JP2005262996A - 車両の制動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 低温時においてブレーキ液粘度が上昇した場合であっても、ポンプの吐出性能を損なうことなく制動力を確保可能な車両の制動制御装置を提供する。
【解決手段】 運転者の操作または車両挙動に基づいて、ホイルシリンダ内のブレーキ液圧を少なくともポンプ駆動手段に対する指令により制御するブレーキ液圧制御手段を備えた車両の制動制御装置において、ブレーキ液の温度を測定する温度測定手段と、温度測定手段により測定されたブレーキ液の温度と予め設定された所定値とを比較する比較手段とを設け、ブレーキ液圧制御手段は、比較手段により前記ブレーキ液の温度が所定値以下と判断されたときは、ポンプ駆動手段に対し、所定時間駆動する指令を出力することとした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ポンプ駆動によって液圧を発生させ、車輪に制動力をもたらす車両の制動制御装置に関する。

従来、車両の制動制御装置として、例えば特許文献１に記載の技術が開示されている。この公報に記載されている車両の制動制御装置は、マスタシリンダカット弁の差圧機能やポンプの吐出機能等、圧力差を発生させて車輪の制動力を増大させる制動制御手段の動作状態を検出することで、車両の精密な制御を行っている。
特開平１０−１８１５８１号公報

しかしながら、上述の車両の制動制御装置にあっては、低温時にはブレーキ液の粘度が上がり、ポンプにおける油のせん断抵抗が大きくなるため、ポンプの吐出機能が低下するため所望の制動力を得られないという問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、低温時においてブレーキ液粘度が上昇した場合であっても、ポンプの吐出性能を損なうことなく制動力を確保可能な車両の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、本発明では、運転者の操作または車両挙動に基づいて、ホイルシリンダ内のブレーキ液圧を少なくともポンプ駆動手段に対する指令により制御するブレーキ液圧制御手段を備えた車両の制動制御装置において、ブレーキ液の温度を測定する温度測定手段と、温度測定手段により測定されたブレーキ液の温度と予め設定された所定値とを比較する比較手段とを設け、ブレーキ液圧制御手段は、比較手段により前記ブレーキ液の温度が所定値以下と判断されたときは、ポンプ駆動手段に対し、所定時間駆動する指令を出力することとした。

よって、低温時においてブレーキ液粘度が上昇した場合であっても、ポンプの吐出性能を損なうことなく制動力を確保することができる。

以下、本発明の車両の制動制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

図１は実施例１における車両の制動制御装置の全体構成を表すシステム図である。ブレーキペダル１を踏み込むと、ブースタ２により踏力が増幅され、マスタシリンダ３に液圧が発生する。このとき発生したマスタシリンダ圧は、油路３４，３５から前輪側ブレーキアクチュエータ５１を介して前輪側ホイルシリンダ８に供給される。前輪側ブレーキアクチュエータ５１はドライバ一体型であり、メインECU５４からの指令信号に基づいて前輪側ホイルシリンダ８の液圧を制御する。

前記油路３４，３５には、ブレーキ液圧を検出する液圧センサWPが設けられている。後輪側ブレーキアクチュエータ５２はドライバ一体型であり、メインECU５４からの指令信号に基づいて後輪側ホイルシリンダ９の液圧を制御する。

メインECU５４には、各比例制御弁におけるブレーキ液の温度を検出する温度検出部５４ａと、検出されたブレーキ液の温度と予め設定された所定値とを比較する温度比較部５４ｂと、イグニッションのON/OFFを検出するイグニッション検出部５４ｃと、モータの電圧モニタ値からモータのロックを検出するモータロック検出部５４ｄと、カウンタ５４ｅが設けられている。ここで、カウンタ５４ｅは、温度比較部５４ｂにより検出された温度が所定値より低い場合において、メインECU５４により後述するブレーキ液温上昇制御処理が開始されてからの時間を計測する。

尚、本実施例では後輪側ブレーキアクチュエータ５２にマスタシリンダ圧を供給する油路構成を備えていない。すなわち、後輪は前輪に比べて制動力が小さく（一般的に前輪と後輪の制動力比は７：３程度）、例えブレーキバイワイヤ制御がフェールに陥ったとしても前輪のみで十分な制動力を確保できるためである。

〔前輪側ブレーキアクチュエータ〕
前輪側ブレーキアクチュエータ５１には、ABS制御可能な増減圧バルブ及び減圧された油圧をリザーバに還流するモータポンプ等が内蔵されている。通常制動時はマスタシリンダ圧をそのまま前輪側ホイルシリンダ８に供給し、制動力を発生する。また、運転者の急制動操作により車輪がロック傾向になると、ロックを解除するために、増圧バルブを駆動し、マスタシリンダ３側から前輪側ホイルシリンダ８への液圧の供給を遮断する。そして、減圧バルブを適宜駆動することで、前輪側ホイルシリンダ８内の液圧を減圧し、車輪のロックを回避しつつ制動力を得る構成となっている。

［後輪側ブレーキアクチュエータ］
後輪側ブレーキアクチュエータ５２には、後述するブレーキバイワイヤ制御実行可能な油圧回路が構成されている。液圧センサWPにより検出された前輪側の液圧値はメインECU５４に出力され、検出された液圧値に基づいて後輪の必要制動力を演算し、ブレーキ操作（ブレーキ操作力または操作量）に基づき制動力が演算される。

［前輪におけるブレーキ制御］
図２は、実施例１における前輪側油圧回路図である。前輪側はブースタ２を用いたブレーキシステムである。ブレーキペダル１を踏み込むと、マスタシリンダ３に液圧が発生する。マスタシリンダ３は、所謂タンデム型であり、油路３４を介して供給する系統と、油路３５を介して供給する系統にそれぞれ独立に同じ液圧を供給することができるものである。また、マスタシリンダ３にはブレーキ液を貯留するリザーバタンク２５が設けられている。

前輪の各輪に制動力を発生させるホイルシリンダ８，８は油路３４，３５を介してマスタシリンダ３に接続されており、イン側ゲートバルブ６，７と、アウト側ゲートバルブ１５，１６と、インバルブ１９，２０と、アウトバルブ２３，２４と、リザーバ１３，１４と、及びアイソレーションバルブ５０とが設けられている。さらに、油路３４，３５上にはマスタシリンダ圧を検出するセンサ４，５が設けられている。

インバルブ１９，２０及びアウトバルブ２３，２４は各ホイルシリンダ８，８の液圧を増圧・保持・減圧可能な液圧制御比例弁であり、インバルブ１９，２０にはホイルシリンダ８，８側からマスタシリンダ側への流れを許容するワンウェイバルブ２１，２２が設けられている。

イン側ゲートバルブ６，７はマスタシリンダ３とは別途設けられ、モータ１２により駆動する制御用油圧源の接続を切り換える油圧供給源切換えバルブである。アウト側ゲートバルブ１５，１６は比例弁であり、このアウト側ゲートバルブ１５，１６にはマスタシリンダ３からホイルシリンダ８，８側への流れを許容するワンウェイバルブ１７，１８が各々設けられている。

アイソレーションバルブ５０は、非通電（OFF）時は閉弁状態（所謂ノーマルクローズタイプ）で、右前輪側と左前輪側の油路を遮断している。このアイソレーションバルブ５０を閉じることにより、ポンプ１０，１１に発生した液圧を左右輪それぞれ独立に供給することが可能である。すなわち、一方のホイルシリンダと連通する油路に失陥が発生し、システムが遮断する時も、アイソレーションバルブ５０によって左右ホイルシリンダ８，８とマスタシリンダ３とを独立した油圧回路として確保しており、少なくとも１輪は制動力を発生することを可能としている。

運転者がブレーキペダル１を操作してマスタシリンダ３に油圧が発生すると、このマスタシリンダ圧をホイルシリンダ８，８に供給する通常ブレーキ状態と、運転者がブレーキ操作を行っていないとき、もしくは運転者のブレーキ操作以上に液圧が必要な時に、ポンプ１０，１１の液圧をホイルシリンダ８，８に向けて供給すると共に、各液圧制御バルブによりホイルシリンダ圧を最適制御する制御ブレーキ状態とに切換え可能に構成されている。

ここで、各ホイルシリンダ８，８の圧力を制御したい場合について説明する。
ポンプ１０，１１による増圧時は、イン側ゲートバルブ６，７を開き、ポンプ１０，１１にブレーキ液を供給する。そして、アウト側ゲートバルブ１５，１６を閉じ、ブレーキ液のマスタシリンダへの流出を抑制することで行われる。この状態での減圧時は、イン側ゲートバルブ６，７を閉じ、アウトバルブ２３，２４あるいはアウト側ゲートバルブ１５，１６を開放することによりホイルシリンダ内のブレーキ液がマスタシリンダ側に流出することで行われる。

マスタシリンダ３による増圧では、アウト側ゲートバルブ１５，１６を開放し、イン側ゲートバルブ６，７を遮断し、インバルブ１９，２０を開放し、マスタシリンダ３のブレーキ液をホイルシリンダ側に流出することで行われる。減圧時は、インバルブ１９，２０を遮断し、アウトバルブ２３，２４を開放し、ホイルシリンダ内のブレーキ液をリザーバ１３，１４側に流出することで行われる。

尚、アウト側ゲートバルブ１５，１６にはマスタシリンダ３からホイルシリンダ８，８側への流れを許容するワンウェイバルブ１７，１８が各々設けられ、インバルブ１９，２０にはホイルシリンダ８，８側からマスタシリンダ３側への流れを許容するワンウェイバルブ２１，２２が設けられている。

ポンプ１０，１１は、コントロールユニット（図示せず）からの指令値に基づいてモータ１２により駆動される。

ワンウェイバルブ２８，２９は、ポンプ１０，１１を駆動して必要量の油圧を供給したときに、ポンプ１０，１１側に液圧が戻らないようにしている。そして、吐出側通路には脈圧低減用オリフィス２６，２７が設けられている。

ポンプ１０，１１の吸入側には吸入チェック弁３０，３１が設けられ、増圧時にイン側ゲートバルブ６，７から流れるブレーキ液がリザーバ１３，１４へ逆流するのを防止している。また、油路４３，４４には吸入チェック弁３２，３３が設けられ、ブレーキ液がリザーバ１３，１４へ逆流するのを防止している。

油路４１、４２にはダイヤフラム３８，３９が設けられ、ブレーキ液がイン側ゲートバルブ６，７からポンプ１０，１１にスムーズに吸入されるようブレーキ液の流れを補助している。

［後輪におけるブレーキバイワイヤ制御］
図３は、実施例１における後輪側油圧回路図である。後輪側はブレーキバイワイヤ制御を用いたブレーキシステムである。後輪の各輪に制動力を発生させるホイルシリンダ９，９は、マスタシリンダ３とは直接接続されておらず、油路６２を介してリザーバタンク２５と接続されている。各ホイルシリンダ９，９の液圧を増圧・保持・減圧可能な液圧制御バルブであるインバルブ７２，７３、アウトバルブ７６，７７、及びイン側ゲートバルブ７０，７１を有している。

更に、マスタシリンダ３とは別途設けられ、モータ８０により駆動する制御用油圧源の接続を切り換える油圧供給源切換えバルブであるアウト側ゲートバルブ６０が備えられている。

ここで、各ホイルシリンダ９，９の圧力を制御したい場合について説明する。増圧時は、イン側ゲートバルブ７０，７１を開き、ポンプ７８，７９にブレーキ液を供給し、モータ８０を駆動することで行われる。この状態での減圧時は、イン側ゲートバルブ７０，７１を閉じ、アウト側ゲートバルブ６０またはアウトバルブ７６，７７を開放することによりホイルシリンダ内のブレーキ液をマスタシリンダ側に流出させることで行われる。

ポンプ７８，７９はモータ８０により駆動され、ブレーキ操作に対しホイルシリンダ圧センサ７４，７５により検出される圧力が適正な値となるよう、コントロールユニットからの指令値に基づいて駆動される。

ここで、ポンプ吸入側には吸入チェック弁８５，８６が設けられ、吐出側にはワンウェイバルブ８３，８４が設けられている。ワンウェイバルブ８３，８４は、ポンプ７８，７９を駆動して必要量の油圧を供給したときに、ポンプ７８，７９側に液圧が戻らないようにしている。更に吐出側には脈圧低減用オリフィス８１，８２が設けられている。

ポンプ７８，７９の吸入側には吸入チェック弁８５，８６が設けられ、増圧時にイン側ゲートバルブ７０，７１から流れるブレーキ液が逆流するのを防止している。また、油路６３，６４にはダイヤフラム９２，９３が設けられ、ブレーキ液がイン側ゲートバルブ７０，７１からポンプ７８，７９にスムーズに吸入されるようブレーキ液の流れを補助している。

インバルブ７２，７３は常開の比例制御弁であるため、ホイルシリンダ９，９の増圧に必要なブレーキ液量を比例制御しながら供給することが可能である。よって、ブレーキ圧が急激に増加することがなく、滑らかなブレーキ制御を行うことができる。また、このインバルブ７２，７３にはホイルシリンダ９，９側からマスタシリンダ３側への流れを許容するワンウェイバルブ９０，９１が設けられている。

尚、アウト側ゲートバルブ６０においても常開の比例制御弁としている。常開弁とすることで、制動時にシステム遮断となった場合でも常開のインバルブ７２，７３を経由してアウト側ゲートバルブ６０からリザーバタンク２５に流出させることが可能となり、ブレーキ液がホイルシリンダ内に封じ込められて不要な制動力が発生するのを防止できる。

また、比例制御弁とすることで、減圧に必要なブレーキ液量を制御しながら流出させることができるため、ブレーキ液が急激に減少するのを防止することが可能となり、違和感のないブレーキ操作を達成できる。

［ブレーキ液温上昇制御］
イグニッション検出部５４ｃによりイグニッションのONが検出されると、メインECU５４において温度検出部５４ａによりブレーキ液の温度が検出される。温度比較部５４ｂにより検出された温度が所定値より低い場合、ブレーキ液の粘度によりポンプの吐出機能が阻害されているとして、メインECU５４はブレーキ液温上昇制御処理を行う。このブレーキ液温上昇制御処理が開始されてからの時間をカウンタ５４ｅにより計測する。

このとき、モータロック検出部５４ｄはモータの電圧モニタ値からモータがロック状態にあるかどうかを監視しているが、ブレーキ液温が低温である場合、モータロック検出部５４ｄによりモータのロック状態を検出する前に、メインECU５４はブレーキ液温上昇制御処理を開始する。カウンタ５４ｅの計測値が所定時間を超過し、ブレーキ液温上昇制御処理が十分実行されてブレーキ液温が所定値を超えたと判断された場合、モータロック検出部５４ｄによりモータがロック状態にあるかどうかを判断し、ロック状態であればロック状態検出信号を出力する。

［ブレーキ液温上昇制御処理］
図４は、実施例１のブレーキ液温上昇制御処理を示すフローチャートである。以下、各ステップについて説明する。

ステップ１０１では、温度検出部５４ａにおいて温度検出を行い、ステップ１０２へ移行する。

ステップ１０２では、温度比較部５４ｂにおいてブレーキ液温が所定値T1以下であるかどうかが判別され、T1未満であればステップＳ１０３へ移行し、T1を超過すればステップＳ１０６へ移行する。

ステップＳ１０３では、メインECU５４によりモータ１２またはモータ８０を低デューティ（本実施例ではＡ％とする。）で駆動して空回りさせ、ステップＳ１０４へ移行する。

ステップＳ１０４では、カウンタ５４ｅにより計測されたタイムカウントをインクリメントし、ステップＳ１０５へ移行する。

ステップＳ１０５では、メインECU５４によりカウンタ５４ｅの値が閾値Ｂ未満であるかどうかが判断され、YESであればステップＳ１０１へ戻り、NOであればステップＳ１０６へ移行する。

ステップＳ１０６では、モータロック検出部５４ｄによりモータ１２またはモータ８０ロック状態検出を行って制御を終了する。

［温度計測制御処理］
図５は、実施例１のブレーキ液温上昇制御処理において実行される温度計測制御処理を示すフローチャートである。以下、各ステップＳについて説明する。

ステップ２０１では比例制御弁電圧値 Val_V の取込みを行い、ステップ２０２へ進む。

ステップ２０２では比例制御弁電流値 Val_I の取込みを行い、ステップ２０３へ進む。

ステップ２０３では比例制御弁の温度 Val_T を算出し、制御を終了する。ここで、比例制御弁の温度は以下の式により算出される。
Val_T =（ Val_V / Val_I / mRm ）×（ mTn + 234.5 ）− 234.5
mRm は、温度が mTm のときの抵抗値を表す。

［本願実施例におけるブレーキ液温上昇制御の経時変化］
図６は、実施例１における比例制御弁の温度とデューティ出力との関係を表すタイムチャートである。
時刻t₁において、比例制御弁の温度は比例制御弁温度下限閾値を下回り、低温フラグが立っている。よって、出力デューティを設定後、デューティ出力の許可を行い、比例制御弁において温度計測制御処理を行う。

時刻t₂において、デューティ出力停止カウンタをインクリメントし、カウンタ値が所定値Ｂ未満であれば、モータ１２及びモータ８０のデューティ駆動によりブレーキ液の温度が上昇し、ポンプ吐出性能を損なわないブレーキ液粘度となったとしてデューティ出力を停止する。以後、比例制御弁の温度が比例制御弁温度下限閾値を下回る毎にデューティ出力を行い、比例制御弁の温度を上昇させる。

［本願実施例の効果］
温度比較部５４ｂにより検出された温度が所定値より低い場合、ブレーキ液の粘度によりポンプの吐出機能が阻害されているとして、メインECU５４はブレーキ液温上昇制御処理を行い、温度上昇制御処理が開始されてからの時間が所定時間を超過するまでブレーキ液温上昇制御処理を実行する。

よって、ポンプ周辺のブレーキ液の温度を上昇させて粘度を低下させることが可能となり、低温時においてブレーキ液粘度が上昇した場合であっても、ポンプの吐出性能を損なうことなく制動力を確保できる（請求項１に対応）。

また、ポンプ１０、１１はモータによって駆動され、低温時には通常のブレーキ液圧制御時よりもモータ１０，１１の駆動デューティを低く（本願実施例ではＡ％）することとした。これにより、ブレーキ液温上昇制御時の騒音を低減できる（請求項２に対応）。

また、低温時においてはモータのデューティを小さくして駆動するため、停車時にブレーキ液温上昇制御を行っても作動音を抑制することが可能となり、騒音を低減できる。

また、イグニッションのON/OFFを検出するイグニッション検出部を備え、イグニッションON後にモータを回転させ、モータの電圧モニタ値からモータのロックを検出するモータロック検出部を備え、ブレーキ液の温度が閾値を下回るとき、モータロック検出部がモータのロックを検出する前にブレーキ液温上昇制御を行うこととした。これにより、ブレーキ液の粘度上昇によるモータの出力低下をモータロックとして検出することを回避でき、モータロックの検出精度が向上する。

更に、上記各実施例から把握しうる請求項以外の技術的思想について、以下にその効果と共に記載する。

（イ） 請求項１記載の車両の制動制御装置において、
イグニッションのON/OFFを検出するイグニッション検出部を備え、イグニッションON後にモータを回転させ、モータの電圧モニタ値からモータのロックを検出するモータロック検出手段を備え、ブレーキ液の温度が閾値を下回るとき、モータロック検出手段がモータのロックを検出する前にブレーキ液温上昇制御を行う。

ブレーキ液の粘度上昇によるモータロックの検出を回避することができ、モータロックの検出精度が向上する。

実施例１における車両の制動制御装置の全体構成を表すシステム図である。 実施例１における車両の制動制御装置の前輪側油圧回路図である。 実施例１における車両の制動制御装置の後輪側油圧回路図である。 実施例１のポンプ駆動制御処理を示すフローチャートである。 実施例１のブレーキ液温上昇制御処理において実行される温度計測制御処理を示すフローチャートである。 実施例１における比例制御弁の温度とデューティ出力との関係を表すタイムチャートである。

符号の説明

１ ブレーキペダル
２ ブースタ
３ マスタシリンダ
４ センサ
５ センサ
６ イン側ゲートバルブ
７ イン側ゲートバルブ
８ 前輪側ホイルシリンダ
９ 後輪側ホイルシリンダ
１０ ポンプ
１１ ポンプ
１２ モータ
１３ リザーバ
１４ リザーバ
１５ アウト側ゲートバルブ
１６ アウト側ゲートバルブ
１７ ワンウェイバルブ
１８ ワンウェイバルブ
１９ インバルブ
２０ インバルブ
２１ ワンウェイバルブ
２２ ワンウェイバルブ
２３ アウトバルブ
２４ アウトバルブ
２５ リザーバタンク
２６ 脈圧低減用オリフィス
２７ 脈圧低減用オリフィス
２８ ワンウェイバルブ
２９ ワンウェイバルブ
３０ 吸入チェック弁
３１ 吸入チェック弁
３２ 吸入チェック弁
３３ 吸入チェック弁
３４ 油路
３５ 油路
３８ ダイヤフラム
３９ ダイヤフラム
４１ 油路
４２ 油路
５０ アイソレーションバルブ
５１ 前輪側ブレーキアクチュエータ
５２ 後輪側ブレーキアクチュエータ
６０ アウト側ゲートバルブ
６２ 油路
７０ イン側ゲートバルブ
７１ イン側ゲートバルブ
７２ インバルブ
７３ インバルブ
７４ ホイルシリンダ圧センサ
７５ ホイルシリンダ圧センサ
７６ アウトバルブ
７７ アウトバルブ
７８ ポンプ
７９ ポンプ
８０ モータ
８１ 脈圧低減用オリフィス
８２ 脈圧低減用オリフィス
８３ ワンウェイバルブ
８４ ワンウェイバルブ
８５ 吸入チェック弁
８６ 吸入チェック弁
９０ ワンウェイバルブ
９１ ワンウェイバルブ
９２ ダイヤフラム
９３ ダイヤフラム

Claims (2)

1. 運転者の操作または車両挙動に基づいて、ホイルシリンダ内のブレーキ液圧を少なくともポンプ駆動手段に対する指令により制御するブレーキ液圧制御手段を備えた車両の制動制御装置において、
   ブレーキ液の温度を測定する温度測定手段と、前記温度測定手段により測定されたブレーキ液の温度と予め設定された所定値とを比較する比較手段とを設け、
   前記ブレーキ液圧制御手段は、前記比較手段により前記ブレーキ液の温度が所定値以下と判断されたときは、前記ポンプ駆動手段に対し、所定時間駆動する指令を出力することを特徴とする車両の制動制御装置。
2. 請求項１記載の車両の制動制御装置において、
   前記ポンプ駆動手段はモータであって、
   前記ブレーキ液圧制御手段は、前記温度測定手段により測定された前記ブレーキ液の温度が所定の閾値を下回る場合、前記モータの駆動デューティを低くすることを特徴とする車両の制動制御装置。

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