IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ 株式会社アドヴィックスの特許一覧

<>
  • 特開-車両の制動制御装置 図1
  • 特開-車両の制動制御装置 図2
  • 特開-車両の制動制御装置 図3
< >
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024120409
(43)【公開日】2024-09-05
(54)【発明の名称】車両の制動制御装置
(51)【国際特許分類】
   B60T 8/00 20060101AFI20240829BHJP
   B60T 8/1755 20060101ALI20240829BHJP
   B60T 8/175 20060101ALI20240829BHJP
   B60T 7/12 20060101ALI20240829BHJP
   H02P 6/08 20160101ALI20240829BHJP
【FI】
B60T8/00 Z
B60T8/1755
B60T8/175
B60T7/12 F
B60T7/12 C
H02P6/08
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023027189
(22)【出願日】2023-02-24
(71)【出願人】
【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】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(72)【発明者】
【氏名】加藤 英志
【テーマコード(参考)】
3D246
5H560
【Fターム(参考)】
3D246BA02
3D246CA02
3D246DA01
3D246GA22
3D246GB01
3D246GB02
3D246GB04
3D246GB29
3D246GB30
3D246GB33
3D246GC14
3D246GC16
3D246HA38A
3D246HA43A
3D246HA47B
3D246JA02
3D246JB02
3D246JB05
3D246JB06
3D246JB10
3D246JB11
3D246JB47
3D246JB53
3D246LA15A
3D246LA16Z
3D246LA72Z
5H560AA08
5H560DB00
5H560DC12
5H560XA02
5H560XA04
(57)【要約】      (修正有)
【課題】車両の制動制御装置において、車輪に制動トルクを付与するための動力源として用いられるブラシレスモータにおいて、脱調の発生確率を低減すること。
【解決手段】制動制御装置は、ブラシレスモータ、及び、前記ブラシレスモータを制御するコントローラにて構成され、前記ブラシレスモータを動力源にして、車両の車輪に付与される制動トルクを自動的に増加する複数の自動加圧制御を実行する。前記コントローラは、前記ブラシレスモータの上限速度(Nx)を決定し、前記回転速度が前記上限速度(Nx)を超えないように前記ブラシレスモータを駆動する。更に、前記コントローラは、前記複数の自動加圧制御のうちの少なくとも2つで前記上限速度(Nx)を異なるように決定する。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ブラシレスモータ、及び、前記ブラシレスモータを制御するコントローラにて構成され、前記ブラシレスモータを動力源にして、車両の車輪に付与される制動トルクを自動的に増加する複数の自動加圧制御を実行する車両の制動制御装置において、
前記コントローラは、
前記ブラシレスモータの上限速度を決定し、前記回転速度が前記上限速度を超えないように前記ブラシレスモータを駆動するとともに、
前記複数の自動加圧制御のうちの少なくとも2つで前記上限速度を異なるように決定する、車両の制動制御装置。
【請求項2】
請求項1に記載に記載される車両の制動制御装置において、
前記複数の自動加圧制御は、前記車両の方向安定性を維持する安定化制御、及び、前記車輪の空転を抑制する空転抑制制御を含み、
前記コントローラは、前記安定化制御を実行する場合の前記上限速度を、前記空転抑制制御を実行する場合の前記上限速度に比べて小さく決定する、車両の制動制御装置。
【請求項3】
請求項1に記載に記載される車両の制動制御装置において、
前記複数の自動加圧制御は、前記車輪の空転を抑制し、前記車輪に付与される駆動トルクの減少のみが行われるトラクション制御、及び、前記車両の速度を低速で維持するとともに前記車輪の空転を抑制し、前記駆動トルクの増加及び減少が行われるクロール制御を含み、
前記コントローラは、前記トラクション制御を実行する場合の前記上限速度を、前記クロール制御を実行する場合の前記上限速度に比べて小さく決定する、車両の制動制御装置。
【請求項4】
請求項1に記載に記載される車両の制動制御装置において、
前記複数の自動加圧制御は、前記車両の前方を走行する先行車両と前記車両との距離を維持しつつ、前記車両を一定速度で走行させるクルーズ制御、及び、前記車両の前方の障害物との衝突を回避又は衝突の被害を軽減する緊急制動制御を含み、
前記コントローラは、前記クルーズ制御を実行する場合の前記上限速度を、前記緊急制動制御を実行する場合の前記上限速度に比べて小さく決定する、車両の制動制御装置。
【請求項5】
ブラシレスモータ、及び、前記ブラシレスモータを制御するコントローラにて構成され、前記ブラシレスモータを動力源にして、車両の車輪に付与される制動トルクを自動的に増加する複数の自動加圧制御を実行する車両の制動制御装置において、
前記複数の自動加圧制御は、前記車輪に付与される駆動トルクの増加及び減少を行うことで、前記車両の速度を低速で維持するとともに前記車輪の空転を抑制するクロール制御を含み、
前記コントローラは、
前記ブラシレスモータの上限速度を決定し、前記回転速度が前記上限速度を超えないように前記ブラシレスモータを駆動するとともに、
前記クロール制御を実行する場合には、前記上限速度を増加する、車両の制動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、車両の制動制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、車輪ブレーキの液圧制御精度、及び、その応答性を両立させるために、液圧供給源と車輪ブレーキとの間に設けられる液圧制御ユニット(「流体ユニット」ともいう)が流量に基づいて制御されることが記載されている。具体的には、目標液圧に基づいて車輪ブレーキの目標液量が、ブレーキ液圧検出手段による検出液圧に基づいて車輪ブレーキの実液量が、夫々求められる。そして、目標液量、及び、実液量に基づいて車輪ブレーキの目標流量を求められ、目標流量に基づいて流体ユニットを構成する電気モータが制御される。
【0003】
例えば、流体ユニット用の電気モータとして、特許文献2に記載されるように、ブラシレスモータが採用される。流体ポンプの駆動用にブラシレスモータが用いられることで、ブラシ付きモータよりも作動の応答性が向上され得る。
【0004】
ところで、直流モータの駆動では、回転子の回転角に応じてコイルに流れる電流の向きを変えること(「整流」という)が必要になる。ブラシレスモータでは、半導体スイッチによって整流が行われる。該整流のタイミング(電流を切り替えるタイミング)がずれると、ブラシレスモータでは、適切な駆動ができなくなる。ここで、整流タイミングがずれた状態が「脱調」と称呼される。脱調は、回転速度(回転数)が高いほど生じ易くなる。制動制御装置に適用されるブラシレスモータは、車輪に制動トルク(例えば、ホイール圧によるトルク)を付与するための動力源として用いられる。このため、脱調の発生確率が、可能な限り低減されることが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2008-296704号公報
【特許文献2】特開2008-062915号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記課題を鑑み、本発明の目的は、車両の制動制御装置において、車輪に制動トルクを付与するための動力源として用いられるブラシレスモータにおいて、脱調の発生確率が低減され得るものを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明に係る車両の制動制御装置(SC)は、ブラシレスモータ(MT)、及び、前記ブラシレスモータ(MT)を制御するコントローラ(ECU)にて構成され、前記ブラシレスモータ(MT)を動力源にして、車両の車輪(WH)に付与される制動トルク(Tb)を自動的に増加する複数の自動加圧制御を実行する。
【0008】
本発明に係る車両の制動制御装置(SC)では、前記コントローラ(ECU)は、前記ブラシレスモータ(MT)の上限速度(Nx)を決定し、前記回転速度(Na)が前記上限速度(Nx)を超えないように前記ブラシレスモータ(MT)を駆動するとともに、前記複数の自動加圧制御のうちの少なくとも2つで前記上限速度(Nx)を異なるように決定する。
【0009】
本発明に係る車両の制動制御装置(SC)では、前記複数の自動加圧制御は、前記車両の方向安定性を維持する安定化制御、及び、前記車輪(WH)の空転を抑制する空転抑制制御を含み、前記コントローラ(ECU)は、前記安定化制御を実行する場合の前記上限速度(xa)を、前記空転抑制制御を実行する場合の前記上限速度(xb、xc)に比べて小さく決定する。
【0010】
本発明に係る車両の制動制御装置(SC)では、前記複数の自動加圧制御は、前記車輪(WH)の空転を抑制し、前記車輪(WH)に付与される駆動トルク(Td)の減少のみが行われるトラクション制御、及び、前記車両の速度(Vx)を低速で維持するとともに前記車輪(WH)の空転を抑制し、前記駆動トルク(Td)の増加及び減少が行われるクロール制御を含み、前記コントローラ(ECU)は、前記トラクション制御を実行する場合の前記上限速度(xb)を、前記クロール制御を実行する場合の前記上限速度(xc)に比べて小さく決定する。
【0011】
本発明に係る車両の制動制御装置(SC)では、前記複数の自動加圧制御は、前記車両の前方を走行する先行車両と前記車両との距離(Dz)を維持しつつ、前記車両を一定速度で走行させるクルーズ制御、及び、前記車両の前方の障害物との衝突を回避又は衝突の被害を軽減する緊急制動制御を含み、前記コントローラ(ECU)は、前記クルーズ制御を実行する場合の前記上限速度(xd)を、前記緊急制動制御を実行する場合の前記上限速度(xe)に比べて小さく決定する。
【0012】
本発明に係る車両の制動制御装置(SC)では、前記複数の自動加圧制御は、前記車輪(WH)に付与される駆動トルク(Td)の増加及び減少を行うことで、前記車両の速度(Vx)を低速で維持するとともに前記車輪(WH)の空転を抑制するクロール制御を含み、前記コントローラ(ECU)は、前記ブラシレスモータ(MT)の上限速度(Nx)を決定し、前記回転速度(Na)が前記上限速度(Nx)を超えないように前記ブラシレスモータ(MT)を駆動するとともに、前記クロール制御を実行する場合には、前記上限速度(Nx)を増加する。
【0013】
ブラシレスモータMTでは、モータ回転速度Naが大きいほど、脱調の発生確率が高くなる。また、各種の自動加圧制御では、その性能を満足するために必要な制動トルクTbの増加応答性は異なる。上記構成によれば、各自動加圧制御で、上限回転速度Nxが個別に決定されるので、制御性能を満足する制動トルクTbの増加応答性が確保された上で、上限回転速度Nxが適切に設定される。これにより、ブラシレスモータMTの脱調発生確率が低減される。
【図面の簡単な説明】
【0014】
図1】制動制御装置SCの全体構成を説明するための概略図である。
図2】ブラシレスモータMTの制御を説明するためのブロック図である。
図3】調圧弁UAの制御を説明するためのブロック図である。
【0015】
<構成部材等の記号、及び、記号末尾の添字>
以下の説明において、「CW」等の如く、同一記号を付された構成部材、演算処理、信号、特性、及び、値は、同一機能のものである。各車輪に係る記号末尾に付された添字「f」、「r」は、それが前後輪の何れの系統に関するものであるかを示す包括記号である。例えば、各車輪に設けられたホイールシリンダCWにおいて、「前輪ホイールシリンダCWf」、「後輪ホイールシリンダCWr」と表記される。更に、記号末尾の添字「f」、「r」は省略され得る。添字「f」、「r」が省略された場合には、各記号は総称を表す。例えば、「CW」は、車両の前後車輪に設けられたホイールシリンダの総称である。総称としての「CW」は、「CW(=CWf、CWr)」とも表記される。
【0016】
マスタシリンダCMからホイールシリンダCWに至るまでの流体路において、マスタシリンダCMに近い側(ホイールシリンダCWから遠い側)が「上部」と称呼され、ホイールシリンダCWに近い側(マスタシリンダCMから遠い側)が「下部」と称呼される。また、制動液BF(「作動液」ともいう)の循環流KNにおいて、流体ポンプHPの吐出部に近い側(吸入部から離れた側)が「上流側」と称呼され、流体ポンプHPの吸入部に近い側(吐出部から離れた側)が「下流側」と称呼される。
【0017】
マスタシリンダCM、流体ユニットHU、及び、ホイールシリンダCWは、流体路(HM、HK、HW等)にて接続される。更に、流体ユニットHU内では、各種構成要素(HP、UA等)が流体路にて接続される。ここで、「流体路」は、制動液BFを移動するための経路であり、配管、アクチュエータ内の流路、ホース等が該当する。以下の説明で、マスタ路HM、還流路HK、ホイール路HW、減圧路HG等は流体路である。
【0018】
<制動制御装置SCの全体構成>
図1の概略図を参照して、本発明に係る制動制御装置SCの実施形態について説明する。先ず、制動制御装置SCを搭載した車両全体について説明する。ここで、制動制御装置SCを搭載した車両は、他の車両(例えば、先行車両)と区別するため、「自車両」とも称呼される。
【0019】
車両には、加速操作部材(非図示)、制動操作部材BP、及び、操舵操作部材(非図示)が備えられる。加速操作部材(例えば、アクセルペダル)は、運転者が車両を加速するとともに、車両の走行速度Vx(「車体速度」ともいう)を制御するために操作する部材である。制動操作部材BP(例えば、ブレーキペダル)は、運転者が車両を減速するために操作する部材である。操舵操作部材(例えば、ステアリングホイール)は、運転者が車両を旋回させるために操作する部材である。
【0020】
車両には、走行制御装置(非図示)が備えられる。走行制御装置は、原動機、動力伝達機構、及び、走行制御用のコントローラ(単に、「走行コントローラ」ともいう)にて構成される。走行制御装置の原動機からは、加速操作部材の操作量Aaに応じて駆動トルクが出力される。原動機により発生された駆動トルクは、動力伝達機構を介して車輪WHに伝達される。これにより、車輪WHに駆動トルクTdが付与され、車輪WHにて駆動力Fdが発生される。また、走行制御装置では、制動制御装置SC、及び、運転支援装置SJのうちの少なくとも1つと協調して、駆動力Fdが調整される。
【0021】
車両には、運転支援装置SJが備えられる。運転支援装置SJでは、アダプティブクルーズ制御、衝突回避・被害軽減制御等が実行される。運転支援装置SJは、物体検出センサDZ、及び、運転支援用のコントローラECJ(単に、「運転支援コントローラ」ともいう)にて構成される。物体検出センサDZによって、自車両の前方に存在する物体(自車両の前方を走行する先行車両を含む)までの距離Dz(「相対距離」と称呼し、物体が先行車両である場合には「車間距離」ともいう)が検出される。例えば、物体検出センサDZとして、レーダセンサ、ミリ波センサ、画像センサ等が採用される。運転支援コントローラECJにて、物体検出センサDZの検出結果Dz(相対距離)に基づいて、自車両の目標加速度Gs(自車両の前後方向における車体加速度の目標値)が演算される。運転支援装置SJは、走行制御装置、及び、制動制御装置SCと、通信バスBSを介して接続されている。目標加速度Gsは、通信バスBSを介して、走行制御装置、制動制御装置SCに伝達される。そして、目標加速度Gsに応じて、走行制御装置、制動制御装置SCにより、駆動力Fd、制動力Fbが調整される。
【0022】
車両には、以下に列挙する各種センサが備えられる。例えば、これらセンサの検出信号(Ba等)は、制動制御用のコントローラECU(単に、「制動コントローラ」ともいう)に入力される。
- 加速操作部材の操作量Aa(加速操作量)を検出する加速操作量センサ(非図示)、制動操作部材BPの操作量Ba(制動操作量)を検出する制動操作量センサBA、及び、操舵操作部材の操作量Ha(操舵操作量であって、例えば、操舵角)を検出する操舵操作量センサ(非図示)。例えば、制動操作量センサBAとして、制動操作部材BPの操作変位Spを検出する操作変位センサSP、制動操作部材BPの操作力Fpを検出する操作力センサFP、及び、マスタ圧Pmを検出するマスタ圧センサPM(後述)のうちの少なくとも1つが採用される。
- 車輪WHの回転速度Vw(「車輪速度」ともいう)を検出する車輪速度センサVW。
- 車両(特に、車体)において、ヨーレイトYrを検出するヨーレイトセンサ(非図示)、前後加速度Gxを検出する前後加速度センサ(非図示)、及び、横加速度Gyを検出する横加速度センサ(非図示)。
【0023】
車両には、各種の自動加圧制御の指示を行うための指示スイッチ(非図示)、制動装置SX、ブレーキブースタBB、マスタリザーバRV、及び、マスタシリンダCMが備えられる。
【0024】
指示スイッチによって、走行制御装置、運転支援装置SJ、制動制御装置SC等に、アダプティブクルーズ制御、クロール制御等の実行が指示される。指示スイッチからの信号(「指示信号」ともいう)には、自動加圧制御の作動指示に加え、指示速度が含まれている。自動加圧制御では、車体速度Vxが指示速度に近付き、一致するように制御が実行される。
【0025】
制動装置SX(=SXf、SXr)は、回転部材KT(例えば、ブレーキディスク)、及び、ブレーキキャリパ(非図示)にて構成される。回転部材KT(=KTf、KTr)は、車両の車輪WH(=WHf、WHr)に固定される。ブレーキキャリパは、回転部材KTを挟み込むように設けられる。ブレーキキャリパには、ホイールシリンダCWが設けられる。制動装置SXでは、ホイールシリンダCW内の制動液BFの圧力(「ホイール圧Pw」という)に応じて、車輪WHに制動トルクTbが付与され、車輪WHにて制動力Fbが発生される。具体的には、ホイール圧Pwによって、摩擦部材(非図示、例えば、ブレーキパッド)が、回転部材KTに押し付けられる。回転部材KTと車輪WHとは、一体で回転するように固定されているため、このときに生じる摩擦力によって、車輪WHに制動トルクTbが付与される。その結果、車輪WHは制動力Fbを発生する。
【0026】
ブレーキブースタBBによって、制動操作部材BPの操作力Fpが軽減される。ブレーキブースタBBとして、負圧型、或いは、電動型のものが採用される。
【0027】
マスタリザーバ(「大気圧リザーバ」ともいう)RVは、作動液体用のタンクである。マスタリザーバRVの内部に制動液BFが貯蔵されている。マスタシリンダCM内のプライマリマスタピストンPGは、制動操作部材BPに、ブレーキロッド等を介して、機械的に接続されている。マスタシリンダCMとして、タンデム型のものが採用される。マスタシリンダCMの内部は、プライマリ、セカンダリマスタピストンPG、PHによって、2つの液圧室Rm(=Rmf、Rmr)に区画されている。制動操作部材BPが操作されていない場合には、マスタシリンダCMの前輪、後輪液圧室Rmf、Rmr(「マスタ室」ともいう)とマスタリザーバRVとは連通している。マスタシリンダCMからホイールシリンダCWに至る制動系統BK内で制動液BFが不足している場合には、マスタリザーバRVからマスタ室Rmに、制動液BFが補給される。
【0028】
制動操作部材BPが操作されると、マスタシリンダCM内のマスタピストンPG、PHが、前進方向(マスタ室Rmの体積が減少する方向)に押され、マスタ室Rmは、マスタリザーバRVから遮断される。更に、制動操作部材BPの操作が増加されると、マスタピストンPG、PHは前進方向に移動され、制動液BF(作動流体)は、マスタシリンダCMから排出(圧送)される。制動操作部材BPの操作が減少されると、マスタピストンPG、PHは後退方向(マスタ室Rmの体積が増加する方向)に移動され、制動液BFはマスタシリンダCMに向けて戻される。
【0029】
≪制動制御装置SC≫
車両には、制動制御装置SCが備えられる。制動制御装置SCでは、2系統の制動系統BK(即ち、前輪、駆輪制動系統BKf、BKr)として、前後型(「II型」ともいう)のものが採用されている。制動制御装置SCは、流体ユニットHU、及び、制動コントローラECUにて構成される。
【0030】
流体ユニットHUは、マスタシリンダCMとホイールシリンダCWとの間に設けられる。マスタシリンダCM(特に、マスタ室Rm)と流体ユニットHUとは、前輪、後輪マスタ路HMf、HMr(=HM、流体路)にて接続される。また、流体ユニットHUとホイールシリンダCWとは、前輪、後輪ホイール路HWf、HWr(=HW、流体路)にて接続される。流体ユニットHUは、電気モータMT、流体ポンプHP、調圧弁UA、調圧リザーバRC、マスタ圧センサPM、インレット弁VI、及び、アウトレット弁VOにて構成される。
【0031】
電気モータMTによって、流体ポンプHPが駆動される。電気モータMTとして、3相ブラシレスモータが採用される。流体ポンプHPにおいて、吐出部と吸入部とが、前輪、後輪還流路HKf、HKr(=HK、流体路)にて接続される。還流路HKには、流体ポンプHPの吸入部の近傍にて、前輪、後輪調圧リザーバRCf、RCr(=RC)が設けられる。更に、還流路HKには、前輪、後輪調圧弁UAf、UAr(=UA)が設けられる。調圧弁UA(電磁弁)は、常開型のリニア弁(「差圧弁」、「比例弁」ともいう)である。
【0032】
ブラシレスモータMTが回転駆動されると、流体ポンプHPは、調圧弁UAの上部(マスタシリンダCMに近い側)から制動液BFを吸い込み、調圧弁UAの下部(ホイールシリンダCWに近い側)に制動液BFを吐出する。これにより、還流路HKには、流体ポンプHP、調圧弁UA、及び、調圧リザーバRCを含む、制動液BFの循環流KN(即ち、循環する制動液BFの流れ)が発生する。調圧弁UAによって制動液BFの循環流KNが絞られると、オリフィス効果によって、調圧弁UAの下部の液圧Pp(流体ポンプHPの吐出部の液圧であるため「吐出圧」ともいう)が、調圧弁UAの上部の液圧Pm(マスタ圧)から増加される。つまり、流体ユニットHUは、ホイール圧Pw(=Pwf、Pwr)を、マスタ圧Pm(=Pmf、Pmr)から増加することが可能である。流体ユニットHUにおいて、ブラシレスモータMT、流体ポンプHP、及び、調圧弁UAは「液圧供給源CA」と称呼される。液圧供給源CAによって、制動操作部材BPの操作がない場合(即ち、「Ba=0」の場合)であっても、ホイールシリンダCWのホイール圧Pw(結果、制動トルクTb)を自動的に増加する自動加圧制御(後述)が実行される。
【0033】
調圧弁UAf、UArの上部には、マスタ室Rmf、Rmrの液圧Pmf、Pmr(「マスタ圧」ともいう)を検出するよう、マスタ圧センサPMf、PMr(=PM)が設けられる。マスタ圧センサPM(=PMf、PMr)は制動操作量センサBAに相当し、マスタ圧Pm(=Pmf、Pmr)は制動操作量Baに相当する。なお、前輪マスタ圧Pmfと後輪マスタ圧Pmrは実質的に等しいため、前輪、後輪マスタ液圧センサPMf、PMrのうちの何れか1つは省略することができる。
【0034】
還流路HK(=HKf、HKr)には、調圧弁UAの下部(流体ポンプHPの吐出部と調圧弁UAとの間)にて、2つに分岐されたホイール路HW(=HWf、HWr)が接続される。また、ホイール路HW(=HWf、HWr)は、ホイールシリンダCW(=CWf、CWr)に接続される。つまり、前輪系統BKfでは、2つの前輪ホイール路HWfの夫々にホイールシリンダCWfが接続される。同様に、後輪系統BKrでは、2つの後輪ホイール路HWrの夫々に後輪ホイールシリンダCWrが接続される。液圧供給源CAによって調整された吐出圧Ppは、ホイール圧Pwとして、ホイールシリンダCWの夫々に供給可能である。
【0035】
ホイール路HWには、常開型のオン・オフ弁(電磁弁)であるインレット弁VIが設けられる。ホイール路HWは、減圧路HGを介して、調圧リザーバRCに接続される。そして、減圧路HGには、常閉型のオン・オフ弁(電磁弁)であるアウトレット弁VOが設けられる。インレット弁VI、及び、アウトレット弁VOの個別制御によって、ホイール圧Pwが、ホイールシリンダCW毎に別々に調整され得る。
【0036】
ホイール圧Pwを減少するためには、インレット弁VIが閉弁され、アウトレット弁VOが開弁される。ホイールシリンダCWへの制動液BFの流入が阻止されるとともに、ホイールシリンダCW内の制動液BFが調圧リザーバRCに流出するので、ホイール圧Pwは減少される。ホイール圧Pwを増加するためには、インレット弁VIが開弁され、アウトレット弁VOが閉弁される。制動液BFの調圧リザーバRCへの流出が阻止され、吐出圧PpがホイールシリンダCWに供給されるので、ホイール圧Pwが増加される。ホイール圧Pwを保持するためには、インレット弁VI、及び、アウトレット弁VOが共に閉弁される。ホイールシリンダCWは流体的に封止されるので、ホイール圧Pwが一定に維持される。
【0037】
流体ユニットHUは、制動コントローラECUによって制御される。制動コントローラECUは、マイクロプロセッサMP、及び、駆動回路DRにて構成される。コントローラECUは、車載の通信バスBSを介して、信号(検出値、演算値等)を共有するよう、他のコントローラ(ECJ等)とネットワーク接続されている。例えば、制動コントローラECUから、運転支援コントローラECJには、車体速度Vxが送信される。一方、運転支援コントローラECJから、制動コントローラECUには、自動加圧制御を実行するための目標加速度Gsが送信される。
【0038】
制動コントローラECUには、加速操作量Aa、制動操作量Ba、操舵操作量Ha、車輪速度Vw、ヨーレイトYr、前後加速度Gx、横加速度Gy、目標加速度Gs、マスタ圧Pm等の信号が入力される。各種信号に応じて、制動コントローラECUにより、流体ユニットHUの3相ブラシレスモータMT、及び、電磁弁UA、VI、VOが制御される。駆動回路DRには、ブラシレスモータMTを駆動するよう、スイッチング素子(例えば、MOS-FET)にてHブリッジ回路(「インバータ回路」ともいう)が構成される。また、駆動回路DRには、各種電磁弁(UA等)を駆動するよう、スイッチング素子が備えられる。マイクロプロセッサMPにプログラムされた制御アルゴリズムに基づいて、ブラシレスモータMTの駆動信号Mt、調圧弁UAの駆動信号Ua、インレット弁VIの駆動信号Vi、及び、アウトレット弁VOの駆動信号Voが演算される。そして、駆動信号(Ua等)に応じて、ブラシレスモータMT、及び、電磁弁UA、VI、VOへの供給電流が、駆動回路DRによって制御される。
【0039】
<制動制御装置SCにて実行される自動加圧制御>
車両では、制動制御装置SCによって、各種の自動加圧制御が実行される。「自動加圧制御」は、運転者による制動操作部材BPの操作とは独立して(即ち、制動操作がない場合でも)、制動トルクTb(例えば、ホイール圧Pwによるトルク)を自動的に増加し、制動力Fb(及び/又は、駆動力Fd)を制御する。列挙される自動加圧制御は公知であるため、以下、簡単に説明する。
【0040】
≪横滑り防止制御≫
「横滑り防止制御(Electronic Stability Control)」は、車両が旋回する際に、車両の方向安定性を向上させる。横滑り防止制御は、「車両挙動安定化制御」とも称呼される。車両挙動安定化制御(単に、「安定化制御」ともいう)では、車輪速度Vw、ヨーレイトYr、横加速度Gy、操舵操作量Ha等に基づいて、車両横滑り等の不安定挙動(即ち、過度のオーバステア、アンダステア)が検出される。そして、不安定挙動が抑制されるように、発動機の出力が低減され、車両減速が行われる。また、制動操作部材BPの操作とは独立、且つ、各車輪WHにおいて個別に、ホイール圧Pwが発生され、調整される。安定化制御では、自動加圧の実行により、制動力Fbの発生及び調整が行われ、車両(特に、車体)にヨーイングモーメントが付与される。結果、車両挙動の安定化が図られる。
【0041】
≪トラクション制御≫
「トラクション制御は、加速操作部材が操作される場合(例えば、車両の発進時、加速時)に、駆動車輪の空転を防止する。車両を発進する際、或いは、加速する際に、駆動車輪の駆動トルクTdが、該車輪と路面との間で発生可能な摩擦力より大きい場合には、車輪WHの空転(即ち、ホイールスピン)が発生する。トラクション制御では、車体速度Vxと車輪速度Vwとの比較に基づいて、車輪WHの空転が検出される。そして、該空転が抑制されるよう、発動機の出力が低減される。加えて、空転している車輪WHに対して、ホイール圧Pwが増加されて、空転が抑制される。トラクション制御では、自動加圧の実行により、車輪WHの空転が防止され、駆動力Fdの発生が促進される。結果、車両の発進性能、加速性能が向上される。
【0042】
≪クロール制御≫
「クロール制御」は、未舗装路(「オフロード」とも称呼され、例えば、砂地、ダート、岩石路、泥濘路)等で車体速度Vxを低速(一定速度)に維持する。クロール制御では、加速操作部材(アクセルペダル)、及び、制動操作部材BP(ブレーキペダル)が操作されなくても、車体速度Vxが設定車速vc(所定値)で維持されるよう、駆動トルクTd(結果、駆動力Fd)、及び、制動トルクTb(結果、制動力Fb)が制御される。詳細には、クロール制御では、指示スイッチからの信号によって、その実行と設定車速vcが指示される。そして、車体速度Vxが一定の低速度vc(設定速度)に一致し、維持されるよう、走行制御装置により原動機の出力が調整される。加えて、制動制御装置SCにより各車輪WHのホイール圧Pwが個別に調整される。クロール制御では、自動加圧の実行により車輪WHの空転及びロックが防止される。なお、クロール制御には、降坂路を設定速度vcで降ることができるダウンヒルアシスト制御(「ヒルディセント制御」ともいう)が含まれる。ダウンヒルアシスト制御では、自動加圧の実行により車体速度Vxが設定車速vcに維持される。
【0043】
≪アダプティブクルーズ制御≫
「アダプティブクルーズ制御(単に、「クルーズ制御」ともいう)」は、自車両の前方に先行車両が存在しない場合には、予め設定された速度va(設定速度)で自車両を定速で走行させる。一方、クルーズ制御は、先行車両が存在する場合には、予め設定された車間距離da(設定距離)を維持しながら先行車両に追従するように自車両を加速、又は、減速するものである。アダプティブクルーズ制御では、指示スイッチからの信号によって、その実行、設定車速va、及び、設定距離daが指示される。運転支援装置SJでは、アダプティブクルーズ制御用の目標加速度Gsが決定される。そして、制動制御装置SCでは、該目標加速度Gsに応じた自動加圧の実行により車間距離Dzが設定距離daに維持される。
【0044】
≪衝突回避・被害軽減制御≫
「衝突回避・被害軽減制御(「プリクラッシュ制動制御」、或いは、「緊急制動制御」ともいう)」は、自車両と衝突する可能性が高い障害物(先行車両等)が存在する場合に自動的に制動力Fbを発生させる。緊急制動制御によって、物体と自車両との衝突が回避され得る。或いは、該衝突が回避できない場合であっても、その被害が軽減される。運転支援装置SJでは、緊急制動制御用の目標加速度Gsが決定される。そして、制動制御装置SCでは、該目標加速度Gsに応じた自動加圧の実行により自車両が急減速される。結果、自車両と紹介物との衝突が回避、又は、衝突時の被害が軽減される。
【0045】
なお、アンチロックブレーキ制御では、車輪ロックが防止されるよう、ホイール圧Pwが一旦減少され、車輪ロックが収まった後、ホイール圧Pwが元に戻るように増加される。また、アンチロックブレーキ制御は、制動操作部材BPの操作に伴って実行される。このため、自動加圧制御には、アンチロックブレーキ制御は含まれない。
【0046】
<ブラシレスモータMTの制御>
図2のブロック図を参照して、電気モータMT(ブラシレスモータ)の駆動制御(特に、回転速度の制御)について説明する。ブラシレスモータMTは、ホイール圧Pwを、マスタ圧Pmから増加するための動力源である。ブラシレスモータMTは、上述した各種の自動加圧制御に必要な循環流KNの流量に基づいて制御される。なお、「流量」は、単位時間当りの液量(体積)の変化を表している。
【0047】
ブラシレスモータMTの駆動制御は、目標圧演算ブロックPT、系統圧演算ブロックPK、目標液量演算ブロックRT、目標流量演算ブロックQT、目標回転速度演算ブロックNT、及び、回転速度フィードバック制御ブロックNFにて構成される。これらの演算処理は、制動コントローラECUのマイクロプロセッサMPにて実行される。
【0048】
目標圧演算ブロックPTにて、加速操作量Aa、制動操作量Ba、操舵操作量Ha、車輪速度Vw、ヨーレイトYr、前後加速度Gx、横加速度Gy、目標加速度Gs、マスタ圧Pm等の各種信号に基づいて、自動加圧制御に必要とされる目標圧Ptが演算される。「目標圧Pt」は、ホイール圧Pw(実際値)に対応する目標値であり、ホイールシリンダCW毎に決定される。
【0049】
自動加圧制御として、安定化制御(横滑り防止制御)が実行される場合には、車両挙動を安定化できるよう、操舵操作量Ha、制動操作量Ba、車体速度Vx(車輪速度Vwから算出)、ヨーレイトYr、横加速度Gy等に基づいて、各車輪WHで個別に目標圧Ptが演算される。例えば、オーバステア挙動を抑制するためには、車両の旋回外側前輪に対応する目標圧Ptが他の車輪に対する目標圧Ptよりも相対的に大きく決定される。これにより、旋回方向に対して外向きに作用するヨーイングモーメントが形成され、安定化が図られる。一方、アンダステア挙動を抑制するためには、車両の後輪(特に、旋回内側)に対応する目標圧Ptが他の車輪に対する目標圧Ptよりも相対的に大きく決定される。これにより、旋回方向に対して内向きに作用するヨーイングモーメントが形成され、アンダステアが抑制される。
【0050】
自動加圧制御として、トラクション制御が実行される場合には、駆動車輪の空転を抑制するよう、車輪速度Vw等に基づいて、目標圧Ptが演算される。車両の左右に配置される駆動車輪は、差動装置(デファレンシャルギヤ)を介して接続されている。トラクション制御によって駆動車輪の空転が防止されることにより、走行制御装置から駆動車輪に確実に駆動トルクTdが伝達される。なお、トラクション制御は、発進時を含む車両の加速中に作動されるので、該制御の実行時には、制動操作部材BPは操作されていない(即ち、「Ba=0」である)。
【0051】
トラクション制御と同様に、自動加圧制御として、クロール制御が実行される場合には、駆動車輪の空転を抑制するよう、車輪速度Vw等に基づいて、目標圧Ptが演算される。更に、クロール制御では、車体速度Vxが一定の低速度vc(設定速度)に維持されるように、駆動トルクTd、及び、制動トルクTbが調整される。このため、クロール制御では、状況に応じて、車輪ロックが抑制されるように目標圧Ptが決定される。なお、クロール制御は、制動操作部材BPが操作されると停止されるので、該制御の実行時には「Ba=0」である。
【0052】
自動加圧制御として、クルーズ制御が実行される場合には、設定された車間距離daが維持されるよう、目標加速度Gsに基づいて、目標圧Ptが演算される。クルーズ制御も、制動操作部材BPが操作されると停止されるので、該制御の実行時には「Ba=0」である。また、自動加圧制御として、緊急制動制御が実行される場合には、障害物との衝突回避等が行われるよう、制動操作量Ba、及び、目標加速度Gsに基づいて、目標圧Ptが演算される。なお、制動操作部材BPが操作されていても、緊急制動制御は実行される。ここで、安定化制御、トラクション制御、クロール制御では、目標圧Ptは車輪WH毎に異なるが、クルーズ制御、緊急制動制御では、目標圧Ptは全ての車輪WHで同じに決定され得る。
【0053】
目標圧演算ブロックPTでは、目標圧Ptの演算に加え、実行される自動加圧制御の種類に基づいて、上限回転速度Nxが決定される。「上限回転速度Nx」は、目標回転速度Nt(後述)の最大値(限界)を定めるものであり、自動加圧制御毎に設定される。具体的には、安定化制御(横滑り防止制御)用の上限回転速度Nxが所定値xa(「安定化上限値」ともいう)に設定される。トラクション制御用の上限回転速度Nxが所定値xb(「トラクション上限値」ともいう)に設定される。クロール制御用の上限回転速度Nxが所定値xc(「クロール上限値」ともいう)に設定される。クルーズ制御用の上限回転速度Nxが所定値xd(「クルーズ上限値」ともいう)に設定される。緊急制動制御用の上限回転速度Nxが所定値xe(「緊急上限値」ともいう)に設定される。所定値xa、xb、xc、xd、xeは予め設定された定数である。なお、上限回転速度Nxは、異なる自動加圧制御で同じに設定されることもある。しかしながら、目標圧演算ブロックPTでは、値が異なる少なくとも2種類の上限回転速度Nxが設定される。
【0054】
系統圧演算ブロックPKにて、目標圧Pt(=Ptf、Ptr)に基づいて、系統圧Pk(=Pkf、Pkr)が演算される。「系統圧Pk」は、前輪、後輪制動系統BKf、BKrにおいて、自動加圧制御の実行に要求される吐出圧Pp(実際値)に対応する目標値である。従って、系統圧Pkは、制動系統BK(=BKf、BKr)で個別に決定される。具体的には、制動系統BKの夫々において、2つの目標圧Pt(即ち、左右車輪に対応する目標圧Pt)のうちで大きい方(即ち、最大値)が、系統圧Pkとして決定される(即ち、「Pk=MAX(Pt)」)。
【0055】
目標圧Ptが系統圧Pkに等しい車輪WH(特に、ホイールシリンダCW)では、ホイール圧Pwは、目標圧Ptに近付き、一致するよう、調圧弁UAのみによって調整される。一方、目標圧Ptが系統圧Pkよりも小さい車輪WH(特に、ホイールシリンダCW)では、ホイール圧Pwは、目標圧Ptに近付き、一致するよう、インレット弁VI、及び、アウトレット弁VOによって調整される。
【0056】
系統圧演算ブロックPKでは、2つの目標圧Ptのうちの最大値に所定圧peが加算されて、系統圧Pkが決定されてもよい(即ち、「Pk=MAX(Pt)+pe」)。ここで、「所定圧pe」は、予め設定された所定値(定数)である。何れにしても、系統圧Pkは、目標圧Ptの最大値に基づいて決定される。なお、所定圧peが加算される構成では、全ての車輪WH(特に、ホイールシリンダCW)では、目標圧Ptが系統圧Pkよりも小さくなるので、ホイール圧Pwは、目標圧Ptに近付き、一致するよう、インレット弁VI、及び、アウトレット弁VOによって調整される。
【0057】
目標液量演算ブロックRTにて、マスタ圧Pm(=Pmf、Pmr)、及び、系統圧Pk(=Pkf、Pkr)に基づいて、目標液量Rt(=Rtf、Rtr)が演算される。「目標液量Rt」は、制動系統BK(=BKf、BKr)の夫々において、系統圧Pkを達成するために、ホイールシリンダCWに供給されるべき制動液BFの量(体積)である。目標液量演算ブロックRTでは、マスタ圧Pm、及び、予め設定された演算マップZrtに基づいて、実液量Rmが演算される。「実液量Rm」は、液圧を「0(ゼロ)」からマスタ圧Pmにまで増加するために、既にホイールシリンダCWに供給された液量である。ここで、「演算マップZrt」は、制動装置SXによって費やされる液量(詳細には、ブレーキキャリパ、摩擦部材等の剛性によって消費される液量であり、「消費液量」ともいう)とホイール圧Pwとの関係である。該関係(即ち、演算マップZrt)は、「消費液量特性」と称呼される。
【0058】
更に、目標液量演算ブロックRTでは、系統圧Pk、及び、予め設定された演算マップZrt(消費液量特性)に基づいて、要求液量Rwが演算される。「要求液量Rw」は、液圧を「0(ゼロ)」から系統圧Pkにまで増加するために必要な液量である。そして、要求液量Rw、及び、実液量Rmに基づいて、要求液量Rwと実液量Rmとの差が、目標液量Rtとして演算される。(即ち、「Rt=Rw-Rm」)。「目標液量Rt」は、液圧をマスタ圧Pmから系統圧Pkにまで増加するために必要な液量である。つまり、目標液量Rtに相当する分の液量がホイールシリンダCWに向けて移動されることで、吐出圧Ppは、マスタ圧Pmから系統圧Pkにまで増加される。
【0059】
目標流量演算ブロックQTにて、目標液量Rt(=Rtf、Rtr)に基づいて、目標流量Qt(=Qtf、Qtr)が演算される。具体的には、目標液量Rtが時間微分されて、目標流量Qtが決定される(即ち、「Qt=d(Rt)/dt」)。「目標流量Qt」は、制動系統BK(=BKf、BKr)の夫々において、系統圧Pk(目標値)を達成するために必要な流量である。
【0060】
目標回転速度演算ブロックNTにて、目標流量Qt(=Qtf、Qtr)に基づいて、目標回転速度Ntが演算される。「目標回転速度Nt」は、ブラシレスモータMTの回転速度Na(実際値)に対応する目標値である。具体的には、流体ポンプHP(=HPf、HPr)の吐出量(1回転毎に排出される制動液BFの体積)に基づいて、制動系統BK(=BKf、BKr)の夫々についての要求回転速度Ns(=Nsf、Nsr)が演算される。そして、2つの要求回転速度Nsのうちの大きい方(即ち、最大値)が、目標回転速度Ntとして演算される。ここで、目標回転速度Ntは、目標流量Qtが大きいほど、大きくなるように決定される。
【0061】
また、目標回転速度演算ブロックNTでは、上限回転速度Nxに基づいて、目標回転速度Ntの制限が行われる。具体的には、目標回転速度Ntが上限回転速度Nx以下の場合には、上限回転速度Nxによる制限は行われず、演算された目標回転速度Ntがそのまま用いられる。一方、目標回転速度Ntが上限回転速度Nxよりも大きい場合には、目標回転速度Ntは上限回転速度Nxに決定される。
【0062】
更に、目標回転速度Ntには、調圧弁UAの最低流量、及び、ブラシレスモータMTの最低回転速度が考慮される。「最低流量」は、調圧弁UAが機能するために最低限必要な流量である。また、「最低回転速度」は、ブラシレスモータMTが安定して回転できる速度の最小値である。最低流量、及び、最低回転速度が考慮されて、目標回転速度Ntには、下限回転速度nt(予め設定された所定値)が設けられる。つまり、目標回転速度Ntが下限回転速度nt以上の場合には、下限回転速度ntによる制限は行われず、演算された目標回転速度Ntがそのまま用いられる。一方、目標回転速度Ntが下限回転速度nt未満である場合には、目標回転速度Ntは下限回転速度ntに決定される。
【0063】
回転速度フィードバック制御ブロックNFにて、目標回転速度Nt(目標値)、及び、モータ回転速度Na(実際値)に基づいて、モータ回転速度Naが、目標回転速度Ntに近付き、一致するようにベクトル制御が実行される。詳細には、回転速度フィードバック制御ブロックNFでは、モータ回転角Ka、及び、モータ電流Im(U相、V相、W相電流Imu、Imv、Imwの総称)に基づいて、d軸、q軸に係る目標電圧Vdt、Vqtが演算される。そして、目標電圧Vdt、Vqtに基づいて、駆動回路DRのスイッチング素子を駆動するためのモータ駆動信号Mtが演算される。
【0064】
モータ回転角Kaは、ブラシレスモータMTに設けられた回転角センサKAによって検出される。更に、モータ回転角Kaに基づいて、それが時間微分されて、モータ回転速度Naが演算される。モータ電流Imは、駆動回路DRに設けられたモータ電流センサIMによって検出される。
【0065】
電気モータMTとして、回転角センサKAを持たないブラシレスモータ(「センサレスモータ」ともいう)が採用され得る。センサレスモータでは、モータ電流Imに基づいて、モータ回転速度Naが推定される。更に、推定されたモータ回転速度Naに基づいて、それが時間積分されて、モータ回転角Kaが演算される。なお、センサレスモータにおけるベクトル制御が、「センサレス制御」とも称呼される。何れにしても、回転速度フィードバック制御ブロックNFでは、モータ回転速度Naに係るフィードバック制御が実行される。
【0066】
≪上限回転速度Nxの設定≫
ブラシレスモータMTでは、回転速度Naが大きいほど、制動トルクTbが高応答で得られるが、脱調の発生確率は高くなる。また、各種の自動加圧制御では、制動トルクTbの発生・増加に係る応答性に対する要求が異なる。そこで、制動制御装置SCでは、必要とされる制動トルクTbの応答性を確保した上で、脱調の発生確率を低減するために、複数の自動加圧制御のうちの夫々で、適切な上限回転速度Nxが個別に設定される。ここで、自動加圧制御の全てで、上限回転速度Nxが異なる必要はなく、複数の自動加圧制御のうちの少なくとも2つにおいて、上限回転速度Nxが異なる値であればよい。換言すれば、制動制御装置SCには、上限回転速度Nxとして、2つ以上の異なる上限値が含まれている。
【0067】
自動加圧制御には、車両の方向安定性を維持する安定化制御、及び、車輪WHの空転を抑制する空転抑制制御が含まれる。ここで、「空転抑制制御」は、トラクション制御、及び、クロール制御の総称である。従って、空転抑制制御には、トラクション制御、及び、クロール制御のうちの少なくとも1つが該当する。安定化制御を実行する場合の上限回転速度Nx(即ち、安定化上限値xa)は、空転抑制制御を実行する場合の上限回転速度Nx(即ち、トラクション上限値xb、及び、クロール上限値xcのうちの少なくとも1つ)よりも小さく設定される。つまり、これらの自動加圧制御に係る上限回転速度Nxでは、「xa<xb」、又は、「xa<xc」の関係が存在する。
【0068】
安定化制御の制御対象は車体であり、空転抑制制御(トラクション制御、クロール制御)の制御対象は車輪WHである。車輪WHの慣性(特に、車輪回転方向の慣性モーメント)は、車体の慣性(特に、ヨー慣性モーメント)に比べて格段に小さい。従って、車輪の制御である空転抑制制御には、車体の制御である安定化制御に比較して、より高い応答性が求められる。そこで、制動制御装置SCでは、空転抑制制御の上限値xb、xcは、安定化上限値xaよりも大きくされる。逆に、安定化制御では、空転抑制制御ほどには応答性が要求されないので、安定化上限値xaは、空転抑制制御の上限値xb、xcよりも小さくされる。
【0069】
自動加圧制御(上記の空転抑制制御)には、車両の発進時又は加速時に車輪WHの空転を抑制するトラクション制御、及び、車輪の空転を抑制しつつ、オフロード(未舗装路等の不整地)で車両の速度Vxを低速で維持するクロール制御が含まれる。トラクション制御を実行する場合の上限回転速度Nx(即ち、トラクション上限値xb)は、クロール制御を実行する場合の上限回転速度Nx(即ち、クロール上限値xc)よりも小さく設定される。つまり、これらの自動加圧制御に係る上限回転速度Nxでは、「xb<xc」の関係が存在する。
【0070】
トラクション制御では、走行制御装置により車輪WHに付与される駆動トルクTdは、車輪WHの空転を防止するために、減少されるのみである。これに対して、クロール制御では、駆動トルクTdは、車両速度Vxを定速で維持するために、増加されることもある。つまり、クロール制御では、駆動トルクTdの増加、及び、減少が行われる。例えば、クロール制御では、路面凸部(段差、岩石、倒木等の路面からの抵抗)を乗り越えるために駆動トルクTdが増加される。車輪WHが路面凸部を乗り越えた瞬間、車輪WHに対する抵抗がなくなり、急激な空転が発生することがある。急な空転が迅速に抑制されるよう、クロール制御には、トラクション制御に比較して、制動トルクTbの増加において、より高い応答性が求められる。そこで、制動制御装置SCでは、クロール上限値xcは、トラクション上限値xbよりも大きくされる。逆に、トラクション制御では、クロール制御ほどには応答性が要求されないので、トラクション上限値xbは、クロール上限値xcよりも小さくされる。
【0071】
自動加圧制御には、自車両の前方を走行する先行車両と車両との距離Dzを維持しつつ、車両を一定速度で走行させるクルーズ制御、及び、自車両の前方の障害物との衝突を回避又は衝突の被害を軽減する緊急制動制御が含まれる。クルーズ制御を実行する場合の上限回転速度Nx(即ち、クルーズ上限値xd)は、緊急制動制御を実行する場合の上限回転速度Nx(即ち、緊急上限値xe)よりも小さく設定される。つまり、これらの自動加圧制御に係る上限回転速度Nxでは、「xd<xe」の関係が存在する。
【0072】
クルーズ制御では、制動トルクTbは車間距離Dzを維持するために用いられる。これに対して、緊急制動制御では、自転車等の急な飛び出しにも対応できるよう、急制動が必要である。このため、緊急制動制御には、クルーズ制御に比較して、より高い応答性が求められる。そこで、制動制御装置SCでは、緊急上限値xeは、クルーズ上限値xdよりも大きくされる。逆に、クルーズ制御では、緊急制動制御ほどには応答性が要求されないので、クルーズ上限値xdは、緊急上限値xeよりも小さくされる。
【0073】
制動トルクTbの増加において、応答性が最も要求されるのは、路面抵抗(路面凸部)に対抗するよう駆動トルクTdが増加された後に、該路面抵抗がなくなる場合である。即ち、複数の自動加圧制御において、最も高い応答性が必要な制御はクロール制御である。このため、目標圧演算ブロックPTでは、クロール制御以外の自動加圧制御では、上限回転速度Nxが所定値xo(「基準上限値」という)に設定され得る。基準上限値xoは予め設定された定数であり、クロール上限値xcよりも小さい値である(即ち、「no<nc」の関係)。そして、クロール制御が実行される場合には、上限回転速度Nxが基準上限値xoからクロール上限値xcにまで増加される。つまり、目標圧演算ブロックPTでは、上限回転速度Nxとして、基準上限値xoが初期値(デフォルト値)として常時設定され、クロール制御が実行される際に、上限回転速度Nxがクロール上限値xcにまで引き上げられる。
【0074】
制動制御装置SCでは、複数の(2つ以上の)自動加圧制御が実行される。そして、各自動加圧制御に必要とされる制動トルクTbの増加応答性に応じて、上限回転速度Nxが決定される。上限回転速度Nxは、適正化され、不必要に高く設定されることがない。結果、ブラシレスモータMTの脱調発生確率が低減される。なお、制動制御装置SCには、上述された自動加圧制御の全てが含まれる必要がないが、上限回転速度Nxが異なる少なくとも2つの自動加圧制御が含まれる。また、上限回転速度Nxが初期値xoから増加される構成では、複数の自動加圧制御には、少なくともクロール制御が含まれる。
【0075】
<調圧弁UAの制御>
図3のブロック図を参照して、調圧弁UAの駆動制御について説明する。調圧弁UAによって、還流路HKにて発生する制動液BFの循環流KNが絞られることで、ホイール圧Pwは、マスタ圧Pmから増加される。調圧弁UAの駆動制御は、目標差圧演算ブロックST、弁流量演算ブロックQU、目標電流演算ブロックIT、及び、電流フィードバック制御ブロックIFにて構成される。これらの演算処理は、制動コントローラECUのマイクロプロセッサMPにて実行される。
【0076】
目標差圧演算ブロックSTにて、系統圧Pk(=Pkf、Pkr)、及び、マスタ圧Pm(=Pmf、Pmr)に基づいて、目標差圧St(=Stf、Str)が演算される。「目標差圧St」は、調圧弁UAにより発生されるべきマスタ圧Pm(実際値)と吐出圧Pp(実際値)との差圧(液圧差の実際値)に対応する目標値である。換言すれば、調圧弁UAにより吸入圧Pm(マスタ圧)と吐出圧Ppとの間で液圧差が発生されるが、目標差圧Stは該液圧差の目標値である。目標差圧Stは、制動系統BK(=BKf、BKr)の夫々で、系統圧Pk(吐出圧Ppの目標値)からマスタ圧Pm(実際値)が減算されて、決定される。
【0077】
弁流量演算ブロックQUにて、モータ回転速度Na(実際値)に基づいて、調圧弁流量Qu(単に、「弁流量」ともいう)が演算される。「弁流量Qu」は、調圧弁UAを通過する制動液BFの流量(実際値)である。具体的には、流体ポンプHP(=HPf、HPr)の1回転当りの吐出量に、モータ回転速度Naが乗算されることにより、流体ポンプHPの吐出流量Qpが決定される。そして、吐出流量Qpに基づいて、弁流量Qu(=Quf、Qur)が決定される。例えば、調圧弁流量Quは、吐出流量Qpに等しく決定される(即ち、「Qu=Qp」)。或いは、インレット弁VIを通してホイールシリンダCWに流れ込む流量Qi(「インレット弁流量」という)が演算されて、吐出流量Qpからインレット弁流量Qiが差し引かれることにより、調圧弁流量Quが決定されてもよい(即ち、「Qu=Qp-Qi」)。また、モータ回転速度Naは、目標回転速度Ntに一致するように制御されるため、目標回転速度Ntに基づいて、調圧弁流量Quが決定されてもよい。
【0078】
目標電流演算ブロックITにて、目標差圧St(=Stf、Str)、弁流量Qu(=Quf、Qur)、及び、予め設定された演算マップZitに基づいて、目標電流It(=Itf、Itr)が演算される。「目標電流It」は、調圧弁UAに供給される電流Ia(実際値)に対応する目標値である。具体的には、演算マップZitに応じて、目標差圧Stの増加に伴って目標電流Itが増加し、目標差圧Stの減少に伴って目標電流Itが減少するように決定される。また、演算マップZitに応じて、弁流量Quの増加に伴って目標電流Itが減少し、弁流量Quの減少に伴って目標電流Itが増加するように決定される。
【0079】
換言すれば、目標電流演算ブロックITでは、目標差圧Stが大きい場合には、目標差圧Stが小さい場合に比較して、目標電流Itは大きくなるように演算される。逆に、目標差圧Stが小さい場合には、目標差圧Stが大きい場合に比較して、目標電流Itは小さくなるように演算される。また、調圧弁流量Quが大きい場合には、調圧弁流量Quが小さい場合に比較して、目標電流Itは小さくなるように演算される。逆に、調圧弁流量Quが小さい場合には、調圧弁流量Quが大きい場合に比較して、目標電流Itは大きくなるように演算される。
【0080】
電流フィードバック制御ブロックIFにて、目標電流It(目標値)、及び、供給電流Ia(実際値)に基づいて、供給電流Ia(=Iaf、Iar)が、目標電流It(=Itf、Itr)に近付き、一致するように調圧弁駆動信号Ua(=Uaf、Uar)が決定される。そして、駆動信号Uaに基づいて、調圧弁UA用のスイッチング素子が制御されることにより、調圧弁UA(=UAf、UAr)が駆動される。供給電流Iaは、駆動回路DRに設けられた調圧弁電流センサIA(=IAf、IAr)によって検出される。電流フィードバック制御ブロックIFでは、「It>Ia」であれば、供給電流Iaが増加するように駆動信号Uaが決定される。一方、「It<Ia」であれば、供給電流Iaが減少するように駆動信号Uaが決定される。
【0081】
<他の実施形態>
以下、制動制御装置SCの他の実施形態について説明する。他の実施形態でも、上記同様の効果(ブラシレスモータMTの脱調確率の低減)を奏する。
【0082】
上記の実施形態では、2つの制動系統として、前後型の構成が採用された。これに代えて、ダイアゴナル型(「X型」ともいう)の制動系統が採用され得る。該構成では、マスタシリンダCM内に形成された2つの液圧室のうちで、一方が右前輪ホイールシリンダ、左後輪ホイールシリンダに接続され、他方が左前輪ホイールシリンダ、右後輪ホイールシリンダに接続される。
【0083】
上記の実施形態では、制動装置SXとして、ディスク型のものが採用された。これに代えて、制動装置SXとして、ドラム型のものが採用される。ドラム型制動装置SXでは、車輪WHに固定される回転部材KTはブレーキドラムであり、摩擦部材はブレーキシューに張り付けられたブレーキライニングである。
【0084】
上記の実施形態では、ブラシレスモータMTを備える流体ユニットHUが、マスタシリンダCMとホイールシリンダCWとの間に設けられた。これに代えて、特開2020-032833号公報に示されるように、流体ユニットHUが、マスタピストンPGを押圧するように構成されてもよい(該公報の調圧ユニットYAを参照)。具体的には、ブレーキブースタBBが省略され、マスタピストンPGの制動操作部材BPの側に液圧室が設けられる。そして、該液圧室に吐出圧Ppが供給される。
【0085】
上記の実施形態では、調圧弁UAにより流体ポンプHPの吐出圧Ppが調整されることで、制動トルクTbが制御された。これに代えて、制動制御装置SCでは、ブラシレスモータMTにより直接駆動されるピストンにより、ピストンが挿入されるシリンダ内の体積が増減されることで制動トルクTbが制御されてもよい。該制動制御装置SCは、「電動シリンダ型」とも称呼される(例えば、WO2012/046703を参照)。電動シリンダ型の制動制御装置SCでは、ブラシレスモータMTの回転動力(トルク)が回転・直動変換機構を介して直線動力(推力)に変換されることで、ピストンが移動される。このピストンの移動により、シリンダから制動液BFが圧送され、ホイール圧Pwの自動加圧が行われる。
【0086】
更に、制動制御装置SCでは、制動液BFを介さず、ブラシレスモータMTにより、摩擦部材が直接加圧されることで制動トルクTbが発生されてもよい。該制動制御装置SCは、「電気・機械式型」とも称呼される(例えば、特開2017-056752号公報を参照)。電気・機械式型の制動制御装置SCでは、ブラシレスモータMTの回転動力が、回転・直動変換機構により直線動力に変換され、摩擦部材が移動される。摩擦部材が回転部材に押圧(加圧)されることにより、制動トルクTbが発生され、自動加圧が行われる。
【0087】
<制動制御装置SCの実施形態のまとめ>
制動制御装置SCの実施形態についてまとめる。制動制御装置SCは、ブラシレスモータMT、及び、ブラシレスモータMTを制御するコントローラECUにて構成される。制動制御装置SCでは、ブラシレスモータMTを動力源にして、制動トルクTbを自動的に増加する複数の自動加圧制御が実行される。コントローラECUでは、ブラシレスモータMTの上限速度Nx(回転速度Naの上限値)が決定される。そして、コントローラECUでは、回転速度Na(実際値)が上限速度Nx(目標値)を超えないようにブラシレスモータMTが駆動される。具体的には、実際の回転速度Naは、上限速度Nxにより制限された目標速度Ntに近付き、一致するように、ブラシレスモータMTが制御される。更に、コントローラECUでは、複数の自動加圧制御の少なくとも2つにおいて、上限速度Nxが異なるように決定される。換言すれば、複数の自動加圧制御に係る上限速度Nxには、少なくとも2つの異なる上限値が含まれている。
【0088】
ブラシレスモータMTにおいて、モータ回転速度Naが大きいほど、脱調の発生確率が高くなる。また、各種の自動加圧制御では、その性能を満足するために必要な制動トルクTbの増加に係る応答性(即ち、モータ回転速度Naの単位時間当りの増加量)は異なる。制動制御装置SCでは、自動加圧制御において、上限回転速度Nxが個別に決定されるので、制御性能を満足する制動トルクTbの応答性が確保された上で、適切な上限回転速度Nxが設定される。これにより、ブラシレスモータMTの脱調発生確率が低減される。
【0089】
例えば、複数の自動加圧制御には、車両の方向安定性を維持する安定化制御、及び、車輪WHの空転を抑制する空転抑制制御(トラクション制御、及び、クロール制御のうちの少なくとも1つ)が含まれる。コントローラECUでは、安定化制御を実行する場合には、空転抑制制御を実行する場合に比較して、上限速度Nxが小さく決定される。安定化制御の制御対象である車体の慣性は、空転抑制制御の制御対象である車輪WHの慣性よりも大きい。従って、安定化制御には、空転抑制制御ほどの応答性は求められない。このため、安定化制御を実行する場合の上限値xaは、空転抑制制御を実行する場合の上限値xb、xcよりも小さく決定される。
【0090】
また、複数の自動加圧制御には、トラクション制御、及び、クロール制御が含まれる。トラクション制御は、車両の発進時又は加速時に車輪WHの空転を抑制する。クロール制御は、オフロード(未舗装路)で、車両の速度Vxを低速で維持するとともに、車輪WHの空転を抑制する。トラクション制御では、車輪WHに付与される駆動トルクTdについて減少のみが行われる。一方、クロール制御では、駆動トルクTdは、減少されるだけではなく、増加もされる(即ち、駆動トルクTdの増加及び減少が行われる)。コントローラECUでは、トラクション制御を実行する場合には、クロール制御を実行する場合に比較して、上限速度Nxが小さく決定される。トラクション制御では、駆動トルクTdは減少のみされるが、クロール制御では、駆動トルクTdは増加されることもある。トラクション制御には、クロール制御ほどの応答性は求められない。このため、トラクション制御を実行する場合の上限値xbは、クロール制御を実行する場合の上限値xcよりも小さく決定される。
【0091】
更に、複数の自動加圧制御には、車両の前方を走行する先行車両と車両との距離Dz(車間距離)を維持しつつ、車両を一定速度で走行させるクルーズ制御、及び、車両の前方の障害物との衝突を回避又は衝突の被害を軽減する緊急制動制御が含まれる。コントローラECUでは、クルーズ制御を実行する場合には、緊急制動制御を実行する場合に比較して、上限速度Nxが小さく決定される。クルーズ制御では、制動トルクTbは車間距離Dzの維持に用いられるが、緊急制動制御では、制動トルクTbは衝突回避等に用いられる。クルーズ制御には、緊急制動制御ほどの応答性は求められない。このため、クルーズ制御を実行する場合の上限値xdは、緊急制動制御を実行する場合の上限値xeよりも小さく決定される。
【0092】
制動トルクTbの増加応答性が最も必要とされるのは、路面凸部等による抵抗(路面抵抗)に対して駆動トルクTdを増加した後、該路面抵抗がなくなり、車輪WHの空転が生じる場合である。従って、複数の自動加圧制御に少なくともクロール制御が含まれる構成では、クロール制御において、最も応答性が要求される。そこで、コントローラECUでは、上限速度Nxとして、基準上限値xo(デフォルト値)が通常設定され、クロール制御を実行する場合には、コントローラECUは上限速度Nxを増加する。具体的には、クロール制御の開始時点で、上限回転速度Nxが、常時設定されている基準上限値xoから、クロール上限値xcにまで引き上げられる。
【符号の説明】
【0093】
SC…制動制御装置、BP…制動操作部材、CM…マスタシリンダ、CW…ホイールシリンダ、HU…流体ユニット、ECU…制動コントローラ、MT…ブラシレスモータ(3相ブラシレスモータ)、HP…流体ポンプ、UA…調圧弁、Pm…マスタ圧(実際値)、Pw…ホイール圧(実際値)、Pp…吐出圧(実際値)、Pt…目標圧(Pwに対応する目標値)、Pk…系統圧(Ppに対応する目標値)、Pk…系統圧、St…目標差圧(PpとPmとの差圧に対応する目標値)、Im…モータ電流(実際値)、Na…モータ回転速度(実際値)、Nt…目標回転速度(Naに対応する目標値)、xa…安定化上限値(安定化制御を実行するときのNx)、xb…トラクション上限値(トラクション制御を実行するときのNx)、xc…クロール上限値(クロール制御を実行するときのNx)、xd…クルーズ上限値(クルーズ制御を実行するときのNx)、xe…緊急上限値(緊急制動制御を実行するときのNx)、no…基準上限値(Nxのデフォルト値)。Rt…目標液量(Ptを達成するためにCWに向けて移動すべきBFの体積)、Qt…目標流量(単位時間当りのRt)、Qt…目標流量、Nx…上限回転速度(Ntの上限値)、Ia…供給電流(実際値)、It…目標電流(Iaに対する目標値)、Qu…弁流量(UAを通過するBFの流量)。


図1
図2
図3