JP4179692B2 - Brake-by-wire service brake - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両におけるブレーキペダルのストロークを電気信号にかえ、その電気信号に応じてホイールシリンダの作動流体圧を制御するブレーキバイワイヤ式のサービスブレーキに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気自動車やハイブリッド電気自動車において、直流モータを発電機として使用することによりブレーキエネルギを回収する回生ブレーキシステムと、ポンプの流体圧によるブレーキ作動システムとを組み合わせて、ブレーキバイワイヤ式サービスブレーキを構成させると、図３により概念的に示されているように、ブレーキにより車両を減速させる場合、ブレーキペダルの踏み込みにより運転者が必要とするブレーキ力Ａがほぼ一定であっても、回生ブレーキシステムにより車両に作用するブレーキ力（エネルギとして回収されたブレーキ力）Ｂは、車速が大きい間は比較的小さいが、車速が小さくなるに従い増大した後はほぼ一定値を保ち、その後の低車速時に急減するので、両者の差である斜線部分に相当したブレーキ力Ｃは、ブレーキ作動システムがホイールシリンダへ流体圧を作動させることにより行われることとなる。
【０００３】
すなわち、ホイールシリンダへ作動する流体圧は車速の変化に従って大きく変動するので、特開平７−１６５０３１号公報に示されているように、ブレーキペダルとマスタシリンダとの間にスプリングを介在させたときには、上記流体圧変動がマスタシリンダからスプリングを経てブレーキペダルへ伝わり、従って、ブレーキ操作中にブレーキペダル反力が大幅に変化する結果、ブレーキペダルの踏み込みフィーリングを著しく悪化させるという問題が生じる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、車両のブレーキバイワイヤ式サービスブレーキにおいて、ブレーキペダルの踏み込みフィーリングが常に良好となるようにすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明にかかるブレーキバイワイヤ式サービスブレーキは、車両のブレーキペダルと、同ブレーキペダルの踏込みストロークを検出するセンサと、断続機構を介し上記ブレーキペダルに対向して配置された流体圧マスタシリンダと、上記センサからの電気信号に応じホイールシリンダに作用する流体圧を制御する流体圧制御装置とを有し、上記ブレーキペダルの踏込みストロークが所定以下の場合には、上記ブレーキペダルと上記流体圧マスタシリンダとが上記断続機構により遮断されて上記センサからの電気信号に応じ上記流体圧制御装置により上記流体圧が制御されると共に、上記ブレーキペダルの踏込みストロークが所定以上の場合には、上記ブレーキペダルと上記流体圧マスタシリンダとが上記断続機構により連結されて上記ブレーキペダルにより上記流体圧マスタシリンダを作動させ、上記流体圧が上記踏込みストローク所定以下の場合よりも高められるように構成されている。
【０００６】
すなわち、断続機構を介しブレーキペダルに対向して流体圧マスタシリンダが配置されているが、ブレーキペダルの踏込みストロークが所定以下の場合には、ブレーキペダルと流体圧マスタシリンダとが断続機構により遮断されてブレーキペダルの踏込みストロークと流体圧マスタシリンダに伝達される流体圧とが連動せず、センサからの電気信号に応じ流体圧制御装置により流体圧が制御されるので、ホイールシリンダに作用する流体圧が流体圧制御装置により変動させられても、流体圧マスタシリンダからブレーキペダルに対して上記流体圧変動の影響が及ぼされることはなく、このため、ブレーキ操作中にブレーキペダル反力が大幅に変化するような現象を完全に抑止することができる。
また、ブレーキペダルの踏込みストロークが所定以上の場合には、ブレーキペダルと流体圧マスタシリンダとが断続機構により連結されて、ブレーキペダルの踏込みストロークにより流体圧マスタシリンダが作動して、ホイールシリンダに作用する流体圧が上記踏込みストローク所定以下の場合よりも高められるので、確実に強いブレーキを作動させて、車両を効果的に減速させることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態例について説明する。
図１に示されているように、回生ブレーキシステムが併設された車両において、ブレーキペダル１の枢支軸２にストロークセンサ３が取り付けられ、ストロークセンサ３により検出されたブレーキペダル１の踏込みストロークに応じた電気信号が上記車両に搭載のブレーキ電子制御装置４へ伝達されると共に、上記回生ブレーキシステムにおける電子制御装置５とブレーキ電子制御装置４とが接続されている。
【０００８】
また、上記車両に搭載のハイドロユニット６は、モータ７により駆動されるポンプ８と、ポンプ８の吐出流体圧を調整するバルブ９とを有していて、ハイドロユニット６から上記車両のホイールシリンダ１０に供給される流体圧がブレーキ電子制御装置４により制御される一方、断続機構１１を介しブレーキペダル１に対向して配置された流体圧マスタシリンダ１２とハイドロユニット６のバルブ９とが接続されている。
【０００９】
断続機構１１は、図２に示されているように、流体圧マスタシリンダ１２にボルト止めされたシリンダ１３と、シリンダ１３内を摺動自在のピストン１４と、シリンダ１３内に配置されてピストン１４をブレーキペダル１側へ付勢する圧縮ばね１５とをそなえ、ブレーキペダル１に一端が連結されたオペレーティングロッド１６がシリンダ１３の端壁１７を挿通して、オペレーティングロッド１６の他端がピストン１４に当接し、通常は、ピストン１４に形成されたロッド１８の先端と流体圧マスタシリンダ１２のピストン１９との間に隙間２０が設けられている。
【００１０】
上記装置において、車両の運転者が断続機構１１の圧縮ばね１５に抗してブレーキペダル１を踏み込み、車両に例えば図３のブレーキ力Ａを作用させようとすると、枢支軸２を中心とするブレーキペダル１の回動量からブレーキペダル１の踏込みストロークをストロークセンサ３が検出して、その電気信号がブレーキ電子制御装置４へ伝達される一方、車両の速度エネルギが上記回生ブレーキシステムにより図３のブレーキ力Ｂとして一部回収されて、その電気信号が回生ブレーキシステムの電子制御装置５からブレーキ電子制御装置４へ伝達されるので、ブレーキ電子制御装置４はハイドロユニット６のモータ７、ポンプ８、及びまたは、バルブ９を適宜制御し、ポンプ８から吐出されてホイールシリンダ１０に供給される流体圧を調整して、所要ブレーキ力Ａと回生ブレーキ力Ｂとの差である図３のブレーキ力Ｃを車両へ作用させるようにする。
【００１１】
この場合、通常の車両走行時に多用されるブレーキペダル１での低減速度域では、ブレーキペダル１の踏込みにより押圧されて変位するピストン１４のロッド１８先端と、流体圧マスタシリンダ１２のピストン１９との間に隙間２０が設けられていて、ハイドロユニット６における流体圧変動の影響が流体圧マスタシリンダ１２を介しブレーキペダル１へ及ぼされることは全くないので、運転者のブレーキ操作中にブレーキペダル１の反力が大幅に変化する現象を完全に抑止することができ、従って、車両に回生ブレーキシステムが併設されていても、ブレーキペダル１の踏込みフィーリングを常に良好とすることが可能となる。
【００１２】
また、ブレーキペダル１が大きく踏み込まれる車両の高減速度域や、回生ブレーキシステム及びまたはブレーキ電子制御装置４のフェール時には、ブレーキペダル１の踏込みによりピストン１４が大きく変位し、ピストン１４のロッド１８先端と流体圧マスタシリンダ１２のピストン１９との間の隙間２０がなくなって、ロッド１８の先端がピストン１９を押圧することにより、流体圧マスタシリンダ１２から高い流体圧がハイドロユニット６へ伝達されると同時に、その高い流体圧により、または、ブレーキ電子制御装置４もしくはバルブ９自体の復元機能によりバルブ９が開くように構成されているので、上記の高い流体圧がハイドロユニット６を経てホイールシリンダ１０に供給され、車両に対し強いブレーキ力を確実に作用させることができて、ブレーキ機構に高い信頼性を与えることが可能となる。
【００１３】
なお、上記実施形態例では、ブレーキペダルの回動量からブレーキペダルの直線的な踏込みストロークをストロークセンサが検出するようにしているが、ブレーキペダルの直線的な踏込みストロークをストロークセンサが直接検出するように構成してもよいことはいうまでもない。
【００１４】
【発明の効果】
本発明にかかるブレーキバイワイヤ式サービスブレーキにおいては、ブレーキペダルの踏込みストロークが所定以下の場合には、流体圧マスタシリンダからブレーキペダルに対して流体圧変動の影響が及ぼされることはなく、ブレーキ操作中にブレーキペダル反力が大幅に変化するようなことが完全に抑止できるので、ブレーキペダルの踏込みフィーリングを常に良好として、車両の運転を容易にすることができると共に、ブレーキペダルの踏込みストロークが所定以上の場合には、ブレーキペダルの踏込みにより流体圧マスタシリンダが作動して、ホイールシリンダに作用する流体圧を上記踏込みストローク所定以下の場合よりも高め、確実に強いブレーキを作動させて車両を効果的に減速させることができるので、ブレーキ機構に高い信頼性を与えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態例における概略配置図。
【図２】上記実施形態例の要部縦断面図。
【図３】上記実施形態例の作用説明図。
【符号の説明】
１ ブレーキペダル
３ ストロークセンサ
４ ブレーキ電子制御装置
５ 電子制御装置
６ ハイドロユニット
９ バルブ
１０ ホイールシリンダ
１１ 断続機構
１２ 流体圧マスタシリンダ
１４ ピストン
１５ 圧縮ばね
１９ ピストン
２０ 隙間[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a brake-by-wire service brake that changes a stroke of a brake pedal in a vehicle into an electric signal and controls a working fluid pressure of a wheel cylinder in accordance with the electric signal.
[0002]
[Prior art]
In an electric vehicle or a hybrid electric vehicle, a brake-by-wire service brake is configured by combining a regenerative brake system that recovers brake energy by using a DC motor as a generator and a brake operation system that uses fluid pressure of a pump. As conceptually shown in FIG. 3, when the vehicle is decelerated by the brake, even if the brake force A required by the driver is almost constant by depressing the brake pedal, the regenerative brake system applies the vehicle to the vehicle. The acting braking force (braking force recovered as energy) B is relatively small while the vehicle speed is high, but keeps a substantially constant value after increasing as the vehicle speed decreases, and rapidly decreases at the subsequent low vehicle speed. The braking force C corresponding to the shaded area that is the difference between the two is the brake force Operating system is be performed by operating the fluid pressure to the wheel cylinder.
[0003]
That is, since the fluid pressure acting on the wheel cylinder greatly fluctuates according to the change in the vehicle speed, as shown in JP-A-7-165031, when a spring is interposed between the brake pedal and the master cylinder, The fluid pressure fluctuation is transmitted from the master cylinder through the spring to the brake pedal, and as a result, the brake pedal reaction force changes greatly during brake operation, resulting in a problem that the feeling of depression of the brake pedal is remarkably deteriorated.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
It is an object of the present invention to ensure that the feeling of depressing a brake pedal is always good in a brake-by-wire service brake of a vehicle.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, a brake-by-wire service brake according to the present invention includes a vehicle brake pedal, a sensor that detects a depression stroke of the brake pedal, and a fluid pressure master cylinder that is disposed to face the brake pedal via an intermittent mechanism. when, and a fluid pressure control device for controlling the fluid pressure acting on the wheel cylinders corresponding to the electric signal from the sensor, when the depression stroke of the brake pedal is below a predetermined value, said brake pedal and the fluid pressure the master cylinder and the above fluid pressure by the fluid pressure control apparatus according to the electric signal from the top SL sensors are blocked by the interrupting mechanism is controlled Rutotomoni, when depression stroke of the brake pedal is equal to or greater than the predetermined, the above The brake pedal and the fluid pressure master cylinder are connected by the intermittent mechanism. Serial to more operate the fluid pressure master cylinder Burekipeda Le, the fluid pressure is adapted to be higher because than in the depression stroke given below.
[0006]
That is, the fluid pressure master cylinder is arranged opposite to the brake pedal via the intermittent mechanism, but when the brake pedal depression stroke is less than or equal to a predetermined value, the brake pedal and the fluid pressure master cylinder are disconnected by the intermittent mechanism. The brake pedal depression stroke and the fluid pressure transmitted to the fluid pressure master cylinder are not linked, and the fluid pressure is controlled by the fluid pressure control device in accordance with the electrical signal from the sensor. Even if the fluid pressure is changed by the fluid pressure control device, the fluid pressure master cylinder does not affect the brake pedal with the fluid pressure fluctuation, so the brake pedal reaction force changes significantly during the brake operation. This phenomenon can be completely suppressed.
Further, when the depression stroke of the brake pedal is higher than a predetermined includes a brake pedal and a hydraulic master cylinder are connected by interrupting mechanism, the fluid pressure master cylinder is actuated by Stepping inclusive stroke of the brake pedal, the wheel cylinder Since the acting fluid pressure is increased as compared with the case where the stepping stroke is less than or equal to the predetermined step, the vehicle can be effectively decelerated by reliably operating a strong brake.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
As shown in FIG. 1, in a vehicle equipped with a regenerative braking system, a stroke sensor 3 is attached to the pivot shaft 2 of the brake pedal 1, and the depression stroke of the brake pedal 1 detected by the stroke sensor 3 is detected. A corresponding electric signal is transmitted to the brake electronic control unit 4 mounted on the vehicle, and the electronic control unit 5 and the brake electronic control unit 4 in the regenerative braking system are connected.
[0008]
Further, the hydro unit 6 mounted on the vehicle has a pump 8 driven by a motor 7 and a valve 9 for adjusting a discharge fluid pressure of the pump 8, and the wheel cylinder 10 of the vehicle from the hydro unit 6. While the fluid pressure supplied to the brake is controlled by the brake electronic control device 4, the fluid pressure master cylinder 12 disposed facing the brake pedal 1 via the intermittent mechanism 11 and the valve 9 of the hydro unit 6 are connected. Yes.
[0009]
As shown in FIG. 2, the intermittent mechanism 11 includes a cylinder 13 bolted to the fluid pressure master cylinder 12, a piston 14 slidable in the cylinder 13, and a piston 14 disposed in the cylinder 13. The operating rod 16 having one end connected to the brake pedal 1 is inserted through the end wall 17 of the cylinder 13 and the other end of the operating rod 16 is connected to the piston 14. Normally, a gap 20 is provided between the tip of the rod 18 formed on the piston 14 and the piston 19 of the fluid pressure master cylinder 12.
[0010]
In the above apparatus, when the driver of the vehicle depresses the brake pedal 1 against the compression spring 15 of the intermittent mechanism 11 and tries to apply, for example, the braking force A of FIG. The stroke sensor 3 detects the depression stroke of the brake pedal 1 from the amount of rotation of the brake pedal 1, and its electric signal is transmitted to the brake electronic control unit 4, while the speed energy of the vehicle is shown in FIG. A part of the braking force B is recovered, and the electric signal is transmitted from the electronic control device 5 of the regenerative braking system to the brake electronic control device 4, so that the brake electronic control device 4 includes the motor 7 of the hydro unit 6, the pump 8, Alternatively, the valve 9 is appropriately controlled to adjust the fluid pressure discharged from the pump 8 and supplied to the wheel cylinder 10. , The braking force C of FIG. 3, which is the difference between the regenerative braking force B and the required braking force A so as to act on the vehicle.
[0011]
In this case, in the reduced speed range of the brake pedal 1 that is frequently used during normal vehicle travel, the tip of the rod 18 of the piston 14 that is pressed and displaced by the depression of the brake pedal 1 and the piston 19 of the fluid pressure master cylinder 12 Since there is a gap 20 between them, the influence of the fluid pressure fluctuation in the hydro unit 6 is not exerted on the brake pedal 1 via the fluid pressure master cylinder 12, so that the brake pedal 1 is not operated during the driver's braking operation. It is possible to completely suppress the phenomenon in which the reaction force changes drastically. Therefore, even when a regenerative braking system is provided in the vehicle, the depression feeling of the brake pedal 1 can be always improved.
[0012]
In addition, when the brake pedal 1 is greatly depressed, or when the regenerative braking system and / or the brake electronic control unit 4 fail, the piston 14 is greatly displaced by the depression of the brake pedal 1, and the tip of the rod 18 of the piston 14 is displaced. gone gap 2 0 between the piston 19 of the hydraulic master cylinder 12 and, by the end of the rod 18 pushes the piston 19, high fluid pressure from the fluid pressure master cylinder 12 is transmitted to the hydraulic unit 6 At the same time, since the valve 9 is configured to open by the high fluid pressure or by the restoring function of the brake electronic control device 4 or the valve 9 itself, the high fluid pressure passes through the hydro unit 6 and the wheel cylinder 10. To ensure that a strong braking force is applied to the vehicle. Therefore, high reliability can be given to the brake mechanism.
[0013]
In the above embodiment, the stroke sensor detects the linear depression stroke of the brake pedal from the rotation amount of the brake pedal, but the stroke sensor directly detects the linear depression stroke of the brake pedal. Needless to say, it may be configured as follows.
[0014]
【The invention's effect】
In the brake-by-wire service brake according to the present invention, when the depression stroke of the brake pedal is equal to or less than a predetermined value, the fluid pressure master cylinder does not affect the brake pedal, and the brake pressure is not affected. The brake pedal reaction force can be completely prevented from changing drastically, so that the brake pedal depression feeling is always good, the vehicle can be driven easily, and the brake pedal depression stroke is predetermined. above cases, the working fluid pressure master cylinder from depression mini brake pedal, and a fluid pressure acting on the wheel cylinders higher than the case of less than the depression stroke predetermined actuates the reliably strong braking the vehicle Can effectively decelerate the brake mechanism, It is possible to give the gender.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic layout diagram according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a main part of the embodiment.
FIG. 3 is an operation explanatory diagram of the embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Brake pedal 3 Stroke sensor 4 Brake electronic controller 5 Electronic controller 6 Hydro unit 9 Valve 10 Wheel cylinder 11 Intermittent mechanism 12 Fluid pressure master cylinder 14 Piston 15 Compression spring 19 Piston 20 Crevice

Claims (2)

車両のブレーキペダルと、同ブレーキペダルの踏込みストロークを検出するセンサと、断続機構を介し上記ブレーキペダルに対向して配置された流体圧マスタシリンダと、上記センサからの電気信号に応じホイールシリンダに作用する流体圧を制御する流体圧制御装置とを有し、上記ブレーキペダルの踏込みストロークが所定以下の場合には、上記ブレーキペダルと上記流体圧マスタシリンダとが上記断続機構により遮断されて上記センサからの電気信号に応じ上記流体圧制御装置により上記流体圧が制御されると共に、上記ブレーキペダルの踏込みストロークが所定以上の場合には、上記ブレーキペダルと上記流体圧マスタシリンダとが上記断続機構により連結されて上記ブレーキペダルにより上記流体圧マスタシリンダを作動させ、上記流体圧が上記踏込みストローク所定以下の場合よりも高められるように構成されたブレーキバイワイヤ式サービスブレーキ。Acts on a vehicle brake pedal, a sensor for detecting a depression stroke of the brake pedal, a fluid pressure master cylinder disposed opposite to the brake pedal via an intermittent mechanism, and a wheel cylinder according to an electric signal from the sensor and a fluid pressure control device for controlling the pressure of the fluid, when the depression stroke of the brake pedal is below a predetermined value, the upper Symbol sensor the brake pedal and the above fluid pressure master cylinder is interrupted by the interrupting mechanism the fluid pressure is controlled by the fluid pressure control apparatus according to the electric signals from Rutotomoni, when depression stroke of the brake pedal is equal to or greater than the predetermined includes the brake pedal and the fluid pressure master cylinder by the intermittent mechanism is connected to actuate the more the fluid pressure master cylinder to the Burekipeda Le, the Brake-by-wire service brake body pressure is configured to be higher because than in the depression stroke given below. 請求項１において、ブレーキエネルギを回収する回生ブレーキシステムが併設され、上記ホイールシリンダに作用する流体圧でのブレーキ力と上記回生ブレーキシステムでのブレーキ力とにより車両へブレーキを作動させるように構成されたブレーキバイワイヤ式サービスブレーキ。  The regenerative brake system for recovering brake energy according to claim 1 is provided, and is configured to operate a brake on the vehicle by a brake force with a fluid pressure acting on the wheel cylinder and a brake force in the regenerative brake system. Brake-by-wire service brake.

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