(57)【要約】【課題】運転者のブレーキ操作と連動して機械的に制動力を発生するブレーキ系統と、運転者のブレーキ操作に応じて制動力制御を行うブレーキ系統とを備えた場合に、各ブレーキ摩擦材の磨耗量が不均等になるのを抑制する。【解決手段】制動力制御を行う後輪側で液圧を増加させるときの応答特性が、機械的に制動力を発生する前輪側に対して差が生じている間は（ステップＳ５の判定が“Yes”）、このＰｒとＰｍの差分ΔＰｓを算出し（ステップＳ６）、この差分ΔＰｓの累積値Ｐａを算出しておく（ステップＳ７）。そして、後輪側の応答差が無くなった後に（ステップＳ５の判定が“No”）、差分の累積値Ｐａを補うように目標制動力Ｆｒを補正する、つまり目標制動力Ｆｒに差分の累積値Ｐａを上乗せして仕事量の帳尻を合わせる（ステップＳ９〜Ｓ１３）。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者のブレーキ操作と連動して機械的に制動力を発生する第１のブレーキ系統と、運転者のブレーキ操作に応じて目標制動力を算出し当該目標制動力に応じて制動力制御を行う第２のブレーキ系統と、を備えた車両用制動力制御装置において、
前記第２のブレーキ系統で制動力を増加させるときの応答特性が前記第１のブレーキ系統に対して差が生じている間、当該応答差による制動力の差分を積算する積算手段と、前記第２のブレーキ系統の応答差が無くなった後に前記目標制動力を補正して、前記積算手段で積算された制動力の差分を補う補正手段と、を備えることを特徴とする車両用制動力制御装置。
【請求項２】
前記補正手段は、運転者に違和感を与えることのない所定値を上限にして前記目標制動力を補正し、前記積算手段で積算された制動力の差分を徐々に補うことを特徴とする請求項１に記載の車両用制動力制御装置。
【請求項３】
前記補正手段は、前記第１のブレーキ系統の制動力が大きいほど、前記所定値を大きくすることを特徴とする請求項２に記載の車両用制動力制御装置。
【請求項４】
前記積算手段は、前記第１及び第２のブレーキ系統のホイールシリンダで発生している制動液圧の差分から、当該第２のブレーキ系統における制動力の差分を算出して積算することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の車両用制動力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者のブレーキ操作と連動して機械的に制動力を発生するブレーキ系統と、運転者のブレーキ操作に応じて制動力制御を行うブレーキ系統とを備えた車両用制動力制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば運転者のブレーキ操作と連動してマスターシリンダからの液圧を前輪のホイールシリンダへ供給し、一方でマスターシリンダとは別の油圧発生源から運転者のブレーキ操作に応じた液圧を後輪のホイールシリンダへ供給し制動力制御を行うものがあった（特許文献１参照）。
【特許文献１】特許公報  第２６５３２２４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来例のような、機械的に制動力を発生させる第１のブレーキ系統と、制動力制御を行う第２のブレーキ系統とを比べると、制動力を増加させる時の応答特性は、図６に示すように、やはり第１のブレーキ系統の方が優れている。この応答特性の差は、微小なレベルではあるが、第１のブレーキ系統の仕事量が第２のブレーキ系統よりも多くなるので、長期的に見たブレーキ摩擦材の磨耗を第２のブレーキ系統よりも早めてしまい、ブレーキ摩擦材の磨耗量が不均等になってしまう。
そこで、本発明は上記の点に着目してなされたものであり、運転者のブレーキ操作と連動して機械的に制動力を発生するブレーキ系統と、運転者のブレーキ操作に応じて制動力制御を行うブレーキ系統とを備えた場合に、各ブレーキ摩擦材の磨耗量が不均等になるのを抑制できる車両用制動力制御装置を提供することを課題にしている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決するために、本発明に係る車両用制動力制御装置は、運転者のブレーキ操作と連動して機械的に制動力を発生する第１のブレーキ系統と、運転者のブレーキ操作に応じて目標制動力を算出し当該目標制動力に応じて制動力制御を行う第２のブレーキ系統とを備えたものであって、第２のブレーキ系統で制動力を増加させるときの応答特性が前記第１のブレーキ系統に対して差が生じている間、この応答差による制動力の差分を積算しておき、第２のブレーキ系統の応答差が無くなった後に、その制動力の差分を補うように目標制動力を補正することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００５】
本発明に係る車両用制動力制御装置によれば、第２のブレーキ系統の応答差が無くなった後に、応答差による制動力の差分を補うように目標制動力を補正する、つまり目標制動力に差分を上乗せして仕事量の帳尻を合わせることによって、各ブレーキ摩擦材の磨耗量が不均等になるのを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態を示す概略構成図である。ブレーキペダル１の操作と連動するマスターシリンダ２は、運転者のペダル踏力を液圧に変換して前輪のホイールシリンダ３ＦＬ・３ＦＲへ供給する。ブレーキペダル１とマスターシリンダ２との間には、例えばエンジンの負圧を利用してペダル踏力を高めるバキュームサーボ式のブレーキブースタ４が介装されている。一方、マスターシリンダ２とは別に任意の液圧を発生可能な油圧発生装置５は、コントローラ６から出力される運転者のペダル操作に基づく制動力指令値に応じた液圧を後輪のホイールシリンダ３ＲＬ・３ＲＲに供給する。すなわち、前輪側は、運転者によるブレーキペダル１の機械的操作から油圧を伝達媒体にして制動力を発生させるハイドロリックブレーキで構成され、一方の後輪側は、運転者のブレーキ操作に応じた制動力制御を行うブレーキバイワイヤで構成されている。
【０００７】
ホイールシリンダ３ＦＬ〜３ＲＲは、ディスクロータにブレーキパッドを押圧して制動力を発生させるディスクブレーキや、ブレーキドラムの内周面にブレーキシューを押圧して制動力を発生させるドラムブレーキに内蔵されている。
コントローラ６は、圧力センサ７で検出したマスターシリンダ圧Ｐｍと、圧力センサ８で検出した後輪ホイールシリンダ圧Ｐｒとを入力し、制動力制御処理を実行して油圧発生装置５へ制動力指令値を出力することにより後輪の制動力制御を行う。
【０００８】
次に、コントローラ６で実行する第１実施形態の制動力制御処理を、図２のフローチャートに基づいて説明する。
この制動力制御処理は、所定時間（例えば１０msec）毎のタイマ割込み処理として実行され、先ずステップＳ１で、マスターシリンダ圧Ｐｍと、後輪ホイールシリンダ圧Ｐｒとを読込む。
続くステップＳ２では、下記（１）式に示すように、マスターシリンダ圧Ｐｍから前輪制動力Ｆｆを算出する。ここで、ｋ１は係数である。
Ｆｆ＝ｋ１×Ｐｍ               ………（１）
【０００９】
続くステップＳ３では、下記（２）式に示すように、マスターシリンダ圧Ｐｍに応じて車両制動力Ｆtotalを算出する。
Ｆtotal＝ｆ（Ｐｍ）            ………（２）
続くステップＳ４では、下記（３）式に示すように、車両制動力Ｆtotalから前輪制動力Ｆｆを減じて後輪の目標制動力Ｆｒを算出する。
Ｆｒ＝Ｆtotal−Ｆｆ            ………（３）
続くステップＳ５では、マスターシリンダ圧Ｐｍが後輪ホイールシリンダ圧Ｐｒよりも大きいか否かを判定する。この判定結果が、Ｐｍ≦Ｐｒであるときには後述するステップＳ９に移行し、Ｐｍ＞ＰｒであるときにはステップＳ６に移行する。
【００１０】
ステップＳ６では、下記（４）式に示すように、マスターシリンダ圧Ｐｍと後輪ホイールシリンダ圧Ｐｒとの差分から、後輪ホイールシリンダ圧の差分ΔＰｓを算出する。
ΔＰｓ＝Ｐｍ−Ｐｒ             ………（４）
続くステップＳ７では、下記（５）式に示すように、差分ΔＰｓの積算値Ｐａを算出する。
Ｐａ←Ｐａ＋ΔＰｓ             ………（５）
続くステップＳ８では、後輪の目標制動力Ｆｒを制動力指令値として油圧発生装置５に出力してから所定のメインプログラムに復帰する。
【００１１】
ステップＳ５から移行するステップＳ９では、積算値Ｐａが０であるか否かを判定する。この判定結果が、Ｐａ＝０であるときには前記ステップＳ８に移行し、Ｐａ＞０であるときにはステップＳ１０に移行する。
ステップＳ１０では、フローチャート内に示すような制御マップを参照し、積算値Ｐａから後輪ホイルシリンダ圧の増加量ΔＰを算出する。この制御マップは、積算値Ｐａの増加に応じて増圧量ΔＰを増加させ、その増加を所定値Ｐlimitで制限するように構成されている。この所定値Ｐlimitは、運転者に違和感を与えることのない値（０.０２Ｇ程度の減速度に相当）に設定する。
【００１２】
続くステップＳ１１では、下記（６）式に示すように、積算値Ｐａから増加量ΔＰを減じた値を新たな積算値Ｐａに設定する。
Ｐａ←Ｐａ−ΔＰ               ………（６）
続くステップＳ１２では、下記（７）式に示すように、増圧量ΔＰに対応する制動力の増加量ΔＦを算出する。ここで、ｋ２は係数である。
ΔＦ＝ｋ２×ΔＰ               ………（７）
続くステップＳ１３では、下記（８）式に示すように、後輪の目標制動力Ｆｒに増加量ΔＦを上乗せすることで目標制動力Ｆｒを補正して前記ステップＳ８に移行する。
Ｆｒ←Ｆｒ＋ΔＦ               ………（８）
【００１３】
以上、ブレーキペダル１と、マスターシリンダ２と、前輪のホイールシリンダ３ＦＬ・３ＦＲとが「第１のブレーキ系統」に対応し、ステップＳ２〜Ｓ４、Ｓ８の処理と、油圧発生装置５と、後輪のホイールシリンダ３ＲＬ・３ＲＲとが「第２のブレーキ系統」に対応している。また、ステップＳ５〜Ｓ７の処理が「積算手段」に対応し、ステップＳ９〜１３の処理が「補正手段」に対応している。
【００１４】
次に、上記第１実施形態の動作や作用効果について説明する。
今、運転者がブレーキ操作を開始したとすると、ブレーキ操作と連動してマスターシリンダ２からの液圧が前輪のホイールシリンダ３ＦＬ・３ＦＲへ供給されると共に、ブレーキ操作に応じた油圧発生装置５からの液圧が後輪のホイールシリンダ３ＲＬ・３ＲＲに供給される。
【００１５】
このとき、制動力制御を行う後輪側では、コントローラ６による目標制動力Ｆｒの演算と、この目標制動力Ｆｒに応じた油圧発生装置５の駆動制御とを行う分、図３に示すように、液圧を増加させる時の応答特性が、機械的に制動力を発生させる前輪側に対して差が生じてしまう。この応答特性の差は、微小なレベルではあるが、前輪側の仕事量が後輪側よりも多くなるので、長期的に見たブレーキ摩擦材の磨耗を後輪側よりも早めてしまい、ブレーキ摩擦材の磨耗量が不均等になってしまう。
【００１６】
そこで、後輪側で液圧を増加させるときの応答特性が前輪側に対して差が生じている間、つまり後輪ホイールシリンダ圧Ｐｒがマスターシリンダ圧Ｐｍよりも小さい間は（ステップＳ５の判定が“Yes”）、このＰｒとＰｍとの差分ΔＰｓを算出し（ステップＳ６）、この差分ΔＰｓの累積値Ｐａを算出しておく（ステップＳ７）。このとき、ＰｒとＰｍとの差分から後輪側の差分を算出して積算することによって、双方の仕事量の差を容易に推定できる。
【００１７】
そして、後輪側の応答差が無くなった後、つまり後輪ホイールシリンダ圧Ｐｒがマスターシリンダ圧Ｐｍと一致するまで増圧した後に（ステップＳ５の判定が“No”）、差分の累積値Ｐａを補うように目標制動力Ｆｒを補正する、つまり目標制動力Ｆｒに差分の累積値Ｐａを上乗せして仕事量の帳尻を合わせることによって（ステップＳ９〜Ｓ１３）、各ブレーキ摩擦材の磨耗量が不均等になるのを抑制できる。このとき、運転者に違和感を与えることのない所定値Ｐlimitを上限にして目標制動力Ｆｒを補正し、差分の累積値Ｐａを徐々に補うことによって、減速度の急変を防止することができる。
【００１８】
なお、上記の第１実施形態では、ブレーキペダル１の機械的操作から油圧を伝達媒体にして制動力を発生させるハイドロリックブレーキを採用しているが、これに限定されるものではない。要は、運転者のブレーキ操作と連動して機械的に制動力を発生できれば如何なるブレーキでもよく、例えばリンクやワイヤーケーブルを伝達媒体にした機械式ブレーキや、圧縮空気圧を伝達媒体にした空気圧式ブレーキや、これらの複数の異なった伝達媒体を直列的に組み合わせた複合ブレーキ等を採用してもよい。
【００１９】
また、上記の第１実施形態では、油圧発生装置５を用いて後輪の制動力制御を行っているが、これに限定されるものではなく、例えば電動アクチュエータを駆動制御して、ディスクロータをブレーキパッドで挟圧（或いはブレーキドラムの内周面にブレーキシューを押圧）する電動ブレーキを用いてもよい。要は、ステアバイワイヤで後輪の制動力制御を行うことがでればよいので、電子制御可能なエネルギー源を備えていれば、如何なるブレーキでもよい。
【００２０】
また、上記の第１実施形態では、運転者のブレーキ操作と連動して制動力を発生するブレーキ系統と、運転者のブレーキ操作に応じて制動力制御を行うブレーキ系統とを前後輪で分割する前後分割方式を採用したが、これに限定されるものではなく、左前輪及び右後輪と、右前輪及び左後輪とで分割するＸ分割方式を採用してもよい。
また、上記の一実施形態では、マスターシリンダ圧Ｐｍに応じて前輪制動力Ｆｆや車両制動力Ｆtotalを算出しているが、これに限定されるものではなく、ブレーキペダル１の操作量から検出してもよい。また、車両制動力Ｆtotalから前輪制動力Ｆｆを減じて後輪目標制動力Ｆｒを算出しているが、これに限定されるものではなく、運転者のブレーキ操作に応じて算出できればよいので、マスターシリンダ圧Ｐｍやブレーキペダル１の操作量から算出してもよい。
【００２１】
また、上記の一実施形態では、後輪ホイールシリンダ圧の差分ΔＰｓを算出するときに、前記（４）式に示すように、マスターシリンダ圧Ｐｍとの差を算出したが、これに限定されるものではない。例えば、前輪ホイールシリンダ圧との差を算出してもよく、この場合には、マスターシリンダ圧Ｐｍの応答特性が、前輪ホイールシリンダ圧に対して差が生じるときでも、ディスクブレーキにパッドを押圧する力の前後輪の差を精度良く算出できる。
【００２２】
次に、本発明の第２実施形態を図４及び図５に基づいて説明する。
この第２実施形態は、目標制動力Ｆｒの補正方法を変更したものである。すなわち、第２実施形態の制動力制御処理では、図４に示すように、図２の前記ステップＳ１０の処理を、新たなステップＳ２０〜Ｓ２３の処理に変更したことを除いては、図２の制動力制御処理と同様の処理を実行する。なお、図２との対応部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【００２３】
ステップＳ２０では、フローチャート内に示すような制御マップを参照し、積算値Ｐａから後輪ホイルシリンダ圧の増加量ΔＰを算出する。この制御マップは、積算値Ｐａの増加に応じて増加量ΔＰが増加するように構成されている。
続くステップＳ２１では、下記（９）式に示すように、マスターシリンダ圧Ｐｍから増加量ΔＰの上限値Ｐlimitを算出する。ここで、ｋ３は係数である。
Ｐlimit＝ｋ３×Ｐｍ            ………（９）
【００２４】
続くステップＳ２２では、増加量ΔＰが上限値Ｐlimitより小さいか否かを判定する。この判定結果が、ΔＰ＜Ｐlimitであるときには前記ステップＳ１１に移行し、ΔＰ≧ＰlimitであるときにはステップＳ２３に移行する。
ステップＳ２３では、下記（１０）式に示すように、増加量ΔＰを上限値Ｐlimitに変更してから前記ステップＳ１１に移行する。
ΔＰ←Ｐlimit                  ………（１０）
ここで、ステップＳ９、Ｓ２０〜Ｓ２３、Ｓ１１〜Ｓ１３の処理が「補正手段」に対応している。
【００２５】
ところで、運転者のブレーキ操作に応じた制動力が大きいほど、差分の累積値Ｐａも大きくなっていくと考えられる。この場合、前述した第1実施形態のように、運転者に違和感を与えることのない一定の所定値Ｐlimitを上限にして目標制動力Ｆｒを補正し、差分の累積値Ｐａを徐々に補うと、補正を行う時間tが長くなってしまう。
【００２６】
そこで、第２実施形態では、マスターシリンダ圧Ｐｍが大きいほど、所定値Ｐlimitを大きくすることによって、図５に示すように、後輪ホイールシリンダ圧の増加量ΔＰを大きくすることができ、補正を行う時間tを短縮することができる。勿論、運転者に違和感を与えることのない増加量ΔＰの上限値Ｐlimitを、予め車両の制動力の大きさごとに求めておき、これに基づいて前記（９）式の係数ｋ３を決定しなければならない。
その他の作用効果については前述した第１実施形態と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】第１実施形態の制動力制御処理を示すフローチャートである。
【図３】作用効果を説明するタイムチャートである。
【図４】第２実施形態の制動力制御処理を示すフローチャートである。
【図５】作用効果を説明するタイムチャートである。
【図６】従来技術を利用して制動力を増加させるときの応答特性を比較したグラフである。
【符号の説明】
【００２８】
１  ブレーキペダル
２  マスターシリンダ
３ＦＬ・３ＦＲ  前輪ホイールシリンダ
３ＲＬ・３ＲＲ  後輪ホイールシリンダ
４  ブレーキブースタ
５  油圧発生装置
６  コントローラ
７、８  油圧センサ
【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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