JP6547603B2 - 車両の制動力制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車などの車両の制動力制御装置に係る。

車両の制動力制御装置は、各車輪に制動力を付与する制動装置と、運転者の制動操作量を検出する検出装置と、各車輪に付与される制動力が運転者の制動操作量に応じた値になるように、運転者の制動操作量に基づいて制動装置を制御する制御装置と、を有している。特に、路面の摩擦係数が低い走行路にて車両が走行する場合には、車輪に付与される制動力が過剰になると、車輪の制動スリップが増大し、更には車輪がロック状態になる。

車両の制動力制御装置においては、車輪がロック状態になることを防止すべく、車輪の制動スリップが過大になると、車輪に付与される制動力を自動的に低減するアンチロックブレーキ制御（ＡＢＳ制御とも呼ばれる）が行われるようになっている。例えば、下記の特許文献１には、油圧制御による摩擦ブレーキ式の制動装置を有し、車輪がロック傾向になると、制動圧を自動的に低減することによりＡＢＳ制御を行う制動力制御装置が記載されている。

特開２０１０−３６７０４号公報

〔発明が解決しようとする課題〕
ＡＢＳ制御が普及していない頃には、路面の摩擦係数が低い走行路にて車両が走行する場合には、車輪がロック状態になることを防止すべく、運転者によって制動操作量を増減させるポンピング操作が行われることがあった。そのため、ＡＢＳ制御が普及していない頃から車両を運転している人のなかには、ＡＢＳ制御を行う制動力制御装置が搭載された車両を運転する際にもポンピング操作を行うことがある。

しかし、ＡＢＳ制御は、路面の摩擦係数が低い走行路にて車両が走行する状況において、運転者の制動操作量が過剰であり、車輪に付与される制動力が過剰である場合に実行される制御である。そのため、ＡＢＳ制御が行われる車両において、運転者によりポンピング操作が行われ制動操作量が増減されると、路面の摩擦係数が低い走行路にて車両が走行する場合にも、ＡＢＳ制御が効果的に行われなくなることがある。

本発明の主要な課題は、ＡＢＳ制御が行われる車両において、車両を減速させようとする運転者がポンピング操作を行い制動操作量が増減されても、従来に比して効果的に車両を減速させることができる制動力制御装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕
本発明によれば、各車輪に制動力を付与する制動装置と、運転者の制動操作量を示す指標値を検出する検出装置と、各車輪に付与される制動力が運転者の制動操作量に応じた値になるように、検出装置により検出された指標値に基づいて制動装置を制御する制御装置と、を有する車両の制動力制御装置が提供される。

制御装置は、指標値に基づいて運転者に車両減速の要求があり且つ運転者の制動操作がポンピングであると判定したときには、運転者によって制動操作量が低減される際に運転者の制動操作量の減少に伴う各車輪の制動力の減少に比して実際の減少が制限されるように各車輪の制動力を減少させる。

上記の構成によれば、運転者の制動操作量を示す指標値に基づいて運転者に車両減速の要求があり且つ運転者の制動操作がポンピングであると判定されたときには、運転者によって制動操作量が低減される際に運転者の制動操作量の減少に伴う各車輪の制動力の減少に比して実際の減少が制限されるように各車輪の制動力が減少せしめられる。

よって、運転者に車両減速の要求があり、運転者がポンピング操作を行う際に制動操作量が低減されても、制動操作量の減少に伴う各車輪の制動力の減少に比して実際の減少が制限されるように各車輪の制動力が減少せしめられることにより、制動力の減少が制限されない場合に比して、各車輪の制動力は高い値になる。従って、従来に比して効果的に車両を減速させることができる。

なお、「各車輪の制動力の実際の減少が制限される」ことは、車輪の制動力が制限値以下に低下することを抑制すること、車輪の制動力の減少率が制限低下率以下になることを防止すること、及びこれらの両者、の何れにより行われてもよい。

本発明の第一の実施形態にかかる車両の制動力制御装置を示す概略構成図である。 第一の実施形態における制動力制御ルーチンを示すフローチャートである。 第二の実施形態における制動力制御ルーチンを示すフローチャートである。 運転者に減速要求があり且つ運転者の制動操作がポンピング操作である状況において、第一の実施形態により制動圧Ｐbの低下が制限される例を示す図である。 運転者に減速要求があり且つ運転者の制動操作がポンピング操作である状況において、第二の実施形態により制動圧Ｐbの低下率が制限される例を示す図である。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。

［第一の実施形態］
図１は、本発明の第一の実施形態にかかる車両の制動力制御装置１０を示す概略構成図である。制動力制御装置１０は、左右の前輪１２FL及び１２FR及び左右の後輪１２RL及び１２RRに制動力を付与する制動装置１４と、マスタシリンダ圧力Ｐmを検出する圧力センサ１６と、制動装置１４を制御する電子制御装置１８を含んでいる。マスタシリンダ圧力Ｐmは運転者の制動操作量を示す指標値として検出される。なお、左右の前輪１２FL及び１２FRは、転舵輪であり、図１には示されていないが、運転者によるステアリングホイールの操舵に応答してステアリング装置により転舵される。

制動装置１４は、油圧回路２０と、車輪１２FL〜１２RLに設けられたホイールシリンダ２４FL、２４FR、２４RL、２４RRと、運転者によるブレーキペダル２６の踏み込み操作に応答してブレーキオイルを圧送するマスタシリンダ２８とを含んでいる。図１には詳細に示されていないが、油圧回路２０は、リザーバ、オイルポンプ、種々の弁装置などを含み、ブレーキアクチュエータとして機能する。油圧回路２０は、オイルポンプや種々の弁装置が電子制御装置１８によって制御されることにより、ホイールシリンダ２４FL〜２４RRの圧力、即ち制動圧を変化させ、これにより各車輪に付与する制動力を変化させる。

ホイールシリンダ２４FL〜２４RRの圧力は、通常時には運転者によるブレーキペダル２６の踏み込みに応じて駆動されるマスタシリンダ２８内の圧力、即ちマスタシリンダ圧力Ｐmに応じて制御される。更に、各ホイールシリンダ２４FL〜２４RRの圧力は、必要に応じてオイルポンプ及び種々の弁装置が電子制御装置１８によって制御されることにより、運転者によるブレーキペダル２６の踏み込み量に関係なく制御される。

電子制御装置１８には、圧力センサ１６からマスタシリンダ圧力Ｐmを示す信号が入力される。また、電子制御装置１８には、それぞれ車速センサ３０及び前後加速度センサ３２から、車速Ｖ及び車両３４の前後加速度Ｇxを示す信号が入力される。

なお、図１には詳細に示されていないが、電子制御装置１８は、マイクロコンピュータと駆動回路とよりなっている。マイクロコンピュータは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力ポート装置を有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続された一般的な構成を有している。

電子制御装置１８は、図２に示されたフローチャートに従って、マスタシリンダ圧力Ｐmに基づいて運転者に車両減速の要求があり且つ運転者の制動操作がポンピングであるか否かを判定する。電子制御装置１８は、運転者に車両減速の要求があり且つ運転者の制動操作がポンピングであると判定したときには、運転者の制動操作量の減少に伴う制動圧の低下を制限することにより、車輪１２FL〜１２RLの制動力の減少を制限する。

次に、図２に示されたフローチャートを参照して第一の実施形態における制動力の制御ルーチンについて説明する。図２に示されたフローチャートによる制御は、図1には示されていないイグニッションスイッチがオンであり、車速センサ３０により検出される車速Ｖが基準値以上であるときに、所定の時間毎に繰返し電子制御装置１８によって実行される。なお、下記の説明においては、図２に示されたフローチャートによる制動力の制御を単に「制御」と指称する。

まず、ステップ１０においては、圧力センサ１６により検出されたマスタシリンダ圧力Ｐmを示す信号などの読み込みが行われる。

ステップ２０においては、車両３４の減速度を前後加速度Ｇxに基づく車両３４の現在の減速度Ｇb（＝−Ｇx）にするに必要なマスタシリンダ圧力Ｐmを第一の基準値Ｐm1が演算される。

ステップ３０においては、マスタシリンダ圧力Ｐm及び車両３４の減速度Ｇbに基づいて、運転者に減速要求があり且つ運転者の制動操作がポンピング操作であるか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには制御は一旦終了し、肯定判別が行われたときには制御はステップ４０へ進む。

なお、運転者に減速要求があるか否かの判別は、第一の基準値Ｐm1に基づいて行われ、マスタシリンダ圧力Ｐmが第一の基準値Ｐm1よりも大きい場合に「運転者に減速要求がある」と判定されてよい。更に、予め設定された正の定数（例えば２ＭＰa）を第二の基準値Ｐm2として、マスタシリンダ圧力Ｐmが第二の基準値Ｐm2よりも大きい値から第二の基準値Ｐm2以下の値になった場合に、「運転者に減速要求がある」との判定が解除されてよい。

また、運転者の制動操作がポンピング操作であるか否かの判別は、下記の（１）及び（２）の変化に基づいて行われてよい。
（１）マスタシリンダ圧力Ｐmが第二の基準値Ｐm2よりも大きい値から第二の基準値Ｐm2以下の値に変化した。
（２）マスタシリンダ圧力Ｐmが第二の基準値Ｐm2以下の値から第二の基準値Ｐm2よりも大きい値に変化した。

例えば、現在から第一の基準時間Δｔ1（正の定数）以内に、（１）から（２）への変化が３回あり、（１）から（２）への毎回の変化が１秒以内にあり、（２）から（１）への変化の間に毎回「運転者に減速要求がある」と判定された場合に、「運転者の制動操作がポンピング操作である」と判定されてよい。更に、運転者により制動操作が解除された（マスタシリンダ圧力Ｐmが第三の基準値Ｐm3（０に近い正の定数）以下である）状況が１秒以上経過したときに、「運転者の制動操作がポンピング操作である」との判定が解除されてよい。

ステップ４０においては、運転者により制動操作量が低減されているか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには制御は一旦終了し、肯定判別が行われたときには制御はステップ５０へ進む。なお、現在から第二の基準時間Δｔ2（Δｔ1よりも小さい正の定数）以内のマスタシリンダ圧力Ｐmの最大値をＰmmaxとして、マスタシリンダ圧力Ｐmが０．９＊Ｐmmaxよりも小さいときに、「運転者により制動操作量が低減されている」と判定されてよい。更に、マスタシリンダ圧力Ｐmが第一の基準値Ｐm1になったときに、「運転者により制動操作量が低減されている」との判定が解除されてよい。なお、上記０．９は例示の値であり、１よりも小さく０．５よりも大きい任意の値であってよい。

ステップ５０においては、マスタシリンダ圧力Ｐmが第一の基準値Ｐm1以下であるか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには制御は一旦終了し、肯定判別が行われたときには制御はステップ６０へ進む。

ステップ６０においては、制動圧Ｐbが第一の基準値Ｐm1になるよう油圧回路２０が制御されることにより、制動圧Ｐbが第一の基準値Ｐm1よりも小さい値にならないよう、制動圧Ｐbの低下が制限されて制動圧が低下される。

以上の説明より解るように、第一の実施形態によれば、運転者に減速要求があり且つ運転者の制動操作がポンピング操作であるときには、ステップ３０において肯定判別が行われる。そして、運転者により制動操作量が低減され、マスタシリンダ圧力Ｐmが第一の基準値Ｐm1以下になると、ステップ４０及び５０において肯定判別が行われることにより、ステップ６０において制動圧Ｐbが第一の基準値Ｐm1よりも小さい値にならないよう、制動圧Ｐbの低下が制限されて制動圧が低下される。

よって、運転者に車両減速の要求があり、運転者がポンピング操作を行う際に制動操作量が低減されても、マスタシリンダ圧力Ｐmの減少に伴う制動圧Ｐbの減少に比して実際の減少が制限されるように制動圧が低下されるので、制動力の減少が制限されない場合に比して、各車輪の制動力は高い値になる。従って、従来に比して効果的に車両を減速させることができる。

特に、第一の実施形態によれば、制動圧Ｐbが第一の基準値Ｐm1よりも小さい値にならないよう、制動圧Ｐbの低下が制限され、第一の基準値Ｐm1は、ステップ２０において、車両３４の減速度を現在の減速度Ｇbにするに必要なマスタシリンダ圧力Ｐmとして演算される。よって、運転者により制動操作量が低減され、マスタシリンダ圧力Ｐmが第一の基準値Ｐm1以下になっても、車両３４の減速度が現在の減速度Ｇbよりも低下することを確実に防止することができる。

例えば、図４は、運転者に減速要求があり且つ運転者の制動操作がポンピング操作である状況において、制動圧Ｐbが第一の基準値Ｐm1よりも小さい値にならないよう、制動圧Ｐbの低下が制限される例を示す図である。図４において、上段は運転者の制動操作に対応するマスタシリンダ圧力Ｐmの変化を示し、下段は制動圧Ｐbの変化を第一の実施形態により制動圧Ｐbの低下が制限される場合（実線）及び制動圧Ｐbの低下が制限されない場合（破線）について示している。なお、説明の便宜上、車両３４の減速度Ｇbは一定であり、よって第一の基準値Ｐm1も一定であると仮定する。これらのことは、後述の第二の実施形態について制動圧Ｐbの低下率が制限される例を示す図５においても同様である。

図４の上段に示されているように、現在から第一の基準時間Δｔ1以内に、（１）から（２）への変化が３回あり、（１）から（２）への毎回の変化が１秒以内にあり、（２）から（１）への変化の間に毎回「運転者に減速要求がある」と判定されると、「運転者の制動操作がポンピング操作である」と判定される。そして、マスタシリンダ圧力Ｐmが第一の基準値Ｐm1よりも大きい場合に「運転者に減速要求がある」と判定される。

従って、「運転者の制動操作がポンピング操作である」と判定されている状況にて「運転者に減速要求がある」と判定されると、図４の下段に示されているように、制動圧Ｐbが第一の基準値Ｐm1よりも小さい値になることが防止される。よって、ポンピング操作によりマスタシリンダ圧力Ｐmが第一の基準値Ｐm1よりも小さい値に低下されても、制動圧Ｐbは第一の基準値Ｐm1に維持されるので、車輪の制動力が不必要に低下することを防止し、車両を効果的に減速させることができる。

［第二の実施形態］
図３は、本発明による車両の制動力制御装置１０の第二の実施形態における制動力制御ルーチンを示すフローチャートである。なお、図３において、図２に示されたステップと同一のステップには、図２において付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。また、この第二の実施形態の制動力制御装置１０は、電子制御装置１８による制御が異なる点を除き、制動装置１４などの構成は第一の実施形態の構成と同一である。

図３と図２との比較から解るように、第二の実施形態においては、ステップ１０〜４０は第一の実施形態の場合と同様に実行され、ステップ４０において肯定判別が行われたときには、制御はステップ７０へ進む。

ステップ７０においては、αを予め設定された正の定数として、マスタシリンダ圧力Ｐmが基準値Ｐm1＋α以下であるか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには制御は一旦終了し、肯定判別が行われたときには制御はステップ８０へ進む。

ステップ８０においては、制動圧Ｐbの単位時間当たりの低下量ΔＰbが制限値ΔＰb0以下にならないよう油圧回路２０が制御されることにより、制動圧Ｐbの低下率が制限されて制動圧が低下される。なお、制限値ΔＰb0は、正の定数であってもよいが、ステップ７０における連続した肯定判別の回数の増大につれて漸次小さくなるよう可変設定される。

以上の説明より解るように、第二の実施形態によれば、運転者に減速要求があり且つ運転者の制動操作がポンピング操作であるときには、第一の実施形態の場合と同様に、ステップ３０において肯定判別が行われる。そして、運転者により制動操作量が低減され、マスタシリンダ圧力Ｐmが基準値Ｐm1＋α以下になると、ステップ４０及び７０において肯定判別が行われることにより、ステップ８０において制動圧Ｐbの単位時間当たりの低下量ΔＰbが制限値ΔＰb0以下にならないよう、制動圧Ｐbの低下率が制限されて制動圧が低下される。

よって、運転者に車両減速の要求があり、運転者がポンピング操作を行う際に制動操作量が低減されても、マスタシリンダ圧力Ｐmの減少に伴う制動圧Ｐbの減少率が制限されて制動圧が低下されるので、制動力の減少率が制限されない場合に比して、各車輪の制動力は高い値になる。従って、従来に比して効果的に車両を減速させることができる。

特に、第二の実施形態によれば、マスタシリンダ圧力Ｐmが基準値Ｐm1＋α以下になると、制動圧Ｐbの低下率が制限される。よって、マスタシリンダ圧力Ｐmが第一の基準値Ｐm1以下に低下する前に制動圧Ｐbの低下率の制限が開始される。第一の基準値Ｐm1は、ステップ２０において、車両３４の減速度を現在の減速度Ｇbにするに必要なマスタシリンダ圧力Ｐmとして演算される。よって、運転者により制動操作量が低減されても、マスタシリンダ圧力Ｐmが第一の基準値Ｐm1よりも過剰に小さくなることが抑制されるので、車両３４の減速度が現在の減速度Ｇbよりも大きく低下することを確実に防止することができる。

例えば、図５は、運転者に減速要求があり且つ運転者の制動操作がポンピング操作である状況において、制動圧Ｐbの低下率が制限される例を示す図である。なお、図５と図４との比較から解るように、図５に示された例におけるマスタシリンダ圧力Ｐmの変化は、図４に示された例における変化と同一である。

第一の実施形態の場合と同様に、マスタシリンダ圧力Ｐmが図５の上段に示されているように変化すると、「運転者の制動操作がポンピング操作である」と判定される。そして、マスタシリンダ圧力Ｐmが第一の基準値Ｐm1よりも大きい場合に「運転者に減速要求がある」と判定される。

従って、「運転者の制動操作がポンピング操作である」と判定されている状況にて「運転者に減速要求がある」と判定されると、図５の下段に示されているように、マスタシリンダ圧力Ｐmが基準値Ｐm1＋α以下になった段階で、制動圧Ｐbの低下率の制限が開始される。これにより、制動圧Ｐbが第一の基準値Ｐm1よりも過剰に小さい値になることが防止される。よって、ポンピング操作によりマスタシリンダ圧力Ｐmが第一の基準値Ｐm1よりも小さい値に低下されても、制動圧Ｐbは第一の基準値Ｐm1又はそれに近い値に維持されるので、車輪の制動力が不必要に低下することを防止し、車両を効果的に減速させることができる。

特に、第二の実施形態においては、制限値ΔＰb0は、ステップ７０における連続した肯定判別の回数の増大につれて漸次小さくなるよう可変設定される。よって、制限値ΔＰb0が一定の値である場合に比して、制動圧Ｐbが第一の基準値Ｐm1よりも過剰に小さくなる虞を低減することができる。

以上においては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

例えば、上述の第一及び第二の実施形態においては、制動操作量としてマスタシリンダ圧力Ｐmが検出されるようになっている。しかし、制動操作量は運転者によるブレーキペダル２６に対する踏力又は踏み込みストロークであってもよく、更にはマスタシリンダ圧力Ｐm、踏力又は踏み込みストロークの任意の組合せであってもよい。

また、上述の第一及び第二の実施形態においては、制動装置１４は各車輪のホイールシリンダ２４FL〜２４RRの圧力をマスタシリンダ圧力Ｐmに制御するようになっている。しかし、本発明の制動力制御装置は、ホイールシリンダ２４FL〜２４RRの圧力をマスタシリンダ圧力Ｐmに応じてマスタシリンダ圧力Ｐmよりも高い圧力に制御する制動装置１４を有していてもよい。

また、上述の第一及び第二の実施形態においては、制動装置１４は、油圧式の制動装置であるが、本発明の制動力制御装置における制動装置は、ホイールシリンダが電磁駆動装置に置き換えられた電磁式の制動装置であってもよい。

更に、上述の第二の実施形態においては、制限値ΔＰb0は、ステップ７０における連続した肯定判別の回数の増大につれて漸次小さくなるよう可変設定される。しかし、制限値ΔＰb0は一定の値であってもよい。

１０…制動力制御装置、１２FL〜１２RL…車輪、１４…制動装置、１６…圧力センサ、１８…電子制御装置、２４FR〜２４RL…ホイールシリンダ、２８…マスタシリンダ、３０…車速センサ、３２…前後加速度センサ、３４…車両

Claims (1)

1. 各車輪に制動力を付与する制動装置と、運転者の制動操作量を示す指標値を検出する検出装置と、各車輪に付与される制動力が運転者の制動操作量に応じた値になるように、前記検出装置により検出された指標値に基づいて前記制動装置を制御する制御装置と、を有する車両の制動力制御装置において、
   前記制御装置は、前記指標値に基づいて運転者に車両減速の要求があり且つ運転者の制動操作がポンピングであると判定したときには、運転者によって制動操作量が低減される際に運転者の制動操作量の減少に伴う各車輪の制動力の減少に比して実際の減少が制限されるように各車輪の制動力を減少させる、車両の制動力制御装置。

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