(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の各車輪に装着するホイールシリンダと、ブレーキペダルの操作とは無関係にブレーキ液圧を発生する自動液圧発生装置と、該自動液圧発生装置を所定の条件に応じて駆動する駆動信号を供給する入力装置と、該入力装置の駆動信号に応じて前記自動液圧発生装置を制御し前記ホイールシリンダに対しブレーキ液圧を供給する制御手段とを備えた車両の制動制御装置において、前記入力装置は、前記ブレーキペダルとは独立して設ける手動ブレーキ操作部材を備え、該手動ブレーキ操作部材の操作量に応じた駆動信号を出力するように構成され、前記手動ブレーキ操作部材の操作速度を演算し、該操作速度が正の値である状態が所定時間以上継続したときには、前記自動液圧発生装置から前記ホイールシリンダにブレーキ液圧が供給される加圧状態とすべきと判定し、当該操作速度が負の値である状態が所定時間以上継続したときには、前記ホイールシリンダからブレーキ液圧が放出される減圧状態とすべきと判定する判定手段を備え、前記制御手段が、前記判定手段の判定結果に基づき前記自動液圧発生装置による前記加圧状態及び減圧状態を制御することを特徴とする車両の制動制御装置。
【請求項２】
前記自動液圧発生装置は、少なくとも前記ブレーキペダルの操作に応じて作動するバキュームブースタと、前記手動ブレーキ操作部材の操作に応じてリニアソレノイドを駆動制御して前記バキュームブースタを駆動するブースタ駆動装置とを備え、前記制御手段は、前記判定手段の判定結果に基づき前記ブースタ駆動装置を制御することを特徴とする請求項１記載の車両の制動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の制動制御装置に関し、特に、ブレーキペダルの操作とは無関係に自動液圧発生装置を制御し、ホイールシリンダに対してブレーキ液圧を供給する制動制御装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
近時、ブレーキペダルの操作とは無関係に車両に制動力を付与する制動制御装置の活用が注目されている。例えば、渋滞走行時には、自動変速機を備えた車両であっても、アクセルペダルとブレーキペダルを交互に操作する必要があり煩雑である。これを回避するため、ステアリング近傍にブレーキレバーを配置し、これを手動操作することが提案されている。これにより、ブレーキペダルを操作することなく車両に対し制動力を付与することができ、更には、自動変速機装着車両におけるクリープを利用すれば、ブレーキレバー操作のみで渋滞時における走行と停止の繰り返しに対応することができる。あるいは、レーダによって前方の車両との車間距離を測定し、この車間距離が所定距離未満となったときには自動的に制動力を付与するように構成することも可能である。
【０００３】
例えば、特開昭６１−１９１４６２号公報には、手動スイッチの操作力の強弱に応じて制動力を変化させることができる車両ブレーキ装置が提案されている。同公報においては、手動スイッチの検知結果に基づきバキュームブースタのコントロールチャンバ内の気圧を変化させることにより制動力を調整することが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
然し乍ら、前掲の公報に記載の装置を含み、従来の制動制御装置においては、入力装置の駆動信号によって自動液圧発生装置を所定の条件に応じて駆動する場合には、図７に示すようにヒステリシスの存在が不可避であるので、これを考慮をして自動液圧発生装置を制御しなければ所望のホイールシリンダ液圧を付与できず、所期の制御を行なうことができなくなるおそれがある。例えば、入力装置としては、前掲の公報ではブレーキレバー（手動ブレーキ操作部材）を含む装置が該当するが、手動ブレーキ操作部材の操作時と解除時では図７に示すようなヒステリシス特性を呈することになる。
【０００５】
そこで、本発明は、入力装置の駆動信号に応じて自動液圧発生装置を制御しホイールシリンダに対しブレーキ液圧を供給する車両の制動制御装置において、入力装置の駆動信号に応じて自動液圧発生装置を駆動する際のヒステリシスを考慮し、適切に制動力を付与する制動制御装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明は請求項１に記載のように、車両の各車輪に装着するホイールシリンダと、ブレーキペダルの操作とは無関係にブレーキ液圧を発生する自動液圧発生装置と、該自動液圧発生装置を所定の条件に応じて駆動する駆動信号を供給する入力装置と、該入力装置の駆動信号に応じて前記自動液圧発生装置を制御し前記ホイールシリンダに対しブレーキ液圧を供給する制御手段とを備えた車両の制動制御装置において、前記入力装置は、前記ブレーキペダルとは独立して設ける手動ブレーキ操作部材を備え、該手動ブレーキ操作部材の操作量に応じた駆動信号を出力するように構成され、前記手動ブレーキ操作部材の操作速度を演算し、該操作速度が正の値である状態が所定時間以上継続したときには、前記自動液圧発生装置から前記ホイールシリンダにブレーキ液圧が供給される加圧状態とすべきと判定し、当該操作速度が負の値である状態が所定時間以上継続したときには、前記ホイールシリンダからブレーキ液圧が放出される減圧状態とすべきと判定する判定手段を備え、前記制御手段が、前記判定手段の判定結果に基づき前記自動液圧発生装置による前記加圧状態及び減圧状態を制御するように構成したものである。尚、上記の減圧状態は減圧方向の状態を言い、「抜き」とも言う。操作速度は手動ブレーキ操作部材の操作量を微分して求めることができる。
【０００８】
更に、請求項２に記載のように、前記自動液圧発生装置は、少なくとも前記ブレーキペダルの操作に応じて作動するバキュームブースタと、前記手動ブレーキ操作部材の操作に応じてリニアソレノイドを駆動制御して前記バキュームブースタを駆動するブースタ駆動装置とを備え、前記制御手段は、前記判定手段の判定結果に基づき前記ブースタ駆動装置を制御するように構成するとよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の望ましい実施形態を図面を参照して説明する。先ず、図１は本発明の一実施形態に係る制動制御装置の概要を示すもので、ブレーキペダルＢＰの操作に応じてバキュームブースタＶＢを介してマスタシリンダＭＣが倍力駆動され、マスタリザーバＲＳ内のブレーキ液が昇圧されて各車輪（代表してＷＬで表す）のホイールシリンダＷＣにマスタシリンダ液圧が出力されるように構成されている。本実施形態においては、入力装置ＩＮとして、手動ブレーキ操作部材たる手動ブレーキレバーＬＶがステアリングハンドル（図示せず）近傍に設けられており、後述するように手動ブレーキレバーＬＶの操作に応じてバキュームブースタＶＢが駆動されるように構成されている。尚、バキュームブースタＶＢについては図２を参照して後述する。
【００１０】
本実施形態においては、ブレーキペダルＢＰが操作されたときにオン（ＯＮ）となり、ブレーキペダルＢＰが操作されたことを検出し得るブレーキスイッチＢＳ、アクセルペダルＡＰのアクセル開度を検出し得るアクセルセンサＡＳ、手動ブレーキレバーＬＶの操作量を検出するセンサＬＳ、各車輪ＷＬの車輪速度を検出する車輪速度センサＷＳ等が設けられている。本発明の制御手段及び判定手段を構成する電子制御装置ＥＣＵは、図示は省略するが、バスを介して相互に接続されたプロセシングユニット、メモリＲＯＭ，ＲＡＭ、入力ポート及び出力ポート等から成るマイクロコンピュータを備えている。そして、上記の各センサの出力信号が増幅回路を介して夫々入力ポートからプロセシングユニットに入力されるように構成されている。また、出力ポートからは駆動回路を介して制御信号が出力されるように構成されている。
【００１１】
上記の電子制御装置ＥＣＵにおいては、図３乃至図５に示したフローチャートを含む種々の処理に供するプログラムをメモリＲＯＭに記憶し、プロセシングユニットは図示しないイグニッションスイッチが閉成されている間当該プログラムを実行し、当該プログラムの実行に必要な変数データをメモリＲＡＭに一時的に記憶する。尚、スロットル制御等の各制御毎に、もしくは関連する制御を適宜組合せて複数のマイクロコンピュータを構成し、相互間を電気的に接続することとしてもよい。
【００１２】
次に、バキュームブースタＶＢは図２に示すように構成され、その内部には、少くともブレーキペダル非操作時にバキュームブースタＶＢを自動的に駆動するブースタ駆動装置ＢＤが設けられている。バキュームブースタＶＢの基本構成は従来と同様であり、可動壁Ｂ１により定圧室Ｂ２と変圧室Ｂ３が形成されており、可動壁Ｂ１はパワーピストンＢ４と一体的に連結されている。定圧室Ｂ２は常時エンジンの吸気管（図１にＥＧで示す）に連通し負圧が導入されるように構成されている。パワーピストンＢ４は、後述する固定コアＤ２及びリアクションディスクＢ９を介して出力ロッドＢ１０に力伝達可能に連結され、出力ロッドＢ１０はマスタシリンダＭＣ（図１）に連結されている。
【００１３】
パワーピストンＢ４内には、定圧室Ｂ２と変圧室Ｂ３との間の連通を断続するバキュームバルブＶ１と、変圧室Ｂ３と大気との間の連通を断続するエアバルブＶ２とから成る弁機構Ｂ５が設けられている。バキュームバルブＶ１は、パワーピストンＢ４に形成された環状弁座Ｖ１１と、この環状弁座Ｖ１１に着脱可能な弾性弁体Ｖ１２とを備える。エアバルブＶ２は、弾性弁体Ｖ１２に装着された弾性弁座Ｖ２１と、この弾性弁座Ｖ２１に着脱可能な弁体Ｖ２２とを備える。弁体Ｖ２２は、ブレーキペダルＢＰに連動可能な入力ロッドＢ６に連結され、スプリングＢ７の付勢力により弾性弁座Ｖ２１に着座する方向に付勢される。また、スプリングＢ８の付勢力により、バキュームバルブＶ１の弾性弁体Ｖ１２は環状弁座Ｖ１１に着座する方向に付勢されると共に、エアバルブＶ２の弾性弁座Ｖ２１は弁体Ｖ２２に着座する方向に付勢されている。
【００１４】
而して、ブレーキペダルＢＰ（図１）の操作に応じて弁機構Ｂ５のバキュームバルブＶ１及びエアバルブＶ２が開閉し、定圧室Ｂ２と変圧室Ｂ３との間にブレーキペダルＢＰの操作力に応じた差圧が生じ、その結果、ブレーキペダルＢＰの操作に応じて増幅された出力がマスタシリンダＭＣに伝達される。
【００１５】
ブースタ駆動装置ＢＤはリニアソレノイドＤ１、固定コアＤ２及び可動コアＤ３を有し、リニアソレノイドＤ１は、通電時に可動コアＤ３を固定コアＤ２に向けて吸引するもので、図１に示す電子制御装置ＥＣＵに電気的に接続されている。固定コアＤ２は、パワーピストンＢ４とリアクションディスクＢ９の間に配設され、パワーピストンＢ４からリアクションディスクＢ９へ力伝達可能となっている。可動コアＤ３は、リニアソレノイドＤ１内で固定コアＤ２と対向するように配置され、固定コアＤ２との間に磁気ギャップＤ４が形成されている。可動コアＤ３は、エアバルブＶ２の弁体Ｖ２２に係合しており、可動コアＤ３が固定コアＤ２に対し磁気ギャップＤ４を減少させる方向に相対移動すると、エアバルブＶ２の弁体Ｖ２２が一体的に移動するように構成されている。そして、ブースタ駆動装置ＢＤは、変圧室Ｂ３を大気に連通する駆動位置、及びこの駆動位置を解除する解除位置を、ブレーキペダルＢＰの操作とは無関係に切換え得るように構成されている。尚、解除位置では、バキュームブースタＶＢはブレーキペダル操作に応じて弁機構Ｂ５によって駆動される。
【００１６】
入力ロッドＢ６は、第１入力ロッドＢ６１と第２入力ロッドＢ６２とから構成されている。第１入力ロッドＢ６１は、ブレーキペダルＢＰに一体的に連結されている。第２入力ロッドＢ６２は、第１入力ロッドＢ６１に対し相対移動可能で、パワーピストンＢ４によってキー部材Ｂ１１を介して出力ロッドＢ１０側に力伝達可能に構成されている。従って、第２入力ロッドＢ６２のみが前進駆動されると第１入力ロッドＢ６１は残置され、これらの第１及び第２入力ロッドＢ６１，Ｂ６２によって所謂ペダル残置機構が構成されている。
【００１７】
而して、バキュームブースタＶＢ、ブースタ駆動装置ＢＤ及びマスタシリンダＭＣによって自動液圧発生装置が構成されており、この自動液圧発生装置を手動ブレーキレバーＬＶの操作に応じて制御することによって、ブレーキペダルＢＰを操作することなく自動加圧制御を行い、車両に対し制動力を付与することができる。また、自動液圧発生装置を車両の運転状態に応じて制御することによって、制御対象車輪に対し自動加圧制御（例えばトラクション制御や制動操舵制御）を行なうことができる。以下、これらの制御におけるバキュームブースタＶＢ等の作動について説明する。
【００１８】
電子制御装置ＥＣＵにより自動加圧制御が開始されると、リニアソレノイドＤ１が通電され、可動コアＤ３が磁気ギャップＤ４側に移動し、エアバルブＶ２の弁体Ｖ２２がスプリングＢ７の付勢力に抗して可動コアＤ３と一体的に移動する。その結果、スプリングＢ８によりバキュームバルブＶ１の弾性弁体Ｖ１２が環状弁座Ｖ１１に着座し、変圧室Ｂ３と定圧室Ｂ２との連通状態が遮断される。その後、エアバルブＶ２の弁体Ｖ２２が更に移動するため、弁体Ｖ２２が弾性弁座Ｖ２１から離脱し、変圧室Ｂ３に大気が導入される。これにより、変圧室Ｂ３及び定圧室Ｂ２間に差圧が発生し、パワーピストンＢ４、固定コアＤ２、リアクションディスクＢ９及び出力ロッドＢ１０がマスタシリンダＭＣ（図１）側に前進し、その結果、マスタシリンダＭＣから自動的にブレーキ液圧が出力される。
【００１９】
そして、パワーピストンＢ４がキー部材Ｂ１１に係合した後、キー部材Ｂ１１に係合する第２入力ロッドＢ６２がパワーピストンＢ４と一体的に前進する。このとき、第１入力ロッドＢ６１にはパワーピストンＢ４の前進力が伝達されないため、初期位置に維持される。つまり、ブースタ駆動装置ＢＤによりバキュームブースタＶＢが自動的に駆動されている間、ブレーキペダルＢＰは初期位置に維持される。
【００２０】
図３は、手動ブレーキレバーＬＶの操作に応じてバキュームブースタＶＢを制御する場合（以下、手動ブレーキ制御という）を含め種々の自動加圧制御を行なう場合の処理を示すもので、イグニッションスイッチ（図示せず）が閉成されると、所定の演算周期（例えば６ｍｓ）で実行される。図３において、先ずステップ１０１にてマイクロコンピュータＣＭＰが初期化され、各種の演算値がクリアされる。次にステップ１０２において、車輪速度センサＷＳの検出信号に基づき各車輪ＷＬの車輪速度（代表してＶｗで表す）が演算される。この各車輪ＷＬの車輪速度Ｖｗに基づき、ステップ１０３にて例えばＭＩＮ〔Ｖｗ〕に従って推定車体速度Ｖsoが演算される（尚、ＭＩＮは最小値を求める関数である）。
【００２１】
続いてステップ１０４に進み、手動ブレーキ制御を行ない得る状態か否かについての判定、即ち許可判定が行なわれ、更にステップ１０５において、手動ブレーキ制御の開始・終了判定が行なわれる（これらについては図４及び図５を参照して後述する）。次に、ステップ１０６に進み、ブースタソレノイドの目標電流が設定される。そして、ステップ１０７に進み、ステップ１０６で設定された目標電流に基づきブースタソレノイド信号が出力される。
【００２２】
図４は、図３のステップ１０４で実行される手動ブレーキ制御の許可判定の処理を示すもので、先ずステップ２０１においてブレーキペダルＢＰの操作状態が判定される。ブレーキペダルＢＰが操作されておらずブレーキスイッチＢＳがオフであれば、ステップ２０２に進み、アクセルセンサＡＳによってアクセルペダルＡＰが操作されたか否かが判定される。ステップ２０２においてアクセルペダルＡＰが操作されていないと判定されるとステップ２０３に進み、手動ブレーキレバーＬＶが操作されているか否かが判定される。手動ブレーキレバーＬＶが操作されておれば、ステップ２０４にて手動ブレーキ制御を許可する制御フラグＦｂがセット（１）される。従って、ブレーキペダルＢＰが操作されたとき、アクセルペダルＡＰが操作されたとき、及び手動ブレーキレバーＬＶが操作されていないときには、ステップ２０５において制御フラグＦｂがリセット（０）され、手動ブレーキ制御は行なわれない。
【００２３】
図５は、図３のステップ１０５で実行される手動ブレーキ制御の開始・終了判定の処理を示すもので、図６のタイムチャートを参照しながら説明する。先ず、ステップ３０１において制御フラグＦｂの状態が判定され、制御フラグＦｂがセットされていなければそのままメインルーチンに戻るが、セットされておればステップ３０２に進み、手動ブレーキレバーＬＶの操作状態が判定される。手動ブレーキレバーＬＶの操作量が、例えば図６の最上段に示すように変化している場合において、その操作速度を求めると図６の第２段に示すように変化し、ｔ１時前とｔ３時後は正の変化量となり、ｔ１時からｔ３時の間とｔ５時後は負の変化量となっている。
【００２４】
而して、ステップ３０２において、手動ブレーキレバーＬＶの操作速度が正の値と判定されると、ステップ３０３に進み、加圧判定カウンタの値ｔａ（時間）が所定値Ｋｔ（時間）と比較される。初回は加圧判定カウンタの値ｔａが０であるのでステップ３０６に進み、ｔａがインクリメントされる（ｔａ←ｔａ＋１）。そして、加圧判定カウンタの値ｔａが所定値Ｋｔ以上と判定されると、ステップ３０４にて減圧判定カウンタの値ｔｂがクリア（０）された後、ステップ３０５に進み、加圧フラグがセット（１）されると共に、減圧フラグがリセット（０）される。例えば、図６のｔ３時に手動ブレーキレバーＬＶの操作速度が正の値になると、加圧判定カウンタ（ｔａ）がカウントを開始し、所定値Ｋｔに達したｔ４時には、減圧判定カウンタ（ｔｂ）がクリア（０）され、判定フラグは「加圧」とされる（即ち、図５にて加圧フラグがセットされ、減圧フラグがリセットされる）。
【００２５】
一方、図５のステップ３０２において、手動ブレーキレバーＬＶの操作速度が負の値と判定されると、ステップ３０７に進み、減圧判定カウンタの値ｔｂ（時間）が所定値Ｋｔ（時間）と比較される。初回は減圧判定カウンタの値ｔｂが０であるのでステップ３１０に進み、ｔｂがインクリメントされる（ｔｂ←ｔｂ＋１）。そして、減圧判定カウンタの値ｔｂが所定値Ｋｔ以上と判定されると、ステップ３０８にて加圧判定カウンタの値ｔａがクリア（０）された後、ステップ３０９に進み、減圧フラグがセット（１）されると共に、加圧フラグがリセット（０）される。例えば、図６のｔ１時（及びｔ５時）に手動ブレーキレバーＬＶの操作速度が負の値になると、減圧判定カウンタ（ｔｂ）がカウントを開始し、所定値Ｋｔに達したｔ２時（及びｔ６時）には、加圧判定カウンタ（ｔａ）がクリア（０）され、判定フラグは「減圧」とされる（即ち、図５にて減圧フラグがセットされ、加圧フラグがリセットされる）。尚、このときの「減圧」は「抜き」とも言い、減圧方向の作動を意味する。
【００２６】
上記のように設定された加圧フラグ又は減圧フラグに基づき、図３のステップ１０６においてブースタソレノイドＤ１（図２）の目標電流が設定され、この目標電流に基づきブースタソレノイド信号が出力される（ステップ１０７）。従って、手動ブレーキレバーＬＶの操作に応じて加圧要求又は減圧要求が適切に行なわれ、これに応じてブースタソレノイドＤ１が駆動されてバキュームブースタＶＢが駆動されるので、手動ブレーキレバーＬＶの操作にヒステリシス特性を呈する場合でも、適切にバキュームブースタＶＢを駆動し、所期の制動力を付与することができる。
【００２７】
以上のように、本実施形態においては、手動ブレーキレバーＬＶ（手動ブレーキ操作部材）の操作に応じてバキュームブースタＶＢが駆動されるように構成されているが、本発明の入力装置としては、これに限らず種々の態様がある。例えば、レーダ検知の自動ブレーキによる車間距離維持システム、通行料金徴収時の自動ブレーキによる自動停止システム等における各種センサを含む装置があり、これらを備えた制動制御装置に対しても上記と同様に適用できる。
【００２８】
また、上記の実施形態では、自動液圧発生装置が、バキュームブースタＶＢ、ブースタ駆動装置ＢＤ及びマスタシリンダＭＣによって構成されているが、例えば液圧ポンプにより、マスタリザーバＲＳ又はマスタシリンダＭＣから吸入し、昇圧したブレーキ液をホイールシリンダに供給する構成としてもよい。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。即ち、請求項１に記載の車両の制動制御装置においては、手動ブレーキ操作部材の操作速度が正の値である状態が所定時間以上継続したときには、自動液圧発生装置からホイールシリンダにブレーキ液圧が供給される加圧状態とすべきと判定し、当該操作速度が負の値である状態が所定時間以上継続したときには、ホイールシリンダからブレーキ液圧が放出される減圧状態とすべきと判定し、この判定結果に基づいて、自動液圧発生装置による加圧状態及び減圧状態手動を制御することとしているので、手動ブレーキ操作部材の操作に対する自動液圧発生装置によるブレーキ液圧のヒステリシスの影響を軽減して手動ブレーキ操作部材の操作に応じた適切な制動力を付与することができる。
【００３１】
更に、請求項２に記載の制動制御装置においては、バキュームブースタとブースタ駆動装置とを備えた自動液圧発生装置に適用されているので、手動ブレーキ操作部材の操作に応じて適切にブースタ駆動装置を駆動し、所期の制動力を付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における車両の制動制御装置を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に供するバキュームブースタの一部の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態における手動ブレーキ制御の処理を示すフローチャートである。
【図４】図３における手動ブレーキ制御の許可判定の処理を示すフローチャートである。
【図５】図３における手動ブレーキ制御の開始・終了判定の処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態における手動ブレーキ制御時の加圧状態及び減圧状態の判定状況を示すタイムチャートである。
【図７】従来の自動加圧制御における入出力特性の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
ＢＰ  ブレーキペダル，  ＢＳ  ブレーキスイッチ，
ＡＰ  アクセルペダル，  ＡＳ  アクセルセンサ，
ＶＢ  バキュームブースタ，  ＢＤ  ブースタ駆動装置，
ＭＣ  マスタシリンダ，  ＲＳ  マスタリザーバ，
ＩＮ  入力装置，  ＬＶ  手動ブレーキレバー，
ＥＣＵ  電子制御装置，  ＷＣ  ホイールシリンダ，  ＷＬ  車輪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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