JP3704985B2

JP3704985B2 - 4-wheel independent brake force control device

Info

Publication number: JP3704985B2
Application number: JP00674999A
Authority: JP
Inventors: 宜幸江藤
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1999-01-13
Filing date: 1999-01-13
Publication date: 2005-10-12
Anticipated expiration: 2019-01-13
Also published as: JP2000203406A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、制動時にマスタシリンダによらないでホイールシリンダへのブレーキ液圧を作り出すブレーキ・バイ・ワイアと呼ばれる４輪独立ブレーキ力制御装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、４輪独立ブレーキ力制御装置としては、例えば、特開平６−１９１３９３号公報に記載のものが知られている。
【０００３】
この公報の図２には、ブレーキペダルへの操作力を検出する踏力検出装置と、車両の運動状態を検出する車高センサ，前後Ｇセンサ，横Ｇセンサと、ブレーキ操作によらないで外部液圧を作り出すポンプによる液圧源と、液圧源からのマスタ圧を基圧として４輪のホイールシリンダへのホイールシリンダ圧を作り出すブレーキ液圧システムと、検出されるペダル踏力と車両の運動状態に応じ、実減速度が目標減速度に一致するようにブレーキ液圧システムで作り出すホイールシリンダ圧を４輪独立に制御する制御装置とを備えた４輪独立ブレーキ力制御装置が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の４輪独立ブレーキ力制御装置にあっては、制動時、液圧源から作り出される液圧は、マスタシリンダを用いた機械式ブレーキで作り出されるマスタシリンダ圧と同様に、ブレーキ踏力に応じた液圧とするのが一般的であるため、下記に述べる問題がある。
【０００５】
例えば、低μ路でＡＢＳを作動させながら制動する場合、運転者のペダル踏力（またはブレーキストローク）がロック液圧の発生に十分な踏力（またはストローク）より過大に踏み込んだ場合、液圧源から作り出される液圧もＡＢＳ制御に必要な液圧よりも過大に与えることになるため、ＡＢＳ制御バルブの上流と下流間の差圧が必要以上に発生し、不快な油圧脈動等の流体音が発生したり、４輪液圧を可変に制御する液圧制御バルブの耐久品質上（カップ食われ等）、好ましくない。
【０００６】
本発明は、上記流体音の発生とバルブ耐久性の問題点と、ブレーキ・バイ・ワイアでは、通常ブレーキからポンプを駆動する必要があり、大型ポンプが必要であるが、低μ路制動等で制動ロックを抑えるＡＢＳ作動時は通常よりも小さな液圧でよい点に着目してなされたもので、その目的とするところは、不快な油圧脈動等の流体音の発生を防止し、かつ、液圧制御バルブの耐久品質も安定化できる４輪独立ブレーキ力制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、図１のクレーム対応図に示すように、ブレーキ操作部材ａに対するドライバーによるブレーキ操作力相当値を検出するブレーキ操作力相当値検出手段ｂと、
車両の運動状態を検出する車両運動状態検出手段ｃと、
ブレーキ操作によらないでポンプ駆動により、前記ブレーキ操作力相当値に応じた外部液圧を作り出す液圧源ｄと、
前記液圧源ｄからの液圧を基圧として４輪のホイールシリンダｅ，ｆ，ｇ，ｈへのホイールシリンダ圧を作り出すブレーキ液圧システムｉと、
検出されるブレーキ操作力相当値と車両の運動状態に応じ、前記ブレーキ液圧システムｉで作り出すホイールシリンダ圧を４輪独立に制御する４輪独立ブレーキ力制御手段ｊと、
を備えた４輪独立ブレーキ力制御装置において、
前記液圧源ｄとブレーキ液圧システムｉとの間に、ブレーキ液圧システムｉへの入力圧であるマスタ圧を可変に制御するマスタ圧可変手段ｋを設けると共に、
車両の運動状態に応じた４輪独立ブレーキ力制御時、路面摩擦係数により決まる制動ロック圧である最大ホイールシリンダ圧を確保する必要最小限の液圧にマスタ圧を制御する指令を前記マスタ圧可変手段ｋに出力するマスタ圧制御手段ｍを設けたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、図１のクレーム対応図に示すように、請求項１記載の４輪独立ブレーキ力制御装置において、
前記マスタ圧制御手段ｍを、４輪の路面摩擦係数推定値を入力し、４輪の路面摩擦係数推定値に応じて４輪のホイールシリンダ必要圧最大値を推定し、４輪のホイールシリンダ必要圧最大値のセレクトハイによる圧力値に増圧に要する圧力差を加えた値をマスタ圧目標値とし、マスタ圧センサｎからのマスタ圧センサ値をマスタ圧目標値に一致させる指令をマスタ圧可変手段ｋに出力する手段としたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、図１のクレーム対応図に示すように、請求項１または請求項２記載の４輪独立ブレーキ力制御装置において、
前記マスタ圧制御手段ｍを、アンチロック・ブレーキ・システム（以下、ＡＢＳという）の作動信号を入力し、ＡＢＳ作動時にマスタ圧制御を実行する手段としたことを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、図１のクレーム対応図に示すように、請求項３記載の４輪独立ブレーキ力制御装置において、
前記マスタ圧制御手段ｍを、ＡＢＳ非作動時にはマスタ圧制御を非制御とし、ブレーキ操作力相当値に応じた液圧源ｄからの入力圧をそのままマスタ圧とする手段としたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の作用および効果】
請求項１記載の発明では、マスタ圧制御手段ｍにおいて、車両の運動状態に応じた４輪独立ブレーキ力制御時、路面摩擦係数により決まる制動ロック圧である最大ホイールシリンダ圧を確保する必要最小限の液圧にマスタ圧を制御する指令がマスタ圧可変手段ｋに出力される。そして、４輪独立ブレーキ力制御手段ｊにおいて、ブレーキ操作力相当値検出手段ｂと車両運動状態検出手段ｃにて検出されるブレーキ操作力相当値と車両の運動状態に応じ、制御されたマスタ圧を基圧としてブレーキ液圧システムｉでホイールシリンダ圧が作り出され、４輪独立にホイールシリンダ圧が制御される。
よって、車両の運動状態に応じた４輪独立ブレーキ力制御時、ブレーキ液圧システムｉの上流側のマスタ圧と下流側のホイールシリンダ圧との差圧が小さく抑えられ、差圧の大きさに応じて発生する油圧脈動等を原因とする不快な流体音の発生が防止される。しかも、油圧脈動が抑えられるしブレーキ液圧システムｉの入力圧（マスタ圧）が低圧とされることでブレーキ液圧システムｉに用いられる液圧制御バルブの耐久品質も安定化できる。
【００１２】
請求項２記載の発明にあっては、マスタ圧制御手段ｍにおいて、４輪の路面摩擦係数推定値が入力され、４輪の路面摩擦係数推定値に応じて４輪のホイールシリンダ必要圧最大値が推定され、４輪のホイールシリンダ必要圧最大値のセレクトハイによる圧力値に増圧に要する圧力差を加えた値がマスタ圧目標値とされ、マスタ圧センサｎからのマスタ圧センサ値をマスタ圧目標値に一致させる指令がマスタ圧可変手段ｋに出力される。
よって、路面摩擦係数により制動ロック圧が決まるのに対応したマスタ圧目標値を得ることができ、これによって、高い流体音発生防止効果や液圧制御バルブの耐久品質安定効果を得ることができる。
【００１３】
請求項３記載の発明にあっては、マスタ圧制御手段ｍにおいて、ＡＢＳ作動信号が入力され、ＡＢＳ作動時にはマスタ圧制御が実行される。
よって、ホイールシリンダ圧の最大圧が低圧である低μ路でＡＢＳを作動させながら制動する場合、流体音の発生防止要求に応えて確実にブレーキ液圧システムｉの入力圧を低圧に抑えることができる。
【００１４】
請求項４記載の発明にあっては、マスタ圧制御手段ｍにおいて、ＡＢＳ非作動時にはマスタ圧制御が非制御とされ、ブレーキ操作力相当値に応じた液圧源ｄからの入力圧がそのままマスタ圧とされる。
よって、高圧のホイールシリンダ圧が要求されることのある通常のブレーキ時、ブレーキ操作力相当値に応じた液圧までホイールシリンダ圧を高め得ることで、ドライイバーの制動要求に合致した制動性能を確保することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
実施の形態１は請求項１〜４に記載の発明に対応する４輪独立ブレーキ力制御装置である。まず、構成を説明する。
【００１６】
図２は実施の形態１の４輪独立ブレーキ力制御装置を示す全体システム図で、１はブレーキペダル（ブレーキ操作部材）、２はブレーキストロークセンサ（ブレーキ操作力相当値検出手段）、３は前後Ｇセンサ等のセンサ類（車両運動状態検出手段）、４は液圧源、５，６，７，８はホイールシリンダ、９はブレーキ液圧システム、１０はブレーキ液圧コントロールユニット（４輪独立ブレーキ力制御手段）、１１はマスタ圧制御バルブ（マスタ圧可変手段）、１２はマスタ圧コントローラ（マスタ圧制御手段）、１３はマスタ圧センサ、１４はマスタシリンダ、１５はリザーバタンク、１６はペダルストロークシミュレータ、１７，１８，１９，２０は車輪速センサである。
【００１７】
前記ブレーキストロークセンサ２は、ブレーキペダル１に対するドライバーによるブレーキ操作量Ｓを検出する。
【００１８】
前記前後Ｇセンサ等のセンサ類３は、制動減速等の車両の運動状態を検出するセンサ類で、センサ類３からの検出信号はブレーキ液圧コントロールユニット１０に入力される。
【００１９】
前記液圧源４は、ブレーキ操作によらないでポンプ駆動により外部液圧を作り出す液圧源で、電動オイルポンプ４ａと、ポンプモータ４ｂと、アキュムレータ４ｃと、リザーブタンク４ｄを有して構成されている。
【００２０】
前記ブレーキ液圧システム９は、マスタ圧制御バルブ１１からの第１マスタ圧Ｐ_M1（液圧源４の液圧）または第２マスタ圧Ｐ_M2（バルブ制御圧）を基圧として４輪のホイールシリンダ５，６，７，８へのホイールシリンダ圧を作り出すシステムで、第１圧力センサ９５ａと第１比例ソレノイドバルブ９５ｂを有する右前輪液圧制御ユニット９５と、第２圧力センサ９６ａと第２比例ソレノイドバルブ９６ｂを有する左前輪液圧制御ユニット９６と、第３圧力センサ９７ａと第３比例ソレノイドバルブ９７ｂを有する右後輪液圧制御ユニット９７と、第４圧力センサ９８ａと第４比例ソレノイドバルブ９８ｂを有する左後輪液圧制御ユニット９８とを備えている。
尚、ブレーキ液圧システム９には、ブレーキ操作中は遮断位置にしてペダルストロークシミュレータ１６の作動を確保し、ブレーキ操作終了後は連通位置にしてシミュレータ１６の油をリザーバタンク１５に戻す２位置切り換えソレノイド９ａが設けられている。また、ブレーキ液圧制御系のフェイル時にマスタシリンダ１４からのマスタシリンダ圧を左右前輪のホイールシリンダ５，６に付与するフェイルセーフ機構として、液圧系を分離して油圧を伝える油圧変換器９ｂ，９ｃと、フェイル時に連通位置（通電ＯＦＦ）に切り換える２位置切り換えソレノイド９ｄと、マスタシリンダ圧センサ９ｅが設けられている。
【００２１】
前記ブレーキ液圧コントロールユニット１０は、検出されるブレーキ操作量Ｓや前後Ｇセンサ等のセンサ類３からの検出信号や車輪速センサ１７，１８，１９，２０からの車輪速信号を入力し、ブレーキ操作量Ｓと車両の運動状態に応じ、ブレーキ液圧システム９で作り出す最適なホイールシリンダ圧を４輪独立に制御する手段である。このブレーキ液圧コントロールユニット１０では、図４に示すようにブレーキ操作量Ｓに応じた第１マスタ圧Ｐ_M1とするポンプモータ制御が行なわれると共に、算出された各輪の路面摩擦係数推定値μ₁ ，μ₂ ，μ₃ ，μ₄ と、ＡＢＳ作動フラグがマスタ圧コントローラ１２に出力される。
【００２２】
前記マスタ圧制御バルブ１１は、液圧源４とブレーキ液圧システム９との間の油路に設けられ、上流側の第１マスタ圧Ｐ_M1をブレーキ液圧システム９への入力圧である第２マスタ圧Ｐ_M2に制御する比例ソレノイドバルブ等を用いた手段である。
【００２３】
前記マスタ圧コントローラ１２は、ＡＢＳ作動時、４輪に付加される各ホイールシリンダ圧の最大ホイールシリンダ圧を確保する必要最小限の液圧（第２マスタ圧Ｐ_M2）に制御する指令をマスタ圧制御バルブ１１に出力する手段である。
【００２４】
次に、作用を説明する。
［マスタ圧制御作動］
図３はマスタ圧コントローラ１２で行なわれるマスタ圧制御作動の流れを示すフロチャートで（１０ms〜２０ms毎に実行）、以下、各ステップについて説明する。
【００２５】
ステップ１００では、４輪の路面摩擦係数推定値μ₁ ，μ₂ ，μ₃ ，μ₄ と、ＡＢＳ作動フラグと、マスタ圧センサ１３からの第２マスタ圧センサ値Ｐ_M2を入力する。
ここで、路面摩擦係数推定値μは、下記の式により推定演算される。
μ＝（Ｔ_B −Ｉ・ω）／Ｗ・ｒ₀
但し、Ｔ_B ：ブレーキトルクＩ：タイヤイナーシャ ω：タイヤ回転角速度
Ｗ：輪荷重ｒ₀ ：タイヤ半径
ステップ１０１では、４輪の路面摩擦係数推定値μ₁ ，μ₂ ，μ₃ ，μ₄ に応じて４輪のホイールシリンダ必要圧最大値Ｐ₁ ，Ｐ₂ ，Ｐ₃ ，Ｐ₄ を推定し、４輪のホイールシリンダ必要圧最大値Ｐ₁ ，Ｐ₂ ，Ｐ₃ ，Ｐ₄ のセレクトハイによる圧力値Ｍａｘ（Ｐ₁ ，Ｐ₂ ，Ｐ₃ ，Ｐ₄ ）に増圧に要する圧力差Ｐ₀ を加えた値をマスタ圧目標値Ｐ_M2 ^* として決定する。
【００２６】
ステップ１０２では、ＡＢＳ作動フラグの符号によりＡＢＳ作動時（ＡＢＳ作動フラグ＝１）かＡＢＳ非作動時（ＡＢＳ作動フラグ＝０）かが判断される。
【００２７】
ステップ１０３では、ステップ１０２での判断でＡＢＳ非作動時である時、マスタ圧制御を非制御とし、図４に示す第１マスタ圧Ｐ_M1がそのまま第２マスタ圧Ｐ_M2とされる。
【００２８】
ステップ１０４では、ステップ１０２での判断でＡＢＳ作動時である時、ステップ１０１で決定されたマスタ圧目標値Ｐ_M2 ^* とマスタ圧センサ１３からの第２マスタ圧センサ値Ｐ_M2値との差圧ΔＰを求め、ΔＰ＞０の時にはマスタ圧制御バルブ１１に対し増圧指令が出力され、ΔＰ＜０の時にはマスタ圧制御バルブ１１に対し減圧指令が出力される。
［ＡＢＳ非作動時］
ＡＢＳ非作動時には、図３のフローチャートにおいて、ステップ１００→ステップ１０１→ステップ１０２→ステップ１０３へと進む流れとなり、マスタ圧制御が非制御とされ、ペダルストロークＳに応じた液圧源４からの第１マスタ圧Ｐ_M1がそのまま第２マスタ圧Ｐ_M2とされる。
よって、高圧のホイールシリンダ圧が要求されることのある通常のブレーキ時、ペダルストロークＳに応じた液圧まで各ホイールシリンダ５，６，７，８のホイールシリンダ圧を高めることができる。
［ＡＢＳ作動時］
ＡＢＳ作動時には、図３のフローチャートにおいて、ステップ１００→ステップ１０１→ステップ１０２→ステップ１０４へと進む流れとなり、マスタ圧制御が実行され、４輪に付加される各ホイールシリンダ圧の最大ホイールシリンダ圧を確保する必要最小限の液圧（第２マスタ圧Ｐ_M2）に制御される。そして、ブレーキ液圧コントロールユニット１０では、制動ロックを防止するＡＢＳ制御が実行される。
よって、ブレーキ液圧コントロールユニット１０の上流側のマスタ圧と下流側のホイールシリンダ圧との差圧が小さく抑えられ、差圧の大きさに応じて発生する油圧脈動等の発生が防止されるし、ブレーキ液圧システム９に用いられる液圧制御ユニット９５，９６，９７，９８の各比例ソレノイドバルブ９５ｂ，９６ｂ，９７ｂ，９８ｂへの入力圧が低圧とされる。
【００２９】
図５(イ) は従来のマスタ圧制御無しの高μ路と低μ路でのＡＢＳ作動時の車速特性及び液圧特性を示し、図５(ロ) は本発明のマスタ圧制御有りの高μ路と低μ路でのＡＢＳ作動時の車速特性及び液圧特性を示すタイムチャートである。
このタイムチャートで明らかなように、特に、低μ路でのＡＢＳ作動時には、第２マスタ圧Ｐ_M2が低圧に抑えられ、従来に比べて第２マスタ圧Ｐ_M2とホイーリシリンダ圧ＰW/C との差圧が小さく抑えられているのが分かる。
【００３０】
次に、効果を説明する。
(1) マスタ圧制御バルブ１１とマスタ圧コントローラ１２を追加したことによって、ＡＢＳ作動時、ブレーキ液圧システム９の上流側の第２マスタ圧Ｐと下流側のホイールシリンダ圧との差圧が小さく抑えられ、差圧の大きさに応じて発生する油圧脈動等を原因とする不快な流体音の発生が防止される。しかも、油圧脈動が抑えられるしブレーキ液圧システム９の入力圧（第２マスタ圧Ｐ_M2）が低圧とされることでブレーキ液圧システム９に用いられる各比例ソレノイドバルブ９５ｂ，９６ｂ，９７ｂ，９８ｂの耐久品質も安定化できる。
ちなみに、フルストローク踏み込み時で、路面μがμ＝０．１である時、マスタ圧制御無しの場合、騒音レベルが７２ｄＢであったのに対し、マスタ圧制御有りの場合、騒音レベルが６０ｄＢとなり、約１２ｄＢという大幅な騒音低減効果が確認された。
(2) マスタ圧制御を、４輪の路面摩擦係数推定値μ₁ ，μ₂ ，μ₃ ，μ₄ に応じて４輪のホイールシリンダ必要圧最大値Ｐ₁ ，Ｐ₂ ，Ｐ₃ ，Ｐ₄ を推定し、４輪のホイールシリンダ必要圧最大値Ｐ₁ ，Ｐ₂ ，Ｐ₃ ，Ｐ₄ のセレクトハイによる圧力値Ｍａｘ（Ｐ₁ ，Ｐ₂ ，Ｐ₃ ，Ｐ₄ ）に増圧に要する圧力差Ｐ₀ を加えた値をマスタ圧目標値Ｐ_M2 ^* として制御を行なうようにしたため、路面摩擦係数μにより制動ロック圧が決まるのに対応したマスタ圧目標値Ｐ_M2 ^* を得ることができ、これによって、高い流体音発生防止効果や液圧制御バルブの耐久品質安定効果が得られる。
(3) マスタ圧制御をＡＢＳ作動時にのみ実行する装置としたため、ホイールシリンダ圧の最大圧が低圧である低μ路でＡＢＳを作動させながら制動する場合、図５(ロ) の低μ路液圧特性から明らかなように、流体音の発生防止要求に応えて確実にブレーキ液圧システム９の入力圧を低圧に抑えることができる。
(4) マスタ圧制御をＡＢＳ非作動時には非制御とし、ペダルストロークＳに応じた液圧源４からの第１マスタ圧Ｐ_M1（図４）をそのまま第２マスタ圧Ｐ_M2とする装置としたため、高圧のホイールシリンダ圧が要求されることのある通常のブレーキ時、ペダルストロークＳに応じた液圧までホイールシリンダ圧を高め得ることで、ドライイバーの制動要求に合致した制動性能を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の４輪独立ブレーキ力制御装置を示すクレーム対応図である。
【図２】実施の形態１の４輪独立ブレーキ力制御装置を示す全体システム図である。
【図３】実施の形態１の４輪独立ブレーキ力制御装置のマスタ圧コントローラで行なわれるマスタ圧制御作動の流れを示すフロチャートである。
【図４】実施の形態１の４輪独立ブレーキ力制御装置のペダルストロークＳに応じた液圧源からの第１マスタ圧特性を示す図である。
【図５】 (イ) は従来のマスタ圧制御無しの高μ路と低μ路でのＡＢＳ作動時の車速特性及び液圧特性を示し、(ロ) は本発明のマスタ圧制御有りの高μ路と低μ路でのＡＢＳ作動時の車速特性及び液圧特性を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
ａブレーキ操作部材
ｂブレーキ操作力相当値検出手段
ｃ車両運動状態検出手段
ｄ液圧源
ｅ，ｆ，ｇ，ｈホイールシリンダ
ｉブレーキ液圧システム
ｊ４輪独立ブレーキ力制御手段
ｋマスタ圧可変手段
ｍマスタ圧制御手段
ｎマスタ圧センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention belongs to a technical field of a four-wheel independent brake force control device called a brake-by-wire that generates a brake fluid pressure to a wheel cylinder without depending on a master cylinder during braking.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a four-wheel independent brake force control device, for example, a device described in JP-A-6-191393 is known.
[0003]
In FIG. 2 of this publication, a pedaling force detection device that detects an operation force on a brake pedal, a vehicle height sensor that detects a motion state of a vehicle, a front and rear G sensor, a lateral G sensor, and an external liquid that does not depend on a brake operation. A hydraulic pressure source by a pump for generating pressure, a brake hydraulic pressure system for generating wheel cylinder pressure to a four-wheel wheel cylinder based on a master pressure from the hydraulic pressure source, a detected pedal depression force and a vehicle motion state Accordingly, there is described a four-wheel independent brake force control device including a control device that independently controls the wheel cylinder pressure generated by the brake hydraulic pressure system so that the actual deceleration matches the target deceleration.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above conventional four-wheel independent brake force control device, during braking, the hydraulic pressure generated from the hydraulic pressure source is similar to the master cylinder pressure generated by the mechanical brake using the master cylinder. Since the hydraulic pressure is generally in accordance with the above, there are problems described below.
[0005]
For example, when braking while operating the ABS on a low μ road, if the driver's pedal effort (or brake stroke) is depressed more than the pedal effort (or stroke) sufficient to generate the lock hydraulic pressure, Since the generated hydraulic pressure is too much higher than the hydraulic pressure required for ABS control, the differential pressure between the upstream and downstream of the ABS control valve is generated more than necessary, and unpleasant fluid pulsation such as hydraulic pulsation is generated. In view of the durability of the hydraulic pressure control valve that variably controls the four-wheel hydraulic pressure (cup erosion, etc.), this is not preferable.
[0006]
In the present invention, the problem of fluid noise generation and valve durability, and brake-by-wire, it is necessary to drive a pump from a normal brake, and a large pump is required. It was made by paying attention to the point that the hydraulic pressure smaller than usual is sufficient at the time of ABS operation to suppress the brake lock. The purpose is to prevent the generation of fluid noise such as unpleasant hydraulic pulsation and the liquid An object of the present invention is to provide a four-wheel independent brake force control device capable of stabilizing the durability of the pressure control valve.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As shown in the claim correspondence diagram of FIG. 1, the invention according to claim 1 includes a brake operation force equivalent value detecting means b for detecting a brake operation force equivalent value by the driver for the brake operation member a,
Vehicle motion state detection means c for detecting the motion state of the vehicle;
A hydraulic pressure source d for generating an external hydraulic pressure according to the brake operating force equivalent value by pump driving without brake operation ;
A brake hydraulic pressure system i for generating wheel cylinder pressures to the four wheel cylinders e, f, g, h based on the hydraulic pressure from the hydraulic pressure source d;
A four-wheel independent brake force control means j for independently controlling the wheel cylinder pressure produced by the brake hydraulic pressure system i according to the detected brake operation force equivalent value and the motion state of the vehicle;
In the four-wheel independent brake force control device with
Between the hydraulic pressure source d and the brake hydraulic system i, there is provided a master pressure variable means k for variably controlling the master pressure that is the input pressure to the brake hydraulic system i,
When controlling the four-wheel independent braking force according to the vehicle motion state, the command for controlling the master pressure to the minimum required hydraulic pressure to secure the maximum wheel cylinder pressure, which is the braking lock pressure determined by the road surface friction coefficient, is variable. A master pressure control means m for outputting to the means k is provided.
[0008]
The invention according to claim 2 is the four-wheel independent brake force control device according to claim 1, as shown in the claim correspondence diagram of FIG.
The master pressure control means m inputs the estimated value of the four-wheel road surface friction coefficient, estimates the maximum required pressure value of the four-wheel wheel cylinder according to the estimated value of the four-wheel road surface friction coefficient, and requires the four-wheel wheel cylinder. The master pressure variable is a command that matches the master pressure sensor value from the master pressure sensor n with the master pressure target value, which is obtained by adding the pressure difference required for pressure increase to the pressure value selected by the maximum pressure select high. A means for outputting to the means k is a feature.
[0009]
The invention according to claim 3 is the four-wheel independent brake force control device according to claim 1 or 2, as shown in the claim correspondence diagram of FIG.
The master pressure control means m is a means for inputting an operation signal of an anti-lock brake system (hereinafter referred to as ABS) and executing master pressure control when the ABS is operated.
[0010]
The invention according to claim 4 is the four-wheel independent brake force control device according to claim 3, as shown in the claim correspondence diagram of FIG.
The master pressure control means m is a means for making the master pressure control uncontrolled when the ABS is not operating and using the input pressure from the hydraulic pressure source d corresponding to the brake operation force equivalent value as it is as the master pressure. .
[0011]
Operation and effect of the invention
According to the first aspect of the present invention, the master pressure control means m is required to ensure the maximum wheel cylinder pressure that is the braking lock pressure determined by the road surface friction coefficient when controlling the four-wheel independent braking force according to the vehicle motion state. A command for controlling the master pressure is output to the master pressure varying means k. In the four-wheel independent brake force control means j, the master pressure controlled according to the brake operation force equivalent value detected by the brake operation force equivalent value detection means b and the vehicle movement state detection means c and the movement state of the vehicle. The wheel cylinder pressure is generated by the brake hydraulic pressure system i using the pressure as the base pressure, and the wheel cylinder pressure is controlled independently for the four wheels.
Therefore, at the time of four-wheel independent brake force control according to the motion state of the vehicle, the differential pressure between the upstream master pressure and the downstream wheel cylinder pressure of the brake hydraulic system i can be suppressed to a small level. Generation of unpleasant fluid noise caused by hydraulic pulsation or the like generated accordingly is prevented. In addition, the hydraulic pulsation can be suppressed, and the durability of the hydraulic control valve used in the brake hydraulic system i can be stabilized by reducing the input pressure (master pressure) of the brake hydraulic system i.
[0012]
In the invention according to claim 2, in the master pressure control means m, the estimated value of the road surface friction coefficient of the four wheels is input, and the wheel cylinder required pressure maximum value of the four wheels according to the estimated value of the road surface friction coefficient of the four wheels. The master pressure target value is obtained by adding the pressure difference required for pressure increase to the pressure value obtained by selecting the maximum required pressure value for the four wheel cylinders of the four wheels, and the master pressure sensor value from the master pressure sensor n is used as the master pressure value. A command to match the pressure target value is output to the master pressure varying means k.
Therefore, it is possible to obtain a master pressure target value corresponding to the braking lock pressure being determined by the road surface friction coefficient, thereby obtaining a high fluid sound generation preventing effect and a durable quality stabilizing effect of the hydraulic pressure control valve.
[0013]
In the invention described in claim 3, in the master pressure control means m, the ABS operation signal is inputted, and the master pressure control is executed when the ABS is operated.
Therefore, when braking while operating the ABS on a low μ road where the maximum pressure of the wheel cylinder pressure is low, the input pressure of the brake hydraulic system i can be surely suppressed to a low pressure in response to a request for preventing the generation of fluid noise. it can.
[0014]
In the invention according to claim 4, in the master pressure control means m, the master pressure control is not controlled when the ABS is not operated, and the input pressure from the hydraulic pressure source d corresponding to the brake operation force equivalent value is used as it is. Pressure.
Therefore, during normal braking, where high wheel cylinder pressure is required, the wheel cylinder pressure can be increased to a hydraulic pressure corresponding to the brake operation force equivalent value, ensuring braking performance that matches the driver's braking requirements. can do.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Embodiment 1)
The first embodiment is a four-wheel independent brake force control device corresponding to the inventions described in claims 1 to 4. First, the configuration will be described.
[0016]
FIG. 2 is an overall system diagram showing the four-wheel independent brake force control apparatus according to the first embodiment. 1 is a brake pedal (brake operation member), 2 is a brake stroke sensor (brake operation force equivalent value detecting means), and 3 is front and rear. Sensors such as G sensor (vehicle motion state detecting means), 4 is a hydraulic pressure source, 5, 6, 7, and 8 are wheel cylinders, 9 is a brake hydraulic pressure system, 10 is a brake hydraulic pressure control unit (four-wheel independent brake) Force control means), 11 is a master pressure control valve (master pressure variable means), 12 is a master pressure controller (master pressure control means), 13 is a master pressure sensor, 14 is a master cylinder, 15 is a reservoir tank, and 16 is a pedal stroke. Simulators 17, 18, 19, and 20 are wheel speed sensors.
[0017]
The brake stroke sensor 2 detects a brake operation amount S by a driver with respect to the brake pedal 1.
[0018]
The sensors 3 such as the front / rear G sensor are sensors for detecting a vehicle movement state such as braking / deceleration. A detection signal from the sensors 3 is input to the brake fluid pressure control unit 10.
[0019]
The hydraulic pressure source 4 is a hydraulic pressure source that generates an external hydraulic pressure by driving the pump without depending on a brake operation, and includes an electric oil pump 4a, a pump motor 4b, an accumulator 4c, and a reserve tank 4d. ing.
[0020]
The brake hydraulic pressure system 9 is a four-wheel wheel based on the first master pressure P _M1 (hydraulic pressure of the hydraulic pressure source 4) or the second master pressure P _M2 (valve control pressure) from the master pressure control valve 11. In a system for generating wheel cylinder pressure to the cylinders 5, 6, 7, and 8, a right front wheel hydraulic pressure control unit 95 having a first pressure sensor 95a and a first proportional solenoid valve 95b, a second pressure sensor 96a and a second proportional A left front wheel hydraulic pressure control unit 96 having a solenoid valve 96b, a right rear wheel hydraulic pressure control unit 97 having a third pressure sensor 97a and a third proportional solenoid valve 97b, a fourth pressure sensor 98a and a fourth proportional solenoid valve 98b. A left rear wheel hydraulic pressure control unit 98.
The brake hydraulic pressure system 9 is switched to a two-position switching position in which the operation of the pedal stroke simulator 16 is ensured during the brake operation, and the operation of the pedal stroke simulator 16 is ensured after the brake operation is completed and the simulator 16 oil is returned to the reservoir tank 15. A solenoid 9a is provided. In addition, as a fail-safe mechanism that applies the master cylinder pressure from the master cylinder 14 to the left and right front wheel cylinders 5 and 6 when the brake fluid pressure control system fails, an oil pressure converter 9b that transmits the oil pressure by separating the fluid pressure system, 9c, a two-position switching solenoid 9d that switches to a communication position (energization OFF) at the time of failure, and a master cylinder pressure sensor 9e are provided.
[0021]
The brake hydraulic pressure control unit 10 receives a detected brake operation amount S, detection signals from sensors 3 such as front and rear G sensors, and wheel speed signals from wheel speed sensors 17, 18, 19, 20. This is a means for independently controlling the optimum wheel cylinder pressure generated by the brake hydraulic system 9 according to the operation amount S and the motion state of the vehicle. In this brake hydraulic pressure control unit 10, as shown in FIG. 4, the pump motor control is performed so that the first master pressure P _M1 corresponds to the brake operation amount S, and the calculated road surface friction coefficient estimated value μ of each wheel. ₁ , μ ₂ , μ ₃ , μ ₄ and an ABS operation flag are output to the master pressure controller 12.
[0022]
The master pressure control valve 11 is provided in an oil passage between the hydraulic pressure source 4 and the brake hydraulic pressure system 9, and the first master pressure P _M1 on the upstream side is an input pressure to the brake hydraulic pressure system 9. 2 A means using a proportional solenoid valve or the like for controlling to the master pressure P _M2 .
[0023]
The master pressure controller 12 sends a command to control the minimum hydraulic pressure (second master pressure P _M2 ) to ensure the maximum wheel cylinder pressure of each wheel cylinder pressure applied to the four wheels when the ABS is operated. A means for outputting to the control valve 11.
[0024]
Next, the operation will be described.
[Master pressure control operation]
FIG. 3 is a flowchart showing the flow of the master pressure control operation performed by the master pressure controller 12 (performed every 10 ms to 20 ms), and each step will be described below.
[0025]
In step 100, the estimated road surface friction coefficient values μ ₁ , μ ₂ , μ ₃ and μ _{4 of} the four wheels, the ABS operation flag, and the second master pressure sensor value P _M2 from the master pressure sensor 13 are input.
Here, the road surface friction coefficient estimated value μ is estimated and calculated by the following equation.
μ = (T _B −I · ω) / W · r ₀
However, T _B : Brake torque I: Tire inertia ω: Tire rotation angular speed W: Wheel load r ₀ : In the tire radius step 101, according to the road surface friction coefficient estimated values μ ₁ , μ ₂ , μ ₃ and μ ₄ of the four wheels 4-wheel wheel cylinder required pressure Te maximum _{_{_{P 1, P 2, P 3}}} , to estimate the P _4, the wheel cylinder required pressure maximum of the four wheels _{_{_{P 1, P 2, P 3}}} , the pressure by a select-high P ₄ A value obtained by adding the pressure difference P ₀ required for pressure increase to the value Max (P ₁ , P ₂ , P ₃ , P ₄ ) is determined as the master pressure target value P _M2 ^* .
[0026]
In step 102, it is determined whether the ABS is operating (ABS operating flag = 1) or the ABS is not operating (ABS operating flag = 0) based on the sign of the ABS operating flag.
[0027]
In step 103, when the ABS is not operating as determined in step 102, the master pressure control is not controlled, and the first master pressure P _M1 shown in FIG. 4 is set as the second master pressure P _M2 as it is.
[0028]
In step 104, when the ABS is in operation as determined in step 102, the differential pressure between the master pressure target value P _M2 ^* determined in step 101 and the second master pressure sensor value P _M2 value from the master pressure sensor 13 is determined. ΔP is obtained. When ΔP> 0, a pressure increase command is output to the master pressure control valve 11, and when ΔP <0, a pressure decrease command is output to the master pressure control valve 11.
[When ABS is not operating]
When the ABS is not operating, the flow proceeds from step 100 to step 101 to step 102 to step 103 in the flowchart of FIG. 3, master pressure control is not controlled, and the first pressure from the hydraulic pressure source 4 corresponding to the pedal stroke S is changed. The one master pressure P _M1 is directly used as the second master pressure P _M2 .
Therefore, the wheel cylinder pressures of the wheel cylinders 5, 6, 7, and 8 can be increased up to the hydraulic pressure corresponding to the pedal stroke S during normal braking in which a high wheel cylinder pressure is required.
[At the time of ABS operation]
At the time of ABS operation, in the flowchart of FIG. 3, the flow proceeds from step 100 → step 101 → step 102 → step 104, master pressure control is executed, and the maximum wheel cylinder pressure of each wheel cylinder pressure applied to the four wheels is increased. The minimum required hydraulic pressure to be secured (second master pressure P _M2 ) is controlled. The brake fluid pressure control unit 10 executes ABS control for preventing braking lock.
Therefore, the differential pressure between the upstream master pressure and the downstream wheel cylinder pressure of the brake fluid pressure control unit 10 is kept small, and the occurrence of hydraulic pulsation or the like generated according to the magnitude of the differential pressure is prevented. The input pressure to each proportional solenoid valve 95b, 96b, 97b, 98b of the hydraulic pressure control unit 95, 96, 97, 98 used in the brake hydraulic system 9 is set to a low pressure.
[0029]
FIG. 5 (a) shows the vehicle speed characteristics and hydraulic pressure characteristics during ABS operation on the conventional high μ road and low μ road without master pressure control, and FIG. 5 (b) shows the high pressure with master pressure control of the present invention. It is a time chart which shows the vehicle speed characteristic and hydraulic pressure characteristic at the time of ABS operation | movement on a micro road and a low micro road.
As is apparent from this time chart, the second master pressure P _M2 is suppressed to a low pressure especially during ABS operation on a low μ road, and the second master pressure P _M2 and the wheelie cylinder pressure P W / C are lower than in the past. It can be seen that the differential pressure is reduced.
[0030]
Next, the effect will be described.
(1) By adding the master pressure control valve 11 and the master pressure controller 12, the differential pressure between the second master pressure P on the upstream side of the brake fluid pressure system 9 and the wheel cylinder pressure on the downstream side is small during ABS operation. It is suppressed and the generation | occurrence | production of the unpleasant fluid sound resulting from the hydraulic pulsation etc. which generate | occur | produce according to the magnitude | size of a differential pressure is prevented. In addition, since the hydraulic pulsation is suppressed and the input pressure (second master pressure P _M2 ) of the brake hydraulic pressure system 9 is reduced, the proportional solenoid valves 95b, 96b, 97b, 98b used in the brake hydraulic pressure system 9 are reduced. The durability quality can be stabilized.
By the way, when the full stroke is depressed and the road surface μ is μ = 0.1, the noise level is 72 dB without master pressure control, while the noise level is 60 dB with master pressure control. A significant noise reduction effect of about 12 dB was confirmed.
(2) the master pressure control, four-wheel road friction coefficient estimating value _{_{_{μ 1, μ 2, μ 3}}} , the maximum value 4-wheel wheel cylinder required pressure in accordance with _{_{_{μ 4 P 1, P 2,}}} P 3, P 4 And the pressure required to increase the pressure value Max (P ₁ , P ₂ , P ₃ , P ₄ ) by the select high of the maximum required pressure values P ₁ , P ₂ , P ₃ , P ₄ of the _four wheel cylinders since the value obtained by adding the difference P ₀ to perform the control as the master pressure target value P _M2 ^*, it is possible to obtain a master pressure target value P _M2 ^* corresponding to the braking lock pressure is determined by the road surface friction coefficient mu, As a result, a high fluid sound generation preventing effect and a durable quality stabilizing effect of the hydraulic pressure control valve can be obtained.
(3) Since the master pressure control is performed only when the ABS is operated, when braking while operating the ABS on the low μ road where the maximum wheel cylinder pressure is low, the low μ road fluid shown in FIG. As is apparent from the pressure characteristics, the input pressure of the brake hydraulic system 9 can be surely suppressed to a low pressure in response to the request for preventing the generation of fluid noise.
(4) Because the master pressure control is not controlled when the ABS is not operated, and the first master pressure P _M1 (FIG. 4) from the hydraulic pressure source 4 corresponding to the pedal stroke S is used as the second master pressure P _M2 as it is. During normal braking, where high wheel cylinder pressure is required, the wheel cylinder pressure can be increased to the hydraulic pressure corresponding to the pedal stroke S, thereby ensuring braking performance that meets the driver's braking requirements. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a claim correspondence diagram showing a four-wheel independent brake force control device of the present invention.
FIG. 2 is an overall system diagram showing the four-wheel independent brake force control apparatus of the first embodiment.
FIG. 3 is a flowchart showing a flow of a master pressure control operation performed by a master pressure controller of the four-wheel independent brake force control apparatus according to the first embodiment.
FIG. 4 is a diagram showing a first master pressure characteristic from a hydraulic pressure source according to a pedal stroke S of the four-wheel independent brake force control apparatus of the first embodiment.
FIGS. 5A and 5B show vehicle speed characteristics and hydraulic pressure characteristics during ABS operation on a high μ road and a low μ road without conventional master pressure control, and FIG. 5B shows a high pressure with master pressure control according to the present invention. It is a time chart which shows the vehicle speed characteristic and hydraulic pressure characteristic at the time of ABS operation | movement on a micro road and a low micro road.
[Explanation of symbols]
a brake operation member b brake operation force equivalent value detection means c vehicle motion state detection means d hydraulic pressure source e, f, g, h wheel cylinder i brake hydraulic pressure system j four-wheel independent brake force control means k master pressure variable means m Master pressure control means n Master pressure sensor

Claims

ブレーキ操作部材に対するドライバーによるブレーキ操作力相当値を検出するブレーキ操作力相当値検出手段と、
車両の運動状態を検出する車両運動状態検出手段と、
ブレーキ操作によらないでポンプ駆動により、前記ブレーキ操作力相当値に応じた外部液圧を作り出す液圧源と、
前記液圧源からの液圧を基圧として４輪のホイールシリンダへのホイールシリンダ圧を作り出すブレーキ液圧システムと、
検出されるブレーキ操作力相当値と車両の運動状態に応じ、前記ブレーキ液圧システムで作り出すホイールシリンダ圧を４輪独立に制御する４輪独立ブレーキ力制御手段と、
を備えた４輪独立ブレーキ力制御装置において、
前記液圧源とブレーキ液圧システムとの間に、ブレーキ液圧システムへの入力圧であるマスタ圧を可変に制御するマスタ圧可変手段を設けると共に、
車両の運動状態に応じた４輪独立ブレーキ力制御時、路面摩擦係数により決まる制動ロック圧である最大ホイールシリンダ圧を確保する必要最小限の液圧にマスタ圧を制御する指令を前記マスタ圧可変手段に出力するマスタ圧制御手段を設けたことを特徴とする４輪独立ブレーキ力制御装置。Brake operation force equivalent value detection means for detecting a brake operation force equivalent value by the driver for the brake operation member;
Vehicle motion state detection means for detecting the motion state of the vehicle;
A hydraulic pressure source that creates an external hydraulic pressure corresponding to the brake operating force equivalent value by pump driving without brake operation ;
A brake hydraulic pressure system for generating wheel cylinder pressure to the four wheel cylinders based on the hydraulic pressure from the hydraulic pressure source;
4-wheel independent brake force control means for independently controlling the wheel cylinder pressure generated by the brake hydraulic pressure system in accordance with the detected brake operation force equivalent value and the motion state of the vehicle;
In the four-wheel independent brake force control device with
Provided between the hydraulic pressure source and the brake hydraulic pressure system is a master pressure variable means for variably controlling a master pressure that is an input pressure to the brake hydraulic pressure system,
When controlling the four-wheel independent braking force according to the vehicle motion state, the command for controlling the master pressure to the minimum required hydraulic pressure to secure the maximum wheel cylinder pressure, which is the braking lock pressure determined by the road surface friction coefficient, is variable. A four-wheel independent brake force control device, characterized in that a master pressure control means for outputting to the means is provided.

請求項１記載の４輪独立ブレーキ力制御装置において、
前記マスタ圧制御手段を、４輪の路面摩擦係数推定値を入力し、４輪の路面摩擦係数推定値に応じて４輪のホイールシリンダ必要圧最大値を推定し、４輪のホイールシリンダ必要圧最大値のセレクトハイによる圧力値に増圧に要する圧力差を加えた値をマスタ圧目標値とし、マスタ圧センサからのマスタ圧センサ値をマスタ圧目標値に一致させるように制御する指令をマスタ圧可変手段に出力する手段としたことを特徴とする４輪独立ブレーキ力制御装置。The four-wheel independent brake force control device according to claim 1,
The master pressure control means inputs the estimated value of the road surface friction coefficient of the four wheels, estimates the required value of the wheel cylinder for the four wheels according to the estimated value of the road surface friction coefficient of the four wheels, and calculates the required pressure of the wheel cylinder of the four wheels. The command that controls the master pressure sensor value from the master pressure sensor to match the master pressure target value is the master pressure target value obtained by adding the pressure difference required for pressure increase to the pressure value by the maximum select high. A four-wheel independent brake force control device characterized in that it is a means for outputting to the pressure variable means.

請求項１または請求項２記載の４輪独立ブレーキ力制御装置において、
前記マスタ圧制御手段を、アンチロック・ブレーキ・システム（以下、ＡＢＳという）の作動信号を入力し、ＡＢＳ作動時にマスタ圧制御を実行する手段としたことを特徴とする４輪独立ブレーキ力制御装置。In the four-wheel independent brake force control device according to claim 1 or 2,
The four-wheel independent brake force control device characterized in that the master pressure control means is a means for inputting an operation signal of an anti-lock brake system (hereinafter referred to as ABS) and executing master pressure control when the ABS is operated. .

請求項３記載の４輪独立ブレーキ力制御装置において、
前記マスタ圧制御手段を、ＡＢＳ非作動時にはマスタ圧制御を非制御とし、ブレーキ操作力相当値に応じた液圧源からの入力圧をそのままマスタ圧とする手段としたことを特徴とする４輪独立ブレーキ力制御装置。In the four-wheel independent brake force control device according to claim 3,
The four-wheel vehicle characterized in that the master pressure control means is a means for disabling the master pressure control when the ABS is not operating and using the input pressure from the hydraulic pressure source corresponding to the brake operation force equivalent value as it is as the master pressure. Independent brake force control device.