JPH1199919A - ブレーキ液圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブレーキ液圧によって変化するスプール弁の
動作特性に応じたブレーキ液圧制御を可能とし、低圧か
ら高圧までのすべてのブレーキ液圧領域において応答性
と安定性とを両立させた適切なブレーキ液圧制御を行
う。 【解決手段】 ブレーキペダル１の操作に応じた目標液
圧Ｐoに基づいてコントローラ６が目標電流Ｉoを生成
し、ブレーキホイールシリンダ１０へ供給するブレーキ
液圧を制御する。このブレーキ液圧の制御において、目
標電流Ｉoを生成する制御系の各比例要素の制御ゲイン
Ｆp、Ｆd、Ｄp、Ｄi、Ｄdにつき、各ブレーキ液圧に対
する最適な設定値を求め、それに基づく制御ゲインを表
す複数の直線のパラメータを記憶しておく。そして、ブ
レーキ液圧センサ１１からフィードバックされたブレー
キ液圧Ｐwcに対する最適な制御ゲインを前記パラメータ
から算出して目標液圧Ｐoとブレーキ液圧Ｐwcに応じた
目標電流Ｉoを生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の車両に
設けられるブレーキ液圧制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車等に搭載される電子式制動力制御
システムの液圧制御機構は、各車輪について設けられた
スプール弁と比例ソレノイドで構成されており、これら
によって供給されるブレーキ液圧によりブレーキホイー
ルシリンダが制動力を発生させる。このような電子式制
動力制御システムにおいては、ブレーキホイールシリン
ダにブレーキ液圧を検出する液圧センサを設け、その検
出液圧値と運転者の操作に応じた目標液圧値とを用いた
ＦＦ−ＰＩＤ制御（Feedforward-Proportional Integra
l and Differential 制御）によってブレーキ液圧を制
御している。

【０００３】かかるＦＦ−ＰＩＤ制御を行う従来の制御
系のブロック線図を図１２に示す。図示のように、ＦＦ
−ＰＩＤの制御系は、安定性のためのフィードバック系
５０に応答性を向上させるフィードフォワード系５１を
付加したものとなっている。

【０００４】この図において、フィードバック系５０
は、比例要素５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、積分要素５０Ｄ
及び微分要素５０Ｅによって構成されており、比例要素
５０Ａが目標液圧Ｐoとブレーキ液圧Ｐwcとの偏差Ｅに
制御ゲインＤpを乗じた比例成分を出力し、比例要素５
０Ｂが積分要素５０Ｄの出力に制御ゲインＤiを乗じた
積分成分を出力し、比例要素５０Ｃが微分要素５０Ｅの
出力に制御ゲインＤdを乗じた微分成分を出力する。フ
ィードフォワード系５１は、比例要素５１Ａ、５１Ｂ及
び微分要素５１Ｃによって構成されており、比例要素５
１Ａが目標液圧Ｐoに制御ゲインＦpを乗じた比例成分を
出力し、比例要素５１Ｂが微分要素５１Ｃの出力に制御
ゲインＦdを乗じた微分成分を出力する。

【０００５】５２は入力された指示液圧ＰcにゲインＫp
を乗じ、目標電流Ｉoに換算して出力する係数器であ
る。５３はスプール弁と比例ソレノイドで構成された伝
達関数Ｇp（ｓ）の制御対象（液圧制御機構）であり、
供給された目標電流Ｉoに応じたブレーキ液圧Ｐwcをブ
レーキホイールシリンダ（図示略）へ供給する。尚、特
に図示はしないが、ブレーキホイールシリンダには、こ
のブレーキ液圧Ｐwcを検出する液圧センサが設けられて
いる。

【０００６】このような構成において、フィードバック
系５０とフィードフォワード系５１の各比例要素から出
力された各成分が加算されて指示液圧Ｐcとなり、これ
を係数器５２が目標電流Ｉoに換算して出力し、制御対
象５３を制御する。これにより、制御対象５３は、目標
電流Ｉoによって定まるブレーキ液圧Ｐwcをブレーキホ
イールシリンダへ供給し、制動力を発生させる。又、こ
のとき供給されたブレーキ液圧Ｐwcは液圧センサによっ
て検出され、図示のようにフィードバックされる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のブレーキ液圧制御においては、任意のブレーキ液圧
でのスプール弁の動作特性等により、ＦＦ−ＰＩＤ制御
における各制御ゲイン（Ｆp、Ｆd、Ｄp、Ｄi、Ｄd）を
概ね良好となる値に予め設定しておくこととされてい
る。例えば、ブレーキ液圧が３ＭＰａ〜５ＭＰａの範囲
において、図１３に示すように、目標液圧Ｐoにブレー
キ液圧Ｐwcが正しく追従して適切な制御がなされるよう
に予め各制御ゲインを調整する。そして、その調整後の
各制御ゲインを低圧から高圧までのすべてのブレーキ液
圧の範囲で用いることとし、これにより、応答性と安定
性とを両立させるようにしている。

【０００８】しかし、ブレーキ液圧によってブレーキ液
の液量が変化することから、スプール弁の動作特性はブ
レーキ液圧によって大きく変化する。この様子を図１４
に示す。図１４は、ブレーキ液圧が低圧（例えば０ＭＰ
ａ〜２ＭＰａ）、中圧（例えば３ＭＰａ〜５ＭＰａ）、
高圧（例えば８ＭＰａ〜１０ＭＰａ）のそれぞれの時に
ついて、目標電流Ｉoの周波数に対するブレーキ液圧Ｐw
cの応答特性を示したもので、上段がゲイン、下段が位
相を表している。

【０００９】この図に示すように、まず、上段のゲイン
については、ブレーキ液圧が低くなると高周波（但し、
ここでは２０Ｈｚ程度）に対するゲインが急減し、高周
波領域では同一周波数でもブレーキ液圧が高い時の方が
ゲインが大きい。又、下段の位相については、ブレーキ
液圧が低いほど遅れが大きく、高周波に対する応答が鈍
いことが分かる。

【００１０】このようなことから、予め設定した各制御
ゲインをすべてのブレーキ液圧領域で用いる従来のブレ
ーキ液圧制御は、ブレーキ液圧が０ＭＰａ〜２ＭＰａ程
度の低圧領域にある時には図１５に示すように応答性が
低下し、８ＭＰａ〜１０ＭＰａ程度の高圧領域にある時
には図１６に示すように安定性が低下するという問題を
有していた。

【００１１】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、ブレーキ液圧によって変化するスプール弁の動
作特性に応じたブレーキ液圧制御を可能とし、低圧から
高圧までのすべてのブレーキ液圧領域において応答性と
安定性とを両立させた適切なブレーキ液圧制御を行うこ
とができるブレーキ液圧制御装置を提供することを目的
とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
運転者が操作するブレーキ操作手段と、液圧源と、前記
液圧源から供給されたブレーキ液圧によって制動力を発
生させる制動手段とを有し、前記ブレーキ操作手段の操
作状態に応じて前記液圧源から前記制動手段へ供給する
ブレーキ液圧を制御するブレーキ液圧制御装置におい
て、前記液圧源と前記制動手段との間に設けられ、前記
液圧源からの入力液圧を所定の出力液圧として前記制動
手段へ供給する液圧制御弁と、前記制動手段におけるブ
レーキ液圧を検出する検出手段と、複数の演算要素によ
り、前記ブレーキ操作手段の操作状態に応じた目標液圧
と、前記検出手段によって検出されたブレーキ液圧とに
基づいて前記出力液圧を制御する指示信号を生成する演
算手段とを有し、前記演算手段は、前記複数の演算要素
の各係数値を前記検出されたブレーキ液圧に対して適し
た値として前記指示信号を生成することを特徴としてい
る。

【００１３】請求項２記載の発明は、請求項１記載のブ
レーキ液圧制御装置において、前記演算手段は、各ブレ
ーキ液圧に対する前記各係数値の適した値を決定する情
報を予め記憶し、該情報と前記検出されたブレーキ液圧
とに基づいて前記各係数値を適した値とすることを特徴
としている。

【００１４】

【発明の実施の形態】

＜構成＞ （１）全体構成 以下に、図面を参照して本発明の実施の形態について説
明する。図１は、本発明の一実施形態によるブレーキ液
圧制御装置の全体構成を示す図である。本ブレーキ液圧
制御装置は自動車等の車両に設けられているものである
が、この図では当該車両のブレーキ液圧制御に関連する
構成のみを示し、他の構成要素は省略してある。尚、図
中の実線は液圧を伝達するブレーキ液が充填された配管
を、破線は電気信号を伝達する信号線を示している。

【００１５】図１において、１は当該車両の運転者が操
作するブレーキペダルである。２はマスタシリンダであ
り、運転者によるブレーキペダル１の踏み込みに応じた
ブレーキ液圧を発生させる。このマスタシリンダ２にて
発生されたブレーキ液圧は、マスタシリンダ液圧センサ
３、ストロークシミュレータソレノイド弁４及びフェイ
ルセーフソレノイド弁５へそれぞれ伝達される。

【００１６】マスタシリンダ液圧センサ３は、上記マス
タシリンダ２にて発生されたブレーキ液圧を検出し、こ
れを電気信号に変換してコントローラ６へ供給する。

【００１７】ストロークシミュレータソレノイド弁４
は、コントローラ６からの駆動信号によって液圧伝達の
形態が切り換わる弁である。図では駆動信号が供給され
ていないときの状態が示されており、このときストロー
クシミュレータソレノイド弁４は閉鎖されている。これ
に対し、駆動信号が供給されているときには、図中上側
の双方向流路に切り換わり、後段のストロークシミュレ
ータ７との間を開放する。ここで、ストロークシミュレ
ータ７は、例えば、伝達されてきたブレーキ液圧に応じ
て容積変化するアキュムレータによって構成されてお
り、ブレーキペダル１の踏み込みに応じた踏みごたえを
運転者に与える。尚、この開放状態から駆動信号の供給
が断たれると、ストロークシミュレータソレノイド弁４
はスプリングばねによって図示の状態に復帰する。

【００１８】フェイルセーフソレノイド弁５は、マスタ
シリンダ２、ブレーキ液圧源８及び液圧制御弁９等から
なる液圧発生部と、ブレーキホイールシリンダ１０との
間に設けられた弁であり、コントローラ６からの駆動信
号によってマスタシリンダ２又は液圧制御弁９からのブ
レーキ液圧のいずれかをブレーキホイールシリンダ１０
へ伝達する。図では駆動信号が供給されていないときの
状態が示されており、このときはマスタシリンダ２とブ
レーキホイールシリンダ１０との間が開放され、液圧制
御弁９側は閉鎖されている。これに対し、駆動信号が供
給されているときには、図中上側の流路に切り換わり、
液圧制御弁９とブレーキホイールシリンダ１０との間が
開放され、マスタシリンダ２側は閉鎖される。尚、この
状態から駆動信号の供給が断たれると、フェイルセーフ
ソレノイド弁５はスプリングばねによって図示の状態に
復帰する。

【００１９】また、ブレーキペダル１には、その踏み込
み／踏み込み解除で閉／開され、運転者によるブレーキ
ペダル１の操作の有無を検出するブレーキスイッチ１ａ
が設けられている。

【００２０】コントローラ６は、所定の演算手段や記憶
手段等によって構成された制御手段であり、マスタシリ
ンダ液圧センサ３から供給されるブレーキ液圧検出値等
に基づき、ストロークシミュレータソレノイド弁４、フ
ェイルセーフソレノイド弁５、ブレーキ液圧源８及び液
圧制御弁９の動作を制御する。このコントローラ６によ
る動作制御の内容は、他の構成要素の説明及び後述する
本ブレーキ液圧制御装置の動作説明にて明らかにする。

【００２１】ブレーキ液圧源８は、モータ８ａ、ポンプ
８ｂ、リザーバ８ｃ、アキュムレータ８ｄ、アキュムレ
ータ液圧センサ８ｅ及びアキュムレータソレノイド弁８
ｆによって構成されている。以下、これらの各構成要素
について説明する。

【００２２】モータ８ａは、ポンプ８ｂを駆動させるモ
ータであり、コントローラ６によって駆動が制御され
る。ポンプ８ｂは、リザーバ８ｃからブレーキ液を汲み
上げ、アキュムレータ８ｄ側へ供給するポンプである。
リザーバ８ｃは、ブレーキ液を蓄えておくものである。
アキュムレータ８ｄは、ポンプ８ｂから吐出されるブレ
ーキ液を蓄圧して一定のブレーキ液圧を発生させる。ア
キュムレータ液圧センサ８ｅは、アキュムレータ８ｄに
て発生されたブレーキ液圧を検出し、電気信号に変換し
てコントローラ６へ供給する。

【００２３】アキュムレータソレノイド弁８ｆは、コン
トローラ６からの駆動信号によって液圧伝達の形態が切
り換わる弁であり、駆動信号が供給されていないときは
閉鎖されている（図示の状態）。これに対し、駆動信号
が供給されているときには、図中右側の双方向流路に切
り換わり、アキュムレータ８ｄにて発生されたブレーキ
液圧を後述の液圧制御弁９へ供給する。尚、この状態か
ら駆動信号の供給が断たれると、スプリングばねによっ
て図示の状態に復帰する。

【００２４】このような構成により、ブレーキ液圧源８
は、液圧制御弁９へ一定範囲のブレーキ液圧を供給す
る。すなわち、アキュムレータ８ｂに畜圧されているブ
レーキ液の液圧が予め定められた下限値よりも低下する
と、それがアキュムレータ液圧センサ８ｅによって検出
され、コントローラ６はその低下したブレーキ液圧の検
出値を受けてモータ８ａを駆動する。これにより、ポン
プ８ｂを駆動してアキュムレータ８ｄにブレーキ液を蓄
圧し、低下したブレーキ液圧を上昇させる。このブレー
キ液圧を上昇させる動作は、アキュムレータ液圧検出セ
ンサ８ｅによる検出値がアキュムレータ８ｄにおける蓄
圧が完了したときの値としての予め定めれられた上限値
となるまで、コントローラ６がモータ８ａを駆動するこ
とによって行われる。

【００２５】一方、液圧制御弁９は、比例ソレノイドと
スプールとを備えてなる。以下、この液圧制御弁９につ
いて説明する。

【００２６】液圧制御弁９は、一端側が底部となり、有
底円筒状のスリーブ９ａに設けられた段付案内穴９ｂの
小径部９ｂ₁および大径部９ｂ₂内に、それぞれ小径スプ
ール９ｃ₁（受圧面積Ａ）および大径スプール９ｃ₂（受
圧面積Ｂ＞Ａ）が摺動可能に嵌装され、互いに当接され
て一体となっており、スリーブ９ａの開口部には比例ソ
レノイド９ｄが取付けられている。そして、小径スプー
ル９ｃ₁と比例ソレノイド９ｄとの間には液圧室９１が
形成され、大径スプール９ｃ₂と段付案内穴９ｂの底部
との間には制御室９２が形成され、また段付案内穴９ｂ
の段部と大径スプール９ｃ₂との間にはドレン室９３が
形成されている。

【００２７】スリーブ９ａには、液圧室９１に連通する
入力ポート９ｐ₁および出力ポート９ｐ₂、制御室９２に
連通する排出ポート９ｐ₃および制御ポート９ｐ₄、並び
に、ドレン室９３に連通するドレンポート９ｐ₅が設け
られている。

【００２８】そして、入力ポート９ｐ₁はアキュムレー
タソレノイド弁８ｆを介してブレーキ液圧源８のアキュ
ムレータ８ｆに接続され、出力ポート９ｐ₂は、フェイ
ルセーフソレノイド弁５を介してブレーキホイールシリ
ンダ１０に接続されている。また、制御ポート９ｐ
₄は、制御管路９ｅを介して出力ポート９ｐ₂に連通さ
れ、排出ポート９ｐ₃およびドレンポート９ｐ₅はブレー
キ液圧源８のリザーバ８ｃに接続されている。

【００２９】これにより、小径スプール９ｃ₁によっ
て、入力ポート９ｐ₁から液圧室９１への流路面積を調
整する可変絞りｓが形成され、大径スプール９ｃ₂によ
って制御室９２から排出ポート９ｐ₃への流路面積を調
整する可変絞りｔが形成されている。そして、小径スプ
ール９ｃ₁および大径スプール９ｃ₂がスリーブ９ａ内を
その底部側へ移動すると、可変絞りｓが開くとともに可
変絞りｔが閉じ、スリーブ９ａ内を開口側へ移動する
と、可変絞りｓが閉じるとともに可変絞りｔが開くよう
になっている。小径スプール９ｃ₁および大径スプール
９ｃ₂は、大径スプール９ｃ₂とスリーブ９ａの底部との
間に設けられた戻しばね９ｆによって、スリーブ９ａ内
で開口側へ付勢されている。

【００３０】比例ソレノイド９ｄは、その作動ロッド９
ｇの後端部が補助ばね９ｈによって小径スプール９ｃ₁
の端部に当接されており、作動ロッド９ｇの変位にかか
わらず、コイル９ｉへの目標電流（後述）に比例した推
力で、小径スプール９ｃ₁および大径スプール９ｃ₂を押
圧して、戻しばね９ｆの付勢力に抗してスリーブ９ａ内
をその底部側へ移動させるようになっている。

【００３１】他方、ブレーキホイールシリンダ１０は、
フェイルセーフソレノイド弁５を介して供給されたブレ
ーキ液圧により制動力を発生させ、この制動力により車
輪の回転を減速させる。１１はブレーキホイールシリン
ダ１０における供給されているブレーキ液圧を検出する
ブレーキ液圧センサであり、検出したブレーキ液圧を電
気信号に変換してコントローラ６へ供給する。１２は車
輪の回転速度を検出する車輪速センサであり、検出した
回転速度を電気信号に変換してコントローラ６へ供給す
る。

【００３２】（２）制御系 続いて、上記構成におけるブレーキ液圧制御の制御系に
ついて説明する。本ブレーキ液圧制御装置においては、
マスタシリンダ液圧センサ３によって検出されたマスタ
シリンダ液圧から算出される目標液圧Ｐoと、ブレーキ
液圧センサ１１によって検出されたブレーキ液圧Ｐwcと
を用い、ＦＦ−ＰＩＤ制御によってブレーキ液圧を制御
する。

【００３３】かかるＦＦ−ＰＩＤ制御を行う本ブレーキ
液圧制御装置における制御系のブロック線図を図２に示
す。本制御系は、コントローラ６内の演算手段や記憶手
段等によって構成されるもので、図示のように、安定性
のためのフィードバック系２０に応答性を向上させるフ
ィードフォワード系２１を付加した構成となっている。
尚、図中の各比例要素２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２１
Ａ、２１Ｂへブレーキ液圧Ｐwcがフィードバックされて
いるが、これは、ブレーキ液圧Ｐwcが各比例要素への直
接の入力信号とされることを意味するものではない。

【００３４】この図において、フィードバック系２０
は、減算器２０ａ、比例要素２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、
積分要素２０Ｄ、微分要素２０Ｅ、加算器２０ｂ及び２
０ｃによって構成されている。フィードバック系２０へ
は、入力信号として目標液圧Ｐoが、フィードバック信
号としてブレーキ液圧Ｐwcが供給され、これらが減算器
２０ａへ入力されて偏差Ｅが生成される。

【００３５】比例要素２０Ａは、偏差Ｅに制御ゲインＤ
pを乗じた比例成分を加算器２０ｃへ出力する要素であ
り、フィードバックされたブレーキ液圧Ｐwcによって制
御ゲインＤpを変化させることができるものとなってい
る。

【００３６】積分要素２０Ｄは、偏差Ｅを積分して積分
成分を生成し、比例要素２０Ｂへ出力する。比例要素２
０Ｂは、偏差Ｅの積分成分の大きさを調整する要素であ
り、積分要素２０Ｄから出力された積分成分に制御ゲイ
ンＤiを乗じて加算器２０ｂへ出力する。この比例要素
２０Ｂは、フィードバックされたブレーキ液圧Ｐwcによ
って制御ゲインＤiを変化させることができるものとな
っている。

【００３７】微分要素２０Ｅは、偏差Ｅを微分して微分
成分を生成し、比例要素２０Ｃへ出力する。比例要素２
０Ｃは、偏差Ｅの微分成分の大きさを調整する要素であ
り、微分要素２０Ｅから出力された微分成分に制御ゲイ
ンＤdを乗じて加算器２０ｂへ出力する。この比例要素
２０Ｃは、フィードバックされたブレーキ液圧Ｐwcによ
って制御ゲインＤdを変化させることができるものとな
っている。

【００３８】加算器２０ｂは、比例要素２０Ｂから出力
された積分成分と比例要素２０Ｃから出力された微分成
分とを加算して加算器２０ｃへ出力する。加算器２０ｃ
は、比例要素２０Ａの出力と加算器２０ｂの出力、すな
わち、フィードバック系２０内で生成された比例成分、
積分成分及び微分成分を受けると共に、フィードフォワ
ード系２１からの出力を受け、これらをすべて加算して
指示液圧Ｐcを生成し、係数器２２へ出力する。

【００３９】フィードフォワード系２１は、比例要素２
１Ａ、２１Ｂ、微分要素２１Ｃ及び加算器２１ａによっ
て構成されている。フィードフォワード系２１へは、入
力信号として目標液圧Ｐoが供給され、これが比例要素
２１Ａ、微分要素２１Ｃへそれぞれ入力される。

【００４０】比例要素２１Ａは、目標液圧Ｐoに制御ゲ
インＦpを乗じた比例成分を加算器２１ａへ出力する要
素であり、フィードバックされたブレーキ液圧Ｐwcによ
って制御ゲインＦpを変化させることができるものとな
っている。

【００４１】微分要素２１Ｃは、目標液圧Ｐoを微分し
て微分成分を生成し、比例要素２１Ｂへ出力する。比例
要素２１Ｂは、目標液圧Ｐoの微分成分の大きさを調整
する要素であり、微分要素２１Ｃから出力された微分成
分に制御ゲインＦdを乗じて加算器２１ａへ出力する。
この比例要素２１Ｂは、フィードバックされたブレーキ
液圧Ｐwcによって制御ゲインＦdを変化させることがで
きるものとなっている。

【００４２】２２は入力された指示液圧ＰcにゲインＫp
を乗じ、目標電流Ｉoに換算して出力する係数器であ
る。２３は制御対象の伝達関数Ｇp（ｓ）であり、上記
液圧制御弁９に相当し、供給された目標電流Ｉoに応じ
たブレーキ液圧Ｐwcをブレーキホイールシリンダ１０へ
供給する。

【００４３】このような構成において、フィードバック
系２０とフィードフォワード系２１の各比例要素から出
力された各成分が加算されて指示液圧Ｐcとなり、これ
を係数器２２が目標電流Ｉoに換算して出力し、制御対
象２３を制御する。これにより、制御対象（伝達関数Ｇ
p（ｓ））２３は、目標電流Ｉoによって定まるブレーキ
液圧Ｐwcをブレーキホイールシリンダ１０へ供給し、制
動力を発生させる。又、このとき供給されたブレーキ液
圧Ｐwcがブレーキ液圧センサ１１によって検出され、図
示のようにフィードバックされる。

【００４４】ここで、上述した制御系における各比例要
素の制御ゲインＦp、Ｆd、Ｄp、Ｄi、Ｄdについて説明
する。上述したように、スプール弁の動作特性がブレー
キ液圧によって異なることから、各制御ゲインもブレー
キ液圧によって最適な値が異なる。そこで、それぞれの
液圧値（ブレーキ液圧の大きさ）に対する最適な制御ゲ
インを求める。

【００４５】この最適な制御ゲインを求めるには、例え
ば、予めスプール弁の動作特性（図１４参照）を計測
し、それに基づいて応答性・安定性を判定することによ
り各制御ゲインを求めることとしたり、目標液圧Ｐoを
変化させて図１０、１１、１３に示したようにブレーキ
液圧Ｐwcが目標液圧Ｐoに正しく追従するように調整し
た各制御ゲインの設定値を当該液圧に対する最適な制御
ゲインとしたりして求める。

【００４６】このようにして各液圧値毎に求めた最適な
各制御ゲインの設定値例を図３に示す。この図は、ブレ
ーキ液圧を１ＭＰａ〜１３ＭＰａの範囲で変化させ、そ
の範囲内の各整数液圧値毎に、各制御ゲインＦp、Ｆd、
Ｄp、Ｄi、Ｄdの最適な設定値を求めた場合の結果を示
している。

【００４７】更に、各制御ゲインについて、各液圧値に
対する図３の設定値をプロットすると図４に示すように
なる。図４中の各グラフにおいては、設定値が○印で表
されており、それらの設定値に基づいて求めた最適な制
御ゲインを近似した複数の直線の連結を太線で表してあ
る。これらのグラフが示すように、最適な制御ゲイン
は、おおよそ低圧領域で比較的急に下降し、中圧領域で
ほぼ平坦となり、高圧領域で緩やかに下降する、といっ
た変化をすることが分かる。

【００４８】このようなことから、本実施形態において
は、各制御ゲインを図５に示すような〜の８つのパ
ラメータによって表される連続する複数の直線で近似
し、これに基づいて各ブレーキ液圧Ｐwcに対する制御ゲ
インを算出してブレーキ液圧制御に用いる。ここに、制
御ゲインを表す連続する複数の直線は、図示のように低
圧領域、中圧領域、高圧領域における制御ゲインをそれ
ぞれ近似した３つの直線を連結したものとなっており、
図中〜の各パラメータがそれぞれ次のものを表して
いる。

【００４９】；ブレーキ液圧の低圧領域と中圧領域の
境界とするしきい値（以下、「しきい値１」という）で
あり、ブレーキ液圧Ｐwcがこのしきい値１に満たないと
きには低圧と判断する。 ；ブレーキ液圧の中圧領域と高圧領域の境界とするし
きい値（以下、「しきい値２」という）であり、ブレー
キ液圧Ｐwcがこのしきい値２を超えるときには高圧と判
断する。

【００５０】；低圧領域における近似制御ゲイン直線
の傾き（以下、「低圧用傾き」という）である。 ；低圧領域における近似制御ゲイン直線の切片（以
下、「低圧用切片」という）である。 これら低圧用傾き及び低圧用切片により、ブレーキ液圧
Ｐwcがしきい値１に満たないときの制御ゲインを算出す
る。

【００５１】；中圧領域における近似制御ゲイン直線
の傾き（以下、「中圧用傾き」という）である。 ；中圧領域における近似制御ゲイン直線の切片（以
下、「中圧用切片」という）である。 これら中圧用傾き及び中圧用切片により、ブレーキ液圧
Ｐwcがしきい値１以上でしきい値２以下のときの制御ゲ
インを算出する。

【００５２】；高圧領域における近似制御ゲイン直線
の傾き（以下、「高圧用傾き」という）である。 ；高圧領域における近似制御ゲイン直線の切片（以
下、「高圧用切片」という）である。 これら高圧用傾き及び高圧用切片により、ブレーキ液圧
Ｐwcがしきい値２を超えるときの制御ゲインを算出す
る。

【００５３】以上の〜のパラメータを図４のグラフ
に基づいて各制御ゲインについて設定し、コントローラ
６内の記憶手段に記憶する。図６に同記憶手段に記憶さ
れたパラメータのメモリマップを示す。この図に示すよ
うに、Ｆp用、Ｆd用、Ｄp用、Ｄi用、Ｄd用として各制
御ゲイン毎に設定したパラメータをそれぞれ記憶してお
く。

【００５４】＜動作＞ （１）全体動作 次に、上記構成による動作について説明する。初めに、
運転者によるブレーキペダル１の操作に応じたコントロ
ーラ６が行うブレーキ液圧制御装置の基本制御による全
体的な動作について説明する。

【００５５】まず、ブレーキペダル１が踏み込まれる
と、ブレーキスイッチ１ａがこれを検出し、コントロー
ラ６からストロークシミュレータソレノイド弁４、フェ
イルセーフソレノイド弁５およびアキュムレータソレノ
イド弁８ｆへそれぞれ駆動信号が供給される。また、マ
スタシリンダ２では、ブレーキペダル１の踏み込みに応
じた液圧が発生し、これをマスタシリンダ液圧センサ３
が検出してコントローラ６へ供給する。

【００５６】これにより、コントローラ６は、その供給
されたブレーキ液圧検出値の信号に基づき、ブレーキペ
ダル１の踏み込み方に対応した各車輪のブレーキホイー
ルシリンダ１０へ供給すべきブレーキ液圧（目標液圧Ｐ
o）を計算する。次いで、この計算した目標液圧Ｐoと、
ブレーキ液圧センサ１１によって検出されてフィードバ
ックされたブレーキ液圧Ｐwcとに基づき、上記制御系に
よって液圧制御弁９の比例ソレノイド９ｄへ供給すべき
電流の値を計算し、この電流値の電流を目標電流Ｉoと
して比例ソレノイド９ｄへ供給する。なお、この目標電
流Ｉoを生成する処理動作については後述する。

【００５７】これにより、比例ソレノイド９ｄは、供給
された目標電流値分の推力を発生させ、小径スプール９
ｃ₁および大径スプール９ｃ₂を押してスリーブ９ａ内を
その底部側へ移動させる。すると、可変絞りｓが開くと
ともに可変絞りｔが閉じ、入力ポート９ｐ₁を介してア
キュムレータ８ｄにおける高圧のブレーキ液が液圧室９
１に流入し、そして出力ポート９ｐ₂からフェイルセー
フソレノイド弁５を通ってブレーキホイールシリンダ１
０へ供給される。

【００５８】また、このブレーキホイールシリンダ１０
へのブレーキ液の供給と同じくして、ブレーキ液は出力
ポート９ｐ₂から制御管路９ｅおよび制御ポート９ｐ₄を
介して液圧制御弁９の制御室９２にも供給される。この
結果、小径スプール９ｃ₁（受圧面積Ａ）と大径スプー
ル９ｃ₂（受圧面積Ｂ＞Ａ）の面積差によって、小径ス
プール９ｃ₁および大径スプール９ｃ₂はスリーブ９ａ内
を開口側へ押し戻される。そして、この小径スプール９
ｃ₁と大径スプール９ｃ₂との受圧面積差による押し戻し
力が比例ソレノイド９ｄの推力とバランスして、小径ス
プール９ｃ₁および大径スプール９ｃ₂が可変絞りｓおよ
び可変絞りｔを閉じる中間位置となるまで、出力ポート
９ｐ₂側のブレーキ液圧が上昇する。

【００５９】このようにして供給されたブレーキ液圧に
より、ブレーキホイールシリンダ１０では、ブレーキペ
ダル１の踏み込みに応じた制動力が発生され、この制動
力によって車輪の回転が減速される。

【００６０】次に、ブレーキペダル１が解放されると、
マスタシリンダ２にて発生されているブレーキ液圧がな
くなり、これもマスタシリンダ液圧センサ３によって検
出されてコントローラ６に供給される。この際、コント
ローラ６は、各車輪のブレーキホイールシリンダ１０に
おけるブレーキ液圧を０メガパスカルとするために比例
ソレノイド９ｄへ供給すべき電流値を求め、この電流値
の電流を目標電流Ｉoとして比例ソレノイド９ｄへ供給
する。

【００６１】これにより、比例ソレノイド９ｄは小径ス
プール９ｃ₁および大径スプール９ｃ₂をスリーブ９ａ内
底部側へ押す推力を減少させ、小径スプール９ｃ₁（受
圧面積Ａ）と大径スプール９ｃ₂（受圧面積Ｂ＞Ａ）の
面積差による反力と戻しばね９ｆの伸長力によって移動
位置からスリーブ９ａ内を開口側へ押し戻され、可変絞
りｓが閉じるとともに可変絞りｔが開いたもとの位置へ
戻る。この可変絞りｔが開く結果、制御室９２と排出ポ
ート９ｐ₃とが連通され、ブレーキ液がブレーキホイー
ルシリンダ１０側から制御管路９ｅ、制御ポート９ｐ₄
および制御室９２を介して排出ポート９ｐ₃からブレー
キ液圧源８のリザーバ８ｃに戻されて、ブレーキホイー
ルシリンダ１０におけるブレーキ液圧がなくなって制動
力が解除される。

【００６２】そして、ブレーキ液圧がなくなったのがブ
レーキ液圧センサ１１によって検出されると、コントロ
ーラ６は、ストロークシミュレータソレノイド弁４、フ
ェイルセーフソレノイド弁５およびアキュムレータソレ
ノイド弁８ｆへそれぞれ駆動信号の供給を停止する。

【００６３】（２）目標電流Ｉoの生成及びそれによる
ブレーキ液圧制御 次に、上記全体動作における目標電流Ｉoの生成とそれ
によるブレーキ液圧制御の詳細について説明する。目標
電流Ｉoは、コントローラ６による処理に基づき、図２
に示した制御系によって以下のようにして生成される。

【００６４】図７にコントローラ６による処理の手順を
示す。コントローラ６は、まず、ステップＳ1におい
て、上述のマスタシリンダ液圧センサ３から供給された
ブレーキ液圧検出値の信号を取り込み、任意の倍力にし
た目標液圧Ｐoを作成、設定する。次いで、ブレーキ液
圧センサ１１から供給されているブレーキホイールシリ
ンダ１０におけるブレーキ液圧検出値の信号を、フィー
ドバックされたブレーキ液圧Ｐwcとして取り込む（ステ
ップＳ2）。

【００６５】続いてステップＳ3へ進み、制御系の各制
御ゲインを設定する処理を行う。この各制御ゲインの設
定は、図８に示すように、制御ゲインＦp、Ｆd、Ｄp、
Ｄi、Ｄdの順で各制御ゲイン毎に行う。最初に行われる
ステップＳ10における制御ゲインＦpの設定手順を図９
に示す。

【００６６】図９においては、まず、取り込んだブレー
キ液圧Ｐwcと、Ｆp用として記憶したしきい値１（図５
及び図６参照）とを比較する（ステップＳ20）。このと
き、ブレーキ液圧Ｐwcがしきい値１より小さかったとす
ると、判断結果は“ＹＥＳ”となり、ステップＳ21へ進
む。

【００６７】ステップＳ21では、傾きａ、切片ｂをそれ
ぞれＦp用として記憶した低圧用傾き、低圧用切片とす
る。すなわち、コントローラ６内の演算手段が、記憶手
段から図６に示すＦp用の低圧用傾きと低圧用切片とを
読み出し、傾きを表す変数ａを当該低圧用傾きとし、切
片を表す変数ｂを当該低圧用切片とする。

【００６８】次いで、ステップＳ22へ進み、ブレーキ液
圧Ｐwcに傾きａを乗じ、これに切片ｂを加えた値を制御
ゲインＦpとする。これにより、図９の処理を終了し、
図８に戻ってステップＳ10からＳ11へ進む。

【００６９】このようにして、ブレーキ液圧Ｐwcがしき
い値１より小さいとき、すなわち、図５の低圧領域にあ
るときには、同領域におけるパラメータ及びによっ
て表される近似制御ゲイン直線に基づく制御ゲインＦp
が算出されて設定されることになる。

【００７０】一方、取り込んだブレーキ液圧Ｐwcがしき
い値１以上であったとすると、図９のステップＳ20での
判断結果は“ＮＯ”となり、ステップＳ23へ進む。

【００７１】ステップＳ23では、ブレーキ液圧Ｐwcと、
Ｆp用として記憶したしきい値２（図５及び図６参照）
とを比較する。今、ブレーキ液圧Ｐwcがしきい値２以下
であったとすると、ここでの判断結果は“ＮＯ”とな
り、ステップＳ24へ進む。

【００７２】ステップＳ24では、傾きａ、切片ｂをそれ
ぞれＦp用として記憶した中圧用傾き、中圧用切片とす
る。すなわち、コントローラ６内の演算手段が、記憶手
段から図６に示すＦp用の中圧用傾きと中圧用切片とを
読み出し、傾きを表す変数ａを当該中圧用傾きとし、切
片を表す変数ｂを当該中圧用切片とする。

【００７３】次いで、ステップＳ22へ進み、上記同様に
して制御ゲインＦpを算出して図９の処理を終了し、図
８に戻ってステップＳ10からＳ11へ進む。

【００７４】このようにして、ブレーキ液圧Ｐwcがしき
い値１以上でしきい値２以下であるとき、すなわち、図
５の中圧領域にあるときには、同領域におけるパラメー
タ及びによって表される近似制御ゲイン直線に基づ
く制御ゲインＦpが算出されて設定されることになる。

【００７５】又、ステップＳ23において、ブレーキ液圧
Ｐwcがしきい値２より大きかったとすると、ステップＳ
23での判断結果は“ＹＥＳ”となり、ステップＳ25へ進
む。

【００７６】ステップＳ25では、傾きａ、切片ｂをそれ
ぞれＦp用として記憶した高圧用傾き、高圧用切片とす
る。すなわち、コントローラ６内の演算手段が、記憶手
段から図６に示すＦp用の高圧用傾きと高圧用切片とを
読み出し、傾きを表す変数ａを当該高圧用傾きとし、切
片を表す変数ｂを当該高圧用切片とする。

【００７７】次いで、ステップＳ22へ進み、上記同様に
して制御ゲインＦpを算出して図９の処理を終了し、図
８に戻ってステップＳ10からＳ11へ進む。

【００７８】このようにして、ブレーキ液圧Ｐwcがしき
い値２より大きいとき、すなわち、図５の高圧領域にあ
るときには、同領域におけるパラメータ及びによっ
て表される近似制御ゲイン直線に基づく制御ゲインＦp
が算出されて設定されることになる。

【００７９】次に、図８のステップＳ11では、上記同様
の手順により、制御ゲインＦdの設定が行われる。すな
わち、取り込んだブレーキ液圧Ｐwcと、Ｆd用として記
憶したしきい値１、しきい値２とを比較し、その結果に
応じて、Ｆd用として記憶した低圧用傾き及び低圧用切
片、中圧用傾き及び中圧用切片又は高圧用傾き及び高圧
用切片のいずれかによって制御ゲインＦdを算出して設
定する。

【００８０】又、続くステップＳ12、Ｓ13、Ｓ14におい
ても、それぞれ、Ｄp用、Ｄi用、Ｄd用として記憶した
しきい値、傾き及び切片（図６参照）を用い、同様の手
順によって制御ゲインＤp、Ｄi、Ｄdを順次設定する。
そして、すべての制御ゲインを設定した後、図７に戻っ
てステップＳ3からＳ4へと進む。

【００８１】ステップＳ4では、上述したようにして設
定された各制御ゲインにより、ＦＦ−ＰＩＤ制御を行
う。すなわち、図２に示した制御系において、ステップ
Ｓ1で設定した目標液圧Ｐoを入力信号、ステップＳ2で
取り込んだブレーキ液圧Ｐwcをフィードバック信号と
し、ステップＳ3でそれぞれ制御ゲインが設定された各
比例要素により、比例成分、積分成分、微分成分をそれ
ぞれ生成する。そして、それらを加算器２０ｃにて加算
して指示液圧Ｐcとし、これを係数器２２によって目標
電流Ｉoに換算して制御対象２３へ出力する。これによ
り、フィードバックされたブレーキ液圧Ｐwcに対して最
適な制御ゲインによって生成された目標電流Ｉoが制御
対象２３へ出力されることになる。

【００８２】その後、コントローラ６は、図７のステッ
プＳ5で制御周期分の時間が経過したか否かを判断す
る。ここに、制御周期とは、コントローラ６が目標電流
Ｉoを生成するための処理（図７の処理）を繰り返す一
定の周期を意味する。従って、ステップＳ5では、コン
トローラ６は再び目標電流Ｉoを生成すべき時間がくる
まで待機し、上記ステップＳ4で出力した目標電流Ｉoを
出力し続ける。

【００８３】このようにしてコントローラ６から目標電
流Ｉoが比例ソレノイド９ｄへ出力され、上記全体動作
にて述べたように比例ソレノイド９ｄが推力を発生させ
て小径スプール９ｃ₁及び大径スプール９ｃ₂を押し、可
変絞りｓ及びｔの開閉を調整してブレーキホイールシリ
ンダ１０へのブレーキ液の供給を制御する。これによ
り、ブレーキホイールシリンダ１０におけるブレーキ液
圧が制御され、その制御されたブレーキ液圧によって制
動力が発生される。

【００８４】そして、制御周期分の時間が経過すると、
図７のステップＳ5における判断結果が“ＹＥＳ”とな
り、再びステップＳ1へ戻って上記同様の処理が行われ
る。又、その後においても制御周期毎に上記同様の処理
が繰り返し行われ、逐次、フィードバックされたブレー
キ液圧Ｐwcに対して最適な制御ゲインによって生成され
た目標電流Ｉoによりブレーキ液圧の制御がなされる。

【００８５】以上のようにして、本ブレーキ液圧制御装
置では、常に、最適な制御ゲインによるブレーキ液圧制
御がなされることになる。これにより、ブレーキ液圧が
低圧の時には図１０、中圧の時には図１３、高圧の時に
は図１１に示すように、すべてのブレーキ液圧領域でブ
レーキ液圧Ｐwcが目標液圧Ｐoに正しく追従し、適切な
ブレーキ液圧制御をおこなうことができることになる。

【００８６】尚、上記実施形態においては、ブレーキ液
圧に対する最適な制御ゲインを低圧領域、中圧領域、高
圧領域の３領域に分けて３つの直線の結合によって近似
したが、このような形態に限らず、更に液圧領域を細分
化したり、２次曲線や３次曲線等の高次曲線によって近
似したりすることとしてもよい。又、連続的な曲線近似
ではなく、マップ形式で各ブレーキ液圧に対する最適な
制御ゲインを用意しておき、フィードバックされたブレ
ーキ液圧に応じてそれらのうちの最適な制御ゲインを用
いることとしてもよい。

【００８７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
数の演算要素により、ブレーキ操作手段の操作状態に応
じた目標液圧と、検出手段によって検出されたブレーキ
液圧とに基づいて液圧制御弁の出力液圧を制御する指示
信号を生成するに際し、演算要素の各係数値を検出され
たブレーキ液圧に対して適した値とすることとしたの
で、ブレーキ液圧によって変化する液圧制御弁の動作特
性に応じたブレーキ液圧制御が可能となる。これによ
り、低圧から高圧までのすべてのブレーキ液圧領域にお
いて、応答性と安定性とを両立させた適切なブレーキ液
圧制御を行うことができるという効果が得られる。

【００８８】更に、請求項２記載の発明によれば、各ブ
レーキ液圧に対する各係数値の適した値を決定する情報
を予め記憶し、該情報と検出されたブレーキ液圧とに基
づいて各演算要素の係数値を適した値とすることとした
ので、液圧制御弁の状態を推定して各係数値を設定する
等の適した値を決定するための学習時間等が不要とな
り、応答性をより向上させることができるという効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態によるブレーキ液圧制御
装置の全体構成を示す図である。

【図２】 同ブレーキ液圧制御装置における制御系のブ
ロック線図である。

【図３】 各液圧値毎に求めた最適な各制御ゲインの設
定値例を示す図である。

【図４】 各制御ゲインの各液圧値に対する図３の設定
値をプロットしたグラフを示す図である。

【図５】 制御ゲインを３直線の結合からなる制御ゲイ
ン曲線で近似する態様を示した図である。

【図６】 同制御ゲイン曲線を表すパラメータをコント
ローラ６内の記憶手段に記憶した場合のメモリマップを
示す図である。

【図７】 ブレーキ液圧制御におけるコントローラ６の
処理手順を示したフローチャートである。

【図８】 図７のステップＳ3における各制御ゲインの
設定手順を示したフローチャートである。

【図９】 図８のステップＳ10における制御ゲインＦp
の設定手順を示したフローチャートである。

【図１０】 低圧領域でブレーキ液圧が正しく目標液圧
に追従して変化する様子を示した図である。

【図１１】 高圧領域でブレーキ液圧が正しく目標液圧
に追従して変化する様子を示した図である。

【図１２】 ＦＦ−ＰＩＤ制御を行う従来の制御系のブ
ロック線図である。

【図１３】 中圧領域でブレーキ液圧が正しく目標液圧
に追従して変化する様子を示した図である。

【図１４】 目標電流Ｉoの周波数に対するブレーキ液
圧Ｐwcの応答特性を示した図である。

【図１５】 従来のブレーキ液圧制御でブレーキ液圧が
低圧領域にある時に応答性が低下する様子を示した図で
ある。

【図１６】 従来のブレーキ液圧制御でブレーキ液圧が
高圧領域にある時に安定性が低下する様子を示した図で
ある。

【符号の説明】

１ ブレーキペダル ２ マスタシリンダ ３ マスタシリンダ液圧センサ ６ コントローラ ８ ブレーキ液圧源 ９ 液圧制御弁 ９ａ スリーブ ９ｃ₁ 小径スプール ９ｃ₂ 大径スプール ９ｄ 比例ソレノイド １０ ブレーキホイールシリンダ １１ ブレーキ液圧センサ ２０ フィードバック系 ２１ フィードフォワード系 ２２ 係数器 ２３ 制御対象 ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２１Ａ、２１Ｂ 比例要素 ２０Ｄ 積分要素 ２０Ｅ、２１Ｃ 微分要素

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 運転者が操作するブレーキ操作手段と、
   液圧源と、前記液圧源から供給されたブレーキ液圧によ
   って制動力を発生させる制動手段とを有し、前記ブレー
   キ操作手段の操作状態に応じて前記液圧源から前記制動
   手段へ供給するブレーキ液圧を制御するブレーキ液圧制
   御装置において、 前記液圧源と前記制動手段との間に設けられ、前記液圧
   源からの入力液圧を所定の出力液圧として前記制動手段
   へ供給する液圧制御弁と、 前記制動手段におけるブレーキ液圧を検出する検出手段
   と、 複数の演算要素により、前記ブレーキ操作手段の操作状
   態に応じた目標液圧と、前記検出手段によって検出され
   たブレーキ液圧とに基づいて前記出力液圧を制御する指
   示信号を生成する演算手段とを有し、 前記演算手段は、前記複数の演算要素の各係数値を前記
   検出されたブレーキ液圧に対して適した値として前記指
   示信号を生成することを特徴とするブレーキ液圧制御装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のブレーキ液圧制御装置に
   おいて、 前記演算手段は、各ブレーキ液圧に対する前記各係数値
   の適した値を決定する情報を予め記憶し、該情報と前記
   検出されたブレーキ液圧とに基づいて前記各係数値を適
   した値とすることを特徴とするブレーキ液圧制御装置。