JP6201179B2 - ブレーキ制御装置 - Google Patents
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Description
本発明の目的は、ペダルフィールの悪化を抑制できるブレーキ制御装置を提供することにある。
まず、構成を説明する。
[ブレーキ制御装置の構成]
図1は、実施例1のブレーキ制御装置1の全体構成を示す図である。
実施例1のブレーキ制御装置1は、車両の各車輪に設けられたホイルシリンダW/Cにブレーキ液を供給してブレーキ液圧を発生させることで、各車輪に液圧制動力を付与する液圧式ブレーキ装置である。ブレーキ制御装置1は、ドライバにより踏み込み操作されるブレーキペダルBPと、ブレーキ液を大気圧の状態で貯留するリザーバタンクRSVと、ブレーキペダルBPに入力された踏力に応じてブレーキ液圧を発生させるマスタシリンダM/Cと、ブレーキペダルBPのストローク量をドライバのブレーキ操作量として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装置)2と、ブレーキ操作量や車両挙動を検出する車載センサのセンサ値等に応じてブレーキ液圧を発生させる液圧制御ユニットHUと、液圧制御ユニットHUの作動を制御するブレーキコントロールユニットBCUと、を備える。
液圧制御ユニットHUは、P(プライマリ)配管系統(第1の配管系統)とS(セカンダリ)配管系統(第2の配管系統)との2系統からなる、X配管と呼ばれる配管構造を有している。なお、図1に記載された各部位の符号の末尾に付けられたP,SはP配管系統、S配管系統を示し、FR,RL,RR,FLは右前輪、左後輪、右後輪、左前輪に対応することを示す。以下の説明では、P,S系統または各輪を区別しないとき、P,SまたはRL,FR,FL,RRの記載を省略する。
実施例1の液圧制御ユニットHUは、オープン油圧回路を用いている。オープン油圧回路とは、ホイルシリンダW/Cへ供給されたブレーキ液を、マスタシリンダM/Cを介すことなく直接リザーバタンクRSVへ戻すことが可能な油圧回路である。
マスタシリンダM/CとホイルシリンダW/Cは、油路3および油路4を介して接続されている。油路4Pは油路4RRと油路4FLに分岐し、油路4RRは右後輪に対応するホイルシリンダ(第1ホイルシリンダ)W/C(RR)と接続され、油路4FLは左前輪に対応するホイルシリンダ(第1ホイルシリンダ)W/C(FL)と接続されている。油路4Sは油路4FRと油路4RLに分岐し、油路4FRは右前輪に対応するホイルシリンダ(第2ホイルシリンダ)W/C(FR)と接続され、油路4RLは左後輪に対応するホイルシリンダ(第2ホイルシリンダ)W/C(RL)と接続されている。油路3Pには、常開(非通電状態で開弁する)の第1遮断弁5が設けられ、油路3Sには常開の第2遮断弁6が設けられている。油路4には、常開のホイルシリンダ増圧弁7が設けられている。油路4には、ホイルシリンダ増圧弁7を迂回する油路8が設けられ、油路8には、ホイルシリンダW/C側からマスタシリンダM/C側へのブレーキ液の流れ込みのみを許容するチェック弁9が設けられている。
油路4のホイルシリンダ増圧弁7よりもホイルシリンダW/C側には、リザーバタンクRSVに接続する油路15が設けられている。油路15は、各ホイルシリンダに対応して油路15FR,15RL,15RR,15FLに分岐している。油路15には、常閉のホイルシリンダ減圧弁16が設けられている。
油路3Sの第2遮断弁6よりもホイルシリンダW/C側には、常開のマスタシリンダ増圧弁17が設けられている。第2遮断弁6とマスタシリンダ増圧弁17との間には、油路15に接続する減圧油路18が設けられている。減圧油路18には、常閉のマスタシリンダ減圧弁19が設けられている。
油路4Pと油路4Sは、連通路21により接続されている。連通路21には、常閉の連通弁22が設けられている。
油路15と油路4Sは、還流油路23により接続されている。還流油路23には、常閉の調圧弁24が設けられている。
油路3Pには、マスタシリンダ圧を検出するマスタシリンダ圧センサ25が設けられている。油路3と油路4との間には、ホイルシリンダ圧を検出するホイルシリンダ圧センサ26が設けられている。
第1遮断弁5、第2遮断弁6、ストロークシミュレータ弁12、ホイルシリンダ減圧弁16、連通弁22はオンオフ制御されるオンオフ弁であり、ホイルシリンダ増圧弁7、マスタシリンダ増圧弁17、マスタシリンダ減圧弁19、調圧弁24は比例制御弁である。
ブレーキコントロールユニットBCUは、ブレーキペダルストロークセンサ2により検出されたドライバのブレーキ操作量に応じて、第1遮断弁5およびマスタシリンダ増圧弁17を閉じ、連通弁22およびストロークシミュレータ弁12を開き、調圧弁24を開方向に比例制御し、ポンプモータMを駆動することにより、ホイルシリンダ圧をブレーキ操作量に応じたドライバ要求圧に合致させるブレーキバイワイヤ制御を実行する。このとき、マスタシリンダM/Cから液圧制御ユニットHUに流入したブレーキ液は、ストロークシミュレータ11により吸収されるため、良好なペダルフィールを実現できる。
ブレーキコントロールユニットBCUは、上記ブレーキバイワイヤ制御の実行中にストロークシミュレータ弁12の閉故障が発生した場合、ブレーキ操作量に基づき第2遮断弁6、マスタシリンダ増圧弁17、マスタシリンダ減圧弁19およびポンプモータMを駆動してマスタシリンダ圧を制御することで、いわゆる鉄板ブレーキ状態を回避してペダルフィールの悪化を抑制する。以下に、ストロークシミュレータ弁12の閉故障時におけるブレーキコントロールユニットBCUの制御について説明する。
図2は、ブレーキコントロールユニットBCUにおけるストロークシミュレータ弁故障時の制御ブロック図である。
故障検出部(ストロークシミュレータ弁閉故障検出部)30は、ストロークシミュレータ弁12の閉故障を検出する。なお、故障検出部30では、ストロークシミュレータ弁12の閉故障に加え、マスタシリンダ増圧弁17の開故障、マスタシリンダ減圧弁19の開故障、第1遮断弁5の開故障および調圧弁24の閉故障も併せて検出する(マスタシリンダ増圧弁開故障検出部、マスタシリンダ減圧弁開故障検出部、第1遮断弁開故障検出部、調圧弁閉故障検出部)。各弁の故障は、ソレノイドの通過電流や、マスタシリンダ圧センサ25のセンサ値、ブレーキ操作量に応じたドライバ要求圧と、ホイルシリンダ圧センサ5のセンサ値等に基づいて検出する。
目標マスタシリンダ圧算出部31は、ストロークシミュレータ弁12の閉故障が検出された場合、ブレーキペダルストロークセンサ2により検出されたドライバのブレーキ操作量に基づき、図3に示すようなブレーキ操作量に対する目標マスタシリンダ圧の設定マップを参照して目標マスタシリンダ圧を算出する。図3のマップでは、ブレーキ操作量に対する目標マスタシリンダ圧特性を、通常動作時の特性と同等に設定している。
マスタシリンダ減圧弁駆動指令算出部33は、ストロークシミュレータ弁12の閉故障時に目標マスタシリンダ圧に対して実際のマスタシリンダ圧が余剰なとき、マスタシリンダ圧を減圧する方向となるマスタシリンダ減圧弁19の駆動指令を算出する。
マスタシリンダ液量偏差算出部34は、ストロークシミュレータ弁12の閉故障時に目標マスタシリンダ圧と実際のマスタシリンダ圧との偏差を液量に換算した液量偏差を算出する。
ポンプモータ駆動指令算出部35は、ストロークシミュレータ弁12の閉故障時に液量偏差分をドライバ要求圧に応じたホイルシリンダ要求液量に加算したポンプモータMの駆動指令を算出する。
第2遮断弁駆動指令算出部36は、ストロークシミュレータ弁12の閉故障時に第2遮断弁6を開く(非制御とする)駆動指令を出力する。
ストロークシミュレータ弁駆動指令算出部37は、ストロークシミュレータ弁12の閉故障時にストロークシミュレータ弁12を閉じる(非制御とする)駆動指令を出力する。
ブレーキコントロールユニットBCUは、マスタシリンダ増圧弁17の開故障が検出された場合、または、マスタシリンダ減圧弁19の開故障が検出された場合には、第2遮断弁6を閉じる。また、第1遮断弁5の開故障が検出された場合には、ストロークシミュレータ弁12と連通弁22を閉じ、マスタシリンダ減圧弁19を開方向に比例制御する。さらに、調圧弁24の閉故障が検出された場合には、第2遮断弁6を閉じ、マスタシリンダ増圧弁17を比例制御し、マスタシリンダ減圧弁19を開く。
(通常動作時)
図4は、ブレーキバイワイヤ制御の通常動作時における液圧制御ユニットHUの動作を示すタイムチャートである。
通常動作時には、ブレーキ操作量に応じて、第1遮断弁5およびマスタシリンダ増圧弁17を閉じ、連通弁22およびストロークシミュレータ弁12を開き、調圧弁24を開方向に比例制御し、ポンプモータMを駆動する。これにより、ホイルシリンダ圧をドライバ要求圧に一致させつつ、マスタシリンダM/Cから液圧制御ユニットHUに流入したブレーキ液をストロークシミュレータ11に吸収させて良好なペダルフィールを実現できる。
図5は、従来のブレーキ制御装置のストロークシミュレータ弁の閉故障時における液圧制御ユニットの動作を示すタイムチャートであり、従来のブレーキ制御装置では、ホイルシリンダ圧はドライバ要求圧に追従できるものの、ストロークシミュレータ弁が閉故障していることでマスタシリンダM/Cから液圧制御ユニットHUに流入したブレーキ液をストロークシミュレータ11に吸収させることができない。よって、通常動作時と比べてマスタシリンダ圧が増大し、ペダル踏力が増加していわゆる鉄板ブレーキ状態となり、ペダルフィールが悪化している。
図6は、実施例1のストロークシミュレータ弁12の閉故障時における液圧制御ユニットHUの動作を示すタイムチャートである。
実施例1では、ストロークシミュレータ弁12の閉故障が検出された場合、ブレーキ操作量に応じて目標マスタシリンダ圧を算出し、マスタシリンダ増圧弁17とマスタシリンダ減圧弁19とを用いてマスタシリンダ圧を目標マスタシリンダ圧に一致させる。すなわち、ポンプモータMを駆動しつつ、実際のマスタシリンダ圧<目標マスタシリンダ圧の場合は、マスタシリンダ増圧弁17を開く方向に制御することでマスタシリンダ圧を増圧し、実際のマスタシリンダ圧>目標マスタシリンダ圧の場合は、マスタシリンダ減圧弁19を開く方向に制御することでマスタシリンダ圧を減圧する。よって、実施例1では、ストロークシミュレータ弁12の閉故障においても、ホイルシリンダ圧をドライバ要求圧と一致させつつ、ブレーキ操作量とマスタシリンダ圧との関係を通常動作時と同じ、または近い関係に維持できるため、鉄板ブレーキ状態を回避してペダルフィールの悪化を抑制できる。なお、ストロークシミュレータ弁12への指令は開から閉に切り替えておく。これにより、不意に閉故障が解消した場合に制御性が悪化するのを防止できる。
図7は、実施例1のマスタシリンダ増圧弁17の開故障時における液圧制御ユニットHUの動作を示すタイムチャートである。
実施例1では、マスタシリンダ増圧弁17の開故障が検出された場合、第2遮断弁6を閉じる。これにより、ポンプ吐出側からマスタシリンダM/Cへのブレーキ液の流れを遮断できるため、マスタシリンダ圧が過度に高くなるのを防ぎ、マスタシリンダ増圧弁17の開故障時におけるペダルフィールの悪化を抑制できる。
(マスタシリンダ減圧弁開故障時)
図8は、実施例1のマスタシリンダ減圧弁19の開故障時における液圧制御ユニットHUの動作を示すタイムチャートである。
実施例1では、マスタシリンダ減圧弁19の開故障が検出された場合、第2遮断弁6を閉じる。これにより、マスタシリンダM/CからリザーバタンクRSVへのブレーキ液の流れを遮断できるため、マスタシリンダ圧の低下を防ぎ、マスタシリンダ減圧弁19の開故障時におけるペダルフィールの悪化を抑制できる。
図9は、実施例1の第1遮断弁5の開故障時における液圧制御ユニットHUの動作を示すタイムチャートである。
実施例1では、第1遮断弁5の開故障が検出された場合、連通弁22を閉じる。これにより、ポンプ吐出側からP配管系統側へのブレーキ液の流れを遮断できるため、マスタシリンダ圧が過度に高くなるのを防ぎ、第1遮断弁5の開故障時におけるペダルフィールの悪化を抑制できる。このとき、ストロークシミュレータ弁12も閉じることで、マスタシリンダM/CからP配管系統側のホイルシリンダW/C(RR),W/C(RL)にブレーキ液を供給でき、P配管系統のホイルシリンダ圧をマスタシリンダ圧まで高めることができる。また、マスタシリンダ減圧弁19を開方向に比例制御することでペダルストロークを確保でき、鉄板ブレーキ状態を回避できる。
図10は、実施例1の調圧弁24の閉故障時における液圧制御ユニットHUの動作を示すタイムチャートである。
実施例1では、調圧弁24の閉故障が検出された場合、第2遮断弁6を閉じ、マスタシリンダ増圧弁17を比例制御し、マスタシリンダ減圧弁19を開く。調圧弁24が故障するとホイルシリンダ圧の制御精度が低下するため、マスタシリンダ増圧弁17とマスタシリンダ減圧弁19に調圧弁24の機能を代替させることで、ホイルシリンダ圧の制御精度低下を抑制できる。
(1) ドライバのブレーキ操作量(ブレーキペダルBPのストローク量)を検出するブレーキペダルストロークセンサ2と、ドライバのブレーキ操作力に応じたブレーキ液圧をP配管系統とS配管系統に対して出力可能なマスタシリンダM/Cと、マスタシリンダM/CとP配管系統のホイルシリンダW/C(RR),W/C(FL)との間の設けられた第1遮断弁5と、マスタシリンダM/Cと第1遮断弁5との間から分岐した分岐油路10を介して設けられたストロークシミュレータ11と、分岐油路10に設けられ、開くことでストロークシミュレータ11内へのブレーキ液の流入を許容するストロークシミュレータ弁12と、マスタシリンダM/CとS配管系統のホイルシリンダW/C(FR),W/C(RL)との間に設けられた第2遮断弁6と、第2遮断弁6とホイルシリンダW/C(FR),W/C(RL)との間に設けられたマスタシリンダ増圧弁17と、第2遮断弁6とマスタシリンダ増圧弁17との間から分岐してマスタシリンダM/Cに設けられたリザーバタンクRSVに接続する減圧油路18と、減圧油路18に設けられたマスタシリンダ減圧弁19と、リザーバタンクRSV内のブレーキ液を各ホイルシリンダに吐出可能なポンプPと、ポンプPを駆動するポンプモータMと、ストロークシミュレータ弁12の閉故障を検出する故障検出部30と、を備え、ブレーキペダルストロークセンサ2の検出結果に応じて各遮断弁5,6を閉じ方向に制御し、ストロークシミュレータ弁12を開方向に制御して、ポンプモータMを駆動してホイルシリンダ液圧を創生するブレーキバイワイヤ制御を実行し、故障検出部30により閉故障が検出されると、ブレーキペダルストロークセンサ2の検出結果に基づき第2遮断弁6とマスタシリンダ増圧弁17とマスタシリンダ減圧弁19とポンプモータMを駆動してマスタシリンダ液圧を制御する。
よって、ストロークシミュレータ弁12の閉故障時におけるペダルフィールの悪化を抑制できる。
よって、マスタシリンダ増圧弁17の開故障時におけるペダルフィールの悪化を抑制できる。
(3) マスタシリンダ減圧弁19の開故障を検出する故障検出部30を備え、故障検出部30により開故障が検出されると、第2遮断弁6を閉方向に制御する。
よって、マスタシリンダ減圧弁19の開故障時におけるペダルフィールの悪化を抑制できる。
(4) P,S配管系統においてホイルシリンダW/Cと各遮断弁5,6との間でP,S配管系統同士を連通する連通路21と、連通路21に設けられた連通弁22と、第1遮断弁5の開故障を検出する故障検出部30と、を備え、故障検出部30により開故障が検出されると、連通弁22を閉方向に制御する。
よって、第1遮断弁5の開故障時におけるペダルフィールの悪化を抑制できる。
(5) ポンプPの吐出側と吸入側とを連通する還流油路23と、還流油路23に設けられた調圧弁24と、調圧弁24の閉故障を検出する故障検出部30と、を備え、故障検出部30により閉故障が検出されると、ポンプモータMを駆動し、マスタシリンダ増圧弁17とマスタシリンダ減圧弁19とを用いてホイルシリンダ液圧を制御する。
よって、調圧弁24の閉故障時におけるホイルシリンダ圧の制御精度低下を抑制できる。
以上、本発明を実現するための形態を、実施例に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は実施例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1では、液圧制御ユニットをX配管とした例を示したが、H配管としても良い。
実施例では、各ホイルシリンダの目標ホイルシリンダ圧を同圧としたが、必要な液圧制動力の大きさや車両挙動に応じて、各ホイルシリンダの目標ホイルシリンダ圧を異ならせても良い。
本発明は、回生制動装置を備えた車両にも適用でき、実施例と同様の作用効果を奏する。
2 ブレーキペダルストロークセンサ(ブレーキ操作量検出装置)
5 第1遮断弁
6 第2遮断弁
10 分岐油路
11 ストロークシミュレータ
12 ストロークシミュレータ弁
17 マスタシリンダ増圧弁
18 減圧油路
19 マスタシリンダ減圧弁
30 故障検出部(ストロークシミュレータ弁閉故障検出部)
BCU ブレーキコントロールユニット
BP ブレーキペダル
HU 液圧制御ユニット
M ポンプモータ
M/C マスタシリンダ
P ポンプ
RSV リザーバタンク
W/C(FR) ホイルシリンダ(第1ホイルシリンダ)
W/C(RL) ホイルシリンダ(第1ホイルシリンダ)
W/C(RR) ホイルシリンダ(第2ホイルシリンダ)
W/C(FL) ホイルシリンダ(第2ホイルシリンダ)
Claims (5)
- 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装置と、
ドライバのブレーキ操作力に応じたブレーキ液圧を第1のブレーキ配管系統と第2のブレーキ配管系統に対して出力可能なマスタシリンダと、
前記マスタシリンダの液圧を検出するマスタシリンダ液圧検出装置と、
前記マスタシリンダと前記第1のブレーキ配管系統の第1ホイルシリンダとの間に設けられた第1遮断弁と、
前記マスタシリンダと前記第1遮断弁との間から分岐した分岐油路を介して設けられたストロークシミュレータと、
前記分岐油路に設けられ、開くことで前記ストロークシミュレータ内へのブレーキ液の流入を許容するストロークシミュレータ弁と、
前記マスタシリンダと前記第2のブレーキ配管系統の第2ホイルシリンダとの間に設けられた第2遮断弁と、
前記第2遮断弁と前記第2ホイルシリンダとの間に設けられたマスタシリンダ増圧弁と、
前記第2遮断弁と前記マスタシリンダ増圧弁との間から分岐して前記マスタシリンダに設けられたリザーバタンクに接続する減圧油路と、
前記減圧油路に設けられたマスタシリンダ減圧弁と、
前記リザーバタンク内のブレーキ液を前記各ホイルシリンダに吐出可能なポンプと、
前記ポンプを駆動するモータと、
弁が閉じたままで開かない故障を閉故障とし、弁が開いたままで閉じない故障を開故障としたとき、前記ストロークシミュレータ弁の閉故障を検出するストロークシミュレータ弁閉故障検出部と、
を備え、
前記ブレーキ操作量検出装置の検出結果に応じて前記各遮断弁を閉じ方向に制御し、前記ストロークシミュレータ弁を開方向に制御して、前記モータを駆動してホイルシリンダ液圧を創生するブレーキバイワイヤ制御を実行可能であり、
前記ブレーキバイワイヤ制御の実行中に前記ストロークシミュレータ弁閉故障検出部により閉故障が検出されると、前記第2遮断弁を開方向に駆動し、前記モータを駆動すると共に、前記ブレーキ操作量検出装置の検出結果に基づき算出した目標マスタシリンダ液圧に対し前記マスタシリンダ液圧検出装置により検出されたマスタシリンダ液圧が不足しているとき前記マスタシリンダ増圧弁を開方向に駆動し、前記目標マスタシリンダ液圧に対し前記マスタシリンダ液圧検出装置により検出されたマスタシリンダ液圧が余剰なとき前記マスタシリンダ減圧弁を開方向に駆動することを特徴とするブレーキ制御装置。 - 請求項1に記載のブレーキ制御装置において、
前記マスタシリンダ増圧弁の開故障を検出するマスタシリンダ増圧弁開故障検出部を備え、
前記マスタシリンダ増圧弁開故障検出部により開故障が検出されると、前記第2遮断弁を閉方向に制御することを特徴とするブレーキ制御装置。 - 請求項1または請求項2に記載のブレーキ制御装置において、
前記マスタシリンダ減圧弁の開故障を検出するマスタシリンダ減圧弁開故障検出部を備え、
前記マスタシリンダ減圧弁開故障検出部により開故障が検出されると、前記第2遮断弁を閉方向に制御することを特徴とするブレーキ制御装置。 - 請求項1ないし3のいずれか1項に記載のブレーキ制御装置において、
前記各ブレーキ配管系統において前記ホイルシリンダと前記各遮断弁との間で各ブレーキ配管系統同士を連通する連通路と、
前記連通路に設けられた連通弁と、
前記第1遮断弁の開故障を検出する第1遮断弁開故障検出部と、
を備え、
前記第1遮断弁開故障検出部により開故障が検出されると、前記連通弁を閉方向に制御することを特徴とするブレーキ制御装置。 - 請求項1ないし4のいずれか1項に記載のブレーキ制御装置において、
前記ポンプの吐出側と吸入側とを連通する還流油路と、
前記還流油路に設けられた調圧弁と、
前記調圧弁の閉故障を検出する調圧弁閉故障検出部と、
を備え、
前記調圧弁閉故障検出部により閉故障が検出されると、前記モータを駆動し、前記マスタシリンダ増圧弁と前記マスタシリンダ減圧弁とを用いてホイルシリンダ液圧を制御することを特徴とするブレーキ制御装置。
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