WO2022091929A1 - ブレーキ制御装置 - Google Patents
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Definitions
- the present disclosure relates to a brake control device that controls a parking brake mechanism.
- a brake control device it is determined whether the vehicle is stopped on an uphill or a downhill based on the inclination angle of the road surface acquired from the inclination sensor, and based on the determination result, the motor of the parking brake mechanism. It is known that the parking brake force generated from the parking brake mechanism is adjusted by changing the current flowing through the parking brake mechanism (see JP-A-2002-096721). According to this technique, it is possible to generate appropriate parking braking force corresponding to each of the uphill and downhill, and to stop the vehicle well on the uphill and downhill.
- a hydraulic braking device that generates a hydraulic braking force by pressing a friction member against a rotating body that rotates integrally with a wheel by hydraulic pressure, and a connecting member connected to the friction member are driven by a motor.
- a parking brake mechanism that presses the friction member against the rotating body to generate a parking brake force by moving with force
- a brake control device that controls the parking brake mechanism.
- the brake control device acquires the road surface gradient when it receives a request for generating the parking brake force when the vehicle is stopped.
- the brake control device executes the first braking control for pressing the friction member against the rotating body by using only the parking brake mechanism, and the road surface gradient is the predetermined.
- the hydraulic braking device and the parking brake mechanism are used in combination to execute a second braking control for pressing the friction member against the rotating body.
- the friction member when the road surface gradient is equal to or higher than a predetermined gradient, the friction member is pressed against the rotating body by using the hydraulic braking device and the parking brake mechanism in combination, so that the vehicle is stopped even when the road surface gradient is large. It is possible to generate a braking force that can be generated.
- the hydraulic braking device and the parking brake mechanism are used together, so that it is not necessary to increase the capacity of the parking brake mechanism motor in consideration of the road surface gradient, and the cost is reduced. Can be planned.
- the brake control device may start the operation of the hydraulic braking device after starting the supply of the current to the motor in the second braking control.
- the operating time of the hydraulic braking device can be shortened as compared with the case where the hydraulic braking device is operated before the start of the current supply to the motor, for example.
- the brake control device may start the operation of the hydraulic braking device after the parking brake mechanism starts to move in the second braking control.
- the operating time of the hydraulic braking device can be further shortened.
- the brake control device starts supplying a current to the hydraulic motor provided in the hydraulic braking device before starting the supply of the current to the motor to brake. After starting the pressure increase of the liquid and stopping the supply of the electric current to the hydraulic pressure motor, the supply of the electric current to the motor may be started.
- the brake control device may hold the hydraulic pressure by closing the valve provided in the hydraulic pressure braking device while the motor is being driven.
- the brake control device may stop the supply of the current to the hydraulic pressure motor when the hydraulic pressure increased by the drive of the hydraulic pressure motor reaches the maximum value in the hydraulic pressure braking device.
- the braking force of the hydraulic braking device can be fully utilized, so that the motor capacity can be further lowered and the cost can be further lowered.
- the brake control device can acquire the front-rear acceleration from the front-back acceleration sensor, and if there is no abnormality in the front-back acceleration sensor, the road surface gradient is estimated based on the front-back acceleration, and the front-back acceleration sensor. If there is an abnormality in the road surface, the road surface gradient may be used as the maximum gradient value.
- the road surface gradient is set as the maximum gradient value. Therefore, when the vehicle stops on a slope when the front-rear acceleration sensor is abnormal, what kind of gradient is the slope of the slope? Even if there is, the vehicle can be stopped.
- FIG. 1 It is a block diagram of the vehicle provided with the electric parking brake control device which concerns on one Embodiment. It is a figure which shows the drum brake and the parking brake mechanism, and is the figure (a) which shows the state which a brake is not applied, and the figure (b) which shows the state which a brake is applied by a parking brake mechanism. It is sectional drawing which shows the electric actuator of the parking brake mechanism. It is a brake fluid pressure circuit diagram of the brake fluid pressure control device for a vehicle. It is a figure which shows the relationship of the distance from the contact part with a strut of a parking lever to the contact part with a strut of a brake shoe, the figure (a) which shows the distance when the parking brake mechanism is in an apply state, and the parking brake mechanism.
- FIG. (b) shows the distance when the brake shoe rotates following the rotation of a drum after it becomes an apply state. It is a flowchart which shows the operation of a parking brake control part. It is a flowchart which shows the road surface gradient estimation process. It is a flowchart which shows the operation of a hydraulic pressure control unit. It is a figure which shows an example of the operation of a control part
- FIG. (C) is a diagram (d) showing a change over time in the drive state of the hydraulic motor. It is a flowchart which shows the operation of the parking brake control part which concerns on the modification. It is a flowchart which shows the operation of the hydraulic pressure control part which concerns on the modification.
- FIG. 1 It is a figure which shows an example of the operation of the control part which concerns on the modification, the figure (a) which shows the time-dependent change of a hydraulic pressure and an attractive force, the figure (b) which shows the time-dependent change of the current of a motor, and the figure of a hydraulic pressure mode. It is a figure (c) which shows the time-dependent change, and the figure (d) which shows the time-dependent change of the driving state of a hydraulic pressure motor.
- the vehicle CR includes a drum brake D, a parking brake mechanism 200, and a vehicle brake fluid pressure control device 100.
- the drum brake D is provided on each of the four wheels W.
- the parking brake mechanism 200 is a mechanism for mechanically operating the drum brake D, and is provided for the drum brake D provided on the two rear wheels W.
- the vehicle brake fluid pressure control device 100 is for appropriately controlling the braking force applied to each wheel W of the vehicle CR, and is an example of the hydraulic braking device, the hydraulic unit 10 and the inside of the hydraulic unit 10.
- the hydraulic pressure unit 10 is connected to the master cylinder MC that generates brake hydraulic pressure by depressing the brake pedal BP via an oil passage, and is connected to the wheel cylinder D4 of each drum brake D via an oil passage. ..
- the structure of the hydraulic pressure unit 10 will be described in detail later.
- the control unit 20 is an example of a brake control device.
- the control unit 20 has a parking brake control unit 21 that controls the parking brake mechanism 200, and a hydraulic pressure control unit 22 that controls the hydraulic pressure unit 10.
- the wheel speed sensor 91, the parking switch 92, the front-rear acceleration sensor 93, and the pressure sensor 94 are connected to the control unit 20.
- the wheel speed sensor 91 detects the wheel speed of the wheel W.
- the parking switch 92 is for switching the state of the parking brake mechanism 200 between the apply state and the release state.
- the front-back acceleration sensor 93 detects the front-back acceleration.
- the pressure sensor 94 is provided in the hydraulic pressure unit 10.
- the apply state means a state in which the parking brake mechanism 200 generates a braking force.
- the release state means a state in which the parking brake mechanism 200 releases the braking force.
- the control unit 20 includes, for example, a CPU, RAM, ROM, and an input / output circuit, and can acquire information from the wheel speed sensor 91, the parking switch 92, the front-rear acceleration sensor 93, and the pressure sensor 94.
- the control unit 20 executes control by performing each arithmetic processing based on the inputs from various sensors and switches and the programs and data stored in the ROM.
- the parking switch 92 can be switched between the apply position and the release position.
- the parking switch 92 outputs a signal for setting the parking brake mechanism 200 to the apply state as an apply request when the parking switch 92 is located at the apply position, and outputs the parking brake mechanism 200 to the release state when the parking brake mechanism 200 is located at the release position.
- the signal for this is output to the control unit 20 as a release request.
- the drum brake D includes a drum D1 as an example of a rotating body, a brake shoe D2 as an example of a friction member, a return spring D3, and a wheel cylinder D4.
- the drum D1 is a member having a cylindrical portion that rotates integrally with the wheel W.
- the drum brake D provided on the right rear wheel is shown as a representative.
- the brake shoe D2 is an arcuate member extending along the inner peripheral surface of the drum D1 and is pressed against the inner peripheral surface of the drum D1 to give a braking force to the wheel W.
- Two brake shoes D2 are provided along the inner peripheral surface of the drum D1. One end of each of the two brake shoes D2 is rotatably supported by the support member D5, so that the two brake shoes D2 can rotate in directions toward and away from each other.
- the return spring D3 is urging the other ends of the two brake shoes D2 in a direction to bring them closer to each other.
- the wheel cylinder D4 urges the two brake shoes D2 toward the inner peripheral surface of the drum D1 by the brake hydraulic pressure supplied from the hydraulic pressure unit 10. That is, the hydraulic pressure unit 10 presses the brake shoe D2 against the inner peripheral surface of the drum D1 by the brake hydraulic pressure to generate the hydraulic braking force.
- the parking brake mechanism 200 includes a strut 210, a parking lever 220 as an example of a connecting member, a wire 230, and an electric actuator 240 shown in FIG.
- the strut 210 is engaged with the other end of each of the two brake shoes D2.
- One end of the parking lever 220 is rotatably connected to one of the brake shoes D2 by a pin 221.
- a wire 230 is connected to the other end of the parking lever 220. The portion between one end and the other end of the parking lever 220, which is closer to one end, is engaged with the strut 210.
- the parking lever 220 rotates about the pin 221 so that the parking lever 220 presses the other brake shoe D2 against the inner peripheral surface of the drum D1 via the strut 210. Further, when the wire 230 is pulled, the parking lever 220 rotates about the engagement portion with the strut 210, so that the parking lever 220 uses the pin 221 to move one brake shoe D2 to the inner peripheral surface of the drum D1. Press on.
- each brake shoe D2 is pressed against the inner peripheral surface of the drum D1 by the pulling operation of the wire 230. That is, the parking brake mechanism 200 moves the parking lever 220 by the driving force of the electric actuator 240 to press the brake shoe D2 against the inner peripheral surface of the drum D1 to generate the parking brake force.
- the wire 230 is loosened in the left direction in the drawing, each brake shoe D2 is separated from the inner peripheral surface of the drum D1 by the urging force of the return spring D3.
- the electric actuator 240 is a device for towing the wire 230.
- the electric actuator 240 includes a motor 241, a plurality of gears 242, a nut 243, a screw shaft 244, a housing 245, a retainer 246, and a plurality of disc springs 247.
- the nut 243 is connected to the motor 241 via a plurality of gears 242.
- the nut 243 has a female screw portion 243A that meshes with the male screw portion 244A of the screw shaft 244.
- the screw shaft 244 is supported by the housing 245 so as to be movable in the axial direction, and the wire 230 is fixed to the tip thereof.
- a flange portion 244B protruding in the radial direction is formed at an end portion of the screw shaft 244 opposite to the tip end.
- the retainer 246 is a member of a disk having a hole in the center, and is engaged with the flange portion 244B of the screw shaft 244 from the tip end side of the screw shaft 244.
- a plurality of disc springs 247 are arranged between the flange portion 244B and the nut 243 in the axial direction of the screw shaft 244.
- the hydraulic pressure unit 10 is configured by arranging an oil passage and various solenoid valves on a pump body 11 which is a substrate having an oil passage (hydraulic passage) through which brake fluid flows.
- the output ports M1 and M2 of the master cylinder MC are connected to the input port 11a of the pump body 11, and the output port 11b of the pump body 11 is connected to each wheel cylinder D4. Then, in the normal state, the pedaling force of the brake pedal BP is transmitted to each wheel cylinder D4 by forming an oil passage in which the input port 11a and the output port 11b in the pump body 11 communicate with each other.
- the hydraulic pressure system connected to the output port M1 of the master cylinder MC is connected to the wheel cylinder D4 of the left front wheel and the wheel cylinder D4 of the right rear wheel, and is connected to the output port M2 of the master cylinder MC. Is connected to the wheel cylinder D4 of the right front wheel and the wheel cylinder D4 of the left rear wheel.
- Each of these hydraulic pressure systems has substantially the same configuration.
- Each hydraulic system has a pressure regulating valve 12 which is a normally open proportional solenoid valve capable of adjusting the difference in hydraulic pressure upstream and downstream according to the current supplied on the hydraulic path connecting the input port 11a and the output port 11b. Is provided.
- the pressure regulating valve 12 is provided in parallel with a check valve 12a that allows flow only to the output port 11b side.
- the hydraulic path on the wheel cylinder D4 side of the pressure regulating valve 12 branches in the middle, and each is connected to the output port 11b.
- An inlet valve 13, which is a normally open proportional solenoid valve, is arranged on each hydraulic path corresponding to each output port 11b.
- Each inlet valve 13 is provided with a check valve 13a in parallel, which allows flow only to the pressure regulating valve 12 side.
- a reservoir 16, a check valve 16a, a pump 17, and an orifice 17a for temporarily absorbing excess brake fluid are arranged in order from the outlet valve 14 side.
- the check valve 16a is arranged so as to allow only flow toward between the pressure regulating valve 12 and the inlet valve 13.
- the pump 17 is driven by a hydraulic pressure motor 31 and is provided so as to generate pressure toward between the pressure regulating valve 12 and the inlet valve 13.
- the hydraulic motor 31 is a common motor for driving the pumps 17 of each hydraulic system, and is provided only once for each of the two pumps 17.
- the orifice 17a attenuates the pulsation of the pressure of the brake fluid discharged from the pump 17 and the pulsation generated by the operation of the pressure regulating valve 12.
- the introduction hydraulic passage 19A connecting the input port 11a and the pressure regulating valve 12 and the portion between the check valve 16a and the pump 17 in the reflux hydraulic passage 19B are connected by the suction hydraulic passage 19C.
- a suction valve 15 which is a normally closed solenoid valve is provided in the suction hydraulic pressure passage 19C.
- the introduction hydraulic path 19A is provided with a pressure sensor 94 only on the side corresponding to the output port M2 of the master cylinder MC.
- each solenoid valve is not energized, and the brake fluid pressure introduced from the input port 11a passes through the pressure regulating valve 12 and the inlet valve 13 to the output port 11b. It is output and is directly applied to each wheel cylinder D4.
- the corresponding inlet valve 13 is closed and the outlet valve 14 is opened to allow the brake fluid to pass through the reflux hydraulic pressure passage 19B. Can be drained into the reservoir 16 to drain the brake fluid from the wheel cylinder D4.
- the parking brake mechanism 200 when the parking brake mechanism 200 is in the applied state and the vehicle CR is stopped on a flat ground, the contact portion P1 of the parking lever 220 with the strut 210 to the strut 210 of the brake shoe D2 The distance to the contact portion P2 is L1. Further, for example, when the parking brake mechanism 200 is in the applied state on a steep descent, the parking brake mechanism 200 is first in the state shown in FIG. 5A, so that the vehicle CR is temporarily stopped.
- the drum D1 may rotate slightly as shown in FIG. 5 (b).
- the brake shoe D2 pressed against the drum D1 rotates slightly following the drum D1, so that the distance from the contact portion P1 to the contact portion P2 described above is slightly larger than L1. become.
- the control unit 20 shown in FIG. 1 executes the control shown below to suppress a decrease in the parking braking force on a steep slope.
- the control unit 20 has a function of selecting and executing the first braking control and the second braking control based on the road surface gradient at the time of stopping.
- the brake shoe D2 is pressed against the drum D1 by using only the parking brake mechanism 200.
- the hydraulic pressure unit 10 and the parking brake mechanism 200 are used in combination to press the brake shoe D2 against the drum D1.
- the control unit 20 receives an apply request when the vehicle is stopped, the control unit 20 first acquires the road surface gradient.
- the control unit 20 estimates the road surface gradient based on the front-back acceleration acquired from the front-back acceleration sensor 93. Further, when the front-rear acceleration sensor has an abnormality, the control unit 20 sets the road surface gradient as the maximum gradient value.
- the maximum gradient value is the maximum gradient value of the road surface that can be actually assumed.
- a method of determining a stop a method of determining whether or not the vehicle body speed has become a predetermined speed or less can be mentioned.
- the vehicle body speed is calculated based on, for example, a signal from the wheel speed sensor 91.
- the control unit 20 executes the first braking control when the road surface gradient is less than the predetermined gradient. Specifically, in the first braking control, the control unit 20 supplies a current to the motor 241 and stops the supply of the current when the current exceeds the apply threshold value, thereby putting the parking brake mechanism 200 in the apply state. ..
- the control unit 20 executes the second braking control when the road surface gradient is equal to or higher than the predetermined gradient. Specifically, in the second braking control, the control unit 20 starts the operation of the hydraulic pressure unit 10 by starting the supply of the current to the hydraulic pressure motor 31 after starting the supply of the current to the motor 241. More specifically, in the second braking control, the control unit 20 starts supplying a current to the hydraulic motor 31 after the parking brake mechanism 200 starts to move.
- control unit 20 closes the inlet valve 13 of the hydraulic pressure unit 10 to maintain the hydraulic pressure while the motor 241 is being driven. Further, the control unit 20 stops the supply of the current to the hydraulic pressure motor 31 when the hydraulic pressure increased by the drive of the hydraulic pressure motor 31 reaches the maximum value in the hydraulic pressure unit 10.
- the operation of the control unit 20 described above is executed by the parking brake control unit 21 and the hydraulic pressure control unit 22.
- the operations of the parking brake control unit 21 and the hydraulic pressure control unit 22 will be described in detail.
- the parking brake control unit 21 repeatedly executes the process shown in FIG. In the process shown in FIG. 6, the parking brake control unit 21 first determines whether or not the vehicle CR has stopped (S1). If it is determined in step S1 that the vehicle CR has stopped (Yes), the parking brake control unit 21 determines whether or not there is an apply request (S2).
- step S2 If it is determined in step S2 that there is an apply request (Yes), the parking brake control unit 21 starts supplying current to the motor 241 (S3). After step S3, the parking brake control unit 21 determines whether or not a predetermined time T1 has elapsed from the start of current supply to the motor 241 (S4).
- the predetermined time T1 is the time from the start of energization of the motor 241 (time t1) to the timing at which the inrush current converges (time t2), and is an experiment, a simulation, or the like. Is set to an appropriate value.
- the parking brake control unit 21 repeatedly executes the process of step S4 until the predetermined time T1 elapses (S4: No). If it is determined in step S4 that the predetermined time T1 has elapsed (Yes), the parking brake control unit 21 executes the road surface gradient estimation process (S5) to acquire the road surface gradient S.
- the road surface gradient estimation process will be described in detail later.
- the parking brake control unit 21 determines whether or not the road surface gradient S is equal to or greater than the predetermined gradient Sth (S6). When it is determined in step S6 that S ⁇ Sth (Yes), the parking brake control unit 21 outputs the pressure increase request and the target hydraulic pressure value to the hydraulic pressure control unit 22 (S7).
- the target hydraulic pressure value is set to the maximum value of the hydraulic pressure in the hydraulic pressure unit 10.
- step S7 the parking brake control unit 21 sets the flag F indicating that a pressure increase request or the like is output to the hydraulic pressure unit 10 to 1 (S8).
- step S8 the parking brake control unit 21 determines whether or not the current of the motor 241 is equal to or higher than the apply threshold value (S9). If it is determined in step S6 that S ⁇ Sth is not (No), the parking brake control unit 21 skips the processes of steps S7 and S8 and shifts to the process of step S9.
- the parking brake control unit 21 repeatedly executes the process of step S9 until the current of the motor 241 becomes equal to or higher than the apply threshold value (S9: No). When it is determined in step S9 that the current exceeds the apply threshold value (Yes), the parking brake control unit 21 determines whether or not the flag F is 1, and the hydraulic pressure unit 10 is operating. It is determined whether or not there is (S10).
- step S10 If it is determined in step S10 that the flag F is 1 (Yes), the parking brake control unit 21 outputs a decompression request to the hydraulic pressure control unit 22 (S11). After step S11, the parking brake control unit 21 sets the flag F to 0 (S12) and ends this process. Further, the parking brake control unit 21 also ends this process when it is determined as No in steps S1, S2, and S10.
- the parking brake control unit 21 first determines whether or not the front-rear acceleration sensor 93 is abnormal (S31).
- the abnormality determination method include a method of setting an abnormality flag when the output value output from the front-rear acceleration sensor 93 does not change while the vehicle CR is traveling.
- step S31 If it is determined in step S31 that there is no abnormality (No), the parking brake control unit 21 estimates the road surface gradient S based on the front-rear acceleration acquired from the front-rear acceleration sensor 93 (S32), and ends this process. .. If it is determined in step S31 that it is abnormal (Yes), the parking brake control unit 21 sets the road surface gradient S to the maximum gradient value Smax (S33), and ends this process.
- the hydraulic pressure control unit 22 repeatedly executes the process shown in FIG. 8 while the vehicle CR is stopped. In the process shown in FIG. 8, the hydraulic pressure control unit 22 first determines whether or not a pressure increase request and a target hydraulic pressure value have been acquired from the parking brake control unit 21 (S51).
- step S51 When it is determined in step S51 that the pressure increase request and the target hydraulic pressure value have been acquired (Yes), the hydraulic pressure control unit 22 starts supplying the current to the hydraulic pressure motor 31, and causes the hydraulic pressure motor 31 to operate. Drive (S52). After step 52, the hydraulic pressure control unit 22 determines whether or not the hydraulic pressure increased by driving the hydraulic pressure motor 31 becomes equal to or higher than the target hydraulic pressure value (S53).
- the hydraulic pressure control unit 22 repeatedly executes the process of step S53 until the hydraulic pressure reaches the target hydraulic pressure value (S53: No).
- the hydraulic pressure control unit 22 stops the current supply to the hydraulic pressure motor 31 to stop the hydraulic pressure motor 31.
- a current is passed through the inlet valve 13 to close the inlet valve 13 (S54). As a result, the hydraulic pressure is maintained at the target hydraulic pressure value.
- step S54 the hydraulic pressure control unit 22 determines whether or not a decompression request has been obtained from the parking brake control unit 21 (S55). If it is determined in step S55 that the depressurization request has been acquired (Yes), the hydraulic pressure control unit 22 passes a current through the outlet valve 14 to open the outlet valve 14 (S56). As a result, the hydraulic pressure is reduced.
- step S56 the hydraulic pressure control unit 22 opens the inlet valve 13 and returns the outlet valve 14 to the closed state by stopping the current supply to the inlet valve 13 and the outlet valve 14. This process ends. If it is determined in step S51 that the pressure increase request and the target hydraulic pressure value have not been acquired (No), the hydraulic pressure control unit 22 shifts to the process of step S55. If it is determined in step S55 that the decompression request has not been acquired (No), the hydraulic pressure control unit 22 ends this process. As a result, the hydraulic pressure control unit 22 does not operate the hydraulic pressure unit 10 in the first braking control in which the request does not come from the parking brake control unit 21, but in the second braking control in which the request comes from the parking brake control unit 21. Operates the hydraulic pressure unit 10.
- FIG. 9D is a graph showing the state of the hydraulic motor 31, in which the state in which the current is flowing in the hydraulic motor 31 is indicated by “ON”, and the current is not flowing in the hydraulic motor 31. The state is indicated by "OFF”.
- the control unit 20 When the vehicle CR is stopped on a slope having a predetermined gradient Sth or more, the control unit 20 starts supplying a current to the motor 241 as shown in FIG. 9 (b) when the apply request is received (time t1). .. After that, the control unit 20 waits until a predetermined time T1 at which the inrush current converges elapses. When the predetermined time T1 elapses (time t2), the motor 241 starts to rotate.
- the screw shaft 244 shown in FIG. 3 starts moving from the release position to the apply position.
- the load applied from the disc spring 247 to the screw shaft 244 gradually decreases. Therefore, as shown in FIG. 9B, the motor 241 The current gradually decreases after time t2.
- the screw shaft 244 is separated from the retainer 246, the load is not applied to the screw shaft 244 (time t3), and then the current becomes constant.
- the control unit 20 After a predetermined time T1 has elapsed from the start of energization of the motor 241 (time t2), the control unit 20 starts supplying a current to the hydraulic motor 31 as shown in FIG. 9D, and the hydraulic pressure unit 20 is started. 10 starts to increase the hydraulic pressure in the wheel cylinder D4 (see FIGS. 9A and 9C). As a result, the brake shoe D2 starts to move by the wheel cylinder D4 while the hydraulic pressure is increased, and the brake shoe D2 is pressed against the drum D1.
- the control unit 20 controls the liquid as shown in FIGS. 9 (c) and 9 (d).
- the hydraulic pressure mode is switched from boosting to holding.
- the parking lever 220 starts pushing the brake shoe D2 via the strut 210 (time t5), as shown in FIGS. 9A and 9B, a pulling force which is a force for pulling the wire 230 by the motor 241 is applied.
- the current of the motor 241 begins to increase due to the load applied to the motor 241.
- the graph shown by the two-dot chain line in FIG. 9B is the current in the first braking control in which the braking force is generated only by the parking brake mechanism 200.
- the position of the brake shoe D2 before the load is applied to the motor 241 is the position shown in FIG. 2A, that is, the position away from the drum D1. Therefore, in the first braking control, the load starts to be applied to the motor 241 at a timing earlier than that in the second braking control, and the current of the motor starts to increase.
- the position of the brake shoe D2 after the hydraulic pressure is increased and before the load is applied to the motor 241 is the position shown in FIG. 2B, that is, It is in contact with the drum D1. Therefore, in the second braking control, the timing at which the load starts to be applied to the motor 241 is later than in the first braking control, and the amount of pulling the wire 230 can be increased.
- the control unit 20 stops the energization of the motor 241 to complete the apply process. After that, as shown in FIGS. 9A and 9C, the control unit 20 switches the hydraulic pressure mode from holding to depressurization to reduce the hydraulic pressure (time t7-t8).
- the braking force applied to the wheel W decreases, so that the wheel W rotates slightly and the brake shoe D2 rotates in accordance with the rotation of the drum D1.
- the wire 230 is pulled larger than in the first braking control, the amount of rotation of the brake shoe D2 can be suppressed to a small size, and the parking brake force can be suppressed from being greatly reduced. can. Therefore, the vehicle CR can be stopped satisfactorily even on a slope having a predetermined gradient Sth or more.
- the hydraulic pressure unit 10 and the parking brake mechanism 200 are used in combination to press the brake shoe D2 against the drum D1, so that the vehicle CR is stopped even if the slope is steep. Can generate a possible braking force. Further, when the road surface gradient S is equal to or higher than the predetermined gradient Sth, the hydraulic pressure unit 10 and the parking brake mechanism 200 are used in combination. Therefore, it is necessary to increase the capacity of the motor 241 of the parking brake mechanism 200 in consideration of the road surface gradient S. It disappears and the cost can be reduced.
- the operation of the hydraulic pressure unit 10 is started after starting the supply of the current to the motor 241 as compared with the case where the hydraulic pressure unit is operated before the start of the current supply to the motor, for example.
- the operating time of the hydraulic pressure unit 10, specifically, the time for passing an electric current through the inlet valve 13 for maintaining the hydraulic pressure can be shortened.
- the hydraulic pressure unit 10 starts to operate after the parking brake mechanism 200 starts to move. Therefore, for example, when the hydraulic pressure unit is operated before the parking brake mechanism starts to move.
- the operating time of the hydraulic pressure unit 10 can be shortened as compared with the above.
- the second braking control when the hydraulic pressure increased by the drive of the hydraulic pressure motor 31 reaches the maximum value in the hydraulic pressure unit 10, the supply of the current to the hydraulic pressure motor 31 is stopped, so that the slope is steep. Since the braking force of the hydraulic pressure unit 10 can be fully utilized when the vehicle CR is stopped, the capacity of the motor 241 can be further lowered, and the cost can be further lowered.
- the road surface gradient S is set to the maximum gradient value Smax. Also, the vehicle CR can be stopped.
- the hydraulic pressure unit 10 is operated after the start of the current supply to the motor 241.
- the control unit 20 transfers the current to the motor 241 in the second braking control.
- the current supply to the hydraulic pressure motor 31 may be started to start increasing the pressure of the brake fluid.
- the control unit 20 may start supplying the current to the motor 241 (time t1) after stopping the current supply to the hydraulic motor 31 (time t1).
- “after the current supply to the hydraulic motor 31 is stopped” means after the current supply to the hydraulic motor 31 is stopped, and includes the timing at the same time as the stop.
- the parking brake control unit 21 executes the process shown in FIG.
- the process shown in FIG. 10 is a process obtained by partially modifying the process shown in FIG. Specifically, in the process shown in FIG. 10, the processes of steps S3 and S4 of the process shown in FIG. 6 are moved between steps S8 and S9, and a new process of step S71 is performed between steps S8 and S3. This is the added process.
- the hydraulic pressure control unit 22 executes the process shown in FIG.
- the process shown in FIG. 11 is a process obtained by partially modifying the process shown in FIG. Specifically, the process shown in FIG. 11 is a process in which a new process of step S81 is added between steps S54 and S55 of the process shown in FIG.
- the parking brake control unit 21 executes the processes of steps S1 and S2 in the same manner as in the above embodiment, and if it is determined to be Yes in step S2, the parking brake control unit 21 executes the road surface gradient estimation process (S5). After step S5, the parking brake control unit 21 executes the process of step S7 in the same manner as in the above embodiment. That is, the parking brake control unit 21 outputs the pressure increase request and the target hydraulic pressure value to the hydraulic pressure control unit 22 (S7) before executing the process of step S3 for starting the current supply to the motor 241.
- the hydraulic pressure control unit 22 when the hydraulic pressure control unit 22 acquires the pressure increase request and the target hydraulic pressure value from the parking brake control unit 21 (S51: Yes), the hydraulic pressure control unit 22 performs the processes of steps S52 to S54 as in the above embodiment. By doing so, the process of increasing the hydraulic pressure is completed.
- the hydraulic pressure control unit 22 outputs a pressure increase completion signal indicating that the pressure increase is completed to the parking brake control unit 21 (S81).
- the hydraulic pressure control unit 22 executes the processes of steps S55 and S56 in the same manner as in the above embodiment.
- the parking brake control unit 21 determines whether or not a pressure increase completion signal has been acquired from the hydraulic pressure control unit 22 after executing the processes of steps S7 and S8 in the same manner as in the above embodiment. S71).
- the parking brake control unit 21 repeatedly executes the process of step S71 until the pressure increase completion signal is acquired from the hydraulic pressure control unit 22 (S71: No).
- step S71 If it is determined in step S71 that the pressure increase completion signal has been acquired (Yes), the parking brake control unit 21 starts supplying current to the motor 241 (S3). That is, the parking brake control unit 21 starts supplying the current to the motor 241 after the hydraulic pressure control unit 22 stops the current supply to the hydraulic motor 31.
- step S3 the parking brake control unit 21 executes the process of step S4 in the same manner as in the above embodiment.
- step S4 the parking brake control unit 21 executes the processes of steps S9 to S12 in the same manner as in the above embodiment.
- the current supply to the hydraulic pressure motor 31 is started immediately after the parking brake mechanism 200 starts to move (time point), but the attractive force starts to increase after the hydraulic pressure increase is completed. If it is the timing, the current supply to the hydraulic motor 31 may be started at any timing. For example, the current supply to the hydraulic motor 31 may be started at the time when the current of the motor 241 switches from the decreasing tendency to a constant value (time t3).
- control unit 20 of the vehicle brake hydraulic pressure control device 100 is exemplified as the brake control device, but a control device different from the vehicle brake hydraulic pressure control device, for example, an ECU (Electronic Control Unit) of the vehicle is used. It may be a brake control device.
- ECU Electronic Control Unit
- the parking brake mechanism 200 installed on the drum brake D is exemplified, but for example, the parking brake mechanism installed on the disc brake may be used.
- the rotor that rotates integrally with the wheel corresponds to the rotating body
- the pad pressed against the rotor corresponds to the friction member
- the member connected to the friction member corresponds to the connecting member.
Landscapes
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Abstract
モータにかかるコストを抑えつつ、路面の勾配が大きい場合であっても車両を停車させることが可能なブレーキ力を発生させるブレーキ制御装置を開示する。ブレーキ制御装置(制御部20)は、液圧により、車輪Wと一体に回転する回転体(ドラムD1)に摩擦部材(ブレーキシューD2)を押し付ける液圧制動装置(液圧ユニット10)と、摩擦部材に連結された連結部材をモータの駆動力で動かすことで回転体に摩擦部材を押し付けるパーキングブレーキ機構(200)とを制御する。ブレーキ制御装置は、停車時においてアプライ要求を受けた際に、路面勾配を取得し、路面勾配が所定勾配未満の場合には、パーキングブレーキ機構(200)のみを用いて、摩擦部材を回転体に押し付ける第1制動制御を実行し、路面勾配が所定勾配以上の場合には、液圧制動装置とパーキングブレーキ機構(200)を併用して、摩擦部材を回転体に押し付ける第2制動制御を実行する。
Description
本開示は、パーキングブレーキ機構を制御するブレーキ制御装置に関する。
従来、ブレーキ制御装置として、傾斜センサから取得した路面の傾斜角に基づいて車両が登り坂に停車しているか下り坂に停車しているかを判定し、判定結果に基づいて、パーキングブレーキ機構のモータに流す電流を変更することで、パーキングブレーキ機構から発生するパーキングブレーキ力を調整するものが知られている(特開2002-096721号公報参照)。この技術によれば、登り坂および下り坂のそれぞれに対応した適切なパーキングブレーキ力を発生させて、登り坂と下り坂において車両を良好に停車させることが可能となっている。
路面の勾配が大きい場合に対応した大きなパーキングブレーキ力を発生させるためには、モータの能力を高くしなければならないので、コストがかかるという問題が生じる。
モータにかかるコストを抑えつつ、路面の勾配が大きい場合であっても車両を停車させることが可能なブレーキ力を発生させることが望まれている。
上述の背景に鑑み、液圧により、車輪と一体に回転する回転体に摩擦部材を押し付けて液圧ブレーキ力を発生させる液圧制動装置と、前記摩擦部材に連結された連結部材をモータの駆動力で動かすことで、前記回転体に前記摩擦部材を押し付けてパーキングブレーキ力を発生させるパーキングブレーキ機構と、を制御するブレーキ制御装置を開示する。
前記ブレーキ制御装置は、停車時において前記パーキングブレーキ力を発生させるための要求を受けた際に、路面勾配を取得する。
前記ブレーキ制御装置は、前記路面勾配が所定勾配未満の場合には、前記パーキングブレーキ機構のみを用いて、前記摩擦部材を前記回転体に押し付ける第1制動制御を実行し、前記路面勾配が前記所定勾配以上の場合には、前記液圧制動装置と前記パーキングブレーキ機構を併用して、前記摩擦部材を前記回転体に押し付ける第2制動制御を実行する。
前記ブレーキ制御装置は、停車時において前記パーキングブレーキ力を発生させるための要求を受けた際に、路面勾配を取得する。
前記ブレーキ制御装置は、前記路面勾配が所定勾配未満の場合には、前記パーキングブレーキ機構のみを用いて、前記摩擦部材を前記回転体に押し付ける第1制動制御を実行し、前記路面勾配が前記所定勾配以上の場合には、前記液圧制動装置と前記パーキングブレーキ機構を併用して、前記摩擦部材を前記回転体に押し付ける第2制動制御を実行する。
この構成によれば、路面勾配が所定勾配以上の場合には、液圧制動装置とパーキングブレーキ機構を併用して摩擦部材を回転体に押し付けるので、路面勾配が大きい場合であっても車両を停車させることが可能なブレーキ力を発生させることができる。また、路面勾配が所定勾配以上の場合には、液圧制動装置とパーキングブレーキ機構を併用するので、路面勾配を考慮してパーキングブレーキ機構のモータの能力を高くする必要がなくなり、コストの低下を図ることができる。
また、前記ブレーキ制御装置は、前記第2制動制御において、前記モータへの電流の供給を開始した後に、前記液圧制動装置の作動を開始してもよい。
この構成によれば、例えばモータへの電流供給の開始よりも前に液圧制動装置を作動させる場合に比べ、液圧制動装置の作動時間を短くすることができる。
また、前記ブレーキ制御装置は、前記第2制動制御において、前記パーキングブレーキ機構が動き始めた後に、前記液圧制動装置の作動を開始してもよい。
この構成によれば、液圧制動装置の作動時間をさらに短くすることができる。
また、前記ブレーキ制御装置は、前記第2制動制御において、前記モータへの電流の供給を開始する前に、前記液圧制動装置に設けられた液圧用モータへの電流の供給を開始してブレーキ液の増圧を開始し、前記液圧用モータへの電流の供給を停止した後に、前記モータへの電流の供給を開始してもよい。
この構成によれば、モータと液圧用モータに同時に電流を流さないので、過度な電圧降下が生じるのを抑えることができる。
また、前記ブレーキ制御装置は、前記第2制動制御において、前記モータの駆動中に、前記液圧制動装置に設けられたバルブを閉じて液圧を保持してもよい。
また、前記ブレーキ制御装置は、前記液圧用モータの駆動によって上昇する液圧が前記液圧制動装置における最大値になった場合に、前記液圧用モータへの電流の供給を停止してもよい。
この構成によれば、液圧制動装置によるブレーキ力を最大限利用できるので、モータの能力をより低くすることができ、コストをより下げることができる。
また、前記ブレーキ制御装置は、前後加速度センサから前後加速度を取得可能であり、前記前後加速度センサに異常がない場合には、前記路面勾配を、前記前後加速度に基づいて推定し、前記前後加速度センサに異常がある場合には、前記路面勾配を、最大勾配値としてもよい。
この構成によれば、前後加速度センサに異常がある場合には、路面勾配を最大勾配値とするので、前後加速度センサの異常時において坂道に停車する際に、坂道の勾配がどのような勾配であっても、車両を停車させることができる。
次に、一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図1に示すように、車両CRは、ドラムブレーキDと、パーキングブレーキ機構200と、車両用ブレーキ液圧制御装置100とを備えている。
図1に示すように、車両CRは、ドラムブレーキDと、パーキングブレーキ機構200と、車両用ブレーキ液圧制御装置100とを備えている。
ドラムブレーキDは、4つの車輪Wにそれぞれ設けられている。パーキングブレーキ機構200は、ドラムブレーキDを機械的に動作させる機構であり、後側の2つの車輪Wに設けられたドラムブレーキDに対して設けられている。
車両用ブレーキ液圧制御装置100は、車両CRの各車輪Wに付与する制動力を適宜制御するためのものであり、液圧制動装置の一例としての液圧ユニット10と、液圧ユニット10内の各種部品を適宜制御するための制御部20とを主に備えている。液圧ユニット10は、ブレーキペダルBPの踏み込みによりブレーキ液圧を発生するマスタシリンダMCに油路を介して接続されるとともに、各ドラムブレーキDのホイールシリンダD4に油路を介して接続されている。なお、液圧ユニット10の構造は、後で詳述する。
制御部20は、ブレーキ制御装置の一例である。制御部20は、パーキングブレーキ機構200を制御するパーキングブレーキ制御部21と、液圧ユニット10を制御する液圧制御部22とを有している。制御部20には、車輪速センサ91と、パーキングスイッチ92と、前後加速度センサ93と、圧力センサ94とが接続されている。車輪速センサ91は、車輪Wの車輪速度を検出する。パーキングスイッチ92は、パーキングブレーキ機構200の状態をアプライ状態とリリース状態とに切り替えるためのものである。前後加速度センサ93は、前後加速度を検出する。圧力センサ94は、液圧ユニット10に設けられている。ここで、アプライ状態とは、パーキングブレーキ機構200が制動力を発生させる状態をいう。また、リリース状態とは、パーキングブレーキ機構200が制動力を解除する状態をいう。
制御部20は、例えば、CPU、RAM、ROMおよび入出力回路を備えており、車輪速センサ91、パーキングスイッチ92、前後加速度センサ93および圧力センサ94から情報を取得可能となっている。制御部20は、各種センサおよびスイッチからの入力と、ROMに記憶されたプログラムやデータに基づいて各演算処理を行うことによって、制御を実行する。
パーキングスイッチ92は、アプライ位置とリリース位置とに切替可能となっている。パーキングスイッチ92は、アプライ位置に位置するときにパーキングブレーキ機構200をアプライ状態にするための信号をアプライ要求として制御部20に出力し、リリース位置に位置するときにパーキングブレーキ機構200をリリース状態にするための信号をリリース要求として制御部20に出力する。
図2(a),(b)に示すように、ドラムブレーキDは、回転体の一例としてのドラムD1と、摩擦部材の一例としてのブレーキシューD2と、リターンスプリングD3と、ホイールシリンダD4とを備えている。ドラムD1は、車輪Wと一体に回転する円筒状の部位を有する部材である。ここで、図2と後述する図5においては、代表して、右後輪に設けられたドラムブレーキDを示す。
ブレーキシューD2は、ドラムD1の内周面に沿って延びる円弧状の部材であり、ドラムD1の内周面に押し付けられることで、車輪Wに制動力を与える。ブレーキシューD2は、ドラムD1の内周面に沿って2つ設けられている。2つのブレーキシューD2は、それぞれ一端部が支持部材D5によって回動可能に支持されることで、互いに近づく方向と離れる方向に回動可能となっている。
リターンスプリングD3は、2つのブレーキシューD2の他端部を互いに近づける方向に付勢している。ホイールシリンダD4は、液圧ユニット10から供給されるブレーキ液圧によって、2つのブレーキシューD2をドラムD1の内周面に向けて付勢する。つまり、液圧ユニット10は、ブレーキ液圧により、ブレーキシューD2をドラムD1の内周面に押し付けて液圧ブレーキ力を発生させる。
パーキングブレーキ機構200は、ストラット210と、連結部材の一例としてのパーキングレバー220と、ワイヤ230と、図3に示す電動アクチュエータ240とを備えている。ストラット210は、2つのブレーキシューD2のそれぞれの他端部に係合している。
パーキングレバー220の一端部は、一方のブレーキシューD2にピン221によって回動可能に連結されている。パーキングレバー220の他端部には、ワイヤ230が連結されている。パーキングレバー220の一端部と他端部の間の部位であって、一端部寄りの部位は、ストラット210に係合している。
ワイヤ230が図示右方向に引っ張られると、パーキングレバー220がピン221を中心に回動することで、パーキングレバー220がストラット210を介して他方のブレーキシューD2をドラムD1の内周面に押し付ける。さらに、ワイヤ230が引っ張られると、パーキングレバー220がストラット210との係合部分を中心に回動することで、パーキングレバー220がピン221を介して一方のブレーキシューD2をドラムD1の内周面に押し付ける。
これにより、ワイヤ230の引張動作によって、各ブレーキシューD2がドラムD1の内周面に押し付けられる。つまり、パーキングブレーキ機構200は、電動アクチュエータ240の駆動力でパーキングレバー220を動かすことで、ドラムD1の内周面にブレーキシューD2を押し付けてパーキングブレーキ力を発生させる。なお、ワイヤ230を図示左方向に緩めると、リターンスプリングD3の付勢力によって、各ブレーキシューD2がドラムD1の内周面から離れる。
図3に示すように、電動アクチュエータ240は、ワイヤ230を牽引するための装置である。電動アクチュエータ240は、モータ241と、複数のギヤ242と、ナット243と、ネジ軸244と、ハウジング245と、リテーナ246と、複数の皿バネ247とを備えている。
ナット243は、複数のギヤ242を介してモータ241に連結されている。ナット243は、ネジ軸244の雄ネジ部244Aと噛み合う雌ネジ部243Aを有している。ネジ軸244は、ハウジング245に軸方向に移動可能に支持されており、先端にワイヤ230が固定されている。ネジ軸244の先端とは反対側の端部には、径方向に突出する鍔部244Bが形成されている。
リテーナ246は、中心に穴を有する円板の部材であり、ネジ軸244の鍔部244Bにネジ軸244の先端側から係合している。複数の皿バネ247は、ネジ軸244の軸方向において、鍔部244Bとナット243の間に配置されている。
この電動アクチュエータ240では、モータ241を正回転させると、ネジ軸244がハウジング245内に収容される方向に移動することで、ワイヤ230が引っ張られ、パーキングブレーキ機構200が、パーキングブレーキの効いたアプライ状態となる。また、モータ241を逆回転させると、ネジ軸244がハウジング245から突出する方向に移動することで、ワイヤ230が緩められて、パーキングブレーキ機構200が、パーキングブレーキが解除されたリリース状態となる。なお、リリース状態においては、リテーナ246とナット243の間で、複数の皿バネ247が変形した状態で挟持されている。
図4に示すように、液圧ユニット10は、ブレーキ液が流通する油路(液圧路)を有する基体であるポンプボディ11に油路と各種の電磁バルブが配置されることで構成されている。マスタシリンダMCの出力ポートM1,M2は、ポンプボディ11の入力ポート11aに接続され、ポンプボディ11の出力ポート11bは、各ホイールシリンダD4に接続されている。そして、通常時はポンプボディ11内の入力ポート11aから出力ポート11bまでが連通した油路となっていることで、ブレーキペダルBPの踏力が各ホイールシリンダD4に伝達されるようになっている。なお、マスタシリンダMCの出力ポートM1に接続された液圧系統は、左側前輪のホイールシリンダD4と右側後輪のホイールシリンダD4に接続され、マスタシリンダMCの出力ポートM2に接続された液圧系統は、右側前輪のホイールシリンダD4と左側後輪のホイールシリンダD4に接続されている。これらの各液圧系統は、略同様の構成を有している。
各液圧系統には、入力ポート11aと出力ポート11bを繋ぐ液圧路上に、供給する電流に応じてその上下流の液圧の差を調整可能な常開型比例電磁弁である調圧弁12が設けられている。調圧弁12には、並列して、出力ポート11b側へのみの流れを許容するチェック弁12aが設けられている。
調圧弁12よりもホイールシリンダD4側の液圧路は途中で分岐して、それぞれが出力ポート11bに接続されている。そして、各出力ポート11bに対応する各液圧路上には、それぞれ常開型比例電磁弁である入口弁13が配設されている。各入口弁13には、並列して、調圧弁12側へのみの流れを許容するチェック弁13aが設けられている。
各出力ポート11bとこれに対応する入口弁13との間の液圧路からは、それぞれ、常閉型電磁弁からなる出口弁14を介して調圧弁12と入口弁13の間に繋がる還流液圧路19Bが設けられている。
この還流液圧路19B上には、出口弁14側から順に、過剰なブレーキ液を一時的に吸収するリザーバ16、チェック弁16a、ポンプ17およびオリフィス17aが配設されている。チェック弁16aは、調圧弁12と入口弁13の間へ向けての流れのみを許容するように配置されている。ポンプ17は、液圧用モータ31により駆動され、調圧弁12と入口弁13の間へ向けての圧力を発生するように設けられている。液圧用モータ31は、各液圧系統のポンプ17を駆動するための共通のモータであり、2つのポンプ17に対して1つだけ設けられている。オリフィス17aは、ポンプ17から吐出されたブレーキ液の圧力の脈動および調圧弁12が作動することにより発生する脈動を減衰させている。
入力ポート11aと調圧弁12を繋ぐ導入液圧路19Aと、還流液圧路19Bにおけるチェック弁16aとポンプ17の間の部分とは、吸入液圧路19Cにより接続されている。そして、吸入液圧路19Cには、常閉型電磁弁である吸入弁15が配設されている。
なお、導入液圧路19Aには、マスタシリンダMCの出力ポートM2に対応した方にのみ圧力センサ94が設けられている。
以上のような構成の液圧ユニット10は、通常時には、各電磁弁に通電がなされず、入力ポート11aから導入されたブレーキ液圧は、調圧弁12、入口弁13を通って出力ポート11bに出力され、各ホイールシリンダD4にそのまま付与される。そして、アンチロックブレーキ制御を行う場合など、ホイールシリンダD4の過剰なブレーキ液圧を減圧する場合には、対応する入口弁13を閉じ、出口弁14を開くことで還流液圧路19Bを通してブレーキ液をリザーバ16へと流し、ホイールシリンダD4のブレーキ液を抜くことができる。また、運転者のブレーキペダルBPの操作が無い場合にホイールシリンダD4の加圧を行う場合には、吸入弁15を開き、液圧用モータ31を駆動することで、ポンプ17の加圧力により積極的にホイールシリンダD4へブレーキ液を供給することができる。さらに、ホイールシリンダD4の加圧の程度を調整したい場合には、調圧弁12に流す電流を調整することで調整することができる。
ところで、前述したようなパーキングブレーキ機構200のみを用いて車両CRを停車させる場合には、以下に示す問題が生じる。
図5(a)に示すように、平地においてパーキングブレーキ機構200をアプライ状態にして車両CRを停車させた場合には、パーキングレバー220のストラット210との接触部分P1からブレーキシューD2のストラット210との接触部分P2までの距離は、L1となる。また、例えば急勾配の下り坂においてパーキングブレーキ機構200をアプライ状態にした場合には、パーキングブレーキ機構200が、まず、図5(a)の状態となることで、車両CRは一旦停車する。
図5(a)に示すように、平地においてパーキングブレーキ機構200をアプライ状態にして車両CRを停車させた場合には、パーキングレバー220のストラット210との接触部分P1からブレーキシューD2のストラット210との接触部分P2までの距離は、L1となる。また、例えば急勾配の下り坂においてパーキングブレーキ機構200をアプライ状態にした場合には、パーキングブレーキ機構200が、まず、図5(a)の状態となることで、車両CRは一旦停車する。
しかしながら、車両CRにかかる重力によって車両CRが下り坂を下る方向に僅かに前進すると、図5(b)に示すように、ドラムD1が僅かに回転することがある。この場合には、ドラムD1に押し付けられているブレーキシューD2がドラムD1に追従して僅かに回転することで、前述した接触部分P1から接触部分P2までの距離が、L1よりも僅かに大きなL2になる。なお、このような現象は、登り坂の停車時にも同様に発生する。そのため、急勾配の坂道では、平地に比べ、パーキングブレーキ力が弱くなる場合がある。そこで、本実施形態では、図1に示す制御部20が、以下に示す制御を実行することで、急勾配の坂道でのパーキングブレーキ力の低下を抑制している。
制御部20は、第1制動制御と、第2制動制御とを、停車時の路面勾配に基づいて選択して実行する機能を有している。第1制動制御では、パーキングブレーキ機構200のみを用いてブレーキシューD2をドラムD1に押し付ける。第2制動制御では、液圧ユニット10とパーキングブレーキ機構200を併用してブレーキシューD2をドラムD1に押し付ける。具体的に、制御部20は、停車時においてアプライ要求を受けた際には、まず、路面勾配を取得する。
詳しくは、制御部20は、前後加速度センサ93に異常がない場合には、前後加速度センサ93から取得した前後加速度に基づいて路面勾配を推定する。また、制御部20は、前後加速度センサに異常がある場合には、路面勾配を、最大勾配値とする。
ここで、最大勾配値は、現実に想定し得る路面の最大勾配値である。なお、停車の判定方法としては、車体速度が所定速度以下になったかを判定する方法などが挙げられる。車体速度は、例えば、車輪速センサ91からの信号に基づいて算出される。
制御部20は、路面勾配が所定勾配未満の場合には、第1制動制御を実行する。詳しくは、制御部20は、第1制動制御において、モータ241に電流を供給し、電流がアプライ閾値以上になったときに電流の供給を停止することで、パーキングブレーキ機構200をアプライ状態にする。
制御部20は、路面勾配が所定勾配以上の場合には、第2制動制御を実行する。詳しくは、制御部20は、第2制動制御において、モータ241への電流の供給を開始した後に、液圧用モータ31への電流の供給を開始することで液圧ユニット10の作動を開始する。より詳しくは、制御部20は、第2制動制御において、パーキングブレーキ機構200が動き始めた後に、液圧用モータ31への電流の供給を開始する。
ここで、モータ241への通電開始時には、図9(b)に示すように、瞬間的に高い電流値となる突入電流が発生する。この突入電流が発生しているときには、モータ241は動かず、突入電流が収束した後に、モータ241が動き始める(時刻t2)。そのため、パーキングブレーキ機構200が動き始めるタイミング(時刻t2)は、モータ241への通電供給開始時(時刻t1)よりも後のタイミングとなっている。
また、制御部20は、第2制動制御において、モータ241の駆動中に、液圧ユニット10の入口弁13を閉じて液圧を保持する。また、制御部20は、液圧用モータ31の駆動によって上昇する液圧が液圧ユニット10における最大値になった場合に、液圧用モータ31への電流の供給を停止する。
前述した制御部20の動作は、具体的には、パーキングブレーキ制御部21と液圧制御部22とによって実行される。以下、パーキングブレーキ制御部21および液圧制御部22の動作について詳細に説明する。
パーキングブレーキ制御部21は、図6に示す処理を繰り返し実行している。
図6に示す処理において、パーキングブレーキ制御部21は、まず、車両CRが停止したか否かを判定する(S1)。ステップS1において車両CRが停止したと判定した場合には(Yes)、パーキングブレーキ制御部21は、アプライ要求があるか否かを判定する(S2)。
図6に示す処理において、パーキングブレーキ制御部21は、まず、車両CRが停止したか否かを判定する(S1)。ステップS1において車両CRが停止したと判定した場合には(Yes)、パーキングブレーキ制御部21は、アプライ要求があるか否かを判定する(S2)。
ステップS2においてアプライ要求があると判定した場合には(Yes)、パーキングブレーキ制御部21は、モータ241への電流の供給を開始する(S3)。ステップS3の後、パーキングブレーキ制御部21は、モータ241への電流供給の開始から所定時間T1が経過したか否かを判定する(S4)。
ここで、所定時間T1は、図9(b)に示すように、モータ241への通電開始時(時刻t1)から突入電流が収束するタイミング(時刻t2)までの時間であり、実験やシミュレーション等により適切な値に設定されている。
パーキングブレーキ制御部21は、所定時間T1が経過するまで、ステップS4の処理を繰り返し実行する(S4:No)。ステップS4において所定時間T1が経過したと判定した場合には(Yes)、パーキングブレーキ制御部21は、路面勾配推定処理を実行して(S5)、路面勾配Sを取得する。なお、路面勾配推定処理については後で詳述する。
ステップS5の後、パーキングブレーキ制御部21は、路面勾配Sが所定勾配Sth以上であるか否かを判定する(S6)。ステップS6においてS≧Sthであると判定した場合には(Yes)、パーキングブレーキ制御部21は、増圧要求と目標液圧値を液圧制御部22に出力する(S7)。ここで、目標液圧値は、液圧ユニット10における液圧の最大値に設定されている。
ステップS7の後、パーキングブレーキ制御部21は、液圧ユニット10に増圧要求等を出力したことを示すフラグFを1にする(S8)。ステップS8の後、パーキングブレーキ制御部21は、モータ241の電流がアプライ閾値以上になったか否かを判定する(S9)。また、ステップS6においてS≧Sthでないと判定した場合には(No)、パーキングブレーキ制御部21は、ステップS7,S8の処理を飛ばして、ステップS9の処理に移行する。
パーキングブレーキ制御部21は、モータ241の電流がアプライ閾値以上になるまで、ステップS9の処理を繰り返し実行する(S9:No)。ステップS9において電流がアプライ閾値以上になったと判定した場合には(Yes)、パーキングブレーキ制御部21は、フラグFが1であるか否かを判定することで、液圧ユニット10が作動中であるか否かを判定する(S10)。
ステップS10においてフラグFが1であると判定した場合には(Yes)、パーキングブレーキ制御部21は、減圧要求を液圧制御部22に出力する(S11)。ステップS11の後、パーキングブレーキ制御部21は、フラグFを0にして(S12)、本処理を終了する。また、パーキングブレーキ制御部21は、ステップS1、ステップS2およびS10においてNoと判定した場合にも、本処理を終了する。
図7に示す路面勾配推定処理において、パーキングブレーキ制御部21は、まず、前後加速度センサ93が異常であるか否かを判定する(S31)。なお、異常の判定方法としては、例えば、車両CRの走行中において、前後加速度センサ93から出力される出力値が変化しない場合に異常のフラグを立てる方法などが挙げられる。
ステップS31において異常でないと判定した場合には(No)、パーキングブレーキ制御部21は、前後加速度センサ93から取得した前後加速度に基づいて路面勾配Sを推定して(S32)、本処理を終了する。ステップS31において異常であると判定した場合には(Yes)、パーキングブレーキ制御部21は、路面勾配Sを最大勾配値Smaxに設定して(S33)、本処理を終了する。
液圧制御部22は、車両CRの停止中において、図8に示す処理を繰り返し実行している。
図8に示す処理において、液圧制御部22は、まず、パーキングブレーキ制御部21から増圧要求および目標液圧値を取得したか否かを判定する(S51)。
図8に示す処理において、液圧制御部22は、まず、パーキングブレーキ制御部21から増圧要求および目標液圧値を取得したか否かを判定する(S51)。
ステップS51において増圧要求および目標液圧値を取得したと判定した場合には(Yes)、液圧制御部22は、液圧用モータ31への電流の供給を開始して、液圧用モータ31を駆動させる(S52)。ステップ52の後、液圧制御部22は、液圧用モータ31の駆動により上昇する液圧が目標液圧値以上になったか否かを判定する(S53)。
液圧制御部22は、液圧が目標液圧値になるまで、ステップS53の処理を繰り返し実行する(S53:No)。ステップS53において液圧が目標液圧値以上になったと判定した場合には(Yes)、液圧制御部22は、液圧用モータ31への電流供給を停止して液圧用モータ31を停止させ、入口弁13に電流を流して入口弁13を閉じる(S54)。これにより、液圧が目標液圧値に保持される。
ステップS54の後、液圧制御部22は、パーキングブレーキ制御部21から減圧要求を取得したか否かを判定する(S55)。ステップS55において減圧要求を取得したと判定した場合には(Yes)、液圧制御部22は、出口弁14に電流を流して出口弁14を開ける(S56)。これにより、液圧が減圧される。
ステップS56において減圧が完了した場合には、液圧制御部22は、入口弁13および出口弁14への電流供給を停止することで、入口弁13を開、出口弁14を閉の状態に戻して、本処理を終了する。ステップS51において増圧要求および目標液圧値を取得していないと判定した場合には(No)、液圧制御部22は、ステップS55の処理に移行する。ステップS55において減圧要求を取得していないと判定した場合には(No)、液圧制御部22は、本処理を終了する。これにより、液圧制御部22は、パーキングブレーキ制御部21から要求が来ない第1制動制御においては、液圧ユニット10を作動させず、パーキングブレーキ制御部21から要求が来る第2制動制御においては、液圧ユニット10を作動させる。
次に、制御部20の動作の一例について、図9を参照して詳細に説明する。ここで、図9(d)は、液圧用モータ31の状態を示すグラフであり、液圧用モータ31に電流が流れている状態を「ON」で示し、液圧用モータ31に電流が流れていない状態を「OFF」で示している。
制御部20は、所定勾配Sth以上の坂道での車両CRの停止時において、アプライ要求を受けると(時刻t1)、図9(b)に示すように、モータ241への電流の供給を開始する。その後、制御部20は、突入電流が収束する所定時間T1が経過するまで待つ。所定時間T1が経過すると(時刻t2)、モータ241が回転し始める。
これにより、図3に示すネジ軸244がリリース位置からアプライ位置に向けて移動を開始する。ネジ軸244がリリース位置からアプライ位置に向けて移動していくと、皿バネ247からネジ軸244にかかる負荷が徐々に小さくなっていくため、図9(b)に示すように、モータ241の電流は、時刻t2以降、徐々に小さくなる。ネジ軸244がリテーナ246から離れると、ネジ軸244に負荷がかからなくなり(時刻t3)、その後、電流が一定となる。
制御部20は、モータ241への通電開始から所定時間T1の経過後に(時刻t2)、図9(d)に示すように、液圧用モータ31への電流の供給を開始して、液圧ユニット10によるホイールシリンダD4内の液圧の増圧を開始させる(図9(a),(c)参照)。これにより、液圧の増圧中において、ホイールシリンダD4によってブレーキシューD2が動き出し、ブレーキシューD2がドラムD1に押し付けられる。
図9(a)に示すように、ホイールシリンダD4内の液圧が目標液圧値以上になると(時刻t4)、制御部20は、図9(c),(d)に示すように、液圧用モータ31への電流供給を停止して、入口弁13を閉じることで、液圧モードを増圧から保持に切り替える。その後、パーキングレバー220がストラット210を介してブレーキシューD2を押し始めると(時刻t5)、図9(a),(b)に示すように、モータ241によってワイヤ230を引っ張る力である引き力が上昇し始めるとともに、モータ241に負荷がかかることによってモータ241の電流が上昇し始める。
ここで、図9(b)に2点鎖線で示すグラフは、パーキングブレーキ機構200のみでブレーキ力を発生させる第1制動制御での電流である。第1制動制御においては、モータ241に負荷がかかる前におけるブレーキシューD2の位置は、図2(a)に示す位置、つまりドラムD1から離れた位置となっている。そのため、第1制動制御では、第2制動制御のときよりも早いタイミングでモータ241に負荷がかかり始めてモータの電流が上昇し始める。
これに対し、第2制動制御では、液圧で増圧した後、モータ241に負荷がかかる前(例えば時刻t4~t5)におけるブレーキシューD2の位置は、図2(b)に示す位置、つまりドラムD1に接触した位置となっている。そのため、第2制動制御では、第1制動制御のときよりも、モータ241に負荷がかかり始めるタイミングが遅くなり、ワイヤ230を引っ張る量を大きくすることができる。
その後、制御部20は、電流がアプライ閾値IA以上になると(時刻t6)、モータ241の通電を停止して、アプライ処理を完了させる。その後、制御部20は、図9(a),(c)に示すように、液圧モードを保持から減圧に切り替えて、液圧を減圧させる(時刻t7-t8)。
液圧の減圧により液圧ブレーキ力が減少していくと、車輪Wにかかるブレーキ力が減少するので、車輪Wが僅かに回転し、ブレーキシューD2がドラムD1の回転に従動して回動することがある。しかしながら、第2制動制御では、第1制動制御のときよりもワイヤ230を大きく引いているため、ブレーキシューD2の回動量を小さく抑えることができ、パーキングブレーキ力が大きく低下するのを抑えることができる。そのため、所定勾配Sth以上の坂道であっても、車両CRを良好に停車させることができる。
以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
路面勾配Sが所定勾配Sth以上の場合には、液圧ユニット10とパーキングブレーキ機構200を併用してブレーキシューD2をドラムD1に押し付けるので、坂道が急勾配であっても車両CRを停車させることが可能なブレーキ力を発生させることができる。また、路面勾配Sが所定勾配Sth以上の場合には、液圧ユニット10とパーキングブレーキ機構200を併用するので、路面勾配Sを考慮してパーキングブレーキ機構200のモータ241の能力を高くする必要がなくなり、コストの低下を図ることができる。
路面勾配Sが所定勾配Sth以上の場合には、液圧ユニット10とパーキングブレーキ機構200を併用してブレーキシューD2をドラムD1に押し付けるので、坂道が急勾配であっても車両CRを停車させることが可能なブレーキ力を発生させることができる。また、路面勾配Sが所定勾配Sth以上の場合には、液圧ユニット10とパーキングブレーキ機構200を併用するので、路面勾配Sを考慮してパーキングブレーキ機構200のモータ241の能力を高くする必要がなくなり、コストの低下を図ることができる。
第2制動制御において、モータ241への電流の供給を開始した後に、液圧ユニット10の作動を開始するので、例えばモータへの電流供給の開始よりも前に液圧ユニットを作動させる場合に比べ、液圧ユニット10の作動時間、詳しくは液圧保持のために入口弁13に電流を流す時間を短くすることができる。
特に、本実施形態では、第2制動制御において、パーキングブレーキ機構200が動き始めた後に、液圧ユニット10の作動を開始するので、例えばパーキングブレーキ機構が動き始める前に液圧ユニットを作動させる場合に比べ、液圧ユニット10の作動時間を短くすることができる。
第2制動制御において、液圧用モータ31の駆動によって上昇する液圧が液圧ユニット10における最大値になった場合に、液圧用モータ31への電流の供給を停止することで、急勾配の坂道で車両CRを停車させる際に液圧ユニット10によるブレーキ力を最大限利用できるので、モータ241の能力をより低くすることができ、コストをより下げることができる。
前後加速度センサ93に異常がある場合には、路面勾配Sを最大勾配値Smaxとするので、前後加速度センサ93の異常時において坂道に停車する際に、坂道の勾配がどのような勾配であっても、車両CRを停車させることができる。
なお、前記実施形態は、以下に例示するように様々な形態に変形して実施することができる。以下の説明においては、前記実施形態と略同様の構造となる部材には同一の符号を付し、その説明は省略する。
前記実施形態では、モータ241への電流供給の開始よりも後に液圧ユニット10を作動させたが、例えば、図12に示すように、制御部20は、第2制動制御において、モータ241への電流供給の開始(時刻t1)よりも前の時点(時刻t21)で、液圧用モータ31への電流供給を開始してブレーキ液の増圧を開始してもよい。また、制御部20は、液圧用モータ31への電流供給を停止した後(時刻t1)に、モータ241への電流供給を開始してもよい(時刻t1)。ここで、「液圧用モータ31への電流供給を停止した後」は、液圧用モータ31への電流供給の停止以降の意味であり、停止と同時のタイミングも含む。
具体的に、この形態では、パーキングブレーキ制御部21は、図10に示す処理を実行する。図10に示す処理は、図6に示す処理を一部変更した処理である。具体的に、図10に示す処理は、図6に示す処理のステップS3,S4の処理をステップS8とステップS9の間に移動し、ステップS8とステップS3の間に新たなステップS71の処理を追加した処理である。
また、この形態では、液圧制御部22は、図11に示す処理を実行する。図11に示す処理は、図8に示す処理を一部変更した処理である。具体的に、図11に示す処理は、図8に示す処理のステップS54とステップS55の間に新たなステップS81の処理を追加した処理である。
図10に示す処理では、パーキングブレーキ制御部21は、前記実施形態と同様にステップS1,S2の処理を実行し、ステップS2においてYesと判定すると、路面勾配推定処理を実行する(S5)。ステップS5の後、パーキングブレーキ制御部21は、前記実施形態と同様にステップS7の処理を実行する。つまり、パーキングブレーキ制御部21は、モータ241への電流供給を開始するステップS3の処理を実行する前に、増圧要求および目標液圧値を液圧制御部22に出力する(S7)。
図11に示すように、液圧制御部22は、パーキングブレーキ制御部21から増圧要求および目標液圧値を取得すると(S51:Yes)、前記実施形態と同様にステップS52~S54の処理を行うことで、液圧を増圧させる処理を完了させる。ステップS54の後、液圧制御部22は、増圧が完了したことを示す増圧完了信号をパーキングブレーキ制御部21に出力する(S81)。ステップS81の後、液圧制御部22は、前記実施形態と同様にステップS55,S56の処理を実行する。
図10に戻って、パーキングブレーキ制御部21は、前記実施形態と同様にステップS7,S8の処理を実行した後、液圧制御部22から増圧完了信号を取得したか否かを判定する(S71)。パーキングブレーキ制御部21は、液圧制御部22から増圧完了信号を取得するまで、ステップS71の処理を繰り返し実行する(S71:No)。
ステップS71において増圧完了信号を取得したと判定した場合には(Yes)、パーキングブレーキ制御部21は、モータ241への電流供給を開始する(S3)。つまり、パーキングブレーキ制御部21は、液圧制御部22によって液圧用モータ31への電流供給を停止した後に、モータ241への電流供給を開始する。
ステップS3の後、パーキングブレーキ制御部21は、前記実施形態と同様にステップS4の処理を実行する。ステップS4の後、パーキングブレーキ制御部21は、前記実施形態と同様にステップS9~S12の処理を実行する。
この形態によれば、図12に示すように、液圧用モータ31に電流を流す期間(時刻t21-t1)とモータ241に電流を流す期間が重ならないので、液圧用モータ31とモータ241に電流を同時に流すことによる過度な電圧降下が生じるのを抑えることができる。
図9の形態では、パーキングブレーキ機構200が動き始めた直後(時点)に液圧用モータ31への電流供給を開始したが、液圧の増圧が完了した後に引き力の上昇が開始するようなタイミングであれば、どのようなタイミングで液圧用モータ31への電流供給を開始してもよい。例えば、モータ241の電流が減少傾向から一定に切り替わる時点(時刻t3)において、液圧用モータ31への電流供給を開始してもよい。
前記実施形態では、ブレーキ制御装置として車両用ブレーキ液圧制御装置100の制御部20を例示したが、車両用ブレーキ液圧制御装置とは別の制御装置、例えば車両のECU(Electronic Control Unit)をブレーキ制御装置としてもよい。
前記実施形態では、ドラムブレーキDに設置されるパーキングブレーキ機構200を例示したが、例えば、ディスクブレーキに設置されるパーキングブレーキ機構であってもよい。この場合、車輪と一体に回転するロータが回転体に相当し、ロータに押し付けられるパッドが摩擦部材に相当し、摩擦部材に連結される部材が連結部材に相当する。
前記した実施形態および変形例で説明した各要素を、任意に組み合わせて実施してもよい。
Claims (7)
- 液圧により、車輪と一体に回転する回転体に摩擦部材を押し付けて液圧ブレーキ力を発生させる液圧制動装置と、
前記摩擦部材に連結された連結部材をモータの駆動力で動かすことで、前記回転体に前記摩擦部材を押し付けてパーキングブレーキ力を発生させるパーキングブレーキ機構と、
を制御するブレーキ制御装置であって、
停車時において前記パーキングブレーキ力を発生させるための要求を受けた際に、路面勾配を取得し、
前記路面勾配が所定勾配未満の場合には、前記パーキングブレーキ機構のみを用いて、前記摩擦部材を前記回転体に押し付ける第1制動制御を実行し、
前記路面勾配が前記所定勾配以上の場合には、前記液圧制動装置と前記パーキングブレーキ機構を併用して、前記摩擦部材を前記回転体に押し付ける第2制動制御を実行することを特徴とするブレーキ制御装置。 - 前記第2制動制御において、前記モータへの電流の供給を開始した後に、前記液圧制動装置の作動を開始することを特徴とする請求項1に記載のブレーキ制御装置。
- 前記第2制動制御において、前記パーキングブレーキ機構が動き始めた後に、前記液圧制動装置の作動を開始することを特徴とする請求項2に記載のブレーキ制御装置。
- 前記第2制動制御において、
前記モータへの電流の供給を開始する前に、前記液圧制動装置に設けられた液圧用モータへの電流の供給を開始してブレーキ液の増圧を開始し、
前記液圧用モータへの電流の供給を停止した後に、前記モータへの電流の供給を開始することを特徴とする請求項1に記載のブレーキ制御装置。 - 前記第2制動制御において、
前記モータの駆動中に、前記液圧制動装置に設けられたバルブを閉じて液圧を保持することを特徴とする請求項4に記載のブレーキ制御装置。 - 前記液圧用モータの駆動によって上昇する液圧が前記液圧制動装置における最大値になった場合に、前記液圧用モータへの電流の供給を停止することを特徴とする請求項4または請求項5に記載のブレーキ制御装置。
- 前後加速度センサから前後加速度を取得可能であり、
前記前後加速度センサに異常がない場合には、前記路面勾配を、前記前後加速度に基づいて推定し、
前記前後加速度センサに異常がある場合には、前記路面勾配を、最大勾配値とすることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のブレーキ制御装置。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 21886048 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2022559069 Country of ref document: JP Kind code of ref document: A |
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NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
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122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 21886048 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |