JP2010173450A - ブレーキ倍力装置の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 マスタシリンダ圧制御装置8は、ブレーキペダルBPの反力があらかじめ設定した目標反力特性に近づくように、インプットロッド6のストローク速度ΔXiが高いほど、プライマリピストン2bに付与するアシスト推力を増加補正するアシスト推力補正手段を備える。
【選択図】 図1
Description
図1は、実施例1のブレーキ装置1の全体構成図であり、実施例1のブレーキ装置1は、電動モータとエンジンとを動力源とするハイブリッド車両に搭載している。
ブレーキ装置1は、マスタシリンダ2と、リザーバタンクRESと、各車輪に設けたホイルシリンダ4a〜4dと、マスタシリンダ2に接続して設けたマスタシリンダ圧制御機構(ブレーキ倍力装置)5およびインプットロッド(入力部材)6と、ブレーキ操作量検出装置(入力部材移動量検出手段)7と、マスタシリンダ圧制御機構5を制御するマスタシリンダ圧制御装置8とを有する。
マスタシリンダ圧制御装置8は演算処理回路であり、ブレーキ操作量検出装置7や駆動モータ50からのセンサ信号等に基づいて、駆動モータ50の作動を制御する。
駆動モータ50は三相DCブラシレスモータであり、マスタシリンダ圧制御装置8の制御指令に基づき供給する電力によって動作し、所望の回転トルクを発生する。
Pmc=(FIR+K×△x)/AIR=(FPP−K×△x)/APP …(1)
ここで、圧力平衡式(1)における各要素は、以下のとおりである。
Pmc:プライマリ液圧室2dの液圧(マスタシリンダ圧)
FIR:インプットロッド6の推力
FPP:プライマリピストン2bの推力
AIR:インプットロッド6の受圧面積
APP:プライマリピストン2bの受圧面積
K:バネ6d,6eのバネ定数
Δx:インプットロッド6とプライマリピストン2bとの相対変位量
なお、実施例1では、インプットロッド6の受圧面積AIRを、プライマリピストン2bの受圧面積APPよりも小さく設定している。
α=Pmc×(APP+AIR)/FIR …(2)
よって、式(2)に上記式(1)のPmcを代入すると、倍力比αは下記の式(3)のようになる。
α=(1+K×Δx/FIR)×(AIR+APP)/AIR …(3)
補正用アシストストローク算出部8cと加算器8dとにより、アシスト部材であるプライマリピストン2bに付与するアシスト推力を増加補正する実施例1のアシスト推力補正手段が構成される。
図3は、実施例1のマスタシリンダ圧制御装置8で実行されるアシストストローク算出処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、この処理は、所定の制御周期で繰り返し実行される。
ステップS2では、ストローク速度算出部8bにおいて、インプットロッドストロークXiとその前回値Xi_Zとの差分からストローク速度ΔXiを算出し、ステップS3へ移行する。
ステップS4では、補正用アシストストローク算出部8cにおいて、補正用アシストストロークXbaddを算出し、ステップS5へ移行する。
ステップS6では、ストローク速度算出部8bにおいて、入力したインプットロッドストロークXiを前回値Xi_Zとして保存し、リターンへ移行する。
実施例1のブレーキ装置1では、ドライバのブレーキペダル操作によりストロークするインプットロッド6と、マスタシリンダ圧制御機構5の駆動モータ50によりストロークするプライマリピストン2bの2つでマスタシリンダ圧Pmcを発生させている。ここで、駆動モータ50には応答遅れがあるため、図4(a)に示すように、ドライバがブレーキペダルBPを踏み込んでインプットロッドストロークXiを変化させたとき、プライマリピストン2bは遅れてストロークする。
実施例1のブレーキ倍力装置の制御装置にあっては、以下の効果を奏する。
(1) マスタシリンダ圧制御装置8は、インプットロッド6のストローク速度ΔXiが高いほど、プライマリピストン2bに付与するアシスト推力を増加補正するアシスト推力補正手段(補正用アシストストローク算出部8c,加算器8d)を備える。これにより、ブレーキペダルBPの動きに対するブレーキペダル反力の動きのずれを抑制でき、ドライバに与える違和感を軽減できる。
マスタシリンダ圧ゲイン算出部8eは、マスタシリンダ圧Pmcに基づいて、補正用アシストストロークXbaddに乗算するマスタシリンダ圧ゲインGmcを算出し、乗算器8fへ出力する。図6のマスタシリンダ圧ゲイン算出部8eのブロック内に、マスタシリンダ圧Pmcに応じたマスタシリンダ圧ゲインGmcの設定マップを示す。この設定マップでは、マスタシリンダ圧Pmcが高くなるほどマスタシリンダ圧ゲインGmcを大きくする特性としている。なお、マスタシリンダ圧ゲインGmcには、不感帯および上限値を設定している。
加算器8dは、アシストストロークXbbaseと第2補正用アシストストロークXbadd2とを加算した値を、最終アシストストロークXbcomとしてマスタシリンダ圧制御機構5へ出力する。
補正用アシストストローク算出部8cと加算器8dとマスタシリンダ圧ゲイン算出部8eと乗算器8fとにより、実施例2のアシスト推力補正手段が構成される。
図7は、実施例2のマスタシリンダ圧制御装置8で実行されるアシストストローク算出処理の流れを示すフローチャートである。なお、実施例1と共通する処理については、同一のステップ番号を付して説明を省略する。
ステップS12では、マスタシリンダ圧ゲイン算出部8eにおいて、マスタシリンダ圧Pmcに基づいてマスタシリンダ圧ゲインGmcを算出し、ステップS13へ移行する。
ステップS14では、加算器8dにおいて、アシストストロークXbbaseと第2補正用アシストストロークXbadd2とを加算して最終アシストストロークXbcomを算出し、ステップS6へ移行する。
図8は、インプットロッドストロークXiとインプットロッド入力Fiとの関係を示す図であり、点A,Bは、図4の点A,Bに対応している。図8に示すように、インプットロッドストロークXiに対して電動モータ50の動作に応答遅れがある場合、インプットロッドストロークXiとピストンストロークXbとの位置関係からバネ6d,6eの反力が増えることにより、ブレーキペダルBPの早踏み時には、ゆっくり踏み時と比較して、高圧域(マスタシリンダ圧Pmcが高い領域)ではインプットロッド入力Fiの遅れが顕著となる。一方、低圧域(マスタシリンダ圧Pmcが低い領域)ではゆっくり踏み時よりもインプットロッド入力Fiが大きくなる。
実施例2のブレーキ倍力装置の制御装置にあっては、実施例1の効果(1)に加え、以下の効果を奏する。
(2) アシスト推力補正手段(補正用アシストストローク算出部8c,加算器8d,マスタシリンダ圧ゲイン算出部8e,乗算器8f)は、検出されたマスタシリンダ圧が高いほど、アシスト推力を増加補正する。これにより、高圧域におけるブレーキペダル反力の遅れの抑制と、低圧域における操作フィーリングの向上との両立を図ることができる。
反力目標算出部(目標反力算出手段)8gは、インプットロッドストロークXiに基づいて、反力目標Ficomを算出し、比較器8iへ出力する。図10の反力目標算出部8g内に、インプットロッドストロークXiに応じた反力目標Ficomの設定マップを示す。この設定マップでは、インプットロッドストロークXiが大きくなるほど反力目標Ficomを大きくする特性としている。
式(1)より、
Pmc×AIR=(FIR+K×△x) …(1)'
ここで、Δx=Xb−Xiであるから、FIR=Firとおくと、
Fir=Pmc×AIR+K×(Xi−Xb) …(4)
変換器8jは、反力目標Ficomと推定反力Firとの差分に所定の補正ゲインを乗算した値を、第3補正用アシストストロークXbadd3として乗算器8kへ出力する。ここで、補正ゲインは、反力をストロークに換算する係数である。
乗算器8kは、補正用アシストストロークXbaddと第3補正用アシストストロークXbadd3とを乗算した値と、第4補正用アシストストロークXbadd4として加算器8dへ出力する。
補正用アシストストローク算出部8cと加算器8dと比較器8iと乗算器8kにより、実施例3のアシスト推力補正手段が構成される。
図11は、実施例3のマスタシリンダ圧制御装置8で実行されるアシストストローク算出処理の流れを示すフローチャートである。なお、実施例1および実施例2と共通する処理については、同一のステップ番号を付して説明を省略する。
ステップS22では、反力目標算出部8gにおいて、インプットロッドストロークXiから反力目標Ficomを算出し、ステップS23へ移行する。
ステップS24では、変換器8jにおいて、反力目標Ficomと推定反力Firとの差分に補正ゲインを乗算して第3補正用アシストストロークXbadd3を算出し、ステップS25へ移行する。
ステップS26では、加算器8dにおいて、アシストストロークXbbaseと第4補正用アシストストロークXbadd3とを加算して最終アシストストロークXbcomを算出し、ステップS6へ移行する。
実施例3では、アシストストロークXbbaseに反力目標Ficomと推定反力Firとの差分に応じた第4補正用アシストストロークXbadd3を乗算する補正を行うことにより、ブレーキペダル反力特性を、あらかじめ設定した目標反力特性に近付ける。
実施例3のブレーキ倍力装置の制御装置にあっては、実施例1の効果(1)に加え、以下に列挙する効果を奏する。
(3) ブレーキペダルBPの推定反力Firを算出する推定反力算出部8hを備えるため、実際のブレーキペダル反力(推定反力Fir)を反力目標Ficomに近付けるフィードバック制御が可能となり、ブレーキペダル反力を目標反力特性により近付けることができる。
(4) 推定反力算出部8hは、インプットロッドストロークXiとピストンストロークXbとマスタシリンダ圧Pmcとに基づいて推定反力Firを算出するため、推定反力Firを精度良く算出できる。
(5) アシスト推力補正手段(補正用アシストストローク算出部8c,加算器8d,比較器8i,乗算器8k)は、推定反力Firと反力目標Ficomとの差分に基づいてアシスト推力を補正する。これにより、ブレーキペダル反力が過剰となるのを抑制でき、良好なペダルフィーリングを実現できる。
以上、本発明のブレーキ倍力装置の制御装置を実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
実施例では、インプットロッドストロークとマスタシリンダ圧とピストンストロークとに基づいて、ブレーキペダル反力を推定する例を示したが、ブレーキペダル反力を計測するセンサを設けた構成としてもよい。
2b プライマリピストン(アシスト部材)
5 マスタシリンダ圧制御機構(ブレーキ倍力装置)
6 インプットロッド(入力部材)
6d,6e バネ(付勢手段)
7 ブレーキ操作量検出装置(移動量検出手段)
8b ストローク速度算出部(移動速度検出手段)
8c 補正用アシストストローク算出部(アシスト推力補正手段)
8d 加算器(アシスト推力補正手段)
8h 推定反力算出部(反力推定手段)
13 プライマリ液圧センサ(マスタシリンダ圧検出手段)
14 セカンダリ液圧センサ(マスタシリンダ圧検出手段)
50 駆動モータ(倍力アクチュエータ)
50a 回転角検出センサ(アシスト部材移動量検出手段)
Claims (5)
- ブレーキペダルの操作により進退移動する入力部材と、この入力部材の移動方向に対して相対移動可能に設けたアシスト部材と、このアシスト部材に対して前記入力部材を両者の相対変位の中立位置に向けて付勢する付勢手段と、前記アシスト部材を進退移動させる倍力アクチュエータとを備え、前記入力部材の移動に応じて前記アシスト部材に付与するアシスト推力によりマスタシリンダ内に倍力されたブレーキ液圧を発生させるブレーキ倍力装置と、
前記入力部材の移動量を検出する入力部材移動量検出手段と、
前記入力部材の移動速度を検出する移動速度検出手段と、
前記入力部材移動量検出手段により検出した入力部材移動量に基づいて、前記ブレーキペダルの目標反力特性を算出する目標反力算出手段と、
前記ブレーキペダルの反力があらかじめ設定した目標反力特性に近づくように、前記移動速度検出手段にて検出した前記入力部材の移動速度の移動速度が高いほど、前記アシスト部材に付与するアシスト推力を増加補正するアシスト推力補正手段と、
を備えることを特徴とするブレーキ倍力装置の制御装置。 - 請求項1に記載のブレーキ倍力装置の制御装置において、
前記ブレーキペダルの反力を推定する反力推定手段を備えることを特徴とするブレーキ倍力装置の制御装置。 - 請求項2に記載のブレーキ倍力装置の制御装置において、
前記アシスト部材の移動量を検出するアシスト部材移動量検出手段と、
前記マスタシリンダ内に発生した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、
を備え、
反力推定手段は、前記入力部材移動量検出手段により検出した入力部材移動量と、前記アシスト部材移動量検出手段により検出したアシスト部材移動量と、前記マスタシリンダ圧検出手段により検出したマスタシリンダ圧とに基づいて、前記ブレーキペダルの反力を推定することを特徴とするブレーキ倍力装置の制御装置。 - 請求項2または請求項3に記載のブレーキ倍力装置の制御装置において、
前記アシスト推力補正手段は、前記反力推定手段により推定された前記ブレーキペダルの推定反力と、前記目標反力算出手段により算出された目標反力との差分に基づいて前記アシスト部材に付与するアシスト推力を補正することを特徴とするブレーキ倍力装置の制御装置。 - 請求項1に記載のブレーキ倍力装置の制御装置において、
前記マスタシリンダ内に発生した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、
前記アシスト推力補正手段は、前記マスタシリンダ圧検出手段により検出したマスタシリンダ圧が高いほど、前記アシスト推力を増加補正することを特徴とするブレーキ倍力装置の制御装置。
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