JP2016088146A - 車両用ブレーキ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 必要な制動力を確保しつつ、路面勾配を過大に判定することなく、適切なブレーキ液圧に制御することで、電流損失や発進性の悪化も回避可能な、車両用ブレーキ制御装置を提供する。【解決手段】 車体前後方向の加速度センサ１の検出信号値に基づき路面勾配を判定し、停車中のホイルシリンダ液圧を電動バルブにて制御する車両用ブレーキ制御装置１０において、加速度センサ１の検出信号値のノイズの除去処理を行うフィルタ手段と、加速度センサ１の検出信号値の振幅が所定の閾値未満のとき、フィルタ手段により処理された加速度センサ１の検出信号値に基づいて路面勾配を判定する判定手段と、前記判定された路面勾配から目標とするホイルシリンダ液圧を決定する目標液圧決定手段とを備える。【選択図】 図１

Description

本発明は、車両用ブレーキ制御装置に関する。

車両用のブレーキにおいて、ヒルホールド制御などでは、ブレーキ液圧をＥＳＣ（エレクトロニック・スタビリティ・コントロール）アクチュエータのリニアバルブを用いて制御している。例えば、坂道停車時に、車体前後方向の加速度センサの検出信号値に基づき路面勾配を判定し、目標とするブレーキ液圧を決定し、リニアバルブを駆動してブレーキ液圧を制御する技術が知られている。車両が停止している場合、車両を停止状態に維持するために必要な制動力よりも大きい制動力を発生する必要はない。そこで、車両停止中において、ホイルシリンダ液圧の不必要な増大を防止するための検討がなされている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−２７６５００号公報

前記先行技術文献の検討においては、車体前後方向の加速度と路面勾配との関係を線形とし、加速度センサにより検出された現時点での加速度値を用いて路面勾配を決定するとしている（同文献図８参照）。しかし、実際には、横軸を時間とし縦軸に車体前後方向の加速度センサ検出信号値Ｇをプロットすると、図６（ａ）のグラフに示すように、車体の振動や停車時のピッチング等に起因した振れが生じ、現時点での加速度値の決定が困難である。そこで、この振れを除去するために、センサの検出信号値にフィルタをかけ、振れの影響を除去した値を加速度値として用いることが考えられる。フィルタ処理後のグラフを図６（ｂ）に示す。フィルタ処理後の加速度値Ｇ_Ｆは同図中に示すように、停車後に車体の振動が収まった状態での加速度値を見積もったものである。しかし、このフィルタ処理後の加速度値Ｇ_Ｆを用いて路面勾配を決定した場合、フィルタ処理の精度等の事情によっては路面勾配が小さく見積もられてしまうことがあり得る。この場合、実際の路面勾配は見積もられた路面勾配よりも大きくなるため、決定されたブレーキ液圧が本来必要な液圧よりも小さくなり、ブレーキの制動力不足となってしまう。そこで、目標とするブレーキ保持の液圧としては、ブレーキの制動力を十分に得てヒルホールド制御を確実にするために、フィルタ処理後の検出信号のピーク値（図中Ｇ_ＦＰ）を用いることがある。しかし、この方法では、路面勾配が大きく見積もられやすい。例えば、実際の路面勾配に相当する加速度と検出信号のピーク値Ｇ_ＦＰとの差がΔＧである場合、ΔＧに対応する路面勾配の過大な見積りが発生し、決定されたブレーキ液圧が本来必要な液圧よりも大きくなってしまう。この場合、路面勾配に対しては確実なブレーキ制動力を得ることができるが、一方で、余分にリニアバルブを駆動することでの電流損失や、ブレーキ液圧の減圧に要する時間が長くなることによる発進性の悪化という不具合を生じてしまう。

本発明は上記問題点を解決するものであり、必要な制動力を確保しつつ、路面勾配を過大に判定することなく、適切なブレーキ液圧に制御することで、電流損失や発進性の悪化も回避可能な、車両用ブレーキ制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の車両用ブレーキ制御装置は、車体前後方向の加速度センサの検出信号値に基づき路面勾配を判定し、停車中のホイルシリンダ液圧を電動バルブにて制御する車両用ブレーキ制御装置において、前記加速度センサの検出信号値のノイズの除去処理を行うフィルタ手段と、前記加速度センサの検出信号値の振幅が所定の閾値未満のとき、前記フィルタ手段により処理された前記加速度センサの検出信号値に基づいて路面勾配を判定する判定手段と、前記判定された路面勾配から目標とするホイルシリンダ液圧を決定する目標液圧決定手段とを備えることを特徴とする。

本発明の車両用ブレーキ制御装置によれば、必要な制動力を確保しつつ、路面勾配を過大に判定することなく、適切なブレーキ液圧に制御することで、電流損失や発進性の悪化も回避可能な、車両用ブレーキ制御装置を提供することができる。発進性の悪化を解消すると、燃費をより良好なものとすることができる。

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。

図１は、本発明の一実施形態に係る車両用ブレーキ制御装置の概略構成を示すブロック図である。 図２は、本発明の車両用ブレーキ制御装置の動作を説明するフローチャートである。 図３は、検出信号値の振幅の閾値を説明する図である。 図４は、前後方向加速度と路面勾配との関係を示したグラフである。 図５は、路面勾配と目標とするホイルシリンダ液圧（目標液圧）との関係を示したグラフである。 図６は、車体前後方向の加速度センサの検出信号値の経時変化を示すグラフであり、横軸を時間とし縦軸に車体前後方向の加速度センサ検出信号値Ｇをプロットしたものである。図６（ａ）は、フィルタ処理前の検出信号値Ｇを示したグラフである。図６（ｂ）は、フィルタ処理後の検出信号値Ｇを示したグラフである。

以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。ただし、本発明は、以下の例に限定および制限されない。

図１は、本発明の一実施形態に係る車両用ブレーキ制御装置１０の概要であり、図２は、本発明の車両用ブレーキ制御装置の動作を説明するフローチャートである。この車両用ブレーキ制御装置１０は、電動バルブを作動させ、各車輪のブレーキ液圧を制御するブレーキ制御装置であり、加速度センサ１、ブレーキ液圧センサ２、車輪速度センサ３、制御処理部４、リニアバルブ５を含む。

加速度センサ１は、車両の加速度を検出するものであり、とくに車体前後方向の加速度を検出する。ブレーキ液圧センサ２は、ブレーキ機構におけるマスタシリンダのブレーキ液圧を検出する。ドライバがブレーキペダルを踏むことによって発生するマスタシリンダのブレーキ液圧は、前輪の左右のホイルシリンダおよび後輪の左右のホイルシリンダにブレーキ力として付与される。車輪速度センサ３は、車輪速度を検出する。

制御処理部４は、マイクロコンピュータ等からなるＥＣＵ構成の制御処理部であり、予め設定されたブレーキ制御の各種プログラムを実行する。制御処理部４は、加速度センサ１の検出信号値のノイズの除去処理を行うフィルタ手段を備えている。前記フィルタ手段としては、ローパスフィルタやバンドパスフィルタなどにより形成されるノイズ除去フィルタがあげられる。ここで、フィルタ手段は、加速度センサ１の検出信号値の振幅に応じて、フィルタ演算時に用いる係数を切り替えてもよい。

制御処理部４は、さらに、加速度センサ１の検出信号値の振幅が所定の閾値未満のとき、前記フィルタ手段により処理された加速度センサ１の検出信号値に基づいて路面勾配を判定する判定手段と、前記判定手段によって判定された路面勾配から目標とするホイルシリンダ液圧を決定する目標液圧決定手段とを備える。

リニアバルブ５は、バルブの開度に比例して流量が変化するバルブであり、液圧をリニアバルブ駆動電流で制御する電動バルブである。前記目標液圧決定手段は、決定された目標とするブレーキ液圧に対応するようにリニアバルブ５を駆動するリニアバルブ駆動電流を出力する。リニアバルブ駆動電流によって駆動されたリニアバルブ５によって、目標とするブレーキ液圧が各ホイルシリンダで保持される。

加速度センサ１の検出信号値の振幅が所定の閾値未満の場合、フィルタ処理後の加速度値Ｇ_Ｆ（図６参照）は、実際の路面勾配の加速度値との誤差が小さくなるため、この値から路面勾配の判定を精度よく行うことができる。そのため、フィルタ処理後の加速度値Ｇ_Ｆを用いて目標液圧を決定しても、ヒルホールド制御に十分なブレーキ保持の液圧を得ることができる。したがって、路面勾配の過大な見積りに起因する、余分にリニアバルブを駆動することでの電流損失や、ブレーキ液圧の減圧に要する時間が長くなることによる発進性の悪化を防ぐことが可能となる。

図２を参照して、制御処理部４においては、次のような処理が行われる。車輪速度センサ３の検出車速が０になり、車両が走行停止の状態になると、ステップＳ１をＹＥＳで通過し、加速度センサ１の検出信号値が出力される（ステップＳ２）。出力された検出信号値は、前記フィルタ手段でフィルタ処理がなされ、検出信号値のノイズが除去される（ステップＳ３）。

つぎに、加速度センサ１の検出信号値の振幅が判定閾値としての所定値Ｇ_ｔｈ未満であるか否かが判定される（ステップＳ４）。検出信号値の振幅の閾値を説明する図を図３に示す。図３は車両走行停止後の検出信号値の経時変化を示している。振幅の判定閾値Ｇ_ｔｈは、図３に示すように設定されている。領域Ｔ１においては、判定閾値Ｇ_ｔｈ以上の大きい振幅を示している。領域Ｔ２においては、振幅が小さくなり、判定閾値Ｇ_ｔｈ未満となっている。ここで、判定閾値Ｇ_ｔｈは、停車時の車体振動や、加速度センサの誤差等を勘案し、車両が停車し、車両の揺れが収まったと確実に判定できるように設定する。

そして、例えば、図３における領域Ｔ２のように、加速度センサ１の検出信号値の振幅が判定閾値Ｇ_ｔｈ未満であると、ステップＳ４をＹＥＳで通過してステップＳ５に移行する。ステップＳ５では、ステップＳ３でフィルタ処理を行いノイズ除去がなされた後の加速度センサ１の検出信号値Ｇ_Ｆに基づいて路面勾配を判定する。

一方、例えば、図３における領域Ｔ１のように、加速度センサ１の検出信号値の振幅が判定閾値Ｇ_ｔｈ以上であると、ステップＳ４をＮＯで通過してステップＳ６に移行する。ステップＳ６では、ステップＳ３でフィルタ処理を行いノイズ除去がなされた後の加速度センサ１の検出信号ピーク値Ｇ_ＦＰに基づいて路面勾配を判定する。

ステップＳ５およびステップＳ６における路面勾配の判定は、次のように行うことができる。例えば、図４のグラフに示すような前後方向加速度と路面勾配との関係を規定するテーブルを、制御処理部４に予め記憶させておく。そして、ステップＳ５では前後方向加速度として検出信号値Ｇ_Ｆを、ステップＳ６では前後方向加速度として検出信号値Ｇ_ＦＰを用いて、前記テーブルに基づき路面勾配を決定する。

つぎに、ステップＳ５またはステップＳ６で判定された路面勾配から、目標とするホイルシリンダ液圧（目標液圧）を決定する（ステップＳ７）。目標液圧の決定は、次のように行うことができる。例えば、図５のグラフに示すような路面勾配と目標液圧との関係を規定するテーブルを、制御処理部４に予め記憶させておく。そして、ステップＳ５またはステップＳ６で判定された路面勾配と、前記テーブルとに基づいて、目標液圧を決定する。

そして、決定された目標液圧に対応するようにリニアバルブ５を駆動するリニアバルブ駆動電流を決定する（ステップＳ８）。

ステップＳ８で決定されたリニアバルブ駆動電流によって、リニアバルブ５の制御指示がなされ、目標とするブレーキ液圧が各ホイルシリンダで保持され（ステップＳ９）、処理を終了する。

なお、加速度センサ１の検出信号値の振幅が判定閾値Ｇ_ｔｈ以上である場合、図２においては、ステップ６で検出信号値Ｇ_ＦＰを用いて路面勾配を決定するが、本発明はこれに限定されない。例えば、ステップ６に代えて、実動力のブレーキ液圧をそのまま採用してブレーキ制御を行ってもよい。

本発明によると、追加のデバイスを設けることなく、停車後の時間経過や加速度センサ１の検出信号値の振幅の大きさに応じて、ホイルシリンダに付与するブレーキ液圧を適正値に制御することができる。例えば、図３において、領域Ｔ１では、前記振幅が大きく判定閾値Ｇ_ｔｈ以上であり、領域Ｔ２では、前記振幅が小さく判定閾値Ｇ_ｔｈ未満である。領域Ｔ１では、ノイズ除去がなされた後の加速度センサ１の検出信号値Ｇ_Ｆに基づいた判定は行わず、領域Ｔ２の状態となった時点で、検出信号値Ｇ_Ｆに基づいた判定を行うことで、ブレーキ保持の液圧を過剰なものとすることなく、好適なブレーキ制御を行うことができる。このように、車両停止直後のみ大きめのブレーキ液圧を発生させて、加速度センサ１の検出信号値Ｇの振れが収まると必要最小限のブレーキ液圧に移行させることで、余分なリニアバルブ駆動電流の消費を抑えることができる。また、停車中のブレーキ液圧が過大にかからないことで発進時、減圧にかかる時間が長くならず、スムーズに発進することができる。

１０ …車両用ブレーキ制御装置
１ …加速度センサ
２ …ブレーキ液圧センサ
３ …車輪速度センサ
４ …制御処理部
５ …リニアバルブ

Claims (1)

1. 車体前後方向の加速度センサの検出信号値に基づき路面勾配を判定し、停車中のホイルシリンダ液圧を電動バルブにて制御する車両用ブレーキ制御装置において、
   前記加速度センサの検出信号値のノイズの除去処理を行うフィルタ手段と、
   前記加速度センサの検出信号値の振幅が所定の閾値未満のとき、前記フィルタ手段により処理された前記加速度センサの検出信号値に基づいて路面勾配を判定する判定手段と、
   前記判定された路面勾配から目標とするホイルシリンダ液圧を決定する目標液圧決定手段とを備えることを特徴とする車両用ブレーキ制御装置。
   
   

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