JP6199760B2 - 車両制御装置 - Google Patents
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Description
これによれば、実サーボ圧の上昇制御中において、その上昇勾配がサーボ圧発生装置の出力下限を下回ることを抑制することができる。よって、サーボ圧発生装置の増圧制御弁および第1減圧制御弁の不要な作動を抑制することができる。
これによれば、各ホイールシリンダが必要とするホイールシリンダ圧に応じて目標サーボ圧を段階的に増大させることができる。その結果、要求制動力に必要なホイールシリンダを確実に付与するとともに、ブレーキアクチュエータにおいて振動や油撃音を適切に抑制することができる。
液圧制動力発生装置BFは、マスタシリンダ1と、反力発生装置2と、第一制御弁22と、第二制御弁23と、サーボ圧発生装置4と、液圧制御部5と、各種センサ71〜76等により構成されている。
マスタシリンダ1は、ブレーキペダル10(「ブレーキ操作部材」に相当する)の操作量(操作)に応じてブレーキ液を液圧制御部5に供給する部位であり、メインシリンダ11、カバーシリンダ12、入力ピストン13、第1マスタピストン14、および第2マスタピストン15等により構成されている。マスタシリンダ1は、第1マスタピストン14がサーボ室1A内のサーボ圧に駆動されて移動し、第1マスタピストン14の移動により第1マスタ室1Dのマスタ圧が変化するものである。
なお、第1マスタピストン14は、マスタシリンダ1内を摺動し、サーボ圧に応じてマスタシリンダ液圧を発生するマスタピストン(特許請求の範囲に記載)に相当する。
反力発生装置2は、ブレーキペダル10が操作されたとき操作力に対抗する反力を発生する装置であり、ストロークシミュレータ21を主にして構成されている。ストロークシミュレータ21は、ブレーキペダル10の操作に応じて第一液圧室1Bおよび第二液圧室1Cに反力液圧を発生させる。ストロークシミュレータ21は、シリンダ211にピストン212が摺動可能に嵌合されて構成されている。ピストン212は圧縮スプリング213によって後方に付勢されており、ピストン212の後方側に反力液圧室214が形成される。反力液圧室214は、配管164およびポート11eを介して第二液圧室1Cに接続され、さらに、反力液圧室214は、配管164を介して第一制御弁22および第二制御弁23に接続されている。
第一制御弁22は、非通電状態で閉じる構造の電磁弁であり、ブレーキECU6により開閉が制御される。第一制御弁22は、配管164と配管162との間に接続されている。ここで、配管164はポート11eを介して第二液圧室1Cに連通し、配管162はポート11cを介して第一液圧室1Bに連通している。また、第一制御弁22が開くと第一液圧室1Bが開放状態になり、第一制御弁22が閉じると第一液圧室1Bが密閉状態になる。したがって、配管164および配管162は、第一液圧室1Bと第二液圧室1Cとを連通するように設けられている。
第二制御弁23は、非通電状態で開く構造の電磁弁であり、ブレーキECU6により開閉が制御される。第二制御弁23は、配管164と配管161との間に接続されている。ここで、配管164はポート11eを介して第二液圧室1Cに連通し、配管161はポート11aを介してリザーバ171に連通している。したがって、第二制御弁23は、第二液圧室1Cとリザーバ171との間を非通電状態で連通して反力液圧を発生させず、通電状態で遮断して反力液圧を発生させる。
サーボ圧発生装置4は、サーボ圧を発生するものであり、減圧弁(第1減圧制御弁に相当する)41、増圧弁(増圧制御弁に相当する)42、高圧供給部(高圧源に相当する)43、およびレギュレータ44等で構成されている。サーボ圧発生装置4は、運転者(操作者)によるブレーキペダル10の操作に応じたサーボ圧をサーボ室1A内に発生させるものである。
マスタシリンダ液圧(マスタ圧)を発生する第1マスタ室1D、第2マスタ室1Eには、配管51、52、ブレーキアクチュエータ53を介してホイールシリンダ541〜544が連通されている。各ホイールシリンダ541〜544は、マスタシリンダ1からのマスタ圧に応じた制動力を各車輪5FR〜5RLに付与可能である。ホイールシリンダ541〜544は、車輪5FR〜5RLのブレーキを構成している。具体的には、第1マスタ室1Dのポート11gおよび第2マスタ室1Eのポート11iには、それぞれ配管51、52を介して、公知のブレーキアクチュエータ53が連結されている。ブレーキアクチュエータ53には、車輪5FR〜5RLを制動するブレーキを作動させるホイールシリンダ541〜544が連結されている。
このように、ブレーキアクチュエータ53は、マスタシリンダ1とホイールシリンダ541〜544との間に設けられ、マスタシリンダ1のマスタ圧から、各ホイールシリンダ541〜544に対応してそれぞれ設けられた保持弁および減圧弁によって所望の制動力に応じたホイールシリンダ圧である目標ホイールシリンダ圧を個別に付与可能に構成されている。
ブレーキECU6は、電子制御ユニットであり、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は、バスを介してそれぞれ接続された入出力インターフェース、CPU、RAM、ROM、不揮発性メモリー等の記憶部を備えている。
次に、このように構成された車両用制動装置の動作の制御実施例について図3に示すフローチャートを参照して説明する。
ブレーキECU6は、所定の短時間(制御サイクル時間)毎に、上記フローチャートに対応したプログラムを繰り返し実行する。
また、操舵輪の舵角ξとは、車両が直進する方向に対する操舵輪の操舵方向の角度のことをいう。操舵輪の舵角ξはハンドル角度θ(操舵輪の舵角ξ=ハンドル角度θ/n)から算出される。なお、ハンドル角度θは、ステアリングセンサ78から入力された2相パルス列信号に基づいて、両パルス列信号のレベルが変化する毎に操舵軸(ステアリング)の回動方向(2相のパルス列信号のレベルの変化の仕方によって検出される)に応じて前回のハンドル角度θを所定角度Δθずつ増減することにより算出される。nは、ステアリング装置のトータルギヤ比である。
図4に示すタイムチャートにて説明する。図4において、第一段には車両の状態をヨーレート偏差で示し、第二段には左前輪5FLの車輪速度を示し、第三段には右前輪5FRの車輪速度を示し、第四段には左前輪5FLのホイールシリンダ542に対する指令値(すなわちホイールシリンダ542の目標ホイールシリンダ圧(要求ホイールシリンダ圧))を示し、第五段には右前輪5FRのホイールシリンダ541に対する指令値(すなわちホイールシリンダ541の目標ホイールシリンダ圧(要求ホイールシリンダ圧))を示し、第六段には目標サーボ圧(太い実線)および目標ホイールシリンダ圧最大値(細い実線)を示している。
車両が左旋回をしているときを参照して説明する。なお、本実施形態では、右旋回・左旋回によるヨーレートのプラス・マイナスの極性は考慮せずに、直進状態のヨーレートを0とし、旋回度合いが高くなるほどヨーレートのプラスの値が大きくなるとして扱う。
時刻t1では、ヨーレート偏差ΔYrがUS抑制制御閾値を下回ったため、US抑制制御が開始される。旋回内側である左前輪5FLが制動対象である。左前輪5FLのホイールシリンダ542の目標ホイールシリンダ圧がヨーレート偏差ΔYrに基づいて算出される。制御対象は、左前輪5FLのみであるため、ホイールシリンダ542の目標ホイールシリンダ圧が目標ホイールシリンダ圧最大値である。このとき、目標ホイールシリンダ圧最大値勾配は下限勾配以上であり、かつ、ESC制御開始後最初のサーボ圧上昇であるため目標ホイールシリンダ圧最大値(n)が前回の制御サイクルで算出した目標サーボ圧(n−1)よりも大きくなり、目標サーボ圧は目標ホイールシリンダ圧最大値に設定される(ステップS122)。
時刻t11から時刻t12までの間では、目標ホイールシリンダ圧最大値勾配は下限勾配未満であるか、または、目標ホイールシリンダ圧最大値勾配は下限勾配以上であっても、目標ホイールシリンダ圧最大値は目標サーボ圧(n−1)以下であるため、目標サーボ圧最大値に到達するまでの間、目標サーボ圧は下限勾配に応じた速度にて増大するように設定され(ステップS128)、目標サーボ圧最大値に到達すると、目標サーボ圧は目標サーボ圧最大値に維持される(ステップS130)。
時刻t2では、走行路面の摩擦係数が低く、左前輪5FLにてスリップが発生したため、左前輪5FLに対する要求制動力がそれ以上上がらないように減少させる。それ以上制動力を上げても車輪がスリップするだけで、制動力が増加しないからである。
また、目標ホイールシリンダ圧最大値勾配は、時刻t11にて下限勾配を下回るため、時刻t11以降にて目標サーボ圧は下限勾配に応じた速度にて増大するように設定される(ステップS128)。時刻t2と時刻t3との間にて、目標サーボ圧は目標サーボ圧最大値である低摩擦係数路面時目標最大値に到達する。到達した時点以降であって目標ホイールシリンダ圧最大値が低摩擦係数路面時目標最大値を超える時点(時刻t12)までの間、目標サーボ圧は低摩擦係数路面時目標最大値に維持される(ステップS130)。
時刻t2以降、左前輪5FLに制動力が付与されてヨーレート偏差ΔYrは縮小するため、これに応じて左前輪5FLに対する要求制動力が減少する。時刻t3にて、ヨーレート偏差ΔYrがUS抑制制御閾値を上回ると、US抑制制御を終了すべく左前輪5FLの目標ホイールシリンダ圧が0に向けて減少される。
時刻t4にて、ヨーレート偏差ΔYrがOS抑制制御閾値を上回ったため、OS抑制制御が開始される。旋回外側である右前輪5FRが制動対象である。右前輪5FRのホイールシリンダ541の目標ホイールシリンダ圧がヨーレート偏差ΔYrに基づいて算出される。また、左前輪5FLのホイールシリンダ542の目標ホイールシリンダ圧がヨーレート偏差ΔYrに基づいて算出される(このとき、ホイールシリンダ542の目標ホイールシリンダ圧は0に向けて減少中である)。右前輪5FRのホイールシリンダ541の目標ホイールシリンダ圧の最大値は、先の左前輪5FLのホイールシリンダ542の目標ホイールシリンダ圧の最大値より小さい。
時刻t5にて、車両の走行路面の摩擦抵抗が低摩擦抵抗から中摩擦抵抗に切り替わった。よって、ヨーレート偏差ΔYrが縮小する。その結果、右前輪5FRのホイールシリンダ541の目標ホイールシリンダ圧が減少する。
(時刻t6)
時刻t6にて、ヨーレート偏差ΔYrがOS抑制制御閾値を下回ると、OS抑制制御を終了すべく右前輪5FRの目標ホイールシリンダ圧が0に向けて減少される。
時刻t7にて、再びヨーレート偏差ΔYrがUS抑制制御閾値を下回ったため、US抑制制御が開始される。旋回内側である左前輪5FLが制動対象である。左前輪5FLのホイールシリンダ542の目標ホイールシリンダ圧がヨーレート偏差ΔYrに基づいて算出される。制御対象は、左前輪5FLのみであるため、ホイールシリンダ542の目標ホイールシリンダ圧が目標ホイールシリンダ圧最大値である。このとき、目標ホイールシリンダ圧最大値勾配は下限勾配以上であるが、目標ホイールシリンダ圧最大値が前回の制御サイクルで算出した目標サーボ圧(n−1)以下であるため、目標サーボ圧は目標サーボ圧最大値である低摩擦係数路面時目標最大値に設定される(ステップS130)。
走行路面の摩擦係数が中ぐらいであるため、低い場合と比較して、目標ホイールシリンダ圧最大値はヨーレート偏差ΔYrの増大に伴って増加する。そして、時刻t12にて、目標ホイールシリンダ圧最大値が目標サーボ圧である低摩擦係数路面時目標最大値を上回ると、目標サーボ圧最大値が中摩擦係数路面時目標最大値に更新される(ステップS110)。また、目標ホイールシリンダ圧最大値勾配は下限勾配以上であり、かつ、目標ホイールシリンダ圧最大値が前回の制御サイクルで算出した目標サーボ圧(n−1)より大きいため、目標サーボ圧は目標ホイールシリンダ圧最大値に設定される(ステップS122)。
時刻t13から時刻t10までの間では、目標ホイールシリンダ圧最大値勾配は下限勾配未満であるため、目標サーボ圧最大値に到達するまでの間、目標サーボ圧は下限勾配に応じた速度にて増大するように設定され(ステップS128)、目標サーボ圧最大値に到達すると、目標サーボ圧は目標サーボ圧最大値(中摩擦係数路面時目標最大値)に維持される(ステップS130)。
時刻t8にて、ヨーレート偏差ΔYrがUS抑制制御閾値を上回ると、US抑制制御を終了すべく左前輪5FLの目標ホイールシリンダ圧が0に向けて減少される。時刻t9にて、左前輪5FLの目標ホイールシリンダ圧が0になる。時刻t9から、全ての車輪の目標ホイールシリンダ圧が0である時間が所定時間Tendだけ継続した時点(時刻t10)にて、ESC制御が終了される。それを受けて目標サーボ圧は0に設定される。
これによれば、実サーボ圧の上昇制御中において、その上昇勾配がサーボ圧発生装置4の出力下限を下回ることを抑制することができる。よって、サーボ圧発生装置4の増圧弁42および減圧弁41の不要な作動を抑制することができる。
これによれば、各ホイールシリンダ541〜544が必要とするホイールシリンダ圧に応じて目標サーボ圧を段階的に増大させる(ステップアップさせる)ことができる。その結果、要求制動力に必要なホイールシリンダを確実に付与するとともに、ブレーキアクチュエータ53において振動や油撃音を適切に抑制することができる。
また、目標サーボ圧は、ブレーキペダル10の操作量でなく、ブレーキペダル10の操作力に基づいて設定するようにしてもよい。この場合、操作力を検出するセンサを設ければよい。
Claims (3)
- マスタピストンがサーボ室内のサーボ圧に駆動されて移動し、前記マスタピストンの移動によりマスタ室のマスタ圧が変化するマスタシリンダと、
高圧源、低圧源、前記高圧源と前記低圧源との間のブレーキ液の流れを制御する増圧制御弁、および、前記高圧源と前記低圧源との間のブレーキ液の流れを制御する第1減圧制御弁、を含んで構成され、前記サーボ圧を前記サーボ室内に発生させるサーボ圧発生装置と、
前記サーボ圧を検出するサーボ圧センサと、
ホイールシリンダ圧に応じた制動力を各車輪にそれぞれ付与する各ホイールシリンダと、
前記マスタシリンダと前記各ホイールシリンダとの間に設けられ、前記マスタシリンダの前記マスタ圧から、前記各ホイールシリンダに対応してそれぞれ設けられた保持制御弁および第2減圧制御弁によって所望の制動力に応じた前記ホイールシリンダ圧である目標ホイールシリンダ圧を個別に付与可能に構成されたブレーキアクチュエータと、
を備えた車両用制動装置に適用される車両制御装置であって、
前記車両制御装置は、前記サーボ圧センサによって検出された実際の前記サーボ圧が目標サーボ圧となるように前記サーボ圧発生装置を制御し、
ブレーキ操作部材が操作されておらず、かつ、前記各ホイールシリンダに個別に前記目標ホイールシリンダ圧を供給するホイールシリンダ圧供給制御が実行されている間において、
前記ホイールシリンダ圧供給制御の開始時点では、前記目標サーボ圧の最大値である目標サーボ圧最大値を、前記サーボ圧発生装置の最大出力圧より小さい値に設定される複数の設定値のうちの一つである目標サーボ圧第1所定圧に設定し、
前記各車輪にそれぞれ付与すべき目標ホイールシリンダ圧のうち最大値である目標ホイールシリンダ圧最大値を算出し、
前記ホイールシリンダ圧供給制御の開始後、前記目標ホイールシリンダ圧最大値が前記目標サーボ圧第1所定圧を越えず、かつ、前記目標ホイールシリンダ圧最大値の最初の上昇勾配が、前記サーボ圧発生装置の単位時間当たりの最低出力に相当する速度勾配以上であり、かつ、前記目標ホイールシリンダ圧最大値が、今回の制御サイクルに対する前回の制御サイクルで算出された目標サーボ圧より大きい場合には、前記目標サーボ圧を前記目標ホイールシリンダ圧最大値に設定することを特徴とする車両制御装置。 - 前記車両制御装置は、前記ホイールシリンダ圧供給制御の開始後、前記目標ホイールシリンダ圧最大値が前記目標サーボ圧第1所定圧を越えず、かつ、前記目標ホイールシリンダ圧最大値の速度勾配が、前記サーボ圧発生装置の単位時間当たりの前記最低出力に相当する前記速度勾配より小さい場合には、前記目標サーボ圧を、前記最低出力に相当する前記速度勾配にて前記目標サーボ圧第1所定圧まで増大するように設定し、前記目標サーボ圧が前記目標サーボ圧第1所定圧に到達すると、前記目標サーボ圧第1所定圧に維持することを特徴とする請求項1記載の車両制御装置。
- 前記車両制御装置は、前記ホイールシリンダ圧供給制御の開始後、前記目標ホイールシリンダ圧最大値が前記目標サーボ圧第1所定圧以上となった場合には、前記目標サーボ圧最大値を、前記サーボ圧発生装置の最大出力圧より小さい値に設定される前記複数の設定値のうち前記目標サーボ圧第1所定圧より大きい値である目標サーボ圧第2所定圧に設定することを特徴とする請求項1または請求項2記載の車両制御装置。
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