(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動系にトルクコンバータを備える車両の各車輪に制動力を付与する制動装置の作動を油圧により制御する制動制御装置において、
車速を検出する車速検出手段と、
前記車速に基づいてクリープグローンが発生する車速領域から外れるように単発的に第１回の油圧低減を行い、引き続き、第２回の単発的な油圧低減を行う油圧制御手段と、
を備えており、前記第２回の油圧低減量は、第１回の油圧低減量に制動系の油圧配管系の減衰係数を乗じた油圧低減量であって、その持続時間は、前記油圧配管系の固有振動数に応じて設定されていることを特徴とする制動制御装置。
【請求項２】
駆動系にトルクコンバータを備える車両の各車輪に制動力を付与する制動装置の作動を油圧により制御する制動制御装置において、
車速を検出する車速検出手段と、
前記車速に基づいてクリープグローンが発生する車速領域から外れるように単発的に油圧低減を行うとともに、その油圧を所定の油圧に戻す際の戻し時間を制動系の油圧配管系の共振周期の４分の１を超える時間に設定する油圧制御手段と、
を備えていることを特徴とする制動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制動制御装置に関し、特に、駆動系にトルクコンバータを有する車両に用いられる制動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トルクコンバータを用いた自動変速機を搭載した車両においては、ブレーキ操作により停止している状態からブレーキペダルを緩めて発進操作を行うと、ある速度領域においてブレーキパッドと摩擦面との間にスティックスリップ現象が発生し、これによって共振音が発生する。この共振音＝異音をクリープグローンと称している。このようなクリープグローンは運転者・乗員に不快であるばかりでなく、ブレーキパッドの耐久性低下の要因となる。こうしたクリープグローンの抑制技術として特許文献１に開示されている技術が知られている。
【０００３】
特許文献１には、クリープグローンの防止策として、ブレーキ圧を減圧する過程において、ブレーキ圧が第１の所定ブレーキ圧より低下し、さらにこれより低い第２の所定ブレーキ圧に達するまでの間、ブレーキ圧を脈動的に低下させる技術が記載されている。
【特許文献１】特開２０００−２１１４９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この技術によるクリープグローンの抑制は必ずしも十分とはいえない。なぜならブレーキの構成、その経年変化によってスティックスリップ現象が発生する車速領域は変動しうる。そして、それを考慮して第１の所定ブレーキ圧を高めに第２の所定ブレーキ圧を低めに設定すると、ブレーキ圧を脈動させる時間が長くなってしまう。このように脈動が長くなると、車両の加速度にも脈動が生じ、それが長期化するため、乗員が不快感を感じてしまう。
【０００５】
発明者はこのような問題点に鑑みて、特願２００５−３０１９３３号において、クリープグローンが発生する車速領域から外れるように単発的に油圧を低下させ（図２参照）、クリープグローンが発生する車速領域の滞留時間を短くすることで、異音の発生を抑制する技術を提案した。
【０００６】
しかしながら、発明者らの知見によれば、実際の車両における制動制御としては上記技術では不十分な場合があることがわかった。実際の車両においては、車輪に配置されるブレーキ機構と、これらに油圧を付与する加圧アクチュエータとは通常、距離を置いて配置され、油圧配管によって接続されている。このため、加圧アクチュエータにおいて付与する油圧を単発的に減少させたとしても、油圧配管を通じてブレーキ機構に作用する油圧の時間波形は加圧アクチュエータにおける時間波形とは異なる波形となるためである（図３参照）。
【０００７】
そこで本発明は、長さのある油圧配管を通じてブレーキ機構を作動させる車両においても、クリープグローンを低減することを可能とした制動制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明にかかる制動制御装置は、駆動系にトルクコンバータを備える車両の各車輪に制動力を付与する制動装置の作動を油圧により制御する制動制御装置において、車速を検出する車速検出手段と、この車速に基づいてクリープグローンが発生する車速領域から外れるように単発的に第１回の油圧低減を行い、引き続き、第２回の単発的な油圧低減を行う油圧制御手段と、を備えており、この第２回の油圧低減量は、第１回の油圧低減量に制動系の油圧配管系の減衰係数を乗じた油圧低減量であって、その持続時間は、油圧配管系の固有振動数に応じて設定されていることを特徴とする。
【０００９】
配管系が無視できない長さを有している場合、共振点を有しているため、アクチュエータによる加圧に対して共振現象が発生することから、ブレーキ機構に作用する油圧に変化が生ずる。本発明においては、第１回の油圧低減の直後に、この油圧低減によって配管系に発生する共振による油圧変化を相殺する第２回の油圧低減を実行することにより、ブレーキ機構に作用する油圧を所望の波形に調整して単発的な油圧低減を実現する。
【００１０】
あるいは、本発明にかかる制動制御装置の油圧制御手段は、車速検出手段で検出した車速に基づいてクリープグローンが発生する車速領域から外れるように単発的に油圧低減を行うとともに、その油圧を所定の油圧に戻す際の戻し時間を共振周期の４分の１を超える時間に設定するものでもよい。
【００１１】
油圧を変化させた際の油圧を戻す際の周期が共振周期に対して早すぎると、加圧アクチュエータ側での単発的な油圧変動が終了した後に、共振によりブレーキ機構側では単発的な油圧増大が発生してしまう。油圧を戻す際の戻し速度を油圧配管系の共振周期に応じて設定することで、共振の発生を抑制し、ブレーキ機構側における単発的な油圧低減を実現する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、単発的な油圧低減を２回連続的に行うことにより、１回目の油圧低減で発生しうる共振を２回目の油圧低減により相殺する。このため、ブレーキ機構側に作用する油圧を単発的に低減し、制動力を単発的に低減させることができる。このように単発的に制動力を低減することで、発進時にクリープグローンが発生する車速領域を瞬時に通過し、異音を低減することが可能となる。
【００１４】
あるいは、共振周期に応じて戻し速度、時間を調整することで、油圧戻し後の共振の発生を抑制し、ブレーキ機構に作用する油圧を単発的に低減することができ、この場合も発進時にクリープグローンが発生する車速領域を瞬時に通過させて、異音を低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説明は省略する。
【００１６】
図１は、本発明にかかる制動制御装置を備える車両の制動系・駆動系の構成を示すブロック図である。ここでは、２輪の駆動輪４０と２輪の従動輪４１を有する車両（前輪駆動、後輪駆動のいずれでもよい。）の場合を例に説明するが、４輪駆動車においても本発明は適用可能である。
【００１７】
ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等のエンジン５０の出力はトルクコンバータ５１を介して自動変速機５２に伝達され、駆動輪４０を駆動する。これにより、駆動系が構成される。制動系は、駆動輪４０、従動輪４１のそれぞれにディスクブレーキ２０が配置されており、それらのホイールシリンダ２１へ供給する油圧を調整するブレーキアクチュエータ１１の作動をブレーキＥＣＵ１０によって調整する電子制御式の制動系である。ブレーキＥＣＵ１０には、ブレーキペダル１３によって操作されるマスタシリンダ１２の操作量と駆動輪４０、従動輪４１のそれぞれに配置される車輪速センサ３０の出力が入力されている。なお、マスタシリンダ１２の出力油圧はブレーキアクチュエータ１１に入力されて、ホイールシリンダ２１へと直接油圧を付加することが可能な構成となっており、電子制御系の故障時には、ブレーキペダル１３の踏力に応じた制動力を駆動輪４０、従動輪４１に付与可能な構成となっている。
【００１８】
本実施形態は、上述したようにクリープグローンを低減した発進制御を行う。この発進制御を行わない場合には、図２（ａ）に示されるように、変速機５２を走行レンジに設定し、運転者がブレーキペダル１３を踏み込んだ状態から発進操作のためにブレーキペダル１３への踏力を緩めると、ブレーキアクチュエータ１１から各ディスクブレーキ２０のホイールシリンダ２１へと供給する油圧は低下していく。図２（ａ）に示される油圧線図は、ホイールシリンダ２１における油圧である。これにより、駆動輪４０、従動輪４１へ付与される制動力も時間とともに低下する。駆動輪４０へ付与される駆動力がこの制動力および摩擦力を上回ると車両は動き始め、車速が増加して、発進する。このとき、ある車速範囲において、上述したスティックスリップ現象が発生し、これによるクリープグローンが生じる。
【００１９】
この発進操作時に、車速が上記の車速範囲に達した時点でホイールシリンダ２１へ作用する油圧を図２（ｂ）に示されるように短時間、単発的に減少させると、これにより駆動輪４０、従動輪４１へと働く制動力も低下するので、車両の加速度が増大し、当該車速範囲を短時間で通過する。これにより、スティックスリップ現象の継続が抑制され、クリープグローンが低減される。この技術については、上述した特願２００５−３０１９３３号として出願している。
【００２０】
ところで、実車両においては、各ホイールシリンダ２１へと供給される油圧は、これに数十ｃｍ〜数ｍの配管によって接続されているブレーキアクチュエータ１１において調整される。これらの配管内にも一定量の体積のブレーキ油が存在するため、ホイールシリンダ２１における油圧出力は、ブレーキアクチュエータ１１への入力のほかにこれらの配管の影響を受けうる。車両挙動制御を含めた通常のブレーキ制御においては、運転者のブレーキ操作かそれと同様の時間的スパンで油圧を変化させているため、配管による影響は無視しうるレベルである。
【００２１】
しかしながら、上記の単発的な油圧減少は０．１秒以下、好ましくは０．０５秒程度の極めて短い時間にパルス状の油圧変化を行うため、配管による影響が顕在化することが上記出願後の発明者らの検討で明らかになった。図３は、実際のブレーキアクチュエータ１１への入力と、これによりホイールシリンダ２１へ供給される圧力のそれぞれの時間波形を模式的に示した図である。
【００２２】
図３に示されるように、ブレーキアクチュエータ１１にΔｔ１（例えば、０．０５秒程度）の単発的な油圧減少を行うよう指令した場合、ホイルシリンダ２１の油圧は、これと同様に一時的に減圧される。このあと、理想的には、圧力は直線的に増加し、元の圧力に達したら、破線で示されるようにその圧力を維持することが望まれる。しかしながら、配管の影響によって、圧力を戻す際の挙動はこれとは異なるものとなり、元の圧力を越える圧力（ピーク圧力）に達した後、減少に転じる。そのあと、元の圧力付近まで下降した後に元の圧力で安定することになる。配管の固有振動数＝共振周波数をｆとすると、概ねΔｔ１が１／２ｆ、より正確には、圧力戻し時の時間ΔｔＲが１／４ｆ以下であると配管内の油圧が共振を起こし、油圧変化波形に共振による増圧パルスを生ぜしめることになることがわかった。
【００２３】
本実施形態では、ホイルシリンダ２１に印加する油圧を図２（ｂ）に示されるように単発的に低減するようブレーキアクチュエータ１１を制御するものである。図４にその制動制御処理のフローチャートを示す。この処理は、ブレーキＥＣＵ１０によって行われるものである。
【００２４】
最初に各センサ値を読み込む（ステップＳ１）。このセンサ値としては、車輪速センサ３０の出力値である車輪速のほか、ブレーキアクチュエータ１１内やホイールシリンダ２１、マスタシリンダ１２に設置される油圧センサの出力が含まれる。次に、車輪速センサ３０の出力値から車速Ｖを算出する（ステップＳ３）。例えば、全ての車輪速センサ３０の平均値、あるいは、従動輪４１の車輪速センサ３０の平均値を基に車速を算出するとよい。
【００２５】
次に、求めた車速Ｖを第１のしきい値Ｖth1と比較する（ステップＳ５）。このＶth1は、スティックスリップ現象の発生する下限速度またはそれより若干低い速度に設定される。ＶがＶth1以下の場合には、ステップＳ２１へと移行して、ＦｌａｇＳに１を、ＦｌａｇＤに０を設定して処理を終了する。ＶがＶth1を越えている場合には、さらに、車速Ｖを第２のしきい値Ｖth2と比較する（ステップＳ７）。このＶth2は、スティックスリップ現象の発生する上限速度またはそれより若干速い速度に設定される。ＶがＶth2以上の場合には、ステップＳ２３へと移行して、ＦｌａｇＳに０を設定して処理を終了する。
【００２６】
ＶがＶth2未満の場合（かつ、Ｖｔｈ１を越えている場合）には、ステップＳ９へと移行し、マスタシリンダ圧力Ｐｍと圧力しきい値Ｐthとを比較する。ＰｍがＰth以下の場合には、すでに十分にブレーキ油圧が低下していると判定し、その後の処理をスキップして終了する。ＰｍがＰthより小さい場合には、さらに、ＦｌａｇＳの値を判定する（ステップＳ１１）。
【００２７】
ＦｌａｇＳは、ステップＳ２１で１に、ステップＳ２３で０に設定される。つまり、ステップＳ１１で、フラグＳが１と判定されるのは、ＶがＶth1より小さい速度から増加して未だＶth2に達していない場合で、かつ、後述するように油圧低減操作が終了していない場合のみである。そして、０と判定された場合には、発進制御中ではなく、停止制御中と考えられることから、クリープグローン発生のおそれは少ないと考えられることから、その後の処理をスキップして処理を終了する。
【００２８】
一方、ＦｌａｇＳが１の場合には、上述したように発進制御中と考えられるので、ステップＳ１３へと移行し、ＦｌａｇＤの値を判定する。このＦｌａｇＤは、油圧低減操作を開始したか否かを判定するフラグであり、０の場合のみ、ステップＳ１５へと移行してその時点の時刻ｔを変数ｔstartに格納し、ＦｌａｇＤを１に設定する。
【００２９】
ステップＳ１５終了後、または、ステップＳ１３でＦｌａｇＤが１と判定された場合には、ステップＳ１７へと移行する。ステップＳ１７では、ブレーキアクチュエータ１１への指示油圧を設定する。ここで、ブレーキペダル１３操作量等から判定される圧力ＰｔからＰｔと、減圧開始時間ｔstartからの経過時間（ｔ−ｔstart）により設定される関数値ｆ（Ｐｔ，ｔ−ｔstart）で設定される圧力だけ減少させた圧力をブレーキアクチュエータ１１への指示油圧Ｐｔとする。
【００３０】
設定後、減圧開始からの経過時間（ｔ−ｔstart）をしきい値ｔthと比較する（ステップＳ１９）。このしきい値ｔthは、減圧に必要な時間が設定されている。（ｔ−ｔstart）がｔthより短い場合には、そのまま処理を終了し、同じか長い場合には、ステップＳ２３へと移行することで、ＦｌａｇＳを０として処理を終了する。
【００３１】
以上の制御により、発進時にスティックスリップ現象の発生しやすい速度領域を経る際に、短時間油圧を低減する制御を行う。ここで、上述したステップＳ１７で設定される圧力波形の具体例を述べる。図５に示される例では、圧力戻し時の戻し速度を遅くすることで、圧力を戻すのに要する時間ΔｔＲ２を１／４ｆ以上になるように設定している。このように、減圧後に圧力を戻すのに要する時間を共振周期に応じて長く設定することで、共振の発生を抑制することができる。この結果、ホイールシリンダ２１において、ブレーキアクチュエータ１１への入力波形と略合致する油圧波形を得ることができ、その結果、確実にクリープグローンの低減を行うことができる。
【００３２】
配管系の固有振動数が小さい、つまり、振動周期が長い場合、上記条件を満たすΔｔＲ２が長くなってしまう。この場合、クリープグローンの継続時間もまた長くなってしまうので、好ましくない。そこで、図６に示される例では、ブレーキアクチュエータ１１は、第１回目の単発的な油圧低減（低減量ΔＰ１）を行った直後に、連続して第２回目の単発的な油圧低減（低減量ΔＰ２）を実行する。このときの低減量ΔＰ２は、第１回目の低減量ΔＰ１に配管系の減衰係数を乗じたものとなる。そして、一方低減時間Δｔ４は、Δｔ３と配管系の固有振動数によって定まる。なお、Δｔ３は、１／２ｆより短い短時間であるとよい。この場合は、第１回目の単発的な油圧低減後に発生しようとする共振を第２回目の油圧低減によって相殺する。このため、ホイールシリンダ２１においては、第１回目の油圧低減のみが実行され、第２回目の油圧低減は発生せず、元の油圧が維持される。このため、極めて短い時間の油圧低減を行うことができ、クリープグローンを低減することができる。
【００３３】
さらに、図７、図８に示されるように、圧力戻し操作の終了時点近くの波形のみを変更してもよい。図７に示される例では、圧力戻し操作の前期における戻し速度（ΔＰ３−ΔＰ４）／Δｔ５より圧力戻し操作の後期における戻し速度ΔＰ４／Δｔ６を遅くしている。この後期の速度を遅くして、圧力をゆっくり戻しても、図５に示される場合と同様の降下が得られる。この場合、後期の圧力戻し速度が図５に示される場合と同様の圧力戻し速度であればよく、単発的な油圧低減（戻しを含む）に要する時間を図５に示される場合より短くすることができる。また、短時間に連続的に圧力を急変させる必要がないので、図６に示される場合に比較してブレーキアクチュエータ１１への負荷が軽減される。
【００３４】
ここでは、圧力戻し速度を２段階で変えたが３段階あるいはさらに多段階に変化させてもよい。その場合、後の段階ほど前の段階より戻し速度を遅くする（経過時間に連れて速度を遅くする）ことが好ましい。さらに無段階に変化させると図８に示されるような圧力変化となる。この場合においても、図５、図７の場合と同様の効果を得ることができる。
【００３５】
図５、７、８に示される例では、単発的な油圧低減の前後における油圧が同一の場合を例に説明した。つまり、ここでいう圧力戻し操作とは、単発的な油圧低減の直前の油圧に戻す操作を指している。しかし、圧力戻し操作はこのように単発的な油圧低減の直前の油圧に戻す操作に限られるものではない。例えば、油圧を変化させている途中（通常は油圧低減操作中）に単発的な油圧低減を実行する場合には、直前までの油圧の変化量を検出しておいて、その変化量から単発的な油圧低減を行わなかった場合に推定される油圧まで油圧を回復する場合が圧力戻し操作に該当することになる。あるいは、運転者のブレーキペダル操作量等によってブレーキＥＣＵ１０が定める油圧値であってもよい。このように圧力戻し後の油圧は必ずしも単発的な油圧低減の直前の油圧に限られるものではなく、各種の条件によって定められる所定の油圧値であればよい。
【００３６】
なお、圧力低減時については、ブレーキアクチュエータ１１で可能な限り速く行うとよい。なお、ここでは、圧力低減後、一定時間その圧力を維持しているが、その長さについては、クリープグローンが発生する速度領域から外れるよう適宜設定される。実際にホイールシリンダ２１で発生させる単発的な圧力低減の持続時間は、数ミリ秒〜数十ミリ秒程度とすることが好ましい。持続時間がこれを越えると、運転者・乗員が違和感を感じる可能性があるからである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明にかかる制動制御装置を備える車両の制動系・駆動系の構成を示すブロック図である。
【図２】従来技術と本発明が目標とする制御結果を比較して示す図である。
【図３】アクチュエータ入力とこれにより実現されるホイールシリンダ油圧とを示す図である。
【図４】図１の装置における制動制御処理のフローチャートである。
【図５】本発明における制動力制御の一例を示す図である。
【図６】本発明における制動力制御の別の例を示す図である。
【図７】本発明における制動力制御のさらに別の例を示す図である。
【図８】本発明における制動力制御のさらに別の例を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０…ブレーキＥＣＵ、１１…ブレーキアクチュエータ、１２…マスタシリンダ、１３…ブレーキペダル、２０…ディスクブレーキ、２１…ホイールシリンダ、３０…車輪速センサ、４０…駆動輪、４１…従動輪、５０…エンジン、５１…トルクコンバータ、５２…変速機。
【図１】
0004797711.tif 000002
【図２】
0004797711.tif 000003
【図３】
0004797711.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004797711.tif 000006
【図６】
0004797711.tif 000007
【図７】
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【図８】
0004797711.tif 000009