JP4172052B2 - 車両の制動力制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、緊急ブレーキ時に十分なブレーキ力が得られるようにした車両の制動力制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両のブレーキ装置にあっては、ブレーキ操作力を倍力する倍力装置が装備されることが多い。この倍力装置は、あくまで運転者によるブレーキ操作力に対応したものであり、ブレーキ操作力とは無関係にブレーキ力を倍力するものではない。
【０００３】
一方、緊急ブレーキ時には、特に大きなブレーキ力が要求されるが、運転者によっては（例えばひよわな女性運転者にあっては）、十分大きなブレーキ操作力を与えることができない場合が往々にして生じる。このため、特開平８−３４３２６号公報には、ブレーキペダルの操作速度が所定操作速度以上で、かつブレーキ操作量が所定操作量以上であることが検出されたときは、緊急ブレーキ時であるとして、別途設けたブレーキ力助勢手段を作動させて大きなブレーキ力を確保できるようにしたものが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報記載のものでは、ブレーキの操作速度と操作量とで緊急ブレーキ要求時であるか否かをかなり正確に判定できるという点ではかなり優れている反面、運転者によるブレーキ操作の態様によっては、緊急ブレーキ要求時であっても、ブレーキ力助勢が行われない場合を生じてしまうという問題を生じる。この点を詳述すると、緊急ブレーキ時であっても、運転者によっては、ブレーキ操作の当初はブレーキペダルの踏み込み速度が早くて、ブレーキ操作速度が所定操作速度以上であるという条件を満足するものの、ブレーキ操作の途中から操作速度を緩めてしまい、この緩められた操作速度でもってブレーキペダルをなおも大きく踏み込んでいって操作量が所定操作量以上となる場合がある。しかしながら、このような場合は、上記公報記載のものでは、緊急ブレーキ時であると判断されないため、ブレーキ力助勢手段が非作動のままとされて、十分なブレーキ力が得られないこととなる。
【０００５】
上述した問題を解消するため、所定操作量を小さい値に設定することが考えられる。しかしながら、この場合は、緊急ブレーキではない通常のブレーキを行うときにも、かなりの頻度で所定操作量以上となる場合があり、不必要にブレーキ力助勢手段が作動されてしまうことになる。
【０００６】
本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、ブレーキ操作速度と操作量とをパラメ−タとしてブレーキ力助勢手段を作動させる条件設定する場合に、この条件設定をより最適化して、より適切にブレーキ力助勢手段が作動されるようにした車両の制動力制御装置を提供することにある。
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明にあってはその第１の解決手法として次のようにしてある。
【０００８】
すなわち、特許請求の範囲における請求項１に記載のように、
【０００９】
ブレーキ操作入力手段が操作されることにより発生されるブレーキ力を助勢するためのブレーキ力助勢手段と、
ブレーキ操作量を検出する操作量検出手段と、ブレーキ操作速度を検出する操作速度検出手段と、
前記操作速度検出手段によって所定操作速度以上の操作速度が検出されてからカウント開始される経過時間が第１所定時間となるまでの間に、前記操作量検出手段によって所定量以上の操作量が検出されたときは該所定量以上の操作量が検出されたときから前記ブレーキ力助勢手段を作動させる一方、該所定量以上の操作量が検出されないときは該ブレーキ力助勢手段を作動させないように制御する制御手段と、
を備えているようにしてある。
【００１０】
請求項１によれば、ブレーキ操作速度が所定操作速度以上になってからカウント開始される経過時間が第１所定時間内であれば、ブレーキ操作量が所定操作量以上になればブレーキ力助勢手段が作動されるので、いままでブレーキ力が助勢されなかった緊急時でのブレーキ操作態様であっても、ブレーキ力助勢が得られることになる。また、上記所定操作量を小さくする必要もないので、不必要にブレーキ力助勢手段作動されてしまうこともない。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１において、１はブレーキ操作入力手段としてのブレーキペダルであり、ブレーキペダル１を踏み込み操作力が、第１倍力装置２、ブレーキ力助勢手段としての第２倍力装置３を介して、マスタシリンダ４に伝達される。マスタシリンダ４で発生されたブレーキ液圧は、ブレーキ配管５より、その第１分岐配管５ａを介して、前輪６用のブレーキ装置７に伝達される。また、マスタシリンダ４で発生されたブレーキ液圧は、ブレーキ配管５から、第２分岐配管５ｂを介して、後輪用ブレーキ装置（図示略）に伝達され、第２分岐配管５ｂには、プロポーショニングバルブ８が接続されている。
【００１２】
第１倍力装置２は、既知の真空倍力式とされ、ダイアフラム２ａによって画成された負圧室２ｃへ負圧（バキューム圧）を伝達することにより、大気圧との差圧に応じた倍力を行うことになる。なお、ダイアフラム２ａは、リタ−ンスプリング２ｂによって、戻り位置へ向けて常時付勢されている。上記負圧室２ｃには、チェック弁１１を介して、例えばエンジン吸気通路からの負圧が常時供給されている（負圧室２ｃからの負圧の抜けは、チェック弁１１により規制）。つまり、第１倍力装置は、緊急ブレーキとは無関係に、ブレーキペダル１の踏み込み力（踏み込み力に応じた踏み込み量）に応じた倍力作用を行うようになっている。
【００１３】
第２倍力装置３は、通常ブレーキ時には何等作動せず（倍力作用なし）、後述する判断ロジックによって緊急ブレーキ時であると判断されたときにのみ作動されて、所定の倍率でもって倍力をおこなう。この第２倍力装置３も、基本的には、第１倍力装置２と同じ構造となっており、３ａが２ａに対応し、３ｂが２ｂに対応し、３ｃが２ｃに対応している。ただし、第２倍力装置３にあっては、緊急ブレーキ時のみ作動される関係上、圧力室３ｃへの供給圧力が制御されるようになっている。
【００１４】
圧力室３ｃへの圧力供給制御のために、当該圧力室３ｃが、比較的大きな容積を有する圧力調整室１２に接続されている。圧力調整室１２には、第１制御弁（大気圧弁）１３を介して大気圧が導入可能となっており、また、チェック弁１４、第２制御弁（バキューム弁）１５を介して、バキューム圧が導入可能となっている。なお、チェック弁１４は、圧力調整室１２へ向けてのバキューム圧供給のみを可能とする。
【００１５】
上記各制御弁１３、１５は、電磁式とされて、デュ−ティ制御されることによりその開度が連続可変式に変更される。つまり、両制御弁１３、１５の開度を変更することにより、圧力調整室１２内の圧力が所望圧力に調整される。より、具体的には、第２制御弁１５を全閉としつつ、第１制御弁を開いて圧力調整室１２内を大気圧とすれば、第２倍力装置３による倍力作用は何等得られないものとなる（第２倍力装置３の非作動状態）。逆に、第１制御弁１３を閉じると共に第２制御弁１５を開いて、圧力調整室１２内を負圧状態にすれば、第２倍力装置３が倍力作用を行うことになる（第２倍力装置３の作動）。両制御弁１３と１５との開度調整によって、圧力調整室１２内の圧力が所望の大きさに設定される（第２倍力装置３の倍力度合の調整）。
【００１６】
図１中Ｕは、マイクロコンピュ−タを利用して構成された制御ユニット（コントロ−ラ）である。この制御ユニットＵには、ブレーキペダル１の操作量を検出するセンサＳ１からの信号が入力される他、圧力調整室１２内の圧力を検出するセンサＳ２からの信号が入力される。制御ユニットＵは、前記各制御弁１３、１５の開度を制御するもので、圧力調整室１２内の圧力が所定圧力となるように、センサＳ２からの信号に基いて制御１３、１５の開度をフィ−ドバック制御を行う。
【００１７】
制御ユニットＵは、第２倍力装置３を作動させるか否かの判断と、作動させるときの倍力度合の設定と、設定された倍力度合の実現との各制御を行う。以下、この制御ユニットＵの制御内容の詳細について、図２、図３に示すフロ−チャ−トを参照しつつ説明する。なお、以下の説明でＱはステップを示す。
【００１８】
まず、図２のＱ１において、各種パラメ−タが初期化されるが、ＰｖＯは所定のブレーキ操作速度（しきい値）であり、ＰｐＯはブレーキ所定操作量（しきい値）であり、ＴｐＯは第１所定時間（しきい値）である。Ｑ２においては、実際のブレーキ操作速度Ｐｖが所定操作速度ＰｖＯより大きくなってからの実際の経過時間Ｔｐが０に初期化され、またフラグが０にリセットされる。フラグは、ブレーキ操作速度Ｐｖが所定操作速度ＰｖＯ以上になったときに１にセットされるものである。この後、Ｑ３において、ブレーキの実際の操作速度Ｐｖと、圧力調整室１２内の圧力Ｐｃとが読み込まれる。
【００１９】
Ｑ４では、操作量Ｐｐが０よりも大きいか否かが判別される。このＱ４の判別でＮＯのときは、ブレーキ操作されていないときなので、Ｑ５において経過時間Ｔｐを０にリセットした後、Ｑ３へ戻る。Ｑ４の判別でＹＥＳのときは、Ｑ６において、ブレーキ操作速度Ｐｖが、例えばセンサＳ１で検出された操作量Ｐｐを微分することにより得られる。
【００２０】
Ｑ７では、フラグが１であるか否かが判別される。当初はこのＱ７での判別がＮＯとなって、Ｑ８に移行して、操作速度Ｐｖが、所定操作速度ＰｖＯ以上であるか否かが判別される。このＱ８の判別でＹＥＳのときは、Ｑ９において、経過時間Ｔｐが、制御周期△Ｔにセットされる。
【００２１】
この後、Ｑ１２において、経過時間Ｔｐが、所定時間（第１所定時間）ＴｐＯ以下であるか否かが判別される。当初はＱ１２での判別でＹＥＳとなり、このときはＱ１６において、ブレーキ操作量Ｐｐが、所定操作量ＰｐＯ以上であるか否かが判別される。Ｑ１６の判別でＮＯのときは、緊急ブレーキ時ではないということで、Ｑ１４においてフラグが０にリセットされた後、Ｑ１５に移行して、後述する通常ブレーキ時での処理がなされる。
【００２２】
Ｑ１６の判別でＹＥＳのときは、緊急ブレーキ時であり、このときは、Ｑ１７に移行して経過時間Ｔｐを０にリセットした後、Ｑ１８においてフラグを１にセットして、Ｑ１９において後述する緊急ブレーキ時での処理がなされる。
【００２３】
前記Ｑ８の判別でＮＯのときは、Ｑ１０において、経過時間Ｔｐが０よりも大きいか否かが判別される。このＱ１０の判別でＹＥＳのときは、Ｑ１１において、経過時間Ｔｐに制御周期△Ｔが加算され、この後、Ｑ１２へ移行する。また、Ｑ１０の判別でＮＯのときは、Ｑ１４へ移行する。前記Ｑ７の判別でＹＥＳのときは、現在緊急ブレーキ時である処理がなされているときであり、このときはＱ１６へ移行する。
【００２４】
Ｑ１５の後は、通常ブレーキ時の処理を行うべく図３のＱ２２へ移行する。このＱ２２では、第２倍力装置３での倍力度合を示す倍率が、１に設定される（倍率１は、倍力なしのこと）。Ｑ２２の後、Ｑ２３へ移行するが、圧力調整室１２内の圧力を大気圧にして（圧力調整室１２内が大気圧であれば倍力なしであり、制御弁１５を閉、制御弁１３を開とすればよい）、そのまま図２のＱ３へリタ−ンさせることもできる。
【００２５】
図２のＱ１９の後は、図３のＱ２１へ移行して、第２倍力装置３を作動させるべく、緊急時の倍率としてが、例えば２（２倍の倍力）に設定される。なお、ブレーキ操作量と操作速度とのいずれか一方あるいは両方をパラメ−タとして、倍率を、１よりも大きい範囲で連続可変式に設定あるいは段階的に設定することもできる。
【００２６】
Ｑ２１、Ｑ２１の後は、Ｑ２３において、図４に示すマップに照合して、設定された倍率に応じて、圧力調整室１２内の目標圧力Ｐｔが設定される（倍率１の倍力なしのときは、前述したようにＰｔ＝大気圧である）。次いでＱ２４において、目標圧力ＰｔからセンサＳ２で検出された実際の圧力Ｐｃとを差し引くことにより、圧力偏差△Ｐが演算される。
【００２７】
Ｑ２４の後は、圧力偏差△Ｐの大きさに応じて、次の３種類の制御が行われる。すなわち、圧力偏差△Ｐには所定分の不感帯が設定されて、まず−α≦△Ｐ≦αのとき（Ｑ２５、Ｑ２６の判別が共にＮＯのとき）は、圧力調整室１２内の圧力が目標圧力Ｐｔ付近に収束しているときであり、このときはＱ２７、Ｑ２８の処理によって、両制御弁１３、１５が共に閉じられる（圧力調整室１２内の圧力が現在の状態に保持）。
【００２８】
偏差△Ｐが−αよりも小さいとき（Ｑ２５の判別でＹＥＳのとき）は、圧力調整室１２の負圧が小さすぎるときであり、このときはがＱ３０において、制御弁１３が閉じられて、圧力調整室１２への大気圧導入がカットされる。次いで、Ｑ３１において、図５に示すマップに照合して、偏差△Ｐに応じた制御弁１５のデュ−ティ比（開度）が決定される。偏差△Ｐがαよりも大きいとき（Ｑ２６の判別でＹＥＳのとき）は、Ｑ３２、Ｑ３３の処理を経るが、このときは、圧力調整室１２の負圧が大きすぎるときであるので、負圧供給用の制御弁１５が閉じられ、大気圧導入用の制御弁１３のデュ−ティ比（開度）が、図６に示すマップに照合して決定される。Ｑ２８、Ｑ３１、Ｑ３３の後は、それぞれＱ２９に移行して、決定された開度状態となるように、制御弁１３、１５が制御される。
【００２９】
図７、図８は、前述した制御内容を図式的に示すものである。まず、図７において示されるブレーキ操作の特性線は、第２倍力装置３による倍力が何等行われないときのものであり、緊急時における運転者のブレーキ操作態様の一例が示される。図７の特性線Ａは、緊急ブレーキ時であり、第２倍力装置３を作動させることが要求され、図７の特性線Ｂは、通常ブレーキ時であって、第２倍力装置３を作動させる必要のないときである。
【００３０】
特性線Ａでは、ｔ１時点でブレーキ操作速度Ｐｖが所定操作速度ＰｖＯ以上になったが、この後所定操作速度ＰｖＯよりも小さくなって、ｔ２時点で操作量Ｐｐが所定操作量ＰｐＯよりも大きくなっている。ｔ１〜ｔ２の時間内が所定時間ＴｐＯ内であるため、ｔ２時点から第２倍力装置３が作動されることになる（アシスト作動）。一方、図７破線で示す特性線Ｂの場合は、一旦操作速度が所定操作速度ＰｖＯ以上となったが、その後、所定操作量ＰｐＯよりも大きい操作量とならなかったため、第２倍力装置３は作動されない（アシスト不作動）。
【００３１】
図８で示すようなブレーキ操作の態様では、操作速度Ｐｖが所定操作速度ＰｖＯ以上を保持した状態のまま、ｔ時点で所定操作量ＰｐＯ以上となったので、このｔ時点で第２倍力装置３が作動される。
【００３２】
図９は、本発明の比較例となるもので、図７の特性線Ａに対応したものが示される。前記公報記載のように、ブレーキ操作速度が所定操作速度以上でかつブレーキ操作量が所定操作量以上のときにブレーキ助勢を行うように条件設定した場合は、本発明とは異なって、ブレーキ力助勢が行われないものとなってしまう。特性線Ａの場合でも、上記比較例での条件設定でもってブレーキ力助勢が実行されるように、図１０に示すように所定操作量ＰｐＯを小さい値としたときは、図１０での特性線Ｂのようなブレーキ操作態様のとき（通常ブレーキ時）でも、緊急ブレーキ時であるとして、ブレーキ力助勢が実行されてしまうことになる。
【００３３】
なお、参考例として、次のように設定することも考えられる。すなわち、ブレーキ操作の開始（ブレーキペダル１の踏み込み開始）から、第２所定時間（図２での第１所定時間ＴｐＯよりは長い時間）を設定して、この第２所定時間内に、ブレーキ操作速度Ｐｖが所定操作速度ＰｖＯ以上となり、かつブレーキ操作量Ｐｐが所定操作量ＰｐＯ以上となったことを条件として、第２倍力装置３を作動させるようにしてもよい。勿論、上記第２所定時間は、緊急ブレーキ時おいて、所定操作速度ＰｖＯ以上となり、しかも所定操作量ＰｐＯ以上となるまでの時間というものを実験的に求めて設定される。この場合、所定操作速度ＰｖＯ以上になる時点と、所定操作量ＰｐＯ以上となる時点とが、同じでも、どちらが先でも構わないものである。もっとも、通常の緊急ブレーキでは、所定操作速度ＰｖＯ以上となったことの検出時点の方が、所定操作量ＰｐＯ以上となったことの検出時点よりも先になるのが多いので、所定操作速度ＰｖＯ以上が検出された後に所定操作量ＰｐＯ以上になるという順番を、第２倍力装置３を作動させるための条件とすることもできる。
【００３４】
以上実施形態について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば次のような場合をも含むものである。第２倍力装置３として、油圧式のものを用いる場合は、油圧式倍力装置を、プロポーショニングバルブ８よりもマスタシリンダ４側におけるブレーキ配管５に接続するようにすればよい。勿論、マスタシリンダ４に入力される押圧力を、油圧式に倍力させるようにすることも可能である。フロ−チャ−トに示す各ステップあるいはセンサ等の各種部材は、その機能の上位表現に手段の名称を付して表現することができる。また、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。さらに、本発明は、制動力制御方法として表現することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すブレーキ系統図。
【図２】本発明の制御例を示すフロ−チャ−ト。
【図３】本発明の制御例を示すフロ−チャ−ト。
【図４】図２、図３の制御に用いるマップ。
【図５】図２、図３の制御に用いるマップ。
【図６】図２、図３の制御に用いるマップ。
【図７】本発明の制御内容を図式的に示す図。
【図８】本発明の制御内容を図式的に示す図。
【図９】比較例を示すもので、図７に対応した図。
【図１０】比較例を示すもので、図７に対応した図。
【符号の説明】
１：ブレーキペダル
３：ブレーキ力助勢手段
１２：圧力調整室
１３、１５：圧力調整用制御弁
Ｕ：制御ユニット
Ｓ１：センサ（ブレーキ操作量）

Claims (1)

1. ブレーキ操作入力手段が操作されることにより発生されるブレーキ力を助勢するためのブレーキ力助勢手段と、
   ブレーキ操作量を検出する操作量検出手段と、ブレーキ操作速度を検出する操作速度検出手段と、
   前記操作速度検出手段によって所定操作速度以上の操作速度が検出されてからカウント開始される経過時間が第１所定時間となるまでの間に、前記操作量検出手段によって所定量以上の操作量が検出されたときは該所定量以上の操作量が検出されたときから前記ブレーキ力助勢手段を作動させる一方、該所定量以上の操作量が検出されないときは該ブレーキ力助勢手段を作動させないように制御する制御手段と、
   を備えていることを特徴とする車両の制動力制御装置。

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