JPWO2017169475A1 - 車両用ブレーキ液圧制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な方法で且つタイヤに対する前記走行路面の摩擦係数が低摩擦係数から高摩擦係数に急激に変化したことを精度良く判定できる車両用ブレーキ液圧制御装置を提供することを課題とする。
【解決手段】車輪ブレーキに作用するブレーキ液圧の液圧制御可能な車両用ブレーキ液圧制御装置である。今回の増圧制御の増圧時間が、過去の増圧制御の増圧時間に基づいて設定される判定時間を超えたか判定し、今回の増圧制御の増圧時間が判定時間を超えた場合に、車両の走行路面が低摩擦係数路面から高摩擦係数路面に変化したと判定する。
【効果】簡易な方法で且つ車両の走行路面の摩擦係数が低摩擦係数路面から高摩擦係数路面に急激に変化したことを精度良く判定できる。

Description

本発明は、車両の走行路面の摩擦係数が変化したことを判定する車両用ブレーキ液圧制御装置に関する。

アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）は、車輪がロック状態になることを防止する装置である。例えば自動二輪車において、走行路面が低摩擦係数の路面から高摩擦係数の路面へ変化（μジャンプとも呼ぶ）したことを判定するものとして、例えば特許文献１の技術が知られている。

特許文献１では、ブレーキ液圧制御において、前回の推定車体減速度と、今回の推定車体減速度とを比較することによって、μジャンプが生じたか否かを判定するようになっている。

しかし、推定車体減速度を用いてμジャンプを精度良く判定するには、推定車体減速度の推定精度も要求されるため、処理が複雑になる虞がある。そこで、簡易な方法で、且つ、精度良くμジャンプを判定できる技術が望まれている。

特開平５−１０５０６６号公報

本発明は、簡易な方法で、且つ、車両の走行路面の摩擦係数が変化したこと（μジャンプ）を精度良く判定できる車両用ブレーキ液圧制御装置を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、少なくとも増圧制御及び減圧制御を含む制御サイクルを繰り返すことによって車輪ブレーキに作用するブレーキ液圧の液圧制御可能な車両用ブレーキ液圧制御装置であって、液圧制御中に、今回の増圧制御の増圧時間が、過去の増圧制御の増圧時間に基づいて設定される判定時間を超えたか判定し、前記今回の増圧制御の増圧時間が前記判定時間を超えた場合に、車両の走行路面が低摩擦係数路面から高摩擦係数路面に変化したと判定することを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１記載の車両用ブレーキ液圧制御装置において、今回の増圧制御の増圧時間が、判定時間よりも短い規定時間に達した場合に、今回の増圧制御における増圧レートを大きくするように変更することを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２記載の車両用ブレーキ液圧制御装置において、直近の所定回数分の増圧制御の増圧時間に基づき判定時間を設定することを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項３記載の車両用ブレーキ液圧制御装置において、直近の所定回数分の増圧制御の増圧時間のうち最も大きなものに、所定のオフセット値を加算することによって、判定時間を設定することを特徴とする。

請求項１に係る発明では、液圧制御中に、今回の増圧制御の増圧時間が、過去の増圧制御の増圧時間に基づいて設定される判定時間を超えたか判定する。そして、今回の増圧制御の増圧時間が判定時間を超えた場合に、車両の走行路面が低摩擦係数路面から高摩擦係数路面に変化したと判定する。

今回と過去の増圧時間から、車両の走行路面が低摩擦係数路面から高摩擦係数路面に変化したことを判定できることから、従来技術のように車体減速度を推定する必要がなく、簡易な方法で、且つ、車両の走行路面が低摩擦係数路面から高摩擦係数路面に変化（μジャンプ）したことを精度良く判定することができる。

請求項２に係る発明では、今回の増圧制御の増圧時間が、判定時間よりも短い規定時間に達した場合に、今回の増圧制御における増圧レートを大きくするように変更する。判定時間に達する前の段階で、μジャンプ確認のために増圧レートを上げることで、実際に低摩擦係数路面から高摩擦係数路面へのμジャンプが生じている場合にはロック相当液圧も高くなっていることから、増圧レートを上げても今回の増圧制御はしばらく継続され、結果として、今回の増圧制御の増圧時間が判定時間を超えてμジャンプと判定される。一方、実際にμジャンプが生じていない場合には増圧レートを上げると、すぐブレーキ液圧がロック相当液圧に達するはずであり、今回の増圧制御の増圧時間が判定時間を超えず、μジャンプであるとの判定は行われない。例えば実際にはμジャンプが生じていないにも関わらず、何らかの要因で増圧時間が長くなるような状況で、上記のように増圧レートを意図的に上げることで、誤判定を抑えて、μジャンプ判定の精度をより向上できる。

請求項３に係る発明では、直近の所定回数分の増圧制御の増圧時間に基づき判定時間を設定するので、直近の操作状況及び走行路面の摩擦係数のバラツキに応じた判定時間を適切に設定でき、判定精度をより向上することができる。

請求項４に係る発明では、直近の所定回数分の増圧制御の増圧時間のうち最も大きなものに、所定のオフセット値を加算することによって判定時間を設定することから、オフセット値を適切に設定することで、より誤判定を防止することができる。

本発明に係る車両用ブレーキ液圧制御装置の液圧回路図である。 時間と速度の相関図及び時間とブレーキ液圧の相関図である。 制御フロー図である。 図２の変更例を説明する図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。

図１に示すように、車両用ブレーキ液圧制御装置１０は、車両の車輪に付与する制動力（ブレーキ液圧）を適宜制御するものである。本実施例では、バーハンドル車両に搭載され、例えば二輪車の前輪に適用される場合を例にして説明する。

車両用ブレーキ液圧制御装置１０は、油路（ブレーキ液路）や各種部品が設けられた液圧ユニット１００と、液圧ユニット１００内の各種部品を制御する制御装置２００とを主に備えている。液圧ユニット１００は、液圧源であるマスタシリンダ１２と、車輪ブレーキ１４との間に配置される。

液圧ユニット１００は、マスタシリンダ１２から車輪ブレーキ１４への液圧路に設けられる常開型電磁弁である入口制御弁１５及び常閉型電磁弁である出口制御弁１６（制御弁手段１５、１６）と、作動液を一時的に貯留するリザーバ１３と、入口制御弁１５と並列に設けられマスタシリンダ１２側への流れのみ許容するチェック弁１８と、リザーバ１３に貯留された作動液をマスタシリンダ１２側へ吐出可能なポンプ部２１と、このポンプ部２１を駆動するアクチュエータ（モータ）２２とが設けられている。制御装置２００は、このアクチュエータ２２の駆動制御及び入口制御弁１５と出口制御弁１６の開閉制御をなす制御部３０と、車両の走行路面が低摩擦係数路面から高摩擦係数路面に変化（μジャンプ）したと判定する判定部３１とを備えている。

制御装置２００には、車輪２３の車輪速度を検出する車輪速度センサ２５が接続されている。判定部３１により車輪速度が取得され、車輪速度に基づき推定車体速度が算出される。判定部３１によるμジャンプ判定の信号、車輪速度及び推定車体速度の信号は制御部３０に送られ、制御部３０ではμジャンプ判定結果に応じたＡＢＳ制御等が実行される。このため、ＡＢＳ制御等の制御向上を図ることができる。

まず、通常ブレーキ時、ＡＢＳ制御時の基本的な動作を説明する。車両用ブレーキ液圧制御装置１０は、通常ブレーキ時の通常状態と、ＡＢＳ制御時の減圧状態、保持状態、増圧状態と、を切り換える機能を有する。

通常ブレーキ時；通常状態（すなわち、入口制御弁１５及び出口制御弁１６に対して電流が供給されていない状態）は、マスタシリンダ１２と車輪ブレーキ１４を連通する（入口制御弁１５が開）とともに、車輪ブレーキ１４とリザーバ１３の間を遮断する（出口制御弁１６が閉）状態である。操作子１１を操作すると、マスタシリンダ１２からの作動液圧が入口制御弁１５を経由して車輪ブレーキ１４に作用し、車輪が制動される。

ＡＢＳ制御時；車輪がロックしそうになった時に、制御装置２００によって、減圧状態、保持状態、増圧状態が切り換えられることにより、ＡＢＳ制御が実行される。
ＡＢＳ制御時の減圧状態は、入口制御弁１５及び出口制御弁１６に対して電流を流して、マスタシリンダ１２と車輪ブレーキ１４の間を遮断する（入口制御弁１５が閉）とともに、車輪ブレーキ１４とリザーバ１３を連通する（出口制御弁１６が開）状態である。車輪ブレーキ１４に通じる作動液が、出口制御弁１６を通ってリザーバ１３に逃がされ、車輪ブレーキ１４に作用している作動液圧が減圧される。

ＡＢＳ制御時の保持状態は、入口制御弁１５にのみ電流を流して、マスタシリンダ１２と車輪ブレーキ１４の間、車輪ブレーキ１４とリザーバ１３の間をそれぞれ遮断する（入口制御弁１５及び出口制御弁１６が閉）状態である。車輪ブレーキ１４、入口制御弁１５及び出口制御弁１６で閉じられた流路内に作動液が閉じ込められ、車輪ブレーキに作用している作動液圧が一定に保たれる。

ＡＢＳ制御時の増圧状態は、入口制御弁１５及び出口制御弁１６への電流供給を停止して、マスタシリンダ１２と車輪ブレーキ１４との間を連通しつつ（入口制御弁１５が開）、車輪ブレーキ１４とリザーバ１３との間を遮断する（出口制御弁１６が閉）状態である。

これにより、マスタシリンダ１２からの作動液圧によって車輪ブレーキ１４の液圧が増圧される。また、ＡＢＳ制御時は、制御装置２００がアクチュエータ２２を駆動することでポンプ部２１を作動させる。これによって、リザーバ１３に一時的に貯留された作動液をマスタシリンダ１２側に戻すようになっている。

このように、車両用ブレーキ液圧制御装置１０は、減圧状態、保持状態及び増圧状態を含む増圧制御を繰り返すことによって、車輪ブレーキ１４に作用するブレーキ液圧の液圧制御可能としたものである。

次に、車両の走行路面が低摩擦係数路面（低μ路とも呼ぶ）から高摩擦係数路面（高μ路とも呼ぶ）に変化（μジャンプ）したことの判定手段について説明する。

図２（ａ）はＡＢＳ制御時における時間と速度の相関図であり、実線は車輪速度を示し、想像線は車両の推定速度を示す。また、Ｔｎは今回の増圧制御の増圧時間、Ｔｎ−１は１回前の増圧制御の増圧時間、Ｔｎ−２は２回前の増圧制御の増圧時間、Ｔｎ−３は３回前の増圧制御の増圧時間を示す。

ＡＢＳ制御時、ブレーキ液圧の増圧状態、保持状態及び減圧状態を含む制御サイクルを繰り返すことで、全体として車輪速度が徐々に低下していき、車両の推定速度も徐々に低下する。

図２（ａ）（ｂ）では、時刻ｔ１３までは車両の走行路面が低μ路であり、時刻ｔ１３で、車両の走行路面が低μ路から高μ路に変化したものとする。

図２（ａ）は、車輪速度を示し、図２（ｂ）は、ブレーキ液圧を示している。ブレーキ液圧Ｐ１は走行路面が低μ路において車輪がロック傾向となる圧力（低μ路ロック相当液圧とも呼ぶ）であり、ブレーキ液圧Ｐ２は走行路面が高μ路において車輪がロック傾向となる圧力（高μ路ロック相当とも呼ぶ）である。

ＡＢＳ制御時、走行路面が低μ路である場合には、ブレーキ液圧が低μ路ロック相当液圧に達すると、減圧制御によりブレーキ液圧が減圧される（時刻ｔ１、ｔ４、ｔ７、ｔ１０）。減圧制御の後、保持制御によりブレーキ液圧が一定に保持され（時刻ｔ２、ｔ５、ｔ８、ｔ１１）、その後、増圧制御によりブレーキ液圧が増圧され（時刻ｔ３、ｔ６、ｔ９、ｔ１２）、このような制御サイクルが繰り返される。

図２では今回の制御サイクルＣｎの途中（時刻ｔ１３）までは、走行路面が低μ路であり、今回の制御サイクルＣｎの途中から、車両の走行路面が高μ路に変化している。走行路面が高μ路の場合、低μ路ロック相当液圧Ｐ１よりも大きな高μ路ロック相当液圧Ｐ２に達するまで増圧される。このため、１回前までの制御サイクルでは、増圧時間Ｔｎ−３、Ｔｎ−２、Ｔｎ−１は大きくは変化しないが、今回の制御サイクルＣｎでは、直近の増圧制御の増圧時間Ｔｎ−３、Ｔｎ−２、Ｔｎ−１と比較して、今回の増圧時間Ｔｎが大幅に長く（大きく）なる。そして、増圧時間Ｔｎ＞Ｔｔｈ１となった時点（時刻ｔ１４）で、μジャンプと判定する。

以上に述べた車両用ブレーキ液圧制御装置における、走行路面が低μ路から高μ路に変化したことを判定するフローを次に説明する。
図３に示すように、ＡＢＳ制御時において判定部３１は、ステップ番号（以下、ＳＴと記す。）０１で、保存されている直近の３回分の増圧制御の増圧時間Ｔｎ−３、Ｔｎ−２、Ｔｎ−１を読込む。

ＳＴ０２で、増圧時間Ｔｎ−３、Ｔｎ−２、Ｔｎ−１の最大値をＴｍａｘとする。
ＳＴ０３で、最大値Ｔｍａｘに所定のオフセット値αを加算し、判定時間Ｔｔｈ１（＝Ｔｍａｘ＋α）を設定し、この判定時間Ｔｔｈ１をしきい値とする。
ＳＴ０４で、今回の増圧制御の増圧時間Ｔｎを計測する。

ＳＴ０５で、今回の増圧制御の増圧時間Ｔｎが、判定時間Ｔｔｈ１を超えたか判定し、超えた場合（ＳＴ０５：ＹＥＳ）はＳＴ０６に進み、超えない場合（ＳＴ０５：ＮＯ）はＳＴ７に進む。
ＳＴ０６で、タイヤに対する走行路面の摩擦係数が低摩擦係数（低μ）から高摩擦係数（高μ）に変化した（μジャンプ）信号を発生し、ＳＴ０７に進む。
ＳＴ０６の後、又は、ＳＴ０５でＴｎ≦Ｔｔｈ１の場合、ＳＴ０７で、２回前の増圧制御の増圧時間Ｔｎ−２をＴｎ−３に書き換え、１回前の増圧制御の増圧時間Ｔｎ−１をＴｎ−２に書き換える。
ＳＴ０８で、Ｔｎ−１の値を今回の増圧時間Ｔｎで書き換える。
ＳＴ０９で、書き換えた増圧時間Ｔｎ−３、Ｔｎ−２、Ｔｎ−１を記憶し、終了する。

以上に述べたように、液圧制御中に、今回の増圧制御の増圧時間Ｔｎが、過去の増圧制御の増圧時間Ｔｎ−３、Ｔｎ−２、Ｔｎ−１に基づいて設定される判定時間Ｔｔｈ１（Ｔｍａｘ＋α）を超えたか判定する。そして、今回の増圧制御の増圧時間Ｔｎが判定時間Ｔｔｈ１（Ｔｍａｘ＋α）を超えた場合に、車両の走行路面が低摩擦係数路面から高摩擦係数路面に変化したと判定する。

このように、今回と過去の増圧時間から、車両の走行路面が低摩擦係数路面から高摩擦係数路面に変化したことを判定できることから、従来技術のように車体減速度を推定する必要がなく、簡易な方法で、且つ、車両の走行路面が低摩擦係数路面から高摩擦係数路面に変化（μジャンプ）したことを精度良く判定することができる。

さらに、判定時間に達する前の段階で、μジャンプ確認のために増圧レートを上げることで、実際に低摩擦係数路面から高摩擦係数路面へのμジャンプが生じている場合にはロック相当液圧も高くなっていることから、増圧レートを上げても今回の増圧制御はしばらく継続され、結果として、今回の増圧制御の増圧時間が判定時間を超えてμジャンプと判定される。一方、実際にμジャンプが生じていない場合には増圧レートを上げると、すぐブレーキ液圧がロック相当液圧に達するはずであり、今回の増圧制御の増圧時間が判定時間を超えず、μジャンプであるとの判定は行われない。例えば実際にはμジャンプが生じていないにも関わらず、何らかの要因で増圧時間が長くなるような状況で、上記のように増圧レートを意図的に上げることで、誤判定を抑えて、μジャンプ判定の精度をより向上できる。

なお、実施例では、判定時間を直近の３回分の増圧制御の増圧時間に基づき設定したが、これに限定されず、直近２回以下、直近５回以上、２回前から４回前分など、過去の増圧制御の増圧時間であれば、どの回の増圧制御の増圧時間に基づいて判定時間を設定しても差し支えない。

また、実施例では、直近の増圧制御の所定回数分の増圧制御の増圧時間のうち最大値に所定のオフセットを加算することで判定時間としたが、これに限定されず、過去の増圧制御の所定回数分の増圧時間の平均値に所定のオフセット値を加算することで判定時間としても差し支えない。さらには、上記の最大値や平均値や任意の回の値に、オフセット値を加算したものと判定時間としたが、これに限定されず、上記の最大値や平均値や任意の回の値に、１．１倍や１．２倍など所定の係数を乗じたものを判定時間としてもよい。

次に判定手段の変更例について説明する。
図４（ａ）（ｂ）は図２（ａ）（ｂ）の変更例を説明する図であり、今回の制御サイクルにおいて、判定時間Ｔｔｈ１よりも短い規定時間Ｔｔｈ２になったときに、増圧レートを上げる点が上記の実施例と異なっている。

ＡＢＳ制御時、走行路面が低μ路である場合には、ブレーキ液圧が低μ路ロック相当液圧に達すると、減圧制御によりブレーキ液圧が減圧される（時刻ｔ２１、ｔ２４、ｔ２７、ｔ３０）。減圧制御の後、保持制御によりブレーキ液圧が一定に保持され（時刻ｔ２２、ｔ２５、ｔ２８、ｔ３１）、その後、増圧制御によりブレーキ液圧が増圧され（時刻ｔ２３、ｔ２６、ｔ２９、ｔ３２）、このような制御サイクルが繰り返される。

図４では今回の制御サイクルＣｎの途中（時刻ｔ３３）までは、走行路面が低μ路であり、今回の制御サイクルＣｎの途中から、車両の走行路面が高μ路に変化している。走行路面が高μ路の場合、低μ路ロック相当液圧Ｐ１よりも大きな高μ路ロック相当液圧Ｐ２に達するまで増圧される。このため、１回前までの制御サイクルでは、増圧時間Ｔｎ−３、Ｔｎ−２、Ｔｎ−１は大きくは変化しないが、今回の制御サイクルＣｎでは、直近の増圧制御の増圧時間Ｔｎ−３、Ｔｎ−２、Ｔｎ−１と比較して、今回の増圧時間Ｔｎが大幅に長く（大きく）なる。そして、増圧時間Ｔｎ＞Ｔｔｈ１となった時点（時刻ｔ３５）で、μジャンプと判定する。

判定時間に達する前の段階で、μジャンプ確認のために増圧レートを上げることで、実際に低摩擦係数路面から高摩擦係数路面へのμジャンプが生じている場合にはロック相当液圧も高くなっていることから、増圧レートを上げても今回の増圧制御はしばらく継続され、結果として、今回の増圧制御の増圧時間が判定時間を超えてμジャンプと判定される。一方、実際にμジャンプが生じていない場合には増圧レートを上げると、すぐブレーキ液圧がロック相当液圧に達するはずであり、今回の増圧制御の増圧時間が判定時間を超えず、μジャンプであるとの判定は行われない。例えば実際にはμジャンプが生じていないにも関わらず、何らかの要因で増圧時間が長くなるような状況で、上記のように増圧レートを意図的に上げることで、誤判定を抑えて、μジャンプ判定の精度をより向上できる。

尚、実施例では、前輪のみに車輪用ブレーキ液圧制御装置を設けた例を示したが、後輪のみに設けても、両輪に設けるものであってもよい。

本発明は、二輪車に搭載されるブレーキ液圧制御装置に好適である。

１０…車両用ブレーキ液圧制御装置、１４…車輪ブレーキ、２１…ポンプ（ソレノイドポンプ）、３０…制御部、３１…判定部、Ｔｎ…今回の増圧制御の増圧時間、Ｔｎ−１、Ｔｎ−２、Ｔｎ−３…過去の増圧制御の増圧時間、Ｔｔｈ１（Ｔｍａｘ＋α）…判定時間。

Claims (4)

1. 少なくとも増圧制御及び減圧制御を含む制御サイクルを繰り返すことによって車輪ブレーキに作用するブレーキ液圧の液圧制御可能な車両用ブレーキ液圧制御装置であって、
   液圧制御中に、今回の増圧制御の増圧時間が、過去の増圧制御の増圧時間に基づいて設定される判定時間を超えたか判定し、
   前記今回の増圧制御の増圧時間が前記判定時間を超えた場合に、車両の走行路面が低摩擦係数路面から高摩擦係数路面に変化したと判定することを特徴とする車両用ブレーキ液圧制御装置。
2. 請求項１記載の車両用ブレーキ液圧制御装置において、
   前記今回の増圧制御の増圧時間が、前記判定時間よりも短い規定時間に達した場合に、今回の増圧制御における増圧レートを大きくするように変更することを特徴とする車両用ブレーキ液圧制御装置。
3. 請求項１又は請求項２記載の車両用ブレーキ液圧制御装置において、
   直近の所定回数分の増圧制御の増圧時間に基づき前記判定時間を設定することを特徴とする車両用ブレーキ液圧制御装置。
4. 請求項３記載の車両用ブレーキ液圧制御装置において、
   前記直近の所定回数分の増圧制御の増圧時間のうち最も大きなものに、所定のオフセット値を加算することによって、前記判定時間を設定することを特徴とする車両用ブレーキ液圧制御装置。

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