JP5074877B2 - ブレーキ倍力制御装置 - Google Patents
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Description
図1は本発明のブレーキ倍力制御装置を適用したブレーキシステムの油圧回路図である。このブレーキシステムにおいては、P系統とS系統との2系統からなる、X配管と呼ばれる配管構造となっている。
マスタシリンダ圧変化量演算部301では、マスタシリンダ圧を微分してマスタシリンダ圧変化量を算出する。ストローク変化量演算部302では、ブレーキペダルストローク量を微分してストローク変化量を算出する。
F−S特性演算部401では、マスタシリンダ圧とストローク量に基づいて現在のブレーキペダル操作状態とマスタシリンダ圧との関係が理想特性に対し、どの程度乖離しているかを算出する。
このときは「強制保持モード」と判断する。すなわち、ドライバがブレーキペダルを踏み込んでいるときに、マスタシリンダ圧MPが乖離下限マスタシリンダ圧MP_u_dzよりも低いときは、マスタシリンダ圧を上昇させる必要がある。そこで、強制保持モードによりマスタシリンダ内のブレーキ液の流出を抑える。すると、ドライバはブレーキペダルを踏み込んでいるため、徐々にマスタシリンダ圧が上昇し、理想値MP1に近づく。
このときは「強制減圧モード」と判断する。すなわち、ドライバがブレーキペダルを戻しているときに、マスタシリンダ圧が乖離下限マスタシリンダ圧MP_u_dzよりも低いときは、マスタシリンダ圧を上昇させる必要がある。言い換えると、ブレーキペダルの戻し量に対してマスタシリンダ圧の減少量を抑制する必要がある。そこで、強制減圧モードによりゲートアウトバルブ3を開き、ホイルシリンダ側からマスタシリンダ側へのブレーキ液の流入を促進する。これにより、マスタシリンダ圧が上昇し、理想値MP1に近づく。
このときは「強制増圧モード」と判断する。すなわち、ドライバがブレーキペダルを踏み込んでいるときに、マスタシリンダ圧が乖離上限マスタシリンダ圧MP_o_dzよりも高いときは、マスタシリンダ圧を減少させる必要がある。ブレーキペダルを踏み込んでいるときにマスタシリンダ圧を減少させるには、マスタシリンダ内のブレーキ液をポンプPによって多く汲み上げてホイルシリンダ側供給すればよい。そこで、強制増圧モードによりマスタシリンダ内のブレーキ液を汲み上げてマスタシリンダ内のブレーキ液の減少を促進する。これにより、ストロークの増大に対するマスタシリンダ圧の上昇勾配が低下し、理想値MP1に近づく。
このときは「強制保持モード」と判断する。すなわち、ドライバがブレーキペダルを戻しているときに、マスタシリンダ圧が乖離上限マスタシリンダ圧MP_o_dzよりも高いときは、マスタシリンダ圧を減少させる必要がある。ブレーキペダルを戻しているときにマスタシリンダ圧を減少させるには、マスタシリンダ側に流入するブレーキ液を減少させればよい。そこで、強制保持モードによりマスタシリンダ内に流入するブレーキ液を遮断する。これにより、ストロークの減少に対するマスタシリンダ圧の減少勾配が大きくなり、理想値MP1に近づく。
このときは「制御モード判断マップ優先モード」と判断する。すなわち、F−S特性が不感帯内に存在するときは、特にF−S特性を補正するのに必要な制御を必要とせず、制御モード判断マップ303において判断された制御モードを優先すれば足りるからである。
F−S特性演算部401において乖離情報(例えば図6中の乖離量DA_uやDA_o)が算出されると、この乖離情報は情報供給部403を介してゲートアウトバルブ駆動指令補正量演算部404とモータ駆動指令補正量演算部405に出力される。
制御モード決定部304では、制御モード判断マップ301により選択された制御モードと、補正用制御モード判断部402により選択された制御モードとに基づいて最終的な制御モードを選択し、アクチュエータ制御モード切換部112に制御モードを出力する。ここで、制御モード判断マップ301により選択された制御モードは優先度が低く、補正用制御モード判断部402により選択された制御モードは優先度が高く設定されている。
増圧制御モード113が選択されると、モータ回転数制御とゲートアウトバルブ制御(釣り合い制御)が実行される。このとき、ゲートインバルブ制御についてもリニア開弁制御が行われる。ここで、リニア開弁制御とは、ゲートインバルブ2を一気に開弁するのではなく、徐々に開弁することで急激な液圧変動等を抑制するものである。また、ゲートアウトバルブ制御とモータ回転数制御の詳細については後述する。
減圧制御モード114が選択されると、ゲートアウトバルブ制御(釣り合い制御)が実行される。このとき、モータ回転数制御は停止され、ゲートインバルブ制御についても停止される。
保持制御モード115が選択されると、モータ回転数制御,ゲートインバルブ制御(釣り合い制御)は停止され、ゲートアウトバルブ3のリニア閉弁制御が実行される。ここで、リニア開弁制御とは、ゲートアウトバルブ2を一気に閉弁するのではなく、徐々に閉弁することで急激な液圧変動等を抑制するものである。
次に、増圧制御モード及び減圧制御モードにおけるゲートアウトバルブ制御について説明する。図7は増圧制御モードにおける制御構成を表す制御ブロック図である。尚、図2に示す制御ブロック図と共通の構成については同じ符号を付す。
目標液量演算部105では、差圧補正部102から出力された補正後の目標液圧P*_hを目標液量Q*に変換する。目標液量Q*とは、ホイルシリンダW/C内にこの液量Qを入れると、この液圧Pが発生するという関係に基づくものであり、ホイルシリンダの設計値によって決定される値である。
(i)モータ回転数からポンプ吐出量〔m3/s〕を計算する。そして、制御周期の時間とポンプ吐出量との乗算によりポンプ吐出液量〔m3〕を算出する。
(ii)ホイルシリンダ圧とホイルシリンダ液量との関係を予め持っており、この関係から、前回制御周期において推定されたホイルシリンダ圧からホイルシリンダ液量を換算しておき、上記(i)において演算したポンプ吐出液量を加算する。それを再びホイルシリンダ圧に換算する。
(iii)マスタシリンダ圧Pmcと、ゲートアウトバルブ駆動指令で決まる目標差圧とから、ホイルシリンダ圧の上限値が決定され、上記(ii)において算出されたホイルシリンダ圧にリミッタ処理を施して最終的な推定ホイルシリンダ圧とする。
ステップS1では、各変数の初期値をセットする。ここで、各変数とは、制御に用いられる各種フラグや、タイマ値、演算係数等を表す。
ステップS2では、各種センサの検出値を読み込む。
ステップS4では、2種類のホイルシリンダ圧推定値の差圧に基づいて目標液圧P*を補正する。ここで、2種類のホイルシリンダ圧推定値とは、ストロークセンサSSの値に基づいて推定された液圧剛性に基づくホイルシリンダ圧推定値と、駆動指令に基づくホイルシリンダ圧推定値である。
ステップS8では、減圧制御モードを実行する。
ステップS9では、保持制御モードを実行する。
ステップS10では、倍力制御の終了を判断し、制御終了と判断したときは各制御モードを終了し、ゲートアウトバルブ3を全開,ゲートインバルブ2を全閉とし、モータ駆動を停止する。
同様に、液圧制御手段は、ゲートアウトバルブ3の開弁量を制御して減圧しているときに、圧力センサPMCにより検出したマスタシリンダ圧が上昇した場合には、ホイルシリンダ圧を保持し、保持を開始してから所定値以上上昇した場合には油圧ポンプPを作動して増圧することとした。よって、ブレーキ液収支を維持したまま制御ハンチングを防止しつつ、倍力制御を達成できる。
同様に、液圧制御手段は、ゲートアウトバルブ3の開弁量を制御して減圧しているときに、圧力センサPMCにより検出したマスタシリンダ圧が上昇した場合には、ホイルシリンダ圧を保持し、保持を開始してから所定値以上上昇した場合には油圧ポンプPを作動して増圧することとした。よって、ブレーキ液収支を維持したまま制御ハンチングを防止しつつ、倍力制御を達成できる。
同様に、液圧制御手段は、ゲートアウトバルブ3の開弁量を制御して減圧しているときに、圧力センサPMCにより検出したマスタシリンダ圧が上昇した場合には、ホイルシリンダ圧を保持し、保持を開始してから所定値以上上昇した場合には油圧ポンプPを作動して増圧することとした。よって、ブレーキ液収支を維持したまま制御ハンチングを防止しつつ、倍力制御を達成できる。
2 ゲートインバルブ
3 ゲートアウトバルブ
3a コイル
3b 可動子
3c バルブボディ
4 ソレノイドインバルブ
5 ソレノイドアウトバルブ
6〜10 チェックバルブ
M モータ
BP ブレーキペダル
BS ブレーキスイッチ
CU コントロールユニット
M/C マスタシリンダ
P ポンプ
PMC 圧力センサ
W/C ホイルシリンダ
Claims (20)
- 運転者のブレーキ操作に応じて作動し、マスタシリンダを介してブレーキ液に圧力を発生させるブレーキ操作部と、
各輪に設けられ、前記マスタシリンダ内のブレーキ液によって車輪に制動力を発生させるホイルシリンダと、
前記マスタシリンダからブレーキ液を吸入し、前記ホイルシリンダ側に吐出する油圧ポンプと、
前記マスタシリンダと前記油圧ポンプの吐出部との間に設けられホイルシリンダ圧を制御するアウト側ゲート弁と、
前記マスタシリンダにより発生したブレーキ液の圧力を前記油圧ポンプによって増圧してホイルシリンダ内を加圧する倍力手段と、
前記マスタシリンダと前記油圧ポンプの吸入部との間に設けられ、前記ブレーキ操作部の操作により発生したブレーキ液の圧力を検出するマスタシリンダ圧検出手段と、
前記ブレーキ操作部のストローク量を検出するブレーキストローク量検出手段と、
前記倍力手段による倍力中の前記ブレーキストローク量検出手段により検出されたストローク量と、前記マスタシリンダ圧検出手段により検出された圧力が予め設定された関係を維持するように、前記油圧ポンプまたは前記アウト側ゲート弁の少なくとも一方をコントロールするコントロールユニットと、
を備え、
前記コントロールユニットは、前記油圧ポンプを作動中に前記圧力検出手段により検出した圧力が低下した場合にはホイルシリンダ圧を保持し、保持を開始してから所定値以上低下した場合には前記アウト側ゲート弁の開弁量が大きくなるように制御してホイルシリンダ圧を減圧することを特徴とするブレーキ倍力制御装置。 - 請求項1に記載のブレーキ倍力制御装置において、
前記コントロールユニットは、前記ブレーキストローク量検出手段により検出されたストローク量から推定した第1のホイルシリンダ圧と、前記油圧ポンプの駆動状態及び前記アウト側ゲート弁の駆動状態から推定した第2のホイルシリンダ圧とから、前記油圧ポンプの制御量を補正することを特徴とするブレーキ倍力制御装置。 - 請求項1に記載のブレーキ倍力制御装置において、
前記コントロールユニットは、前記ブレーキストローク量検出手段により検出されたストローク量から推定した第1のホイルシリンダ圧と、前記油圧ポンプの駆動状態及び前記アウト側ゲート弁の駆動状態から推定した第2のホイルシリンダ圧とから、前記アウト側ゲート弁の開弁量の制御量を補正することを特徴とするブレーキ倍力制御装置。 - 請求項2に記載のブレーキ倍力制御装置において、
前記コントロールユニットは、前記油圧ポンプの制御量を、前記圧力検出手段により検出した圧力と、前記ブレーキストローク量検出手段により検出したストローク量と、前記油圧ポンプの駆動状態,前記アウト側ゲート弁の駆動状態及び前記ストローク量から算出したホイルシリンダ圧の関係が所定の関係を保持するように補正することを特徴とするブレーキ倍力制御装置。 - 請求項3に記載のブレーキ倍力制御装置において、
前記コントロールユニットは、前記アウト側ゲート弁の開弁量を、前記圧力検出手段により検出した圧力と、前記ブレーキストローク量検出手段により検出したストローク量と、前記油圧ポンプの駆動状態,前記アウト側ゲート弁の駆動状態及び前記ストローク量から算出したホイルシリンダ圧の関係が所定の関係を保持するように補正することを特徴とするブレーキ倍力制御装置。 - 請求項1に記載のブレーキ倍力制御装置において、
前記ブレーキ操作部は、ブースタ機構とマスタシリンダとを備え、前記ブースタ機構を介して前記マスタシリンダを作動させて前記ブレーキ液に圧力を発生させることを特徴とするブレーキ倍力制御装置。 - 運転者のブレーキ操作に応じて作動するブレーキ操作部材と、
前記ブレーキ操作部材によって作動して圧力を発生させるマスタシリンダと、
各輪に設けられ、車輪に制動力を発生させるホイルシリンダと、
前記マスタシリンダからブレーキ液を吸入し、前記ホイルシリンダ側に吐出してホイルシリンダの液圧の増圧制御に用いられる油圧ポンプと、
前記マスタシリンダと前記油圧ポンプの吐出部との間に設けられホイルシリンダ圧を制御するアウト側ゲート弁と、
前記ブレーキ操作部材により発生したブレーキ液の圧力を前記油圧ポンプによって増圧してホイルシリンダ内を加圧する倍力手段と、
前記マスタシリンダと前記油圧ポンプの吸入部との間に設けられ、前記ブレーキ操作部材により発生したブレーキ液の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記ブレーキ操作部材と前記マスタシリンダとの間に設けられ、前記ブレーキ操作部材のストローク量を検出するブレーキストローク量検出手段と、
前記倍力手段による倍力中のブレーキストローク量検出手段により検出されたストローク量と前記圧力検出手段により検出された前記ブレーキ液の圧力とに基づいて、前記ホイルシリンダの液圧の増圧制御,保持制御,減圧制御を選択的に切り換えるコントロールユニットと、
を備え、
前記コントロールユニットは、前記増圧制御中に前記圧力検出手段により検出した圧力が低下した場合にはホイルシリンダ圧を保持し、保持を開始してから所定値以上低下した場合には、前記アウト側ゲート弁の開弁量を制御してホイルシリンダ圧を減圧制御することを特徴とするブレーキ倍力制御装置。 - 請求項7に記載のブレーキ倍力制御装置において、
前記コントロールユニットは、前記ブレーキ操作部材のストローク量から推定した第1のホイルシリンダ圧と、前記油圧ポンプの駆動状態及び前記アウト側ゲート弁の駆動状態から推定した第2のホイルシリンダ圧から、前記油圧ポンプの制御量を補正することを特徴とするブレーキ倍力制御装置。 - 請求項7に記載のブレーキ倍力制御装置において、
前記コントロールユニットは、前記ブレーキストローク量検出手段により検出されたストローク量から推定した第1のホイルシリンダ圧と、前記油圧ポンプの駆動状態及び前記アウト側ゲート弁の駆動状態から推定した第2のホイルシリンダ圧とから、前記アウト側ゲート弁の開弁量の制御量を補正することを特徴とするブレーキ倍力制御装置。 - 請求項7に記載のブレーキ倍力制御装置において、
前記コントロールユニットは、前記油圧ポンプの制御量を、前記圧力検出手段により検出された圧力と、前記ブレーキストローク量検出手段により検出したストローク量と、前記油圧ポンプの駆動状態,前記アウト側ゲート弁の駆動状態及び前記ブレーキストローク量検出手段により検出されたストローク量から算出したホイルシリンダ圧との関係が所定の関係を保持するように補正することを特徴とするブレーキ倍力制御装置。 - 請求項9に記載のブレーキ倍力制御装置において、
前記コントロールユニットは、前記アウト側ゲート弁の開弁量を前記圧力検出手段により検出した圧力と、前記ブレーキストローク量検出手段により検出したストローク量と、
前記油圧ポンプの駆動状態,前記アウト側ゲート弁の開弁量の駆動状態及び前記ストローク量から算出したホイルシリンダ圧の関係が所定の関係を保持するように補正することを特徴とするブレーキ倍力制御装置。 - 請求項7に記載のブレーキ倍力制御装置において、
前記ブレーキ操作部材はブースタ機構を備え、前記マスタシリンダは前記ブースタ機構を介して作動することを特徴とするブレーキ倍力制御装置。 - 少なくとも運転者によるブレーキ操作時にマスタシリンダからブレーキ液を吸入し、車両のホイルシリンダ内の液圧を加圧する油圧ポンプを有する倍力装置と、
前記マスタシリンダと前記油圧ポンプの吐出部との間に設けられ、ホイルシリンダ圧を制御するアウト側ゲート弁と、
前記油圧ポンプ及び前記アウト側ゲート弁とともに前記ホイルシリンダ内の液圧をコントロールする制御バルブとを有し、
前記倍力装置により倍力されているときのブレーキペダルのストローク量と、マスタシリンダ圧力が予め設定された関係を維持するように、前記油圧ポンプ、前記アウト側ゲート弁及び前記制御バルブの制御量をコントロールするコントロールユニットを備え、
前記コントロールユニットは、増圧制御中に前記マスタシリンダ圧が低下した場合にはホイルシリンダ圧を保持し、保持を開始してから所定値以上低下した場合には前記アウト側ゲート弁の開弁量が大きくなるよう制御してホイルシリンダ圧を減圧することを特徴とするブレーキ倍力制御装置。 - 請求項13に記載のブレーキ倍力制御装置において、
前記コントロールユニットは、前記ブレーキペダルのストローク量から推定した第1のホイルシリンダ圧と、前記油圧ポンプの駆動状態及び前記アウト側ゲート弁の駆動状態から推定した第2のホイルシリンダ圧とから、前記油圧ポンプの制御量を補正することを特徴とするブレーキ倍力制御装置。 - 請求項14に記載のブレーキ倍力制御装置において、
前記コントロールユニットは、前記ブレーキペダルのストローク量から推定した第1のホイルシリンダ圧と、前記油圧ポンプの駆動状態及び前記アウト側ゲート弁の駆動状態から推定した第2のホイルシリンダ圧とから、前記アウト側ゲート弁の開弁量の制御量を補正することを特徴とするブレーキ倍力制御装置。 - 請求項15に記載のブレーキ倍力制御装置において、
前記コントロールユニットは、前記油圧ポンプの制御量を、前記圧力センサにより検出した圧力と、前記ストロークセンサにより検出したストローク量と、前記油圧ポンプの駆動状態,前記アウト側ゲート弁の駆動状態及び前記ストロークセンサにより検出したストローク量から算出したホイルシリンダ圧の関係が所定の関係を維持するように補正することを特徴とするブレーキ倍力制御装置。 - 請求項15に記載のブレーキ倍力制御装置において、
前記コントロールユニットは、前記アウト側ゲート弁の開弁量を前記圧力センサにより検出した圧力と、前記ストロークセンサにより検出したストローク量と、前記油圧ポンプの駆動状態,前記アウト側ゲート弁の駆動状態及び前記ストロークセンサにより検出されたストローク量から算出したホイルシリンダ圧との関係が所定の関係を維持するように補正することを特徴とするブレーキ倍力制御装置。 - 請求項13に記載のブレーキ倍力制御装置において、
ブースタ機構を備え、前記マスタシリンダは前記ブースタ機構を介して作動することを特徴とするブレーキ倍力制御装置。 - 運転者のブレーキ操作に応じて作動し、マスタシリンダを介してブレーキ液に圧力を発生させるブレーキ操作部と、
各輪に設けられ、前記マスタシリンダ内のブレーキ液によって車輪に制動力を発生させるホイルシリンダと、
前記マスタシリンダからブレーキ液を吸入し、前記ホイルシリンダ側に吐出する油圧ポンプと、
前記マスタシリンダと前記油圧ポンプの吐出部との間に設けられホイルシリンダ圧を制御するアウト側ゲート弁と、
前記マスタシリンダにより発生したブレーキ液の圧力を前記油圧ポンプによって増圧してホイルシリンダ内を加圧する倍力手段と、
前記マスタシリンダと前記油圧ポンプの吸入部との間に設けられ、前記ブレーキ操作部の操作により発生したブレーキ液の圧力を検出するマスタシリンダ圧検出手段と、
前記ブレーキ操作部のストローク量を検出するブレーキストローク量検出手段と、
前記倍力手段による倍力中の前記ブレーキストローク量検出手段により検出されたストローク量と、前記マスタシリンダ圧検出手段により検出された圧力が予め設定された関係を維持するように、増圧時は前記油圧ポンプをコントロールし、減圧時はアウト側ゲート弁の開弁量をコントロールするコントロールユニットと、を備えたことを特徴とするブレーキ倍力制御装置。 - 請求項1ないし19いずれか1つに記載のブレーキ倍力制御装置において、
前記マスタシリンダと前記ホイルシリンダを接続する第1ブレーキ回路と、
前記第1ブレーキ回路と前記油圧ポンプの吐出側とを前記第1ブレーキ回路側への流れ込みのみ許容する逆止弁を介して接続する第2ブレーキ回路と、前記第1ブレーキ回路上であって前記第2ブレーキ回路の接続位置よりも前記マスタシリンダ側に設けられたゲートアウトバルブと、
前記第1ブレーキ回路上であって前記ゲートアウトバルブよりも前記マスタシリンダ側の位置と前記油圧ポンプの吸入側とを接続する第3ブレーキ回路と、
前記第1ブレーキ回路上であって前記第2ブレーキ回路の接続位置よりも前記ホイルシリンダ側に設けられたソレノイドインバルブと、
前記第1ブレーキ回路上であって前記ソレノイドインバルブよりも前記ホイルシリンダ側の位置と前記油圧ポンプの吸入側とを接続する第4ブレーキ回路と、
前記第4ブレーキ回路上に設けられたソレノイドアウトバルブと、
前記第4ブレーキ回路上であって前記ソレノイドアウトバルブよりも前記ポンプの吸入側に設けられたリザーバと、を備えたことを特徴とするブレーキ倍力制御装置。
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