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WO2009141923A1 - 内部パラメータの自動キャリブレーション機能付きの車両用ａｂｓ制御装置 - Google Patents

内部パラメータの自動キャリブレーション機能付きの車両用ａｂｓ制御装置 Download PDF

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WO2009141923A1
WO2009141923A1 PCT/JP2008/064967 JP2008064967W WO2009141923A1 WO 2009141923 A1 WO2009141923 A1 WO 2009141923A1 JP 2008064967 W JP2008064967 W JP 2008064967W WO 2009141923 A1 WO2009141923 A1 WO 2009141923A1
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WO
WIPO (PCT)
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abs
abs control
brake pressure
wheel speed
control program
Prior art date
Application number
PCT/JP2008/064967
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
俊作 小野
秀一 宮川
Original Assignee
ボッシュ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ボッシュ株式会社 filed Critical ボッシュ株式会社
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Priority to CN200880129393.9A priority patent/CN102036864B/zh
Priority to EP08792638.2A priority patent/EP2281725B1/en
Priority to JP2010512903A priority patent/JP5276656B2/ja
Publication of WO2009141923A1 publication Critical patent/WO2009141923A1/ja

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/176—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS
    • B60T8/1761—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS responsive to wheel or brake dynamics, e.g. wheel slip, wheel acceleration or rate of change of brake fluid pressure
    • B60T8/17616—Microprocessor-based systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2270/00—Further aspects of brake control systems not otherwise provided for
    • B60T2270/10—ABS control systems
    • B60T2270/14—ABS control systems hydraulic model

Definitions

  • the present invention relates to an ABS control device that controls the brake pressure of a wheel by an electronic control unit (ECU) mounted on a vehicle, and more particularly to an ABS control device having a function of automatically calibrating internal parameters.
  • the present invention also relates to an ABS control program having a function of automatically calibrating internal parameters, and a method for calibrating internal parameters of the ABS control program.
  • ABS Antilock Brake System
  • the ABS is mainly composed of a hydraulic pressure modulator, a wheel speed sensor, and an electronic control unit (ECU).
  • the ECU processes the signal and controls the actuator in the hydraulic pressure modulator to control the brake pressure.
  • the ECU sends a control signal to the modulator that adjusts the brake pressure. Is output. Thereby, the modulator adjusts the brake pressure so that the skid state of the braking wheel is eliminated.
  • the ABS software usually models ABS braking, and a control program is designed according to the model. Various parameters are used in the ABS control program. By optimizing (calibrating) this parameter, ABS braking according to the model is realized.
  • the parameters used for ABS control vary depending on the ABS braking model, control algorithm, etc., but there are parameters relating to the operating characteristics of the hydraulic modulator, parameters required by the ABS braking model, parameters relating to the braking characteristics of the vehicle, etc. obtain. These parameters related to ABS control can be temporarily determined by the specifications of each component, simulation, or the like in the initial design stage. However, optimum ABS braking is not always obtained with parameters temporarily set by simulation or the like.
  • ABS braking experiment was performed using an actual vehicle equipped with ABS software with provisional parameters, and the wheel speed, hydraulic pressure, vehicle motion, etc. during ABS braking were measured. Based on these measured values, Each parameter is optimized (calibrated) so as to obtain an optimum ABS braking.
  • ABS control parameters has been based on analysis of measured values such as wheel speed and brake pressure during ABS braking in actual vehicle tests, and based on the analysis results based on design guidelines, designer experience, and know-how. The optimal parameters were determined.
  • FIG. 8 schematically shows a procedure for determining parameters of the conventional ABS software.
  • ABS braking is performed with an actual vehicle test using ABS software in which temporary parameters are set, and wheel speed, hydraulic pressure value, vehicle motion, and the like during ABS braking are measured. Thereafter, these measured values are analyzed. Then, new parameters are artificially determined from the analysis results based on the design guidelines and the experience and know-how of the designer. Then, the ABS software is changed based on the determined parameters. Then, the changed ABS software is downloaded to the ECU. Furthermore, it is further tested whether optimal ABS braking is obtained based on the changed parameters. Here, if the optimum ABS braking is obtained, the parameter calibration is finished, but if the optimum ABS braking is not obtained, the above procedure is further repeated.
  • ABS braking models and ABS software algorithms have become more complex in order to meet various brake performance requirements, and parameters have increased accordingly, so it takes more time to develop ABS software. It has become like this.
  • the present invention provides an ABS control device and software with an automatic parameter calibration function.
  • the ABS control device includes an electronic control unit, a wheel speed sensor, and a brake pressure sensor.
  • the wheel speed sensor and brake pressure sensor measure the wheel speed and brake pressure
  • the electronic control unit automatically calibrates internal parameters used for ABS control according to the measurement results of wheel speed and brake pressure. Do.
  • An ABS control apparatus includes (a) a wheel speed sensor and a brake pressure sensor that measure wheel speed and brake pressure during ABS braking, and an electronic control unit that measures the wheel speed and brake pressure measurement results. Accordingly, the internal parameters used for ABS control are calculated, and the calculated internal parameters are set as new internal parameters used for ABS control, whereby the internal parameters used for ABS control can be automatically calibrated.
  • the ABS control device further determines (b) whether or not the calculated internal parameter satisfies a predetermined condition, and (c) if the calculated internal parameter satisfies a predetermined condition. If it is determined, the calibration is terminated, and if it is determined that the calculated internal parameter does not satisfy the predetermined condition, the above steps (a) and (b) are executed again, thereby performing ABS control.
  • the internal parameters used can be automatically calibrated.
  • the present invention provides an ABS control program for controlling wheel brake pressure by an electronic control unit.
  • the ABS control program of the present invention can automatically calibrate the internal parameters of the ABS control program according to the wheel speed and brake pressure measured during ABS braking.
  • An ABS control program includes: (a) calculating internal parameters of an ABS control program according to wheel speed and brake pressure measured during ABS braking, and calculating the calculated internal parameters of the ABS control program. By setting as a new internal parameter, the internal parameter of the ABS control program can be automatically calibrated.
  • the ABS control program further determines (b) whether the calculated internal parameter satisfies a predetermined condition, and (c) the calculated internal parameter satisfies the predetermined condition. If it is determined, the calibration is terminated, and if it is determined that the calculated internal parameter does not satisfy the predetermined condition, the ABS control program is executed by executing the steps (a) and (b) again.
  • the internal parameters can be automatically calibrated.
  • the present invention also provides a method for calibrating internal parameters of an ABS control program for controlling the brake pressure of a wheel by an electronic control unit.
  • the calibration method of the present invention includes (a) a step of measuring wheel speed and brake pressure during ABS braking, and (b) an internal control according to a predetermined algorithm of the ABS control program according to the measured wheel speed and brake pressure. Automatically calibrating the parameters.
  • step (b) in step (b), (b-1) according to the predetermined algorithm of the ABS control program according to the measured wheel speed and brake pressure. And (b-2) setting the calculated internal parameter as a new internal parameter of the ABS control program.
  • the method for calibrating internal parameters of an ABS control program further includes a step (b-3) of determining whether or not the calculated internal parameters satisfy a predetermined condition in step (b). (B-4) If it is determined that the calculated internal parameter satisfies the predetermined condition, the calibration is terminated, and if it is determined that the calculated internal parameter does not satisfy the predetermined condition, (a) , (B-1), (b-2) and (b-3) are executed again.
  • the ABS control device of the present invention includes an ECU, a fluid pressure modulator (various valves, cylinders, pistons, electromagnetic solenoids, etc.), a wheel speed sensor and a fluid that incorporate the ABS control program (software) according to the present invention. It consists of various measurement sensors such as a pressure sensor.
  • the system configuration shown in FIG. 1 does not limit the system configuration of the ABS control device of the present invention, and system components can be increased or decreased without departing from the spirit of the present invention.
  • the hardware configuration of the ABS control device of the present invention is the same as that of a conventional ABS control device except that it includes a hydraulic pressure sensor, and can be arbitrarily configured, and thus will not be described in detail in this specification.
  • the hydraulic pressure sensor is used for measuring a brake pressure during an actual vehicle test described later, and may not be used for ABS braking.
  • the ABS control program according to the present invention can be realized by incorporating a parameter calibration function into a conventional ABS control program.
  • the conventional ABS control program referred to here is an ABS control program in which only an ABS control function is implemented and which does not have a function of calibrating internal parameters. That is, the ABS control program of the present invention has a function of calibrating internal parameters in addition to the conventional function of judging the skid tendency of the wheel from the signal from the wheel speed sensor or the like and controlling the hydraulic modulator based on the judgment. It can be realized by mounting. Since the conventional ABS control function is known and any one can be used, only the internal parameter calibration function will be described below without being described in detail in this specification.
  • the calibration function of the ABS software of the present invention has a function of receiving measurement data from each measuring device such as a wheel speed sensor and a hydraulic pressure sensor and analyzing the received data.
  • the calibration function of the ABS software has a function of calculating a new parameter using the data analysis result and changing the parameter to the calculated new numerical value. Further, the calibration function has a function of determining whether the calculated new parameter is optimal.
  • FIG. 2 schematically shows a flow of parameter calibration using the ABS software with an internal parameter calibration function according to the present invention.
  • the ABS software according to the present invention data analysis, parameter calculation, and parameter change can be automated. Therefore, it is possible to immediately acquire data with the actual vehicle using the changed new parameter. Then, by incorporating a function for determining whether or not the parameter is optimized into the software, parameter calibration can be automated. As described above, if the ABS software according to the present invention is used, it is not necessary to change the ABS software accompanying the parameter change that has been required in the past and to download the changed ABS software to the ECU, so that the calibration process can be shortened.
  • FIG. 3 shows in more detail a typical flow when calibrating parameters using the ABS software with internal parameter calibration function according to the present invention.
  • the calibration function is started (step 10).
  • the environment necessary for actual vehicle testing is prepared. That is, an actual vehicle equipped with an ECU having an internal parameter calibration function of the present invention is prepared.
  • the ASAP file is a standardized calibration file that includes information about related data objects in the ECU such as characteristic values (parameters, curves, maps), actual measured values, virtual measured values, and dependent values.
  • characteristic values parameters, curves, maps
  • actual measured values virtual measured values
  • dependent values dependent values.
  • the initial parameters can be recorded in an external file, and the ABS software can read the external file and set it as a variable in the ABS software.
  • the initial parameters are determined in advance based on the specifications of each component such as a hydraulic pressure modulator, simulation, and the like.
  • the initial parameters may be determined based on the results of testing in a virtual simple experimental environment.
  • the parameter can be defined as an internal variable (for example, a global variable) so that it can be rewritten by the ABS software itself.
  • an actual vehicle test is started (step 16). That is, the ABS software is activated in the calibration mode.
  • the number and timing of ABS braking are defined, and the operator of the actual vehicle test operates the vehicle according to the calibration mode.
  • the brake operation procedure in the calibration mode can be arbitrarily determined. In other words, the brake operation procedure may be determined according to the parameter calculation algorithm described in the ABS software. For example, when performing ABS braking a plurality of times under the same conditions to obtain a plurality of measured values and calculating parameters from the plurality of measured values under the same conditions (for example, when using an average value), What is necessary is just to determine so that ABS braking may be repeated several times on the same conditions.
  • ABS software receives these measured values and calculates each parameter according to these measured values (step 18). Then, the calculated parameter is set as a new internal parameter of the ABS software.
  • the ABS software has functions F1 to Fn for each parameter to be calculated and can be programmed to calculate each parameter based on the received measurements.
  • the parameter determination function is preferably created for each parameter from the viewpoint of maintainability and the like.
  • the measured value utilized for parameter calculation is not limited only to a wheel speed or a hydraulic pressure. That is, the measurement values necessary for the parameter calculation function are measured, and these may be used as necessary.
  • an acceleration sensor, a temperature sensor, and the like may be mounted on the test vehicle and programmed to calculate parameters using these measured values.
  • step 20 it is determined inside the ABS software whether the parameter calculated in step 18 is optimized (step 20). Specifically, it is determined in the ABS software whether or not the calculated new parameter satisfies a predetermined condition.
  • the determination of whether or not a parameter is optimized can be performed for each parameter in various ways. For example, if the difference between the parameter before the change and the parameter calculated in step 18 is within a predetermined value, it may be determined that the parameter has been sufficiently converged, and the parameter determined this time may be determined as the optimum parameter. Alternatively, a plurality of measurements and parameter calculations may be repeated, and the variance of the calculated parameters may be within a predetermined value as a criterion for optimization.
  • the average value of the calculated parameters may be determined as the optimum parameter on condition that actual vehicle measurement and parameter calculation are repeated a predetermined number of times. In any case, it is desirable to determine the optimization conditions in consideration of the type and number of measurement data necessary for parameter calculation, the parameter calculation algorithm, and the influence of the parameter on the ABS control. An example of an automated parameter calculation procedure and an optimization determination method will be described later.
  • step 20 If it is determined in step 20 that the parameters are optimized, the optimized parameters are stored in an external file (step 22), and the calibration is terminated (step 24). If it is determined in step 20 that the parameter has not been optimized, the process returns to step 16, and ABS braking, measurement data acquisition, and parameter calculation are newly performed with the newly set parameter, and the parameter is optimized. Repeat until.
  • any parameter used for ABS control can be automatically calibrated by the ABS software. Further, as long as the method can be expressed by software, the parameter calibration method is also arbitrary.
  • the algorithm for calculating and optimizing parameters in the ABS software according to the present invention, the types of measurement data required for them (wheel speed, brake pressure, etc.), the number of data measurements, etc. are determined by those skilled in the art according to the parameters It can be changed as appropriate.
  • ABS control parameters and calibration methods that can be employed in the present invention will be described.
  • Example 1 The calibration of the brake fluid pressure characteristic curve in the wheel pressure model will be described.
  • a predetermined fluid pressure for example, about 10 MPa
  • the pressure reducing valve is driven at a certain interval for a certain time, and the fluid pressure value is measured.
  • the gradient (MPa / s) of the hydraulic pressure at each hydraulic pressure can be calculated.
  • a hydraulic pressure-hydraulic pressure gradient characteristic curve as shown in FIG. 5 can be obtained for each wheel.
  • the value of this characteristic curve is set in the ABS software as a new parameter.
  • the average value can be set as the optimum value by measuring a plurality of times.
  • the current measurement result may be determined as the optimum value.
  • the deceleration a can be estimated from the amount of change in wheel speed.
  • a method of estimating the deceleration a from the amount of change in wheel speed is well known and can be performed by any method and will not be described here. Since the braking force transmission coefficient CP depends on temperature, it is repeated several times and the average value is set as the optimum parameter value in the ABS software.
  • the braking force transmission coefficient can be determined for the rear shaft in the same procedure.
  • Example 3 Parameters relating to the master cylinder hydraulic pressure model will be described.
  • the initial value of the master cylinder pressure model value at the start of ABS can be estimated from the deceleration of the wheel.
  • the master cylinder pressure P at the start of the ABS control and the wheel deceleration a at that time can be measured, and an approximate curve can be obtained as an optimum parameter.
  • the approximate curve can be obtained by an arbitrary approximation method such as a least square method.
  • the front axis and the rear axis may be different parameters.
  • a threshold for enabling the overbrake correction is obtained. That is, when the overbrake correction value is equal to or greater than a certain threshold value (parameter), the calculated correction value is added to the master cylinder hydraulic pressure model value. This threshold is set in the ABS software.
  • the ABS decompression amount will be described.
  • the basic pressure reduction amount of ABS is defined by, for example, a table as shown in FIG. 7 in order to adjust according to each lock pressure.
  • the pressure reduction calibration is performed according to the wheel acceleration after the pressure reduction. Specifically, the wheel acceleration after the pressure reduction is adjusted to a predetermined target value. Basically, if the amount of decompression is small, the acceleration is small, and if the amount of decompression is large, the acceleration increases. Therefore, a new decompression amount can be calculated from the difference between the target value of the wheel acceleration after decompression and the measured value. A plurality of new decompression amounts can be calculated, and the average value can be made the optimum value.
  • the difference between the target value of the wheel acceleration after depressurization and the actual measurement value is equal to or less than a predetermined value, it may be determined that the optimization has been performed.
  • the determined decompression amount table (parameter) is set in the ABS software.
  • parameters and calibration methods that can be adopted in the ABS software with an automatic calibration function according to the present invention have been described.
  • the parameters and calibration methods that can be used in the present invention are described above. Not limited. Necessary parameters and calibration methods thereof can be freely designed by the designer according to the ABS control method, the ABS system configuration, the ABS braking model, and the like. Some parameters may be described in the ABS software and the calibration cannot be automated. In such a case, parameters that cannot be automatically calibrated may be calibrated by a conventional method, and only a calibration procedure for parameters that can be automated may be incorporated into the ABS software.
  • the ABS software according to the present invention can automatically calibrate internal parameters, the calibration process can be greatly shortened as compared with the conventional calibration method.

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Abstract

　自動パラメータキャリブレーション機能付きのＡＢＳ制御装置及びソフトウェアを提供する。本発明による、ＡＢＳ制御装置は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）、車輪速センサと、ブレーキ圧センサとを有する。ＡＢＳ制動中に車輪速センサ及びブレーキ圧センサが、車輪速度及びブレーキ圧を測定し、ＡＢＳ制御装置が、車輪速度及びブレーキ圧の測定結果に応じて、ＡＢＳ制御に用いる内部パラメータを自動的にキャリブレーションする。

Description

内部パラメータの自動キャリブレーション機能付きの車両用ＡＢＳ制御装置
　本発明は、車両に搭載される電子制御ユニット（ＥＣＵ）によって、車輪のブレーキ圧を制御するＡＢＳ制御装置に関し、特に、内部パラメータを自動的にキャリブレーションする機能を有するＡＢＳ制御装置に関する。また、本発明は、内部パラメータを自動的にキャリブレーションする機能を有するＡＢＳ制御プログラム、及びＡＢＳ制御プログラムの内部パラメータのキャリブレーション方法に関する。
　一般に車両には、ＡＢＳ（Antilock Brake System）が搭載されている。ＡＢＳは、制動時に車輪がスキッド状態になったことを検出したとき、その車輪のブレーキ力を緩めてスキッド状態を解消し、その後、再びブレーキ力を大きくすることにより、車両の操縦を安定させるとともに、制動距離ができるだけ短くなるようにブレーキ制御を行うシステムである。ＡＢＳは、主に液圧モジュレータ、車輪速センサ、電子制御ユニット（ＥＣＵ）から構成される。ＥＣＵは、信号を処理し、液圧モジュレータ内のアクチュエータを制御してブレーキ圧を制御する。一般にＡＢＳは、車輪速センサからの車輪速信号に基づいて、ＥＣＵが制動車輪のスキッド傾向を判断し、制動車輪がスキッド傾向にあると判断すると、ＥＣＵは、ブレーキ圧力を調整するモジュレータに制御信号を出力する。これにより、モジュレータは、制動車輪のスキッド状態が解消されるようにブレーキ圧力を調整する。
　ＡＢＳのソフトウェアは、通常、ＡＢＳ制動をモデル化し、そのモデルに従って制御プログラムが設計される。ＡＢＳ制御プログラムには、様々なパラメータが用いられる。このパラメータを最適化（キャリブレーション）することで、モデル通りのＡＢＳ制動が実現される。ＡＢＳ制御に用いられるパラメータは、ＡＢＳ制動モデルや、制御アルゴリズムなどにより様々であるが、液圧モジュレータの動作特性に関するパラメータ、ＡＢＳ制動のモデルにより要求されるパラメータ、車両の制動特性に関するパラメータなどがあり得る。これらのＡＢＳ制御に関するパラメータは、初期の設計段階では、各コンポーネントの仕様や、シミュレーション等により仮に決定することができる。しかし、シミュレーション等により仮に設定したパラメータで最適なＡＢＳ制動が得られるとは限らない。そのため、仮のパラメータを設定したＡＢＳソフトウェアを実装した実車を用いてＡＢＳ制動実験をし、ＡＢＳ制動中の車輪速、液圧、車両の運動等を測定して、これらの実測値を基に、最適なＡＢＳ制動が得られるように各パラメータを最適化（キャリブレーション）することが行われる。
　ＡＢＳ制御のパラメータのキャリブレーションは、従来、実車テストにおけるＡＢＳ制動中の車輪速度やブレーキ圧等の測定値を解析し、その解析結果を基に、設計ガイドラインや設計者の経験、ノウハウに基づいて最適なパラメータを決定していた。
　図８は、従来のＡＢＳソフトウェアのパラメータの決定手順を概略的に示している。まず、仮のパラメータを設定したＡＢＳソフトウェアを用いて、実車テストでＡＢＳ制動を行い、ＡＢＳ制動中の車輪速度、液圧値、車両の運動等を測定する。その後、これらの測定値を解析する。そして、解析結果から設計ガイドラインや設計者の経験やノウハウに基づいて人為的に新しいパラメータを決定する。そして決定されたパラメータに基づいてＡＢＳソフトウェアを変更する。そして、変更したＡＢＳソフトウェアをＥＣＵにダウンロードする。さらに、変更されたパラメータに基づいて、最適なＡＢＳ制動が得られるかどうかをさらにテストする。ここで、最適なＡＢＳ制動が得られれば、パラメータのキャリブレーションは終了するが、最適なＡＢＳ制動が得られない場合は、さらに、上記手順を繰り返すことになる。
　このように、ＡＢＳ制御のパラメータのキャリブレーションには時間を要していた。特に、近年では、様々なブレーキ性能の要求に応えるために、ＡＢＳ制動モデル及びＡＢＳソフトウェアアルゴリズムが複雑化してきており、それに従いパラメータも多くなってきているので、ＡＢＳソフトウェア開発にますます時間を要するようになってきている。
　そこで、人為的に行っていた測定結果のからのパラメータの決定作業を自動化し、実車テストの実行中に、すぐに新しいパラメータをＡＢＳソフトウェアに反映し、新しいパラメータで実車テストを継続して、パラメータをキャリブレーションできれば、ＡＢＳ設計・製造工程が大幅に短縮できる。このような観点から、本発明は、自動パラメータキャリブレーション機能付きのＡＢＳ制御装置及びソフトウェアを提供する。
　本発明による、ＡＢＳ制御装置は、電子制御ユニットと、車輪速センサと、ブレーキ圧センサとを有する。ＡＢＳ制動中に車輪速センサ及びブレーキ圧センサが、車輪速度及びブレーキ圧を測定し、電子制御ユニットが、車輪速度及びブレーキ圧の測定結果に応じて、ＡＢＳ制御に用いる内部パラメータを自動的にキャリブレーションする。
　本発明の一態様によるＡＢＳ制御装置は、（ａ）ＡＢＳ制動中に車輪速センサ及びブレーキ圧センサが、車輪速度及びブレーキ圧を測定し、電子制御ユニットが、車輪速度及びブレーキ圧の測定結果に応じて、ＡＢＳ制御に用いる内部パラメータを計算し、計算した内部パラメータをＡＢＳ制御に用いる新しい内部パラメータとして設定することでＡＢＳ制御に用いる内部パラメータを自動的にキャリブレーションすることができる。
　本発明の一態様によるＡＢＳ制御装置はさらに、（ｂ）計算した内部パラメータが所定の条件を満たしているか否かを判断し、（ｃ）計算された内部パラメータが所定の条件を満たしていると判断されれば、キャリブレーションを終了し、計算された内部パラメータが所定の条件を満たしていないと判断されれば、上記（ａ）及び（ｂ）の手順を再度実行する、ことでＡＢＳ制御に用いる内部パラメータを自動的にキャリブレーションすることができる。
　また、本発明は、電子制御ユニットによって車輪のブレーキ圧を制御するＡＢＳ制御プログラムを提供する。本発明のＡＢＳ制御プログラムは、ＡＢＳ制動中に測定された車輪速度及びブレーキ圧に応じて、ＡＢＳ制御プログラムの内部パラメータを自動的にキャリブレーションすることができる。
　本発明の一態様によるＡＢＳ制御プログラムは、（ａ）ＡＢＳ制動中に測定された車輪速度及びブレーキ圧に応じて、ＡＢＳ制御プログラムの内部パラメータを計算し、計算された内部パラメータをＡＢＳ制御プログラムの新しい内部パラメータとして設定することでＡＢＳ制御プログラムの内部パラメータを自動的にキャリブレーションすることができる。
　本発明の一態様によるＡＢＳ制御プログラムはさらに、（ｂ）計算された内部パラメータが所定の条件を満たしているか否かを判断し、（ｃ）計算された内部パラメータが所定の条件を満たしていると判断されれば、キャリブレーションを終了し、計算された内部パラメータが所定の条件を満たしていないと判断されれば、上記（ａ）及び（ｂ）の手順を再度実行することでＡＢＳ制御プログラムの内部パラメータを自動的にキャリブレーションすることができる。
　また、本発明は、電子制御ユニットによって車輪のブレーキ圧を制御するＡＢＳ制御プログラムの内部パラメータのキャリブレーション方法を提供する。本発明のキャリブレーション方法は、（ａ）ＡＢＳ制動中に車輪速度及びブレーキ圧を測定するステップと、（ｂ）測定された車輪速度及びブレーキ圧に応じて、ＡＢＳ制御プログラムの所定のアルゴリズムに従って内部パラメータを自動的にキャリブレーションするステップと、を有する。
　本発明の一態様によるＡＢＳ制御プログラムの内部パラメータのキャリブレーション方法は、ステップ（ｂ）において、（ｂ－１）測定された車輪速度及びブレーキ圧に応じて、ＡＢＳ制御プログラムの所定のアルゴリズムに従って内部パラメータを計算するステップと、（ｂ－２）計算された内部パラメータを、ＡＢＳ制御プログラムの新たな内部パラメータとして設定するステップと、を有する。
　本発明の一態様によるＡＢＳ制御プログラムの内部パラメータのキャリブレーション方法は、ステップ（ｂ）において、さらに、（ｂ－３）計算された内部パラメータが所定の条件を満たすか否かを判断するステップと、（ｂ－４）計算された内部パラメータが所定の条件を満たすと判断されれば、キャリブレーションを終了し、計算された内部パラメータが所定の条件を満たさないと判断されれば、（ａ）、（ｂ－１）、（ｂ－２）及び（ｂ－３）のステップを再度実行するステップと、を有する。
本発明のＡＢＳ制御装置のシステム構成を示す図である。 本発明のＡＢＳソフトウェアを用いた、内部パラメータのキャリブレーション手順を示す図である。 本発明のＡＢＳソフトウェアを用いた、内部パラメータのキャリブレーションのより詳細な手順を示す図である。 各ブレーキ圧における、減圧バルブの駆動時間と減圧量の関係を示す図である。 ブレーキ圧特性曲線を示す図である。 マスターシリンダ液圧モデル値と減速度との関係を示す図である。 ＡＢＳ基本減圧量を示す図である。 従来のＡＢＳソフトウェアの内部パラメータのキャリブレーション手順を示す図である。
　本発明のＡＢＳ制御装置は、図１に示すように、本発明によるＡＢＳ制御プログラム（ソフトウェア）を組み込んだＥＣＵ、液圧モジュレータ（各種バルブ、シリンダ、ピストン、電磁ソレノイド等）、車輪速センサ及び液圧センサ等の各種計測センサ、から構成される。図１に示すシステム構成は、本発明のＡＢＳ制御装置のシステム構成を限定するものではなく、本発明の趣旨に反しない限りシステムコンポーネントの増減は可能である。本発明のＡＢＳ制御装置のハードウェア構成は、液圧センサを備えることを除いて従来のＡＢＳ制御装置と同様であり、また任意の構成とすることができるので、本明細書では詳述しない。本発明によるＡＢＳ制御装置において、液圧センサは、後述する実車テスト中にブレーキ圧を測定するために用いられるものであり、ＡＢＳ制動においては使用しなくてもよい。
　本発明によるＡＢＳ制御プログラムは、従来のＡＢＳ制御プログラムにパラメータのキャリブレーション機能を組み込むことで実現できる。なお、ここでいう従来のＡＢＳ制御プログラムとは、ＡＢＳ制御機能のみが実装されており、内部パラメータをキャリブレーションする機能を持たないＡＢＳ制御プログラムのことである。つまり、本発明のＡＢＳ制御プログラムは、車輪速センサ等の信号から、車輪のスキッド傾向を判断し、それに基づいて液圧モジュレータを制御する従来の機能に加えて、内部パラメータをキャリブレーションする機能を実装することで実現できる。従来のＡＢＳ制御機能については公知であり、また、任意のものを使用することができるので、本明細書では詳述せず、内部パラメータのキャリブレーション機能についてのみ以下に説明する。
　本発明のＡＢＳソフトウェアのキャリブレーション機能は、車輪速センサ、液圧センサ等の各計測装置から測定データを受け取り、受け取ったデータを解析する機能を有する。また、ＡＢＳソフトウェアのキャリブレーション機能は、データ解析結果を用いて新しいパラメータを計算し、計算された新しい数値にパラメータを変更する機能を有する。さらに、本キャリブレーション機能は、計算された新しいパラメータが最適かどうかを判断する機能を有する。
　図２は、本発明による内部パラメータのキャリブレーション機能付きのＡＢＳソフトウェアを用いて、パラメータをキャリブレーションするフローを概略的に示している。本発明によるＡＢＳソフトウェアを用いれば、データ解析、パラメータの計算、パラメータの変更を自動化できる。従って、変更した新たなパラメータを用いて即座に実車でデータ取得ができる。そして、パラメータが最適化されているかどうかを判定する機能をソフトウェアに組み込むことで、パラメータのキャリブレーションを自動化できる。このように、本発明によるＡＢＳソフトウェアを用いれば、従来必要とされていたパラメータ変更に伴うＡＢＳソフトウェアの変更、および変更したＡＢＳソフトウェアのＥＣＵへのダウンロードが必要なくなるので、キャリブレーション工程を短縮できる。
　図３は、本発明による内部パラメータのキャリブレーション機能つきのＡＢＳソフトウェアを用いてパラメータをキャリブレーションするときの典型的なフローをより詳細に示している。
　まず、キャリブレーション機能が開始される（ステップ１０）。この段階で、実車テストに必要な環境を整える。すなわち、本発明の内部パラメータキャリブレーション機能を持つＥＣＵが搭載された実車を準備する。
　次に、キャリブレーション用のＡＳＡＰファイルを作成する（ステップ１２）。ＡＳＡＰファイルは、特性値（パラメータ、曲線、マップ）、実測定値、仮想測定値、依存値などＥＣＵ内の関連するデータオブジェクトについての情報を含む、規格化されたキャリブレーション用のファイルである。ＡＳＡＰファイルの作成方法については公知であり、また任意の方法で行うことができるので本明細書では説明しない。
　次に、ＡＢＳソフトウェアに仮（初期）パラメータを設定する（ステップ１４）。初期パラメータは、外部ファイルに記録しておき、ＡＢＳソフトウェアが外部ファイルを読み込んで、ＡＢＳソフトウェア内の変数に設定されるようにすることができる。なお、初期パラメータは、液圧モジュレータ等の各コンポーネントの仕様や、シミュレーション等により予め決定しておく。また、仮想的な簡易な実験環境でテストした結果に基づいて初期パラメータを決定しておいてもよい。パラメータは、ＡＢＳソフトウェア自身で書き換え可能なように内部変数（例えば、グローバル変数）として定義することができる。
　次に、実車テストを開始する（ステップ１６）。すなわち、ＡＢＳソフトウェアをキャリブレーションモードで起動させる。キャリブレーションモードでは、ＡＢＳ制動の回数、タイミング等が定義されており、実車テストの操作者は、キャリブレーションモードに従って車両を操作する。キャリブレーションモードにおける、ブレーキ操作の手順は、任意に決定することができる。すなわち、ＡＢＳソフトウェアに記述された、パラメータ計算アルゴリズムに応じてブレーキ操作の手順を定めておけばよい。例えば、同じ条件で複数回ＡＢＳ制動を実行して、複数の測定値を得て、これらの同条件における複数の測定値からパラメータを計算する場合（例えば、平均値を使う場合など）には、同条件で複数回ＡＢＳ制動を繰り返すように決定すればよい。
　次に、ＡＢＳ制動において車輪速、液圧等が測定され、ＡＢＳソフトウェアは、これらの測定値を受け取り、これらの測定値に応じて各パラメータを計算する（ステップ１８）。そして、計算されたパラメータをＡＢＳソフトウェアの新しい内部パラメータとして設定する。ＡＢＳソフトウェアは、計算するパラメータごとに関数Ｆ１～Ｆｎを持ち、受け取った測定値を基にそれぞれのパラメータを計算するようにプログラムすることができる。パラメータ決定関数は、保守性等の観点から、パラメータごとに作成することが好ましい。なお、パラメータ計算のために利用される測定値は、車輪速や液圧のみに限定されない。すなわち、パラメータ計算関数に必要な計測値を測定し、必要に応じてこれらを用いればよい。例えば、車輪速センサや液圧センサ以外にも、加速度センサや、温度センサ等をテスト車両に搭載し、これらの測定値を用いてパラメータを計算するようにプログラムしてもよい。
　次に、ステップ１８で計算したパラメータが最適化されているかをＡＢＳソフトウェア内部で判断する（ステップ２０）。具体的には、計算された新しいパラメータが所定の条件を満たしているか否かをＡＢＳソフトウェア内で判定する。パラメータが最適化されているか否かの判断は、パラメータごとに、様々な方法で行うことができる。例えば、変更前のパラメータとステップ１８で計算されたパラメータとの差分が所定値以内であれば、十分に収束したと判断して、今回決定されたパラメータを最適パラメータと判断してもよい。あるいは、複数回の測定及びパラメータ計算を繰返し、計算されたパラメータの分散が所定値以内であることを最適化の判断基準としてもよい。あるいは、実車測定及びパラメータ計算を所定回数繰り返すことを条件として、計算されたパラメータの平均値を最適パラメータと決定してもよい。いずれにしても、パラメータ計算に必要な測定データの種類、数、パラメータ計算アルゴリズム、そのパラメータがＡＢＳ制御に与える影響の大小、などを考慮して最適化の条件を決めることが望ましい。なお、自動化されたパラメータの計算手順、及び最適化の判断手法の例は、後述する。
　ステップ２０でパラメータが最適化されていると判断されれば、最適化されたパラメータを外部ファイルに保存して（ステップ２２）、キャリブレーションを終了する（ステップ２４）。ステップ２０でパラメータが最適化されていないと判断されれば、ステップ１６に戻り、新しく設定されたパラメータで、新たにＡＢＳ制動、測定データ取得、パラメータ計算を再度実行し、パラメータが最適化されるまで繰り返す。
　このように本発明においては、ＡＢＳ制御に用いる任意のパラメータをＡＢＳソフトウェアで自動的にキャリブレーションすることができる。また、ソフトウェアで表現できる方法であれば、パラメータのキャリブレーションの方法も任意である。本発明によるＡＢＳソフトウェアにおけるパラメータの計算及び最適化のアルゴリズム、並びにそれに必要な測定データの種類（車輪速度、ブレーキ圧等）、データの計測回数等は、パラメータに応じて本技術分野の当業者が適宜変更可能である。
　以下に、本発明において採用可能なＡＢＳ制御のパラメータとそのキャリブレーション方法の例を説明する。
　（例１）
　車輪圧モデルにおけるブレーキ液圧特性曲線のキャリブレーションについて説明する。
図４に示すように、所定の液圧（例えば、約１０ＭＰａ）から、減圧用バルブを一定時間、一定の間隔で駆動させ、液圧値を測定する。これにより、各液圧における、液圧の勾配（ＭＰａ／ｓ）を算出することができる。これを各車輪ごとに行うことで、各車輪ごとに図５のような液圧－液圧勾配の特性曲線を求めることができる。この特性曲線の値を新しいパラメータとしてＡＢＳソフトウェアに設定する。この特性曲線の値の最適化の手法については、例えば複数回測定して、平均値を最適値とすることができる。あるいは、前回の測定から算出した特性曲線と、今回の測定から算出した特性曲線との差分が所定値以下であれば、今回の測定結果を最適値であると判断してもよい。
　（例２）
　制動力モデルにおける制動力伝達係数のキャリブレーションについて説明する。制動力の関係は以下の式で表すことができる。
Ｆ（制動力）＝ｍ（車両質量）×ａ（減速度）＝ＣＰ_ＦＡ×（Ｐ_ＦＬ＋Ｐ_ＦＲ）＋ＣＰ_ＲＡ×（Ｐ_ＲＬ＋Ｐ_ＦＲ）
ここで、ＣＰ_ＦＡは前輪の制動力伝達係数、ＣＰ_ＲＡは後輪の制動力伝達係数であり、Ｐ_ＦＬは左前輪の液圧、Ｐ_ＦＲは右前輪の液圧、Ｐ_ＲＬは左後輪の液圧、Ｐ_ＦＲは右後輪の液圧を示す。
　前輪の制動力伝達係数は、後軸のブレーキ液圧を０ＭＰａに制限して実車テストすることにより、ＣＰ_ＦＡ＝ｍ・ａ／（Ｐ_ＦＬ＋Ｐ_ＦＲ）の式で求めることができる。なお、減速度ａは、車輪速度の変化量から推定することができる。減速度ａを車輪速度の変化量から推定する方法は、公知であり、任意の方法で行うことができるので、ここでは説明しない。制動力伝達係数ＣＰは温度に依存するので、数回繰り返して平均値を最適パラメータ値として、ＡＢＳソフトウェアに設定する。なお、後軸についても同様の手順で制動力伝達係数を決定することができる。
　（例３）
　マスターシリンダ液圧モデルに関するパラメータについて説明する。ＡＢＳ開始時のマスターシリンダ圧モデル値の初期値は、車輪の減速度より推定することができる。図６のように、ＡＢＳ制御開始時のマスターシリンダ圧Ｐとそのときの車輪減速度ａを測定し、近似曲線を求めて最適パラメータとすることができる。近似曲線は最小二乗法などの任意の近似法で求めることができる。なお、前軸と後軸では別パラメータとしてもよい。
　ここで、オーバーブレーキに対する補正の閾値について説明する。ブレーキ踏力を増加させると車輪の増圧ゲインが上昇し、車輪の動きやＡＢＳ制御周期が変化する。そこで、このような場合、上述のマスターシリンダモデル値を補正する必要がある。オーバーブレーキ補正値は、一般に、車輪加速度ａ、その微分ａ´および制御周期Ｔ_cycleから求められる。すなわち、補正値ＯＢＲ_Ｆａｃｔｏｒ＝ｆ（ａ，ａ´，Ｔ_cycle）により算出される。不要な補正を避けるために、マスターシリンダ圧が一定の状態におけるオーバーブレーキ補正値を監視し、オーバーブレーキ補正を有効とするための閾値（パラメータ）を求める。すなわち、オーバーブレーキ補正値がある閾値（パラメータ）以上である場合に、マスターシリンダの液圧モデル値に算出した補正値が加えられることになる。この閾値をＡＢＳソフトウェアに設定する。
　（例４）
　ＡＢＳ減圧量について説明する。ＡＢＳの基本減圧量は、各ロック圧に合わせて調整するため、例えば、図７のようなテーブルで定義される。減圧量のキャリブレーションは、減圧後の車輪加速度に応じて行う。具体的には、減圧後の車輪加速度が所定の目標値になるように調節する。基本的には、減圧量が小さいと加速度も小さく、減圧量が大きいと加速度も大きくなる。従って、減圧後の車輪加速度の目標値と測定値との差から新しい減圧量を算出することができる。新しい減圧量を複数算出して、平均値を最適値とすることができる。あるいは、減圧後の車輪加速度の目標値と実測値との差分が所定値以下になれば最適化されたと判断してもよい。決定した減圧量テーブル（パラメータ）をＡＢＳソフトウェアに設定する。
　以上のように、本発明による自動キャリブレーション機能付きのＡＢＳソフトウェアにおいて採用可能なパラメータとそのキャリブレーション方法についていくつか説明したが、本発明で利用可能なパラメータ及びそのキャリブレーション方法は以上の例に限られない。必要なパラメータとそのキャリブレーション方法については、ＡＢＳ制御方式や、ＡＢＳのシステム構成、ＡＢＳ制動モデルなどに応じて、設計者が自由に設計できる。パラメータによっては、ＡＢＳソフトウェアに記述し、キャリブレーションを自動化できないものもあり得る。そのような場合は、キャリブレーションを自動化できないパラメータは、従来の方法でキャリブレーションし、自動化できるパラメータのキャリブレーション手順だけをＡＢＳソフトウェアに組み込んでもよい。
　以上のように、本発明によるＡＢＳソフトウェアは、内部パラメータを自動的にキャリブレーションすることができるので、従来のキャリブレーション手法に比べて、大幅にキャリブレーション工程を短縮できる。
　従来、パラメータの決定は、実車テストでの測定値及び解析結果を基に、設計ガイドラインや設計者の経験やノウハウに基づいて人為的に決定していた。そして、決定したパラメータをＡＢＳソフトウェアに反映するには、ＡＢＳソフトウェアのパラメータをオフラインで変更して、ＥＣＵにダウンロードするという手順が必要であった。しかし、本発明によるＡＢＳソフトウェアにおいては、従来の人為的なパラメータ決定、反映手順をＡＢＳソフトウェア内で自動化している。従って、実車テストを中断することなく、新しいパラメータでテストを行うことができるので、キャリブレーション工程を短縮できる。また、従来の人為的なパラメータ決定手順を排除し、ソフトウェア内で自動化しているので、設計者の習熟度等に依存せずにキャリブレーションを行うことができ、結果としてＡＢＳ制御装置の品質を向上させることができる。

Claims (9)

  1. 　電子制御ユニットによって車輪のブレーキ圧を制御するＡＢＳ制御装置であって、
    　車輪速センサと、
    　ブレーキ圧センサと、を有し、
    　ＡＢＳ制動中に前記車輪速センサ及び前記ブレーキ圧センサが、車輪速度及びブレーキ圧を測定し、前記電子制御ユニットが、前記車輪速度及びブレーキ圧の測定結果に応じて、ＡＢＳ制御に用いる内部パラメータを自動的にキャリブレーションする、ＡＢＳ制御装置。
  2. 　請求項１に記載のＡＢＳ制御装置であって、
    　（ａ）ＡＢＳ制動中に前記車輪速センサ及び前記ブレーキ圧センサが、車輪速度及びブレーキ圧を測定し、前記電子制御ユニットが、前記車輪速度及びブレーキ圧の測定結果に応じて、ＡＢＳ制御に用いる内部パラメータを計算し、前記計算した内部パラメータをＡＢＳ制御に用いる新しい内部パラメータとして設定する
    ことでＡＢＳ制御に用いる内部パラメータを自動的にキャリブレーションする、ＡＢＳ制御装置。
  3. 　請求項２に記載のＡＢＳ制御装置であって、さらに、
    　（ｂ）前記計算した内部パラメータが所定の条件を満たしているか否かを判断し、
    　（ｃ）前記計算された内部パラメータが前記所定の条件を満たしていると判断されれば、キャリブレーションを終了し、前記計算された内部パラメータが所定の条件を満たしていないと判断されれば、（ａ）及び（ｂ）の手順を再度実行する、
    ことでＡＢＳ制御に用いる内部パラメータを自動的にキャリブレーションする、ＡＢＳ制御装置。
  4. 　電子制御ユニットによって車輪のブレーキ圧を制御するＡＢＳ制御プログラムであって、
    　ＡＢＳ制動中に測定された車輪速度及びブレーキ圧に応じて、前記ＡＢＳ制御プログラムの内部パラメータを自動的にキャリブレーションする、ＡＢＳ制御プログラム。
  5. 　請求項４に記載のＡＢＳ制御プログラムであって、
    　（ａ）ＡＢＳ制動中に測定された車輪速度及びブレーキ圧に応じて、ＡＢＳ制御プログラムの内部パラメータを計算し、前記計算された内部パラメータをＡＢＳ制御プログラムの新しい内部パラメータとして設定する
    ことでＡＢＳ制御プログラムの内部パラメータを自動的にキャリブレーションする、ＡＢＳ制御プログラム。
  6. 　請求項５に記載のＡＢＳ制御プログラムであって、さらに、
    　（ｂ）前記計算された内部パラメータが所定の条件を満たしているか否かを判断し、
    　（ｃ）前記計算された内部パラメータが前記所定の条件を満たしていると判断されれば、キャリブレーションを終了し、前記計算された内部パラメータが前記所定の条件を満たしていないと判断されれば、（ａ）及び（ｂ）の手順を再度実行する、
    ことでＡＢＳ制御プログラムの内部パラメータを自動的にキャリブレーションする、ＡＢＳ制御プログラム。
  7. 　電子制御ユニットによって車輪のブレーキ圧を制御するＡＢＳ制御プログラムの内部パラメータのキャリブレーション方法であって、
    　（ａ）ＡＢＳ制動中に車輪速度及びブレーキ圧を測定するステップと、
    　（ｂ）測定された前記車輪速度及び前記ブレーキ圧に応じて、ＡＢＳ制御プログラムの所定のアルゴリズムに従って内部パラメータを自動的にキャリブレーションするステップと、
    を有する、キャリブレーション方法。
  8. 　請求項７に記載のキャリブレーション方法であって、
    　前記ステップ（ｂ）は、
    　（ｂ－１）測定された前記車輪速度及び前記ブレーキ圧に応じて、ＡＢＳ制御プログラムの所定のアルゴリズムに従って内部パラメータを計算するステップと、
    　（ｂ－２）前記計算された内部パラメータを、前記ＡＢＳ制御プログラムの新たな内部パラメータとして設定するステップと、
    を有する、キャリブレーション方法。
  9. 　請求項８に記載の方法であって、
    　前記ステップ（ｂ）はさらに、
    　（ｂ－３）前記計算された内部パラメータが所定の条件を満たすか否かを判断するステップと、
    　（ｂ－４）前記計算された内部パラメータが前記所定の条件を満たすと判断されれば、キャリブレーションを終了し、前記計算された内部パラメータが前記所定の条件を満たさないと判断されれば、（ａ）、（ｂ－１）、（ｂ－２）及び（ｂ－３）のステップを再度実行するステップと、
    を有する、キャリブレーション方法。
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