JP7327105B2 - 制動制御装置 - Google Patents
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Description
本発明は、制動制御装置に関する。
近年、乗用車等の各種の車両に電動駐車ブレーキ(以下、EPB(Electric Parking Brake)または電動ブレーキ装置という。)が多く採用されている。EPBを制御する制動制御装置は、例えば、モータによって車輪ブレーキ機構を駆動することで電動制動力を発生させる。
また、車両が降坂路(下り坂)を走行する場合、通常の制動制御を実行すると、車輪のスリップやロックが起きる可能性がある。その対策として、DAC(Downhill Assist Control)と呼ばれる制動制御がある。DACでは、車輪のスリップやロックを回避するように制動を制御し、かつ、車速を目標車速範囲内で維持する。これにより、運転者は、安心してステアリング操作に集中することが可能となる。
また、一般に、液圧制動力と電動制動力を比較した場合、応答性の面では液圧制動力のほうが優れている。そのため、液圧制動力と電動制動力の両方を発生可能な車輪ブレーキ機構を備える車両の場合、DACは液圧制動力によって行う。
しかしながら、上述の従来技術では、DAC中は、車両の走行状態(速度、加速度等)に応じて制動力を調整する必要があるので、液圧ブレーキ装置のモータを常時作動させる必要がある。そのため、液圧ブレーキ装置が長時間の常時作動によって加熱しすぎてしまうことがあり、改善の余地がある。
そこで、本発明の課題の一つは、液圧ブレーキ装置と電動ブレーキ装置が併存する車両において、DAC中の液圧ブレーキ装置の加熱を抑制することができる制動制御装置を提供することである。
本発明は、例えば、車輪と一体に回転する被制動部材に向けて、液圧によって制動部材を押圧して、液圧制動力を発生させる液圧ブレーキ装置と、前記被制動部材に向けて、モータの駆動力によって前記制動部材を押圧して、電動制動力を発生させる電動ブレーキ装置と、を備える車両に適用される制動制御装置である。制動制御装置は、前記車両が降坂路を走行中に、車速が目標車速範囲内に入るように、前記液圧ブレーキ装置を制御して前記液圧制動力を調整し、前記車速および前記液圧の少なくとも一方が安定した場合、前記液圧ブレーキ装置と前記電動ブレーキ装置を制御して、前記液圧制動力を前記電動制動力に置き換える。
以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果(効果)は、例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能である。また、本発明によれば、以下の構成によって得られる種々の効果(派生的な効果も含む)のうち少なくとも一つを得ることが可能である。
実施形態では、後輪系にディスクブレーキタイプのEPBを適用している車両用ブレーキ装置を例に挙げて説明する。図1は、実施形態の車両用ブレーキ装置の全体概要を示す模式図である。図2は、実施形態の車両用ブレーキ装置に備えられる後輪系の車輪ブレーキ機構の断面模式図である。以下、これらの図を参照して説明する。
図1に示すように、実施形態の車両用ブレーキ装置は、サービスブレーキ1を含む液圧ブレーキ装置と、EPB2(電動ブレーキ装置)と、を備えている。
サービスブレーキ1は、運転者によるブレーキペダル3の踏み込みに基づいて、車輪と一体に回転する被制動部材(図2のブレーキディスク12)に向けて、液圧によって制動部材(図2のブレーキパッド11)を押圧して、サービスブレーキ力を発生させる液圧ブレーキ機構(液圧ブレーキ装置)である。具体的には、サービスブレーキ1は、運転者によるブレーキペダル3の踏み込みに応じた踏力を倍力装置4にて倍力したのち、この倍力された踏力に応じたブレーキ液圧をマスタシリンダ(以下、M/Cという。)5内に発生させる。そして、このブレーキ液圧を各車輪の車輪ブレーキ機構に備えられたホイールシリンダ(以下、W/Cという。)6に伝えることでサービスブレーキ力を発生させる。また、M/C5とW/C6との間にブレーキ液圧制御用のESC(Electronic Stability Control)-ACT7が備えられている。ESC-ACT7は、サービスブレーキ1により発生させるサービスブレーキ力を調整し、車両の安全性を向上させるための各種制御(例えば、アンチスキッド制御等)を行う。また、ESC-ACT7は、運転者によるブレーキペダル3の踏み込みが無くても、例えばDAC時等に、ESC-ECU8やEPB‐ECU9からの指令により、液圧制動力を発生させることができる(詳細は後述)。
ESC-ACT7を用いた各種制御は、液圧制動力を制御するESC-ECU8(制動制御装置)やEPB‐ECU9からの指示によって実行される。例えば、ESC-ACT7に備えられる図示しない各種制御弁やポンプ駆動用のモータを制御するための制御電流をESC-ECU8が出力することにより、ESC-ACT7に備えられる液圧回路を制御し、W/C6に伝えられるW/C圧を制御する。これにより、車輪スリップの回避などを行い、車両の安全性を向上させる。
例えば、ESC-ACT7は、各車輪毎に、W/C6に対してM/C5内に発生させられたブレーキ液圧もしくはポンプ駆動により発生させられたブレーキ液圧が加えられることを制御する増圧制御弁や、各W/C6内のブレーキ液をリザーバに供給することでW/C圧を減少させる減圧制御弁等を備えており、W/C圧を増圧・保持・減圧制御できる構成とされている。また、ESC-ACT7は、液圧ブレーキ装置の自動加圧機能を実現可能にしており、ポンプ駆動および各種制御弁の制御に基づいて、ブレーキ操作がない状態であっても自動的にW/C6を加圧できる。
一方、EPB2は、モータ10によって車輪ブレーキ機構を駆動させることで電動制動力を発生させるものであり、モータ10の駆動を制御するEPB-ECU9(制動制御装置)を有して構成されている。具体的には、例えば、EPB2は、駐車時に車両が意図しない移動をしないように、被制動部材(図2のブレーキディスク12)に向けて、モータ10を駆動することによって制動部材(図2のブレーキパッド11)を押圧して、電動制動力を発生させる。なお、EPB-ECU9とESC-ECU8は、例えばCAN(Controller Area Network)通信によって情報の送受信を行う。また、EPB-ECU9とESC-ECU8は、別々に構成されていてもよいし、一体に構成されていてもよい。
車輪ブレーキ機構は、実施形態の車両用ブレーキ装置においてブレーキ力を発生させる機械的構造であり、まず、前輪系の車輪ブレーキ機構は液圧ブレーキ装置の作動によって液圧制動力を発生させる構造とされている。一方、後輪系の車輪ブレーキ機構は、液圧ブレーキ装置の作動とEPB2の操作の双方に対してブレーキ力を発生させる共用の構造とされている。前輪系の車輪ブレーキ機構は、後輪系の車輪ブレーキ機構に対して、EPB2の操作に基づいて電動制動力を発生させる機構をなくした従来から一般的に用いられている車輪ブレーキ機構であるため、ここでは説明を省略し、以下では後輪系の車輪ブレーキ機構について説明する。
後輪系の車輪ブレーキ機構では、液圧ブレーキ装置を作動させたときだけでなくEPB2を作動させたときにも、図2に示す摩擦材であるブレーキパッド11を押圧し、ブレーキパッド11によって被摩擦材であるブレーキディスク12(12RL、12RR、12FR、12FL)を挟み込むことにより、ブレーキパッド11とブレーキディスク12との間に摩擦力を発生させ、ブレーキ力を発生させる。
具体的には、車輪ブレーキ機構は、図1に示すキャリパ13内において、図2に示すようにブレーキパッド11を押圧するためのW/C6のボディ14に直接固定されているモータ10を回転させることにより、モータ10の駆動軸10aに備えられた平歯車15を回転させる。そして、平歯車15に噛合わされた平歯車16にモータ10の回転力(出力)を伝えることによりブレーキパッド11を移動させ、EPB2による電動制動力を発生させる。
キャリパ13内には、W/C6およびブレーキパッド11に加えて、ブレーキパッド11に挟み込まれるようにしてブレーキディスク12の端面の一部が収容されている。W/C6は、シリンダ状のボディ14の中空部14a内に通路14bを通じてブレーキ液圧を導入することで、ブレーキ液収容室である中空部14a内にW/C圧を発生させられるようになっており、中空部14a内に回転軸17、推進軸18、ピストン19などを備えて構成されている。
回転軸17は、一端がボディ14に形成された挿入孔14cを通じて平歯車16に連結され、平歯車16が回動させられると、平歯車16の回動に伴って回動させられる。この回転軸17における平歯車16と連結された端部とは反対側の端部において、回転軸17の外周面には雄ネジ溝17aが形成されている。一方、回転軸17の他端は、挿入孔14cに挿入されることで軸支されている。具体的には、挿入孔14cには、Oリング20と共に軸受け21が備えられており、Oリング20にて回転軸17と挿入孔14cの内壁面との間を通じてブレーキ液が漏れ出さないようにされながら、軸受け21により回転軸17の他端を軸支持している。
推進軸18は、中空状の筒部材からなるナットにて構成され、内壁面に回転軸17の雄ネジ溝17aと螺合する雌ネジ溝18aが形成されている。この推進軸18は、例えば回転防止用のキーを備えた円柱状もしくは多角柱状に構成されることで、回転軸17が回動しても回転軸17の回動中心を中心として回動させられない構造になっている。このため、回転軸17が回動させられると、雄ネジ溝17aと雌ネジ溝18aとの噛合いにより、回転軸17の回転力を回転軸17の軸方向に推進軸18を移動させる力に変換する。推進軸18は、モータ10の駆動が停止されると、雄ネジ溝17aと雌ネジ溝18aとの噛合いによる摩擦力により同じ位置で止まるようになっており、目標とする電動制動力になったときにモータ10の駆動を停止すれば、推進軸18がその位置で保持され、所望の電動制動力を保持してセルフロック(以下、単に「ロック」という。)できるようになっている。
ピストン19は、推進軸18の外周を囲むように配置されるもので、有底の円筒部材もしくは多角筒部材にて構成され、外周面がボディ14に形成された中空部14aの内壁面と接するように配置されている。ピストン19の外周面とボディ14の内壁面との間のブレーキ液漏れが生じないように、ボディ14の内壁面にシール部材22が備えられ、ピストン19の端面にW/C圧を付与できる構造とされている。シール部材22は、ロック制御後のリリース制御時にピストン19を引き戻すための反力を発生させるために用いられる。このシール部材22を備えてあるため、基本的には旋回中に傾斜したブレーキディスク12によってブレーキパッド11およびピストン19がシール部材22の弾性変形量を超えない範囲で押し込まれても、それらをブレーキディスク12側に押し戻してブレーキディスク12とブレーキパッド11との間が所定のクリアランス(図2のクリアランスC2)で保持されるようにできる。
また、ピストン19は、回転軸17が回転しても回転軸17の回動中心を中心として回動させられないように、推進軸18に回転防止用のキーが備えられる場合にはそのキーが摺動するキー溝が備えられ、推進軸18が多角柱状とされる場合にはそれと対応する形状の多角筒状とされる。
このピストン19の先端にブレーキパッド11が配置され、ピストン19の移動に伴ってブレーキパッド11を紙面左右方向に移動させるようになっている。具体的には、ピストン19は、推進軸18の移動に伴って紙面左方向に移動可能で、かつ、ピストン19の端部(ブレーキパッド11が配置された端部と反対側の端部)にW/C圧が付与されることで推進軸18から独立して紙面左方向に移動可能な構成とされている。そして、推進軸18が通常リリースのときの待機位置であるリリース位置(モータ10が回転させられる前の状態)のときに、中空部14a内のブレーキ液圧が付与されていない状態(W/C圧=0)であれば、後述するシール部材22の弾性力によりピストン19が紙面右方向に移動させられ、ブレーキパッド11をブレーキディスク12から離間させられるようになっている。
また、モータ10が回転させられて推進軸18が初期位置から紙面左方向に移動させられているときには、W/C圧が0になっても、移動した推進軸18によってピストン19の紙面右方向への移動が規制され、ブレーキパッド11がその場所で保持される。なお、図2のクリアランスC1は、推進軸18の先端とピストン19の間の距離を示す。EPB2のリリース完了後、推進軸18は、ボディ14に対し位置固定される。
このように構成された車輪ブレーキ機構では、液圧ブレーキ装置が作動すると、それにより発生させられたW/C圧に基づいてピストン19が紙面左方向に移動させられることでブレーキパッド11がブレーキディスク12に押圧され、液圧制動力を発生させる。また、EPB2が操作されると、モータ10が駆動されることで平歯車15が回転させられ、それに伴って平歯車16および回転軸17が回転させられるため、雄ネジ溝17aおよび雌ネジ溝18aの噛合いに基づいて推進軸18がブレーキディスク12側(紙面左方向)に移動させられる。そして、それに伴って推進軸18の先端がピストン19に当接してピストン19を押圧し、ピストン19も同方向に移動させられることでブレーキパッド11がブレーキディスク12に押圧され、電動制動力を発生させる。このため、液圧ブレーキ装置の作動とEPB2の操作の双方に対してブレーキ力を発生させる共用の車輪ブレーキ機構とすることが可能となる。
なお、実施形態の車両用ブレーキ装置では、モータ10の電流を検出する電流センサ(不図示)による電流検出値(以下、単に「電流値」ともいう。)を確認することにより、EPB2による電動制動力の発生状態を確認したり、その電流検出値を認識したりすることができるように構成されている。
前後Gセンサ25は、車両の前後方向(進行方向)のG(加速度)を検出し、検出信号をEPB-ECU9に送信する。
M/C圧センサ26は、M/C5におけるM/C圧を検出して、検出信号をEPB-ECU9に送信する。
車輪速センサ29は、各車輪の回転速度を検出し、検出信号をEPB-ECU9に送信する。なお、車輪速センサ29は、実際には各車輪に対応して1つずつ設けられるが、ここでは、詳細な図示や説明を省略する。
EPB-ECU9は、CPU、ROM、RAM、I/Oなどを備えた周知のマイクロコンピュータによって構成され、ROMなどに記憶されたプログラムにしたがってモータ10の回転を制御することにより駐車ブレーキ制御を行うものである。
EPB-ECU9は、例えば車室内のインストルメントパネル(図示せず)に備えられた操作SW(スイッチ)23の操作状態に応じた信号等を入力し、操作SW23の操作状態に応じてモータ10を駆動する。さらに、EPB-ECU9は、モータ10の電流検出値に基づいてロック制御やリリース制御などを実行するものであり、その制御状態に基づいてロック制御中であることやロック制御によって車輪がロック状態であること、および、リリース制御中であることやリリース制御によって車輪がリリース状態(EPB解除状態)であることを認識する。そして、EPB-ECU9は、インストルメントパネルに備えられた表示ランプ24に対し、各種表示を行わせるための信号を出力する。
以上のように構成された車両用ブレーキ装置では、基本的には、車両走行時にサービスブレーキ1によってサービスブレーキ力を発生させることで車両に制動力を発生させるという動作を行う。また、サービスブレーキ1によって車両が停車した際に、運転者が操作SW23を押下してEPB2を作動させて電動制動力を発生させることで停車状態を維持したり、その後に電動制動力を解除したりするという動作を行う。すなわち、サービスブレーキ1の動作としては、車両走行時に運転者によるブレーキペダル3の操作が行われると、M/C5に発生したブレーキ液圧がW/C6に伝えられることでサービスブレーキ力を発生させる。また、EPB2の動作としては、モータ10を駆動することでピストン19を移動させ、ブレーキパッド11をブレーキディスク12に押し付けることで電動制動力を発生させて車輪をロック状態にしたり、ブレーキパッド11をブレーキディスク12から離すことで電動制動力を解除して車輪をリリース状態にしたりする。
具体的には、ロック・リリース制御により、電動制動力を発生させたり解除したりする。ロック制御では、モータ10を正回転させることによりEPB2を作動させ、EPB2にて所望の電動制動力を発生させられる位置でモータ10の回転を停止し、この状態を維持する。これにより、所望の電動制動力を発生させる。リリース制御では、モータ10を逆回転させることによりEPB2を作動させ、EPB2にて発生させられている電動制動力を解除する。
また、車両の走行時であっても、例えば、緊急時、自動運転時、液圧ブレーキ装置の故障時等にEPB2を使用することができる。また、本実施形態では、DAC中に、液圧ブレーキ装置だけでなくEPB2も使用することで、液圧ブレーキ装置の加熱を抑制する。
ここで、図3を参照して、DACについて説明する。図3は、降坂路を走行する車両の様子を模式的に示す図である。車両が降坂路を走行する場合、上述したように、DACによって、車輪のスリップやロックを回避するように制動を制御し、かつ、車速を目標車速範囲内で維持する。これにより、運転者は、安心してステアリング操作に集中することが可能となる。
しかしながら、従来技術では、DAC中は、車両の走行状態(速度、加速度等)に応じて制動力を調整する必要があるので、液圧ブレーキ装置のモータを常時作動させる必要がある。そのため、液圧ブレーキ装置が長時間の常時作動によって加熱しすぎてしまうことがあり、改善の余地がある。
そこで、以下では、液圧ブレーキ装置と電動ブレーキ装置が併存する車両において、DAC中の液圧ブレーキ装置の加熱を抑制することができる技術について説明する。
図1に戻って、車両の降坂路走行時のDAC中に、ESC-ECU8は、車速が目標車速範囲内に入るように、ESC-ACT7を制御して液圧制動力を調整する。そして、EPB-ECU9は、車速および液圧の少なくとも一方が安定した場合、ESC-ACT7とEPB2(電動ブレーキ装置)を制御して、液圧制動力を電動制動力に置き換える。
また、液圧制動力が電動制動力に置き換えられた後に、車両が走行している降坂路の勾配が増加して車速が目標車速範囲を超えた場合(条件1)、又は且つ、車両加速度が所定値を超えた場合(条件2)、ESC-ECU8は、車速が目標車速範囲を超えた場合は目標車速範囲内に入るように、車両加速度が所定値を超えた場合は所定値以下になるように、ESC-ACT7を制御して液圧制動力を調整する。なお、以下の図4~図7の例では、説明を簡潔にするために、条件1,2のうち条件1だけを採用するが、条件2を用いてもよい。
また、EPB-ECU9は、車速および液圧の少なくとも一方が安定した場合(条件3)、又は且つ、車両減速度が所定値以下になった場合(条件4)、ESC-ACT7とEPB2を制御して、液圧制動力を電動制動力に置き換える。なお、以下の図4~図7の例では、説明を簡潔にするために、条件3,4のうち条件3だけを採用するが、条件4を用いてもよい。
また、液圧制動力が電動制動力に置き換えられた後に、車両が走行している降坂路の勾配が減少して車速が目標車速範囲を下回った場合、EPB-ECU9は、車速が目標車速範囲内に入るように、EPB2を制御して電動制動力を減少させる。これらの制御について、図4~図7を参照して詳述する。
図4は、実施形態においてDAC中の各情報の経時的変化の様子を模式的に示すグラフである。図4(a)~(c)のグラフにおいて、横軸は時間を表す。図4(a)の縦軸は、車速(kph:時速)を表す。図4(b)の縦軸は、ESC-ECU8からの指示により発生する、液圧ブレーキ装置における液圧(MPa)を表す。図4(c)の縦軸は、EPB-ECU9からの指示によって動作するEPB2のストローク量(推進軸18(図2)の移動量)を表す。
時刻t1に、車両が降坂路を走行し始める。そして、時刻t2に、車速が目標車速範囲の下限値に到達し、液圧制動力を発生させる。その後、液圧制動力が増加した後、時刻t3から時刻t4まで、車速および液圧の少なくとも一方が安定し、時刻t4に、EPB2が作動し始める。そして、時刻t5において、EPB2のクリアランスC1(図2)が0になる。その後、時刻t6に、液圧制動力を0にしたときに、液圧制動力が電動制動力に置き換えられる。つまり、EPB2のクリアランスC1(図2)が0になっていることで、液圧が0になっても、液圧制動力と同等の電動制動力が発生する。
その後、時刻t7で、車両が走行している降坂路の勾配が増加して、車速が増加し始める。そして、時刻t8で、車速が目標車速範囲の上限値を超える。そうすると、車速が目標車速範囲内に入るように、液圧制動力を発生させる。その後、時刻t9で液圧が安定する。なお、この時刻t8以降の液圧制動力の発生により、EPB2のクリアランスC1(図2)は増加する。
そして、時刻t10で車速が目標車速範囲内に入る。その後、時刻t11から時刻t12まで、車速および液圧の少なくとも一方が安定し、時刻t12に、EPB2が作動し始める。その後、時刻t13において、EPB2のクリアランスC1(図2)が0になる。
そして、時刻t14に、液圧制動力を0にしたときに、液圧制動力が電動制動力に置き換えられる。つまり、EPB2のクリアランスC1(図2)が0になっていることで、液圧が0になっても、液圧制動力と同等の電動制動力が発生する。
その後、時刻t15で、車両が走行している降坂路の勾配が減少して、車速が減少し始める。そして、時刻t16で、車速が目標車速範囲の下限値を下回る。そうすると、車速が目標車速範囲内に入るように、電動制動力を減少させる。
その後、時刻t17で電動制動力を保持する。これにより、時刻t18で車速が目標車速範囲内に入り、その後、時刻t19以降、車速が安定する。
次に、図5を参照して、DAC中に制動力を増加させる場合の各情報の経時的変化の様子について説明する。図5は、実施形態においてDAC中に制動力を増加させる場合の各情報の経時的変化の様子を模式的に示すグラフである。
図5(a)~(c)のグラフにおいて、横軸は時間を表す。図5(a)の縦軸は、制動力(Nm:ニュートンメートル)を表す。図5(b)の縦軸は、EPB-ECU9からの指示により発生する、EPBモータ電流値(EPB2のモータ10の電流値)を表す。図5(c)の縦軸は、EPB-ECU9からの指示によって動作するEPB2のストローク量(推進軸18(図2)の移動量)を表す。
液圧制動力は、まず、時刻t31から時刻t35まで発生している。これに対して、EPBモータ電流値は、時刻t31で突入電流によって急増し、時刻t32で一旦安定し、その後、推進軸18がピストン19に当接したこと(つまり、図2のクリアランスC1が0になったこと)によって時刻t33から時刻t34まで増加し、時刻t34で0になる。ただし、この時刻t33から時刻t34までのEPBモータ電流値の増加は、クリアランスC1(図2)が0になったことを判定するためのものであり、電動制動力を意図的に増加させるためのものではない。
そして、時刻t35に、液圧制動力を0にすると、液圧制動力が電動制動力に置き換えられる。つまり、EPB2のクリアランスC1(図2)が0になっていることで、液圧が0になっても、液圧制動力と同等の電動制動力が発生する。したがって、総制動力は、時刻t35の前後で同等である。なお、時刻t31で液圧制動力とEPBモータ電流値が同時に発生している点に意図は無く、EPBモータ電流値は、液圧制動力よりも後に発生してもよい(以下、同様)。
その後、総制動力を増加させる場合、時刻t36で、液圧制動力を増加させる。その後、その液圧制動力は、時刻t36から時刻t40まで維持される。これに対して、EPBモータ電流値は、時刻t36で突入電流によって急増し、時刻t37で一旦安定し、その後、クリアランスC1(図2)が0になったことによって時刻t38から時刻t39まで増加し、時刻t39で0になる。
そして、時刻t40に、液圧制動力が0になると、液圧制動力が電動制動力に置き換えられる。つまり、EPB2のクリアランスC1(図2)が0になっていることで、液圧が0になっても、液圧制動力と同等の電動制動力が発生する。したがって、総制動力は、時刻t40の前後で同等である。
その後、総制動力を増加させる場合、時刻t41で、液圧制動力を増加させる。その後、その液圧制動力は、時刻t41から時刻t45まで維持される。これに対して、EPBモータ電流値は、時刻t41で突入電流によって急増し、時刻t42で一旦安定し、その後、クリアランスC1(図2)が0になったことによって時刻t43から時刻t44まで増加し、時刻t44で0になる。
そして、時刻t45に、液圧制動力が0になると、液圧制動力が電動制動力に置き換えられる。つまり、EPB2のクリアランスC1(図2)が0になっていることで、液圧が0になっても、液圧制動力と同等の電動制動力が発生する。したがって、総制動力は、時刻t45の前後で同等である。
このようにして、DAC中に、液圧制動力を発生させた後、車速および液圧の少なくとも一方が安定した場合、液圧制動力を電動制動力に置き換えることで、ESC-ACT7や液圧ブレーキ装置を一時的に停止させつつ、総制動力を維持することができる。
次に、図6を参照して、DAC中に制動力を減少させる場合の各情報の経時的変化の様子について説明する。図6は、実施形態においてDAC中に制動力を減少させる場合の各情報の経時的変化の様子を模式的に示すグラフである。図6(a)~(c)の縦軸と横軸の内容は、図5(a)~(c)と同様である。
まず、時刻t51以前から、電動制動力が発生しているものとする。また、液圧制動力は、常時0である。そして、時刻t51で電動制動力を減少させる場合、EPBモータ電流値を、時刻t52までに所定電流値まで(あるいは、所定時間分でも可。以下、同様)下げた後、0にする。これにより、EPBストローク量と総制動力(=電動制動力)は減少する。その後、時刻t53まで、総制動力は維持される。
そして、時刻t53で電動制動力を減少させる場合、EPBモータ電流値を、時刻t54までに所定電流値まで下げた後、0にする。これにより、EPBストローク量と総制動力(=電動制動力)は減少する。その後、時刻t55まで、総制動力は維持される。
そして、時刻t55で電動制動力を減少させる場合、EPBモータ電流値を、時刻t56までに所定電流値まで下げた後、0にする。これにより、EPBストローク量と総制動力(=電動制動力)は減少する。その後、総制動力は維持される。
このようにして、DAC中に、液圧制動力を電動制動力に置き換えた後、総制動力を減少させる場合は、電動制動力を減少させるだけでよく、液圧制動力を発生させる必要が無い。
次に、図7を参照して、制動制御装置による処理について説明する。図7は、実施形態の制動制御装置(ESC-ECU8、EPB-ECU9)による処理を示すフローチャートである。
まず、ステップS1において、ESC-ECU8は、ユーザによるDAC開始の操作があったか否かを判定し、Yesの場合はステップS2に進み、Noの場合はステップS1に戻る。
ステップS2において、ESC-ECU8は、DACを実行する。つまり、ESC-ECU8は、車速が目標車速範囲内に入るように、ESC-ACT7を制御して液圧制動力を調整する。
次に、ステップS3において、EPB-ECU9は、液圧(または車速)が安定したか否かを判定し、Yesの場合はステップS4に進み、Noの場合はステップS2に戻る。
ステップS4において、EPB-ECU9は、ESC-ACT7とEPB2を制御して、液圧制動力を電動制動力に置き換える(図4の時刻t6)。
次に、ステップS5において、EPB-ECU9は、車速が目標車速範囲を超えたか否かを判定し、Yesの場合はステップS6に進み、Noの場合はステップS9に進む。
ステップS6において、ESC-ECU8は、車速が目標車速範囲内に入るように、ESC-ACT7を制御して液圧制動力を調整する。
次に、ステップS7において、EPB-ECU9は、液圧(または車速)が安定したか否かを判定し、Yesの場合はステップS8に進み、Noの場合はステップS6に戻る。
ステップS8において、EPB-ECU9は、ESC-ACT7とEPB2を制御して、液圧制動力を電動制動力に置き換える(図4の時刻t14)。
ステップS5でNoの後、および、ステップS8の後、ステップS9において、EPB-ECU9は、車速が目標車速範囲を下回ったか否かを判定し、Yesの場合はステップS10に進み、Noの場合はステップS11に進む。
ステップS10において、EPB-ECU9は、車速が目標車速範囲内に入るように、EPB2を制御して電動制動力を減少させる(図4の時刻t16~t17)。
ステップS9でNoの後、および、ステップS10の後、ステップS11において、ESC-ECU8は、ユーザによるDAC終了の操作があったか否かを判定し、Yesの場合はステップS12に進み、Noの場合はステップS5に戻る。ステップS12において、制動制御装置は、DACを終了する。
このように、本実施形態の制動制御装置(ESC-ECU8、EPB-ECU9)によれば、DAC中に、まずは液圧制動力を発生させ、その後、車速および液圧の少なくとも一方が安定した場合に、液圧制動力を電動制動力に置き換えることで、液圧ブレーキ装置の加熱を抑制することができる。具体的には、例えば、図4において、DAC中でも、時刻t6から時刻t8までの間や、時刻t14以降、液圧ブレーキ装置(ESC-ACT7)の動作を停止させることで、液圧ブレーキ装置の加熱を抑制することができる。
また、DAC中に、最初は電動制動力ではなく応答性の面で優れた液圧制動力を発生させ、その後、車速や液圧が安定した場合に、その液圧制動力を、制動力維持の面で優れた電動制動力に置き換える。これにより、制動の応答性を従来技術と比べて落とすことなく、液圧ブレーキ装置の加熱を抑制することができる。
また、従来技術では、DAC中の液圧ブレーキ装置の加熱を抑制するために、例えば、性能や作動時間を抑制する対策がとられている。本実施形態の制動制御装置によれば、そのような対策の必要性が低減するので、DAC継続可能時間を長くすることができる。
また、液圧制動力が電動制動力に置き換えられた後に、降坂路の勾配が増加して車速が目標車速範囲を超えた場合、まず、車速が目標車速範囲内に入るように液圧制動力を調整する。その後、車速および液圧の少なくとも一方が安定した場合に、液圧制動力を電動制動力に置き換えることで、降坂路の勾配増加にも柔軟に対応できる。
また、液圧制動力が電動制動力に置き換えられた後に、降坂路の勾配が減少して車速が目標車速範囲を下回った場合、車速が目標車速範囲内に入るように、電動ブレーキ装置を制御して電動制動力を減少させることで、降坂路の勾配減少にも柔軟に対応できる。
以上、本発明の実施形態が例示されたが、上記実施形態はあくまで例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各構成や、形状、等のスペック(構造や、種類、数等)は、適宜に変更して実施することができる。
例えば、上述の実施形態では、ディスクブレーキタイプのEPBの場合を例にとって説明したが、ドラムブレーキタイプのEPBにも本発明を適用することができる。
また、上述の実施形態では、四輪分の液圧制動力を電動制動力に置き換える場合を説明したが、本発明はこれに限定されない。そのほかに、例えば、後輪二輪にEPBが搭載されている場合、その後輪二輪分の液圧制動力を電動制動力に置き換え、前輪二輪分の液圧制動力は従来技術のままとしてもよい。その場合も、液圧ブレーキ装置におけるモータやソレノイド(各種制御弁)の作動時間が減少することによる加熱抑制の効果が得られる。
1…サービスブレーキ、2…EPB、5…M/C、6…W/C、7…ESC-ACT、8…ESC-ECU(制動制御装置)、9…EPB-ECU(制動制御装置)、10…モータ、11…ブレーキパッド(制動部材)、12…ブレーキディスク(被制動部材)、13…キャリパ、14…ボディ、14a…中空部、14b…通路、17…回転軸、17a…雄ネジ溝、18…推進軸、18a…雌ネジ溝、19…ピストン、23…操作SW、24…表示ランプ、25…前後Gセンサ、26…M/C圧センサ、29…車輪速センサ。
Claims (3)
- 車輪と一体に回転する被制動部材に向けて、液圧によって制動部材を押圧して、液圧制動力を発生させる液圧ブレーキ装置と、
前記被制動部材に向けて、モータの駆動力によって前記制動部材を押圧して、電動制動力を発生させる電動ブレーキ装置と、を備える車両に適用される制動制御装置であって、
前記車両が降坂路を走行中に、車速が目標車速範囲内に入るように、前記液圧ブレーキ装置を制御して前記液圧制動力を調整し、
前記車速および前記液圧の少なくとも一方が安定した場合、前記液圧ブレーキ装置と前記電動ブレーキ装置を制御して、前記液圧制動力を前記電動制動力に置き換える、制動制御装置。 - 前記液圧制動力が前記電動制動力に置き換えられた後に、前記車両が走行している前記降坂路の勾配が増加して車速が前記目標車速範囲を超えた場合、又は且つ、車両加速度が所定値を超えた場合、
前記制動制御装置は、
前記車速が前記目標車速範囲を超えた場合は前記目標車速範囲内に入るように、前記車両加速度が前記所定値を超えた場合は前記所定値以下になるように、前記液圧ブレーキ装置を制御して前記液圧制動力を調整し、
前記車速および前記液圧の少なくとも一方が安定した場合、又は且つ、車両減速度が所定値以下になった場合、前記液圧ブレーキ装置と前記電動ブレーキ装置を制御して、前記液圧制動力を前記電動制動力に置き換える、請求項1に記載の制動制御装置。 - 前記液圧制動力が前記電動制動力に置き換えられた後に、前記車両が走行している前記降坂路の勾配が減少して車速が前記目標車速範囲を下回った場合、
前記制動制御装置は、
車速が前記目標車速範囲内に入るように、前記電動ブレーキ装置を制御して前記電動制動力を減少させる、請求項1または請求項2に記載の制動制御装置。
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