JP2008179228A - Hydraulic braking device and its control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液圧ブレーキ装置に関し、より詳細には液圧ブレーキ装置の液漏れ時の制御技術に関する。 The present invention relates to a hydraulic brake device, and more particularly to a control technique when a hydraulic brake device leaks.
液圧ブレーキ装置においては、リザーバタンクに液面スイッチを設け、予め設定された下限液面へのブレーキ液の低下を検出している。配管の穴あきなどによる液漏れや、ブレーキパッドやロータの摩耗による内部消費によって、リザーバタンク内のブレーキ液面が低下することがある。液漏れをした後も通常のブレーキ制御を続けていると、マスタシリンダへの配管の中に空気が吸い込まれ、制動力が発生しにくくなるおそれがある。特に、ポンプを駆動してブレーキ液をアクチュエータに送り込む制御ブレーキの場合には、ポンプの駆動によりブレーキ液が短時間で消費されて空気の吸い込みが発生しやすいため、液漏れがあるときには速やかにブレーキ制御を禁止することが好ましい。 In the hydraulic brake device, a liquid level switch is provided in a reservoir tank to detect a decrease in brake fluid to a preset lower limit liquid level. The brake fluid level in the reservoir tank may decrease due to fluid leakage due to piping perforations and internal consumption due to wear of the brake pads and rotor. If normal brake control is continued even after the liquid has leaked, air may be sucked into the pipe to the master cylinder, which may make it difficult to generate a braking force. In particular, in the case of a control brake that drives the pump and sends brake fluid to the actuator, the brake fluid is consumed in a short time by driving the pump, and air is likely to be sucked. It is preferable to prohibit the control.
ブレーキ液漏れの程度が大きい場合には速やかに制御を禁止する必要があるが、ブレーキ漏れの程度が小さい場合や内部消費による場合は、空気吸い込みが直ちに発生して制動力が低下することはないので、ブレーキを使用できる時間をできるだけ延長することが望ましい。そのためには、液漏れの速度を検出する必要がある。そのような技術として、例えば特許文献1には、二つ以上の液面スイッチの出力に基づいて液漏れ速度を検出することが記載されている。
上記特許文献1ではリザーバタンクに液面スイッチを二つ以上設けているが、このように複数のスイッチを設けることはコストの上昇につながり、またスイッチ間の結線が困難な場合もある。 In Patent Document 1, two or more liquid level switches are provided in the reservoir tank. However, providing a plurality of switches in this manner leads to an increase in cost and sometimes it is difficult to connect the switches.
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、液圧ブレーキ装置においてリザーバタンクに一つの液面スイッチを設けるだけで液漏れ時の液面の低下速度を推定し、ブレーキ制御の延命を可能とする技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to estimate a liquid level lowering rate at the time of liquid leakage by providing only one liquid level switch in a reservoir tank in a hydraulic brake device, and to perform brake control. It is to provide a technology that makes it possible to prolong life.
本発明のある態様は、リザーバタンクから導管を通じてブレーキ液を供給して車両に制動力を発生させる液圧ブレーキ装置である。この装置は、車両に発生する加速度を検出する加速度センサと、リザーバタンクの予め定められた下限液面へのブレーキ液面の低下を検知する液面スイッチと、車両の加減速時にリザーバタンク内のブレーキ液面の傾斜によって前記液面スイッチ以下にブレーキ液面が低下するときの前記下限液面からの液面高さを保持する液面高さマップ保持部と、リザーバタンク内の液面の傾斜によって前記液面スイッチがブレーキ液面の低下を検知する第1時刻から、車両が加減速しておらずブレーキ液面が水平であるときに前記液面スイッチがブレーキ液面の低下を検知する第2時刻までの経過時間を計測するタイマ部と、前記第1時刻における車両の加速度を参照して前記液面高さマップ保持部から対応する液面高さを取得し、前記経過時間と前記液面高さからブレーキ液面低下速度を算出する液漏れ推定部と、前記ブレーキ液面低下速度に基づいて当該装置の制御を停止するまでの猶予時間を計算する猶予時間算出部と、を備える。 One aspect of the present invention is a hydraulic brake device that supplies brake fluid from a reservoir tank through a conduit to generate braking force on the vehicle. This device includes an acceleration sensor that detects acceleration generated in the vehicle, a liquid level switch that detects a decrease in the brake fluid level to a predetermined lower limit fluid level of the reservoir tank, A liquid level map holding unit that holds the liquid level height from the lower limit liquid level when the brake liquid level falls below the liquid level switch due to the inclination of the brake liquid level, and the inclination of the liquid level in the reservoir tank From the first time when the fluid level switch detects a decrease in the brake fluid level, the fluid level switch detects a decrease in the brake fluid level when the vehicle is not accelerating / decelerating and the brake fluid level is horizontal. A timer unit that measures an elapsed time up to two times, a corresponding liquid level height is acquired from the liquid level map holding unit with reference to the acceleration of the vehicle at the first time, and the elapsed time and the Comprising a liquid leakage estimator for calculating a brake fluid surface reduction rate from Mendaka of, and a grace time calculation unit for calculating a delay time until stopping the control of the device based on the brake fluid level lowering rate.
水平時にはリザーバタンク内のブレーキ液面が下限液面より上にあっても、車両が加減速することによってブレーキ液が揺れて液面が一時的に液面スイッチを下回って液面スイッチがオンになる場合がある。この態様では、そのような現象を利用して液漏れ時のリザーバタンクのブレーキ液面低下速度を推定することで、ブレーキ制御を停止するまでの猶予時間を算出するようにした。こうすることで、ブレーキ失陥時でもできるだけ長時間ブレーキ制御を継続することができる。 Even when the brake fluid level in the reservoir tank is above the lower limit fluid level when leveling, the brake fluid sways as the vehicle accelerates and decelerates, causing the fluid level to temporarily fall below the fluid level switch and the fluid level switch to turn on. There is a case. In this aspect, the grace time until the brake control is stopped is calculated by estimating the brake fluid level lowering speed of the reservoir tank at the time of liquid leakage using such a phenomenon. By doing so, it is possible to continue the brake control for as long as possible even when the brake fails.
前記液漏れ推定部は、液面高さとリザーバタンクの断面積に基づいて前記第1時刻における前記下限液面までのブレーキ液の残存液量を算出し、該残存液量と前記経過時間から前記ブレーキ液面低下速度を算出してもよい。こうすることで、ブレーキ液面低下速度を比較的正確に推定することができる。 The liquid leakage estimation unit calculates the remaining amount of brake fluid up to the lower limit liquid level at the first time based on the liquid level height and the cross-sectional area of the reservoir tank, and based on the remaining liquid amount and the elapsed time, The brake fluid level lowering speed may be calculated. By doing so, the brake fluid level lowering speed can be estimated relatively accurately.
ブレーキ液面が下限液面に達してから導管への空気吸い込みが発生するまでに余裕液量がある位置に前記液面スイッチが配置されており、前記猶予時間算出部は、前記ブレーキ液面低下速度と前記余裕液量とに基づいてブレーキ液面が導管出口まで低下するまでの猶予時間を算出してもよい。このように、リザーバタンクに余裕液量を持たせている場合には、ブレーキ液面低下速度にしたがって算出される、ブレーキ液面が導管の出口まで低下する直前の時間までブレーキ制御を継続することができる。 The fluid level switch is arranged at a position where there is a surplus fluid amount from when the brake fluid level reaches the lower limit fluid level until air suction into the conduit occurs, and the grace time calculation unit reduces the brake fluid level Based on the speed and the amount of surplus fluid, a grace time until the brake fluid level decreases to the conduit outlet may be calculated. As described above, when the reservoir tank has a surplus liquid amount, the brake control is continued until the time immediately before the brake fluid level is reduced to the outlet of the conduit, which is calculated according to the brake fluid level lowering speed. Can do.
本発明の別の態様は、液圧ブレーキ装置の制御方法である。液圧ブレーキ装置は、リザーバタンクから導管を通じてブレーキ液を供給して車両に制動力を発生させ、リザーバタンクの予め定められた下限液面へのブレーキ液面の低下を検知する液面スイッチが設けられている。この方法は、車両の加減速時にリザーバタンク内のブレーキ液面の傾斜によって前記液面スイッチ以下にブレーキ液面が低下するときの前記下限液面からの液面高さを予めメモリに記憶させておき、リザーバタンク内の液面の傾斜によって前記液面スイッチがブレーキ液面の低下を検知する第1時刻から、車両が加減速しておらずブレーキ液面が水平であるときに前記液面スイッチが液面の低下を検知する第2時刻までの経過時間を計測し、前記第1時刻における車両の加速度を参照して前記液面高さマップ保持部から対応する液面高さを取得し、前記経過時間と前記液面高さからブレーキ液面低下速度を算出し、前記ブレーキ液面低下速度に基づいて液圧ブレーキ装置の制御を停止するまでの猶予時間を計算し、前記第2時刻から前記猶予時間が経過したときに液圧ブレーキ装置の制御を停止する。 Another aspect of the present invention is a method for controlling a hydraulic brake device. The hydraulic brake device is provided with a liquid level switch for supplying a brake fluid from a reservoir tank through a conduit to generate a braking force on the vehicle and detecting a decrease in the brake fluid level to a predetermined lower limit fluid level of the reservoir tank. It has been. In this method, the liquid level height from the lower limit liquid level when the brake liquid level falls below the liquid level switch due to the inclination of the brake liquid level in the reservoir tank during acceleration / deceleration of the vehicle is stored in a memory in advance. In addition, from the first time when the liquid level switch detects a decrease in the brake liquid level due to the inclination of the liquid level in the reservoir tank, the liquid level switch when the vehicle is not accelerating / decelerating and the brake liquid level is horizontal. Measure the elapsed time until the second time when the liquid level is detected, and obtain the corresponding liquid level height from the liquid level map holding unit with reference to the acceleration of the vehicle at the first time, The brake fluid level lowering speed is calculated from the elapsed time and the fluid level height, and a delay time until the control of the hydraulic brake device is stopped based on the brake fluid level lowering speed is calculated. From the second time Grace During stops the control of the hydraulic brake device when the elapsed.
この態様によると、ブレーキ液面が低下して空気吸い込みが発生するまでの猶予時間を算出し猶予時間の経過後にブレーキ制御を禁止するようにした。こうすることで、ブレーキ失陥時でもブレーキの制御を可能な限り長時間継続することができる。 According to this aspect, the grace time until the brake fluid level decreases and air suction occurs is calculated, and the brake control is prohibited after the grace time elapses. In this way, the brake control can be continued for as long as possible even when the brake fails.
本発明によれば、液圧ブレーキ装置において、リザーバタンクに一つの液面スイッチを設けるだけで液漏れ時の液面の低下速度を推定し、ブレーキ制御の使用可能時間を延長することが可能になる。 According to the present invention, in the hydraulic brake device, it is possible to estimate the rate of decrease of the liquid level at the time of liquid leakage and extend the usable time of brake control by providing only one liquid level switch in the reservoir tank. Become.
図1は、液圧ブレーキ装置200の構成を示す。液圧ブレーキ装置200はいわゆる電子制御ブレーキ(ECB:Electronically Controlled Brake)であり、車室内に設けられたブレーキペダル72の操作量をセンサで検知し、ブレーキペダルの操作に応じて発せられるECU100からの指令に応じて、四輪独立してブレーキを作動させることができる。
FIG. 1 shows a configuration of a
ブレーキペダル72にはその踏み込みストロークを検出するストロークセンサ46が設けられている。マスタシリンダ74は、運転者によるブレーキペダル72の踏み込み操作に応じ、作動液であるブレーキオイルを圧送する。
The
マスタシリンダ74には右前輪用のブレーキ油圧制御導管76および左前輪用のブレーキ油圧制御導管78の一端が接続され、これらのブレーキ油圧制御導管はそれぞれ、右前輪および左前輪の制動力を発揮する右前輪14FR用および左前輪14FL用のホイールシリンダ15FR、15FLに接続されている。右前輪14FR用および左前輪14FL用のブレーキ油圧制御導管76、78の途中には、右マスタカット弁22FRおよび左マスタカット弁22FLが間挿されている。右マスタカット弁22FRおよび左マスタカット弁22FLは非通電時に開状態にあり、ブレーキ操作を検出した際に閉状態に切り替わる(これを「常開型」と呼ぶ)電磁弁である。
One end of a brake
また、ブレーキ油圧制御導管76、78の途中には、それぞれ右前輪14FR側および左前輪14FL側のマスタシリンダ液圧を計測する右マスタ圧力センサ48FRおよび左マスタ圧力センサ48FLが設けられている。運転者によってブレーキペダル72が踏まれたとき、ストロークセンサ46によりその踏み込み操作量が検出されるが、ストロークセンサ46の故障を想定し、右マスタ圧力センサ48FRおよび左マスタ圧力センサ48FLによるマスタシリンダ液圧の計測によってもブレーキペダル72の踏み込み操作力が検出される。マスタシリンダ液圧を二つの圧力センサで監視するのは、フェイルセーフの観点による。
A right master pressure sensor 48FR and a left master pressure sensor 48FL for measuring master cylinder hydraulic pressures on the right front wheel 14FR side and the left front wheel 14FL side are provided in the middle of the brake hydraulic
マスタシリンダ74にはリザーバタンク26が接続され、また、開閉弁23を介して、運転者の操作量や反力を創出するストロークシミュレータ24が接続される。開閉弁23は、非通電時に開状態にあり、ブレーキ操作時に開状態に切り替わる常開型の電磁弁である。リザーバタンク26には油圧給排導管28の一端が接続される。油圧給排導管28にはモータ32により駆動されるオイルポンプ34が設けられている。オイルポンプ34の吐出側は高圧導管30になっており、アキュムレータ50とリリーフバルブ53が設けられている。アキュムレータ50はオイルポンプ34によって例えば14〜22MPaという範囲(以下「制御範囲」という)の高圧にされたブレーキオイルを蓄積する。リリーフバルブ53は、アキュムレータ圧が異常に高く、例えば25MPaといった高圧になったとき開き、油圧給排導管28へ高圧のブレーキオイルを逃がす。
The
高圧導管30にはアキュムレータ圧を計測するアキュムレータ圧センサ51が設けられる。後述のECU100にはアキュムレータ圧センサ51の出力であるアキュムレータ圧が入力され、このアキュムレータ圧が制御範囲に収まるようモータ32を制御する。
The
高圧導管30は、それぞれ非通電時は閉じた状態(これを「常閉型」という)にあり、必要なときにホイールシリンダの増圧用に利用される電磁流量制御弁、すなわちリニア弁である増圧弁40FR、40FL、40RR、40RLを介し、右前輪14FRのホイールシリンダ15FR、左前輪14FLのホイールシリンダ15FL、右後輪14RR用のホイールシリンダ15RR、左後輪14RL用のホイールシリンダ15RLに接続されている。
Each of the high-
車両の右前輪14FR、左前輪14FL、右後輪14RR、左後輪14RLには、ディスクブレーキが設けられており、それぞれホイールシリンダ15FR、15FL、15RR、15RLの駆動によりブレーキパッドをディスクに押し付けることで制動力を発揮するようになっている。 Disc brakes are provided on the right front wheel 14FR, the left front wheel 14FL, the right rear wheel 14RR, and the left rear wheel 14RL of the vehicle, and the brake pads are pressed against the disc by driving the wheel cylinders 15FR, 15FL, 15RR, and 15RL, respectively. In order to demonstrate the braking power.
右前輪のホイールシリンダ15FRと左前輪のホイールシリンダ15FLは、必要なときに減圧用に利用される電磁流量制御弁、すなわちリニア弁である常閉型の減圧弁42FR、42FLを介して油圧給排導管28へ接続されている。また、右後輪用のホイールシリンダ15RR、左後輪用のホイールシリンダ15RLは、それぞれ常開型の減圧弁42RR、42RLを介して油圧給排導管28へ接続されている。
The right front wheel wheel cylinder 15FR and the left front wheel wheel cylinder 15FL are hydraulically fed and discharged via normally closed pressure reducing valves 42FR and 42FL, which are electromagnetic flow control valves used for pressure reduction when necessary, that is, linear valves. Connected to
右前輪、左前輪、右後輪、左後輪のホイールシリンダ15FR、15FL、15RR、15RL付近には、それぞれホイールシリンダ内の液圧を計測する右前輪用、左前輪用、右後輪用、左後輪用の圧力センサ44FR、44FL、44RR、44RLが設けられている。 Near the right front wheel, left front wheel, right rear wheel, and left rear wheel wheel cylinders 15FR, 15FL, 15RR, 15RL, the right front wheel, the left front wheel, the right rear wheel, Pressure sensors 44FR, 44FL, 44RR, 44RL for the left rear wheel are provided.
ECU100は、マスタカット弁22FR、22FL、開閉弁23、モータ32、4個の増圧弁40FR、40FL、40RR、40RL、および4個の減圧弁42FR、42FL、42RR、42RLを制御する。ECU100はマイクロコンピュータによる演算ユニット、各種制御プログラムを格納するROM、およびデータ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるRAMなどを備える。
The
詳細は図示しないが、演算ユニットには、右前輪用、左前輪用、右後輪用、左後輪用の圧力センサ44FR、44FL、44RR、44RLから、それぞれ、右前輪のホイールシリンダ15FR内の圧力信号、左前輪のホイールシリンダ15FL内の圧力信号、右後輪用のホイールシリンダ15RR内の圧力信号、左後輪用のホイールシリンダ15RL内の圧力信号が入力される。さらに、演算ユニットには、ストロークセンサ46からはブレーキペダル72の踏み込みストロークを示す信号が、右マスタ圧力センサ48FRおよび左マスタ圧力センサ48FLからはマスタシリンダ液圧を示す信号が、アキュムレータ圧センサ51からはアキュムレータ圧を示す信号が入力される。
Although not shown in detail, the arithmetic units include pressure sensors 44FR, 44FL, 44RR, 44RL for the right front wheel, the left front wheel, the right rear wheel, and the left rear wheel, respectively, in the wheel cylinder 15FR of the right front wheel. The pressure signal, the pressure signal in the left front wheel wheel cylinder 15FL, the pressure signal in the right rear wheel wheel cylinder 15RR, and the pressure signal in the left rear wheel wheel cylinder 15RL are input. Further, the
ECU100のROMは所定の制動制御フローを記憶している。演算ユニットはストローク信号とマスタシリンダ液圧信号に基づき車両の目標制動力を演算し、演算された目標制動力に基づいて各輪の目標ホイールシリンダ液圧を演算し、各輪のホイールシリンダ液圧が目標ホイールシリンダ液圧になるよう、増圧弁40および減圧弁42を制御する。
The ROM of the
図2は、リザーバタンク26の構造を模式的に示した断面図である。リザーバタンク26にはブレーキ液84が貯留されている。リザーバタンク26の上方は大気開放されている。リザーバタンク26の下方には、マスタシリンダ74や油圧給排導管28に通じる導管27が設けられている。導管27の上端のラインDよりもブレーキ液の液面が低下すると、空気が導管27を通じて液圧ブレーキ装置に吸い込まれてしまう。
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the
そのため、リザーバタンク26には下限ライン(MINライン)Cが予め設定されている。そして、下限ラインCへのブレーキ液面の低下を検出するために、液面スイッチ80がリザーバタンク26の内壁に取り付けられている。この液面スイッチ80は、ブレーキ液面が下限ラインCより少なくなるとオフ状態からオン状態に切り替わるスイッチである。液面スイッチ80は任意のタイプのものを使用できる。例えば、ブレーキ液の容量に基づく圧力変化や静電容量の変化に基づいて液面を検出するタイプのスイッチでもよい。または、液面の高さをフロートを使用して検出したり、または光学的に検出するタイプのスイッチでもよい。
For this reason, a lower limit line (MIN line) C is preset in the
ブレーキ液が消費されてブレーキ液面が下限ラインCまで低下すると、液面スイッチ80がオンになる。従来は、液面スイッチ80がオンになると警報ランプが点灯し、またブレーキ液のこれ以上の消費を防ぐために液圧ブレーキ装置の制御を停止していた。具体的には、図1において、増圧弁40FR、40FLおよび減圧弁42FR、42FLを閉状態にするとともに右マスタカット弁22FRおよび左マスタカット弁22FLを開状態にすることで、マスタシリンダ74からホイールシリンダ15にブレーキ液が供給されるようにする。リザーバタンク26のブレーキ液がなくなってもマスタシリンダ74にブレーキ液が残っていれば、ブレーキペダル72により制動力を発生させることができる。
When the brake fluid is consumed and the brake fluid level falls to the lower limit line C, the
しかし、図2に示すように、通常下限ラインCは、実際に空気吸い込みが生じるラインDに対してやや上方に設定されている。つまり、ブレーキ液面が下限ラインCを下回っても下限ラインCとラインDの間にあれば、ブレーキ制御を継続していても空気の吸い込みが起こることはない。そこで、本実施形態では、液面が下限ラインCを下回った後に空気吸い込みが生じるまでにどれだけの猶予時間があるかを推定し、その猶予時間の間は液圧ブレーキ装置の制御を継続するようにした。 However, as shown in FIG. 2, the normal lower limit line C is set slightly above the line D where air is actually sucked. That is, even if the brake fluid level is below the lower limit line C and is between the lower limit line C and the line D, no air is sucked in even if the brake control is continued. Therefore, in the present embodiment, after the liquid level falls below the lower limit line C, it is estimated how much time is left before air suction occurs, and control of the hydraulic brake device is continued during the time. I did it.
図3は、車両が急加速または急減速したときのリザーバタンク内の様子を示す。図3(a)は、車両の加速度(または減速度)が比較的小さい場合のリザーバタンク内の液面を示す。本来の液面がAであるとき、車両の加速または減速によってリザーバタンク26内の液面はBのように傾くため、液面スイッチ80の設置されている箇所で一瞬ブレーキ液面が液面スイッチ80を下回り、液面スイッチ80がオンになることがある。同様に、図3(b)は、車両の加速度または減速度が比較的大きい場合のリザーバタンク内の液面を示す。同様に、本来の液面がAであるとき、車両の加速または減速によってリザーバタンク26内の液面がBのように傾くと、液面スイッチ80がオンになる。
FIG. 3 shows a state in the reservoir tank when the vehicle is suddenly accelerated or decelerated. FIG. 3A shows the liquid level in the reservoir tank when the acceleration (or deceleration) of the vehicle is relatively small. When the original liquid level is A, the liquid level in the
車両の加速度または減速度の大きさによってリザーバタンク26内の液面の傾きの程度は異なるから、液面スイッチ80がオンになるような液面hの高さ(下限ラインCからの高さ)も異なる。したがって、車両の加速度または減速度の大きさが分かれば、車両の加減速によってリザーバタンク26内の液面が揺れたために液面スイッチ80がオンになったときの液面高さhを推定することができる。車両の加減速度と液面高さhとの対応関係は、実験等によって正確に求めることが可能である。このように、本実施形態では、液面スイッチ80がオンになったときの車両の加減速度を用いることで、液面高さhを求める。
Since the degree of inclination of the liquid level in the
図4は、液漏れ発生時の液面スイッチのオンオフ状態と時間経過を示す図である。本実施形態では以下のようにして猶予時間を算出する。車両が加速または減速しておりかつ液面スイッチ80が最初にオンになったとき(図4の時刻tA)から、車両が加減速しておらず液面スイッチ80がオンになったとき(図4の時刻tC)までの時間Tmをタイマによって測定する。時刻tAは、図3(a)、(b)の液面Aが傾いて液面Bの状態になった時点に対応し、また時刻tCは、液面が平らであって下限ラインCまで減少した時点に対応する。したがって、時間Tmは、図3において液面Aから下限ラインCまで液漏れによってブレーキ液量が減少するのに要した時間に相当する。
FIG. 4 is a diagram showing the on / off state of the liquid level switch and the passage of time when a liquid leak occurs. In the present embodiment, the grace time is calculated as follows. When the vehicle is accelerating or decelerating and the
上述したように、時刻tAの加速度に基づいて、液面Aから下限ラインCまでの高さhを求めることができる。リザーバタンクの断面積をSとすると、下限ラインCを上回るブレーキ液量WはW=S・hで求められる。したがって、リザーバタンク内のブレーキ液面低下速度vは次式で表すことができる。
v=W/Tm・・・(1)
As described above, based on the acceleration time t A, it is possible to obtain the height h from the liquid surface A to the lower limit line C. Assuming that the cross-sectional area of the reservoir tank is S, the brake fluid amount W exceeding the lower limit line C is obtained by W = S · h. Therefore, the brake fluid level lowering speed v in the reservoir tank can be expressed by the following equation.
v = W / T m (1)
ブレーキ液面低下速度vを使用して、空気吸い込みに至るまでの猶予時間Tnを推定することができる。下限ラインCから空気吸い込みラインDまでの余裕液量Rは予め分かっているので、猶予時間Tnは次式で表すことができる。
Tn=R/v・・・(2)
したがって、時刻tCからTnが経過するまで(図4の時刻tDまで)の間は、空気吸い込みを起こすことなくブレーキ制御を継続できると判断できる。
Use brake fluid level dropping speed v, it is possible to estimate the delay time T n up to the suction air. Since afford liquid amount R from the lower line C to the air suction line D are known in advance, the window time T n can be expressed by the following equation.
T n = R / v (2)
Thus, between the time t C until T n has elapsed (until a time t D in FIG. 4), it can be determined that the brake control can be continued without causing suction air.
図5は、本実施形態に係るリザーバタンクの使用時間延長制御に関与する部分の構成を示す機能ブロック図である。ECU100内に示す各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのCPUやメモリをはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックとして描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。
FIG. 5 is a functional block diagram showing a configuration of a part related to the use time extension control of the reservoir tank according to the present embodiment. Each block shown in the
加速度センサ90は車体に設置され、車両の上下加速度または左右加速度を検出する。液面スイッチ80は、上述したように、リザーバタンク26内での下限ラインへのブレーキ液面の低下を検知する。
The
液面高さマップ保持部102は、車両がある加速度で加減速したときに、リザーバタンク26内のブレーキ液面の傾きによって液面スイッチ80の設置箇所でブレーキ液面が下限ラインCを下回るような液面の高さhをマップとして保持している。車両の加速度と液面高さhの関係は、実験やシミュレーションで予め求めておくことができる。この加速度は、上下加速度または左右加速度のいずれかとしてもよいし、これらの合成値でもよい。
The liquid level
液漏れ推定部103は、加速度センサ90から加速度を、液面スイッチ80からはスイッチのオンオフ情報を受け取る。液量算出部104は、車両が加減速したときに液面スイッチ80がオンになったことを検知すると、加速度を参照して液面高さマップ保持部102から対応する液面高さhを取得する。そして、液面高さhにリザーバタンクの断面積Sを乗じることで、時刻tAにおいて下限ラインCを上回るブレーキ液量W=S・hを推定する。
The liquid
タイマ部108は、車両が加減速したときに液面スイッチ80がオンになった時刻tAから、車両が加減速していないときに液面スイッチ80がオンになる時刻tCまでの経過時間Tmを計測する。
The
液漏れ推定部103は、タイマ部108から経過時間Tmを受け取る。低下速度算出部106は、推定したブレーキ液量Wと経過時間Tmを用いて、ブレーキ液面低下速度vを算出する。猶予時間算出部110は、余裕液量Rとブレーキ液面低下速度vとから、猶予時間Tnを算出する。
The liquid
制御停止部112は、液面スイッチがオンになった時刻tCから猶予時間Tnが経過すると、警報ランプ114を点灯させて乗員にブレーキ液漏れが生じたためブレーキ制御を停止することを報知するとともに、液圧ブレーキ装置200の制御を停止する。具体的には、ポンプや各種制御弁の作動を停止し、マスタシリンダ74から導管76、78を経由したブレーキ圧だけで動作するようにする。
図6は、本実施形態に係るリザーバタンクの使用時間延長制御のフローチャートである。
加速度センサ90は、車両の加速度を検出する(S10)。液面スイッチ80は、下限ラインCへのブレーキ液面の低下を検知する(S12)。ブレーキ液面の低下を検知しない限り(S12のN)、S10とS12を繰り返す。ブレーキ液面の低下を検知すると(S12のY)、タイマ部108は時間の計測を開始する(S14)。液量算出部104は液面スイッチがオンになったときの車両の加速度を取得する。そして、液面高さマップ保持部102を参照して液面高さhを取得し、下限ラインCまでの液量Wを推定する(S16)。続いて、タイマ部108は、加速度センサ90と液面スイッチ80とを監視し、加速度が0かつ液面スイッチがオンになるのを待機し(S18)、この条件が満たされると(S18のY)、タイマ部108は時間の計測を停止する(S20)。これで計測時間Tmが求められる。低下速度算出部106は、液量Wと計測時間Tmからブレーキ液面低下速度vを算出する(S22)。猶予時間算出部110は、ブレーキ液面低下速度vと余裕液量Rとから猶予時間Tnを算出する(S24)。
FIG. 6 is a flowchart of the use time extension control of the reservoir tank according to the present embodiment.
The
以上説明したように、本実施形態によれば、車両の加減速時にリザーバタンク内の液面スイッチが一時的にオンになる現象を利用して液漏れ時のブレーキ液面低下速度を推定することで、空気吸い込みが発生するまでの猶予時間を算出するようにした。そして、猶予時間の間はブレーキ制御を継続することで、ブレーキ失陥時でもブレーキ制御をより長時間継続することができる。
また、本実施形態はリザーバタンク内に液面スイッチを一つ設けるだけで実現可能である。通常のリザーバタンクには液面スイッチが設けられているから、従来の構成に対して新たな要素を追加することがなく実現可能であり、コスト的にも有利である。
As described above, according to the present embodiment, the brake fluid level lowering speed at the time of fluid leakage is estimated using the phenomenon that the fluid level switch in the reservoir tank is temporarily turned on when the vehicle is accelerated or decelerated. Then, the grace time until air inhalation occurred was calculated. Then, by continuing the brake control during the grace period, the brake control can be continued for a longer time even when the brake fails.
Further, this embodiment can be realized only by providing one liquid level switch in the reservoir tank. Since a normal reservoir tank is provided with a liquid level switch, it can be realized without adding new elements to the conventional configuration, which is advantageous in terms of cost.
以上、本発明をいくつかの実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態はあくまで例示であり、実施の形態どうしの任意の組合せ、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスの任意の組合せなどの変形例もまた、本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present invention has been described based on some embodiments. These embodiments are merely examples, and modifications such as arbitrary combinations of the embodiments, each component of the embodiments, and any combination of the processing processes are also within the scope of the present invention. It will be understood by those skilled in the art.
本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能である。各図に示す構成は、一例を説明するためのもので、同様な機能を達成できる構成であれば、適宜変更可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications such as design changes can be added based on the knowledge of those skilled in the art. The configuration shown in each drawing is for explaining an example, and can be appropriately changed as long as the configuration can achieve the same function.
実際の運転では、車両は加減速を繰り返すことから、そのたびにリザーバタンク内の液面が揺れて液面スイッチが何回かオンオフされることが多いと考えられる。この場合は、液面スイッチが初めてオンになったときにブレーキ液面低下速度を推定し、その後の加速度0で液面スイッチがオンになるまでの液面スイッチのオンオフは無視するようにしてもよい。または、加減速で液面スイッチがオンになる毎にブレーキ液面低下速度を推定し、これらの平均をとってもよい。または、ブレーキ液面低下速度の変化傾向からより正確な速度を推定してもよい。 In actual driving, the vehicle repeatedly accelerates and decelerates. Therefore, it is considered that the liquid level in the reservoir tank is shaken each time and the liquid level switch is frequently turned on and off several times. In this case, when the liquid level switch is turned on for the first time, the brake liquid level lowering speed is estimated, and subsequent on / off of the liquid level switch until the liquid level switch is turned on at an acceleration of 0 is ignored. Good. Alternatively, each time the fluid level switch is turned on by acceleration / deceleration, the brake fluid level lowering speed may be estimated and an average of these may be taken. Or you may estimate a more exact speed from the change tendency of a brake fluid level fall speed.
26 リザーバタンク、 80 液面スイッチ、 90 加速度センサ、 100 ECU、 102 液面高さマップ保持部、 103 液漏れ推定部、 104 液量算出部、 106 低下速度算出部、 108 タイマ部、 110 猶予時間算出部、 112 制御停止部、 114 警報ランプ、 200 液圧ブレーキ装置。 26 Reservoir tank, 80 Liquid level switch, 90 Acceleration sensor, 100 ECU, 102 Liquid level height map holding unit, 103 Liquid leak estimation unit, 104 Liquid amount calculation unit, 106 Deceleration rate calculation unit, 108 Timer unit, 110 Grace time A calculation unit, 112 a control stop unit, 114 an alarm lamp, 200 a hydraulic brake device;
Claims (4)
車両に発生する加速度を検出する加速度センサと、
リザーバタンクの予め定められた下限液面へのブレーキ液面の低下を検知する液面スイッチと、
車両の加減速時にリザーバタンク内のブレーキ液面の傾斜によって前記液面スイッチ以下にブレーキ液面が低下するときの前記下限液面からの液面高さを保持する液面高さマップ保持部と、
リザーバタンク内の液面の傾斜によって前記液面スイッチがブレーキ液面の低下を検知する第1時刻から、車両が加減速しておらずブレーキ液面が水平であるときに前記液面スイッチがブレーキ液面の低下を検知する第2時刻までの経過時間を計測するタイマ部と、
前記第1時刻における車両の加速度を参照して前記液面高さマップ保持部から対応する液面高さを取得し、前記経過時間と前記液面高さからブレーキ液面低下速度を算出する液漏れ推定部と、
前記ブレーキ液面低下速度に基づいて当該装置の制御を停止するまでの猶予時間を計算する猶予時間算出部と、
を備えることを特徴とする液圧ブレーキ装置。 In a hydraulic brake device that supplies brake fluid from a reservoir tank through a conduit to generate braking force on the vehicle,
An acceleration sensor for detecting acceleration generated in the vehicle;
A liquid level switch for detecting a decrease in brake fluid level to a predetermined lower limit fluid level of the reservoir tank;
A liquid level map holding unit for holding the liquid level from the lower limit liquid level when the brake liquid level is lowered below the liquid level switch due to the inclination of the brake liquid level in the reservoir tank during acceleration / deceleration of the vehicle; ,
From the first time when the liquid level switch detects a decrease in the brake liquid level due to the inclination of the liquid level in the reservoir tank, the liquid level switch is braked when the vehicle is not accelerating / decelerating and the brake liquid level is horizontal. A timer unit for measuring an elapsed time until the second time for detecting a drop in the liquid level;
Liquid that obtains the corresponding liquid level from the liquid level map holding unit with reference to the acceleration of the vehicle at the first time, and calculates the brake liquid level lowering speed from the elapsed time and the liquid level A leak estimator;
A grace time calculating unit for calculating a grace time until the control of the device is stopped based on the brake fluid level lowering speed;
A hydraulic brake device comprising:
前記猶予時間算出部は、前記ブレーキ液面低下速度と前記余裕液量とに基づいてブレーキ液面が導管出口まで低下するまでの猶予時間を算出することを特徴とする請求項2に記載の液圧ブレーキ装置。 The fluid level switch is arranged at a position where there is a surplus fluid amount from when the brake fluid level reaches the lower limit fluid level until air suction into the conduit occurs.
3. The liquid according to claim 2, wherein the grace time calculation unit calculates a grace time until the brake fluid level decreases to a conduit outlet based on the brake fluid level lowering speed and the marginal fluid amount. Pressure brake device.
車両の加減速時にリザーバタンク内のブレーキ液面の傾斜によって前記液面スイッチ以下にブレーキ液面が低下するときの前記下限液面からの液面高さを予めメモリに記憶させておき、
リザーバタンク内の液面の傾斜によって前記液面スイッチがブレーキ液面の低下を検知する第1時刻から、車両が加減速しておらずブレーキ液面が水平であるときに前記液面スイッチが液面の低下を検知する第2時刻までの経過時間を計測し、
前記第1時刻における車両の加速度を参照して前記液面高さマップ保持部から対応する液面高さを取得し、
前記経過時間と前記液面高さからブレーキ液面低下速度を算出し、
前記ブレーキ液面低下速度に基づいて液圧ブレーキ装置の制御を停止するまでの猶予時間を計算し、
前記第2時刻から前記猶予時間が経過したときに液圧ブレーキ装置の制御を停止することを特徴とする液圧ブレーキ装置の制御方法。 A hydraulic brake provided with a fluid level switch for supplying brake fluid from a reservoir tank through a conduit to generate braking force on the vehicle and detecting a decrease in the brake fluid level to a predetermined lower limit fluid level of the reservoir tank In the device
The liquid level height from the lower limit liquid level when the brake liquid level falls below the liquid level switch due to the inclination of the brake liquid level in the reservoir tank during acceleration / deceleration of the vehicle is stored in the memory in advance.
From the first time when the liquid level switch detects a decrease in the brake liquid level due to the inclination of the liquid level in the reservoir tank, the liquid level switch is operated when the vehicle is not accelerating / decelerating and the brake liquid level is horizontal. Measure the elapsed time up to the second time to detect the surface drop,
Obtaining the corresponding liquid level height from the liquid level map holding unit with reference to the acceleration of the vehicle at the first time,
Calculate the brake fluid level lowering speed from the elapsed time and the fluid level height,
Calculate the grace time until the control of the hydraulic brake device is stopped based on the brake fluid level lowering speed,
A control method of a hydraulic brake device, wherein the control of the hydraulic brake device is stopped when the grace time has elapsed from the second time.
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