JP5803133B2 - ブレーキペダルの踏力推定装置及び車両の制動制御装置 - Google Patents
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Description
以下、本発明を具体化した一実施形態を図1〜図19に従って説明する。なお、以下における本明細書中の説明においては、車両の進行方向(前進方向)を前方(車両前方)として説明する。
図1及び図2に示すように、ブレーキ用ECU60の入力側インターフェースには、ブレーキスイッチSW1、各車輪FR,FL,RR,RLの車輪速度を検出するための車輪速度センサSE2,SE3,SE4,SE5、車両の前後方向における車体減速度であるGセンサ値を検出するための車体加速度センサSE6が電気的に接続されている。一方、ブレーキ用ECU60の出力側インターフェースには、ブレーキアクチュエータ40を構成する各弁44,45a,45d,46a,46d及びモータ48などが電気的に接続されている。
図3に示すように、第1のタイミングt1で運転手がブレーキペダル31の踏込み操作を開始すると、マスタシリンダ321内のMC圧が増圧され始める。こうしたMC圧の増圧に追随するように、各ホイールシリンダ55a〜55d内のWC圧が増圧し始める。すると、各車輪FR,FL,RR,RLにはWC圧に応じた大きさの制動力が付与され、各車輪FR,FL,RR,RLの車輪速度VWが急激に減速される。このように車輪速度VWが減速されると、車両の車体速度VSの減速が開始される。
第1の問題点は、車輪速度センサSE2〜SE5を用いて演算される車体減速度DV及び車体加速度センサSE6を用いて演算されるGセンサ値Gのうち、特に車体減速度DVには、外乱に基づく振動成分が含まれやすい。外乱としては、例えば、車両の走行する路面から車輪FR,FL,RR,RLが受ける反力、及び駆動輪である前輪FR,FLに伝達される駆動力と前輪FR,FLに付与される制動力との干渉などが挙げられる。
第1のマップは、自動変速機21でダウンシフトが行なわれる可能性があると判断した際に、第1の減速判定値DV_stを補正するためのマップである。第1のマップの横軸は、Gセンサ値Gが、自動変速機21でダウンシフトが行なわれる可能性があるか否かを判断するために設定されたダウンシフト判定値を超えた状態の継続時間に相当する第3判定用タイマT3を示している。また、第1のマップの縦軸は、第1の減速判定値DV_stの補正量であるダウンシフト判定補正値DVflatを示している。図6に示すように、ダウンシフト判定補正値DVflatは、第3判定用タイマT3が第1の時間T3_1(例えば、14)以下である場合には「0(零)」に設定され、第3判定用タイマT3が第1の時間T3_1よりも長い第2の時間T3_2(例えば、50)以上である場合には最大補正値KDVflat1(例えば、0.5G)に設定される。そして、第3判定用タイマT3が第1の時間T3_1を超え且つ第2の時間T3_2未満である場合、ダウンシフト判定補正値DVflatは、第3判定用タイマT3の値が大きいほど大きな値に設定される。
第2のマップは、車両の走行する路面の勾配が登坂側に変化したか否かを判定する際に用いられる変化勾配基準値KDGlowを設定するためのマップである。ここでいう「路面の勾配が登坂路側に変化する」とは、車両の走行する路面の勾配が大きくなることを意味し、勾配が負の値である場合には勾配の絶対値が小さくなること、即ち降坂路の勾配が緩くなることも含んだ概念である。
さて、情報取得処理ルーチンにおいて、ブレーキ用ECU60は、各車輪速度センサSE2〜SE5からの検出信号に基づき、各車輪FR,FL,RR,RLの車輪速度VWを演算する(ステップS20)。続いて、ブレーキ用ECU60は、演算した各車輪FR,RL,RR,RLの車輪速度VWのうち少なくとも一つの車輪速度に基づき、車両の車体速度VS(「推定車体速度」ともいう。)を演算する(ステップS21)。例えば、ブレーキ用ECU60は、非制動時には従動輪である後輪RR,RLの車輪速度VWに基づき車体速度VSを演算し、制動時には駆動輪である前輪FR,FLを含んだ車輪の車輪速度VWに基づき車体速度VSを演算する。したがって、本実施形態では、ブレーキ用ECU60が、車体速度演算手段としても機能する。そして、ブレーキ用ECU60は、各車輪FR,FL,RR,RLのスリップ率SLP(=(VS−VW)/VW)を演算する(ステップS22)。続いて、ブレーキ用ECU60は、ステップS21で演算した車体速度VSに基づき車両の車体減速度DVを演算する(ステップS23)。したがって、本実施形態では、ブレーキ用ECU60が、車輪速度センサSE2〜SE5を用いて車両の車体減速度(第1の推定車体減速度)DVを演算する第1減速度演算手段としても機能する。また、ステップS23が、第1減速度演算ステップに相当する。なお、車体減速度DVは、車両の減速時に正の値となり、加速時に負の値となる。
さて、悪路判定処理ルーチンにおいて、ブレーキ用ECU60は、上記ステップS26で演算した所定サンプル数のノイズ成分DVf2を取得し、ノイズ成分DVf2の分散値を演算する。ノイズ成分DVf2の分散値は、ノイズ成分DVf2を2乗した値を積算し、該積算値をサンプル数で除算した値である。そして、ブレーキ用ECU60は、分散値が予め設定された第1分散閾値未満であった場合には悪路指数を「0(零)」と設定し、分散値が第1分散閾値以上であって且つ該第1分散閾値よりも大きな値に予め設定された第2分散閾値未満であった場合には悪路指数を「1」に設定する。また、ブレーキ用ECU60は、分散値が第2分散閾値以上であって且つ該第2分散閾値よりも大きな値に予め設定された第3分散閾値未満である場合には悪路指数を「2」に設定し、分散値が第3分散閾値以上である場合には悪路指数を「3」に設定する。各分散閾値は、分散値の大きさによって悪路指数を「0(零)」〜「3」に設定するための値であって、実験やシミュレーションなどによって予め設定される。すなわち、悪路指数は、路面の凹凸度合が大きいほど大きな値に設定される。したがって、本実施形態では、ブレーキ用ECU60が、悪路指数取得手段としても機能する。なお、悪路指数が「0(零)」である場合、路面が良路である、即ち悪路ではないと判定される。
(第1の条件)Gセンサ値Gから車体減速度DVを減算した値(=G−DV)が、予め設定された減速度規定値DVth1(例えば、0.2G)を超えること。
(第2の条件)車体減速度DVが「0(零)」未満であること。
(第3の条件)車体減速度DVが第1の減速判定値DV_stを超えること。
(第4の条件)第4判定用タイマT4が経過時間判定値KT1(例えば、10)以下であること。
(第5の条件)Gセンサ値Gが第2の減速判定値G_stを超えること。
(第6の条件)第5判定用タイマT5が、規定待ち時間KT_w(例えば、8)よりも大きく且つ開始時間判断基準値KT2(例えば、17)以下であること。
次に、上記ステップS15のBA処理ルーチンについて、図13に示すフローチャートを参照して説明する。
さて、BA終了判定処理ルーチンにおいて、ブレーキ用ECU60は、上記補助制御条件成立フラグFLG4がオンであるか否かを判定する(ステップS120)。補助制御条件成立フラグFLG4がオンである場合(ステップS120:YES)、ブレーキ用ECU60は、補助制御が実行中であるため、補助制御の実行が開始されてからの経過時間に相当する第7判定用タイマT7を「1」だけインクリメントする(ステップS121)。続いて、ブレーキ用ECU60は、ステップS27で演算したGセンサ値Gが、ステップS80で設定した第2の減速判定値G_st未満であるか否かを判定する(ステップS122)。Gセンサ値Gが第2の減速判定値G_st未満である場合(ステップS122:YES)、ブレーキ用ECU60は、補助制御の終了条件が成立したと判断する。そして、ブレーキ用ECU60は、補助制御条件成立フラグFLG4及び増大完了フラグFLG5をオフにセットし(ステップS123)、車輪FR,FL,RR,RLに対する制動力を減少させる減少制御を行う(ステップS124)。その後、ブレーキ用ECU60は、BA終了判定処理ルーチンを終了する。
(第7の条件)第7判定用タイマT7が終了判定時間基準値T7th以下であること。
(第8の条件)ABSフラグFLG6がオンであること。
(第9の条件)Gセンサ値Gが終了判定値KGend未満であること。
(第10の条件)ABSフラグFLG6がオフであること。
(1)車輪速度センサSE2〜SE5からの検出信号は、車体加速度センサSE6からの検出信号と比較して、車輪FR,FL,RR,RLに伝達される駆動力と制動力との干渉(即ち、外乱)による影響を受けやすい。また、車輪速度センサSE2〜SE5からの検出信号は、車両の走行する路面から車輪FR,FL,RR,RLが受ける反力(即ち、外乱)に起因した影響を受けやすい。もし仮に第1の減速判定値DV_stを補正しないとすると、外乱に基づく振動成分が含まれる車体減速度DVは、外乱に基づく振動成分が含まれない車体減速度DVよりも第1の減速判定値DV_stを超えやすい。すなわち、補助制御が不用意に開始される可能性が高くなる。
次に、本発明の第2の実施形態を図20及び図21に従って説明する。なお、第2の実施形態は、開始時間判断基準値KT2を車両の荷重によって変更する点が第1の実施形態と異なっている。したがって、以下の説明においては、第1の実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第1の実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
(24)開始時間判断基準値KT2が車両の荷重WWに応じた値に設定されるため、上記ステップS89の判定精度を向上させることができる。したがって、補助制御が必要な際には、補助制御を適切に開始させることができる。
・各実施形態において、上記ステップS103の判定処理を省略してもよい。この場合、第1の減速判定値DV_stの補正に関係なく、補助制御の増大制御は、第1増大制御とされる。
・各実施形態において、上記ステップS51で、段差判定補正値DVstepを「0(零)」にしなくてもよい。このように構成しても、ステップS52で段差補正フラグFLG2がオフにセットされるため、段差判定補正値DVstepに基づいた第1の減速判定値DV_stの補正は行われない。
・また、段差判定補正値DVstepを、第3の補正値KDVbad3よりも小さい値に設定してもよい。ただし、この場合、悪路補正フラグFLG1がオンであるときには、第1の減速判定値DV_stを、悪路判定補正値DVbadに基づき補正するようにしてもよい。
・各実施形態において、運転手によるブレーキペダル31を踏込み操作の開始タイミングでの車体減速度DV及びGセンサ値Gとの差に基づき、勾配推定値Gslopeを設定してもよい。このように構成すると、路面の勾配に応じた第1の減速判定値DV_st及び第2の減速判定値G_stの補正を、速やかに行うことができる。
・各実施形態において、上記ステップS126では、ABSフラグFLG6がオンであるか否かの判定の代わりに、車体減速度DVが路面限界に相当する減速度(例えば、1.2G)以上であるか否かを判定してもよい。
・各実施形態において、上記ステップS128では、Gセンサ値Gが終了判定値KGend未満であるか否かを判定するだけでもよい。この場合、Gセンサ値Gが終了判定値KGend未満であるときには、ABS制御の実行の有無に関係なく、補助制御が終了される。
・各実施形態において、車両の動力源は、電動機であってもよい。
(イ)運転手がブレーキペダル(31)を操作する場合において、運転手による前記ブレーキペダル(31)の操作に基づき車輪(FR,FL,RR,RL)に付与される制動力の増大を補助するための補助制御の開始条件が成立したときに、前記補助制御を開始させる車両の制動制御方法において、
上記ブレーキペダルの踏力推定方法の踏力判定ステップ(S90)で運転手による前記ブレーキペダル(31)の踏力が高いと判定した場合には、前記補助制御の実行を規制させることを特徴とする車両の制動制御方法。
Claims (3)
- 車載の車輪速度センサ(SE2,SE3,SE4,SE5)を用いて車両の第1の推定車体減速度(DV)を演算する第1減速度演算手段(60、S23)と、
車載の車体加速度センサ(SE6)を用いて車両の第2の推定車体減速度(G)を演算する第2減速度演算手段(60、S27)と、
前記第1減速度演算手段(60、S23)によって演算された第1の推定車体減速度(DV)の変化勾配(DDV)を取得する勾配取得手段(60、S24,S86,S90)と、
運転手によるブレーキペダル(31)の踏力が高いか否かを判定する踏力判定手段(60,S90)と、を備え、
前記勾配取得手段(60、S24,S86,S90)は、
前記第1減速度演算手段(60、S23)によって演算された第1の推定車体減速度(DV)が、設定された第1の減速判定値(DV_st)を超えた時点での第1の推定車体減速度の変化勾配(DV)を第1変化勾配(DDV1)として取得し、
前記第2減速度演算手段(60、S27)によって演算された第2の推定車体減速度(G)が、設定された第2の減速判定値(G_st)を超えた場合に前記第1減速度演算手段(60、S23)によって演算された第1の推定車体減速度の変化勾配(DV)を第2変化勾配(DDV2)として取得し、
前記踏力判定手段(60,S90)は、前記勾配取得手段(60、S24,S86,S90)によって取得された第2変化勾配(DDV2)が第1変化勾配(DDV1)以上である場合に、運転手による前記ブレーキペダル(31)の踏力が高いと判定することを特徴とするブレーキペダルの踏力推定装置。 - 前記勾配取得手段(60、S24,S86,S90)によって第1変化勾配(DDV1)が取得されてからの経過時間(T5)を取得する経過時間取得手段(60,S88)をさらに備え、
前記勾配取得手段(60、S24,S86,S90)は、
前記経過時間取得手段(60,S88)によって取得された経過時間(T5)が予め設定された踏力判断時間基準値(KT_w)を経過すること、及び
前記第2減速度演算手段(60、S27)によって演算された第2の推定車体減速度(G)が前記第2の減速判定値(G_st)を超えること、が共に成立した場合に、
前記第1減速度演算手段(60、S23)によって演算された第1の推定車体減速度の変化勾配(DV)を第2変化勾配(DDV2)として取得することを特徴とする請求項1に記載のブレーキペダルの踏力推定装置。 - 請求項1又は請求項2に記載のブレーキペダルの踏力推定装置と、
運転手がブレーキペダル(31)を操作する場合において、運転手による前記ブレーキペダル(31)の操作に基づき車輪(FR,FL,RR,RL)に付与される制動力の増大を補助するための補助制御の開始条件が成立したときに、該補助制御を開始する補助制御手段(60、S100,S101,S102,S103,S104,S105,S106,S107)と、を備え、
前記補助制御手段(60、S100)は、前記踏力推定装置の前記踏力判定手段(60,S90)によって運転手による前記ブレーキペダル(31)の踏力が高いと判定された場合には、前記補助制御の実行を規制することを特徴とする車両の制動制御装置。
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