JP5859887B2 - Brake control device - Google Patents
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Description
本発明は、ブレーキ制御装置に関する。 The present invention relates to a brake control device.
特許文献１のブレーキ制御装置には、回生制動時にマスタシリンダから流出したブレーキ液をストロークシミュレータに吸収させてペダルフィールを生成している。
In the brake control device of
しかしながら、上記従来技術にあっては、ストロークシミュレータやアキュムレータ等の蓄圧装置が必要であるため、装置の体格が大きくなり、レイアウト性に問題があった。
本発明の目的は、装置の体格を小さく抑え、レイアウト性を向上できるブレーキ制御装置を提供することにある。
However, in the above prior art, since a pressure accumulator such as a stroke simulator or an accumulator is required, the physique of the device becomes large and there is a problem in layout.
An object of the present invention is to provide a brake control device that can keep the size of the device small and improve the layout.
本発明のブレーキ制御装置では、有底シリンダ部材を圧力室と背圧室とに区画する円筒状ピストンに、一端側が圧力室に面し、他端側が運転者のブレーキ操作を受ける小径ピストンを挿通し、背圧室と後輪側のホイルシリンダとを接続すると共に圧力室と前輪側のホイルシリンダとを接続し、背圧室の圧力がブレーキ操作量に応じた目標背圧となるように、背圧室に圧力を供給するポンプを駆動する。
In the brake control device of the present invention, a cylindrical piston that divides a bottomed cylinder member into a pressure chamber and a back pressure chamber, and a small-diameter piston that has one end facing the pressure chamber and the other end that receives the driver's brake operation are inserted. In addition, the back pressure chamber and the wheel cylinder on the rear wheel side are connected, and the pressure chamber and the wheel cylinder on the front wheel side are connected so that the pressure in the back pressure chamber becomes the target back pressure corresponding to the brake operation amount. The pump that supplies pressure to the back pressure chamber is driven.
よって、本発明のブレーキ制御装置では、装置の体格を小さく抑え、レイアウト性を向上できる。 Therefore, in the brake control device of the present invention, the physique of the device can be kept small and the layout can be improved.
以下、本発明のブレーキ制御装置を実施するための形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。
〔実施例１〕
実施例１のブレーキ制御装置は、車輪に回生制動力を付与可能な回生制動装置を備えたハイブリッド車両や電気自動車に搭載されている。
図１は、実施例１のブレーキ制御装置の構成図である。
実施例１のブレーキ制御装置は、ドライバのブレーキペダルBPの操作量に応じてブレーキ液を供給可能なマスタシリンダ（有底シリンダ部材）MCと、各車輪のホイルシリンダWC(WCFL,WCFR,WCRL,WCRR)に供給するブレーキ液の液圧を制御し、かつドライバのブレーキ操作力に対する助成力をマスタシリンダMCに供給する液圧制御ユニットHUとを有する。ホイルシリンダWCの符号のうち、FLは左前輪，FRは右前輪、RLは左後輪、RRは右後輪に対応する。
ブレーキペダルBPは、ドライバの踏力によって操作され、ブレーキペダルBPにはブレーキペダルストロークを検出するブレーキペダルストロークセンサ（ブレーキ操作量検出部）100が設けられている。マスタシリンダMCは、ブレーキペダルBPのストローク量に応じてリザーバタンクRSVに貯留されたブレーキ液を液圧回路に供給する。液圧回路は、左右前輪のホイルシリンダWCFL,WCFRにブレーキ液を供給するプライマリ液圧回路と、左右後輪のホイルシリンダWCRL,WCRRにブレーキ液を供給するセカンダリ液圧回路により構成されている。
EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form for implementing the brake control apparatus of this invention is demonstrated based on the Example shown on drawing.
[Example 1]
The brake control device according to the first embodiment is mounted on a hybrid vehicle or an electric vehicle including a regenerative braking device that can apply a regenerative braking force to wheels.
FIG. 1 is a configuration diagram of the brake control device according to the first embodiment.
The brake control device according to the first embodiment includes a master cylinder (bottomed cylinder member) MC that can supply brake fluid according to the operation amount of the brake pedal BP of the driver, and a wheel cylinder WC (WCFL, WCFR, WCRL, And a hydraulic pressure control unit HU that controls the hydraulic pressure of the brake fluid supplied to the WCRR) and supplies an auxiliary force to the brake operation force of the driver to the master cylinder MC. Among the symbols of the wheel cylinder WC, FL corresponds to the left front wheel, FR corresponds to the right front wheel, RL corresponds to the left rear wheel, and RR corresponds to the right rear wheel.
The brake pedal BP is operated by a driver's stepping force, and the brake pedal BP is provided with a brake pedal stroke sensor (brake operation amount detector) 100 that detects a brake pedal stroke. The master cylinder MC supplies the brake fluid stored in the reservoir tank RSV to the hydraulic circuit according to the stroke amount of the brake pedal BP. The hydraulic circuit includes a primary hydraulic circuit that supplies brake fluid to the right and left front wheel cylinders WCFL and WCFR, and a secondary hydraulic circuit that supplies brake fluid to the left and right rear wheel cylinders WCRL and WCRR.
［マスタシリンダ］
マスタシリンダMCは、ブレーキペダルBPに接続されたインプットロッド10と、プライマリ液圧回路にブレーキ液を供給する大径ピストン（円筒状ピストン）11とを備える。インプットロッド10は大径ピストン11に内装され、小径ピストンとなる構成である。なお、実施例１ではインプットロッドと小径ピストンを１つの部品として記載しているが、インプットロッドに加わる踏力が小径ピストンに伝わる構成であれば問題なく、これらは分離可能である。以下の説明では、インプットロッド10を小径ピストン10とも言う。
マスタシリンダMC内は大径ピストン11を境に2つの部屋に区画されている。大径ピストン11の一端側（ブレーキペダルBP側）には背圧室2、他端側には圧力室1が画成されている。圧力室1と背圧室2は、大径ピストン11とインプットロッド10に設けたシールにより互いに独立している。圧力室1にはリターンスプリング18が設けられ、大径ピストン11は、初期状態でリターンスプリング18の力によりストッパ19に押し付けられている。また、圧力室1はリザーバタンクRSVと接続し、大径ピストン11が圧力室1側へ進むと、大径ピストン11のシールによりブレーキ液の流入は遮断され圧力を発生する。
インプットロッド10には、大径ピストン11とのクリアランスを制限する制限部材15が設けられ、後述するシステム失陥時、ドライバの加えた踏力に、制限部材15の働きによるインプットロッド10と大径ピストン11の両方を作動してホイルシリンダWCに液を送ることができる。制限部材15には、リターンスプリング17と、反力スプリング16を設けている。反力スプリング16は後述する回生協調動作の際に、ペダルの反力を生成する。
[Master cylinder]
The master cylinder MC includes an
The master cylinder MC is divided into two rooms with the large-
The
［液圧制御ユニット］
液圧制御ユニットHUは、ブレーキ助成動作や各ホイルシリンダ圧制御のため、ポンプ301,302を利用する。ポンプ301,302は、１つのポンプモータ300によって駆動される。ポンプ301,302が駆動されると、リザーバタンクRSVに接続されている油路p5,p6を介して、ブレーキ液が油路p11,p12に吐出される。ポンプ301,302の吐出側には、一方向弁231,232が設けられている。一方向弁231,232は、ポンプ301,302から油路p11,p12へ向かう方向のブレーキ液の流れのみを許容する。油路p11,p12の間に両油路p11,p12の連通、遮断を制御可能な常閉のON/OFF電磁弁212が設けられている。また、油路p11には、油路p3との連通、遮断を制御可能な常開のON/OFF電磁弁211が設けられている。
マスタシリンダMCの圧力室1は油路p1に連通している。油路p1には圧力室1の圧力を測定可能な圧力センサ101が設けられている。油路p1には油路p3とのブレーキ液の流れを制御可能な常開の比例電磁弁200が設けられている。また、比例電磁弁200と並列に油路p1には、油路p3の方向へ向かうブレーキ液の流れのみを許容する一方向弁230が設けられている。
油路p3には圧力を測定可能な圧力センサ102が設けられている。また、油路p3は左前輪ホイルシリンダWCFLに接続する油路p7と連通し、油路p3と油路p7は、常開の比例電磁弁203によりブレーキ液の流れを制御可能である。同時に、油路p3は右前輪ホイルシリンダWCFRに接続する油路p8と連通し、油路p3と油路p8は、常開の比例電磁弁204によりブレーキ液の流れを制御可能である。油路p7には、比例電磁弁203と並列に一方向弁220が設けられ、油路p8には、比例電磁弁204と並列に一方向弁221が設けられている。一方向弁220,221は、ホイルシリンダWC側から油路p3へ向かう方向のブレーキ液の流れのみを許容する。油路p7,p8は、常閉のON/OFF電磁弁207,208を介して、油路p5に接続されている。
油路p1,p3,p7,p8により、圧力室1と前輪側のホイルシリンダWCFL,WCFRとを接続する油路が構成される。
[Hydraulic pressure control unit]
The hydraulic pressure control unit HU uses
The
A
The oil passages p1, p3, p7, and p8 constitute oil passages that connect the
マスタシリンダMCの背圧室2は油路p2に連通している。油路p2には油路p4との液のブレーキ流れを制御可能な常開の比例電磁弁201が設けられている。
油路p4には圧力を測定可能な圧力センサ103が設けられている。また、油路p4は左後輪ホイルシリンダWCRLに接続する油路p9と連通し、油路p4と油路p9は、常開の比例電磁弁205によりブレーキ液の流れを制御可能である。同時に、油路p4は右後輪ホイルシリンダWCRRに接続する油路p10と連通し、油路p4と油路p10は、常開の比例電磁弁206によりブレーキ液の流れを制御可能である。油路p9には、比例電磁弁205と並列に一方向弁222が設けられ、油路p10には、比例電磁弁206と平行に一方向弁223が設けられている。一方向弁222,223は、ホイルシリンダ側から油路p4へ向かう方向のブレーキ液の流れのみを許容する。油路p9,p10は、常閉のON/OFF電磁弁209,210を介して、油路p6に接続されている。
油路p4は、常閉の比例電磁弁202を介して油路p6に連通している。
油路p2,p4,p9,p10により、背圧室2と後輪側のホイルシリンダWCRL,WCRRとを接続する油路が構成される。
The
A
The oil passage p4 communicates with the oil passage p6 via a normally closed
The oil passages p2, p4, p9, and p10 constitute oil passages that connect the
［システム動作］
コントロールユニットECUは、マスタシリンダMCおよび液圧制御ユニットHUに設けられた各センサのセンサ値を直接または車内通信線を介して読み込み、各センサ値に基づいてポンプモータ300および各電磁弁を駆動する。なお、車両の回生制動装置との回生協調動作を行う場合には、回生制動力も加味してポンプモータ300および各電磁弁を駆動する。
図２は、実施例１のコントロールユニットECUの制御ブロック図である。
目標液圧演算部400は、ペダルストロークに基づき、例えば、図３に示すようなテーブル関数などを参照してドライバ要求目標液圧を演算する。図３の「無効ストローク分」は、ブレーキペダルBPがストロークしてもマスタシリンダMCに圧力が発生しない領域であり、この領域では目標液圧を出力しない。
回生制動力相当液圧演算部401は、回生制動力を回生制動力相当液圧に換算する。この変換は、ブレーキキャリパの諸元から、線形的に変形可能である。
比較器（目標背圧算出部）402は、ドライバ要求目標液圧から回生制動力相当液圧を減算した背圧室目標液圧（目標背圧）を出力する。
比較器403は、背圧室目標液圧から油路p4、すなわち圧力センサ103により検出された背圧室2の圧力を減算した液圧偏差を出力する。
モータ制御演算部（液圧制御部）404は、液圧偏差に応じてポンプモータ300をPWM制御するためのモータ指令値を演算する。ここでは、液圧偏差が大きいほどポンプ301,302の回転数が高くなるようなモータ指令値を演算する。
電磁弁制御演算部405は、液圧偏差に応じて比例電磁弁202に対する指令値（目標電流値）を演算する。
ポンプ301,302の作動により背圧室2の圧力が高くなり過ぎると、比例電磁弁202の開度を高めてブレーキ液を油路p6に漏らす必要がある。図４は、比例電磁弁202の目標流量に対する目標電流値のテーブル関数である。目標流量は比例電磁弁202の開度であり、背圧室2側からの圧力に抗してバルブを開く必要がある。したがって、背圧室2の圧力が高いほど目標電流値を大きくする。
すなわち、ポンプ301,302による増圧と比例電磁弁202による減圧とにより、背圧室2の圧力を背圧室目標液圧とし、ホイルシリンダWCのブレーキ液圧をドライバ要求目標液圧に追従させることができる。
[System operation]
The control unit ECU reads the sensor values of the sensors provided in the master cylinder MC and the hydraulic pressure control unit HU directly or via the in-vehicle communication line, and drives the
FIG. 2 is a control block diagram of the control unit ECU according to the first embodiment.
Based on the pedal stroke, the target hydraulic
The regenerative braking force equivalent hydraulic
The comparator (target back pressure calculation unit) 402 outputs a back pressure chamber target hydraulic pressure (target back pressure) obtained by subtracting the regenerative braking force equivalent hydraulic pressure from the driver required target hydraulic pressure.
The
A motor control calculation unit (hydraulic pressure control unit) 404 calculates a motor command value for PWM control of the
The solenoid valve
If the pressure in the
That is, by increasing the pressure by the
以下、液圧制御ユニットHUの動作をシーン別に説明する。
（サービスブレーキ増圧動作）
図５は、通常のサービスブレーキ増圧時の動作を示す図である。
ドライバがブレーキペダルBPを踏み込むと、ペダルストロークが増加し、ペダルストロークに応じた背圧室目標液圧が生成される。
このとき、ポンプモータ300を駆動(ON)し、ON/OFF電磁弁211を閉弁し、ON/OFF電磁弁212を開弁することにより、ポンプから油路p11,p12に吐出されたブレーキ液はすべて油路p4に導かれ、背圧室2と後輪側のホイルシリンダWCRL,WCRRに送られる。背圧室2の圧力が上昇すると、大径ピストン11が前方に押し出され、リザーバタンクRSVと圧力室１との連通が遮断され、圧力室1のブレーキ液は前輪側のホイルシリンダWCFL,WCFRに送られる。大径ピストン11が受ける背圧室2側からの圧力と圧力室1側からの出力とが釣り合うと、大径ピストン11の前進が止まる。このとき、後輪側のホイルシリンダWCRL,WCRRは背圧室2と同圧なり、制動力が発生する。前輪側のホイルシリンダWCFL,WCFRは圧力室1と同圧となり、制動力が発生する。実施例１の構成の場合、圧力室1は背圧室2よりも、（ドライバ踏力）/（小径ピストン）分小さくなる。もちろん、大径ピストン11の圧力室1側と背圧室2側の面積を調整することにより、圧力室1と背圧室2の圧力を等しくすることが可能である。
ここで、小径ピストン10と大径ピストン11との相対位置は常に同じとなるように作動させることが望ましい。大径ピストン11の移動量の制御方法について説明する。
大径ピストン11のピストン面積と、前輪２輪分のブレーキ液消費特性が分かれば、前輪側に送り出すべきブレーキ液量から目標液圧を決定し、大径ピストン11の釣り合いの関係から背圧室目標液圧を演算する。このとき、ポンプ301,302の回転数と比例電磁弁202の開度（ブレーキ液の流量）を調節し、背圧室2側の圧力を背圧室目標液圧に制御することができる。
上記動作により、ドライバが与える踏力が小さくても、ホイルシリンダWCにはポンプ301,302による加圧により、大径ピストン11を作動させることで大きな制動力を与えることができる。すなわちブレーキ操作力の助成が可能である。
Hereinafter, the operation of the hydraulic pressure control unit HU will be described for each scene.
(Service brake pressure increase operation)
FIG. 5 is a diagram illustrating an operation during normal service brake pressure increase.
When the driver depresses the brake pedal BP, the pedal stroke increases, and the back pressure chamber target hydraulic pressure corresponding to the pedal stroke is generated.
At this time, the
Here, it is desirable to operate so that the relative positions of the small-
If the piston area of the large-
By the above operation, even if the pedaling force applied by the driver is small, a large braking force can be applied to the wheel cylinder WC by operating the large-
（サービスブレーキ減圧動作）
図６は、サービスブレーキ減圧時の動作を示す図である。
ドライバがブレーキペダルBPを踏み戻した場合、ペダルストロークが減少し、ペダルストロークに応じた背圧室目標液圧が生成される。
このときも、ポンプ301，302の回転数と比例電磁弁202の開度（ブレーキ液の流量）を調節し、背圧室2側の圧力を背圧室目標液圧まで減少させる。ON/OFF電磁弁211を閉弁し、ON/OFF電磁弁212を開弁する。ポンプ301,302から流入するブレーキ液量よりも、比例電磁弁202から油路p6へ流出するブレーキ液量を多くすれば、背圧室2と後輪側のホイルシリンダWCRL,WCRRのブレーキ圧力は減少する。背圧室2の圧力が減少すると、大径ピストン11の釣り合いが崩れるため、背圧室2側に後退し、前輪側のホイルシリンダWCFL,WCFRの圧力も減少する。したがって制動力の減少が可能である。
(Service brake decompression operation)
FIG. 6 is a diagram illustrating an operation when the service brake is depressurized.
When the driver depresses the brake pedal BP, the pedal stroke decreases, and the back pressure chamber target hydraulic pressure corresponding to the pedal stroke is generated.
Also at this time, the number of revolutions of the
（回生協調減圧動作）
図７は、回生協調減圧時の動作を示す図である。
回生協調動作時には、車両の駆動モータが発生する回生制動力の分、摩擦制動力を低下させることで、ドライバ所望の減速度を達成する。このとき、良好なブレーキフィールを確保するために、ブレーキペダルBPのペダルストロークやペダル反力を変化させないようにする必要がある。
回生協調で摩擦制動力を低下する場合、背圧室目標液圧を低下させる。ポンプ301，302の回転数と比例電磁弁202の開度（ブレーキ液の流量）を調節する。このとき、ON/OFF電磁弁211を閉弁し、ON/OFF電磁弁212を開弁する。ポンプ301,302から流入する液量よりも比例電磁弁202から油路p6へ流出する液量を多くすることで、背圧室2と後輪側のホイルシリンダWCRL,WCRRのブレーキ圧力は減少する。背圧室2の圧力が減少すると、大径ピストン11の釣り合いが崩れるため、背圧室側に後退し、前輪側のホイルシリンダWCFL,WCFRの圧力も減少する。
回生協調減圧動作時は、上述したサービスブレーキ減圧時との違いとして、大径ピストン11のみが後退することが挙げられる。これによりペダルストロークを一定に保ちつつ、制動力を減少することが可能である。また、このとき、制限部材15と、大径ピストン11との相対位置が縮む方向に作用する。制限部材15と大径ピストン11との間にある反力スプリング16の働きにより、圧力室1の圧力が変化しても、反力スプリング16が縮むことで、トータルのペダル反力を一定に保つ働きをするため、ペダル反力もまた一定に保つことが可能である。したがって、回生協調減圧動作が可能である。なお、制限部材15と、大径ピストン11の相対位置の初期位置は、回生制動力の最大値相当に設定しておくことが望ましい。
(Regenerative cooperative decompression operation)
FIG. 7 is a diagram illustrating an operation at the time of regeneration cooperative decompression.
During the regenerative cooperative operation, the driver's desired deceleration is achieved by reducing the frictional braking force by the amount of the regenerative braking force generated by the vehicle drive motor. At this time, in order to ensure a good brake feel, it is necessary not to change the pedal stroke or pedal reaction force of the brake pedal BP.
When the friction braking force is reduced by regenerative cooperation, the back pressure chamber target hydraulic pressure is reduced. The number of rotations of the
At the time of the regenerative cooperative pressure reducing operation, the difference from the above-described service brake pressure reducing is that only the large-
（回生協調増圧動作）
回生ブレーキはモータの性質上、車速が低下すると制動力を発生できない。したがって、停止際には回生制動力の低下の分、摩擦制動力を増加することにより、ドライバ所望の減速度を達成する必要がある。
この場合も、背圧室目標液圧を増加させ、大径ピストン11を前進させることにより摩擦制動力を増加可能である。
上述した回生協調減圧動作により大径ピストン11を後退させているので、初期の相対位置に戻るように背圧室2を増圧すればブレーキペダルBPのストロークの位置を変化させずに摩擦制動力を増加できる。相対位置の変化により反力スプリング16は小さくなるが、圧力室1の圧力は増加するため、ペダル反力を一定に保つことが可能である。なお、ポンプ301,302および各電磁弁の動作は図５に示したサービスブレーキ増圧時と同じであるため図示並びに説明は省略する。
したがって、回生協調増圧動作が可能である。
(Regenerative cooperative pressure increase operation)
Due to the nature of the motor, regenerative braking cannot generate braking force when the vehicle speed decreases. Therefore, when stopping, it is necessary to increase the friction braking force by the amount corresponding to the decrease in the regenerative braking force to achieve the driver's desired deceleration.
Also in this case, the friction braking force can be increased by increasing the target hydraulic pressure in the back pressure chamber and moving the large-
Since the large-
Therefore, regenerative cooperative pressure increase operation is possible.
（ABS動作）
図８は、アンチロックブレーキシステム(ABS)作動時の動作（減圧時）を示す図である。
車輪のロックを検出した場合、任意の輪の制動力を弱める必要がある。例えば、左前輪ホイルシリンダWCFLの制動力を弱める場合、比例電磁弁203を閉弁し、ON/OFF電磁弁207を開弁することにより、ホイルシリンダWCFLのブレーキ液を油路p5に流して、減圧することが可能である。
逆に、ロックの回復を検出して、左前輪ホイルシリンダWCFLの制動力を強める場合、比例電磁弁203を開弁し、ON/OFF電磁弁207を閉弁し、ポンプモータ300を駆動し、ON/OFF電磁弁211を開弁し、ON/OFF電磁弁212を閉弁する。これにより、ブレーキ液がポンプ301より、油路p3→p7→ホイルシリンダWCFLと流れ、ホイルシリンダWCFLの増圧が可能である。その他の車輪については、対応する電磁弁が異なるが、動作は同様であり省略する。図８にはその他の輪についても、対応する電磁弁の動作（減圧時）を示している。
(ABS operation)
FIG. 8 is a diagram showing an operation (at the time of decompression) when the antilock brake system (ABS) is operated.
When wheel lock is detected, it is necessary to weaken the braking force of any wheel. For example, when weakening the braking force of the left front wheel wheel cylinder WCFL, by closing the
Conversely, when the recovery of the lock is detected and the braking force of the left front wheel cylinder WCFL is increased, the
（ペダル操作が無い場合の増圧動作）
図９は、ペダル操作が無い場合の増圧時の動作を示す図である。
ドライバ要求が無い場合にも、制動力を発生する必要がある場合について説明する。この状況は、例えば、加速中にホイルスピンを検出した場合駆動輪に制動力を付与してホイルスピンを防止するトラクションコントロールシステム（TCS）、車両の横すべりを検出した際に、横滑りを抑制するようにヨーモーメントを発生させる横滑り防止装置(ESC)などが挙げられる。
一例として、左前輪ホイルシリンダWCFLの制動力を強めたい場合、ポンプモータ300を駆動し、ON/OFF電磁弁211を開弁し、ON/OFF電磁弁212を閉弁し、比例電磁弁204を閉弁し、比例電磁弁200を閉弁し、比例電磁弁202を開弁する。これにより、ブレーキ液がポンプ301より、油路p3→p7→ホイルシリンダWCFLと流れ、ホイルシリンダWCFLの増圧が可能である。比例電磁弁200を閉弁しない場合、ブレーキ液は油路p3→圧力室1→リザーバタンクRSVと流れるため、増圧できない。また、比例電磁弁202を開弁しない場合、背圧室側の圧力が上昇してしまう。さらに、比例電磁弁204を閉弁しない場合、ブレーキ液が右前輪ホイルシリンダWCFRにも流れ右前輪ホイルシリンダWCFRが増圧されてしまう。この状態から、左前輪ホイルシリンダWCFLの制動力を弱めたい場合は、比例電磁弁200を開弁することで、ブレーキ液はホイルシリンダWCFL→油路p7→油路p3→圧力室→RSVと流れ、左前輪ホイルシリンダWCFLを減圧可能である。
他の例として、左後輪ホイルシリンダWCRLの制動力を強めたい場合、ポンプモータ300を駆動し、ON/OFF電磁弁211を開弁し、ON/OFF電磁弁212を閉弁し、比例電磁弁206を閉弁し、比例電磁弁200を開弁し、比例電磁弁202を閉弁する。これにより、ブレーキ液がポンプ302より油路p4→p9→ホイルシリンダWCRLと流れ、左降臨ホイルシリンダWCRLの増圧が可能である。この状態から左後輪ホイルシリンダWCRLの制動力を弱めたい場合には、比例電磁弁202を開弁することで、ブレーキ液はホイルシリンダWCRL→油路p9→油路p4→油路p6と流れ、左後輪ホイルシリンダWCRLを減圧可能である。
上記の組み合わせにより、各輪の独立した増減圧動作が可能である。
(Pressure increase operation when there is no pedal operation)
FIG. 9 is a diagram illustrating an operation at the time of pressure increase when there is no pedal operation.
A case where braking force needs to be generated even when there is no driver request will be described. This is because, for example, a traction control system (TCS) that prevents wheel spin by applying braking force to the drive wheels when wheel spin is detected during acceleration, to prevent skidding when a vehicle slip is detected. Side slip prevention device (ESC) that generates yaw moment.
As an example, to increase the braking force of the left front wheel cylinder WCFL, the
As another example, to increase the braking force of the left rear wheel wheel cylinder WCRL, the
By the above combination, independent pressure increase / decrease operation of each wheel is possible.
（失陥時）
図１０は、失陥時の動作を示す図である。
電気系統や制御系の失陥時には、ポンプ301,302による倍力作用が得られないが、ドライバがブレーキペダルBPを踏み込むことで小径ピストン10を前進させることができる。小径ピストン10の前進により制限部材15が大径ピストン11に当接すると、小径ピストン10と大径ピストン11の両方を前進させてホイルシリンダWCに液を送り、圧力室1のブレーキ液圧を立ち上げることができる。このため、前輪側のホイルシリンダWCFL,WCFRに制動力を発生させ、ドライバのマニュアルブレーキによる制動が可能となる。
(At the time of failure)
FIG. 10 is a diagram illustrating an operation at the time of failure.
When the electric system or control system fails, the boosting action by the
［回生協調作用］
図１１は、実施例１の回生協調作用を示すタイムチャートである。
時点t0では、ドライバ制動要求が発生する。このとき、回生制動力はゼロであるため、ペダルストロークに基づくドライバ要求目標液圧がそのまま背圧室目標液圧となる。このとき、液圧制御ユニットHUでは、ポンプモータ300を駆動し、ON/OFF電磁弁212を開弁し、ON/OFF電磁弁211を閉弁し、比例電磁弁202を比例制御する。背圧室2の圧力は、背圧室目標液圧と実際の圧力との液圧偏差に基づきフィードバック制御される。これにより、ドライバの要求制動力に応じた摩擦制動力を発生させることができる。また、ペダルストロークに応じたペダル反力を付与できる。
時点t0からt1までの区間では、ペダルストロークの増加により背圧室目標液圧は増加するため、摩擦制動力は増加する。
時点t1からt2までの区間では、ペダルストロークが一定となることで背圧室目標液圧も一定となるため、摩擦制動力は一定に維持される。
時点t2からt3までの区間では、ドライバ要求制動力は一定であるのに対し、回生制動力が増加するため、これに応じて背圧室目標液圧が減少することで、摩擦制動力は減少する。これにより、ペダルストロークおよびペダル反力を一定に保ちつつ、摩擦制動力から回生制動力へのすり替えを実現できる。なお、時点t0からt2までの区間では、小径ピストン10と大径ピストン11との相対位置は初期位置であったが、時点t2から両者の相対位置は初期位置よりも小さくなる。
[Regenerative cooperation]
FIG. 11 is a time chart illustrating the regeneration cooperative action of the first embodiment.
At time t0, a driver braking request is generated. At this time, since the regenerative braking force is zero, the driver requested target hydraulic pressure based on the pedal stroke becomes the back pressure chamber target hydraulic pressure as it is. At this time, in the hydraulic pressure control unit HU, the
In the section from the time point t0 to the time point t1, the back pressure chamber target hydraulic pressure increases due to an increase in the pedal stroke, so the friction braking force increases.
In the section from the time point t1 to the time point t2, since the pedal stroke becomes constant and the back pressure chamber target hydraulic pressure becomes constant, the friction braking force is kept constant.
In the section from time t2 to t3, the driver's required braking force is constant, but the regenerative braking force increases, so the back pressure chamber target hydraulic pressure decreases accordingly, and the friction braking force decreases. To do. As a result, the switching from the friction braking force to the regenerative braking force can be realized while keeping the pedal stroke and the pedal reaction force constant. In the section from time t0 to t2, the relative position between the
時点t3からt4までの区間では、ペダルストローク、回生制動力が共に一定となることで背圧室目標液圧も一定となるため、摩擦制動力は一定に維持される。
時点t4からt5までの区間では、ドライバのブレーキペダルBPの踏み増しによりペダルストロークが増加するのに対し、回生制動力は一定であるため、これに応じて背圧室目標液圧が増加することで、摩擦制動力は増加する。
時点t5からt6までの区間では、再びペダルストローク、回生制動力が共に一定となることで背圧室目標液圧も一定となるため、摩擦制動力は一定に維持される。
時点t6からt7までの区間では、ドライバ要求制動力は一定であるのに対し、回生制動力が減少するため、これに応じて背圧室目標液圧が増加することで、摩擦制動力は増加する。これにより、ペダルストロークおよびペダル反力を一定に保ちつつ、回生制動力から摩擦制動力へのすり替えを実現できる。時点t6では、小径ピストン10と大径ピストン11との相対位置が初期位置に戻る。
時点t7からt8までの区間では、ペダルストロークが減少する。このとき、回生制動力はゼロであるため、ペダルストロークに基づくドライバ要求目標液圧がそのまま背圧室目標液圧となり、背圧室目標液圧が減少することで、摩擦制動力は減少する。
時点t8では、ペダルストローク、回生制動力が共にゼロとなることで背圧室目標液圧もゼロとなるため、液圧制御ユニットHUでは、液圧偏差が所定以内（例えば、圧力センサ103の誤差以内）となった時点でポンプモータ300を停止(OFF)し、ON/OFF電磁弁212を閉弁し、ON/OFF電磁弁211を開弁し、比例電磁弁202を閉弁する。
In the section from time t3 to t4, since the pedal stroke and the regenerative braking force are both constant, the back pressure chamber target hydraulic pressure is also constant, so the friction braking force is kept constant.
In the section from time t4 to t5, the pedal stroke increases due to the increase of the driver's brake pedal BP, whereas the regenerative braking force is constant, so the back pressure chamber target hydraulic pressure increases accordingly. Thus, the friction braking force increases.
In the section from the time point t5 to the time point t6, the pedal stroke and the regenerative braking force are both constant, and the back pressure chamber target hydraulic pressure is also constant, so that the friction braking force is kept constant.
In the section from time t6 to t7, the driver's required braking force is constant, but the regenerative braking force decreases, so the back pressure chamber target hydraulic pressure increases accordingly, and the friction braking force increases. To do. As a result, the switching from the regenerative braking force to the friction braking force can be realized while keeping the pedal stroke and the pedal reaction force constant. At time t6, the relative position between the
In the interval from time t7 to t8, the pedal stroke decreases. At this time, since the regenerative braking force is zero, the driver requested target hydraulic pressure based on the pedal stroke becomes the back pressure chamber target hydraulic pressure as it is, and the back pressure chamber target hydraulic pressure decreases, so that the friction braking force decreases.
At time point t8, both the pedal stroke and the regenerative braking force become zero, so the back pressure chamber target fluid pressure also becomes zero. Therefore, the fluid pressure control unit HU has a fluid pressure deviation within a predetermined range (for example, an error of the pressure sensor 103). The
以上説明したように、実施例１のブレーキ制御装置では、マスタシリンダMCを圧力室1と背圧室2とに区画する大径ピストン11にドライバのブレーキ操作を受ける小径ピストン10を挿通し、背圧室2と後輪側のホイルシリンダWCRL,WCRRとを接続すると共に圧力室1と前輪側のホイルシリンダWCFL,WCFRとを挿通し、背圧室2の圧力がブレーキペダルストロークに応じた背圧室目標液圧となるように、背圧室2に圧力を供給するポンプ301,302を駆動する。
これにより、ブレーキペダルBPの反力を小径ピストン10と大径ピストン11との面積比にて創出可能であり、ストロークシミュレータが不要となるため、装置の体格を小さく抑え、レイアウト性を向上できる。また、背圧室2の圧力をコントロールすることで、ペダルストロークを変化させることなく摩擦制動力を制御できるため、回生協調制御を実現できる。
また、実施例１では、ポンプ301,302の吐出圧をリザーバタンクRSVに戻す比例電磁弁202を設けたため、ポンプ301,302から吐出された過剰なブレーキ液をリザーバタンクRSVへ逃し、背圧室2の圧力を高精度にコントロールできる。
さらに、実施例１では、ポンプ301,302と背圧室2との間に比例電磁弁201を設けたため、ドライバ要求が無い場合に制動力を発生させる必要がある場合には、比例電磁弁201を閉じることで、背圧室2の圧力を高めることなくホイルシリンダWCにブレーキ液を供給できる。よって、TCSやESC等の自動ブレーキ機能を実現できる。
As described above, in the brake control device according to the first embodiment, the small-
As a result, the reaction force of the brake pedal BP can be created by the area ratio of the small-
In the first embodiment, since the
Further, in the first embodiment, the
〔実施例２〕
図１２は、実施例２のブレーキ制御装置の構成図である。
実施例１の液圧制御ユニットHUでは、ポンプ301の吸入側を油路p5と接続し、ポンプ302の吸入側を油路p6と接続したのに対し、実施例２では、油路p6をポンプ301の吸入側にも延長し、油路p5を廃止した点で相違する。なお、実施例２では、油路p7,p8と油路p9,p10とを油路p17を介して接続している。
実施例２のブレーキ制御装置では、上記のように構成したため、実施例１と同様の作用効果を得ることができる。
また、実施例１の油路p5を廃止したため、加工コストを低減できる。また、液圧制御ユニットHUに接続する配管を1本低減でき、レイアウト性が向上する。
[Example 2]
FIG. 12 is a configuration diagram of the brake control device according to the second embodiment.
In the hydraulic pressure control unit HU of the first embodiment, the suction side of the
Since the brake control device according to the second embodiment is configured as described above, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
Moreover, since the oil path p5 of Example 1 was abolished, processing cost can be reduced. In addition, the number of pipes connected to the hydraulic control unit HU can be reduced, improving the layout.
〔実施例３〕
図１３は、実施例３のブレーキ制御装置の構成図である。
実施例３のマスタシリンダMCは、ピストン12を備え、ピストン12の一端側（ブレーキペダルBP側）には第１圧力室1、他端側には第２圧力室3が設けられている。第２圧力室3には、リターンスプリング18と同一形状のリターンスプリング20を設けている。
実施例３の液圧制御ユニットHUは、油路p1がマスタシリンダMCの第２圧力室3と連通し、油路p2が第１圧力室1と連通している。油路p2には、比例電磁弁201と並列に一方向弁231が設けられている。一方向弁231は、油路p2から油路p4へ向かうブレーキ液の流れのみを許容する。
マスタシリンダMCの背圧室2は、油路p14と連通する。油路p14は、油路p15と接続し、油路p15は、油路p13および油路p6と連通する。油路p14には、圧力を測定可能な圧力センサ104が設けられている。油路p15の油路p13側には、油路p13から油路p15へ向かうブレーキ液の流れのみを許容する一方向弁232が設けられている。また、油路p15の油路p6側には、比例電磁弁202が設けられている。なお、実施例１と異なり、比例電磁弁202は油路p4と連通していない。
油路p13は、常閉のON/OFF電磁弁213,214を介して油路p11,p12と連通する。油路p12と油路p4との間には、常開のON/OFF電磁弁215が設けられている。
実施例２の液圧制御ユニットHUでは、背圧室2の圧力を上昇させる場合、ポンプモータ300によりポンプ301,302を駆動し、ON/OFF電磁弁213,214を開弁し、ON/OFF電磁弁211,215を開弁してブレーキ液を送り込む。背圧室2の圧力上昇により、大径ピストン11が前進して第１圧力室1の圧力が高まると、ピストン12も前進して第２圧力室3の圧力が高められる。これにより、各ホイルシリンダWCの圧力を上昇させることができる。
実施例３のブレーキ制御装置では、上記のように構成したため、実施例１と同様の作用効果を得ることができる。
また、電気系統や制御系の失陥時は、第１圧力室1と第２圧力室3を共に増圧できるため、全輪のホイルシリンダWCに制動力を発生させることができる。
Example 3
FIG. 13 is a configuration diagram of the brake control device according to the third embodiment.
The master cylinder MC of the third embodiment includes a
In the hydraulic pressure control unit HU of the third embodiment, the oil passage p1 communicates with the
The
The oil passage p13 communicates with the oil passages p11 and p12 via the normally closed ON /
In the hydraulic pressure control unit HU of the second embodiment, when the pressure in the
Since the brake control device according to the third embodiment is configured as described above, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
In addition, when the electric system or the control system fails, both the
〔実施例４〕
図１４は、実施例４のブレーキ制御装置の構成図である。
実施例４の液圧制御ユニットHUでは、実施例１の油路p11,p12およびON/OFF電磁弁212を廃止し、ポンプ301の吐出圧を還流させる油路p16と、この油路p16を開閉する常閉のON/OFF電磁弁216とを設けた点で実施例１と相違する。油路p16は、一方向弁231よりもポンプ301側に接続されている。
また、実施例４では、ポンプ303のみで背圧室2へのブレーキ液供給を行う。ポンプ303はポンプ301に対して、固有吐出量を大きくしている。
増圧時には、ポンプモータ300を作動させてポンプ301,303を駆動すると共に、ON/OFF電磁弁216を開弁する。これにより、背圧室2と後輪側のホイルシリンダWCRL,WCRRにブレーキ液が流れ込む。同時に、大径ピストン11が前進して前輪側のホイルシリンダWCFL,WCFRが増圧する。このとき、ポンプ301より吐出されたブレーキ液が油路p3に流れ込むと、ブレーキ液の流量過多となり、ペダルフィーリングに影響してしまう。そこで、実施例４では、ON/OFF電磁弁216を開弁し、ポンプ吐出圧をポンプ301の吸入側に還流させることで、ペダルフィーリングの悪化を防止できる。
実施例４のブレーキ制御装置では、上記のように構成したため、実施例１と同様の作用効果を得ることができる。
Example 4
FIG. 14 is a configuration diagram of the brake control device according to the fourth embodiment.
In the hydraulic pressure control unit HU of the fourth embodiment, the oil passages p11, p12 and the ON /
In the fourth embodiment, the brake fluid is supplied to the
When the pressure is increased, the
Since the brake control device according to the fourth embodiment is configured as described above, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
〔他の実施例〕
以上、本発明を実施するための形態を実施例に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は実施例に示した構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、実施例では、ドライバのブレーキ操作量を検出するブレーキ操作量検出部としてブレーキペダルストロークセンサ100を設けた例を示したが、ペダル踏力を検出する踏力センサを用いても良い。
実施例３において、右前輪のホイルシリンダWCFRと右後輪のホイルシリンダWCRRとを入れ替えたX配管を採用しても良い。
[Other Examples]
As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated based on the Example, the concrete structure of this invention is not limited to the structure shown in the Example, and is the range which does not deviate from the summary of invention. Any design changes are included in the present invention.
For example, in the embodiment, an example in which the brake
In the third embodiment, an X pipe in which the wheel cylinder WCFR for the right front wheel and the wheel cylinder WCRR for the right rear wheel are interchanged may be employed.
1 圧力室
2 背圧室
10 インプットロッド（小径ピストン）
11 大径ピストン（円筒状ピストン）
100 ブレーキペダルストロークセンサ（ブレーキ操作量検出部）
301,302,303 ポンプ
402 比較器（目標背圧算出部）
404 モータ制御演算部（液圧制御部）
MC マスタシリンダ（有底シリンダ部材）
p1,p3,p7,p8 油路
p2,p4,p9,p10 油路
1 Pressure chamber
2 Back pressure chamber
10 Input rod (small diameter piston)
11 Large diameter piston (cylindrical piston)
100 Brake pedal stroke sensor (Brake operation amount detector)
301,302,303 Pump
402 Comparator (Target back pressure calculation part)
404 Motor control calculation part (hydraulic pressure control part)
MC master cylinder (bottom cylinder member)
p1, p3, p7, p8 Oil passage
p2, p4, p9, p10 Oil passage
Claims (2)
前記背圧室に圧力を供給するポンプと、
前記円筒状ピストンの内側に液密に挿通され、一端側が前記圧力室に面し、他端側が運転者のブレーキ操作を受ける小径ピストンと、
前記背圧室と後輪側のホイルシリンダとを接続する油路と、
前記圧力室と前輪側のホイルシリンダとを接続する油路と、
前記運転者のブレーキ操作量を検出するブレーキ操作量検出部と、
検出されたブレーキ操作量に基づいて前記背圧室内の目標背圧を算出する目標背圧算出部と、
前記ポンプを駆動し前記背圧室の圧力を前記算出された目標背圧となるように制御する液圧制御部と、
を備えたことを特徴とするブレーキ制御装置。 A cylindrical piston which is slidably liquid-tightly provided on the inner wall of the bottomed cylinder member and divides the bottomed cylinder member into two chambers, a pressure chamber and a back pressure chamber;
A pump for supplying pressure to the back pressure chamber;
A small-diameter piston that is liquid-tightly inserted inside the cylindrical piston , one end faces the pressure chamber, and the other end receives a driver's brake operation;
An oil passage connecting the back pressure chamber and the wheel cylinder on the rear wheel side;
An oil passage connecting the pressure chamber and the wheel cylinder on the front wheel side;
A brake operation amount detection unit for detecting the brake operation amount of the driver;
A target back pressure calculation unit for calculating a target back pressure in the back pressure chamber based on the detected brake operation amount;
A hydraulic pressure control unit that drives the pump to control the pressure in the back pressure chamber to be the calculated target back pressure;
A brake control device comprising:
前記小径ピストンに設けられ、前記背圧室内に配置された制限部材と、A limiting member provided in the small diameter piston and disposed in the back pressure chamber;
前記制限部材と前記円筒状ピストンとの間に設けられた反力スプリングと、A reaction force spring provided between the limiting member and the cylindrical piston;
を備えたことを特徴とするブレーキ制御装置。A brake control device comprising:
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