JP7098907B2 - 車両の制動制御装置 - Google Patents
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Description
以下の説明において、「ECU」等の如く、同一記号を付された構成部材、演算処理、信号、特性、及び、値は、同一機能のものである。各種記号の末尾に付された添字「i」~「l」は、それが何れの車輪に関するものであるかを示す包括記号である。具体的には、「i」は右前輪、「j」は左前輪、「k」は右後輪、「l」は左後輪を示す。例えば、4つの各ホイールシリンダにおいて、右前輪ホイールシリンダCWi、左前輪ホイールシリンダCWj、右後輪ホイールシリンダCWk、及び、左後輪ホイールシリンダCWlと表記される。更に、記号末尾の添字「i」~「l」は、省略され得る。添字「i」~「l」が省略された場合には、各記号は、4つの各車輪の総称を表す。例えば、「WH」は各車輪、「CW」は各ホイールシリンダを表す。
図1の全体構成図を参照して、本発明に係る制動制御装置SCの第1の実施形態について説明する。一般的な車両では、2系統の流体路が採用され、冗長性が確保されている。ここで、流体路は、制動制御装置の作動液体である制動液BFを移動するための経路であり、制動配管、流体ユニットの流路、ホース等が該当する。流体路の内部は、制動液BFが満たされている。なお、流体路において、リザーバRVに近い側(ホイールシリンダCWから遠い側)が、「上流側」、又は、「上部」と称呼され、ホイールシリンダCWに近い側(リザーバRVから遠い側)が、「下流側」、又は、「下部」と称呼される。
制動制御装置SCは、マスタシリンダCMに近い側の上部流体ユニットYU、及び、ホイールシリンダCWに近い側の下部流体ユニットYLにて構成される。上部流体ユニットYUは、操作変位センサSP、反力液圧センサPS、入力液圧センサPN、操作スイッチST、マスタユニットYM、第1調圧ユニットYC、回生協調ユニットYK、及び、上部コントローラECUにて構成される。
マスタユニットYMによって、マスタシリンダ室Rmを介して、前輪ホイールシリンダCWf内の液圧(前輪制動液圧)Pwfが調整される。マスタユニットYMは、マスタシリンダCM、及び、マスタピストンPM、及び、マスタ弾性体SMを含んで構成される。
第1調圧ユニットYCによって、マスタ室Rm内の液圧Pm、及び、後輪ホイールシリンダCWr内の液圧(後輪制動液圧)Pwrが調整される。第1調圧ユニットYCは、第1電動ポンプDC、逆止弁GC、第1調圧弁UC、及び、調整液圧センサPCを備えている。第1調圧ユニットYCでは、第1電動ポンプDCが吐出する制動液BFが、第1調圧弁UCによって調整液圧Pcに調節される。調整液圧Pc(第1液圧)は、マスタユニットYM(特に、サーボ室Rs)、及び、後輪ホイールシリンダCWrに付与される。
回生協調ユニットYKによって、摩擦制動と回生制動との協調制御が達成される。つまり、回生協調ユニットYKによって、制動操作部材BPは操作されているが、制動液圧Pwが発生しない状態が生み出される。回生協調ユニットYKは、入力シリンダCN、入力ピストンPK、入力弾性体SN、第1開閉弁VA、ストロークシミュレータSS、第2開閉弁VB、反力液圧センサPS、及び、入力液圧センサPNにて構成される。
上部コントローラ(「電子制御ユニット」ともいう)ECUは、マイクロプロセッサMP等が実装された電気回路基板と、マイクロプロセッサMPにプログラムされた制御アルゴリズムにて構成されている。上部コントローラECUには、制動操作変位Sp、制動操作信号St、反力液圧Ps、入力液圧Pn、調整液圧Pc、及び、回転角Kaが入力される。上部コントローラECUでは、これら信号(Sp等)に基づいて、電気モータMC、及び、3種類の異なる電磁弁VA、VB、UCが制御される。
非制動時(例えば、制動操作部材BPの操作が行われていない場合)には、電気モータMC、及び、電磁弁VA、VB、UCへの通電は行われない。このため、電気モータMCは停止され、第1開閉弁VAは閉位置、第2開閉弁VBは開位置、第1調圧弁UCは開位置にされている。
下部流体ユニットYL(「第2調圧ユニット」に相当)は、下部コントローラECLによって制御される。下部コントローラECLは、上部コントローラECUと信号、演算値を共有するよう、通信バスBSを介して接続される。下部コントローラECLには、各種センサ(VW等)の検出信号として、車輪速度Vw、ヨーレイトYr、操舵角Sa、前後加速度Gx、横加速度Gy、上部液圧Pq、下部液圧Pp、入力液圧Pn、及び、操作変位Spが入力される。コントローラECLでは、車輪速度Vwに基づいて、車体速度Vxが演算される。
図2の特性図を参照して、回生協調ユニットYK、マスタユニットYM、第1開閉弁VA、及び、第2開閉弁VBのうちの少なくとも1つが不調状態にある場合の制動操作部材BPの操作特性について説明する。ここで、操作特性は、制動操作部材BPの操作変位Spと、制動操作部材BPの操作力Fpとの関係である。制動操作部材BPの操作力Fpは、反力液圧Ps(=Pn)にて形成されるため、操作変位Spと反力液圧Ps、入力液圧Pnとの関係が例示されている。
・入力室Rnに気体(空気等)が混入した場合
・反力室Roのドレイン側シール部材(補給流体路HUとのシール)に漏れが生じた場合
・第2開閉弁VBが、開位置で固着した場合(つまり、第2開閉弁VBが十分には閉じない場合)
・反力室Roのサーボ室Rsの側のシール部材に漏れが生じた場合
・第1開閉弁VAが、閉位置で固着した場合(つまり、第1開閉弁VAが十分には開かない場合)
・シミュレータSS内で、ピストンが固着し、滑らかに摺動しない場合
以上では、制動操作部材BPが操作されている場合の検出値(Sp、Ps等)に基づく適否判定について説明した。次に、図3の制御フロー図を参照して、制動操作部材BPが操作されていない場合の適否判定を含む調圧制御の作動モード処理について説明する。「調圧制御」は、運転者の制動操作部材BPの操作に応じて、調整液圧Pc、又は、下部液圧Ppを調整するための演算処理である。更に、「作動モード」とは、調整液圧(第1液圧)Pc、及び、下部液圧(第2液圧)Ppのうちの何れによって、制動制御装置SCが制御されるかを選択する処理である。
図4の時系列線図を参照して、適否判定の第1処理例について説明する。
適否判定の第1処理が開始される前(即ち、時点t1よりも前)には、常閉型の第1開閉弁VA、及び、常開型の第2開閉弁VBには通電が行われていない。また、電気モータMC、及び、調圧弁UCにも通電がされていない。従って、調整液圧Pc、反力液圧Ps、入力液圧Pnは、「0」である。
(1)調整液圧Pcの増加に対して、反力液圧Psの増加が不十分である(或いは、全く増加しない)。例えば、該状況は、反力室Roの漏れ(シール不良)、第2開閉弁VBが十分に閉じていないことが原因となる。この場合の適否判定(ステップS160の判定)は、反力液圧Psについて、所定値pcaに対応した所定のしきい値psxが設定され、自動ブレーキ処理中において、反力液圧Ps(=psa)がしきい値psx以上である場合には適正と判定され、反力液圧Ps(=psb)がしきい値psx未満である場合には不適と判定される。
図5の時系列線図を参照して、適否判定の第2処理例について説明する。第1の適否判定処理は、調整液圧Pcが「0」から増加される自動ブレーキ処理にて実行された。これに代えて、第2の適否判定処理は、調整液圧Pcが所定値pccから、「0」に向けて減少される場合に実行される。
(4)調整液圧Pcの減少時(特に、時点t7~時点t9)に発生するはずの、入力液圧Pnの増加量が低下する(或いは、入力液圧Pnが増加しない)。該状況は、入力室Rn内への気体混入、シール漏れ等に因る。この場合の適否判定(ステップS160の判定)は、入力液圧Pnについて、所定のしきい値pnz(正の値)が設定され、自動ブレーキ処理中において、入力液圧Pn(=pnc)がしきい値pnz以上である場合には適正と判定され、入力液圧Pn(=pnd)がしきい値pnz未満である場合には不適と判定される。
図6の制御フロー図を参照して、ステップS200に示した通常調圧制御の処理について説明する。通常調圧制御では、制動制御装置SCの全てが適正に作動し、調整液圧Pcによって、制動液圧Pwが調整される。なお、通常調圧制御は、制御制動の1つである。
Po=G・Pn+(1-G)・Ps …式(1)
ここで、重み係数Gは、「0」以上、「1」以下の値であり、液圧Pn、Psの重み(寄与度)を表す。例えば、重み係数Gは、「0.5」に設定され得る。この場合、操作液圧Poとして、入力液圧Pnと反力液圧Psとの平均値が用いられる。また、重み係数Gは、「0.5」よりも大きい値(0.7~0.8)に設定され得る。上述したように、液圧検出の応答性においては、入力液圧Pnの方が有利である。従って、入力液圧Pnの重みが、反力液圧Psの重みよりも大きく設定され得る。これにより、操作液圧Poの応答性が確保されるとともに、ロバスト性も確保され得る。
Bs=Kt・K・Sp+Kp・(1-K)・Po …式(2)
ここで、換算係数Kt、Kpは、状態量Sp、Poを、制動操作量Bsの諸元に変換する係数である。また、寄与度係数Kは、操作量Bsの演算における各状態量の寄与度を表す係数であり、「0」以上、「1」以下の値である。操作量Bsの演算において、操作変位Spは寄与度係数Kで考慮される。また、操作液圧Poの寄与度は、係数「1-K」で考慮される。寄与度係数Kは、操作変位Spが小さい場合には相対的に大きい値に決定され、操作変位Spの増加に従って減少するよう、予め設定されている。
図7の制御フロー図を参照して、ステップS400に示した不調時調圧制御の処理について説明する。不調時調圧制御は、マスタユニットYM、回生協調ユニットYK、第1開閉弁VA、及び、第2開閉弁VBのうちで、少なくとも1つの要素が不調である場合の制御である。この場合、制動液圧Pwの調圧に、第1調圧ユニットYCは採用されず、下部流体ユニット(第2調圧ユニット)YLのみによって、制動液圧Pwが調整される。なお、不調時調圧制御は、制御制動の1つである。
ステップS410にて、操作変位Sp、入力液圧Pn、操作信号St、下部液圧Pp、及び、車輪速度Vwが読み込まれる。下部液圧(第2液圧)Ppは、下部液圧センサ(第2液圧センサ)PPによって検出される。車輪輪速度Vwは、各車輪WHに設けられた車輪速度センサVWによって検出される。
図8の全体構成図を参照して、本発明に係る車両の制動制御装置SCの第2の実施形態について説明する。上述したように、同一記号を付された構成部材、演算処理、信号、特性、及び、値は、同一機能のものである。各種記号末尾の添字「i」~「l」では、「i」が右前輪、「j」が左前輪、「k」が右後輪、「l」が左後輪を示す。記号末尾の添字「i」~「l」は、省略され得る。この場合、各記号は、4つの各車輪の総称を表す。加えて、各種記号末尾の添字「1」、「2」は、2つの制動系統において、「1」が第1系統、「2」が第2系統を示す。記号末尾の添字「1」、「2」は省略され得る。この場合、各記号は、2つの各制動系統の総称を表す。前後型流体路が採用される場合、各種記号末尾の添字「f」、「r」は、「f」が前輪系統、「r」が後輪系統を示す。記号末尾の添字「f」、「r」は省略され得る。この場合、各記号は、2つの各制動系統の総称を表す。制動制御装置SCによって行われる制動が、「制御制動」であり、運転者の操作力のみによる制動が、「マニュアル制動」である。
マスタシリンダCMは、タンデム型であり、第1、第2マスタピストンPM1、PM2によって、その内部が、第1、第2マスタシリンダ室(第1、第2マスタ室)Rm1、Rm2に分けられている。大気圧リザーバRVの内部は、仕切り板SKによって、3つの部位Ru1、Ru2、Rdに区画されている。第1マスタリザーバ室Ru1は第1マスタシリンダ室Rm1に、第2マスタリザーバ室Ru2は第2マスタシリンダ室Rm2に、夫々、接続される。また、調圧リザーバ室Rdは、第1リザーバ流体路HRによって、調圧ユニットYCに接続されている。
調圧ユニットYCによって、調整液圧Pcが調整される。調圧ユニットYCは、電動ポンプDZ、アキュムレータAZ、アキュムレータ液圧センサ(「蓄圧センサ」ともいう)PZ、増加調圧弁UA、減少調圧弁UB、及び、調整液圧センサPC(第1液圧センサ)にて構成される。調圧ユニットYCは、アキュムレータが利用される「アキュムレータ型」である。
第2の実施形態でも、反力室流体路HS(第1流体路)を介して、入力シリンダCNの入力室Rnは、マスタユニットYMの反力室Roに接続される。反力室流体路HSには、第1開閉弁VA(2位置の常閉型電磁弁)が設けられる。反力室流体路HSにおいて、反力室Roと第1開閉弁VAとの間に、シミュレータSSが設けられる。第2リザーバ流体路(第2流体路)HTを介して、反力室Roは、リザーバRV(特に、調圧リザーバ室Rd)に接続される。リザーバ流体路HTには、第2開閉弁VB(2位置の常開型電磁弁)が設けられる。反力室Ro内の液圧(反力液圧)Psを検出するよう、反力液圧センサPSが設けられる。また、入力室Rn内の液圧(入力液圧)Pnを検出するよう、入力液圧センサPNが設けられる。
図9の概略図を参照して、第1調圧ユニットYCの他の構成例について説明する。図1を参照して還流型の調圧ユニットYC、及び、図8を参照してアキュムレータ型の調圧ユニットYCについて説明した。これらに代えて、調圧ユニットYCの第3の構成例では、調圧用の電気モータMDによって、調圧シリンダCD内に設けられた調圧ピストンPDが直接押圧される。これにより、調整液圧(第1液圧)Pcの調圧が行われる。該調圧方式が、「電動シリンダ型」と称呼される。なお、電動シリンダ型の調圧ユニットYCでは、流体ポンプ、及び、調圧弁は利用されない。
制動制御装置SCによって、制動操作部材BPの操作に応じて、車輪WHに備えられたホイールシリンダCW内の制動液BFの制動液圧Pwが調整される。制動制御装置SCは、第1調圧ユニットYC、マスタユニットYM、及び、回生協調ユニットYKを含んで構成される。第1調圧ユニットYCでは、第1電気モータMC、MZ、MDによって発生された液圧が調整されて、第1液圧(調整液圧)Pcにされる。マスタユニットYMは、マスタシリンダCM、及び、マスタピストンPMにて構成される。マスタユニットYMは、「ホイールシリンダCWに接続されたマスタ室Rm」、「第1液圧Pcが導入されるサーボ室Rs」、及び、「制動操作部材BPの操作に応じた反力液圧Psが発生する反力室Ro」の3つの液圧室を有している。回生協調ユニットYKは、入力ピストンPK、及び、入力シリンダCNにて構成される。入力ピストンPKは、制動操作部材BPに接続され、これと連動する。入力シリンダCNは、マスタシリンダCMに固定されている。入力シリンダCN内で、マスタピストンPMと入力ピストンPKとは隙間Ksを有している。この隙間Ksは、回生協調制御のために、調整液圧Pcによって制御される。第1電気モータ(MC等)、第1開閉弁VA、及び、第2開閉弁VBは、上部コントローラECUによって制御される。
以下、他の実施形態について説明する。他の実施形態においても、上記同様の効果を奏する。
上記の第1実施形態では、「シングル型マスタシリンダCM+還流型調圧ユニットYC」の構成(図1参照)が例示された。第2実施形態では、「タンデム型マスタシリンダCM+アキュムレータ型調圧ユニットYC」の構成(図8参照)が例示された。更に、調圧ユニットYCの例として、「電動シリンダ型調圧ユニットYC」の構成(図9参照)が例示された。これらの各構成要素は、組み合わせ自由である。従って、制動制御装置SCの構成として、表1の一覧表に示した6組のうちの1つが採用される。なお、シングル型マスタユニットYMが採用される場合には、前後型流体路が採用される。一方、タンデム型マスタユニットYMの場合には、2系統流体路として、ダイアゴナル型、及び、前後型のうちの何れか一方が採用可能である。
Claims (2)
- 車両の制動操作部材の操作に応じて、前記車両の車輪に備えられたホイールシリンダ内の制動液の制動液圧を調整する車両の制動制御装置であって、
第1電気モータによって発生された液圧を調整して第1液圧とする第1調圧ユニットと、
マスタシリンダ、及び、マスタピストンにて構成され、
「前記ホイールシリンダに接続されたマスタ室」、「前記第1液圧が導入されるサーボ室」、及び、「前記制動操作部材の操作に応じた反力液圧が発生する反力室」を有するマスタユニットと、
前記制動操作部材に連動する入力ピストン、及び、前記マスタシリンダに固定された入力シリンダにて構成され、
前記マスタピストンと前記入力ピストンとの隙間が前記第1液圧によって制御される回生協調ユニットと、
前記入力シリンダと前記反力室とを接続する第1流体路に設けられた第1開閉弁と、
前記反力室と前記車両のリザーバとを接続する第2流体路に設けられた第2開閉弁と、
前記反力室の液圧を反力液圧として検出する反力液圧センサと、
前記入力シリンダの液圧を入力液圧として検出する入力液圧センサと、
前記第1電気モータ、第1開閉弁、及び、前記第2開閉弁を制御するコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、
前記反力液圧、及び、前記入力液圧に基づいて、前記マスタユニット、前記回生協調ユニット、前記第1開閉弁、及び、前記第2開閉弁のうちの少なくとも1つの適否を判定するよう構成された、車両の制動制御装置。 - 請求項1に記載の車両の制動制御装置であって、
前記制動操作部材の操作変位を検出する変位センサと、
第1電気モータとは別の第2電気モータによって発生された液圧を調整して第2液圧とする第2調圧ユニットと、
を備え、
前記マスタユニット、前記回生協調ユニット、前記第1開閉弁、及び、前記第2開閉弁の全てが適正である場合には、
前記第1調圧ユニットは、前記反力液圧、及び、前記入力液圧のうちの少なくとも1つと前記操作変位とに基づいて前記第1液圧を調整し、前記第1液圧によって前記制動液圧を制御し、
前記マスタユニット、前記回生協調ユニット、前記第1開閉弁、及び、前記第2開閉弁のうちの少なくとも1つが不適である場合には、
前記第2調圧ユニットは、前記操作変位、及び、前記入力液圧のうちの少なくとも1つに基づいて前記第2液圧を調整し、前記第2液圧によって前記制動液圧を制御するよう構成された、車両の制動制御装置。
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