JP2006175905A - 車両のブレーキ液圧制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 液圧源の高価な圧力センサを廃止して、コストの低減化と液圧回路の簡素化を図り得るブレーキ液圧制御装置を提供する。
【解決手段】 各左右前輪に内部の液圧を介して制動力を付与するフロントホイールシリンダ３，４に液圧を供給するギアポンプ１０と、各フロントホイールシリンダ内の液圧を検出する第２圧力センサ１６、１６と、前記ギアポンプのポンプモータ１３の回転数や電流値によって、前記ギアポンプの吐出圧を推定する供給液圧推定回路を備えた電子コントローラとを備えている。前記第２圧力センサによって検出された前記各フロントホイールシリンダ内の液圧と、前記供給液圧推定手回路によって推定された供給液圧のいずれかを選択して前記各左右前輪の要求制動力を演算するように構成した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば車両の各車輪に対する制動力を制御するブレーキ液圧制御装置に関する。

近時、車両のブレーキ液圧制御装置としては、通常の制動力がマスターシリンダとは別に設けられた液圧源としてのポンプモータを、例えばブレーキペダルの踏み込み操作量を電気的に検出し、この検出信号に基づいて制御するいわゆるブレーキバイワイヤー方式（電気制御液圧ブレーキ）の制御装置が提供されており、その一つとして以下の特許文献１に記載されたものが知られている。

概略を説明すれば、ブレーキ操作に応じて液圧を発生させるマスターシリンダと、前記ブレーキ操作量を検出する操作量検出手段と、ポンプやアキュムレータからなる液圧源と、該液圧源の液圧を検出する液圧源液圧検出手段と、該液圧源液圧検出手段の検出量に基づいて前記ポンプの駆動を制御するポンプ駆動制御手段と、複数の車輪の回転を制御する複数のホイールシリンダと、該各ホイールシリンダの液圧を検出するホイールシリンダ液圧検出手段と、前記液圧源と複数のホイールシリンダとをそれぞれ接続する第１の液圧通路と、該第１の液圧通路に設けられて、前記ホイールシリンダの液圧を制御する複数の液圧制御機構などを備えている。

そして、前記各ホイールシリンダの液圧を検出するホイールシリンダ液圧検出手段の異常を検出した場合には、異常が検出されたホイールシリンダについて前記アキュムレータの液圧を検出するアキュムレータ液圧検出手段が目標アキュムレータ圧に一致するように比例電磁液液圧制御弁への指令値を決めるように変更制御するようになっている。

これによって、前記ホイールシリンダ液圧検出手段（圧力センサ）が故障などの異常が発生した場合においても、電気制御式液圧ブレーキシステムを維持できるようになっている。
特開２０００−７１９６５号公報

しかしながら、前記従来のブレーキ液圧制御装置にあっては、各ホイールシリンダの複数の液圧制御機構である複数の電磁弁の開弁制御を、各ホイールシリンダ毎の液圧と各車輪速及び前記液圧源液圧検出手段（液圧センサ）により検出されたポンプ近傍の液圧の値に基づいて各車輪の制動力を制御するようになっている。

このように、ポンプ近傍の液圧を検出する液圧センサが必要になることから、部品点数の増加が余儀なくされるとともに、制御ロジックも複雑になる。この結果、コストの高騰を招くと共に、装置のレイアウト上の自由度が制約されるおそれがある。

本発明は前記従来のブレーキ液圧制御装置の技術的課題に鑑みて案出されたもので、請求項１に記載の発明は、各車輪に内部の液圧を介して制動力を付与するホイールシリンダと、該各ホイールシリンダに液圧を供給する液圧供給手段と、前記各ホイールシリンダの液圧を検出する液圧検出手段と、前記液圧供給手段の運動量に関与するパラメータによって、前記液圧供給手段の供給液圧を推定する供給液圧推定手段とを備え、前記液圧検出手段によって検出された前記各ホイールシリンダ内の液圧と、前記供給液圧推定手段によって推定された供給液圧のいずれかを選択して前記各車輪の要求制動力を演算するように構成したことを特徴としている。

この発明によれば、各車輪の制動力を前記液圧検出手段によって検出された液圧あるいは供給液圧推定手段により推定された供給液圧に基づいて演算するため、コストの低減化などが図れる。

すなわち、車両の走行中において各ホイールシリンダ内の液圧を監視する必要のある特定条件、例えば複数車輪に制動力を付与する制御を行う場合において、各車輪に対する制動力を確保しつつ、液圧供給源の供給圧力を検出する高価な液圧センサを用いずに、液圧供給源に用いられる例えば回転電動式のポンプモータの回転数や供給電流を検出する比較的安価な回転数センサや電流センサを用いるので、コストの低減化や装置の簡素化を図ることが可能になる。

請求項２に記載の発明は、前記左右車輪の各ホイールシリンダのうち最大増圧制御を行っている方の前記ホイールシリンダの液圧に基づき各車輪の要求する制動力を演算する一方、前記各ホイールシリンダが同圧に保持されている場合に、前記供給液圧推定手段によって検出された推定液圧に基づいて各車輪の要求する制動力を演算するように構成したことを特徴としている。

この発明によれば、請求項１の発明の作用効果に加えて、最大増圧制御を行っている車輪は、この車輪のホイールシリンダの液圧を制御パラメータとして用いて液圧供給源である電動ポンプのポンプモータを制御することによって制動力を確保する一方、例えばアンチロックブレーキ装置の低摩擦路における全輪同圧保持制御のように、頻度の少ない制御時にはポンプモータの電流または回転数などにより全輪の液圧を制御を行うようにしたため、各輪とも独立の制動力制御を安定した状態で実行することが可能になる。

以下、本発明にかかる車両のブレーキ液圧制御装置の実施形態を図面に基づいて詳述する。

このブレーキ液圧制御装置は、便宜上車両のフロント側のみを示す図１の液圧回路に示すように、通常制動、ＡＢＳ及びＶＳＣなどの制御機能を有し、ブレーキペダル１の踏み込み量に応じた高さのブレーキ圧を発生させるマスターシリンダ２が設けられていると共に、該マスターシリンダ２の加圧室に左右前輪（ＦＲ、ＦＬ）に設けられた各フロントホイールシリンダ３、４とを連通させる液圧通路５、５が接続されている。この各液圧通路５，５は、上流側に常開型のシャットオフバルブ６，６が設けられていると共に、下流部５ａ、５ａ側に分岐通路７，７が接続されている。

前記各分岐通路７，７は、前記液圧通路５，５の下流部５ａ、５ａを挟んだ上流側に増圧用比例電磁弁８，８が設けられていると共に、下流側に減圧用比例電磁弁９，９がそれぞれ設けられている。また、前記各増圧用比例電磁弁８，８の上流側には、吐出通路１２を介して液圧供給手段であるギアポンプ１０が設けられている。

前記増圧用比例電磁弁８，８は、常開型であって、図外の電子コントローラからの出力電流によって励磁されて閉弁制御されるようになっている一方、前記減圧用比例電磁弁９，９は、常閉型であって、前記電子コントローラからの出力電流によって開弁制御されるようになっている。

この減圧用比例電磁弁９，９は、前記マスターシリンダ２のリザーバ２ａに連通した還流通路１１が接続されており、前記各フロントホイールシリンダ３，４内の液圧を前記各液圧通路５，５の下流部５ａ、５ａを介して前記還流通路１１から前記リザーバ２ａに戻すようになっている。

前記ギアポンプ１０は、左右前輪（ＦＬ、ＦＲ）の通常制動制御時において作動するものであって、ポンプハウジング内に設けられた一対の外接式ギアを備えたポンプ本体１２と、前記各ギアを回転駆動させる電動式のブラシレス型ポンプモータ１３とを備え、このポンプモータ１３の回転駆動によって、吐出通路１２ａから分岐通路７，７に設けられた逆止弁１４、１４と前記各増圧用比例電磁弁８，８を介して各フロントホイールシリンダ３，４に液圧を供給するようになっている。なお、前記吐出圧は、比較的高く設定されて、プランジャポンプよりも高く設定されている。

前記ポンプモータ１３は、前記電子コントローラからの出力電流によって回転駆動されると共に、内部にモータ軸の回転速度を検出する図外の回転センサが収容されている。

また、前記各液圧通路５，５の上流側には、マスターシリンダ２から供給された液圧を検出する第１圧力センサ１５，１５が設けられていると共に、前記各下流部５ａ、５ａには、各フロントホイールシリンダ３，４内の液圧を検出する液圧検出手段である第２圧力センサ１６，１６が設けられている。

さらに、前記ギアポンプ１０の吐出通路１２ａと還流通路１１とを接続する感圧通路１７には、ギアポンプ１０の吐出圧が所定以上になった際に、該吐出圧を還流通路１１を介してリザーバ２ａに戻すリリーフバルブ１８が設けられている。

前記シャットオフバルブ６，６は、前記圧力センサ１５，１５，１６，１６などが故障してギアポンプ１０が駆動停止した場合に、フェールセーフのために開弁して前記ブレーキペダル１の踏み込み量に応じてマスターシリンダ２の液圧を各フロントホイールシリンダ３，４に供給するようになっている。

そして、前記電子コントローラは、第１、第２圧力センサ１５，１５，１６，１６から出力された各部の液圧検出信号や、前記ポンプモータ１３の回転センサ及びポンプモータへの出力電流量を検出する電流センサ、さらには車速センサ、横Ｇセンサなどの各種のセンサ類からの検出信号に基づいて、前記増圧用、減圧用比例電磁弁８，８、９，９を開閉制御の他に、前記各シャットオフバルブ６，６を開閉制御するようになっていると共に、前記ポンプモータ１３の回転駆動、停止などを制御するようになっている。

また、この電子コントローラは、前記ポンプモータ１３の回転センサからの回転数信号や電流センサからの電流量信号によって前記ギアポンプ１０の吐出圧力
を推定する供給液圧推定回路を備えていると共に、該供給液圧推定回路によって推定された供給推定信号と、前記第２圧力センサ１６，１６から出力された各フロントホイールシリンダ３，４内の液圧信号のいずれかを選択して前記フロントホイールシリンダ３，４を介して前輪の要求制動力を演算する演算回路を備えている。

前記演算回路は、左右前輪の各フロントホイールシリンダ３，４のうち、最大増圧制御を行っている方の液圧に基づいて左右前輪の要求する制動力を演算するようになっている。また、前記各フロントホイールシリンダ３，４が同圧に保持されている場合には、前記供給液圧推定回路によって推定された推定液圧に基づいて各前輪の要求する制動力を演算するようになっている。

以下、前記電子コントローラによる制動力の制御作用を図２〜図５に基づいて説明する。

まず、図２は車両走行中における前輪の通常の制動力制御やＡＢＳ制御などを示す概略的な制御フローチャート図であって、まず、ステップ１では、両前輪を通常の同圧な制動力制御を行っているか否かを判別する。

ここで、同圧制御を行っていると判別した場合は、ステップ２に移行し、このステップ２では、今度は前記増圧用比例制御弁８，８が閉弁保持状態になっているか否か、つまり増圧用比例制御弁８，８に電子コントローラから制御電流が出力されて閉弁状態にあるか否かを判別する。

ここで、増圧用比例制御弁８，８が閉弁状態ではなく全開状態にあると判別した場合には、ステップ３に移行する。

このステップ３では、前記各第２圧力センサ１６，１６によって各フロントホイールシリンダ３，４の液圧を監視し、この液圧信号に基づいて、ステップ４において各前輪の要求制動力に対して、前記ポンプモータ１３に制御電流を出力して回転駆動させてギアポンプ１０を作動させると共に、各増減圧比例電磁弁８，８、９，９を制御する。

前記ステップ２において増圧用比例電磁弁８，８が閉弁保持状態にあると判別した場合には、ステップ５に移行する。

このステップ５では、前記回転センサや電流センサによって検出された現在のポンプモータ１３の回転数や電流値によって現在の各フロントホイールシリンダ３，４内の液圧を推定する。

したがって、電子コントローラは、前記ポンプ回転数や電流値検出信号による各フロントホイールシリンダ３，４の推定液圧に基づいてＡＢＳ制御を行う。

次に、前記ステップ１において同圧制御を行っていないと判別した場合、つまり、車両が例えばコーナーリング走行している場合などで、一方側の前輪の制動力よりも他方側の制動力を大きく制御した際には、ステップ６に移行し、ここでは、前記第２圧力センサ１６，１６によって前記各フロントホイールシリンダ３，４のうち、最大増圧制御を行っている側のフロントホイールシリンダ３，４の液圧を監視する。

その後、前記ステップ４に移行して、前記最大液圧検出信号に基づいて、各前輪の要求制動力に対して、前記ポンプモータ１３に制御電流を出力して回転駆動させてギアポンプ１０を作動させると共に、各増減圧比例電磁弁８，８、９，９を制御する。

以下、前記電子コントローラの前記制御フローチャートによる液圧回路の具体的な作動について説明する。

まず、図３は、車両の通常走行中において、前述したステップ１〜４の前記左右前輪の各フロントホイールシリンダ３，４に通常の制動力を付与する場合を示し、この時点で両フロントホイールシリンダ３，４が同圧に制御された際には、前記シャットオブバルブ６，６が閉弁状態を維持すると共に、増圧用比例電磁弁８，８が全開状態に制御する。

一方、ギアポンプ１０は、回転駆動されて、図３の矢印に示すように、各フロントホイールシリンダ３，４に要求制動力に応じた液圧が供給される。

次に、前記ステップ１、２、５に示すＡＢＳ制御時などにおいては、図４に示すように、前記シャットオブバルブ６，６が閉弁状態を維持すると共に、増圧用比例制御弁８，８は電子コントローラから通電されて一時的に閉弁状態になって保持状態となる。

したがって、第２圧力センサ１６，１６は、各フロントホイールシリンダ３，４の液圧が監視できないが、この保持制御時間は、瞬間的であることから、ポンプモータ１３は回転しているので、その回転数や電流値から前述のように、回転数や電流値によって液圧を推定する。なお、ポンプモータ１３は、前記保持状態が一定時間以上になると回転駆動が停止される。また、かかる全輪が保持状態に制御されるのは、ＡＢＳ制御時の非常に低摩擦路面におけるきわめて短時間であり、そのような作動状態になる頻度も少ない。

さらに、かかるＡＢＳ制御における各フロントホイールシリンダ３，４の減圧制御時には、シャットオフバルブ６，６や増圧用比例電磁弁８，８は閉弁状態が維持され、減圧用比例電磁弁９，９は電子コントローラから通電されて開弁すると共に、ポンプモータ１３は回転駆動が停止される。

次に、コーナリング走行などにおいて、前記ステップ１、６、４に示す左右輪の制動力が独立して制御される場合は、図５に示すように、例えば左輪（ＦＬ）のフロントホイールシリンダ３を増圧して右輪（ＦＲ）のフロントホイールシリンダ４を保持する制御を行う際には、シャットオフバルブ６，６が閉弁されて、ポンプモータ１３が回転駆動されると共に、左輪側増圧用比例電磁弁８が開弁制御され、右輪側増圧用比例電磁弁８が閉弁制御される。

また、例えば、左輪のフロントホイールシリンダ３を増圧制御して右輪のフロントホイールシリンダ４を減圧制御を行う場合は、シャットオフバルブ６，６が閉弁されて、ポンプモータ１３が回転駆動されると共に、左輪側増圧用比例電磁弁８が開弁制御され、同時に、右輪側増圧用比例電磁弁８が閉弁制御されて、右側減圧用比例電磁弁９が開弁比例制御される。

さらに、例えば、左輪のフロントホイールシリンダ３を保持制御して右輪のフロントホイールシリンダ４を減圧制御を行う場合は、シャットオフバルブ６，６が閉弁されて、ポンプモータ１３が回転駆動されると共に、左輪側増圧用比例電磁弁８が閉弁制御され、同時に、右輪側増圧用比例電磁弁８が閉弁制御されて、右側減圧用比例電磁弁９が開弁比例制御される。

また、例えば左輪のフロントホイールシリンダ３の増圧を大きく制御して右輪のフロントホイールシリンダ４の増圧を小さく制御する場合は、シャットオフバルブ６，６が閉弁状態が維持され、ポンプモータ１３が前記増大量側に合わせて回転駆動されると共に、左輪側増圧用比例電磁弁８が全開制御され、右輪側増圧用比例電磁弁８が増圧小に合わせて開弁比例制御される。

さらに、左輪のフロントホイールシリンダ３の減圧を大きく制御して右輪のフロントホイールシリンダ４の減圧を小さく制御する場合は、シャットオフバルブ６，６が閉弁状態が維持され、ポンプモータ１３が一時的に回転駆動して所定時間以上で停止され、左右の増圧用比例電磁弁８，８が閉弁制御され、左右の減圧用比例電磁弁９，９が減圧の大小に合わせて開弁比例制御される。

このように、左右輪の制動力を独立して制御する場合には、一方の最大に増圧した車輪の要求制動力に合わせてポンプモータ１３を駆動させ、他の低圧な車輪は比例電磁弁によって制御するため、最大増圧側の一方のフロントホイールシリンダ３または４側の第２圧力センサ１６、１６の液圧を検出することによってギアポンプ１０の吐出圧を監視することが可能になる。

なお、例えば、前記フロントホイールシリンダ３，４のいずれか一方側に液漏れが発生して制動力が十分に得られない場合でも、ギアポンプ１０の吐出通路１２ａと各増圧用比例電磁弁８，８との間に逆止弁１４，１４が設けられているため、他方のフロントホイールシリンダ３または４には液圧が十分に供給されるので、他方の車輪側の制動力は確保することが可能になる。

以上のように、本実施形態にあっては、電子コントローラが、左右前輪の制動力を制御する際に、従来のように、液圧源の供給圧力を検出する高価な液圧センサを用いずに、前記フロントホイールシリンダ３，４の第２圧力センサ１６，１６によって検出された液圧、あるいは回転センサや電流センサによって検出された現在のポンプモータ１３の回転数や電流値によって現在の各フロントホイールシリンダ３，４内の液圧を推定して得られた液圧に基づいて演算して制動力を制御するようにしたため、かかる比較的安価な回転数センサや電流センサを用いることからコストの低減化や液圧回路の簡素化を図ることが可能になる。しかも、液圧回路の簡素化によってレイアウトの自由度が向上する。

また、前述のように、左右前輪の制動力を独立して制御する場合には、最大増圧制御を行っている一方の前輪は、この車輪のフロントホイールシリンダ３または４の液圧を制御パラメータとして用いてギアポンプ１０のポンプモータ１３を制御することによって制動力を確保する一方、例えばＡＢＳの低摩擦路における全輪同圧保持制御のように、頻度の少ない制御時にはポンプモータ１３の電流または回転数などにより左右前輪の液圧を制御を行うようにしたため、各輪とも独立の制動力制御を安定した状態で実行することが可能になる。

前記実施形態では、前輪のみの制動力制御について説明したが、後輪についても全く同じ制御が行われる。

本発明は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、各構成部材を発明の趣旨に応じて任意に変更することも可能である。

本発明に係る車両のブレーキ液圧制御装置の実施形態に供される液圧回路を示す概略図である。 本実施形態の電子コントローラの制御フローチャート図である。 本実施形態における両輪同圧増圧制御時の液圧の流れを示す液圧回路図である。 本実施形態における両輪同圧保持制御時の液圧の流れを示す液圧回路図である。 本実施形態における左右輪の増圧を大小異ならせた場合の液圧の流れを示す液圧回路図である。

符号の説明

１…ブレーキペダル
２…マスターシリンダ
３・４…フロントホイールシリンダ
５…液圧通路
７…分岐通路
８…増圧用比例電磁弁
９…減圧用比例電磁弁
１０…ギアポンプ（液圧源）
１３…ポンプモータ
１６…第２圧力センサ（液圧検出手段）

Claims (2)

1. 各車輪に内部の液圧を介して制動力を付与するホイールシリンダと、
   該各ホイールシリンダに液圧を供給する液圧供給手段と、
   前記各ホイールシリンダの液圧を検出する液圧検出手段と、
   前記液圧供給手段の運動量に関与するパラメータによって、前記液圧供給手段の供給液圧を推定する供給液圧推定手段とを備え、
   前記液圧検出手段によって検出された前記各ホイールシリンダ内の液圧と、前記供給液圧推定手段によって推定された供給液圧のいずれかを選択して前記各車輪の要求制動力を演算するように構成したことを特徴とする車両のブレーキ液圧制御装置。
2. 前記左右車輪の各ホイールシリンダのうち最大増圧制御を行っている方の前記ホイールシリンダの液圧に基づき各車輪の要求する制動力を演算する一方、前記各ホイールシリンダが同圧に保持されている場合に、前記供給液圧推定手段によって検出された推定液圧に基づいて各車輪の要求する制動力を演算するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の車両のブレーキ液圧制御装置。
   

Images