特許 6015170 車両用制動制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6015170

(24)【登録日】2016年10月7日

(45)【発行日】2016年10月26日

(54)【発明の名称】車両用制動制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60T 8/17 20060101AFI20161013BHJP

   B60L 7/24 20060101ALI20161013BHJP

【ＦＩ】

   B60T8/17 C

   B60L7/24 D

【請求項の数】1

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2012-149970(P2012-149970)

(22)【出願日】2012年7月3日

(65)【公開番号】特開2014-12429(P2014-12429A)

(43)【公開日】2014年1月23日

【審査請求日】2015年7月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】301065892

【氏名又は名称】株式会社アドヴィックス

(74)【代理人】

【識別番号】100089082

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 脩

(72)【発明者】

【氏名】飯田 崇史

(72)【発明者】

【氏名】加藤 智啓

【審査官】 中尾 麗

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−２８８９０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１７６４０８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｔ ７／１２−８／９６

Ｂ６０Ｌ ７／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の車輪（ＦＲ，ＦＬ）に設けられたホイルシリンダ（２７ａ，２７ｂ）内にブレーキ液を供給して前記ホイルシリンダに対応する前記車輪に液圧制動力を発生させる液圧制動力発生装置（２）と、
前記車輪に回生制動力を発生させる回生制動力発生装置（３）と、を備える車両用の制動装置（１）に適用され、
前記液圧制動力発生装置および前記回生制動力発生装置を制御して前記車輪に目標とする制動力を付与する車両用制動制御装置であって、
前記液圧制動力発生装置による液圧制動力の少なくとも増加直前の前記ホイルシリンダ内の液量を所定の最低液量以上にする液量制御手段（４）と、
前記回生制動力発生装置が前記回生制動力を発生している状態において、前記車両の車両速度が所定車両速度から前記車両速度の低下に伴って前記回生制動力を前記液圧制動力にすり替える低速すり替えが開始される開始車両速度にまで減速される期間の前記最低液量を第一液量に設定し、前記期間以前の前記最低液量を前記第一液量よりも少ない第二液量に設定する最低液量設定手段（４）と、を備え、
前記最低液量は、前記ホイルシリンダ内の液量と同ホイルシリンダ内の液圧との関係において、前記ホイルシリンダ内の液量の増加に対する同ホイルシリンダ内の液圧の上昇幅が所定値以上になるように設定されている車両用制動制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液圧制動力発生装置および回生制動力発生装置を制御して車両の車輪に目標とする制動力を付与する車両用制動制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、車両用制動制御装置においては、バッテリの充電状態が電池発電を停止させる第１所定値より低い第２所定値以上のときに車両が制動状態になった場合、回生制動から液圧制動への低速すり替え前に液圧を予めブレーキ準備液圧まで上昇させておくと共に、モータによる回生量を制限するように制御することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６−３４０３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載の制動制御装置では、液圧制動の応答性能を確保するには不十分である。

【0005】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、液圧制動の応答性能を向上させ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。

【課題を解決するための手段】

【0006】

請求項１に係る発明は、車両の車輪に設けられたホイルシリンダ内にブレーキ液を供給して前記ホイルシリンダに対応する前記車輪に液圧制動力を発生させる液圧制動力発生装置と、前記車輪に回生制動力を発生させる回生制動力発生装置と、を備える車両用の制動装置に適用され、前記液圧制動力発生装置および前記回生制動力発生装置を制御して前記車輪に目標とする制動力を付与する車両用制動制御装置であって、前記液圧制動力発生装置による液圧制動力の少なくとも増加直前の前記ホイルシリンダ内の液量を所定の最低液量以上にする液量制御手段と、前記回生制動力発生装置が前記回生制動力を発生している状態において、前記車両の車両速度が所定車両速度から前記車両速度の低下に伴って前記回生制動力を前記液圧制動力にすり替える低速すり替えが開始される開始車両速度にまで減速される期間の前記最低液量を第一液量に設定し、前記期間以前の前記最低液量を前記第一液量よりも少ない第二液量に設定する最低液量設定手段と、を備え、前記最低液量は、前記ホイルシリンダ内の液量と同ホイルシリンダ内の液圧との関係において、前記ホイルシリンダ内の液量の増加に対する同ホイルシリンダ内の液圧の上昇幅が所定値以上になるように設定されていることである。

【発明の効果】

【0011】

請求項１に記載の発明によれば、液圧制動力の少なくとも増加直前のホイルシリンダ内の液量が最低液量以上になる。ここで、最低液量は、ホイルシリンダ内の液量と同ホイルシリンダ内の液圧との関係において、ホイルシリンダ内の液量の増加に対するホイルシリンダ内の液圧の上昇幅が所定値以上になるように設定されている。よって、液圧制動力の少なくとも増加開始時点での応答性を高めることができる。そして、低速すり替えに備えてホイルシリンダ内の液量を第一液量にすることにより、低速すり替え時の液圧制動力増大の応答性を確実に高めることができる。また、ホイルシリンダ内の液量を第一液量よりも少ない第二液量にすることにより、低速すり替え時以外の液圧制動力増大（踏み増し時の液圧制動力増大）の応答性の向上と回生効率の向上との両立を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本実施形態の車両制動制御装置を備えた車両用制動装置の概略構成を示す図である。

【図2】本実施形態の車両制動制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。

【図3】回生制動力を液圧制動力にすり替える低速すり替えの前に運転者によるプレーキペダルの踏み増しが無かった場合の、（ａ）は車両速度の経時変化を示す図、（ｂ）はプレーキペダルの操作量の経時変化を示す図、（ｃ）は制動力の経時変化を示す図、（ｄ）はホイルシリンダ液圧の経時変化を示す図である。

【図4】回生制動力を液圧制動力にすり替える低速すり替えの前に運転者によるプレーキペダルの踏み増しが有った場合の、（ａ）は車両速度の経時変化を示す図、（ｂ）はプレーキペダルの操作量の経時変化を示す図、（ｃ）は制動力の経時変化を示す図、（ｄ）はホイルシリンダ液圧の経時変化を示す図である。

【図5】（ａ）は、ホイルシリンダ内のブレーキ液の液量とホイルシリンダ内のブレーキ液の液圧との関係を示す図、（ｂ）は、（ａ）におけるホイルシリンダ液圧の経時変化を示す図、（ｃ）は、（ｂ）における車両の減速度の経時変化を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本発明の実施の形態の車両制動制御装置を備えた車両用制動装置について図１を参照して説明する。図１に示すように、車両用制動装置１は、車輪に液圧制動力を発生させる液圧制動力発生装置２と、車輪に回生制動力を発生させる回生制動力発生装置３と、液圧制動力発生装置２を制御するブレーキＥＣＵ４と、回生制動力発生装置３を制御するハイブリッドＥＣＵ５等とを備えて構成される。

【0018】

液圧制動力発生装置２は、運転者が操作するブレーキ操作手段としてプレーキペダル２１と、ブレーキペダル２１に設けられてブレーキペダル２１の操作量を検出するストロークセンサ２２と、ブレーキペダル２１に掛けられる運転者の踏力を倍力するバキュームブースタ２３と、その倍力された踏力により基礎液圧から操作液圧を発生するマスタシリンダ２４と、基礎液圧を貯留するリザーバ２５と、液圧を制御する液圧制御用アクチュエータ２６と、ホイルシリンダ２７ａ，２７ｂと、車輪速度を検出する車輪速度センサ２８と、マスタシリンダ圧を検出するマスタシリンダ圧センサ２９等とを備えて構成される。なお、液圧制御用アクチュエータ２６は、右前輪ＦＲおよび左前輪ＦＬを油圧制動するＦ系統と図略の右後輪および左後輪を油圧制動するＲ系統とを備えて構成されるが、両者の構成は同一であるため、図１においてはＦ系統のみを示す。

【0019】

マスタシリンダ２４は、シリンダ内孔４１を有するシリンダボディ４２と、このシリンダボディ４２におけるシリンダ内孔４１の後方部位（図示右方）に組付けられ、スプリング４３により後方に付勢された入力ピストン４４と、シリンダボディ４２におけるシリンダ内孔４１の前方部位（図示左方）に組付けられ、一対のスプリング４５，４６により後方に付勢された一対のマスタピストン４７，４８等とを備えている。このマスタシリンダ２４には、ブレーキペダル２１の操作量が所定量以上になるまで運転者の踏力が直接反映されない領域（アイドルストローク）が設けられている。液圧制動力と回生制動力との協調は、アイドルストロークの間で行われるようになっている。

【0020】

液圧制御用アクチュエータ２６は、電磁弁としてマスタカット弁と一体となった差圧弁６１と、ポンプ６２と、ポンプ６２を駆動する電動モータ６３と、絞り６４と、保持弁６５ａ，６５ｂと、減圧弁６６ａ，６６ｂと、リザーバ６７等とが配管接続されて構成されている。すなわち、管路の入口側には分岐点Ａが設けられ、分岐点Ａから左側に分岐した管路には差圧弁６１が配置されている。差圧弁６１の下流側の管路には分岐点Ｂが設けられ、分岐点Ｂの下流側の一方の管路には右前輪ＦＲ用の保持弁６５ａが配置され、他方の管路には左前輪ＦＬ用の保持弁６５ｂが配置されている。一方、分岐点Ａから右側に分岐した管路はリザーバ６７に連通されている。リザーバ６７と分岐点Ｂとは、ポンプ６２と絞り６４を介して管路により連通されている。

【0021】

保持弁６５ａの下流側の管路には分岐点Ｃが設けられ、分岐点Ｃの下流側の一方の管路には右前輪ＦＲのホイルシリンダ２７ａが連通され、他方の管路は減圧弁６６ａを介してリザーバ６７に連通されている。保持弁６５ｂの下流側の管路には分岐点Ｄが設けられ、分岐点Ｄの下流側の一方の管路には左前輪ＦＬのホイルシリンダ２７ｂが連通され、他方の管路は減圧弁６６ｂを介してリザーバ６７に連通されている。

【0022】

回生制動力発生装置３は、両前輪ＦＬ，ＦＲを連結する車軸に接続された例えば交流同期型のモータ３１と、モータ３１によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ３３に充電し、バッテリ３３の直流電流を交流電流に変換してモータ３１へ供給するインバータ３２等とを備えて構成される。

【0023】

ブレーキＥＣＵ４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等を備えた周知のマイクロコンピュータであり、ＲＯＭ等に記憶されたプログラムに従って各種演算処理や各種制御等の実行が可能に構成されている。例えば、ブレーキＥＣＵ４は、ストロークセンサ２２の検出信号に基づくブレーキペダル２１の操作量の演算処理や、車輪速度センサ２８の検出信号に基づく車両速度や車両の減速度の演算処理を実行する。また、液圧制動力発生装置２の液圧制御用アクチュエータ２６による液圧制動力を例えば両前輪ＦＬ，ＦＲに対して発生させるときは、差圧弁６１を差圧状態にした状態で電動モータ６３を駆動することにより、マスタシリンダ２４内のブレーキ液をポンプ６２に吸入させ、各ホイルシリンダ２７ａ，２７ｂに吐出させて各ホイルシリンダ２７ａ，２７ｂを加圧する制御を実行する。また、回生制動力発生装置３による回生制動力を発生させるときは、ハイブリッドＥＣＵ５に対して周知の回生協調制御にて求められる回生制動力を表す回生指令値を出力する。

【0024】

ハイブリッドＥＣＵ５は、バッテリ３３の充電状態を管理し、また、ブレーキＥＣＵ７０と協調して回生ブレーキ制御を実行する。すなわち、両前輪ＦＬ，ＦＲの回転力でモータ３１を駆動させることにより発電を行い、得られた電力によりバッテリ３３を充電する。そして、この発電の際のモータ３１の抵抗力により発生する回生制動力を求めてブレーキＥＣＵ４に対して出力する。

【0025】

ここで、回生制動から液圧制動への低速すり替えの初期段階においてはホイルシリンダ２７ａ，２７ｂの消費液量が多いため、図５（ａ）に示すように、ホイルシリンダ２７ａ，２７ｂ内のブレーキ液の液量Ｑの増加に対するホイルシリンダ２７ａ，２７ｂ内のブレーキ液の液圧Ｐの上昇幅は漸増傾向にある。よって、図５（ｂ）に示すように、ホイルシリンダ２７ａ，２７ｂ内のブレーキ液の液圧Ｐを容量が小さく吐出量が一定であるポンプ６３により高める（液圧０から液圧Ｐａまで高める）ことには時間が掛かる（時点０から時点ｔａ）。よって、図５（ｃ）に示すように、車両の減速度Ｇを高める（減速度０から減速度Ｇａまで高める）ことには時間が掛かる（時点０から時点ｔａ）ため、液圧制動の応答遅れが懸念される。特に、回生制動力の最大値が目標制動力よりも大きい場合、回生効率の向上のため回生制動力のみで目標制動力を得ることが一般的である。この状態で低速すり替えが行われた場合、液圧を０から高めることには時間が掛かるため、液圧制動の応答遅れが発生することが考えられる。

【0026】

そこで、本発明では、ホイルシリンダ２７ａ，２７ｂ内のブレーキ液の液量Ｑを所定の最低液量以上にする。これにより、液圧制動力の増加開始時点での応答性を高めることができる。すなわち、回生制動力の増加終了時から液圧制動力の増加開始時までホイルシリンダ２７ａ，２７ｂ内のブレーキ液の液量Ｑを最低液量に設定する。この最低液量としては、ホイルシリンダ２７ａ，２７ｂ内のブレーキ液の液量Ｑの増加に対するホイルシリンダ２７ａ，２７ｂ内のブレーキ液の液圧Ｐの上昇幅が所定値以上になる液量、例えばＱａやＱｂ（本発明の「第一液量」、「第二液量」に相当する）を設定する。

【0027】

次に、車両制動制御装置の動作を図２のフローチャートを参照して説明する。車両制動制御装置は、各センサ信号、例えばストロークセンサ２２や車輪速度センサ２８等の検出信号を取込み（図２のステップＳ１）、回生協調中であるか否かを判断する（図２のステップＳ２）。回生協調中でない場合は処理を終了するが、回生協調中である場合は、マスタシリンダ圧センサ２９の検出信号を取込んで求めたマスタ圧および差圧弁６１に対する指示値に基づいて、ホイルシリンダ２７ａ，２７ｂ内のブレーキ液の液量Ｑを演算する。

【0028】

そして、車両制動制御装置は、演算したホイルシリンダ２７ａ，２７ｂ内のブレーキ液の液量Ｑと最低液量Ｑｂとを比較し（図２のステップＳ３）、演算した液量Ｑが最低液量Ｑｂ以上のときはステップＳ５に進む。一方、演算した液量Ｑが最低液量Ｑｂ未満のときは、ステップＳ４でホイルシリンダ２７ａ，２７ｂ内の液量Ｑが少なくとも最低液量Ｑｂとなるようにホイルシリンダ２７ａ，２７ｂ内にブレーキ液を導入する（本発明の「液量制御手段」に相当する）。

【0029】

ステップＳ５では、車両制動制御装置は、回生制動力から液圧制動力への低速すり替えを開始する車両速度（以下、「開始車両速度」という）Ｖｓよりも高い所定車両速度Ｖｉを、車両減速度に基づいて（例えば、次式（１）に次式（２）を代入して）演算し（本発明の「開始速度設定手段」に相当する）、ステップＳ６に進む。
Ｖｉ＝Ｖｓ＋Ｇ×ΔＴ・・・（１）
ΔＴ＝（Ｑａ−Ｑｂ）／Ａ・・・（２）
ここで、Ｇは、車両減速度、Ｑａは、Ｑｂよりも液量が多い最低液量、Ａは、ポンプ６２の吐出能力（単位時間当たりの吐出量）である。

【0030】

ステップＳ６では、車両制動制御装置は、車輪速度センサ２８の検出信号から求めた車両速度ＶとステップＳ５で演算した所定車両速度Ｖｉとを比較し、車両速度Ｖが所定車両速度Ｖｉよりも高いときは、低速すり替えにより液圧制動力が増加することを予測することなく（本発明の「予測手段」に相当する）、処理を終了する。一方、車両速度Ｖが所定車両速度Ｖｉ以下のときは、低速すり替えにより液圧制動力が増加することを予測して、ステップＳ７に進む（本発明の「予測手段」に相当する）。

【0031】

ステップＳ７では、車両制動制御装置は、マスタシリンダ圧センサ２９の検出信号から求めたマスタ圧および差圧弁６１に対する指示値に基づいて、ホイルシリンダ２７ａ，２７ｂ内のブレーキ液の液量Ｑを演算する。そして、演算したホイルシリンダ２７ａ，２７ｂ内のブレーキ液の液量Ｑと最低液量Ｑａとを比較する。演算した液量Ｑが最低液量Ｑａ以上のときは処理を終了する。一方、演算した液量Ｑが最低液量Ｑａ未満のときは、ホイルシリンダ２７ａ，２７ｂ内の液量Ｑが少なくとも最低液量Ｑａとなるようにホイルシリンダ２７ａ，２７ｂ内にブレーキ液を導入し（図２のステップＳ８、本発明の「最低液量設定手段」に相当する）、処理を終了する。

【0032】

次に、低速すり替え時に上記制御を適用した場合の作動を図３のタイムチャートを参照して説明する。図３では、ブレーキペダル２１の操作量が、時点ｔ０から時点ｔ２まで増加し、時点ｔ２以降は所定量に保持されていることを想定している。時点ｔ０において、プレーキペダル２１が踏み込まれると（図３（ｂ））、車両速度がＶｏから減速し始め（図３（ａ）の時点ｔ１〜）、回生協調が開始される（図３（ｃ）の時点ｔ１〜）。そして、時点ｔ１から時点ｔ２では、ブレーキペダル２１の操作量増加に伴って液圧制動力が増加し、時点ｔ２から時点ｔ３では、車両速度の低下に伴って液圧制動力が減少する。その結果、図３（ｃ）の時点ｔ３においてブレーキ液の液量Ｑが最低液量Ｑｂになる。その後、ホイルシリンダ２７ａ，２７ｂ内の液量が最低液量Ｑｂよりも少なくなるとホイルシリンダ２７ａ，２７ｂ内にブレーキ液が導入される（図２のステップＳ３、Ｓ４）ため、時点ｔ３から時点ｔ４ではホイルシリンダ圧がＰｂに保持される。時点ｔ４において車両速度が所定車両速度Ｖｉになると、ホイルシリンダ２７ａ，２７ｂ内の液量が最低液量Ｑａになるまでホイルシリンダ２７ａ，２７ｂ内にブレーキ液が導入される（図２のステップＳ５〜Ｓ８）ため、時点ｔ４から時点ｔ５ではホイルシリンダ圧がＰａに保持される。すなわち、時点ｔ５において、低速すり替えの開始車両速度Ｖｓになると、液圧制動力が増加し始めるが、その時点ではホイルシリンダ２７ａ，２７ｂ内の液量が最低液量Ｑａになっている。

【0033】

このように、予測可能な低速すり替えに備えてホイルシリンダ２７ａ，２７ｂ内の液量を最低液量Ｑａにすることにより、低速すり替え時（図３（ｃ）の時点ｔ５〜）の液圧制動力増大の応答性を確実に高めることができる。また、所定車両速度Ｖｉが車両減速度Ｇに基づいて設定されるため、ポンプ６２の吐出能力に応じた必要最低限の期間だけホイルシリンダ２７ａ，２７ｂ内の液量を最低液量Ｑｂよりも多い液量にして液圧制動力増大の応答性を確実に高めることができる。すなわち、液圧制動力増大の応答性の向上と回生効率の向上との両立を図ることができる。

【0034】

次に、踏み増し時に上記制御を適用した場合の作動を図４のタイムチャートを参照して説明する。図４では、ブレーキペダル２１の操作量が、時点ｔ０から時点ｔ２まで増加し、時点ｔ２から時点ｔ７まで所定量に保持され、時点ｔ７以降に増加することを想定している。時点ｔ０から時点ｔ７までの作動は、図３の時点ｔ０から時点ｔ４までの作動と同一である。すなわち、時点ｔ７において、ブレーキペダル２１の操作量が増加すると、目標制動力の増大に伴って液圧制動力が増加するが、その時点ではホイルシリンダ２７ａ，２７ｂ内の液量が最低液量Ｑｂになっている。

【0035】

このように、ブレーキペダル２１の操作量増加（踏み増し）に備えて、ホイルシリンダ２７ａ，２７ｂ内の液量を最低液量Ｑｂにすることにより、踏み増し時の液圧制動力増大の応答性を高めることができる。また、最低液量Ｑｂを最低液量Ｑａよりも少ない液量にすることにより、踏み増し時の液圧制動力増大の応答性の向上と回生効率の向上との両立を図ることができる。

【0036】

上記実施形態では、最低液量Ｑｂを回生制動力の増加終了時（図３（ｃ）の時点ｔ３）から所定車両速度Ｖｉへの減速時（図３（ｃ）の時点ｔ４）まで設定する制御としたが、かかる最低液量Ｑｂを設定せず、最低液量Ｑａを液圧制動力の増加直前（図３（ｃ）の時点ｔ４からｔ５）に設定する制御としてもよい。この場合、液圧制動力の少なくとも増加開始時点での応答性を高めることができる。

【0037】

また、上述の低速すり替え時および踏み増し時に上記制御を適用した場合においては、最低液量Ｑｂ，Ｑａに対応する液圧制動力だけ回生制動力を減少させて目標制動力を得る回生協調制御を例示したが、最低液量Ｑｂ，Ｑａが十分に小さいときは、回生制動力を減少させることなくホイルシリンダ２７ａ，２７ｂ内のブレーキ液の液量を最低液量Ｑｂ，Ｑａにする回生協調制御としてもよい。また、最低液量Ｑｂ，Ｑａが十分に小さくなくても、最大の回生制動力に所定の比率を掛けた回生制動力を発生させて目標制動力を得るように構成してもよい。

【0038】

以上説明したように、本実施形態の車両制動制御装置によれば、液圧制動力の増加が予測されている場合にホイルシリンダ２７ａ，２７ｂ内の液量を最低液量Ｑａ以上にすることにより、液圧制動力増大の応答性を確実に高めることができる。また、液圧制動力の増加が予測されていない場合にホイルシリンダ２７ａ，２７ｂ内の液量を最低液量Ｑａ以上にしないことにより、回生効率を高めることができる。すなわち、液圧制動力増大の応答性の向上と回生効率の向上との両立を図ることができる。そして、液圧制動力が増加することを車両速度に基づいて予測することにより、コストアップすることなく、液圧制動力増大の応答性の向上と回生効率の向上との両立を図ることができる。

【0039】

なお、回生制動力は、バッテリ３３の充電状態で変化するため、低速すり替えの開始が、車両速度Ｖｓとなる時点よりも早まる場合がある。このような場合であっても、バッテリ３３の充電状態に基づいて低速すり替えの開始時点を推測することにより、本発明を適用することができる。

【符号の説明】

【0040】

１：車両用制動装置、２：液圧制動力発生装置、３：回生制動力発生装置、４：ブレーキＥＣＵ、５：ハイブリッドＥＣＵ、２２：ストロークセンサ、２４：マスタシリンダ、２６：液圧制御用アクチュエータ、２７ａ，２７ｂ：ホイルシリンダ、２８：車輪速度センサ、２９：マスタシリンダ圧センサ、６１：差圧弁、６２：ポンプ、６３：電動モータ、ＦＲ：右前輪、ＦＬ：左前輪

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】