JP7259249B2

JP7259249B2 - 制動制御装置

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Publication number: JP7259249B2
Application number: JP2018185496A
Authority: JP
Inventors: 康人石田
Original assignee: Advics Co Ltd
Current assignee: Advics Co Ltd
Priority date: 2018-09-28
Filing date: 2018-09-28
Publication date: 2023-04-18
Anticipated expiration: 2038-09-28
Also published as: JP2020055353A

Description

本発明は、制動制御装置に関する。

制動制御装置には、車両が降坂路を一定速度で走行するための制御（降坂路制御）を実行可能なものがある。また一方で、多くの制動制御装置は、車輪のスリップ率等の変化に応じて、車輪に対する制動力を小さくするアンチスキッド制御を実行するように構成されている。ここで、例えば特開２００６－２２４９４６号公報に記載の装置では、降坂路で確実に目標速度を保つために、アンチスキッド制御の実行を抑制することが行われている。具体的に、この装置では、降坂路制御実行中、アンチスキッド制御の実行の可否を判定する閾値である設定スリップ率を通常値よりも大きくし、アンチスキッド制御の実行を抑制している。

特開２００６－２２４９４６号公報

しかしながら、上記装置では、アンチスキッド制御の実行頻度は抑制されるが、アンチスキッド制御を実行するに際して、降坂路の路面状況が考慮されておらず、改良の余地がある。

本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、降坂路において路面状況に応じたアンチスキッド制御を実行でき、車速の保持精度を向上させることができる制動制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、降坂路を走行している際、車両の車速が目標車速を超えないように前記車両の車輪に制動力を付与する降坂路制御の実行中に、前記車輪の車輪速度に関する車輪関連値の変化に応じて、前記車輪に対する制動力を小さくするアンチスキッド制御を実行する制動制御装置であって、前記降坂路制御実行中の路面状況に基づいて、前記アンチスキッド制御の介入度合を小さくすべきか否かを判定する判定部と、前記判定部により前記アンチスキッド制御の介入度合を小さくすべきと判定された場合に、前記判定部により前記アンチスキッド制御の介入度合を小さくすべきではないと判定された場合よりも、前記アンチスキッド制御の介入度合を小さくする特定制御を実行する制御部と、前記車輪に回生制動力を付与する回生制動装置と、を備え、前記制御部は、前記特定制御において、前記アンチスキッド制御における前記回生制動力の減少度合いを小さくすることにより前記アンチスキッド制御の介入度合を小さくする。

例えば、路面状況が、通常の路面からアンチスキッド制御を実行するような路面に変化し、その後また通常の路面に復帰するような場合、降坂路では、当該通常の路面に復帰した際、アンチスキッド制御の実行による制動力の低下の影響により、車速が増大する可能性がある。しかし、本発明によれば、路面状況に応じてアンチスキッド制御による制動力の減少量が小さくなるため、路面状況が通常の路面に復帰した際にも、アンチスキッド制御実行前に比較的近い制動力、すなわち高い制動力を発揮させることができる。つまり、本発明によれば、降坂路において路面状況に応じたアンチスキッド制御を実行でき、車速の保持精度を向上させることができる

本実施形態の制動制御装置を含む車両用制動装置の構成図である。本実施形態の特定制御を説明するための説明図である。本実施形態の第２変形例を説明するための説明図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。説明に用いる各図は概念図である。本実施形態の車両用制動装置Ａは、図１に示すように、制動制御装置１と、液圧制動装置２と、回生制動装置３と、車輪４１、４２、４３、４４と、を備えている。例えば、車輪４１は右前輪であり、車輪４２は左前輪であり、車輪４３は右後輪であり、車輪４４は左後輪である。各車輪４１～４４には、車輪速度を検出する車輪速度センサ６が設けられている。車輪速度センサ６は、検出結果（車輪速度情報）を制動制御装置１に送信する。また、車両には、前後方向の加速度、左右方向の加速度、上下方向の加速度、ヨーレート、及びピッチングレート等を検出するための複数のセンサ７が設置されている。各センサ７の検出結果は、制動制御装置１に送信される。液圧制動装置２及び回生制動装置３は、公知の装置であって、以下に一例を挙げて簡単に説明する。

液圧制動装置２は、各車輪４１～４４に設けられたホイールシリンダ５１、５２、５３、５４に液圧（ホイール圧）を発生させることで、車輪４１～４４に液圧制動力（摩擦制動力）を発生させる装置である。液圧制動装置２は、ドライバのブレーキ操作に応じてマスタ圧を発生させるマスタシリンダ機構２１と、マスタ圧が供給されて各ホイール圧を調整するアクチュエータ２２と、車輪４１～４４にホイール圧に応じた制動力を発生させる摩擦制動装置２３と、を備えている。

アクチュエータ２２は、公知のＥＳＣアクチュエータであって、複数の電磁弁、電動ポンプ、及びリザーバ等で構成されている（図示略）。アクチュエータ２２は、制動制御装置１の指令に基づき、各ホイールシリンダ５１～５４に対して、独立して、加圧制御、減圧制御、又は保持制御等を実行することができる。また、アクチュエータ２２は、制動制御装置１の指令に基づき、アンチスキッド制御（ＡＢＳ制御）や横滑り防止制御等を実行することができる。

摩擦制動装置２３は、例えばディスクブレーキ装置又はドラムブレーキ装置であって、各車輪４１～４４に設けられている。各摩擦制動装置２３には、対応するホイールシリンダ５１～５４が設けられている。ホイール圧が高くなるほど、車輪４１～４４に付与される液圧制動力が高くなる。

回生制動装置３は、車輪４１～４４に回生制動力を付与する装置である。回生制動装置３は、ハイブリッドＥＣＵ、発電機、インバータ、及びバッテリを備えている（図示略）。ハイブリッドＥＣＵ及び制動制御装置１は、目標減速度に対して、目標回生制動力と目標液圧制動力とを設定するなど、回生協調制御を実行する。回生制動装置３についての詳細な説明は省略する。

制動制御装置１は、マイクロコンピュータ等を備えるＥＣＵ（電子制御ユニット）であって、液圧制動装置２及び回生制動装置３を制御する装置である。制動制御装置１は、走行状況又はドライバのブレーキ操作に基づいて車両の目標減速度（目標制動力）を演算し、目標減速度に基づいて各車輪４１～４４に対する目標ホイール圧（目標液圧制動力）及び目標回生制動力を設定する。制動制御装置１は、各目標ホイール圧に応じてアクチュエータ２２を制御する。

制動制御装置１は、降坂路を走行している際に、車両の車速が目標車速を超えないように車両の車輪に制動力を付与する降坂路制御を実行可能に構成されている。制動制御装置１は、ドライバの指示（操作）に応じて降坂路制御を実行する。制動制御装置１は、降坂路制御において、車速が所定の目標速度で一定となるようにアクチュエータ２２を制御し、制動力を制御する。

また、制動制御装置１は、車輪４１～４４のスリップ率又は車輪減速度の変化に応じて、車輪４１～４４に対する制動力を小さくするアンチスキッド制御を実行する。制動制御装置１は、車輪速度センサ６の検出結果に基づき、車輪速度に関する車輪関連値が所定閾値を超えた車輪４１～４４を検知し、検知した車輪４１～４４に対してアンチスキッド制御を実行する。車輪関連値は、車輪速度を用いて演算できるスリップ率又は車輪減速度である。制動制御装置１は、アクチュエータ２２を制御してアンチスキッド制御を実行する。制動制御装置１は、降坂路制御の実行中にもアンチスキッド制御を実行する。

（特定制御）
制動制御装置１は、降坂路制御実行中のアンチスキッド制御について、路面状況に応じてアンチスキッド制御の介入度合を変化させる特定制御を実行可能に構成されている。詳細に、制動制御装置１は、機能として、判定部１１と、制御部１２と、を備えている。

判定部１１は、降坂路制御実行中の路面状況を判定する。例えば、判定部１１は、例えば、車輪速度センサ６及び複数のセンサ７の検出結果に基づいて、車輪４１～４４が段差（凹部）に入ったか否かを判定する。判定部１１は、例えば、車輪４１の車輪関連値（例えばスリップ率）が急増し、且つ車両の前方への加速度が若干増大した場合、車輪４１が段差に入って車両が若干加速したものを判断でき、路面が「段差状態」であると判定することができる。本実施形態の判定部１１は、アンチスキッド制御の実行の可否の判定条件とは異なる判定条件により、路面状況（ここでは段差の有無）を判定する。なお、段差判定については、ピッチングレートや画像センサの検出結果等を用いても可能であり、公知の判定方法を適用することができる。

また、路面状況把握の他の例として、判定部１１は、ＧＰＳによる位置情報を利用したナビゲーションシステム８の路面データに基づいて、前方の路面状況を推定することもできる。例えば、外部サーバに蓄積された他車両の走行データや道路整備状況などの情報が、無線通信等によりナビゲーションシステム８に送信され、路面状況の情報が更新される。判定部１１は、このナビゲーションシステム８の路面状況の情報と自車両の位置とに基づいて、前方に段差やぬかるみ等の不整地があるか否かなどを判定することができる。

そして、判定部１１は、降坂路制御実行中、判定（推定）した路面状況に基づいて、アンチスキッド制御の介入度合を小さくすべきか否かを判定する。判定部１１は、路面状況が段差状態であると判定した場合、アンチスキッド制御の介入度合を小さくすべきと判定する。判定部１１による介入度合の判定は、例えば上記の段差判定のように、車輪関連値の変動を１つの判定要素としている場合、結果としてアンチスキッド制御が実行されるタイミングに応じて、例えばアンチスキッド制御実行直前に、行われる。

制御部１２は、判定部１１によりアンチスキッド制御の介入度合を小さくすべきと判定された場合に、判定部１１によりアンチスキッド制御の介入度合を小さくすべきではないと判定された場合よりも、アンチスキッド制御の介入度合を小さくする特定制御を実行する。つまり、図２に示すように、制御部１２は、判定部１１によりアンチスキッド制御の介入度合を小さくすべきと判定された場合に、アンチスキッド制御における通常の制動力減少量（ホイール圧の減圧量）よりも、小さい制動力減少量でアンチスキッド制御を実行する。特定制御が実行されると、制動力減少量が小さくなり、通常のアンチスキッド制御よりも、車輪４１～４４に付与される制動力は高く維持される。なお、判定部１１によりアンチスキッド制御の介入度合を小さくすべきではないと判定された状況は、判定部１１によりアンチスキッド制御の介入度合を小さくすべきと判定されなかった状況に対応する。判定部１１は、路面状況に応じて特定制御を実行すべきか否かを判定する。

本実施形態によれば、路面状況に応じてアンチスキッド制御による制動力減少量を小さくすることができ、降坂路走行時に起こりうるアンチスキッド制御実行後の車速の増大を抑制することができる。つまり、制動制御装置１は、摩擦係数が相対的に高い路面から相対的に低い路面に入り、その後すぐに摩擦係数が相対的に高い路面になりそうな特定路面状況をアンチスキッド制御実行前に判定・推測し、特定制御を実行する。これにより、当該状況になった場合でも、制動力を高く維持でき、車速の精度良い保持が可能となる。

例えば、前方の路面状況が小さな凹部やぬかるみなど小不整地である場合、降坂路では、小不整地に入った際にアンチスキッド制御が実行され、小不整地を超えた際に、アンチスキッド制御の実行による制動力の低下の影響により、車速が増大する可能性がある。しかし、本実施形態によれば、路面状況に応じて特定制御が実行されるため、小不整地を超えた後も、アンチスキッド制御実行前に比較的近い制動力を発揮させることができる。このように、本実施形態によれば、降坂路において路面状況に応じたアンチスキッド制御を実行でき、車速の保持精度を向上させることができる。

さらに具体例を挙げると、車輪４１が段差に入ると車輪４１が一時的に地面から離れ、車輪４１における路面の摩擦係数が低下する。そして、車輪４１が地面に接して段差を乗り越える状態になると、摩擦係数が回復（増大）する。この段差乗り越え状態では、摩擦係数が増大する分、アンチスキッド制御による制動力低下が直接的に車両の制動力の低下につながる。本実施形態によれば、車輪４１が段差に入った際、アンチスキッド制御とともに特定制御が実行されるため、制動力低下による段差乗り越え後の車速の増大を抑制することができる。

また、制御部１２は、特定制御の実行に際して、降坂路の勾配が大きいほど、アンチスキッド制御の介入度合を小さくする。これにより、重力により車速の増大傾向が高い状態でも、アンチスキッド制御実行後の車速の増大をより適切に抑制することができる。なお、降坂路の勾配は、例えばセンサ７の検出結果（加速度）に基づいて演算できる。

なお、走行路面が不整地になって特定制御を実行した場合でも、判定部１１の判定に反して不整地が長く続くことも考えられる。これは、例えば車輪関連値が所定時間回復しないことで検知できる。この場合、判定部１１は、特定制御を停止すべきと判定し、それに伴い制御部１２は特定制御を停止する。つまり、仮に判定部１１の判定に反する路面状況が現れても、適切なアンチスキッド制御を実行することができる。判定部１１による特定制御を停止すべきとの判定は、判定部１１によるアンチスキッド制御の介入度合を小さくすべきではないとの判定に相当する。

（第１変形例）
判定部１１は、降坂路制御が実行されたことをトリガーとして、アンチスキッド制御の介入度合を所定量又は所定割合小さくすべきと判定してもよい。つまり、判定部１１は、降坂路制御が選択されたことで、路面状況がオフロードであると判定する。制御部１２は、降坂路制御実行中にアンチスキッド制御を実行するにあたり、制動力の減少量を所定量又は所定割合小さくする。つまり、制御部１２は、降坂路制御実行中、抑制されたアンチスキッド制御を実行する。

そして、判定部１１は、特定制御実行中、路面状況に基づいて、特定制御を停止すべきか否かを判定する。例えば、走行路面が、摩擦係数が比較的高い状態から比較的低い状態に変化した場合、上記のように抑制されたアンチスキッド制御（アンチスキッド制御＋特定制御）が実行される。判定部１１は、特定制御実行中、車輪関連値（スリップ率等）が所定時間の間に回復しない場合、摩擦係数が比較的低い路面が続いていると判定し、特定制御を停止すべきと判定する。この場合、制御部１２は、特定制御を停止して、通常のアンチスキッド制御に戻す。これにより、路面状況に応じて車輪４１～４４のグリップ力を最大限発揮でき、車速が目標車速を超えることを抑制できる。

特定制御の停止判定に係る所定時間は、例えば、目標車速でホイールベースに相当する距離を走行するために必要な時間に設定されてもよい。この所定時間は、前輪４１、４２で不整地に入ってから後輪４３、４４が当該不整地に入るまでの時間に相当する。この場合、車輪関連値が所定時間回復しないのは、前輪４１、４２が継続して不整地上にあると推定でき、且つ後輪４３、４４も当該不整地に入る可能性が高いと推定できる。前後両輪４１～４４が不整地に入る路面状況で、特定制御を停止して通常のアンチスキッド制御にすることで、車輪４１～４４に適切なグリップ力を発揮させることが可能となる。つまり、このような状況での特定制御の停止により、車速の保持精度が向上する。

（第２変形例）
また、制御部１２は、降坂路制御実行中、アンチスキッド制御の実行にあたり、アンチスキッド制御における車両の制動力の減少度合を少なくとも所定値又は所定割合小さくしてもよい。つまり、制御部１２は、予め介入度合を小さく設定された降坂路制御時用のアンチスキッド制御を実行してもよい。

また、この場合、回生制動装置３は、図３に示すように、降坂路制御実行中、車両の制動力の少なくとも一部を回生制動力で発揮させるように、所定の回生制動力を車輪４１～４４に付与する。この構成によれば、降坂路制御実行中、アンチスキッド制御による制動力の減少が抑制されるため、アンチスキッド制御実行後の車速の増大を抑制できるとともに、回生制動力により生じる電力の回収が可能となる。つまり、車速の保持精度の向上とともに、燃費の向上が可能となる。

例えば、図３の点線で示すように、降坂路制御実行中に、通常の制動力減少量でアンチスキッド制御を実行する場合、アンチスキッド制御が実行される毎に、目標制動力が比較的大きな割合で減少することになる。この前提で、目標制動力を液圧制動力と回生制動力との合計により達成する協調制御を実行する場合、アンチスキッド制御の実行に合わせて回生制動力の増減をも制御しなければならず、制御が非常に複雑になる。しかし、第２変形例のように、降坂路制御実行中に制動力の減少度合が比較的小さい降坂路制御時用のアンチスキッド制御が実行される構成であれば、ある程度大きな一定の回生制動力を発生させても、アンチスキッド制御により回生制動力を変化させる必要がなく、液圧制動力の変化だけで対応することができる。つまり、車速の保持精度向上と併せて、簡易な制御によりまとまった電力の回収が可能となる。

なお、この第２変形例の構成は、第１変形例同様、降坂路制御が開始されたことで路面がオフロードであるとみなし、降坂路制御実行中、判定部１１がアンチスキッド制御の介入度合いを小さくすべきと判定し続ける構成ともいえる。ただし、第２変形例の構成においても、判定部１１が路面状況を判定し、制御部１２は、降坂路制御時用のアンチスキッド制御の制動力減少量に対して、判定部１１の判定結果に基づき、さらに制動力減少量を小さくしてもよい。

また、図３に示すように、制動制御装置１は、降坂路制御実行中も、回生制動力と液圧制動力とで目標制動力を達成するように構成され、制御部１２は、特定制御において、アンチスキッド制御における回生制動力の減少度合いを小さくすることによりアンチスキッド制御の介入度合を小さくするように構成されてもよい。通常のアンチスキッド制御が実行されると、図３の点線で示すように、制動制御装置１は、液圧制動力だけでなく回生制動力も減少させなければならない。しかし、上記構成によれば、図３の実線で示すように、特定制御において、制御部１２が回生制動力の減少量を優先的に小さくすることで（図３では減少量を０にしている）、液圧制動力の減少だけで特定制御におけるアンチスキッド制御を実行することができる。これにより、燃費向上が可能となる。

（その他）
本発明は、上記実施形態に限られない。例えば、制動制御装置１は、アンチスキッド制御の介入度合を極限まで下げることが可能であり、この場合、「アンチスキッド制御を実行しない」又は「制動力減少量を０とする」と判定してもよい。アンチスキッド制御の介入度合いは、アンチスキッド制御で制動力を減少させる制動力減少量ともいえる。

１…制動制御装置、１１…判定部、１２…制御部、２…液圧制動装置、３…回生制動装置、４１～４４…車輪、５１～５４…ホイールシリンダ、６…車輪速度センサ。

Claims

降坂路を走行している際、車両の車速が目標車速を超えないように前記車両の車輪に制動力を付与する降坂路制御の実行中に、前記車輪の車輪速度に関する車輪関連値の変化に応じて、前記車輪に対する制動力を小さくするアンチスキッド制御を実行する制動制御装置であって、
前記降坂路制御実行中の路面状況に基づいて、前記アンチスキッド制御の介入度合を小さくすべきか否かを判定する判定部と、
前記判定部により前記アンチスキッド制御の介入度合を小さくすべきと判定された場合に、前記判定部により前記アンチスキッド制御の介入度合を小さくすべきではないと判定された場合よりも、前記アンチスキッド制御の介入度合を小さくする特定制御を実行する制御部と、
前記車輪に回生制動力を付与する回生制動装置と、を備え、
前記制御部は、前記特定制御において、前記アンチスキッド制御における前記回生制動力の減少度合いを小さくすることにより前記アンチスキッド制御の介入度合を小さくする制動制御装置。