JP2008239114A - Control device and control method for brake - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両などに適用されるブレーキ制御装置及び制御方法に関する。 The present invention relates to a brake control device and a control method applied to a vehicle or the like.
車両などに適用されるブレーキは、安全性向上のため、運転者のブレーキ操作をアシストしたり、車両挙動を自動的に安定させたりするための構造が考えられている。 In order to improve safety, a brake applied to a vehicle or the like has a structure for assisting a driver's brake operation or automatically stabilizing the vehicle behavior.
例えば、ブレーキペダルのマスタシリンダとホイルシリンダとの間にシャットオフバルブを設け、通常時はシャットオフバルブを遮断するとともにブレーキ操作に応じてホイルシリンダ側に供給される液圧を高めるポンプを設け、検出したブレーキ操作量に応じた目標制動力や車両挙動を安定させるために必要な目標制動力を達成するために、ホイルシリンダの入口にあるインバルブ,アウトバルブを制御する電動液圧ブレーキが知られている。 For example, a shutoff valve is provided between the master cylinder and the wheel cylinder of the brake pedal, and a pump that increases the hydraulic pressure supplied to the wheel cylinder according to the brake operation while shutting off the shutoff valve at normal times, In order to achieve the target braking force according to the detected brake operation amount and the target braking force necessary to stabilize the vehicle behavior, an electric hydraulic brake that controls the in-valve and the out-valve at the inlet of the wheel cylinder is known. ing.
このような電動液圧ブレーキにおいて、万が一故障が起きたとしても、バックアップ手段によって制動力を確保するような構造が考えられている。例えば前輪の電磁バルブに故障が故障した場合、シャットオフバルブを開弁、インバルブとアウトバルブを閉弁とすることで、運転者のペダル踏力がマスタシリンダを介して直接ホイルシリンダに伝わるようにして(以後、この状態を「メカバックアップ制御モード」と呼ぶ)、バルブ故障時にも前輪の制動力を確保することが知られている(例えば特許文献1参照)。 In such an electric hydraulic brake, a structure is considered in which braking force is secured by backup means even if a failure occurs. For example, when a failure occurs in the front wheel solenoid valve, the shut-off valve is opened and the in-valve and out-valve are closed so that the driver's pedal effort is transmitted directly to the wheel cylinder via the master cylinder. (Hereinafter, this state is referred to as “mechanical backup control mode”), and it is known that the braking force of the front wheels is ensured even when the valve fails (see, for example, Patent Document 1).
しかし、前輪の電磁バルブに故障が発生した場合に、運転者のペダル踏力によって加圧されたホイルシリンダ圧に基づいて故障輪の制動力が発生するので、故障時は正常時に比べて制動力が低下する。 However, when a failure occurs in the solenoid valve on the front wheel, the braking force of the failed wheel is generated based on the wheel cylinder pressure that is pressurized by the driver's pedal effort, so the braking force is greater in the case of failure than in the normal state. descend.
本発明は、ブレーキのバルブ故障時の制動力をより多く確保することを目的とする。 An object of the present invention is to secure a larger braking force when a brake valve malfunctions.
バルブの故障を検出したときに、増圧制御モード,保持制御モード,減圧制御モードへの移行が可能か否かを判断し、当該判断結果に応じてブレーキを制御する。 When a valve failure is detected, it is determined whether or not it is possible to shift to the pressure increasing control mode, the holding control mode, and the pressure reducing control mode, and the brake is controlled according to the determination result.
ブレーキのバルブ故障時の制動力をより多く確保することができる。 More braking force can be ensured when the brake valve fails.
以下、本発明の実施例を、図面を用いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態をなすブレーキ装置の油圧回路図を示す。 FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram of a brake device according to an embodiment of the present invention.
ブレーキ装置は、運転者によるブレーキペダル1の踏み込み操作に応じてブレーキオイルを供給するマスタシリンダ4を有している。マスタシリンダ4は、第1のマスタシリンダ室4Rと第2のマスタシリンダ室4Lとを有し、これらのマスタシリンダ室にはそれぞれ液路7R,7Lが接続されている。液路7R,7Lの他端にはそれぞれFR輪及びFL輪(但し、右前輪をFR輪、左前輪をFL輪、右後輪をRR輪、左後輪をRL輪と呼ぶ)の制動力を制御するホイルシリンダ14FR,14FLが接続されている。このホイルシリンダは、液圧に応じて制動力が変化する。
The brake device has a
マスタシリンダ4とホイルシリンダ14FR,14FLの間の液路7R,7Lの間には、それぞれ常開型(非励磁時に開となる)のシャットオフバルブ10R,10Lが設けられている。シャットオフバルブ10R,10Lによりマスタシリンダ4とFR輪とFL輪のホイルシリンダ14FR,14FLとの連通,遮断が制御される。
Between the
マスタシリンダ4とシャットオフバルブ10Rの間の液路7Rには、切替えバルブ6を介しストロークシミュレータ5が接続されている。ストロークシミュレータ5は、ブレーキオイルを吸収することで、ブレーキペダル1のストロークを確保し、運転者のペダルフィーリングを生成する機能を有する。上記シャットオフバルブ10R,10Lが閉の時には、切替えバルブ6を開いて、ストロークシミュレータ5を機能させ、ブレーキペダル1のストロークを確保する。また、上記シャットオフバルブ10R,10Lのいずれかが開弁状態の時は、マスタシリンダ4からホイルシリンダ14FRまたは14FLへブレーキオイルを供給できるようにするため、切替えバルブ6を閉じてストロークシミュレータ5へのブレーキオイルの供給を防止する。
A
マスタシリンダ4には、ブレーキオイルを貯蔵するリザーバ3が接続されており、リザーバ3には、液路18の一端が接続されている。液路18には、モータM1,M2により駆動されるオイルポンプP1,P2が並列に2個設けられている。また、リザーバ3と各オイルポンプP1,P2との間の液路18には、各ホイルシリンダ14FR,14FL,14RR,14RL(以後14FR〜14RLと呼ぶ)からブレーキオイルを排出する液路17の一端が接続されている。液路17と各オイルポンプP1,P2の吐出側の液路
15との間には過大な油圧が掛からないようにリリーフバルブ16が設けられており、ポンプP1,P2の吐出圧が所定値以上となった場合に開弁し、液路15と液路17を連通させる構成となっている。
A
ポンプP1,P2の吐出側は液路15を介してそれぞれFR〜RL輪のホイルシリンダ14FR〜14RLと接続されている。ブレーキペダル操作に応じてポンプP1,P2を駆動することで各ホイルシリンダ14FR〜14RLにブレーキオイルを供給する。ポンプP1,P2から各ホイルシリンダに供給されるブレーキオイルの流入量を制御するために、ポンプP1,P2の吐出側の液路15と各ホイルシリンダ14FR〜14RLとの間にはそれぞれ常閉型のリニアインバルブ11FR〜11RLが設けられている。また、ホイルシリンダからリザーバへのブレーキオイルの流出量を制御するために、前輪のホイルシリンダ14FR,14FLと液路17との間にはそれぞれ常閉型のリニアアウトバルブ12FR,12FL、後輪のホイルシリンダ14RR,14RLと液路17との間にはそれぞれ常開型のリニアアウトバルブ12RR,12RLが設けられている。リニアインバルブ11FR〜11RLは、それぞれ各輪のホイルシリンダに対する増圧(保持)弁として機能する。一方、リニアアウトバルブ12FR〜12RLはそれぞれ各輪のホイルシリンダ14FR〜14RLの減圧弁として機能する。これらのリニアバルブによって、各ホイルシリンダ圧は独立に制御される。
The discharge sides of the pumps P1 and P2 are connected to the wheel cylinders 14FR to 14RL of the FR to RL wheels via the
各バルブに駆動電流が供給されない非通電時には、シャットオフバルブ10R,10Lは開弁状態に、インバルブ11FR〜11RLは閉弁状態に、常閉型のリニアアウトバルブ12FR,12FLは閉弁状態、常開型のリニアアウトバルブ12RR,12RLは開弁状態に維持される。この状態では、マスタシリンダ4が前輪のホイルシリンダ14FR,14FLに連通するので、マスタシリンダ4の圧力が左右前輪のホイルシリンダ14FR,14FLに直接作用する。従って、故障が発生した場合においても、各バルブへの電源供給を止めることで運転者のペダル踏力で加圧されたマスタシリンダ4の圧力が、左右の前輪のホイルシリンダに作用し、制動力を確保できる。また、後輪はアウトバルブが開くため、不要な制動力が発生することはない。
When no drive current is supplied to each valve, the shut-off
ブレーキペダルには、ペダルの踏み込み量を検出するためにストロークセンサ2を設置している。マスタシリンダ4に繋がっている液路7R,7Lには、マスタシリンダ4の液圧を検出するために、それぞれマスタシリンダ圧力センサ8R,8Lが設けられている。オイルポンプP1,P2の吐出側とインバルブ11FR〜11RLの間の液路15にはオイルポンプP1,P2の吐出液圧を検出する吐出圧力センサ9が設置されている。また、各ホイルシリンダ14FR〜14RLには、ホイルシリンダ液圧を検出するために、それぞれホイルシリンダ圧力センサ13FR〜13RLが設けられている。
The brake pedal is provided with a
図2は、図1の油圧回路を制御する制御装置のシステム構成図を示す。マイクロコンピュータ,各種センサ,アクチュエータ及びその駆動回路が記載されている。モータM1,M2,切り替バルブ6,シャットオフバルブ10R,10L,リニアインバルブ11FR〜11RL,リニアアウトバルブ12FR〜12RLは、マイクロコンピュータ21及び駆動回路22により制御される。なお、マイクロコンピュータ21は、例えば図示しないCPU,ROM,RAM及び入出力装置を有し、ROMに記憶されたプログラムに従って動作する。
FIG. 2 is a system configuration diagram of a control device that controls the hydraulic circuit of FIG. A microcomputer, various sensors, actuators and their drive circuits are described. The motors M1 and M2, the
マイクロコンピュータ21には、図2に示すように、圧力センサ8R,8Lよりマスタシリンダの圧力を示す信号,ストロークセンサ2よりブレーキペダルの踏み込み量を表す信号,吐出圧センサ9よりオイルポンプの吐出圧を表す信号,ホイルシリンダ圧力センサ13FR〜13RLから各ホイルシリンダ内の圧力を示す信号,各バルブ,各モータの駆動回路に設置された電流センサM1′,M2′,6′,10R′,10L′,11FR′〜11RL′,12FR′〜12RL′より各バルブの駆動回路に流れる電流を表す信号が入力される。
As shown in FIG. 2, the
図3は、図2の制御装置の機能ブロック図を示す。 FIG. 3 shows a functional block diagram of the control device of FIG.
この制御系によって後述の処理を行うことにより、各種センサ情報に応じて、モータ及び各バルブを駆動し、各ホイルシリンダ内の液圧を制御ことができ、各輪に制動力を発生させることができる。また、マイクロコンピュータ21には、各ホイルシリンダに設置されたリニアインバルブ11FR〜11RL,リニアアウトバルブ12FR〜12RLに故障が起こった場合に、残存する電磁バルブで各ホイルシリンダの液圧制御が可能か否かを判断し、制御モード(増圧制御,保持制御,減圧制御,メカバックアップ制御)を切り替える制御モード判断部を有する。制御モード判断部の詳細は、図5〜図7,図9で後述する。この制御モード判断部により、各バルブの故障時にも、制御可能と判断した場合には故障輪の増圧制御モード,保持制御モード,減圧制御モードを継続することができるので、不必要な制動力の低下を抑制できる。
By performing the processing described later by this control system, the motor and each valve can be driven according to various sensor information, the hydraulic pressure in each wheel cylinder can be controlled, and a braking force can be generated on each wheel. it can. Further, the
また、車輪の制動力はマイクロコンピュータ28からなる車両挙動制御装置からも制御される。マイクロコンピュータ28は、前述のマイクロコンピュータ21と同様の構成を有し、マイクロコンピュータ21との間はCANなどの通信ラインを介し必要な情報を通信する。マイクロコンピュータ28には、図2に示すように、各車輪に設置された車輪速センサ23から各車輪の速度を示す信号と、ヨーレートセンサ24で検出される車両のヨーレートの情報と、ハンドルに設置された舵角センサ25により検出された操舵角を示す信号と、前後加速度センサ26より車両の前後方向加速度を示す信号と、横加速度センサ27から検出される車両の横方向の加速度を示す信号が入力される。
The wheel braking force is also controlled by a vehicle behavior control device comprising a
マイクロコンピュータ28には、上記センサより検出したハンドルの操舵角,ヨーレート,横加速度,各輪の車輪速の情報に基づき、車両のスピン,ドリフトアウト,車輪のロックを検出し、それらを抑制するように該当輪の目標制動力を演算する車両運動制御ブロックを有する。演算された目標制動力は、通信ラインを通しマイクロコンピュータ21に送られる。マイクロコンピュータ21は、上記目標制動力に基づきモータと各バルブを制御し、各輪に制動力を発生させ車両挙動を安定化させる。
The
次に、図3を用いてマイクロコンピュータ21に記憶されている制御ブロック図について説明する。まず、マスタ圧力センサ8R,8Lで検出したマスタシリンダ圧と、ストロークセンサ2で検出したペダル踏み込み量に基づき、目標制動力演算部30で、(1)式により車両全体の目標制動力Gtが計算される。
Next, a control block diagram stored in the
Gt=Km/cPm/c+KstLst …(1)式
但し、Km/c,Pm/c,Kst,Lstはそれぞれマスタシリンダ圧のゲイン,マスタシリンダ圧,ペダル踏み込み量のゲイン,ペダル踏み込み量を表す。次に、制動力配分演算部において、車両全体の目標制動力Gt とマイクロコンピュータ28で演算された車両安定化のための各輪の目標制動力に基づいて、各輪の目標制動力を演算する。さらに、目標液圧演算部において各輪目標制動力を各輪の目標液圧に変換する。制御モード判断部33(図5〜図7,図9で詳細を説明)は、各ホイルシリンダの液圧制御が可能か否かを判断し、増圧制御モード,保持制御モード,減圧制御モード,メカバックアップ制御モードを決定する。制御モード判断部33で判断した制御モードと各輪の目標液圧及び各輪の実液圧に基づき、各輪のバルブ制御部34は、インバルブとアウトバルブとシャットオフバルブを制御し、各輪のホイルシリンダ液圧を制御する。また、モータ制御部は、各輪の目標液圧に基づき、ホイルシリンダに液圧が必要な時にモータを駆動し、液圧を発生させる。図3の中では、モータM1しか記載していないが、モータM2だけを駆動するまたはモータ
M1,M2を両方駆動しても良い。
G t = K m / c P m / c + K st L st (1) where K m / c , P m / c , K st , and L st are the master cylinder pressure gain, master cylinder pressure, and pedal, respectively. Denotes the amount of pedal depression and pedal depression. Next, in the braking force distribution calculation unit, the target braking force of each wheel is calculated based on the target braking force G t of the entire vehicle and the target braking force of each wheel for vehicle stabilization calculated by the
図4は、図3におけるFR輪のバルブ制御部及び異常検出部の詳細説明図である。異常検出部34は、各バルブの目標電流と電流センサにより検出した電流値の偏差に基づき、電流の偏差が所定値以上を所定時間継続した場合にそのバルブに異常があると判定し、異常フラグを制御モード判断部に伝える。なお、図中に記載していないが、電圧センサ等の他のセンサを利用して、バルブの電源や駆動回路などの断線,短絡,地絡等の異常を検出しても良い。
FIG. 4 is a detailed explanatory diagram of the valve control unit and the abnormality detection unit of the FR wheel in FIG. Based on the deviation between the target current of each valve and the current value detected by the current sensor, the
異常検出部34から出力される異常フラグとホイルシリンダの目標液圧と実液圧に基づき、制御モード判断部33は、各輪の増圧制御モード,減圧制御モード,保持制御モード,メカバックアップ制御モードを選択する。ここで、FR輪を例に制御モードのバルブの制御方法について詳細に説明する。増圧制御モードでは、ストロークシミュレータ5の切替えバルブ6は開弁、シャットオフバルブ10Rは閉弁、アウトバルブ12FRを閉弁とする。この状態で、モータM1,M2を制御してポンプP1,P2により液圧を発生させ、インバルブ11FRを目標液圧と実液圧の偏差に基づいて制御し、ホイルシリンダ14FRを所望の液圧に増圧する。
Based on the abnormality flag output from the
保持制御モードでは、ポンプP1,P2を停止し、ストロークシミュレータ5の切替えバルブ6は開弁、シャットオフバルブ10R,インバルブ11FR及びアウトバルブ12FRを閉弁とする。これにより、ホイルシリンダ14FRはマスタシリンダ4及びリザーバ3と連通を遮断され、液圧が保持される。
In the holding control mode, the pumps P1 and P2 are stopped, the switching
減圧制御モードでは、ポンプP1,P2を停止し、ストロークシミュレータ5の切替えバルブ6は開弁、インバルブ11FR及びシャットオフバルブ10Rを閉弁とした状態で、アウトバルブ12FRを目標液圧と実液圧の偏差に基づいて制御し、ホイルシリンダ
14FRを所望の液圧に減圧する。
In the pressure reduction control mode, the pumps P1 and P2 are stopped, the switching
メカバックアップモードでは、各バルブを非通電状態とすることで、自動的に常開型のシャットオフバルブ10Rは開弁し、常閉型のストロークシミュレータの切替えバルブ6,インバルブ11FR及びアウトバルブ12FRは閉弁する。これにより、マスタシリンダ4とホイルシリンダ14FRは連通され、ホイルシリンダ14FRとリザーバ3とが遮断されて運転者のペダル踏力がホイルシリンダ14FRに直接作用する。なお、RR輪のメカバックアップモードでは、常閉型のインバルブ11RRが閉弁、常開型のアウトバルブ12RRが開弁となり、ホイルシリンダ14RRとリザーバ3とが連通されて不要な液圧がホイルシリンダに掛からない。
In the mechanical backup mode, the normally open shut-off
以上説明した制御モードが制御モード判断部33で決定される。インバルブ制御部40,アウトバルブ制御部41,シャットオフバルブ制御部42は、制御モード及び目標液圧,実液圧に基づき目標電流を演算する。各バルブの電流制御部44〜46は、目標電流と実電流の差に基づいて駆動回路を制御し、インバルブ11FR,アウトバルブ12FR,シャットオフバルブ10Rを駆動する。なお、図には示していないが、ストロークシミュレータの切替えバルブも各制御モードに基づき制御をする。以上の図3,図4に示す制御ブロック図により、モータ及び各バルブを駆動し、各輪のホイルシリンダ液圧を制御する。
The control mode described above is determined by the control
次に、図5〜図7,図9に記載の制御モード判断部33について詳細に説明する。制御モード判断部は、バルブの状態とホイルシリンダの目標液圧と実液圧に基づき、各輪ごとの制御モードを決定する。図5は、図3の制御モード判断部の制御フローチャートを示す。図5に記載の制御モード判断部33は、異常検出部から出力される各バルブの異常フラグに基づき、バルブ故障の部位に応じた制御モード判断部(図6,図7,図9)を決定するためのフローチャートである。上記フローチャートは、シャットオフバルブのある前輪を想定しているが、S700とS800を省略することで、後輪にも適用できる。
Next, the control
まず、S100においてバルブに故障があるか否かの判断をする。バルブに故障がない場合には(S100でNo判断)、後述するS200のバルブ正常時の制御モード判断部(図6)に進む。また、バルブに故障がある場合には(S100でYes判断)、S300のインバルブに故障があるか否かの判断に進む。インバルブに故障がある場合には(S300でYes判断)、S400のインバルブ故障時の制御モード判断部(図7)に進む。インバルブに故障がない場合には(S300でNo判断)、S500のアウトバルブに故障があるか否かの判断に進む。アウトバルブに故障がある場合には(S500でYes判断)、アウトバルブ故障時の制御モード判断部(図9)に進む。また、アウトバルブに故障がない場合には(S500でNo判断)、S700のシャットオフバルブに故障があるか否かの判断に進む。シャットオフバルブに故障がある場合には(S700でYes判断)、制御モードはメカバックアップモードを選択し、シャットオフバルブに故障がない場合には(S700でNo判断)、処理を終了する。この処理を繰り返すことで、バルブの故障部位に応じた制御モード判断部へ進むことができる。 First, in S100, it is determined whether or not there is a failure in the valve. If there is no failure in the valve (No determination in S100), the process proceeds to a control mode determination unit (FIG. 6) when the valve is normal in S200 described later. If there is a failure in the valve (Yes in S100), the process proceeds to a determination of whether there is a failure in the in-valve in S300. When there is a failure in the in-valve (Yes in S300), the process proceeds to a control mode determination unit (FIG. 7) at the time of in-valve failure in S400. If there is no failure in the in-valve (No in S300), the process proceeds to S500 to determine whether or not there is a failure in the out-valve. If there is a failure in the out valve (Yes in S500), the process proceeds to the control mode determination unit (FIG. 9) at the time of out valve failure. If there is no failure in the out valve (No determination in S500), the process proceeds to the determination of whether there is a failure in the shut-off valve in S700. If the shut-off valve has a failure (Yes in S700), the mechanical backup mode is selected as the control mode. If the shut-off valve has no failure (No in S700), the process is terminated. By repeating this process, it is possible to proceed to the control mode determination unit corresponding to the failed part of the valve.
図6は、図3の制御モード判断部における、バルブ正常時の制御フローチャートを示す。S210では目標液圧P*w/cと実液圧Pw/cの偏差の絶対値|ΔP|が所定値K以上か否かの判定をする。所定値K以下の場合は(S210でNo判定)、所望の液圧に制御できていると判断し、S250で保持制御モードを選択する。また、所定値K以上の場合は(S210でYes判定)、所望の液圧に制御できていないと判断しS220に進む。所定値Kは、所望の液圧に制御できているか否かの判定をするための閾値であり、S210の判断を設けることで、増圧制御と減圧制御の頻繁な切り替わりを抑えることができる。他の図においてもKが用いられるが、バルブごとに適切に設定する必要がある。S220では、ΔPが正か否か、すなわち増圧制御が必要か否かの判断をする。ΔPが正の場合
(S220がYes判断)は、S230で増圧制御モードを選択する。また、ΔPが正でない場合(S220がNo判断)は、S240で減圧制御モードを選択する。
FIG. 6 shows a control flowchart when the valve is normal in the control mode determination unit of FIG. Target fluid step S210 pressure P * w / c and the actual hydraulic absolute value of the deviation of the pressure P w / c | ΔP | is determined whether more than a predetermined value K. If the value is equal to or smaller than the predetermined value K (No in S210), it is determined that the desired hydraulic pressure can be controlled, and the holding control mode is selected in S250. If it is equal to or greater than the predetermined value K (Yes in S210), it is determined that the desired hydraulic pressure cannot be controlled, and the process proceeds to S220. The predetermined value K is a threshold value for determining whether or not the desired hydraulic pressure can be controlled. By providing the determination in S210, frequent switching between the pressure increase control and the pressure reduction control can be suppressed. In other figures, K is used, but it is necessary to set appropriately for each valve. In S220, it is determined whether ΔP is positive, that is, whether pressure increase control is necessary. When ΔP is positive (Yes in S220), the pressure increase control mode is selected in S230. If ΔP is not positive (S220 is No), the decompression control mode is selected in S240.
図7は、図3の制御モード判断部における、インバルブ故障時の制御フローチャートを示す。まず、S410においてインバルブが常開型か否かを判定する。インバルブが常開型の場合(S410がYes判定)は、S415へ、インバルブが常開型でない場合
(S410がNo判定)はS430へ進む。S415では、ホイルシリンダを任意に増圧可能か否かを判定する。増圧可能な場合はS420へ、増圧不能の場合はS460でバックアップ制御モードを選択する。ホイルシリンダが任意に増圧可能とは、任意の目標液圧にホイルシリンダを増圧できるか否かを意味している。例えば、液圧源がアキュムレータで、インバルブとアキュムレータの間が常に高圧に維持されている場合は、インバルブが開弁状態となった時にホイルシリンダ圧を制御できない。従って、ホイルシリンダを任意に増圧できないと判定する。また、液圧源がオイルポンプでインバルブと液圧源の間にチェックバルブが設置されておらず、ホイルシリンダを加圧しても開弁状態のインバルブ側から液圧が逃げてしまう場合も、ホイルシリンダを任意に制御できないと判定する。逆に、オイルポンプとインバルブの間にチェック弁が設置されていて、ホイルシリンダ圧がインバルブ側に逆流しない構成の場合は、インバルブ開弁時にもオイルポンプでホイルシリンダを目標液圧に増圧できるので、ホイルシリンダを任意に増圧可能と判定する。
FIG. 7 is a control flowchart when the in-valve failure occurs in the control mode determination unit of FIG. First, in S410, it is determined whether the in-valve is a normally open type. If the in-valve is normally open (Yes in S410), the process proceeds to S415. If the in-valve is not normally open (No in S410), the process proceeds to S430. In S415, it is determined whether or not the wheel cylinder can be arbitrarily pressurized. If the pressure can be increased, the backup control mode is selected in S420. If the pressure cannot be increased, the backup control mode is selected in S460. The fact that the wheel cylinder can be increased arbitrarily means whether or not the wheel cylinder can be increased to an arbitrary target hydraulic pressure. For example, when the hydraulic pressure source is an accumulator and the pressure between the in-valve and the accumulator is always maintained at a high pressure, the wheel cylinder pressure cannot be controlled when the in-valve is opened. Therefore, it is determined that the wheel cylinder cannot be increased arbitrarily. Also, if the hydraulic pressure source is an oil pump and no check valve is installed between the in-valve and the hydraulic pressure source, the hydraulic pressure may escape from the open in-valve side even if the wheel cylinder is pressurized. It is determined that the cylinder cannot be controlled arbitrarily. Conversely, if a check valve is installed between the oil pump and the in-valve and the wheel cylinder pressure does not flow back to the in-valve side, the oil pump can increase the wheel cylinder to the target hydraulic pressure even when the in-valve is open. Therefore, it is determined that the wheel cylinder can be arbitrarily pressurized.
S420では、目標液圧P*w/cと実液圧Pw/cの偏差の絶対値|ΔP|が所定値K以上か否かの判定をする。所定値K以下の場合は(S420でNo判定)、所望の液圧に制御していると判断し、S455で保持制御モードを選択する。また、所定値K以上の場合は(S420でYes判定)、ホイルシリンダ液圧が所望の液圧に制御できていないと判断しS425に進む。S425では、ΔPが正か否かの判断をし、ΔPが正の場合(S425がYes判断)は、S445で増圧制御モードとする。また、ΔPが正でない場合(S425がNo判断)、S450で減圧制御モードを選択する。次に、インバルブが常開型でない場合(S415がNo判定)について説明する。S430では、マスタシリンダ圧Pm/cがホイルシリンダ圧Pw/cより小さいか否かの判断をする。マスタシリンダ圧Pm/cがホイルシリンダ圧Pw/c より小さくない場合は(S430がNo判定)、S460でメカバックアップモードにすることで、ホイルシリンダとマスタシリンダを連通し、ホイルシリンダ圧をマスタシリンダ圧まで増加させる。また、マスタシリンダ圧Pm/c がホイルシリンダ圧Pw/c より小さい場合は、S435に進み、液圧偏差の絶対値|ΔP|が所定値K以上か否かの判定をする。所定値K以下の場合(S435がNo判定)は、S455で保持制御モードとする。所定値K以下の場合(S435がYes判定)の場合は、S440でΔPが正か否かの判断を行い、ΔPが正の場合(S440がYes判定)は、インバルブが閉弁状態のため増圧制御ができないので、S455で保持制御モードとする。ΔPが正でない場合(S440がNo判定)は、減圧制御モードを選択する。 In S420, the absolute value of the deviation of the target hydraulic pressure P * w / c and the actual hydraulic pressure P w / c | ΔP | is determined whether more than a predetermined value K. If the value is equal to or less than the predetermined value K (No in S420), it is determined that the desired hydraulic pressure is being controlled, and the holding control mode is selected in S455. If it is equal to or greater than the predetermined value K (Yes in S420), it is determined that the wheel cylinder hydraulic pressure cannot be controlled to a desired hydraulic pressure, and the process proceeds to S425. In S425, it is determined whether or not ΔP is positive. If ΔP is positive (Yes in S425), the pressure increase control mode is set in S445. If ΔP is not positive (No in S425), the decompression control mode is selected in S450. Next, a case where the in-valve is not a normally open type (S415 is No determination) will be described. In S430, it is determined whether or not the master cylinder pressure Pm / c is smaller than the wheel cylinder pressure Pw / c . If the master cylinder pressure P m / c is not smaller than the wheel cylinder pressure P w / c (S430: No), the mechanical cylinder backup mode is established in S460 so that the wheel cylinder and the master cylinder communicate with each other. Increase to master cylinder pressure. When the master cylinder pressure P m / c is smaller than the wheel cylinder pressure P w / c , the process proceeds to S435, and it is determined whether or not the absolute value | ΔP | of the hydraulic pressure deviation is equal to or greater than a predetermined value K. If the value is equal to or less than the predetermined value K (S435: No), the holding control mode is set in S455. If the value is equal to or less than the predetermined value K (Yes in S435), it is determined whether or not ΔP is positive in S440. If ΔP is positive (Yes in S440), the in-valve is closed and increased. Since pressure control cannot be performed, the holding control mode is set in S455. When ΔP is not positive (No in S440), the decompression control mode is selected.
図8は、本実施形態において前輪インバルブに故障が発生した場合の、液圧のタイムチャートを示す。これは、上記インバルブ故障時の制御モード判断部の効果を、図1に記載の前輪インバルブに故障が発生した場合の液圧の変化を例に説明したものである。常閉型の前輪インバルブに故障が発生した場合、従来の公知技術では、故障したバルブの輪をメカバックアップモードに落とす。したがって、故障が発生した前輪は運転者の踏力相当のブレーキしか掛けることしかできない。それに対し、本実施形態では、インバルブ故障時の制御モード判断部により、正常なバルブで液圧制御が可能か否かを判断し制御モードを選択するので、図8のように不必要な液圧低下を防ぐことができる。 FIG. 8 shows a time chart of the hydraulic pressure when a failure occurs in the front wheel in-valve in the present embodiment. This illustrates the effect of the control mode determination unit when the in-valve fails, taking as an example the change in hydraulic pressure when a failure occurs in the front wheel in-valve shown in FIG. When a failure occurs in the normally closed front wheel in-valve, the conventional known technique drops the failed valve wheel to the mechanical backup mode. Therefore, only the brake corresponding to the driver's pedal effort can be applied to the front wheel where the failure has occurred. On the other hand, in the present embodiment, the control mode determination unit at the time of in-valve failure determines whether or not the hydraulic pressure control is possible with a normal valve and selects the control mode. Therefore, an unnecessary hydraulic pressure as shown in FIG. Decline can be prevented.
図4〜図7を用いて、具体的な処理の流れを説明する。まず、バルブの故障発生を図4の異常検出部が検出しインバルブの異常フラグを立てる。異常フラグに基づき、図5に記載の制御モード判断部S100ではバルブに異常があると判断しS300に進む。S300ではインバルブが異常であるのでYes判定となり、S400のインバルブ故障時の制御モード判断部に進む。図7のS410ではインバルブは常閉型なのでS430に進み、
S430ではマスタシリンダ圧Pm/cがホイルシリンダ圧Pw/cより小さいのでYes判定で、S435に進む。S435では、|ΔP|が所定値K以上と判断されS440へ進む。Aの範囲では、ΔP>0でYes判定となり、S455において保持制御モードを選択する。また、Bの範囲では、ΔP<0となりS450において減圧制御モードとなる。Cの範囲では、S430でマスタシリンダ圧Pm/c≧ホイルシリンダ圧Pw/cとなり、S460でメカバックアップモードを選択する。以上から分かるように、公知技術ではインバルブ故障が発生した輪をメカバックモードに落とし、その輪の制動力が低下を招いていたのに対し、本実施形態ではホイルシリンダの液圧制御が可能か否かを判断し、制御可能な場合に保持制御モード,減圧制御モードを選択するので、不要な制動力の低下を抑制することができる。
A specific processing flow will be described with reference to FIGS. First, the abnormality detection unit in FIG. 4 detects the occurrence of a valve failure and sets an in-valve abnormality flag. Based on the abnormality flag, the control mode determination unit S100 illustrated in FIG. 5 determines that there is an abnormality in the valve and proceeds to S300. In S300, since the in-valve is abnormal, a Yes determination is made, and the process proceeds to the control mode determination unit at the time of in-valve failure in S400. In S410 of FIG. 7, since the in-valve is normally closed, the process proceeds to S430,
Since the master cylinder pressure P m / c at S430 is smaller than the wheel cylinder pressure P w / c, Yes determination, the process proceeds to S435. In S435, it is determined that | ΔP | is equal to or greater than the predetermined value K, and the process proceeds to S440. In the range A, Yes determination is made when ΔP> 0, and the holding control mode is selected in S455. In the range of B, ΔP <0 and the pressure reduction control mode is set in S450. In the range of C, the master cylinder pressure P m / c ≧ the wheel cylinder pressure P w / c is satisfied in S430, and the mechanical backup mode is selected in S460. As can be seen from the above, in the known technology, the wheel in which the in-valve failure occurred was dropped into the mechanical back mode and the braking force of the wheel was reduced, but in this embodiment, is it possible to control the hydraulic pressure of the wheel cylinder? When the control is possible, the holding control mode and the pressure-reducing control mode are selected. Therefore, an unnecessary decrease in braking force can be suppressed.
図9は、図3の制御モード判断部における、アウトバルブ故障時の制御フローチャートを示す。まず、S610においてアウトバルブが常閉型か否かの判定をする。アウトバルブが常閉型でない場合(S610がNo判定)、アウトバルブの制御を停止するとホイルシリンダの液圧がアウトバルブからリザーバに抜けてしまうので、S680にてメカバックアップ制御モードを選択する。アウトバルブが常閉型の場合(S610がYes判定)、S620において他輪のアウトバルブから減圧制御が可能か否かを判定する。図10は、他輪のアウトバルブから減圧制御が可能な場合の例を示す。図10のように常閉型の
FR輪のアウトバルブが故障した場合にも、インバルブ11FRと液路17、他の輪のインバルブ11FLを経由してアウトバルブ12FLから減圧制御できる。この時の制御モードを、アウトバルブ故障時の減圧制御モードと呼ぶ。アウトバルブ故障時の減圧制御モードでは、ポンプP1,P2を停止し、ストロークシミュレータの切替えバルブは開弁、シャットオフバルブを閉弁とする。さらに、故障輪と故障輪の液圧を抜く輪のインバルブを開弁、それ以外のインバルブを閉弁状態とし、故障輪の液圧を抜く輪のアウトバルブを目標液圧と実液圧の偏差に基づいて制御し、所望の液圧に減圧制御する。なお、アウトバルブを制御する時の目標液圧と実液圧は故障輪でも、故障輪の液圧を抜く輪のものでも良い。また、故障輪の液圧を抜くアウトバルブは一つに限定する必要はなく、複数のアウトバルブを利用して減圧制御しても良い。S620において、他輪のアウトバルブから減圧制御不可能な場合は(S620でNo判定)、S680でメカバックアップ制御モードとする。また、他輪のアウトバルブから減圧制御可能な場合は(S620でYes判定)、S630に進む。S630では、液圧偏差の絶対値|ΔP|が所定値K以上か否かの判定をする。所定値K以下の場合(S630がNo判定)は、S650で保持制御モードとする。所定値K以上の場合(S630がYes判定)の場合は、S640でΔPが正か否かの判断、すなわち増圧制御が必要か否かの判断を行い、ΔPが正の場合(S640がYes)はS660の増圧制御モードを選択する。ΔPが正でない場合(S640がNo判定)は、アウトバルブ故障時の減圧制御モードを選択する。
FIG. 9 shows a control flowchart in the case of out valve failure in the control mode determination unit of FIG. First, in S610, it is determined whether or not the out valve is a normally closed type. If the out valve is not normally closed (No in S610), the hydraulic pressure of the wheel cylinder will escape from the out valve to the reservoir when the control of the out valve is stopped, so the mechanical backup control mode is selected in S680. If the out valve is a normally closed type (Yes in S610), it is determined in S620 whether decompression control is possible from the out valve of the other wheel. FIG. 10 shows an example of the case where pressure reduction control is possible from the out valve of the other wheel. Even when the out valve of the normally closed FR wheel fails as shown in FIG. 10, the pressure reduction control can be performed from the out valve 12FL via the in valve 11FR, the
図11は、本実施形態において前輪アウトバルブに故障が発生した場合の、液圧のタイムチャートを示す。故障が発生した場合、従来技術では、アウトバルブの故障した輪をメカバックアップモードに落とす。したがって、故障が発生した前輪は運転者の踏力相当のブレーキしか掛けることしかできなかった。それに対し、本実施形態では、アウトバルブ故障時の制御モード判断部により、故障していないバルブで液圧制御が可能か否かの判断し、増圧制御モード,保持制御モード,減圧制御モードを選択するので、不必要な液圧の低下を抑制することができる。 FIG. 11 shows a time chart of hydraulic pressure when a failure occurs in the front wheel out valve in the present embodiment. When a failure occurs, in the prior art, the failed wheel of the out valve is dropped to the mechanical backup mode. Therefore, only the brake corresponding to the driver's pedaling force could be applied to the front wheel where the failure occurred. On the other hand, in this embodiment, the control mode determination unit at the time of out valve failure determines whether or not the hydraulic pressure control is possible with a valve that is not broken, and the pressure increase control mode, the holding control mode, and the pressure reduction control mode are set. Since it selects, the fall of an unnecessary hydraulic pressure can be suppressed.
図4,図5,図8を用いて、具体的な処理の流れを説明する。まず、アウトバルブに故障が発生した場合、図4の異常検出部34が異常を検出し、アウトバルブの異常フラグを立てる。それに応じて、制御モード判断部33において、バルブの故障部位に応じた制御モード判断部を選択する。まず、S100ではバルブ異常があるのでYes判定、S300ではインバルブが正常であるのでNo判定、S500ではアウトバルブが異常であるので
Yes判定となり、S600においてアウトバルブ故障時の制御モード判断部(図9)に進む。図9のS610ではアウトバルブは常閉型なのでYesに進む。S620では故障輪以外の輪のアウトバルブから減圧制御が可能であるのでYes判定でS630に進む。S630において、Aの範囲では、|ΔP|>KであるのでYesとなりS640に進み、ΔP>0であるので増圧制御モードを選択する。また、Bの範囲では、S630の判定がNoとなり、S650の保持制御モードとなる。Cの範囲では、S630の判定がYes、S640の判定がΔP<0であるので、S670でアウトバルブ故障時の減圧制御モードを選択する。以上から分かるように、従来では、アウトバルブ故障が発生した場合に、故障が発生した輪をメカバックモードに落とすため、その輪の制動力が低下していたのに対し、本実施形態では、故障していないバルブを用いて液圧制御が可能か否かの判断するので、故障輪も不必要にメカバックアップ制御に落とすことなく増圧制御,保持制御,減圧制御を継続することができる。これにより、制動力の低下を抑制することができる。
A specific processing flow will be described with reference to FIGS. 4, 5, and 8. First, when a failure occurs in the out valve, the
図12は、図1の油圧モデルに制御モード判断部(図5〜図7,図9)を適用した場合の各バルブ故障部位に対する制御の継続可否を示す。これから分かるように、従来は全てメカバックアップに落としていたバルブ故障に対し、故障していないバルブで制御継続できるか否かを判断し制御モードを選択することで、不必要な制動力低下を抑制することができる。 FIG. 12 shows whether or not control can be continued for each valve failure site when the control mode determination unit (FIGS. 5 to 7 and 9) is applied to the hydraulic model of FIG. As can be seen from the above, it is possible to suppress unnecessary braking force reduction by selecting whether or not control can be continued with a valve that has not failed, and selecting a control mode for all valve failures that had previously been reduced to mechanical backup. can do.
本発明の実施形態によれば、従来技術で課題となっていた電磁バルブ故障時に故障輪の制動力の低下を抑制することができる。具体的には、従来はメカバックアップモードに落としていた常開型のインバルブ故障時にも、ホイルシリンダを任意に増圧可能な場合には、本実施形態を適用することで正常時と同様に増圧制御モード,保持制御モード,減圧制御モードを継続することができる。また、従来はメカバックアップモードに落としていた常閉型のインバルブの故障時も、保持制御モード,減圧制御モードを継続することができる。また、従来はメカバックアップモードに落としていたアウトバルブ故障時にも、アウトバルブが常閉型でかつ故障輪以外のアウトバルブから減圧制御できる場合は、正常時と同様に増圧制御モード,保持制御モード,減圧制御モードを継続することができる。 According to the embodiment of the present invention, it is possible to suppress a decrease in the braking force of the failed wheel when an electromagnetic valve failure has been a problem in the prior art. Specifically, even when a normally open type in-valve failure, which has been conventionally reduced to the mechanical backup mode, is possible to increase the pressure of the wheel cylinder arbitrarily, this embodiment is applied to increase the normal pressure. The pressure control mode, the holding control mode, and the pressure reduction control mode can be continued. In addition, the holding control mode and the pressure-reducing control mode can be continued even when a normally closed in-valve that has conventionally been switched to the mechanical backup mode has failed. Also, even if the out valve has failed in the mechanical backup mode in the past, if the out valve is normally closed and pressure reduction control can be performed from an out valve other than the faulty wheel, the pressure increase control mode and hold control are the same as during normal operation. Mode and decompression control mode can be continued.
図13は、本発明の他の実施形態をなすブレーキ装置の油圧回路図を示す。以下に特に示さない事項は実施例1と同様であり、説明を省略する。 FIG. 13 is a hydraulic circuit diagram of a brake device according to another embodiment of the present invention. Matters not particularly shown below are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
ブレーキ制御装置は、運転者によるブレーキペダル1の踏み込み操作に応じてブレーキオイルを供給するマスタシリンダ4を有している。マスタシリンダ4は、第一のマスタシリンダ室4Rと第2のマスタシリンダ室4Lとを有し、これらのマスタシリンダ室にはそれぞれ液路7R,7Lが接続されている。液路7R,7Lの他端にはそれぞれFR輪及びFL輪の制動力を制御するホイルシリンダ14FR,14FLが接続されている。
The brake control device has a
マスタシリンダ3とホイルシリンダ間の液路7R,7Lの間には、それぞれ常開型のシャットオフバルブ10R,10Lが設けられている。シャットオフバルブ10R,10Lによりマスタシリンダ4とFR輪とFL輪のホイルシリンダ14FR,14FLとの連通と遮断を制御する。
Normally open shut-off
マスタシリンダ4とシャットオフバルブ10R間の液路7Rには、切替えバルブ6を介しストロークシミュレータ5が接続されている。ストロークシミュレータ5は、ブレーキオイルを吸収することで、ブレーキペダル1のストロークを確保し、運転者のペダルフィーリングを生成する機能を有する。上記シャットオフバルブ10R,10Lが閉の時には、切替えバルブ6を開いて、ストロークシミュレータ5を機能させ、ブレーキペダル1のストロークを確保する。また、上記シャットオフバルブ10R,10Lのいずれかが開の時は、ホイルシリンダ14FRまたは14FLへブレーキオイルを供給するため、切替えバルブ6を閉じ、ストロークシミュレータ5へのブレーキオイルの供給を防止する。
A
マスタシリンダ4には、ブレーキオイルを貯蔵するリザーバ3が接続されており、リザーバ3には、液路18の一端が接続されている。液路18には、モータM1により駆動されるオイルポンプP1が設けられている。また、リザーバ3と各オイルポンプP1との間の液路18には、各ホイルシリンダ14FR〜14RLからブレーキオイルを排出する液路17の一端が接続されている。オイルポンプP1の吐出側と各ホイルシリンダ14FR〜14RLの間の液路15には、アキュムレータからホイルシリンダへブレーキオイルの供給を遮断する常開型の切替えバルブ20を介し、高圧の油圧を蓄圧するアキュムレータ19が接続されている。また、液路15と液路17との間にはリリーフバルブ16が設けられており、アキュムレータ圧が所定値以上となった場合に開弁し、液圧をリザーバ3に還流する構成となっている。
A
液路15と各ホイルシリンダ14FR〜14RLとの間にはそれぞれ常閉型のリニアインバルブ11FR〜11RLが設けられている。また、前輪のホイルシリンダ14FR,14FLと液路17との間にはそれぞれ常閉型のリニアアウトバルブ12FR,12FL、後輪のホイルシリンダ14RR,14RLと液路17との間にはそれぞれ常開型のリニアアウトバルブ12RR,12RLが設けられている。各リニアインバルブ11FR〜
11RLは、それぞれ各輪のホイルシリンダに対する増圧(保持)弁として機能する。一方、リニアアウトバルブ12FR〜12RLはそれぞれ各輪のホイルシリンダ14FR〜14RLの減圧制御弁として機能する。これらのリニアバルブによって、各ホイルシリンダ圧は独立に制御される。
Normally closed linear in-valves 11FR to 11RL are provided between the
Each of 11RL functions as a pressure increasing (holding) valve for the wheel cylinder of each wheel. On the other hand, the linear out valves 12FR to 12RL function as decompression control valves for the wheel cylinders 14FR to 14RL of the respective wheels. The wheel cylinder pressure is controlled independently by these linear valves.
各バルブに駆動電流が供給されない非制御時には、シャットオフバルブ10R,10Lは開弁状態に維持され、インバルブ11RL〜11RLは閉弁状態に、常閉型のリニアアウトバルブ12FR,12FLは閉弁状態、常開型のリニアアウトバルブ12RR,12RLは開弁状態に維持される。これにより、マスタシリンダ4が直接前輪のホイルシリンダ
14FR,14FLに連通するので、左右前輪のホイルシリンダ14FR,14FLをマスタシリンダ4で制御できる。以上の構成により、故障が発生した場合にも、電源供給を止めることで運転者の踏力で加圧されたマスタシリンダ4により、左右の前輪は踏力相当のブレーキ力を確保できる。
When no drive current is supplied to each valve, the shut-off
ブレーキペダルには、ペダルの踏み込み量を検出するためにブレーキペダル1にストロークセンサ2を設置している。マスタシリンダ4に繋がっている液路7R,7Lには、マスタシリンダ4の液圧を検出するために、それぞれマスタシリンダ圧力センサ8R,8Lが設けられている。また、オイルポンプP1,P2の吐出側とインバルブ11RL〜11RLの間の液路15にはオイルポンプP1,P2の吐出液圧を検出する吐出圧力センサ9が設置されている。各ホイルシリンダ14FR〜14RLには、ホイルシリンダ液圧を検出するために、それぞれホイルシリンダ圧力センサ13FR〜13RLが設けられている。この実施形態のシステム構成図は、実施例1のシステム構成図(図2)とほぼ同様の構成となっている。相違点は、実施例1ではモータ及びポンプ及びその駆動回路が二組であったのに対し実施例2では一組であることと、実施例2には、アキュムレータと各ホイルシリンダの間の切替えバルブ及びその駆動回路が追加されていることである。
In the brake pedal, a
実施例2の制御ブロック図は、実施例1の制御ブロック図(図3,図4)と同様の構成となっている。但し、モータの駆動タイミングが異なる。実施例1の構成では、モータの駆動タイミングは増圧制御時であったのに対し、実施例2の構成では、オイルポンプはアキュムレータに液圧を供給する役割を担うので、オイルポンプはアキュムレータ圧が低下した時に駆動する。 The control block diagram of the second embodiment has the same configuration as the control block diagram of the first embodiment (FIGS. 3 and 4). However, the drive timing of the motor is different. In the configuration of the first embodiment, the drive timing of the motor is at the time of pressure increase control, whereas in the configuration of the second embodiment, the oil pump plays a role of supplying hydraulic pressure to the accumulator. Drive when drops.
図13のインバルブ11FRに故障が起きた場合に、図5〜図7,図9に記載の制御モード判断部を適用した場合、液圧変化は実施例1と同様に図8となる。具体的な処理の流れは、実施例1と同様となる。 When a failure occurs in the in-valve 11FR of FIG. 13 and the control mode determination unit described in FIGS. 5 to 7 and FIG. 9 is applied, the change in hydraulic pressure is as shown in FIG. The specific processing flow is the same as in the first embodiment.
図13のアウトバルブ12FRに故障が起きた場合に、図5〜図7,図9に記載の制御モード判断部を適用した場合、液圧変化は実施例1と同様に図11のようになる。具体的な処理の流れは、実施例1と同様である。但し、アウトバルブ故障時の減圧制御モードでは、他輪のアウトバルブから減圧するためにアキュムレータと各ホイルシリンダの間の切替えバルブ20を閉じることで、故障輪以外のアウトバルブから所望の減圧制御する。
When a failure occurs in the out valve 12FR in FIG. 13 and the control mode determination unit described in FIGS. 5 to 7 and FIG. 9 is applied, the change in hydraulic pressure is as shown in FIG. 11 as in the first embodiment. . The specific processing flow is the same as in the first embodiment. However, in the decompression control mode at the time of out valve failure, the desired decompression control is performed from the out valve other than the malfunctioning wheel by closing the switching
図13に記載の油圧モデルに図5〜図7,図9の制御モード判断部を適用した場合の各バルブ故障部位に対する制御の継続可否は、実施例1の図12で示したものと同様である。これから分かるように、従来は全てメカバックアップに落としていたバルブ故障に対し、故障していないバルブで制御継続できるか否かを判断し、制御モードを選択することで、不必要な制動力低下を抑制することができる。 When the control mode determination unit shown in FIGS. 5 to 7 and 9 is applied to the hydraulic model shown in FIG. 13, whether or not to continue the control for each valve failure part is the same as that shown in FIG. is there. As can be seen, it is possible to reduce unnecessary braking force by judging whether or not control can be continued with a valve that has not failed, and selecting a control mode for all valve failures that were previously reduced to mechanical backup. Can be suppressed.
実施例3として、前輪2輪を電動油圧ブレーキ、後輪2輪を電動ブレーキとするブレーキバイワイヤに、図5〜図7,図9に記載の制御モード判断部を適用した例を示す。以下に特に示さない事項は実施例1と同様であり、説明を省略する。 As a third embodiment, an example in which the control mode determination unit described in FIGS. 5 to 7 and 9 is applied to a brake-by-wire in which two front wheels are an electric hydraulic brake and two rear wheels are an electric brake will be described. Matters not particularly shown below are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
図14は、本発明の他の実施形態をなす、前輪2輪を電動油圧ブレーキ、後輪2輪を電動ブレーキとするブレーキバイワイヤに、図5〜図7,図9に記載の制御モード判断部を適用した例を示す。ブレーキ装置は、運転者によるブレーキペダル1の踏み込み操作に応じてブレーキオイルを供給するマスタシリンダ4を有している。マスタシリンダ4は、第一のマスタシリンダ室4Rと第2のマスタシリンダ室4Lとを有し、これらのマスタシリンダ室にはそれぞれ液路7R,7Lが接続されている。液路7R,7Lの他端にはそれぞれFR輪及びFL輪の制動力を制御するホイルシリンダ14FR,14FLが接続されている。
FIG. 14 illustrates a control mode determination unit described in FIGS. 5 to 7 and 9 in a brake-by-wire configuration in which two front wheels are an electric hydraulic brake and two rear wheels are an electric brake. An example where is applied. The brake device has a
マスタシリンダ3とホイルシリンダ間の液路7R,7Lの間には、それぞれ常開型のシャットオフバルブ10R,10Lが設けられている。シャットオフバルブ10R,10Lによりマスタシリンダ4とFR輪とFL輪のホイルシリンダ14FR,14FLとの連通と遮断を制御する。
Normally open shut-off
マスタシリンダ4とシャットオフバルブ10R間の液路7Rには、切替えバルブ6を介しストロークシミュレータ5が接続されている。ストロークシミュレータ5は、ブレーキオイルを吸収することで、ブレーキペダル1のストロークを確保し、運転者のペダルフィーリングを生成する機能を有する。上記シャットオフバルブ10R,10Lが閉の時には、切替えバルブ6を開いて、ストロークシミュレータ5を機能させ、ブレーキペダル1のストロークを確保する。また、上記シャットオフバルブ10R,10Lのいずれかが開の時は、ホイルシリンダ14FRまたは14FLへブレーキオイルを供給するため、切替えバルブ6を閉じ、ストロークシミュレータ5へのブレーキオイルの供給を防止する。
A
マスタシリンダ4には、ブレーキオイルを貯蔵するリザーバ3が接続されており、リザーバ3には、液路18の一端が接続されている。液路18には、モータM1,M2により駆動されるオイルポンプP1,P2が並列に2個設けられている。また、リザーバ3と各オイルポンプP1,P2との間の液路18には、各ホイルシリンダ14FR〜14RLからブレーキオイルを排出する液路17の一端が接続されている。液路17と各オイルポンプP1,P2の吐出側の液路15との間には過大な油圧が掛からないようにリリーフバルブ16が設けられており、ポンプP1,P2の吐出圧が所定値以上となった場合に開弁し、液路15と液路17を連通させる構成となっている。
A
ポンプP1,P2の吐出側は液路15を介してそれぞれFR,FL輪のホイルシリンダ14FR,14FLと接続されている。液路15と各ホイルシリンダ14FR,14FLとの間には、ポンプからホイルシリンダへの流れのみを許可するチェックバルブ50R,50Lと常開型のリニアインバルブ11FR,11FLが設けられている。また、各ホイルシリンダ14FR,14FLと液路17との間にはそれぞれ常閉型のリニアアウトバルブ12FR,12FLが設けられている。各リニアインバルブ11FR,11FLは、それぞれ各輪のホイルシリンダ圧を差圧制御する時に機能する。一方、リニアアウトバルブ12FR,12FLはそれぞれ各輪のホイルシリンダ14FR,14FLの減圧制御弁として機能する。これらのリニアバルブによって、各ホイルシリンダ圧は独立に制御される。
The discharge sides of the pumps P1 and P2 are connected to wheel cylinders 14FR and 14FL of FR and FL wheels through a
各バルブに駆動電流が供給されない非制御時には、常開型のシャットオフバルブ10R,10L,インバルブ11FR,11FLは開弁状態に維持され、常閉型のリニアアウトバルブ12FR,12FLは閉弁状態に維持される。チェックバルブと閉弁のアウトバルブにより、マスタシリンダ4の圧力が左右前輪のホイルシリンダ14FR,14FLに作用する。以上の構成により、故障が発生した場合にも、左右の前輪が踏力相当のブレーキ力を確保できる。
During non-control when no drive current is supplied to each valve, the normally open shut-off
ブレーキペダルには、ペダルの踏み込み量を検出するためにブレーキペダル1にストロークセンサ2を設置している。マスタシリンダ4に繋がっている液路7R,7Lには、マスタシリンダ4の液圧を検出するために、それぞれマスタシリンダ圧力センサ8R,8Lが設けられている。また、オイルポンプP1,P2の吐出側とインバルブ11FR,11FLの間の液路15にはオイルポンプP1の吐出液圧を検出する吐出圧力センサ9が設置されている。各ホイルシリンダ14FR,14FLには、ホイルシリンダ液圧を検出するために、それぞれホイルシリンダ圧力センサ13FR,13FLが設けられている。
In the brake pedal, a
図示はしないが、後輪2輪は、それぞれの車輪に電動ブレーキユニットが取り付けられており、ブレーキコントロールユニットからの制御信号に従って、制動力を発生させる。運転者のブレーキペダルの操作をマスタシリンダ圧センサ,ストロークセンサの情報に基づき、ブレーキコントロールユニットは必要な制動力を算出し、この制動力を実現するように各後輪の電動ブレーキユニットに対して制御信号を出力する。電動ブレーキユニットは、ブレーキコントロールユニットから受け取った制御信号に基づいて、各車輪に制動力を発生させる。 Although not shown, the two rear wheels have electric brake units attached to the respective wheels, and generate braking force in accordance with a control signal from the brake control unit. Based on information from the master cylinder pressure sensor and stroke sensor, the brake control unit calculates the required braking force for the driver's operation of the brake pedal, and applies the braking force to each rear wheel's electric brake unit to achieve this braking force. Output a control signal. The electric brake unit generates a braking force on each wheel based on the control signal received from the brake control unit.
実施例3のブレーキ装置のシステム構成は図2に記載のシステム構成と以下の点を除き同じ構成となる。実施例1では後輪のリニアインバルブ,リニアアウトバルブだったが、実施例3では電動ブレーキアクチュエータとなる。また、後輪2輪に設置していたホイルシリンダ圧力センサが、実施例3ではブレーキアクチュエータの推力を検出する推力センサとなる。 The system configuration of the brake device of the third embodiment is the same as the system configuration shown in FIG. 2 except for the following points. In the first embodiment, the rear wheel linear in valve and the linear out valve are used, but in the third embodiment, the electric brake actuator is used. Further, the wheel cylinder pressure sensor installed on the two rear wheels is a thrust sensor for detecting the thrust of the brake actuator in the third embodiment.
実施例3の前輪2輪の制御ブロック図は、実施例1で示した図3,図4に記載の各バルブ,モータの制御ブロック図は同様の構成となっている。但し、実施例1の増圧制御モードでは、増圧制御時にリニアインバルブを駆動し、各輪の制動力を制御していたのに対し、実施例3の増圧制御モードでは、左右前輪のホイルシリンダ圧を別圧に制御する時以外はリニアインバルブを駆動せず開いて、シャットオフ弁,リニアアウト弁を閉じて、各輪のホイルシリンダ圧を制御する。また、後輪2輪の電動ブレーキの制御は、図示はしていないが、電動ブレーキアクチュエータで発生する推力を目標推力となるように制御する構成となっている。 The control block diagram of the two front wheels of the third embodiment has the same configuration as the control block diagram of each valve and motor described in FIGS. 3 and 4 shown in the first embodiment. However, in the pressure increase control mode of the first embodiment, the linear in-valve is driven at the time of pressure increase control and the braking force of each wheel is controlled, whereas in the pressure increase control mode of the third embodiment, the left and right front wheels are controlled. Except when controlling the wheel cylinder pressure to a different pressure, the linear in valve is opened without being driven, the shut-off valve and the linear out valve are closed, and the wheel cylinder pressure of each wheel is controlled. Although control of the electric brakes for the two rear wheels is not shown, the thrust generated by the electric brake actuator is controlled to be the target thrust.
図15は、インバルブ故障時の制御モード判断部を図14の油圧回路に適用した場合のタイムチャートを示す。これは、前輪インバルブに故障が発生した場合の液圧の変化例である。常開型の前輪インバルブに故障が発生した場合、従来技術では故障したバルブの輪をメカバックアップモードに落とし、もう一方の正常輪もオイルポンプによって故障輪が増圧するのを防ぐため、メカバックアップモードに落としていた。したがって、バルブに故障が発生すると、前輪2輪ともに運転者の踏力相当のブレーキしか掛けることしかできなかった。それに対し、本実施形態では、図7に記載のインバルブ故障時の制御モード判断部により、故障していないバルブで液圧制御が可能か否かを判断し、増圧制御モード,保持制御モード,減圧制御モードを選択するので、図15のように不必要な液圧低下を防ぐことができる。 FIG. 15 is a time chart when the control mode determination unit at the time of in-valve failure is applied to the hydraulic circuit of FIG. This is an example of a change in hydraulic pressure when a failure occurs in the front wheel in-valve. When a failure occurs in a normally open front wheel in-valve, the conventional technology uses the mechanical backup mode to drop the failed valve wheel into the mechanical backup mode and prevent the other normal wheel from being pressurized by the oil pump. It was dropped in. Therefore, when a failure occurs in the valve, only the brake corresponding to the driver's pedaling force can be applied to the two front wheels. On the other hand, in the present embodiment, the control mode determination unit at the time of in-valve failure shown in FIG. 7 determines whether or not hydraulic pressure control is possible with a valve that has not failed, and the pressure increase control mode, the holding control mode, Since the depressurization control mode is selected, an unnecessary decrease in hydraulic pressure can be prevented as shown in FIG.
図4〜図7を用いて、具体的な処理の流れを説明する。まず、バルブの故障発生を図4の異常検出部が検出しインバルブの異常フラグを立てる。異常フラグに基づき、図5に記載の制御モード判断部S100ではYes、S300でYesとなりインバルブ故障時の制御モード判断部に進む。次に、インバルブが常開であるのでS410はYesで、S415に進む。S415では、オイルポンプを制御することでホイルシリンダを任意に増圧することが可能(S415でYes判定)であるのでS420に進む。S420では目標液圧P*w/cと実液圧Pw/cの偏差の絶対値|ΔP|が所定値K以上か否かの判定をする。Aの範囲では、所定値K以上であるので(S420でYes判定)、所望の液圧に制御できていないと判断しS425に進む。Aの範囲では、ΔPが正であるので(S425がYes判断)、S445で増圧制御モードに選択する。Bの範囲では、S420において|ΔP|が所定値K以下であるのでS455に進み、保持制御モードを選択する。Cの範囲では、S420において|ΔP|が所定値K以下となるのでS425に進む。S425では、
ΔPが負であるのでS450に進み、減圧制御モードを選択する。従って、インバルブ故障が起こった場合、従来は液圧制御をやめてメカバックアップ制御モードに落としていたのに対し、本実施形態を適用することで、増圧制御モード,保持制御モード,減圧制御モードを継続することができ、不必要な液圧低下を防止することができる。
A specific processing flow will be described with reference to FIGS. First, the abnormality detection unit in FIG. 4 detects the occurrence of a valve failure and sets an in-valve abnormality flag. Based on the abnormality flag, the control mode determination unit S100 illustrated in FIG. 5 is Yes, and the determination is Yes in S300, and the process proceeds to the control mode determination unit at the time of in-valve failure. Next, since the in-valve is normally open, S410 is Yes and the process proceeds to S415. In S415, it is possible to arbitrarily increase the pressure of the wheel cylinder by controlling the oil pump (Yes in S415), and the process proceeds to S420. Target fluid in S420 pressure P * w / c and the actual hydraulic absolute value of the deviation of the pressure P w / c | ΔP | is determined whether more than a predetermined value K. In the range of A, since it is equal to or greater than the predetermined value K (Yes determination in S420), it is determined that the desired hydraulic pressure cannot be controlled, and the process proceeds to S425. In the range of A, since ΔP is positive (Yes in S425), the pressure increase control mode is selected in S445. In the range of B, since | ΔP | is equal to or smaller than the predetermined value K in S420, the process proceeds to S455, and the holding control mode is selected. In the range of C, since | ΔP | becomes equal to or smaller than the predetermined value K in S420, the process proceeds to S425. In S425,
Since ΔP is negative, the process proceeds to S450 and the pressure reduction control mode is selected. Therefore, when an in-valve failure has occurred, the hydraulic pressure control has been stopped and the mechanical backup control mode has been conventionally reduced. By applying this embodiment, the pressure increasing control mode, the holding control mode, and the pressure reducing control mode are changed. This can be continued, and an unnecessary decrease in hydraulic pressure can be prevented.
次に、図14のアウトバルブが故障した場合の処理の流れを、図4,図5,図8を用いて説明する。まず、バルブの故障発生を図4の異常検出部が検出しアウトバルブの異常フラグを立てる。異常フラグに基づき、制御モード判断部(図5)においてS100でYes、S300でNo、S500でYesとなりアウトバルブ故障時のモード判断部に進む。S610ではアウトバルブは常閉であるのでS620に進む。S620では、故障輪の液圧が他輪のアウトバルブから減圧制御可能か否かの判定が行われるが、図14の構成では、チェックバルブ50R,50Lにより、減圧制御は不可能となる。従って、S680に進みメカバックアップモードを選択する。
Next, the flow of processing when the out valve of FIG. 14 fails will be described with reference to FIGS. First, the abnormality detection unit in FIG. 4 detects the occurrence of a valve failure and sets an out-valve abnormality flag. Based on the abnormality flag, the control mode determination unit (FIG. 5) becomes Yes in S100, No in S300, Yes in S500, and proceeds to the mode determination unit at the time of out valve failure. In S610, since the out valve is normally closed, the process proceeds to S620. In S620, it is determined whether or not the hydraulic pressure of the failed wheel can be controlled to be reduced from the out valve of the other wheel, but in the configuration of FIG. 14, the reduced pressure control is not possible by the
図16は、図14に記載の油圧モデルに図5〜図7,図9の制御モード判断部を適用した場合の各バルブ故障部位に対する制御の継続可否を示す。これから分かるように、従来は全てメカバックアップに落としていたバルブ故障に対し、本実施形態を適用することで、増圧制御モード,保持制御モード,減圧制御モードを継続することができ、不必要な制動力低下を抑制できることが確認できる。 FIG. 16 shows whether or not control can be continued for each valve failure site when the control mode determination unit shown in FIGS. 5 to 7 and 9 is applied to the hydraulic model shown in FIG. As can be seen from this, it is possible to continue the pressure-increasing control mode, the holding control mode, and the pressure-reducing control mode by applying this embodiment to valve failures that have all been reduced to mechanical backup in the past, which is unnecessary. It can be confirmed that a decrease in braking force can be suppressed.
1 ブレーキペダル
4 マスタシリンダ
10 シャットオフバルブ
11 インバルブ
12 アウトバルブ
14 ホイルシリンダ
21 マイクロコンピュータ
33 制御モード判断部
34 各輪バルブ制御部及び異常検出部
M1 モータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (8)
各輪に設置され、液圧に応じて制動力が変化するホイルシリンダと、
前記マスタシリンダと前記ホイルシリンダとの間の液路を連通/遮断するシャットオフバルブと、
前記シャットオフバルブが遮断状態である時、前記ブレーキ操作手段の操作量に基づき前記ホイルシリンダに液圧を発生させる液圧源と、
前記ブレーキ操作手段の操作量に基づき、前記ホイルシリンダの液圧を制御する電磁バルブとを備えたブレーキの制御装置であって、
シャットオフバルブまたは電磁バルブによる液圧制御の異常を検出する異常検出部と、
前記異常検出部の検出結果に基づいて、シャットオフバルブ及び電磁バルブによるホイルシリンダ圧の増圧制御モード,減圧制御モード,保持制御モードへの移行が可能か否かを判断する制御モード判断部と、
前記ブレーキ操作手段の操作量に応じたホイルシリンダ液圧を発生するように、前記制御モード判断部により移行可能と判断された制御モードを用いて、前記電磁バルブへの通電量を制御するバルブ制御部と、
を備えるブレーキの制御装置。 A master cylinder that outputs hydraulic pressure according to the amount of operation of the brake operating means;
A wheel cylinder that is installed on each wheel and whose braking force changes according to the hydraulic pressure;
A shutoff valve for communicating / blocking a fluid path between the master cylinder and the wheel cylinder;
A hydraulic pressure source for generating hydraulic pressure in the wheel cylinder based on an operation amount of the brake operating means when the shut-off valve is in a shut-off state;
A brake control device comprising an electromagnetic valve for controlling a hydraulic pressure of the wheel cylinder based on an operation amount of the brake operation means;
An abnormality detection unit for detecting an abnormality in hydraulic pressure control by a shut-off valve or an electromagnetic valve;
A control mode determination unit that determines whether or not transition to the pressure increase control mode, the pressure reduction control mode, and the holding control mode of the wheel cylinder pressure by the shutoff valve and the electromagnetic valve is possible based on the detection result of the abnormality detection unit; ,
Valve control for controlling an energization amount to the electromagnetic valve using a control mode determined to be able to shift by the control mode determination unit so as to generate a wheel cylinder hydraulic pressure corresponding to an operation amount of the brake operation means And
Brake control device comprising:
前記異常検出部は、前記シャットオフバルブまたは前記電磁バルブに通電する実電流値と目標電流値との電流偏差に基づいて、前記シャットオフバルブまたは前記電磁バルブによる液圧制御の異常を検出するブレーキの制御装置。 The brake control device according to claim 1,
The abnormality detection unit is configured to detect an abnormality in fluid pressure control by the shutoff valve or the electromagnetic valve based on a current deviation between an actual current value energized to the shutoff valve or the electromagnetic valve and a target current value. Control device.
前記制御モード判断部は、前記増圧制御モード,前記減圧制御モード、または前記保持制御モードに移行が可能か否かを、各バルブの故障状態と各ホイルシリンダの目標液圧と実液圧の少なくとも一つから判断するブレーキの制御装置。 The brake control device according to claim 1,
The control mode determination unit determines whether it is possible to shift to the pressure-increasing control mode, the pressure-reducing control mode, or the holding control mode, based on the failure state of each valve, the target hydraulic pressure of each wheel cylinder, and the actual hydraulic pressure. Brake control device judging from at least one.
前記制御モード判断部は、常開型のインバルブに故障が発生した場合に、前記ブレーキ操作手段の操作量に基づき、前記増圧制御モード,前記保持制御モード、または前記減圧制御モードのいずれかに移行するか判断するブレーキの制御装置。 The brake control device according to claim 1,
The control mode determination unit is set to any one of the pressure increase control mode, the holding control mode, or the pressure reduction control mode based on the operation amount of the brake operation means when a failure occurs in the normally open type in-valve. Brake control device that determines whether to shift.
前記制御モード判断部は、常閉型のインバルブに故障が発生した場合に、前記ブレーキ操作手段の操作量に基づき、前記保持制御モードまたは前記減圧制御モードのいずれかに移行するかどうかを判断するブレーキの制御装置。 The brake control device according to claim 1,
The control mode determination unit determines whether to shift to either the holding control mode or the pressure-reducing control mode based on the operation amount of the brake operation means when a failure occurs in the normally closed in-valve. Brake control device.
前記制御モード判断部は、常閉型のインバルブに故障が発生した場合に、マスタシリンダ圧がホイルシリンダ圧以上となったことを条件として、前記保持制御モードまたは前記減圧制御モードから前記バックアップ制御モードに切り替えるブレーキの制御装置。 The brake control device according to claim 4,
The control mode determination unit is configured to change the backup control mode from the holding control mode or the pressure reduction control mode on condition that the master cylinder pressure is equal to or higher than the wheel cylinder pressure when a failure occurs in the normally closed in-valve. Brake control device to switch to.
前記制御モード判断部は、常閉型のアウトバルブに故障が発生し、かつ当該故障アウトバルブとは異なる他のアウトバルブによって減圧制御が可能な場合に、前記ブレーキ操作手段の操作量に基づき、前記増圧制御モード,前記保持制御モード、または前記減圧制御モードのいずれかを判断するブレーキの制御装置。 The brake control device according to claim 1,
The control mode determination unit is based on the operation amount of the brake operation means when a failure occurs in the normally closed type out valve and pressure reduction control is possible by another out valve different from the outage. A brake control device that determines one of the pressure-increasing control mode, the holding control mode, and the pressure-reducing control mode.
各輪に設置され、液圧に応じて制動力が変化するホイルシリンダと、
前記マスタシリンダと前記ホイルシリンダとの間の液路を連通/遮断するシャットオフバルブと、
前記シャットオフバルブが遮断状態である時、前記ブレーキ操作手段の操作量に基づき前記ホイルシリンダに液圧を発生させる液圧源と、
前記ブレーキ操作手段の操作量に基づき、前記ホイルシリンダの液圧を制御する電磁バルブとを備えるブレーキの制御方法であって、
シャットオフバルブまたは電磁バルブによる液圧制御の異常を検出し、
当該検出結果に基づいて、シャットオフバルブ及び電磁バルブによるホイルシリンダ圧の増圧制御モード,減圧制御モード,保持制御モードへの移行が可能か否かを判断し、
移行可能と判断された制御モードを用いて、前記ブレーキ操作手段の操作量に応じたホイルシリンダ液圧を発生するように前記電磁バルブへの通電量を制御するブレーキの制御方法。 A master cylinder that outputs hydraulic pressure according to the amount of operation of the brake operating means;
A wheel cylinder that is installed on each wheel and whose braking force changes according to the hydraulic pressure;
A shutoff valve for communicating / blocking a fluid path between the master cylinder and the wheel cylinder;
A hydraulic pressure source for generating hydraulic pressure in the wheel cylinder based on an operation amount of the brake operating means when the shut-off valve is in a shut-off state;
A brake control method comprising: an electromagnetic valve for controlling a hydraulic pressure of the wheel cylinder based on an operation amount of the brake operation means;
Detects abnormalities in hydraulic control by shutoff valves or electromagnetic valves,
Based on the detection result, it is determined whether or not it is possible to shift to the wheel cylinder pressure increasing control mode, the pressure reducing control mode, and the holding control mode by the shutoff valve and the electromagnetic valve,
A brake control method for controlling an energization amount to the electromagnetic valve so as to generate a wheel cylinder hydraulic pressure corresponding to an operation amount of the brake operation means, using a control mode determined to be able to shift.
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