(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキ操作部材の操作力に応じた液圧を発生するマスタシリンダと、ホイールシリンダにブレーキ液を供給してブレーキ液圧を発生させる液圧発生源と、前記マスタシリンダとホイールシリンダを開閉弁および逆止弁を直列に介して連通し、マスタシリンダからホイールシリンダにブレーキ液を補充するブレーキ液補充通路とを備え、前記マスタシリンダの液圧を検出するマスタシリンダ液圧検出手段の出力に基づいて、前記液圧発生源が発生させるブレーキ液圧の制御目標値を決定するブレーキ装置の制御方法において、前記ブレーキ液補充通路の開閉弁が開けられたときに、前記ブレーキ液圧の制御目標値を、前記ブレーキ液補充通路の開閉弁が閉められているときよりも高く補正するようにし、このブレーキ液圧の制御目標値を高く補正する手段を、予め、前記ブレーキ液補充通路の開閉弁が閉められた状態でのブレーキ操作量とマスタシリンダ液圧との対応関係を求めるとともに、この対応関係におけるブレーキ操作量を基準とする前記ブレーキ液圧の制御目標値を操作量基準ブレーキ液圧として求めておき、前記ブレーキ液補充通路の開閉弁が開けられたときの前記マスタシリンダ液圧検出手段の出力から、前記予め求めたブレーキ操作量とマスタシリンダ液圧との対応関係を用いて、この出力に対応する換算ブレーキ操作量を求め、前記ブレーキ液補充通路の開閉弁が開の間のブレーキ操作量増加分を、この開閉弁の開時間の関数として推定し、この推定した推定ブレーキ操作量増加分を前記換算ブレーキ操作量に加算したものを推定ブレーキ操作量として、この推定ブレーキ操作量を基準として求めた前記操作量基準ブレーキ液圧を、前記ブレーキ液圧の制御目標値として用いるものとしたことを特徴とするブレーキ装置の制御方法。
【請求項２】
前記ブレーキ操作部材の操作量を検出するブレーキ操作量検出手段を設け、前記マスタシリンダ液圧が発生しないか、発生しても小さいブレーキ操作初期に、前記ブレーキ液圧の制御目標値を前記ブレーキ操作量検出手段の出力に基づいて決定するようにした請求項１に記載のブレーキ装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ブレーキ液圧を発生させる液圧発生源と、マスタシリンダからホイールシリンダにブレーキ液を補充するブレーキ液補充通路とを備えたブレーキ装置の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両用のブレーキ装置には、車両の高度な挙動制御や軽快なブレーキ操作のフィーリングを実現するために、ホイールシリンダにブレーキ液を供給してブレーキ液圧を発生させる液圧発生源を設けて、ブレーキ操作部材の操作力や操作量を電気信号として検出し、これらの電気信号に基づいて液圧発生源が発生させるブレーキ液圧を電気的に制御するものが増加している。
【０００３】
この種のブレーキ液圧を電気的に制御するブレーキ装置では、ブレーキ操作力としてのマスタシリンダ液圧を検出する手段を設け、このマスタシリンダ液圧検出手段の出力に基づいてブレーキ液圧の制御目標値を決定するものが多い。また、マスタシリンダ液圧検出手段の他に、ブレーキ操作部材の操作量を検出する手段も設け、マスタシリンダ液圧が発生しないか、発生しても小さいブレーキ操作初期に、このブレーキ操作量検出手段の出力に基づいてブレーキ液圧の制御目標値を決定するようにしたものもある。この場合も、マスタシリンダ液圧が上昇して大きくなったときの制御目標値は、マスタシリンダ液圧検出手段の出力に基づいて決定される。
【０００４】
前記ブレーキ操作初期にブレーキ操作量検出手段の出力を制御に用いるのは、制御の自由度を高めてブレーキ操作初期の円滑で緩やかな制御を実現するためである。また、ブレーキ操作量検出手段を併設することにより、ブレーキ操作に対するマスタシリンダ液圧検出手段の出力をチェックし、故障等で異常なブレーキが作用するのを防止することもできる。ただし、この目的のためには、ブレーキ操作量検出手段は単なるスイッチでもよく、また、別のブレーキ操作力検出手段を併設してもよい。
【０００５】
これらのブレーキ装置の電気的な制御には、通常ＰＩＤ制御が採用され、マスタシリンダ液圧検出手段の出力、または、これとブレーキ操作量検出手段の出力に基づいて決定される制御目標値と、圧力センサ等で検出される実際のブレーキ液圧との差に対して、液圧発生源の作動がＰＩＤ制御される。
【０００６】
上述したようなブレーキ液圧を電気的に制御するブレーキ装置では、例えば、本出願人による特願２０００−２５６７６３号に記載したブレーキ装置のように、マスタシリンダとホイールシリンダを開閉弁および逆止弁を直列に介して連通するブレーキ液補充通路を設け、前記液圧発生源からのブレーキ液供給が不足する急ブレーキ操作時等に、ブレーキ液補充通路の開閉弁を開けて、マスタシリンダからホイールシリンダにブレーキ液を補充するようにしたものがある。ブレーキ液補充通路の開閉弁は、マスタシリンダ液圧とホイールシリンダのブレーキ液圧との差が所定の値を越えたときに開けられる。
【０００７】
このブレーキ装置は、マスタシリンダとホイールシリンダを開閉弁を介して連通するマスタシリンダ通路も設けており、液圧発生源が正常に作動しないとき等に、マスタシリンダ通路の開閉弁を開けてマスタシリンダの液圧をブレーキ液圧として伝達可能とし、フェイルセーフ機能を持たせている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したようなブレーキ液補充通路を備え、ブレーキ液圧の電気的な制御にマスタシリンダ液圧検出手段の出力を用いるブレーキ装置では、ブレーキ液補充通路の開閉弁が開けられたときに、マスタシリンダのブレーキ液がホイールシリンダ側に流出するので、ブレーキペダル等のブレーキ操作量を大きくしても、開閉弁を閉じた状態でブレーキ操作量を大きくしたときのようには、マスタシリンダ液圧が上昇しない。
【０００９】
また、上述したように、ブレーキ液補充通路の開閉弁は、マスタシリンダ液圧と実際のブレーキ液圧との差が所定のしきい値を越えたときに開けられるので、開閉弁が開けられる直前のマスタシリンダ液圧は十分に高く、前記ブレーキ操作初期にブレーキ操作量検出手段の出力を制御に用いるブレーキ装置であっても、このときのブレーキ液圧の制御目標値はマスタシリンダ液圧検出手段の出力に基づいて決定される。
【００１０】
このため、急ブレーキ操作等でブレーキ液補充通路の開閉弁が開けられたときには、ブレーキペダル等を奥まで踏み込んだ割りにはブレーキ液圧の制御目標値が高くならず、運転者がブレーキ効き不足の違和感を感ずる問題がある。
【００１１】
この問題に対しては、ブレーキ液圧の制御目標値を全てブレーキ操作量検出手段の出力に基づいて決定するようにすればよいが、ブレーキペダル等のブレーキ操作量を全域に渡って検出するためには、測長域の長いストロークセンサを必要とする。測長域の長いストロークセンサは、振動等に対する精度と耐久性の確保が難しいので車両搭載用には不向きであり、かつ値段も高い。
【００１２】
そこで、この発明の課題は、ブレーキ液補充通路の開閉弁が開けられたときでも、運転者にブレーキ効き不足の違和感を感じさせないブレーキ装置の制御方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明は、ブレーキ操作部材の操作力に応じた液圧を発生するマスタシリンダと、ホイールシリンダにブレーキ液を供給してブレーキ液圧を発生させる液圧発生源と、前記マスタシリンダとホイールシリンダを開閉弁および逆止弁を直列に介して連通し、マスタシリンダからホイールシリンダにブレーキ液を補充するブレーキ液補充通路とを備え、前記マスタシリンダの液圧を検出するマスタシリンダ液圧検出手段の出力に基づいて、前記液圧発生源が発生させるブレーキ液圧の制御目標値を決定するブレーキ装置の制御方法において、前記ブレーキ液補充通路の開閉弁が開けられたときに、前記ブレーキ液圧の制御目標値を、前記ブレーキ液補充通路の開閉弁が閉められているときよりも高く補正する方法を採用したものである。
【００１４】
すなわち、ブレーキ液補充通路の開閉弁が開けられたときに、マスタシリンダのブレーキ液のホイールシリンダ側への流出によるマスタシリンダ液圧の上昇不足を見込んで、マスタシリンダ液圧検出手段の出力に基づいて決定されるブレーキ液圧の制御目標値を、ブレーキ液補充通路の開閉弁が閉められているときよりも高く補正することにより、運転者にブレーキ効き不足の違和感を感じさせないようにした。
【００１５】
このブレーキ装置の制御方法は、前記ブレーキ操作部材の操作量を検出するブレーキ操作量検出手段を設け、前記マスタシリンダ液圧が発生しないか、発生しても小さいブレーキ操作初期に、前記ブレーキ液圧の制御目標値を前記ブレーキ操作量検出手段の出力に基づいて決定するブレーキ装置にも採用することができる。
【００１６】
前記ブレーキ液圧の制御目標値を高く補正する手段としては、予め、前記ブレーキ液補充通路の開閉弁が閉められた状態でのブレーキ操作量とマスタシリンダ液圧との対応関係を求めるとともに、この対応関係におけるブレーキ操作量を基準とする前記ブレーキ液圧の制御目標値を操作量基準ブレーキ液圧として求めておき、前記ブレーキ液補充通路の開閉弁が開けられたときの前記マスタシリンダ液圧検出手段の出力から、前記予め求めたブレーキ操作量とマスタシリンダ液圧との対応関係を用いて、この出力に対応する換算ブレーキ操作量を求め、前記ブレーキ液補充通路の開閉弁が開の間のブレーキ操作量増加分を、この開閉弁の開時間の関数として推定し、この推定した推定ブレーキ操作量増加分を前記換算ブレーキ操作量に加算したものを推定ブレーキ操作量として、この推定ブレーキ操作量を基準として求めた前記操作量基準ブレーキ液圧を、前記ブレーキ液圧の制御目標値として用いる方法を採用することができる。
【００１７】
すなわち、運転者はブレーキ液補充通路の開閉弁が開けられるのには関知せず、同じブレーキ操作量に対して、開閉弁が閉められているときと同じブレーキ効きの増大を期待している。したがって、ブレーキ液補充通路の開閉弁が閉められた状態でのブレーキ操作量とマスタシリンダ液圧との対応関係と、この対応関係におけるブレーキ操作量を基準とする操作量基準ブレーキ液圧とを予め求めておき、この対応関係から開閉弁が開けられたときのマスタシリンダ液圧検出手段の出力に対応する換算ブレーキ操作量を求めるとともに、開閉弁の開時間を関数とする推定ブレーキ操作量増加分を求めて、これらを加算したものを推定ブレーキ操作量とし、この推定ブレーキ操作量を、開閉弁が閉められているときのブレーキ操作量と等価なものとして、これを基準として求めた操作量基準ブレーキ液圧をブレーキ液圧の制御目標値とすることにより、運転者にブレーキ液補充通路の開閉弁が閉められているときに近いブレーキ効きの感覚を与えるようにした。
【００１８】
前記ブレーキ液補充通路の開閉弁が開の間のブレーキ操作量増加分は、開閉弁の開時間があまり長くなく、この間のブレーキ操作速度もあまり変化しないので、開閉弁の開時間の一次関数とするのが簡便である。この一次関数の比例定数は任意に設定できるが、経験的に求められる平均的なブレーキ操作速度に近い値に設定することが望ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。図１は、本発明に係る制御方法を適用したブレーキ装置のシステム系統図を示す。このブレーキ装置は、ブレーキ液圧を発生させる液圧発生源としてのポンプ１およびモータ２を備え、ポンプ１がリザーバタンク３とホイールシリンダ４を連通するブレーキ液通路５に組み込まれている。ブレーキ操作部材としてのブレーキペダル６は、ブースタ７を介してマスタシリンダ８に連結され、マスタシリンダ８には、ブレーキペダル６の踏み込み力に応じたマスタシリンダ工程を得るために、マスタシリンダ液圧ＰM を受けてストロークするストロークシミュレータ９が連通されている。
【００２０】
また、マスタシリンダ８とホイールシリンダ４とは、開閉弁であるソレノイドバルブ１０を介してマスタシリンダ通路１１により連通されるとともに、このマスタシリンダ通路１１と並列に、ソレノイドバルブ１２および逆止弁１３を直列に介してブレーキ液補充通路１４によっても連通されている。なお、ホイールシリンダ４とリザーバタンク３は、ソレノイドバルブ１５を介してリリーフ通路１６により連通されている。
【００２１】
前記ブレーキペダル６には、ブレーキ操作量としての踏み込み量Ｓを、踏み込み量Ｓが小さい領域で検出するストロークセンサ１７が取り付けられ、マスタシリンダ通路１１には、それぞれマスタシリンダ液圧ＰM とホイールシリンダ４のブレーキ液圧を検出する圧力センサ１８ａ、１８ｂが取り付けられている。これらの各センサ１７、１８ａ、１８ｂの出力はコントローラ１９に入力され、コントローラ１９が前記モータ２および各ソレノイドバルブ１０、１２、１５の作動を制御するようになっている。
【００２２】
前記コントローラ１９は、通常状態では、ソレノイドバルブ１０を閉めてマスタシリンダ通路１１を遮断し、後述する制御方法でモータ２とソレノイドバルブ１２を作動することにより、ホイールシリンダ４にブレーキ液圧を発生させる。ただし、何らかの理由でポンプ１により供給されるブレーキ液が不足し、コントローラ１９が、圧力センサ１８ｂで検出されるブレーキ液圧が不十分と検知した場合には、ソレノイドバルブ１０を開けてマスタシリンダ液圧ＰM をホイールシリンダ４に伝達し、十分なブレーキ液圧を発生させるようになっている。このソレノイドバルブ１０を介する通路は、非常用に設けられたものであり、省略してもよい。
【００２３】
上記いずれの場合も、コントローラ１９は、ブレーキペダル６踏み込みの解除を検知したときにリリーフ通路１６のソレノイドバルブ１５を開け、ブレーキ力を解除するとともに、ホイールシリンダ４に供給されたブレーキ液をリザーバタンク３に戻す。
【００２４】
以下に、前記通常状態でのコントローラ１９によるブレーキ液圧の制御方法を説明する。コントローラ１９は、後述する方法で決定されるブレーキ液圧の制御目標値ＰB と、圧力センサ１８ｂで検出される実際のブレーキ液圧との差に対して、前記液圧発生源のモータ２の作動をＰＩＤ制御する。なお、ＰＩＤ制御のゲインは必ずしも全て用いる必用はなく、積分ゲイン、微分ゲイン等の一部のゲインを零としてもよい。
【００２５】
コントローラ１９は、普通のブレーキ操作のときは、ブレーキ液補充通路１４のソレノイドバルブ１２を閉めて、前記液圧発生源のみからブレーキ液をホイールシリンダ４に供給し、急ブレーキ操作時等にソレノイドバルブ１２を開けて、マスタシリンダ８からもブレーキ液を補充する。このソレノイドバルブ１２は、前記各圧力センサ１８ａ、１８ｂによって検出されるマスタシリンダ液圧ＰM と実際のブレーキ液圧の差が所定の値を越えたときに開けられる。
【００２６】
図２は、前記ブレーキ液補充通路１４のソレノイドバルブ１２が閉められた状態での、ブレーキペダル６の踏み込み量Ｓとマスタシリンダ液圧ＰM との対応関係と、この対応関係における踏み込み量Ｓを基準とするブレーキ液圧の制御目標値ＰB を併せて示す。この踏み込み量Ｓを基準とする制御目標値ＰB は、図２中に太実線で表されるものであり、マスタシリンダ液圧ＰM が発生しないか、発生しても小さいブレーキ操作初期には、踏み込み量Ｓ（ストロークセンサ１７の出力）に対して緩やかに増大する直線で設定された制御目標値ＰB1を採用し、マスタシリンダ液圧ＰM （圧力センサ１８ａの出力）が制御目標値ＰB1よりも大きくなったときは、マスタシリンダ液圧ＰM と等しい制御目標値ＰB2を採用する。
【００２７】
前記各制御目標値ＰB1、ＰB2は、次式により予めコントローラ１９に記憶されている。
ＰB1  ＝  Ｃ1 ×Ｓ                                            （１）
ＰB2  ＝  ＰM ＝  Ｃ2 ×（Ｓ−Ｓ0 ）                          （２）
ここに、Ｃ1 、Ｃ2 は、それぞれ直線で表される各制御目標値ＰB1、ＰB2の踏み込み量Ｓに対する傾きであり、Ｓ0 は制御目標値ＰB2の直線の横軸との切片である。
【００２８】
図２中の点線は、前記ソレノイドバルブ１２が開けられたときの踏み込み量Ｓに対するマスタシリンダ液圧ＰM の変化を示す。前述したように、ブレーキ液補充通路１４のソレノイドバルブ１２は、マスタシリンダ液圧ＰM と実際のブレーキ液圧の差が所定の値を越えたときに開けられ、ソレノイドバルブ１２が開けられている間は、マスタシリンダ８のブレーキ液がホイールシリンダ４側へ流出するので、この間のブレーキペダル６の踏み込み増加分ΔＳに対して、マスタシリンダ液圧ＰM が殆ど上昇しない。したがって、このときに従来の制御方法のようにマスタシリンダ液圧ＰM をそのまま制御目標値ＰB とすると、運転者がブレーキペダル６を踏み込んだ割りには、制御目標値ＰB が高くならないことになる。
【００２９】
以下、図３に基づいて、この不具合を解消するための実施形態の制御方法を説明する。図３は、前記ＰＩＤ制御の制御サイクル毎のフローチャートである。
【００３０】
まず、前記コントローラ１９は、主パス１において、ストロークセンサ１７が検出するブレーキペダル６の踏み込み量Ｓと、圧力センサ１８ａが検出するマスタシリンダ液圧ＰM を取り込み、踏み込み量Ｓが零か否かをチェックする。踏み込み量Ｓが零のときは、パス２に分岐して、制御目標値ＰB を零に決定するとともに、ソレノイドバルブ１２の開時間Ｔを零クリアする。
【００３１】
前記踏み込み量Ｓが零でないときは、ストロークセンサ１７の出力に基づく制御目標値ＰB1と、圧力センサ１８ａの出力に基づく制御目標値ＰB2との大小関係を比較し、ＰB1＞ＰB2のときは、パス３に分岐して、制御目標値ＰB をＰB1（＝Ｃ1 ×Ｓ）に決定する。
【００３２】
ＰB1≦ＰB2のときは、ソレノイドバルブ１２が開か閉かをチェックして、閉のときはそのまま、開のときはソレノイドバルブ１２の開時間Ｔに制御サイクル時間ｔを積算し、圧力センサ１８ａが検出するマスタシリンダ液圧ＰM から、（２）式を変形した次式により、換算踏み込み量ＳP を求める。
ＳP   ＝  ＰM ／Ｃ2 ＋  Ｓ0                                   （３）
【００３３】
つぎに、ソレノイドバルブ１２が開の間の踏み込み量増加分ΔＳを、開時間Ｔの一次関数である次式により推定する。
ΔＳ  ＝  Ｃ3 ×Ｔ                                            （４）
ここに、Ｃ3 は経験的に求めた平均的なブレーキペダル６の踏み込み速度である。
【００３４】
さらに、（３）、（４）式で求めたＳＰ  とΔＳを加算したものを全体の推定踏み込み量として（２）式のＳに代入し、次式により制御目標値ＰＢ  を決定する。
ＰＢ    ＝  Ｃ２  ×（ＳＰ  ＋ΔＳ−Ｓ０）                                （５）
【００３５】
なお、ソレノイドバルブ１２が閉のままのときは、開時間Ｔ＝０であるのでΔＳ＝０となり、決定される制御目標値ＰB は、（２）式で算出されるＰB2と等しくなる。
【００３６】
また、ソレノイドバルブ１２が開から閉になったときは、ブレーキ操作が継続される限り積算された開時間Ｔがホールドされるので、ソレノイドバルブ１２が開の間の踏み込み量増加分ΔＳもそのままの値を保持する。したがって、このときの（５）式で決定される制御目標値ＰB は、ブレーキ操作の継続に伴う換算踏み込み量ＳP の増加により、不連続点を生じることなく滑らかに上昇する。
【００３７】
最後に、コントローラ１９は、この主パス１または各パス２、３で決定された各制御目標値ＰB に従って、前記液圧発生源のモータ２の作動をＰＩＤ制御する。
【００３８】
なお、ブレーキ操作の全工程に渡ってマスタシリンダ液圧ＰM をそのまま制御目標値ＰB とするブレーキ装置の場合は、図３のフローチャートにおける制御目標値ＰB1とＰB2の大小関係の比較と、この比較で分岐するパス３が不要となる。さらに、ストロークセンサ１７を設けない場合は、圧力センサ１８ａによりマスタシリンダ液圧ＰM のみを取り込み、マスタシリンダ液圧ＰM が零か否かをチェックして、マスタシリンダ液圧ＰM が零のときにパス２に分岐すればよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように、この発明のブレーキ装置の制御方法は、ブレーキ液圧を発生させる液圧発生源と、マスタシリンダからホイールシリンダにブレーキ液を補充するブレーキ液補充通路を備えたブレーキ装置を、ブレーキ液補充通路の開閉弁が開けられたときに、マスタシリンダのブレーキ液のホイールシリンダ側への流出によるマスタシリンダ液圧の上昇不足を見込んで、マスタシリンダ液圧検出手段の出力に基づいて決定されるブレーキ液圧の制御目標値を、ブレーキ液補充通路の開閉弁が閉められているときよりも高く補正するようにしたので、急ブレーキ操作時等にブレーキ液補充通路の開閉弁が開けられても、運転者にブレーキ効き不足の違和感を感じさせることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る制御方法を適用したブレーキ装置のシステム系統図
【図２】図１のブレーキ装置におけるブレーキペダルの踏み込み量Ｓとマスタシリンダ液圧ＰM の対応関係と、踏み込み量Ｓを基準とする制御目標値ＰB を示すグラフ
【図３】図１のブレーキ装置の制御方法の実施形態を説明する制御フローチャート
【符号の説明】
１  ポンプ
２  モータ
３  リザーバタンク
４  ホイールシリンダ
５  ブレーキ液通路
６  ブレーキペダル
７  ブースタ
８  マスタシリンダ
９  ストロークシミュレータ
１０  ソレノイドバルブ
１１  マスタシリンダ通路
１２  ソレノイドバルブ
１３  逆止弁
１４  ブレーキ液補充通路
１５  ソレノイドバルブ
１６  リリーフ通路
１７  ストロークセンサ
１８ａ、１８ｂ  圧力センサ
１９  コントローラ
【図１】
0004019672.tif 000002
【図２】
0004019672.tif 000003
【図３】
0004019672.tif 000004