JP6701656B2 - 車両の制動制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の制動制御装置に関する。

従来、坂路降坂中の車両の速度が目標速度を超えないように制動力を調整する速度維持制御が知られている。例えば、特許文献１には、速度維持モード実行中にドライバがアクセルペダルを操作して加速を行った場合に、加速後の速度によって坂路の傾斜角と目標速度とを対応付けるマップを更新することが記載されている。

一般に、ドライバは、坂路降坂中の車両の速度が遅いと感じる場合に、アクセルペダル操作により車両の速度を増加し、車両の速度が好ましい速度になるとアクセルペダル操作を解除する。ここで、特許文献１に記載の構成は、車両の速度が目標速度を超えた場合に、車両の速度が目標速度以下となるように制動力を制御する。そのため、速度維持モード実行中にドライバがアクセルペダルを操作して加速を行った場合、車両の速度がドライバの希望する速度を一時的に超過することが起こり得る。

この点に関し、特許文献２に記載されるように、アクセルペダル操作量のペダル戻し方向操作量に応じて制動力を付与することも考えられる。しかしながら、降坂路の路面勾配の大小によっては、制動力に過不足が生じ、乗員に違和感を与える、という問題も発生し得る。

特開２００６−２１３２９４号公報 特開２０１０−２８５０３３号公報

本発明は、上記問題に対処するためになされたものであり、その目的は、坂路降坂中の車両の速度維持制御における速度維持性能を向上する車両の制動制御装置を提供することにある。

本発明に係る車両の制動制御装置は、車両に制動力を付与する制動装置と、前記車両の速度が目標速度を超えないように制動力を調整する速度維持制御を実行する制御装置と、を備える。本発明に係る制動制御装置の特徴は、前記制御装置が、ドライバのアクセルペダル操作量と、前記車両が位置する降坂路の路面勾配と、を取得し、前記アクセルペダル操作量と前記路面勾配とに基づいて、前記路面勾配が大きいほど前記アクセルペダル操作量のペダル戻し方向への変化の大きさが小さい時点から、前記車両に制動力が付与されるように前記制動装置を制御するように構成されたこと、にある。

ここにおいて、前記制御装置は、ドライバのアクセルペダル操作に応じて前記目標速度を変更し、前記路面勾配が大きいほど前記アクセルペダル操作量のペダル戻し方向への変化の大きさが小さい時点における前記車両の速度を、アクセルペダル操作解除後の新たな前記目標速度とするように構成されてもよい。

上記本発明の特徴によれば、降坂路の路面勾配が相対的に大きい場合、アクセルペダルのペダル戻し方向への操作が開始されてからより早いタイミングで制動力が付与される。降坂路の路面勾配が相対的に小さい場合、アクセルペダルのペダル戻し方向への操作が開始されてからより遅いタイミングで制動力が付与される。従って、路面勾配に応じて、降坂路の路面勾配が大きく車両が加速し易い場合に、車両の速度がドライバの希望する速度を超過することを抑制することができるとともに、制動力の過不足によって乗員に違和感を与えるという問題が発生し難くなる。

本発明の実施形態に係る車両の制動制御装置を搭載した車両の概略構成図である。 図１に示した制動装置の概略構成図である。 図１に示した制御装置が実行する速度維持制御のフローチャートである。 アクセルペダル戻り量とプリチャージ制動力とを対応付けるマップの一例である。 本発明の実施形態に係る車両の制動制御装置の動作を示すタイムチャートである。 本発明の変形例に係る車両の制動制御装置の動作を示すタイムチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る車両の制動制御装置１０を搭載した車両の概略構成を示している。以下、各種変数等の末尾に付された「**」は、各種変数等が車輪ＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、ＲＬのいずれに関するものであるかを示すために各種変数等の末尾に付される「fr」，「fl」等の包括表記である。

車両の制動制御装置１０は、車輪**にホイールシリンダ液圧による摩擦制動力を発生させる制動装置３０を含んでいる。図２に示すように、制動装置３０は、ブレーキペダルＢＰのストローク（或いは、踏力）に応じた液圧を発生するブレーキ液圧発生部３２と、車輪**に配置されたホイールシリンダＷ**に供給されるホイールシリンダ液圧を調整可能なブレーキ液圧調整部３３〜３６と、還流ブレーキ液供給部３７と、を含んで構成されている。車輪**では、Ｗ**のホイールシリンダ液圧に応じた押圧力で摩擦制動部材（ブレーキパッド）が車輪と一体回転するブレーキディスクに押し付けられることによって、前記ホイールシリンダ液圧に応じた摩擦制動力が付与される。

ブレーキ液圧発生部３２は、ブレーキペダルＢＰに応動するバキュームブースタＶＢと、バキュームブースタＶＢに連結されたマスタシリンダＭＣとから構成されている。バキュームブースタＶＢは、図示しないエンジンの吸気管内の空気圧力（負圧）を利用してブレーキペダルＢＰの操作力を所定の割合で助勢して助勢された操作力をマスタシリンダＭＣに伝達するようになっている。

マスタシリンダＭＣは、２つの出力ポートを有していて、リザーバＲＳからのブレーキ液の供給を受けて、上記助勢された操作力に応じた液圧（マスタシリンダ液圧Ｐｍ）を上記２つのポートからそれぞれ発生するようになっている。マスタシリンダＭＣ及びバキュームブースタＶＢの構成及び作動は周知であるので、ここではそれらの詳細な説明を省略する。

マスタシリンダＭＣの一方のポートと、ブレーキ液圧調整部３３、３４の上流部との間には、常開リニア電磁弁ＰＣ１が介装され、マスタシリンダＭＣの他方のポートと、ブレーキ液圧調整部３５、３６の上流部との間には、常開リニア電磁弁ＰＣ２が介装されている。リニア電磁弁ＰＣ１、ＰＣ２の詳細については後述する。

ブレーキ液圧調整部３３〜３６は、２ポート２位置切換型の常開電磁開閉弁である増圧弁ＰＵ**と、２ポート２位置切換型の常閉電磁開閉弁である減圧弁ＰＤ**とで構成されている。増圧弁ＰＵ**は、ブレーキ液圧調整部３３〜３６のうち対応する調整部の上流部とホイールシリンダＷ**とを連通・遮断できるようになっている。減圧弁ＰＤ**は、ホイールシリンダＷ**とリザーバＲＳ１、ＲＳ２のうち対応するリザーバとを連通・遮断できるようになっている。この結果、増圧弁ＰＵ**、及び減圧弁ＰＤ**を制御することでホイールシリンダＷ**の液圧（ホイールシリンダ液圧Ｐｗ**）が増圧・保持・減圧され得るようになっている。

還流ブレーキ液供給部３７は、直流モータＭＴと、モータＭＴにより同時に駆動される２つの液圧ポンプ（ギヤポンプ）ＨＰ１、ＨＰ２を含んでいる。液圧ポンプＨＰ１、ＨＰ２は、減圧弁ＰＤ**から還流されてきたリザーバＲＳ１、ＲＳ２内のブレーキ液をそれぞれ汲み上げ、汲み上げたブレーキ液をブレーキ液圧調整部３３〜３６の上流部にそれぞれ供給するようになっている。

次に、常開リニア電磁弁ＰＣ１、ＰＣ２について説明する。常開リニア電磁弁ＰＣ１、ＰＣ２の弁体には、図示しないコイルスプリングからの付勢力に基づく開方向の力が常時作用しているとともに、ブレーキ液圧調整部３３〜３６のうち対応する調整部の上流部の圧力からマスタシリンダ液圧Ｐｍを減じることで得られる差圧（リニア弁差圧ΔＰ）に基づく開方向の力と、常開リニア電磁弁ＰＣ１、ＰＣ２に供給される電流（指令電流Ｉｄ）に応じて比例的に増加する吸引力に基づく閉方向の力が作用するようになっている。

この結果、リニア弁差圧ΔＰの指令値である指令差圧ΔＰｄが指令電流Ｉｄに応じて比例的に増加するように決定される。常開リニア電磁弁ＰＣ１、ＰＣ２は、ΔＰｄがΔＰよりも大きいときに閉弁する一方、ΔＰｄがΔＰよりも小さいとき開弁する。この結果、液圧ポンプＨＰ１、ＨＰ２が駆動されている場合、ブレーキ液圧調整部３３〜３６のうち対応する調整部の上流部のブレーキ液が常開リニア電磁弁ＰＣ１、ＰＣ２のうち対応する電磁弁を介してマスタシリンダＭＣの対応するポート側に流れることによって、リニア弁差圧ΔＰが指令差圧ΔＰｄに一致するように調整され得るようになっている。なお、マスタシリンダＭＣの対応するポート側へ流入したブレーキ液はリザーバＲＳ１、ＲＳ２のうち対応するリザーバへと還流される。

換言すれば、モータＭＴ（従って、液圧ポンプＨＰ１、ＨＰ２）が駆動されている場合、常開リニア電磁弁ＰＣ１、ＰＣ２の指令電流Ｉｄに応じてリニア弁差圧ΔＰが制御され得るようになっている。ブレーキ液圧調整部３３〜３６の上流部の圧力は、マスタシリンダ液圧Ｐｍにリニア弁差圧ΔＰを加算した値（Ｐｍ＋ΔＰ）となる。なお、リニア弁差圧ΔＰがゼロより大きい値に調整されている状態において液圧ポンプＨＰ１、ＨＰ２の駆動が停止された後は、指令電流Ｉｄを減少方向に調整することによって、リニア弁差圧ΔＰを減少方向のみにおいてなお継続して調整することができる。

常開リニア電磁弁ＰＣ１、ＰＣ２を非励磁状態にすると（即ち、指令電流Ｉｄを「０」に設定すると）、ＰＣ１、ＰＣ２はコイルスプリングの付勢力により開状態を維持するようになっている。このとき、リニア弁差圧ΔＰが「０」になって、ブレーキ液圧調整部３３〜３６の上流部の圧力がマスタシリンダＰｍと等しくなる。

以上、説明した構成により、制動装置３０は、左右前輪ＦＲ、ＦＬに係わる系統と、左右後輪ＲＲ、ＲＬに係わる系統の２系統の液圧回路から構成されている。制動装置３０は、全ての電磁弁が非励磁状態にあるとき、ホイールシリンダ液圧Ｐｗ**がマスタシリンダ液圧Ｐｍと等しい値に調整される。

他方、この状態にて、モータＭＴ（従って、液圧ポンプＨＰ１，ＨＰ２）を駆動するとともに常開リニア電磁弁ＰＣ１，ＰＣ２を制御することによって、ホイールシリンダ液圧Ｐｗ**が液圧（Ｐｍ＋ΔＰ）に調整される。更には、増圧弁ＰＵ**、及び減圧弁ＰＤ**を制御することで、ホイールシリンダ液圧Ｐｗ**が車輪毎に独立して調整され得る。即ち、運転者によるブレーキペダルＢＰの操作にかかわらず、車輪**に付与される制動力が車輪毎に独立して調整され得る。

再び、図１を参照すると、この制動制御装置１０は、車輪の回転速度を検出する車輪速度センサ４１**と、ブレーキペダルＢＰの操作の有無に応じた信号を選択的に出力するブレーキスイッチ４２と、マスタシリンダ液圧Ｐｍを検出するマスタシリンダ液圧センサ４４（図２を参照）と、その他のセンサ群４３と、を備えている。その他のセンサ群４３は、前後加速度センサ、横加速度センサ、アクセルペダルセンサ、路面勾配センサ、等を含んでいる。

この制動制御装置１０は、更に、制御装置５０を備えている。制御装置５０は、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３、及びインターフェース５５等からなるマイクロコンピュータである。

インターフェース５５は、前記センサ／スイッチ類４１〜４４と接続され、ＣＰＵ５１にセンサ／スイッチ類４１〜４４からの信号を供給するとともに、ＣＰＵ５１の指示に応じて、制動装置３０の電磁弁（常開リニア電磁弁ＰＣ１、ＰＣ２、増圧弁ＰＵ**、及び減圧弁ＰＤ**）、及びモータＭＴに駆動信号を送出するようになっている。制御装置５０は、上記の構成により、ドライバのアクセルペダル操作量と、路面勾配とを取得することができる。なお、路面勾配は、路面勾配センサからの信号に基づいて取得する他に、車輪速度センサ４１**からの信号に基づいて演算される車両の加速度と、前後加速度センサからの信号に基づく加速度との差分に基づいて取得してもよい。

続いて、制御装置５０が実行する速度維持制御について説明する。制御装置５０は、所定の条件が成立すると、車両の速度が目標速度を超えないように制動力を調整する速度維持制御を実行する。以下では、本実施形態の制御装置５０による速度維持制御の実行中に、ドライバによってアクセルペダル操作がされた場合の動作について説明する。

図３に示すように、速度維持制御の実行中において、制御装置５０は、アクセルＯＮ、すなわち、ドライバによるアクセルペダル操作の有無を判断する（ステップＳ１０）。ドライバによってアクセルペダル操作がなされると（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、制御装置５０は、アクセルペダルのリリース傾向、すなわち、アクセルペダル操作量のペダル戻し方向への変化の有無を判断する（ステップＳ２０）。制御装置５０は、アクセルペダルがリリース傾向にあると判断すると（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、アクセルペダル操作量のペダル戻し方向への変化の大きさであるアクセルペダル戻り量を取得する（ステップＳ３０）。

制御装置５０は、取得したアクセルペダル戻り量に基づいて、アクセルペダルのリリース意思、すなわち、ドライバのアクセルペダル操作を解除する意思の有無を判断する（ステップＳ４０）。制御装置５０は、アクセルペダルのリリース意思があると判断すると（ステップＳ４０：ＹＥＳ）、プリチャージ制動力を取得する（ステップＳ５０）。

図４を参照して、上記のステップＳ４０及びステップＳ５０の処理について詳細に説明する。ＲＯＭ５２には、図４に示すようにアクセルペダル戻り量とプリチャージ制動力とを対応付けるマップが格納されている。プリチャージ制動力は、車両が位置する降坂路の路面勾配に応じて、路面勾配が大きいほどアクセルペダル戻り量が小さい時点から発生するように設定される。具体的には、坂路勾配３０％のときプリチャージ制動力はアクセルペダル戻り量がａになると立ち上がり、坂路勾配２０％のときプリチャージ制動力はアクセルペダル戻り量がｂ（＞ａ）になると立ち上がり、坂路勾配１０％のときプリチャージ制動力はアクセルペダル戻り量がｃ（＞ｂ）になると立ち上がる。また、降坂路の路面勾配が大きいほど、同じアクセルペダル戻り量に対するプリチャージ制動力の値は大きくなるように設定される（例えば、アクセルペダル戻り量ｄを参照）。

制御装置５０は、上記のステップＳ４０及びステップＳ５０においてこのようなマップを参照し、アクセルペダル戻り量が、路面勾配に応じて設定されたプリチャージ制動力の立ち上がる値になると、アクセルペダルのリリース意思があると判断してアクセルペダル戻り量に対応したプリチャージ制動力を取得する。例えば、坂路勾配２０％の場合、制御装置５０は、アクセルペダル戻り量がｂになると、ステップＳ４０からステップＳ５０に移行し、プリチャージ制動力の取得を開始することになる。

図５は、本実施形態の制動制御装置１０の動作を示すタイムチャートである。ここでは、車両が位置する降坂路の路面勾配は一定であるものとして説明する。時刻ｔ１においてドライバによってアクセルペダル操作が開始される以前は、車両の速度を目標速度に維持するために必要な制動力に応じたホイールシリンダ液圧が発生している。坂路勾配が大きいほど車両降坂方向に作用する重力加速度の成分が大きくなるため、車両の速度を目標速度に維持するためのホイールシリンダ液圧も大きくなっている。

時刻ｔ１において、ドライバによってアクセルペダル操作がなされると、車両の速度を増加させるためホイールシリンダ液圧は減少される。これにより、車両は加速する。時刻ｔ２において、アクセルペダルのペダル戻し方向への操作が開始される。前述したマップに基づいて、アクセルペダル戻り量が、路面勾配に応じて設定されたプリチャージ制動力の立ち上がる値になると、アクセルペダル戻り量に対応したプリチャージ制動力が取得される。そして、取得されたプリチャージ制動力に応じたホイールシリンダ液圧が発生する。プリチャージ制動力がアクセルＯＮ時（時刻ｔ１）の制動力に到達すると（図４参照）、ホイールシリンダ液圧は、その時点の大きさに保持される。

このように、本実施形態によれば、路面勾配に応じて、アクセルペダル操作が解除される時刻ｔ３より前のタイミングでプリチャージ制動力が付与される。従って、路面勾配に応じて、降坂路の路面勾配が大きく車両が加速し易い場合に、車両の速度がドライバの希望する速度を超過することを抑制することができるとともに、制動力の過不足によって乗員に違和感を与えるという問題が発生し難くなる。

本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。図６を参照して、一つの変形例について説明する。

時刻ｔ１においてドライバによってアクセルペダル操作が開始される以前は、目標速度は所定の速度（例えば、時速１０ｋｍ）に設定されている。時刻ｔ１において、ドライバによってアクセルペダル操作がなされると、車両の速度の増加に伴い目標速度が大きくなるよう変更される。坂路勾配が大きいほど車両降坂方向に作用する重力加速度の成分が大きくなるため、車両の速度の増加に伴う目標速度の増加も大きくなっている。

時刻ｔ２において、アクセルペダルのペダル戻し方向への操作が開始される。図６に示すように、変形例は、路面勾配に応じて、路面勾配が大きいほどアクセルペダル操作量のペダル戻し方向への変化の大きさが小さい時点における車両の速度を、アクセルペダル操作解除後の新たな目標速度とするように構成される。具体的には、変形例では、路面勾配に応じて、路面勾配が大きいほどアクセルペダル操作が解除される時刻ｔ３以前のより早いタイミングにおける車両の速度がラッチされ、それ以後の新たな目標速度となる。これにより、変形例においても、先に説明した実施形態と同様の作用効果が得られる。

さらに、先の実施形態と変形例とを組み合わせてもよい。本発明によれば、坂路降坂中の車両の速度維持制御における速度維持性能を向上することができる。

１０…制動制御装置、３０…制動装置、５０…制御装置

Claims (2)

1. 車両に制動力を付与する制動装置と、前記車両の速度が目標速度を超えないように制動力を調整する速度維持制御を実行する制御装置と、を備える車両の制動制御装置において、
   前記制御装置は、
   ドライバのアクセルペダル操作量と、前記車両が位置する降坂路の路面勾配と、を取得し、
   前記アクセルペダル操作量と前記路面勾配とに基づいて、前記路面勾配が大きいほど前記アクセルペダル操作量のペダル戻し方向への変化の大きさが小さい時点から、前記車両に制動力が付与されるように前記制動装置を制御するように構成された、車両の制動制御装置。
2. 請求項１に記載の車両の制動制御装置において、
   前記制御装置は、
   ドライバのアクセルペダル操作に応じて前記目標速度を変更し、
   前記路面勾配が大きいほど前記アクセルペダル操作量のペダル戻し方向への変化の大きさが小さい時点における前記車両の速度を、アクセルペダル操作解除後の新たな前記目標速度とするように構成された、車両の制動制御装置。