JP6173998B2 - 車両用制動制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、制動中に運転者操作による制御切替え要求の実施をした場合、運転者に違和感を与えない制動力特性切替機能を有する車両用制動制御装置に関する。

従来、運転者のスイッチ操作によって制動力特性（ブレーキ特性）を変えるものが提案されている。特許文献１では、複数の制御特性データベースおよびそれを切替える制動力特性切替装置を備えることにより、運転者の意向によって任意に制動力特性を変えることができることが記載されている。

特開２００３−３４２４２号公報

制動力特性を変えるシチュエーションとしてはノーマルモード、スポーツ性を重視したスポーツモードなどがあり、これらのモードを運転者が適宜選択するものである。運転者がブレーキペダルを踏んでいる途中に、スイッチ操作で切替えられた場合は同一の制動操作（ブレーキ操作）でも途中で制動力特性が異なり、運転者に違和感を与えてしまう問題がある。

本発明は、前記の課題を解決するための発明であって、制動中に運転者操作による制御切替え要求の実施をした場合、運転者に違和感を与えない制動力特性切替機能を有する車両用制動制御装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明の車両用制動制御装置は、車両の制動力特性の切替え要求をする特性変化要求手段（例えば、モード切替スイッチ６０）と、特性変化要求手段による切替え要求に基づいた制動力特性を発生させる制動力発生手段（例えば、モータシリンダ装置２０）と、ブレーキペダルの操作を検知する操作検知手段（例えば、ブレーキ液圧センサＰｍ、Ｐｐ、Ｐｈ）と、バイ・ワイヤ式ブレーキシステムが起動中において、操作検知手段がブレーキペダルの操作を検知されているときに特性変化要求手段が操作された場合に、制動力発生手段の制動力特性を変化させることを禁止する制御手段（例えば、ＥＣＵ５０）とを有する。

前記車両用制動制御装置によれば、運転者がブレーキペダルを踏んでいるときに、特性変化要求手段により車両の制動力特性の切替え要求がされた場合において、制動力特性の切替えが禁止されているので、運転者に違和感を与えてしまうことがない。

本発明の車両用制動力制御装置の制動力特性は、ブレーキペダルの操作と制動力とが関係付けされている第１のモード（例えば、ノーマルモード）と、該第１のモードよりも同じブレーキペダル操作に対しての制動力を大きくする第２のモードとを含んでなり、制御手段は、第２のモード中に特性変化要求手段と制動力発生手段との通信が異常となった場合には、第１のモードに切替えることを特徴とする。

（２）に係る発明によれば、第２のモード中に特性変化要求手段と制動力発生手段との通信が異常となった場合、すなわち、現在のモードが不明な場合に、第２のモードから第１のモードに切替えることによって、運転者へ与える違和感を低減できる。

本発明に係る車両用制動制御装置によれば、制動中に運転者操作による制御切替え要求の実施をしても、運転者に違和感を与えることがない。

実施形態に係る車両用制動制御装置の構成を示す図である。 制動力特性の例として踏力と減速度との関係を示す図である。 車両用制動制御装置が有するＥＣＵの周辺構成を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、実施形態に係る車両用制動制御装置の構成を示す図である。車両用制動制御装置１００は、油圧回路を媒介して制動力を発生させる既存のブレーキシステムに加えて、電気回路を媒介して制動力を発生させる、バイ・ワイヤ（By Wire）式のブレーキシステムを備えている。

車両用制動制御装置１００は、図１に示すように、運転者の制動操作（制動付与操作および制動解除操作を含む）がブレーキペダル１１を介して入力される液圧発生装置１０と、少なくとも制動操作に応じた電気信号に基づいてブレーキ液圧を発生するモータシリンダ装置２０と、モータシリンダ装置２０で発生したブレーキ液圧に基づいて車両の挙動の安定化を支援するビークル・スタビリティ・アシスト装置（ＶＳＡ装置）３０と、ディスクブレーキ機構４０ａ〜４０ｄと、車室内のインストルメントパネルなどに設けられ、車両の制動力特性の切替え要求をするモード切替スイッチ６０（特性変化要求手段）と、制動力特性を変更するＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０とを備えて構成されている。バイ・ワイヤ式のブレーキシステムとしての液圧発生装置１０およびモータシリンダ装置２０は、電線を介して、ＥＣＵ５０と電気的に接続されている。なお、「ＶＳＡ」は登録商標である。

液圧発生装置１０、モータシリンダ装置２０、ＶＳＡ装置３０は、ブレーキ液を通流させる配管チューブ２２ａ〜２２ｆを介して相互に連通接続されている。

液圧発生装置１０は、ブレーキペダル１１により運転者が入力した踏力をブレーキ液圧に変換するマスタシリンダ１２、第１遮断弁１３ａ、第２遮断弁１３ｂ、第３遮断弁１４、ストロークシミュレータ１５を有する。なお、ストロークシミュレータ１５は、第１遮断弁１３ａ、第２遮断弁１３ｂが遮断されていると、ブレーキペダル１１を踏むことによってマスタシリンダ１２から排出されるブレーキ液には行き場がなくなる問題を解消し、ブレーキペダル１１にも「踏み応え」がないということになってしまう問題を解消するために装備している部品である。

モータシリンダ装置２０は、マスタシリンダ１２で発生したブレーキ液圧に応じて、または、そのブレーキ液圧とは無関係にブレーキ液圧を発生させる。モータシリンダ装置２０は、電動モータ２１の回転駆動力を受けてブレーキ液圧を発生させる第１および第２のスレーブピストン２３ａ，２３ｂを有する。

ＶＳＡ装置３０は、インバルブ３１，３２、レギュレータバルブ３３、サクションバルブ３５、ブレーキ液加圧用のポンプ３６、ポンプ３６を駆動する電動モータ３７などを有する。

ブレーキペダル１１の操作を検知する操作検知手段として、マスタシリンダ１２で発生したブレーキ液圧を検出するブレーキ液圧センサＰｍ，Ｐｐ，Ｐｈ、ブレーキスイッチ１６、ストロークセンサ１７を有する。ブレーキスイッチ１６、ストロークセンサ１７、ブレーキ液圧センサＰｍ，Ｐｐ，Ｐｈの少なくともいずれかが、ブレーキペダル１１の操作を検知することができる。

〔車両用制動制御装置１００の基本動作〕
次に、車両用制動制御装置１００の基本動作について説明する。
車両用制動制御装置１００では、モータシリンダ装置２０やバイ・ワイヤの制御を行うＥＣＵ５０（図３参照）の正常作動時において、運転者がブレーキペダル１１を踏むと、いわゆるバイ・ワイヤ式のブレーキシステムがアクティブになる。具体的には、正常作動時の車両用制動制御装置１００では、運転者がブレーキペダル１１を踏むと、第１遮断弁１３ａおよび第２遮断弁１３ｂが、マスタシリンダ１２と各車輪を制動するディスクブレーキ機構４０ａ〜４０ｄ（ホイールシリンダ４１ＦＲ，４１ＲＬ，４１ＲＲ，４１ＦＬ）との連通を遮断した状態で、モータシリンダ装置２０が発生するブレーキ液圧を用いてディスクブレーキ機構４０ａ〜４０ｄを作動させる。

このため、車両用制動制御装置１００では、例えば、電気自動車（燃料電池車を含む）やハイブリッド自動車等のように、内燃機関での負圧発生が少ないか、内燃機関による負圧が存在しない車両、または、内燃機関自体がない車両に好適に適用することができる。

ちなみに、正常作動時は、第１遮断弁１３ａおよび第２遮断弁１３ｂが遮断される一方、第３遮断弁１４が開弁され、ブレーキ液は、マスタシリンダ１２からストロークシミュレータ１５に流れ込むようになり、第１遮断弁１３ａおよび第２遮断弁１３ｂが遮断されていても、ブレーキ液が移動し、ブレーキペダル１１にストロークが生じるようになる。

一方、車両用制動制御装置１００では、モータシリンダ装置２０やＥＣＵ５０が不作動である異常時において、運転者がブレーキペダル１１を踏むと、既存の油圧式のブレーキシステムがアクティブになる。具体的には、異常時の車両用制動制御装置１００では、運転者がブレーキペダル１１を踏むと、第１遮断弁１３ａおよび第２遮断弁１３ｂをそれぞれ開弁状態とし、かつ、第３遮断弁１４を閉弁状態として、マスタシリンダ１２で発生するブレーキ液圧をディスクブレーキ機構４０ａ〜４０ｄ（ホイールシリンダ４１ＦＲ，４１ＲＬ，４１ＲＲ，４１ＦＬ）に伝達して、ディスクブレーキ機構４０ａ〜４０ｄを作動させる。

〔制動力特性の例〕
図２は、制動力特性の例として踏力と減速度との関係を示す図であり、（ａ）は、液圧発生装置１０のペダルストロークとペダルの踏力との関係を示す図であり、（ｂ）は、モータシリンダ装置２０のペダルストロークと液圧との関係を示す図であり、（ｃ）は、（ａ）および（ｂ）に基づき、踏力と車体の減速度との関係を示す。

制動力特性は、ペダルストロークに対する踏力（図２（ａ））、ペダルストロークに対する液圧（図２（ｂ）を試験条件等から決定され、踏力と車体の減速度（図２（ｃ））が設定される。制動力特性には、ノーマルモード（Ｎｏｍ、第１のモード）、スポーツモード（Ｓｐｏ、第２のモード）があり、スポーツモードは、ノーマルモードよりも同じブレーキペダル操作に対し制動力（液圧／減速度）が大きいモードとなる。図２（ｂ）に示すように、スポーツモードは、ノーマルモードよりも、ペダルストロークに対し液圧が相対的に大きくなっている。その結果、図２（ｃ）に示すように、スポーツモードは、ノーマルモードよりも各踏力に対し減速度が相対的に大きくなっている。スポーツドライビングでは制動力が大きいため、運転者の運転の歓びがいちだんと高まるモードとなる。なお、図２（ａ）において、ノーマルモードとスポーツモードとは同一の特性としている。

制動力特性は、予めＥＣＵ５０の記憶部に記憶されている。ＥＣＵ５０は、モード切替スイッチ６０の切替え信号に基づいて、ノーマルモードからスポーツモードへ、また、スポーツモードからノーマルモードへ切替えできる。

本実施形態のＥＣＵ５０は、ブレーキペダル１１の操作を検知する操作検知手段（例えば、ブレーキ液圧センサＰｍ，Ｐｐ，Ｐｈ、ブレーキスイッチ１６、ストロークセンサ１７）が、ブレーキペダル１１の操作を検知されているときに、モード切替スイッチ６０（特性変化要求手段）が操作された場合に、制動力発生手段（例えば、モータシリンダ装置２０）の制動力特性を変化させることを禁止する。すなわち、ブレーキペダル１１を踏んだままの状態でモード切替スイッチ６０を入れても（モード切替スイッチ６０を押下しても）、すぐにモードの切替え、すなわち、図２（ｂ）のマップを破線から実線へ（その逆へ）の切替えはしないで、ブレーキペダル１１を放したときに（ブレーキスイッチ１６がオフになった際等に）モードの切替えを行う。この制御により、運転者が制動中に運転者操作による制御切替え要求の実施をしても、制動中に運転者に制動の効きが急に変化したといった違和感を与えない効果がある。

また、ＥＣＵ５０は、スポーツモード中に特性変化要求手段と制動力発生手段との通信が異常となった場合には、ノーマルモードに切替える。これにより、スポーツモード中に特性変化要求手段と制動力発生手段との通信が異常となった場合、すなわち、現在のモードが不明な場合に、スポーツモードからノーマルモードに切替えることによって、運転者へ与える違和感を低減できる。

また、現在のモードが不明な場合には次回の制動操作時からノーマルモードに切り替えてもよく、運転者へノーマルモードに切替えることをメータなどへ通知・通報などを行ってもよい

〔ＥＣＵの周辺構成〕
図３は、車両用制動制御装置が有するＥＣＵの周辺構成を示す図である。図３を参照して車両用制動制御装置１００が有するＥＣＵ５０の周辺構成について説明する。適宜図１を参照する。

ＥＣＵ５０には、図３に示すように、入力系統として、イグニッションキースイッチ（以下“ＩＧキースイッチ”と省略する。）７１、車輪速センサ７２、ブレーキスイッチ１６、ストロークセンサ１７、アクセルペダルセンサ７３、ヨーレートセンサ７４、前後Ｇセンサ７５、横Ｇセンサ７６、ブレーキ液圧センサＰｍ，Ｐｐ，Ｐｈ、モード切替スイッチ６０、および、ＥＰＢ設定スイッチ７７が接続されている。なお、ＥＰＢは電動パーキングブレーキである。

ＩＧキースイッチ７１は、車両の各部に、車載バッテリ（不図示）から電源を供給する際に操作されるスイッチである。ＩＧキースイッチ７１がオン操作されると、ＥＣＵ５０に電源が供給されて、ＥＣＵ５０が起動されるようになっている。

車輪速センサ７２は、各車輪の回転速度（車輪速）を検出する機能を有する。車輪速センサ７２で検出された車輪毎の車輪速信号は、ＥＣＵ５０へと送られる。

ブレーキスイッチ１６は、ブレーキペダル１１の踏込みがあるか否かを検出する機能を有する。ストロークセンサ１７は、運転者によるブレーキペダル１１の運転者によるブレーキペダル１１の操作量（ストローク量）を検出する機能を有する。ブレーキスイッチ１６、ストロークセンサ１７で検出された信号は、ＥＣＵ５０へと送られる。

アクセルペダルセンサ７３は、運転者によるアクセルペダル（不図示）の踏み込み操作量を検出する機能を有する。アクセルペダルセンサ７３で検出されたアクセルペダルの踏み込み操作量に係る信号は、ＥＣＵ５０へと送られる。

ヨーレートセンサ７４は、車両に発生しているヨーレートを検出する機能を有する。ヨーレートセンサ７４で検出されたヨーレートに係る信号は、ＥＣＵ５０へと送られる。

加速度センサである前後Ｇセンサ７５は、車両に発生している前後Ｇ（前後加速度）を検出する機能を有する。前後Ｇセンサ７５で検出された前後Ｇに係る信号は、ＥＣＵ５０へと送られる。

加速度センサである横Ｇセンサ７６は、車両に発生している横Ｇ（横加速度）を検出する機能を有する。横Ｇセンサ７６で検出された横Ｇに係る信号は、ＥＣＵ５０へと送られる。

ブレーキ液圧センサＰｍ，Ｐｐ，Ｐｈは、配管チューブ２２ａ〜２２ｆを含む各部の液圧を検出する機能を有する。ブレーキ液圧センサＰｍ，Ｐｐ，Ｐｈでそれぞれ検出されたブレーキ液圧に係る信号は、ＥＣＵ５０へと送られる。

モード切替スイッチ６０は、車室内のインストルメントパネル（不図示）などに設けられ、通常はノーマルモード（第１のモード）であるが、押下するとスポーツモード（第２のモード）へ切替えるスイッチである。

ＥＰＢ設定スイッチ７７は、車室内のインストルメントパネルなどに設けられ、ＥＰＢの作動をオンまたはオフ設定する際に操作されるスイッチである。

一方、ＥＣＵ５０には、図３に示すように、出力系統として、各種通報を行う際に用いられるスピーカ８１、モータシリンダ装置２０の電動モータ２１、第１遮断弁１３ａ、第２遮断弁１３ｂ、第３遮断弁１４、電動モータ３７、および、ディスクブレーキ機構４０ａ〜４０ｄのそれぞれに設けられ、キャリパ（不図示）を作動させるパーキング機構（不図示）を駆動するＥＰＢモータ８２が接続されている。

ＥＣＵ５０は、図３に示すように、ノーマルモード、スポーツモードなどの制動力特性を記憶する記憶部５０ｍ、および、制御部５０ｃを備えて構成されている。

ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えたマイクロコンピュータにより構成される。このマイクロコンピュータは、ＲＯＭ、ＲＡＭに記憶されているプログラムやデータを読み出して実行する。

本実施形態のＥＣＵ５０は、ブレーキペダルの操作を検知する操作検知手段である、ブレーキスイッチ１６、ストロークセンサ１７、ブレーキ液圧センサＰｍ，Ｐｐ，Ｐｈの少なくともいずれかが、ブレーキペダル１１の操作を検知されているときに、モード切替スイッチ６０（特性変化要求手段）が操作された場合に、モータシリンダ装置２０（制動力発生手段）の制動力特性を変化させることを禁止する、すなわち、電動モータ２１への指令を維持できる。すなわち、運転者がブレーキペダル１１を踏んでいるときに、特性変化要求手段により車両の制動力特性の切替え要求がされた場合において、制動中に制動力特性の切替えが禁止されているので、運転者に制動力が変化したという違和感を与えてしまうことがない。より具体的には、ノーマルモードで走行中に、スポーツモードとされた場合でも、図２（ｂ）のマップの破線から実線への持ち換えがないので、図２（ｃ）に示す破線から実線への減速度の変化がない。

本実施形態では、ノーマルモード、スポーツモードの２種類のモードについて説明したが、これに限定されるわけではない。例えば、エコモード、スノーモードがある。具体的には、スノーモードの場合、ノーマルモードよりも相対的にブレーキの効きを弱める制動力特性を含めてもよい。

１０ 液圧発生装置
１１ ブレーキペダル
１２ マスタシリンダ
１３ａ 第１遮断弁
１３ｂ 第２遮断弁
１４ 第３遮断弁
１５ ストロークシミュレータ
１６ ブレーキスイッチ（操作検知手段）
１７ ストロークセンサ（操作検知手段）
２０ モータシリンダ装置（制動力発生手段）
２１ 電動モータ
３０ ＶＳＡ装置
３６ ポンプ
３７ 電動モータ
５０ ＥＣＵ（制御手段）
５０ｍ 記憶部
５０ｃ 制御部
６０ モード切替スイッチ（特性変化要求手段）
１００ 車両用制動制御装置
Ｐｍ，Ｐｐ，Ｐｈ ブレーキ液圧センサ（操作検知手段）

Claims (1)

1. 車両の制動力特性の切替え要求をする特性変化要求手段と、
   前記特性変化要求手段による前記切替え要求に基づいた制動力特性を発生させる制動力発生手段と、
   ブレーキペダルの操作を検知する操作検知手段と、
   前記操作検知手段が前記ブレーキペダルの操作を検知されているときに前記特性変化要求手段が操作された場合に、前記制動力発生手段の制動力特性を変化させることを禁止する制御手段とを有し、
   前記制動力特性は、前記ブレーキペダルの操作と制動力とが関係付けされている第１のモードと、該第１のモードよりも同じブレーキペダル操作に対しての制動力を大きくする第２のモードとを含んでなり、
   前記制御手段は、前記第２のモード中に前記特性変化要求手段と前記制動力発生手段との通信が異常となった場合には、前記第１のモードに切替える
   ことを特徴とする車両用制動制御装置。

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