初に前記液圧制御手段が前記液圧制御を行う初期制動時には、前記制御禁止期間を設定しないことを特徴とする車両のブレーキ制御装置。
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