車両用制動制御システム
【課題】走行路の路面摩擦係数μの変化に対する制動制御のロバスト性を向上できる車両用制動制御システムを提供すること。
【解決手段】この車両用制動制御システム１は、流体圧Ｐに応じた制動力を車輪１１ＦＲに付与するホイールシリンダ２２ＦＲと、車輪加速度ＤＶＷに基づいてホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐを制御する制御装置４とを備えている。そして、制御装置４が、急制動の開始後かつＡＢＳ制御の開始前に、所定の流体圧Ｐをホイールシリンダ２２ＦＲに付与して車輪加速度ＤＶＷの復帰レベルΔＤＶＷを取得し、この車輪加速度ＤＶＷの挙動に基づいて流体圧Ｐの制御目標値を算出している。
【解決手段】この車両用制動制御システム１は、流体圧Ｐに応じた制動力を車輪１１ＦＲに付与するホイールシリンダ２２ＦＲと、車輪加速度ＤＶＷに基づいてホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐを制御する制御装置４とを備えている。そして、制御装置４が、急制動の開始後かつＡＢＳ制御の開始前に、所定の流体圧Ｐをホイールシリンダ２２ＦＲに付与して車輪加速度ＤＶＷの復帰レベルΔＤＶＷを取得し、この車輪加速度ＤＶＷの挙動に基づいて流体圧Ｐの制御目標値を算出している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両用制動制御システムに関し、さらに詳しくは、走行路の路面摩擦係数μの変化に対する制動制御のロバスト性を向上できる車両用制動制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の車両用制動制御システムでは、ＡＢＳ制御が広く採用されている。一般に、車両の急制動時にて車体が減速すると、車輪への十分な荷重移動が行われる前に制動力が上昇して、車輪がロック傾向に向かう。すると、ＡＢＳ制御が開始されて、制御装置がホイールシリンダの流体圧Ｐを減圧する。このとき、ＡＢＳ制御の開始時期は、スリップ率Ｓと所定の設定値との関係で規定される。また、この設定値は、所定のμ−Ｓ特性にかかる路面摩擦係数μを基準として設定される。
【０００３】
しかしながら、走行路の路面摩擦係数μが設定値よりも高い場合（例えば、ドライ路面など）には、流体圧Ｐの増圧勾配が不足し、制動力が不足して制動停止距離が長くなる。逆に、走行路の路面摩擦係数μが設定値よりも低い場合（例えば、ウェット路面など）には、ＡＢＳ制御の早期作動となり、やはり制動力が不足して制動停止距離が長くなる。したがって、走行路の路面摩擦係数μの変化に対して制動制御のロバスト性を確保できないという課題がある。
【０００４】
なお、このような課題に関する従来の車両用制動制御システムとして、特許文献１に記載される技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０９−３１５２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、この発明は、走行路の路面摩擦係数μの変化に対する制動制御のロバスト性を向上できる車両用制動制御システム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】
【０００７】
上記目的を達成するため、この発明にかかる車両用制動制御システムは、流体圧に応じた制動力を車輪に付与するホイールシリンダと、車輪加速度に基づいて前記ホイールシリンダの流体圧を制御する制御装置とを備え、且つ、前記制御装置が、ホイールシリンダの流体圧を所定の流体圧に制御して車輪加速度の挙動を取得し、前記車輪加速度の挙動に基づいて流体圧の制御目標値を算出することを特徴とする。
【０００８】
また、この発明にかかる車両用制動制御システムは、前記制御装置が、前記ホイールシリンダの流体圧を保持したときの車輪加速度の復帰レベルに基づいて前記流体圧の制御目標値を算出することが好ましい。
【０００９】
この発明にかかる車両用制動制御システムは、前記ホイールシリンダの流体圧を前記制御目標値まで増圧させる増圧制御を第一増圧制御と呼ぶときに、前記制御装置が、前記第一増圧制御の完了後かつ前記アンチロックブレーキ制御の開始前に、前記第一増圧制御における増圧勾配よりも緩やかな増圧勾配にて前記ホイールシリンダの流体圧を増圧する第二増圧制御を行うことが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
この発明にかかる車両用制動制御システムは、所定の流体圧をホイールシリンダに付与したときの車輪加速度の挙動を観察することにより、走行路の路面摩擦係数を推定できる。したがって、この車輪加速度の挙動に基づいて流体圧の制御目標値を算出し、この制御目標値に基づいてホイールシリンダの流体圧を制御することにより、路面摩擦係数を反映した制動制御を実現できる。このとき、路面摩擦係数を算出することなくホイールシリンダの流体圧を制御するので、制動制御のロバスト性を向上できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、この発明の実施の形態にかかる車両用制動制御システムを示す構成図である。
【図２】図２は、図１に記載した車両用制動制御システムの作用を示すフローチャートである。
【図３】図３は、図１に記載した車両用制動制御システムの作用を示すフローチャートである。
【図４】図４は、図１に記載した車両用制動制御システムの作用を示す説明図である。
【図５】図５は、図１に記載した車両用制動制御システムの作用を示す説明図である。
【図６】図６は、図１に記載した車両用制動制御システムの実施例を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施の形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。
【００１３】
［車両用制動制御システム］
図１は、この発明の実施の形態にかかる車両用制動制御システムを示す構成図である。
【００１４】
この車両用制動制御システム１は、車両の制動を制御（以下、車両制動制御という。）するシステムであり、特に、ＡＢＳ（Antilock Brake System）制御を実現できる。この実施の形態では、一例として、車両１０がＦＲ（Front engine Rear drive）形式を採用する四輪車であり、車両１０の左側後輪１１ＲＬおよび右側後輪１１ＲＲが車両１０の駆動輪であり、左側前輪１１ＦＬおよび右側前輪１１ＦＲが車両１０の操舵輪である場合について説明する。
【００１５】
車両用制動制御システム１は、制動装置２と、センサユニット３と、制御装置４とを備える（図１参照）。
【００１６】
制動装置２は、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬに対する制動力を制御する装置であり、油圧回路２１と、ホイールシリンダ２２ＦＲ〜２２ＲＬと、ブレーキペダル２３と、マスタシリンダ２４とを有する。油圧回路２１は、リザーバ、オイルポンプ、油圧保持弁、油圧減圧弁などにより構成される（図示省略）。
【００１７】
センサユニット３は、車両状態量や制動装置２の状態量に関する情報を検出するユニットである。このセンサユニット３は、ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキペダルセンサ３１と、マスタシリンダ２４の圧力を検出するマスタ圧センサ３２と、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの車輪速度ＶＷをそれぞれ検出する車輪速度センサ３３ＦＲ〜３３ＲＬとを有する。
【００１８】
制御装置４は、例えば、ＥＣＵ（Electrical Control Unit）であり、センサユニット３の出力値に基づいて制動装置２を駆動制御する。この制御装置４は、制動装置２の油圧回路２１を駆動制御する油圧回路制御部４１と、後述するＡＢＳ制御を行うＡＢＳ制御部４２と、後述する増圧勾配制御を行う増圧勾配制御部４３と、所定の情報（例えば、制御プラグラム、制御マップ、閾値および設定値など）を格納する記憶部４４とを有する。
【００１９】
この車両用制動制御システム１において、（１）通常運転時には、運転者によりブレーキペダル２３が踏み込まれると、その踏み込み量がマスタシリンダ２４を介して油圧回路２１に伝達される。すると、油圧回路２１がブレーキペダル２３の踏み込み量に応じて各ホイールシリンダ２２ＦＲ〜２２ＲＬの流体圧Ｐを調整する。これにより、各ホイールシリンダ２２ＦＲ〜２２ＲＬが駆動されて、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬに制動力が付与される。
【００２０】
また、（２）制動制御時には、センサユニット３が各種の車両状態量（例えば、車輪速度など）を検出しており、制御装置４がセンサユニット３の出力信号に基づいて各ホイールシリンダ２２ＦＲ〜２２ＲＬの流体圧Ｐの制御目標値を算出し、油圧回路２１を駆動して各ホイールシリンダ２２ＦＲ〜２２ＲＬの流体圧Ｐを制御する。これにより、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの制動力が制御されて、後述する増圧勾配制御、ＡＢＳ制御などの各種の制動制御が実現される。
【００２１】
［増圧勾配制御およびＡＢＳ制御］
図２〜図５は、図１に記載した車両用制動制御システムの作用を示すフローチャート（図２および図３）ならびに説明図（図４および図５）である。これらの図において、図２は、制動制御の全体的なフローを示している。また、図３は、増圧制御の具体的なフローを示している。図４は、車輪加速度ＤＶＷの復帰レベルΔＤＶＷと、ホイールシリンダの流体圧Ｐの増圧量ΔＰとの関係を示している。また、図５は、スリップ率Ｓと路面摩擦係数μとの一般的な関係を示している。
【００２２】
一般に、車両用制動制御システムでは、急制動時にて車体が減速すると、車輪への十分な荷重移動が行われる前に制動力が上昇して、車輪がロック傾向に向かう。すると、ＡＢＳ制御が開始されて、制御装置がホイールシリンダの流体圧Ｐを減圧する。このとき、ＡＢＳ制御の開始時期は、スリップ率Ｓと所定の設定値との関係で規定される。また、この設定値は、所定のμ−Ｓ特性にかかる路面摩擦係数μを基準として設定される。
【００２３】
しかしながら、走行路の路面摩擦係数μが設定値よりも高い場合（例えば、ドライ路面など）には、流体圧Ｐの増圧勾配が不足し、制動力が不足して制動停止距離が長くなる。逆に、走行路の路面摩擦係数μが設定値よりも低い場合（例えば、ウェット路面など）には、ＡＢＳ制御の早期作動となり、やはり制動力が不足して制動停止距離が長くなる。したがって、走行路の路面摩擦係数μの変化に対して制動制御のロバスト性を確保できないという課題がある。
【００２４】
そこで、この車両用制動制御システム１では、走行路の路面摩擦係数μの変化に対する制動制御のロバスト性を向上するために、制動制御が以下のように行われている。なお、この制動制御は、各車輪１１ＦＲ〜ＲＬに対して独立して行われる。ここでは、一例として、右前輪１１ＦＲに対して制御が行われる場合について説明する。
【００２５】
ステップＳＴ１では、ブレーキペダル２３が踏み込み状態にあるか否かが判定される。例えば、この実施の形態では、車両走行中にて、ブレーキペダルセンサ３１がブレーキペダル２３の踏み込み量を検出している。そして、制御装置４がこのブレーキペダルセンサ３１の出力信号を取得したときに肯定判定を行っている。なお、制御装置４は、マスタシリンダ２４の油圧に基づいて、この判定を行っても良い。このステップＳＴ１にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ２に進み、否定判定が行われた場合には、処理が終了される。
【００２６】
ステップＳＴ２では、車両１０が急制動状態にあるか否かが判定される。例えば、この実施の形態では、車両走行中にて、各車輪速度センサ３３ＦＲ〜３３ＲＬが各車輪１１ＦＲ〜ＲＬの車輪速度ＶＷをそれぞれ検出している。そして、制御装置４が、車輪速度ＶＷから車輪加速度ＤＶＷを算出し、この車輪加速度ＤＶＷと記憶部４４から読み込んだ所定の閾値ｋ１とを比較して、ＤＶＷ≦ｋ１であるときに肯定判定を行っている。このステップＳＴ２にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ３に進み、否定判定が行われた場合には、処理が終了される。
【００２７】
ステップＳＴ３では、タイマーが始動される。このタイマーの設定時間Ｔ１は、後述する車輪加速度ＤＶＷの復帰レベルΔＤＶＷを測定するためのサンプリング時間となる。また、設定時間Ｔ１は、任意に設定され得る。なお、この実施の形態では、制御装置４が内部タイマー（図示省略）を有しており、この設定時間Ｔ１のカウントを管理している。このステップＳＴ３の後に、ステップＳＴ４に進む。
【００２８】
ステップＳＴ４では、車輪加速度ＤＶＷがＤＶＷ≦ｋ１（ステップＳＴ２の肯定判定）である車輪１１ＦＲについて、対応するホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐが保持される。例えば、この実施の形態では、制御装置４が油圧回路２１を駆動してホイールシリンダ２２ＦＲの駆動圧を一定に保持している。このステップＳＴ４の後に、ステップＳＴ５に進む。
【００２９】
ステップＳＴ５では、タイマーの設定時間Ｔ１が満了したか否かが判定される。このステップＳＴ５にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ６に進み、否定判定が行われた場合には、ステップＳＴ５が繰り返される。
【００３０】
ステップＳＴ６では、車輪加速度ＤＶＷの復帰レベルΔＤＶＷが算出される。この復帰レベルΔＤＶＷは、ホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐを保持したときの車輪加速度ＤＶＷの変化量をいう。例えば、この実施の形態では、タイマー始動から設定時間Ｔ１の満了まで（ステップＳＴ３〜ステップＳＴ５）、ホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐが保持されている。また、タイマー始動時には、車輪加速度ＤＶＷが閾値ｋ１である（ステップＳＴ２の肯定判定およびステップＳＴ３）。そこで、制御装置４が、車輪速度センサ３３ＦＲの出力信号に基づいて設定時間Ｔ１の満了時における車輪加速度ＤＶＷを算出し、タイマー始動時の車輪加速度ＤＶＷ＝ｋ１と、この設定時間Ｔ１の満了時の車輪加速度ＤＶＷとの差を算出することにより、車輪加速度ＤＶＷの復帰レベルΔＤＶＷを算出している。
【００３１】
ここで、急制動時にてホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐが保持されると（ステップＳＴ４）、車輪加速度ＤＶＷが減少した後に増加して復帰する。このとき、車輪加速度ＤＶＷの復帰レベルΔＤＶＷは、路面摩擦係数μに対して相関を有する。具体的には、路面摩擦係数μが大きいほど復帰レベルΔＤＶＷが大きく、逆に、路面摩擦係数μが小さいほど復帰レベルΔＤＶＷが小さい。したがって、この車輪加速度ＤＶＷの復帰レベルΔＤＶＷを用いることにより、路面摩擦係数μを反映した制動制御を行い得る。
【００３２】
なお、復帰レベルΔＤＶＷの算出処理（ステップＳＴ６）では、タイマーの設定時間Ｔ１（サンプリング時間）が長いほど、路面摩擦係数μを精度良く反映した結果が得られるため、好ましい。一方で、この設定時間Ｔ１が長すぎると、その後の制動制御が遅れるため、好ましくない。したがって、この設定時間Ｔ１の長さは、これらの関係を考慮して、適宜設定されることが好ましい。例えば、この実施の形態では、設定時間Ｔ１がＴ１＝２４［ｍｓ］〜３６［ｍｓ］に設定されている。このステップＳＴ６の後に、ステップＳＴ７に進む。
【００３３】
ステップＳＴ７では、ホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐの制御目標値が算出される。この制御目標値の算出は、例えば、流体圧Ｐの増圧量ΔＰあるいは増圧勾配Ｇに着目して行われる。なお、増圧量ΔＰは、後述する第一増圧制御（ステップＳＴ８１）にて、車輪１１ＦＲのスリップ率Ｓを所定の設定値まで上昇させるために用いられる。また、増圧勾配Ｇは、増圧量ΔＰと、第一増圧制御の実施時間（第一増圧制御の開始からＰ＝Ｐ＋ΔＰとなるまでの時間）Ｔ２との比である（Ｇ＝ΔＰ／Ｔ２）。また、流体圧Ｐの制御目標値は、車輪加速度ＤＶＷの復帰レベルΔＤＶＷに基づいて算出される。したがって、流体圧Ｐの制御目標値は、路面摩擦係数μを反映した数値となる。すなわち、復帰レベルΔＤＶＷが大きい（路面摩擦係数μが大きい）場合には、車輪に対する制動力が不足していると推定できるため、流体圧Ｐの制御目標値が大きく設定される。一方で、復帰レベルΔＤＶＷが小さい（路面摩擦係数μが小さい）場合には、車輪１１ＦＲに対する制動力が足りていると推定できるため、流体圧Ｐの制御目標値が小さく設定される。なお、この実施の形態では、制御装置４が、ステップＳＴ６にて算出された復帰レベルΔＤＶＷと記憶部４４から読み込んだ制御マップ（図４参照）とに基づいて、流体圧Ｐの制御目標値を算出している。このステップＳＴ７の後に、ステップＳＴ８に進む。
【００３４】
ステップＳＴ８では、流体圧Ｐの増圧制御が行われる。この増圧制御では、ホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐの保持（ステップＳＴ４）を解除した後に、算出された流体圧Ｐの制御目標値（ステップＳＴ７）を用いて流体圧Ｐを増圧する制御が行われる。このとき、路面摩擦係数μが大きいほど、流体圧Ｐの制御目標値が大きくなる。逆に、路面摩擦係数μが小さいほど、流体圧Ｐの制御目標値が小さくなる。これにより、路面摩擦係数μを反映した適切な流体圧Ｐの増圧が実現される。このステップＳＴ８の後に、ステップＳＴ９に進む。
【００３５】
なお、この実施の形態では、流体圧Ｐの制御目標値の設定にあたり、流体圧Ｐの増圧量ΔＰが用いられている。また、制御装置４が、油圧回路２１を駆動してホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐを制御している。このとき、流体圧Ｐの増圧制御が以下のように行われている（図３および図４参照）。
【００３６】
ステップＳＴ８１では、第一増圧制御が開始される。この第一増圧制御では、制御装置４が、ステップＳＴ７にて算出した増圧量ΔＰに基づいて流体圧Ｐの制御目標値（Ｐ＋ΔＰ）を算出し、この制御目標値に基づいて油圧回路２１を駆動して流体圧Ｐの増圧処理を開始する。これにより、路面摩擦係数μを反映した増圧量ΔＰにより、流体圧Ｐの増圧が行われる。このステップＳＴ８１の後に、ステップＳＴ８２に進む。
【００３７】
ステップＳＴ８２では、ホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐが制御目標値に到達したか否かが判定される。この判定は、制御装置４が行う。なお、第一増圧制御の開始（ステップＳＴ８１）からＰ＝Ｐ＋ΔＰとなるまでの時間が第一増圧制御の実施時間Ｔ２となる。したがって、流体圧Ｐの増圧勾配Ｇは、この実施時間Ｔ２と流体圧Ｐの増圧量ΔＰとを用いて算出できる（Ｇ＝ΔＰ／Ｔ２）。このステップＳＴ８２にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ８３に進み、否定判定が行われた場合には、ステップＳＴ８２が繰り返される。
【００３８】
ステップＳＴ８３では、第二増圧制御が行われる。この第二増圧制御では、第一増圧制御（ステップＳＴ８１）の完了後に、ホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐが徐々に（第一増圧制御の増圧勾配Ｇよりも緩やかな増圧勾配Ｇ’で）増圧される。これにより、オーバースリップが抑制される。なお、この第二増圧制御では、流体圧Ｐの増圧勾配Ｇ’が、第一増圧制御における流体圧Ｐの増圧量ΔＰに関わらず一定に設定されても良いし、この増圧量ΔＰに基づいて増減されても良い。このステップＳＴ８の後に、ステップＳＴ９に進む。
【００３９】
上記のように、流体圧Ｐの増圧制御（ステップＳＴ８）では、第一増圧制御（ステップＳＴ８１）および第二増圧制御（ステップＳＴ８３）が順に行われて、ホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐが段階的に上昇する。すなわち、一般に、急制動によりスリップ率Ｓが増加すると、これと共に路面摩擦係数μが増加してＳ＝２０［％］前後の所定の範囲Ｄでピーク値をとる（図５参照）。そこで、第一増圧制御（ステップＳＴ８１）では、ホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐを早期に増圧してスリップ率Ｓを大きくすることにより、路面摩擦係数μをピーク値近傍まで早期に上昇させる。これにより、適正な制動力を早期に車輪１１ＦＲに付与できる。また、その後の第二増圧制御（ステップＳＴ８３）では、ホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐを緩やかに増圧させて、路面摩擦係数μを徐々にピーク値まで近づける。これにより、ＡＢＳ制御（ステップＳＴ１０）の開始を遅らせて十分な制動力を車輪に付与できる。これらにより、制動停止距離を短縮できる。
【００４０】
ステップＳＴ９では、ＡＢＳ制御が行われる。このＡＢＳ制御では、増圧制御（ステップＳＴ９）によりホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐが上昇してスリップ率Ｓが所定の設定値まで到達すると、流体圧Ｐを減圧、保持あるいは増圧することにより、そのスリップ率Ｓを所定の範囲Ｄ（路面摩擦係数μが最大となる範囲。図５参照。）内に維持する制御が行われる。これにより、適正な制動力が車輪１１ＦＲに付与されて、車両１０のスピンやドリフトアウトが抑制される。このステップＳＴ９の後に、処理が終了される。
【００４１】
なお、ＡＢＳ制御には、公知のものが採用され得る。例えば、この実施の形態では、制御装置４が、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの車輪速度センサ３３ＦＲ〜３３ＲＬの出力信号に基づいて車両１０の車体速度ＶＶを推定し、この車体速度ＶＶと各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの車輪速度ＶＷとに基づいて各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのスリップ率Ｓ（＝（ＶＶ−ＶＷ）／ＶＶ）を算出している。また、制御装置４が、このスリップ率Ｓと所定の設定値との比較に基づいて、各ホイールシリンダ２２ＦＲ〜２２ＲＬに対する制御モード（減圧、保持または増圧）を決定している。そして、制御装置４が、この制御モードに基づいて制動装置２の油圧回路２１を駆動し、各ホイールシリンダ２２ＦＲ〜２２ＲＬの流体圧Ｐを減圧、保持あるいは増圧している。これにより、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの制動圧が制御され、スリップ率Ｓが所定の範囲Ｄ内に維持されて、路面摩擦係数μが好適に維持される。
【００４２】
なお、この実施の形態では、制御装置４が、急制動開始時にてホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐを保持して、車輪加速度ＤＶＷの復帰レベルΔＤＶＷを算出している（ステップＳＴ２の肯定判定〜ステップＳＴ６）（図２参照）。かかる構成では、流体圧Ｐを保持することにより、路面摩擦係数μに対応した復帰レベルΔＤＶＷを容易に算出できる。すなわち、車輪の運動方程式は、タイヤイナーシャＩ、接地荷重Ｗ、タイヤ半径Ｒおよび制動トルクＴｂを用いて、Ｉ・ＤＶＷ＝μ・Ｗ・Ｒ−Ｔｂにより表せる。したがって、流体圧Ｐを保持して制動トルクＴｂを一定とすることにより、路面摩擦係数μを車輪加速度ＤＶＷから容易に推定できる。
【００４３】
しかし、これに限らず、制御装置４が、急制動開始時にてホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐを変化させつつ、復帰レベルΔＤＶＷを算出しても良い（図示省略）。例えば、急制動開始時における所定の設定時間Ｔ１にて、流体圧Ｐを所定勾配で増圧することにより、復帰レベルΔＤＶＷを算出しても良い。かかる構成では、流体圧Ｐを増圧しつつ復帰レベルΔＤＶＷを算出できるので、適正な制動力を車輪に対して早期に付与できる。
【００４４】
［実施例］
図６は、図１に記載した車両用制動制御システムの実施例を示すタイムチャートである。同図は、路面摩擦係数μが相異する路面をそれぞれ走行したときの制動制御の様子を示している。以下、この実施例について、図２〜図５を参照しつつ説明する。なお、ここでは、一例として、右前輪１１ＦＲに対して制動制御が行われる場合について説明する。
【００４５】
ｔ＝ｔ０では、車両走行時にて、ブレーキペダル２３が踏み込まれると、ホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧ＰがＰ＝０から上昇して車輪加速度ＤＶＷが減少し始める。すると、制御装置４が、ブレーキペダル２３の踏み込みを契機として、車輪加速度ＤＶＷに基づいて急制動状態の判定を開始する（ステップＳＴ１の肯定判定およびステップＳＴ２）（図２参照）。
【００４６】
ｔ＝ｔ１では、車輪加速度ＤＶＷが大きく減少して、車輪１１ＦＲが急制動状態となる。そして、車輪加速度ＤＶＷがＤＶＷ≦ｋ１となると、制御装置４が油圧回路２１を駆動してホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐを保持する（ステップＳＴ２の肯定判定およびステップＳＴ４）。すると、車輪１１ＦＲへの制動力が保持されるので、車輪加速度ＤＶＷが増加して復帰し始める。この車輪加速度ＤＶＷの復帰レベルは、路面摩擦係数μが大きいほど大きくなる。
【００４７】
ｔ＝ｔ２では、制御装置４が、車輪加速度ＤＶＷの復帰レベルΔＤＶＷを算出する（ステップＳＴ６）。この復帰レベルΔＤＶＷは、流体圧Ｐの保持の開始時ｔ１における車輪加速度ＤＶＷ＝ｋ１と所定時間Ｔ１の経過時ｔ＝ｔ２における車輪加速度ＤＶＷとの差として算出される。また、制御装置４が、この復帰レベルΔＤＶＷと記憶部４４から読み込んだ制御マップ（図４参照）とに基づいて増圧量ΔＰを設定する（ステップＳＴ７）。このとき、復帰レベルΔＤＶＷが大きいほど、増圧量ΔＰが大きく設定される。また、路面摩擦係数μがピーク値をとる手前までスリップ率Ｓが上昇するように、増圧量ΔＰが設定される（図５参照）。具体的には、流体圧Ｐを増圧した後のスリップ率Ｓが所定の設定値よりも低くなるように、増圧量ΔＰが設定される。
【００４８】
ｔ＝ｔ２〜ｔ３では、制御装置４が、増圧量ΔＰに基づいて第一増圧制御を開始する（ステップＳＴ８１）（図３参照）。具体的には、制御装置４が、流体圧Ｐの制御目標値（Ｐ＋ΔＰ）を算出し、この目標値に基づいて油圧回路２１を駆動して流体圧Ｐの増圧処理を開始する。このとき、所定時間Ｔ２にて第一増圧制御が完了するように、流体圧Ｐの増圧勾配Ｇが設定される。したがって、流体圧Ｐの増圧勾配Ｇは、路面摩擦係数μが大きいほど大きくなる。これにより、路面摩擦係数μを反映した流体圧Ｐがホイールシリンダ２２ＦＲに発生して、適正な制動力が車輪１１ＦＲに対して迅速に付与される。
【００４９】
ｔ＝ｔ３では、ホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐが目標値に到達して、第一増圧制御が完了する（ステップＳＴ８２の肯定判定）。この状態では、スリップ率Ｓに余裕があり、ＡＢＳ制御（ステップＳＴ９）が開始されない。
【００５０】
ｔ＝ｔ３〜ｔ４では、制御装置４が、第二増圧制御（ステップＳＴ８３）を開始して、流体圧Ｐを徐々に増圧する。このとき、流体圧Ｐの増圧勾配Ｇ’が第一増圧制御（ステップＳＴ８１）の増圧勾配Ｇよりも緩やかになるように、流体圧Ｐが制御される。これにより、第一増圧制御の完了時ｔ３からＡＢＳ制御（ステップＳＴ９）が開始されるまでの時間Ｔ３を長く取れるので、十分な制動力を車輪１１ＦＲに付与できる。これにより、制動停止距離を短縮できる。
【００５１】
ｔ＝４では、ホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐが増加してスリップ率Ｓが所定の設定値まで到達すると、制御装置４がＡＢＳ制御を開始する（ステップＳＴ９）。これにより、車両１０のスピンやドリフトアウトが抑制される。
【００５２】
［効果］
以上説明したように、この車両用制動制御システム１は、流体圧Ｐに応じた制動力を車輪１１ＦＲに付与するホイールシリンダ２２ＦＲと、車輪加速度ＤＶＷに基づいてホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐを制御する制御装置４とを備える（図１参照）。そして、制御装置４が、ホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐを所定の流体圧（例えば、保持、所定の増圧勾配での増圧など）に制御して車輪加速度ＤＶＷの挙動（復帰レベルΔＤＶＷ）を取得し、この車輪加速度ＤＶＷの挙動に基づいて流体圧Ｐの制御目標値を算出する（ステップＳＴ７）（図２参照）。
【００５３】
かかる構成では、所定の流体圧Ｐをホイールシリンダ２２ＦＲに付与したときの車輪加速度ＤＶＷの挙動（図６のｔ＝ｔ２〜ｔ３参照）を観察することにより、走行路の路面摩擦係数μを推定できる。したがって、この車輪加速度ＤＶＷの挙動に基づいて流体圧Ｐの制御目標値を算出し（ステップＳＴ７）、この制御目標値に基づいてホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐを制御する（ステップＳＴ８）ことにより、路面摩擦係数μを反映した制動制御を実現できる。このとき、路面摩擦係数μを算出することなくホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐを制御するので、制動制御のロバスト性を向上できる利点がある。
【００５４】
なお、この実施の形態では、急制動の開始後（ステップＳＴ２の肯定判定）かつＡＢＳ制御（ステップＳＴ９）の開始前に、流体圧Ｐの制御目標値を算出して、ホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐを制御している（ステップＳＴ７およびステップＳＴ８）（図２参照）。しかし、これに限らず、通常の制動時にて、上記の制御が行われても良い。すなわち、急制動時に限らず上記の制御が行われても良いし、ＡＢＳ制御の実施を前提とせずに上記の制御が行われても良い。例えば、路面摩擦係数μおよびスリップ率Ｓに基づいて、任意のタイミングで上記の制御が行われ得る。これにより、車輪がロックしない領域を効率的に活用できる。
【００５５】
また、この実施の形態では、流体圧Ｐの制御目標値の算出（ステップＳＴ７）にて、制御装置４が、第一増圧制御（ステップＳＴ８１）に用いる流体圧Ｐの増圧量ΔＰおよび増圧勾配Ｇの双方を算出している（図２、図３および図６参照）。しかし、これに限らず、流体圧Ｐの制御目標値の算出（ステップＳＴ７）では、制御装置４が、流体圧Ｐの増圧量ΔＰおよび増圧勾配Ｇのいずれか一方のみを算出しても良い。例えば、制御装置４が増圧勾配Ｇのみを算出し、増圧量ΔＰの設定なしに第一増圧制御（ステップＳＴ８１）を行い得る。この場合には、例えば、第一増圧制御（ステップＳＴ８１）の実施時間Ｔ２が設定されて、流体圧Ｐの増圧が行われる。
【００５６】
また、この車両用制動制御システム１では、制御装置４が、ホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐを保持したときの車輪加速度ＤＶＷの復帰レベルΔＤＶＷに基づいて流体圧Ｐの制御目標値を算出する（ステップＳＴ７）（図２参照）。かかる構成では、流体圧Ｐを保持することにより、車輪加速度ＤＶＷの復帰レベルΔＤＶＷ（図６参照）を容易かつ精度良く取得できる。そして、この復帰レベルΔＤＶＷを用いることにより、流体圧Ｐの制御目標値を簡易に算出できる。これにより、制御装置４の構成を簡素化できる利点がある。
【００５７】
また、この車両用制動制御システム１では、制御装置４が、第一増圧制御（ステップＳＴ８１）の完了後かつＡＢＳ制御（ステップＳＴ９）の開始前に、第一増圧制御における増圧勾配Ｇよりも緩やかな増圧勾配Ｇ’にて、ホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐを増圧する第二増圧制御（ステップＳＴ８３）を行う（図３参照）。かかる構成では、第一増圧制御により、適正な制動力を早期に車輪１１ＦＲに付与できる。また、その後の第二増圧制御により、ホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐを緩やかに増圧させて、路面摩擦係数μをゆっくりとピーク値まで近づけ得る。これにより、ＡＢＳ制御（ステップＳＴ９）の開始を遅らせて十分な制動力を車輪に付与できるので、制動停止距離を短縮できる利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
以上のように、この発明にかかる車両用制動制御システムは、走行路の路面摩擦係数μの変化に対する制動制御のロバスト性を向上できる点で有用である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 車両用制動制御システム、２ 制動装置、２１ 油圧回路、２２ＦＲ〜２２ＲＬ ホイールシリンダ２２ ブレーキペダル、２４ マスタシリンダ、３ センサユニット、３１ ブレーキペダルセンサ、３２ マスタ圧センサ、３３ＦＲ〜３３ＲＬ 車輪速度センサ、４ 制御装置、４１ 油圧回路制御部、４２ ＡＢＳ制御部、４３ 増圧勾配制御部、４４ 記憶部、１０ 車両、１１ＦＲ〜１１ＲＬ 車輪
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両用制動制御システムに関し、さらに詳しくは、走行路の路面摩擦係数μの変化に対する制動制御のロバスト性を向上できる車両用制動制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の車両用制動制御システムでは、ＡＢＳ制御が広く採用されている。一般に、車両の急制動時にて車体が減速すると、車輪への十分な荷重移動が行われる前に制動力が上昇して、車輪がロック傾向に向かう。すると、ＡＢＳ制御が開始されて、制御装置がホイールシリンダの流体圧Ｐを減圧する。このとき、ＡＢＳ制御の開始時期は、スリップ率Ｓと所定の設定値との関係で規定される。また、この設定値は、所定のμ−Ｓ特性にかかる路面摩擦係数μを基準として設定される。
【０００３】
しかしながら、走行路の路面摩擦係数μが設定値よりも高い場合（例えば、ドライ路面など）には、流体圧Ｐの増圧勾配が不足し、制動力が不足して制動停止距離が長くなる。逆に、走行路の路面摩擦係数μが設定値よりも低い場合（例えば、ウェット路面など）には、ＡＢＳ制御の早期作動となり、やはり制動力が不足して制動停止距離が長くなる。したがって、走行路の路面摩擦係数μの変化に対して制動制御のロバスト性を確保できないという課題がある。
【０００４】
なお、このような課題に関する従来の車両用制動制御システムとして、特許文献１に記載される技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０９−３１５２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、この発明は、走行路の路面摩擦係数μの変化に対する制動制御のロバスト性を向上できる車両用制動制御システム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】
【０００７】
上記目的を達成するため、この発明にかかる車両用制動制御システムは、流体圧に応じた制動力を車輪に付与するホイールシリンダと、車輪加速度に基づいて前記ホイールシリンダの流体圧を制御する制御装置とを備え、且つ、前記制御装置が、ホイールシリンダの流体圧を所定の流体圧に制御して車輪加速度の挙動を取得し、前記車輪加速度の挙動に基づいて流体圧の制御目標値を算出することを特徴とする。
【０００８】
また、この発明にかかる車両用制動制御システムは、前記制御装置が、前記ホイールシリンダの流体圧を保持したときの車輪加速度の復帰レベルに基づいて前記流体圧の制御目標値を算出することが好ましい。
【０００９】
この発明にかかる車両用制動制御システムは、前記ホイールシリンダの流体圧を前記制御目標値まで増圧させる増圧制御を第一増圧制御と呼ぶときに、前記制御装置が、前記第一増圧制御の完了後かつ前記アンチロックブレーキ制御の開始前に、前記第一増圧制御における増圧勾配よりも緩やかな増圧勾配にて前記ホイールシリンダの流体圧を増圧する第二増圧制御を行うことが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
この発明にかかる車両用制動制御システムは、所定の流体圧をホイールシリンダに付与したときの車輪加速度の挙動を観察することにより、走行路の路面摩擦係数を推定できる。したがって、この車輪加速度の挙動に基づいて流体圧の制御目標値を算出し、この制御目標値に基づいてホイールシリンダの流体圧を制御することにより、路面摩擦係数を反映した制動制御を実現できる。このとき、路面摩擦係数を算出することなくホイールシリンダの流体圧を制御するので、制動制御のロバスト性を向上できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、この発明の実施の形態にかかる車両用制動制御システムを示す構成図である。
【図２】図２は、図１に記載した車両用制動制御システムの作用を示すフローチャートである。
【図３】図３は、図１に記載した車両用制動制御システムの作用を示すフローチャートである。
【図４】図４は、図１に記載した車両用制動制御システムの作用を示す説明図である。
【図５】図５は、図１に記載した車両用制動制御システムの作用を示す説明図である。
【図６】図６は、図１に記載した車両用制動制御システムの実施例を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施の形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。
【００１３】
［車両用制動制御システム］
図１は、この発明の実施の形態にかかる車両用制動制御システムを示す構成図である。
【００１４】
この車両用制動制御システム１は、車両の制動を制御（以下、車両制動制御という。）するシステムであり、特に、ＡＢＳ（Antilock Brake System）制御を実現できる。この実施の形態では、一例として、車両１０がＦＲ（Front engine Rear drive）形式を採用する四輪車であり、車両１０の左側後輪１１ＲＬおよび右側後輪１１ＲＲが車両１０の駆動輪であり、左側前輪１１ＦＬおよび右側前輪１１ＦＲが車両１０の操舵輪である場合について説明する。
【００１５】
車両用制動制御システム１は、制動装置２と、センサユニット３と、制御装置４とを備える（図１参照）。
【００１６】
制動装置２は、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬに対する制動力を制御する装置であり、油圧回路２１と、ホイールシリンダ２２ＦＲ〜２２ＲＬと、ブレーキペダル２３と、マスタシリンダ２４とを有する。油圧回路２１は、リザーバ、オイルポンプ、油圧保持弁、油圧減圧弁などにより構成される（図示省略）。
【００１７】
センサユニット３は、車両状態量や制動装置２の状態量に関する情報を検出するユニットである。このセンサユニット３は、ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキペダルセンサ３１と、マスタシリンダ２４の圧力を検出するマスタ圧センサ３２と、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの車輪速度ＶＷをそれぞれ検出する車輪速度センサ３３ＦＲ〜３３ＲＬとを有する。
【００１８】
制御装置４は、例えば、ＥＣＵ（Electrical Control Unit）であり、センサユニット３の出力値に基づいて制動装置２を駆動制御する。この制御装置４は、制動装置２の油圧回路２１を駆動制御する油圧回路制御部４１と、後述するＡＢＳ制御を行うＡＢＳ制御部４２と、後述する増圧勾配制御を行う増圧勾配制御部４３と、所定の情報（例えば、制御プラグラム、制御マップ、閾値および設定値など）を格納する記憶部４４とを有する。
【００１９】
この車両用制動制御システム１において、（１）通常運転時には、運転者によりブレーキペダル２３が踏み込まれると、その踏み込み量がマスタシリンダ２４を介して油圧回路２１に伝達される。すると、油圧回路２１がブレーキペダル２３の踏み込み量に応じて各ホイールシリンダ２２ＦＲ〜２２ＲＬの流体圧Ｐを調整する。これにより、各ホイールシリンダ２２ＦＲ〜２２ＲＬが駆動されて、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬに制動力が付与される。
【００２０】
また、（２）制動制御時には、センサユニット３が各種の車両状態量（例えば、車輪速度など）を検出しており、制御装置４がセンサユニット３の出力信号に基づいて各ホイールシリンダ２２ＦＲ〜２２ＲＬの流体圧Ｐの制御目標値を算出し、油圧回路２１を駆動して各ホイールシリンダ２２ＦＲ〜２２ＲＬの流体圧Ｐを制御する。これにより、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの制動力が制御されて、後述する増圧勾配制御、ＡＢＳ制御などの各種の制動制御が実現される。
【００２１】
［増圧勾配制御およびＡＢＳ制御］
図２〜図５は、図１に記載した車両用制動制御システムの作用を示すフローチャート（図２および図３）ならびに説明図（図４および図５）である。これらの図において、図２は、制動制御の全体的なフローを示している。また、図３は、増圧制御の具体的なフローを示している。図４は、車輪加速度ＤＶＷの復帰レベルΔＤＶＷと、ホイールシリンダの流体圧Ｐの増圧量ΔＰとの関係を示している。また、図５は、スリップ率Ｓと路面摩擦係数μとの一般的な関係を示している。
【００２２】
一般に、車両用制動制御システムでは、急制動時にて車体が減速すると、車輪への十分な荷重移動が行われる前に制動力が上昇して、車輪がロック傾向に向かう。すると、ＡＢＳ制御が開始されて、制御装置がホイールシリンダの流体圧Ｐを減圧する。このとき、ＡＢＳ制御の開始時期は、スリップ率Ｓと所定の設定値との関係で規定される。また、この設定値は、所定のμ−Ｓ特性にかかる路面摩擦係数μを基準として設定される。
【００２３】
しかしながら、走行路の路面摩擦係数μが設定値よりも高い場合（例えば、ドライ路面など）には、流体圧Ｐの増圧勾配が不足し、制動力が不足して制動停止距離が長くなる。逆に、走行路の路面摩擦係数μが設定値よりも低い場合（例えば、ウェット路面など）には、ＡＢＳ制御の早期作動となり、やはり制動力が不足して制動停止距離が長くなる。したがって、走行路の路面摩擦係数μの変化に対して制動制御のロバスト性を確保できないという課題がある。
【００２４】
そこで、この車両用制動制御システム１では、走行路の路面摩擦係数μの変化に対する制動制御のロバスト性を向上するために、制動制御が以下のように行われている。なお、この制動制御は、各車輪１１ＦＲ〜ＲＬに対して独立して行われる。ここでは、一例として、右前輪１１ＦＲに対して制御が行われる場合について説明する。
【００２５】
ステップＳＴ１では、ブレーキペダル２３が踏み込み状態にあるか否かが判定される。例えば、この実施の形態では、車両走行中にて、ブレーキペダルセンサ３１がブレーキペダル２３の踏み込み量を検出している。そして、制御装置４がこのブレーキペダルセンサ３１の出力信号を取得したときに肯定判定を行っている。なお、制御装置４は、マスタシリンダ２４の油圧に基づいて、この判定を行っても良い。このステップＳＴ１にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ２に進み、否定判定が行われた場合には、処理が終了される。
【００２６】
ステップＳＴ２では、車両１０が急制動状態にあるか否かが判定される。例えば、この実施の形態では、車両走行中にて、各車輪速度センサ３３ＦＲ〜３３ＲＬが各車輪１１ＦＲ〜ＲＬの車輪速度ＶＷをそれぞれ検出している。そして、制御装置４が、車輪速度ＶＷから車輪加速度ＤＶＷを算出し、この車輪加速度ＤＶＷと記憶部４４から読み込んだ所定の閾値ｋ１とを比較して、ＤＶＷ≦ｋ１であるときに肯定判定を行っている。このステップＳＴ２にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ３に進み、否定判定が行われた場合には、処理が終了される。
【００２７】
ステップＳＴ３では、タイマーが始動される。このタイマーの設定時間Ｔ１は、後述する車輪加速度ＤＶＷの復帰レベルΔＤＶＷを測定するためのサンプリング時間となる。また、設定時間Ｔ１は、任意に設定され得る。なお、この実施の形態では、制御装置４が内部タイマー（図示省略）を有しており、この設定時間Ｔ１のカウントを管理している。このステップＳＴ３の後に、ステップＳＴ４に進む。
【００２８】
ステップＳＴ４では、車輪加速度ＤＶＷがＤＶＷ≦ｋ１（ステップＳＴ２の肯定判定）である車輪１１ＦＲについて、対応するホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐが保持される。例えば、この実施の形態では、制御装置４が油圧回路２１を駆動してホイールシリンダ２２ＦＲの駆動圧を一定に保持している。このステップＳＴ４の後に、ステップＳＴ５に進む。
【００２９】
ステップＳＴ５では、タイマーの設定時間Ｔ１が満了したか否かが判定される。このステップＳＴ５にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ６に進み、否定判定が行われた場合には、ステップＳＴ５が繰り返される。
【００３０】
ステップＳＴ６では、車輪加速度ＤＶＷの復帰レベルΔＤＶＷが算出される。この復帰レベルΔＤＶＷは、ホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐを保持したときの車輪加速度ＤＶＷの変化量をいう。例えば、この実施の形態では、タイマー始動から設定時間Ｔ１の満了まで（ステップＳＴ３〜ステップＳＴ５）、ホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐが保持されている。また、タイマー始動時には、車輪加速度ＤＶＷが閾値ｋ１である（ステップＳＴ２の肯定判定およびステップＳＴ３）。そこで、制御装置４が、車輪速度センサ３３ＦＲの出力信号に基づいて設定時間Ｔ１の満了時における車輪加速度ＤＶＷを算出し、タイマー始動時の車輪加速度ＤＶＷ＝ｋ１と、この設定時間Ｔ１の満了時の車輪加速度ＤＶＷとの差を算出することにより、車輪加速度ＤＶＷの復帰レベルΔＤＶＷを算出している。
【００３１】
ここで、急制動時にてホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐが保持されると（ステップＳＴ４）、車輪加速度ＤＶＷが減少した後に増加して復帰する。このとき、車輪加速度ＤＶＷの復帰レベルΔＤＶＷは、路面摩擦係数μに対して相関を有する。具体的には、路面摩擦係数μが大きいほど復帰レベルΔＤＶＷが大きく、逆に、路面摩擦係数μが小さいほど復帰レベルΔＤＶＷが小さい。したがって、この車輪加速度ＤＶＷの復帰レベルΔＤＶＷを用いることにより、路面摩擦係数μを反映した制動制御を行い得る。
【００３２】
なお、復帰レベルΔＤＶＷの算出処理（ステップＳＴ６）では、タイマーの設定時間Ｔ１（サンプリング時間）が長いほど、路面摩擦係数μを精度良く反映した結果が得られるため、好ましい。一方で、この設定時間Ｔ１が長すぎると、その後の制動制御が遅れるため、好ましくない。したがって、この設定時間Ｔ１の長さは、これらの関係を考慮して、適宜設定されることが好ましい。例えば、この実施の形態では、設定時間Ｔ１がＴ１＝２４［ｍｓ］〜３６［ｍｓ］に設定されている。このステップＳＴ６の後に、ステップＳＴ７に進む。
【００３３】
ステップＳＴ７では、ホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐの制御目標値が算出される。この制御目標値の算出は、例えば、流体圧Ｐの増圧量ΔＰあるいは増圧勾配Ｇに着目して行われる。なお、増圧量ΔＰは、後述する第一増圧制御（ステップＳＴ８１）にて、車輪１１ＦＲのスリップ率Ｓを所定の設定値まで上昇させるために用いられる。また、増圧勾配Ｇは、増圧量ΔＰと、第一増圧制御の実施時間（第一増圧制御の開始からＰ＝Ｐ＋ΔＰとなるまでの時間）Ｔ２との比である（Ｇ＝ΔＰ／Ｔ２）。また、流体圧Ｐの制御目標値は、車輪加速度ＤＶＷの復帰レベルΔＤＶＷに基づいて算出される。したがって、流体圧Ｐの制御目標値は、路面摩擦係数μを反映した数値となる。すなわち、復帰レベルΔＤＶＷが大きい（路面摩擦係数μが大きい）場合には、車輪に対する制動力が不足していると推定できるため、流体圧Ｐの制御目標値が大きく設定される。一方で、復帰レベルΔＤＶＷが小さい（路面摩擦係数μが小さい）場合には、車輪１１ＦＲに対する制動力が足りていると推定できるため、流体圧Ｐの制御目標値が小さく設定される。なお、この実施の形態では、制御装置４が、ステップＳＴ６にて算出された復帰レベルΔＤＶＷと記憶部４４から読み込んだ制御マップ（図４参照）とに基づいて、流体圧Ｐの制御目標値を算出している。このステップＳＴ７の後に、ステップＳＴ８に進む。
【００３４】
ステップＳＴ８では、流体圧Ｐの増圧制御が行われる。この増圧制御では、ホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐの保持（ステップＳＴ４）を解除した後に、算出された流体圧Ｐの制御目標値（ステップＳＴ７）を用いて流体圧Ｐを増圧する制御が行われる。このとき、路面摩擦係数μが大きいほど、流体圧Ｐの制御目標値が大きくなる。逆に、路面摩擦係数μが小さいほど、流体圧Ｐの制御目標値が小さくなる。これにより、路面摩擦係数μを反映した適切な流体圧Ｐの増圧が実現される。このステップＳＴ８の後に、ステップＳＴ９に進む。
【００３５】
なお、この実施の形態では、流体圧Ｐの制御目標値の設定にあたり、流体圧Ｐの増圧量ΔＰが用いられている。また、制御装置４が、油圧回路２１を駆動してホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐを制御している。このとき、流体圧Ｐの増圧制御が以下のように行われている（図３および図４参照）。
【００３６】
ステップＳＴ８１では、第一増圧制御が開始される。この第一増圧制御では、制御装置４が、ステップＳＴ７にて算出した増圧量ΔＰに基づいて流体圧Ｐの制御目標値（Ｐ＋ΔＰ）を算出し、この制御目標値に基づいて油圧回路２１を駆動して流体圧Ｐの増圧処理を開始する。これにより、路面摩擦係数μを反映した増圧量ΔＰにより、流体圧Ｐの増圧が行われる。このステップＳＴ８１の後に、ステップＳＴ８２に進む。
【００３７】
ステップＳＴ８２では、ホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐが制御目標値に到達したか否かが判定される。この判定は、制御装置４が行う。なお、第一増圧制御の開始（ステップＳＴ８１）からＰ＝Ｐ＋ΔＰとなるまでの時間が第一増圧制御の実施時間Ｔ２となる。したがって、流体圧Ｐの増圧勾配Ｇは、この実施時間Ｔ２と流体圧Ｐの増圧量ΔＰとを用いて算出できる（Ｇ＝ΔＰ／Ｔ２）。このステップＳＴ８２にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ８３に進み、否定判定が行われた場合には、ステップＳＴ８２が繰り返される。
【００３８】
ステップＳＴ８３では、第二増圧制御が行われる。この第二増圧制御では、第一増圧制御（ステップＳＴ８１）の完了後に、ホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐが徐々に（第一増圧制御の増圧勾配Ｇよりも緩やかな増圧勾配Ｇ’で）増圧される。これにより、オーバースリップが抑制される。なお、この第二増圧制御では、流体圧Ｐの増圧勾配Ｇ’が、第一増圧制御における流体圧Ｐの増圧量ΔＰに関わらず一定に設定されても良いし、この増圧量ΔＰに基づいて増減されても良い。このステップＳＴ８の後に、ステップＳＴ９に進む。
【００３９】
上記のように、流体圧Ｐの増圧制御（ステップＳＴ８）では、第一増圧制御（ステップＳＴ８１）および第二増圧制御（ステップＳＴ８３）が順に行われて、ホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐが段階的に上昇する。すなわち、一般に、急制動によりスリップ率Ｓが増加すると、これと共に路面摩擦係数μが増加してＳ＝２０［％］前後の所定の範囲Ｄでピーク値をとる（図５参照）。そこで、第一増圧制御（ステップＳＴ８１）では、ホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐを早期に増圧してスリップ率Ｓを大きくすることにより、路面摩擦係数μをピーク値近傍まで早期に上昇させる。これにより、適正な制動力を早期に車輪１１ＦＲに付与できる。また、その後の第二増圧制御（ステップＳＴ８３）では、ホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐを緩やかに増圧させて、路面摩擦係数μを徐々にピーク値まで近づける。これにより、ＡＢＳ制御（ステップＳＴ１０）の開始を遅らせて十分な制動力を車輪に付与できる。これらにより、制動停止距離を短縮できる。
【００４０】
ステップＳＴ９では、ＡＢＳ制御が行われる。このＡＢＳ制御では、増圧制御（ステップＳＴ９）によりホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐが上昇してスリップ率Ｓが所定の設定値まで到達すると、流体圧Ｐを減圧、保持あるいは増圧することにより、そのスリップ率Ｓを所定の範囲Ｄ（路面摩擦係数μが最大となる範囲。図５参照。）内に維持する制御が行われる。これにより、適正な制動力が車輪１１ＦＲに付与されて、車両１０のスピンやドリフトアウトが抑制される。このステップＳＴ９の後に、処理が終了される。
【００４１】
なお、ＡＢＳ制御には、公知のものが採用され得る。例えば、この実施の形態では、制御装置４が、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの車輪速度センサ３３ＦＲ〜３３ＲＬの出力信号に基づいて車両１０の車体速度ＶＶを推定し、この車体速度ＶＶと各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの車輪速度ＶＷとに基づいて各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのスリップ率Ｓ（＝（ＶＶ−ＶＷ）／ＶＶ）を算出している。また、制御装置４が、このスリップ率Ｓと所定の設定値との比較に基づいて、各ホイールシリンダ２２ＦＲ〜２２ＲＬに対する制御モード（減圧、保持または増圧）を決定している。そして、制御装置４が、この制御モードに基づいて制動装置２の油圧回路２１を駆動し、各ホイールシリンダ２２ＦＲ〜２２ＲＬの流体圧Ｐを減圧、保持あるいは増圧している。これにより、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの制動圧が制御され、スリップ率Ｓが所定の範囲Ｄ内に維持されて、路面摩擦係数μが好適に維持される。
【００４２】
なお、この実施の形態では、制御装置４が、急制動開始時にてホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐを保持して、車輪加速度ＤＶＷの復帰レベルΔＤＶＷを算出している（ステップＳＴ２の肯定判定〜ステップＳＴ６）（図２参照）。かかる構成では、流体圧Ｐを保持することにより、路面摩擦係数μに対応した復帰レベルΔＤＶＷを容易に算出できる。すなわち、車輪の運動方程式は、タイヤイナーシャＩ、接地荷重Ｗ、タイヤ半径Ｒおよび制動トルクＴｂを用いて、Ｉ・ＤＶＷ＝μ・Ｗ・Ｒ−Ｔｂにより表せる。したがって、流体圧Ｐを保持して制動トルクＴｂを一定とすることにより、路面摩擦係数μを車輪加速度ＤＶＷから容易に推定できる。
【００４３】
しかし、これに限らず、制御装置４が、急制動開始時にてホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐを変化させつつ、復帰レベルΔＤＶＷを算出しても良い（図示省略）。例えば、急制動開始時における所定の設定時間Ｔ１にて、流体圧Ｐを所定勾配で増圧することにより、復帰レベルΔＤＶＷを算出しても良い。かかる構成では、流体圧Ｐを増圧しつつ復帰レベルΔＤＶＷを算出できるので、適正な制動力を車輪に対して早期に付与できる。
【００４４】
［実施例］
図６は、図１に記載した車両用制動制御システムの実施例を示すタイムチャートである。同図は、路面摩擦係数μが相異する路面をそれぞれ走行したときの制動制御の様子を示している。以下、この実施例について、図２〜図５を参照しつつ説明する。なお、ここでは、一例として、右前輪１１ＦＲに対して制動制御が行われる場合について説明する。
【００４５】
ｔ＝ｔ０では、車両走行時にて、ブレーキペダル２３が踏み込まれると、ホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧ＰがＰ＝０から上昇して車輪加速度ＤＶＷが減少し始める。すると、制御装置４が、ブレーキペダル２３の踏み込みを契機として、車輪加速度ＤＶＷに基づいて急制動状態の判定を開始する（ステップＳＴ１の肯定判定およびステップＳＴ２）（図２参照）。
【００４６】
ｔ＝ｔ１では、車輪加速度ＤＶＷが大きく減少して、車輪１１ＦＲが急制動状態となる。そして、車輪加速度ＤＶＷがＤＶＷ≦ｋ１となると、制御装置４が油圧回路２１を駆動してホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐを保持する（ステップＳＴ２の肯定判定およびステップＳＴ４）。すると、車輪１１ＦＲへの制動力が保持されるので、車輪加速度ＤＶＷが増加して復帰し始める。この車輪加速度ＤＶＷの復帰レベルは、路面摩擦係数μが大きいほど大きくなる。
【００４７】
ｔ＝ｔ２では、制御装置４が、車輪加速度ＤＶＷの復帰レベルΔＤＶＷを算出する（ステップＳＴ６）。この復帰レベルΔＤＶＷは、流体圧Ｐの保持の開始時ｔ１における車輪加速度ＤＶＷ＝ｋ１と所定時間Ｔ１の経過時ｔ＝ｔ２における車輪加速度ＤＶＷとの差として算出される。また、制御装置４が、この復帰レベルΔＤＶＷと記憶部４４から読み込んだ制御マップ（図４参照）とに基づいて増圧量ΔＰを設定する（ステップＳＴ７）。このとき、復帰レベルΔＤＶＷが大きいほど、増圧量ΔＰが大きく設定される。また、路面摩擦係数μがピーク値をとる手前までスリップ率Ｓが上昇するように、増圧量ΔＰが設定される（図５参照）。具体的には、流体圧Ｐを増圧した後のスリップ率Ｓが所定の設定値よりも低くなるように、増圧量ΔＰが設定される。
【００４８】
ｔ＝ｔ２〜ｔ３では、制御装置４が、増圧量ΔＰに基づいて第一増圧制御を開始する（ステップＳＴ８１）（図３参照）。具体的には、制御装置４が、流体圧Ｐの制御目標値（Ｐ＋ΔＰ）を算出し、この目標値に基づいて油圧回路２１を駆動して流体圧Ｐの増圧処理を開始する。このとき、所定時間Ｔ２にて第一増圧制御が完了するように、流体圧Ｐの増圧勾配Ｇが設定される。したがって、流体圧Ｐの増圧勾配Ｇは、路面摩擦係数μが大きいほど大きくなる。これにより、路面摩擦係数μを反映した流体圧Ｐがホイールシリンダ２２ＦＲに発生して、適正な制動力が車輪１１ＦＲに対して迅速に付与される。
【００４９】
ｔ＝ｔ３では、ホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐが目標値に到達して、第一増圧制御が完了する（ステップＳＴ８２の肯定判定）。この状態では、スリップ率Ｓに余裕があり、ＡＢＳ制御（ステップＳＴ９）が開始されない。
【００５０】
ｔ＝ｔ３〜ｔ４では、制御装置４が、第二増圧制御（ステップＳＴ８３）を開始して、流体圧Ｐを徐々に増圧する。このとき、流体圧Ｐの増圧勾配Ｇ’が第一増圧制御（ステップＳＴ８１）の増圧勾配Ｇよりも緩やかになるように、流体圧Ｐが制御される。これにより、第一増圧制御の完了時ｔ３からＡＢＳ制御（ステップＳＴ９）が開始されるまでの時間Ｔ３を長く取れるので、十分な制動力を車輪１１ＦＲに付与できる。これにより、制動停止距離を短縮できる。
【００５１】
ｔ＝４では、ホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐが増加してスリップ率Ｓが所定の設定値まで到達すると、制御装置４がＡＢＳ制御を開始する（ステップＳＴ９）。これにより、車両１０のスピンやドリフトアウトが抑制される。
【００５２】
［効果］
以上説明したように、この車両用制動制御システム１は、流体圧Ｐに応じた制動力を車輪１１ＦＲに付与するホイールシリンダ２２ＦＲと、車輪加速度ＤＶＷに基づいてホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐを制御する制御装置４とを備える（図１参照）。そして、制御装置４が、ホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐを所定の流体圧（例えば、保持、所定の増圧勾配での増圧など）に制御して車輪加速度ＤＶＷの挙動（復帰レベルΔＤＶＷ）を取得し、この車輪加速度ＤＶＷの挙動に基づいて流体圧Ｐの制御目標値を算出する（ステップＳＴ７）（図２参照）。
【００５３】
かかる構成では、所定の流体圧Ｐをホイールシリンダ２２ＦＲに付与したときの車輪加速度ＤＶＷの挙動（図６のｔ＝ｔ２〜ｔ３参照）を観察することにより、走行路の路面摩擦係数μを推定できる。したがって、この車輪加速度ＤＶＷの挙動に基づいて流体圧Ｐの制御目標値を算出し（ステップＳＴ７）、この制御目標値に基づいてホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐを制御する（ステップＳＴ８）ことにより、路面摩擦係数μを反映した制動制御を実現できる。このとき、路面摩擦係数μを算出することなくホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐを制御するので、制動制御のロバスト性を向上できる利点がある。
【００５４】
なお、この実施の形態では、急制動の開始後（ステップＳＴ２の肯定判定）かつＡＢＳ制御（ステップＳＴ９）の開始前に、流体圧Ｐの制御目標値を算出して、ホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐを制御している（ステップＳＴ７およびステップＳＴ８）（図２参照）。しかし、これに限らず、通常の制動時にて、上記の制御が行われても良い。すなわち、急制動時に限らず上記の制御が行われても良いし、ＡＢＳ制御の実施を前提とせずに上記の制御が行われても良い。例えば、路面摩擦係数μおよびスリップ率Ｓに基づいて、任意のタイミングで上記の制御が行われ得る。これにより、車輪がロックしない領域を効率的に活用できる。
【００５５】
また、この実施の形態では、流体圧Ｐの制御目標値の算出（ステップＳＴ７）にて、制御装置４が、第一増圧制御（ステップＳＴ８１）に用いる流体圧Ｐの増圧量ΔＰおよび増圧勾配Ｇの双方を算出している（図２、図３および図６参照）。しかし、これに限らず、流体圧Ｐの制御目標値の算出（ステップＳＴ７）では、制御装置４が、流体圧Ｐの増圧量ΔＰおよび増圧勾配Ｇのいずれか一方のみを算出しても良い。例えば、制御装置４が増圧勾配Ｇのみを算出し、増圧量ΔＰの設定なしに第一増圧制御（ステップＳＴ８１）を行い得る。この場合には、例えば、第一増圧制御（ステップＳＴ８１）の実施時間Ｔ２が設定されて、流体圧Ｐの増圧が行われる。
【００５６】
また、この車両用制動制御システム１では、制御装置４が、ホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐを保持したときの車輪加速度ＤＶＷの復帰レベルΔＤＶＷに基づいて流体圧Ｐの制御目標値を算出する（ステップＳＴ７）（図２参照）。かかる構成では、流体圧Ｐを保持することにより、車輪加速度ＤＶＷの復帰レベルΔＤＶＷ（図６参照）を容易かつ精度良く取得できる。そして、この復帰レベルΔＤＶＷを用いることにより、流体圧Ｐの制御目標値を簡易に算出できる。これにより、制御装置４の構成を簡素化できる利点がある。
【００５７】
また、この車両用制動制御システム１では、制御装置４が、第一増圧制御（ステップＳＴ８１）の完了後かつＡＢＳ制御（ステップＳＴ９）の開始前に、第一増圧制御における増圧勾配Ｇよりも緩やかな増圧勾配Ｇ’にて、ホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐを増圧する第二増圧制御（ステップＳＴ８３）を行う（図３参照）。かかる構成では、第一増圧制御により、適正な制動力を早期に車輪１１ＦＲに付与できる。また、その後の第二増圧制御により、ホイールシリンダ２２ＦＲの流体圧Ｐを緩やかに増圧させて、路面摩擦係数μをゆっくりとピーク値まで近づけ得る。これにより、ＡＢＳ制御（ステップＳＴ９）の開始を遅らせて十分な制動力を車輪に付与できるので、制動停止距離を短縮できる利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
以上のように、この発明にかかる車両用制動制御システムは、走行路の路面摩擦係数μの変化に対する制動制御のロバスト性を向上できる点で有用である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 車両用制動制御システム、２ 制動装置、２１ 油圧回路、２２ＦＲ〜２２ＲＬ ホイールシリンダ２２ ブレーキペダル、２４ マスタシリンダ、３ センサユニット、３１ ブレーキペダルセンサ、３２ マスタ圧センサ、３３ＦＲ〜３３ＲＬ 車輪速度センサ、４ 制御装置、４１ 油圧回路制御部、４２ ＡＢＳ制御部、４３ 増圧勾配制御部、４４ 記憶部、１０ 車両、１１ＦＲ〜１１ＲＬ 車輪
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体圧に応じた制動力を車輪に付与するホイールシリンダと、車輪加速度に基づいて前記ホイールシリンダの流体圧を制御する制御装置とを備え、且つ、
前記制御装置が、前記ホイールシリンダの流体圧を所定の流体圧に制御して車輪加速度の挙動を取得し、前記車輪加速度の挙動に基づいて流体圧の制御目標値を算出することを特徴とする車両用制動制御システム。
【請求項２】
前記制御装置が、前記ホイールシリンダの流体圧を保持したときの車輪加速度の復帰レベルに基づいて前記流体圧の制御目標値を算出する請求項１に記載の車両用制動制御システム。
【請求項３】
前記ホイールシリンダの流体圧を前記制御目標値まで増圧させる増圧制御を第一増圧制御と呼ぶときに、
前記制御装置が、前記第一増圧制御の完了後かつ前記アンチロックブレーキ制御の開始前に、前記第一増圧制御における増圧勾配よりも緩やかな増圧勾配にて前記ホイールシリンダの流体圧を増圧する第二増圧制御を行う請求項１または２に記載の車両用制動制御システム。
【請求項１】
流体圧に応じた制動力を車輪に付与するホイールシリンダと、車輪加速度に基づいて前記ホイールシリンダの流体圧を制御する制御装置とを備え、且つ、
前記制御装置が、前記ホイールシリンダの流体圧を所定の流体圧に制御して車輪加速度の挙動を取得し、前記車輪加速度の挙動に基づいて流体圧の制御目標値を算出することを特徴とする車両用制動制御システム。
【請求項２】
前記制御装置が、前記ホイールシリンダの流体圧を保持したときの車輪加速度の復帰レベルに基づいて前記流体圧の制御目標値を算出する請求項１に記載の車両用制動制御システム。
【請求項３】
前記ホイールシリンダの流体圧を前記制御目標値まで増圧させる増圧制御を第一増圧制御と呼ぶときに、
前記制御装置が、前記第一増圧制御の完了後かつ前記アンチロックブレーキ制御の開始前に、前記第一増圧制御における増圧勾配よりも緩やかな増圧勾配にて前記ホイールシリンダの流体圧を増圧する第二増圧制御を行う請求項１または２に記載の車両用制動制御システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１０１７６１（Ｐ２０１２−１０１７６１Ａ）
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５４１９５（Ｐ２０１０−２５４１９５）
【出願日】平成２２年１１月１２日（２０１０．１１．１２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（３０１０６５８９２）株式会社アドヴィックス (1,291)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１２日（２０１０．１１．１２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（３０１０６５８９２）株式会社アドヴィックス (1,291)
【Ｆターム（参考）】
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