JP2002104173A - 車両の液圧ブレーキ装置 - Google Patents
車両の液圧ブレーキ装置Info
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Abstract
状態を監視し、補助液圧源の出力液圧及び車両状態に基
づき、液圧ポンプを適切に駆動制御する。 【解決手段】 出力液圧監視手段(圧力センサPS1)
により補助液圧源APの出力液圧を連続的に検出して監
視すると共に、車両状態監視手段(車輪速度センサWS
等)により車両の運転状態を連続的に検出して監視し、
この検出結果の車両状態に基づき駆動条件設定手段DC
にて液圧ポンプFPの駆動条件を設定する。そして、こ
の駆動条件及び検出出力液圧に基づき、駆動制御手段F
Cにより液圧ポンプの作動を制御し、その出力液圧を車
両状態に応じた圧力範囲に制御する。
Description
キ装置に関し、特に、ブレーキ操作に応じてブレーキ液
圧を出力する液圧発生装置に加え、液圧ポンプによって
ブレーキ液を昇圧して出力する補助液圧源を備えた車両
の液圧ブレーキ装置に係る。
の形態の装置が知られているが、ブレーキ操作に応じて
ブレーキ液圧を出力する液圧発生装置であるマスタシリ
ンダに加え、液圧ポンプ及びアキュムレータを有する補
助液圧源が設けられた液圧ブレーキ装置が普及してい
る。このような液圧ブレーキ装置においては、補助液圧
源の出力液圧の調整と、出力液圧低下時の警報を適切に
行なうことが要請される。例えば、特開平2−1363
65号公報には、従来技術に関し、「(補助液圧供給装
置の)作動中、補助圧は例えば140〜180バールで
変化する。液圧ポンプは補助圧が下限まで低下すると直
ぐにスイッチオンし、補助圧が上限に至るまで作動す
る。例えば故障により補助圧が下限よりも低下し、従来
のブレーキ装置では105バールに設定されている最低
補助圧に到達すると、警報信号が発せられる」(同公報
第2頁左上欄第17行目乃至右上欄第4行目)と記載さ
れている。
ては、ポンプの駆動モータをオンオフするリレーのコン
タクトの故障時にもモータを駆動し、警報し得るよう
に、一つの圧力スイッチ及びリレーにより、補助液圧供
給装置の出力液圧であるアキュムレータ圧を所定範囲の
圧力に維持し、アキュムレータ圧が下限よりも低下した
ときは他の圧力スイッチで警報を行い、他のリレーによ
ってモータを駆動することが提案されている。
365号公報に記載の装置によれば、アキュムレータ圧
が低下しても液圧ポンプが正常に作動する場合には、液
圧ポンプの駆動状態を維持することが可能である。然し
乍ら、一つの圧力スイッチによってアキュムレータ圧を
所定範囲の圧力に維持するように構成されているため、
結果的にアキュムレータ圧は所望の圧力以上の高圧に維
持されることが多く、液圧ポンプを駆動するエネルギー
が無駄に消費されることになる。また、一つの圧力スイ
ッチによる制御に対応し得るようにするため、アキュム
レータの容量に余裕を持たせる必要が生じ、大型とな
る。
作に応じてブレーキ液圧を出力する液圧発生装置に加
え、液圧ポンプによってブレーキ液を昇圧して出力する
補助液圧源を備えた車両の液圧ブレーキ装置において、
補助液圧源の出力液圧を監視すると共に車両状態を監視
し、補助液圧源の出力液圧及び車両状態に基づき、液圧
ポンプを適切に駆動制御し得るようにすることを課題と
する。
め、本発明は請求項1に記載のように、ブレーキ操作部
材の操作に応じてリザーバのブレーキ液を昇圧してホイ
ールシリンダにブレーキ液圧を出力する液圧発生装置
と、液圧ポンプを具備し該液圧ポンプによってリザーバ
のブレーキ液を所定の圧力に昇圧してパワー液圧を出力
する補助液圧源とを備えた車両の液圧ブレーキ装置にお
いて、前記補助液圧源の出力液圧を連続的に検出して監
視する出力液圧監視手段と、前記車両の運転状態を連続
的に検出して監視する車両状態監視手段と、該車両状態
監視手段が検出した車両状態に基づき前記液圧ポンプの
駆動条件を設定する駆動条件設定手段と、該駆動条件設
定手段が設定した駆動条件及び前記出力液圧監視手段が
検出した前記補助液圧源の出力液圧に基づき前記液圧ポ
ンプの作動を制御する駆動制御手段とを備えることとし
たものである。
に記載のように、前記駆動条件設定手段は、前記車両が
停車中か否かを判定する停車判定手段を含み、前記車両
が停車中と判定したときには前記車両が走行中と判定し
たときに比べ、前記補助液圧源の出力液圧が小となるよ
うに前記液圧ポンプの駆動条件を設定する構成とすると
よい。尚、前記車両状態監視手段を、例えば前記車両の
車輪速度を検出する車輪速度センサを含むものとし、前
記停車判定手段を、前記車輪速度センサの検出車輪速度
に基づき前記車両が停車中か否かを判定するように構成
することができる。
状態監視手段は、前記ブレーキ操作部材の操作量を検出
するブレーキ操作量検出手段と、前記車両の減速度を検
出する減速度検出手段を含み、前記駆動条件設定手段
は、前記ブレーキ操作量検出手段の検出操作量及び前記
減速度検出手段の検出減速度に基づきフェードが生じた
か否かを判定し、フェードが生じたと判定したときには
通常の制動時に比べ、前記補助液圧源の出力液圧が大と
なるように前記液圧ポンプの駆動条件を設定する構成と
するとよい。尚、フェードとは、制動作動が繰り返され
たときにブレーキパッドの摩擦面が高温になるに従い摩
擦係数が漸減することをいう。前記減速度検出手段とし
ては、例えば前記車両の車輪速度を検出する車輪速度セ
ンサを具備したものとし、その検出車輪速度に基づき推
定車体速度を演算し、この推定車体速度を微分して車体
加速度(減速度を含む)を求め、これを車両の減速度と
するように構成することができる。
前記車両状態監視手段の検出結果に基づき、前記車両の
積載量、自動ブレーキ制御中か否か、急制動か否か等を
判定し、判定結果に基づき前記液圧ポンプの駆動条件を
設定するように構成することができる。例えば、前記車
両の積載量が大であるときには小であるときに比べ、、
また、自動ブレーキ制御中はそうでないときに比べ、そ
して急制動のときはそうでないときに比べ、前記補助液
圧源の出力液圧が大となるように前記液圧ポンプの駆動
条件を設定するとよい。
を図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施形態
に係る液圧ブレーキ装置の構成を示すもので、ブレーキ
操作部材たるブレーキペダルBPの操作に応じてリザー
バRVのブレーキ液を昇圧してホイールシリンダWCに
ブレーキ液圧を出力する液圧発生装置PGと、液圧ポン
プFPによってリザーバRVのブレーキ液を所定の圧力
に昇圧してパワー液圧を出力する補助液圧源APが設け
られている。この補助液圧源APを構成する液圧ポンプ
FPは、電動モータMによって駆動され、入力側がリザ
ーバRVに連通接続され、出力側が逆止弁CVを介して
アキュムレータACに連通接続されている。
として圧力センサPS1が接続されており、この圧力セ
ンサPS1を介して補助液圧源APの出力液圧であるア
キュムレータ液圧が連続的に検出される。液圧ポンプF
Pは、この圧力センサPS1の検出液圧と、後述する駆
動条件設定手段DCが設定した駆動条件に基づき、駆動
制御手段FCによって制御される。
レータ液圧が下限値Pnとなると電動モータMが起動さ
れ、アキュムレータ液圧が上限値Pfとなると停止され
るように制御される。そして、この下限値Pnと上限値
Pfとの間にA、B及びCの圧力範囲が設定されてお
り、駆動条件設定手段DCが設定した駆動条件に基づ
き、アキュムレータ液圧が何れかの圧力範囲となるよう
に、駆動制御手段FCによって電動モータMが制御さ
れ、ひいては液圧ポンプFPが制御される。図2におけ
る太い実線は、補助液圧源APが駆動されたときのアキ
ュムレータAC内の蓄液量に対するアキュムレータ液圧
の関係の一例を示す。また、図2のPwは最低基準液圧
(Pw<Pn)を示し、アキュムレータ液圧が最低基準
液圧Pw以下であれば警報が行なわれる。
PfA以下の範囲で、圧力範囲Bは設定圧PfA以上上限値
Pf以下の範囲で、圧力範囲Cは下限値Pn以上設定圧
PfC以下の範囲である。ここで、設定圧PfAは、下限値
Pnより高く且つ上限値Pfよりも低い圧力で、設定圧
PfCは下限値Pnより高く且つ設定圧PfAよりも低い圧
力である。尚、アキュムレータ液圧の圧力範囲は、図7
に示すように設定してもよい。即ち、圧力範囲A及びC
は図2と同様であるが、圧力範囲Bを下限値Pn以上設
定圧PfB以下の範囲としたものである。この設定圧PfB
は設定圧PfAより高い圧力である。
図1に示すように、車輪速度を検出する車輪速度センサ
WS、ブレーキ操作部材たるブレーキペダルBPの操作
量としてストロークを検出するストロークセンサBS、
路面に対する車両の高さ、即ち車高を検出する車高セン
サHS、及び液圧発生装置PGの出力液圧を検出する圧
力センサPS2を含むが、これに限らず種々のセンサを
包含し得る。
は、例えば、車輪速度センサWSの検出車輪速度に基づ
き車両が停車中か否かが判定され、車両が停車中と判定
されたときには車両が走行中と判定されたときに比べ、
補助液圧源の出力液圧、即ちアキュムレータ液圧が小と
なるように液圧ポンプFPの駆動条件が設定される。具
体的には、車両が(通常の)走行中と判定したときに
は、アキュムレータ液圧が図2のAの圧力範囲となるよ
うに、電動モータMの駆動開始タイミング及び駆動停止
タイミングが設定される。即ち、駆動開始タイミング
が、「アキュムレータ液圧が下限値Pnを上回ったと
き」に設定され、駆動停止タイミングが、「アキュムレ
ータ液圧が設定圧PfAに到達したとき」に設定される。
これに対し、車両が停車中は、アキュムレータ液圧がC
の圧力範囲となるように、電動モータMの駆動開始タイ
ミング及び駆動停止タイミングが設定される。即ち、駆
動開始タイミングが、「アキュムレータ液圧が下限値P
nを上回ったとき」(通常の走行中と同様)に設定さ
れ、駆動停止タイミングが、「アキュムレータ液圧が設
定圧PfCに到達したとき」に設定される。
も、応答性を重視して電動モータMの駆動電流(駆動デ
ューティ)は最大値(100%)に設定されるが、モー
タ作動音低減のため、電動モータMの駆動電流(駆動デ
ューティ)を最大値よりも小さい値に設定してもよい。
また、走行中の場合は、応答性向上のため、電動モータ
Mの駆動電流(駆動デューティ)を最大値(100%)
に設定し、停車中の場合には、モータ作動音低減のた
め、電動モータMの駆動電流(駆動デューティ)を最大
値よりも小さい値に設定してもよい。
においては、車高センサHSに基づき車両の積載量が判
定され、車両の積載量が大であるときには小であるとき
に比べ、アキュムレータ液圧が大となるように液圧ポン
プFPの駆動条件が設定され、アキュムレータ液圧がB
の圧力範囲となるように電動モータMの駆動開始タイミ
ング及び駆動停止タイミングが設定される。更に、自動
ブレーキ制御中か否か、急制動か否か等が判定され、自
動ブレーキ制御中及び急制動時には、アキュムレータ液
圧がBの圧力範囲となるように、電動モータMの駆動開
始タイミング及び駆動停止タイミングが設定される。な
お、これらの場合においても、電動モータMの駆動電流
(駆動デューティ)は最大値(100%)に設定され
る。
DCにおいて、例えば、圧力センサPS2の検出結果と
車輪速度センサWSの検出車輪速度に基づきフェードが
生じたか否かが判定され、フェードが生じたと判定され
たときにはアキュムレータ液圧が図2のBの圧力範囲と
なるように、電動モータMの駆動開始タイミング及び駆
動停止タイミングが設定されるが、これについては詳細
に後述する。尚、圧力センサPS2に代えてストローク
センサBSを用いてフェードを判定することとしてもよ
い。上記とは逆に、積載量が小であるとき、自動ブレー
キ制御中でないとき、急制動ではなく通常の制動である
とき、及びフェードが生じていないときには、アキュム
レータ液圧は図2のAの圧力範囲となるように、電動モ
ータMの駆動開始タイミング及び駆動停止タイミングが
設定される。
発生装置PGは、マスタシリンダMCと、補助液圧源A
Pのパワー液圧を用いてマスタシリンダMCの作動を助
勢する液圧ブースタHBとを備えており、マスタシリン
ダMCの出力液圧を連続的に検出する圧力センサPS2
を設けることとしてもよい。この圧力センサPS2の検
出出力は、後述するように、自動ブレーキ中か否か、急
制動か否か等の判定に供することができる。
示す電子制御装置CT内に構成されており、電子制御装
置CTには圧力センサPS1等が接続され、電動モータ
Mが駆動制御される。図3において、電子制御装置CT
は、バスを介して相互に接続されたCPU、ROM、R
AM、入力インターフェースIT及び出力インターフェ
ースOTから成るマイクロコンピュータCMを備えてい
る。上記圧力センサPS1等の出力信号は、夫々増幅回
路AIを介して入力インターフェースITからCPUに
入力されるように構成されている。また、出力インター
フェースOTからは駆動回路AOを介して電動モータM
に制御信号が出力されるように構成されている。マイク
ロコンピュータCMにおいては、ROMは図4に示した
フローチャート等に対応したプログラムを記憶し、CP
Uは図示しないイグニッションスイッチが閉成されてい
る間当該プログラムを実行し、RAMは当該プログラム
の実行に必要な変数データを一時的に記憶する。
においては、電子制御装置CTにより液圧ポンプFPの
駆動制御のための一連の処理が行なわれ、イグニッショ
ンスイッチ(図示せず)が閉成されると、マイクロコン
ピュータCMにおいて所定のプログラムの実行が開始す
る。以下、図4のフローチャートに基づいて液圧ポンプ
FPの駆動制御処理について説明する。尚、液圧ポンプ
FPの駆動開始・終了及びアキュムレータ液圧の制御は
前述のとおりであり、フローチャートは省略する。
ータCMが初期化され、各種の演算値がクリアされる。
続いて、ステップ102において、車輪速度センサWS
の出力信号等が読み込まれる。次に、ステップ103に
進み、液圧ポンプFPが低圧駆動される。即ち、アキュ
ムレータ液圧が図2のAの圧力範囲となるように、電動
モータMが制御される。そして、ステップ104に進
み、車両が停車中か否かが判定され、停車中であればス
テップ105に進み、液圧ポンプFPが極低圧駆動され
る。即ち、アキュムレータ液圧が図2のCの圧力範囲と
なるように、電動モータMが制御される。これにより、
消費電力が抑制されるのでエネルギー効率が向上し、液
圧ポンプFPの耐久性及び液圧ブースタHBの耐久性も
向上する。また、電動モータM及び液圧ポンプFPの作
動音が小さくなるので、ノイズが低減される。
定されると、ステップ106以降に進み、液圧ポンプF
Pを高圧駆動する条件を充足するか否かが判定される。
先ず、ステップ106においては、車高センサHSに基
づき車両の積載量が推定演算され、所定値Kwと比較さ
れる。積載量が所定値Kw以上と判定された場合には、
ステップ110に進み、液圧ポンプFPが高圧駆動され
る。即ち、アキュムレータ液圧が図2のBの圧力範囲と
なるように、電動モータMが制御される。積載量が所定
値Kwを下回る場合には、ステップ107に進む。
中か否かが判定される。具体的には、電子制御装置CT
において、車両の運動状態に基づき自動ブレーキ(例え
ば、トラクション制御、制動操舵制御、車間距離制御)
の要否が判定され、要と判定されると自動ブレーキ制御
フラグがセットされるように構成されており、この自動
ブレーキ制御フラグがセットされている場合に、自動ブ
レーキ中と判定される。尚、例えば、ブレーキスイッチ
(図示せず)あるいはストロークセンサBSに基づきブ
レーキペダルBPが操作されていないと判定され、且
つ、圧力センサPS2の出力信号に基づきマスタシリン
ダMCからブレーキ液圧が出力されていると判定された
場合(あるいは、圧力センサPS1の出力信号に基づき
アキュムレータ液圧が所定値以上と判定された場合)
に、自動ブレーキ中と判定されるように構成してもよ
い。
された場合には、ステップ110に進み、液圧ポンプF
Pが高圧駆動される。自動ブレーキ中でなければ、ステ
ップ108に進み、急制動か否かが判定される。例え
ば、ストロークセンサBSの検出ストロークの微分値
(あるいは、圧力センサPS2の検出マスタシリンダ液
圧の微分値)が演算され、この値が所定の基準値以上で
あれば、急制動と判定され、ステップ110に進み、液
圧ポンプFPが高圧駆動される。
に進み、フェードが生じているか否かが判定され、フェ
ードが生じていると判定された場合には、ステップ11
0に進み液圧ポンプFPが高圧駆動され、そうでなけれ
ばステップ104に戻る。尚、本実施形態では上記ステ
ップ106乃至109の条件の何れか一つを充足すれば
液圧ポンプFPを高圧駆動することとしているが、ステ
ップ106乃至109のうちの一部のみを採用すること
としてもよく、また、これらを適宜組み合わせた駆動条
件としてもよい。
じているか否かの判定は以下のように行なわれる。前述
のように、フェードは、制動作動が繰り返されたときに
ブレーキパッドの摩擦面が高温になるに従い摩擦係数が
漸減することであるので、このような場合には制動力を
増加させることが望ましい。しかし、走行中の車両にフ
ェードが生じているか否かの判定は容易ではなく、フェ
ード時にはマスタシリンダ液圧に対するブレーキ出力
(即ち、減速度)は図5に実線で示す通常の制動時の関
係から2点鎖線で示すように低下するが、逆に、この関
係が生じたからといってフェードが生じていると推定す
ることはできない。
すようにブレーキペダル入力に対するブレーキ出力(減
速度)の変化を監視し、図6において一点鎖線の間に斜
線で示した領域をフェード発生領域として設定してい
る。尚、図6において実線は通常の制動時の特性を示
し、破線は補助液圧源APの失陥時の特性を示す。
すように、駆動条件設定手段DCにおいて、圧力センサ
PS2の検出結果と車輪速度センサWSの検出車輪速度
に基づきフェードが生じたか否かを判定するように構成
されている。即ち、車輪速度センサWSの検出車輪速度
に基づき推定車体速度を演算し、この推定車体速度を微
分して得られる車体加速度(減速度を含む)と、圧力セ
ンサPS2の検出結果であるブレーキペダル入力の関係
をマップとし、これにフェード発生領域を設定すること
としている。尚、ブレーキペダル入力としては、踏力セ
ンサ(図示せず)の検出信号を用いてもよく、またスト
ロークセンサBSの検出信号であるペダルストロークを
用いることとしてもよい。そして、フェードが生じたと
判定されたときには、アキュムレータ液圧が図2のBの
圧力範囲となるように、電動モータMの駆動開始タイミ
ング及び駆動停止タイミングが設定される。
で以下の効果を奏する。即ち、請求項1に記載の液圧ブ
レーキ装置によれば、補助液圧源の出力液圧を連続的に
検出して監視すると共に、車両の運転状態を連続的に検
出して監視し、この車両状態に基づき液圧ポンプの駆動
条件を設定し、この駆動条件及び補助液圧源の出力液圧
に基づき液圧ポンプの作動を制御するように構成されて
いるので、液圧ポンプを適切に駆動制御することがで
き、良好なブレーキフィーリングが得られる。また、エ
ネルギー効率が向上し、液圧ポンプの耐久性も向上す
る。
ては、車両が停車中と判定したときには車両が走行中と
判定したときに比べ、補助液圧源の出力液圧が小となる
ように液圧ポンプの駆動条件を設定することとされてい
るので、ノイズが低減され、エネルギー効率が向上し、
液圧ポンプの耐久性も向上する。
においては、ブレーキ操作量及び車両の減速度に基づき
フェードが生じたか否かを判定し、フェードが生じたと
判定したときには通常の制動時に比べ、補助液圧源の出
力液圧が大となるように液圧ポンプの駆動条件を設定す
ることとされているので、フェード時においても液圧ポ
ンプを適切に駆動制御することができ、所望の制動力を
確保することができる。
ク図である。
圧の制御例を示すグラフである。
成を示すブロック図である。
制御処理の一例を示すフローチャートである。
ンダ液圧とブレーキ出力の関係を示すグラフである。
供するブレーキ入出力特性を示すグラフである。
圧の他の制御例を示すグラフである。
リザーバ,AP 補助液圧源, FP 液圧ポンプ,
M 電動モータ,AC アキュムレータ, WC ホ
イールシリンダ,PS1,PS2 圧力センサ, CT
電子制御装置
Claims (3)
- 【請求項1】 ブレーキ操作部材の操作に応じてリザー
バのブレーキ液を昇圧してホイールシリンダにブレーキ
液圧を出力する液圧発生装置と、液圧ポンプを具備し該
液圧ポンプによってリザーバのブレーキ液を所定の圧力
に昇圧してパワー液圧を出力する補助液圧源とを備えた
車両の液圧ブレーキ装置において、前記補助液圧源の出
力液圧を連続的に検出して監視する出力液圧監視手段
と、前記車両の運転状態を連続的に検出して監視する車
両状態監視手段と、該車両状態監視手段が検出した車両
状態に基づき前記液圧ポンプの駆動条件を設定する駆動
条件設定手段と、該駆動条件設定手段が設定した駆動条
件及び前記出力液圧監視手段が検出した前記補助液圧源
の出力液圧に基づき前記液圧ポンプの作動を制御する駆
動制御手段とを備えたことを特徴とする車両の液圧ブレ
ーキ装置。 - 【請求項2】 前記駆動条件設定手段は、前記車両が停
車中か否かを判定する停車判定手段を含み、前記車両が
停車中と判定したときには前記車両が走行中と判定した
ときに比べ、前記補助液圧源の出力液圧が小となるよう
に前記液圧ポンプの駆動条件を設定することを特徴とす
る請求項1記載の車両の液圧ブレーキ装置。 - 【請求項3】 前記車両状態監視手段は、前記ブレーキ
操作部材の操作量を検出するブレーキ操作量検出手段
と、前記車両の減速度を検出する減速度検出手段を含
み、前記駆動条件設定手段は、前記ブレーキ操作量検出
手段の検出操作量及び前記減速度検出手段の検出減速度
に基づきフェードが生じたか否かを判定し、フェードが
生じたと判定したときには通常の制動時に比べ、前記補
助液圧源の出力液圧が大となるように前記液圧ポンプの
駆動条件を設定することを特徴とする請求項1記載の車
両の液圧ブレーキ装置。
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