JP2024078312A - 車両用制動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】初期位置設定制御を含む特定制御を行う実用的な車両用制動装置を提供する。【解決手段】実施形態の車両用制動装置は、ブレーキ操作に応じた液圧を発生させるマスタシリンダと、車両の車輪に制動力を付与するホイルシリンダと、前記マスタシリンダと前記ホイルシリンダとを接続する主管路を開閉する開閉弁と、前記主管路のうち前記開閉弁と前記ホイルシリンダとの間の部分に接続されているシリンダ装置と、前記シリンダ装置のピストンを駆動する電気モータとを備えている車両用制動装置において、前記主管路が前記開閉弁により開放されている状態で前記ピストンを前記電気モータにより駆動させる特定制御中に、前記ブレーキ操作の有無を判定する判定部と、前記判定部により前記特定制御中に前記ブレーキ操作がなされていることが判定されている場合に、前記主管路を前記開閉弁により開放させる制御部と、を備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、車両用制動装置に関する。

特許文献１には、電動シリンダ装置のピストンを初期位置方向に駆動しつつ、ピストンを駆動する電気モータへの通電量の変化又は電気モータの位置の変化に基づいて、ピストンの初期位置を設定する制御（以下「初期位置設定制御」という）が開示されている。

韓国特許出願公開第１０２０１８０１２８５３４号明細書

ところで、ドライバ踏力による液圧を遮断する弁（マスタカット弁）及び一つのリザーバタンクを有する車両用制動システムにおいては、電動シリンダ装置のピストンの初期位置決定時は電動シリンダ装置内の体積変化が生じるため、マスタカット弁を解放状態とすることが望まれる。

一方、初期位置設定制御の実施中にブレーキ操作がなされた場合には、電動シリンダ装置のピストンの初期位置を確定することができない。
電動シリンダ装置のピストンの初期位置が確定されていない状態においては、液圧制御を行うわけにはいかない。

このため、電動シリンダ装置のピストンの初期位置確定後に液圧制御を開始することとなるが、液圧制御開始時点でブレーキペダルが操作中である場合、マスタカット弁を閉じてしまうとマスタシリンダ内の圧力（マスタ圧）が急激に上昇し、ブレーキペダルを押し返す力が増大し、ペダルフィーリングが変化してしまう虞があった。このような課題については、特許文献１には何ら開示されていない。

そこで、本発明は、初期位置設定制御を含む特定制御を行う実用的な車両用制動装置を提供することを目的としている。

実施形態の車両用制動装置は、ブレーキ操作に応じた液圧を発生させるマスタシリンダと、車両の車輪に制動力を付与するホイルシリンダと、前記マスタシリンダと前記ホイルシリンダとを接続する主管路を開閉する開閉弁と、前記主管路のうち前記開閉弁と前記ホイルシリンダとの間の部分に接続されているシリンダ装置と、前記シリンダ装置のピストンを駆動する電気モータとを備えている車両用制動装置において、前記主管路が前記開閉弁により開放されている状態で前記ピストンを前記電気モータにより駆動させる特定制御中に、前記ブレーキ操作の有無を判定する判定部と、前記判定部により前記特定制御中に前記ブレーキ操作がなされていることが判定されている場合に、前記主管路を前記開閉弁により開放させる制御部と、を備えている。

図１は、実施形態の車両用制動装置の概要構成ブロック図である。 図２は、実施形態の処理フローチャートである。

次に図面を参照して本発明の例示的な実施形態について詳細に説明する。
図１は、実施形態の車両用制動装置の概要構成ブロック図である。
車両用制動装置１０は、ＥＣＵ１１と、マスタリザーバ１２と、マスタシリンダ１３と、ホイルシリンダ１４Ａ、１４Ｂと、マスタカット弁（開閉弁）１５と、電動シリンダ装置１６Ａ、１６Ｂと、電気モータ１７Ａ、１７Ｂと、ストロークシミュレータ１８と、ストロークシミュレータ弁１９と、主管路２０と、ブレーキドラム２１Ａ、２１Ｂと、系統分離弁２２Ａ、２２Ｂと、を備えている。

ＥＣＵ１１は、車両用制動装置１０全体を制御する制御部として機能するともに、主管路２０がマスタカット弁１５により開放されている状態で電動シリンダ装置１６Ａ、１６Ｂを構成しているピストンを電気モータ１７Ａ、１７Ｂにより駆動させる特定制御中に、ドライバによるブレーキ操作の有無を判定する判定部として機能する。

マスタリザーバ１２は、作動液体（フルード）用のタンクであり、その内部に制動液が貯蔵されている。マスタリザーバ１２は、マスタシリンダ１３に接続されている。
マスタシリンダ１３は、ブレーキ操作に応じて液圧を発生させる。

ホイルシリンダ１４Ａ、１４Ｂは、電動シリンダ装置１６Ａ、１６Ｂのピストンの駆動により、ブレーキドラム２１Ａ、２１Ｂを介して車両の対応する車輪に制動力を与える。
マスタカット弁１５は、ＥＣＵ１１の制御下でマスタシリンダ１３とホイルシリンダ１４Ａ、１４Ｂとを接続する主管路２０を開閉する。

電動シリンダ装置１６Ａ、１６Ｂは、主管路２０のうちマスタカット弁１５とホイルシリンダ１４Ａ、１４Ｂとの間の部分に接続されている。

電気モータ１７Ａ、１７Ｂは、ＥＣＵ１１の制御下で、電動シリンダ装置１６Ａ、１６Ｂのギヤ１６Ａ３、１６Ｂ３およびねじ１６Ａ２、１６Ｂ２を介して電動シリンダ装置１６Ａ、１６Ｂのピストン１６Ａ１、１６Ｂ１を駆動する。電動シリンダ装置１６Ａ、１６Ｂのピストン１６Ａ１、１６Ｂ１の駆動によってフルードが押し出され、ホイルシリンダ１４Ａ、１４Ｂに液圧が発生し、車輪に制動力が付与される。

ストロークシミュレータ１８は、マスタシリンダ１３と液圧回路の間に配置されており、ばねで支持されたプランジャを内蔵している。そして、ストロークシミュレータ１８は、マスタカット弁１５が閉状態である場合に、プランジャの移動により、作動液体（フルード）の移動を吸収すると同時に、ブレーキペダルＢＰを踏んだときの反力を発生させる。

ストロークシミュレータ弁１９は、マスタカット弁１５が閉状態である場合に、開状態となって、マスタシリンダ１３とストロークシミュレータ１８との間の主管路２０を接続してストロークシミュレータ１８に上述の動作を行わせる。

主管路２０は、マスタシリンダ１３とホイルシリンダ１４Ａ、１４Ｂとを接続して、作動液体（フルード）を移動可能とする。
ホイルシリンダ１４Ａ、１４Ｂに液圧が発生することにより、ホイルシリンダ１４Ａ、１４Ｂ内のピストンと連動する摩擦材が駆動され、摩擦材がブレーキドラム２１Ａ、２１Ｂに押し当てられることで車両の対応する車輪に制動力を与える。

上記構成において、電動シリンダ装置１６Ａは、左前輪とともに回転駆動されるブレーキドラム２１Ａを介して車両の左前輪に制動力を付与する。
電気モータ１７Ａは、ブレーキドラム２１Ａを介して車両の左前輪に制動力を付与するに際して、電動シリンダ装置１６Ａのピストン１６Ａ１を駆動する。

一方、電動シリンダ装置１６Ｂは、右前輪ととともに回転駆動されされるブレーキドラム２１Ｂを介して車両の右前輪に制動力を付与する。
電気モータ１７Ｂは、ブレーキドラム２１Ｂを介して車両の右前輪に制動力を付与するに際して、電動シリンダ装置１６Ｂのピストン１６Ｂ１を駆動する。

また、ＥＣＵ１１は、主管路２０がマスタカット弁１５により開放されている状態で電動シリンダ装置１６Ａのピストン１６Ａ１あるいは電動シリンダ装置１６Ｂのピストン１６Ｂ１を電気モータ１７Ａあるいは電気モータ１７Ｂにより駆動させる特定制御中に、判定部として機能し、ブレーキ操作の有無を判定する。

さらにＥＣＵ１１は、判定部として、特定制御中にブレーキ操作がなされていることが判定されている場合に、主管路２０を開閉弁としてのマスタカット弁１５により開放させる制御部として機能する。

次に実施形態の動作を説明する。
この場合において、マスタカット弁１５は、常開（Ｎｏｒｍａｌｌｙ Ｏｐｅｎ）弁であるため初期のＥＣＵ起動処理の完了時には開状態にあるものとする。

図２は、実施形態の処理フローチャートである。
まず、ＥＣＵ１１は、ＥＣＵ起動処理が完了すると（ステップＳ１１）、電動シリンダ装置１６Ａ、１６Ｂのピストン１６Ａ１、１６Ｂ１の初期位置未取得状態か否かを判断する（ステップＳ１２）。

ステップＳ１２の判断において、電動シリンダ装置１６Ａ、１６Ｂのピストン１６Ａ１、１６Ｂ１の初期位置未取得状態ではない、すなわち、既に電動シリンダ装置１６Ａ、１６Ｂのピストン１６Ａ１、１６Ｂ１の初期位置を取得している場合には（ステップＳ１２；Ｎｏ）、ＥＣＵ１１は、処理をステップＳ１６に移行する。

ステップＳ１２の判断において、電動シリンダ装置１６Ａ、１６Ｂのピストン１６Ａ１、１６Ｂ１の初期位置未取得状態である場合には（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１１は、初期位置を取得すべく初期位置取得駆動を行う（ステップＳ１３）。
続いてＥＣＵ１１は、初期位置の取得が完了したか否かを判断する（ステップＳ１４）。

ステップＳ１４の判断において未だ初期位置取得が完了していない場合には（ステップＳ１４；Ｎｏ）、ＥＣＵ１１は、ステップＳ１３の初期位置取得駆動を継続する。
ステップＳ１４の判断において、初期位置取得が完了した場合には（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１１は、ブレーキ操作がなされたか否かを判断する（ステップＳ１５）。

ステップＳ１５の判断において、ブレーキ操作がなされている場合には（ステップＳ１５；Ｎｏ）、ＥＣＵ１１は、待機状態となる。
ステップＳ１５の判断において、未だブレーキ操作がなされていない場合には（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１１は、制御開始許可状態に移行する（ステップＳ１６）。

制御開始許可状態に移行すると、ＥＣＵ１１は、マスタカット弁１５を遮断状態とする（ステップＳ１７）。
これと並行して、ＥＣＵ１１は、、マスタカット弁１５が閉状態であるので、ストロークシミュレータ弁１９を開状態とする。

これにより、マスタシリンダ１３とストロークシミュレータ１８との間の主管路２０は接続されるので、ストロークシミュレータ１８は、プランジャの移動により、作動液体（フルード）の移動を吸収すると同時に、ブレーキペダルＢＰを踏んだときの反力を発生させる。

さらにＥＣＵ１１は、ブレーキペダルＢＰの踏み込み量をブレーキペダルセンサにより検出し、踏み込み量に対応して電気モータ１７Ａを駆動する。
この結果、電気モータ１７Ａは、電動シリンダ装置１６Ａのピストン１６Ａ１を駆動し、ブレーキドラム２１Ａを介して車両の左前輪に制動力を付与する。

同様にＥＣＵ１１は、ブレーキペダルＢＰの踏み込み量をブレーキペダルセンサにより検出し、踏み込み量に対応して電気モータ１７Ｂを駆動する。
この結果、電気モータ１７Ｂは、電動シリンダ装置１６Ｂのピストン１６ＢＡ１を駆動し、ブレーキドラム２１Ａを介して車両の右前輪に制動力を付与する。

これらの結果、ブレーキペダルＢＰの踏み込み量に応じた制動力がブレーキドラム２１Ａ及びブレーキドラム２１Ｂを介して車両の左前輪及び右前輪に付与される。
したがって、ペダルフィーリングを一定に保ちつつ、最適な制動がなされることとなる。

初期位置取得駆動（ステップＳ１３）において、ブレーキ操作がなされている場合の電動シリンダ装置１６Ａ、１６Ｂのピストン１６Ａ１、１６Ｂ１の移動速度は、ブレーキ操作がなされていない場合のピストン１６Ａ１、１６Ｂ１の移動速度よりも遅くされる。

次に実施形態の効果について説明する。
上記実施形態においては、車両用制動装置１０は、ブレーキ操作に応じた液圧を発生させるマスタシリンダ１３と、車両の車輪に制動力を付与するホイルシリンダ１４Ａ、１４Ｂと、マスタシリンダ１３とホイルシリンダ１４Ａ、１４Ｂとを接続する主管路２０を開閉するマスタカット弁１５と、主管路２０のうちマスタカット弁１５とホイルシリンダ１４Ａ、１４Ｂとの間の部分に接続されている電動シリンダ装置１６Ａ、１６Ｂと、電動シリンダ装置１６Ａ、１６Ｂのピストン１６Ａ１、１６Ｂ１を駆動する電気モータ１７Ａ、１７Ｂと、を備えている。

そして、ＥＣＵ１１は、主管路２０がマスタカット弁１５により開放されている状態でピストン１６Ａ１、１６Ｂ１を電気モータ１７Ａ、１７Ｂにより駆動させる特定制御中に、前記ブレーキ操作の有無を判定する判定部として機能する。

さらにＥＣＵ１１は、判定部として特定制御中にブレーキ操作がなされていることが判定されている場合に、主管路２０をマスタカット弁１５により開放させる制御部と、して機能する。

上述したように、実施形態によれば、特定制御中は主管路２０が開放されている。
したがって、この状態でブレーキ操作がなされている場合には、電動シリンダ装置１６Ａ、１６Ｂによりホイルシリンダ１４Ａ、１４Ｂ内の液圧を制御すべく、主管路２０を閉鎖して電動シリンダ装置１６Ａ、１６Ｂのピストン１６Ａ１、１６Ｂ１を電気モータ１７Ａ、１７Ｂにより駆動することが考えられる。

しかしながら、この場合、主管路２０の開閉に起因してマスタシリンダ１３内のフルードの液圧が急変して、ブレーキ操作のフィーリングが悪化することが懸念される。

そこで、本実施形態では、電動シリンダ装置１６Ａ、１６Ｂによりホイルシリンダ１４Ａ、１４Ｂ内の液圧を制御すべく、主管路２０を閉鎖して電動シリンダ装置１６Ａ、１６Ｂのピストン１６Ａ１、１６Ｂ１を電気モータ１７Ａ、１７Ｂにより駆動する場合に主管路２０を開閉弁としてのマスタカット弁１５により開放するようにしている。

この結果、ブレーキ操作に応じたフルードがホイルシリンダ１４Ａ、１４Ｂに供給されるため、ブレーキ操作に応じた液圧をホイルシリンダに発生させることができる。
また、ブレーキ操作中に主管路２０が開閉されないため、その開閉に起因する操作フィーリングの悪化を防止するこができる。

さらに、上記特定制御には、主管路２０が開閉弁としてのマスタカット弁１５により開放されている状態で、ピストン１６Ａ１、１６Ｂ１の電気モータ１７Ａ、１７Ｂの駆動により、ピストン１６Ａ１、１６Ｂ１をその初期位置に向けて移動させて、ピストン１６Ａ１、１６Ｂ１の初期位置を設定する初期位置設定制御が少なくとも含まれている。

この場合において、制御部としてのＥＣＵ１１は、初期位置設定制御中にブレーキ操作がなされていることが判定部としてのＥＣＵ１１により判定されている場合に、当該初期位置設定制御を継続するようにしている。

さらに、初期位置設定制御では、主管路２０がマスタカット弁１５により開放される。
このため、初期位置設定制御中にブレーキ操作がなされたとしても、その初期位置設定制御を継続することができるので、操作フィーリングの悪化を抑制しつつ、ピストン１６Ａ１、１６Ｂ１の初期位置を速やかに設定することができる。

また、制御部として機能するＥＣＵ１１は、初期位置設定制御中にブレーキ操作がなされていると判定した場合、当該ブレーキ操作が終了し、かつ、当該初期位置設定制御によりピストン１６Ａ１、１６Ｂ１の初期位置が設定された後に、開閉弁としてのマスタカット弁１５により主管路２０を閉鎖させて、当該初期位置に基づいて電動シリンダ装置１６Ａ、１６Ｂを制御する。

上記構成において、初期位置設定制御中にブレーキ操作がなされた場合に初期位置設定制御を継続して、ピストン１６Ａ１、１６Ｂ１の初期位置を速やかに設定し、ブレーキ操作が終了してから開閉弁により主管路を閉鎖させるため、ブレーキ操作中に開閉弁を閉鎖することによる操作フィーリング悪化を抑制することができる。

また、制御部として機能するＥＣＵ１１は、初期位置決定制御において、ブレーキ操作がなされている場合のピストン１６Ａ１、１６Ｂ１の移動速度を、ブレーキ操作がなされていない場合のピストン１６Ａ１、１６Ｂ１の移動速度よりも遅くしている。

ブレーキ操作が行われると、その操作に応じたフルードがマスタシリンダ１３から主管路２０に送出される。その際、ピストンが初期位置に向けて移動していると、マスタシリンダから送出されているフルードの一部が、ホイルシリンダ１４Ａ、１４Ｂに供給されることなくシリンダ装置１６Ａ、１６Ｂに供給されてしまう。

これにより、ブレーキ操作の操作フィーリングが悪化することが懸念されるが、本実施形態によれば、初期位置決定制御において、ブレーキ操作がなされている場合のピストン１６Ａ１、１６Ｂ１の移動速度を、ブレーキ操作がなされていない場合のピストン１６Ａ１、１６Ｂ１の移動速度よりも遅くしている。

このため、電動シリンダ装置１６Ａ、１６Ｂに供給されるフルードを低減することができ、操作フィーリングの悪化を一層抑制することができる。

また、制御部として機能するＥＣＵ１１は、判定部として特定制御中にブレーキ操作がなされていることが判定している場合に、ピストン１６Ａ１、１６Ｂ１の電気モータ１７Ａ、１７Ｂによる駆動を停止するように構成することもできる。

上記構成において、特定制御中にブレーキ操作がなされている場合には、ピストン１６Ａ１、１６Ｂ１の電気モータ１７Ａ、１７Ｂによる駆動を停止するため、フルードが電動シリンダ装置１６Ａ、１６Ｂに供給されてしまうことを防止することができ、上記操作フィーリングの悪化を一層抑制することができる。

また、図１に示したように、実施形態の車両用制動装置１０においては、マスタリザーバ１２と電動シリンダ装置１６Ａ、１６Ｂとを接続する管路であって、マスタリザーバからシリンダ装置の液圧室にフルードを供給するための管路である、リフィル管路が設けられていない。

したがって、リフィル管路によりマスタリザーバ１２から電動シリンダ装置１６Ａ、１６Ｂにフルードが供給されることがない。
リフィル管路が設けられない液路構成では、主管路２０が開閉弁により閉鎖された状態でシリンダ装置のピストンを初期位置に向けて移動させると、電動シリンダ装置１６Ａ、１６Ｂ内の圧力が負圧になるおそれがある。

電動シリンダ装置１６Ａ、１６Ｂ内の圧力が負圧になると、フルードの中に気泡が発生してしまい、気泡を潰すためにピストンのストローク量が余分に必要となり、ピストンストローク量と発生する制動力との関係がずれることとなる。

さらに、負圧となっているピストン位置を初期位置とした場合には、ピストンストローク量と発生する制動力との関係がずれてしまうという不具合が生じることとなる。本実施形態によれば、初期位置設定制御中に主管路２０がマスタカット弁１５により開放されていることから、シリンダ装置のピストンを初期位置に向けて移動させても電動シリンダ装置１６Ａ、１６Ｂ内の圧力が負圧になることがないので、上記各不具合が生じることがない。

以上の説明のように、本実施形態によれば、電動シリンダ装置１６Ａ、１６Ｂのピストン１６Ａ１、１６Ｂ１の初期位置の決定中にブレーキ操作を行っても初期位置決定処理を継続し、マスタカット弁１５もその間開放している。そして、ブレーキ操作がある場合はピストン１６Ａ１、１６Ｂ１の初期位置が決定してもマスタカット弁は閉めず、モータ駆動を行わない。このため、本実施形態においては、ピストン１６Ａ１、１６Ｂ１の初期位置の決定中の間は踏力によって発生した液圧で制動力を発生させている。

また、ピストン１６Ａ１、１６Ｂ１の初期位置決定が完了し、ブレーキ操作がオフされることで制御開始を許可し、マスタカット弁を閉じてモータ駆動を行うので、。ブレーキ操作の操作フィーリングが悪化することなく、確実に最適な制動制御を行うことができる。

また、電動シリンダ装置１６Ａ、１６Ｂのピストン１６Ａ１、１６Ｂ１の初期位置を決定する処理は、ＥＣＵ１１を起動して、ＥＣＵ起動処理を行った直後になされるのが望ましく、一度電動シリンダ装置１６Ａ、１６Ｂのピストン１６Ａ１、１６Ｂ１の初期位置を決定できれば、その後再び処理を実施する必要はない。

以上の説明においては、マスタカット弁を制御開始許可以降は常時遮断としていたが、制御開始許可以降はブレーキ操作などによって開け閉めしても問題はない。

１０…車両用制動装置、１１…ＥＣＵ、１２…マスタリザーバ、１３…マスタシリンダ、１４Ａ、１４Ｂ…ホイルシリンダ、１５…マスタカット弁（開閉弁）、１６Ａ、１６Ｂ…電動シリンダ装置、１７Ａ、１７Ｂ…電気モータ、１８…ストロークシミュレータ、１９…ストロークシミュレータ弁、２０…主管路、２１Ａ、２１Ｂ…ブレーキドラム、２２Ａ、２２Ｂ…系統分離弁。

Claims (5)

1. ブレーキ操作に応じた液圧を発生させるマスタシリンダと、車両の車輪に制動力を付与するホイルシリンダと、前記マスタシリンダと前記ホイルシリンダとを接続する主管路を開閉する開閉弁と、前記主管路のうち前記開閉弁と前記ホイルシリンダとの間の部分に接続されているシリンダ装置と、前記シリンダ装置のピストンを駆動する電気モータとを備えている車両用制動装置において、
   前記主管路が前記開閉弁により開放されている状態で前記ピストンを前記電気モータにより駆動させる特定制御中に、前記ブレーキ操作の有無を判定する判定部と、
   前記判定部により前記特定制御中に前記ブレーキ操作がなされていることが判定されている場合に、前記主管路を前記開閉弁により開放させる制御部と、
   を備えていることを特徴とする車両用制動装置。
2. 前記特定制御には、前記主管路が前記開閉弁により開放されている状態で、前記ピストンの前記電気モータの駆動により前記ピストンをその初期位置に向けて移動させて、前記ピストンの前記初期位置を設定する初期位置設定制御が少なくとも含まれ、
   前記制御部は、前記初期位置設定制御中に前記ブレーキ操作がなされていることが前記判定部により判定されている場合に、当該初期位置設定制御を継続する、
   請求項１に記載の車両用制動装置。
3. 前記制御部は、前記初期位置設定制御中に前記ブレーキ操作がなされていることが前記判定部により判定された場合、当該ブレーキ操作が終了し、かつ、当該初期位置設定制御により前記ピストンの前記初期位置が設定された後に、前記開閉弁により前記主管路を閉鎖させて、当該初期位置に基づいて前記シリンダ装置を制御する、請求項２に記載の車両用制動装置。
4. 前記制御部は、前記初期位置設定制御において、前記ブレーキ操作がなされている場合の前記ピストンの移動速度を、前記ブレーキ操作がなされていない場合の前記ピストンの移動速度よりも遅くする、請求項２又は３に記載の車両用制動装置。
5. 前記制御部は、前記判定部により前記特定制御中に前記ブレーキ操作がなされていることが判定されている場合に、前記ピストンの前記電気モータによる駆動を停止する、請求項１に記載の車両用制動装置。

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