JP4888075B2 - 制動力制御装置 - Google Patents
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Description
また通常制動時にあっては、ブレーキバイワイヤでの制御(以下、単にBBW制御と呼ぶ)中では、上記電磁開閉弁を閉じてマスタシリンダとホイルシリンダとの連通を遮断した状態として、ポンプを駆動源として各輪のホイルシリンダによる制動力を制御する。
上記寄与度αは、前回の目標減速度(実質的にマスタシリンダ圧と同義)が大きいほどマスタシリンダ圧の寄与度合が大きくなるように設定され、ブレーキペダルが踏み込まれて所定以上のマスタシリンダ圧となった状態では、マスタシリンダ圧重視となって、たとえばマスタシリンダ圧の寄与度合が100%となる。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、ブレーキバイワイヤにおいて、ブレーキ戻し操作時の違和感を低減可能な制動力制御装置を提供することを課題としている。
図1は、本実施形態に係る制動力制御装置の概略構成図である。
(構成)
図1中、符号1は運転者が制動操作する制動操作子を構成するブレーキペダル1であり、そのブレーキペダル1は液圧ブースタ及びマスタシリンダ2に連結する。上記マスタシリンダ2は、第1連通路5−1若しくは第2連通路5−2を通じてそれぞれのホイルシリンダ3FR〜3RRに接続されている。図1中、符号4はリザーバを示す。
ここで、上記電磁遮断弁6−1,6−2は、非通電時は開状態となり、マスタシリンダ2の液圧がホイルシリンダ3FR〜3RRに供給可能状態となっている。また、上記電磁遮断弁6−1,6−2は、切換手段を構成する。
符号7−1,7−2及び8−1、8−2は、BBW制御における制動力を発生する制動力アクチュエータ(マスタシリンダ4とは別の駆動源)である、モータ7−1,7−2及び当該モータ7−1,7−2で駆動される油圧ポンプ8−1、8−2である。モータ7−1,7−2は、アクチュエータコントローラ9−1,9−2からの制御信号(制御電流)によって作動が制御され、そのモータ7−1,7−2の回転トルクで油圧ポンプ8−1、8−2を駆動する。図1では、油圧ポンプ8−1、8−2としてギアポンプを例示している。油圧ポンプ8−1、8−2は、入力ポートが第2配管10−1、10−2を介してリザーバ4に接続し、吐出ポートが第3配管11−1、11−2を介して上記第1連通路5−1に接続されることで、リザーバ4内の作動流体を、第2配管10−1、10−2を介して吸引し、その作動流体を、第3配管11−1、11−2を介してホイルシリンダ3FR〜3RRに吐出可能となっている。第3配管11−1、11−2の途中には、電磁比例弁からなる保持弁12−1、12−2が介挿されている。また、ホイルシリンダ3FR〜3RRは、第4配管13−1、13−2を介して上記リザーバ4に連通する第2配管10−1、10−2に接続し、その第4配管13−1、13−2には電磁比例弁からなる減圧弁14−1,14−2が接続されている。符号15−1,15−2はリリーフ弁であり、符号16−1,16−2はチェック弁を示す。
そして、BBW制御の状態では、上記遮断弁6−1,6−2が閉状態となり、かつ、増圧時には、保持弁12−1、12−2が開状態、減圧弁14−1,14−2が閉状態となって、ポンプ8−1、8−2から吐出される作動流体がホイルシリンダ3FR〜3RRに供給されて増圧され、減圧時には、保持弁12−1、12−2が閉状態、減圧弁14−1,14−2が開状態となってホイルシリンダ3FR〜3RR内の作動流体がリザーバ4に戻されて減圧される。なお、スリップ制御、前後制動力配分制御等で液圧を保持する場合には保持弁12−1、12−2を適宜閉じる。
ここで、符号24はストロークセンサであって、ブレーキペダル1の操作量を検出してブレーキコントローラ22に出力する。符号23−1、23−2は、各制動系統毎に設けられた、マスタシリンダ圧P(運転者の制動要求量相当)を検出する圧力センサであって、検出した圧力信号をブレーキコントローラ22に出力する。2つの圧力センサ23−1、23−2の検出した圧力信号は、特殊な場合を除き略同一である。符号25FR〜25RRは、各ホイルシリンダ3FR〜3RRのホイルシリンダ圧力Pwcを検出する圧力センサであって、検出した圧力信号をブレーキコントローラ22に出力する。符号26−1,26−2は、ポンプ8−1、8−2の吐出圧を検出する圧力センサであって、検出した圧力信号をブレーキコントローラ22に出力する。
また、ポンプ8−1、8−2による液圧が発生出来ないなどの故障を検出すると、第1制動制御状態として、第1の電磁遮断弁6−1及び第2の電磁遮断弁6−2を開状態とし、且つストロークシミュレータ20用の電磁開閉弁21を閉状態に戻して、マスタシリンダ2の液圧を第1連通路5−1及び第2連通路5−2を介して各ホイルシリンダ3FR〜3RRに導入する。
なお、以下の処理に現れないが、制動制御系統が正常に機能させることができないおそれのあるような異常を検出した場合には、各弁やモータ7−1,7−2への通電を遮断、つまり第1の電磁遮断弁6−1,6−2及び第2の電磁遮断弁6−1,6−2をともに開状態とし、且つストロークシミュレータ20用の開閉弁21を閉状態に戻して、マスタシリンダ2の液圧を第1連通路5−1及び第2連通路5−2を介して各ホイルシリンダ3FR〜3RRに導入して上記第1制動制御状態とする。
ステップS20では、図3のようなマップに基づき、踏込みストローク量Sに基づくペダル踏力Fsを算出してステップS30に移行する。踏込みストローク量Sは、大きくなるほどストローク変化に対する踏力の増加量が大きいことに鑑みて図3のようなマップに沿った値に設定している。
ステップS40では、現在のマスタシリンダ圧Pを使用して、図5のようなマップに基づき、マスタシリンダ圧Pが大きいほど大きな値をとる寄与度αを求めてステップS50に移行する。
Fps =α×Fp +(1−α)×Fs
ステップS60では、ブレーキペダル1が戻し中か否かを判定し、戻し中と判定すればステップS70に移行し、ブレーキペダル1が保持若しくは踏込み中と判定すればステップS100に移行する。上記判定は、踏込みストローク量Sの変化に基づき判定すればよい。変化は、前回値との比較でも良いし、変動などを考慮して過去の複数回(例えば6回)分の平均値との比較でも良い。
ステップS80では、上記合成踏力Fpsが増加中か否かを判定し、増加中と判定した場合にはステップS90に移行し、増加中でないと判定した場合にはステップS100に移行する。
ステップS90では、下記式のように、合成踏力Fpsに、最下値最下値Fpsminを代入することで、合成踏力Fpsの増加に制限を掛けてステップS100に移行する。
Fps =Fpsmin
ステップS100では、図6のようなマップに基づき、上記合成踏力Fpsに対応する目標減速度Gを算出してステップS110に移行する。
ここで、ステップS60〜90が上昇制限手段を構成する。
上記構成の制動制御装置にあっては、ブレーキペダル1の踏込み時にあっては、目標減速度Gを、踏み込み初期には踏込みストローク量S重視で求め、所定以上のマスタシリンダ圧Pではマスタシリンダ圧P重視となるように、寄与度αを変化させることで、運転者のブレーキ踏力を精度良く減速度に反映させることが出来る。なお、ペダルフィーリングは、ストロークシミュレータによって、マスタシリンダとホイルシリンダが連通している状態に近い状態が確保されている。
上記マスタシリンダ圧Pと寄与度αとの関係は、ブレーキペダル1の踏込み時の変化を基準に設定されることで、ブレーキペダル1が踏み込まれた場合には、踏込みストローク量S重視の状態からマスタシリンダ圧P重視に移行する移行期において、なめらかに目標減速度Gが変化する。
図9にそのときのタイムチャート例を示す。このタイムチャート例のように、ブレーキ戻し中は、順次更新される最下値Fpsmin以下に合成踏力つまり目標減速度Gの値が制限されることで、当該目標減速度Gの一時的な増加が抑えられる。
このように、ペダル戻し中において、踏込みストローク量Sとマスタシリンダ圧Pに基づきそれぞれ算出する踏力Fs、Fp(目標減速度Gと同義)にズレがあっても、移行期に、合成踏力Fpsつまり目標減速度Gの一時的な上昇の発生を制限することが出来る。この結果、ペダル戻し時の違和感を無くすことが出来る。
ここで、ペダル戻し中(踏込みストローク量Sの減少中)に上記目標減速度Gが上昇する若しくは上昇すると推定すると、その目標減速度Gの上昇を制限する上昇制限手段として最下値Fpsminに制限する場合を例示しているが、これに限定されない。例えば、上記実施形態において、ペダル戻し中にも拘わらず目標減速度Gが上昇すると判定したときに、そのときの寄与度αの値を小さくして目標減速度Gの一時的な上昇を制限するようにしても良い。
また、上記実施形態では、制動系統が2つの場合を例示しているが、1つでも良いし3つ以上にホイルシリンダを区分して3系統以上に制動系統を分類しても良い。
次に、第2実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記実施形態と同様な装置などについては同一の符号を付して説明する。
本実施形態の基本構成は、上記第1実施形態と同様であるが、上記ブレーキコントローラ22における第2制動制御状態の制御(BBW制御)が異なる。
その処理について、図12を参照しつつ説明する。この処理が制動制御手段を構成する。
所定のサンプリング周期毎に作動し、まずステップS200にて、各種情報を入力してステップS210に移行する。
ステップS220では、入力したマスタシリンダ圧Pにフィルタを掛けて、減少速度を制限する。フィルタとしては、例えば一次遅れ関数を使用すれば良い。
同様に、上記フィルタ強度を、踏込みストローク量Sの基準からの偏差の大きさによって変化させることが好ましい。具体的には、踏込みストローク量Sの基準からの偏差が大きいほどフィルタ強度を上げて減少速度を制限する。
ステップS240では、図4のようなマップに基づき、マスタシリンダ圧Pに基づくペダル踏力Fpを算出してステップS250に移行する。マスタシリンダ圧Pは、ほぼ踏力とリニアな関係にあるため、図4のようなマップとなるように設定している。
ステップS250では、現在のマスタシリンダ圧Pを使用して、図5のようなマップに基づき、マスタシリンダ圧Pが大きいほど大きな値をとる寄与度αを求めてステップS260に移行する。
Fps =α×Fp +(1−α)×Fs
ステップS270では、図6のようなマップに基づき、上記合成踏力Fpsに対応する目標減速度Gを算出してステップS280に移行する。
ここで、ステップS210及びS220が上昇制限手段を構成する。
上述のように、ヒステリシスなどの関係から、マスタシリンダ圧Pは踏込み時よりも戻し時の方が変化速度が大きいために、ペダルが戻されて寄与度αが徐々に小さくなってマスタシリンダ圧P重視からストローク量重視に移行する際に、マスタシリンダ圧Pから求めた踏力の方が、踏込みストローク量Sから求めた踏力よりも早く小さくなることで、マスタシリンダ圧Pから求めた踏力と踏込みストローク量Sとから求めた踏力とにズレが発生して、合成踏力すなわち目標減速度Gが一時的に増加して運転者に違和感を与えることがある(図7参照)。
その他の構成や作用効果について上記実施形態と同様である。
次に、第3実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記実施形態と同様な装置などについては同一の符号を付して説明する。
本実施形態の基本構成は、上記第1及び第2実施形態と同様であるが、上記ブレーキコントローラ22における第2制動制御状態の制御(BBW制御)が異なる。
その処理について、図16を参照しつつ説明する。この処理が制動制御手段を構成する。
所定のサンプリング周期毎に作動し、まずステップS400にて、各種情報を入力してステップS410に移行する。
ステップS420では、図4のようなマップに基づき、マスタシリンダ圧Pに基づくペダル踏力Fpを算出してステップS430に移行する。マスタシリンダ圧Pは、ほぼ踏力とリニアな関係にあるため、図4のようなマップとなるように設定している。
ステップS440では、現在のマスタシリンダ圧Pを使用して、図5のようなマップに基づき、マスタシリンダ圧Pが大きいほど大きな値をとる寄与度αを求めてステップS460に移行する。
ここで、上記フィルタ強度を、踏込みストローク量Sの変化速度の大きさによって変化させることが好ましい。具体的には、踏込みストローク量Sの変化速度が大きいほどフィルタ強度を上げて上記減少速度を制限する。
ここで、上記基準とは、図13のような、通常走行状態で一番使用されると想定される踏込み速度でブレーキペダル1が踏み込まれたときの踏込みストローク量Sとマスタシリンダ圧Pとの関係を使用し、現在のマスタシリンダ圧Pに対応する踏込みストローク量Sが基準のストローク量となる。上記関係に基づいて図5のような寄与度αの関係が求められる。また、基準からの偏差は、上記基準のストローク量よりも大きいときを正とする。
ステップS460では、踏込みストローク量S及びマスタシリンダ圧Pに基づく各踏力Fs及びFpを使用して、下記式に基づき、目標減速度Gを算出するための合成踏力Fpsを算出してステップS470に移行する。
Fps =α×Fp +(1−α)×Fs
ステップS480では、目標減速度Gとなる各輪のホイルシリンダ圧Pwcを演算し、そのホイルシリンダ圧Pwcとなる制御指令値をそれぞれのアクチュエータコントローラ9−1、9−2に出力して、復帰する。例えば、算出した目標減速度Gと現在の減速度の差分に基づきモータ7−1,7−2の制御電流を制御する。なお、上記各ホイルシリンダ圧Pwcは、車重、ブレーキロータ有効径、タイヤ動半径、ブレーキパッドμ、路面μ、車両姿勢などを考慮して決定される。
ここで、ステップS430及びステップS450が上昇制限手段を構成する。
上述のように、ヒステリシスなどの関係から、マスタシリンダ圧Pは踏込み時よりも戻し時の方が変化速度が大きいために、ペダルが戻されて寄与度αが徐々に小さくなってマスタシリンダ圧P重視からストローク量重視に移行する際に、マスタシリンダ圧Pから求めた踏力の方が、踏込みストローク量Sから求めた踏力よりも早く小さくなることで、寄与度αの移行期に、マスタシリンダ圧Pから求めた踏力Fpと踏込みストローク量Sとから求めた踏力Fsとにズレが発生して、合成踏力Fpsすなわち目標減速度Gが一時的に増加して運転者に違和感を与えることがある(図7参照)。
その他の構成や作用効果について上記実施形態と同様である。
2 マスタシリンダ
3FR〜3RR ホイルシリンダ
5−1 第1連通路
5−2 第2連通路
6−1,6−2 電磁遮断弁
7−1,7−2 モータ(別の駆動源)
8−1、8−2 ポンプ(別の駆動源)
9−1,9−2 アクチュエータコントローラ
22 ブレーキコントローラ
S 踏込みストローク量
P マスタシリンダ圧
α 寄与度
G 目標減速度
Fs 踏込みストローク量に基づく踏力
Fp マスタシリンダ圧に基づく踏力
Fps 合成踏力
Fpsmin 最低値
Claims (3)
- 運転者のブレーキペダルの踏込みストロークに応じたマスタシリンダ圧を出力するマスタシリンダと、マスタシリンダ圧及びブレーキペダルの踏込みストローク量に基づいて目標減速度を算出し該目標減速度となるようにホイルシリンダの制動力を制御する制動制御手段と、を備え上記目標減速度を算出する際の上記マスタシリンダ圧の寄与度合をマスタシリンダ圧が大きいほど大きくなるように設定した、制動力制御装置において、
上記制動制御手段は、ブレーキペダルの戻し中における目標減速度の一時的な上昇を制限する上昇制限手段を備え、
上記上昇制限手段は、ブレーキペダルの戻し中に上記目標減速度が上昇する若しくは上昇すると推定すると、その目標減速度の上昇を制限することを特徴とする制動力制御装置。 - 上記上昇制限手段は、目標減速度を一定値に保持することで上昇を制限することを特徴とする請求項1に記載した制動力制御装置。
- 上記上昇制限手段は、ブレーキペダルの戻し中に上記目標減速度が上昇する若しくは上昇すると推定すると、寄与度を固定することで目標減速度の上昇を制限することを特徴とする請求項1に記載した制動力制御装置。
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