JP2007069684A - ブレーキ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 弁に自励振動が発生するのを抑制することができるブレーキ制御装置を提供する。
【解決手段】 車両に設けられた車輪に付与される制動力を制御するブレーキ制御装置であって、作動流体が供給されて車輪に制動力を付与するホイールシリンダと、ホイールシリンダに流路を介して接続され、ホイールシリンダに作用するホイールシリンダ圧を調整する弁と、運転者によるブレーキ操作部材の操作状態に基づいて設定される全作動流体圧に対するホイールシリンダ圧の配分を、弁における自励振動の発生が抑制されるように設定する圧力設定部と、を備える。
【選択図】 図６

Description

本発明は、車両に設けられた車輪に付与される制動力を制御するブレーキ制御装置に関する。

従来から、車両の停止後に前輪ブレーキの作動力を走行中より高めるとともに後輪ブレーキの作動力を走行中より低めるように、前輪ブレーキの作動力と後輪ブレーキの作動力との配分比を変更するブレーキ制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このブレーキ制御装置では、後輪ブレーキへの制動力の配分を車両の停止中に小さくして後輪側のリニア弁へ供給される電流を抑えることにより、後輪側のリニア弁の熱負荷を小さくしている。

また、従来から、所定の場合にリニア弁の開弁速度を小さくすることにより、開弁時の液撃音や油圧の脈動の発生を抑制することができるブレーキ制御装置も知られている（例えば、特許文献２および特許文献３参照）。さらに、ブレーキパッドやブレーキシュー等で制動時に生じる自励振動、いわゆるブレーキ鳴きを抑制することができるブレーキ制御装置も知られている（例えば、特許文献４および特許文献５参照）。
特開２００３−１３７０８２号公報 特開２００１−１１４０８５号公報 特開２００５−３５４６６号公報 特開平１０−３０５７６８号公報 特開２００４−３３０９６０号公報

上述のように、熱負荷を下げるために後輪側の制動力の配分を小さくすると、運転者のブレーキ操作に応じて設定される要求制動力を維持するためには前輪側の制動力の配分を高くしなければならない。このとき前輪用のホイールシリンダに作用する作動流体圧は、運転者のブレーキ操作に応じて変動する。ホイールシリンダに作用する作動流体圧が例えば高い状態から急に減圧させられるというように急激に変動すると、作動流体圧を調整するための弁に自励振動が発生してしまう場合がある。

そこで、本発明は、弁に自励振動が発生するのを抑制することができるブレーキ制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のある態様のブレーキ制御装置は、車両に設けられた車輪に付与される制動力を制御するブレーキ制御装置であって、作動流体が供給されて車輪に制動力を付与するホイールシリンダと、ホイールシリンダに流路を介して接続され、ホイールシリンダに作用するホイールシリンダ圧を調整する弁と、運転者によるブレーキ操作部材の操作状態に基づいて設定される全作動流体圧に対するホイールシリンダ圧の配分を、弁における自励振動の発生が抑制されるように設定する圧力設定部と、を備える。

この態様によれば、圧力設定部は、例えば車両の温度や走行速度などの状態量に応じて、ホイールシリンダ圧を調整する弁における自励振動の発生が抑制されるようにホイールシリンダ圧の全作動流体圧に対する配分を設定する。よって、弁に自励振動が発生するのを抑制することができる。

この場合、圧力設定部は、車両の走行速度が所定の速度よりも小さい場合および車両の温度が所定の温度よりも高い場合の少なくともいずれか一方を満たす場合に、自励振動の発生が抑制されるようにホイールシリンダ圧の配分を設定してもよい。車両の走行速度が小さい場合、あるいは車両の温度が高い場合には自励振動の発生の可能性が高くなる。よって、このようにすれば、自励振動の発生の可能性が高い場合に自励振動の発生を抑制することができるようになるので好ましい。

また、圧力設定部は、車両が停車している場合に、自励振動の発生が抑制されるようにホイールシリンダ圧の配分を設定してもよい。車両が停車している場合には、運転者のブレーキ操作が強くなることが多く、また、運転者がブレーキを頻繁に踏み直すこともあるために、ホイールシリンダ圧が急激に変動する頻度が走行中よりも高くなる。したがって、このようにすれば、車両の停車中に自励振動を効果的に抑制することができるという点で好ましい。

さらに、ホイールシリンダは、前輪に制動力を付与する前輪用ホイールシリンダであり、弁は、前輪用ホイールシリンダに作用する前輪側ホイールシリンダ圧を低下させる減圧弁であってもよい。後輪側での熱負荷を抑えるために前輪側ホイールシリンダ圧を高くする場合がある。この場合に前輪側ホイールシリンダ圧を高い状態から急に低下させようとしたときに自励振動が発生しやすい。よって、このようにすれば、前輪側の減圧弁における自励振動を効果的に抑制することができる。

このとき、作動流体が供給されて後輪に制動力を付与する後輪用ホイールシリンダをさらに備え、圧力設定部は、前輪側ホイールシリンダ圧の配分を減少させるとともに、前輪側ホイールシリンダ圧の配分の減少に応じて後輪用ホイールシリンダに作用する後輪側ホイールシリンダ圧の配分を増加させてもよい。このようにすれば、前輪側ホイールシリンダ圧は比較的小さくなるために前輪側ホイールシリンダ圧の変動幅が小さくなる一方、後輪側ホイールシリンダ圧の配分が増加することにより車両に必要な制動力が維持される。よって、必要な制動力が維持されつつ前輪側ホイールシリンダ圧の急激な変動が抑制されて、前輪側の減圧弁での自励振動の発生が抑制される。

本発明の別の態様もまた、ブレーキ制御装置である。この装置は、車両に設けられた車輪に付与される制動力を制御するブレーキ制御装置であって、作動流体が供給されて前輪に制動力を付与する前輪用ホイールシリンダと、作動流体が供給されて後輪に制動力を付与する後輪用ホイールシリンダと、車両の走行速度が所定の速度よりも小さい場合および車両の温度が所定の温度よりも高い場合の少なくともいずれか一方を満たす場合に、運転者によるブレーキ操作部材の操作状態に基づいて設定される全作動流体圧に対する前輪用ホイールシリンダに作用する前輪側ホイールシリンダ圧の配分を減少させるとともに、前輪側ホイールシリンダ圧の配分の減少に応じて後輪用ホイールシリンダに作用する後輪側ホイールシリンダ圧の配分を増加させる圧力設定部と、を備える。

この態様によれば、車両の走行速度が小さい場合、あるいは車両の温度が高い場合というような自励振動が起こりやすい場合に、前輪側ホイールシリンダ圧の配分を減少させるとともに後輪用ホイールシリンダに作用する後輪側ホイールシリンダ圧の配分を増加させる。よって、必要な制動力が維持されつつ前輪側ホイールシリンダ圧の急激な変動が抑えられて、前輪側ホイールシリンダ圧を調整する機構における自励振動の発生が抑制される。

また、電動パーキングブレーキをさらに備え、後輪側ホイールシリンダ圧が所定値以上となる状態が所定時間継続したときに後輪側ホイールシリンダ圧を所定値よりも低下させるとともに、電動パーキングブレーキを作動させてもよい。このようにすれば、電動パーキングブレーキを作動させることにより、後輪側での熱負荷を抑えつつ前輪側ホイールシリンダ圧を調整する機構における自励振動を抑えることが可能となる。

本発明によれば、弁に自励振動が発生するのを抑制することが可能となる。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係るブレーキ制御装置１０を示す系統図である。同図に示されるブレーキ制御装置１０は、車両用の電子制御式ブレーキシステム（ＥＣＢ）を構成しており、運転者によるブレーキ操作部材としてのブレーキペダル１２の操作に応じて車両の４輪のブレーキを独立かつ最適に設定するものである。ブレーキペダル１２は、運転者による踏み込み操作に応じて作動流体(作動液)としてのブレーキオイルを送り出すマスタシリンダ１４に接続されている。また、ブレーキペダル１２には、その踏み込みストロークを検出するためのストロークセンサ４６が設けられている。更に、マスタシリンダ１４には、リザーバタンク２６が接続されており、マスタシリンダ１４の一方の出力ポートには、開閉弁２３を介して、運転者によるブレーキペダル１２の操作力に応じた反力を創出するストロークシミュレータ２４が接続されている。なお、開閉弁２３は、非通電時に閉状態にあり、運転者によるブレーキペダル１２の操作が検出された際に開状態に切り換えられる常閉型電磁弁である。

マスタシリンダ１４の一方の出力ポートには、右前輪用のブレーキ油圧制御管１６が接続されており、ブレーキ油圧制御管１６は、図示されない右前輪に対して制動力を付与する右前輪用のホイールシリンダ２０ＦＲに接続されている。また、マスタシリンダ１４の他方の出力ポートには、左前輪用のブレーキ油圧制御管１８が接続されており、ブレーキ油圧制御管１８は、図示されない左前輪に対して制動力を付与する左前輪用のホイールシリンダ２０ＦＬに接続されている。右前輪用のブレーキ油圧制御管１６の中途には、右電磁開閉弁２２ＦＲが設けられており、左前輪用のブレーキ油圧制御管１８の中途には、左電磁開閉弁２２ＦＬが設けられている。これらの右電磁開閉弁２２ＦＲおよび左電磁開閉弁２２ＦＬは、何れも、非通電時に開状態にあり、運転者によるブレーキペダル１２の操作が検出された際に閉状態に切り換えられる常開型電磁弁である。

また、右前輪用のブレーキ油圧制御管１６の中途には、右前輪側のマスタシリンダ圧を検出する右マスタ圧力センサ４８ＦＲが設けられており、左前輪用のブレーキ油圧制御管１８の途中には、左前輪側のマスタシリンダ圧を計測する左マスタ圧力センサ４８ＦＬが設けられている。ブレーキ制御装置１０では、運転者によってブレーキペダル１２が踏み込まれた際、ストロークセンサ４６によりその踏み込み操作量が検出されるが、これらの右マスタ圧力センサ４８ＦＲおよび左マスタ圧力センサ４８ＦＬによって検出されるマスタシリンダ圧からもブレーキペダル１２の踏み込み操作力（踏力）を求めることができる。このように、ストロークセンサ４６の故障を想定して、マスタシリンダ圧を２つの圧力センサ４８ＦＲおよび４８ＦＬによって監視することは、フェイルセーフの観点からみて好ましい。

一方、リザーバタンク２６には、油圧給排管２８の一端が接続されており、この油圧給排管２８の他端には、モータ３２により駆動されるオイルポンプ３４の吸込口が接続されている。オイルポンプ３４の吐出口は、高圧管３０に接続されており、この高圧管３０には、アキュムレータ５０とリリーフバルブ５３とが接続されている。本実施形態では、オイルポンプ３４として、モータ３２によってそれぞれ往復移動させられる２体以上のピストン（図示せず）を備えた往復動ポンプが採用される。また、アキュムレータ５０としては、ブレーキオイルの圧力エネルギを窒素等の封入ガスの圧力エネルギに変換して蓄えるものが採用される。

アキュムレータ５０は、オイルポンプ３４によって例えば１４〜２２ＭＰａ程度にまで昇圧されたブレーキオイルを蓄える。また、リリーフバルブ５３の弁出口は、油圧給排管２８に接続されており、アキュムレータ５０におけるブレーキオイルの圧力が異常に高まって例えば２５ＭＰａ程度になると、リリーフバルブ５３が開弁し、高圧のブレーキオイルは油圧給排管２８へと戻される。更に、高圧管３０には、アキュムレータ５０の出口圧力、すなわち、アキュムレータ５０におけるブレーキオイルの圧力を検出するアキュムレータ圧センサ５１が設けられている。

そして、高圧管３０は、増圧弁４０ＦＲ，４０ＦＬ，４０ＲＲ，４０ＲＬを介して右前輪用のホイールシリンダ２０ＦＲ、左前輪用のホイールシリンダ２０ＦＬ、右後輪用のホイールシリンダ２０ＲＲおよび左後輪用のホイールシリンダ２０ＲＬに接続されている。以下、適宜、ホイールシリンダ２０ＦＲ〜２０ＲＬを総称して「ホイールシリンダ２０」といい、適宜、増圧弁４０ＦＲ〜４０ＲＬを総称して「増圧弁４０」という。増圧弁４０は、何れも、非通電時は閉じた状態にあり、必要に応じてホイールシリンダ２０の増圧に利用される常閉型の電磁流量制御弁（リニア弁）である。なお、図示されない車両の各車輪に対しては、ディスクブレーキユニットが設けられており、各ディスクブレーキユニットは、ホイールシリンダ２０の作用によってブレーキパッドをディスクに押し付けることで制動力を発生する。

また、右前輪用のホイールシリンダ２０ＦＲと左前輪用のホイールシリンダ２０ＦＬとは、それぞれ減圧弁４２ＦＲまたは４２ＦＬを介して油圧給排管２８に接続されている。減圧弁４２ＦＲおよび４２ＦＬは、必要に応じてホイールシリンダ２０ＦＲ，２０ＦＬの減圧に利用される常閉型の電磁流量制御弁（リニア弁）である。一方、右後輪用のホイールシリンダ２０ＲＲと左後輪用のホイールシリンダ２０ＲＬとは、常開型の電磁流量制御弁である減圧弁４２ＲＲまたは４２ＲＬを介して油圧給排管２８に接続されている。以下、適宜、減圧弁４２ＦＲ〜４２ＲＬを総称して「減圧弁４２」という。

図２は、常閉型のリニア弁の断面を模式的に示す断面図である。常閉型のリニア弁である増圧弁４０、および減圧弁４２ＦＲ、４２ＦＬは、図２に示されるように、弁座１３０と、弁子１３２と、スプリング１３６と、ソレノイド１３９と、可動部材１３４と、固定部材１３５とを含んで構成される。弁子１３２は、弁座１３０に対して接近・離間可能に設けられ、スプリング１３６は、弁子１３２を弁座１３０に接近させ着座させる方向に付勢する。ソレノイド１３９は、電流が供給されると、可動部材１３４を固定部材１３５に接近させる方向、すなわち、弁子１３２を弁座１３０から離間させる方向に電磁駆動力を作用させる。ソレノイド１３９に電流が供給されていない状態においてはスプリング１３６の付勢力により弁子１３２が弁座１３０に着座してリニア弁は閉状態とされている。

さらに、前後の差圧に応じた差圧作用力が弁子１３２を弁座１３０から離間させる方向に作用する。増圧弁４０はアキュムレータ５０とホイールシリンダ２０との間に設けられるため、前後の差圧は、アキュムレータ５０とホイールシリンダ２０との差圧に対応する。減圧弁４２ＦＲ、４２ＦＬはホイールシリンダ２０ＦＲ、２０ＦＬとリザーバタンク２６との間に設けられ、リザーバタンク２６の液圧は大気圧であるため、前後の差圧はホイールシリンダ２０ＦＲ、２０ＦＬの液圧に対応する。

増圧弁４０、および減圧弁４２ＦＲ、４２ＦＬには、スプリング１３６による付勢力、ソレノイド１３９による電磁駆動力、前後の差圧に応じた差圧作用力が作用する。よって、これらの力の関係に基づいて弁子１３２の弁座１３０に対する相対位置が決まる。したがって、ソレノイド１３９に電流を供給し電磁駆動力を制御することにより弁子１３２が駆動され、リニア弁を開状態としてホイールシリンダ２０に作用する油圧を制御することができる。

また、図３は、常開型のリニア弁の断面を模式的に示す断面図である。常開型のリニア弁である減圧弁４２ＲＲ，４２ＲＬは、図３に示されるように、弁座１４０と、弁子１４２と、スプリング１４６と、ソレノイド１４９と、可動部材１４４と、固定部材１４５とを含んで構成される。スプリング１４６は、弁子１４２を弁座１４０から離間させる方向に付勢する。ソレノイド１４９は、電流が供給されると、可動部材１４４を固定部材１４５に接近させる方向、すなわち、弁子１４２を弁座１４０に接近させる方向に電磁駆動力を作用させる。ソレノイド１４９に電流が供給されていない状態においてはスプリング１４６の付勢力により弁子１４２が弁座１４０から離間してリニア弁は開状態とされている。

さらに、減圧弁４２ＲＲ，４２ＲＬはホイールシリンダ２０ＲＲ，２０ＲＬとリザーバタンク２６との間に設けられているため、ホイールシリンダ２０ＲＲ，２０ＲＬの液圧に応じた差圧作用力が作用する。よって、弁子１４２の弁座１４０に対する相対位置は、スプリング１４６の付勢力、ソレノイド１４９による電磁駆動力、ホイールシリンダ圧に応じた差圧作用力の関係によって決まる。したがって、ソレノイド１４９に電流を供給し電磁駆動力を制御することにより弁子１４２が駆動され、リニア弁を閉状態としてホイールシリンダ２０に作用する油圧を維持することができる。

図１に戻る。右前輪用、左前輪用、右後輪用および左後輪用のホイールシリンダ２０ＦＲ〜２０ＲＬ付近には、それぞれ対応するホイールシリンダ２０に作用するブレーキオイルの圧力であるホイールシリンダ圧を検出するシリンダ圧センサ４４ＦＲ，４４ＦＬ，４４ＲＲおよび４４ＲＬが設けられている。以下、適宜、シリンダ圧センサ４４ＦＲ〜４４ＲＬを総称して「シリンダ圧センサ４４」という。

上述の右電磁開閉弁２２ＦＲおよび左電磁開閉弁２２ＦＬ、増圧弁４０ＦＲ〜４０ＲＬ、減圧弁４２ＦＲ〜４２ＲＬ、オイルポンプ３４、アキュムレータ５０等は、ブレーキ制御装置１０の油圧アクチュエータ８０を構成する。そして、かかる油圧アクチュエータ８０は、電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）２００によって制御される。ＥＣＵ２００は、各種演算処理を実行するＣＰＵ、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭ、入出力インターフェース、メモリ等を備えるものである。

図４は、第１の実施形態に係るブレーキ制御装置１０の制御ブロック図である。ＥＣＵ２００には、図４に示されるように、上述の電磁開閉弁２２ＦＲ，２２ＦＬ、開閉弁２３、増圧弁４０ＦＲ〜４０ＲＬ、減圧弁４２ＦＲ〜４２ＲＬ等が電気的に接続されている。これらの電磁開閉弁２２ＦＲ，２２ＦＬ、開閉弁２３、増圧弁４０ＦＲ〜４０ＲＬ、および減圧弁４２ＦＲ〜４２ＲＬは、ＥＣＵ２００に構築されたバルブ制御部２０１によってそれぞれ制御される。

また、ＥＣＵ２００には、シリンダ圧センサ４４ＦＲ〜４４ＲＬから、ホイールシリンダ２０ＦＲ〜２０ＲＬにおけるホイールシリンダ圧を示す信号が与えられる。更に、ＥＣＵ２００には、ストロークセンサ４６からブレーキペダル１２の踏み込みストロークを示す信号が与えられ、右マスタ圧力センサ４８ＦＲおよび左マスタ圧力センサ４８ＦＬからマスタシリンダ圧を示す信号が与えられる。

このように構成されるブレーキ制御装置１０では、通常時においてはＥＣＵ２００が次のように各車輪に付与される制動力を算出する。ＥＣＵ２００に構築された要求制動力算出部２０３は、ブレーキペダル１２の踏み込みストロークとマスタシリンダ圧とから車両の目標減速度を算出し、その目標減速度を達成するために必要とされる要求制動力を算出する。次いでＥＣＵ２００に構築された圧力設定部２０２は、要求制動力に応じた全作動流体圧を算出する。ここで全作動流体圧とは、前輪用のホイールシリンダ２０ＦＲ、２０ＦＬに作用する前輪側ホイールシリンダ圧と後輪用のホイールシリンダ２０ＲＲ、２０ＲＬに作用する後輪側ホイールシリンダ圧との総和に相当するものである。

全作動流体圧に対する前輪側ホイールシリンダ圧と後輪側ホイールシリンダ圧との配分は、予め定められてＥＣＵ２００に記憶されている。図５は、各ホイールシリンダ圧の通常時の配分の一例を示す図である。図５に示される配分においては、前輪側ホイールシリンダ圧および後輪側ホイールシリンダ圧はともに、運転者によるブレーキペダル１２の踏力が比較的小さい場合には踏力に比例して増加され、ホイールシリンダ圧が所定の上限値に達した場合には踏力の大きさとは無関係にその上限値に維持される。なお、踏力は、例えば右マスタ圧力センサ４８ＦＲおよび左マスタ圧力センサ４８ＦＬにより測定されるマスタシリンダ圧から求められる。

前輪側ホイールシリンダ圧の上限値は例えば１０．８ＭＰａ〜１１．３ＭＰａの値とすることができ、本実施形態では例えば１０．８ＭＰａとしている。後輪側ホイールシリンダ圧の上限値は例えば４．０ＭＰａ〜５．０ＭＰａとすることができ、本実施形態では例えば５．０ＭＰａとしている。なお、このように後輪側の上限値を前輪側の上限値よりも低く設定しているのは、常開型の電磁弁である後輪側の減圧弁４２ＲＲ，４２ＲＬの制動時における連続通電による発熱を抑えるためである。

このような配分に基づいて、圧力設定部２０２は、各ホイールシリンダの目標圧を設定する。そして、バルブ制御部２０１によって、各ホイールシリンダ圧が目標圧になるように増圧弁４０および減圧弁４２への制御電流値が定められ、増圧弁４０および減圧弁４２が開閉される。

ブレーキペダル１２の操作量が増加して要求制動力が増加している間は、増圧弁４０が開状態とされるとともに減圧弁４２は閉状態とされる。その結果、開状態とされた増圧弁４０を介してアキュムレータ５０に蓄えられたブレーキオイルがホイールシリンダ２０に供給される。このとき、減圧弁４２は閉状態とされているので、ホイールシリンダ圧は要求制動力に応じた目標圧を目指して上昇する。逆に、要求制動力が減少している間は、減圧弁４２が開状態とされ、ホイールシリンダ２０内のブレーキオイルはリザーバタンク２６へと戻される。

ところで、リニア弁に多量の流体が流れるとリニア弁の可動部材に自励振動が発生する場合がある。この自励振動は、車両の走行速度が所定の速度よりも小さい場合および車両の温度が所定の温度よりも高い場合の少なくともいずれか一方を満たす場合に発生しやすい。特に車両が停車している場合にはリニア弁に自励振動が生じやすい。車両の停車中には、運転者のブレーキ操作が比較的強くなることが多く、また、運転者がブレーキを頻繁に踏み直すこともある。そのために、リニア弁の開閉に応じてホイールシリンダ圧が急激に変動する頻度は走行中よりも高くなる。このため、リニア弁に自励振動が発生しやすくなる。

後輪側での熱負荷を抑えるために後輪側の制動力の配分を小さくすると、運転者のブレーキ操作に応じて設定された要求制動力を維持すべく前輪側の制動力の配分を大きくする必要がある。そうすると、前輪側のホイールシリンダ２０ＦＲ、２０ＦＬにおける油圧の変動幅が大きくなる。このため、前輪側の増圧弁４０ＦＲ、４０ＦＬおよび減圧弁４２ＦＲ、４２ＦＬに自励振動が生じやすくなる。

また、この自励振動は、弁が開きかけの状態（弁子が弁座から離れつつある状態）において起こりやすい。このため、弁子１４２を弁座１４０から離間させる付勢力が可動部材１４４に作用している常開型のリニア弁４２ＲＬ、４２ＲＲ（図３参照）よりも、弁子１３２を弁座１３０に接近させる付勢力が可動部材１３４に作用している常閉型のリニア弁４０、４２ＦＬ、４２ＦＲ（図２参照）に自励振動が生じやすいという傾向がある。

したがって、常閉型のリニア弁である前輪側の減圧弁４２ＦＲ、４２ＦＬに特に自励振動が生じやすい。自励振動が発生すると異音が生じて運転者に不快感を与えてしまうおそれがある。また、自励振動が頻発すると長期的には弁の耐久性に悪影響を与えるおそれもある。

そこで、本実施形態においては、圧力設定部２０２は、弁における自励振動の発生が抑制されるようにホイールシリンダ圧の配分を設定する。このように圧力設定部２０２が自励振動の発生を抑制するようにホイールシリンダ圧の配分を設定する制御状態を、以下では適宜「自励振動抑制モード」と呼ぶ。これに対して上述のように、予め定められてＥＣＵ２００に記憶された配分により圧力設定部２０２がホイールシリンダ圧の目標圧を定める制御状態を以下では適宜「通常モード」と呼ぶ。

自励振動抑制モードにおいては、圧力設定部２０２は、通常モードで設定される油圧配分に対して前輪側のホイールシリンダ２０ＦＲ、２０ＦＬへの油圧配分を減少させるとともに、前輪側の油圧配分の減少に応じて後輪側の油圧配分を増加させる。このとき、後輪側のホイールシリンダ圧は、通常モードにおける後輪側ホイールシリンダ圧の上限値を超えることが許容されている。

図６は、第１の実施形態における自励振動抑制モードによるブレーキ制御の手順を説明するためのフローチャートである。図６に示される処理は、制動時に所定の周期（例えば５０ｍｓ）で繰り返し行われる。なお、制動時であるか否かは、例えば運転者によりブレーキペダル１２が踏み込まれているか否かをストロークセンサ４６により検出することにより判定される。

図６に示される処理が開始されると、圧力設定部２０２は、自励振動が発生しやすくなる所定の条件を満たしているか否かを判定する（Ｓ１２）。本実施形態においては、この所定の条件として、車両の走行速度が所定の速度よりも小さいこと及び車両の温度が所定の温度よりも高いことの少なくともいずれか一方を満たすか否かを判定する。ここで、所定の速度は例えば１５ｋｍ／ｈ、所定の温度は例えば４０℃とする。なお、車両の走行速度が所定の速度よりも小さい場合には、車両が停車している場合も含まれるものとする。

図４に示されるように、圧力設定部２０２には、車輪に設けられた車輪速センサ６０と油圧アクチュエータ８０の表面に設けられた温度センサ６２からの信号が入力される。車両の走行速度は車輪速センサ６０の出力信号に基づいて求められる。車両の温度としては温度センサ６２により測定された油圧アクチュエータ８０の温度を用いる。なお、車両の温度としてブレーキオイルの温度を用いてもよい。

再び図６を参照して説明する。圧力設定部２０２は、上述の所定の条件が満たされていないと判断すると（Ｓ１２のＮｏ）、処理を終了し、通常モードにより各ホイールシリンダ圧を設定する。この場合には自励振動を抑制する必要性が低いからである。一方、圧力設定部２０２は、上述の所定の条件が満たされていると判断すると（Ｓ１２のＹｅｓ）、以下のように前輪側の油圧配分を設定する（Ｓ１４）。

本実施形態においては、前輪側油圧配分は、次式の評価関数Ｊを最小化するように設定される。

ここで、ｘは状態変数、ｕは制御入力であり、ｘおよびｕは所定の状態方程式を満たす。本実施形態においては、例えばｘ＝［ｘ_１ ｘ_２］^Ｔとされ、ｘ_１は車両の温度であり、ｘ_２は車両の走行速度である。なお、状態変数としては、車両の走行距離や自励振動の発生回数、ブレーキペダル１２の踏力等も採用することができる。また、制御入力ｕは前輪側油圧配分である。

また、ＱおよびＲは、予め定められた重み付関数である。重み付関数Ｑ、Ｒは、状態変数ｘの値に応じて、異なる複数の値が予め定められている。これらの複数の値は、自励振動がより発生しやすい状態ほど評価関数Ｊを最小化する前輪側油圧配分ｕが小さくなるように予め定められる。

例えば、車両の走行速度が１５ｋｍ／ｈ未満かつ車両の温度が４０℃以上である第１の状態と、車両の走行速度が１５ｋｍ／ｈ以上かつ車両の温度が４０℃以上である第２の状態とでは、第２の状態よりも第１の状態のほうが自励振動が発生しやすい。第１の状態のほうが車両の走行速度が小さいためである。この場合、第２の状態よりも第１の状態において評価関数Ｊを最小化する前輪側油圧配分ｕがより小さくなるように、第１の状態と第２の状態とで異なる重み付関数Ｑ、Ｒを予め定めておく。

このようにして設定された前輪側油圧配分に基づいて、圧力設定部２０２は、各ホイールシリンダ２０の目標圧を設定する（Ｓ１６）。圧力設定部２０２は、この全作動流体圧と前輪側油圧配分とに基づいて、前輪用のホイールシリンダ２０ＦＬ、２０ＦＲの目標圧を算出する。ここで、全作動流体圧は、通常モードと同様に、要求制動力算出部２０３により算出された要求制動力に応じて圧力設定部２０２により算出される。また、圧力設定部２０２は、全体から前輪側油圧配分を差し引いた残りを後輪側油圧配分とし、全作動流体圧と後輪側油圧配分とに基づいて、後輪用のホイールシリンダ２０ＲＬ、２０ＲＲの目標圧を算出する。そして、バルブ制御部２０１は、各ホイールシリンダ圧が目標圧となるように増圧弁４０および減圧弁４２を制御する（Ｓ１８）。

以上のように、第１の実施形態においては、上述の評価関数Ｊを最小化するように前輪側油圧配分が設定されるので、前輪側ホイールシリンダ圧は比較的小さくなって前輪側ホイールシリンダ圧の変動幅が小さくなる。よって、前輪側ホイールシリンダ圧の急激な変動が抑制されて、前輪側の減圧弁４２ＦＲ、４２ＦＬでの自励振動の発生が抑制される。また、後輪側のホイールシリンダ圧は、通常モードにおける後輪側ホイールシリンダ圧の上限値を超えることが許容されている。これにより、前輪側ホイールシリンダ圧の減少に応じて後輪側ホイールシリンダ圧の配分を増加させて、車両に必要な制動力を維持することができる。

なお、上述のＳ１６において算出される各ホイールシリンダの目標圧に上限値を設けてもよい。この場合、圧力設定部２０２は、前輪側あるいは後輪側のホイールシリンダ圧の目標圧がその上限値を超えているか否かを判定する。前輪側あるいは後輪側のホイールシリンダ圧のいずれか一方が定められた上限値を超えている場合には、圧力設定部２０２は、上限値を超えているほうの目標圧がその上限値に等しくなるよう再設定する。それとともに、圧力設定部２０２は、車両に要求制動力を付与することができるように、上限値を超えていない他方の目標圧を増加させる。このようにすれば、自励振動抑制モードにおいて、例えば前輪側のホイールシリンダ圧が過度に低くなるとともに後輪側のホイールシリンダ圧が過度に高くなることを防止することができる。

また、本実施形態においては、圧力設定部２０２は、自励振動が発生しやすくなる所定の条件を満たしている場合に自励振動抑制モードにより油圧配分の設定を行っているが、その所定の条件を満たしていない場合においても自励振動抑制モードにより油圧配分の設定を行ってもよい。

あるいは、自励振動が発生したときの状態変数の値をＥＣＵ２００等に記憶しておき、その後にその状態に近づいた場合に自励振動抑制モードにより油圧配分を設定するようにしてもよい。このようにすれば、実際に自励振動が発生した状況において自励振動抑制モードにより油圧配分を設定するので、自励振動が再び発生するのを抑制することができる。

次に本発明の第２の実施形態を説明する。第２の実施形態は、車両に電動パーキングブレーキ（ＥＰＢ）７０を備えている点で第１の実施形態とは異なる。第２の実施形態においては、自励振動抑制モードにおいて、後輪側ホイールシリンダ圧が所定値以上となる状態が所定時間継続したときに後輪側ホイールシリンダ圧を所定値よりも低下させるとともに、電動パーキングブレーキを作動させる。以下の説明では、第１の実施形態と同一の箇所については、説明を適宜省略する。

図７は、第２の実施形態に係るブレーキ制御装置１０の制御ブロック図である。第２の実施形態においては、ＥＣＵ２００にはＥＰＢ７０を作動させるためのＥＰＢ制御部２０５が構築されている。またＥＣＵ２００は、タイマー２０６を備える。本実施形態においてはＥＰＢ７０は、各車輪に設けられたドラムブレーキである。ＥＰＢ制御部２０５は、運転者等が操作する操作スイッチからの信号を受けてモータ等を駆動して駆動ワイヤを巻き上げまたは巻き戻す。その結果、ブレーキシューがドラム内面に押圧され制動力が生じる。

図８は、第２の実施形態における処理を説明するためのフローチャートである。図８に示される処理は、車両の停車中に所定の周期（例えば５０ｍｓ）で繰り返し行われる。なお、車両が停車中であるか否かは、例えば車輪速センサ６０により検出される。

図８に示される処理が開始されると、圧力設定部２０２は、後輪側のホイールシリンダ圧が所定値以上であるか否かを判定する（Ｓ３２）。後輪側のホイールシリンダ圧の所定値は、通常モードにおける後輪側のホイールシリンダ圧の上限値よりも高い値に設定される。本実施形態では、この所定値は例えば８．０ＭＰａに設定される。圧力設定部２０２は、後輪側のホイールシリンダ圧がこの所定値よりも小さいと判定すると（Ｓ３２のＮｏ）、処理を終了する。一方、圧力設定部２０２は、後輪側のホイールシリンダ圧が所定値以上であると判定すると（Ｓ３２のＹｅｓ）、タイマー２０６を起動して計時を開始する（Ｓ３４）。

圧力設定部２０２は、タイマー２０６による計時の開始後にも後輪側のホイールシリンダ圧が所定値以上であるか否かを判定する（Ｓ３６）。ここでの所定値は、Ｓ３２における所定値と同じ値に設定される。圧力設定部２０２は、後輪側のホイールシリンダ圧がこの所定値よりも小さいと判定すると（Ｓ３６のＮｏ）、タイマー２０６による計時を中止してタイマー２０６をリセットし（Ｓ４２）、処理を終了する。一方、圧力設定部２０２は、後輪側のホイールシリンダ圧が所定値以上であると判定すると（Ｓ３６のＹｅｓ）、タイマー２０６により計測された時間が所定時間を経過している否かを判定する（Ｓ３８）。この所定時間は、後輪側の減圧弁４２ＲＲ、４２ＲＬでの連続通電による発熱を抑えるという観点から適宜設定される。

圧力設定部２０２は、タイマー２０６により計測された時間が所定時間を経過していないと判定すると（Ｓ３８のＮｏ）、後輪側のホイールシリンダ圧が所定値以上であるか否かを再度判定する（Ｓ３６）。一方、タイマー２０６により計測された時間が所定時間を経過したと圧力設定部２０２が判定すると（Ｓ３８のＹｅｓ）、バルブ制御部２０１が常開型である後輪側の減圧弁４２ＲＲ、４２ＲＬへの電流の供給を中止して開状態とする（Ｓ４０）。その結果、後輪側ホイールシリンダ圧は所定値よりも低下する。それととともに、ＥＰＢ制御部２０５が、要求制動力を維持するようにＥＰＢ７０を作動させる（Ｓ４０）。次いで圧力設定部２０２は、タイマー２０６をリセットして（Ｓ４２）、処理は終了する。

以上のように、第２の実施形態によれば、ＥＣＵ２００は、後輪側ホイールシリンダ圧が所定値以上となる状態が所定時間継続したときに後輪側ホイールシリンダ圧を所定値よりも低下させるとともに、ＥＰＢ７０を作動させる。このとき、後輪側のホイールシリンダ圧の所定値は、通常モードにおける後輪側のホイールシリンダ圧の上限値よりも高い値に設定される。そうすると、前輪側で自励振動が発生しやすい状況においては前輪側ホイールシリンダ圧を減少させるとともに後輪側ホイールシリンダ圧を増加させることが可能となり、前輪側での自励振動を抑制することができる。そして、所定時間経過後に常開型である後輪側の減圧弁４２ＲＲ、４２ＲＬは開放され、それとともにＥＰＢ７０が作動されるので、車両の要求制動力を維持しながら後輪側の減圧弁４２ＲＲ、４２ＲＬへの連続通電による発熱を抑えることができる。

なお、第２の実施形態においては、後輪側のホイールシリンダ圧の所定値は、通常モードにおける後輪側のホイールシリンダ圧の上限値よりも高い値に設定している。これに代えて、後輪側のホイールシリンダ圧の所定値と通常モードにおける上限値とを等しく設定して、後輪側のホイールシリンダ圧を通常時よりも高める代わりにＥＰＢ７０を作動させるようにしてもよい。

本発明の第１の実施形態に係るブレーキ制御装置を示す系統図である。 常閉型のリニア弁の断面を模式的に示す断面図である。 常開型のリニア弁の断面を模式的に示す断面図である。 第１の実施形態に係るブレーキ制御装置の制御ブロック図である。 各ホイールシリンダ圧の通常時の配分の一例を示す図である。 第１の実施形態における自励振動抑制モードによるブレーキ制御の手順を説明するためのフローチャートである。 第２の実施形態に係るブレーキ制御装置の制御ブロック図である。 第２の実施形態における処理を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１０ ブレーキ制御装置、 １２ ブレーキペダル、 ２０ ホイールシリンダ、 ４０ 増圧弁、 ４２ 減圧弁、 ７０ ＥＰＢ、 ２００ ＥＣＵ、 ２０１ バルブ制御部、 ２０２ 圧力設定部。

Claims (7)

1. 車両に設けられた車輪に付与される制動力を制御するブレーキ制御装置であって、
   作動流体が供給されて前記車輪に制動力を付与するホイールシリンダと、
   前記ホイールシリンダに流路を介して接続され、前記ホイールシリンダに作用するホイールシリンダ圧を調整する弁と、
   運転者によるブレーキ操作部材の操作状態に基づいて設定される全作動流体圧に対する前記ホイールシリンダ圧の配分を、前記弁における自励振動の発生が抑制されるように設定する圧力設定部と、
   を備えることを特徴とするブレーキ制御装置。
2. 前記圧力設定部は、前記車両の走行速度が所定の速度よりも小さい場合および前記車両の温度が所定の温度よりも高い場合の少なくともいずれか一方を満たす場合に、前記自励振動の発生が抑制されるように前記ホイールシリンダ圧の配分を設定することを特徴とする請求項１に記載のブレーキ制御装置。
3. 前記圧力設定部は、前記車両が停車している場合に、前記自励振動の発生が抑制されるように前記ホイールシリンダ圧の配分を設定することを特徴とする請求項１に記載のブレーキ制御装置。
4. 前記ホイールシリンダは、前輪に制動力を付与する前輪用ホイールシリンダであり、前記弁は、前記前輪用ホイールシリンダに作用する前輪側ホイールシリンダ圧を低下させる減圧弁であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のブレーキ制御装置。
5. 作動流体が供給されて後輪に制動力を付与する後輪用ホイールシリンダをさらに備え、
   前記圧力設定部は、前記前輪側ホイールシリンダ圧の配分を減少させるとともに、前記前輪側ホイールシリンダ圧の配分の減少に応じて前記後輪用ホイールシリンダに作用する後輪側ホイールシリンダ圧の配分を増加させることを特徴とする請求項４に記載のブレーキ制御装置。
6. 車両に設けられた車輪に付与される制動力を制御するブレーキ制御装置であって、
   作動流体が供給されて前輪に制動力を付与する前輪用ホイールシリンダと、
   作動流体が供給されて後輪に制動力を付与する後輪用ホイールシリンダと、
   前記車両の走行速度が所定の速度よりも小さい場合および前記車両の温度が所定の温度よりも高い場合の少なくともいずれか一方を満たす場合に、運転者によるブレーキ操作部材の操作状態に基づいて設定される全作動流体圧に対する前記前輪用ホイールシリンダに作用する前輪側ホイールシリンダ圧の配分を減少させるとともに、前記前輪側ホイールシリンダ圧の配分の減少に応じて前記後輪用ホイールシリンダに作用する後輪側ホイールシリンダ圧の配分を増加させる圧力設定部と、
   を備えることを特徴とするブレーキ制御装置。
7. 電動パーキングブレーキをさらに備え、
   前記後輪側ホイールシリンダ圧が所定値以上となる状態が所定時間継続したときに前記後輪側ホイールシリンダ圧を前記所定値よりも低下させるとともに、前記電動パーキングブレーキを作動させることを特徴とする請求項５または６に記載のブレーキ制御装置。
   

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