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JP5800083B2 - 車両用制動制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、入力部材の移動に応じてアシスト部材に付与するアシスト推力により、マスタシリンダ内に倍力ブレーキ液圧を発生させる車両用制動制御装置に関するものである。
従来、電動アクチュエータによりアシスト部材を進退移動させ、ブレーキペダルによる入力を倍力してマスタシリンダから出力させる車両用制動制御装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この車両用制動制御装置では、電動アクチュエータを制御することで、ブレーキペダルの操作により進退移動する入力部材と、この入力部材に対して相対移動するアシスト部材との相対変位量を可変し、所望するブレーキ特性を得る。
特許第4784756号公報
ところで、従来の車両用制動制御装置では、入力部材とアシスト部材の相対変位量を可変する際、ブレーキペダルの操作によって生じるマスタシリンダ圧の監視は直接行なっていない。
すなわち、ブレーキペダルの操作量に基づいて目標相対変位量を設定すると共に、相対変位量又はアシスト部材の変位量に基づいて、入力部材とアシスト部材の相対変位関係が前記目標変位量となるように電動アクチュエータを制御している。
これに対し、入力部材とアシスト部材の進退移動に伴ってブレーキキャリパに供給されるブレーキ液の量(以下、ブレーキ消費液量という)とマスタシリンダ圧との関係特性は、ブレーキ操作中のブレーキ液補給等によって変化することがある。この場合、ブレーキペダルの操作量が同じであっても、マスタシリンダから出力されるマスタシリンダ圧が異なることがある。
そのため、このようなときに入力部材とアシスト部材の相対変位量又はアシスト部材の変位量に基づいて電動アクチュエータを制御してしまうと、予め設定した想定に対してブレーキの効き(発生制動力)やペダルフィールが変化するという問題があった。そして、ブレーキの効きやブレーキフィールが変化すれば、ドライバに違和感を与えてしまうおそれがあった。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、ブレーキ操作によってブレーキ消費液量とマスタシリンダ圧との関係特性が変化しても、ブレーキの効きやブレーキフィールの変化を抑制することができる車両用制動制御装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の車両用制動制御装置では、入力部材と、アシスト部材と、倍力アクチュエータと、制御手段と、を備え、前記入力部材の移動に応じて前記アシスト部材に付与するアシスト推力によりマスタシリンダ内に倍力されたブレーキ液圧を発生させる車両用制動制御装置において、基準マップと、ブレーキ消費液量推定手段と、マスタシリンダ圧検出手段と、を有している。
前記入力部材は、ブレーキペダルの操作により進退移動する。
前記アシスト部材は、前記入力部材の移動方向に対して相対移動可能に設けている。
前記倍力アクチュエータは、前記アシスト部材を進退移動させ、前記入力部材と前記アシスト部材との相対変位量を変化させる。
前記基本マップは、ブレーキ消費液量とマスタシリンダ圧との関係特性を予め設定している。
前記ブレーキ消費液量推定手段は、前記ブレーキペダルの操作量に基づいた制動力を実現するために前記ブレーキ消費液量である推定ブレーキ消費液量を演算する。
前記マスタシリンダ圧検出手段は、実マスタシリンダ圧を検出する。
そして、前記制御手段は、前記ブレーキペダルの操作量に基づいて、前記入力部材と前記アシスト部材との相対変位量の目標値を設定し、前記相対変位量を前記目標値に一致させるよう前記倍力アクチュエータを制御する際、前記推定ブレーキ消費液量と、前記実マスタシリンダ圧及び前記基準マップから求めた必要ブレーキ消費液量との間に特性差が生じているとき、この特性差を低減するように、前記入力部材と前記アシスト部材との相対変位量の目標値を補正する。
本発明の車両用制動制御装置にあっては、推定ブレーキ消費液量と、実マスタシリンダ圧及び基準マップから求めた必要ブレーキ消費液量との間に特性差が生じているとき、制御手段により、入力部材とアシスト部材との相対変位量の目標値が、この特性差を低減する方向に補正される。
すなわち、実際のマスタシリンダ圧を監視し、ブレーキ操作中のブレーキ液量の補給等によって推定ブレーキ消費液量と必要ブレーキ消費液量との間に特性差が生じて、ブレーキ消費液量とマスタシリンダ圧との関係特性が変化すると、この関係特性が予め設定した基準マップに合うように、相対変位量の目標値が補正される。
そして、相対変位量の目標値が補正されることで、実際のマスタシリンダ圧が、ブレーキペダルの操作量に対して理想的なマスタシリンダ圧(基準となるマスタシリンダ圧)となり、ブレーキの効きやペダルフィールが想定に対して変化することを抑制できる。この結果、ドライバの違和感を低減することができる。
実施例1の車両用制動制御装置が適用された電気自動車の主要構造を示す全体図である。 実施例1の車両用制動制御装置におけるブレーキ装置の全体構成図である。 実施例1の車両用制動制御装置における目標相対変位量補正部の構成ブロック図である。 実施例1の車両用制動制御装置にて用いるブレーキ消費液量とマスタシリンダ圧の基準マップの一例を示す図である。 実施例1の目標相対変位量補正部にて実行される目標変位補正量の算出処理の流れを示すフローチャートである。 実マスタシリンダ圧が高いときの、目標変位量の補正作用を示すブレーキ消費液量とマスタシリンダ圧との関係特性マップである。 実マスタシリンダ圧が高いときの、ブレーキペダルストロークと制動力の関係特性の一例を示すマップである。 実マスタシリンダ圧が高いときの、ブレーキペダル踏力と制動力の関係特性の一例を示すマップである。 実マスタシリンダ圧が低いときの、目標相対変位量の補正作用を示すブレーキ消費液量とマスタシリンダ圧との関係特性マップである。 実マスタシリンダ圧が低いときの、ブレーキペダルストロークと制動力の関係特性の一例を示すマップである。 実施例2の車両用制動制御装置における目標相対変位量補正部の構成ブロック図である。
以下、本発明の車両用制動制御装置を実施するための形態を、図面に示す実施例1及び実施例2に基づいて説明する。
まず、実施例1の車両用制動制御装置における構成を、「電気自動車の基本構成」、「ブレーキ装置の構成」、「制御システムの構成」、「目標変位補正量の算出処理構成」に分けて説明する。
[電気自動車の基本構成]
図1は、実施例1の車両用制動制御装置が適用された電気自動車の主要構造を示す全体図である。
実施例1の電気自動車Sは、図1に示すように、モータ/ジェネレータ101と、減速機102と、制動機構103と、左右前輪(駆動輪)FL,FRと、左右後輪RL,RRと、統合コントローラ110と、を備えている。
前記モータ/ジェネレータ101は、ロータに永久磁石を埋設し、ステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータ/ジェネレータであり、減速機102を介して左右前輪FL,FRに連結されている。
そして、このモータ/ジェネレータ101は、統合コントローラ110から制御指令に基づいて、駆動回路104により作り出された三相交流を印加することにより制御される。
前記駆動回路104は、例えばリチウムイオンバッテリ等からなるバッテリ105との電力授受を制御する。この駆動回路104の制御により、モータ/ジェネレータ101は、バッテリ105からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作することもできるし、ロータが駆動輪である左右前輪FL,FRから回転エネルギーを受ける場合には、ステータコイルの両端に起電力を生じさせる発電機として機能し、バッテリ105を充電することもできる。このとき、駆動回路104は、モータ/ジェネレータ101で発生する駆動トルク又は回生トルクが、統合コントローラ110から受信するトルク指令値と一致するように調整する。
前記制動機構103は、各車輪FL,FR,RL,RRのそれぞれに設けられた液圧制動系のディスクロータ40a〜40dと、ブレーキ装置1と、を有している。前記ブレーキ装置1は、ドライバからの制動操作に応じて各ディスクロータ40a〜40dにブレーキ液圧を作用させ、各車輪FL,FR,RL,RRに摩擦制動トルクを付与する。また、統合コントローラ110からの回生協調制御指令に基づいて摩擦制動トルクを制御する。
前記統合コントローラ110は、車両全体の消費エネルギーを管理し、最高効率で電気自動車Sを走らせるための機能を担うものであり、モータ回転数Nmを検出するモータ回転数センサ121と、左右前輪FL,FR及び左右後輪RL,RRのそれぞれの車輪速を検出する車輪速センサ124等のからの必要情報及びCAN通信線130を介して情報を入力する。そして、駆動回路104へ制御指令を出力することで、モータ/ジェネレータ101での駆動制御又は回生制御を実行し、ブレーキ装置1へ制御指令を出力することによって制動制御を実行する。
ここで、前記統合コントローラ110は、目標減速度に対して回生制動トルクを優先して配分することにより、特に加減速を繰り返す走行パターンにおいて、エネルギー回収効率が高く、より低い車速まで回生制動によるエネルギーの回収を実現する。
一方、回生制動トルクには、車速によって決まる回転数に応じて上限トルクがある。そのため、目標減速度に対して回生制動トルクによる減速のみでは、目標減速度の全体を賄いきれない場合、その不足分を制動機構103による液圧制動トルクで補うような回生協調制御指令をブレーキ装置1に出力する。
[ブレーキ装置の構成]
図2は、実施例1の車両用制動制御装置におけるブレーキ装置の全体構成図である。
前記ブレーキ装置1は、マスタシリンダ2と、リザーバタンクRESと、各車輪FL,FR,RL,RRに設けたホイルシリンダ4a〜4dと、マスタシリンダ2に接続して設けたマスタシリンダ圧制御機構5およびインプットロッド(入力部材)6と、ブレーキ操作量検出部7と、マスタシリンダ圧制御機構5を制御するマスタシリンダ圧制御部8と、を有する。
インプットロッド6は、ブレーキペダルBPの操作によりストローク(進退)し、マスタシリンダ2内の液圧(以下、マスタシリンダ圧Pmc)を加減する。マスタシリンダ圧制御機構5およびマスタシリンダ圧制御部8は、マスタシリンダ2のプライマリピストン(アシスト部材)2bをストロークさせ、マスタシリンダ圧Pmcを加減する。
以下、説明のため、マスタシリンダ2の軸方向にx軸を設定し、ブレーキペダルBPの側を負方向と定義する。実施例1のマスタシリンダ2は、いわゆるタンデム型であり、シリンダ本体2a内にプライマリピストン(アシスト部材)2bおよびセカンダリピストン2cを有している。シリンダ本体2aの内周面と、プライマリピストン2bのx軸正方向側の面およびセカンダリピストン2cのx軸負方向側の面との間で、第1液圧室としてのプライマリ液圧室2dを形成している。シリンダ本体2aの内周面とセカンダリピストン2cのx軸正方向側の面との間で、第2液圧室としてのセカンダリ液圧室2eを形成している。
プライマリ液圧室2dはプライマリ回路10と連通可能に接続し、セカンダリ液圧室2eはセカンダリ回路20と連通可能に接続している。プライマリ液圧室2dの容積は、プライマリピストン2bおよびセカンダリピストン2cがシリンダ本体2a内をストロークすることで変化する。プライマリ液圧室2dには、プライマリピストン2bをx軸負方向側に付勢する戻しバネ2fを設置している。セカンダリ液圧室2eの容積は、セカンダリピストン2cがシリンダ本体2a内をストロークすることで変化する。セカンダリ液圧室2eには、セカンダリピストン2cをx軸負方向側に付勢する戻しバネ2gを設置している。
なお、図示は省略したが、プライマリ回路10およびセカンダリ回路20には、ABS制御等を実施するための各種バルブやモータポンプ、リザーバ等を設けている。
プライマリ回路10にはプライマリ液圧センサ(マスタシリンダ圧検出手段)13を設け、セカンダリ回路20にはセカンダリ液圧センサ(マスタシリンダ圧検出手段)14を設けている。プライマリ液圧センサ13はプライマリ液圧室2dの液圧を検出し、セカンダリ液圧センサ14はセカンダリ液圧室2eの液圧を検出し、この液圧情報をマスタシリンダ圧制御部8に送信している。
なお、ここでは、プライマリ液圧センサ13の検出値(プライマリ液圧室2dの液圧)をマスタシリンダ圧Pmcとする。
インプットロッド6のx軸正方向側の一端6aは、プライマリピストン2bの隔壁2hを貫通し、プライマリ液圧室2d内に接地している。インプットロッド6の一端6aとプライマリピストン2bの隔壁2hとの間はシールしており、液密性を確保すると共に、一端6aは隔壁2hに対してx軸方向に摺動可能に設けている。一方、インプットロッド6のx軸負方向側の他端6bは、ブレーキペダルBPに連結している。ドライバがブレーキペダルBPを踏むと、インプットロッド6はx軸正方向側に移動し、ドライバがブレーキペダルBPを戻すとインプットロッド6はx軸負方向側に移動する。
またインプットロッド6には、プライマリピストン2bの隔壁2hの内周よりも大径、かつ、フランジ部6cの外径よりも小径の大径部6fを形成している。この大径部6fのx軸正方向側端面と隔壁2hのx軸負方向側端面との間には、ブレーキ非作動時においてギャップL1を設けている。このギャップL1により、統合コントローラ110から回生協調制御指令を受けた場合には、プライマリピストン2bをインプットロッド6に対してx軸負方向に相対移動することで、回生ブレーキ力分だけ液圧ブレーキを減圧することが可能である。またギャップL1により、インプットロッド6が、プライマリピストン2bに対してx軸正方向にギャップL1分相対変位すると、この大径部6fのx軸正方向の面と隔壁2hとが当接して、インプットロッド6とプライマリピストン2bとが一体に移動することが可能である。
インプットロッド6またはプライマリピストン2bがx軸正方向側へ移動することによってプライマリ液圧室2dの作動液を加圧し、加圧した作動液をプライマリ回路10に供給する。また、加圧した作動液によるプライマリ液圧室2dの圧力により、セカンダリピストン2cがx軸正方向側へ移動する。セカンダリピストン2cがx軸正方向側へ移動することによってセカンダリ液圧室2eの作動液を加圧し、加圧した作動液をセカンダリ回路20に供給する。
上記のように、インプットロッド6がブレーキペダルBPと連動して移動し、プライマリ液圧室2dを加圧する構成により、万が一、故障によりマスタシリンダ圧制御機構5の駆動モータ(倍力アクチュエータ)50が停止した場合にも、ドライバのブレーキ操作によってマスタシリンダ圧Pmcを上昇させ、所定のブレーキ力を確保できる。また、マスタシリンダ圧Pmcに応じた力がインプットロッド6を介してブレーキペダルBPに作用し、ブレーキペダル反力としてドライバに伝達するため、上記構成を採らない場合に必要な、ブレーキペダル反力を生成するバネ等の装置が不要となる。よって、ブレーキ倍力装置の小型化・軽量化を図ることができ、車両への搭載性が向上する。
ブレーキ操作量検出部7は、ドライバの要求減速度を検出するためのもので、インプットロッド6の他端6b側に設けている。ブレーキ操作量検出部7は、インプットロッド6のx軸方向変位量(ストローク)を検出するストロークセンサ、すなわち、ブレーキペダルBPのストロークセンサである。
リザーバタンクRESは、隔壁(不図示)によって互いに仕切られた少なくとも2つの液圧室を有している。各液圧室はそれぞれブレーキ回路11,12を介して、マスタシリンダ2のプライマリ液圧室2dおよびセカンダリ液圧室2eと連通可能に接続している。
ホイルシリンダ(摩擦制動部)4a〜4dは、シリンダ、ピストン、パッド等を有しており、シリンダ本体2aが供給した作動液によって上記ピストンが移動し、このピストンに連結したパッドをディスクロータ40a〜40dに押圧するものである。なお、ディスクロータ40a〜40dは各車輪FL,FR,RL,RRと一体回転し、ディスクロータ40a〜40dに作用するブレーキトルクは、各車輪FL,FR,RL,RRと路面との間に作用するブレーキ力となる。
マスタシリンダ圧制御機構5は、マスタシリンダ圧Pmcに比例するプライマリピストン2bの変位量をマスタシリンダ圧制御部8の制御指令に従って制御するものであり、駆動モータ50と、減速装置51と、回転−並進変換装置55と、を有している。
マスタシリンダ圧制御部8は演算処理回路であり、ブレーキ操作量検出部7や駆動モータ50からのセンサ信号等に基づいて、駆動モータ50の作動を制御する。
続いて、マスタシリンダ圧制御機構5の構成および動作について説明する。
駆動モータ50は三相DCブラシレスモータであり、マスタシリンダ圧制御部8の制御指令に基づき供給する電力によって動作し、所望の回転トルクを発生する。
減速装置51は、駆動モータ50の出力回転をプーリ減速方式により減速する。減速装置51は、駆動モータ50の出力軸に設けた小径の駆動側プーリ52と、回転−並進変換装置55のボールネジナット56に設けた大径の従動側プーリ53と、駆動側および従動側プーリ52,53に巻き掛けたベルト54とを有している。減速装置51は、駆動モータ50の回転トルクを、減速比(駆動側および従動側プーリ52,53の半径比)分だけ増幅し、回転−並進変換装置55に伝達する。
回転−並進変換装置55は、駆動モータ50の回転動力を並進動力に変換し、この並進動力によりプライマリピストン2bを押圧する。本実施例1では、動力変換機構としてボールネジ方式を採用しており、回転−並進変換装置55は、ボールネジナット56と、ボールネジ軸57と、可動部材58と、戻しバネ59とを有している。
マスタシリンダ2のx軸負方向側には第1ハウジング部材HSG1を接続し、第1ハウジング部材HSG1のx軸負方向側には第2ハウジング部材HSG2を接続している。ボールネジナット56は、第2ハウジング部材HSG2内に設けられたベアリングBRGの内周に、軸回転可能に設置している。ボールネジナット56のx軸負方向側の外周には、従動側プーリ53を嵌合している。ボールネジナット56の内周には、中空のボールネジ軸57が螺合している。ボールネジナット56とボールネジ軸57との間の隙間には、複数のボールを回転移動可能に設置している。
ボールネジ軸57のx軸正方向側の端には可動部材58を一体に設け、この可動部材58のx軸正方向側の面にはプライマリピストン2bが接合している。プライマリピストン2bは第1ハウジング部材HSG1内に収容し、プライマリピストン2bのx軸正方向側の端は第1ハウジング部材HSG1から突出してマスタシリンダ2の内周に嵌合している。
第1ハウジング部材HSG1内であって、プライマリピストン2bの外周に戻しバネ59を設置している。戻しバネ59は、x軸正方向側の端を第1ハウジング部材HSG1内部のx軸正方向側の面Aに固定する一方、x軸負方向側の端を可動部材58に係合している。戻しバネ59は、面Aと可動部材58との間でx軸方向に押し縮めて設置しており、可動部材58およびボールネジ軸57をx軸負方向側に付勢している。
従動側プーリ53が回転するとボールネジナット56が一体に回転し、このボールネジナット56の回転運動により、ボールネジ軸57がx軸方向に並進運動する。x軸正方向側へのボールネジ軸57の並進運動の推力により、可動部材58を介してプライマリピストン2bをx軸正方向側に押圧する。なお、図2では、ブレーキ非操作時にボールネジ軸57がx軸負方向側に最大変位した初期位置にある状態を示す。
一方、ボールネジ軸57には、上記x軸正方向側への推力と反対方向(x軸負方向側)に、戻しバネ59の弾性力が作用する。これによりブレーキ中、すなわちプライマリピストン2bをx軸正方向側に押圧してプライマリ液圧室2dの作動液を加圧している状態で、万が一、故障により駆動モータ50が停止し、ボールネジ軸57の戻し制御が不能となった場合でも、戻しバネ59の反力によりボールネジ軸57が初期位置に戻る。これによりマスタシリンダ圧Pmcがゼロ付近まで低下するため、ブレーキ力の引きずりの発生を防止し、この引きずりに起因して車両挙動が不安定になる事態を回避することができる。
また、インプットロッド6とプライマリピストン2bとの間に画成した環状空間Bには、一対のバネ(付勢手段)6d,6eを配設している。一対のバネ6d,6eは、その各一端をインプットロッド6に設けたフランジ部6cに係止し、バネ6dの他端をプライマリピストン2bの隔壁2hに係止し、バネ6eの他端を可動部材58に係止している。これら一対のバネ6d,6eは、プライマリピストン2bに対してインプットロッド6を両者の相対変位の中立位置に向けて付勢し、ブレーキ非作動時にインプットロッド6とプライマリピストン2bとを相対移動の中立位置に保持する機能を有している。これら一つのバネ6d,6eにより、インプットロッド6とプライマリピストン2bとが中立位置からいずれかの方向に相対変位したとき、プライマリピストン2bに対してインプットロッド6を中立位置に戻す付勢力が作用する。
なお、駆動モータ50には、例えば、レゾルバ等の回転角検出センサ(アシスト部材移動量検出手段)50aを設けており、これにより検出したモータ出力軸の位置信号をマスタシリンダ圧制御部8に入力する。マスタシリンダ圧制御部8は、入力した位置信号に基づき駆動モータ50の回転角を算出し、この回転角に基づき回転−並進変換装置55の推進量、すなわちプライマリピストン2bのx軸方向変位量を算出する。
次に、マスタシリンダ圧制御機構5とマスタシリンダ圧制御部8による、インプットロッド6の推力の増幅作用について説明する。実施例1では、マスタシリンダ圧制御部8は駆動モータ50によりインプットロッド6の変位に応じたプライマリピストン2bの変位、すなわちインプットロッド6とプライマリピストン2bの相対変位量Δxを制御している。
マスタシリンダ圧制御機構5およびマスタシリンダ圧制御部8は、目標減速度演算部(図示せず)を備え、ドライバのブレーキ操作によるインプットロッド6の変位量で決まる目標減速度を算出する。そして、この目標減速度に応じて、プライマリピストン2bを変位させる。これにより、プライマリ液圧室2dを、インプットロッド6の推力に加えてプライマリピストン2bの推力によって加圧し、マスタシリンダ圧Pmcを調整する。すなわち、インプットロッド6の推力を増幅する。増幅比(以下、倍力比α)は、プライマリ液圧室2dにおけるインプットロッド6とプライマリピストン2bの軸直方向断面積(以下、それぞれ受圧面積AIRおよびAPP)の比等により、以下のように決定される。
マスタシリンダ圧Pmcの液圧調整を、下記の式(1)で示される圧力平衡関係をもって行う。
Pmc=(FIR+K×Δx)/AIR=(FPP−K×Δx)/APP …(1)
ここで、圧力平衡式(1)における各要素は、以下のとおりである。
Pmc:プライマリ液圧室2dの液圧(マスタシリンダ圧)
FIR:インプットロッド6の推力
FPP:プライマリピストン2bの推力(アシスト推力)
AIR:インプットロッド6の受圧面積
APP:プライマリピストン2bの受圧面積
K:バネ6d,6eのバネ定数
Δx:インプットロッド6とプライマリピストン2bとの相対変位量
なお、実施例1では、インプットロッド6の受圧面積AIRを、プライマリピストン2bの受圧面積APPよりも小さく設定している。
ここで相対変位量Δxは、インプットロッド6の変位量(以下、インプットロッドストロークという)をXi、プライマリピストン2bの変位量(以下、ピストンストロークという)をXbとして、Δx=Xb−Xiと定義する。よって、相対変位量Δxは、相対移動の中立位置では0、インプットロッド6に対してプライマリピストン2bが前進(x軸正方向側へストローク)する方向では正符号、その逆方向では負符号となる。なお、圧力平衡式(1)ではシールの摺動抵抗を無視している。プライマリピストン2bの推力FPPは、駆動モータ50の電流値から推定できる。
一方、倍力比αを、下記の式(2)のように表すことができる。
α=Pmc×(APP+AIR)/FIR …(2)
よって、式(2)に上記式(1)のPmcを代入すると、倍力比αは下記の式(3)のようになる。
α=(1+K×Δx/FIR)×(AIR+APP)/AIR …(3)
倍力制御では、目標のマスタシリンダ圧特性(以下、目標マスタシリンダ圧特性という)が得られるように、駆動モータ50を制御して、ピストンストロークXbを調整する。ここで「マスタシリンダ圧特性」とは、インプットロッドストロークXiに対するマスタシリンダ圧Pmcの変化特性を指す。インプットロッドストロークXiに対するピストンストロークXbを示すストローク特性と、上記目標マスタシリンダ圧特性とに対応して、インプットロッドストロークXiに対する相対変位量Δxの変化を示す目標変位量算出特性を得ることができる。検証により得られた目標変位量算出特性データに基づき、相対変位量Δxの目標値(以下、目標相対変位量Δx*)を算出する。
すなわち、目標変位量算出特性は、インプットロッドストロークXiに対する目標相対変位量Δx*の変化特性を示し、インプットロッドストロークXiに対応して1つの目標相対変位量Δx*が定まる。検出したインプットロッドストロークXiに対応して決定される目標相対変位量Δx*を実現するように駆動モータ50の回転(プライマリピストン2bの変位量Xb)を制御すると、目標相対変位量Δx*に対応する大きさのマスタシリンダ圧Pmcがマスタシリンダ2で発生する。
ここで、上記のようにインプットロッドストロークXiをブレーキ操作量検出部7により検出し、ピストンストロークXbを回転角検出センサ50aの信号に基づき算出し、相対変位量Δxを上記検出(算出)した変位量の差により求めることができる。倍力制御では、具体的には、上記検出した相対変位量Δxと目標変位量算出特性とに基づいて目標相対変位量Δx*を設定し、上記検出(算出)された相対変位量Δxが目標相対変位量Δx*と一致するように駆動モータ50を制御(フィードバック制御)する。なお、ピストンストロークXbを検出するストロークセンサを別途設けることとしてもよい。
実施例1では、踏力センサを用いることなく倍力制御を行うため、その分だけコストを低減できる。また、相対変位量Δxが任意の所定値となるように駆動モータ50を制御することにより、受圧面積比(AIR+APP)/AIRで定まる倍力比よりも大きな倍力比や小さな倍力比を得ることができ、所望の倍力比に基づく制動力を得ることができる。
一定倍力制御は、インプットロッド6およびプライマリピストン2bを一体的に変位する、すなわち、インプットロッド6に対してプライマリピストン2bが常に上記中立位置となり、相対変位量Δx=0で変位するように、駆動モータ50を制御するものである。
このようにΔx=0となるようにプライマリピストン2bをストロークさせた場合、上記式(3)により、倍力比αは、α=(AIR+APP)/AIRとして一意に定まる。よって、必要な倍力比に基づいてAIRおよびAPPを設定し、ピストンストロークXbがインプットロッドストロークXiに等しくなるようにプライマリピストン2bを制御することで、常に一定の(上記必要な)倍力比を得ることができる。
一定倍力制御における目標マスタシリンダ圧特性は、インプットロッド6の前進(x軸正方向側への変位)に伴い発生するマスタシリンダ圧Pmcが2次曲線、3次曲線、あるいはこれらにそれ以上の高次曲線等が複合した多次曲線(以下、これらを総称して多次曲線という)状に大きくなる。また、一定倍力制御は、インプットロッドストロークXiと同じ量だけプライマリピストン2bがストロークする(Xb=Xi)ストローク特性を有している。このストローク特性と上記目標マスタシリンダ圧特性とに基づき得られる目標変位量算出特性では、あらゆるインプットロッドストロークXiに対して目標相対変位量Δx*が0となる。
これに対し、倍力可変制御は、目標相対変位量Δx*を正の所定値に設定し、相対変位量Δxがこの所定値となるように駆動モータ50を制御する。これにより、マスタシリンダ圧Pmcを増加する方向へインプットロッド6が前進移動するに従い、インプットロッドストロークXiに比べてプライマリピストン2bのピストンストロークXbが大きくなるようにするものである。上記式(3)により、倍力比αは、(1+K×Δx/FIR)倍の大きさとなる。すなわち、インプットロッドストロークXiに比例ゲイン(1+K×Δx/FIR)を乗じた量だけプライマリピストン2bをストロークさせることと同義となる。このようにΔxに応じて倍力比αが可変となり、マスタシリンダ圧制御機構5が倍力源として働いて、ドライバの要求通りのブレーキ力を発生させつつペダル踏力の大きな低減を図ることができる。
すなわち、制御性の観点からは上記比例ゲイン(1+K×Δx/FIR)は1であることが望ましいが、例えば緊急ブレーキ等によりドライバのブレーキ操作量を上回るブレーキ力が必要な場合には、一時的に、1を上回る値に上記比例ゲインを変更することができる。
これにより、同量のブレーキ操作量でも、マスタシリンダ圧Pmcを通常時(上記比例ゲインが1の場合)に比べて引き上げることができるため、より大きなブレーキ力を発生させることができる。ここで、緊急ブレーキの判定は、例えば、ブレーキ操作量検出部7の信号の時間変化率が所定値を上回るか否かで判定できる。
このように、倍力可変制御は、インプットロッド6の前進に対してプライマリピストン2bの前進をより進め、インプットロッド6に対するプライマリピストン2bの相対変位量Δxがインプットロッド6の前進に伴い大きくなり、これに対応してインプットロッド6の前進に伴うマスタシリンダ圧Pmcの増加が一定倍力制御よりも大きくなるように駆動モータ50を制御する方法である。
倍力可変制御における目標マスタシリンダ圧特性は、インプットロッド6の前進(x軸正方向側への変位)に伴い発生するマスタシリンダ圧Pmcの増加が一定倍力制御よりも大きくなる(多次曲線状に増加するマスタシリンダ圧特性がより急峻になる)。また、倍力可変制御は、インプットロッドストロークXiの増加に対するピストンストロークXbの増加分が1よりも大きいストローク特性を有している。このストローク特性と上記目標マスタシリンダ圧特性とに基づき得られる目標変位量算出特性では、インプットロッドストロークXiが増加するに応じて目標相対変位量Δx*が所定の割合で増加する。
また、倍力可変制御として、上記制御(マスタシリンダ圧Pmcを増加する方向へインプットロッド6が移動するに従い、インプットロッドストロークXiに比べてピストンストロークXbが大きくなるように駆動モータ50を制御すること)に加え、マスタシリンダ圧Pmcを増加する方向へインプットロッド6が移動するに従い、インプットロッドストロークXiに比べてピストンストロークXbが小さくなるように駆動モータ50を制御する。これにより、回生協調制御時、回生制動トルクの増加に応じて摩擦制動トルクを減じることができる。
[制御システムの構成]
図3は、実施例1の車両用制動制御装置における目標相対変位量補正部の制御ブロック図である。
前記マスタシリンダ圧制御部8は、図3に示す目標相対変位量補正部(制御手段)80を実装している。この目標相対変位量補正部80は、ブレーキ消費液量推定部(ブレーキ消費液量推定手段)81と、補正変位量算出部(補正量演算手段)82と、目標相対変位量演算部(目標値補正手段)83と、を備えている。
前記ブレーキ消費液量推定部81では、ブレーキ操作量検出部7で検出されたブレーキペダルBPの操作量(要求減速度)に応じて、目標減速度演算部で演算した目標減速度に基づき、その制動力を実現するために必要な目標マスタシリンダ圧Ps*を算出する。さらに、このブレーキ消費液量推定部81は、予め基準となる消費液量液圧基準特性(基準マップ)を有しており、この消費液量液圧基準特性から、算出された目標マスタシリンダ圧Ps*を発生させるために必要なブレーキ消費液量(推定ブレーキ消費液量Qα)を算出する。
なお、「ブレーキ消費液量」とは、インプットロッド6とプライマリピストン2bの移動によって、ホイルシリンダ4a〜4dに供給されるブレーキ液の量である。
また、「消費液量液圧基準特性」とは、図4に示すように、ブレーキ消費液量Qとマスタシリンダ圧Pmcとの関係特性を予め設定した基準マップである。
この消費液量液圧基準特性では、ブレーキ消費液量Qが増加するとマスタシリンダ圧Pmcが増加する特性を持ち、高次曲線を複合化した多次曲線の特性となっている。
ここで、この消費液量液圧基準特性を、多次曲線に近似し、そのパラメータを逐次最小二乗法等を用いて学習することにより、経年劣化等の変化にも対応できるようになる。つまり、ブレーキ消費液量Qとそのときの実マスタシリンダ圧PmcAの検出値に基づいて、消費液量液圧基準特性を学習補正すれば、消費液量液圧基準特性を更新することができる。このため、背面補給やブレーキ液へのエア混入等でブレーキ消費液量が一時的に変化した場合の目標相対変位量Δx*の補正をより正確に行なうことができる。
そして、この消費液量液圧基準特性における入力特性であるブレーキ消費液量Qは、インプットロッドストロークXiと、プライマリピストン2bのピストンストロークXbとから、下記式(4)に基づいて算出する。なお、出力特性であるマスタシリンダ圧については、プライマリ液圧センサ13及びセカンダリ液圧センサ14によって検出された実マスタシリンダ圧PmcAを用いる。
Q=Xi×AIR +(Xb -ΔXRES)×APP …(4)
ここで、この式(4)における各要素は、以下のとおりである。
AIR:インプットロッド6の受圧面積
ΔXRES:プライマリピストン2bがリザーバタンクRESのポートを閉じるまでの変位量
APP:プライマリピストン2bの受圧面積
前記補正変位量算出部82では、ブレーキ消費液量推定部81により算出した推定ブレーキ消費液量Qαと、実マスタシリンダ圧PmcA及び消費液量液圧基準特性から求めた必要ブレーキ消費液量Q1との間に特性差ΔVが生じているとき、この特性差を低減するように目標相対変位量Δx*の補正量である目標変位補正量Δxδを算出する。
前記目標相対変位量演算部83では、目標相対変位量Δx*から補正変位量算出部82により算出した目標変位補正量Δxδを減算し、目標相対変位量Δx*の補正を行なって、補正後目標相対変位量Δx**を算出する。
[目標変位補正量の算出処理構成]
図5は、実施例1の制動コントローラにて実行される目標変位補正量の算出処理の流れを示すフローチャートである。以下、図5に示す各ステップを説明する。
ステップS101では、検出された実マスタシリンダ圧PmcAと、基準となる消費液量液圧基準特性とから、この実マスタシリンダ圧PmcAを発生するために必要となるブレーキ消費液量(必要ブレーキ消費液量Q1)を算出し、ステップS102へ移行する。
ここで、実マスタシリンダ圧PmcAは、プライマリ液圧センサ13により検出されたプライマリ液圧室2dの液圧と、セカンダリ液圧センサ14により検出されたセカンダリ液圧室2eの液圧とに基づいて算出する。
ステップS102では、ステップS101での必要ブレーキ消費液量Q1の算出に続き、この必要ブレーキ消費液量Q1と、ブレーキ消費液量推定部81において推定した推定ブレーキ消費液量Qαと、の差(液量差)に基づいて、ブレーキ消費液量の変化量(増減量)|ΔV|、つまり目標とのズレ量を算出し、ステップS103へ移行する。
ここで、ブレーキ消費液量の変化量|ΔV|は、必要ブレーキ消費液量Q1から推定ブレーキ消費液量Qαを差し引くことで算出する。
ステップS103では、ステップS102でのブレーキ消費液量の変化量|ΔV|の算出に続き、このブレーキ消費液量の変化量|ΔV|が、予め設定した変化量閾値thを上回っているか否かを判断する。YES(変化量>変化量閾値th)の場合はステップS104へ移行する。NO(変化量≦変化量閾値th)の場合は、ブレーキ消費液量の変化量|ΔV|、つまり目標とのズレ量は小さくて補正は不要と判断され、エンドへ移行し、この補正量算出処理を終了する。
ここで、「変化量閾値th」は、例えばセンサ誤差や製造上のばらつき等を考慮して任意の値に設定する。また、ドライバがペダルフィール等の変化を感じられない変化量に対しては、変化量閾値thにオフセットを設けてもよい。
ステップS104では、ステップS103での変化量>変化量閾値thとの判断に続き、目標相対変位量Δx*の補正量(目標変位補正量Δxδ)を算出し、エンドへ移行する。
ここで、目標変位補正量Δxδは、例えば次のように求める。
まず、インプットロッドストロークXiから求めた目標減速度に基づいて算出したマスタシリンダ圧を目標マスタシリンダ圧Ps*とする。ここで、目標減速度から目標マスタシリンダ圧Ps*の算出は、例えば、減速度と圧力の関係を予め計測しておき、そのとき求められた係数を用いて行なう。
次に、目標マスタシリンダ圧Ps*に必要なブレーキ消費液量(推定ブレーキ消費液量Qα)に対して、ブレーキ消費液量が|ΔV|だけ変化した際の目標相対変位量Δx*の補正量を「目標変位補正量Δxδ」とすると、インプットロッドストロークXiに対するマスタシリンダ圧Psaは、消費液量液圧基準特性の関数として、次式(5)で表される。
Psa=f(Xi,Δx* -Δxδ,|ΔV|) …(5)
そのため、目標相対変位量Δx*を補正する際の、マスタシリンダ圧変化量Peは、次式(6)で表される。
Pe=Ps* - Psa …(6)
また、圧力平衡式(1)の関係から、目標マスタシリンダ圧Ps*を発生した際の踏力を「FIR*」とする。一方、目標相対変位量Δx*を目標変位補正量Δxδだけ補正した状態で、マスタシリンダ圧Psaを発生するために必要な液圧FIRaは、次式(7)で算出される。
FIRa=Ps・AIR - K×(Δx* -Δxδa)…(7)
そのため、目標相対変位量Δx*を補正する際の、踏力変化量FIReは、次式(8)で表される。
FIRe=FIR* - FIRa…(8)
そして、次式(9)で示す評価関数Jを設定し、目標変位補正量Δxδは、このJを最小にする値に設定する。
J ≡ (P* - Pe)TR_1(P* - Pe) + (FIR* - FIRe)TR_2(FIR* - FIRe) …(9)
この評価関数Jにおける各要素は、以下のとおりである。
R_1:マスタシリンダ圧の変化に対する重み
R_2:踏力の変化に対する重み
なお、R_1とR_2は、ドライバがペダルフィールの変化に違和感を覚えないようバランスを取って設定する。
次に、実施例1の制動制御装置における、目標変位量補正作用について説明する。
図6は、実施例1の車両用制動制御装置にて行なわれる目標変位補正処理の作用を示すブレーキ消費液量とマスタシリンダ圧との関係特性を示すマップである。
実施例1の車両用制動制御装置において、インプットロッド6とプライマリピストン2bの相対変位量Δxを制御するには、まず、インプットロッド6のストロークXiから求められたドライバの要求減速度に応じて目標相対変位量Δx*を設定する。そして、この目標相対変位量Δx*に対応した大きさのマスタシリンダ圧(目標マスタシリンダ圧Ps*)が発生するように、プライマリピストン2bのピストンストロークXbを制御する。
このとき、例えばポンピングブレーキの使用によるブレーキ液の背面補給等に伴う、消費液量液圧特性の変化が生じるような場合、ドライバが感じるブレーキの効き感が変化することがある。
そのため、図5に示すフローチャートのステップS101にて、実際に作用しているマスタシリンダ圧(実マスタシリンダ圧PmcA)を検出する。
次に、ステップS102へと進み、検出した実マスタシリンダ圧PmcAを実現するために必要となるブレーキ消費液量(必要ブレーキ消費液量Q1)を、消費液量液圧基準特性に基づいて求める。
次に、ステップS103へと進み、目標マスタシリンダ圧Ps*を実現するために必要となるブレーキ消費液量(推定ブレーキ消費液量Qα)を、消費液量液圧基準特性に基づいて求める。そして、必要ブレーキ消費液量Q1から推定ブレーキ消費液量Qαを差し引いて、ブレーキ消費液量の変化量|ΔV|を算出する。
このとき、図6に示すように必要ブレーキ消費液量Q1が推定ブレーキ消費液量Qαよりも大きい値になる場合には、インプットロッドストロークXiから求めた目標マスタシリンダ圧Ps*(推定マスタシリンダ圧)よりも、実際に発生している実マスタシリンダ圧PmcAの方が大きい値になっている。これは、インプットロッドストロークXiに対する制動力が、基準よりも高くなっていることを示す(図7参照)。
また、図9に示すように、必要ブレーキ消費液量Q1が推定ブレーキ消費液量Qαよりも小さい値になる場合には、インプットロッドストロークXiから求めた目標マスタシリンダ圧Ps*(推定マスタシリンダ圧)よりも、実際に発生している実マスタシリンダ圧PmcAの方が小さい値になっている。これは、インプットロッド6のストロークXiに対する制動力が、基準よりも低くなっていることを示す(図10参照)。
そして、このブレーキ消費液量の変化量|ΔV|が変化量閾値thよりも大きければ、ステップS103→ステップS104へと進んで、目標相対変位量Δx*の補正量(目標変位補正量Δxδ)を算出する。
このとき、目標マスタシリンダ圧Ps*(推定マスタシリンダ圧)よりも、実際に発生している実マスタシリンダ圧PmcAの方が大きい値になっている場合には、目標相対変位量Δx*を減らす方向の目標変位補正量Δxδを設定する。
これにより、背面補給等の影響でブレーキ液が補給され、ブレーキペダルBPの操作量以上にブレーキ消費液量が多くなっている場合であっても、目標相対変位量Δx*を減少させることで、増加したブレーキ消費液量の増加を抑制することができる。この結果、ブレーキの効き変化やブレーキフィールの変化を抑制でき、ドライバの感じる違和感を抑制できる。
また、目標マスタシリンダ圧Ps*(推定マスタシリンダ圧)よりも、実際に発生している実マスタシリンダ圧PmcAの方が小さい値になっている場合には、目標相対変位量Δx*を増加する方向の目標変位補正量Δxδを設定する。
これにより、ブレーキ液へのエア混入等により、ブレーキペダルBPの操作量に対してブレーキ消費液量が少なくなっている場合であっても、目標相対変位量Δx*を増加させることで、ブレーキ消費液量を増加させることができる。この結果、ブレーキの効き変化やブレーキフィールの変化を抑制でき、ドライバの感じる違和感を抑制できる。
さらに、この目標変位補正量Δxδを設定する際、ブレーキペダルBPのストローク量(インプットロッドストロークXi)と、ブレーキペダルの踏力(インプットロッド推力FIR)と、制動力(マスタシリンダ圧Pmc)の関係を考慮し、目標変位補正量Δxδを、式(9)に示す評価関数Jが最小になる値に設定することで、ストロークと制動力の関係と、踏力と制動力の関係とが、最適に配分される。
つまり、図7に示すように、ストロークと制動力の関係では、ブレーキ消費液量が増加すると、制動力に対してブレーキペダルBPのストローク量が短くなる。そのため、ブレーキ消費液量を小さくするような補正を行なうことで、ストロークが短くなる影響を抑えることができる。
これに対し、図8に示すように、踏力と制動力の関係では、ブレーキ消費液量が増加しても、制動力に対するブレーキペダルの踏力への影響は少ないが、ブレーキ消費液量が減少すると、制動力に対するブレーキペダルの踏力は低減する。そのため、ブレーキ消費液量を小さくするような補正をする際に、ストロークが短くなる影響を踏力側に分配し、バランスを最適化することが必要となる。
すなわち、目標相対変位量Δx*を補正する際、ブレーキペダルBPのストローク量と、ブレーキペダルの踏力とに基づいて目標変位補正量Δxδを設定することで、目標相対変位量Δx*を補正した際の影響を、ブレーキペダルBPのストローク量と、ブレーキペダルの踏力と、制動力とに最適に分配することができる。この結果、ドライバの感じる違和感を抑制することができる。
なお、図9に示すように、必要ブレーキ消費液量Q1が推定ブレーキ消費液量Qαよりも小さい値になる場合には、目標相対変位量Δx*を増加するように補正することで、ブレーキ消費液量を大きくするような補正を行なうことができる。これにより、ストロークが長くなる影響を抑えることができる。
また、このときにも、ブレーキ消費液量を大きくするような補正をすることで、ストロークが長くなる影響を踏力側に分配し、バランスを最適化することができる。
最後に、目標相対変位量Δx*から目標変位補正量Δxδを減算し、補正後目標相対変位量Δx**を算出したら、この補正後目標相対変位量Δx**に対応した大きさのマスタシリンダ圧Pmcが発生するように、プライマリピストン2bのピストンストロークXbを制御する。
このように、実施例1の車両用制動制御装置では、基準に対してブレーキ消費液量が増減した際に、このブレーキ消費液量の変化量|ΔV|(増減量)を推定し、それに基づいて、プライマリピストン2bのピストンストロークXbを、ブレーキ効き感への影響が最適に配分されるように補正する。そのため、消費液量液圧特性が変化しても、ドライバが感じるブレーキの効き感が変わることを抑制することができる。
次に、効果を説明する。
実施例1の車両用制動制御装置にあっては、下記に挙げる効果を得ることができる。
(1) ブレーキペダルBPの操作により進退移動する入力部材(インプットロッド)6と、
前記入力部材6の移動方向に対して相対移動可能に設けたアシスト部材(プライマリピストン)2bと、
前記アシスト部材2bを進退移動させ、前記入力部材6と前記アシスト部材2bとの相対変位量Δxを変化させる倍力アクチュエータ(駆動モータ)50と、
前記ブレーキペダルBPの操作量に基づいて、前記入力部材6と前記アシスト部材2bとの相対変位量Δxの目標値(目標相対変位量Δx*)を設定し、前記相対変位量Δxを前記目標値Δx*に一致させるよう前記倍力アクチュエータ50を制御する制御手段(目標相対変位量補正部)80と、を備え、
前記入力部材6の移動に応じて前記アシスト部材2bに付与するアシスト推力FPPによりマスタシリンダ2内に倍力されたブレーキ液圧(マスタシリンダ圧)Pmcを発生させる車両用制動制御装置において、
ブレーキ消費液量とマスタシリンダ圧との関係特性を予め設定した基準マップ(消費液量液圧基準特性:図4)と、
前記ブレーキペダルBPの操作量に基づいた制動力を実現するための前記ブレーキ消費液量である推定ブレーキ消費液量Qαを演算するブレーキ消費液量推定手段(ブレーキ消費液量推定部)81と、
実マスタシリンダ圧PmcAを検出するマスタシリンダ圧検出手段(プライマリ液圧センサ13,セカンダリ液圧センサ14)と、を有し、
前記制御手段80は、前記ブレーキ消費液量推定手段81により推定された推定ブレーキ消費液量Qαと前記マスタシリンダ圧検出手段13,14により検出された実マスタシリンダ圧PmcAとの関係特性が、前記基準マップ(図4)に対して特性差を有する場合、前記特性差を低減させる方向に前記目標値Δx*を補正する構成とした。
このため、ブレーキ操作によってブレーキ消費液量とマスタシリンダ圧との関係特性が変化しても、ブレーキの効きやブレーキフィールの変化を抑制することができる。
(2) 前記制御手段(目標相対変位量補正部)80は、前記特性差に基づいて前記目標値Δx*の補正量(目標変位補正量)Δxδを演算する補正量演算手段(補正変位量算出部)82と、
前記補正量Δxδに基づいて前記目標値Δx*を補正する目標値補正手段(目標相対変位演算部)83と、
を有する構成とした。
このため、目標値Δx*の補正が演算された補正量Δxδに基づいて実行され、目標相対変位量Δx*の補正をより正確に行なうことができる。
(3) 前記制御手段(目標相対変位量補正部)80は、前記推定ブレーキ消費液量Qαと前記基準マップ(図4)に基づいて推定した推定マスタシリンダ圧(目標マスタシリンダ圧Ps*)が、前記実マスタシリンダ圧PmcAよりも小さい値のとき、前記目標値Δx*を減少する方向に補正する構成とした。
このため、ブレーキ操作量以上にブレーキ消費液量が多くなっている場合であっても、ブレーキ消費液量を適切に補正することができる。
(4) 前記制御手段(目標相対変位量補正部)80は、前記推定ブレーキ消費液量Qαと前記基準マップ(図4)に基づいて推定した推定マスタシリンダ圧(目標マスタシリンダ圧Ps*)が、前記実マスタシリンダ圧PmcAよりも大きい値のとき、前記目標値Δx*を増加する方向に補正する構成とした。
このため、ブレーキ操作量に対してブレーキ消費液量が少ない場合であっても、ブレーキ消費液量を適切に補正することができる。
(5) 前記補正量演算手段(補正変位量算出部)82は、前記ブレーキペダルBPのストローク量と、前記ブレーキペダルBPの踏力と、に基づいて前記目標値Δx*の補正量(目標変位補正量)Δxδを演算する構成とした。
このため、ブレーキ操作に対するブレーキ消費液量が変化した際に、その変化の影響をペダルストロークとペダル踏力と制動力とに、それぞれ最適に分配することができ、ドライバの違和感を抑制することができる。
(6) 前記制御手段(目標相対変位量補正部)80は、前記推定ブレーキ消費液量Qαと前記実マスタシリンダ圧PmcAとの関係特性に基づいて、前記基準マップ(図4)を学習補正する構成とした。
このため、基準マップを更新することができるので、ブレーキ消費液量が一時的に変化した場合の目標相対変位量Δx*の補正を、より正確に行なうことができる。
実施例2は、ドライバのブレーキペダル操作速度に応じて、目標変位補正量Δxδを可変にした例である。
図11は、実施例2の車両用制動制御装置における目標相対変位量補正部の制御ブロック図である。
実施例2の車両用制動制御装置では、図11に示す目標相対変位量補正部80Aを実装している。この目標相対変位量補正部80Aは、ブレーキ消費液量推定部81と、補正変位量算出部82Aと、目標相対変位量演算部83と、ブレーキ操作速度推定部84と、を備えている。
前記ブレーキ消費液量推定部81は、実施例1と同様の手順により推定ブレーキ消費液量Qαの算出を行なうため、ここでは詳細な説明を省略する。また、前記目標相対変位量演算部83は、実施例1と同様の手順により補正後目標相対変位量Δx**の算出を行なうため、ここでは詳細な説明を省略する。
前記ブレーキ操作速度推定部84では、ブレーキ操作量検出部7で検出されたブレーキペダルBPの操作量(要求減速度)に基づいて、ペダル操作速度を推定する。ここで、ペダル操作速度の推定は、例えばハイパスフィルタを用いた擬似微分演算により実行する。
前記補正変位量算出部82Aでは、予めブレーキペダルBPの操作速度ごとに設定された消費液量液圧基準特性を有する。そして、ブレーキ操作速度推定部84により推定された推定ペダル操作速度に応じて、必要ブレーキ消費液量Q1を算出する際に適用する消費液量液圧基準特性を切り替える。その後、実施例1と同様の手順により目標変位補正量Δxδを演算する
これにより、推定ペダル操作速度の大きさに応じて目標変位補正量Δxδが変化することになる。そのため、例えばブレーキペダル操作速度が速く、過渡的にマスタシリンダ圧が高くなる場合等に、この過渡的なマスタシリンダ圧の変化影響を考慮して目標変位補正量Δxδを演算することができ、目標相対変位量Δx*の補正を、より正確に行なうことができる。その結果、ブレーキの効き変化やブレーキフィールの変化を抑制でき、ドライバの感じる違和感を抑制することができる。
また、ブレーキ操作速度推定部84により推定された推定ペダル操作速度が、予め設定した閾値以上の場合では、推定ペダル操作速度が閾値未満の場合と比べて、相対変位量Δxの補正量を比較的大きい値に設定してもよい。
これにより、推定ペダル操作速度が速く、ドライバの減速要求が強いと判断できる場合には、相対変位量Δxの補正量を比較的増大させることができ、より早く制動力が立ち上がるようにすることができる。
すなわち、この実施例2の車両用制動制御装置では、下記に挙げる効果を得ることができる。
(7) 前記補正量演算手段(補正変位量算出部)82Aは、前記ブレーキペダルBPの操作速度(推定ブレーキ操作速度)に応じて、前記補正量Δxδを増減する構成とした。
このため、ドライバのブレーキペダル操作速度に応じて変動する過渡的なマスタシリンダ圧の変化の影響を考慮して目標相対変位量Δx*を補正することができ、この目標相対変位量Δx*の補正をより正確に行なうことができる。
関連出願の相互参照
本出願は、2012年3月5日に日本国特許庁に出願された特願2012−47798に基づいて優先権を主張し、その全ての開示は完全に本明細書で参照により組み込まれる。

Claims (7)

  1. ブレーキペダルの操作により進退移動する入力部材と、
    前記入力部材の移動方向に対して相対移動可能に設けたアシスト部材と、
    前記アシスト部材を進退移動させ、前記入力部材と前記アシスト部材との相対変位量を変化させる倍力アクチュエータと、
    前記ブレーキペダルの操作量に基づいて、前記入力部材と前記アシスト部材との相対変位量の目標値を設定し、前記相対変位量を前記目標値に一致させるよう前記倍力アクチュエータを制御する制御手段と、を備え、
    前記入力部材の移動に応じて前記アシスト部材に付与するアシスト推力によりマスタシリンダ内に倍力されたブレーキ液圧を発生させる車両用制動制御装置において、
    ブレーキ消費液量とマスタシリンダ圧との関係特性を予め設定した基準マップと、
    前記ブレーキペダルの操作量に基づいた制動力を実現するための前記ブレーキ消費液量である推定ブレーキ消費液量を演算するブレーキ消費液量推定手段と、
    実マスタシリンダ圧を検出するマスタシリンダ圧検出手段と、を有し、
    前記制御手段は、前記推定ブレーキ消費液量と、前記実マスタシリンダ圧及び前記基準マップから求めた必要ブレーキ消費液量との間に特性差が生じているとき、この特性差を低減するように、前記入力部材と前記アシスト部材との相対変位量の目標値を補正する
    ことを特徴とする車両用制動制御装置。
  2. 請求項1に記載された車両用制動制御装置において、
    前記制御手段は、前記特性差に基づいて、前記入力部材と前記アシスト部材との相対変位量の目標値の補正量を演算する補正量演算手段と、
    前記補正量に基づいて前記入力部材と前記アシスト部材との相対変位量の目標値を補正する目標値補正手段と、を有する
    ことを特徴とする車両用制動制御装置。
  3. 請求項1又は請求項2に記載された車両用制動制御装置において、
    前記制御手段は、前記推定ブレーキ消費液量と前記必要ブレーキ消費液量との間に特性差が生じたことで、前記推定ブレーキ消費液量と前記基準マップに基づいて推定した推定マスタシリンダ圧が、前記実マスタシリンダ圧よりも小さい値のとき、前記入力部材と前記アシスト部材との相対変位量の目標値を減少する方向に補正する
    ことを特徴とする車両用制動制御装置。
  4. 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載された車両用制動制御装置において、
    前記制御手段は、前記推定ブレーキ消費液量と前記必要ブレーキ消費液量との間に特性差が生じたことで、前記推定ブレーキ消費液量と前記基準マップに基づいて推定した推定マスタシリンダ圧が、前記実マスタシリンダ圧よりも大きい値のとき、前記入力部材と前記アシスト部材との相対変位量の目標値を増加する方向に補正する
    ことを特徴とする車両用制動制御装置。
  5. 請求項2に記載された車両用制動制御装置において、
    前記補正量演算手段は、前記ブレーキペダルのストローク量と、前記ブレーキペダルの踏力と、に基づいて前記補正量を演算する
    ことを特徴とする車両用制動制御装置。
  6. 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載された車両用制動制御装置において、
    前記制御手段は、前記推定ブレーキ消費液量と前記実マスタシリンダ圧との関係特性に基づいて、前記基準マップを学習補正する
    ことを特徴とする車両用制動制御装置。
  7. 請求項2に記載された車両用制動制御装置において、
    前記補正量演算手段は、前記ブレーキペダルの操作速度に応じて、前記入力部材と前記アシスト部材との相対変位量の目標値の補正量を増減する
    ことを特徴とする車両用制動制御装置。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012203698A1 (de) * 2012-03-08 2013-09-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Bremskraftverstärkers eines Fahrzeugs und Steuervorrichtung für einen Bremskraftverstärker eines Fahrzeugs
JP5898035B2 (ja) * 2012-09-28 2016-04-06 日立オートモティブシステムズ株式会社 ディスクブレーキ装置
KR101478065B1 (ko) * 2012-11-13 2015-01-02 주식회사 만도 전기 부스터 제어 장치 및 그 제어 방법
JP6297344B2 (ja) * 2014-01-31 2018-03-20 日立オートモティブシステムズ株式会社 ブレーキ装置
DE102016209108A1 (de) 2015-12-02 2017-06-08 Continental Teves Ag & Co. Ohg Bremsdrucksteuergerät
CN105398440B (zh) * 2015-12-07 2018-09-07 宁波拓普智能刹车系统有限公司 一种机电磁一体化制动助力装置
US10464536B2 (en) * 2016-11-11 2019-11-05 Honda Motor Co., Ltd. Adaptive vehicle braking systems, and methods of use and manufacture thereof
CN106891899B (zh) * 2017-02-15 2019-03-29 同济大学 纯电动汽车两档自动变速箱最佳经济性换挡规律计算方法
KR102403612B1 (ko) * 2017-04-24 2022-05-31 주식회사 만도 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어 방법
CN108791262B (zh) * 2017-05-05 2022-04-01 罗伯特·博世有限公司 车辆制动系统的制动灯控制
JP6747388B2 (ja) * 2017-06-28 2020-08-26 株式会社アドヴィックス 制動制御装置
CN111094089B (zh) * 2017-09-26 2022-07-22 日立安斯泰莫株式会社 电动助力装置
WO2019214835A1 (de) * 2018-05-09 2019-11-14 Ipgate Ag Kolben-zylinder-system mit getrenntem lager- und dichtbereich
JP2020077260A (ja) * 2018-11-08 2020-05-21 朝日電装株式会社 車両用制御システム
CN112918454B (zh) * 2021-03-31 2021-12-07 东风汽车集团股份有限公司 线控制动系统状态的分析方法、系统及存储介质

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4631142B2 (ja) * 2000-09-28 2011-02-16 日産自動車株式会社 ブレーキ制御装置
JP4784756B2 (ja) * 2005-09-26 2011-10-05 日立オートモティブシステムズ株式会社 電動倍力装置
JP4692833B2 (ja) * 2006-04-28 2011-06-01 日立オートモティブシステムズ株式会社 ブレーキ装置
JP5262827B2 (ja) * 2009-02-25 2013-08-14 日産自動車株式会社 車両用制動制御装置
JP5241667B2 (ja) * 2009-09-30 2013-07-17 日立オートモティブシステムズ株式会社 ブレーキ制御システム
JP5672430B2 (ja) * 2010-03-31 2015-02-18 日立オートモティブシステムズ株式会社 ブレーキ制御装置
JP5961513B2 (ja) * 2012-09-28 2016-08-02 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両制御装置およびブレーキ制御装置

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