JP2008302717A - Anti-lock brake control device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車輪に装着された車輪ブレーキのブレーキ力を調整し得るブレーキアクチュエータと、前記車輪ブレーキの作動時に前記車輪がロック状態に陥ることを回避するために少なくとも前記車輪ブレーキのブレーキ力を減少する減少モードならびに前記ブレーキ力を増加する増加モードを切り換えるようにして前記ブレーキアクチュエータの作動を制御するブレーキ制御手段とを備える車両のアンチロックブレーキ制御装置に関する。 The present invention relates to a brake actuator capable of adjusting a braking force of a wheel brake mounted on a wheel, and at least a reduction of the braking force of the wheel brake in order to prevent the wheel from being locked when the wheel brake is operated. The present invention relates to an anti-lock brake control device for a vehicle, which includes a brake control means for controlling the operation of the brake actuator by switching between a decrease mode for increasing and an increase mode for increasing the brake force.
液圧で作動する車輪ブレーキのブレーキ液圧を制御するにあたって、車輪の回転状態と、増圧モードおよび減圧モードの継続時間とから、ブレーキ圧の目標増減圧勾配を求め、この目標増減圧勾配を今回の目標ブレーキ液圧に加算して今回の目標ブレーキ液圧を得るようにした車両のアンチロックブレーキ制御装置が、たとえば特許文献1等で既に知られている。
ところで、ブレーキ時に車輪がロック状態に陥ることを回避するためのアンチロックブレーキ制御において、上記特許文献1では、増減圧勾配を制御するようにしており、短い周期で増減圧を繰り返すので、ブレーキ液の消費量が比較的多くなり、ブレーキ操作フィーリングが優れているとは言い難い。またアンチロックブレーキ制御中の車輪の適正スリップ率が長く継続されるとは言い難く、制動性能もより安定化することが望まれる。
By the way, in the anti-lock brake control for avoiding the wheels from falling into the locked state at the time of braking, the above-mentioned
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、アンチロックブレーキ制御中のブレーキ液の消費量を低減してブレーキ操作フィーリングの向上を図るとともに、適正スリップ率を長く継続して安定化した制動性能を得ることを可能とした車両のアンチロックブレーキ制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and reduces the consumption of brake fluid during anti-lock brake control to improve the brake operation feeling and stabilize the appropriate slip ratio for a long time. An object of the present invention is to provide an anti-lock brake control device for a vehicle that can achieve the braking performance.
上記目的を達成するために、本発明は、車輪に装着された車輪ブレーキのブレーキ力を調整し得るブレーキアクチュエータと、前記車輪ブレーキの作動時に前記車輪がロック状態に陥ることを回避するために少なくとも前記車輪ブレーキのブレーキ力を減少する減少モードならびに前記ブレーキ力を増加する増加モードを切り換えるようにして前記ブレーキアクチュエータの作動を制御するブレーキ制御手段とを備える車両のアンチロックブレーキ制御装置において、車輪速度を検出する車輪速度検出手段と、車体速度を検出する車体速度検出手段と、該車体速度検出手段で検出された車体速度に基づいて目標車輪速度を演算する目標車輪速度演算手段とを含み、前記ブレーキ制御手段は、前記車輪速度検出手段で検出された車輪速度ならびに前記目標車輪速度演算手段で演算された目標車輪速度の偏差に基づいて車輪ブレーキのブレーキ力の目標値を演算するとともに、前記増加モードでは前記目標値を目標ブレーキ力として定め、前記減少モードでは前回の演算周期で定めた前記目標ブレーキ力および今回の演算周期で演算された前記目標値のうちの低い方を目標ブレーキ力として定め、その目標ブレーキ力を前記車輪ブレーキが発揮するように前記ブレーキアクチュエータを制御することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a brake actuator capable of adjusting a braking force of a wheel brake mounted on a wheel, and at least a avoidance of the wheel falling into a locked state when the wheel brake is operated. An antilock brake control device for a vehicle, comprising: a brake control means for controlling the operation of the brake actuator by switching between a decrease mode for decreasing the brake force of the wheel brake and an increase mode for increasing the brake force. Wheel speed detection means for detecting the vehicle body speed, vehicle speed detection means for detecting the vehicle body speed, and target wheel speed calculation means for calculating the target wheel speed based on the vehicle body speed detected by the vehicle body speed detection means, The brake control means includes the wheel speed detected by the wheel speed detection means and the wheel speed. While calculating the target value of the braking force of the wheel brake based on the deviation of the target wheel speed calculated by the target wheel speed calculating means, the target value is determined as the target braking force in the increase mode, and the previous value in the decrease mode. The lower one of the target brake force determined in the calculation cycle and the target value calculated in the current calculation cycle is determined as a target brake force, and the brake actuator is configured so that the wheel brake exhibits the target brake force. It is characterized by controlling.
本発明の上記構成によれば、アンチロックブレーキ制御時の車輪ブレーキのブレーキ力の目標値を、車輪速度検出手段で検出された車輪速度ならびに目標車輪速度演算手段で演算された目標車輪速度の偏差に基づいて演算するので、適正なスリップ率となる時間を長く継続し、より安定した制動性能を得ることができ、またアンチロックブレーキ制御中のブレーキ液の消費量を低減してブレーキ操作フィーリングの向上を図ることができる。しかも減少モードでは、前回の演算周期での目標ブレーキ力および今回の演算周期で演算された前記目標値のうちの低い方を目標ブレーキ力として定め、その目標ブレーキ力を車輪ブレーキが発揮するようにブレーキアクチュエータが制御されるので、車輪速度を車体速度付近まで回復させて車体速度の推定精度を高め、車両安定性を高めることができる。 According to the above configuration of the present invention, the target value of the braking force of the wheel brake at the time of the antilock brake control is determined based on the wheel speed detected by the wheel speed detecting means and the deviation of the target wheel speed calculated by the target wheel speed calculating means. Therefore, it is possible to obtain a more stable braking performance by maintaining a proper slip ratio for a long time and to reduce brake fluid consumption during anti-lock brake control. Can be improved. Moreover, in the decrease mode, the lower of the target brake force in the previous calculation cycle and the target value calculated in the current calculation cycle is set as the target brake force so that the wheel brake can exert the target brake force. Since the brake actuator is controlled, the wheel speed can be recovered to the vicinity of the vehicle body speed, the estimation accuracy of the vehicle body speed can be improved, and the vehicle stability can be improved.
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below based on one embodiment of the present invention shown in the accompanying drawings.
図1〜図4は本発明の一実施例を示すものであり、図1は車両用ブレーキ液圧制御装置の構成を示す液圧系統図、図2はコントローラの一部構成を示すブロック図、図3はブレーキ制御手段での目標ブレーキ力演算手順を示すフローチャート、図4はアンチロックブレーキ制御時のタイミングチャートである。 1 to 4 show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a hydraulic system diagram showing a configuration of a vehicle brake hydraulic pressure control device, and FIG. 2 is a block diagram showing a partial configuration of a controller. FIG. 3 is a flowchart showing a target brake force calculation procedure in the brake control means, and FIG. 4 is a timing chart at the time of antilock brake control.
先ず図1において、ブレーキ操作に応じた液圧を出力するマスタシリンダMには、乗員のブレーキ操作によるブレーキ操作力がブレーキペダル1から入力される。該マスタシリンダMは、タンデム型に構成されるものであり、左前輪用車輪ブレーキBAおよび右後輪用車輪ブレーキBBに対応した第1出力ポート3と、右前輪用車輪ブレーキ(図示せず)および左後輪用車輪ブレーキ(図示せず)に対応した第2出力ポート4とを備え、第1および第2出力ポート3,4は、ブレーキアクチュエータ5を介して前記各車輪ブレーキBA,BB…に接続される。而して前記左前輪用車輪ブレーキBA、右後輪用車輪ブレーキBB、右前輪用車輪ブレーキおよび左後輪用車輪ブレーキは、液圧の作用に応じて作動するディスクブレーキである。
First, in FIG. 1, a brake operating force generated by a passenger's brake operation is input from the
前記ブレーキアクチュエータ5の第1出力ポート3側の部分と、第2出力ポート4側の部分とは同一の構成を有するものであり、以下、ブレーキアクチュエータ5の第1出力ポート3側の部分だけについて説明し、ブレーキアクチュエータ5のうち第2出力ポート4側の部分についての説明は省略する。
The part on the first output port 3 side of the
前記ブレーキアクチュエータ5は、左前輪用車輪ブレーキBAおよび右後輪用車輪ブレーキBBに共通な液圧路6と、該液圧路6および第1出力ポート3間に介設されるレギュレータ弁7と、前記液圧路6側へのブレーキ液の流通を許容してレギュレータ弁7に並列接続される一方向弁8と、前記液圧路6および左前輪用車輪ブレーキBA間に介設される入口弁9と、前記液圧路6および右後輪用車輪ブレーキBB間に介設される入口弁10と、前記液圧路6側へのブレーキ液の流通を許容して前記入口弁9,10にそれぞれ並列接続される一方向弁11,12と、左前輪用車輪ブレーキBAおよび右後輪用車輪ブレーキBBに共通な単一のリザーバ13と、左前輪用車輪ブレーキBAおよび前記リザーバ13間に介設される出口弁14と、右後輪用車輪ブレーキBBおよび前記リザーバ13間に介設される出口弁15と、吸入側が前記リザーバ13に一方向弁16を介して接続されるポンプ18と、該ポンプ18の吐出側に接続されるダンパ19と、該ダンパ19および前記液圧路6間に設けられるオリフィス20と、前記ポンプ18の吸入側および一方向弁16間と第1出力ポート3間に設けられるサクション弁21とを備える。前記ポンプ18は、ブレーキアクチュエータ5の第1出力ポート3側の部分と、第2出力ポート4側の部分とに共通である電動モータ17で駆動される。
The
前記レギュレータ弁7および入口弁9,10は、常開型のリニアソレノイド弁であり、前記出口弁14,15は常閉型のリニアソレノイド弁であり、前記サクション弁21は常閉型ソレノイド弁である。また第1出力ポート3およびレギュレータ弁7間には、マスタシリンダMの出力液圧を検出するマスタシリンダ出力液圧検出手段22が接続され、前記入口弁9,10と、左前輪用車輪ブレーキBAおよび右後輪用車輪ブレーキBBとの間には、左前輪用車輪ブレーキBAおよび右後輪用車輪ブレーキBBに作用するブレーキ液圧を検出するブレーキ液圧検出手段23,24がそれぞれ接続される。
The regulator valve 7 and the
このようなブレーキアクチュエータ5では、サクション弁21を励磁、開弁した状態で電動モータ17を作動せしめることにより、ポンプ18が、マスタシリンダM側から吸入して加圧したブレーキ液を前記レギュレータ弁7および入口弁9,10間の液圧路6に吐出することになる。この際、レギュレータ弁7の作動を制御することにより、液圧路6の液圧を調圧することができる。
In such a
すなわちポンプ18およびレギュレータ弁7は、非ブレーキ操作時に液圧路6に調圧された液圧を作用せしめるものであり、その液圧を入口弁9,10および出口弁14,15で制御することにより、左前輪用車輪ブレーキBAおよび右後輪用車輪ブレーキBBに相互に異なるブレーキ液圧を作用せしめることができ、それにより車両走行時の挙動安定制御やトラクション制御等のブレーキ制御を実行することができる。
That is, the
またサービスブレーキ時には、電動モータ17の作動が停止され、レギュレータ弁7が開弁されるとともにサクション弁21が閉弁されており、サービスブレーキ時に左前輪および右後輪がロック状態に陥るのを回避するアンチロックブレーキ制御時に、左前輪用車輪ブレーキBAおよび右後輪用車輪ブレーキBBのブレーキ力は、ブレーキアクチュエータ5によって、少なくとも前記ブレーキ力を減少する減少モードならびに前記ブレーキ力を増加する増加モードを切り換えて調整され、この実施例では、前記減少モード、前記ブレーキ力を保持する保持モードおよび前記増加モードを切り換えて調整される。
During service braking, the operation of the
而して左前輪用車輪ブレーキBAが発揮するブレーキ力を減少する減少モードでは、入口弁9を閉弁するとともに出口弁14を開弁することで前記液圧路6および左前輪用車輪ブレーキBA間が遮断されるとともに左前輪用車輪ブレーキBAおよび前記リザーバ13間が接続され、左前輪用車輪ブレーキBAが発揮するブレーキ力を保持する保持モードでは、入口弁9および出口弁14をともに閉弁することで前記液圧路6および前記リザーバ13が左前輪用車輪ブレーキBAから遮断され、左前輪用車輪ブレーキBAが発揮するブレーキ力を増加する増加モードでは、入口弁9を開弁するとともに出口弁14を閉弁することで前記液圧路6および左前輪用車輪ブレーキBA間が接続されるとともに左前輪用車輪ブレーキBAおよびリザーバ13間が遮断される。また右後輪用車輪ブレーキBBが発揮するブレーキ力を減少する減少モードでは、入口弁10を閉弁するとともに出口弁15を開弁することで前記液圧路6および右後輪用車輪ブレーキBB間が遮断されるとともに右後輪用車輪ブレーキBBおよび前記リザーバ13間が接続され、右後輪用車輪ブレーキBBが発揮するブレーキ力を保持する保持モードでは、入口弁10および出口弁15をともに閉弁することで前記液圧路6および前記リザーバ13が右後輪用車輪ブレーキBBから遮断され、右後輪用車輪ブレーキBBが発揮するブレーキ力を増加する増加モードでは、入口弁10を開弁するとともに出口弁15を閉弁することで前記液圧路6および右後輪用車輪ブレーキBB間が接続されるとともに前記右後輪用車輪ブレーキBBおよび前記リザーバ13間が遮断される。
Thus, in the decreasing mode in which the braking force exerted by the left front wheel wheel brake BA is reduced, the hydraulic valve 6 and the left front wheel wheel brake BA are closed by closing the inlet valve 9 and opening the
前記ブレーキアクチュエータ5のレギュレータ弁7、入口弁9,10、出口弁14,15、電動モータ17およびサクション弁21はコントローラCで制御されるものであり、このコントローラCには、マスタシリンダ出力液圧検出手段22およびブレーキ液圧検出手段23,24の検出値がそれぞれ入力される。
The regulator valve 7, the
図2において、前記コントローラCにおいて前記左前輪用車輪ブレーキBAのアンチロックブレーキ制御を実行する部分は、車体速度を検出する車体速度検出手段28と、該車体速度検出手段30で検出された車体速度に基づいて左前輪の目標車輪速度を演算する目標車輪速度演算手段29と、前記車体速度検出手段28で検出された車体速度ならびに車輪速度を検出する車輪速度検出手段25Aで検出された車輪速度に基づいてブレーキアクチュエータ5を制御するブレーキ制御手段31とを備える。
In FIG. 2, the portion of the controller C that executes antilock brake control of the left front wheel brake BA includes vehicle body speed detection means 28 for detecting the vehicle body speed, and vehicle body speed detected by the vehicle body speed detection means 30. Based on the target wheel speed calculating means 29 for calculating the target wheel speed of the left front wheel, the vehicle body speed detected by the vehicle body speed detecting means 28 and the wheel speed detected by the wheel speed detecting means 25A for detecting the wheel speed. And a brake control means 31 for controlling the
前記車体速度検出手段28は、この車両が前輪駆動車両であるときには、従動輪である左右後輪の車輪速度をそれぞれ検出する車輪速度検出手段25B,25Dの検出値に基づいて車体速度を演算する。 When the vehicle is a front wheel drive vehicle, the vehicle body speed detection means 28 calculates the vehicle body speed based on the detection values of the wheel speed detection means 25B and 25D that detect the wheel speeds of the left and right rear wheels, which are driven wheels, respectively. .
前記ブレーキ制御手段30は、左前輪のアンチロックブレーキ制御時には、図3で示す手順に従って左前輪用車輪ブレーキBAのブレーキ力を変化させるようにブレーキアクチュエータ5を制御するものであり、図3のステップS1では、車輪速度検出手段25Aで検出された左前輪の車輪速度から目標車輪速度演算手段29で演算された左前輪の目標車輪速度を減算して速度差Veを算出する。而してブレーキ制御手段30は、車輪速度検出手段25Aで検出された車輪速度ならびに目標車輪速度演算手段29で演算された左前輪の目標車輪速度の偏差すなわち前記速度差Veに基づいて左前輪用車輪ブレーキBAのブレーキ力の目標値を演算するものであり、この実施例では、PIDフィードバック演算によって前記目標値を演算する。このためステップS2〜S4では、比例項、積分項および微分項をそれぞれ演算し、ステップS5で、比例項に積分項を加算し、さらに微分項を加算することでフィードバック量加算値としてのブレーキ力の目標値αを得る。
The brake control means 30 controls the
ステップS6では、アンチロックブレーキ制御(以下、ABSと表記)が減少モードにあるか否かを判断する。ここで、推定車体速度Vv、目標車輪速度Vtおよび車輪速度Vwが、図4(a)で示すように変化するものであるときに、閾値Vgが図5(a)で示すように設定され、Vw<VgでABSの減少モードが選択され、Vw≧Vg、かつ車輪速度Vwを微分して得られる車輪加速度ωがω≧0でABSの保持モードが選択され、さらに車輪速度Vwが推定車体速度Vvまで復帰し、かつω<0で増加モードが選択されるものであり、図4(b)で示すように、増加モード、減少モードおよび保持モードが切換えられる。 In step S6, it is determined whether or not the antilock brake control (hereinafter referred to as ABS) is in the decrease mode. Here, when the estimated vehicle body speed Vv, the target wheel speed Vt, and the wheel speed Vw change as shown in FIG. 4A, the threshold value Vg is set as shown in FIG. The ABS reduction mode is selected when Vw <Vg, the wheel acceleration ω obtained by differentiating the wheel speed Vw is ω ≧ 0, and the ABS holding mode is selected, and the wheel speed Vw is estimated vehicle body speed. Returning to Vv and increasing mode is selected when ω <0, and as shown in FIG. 4B, the increasing mode, decreasing mode and holding mode are switched.
またPIDフィードバック演算における比例項、積分項および微分項は図4(c)で示すように変化し、それに応じてフィードバック量加算値すなわちブレーキ力の目標値αが図4(d)で示すように変化する。 Further, the proportional term, the integral term, and the differential term in the PID feedback calculation change as shown in FIG. 4C, and the feedback amount addition value, that is, the target value α of the braking force is changed as shown in FIG. Change.
而してステップS6で減少モードではないと判断したときには、ステップS7に進んで増加モードにあるか否かを判断し、増加モードであったときにはステップS8でブレーキ力の目標値αを目標ブレーキ力とする。またステップS6で減少モードではないと判断したときには、ステップS9において保持モードであるか否かを判断し、保持モードであるときにはステップS10において目標ブレーキ力を前回の目標ブレーキ力のまま保持し、保持モードでもなかったときにはステップS11で目標ブレーキ力を「0」とする。 Thus, when it is determined in step S6 that the mode is not the decrease mode, the routine proceeds to step S7, where it is determined whether or not the mode is the increase mode. If the mode is the increase mode, the target value α of the brake force is set to the target brake force in step S8. And When it is determined in step S6 that the mode is not the decrease mode, it is determined in step S9 whether or not the holding mode is set. If it is not the mode, the target brake force is set to “0” in step S11.
さらにステップS6で減少モードであると判断したときには、ステップS12に進み、前回の演算周期で定めた目標ブレーキ力および今回の演算周期で演算された目標値αのうちの低い方を目標ブレーキ力として定める。これにより、図4(e)で示すように、減少モードでフィードバック量加算値すなわち目標値が低下した後に上昇する場合には、そのフィードバック量加算値の最低値が継続して目標ブレーキ力として定められることになり、減少モードの後の保持モードでも、引き続いてフィードバック量加算値の最低値が継続して目標ブレーキ力として保持されることになる。 Further, when it is determined in step S6 that the reduction mode is selected, the process proceeds to step S12, and the lower of the target brake force determined in the previous calculation cycle and the target value α calculated in the current calculation cycle is set as the target brake force. Determine. As a result, as shown in FIG. 4 (e), when the feedback amount addition value, that is, the target value increases after decreasing in the decrease mode, the minimum value of the feedback amount addition value is continuously determined as the target braking force. Accordingly, even in the holding mode after the decreasing mode, the minimum value of the feedback amount addition value is continuously held as the target braking force.
次にこの実施例の作用について説明すると、コントローラCのブレーキ制御手段30は、アンチロックブレーキ制御時の左前輪用車輪ブレーキBAのブレーキ力の目標値を、車輪速度検出手段25Aで検出された車輪速度ならびに目標車輪速度演算手段29で演算された目標車輪速度の偏差に基づいて、たとえばフィードバックPID演算によって演算するので、適正なスリップ率となる時間を長く継続し、より安定した制動性能を得ることができる。またアンチロックブレーキ制御中のブレーキ液の消費量を低減してブレーキペダル1によるブレーキ操作フィーリングの向上を図ることができ、特に、この実施例のように、ブレーキアクチュエータ5が、リザーバ13から汲み上げたブレーキ液をマスタシリンダM側に戻すポンプ18を備えるものである場合には、該ポンプ18の脈動を低減することができる。
Next, the operation of this embodiment will be described. The brake control means 30 of the controller C is configured such that the wheel speed detection means 25A detects the target value of the brake force of the left front wheel brake BA during the antilock brake control. Based on the deviation of the target wheel speed calculated by the speed and the target wheel speed calculating means 29, for example, the calculation is performed by feedback PID calculation, so that the time for obtaining an appropriate slip ratio is continued for a long time and more stable braking performance is obtained. Can do. Further, it is possible to improve the brake operation feeling by the
しかも減少モードでは、前回の演算周期での目標ブレーキ力および今回の演算周期で演算されたブレーキ力の目標値のうちの低い方を目標ブレーキ力として定め、その目標ブレーキ力を車輪ブレーキBAが発揮するようにブレーキアクチュエータ5が制御されるので、車輪速度を車体速度付近まで回復させて車体速度の推定精度を高め、車両安定性を高めることができる。
Moreover, in the decrease mode, the lower of the target brake force in the previous calculation cycle and the target value of the brake force calculated in the current calculation cycle is set as the target brake force, and the wheel brake BA exhibits the target brake force. Thus, since the
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made without departing from the present invention described in the claims. It is.
たとえば上記実施例ではブレーキアクチュエータ5がブレーキ液圧の調圧によってブレーキ力を調整するものであったが、本発明は、そのようなものに限定されることはなく、ブレーキ力を調節し得るブレーキアクチュエータを備える車両のアンチロックブレーキ制御装置に広く適用可能である。
For example, in the above embodiment, the
5・・・ブレーキアクチュエータ
25A・・・車輪速度検出手段
28・・・車体速度検出手段
29・・・目標車輪速度演算手段
30・・・ブレーキ制御手段
BA・・・左前輪用車輪ブレーキ
BB・・・右後輪用車輪ブレーキ
5 ...
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