(57)【要約】【課題】リザーバに貯留されたブレーキ液を適切なポンプ作動により掻き上げ可能なブレーキ制御装置を提供すること。【解決手段】ブレーキ制御装置において、検出されたマスタシリンダ圧及びそれから得られるマスタシリンダ圧の変化量を前件部として、モータの駆動周波数をファジィ制御により決定し、この決定されたモータ駆動周波数によりモータを駆動することとした。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスタシリンダ圧が作用するブレーキ回路内を、ホイルシリンダをリザーバに接続させた減圧状態と、ホイルシリンダを液圧源側に接続させた増圧状態と、ホイルシリンダをリザーバ及び液圧源側と非接続とする保持状態と、を形成可能なブレーキユニットと、
減圧作動により前記リザーバに貯留されたブレーキ液をブレーキ回路中に還流するポンプと、
ブレーキ制御手段からの制御信号に基づいて前記ポンプを駆動するモータと、
を備えたブレーキ制御装置において、
前記マスタシリンダ圧を検出するマスタシリンダ圧検出手段と、
前記マスタシリンダ圧検出手段により検出されたマスタシリンダ圧及びそれから得られるマスタシリンダ圧の変化量を前件部として、前記モータの駆動周波数をファジィ制御により決定する周波数決定手段と、
を設け、
前記ブレーキ制御手段は、前記周波数決定手段により決定されたモータ駆動周波数により前記モータを駆動し前記ポンプを回転させることを特徴とするブレーキ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブレーキ制御装置に関し、特にリザーバに貯留されたブレーキ液を、ポンプ駆動によりブレーキ回路に還流する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ブレーキ液圧を減圧・保持・増圧して、所望の制動力を得るブレーキ制御装置が知られている。このとき、減圧作動によって、ホイルシリンダ内のブレーキ液はリザーバに貯留されるため、ポンプ駆動により、貯留されたブレーキ液をマスタシリンダ側に汲み上げる。
【０００３】
上記従来技術として、例えば特許文献１に記載の技術が知られている。この公報には、ポンプ駆動モータの回転数を計測し、回転数に応じてモータ駆動周波数を変化させている。
【０００４】
【特許文献１】
特表平８−５０１５１６号公報。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来技術にあっては、モータの回転数を計測するセンサが必要となり、その分ユニットが大型化する。
【０００６】
本発明は、上述の従来の問題点に着目して成されたもので、リザーバに貯留されたブレーキ液を適切なポンプ作動により掻き上げ可能なブレーキ制御装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明は、ブレーキ制御装置において、検出されたマスタシリンダ圧及びそれから得られるマスタシリンダ圧の変化量を前件部として、モータの駆動周波数をファジィ制御により決定し、この決定されたモータ駆動周波数によりモータを駆動することとした。
【０００８】
ここで、ファジィ制御は、システムの定常状態時の負荷投入に対して高い安定性を維持できる特性を有する。よって、ファジィ制御をブレーキ制御装置のモータ駆動に適用することで、路面μ変化（減圧制御周期の変化に対応）や、ブレーキ踏力変化によるモータ回転数の変化（リザーバからマスタシリンダ側に掻き上げる際の負荷増大による回転数の落ち込み）を抑制することができる。例えば、還流回路に負荷がかかっている状態で、運転者がブレーキペダルを踏み増しし、負荷が増大したとき、モータの回転数の変化を少なくして、速やかにリザーバから掻き出すことができる。その結果、モータの回転変化を抑制することでうねり音を防止し、騒音を押さえることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（実施の形態１）
図１は、実施の形態のブレーキ制御装置の油圧回路図である。まず、その構造について説明する。４輪のそれぞれに制動力を発生させるホイルシリンダ１５，１６，１７，１８は、２系統のブレーキ配管（Ｐ系統及びＳ系統）を介してマスタシリンダ２２に接続されている。そして、Ｐ系統及びＳ系統の途中には、ブレーキ油圧制御アクチュエータＡが設けられている。
【００１０】
前記ブレーキ油圧制御アクチュエータＡは、図１の油圧回路図に示すように、各ホイルシリンダ１５，１６，１７，１８の液圧を増圧・保持・減圧可能な液圧制御バルブ（ＩＮバルブ３，５，９，１１及びＯＵＴバルブ４，６，１０，１２）と、マスタシリンダ２２とは別途設けられ、モータ２１により駆動する制御用油圧源（Ｐ系統ポンプ１３，Ｓ系統ポンプ１４）の接続を切り換える油圧供給源切り換えバルブ（Ｐ系統カットバルブ１，Ｐ系統吸入バルブ２，Ｓ系統カットバルブ７，Ｓ系統吸入バルブ８）と、リザーバ１９，２０を備えている。
【００１１】
運転者がブレーキペダル２３を操作してマスタシリンダ２２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１５，１６，１７，１８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時、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、制御用油圧源１３，１４の液圧をホイルシリンダ１５，１６，１７，１８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減圧・保持・増圧制御を適宜選択して最適制御する制御ブレーキ状態とに切り換え可能に構成されている。
【００１２】
ここで、Ｐ系統についてホイルシリンダ１５の圧力を制御したい場合について説明する。Ｐ系統ポンプ１３による増圧時は、Ｐ系統吸入バルブ２を開き、Ｐ系統ポンプ１３にブレーキ液を供給する。そして、Ｐ系統カットバルブ１及び他輪のＩＮバルブ５を閉じ、ブレーキ液の他系統への回り込みを抑止することで行われる。この状態での減圧時は、Ｐ系統吸入バルブ２を閉じ、Ｐ系統カットバルブ１を開放することによりホイルシリンダ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２２による増圧では、Ｐ系統カットバルブ１を開放し、Ｐ系統吸入バルブ２を遮断し、ＩＮバルブ３，５を開放し、マスタシリンダ液量をホイルシリンダ側に流入することで行われる。減圧時は、ＩＮバルブ３，５を遮断し、ＯＵＴバルブ４，６を開放し、ホイルシリンダ液をリザーバ１９側に流出することで行われる。リザーバ１９に貯留されたブレーキ液は、モータ２１によって駆動するポンプ１３，１４によって、マスタシリンダ側に還流される。
【００１３】
図２は、本実施の形態におけるブレーキ制御装置の制御構成を表すブロック図である。制御コントローラ３０は、車輪速センサ、舵角センサ、横加速度センサ、ヨーレイトセンサ等の各種センサからの信号を入力とする。
【００１４】
制御コントローラ３０には、車両挙動制御を実行するＶＤＣ制御部３１と、急制動時の車輪のロックを防止しつつ制動距離が長くならないように制御するＡＢＳ制御部３２と、ＶＤＣ制御部３１及びＡＢＳ制御部３２からの信号に基づいてモータ２１に駆動指令を出力する周波数演算部３３から構成されている。
【００１５】
ＶＤＣ制御部３１には、マスタシリンダ圧を検出するマスタシリンダ圧検出部３１ａが設けられている。尚、マスタシリンダ圧を車輪速等から演算すれば、その分ユニットを小型化できる。また、ＡＢＳ制御部３２には、モータ２１に対し、駆動要求を出力するモータ駆動要求出力部３２ａが設けられている。周波数演算部３３は、マスタシリンダ圧、マスタシリンダ圧の変化量及びモータ駆動要求に基づいて、モータ２１の駆動周波数をファジィ制御によって演算する。
【００１６】
次に、本実施の形態の特徴とする周波数演算部３３における制御について説明する。図３は本実施の形態の減圧制御時におけるモータ駆動制御を示すフローチャートである。
【００１７】
ステップ２０１では、マスタシリンダ圧検出部３１ａにより検出されたマスタシリンダ圧を読み込む。
【００１８】
ステップ２０２では、マスタシリンダ圧検出部３１ａにより検出されたマスタシリンダ圧に基づき、マスタシリンダ圧の単位時間当りの変化量を演算する。
【００１９】
ステップ２０３では、マスタシリンダ圧値、マスタシリンダ圧の変化量を前件部メンバシップ関数に入力する。そして、前件部適合度及び代表値を算出する。
【００２０】
ステップ２０４では、前件部代表値をルールテーブルに入力する。そして、後件部適合度及び代表値を算出する。
【００２１】
ステップ２０５では、重心法により周波数変化量ΔＦを算出する。
【００２２】
ステップ２０６では、最終的な駆動周波数Ｆを、基本駆動周波数Ｆｂａｓｅに周波数変化量ΔＦを加算した値とする。そして、モータ２１に対し駆動周波数を出力し、モータ２１を駆動する。
【００２３】
（ファジィ制御）
ここで、ファジィ制御による周波数変化量算出について説明する。本実施の形態では、基本的に三つの傾向、すなわち０傾向を表すＺＥ、低い傾向を表すＰＳ、高い傾向を表すＰＢの三つの傾向に分けてファジィ制御を行うものとする。また、重心点の演算は、Ｍｉｎ−Ｍａｘ法を用いるものとする。
【００２４】
図４は、マスタシリンダ圧に対応する前件部メンバシップ関数を表す図である。図４中、ａ点とｄ点を結ぶ関数は、マスタシリンダ圧が低い（＝ＰＳ１）という条件の傾向を表し、この場合０（＝ＺＥ１）と（ＰＳ１）の間にあるため、マスタシリンダ圧の増加に伴って（ＰＳ１）傾向が増加する。図４中、ｂ点とｃ点を結ぶ関数は、マスタシリンダ圧が０（＝ＺＥ１）という条件の傾向を表し、この場合、マスタシリンダ圧の増加に伴って（ＺＥ１）傾向が減少する。
【００２５】
図４中、ｄ点とｅ点を結ぶ関数は、マスタシリンダ圧が低い（＝ＰＳ１）という条件の傾向を表し、この場合（ＰＳ１）と高い（＝ＰＢ１）の間にあるため、マスタシリンダ圧の増加に伴って（ＰＳ１）傾向が減少する。図４中、ｃ点とｆ点を結ぶ関数は、マスタシリンダ圧が高い（＝ＰＢ１）という条件の傾向を表し、この場合（ＰＳ１）と（ＰＢ１）の間にあるため、マスタシリンダ圧の増加に伴って（ＰＢ１）傾向が増加する。
【００２６】
図４に示すように、あるマスタシリンダ圧ＰＭＣが検出されたときは、（ＺＥ１）傾向において適合度λ１が算出され、（ＰＳ１）傾向において適合度λ２が算出される。
【００２７】
図５は、マスタシリンダ圧変化量ｄに対応する前件部メンバシップ関数を表す図である。図５中、ａ点とｄ点を結ぶ関数は、変化量ｄが小さい（＝ＰＳ２）という条件の傾向を表し、この場合０（＝ＺＥ２）と（ＰＳ２）の間にあるため、変化量ｄの増加に伴って（ＰＳ２）傾向が増加する。図５中、ｂ点とｃ点を結ぶ関数は、変化量ｄが０（＝ＺＥ２）という条件の傾向を表し、この場合、変化量ｄの増加に伴って（ＺＥ２）傾向が減少する。
【００２８】
図５中、ｄ点とｅ点を結ぶ関数は、変化量ｄが小さい（＝ＰＳ２）という条件の傾向を表し、この場合（ＰＳ２）と高い（＝ＰＢ２）の間にあるため、変化量ｄの増加に伴って（ＰＳ２）傾向が減少する。図５中、ｃ点とｆ点を結ぶ関数は、変化量ｄが大きい（＝ＰＢ２）という条件の傾向を表し、この場合（ＰＳ２）と（ＰＢ２）の間にあるため、変化量ｄの増加に伴って（ＰＢ２）傾向が増加する。
【００２９】
図５に示すように、ある変化量値ｄ１が検出されたときは、（ＰＳ２）傾向において適合度λ３が算出され、（ＰＢ２）傾向において適合度λ４が算出される。
【００３０】
図６は前件部メンバシップ関数の入力のルールに対する、後件部メンバシップ関数の推論結果を表す図である。このように、予めマスタシリンダ圧と変化量との関係から周波数変化量の傾向を決定する。図７（ａ）はこのルールに基づくルールテーブルを表す図である。例えば、マスタシリンダ圧が小さく（＝ＰＳ１）、変化量が大きい（＝ＰＢ２）ときには、モータ駆動周波数補正量は大きい（＝ＰＢ）という傾向を表す後件部メンバシップ関数を選択する。上述の具体的な例では、マスタシリンダ圧ＰＭＣに対する適合度は、（ＺＥ１，λ１），（ＰＳ１，λ２）であり、変化量値ｄ１に対する適合度は、（ＰＳ２，λ３），（ＰＢ２，λ４）である。
【００３１】
よって、それぞれの組み合わせを全て考えると、図７（ｂ）に示すように、（ＺＥ１，ＰＳ２），（ＺＥ１，ＰＢ２），（ＰＳ１，ＰＳ２），（ＰＳ１，ＰＢ２）の四つの組み合わせとなる。これらの組み合わせをルールテーブルから参照し、後件部メンバシップ関数を選択する。また、後件部の適合度として、上記四つの組み合わせに対応する適合度λの値のうち、小さい方の適合度を後件部の適合度として選択する。すなわち、図７（ｂ）に示すように、各組み合わせにおける（前件部適合度）の小さい方がそれぞれωｎとなる。尚、本実施の形態では、ルールテーブルに後件部メンバシップ関数の代表値（Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４）が設定されており、この値がファジィ集合の合成となる。
【００３２】
図８は後件部メンバシップ関数を表す図である。上述したように、小さい方の適合度により後件部のファジィ集合をカットする。そして、残りの集合である台形の論理和を求め、下記式により重心点のΔＦを算出する。
ΔＦ＝｛Σ（Ｙｎ×ωｎ）｝／（Σωｎ）
この算出されたモータ駆動周波数変化量ΔＦが補正量となる。この補正量ΔＦを基本駆動周波数Ｆｂａｓｅに加算した値をモータ２１に対して出力する。
【００３３】
図９は（ａ）は従来のＰＩＤ制御によるモータ回転数制御を表すタイムチャート、図９（ｂ）は本願発明のファジィ制御によるモータ回転数制御を表すタイムチャートである。図９（ａ）に示すように、ＰＩＤ制御によるモータ回転数制御では、負荷が入力されると、一旦回転数が減少し、その後復帰するまでにある程度時間がかかるのが分かる。
【００３４】
これに対し、本願発明のファジィ制御では、負荷が入力されたとしても、モータ駆動周波数を補正することで、モータ回転数はほとんど変化することが無く、安定したモータ回転数制御を達成することができる（請求項１に対応）。
【００３５】
また、モータ２１の回転数が安定することで、モータ２１の回転数が一気に上昇することによるうねり音を防止しつつ、リザーバ１９，２０に貯留されるブレーキ液量に応じた掻き上げ量を確保することができる。尚、路面μを検出し、路面μとマスタシリンダ圧を前件部としてもよい。また、マスタシリンダ圧は車輪速等から演算してもよい。
【００３６】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１のブレーキ制御装置の構成を示す油圧回路図である。
【図２】実施の形態１における制御構成を表すブロック図である。
【図３】実施の形態１におけるファジィ制御を示すフローチャートである。
【図４】実施の形態１におけるマスタシリンダ圧に関する前件部メンバシップ関数を表す図である。
【図５】実施の形態１におけるマスタシリンダ圧変化量に対応する前件部メンバシップ関数を表す図である。
【図６】実施の形態１におけるファジィ制御における前件部のルールに対する後件部の推論結果を表す図である。
【図７】実施の形態１におけるファジィ制御のルールテーブルを表す図である。
【図８】実施の形態１におけるファジィ制御の後件部メンバシップ関数を表す図である。
【図９】従来技術のモータ回転数制御、及び本願発明のモータ回転数制御を表すタイムチャートである。
【符号の説明】
１  Ｐ系統カットバルブ
２  Ｓ系統吸入バルブ
７  Ｓ系統カットバルブ
８  Ｐ系統吸入バルブ
１３，１４  ポンプ
１５，１６，１７，１８  ホイルシリンダ
１９，２０  リザーバ
２１  モータ
２２  マスタシリンダ
２３  ブレーキペダル
３０  制御コントローラ
３１  ＶＤＣ制御部
３１ａ  マスタシリンダ圧検出部
３２  ＡＢＳ制御部
３２ａ  モータ駆動要求出力部
３３  周波数演算部
【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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【図８】
2005059627.tif 000010
【図９】
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