JPH04278872A - 制動力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車体の実減速度が目標
減速度に追従するように車輪のブレーキを制御する制動
力制御装置に関するものであり、特にそれの性能を向上
させる技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上記制動力制御装置の一例として次のよ
うなものが既に知られている。これは、本出願人の特開
昭６３−２０２５６号公報に記載されているように、（
ａ）　ブレーキペダル等のブレーキ操作部材の操作力ま
たは操作ストロークであるブレーキ操作量を検出するブ
レーキ操作量検出手段と、（ｂ）　車体の減速度を検出
する減速度検出手段と、（ｃ）　車体に設けられた車輪
のブレーキを制御するアクチュエータと、（ｄ）　ブレ
ーキ操作量検出手段により検出されたブレーキ操作量に
応じて車体の目標減速度を決定し、減速度検出手段によ
り検出された減速度の目標減速度からの減速度偏差に基
づいてアクチュエータの制御量を決定し、決定された制
御量に従ってアクチュエータを制御するアクチュエータ
制御手段と含むように構成されている。この種の制動力
制御装置を用いれば、ブレーキ摩擦材の摩擦係数の変化
，車両が走行する路面の勾配の変化，車両総重量の変化
等の外乱の影響を受けることなく運転者の意思に応じた
大きさの制動減速度が実現される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、本出願人の研
究によりこの制動力制御装置には次のような問題がある
ことが判明した。すなわち、この制動力制御装置は、車
体速度が０となる車両停止中にブレーキ操作が行われて
いると、車体速度が０であってもはや車体の減速度を増
加させることができないにもかかわらず減速度偏差を補
償するアクチュエータ制御量が決定されるため、これに
従ってアクチュエータおよびブレーキが制御されるとそ
れらアクチュエータ等に余分な負担がかかるという問題
があることが判明したのである。以上の知見に基づき、
本発明は制動力制御装置においてアクチュエータ制御量
を車体速度に応じて変化させることにより上記の問題を
解決することを課題として為されたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そして、本発明の要旨は
、図１に示すように、前記操作量検出手段１，減速度検
出手段２，アクチュエータ３およびアクチュエータ制御
手段４を含む制動力制御装置において、車体速度を検出
する車体速度検出手段５を設け、かつ、アクチュエータ
制御手段４を、前記減速度偏差と前記ブレーキ操作量に
関連するブレーキ操作関連量と車体速度検出手段５によ
り検出された車体速度とに基づいて制御量を決定するも
のとしたことにある。

【０００５】なお、ブレーキ操作関連量にはブレーキ操
作量自身を選んでも、ブレーキ操作量に応じて一義的に
決まるパラメータを選んでもよい。

【０００６】

【作用】本発明に係る制動力制御装置は、減速度偏差と
ブレーキ操作関連量と車体速度とに基づいてアクチュエ
ータ制御量を決定する。減速度偏差のみならずブレーキ
操作関連量と車体速度とを勘案してそれらとの関係にお
いて適正なアクチュエータ制御量を決定するのである。 そして、この制動力制御装置は例えば、アクチュエータ
制御量を、減速度偏差が増加するにつれて増加する減速
度関連変化量と、ブレーキ操作関連量が増加するにつれ
て増加するブレーキ操作関連変化量との和に決定し、か
つ、減速度関連変化量を、車体速度が減少するにつれて
減少し、車体速度が０となれば０となるように決定する
ものとすることができる。このようにすれば、車体速度
が０のときには減速度偏差を補償するためのアクチュエ
ータ制御量は発生せず、ブレーキ操作関連量に対応する
アクチュエータ制御量のみが発生することとなる。

【０００７】

【発明の効果】このように、本発明に従えば、減速度偏
差のみならずブレーキ操作関連量と車体速度との関係に
おいて適正なアクチュエータ制御量が決定されるから、
例えば車両停止時にアクチュエータおよびブレーキに余
分な負担をかけずに済むこととなって、制動力制御装置
の性能が向上するという効果が得られる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例である制動力制御装
置を含む４輪車両用電気・マニュアル二系統式のブレー
キ装置を図面に基づいて詳細に説明する。

【０００９】図２において１０はマスタシリンダであり
、このマスタシリンダ１０にブレーキ操作部材としての
ブレーキペダル１４が連結されている。マスタシリンダ
１０はブレーキペダル１４の踏込みに応じて加圧室に油
圧を発生させる。加圧室に発生した油圧は油通路１６，
１８，２０および２２を経て左右前輪の摩擦式のブレー
キ（これが本発明におけるブレーキの一態様である）２
４のホイールシリンダ３０に伝達されるとともに、油通
路３２および３４を経て左右後輪のブレーキ２４のホイ
ールシリンダ３０に伝達される。油通路３２にはプロポ
ーショニングバルブ４２が設けられている。以上は通常
のマニュアルブレーキ装置と同様である。

【００１０】油通路２０，３２と油通路２２，３４との
間に電磁方向切換弁５０が設けられている。この電磁方
向切換弁５０には油通路５８によって油圧源６０が接続
されている。油圧源６０は、リザーバ７０，ポンプ７２
，アキュムレータ７４および４個のアクチュエータ８０
を備えている。アキュムレータ７４には圧力センサ８２
が取り付けられ、これの出力信号に基づいて、コンピュ
ータを主体とするコントローラ９０が電動モータ９２を
制御することにより、アキュムレータ７４には一定油圧
範囲のブレーキ液が蓄えられるようになっている。アク
チュエータ８０は、励磁電流に基づく磁気的な駆動力と
油圧に基づく流体反力との相対的な関係に基づき、スプ
ールを移動させてブレーキ油の流れの方向を切り換えて
油圧を制御するスプール式電磁圧力制御弁であって、励
磁電流に比例した高さのブレーキ圧を発生させるもので
ある。また、前記油通路１６と１８との間には電磁方向
切換弁１１６が接続されている。この電磁方向切換弁１
１６には油吸収器１１８が接続されている。油吸収器１
１８は油圧に比例した量のブレーキ油を圧力下に吸収す
るものである。

【００１１】前記コントローラ９０にはブレーキペダル
１４の踏力値を検出する踏力センサ１２０，車体速度で
ある車速を検出する車速センサ１２２および車体の減速
度を検出する減速度センサ１２４が接続されている。ま
た、コントローラ９０のコンピュータのＲＯＭには、図
３のフローチャートで表される制動力制御ルーチンを始
め、種々のプログラムが格納されている。

【００１２】コントローラ９０は電磁方向切換弁５０，
１１６を制御する。具体的には、アキュムレータ７４に
正常な高さの油圧が蓄えられており、かつ、踏力センサ
１２０が正常であり、かつ、４個のアクチュエータ８０
全部が正常である状態（以下、単に油圧源６０が正常で
ある状態という）では、ホイールシリンダ３０をマスタ
シリンダ１０から遮断して油圧源６０に連通させるとと
もに、マスタシリンダ１０を油吸収器１１８に連通させ
、そうでない状態では、ホイールシリンダ３０を油圧源
６０から遮断してマスタシリンダ１０に連通させるとと
もに、マスタシリンダ１０を油吸収器１１８から遮断す
るように制御するのである。

【００１３】以上説明した構成要素のうちアクチュエー
タ８０，コントローラ９０，踏力センサ１２０，車速セ
ンサ１２２および減速度センサ１２４により制動力制御
装置１３０が構成されている。この制動力制御装置１３
０の制御系としての構成とこの制御系における信号の伝
わり方とを示すものが図４である。図において、減速度
検出手段１４０は前記減速度センサ１２４とローパスフ
ィルタ１４２と減速度決定手段１４４とにより構成され
る。減速度センサ１２４からのセンサ信号は普通、車体
の減速度の影響を受けた信号と車体の振動の影響（例え
ば路面ノイズの影響）を受けた信号とが重畳して構成さ
れるため、ローパスフィルタ１４２によってセンサ信号
から車体振動成分を取り除いて車体減速度成分を取得し
、これを用いて減速度決定手段１４４が減速度を決定す
るようになっているのである。また、目標油圧決定手段
１４６は踏力センサ１２０で検出された踏力値に応じて
アクチュエータ８０の目標油圧（ブレーキ２４の目標油
圧でもある）を決定する手段であって、コントローラ９
０のステップＳ１（以下、Ｓ１と略記する。他のステッ
プについても同じ）およびＳ２を実行する部分により構
成される。目標減速度決定手段１５０は踏力値に応じて
車体の目標減速度を決定する手段であって、コントロー
ラ９０のＳ１およびＳ３を実行する部分により構成され
る。フィードバックゲイン決定およびリミット手段１５
２はコントローラ９０のＳ５〜Ｓ７を実行する部分によ
り構成される。

【００１４】この制御系においてはまた、コントローラ
９０のＳ４を実行する部分により、減速度検出手段１４
０による検出減速度の目標減速度からの減速度偏差を表
す信号がフィードバックゲイン決定およびリミット手段
１５２に供給され、また、コントローラ９０のＳ８およ
びＳ９を実行する部分により、フィードバックゲイン決
定およびリミット手段１５２からのフィードバック制御
量と目標油圧決定手段１４０で決定された目標油圧を表
すフィードフォワード制御量との和を実現する励磁信号
がアクチュエータ８０に出力される。

【００１５】以上概略的に説明した本制動力制御装置１
３０の作動を図３のフローチャートに従って詳細に説明
するとともに、ブレーキ装置全体の作動を簡単に説明す
る。ただし、油圧源６０が正常である状態についてのみ
説明し、異常である状態については説明を省略する。

【００１６】車両のイグニションスイッチがＯＮにされ
ると同時に図示を省略する初期設定が行われる。なお、
電磁方向切換弁５０，１１６はコントローラ９０の電源
が投入されていない状態では、ホイールシリンダ３０を
油圧源６０から遮断してマスタシリンダ１０に連通させ
るとともに、マスタシリンダ１０を油吸収器１１８から
遮断する状態にある。そのため、コントローラ９０は、
それに電源が投入されれば、今回油圧源６０が正常であ
ると仮定されているから、電磁方向切換弁５０，１１６
を励磁して、マスタシリンダ１０の油圧ではなく油圧源
６０の油圧がホイールシリンダ３０に伝達される状態と
する。

【００１７】この状態でブレーキペダル１４が踏み込ま
れれば、マスタシリンダ１０に油圧が発生する。この際
、ブレーキペダル１４の踏込みに応じてマスタシリンダ
１０からブレーキ油が排出されて油吸収器１１８に蓄え
られ、その結果、ブレーキペダル１４の操作フィーリン
グが適度に柔らかいものとなる。マスタシリンダ１０に
発生した油圧はホイールシリンダ３０には伝達されず、
コントローラ９０が図３の制動力制御ルーチンを繰り返
し実行することにより各アクチュエータ８０に発生した
油圧がホイールシリンダ３０に伝達される。以下、制動
力制御ルーチンが実行される様子を説明する。

【００１８】まず、Ｓ１において踏力センサ１２０で検
出された踏力値が入力される。次に、Ｓ２において、そ
の踏力値Ｆに応じ、踏力値Ｆと目標油圧Ｐ＊　との間に
予定されている関係（図５のグラフで示す関係であって
、ＲＯＭに格納されている）に従って目標油圧Ｐ＊　（
これが本発明におけるブレーキ操作関連量の一態様であ
る）が決定される。この目標油圧Ｐ＊の高さはフィード
フォワード制御量として表される。続いて、Ｓ３におい
て、上記踏力値Ｆに応じて、踏力値Ｆと目標減速度Ｇ＊
　との間に予定されている関係（図６のグラフで示す関
係であって、ＲＯＭに格納されている）に従って目標減
速度Ｇ＊　が決定される。その後、Ｓ４において、減速
度検出手段１４０よる検出減速度Ｇが入力され、その検
出減速度Ｇの上記目標減速度Ｇ＊　からの減速度偏差ｅ
が計算される。続いて、Ｓ５において、車速センサ１２
２で検出された車速Ｖが入力され、Ｓ６において、その
車速Ｖに応じ、車速ＶとフィードバックゲインＫとの間
に予定されている関係（図７のグラフで示す関係であっ
て、ＲＯＭに格納されている）に従ってフィードバック
ゲインＫが決定される。フィードバックゲインＫは同図
に示すように、車速Ｖが０である状態では０となり、そ
の後車速Ｖが増加するにつれて増加し、車速Ｖが定数Ｖ
ｏ　に達した後は一定に保たれるように決定される。さ
らに本ステップにおいては、上記減速度偏差ｅとフィー
ドバッグゲインＫとの積である目標油圧変化量を表すフ
ィードバック制御量が決定される。

【００１９】その後、Ｓ７において、上記減速度偏差ｅ
に応じ、減速度偏差ｅとリミット値ＬＭＴとの間に予定
されている関係（図８のグラフで示す関係であって、Ｒ
ＯＭに格納されている）に従ってリミット値ＬＭＴが決
定され、上記フィードバック制御量の絶対値がこのリミ
ット値ＬＭＴの絶対値より大きい場合にはフィードバッ
ク制御量がリミット値ＬＭＴに制限される。Ｓ８におい
て、前記フィードフォワード制御量とフィードバック制
御量との和が適正制御量に決定され、Ｓ９において、そ
の適正制御量に対応する励磁信号がアクチュエータ８０
に出力される。以上で本ルーチンの一回の実行が終了す
る。

【００２０】ところで、従来装置においては、車速Ｖが
完全に０となる車両停止時にフィードバック制御が行わ
れるため、もはや実減速度Ｇを増加させることができな
いにもかかわらず減速度偏差ｅを補償するブレーキ圧が
発生し、アクチュエータ８０に余分な負担がかかる。し
かし、本実施例においては、車速Ｖが０のときにはフィ
ードバックゲインＫが０とされ、フィードバック制御が
省略されてフィードフォワード制御のみによってブレー
キ圧が制御される。そのため、車両停止時にブレーキペ
ダル１４が踏み込まれていてもそれに応じた高さのブレ
ーキ圧（通常のマニュアルブレーキ装置におけるとほぼ
同じ高さのブレーキ圧）が発生させられるだけとなって
、アクチュエータ８０にかかる負担が軽減されるという
効果が得られる。また、本実施例においては、フィード
バックゲインＫは車速Ｖが低下するにつれて連続的に減
少するように決定されるため、車速Ｖが０に低下する過
程においてフィードバック制御が徐々に省略され、実減
速度Ｇの急変が防止されて良好な走行フィーリングが実
現されるという効果も得られる。

【００２１】また、本実施例においては、減速度偏差ｅ
に基づくフィードバック制御と目標油圧Ｇ＊　（踏力値
Ｆ）に基づくフィードフォワード制御との共同によって
ブレーキ圧が制御されるため、通常のマニュアルブレー
キ装置におけるブレーキ操作で得られる減速感を残しな
がら、減速度偏差が補償されるという効果も得られる。

【００２２】通常のマニュアルブレーキ装置においては
、車両制動中にブレーキ２４にヒートフェードが発生す
ると減速感が不足し、これによって運転者はヒートフェ
ードの発生に気付くことができる。そのため、上記フィ
ードバック制御が常に減速度偏差ｅを補償するブレーキ
圧を発生させるものである場合には、ヒートフェードが
発生しても減速感は不足せず、運転者はヒートフェード
の発生に気付くことができない。しかし、本実施例にお
いては、フィードバック制御量に対して減速度偏差ｅに
応じたリミット値ＬＭＴが設けられ、これにより、過大
な減速度偏差ｅに対してはそれを完全に補償する高さの
ブレーキ圧を発生させず、減速感不足を許容する。その
ため、運転者がヒートフェードの発生に容易に気付き得
るという効果も得られる。

【００２３】以上の説明から明らかなように、本実施例
においては、踏力センサ１２０が操作量検出手段を構成
し、車速センサ１２２が車体速度検出手段を構成し、目
標油圧決定手段１４６，目標減速度決定手段１５０，フ
ィードバックゲイン決定およびリミット手段１５２と、
コントローラ９０の、図３のＳ４，８および９を実行す
る部分とがアクチュエータ制御手段を構成しているので
ある。

【００２４】なお、以上詳記した実施例においては、車
速Ｖが低下するにつれてフィードバックゲインＫが連続
的に減少させられるようになっていたが、例えば、車速
Ｖが０でなければ０でない一定値をとり、０であれば０
をとるように段階的に変化させてもよい。車速Ｖが０で
あればフィードフォワード制御のみが行われ、車速Ｖが
０より大きければフィードフォワード制御とフィードバ
ック制御（フィードバックゲインＫが正規の値をとる正
規のフィードバック制御）とが共同して行われるように
してもよいのである。

【００２５】また、フィードバックゲインＫを車速Ｖと
は無関係に一定とし、車速Ｖが０であればフィードフォ
ワード制御のみを行い（フィードバック制御量を０とし
）、車速Ｖが０より大きければフィードバック制御のみ
を行ってもよい（フィードフォワード制御量を０として
もよい）。

【００２６】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
詳細に説明したが、この他にも当業者の知識に基づいて
種々の変形，改良を施した態様で本発明を実施すること
が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を概念的に示す図である。

【図２】本発明の一実施例である制動力制御装置を含む
４輪車両用電気・マニュアル二系統式のブレーキ装置を
示す系統図である。

【図３】上記制動力制御装置の制御系としての構成およ
びこの制御系における信号の伝わり方を示す図である。

【図４】上記制動力制御装置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。

【図５】上記制動力制御ルーチンが用いるマップを示す
グラフである。

【図６】上記制動力制御ルーチンが用いるマップを示す
グラフである。

【図７】上記制動力制御ルーチンが用いるマップを示す
グラフである。

【図８】上記制動力制御ルーチンが用いるマップを示す
グラフである。

【符号の説明】

１４　　ブレーキペダル ２４　　ブレーキ ８０　　アクチュエータ ９０　　コントローラ １２０　　踏力センサ １２２　　車速センサ １３０　　制動力制御装置 １４０　　減速度検出手段 １４６　　目標油圧決定手段 １５０　　目標減速度決定手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ブレーキ操作量を検出する操作量検出
   手段と、車体の減速度を検出する減速度検出手段と、前
   記車体に設けられた車輪のブレーキを制御するアクチュ
   エータと、前記操作量検出手段により検出されたブレー
   キ操作量に応じて前記車体の目標減速度を決定し、前記
   減速度検出手段により検出された減速度の前記目標減速
   度からの減速度偏差に基づいて前記アクチュエータの制
   御量を決定し、決定された制御量に従ってアクチュエー
   タを制御するアクチュエータ制御手段とを含む制動力制
   御装置において、車体速度を検出する車体速度検出手段
   を設け、かつ、前記アクチュエータ制御手段を、前記減
   速度偏差と前記ブレーキ操作量に関連するブレーキ操作
   関連量と前記車体速度検出手段により検出された車体速
   度とに基づいて前記制御量を決定するものとしたことを
   特徴とする制動力制御装置。