WO2011121772A1 - ブレーキ液圧制御方法および装置 - Google Patents

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俊作 小野
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/1701—Braking or traction control means specially adapted for particular types of vehicles
    • B60T8/1706—Braking or traction control means specially adapted for particular types of vehicles for single-track vehicles, e.g. motorcycles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/176—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS
    • B60T8/1763—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS responsive to the coefficient of friction between the wheels and the ground surface
    • B60T8/17636—Microprocessor-based systems

Definitions

  • the present invention relates to a method and an apparatus for controlling the brake fluid pressure of a hydraulic brake device. More specifically, the present invention relates to a brake fluid pressure control method for improving a driver's brake feeling during ABS operation and a brake device therefor.
  • ABS anti-lock brake system
  • ECU electronice control unit
  • ELD electronically controlled braking force distribution device
  • FIG. 1 schematically shows a hydraulic circuit on the front wheel side of a motorcycle.
  • 1 includes a brake lever 101 operated by a driver, a master cylinder (M / C) 103 connected to the brake lever 101, a pipe line 104 connected to the master cylinder 103, and a pipe.
  • a charging valve (EV) 113 which is a normally open type electromagnetic valve connected to the path 104, a pipe line 114 connected to the charging valve 113, and a wheel cylinder (W / C) connected to the pipe 114 and operating the front wheel brake. 115).
  • a pressure reducing valve (AV) 123 which is a normally closed electromagnetic valve is connected to the pipe line 114.
  • a pipe 124 is connected to the pressure reducing valve 123, and a reservoir 125 is connected to the pipe 124.
  • a suction port of a hydraulic pump 119 is connected to the pipeline 124 via a check valve, and a discharge port of the hydraulic pump 119 is connected to the pipeline 104 via a check valve. ing.
  • the hydraulic pump 119 is driven by a DC motor 118.
  • an electronic control unit (ECU) (not shown) detects a front wheel lock tendency from a front wheel speed detected by a front wheel speed sensor (not shown) provided on the front wheel.
  • the hydraulic unit 100 is activated.
  • the ECU closes the intake valve 113, opens the pressure reducing valve 123, and releases the brake fluid of the wheel cylinder 115 to the reservoir 125, thereby reducing the hydraulic pressure of the wheel cylinder 115 and locking the front wheel. Eliminate.
  • the ECU closes the pressure reducing valve 123, opens the closing valve 113, sends brake fluid to the wheel cylinder 115, and increases the pressure of the wheel cylinder.
  • the ECU appropriately closes both the intake valve 113 and the pressure reducing valve 123 to keep the wheel cylinder pressure constant.
  • the ECU performs the pressure reducing operation, the pressure increasing operation, and the holding operation a plurality of times.
  • the holding mode may last longer than normally assumed.
  • the filling valve since the filling valve is closed, the brake fluid from the master cylinder does not flow to the wheel cylinder. For this reason, the brake pedal or the brake lever may become hard and cause the driver to feel refusal.
  • the technique described in Patent Document 1 changes the ABS control cycle based on the friction coefficient of the road surface and the estimated vehicle body speed.
  • the brake feeling may be improved to some extent depending on the driving condition, but a certain brake feeling is not necessarily ensured.
  • the ABS control performance is affected because the ABS control cycle is modified. Therefore, considerable performance testing is required.
  • the problem which may occur during ABS control was demonstrated as an example, the problem regarding the deterioration of the same brake feeling may arise also in EBD control etc.
  • the present invention provides a hydraulic brake device equipped with an actuator that automatically adjusts the brake fluid pressure of a wheel cylinder of a vehicle, such as an ABS function or an EBD function, without an operation by a driver. Another object is to relieve the brake pedal or brake lever rejection that occurs when a long holding mode continues in a simple manner.
  • a brake control method for a hydraulic brake device equipped with an actuator that automatically adjusts the brake hydraulic pressure of a vehicle wheel cylinder without an operation by a driver when the actuator of the hydraulic brake device is automatically operated, (a) a step of detecting whether pressure is applied to the wheel cylinder, and (b) pressure increase to the wheel cylinder is performed. A step of calculating an undisclosed time period; and (c) a step of increasing and decreasing pressure to the wheel cylinder to an extent that does not affect the braking force of the vehicle after the calculated time period reaches a predetermined time; Have.
  • the pressure increase and the pressure reduction to the wheel cylinder in the step (c) is performed before the pressure increase.
  • the predetermined time is determined depending on at least one of the vehicle body running state, the wheel state, and the road surface state.
  • a hydraulic brake device equipped with an actuator that automatically adjusts a brake hydraulic pressure of a wheel cylinder of a vehicle without an operation by a driver.
  • the actuator of the hydraulic brake device automatically operates, (a) means for detecting whether pressure is applied to the wheel cylinder, and (b) to the wheel cylinder Means for calculating a time period during which no pressure increase is performed, and (c) after the calculated time period has reached a predetermined time, pressure increase to the wheel cylinders that does not affect the braking force of the vehicle, and And a brake device.
  • the pressure increase and the pressure decrease to the wheel cylinder in the means (c) is performed before the pressure increase.
  • the predetermined time is determined depending on at least one of the vehicle body running state, the wheel state, and the road surface state.
  • a vehicle equipped with the brake device according to the present invention is provided.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a brake fluid pressure control device according to an embodiment of the present invention.
  • the brake fluid pressure control device according to one embodiment includes an electronic control unit (ECU) 10, a wheel speed sensor 12, a fluid pressure sensor 14, a DC motor 16, and a fluid pressure actuator 18.
  • ECU electronice control unit
  • the hydraulic pressure sensor 14 is not necessary.
  • the hard wafer configuration of the ECU 10 is well known in the technical field and will not be described in detail herein.
  • an ECU having an arbitrary configuration including a CPU, a memory, an input / output device, and the like can be used.
  • the ECU 10 incorporates a control program for performing brake fluid pressure control according to the present invention and a control program for performing ABS control as a base.
  • the base ABS control can be any ABS control program for shortening the braking distance while controlling the wheel slip rate as known in this technical field to ensure the steering performance of the vehicle. .
  • the brake fluid pressure control according to the present invention is executed in parallel with the base ABS control.
  • the base ABS control can be arbitrary and will not be described here.
  • the ECU 10 is electrically connected to a wheel speed sensor 12, a hydraulic pressure sensor 14, a DC motor 16, and a hydraulic actuator 18, which will be described later, and supplies power to the wheel speed sensor 12 and the hydraulic pressure sensor 14. It is possible to receive signals from these sensors, to supply power to the DC motor 16, and to control the driving of the hydraulic actuator 18. Moreover, ECU10 is provided with the timer function mentioned later with FIG.
  • the wheel speed sensor 12 is arranged near the wheel of the vehicle as known in the art, and detects the rotational speed of the wheel.
  • the configuration and arrangement of the wheel speed sensor 12 itself are well known in the art and will not be described in detail herein.
  • any wheel speed sensor can be used.
  • a wheel speed sensor that detects the rotation speed of a vehicle wheel electromagnetically or optically can be used.
  • the wheel speed sensor 12 is connected to the ECU 10, and the ECU 10 controls power supply and signal transfer.
  • the hydraulic pressure sensor 14 detects the pressure in the wheel cylinder of the vehicle.
  • the configuration and arrangement of the pressure sensor 14 itself is well known in the art and will not be described in detail herein.
  • a pressure sensor having an arbitrary configuration can be used.
  • a pressure sensor of a type that measures the deformation of the diaphragm with a strain gauge, a pressure sensor using a semiconductor, or the like can be used.
  • the pressure sensor 14 is connected to the ECU 10, and the ECU 10 controls the supply of power and the delivery of signals.
  • the hydraulic pressure sensor may not exist.
  • the DC motor 16 drives a hydraulic pump 119 (see FIG. 1) as is known in the art.
  • the configuration of the DC motor itself and the configuration of the hydraulic pump are well known in the art and will not be described in detail herein.
  • a DC motor and a hydraulic pump having any configuration can be used.
  • the hydraulic actuator 18 is disposed in the hydraulic circuit of the vehicle (see the intake valve 113 and the pressure reducing valve 123 in FIG. 1) and is driven according to a command from the ECU 10 to control the movement of the brake fluid in the hydraulic circuit. .
  • the hydraulic actuator 18 may be electromagnetic valves 113 and 123 that are electromagnetically driven.
  • the hydraulic actuator 18 is connected to the ECU 10 and its operation is controlled by the ECU 10.
  • the hydraulic actuator 18 according to the present invention is not essential to be able to be driven electromagnetically, and an actuator that controls the brake fluid by another method may be used.
  • the hydraulic circuit can be the same hydraulic circuit as in FIG. However, in other embodiments, hydraulic circuits having other configurations may be employed. Further, although the hydraulic circuit shown in FIG. 1 is only the front wheel of the motorcycle, the hydraulic circuit of the rear wheel can be the same except that the brake lever in the hydraulic circuit of the front wheel is replaced with a foot brake pedal. .
  • the present invention can be applied not only to a hydraulic brake for a motorcycle but also to a hydraulic brake for a four-wheeled vehicle such as a passenger car.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the brake fluid pressure control apparatus according to one embodiment of the present invention. Note that the operation flow shown in FIG. 3 is controlled by the ECU 10.
  • the condition for starting the operation of the ABS can be an arbitrary condition.
  • the slip ratio is calculated from the wheel speed detected by the wheel speed sensor 12, and the ABS operation can be started when the slip ratio exceeds a predetermined value.
  • the base ABS control is started.
  • Base ABS control is not the subject of the present invention and will not be described here, but as is generally known, it automatically controls the hydraulic pressure in the wheel cylinder to optimize the slip ratio. It can be.
  • the brake hydraulic pressure control according to the embodiment of the present invention is executed in parallel with the base ABS control as described below.
  • step S12 it is determined whether the hydraulic unit is in a reduced pressure drive or a holding drive. Whether the pressure reducing drive is being performed or the holding drive is being performed can be determined based on drive signals from the ECU 10 to the intake valve 113 and the pressure reducing valve 123. That is, the ECU 10 determines that a state in which a signal for closing the valve 113 is transmitted to the valve 113 and a signal for opening the pressure valve 123 to the pressure reducing valve 123 is being decompressed. It can be determined that the state in which the ECU 10 transmits a signal for closing both of them to the both is during the holding drive.
  • a state in which a signal for closing the valve 113 is simply transmitted to the valve 113 during the pressure reducing driving or the holding driving i.e., It may be determined that the pressure is not increasing at least.
  • step S14 when the hydraulic unit is not being driven to be depressurized or held, the timer in the ECU 10 is reset.
  • step S16 if the hydraulic pressure unit is under reduced pressure driving or holding driving, a timer in the ECU 10 is added.
  • step S18 the timer value is compared with a predetermined value. That is, the elapsed time from the start of the decompression driving or holding driving is compared with a predetermined time. If the timer value is smaller than the predetermined value, the process returns to step S12. In other words, the elapsed time from the start of the decompression driving or holding driving is counted in steps S12 to S18.
  • the predetermined time of the timer value can be set such that the driving frequency of forced pressure reduction driving and pressure increasing driving described later is about 2 Hz to about 4 Hz. That is, the predetermined value can range from about 0.25 seconds (about 4 Hz) to about 0.5 seconds (about 2 Hz). In other embodiments, the predetermined value may be larger or smaller than this range.
  • the predetermined value can be a fixed value that is not changed during operation of the vehicle.
  • this predetermined value can also be a variable value that is changed during operation of the vehicle.
  • the drive frequency of forced decompression drive and boost drive should be increased with the elapsed time from the first forced decompression drive and boost drive (or the number of times of decompression drive and boost drive). Can do.
  • this predetermined value may be comprised so that it may change according to a road surface state, the driving
  • the drive frequency may be increased when the road surface is a low friction road surface, and the drive frequency may be decreased when the road surface is a high friction road surface.
  • the drive frequency is increased when the vehicle is traveling at high speed, and the drive frequency is decreased when the vehicle is traveling at low speed. Good.
  • the predetermined value according to the wheel state when the wheel slip rate is large, the drive frequency is increased, and when the wheel slip rate is small, the drive frequency is decreased. Also good.
  • the hydraulic unit is driven to reduce pressure in step S20.
  • the pressure reducing valve 123 is driven to open for a predetermined time.
  • the predetermined driving time of the pressure reducing valve 123 can be a fixed value that is not changed during operation of the vehicle.
  • the drive time of the pressure reducing valve 123 can be 5 ms.
  • the drive time of the pressure reducing valve may be controlled so as to reduce the pressure for the shortest time that can be achieved by hardware performance, specifically, about 1 bar.
  • the predetermined driving time of the pressure reducing valve 123 may be configured to be changed according to the road surface state, the traveling state of the vehicle, or the like during the driving of the vehicle.
  • the driving time of the pressure reducing valve 123 may be increased, and when the road surface is a high friction road surface, the driving time of the pressure reducing valve 123 may be decreased.
  • the driving time of the pressure reducing valve 123 is increased, and when the vehicle has a brake with high rigidity (low liquid loss), the pressure reducing valve 123 is used.
  • the driving time may be reduced. Further, the driving time may be reduced when the wheel hydraulic pressure is high, and the driving time may be increased when the wheel hydraulic pressure is low.
  • this driving time is set to a value that does not substantially affect the operating performance of the base ABS. Specifically, it is desirable that the braking force change during the ABS operation as a base is within a range of about ⁇ 0.5% by driving the pressure reducing valve and the pressure increasing valve in steps S20 and S22.
  • step S22 the hydraulic unit is driven to increase pressure in step S22.
  • the pressure reducing valve 123 is closed and the filling valve 113 is opened. Therefore, since the brake fluid flows from the master cylinder 103 to the wheel cylinder 115, the driver can obtain a brake feeling.
  • This pressure increase drive is performed immediately after the pressure reduction drive in step S20. Further, the pressure increase drive amount is made to coincide with the pressure decrease drive amount in step S20. That is, the pressure is increased by the amount reduced in step S20.
  • the order of step S20 and step S22 may be reversed to increase the pressure and then reduce the pressure.
  • step S20 and step S22 the timer is reset in step S14.
  • the brake hydraulic pressure control device reduces and increases the wheel cylinder pressure at a predetermined cycle defined by the predetermined value of the timer, so that the driver obtains the brake feeling. Can give the driver a sense of security. Further, the pressure reduction amount and the pressure increase amount at this time do not substantially affect the base ABS performance (for example, braking distance).
  • FIG. 4 shows a situation in which the brake of the vehicle is operated by the driver, and the base ABS and the brake fluid pressure control according to the present invention are activated.
  • FIG. 4 shows a situation in which an optimal slip rate is achieved during operation of the base ABS and a long holding mode continues.
  • 4A shows changes with time in the vehicle speed and wheel speed
  • FIG. 4B shows changes with time in the hydraulic pressure value in the wheel cylinder 115
  • FIG. 4C shows a timer value in the ECU 10. The change with time is shown.
  • the vehicle body speed starts to decrease with the wheel speed (t 0 ). Then, the wheel starts to lock, and the wheel speed drops rapidly (t 1 ).
  • the ABS operates, and the process enters step S10 in the flowchart of FIG.
  • the wheel cylinder 115 is automatically depressurized and the wheel lock begins to be released (t 1 to t 2 ).
  • the hydraulic unit is in the pressure reduction mode and the holding mode, the elapsed time is counted in steps S12 to S18. However, the counter value of the timer does not reach the predetermined value T at the stage from t 1 to t 3 in FIG.
  • the optimum slip rate is achieved at time t 3 by the operation of the ABS. Therefore, after this t 3 , the long holding mode continues.
  • the timer value reaches a predetermined value T
  • the wheel cylinder 115 is forcibly depressurized and increased in steps S20 and S22 (t 4 ).
  • the brake fluid in the master cylinder 103 is not transmitted to the wheel cylinder 115 side.
  • Have a refusal In the present invention, forced depressurization and pressure increase are repeated periodically, so that the driver can obtain a brake feeling, and this rejection can be alleviated. Further, since the pressure reduction amount and the pressure increase amount are small, the optimum braking distance can be achieved while ensuring the steering performance without substantially affecting the operation performance of the base ABS.
  • the brake fluid pressure control device and the brake fluid pressure control method of the present invention even when the long decompression mode or the holding mode continues in the ABS operation, a periodic brake feeling can be obtained and Can give people a sense of security. Further, it is general-purpose because only the operation flow shown in FIG. 3 is added during the operation of the ABS without changing the base ABS algorithm. In addition, the brake feeling at the time of ABS control can be improved even for external elements of the ABS (such as engine drag).
  • the present invention is not limited to the ABS control, and generally the brake fluid pressure of the wheel cylinder of the vehicle is determined by the driver. This can be applied when a function for automatically adjusting without executing an operation is executed.
  • the present invention can be similarly applied to the EBD control described above.
  • the brake fluid pressure control method may not always operate, and may stop the function of the present invention for forcibly depressurizing and increasing the pressure of the wheel cylinder when a certain condition is satisfied.
  • the certain condition is a case where the ABS function or EBD function as a base should be given the highest priority over the driver's brake feeling. For example, when a road surface slips from a road surface with a high friction coefficient ⁇ to a low road surface and there is a wheel slip exceeding a certain level, the vehicle is at a low speed below a certain speed, the vehicle is at a high speed above a certain speed, When the vehicle is traveling, the function of the present invention for forcibly depressurizing and increasing the pressure of the wheel cylinder can be stopped.

Abstract

　車両のホイールシリンダのブレーキ液圧を運転者による操作を介さずに自動的に調整するアクチュエータを搭載した液圧式ブレーキ装置において、長い減圧モードまたは長い保持モードが続いたときに生じるブレーキペダルまたはブレーキレバーの拒絶感を和らげる。　本発明によれば、　車両のホイールシリンダのブレーキ液圧を運転者による操作を介さずに自動的に調整するアクチュエータを搭載した液圧式ブレーキ装置のブレーキ制御方法が提供される。本方法は、自動的に液圧式ブレーキ装置のアクチュエータが動作するときにおいて、（ａ）ホイールシリンダへの増圧が行われているかを検出するステップと、（ｂ）前記ホイールシリンダへの増圧が行われていない時間期間を算出するステップと、（ｃ）算出された前記時間期間が所定時間に達した後に、前記車両の制動力に影響を与えない程度のホイールシリンダへの増圧および減圧を行うステップと、を有する。

Description

ブレーキ液圧制御方法および装置
　本発明は液圧式ブレーキ装置のブレーキ液圧を制御する方法および装置に関する。より具体的には、本発明はＡＢＳ動作時における運転者のブレーキフィーリングを改善するブレーキ液圧の制御方法およびそのためのブレーキ装置に関する。
　自動二輪車や乗用自動車等の車両のホイールシリンダのブレーキ液圧を運転者による操作を介さずに自動的に調整するアクチュエータを搭載した液圧式ブレーキ装置が知られている。たとえば、自動二輪車のブレーキ制御としてアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）が使用されるようになってきている。ＡＢＳは、一般に、車輪速センサ、電子制御ユニット（ＥＣＵ）、および液圧回路等の液圧ユニットを含む。ＡＢＳは、車輪のロック傾向を検出するとホイールシリンダ内の液圧を運転者の操作を介さずに自動的に制御する。また、自動二輪車や乗用自動車等の車両において、運転状況に合わせて、前後輪のブレーキ力を最適に配分するシステムである電子制御制動力配分装置（ＥＢＤ）が知られている。
　一般的なＡＢＳの動作を図１に示す液圧回路を参照しながら簡単に説明する。図１は自動二輪車の前輪側の液圧回路を概略的に示している。図１の前輪液圧回路は、運転者によって操作されるブレーキレバー１０１と、ブレーキレバー１０１に接続されたマスターシリンダ（Ｍ／Ｃ）１０３と、マスターシリンダ１０３に接続される管路１０４と、管路１０４に接続され常開型の電磁弁である込め弁（ＥＶ）１１３と、込め弁１１３に接続される管路１１４と、管路１１４に接続され前輪ブレーキを作動するホイールシリンダ（Ｗ／Ｃ）１１５とから構成されている。さらに、管路１１４には、常閉型の電磁弁である減圧弁（ＡＶ）１２３が接続されている。また、減圧弁１２３には、管路１２４が接続されており、管路１２４にはリザーバ１２５が接続されている。さらに、管路１２４には、逆止弁を介して、液圧ポンプ１１９の吸い込みポートが接続されており、液圧ポンプ１１９の吐き出しポートは、逆止弁を介して、管路１０４に接続されている。液圧ポンプ１１９は、ＤＣモータ１１８により駆動される。
　図１の液圧回路において、ブレーキレバー１０１の操作時に、前輪に設けられた図示しない前輪速センサによって検知される前輪速度から、前輪のロック傾向を不図示の電子制御ユニット（ＥＣＵ）が検知すると、液圧ユニット１００が作動する。
　この場合に、ＥＣＵは、込め弁１１３を閉鎖して、減圧弁１２３を開き、ホイールシリンダ１１５のブレーキ液をリザーバ１２５に逃がすことにより、ホイールシリンダ１１５の液圧を低下させて、前輪のロックを解消する。ロック傾向が十分に解消したら、ＥＣＵは、減圧弁１２３を閉鎖して、込め弁１１３を開放し、ホイールシリンダ１１５にブレーキ液を送りホイールシリンダを増圧する。また、ＥＣＵは、適宜、込め弁１１３および減圧弁１２３を共に閉鎖してホイールシリンダ圧を一定に保持する。このように、ＡＢＳ動作において、ＥＣＵは、減圧動作、増圧動作、保持動作を複数回行う。
特開２０００－２２９５６３号公報
　ところで、上述のようなＡＢＳの動作時において、摩擦抵抗係数μが大きい路面から小さい路面に急激に変化したときや、エンジンの引きずりトルクが大きい場合などに、車輪のスリップ状態が通常に想定される時間よりも長く続くことがある。ＡＢＳの動作時において車輪のスリップが長く続いているときは、ホイールシリンダの減圧モードおよび保持モードが通常に想定される時間よりも長くなることがある。このとき、上述のように込め弁は閉じられているので、マスターシリンダからのブレーキ液はホイールシリンダに流れない。また、このときホイールシリンダ内のおよびリザーバ内のブレーキ液はＡＢＳによりマスターシリンダに戻される。そのため、ブレーキペダルまたはブレーキレバーが強く押し戻されたり硬くなったりして、運転者に拒絶感を生じさせることがある。
　また、車輪が振動したときや、車輪のスリップ率が理想的なスリップ率にあるときなどには、保持モードが通常に想定されるよりも長く続くことがある。この場合、込め弁は閉じているので、マスターシリンダからのブレーキ液はホイールシリンダに流れない。そのため、ブレーキペダルまたはブレーキレバーが硬くなり、運転者に拒絶感を生じさせることがある。
　運転者のブレーキフィーリングの悪化を極力防止するために、特許文献１に記載の技術は、路面の摩擦係数および推定車体速度に基づいてＡＢＳの制御周期を変更する。しかし、この方法によれば、運転中の状況によってある程度はブレーキフィーリングが改善されるかもしれないが、必ずしも一定のブレーキフィーリングを確保するものではない。また、たとえば、特許文献１に記載の方法で従来のＡＢＳ制御装置のブレーキフィーリングを改良しようとする場合、ＡＢＳの制御周期を改変しているためにＡＢＳ制御の性能に影響を与えることになるので、相当な性能試験が必要になる。なお、ＡＢＳ制御中に生じうる問題を一例として説明したが、同様のブレーキフィーリングの悪化に関する問題はＥＢＤ制御などにおいても生じうる。
　そこで、本願発明は、ＡＢＳ機能やＥＢＤ機能などのように車両のホイールシリンダのブレーキ液圧を運転者による操作を介さずに自動的に調整するアクチュエータを搭載した液圧式ブレーキ装置において、長い減圧モードまたは長い保持モードが続いたときに生じるブレーキペダルまたはブレーキレバーの拒絶感を簡易的な方法で和らげることを目的とする。
　本発明によれば、車両のホイールシリンダのブレーキ液圧を運転者による操作を介さずに自動的に調整するアクチュエータを搭載した液圧式ブレーキ装置のブレーキ制御方法が提供される。本方法は、自動的に液圧式ブレーキ装置のアクチュエータが動作するときにおいて、（ａ）ホイールシリンダへの増圧が行われているかを検出するステップと、（ｂ）ホイールシリンダへの増圧が行われていない時間期間を算出するステップと、（ｃ）算出された時間期間が所定時間に達した後に、車両の制動力に影響を与えない程度のホイールシリンダへの増圧および減圧を行うステップと、を有する。
　本発明の方法の一態様によれば、ステップ（ｃ）におけるホイールシリンダへの増圧および減圧は、増圧より先に減圧を行う。
　本発明の方法の一態様によれば、所定時間は車体走行状態、車輪状態、及び路面状態のうち少なくとも１つに依存して決定される。
　本発明によれば、車両のホイールシリンダのブレーキ液圧を運転者による操作を介さずに自動的に調整するアクチュエータを搭載した液圧式ブレーキ装置が提供される。本発明のブレーキ装置によれば、自動的に液圧式ブレーキ装置のアクチュエータが動作するときにおいて、（ａ）ホイールシリンダへの増圧が行われているかを検出する手段と、（ｂ）ホイールシリンダへの増圧が行われていない時間期間を算出する手段と、（ｃ）算出された時間期間が所定時間に達した後に、車両の制動力に影響を与えない程度のホイールシリンダへの増圧および減圧を行う手段と、を有するブレーキ装置。
　本発明のブレーキ装置の一形態によれば、手段（ｃ）におけるホイールシリンダへの増圧および減圧は、増圧より先に減圧が行われる。
　本発明のブレーキ装置の一形態によれば、所定時間は車体走行状態、車輪状態、及び路面状態のうち少なくとも１つに依存して決定される。
　本発明によれば、本発明によるブレーキ装置を搭載した車両が提供される。
例示的なブレーキ液圧制御装置の液圧回路を示す図である。 本発明の一実施形態によるブレーキ液圧制御装置の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態によるブレーキ液圧制御装置の動作フローを示す図である。 本発明の一実施形態によるブレーキ液圧制御装置が動作しているときの状況を示す図である。
　本発明のブレーキ液圧制御方法およびブレーキ液圧制御装置の実施形態を図面を参照しながら説明する。
　図２は、本発明の一実施形態によるブレーキ液圧制御装置の構成を示すブロック図である。図２に示すように、一実施形態によるブレーキ液圧制御装置は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）１０、車輪速センサ１２、液圧センサ１４、ＤＣモータ１６、および液圧アクチュエータ１８を備える。なお、本発明において液圧センサ１４はなくてもよい。
　ＥＣＵ１０のハードウェハ構成は本技術分野において公知であるので本明細書では詳述しない。本発明の一実施形態において、ＣＰＵ、メモリ、入出力装置等を備える任意の構成のＥＣＵを用いることができる。本発明の一実施形態において、ＥＣＵ１０は本発明によるブレーキ液圧制御を行うための制御プログラム、およびベースとなるＡＢＳ制御を行う制御プログラムが組み込まれる。ベースとなるＡＢＳ制御は、本技術分野において知られているような車輪のスリップ率を制御して車両の操舵性を確保しつつ制動距離を短くするための任意のＡＢＳ制御プログラムとすることができる。本発明によるブレーキ液圧制御は、ベースとなるＡＢＳ制御と並列的に実行される。ベースとなるＡＢＳ制御は、任意のものとすることができるので本明細書では説明しない。また、ＥＣＵ１０は、後述する車輪速センサ１２、液圧センサ１４、ＤＣモータ１６、および液圧アクチュエータ１８に電気的に接続されており、車輪速センサ１２および液圧センサ１４への電源供給およびこれらのセンサからの信号の受信を行い、ＤＣモータ１６への電源供給を行い、また、液圧アクチュエータ１８の駆動を制御することができる。また、ＥＣＵ１０は、図３とともに後述するタイマー機能を備える。
　車輪速センサ１２は、本技術分野で知られているように車両のホイール付近に配置され、ホイールの回転速度を検出する。車輪速センサ１２自体の構成および配置は本技術分野において公知であるので本明細書では詳述しない。本発明の実施形態において、任意の車輪速センサを用いることができる。たとえば、電磁的または光学的に車両のホイールの回転速度を検出する車輪速センサを用いることができる。車輪速センサ１２はＥＣＵ１０に接続されており、ＥＣＵ１０により電源の供給および信号の受け渡し等の制御がなされる。
　液圧センサ１４は車両のホイールシリンダ内の圧力を検出する。圧力センサ１４自体の構成および配置は、本技術分野において公知であるので本明細書では詳述しない。本発明の実施形態において、任意の構成の圧力センサを用いることができる。たとえば、ダイアフラムの変形を歪ゲージにより測定するタイプの圧力センサや、半導体を利用した圧力センサなどを利用できる。圧力センサ１４はＥＣＵ１０に接続され、ＥＣＵ１０により電源の供給および信号の受け渡し等の制御がなされる。なお、本発明においては、液圧センサは存在しなくてもよい。
　ＤＣモータ１６は、本技術分野で知られているように液圧ポンプ１１９（図１参照）を駆動する。ＤＣモータ自体の構成および液圧ポンプの構成は本技術分野において公知であるので本明細書では詳述しない。本発明の実施形態において、任意の構成のＤＣモータおよび液圧ポンプを用いることができる。
　液圧アクチュエータ１８は車両の液圧回路内に配置され（図１の込め弁１１３、減圧弁１２３参照）、ＥＣＵ１０からの命令に応じて駆動して液圧回路内のブレーキ液の移動を制御する。本発明の実施形態において、液圧アクチュエータ１８は、電磁式に駆動する電磁弁１１３、１２３とすることができる。液圧アクチュエータ１８はＥＣＵ１０に接続され、ＥＣＵ１０により動作制御がなされる。なお、本発明における液圧アクチュエータ１８は、電磁式に駆動できることは必須の要件ではなく、他の方式でブレーキ液を制御するアクチュエータを用いてもよい。
　本発明の一実施形態において、液圧回路は、図１と同様の液圧回路とすることができる。しかし、他の実施形態において他の構成の液圧回路を採用することもできる。また、図１に示す液圧回路は自動二輪車の前輪のみであるが、後輪の液圧回路は、前輪の液圧回路におけるブレーキレバーをフットブレーキペダルに換えた以外は同じとすることができる。また、本発明は自動二輪車の液圧ブレーキだけではなく、乗用自動車等の四輪車の液圧ブレーキにも適用できる。
　次に本発明の一実施形態によるブレーキ液圧制御装置の動作について説明する。図３は、本発明の一実施形態によるブレーキ液圧制御装置の動作を示すフローチャートである。なお、図３に示す動作フローはＥＣＵ１０にて制御される。
　まず、ステップＳ１０においてＡＢＳの動作が開始される。ＡＢＳの動作が開始する条件は任意の条件とすることができる。一般に知られているように、車輪速センサ１２で検出した車輪速度からスリップ率を算出し、スリップ率が所定値を超えたときにＡＢＳの動作を開始させることができる。ステップＳ１０にてＡＢＳが作動すると、ベースとなるＡＢＳ制御が開始される。ベースとなるＡＢＳ制御は本発明の主題ではないので本明細書では説明しないが、一般に知られているような、スリップ率が最適になるようにホイールシリンダ内の液圧を自動的に制御するものとすることができる。ベースとなるＡＢＳ制御が開始されると、以下に説明するように本発明の一実施形態によるブレーキ液圧制御が、ベースとなるＡＢＳ制御と並列的に実行される。
　ステップＳ１２において、液圧ユニットが減圧駆動中であるかまたは保持駆動中であるかを判断する。減圧駆動中であるかまたは保持駆動中であるかの判断は、ＥＣＵ１０から込め弁１１３および減圧弁１２３への駆動信号に基づいて判断することができる。すなわち、ＥＣＵ１０が、込め弁１１３に込め弁１１３を閉鎖する信号を送信し且つ減圧弁１２３に減圧弁１２３を開く信号を送信した状態を減圧中であると判断し、込め弁１１３および減圧弁１２３の両者を閉じる信号をＥＣＵ１０が両者に送信した状態を保持駆動中であると判断できる。より簡単に、減圧駆動中であるか保持駆動中であるかを区別せずに、単に込め弁１１３を閉鎖する信号を込め弁１１３に送信した状態を、減圧駆動中または保持駆動中（すなわち、すくなくとも増圧中ではない）であると判断してもよい。他の実施形態として、減圧駆動中または保持駆動中であるかを、液圧センサ１４を用いて判断してもよい。すなわち、液圧センサ１４により測定した液圧値の時間変化により減圧駆動中または保持駆動中であるかを判断できる。
　ステップＳ１４において、液圧ユニットが減圧駆動中または保持駆動中でない場合は、ＥＣＵ１０内のタイマーをリセットする。
　ステップＳ１６において、液圧ユニットが減圧駆動中または保持駆動中の場合は、ＥＣＵ１０内のタイマーを加算する。
　ステップＳ１８においてタイマー値を所定値と比較する。つまり減圧駆動または保持駆動が開始されてからの経過時間を所定時間と比較する。タイマー値が所定値より小さい場合は、ステップＳ１２に戻る。つまり、ステップＳ１２～ステップＳ１８により、減圧駆動または保持駆動が開始されてからの時間経過がカウントされることになる。このタイマー値の所定時間は、たとえば、後に説明する強制的な減圧駆動および増圧駆動の駆動周波数が約２Ｈｚから約４Ｈｚになるようにすることができる。つまり、所定値は約０．２５秒（約４Ｈｚ）から約０．５秒（約２Ｈｚ）の範囲とすることができる。他の実施形態においては、この所定値はこの範囲よりも大きくても小さくてもよい。また、この所定値は、車両の運転中に変更されることのない固定値とすることができる。もちろん、この所定値を車両の運転中に変更される変動値とすることもできる。たとえば、強制的な減圧駆動および増圧駆動の駆動周波数が、最初の強制的な減圧駆動および増圧駆動からの経過時間（または減圧駆動および増圧駆動の駆動回数）とともに大きくなるようにすることができる。あるいは、この所定値は車両の運転中に路面状態や車両の走行状態、車輪状態等に応じて変更されるように構成されてもよい。たとえば、路面状態に応じた所定値の変更の一例として、路面が低摩擦路面の場合は、駆動周波数を大きくし、路面が高摩擦路面の場合は、駆動周波数を小さくするようにしてもよい。また、車両の走行状態に応じた所定値の変更の一例として、車両が高速走行時の場合は、駆動周波数を大きくし、車両が低速走行時の場合は、駆動周波数を小さくするようにしてもよい。また、車輪状態に応じて所定値の変更の一例として、車輪のスリップ率が大きいときは、駆動周波数を大きくするようにして、車輪のスリップ率が小さいときは、駆動周波数を小さくするようにしてもよい。
　ステップＳ１８においてタイマー値が所定値以上であると判断された場合、ステップＳ２０において液圧ユニットを減圧駆動する。具体的には減圧弁１２３を所定時間だけ開放するように駆動する。この減圧弁１２３の所定の駆動時間は、車両の運転中に変更されることのない固定値とすることができる。たとえば、減圧弁１２３の駆動時間は５ｍｓとすることができる。ハードウェアの性能で達成し得る最短時間、具体的には１ｂａｒ程度減圧するように減圧弁の駆動時間を制御してもよい。減圧弁１２３の所定の駆動時間を、車両の運転中に路面状態や車両の走行状態等に応じて変更するように構成してもよい。たとえば、路面が低摩擦路の場合は、減圧弁１２３の駆動時間を大きくし、路面が高摩擦路面の場合は、減圧弁１２３の駆動時間を小さくするようにしもよい。また、車両が剛性の低い（液損の大きい）ブレーキを有するの場合は、減圧弁１２３の駆動時間を大きくし、車両が剛性の高い（液損の小さい）ブレーキを有する場合は、減圧弁１２３の駆動時間を小さくしてもよい。また、車輪液圧が大きいときには駆動時間を小さくし、車輪液圧が小さいときには駆動時間を大きくしてもよい。減圧弁１２３の駆動時間をどのように設定するにしても、この駆動時間はベースとなるＡＢＳの動作性能に実質的に影響を与えないような値にすることが好ましい。具体的には、ステップＳ２０およびステップＳ２２による減圧弁および増圧弁の駆動によりベースとなるＡＢＳ動作時の制動力の変化が約±０．５％の範囲内になるようにすることが望ましい。
　次に、ステップＳ２２において液圧ユニットを増圧駆動する。具体的には、減圧弁１２３を閉じ、込め弁１１３を開く。そのため、マスターシリンダ１０３からブレーキ液がホイールシリンダ１１５に流れるため、運転者がブレーキフィーリングを得ることができる。この増圧駆動はステップＳ２０の減圧駆動の直後に行われる。また、増圧駆動量はステップＳ２０の減圧駆動量に一致させる。つまり、ステップＳ２０で減圧した分だけ増圧する。なお、他の実施形態として、ステップＳ２０およびステップＳ２２の順序を逆にして、増圧してから減圧してもよい。
　ステップＳ２０およびステップＳ２２の減圧駆動および増圧駆動後に、ステップＳ１４においてタイマーをリセットする。
　このように、本発明の実施形態によるブレーキ液圧制御装置は、タイマーの所定値で規定される所定の周期で、ホイールシリンダ圧の減圧および増圧を行うので、運転者がブレーキフィーリングを得ることができ、運転者に安心感を与えることができる。また、このときの減圧量および増圧量は、ベースとなるＡＢＳ動作性能（たとえば、制動距離）に実質的に影響を与えない。
　以下に、上述のブレーキ液圧制御装置およびブレーキ液圧制御方法が適用される具体的な状況を図４を参照しながら説明する。
　図４は、車両のブレーキが運転者により操作され、ベースとなるＡＢＳおよび本発明によるブレーキ液圧制御が作動する状況を示している。特に、図４はベースとなるＡＢＳの作動中に最適なスリップ率が達成され、長い保持モードが継続する状況を示している。図４（ａ）は車体速度および車輪速度の経時変化を示し、図４（ｂ）は、ホイールシリンダ内１１５の液圧値の経時変化を示し、図４（ｃ）は、ＥＣＵ１０内のタイマー値の経時変化を示している。
　運転者によりハンドブレーキレバー１０１（図１参照）またはフットブレーキペダルが操作されると、車輪速度とともに車体速度が減少し始める（ｔ0）。そして、車輪がロックし始め、車輪速度が急激に落ちる（ｔ1）。ここでＡＢＳが作動し、図３のフローチャートのステップＳ１０に入る。ＡＢＳが作動すると、自動的にホイールシリンダ１１５は減圧されて、車輪のロックが解消され始める（ｔ1～ｔ2）。液圧ユニットが減圧モードおよび保持モードの時は、ステップＳ１２～ステップＳ１８により経過時間がカウントされる。しかし、図４のｔ1～ｔ3の段階では、タイマーのカウンタ値は所定値Ｔに達しない。その後、ＡＢＳの動作により、時間ｔ3において、最適なスリップ率が達成される。したがって、このｔ3以降、長い保持モードが続く。図４（ｃ）のように、タイマー値が所定値Ｔに達すると、ステップＳ２０およびステップＳ２２によりホイールシリンダ１１５が強制的に減圧および増圧される（ｔ4）。このホイールシリンダ１１５の強制的な減圧および増圧がない状態では、マスターシリンダ１０３内のブレーキ液は、ホイールシリンダ１１５側に伝達されないので、運転者はブレーキペダルおよびフットブレーキペダルが硬くなったような拒絶感を持つ。しかし、本発明においては、周期的に強制的な減圧および増圧を繰り返すので、運転者がブレーキフィーリングを得ることができ、この拒絶感を緩和することができる。また、減圧量および増圧量は僅かであるので、ベースとなるＡＢＳの動作性能に実質的に影響を与えず、操舵性を確保しつつ最適な制動距離を達成することができる。
　以上のように、本発明のブレーキ液圧制御装置およびブレーキ液圧制御方法によれば、ＡＢＳ動作において長い減圧モードまたは保持モードが継続するときなどでも、周期的なブレーキフィーリングが得られ、運転者に安心感を与えることができる。また、ベースとなるＡＢＳアルゴリズムに変更を加えずに、ＡＢＳの動作中に図３で示す動作フローを追加するだけであるので汎用的である。また、ＡＢＳの外的要素（エンジンの引きずりなど）に対しても、ＡＢＳの制御時におけるブレーキフィーリングを改善することができる。
　なお、以上の実施形態においては、ＡＢＳの制御時におけるブレーキフィーリングの改善例を説明したが、本発明はＡＢＳ制御時だけでなく、一般的に車両のホイールシリンダのブレーキ液圧を運転者による操作を介さずに自動的に調整する機能が実行されるときに適用できる。たとえば、前述したＥＢＤ制御時においても本発明を同様に適用できる。
　また、本発明によるブレーキ液圧制御方法は、常に動作するようにしなくてもよく、一定の条件を満たす場合に、ホイールシリンダを強制減圧および増圧する本発明の機能を停止するようにしてもよい。一定の条件とは、運転者のブレーキフィーリングよりも、ベースとなるＡＢＳの機能やＥＢＤの機能を最優先すべき場合である。たとえば、路面の摩擦係数μが高い路面から低い路面にジャンプし一定以上の車輪スリップが生じているとき、車両が一定速度以下の低速であるとき、車両が一定速度以上の高速であるとき、カーブを走行しているとき、などにホイールシリンダを強制減圧および増圧する本発明の機能を停止するようにすることができる。

Claims (7)

  1. 　車両のホイールシリンダのブレーキ液圧を運転者による操作を介さずに自動的に調整するアクチュエータを搭載した液圧式ブレーキ装置のブレーキ制御方法であって、自動的に液圧式ブレーキ装置のアクチュエータが動作するときにおいて、
    　（ａ）ホイールシリンダへの増圧が行われているかを検出するステップと、
    　（ｂ）前記ホイールシリンダへの増圧が行われていない時間期間を算出するステップと、
    　（ｃ）算出された前記時間期間が所定時間に達した後に、前記車両の制動力に影響を与えない程度のホイールシリンダへの増圧および減圧を行うステップと、
    を有するブレーキ制御方法。
  2. 　請求項１に記載のブレーキ制御方法であって、ステップ（ｃ）における前記ホイールシリンダへの増圧および減圧は、増圧より先に減圧を行うことを特徴とするブレーキ制御方法。
  3. 　請求項１又は２に記載のブレーキ制御方法であって、前記所定時間は車体走行状態、車輪状態、及び路面状態のうち少なくとも１つに依存して決定される、ブレーキ制御方法。
  4. 　車両のホイールシリンダのブレーキ液圧を運転者による操作を介さずに自動的に調整するアクチュエータを搭載した液圧式ブレーキ装置であって、自動的に液圧式ブレーキ装置のアクチュエータが動作するときにおいて、
    　（ａ）ホイールシリンダへの増圧が行われているかを検出する手段と、
    　（ｂ）前記ホイールシリンダへの増圧が行われていない時間期間を算出する手段と、
    　（ｃ）算出された前記時間期間が所定時間に達した後に、前記車両の制動力に影響を与えない程度のホイールシリンダへの増圧および減圧を行う手段と、
    を有するブレーキ装置。
  5. 　請求項４に記載のブレーキ装置であって、手段（ｃ）における前記ホイールシリンダへの増圧および減圧は、増圧より先に減圧が行われることを特徴とするブレーキ装置。
  6. 　請求項４又は５に記載のブレーキ装置であって、前記所定時間は車体走行状態、車輪状態、及び路面状態のうち少なくとも１つに依存して決定される、ブレーキ装置。
  7. 　請求項４乃至６のいずれか一項に記載のブレーキ装置を有する車両。
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