ブレーキ制御装置
【課題】大きな車両挙動に際し、その挙動抑制を図ることができるブレーキ制御装置を提供する。
【解決手段】車体の前部が上がるピッチ挙動が大きくなり、変形ピッチ角速度α・ｄθ／ｄｔが所定値ｊ０１以下になって、挙動制御用制動信号算出回路１４が出力する挙動制御用制動信号Ｆが目標制動力信号Ｋとしてアクチュエータ１７に入力されると、前輪用のブレーキ手段が挙動制御用制動信号Ｆに応じた制動力を発生する。これにより、車体には前方方向の荷重移動が生じ、前記ピッチ挙動を抑制する。ピッチ運動の抑制を、ショックアブソーバの作動により行なうのではなく、車輪を制動することにより行なうので、仮にショックアブソーバがフルストロークし、ショックアブソーバによってはピッチ運動の抑制が困難な状況となる大きなピッチ挙動にも対応して、その大きなピッチ挙動の抑制を果たすことができる。
【解決手段】車体の前部が上がるピッチ挙動が大きくなり、変形ピッチ角速度α・ｄθ／ｄｔが所定値ｊ０１以下になって、挙動制御用制動信号算出回路１４が出力する挙動制御用制動信号Ｆが目標制動力信号Ｋとしてアクチュエータ１７に入力されると、前輪用のブレーキ手段が挙動制御用制動信号Ｆに応じた制動力を発生する。これにより、車体には前方方向の荷重移動が生じ、前記ピッチ挙動を抑制する。ピッチ運動の抑制を、ショックアブソーバの作動により行なうのではなく、車輪を制動することにより行なうので、仮にショックアブソーバがフルストロークし、ショックアブソーバによってはピッチ運動の抑制が困難な状況となる大きなピッチ挙動にも対応して、その大きなピッチ挙動の抑制を果たすことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に用いられて乗り心地や操縦安定性の確保を図るようにしたブレーキ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の乗り心地や操縦安定性の確保を図る装置の一例として特許文献１に示すサスペンション制御装置がある。特許文献１に示すサスペンション制御装置は、車両の車体と車軸との間に設けられた減衰係数可変型のショックアブソーバと、車体の上下振動を検出する振動検出手段と、を備え、振動検出手段の検出結果に基づいてショックアブソーバを制御するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３３０３２５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、上記従来技術では、ショックアブソーバのストロークに一定の制約があり、これに伴い制御し得る車両の挙動抑制量も制限を受けることになる。このため、前記従来技術では、車両が、長波状路（道路を長手方向に切断したときに路面形状が、波長の長い大きな波形状を示す道路）のように大きな凹凸を有する道路を、高速で走行した場合、ショックアブソーバがフルストロークするようなことが起こり、この場合には、仮にピッチング制御を行なっても、ピッチ挙動の抑制を良好には果たすことができないというのが実情であった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、車輪に対する制動力を用いることにより、大きな車両挙動に際し、その挙動抑制を図ることができるブレーキ制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載のブレーキ制御装置に係る発明は、アクチュエータにより作動されて車両の車輪の制動を行なうブレーキ手段と、前記車両の車体の上下方向の挙動を検出する車体挙動検出手段と、該車体挙動検出手段の検出結果に応じて、前記アクチュエータを駆動させて前記ブレーキ手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載のブレーキ制御装置において、前記車体挙動検出手段は、前記車両の車体のピッチ挙動を検出するピッチ挙動検出手段であることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載のブレーキ制御装置において、前記制御手段は、少なくとも前記車両の運転者がブレーキ操作を行っていないときに、前記車体挙動検出手段の検出結果に応じて前記アクチュエータを制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１から３に記載の発明によれば、車体の挙動に応じてブレーキ手段を制御して車輪が制動されるので、制動力が作用される車輪の位置に応じた車体の荷重移動が発生し、この分、車体の挙動の抑制を図ることができる。
請求項２記載の発明によれば、ピッチ挙動の抑制を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１実施形態に係るブレーキ制御装置を模式的に示す図である。
【図２】図１のコントローラを模式的に示すブロック図である。
【図３】図１のコントローラの制御内容を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施形態に係るブレーキ制御装置が用いるコントローラを模式的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の第１実施の形態に係るブレーキ制御装置１を図１ないし図３に基づいて説明する。
図１及び図２において、自動車２（車両）を構成する車体３（ばね上）と４個の車輪４側〔ばね下部材（車軸のショックアブソーバ取付けブラケット等）〕（ばね下）との間には、ばね５と、減衰特性を調整可能なショックアブソーバ６（減衰特性反転型ショックアブソーバ６）と、が並列に介装されており、これらが車体３を支持している。ショックアブソーバ６内には移動可能にピストン７が収納され、ピストン７に連結したピストンロッド８が車体３に保持され、ショックアブソーバ６が車輪４側〔ショックアブソーバ６取付けブラケット等〕に保持されている。
なお、図１には、車輪４は、左前輪（左前方の車輪４）、左後輪（左後方の車輪４）の２個のみ記載している。また、ショックアブソーバ６及びばね５は、４個の車輪４に対応してそれぞれ４個設けられているが、便宜上そのうち自動車の前後の２個のみを図示している。
【０００９】
車体３の後部３ｒには、車体３の後部３ｒの上下加速度（車体後部ばね上加速度）を検出する後部加速度センサ９ｒが設けられている。車体３の前部３ｆには、車体３の前部３ｆの上下加速度（車体前部ばね上加速度）を検出する前部加速度センサ９ｆが設けられている。前部加速度センサ９ｆ及び後部加速度センサ９ｒの間の距離（前後センサ間距離）は寸法Ｌに設定されている。後部加速度センサ９ｒには後部積分回路１１ｒが接続されており、前部加速度センサ９ｆには前部積分回路１１ｆが接続されている。後部積分回路１１ｒは後部加速度センサ９ｒからの車体後部ばね上加速度を積分して、後部上下速度ｖｒを得る。前部積分回路１１ｆは、前部加速度センサ９ｆからの車体前部ばね上加速度を積分して、前部上下速度ｖｆを得る。
【００１０】
前部積分回路１１ｆ及び後部積分回路１１ｒには、前部、後部加速度センサ９ｆ，９ｒ及び前部、後部積分回路１１ｆ，１１ｒと共にピッチ角速度検出手段を構成するピッチ角速度算出回路１２が接続されている。ピッチ角速度算出回路１２は、後部上下速度ｖｒから前部上下速度ｖｆを減算して、速度差（ｖｒ−ｖｆ）を求め、前後センサ間距離Ｌを用いて、（１）式によりピッチ角速度ｄθ／ｄｔを求める。
ｄθ／ｄｔ＝tan−１〔（ｖｒ−ｖｆ）／Ｌ〕 … （１）
【００１１】
ピッチ角速度算出回路１２には、増幅回路１３が接続されている。増幅回路１３は、ピッチ角速度ｄθ／ｄｔにゲインαを乗算して、挙動制御用制動信号Ｆを算出するためのピッチ角速度（以下、便宜上、変形ピッチ角速度という。）α・ｄθ／ｄｔを得るようにしている。
増幅回路１３には、挙動制御用制動信号算出回路１４が接続されている。挙動制御用制動信号算出回路１４は、変形ピッチ角速度α・ｄθ／ｄｔの入力を受け、これを挙動制御用制動信号Ｆ及び変形ピッチ角速度α・ｄθ／ｄｔの対応関係を示す挙動制御用制動信号算出テーブルＴａ０に適用して挙動制御用制動信号Ｆを得るようにしている。
【００１２】
挙動制御用制動信号算出回路１４には、ブレーキ制御部１５と、アクチュエータ１７と、アクチュエータ１７に作動されて制動力を発生して各車輪４を制動させるブレーキ手段１９とが、この順に設けられている。ブレーキ制御部１５は、前記挙動制御用制動信号Ｆ及び後述する信号の入力を受け、これら信号から一つの信号を選択し，選択した信号を目標制動力信号Ｋとしてアクチュエータ１７に入力する。アクチュエータ１７は、入力を受けた目標制動力信号Ｋに基づいてブレーキ手段１９を作動させる。
ブレーキ制御部１５には、挙動制御用制動信号Ｆの他に、運転者のブレーキ操作に基づいて得られるブレーキ手段１９作動用の制動操作命令信号Ａｍと、図示しない車体挙動安定装置から出力される、ブレーキ手段１９作動用の挙動安定化用制動信号Ｂｍとが入力される。
【００１３】
挙動制御用制動信号Ｆ、制動操作命令信号Ａｍ及び挙動安定化用制動信号Ｂｍは、ブレーキ制御部１５に選択され、選択された信号が目標制動力信号Ｋとしてアクチュエータ１７に出力されて、ブレーキ手段１９の制動力発生のために用いられる。各信号Ｆ、Ａｍ、Ｂｍには、ブレーキ手段１９が発生する制動力を示す要求内容が含まれている。ブレーキ制御部１５による各信号Ｆ、Ａｍ、Ｂｍの選択は、各信号Ｆ、Ａｍ、Ｂｍが含んでいる要求内容（ブレーキ手段１９が発生する制動力）に基づいて行なわれる。
【００１４】
挙動制御用制動信号算出テーブルＴａ０は、図２の挙動制御用制動信号算出回路１４を示す矩形の枠内に記載されているように、変形ピッチ角速度α・ｄθ／ｄｔを横軸にとり、挙動制御用制動信号Ｆを縦軸にとり、両者の対応関係を示す線分（以下、挙動制御用制動信号算出用線分２０ｇという。）を含むグラフで構成されている。前記ピッチ角速度ｄθ／ｄｔに比例する変形ピッチ角速度α・ｄθ／ｄｔは、車体３の前部３ｆが下がった状態で正の値（前部３ｆが上がった状態で負の値）になるように設定されている。そして、図２のテーブルＴａ０において、横軸における縦軸より右側部分で変形ピッチ角速度α・ｄθ／ｄｔは正であり、横軸における縦軸より左側部分では変形ピッチ角速度α・ｄθ／ｄｔは負の値を示すように作成されている。
【００１５】
挙動制御用制動信号算出用線分２０ｇは、変形ピッチ角速度α・ｄθ／ｄｔが正の値（図２で縦軸より右側）の場合、及び負の値でも所定値ｊ０１（負の値）より大きい場合には、挙動制御用制動信号Ｆの値が「０」となる（不感帯となる）ようにされている。挙動制御用制動信号算出用線分２０ｇは、変形ピッチ角速度α・ｄθ／ｄｔが所定値ｊ０１以下の場合は、その値が小さくなるに従って挙動制御用制動信号Ｆの値が大きくなり、変形ピッチ角速度α・ｄθ／ｄｔが前記所定値ｊ０１より小さい一定値ｊ００〔ｊ００＜ｊ０１〕より小さくなると、挙動制御用制動信号Ｆの値が一定の値となるようにされている。挙動制御用制動信号Ｆの値は、ブレーキ手段１９が発生する制動力の大きさに対応している。
【００１６】
上述したように挙動制御用制動信号算出テーブルＴａ０は、変形ピッチ角速度α・ｄθ／ｄｔが所定値ｊ０１より大きい場合は不感帯とされる。また、不感帯を除く所定値ｊ０１以下のときに、目標制動力信号Ｋとしてアクチュエータ１７に出力される挙動制御用制動信号Ｆがブレーキ手段１９の制動力発生に寄与することになる。
【００１７】
制動操作命令信号Ａｍがアクチュエータ１７に入力されると、アクチュエータ１７は、ブレーキ手段１９を作動し、制動操作命令信号Ａｍが含む要求内容に応じた大きさの制動力をブレーキ手段１９に発生させる。挙動安定化用制動信号Ｂｍがアクチュエータ１７に入力されると、アクチュエータ１７は、ブレーキ手段１９を作動し、挙動安定化用制動信号Ｂｍが含む要求内容に応じた大きさの制動力をブレーキ手段１９に発生させる。
【００１８】
ブレーキ制御部１５は、制動操作命令信号Ａｍ、挙動安定化用制動信号Ｂｍ、及び挙動制御用制動信号Ｆのうち、要求する制動力が最も大きい信号を、目標制動力信号Ｋとしてアクチュエータ１７に出力する。例えば、挙動制御用制動信号Ｆの入力を受けているものの、制動操作命令信号Ａｍ及び挙動安定化用制動信号Ｂｍの入力を受けていない場合には、ブレーキ制御部１５は、挙動制御用制動信号Ｆをブレーキ手段１９の作動のために用いるように目標制動力信号Ｋとしてアクチュエータ１７に出力する。また、ブレーキ制御部１５は、制動操作命令信号Ａｍ、挙動安定化用制動信号Ｂｍ及び挙動制御用制動信号Ｆのうち少なくとも２つの信号の入力を受けた場合、そのうち要求する制動力が最大である信号が目標制動力信号Ｋとしてアクチュエータ１７に出力される。
前記前部積分回路１１ｆ、後部積分回路１１ｒ、ピッチ角速度算出回路１２、増幅回路１３、挙動制御用制動信号算出回路１４及びブレーキ制御部１５によりコントローラ２０（制御手段）が構成されている。
【００１９】
上述したように構成されたブレーキ制御装置１の作用を、図３のフローチャートに基づいて説明する。
コントローラ２０は、図３に示すように自動車２のエンジン（図示省略）の始動等により電力供給を受ける（ステップS1）と、まず初期設定を行なって（ステップS2）制御周期に達したか否かを判定する（ステップS3）。ステップS3では、制御周期に達したと判定するまで繰り返して制御周期に達したか否かを判定する。
【００２０】
ステップS3で制御周期に達したと判定すると、制動操作命令信号Ａｍ、挙動安定化用制動信号Ｂｍ及び挙動制御用制動信号Ｆのうち、各信号が要求する制動力が最大である信号が目標制動力信号Ｋとしてアクチュエータ１７に入力されアクチュエータ１７が駆動される（ステップS4）。このステップS4では、制動操作命令信号Ａｍ、挙動安定化用制動信号Ｂｍ及び挙動制御用制動信号Ｆについては、前回の制御周期で得られた信号（後述するステップS６、 S７）が用いられる。
【００２１】
続いて、ＬＥＤなどのその他のポートに対応する信号を出力する(ステップS5)。続いてステップS6で前部、後部加速度センサ９ｆ，９ｒなどから検出信号を読込む(ステップS６)。ステップS６で前記制動操作命令信号Ａｍ及び挙動安定化用制動信号Ｂｍを含む信号が入力され、次の制御周期のステップS4で用いられる。
【００２２】
次に、車体前部ばね上加速度及び車体後部ばね上加速度に基づいて、ピッチ角速度ｄθ／ｄｔ及び変形ピッチ角速度α・ｄθ／ｄｔを求め、変形ピッチ角速度α・ｄθ／ｄｔを挙動制御用制動信号算出テーブルＴａ０に適用して挙動制御用制動信号Ｆを求める（ステップS7）。この挙動制御用制動信号Ｆは、次の制御周期のステップS4で用いられる。
【００２３】
そして、自動車２の走行時に、車体３の前部３ｆが上がり（テーブルＴａでは変形ピッチ角速度α・ｄθ／ｄｔが負の領域）、すなわち、車体３が図１時計方向にピッチ挙動することにより、ステップS7でこのピッチ挙動に応じた挙動制御用制動信号Ｆが得られる。ステップS7で得られた挙動制御用制動信号Ｆが要求する制動力が、ステップS6で得られた制動操作命令信号Ａｍ及び挙動安定化用制動信号Ｂｍがそれぞれ要求する制動力より大きい場合、当該ステップS7で得られた挙動制御用制動信号Ｆは、次の制御周期のステップS4で前輪用のアクチュエータ１７に目標制動力信号Ｋとして入力され、前輪用のブレーキ手段１９が挙動制御用制動信号Ｆに応じた制動力を発生する。これにより、車体３には前方方向の荷重移動が生じ、車体３の図１時計方向のピッチ挙動を抑制する。
【００２４】
本実施の形態では、車体３の前部３ｆが上がるピッチ挙動が所定レベルより大きくなる（変形ピッチ角速度α・ｄθ／ｄｔの所定値Ｊ０１以下になる）と、ピッチ運動を低減させる制御を行なう。そして、このピッチ運動の低減は、車輪４に制動力を作用させて行なうので、ピッチ運動の低減過程で車速も低減し、自動車２の走行を安定に維持しつつ行うことができる。
さらに、ピッチ運動の抑制を、ショックアブソーバ６の作動により行なうのではなく、車輪４を制動することにより行なうので、仮にショックアブソーバ６がフルストロークし、ショックアブソーバ６によってはピッチ運動の抑制が困難な状況となる大きなピッチ挙動にも対応でき、その大きなピッチ挙動の抑制を果たすことができる。
【００２５】
上記実施の形態では、挙動制御用制動信号Ｆを目標制動力信号Ｋとして前輪用のアクチュエータ１７に入力し、前輪用のブレーキ手段１９が制動力を発生する場合を例にしたが、これに代えて、挙動制御用制動信号Ｆを目標制動力信号Ｋとして前輪、後輪用のアクチュエータ１７に入力し、前輪、後輪用のブレーキ手段１９が制動力を発生するようにしてピッチ挙動を抑制するようにしてもよい。しかし、このように前輪、後輪用のブレーキ手段１９に制動力を発生させる例に比して上記実施の形態とする（挙動制御用制動信号Ｆを前輪用のアクチュエータ１７に入力し、前輪用のブレーキ手段１９に制動力を発生させる。）ことにより、より大きなピッチ挙動を抑制でき、かつ車速については低減を抑制できる。
【００２６】
次に、本発明の第２実施の形態に係るブレーキ制御装置１Ａを図４に基づいて説明する。
第２実施の形態に係るブレーキ制御装置１Ａは、第１実施の形態に係るブレーキ制御装置１に比して、下記（１）〜（５）の事項が主に異なっている。
（１）ブレーキ制御装置１が１つの挙動制御用制動信号算出回路１４を設けているのに代えて、前輪用、後輪用挙動制御用制動信号算出回路１４ｆ，１４ｒを設け、各検出結果に応じて、前輪、後輪用のブレーキ手段１９をそれぞれ作動させるようにしたこと。
（２）ブレーキ制御部１５に代わるブレーキ制御部１５（以下、便宜上、第２ブレーキ制御部１５Ａという。）を設けたこと。
（３）第１実施の形態のコントローラ２０に代わるコントローラ２０Ａを設けたこと。
（４）挙動制御用制動信号算出回路１４が用いる挙動制御用制動信号算出テーブルＴａ０に代えて、前輪用挙動制御用制動信号算出回路１４ｆが前輪用挙動制御用制動信号算出テーブルＴａｆを用いたこと。
（５）テーブルＴａｆでは、テーブルＴａ０の挙動制御用制動信号算出用線分２０ｇに代えてこれと同等形状の前輪用挙動制御用制動信号算出用線分２０ｆを用い、挙動制御用制動信号Ｆに代えて前輪用挙動制御用制動信号Ｆｆを設け、かつ、挙動制御用制動信号算出回路１４が挙動制御用制動信号Ｆを出力するのに代えて前輪用挙動制御用制動信号Ｆｆを出力するようにしたこと。
【００２７】
なお、前輪用挙動制御用制動信号算出用線分２０ｆは、上述したように挙動制御用制動信号算出用線分２０ｇと同等形状であるが、所定値ｊ０１に対応する値については、便宜上、第１所定値ｊ０１（符号は同一とする。）という。
【００２８】
後輪用挙動制御用制動信号算出回路１４ｒは、後輪用挙動制御用制動信号算出テーブルＴａｒを用いて、後輪用挙動制御用制動信号Ｆｒを得てこれをブレーキ制御部１５に出力する。後輪用挙動制御用制動信号算出テーブルＴａｒは、前記テーブルＴａｆの前輪用挙動制御用制動信号算出用線分２０ｆとは異なる形状の後輪用挙動制御用制動信号２０ｒを有している。
前記テーブルＴａｒの後輪用挙動制御用制動信号２０ｒは、変形ピッチ角速度α・ｄθ／ｄｔが負の値（図４で縦軸より左側）の場合、及び正の値でも所定値（以下、第２所定値ｊ０２という。）より小さい場合には、後輪用挙動制御用制動信号Ｆｒが「０」となる（不感帯となる）ようにされている。また、後輪用挙動制御用制動信号２０ｒは、変形ピッチ角速度α・ｄθ／ｄｔが第２所定値ｊ０２以上の場合は、その値が大きくなるに従って後輪用挙動制御用制動信号Ｆｒが大きくなるようにされている。
【００２９】
第２ブレーキ制御部１５Ａは、後輪用のアクチュエータ１７には、制動操作命令信号Ａｍ、挙動安定化用制動信号Ｂｍ、及び後輪用挙動制御用制動信号Ｆｒのうち、要求する制動力が最も大きい信号を選択し、選択した信号を目標制動力信号Ｋとして出力する。また、前輪用のアクチュエータ１７には、制動操作命令信号Ａｍ、挙動安定化用制動信号Ｂｍ、及び前輪用挙動制御用制動信号Ｆｆのうち、要求する制動力が最も大きい信号を選択し、選択した信号を目標制動力信号Ｋとして出力する。
この第２実施の形態では、コントローラ２０Ａ（制御手段）は、前部積分回路１１ｆ、後部積分回路１１ｒ、ピッチ角速度算出回路１２、増幅回路１３、前輪用、後輪用挙動制御用制動信号算出回路１４ｆ，１４ｒ、及び第２ブレーキ制御部１５Ａから構成されている。
【００３０】
上述した第２実施の形態では、変形ピッチ角速度α・ｄθ／ｄｔが第１所定値ｊ０１以下のときに前輪用のブレーキ手段１９が制動力を発生し、第２所定値ｊ０２以上のときに後輪用のブレーキ手段１９が制動力を発生する。つまり、車体３前部が所定レベル以上に上昇する（車体３が図１時計方向のピッチ挙動を行なう。）と、前輪（前方側の車輪４）が制動され、車体３後部があるレベル以上に上昇する（車体３が図１反時計方向のピッチ挙動を行なう。）と、後輪（後方側の車輪４）が制動される。
上述したようにピッチ運動の抑制を、ショックアブソーバ６（図１参照）の作動により行なうのではなく、車輪４（図１参照）を制動することにより行なうので、仮にショックアブソーバ６がフルストロークし、ショックアブソーバ６によってはピッチ運動の抑制が困難な状況となる大きなピッチ挙動にも対応でき、その大きなピッチ挙動の抑制を果たすことができる。
【００３１】
上記第１、第２実施の形態において、アンチブレーキシステムの制御ロジックを加えるようにしてもよい。この場合、制動力は車輪４がロックしない範囲で制御されることになり、より良好な走行安定性を確保することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１，１Ａ…ブレーキ制御装置、９ｆ，９ｒ…前部、後部加速度センサ（車体挙動検出手段）、１１ｆ，１１ｒ…前部、後部積分回路（車体挙動検出手段）、１２…ピッチ角速度算出回路、１７…アクチュエータ、１９…ブレーキ手段、２０，２０Ａ…コントローラ（制御手段）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に用いられて乗り心地や操縦安定性の確保を図るようにしたブレーキ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の乗り心地や操縦安定性の確保を図る装置の一例として特許文献１に示すサスペンション制御装置がある。特許文献１に示すサスペンション制御装置は、車両の車体と車軸との間に設けられた減衰係数可変型のショックアブソーバと、車体の上下振動を検出する振動検出手段と、を備え、振動検出手段の検出結果に基づいてショックアブソーバを制御するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３３０３２５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、上記従来技術では、ショックアブソーバのストロークに一定の制約があり、これに伴い制御し得る車両の挙動抑制量も制限を受けることになる。このため、前記従来技術では、車両が、長波状路（道路を長手方向に切断したときに路面形状が、波長の長い大きな波形状を示す道路）のように大きな凹凸を有する道路を、高速で走行した場合、ショックアブソーバがフルストロークするようなことが起こり、この場合には、仮にピッチング制御を行なっても、ピッチ挙動の抑制を良好には果たすことができないというのが実情であった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、車輪に対する制動力を用いることにより、大きな車両挙動に際し、その挙動抑制を図ることができるブレーキ制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載のブレーキ制御装置に係る発明は、アクチュエータにより作動されて車両の車輪の制動を行なうブレーキ手段と、前記車両の車体の上下方向の挙動を検出する車体挙動検出手段と、該車体挙動検出手段の検出結果に応じて、前記アクチュエータを駆動させて前記ブレーキ手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載のブレーキ制御装置において、前記車体挙動検出手段は、前記車両の車体のピッチ挙動を検出するピッチ挙動検出手段であることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載のブレーキ制御装置において、前記制御手段は、少なくとも前記車両の運転者がブレーキ操作を行っていないときに、前記車体挙動検出手段の検出結果に応じて前記アクチュエータを制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１から３に記載の発明によれば、車体の挙動に応じてブレーキ手段を制御して車輪が制動されるので、制動力が作用される車輪の位置に応じた車体の荷重移動が発生し、この分、車体の挙動の抑制を図ることができる。
請求項２記載の発明によれば、ピッチ挙動の抑制を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１実施形態に係るブレーキ制御装置を模式的に示す図である。
【図２】図１のコントローラを模式的に示すブロック図である。
【図３】図１のコントローラの制御内容を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施形態に係るブレーキ制御装置が用いるコントローラを模式的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の第１実施の形態に係るブレーキ制御装置１を図１ないし図３に基づいて説明する。
図１及び図２において、自動車２（車両）を構成する車体３（ばね上）と４個の車輪４側〔ばね下部材（車軸のショックアブソーバ取付けブラケット等）〕（ばね下）との間には、ばね５と、減衰特性を調整可能なショックアブソーバ６（減衰特性反転型ショックアブソーバ６）と、が並列に介装されており、これらが車体３を支持している。ショックアブソーバ６内には移動可能にピストン７が収納され、ピストン７に連結したピストンロッド８が車体３に保持され、ショックアブソーバ６が車輪４側〔ショックアブソーバ６取付けブラケット等〕に保持されている。
なお、図１には、車輪４は、左前輪（左前方の車輪４）、左後輪（左後方の車輪４）の２個のみ記載している。また、ショックアブソーバ６及びばね５は、４個の車輪４に対応してそれぞれ４個設けられているが、便宜上そのうち自動車の前後の２個のみを図示している。
【０００９】
車体３の後部３ｒには、車体３の後部３ｒの上下加速度（車体後部ばね上加速度）を検出する後部加速度センサ９ｒが設けられている。車体３の前部３ｆには、車体３の前部３ｆの上下加速度（車体前部ばね上加速度）を検出する前部加速度センサ９ｆが設けられている。前部加速度センサ９ｆ及び後部加速度センサ９ｒの間の距離（前後センサ間距離）は寸法Ｌに設定されている。後部加速度センサ９ｒには後部積分回路１１ｒが接続されており、前部加速度センサ９ｆには前部積分回路１１ｆが接続されている。後部積分回路１１ｒは後部加速度センサ９ｒからの車体後部ばね上加速度を積分して、後部上下速度ｖｒを得る。前部積分回路１１ｆは、前部加速度センサ９ｆからの車体前部ばね上加速度を積分して、前部上下速度ｖｆを得る。
【００１０】
前部積分回路１１ｆ及び後部積分回路１１ｒには、前部、後部加速度センサ９ｆ，９ｒ及び前部、後部積分回路１１ｆ，１１ｒと共にピッチ角速度検出手段を構成するピッチ角速度算出回路１２が接続されている。ピッチ角速度算出回路１２は、後部上下速度ｖｒから前部上下速度ｖｆを減算して、速度差（ｖｒ−ｖｆ）を求め、前後センサ間距離Ｌを用いて、（１）式によりピッチ角速度ｄθ／ｄｔを求める。
ｄθ／ｄｔ＝tan−１〔（ｖｒ−ｖｆ）／Ｌ〕 … （１）
【００１１】
ピッチ角速度算出回路１２には、増幅回路１３が接続されている。増幅回路１３は、ピッチ角速度ｄθ／ｄｔにゲインαを乗算して、挙動制御用制動信号Ｆを算出するためのピッチ角速度（以下、便宜上、変形ピッチ角速度という。）α・ｄθ／ｄｔを得るようにしている。
増幅回路１３には、挙動制御用制動信号算出回路１４が接続されている。挙動制御用制動信号算出回路１４は、変形ピッチ角速度α・ｄθ／ｄｔの入力を受け、これを挙動制御用制動信号Ｆ及び変形ピッチ角速度α・ｄθ／ｄｔの対応関係を示す挙動制御用制動信号算出テーブルＴａ０に適用して挙動制御用制動信号Ｆを得るようにしている。
【００１２】
挙動制御用制動信号算出回路１４には、ブレーキ制御部１５と、アクチュエータ１７と、アクチュエータ１７に作動されて制動力を発生して各車輪４を制動させるブレーキ手段１９とが、この順に設けられている。ブレーキ制御部１５は、前記挙動制御用制動信号Ｆ及び後述する信号の入力を受け、これら信号から一つの信号を選択し，選択した信号を目標制動力信号Ｋとしてアクチュエータ１７に入力する。アクチュエータ１７は、入力を受けた目標制動力信号Ｋに基づいてブレーキ手段１９を作動させる。
ブレーキ制御部１５には、挙動制御用制動信号Ｆの他に、運転者のブレーキ操作に基づいて得られるブレーキ手段１９作動用の制動操作命令信号Ａｍと、図示しない車体挙動安定装置から出力される、ブレーキ手段１９作動用の挙動安定化用制動信号Ｂｍとが入力される。
【００１３】
挙動制御用制動信号Ｆ、制動操作命令信号Ａｍ及び挙動安定化用制動信号Ｂｍは、ブレーキ制御部１５に選択され、選択された信号が目標制動力信号Ｋとしてアクチュエータ１７に出力されて、ブレーキ手段１９の制動力発生のために用いられる。各信号Ｆ、Ａｍ、Ｂｍには、ブレーキ手段１９が発生する制動力を示す要求内容が含まれている。ブレーキ制御部１５による各信号Ｆ、Ａｍ、Ｂｍの選択は、各信号Ｆ、Ａｍ、Ｂｍが含んでいる要求内容（ブレーキ手段１９が発生する制動力）に基づいて行なわれる。
【００１４】
挙動制御用制動信号算出テーブルＴａ０は、図２の挙動制御用制動信号算出回路１４を示す矩形の枠内に記載されているように、変形ピッチ角速度α・ｄθ／ｄｔを横軸にとり、挙動制御用制動信号Ｆを縦軸にとり、両者の対応関係を示す線分（以下、挙動制御用制動信号算出用線分２０ｇという。）を含むグラフで構成されている。前記ピッチ角速度ｄθ／ｄｔに比例する変形ピッチ角速度α・ｄθ／ｄｔは、車体３の前部３ｆが下がった状態で正の値（前部３ｆが上がった状態で負の値）になるように設定されている。そして、図２のテーブルＴａ０において、横軸における縦軸より右側部分で変形ピッチ角速度α・ｄθ／ｄｔは正であり、横軸における縦軸より左側部分では変形ピッチ角速度α・ｄθ／ｄｔは負の値を示すように作成されている。
【００１５】
挙動制御用制動信号算出用線分２０ｇは、変形ピッチ角速度α・ｄθ／ｄｔが正の値（図２で縦軸より右側）の場合、及び負の値でも所定値ｊ０１（負の値）より大きい場合には、挙動制御用制動信号Ｆの値が「０」となる（不感帯となる）ようにされている。挙動制御用制動信号算出用線分２０ｇは、変形ピッチ角速度α・ｄθ／ｄｔが所定値ｊ０１以下の場合は、その値が小さくなるに従って挙動制御用制動信号Ｆの値が大きくなり、変形ピッチ角速度α・ｄθ／ｄｔが前記所定値ｊ０１より小さい一定値ｊ００〔ｊ００＜ｊ０１〕より小さくなると、挙動制御用制動信号Ｆの値が一定の値となるようにされている。挙動制御用制動信号Ｆの値は、ブレーキ手段１９が発生する制動力の大きさに対応している。
【００１６】
上述したように挙動制御用制動信号算出テーブルＴａ０は、変形ピッチ角速度α・ｄθ／ｄｔが所定値ｊ０１より大きい場合は不感帯とされる。また、不感帯を除く所定値ｊ０１以下のときに、目標制動力信号Ｋとしてアクチュエータ１７に出力される挙動制御用制動信号Ｆがブレーキ手段１９の制動力発生に寄与することになる。
【００１７】
制動操作命令信号Ａｍがアクチュエータ１７に入力されると、アクチュエータ１７は、ブレーキ手段１９を作動し、制動操作命令信号Ａｍが含む要求内容に応じた大きさの制動力をブレーキ手段１９に発生させる。挙動安定化用制動信号Ｂｍがアクチュエータ１７に入力されると、アクチュエータ１７は、ブレーキ手段１９を作動し、挙動安定化用制動信号Ｂｍが含む要求内容に応じた大きさの制動力をブレーキ手段１９に発生させる。
【００１８】
ブレーキ制御部１５は、制動操作命令信号Ａｍ、挙動安定化用制動信号Ｂｍ、及び挙動制御用制動信号Ｆのうち、要求する制動力が最も大きい信号を、目標制動力信号Ｋとしてアクチュエータ１７に出力する。例えば、挙動制御用制動信号Ｆの入力を受けているものの、制動操作命令信号Ａｍ及び挙動安定化用制動信号Ｂｍの入力を受けていない場合には、ブレーキ制御部１５は、挙動制御用制動信号Ｆをブレーキ手段１９の作動のために用いるように目標制動力信号Ｋとしてアクチュエータ１７に出力する。また、ブレーキ制御部１５は、制動操作命令信号Ａｍ、挙動安定化用制動信号Ｂｍ及び挙動制御用制動信号Ｆのうち少なくとも２つの信号の入力を受けた場合、そのうち要求する制動力が最大である信号が目標制動力信号Ｋとしてアクチュエータ１７に出力される。
前記前部積分回路１１ｆ、後部積分回路１１ｒ、ピッチ角速度算出回路１２、増幅回路１３、挙動制御用制動信号算出回路１４及びブレーキ制御部１５によりコントローラ２０（制御手段）が構成されている。
【００１９】
上述したように構成されたブレーキ制御装置１の作用を、図３のフローチャートに基づいて説明する。
コントローラ２０は、図３に示すように自動車２のエンジン（図示省略）の始動等により電力供給を受ける（ステップS1）と、まず初期設定を行なって（ステップS2）制御周期に達したか否かを判定する（ステップS3）。ステップS3では、制御周期に達したと判定するまで繰り返して制御周期に達したか否かを判定する。
【００２０】
ステップS3で制御周期に達したと判定すると、制動操作命令信号Ａｍ、挙動安定化用制動信号Ｂｍ及び挙動制御用制動信号Ｆのうち、各信号が要求する制動力が最大である信号が目標制動力信号Ｋとしてアクチュエータ１７に入力されアクチュエータ１７が駆動される（ステップS4）。このステップS4では、制動操作命令信号Ａｍ、挙動安定化用制動信号Ｂｍ及び挙動制御用制動信号Ｆについては、前回の制御周期で得られた信号（後述するステップS６、 S７）が用いられる。
【００２１】
続いて、ＬＥＤなどのその他のポートに対応する信号を出力する(ステップS5)。続いてステップS6で前部、後部加速度センサ９ｆ，９ｒなどから検出信号を読込む(ステップS６)。ステップS６で前記制動操作命令信号Ａｍ及び挙動安定化用制動信号Ｂｍを含む信号が入力され、次の制御周期のステップS4で用いられる。
【００２２】
次に、車体前部ばね上加速度及び車体後部ばね上加速度に基づいて、ピッチ角速度ｄθ／ｄｔ及び変形ピッチ角速度α・ｄθ／ｄｔを求め、変形ピッチ角速度α・ｄθ／ｄｔを挙動制御用制動信号算出テーブルＴａ０に適用して挙動制御用制動信号Ｆを求める（ステップS7）。この挙動制御用制動信号Ｆは、次の制御周期のステップS4で用いられる。
【００２３】
そして、自動車２の走行時に、車体３の前部３ｆが上がり（テーブルＴａでは変形ピッチ角速度α・ｄθ／ｄｔが負の領域）、すなわち、車体３が図１時計方向にピッチ挙動することにより、ステップS7でこのピッチ挙動に応じた挙動制御用制動信号Ｆが得られる。ステップS7で得られた挙動制御用制動信号Ｆが要求する制動力が、ステップS6で得られた制動操作命令信号Ａｍ及び挙動安定化用制動信号Ｂｍがそれぞれ要求する制動力より大きい場合、当該ステップS7で得られた挙動制御用制動信号Ｆは、次の制御周期のステップS4で前輪用のアクチュエータ１７に目標制動力信号Ｋとして入力され、前輪用のブレーキ手段１９が挙動制御用制動信号Ｆに応じた制動力を発生する。これにより、車体３には前方方向の荷重移動が生じ、車体３の図１時計方向のピッチ挙動を抑制する。
【００２４】
本実施の形態では、車体３の前部３ｆが上がるピッチ挙動が所定レベルより大きくなる（変形ピッチ角速度α・ｄθ／ｄｔの所定値Ｊ０１以下になる）と、ピッチ運動を低減させる制御を行なう。そして、このピッチ運動の低減は、車輪４に制動力を作用させて行なうので、ピッチ運動の低減過程で車速も低減し、自動車２の走行を安定に維持しつつ行うことができる。
さらに、ピッチ運動の抑制を、ショックアブソーバ６の作動により行なうのではなく、車輪４を制動することにより行なうので、仮にショックアブソーバ６がフルストロークし、ショックアブソーバ６によってはピッチ運動の抑制が困難な状況となる大きなピッチ挙動にも対応でき、その大きなピッチ挙動の抑制を果たすことができる。
【００２５】
上記実施の形態では、挙動制御用制動信号Ｆを目標制動力信号Ｋとして前輪用のアクチュエータ１７に入力し、前輪用のブレーキ手段１９が制動力を発生する場合を例にしたが、これに代えて、挙動制御用制動信号Ｆを目標制動力信号Ｋとして前輪、後輪用のアクチュエータ１７に入力し、前輪、後輪用のブレーキ手段１９が制動力を発生するようにしてピッチ挙動を抑制するようにしてもよい。しかし、このように前輪、後輪用のブレーキ手段１９に制動力を発生させる例に比して上記実施の形態とする（挙動制御用制動信号Ｆを前輪用のアクチュエータ１７に入力し、前輪用のブレーキ手段１９に制動力を発生させる。）ことにより、より大きなピッチ挙動を抑制でき、かつ車速については低減を抑制できる。
【００２６】
次に、本発明の第２実施の形態に係るブレーキ制御装置１Ａを図４に基づいて説明する。
第２実施の形態に係るブレーキ制御装置１Ａは、第１実施の形態に係るブレーキ制御装置１に比して、下記（１）〜（５）の事項が主に異なっている。
（１）ブレーキ制御装置１が１つの挙動制御用制動信号算出回路１４を設けているのに代えて、前輪用、後輪用挙動制御用制動信号算出回路１４ｆ，１４ｒを設け、各検出結果に応じて、前輪、後輪用のブレーキ手段１９をそれぞれ作動させるようにしたこと。
（２）ブレーキ制御部１５に代わるブレーキ制御部１５（以下、便宜上、第２ブレーキ制御部１５Ａという。）を設けたこと。
（３）第１実施の形態のコントローラ２０に代わるコントローラ２０Ａを設けたこと。
（４）挙動制御用制動信号算出回路１４が用いる挙動制御用制動信号算出テーブルＴａ０に代えて、前輪用挙動制御用制動信号算出回路１４ｆが前輪用挙動制御用制動信号算出テーブルＴａｆを用いたこと。
（５）テーブルＴａｆでは、テーブルＴａ０の挙動制御用制動信号算出用線分２０ｇに代えてこれと同等形状の前輪用挙動制御用制動信号算出用線分２０ｆを用い、挙動制御用制動信号Ｆに代えて前輪用挙動制御用制動信号Ｆｆを設け、かつ、挙動制御用制動信号算出回路１４が挙動制御用制動信号Ｆを出力するのに代えて前輪用挙動制御用制動信号Ｆｆを出力するようにしたこと。
【００２７】
なお、前輪用挙動制御用制動信号算出用線分２０ｆは、上述したように挙動制御用制動信号算出用線分２０ｇと同等形状であるが、所定値ｊ０１に対応する値については、便宜上、第１所定値ｊ０１（符号は同一とする。）という。
【００２８】
後輪用挙動制御用制動信号算出回路１４ｒは、後輪用挙動制御用制動信号算出テーブルＴａｒを用いて、後輪用挙動制御用制動信号Ｆｒを得てこれをブレーキ制御部１５に出力する。後輪用挙動制御用制動信号算出テーブルＴａｒは、前記テーブルＴａｆの前輪用挙動制御用制動信号算出用線分２０ｆとは異なる形状の後輪用挙動制御用制動信号２０ｒを有している。
前記テーブルＴａｒの後輪用挙動制御用制動信号２０ｒは、変形ピッチ角速度α・ｄθ／ｄｔが負の値（図４で縦軸より左側）の場合、及び正の値でも所定値（以下、第２所定値ｊ０２という。）より小さい場合には、後輪用挙動制御用制動信号Ｆｒが「０」となる（不感帯となる）ようにされている。また、後輪用挙動制御用制動信号２０ｒは、変形ピッチ角速度α・ｄθ／ｄｔが第２所定値ｊ０２以上の場合は、その値が大きくなるに従って後輪用挙動制御用制動信号Ｆｒが大きくなるようにされている。
【００２９】
第２ブレーキ制御部１５Ａは、後輪用のアクチュエータ１７には、制動操作命令信号Ａｍ、挙動安定化用制動信号Ｂｍ、及び後輪用挙動制御用制動信号Ｆｒのうち、要求する制動力が最も大きい信号を選択し、選択した信号を目標制動力信号Ｋとして出力する。また、前輪用のアクチュエータ１７には、制動操作命令信号Ａｍ、挙動安定化用制動信号Ｂｍ、及び前輪用挙動制御用制動信号Ｆｆのうち、要求する制動力が最も大きい信号を選択し、選択した信号を目標制動力信号Ｋとして出力する。
この第２実施の形態では、コントローラ２０Ａ（制御手段）は、前部積分回路１１ｆ、後部積分回路１１ｒ、ピッチ角速度算出回路１２、増幅回路１３、前輪用、後輪用挙動制御用制動信号算出回路１４ｆ，１４ｒ、及び第２ブレーキ制御部１５Ａから構成されている。
【００３０】
上述した第２実施の形態では、変形ピッチ角速度α・ｄθ／ｄｔが第１所定値ｊ０１以下のときに前輪用のブレーキ手段１９が制動力を発生し、第２所定値ｊ０２以上のときに後輪用のブレーキ手段１９が制動力を発生する。つまり、車体３前部が所定レベル以上に上昇する（車体３が図１時計方向のピッチ挙動を行なう。）と、前輪（前方側の車輪４）が制動され、車体３後部があるレベル以上に上昇する（車体３が図１反時計方向のピッチ挙動を行なう。）と、後輪（後方側の車輪４）が制動される。
上述したようにピッチ運動の抑制を、ショックアブソーバ６（図１参照）の作動により行なうのではなく、車輪４（図１参照）を制動することにより行なうので、仮にショックアブソーバ６がフルストロークし、ショックアブソーバ６によってはピッチ運動の抑制が困難な状況となる大きなピッチ挙動にも対応でき、その大きなピッチ挙動の抑制を果たすことができる。
【００３１】
上記第１、第２実施の形態において、アンチブレーキシステムの制御ロジックを加えるようにしてもよい。この場合、制動力は車輪４がロックしない範囲で制御されることになり、より良好な走行安定性を確保することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１，１Ａ…ブレーキ制御装置、９ｆ，９ｒ…前部、後部加速度センサ（車体挙動検出手段）、１１ｆ，１１ｒ…前部、後部積分回路（車体挙動検出手段）、１２…ピッチ角速度算出回路、１７…アクチュエータ、１９…ブレーキ手段、２０，２０Ａ…コントローラ（制御手段）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータにより作動されて車両の車輪の制動を行なうブレーキ手段と、
前記車両の車体の上下方向の挙動を検出する車体挙動検出手段と、
該車体挙動検出手段の検出結果に応じて、前記アクチュエータを駆動させて前記ブレーキ手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項２】
前記車体挙動検出手段は、前記車両の車体のピッチ挙動を検出するピッチ挙動検出手段であることを特徴とする請求項１記載のブレーキ制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、少なくとも前記車両の運転者がブレーキ操作を行っていないときに、前記車体挙動検出手段の検出結果に応じて前記アクチュエータを制御することを特徴とする請求項１または２に記載のブレーキ制御装置。
【請求項１】
アクチュエータにより作動されて車両の車輪の制動を行なうブレーキ手段と、
前記車両の車体の上下方向の挙動を検出する車体挙動検出手段と、
該車体挙動検出手段の検出結果に応じて、前記アクチュエータを駆動させて前記ブレーキ手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項２】
前記車体挙動検出手段は、前記車両の車体のピッチ挙動を検出するピッチ挙動検出手段であることを特徴とする請求項１記載のブレーキ制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、少なくとも前記車両の運転者がブレーキ操作を行っていないときに、前記車体挙動検出手段の検出結果に応じて前記アクチュエータを制御することを特徴とする請求項１または２に記載のブレーキ制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−１４０３０３（Ｐ２０１１−１４０３０３Ａ）
【公開日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７９３１（Ｐ２０１１−１７９３１）
【出願日】平成２３年１月３１日（２０１１．１．３１）
【分割の表示】特願２００６−２２７１１（Ｐ２００６−２２７１１）の分割
【原出願日】平成１８年１月３１日（２００６．１．３１）
【出願人】（５０９１８６５７９）日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月３１日（２０１１．１．３１）
【分割の表示】特願２００６−２２７１１（Ｐ２００６−２２７１１）の分割
【原出願日】平成１８年１月３１日（２００６．１．３１）
【出願人】（５０９１８６５７９）日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Ｆターム（参考）】
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