ブレーキ制御装置
【課題】制御系に対する外乱や外界の状態変化などに拘らずに、目標ブレーキトルクを適切に設定すると共に制動力が不必要に低下してしまうことを防止する。
【解決手段】ブレーキ制御装置10は、車体減速度演算部52による車体の推定減速度GRDVの前回の演算時に車輪速センサ45により検出された車輪速と今回の演算時に車輪速センサ45により検出された車輪速とにより車輪減速度GReを算出する車輪減速度演算部53aと、推定車体減速度GRvを算出する推定車体減速度演算部53bとを備え、車体減速度演算部52は、車輪減速度GReと推定車体減速度GRvとの比に応じた補正係数KDによる補正をおこなって車体の推定減速度GRDVを演算しており、補正係数KDは、推定車体減速度GRvよりも車輪減速度GReのほうが大きい場合に、補正前に比べて補正後に推定減速度GRDVが大きくなるように補正する。
【解決手段】ブレーキ制御装置10は、車体減速度演算部52による車体の推定減速度GRDVの前回の演算時に車輪速センサ45により検出された車輪速と今回の演算時に車輪速センサ45により検出された車輪速とにより車輪減速度GReを算出する車輪減速度演算部53aと、推定車体減速度GRvを算出する推定車体減速度演算部53bとを備え、車体減速度演算部52は、車輪減速度GReと推定車体減速度GRvとの比に応じた補正係数KDによる補正をおこなって車体の推定減速度GRDVを演算しており、補正係数KDは、推定車体減速度GRvよりも車輪減速度GReのほうが大きい場合に、補正前に比べて補正後に推定減速度GRDVが大きくなるように補正する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、車両のブレーキ制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、例えば車輪の実際のスリップ率と目標スリップ率との偏差に応じて、車輪に付与するブレーキトルクの目標値である目標ブレーキトルクを設定するブレーキ制御装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平7−117656号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、上記従来技術に係るブレーキ制御装置によれば、車輪の実際のブレーキトルクを追従させる目標ブレーキトルクを精度よく設定することに加えて、制御系に対する外乱や外界の状態変化などが生じた場合であっても、目標ブレーキトルクを適切に設定すると共に、制動力が低下してしまうことを防止することが望まれている。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、制御系に対する外乱や外界の状態変化などに拘らずに、目標ブレーキトルクを適切に設定すると共に制動力が低下してしまうことを防止することが可能なブレーキ制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明の第1態様に係るブレーキ制御装置は、車輪(例えば、実施の形態での左右の前輪FR,FLおよび後輪RR,RL)のブレーキトルクを検知または演算するブレーキトルク取得手段(例えば、実施の形態でのトルク偏差演算部58,68)と、前記車輪の回転速度である車輪速を検出する車輪速検出手段(例えば、実施の形態での車輪速センサ45)と、前記ブレーキトルクから前記車体減速度を演算する車体減速度演算手段(例えば、実施の形態での車体減速度演算部52,62)と、前記車体減速度により車体速を推定する車体速推定手段(例えば、実施の形態での推定車体減速度演算部53b,63b)と、前記車体速に応じた前記ブレーキトルクを前記車輪に付与するブレーキトルク付与手段(例えば、実施の形態での目標トルク演算部57,67、トルク偏差演算部58,68、バルブ制御部59,69、ブレーキ装置10a)と、前記車体減速度演算手段による前記車体減速度の前回の演算時に前記車輪速検出手段により検出された前記車輪速と、前記車体減速度演算手段による前記車体減速度の今回の演算時に前記車輪速検出手段により検出された前記車輪速とにより車輪減速度(例えば、実施の形態での車輪減速度GRe)を算出する車輪減速度算出手段(例えば、実施の形態での車輪減速度演算部53a,63a)と、前記車体減速度演算手段による前記車体減速度の前回の演算時に前記車体速推定手段により推定された前記車体速と、前記車体減速度演算手段による前記車体減速度の今回の演算時に前記車体速推定手段により推定された前記車体速とにより推定車体減速度(例えば、実施の形態での推定車体減速度GRv)を算出する推定車体減速度算出手段(例えば、実施の形態での推定車体減速度演算部53b,63bが兼ねる)とを備え、前記車体減速度演算手段は、前記車輪減速度と前記推定車体減速度との比に応じた補正係数(例えば、実施の形態での補正係数KD)による補正をおこなって前記車体減速度を演算しており、前記補正係数は、前記推定車体減速度よりも前記車輪減速度のほうが大きい場合に、補正前に比べて補正後に前記車体減速度が大きくなるように補正する。
【発明の効果】
【0006】
本発明の第1態様に係るブレーキ制御装置によれば、車輪減速度と推定車体減速度との比に応じた補正係数による補正をおこなって車体減速度を演算することから、車体減速度に対して、前回の演算時から今回の演算時における車輪速の変化および車体速の変化を反映させることにより、制御系に対する外乱や外界の状態変化などに起因して車体減速度が不適切に変動してしまうことを防止することができる。しかも、補正係数は、推定車体減速度よりも車輪減速度のほうが大きい場合に、補正前に比べて補正後に車体減速度が大きくなるように補正することから、制動力が低下してしまうことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】本発明の実施の形態に係るブレーキ制御装置に係るブレーキ装置の構成図である。
【図2】本実施の形態によるブレーキ制御装置の構成図である。
【図3】本実施の形態によるブレーキ制御装置に係る各物理量を示す図である。
【図4】本実施の形態によるブレーキ制御装置に係る4輪ブレーキトルクと車輪速と車両重量との対応関係の一例を示す図である。
【図5】本実施の形態によるブレーキ制御装置に係る従動輪ブレーキトルクと車輪速と重量配分比との対応関係の一例を示す図である。
【図6】本実施の形態に係る補正係数KDと比GRerrとの対応関係の一例を示す図である。
【図7】本実施の形態に係るブレーキ制御装置での各速度、ABS制御モード、車輪加速度の時間変化の一例を示すグラフ図である。
【図8】本実施の形態に係るブレーキ制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図9】本実施の形態の変形例に係るブレーキ制御装置の構成図である。
【図10】本実施の形態の変形例に係るブレーキ制御装置での各速度、車輪加速度、ABS制御モード、GRフラグの時間変化の一例を示すグラフ図である。
【図11】本実施の形態の変形例に係るブレーキ制御装置でのスリップ率と摩擦係数との対応関係の一例を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本発明の一実施形態に係るブレーキ制御装置について添付図面を参照しながら説明する。
本実施の形態によるブレーキ制御装置10は、例えば図1に示す車両のブレーキ装置10aを制御する。
【0009】
このブレーキ装置10aは、運転者によるブレーキペダル1の操作によりブレーキ液圧を発生するブレーキ液圧発生器としてマスタシリンダ2を備え、このマスタシリンダ2は、例えば左側前輪FLおよび右側後輪RRの各ホイールシリンダ3a,3bに接続される出力ポート4と、右側前輪FRおよび左側後輪RLの各ホイールシリンダ3c,3dに接続される出力ポート5とを備えている。
【0010】
マスタシリンダ2の出力ポート4と、左側前輪FLおよび右側後輪RRの各ホイールシリンダ3a,3bとは、接続路11によって接続され、この接続路11には、各ホイールシリンダ3a,3b毎に並列に常開型電磁弁12,12が介挿されている。
また、各ホイールシリンダ3a,3bと、各ホイールシリンダ3a,3b内のブレーキ液圧を解放するリザーバ13とは解放路14によって接続され、解放路14には各ホイールシリンダ3a,3b毎に並列に常閉型電磁弁15,15が介挿されている。
【0011】
リザーバ13には各ホイールシリンダ3a,3bから送られるブレーキ液が蓄えられ、このブレーキ液は、ポンプ16およびポンプ16の上流に設けられたポンプ脈動を吸収するダンパー室17が介挿された戻り路18を介してマスタシリンダ2側へ戻されるようになっている。
【0012】
また、各ホイールシリンダ3a,3bからマスタシリンダ2側へブレーキ液が流れるのを許容するチェック弁19が常開型電磁弁12と並列に設けられ、各ホイールシリンダ3a,3bからマスタシリンダ2側へブレーキ液が流れるのを許容するチェック弁20,21がポンプ16の上流側および下流側に直列に設けられている。
【0013】
マスタシリンダ2の出力ポート5と、右側前輪FRおよび左側後輪RLの各ホイールシリンダ3c,3dとは、接続路31によって接続され、この接続路31には、各ホイールシリンダ3c,3d毎に並列に常開型電磁弁32,32が介挿されている。
また、各ホイールシリンダ3c,3dと、各ホイールシリンダ3c,3d内のブレーキ液圧を解放するリザーバ33とは解放路34によって接続され、解放路34には各ホイールシリンダ3c,3d毎に並列に常閉型電磁弁35,35が介挿されている。
【0014】
リザーバ33には各ホイールシリンダ3c,3dから送られるブレーキ液が蓄えられ、このブレーキ液は、ポンプ36およびポンプ36の上流に設けられたポンプ脈動を吸収するダンパー室37が介挿された戻り路38を介してマスタシリンダ2側へ戻されるようになっている。
【0015】
また、各ホイールシリンダ3c,3dからマスタシリンダ2側へブレーキ液が流れるのを許容するチェック弁39が常開型電磁弁32と並列に設けられ、各ホイールシリンダ3c,3dからマスタシリンダ2側へブレーキ液が流れるのを許容するチェック弁40,41がポンプ36の上流側および下流側に直列に設けられている。
【0016】
常開型電磁弁12,32は、各ソレノイド12a,32aに通電のない状態では各リターンスプリング12b,32bの弾性力によって連通状態となり、マスタシリンダ2のブレーキ液圧はホイールシリンダ圧を増圧する。
また、各ソレノイド12a,32aに通電があると、各リターンスプリング12b,32bの弾性力に抗して遮断状態となり、ホイールシリンダ圧は保持される。
【0017】
常閉型電磁弁15,35は、各ソレノイド15a,35aに通電のない状態では、各リターンスプリング15b,35bの弾性力によって遮断状態となる。また、各ソレノイド15a,35aに通電があると、各リターンスプリング15b,35bの弾性力に抗して連通状態となり、各ホイールシリンダ3a,3b,3c,3dからブレーキ液が逃げてホイールシリンダ圧は減圧されるようになっている。
【0018】
なお、常開型電磁弁12,32は通電のないノーマル位置で常時開状態、通電による切換え位置で閉状態に移行し、常閉型電磁弁15,35は通電のないノーマル位置で常時閉状態、通電による切換え位置で開状態に移行するようになっているのは、異常時の作動補償、いわゆるフェールセーフの関係からである。
また、常開型電磁弁12,32では、マスタシリンダ2側から接続路11,31を介してブレーキ液圧が働くとき、このブレーキ液圧はリターンスプリング12b,32bの付勢方向と同方向、つまり開状態へ至る方向へ作用するようになっている。
【0019】
そして、常開型電磁弁12,32と、常閉型電磁弁15,35と、ポンプ16,36を駆動するモータ(図示略)とはブレーキ制御装置10によって制御される。
ブレーキ制御装置10は、左右の前輪FL,FRおよび後輪RL,RRの各速度(各車輪速VW(j);j=1,…,4)を検出する各車輪速センサ45から出力される検出信号に基づいて、各輪FL,FR,RL,RRがロック傾向であるか否かを検知し、この検知結果に応じて、各ホイールシリンダ3a,3b,3c,3dのブレーキ液圧を、各常開型電磁弁12,32を閉弁するとともに各常閉型電磁弁15,35を開弁する減圧モードと、各常開型電磁弁12,32を閉弁するとともに各常閉型電磁弁15,35を閉弁する保持モードと、各常開型電磁弁12,32を開弁するとともに各常閉型電磁弁15,35を閉弁する増圧モードとの何れかのモード(ABS制御モード)により制御するようになっている。
【0020】
ブレーキ制御装置10は、例えば図2に示すように、接地点μ演算部51と、車体減速度演算部52と、車輪減速度演算部53aと、推定車体減速度演算部53bと、ピークμ判定部54と、目標車輪速演算部55と、車輪速偏差演算部56と、目標トルク演算部57と、トルク偏差演算部58と、バルブ制御部59とを備えて構成されている。
【0021】
接地点μ演算部51は、左右の前輪FL,FRおよび後輪RL,RRの各速度(各車輪速VW(j);j=1,…,4)を検出する各車輪速センサ45から出力される検出信号と、左右の前輪FL,FRおよび後輪RL,RRに作用するブレーキトルクT(T(j);j=1,…,4)を検出する各ブレーキトルクセンサ46から出力される検出信号とに基づいて、例えば図3に示す各物理量(つまり、ブレーキトルクTと、車輪慣性モーメントIと、車輪半径RWと、車輪回転速度ωの時間微分(dω/dt)と、各輪荷重W)による下記数式(1)から、各車輪の接地点μ(各車輪の接地点での摩擦係数、下記数式では単にμと記述する)を算出する。
なお、ブレーキトルクセンサ46は、例えばブレーキキャリパーにブレーキトルクが作用したときに生じる歪みを検出する歪みゲージなどから構成されている。
【0022】
【数1】
【0023】
上記数式(1)において、各輪荷重Wは、左右の前輪FL,FRに対して下記数式(2)により記述されるフロント輪荷重MF、または、左右の後輪RL,RRに対して下記数式(3)により記述されるリア輪荷重MRとされている。
【0024】
【数2】
【0025】
【数3】
【0026】
さらに、上記数式(2),(3)において、前後荷重移動量ΔMxは、車両重量Mと、前後方向加速度XGと、重心高さHCGと、ホイールベースLWBとにより、下記数式(4)に示すように記述されている。
【0027】
【数4】
【0028】
上記数式(4)において、車両重量Mは、例えば図4に示すように予め設定された左右の前輪FL,FRおよび後輪RL,RRの全体でのブレーキトルク(4輪ブレーキトルク)と各車輪速VW(j);(j=1,…,4)の平均値(車輪速)と車両重両M(例えば、M1>M2>M3)との所定の対応関係に基づき推定される。
つまり、アンチロック制御が作動しない程度の低減速の制動において、4輪ブレーキトルクは各ブレーキトルクセンサ46から出力される検出信号に基づき算出され、各車輪速VW(j);(j=1,…,4)の平均値は各車輪速センサ45から出力される検出信号に基づき算出される。そして、4輪ブレーキトルクと各車輪速VW(j);(j=1,…,4)の平均値との間には、4輪ブレーキトルクが増大することに伴い、各車輪速VW(j);(j=1,…,4)の平均値が減少傾向に変化する対応関係があり、さらに、車両重量Mが小さいほど(M1>M2>M3)、4輪ブレーキトルクの増大に伴う各車輪速VW(j);(j=1,…,4)の平均値の減少度合いは、大きくなる。
【0029】
また、上記数式(2),(3)において、重量配分比Rは、例えば図5に示すように予め設定された従動輪(例えば、左右の後輪RL,RR)の全体でのブレーキトルクと、従動輪の各車輪速VW(j);(j=3,4)の平均値(車輪速)と重量配分比R(例えば、R1>R2>R3)との所定の対応関係に基づき推定される。
つまり、駆動力の影響が無い従動輪のブレーキトルクは各ブレーキトルクセンサ46から出力される検出信号に基づき算出され、従動輪の各車輪速VW(j);(j=3,4)の平均値は各車輪速センサ45から出力される検出信号に基づき算出される。そして、従動輪のブレーキトルクと各車輪速VW(j);(j=3,4)の平均値との間には、ブレーキトルクが増大することに伴い、各車輪速VW(j);(j=3,4)の平均値が減少傾向に変化する対応関係があり、さらに、重量配分比Rが小さいほど(R1>R2>R3)、ブレーキトルクの増大に伴う各車輪速VW(j);(j=3,4)の平均値の減少度合いは、大きくなる。
【0030】
なお、上記数式(2),(3)においては、さらに、下記数式(5)に示すように左右方向加速度YGとトレッドLTRDとに基づき記述される左右荷重移動量ΔMyを採用することによって、左右の車輪に対する輪荷重を算出することができる。
つまり、前後荷重移動量ΔMxに加えて左右荷重移動量ΔMyを用いることで、左右の前輪FL,FRおよび後輪RL,RRの各車輪毎の輪荷重の算出精度を向上させることができる。
【0031】
【数5】
【0032】
車体減速度演算部52は、接地点μ演算部51から出力される各車輪の接地点μと、車輪減速度演算部53aから出力される車輪減速度GReおよび推定車体減速度演算部53bから出力される推定車体減速度GRvに応じた補正係数KDと、所定定数constとに基づき、例えば下記数式(6)に示すように記述される推定減速度GRDVを算出する。
【0033】
【数6】
【0034】
上記数式(6)の補正係数KDは、例えば下記数式(7),(8)に示すように、推定車体減速度GRvと車輪減速度GReとの比GRerr(GRv/GRe)を変数とする所定関数F(GRerr)により記述され、例えば図6に示すように、比GRerrの増大に伴い増大傾向に変化する補正係数KDは、比GRerrが0以上かつ1未満(0≦GRerr<1)において、比GRerrと同一(補正係数KD=比GRerr)であり、比GRerrが1以上(1≦GRerr)において、比GRerrよりも小さい値(補正係数KD<比GRerr)となるように設定されている。つまり、補正係数KDは、推定車体減速度GRvよりも車輪減速度GReのほうが大きい場合に、補正前に比べて補正後に推定減速度GRDVが大きくなるように補正する。
なお、補正係数KDと比GRerrとの対応関係は予め作成されたマップなどによって車体減速度演算部52に記憶されている。
【0035】
【数7】
【0036】
【数8】
【0037】
車輪減速度演算部53aは、例えば図7および下記数式(9)に示すように、増圧モードにおいて車輪加速度ACLがゼロとなった時点(例えば、図7に示す時刻T(m)=T1,T2,T3,…(mは任意の自然数))での、従動輪(例えば、左右の後輪RL,RR)の各速度(例えば、各車輪速センサ45により検出された各車輪速VW(3)=VWrr,VW(4)=VWrlを所定の旋回補正係数Vcrr,Vcrlにより補正して得た値(VWrr/Vcrr),(VWrl/Vcrl))のうち何れか大きいほう(max{(VWrr/Vcrr),(VWrl/Vcrl)})を、車輪速ピークVWp(T(m))としている。
そして、下記数式(10)に示すように、増圧モードにおいて車輪加速度ACLがゼロとなった前回および今回の車輪速ピークVWp(T(m)),VWp(T(m−1))と、時間間隔ΔT(m−1)=T(m)−T(m−1)とにより、車輪減速度GReを演算して、出力する。
【0038】
【数9】
【0039】
【数10】
【0040】
推定車体減速度演算部53bは、下記数式(11)に示すように、増圧モードにおいて車輪加速度ACLがゼロとなった前回の基準推定車体速度VRR(T(m−1))および今回の推定車体速度VR0(T(m))と、時間間隔ΔT(m−1)=T(m)−T(m−1)とにより、推定車体減速度GRvを演算して、出力する。
【0041】
【数11】
【0042】
上記数式(11)において、任意の自然数nに対して、ABS制御モードの制御開始以前(つまり、図7に示す時刻T0以前)での、今回の基準推定車体速度VRR(n)は、例えば下記数式(12)に示すように、この時点に対して設定されている推定減速度GRDVと所定減速度(例えば、0.3G)とのうち何れか小さいほうを前回の基準推定車体速度VRR(n−1)に加算して得た値と、各車輪速センサ45から出力される検出信号に基づく3番目に早い車輪速VW_3RDとのうち、何れか大きいほうとされている。
また、ABS制御モードの制御開始以後(つまり、図7に示す時刻T0以後)での、今回の基準推定車体速度VRR(n)は、例えば下記数式(12)に示すように、この時点に対して設定されている推定減速度GRDVを前回の基準推定車体速度VRR(n−1)に加算して得た値とされている。
なお、推定減速度GRDVは、増圧モードにおいて車輪加速度ACLがゼロとなった時点(例えば、図7に示す時刻T(m)=T1,T2,T3,…(mは任意の自然数))毎に更新され、新たな推定減速度GRDVが演算されるまでの期間毎において、前回演算された推定減速度GRDVが各種の演算に用いられる。例えば時刻T(m−1)に演算された推定減速度GRDVは、時刻T(m−1)から時刻T(m)までの期間に亘って用いられる。
また、増圧モードにおいて車輪加速度ACLがゼロとなった時点(例えば、図7に示す時刻T(m)=T1,T2,T3,…(mは任意の自然数))での、基準推定車体速度VRR(T(m))は、例えば下記数式(12)に示すように、車輪速ピークVWp(T(m))とされている。
なお、図7において、減圧時間Tg(Tg1,Tg2,…)は強制的に減圧モード(強制減圧)が実行される継続時間であり、減圧サイクル時間Tgc(Tgc1,Tgc2,…)は強制減圧の開始時刻間隔である。
減圧時間Tgと、減圧サイクル時間Tgcは、接地点μに応じて変更される。具体的には、減圧時間Tgと減圧サイクル時間Tgcとの双方とも、接地点μが小さいほど、大きな値に設定されている。
【0043】
【数12】
【0044】
そして、例えば下記数式(13)に示すように、ABS制御モードの制御開始時刻T(0)での推定車体速度VR0(0)は、この時点での基準推定車体速度VRR(0)とされている。
さらに、例えば下記数式(13)に示すように、任意の自然数nに対して、前回の推定車体速度VR0(n−1)が今回の基準推定車体速度VRR(n)よりも大きい場合には、今回の推定車体速度VR0(n)は今回の基準推定車体速度VRR(n)と同一となり、前回の推定車体速度VR0(n−1)が今回の基準推定車体速度VRR(n)以下の場合には、今回の推定車体速度VR0(n)は前回の基準推定車体速度VRR(n−1)と同一とされている。
そして、推定車体減速度演算部53bは、下記数式(13)に基づき算出した推定車体速度VR0を出力する。
【0045】
【数13】
【0046】
ピークμ判定部54は、左右の前輪FL,FRおよび後輪RL,RRの各速度(各車輪速VW(j);j=1,…,4)を検出する各車輪速センサ45から出力される検出信号に基づき、各車輪の接地点μ(各車輪の接地点での摩擦係数)の最大値を検知し、この最大値をピークμとして出力する。
【0047】
目標車輪速演算部55は、推定車体減速度演算部53bから出力される推定車体速VR0と、ピークμ判定部54から出力されるピークμ(下記数式(14)でのμ(peak))と、所定定数aとに基づき、下記数式(14)に示すように記述される目標車輪速VWtを算出する。
【0048】
【数14】
【0049】
車輪速偏差演算部56は、各車輪速センサ45から出力される各車輪速VW(つまり左右の前輪FL,FRおよび後輪RL,RRの各車輪速VW(j);j=1,…,4)の検出信号と、目標車輪速演算部55から出力される目標車輪速VWtとの偏差(VWt−VW)を算出する。
【0050】
目標トルク演算部57は、車輪速偏差演算部56から出力される各車輪の偏差(VWt−VW)と、各ブレーキトルクセンサ46から出力される各車輪のブレーキトルクTの検出信号と、所定の変換係数αと、所定の車輪慣性モーメントIとに基づき、下記数式(15)に示すように記述される各車輪の目標ブレーキトルクTtを算出する。
【0051】
【数15】
【0052】
トルク偏差演算部58は、目標トルク演算部57から出力される各車輪の目標ブレーキトルクTtと、各ブレーキトルクセンサ46から出力される各車輪のブレーキトルクTの検出信号とのブレーキトルク偏差(Tt−T)を算出する。
【0053】
バルブ制御部59は、ブレーキ制御装置10によって減圧モードおよび保持モードおよび増圧モードのうちの何れかのモードの実行が選択された場合に、選択されたモードに対応する各電磁弁12,15,32,35の開閉を制御する。
さらに、バルブ制御部59は、トルク偏差演算部58から出力される各車輪のブレーキトルク偏差(Tt−T)に基づき、例えばブレーキトルク偏差(Tt−T)をゼロとするようにして、各電磁弁12,15,32,35の開閉により各ホイールシリンダ3a,3b,3c,3dのブレーキ液圧を制御する。
【0054】
本実施の形態によるブレーキ制御装置10は上記構成を備えており、次に、このブレーキ制御装置10の動作について説明する。
【0055】
先ず、例えば図8に示すステップS01においては、各車輪速センサ45から出力される検出信号に基づき、左右の前輪FL,FRおよび後輪RL,RRの各速度(各車輪速VW(j);j=1,…,4)を取得する。
次に、ステップS02においては、各車輪のスリップ率を算出する。
次に、ステップS03においては、各輪FL,FR,RL,RRがロック傾向であるか否かを検知し、この検知結果に応じて、各常開型電磁弁12,32を閉弁するとともに各常閉型電磁弁15,35を開弁する減圧モードと、各常開型電磁弁12,32を閉弁するとともに各常閉型電磁弁15,35を閉弁する保持モードと、各常開型電磁弁12,32を開弁するとともに各常閉型電磁弁15,35を閉弁する増圧モードとの何れかのモード(ABS制御モード)を選択する。
【0056】
次に、ステップS04においては、各輪FL,FR,RL,RRの目標ブレーキトルクTtを算出する。
次に、ステップS05においては、各輪FL,FR,RL,RRの実際のブレーキトルクTを取得する。
次に、ステップS06においては、各輪FL,FR,RL,RRのブレーキトルク偏差(Tt−T)を算出する。
【0057】
次に、ステップS07においては、各輪FL,FR,RL,RR毎に、選択されたABS制御モードとブレーキトルク偏差(Tt−T)とに応じて、各電磁弁12,15,32,35の開閉により各ホイールシリンダ3a,3b,3c,3dのブレーキ液圧を制御し、リターンに進む。
【0058】
上述したように、本実施の形態によるブレーキ制御装置10によれば、推定車体減速度GRvと車輪減速度GReとの比GRerr(GRv/GRe)に応じた補正係数KDによる補正を接地点μにおこなって車体の推定減速度GRDVを演算することから、推定減速度GRDVに対して、前回の演算時から今回の演算時における各車輪速(つまり、各車輪速VW(3)=VWrr,VW(4)=VWrl)の変化および各推定車体速(つまり、基準推定車体速度VRR(T(m−1))および推定車体速度VR0(T(m)))の変化を反映させることにより、制御系に対する外乱や外界の状態変化などに起因して推定減速度GRDVが不適切に変動してしまうことを防止することができる。
しかも、補正係数KDは、推定車体減速度GRvよりも車輪減速度GReのほうが大きい場合に、補正前に比べて補正後に推定減速度GRDVが大きくなるように補正することから、制動力が低下してしまうことを防止することができる。
【0059】
なお、上述した実施の形態において、各ブレーキトルクセンサ46から出力される検出信号に基づき各車輪の接地点μ(各車輪の接地点での摩擦係数)を算出する接地点μ演算部51を備えると共に、目標トルク演算部57は、各ブレーキトルクセンサ46から出力される各車輪のブレーキトルクTの検出信号に基づき、各車輪の目標ブレーキトルクTtを算出するとしたが、これに限定されず、例えば図9に示す上述した実施の形態の変形例のように、各ブレーキトルクセンサ46は省略されてもよい。
この変形例に係るブレーキ制御装置10は、例えば車体減速度演算部62と、車輪減速度演算部63aと、推定車体減速度演算部63bと、理想スリップ率判定部64と、目標車輪速演算部65と、車輪速偏差演算部66と、目標トルク演算部67と、トルク偏差演算部68と、バルブ制御部69とを備えて構成されている。
そして、ブレーキ制御装置10には、各ホイールシリンダ3a,3b,3c,3dのブレーキ液圧を検出する各液圧センサ61から出力される検出信号が入力されている。
【0060】
車体減速度演算部62は、左右の前輪FL,FRおよび後輪RL,RRの各速度(各車輪速VW(j);j=1,…,4)を検出する各車輪速センサ45から出力される検出信号と、下記数式(7)〜(13)に示す補正係数KDと、所定定数constとに基づき、例えば下記数式(16)に示すように記述される推定減速度GRDVを算出する。
【0061】
【数16】
【0062】
なお、例えば図10に示すように、上記数式(16)において、最大速GRV0は、増圧モードにおいて車輪加速度ACLがゼロとなった時点(例えば、図10に示す時刻t0)での、左右の前輪FL,FRおよび後輪RL,RRの各速度(各車輪速VW(j);j=1,…,4)と、推定車体速VR0とのうちの最大値である。
また、最小速GRV1は、増圧モードにおいて最大速GRV0が設定された後に車輪加速度ACLがゼロとなった時点(例えば、図10に示す時刻t1)での、車輪速VWと車体速VR0とのうちの最小値である。
また、時間幅ΔTは、増圧モードにおいて車輪加速度ACLがゼロとなる時刻間(例えば、図10に示す時刻t0と時刻t1との間)の時間であって、車輪加速度ACLがゼロ以下かつABS制御モードとして増圧モードが実行されていることを示すGRフラグ(F_GRFLAG)のフラグ値が「0」から「1」に切り替わる時刻間の時間となる。
【0063】
車輪減速度演算部63aは、上記数式(9),(10)に基づき、車輪減速度GReを演算して、出力する。
推定車体減速度演算部63bは、上記数式(11)〜(13)に基づき、推定車体減速度GRvおよび推定車体速度VR0を演算して、出力する。
【0064】
理想スリップ率判定部64は、例えば図11に示すように、左右の前輪FR,FLおよび後輪RR,RLの各速度(各車輪速VW(j);j=1,…,4)を検出する各車輪速センサ45から出力される検出信号に基づき算出されるスリップ率と、各車輪の接地点での摩擦係数とに対して予め設定された所定の対応関係から、例えばスリップ率が増大する所定範囲内(例えば、5〜10%の範囲内)での摩擦係数をピークμとして出力する。
【0065】
目標車輪速演算部65は、推定車体減速度演算部53bから出力される推定車体速VR0と、理想スリップ率判定部64から出力されるピークμ(上記数式(14)でのμ(peak))と、所定定数aとに基づき、上記数式(14)に示すように記述される目標車輪速VWtを算出する。
【0066】
車輪速偏差演算部66は、各車輪速センサ45から出力される各車輪速VW(つまり左右の前輪FL,FRおよび後輪RL,RRの各車輪速VW(j);j=1,…,4)の検出信号と、目標車輪速演算部65から出力される目標車輪速VWtとの偏差(VWt−VW)を算出する。
【0067】
目標トルク演算部67は、車輪速偏差演算部66から出力される各車輪の偏差(VWt−VW)と、所定の変換係数αと、所定の車輪慣性モーメントIとに基づき、上記数式(15)に示すように記述される各車輪の目標ブレーキトルクTtを算出する。
【0068】
トルク偏差演算部68は、各液圧センサ61から出力される各ホイールシリンダ3a,3b,3c,3dのブレーキ液圧Pfの検出信号と、各ホイールシリンダ3a,3b,3c,3dのブレーキシリンダ径Raと、各ブレーキパッド摩擦係数Pμと、ディスク有効径Rbとに基づき、下記数式(17)に示すように記述される各車輪のブレーキトルクTを算出する。そして、目標トルク演算部67から出力される各車輪の目標ブレーキトルクTtとブレーキトルクTとのブレーキトルク偏差(Tt−T)を算出する。
【0069】
【数17】
【0070】
バルブ制御部69は、ブレーキ制御装置10によって選択されたモードに対応する各電磁弁12,15,32,35の開閉を制御する。
さらに、バルブ制御部69は、トルク偏差演算部68から出力される各車輪のブレーキトルク偏差(Tt−T)に基づき、例えばブレーキトルク偏差(Tt−T)をゼロとするようにして、各電磁弁12,15,32,35の開閉により各ホイールシリンダ3a,3b,3c,3dのブレーキ液圧を制御する。
【符号の説明】
【0071】
10 ブレーキ制御装置
10a ブレーキ装置(ブレーキトルク付与手段)
45 車輪速センサ(車輪速検出手段)
52,62 車体減速度演算部(車体減速度演算手段)
53a,63a 車輪減速度演算部(車輪減速度算出手段)
53b,63b 推定車体減速度演算部(推定車体減速度算出手段)
57,67 目標トルク演算部(ブレーキトルク付与手段)
58,68 トルク偏差演算部(ブレーキトルク取得手段、ブレーキトルク付与手段)
59,69 バルブ制御部(ブレーキトルク付与手段)
【技術分野】
【0001】
この発明は、車両のブレーキ制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、例えば車輪の実際のスリップ率と目標スリップ率との偏差に応じて、車輪に付与するブレーキトルクの目標値である目標ブレーキトルクを設定するブレーキ制御装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平7−117656号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、上記従来技術に係るブレーキ制御装置によれば、車輪の実際のブレーキトルクを追従させる目標ブレーキトルクを精度よく設定することに加えて、制御系に対する外乱や外界の状態変化などが生じた場合であっても、目標ブレーキトルクを適切に設定すると共に、制動力が低下してしまうことを防止することが望まれている。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、制御系に対する外乱や外界の状態変化などに拘らずに、目標ブレーキトルクを適切に設定すると共に制動力が低下してしまうことを防止することが可能なブレーキ制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明の第1態様に係るブレーキ制御装置は、車輪(例えば、実施の形態での左右の前輪FR,FLおよび後輪RR,RL)のブレーキトルクを検知または演算するブレーキトルク取得手段(例えば、実施の形態でのトルク偏差演算部58,68)と、前記車輪の回転速度である車輪速を検出する車輪速検出手段(例えば、実施の形態での車輪速センサ45)と、前記ブレーキトルクから前記車体減速度を演算する車体減速度演算手段(例えば、実施の形態での車体減速度演算部52,62)と、前記車体減速度により車体速を推定する車体速推定手段(例えば、実施の形態での推定車体減速度演算部53b,63b)と、前記車体速に応じた前記ブレーキトルクを前記車輪に付与するブレーキトルク付与手段(例えば、実施の形態での目標トルク演算部57,67、トルク偏差演算部58,68、バルブ制御部59,69、ブレーキ装置10a)と、前記車体減速度演算手段による前記車体減速度の前回の演算時に前記車輪速検出手段により検出された前記車輪速と、前記車体減速度演算手段による前記車体減速度の今回の演算時に前記車輪速検出手段により検出された前記車輪速とにより車輪減速度(例えば、実施の形態での車輪減速度GRe)を算出する車輪減速度算出手段(例えば、実施の形態での車輪減速度演算部53a,63a)と、前記車体減速度演算手段による前記車体減速度の前回の演算時に前記車体速推定手段により推定された前記車体速と、前記車体減速度演算手段による前記車体減速度の今回の演算時に前記車体速推定手段により推定された前記車体速とにより推定車体減速度(例えば、実施の形態での推定車体減速度GRv)を算出する推定車体減速度算出手段(例えば、実施の形態での推定車体減速度演算部53b,63bが兼ねる)とを備え、前記車体減速度演算手段は、前記車輪減速度と前記推定車体減速度との比に応じた補正係数(例えば、実施の形態での補正係数KD)による補正をおこなって前記車体減速度を演算しており、前記補正係数は、前記推定車体減速度よりも前記車輪減速度のほうが大きい場合に、補正前に比べて補正後に前記車体減速度が大きくなるように補正する。
【発明の効果】
【0006】
本発明の第1態様に係るブレーキ制御装置によれば、車輪減速度と推定車体減速度との比に応じた補正係数による補正をおこなって車体減速度を演算することから、車体減速度に対して、前回の演算時から今回の演算時における車輪速の変化および車体速の変化を反映させることにより、制御系に対する外乱や外界の状態変化などに起因して車体減速度が不適切に変動してしまうことを防止することができる。しかも、補正係数は、推定車体減速度よりも車輪減速度のほうが大きい場合に、補正前に比べて補正後に車体減速度が大きくなるように補正することから、制動力が低下してしまうことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】本発明の実施の形態に係るブレーキ制御装置に係るブレーキ装置の構成図である。
【図2】本実施の形態によるブレーキ制御装置の構成図である。
【図3】本実施の形態によるブレーキ制御装置に係る各物理量を示す図である。
【図4】本実施の形態によるブレーキ制御装置に係る4輪ブレーキトルクと車輪速と車両重量との対応関係の一例を示す図である。
【図5】本実施の形態によるブレーキ制御装置に係る従動輪ブレーキトルクと車輪速と重量配分比との対応関係の一例を示す図である。
【図6】本実施の形態に係る補正係数KDと比GRerrとの対応関係の一例を示す図である。
【図7】本実施の形態に係るブレーキ制御装置での各速度、ABS制御モード、車輪加速度の時間変化の一例を示すグラフ図である。
【図8】本実施の形態に係るブレーキ制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図9】本実施の形態の変形例に係るブレーキ制御装置の構成図である。
【図10】本実施の形態の変形例に係るブレーキ制御装置での各速度、車輪加速度、ABS制御モード、GRフラグの時間変化の一例を示すグラフ図である。
【図11】本実施の形態の変形例に係るブレーキ制御装置でのスリップ率と摩擦係数との対応関係の一例を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本発明の一実施形態に係るブレーキ制御装置について添付図面を参照しながら説明する。
本実施の形態によるブレーキ制御装置10は、例えば図1に示す車両のブレーキ装置10aを制御する。
【0009】
このブレーキ装置10aは、運転者によるブレーキペダル1の操作によりブレーキ液圧を発生するブレーキ液圧発生器としてマスタシリンダ2を備え、このマスタシリンダ2は、例えば左側前輪FLおよび右側後輪RRの各ホイールシリンダ3a,3bに接続される出力ポート4と、右側前輪FRおよび左側後輪RLの各ホイールシリンダ3c,3dに接続される出力ポート5とを備えている。
【0010】
マスタシリンダ2の出力ポート4と、左側前輪FLおよび右側後輪RRの各ホイールシリンダ3a,3bとは、接続路11によって接続され、この接続路11には、各ホイールシリンダ3a,3b毎に並列に常開型電磁弁12,12が介挿されている。
また、各ホイールシリンダ3a,3bと、各ホイールシリンダ3a,3b内のブレーキ液圧を解放するリザーバ13とは解放路14によって接続され、解放路14には各ホイールシリンダ3a,3b毎に並列に常閉型電磁弁15,15が介挿されている。
【0011】
リザーバ13には各ホイールシリンダ3a,3bから送られるブレーキ液が蓄えられ、このブレーキ液は、ポンプ16およびポンプ16の上流に設けられたポンプ脈動を吸収するダンパー室17が介挿された戻り路18を介してマスタシリンダ2側へ戻されるようになっている。
【0012】
また、各ホイールシリンダ3a,3bからマスタシリンダ2側へブレーキ液が流れるのを許容するチェック弁19が常開型電磁弁12と並列に設けられ、各ホイールシリンダ3a,3bからマスタシリンダ2側へブレーキ液が流れるのを許容するチェック弁20,21がポンプ16の上流側および下流側に直列に設けられている。
【0013】
マスタシリンダ2の出力ポート5と、右側前輪FRおよび左側後輪RLの各ホイールシリンダ3c,3dとは、接続路31によって接続され、この接続路31には、各ホイールシリンダ3c,3d毎に並列に常開型電磁弁32,32が介挿されている。
また、各ホイールシリンダ3c,3dと、各ホイールシリンダ3c,3d内のブレーキ液圧を解放するリザーバ33とは解放路34によって接続され、解放路34には各ホイールシリンダ3c,3d毎に並列に常閉型電磁弁35,35が介挿されている。
【0014】
リザーバ33には各ホイールシリンダ3c,3dから送られるブレーキ液が蓄えられ、このブレーキ液は、ポンプ36およびポンプ36の上流に設けられたポンプ脈動を吸収するダンパー室37が介挿された戻り路38を介してマスタシリンダ2側へ戻されるようになっている。
【0015】
また、各ホイールシリンダ3c,3dからマスタシリンダ2側へブレーキ液が流れるのを許容するチェック弁39が常開型電磁弁32と並列に設けられ、各ホイールシリンダ3c,3dからマスタシリンダ2側へブレーキ液が流れるのを許容するチェック弁40,41がポンプ36の上流側および下流側に直列に設けられている。
【0016】
常開型電磁弁12,32は、各ソレノイド12a,32aに通電のない状態では各リターンスプリング12b,32bの弾性力によって連通状態となり、マスタシリンダ2のブレーキ液圧はホイールシリンダ圧を増圧する。
また、各ソレノイド12a,32aに通電があると、各リターンスプリング12b,32bの弾性力に抗して遮断状態となり、ホイールシリンダ圧は保持される。
【0017】
常閉型電磁弁15,35は、各ソレノイド15a,35aに通電のない状態では、各リターンスプリング15b,35bの弾性力によって遮断状態となる。また、各ソレノイド15a,35aに通電があると、各リターンスプリング15b,35bの弾性力に抗して連通状態となり、各ホイールシリンダ3a,3b,3c,3dからブレーキ液が逃げてホイールシリンダ圧は減圧されるようになっている。
【0018】
なお、常開型電磁弁12,32は通電のないノーマル位置で常時開状態、通電による切換え位置で閉状態に移行し、常閉型電磁弁15,35は通電のないノーマル位置で常時閉状態、通電による切換え位置で開状態に移行するようになっているのは、異常時の作動補償、いわゆるフェールセーフの関係からである。
また、常開型電磁弁12,32では、マスタシリンダ2側から接続路11,31を介してブレーキ液圧が働くとき、このブレーキ液圧はリターンスプリング12b,32bの付勢方向と同方向、つまり開状態へ至る方向へ作用するようになっている。
【0019】
そして、常開型電磁弁12,32と、常閉型電磁弁15,35と、ポンプ16,36を駆動するモータ(図示略)とはブレーキ制御装置10によって制御される。
ブレーキ制御装置10は、左右の前輪FL,FRおよび後輪RL,RRの各速度(各車輪速VW(j);j=1,…,4)を検出する各車輪速センサ45から出力される検出信号に基づいて、各輪FL,FR,RL,RRがロック傾向であるか否かを検知し、この検知結果に応じて、各ホイールシリンダ3a,3b,3c,3dのブレーキ液圧を、各常開型電磁弁12,32を閉弁するとともに各常閉型電磁弁15,35を開弁する減圧モードと、各常開型電磁弁12,32を閉弁するとともに各常閉型電磁弁15,35を閉弁する保持モードと、各常開型電磁弁12,32を開弁するとともに各常閉型電磁弁15,35を閉弁する増圧モードとの何れかのモード(ABS制御モード)により制御するようになっている。
【0020】
ブレーキ制御装置10は、例えば図2に示すように、接地点μ演算部51と、車体減速度演算部52と、車輪減速度演算部53aと、推定車体減速度演算部53bと、ピークμ判定部54と、目標車輪速演算部55と、車輪速偏差演算部56と、目標トルク演算部57と、トルク偏差演算部58と、バルブ制御部59とを備えて構成されている。
【0021】
接地点μ演算部51は、左右の前輪FL,FRおよび後輪RL,RRの各速度(各車輪速VW(j);j=1,…,4)を検出する各車輪速センサ45から出力される検出信号と、左右の前輪FL,FRおよび後輪RL,RRに作用するブレーキトルクT(T(j);j=1,…,4)を検出する各ブレーキトルクセンサ46から出力される検出信号とに基づいて、例えば図3に示す各物理量(つまり、ブレーキトルクTと、車輪慣性モーメントIと、車輪半径RWと、車輪回転速度ωの時間微分(dω/dt)と、各輪荷重W)による下記数式(1)から、各車輪の接地点μ(各車輪の接地点での摩擦係数、下記数式では単にμと記述する)を算出する。
なお、ブレーキトルクセンサ46は、例えばブレーキキャリパーにブレーキトルクが作用したときに生じる歪みを検出する歪みゲージなどから構成されている。
【0022】
【数1】
【0023】
上記数式(1)において、各輪荷重Wは、左右の前輪FL,FRに対して下記数式(2)により記述されるフロント輪荷重MF、または、左右の後輪RL,RRに対して下記数式(3)により記述されるリア輪荷重MRとされている。
【0024】
【数2】
【0025】
【数3】
【0026】
さらに、上記数式(2),(3)において、前後荷重移動量ΔMxは、車両重量Mと、前後方向加速度XGと、重心高さHCGと、ホイールベースLWBとにより、下記数式(4)に示すように記述されている。
【0027】
【数4】
【0028】
上記数式(4)において、車両重量Mは、例えば図4に示すように予め設定された左右の前輪FL,FRおよび後輪RL,RRの全体でのブレーキトルク(4輪ブレーキトルク)と各車輪速VW(j);(j=1,…,4)の平均値(車輪速)と車両重両M(例えば、M1>M2>M3)との所定の対応関係に基づき推定される。
つまり、アンチロック制御が作動しない程度の低減速の制動において、4輪ブレーキトルクは各ブレーキトルクセンサ46から出力される検出信号に基づき算出され、各車輪速VW(j);(j=1,…,4)の平均値は各車輪速センサ45から出力される検出信号に基づき算出される。そして、4輪ブレーキトルクと各車輪速VW(j);(j=1,…,4)の平均値との間には、4輪ブレーキトルクが増大することに伴い、各車輪速VW(j);(j=1,…,4)の平均値が減少傾向に変化する対応関係があり、さらに、車両重量Mが小さいほど(M1>M2>M3)、4輪ブレーキトルクの増大に伴う各車輪速VW(j);(j=1,…,4)の平均値の減少度合いは、大きくなる。
【0029】
また、上記数式(2),(3)において、重量配分比Rは、例えば図5に示すように予め設定された従動輪(例えば、左右の後輪RL,RR)の全体でのブレーキトルクと、従動輪の各車輪速VW(j);(j=3,4)の平均値(車輪速)と重量配分比R(例えば、R1>R2>R3)との所定の対応関係に基づき推定される。
つまり、駆動力の影響が無い従動輪のブレーキトルクは各ブレーキトルクセンサ46から出力される検出信号に基づき算出され、従動輪の各車輪速VW(j);(j=3,4)の平均値は各車輪速センサ45から出力される検出信号に基づき算出される。そして、従動輪のブレーキトルクと各車輪速VW(j);(j=3,4)の平均値との間には、ブレーキトルクが増大することに伴い、各車輪速VW(j);(j=3,4)の平均値が減少傾向に変化する対応関係があり、さらに、重量配分比Rが小さいほど(R1>R2>R3)、ブレーキトルクの増大に伴う各車輪速VW(j);(j=3,4)の平均値の減少度合いは、大きくなる。
【0030】
なお、上記数式(2),(3)においては、さらに、下記数式(5)に示すように左右方向加速度YGとトレッドLTRDとに基づき記述される左右荷重移動量ΔMyを採用することによって、左右の車輪に対する輪荷重を算出することができる。
つまり、前後荷重移動量ΔMxに加えて左右荷重移動量ΔMyを用いることで、左右の前輪FL,FRおよび後輪RL,RRの各車輪毎の輪荷重の算出精度を向上させることができる。
【0031】
【数5】
【0032】
車体減速度演算部52は、接地点μ演算部51から出力される各車輪の接地点μと、車輪減速度演算部53aから出力される車輪減速度GReおよび推定車体減速度演算部53bから出力される推定車体減速度GRvに応じた補正係数KDと、所定定数constとに基づき、例えば下記数式(6)に示すように記述される推定減速度GRDVを算出する。
【0033】
【数6】
【0034】
上記数式(6)の補正係数KDは、例えば下記数式(7),(8)に示すように、推定車体減速度GRvと車輪減速度GReとの比GRerr(GRv/GRe)を変数とする所定関数F(GRerr)により記述され、例えば図6に示すように、比GRerrの増大に伴い増大傾向に変化する補正係数KDは、比GRerrが0以上かつ1未満(0≦GRerr<1)において、比GRerrと同一(補正係数KD=比GRerr)であり、比GRerrが1以上(1≦GRerr)において、比GRerrよりも小さい値(補正係数KD<比GRerr)となるように設定されている。つまり、補正係数KDは、推定車体減速度GRvよりも車輪減速度GReのほうが大きい場合に、補正前に比べて補正後に推定減速度GRDVが大きくなるように補正する。
なお、補正係数KDと比GRerrとの対応関係は予め作成されたマップなどによって車体減速度演算部52に記憶されている。
【0035】
【数7】
【0036】
【数8】
【0037】
車輪減速度演算部53aは、例えば図7および下記数式(9)に示すように、増圧モードにおいて車輪加速度ACLがゼロとなった時点(例えば、図7に示す時刻T(m)=T1,T2,T3,…(mは任意の自然数))での、従動輪(例えば、左右の後輪RL,RR)の各速度(例えば、各車輪速センサ45により検出された各車輪速VW(3)=VWrr,VW(4)=VWrlを所定の旋回補正係数Vcrr,Vcrlにより補正して得た値(VWrr/Vcrr),(VWrl/Vcrl))のうち何れか大きいほう(max{(VWrr/Vcrr),(VWrl/Vcrl)})を、車輪速ピークVWp(T(m))としている。
そして、下記数式(10)に示すように、増圧モードにおいて車輪加速度ACLがゼロとなった前回および今回の車輪速ピークVWp(T(m)),VWp(T(m−1))と、時間間隔ΔT(m−1)=T(m)−T(m−1)とにより、車輪減速度GReを演算して、出力する。
【0038】
【数9】
【0039】
【数10】
【0040】
推定車体減速度演算部53bは、下記数式(11)に示すように、増圧モードにおいて車輪加速度ACLがゼロとなった前回の基準推定車体速度VRR(T(m−1))および今回の推定車体速度VR0(T(m))と、時間間隔ΔT(m−1)=T(m)−T(m−1)とにより、推定車体減速度GRvを演算して、出力する。
【0041】
【数11】
【0042】
上記数式(11)において、任意の自然数nに対して、ABS制御モードの制御開始以前(つまり、図7に示す時刻T0以前)での、今回の基準推定車体速度VRR(n)は、例えば下記数式(12)に示すように、この時点に対して設定されている推定減速度GRDVと所定減速度(例えば、0.3G)とのうち何れか小さいほうを前回の基準推定車体速度VRR(n−1)に加算して得た値と、各車輪速センサ45から出力される検出信号に基づく3番目に早い車輪速VW_3RDとのうち、何れか大きいほうとされている。
また、ABS制御モードの制御開始以後(つまり、図7に示す時刻T0以後)での、今回の基準推定車体速度VRR(n)は、例えば下記数式(12)に示すように、この時点に対して設定されている推定減速度GRDVを前回の基準推定車体速度VRR(n−1)に加算して得た値とされている。
なお、推定減速度GRDVは、増圧モードにおいて車輪加速度ACLがゼロとなった時点(例えば、図7に示す時刻T(m)=T1,T2,T3,…(mは任意の自然数))毎に更新され、新たな推定減速度GRDVが演算されるまでの期間毎において、前回演算された推定減速度GRDVが各種の演算に用いられる。例えば時刻T(m−1)に演算された推定減速度GRDVは、時刻T(m−1)から時刻T(m)までの期間に亘って用いられる。
また、増圧モードにおいて車輪加速度ACLがゼロとなった時点(例えば、図7に示す時刻T(m)=T1,T2,T3,…(mは任意の自然数))での、基準推定車体速度VRR(T(m))は、例えば下記数式(12)に示すように、車輪速ピークVWp(T(m))とされている。
なお、図7において、減圧時間Tg(Tg1,Tg2,…)は強制的に減圧モード(強制減圧)が実行される継続時間であり、減圧サイクル時間Tgc(Tgc1,Tgc2,…)は強制減圧の開始時刻間隔である。
減圧時間Tgと、減圧サイクル時間Tgcは、接地点μに応じて変更される。具体的には、減圧時間Tgと減圧サイクル時間Tgcとの双方とも、接地点μが小さいほど、大きな値に設定されている。
【0043】
【数12】
【0044】
そして、例えば下記数式(13)に示すように、ABS制御モードの制御開始時刻T(0)での推定車体速度VR0(0)は、この時点での基準推定車体速度VRR(0)とされている。
さらに、例えば下記数式(13)に示すように、任意の自然数nに対して、前回の推定車体速度VR0(n−1)が今回の基準推定車体速度VRR(n)よりも大きい場合には、今回の推定車体速度VR0(n)は今回の基準推定車体速度VRR(n)と同一となり、前回の推定車体速度VR0(n−1)が今回の基準推定車体速度VRR(n)以下の場合には、今回の推定車体速度VR0(n)は前回の基準推定車体速度VRR(n−1)と同一とされている。
そして、推定車体減速度演算部53bは、下記数式(13)に基づき算出した推定車体速度VR0を出力する。
【0045】
【数13】
【0046】
ピークμ判定部54は、左右の前輪FL,FRおよび後輪RL,RRの各速度(各車輪速VW(j);j=1,…,4)を検出する各車輪速センサ45から出力される検出信号に基づき、各車輪の接地点μ(各車輪の接地点での摩擦係数)の最大値を検知し、この最大値をピークμとして出力する。
【0047】
目標車輪速演算部55は、推定車体減速度演算部53bから出力される推定車体速VR0と、ピークμ判定部54から出力されるピークμ(下記数式(14)でのμ(peak))と、所定定数aとに基づき、下記数式(14)に示すように記述される目標車輪速VWtを算出する。
【0048】
【数14】
【0049】
車輪速偏差演算部56は、各車輪速センサ45から出力される各車輪速VW(つまり左右の前輪FL,FRおよび後輪RL,RRの各車輪速VW(j);j=1,…,4)の検出信号と、目標車輪速演算部55から出力される目標車輪速VWtとの偏差(VWt−VW)を算出する。
【0050】
目標トルク演算部57は、車輪速偏差演算部56から出力される各車輪の偏差(VWt−VW)と、各ブレーキトルクセンサ46から出力される各車輪のブレーキトルクTの検出信号と、所定の変換係数αと、所定の車輪慣性モーメントIとに基づき、下記数式(15)に示すように記述される各車輪の目標ブレーキトルクTtを算出する。
【0051】
【数15】
【0052】
トルク偏差演算部58は、目標トルク演算部57から出力される各車輪の目標ブレーキトルクTtと、各ブレーキトルクセンサ46から出力される各車輪のブレーキトルクTの検出信号とのブレーキトルク偏差(Tt−T)を算出する。
【0053】
バルブ制御部59は、ブレーキ制御装置10によって減圧モードおよび保持モードおよび増圧モードのうちの何れかのモードの実行が選択された場合に、選択されたモードに対応する各電磁弁12,15,32,35の開閉を制御する。
さらに、バルブ制御部59は、トルク偏差演算部58から出力される各車輪のブレーキトルク偏差(Tt−T)に基づき、例えばブレーキトルク偏差(Tt−T)をゼロとするようにして、各電磁弁12,15,32,35の開閉により各ホイールシリンダ3a,3b,3c,3dのブレーキ液圧を制御する。
【0054】
本実施の形態によるブレーキ制御装置10は上記構成を備えており、次に、このブレーキ制御装置10の動作について説明する。
【0055】
先ず、例えば図8に示すステップS01においては、各車輪速センサ45から出力される検出信号に基づき、左右の前輪FL,FRおよび後輪RL,RRの各速度(各車輪速VW(j);j=1,…,4)を取得する。
次に、ステップS02においては、各車輪のスリップ率を算出する。
次に、ステップS03においては、各輪FL,FR,RL,RRがロック傾向であるか否かを検知し、この検知結果に応じて、各常開型電磁弁12,32を閉弁するとともに各常閉型電磁弁15,35を開弁する減圧モードと、各常開型電磁弁12,32を閉弁するとともに各常閉型電磁弁15,35を閉弁する保持モードと、各常開型電磁弁12,32を開弁するとともに各常閉型電磁弁15,35を閉弁する増圧モードとの何れかのモード(ABS制御モード)を選択する。
【0056】
次に、ステップS04においては、各輪FL,FR,RL,RRの目標ブレーキトルクTtを算出する。
次に、ステップS05においては、各輪FL,FR,RL,RRの実際のブレーキトルクTを取得する。
次に、ステップS06においては、各輪FL,FR,RL,RRのブレーキトルク偏差(Tt−T)を算出する。
【0057】
次に、ステップS07においては、各輪FL,FR,RL,RR毎に、選択されたABS制御モードとブレーキトルク偏差(Tt−T)とに応じて、各電磁弁12,15,32,35の開閉により各ホイールシリンダ3a,3b,3c,3dのブレーキ液圧を制御し、リターンに進む。
【0058】
上述したように、本実施の形態によるブレーキ制御装置10によれば、推定車体減速度GRvと車輪減速度GReとの比GRerr(GRv/GRe)に応じた補正係数KDによる補正を接地点μにおこなって車体の推定減速度GRDVを演算することから、推定減速度GRDVに対して、前回の演算時から今回の演算時における各車輪速(つまり、各車輪速VW(3)=VWrr,VW(4)=VWrl)の変化および各推定車体速(つまり、基準推定車体速度VRR(T(m−1))および推定車体速度VR0(T(m)))の変化を反映させることにより、制御系に対する外乱や外界の状態変化などに起因して推定減速度GRDVが不適切に変動してしまうことを防止することができる。
しかも、補正係数KDは、推定車体減速度GRvよりも車輪減速度GReのほうが大きい場合に、補正前に比べて補正後に推定減速度GRDVが大きくなるように補正することから、制動力が低下してしまうことを防止することができる。
【0059】
なお、上述した実施の形態において、各ブレーキトルクセンサ46から出力される検出信号に基づき各車輪の接地点μ(各車輪の接地点での摩擦係数)を算出する接地点μ演算部51を備えると共に、目標トルク演算部57は、各ブレーキトルクセンサ46から出力される各車輪のブレーキトルクTの検出信号に基づき、各車輪の目標ブレーキトルクTtを算出するとしたが、これに限定されず、例えば図9に示す上述した実施の形態の変形例のように、各ブレーキトルクセンサ46は省略されてもよい。
この変形例に係るブレーキ制御装置10は、例えば車体減速度演算部62と、車輪減速度演算部63aと、推定車体減速度演算部63bと、理想スリップ率判定部64と、目標車輪速演算部65と、車輪速偏差演算部66と、目標トルク演算部67と、トルク偏差演算部68と、バルブ制御部69とを備えて構成されている。
そして、ブレーキ制御装置10には、各ホイールシリンダ3a,3b,3c,3dのブレーキ液圧を検出する各液圧センサ61から出力される検出信号が入力されている。
【0060】
車体減速度演算部62は、左右の前輪FL,FRおよび後輪RL,RRの各速度(各車輪速VW(j);j=1,…,4)を検出する各車輪速センサ45から出力される検出信号と、下記数式(7)〜(13)に示す補正係数KDと、所定定数constとに基づき、例えば下記数式(16)に示すように記述される推定減速度GRDVを算出する。
【0061】
【数16】
【0062】
なお、例えば図10に示すように、上記数式(16)において、最大速GRV0は、増圧モードにおいて車輪加速度ACLがゼロとなった時点(例えば、図10に示す時刻t0)での、左右の前輪FL,FRおよび後輪RL,RRの各速度(各車輪速VW(j);j=1,…,4)と、推定車体速VR0とのうちの最大値である。
また、最小速GRV1は、増圧モードにおいて最大速GRV0が設定された後に車輪加速度ACLがゼロとなった時点(例えば、図10に示す時刻t1)での、車輪速VWと車体速VR0とのうちの最小値である。
また、時間幅ΔTは、増圧モードにおいて車輪加速度ACLがゼロとなる時刻間(例えば、図10に示す時刻t0と時刻t1との間)の時間であって、車輪加速度ACLがゼロ以下かつABS制御モードとして増圧モードが実行されていることを示すGRフラグ(F_GRFLAG)のフラグ値が「0」から「1」に切り替わる時刻間の時間となる。
【0063】
車輪減速度演算部63aは、上記数式(9),(10)に基づき、車輪減速度GReを演算して、出力する。
推定車体減速度演算部63bは、上記数式(11)〜(13)に基づき、推定車体減速度GRvおよび推定車体速度VR0を演算して、出力する。
【0064】
理想スリップ率判定部64は、例えば図11に示すように、左右の前輪FR,FLおよび後輪RR,RLの各速度(各車輪速VW(j);j=1,…,4)を検出する各車輪速センサ45から出力される検出信号に基づき算出されるスリップ率と、各車輪の接地点での摩擦係数とに対して予め設定された所定の対応関係から、例えばスリップ率が増大する所定範囲内(例えば、5〜10%の範囲内)での摩擦係数をピークμとして出力する。
【0065】
目標車輪速演算部65は、推定車体減速度演算部53bから出力される推定車体速VR0と、理想スリップ率判定部64から出力されるピークμ(上記数式(14)でのμ(peak))と、所定定数aとに基づき、上記数式(14)に示すように記述される目標車輪速VWtを算出する。
【0066】
車輪速偏差演算部66は、各車輪速センサ45から出力される各車輪速VW(つまり左右の前輪FL,FRおよび後輪RL,RRの各車輪速VW(j);j=1,…,4)の検出信号と、目標車輪速演算部65から出力される目標車輪速VWtとの偏差(VWt−VW)を算出する。
【0067】
目標トルク演算部67は、車輪速偏差演算部66から出力される各車輪の偏差(VWt−VW)と、所定の変換係数αと、所定の車輪慣性モーメントIとに基づき、上記数式(15)に示すように記述される各車輪の目標ブレーキトルクTtを算出する。
【0068】
トルク偏差演算部68は、各液圧センサ61から出力される各ホイールシリンダ3a,3b,3c,3dのブレーキ液圧Pfの検出信号と、各ホイールシリンダ3a,3b,3c,3dのブレーキシリンダ径Raと、各ブレーキパッド摩擦係数Pμと、ディスク有効径Rbとに基づき、下記数式(17)に示すように記述される各車輪のブレーキトルクTを算出する。そして、目標トルク演算部67から出力される各車輪の目標ブレーキトルクTtとブレーキトルクTとのブレーキトルク偏差(Tt−T)を算出する。
【0069】
【数17】
【0070】
バルブ制御部69は、ブレーキ制御装置10によって選択されたモードに対応する各電磁弁12,15,32,35の開閉を制御する。
さらに、バルブ制御部69は、トルク偏差演算部68から出力される各車輪のブレーキトルク偏差(Tt−T)に基づき、例えばブレーキトルク偏差(Tt−T)をゼロとするようにして、各電磁弁12,15,32,35の開閉により各ホイールシリンダ3a,3b,3c,3dのブレーキ液圧を制御する。
【符号の説明】
【0071】
10 ブレーキ制御装置
10a ブレーキ装置(ブレーキトルク付与手段)
45 車輪速センサ(車輪速検出手段)
52,62 車体減速度演算部(車体減速度演算手段)
53a,63a 車輪減速度演算部(車輪減速度算出手段)
53b,63b 推定車体減速度演算部(推定車体減速度算出手段)
57,67 目標トルク演算部(ブレーキトルク付与手段)
58,68 トルク偏差演算部(ブレーキトルク取得手段、ブレーキトルク付与手段)
59,69 バルブ制御部(ブレーキトルク付与手段)
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車輪のブレーキトルクを検知または演算するブレーキトルク取得手段と、
前記車輪の回転速度である車輪速を検出する車輪速検出手段と、
前記ブレーキトルクから前記車体減速度を演算する車体減速度演算手段と、
前記車体減速度により車体速を推定する車体速推定手段と、
前記車体速に応じた前記ブレーキトルクを前記車輪に付与するブレーキトルク付与手段と、
前記車体減速度演算手段による前記車体減速度の前回の演算時に前記車輪速検出手段により検出された前記車輪速と、前記車体減速度演算手段による前記車体減速度の今回の演算時に前記車輪速検出手段により検出された前記車輪速とにより車輪減速度を算出する車輪減速度算出手段と、
前記車体減速度演算手段による前記車体減速度の前回の演算時に前記車体速推定手段により推定された前記車体速と、前記車体減速度演算手段による前記車体減速度の今回の演算時に前記車体速推定手段により推定された前記車体速とにより推定車体減速度を算出する推定車体減速度算出手段とを備え、
前記車体減速度演算手段は、前記車輪減速度と前記推定車体減速度との比に応じた補正係数による補正をおこなって前記車体減速度を演算しており、前記補正係数は、前記推定車体減速度よりも前記車輪減速度のほうが大きい場合に、補正前に比べて補正後に前記車体減速度が大きくなるように補正することを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項1】
車輪のブレーキトルクを検知または演算するブレーキトルク取得手段と、
前記車輪の回転速度である車輪速を検出する車輪速検出手段と、
前記ブレーキトルクから前記車体減速度を演算する車体減速度演算手段と、
前記車体減速度により車体速を推定する車体速推定手段と、
前記車体速に応じた前記ブレーキトルクを前記車輪に付与するブレーキトルク付与手段と、
前記車体減速度演算手段による前記車体減速度の前回の演算時に前記車輪速検出手段により検出された前記車輪速と、前記車体減速度演算手段による前記車体減速度の今回の演算時に前記車輪速検出手段により検出された前記車輪速とにより車輪減速度を算出する車輪減速度算出手段と、
前記車体減速度演算手段による前記車体減速度の前回の演算時に前記車体速推定手段により推定された前記車体速と、前記車体減速度演算手段による前記車体減速度の今回の演算時に前記車体速推定手段により推定された前記車体速とにより推定車体減速度を算出する推定車体減速度算出手段とを備え、
前記車体減速度演算手段は、前記車輪減速度と前記推定車体減速度との比に応じた補正係数による補正をおこなって前記車体減速度を演算しており、前記補正係数は、前記推定車体減速度よりも前記車輪減速度のほうが大きい場合に、補正前に比べて補正後に前記車体減速度が大きくなるように補正することを特徴とするブレーキ制御装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【公開番号】特開2010−105651(P2010−105651A)
【公開日】平成22年5月13日(2010.5.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−93934(P2009−93934)
【出願日】平成21年4月8日(2009.4.8)
【出願人】(000005326)本田技研工業株式会社 (23,863)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成22年5月13日(2010.5.13)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年4月8日(2009.4.8)
【出願人】(000005326)本田技研工業株式会社 (23,863)
【Fターム(参考)】
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