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(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】P2024132528
(43)【公開日】2024-10-01
(54)【発明の名称】車両の制動制御装置
(51)【国際特許分類】
   B60T 8/17 20060101AFI20240920BHJP
   B60T 7/12 20060101ALI20240920BHJP
   B60T 13/20 20060101ALI20240920BHJP
   B60T 13/68 20060101ALI20240920BHJP
【FI】
B60T8/17 Z
B60T7/12 F
B60T13/20
B60T13/68
B60T7/12 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023043326
(22)【出願日】2023-03-17
(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)】
3D048
3D246
【Fターム(参考)】
3D048BB41
3D048CC05
3D048CC54
3D048DD02
3D048HH18
3D048HH26
3D048HH68
3D048QQ11
3D048RR21
3D048RR29
3D246BA02
3D246CA03
3D246DA01
3D246GB15
3D246GB33
3D246GC11
3D246HA02A
3D246HA08A
3D246HA38A
3D246HA43A
3D246HA44B
3D246HA48A
3D246HA64A
3D246HA81A
3D246HA94A
3D246HA95A
3D246HB12A
3D246JA12
3D246JB12
3D246JB43
3D246KA15
3D246LA15Z
3D246LA33Z
3D246LA52Z
3D246LA72Z
(57)【要約】
【課題】 制動制御装置において、閉弁維持と発熱とのトレードオフを両立すること。
【解決手段】 制動制御装置SCは、流体ポンプHPを駆動する電気モータMTと、流体ポンプHPの吐出圧Ppを調整する調圧弁UAと、電気モータMT、及び、調圧弁UAを制御するコントローラECUと、を備え、吐出圧PpによりホイールシリンダCWの液圧Pwを調整する。制動制御装置SCでは、コントローラECUは、車両の走行速度Vxがゼロになる場合に、調圧弁UAに供給する弁電流Iaを所定電流Ipだけ増加して調圧弁UAを閉弁し、電気モータMTに供給するモータ電流Imを減少する停車制御を実行する。そして、コントローラECUは、停車制御における弁電流Icがガード電流ixよりも大きい場合には、停車制御の開始時点から所定時間txを経過した後に弁電流Icをガード電流ixに減少する。
【選択図】 図5
【特許請求の範囲】
【請求項1】
流体ポンプを駆動する電気モータと、前記流体ポンプの吐出圧を調整する調圧弁と、前記電気モータ、及び、前記調圧弁を制御するコントローラと、を備え、前記吐出圧によりホイールシリンダの液圧を調整する車両の制動制御装置において、
前記コントローラは、
前記車両の走行速度がゼロになる場合に、前記調圧弁に供給する弁電流を所定電流だけ増加して前記調圧弁を閉弁し、前記電気モータに供給するモータ電流を減少する停車制御を実行し、
前記停車制御における前記弁電流がガード電流よりも大きい場合には、前記停車制御の開始時点から所定時間を経過した後に前記弁電流を前記ガード電流に減少する、車両の制動制御装置。
【請求項2】
請求項1に記載される車両の制動制御装置であって、
前記コントローラは、前記ガード電流を前記調圧弁の連続定格に対応する電流値に設定する、車両の制動制御装置。
【請求項3】
車両の走行速度を設定された指示速度に近付けるために駆動力を増加する自動速度制御が実行される車両に適用され、流体ポンプを駆動する電気モータと、前記流体ポンプの吐出圧を調整する調圧弁と、前記電気モータ、及び、前記調圧弁を制御するコントローラと、を備え、前記吐出圧によりホイールシリンダの液圧を調整する車両の制動制御装置において、
前記コントローラは、
前記自動速度制御の実行中に前記走行速度がゼロになる場合に、前記調圧弁に供給する弁電流を所定電流だけ増加して前記調圧弁を閉弁し、前記電気モータに供給するモータ電流を減少する停車制御を実行し、
前記停車制御における前記弁電流がガード電流よりも大きい場合には、前記停車制御の開始時点から所定時間を経過した後に前記弁電流を前記ガード電流に減少する、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】
出願人は、車両の制動制御装置において、省電力化が達成されるよう、特許文献1に記載されるような制動制御装置を開発している。具体的には、制動制御装置は、制動操作部材が操作されていない場合に、ホイールシリンダの液圧である制動液圧を自動的に増加することで車両を減速させるものであって、マスタシリンダとホイールシリンダとを接続する接続路に設けられ、マスタシリンダの液圧であるマスタシリンダ液圧と制動液圧との差圧を調節する調圧弁と、電気モータによって駆動され、調圧弁とホイールシリンダの間の接続路に制動液を吐出する流体ポンプと、調圧弁、及び、電気モータを制御するコントローラと、を備える。コントローラは、制動液圧の増加が不要になった場合に、調圧弁を閉弁し、電気モータの駆動を停止する。
【0003】
また、出願人は、電気モータを動力源に制動液圧を増加する制動制御装置において、電気モータが停止されていても、停車状態が確実に維持されるよう、特許文献2に記載されるような制動制御装置を開発している。具体的には、制動制御装置は、アクチュエータ、及び、コントローラを備える。アクチュエータは、電気モータによって駆動される流体ポンプ、及び、流体ポンプが吐出する制動液をサーボ液圧に調節する調圧弁にて構成され、サーボ液圧によってホイールシリンダの制動液圧を調節する。また、コントローラは、制動操作部材の操作量に基づいて、アクチュエータを介して、サーボ液圧を制御する。更に、コントローラは、車両が停止した時点で、サーボ液圧を所定液圧だけ増加した後に、調圧弁を閉弁し、電気モータの駆動を停止する。
【0004】
このような制動制御装置では、調圧弁の閉弁状態を確実に維持するためには、調圧弁に十分な電流を供給することが必要になる。一方、調圧弁に供給される電流が大きいと、調圧弁に係る部材(例えば、ソレノイドコイル、スイッチング素子等)の発熱量は増大する。即ち、調圧弁において、閉弁維持(結果、液圧の保持)と発熱との間にはトレードオフの関係が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2021-084440号公報
【特許文献2】特開2022-182558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、上記のトレードオフ関係が両立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、流体ポンプ(HP)を駆動する電気モータ(MT)と、前記流体ポンプ(HP)の吐出圧(Pp)を調整する調圧弁(UA)と、前記電気モータ(MT)、及び、前記調圧弁(UA)を制御するコントローラ(ECU)と、を備え、前記吐出圧(Pp)によりホイールシリンダ(CW)の液圧(Pw)を調整する。
【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、前記車両の走行速度(Vx)がゼロ(0)になる場合に、前記調圧弁(UA)に供給する弁電流(Ia)を所定電流(Ip)だけ増加して前記調圧弁(UA)を閉弁し、前記電気モータ(MT)に供給するモータ電流(Im)を減少する停車制御を実行する。そして、前記コントローラ(ECU)は、前記停車制御における前記弁電流(Ic=io+Ip)がガード電流(ix)よりも大きい場合には、前記停車制御の開始時点(t0)から所定時間(tx)を経過した後に前記弁電流(Ic)を前記ガード電流(ix)に減少する。例えば、前記コントローラ(ECU)は、前記ガード電流(ix)を前記調圧弁(UA)の連続定格に対応する電流値に設定する。
【0009】
停車制御における弁電流Ic(即ち、閉弁電流)が大きいほど、調圧弁UAへ閉弁はより確実であり、ホイール圧Pwの保持性は高まる。一方、閉弁電流Icが大きくなり過ぎると、調圧弁UAに係る構成要素に過熱が生じ得る。上記構成によれば、過熱発生の可能性が判定され、その可能性があれば、閉弁電流Icがガード電流ixに減少される。これにより、閉弁維持と発熱とのトレードオフが好適に両立され得る。
【0010】
本発明に係る車両の制動制御装置(SC)は、車両の走行速度(Vx)を設定された指示速度(Vs)に近付けるために駆動力(Fd)を増加する自動速度制御が実行される車両に適用される。上記同様、制動制御装置(SC)は、流体ポンプ(HP)を駆動する電気モータ(MT)と、前記流体ポンプ(HP)の吐出圧(Pp)を調整する調圧弁(UA)と、前記電気モータ(MT)、及び、前記調圧弁(UA)を制御するコントローラ(ECU)と、を備え、前記吐出圧(Pp)によりホイールシリンダ(CW)の液圧(Pw)を調整する。
【0011】
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、前記自動速度制御の実行中に前記走行速度(Vx)がゼロ(0)になる場合に、前記調圧弁(UA)に供給する弁電流(Ia)を所定電流(Ip)だけ増加して前記調圧弁(UA)を閉弁し、前記電気モータ(MT)に供給するモータ電流(Im)を減少する停車制御を実行し、前記停車制御における前記弁電流(Ic=io+Ip)がガード電流(ix)よりも大きい場合には、前記停車制御の開始時点(t0)から所定時間(tx)を経過した後に前記弁電流(Ic)を前記ガード電流(ix)に減少する。
【0012】
走行速度Vxを指示速度Vsに近付け、一致させる自動速度制御では、駆動力Fdの増加が行われるが、駆動力Fdが路面抵抗に均衡して、車両が停止する場合がある。このとき、ホイール圧Pwの保持が不十分であると、車両が急発進することがある。このような自動速度制御の実行中の停車制御でも、上記同様、調圧弁UAの供給電流Iaが増加された上で、過熱発生の可能性が判別される。これにより、閉弁維持と発熱とのトレードオフが両立されるとともに、車両の急発進が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【0013】
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】電気モータ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。
図4】停車制御の処理を説明するためのフロー図である。
図5】停車制御の動作を説明するための時系列線図である。
【0014】
<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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
<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。
【0018】
車両には、加速操作部材(非図示)、及び、制動操作部材BP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(後述の「車輪速度」と区別して、「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。
【0019】
車両には、駆動制御装置SDが備えられる。駆動制御装置SDは、原動機PU、及び、走行制御用のコントローラECD(単に、「走行コントローラ」ともいう)にて構成される。駆動制御装置SDの原動機PUからは、加速操作部材の操作量Aaに応じて駆動トルクTdが出力される。原動機PUにより発生された駆動トルクTdは車輪WHに伝達される。これにより、車輪WHにて駆動力Fdが発生される。また、駆動制御装置SD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。
【0020】
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、自動速度制御(後述)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、駆動制御装置SD、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、駆動制御装置SD、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、駆動制御装置SD、制動制御装置SCにより、駆動力Fd、制動力Fbが調整される。結果、車両の走行速度Vx(車体速度)が制御される。
【0021】
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)、及び、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。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(「車体速度Vx」と区別して、「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)。
【0022】
車両には、自動速度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。
【0023】
指示スイッチによって、駆動制御装置SD、運転支援装置SJ、制動制御装置SCに、自動速度制御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、自動速度制御の作動指示に加え、指示速度Vsが含まれている。指示速度Vsは車体速度Vx(実際値)に対応する目標値である。自動速度制御では、車体速度Vx(実際値)が、設定された指示速度Vs(目標値)に近付き、一致するように制御される。或いは、自動速度制御では、車体速度Vx(実際値)が、設定された指示速度Vs(目標値)を超えないように制御される。
【0024】
車体速度Vxを指示速度Vsに近付ける自動速度制御では、車体速度Vxが指示速度Vsよりも大きい場合には制動力Fbが増加され、車体速度Vxが指示速度Vsよりも小さい場合には駆動力Fdが増加される。これに対して、車体速度Vxが指示速度Vsを超えないように制御する自動速度制御では、車体速度Vxが指示速度Vsよりも大きい場合には制動力Fbが増加されるが、車体速度Vxが指示速度Vsよりも小さい場合には駆動力Fdが増加されない。即ち、自動速度制御には、「駆動力Fdの増加が行われるもの」、及び、「駆動力Fdの増加が行われないもの」の2つが存在する。
【0025】
例えば、指示速度Vsは、定数(一定値)として設定される。また、指示速度Vsは、時間Tの経過に伴い変化するように設定されてもよい。時間Tの経過に応じた指示速度Vsの変化特性が「速度プロファイル」と称呼される。例えば、指示速度Vsは、一定の加速度(負符号の値であり、「減速度」ともいう)で減少するように、速度プロファイルにて規定され得る。
【0026】
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(=CWf、CWr)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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
≪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。
【0031】
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。
【0032】
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。流体ポンプHPの吐出部には、逆止弁GV(=GVf、GVr)が備えられる。還流路HKには、流体ポンプHPの吸入部の近傍に、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。
【0033】
電気モータ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。なお、還流路HK(特に、流体ポンプHPの吐出部)には、逆止弁GVが設けられているため、流体ポンプHPを通して、調圧弁UAの下部から調圧弁UAの上部に向けて制動液BFが流れることはない。つまり、逆止弁GVによって、循環流KNの逆流が防止されている。
【0034】
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、流体ポンプHPの吸入部の液圧であるため「吸入圧」ともいう)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、電気モータ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速度制御(後述)が実行される。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
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。
【0038】
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。
【0039】
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)を共有できるよう、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、自動速度制御を実行するための目標加速度Gsが送信される。
【0040】
制動コントローラECUには、加速操作量Aa、制動操作量Ba、車輪速度Vw、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の電気モータMT、及び、電磁弁UA、VI、VOが制御される。駆動回路DRには、電気モータMT(例えば、3相ブラシレスモータ)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、電気モータ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、電気モータ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。
【0041】
<自動速度制御>
車両では、自動速度制御が実行される。「自動速度制御」では、運転者による加減速操作がない場合でも、走行速度Vx、及び、設定された指示速度Vsに基づいて、制動力Fb、又は、駆動力Fdが制御される。例えば、自動速度制御により、車体速度Vxが、指示速度Vs(目標値)に近付くように制御される。或いは、自動速度制御により、車体速度Vxが指示速度Vs以下の範囲で、前方車両との距離Dzが制御される。
【0042】
自動速度制御には、アダプティブクルーズ制御が含まれる。「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、予め設定された指示速度Vs(設定速度)で自車両を定速走行させる。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Ds(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。例えば、アダプティブクルーズ制御では、先行車両を自動追跡し、先行車両が停止した場合には、車間距離を維持した状態で自車両を自動停止することができる。加えて、先行車両が発進した場合には、加速操作部材(アクセルペダル)の操作なしに駆動力Fdを増加し、自車両を発進させることができる。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が演算される。なお、目標加速度Gsは、車体速度Vxの減速特性(即ち、速度プロファイル)を決定するパラメータである。また、自車両を自動停止する場合には、駆動力Fdは発生されない。
【0043】
自動速度制御には、自動駐車制御が含まれる。「自動駐車制御」は、白線で区切られた駐車スペース(又は、事前登録された駐車スペース)に、車体速度Vxを自動調整して、停車させる。自動駐車制御も、指示スイッチからの信号により、その実行が指示される。自動駐車制御では、駐車スペースに近付くまでは、車体速度Vxが指示速度Vsに一致するように駆動力Fdが増加される。そして、車両が駐車スペースに近付いた後、制動力Fbが増加され、車両は駐車スペースで停止される。
【0044】
自動速度制御には、クロール制御が含まれる。「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)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が指示速度Vs(所定値)で維持されるよう、駆動力Fd、及び、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、その実行と指示速度Vsが指示される。そして、車体速度Vxが一定の低速度Vs(設定された指示速度)に一致し、維持されるよう、駆動制御装置SDにより原動機PU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、制動制御装置SCにより車輪WHの空転、及び、ロックが防止される。即ち、クロール制御は、車体速度Vxを維持する機能に加え、トラクション制御の機能、及び、アンチロックブレーキ制御の機能を備えている。なお、クロール制御には、降坂路を設定速度Vs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も、制動制御装置SCにより車体速度Vxが指示速度Vsに維持される。
【0045】
<電気モータMTの制御>
図2のブロック図を参照して、電気モータMT(例えば、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。電気モータ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。電気モータMTは、上述した各種の自動速度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。
【0046】
電気モータ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。
【0047】
目標圧演算ブロックPTにて、加速操作量Aa、制動操作量Ba、車輪速度Vw、目標加速度Gs、マスタ圧Pm等の各種信号に基づいて、自動速度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。
【0048】
自動速度制御として、アダプティブクルーズ制御、及び、自動駐車制御が実行される場合には、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、及び、自動駐車制御では、目標圧Ptは全ての車輪WH(即ち、ホイールシリンダCW)で同じに決定される。
【0049】
自動速度制御として、クロール制御が実行される場合には、車輪速度Vw等に基づいて、駆動車輪の空転(スピン)、及び、各車輪のロックが抑制されるように目標圧Ptが決定される。これは、クロール制御では、車体速度Vxが設定速度Vs(所定の低速)に維持されるように、駆動力Fd、及び、制動力Fbが調整されることに基づく。なお、クロール制御では、目標圧Ptは車輪WH毎(即ち、ホイールシリンダCW毎)に個別で決定される。
【0050】
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、自動速度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)」)。
【0051】
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。
【0052】
アダプティブクルーズ制御、自動駐車制御のように、全ての車輪WHの目標圧Ptが等しく決定される場合には、各制動系統BKにおいて、系統圧Pkは等しく演算される(即ち、「Pkf=Pkr=Pt」)。そして、全てのホイールシリンダCWの液圧Pw(ホイール圧)は、調圧弁UAによって調整される。つまり、アダプティブクルーズ制御、及び、自動駐車制御では、インレット弁VI、及び、アウトレット弁VOには給電が行われず、それらは停止状態にされている。一方、クロール制御では、インレット弁VI、及び、アウトレット弁VOによって、ホイール圧Pwは各輪個別で調整される。
【0053】
なお、クロール制御のように各輪個別で目標圧Ptが決定される場合には、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)において、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。
【0054】
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(推定値)である。また、「演算マップZrt」は、制動装置SXによって費やされる液量(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。
【0055】
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(推定値)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。
【0056】
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。
【0057】
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、電気モータ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。要求回転速度Nsには、平滑化の処理(即ち、フィルタ処理)が施される。平準化処理により、要求回転速度Nsから高周波ノイズが除去されるとともに、時間的な変動が低減される。そして、平滑化処理後の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。
【0058】
目標回転速度Ntには、調圧弁UAの最低流量、及び、電気モータ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、電気モータ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。
【0059】
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。
【0060】
モータ回転角Kaは、電気モータ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。
【0061】
電気モータMTとして、回転角センサKAを持たない電気モータ(「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。
【0062】
<調圧弁UAの制御>
図3のブロック図を参照して、調圧弁UAの制御について説明する。調圧弁UAによって、還流路HKに発生する制動液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。
【0063】
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(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。
【0064】
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。
【0065】
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。
【0066】
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。
【0067】
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(「調圧弁電流」ともいう)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。
【0068】
<停車制御の処理>
図4のフロー図を参照して、停車制御の処理について説明する。「停車制御」では、車体速度Vxが「0(ゼロ)」である場合(即ち、停車時)に、制動制御装置SCの電力消費が低減されるよう、調圧弁UAが完全閉弁の状態にされた上で、電気モータMTの駆動が停止される。停車制御が実行されると、調圧弁UAの閉弁により、ホイール圧Pwは封止されるので、電気モータMTの回転を停止しても、ホイール圧Pwは維持される。なお、停車制御の実行中は、インレット弁VI、及び、アウトレット弁VOには給電が行われず、それらの駆動は停止されている。従って、停車制御の実行時には、インレット弁VIは開弁され、アウトレット弁VOは閉弁されている。
【0069】
ステップS110にて、車輪速度Vw、前後加速度Gx、車体速度Vx、調圧弁電流Ia(単に、「弁電流」ともいう)、モータ電流Im、モータ回転速度Na等の各種信号が読み込まれる。車輪速度Vwは、車輪速度センサVWによって検出される。前後加速度Gxは、前後加速度センサによって検出される。車体速度Vxは、車輪速度Vwに基づいて演算される。弁電流Iaは、弁電流センサIAによって検出される。モータ電流Imは、モータ電流センサIMによって検出される。モータ回転速度Naは、回転角センサKAにより検出されるモータ回転角Kaから算出される。また、モータ回転速度Naは、モータ電流センサIMにより検出されるモータ電流Imから推定演算されてもよい。
【0070】
ステップS120にて、「車両が停車状態であるか、否か」が判定される。該判定は「停車判定」と称呼される。例えば、停車判定は、車体速度Vxに基づいて実行される。車体速度Vxが「0(ゼロ)」である場合に停車状態であることが肯定され、車体速度Vxが「0」よりも大きい場合に停車状態が否定される。或いは、停車判定は、車輪速度Vwに基づいて実行されてもよい。全ての車輪速度Vwが「0」である場合に停車状態が肯定され、少なくとも1つの車輪速度Vwが「0」よりも大きい場合には停車状態が否定される。ステップS120にて、停車状態が判定されると、停車制御の実行が開始され、処理がステップS130に進められる。一方、車両が走行中であり、ステップS120が否定されると、停車制御は実行されず、処理はステップS110に戻される。つまり、ステップS120の停車判定は、停車制御の開始判定である。
【0071】
ステップS130にて、弁電流Iaが増加される。具体的には、ステップS120にて初めて停車状態が判定された時点(「停車時点」ともいう)における弁電流Iaが、基準電流ioとして設定される。或いは、停車時点の目標電流Itが、基準電流ioとして設定されてもよい。そして、基準電流ioに対して、嵩上げ電流Ipが加算されて、目標電流Itが決定される(即ち、「It=io+Ip」)。
【0072】
「嵩上げ電流Ip」は、調圧弁UAを完全に閉弁できるよう、予め設定された所定値(定数)である。或いは、嵩上げ電流Ipは、基準電流io、及び、演算マップに基づいて、基準電流ioが大きいほど、大きくなるように演算されてもよい。また、嵩上げ電流Ipは、前後加速度Gxから算出される走行路の勾配(「路面勾配」ともいう)、及び、演算マップに基づいて、路面勾配が大きいほど、大きくなるように演算される。即ち、嵩上げ電流Ipは、基準電流io、又は、路面勾配に基づいて、予め設定された演算マップに従って、変数として決定される。何れにしても、ステップS130では、弁電流Iaが、基準電流ioから嵩上げ電流Ip分だけ増加するよう、目標電流Itが決定される。これにより、弁電流Iaは、基準電流ioから、ステップ的に増加する。停車制御において、基準電流ioから嵩上げ電流Ipだけ増加された弁電流Iaが、「閉弁電流Ic」と称呼される。閉弁電流Icは、停車制御の実行時に、調圧弁UAに供給される弁電流Iaである。停車制御での閉弁電流Icによって、調圧弁UAは、完全に閉弁される。
【0073】
ステップS140にて、モータ電流Imが減少され、電気モータMTの駆動が停止される。例えば、モータ電流Imが「0」にされ、モータ回転速度Naが「0(回転停止)」にされる。弁電流Iaの増加により、調圧弁UAは完全に閉弁されている。また、アウトレット弁VOには給電が行われず、完全に閉弁されている。更に、流体ポンプHPの吐出部には、制動液BFの逆流防止のため、逆止弁GVが配置されている。停車制御では、ホイールシリンダCWは、調圧弁UA、アウトレット弁VO、及び、逆止弁GVによって封止(即ち、流体的にロック)されるため、ホイール圧Pwは保持される。これにより、電気モータMTの駆動を停止することが可能になる。
【0074】
ステップS140では、モータ電流Imは減少されるが、電気モータMTは低速で駆動され続けてもよい。何れにしても、ステップS140では、モータ電流Imは減少されるので、モータ回転速度Naは減少する。
【0075】
ステップS150にて、調圧弁UAを構成する部材において、「過熱が発生する可能性があるか、否か」が判定される。具体的には、ステップS150では、閉弁電流Icに基づいて、「閉弁電流Icがガード電流ixよりも大きいか、否か」が判定される。該判定が「過熱判定」と称呼される。ここで、「ガード電流ix」は、閉弁電流Icに係るしきい値であり、予め設定された所定値(定数)である。例えば、ガード電流ixは、調圧弁UAの連続定格に対応する電流値に設定される。即ち、ガード電流ixを、調圧弁UAに連続的に供給しても過熱は生じない。閉弁電流Ic(=io+Ip)がガード電流ix以下であり、ステップS150が否定される場合には、処理はステップS110に戻される。一方、閉弁電流Icがガード電流ixよりも大きく、ステップS150が肯定される場合には、処理はステップS160に進められる。
【0076】
ステップS160にて、継続時間Txが演算される。継続時間Txは、閉弁電流Icがガード電流ixを超えている状態が継続する時間である。換言すれば、継続時間Txは、ステップS150のガード判定が初めて肯定された時点からの経過時間である。
【0077】
ステップS170にて、継続時間Txに基づいて、「継続時間Txが所定時間txよりも大きいか、否か」が判定される。ここで、「所定時間tx」は、継続時間Txに係るしきい値であり、予め設定された所定値(定数)である。継続時間Txが所定時間tx以下であり、ステップS170が否定される場合には、処理はステップS110に戻される。これにより、調圧弁UAへの供給電流Ia(弁電流)は、閉弁電流Ic(=io+Ip)のままである。継続時間Txが所定時間txを超え、ステップS170が肯定される場合には、処理はステップS180に進められる。ステップS180にて、弁電流Iaは、ガード電流ixにまで減少される。その後、「Ia=ix」の状態が継続される。ステップS180の処理が実行されると、処理はステップS110に戻される。
【0078】
閉弁電流Icの減少においては、その時間変化量(単位時間当りの減少量)が所定勾配diに制限される。つまり、閉弁電流Icは、所定勾配diで、ガード電流ixに向けて徐々に減少される。ここで、「所定勾配di」は、予め設定された所定値(定数)である。閉弁電流Icの減少に制限が設けられることにより、液圧の急変に起因する異音の発生が回避される。
【0079】
停車制御の実行中に、ステップS120の判定が否定される場合には、電気モータMTの駆動が再開される。即ち、車両の停止状態が解消され、停車判定が否定される場合には、停車制御は終了される。これにより、還流路HKには、制動液BFの循環流KNが発生される。調圧弁UAは開弁され、調圧弁UAで循環流KNが絞られることにより、差圧Saが発生される。
【0080】
調圧弁UAが完全に閉弁されるためには、ソレノイドにて駆動される弁体が、調圧弁UAの弁座に十分に押し付けられる必要がある。停車制御では、車両が停止したときの弁電流Ia(即ち、基準電流io)に対して、嵩上げ電流Ipが加えられる。換言すれば、嵩上げ電流Ipにより、調圧弁UAにおいて、弁体が弁座に押圧され、それらの隙間が完全に詰められる。停車制御では、調圧弁UAの閉弁によりホイールシリンダCWが流体的にロックされるので、電気モータMTへの給電を減少することができる。
【0081】
閉弁電流Ic(停車制御における弁電流)の大きさは、車両が停止する時点(停車時点)のホイール圧Pwに依存する。即ち、停車時点のホイール圧Pwが大きいほど、閉弁電流Icは大きくなり、停車時点のホイール圧Pwが小さいほど、閉弁電流Icは小さくなる。停車状態を確実に維持するためには、嵩上げ電流Ipは大きい方が望ましい。従って、閉弁電流Icが大きいほど、調圧弁UAの閉弁維持(結果、液圧の保持)の確実性は高まる。しかしながら、閉弁電流Ic(=io+Ip)が大きくなり過ぎると、調圧弁UA(特に、ソレノイドコイル)、ソレノイドを駆動するためのスイッチング素子、調圧弁UAの電力線等に発熱の課題が生じ得る。
【0082】
調圧弁UAの閉弁が不十分であり、液圧が保持されていないと、停車状態であるにもかかわらず、クリープ現象により車両が動き始めることがある。また、登坂路、降坂路では、道路勾配に起因して、停車状態が維持できない状況が生じ得る。
【0083】
更に、車体速度Vxが指示速度Vsに近付くように、駆動制御装置SDを介して、駆動トルクTd(結果、駆動力Fd)を増加するように調整する自動速度制御(例えば、自動駐車制御)では、道路上の凹凸(段差、窪み等の高低差)により、車両が停止することがある。また、不整地等のオフロードで実行されるクロール制御のような自動速度制御では、倒木、岩石等の障害物を乗り越える際に、車両が停止することもある。該状況では、路面上の凸部(高低差、障害物等)による抵抗(「路面抵抗」ともいう)と駆動力Fdとが均衡する場合に停車状態が発生する。車両停止後、路面抵抗と駆動力Fdとの均衡が崩れると、車両の動き始めの挙動が急激に生じることがある(即ち、急発進)。また、車両が急勾配の降坂路で停止する場合には、重力成分は車両を加速するように作用する。このため、路面抵抗と降坂路との条件が重なると、急発進は更に顕著になり得る。例えば、道路上の凸部にて後輪が路面抵抗を受けて車両が停止している状態で、後輪が該凸部を乗り越えた瞬間、道路の下り勾配と凸部による車両の傾きとが重ね合わされるような状況である。このような急発進が回避されるためには、調圧弁UAの閉弁が十分に行われ、ホイール圧Pwの保持状態が高められていることが重要である。
【0084】
以上の事項を踏まえ、制動制御装置SCでは、車両が停止した場合(例えば、車両の走行速度Vxが「0」になった場合)には、調圧弁UAの供給電流Ia(即ち、基準電流io)が所定電流Ipだけ増加された上で、電気モータMTの駆動が一旦終了される。そして、弁電流Iaが増加された後の供給電流Ic(=io+Ip)がガード電流ixを超えている場合(即ち、過熱発生の可能性がある場合)には、停車制御による電流増加が開始された時点(即ち、調圧弁UAの閉弁時点)から所定時間txを経過すると、閉弁電流Icはガード電流ixにまで減少される。車両が停止された時点から所定時間txまでの間は、調圧弁UAが、より堅固に閉弁され、ホイール圧Pwの保持性能が高められているので、停車状態が確実に維持される。加えて、自動速度制御が実行される車両では、駆動力Fdが路面抵抗を上回った際の急発進が抑制される。そして、閉弁電流Icがガード電流ixを超えていれば、停車時点から所定時間txを経過した時点で、閉弁電流Icがガード電流ixに徐々に減少される。これにより、調圧弁UAに係る構成部材(ソレノイドコイル、スイッチング素子、電力線等)の過熱が抑制される。
【0085】
道路の勾配(縦断勾配)は、道路構造令により、「最大12%(参酌すべき基準)」と定められている。また、地域の実情に応じて、市道の新設・改築時に道路の縦断勾配を、17%まで引き上げ可能としている。これらのことが考慮されて、ガード電流ix(即ち、調圧弁UAの連続定格)は、道路勾配(特に、縦断勾配)の20%に相当する電流値として設定することができる。
【0086】
自動速度制御での路面抵抗等に起因する停車状態は短時間で解消され、車両は直ぐに動き始める。車両が動き出せば、停車制御は終了されるので、電気モータMTの駆動は再開される。このため、「Ic>ix」の継続可能な時間tx(所定時間)は、数秒程度(例えば、2~3秒)に設定され得る。
【0087】
<停車制御の動作>
図5の時系列線図(時間Tの経過に伴う各種状態量の変化を表す線図)を参照して、停車制御の動作について説明する。図5(a)は、停車制御における弁電流Ic(閉弁電流)がガード電流ixを超えない場合を、図5(b)は、閉弁電流Icがガード電流ixを超える場合を、夫々示している。なお、線図では、実際値Na、Iaは、目標値Nt、Itに一致するように制御されるため、目標値Nt、Itと実際値Na、Iaとは重なっている。
【0088】
図5(a)を参照して、停車制御において「Ic≦ix」である場合について説明する。車体速度Vxは減少し、時点t0にて、車体速度Vx(走行速度)が「0」になる。時点t0にて、ステップS120の停車判定が肯定され、停車制御が開始される。停車制御の開始時点t0における弁電流Iaが、基準電流io(値io[a])として設定される。そして、基準電流ioに、嵩上げ電流Ipが加算されて、弁電流Iaが閉弁電流Ic(値Ic[a])にステップ的に増加される。閉弁電流Icにより、調圧弁UAは完全に閉弁される。同時に、電気モータMTに供給される電流Im(モータ電流)が減少される。例えば、モータ電流Imは「0」にされ、電気モータMTの駆動が停止される。これにより、電気モータMTの回転速度Naは減少し、最終的には「0(モータ停止)」になる。
【0089】
時点t0にて、基準電流ioに対して嵩上げ電流Ip分が増加された閉弁電流Ic(値Ic[a])は、ガード電流ixに達していない。ガード電流ixは、調圧弁UAの連続定格(調圧弁UAに継続的に給電可能な電流値)に相当する所定値として、予め設定されている。例えば、ガード電流ixは、20%の道路勾配で停車状態を維持できる電流値として決定され得る。時点t0以降も「Ic<ix」であるため、ステップS150の判定は否定され、閉弁電流Icは減少されず、「Ia=Ic[a]」の状態が継続される。
【0090】
図5(b)を参照して、停車制御において、「Ic>ix」である場合について説明する。同様に、時点t0にて、ステップS120の停車判定が肯定され、停車制御が開始される。停車制御の開始時点t0における弁電流Iaが、基準電流io(値io[b])として設定される。ここで、値io[b]は、値io[a]よりも大きい。弁電流Iaは、基準電流ioに嵩上げ電流Ipが加えられた閉弁電流Ic(値Ic[b])にステップ的に増加される。閉弁電流Icにより、調圧弁UAは完全に閉弁されると同時に、モータ電流Imが減少される。モータ回転速度Naは「0」に向けて減少する。
【0091】
閉弁電流Ic(値Ic[b])は、ガード電流ixを超えているので、停車制御の開始時点t0にて、ステップS150の過熱判定が肯定され、継続時間Txの演算が開始される。時点t1までは、継続時間Txが所定時間txに達していないため、「Ia=Ic[b]」の状態が継続される。時点t1にて、継続時間Txが所定時間txを超えるため、閉弁電流Ic(=io+Ip)が、所定勾配di(予め設定された定数)で、ガード電流ixにまで徐々に減少される。時点t1以降は、停車状態が維持される限り、「Ia=ix」の状態が維持される。
【0092】
調圧弁UAの閉弁状態の維持(即ち、ホイール圧Pwの保持性能)と、調圧弁UAを構成する部材の発熱とはトレードオフの関係が存在する。停車制御では、閉弁電流Icに基づいて、調圧弁UAに係る構成部材に過熱の可能性が識別される。具体的には、該識別は、閉弁電流Icに基づいて行われる。「Ic≦ix」である場合には、過熱発生の可能性はないため、調圧弁UAには閉弁電流Icが継続的に給電される。一方、「Ic>ix」である場合には、過熱発生の可能性があり、「Ic>ix」の継続時間Txが長いほど、過熱発生の可能性が高まる。このため、「Ic>ix」である場合には、停車制御の開始時点(即ち、停車時点)から所定時間txが経過した後には、閉弁電流Icはガード電流ixに減少される。停車制御では、調圧弁UAに係る構成部材において、過熱発生の可能性が判別されて、閉弁電流Icが制御されるので、ホイール圧Pwの保持性能と発熱とのトレードオフが好適に両立される。
【0093】
例えば、ガード電流ixが、道路勾配を考慮した上で、調圧弁UAの連続定格に相当する所定値として設定される。この場合、通常、閉弁電流Icはガード電流ixを超えることは稀である。しかしながら、自動速度制御の実行中に路面抵抗に対抗する駆動力Fdが付与される場合には、閉弁電流Icはガード電流ixを超える状況が想定され得る。制動制御装置SCでは、該状況でもホイール圧Pwが十分に保持されるので、路面抵抗によって車両が停止した後の急な動き出しが抑制される。なお、車両が動き始めれば、停車制御は終了され、電気モータMTは始動されるため、継続時間Txのしきい値である所定時間txは、数秒程度に設定されるとよい。
【0094】
<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(ホイール圧Pwの保持性能の向上、調圧弁UAに係る部材の過熱防止、自動速度制御における急発進の抑制、等)を奏する。
【0095】
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。
【0096】
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。
【0097】
上記の実施形態では、電気モータ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。
【0098】
上記の実施形態では、停車制御において、電気モータMTの駆動が停止された。これに代えて、停車制御では、モータ電流Imは減少されるが、電気モータMTは低速で駆動されていてもよい。つまり、停車制御では、調圧弁UAが閉弁された上で、電気モータMTに供給される電流Im(モータ電流)が減少される。
【0099】
上記の実施形態では、目標圧Ptに基づいて、目標回転速度Ntが決定された。これに代えて、目標回転速度Ntは、一定回転速度naとして決定されてもよい。また、目標回転速度Ntは、2つの異なる第1、第2回転速度nb、nc(一定値)を用いて、2段階で決定され得る。具体的には、電気モータMTの始動から所定時間taの期間は、目標回転速度Ntが一定の第1回転速度nbに決定される。そして、所定時間taの経過後、目標回転速度Ntは、第1回転速度nbよりも小さい第2回転速度ncに決定される(即ち、「nc<nb」の関係)。ここで、回転速度na、nb、nc、及び、所定時間taは、予め設定された所定値(定数)である。該構成でも、モータ回転速度Naが、目標回転速度Ntに一致するように、電気モータMTは制御される。
【0100】
<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、流体ポンプHPを駆動する電気モータMTと、流体ポンプHPの吐出圧Ppを調整する調圧弁UAと、電気モータMT、及び、調圧弁UAを制御するコントローラECUと、にて構成される。制動制御装置SCでは、流体ポンプHPの吐出圧PpによりホイールシリンダCWの液圧Pw(ホイール圧)が調整される。結果、車輪WHに作用する制動力Fbが調整される。
【0101】
制動制御装置SCでは、コントローラECUによって、車両の走行速度Vx(車体速度)が「0(ゼロ)」になる場合(即ち、車両が停止する場合)に、停車制御が実行される。停車制御では、調圧弁UAに供給される弁電流Ia(即ち、基準電流io)が所定電流Ip(嵩上げ電流)だけ増加されて調圧弁UAが閉弁される。これとともに、電気モータMTに供給されるモータ電流Imが減少される。例えば、停車制御では、モータ電流Imが「0」にされ、電気モータMTの駆動が停止される。そして、停車制御における供給電流Ic(閉弁電流)がガード電流ixよりも大きい場合には、停車制御の開始時点t0から所定時間txを経過した後に供給電流Ic(閉弁電流)がガード電流ixにまで減少される。例えば、ガード電流ixは、調圧弁UAの連続定格に対応する電流値として、予め設定される。換言すれば、ガード電流ixは、調圧弁UAの構成部材に過熱が生じることなく、連続的に通電できる電流値である。
【0102】
停車制御における弁電流Ic(閉弁電流)が大きいほど、調圧弁UAの閉弁はより確実であり、ホイール圧Pwの保持性能は高まる。一方、閉弁電流Icが大きくなり過ぎると、調圧弁UAに係る構成要素(ソレノイドコイル、ソレノイドを駆動するスイッチング素子等)が過熱することがある。つまり、調圧弁UAの閉弁維持(結果、ホイール圧Pwの保持)と発熱との間にはトレードオフの関係が存在する。停車制御では、所定電流Ip分の嵩上げにより、ホイール圧Pwの保持が確実に行われる。嵩上げ後の閉弁電流Icがガード電流ixを超えている場合には、その継続時間Txがカウントされる。そして、継続時間Txが所定時間txを経過した時点で、閉弁電流Icがガード電流ixに減少される。換言すれば、停車制御では、「Ic>ix」の継続時間Txに基づいて過熱発生の可能性が判定される。これにより、調圧弁UAに係る構成要素の発熱過熱が防止され、閉弁維持と発熱とのトレードオフが好適に両立され得る。
【0103】
制動制御装置SCは、走行速度Vxを設定された指示速度Vs(走行速度Vxの目標値)に近付けるために駆動力Fdを増加する自動速度制御が実行される車両に適用される。そして、自動速度制御の実行中に車両の走行速度Vx(車体速度)が「0(ゼロ)」になる場合、上記同様の停車制御が実行される。即ち、調圧弁UAに供給される弁電流Iaが所定電流Ipだけ嵩上げされて調圧弁UAが閉弁される。これとともに、電気モータMTに供給されるモータ電流Imが減少される。そして、停車制御における供給電流Icがガード電流ixよりも大きい場合には、停車制御の開始時点t0から所定時間txを経過した後に供給電流Ic(閉弁電流)がガード電流ixにまで減少される。例えば、ガード電流ixは、調圧弁UAの連続定格に対応する電流値として、予め設定される。
【0104】
自動駐車制御、クロール制御等の自動速度制御では、車体速度Vxが指示速度Vsを下回る場合には、車体速度Vxを指示速度Vsまで増加するために駆動力Fdが増加される。このとき、路面上の凸部による路面抵抗と駆動力Fdとがバランスして、車両が停止する場合がある。このような停車状態(路面抵抗による停車状態)において、調圧弁UAの閉弁が堅固ではなく、ホイール圧Pwの保持が不十分な場合には、車両の急激な発進が生じ得る。上記構成によれば、自動速度制御の実行中の停車制御により、上述したトレードオフが両立されることに加え、車両の急発進が抑制され得る。
【符号の説明】
【0105】
SC…制動制御装置、SD…駆動制御装置、SJ…運転支援装置、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…電気モータ(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)、St…目標差圧(PpとPmとの差圧に対応する目標値)、IM…モータ電流センサ、Im…モータ電流(実際値、MTに供給される電流)、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)、IA…弁電流センサ、Ia…弁電流(実際値、UAに供給される電流)、It…目標電流(Iaに対する目標値)、io…基準電流(停車時点の弁電流)、Ip…嵩上げ電流(ioに加算する電流値)、Ic…閉弁電流(停車制御における弁電流)、ix…ガード電流(Icに対するしきい値)、Tx…継続時間、tx…所定時間(Txに対するしきい値)、VW…車輪速度センサ、Vw…車輪速度(実際値)、Vx…車体速度(実際値、走行速度)、Vs…指示速度(Vxに対する目標値)、Fb…制動力、Fd…駆動力。


図1
図2
図3
図4
図5