JP6531739B2 - ブレーキ制御装置 - Google Patents
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Description
ブレーキ制御装置は、
マスター圧のブレーキ液を出力するマスターシリンダと、
ブレーキペダルの操作に依らずにマスター圧を変更可能なマスター圧変更装置と、
マスターシリンダから出力されるブレーキ液を各車輪のホイールシリンダに供給し、且つ、ホイールシリンダに供給されるブレーキ液のブレーキ圧を制御可能なブレーキアクチュエータと、
ブレーキペダルの操作に依らずに対象車輪のブレーキ圧を変えることによって、車両の挙動を安定させる車両安定制御を行う制御装置と
を備える。
車両安定制御のモードは、通常モードと擬似モードとを含む。
通常モードにおいて、制御装置は、対象車輪のブレーキ圧の目標値が得られるようにブレーキアクチュエータを動作させる。
擬似モードにおいて、制御装置は、マスター圧が上記対象車輪のブレーキ圧の目標値となるようにマスター圧変更装置を動作させ、マスター圧と連動するように対象車輪のブレーキ圧を変える。
通常モードが利用できない場合、制御装置は、擬似モードで車両安定制御を行う。
通常モードが利用できない場合は、ブレーキアクチュエータに含まれるポンプが利用できない場合である。
ブレーキアクチュエータは、
マスターシリンダから出力されるブレーキ液が入力される入力ノードと、
各車輪について入力ノードとホイールシリンダとの間に設けられた増圧弁と、
各車輪についてホイールシリンダとリザーバとの間に設けられた減圧弁と、
リザーバから入力ノードにブレーキ液を戻すポンプと、
を備える。
対象車輪以外の車輪は非対象車輪である。
擬似モードにおいて、制御装置は、対象車輪に対する増圧弁を開き、対象車輪に対する減圧弁を閉じ、非対象車輪に対する増圧弁を閉じ、マスター圧を変えることによって、非対象車輪のブレーキ圧を維持したまま対象車輪のブレーキ圧を変える。
車両の状態がオーバーステアの場合、対象車輪は少なくとも外前輪を含み、非対象車輪は内輪を含む。
非対象車輪は更に外後輪を含む。
対象車輪は、外前輪と外後輪の両方を含む。
制御装置は、外後輪に対する増圧弁の開時間を外前輪に対する増圧弁の開時間よりも短く設定することにより、外後輪のブレーキ圧の増加量を外前輪のブレーキ圧の増加量よりも小さくする。
車両の状態がアンダーステアの場合、対象車輪は少なくとも内前輪を含み、非対象車輪は外前輪を含む。
対象車輪は更に後輪を含む。
擬似モードにおいて、対象車輪を右輪と左輪との間で切り替える場合、制御装置は、対象車輪の切り替えに先立って、マスター圧変更装置を動作させてマスター圧をリザーバ圧まで減少させる。
擬似モードにおいて、制御装置は、対象車輪のスリップ率あるいはスリップ量が閾値以下となるように、マスター圧を制御する。
ブレーキ制御装置は、
マスター圧のブレーキ液を出力するマスターシリンダと、
ブレーキペダルの操作に依らずにマスター圧を変更可能なマスター圧変更装置と、
マスターシリンダから出力されるブレーキ液を各車輪のホイールシリンダに供給し、且つ、ホイールシリンダに供給されるブレーキ液のブレーキ圧を制御可能なブレーキアクチュエータと、
ブレーキペダルの操作に依らずに対象車輪のブレーキ圧を変えることによって、車両の挙動を安定させる車両安定制御を行う制御装置と
を備える。
ブレーキアクチュエータに含まれるポンプが利用できない場合、制御装置は、擬似モードで車両安定制御を行う。
擬似モードにおいて、制御装置は、マスター圧が対象車輪のブレーキ圧の目標値となるようにマスター圧変更装置を動作させ、マスター圧と連動するように対象車輪のブレーキ圧を変える。
図1は、本発明の実施の形態に係る車両1の構成例を示す概略図である。車両1は、車輪10、駆動制御装置30、ブレーキ制御装置50、及びセンサ群70を備えている。
車輪10は、左前輪10FL、右前輪10FR、左後輪10RL、及び右後輪10RRを含んでいる。
駆動制御装置30は、エンジン31、エンジンECU(Electronic Control Unit)32、動力分割機構33、動力伝達機構34、発電機35、インバータ36、バッテリ37、モータ38、及びハイブリッドECU39を備えている。
ブレーキ制御装置50は、ブレーキECU51、ブレーキペダル52、ストロークセンサ53、ホイールシリンダ54FL、54FR、54RL、54RR、及びブレーキ圧発生装置55を備えている。
センサ群70は、車輪速センサ71FL、71FR、71RL、71RR、操舵角センサ72、車速センサ74、横加速度センサ76、ヨーレートセンサ78、等を含んでいる。車輪速センサ71FL、71FR、71RL、71RRは、それぞれ、左前輪10FL、右前輪10FR、左後輪10RL、右後輪10RRの回転速度を検出する。操舵角センサ72は、操舵角を検出する。車速センサ74は、車両1の速度を検出する。横加速度センサ76は、車両1に作用する横加速度(横G)を検出する。ヨーレートセンサ78は、車両1に発生する実ヨーレートを検出する。
以下、ブレーキ制御装置50、特にブレーキ圧発生装置55の構成をより詳しく説明する。図1に示されるように、ブレーキ圧発生装置55は、マスターシリンダ100、マスター圧変更装置200、及びブレーキアクチュエータ300を備えている。
図2に、マスターシリンダ100の構成例が示されている。マスターシリンダ100は、一端が開口し、他端が閉塞したシリンダ110を備えている。以下の説明において、シリンダ110の開口側を「A側」と呼び、閉塞側を「B側」と呼ぶ。
図2に、マスター圧変更装置200の構成例が示されている。マスター圧変更装置200は、高圧液源210、増圧弁220、減圧弁230、リザーバ240、及び圧力センサ250を備えている。
図3は、ブレーキアクチュエータ300の構成例を示している。ブレーキアクチュエータ300は、入力ノード310F、310R、弁ユニット320FL、320FR、320RL、320RR、リザーバ330F、330R、及びポンプユニット350を備えている。
ブレーキECU51は、ブレーキペダル52の操作に依らずに制動力を変化させる「自動制動制御」を行う。本実施の形態によれば、自動制動制御のモードとして、「第1モード」と「第2モード」の二種類が提供される。以下、第1モードと第2モードのそれぞれを詳しく説明する。
図4は、第1モードにおけるマスター圧Pmと対象車輪10Tのブレーキ圧Ptを示すタイミングチャートである。横軸は時間を表し、縦軸は圧力を表している。対象車輪10Tに対する自動制動制御は、時刻tsから時刻teまでの期間実施される。
図5は、第2モードにおけるマスター圧Pmと対象車輪10Tのブレーキ圧Ptを示すタイミングチャートである。図5における横軸及び縦軸は、図4の場合と同じである。第1モードの場合と異なり、第2モードは、対象車輪10Tのブレーキ圧Ptがマスター圧Pmと連動して変化するという特徴を有している。
自動制動制御の一種である「車両安定制御」を考える。車両安定制御は、旋回時の車両1の挙動を安定させるための自動制動制御であり、VSC(Vehicle Stability Control)とも呼ばれている。
ブレーキECU51は、センサ群70から検出情報を受け取り、車両1の走行状態を把握する。そして、ブレーキECU51は、その走行状態に基づいて、車両安定制御が必要か否かを判断する。車両安定制御が必要な場合(ステップS10;Yes)、処理はステップS20に進む。一方、車両安定制御が不要な場合(ステップS10;No)、今回のサイクルにおける処理は終了する。
ブレーキECU51は、車両安定制御を行う。このとき、ブレーキECU51は、第1モードが利用可能か否かを確認する(ステップS21)。第1モードが許可されている場合、つまり、第1モードが利用可能な場合、ブレーキECU51は、第1モードで車両安定制御を行う(ステップS22)。一方、第1モードが禁止されている場合、つまり、第1モードが利用できない場合、ブレーキECU51は、第2モードで車両安定制御を行う(ステップS23)。
5−1.第1の例
第1の例では、オーバーステアを解消するための車両安定制御を説明する。図7中のステップS10において、ブレーキECU51は、車両1の旋回状態がオーバーステアか否かを判定する。
上記第1の例において、後輪がロックして、後輪のスリップ量が増加すると、オーバーステア傾向が助長される。後輪のロック状態を解消するためには、ロックした後輪のブレーキ圧を減少させる必要がある。
第3の例も、第2の例と同じ理由により、後輪のロックを未然に防止することを目的とする。但し、第3の例では、外後輪も対象車輪10Tとされる。つまり、対象車輪10Tは、外前輪と外後輪の両方を含む。更に、外後輪のブレーキ圧の増加量は、外前輪のブレーキ圧の増加量よりも小さくなるように設定される。
第4の例では、アンダーステアを解消するための車両安定制御を説明する。図7中のステップS10において、ブレーキECU51は、車両1の状態がアンダーステアか否かを判定する。具体的には、ブレーキECU51は、第1の例の場合と同様の手法により、ヨーレート偏差を算出する。そして、ヨーレート偏差がアンダーステア閾値を下回る場合、ブレーキECU51は、車両1の状態がアンダーステアであると判定する。
第5の例では、擬似モードにおいて対象車輪10Tが右輪と左輪との間で切り替わる場合を考える。例えば、車線変更時、運転者は、右方向と操舵と左方向の操舵を時間的に連続して行う。この場合、例えばオーバーステアを解消するために必要なヨーモーメントの方向が時間的に切り替わる。すなわち、対象車輪10Tが右輪と左輪との間で切り替わる。
第6の例では、擬似モードにおいて車両1のスピンを防止する手法を説明する。ブレーキECU51は、各車輪の回転速度と車両1の速度とに基づいて、各車輪のスリップ率(スリップ量)を算出する。各車輪の回転速度は、車輪速センサ71FL、71FR、71RL、71RRによって検出される。車両1の速度は、車速センサ74によって検出される。あるいは、車両1の速度は、左前輪10FL、右前輪10FR、左後輪10RL、右後輪10RRの回転速度から算出されてもよい。
10 車輪
30 駆動制御装置
50 ブレーキ制御装置
51 ブレーキECU
52 ブレーキペダル
53 ストロークセンサ
54FL、54FR、54RL、54RR ホイールシリンダ
55 ブレーキ圧発生装置
70 センサ群
100 マスターシリンダ
110 シリンダ
120 入力ピストン
121 第1出力ピストン
122 第2出力ピストン
130 離間空間
140 反力室
150 ストロークシミュレータ
160 第1マスター室
170 第2マスター室
180 サーボ室
200 マスター圧変更装置
210 高圧液源
220 増圧弁
230 減圧弁
300 ブレーキアクチュエータ
310F、310R 入力ノード
320FL、320FR、320RL、320RR 弁ユニット
321 増圧弁
322 減圧弁
330F、330R リザーバ
350 ポンプユニット
351F、351R ポンプ
355 モータユニット
Claims (9)
- 車両のブレーキ制御装置であって、
マスター圧のブレーキ液を出力するマスターシリンダと、
ブレーキペダルの操作に依らずに前記マスター圧を変更可能なマスター圧変更装置と、
前記マスターシリンダから出力される前記ブレーキ液を各車輪のホイールシリンダに供給し、且つ、前記ホイールシリンダに供給される前記ブレーキ液のブレーキ圧を制御可能なブレーキアクチュエータと、
前記ブレーキペダルの操作に依らずに対象車輪の前記ブレーキ圧を変えることによって、前記車両の挙動を安定させる車両安定制御を行う制御装置と
を備え、
前記車両安定制御のモードは、通常モードと擬似モードとを含み、
前記通常モードにおいて、前記制御装置は、前記対象車輪の前記ブレーキ圧の目標値が得られるように前記ブレーキアクチュエータを動作させ、
前記擬似モードにおいて、前記制御装置は、前記マスター圧が前記目標値となるように前記マスター圧変更装置を動作させ、前記マスター圧と連動するように前記対象車輪の前記ブレーキ圧を変え、
前記通常モードが利用できない場合、前記制御装置は、前記擬似モードで前記車両安定制御を行い、
前記ブレーキアクチュエータは、
前記マスターシリンダから出力される前記ブレーキ液が入力される入力ノードと、
各車輪について前記入力ノードと前記ホイールシリンダとの間に設けられた増圧弁と、
各車輪について前記ホイールシリンダとリザーバとの間に設けられた減圧弁と、
前記リザーバから前記入力ノードに前記ブレーキ液を戻すポンプと、
を備え、
前記対象車輪以外の車輪は非対象車輪であり、
前記擬似モードにおいて、前記制御装置は、前記対象車輪に対する前記増圧弁を開き、前記対象車輪に対する前記減圧弁を閉じ、前記非対象車輪に対する前記増圧弁を閉じ、前記マスター圧を変えることによって、前記非対象車輪の前記ブレーキ圧を維持したまま前記対象車輪の前記ブレーキ圧を変える
ブレーキ制御装置。 - 請求項1に記載のブレーキ制御装置であって、
前記通常モードが利用できない場合は、前記ブレーキアクチュエータに含まれるポンプが利用できない場合である
ブレーキ制御装置。 - 請求項1又は2に記載のブレーキ制御装置であって、
前記車両の状態がオーバーステアの場合、前記対象車輪は少なくとも外前輪を含み、前記非対象車輪は内輪を含む
ブレーキ制御装置。 - 請求項3に記載のブレーキ制御装置であって、
前記非対象車輪は更に外後輪を含む
ブレーキ制御装置。 - 請求項3に記載のブレーキ制御装置であって、
前記対象車輪は、前記外前輪と外後輪の両方を含み、
前記制御装置は、前記外後輪に対する前記増圧弁の開時間を前記外前輪に対する前記増圧弁の開時間よりも短く設定することにより、前記外後輪の前記ブレーキ圧の増加量を前記外前輪の前記ブレーキ圧の増加量よりも小さくする
ブレーキ制御装置。 - 請求項1又は2に記載のブレーキ制御装置であって、
前記車両の状態がアンダーステアの場合、前記対象車輪は少なくとも内前輪を含み、前記非対象車輪は外前輪を含む
ブレーキ制御装置。 - 請求項6に記載のブレーキ制御装置であって、
前記対象車輪は更に後輪を含む
ブレーキ制御装置。 - 請求項1乃至7のいずれか一項に記載のブレーキ制御装置であって、
前記擬似モードにおいて、前記対象車輪を右輪と左輪との間で切り替える場合、前記制御装置は、前記対象車輪の切り替えに先立って、前記マスター圧変更装置を動作させて前記マスター圧をリザーバ圧まで減少させる
ブレーキ制御装置。 - 請求項1乃至8のいずれか一項に記載のブレーキ制御装置であって、
前記擬似モードにおいて、前記制御装置は、前記対象車輪のスリップ率あるいはスリップ量が閾値以下となるように、前記マスター圧を制御する
ブレーキ制御装置。
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