JP6672769B2 - Braking force control device - Google Patents
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- B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
- B60L7/24—Electrodynamic brake systems for vehicles in general with additional mechanical or electromagnetic braking
- B60L7/26—Controlling the braking effect
Description
本発明は、車両の制動力を制御する制動力制御装置に関する。 The present invention relates to a braking force control device that controls a braking force of a vehicle.
従来、車両のブレーキ操作時に、車両が前のめり(ノーズダイブ)となるピッチングが生じる場合がある。ノーズダイブが生じる原因の1つとして、車両の前後輪の制動力分配において前輪側の制動力が後輪側の制動力よりも大きく設定されていることが挙げられる。前輪側の制動力が大きく設定されているのは、一般に車両は前方側の荷重の方が大きいためである。
また、このようなピッチングを抑制するため、例えば下記特許文献1では、車両のサスペンション特性を2段階以上に切り替える可変機構のアクチュエータと、ブレーキの作動状態を検出する手段と、ブレーキ作動時にサスペンション特性をハードに、ブレーキ解除時にサスペンション特性をソフトに切り替えるようにアクチュエータを制御する手段と、車速を検出する手段と、車速から高速走行中を判定するとブレーキ作動に伴うアクチュエータの制御を禁止する手段を設けることにより、電子制御サスペンションにおいて、ブレーキダイブの抑制と乗心地の向上を図った技術が提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, pitching that causes the vehicle to turn forward (nose dive) may occur during a brake operation of the vehicle. One of the causes of the occurrence of the nose dive is that the braking force on the front wheels is set to be larger than the braking force on the rear wheels in the braking force distribution between the front and rear wheels of the vehicle. The reason why the front-wheel-side braking force is set to be large is that a vehicle generally has a larger front-side load.
Further, in order to suppress such pitching, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H11-163, the actuator of a variable mechanism that switches the suspension characteristics of a vehicle in two or more stages, a means for detecting the operation state of the brake, Hardware means for controlling the actuator so that the suspension characteristics are switched to soft when the brake is released, means for detecting the vehicle speed, and means for prohibiting the control of the actuator accompanying the brake operation when determining that the vehicle is running at high speed from the vehicle speed are provided. Accordingly, in electronically controlled suspensions, a technique has been proposed which aims to suppress brake dives and improve ride comfort.
しかしながら、上述した従来技術のようにサスペンションを用いてピッチングを抑制した場合、特殊なサスペンション機構が必要となり、車両コストが増大するという課題がある。
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、低コストで制動時のピッチングを抑制することにある。
However, when pitching is suppressed by using a suspension as in the above-described related art, a special suspension mechanism is required, and there is a problem that vehicle cost increases.
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to suppress pitching during braking at low cost.
上述の目的を達成するため、本発明にかかる制動力制御装置は、車両に対する減速指示を検知する減速検知部と、前記減速指示が検知された場合、前記車両に設定された前後輪の制動力分配に基づいて、前輪および後輪に対してそれぞれ付与する制動力の大きさを制御する制動力制御部と、前記後輪のスリップ率を検知するスリップ率検知部と、を備える制動制御装置であって、前記制動力制御部は、前記車両が所定の走行姿勢の場合、前記後輪に付与する制動力を前記制動力分配に基づく制動力よりも大きくし、かつ前記前輪よりも先に前記後輪への制動力の付与を開始した後、前記後輪の制動力が当該後輪がロックする限界制動力から所定値以内となった際に前記前輪への制動力の付与を開始する、ことを特徴とする。
本発明にかかる制動力制御装置は、前記車両のピッチング状態を推定するピッチ推定部を更に備え、前記制動力制御部は、前記前輪側が前記後輪側よりも低くなるノーズダイブ状態の場合には前記後輪に付与する制動力を前記制動力分配に基づく制動力よりも大きくする、ことを特徴とする。
本発明にかかる制動力制御装置は、前記制動力制御部は、前記後輪に付与する制動力を前記制動力分配に基づく制動力よりも大きくする場合には、前記前輪に付与する制動力を前記制動力分配に基づく制動力よりも小さくする、ことを特徴とする。
本発明にかかる制動力制御装置は、前記制動力制御部は、前記後輪側が前記前輪側よりも低くなるノーズリフト状態の場合には、前記前輪に付与する制動力を前記制動力分配に基づく制動力よりも大きくするとともに、前記後輪に付与する制動力を前記制動力分配に基づく制動力よりも小さくする、ことを特徴とする。
本発明にかかる制動力制御装置は、前記後輪のスリップ率を検知するスリップ率検知部を更に備え、前記制動力制御部は、前記後輪のスリップ率に基づいて、前記減速指示が検知された後の前記前輪の制動力の増加率を変更する、ことを特徴とする。
本発明にかかる制動力制御装置は、前記制動力制御部は、前記後輪のスリップ率が高いほど前記前輪の制動力の増加率を大きくする、ことを特徴とする。
To achieve the above object, a braking force control device according to the present invention includes a deceleration detecting unit that detects a deceleration instruction for a vehicle, and a braking force for front and rear wheels set on the vehicle when the deceleration instruction is detected. A braking control device including a braking force control unit that controls the magnitude of a braking force to be applied to each of the front wheel and the rear wheel based on the distribution, and a slip ratio detection unit that detects a slip ratio of the rear wheel. When the vehicle is in a predetermined running posture, the braking force control unit sets the braking force applied to the rear wheels to be greater than the braking force based on the distribution of the braking force , and sets the braking force before the front wheels. After starting to apply the braking force to the rear wheels, start applying the braking force to the front wheels when the braking force of the rear wheels falls within a predetermined value from a limit braking force at which the rear wheels lock. It is characterized by the following.
The braking force control device according to the present invention further includes a pitch estimating unit that estimates a pitching state of the vehicle, wherein the braking force control unit includes a nose dive state in which the front wheel side is lower than the rear wheel side. The braking force applied to the rear wheel is made larger than the braking force based on the braking force distribution.
In the braking force control device according to the present invention, when the braking force control unit sets the braking force to be applied to the rear wheel to be larger than the braking force based on the distribution of the braking force, the braking force to be applied to the front wheel is increased. The braking force is smaller than the braking force based on the braking force distribution.
In the braking force control device according to the present invention, when the rear wheel side is lower than the front wheel side in a nose lift state, the braking force control unit determines a braking force applied to the front wheels based on the braking force distribution. The braking force is made larger than the braking force, and the braking force applied to the rear wheel is made smaller than the braking force based on the braking force distribution.
The braking force control device according to the present invention further includes a slip ratio detection unit that detects a slip ratio of the rear wheel, wherein the braking force control unit detects the deceleration instruction based on the slip ratio of the rear wheel. The rate of increase of the braking force of the front wheel after the change is changed.
The braking force control device according to the present invention is characterized in that the braking force control unit increases the rate of increase in the braking force of the front wheels as the slip ratio of the rear wheels increases.
本発明によれば、車両が所定の走行姿勢の場合、後輪に付与する制動力を制動力分配に基づく制動力よりも大きくするので、ピッチングを抑制することができ、制動時の乗り心地を向上させる上で有利となる。また、既に車両に搭載されている一般的なブレーキ機構を用いるので、特殊なサスペンション機構などを用いるよりも安価に車両の走行姿勢の安定を図る上で有利となる。
本発明によれば、前輪側が後輪側よりも低くなるノーズダイブ状態の場合に、後輪に付与する制動力を大きくするので、前輪への荷重移動が小さくなり車両のピッチングを抑制する上で有利となる。
本発明によれば、後輪に付与する制動力を制動力分配に基づく制動力よりも大きくする場合には、前輪に付与する制動力を制動力分配に基づく制動力よりも小さくするので、車両全体の制動力は通常時と近くなり、運転者に違和感を覚えさせることなく車両のピッチングを抑制する上で有利となる。
本発明によれば、後輪側が前輪側よりも低くなるノーズリフト状態の場合には、前輪に付与する制動力を大きくするとともに、後輪に付与する制動力を小さくするので、前輪に荷重を移動させて車両のピッチングを抑制する上で有利となる。また、車両全体の制動力が通常時と近くなり、運転者に違和感を覚えさせることなく車両のピッチングを抑制する上で有利となる。
本発明によれば、後輪に対して前輪よりも先に制動力を付与するので、前輪よりも速いタイミングで後輪に制動力を付与し、前輪への荷重移動が小さくなり車両のピッチングを抑制する上で有利となる。
本発明によれば、後輪がロックする限界制動力から所定値以内となった際に、前輪への制動力の付与を開始するので、前輪および後輪への制動力付与タイミングを変えた際に後輪のロックを防止する上で有利となる。
本発明によれば、後輪のスリップ率に基づいて、減速指示が検知された後の前輪の制動力の増加率を変更するので、前後輪への制動力付与タイミングを大きく変えることなく車両のピッチングを抑制する上で有利となる。
本発明によれば、後輪のスリップ率が高いほど前輪の制動力の増加率を大きくするので、後輪のロックを防止する上で有利となる。
According to the present invention, when the vehicle is in the predetermined running posture, the braking force applied to the rear wheels is made larger than the braking force based on the braking force distribution, so that pitching can be suppressed and the riding comfort during braking can be improved. It is advantageous in improving. Further, since a general brake mechanism already mounted on the vehicle is used, it is advantageous in stabilizing the running posture of the vehicle at a lower cost than using a special suspension mechanism or the like.
According to the present invention, in the case of a nose dive state in which the front wheel side is lower than the rear wheel side, the braking force applied to the rear wheel is increased, so that the load transfer to the front wheel is reduced and the pitching of the vehicle is suppressed. This is advantageous.
According to the present invention, when the braking force applied to the rear wheels is made larger than the braking force based on the braking force distribution, the braking force applied to the front wheels is made smaller than the braking force based on the braking force distribution. The overall braking force is close to that of normal operation, which is advantageous in suppressing pitching of the vehicle without causing the driver to feel uncomfortable.
According to the present invention, in the nose lift state in which the rear wheel side is lower than the front wheel side, the braking force applied to the front wheels is increased and the braking force applied to the rear wheels is reduced, so that the load is applied to the front wheels. This is advantageous in suppressing pitching of the vehicle by moving the vehicle. In addition, the braking force of the entire vehicle becomes close to that in the normal state, which is advantageous in suppressing pitching of the vehicle without causing the driver to feel uncomfortable.
According to the present invention, since the braking force is applied to the rear wheels before the front wheels, the braking force is applied to the rear wheels at a timing earlier than the front wheels, and the load movement to the front wheels is reduced, and the pitching of the vehicle is reduced. It is advantageous in suppressing.
According to the present invention, the application of the braking force to the front wheels is started when the braking force falls within a predetermined value from the limit braking force at which the rear wheels lock, so that the timing of applying the braking force to the front wheels and the rear wheels is changed. This is advantageous in preventing the rear wheel from being locked.
According to the present invention, the rate of increase of the braking force of the front wheels after the deceleration instruction is detected is changed based on the slip rate of the rear wheels, so that the timing of applying the braking force to the front and rear wheels is not significantly changed. This is advantageous in suppressing pitching.
According to the present invention, the higher the slip ratio of the rear wheels, the greater the rate of increase in the braking force of the front wheels, which is advantageous in preventing the locking of the rear wheels.
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる制動力制御装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
まず、実施の形態にかかる制動力制御装置が搭載された車両10のブレーキ機構について説明する。
図1は、車両10のブレーキ機構を示す説明図である。
図示するように、マスタシリンダ3には、液路2を介してホイールシリンダ1A〜1Dが接続されており、ドライバがブレーキペダル5を踏み込むと、このブレーキペダル5の操作に応じてマスタシリンダ3内のブレーキ液(作動流体)が加圧されるとともに、液路2を介してブレーキ液が各ホイールシリンダ1A〜1Dに供給されるようになっている。なお、ホイールシリンダ1A〜1Dは、図示しない車両の前後左右の各車輪に対応してそれぞれ設けられている。
Hereinafter, preferred embodiments of a braking force control device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
First, a brake mechanism of a
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a brake mechanism of the
As shown,
図示するように、上記液路2は、例えばX配管の場合は左前輪および右後輪用の液路2Fと、右前輪および左後輪用の液路2Rとの2系統の液路(第1流体通路)から構成されており、上記左前輪および右後輪用の液路2Fはその下流側で2つの液路2A,2Bに分岐している。そして、左前輪のホイールシリンダ1A,右後輪のホイールシリンダ1Bにこれらの液路2A,2Bがそれぞれ接続されている。
また、同様に、右前輪および左後輪用の液路2Rもその下流側で2つの液路2C,2Dに分岐しており、右前輪のホイールシリンダ1C,左後輪のホイールシリンダ1Dに液路2C,2Dがそれぞれ接続されている。
As shown in the figure, for example, in the case of the X pipe, the fluid path 2 has two fluid paths (a
Similarly, the
そして、ブレーキペダル5を踏み込むとこれらの各液路2A〜2Dを介してホイールシリンダ1A〜1Dに液圧が生じ、このブレーキ液の液圧に応じた制動力が各ホイールシリンダ1A〜1Dで発生するようになっている。
ところで、図示するように、上記マスタシリンダ3と各ホイールシリンダ1A〜1Dとの間には、各種のバルブや液路をそなえたハイドロリックユニット6が設けられている。
Then, when the
As shown, a
このハイドロリックユニット6は、ブレーキペダル5の操作の有無に関わらず、車両の運転状態に応じてブレーキ液を各ホイールシリンダ1A〜1Dに独立して給排することにより、各ホイールシリンダ1A〜1Dで発生する制動力を個々に制御することができるようになっている。
そして、このような各輪の制動力制御により、車両の挙動が不安定な状態となった場合(又は不安定な状態になることが予測された場合)であっても、車両挙動の安定化を図ることができるようになっている。
The
Even when the vehicle behavior becomes unstable due to such braking force control of each wheel (or when the vehicle behavior is predicted to be unstable), the vehicle behavior is stabilized. Can be planned.
以下、ハイドロリックユニット6について説明すると、このハイドロリックユニット6内には、左前輪および右後輪用の液路2F並びに右前輪および左後輪用の液路2R上にそれぞれ切替弁8が設けられている。また、切替弁8よりも下流側の各液路2A〜2D上には、後述するECU(制御手段)26からの制御信号に応じてオンオフされる流体保持弁(以下、単に保持弁という)7A〜7Dがそれぞれ設けられている。
Hereinafter, the
また、一方の切替弁8の上流側には、液路(第1流体通路)2R内のブレーキ液の液圧を検出する液圧センサ(流体圧検出手段)12が設けられている。この液圧センサ12は、ドライバがブレーキペダル5を踏み込んだ際のブレーキ液圧を検出するためのものであり、このブレーキ液圧によりドライバが要求する制動力を求めるようになっている。
On the upstream side of one of the switching
また、切替弁8よりも下流側で且つ各保持弁7A〜7Dよりも上流側の液路2R,2Fには、ドライバのブレーキペダル操作によるブレーキ液の供給以外に、ブレーキ液を供給するための第2液路(第2流体通路)13の一端が接続されている。
第2液路13の他端側にはモータ14により駆動されるポンプ15が接続されており、ポンプ15の上流側及び下流側には、それぞれ逆止弁24,25が介装されている。
In addition to the supply of the brake fluid by the operation of the brake pedal by the driver, the brake fluid is supplied to the
A
さらに、上記ポンプ15とマスタシリンダ3とが、液路16により接続されている。そして、ポンプ15が作動すると、マスタシリンダ3から液路16を介して供給されるブレーキ液が加圧されて、直接各液路2A〜2Dに供給されるようになっている。
また、液路16上にはインテーク弁17が介装されている。ここで、インテーク弁17は、液路16を連通状態又は遮断状態に選択的に切り換えるオンオフ型の電磁弁であって、やはり後述するECU26からの制御信号に基づいてその作動が制御されるようになっている。
Further, the
An
一方、保持弁7A〜7Dとホイールシリンダ1A〜1Dとの間には、それぞれドレーン用の液路20A〜20Dが接続されており、このドレーン用液路20A〜20Dには、ECU26からの制御信号に基づいてその作動が制御される減圧弁21A〜21Dが介装されている。
また、これらのドレーン用液路20A〜20Dは逆止弁23を介して液路16に接続されている。
On the other hand,
These drain
図2は、車両10の制御系統の構成を示すブロック図である。
車両10には、制動力制御装置に対応するECU26が設けられている。
ECU26は、CPU、制御プログラムなどを格納・記憶するROM、制御プログラムの作動領域としてのRAM、各種データを書き換え可能に保持するEEPROM、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部などを含んで構成される。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a control system of the
The
The
ECU26には、上述した液圧センサ12以外に、各車輪の回転速度をそれぞれ検出する車輪速センサ31、車両10のヨーレイトを検出するヨーレイトセンサ32、ブレーキペダル5の操作の有無を検出するブレーキスイッチ33および図示しないハンドルの操舵角及び操舵角速度を検出する操舵角センサ34等のセンサが接続されている。
なお、図1では液圧センサ12以外のセンサについては図示を省略している。
The
In FIG. 1, sensors other than the hydraulic pressure sensor 12 are not shown.
また、ECU26には、切替弁8,保持弁7A〜7D,減圧弁21A〜21D,インテーク弁17,減圧弁21A〜21D及びモータ14が接続されており、ECU26で設定された制御信号に基づいて各弁の開閉状態が制御されて各ホイールシリンダ1A〜1Dにおける制動力が制御されるようになっている。
The switching
ECU26は、上記CPUが上記制御プログラムを実行することにより、減速指示検知部262、スリップ率検知部264、ピッチ推定部266、制動力制御部268として機能する。
減速指示検知部262は、車両10に対する減速指示を検知する。
減速指示検知部262は、例えばブレーキスイッチ33から検出信号に基づいてブレーキペダル5が操作されたことを検知する。
The
The deceleration
The
スリップ率検知部264は、車両10の後輪のスリップ率を検知する。
スリップ率検知部264は、例えば車輪速センサ31で検出された前輪および後輪の回転速度を用いて各車輪の車輪速度を算出し、後輪のスリップ率を検知する。すなわち、後輪のスリップ率SRは、4輪の車輪速センサより推定した車体速VFと、各後輪の車輪速度VRとから、下記式(1)によって算出することができる。
SR=(VF−VR)÷VF・・・(1)
The slip
The slip
SR = (VF−VR) ÷ VF (1)
ピッチ推定部266は、車両10のピッチング状態を推定する。
ピッチ推定部266は、例えば車輪速センサ31で検出された各車輪の回転速度を用いて各車輪の車輪速度を算出し、下記式(2)によって推定ピッチング値Pを算出する。
推定ピッチング値P=(前右輪速度+前左輪速度)÷2−(後右輪速度+後左輪速度)÷2・・・(2)
すなわち、推定ピッチング値Pは、左右の前輪の速度平均値と左右の後輪の速度平均値との差分であり、推定ピッチング値Pが正(推定ピッチング値P>0)の場合は前輪の方が後輪よりも速度が速く、後輪側が前輪側よりも低くなるノーズリフト状態であると推定する。また、推定ピッチング値Pが負の場合(推定ピッチング値P<0)は後輪の方が前輪よりも速度が速く、前輪側が後輪側よりも低くなるノーズダイブ状態であると推定する。また、推定ピッチング値Pが0(ゼロ)の場合には、前輪の速度と後輪の速度とが同一であり、ピッチングが生じていないと推定する。
The
Estimated pitching value P = (front right wheel speed + front left wheel speed) ÷ 2- (rear right wheel speed + rear left wheel speed) ÷ 2 (2)
That is, the estimated pitching value P is the difference between the average speed of the left and right front wheels and the average speed of the left and right rear wheels. If the estimated pitching value P is positive (estimated pitching value P> 0), the estimated pitching value P Is estimated to be in a nose-lift state in which the speed is faster than the rear wheels and the rear wheels are lower than the front wheels. When the estimated pitching value P is negative (estimated pitching value P <0), it is estimated that the rear wheel has a nose dive state in which the speed is faster than the front wheel and the front wheel side is lower than the rear wheel side. When the estimated pitching value P is 0 (zero), it is estimated that the front wheel speed and the rear wheel speed are the same and that no pitching has occurred.
制動力制御部268は、車両10の減速指示が検知された場合、車両10に設定された前後輪の制動力分配に基づいて、前輪および後輪に対してそれぞれ付与する制動力の大きさを制御する。
図5は、車両10の前後輪の制動力分配を示すグラフであり、縦軸は後輪(リア)の制動力、横軸は前輪(フロント)の制動力を示す。
図5のカーブAおよびカーブBは、全車軸の制動力総和に対する各車軸ごとの制動力の比で表した値である。
カーブAは理想制動力分配を示す。理想制動力分配は、車両諸元によって決まり、いかなる路面ミューにおいても、前後輪が同時にロックするような制動力配分となっている。
カーブBは実際の制動力分配であり、立ち上がりが大きい制動初期には前後輪の制動力が線形に増加し、その後理想制動力分配に沿うようなカーブとなっている。
When a deceleration instruction of the
FIG. 5 is a graph showing the distribution of the braking force of the front and rear wheels of the
Curves A and B in FIG. 5 are values represented by the ratio of the braking force for each axle to the total braking force for all axles.
Curve A shows the ideal braking force distribution. The ideal braking force distribution is determined by vehicle specifications, and is such that the front and rear wheels are simultaneously locked on any road surface mu.
A curve B is an actual braking force distribution, and the braking force of the front and rear wheels increases linearly in the initial stage of braking with a large rise, and thereafter, is a curve that follows the ideal braking force distribution.
制動力制御部268は、ブレーキ操作に基づく各ホイールシリンダ1A〜1Dへのブレーキ液の供給状況を監視するとともに、各ホイールシリンダ1A〜1Dに供給されるブレーキ液に過不足がある場合には、ポンプ15、インテーク弁17、減圧弁21A〜21D等を制御して、4輪の各ホイールシリンダ1A〜1Dに個別にブレーキ液を供給し、4輪それぞれで異なる制動力を発生させる。
The braking
ここで、制動力制御部268は、車両10が所定の走行姿勢の場合、後輪に付与する制動力を上記制動力分配に基づく制動力よりも大きくする。
所定の走行姿勢とは、前輪側が後輪側よりも低くなるノーズダイブ状態の場合である。なお、車両10がノーズダイブ状態であるか否かは、ピッチ推定部266による推定結果を用いて判断する。すなわち、推定ピッチング値P<0の場合にノーズダイブ状態と判断し、推定ピッチング値=0を目標として各輪の制動力を制御する。
また、このように後輪に付与する制動力を制動力分配に基づく制動力よりも大きくする場合には、前輪に付与する制動力を制動力分配に基づく制動力よりも小さくして、前後輪の制動力の和が、通常時における前後輪の制動力の和と一致されるのが好ましい。すなわち、車両全体の制動力は変更せずに前後輪の制動力の分配のみを変更するのが好ましい。
Here, when the
The predetermined running posture is a nose dive state in which the front wheel side is lower than the rear wheel side. Note that whether or not the
Further, when the braking force applied to the rear wheels is made larger than the braking force based on the braking force distribution, the braking force applied to the front wheels is made smaller than the braking force based on the braking force distribution. Is preferably equal to the sum of the braking forces of the front and rear wheels during normal times. That is, it is preferable to change only the distribution of the braking force of the front and rear wheels without changing the braking force of the entire vehicle.
図3は、制動力制御部268による制動力制御を模式的に示す説明図である。
図3の各図において、縦軸は制動力、横軸は減速指示(例えばブレーキ操作)からの経過時間である。
図3Dは通常時の制動力分配であり、前輪(Front)の制動力の方が後輪(Rear)の制動力よりも大きくなっている。
前輪と後輪に制動力が付与されるタイミングは同じである。すなわち、時刻T0に減速指示(ブレーキ操作)があると、ほぼ同時に前輪および後輪への制動力の付与が開始される。各輪の制動力は時間の経過とともに大きくなり、時刻T1には前輪、後輪ともに減速指示に応じた(ブレーキ操作量に応じた)制動力となる。
FIG. 3 is an explanatory diagram schematically showing braking force control by the braking
3, the vertical axis represents the braking force, and the horizontal axis represents the time elapsed from the deceleration instruction (for example, the brake operation).
FIG. 3D shows a normal braking force distribution, in which the braking force of the front wheel (Front) is larger than the braking force of the rear wheel (Rear).
The timing at which the braking force is applied to the front wheel and the rear wheel is the same. That is, when there is a deceleration instruction (brake operation) at time T0, the application of the braking force to the front wheels and the rear wheels is started almost simultaneously. The braking force of each wheel increases with the passage of time, and at time T1, both the front wheel and the rear wheel become the braking force according to the deceleration instruction (according to the brake operation amount).
これに対して、車両10がノーズダイブ状態と推定されている場合、制動力制御部268は、図3Aに示すように後輪(Rear)の制動力を通常時よりも大きくするとともに、前輪(Front)の制動力を通常時よりも小さくする。
このため、ブレーキ操作を行うと後輪に対して相対的に大きい制動力が作用し、後輪の速度と前輪の速度との差分が小さくなり、推定ピッチング値Pが0に近づく。すなわち、ピッチングが抑制する。
なお、後輪の制動力が大きい状態を継続すると、後輪の速度が前輪よりも遅くなり、ノーズリフト状態になるとも考えられるが、後輪側のモーメントは車両全体を沈み込ませるように作用し、また一般に車両前方側の重量が大きいので、実際にはノーズリフト状態とはなりにくい。
On the other hand, when the
For this reason, when the brake operation is performed, a relatively large braking force acts on the rear wheel, and the difference between the speed of the rear wheel and the speed of the front wheel decreases, and the estimated pitching value P approaches zero. That is, pitching is suppressed.
If the braking force of the rear wheel continues to be large, the rear wheel speed will be lower than that of the front wheel, and it is considered that a nose-lift state will occur.However, the moment on the rear wheel acts to sink the entire vehicle. In addition, since the weight on the front side of the vehicle is generally large, it is difficult for the nose lift state to actually occur.
また、図3Aの場合と反対に、後輪側が前輪側よりも低くなるノーズリフト状態の場合(推定ピッチング値P>0)には、前輪に付与する制動力を制動力分配に基づく制動力よりも大きくするとともに、後輪に付与する制動力を制動力分配に基づく制動力よりも小さくする。
これにより、ブレーキ操作を行うと前輪に対して相対的に大きい制動力が作用し、前輪の速度と後輪の速度との差分が小さくなり、推定ピッチング値Pが0に近づく。すなわち、ピッチングが抑制する。
3A, when the rear wheel side is lower than the front wheel side in the nose lift state (estimated pitching value P> 0), the braking force applied to the front wheels is smaller than the braking force based on the braking force distribution. And the braking force applied to the rear wheels is made smaller than the braking force based on the braking force distribution.
As a result, when the brake operation is performed, a relatively large braking force acts on the front wheels, the difference between the front wheel speed and the rear wheel speed becomes small, and the estimated pitching value P approaches zero. That is, pitching is suppressed.
また、制動力制御部268は、図3Bに示すように後輪(Rear)に対して前輪(Front)よりも先に制動力を付与するようにしてもよい。
図3Bでは、時刻T0に減速指示(ブレーキ操作)があると、後輪への制動力の付与は即座に開始されるが、前輪への制動力の付与は時刻T0から時間TL経過した時刻T2に開始されている。
これにより、後輪の速度が先に低下して前輪の速度に近づき、推定ピッチング値が0に近づく、すなわちピッチングが抑制されることとなる。
Further, as shown in FIG. 3B, the braking
In FIG. 3B, when a deceleration instruction (brake operation) is issued at time T0, the application of the braking force to the rear wheels is started immediately, but the application of the braking force to the front wheels is performed at time T2 after a lapse of time TL from time T0. Has been started.
As a result, the rear wheel speed decreases first and approaches the front wheel speed, and the estimated pitching value approaches zero, that is, pitching is suppressed.
図3Bのように前輪よりも先に後輪に制動力を付与する場合、制動力制御部268は、例えば後輪への制動力の付与を開始した後、後輪の制動力が当該後輪がロックする限界制動力から所定値以内となった際に、前輪への制動力の付与を開始する。
図4は、前輪への制動力付与タイミングを模式的に示す説明図である。
図4Aは、後輪の制動力とスリップ率との関係を模式的に示す説明図であり、縦軸は制動力、横軸はスリップ率である。
制動力0の状態から後輪の制動力を大きくすると、これに比例して後輪のスリップ率が上昇する。後輪のスリップ率が限界スリップ率LSに達すると、後輪がロックして回転を停止する。後輪のスリップ率が限界スリップ率LSとなる際の制動力を、限界制動力LBとする。
When the braking force is applied to the rear wheel before the front wheel as in FIG. 3B, the braking
FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing the timing of applying the braking force to the front wheels.
FIG. 4A is an explanatory diagram schematically showing the relationship between the braking force of the rear wheels and the slip ratio, where the vertical axis represents the braking force and the horizontal axis represents the slip ratio.
When the braking force of the rear wheel is increased from the state of zero braking force, the slip ratio of the rear wheel increases in proportion to this. When the slip ratio of the rear wheel reaches the limit slip ratio LS, the rear wheel locks and stops rotating. The braking force at the time when the slip ratio of the rear wheels reaches the limit slip ratio LS is defined as a limit braking force LB.
図4Bは、車両10の前後輪の制動力分配を示すグラフであり、縦軸は後輪(リア)の制動力、横軸は前輪(フロント)の制動力を示す。
制動力制御部268は、まず後輪にのみ限界制動力LBから所定値以内の制動力BAを付与する(図中の矢印1)。すなわち、後輪がロックする寸前まで制動力を付与する。
つぎに、前輪に対して、前後輪の制動力分配カーブにおいて後輪の制動力BAに対応する前輪の制動力BCを付与する(図中の矢印2)。
その後は、車両10が停止するまで、前後輪の理想制動力分配カーブに沿った大きさの制動力を、後輪と前輪とにそれぞれ付与する(図中の矢印3)。
このようにすることで、後輪のロックを防止しつつ、車両10のピッチングを抑制することができる。
FIG. 4B is a graph showing the braking force distribution of the front and rear wheels of the
The braking
Next, a braking force BC of the front wheels corresponding to the braking force BA of the rear wheels in the braking force distribution curve of the front and rear wheels is applied to the front wheels (arrow 2 in the figure).
Thereafter, until the
By doing so, pitching of the
また、制動力制御部268は、図3Cに示すように、後輪のスリップ率に基づいて、減速指示が検知された後の前輪の制動力の増加率を変更するようにしてもよい。この場合、制動力制御部268は、後輪のスリップ率が高いほど前輪の制動力の増加率を大きくする。
本実施の形態では、前輪の制動力の増加率は、前輪の制動力カーブにおける時定数Tsを変化させることによって変更する。例えば時定数Tsが小さいと図3CのカーブCAのように前輪の制動力の立ち上がりが早くなり、時定数Tsが大きいと図3CのカーブCBのように前輪の制動力の立ち上がりが遅くなる。
制動力制御部268は、後輪のスリップ率が高い場合には前輪制動力の時定数Tsを小さくして前輪の制動力の立ち上がりを早くする。これは、上述のように後輪のスリップ率が大きくなるとリアロックが生じる可能性があるためであり、これを防ぐために早めに前輪の制動力を上げるものである。
また、後輪のスリップ率が低い場合には前輪制動力の時定数Tsを大きくして前輪の制動力の立ち上がりを遅くする。これは、リアロックが生じる直前まで後輪のみに制動力を付与することにより、ノーズダイブを抑制する効果を高めるものである。
Further, as shown in FIG. 3C, the braking
In the present embodiment, the rate of increase of the braking force of the front wheels is changed by changing the time constant Ts in the braking force curve of the front wheels. For example, when the time constant Ts is small, the rising of the braking force of the front wheels is fast as shown by the curve CA in FIG. 3C, and when the time constant Ts is large, the rising of the braking force of the front wheels is slow as shown by the curve CB in FIG. 3C.
When the slip ratio of the rear wheel is high, the braking
When the slip ratio of the rear wheel is low, the time constant Ts of the front wheel braking force is increased to delay the rise of the front wheel braking force. This enhances the effect of suppressing nose dive by applying braking force only to the rear wheels until immediately before rear lock occurs.
なお、例えばハイブリッド車両や電気自動車等の電動車では、ブレーキ操作時に図1に示すようなブレーキ機構(液圧ブレーキ)と合わせて、モータの回生制動力を用いて制動を行う場合がある。このような場合にも、本発明の制動力制御を適用可能である。
図6は、モータを搭載した車両における制動力を模式的に示す説明図である。
図6Aは、ブレーキ操作時における制動力の発生源の一例であり、縦軸は制動力、横軸は時間を示す。時刻T0にブレーキ操作が開始された場合、モータの回生運転が開始され、時間の経過とともに回生制動力が徐々に増加する。ブレーキ操作量から算出されるドライバの要求制動力に足りない分は、液圧ブレーキの作動により補われる。車両が停止すると、回生制動力および液圧ブレーキの制動力はともに0となる。
For example, in an electric vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle, braking may be performed using a regenerative braking force of a motor in combination with a brake mechanism (a hydraulic brake) as shown in FIG. Even in such a case, the braking force control of the present invention can be applied.
FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing a braking force in a vehicle equipped with a motor.
FIG. 6A is an example of a source of a braking force during a brake operation, in which the vertical axis represents the braking force and the horizontal axis represents time. When the brake operation is started at time T0, the regenerative operation of the motor is started, and the regenerative braking force gradually increases with time. The shortage of the driver's required braking force calculated from the brake operation amount is compensated by the operation of the hydraulic brake. When the vehicle stops, both the regenerative braking force and the hydraulic braking force become zero.
図6Bは、電動車における前後輪の制動力分配の一例を示し、縦軸は制動力、横軸は時間である。
図6Bの例では、前輪がモータの駆動輪であり、回生制動力は前輪に作用する。車両10がノーズダイブ状態と推定されている場合、制動力制御部268は、これまでの説明と同様に、後輪(Rear)の制動力を通常時よりも大きくするとともに、前輪(Front)の制動力を通常時よりも小さくする。
すなわち、後輪に液圧ブレーキを作用させて後輪の制動力を高めるとともに、モータの回生制動力を抑えて前輪の制動力が上がりすぎないようにする。
FIG. 6B shows an example of the distribution of the braking force between the front and rear wheels in the electric vehicle, in which the vertical axis represents the braking force and the horizontal axis represents time.
In the example of FIG. 6B, the front wheels are the driving wheels of the motor, and the regenerative braking force acts on the front wheels. When it is estimated that the
That is, a hydraulic brake is applied to the rear wheel to increase the braking force of the rear wheel, and the regenerative braking force of the motor is suppressed so that the braking force of the front wheel is not excessively increased.
以上説明したように、実施の形態にかかる制動力制御装置(ECU26)は、車両10が所定の走行姿勢の場合、後輪に付与する制動力を制動力分配に基づく制動力よりも大きくするので、ピッチングを抑制することができ、制動時の乗り心地を向上させる上で有利となる。
また、既に車両10に搭載されている一般的なブレーキ機構を用いるので、特殊なサスペンション機構などを用いるよりも安価に車両10の走行姿勢の安定を図る上で有利となる。
また、前輪側が後輪側よりも低くなるノーズダイブ状態の場合に、後輪に付与する制動力を大きくするので、前輪への荷重移動が小さくなり車両10のピッチングを抑制する上で有利となる。
また、後輪に付与する制動力を制動力分配に基づく制動力よりも大きくする場合には、前輪に付与する制動力を制動力分配に基づく制動力よりも小さくするようにすれば、車両全体の制動力は通常時と近くなり、運転者に違和感を覚えさせることなく車両10のピッチングを抑制する上で有利となる。
また、後輪側が前輪側よりも低くなるノーズリフト状態の場合には、前輪に付与する制動力を大きくするとともに、後輪に付与する制動力を小さくするので、前輪に荷重を移動させて車両10のピッチングを抑制する上で有利となる。
また、後輪に対して前輪よりも先に制動力を付与するようにすれば、前輪よりも速いタイミングで後輪に制動力を付与し、前輪への荷重移動が小さくなり車両10のピッチングを抑制する上で有利となる。このとき、後輪がロックする限界制動力から所定値以内となった際に、前輪への制動力の付与を開始するようにすれば、前輪および後輪への制動力付与タイミングを変えた際に後輪のロックを防止する上で有利となる。
また、後輪のスリップ率に基づいて、減速指示が検知された後の前輪の制動力の増加率を変更するようにすれば、前後輪への制動力付与タイミングを大きく変えることなく車両のピッチングを抑制する上で有利となる。このとき、後輪のスリップ率が高いほど前輪の制動力の増加率を大きくすれば、後輪のロックを防止する上で有利となる。
As described above, the braking force control device (ECU 26) according to the embodiment makes the braking force applied to the rear wheels larger than the braking force based on the braking force distribution when the
In addition, since a general brake mechanism already mounted on the
Further, in a nose dive state where the front wheel side is lower than the rear wheel side, the braking force applied to the rear wheel is increased, so that the load transfer to the front wheel is reduced, which is advantageous in suppressing the pitching of the
When the braking force applied to the rear wheels is made larger than the braking force based on the braking force distribution, if the braking force applied to the front wheels is made smaller than the braking force based on the braking force distribution, the overall vehicle The braking force of the
Also, in the case of a nose lift state in which the rear wheel side is lower than the front wheel side, the braking force applied to the front wheels is increased and the braking force applied to the rear wheels is reduced, so the load is moved to the front wheels and This is advantageous in suppressing pitching of No. 10.
Further, if the braking force is applied to the rear wheels before the front wheels, the braking force is applied to the rear wheels at a timing earlier than that of the front wheels, so that the load transfer to the front wheels is reduced and the pitching of the
In addition, if the rate of increase in the braking force of the front wheels after the deceleration instruction is detected is changed based on the slip rate of the rear wheels, the pitching of the vehicle can be performed without greatly changing the timing of applying the braking force to the front and rear wheels. This is advantageous in suppressing At this time, if the increase rate of the braking force of the front wheels is increased as the slip ratio of the rear wheels is increased, it is advantageous in preventing the locking of the rear wheels.
なお、アンチロック・ブレーキ・システム(ABS)が作動するような低μ路面においては、アンチロック・ブレーキ・システムによる制動力制御を優先し、本発明の制御は行わないようにしてもよい。
また、ブレーキ機構に故障が生じた際も、ブレーキ機構の安全機構の作動を優先し、本発明の制御は行わないようにしてもよい。
On a low μ road surface where the antilock brake system (ABS) operates, the braking force control by the antilock brake system may be prioritized, and the control of the present invention may not be performed.
Also, when a failure occurs in the brake mechanism, the operation of the safety mechanism of the brake mechanism may be given priority and the control of the present invention may not be performed.
1A−1D……ホイールシリンダ、3……マスタシリンダ、5……ブレーキペダル、6……ハイドロリックユニット、26……ECU、262……減速指示検知部、264……スリップ率検知部、266……ピッチ推定部、268……制動力制御部。
1A-1D wheel cylinder 3
Claims (6)
前記減速指示が検知された場合、前記車両に設定された前後輪の制動力分配に基づいて、前輪および後輪に対してそれぞれ付与する制動力の大きさを制御する制動力制御部と、
前記後輪のスリップ率を検知するスリップ率検知部と、を備える制動制御装置であって、
前記制動力制御部は、前記車両が所定の走行姿勢の場合、前記後輪に付与する制動力を前記制動力分配に基づく制動力よりも大きくし、かつ前記前輪よりも先に前記後輪への制動力の付与を開始した後、前記後輪の制動力が当該後輪がロックする限界制動力から所定値以内となった際に前記前輪への制動力の付与を開始する、
ことを特徴とする制動力制御装置。 A deceleration detection unit that detects a deceleration instruction for the vehicle,
When the deceleration instruction is detected, based on the braking force distribution of the front and rear wheels set in the vehicle, a braking force control unit that controls the magnitude of the braking force applied to the front wheel and the rear wheel,
A slip rate detection unit that detects a slip rate of the rear wheel ,
When the vehicle is in a predetermined running posture, the braking force control unit sets the braking force applied to the rear wheels to be greater than the braking force based on the braking force distribution , and to the rear wheels before the front wheels. After starting the application of the braking force, the application of the braking force to the front wheels is started when the braking force of the rear wheels falls within a predetermined value from a limit braking force at which the rear wheels lock.
A braking force control device, characterized in that:
前記制動力制御部は、前記前輪側が前記後輪側よりも低くなるノーズダイブ状態の場合には前記後輪に付与する制動力を前記制動力分配に基づく制動力よりも大きくする、
ことを特徴とする請求項1記載の制動力制御装置。 The vehicle further includes a pitch estimating unit that estimates a pitching state of the vehicle,
In the case of a nose dive state in which the front wheel side is lower than the rear wheel side, the braking force control unit makes the braking force applied to the rear wheel larger than the braking force based on the braking force distribution.
The braking force control device according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項1または2記載の制動力制御装置。 When the braking force applied to the rear wheels is greater than the braking force based on the braking force distribution, the braking force control unit sets the braking force applied to the front wheels to be greater than the braking force based on the braking force distribution. Make it smaller,
The braking force control device according to claim 1 or 2, wherein:
ことを特徴とする請求項2記載の制動力制御装置。 In a nose lift state in which the rear wheel side is lower than the front wheel side, the braking force control unit makes the braking force applied to the front wheels greater than the braking force based on the braking force distribution, and Making the braking force applied to the wheels smaller than the braking force based on the braking force distribution,
The braking force control device according to claim 2, wherein:
前記制動力制御部は、前記後輪のスリップ率に基づいて、前記減速指示が検知された後の前記前輪の制動力の増加率を変更する、
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項記載の制動力制御装置。 The vehicle further includes a slip ratio detection unit that detects a slip ratio of the rear wheel,
The braking force control unit changes an increasing rate of the braking force of the front wheel after the deceleration instruction is detected based on the slip ratio of the rear wheel,
The braking force control device according to any one of claims 1 to 4 , wherein:
ことを特徴とする請求項5記載の制動力制御装置。 The braking force control unit increases the rate of increase in the braking force of the front wheels as the slip ratio of the rear wheels increases,
The braking force control device according to claim 5, wherein:
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