JP4600217B2 - 車両の制動制御装置 - Google Patents
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Description
この抵抗力は、車輪のタイヤ接地面に設けたトレッドパターンの凹凸が路面との間に介在する砂利とか、雪とか、泥を噛み込んだり、また、土、砂、雪が車輪のロックやスリップによって前方へ掻き出され山をつくることで抵抗となる所謂楔効果により生ずるもので、車両を減速させる作用をなし、この力が、車輪および路面間の摩擦による減速力に協働して車両の減速度を発生させる。
減速度検出値が、摩擦による減速度だけでなく上記の楔効果による減速度をも含んだ大きなものとなり、結果として目標減速度と減速度検出値との間における減速度偏差が小さくなり、この偏差をなくすようフィードバック制御される制動力も、楔効果による減速度相当分だけ小さくなって、楔効果による抵抗力を有効利用した効率的な制動力制御を行い得ない。
好ましくは、特許文献1に例示されるような、目標減速度と実減速度検出値との間の減速度偏差に基づくフィードバック制御が良い。
そして本発明は、楔効果による抵抗力に応じた減速度を含む実減速度検出値が目標減速度を超えた後は、フィードバック系から楔効果による抵抗力に応じた減速度を除外することにより、摩擦による減速度が目標減速度に達するまで、楔効果による抵抗力を有効利用した効率的な制動力制御を行わせるようになし、
これにより上記の問題を解消し得るようにした車両の制動制御装置を提案することを目的とする。
先ず前提となる制動装置について説明するに、これは、
車両の制動操作状態から求めた目標減速度と、車両の減速度検出値との間における減速度偏差に応じ、車両減速度が前記目標減速度となるよう車輪の制動力を制御するようにしたものである。
前記車輪制動力の制御中、車輪および路面間の楔効果による、車両を減速させる抵抗力が発生したのを検知し、且つ、前記減速度検出値が前記目標減速度を超える時、前記車輪制動力の制御による減速度偏差に応じて車両減速度を前記目標減速度となるようにすることを制限するよう構成したことを特徴とするものである。
前記車輪制動力の制御中、車輪および路面間の楔効果による、車両を減速させる抵抗力が発生したのを検知する抵抗力発生検知手段と、
前記減速度検出値が前記目標減速度を超えたのを検知する過大減速度検知手段と、
これら手段により、前記抵抗力の発生が検知され、且つ、前記目標減速度を超えた大きな減速度検出値が検知される時、前記減速度検出値から前記抵抗力による減速度を除外した制動力制御に切り替えるよう制動力制御則を変更する制動力制御則変更手段とを具備してなるものである。
車両の制動操作状態から求めた目標減速度と、車両の減速度検出値との間における減速度偏差に応じ、車両減速度が前記目標減速度となるよう車輪の制動力を制御する車輪制動力の制御中、車輪および路面間に摩擦による減速力以外の、車両を減速させる抵抗力が発生したのを検知し、且つ、前記減速度検出値が前記目標減速度を超える時、上記車輪制動力の制御による減速度偏差に応じて車両減速度を前記目標減速度となるようにすることを制限するため、
上記抵抗力の発生が検知され、且つ、この抵抗力に応じた減速度を含む減速度検出値が目標減速度を超える時、フィードバック系から楔効果による抵抗力に応じた減速度を除外することとなり、このとき以後、楔効果による抵抗力を有効利用した効率的な制動力制御を行わせることができる。
従って、運転者が一層大きな制動力を求めてブレーキペダルを踏み増したとき、路面摩擦力に対応した制動力に加えて、楔効果による抵抗力に伴う制動力も得られることとなり、路面摩擦力に対応した制動力しか得られないという前記した従来の問題を解消することができる。
抵抗力発生検知手段が、上記車輪制動力の制御中、車輪および路面間に摩擦による減速力以外の、車両を減速させる抵抗力が発生したのを検知し、且つ、
前記減速度検出値が前記目標減速度を超えたのを過大減速度検知手段が検知する時、
制動力制御則変更手段が、前記車輪制動力の制御に代えて前記抵抗力による減速度を除外した制動力制御に切り替えるよう制動力制御則を変更するため、
上記抵抗力の発生が検知され、且つ、この抵抗力に応じた減速度を含む減速度検出値が目標減速度を超える時、フィードバック系から楔効果による抵抗力に応じた減速度を除外することとなり、このとき以後、楔効果による抵抗力を有効利用した効率的な制動力制御を行わせることができる。
従って、運転者が一層大きな制動力を求めてブレーキペダルを踏み増したとき、路面摩擦力に対応した制動力に加えて、楔効果による抵抗力に伴う制動力も得られることとなり、路面摩擦力に対応した制動力しか得られないという前記した従来の問題を解消することができる。
図1は、本発明のー実施例になる制動制御装置を具えた液圧ブレーキシステムを示し、 1は、運転者が要求する車両の減速度に応じて踏み込むブレーキペダルである。
該ブレーキペダル1の踏力でマスターシリンダ2内の図示せざるピストンカップが押し込まれることにより、マスターシリンダ2はブレーキペダル1の踏力に応じたマスターシリンダ液圧Pmを2系統の前輪ブレーキ液圧配管3,4に等しく出力するものとする。
マスターカット弁6FL,6FRがONにより閉じている間は、これらより上流におけるブレーキ液圧配管3,4内にマスターシリンダ液圧Pmが発生しても、ブレーキペダル1のストロークが発生しないため違和感になることから、通常のペダルストロークを発生させるためのストロークシミュレータ7をマスターシリンダ2に接続して設ける。
このポンプ8はモータ10により駆動され、リザーバ2aから回路9を経て吸入したブレーキ液を回路11に吐出し、この吐出したブレーキ液をアキュムレータ12内に蓄圧する。
アキュムレータ12の内圧を、圧力スイッチ13により検出してシーケンス制御する。
そして、回路14FLに増圧弁15FLを挿置し、回路14FRに増圧弁15FRを挿置し、回路14RLに増圧弁15RLを挿置し、回路14RRに増圧弁15RRを挿置する。
これら増圧弁15FL, 15FR, 15RL, 15RRから、対応するホイールシリンダ5FL, 5FR, 5RL, 5RRに至る回路14FL, 14FR, 14RL, 14RRの部分にそれぞれ、回路16FL, 16FR, 16RL, 16RRを接続し、これらをリザーバ2aへの共通な戻り回路17に接続する。
そして、回路16FL, 16FR, 16RL, 16RRにそれぞれ、減圧弁18FL, 18FR, 18RL, 18RRを挿置する。
制御に当たっては、増圧弁15FL, 15FR, 15RL, 15RRへの供給電流を増大することで、吐出回路11との連通度の増大により対応するブレーキ液圧Pwfl,Pwfr,Pwrl,Pwrrを電子制御下に上昇させることができ、
減圧弁18FL, 18FR, 18RL, 18RRへの供給電流を増大することで、戻り回路17との連通度の増大により対応するブレーキ液圧Pwfl,Pwfr,Pwrl,Pwrrを電子制御下に低下させることができる。
これがためマイクロコンピュータ30には、前記した圧力センサ13,21からの信号と、圧力センサ22FL, 22FR, 22RL, 22RR(図2では1個の圧力センサ22、およびブレーキ液圧Pwとして示した)からの信号とを入力するほか、
ブレーキペダル1を踏み込む制動操作中ONになるブレーキスイッチ23からの信号と、車両の前後加速度G(負値が減速度)を検出する加速度センサ24からの信号と、車速VSPを検出する車速センサ25からの信号と、ブレーキペダル1の踏み込みストロークStを検出するストロークセンサ26からの信号と、
左右前輪の車輪速Vwfl,Pwfrおよび左右後輪の車輪速Pwrl,Pwrrを個々に検出する車輪速センサ群27からの信号とを入力する。
マイクロコンピュータ30は、マスターシリンダ液圧Pmの発生を検知するとき、駆動回路31を介してマスターカット弁6FL,6FRをONにより閉じた状態で、増圧弁15FL, 15FR, 15RL, 15RR、および、減圧弁18FL, 18FR, 18RL, 18RRの通電制御により、対応車輪のブレーキ液圧Pwfl,Pwfr,Pwrl,Pwrr(圧力センサ22FL, 22FR, 22RL, 22RRの検出値)が個々に目標値となるよう電子制御する。
図4は、定時割り込みにより繰り返し実行され、ステップS1において各種センサ信号の読み込みを行う。
ステップS2(図3の目標減速度演算部32)においては、マスターシリンダ液圧Pmまたはブレーキペダル踏み込みストロークSt、或いはこれら双方と、予めROMに記憶しておいた車両諸元ごとの目標減速度演算定数K1とを用いて、両者の乗算により車両の目標減速度tGを算出する。
図5のステップS11においては、車輪の制動中に前記した楔効果が発生する路面か否かを検出する処理を行う。
この処理は図6に示すごときもので、先ずステップS21においてブレーキスイッチ23がONかOFFかにより、制動中か否かをチェックし、制動中でなければ楔効果発生路面の検出が不要であるから制御をそのまま終了する。
次いでステップS24において、これら車輪速変動量ΔVwfl,ΔPwfr,ΔPwrl,ΔPwrrが楔効果発生路面判定用の設定値β以上か否かにより、車輪ごとに楔効果発生路面上にあるか否かをチェックする。
ステップS24で車輪速変動量ΔVwfl,ΔPwfr,ΔPwrl,ΔPwrrが設定値β以上と判定するときは、つまり、車輪が楔効果発生路面上にあると判定するときは、ステップS27において、このことを示すように楔効果発生路面フラグFLAGを1にセットし、ステップS28において、車両を減速させるように作用する、楔効果による抵抗力Trに上記の車輪速変動量ΔVwfl,ΔPwfr,ΔPwrl,ΔPwrr をセットする。
次のステップS14においては、図3にも示すが、図4のステップS2で求めた目標減速度tGを、楔効果による加算減速度Geだけ嵩上げして補正し、目標減速度補正値tGc=tG+Geを求める。
従ってステップS14は、本発明における制動力制御側変更手段に相当する。
また、楔効果発生路面の検出に際しては、上記のほかに、
車輪の制動スリップ率に対する減速度の変化割合が設定割合よりも低い時に楔効果発生路面であると判定したり、
サスペンションストロークが設定ストローク以上である時に楔効果発生路面であると判定したり、
アンチスキッド制御中における車輪の制動ロック解消速度が設定速度以上である時に楔効果発生路面であると判定することもできる。
次のステップS5(図3の制動トルクフィードバック補償量演算部36)においては、目標減速度補正値tGcに対する実減速度検出値Gの偏差ΔG=tGc−Gに基づき、基本的にはこの偏差をなくして実減速度Gを目標減速度補正値tGcに一致させるのに必要な制動トルクフィードバック補償量ΔTbfbを演算する。
先ずステップS31において、図5のステップS11におけると同様の処理により、楔効果が発生する路面か否かを検出し、ステップS32においてはこの検出結果をもとに、図5のステップS12におけると同様にして、楔効果発生路面フラグFLAGが1か否かにより車輪が楔効果発生路面上にあるか否かをチェックする。
ここで減速度偏差限界値ΔG(LIM)は、楔効果による抵抗力trに応じて図8に例示するごとくに変化し、楔効果による抵抗力trが大きいほど減速度偏差限界値ΔG(LIM)は小さくなる。
ステップS32で楔効果発生路面上でないと判定する場合は、ステップS34において、減速度偏差限界値ΔG(LIM)を最低値ΔG(MIN)に固定する。
次のステップS36においては、この実減速度偏差ΔGと、ステップS33およびステップS34で求めた減速度偏差限界値ΔG(LIM)との大きい方MAX{ΔG,ΔG(LIM)}を制限済減速度偏差LimΔGと定める。
制動力制御中、車輪および路面間に通常の摩擦による減速力以外の、上記楔効果による加算減速度Geを生じさせる抵抗力Tr(図6のステップS28)が発生している場合、加算減速度Geを含む減速度検出値Gが目標減速度tGを超えた時、フィードバック制御系から、上記楔効果による抵抗力Trに基づく減速度Geを除外した制動力制御に切り替わることとなり、
この切り換え時以後、楔効果による抵抗力Trを有効利用した効率的な制動力制御を行わせることができる。
従って、運転者が一層大きな制動力を求めてブレーキペダルを踏み増したとき、路面摩擦力に対応した制動力に加えて、楔効果による抵抗力Trに伴う制動力も得られることとなり、路面摩擦力に対応した制動力しか得られないという前記した従来の問題を解消することができる。
目標減速度tGに代えて目標減速度補正値tGcを用いるだけの簡単、且つ、安価な手法により、しかも確実に前記の作用効果を達成することができる。
楔効果などの外乱により制動力のフィードバック補償量が増大して制動力が低下するのを制限することができ、外乱による制動力低下を防止して前記の作用効果を更に顕著なものにすることができる。
かように、左右輪の一方側が楔効果による抵抗力Trを大きくされ、他方側が楔効果による抵抗力Trを小さくされる場合、これら抵抗力の差により車両が抵抗力Trの大きい方向へのヨーモーメントを受けて走行安定性が阻害されるが、
本例のように抵抗力Trが大きい側の車輪制動力よりも抵抗力Trが小さい側の車輪制動力を大きくすることで、上記のヨーモーメントを相殺して車両の走行安定性を向上させることができる。
かように旋回時は、旋回方向外側車輪が楔効果による抵抗力Trを大きくされ、旋回方向内側車輪が楔効果による抵抗力Trを小さくされることから、これら抵抗力の差により車両が不安定なオーバーステア傾向となるが、
本例のように抵抗力Trが大きくなる旋回方向外側車輪の制動力よりも旋回方向内側車輪の制動力が大きくすることで、上記抵抗力Trの差を相殺して車両のオーバーステア傾向を緩和、若しくは解消することができる。
2 マスターシリンダ
3,4 前輪ブレーキ液圧配管
5FL 左前輪ホイールシリンダ
5FR 右前輪ホイールシリンダ
5RL 左後輪ホイールシリンダ
5RR 右後輪ホイールシリンダ
6FL,6FR マスターカット弁
7 ストロークシミュレータ
8 ポンプ
10 モータ
12 アキュムレータ
13 圧力スイッチ
15FL, 15FR, 15RL, 15RR 増圧弁
17 戻り回路
18FL, 18FR, 18RL,18RR 減圧弁
21 圧力センサ
22FL, 22FR, 22RL, 22RR 圧力センサ
23 ブレーキスイッチ
24 加速度センサ
25 車速センサ
26 ブレーキストロークセンサ
27 車輪速センサ群
30 マイクロコンピュータ
31 駆動回路
32 目標減速度演算部
33 目標減速度補正値演算部
34 加算減速度演算部
35 フィードフォワード制御用目標総制動トルク演算部
36 制動トルクフィードバック補償量演算部
37 各輪制動トルク配分部
Claims (10)
- 車両の制動操作状態から求めた目標減速度と、車両の減速度検出値との間における減速度偏差に応じ、車両減速度が前記目標減速度となるよう車輪の制動力を制御する車輪制動力の制御装置において、
前記車輪制動力の制御中、車輪および路面間の楔効果による、車両を減速させる抵抗力が発生したのを検知し、且つ、前記減速度検出値が前記目標減速度を超える時、前記車輪制動力の制御による減速度偏差に応じて車両減速度を前記目標減速度となるようにすることを制限するよう構成したことを特徴とする車両の制動制御装置。 - 車両の制動操作状態から求めた目標減速度と、車両の減速度検出値との間における減速度偏差に応じ、車両減速度が前記目標減速度となるよう車輪の制動力を制御する車輪制動力の制御装置において、
前記車輪制動力の制御中、車輪および路面間の楔効果による、車両を減速させる抵抗力が発生したのを検知する抵抗力発生検知手段と、
前記減速度検出値が前記目標減速度を超えたのを検知する過大減速度検知手段と、
これら手段により、前記抵抗力の発生が検知され、且つ、前記目標減速度を超えた大きな減速度検出値が検知される時、前記減速度検出値から前記抵抗力による減速度を除外した制動力制御に切り替えるよう制動力制御則を変更する制動力制御則変更手段とを具備してなることを特徴とする車両の制動制御装置。 - 請求項2に記載の車両の制動制御装置において、
前記抵抗力発生検知手段は、車輪速や減速度に関する速度情報の変動量が設定量以上である時に、または、車輪の制動スリップ率に対する減速度の変化割合が設定割合よりも低い時に、或いは、サスペンションストロークが設定ストローク以上である時に、或いは、アンチスキッド制御中における車輪の制動ロック解消速度が設定速度以上である時に、前記抵抗力が発生したと判定するものであることを特徴とする車両の制動制御装置。 - 請求項3に記載の車両の制動制御装置において、
前記抵抗力発生検知手段は、前記設定量以上の車輪速変動量から前記抵抗力の発生を判定すると共に、この車輪速変動量から前記抵抗力による車両減速度を求めるものであり、
前記制動力制御則変更手段は、前記目標減速度を該抵抗力による車両減速度だけ嵩上げして前記車輪の制動力制御に用いることにより、前記制動力制御則の変更を行うものであることを特徴とする車両の制動制御装置。 - 請求項4に記載の車両の制動制御装置において、
前記制動力制御則変更手段は、前記目標減速度を前記抵抗力による車両減速度だけ嵩上げした目標減速度補正値と前記減速度検出値との間における減速度偏差に制限を設定し、この制限された減速度偏差を超える車輪制動力のフィードバック制御量が与えられることのないようにしたものであることを特徴とする車両の制動制御装置。 - 請求項5に記載の車両の制動制御装置において、
前記制動力制御則変更手段は、前記目標減速度を前記抵抗力による車両減速度だけ嵩上げした目標減速度補正値と前記減速度検出値との間における減速度偏差に制限を設定するに際し、この制限された減速度偏差を前記抵抗力が大きいほど小さくするものであることを特徴とする車両の制動制御装置。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の車両の制動制御装置において、
車輪間制動力配分を前記抵抗力に応じて決定する車輪間制動力配分制御手段を設けたことを特徴とする車両の制動制御装置。 - 請求項7に記載の車両の制動制御装置において、
前記車輪間制動力配分制御手段は、前記抵抗力が大きいほど前輪の制動力が後輪の制動力よりも大きくなるよう車輪間制動力配分制御を行うものであることを特徴とする車両の制動制御装置。 - 請求項7または8に記載の車両の制動制御装置において、
前記車輪間制動力配分制御手段は、車幅方向における荷重のアンバランスにより車輪荷重が重くなって前記抵抗力が大きくなる左輪または右輪の制動力よりも他方の右輪または左輪の制動力が大きくなるよう車輪間制動力配分制御を行って、車両の走行安定性を確保するものであることを特徴とする車両の制動制御装置。 - 請求項7〜9のいずれか1項に記載の車両の制動制御装置において、
前記車輪間制動力配分制御手段は、旋回走行時の荷重移動により車輪荷重が重くなって前記抵抗力が大きくなる旋回方向外側車輪の制動力よりも旋回方向内側車輪の制動力が大きくなるよう車輪間制動力配分制御を行うものであることを特徴とする車両の制動制御装置。
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