JP2005119424A - Brake control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マスタシリンダとは異なる液圧源を備え、ブレーキバイワイヤ制御を行うブレーキ制御装置に関する。 The present invention relates to a brake control device that includes a hydraulic pressure source different from a master cylinder and performs brake-by-wire control.
従来、ブレーキ制御装置にあっては、ブレーキペダルのストローク等を検出し、制動時にはマスタシリンダとホイルシリンダ間を遮断して、液圧源に蓄圧された圧力により制動力を得る技術が特許文献1に開示されている。
しかしながら、上述の従来技術にあっては、ブレーキバイワイヤ制動を行う際、液圧源にアキュムレータを用いているため、ブレーキ液の流入、流出を繰り返すうちにアキュムレータを構成するダイヤフラムの疲労が促進され、液圧源の耐久性の低下に繋がるという問題があった。そこで、液圧源として、耐久性の面で有利な電動ポンプを用いるという方法が考えられる。しかしながら、電動ポンプによる制動力発生作動、すなわちポンプ制動を行う場合、ポンプモータ駆動の立ち上がりが遅れがちとなり、ポンプ制動初期に液圧が不足し、制動力が不足する虞がある。 However, in the above-described prior art, when performing brake-by-wire braking, an accumulator is used as a hydraulic pressure source. There was a problem that the durability of the hydraulic pressure source was reduced. Therefore, a method of using an electric pump advantageous in terms of durability as a hydraulic pressure source can be considered. However, when the braking force generation operation by the electric pump, that is, pump braking, is performed, the rise of the pump motor drive tends to be delayed, and the hydraulic pressure is insufficient at the initial stage of pump braking, and the braking force may be insufficient.
本発明は、上述の問題点に着目してなされたもので、液圧源の耐久性の向上を図りつつ、ポンプ制動初期の駆動力不足を解消することが可能なブレーキ制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, and provides a brake control device capable of eliminating deficiencies in driving force at the initial stage of pump braking while improving the durability of the hydraulic pressure source. With the goal.
上述の目的を達成するため本願発明では、ブレーキ制御装置において、マスタシリンダ加圧開始時にポンプを駆動する際、マスタシリンダとホイルシリンダの間に設けた遮断弁をマスタシリンダ加圧開始から所定時間開放することとした。 In order to achieve the above object, in the present invention, in the brake control device, when the pump is driven at the start of pressurization of the master cylinder, the shut-off valve provided between the master cylinder and the wheel cylinder is opened for a predetermined time from the start of pressurization of the master cylinder. It was decided to.
これにより、ポンプ駆動初期において、運転者の操作により発生したマスタシリンダ圧をホイルシリンダに供給することが可能となり、ポンプ回転初期における液圧発生不足を補うことが可能となり、ポンプモータ駆動の立ち上がり遅れによるポンプ制動初期の制動力不足を解消することができる。 As a result, the master cylinder pressure generated by the driver's operation can be supplied to the wheel cylinder in the early stage of pump driving, and it is possible to compensate for the lack of hydraulic pressure generation in the early stage of pump rotation. The shortage of braking force at the initial stage of pump braking due to can be solved.
以下、本発明のブレーキ制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例1に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for realizing the brake control device of the present invention will be described based on Example 1 shown in the drawings.
図1は本発明の実施例1におけるブレーキ制御装置の全体構成を表すシステム図である。まず、構成について説明すると、ブレーキペダル1を踏み込むと油路24,25を介して流体としてのブレーキ液を制動力発生手段としてのホイルシリンダ8,9に供給する。尚、ホイルシリンダ8はFL側(左前輪側)、ホイルシリンダ9はFR側(右前輪側)である。また、マスタシリンダ3にはブレーキ液を貯留するリザーバタンク20が設けられている。
FIG. 1 is a system diagram showing the overall configuration of the brake control device according to the first embodiment of the present invention. First, the configuration will be described. When the
前記マスタシリンダ3と前記油路24,25との間には、マスタシリンダ圧力を検知するマスタシリンダ圧力センサ4,5が設けられている。尚、実施例1ではマスタシリンダ圧をセンサ4,5により検出したが、この構成に限られるものではなく、例えば推定器等によって推定しても良い。また、油路24と油路26の間に遮断弁6が設けられている。また、油路25と油路27の間に遮断弁7が設けられている。また、遮断弁6から油路26→油路28と連通するホイルシリンダ8が設けられている。また、遮断弁7から油路27→油路29と連通するホイルシリンダ9が設けられている。
Master cylinder pressure sensors 4 and 5 for detecting the master cylinder pressure are provided between the master cylinder 3 and the
油路38と油路40との間に減圧弁14が設けられている。また、油路39と油路47との間には減圧弁15が設けられている。非通電(OFF)のとき遮断弁6,7は開弁し、減圧弁14,15は閉弁する。ブレーキペダル1を踏むとブレーキスイッチ2はONにセットされ、マスタシリンダ3において圧力が発生する。マスタシリンダ3において発生した圧力が油路24→前記遮断弁6→油路26→油路28の順にホイルシリンダ8に伝達される。また、油路25→前記遮断弁7→油路27→油路29の順にホイルシリンダ9に伝達される。
A
油路43上には、リリーフバルブ16が設けられている。また、油路44上にはリリーフバルブ17が設けられている。尚、このリリーフバルブ16,17の許容液圧値は油圧回路内の必要最高液圧に設定され、開弁時には油路45,46,42を介してブレーキ液がリザーバタンク20へ還流する。
A
油路32上にはギアポンプ10が設けられている。また、油路33上にはギアポンプ11が設けられている。このギアポンプ10,11は、コントロールユニットからの指令値に基づいてポンプモータ12,13により駆動し、油路30,31を介してリザーバタンク20内のブレーキ液をギアポンプ内に吸入する。
A
油路34上にはワンウェイバルブ18が設けられている。また、油路35上にはワンウェイバルブ19が設けられている。これは、ギアポンプ10,11を駆動して必要な油圧を供給したときに、このワンウィバルブ18,19を設けることでギアポンプ10,11側に液圧が戻らないようにしている。これにより、それ以上ギアポンプ10,11を駆動させることなく液圧を保持することが可能となり、必要最小限のギアポンプ10,11の駆動で液圧を供給することができるよう構成されている。
A one-
油路49と50の間には各輪毎の油路を連通及び遮断可能なアイソレーションバルブ48が設けられている。このアイソレーションバルブ48は、非通電(OFF)時は閉弁状態(所謂ノーマルクローズタイプ)である。
Between the
(ブレーキバイワイヤ制御)
実施例1では、ブレーキバイワイヤ制御を実行している。すなわち、運転者のキー操作によりイグニッションONとされると、遮断弁6,7を閉じる。そして、運転者のブレーキ操作意図をマスタシリンダ圧等から検出し、その意図及び走行状況に応じて、ギアポンプ10,11によって所望のブレーキ液圧を発生させるものである。尚、運転者のブレーキ操作意図はブレーキペダルまたはマスタシリンダのストロークを検出して検知することも可能である。
(Brake-by-wire control)
In the first embodiment, brake-by-wire control is executed. That is, when the ignition is turned on by the driver's key operation, the
図2は、液圧制御手段であるブレーキバイワイヤ制御の制御内容を表すフローチャートである。
ステップ101において、ブレーキスイッチ2がON状態であるかどうかを確認し、ONのときはステップ102へ進み、OFFのときは本制御フローを終了する。
FIG. 2 is a flowchart showing the control contents of the brake-by-wire control that is the hydraulic pressure control means.
In
ステップ102において、ブレーキスイッチ2が前回OFFから今回ONに切り替わったかどうかを判断し、OFFからONに切り替わっている場合、すなわち今回ブレーキペダルが踏まれた場合はステップ103へ、初めからONである場合はステップ104へ進む。
In
ステップ103において、初期制動制御処理を行い、ステップ104に進む。尚、初期制動制御の処理内容については後述する。
In
ステップ104において、マスタシリンダ圧変化率が−ΔP0より小さいかどうかを判断する。小さい場合はステップ108へ進み、大きい場合はステップ105へ進む。
In
ステップ105において、マスタシリンダ圧変化率がΔP1より大きいかどうかを判断する。大きい場合はステップ107へ進み、小さい場合はステップ106へ進む。
In
ステップ106において、ギアポンプ10,11を停止し、本制御フローを終了する。
In
ステップ107において、ギアポンプ10,11を駆動し、本制御フローを終了する。
In
ステップ108において、ギアポンプ10,11を停止し、ステップ109へ進む。
In
ステップ109において、減圧弁14,15を駆動し、本制御フローを終了する。
In
(初期制動制御処理)
図3は、上記ステップ103における初期制動制御処理の制御内容を表すフローチャートである。
(Initial braking control process)
FIG. 3 is a flowchart showing the control contents of the initial braking control process in
ステップ201において、遮断弁6,7をOFF(開)にセットし、ステップ202へ進む。
In
ステップ202において、遮断弁6,7の開弁時間Tが所定時間TR以下かどうかを判断し、TR以下の場合はステップ203へ、TR以上の場合はステップ204へ進む。
In
ステップ203において、遮断弁6,7の開弁時間Tのカウントアップを行い、ステップ202へ進む。ステップ202において遮断弁6,7の開弁時間Tが所定時間TR以下かどうかを判断し、所定時間TR以上の場合はTR以下になるまでステップ203を繰り返す。
In
ステップ204において、遮断弁6,7をON(閉)にセットし、本制御フローを終了する。
In
図4は、ギアポンプ10,11の圧力と時間の関係を示す図である。マスタシリンダ加圧初期においてはポンプモータ12,13の駆動の立ち上がりが遅れるためにギアポンプ10,11の初期吐出能力は低く、圧力の上昇も緩やかである。よって、制動初期における液圧不足を補うために、上述の制動初期制御を実行する。以下、図2、図3のフローチャートを、図5のタイムチャートに基づいて説明する。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the pressure of the gear pumps 10 and 11 and time. In the initial stage of pressurization of the master cylinder, since the start of driving of the
図5は、初期制動制御実行時のタイムチャートである。
時刻T1において、マスタシリンダ圧力の上昇を検知すると、図2のフローチャートのステップ101においてブレーキスイッチ2がON状態であることを確認してステップ102へ進み、ブレーキスイッチが前回OFFで今回ONであるかどうかを確認する。条件を満たしているためステップ103に進み、図3の初期制動制御処理を行う。
FIG. 5 is a time chart when the initial braking control is executed.
At time T 1, when detecting an increase in the master cylinder pressure, the process proceeds to check that the
図3のフローチャートのステップ201において、遮断弁6,7をOFF(開)にして、ステップ202へ進み、遮断弁6,7の開弁時間Tが所定時間TR経過するまでカウントアップを行う。
In
時刻T2において、遮断弁6,7の開弁時間が所定時間TR経過したのを確認し、ステップ204に進む。ステップ204で遮断弁6,7をON(閉)にし、図3の制御フローを終了して、図2のフローチャートのステップ104に進む。
At time T 2, the valve opening time of the shut-off
時刻T3において、マスタシリンダ変化率が−ΔP0より大きいため、ステップ105に進む。ここで、マスタシリンダ変化率がΔP1より小さいためステップ106へ進み、ギアポンプ10,11をOFFにしてホイルシリンダ内液圧の保持を行う。
Since the master cylinder change rate is larger than -ΔP 0 at time T 3 , the process proceeds to step 105. Here, the process proceeds to step 106 for the master cylinder change rate is less than [Delta] P 1, for holding the wheel cylinder pressure by the
時刻T4において、図2のステップ101でブレーキスイッチがONであるため、ステップ102へ進む。ステップ102でブレーキスイッチ前回、今回ともにONであるため、ステップ104へ進む。ステップ104において、マスタシリンダ圧変化率が−ΔP0よりも小さいため、ステップ108へ進む。ステップ108において、ギアポンプ10,11を停止して、ステップ109へ進む。ステップ109において、減圧弁14,15を駆動し、ホイルシリンダ内のブレーキ液を油路36,40,41,42及び油路37,47,41,42を介しリザーバ20へ還流することで、制動力を減少させる。
At time T 4, because the brake switch is ON at
時刻T5において、ステップ101でブレーキスイッチがOFFであるため、本制御を終了する。
At time T 5, since the brake switch is OFF at
以上説明したように、本発明の第1実施例においては、ブレーキバイワイヤ制御を実行するブレーキ装置において、液圧源として、アキュムレータではなく、ギアポンプ10,11を設けたことで、耐久性の向上を図ることができる。尚、一般にポンプによりブレーキ液圧を発生させる際は、アキュムレータに比べて応答性の悪化を招く虞がある。これに対し、マスタシリンダ3とホイルシリンダ8,9の間の通路を遮断する遮断弁6,7を、ポンプモータ12,13の駆動開始直後から所定時間TR開放することとした。これにより、運転者のブレーキ操作により発生したマスタシリンダ圧をホイルシリンダへ供給することができる。よって、制動初期におけるギアポンプ10,11の吐出の立ち上がり遅れを補償することが可能となり、運転者に違和感を与えることなく安定したブレーキバイワイヤ制御を達成することができる(請求項1に対応)。
As described above, in the first embodiment of the present invention, in the brake device that executes the brake-by-wire control, the durability is improved by providing the gear pumps 10 and 11 instead of the accumulator as the hydraulic pressure source. Can be planned. In general, when the brake fluid pressure is generated by a pump, there is a possibility that the responsiveness is deteriorated as compared with the accumulator. In contrast, the shut-off
次に、実施例2について説明する。
図6は、第2実施例におけるブレーキ制御装置の全体構成を表すシステム図である。基本的な構成は実施例1の図1と同様であるため、異なる点についてのみ説明する。
Next, Example 2 will be described.
FIG. 6 is a system diagram illustrating the overall configuration of the brake control device according to the second embodiment. Since the basic configuration is the same as in FIG. 1 of the first embodiment, only different points will be described.
実施例2では、ホイルシリンダ圧を検出するホイルシリンダ圧センサ22,23が設けられている。第2実施例においては、このホイルシリンダ圧力センサ22,23を用いて遮断弁6,7の開閉を制御することとしている。
In the second embodiment, wheel
また、運転者の制動意図を検出するストロークセンサ21が設けられている。このストロークセンサ21により、運転者の制御意図に応じたホイルシリンダ圧を発生させることで、ブレーキバイワイヤ制御を達成する。尚、第1実施例で記載したように、マスタシリンダ圧に基づいてホイルシリンダ圧を制御してもよい点は言うまでもない。
A
図7は、マスタシリンダ圧力を用いた初期制動制御を表すフローチャートである。 FIG. 7 is a flowchart showing the initial braking control using the master cylinder pressure.
ステップ301において、マスタシリンダ圧力が閾値Aより大きいかどうかを判断する。ここで、閾値Aは運転者がブレーキペダル1を踏み始めたと判断される値である。マスタシリンダ圧力が閾値Aより大きい場合はステップ302へ進み、小さい場合は本制御を終了する。
In
ステップ302において、遮断弁6,7をOFF(開)にセットして、ステップ303へ進む。
In
ステップ303において、ホイルシリンダ圧力が閾値Bより大きいかどうかを判断する。ここで、閾値Bは目標とするホイルシリンダ圧がポンプ駆動によって十分確保可能な値である。ホイルシリンダ圧力が閾値Bより大きい場合はステップ304へ進み、小さい場合は本制御フローを終了する。
In
ステップ304において、遮断弁をON(閉)にセットし、本制御フローを終了する。
In
以下、実施例2における初期制動制御処理について、図8のタイムチャートに基づいて説明する。 Hereinafter, the initial braking control process in the second embodiment will be described based on the time chart of FIG.
図8は、マスタシリンダ圧力を用いた初期制動制御を表すタイムチャートである。
時刻T1において、マスタシリンダ圧力の上昇を検知すると、ブレーキスイッチ2がON状態であることを確認し、ステップ102においてブレーキスイッチが前回OFFで今回ONであるかどうかの判断を行う。このとき、ブレーキが踏み込まれた初期であり、ブレーキスイッチ2がOFF状態からON状態に切り替わっているためステップ103に進み、図7の初期制動制御処理として、遮断弁6,7をOFF(開)とする。これにより、マスタシリンダ圧がホイルシリンダ側に流入することで、ポンプモータ12,13の立ち上がり遅れ分を補い、ギアポンプ10,11の初期吐出の不足を解消している。
FIG. 8 is a time chart showing the initial braking control using the master cylinder pressure.
At time T 1, when detecting an increase in the master cylinder pressure, to verify that the
時刻T2において、ステップ303でホイルシリンダ圧力が閾値Bより大きいと判断され、ステップ304へ進み、遮断弁をON(閉)にして、図7の初期制動制御処理を終了し、図2のステップ104へ進む。
At time T 2, the wheel cylinder pressure is determined to be larger than the threshold B in
時刻T3において、マスタシリンダ圧変化率が−ΔP0より大きいため、ステップ105へ進み、マスタシリンダ圧変化率がΔP0よりも小さいため、ステップ106へ進み、ギアポンプ10,11を停止し、ブレーキ液圧を保持する。
At time T 3, since the master cylinder pressure change rate is greater than -DerutaP 0, the process proceeds to step 105, because the master cylinder pressure change rate is smaller than [Delta] P 0, the process proceeds to step 106 to stop the
時刻T4において、図2のステップ101でブレーキスイッチがONであるため、ステップ102へ進む。ステップ102でブレーキスイッチ前回、今回ともにONであるため、ステップ104へ進む。マスタシリンダ変化率が−ΔP0より小さいため、ステップ108に進み、ギアポンプ10,11を停止し、ステップ109に進む。ステップ109で減圧弁14,15を駆動する。
At time T 4, because the brake switch is ON at
以上説明したように、実施例2においては、ホイルシリンダ圧力センサ22,23を設け、検知したホイルシリンダ圧に基づいて遮断弁6,7の閉弁タイミングを判断している。具体的にはホイルシリンダ圧力が閾値Bを超えるまでの間、遮断弁6,7を開弁とすることでポンプモータ12,13の立ち上がり遅れ分をマスタシリンダ圧により補い、ギアポンプ10,11の初期吐出の不足を解消している。よって、ポンプにより十分に液圧が確保可能な閾値までは、確実にマスタシリンダからの圧力を供給することが可能となる。更に、液圧が確保された段階で、通常のブレーキバイワイヤ制御に復帰することが可能となり、十分な初期制動力を確保しつつ、ブレーキバイワイヤ制御を実行することができる。尚、遮断弁6,7を閉じる時は比例制御で行ってもよい。この場合、ブレーキペダル1に作用する圧力変化をなだらかにできる為、ペダル違和感を防ぐことができる。
As described above, in the second embodiment, the wheel
1 ブレーキペダル
2 ブレーキスイッチ
3 マスタシリンダ
4,5 マスタシリンダ圧力センサ
6,7 遮断弁
8 ホイルシリンダ(FL)
9 ホイルシリンダ(FR)
10,11 ギアポンプ
12,13 ポンプモータ
14,15 減圧弁
16,17 リリーフバルブ
18,19 ワンウェイバルブ
20 リザーブタンク
21 ストロークセンサ
22,23 ホイルシリンダ圧センサ
48 アイソレーションバルブ
1
9 Wheel cylinder (FR)
10, 11
Claims (2)
少なくとも前記マスタシリンダを液圧源とし、各車輪に制動力を発生させるホイルシリンダと、
所定の液圧を発生する液圧源と、
前記ホイルシリンダ圧を任意に制御可能な液圧制御手段と、
前記マスタシリンダと前記ホイルシリンダ間の油路を遮断する遮断弁と、
を備えたブレーキ制御装置において、
前記液圧源としてポンプを設け、
前記液圧制御手段は、運転者のブレーキ操作に応じて、前記ポンプの駆動により前記ホイルシリンダにブレーキ液圧を供給すると共に、ポンプ駆動開始時から所定の間、前記遮断弁を開放することを特徴とするブレーキ制御装置。 A master cylinder that generates hydraulic pressure according to the brake operation force of the driver;
A wheel cylinder that uses at least the master cylinder as a hydraulic pressure source and generates braking force on each wheel; and
A hydraulic pressure source for generating a predetermined hydraulic pressure;
Hydraulic pressure control means capable of arbitrarily controlling the wheel cylinder pressure;
A shutoff valve that shuts off an oil passage between the master cylinder and the wheel cylinder;
In a brake control device comprising:
A pump is provided as the hydraulic pressure source,
The hydraulic pressure control means supplies brake hydraulic pressure to the wheel cylinder by driving the pump according to a driver's brake operation, and opens the shut-off valve for a predetermined period from the start of pump driving. Brake control device.
前記ホイルシリンダ圧を検出するホイルシリンダ圧検出手段を設け、
前記液圧制御手段は、検出されたホイルシリンダ圧が所定値以上のときは、前記遮断弁の開放時間に係わらず、前記マスタシリンダと前記ホイルシリンダを遮断することを特徴とするブレーキ制御装置。 The brake control device according to claim 1, wherein
A wheel cylinder pressure detecting means for detecting the wheel cylinder pressure is provided;
The hydraulic pressure control means shuts off the master cylinder and the wheel cylinder regardless of the opening time of the shut-off valve when the detected wheel cylinder pressure is not less than a predetermined value.
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