<構成部材等の記号、及び、記号末尾の添字>
本発明に係る車両の制動制御装置の実施形態について図面を参照して説明する。以下の説明において、「ECU」等の如く、同一記号を付された構成部材、演算処理、信号、及び、値は、同一機能のものである。また、各種記号の末尾に付された添字(「fr」等)は、それが何れの車輪に関するかを示す包括記号である。具体的には、「fr」は右前輪、「fl」は左前輪、「rr」は右後輪、「rl」は左後輪を示す。例えば、各ホイールシリンダにおいて、右前輪ホイールシリンダWCfr、左前輪ホイールシリンダWCfl、右後輪ホイールシリンダWCrr、及び、左後輪ホイールシリンダWCrlと表記される。
また、各種記号の末尾に付された添字(「f*」、又は、「r*」)は、それが車両前後の何れの車輪(即ち、前輪、又は、後輪)に関するものかを示す。具体的には、「f*」は前輪に係るもの、「r*」は後輪に係るものを示す包括記号である。従って、添字「f*」は、「fr」、及び、「fl」の総称であり、添字「r*」は、「rr」、及び、「rl」の総称である。例えば、右前輪ホイールシリンダWCfr、及び、左前輪ホイールシリンダWCflが、前輪ホイールシリンダWCf*と表記される。また、右後輪ホイールシリンダWCrr、及び、左後輪ホイールシリンダWCrlが、後輪ホイールシリンダWCr*と表される。
<本発明に係る制動制御装置の実施形態>
図1の全体構成図を参照して、本発明に係る制動制御装置の実施形態を備えた車両について説明する。車両には、ナビゲーション装置NVS、通信バスCMB、制動操作部材BP、操作量取得手段BPA、電子制御ユニットECU、タンデムマスタシリンダ(単に、マスタシリンダともいう)MCL、マスタシリンダ遮断弁VMf*、VMr*(単に、「VM」とも表記)、ストロークシミュレータ(単に、シミュレータともいう)SSM、シミュレータ遮断弁VSM、マスタシリンダ流体路HMf*、HMr*(単に、「HM」とも表記)、ホイールシリンダ流体路HWf*、HWr*(単に、「HW」とも表記)、シミュレータ流体路HSM、及び、圧力調整ユニットCAf*、CAr*(単に、調圧ユニットとも称呼され、「CA」とも表記)が備えられる。
さらに、車両の各々の車輪WHfr、WHfl、WHrr、WHrl(単に、「WH」とも表記)には、ブレーキキャリパCPfr、CPfl、CPrr、CPrl(単に、キャリパとも称呼され、「CP」とも表記)、ホイールシリンダWCfr、WCfl、WCrr、WCrl(単に、「WC」とも表記)、及び、回転部材KTfr、KTfl、KTrr、KTrl(単に、「KT」とも表記)が備えられる。
ナビゲーション装置NVSは、車両の現在位置(自車位置)の表示、及び、運転者によって設定された目的地への経路案内を電子的に行う。ナビゲーション装置NVSは、処理部PRC、車両位置検出部PVH、ヨーレイトジャイロGYR、入力部INP、記憶部KMP、及び、表示部(ディスプレー)MNTにて構成される。ナビゲーション装置NVSは、通信バスCMB(有線通信)を介して、制動制御装置の電子制御ユニットECUと、電気的に接続される。なお、通信バスCMBは、無線通信であってもよい。
ナビゲーション装置NVSの処理部PRCでは、車両位置検出部PVH、ヨーレイトジャイロGYR、入力部INP、及び、記憶部KMPからの信号が総合的に処理される。そして、ナビゲーション機能に係わる情報処理結果(自車位置表示、経路案内)が表示部MNTに表示される。運転者によって、入力部INPを介して、目的地設定等、ナビゲーション機能に係わる操作入力が行われる。
車両位置検出部PVHでは、周知の手法の1つが採用されて、車両の現在位置Pvhが検出される。例えば、人工衛星からの測位信号が利用されて、車両の位置(緯度、経度等)Pvhが検出される。所謂、全地球測位システム(GPS)を利用した、自車位置の検出である。GPSの測位には誤差があり、トンネル内等ではGPSからの電波が受信できない。このため、ヨーレイトジャイロGYR、及び、車輪速度センサの信号の少なくとも1つによる自立航法が、GPSと併用される。
ナビゲーション装置NVSの記憶部KMPには、詳細な道路情報を含む地図情報(地図データ)が内蔵されている。記憶部KMPには、道路地図に加えて、道路の勾配情報(上り勾配、下り勾配)Kmp、道路の標高(起伏)Hmp、及び、カーブ半径Rmpに関する情報等、各種情報が記憶されている。
車両位置検出部PVHの検出結果、及び、記憶部KMPの道路の地図情報によって、道路に対する車両の相対位置Pvhが取得される。具体的には、車両位置検出部PVHにより、地球に固定された座標上において現在の車両の位置(緯度、経度等)Pvhが検出される。さらに、車両位置検出部PVHにより車両の初期位置が決定された後に、ヨーレイトジャイロGYR、及び、車輪速度センサ等から得られる情報に基づいて前記初期位置からの車両の相対位置が逐次更新されていくことにより、現在の車両位置Pvhが、補助的に推定される。
記憶部KMP内にメモリされている道路地図情報には、道路の位置(経度、緯度)が記憶されている。従って、現在の車両位置Pvhと、地図情報における道路の位置とが照合されることによって、道路に対する車両の位置Pvhが特定される。車両の現在位置Pvh、及び、車両周辺の道路の勾配情報(上り・下り勾配)Kmpが、ナビゲーション装置NVSから、通信バスCMBを介して、電子制御ユニット(コントローラ)ECUに入力される。例えば、通信バスCMBとして、コントローラ・エリア・ネットワーク(CAN)が採用される。
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す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の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を挟み込むようにキャリパCPが配置される。そして、キャリパCPには、ホイールシリンダWCが設けられている。ホイールシリンダWC内の制動液の圧力(液圧)が増加されることによって、摩擦部材(例えば、ブレーキパッド)MSBが、回転部材KTに押し付けられる。回転部材KTと車輪WHとは、一体となって回転するよう固定されているため、このときに生じる摩擦力によって、車輪WHに制動トルク(制動力)が発生される。
操作量取得手段(操作量センサ)BPAは、制動操作部材BPに設けられる。操作量取得手段BPAによって、運転者による制動操作部材BPの操作量(制動操作量)Bpaが取得(検出)される。具体的には、操作量取得手段BPAとして、マスタシリンダMCLの圧力Pm1を検出する液圧センサPM1、制動操作部材BPの操作変位Sbpを検出する操作変位センサSBP、及び、制動操作部材BPの操作力を検出する操作力センサ(図示せず)のうちの少なくとも1つが採用される。即ち、操作量取得手段BPAは、マスタシリンダ液圧センサPM1、操作変位センサSBP、及び、操作力センサについての総称である。したがって、制動操作量Bpaは、マスタシリンダMCLの液圧Pm1、制動操作部材BPの操作変位Sbp、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Bpaは、電子制御ユニット(コントローラともいう)ECUに入力される。
電子制御ユニット(コントローラ)ECUは、制動操作量Bpaに基づいて、前輪、後輪調圧ユニットCAf*、CAr*(前輪、後輪アクチュエータに相当し、単に、「CA」とも表記)の電気モータMTf*、MTr*(単に、「MT」とも表記)、シミュレータ遮断弁VSM、及び、マスタシリンダ遮断弁VMf*、VMr*(単に、「VM」とも表記)を制御する。コントローラECUのマイクロプロセッサには、電気モータMT、シミュレータ遮断弁VSM、マスタシリンダ遮断弁VMを制御するための制御アルゴリズムが、プログラムされていて、これらを制御するための信号が演算される。
具体的には、コントローラECUは、操作量Bpaが所定値(遊び相当値)bp0以上になった場合に、シミュレータ遮断弁VSMを開位置にする駆動信号Vsmを出力するとともに、マスタシリンダ遮断弁VM(VMf*、VMr*の総称)を閉位置にする駆動信号Vmf*、Vmr*(単に、「Vm」とも表記)を出力する。結果、マスタシリンダMCLはシミュレータSSMに連通状態にされ、調圧ユニットCAの制御シリンダSCf*、SCr*(単に、「SC」とも表記)はホイールシリンダWCと連通状態にされる。従って、ホイールシリンダWC内の液圧は、調圧ユニットCA(CAf*、CAr*の総称)によって制御される。
マスタシリンダMCLは、制動操作部材BPと、ピストンロッドを介して、機械接続されている。マスタシリンダMCLによって、制動操作部材BPの操作力(ブレーキペダル踏力)が液圧に変換される。マスタシリンダMCLには、マスタシリンダ流体路HMf*、HMr*(単に、「HM」とも表記)が流体接続される。制動操作部材BPが操作されると、制動液(ブレーキフルイド)は、マスタシリンダMCLからマスタシリンダ流体路HMに排出(圧送)される。ここで、マスタシリンダ流体路HM(HMf*、HMr*の総称)は、マスタシリンダMCLから、マスタシリンダ遮断弁VMに至るまでの流体路(例えば、制動配管)である。
≪2系統の流体路(前後配管の構成)≫
液圧回路を参照して、2系統の流体路について説明する。マスタシリンダMCL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つの系統で構成される。一方の系統は「前輪系統」であり、マスタシリンダMCLの第1マスタシリンダ室(第1加圧室ともいう)Rm1と、前輪ホイールシリンダWCf*(WCfr、WCflの総称)とが流体接続される。他方の系統は「後輪系統」であり、マスタシリンダMCLの第2マスタシリンダ室(第2加圧室ともいう)Rm2と、後輪ホイールシリンダWCr*(WCrr、WCrlの総称)とが流体接続される。液圧回路として、所謂、前後配管の構成が採用される。前輪に係る構成と後輪に係る構成とは、基本的には同一である。このため、前輪に係る流体路Hf*の構成について説明する。
マスタシリンダMCLの第1加圧室Rm1と前輪ホイールシリンダWCf*とを接続する前輪流体路Hf*には、前輪用の圧力調整ユニット(調圧ユニットともいう)CAf*が設けられる。即ち、調圧ユニットCAf*が前輪流体路Hf*の途中に介装される。ここで、前輪流体路Hf*の第1加圧室Rm1から前輪マスタシリンダ遮断弁VMf*までが前輪マスタシリンダ流体路HMf*であり、前輪流体路Hf*の前輪マスタシリンダ遮断弁VMf*からホイールシリンダWCf*までが前輪ホイールシリンダ流体路HWf*である。
前輪調圧ユニットCAf*(前輪アクチュエータに相当)は、前輪制御シリンダSCf*、及び、前輪電気モータMTf*にて構成される。運転者による制動操作が行われた場合、及び、自動加圧が必要な場合、マスタシリンダMCLとホイールシリンダWCf*との流体接続がVMf*によって遮断(非連通状態)される。そして、調圧ユニットCAf*によって、ホイールシリンダWCf*の液圧が調整(増加、保持、又は、減少)される。前輪調圧ユニットCAf*によって調整された液圧(実際の制御液圧)Pcf*が、前輪制御液圧センサPCf*によって取得(検出)される。
前輪流体路Hf*は、マスタシリンダMCLからマスタシリンダ遮断弁VMf*までのマスタシリンダ流体路(制動配管)HMf*と、マスタシリンダ遮断弁VMf*からホイールシリンダWCf*までのホイールシリンダ流体路(制動配管)HWf*にて形成される。加圧室Rm1の液圧(マスタシリンダ液圧)Pm1を検出するよう、マスタシリンダ液圧センサPM1は、マスタシリンダ流体路HMf*に設けられる。
前輪ホイールシリンダ流体路HWf*には、前輪液圧ユニットHUf*が介装される。さらに、ホイールシリンダ流体路HWf*には、調圧ユニットCAf*と液圧ユニットHUf*との間に、調圧ユニットCAf*(特に、制御シリンダSCf*内)の制御液圧Pcf*を検出するよう、前輪用の制御液圧センサPCf*が設けられる。
前輪用の液圧ユニット(モジュレータともいう)HUf*は、増圧弁と減圧弁とで構成され、アンチスキッド制御、車両安定化制御等の車輪スリップ制御の実行において、前輪ホイールシリンダWCf*の液圧を夫々、個別に独立して制御する。
ストロークシミュレータ(単に、シミュレータともいう)SSMが、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。マスタシリンダMCL内の液圧室とシミュレータSSMとの間には、シミュレータ遮断弁(単に、遮断弁ともいう)VSMが設けられる。遮断弁VSMは、開位置と閉位置とを有する2位置の電磁弁である。遮断弁VSMが開位置にある場合には、マスタシリンダMCLとシミュレータSSMとは連通状態となり、遮断弁VSMが閉位置にある場合には、マスタシリンダMCLとシミュレータSSMとは遮断状態(非連通状態)となる。遮断弁VSMは、コントローラECUからの駆動信号Vsmによって制御される。遮断弁VSMとして、常閉型電磁弁(NC弁)が採用され得る。
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。このため、制動操作部材BPが操作される場合には、マスタシリンダMCL(加圧室Rm1)から制動液がシミュレータSSMに移動され、流入する制動液によりピストンが押される。ピストンは、弾性体によって制動液の流入を阻止する方向に力が加えられる。この弾性体によって、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。
次に、後輪流体路Hr*に係る構成について、簡単に説明する。上述したように、前輪流体路Hf*に係る構成と後輪流体路Hr*に係る構成とは、基本的には同じである。従って、「Rm1」が「Rm2」に、「WHf*」が「WHr*」に、「HMf*」が「HMr*」に、「HWf*」が「HWr*」に、「HUf*」が「HUr*」に、「CAf*(前輪アクチュエータ)」が「CAr*(後輪アクチュエータ)」に、「PCf*(前輪センサ)」が「PCr*(後輪センサ)」に、夫々、対応している。即ち、前輪用の流体路Hf*に係る構成要素の説明において、「前輪」を「後輪」に、記号末尾添字の「f*」を「r*」に置換したものが、後輪用の流体路Hr*に係る構成要素の説明に相当する。なお、後輪流体路Hr*に係る構成では、シミュレータ、及び、マスタシリンダ液圧センサは省略されている。しかしながら、前輪流体路Hf*と同様に、後輪流体路Hr*においても、これらが設けられてもよい。以上、流体回路について説明した。
ブレーキキャリパ(単に、キャリパともいう)CPは、車輪WHに設けられ、車輪WHに制動トルクを与え、制動力を発生させる。キャリパCPとして、浮動型キャリパが採用され得る。キャリパCPは、2つの摩擦部材(例えば、ブレーキパッド)MSBを介して、回転部材(例えば、ブレーキディスク)KTを挟み込むように構成される。キャリパCP内にて、ホイールシリンダWCが設けられる。ホイールシリンダWC内の液圧が調整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、摩擦部材MSBが回転部材KTに押し付けられて摩擦力が発生する。
図1では、ディスク型制動装置(ディスクブレーキ)の構成が例示されている。この場合、摩擦部材MSB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MSB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。
<調圧ユニット(アクチュエータ)CA>
図2の部分断面図を参照して、前輪用の調圧ユニットCAf*(前輪アクチュエータに相当)について説明する。後輪用の調圧ユニットCAr*(後輪アクチュエータに相当)は、前輪調圧ユニットCAf*と同じ構成であるため、説明は省略する。なお、添字「f*」が、添字「r*」に置き換えられたものが、後輪用の調圧ユニットCAr*の説明に相当する。
前輪調圧ユニットCAf*は、電磁弁VMf*とホイールシリンダWCf*との間の流体路(例えば、制動配管)HWf*に接続され、電気モータMTf*によって駆動される。調圧ユニットCAf*は、減速機GSK、回転・直動変換機構(ねじ機構)NJK、押圧部材PSH、制御ピストンSPS、制御シリンダSCf*、及び、戻しばねSPRにて構成される。
減速機GSKは、小径歯車SKH、及び、大径歯車DKHにて構成される。減速機GSKによって、電気モータMTf*の回転動力が減速されて、ねじ機構NJKに伝達される。具体的には、小径歯車SKHが、電気モータMTf*の出力軸に固定される。大径歯車DKHが、小径歯車SKHとかみ合わされ、大径歯車DKHの回転軸がねじ機構NJKのボルト部材BLTの回転軸と一致するように、大径歯車DKHとボルト部材BLTとが固定される。
ねじ機構NJKによって、減速機GSKの回転動力が、制御ピストンSPSの直線動力に変換される。具体的には、ねじ機構NJKのボルト部材BLTが大径歯車DKHと同軸に固定されており、ボルト部材BLTと螺合するナット部材NUTが移動される。ナット部材NUTには、押圧部材PSHが固定される。押圧部材PSHが、制御ピストンSPSを押すことによって、制御ピストンSPSの直線動力(前進方向、又は、後退方向の動力)に変換される。ここで、ナット部材NUTの回転運動は、キー部材KYBによって拘束されるため、ナット部材NUTは大径歯車DKHの回転軸(SPSの中心軸)Jscの方向に移動され、制御ピストンSPSを押圧する。
ねじ機構NJKとして、台形ねじ等の「滑りねじ」が採用される。また、ねじ機構NJKとして、ボールねじ等の「転がりねじ」が採用され得る。
制御ピストンSPSは、制御シリンダSCf*の円筒孔に挿入され、ピストンとシリンダとの組み合わせが形成されている。制御ピストンSPSの外周部には、シール部材PSLが設けられる。このシール部材PSLによって、制御ピストンSPSの外周(外壁)と制御シリンダSCf*の内孔(内壁)との間が封止される。そして、制御シリンダSCf*と制御ピストンSPSとによって区画される調圧室Rcaが形成される。
制御シリンダSCf*内の調圧室Rcaは、調圧孔Ascを介して、流体路(制動配管)HWf*に接続されている。制御ピストンSPSが中心軸(制御シリンダ内孔の中心軸)Jscの方向に移動(前進、又は、後退)されることによって、調圧室Rcaの体積が変化する。このとき、駆動信号Vmf*によって、電磁弁VMf*は閉位置にされている。従って、制動液は、マスタシリンダMCL(加圧室Rm1)の方向には移動されず、ホイールシリンダWCf*に向けて移動される。
電気モータMTf*が正転方向に回転駆動されると、調圧室Rcaの体積が減少するように制御ピストンSPSが中心軸Jscの方向に前進する。従って、制動液が制御シリンダSCf*からホイールシリンダWCf*へ押し出される。この制動液の移動によって、回転部材KTf*に対する摩擦部材MSBの押圧力が増加され、車輪WHf*の制動トルクが上昇する。
逆に、電気モータMTf*が逆転方向に回転駆動されると、調圧室Rcaの体積が増加するように制御ピストンSPSが後退方向に移動する。従って、制動液がホイールシリンダWCf*から制御シリンダSCf*に向けて戻される。この制動液の移動のため、回転部材KTf*に対する摩擦部材MSBの押圧力が減ぜられ、車輪WHf*の制動トルクが減少する。
調圧室Rca内の液圧Pcf*(前輪出力)を検出するよう、制御液圧センサPCf*(前輪センサ)が設けられる。制御液圧センサPCf*の検出結果である、実際の制御液圧Pcf*は、コントローラECUに入力される。また、液圧ユニットHUf*が、ホイールシリンダ流体路HWf*に介装される。液圧ユニットHUf*は、増圧弁と減圧弁とで構成され、車輪スリップ制御(アンチスキッド制御等)の実行が必要な際には、前輪ホイールシリンダWCf*の液圧を独立制御する。
調圧ユニットCAf*には、戻しばね(弾性体)SPRが設けられる。戻しばねSPRによって、電気モータMTf*への通電が停止された場合に、制御ピストンSPSは、ストッパStpに押し付けられる。制御ピストンSPSがストッパStpに当接する位置が、初期位置(制動液圧のゼロに対応する位置)である。
<電子制御ユニット(コントローラ)での処理>
図3の機能ブロック図を参照して、コントローラ(電子制御ユニット)ECUでの処理について説明する。ここでは、電気モータMTf*、MTr*として、ブラシレスモータが採用される例について説明する。
他の部分の説明と同様に、「MCL」等の如く、同一記号を付された部材(構成要素)等は、同一の機能を有する。加えて、各構成要素の記号末尾に付される添字は、4輪のうちで何れの車輪に対応するかを示す。添字は、「fr」が「右前輪」、「fl」が「左前輪」、「rr」が「右後輪」、「rl」が「左後輪」、に対応するものであることを、夫々、表現している。また、各種記号の末尾に付された添字(「f*」又は「r*」)は、それが車両前後の何れの車輪(即ち、前輪、又は、後輪)に関するものかを表す。具体的には、「f*」は前輪に係るもの、「r*」は後輪に係るものを示す。従って、添字「f*」は、「fr」、及び、「fl」の総称であり、添字「r*」は、「rr」、及び、「rl」の総称である。
コントローラECUによって、操作量Bpaに基づいて、電気モータMT(MTf*、MTr*の総称)の出力が制御される。コントローラECUは、目標液圧演算ブロックPCT、長期低負荷状態判定ブロックCHK、指示通電量演算ブロックISJ、液圧フィードバック制御ブロックPFB、目標通電量演算ブロックIMT、及び、駆動回路DRVにて構成される。
目標液圧演算ブロックPCTでは、制動操作量Bpaに基づいて、前輪、後輪目標液圧Ptf*、Ptr*(単に、「Pt」とも表記)が演算される。ここで、目標液圧Ptは、調圧ユニットCAによって発生される制動液圧の目標値である。目標液圧Ptを演算するための演算特性(演算マップ)には、長期低負荷状態判定ブロックCHKの結果(後輪配分比率)Hbnが反映される。
長期低負荷状態判定ブロックCHKでは、現在の車両位置Pvh、道路の勾配情報Kmp、及び、制動操作量Bpaに基づいて、制動力配分における後輪の比率Hbnが決定される。制動力配分とは、車両の全車軸の制動力総和に対する各車軸の制動力を比率で表した値である。従って、後輪配分比率Hbnは、車両全体に作用する総制動力(前輪制動力Fbf*と後輪制動力Fbr*との和)に対する後輪制動力Fbr*の比率である。例えば、「Hbn=Fbr*/(Fbf*+Fbr*)=0.4」というように表される。
後輪配分比率Hbnは、前輪制動力Fbf*の増加に従って、その値が減少するように設定され得る。即ち、前輪制動力Fbf*をX軸とし、後輪制動力Fbr*をY軸としたときに、後輪配分比率Hbnの変化特性が「上に凸」の特性として設定される。これは、車両の減速に起因して、前輪の垂直力(荷重)が増加し、後輪の垂直力が減少することに因る。このため、実施形態の説明では、後輪配分比率Hbnの大小関係を論ずる場合には、車両が所定減速度にある状況が規定される。例えば、車両減速度が0.5Gである状況が採用され得る。この場合、総制動力によって車両が0.5Gで減速されている状況において、比率Hbnは総制動力に対する後輪制動力の比率である。従って、後輪配分比率Hbnが減少されることは、前輪制動力の配分比率が増加されることと同じ意味である。
長期低負荷状態判定ブロックCHKでは、先ず、車両位置Pvh、下り勾配を含む道路情報Kmp、及び、制動操作量Bpaに基づいて、「長期低負荷状態であるか、否か」が、その発生の蓋然性の高さも含めて判定される。ここで、「長期低負荷状態」は、摩擦部材MSBが後輪回転部材KTr*に長時間に亘って所定範囲内の状態(即ち、車輪の最大制動力を発生する負荷状態ではなく、相対的に低い負荷状態)で継続的に押圧される、キャリパCP等の熱的な負荷状態である。上記判定結果に基づいて、後輪配分比率Hbnが調整される。長期低負荷状態判定ブロックCHKでの詳細な判定方法については後述する。
長期低負荷状態であることが判定される場合には、長期低負荷状態であることが判定されない場合に比較して、後輪配分比率Hbnが減少されるよう、目標液圧演算ブロックPCTに指示される。例えば、長期低負荷状態判定ブロックCHKからは、長期低負荷状態であることが判定されない場合には、後輪配分比率Hbnとして、目標液圧演算ブロックPCTにて演算特性CPfo、CProの採用を指示する信号が出力される。そして、長期低負荷状態であることが判定される場合には、比率Hbnとして、目標液圧演算ブロックPCTにて演算特性CPfc、CPrcの採用を指示する信号が出力される。ここで、演算特性CPfc、CPrcは、演算特性CPfo、CProに比較して、後輪配分比率Hbnが減少された特性である。
長期低負荷状態判定ブロックCHKにて長期低負荷状態であることが判定されない場合には、目標液圧演算ブロックPCTでは、目標液圧用の演算特性CPfo、CPro(実線の特性)によって、制動操作量Bpaが「0(ゼロ)」(制動操作が行われていない場合に対応)以上から所定値bp0未満の範囲では、目標液圧Pt(Ptf*、Ptr*の総称)が「0」に演算される。また、操作量Bpaが所定値bp0以上では、操作量Bpaの増加にしたがって、目標液圧Ptが「0」から単調増加するように演算される。ここで、所定値bp0は、制動操作部材BPの「遊び」に相当する値(遊び相当値)である。
長期低負荷状態判定ブロックCHKにて長期低負荷状態であることが判定された場合には、目標液圧演算ブロックPCTでは、目標液圧用の演算特性CPfc、CPrc(破線の特性)によって、前輪、後輪目標液圧Ptf*、Ptr*が決定される。特性CPfcでは、特性CPfoに比較して、同一の操作量Bpaに対して、前輪目標液圧Ptf*が大きく演算される。逆に、特性CPrcでは、特性CProに比較して、同一の操作量Bpaに対して、後輪目標液圧Ptr*が小さく演算される。従って、特性CPfc、CPrcに基づいて演算された結果(液圧目標値)Ptでは、特性CPfo、CProによる演算結果Ptよりも、後輪配分比率Hbnが小さくなる。ここで、特性CPfc、CPrcに基づく演算結果Ptであっても、特性CPfo、CProに基づく演算結果Ptであっても、操作量Bpaが同じであれば、車両としての総制動力(結果、車両の減速度)は同じである。
演算特性CPfc、CPrcの場合も、演算特性CPfo、CProと同様に、制動操作量Bpaが「0(ゼロ)」以上から所定値bp0(遊び相当値)未満の範囲では、目標液圧Ptが「0」に演算され、操作量Bpaが所定値bp0以上では、操作量Bpaの増加にしたがって、目標液圧Ptが「0」から単調増加するように演算される。
なお、ホイールシリンダ液圧と車輪の制動力との関係は、摩擦部材MSBと回転部材KTとの摩擦係数、ホイールシリンダWCの受圧面積、摩擦部材MSBと回転部材KTとの位置関係における有効制動半径(MSBがKTを押圧する位置)、及び、車輪(タイヤ)の半径に基づいて、一対一に対応付けられる。換言すれば、制動装置、及び、車輪の諸元に基づいて、ホイールシリンダ液圧から、車輪が発生している制動力が換算され得る。
指示通電量演算ブロックISJでは、目標液圧Pt(即ち、Ptf*、Ptr*)、及び、予め設定された演算特性(演算マップ)CIsa、CIsbに基づいて、調圧ユニットCAを駆動する電気モータMTの前輪、後輪指示通電量Isf*、Isr*(単に、「Is」とも表記)が演算される。指示通電量Isは、電気モータMTを制御するための通電量の目標値である。指示通電量用の演算マップは、動力伝達機構(GSK、NJK等)によるヒステリシスの影響を考慮して、2つの特性CIsa、CIsbで構成されている。
ここで、「通電量」とは、電気モータMTの出力トルクを制御するための状態量(状態変数)である。電気モータMTは電流に概ね比例するトルクを出力するため、通電量の目標値(目標通電量)として電気モータMTの電流目標値が用いられ得る。また、電気モータMTへの供給電圧を増加すれば、結果として電流が増加されるため、目標通電量として供給電圧値が用いられ得る。さらに、パルス幅変調におけるデューティ比によって供給電圧値が調整され得るため、このデューティ比(一周期における通電時間の割合)が通電量として用いられ得る。
液圧フィードバック制御ブロックPFBでは、前輪、後輪において、液圧の目標値(目標液圧)Ptf*、Ptr*、及び、液圧の検出値(実液圧)Pcf*、Pcr*(単に、「Pc」とも表記)を制御の状態変数として、これらに基づいて、電気モータMTf*、MTr*の補償通電量Iff*、Ifr*(単に、「If」とも表記)が演算される。指示通電量Isに基づく制御だけでは、液圧誤差が発生するため、液圧フィードバック制御ブロックPFBでは、この誤差を補償することが行われる。液圧フィードバック制御ブロックPFBは、比較演算、及び、液圧補償通電量演算ブロックIPFにて構成される。
比較演算によって、液圧の目標値Ptと検出値Pcとが比較される。ここで、液圧の実際値Pcf*(前輪出力に相当)、Pcr*(後輪出力に相当)は、制御液圧センサPCf*(前輪センサ)、PCr*(後輪センサ)によって取得(検出)される液圧の検出値(吐出液圧)である。ここで、前輪、後輪制御液圧センサPCf*、PCr*は、単に、「PC」とも表記される。比較演算では、目標液圧Ptと、制御液圧Pcとの偏差(液圧偏差)ePf*、ePr*(単に、「eP」とも表記)が演算される。液圧偏差eP(制御変数)は、液圧補償通電量演算ブロックIPFに入力される。
液圧補償通電量演算ブロックIPFには、比例要素ブロック、微分要素ブロック、及び、積分要素ブロックが含まれ、所謂、PID制御が行われる。比例要素ブロックでは、液圧偏差ePに比例ゲインKpが乗算されて、液圧偏差ePの比例要素が演算される。微分要素ブロックでは、液圧偏差ePが微分されて、これに微分ゲインKdが乗算されて、液圧偏差ePの微分要素が演算される。積分要素ブロックでは、液圧偏差ePが積分されて、これに積分ゲインKiが乗算されて、液圧偏差ePの積分要素が演算される。そして、比例要素、微分要素、及び、積分要素が、加算されることによって、前輪、後輪液圧補償通電量Iff*、Ifr*(単に、「If」とも表記)が演算される。即ち、液圧補償通電量演算ブロックIPFでは、目標液圧Ptと制御液圧Pcとの比較結果ePに基づいて、実際の制御液圧(検出値)Pcが液圧の目標液圧(目標値)Ptに一致するよう(即ち、偏差ePが「0(ゼロ)」に近づくよう)、液圧に基づくフィードバック制御が実行される。
目標通電量演算ブロックIMTでは、通電量の最終的な目標値である前輪、後輪目標通電量Itf*、Itr*(単に、「It」とも表記)が演算される。目標通電量Itは、指示通電量(目標値)Is、及び、補償通電量(補償値)Ifに基づいて演算される。具体的には、指示通電量Isに対して、補償通電量Ifが加えられ、それらの和が目標通電量Itとして演算される(即ち、It=Is+If)。
目標通電量演算ブロックIMTでは、電気モータMTの回転すべき方向(即ち、液圧の増減方向)に基づいて、目標通電量It(Itf*、Itr*の総称)の符号(値の正負)が決定される。また、電気モータMTの出力すべき回転動力(即ち、液圧の増減量)に基づいて、目標通電量Itの大きさが演算される。具体的には、制動液圧を増加する場合(制御ピストンSPSの前進方向)には、目標通電量Itの符号が正符号(It>0)に演算され、電気モータMTが正転方向に駆動される。一方、制動液圧を減少させる場合(制御ピストンSPSの後退方向)には、目標通電量Itの符号が負符号(It<0)に決定され、電気モータMTが逆転方向に駆動される。さらに、目標通電量Itの絶対値が大きいほど電気モータMTの出力トルク(回転動力)が大きくなるように制御され、目標通電量Itの絶対値が小さいほど出力トルクが小さくなるように制御される。
<3相ブラシレスモータ、及び、その駆動回路(3相ブラシレスモータの例)>
図4の回路図を参照して、電気モータMTとして、U相コイルCLU、V相コイルCLV、及び、W相コイルCLWの3つのコイル(巻線)を有する、3相ブラシレスモータが採用される例について説明する。
駆動回路DRVは、電気モータMTを駆動する電気回路であり、コントローラECUの一部に相当する。駆動回路DRVは、スイッチング制御部SWT、3相ブリッジ回路(単に、ブリッジ回路ともいう)BRG、及び、安定化回路LPFにて構成される。ブリッジ回路BRGは、6つのスイッチング素子(パワートランジスタ)SUX、SUZ、SVX、SVZ、SWX、SWZ(「SUX〜SWZ」とも表記)にて形成される。駆動回路DRV内のスイッチング制御部SWTからの各相の駆動信号Sux、Suz、Svx、Svz、Swx、Swz(「Sux〜Swz」とも表記)に基づいて、ブリッジ回路BRGが駆動され、電気モータMTの出力が調整される。
駆動回路DRVでは、前輪、後輪目標通電量Itf*、Itr*に基づいて、各スイッチング素子SUX〜SWZについてパルス幅変調を行うための駆動信号Sux〜Swzが演算される。前輪、後輪電気モータMTf*、MTr*には、前輪、後輪回転角Mkf*、Mkr*(単に、「Mk」とも表記)を検出するよう、前輪、後輪回転角センサMKf*、MKr*(単に、「MK」とも表記)が設けられる。
目標通電量It、及び、回転角Mk(Mkf*、Mkr*の総称)に基づいて、各相(U相、V相、W相)の通電量の目標値Iut、Ivt、Iwtが演算される。各相の目標通電量Iut、Ivt、Iwtに基づいて、各相のパルス幅のデューティ比(一周期に対するオン時間の割合)Dut、Dvt、Dwtが決定される。デューティ比(目標値)Dut、Dvt、Dwtに基づいて、ブリッジ回路BRGを構成する各スイッチング素子SUX〜SWZをオン状態(通電状態)にするか、或いは、オフ状態(非通電状態)にするかの駆動信号Sux〜Swzが演算される。駆動信号Sux〜Swzによって、駆動回路DRVのブリッジ回路BRGが駆動される。
6つの駆動信号Sux〜Swzによって、6つのスイッチング素子SUX〜SWZの通電、又は、非通電の状態が、個別に制御される。ここで、デューティ比が大きいほど、各スイッチング素子において、単位時間当りの通電時間が長くされ、より大きな電流がコイルに流される。結果、電気モータMTの回転動力が大とされる。
駆動回路DRVには、各相に通電量取得手段(例えば、電流センサ)IMAが備えられ、実際の通電量(各相の総称)Imaが取得(検出)される。各相の検出値(実際の電流値)Imaは、目標値Iut、Ivt、Iwtと一致するよう、所謂、電流フィードバック制御が実行される。具体的には、実際の各通電量Imaと目標通電量Iut、Ivt、Iwtとの偏差に基づいて、デューティ比Dut、Dvt、Dwtが修正(微調整)される。この電流フィードバック制御によって、高精度なモータ制御が達成され得る。
駆動回路DRVは、電力源(蓄電池BAT、発電機ALT)から電力の供給を受ける。供給された電力(電圧)の変動を低減するために、駆動回路DRVには、安定化回路LPFが設けられる。安定化回路LPFは、少なくとも1つのコンデンサ(キャパシタ)、及び、少なくとも1つのインダクタ(コイル)の組み合わせにて構成され、所謂、LC回路である。
電気モータMTとして、ブラシレスモータに代えて、ブラシ付モータ(単に、ブラシモータともいう)が採用され得る。この場合、ブリッジ回路BRGとして、4つのスイッチング素子(パワートランジスタ)にて形成されるHブリッジ回路が用いられる。即ち、ブラシモータのブリッジ回路BRGでは、ブラシレスモータの3つの相のうちの1つが省略される。ブラシレスモータの場合と同様に、電気モータMTには、回転角センサMKが設けられ、駆動回路DRVには、安定化回路LPFが設けられる。さらに、駆動回路DRVには、通電量センサIMAが設けられる。
<長期低負荷状態判定ブロックでの第1処理例>
図5のフロー図を参照して、長期低負荷状態判定ブロックCHKでの第1の処理例について説明する。ここで、「長期低負荷状態」とは、摩擦部材MSBが後輪の回転部材KTr*を押圧する状況(所定の押圧範囲sfh内である状況)が、所定の長時間に亘って既に継続されている状態、又は、将来、その状態が発生する蓋然性が高い状態である。この制動状態は、車輪の最大制動力を発生する負荷状態ではない。しかし、相対的に低い制動負荷状態が長時間に亘って続くため、長期低負荷状態では、後輪周りの制動部材(CP、MSB等)が冷却され難い。従って、後輪制動部材(足回り部品)において熱的に厳しい負荷条件の1つである。
先ず、ステップS100にて、初期設定が実行される。ステップS100の処理では、後輪配分比率Hbnは、予め設定された初期値hboに設定される。例えば、理想制動力配分CRsoに近似した特性として、初期値hboが設定され得る(ブロックB160参照)。理想制動力配分は、摩擦係数が異なる路面でも前後輪が同時にロックし、車両制動力が最大になる制動力配分である。換言すれば、理想制動力配分では、各車輪の動的荷重配分(車体に作用する加速度を考慮した車輪荷重)に沿って制動力が配分される。動的荷重配分は、車両諸元によって決定されるため、この諸元に基づいて、理想制動力配分は予め設定され得る。例えば、特性CRsoは、演算特性CPfo、CProに相当する(図3参照)。この際、動的荷重変動が考慮され、特性CPfoは「下に凸」、特性CProは「上に凸」の形状に設定される。
また、旋回制動時の車両安定性に着眼して、初期値hboは、理想制動力配分CRsoには沿うが、僅かに後輪制動力Fbr*にマージンを残した特性として設定され得る。この場合の配分特性は、理想制動力配分CRsoが、後輪制動力Fbr*の方向に縮小された形状(特性CRsoと特性CHbnとの中間特性)となる。
ステップS101にて、車両位置Pvh、及び、道路の勾配情報Kmpが読み込まれる。次に、ステップS102にて、車両位置Pvh、及び、勾配情報(特に、降坂路の勾配)Kmpに基づいて、「車両が現在走行している道路の前方に、所定距離shdよりも長い下り坂があるか、否か」が判定される。該判定が、「下り坂判定」と称呼される。下り坂判定では、下り勾配が連続している必要はなく、例えば、「所定距離shdに亘って、下り勾配の平均値が所定勾配kmx(予め設定された所定値)よりも大きいか、否か(即ち、全体的として観たときに、車両前方の道路は、所定勾配kmxを有する下り坂であるか、否か)」に基づいて、判定が行われる。
ステップS102にて、下り坂判定が肯定される場合には、長期低負荷状態が発生する蓋然性が高い場合である。ステップS102の判定が肯定される場合には、(「YES」の場合)には、ステップS110に進む。一方、車両前方に然程の勾配をもつ下り坂は存在せず、ステップS102の下り坂判定が否定される場合(「NO」の場合)には、処理は、ステップS101に戻される。
ステップS110にて、制動操作量Bpaが読み込まれる。次に、ステップS120にて、操作量Bpaに基づいて、「操作量Bpaが下方値bpx以上であるか、否か」が判定される。ここで、下方値bpxは、判定に用いられる所定値(しきい値)であり、予め設定されている。「Bpa≧bpx」であって、ステップS120が肯定される場合(「YES」の場合)には、ステップS130に進む。一方、「Bpa<bpx」であって、ステップS120が否定される場合(「NO」の場合)には、ステップS110に戻される。
ステップS130にて、制動操作量Bpaに基づいて、「操作量Bpaが上方値bpz未満であるか、否か」が判定される。ここで、上方値bpzは、判定に用いられる所定値(しきい値)であり、下方値bpxよりも大きい値として、予め設定されている。「Bpa<bpz」であって、ステップS130が肯定される場合(「YES」の場合)には、ステップS140に進む。一方、「Bpa≧bpz」であって、ステップS130が否定される場合(「NO」の場合)には、ステップS110に戻される。
ステップS120、S130の条件が満足される(即ち、「bpx≦Bpa<bpz」であり、低負荷制動状態の場合)と、ステップS140にて、タイマ処理によって、時間のカウントが開始される。ここで、ステップS130の判定が初めて満足された時点(即ち、ステップS130が否定判定から肯定判定に遷移した演算周期)が、時間の起点(T=0)に設定され、この起点からの経過時間Tkzが決定される。
ステップS150にて、「経過時間Tkzが所定時間tfx以上であるか、否か」が判定される。ここで、所定時間tfxは、判定に用いられる所定値(しきい値)であり、予め設定されている。「Tkz≧tfx」であって、ステップS150が肯定される場合(「YES」の場合)には、ステップS160に進む。一方、「Tkz<tfx」であって、ステップS150が否定される場合(「NO」の場合)には、ステップS110に戻される。
「bpx≦Bpa<bpz」の状態が、所定時間tfxに亘って継続されると、ステップS160にて、比率Hbnが初期値hboから減少され、下限値(予め設定された所定値)hbqに変更される。例えば、ブロックB160に示す、理想制動力配分特性CRsoから、それよりも後輪制動力の配分が減少された配分特性CHbnとなるよう、比率Hbnが初期値hboから下限値hbqに減少される。ここで、初期比率hboは、演算特性CPfo、CProに対応し、比率Hbnが下限値hbqにまで減少して変更された後の演算特性が、特性CPfc、CPrcに相当する(図3参照)。
ステップS160の処理が行われる前では、前輪、後輪制動力Fbf*、Fbr*は、ブロックB160(吹き出し部)の特性CRsoに示すように、「点P:hbo=fro/(ffo+fro)」に決定されている。ステップS160の処理が実行されると、前輪、後輪制動力Fbf*、Fbr*は、ブロックB160の特性CHbnに示すように、「点Q:hbq=frq/(ffq+frq)」に変更される。
従って、後輪配分比率Hbnが初期値hboから下限値hbqに減少して変更されることによって、目標液圧Ptの演算特性が、特性CRsoから特性CHbnに変更される。この結果、前輪制動力Fbf*と後輪制動力Fbr*とが相対的に調整される。即ち、前輪制動力Fbf*が値ffoから値ffqに増加され、後輪制動力Fbr*が値froから値frqに減少される。この制動力の調整は、運転者に違和感(例えば、車両減速度の不連続感)を与えないよう、滑らかに増加・減少される。
なお、ステップS120、及び、ステップS130の判定において、操作量Bpaが、領域「bpx〜bpz」であることが、長期低負荷状態の説明における「所定の押圧範囲sfh内」に相当する。さらに、ステップS150の判定において、所定時間tfxが、長期低負荷状態の説明における「所定の長時間」に相当する。また、後輪配分比率Hbnの減少は、前輪制動力の配分比率の増加と同義である。
長期低負荷状態判定ブロックCHKでは、先ず、車両位置Pvh、及び、勾配情報Kmpに基づいて、「長期低負荷状態が発生する蓋然性が高いか、否か(「蓋然性判定」という)」が判定される。蓋然性判定が肯定される場合には、操作量Bpaに基づいて、「実際に長期低負荷状態が発生しているか、否か」が判定され、蓋然性判定が否定される場合には、操作量Bpaによる判定は行われない。「長期低負荷状態」は、摩擦部材MSBの後輪回転部材KTr*の押圧状態が所定押圧範囲sfh内にあって、この押圧状態が所定時間に亘って継続される状態である。長期低負荷状態は、前輪の制動部材では然程厳しくはないが、後輪に備えられた制動部材(CP、MSB等)に対しては、熱的に厳しい条件である。
蓋然性判定では、先ず、車両位置Pvhに基づいて、道路地図上における車両の現在位置が決定される。車両位置Pvhに対応した記憶部KMP内の道路情報(特に、勾配情報Kmp)が参照されて、「車両の前方に所定距離shdよりも長く、且つ、平均下り勾配が所定値kmxよりも大きい下り坂が存在するか、否か(即ち、下り坂判定)」が判定される。「車両の前方に所定距離shdよりも長く、且つ、平均下り勾配が所定値kmxよりも大きい下り坂が存在する」ことが、「摩擦部材MSBの後輪回転部材KTr*の押圧状態が所定押圧範囲sfh内にあって、この押圧状態が所定時間に亘って継続される状態」に対応付けられる。これは、下り坂判定が肯定される場合には、長期低負荷状態が発生する蓋然性が高いことに因る。
そして、下り坂判定が肯定された後には、操作量Bpaに基づいて、「長期低負荷状態が実際に発生しているか、否か」が判定される。長期低負荷状態の発生が判定されない場合には、初期値hboが採用される。例えば、初期値hboとして、所謂、理想制動力配分に近似する特性(演算特性CRso)が採用され得る。長期低負荷状態が判定される場合には、初期値hboが変更され、車両の制動力全体に対する後輪制動力Fbr*の比率Hbnが減少するように修正される。
長時間に亘る、比較的弱い制動操作(長期低負荷の制動状態)では、後輪の制動装置(CP、MSB等)に対して相対的に高い熱容量が要求される。このような制動状態の発生の可能性が高く、且つ、実際に発生した場合に、後輪の制動力が弱められ、熱容量に余裕のある前輪制動部材による制動力が増加される。このため、各種の制動操作において、前輪、後輪の制動装置の熱容量が制動力配分制御によって適正化されるため、制動制御装置全体で、小型・軽量化が達成され得る。
また、高速走行からの急制動において短時間に強い制動力が付与される場合(長期低負荷の制動状態とは異なる、短期高負荷の制動状態)には、後輪制動力の初期配分比hboが採用される。この短期高負荷の制動状態では、車両の安定性(例えば、横方向に偏向することなく、直進状態が維持されること)が望まれる。短期高負荷の制動状態では、予め設定された後輪制動力の配分比率(初期値)hboが常に採用されるため、車両の安定性が確保され得る。ここで、初期値hboとして、所謂、理想制動力配分に近似する特性(演算特性CRso)が採用され得る。
長期低負荷状態判定ブロックCHKでは、操作量Bpaに代えて、検出結果Pcr*(後輪出力に相当)に基づいて、「長期低負荷状態であるか、否か」が判定され得る。また、目標値Ptr*に基づいて、判定が行われ得る。目標液圧Ptr*は、操作量Bpaに基づいて演算される。従って、長期低負荷状態判定ブロックCHKでは、制動操作量Bpa、及び、後輪調圧ユニットCAr*の実液圧Pcr*(後輪アクチュエータによる後輪出力)のうちの少なくとも1つに基づいて、「長期低負荷状態であるか、否か」が判定される。この判定結果に基づいて、比率Hbnが決定される。目標液圧Ptr*、実際の液圧Pcr*が採用された場合であっても、操作量Bpaの場合と同様の効果を奏する。
車両の前方に長い下り坂が存在するが、運転者が摩擦ブレーキを用いず(即ち、制動操作部材BPを操作せず)、エンジンブレーキ、回生ブレーキを上手に利用して、下り坂を降る場合がある。「長い降坂路の存在」、且つ、「bpx≦Bpa<bpzの継続」が条件となって、比率Hbnの減少が行われる。このため、運転者が摩擦ブレーキを然程利用していないときには、比率Hbnの変更は行われない。運転者の制動操作が加味されて、比率Hbnの減少が行われ得る。
また、長期低負荷状態判定ブロックCHKにおいて、ステップS110からステップS150までの処理が省略され得る。長期低負荷の制動状態は、標高が高い所から、徐々に坂道を降る状況(即ち、降坂路等で長時間に亘って比較的低い制動力の発生が継続されている場合)で生じ易い。加えて、この走行状況では、車両重心は、僅かに後輪側から前輪側にシフトされ、後輪の垂直力が減少している。従って、所定距離shdよりも長く、且つ、平均下り勾配が所定値kmxよりも大きい下り坂が、車両の前方に存在し、長期低負荷状態が発生する見込みが非常に高い場合には、操作量Bpa等に基づく判定が行われることなく、ステップS160の処理が直ちに実行され得る。
ステップS160での配分修正によって、相対的に、後輪制動力Fbr*が弱められ、前輪制動力Fbf*が増加される。結果、坂路勾配に起因する軸荷重変動に対応した制動力の前後配分が達成され得る。下り勾配のつづら折れ(特に、ヘアピンカーブ)では、後輪の横力が確保されることが要求される。このような走行状態において、後輪制動力の比率Hbnが減少されているため、十分な後輪横力が確保され、車両の安定性が維持され得る。
なお、「ステップS110からステップS150までの処理を採用するか、否か(「制動操作条件の要否判定」という)」が、車両前方の降坂路のカーブ情報(例えば、カーブ半径Rmp、カーブの数)に基づいて決定され得る。通常は(即ち、初期特性では)上記要否判定が行われず、「相対的に降坂路のカーブ半径が大きいこと」、及び、「相対的にカーブの数が少ないこと」のうちの少なくとも1つが満足される場合に上記要否判定が行われる。逆に、通常は(即ち、初期特性では)上記要否判定が実行されず、「相対的に降坂路のカーブ半径が小さいこと」、及び、「相対的にカーブの数が多いこと」のうちの少なくとも1つが満足される場合に上記要否判定が実行され得る。カーブ半径が小さく、カーブ数が多い場合には、車両の安定性が、より求められることに因る。
<長期低負荷状態判定ブロックでの第2処理例>
図6のフロー図を参照して、長期低負荷状態判定ブロックCHKでの第2の処理例について説明する。第1の処理例では、操作量Bpa等の大小関係で、長期低負荷状態の実際の発生が判定されるが、第2の処理例では、操作量Bpa等の出現頻度が解析されることによって、長期低負荷状態の判定が行われる。
ステップS200にて、ステップS100と同様の初期設定が行われる。即ち、後輪配分比率Hbnは、予め設定された初期比率hboに設定される。例えば、理想制動力配分CRsoに近似した特性、又は、理想制動力配分CRsoに沿い、且つ、後輪制動力に余裕を持たせた上記中間特性に、初期値hboが設定され得る。
以下、第1の処理例と同様に、ステップS201にて、車両位置Pvh、及び、道路の勾配情報Kmpが読み込まれる。次に、ステップS202にて、車両位置Pvh、及び、勾配情報(特に、下り勾配)Kmpに基づいて、「車両が現在走行している道路の前方に、所定距離shdよりも長い下り坂があるか、否か(下り坂判定)」の処理が実行される。例えば、下り坂の存在は、「所定距離shdに亘って、下り勾配の平均値が所定勾配(所定値)kmxよりも大きいか、否か」に応じて判定が行われる。
ステップS202にて、下り坂判定が肯定される場合には、長期低負荷状態が発生する見込みが高い場合である。ステップS202の判定が肯定される場合には、(「YES」の場合)には、ステップS210に進む。一方、車両前方に下り坂が存在せず、ステップS202の下り坂判定が否定される場合(「NO」の場合)には、処理は、ステップS201に戻される。
ステップS210にて、今回の演算周期における、操作量Bpaが読み込まれ、記憶される。次に、ステップS220にて、過去に記憶された操作量Bpa(複数のデータ)が読み出される。ここで読み出される操作量Bpaは、一連の制動操作における(今回の制動操作を開始した時点から、記憶されている)データである。
ステップS230にて、時系列の複数操作量Bpaに基づいて、その出現頻度が解析される。操作量Bpaの大きさに基づいて、複数データが分類され、繰り返して起こる度数が、操作量Bpaの出現頻度としてカウントされる。具体的には、斜線のバーグラフで示す、所定の下方値bpxから所定の上方値bpzまでの出現頻度(全解析データに占める割合)Hndが演算される。ここで、下方値bpxから上方値bpzまでの範囲が、所定の押圧範囲sfhに相当する。従って、出現頻度Hndは、記憶された複数の操作量Bpaにおいて、所定押圧範囲sfh内に発生する度数である。
ステップS240にて、解析された頻度Hndに基づいて、「出現頻度Hndが所定頻度hnx以上であるか、否か」が判定される。ここで、所定頻度hnxは、判定に用いられる所定値(しきい値)であり、予め設定されている。「Hnd≧hnx」であって、ステップS240が肯定される場合(「YES」の場合)には、ステップS250に進む。一方、「Hnd<hnx」であって、ステップS240が否定される場合(「NO」の場合)には、ステップS210に戻される。
第1の処理例と同様に、ステップS250にて、タイマ処理によって、時間のカウントが開始される。具体的には、ステップS240の判定が初めて満足された時点(即ち、ステップS240が否定判定から肯定判定に遷移した演算周期)が、時間の起点(T=0)に設定され、この起点からの経過時間Tkzがカウントされる。
ステップS260にて、「経過時間Tkzが所定時間tfx以上であるか、否か」が判定される。ここで、所定時間tfx(長期低負荷状態の説明における「所定の長時間」に相当)は、判定に用いられる所定値(しきい値)であり、予め設定されている。「Tkz≧tfx」であって、ステップS260が肯定される場合(「YES」の場合)には、ステップS270に進む。一方、「Tkz<tfx」であって、ステップS260が否定される場合(「NO」の場合)には、ステップS210に戻される。
「bpx≦Bpa<bpz」を満足する出現頻度Hndが所定頻度hnx以上である状態が、所定時間tfxに亘って継続されると、ステップS270にて、後輪配分比率Hbnが初期値hboから減少され、下限値hbq(<hbo)に変更される。例えば、ブロックB270に示す、理想制動力配分の特性CRsoから、それよりも後輪配分が減少された制動力配分特性CHbnとなるよう、後輪配分比率Hbnが、初期値hboから、初期値hboよりも小さい値(予め設定された下限値)hbqに減少される。
ステップS160のブロックB160にて説明したように、ステップS270のブロックB270(吹き出し部)に示すように、前輪制動力Fbf*が値ffoから値ffqまで、円滑に増加され、後輪制動力Fbr*が値froから値frqまで、滑らかに減少される(点Pから点Qへの遷移)。即ち、後輪制動力Fbr*が相対的に減少され、前輪制動力Fbf*が相対的に増加される。ここで、初期値hboは、演算特性CPfo、CProに対応し、比率Hbnが下限値hbqにまで減少して変更された後の演算特性が、特性CPfc、CPrcに相当する(図3参照)。
また、破線で示す演算特性CHbpのように、所定範囲sfhの出現頻度Hndが増加するに従って、後輪配分比率Hbnが減少するように決定され得る。この場合、出現頻度Hndが所定頻度hnxと等しくなった時点で、後輪配分比率Hbnが初期値hboから、予め設定された所定値(中間値)hbpに急減される。そして、頻度Hndが所定頻度hnxよりも大きい値である上限値hnzまで、頻度Hndの増加に従って、後輪配分比率Hbnは中間値hbpから下限値hbqに向けて単調減少される(ステップS270の特性CHbpを参照)。
第1処理例と同様に、第2処理例でも、操作量Bpaの出現頻度Hndに代えて、目標液圧Ptr*(目標値)、及び、実液圧Pcr*(検出値)のうちの少なくとも1つの出現頻度Hndに基づいて、長期低負荷状態であるか、否かの判定が行われる。目標液圧Ptr*は、操作量Bpaに基づいて演算されるため、換言すれば、操作量Bpa、及び、実際の液圧Pcr*(後輪出力)のうちの少なくとも1つに基づいて、長期低負荷状の判定が行われ得る。
加えて、第2処理例では、ステップS240からステップS260までの処理ステップが省略され得る。従って、車両前方に長い下り坂があることが判定された後に、操作量Bpa等の出現頻度Hndが解析され、この頻度Hndに基づいて、後輪制動力の比率Hbnが減少される。
第2の処理例でも、第1の処理例と同様の効果を奏する。即ち、短期高負荷の制動状態の状況には、予め設定された初期値hboが採用されため、車両の安定性が確保され得る。長期低負荷の制動状態の発生の蓋然性があり、実際に発生している状況では、所定押圧範囲sfh内にある頻度Hndに基づいて、後輪配分比率Hbnが減少される。このため、後輪の制動力Fbr*が弱められ、熱容量に余裕のある前輪制動装置による制動力Fbf*が増加され、熱容量が適正化されるとともに、下り坂の勾配に起因する後輪荷重の低下に対応した制動力配分が達成され得る。
また、長期低負荷状態の発生の蓋然性が高い場合には、長期低負荷状態が実際に発生しているか、否かに係らず、出現頻度Hndに基づいて、後輪制動力の比率Hbnが減少され得る。第1の処理例と同様に、第2の処理例でも、「ステップS240からステップS260までの処理を採用するか、否か」が、車両前方の降坂路のカーブ情報(例えば、カーブ半径Rmp、カーブの数)に基づいて決定され得る。
<他の実施形態>
図1等を参照して説明した実施形態では、電気モータMTによって駆動される、2つの調圧ユニットCAによって、4輪のホイールシリンダWCの液圧が制御される。しかしながら、本発明に係る制動制御装置に要求されることは、車両の前後車輪において、制動力の配分が変更し得ることである。
従って、制動制御装置の構成として、特開2015−71382号公報に記載されるような「1つの電気モータで液圧が発生され、電磁弁で各車輪の制動力が制御されるもの」、特開2010−13014号公報に記載されるような「アキュムレータに蓄えられた液圧が電磁弁によって調整され、各車輪の制動力が制御されるもの」、特開2014−51197号公報に記載されるような「流体を利用しない電動制動アクチュエータによって制動力が制御されるもの」等が採用され得る。このような制動制御装置の構成が採用された場合でも、長期低負荷状態が判定され、比率Hbnが減少されることによって、上記同様の効果が得られる。なお、流体を利用しない電動制動アクチュエータが採用される場合には、液圧センサPCに代えて、摩擦部材MSBが回転部材KTを押圧する力を検出する押圧力センサが、前輪、後輪センサとして採用される。
上記の説明では、「自車の前方に所定距離shdに亘って下り坂があるか、否か(下り坂判定)」の判定は、ナビゲーション装置NVSから通信バスCMBを介して得られた、車両位置Pvh、及び、道路勾配情報Kmpに基づいて、コントローラECUにて行われる。しかしながら、下り坂判定は、コントローラECU内のみならず、ナビゲーション装置NVS(特に、処理部PRC)内にてなされ得る。この場合、下り坂判定の結果は、通信バスCMBを通して、コントローラECUに伝達される。
なお、コントローラECU、及び、ナビゲーション装置NVSの両方にて、下り坂判定が実行されてもよい。これら2つの判定結果が照合され、2つの判定結果が符合する場合に限って、後輪配分比率Hbnの減少が実行される。2つの判定結果の照合によって、下り坂判定のロバスト性が向上され得る。