JP6575488B2 - 車両の制動制御装置 - Google Patents

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本発明は、車両の制動制御装置に関する。
特許文献1には、「2系統式液圧ブレーキ装置の1系統が失陥した場合におけるアンチロック制御の改善に関するもの」について記載されている。失陥の推定方法については、アンチスキッド制御において、「2系統のうちのいずれかにおいて液圧制御が開始された後、一定時間経過しても他の系統において液圧制御が開始されないことを以て他の系統が失陥したと推定する」ことが記載されている。
特許文献2には、「車両の各車輪に対するブレーキ液圧制御を二つの液圧系統を介して行なうブレーキ液圧制御装置において、液圧センサを用いることなく、容易且つ確実に何れかの液圧系統の失陥状態を検出し、検出結果に応じて適切に制動力制御を行ない得るブレーキ液圧制御装置」について記載されている。具体的な判定方法について、「アンチスキッド制御に基づく液圧制御により、制御対象の車輪側の車輪速度が制御対象でない車輪側の車輪速度以下となるべきところ、前者の方が大である場合には、当該一系統のアンチスキッド制御が行なわれていないことになるので、この状態が所定時間以上継続しているときには失陥状態と判定される」旨が記載されている。
特許文献1、2では、アンチスキッド制御が実行されることを前提に、制動系統の失陥状態が判定される。しかし、通常の制動時において、アンチスキッド制御が実行される状況は、非常に稀であり、失陥判定の頻度は限定される。このため、車両の一般的な走行において、制動系統の失陥判定が行われ得る制動制御装置が切望されている。
特許第2754562号公報 特開平8−282465号公報
本発明の目的は、通常の車両走行において、高頻度、且つ、適切に、制動系統の失陥状態が判定され得るものを提供することである。
本発明に係る車両の制動制御装置は、車両の加圧ユニット(KAU)の第1室(Rm1)から左前輪(WHfl)のホイールシリンダ(WCfl)、及び、右後輪(WHrr)のホイールシリンダ(WCrr)に制動液を圧送する第1制動系統(SK1)と、前記加圧ユニット(KAU)の第2室(Rm2)から右前輪(WHfr)のホイールシリンダ(WCfr)、及び、左後輪(WHrl)のホイールシリンダ(WCrl)に制動液を圧送する第2制動系統(SK2)と、前記左前輪(WHfl)のホイールシリンダ(WCfl)の液圧(Pwfl)、前記右後輪(WHrr)のホイールシリンダ(WCrr)の液圧(Pwrr)、前記右前輪(WHfr)のホイールシリンダ(WCfr)の液圧(Pwfr)、及び、前記左後輪(WHrl)のホイールシリンダ(WCrl)の液圧(Pwrl)を個別に調整する調圧ユニット(CAU)と、前記車両の旋回状態の検出値(Yra、Gya)を取得する旋回状態センサ(YRA、GYA)と、前記車両の操舵角(Swa)を検出する操舵角センサ(SWA)と、を備える。
本発明に係る車両の制動制御装置では、前記調圧ユニット(CAU)は、前記車両の制動時に、前記旋回状態の検出値(Yra、Gya)に基づいて実際値(Yrj、Gyj、Swj)を決定し、前記操舵角(Swa)に基づいて前記実際値(Yrj、Gyj、Swj)に対応する規範値(Yrt、Gyt、Swa)を決定し、前記実際値(Yrj、Gyj、Swj)と前記規範値(Yrt、Gyt、Swa)との偏差(eYr、eGy、eSw)を演算し、前記偏差(eYr、eGy、eSw)に基づいて、「前記第1制動系統(SK1)、及び、前記第2制動系統(SK2)のうちの何れか1つが失陥状態であるか、否か」を判定する失陥判定(S170)を実行する。また、前記調圧ユニット(CAU)は、前記偏差(eYr、eGy、eSw)が所定差(eyx)以上の場合に前記失陥状態であることを判定し、前記偏差(eYr、eGy、eSw)が所定差(eyx)未満の場合に前記失陥状態ではないことを判定する。
上記構成によれば、通常の制動時に失陥判定が可能であるため、高頻度で、且つ、確実に失陥状態が検出され得る。また、旋回状態の検出値Yra、Gyaには、減速スリップSgnの影響が及ばないため、高精度な判定が行われ得る。
本発明に係る車両の制動制御装置では、前記車両の制動操作部材(BP)の操作量(Bpa、Pmc)を検出する操作量センサ(BPA、PMC)が備えられ、前記調圧ユニット(CAU)は、「前記操作量の増加(Bpa、Pmc)に対して前記実際値(Yrj、Gyj、Swj)が増加しているか、否か」を判定する。そして、前記偏差(eYr、eGy、eSw)が所定差(eyx)以上であり、前記操作量の増加(Bpa、Pmc)に対して前記実際値(Yrj、Gyj、Swj)が増加している場合に前記失陥状態であることを判定する。一方、「前記偏差(eYr、eGy、eSw)が所定差(eyx)以上であること」、及び、「前記操作量の増加(Bpa、Pmc)に対して前記実際値(Yrj、Gyj、Swj)が増加していること」のうちの少なくとも1つが否定される場合には前記失陥状態ではないことを判定する。
失陥状態が発生している場合には、制動操作量Bpa(例えば、制動操作部材BPの操作変位、マスタシリンダ液圧Pmc)が増加するに従って、車両に作用するヨーモーメントは増加する。上記構成によれば、ヨーレイト偏差eYrに基づく判定に、操作量Bpaと実際値(Yrj等)との相互関係に基づく条件が付加される。失陥状態の判定に2つの条件が採用されるため、判定の信頼度が向上され得る。
本発明に係る車両の制動制御装置では、前記調圧ユニット(CAU)は、前記操舵角(Swa)が所定舵角(swx)未満の場合に前記失陥判定(S170)の実行を許可し、前記操舵角(Swa)が所定舵角(swx)以上の場合に前記失陥判定(S170)の実行を禁止する。
旋回走行中の車両において、制動が行われた場合に、前輪横力と後輪横力との不均衡が発生し、上記偏差eYr、eGy、eSwの大きさが増加することが生じ得る。上記構成によれば、操舵角Swaに基づく適否判定によって、該状況が適切に回避され得る。例えば、失陥判定は、車両が、略直進走行している場合に限って実行され得る。
本発明に係る車両の制動制御装置では、車両の車輪の速度(Vwa**)を検出する車輪速度センサ(VWA**)が備えられ、前記調圧ユニット(CAU)は、前記車輪の速度(Vwa**)に基づいて前記車輪(WH**)の過大なスリップを抑制するアンチスキッド制御を実行し、前記アンチスキッド制御が実行されていない場合(FLab=0)に前記失陥判定(S170)の実行を許可し、前記アンチスキッド制御が実行されている場合(FLab=1)に前記失陥判定(S170)の実行を禁止する。
車両の左右で摩擦係数が異なる路面にて、アンチスキッド制御が実行される場合に、制動力の左右差によって、上記偏差eYr、eGy、eSwの大きさが増加することが生じ得る。上記構成によれば、アンチスキッド制御の実行状況に基づく適否判定が採用されるため、該状況が適切に回避され得る。失陥判定は、失陥判定は、アンチスキッド制御が実行されていない、通常制動時に限って実行され得る。
本発明に係る車両の制動制御装置BCSの第1の実施形態を説明するための全体構成図である。 一系統失陥判定、及び、失陥補償制御の処理を説明するためのフロー図である。 一系統失陥判定についての要否判定の処理を説明するためのフロー図である。 本発明に係る車両の制動制御装置BCSの第2の実施形態を説明するための全体構成図である。 作用・効果を説明するための時系列線図等である。
<記号の説明>
以下の説明において、同一の記号が付された構成部材、演算処理、信号、特性、及び、値は、同一の機能を発揮するものである。従って、重複説明は、省略されることがある。
各種記号等の末尾に付された添字「**」は、車両の前後左右の4輪のうちの何れかに関するものであるかを示す、包括記号である。添字「**」は、省略されることもある。また、各添字は、「fl」が左前輪に、「fr」が右前輪に、「rl」が左後輪に、「rr」が右後輪に、夫々、対応している。例えば、車輪速度センサVWA**は、左前輪用の車輪速度センサVWAfl、右前輪用の車輪速度センサVWAfr、左後輪用の車輪速度センサVWArl、右後輪用の車輪速度センサVWArrを包括的に示す。また、添字「**」が省略された場合には、単に、「VWA」と表記される。
加えて、各種記号等の末尾に付された数字「1」は第1制動系統SK1に関するものであり、数字「2」は第2制動系統に関するものであることを示す。本発明に係る制動制御装置BCSは、ダイアゴナル型の2系統の制動システムが採用されている。ここで、左前輪WHfl、及び、右後輪WHrrに係る制動系統が「第1制動系統SK1」であり、右前輪WHfr、及び、左後輪WHrlに係る制動系統が「第2制動系統SK2」である。例えば、「HP1」は第1制動系統SK1に関する流体ポンプであり、「HP2」は第2制動系統SK2に関する流体ポンプであることを表す。
<本発明に係る車両の制動制御装置の第1の実施形態>
図1の全体構成図を参照して、本発明に係る、車両の制動制御装置BCSの第1の実施形態について説明する。制動制御装置BCSを備える車両には、制動操作部材BP、制動操作量センサBPA、制動スイッチBSW、操舵操作部材SW、操舵角センサSWA、ヨーレイトセンサYRA、前後加速度センサGXA、横加速度センサGYA、加圧ユニットKAU、調圧ユニットCAU、及び、インジケータINDが備えられる。
さらに、車両の各々の車輪WH**には、ブレーキキャリパCP**、ホイールシリンダWC**、回転部材KT**、摩擦部材MS**、及び、車輪速度センサVWA**が備えられている。そして、加圧ユニットKAUと調圧ユニットCAUとは、第1、第2加圧配管HK1、HK2を介して流体的に接続されている。また、調圧ユニットCAUとホイールシリンダWC**とは、各車輪WH**に対応した調圧配管HC**を介して流体的に接続されている。
制動操作部材(例えば、ブレーキペダル)BPは、運転者が車両を減速させるために操作する部材である。制動操作部材BPが操作されることによって、車輪WH**に対する制動トルクが調整され、車輪WHに制動力が発生される。具体的には、車両の車輪WHには、回転部材(例えば、ブレーキディスク)KT**が固定される。回転部材KT**を挟み込むようにブレーキキャリパCP**が配置される。そして、ブレーキキャリパ(単に、キャリパともいう)CP**には、ホイールシリンダWC**が設けられている。キャリパCPのホイールシリンダWC内の液圧(制動液圧)が調整(増加、又は、減少)されることによって、ホイールシリンダWC内のピストンが回転部材KTに対して移動(前進、又は、後退)される。このピストンの移動によって、図示しない摩擦部材(例えば、ブレーキパッド)MS**が、回転部材KT**に押し付けられ、押圧力が発生する。回転部材KT**と車輪WH**とは、一体となって回転するように固定されている。このため、上記押圧力にて生じる、摩擦部材MS**と回転部材KT**との間の摩擦力によって、車輪WH**に制動トルクが付与される。結果、車輪WH**に制動力が発生され、車両は減速する。
制動操作部材BPには、制動操作量センサ(単に、「操作量センサ」ともいう)BPAが設けられる。操作量センサBPAによって、運転者による制動操作部材(ブレーキペダル)BPの操作量Bpaが検出される。具体的には、制動操作量センサBPAとして、マスタシリンダMCの圧力Pmcを検出する液圧センサPMC、制動操作部材BPの操作変位を検出する操作変位センサ、及び、制動操作部材BPの操作力を検出する操作力センサのうちの少なくとも1つが採用される。
換言すれば、操作量センサBPAは、マスタシリンダ液圧センサPMC、操作変位センサ、及び、操作力センサについての総称である。従って、制動操作量Bpaは、マスタシリンダMCの液圧Pmc、制動操作部材BPの操作変位、及び、制動操作部材BPの操作力のうちの少なくとも1つに基づいて決定される。操作量の検出値Bpaは、コントローラECUに入力される。
また、制動操作部材BPには、制動スイッチBSWが設けられる。制動スイッチBSWは、ON/OFFスイッチであり、制動操作部材BPが操作されているか、否かを検出する。制動スイッチBSWによって、検出された信号Bswは、コントローラECUに入力される。具体的には、スイッチ信号Bswとして、制動操作部材BPが操作されている場合にはON信号が検出され、制動操作部材BPが操作されていない場合にはOFF信号が検出される。
操舵操作部材(例えば、ステアリングホイール)SWは、運転者が車両を旋回させるために操作する部材である。操舵操作部材SWが操作されることによって、操舵車輪(例えば、前輪WHfl、WHfr)の操舵角が調整され、操舵車輪には横力(旋回力)が発生される。結果、車両は旋回運動を行う。
操舵操作部材SWには、操舵角センサSWAが設けられる。操舵角センサSWAによって、運転者による操舵操作部材(ステアリングホイール)SWの操作量(操舵角)Swaが検出される。また、操舵操作部材SWと操舵車輪との関係(即ち、ステアリングギア比Ns)は既知であるため、操舵角Swaとして操舵車輪(例えば、前輪WHfl、WHfr)の角度が採用され得る。ここで、操舵角Swaでは、操舵操作部材SWの中立位置(車両の直進運動に対応)が「0」に相当する。操舵角Swaは、中立位置に対して、車両の左旋回に対応する場合(操舵操作部材SWを反時計回りに操作した場合)に正符号(プラス)の値、車両の右旋回に対応する場合(操舵操作部材SWを時計回りに操作した場合)に負符号(マイナス)の値を採るように設定されている。検出された、操舵角の検出値Swaは、コントローラECUに入力される。
車両には、ヨーレイトセンサYRAが備えられる。ヨーレイトセンサYRAによって、車両の実際のヨーレイトYraが検出される。ヨーレイトの検出値Yraは、車両が左旋回状態(車両上方から視たときに反時計回り方向)にある場合に正符号(プラス)の値、右旋回状態(車両上方から視たときに時計回り方向)にある場合に負符号(マイナス)の値を採るように設定されている。検出された、ヨーレイトの検出値Yraは、コントローラECUに入力される。
また、車両には、前後加速度センサGXAが備えられる。前後加速度センサGXAによって、車両の実際の前後加速度Gxaが検出される。前後加速度の検出値Gxaは、(前進している)車両が加速状態にある場合に正符号(プラス)の値、車両が減速状態にある場合に負符号(マイナス)の値を採るように設定されている。検出された、前後加速度の検出値Gxaは、コントローラECUに入力される。
さらに、車両には、横加速度センサGYAが備えられる。横加速度センサGYAによって、車両の実際の横加速度Gyaが検出される。横加速度の検出値Gyaは、車両が左旋回状態(車両上方から視たときに反時計回り方向)にある場合に正符号(プラス)の値、右旋回状態(車両上方から視たときに時計回り方向)にある場合に負符号(マイナス)の値を採るように設定されている。検出された、横加速度の検出値Gyaは、コントローラECUに入力される。
車両の車輪WH**には、車輪速度センサVWA**が備えられる。車輪速度センサVWA**によって、各車輪WH**の回転速度(車輪速度)Vwa**が検出される。例えば、車輪速度センサVWA**として、電磁ピックアップ式のものが採用され得る。車輪速度の検出値Vwa**は、コントローラECUに入力される。
≪加圧ユニットKAU≫
加圧ユニットKAUについて説明する。加圧ユニットKAUによって、制動操作部材BPの操作力に応じた制動液圧が発生され、調圧ユニットCAUを介して、夫々の車輪WH**に配置されたホイールシリンダWC**に向けて、制動液が圧送される。加圧ユニットKAUは、ブレーキブースタBB、タンデムマスタシリンダMC、及び、マスタリザーバRVMにて構成される。
ブレーキブースタ(単に、「ブースタ」ともいう)BBは、制動操作部材BPの作動に応動し、制動操作部材BPの操作力を所定の割合で助勢し、助勢された操作力をマスタシリンダMCに伝達する。例えば、ブースタBBには、エンジンの吸気管内の負圧が利用される。即ち、ブースタBBとして、負圧ブースタが採用される。また、ブースタBBとして、アキュムレータ内に蓄圧された液圧が利用されるもの(ハイドロリックブースタ)、又は、電気モータによって直動されるもの(電動ブースタ)が採用され得る。
タンデムマスタシリンダ(単に、「マスタシリンダ」ともいう)MCは、制動操作部材BPの操作力を液圧に変換し、各車輪WH**のホイールシリンダWC**に制動液(ブレーキフルイド)を圧送する。具体的には、マスタシリンダMCの内部は、マスタシリンダMCの内壁と2つの第1、第2ピストンPSM、PSNとによって区画され、2つの液圧室(第1、第2室Rm1、Rm2)が形成されている。第1室Rm1は第1ポートを有し、第2室Rm2は第2ポートを有している。マスタシリンダMCは、マスタリザーバRVMからの制動液の供給を受け、助勢された操作力に応じた液圧Pmcにて、2つのポートから制動液を圧送する。なお、第1室Rm1、及び、第2室Rm2の液圧は、略一致している。
第1室Rm1の第1ポート、及び、第2室Rm2の第2ポートは、モジュレータHMJを介して、各ホイールシリンダWC**と、流体路(加圧配管、調圧配管)HK1、HK2、HC**によって接続されている。ここで、制動操作部材BPが操作されていない場合には、第1、第2室Rm1、Rm2はマスタリザーバRVMと連通状態にあるため、第1、第2室Rm1、Rm2内の液圧は大気圧となっている(即ち、Pmc=0)。
マスタシリンダMCの第1室Rm1は、左前輪WHflのホイールシリンダWCfl、及び、右後輪WHrrのホイールシリンダWCrrに流体的に接続される。制動操作部材BPが操作されるとピストンPSMは前進(図では左方向に移動)され、第1室Rm1の体積が減少される。従って、第1室Rm1内の制動液は、第1室Rm1から左前輪ホイールシリンダWCfl、及び、右後輪ホイールシリンダWCrrに向けて圧送される。
同様に、マスタシリンダMCの第2室Rm2は、右前輪WHfrのホイールシリンダWCfr、及び、左後輪WHrlのホイールシリンダWCrlに流体的に接続される。制動操作部材BPが操作されるとピストンPSNは前進(図では左方向に移動)され、第2室Rm2の体積が減少される。従って、第2室Rm2内の制動液は、第2室Rm2から、右前輪ホイールシリンダWCfr、及び、左後輪ホイールシリンダWCrlに向けて圧送される。
以上のように、マスタシリンダMCと4つのホイールシリンダWC**との間で制動液が移動される経路(流体路)は、2つの制動系統で構成される。ここで、第1室Rm1からホイールシリンダWCfl、WCrrに至る系統が、「第1制動系統SK1」と称呼される。また、第2室Rm2から、ホイールシリンダWCfr、WCrlに至る系統が、「第2制動系統SK2」と称呼される。制動系統として、所謂、ダイアゴナル配管(X配管ともいう)の構成が採用されている。以上、加圧ユニットKAUについて説明した。
≪調圧ユニットCAU≫
次に、調圧ユニットCAUについて説明する。調圧ユニットCAUは、マスタシリンダMCとホイールシリンダWC**との間に配置され、ホイールシリンダWC**内の制動液圧Pw**を、マスタシリンダMCの液圧Pmcとは独立に、且つ、各車輪WH**において個別に制御する。調圧ユニットCAUは、モジュレータHMJ、及び、コントローラECUにて構成される。
モジュレータHMJは、複数の電磁弁(SL1等)、流体ポンプ(HP1等)、及び、電気モータMTを含んで形成される。先ず、第1制動系統SK1に係る、モジュレータHMJの構成要素について説明する。常開型の第1リニア電磁弁SL1が、マスタシリンダMCの第1室Rm1の第1ポートと、左前輪WHfl用の調圧部CAfl、及び、右後輪WHrr用の調圧部CArrの上流部との間に、第1加圧配管HK1を介して、配置されている。ここで、「上流部」とは、流体路において、マスタシリンダMCに近い側の部分である。例えば、左前輪用調圧部CAflの上流部は、増圧弁SZflに対して、第1室Rm1に近い側の流体路の部位(即ち、第1リニア電磁弁SL1と増圧弁SZflとの間)を指す。
第1リニア電磁弁SL1の弁体には、「調圧部CAfl、CArrの上流部(マスタシリンダMCに近い側)」と第1室Rm1との液圧差によって、開方向の力(第1リニア電磁弁SL1を連通状態にしようとする力)が作用する。一方、第1リニア電磁弁SL1に通電される電流値に応じた吸引力によって、該弁体には閉方向の力(第1リニア電磁弁SL1を非連通状態にしようとする力)が作用する。第1リニア電磁弁SL1は、吸引力が液圧差による力よりも大きい場合に閉弁され、第1室Rm1と、調圧部CAfl、CArrの上流部との連通が遮断される。一方、吸引力が液圧差による力よりも小さい場合に、第1リニア電磁弁SL1は開弁され、第1室Rm1と調圧部CAfl、CArrの上流部とが連通される。
従って、電気モータMTが駆動され、流体ポンプHP1が制動液を吐出している場合、第1リニア電磁弁SL1への電流値に応じた吸引力によって、第1室Rm1と調圧部CAfl、CArrとの間の液圧差が制御され得る。換言すれば、調圧部CAfl、CArrの上流部の液圧が、第1室Rm1の液圧Pmcに対して、電流値によって発生される液圧差を加えた値に調整される。なお、第1リニア電磁弁SL1への電流値が「0」にされ、非励磁状態にされると、調圧部CAfl、CArrの上流部の液圧は、第1室Rm1の液圧Pmcと等しくなる。第1リニア電磁弁SL1の吸引力が生じないため、液圧差が「0」にされる。
左前輪WHfl用の調圧部CAflが、常開型の電磁弁(即ち、NO弁)である増圧弁SZfl、及び、常閉型の電磁弁(即ち、NC弁)である減圧弁SGflにて形成されている。増圧弁SZflによって、左前輪WHfl用の調圧部CAflの上流部と、ホイールシリンダWCflとの連通状態(連通又は遮断)が選択的に切り替えられる。減圧弁SGflによって、ホイールシリンダWCflと、第1リザーバRV1との連通状態(連通又は遮断)が選択的に切り替えられる。
左前輪ホイールシリンダWCflは、調圧配管HCflを介して、増圧弁SZflと減圧弁SGflとの間の流体路に接続されている。このため、増圧弁SZfl、及び、減圧弁SGflが制御されることによって、ホイールシリンダWCfl内の制動液圧(結果として、制動トルク)Pwflが、他のホイールシリンダの制動液圧とは別個に調整(増圧、保持、又は、減圧)される。
同様に、右後輪WHrr用の調圧部CArrが、増圧弁SZrr、及び、減圧弁SGrrにて形成される。増圧弁SZrrによって、第1室Rm1(具体的には、調圧部CArrの上流部)とホイールシリンダWCrrとの連通状態が切り替えられ、減圧弁SGrrによって、右後輪ホイールシリンダWCrrと、第1リザーバRV1との連通状態が切り替えられる。ホイールシリンダWCrrは、調圧配管HCrrを介して、増圧弁SZrrと減圧弁SGrrとの間の流体路に接続されている。このため、増圧弁SZrr、及び、減圧弁SGrrが制御されることによって、ホイールシリンダWCrr内の制動液圧Pwrrが、他のホイールシリンダの制動液圧とは別個に調整される。
制動液の供給部RTは、電気モータMTと、第1流体ポンプHP1とを含んで形成される。第1流体ポンプHP1は、電気モータMTによって駆動される。第1流体ポンプHP1によって、減圧弁SGfl、SGrrから還流されてきた第1リザーバRV1内の制動液が汲み上げられる。そして、汲み上げられた制動液は、調圧部CAfl、CArrの上流部(第1リニア電磁弁SL1と、増圧弁SZfl、SZrrとの間の流体路)に供給される(戻される)。以上、第1制動系統SK1に係る、モジュレータHMJの構成要素について説明した。
第2制動系統SK2に係る、モジュレータHMJの構成要素は、第1制動系統SK1に係るものと同じであるため、詳細な説明は省略する。なお、第2制動系統SK2に係る各構成要素については、第1制動系統SK1に係る説明において、「第1」が「第2」に、「SK1」が「SK2」に、「SL1」が「SL2」に、「Rm1」が「Rm2」に、「HK1」が「HK2」に、「HP1」が「HP2」に、「RV1」が「RV2」に、「CAfl」が「CAfr」に、「SZfl」が「SZfr」に、「SGfl」が「SGfr」に、「HCfl」が「HCfr」に、「CArr」が「CArl」に、「SZrr」が「SZrl」に、「SGrr」が「SGrl」に、「HCrr」が「HCrl」に、夫々、読み替えられることによって説明され得る。
コントローラ(電子制御ユニット)ECUは、マイクロプロセッサ等が実装された電気回路基板と、マイクロプロセッサにプログラムされた制御アルゴリズムにて形成されている。コントローラECUは、車輪速度Vwa**等に基づいて、モジュレータHMJを制御し、各ホイールシリンダWC**内の液圧Pw**が個別に調整する。具体的には、制御アルゴリズムに基づいて、上述したモジュレータHMJを構成する電磁弁(SL1等)、及び、電気モータMTを制御するための信号が演算され、コントローラECUから出力される。
また、モジュレータHMJ内には、操作量センサBPAに相当する、マスタシリンダ液圧センサPMCが設けられ得る。例えば、マスタシリンダ液圧センサPMCは、第1加圧配管HK1の液圧をマスタシリンダ液圧Pmcとして検出する。そして、マスタシリンダ液圧の検出値Pmcは、コントローラECUに入力される。以上、調圧ユニットCAUについて説明した。
報知装置(インジケータ)INDによって、判定フラグFLskに基づいて、第1、第2制動系統SK1、SK2の失陥状態が運転者に報知される。具体的には、第1、第2制動系統SK1、SK2が適切である場合には、インジケータINDによる報知は行われない。第1、第2制動系統SK1、SK2の失陥状態が判定された場合に、その旨が、インジケータINDによって、運転者に報知される。なお、失陥の報知は、音、光等によって行われる。
<一系統失陥判定、及び、失陥補償制御の処理>
図2のフロー図を参照して、コントローラECU(即ち、調圧ユニットCAU)にて実行される一系統失陥判定、及び、失陥補償制御の処理について説明する。なお、上記の如く、同一記号の構成部材、演算処理、信号、特性、及び、値は、同一の機能を発揮する。また、各添字「**」は、「fl」が左前輪を、「fr」が右前輪を、「rl」が左後輪を、「rr」が右後輪を、夫々、表している。さらに、記号末尾の数字は、「1」が第1制動系統SK1を、「2」が第2制動系統を示している。
車両には、旋回状態の検出値を取得する旋回状態センサと、操舵角Swaを検出する操舵角センサSWAと、が備えられる。旋回状態の検出値に基づいて、旋回状態の実際値が演算される。また、操舵角の検出値Swaに基づいて、旋回状態の規範値が演算される。そして、実際値と規範値との偏差(旋回状態偏差)に基づいて、「第1制動系統SK1、及び、第2制動系統SK2のうちの何れか1つが失陥状態であるか、否か(失陥判定)」が判定される。以下では、旋回状態変数として、ヨーレイトが採用される場合を例に説明する。
ステップS110にて、制動操作量Bpa、制動スイッチ信号Bsw、操舵角Swa、車輪速度Vwa**、ヨーレイトYra、及び、アンチスキッド制御の実行フラグ(制御フラグ)FLabが読み込まれる。操作量Bpaは、操作量センサBPAによって検出される。例えば、マスタシリンダ液圧センサPMCによって検出される、マスタシリンダ液圧Pmcが、操作量Bpaとして採用される。スイッチ信号Bswは、制動スイッチBSWによって検出される。車輪速度Vwaは、各車輪WHに備えられた、車輪速度センサVWAによって検出される。ヨーレイトYraは、ヨーレイトセンサYRAによって検出される。
アンチスキッド制御は、コントローラECU内の他の制御アルゴリズムとして、車輪WH**のロック傾向を抑制するように、車輪速度Vwa**に基づいて実行される。具体的には、車体速度Vxaと車輪速度Vwa**の偏差としてスリップ状態量Slp**が演算される。また、車輪速度Vwa**に基づいて、車輪加速度dVw**が演算される。そして、スリップ状態量Slp**、及び、車輪加速度dVw**に基づいて、過大な車輪スリップを抑制するよう、車輪WH**の制動トルク(制動液圧)が調整される。「アンチスキッド制御が実行されているか、否か」の情報は、制御フラグFLabによって表示される。具体的には、「FLab=0」の場合には、アンチスキッド制御が実行されていないことが表される。一方、「FLab=1」の場合には、アンチスキッド制御が実行されていることが表される。
ステップS120にて、操作量Bpa、及び、スイッチ信号Bswのうちの少なくとも1つに基づいて、「車両が制動中であるか、否か(即ち、車両の制動時か、否か)」が判定される。例えば、操作量Bpaが所定操作量bp0以上である場合には、制動中であることが判定され、操作量Bpaが所定操作量bp0未満である場合には、制動中ではないことが判定される。ここで、所定操作量bp0は、判定のためのしきい値であり、予め設定された所定値である。所定操作量bp0は、制動操作部材(ブレーキペダル)BPの「遊び」に相当する値である。また、スイッチ信号Bswがオン状態(ON信号)を表す場合には、制動中であることが判定され、スイッチ信号Bswがオフ状態(OFF信号)を表す場合には、制動中ではないことが判定される。
制動操作中ではなく、ステップS120が否定される場合(「NO」の場合)には、今回の演算処理は終了される。制動操作中であり、ステップS120が肯定される場合(「YES」の場合)には、処理は、ステップS130に進む。
ステップS130にて、操舵角Swa、及び、アンチスキッド制御用の制御フラグFLabのうちの少なくとも1つに基づいて、「一系統失陥判定が必要か、否か(即ち、失陥判定の要否判定)」が判定される。一系統失陥判定の要否判定の詳細については後述する。一系統失陥判定(単に、「失陥判定」ともいう)が不要であり、ステップS130が否定される場合(「NO」の場合)には、今回の演算処理は終了される。失陥判定が必要であり、ステップS130が肯定される場合(「YES」の場合)には、処理は、ステップS140に進む。
ステップS140にて、車輪速度の検出値Vwa**に基づいて、車体速度Vxaが演算される。例えば、4つの車輪速度Vwaのうちで、最大のものが、車体速度Vxaとして採用される。
ステップS150にて、操舵角の検出値Swa、及び、車体速度Vxaに基づいて、ヨーレイトの規範値Yrtが演算される。例えば、以下の式(1)にて演算される。
Yrt=(Vxa・Swa)/{L・Ns・(1+Kh・Vxa)} …式(1)
ここで、Lはホイールベース、Nsはステアリングギア比、Khはスタビリティファクタであり、夫々は、予め設定された所定値である。
式(1)において、操舵角Swaは、車両の左旋回(反時計回りの操舵操作に相当)で正符号(プラス)、車両の右旋回(時計回りの操舵操作に相当)で負符号(マイナス)を採る。従って、規範値Yrtの演算でも、車両の旋回方向が考慮される。即ち、ヨーレイト規範値Yrtは、符号付きの値(プラス/マイナスが考慮された値)として決定される。
ステップS160にて、ヨーレイトにおける、検出値Yra、及び、規範値Yrtに基づいて、それらの偏差(ヨーレイト偏差)eYrが演算される。具体的には、検出値Yraが、そのまま、実際値Yrjとして決定(演算)される。旋回状態偏差eYr(「偏差」に相当)は、以下の式(2)によって演算される。
eYr=Yrj−Yrt …式(2)
ここで、実際値Yrjと、規範値Yrtとは、夫々が対応しており、同一物理量の状態変数である。また、実際値Yrj、及び、規範値Yrtは、ともに、符号付きの値である。このため、偏差eYrも、符号付きの値として決定される。
ステップS170にて、ヨーレイト偏差eYrに基づいて、「第1制動系統SK1、及び、第2制動系統SK2のうちの何れか1つの失陥状態であるか、否か」が判定される。具体的には、「偏差eYrの絶対値|eYr|(即ち、偏差eYrの大きさ)が、所定差eyx以上であるか、否か」に基づいて、2つの制動系統のうちの1つが失陥状態であるか、否かが判定される。そして、偏差eYrの符号に基づいて、何れの制動系統が不調であるかが特定される。なお、所定差eyxは、失陥判定のためのしきい値であり、予め設定された所定値である。
具体的には、ヨーレイトの偏差eYrの大きさが所定差eyx未満の場合には、第1、第2制動系統SK1、SK2は、ともに適正であることが判定される。即ち、失陥状態は判定されない。偏差eYrの大きさが所定差eyx以上の場合には、第1、第2制動系統SK1、SK2の何れかが失陥状態であることが判定される。そして、偏差eYrが正符号(「0」より大)の場合には、「第1制動系統SK1は適正であるが、第2制動系統SK2は不調であること」が判定される。逆に、偏差eYrが負符号(「0」より小)の場合には、「第2制動系統SK2は適正であるが、第1制動系統SK1は不調であること」が判定される。
失陥状態が判定されず、ステップS170が否定される場合(「NO」の場合)には、失陥状態ではないことを表現する判定フラグFLskが「0」にされる。そして、今回の演算処理は終了される。一方、何れかの制動系統の失陥状態が判定され、ステップS170が肯定される場合(「YES」の場合)には、失陥状態であることを表現する判定フラグFLskが「1」にされる。ステップS170が満足された時点で、判定フラグFLskが、「0」から「1」に切り替えられる。そして、処理は、ステップS180に進む。
なお、第1制動系統SK1の失陥状態とは、第1室Rm1から回転部材KTfl、KTrrに至るまでの構成要素の少なくとも1つが不調になっている状態(適正な機能を発揮しない状態)であり、第1制動系統SK1に係る車輪WHfl、WHrrに制動トルクが付与できない状態である。即ち、Rm1、HK1、SL1、HP1、SZfl、SZrr、SGfl、SGrr、HCfl、HCrr、WCfl、WCrr、CPfl、CPrr、MSfl、MSrr、KTfl、及び、KTrrのうちの少なくとも何れか1つの不調状態であるため、車輪WHfl、WHrrでは、制動力が発生し得ない。
同様に、第2制動系統SK2の失陥状態とは、第2室Rm2から回転部材KTfr、KTrlに至るまでの構成要素の少なくとも1つが不調になっている状態であり、第2制動系統SK2に係る車輪WHfr、WHrlに制動トルクが付与できない状態である。即ち、Rm2、HK2、SL2、HP2、SZfr、SZrl、SGfr、SGrl、HCfr、HCrl、WCfr、WCrl、CPfr、CPrl、MSfr、MSrl、KTfr、及び、KTrlのうちの少なくとも何れか1つの不調状態であるため、車輪WHfr、WHrlでは、制動力が発生し得ない。
ステップS180にて、運転者への報知が行われる。判定フラグFLskが「0(適正状態)」から「1(失陥状態)」に切り替えられた時点(演算周期)にて、報知装置(インジケータ)INDを介して、運転者への報知が実行される。判定フラグFLskが、「0」である場合には、その旨の報知は行われず、「1」である場合に限って報知が行われる。
ステップS190にて、失陥状態を補償するための補償制御が実行される。制動系統として、ダイアゴナル型が採用されている車両では、一系統の失陥状態が発生すると、車両の偏向が生じ得る。該車両偏向を抑制するものが、「失陥補償制御(単に、「補償制御」ともいう)と称呼される。
補償制御では、適正側(即ち、失陥状態ではない側)の制動系統にて、制動力の左右差が抑制されるように、制動トルク(即ち、ホイールシリンダ液圧)の調整が実行される。加圧ユニットKAUによって発生される制動力において、前輪の制動力は、後輪の制動力よりも大きい。従って、補償制御では、「車両の偏向方向に対応する側の前輪(「偏向側前輪」という)の制動トルクが制限(抑制)されること」、及び、「車両の偏向方向に対応する側とは反対側の後輪(「偏向逆側後輪」という)の制動トルクが増加されること」のうちの少なくとも1つが行われる。加えて、不適側(即ち、失陥状態である側)の制動系統にて、車両への影響を低減する処置が行われる。
以下、適正側の制動系統における処置の例について列挙する。
(1)偏向側前輪の制動トルク(制動液圧)の増加が制限される。具体的には、制動トルクの大きさが、運転者によって要求された値(「要求値」という)よりも減少される。また、制動トルクの時間増加量(制動液圧の増加勾配)が、要求値よりも減少される。該制限によって、車両偏向の原因である、ヨーイングモーメントの発生が抑制され得る。
(2)偏向側前輪の制動トルクが、一旦、減少(又は、保持)された後に、緩やかに増加される。該処理は、偏差eYrの大きさの変化速度(偏差eYrの時間変化量)dYrが、第1所定速度dyx以上の場合に実行され得る。例えば、操舵角Swaが一定に保持されているにもかかわらず、ヨーレイトYraが順次増加していく場合に、上記処理が実行され得る。なお、第1所定速度dyxは、予め設定された所定値である。
(3)偏向逆側後輪の制動トルク(制動液圧)が、要求値よりも増加される。該処理は、偏差eYrの大きさの変化速度dYrが、第2所定速度dyy以下の場合(例えば、ヨーレイトYraの増加が、或る程度、収まった場合)に実行され得る。後輪の制動トルクの増加は、後輪の横力減少につながる。車両の安定性を確保するため、「dYr≦dyy」が成立した時点で、偏向逆側後輪の制動トルクの増加が開始される。なお、第2所定速度dyyは、予め設定された所定値である。
次に、不適側の制動系統における処置の例を述べる。
(4)調圧ユニットCAUによって、マスタシリンダMCとホイールシリンダWCとの流体路が遮断される。具体的には、失陥状態が判定された時点(演算周期)で、不適側の制動系統において、モジュレータHMJの増圧弁が、開位置から閉位置に変更される。例えば、ホイールシリンダWCの近傍の流体路にて失陥が発生した場合、該部位にて制動液が、装置外部に流出する。これにより、マスタシリンダMC内のピストンPSM、PSNは前進方向に移動されるため、それらの有効なストローク(マスタシリンダMCの中心軸方向の移動量)が損なわれる。しかし、調圧ユニットCAUによって、マスタシリンダMCからの流体路が遮断されることによって、制動液の流出が抑制される。ピストンPSM、PSNのストロークが確保された結果、制動操作部材BPの適切な操作特性が確保され得る。
以上、失陥判定処理、及び、これに付随する処理(報知、補償制御)について説明した。次に、本発明に係る技術的な意味合いについて説明する。
車輪に制動トルクが付与されると、車輪には、減速スリップSgnが生じ、結果、制動力が発生される。適正側の制動系統では、制動トルクが加えられているため、車輪速度Vwaには減速スリップSgnが含まれる。このため、適正側制動系統の車輪速度Vwaは、車体速度(真値)よりも遅くなる。一方、不調側の制動系統では、制動トルクが加えられない。このため、車輪速度Vwaには減速スリップSgnが含まれず、車体速度(真値)に略一致する。つまり、制動時には、適正側と不調側とでは、車輪速度Vwaに差が生じる。従って、減速スリップSgnの影響のため、車輪速度Vwaに基づく失陥判定では、正確な判定がされ難い。
これに対し、本発明に係る制動制御装置BCSでは、旋回状態の偏差eYrに基づいて、失陥判定が行われる。操舵角Swaは、運転者の旋回意思を表す状態変数である。従って、操舵角Swaに基づいて演算される規範値Yrtには、運転者の意図が反映されている。しかし、運転者の意図には、制動系統の失陥状態で生じる旋回状態は含まれていない。一方、ヨーレイトの検出値Yraに基づいて決定される実際値Yrjは、実際に発生している車両の旋回状態である。従って、偏差eYrには、失陥状態の影響が反映されている。偏差eYrに基づく失陥判定は、上述した、減速スリップSgnの影響を受けないため、判定精度が高い。また、通常の制動時に判定が可能であるため、失陥状態が、高頻度で、且つ確実に検出され得る。なお、失陥判定は、失陥時に発生する制動力の左右差を前提としている。このため、所謂、前後配管のものには適用されない。
ステップS170の判定処理において、操作量Bpaの変化と実際値Yrjの変化との相互関係が参酌され得る。具体的には、ヨーレイト偏差eYrに基づく条件に、「操作量Bpaの増加に対して実際値Yrjが増加しているか、否か」の条件が追加される。具体的には、操作量Bpaが時間微分されて、操作速度dBpが演算される。また、実際値Yrjが時間微分されて、時間変化量(即ち、ヨー角加速度の実際値)dYrが演算される。そして、操作速度dBpが所定速度dbx以上である場合に、時間変化量dYrの大きさ(絶対値)が所定変化量dyz以上である場合に、「操作量Bpaの増加に対して実際値Yrjが増加している」ことが肯定される。一方、「dBp≧dbx」であるが、「|dYr|<dyz」である場合には、「操作量Bpaの増加に対して実際値Yrjが増加している」ことは否定される。ここで、所定速度dbx、及び、所定変化量dyzは、判定のためのしきい値であり、予め設定された所定値である。
ステップS170の判定処理では、偏差eYrの大きさが所定差eyx以上であり、操作量Bpaの増加に対して実際値Yrjが増加している場合に限って失陥状態が判定される。即ち、「偏差eYrの大きさが所定差eyx以上」、及び、「操作量Bpaの増加に対して実際値Yrjが増加」のうちの何れかの条件が否定される場合(例えば、「|eYr|≧eyx」ではあるが、操作量Bpaの増加に対して実際値Yrjが減少している場合)には、失陥状態は判定されない。
失陥状態が発生している場合には、制動操作量Bpa(例えば、ブレーキペダルの操作変位、マスタシリンダ液圧Pmc)が増加するに従って、車両に作用するヨーモーメントは増加する。「|eYr|≧eyx」の条件は満足されているが、操作量Bpaが増加しているにもかかわらず、ヨーレイトの実際値Yrjが増加しない場合には、その原因が失陥状態以外である可能性があり得る。このため、上記相互関係に基づく条件が付け加えられ、2つの条件に基づいて失陥状態が判定されるため、判定の信頼度が向上される。
<一系統失陥判定についての要否判定の処理>
図3のフロー図を参照して、一系統失陥判定の要否判定処理について説明する。ステップS170の失陥判定は、ヨーレイトの偏差eYrに基づいて実行される。しかし、偏差eYrは、外乱等によって、車両の安定性が低下した場合にも、その大きさが増加する。要否判定によって、外乱等に起因して、偏差eYrの増大が発生し得る状況が排除され、失陥判定の精度向上が達成され得る。
ステップS210にて、操舵角Swaに基づいて、「操舵角Swaが、所定舵角swx以上であるか、否か」が判定される。ここで、所定舵角swxは、要否判定のためのしきい値であり、予め設定された所定値である。「Swa≧swx」であり、ステップS210が肯定される場合(「YES」の場合)には、処理は、ステップS240に進む。一方、「Swa<swx」であり、ステップS210が否定される場合(「NO」の場合)には、処理は、ステップS220に進む。
ステップS220にて、制御フラグFLabに基づいて、「アンチスキッド制御の実行中であるか、否か」が判定される。ここで、制御フラグFLabは、アンチスキッド制御の実行/非実行を表す信号であり、「0」が非実行状態、「1」が実行状態を、夫々示す。「FLab=1」であり、ステップS220が肯定される場合(「YES」の場合)には、処理は、ステップS240に進む。一方、「FLab=0」であり、ステップS220が否定される場合(「NO」の場合)には、処理は、ステップS230に進む。
ステップS230にて、失陥判定の処理は、許可される。一方、ステップS240では、失陥判定の処理は、禁止される。即ち、ヨーレイト偏差eYrの大きさが、所定差eyxを超過したとしても、失陥状態であるとは判定されない。
旋回走行中の車両において、制動が行われた場合に、前輪横力と後輪横力との不均衡が発生し、ヨーレイト偏差eYrの大きさが増加することがある。該状況を回避するために、操舵角Swaに基づく適否判定(ステップS210の処理)が採用される。換言すれば、失陥判定は、車両が、略直進走行している場合に限って実行され得る。
また、車両の左右で摩擦係数が異なる路面(所謂、μスプリット路)にて、アンチスキッド制御が実行される場合に、制動力の左右差によって、ヨーレイト偏差eYrの大きさが増加することがある。該状況を回避するために、アンチスキッド制御の実行状況(制御フラグ)FLabに基づく適否判定(ステップS220の処理)が採用される。即ち、失陥判定は、アンチスキッド制御が実行されていない場合(即ち、通常制動時)に限って実行される。
上述したように、車両が旋回している場合、又は、アンチスキッド制御が実行されている場合には、失陥判定は禁止される。このため、不必要に失陥状態が判定されることが回避され、確実な判定が行われ得る。なお、上記の2つの適否判定の処理のうちの少なくとも1つは省略され得る。
<車両の制動制御装置BCSの第2の実施形態>
制動制御装置BCSの第1実施形態では、運転者の制動操作部材BPの操作によって、マスタシリンダMCが、直接駆動された。これに代えて、運転者とは独立した、パワーユニットPWUによって、制御シリンダSCが駆動される構成が採用され得る。第2実施形態に係る制動制御装置BCSの構成は、所謂、「ブレーキ・バイ・ワイヤ」と称呼される。第1実施形態とは異なる部分を主に説明する。
制動操作部材BPは、ストロークシミュレータSSMに接続される。ストロークシミュレータ(単に、「シミュレータ」ともいう)SSMは、制動操作部材BPに操作力を発生させるために設けられる。シミュレータSSMの内部には、ピストン、及び、弾性体(例えば、圧縮ばね)が備えられる。弾性体によって、制動操作部材BPが操作される場合の操作力(例えば、ブレーキペダル踏力)が形成される。
第1の実施形態と同様に、制動操作部材BPには、その操作量Bpaを検出するよう、制動操作量センサBPAが設けられる。操作量の検出値Bpaは、コントローラECUに入力される。
加圧ユニットKAUには、パワーユニットPWUによって駆動される、制御シリンダSCが設けられる。コントローラECUにて、操作量Bpaに基づいて、駆動信号Cmdが形成され、駆動信号Cmdに基づいて、パワーユニットPWUが制御される。なお、制御シリンダSCの内部は、マスタシリンダMCと同様に、2つのピストンPSM、PSNによって、第1室Rm1と第2室Rm2とに区画されている。即ち、制御シリンダSCも、タンデム型である。
パワーユニットPWUの動力源として、電気モータが採用される。この場合、制御シリンダSCの第1、第2ピストンPSM、PSNは、電気モータによって、直接、駆動され得る。また、パワーユニットPWUの動力源として、アキュムレータが採用され得る。この構成では、アキュムレータは、電気モータによって駆動される流体ポンプによって蓄圧される。そして、アキュムレータの液圧が、リニア電磁弁によって調圧される。調圧された液圧に基づいて、制御シリンダSCが駆動される。
モジュレータHMJとして、第1の実施形態と同様の構成が採用され得る。また、パワーユニットPWUによって、自動加圧が可能であるため、第2の実施形態のモジュレータHMJでは、第1、第2リニア電磁弁SL1、SL2が省略され得る。
第1の実施形態と同様に、制御シリンダSCの第1室Rm1からホイールシリンダWCfl、WCrrに至る第1制動系統SK1と、制御シリンダSCの第2室Rm2からホイールシリンダWCfr、WCrlに至る第2制動系統SK2が形成されている。そして、ヨーレイト偏差eYrに基づいて、失陥判定が実行される。第1、第2制動系統SK1、SK2のうちの何れか一方の失陥が判定された場合には、上記同様の補償制御(「偏向側前輪の制動トルクの制限」、及び、「偏向逆側後輪の制動トルクの増加」のうちの少なくとも1つ)が実行される。
これにより、第2の実施形態においても、上記同様の効果を奏する。旋回状態偏差eYrに基づいて失陥状態が判定されるため、通常制動時での判定が可能となり、判定頻度が増加される。また、旋回状態量であるヨーレイトYraは、減速スリップSgnの影響を受けないため、適切な判定が行われ得る。適正側の制動系統において、制動力の左右差が低減されるため、車両の偏向が抑制される。さらに、不調側の制動系統において、調圧ユニットCAU(特に、モジュレータHMJの増圧弁)によって、制御シリンダSCからの流体路が遮断されるため、制動液の流出が回避され、十分な、第1、第2ピストンPSM、PSNのストローク(制御シリンダSCの中心軸方向の移動量)が確保され得る。
<作用・効果>
図5を参照して、本発明に係る車両の制動制御装置BCSの作用・効果について説明する。
先ず、図5(a)の車両上方から視た概略図を参照して、想定している状況について説明する。第1制動系統SK1は適正であるが、第2制動系統SK2は失陥状態にある。このため、制動(アンチスキッド制御は非実行)が行われると、左前輪WHflには制動力Bfflが、右後輪WHrrには制動力Bfrrが、夫々、発生される。しかし、右前輪WHfr、及び、左後輪WHrlには制動力が発生されない。左前輪制動力Bfflと、右後輪制動力Bfrrとは、大きさが異なるため、その差によって、反時計回り方向のヨーイングモーメントが、車両に加えられる。結果、失陥状態時の制動に起因して、反時計回り方向のヨーレイト(正符号)が生じ得る。実際の操舵角Swaは略中立位置(Swa=0)にあるが、車両は、左方向に偏向している。従って、「車両の偏向方向に対応する側の前輪(即ち、偏向側前輪)」は、左前輪WHflに相当し、「車両の偏向方向に対応する側とは反対側の後輪(即ち、偏向逆側後輪)」は、右後輪WHrrに相当する。
次に、図5(b)の時系列線図を参照して、失陥判定、及び、補償制御の作用・効果について説明する。なお、図5(b)において、記号(X)が付された線図(破線部参照)は、失陥判定が行われない場合の例を示している。
運転者は、操舵操作部材SWを中立位置に保持しているため、操舵角Swaは「0」である。時点t0までは、制動操作は行われず、車両は、値vx0の速度で直進走行している。マスタシリンダ液圧Pmc(制動操作量Bpa)、前後加速度Gxa、制動液圧Pw**、実際値Yrj(=Yra)、規範値Yrt、偏差eYrは、全て「0」である。非制動時であるため、失陥判定は実行されず、「FLsk=0」の状態が維持されている。
時点t0にて、制動操作部材BPの操作が開始される。これに伴い、マスタシリンダ液圧Pmc、及び、第1制動系統SKに対応する制動液圧Pwfl、Pwrrが増加し始める。第2制動系統SK2は失陥状態であるため、これに対応する制動液圧Pwfr、Pwrlは、増加せず、「0」のままである。制動液圧Pwfl、Pwrrの増加に起因して、左前輪WHflと右後輪WHrrとの間で制動力差が生じ、車両が左方向に偏向し始める。操舵角Swaは、略「0」であるため、車両偏向によって、ヨーレイトの実際値Yrjが増加する。ヨーレイトの規範値Yrtは、略「0」であるため、実際値Yrjの増加に従って、偏差eYrは増加する。ここで、実際値Yrjの線図と、偏差eYrの線図とは重なっている。
時点t1にて、「操作量Bpaの増加に対して実際値Yrjが増加している」ことが判定される。具体的には、操作速度dBp(操作量Bpaの微分値)が所定速度dbx以上である場合に、時間変化量dYr(実際値Yrjの微分値)の絶対値が所定変化量dyz以上であることに基づいて、上記条件が肯定される。
時点t2にて、ヨーレイト偏差eYrが所定差eyxに達する。「|eYr|≧eyx」の条件が満足されて、失陥状態が判定される。ここで、偏差eYrの符号は正符号であるため、第2制動系統SK2が失陥状態にあることが識別される。時点t2にて、判定フラグFLskが、「0」から「1」に切り替えられる。これにより、失陥状態が発生していることが、インジケータINDを介して、運転者に報知される。
時点t2から、マスタシリンダ液圧Pmcは増加されているにもかかわらず、第1制動系統SK1の前輪(即ち、車両偏向方向側の前輪)WHflの制動液圧(制動トルク)Pwflの増加が制限され、概ね一定液圧pf1に保持される。これにより、ヨーレイトの実際値Yrj(結果として、偏差eYr)の増加傾向(時間に対する変化量dYr)が抑制される。左前輪制動液圧Pwflの保持によって、前後加速度Gxaの増加は影響を受けるが、その量は、限定的である。
加えて、時点t2にて、調圧ユニットCAUによって、マスタシリンダMCの第2室Rm2と、ホイールシリンダWCfr、WCrlとの流体路が遮断される。具体的には、第2制動系統SK2において、モジュレータHMJの増圧弁SZfr、SZrlが、開位置から閉位置に変更され、第2室Rm2が流体的にロックされる(封じ込められる)。これにより、第2制動系統SK2に制動液が消費されることが抑制され、ピストンPSM、PSNの不必要な前進方向への移動が回避される。即ち、制動操作部材BPの無効変位(変位は発生するが液圧が発生しない領域)が抑制され、制動操作特性が確保される。
時点t3にて、ヨーレイトの実際値Yrjの増加が、或る程度、収まり、その変化速度dYrが、第2所定速度dyy以下となる。「dYr≦dyy」が満足されたことを条件に、第1制動系統SK1の後輪(即ち、偏向方向とは逆側の後輪)WHrrの制動液圧Pwrrが、値pr2から増加される。これにより、ヨーレイトの実際値Yrjは、「0」に向けて減少され、車両は直進走行の状態に戻る。
通常制動時(アンチスキッド制御が非実行である場合)に、実際値Yrjと規範値Yrtとの比較結果eYrに基づいて失陥判定が行われる。このため、アンチスキッド制御の実行が、判定の前提条件とはされず、失陥判定が、一般的な車両の走行状況において、高頻度に行われ得る。また、実際値Yrjには、減速スリップSgnの影響が及ばないため、確実な判定が達成され得る。加えて、操作量Bpaの増加に対する実際値Yrjの増加が、判定条件として参酌されるため、判定の信頼度が向上され得る。
失陥状態が判定された場合には、「偏向側前輪WHflの制動トルクPwflの制限」、及び、「偏向逆側後輪WHrrの制動トルクPwrrの増加」のうちの少なくとも1つが行われる。このため、失陥に起因する制動力差が、上記処置によって補償され、車両偏向が抑制され得る。
不適側の制動系統において、調圧ユニットCAUによって、マスタシリンダMCとホイールシリンダWCとの流体路が遮断され、マスタシリンダMCが流体的にロックされる。これにより、制動液の装置外部への流出が抑制され、ピストンPSM、PSNのストロークが、十分に確保され得る。
<他の実施形態>
以下、他の実施形態について説明する。他の実施形態においても、上記同様の効果(通常制動時での失陥判定、判定精度の向上、車両偏向の抑制、ピストンストロークの確保)を奏する。
上記実施形態では、旋回状態として「ヨーレイト」を採用した場合について説明した。ヨーレイトに代えて、旋回状態(状態変数)として、「横加速度」が採用され得る。
Gyt=(Vxa・Swa)/{L・Ns・(1+Kh・Vxa)} …式(3)
ヨーレイトの規範値Yrtの場合と同様に、Lはホイールベース、Nsはステアリングギア比、Khはスタビリティファクタであり、夫々は、予め設定された所定値である。
横加速度の検出値Gyaに基づいて、横加速度の実際値Gyjが演算される。具体的には、横加速度の検出値Gyaが、そのまま、横加速度の実際値Gyjとして決定される。実際値Gyj、規範値Gyt、及び、以下の式(4)に基づいて、横加速度の偏差eGyが決定される。横加速度偏差eGyと所定差eyxとの対比に基づいて、失陥判定が実行される。
eGy=Gyj−Gyt …式(4)
旋回状態(変数)は、ヨーレイトと横加速度とを組み合わせたものであってもよい。従って、旋回状態として、ヨーレイト、及び、横加速度のうちの少なくとも1つが採用され得る。
旋回状態(変数)は、「操舵角」の次元として演算され得る。具体的には、下記の式(5)、(6)に基づいて、操舵角の実際値Swjが演算される。
Swj={L・Ns・(1+Kh・Vxa)・Yra}/Vxa …式(5) 又は、
Swj={L・Ns・(1+Kh・Vxa)・Gya}/Vxa …式(6)
実際値Swj、検出値Swa、及び、式(7)に基づいて、操舵角の偏差eSwが演算される。操舵角偏差eSwと所定差eyxとの対比に基づいて、失陥判定が実行される。
eSw=Swj−Swa …式(7)
なお、ヨーレイトの検出値Yraに基づく演算結果と、横加速度の検出値Gyaに基づく演算結果が組み合わされて、操舵角の実際値Swjが決定され得る。即ち、ヨーレイトの検出値Yra、及び、横加速度の検出値Gyaの少なくとも1つに基づいて、操舵角の実際値Swjが演算され得る。
以上で説明したように、旋回状態の偏差eYr、eGy、eSwは、各種物理量において決定される。このとき、規範値の物理量は、実際値の物理量に対応している。同様に、実際値の時間変化量dYr、dGy、dSwも、各種物理量において決定される。即ち、実際値の物理量と、規範値の物理量とは同一である。例えば、物理量として、ヨーレイトが採用される場合には、実際値Yrj、規範値Yrt、及び、偏差eYrは、全て、ヨーレイトの次元の変数である。換言すれば、横加速度の実際値Gyjと、ヨーレイトの規範値Yrtとが組み合わされることはない。
上記実施形態では、車両の制動時が肯定された後に、旋回状態偏差(eYr等)が演算された。しかし、制動時に限らず、常時、旋回状態偏差は演算され得る。即ち、ステップS140からステップS160までの処理が、ステップS120よりも前に実行され得る。この場合であっても、失陥判定(S170)、及び、これに付随する処理(S180、S190)は、ステップS120の判定処理が実行された後に実行される。即ち、失陥判定は、車両の制動時に限って実行される。
上記実施形態では、ディスク型制動装置(ディスクブレーキ)の構成が例示された。この場合、摩擦部材MS**はブレーキパッドであり、回転部材KT**はブレーキディスクである。ディスク型制動装置に代えて、ドラム型制動装置(ドラムブレーキ)が採用され得る。ドラムブレーキの場合、キャリパCP**に代えて、ブレーキドラムが採用される。また、摩擦部材MS**はブレーキシューであり、回転部材KT**はブレーキドラムである。
BP…制動操作部材(例えば、ブレーキペダル)、SW…操舵操作部材(例えば、ステアリングホイール)、WH**…車輪、MS**…摩擦部材、KT**…回転部材、WC**…ホイールシリンダ、KAU…加圧ユニット、MC…マスタシリンダ、SC…制御シリンダ、CAU…調圧ユニット、HMJ…モジュレータ、ECU…コントローラ、SK1…第1制動系統、SK2…第2制動系統、YRA…ヨーレイトセンサ、GYA…横加速度センサ、SWA…操舵角センサ、Yra、Gya、Swa…検出値、Yrj、Gyj、Swj…実際値、Yrt、Gyt、Swa…規範値、eYr、eGy、eSw…偏差、dBp…操作速度、dYr、dGy、dSw…時間変化量。


Claims (5)

  1. 車両の加圧ユニットの第1室から左前輪のホイールシリンダ、及び、右後輪のホイールシリンダに制動液を圧送する第1制動系統と、
    前記加圧ユニットの第2室から右前輪のホイールシリンダ、及び、左後輪のホイールシリンダに制動液を圧送する第2制動系統と、
    前記左前輪のホイールシリンダの液圧、前記右後輪のホイールシリンダの液圧、前記右前輪のホイールシリンダの液圧、及び、前記左後輪のホイールシリンダの液圧を個別に調整する調圧ユニットと、
    前記車両の旋回状態の検出値を取得する旋回状態センサと、
    前記車両の操舵角を検出する操舵角センサと、
    を備えた車両の制動制御装置において、
    前記調圧ユニットは、
    前記車両の制動時に、
    前記旋回状態の検出値に基づいて実際値を決定し、
    前記操舵角に基づいて前記実際値に対応する規範値を決定し、
    前記実際値と前記規範値との偏差を演算し、
    前記偏差に基づいて、前記第1制動系統、及び、前記第2制動系統のうちの何れか1つが失陥状態であるか、否かを判定する失陥判定を実行する、車両の制動制御装置。
  2. 請求項1に記載の車両の制動制御装置において、
    前記調圧ユニットは、
    前記偏差が所定差以上の場合に前記失陥状態であることを判定し、
    前記偏差が所定差未満の場合に前記失陥状態ではないことを判定する、車両の制動制御装置。
  3. 請求項1に記載の車両の制動制御装置であって、
    前記車両の制動操作部材の操作量を検出する操作量センサを備え、
    前記調圧ユニットは、
    前記操作量の増加に対して前記実際値が増加しているか、否かを判定し、
    前記偏差が所定差以上であり、前記操作量の増加に対して前記実際値が増加している場合に前記失陥状態であることを判定し、
    前記偏差が所定差以上であること、及び、前記操作量の増加に対して前記実際値が増加していることのうちの少なくとも1つが否定される場合には前記失陥状態ではないことを判定する、車両の制動制御装置。
  4. 請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の車両の制動制御装置において、
    前記調圧ユニットは、
    前記操舵角が所定舵角未満の場合に前記失陥判定の実行を許可し、
    前記操舵角が所定舵角以上の場合に前記失陥判定の実行を禁止する、車両の制動制御装置。
  5. 請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載の車両の制動制御装置であって、
    前記車両の車輪の速度を検出する車輪速度センサを備え、
    前記調圧ユニットは、
    前記車輪の速度に基づいて前記車輪の過大なスリップを抑制するアンチスキッド制御を実行し、
    前記アンチスキッド制御が実行されていない場合に前記失陥判定の実行を許可し、
    前記アンチスキッド制御が実行されている場合に前記失陥判定の実行を禁止する、車両の制動制御装置。
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