JP3955208B2 - 制動圧推定装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブレーキ制御装置において制動圧、すなわちホイールシリンダ圧力を推定する制動圧推定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
近年、車両に搭載されているブレーキ装置は、多種多様な機能が付加されており、このような機能が付加されたブレーキ装置として、例えば、車輪ロックを防止して車両の挙動を安定に保ちながら制動距離の短縮を図るアンチスキッドブレーキ装置や、車両の加速時などにおいて駆動輪のホイールスピンを防止するトラクションコントロール装置や、運転者が操作したブレーキ圧力が不足している場合には、この不足したブレーキ圧力をホイールシリンダに供給するように構成されたブレーキアシスト装置や、車両のオーバステアまたはアンダステアを解消するように運転者のブレーキ操作の有無にかかわらず車輪に制動力を与えて車両の走行安定性を確保するビーグルスタビリティコントロール装置などが知られている。
【０００３】
上記のようなブレーキ装置においては、ホイールシリンダのブレーキ圧力やブレーキペダル操作により発生されたブレーキ圧力を正確に把握することができれば、ブレーキ圧力を制御する制御バルブの駆動時間などをより精密に制御することが可能となって、上記のブレーキ装置の制御精度がよりいっそう正確なものとなる。
このようなことから、マスタシリンダやホイールシリンダにブレーキ液圧センサを設けることによってホイールシリンダやマスタシリンダの液圧を測定することが考えられるが、このような手段では装置のコストが嵩む。
【０００４】
このようなコストの問題もあって、マスタシリンダ液圧のみを液圧センサにより測定し、この液圧がブレーキ装置の液圧モデルによりどのように変化するかを計算してホイールシリンダ液圧を推定する方法が提案されている。
具体的には、マスタシリンダ液圧を利用して求めたホイールシリンダの推定液圧（前回値）に、ブレーキ装置に設けられた各電磁弁に対して出力される開弁駆動信号に基づいて算出されたブレーキ液圧変化量を加えることにより、ホイールシリンダの今回値を推定するものである。
【０００５】
しかしながら、この推定値に誤差が生じることがあった。
そこで、本願発明者は、この誤差の発生原因について研究した結果、後述のように電磁弁の作動応答性に依存して誤差が発生することを見出した。
すなわち、電磁弁により液圧制御を実行するにあたり、安価に精度の高い制御を実行する手段として、ＯＮ−ＯＦＦ型の電磁弁に対してデューティ制御信号を出力することが知られている。
また、電磁弁にはスプールなどの作動部材が設けられているが、この作動部材の質量や作動抵抗により駆動信号のデューティ制御信号の出力が短時間である場合に、作動部分が駆動しないことがあることを見出した。すなわち、電磁弁に対して、開→閉→開という制御信号を出力した際に、この中間の閉作動させる信号の出力時間が極端に短い場合、つまり、開のディーティ比が極めて高い（閉のディーティ比が極めて低い）制御信号を出力した場合に、上述のような作動特性によりスプールなどの作動部材が作動せず、開状態に保たれてしまうことがあることを見出した。
この場合、制御信号は、開→閉→開との指令を出しているにもかかわらず、電磁弁の作動は、開→開→開という作動になる。
よって、この電磁弁がホイールシリンダ圧を増圧する作動を行う弁である場合、駆動信号に基づいて得られた推定値は、開→閉→開の「閉」の部分を演算して得られるのに対して、電磁弁の実際の作動は、「閉」の指令中も「開」弁状態に維持されることからブレーキ液が供給され、実際の液圧は、推定値よりも高い圧力となる。
一方、電磁弁がホイールシリンダ圧を減圧する作動を行う弁である場合は、上記とは逆に、開→閉→開の「閉」の分は減圧が成されていないものとして推定するのに対し、実際の作動は「閉」の指令中も「開」弁状態に保たれることから、実際の液圧は、推定値よりも低い圧力となる。
【０００６】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、ブレーキ液圧の推定精度を向上させることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明では、
ホイールシリンダなどの制動圧により作動する制動作動部と、
この制動作動部に対して流体を供給する供給作動、制動作動部から流体を排出する排出作動、および制動作動部に流体を閉じこめる保持作動を選択的に行って制動圧を任意に調整可能な圧力制御弁と、
この圧力制御弁の上記供給作動時には供給作動信号である開弁駆動信号と保持作動信号とのデューティ比信号から成る制御信号を出力し、上記排出作動時には排出作動信号である開弁駆動信号と保持作動信号とのデューティ比信号から成る制御信号を出力して制動作動部の制動圧を任意に制御する制御手段と、
を備えたブレーキ制御装置が搭載された車両に適用され、
前記制御信号に含まれる開弁駆動信号が出力された時間と、圧力制御弁の単位時間当たりの流体供給量および単位時間当たりの流体排出量に基づいて制動作動部における流出量および排出量を積算して制動作動部における流体量を推定し、この流体量から制動圧推定値を求める推定手段を備えた制動圧推定装置において、前記推定手段は、制御手段が出力する制御信号における保持作動の実行時間が予め設定された短時間以下の場合には、この保持作動の実行時間に相当する補正値を制御信号に含まれる開弁駆動信号の出力時間に加算して供給量および排出量を求める補正処理を行うことを特徴とする装置とした。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の制動圧推定装置において、
前記推定手段が補正処理の判断を行う前記予め設定された時間とは、前記圧力制御弁に対して制御信号を出力したときに、保持作動信号を出力しても圧力制御弁が追従作動できない動状態に維持されて保持作動が成されない短時間であることを特徴とする装置とした。
【０００９】
【発明の作用および効果】
ホイールシリンダなどの制動作動部の制動圧を推定するにあたり、本発明の制動圧推定装置の推定手段では、圧力制御弁に向けて出力される制御信号に基づいて制動作動部における流体供給量および流体排出量を積算して制動作動部における流体量を推定し、この流体量に基づいて制動圧を推定する。
【００１０】
さらに、推定手段では、制御手段が出力する制御信号における保持作動の実行時間が、予め設定された短時間、すなわち、圧力制御弁が追従作動できないほどの短時間である場合には、補正処理を実行する。
この補正処理では、開弁駆動信号と保持作動信号とから成る制御信号が出力されたときに、保持作動の実行時間に相当する補正値を制御信号に含まれる開弁駆動信号の出力時間に加算して供給量および排出量を求める。
よって、圧力制御弁が追従作動できない短時間の保持作動信号が出力された場合には、開弁駆動された状態に維持されたものとして流体供給量および流体排出量を求めることになり、従来よりも精度の高い制動圧推定が可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における制動圧推定装置を実現する実施の形態を、図面に基づいて説明する。
（実施の形態）
まず、構成を説明する。
図１は全請求項に記載の発明に対応した実施の形態の制動圧推定装置を適用したブレーキ装置の要部を示すブレーキ回路図である。
図においてブレーキ配管Ｈ１はＸ型ブレーキ配管の一方の系統を示している。なお、Ｘ型ブレーキ配管というのは、本発明の制動作動部に相当する４輪のホイールシリンダに流体としてのブレーキ液を供給する配管を２系統に分割し、かつ、この２系統の配管のそれぞれを前輪の一方と後輪の一方とに接続するとともに、前輪の一方を左輪とすれば後輪の一方は右輪とするというように配管したものである。
【００１２】
前記ブレーキ配管Ｈ１は、途中で分岐管部Ｈ１１，Ｈ１２に分割され、各分岐管部Ｈ１１，Ｈ１２が右前輪ＦＲと左後輪ＲＬのホイールシリンダＷＣＦＲ，ＷＣＲＬに接続されている。
さらに、ブレーキ配管Ｈ１において、分岐管部Ｈ１１，Ｈ１２よりもマスタシリンダＭＣ側である上流側には、非通電状態で開弁している常開のアウト側ゲート弁１が設けられている。
また、各分岐管部Ｈ１１，Ｈ１２には、常開の流入弁２１，２２が設けられている。
また、各ホイールシリンダＷＣＦＲ，ＷＣＲＬとリザーバＲＳとを結ぶドレーン回路３の途中には、通常は閉弁しており通電すると開弁する常閉の流出弁４１，４２が設けられている。
これらの流入弁２１，２２と流出弁４１，４２とが請求の範囲の圧力制御弁に相当する。
【００１３】
さらに、リザーバＲＳとマスタシリンダＭＣとはそれぞれ吸入回路５１，５２を介してポンプＰの吸入側に接続され、また、このポンプＰの吐出側に設けられた吐出回路６は、ブレーキ配管Ｈ１においてアウト側ゲート弁１と流入弁２１，２２との間である供給部Ｈ１０に接続されている。
そして、吸入回路５２には、常閉のイン側ゲート弁７が設けられている。
【００１４】
したがって、運転者が制動操作をおこなってマスタシリンダＭＣに圧力が発生している状態では、アウト側ゲート弁１を開弁状態に維持させ、さらに、流入弁２１，２２および流出弁４１，４２を作動させることにより、ホイールシリンダ圧（制動圧）を、大気圧〜マスタシリンダ圧の範囲内で調整することにより、車輪がロックしないようにする、いわゆるアンチスキッド制御を実行することができる。
さらに、アウト側ゲート弁１を閉弁させるとともに、イン側ゲート弁７を開弁させ、ポンプＰを駆動させ、さらにこの状態において、アウト側ゲート弁１を適宜開弁させることにより、アウト側ゲート弁１と両流入弁２１，２２との間の液圧を所望の液圧に能動的に制御し、さらにこの状態において、流入弁２１，２２を適宜開弁させて各ホイールシリンダＷＣＦＲ，ＷＣＲＬに所望のブレーキ圧力を供給して所望の制動力を発生させるとともに、流出弁４１，４２を適宜開弁させて各ホイールシリンダＷＣＦＲ，ＷＣＲＬのブレーキ圧力をリザーバＲＳに抜くことにより所望の減圧を行い、ホイールシリンダ圧（制動圧）を能動的に任意の圧力に制御することができる。
【００１５】
以上のようなポンプＰ、各弁１，２１，２２，４１，４２，７の作動は、コントロールユニットＣＵにより成される。
このコントロールユニットＣＵにあっては、上述のようにホイールシリンダＷＣＦＲ，ＷＣＲＬの圧力を制御するにあたって、各ホイールシリンダＷＣＦＲ，ＷＣＲＬの圧力の推定を行っている。
この推定を行う部分が本発明の制動圧推定装置に相当するもので、以下、その構成について説明する。
【００１６】
図２は制動圧推定部を示すシステム図であり、この部分には、各輪の車輪速度を検出する車輪速度センサ３１と、前後方向加速度ＸＧを検出する前後加速度センサ（以下、前後Ｇセンサという）３２と、横方向加速度ＹＧを検出する横加速度センサ（以下、横Ｇセンサという）３３と、からの信号が入力される他、ポンプＰのモータＭを駆動させる信号、アウト側ゲート弁１，流入弁２１，２２，流出弁４１，４２に出力される増減圧パルス信号、および図外のエンジンコントロールユニットから送られるアクセル開度を示すアクセル信号が入力される。
【００１７】
この図２に示す制動圧部の構成について説明する。
１０１は輪荷重推定部である。この輪荷重推定部１０１は、前後Ｇセンサ３２で検出された車両の前後方向加速度ＸＧと、横Ｇセンサ３３で検出された車両の横方向加速度ＹＧとに基づいて車輪に作用する車両重量、すなわち輪荷重を推定する。輪荷重は、車両モデルにより推定が可能であり、予め所定の前後方向加速度ＸＧおよび横方向加速度ＹＧと車輪に作用する荷重との相対関係を実験的に求めて推定輪荷重ＷＨＴとしてテーブルなどにストックすることができる。
【００１８】
１０２はＷ／Ｃ液圧推定部である。このＷ／Ｃ液圧推定部１０２では、予め実験やシミュレーションなどで得られたブレーキ液圧装置モデルに基づいて、各弁やモータＭの駆動信号である増減圧パルス信号、モータ駆動信号および後述するＭ／Ｃ圧推定値ＭＣＨＴからホイールシリンダの推定液圧であるＷ／Ｃ圧推定値ＷＣＨＴを求める。
【００１９】
１０３は前後Ｇ推定部である。この前後Ｇ推定部１０３は、予め実験やシミュレーションなどで得られた車両モデルを有し、この車両モデルに対してＷ／Ｃ圧推定値ＷＣＨＴおよび推定輪荷重ＷＨＴを用いて現在の車両に発生している車両前後方向の加速度を推定前後方向加速度ＧＨＴとして推定する。
【００２０】
１０４はＭ／Ｃ圧推定部である。このＭ／Ｃ圧推定部１０４は、推定前後方向加速度ＧＨＴと前後Ｇセンサ２２により検出された実際の前後方向加速度ＸＧとの間に偏差ΔＧが生じている場合に、Ｍ／Ｃ圧推定値ＭＣＨＴもしくはＷ／Ｃ圧推定値ＷＣＨＴに誤差があると認められるので、Ｍ／Ｃ圧推定値ＭＣＨＴ１を補正するものである。具体的には、推定前後方向加速度ＧＨＴと実際の前後方向加速度ＸＧとの偏差ΔＧを積分して加速度を制動力に変換し（＝Ｋ×∫ΔＧｄｔ、ここでＫは係数である）、後述する非ブレーキ制御時Ｍ／Ｃ圧算出部１０６において非ブレーキ制御時に推定したＭ／Ｃ圧推定値ＭＣＨＴ２（すなわち、ブレーキ制御時のＭ／Ｃ圧推定値ＭＣＨＴの初期値）とにより、新たにブレーキ制御時のマスタシリンダＭＣの液圧を推定する。この推定液圧は、誤差が補正された後の、より正確なＭ／Ｃ圧推定値ＭＣＨＴ１として使用される。
【００２１】
１０５はＭ／Ｃ圧選択部である。このＭ／Ｃ圧選択部１０５は、入力されるブレーキ制御フラグに基づいてブレーキ制御時であるか非ブレーキ制御時であるかを判断して、Ｍ／Ｃ圧推定部１０４と非ブレーキ時Ｍ／Ｃ圧算出部１０６とから並行して送られる２つのＭ／Ｃ圧推定値ＭＣＨＴ１，ＭＣＨＴ２の一方を選択する。
【００２２】
１０６は非ブレーキ制御時Ｍ／Ｃ圧算出部である。この非ブレーキ制御時Ｍ／Ｃ圧算出部１０６は、前後方向加速度ＸＧ、車輪加速度ＶＷＤおよびアクセル信号に基づいてマスタシリンダＭＣの液圧であるＭ／Ｃ圧推定値ＭＣＨＴ２を推定する。すなわち、どのくらいのブレーキ液圧を車両のホイールシリンダＷＣに与えれば、どのくらいの前後方向加速度ＸＧが生じるかが、予め実験などにより知ることができ、さらに車輪加速度ＶＷＤなどを用いることで車両が走行する路面摩擦などの影響を推定に反映させることができる。ここで、車両の前後加速度ＸＧを検出する手段としては、前後Ｇセンサ２２を示しているが、例えば、車輪速度ＶＷおよびその変化に基づいて算出してもよく、この場合、路面の勾配の影響を受けることなく高い精度で前後方向加速度を検出することができる。
【００２３】
したがって、図２に示す制動圧推定部では、例えばブレーキによる車両のスタビリティコントロールなどのブレーキ制御が実行されていないがブレーキ操作は行われているとき（図外のブレーキペダルに設けられたブレーキスイッチ３４などの信号に基づき判断することができる）には、非ブレーキ制御時Ｍ／Ｃ圧算出部１０６において、車両の前後Ｇセンサ２２により検出された車両の前後方向加速度信号と、車輪速度センサ３１で検出された車輪速度ＶＷ、およびアクセル信号ＡＣＣに基づいてＭ／Ｃ圧推定値ＭＣＨＴ２を算出する。
【００２４】
非ブレーキ制御時Ｍ／Ｃ圧算出部１０６において算出されたＭ／Ｃ圧推定値ＭＣＨＴ２は、Ｍ／Ｃ圧選択部１０５に送られ、Ｍ／Ｃ圧推定値ＭＣＨＴ１とのいずれかがＭ／Ｃ圧推定値ＭＣＨＴとして選択される。
なお、ブレーキ制御およびブレーキ操作が共に行われていないとき、またはアクセルペダルが踏み込まれていないときには、前後Ｇセンサ２２の零点補正を行うことにより、より正確なマスタシリンダＭＣの液圧推定を行うことができる。さらに、ブレーキ操作がおこなわれていないときには、マスタシリンダＭＣの推定液圧は零に設定される。
【００２５】
次に、ブレーキ制御が行われているときには、まず、最初に、非ブレーキ操作時Ｍ／Ｃ圧算出部１０６において得られたＭ／Ｃ圧推定値ＭＣＨＴ２が、Ｍ／Ｃ圧選択部１０５においてＭ／Ｃ圧推定値ＭＣＨＴの初期値として選択されてＷ／Ｃ液圧推定部１０２に送られる。
次に、Ｗ／Ｃ液圧推定部１０２において、Ｍ／Ｃ圧推定値ＭＣＨＴおよび各弁やモータＭの駆動信号を入力とするブレーキ液圧装置モデルに基づいてＷ／Ｃ圧推定値ＷＣＨＴが推定される。
次に、前後Ｇ推定部１０３において、Ｗ／Ｃ圧推定値ＷＣＨＴと、輪荷重推定部１０１で推定された推定輪荷重ＷＨＴとを入力とした車両モデルに基づいて現在の車両に発生している車両前後方向の加速度を推定前後方向加速度ＧＨＴとして推定する。
【００２６】
以上のようにして推定された推定前後方向加速度ＧＨＴは、前後Ｇセンサ２２で検出された実際の前後方向加速度ＸＧと比較され、推定前後方向加速度ＧＨＴの正確性が検証される。推定前後方向加速度ＧＨＴを検証することは、別の意味では、ホイールシリンダ推定液圧ＷＣＨＴやＭ／Ｃ圧推定値ＭＣＨＴの検証をすることと等価であり、推定前後方向加速度ＧＨＴと実際の前後方向加速度ＸＧとの間に偏差が無い場合は、ホイールシリンダ推定液圧ＷＣＨＴやＭ／Ｃ圧推定値ＭＣＨＴの推定が実際に発生している正確な値であると考えることができる。
【００２７】
他方、推定前後方向加速度ＧＨＴと実際の前後方向加速度ＸＧとの間に偏差ΔＧが生じている場合には、Ｍ／Ｃ推定値ＭＣＨＴもしくはＷ／Ｃ推定値ＷＣＨＴに誤差があると認められるので、Ｍ／Ｃ圧推定部１０４において、Ｍ／Ｃ圧推定値ＭＣＨＴ１を補正する。この補正されたＭ／Ｃ圧推定値ＭＣＨＴ１は、さらに、Ｍ／Ｃ圧選択部１０５に送られ、Ｍ／Ｃ圧推定値ＭＣＨＴとして選択され、上述の推定が繰り返される。
【００２８】
以上のようにＷ／Ｃ液圧推定部１０２においてＷ／Ｃ圧推定値ＷＣＨＴを求めるにあたり、本発明の制動圧推定装置を適用している。
この制動圧推定装置においてＷ／Ｃ圧推定値ＷＣＨＴを得るまでの処理流れを図３のフローチャートに示しているもので、この図３に示す処理を実行する部分が実施の形態の制動圧推定装置である。
【００２９】
ステップ３０１では、目標液圧読込処理を実行する。この目標液圧は、例えばビーグルスタビリティコントロールなどの制動力制御を実行する部分において、必要な制動力を得るための目標ホイールシリンダ圧として求められるもので、このステップ３０１では、上述の制動力制御を実行する部分から目標液圧を読み込む。
【００３０】
ステップ３０２では、増減圧パルス読込処理を実行する。この増減圧パルスとは、上述の目標液圧を得るのに必要なアウト側ゲート弁１，流入弁２１，２２，流出弁４１，４２の駆動を制御する駆動パルスである。
【００３１】
次に、ステップ３０３において、Ｗ／Ｃ上流部圧力算出処理を実行する。このＷ／Ｃ上流部圧力ＰＨＬＨＴは、アウト側ゲート弁１と両流入弁２１，２２との間の供給部Ｈ１０の圧力であって、この供給部Ｈ１０における液量を求めることで圧力に換算することができる。また、この供給部Ｈ１０の液量は、この供給部Ｈ１０における単位時間当たりの液量変化を積算して求めることができ、この単位時間当たりの液量変化は、ポンプＰへの通電時間に基づいて得られたポンプＰから供給部Ｈ１０に供給された単位時間当たりの吐出量から、アウト側ゲート弁１の開弁時間に基づいて供給部Ｈ１０からマスタシリンダＭＣ側に逃がされた単位時間当たりの流量と、流入弁２１，２２の開弁時間に基づいて供給部Ｈ１０からホイールシリンダＷＣＦＲ，ＷＣＲＬに流れ込んだ単位時間当たりの流量とを差し引くことで得られる。
【００３２】
次に、ステップ３０４において、Ｗ／Ｃ圧力推定算出処理を実行する。このＷ／Ｃ圧力推定算出処理が、Ｗ／Ｃ推定値ＷＣＨＴを求める処理であり、上述のＷ／Ｃ上流部圧力ＰＨＬＨＴと同様に、ホイールシリンダＷＣＲＦ，ＷＣＲＬにおける液量変化、すなわち流入弁２１，２２の開弁時間に基づいて供給部Ｈ１０からホイールシリンダＷＣＦＲ，ＷＣＲＬに流れ込んだ単位時間当たりの流量を積算した値から、流出弁４１，４２の開弁時間に基づいて得られたホイールシリンダＷＣＲＦ，ＷＣＲＬからリザーバＲＳに逃がされた流量を差し引いて得られたホイールシリンダ液量を圧力に換算して求めるもので、その詳細については後述する。
【００３３】
次に、ステップ３０５において今回の制御が終了したか否か判断して、今回の制御が終了していない場合、ステップ３０２に戻り、今回の制御が終了したらステップ３０１に戻る。
【００３４】
次に、前述したステップ３０４のホイールシリンダ圧力を推定する処理であるＷ／Ｃ圧力推定処理の詳細を図４〜図６に示すフローチャートに基づいて説明する。
まず、図４に示す補正フラグ設定制御について説明する。
この補正フラグ設定制御は、Ｗ／Ｃ圧力推定処理における補正処理を実行するか否かを判断する補正フラグの設定を行う制御である。
最初のステップ４０１では、前回のパルス出力（これは開弁駆動信号出力を意味する）から今回のパルス出力（同じく開弁駆動信号出力を意味する）の間における保持信号出力時間ＴＨが予め設定されたしきい値Ｓ１以下であるか否か判断して、ＴＨ≦Ｓ１（ＹＥＳ）の場合はステップ４０２に進み、ＴＨ＞Ｓ１（ＮＯ）の場合は、ステップ４０４に進む。
ここで保持信号出力時間ＴＨについて説明すると、増圧時および減圧時においてその制御信号は、図７に示すように、１つの制御周期ＴＰ内で、減圧信号（図では減圧を例にとって説明しているが、増圧時には増圧信号である）と保持信号とから成るデューティ信号を出力する。このデューティ信号における減圧信号と保持信号との比率は、目標ホイールシリンダ圧と現在のホイールシリンダ圧との差に応じて異なる。上記保持信号出力時間ＴＨとは、この保持信号が出力される時間であり、図では保持時間が３ｍｓｅｃの場合を一例として示している。
【００３５】
また、しきい値Ｓ１は、流入弁２１，２２および流出弁４１，４２のバルブ特性により決定される。すなわち、各弁２１，２２，４１，４２において、出力時間が短くなると、図外の質量を有したバルブプランジャが駆動信号に対応した移動（追従作動）を行わなくなる。つまり、図示の減圧時の場合、流出弁４１，４２に対して減圧信号（開弁駆動信号）と保持信号とから成るデューティ信号を出力したときに、保持信号の出力時間が所定時間よりも短くなると、流出弁４１，４２の図外のバルブプランジャは開弁位置に留まり閉弁しない現象が生じる。同様に、流入弁２１，２２にあっては、増圧信号（開弁駆動信号）と保持信号とを出力したときに、保持信号の出力時間が所定時間よりも短くなると流入弁２１，２２の図外のバルブプランジャが開位置に留まり閉弁しない現象が生じる。この所定時間がしきい値Ｓ１として設定されるものであり、本実施の形態ではＳ１＝３ｍｓｅｃとするが、この値はバルブによって特性が異なるもので、本実施の形態では、流入弁２１，２２と流出弁４１，４２とを同じしきい値Ｓ１に設定したが、両弁でしきい値Ｓ１を異ならせた設定とすることも当然あり得る。
【００３６】
次に、上記ステップ４０１においてＹＥＳと判断されて進むステップ４０２にあっては、今回の制御周期におけるパルス要求値≠０であるか（開弁駆動信号を出力するか）否か、すなわち、圧力制御中であるか否か判断し、圧力制御中である場合にはステップ４０３に進んで、パルス補正フラグ＝１に設定するとともに液圧演算用パルス補正を行う。なお、この液圧演算用パルス補正は、このときの保持時間ＴＨを補正値ＴＨＨとする。
【００３７】
一方、ステップ４０１あるいはステップ４０２においてＮＯと判断した場合にはステップ４０４に進んで、パルス補正フラグ＝０に設定する。
【００３８】
次に、図５のフローチャートに基づいて増圧時におけるＷ／Ｃ圧力推定処理を説明する。
まず、ステップ５０１では、ホイールシリンダＷＣｘｘ内の液量の前回値Ｑ前を読み込む。なお、Ｗ／Ｃ圧力推定処理は、各ホイールシリンダＷＣｘｘ（ｘｘは、ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬのいずれかを示す）毎に独立して行う。
次のステップ５０２では、パルス補正フラグ＝１であるか否か判断し、パルス補正フラグ＝１の場合はステップ５０４に進み、パルス補正フラグ≠０の場合はステップ５０３に進む。
このパルス補正フラグ≠０の場合に進むステップ５０３では、流入弁２１，２２を経てホイールシリンダＷＣｘｘへ流入した液量である流入液量ｑｉｎを、
ｑｉｎ＝単位流入量×要求される増圧パルス時間
により算出する。なお、単位流入量は、流入弁２１，２２における１ｍｓｅｃ当たりの流入量であり、流入弁２１，２２の特性に基づいて所定の一定値を用いてもよいし、あるいは、供給部Ｈ１０の前回の液圧ＰＨＬＨＴとホイールシリンダＷＣｘｘの前回の推定液圧との差圧に基づいて変更してもよいもので、後者の方が精度の高い推定を行うことができる。
【００３９】
一方、ステップ５０２において、パルス補正フラグ＝１の場合は、ステップ５０４に進んで、ホイールシリンダＷＣｘｘへの流入流量ｑｉｎを、
ｑｉｎ＝単位流入量×（要求される増圧パルス時間＋補正値）
により算出する。なお、この補正値は、前述のようにしきい値Ｓ１よりも短時間の保持時間に相当する値である。
このように、パルス補正フラグ＝１の場合は、保持の指令が出されている間も流入弁２１，２２が開弁しているとして流入流量ｑｉｎを算出する。
【００４０】
ステップ５０３および５０４から進むステップ５０５では、ホイールシリンダＷＣｘｘ内に存在する今回の液量Ｑを、Ｑ＝Ｑ前＋ｑｉｎにより算出する。
続くステップ５０６では、ホイールシリンダＷＣｘｘ内に存在する今回の液量Ｑから、予め設定された換算テーブルの参照や、予め設定された演算式による演算などに基づいて、今回のホイールシリンダ圧推定値ＷＣＨＴを求める。
このホイールシリンダ圧力ＰＢＨＴが、Ｗ／Ｃ圧推定値ＷＣＨＴとして出力される。
【００４１】
次に、図６のフローチャートに基づいて減圧時におけるＷ／Ｃ圧力推定処理を説明する。
まず、ステップ６０１では、ホイールシリンダＷＣｘｘ内の液量の前回値Ｑ前を読み込む。
次のステップ６０２では、パルス補正フラグが＝１であるか否か判断し、パルス補正フラグ＝１の場合はステップ６０４に進み、パルス補正フラグ≠０の場合はステップ６０３に進む。
ステップ６０３では、流出弁４１，４２を経てホイールシリンダＷＣｘｘから流出した液量である流出流量ｑｏｕｔを、
ｑｏｕｔ＝単位流出量×要求される減圧パルス時間
により算出する。なお、単位流出量は、流出弁４１，４２における１ｍｓｅｃ当たりの流出量であり、流出弁４１，４２の特性に基づいて所定の一定値を用いてもよいし、あるいは、供給部Ｈ１０の前回の液圧ＰＨＬＨＴとホイールシリンダＷＣｘｘの前回の推定液圧との差に基づいて変更してもよいもので、後者の方が精度の高い推定を行うことができる。
【００４２】
一方、ステップ６０２において、パルス補正フラグ＝１の場合は、ステップ６０４に進んで、ホイールシリンダＷＣｘｘから流出した流出流量ｑｏｕｔを、
ｑｏｕｔ＝単位流出量×（要求される減圧パルス時間＋補正値）
により算出する。なお、この補正値は、前述のようにしきい値Ｓ１よりも短時間の保持時間に相当する値である。
このように、パルス補正フラグ＝１の場合は、保持の指令が出されている間も流出弁４１，４２が開弁しているとして流出流量ｑｏｕｔを算出する。
【００４３】
ステップ６０３および６０４から進むステップ６０５では、ホイールシリンダＷＣｘｘ内に存在する今回の液量Ｑを、Ｑ＝Ｑ前−ｑｏｕｔにより算出する。
続くステップ６０６では、ホイールシリンダＷＣｘｘ内に存在する今回の液量Ｑから、予め設定された換算テーブルの参照や、予め設定された演算式による演算などに基づいて、今回のＷ／Ｃ圧推定値ＷＣＨＴを求める。
【００４４】
次に、実施の形態の作動について図７のタイムチャートにより説明する。
この図７（ａ）（ｂ）は、減圧時の減圧デューティ比が高い制御信号を出力してブレーキ液圧を減圧した際の作動例を示すもので、（ａ）は従来例を、（ｂ）は実施の形態を示している。
発明が解決しようとする課題でも説明したが、（ａ）に示す従来例では、１つの制御周期内で減圧デューティ比が高い制御信号を出力した場合、すなわち、１制御周期内で保持制御時間が短い（３ｍｓｅｃ以下）制御信号を出力した場合に、実際には流出弁４１，４２が短い保持制御時間に対応することができずに開弁したままとなって、実際の液圧は減圧を続けているのに対して、Ｗ／Ｃ圧推定値ＷＣＨＴは、保持時間の分減圧が成されないと処理する結果、実際の液圧に対してＷ／Ｃ圧推定値ＷＣＨＴが高く算出されて誤差ΔＰが発生していた。
【００４５】
それに対して、本実施の形態にあっては、流出弁４１，４２が対応できない短時間の保持を行う場合、この保持時間ＴＨの分の補正値ＴＨＨを形成し、この保持時間ＴＨの間も流入弁４１，４２が開弁していたとして流出流量ｑｏｕｔを算出する。
このため、実際の液圧とＷ／Ｃ圧推定値ＷＣＨＴとが一致するもので、従来技術と比較してホイールシリンダ圧の推定精度を向上させることができるという効果が得られる。
【００４６】
以上、本発明の制動圧推定装置を実施の形態に基づいて説明してきたが、具体的な構成については、この実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
例えば、圧力制御弁として１つの制動作動部としてのホイールシリンダの圧力制御を流入弁２１，２２と流出弁４１，４２との２つの弁で行う構成を示したが、流入状態と流出状態と保持状態をそれぞれ選択的に形成可能な１つの弁で構成することもできる。
また、流体としてはブレーキ液を示したが、気体など他の流体を用いる場合にも適用することができる。
また、実施の形態では、ブレーキ配管Ｈ１として、２系統に分けたＸ配管を示したが、２系統の配管を前後や左右で分けるようにしてもよいし、あるいは、２系統に分割したものに限らず、各ホイールシリンダに向けて４つに分岐させる構成にも適用することができる。
【００４７】
また、実施の形態では、マスタシリンダ圧を推定により求める例を示した。これにより、マスタシリンダ圧を検出するセンサも廃止して安価に構成することを可能としたが、マスタシリンダ圧を検出するセンサを設ける構成としてもよい。また、実施の形態では、制動圧推定装置を車両モデルにより車両状態を推定する手段に適用した例について説明したが、これに限定されず、要は、流体の流量を求めて制動圧を推定する装置であれば、どのような装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態の制動圧推定装置を適用したブレーキ装置の要部を示すブレーキ回路図である。
【図２】制動圧推定部を示すシステム図である。
【図３】実施の形態におけるＷ／Ｃ圧推定値ＷＣＨＴを得るまでの処理流れを示すフローチャートである。
【図４】実施の形態におけるパルス補正フラグを設定する処理を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態における増圧時のホイールシリンダ液圧推定処理を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態における減圧時のホイールシリンダ液圧推定処理を示すフローチャートである。
【図７】制動制御の作動例を示すタイムチャートであって、（ａ）が従来技術を、（ｂ）が実施の形態の作動例を示している。
【符号の説明】
１ アウト側ゲート弁
３ ドレーン回路
６ 吐出回路
７ イン側ゲート弁
２１，２２ 流入弁
３１ 車輪速度センサ
３２ 前後Ｇセンサ
３３ 横Ｇセンサ
３４ ブレーキスイッチ
４１，４２ 流入弁
５１，５２ 吸入回路
ＣＵ コントロールユニット
Ｈ１ ブレーキ配管
Ｈ１０ 供給部
Ｈ１１，Ｈ１２ 分岐管部
Ｍ モータ
ＭＣ マスタシリンダ
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブレーキ制御装置において制動圧、すなわちホイールシリンダ圧力を推定する制動圧推定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
近年、車両に搭載されているブレーキ装置は、多種多様な機能が付加されており、このような機能が付加されたブレーキ装置として、例えば、車輪ロックを防止して車両の挙動を安定に保ちながら制動距離の短縮を図るアンチスキッドブレーキ装置や、車両の加速時などにおいて駆動輪のホイールスピンを防止するトラクションコントロール装置や、運転者が操作したブレーキ圧力が不足している場合には、この不足したブレーキ圧力をホイールシリンダに供給するように構成されたブレーキアシスト装置や、車両のオーバステアまたはアンダステアを解消するように運転者のブレーキ操作の有無にかかわらず車輪に制動力を与えて車両の走行安定性を確保するビーグルスタビリティコントロール装置などが知られている。
【０００３】
上記のようなブレーキ装置においては、ホイールシリンダのブレーキ圧力やブレーキペダル操作により発生されたブレーキ圧力を正確に把握することができれば、ブレーキ圧力を制御する制御バルブの駆動時間などをより精密に制御することが可能となって、上記のブレーキ装置の制御精度がよりいっそう正確なものとなる。
このようなことから、マスタシリンダやホイールシリンダにブレーキ液圧センサを設けることによってホイールシリンダやマスタシリンダの液圧を測定することが考えられるが、このような手段では装置のコストが嵩む。
【０００４】
このようなコストの問題もあって、マスタシリンダ液圧のみを液圧センサにより測定し、この液圧がブレーキ装置の液圧モデルによりどのように変化するかを計算してホイールシリンダ液圧を推定する方法が提案されている。
具体的には、マスタシリンダ液圧を利用して求めたホイールシリンダの推定液圧（前回値）に、ブレーキ装置に設けられた各電磁弁に対して出力される開弁駆動信号に基づいて算出されたブレーキ液圧変化量を加えることにより、ホイールシリンダの今回値を推定するものである。
【０００５】
しかしながら、この推定値に誤差が生じることがあった。
そこで、本願発明者は、この誤差の発生原因について研究した結果、後述のように電磁弁の作動応答性に依存して誤差が発生することを見出した。
すなわち、電磁弁により液圧制御を実行するにあたり、安価に精度の高い制御を実行する手段として、ＯＮ−ＯＦＦ型の電磁弁に対してデューティ制御信号を出力することが知られている。
また、電磁弁にはスプールなどの作動部材が設けられているが、この作動部材の質量や作動抵抗により駆動信号のデューティ制御信号の出力が短時間である場合に、作動部分が駆動しないことがあることを見出した。すなわち、電磁弁に対して、開→閉→開という制御信号を出力した際に、この中間の閉作動させる信号の出力時間が極端に短い場合、つまり、開のディーティ比が極めて高い（閉のディーティ比が極めて低い）制御信号を出力した場合に、上述のような作動特性によりスプールなどの作動部材が作動せず、開状態に保たれてしまうことがあることを見出した。
この場合、制御信号は、開→閉→開との指令を出しているにもかかわらず、電磁弁の作動は、開→開→開という作動になる。
よって、この電磁弁がホイールシリンダ圧を増圧する作動を行う弁である場合、駆動信号に基づいて得られた推定値は、開→閉→開の「閉」の部分を演算して得られるのに対して、電磁弁の実際の作動は、「閉」の指令中も「開」弁状態に維持されることからブレーキ液が供給され、実際の液圧は、推定値よりも高い圧力となる。
一方、電磁弁がホイールシリンダ圧を減圧する作動を行う弁である場合は、上記とは逆に、開→閉→開の「閉」の分は減圧が成されていないものとして推定するのに対し、実際の作動は「閉」の指令中も「開」弁状態に保たれることから、実際の液圧は、推定値よりも低い圧力となる。
【０００６】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、ブレーキ液圧の推定精度を向上させることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明では、
ホイールシリンダなどの制動圧により作動する制動作動部と、
この制動作動部に対して流体を供給する供給作動、制動作動部から流体を排出する排出作動、および制動作動部に流体を閉じこめる保持作動を選択的に行って制動圧を任意に調整可能な圧力制御弁と、
この圧力制御弁の上記供給作動時には供給作動信号である開弁駆動信号と保持作動信号とのデューティ比信号から成る制御信号を出力し、上記排出作動時には排出作動信号である開弁駆動信号と保持作動信号とのデューティ比信号から成る制御信号を出力して制動作動部の制動圧を任意に制御する制御手段と、
を備えたブレーキ制御装置が搭載された車両に適用され、
前記制御信号に含まれる開弁駆動信号が出力された時間と、圧力制御弁の単位時間当たりの流体供給量および単位時間当たりの流体排出量に基づいて制動作動部における流出量および排出量を積算して制動作動部における流体量を推定し、この流体量から制動圧推定値を求める推定手段を備えた制動圧推定装置において、前記推定手段は、制御手段が出力する制御信号における保持作動の実行時間が予め設定された短時間以下の場合には、この保持作動の実行時間に相当する補正値を制御信号に含まれる開弁駆動信号の出力時間に加算して供給量および排出量を求める補正処理を行うことを特徴とする装置とした。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の制動圧推定装置において、
前記推定手段が補正処理の判断を行う前記予め設定された時間とは、前記圧力制御弁に対して制御信号を出力したときに、保持作動信号を出力しても圧力制御弁が追従作動できない動状態に維持されて保持作動が成されない短時間であることを特徴とする装置とした。
【０００９】
【発明の作用および効果】
ホイールシリンダなどの制動作動部の制動圧を推定するにあたり、本発明の制動圧推定装置の推定手段では、圧力制御弁に向けて出力される制御信号に基づいて制動作動部における流体供給量および流体排出量を積算して制動作動部における流体量を推定し、この流体量に基づいて制動圧を推定する。
【００１０】
さらに、推定手段では、制御手段が出力する制御信号における保持作動の実行時間が、予め設定された短時間、すなわち、圧力制御弁が追従作動できないほどの短時間である場合には、補正処理を実行する。
この補正処理では、開弁駆動信号と保持作動信号とから成る制御信号が出力されたときに、保持作動の実行時間に相当する補正値を制御信号に含まれる開弁駆動信号の出力時間に加算して供給量および排出量を求める。
よって、圧力制御弁が追従作動できない短時間の保持作動信号が出力された場合には、開弁駆動された状態に維持されたものとして流体供給量および流体排出量を求めることになり、従来よりも精度の高い制動圧推定が可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における制動圧推定装置を実現する実施の形態を、図面に基づいて説明する。
（実施の形態）
まず、構成を説明する。
図１は全請求項に記載の発明に対応した実施の形態の制動圧推定装置を適用したブレーキ装置の要部を示すブレーキ回路図である。
図においてブレーキ配管Ｈ１はＸ型ブレーキ配管の一方の系統を示している。なお、Ｘ型ブレーキ配管というのは、本発明の制動作動部に相当する４輪のホイールシリンダに流体としてのブレーキ液を供給する配管を２系統に分割し、かつ、この２系統の配管のそれぞれを前輪の一方と後輪の一方とに接続するとともに、前輪の一方を左輪とすれば後輪の一方は右輪とするというように配管したものである。
【００１２】
前記ブレーキ配管Ｈ１は、途中で分岐管部Ｈ１１，Ｈ１２に分割され、各分岐管部Ｈ１１，Ｈ１２が右前輪ＦＲと左後輪ＲＬのホイールシリンダＷＣＦＲ，ＷＣＲＬに接続されている。
さらに、ブレーキ配管Ｈ１において、分岐管部Ｈ１１，Ｈ１２よりもマスタシリンダＭＣ側である上流側には、非通電状態で開弁している常開のアウト側ゲート弁１が設けられている。
また、各分岐管部Ｈ１１，Ｈ１２には、常開の流入弁２１，２２が設けられている。
また、各ホイールシリンダＷＣＦＲ，ＷＣＲＬとリザーバＲＳとを結ぶドレーン回路３の途中には、通常は閉弁しており通電すると開弁する常閉の流出弁４１，４２が設けられている。
これらの流入弁２１，２２と流出弁４１，４２とが請求の範囲の圧力制御弁に相当する。
【００１３】
さらに、リザーバＲＳとマスタシリンダＭＣとはそれぞれ吸入回路５１，５２を介してポンプＰの吸入側に接続され、また、このポンプＰの吐出側に設けられた吐出回路６は、ブレーキ配管Ｈ１においてアウト側ゲート弁１と流入弁２１，２２との間である供給部Ｈ１０に接続されている。
そして、吸入回路５２には、常閉のイン側ゲート弁７が設けられている。
【００１４】
したがって、運転者が制動操作をおこなってマスタシリンダＭＣに圧力が発生している状態では、アウト側ゲート弁１を開弁状態に維持させ、さらに、流入弁２１，２２および流出弁４１，４２を作動させることにより、ホイールシリンダ圧（制動圧）を、大気圧〜マスタシリンダ圧の範囲内で調整することにより、車輪がロックしないようにする、いわゆるアンチスキッド制御を実行することができる。
さらに、アウト側ゲート弁１を閉弁させるとともに、イン側ゲート弁７を開弁させ、ポンプＰを駆動させ、さらにこの状態において、アウト側ゲート弁１を適宜開弁させることにより、アウト側ゲート弁１と両流入弁２１，２２との間の液圧を所望の液圧に能動的に制御し、さらにこの状態において、流入弁２１，２２を適宜開弁させて各ホイールシリンダＷＣＦＲ，ＷＣＲＬに所望のブレーキ圧力を供給して所望の制動力を発生させるとともに、流出弁４１，４２を適宜開弁させて各ホイールシリンダＷＣＦＲ，ＷＣＲＬのブレーキ圧力をリザーバＲＳに抜くことにより所望の減圧を行い、ホイールシリンダ圧（制動圧）を能動的に任意の圧力に制御することができる。
【００１５】
以上のようなポンプＰ、各弁１，２１，２２，４１，４２，７の作動は、コントロールユニットＣＵにより成される。
このコントロールユニットＣＵにあっては、上述のようにホイールシリンダＷＣＦＲ，ＷＣＲＬの圧力を制御するにあたって、各ホイールシリンダＷＣＦＲ，ＷＣＲＬの圧力の推定を行っている。
この推定を行う部分が本発明の制動圧推定装置に相当するもので、以下、その構成について説明する。
【００１６】
図２は制動圧推定部を示すシステム図であり、この部分には、各輪の車輪速度を検出する車輪速度センサ３１と、前後方向加速度ＸＧを検出する前後加速度センサ（以下、前後Ｇセンサという）３２と、横方向加速度ＹＧを検出する横加速度センサ（以下、横Ｇセンサという）３３と、からの信号が入力される他、ポンプＰのモータＭを駆動させる信号、アウト側ゲート弁１，流入弁２１，２２，流出弁４１，４２に出力される増減圧パルス信号、および図外のエンジンコントロールユニットから送られるアクセル開度を示すアクセル信号が入力される。
【００１７】
この図２に示す制動圧部の構成について説明する。
１０１は輪荷重推定部である。この輪荷重推定部１０１は、前後Ｇセンサ３２で検出された車両の前後方向加速度ＸＧと、横Ｇセンサ３３で検出された車両の横方向加速度ＹＧとに基づいて車輪に作用する車両重量、すなわち輪荷重を推定する。輪荷重は、車両モデルにより推定が可能であり、予め所定の前後方向加速度ＸＧおよび横方向加速度ＹＧと車輪に作用する荷重との相対関係を実験的に求めて推定輪荷重ＷＨＴとしてテーブルなどにストックすることができる。
【００１８】
１０２はＷ／Ｃ液圧推定部である。このＷ／Ｃ液圧推定部１０２では、予め実験やシミュレーションなどで得られたブレーキ液圧装置モデルに基づいて、各弁やモータＭの駆動信号である増減圧パルス信号、モータ駆動信号および後述するＭ／Ｃ圧推定値ＭＣＨＴからホイールシリンダの推定液圧であるＷ／Ｃ圧推定値ＷＣＨＴを求める。
【００１９】
１０３は前後Ｇ推定部である。この前後Ｇ推定部１０３は、予め実験やシミュレーションなどで得られた車両モデルを有し、この車両モデルに対してＷ／Ｃ圧推定値ＷＣＨＴおよび推定輪荷重ＷＨＴを用いて現在の車両に発生している車両前後方向の加速度を推定前後方向加速度ＧＨＴとして推定する。
【００２０】
１０４はＭ／Ｃ圧推定部である。このＭ／Ｃ圧推定部１０４は、推定前後方向加速度ＧＨＴと前後Ｇセンサ２２により検出された実際の前後方向加速度ＸＧとの間に偏差ΔＧが生じている場合に、Ｍ／Ｃ圧推定値ＭＣＨＴもしくはＷ／Ｃ圧推定値ＷＣＨＴに誤差があると認められるので、Ｍ／Ｃ圧推定値ＭＣＨＴ１を補正するものである。具体的には、推定前後方向加速度ＧＨＴと実際の前後方向加速度ＸＧとの偏差ΔＧを積分して加速度を制動力に変換し（＝Ｋ×∫ΔＧｄｔ、ここでＫは係数である）、後述する非ブレーキ制御時Ｍ／Ｃ圧算出部１０６において非ブレーキ制御時に推定したＭ／Ｃ圧推定値ＭＣＨＴ２（すなわち、ブレーキ制御時のＭ／Ｃ圧推定値ＭＣＨＴの初期値）とにより、新たにブレーキ制御時のマスタシリンダＭＣの液圧を推定する。この推定液圧は、誤差が補正された後の、より正確なＭ／Ｃ圧推定値ＭＣＨＴ１として使用される。
【００２１】
１０５はＭ／Ｃ圧選択部である。このＭ／Ｃ圧選択部１０５は、入力されるブレーキ制御フラグに基づいてブレーキ制御時であるか非ブレーキ制御時であるかを判断して、Ｍ／Ｃ圧推定部１０４と非ブレーキ時Ｍ／Ｃ圧算出部１０６とから並行して送られる２つのＭ／Ｃ圧推定値ＭＣＨＴ１，ＭＣＨＴ２の一方を選択する。
【００２２】
１０６は非ブレーキ制御時Ｍ／Ｃ圧算出部である。この非ブレーキ制御時Ｍ／Ｃ圧算出部１０６は、前後方向加速度ＸＧ、車輪加速度ＶＷＤおよびアクセル信号に基づいてマスタシリンダＭＣの液圧であるＭ／Ｃ圧推定値ＭＣＨＴ２を推定する。すなわち、どのくらいのブレーキ液圧を車両のホイールシリンダＷＣに与えれば、どのくらいの前後方向加速度ＸＧが生じるかが、予め実験などにより知ることができ、さらに車輪加速度ＶＷＤなどを用いることで車両が走行する路面摩擦などの影響を推定に反映させることができる。ここで、車両の前後加速度ＸＧを検出する手段としては、前後Ｇセンサ２２を示しているが、例えば、車輪速度ＶＷおよびその変化に基づいて算出してもよく、この場合、路面の勾配の影響を受けることなく高い精度で前後方向加速度を検出することができる。
【００２３】
したがって、図２に示す制動圧推定部では、例えばブレーキによる車両のスタビリティコントロールなどのブレーキ制御が実行されていないがブレーキ操作は行われているとき（図外のブレーキペダルに設けられたブレーキスイッチ３４などの信号に基づき判断することができる）には、非ブレーキ制御時Ｍ／Ｃ圧算出部１０６において、車両の前後Ｇセンサ２２により検出された車両の前後方向加速度信号と、車輪速度センサ３１で検出された車輪速度ＶＷ、およびアクセル信号ＡＣＣに基づいてＭ／Ｃ圧推定値ＭＣＨＴ２を算出する。
【００２４】
非ブレーキ制御時Ｍ／Ｃ圧算出部１０６において算出されたＭ／Ｃ圧推定値ＭＣＨＴ２は、Ｍ／Ｃ圧選択部１０５に送られ、Ｍ／Ｃ圧推定値ＭＣＨＴ１とのいずれかがＭ／Ｃ圧推定値ＭＣＨＴとして選択される。
なお、ブレーキ制御およびブレーキ操作が共に行われていないとき、またはアクセルペダルが踏み込まれていないときには、前後Ｇセンサ２２の零点補正を行うことにより、より正確なマスタシリンダＭＣの液圧推定を行うことができる。さらに、ブレーキ操作がおこなわれていないときには、マスタシリンダＭＣの推定液圧は零に設定される。
【００２５】
次に、ブレーキ制御が行われているときには、まず、最初に、非ブレーキ操作時Ｍ／Ｃ圧算出部１０６において得られたＭ／Ｃ圧推定値ＭＣＨＴ２が、Ｍ／Ｃ圧選択部１０５においてＭ／Ｃ圧推定値ＭＣＨＴの初期値として選択されてＷ／Ｃ液圧推定部１０２に送られる。
次に、Ｗ／Ｃ液圧推定部１０２において、Ｍ／Ｃ圧推定値ＭＣＨＴおよび各弁やモータＭの駆動信号を入力とするブレーキ液圧装置モデルに基づいてＷ／Ｃ圧推定値ＷＣＨＴが推定される。
次に、前後Ｇ推定部１０３において、Ｗ／Ｃ圧推定値ＷＣＨＴと、輪荷重推定部１０１で推定された推定輪荷重ＷＨＴとを入力とした車両モデルに基づいて現在の車両に発生している車両前後方向の加速度を推定前後方向加速度ＧＨＴとして推定する。
【００２６】
以上のようにして推定された推定前後方向加速度ＧＨＴは、前後Ｇセンサ２２で検出された実際の前後方向加速度ＸＧと比較され、推定前後方向加速度ＧＨＴの正確性が検証される。推定前後方向加速度ＧＨＴを検証することは、別の意味では、ホイールシリンダ推定液圧ＷＣＨＴやＭ／Ｃ圧推定値ＭＣＨＴの検証をすることと等価であり、推定前後方向加速度ＧＨＴと実際の前後方向加速度ＸＧとの間に偏差が無い場合は、ホイールシリンダ推定液圧ＷＣＨＴやＭ／Ｃ圧推定値ＭＣＨＴの推定が実際に発生している正確な値であると考えることができる。
【００２７】
他方、推定前後方向加速度ＧＨＴと実際の前後方向加速度ＸＧとの間に偏差ΔＧが生じている場合には、Ｍ／Ｃ推定値ＭＣＨＴもしくはＷ／Ｃ推定値ＷＣＨＴに誤差があると認められるので、Ｍ／Ｃ圧推定部１０４において、Ｍ／Ｃ圧推定値ＭＣＨＴ１を補正する。この補正されたＭ／Ｃ圧推定値ＭＣＨＴ１は、さらに、Ｍ／Ｃ圧選択部１０５に送られ、Ｍ／Ｃ圧推定値ＭＣＨＴとして選択され、上述の推定が繰り返される。
【００２８】
以上のようにＷ／Ｃ液圧推定部１０２においてＷ／Ｃ圧推定値ＷＣＨＴを求めるにあたり、本発明の制動圧推定装置を適用している。
この制動圧推定装置においてＷ／Ｃ圧推定値ＷＣＨＴを得るまでの処理流れを図３のフローチャートに示しているもので、この図３に示す処理を実行する部分が実施の形態の制動圧推定装置である。
【００２９】
ステップ３０１では、目標液圧読込処理を実行する。この目標液圧は、例えばビーグルスタビリティコントロールなどの制動力制御を実行する部分において、必要な制動力を得るための目標ホイールシリンダ圧として求められるもので、このステップ３０１では、上述の制動力制御を実行する部分から目標液圧を読み込む。
【００３０】
ステップ３０２では、増減圧パルス読込処理を実行する。この増減圧パルスとは、上述の目標液圧を得るのに必要なアウト側ゲート弁１，流入弁２１，２２，流出弁４１，４２の駆動を制御する駆動パルスである。
【００３１】
次に、ステップ３０３において、Ｗ／Ｃ上流部圧力算出処理を実行する。このＷ／Ｃ上流部圧力ＰＨＬＨＴは、アウト側ゲート弁１と両流入弁２１，２２との間の供給部Ｈ１０の圧力であって、この供給部Ｈ１０における液量を求めることで圧力に換算することができる。また、この供給部Ｈ１０の液量は、この供給部Ｈ１０における単位時間当たりの液量変化を積算して求めることができ、この単位時間当たりの液量変化は、ポンプＰへの通電時間に基づいて得られたポンプＰから供給部Ｈ１０に供給された単位時間当たりの吐出量から、アウト側ゲート弁１の開弁時間に基づいて供給部Ｈ１０からマスタシリンダＭＣ側に逃がされた単位時間当たりの流量と、流入弁２１，２２の開弁時間に基づいて供給部Ｈ１０からホイールシリンダＷＣＦＲ，ＷＣＲＬに流れ込んだ単位時間当たりの流量とを差し引くことで得られる。
【００３２】
次に、ステップ３０４において、Ｗ／Ｃ圧力推定算出処理を実行する。このＷ／Ｃ圧力推定算出処理が、Ｗ／Ｃ推定値ＷＣＨＴを求める処理であり、上述のＷ／Ｃ上流部圧力ＰＨＬＨＴと同様に、ホイールシリンダＷＣＲＦ，ＷＣＲＬにおける液量変化、すなわち流入弁２１，２２の開弁時間に基づいて供給部Ｈ１０からホイールシリンダＷＣＦＲ，ＷＣＲＬに流れ込んだ単位時間当たりの流量を積算した値から、流出弁４１，４２の開弁時間に基づいて得られたホイールシリンダＷＣＲＦ，ＷＣＲＬからリザーバＲＳに逃がされた流量を差し引いて得られたホイールシリンダ液量を圧力に換算して求めるもので、その詳細については後述する。
【００３３】
次に、ステップ３０５において今回の制御が終了したか否か判断して、今回の制御が終了していない場合、ステップ３０２に戻り、今回の制御が終了したらステップ３０１に戻る。
【００３４】
次に、前述したステップ３０４のホイールシリンダ圧力を推定する処理であるＷ／Ｃ圧力推定処理の詳細を図４〜図６に示すフローチャートに基づいて説明する。
まず、図４に示す補正フラグ設定制御について説明する。
この補正フラグ設定制御は、Ｗ／Ｃ圧力推定処理における補正処理を実行するか否かを判断する補正フラグの設定を行う制御である。
最初のステップ４０１では、前回のパルス出力（これは開弁駆動信号出力を意味する）から今回のパルス出力（同じく開弁駆動信号出力を意味する）の間における保持信号出力時間ＴＨが予め設定されたしきい値Ｓ１以下であるか否か判断して、ＴＨ≦Ｓ１（ＹＥＳ）の場合はステップ４０２に進み、ＴＨ＞Ｓ１（ＮＯ）の場合は、ステップ４０４に進む。
ここで保持信号出力時間ＴＨについて説明すると、増圧時および減圧時においてその制御信号は、図７に示すように、１つの制御周期ＴＰ内で、減圧信号（図では減圧を例にとって説明しているが、増圧時には増圧信号である）と保持信号とから成るデューティ信号を出力する。このデューティ信号における減圧信号と保持信号との比率は、目標ホイールシリンダ圧と現在のホイールシリンダ圧との差に応じて異なる。上記保持信号出力時間ＴＨとは、この保持信号が出力される時間であり、図では保持時間が３ｍｓｅｃの場合を一例として示している。
【００３５】
また、しきい値Ｓ１は、流入弁２１，２２および流出弁４１，４２のバルブ特性により決定される。すなわち、各弁２１，２２，４１，４２において、出力時間が短くなると、図外の質量を有したバルブプランジャが駆動信号に対応した移動（追従作動）を行わなくなる。つまり、図示の減圧時の場合、流出弁４１，４２に対して減圧信号（開弁駆動信号）と保持信号とから成るデューティ信号を出力したときに、保持信号の出力時間が所定時間よりも短くなると、流出弁４１，４２の図外のバルブプランジャは開弁位置に留まり閉弁しない現象が生じる。同様に、流入弁２１，２２にあっては、増圧信号（開弁駆動信号）と保持信号とを出力したときに、保持信号の出力時間が所定時間よりも短くなると流入弁２１，２２の図外のバルブプランジャが開位置に留まり閉弁しない現象が生じる。この所定時間がしきい値Ｓ１として設定されるものであり、本実施の形態ではＳ１＝３ｍｓｅｃとするが、この値はバルブによって特性が異なるもので、本実施の形態では、流入弁２１，２２と流出弁４１，４２とを同じしきい値Ｓ１に設定したが、両弁でしきい値Ｓ１を異ならせた設定とすることも当然あり得る。
【００３６】
次に、上記ステップ４０１においてＹＥＳと判断されて進むステップ４０２にあっては、今回の制御周期におけるパルス要求値≠０であるか（開弁駆動信号を出力するか）否か、すなわち、圧力制御中であるか否か判断し、圧力制御中である場合にはステップ４０３に進んで、パルス補正フラグ＝１に設定するとともに液圧演算用パルス補正を行う。なお、この液圧演算用パルス補正は、このときの保持時間ＴＨを補正値ＴＨＨとする。
【００３７】
一方、ステップ４０１あるいはステップ４０２においてＮＯと判断した場合にはステップ４０４に進んで、パルス補正フラグ＝０に設定する。
【００３８】
次に、図５のフローチャートに基づいて増圧時におけるＷ／Ｃ圧力推定処理を説明する。
まず、ステップ５０１では、ホイールシリンダＷＣｘｘ内の液量の前回値Ｑ前を読み込む。なお、Ｗ／Ｃ圧力推定処理は、各ホイールシリンダＷＣｘｘ（ｘｘは、ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬのいずれかを示す）毎に独立して行う。
次のステップ５０２では、パルス補正フラグ＝１であるか否か判断し、パルス補正フラグ＝１の場合はステップ５０４に進み、パルス補正フラグ≠０の場合はステップ５０３に進む。
このパルス補正フラグ≠０の場合に進むステップ５０３では、流入弁２１，２２を経てホイールシリンダＷＣｘｘへ流入した液量である流入液量ｑｉｎを、
ｑｉｎ＝単位流入量×要求される増圧パルス時間
により算出する。なお、単位流入量は、流入弁２１，２２における１ｍｓｅｃ当たりの流入量であり、流入弁２１，２２の特性に基づいて所定の一定値を用いてもよいし、あるいは、供給部Ｈ１０の前回の液圧ＰＨＬＨＴとホイールシリンダＷＣｘｘの前回の推定液圧との差圧に基づいて変更してもよいもので、後者の方が精度の高い推定を行うことができる。
【００３９】
一方、ステップ５０２において、パルス補正フラグ＝１の場合は、ステップ５０４に進んで、ホイールシリンダＷＣｘｘへの流入流量ｑｉｎを、
ｑｉｎ＝単位流入量×（要求される増圧パルス時間＋補正値）
により算出する。なお、この補正値は、前述のようにしきい値Ｓ１よりも短時間の保持時間に相当する値である。
このように、パルス補正フラグ＝１の場合は、保持の指令が出されている間も流入弁２１，２２が開弁しているとして流入流量ｑｉｎを算出する。
【００４０】
ステップ５０３および５０４から進むステップ５０５では、ホイールシリンダＷＣｘｘ内に存在する今回の液量Ｑを、Ｑ＝Ｑ前＋ｑｉｎにより算出する。
続くステップ５０６では、ホイールシリンダＷＣｘｘ内に存在する今回の液量Ｑから、予め設定された換算テーブルの参照や、予め設定された演算式による演算などに基づいて、今回のホイールシリンダ圧推定値ＷＣＨＴを求める。
このホイールシリンダ圧力ＰＢＨＴが、Ｗ／Ｃ圧推定値ＷＣＨＴとして出力される。
【００４１】
次に、図６のフローチャートに基づいて減圧時におけるＷ／Ｃ圧力推定処理を説明する。
まず、ステップ６０１では、ホイールシリンダＷＣｘｘ内の液量の前回値Ｑ前を読み込む。
次のステップ６０２では、パルス補正フラグが＝１であるか否か判断し、パルス補正フラグ＝１の場合はステップ６０４に進み、パルス補正フラグ≠０の場合はステップ６０３に進む。
ステップ６０３では、流出弁４１，４２を経てホイールシリンダＷＣｘｘから流出した液量である流出流量ｑｏｕｔを、
ｑｏｕｔ＝単位流出量×要求される減圧パルス時間
により算出する。なお、単位流出量は、流出弁４１，４２における１ｍｓｅｃ当たりの流出量であり、流出弁４１，４２の特性に基づいて所定の一定値を用いてもよいし、あるいは、供給部Ｈ１０の前回の液圧ＰＨＬＨＴとホイールシリンダＷＣｘｘの前回の推定液圧との差に基づいて変更してもよいもので、後者の方が精度の高い推定を行うことができる。
【００４２】
一方、ステップ６０２において、パルス補正フラグ＝１の場合は、ステップ６０４に進んで、ホイールシリンダＷＣｘｘから流出した流出流量ｑｏｕｔを、
ｑｏｕｔ＝単位流出量×（要求される減圧パルス時間＋補正値）
により算出する。なお、この補正値は、前述のようにしきい値Ｓ１よりも短時間の保持時間に相当する値である。
このように、パルス補正フラグ＝１の場合は、保持の指令が出されている間も流出弁４１，４２が開弁しているとして流出流量ｑｏｕｔを算出する。
【００４３】
ステップ６０３および６０４から進むステップ６０５では、ホイールシリンダＷＣｘｘ内に存在する今回の液量Ｑを、Ｑ＝Ｑ前−ｑｏｕｔにより算出する。
続くステップ６０６では、ホイールシリンダＷＣｘｘ内に存在する今回の液量Ｑから、予め設定された換算テーブルの参照や、予め設定された演算式による演算などに基づいて、今回のＷ／Ｃ圧推定値ＷＣＨＴを求める。
【００４４】
次に、実施の形態の作動について図７のタイムチャートにより説明する。
この図７（ａ）（ｂ）は、減圧時の減圧デューティ比が高い制御信号を出力してブレーキ液圧を減圧した際の作動例を示すもので、（ａ）は従来例を、（ｂ）は実施の形態を示している。
発明が解決しようとする課題でも説明したが、（ａ）に示す従来例では、１つの制御周期内で減圧デューティ比が高い制御信号を出力した場合、すなわち、１制御周期内で保持制御時間が短い（３ｍｓｅｃ以下）制御信号を出力した場合に、実際には流出弁４１，４２が短い保持制御時間に対応することができずに開弁したままとなって、実際の液圧は減圧を続けているのに対して、Ｗ／Ｃ圧推定値ＷＣＨＴは、保持時間の分減圧が成されないと処理する結果、実際の液圧に対してＷ／Ｃ圧推定値ＷＣＨＴが高く算出されて誤差ΔＰが発生していた。
【００４５】
それに対して、本実施の形態にあっては、流出弁４１，４２が対応できない短時間の保持を行う場合、この保持時間ＴＨの分の補正値ＴＨＨを形成し、この保持時間ＴＨの間も流入弁４１，４２が開弁していたとして流出流量ｑｏｕｔを算出する。
このため、実際の液圧とＷ／Ｃ圧推定値ＷＣＨＴとが一致するもので、従来技術と比較してホイールシリンダ圧の推定精度を向上させることができるという効果が得られる。
【００４６】
以上、本発明の制動圧推定装置を実施の形態に基づいて説明してきたが、具体的な構成については、この実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
例えば、圧力制御弁として１つの制動作動部としてのホイールシリンダの圧力制御を流入弁２１，２２と流出弁４１，４２との２つの弁で行う構成を示したが、流入状態と流出状態と保持状態をそれぞれ選択的に形成可能な１つの弁で構成することもできる。
また、流体としてはブレーキ液を示したが、気体など他の流体を用いる場合にも適用することができる。
また、実施の形態では、ブレーキ配管Ｈ１として、２系統に分けたＸ配管を示したが、２系統の配管を前後や左右で分けるようにしてもよいし、あるいは、２系統に分割したものに限らず、各ホイールシリンダに向けて４つに分岐させる構成にも適用することができる。
【００４７】
また、実施の形態では、マスタシリンダ圧を推定により求める例を示した。これにより、マスタシリンダ圧を検出するセンサも廃止して安価に構成することを可能としたが、マスタシリンダ圧を検出するセンサを設ける構成としてもよい。また、実施の形態では、制動圧推定装置を車両モデルにより車両状態を推定する手段に適用した例について説明したが、これに限定されず、要は、流体の流量を求めて制動圧を推定する装置であれば、どのような装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態の制動圧推定装置を適用したブレーキ装置の要部を示すブレーキ回路図である。
【図２】制動圧推定部を示すシステム図である。
【図３】実施の形態におけるＷ／Ｃ圧推定値ＷＣＨＴを得るまでの処理流れを示すフローチャートである。
【図４】実施の形態におけるパルス補正フラグを設定する処理を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態における増圧時のホイールシリンダ液圧推定処理を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態における減圧時のホイールシリンダ液圧推定処理を示すフローチャートである。
【図７】制動制御の作動例を示すタイムチャートであって、（ａ）が従来技術を、（ｂ）が実施の形態の作動例を示している。
【符号の説明】
１ アウト側ゲート弁
３ ドレーン回路
６ 吐出回路
７ イン側ゲート弁
２１，２２ 流入弁
３１ 車輪速度センサ
３２ 前後Ｇセンサ
３３ 横Ｇセンサ
３４ ブレーキスイッチ
４１，４２ 流入弁
５１，５２ 吸入回路
ＣＵ コントロールユニット
Ｈ１ ブレーキ配管
Ｈ１０ 供給部
Ｈ１１，Ｈ１２ 分岐管部
Ｍ モータ
ＭＣ マスタシリンダ
Claims (2)
- ホイールシリンダなどの制動圧により作動する制動作動部と、
この制動作動部に対して流体を供給する供給作動、制動作動部から流体を排出する排出作動、および制動作動部に流体を閉じこめる保持作動を選択的に行って制動圧を任意に調整可能な圧力制御弁と、
この圧力制御弁の上記供給作動時には供給作動信号である開弁駆動信号と保持作動信号とのデューティ比信号から成る制御信号を出力し、上記排出作動時には排出作動信号である開弁駆動信号と保持作動信号とのデューティ比信号から成る制御信号を出力して制動作動部の制動圧を任意に制御する制御手段と、
を備えたブレーキ制御装置が搭載された車両に適用され、
前記制御信号に含まれる開弁駆動信号が出力された時間と、圧力制御弁の単位時間当たりの流体供給量および単位時間当たりの流体排出量に基づいて制動作動部における流出量および排出量を積算して制動作動部における流体量を推定し、この流体量から制動圧推定値を求める推定手段を備えた制動圧推定装置において、
前記推定手段は、制御手段が出力する制御信号における保持作動の実行時間が予め設定された短時間以下の場合には、この保持作動の実行時間に相当する補正値を制御信号に含まれる開弁駆動信号の出力時間に加算して供給量および排出量を求める補正処理を行うことを特徴とする制動圧推定装置。 - 請求項１に記載の制動圧推定装置において、
前記推定手段が補正処理の判断を行う前記予め設定された時間とは、前記圧力制御弁に対して制御信号を出力したときに、保持作動信号を出力しても圧力制御弁が追従作動できない動状態に維持されて保持作動が成されない短時間であることを特徴とする制動圧推定装置。
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