JP2007069649A - ブレーキ・バイ・ワイヤ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ブレーキ・バイ・ワイヤ装置において、異常時に電動制動装置による制動からマスタシリンダによる制動に切り換える際の制動フィーリングの急変を最小限に抑える。【解決手段】 電動制動装置１５の作動中に発電機２８およびバッテリ２９の何れか一方が故障した異常時に、即座に遮断弁１４を開弁してマスタシリンダ１２をホイールシリンダ１３に接続することなく、その回の電動制動装置１５の作動が終了するまで遮断弁１４を閉弁状態に維持するので、発電機２８およびバッテリ２９の何れか正常な方で電動制動装置１５を継続して作動させてブレーキ液圧を発生させることができる。これにより、ブレーキペダル１１を操作して電動制動装置１５を作動させた状態で異常が発生しても、ブレーキペダル１１を更に操作してマスタシリンダ１２にブレーキ液圧を発生させる必要がなくなるので、ブレーキペダル１１を操作するフィーリングが急変するのを最小限に抑えることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、正常時には電動制動装置が発生するブレーキ液圧でホイールシリンダを作動させ、異常時にはマスタシリンダが発生するブレーキ液圧でホイールシリンダを作動させるブレーキ・バイ・ワイヤ装置に関する。

正常時にはドライバーがブレーキペダルを踏む踏力を電気信号に変換し、この電気信号に基づいて電動制動装置が発生するブレーキ液圧でホイールシリンダを作動させるとともに、ストロークシミュレータでブレーキペダルに擬似的なストロークおよび反力を発生させ、また異常時にはブレーキペダルに接続されたマスタシリンダが発生するブレーキ液圧で直接ホイールシリンダを作動させるブレーキ・バイ・ワイヤ装置が、下記特許文献１により公知である。
特許第２５９０８２５号公報

ところで、この種のブレーキ・バイ・ワイヤ装置では、システムの電源系統に異常が発生したときに、マスタシリンダおよび電動制動装置間に設けた遮断弁を開弁し、マスタシリンダおよびストロークシミュレータ間に設けた反力許可弁を閉弁することで、電動制動装置による制動からマニュアルによる制動に切り換えるようになっている。

ところが、ドライバーがブレーキペダルを踏み込んでいる制動中に異常が発生して電動制動装置による制動からマスタシリンダによる制動への切り換えが行われると、後から実施例において詳述する理由でブレーキフィーリングが急変してしまい、ドライバーに違和感を与える問題が発生する。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、ブレーキ・バイ・ワイヤ装置において、異常時に電動制動装置による制動からマスタシリンダによる制動に切り換える際のブレーキフィーリングの急変を最小限に抑えることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、ブレーキ操作子の操作によりブレーキ液圧を発生するマスタシリンダと、ブレーキ操作子の操作信号に基づいて二つの電源の少なくとも一方からの電力でブレーキ力を発生する電動制動装置と、ブレーキ液圧で作動して車輪を制動するホイールシリンダと、マスタシリンダおよびホイールシリンダ間の連通および遮断を制御する遮断弁とを備え、正常時に遮断弁を閉弁して電動制動装置が発生するブレーキ力で制動を行い、異常時に遮断弁を開弁してマスタシリンダが発生するブレーキ液圧でホイールシリンダを作動させるブレーキ・バイ・ワイヤ装置において、電動制動装置の作動中に前記二つの電源の何れか一方が故障した異常時には、その作動が終了するまで遮断弁を閉弁状態に維持することを特徴とするブレーキ・バイ・ワイヤ装置が提案される。

尚、実施例のブレーキペダル１１は本発明のブレーキ操作子に対応し、実施例の発電機２８およびバッテリ２９は本発明の電源に対応する。

請求項１の構成によれば、電動制動装置の作動中に発電機および二つの電源の何れか一方が故障した異常時に、即座に遮断弁を開弁してマスタシリンダをホイールシリンダに接続することなく、その回の電動制動装置の作動が終了するまで遮断弁を閉弁状態に維持するので、二つの電源の何れか正常な方で電動制動装置を継続して作動させてブレーキ力を発生させることができる。これにより、ブレーキ操作子を操作して電動制動装置を作動させた状態で異常が発生しても、ブレーキ操作子を更に操作してマスタシリンダにブレーキ液圧を発生させる必要がなくなるので、ブレーキ操作子を操作するフィーリングの急変を最小限に抑えることができる。そして電動制動装置の１回の作動が終了したときに遮断弁を開弁することで、次回の制動からマスタシリンダが発生するブレーキ液圧でホイールシリンダを作動させてフェールセーフ機能を発揮させることができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

図１および図２は本発明の一実施例を示すもので、図１はブレーキ・バイ・ワイヤ装置の全体構成を示す図、図２は作用を説明するフローチャートである。

図１に示すように、ドライバーにより操作されるブレーキペダル１１によってブレーキ液圧を発生するマスタシリンダ１２と、車輪を制動するホイールシリンダ１３とが液路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４により接続されており、液路Ｐ２および液路Ｐ３間に常開ソレノイド弁よりなる遮断弁１４が配置され、液路Ｐ３および液路Ｐ４間に電動制動装置１５が配置される。電動制動装置１５は、シリンダ１６と、シリンダ１６に摺動自在に嵌合するピストン１７と、ピストン１７を進退駆動するモータ１８とを備える。シリンダ１６およびピストン１７によって区画された液室１９には第１ポート２０および第２ポート２１が設けられており、液路Ｐ３に連通する第１ポート２０は、ピストン１７が最後退位置にあるときにのみ開放し、ピストン１７が最後退位置から前進すると閉塞される。一方、液路Ｐ４に連通する第２ポート２１はピストン１７の位置に関わらずに常時開放する。

液路Ｐ１および液路Ｐ２の接続部から分岐する液路Ｐ５には常閉ソレノイド弁よりなる反力許可弁２２が接続され、反力許可弁２２は液路Ｐ６を介してストロークシミュレータ２３に接続される。ストロークシミュレータ２３は、シリンダ２４に摺動自在に嵌合するピストン２５をスプリング２６で付勢したもので、スプリング２６の弾発力は液路Ｐ６に連なる液室２７の容積を減少させるように作用する。

エンジンＥにより駆動される発電機２８と、発電機２８により充電されるバッテリ２９とが、遮断弁１４、電動制動装置１５および反力許可弁２２の作動させる電源を構成する。マスタシリンダ１２が発生したブレーキ液圧を検出する第１液圧センサＳａと、ホイールシリンダ１３に伝達されるブレーキ液圧を検出する第２液圧センサＳｂと、ブレーキペダル１１のストロークを検出するストロークセンサＳｃと、発電機２８の異常を検出する発電機異常検出手段３０と、バッテリ２９の異常を検出するバッテリ異常検出手段３１とが接続された電子制御ユニットＵは、遮断弁１４、電動制動装置１５および反力許可弁２２の作動を制御する。

次に、上記構成を備えた本発明の実施例の作用を、図２のフローチャートを参照して説明する。

ステップＳ１で発電機異常検出手段３０が発電機２８の異常を検出せず、かつステップＳ２でバッテリ異常検出手段３１がバッテリ２９の異常を検出しないとき、ステップＳ３で電子制御ユニットＵは遮断弁１４を励磁（閉弁）してマスタシリンダ１２およびホイールシリンダ１３間の連通を遮断するとともに、反力許可弁２２を励磁（開弁）してマスタシリンダ１およびストロークシミュレータ２３間を連通させる。この状態でドライバーがブレーキペダル１１を踏むと、電子制御ユニットＵからの指令で電動制動装置１５のモータ１８が作動してピストン２５が前進し、液室１９に発生したブレーキ液圧が液路Ｐ４を介してホイールシリンダ１３を作動させることで車輪を制動する。

このとき、マスタシリンダ１２が発生したブレーキ液圧は液路Ｐ１、液路Ｐ５、反力許可弁２２および液路Ｐ６を介してストロークシミュレータ２３の液室２７に伝達され、シリンダ２４に摺動自在に嵌合するピストン２５をスプリング２６の弾発力に抗して移動させることで、ブレーキペダル１１のストロークを許容するとともに、ブレーキペダル１１に所定の反力を発生させる。そして第２液圧センサＳｂで検出したホイールシリンダ１３のブレーキ液圧が、第１液圧センサＳａで検出したマスタシリンダ１２のブレーキ液圧に一致するように、モータ１８の作動が制御される。

前記ステップＳ１で発電機異常検出手段３０が発電機２８の異常を検出するか、前記ステップＳ２でバッテリ異常検出手段３１がバッテリ２９の異常を検出すると、つまり発電機２８およびバッテリ２９の何れか一方が異常になったとき、ステップＳ４で遮断弁１４が励磁（閉弁）していれば、つまり前回ループまで正常で今回ループで初めて異常が発生したとき、ステップＳ５でストロークセンサＳｃがブレーキペダル１１の操作を検出しない非制動中であれば、ステップＳ６で遮断弁１４を消磁（開弁）し、かつ反力許可弁２２を消磁（閉弁）する。その結果、その後にドライバーがブレーキペダル１１を踏んだとき、マスタシリンダ１２が発生したブレーキ液圧が液路Ｐ１、液路Ｐ２、遮断弁１４、液路Ｐ３、電動制動装置１５および液路Ｐ５を介してホイールシリンダ１３に伝達され、電動制動装置１５を必要とせずにマニュアルで車輪を支障なく制動することができる。

このとき、マスタシリンダ１２が液路Ｐ１、液路Ｐ５、反力許可弁２２および液路Ｐ６を介してストロークシミュレータ２３に連通することがないので、ストロークシミュレータ２３の作動に必要なブレーキ液が全てがホイールシリンダ１３に供給される。そして、次のループでステップＳ４の答えがＹＥＳになることで、ステップＳ７でマニュアルによる制動に移行すべくブレーキ・バイ・ワイヤのシステムを遮断する。

一方、前記ステップＳ５で制動中であれば、前記ステップＳ６を迂回して前記ステップＳ１にリターンする。即ち、今回ループで初めて異常が発生したときに前記ステップＳ５で制動中であれば、遮断弁１４を閉弁した状態に維持するとともに、反力許可弁２２を開弁した状態に維持する。このとき、発電機２８およびバッテリ２９の何れか一方は故障しているが、正常な他方から供給される電力で遮断弁１４および反力許可弁２２およびモータ１８の最低限の作動が確保される。そして、その回の制動が終了してドライバーがブレーキペダル１１を戻すと、前記ステップＳ５の答えがＮＯになって前記ステップＳ６に移行することで、前述と同様にしてマニュアルによる制動に切り換えられる。

以上のように、電動制動装置１５による制動中に発電機２８およびバッテリ２９の何れか一方が故障しても、即座にマニュアルによる制動に移行することなく、その回の制動が終了するまでは発電機２８またはバッテリ２９から供給される電力で遮断弁１４を閉弁状態に維持し、反力許可弁２２を開弁状態に維持し、かつモータ１８を作動させることで電動制動装置１５による制動を継続することができ、これにより異常発生時のブレーキフィーリングの変化を最小限に抑えることができる。

その理由は以下の通りである。ブレーキペダル１１が踏み込まれた制動中には、マスタシリンダ１２から押し出されたブレーキ液でストロークシミュレータ２３が作動した状態にある。この状態でマニュアルによる制動に移行すべく遮断弁１４を開弁して反力許可弁２２を閉弁すると、ストロークシミュレータ２３の容積が拡大した液室２７にブレーキ液が閉じ込められてしまい、マスタシリンダ１２が発生したブレーキ液圧でホイールシリンダ１３を作動させるためには、液室２７に閉じ込められたブレーキ液の分だけブレーキペダル１１のストロークを増加させる必要が生じてしまう。

それに対して本実施例によれば、制動中に異常が発生しても、その回の制動が終了してブレーキペダル１１が戻されるまで、つまりストロークシミュレータ２３の液室２７の容積が縮小するまで電動制動装置１５による制動を継続し、次回にブレーキペダル１１が踏まれたときからマニュアルによる制動に移行するので、ブレーキペダル１１のストロークが通常よりも増加するのを防止してブレーキフィーリングが変化するのを防止することができる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施例のブレーキ・バイ・ワイヤ装置の電動制動装置１５は、モータ１８でピストン１７を駆動してブレーキ液圧を発生させるものであるが、油圧ポンプで発生させたブレーキ液圧をアキュムレータに蓄圧するものであっても良い。

この場合、従来の制御を行うとホイールシリンダ１３のブレーキ液圧がマスタシリンダ１２側に逆伝達されるため、ブレーキペダル１１の反力が急激に増加してブレーキフィーリングが悪化するが、本実施例の制御を採用することで、上記不具合を回避することができる。

また電動制動装置１５は、ブレーキ液圧を介さずに電動モータでブレーキパッドを直接押して制動を行うものであっても良い。

また本発明の電源は実施例の発電機２８およびバッテリ２９に限定されず、バッテリを２個持つものや、発電機を２個持つものであっても良い。

ブレーキ・バイ・ワイヤ装置の全体構成を示す図 作用を説明するフローチャート

符号の説明

１１ ブレーキペダル（ブレーキ操作子）
１２ マスタシリンダ
１３ ホイールシリンダ
１４ 遮断弁
１５ 電動制動装置
２８ 発電機（電源）
２９ バッテリ（電源）

Claims (1)

1. ブレーキ操作子（１１）の操作によりブレーキ液圧を発生するマスタシリンダ（１２）と、
   ブレーキ操作子（１１）の操作信号に基づいて二つの電源（２８，２９）の少なくとも一方からの電力でブレーキ力を発生する電動制動装置（１５）と、
   ブレーキ液圧で作動して車輪を制動するホイールシリンダ（１３）と、
   マスタシリンダ（１２）およびホイールシリンダ（１３）間の連通および遮断を制御する遮断弁（１４）とを備え、
   正常時に遮断弁（１４）を閉弁して電動制動装置（１５）が発生するブレーキ力で制動を行い、異常時に遮断弁（１４）を開弁してマスタシリンダ（１２）が発生するブレーキ液圧でホイールシリンダ（１３）を作動させるブレーキ・バイ・ワイヤ装置において、
   電動制動装置（１５）の作動中に前記二つの電源（２８，２９）の何れか一方が故障した異常時には、その作動が終了するまで遮断弁（１４）を閉弁状態に維持することを特徴とするブレーキ・バイ・ワイヤ装置。
   

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