JP2010018193A - Brake control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の電動油圧ブレーキ及びその制御に関する。 The present invention relates to an electric hydraulic brake for a vehicle and control thereof.
ブレーキ倍力装置として、内燃機関の吸込み圧力を負圧として利用する真空倍力装置が最も一般的である。また、内燃機関の吸込み圧力の替わりに、真空ポンプを用いるブレーキ倍力装置も知られているが、故障の危険性が大きくなるので、特許文献1は、ブレーキ倍力装置の故障時に、アンチロックブレーキ制御ユニットのポンプを使用して制動力の低下を抑制する技術を開示している。
The most common brake booster is a vacuum booster that uses the suction pressure of the internal combustion engine as a negative pressure. Also, a brake booster using a vacuum pump is known instead of the suction pressure of the internal combustion engine. However, since the risk of failure increases,
しかしながら、上記の特許文献1に記載された技術では、アンチロックブレーキ制御ユニットのポンプ機能が故障した場合、ブレーキ倍力装置には問題がないことからアンチロックブレーキが効かないが、通常どおり走行できることになる。そして、その状態でブレーキ倍力装置に故障が発生した場合には、急激な制動力低下をもたらし、重大な事故を起こす可能性があるという問題点がある。
However, in the technique described in
上記課題を解決するため、本発明の望ましい態様の一つは次のとおりである。 In order to solve the above problems, one of the desirable embodiments of the present invention is as follows.
本発明のブレーキ制御装置は、ドライバのブレーキ操作量を検出するブレーキ操作量検出手段と、前記ブレーキ操作量に応じてホイールシリンダ内の圧力を加圧可能な第1の倍力機構と、前記第1の倍力機構の作動を制御する第1のコントロールユニットと、前記ホイールシリンダ内の圧力を加圧可能な第2の倍力機構と、前記第2の倍力機構の作動を制御する第2のコントロールユニットと、前記第1のコントロールユニットと前記第2のコントロールユニットと、エンジンコントロールユニット、トランスミッションコントロールユニット等の外部コントロールユニットとの間の通信ラインとを備え、前記第1の倍力機構が前記ホイールシリンダ内の圧力を加圧できない場合、前記第1のコントロールユニットは前記第2のコントロールユニットに信号を送信し、該信号に基づいて前記第2のコントロールユニットは前記第2の倍力機構を制御して前記ホイールシリンダ内の圧力を加圧するバックアップ機能と、前記第2の倍力機構が前記ホイールシリンダ内の圧力を加圧できない場合、前記第2の倍力機構がかかる異常状態を検出するバックアップ機能失陥検出手段と、を備える。 The brake control device of the present invention includes a brake operation amount detection means for detecting a brake operation amount of a driver, a first booster mechanism capable of pressurizing a pressure in a wheel cylinder according to the brake operation amount, A first control unit that controls the operation of the first booster, a second booster that can pressurize the pressure in the wheel cylinder, and a second that controls the operation of the second booster. A communication line between the control unit, the first control unit, the second control unit, and an external control unit such as an engine control unit or a transmission control unit, In the case where the pressure in the wheel cylinder cannot be increased, the first control unit performs the second control. A backup function for transmitting a signal to the knit, and based on the signal, the second control unit controls the second booster mechanism to pressurize the pressure in the wheel cylinder; and the second booster mechanism Includes a backup function failure detecting means for detecting an abnormal state in which the second booster mechanism is applied when the pressure in the wheel cylinder cannot be increased.
本発明によれば、バックアップ機能失陥検出手段により前記バックアップ機能失陥が検出されるので、バックアップ機能の失陥状態を知らずに運転を続け、第1の倍力機構又は第1のコントロールユニットが異常状態となってホイールシリンダ内の圧力を加圧できなくなる前に、例えば、最低限車両が安全に停止できる性能まで低下させる等の車両性能を制限する処理を行うと共に、ドライバに知らせて修理を促すことができるので、車両の安全性を高め、安全運転に寄与することができる。 According to the present invention, since the backup function failure is detected by the backup function failure detection means, the operation continues without knowing the failure state of the backup function, and the first boost mechanism or the first control unit Before it becomes impossible to pressurize the pressure in the wheel cylinder due to an abnormal condition, for example, processing is performed to limit the vehicle performance such as reducing the performance to a level where the vehicle can be safely stopped, and the driver is informed and repaired. This can increase the safety of the vehicle and contribute to safe driving.
[実施例1]
以下、実施例1に係るブレーキ制御装置について、図1〜図4を参照して説明する。
図1は、実施例1に係るブレーキ制御装置の全体構成のシステムブロックを示す。リザーバタンク10とブレーキペダル100を備えている。ドライバが踏み込むブレーキペダルの操作量は、ストロークセンサ8により検出され、この検出されたブレーキ操作量は、倍力機構4を制御するコントロールユニット1へ入力される。ブレーキペダルの操作量は、インプットロッド7を介して倍力機構4に入力され、マスタシリンダ9に伝達される。
[Example 1]
Hereinafter, the brake control device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 shows system blocks of the overall configuration of the brake control device according to the first embodiment. A
また、ストロークセンサ8にて検出されたブレーキ操作量がコントロールユニット1へ入力されると、ブレーキ操作量に応じた回転位置となるようにモータ20を制御する。そして、モータの回転トルクは、減速装置21を介して、回転動力を並進動力に変換する回転−並進変換装置25へ伝達される。モータには位置センサ(図示省略)が備わり、コントロールユニット1は、前記の位置センサの信号に基づいて、駆動モータ20の回転角を算出し、更に回転−並進変換装置25の推進量、すなわちプライマリピストン40の変位量を算出することができる。なお、駆動モータ20としては、DCモータ、DCブラシレスモータ、ACモータ等を用いることができるが、制御性、静粛性、耐久性の点において、DCブラシレスモータが最も望ましい。
Further, when the brake operation amount detected by the
減速装置21は、駆動側プーリ22と、従動側プーリ23と、ベルト24とを備えるプーリによる減速方式を採っているが、歯車による減速方式を用いてもよい。また、駆動モータ20の回転トルクが十分に大きく、トルクの増幅が必要でない場合には、減速装置21を備えずに、駆動モータと回転−並進変換装置25とを直結する。これにより、減速装置の介在により発生する、信頼性、静粛性、搭載性等についての諸問題を回避することができる。
The
回転−並進変換装置25は、駆動モータ20の回転動力を並進動力に変換するが、この変換の機構としては、ラックピニオン、ボールネジ、等が適当である。実施例1では、ボールネジによる方式を採っている。ボールネジナット26の外側に嵌合された従動側プーリ23により、ボールネジナット26が回転されると、ボールネジ軸27が並進運動し、この推力は、可動部材28を介してプライマリピストン40を押圧する。
The rotation-
マスタシリンダ9は、リザーバタンク10と、プライマリピストン40によって加圧されるプライマリ液室42と、セカンダリピストン41によって加圧されるセカンダリ液室43の二つの加圧室を有するタンデム式のものであり、プライマリピストン40の推進により、液室42、43で加圧された作動液は、各液室に連通するマスタ配管102a、102bを経由して倍力機構5に供給される。
The master cylinder 9 is a tandem type having two pressurizing chambers: a
可動部材28は、その一側に戻しバネ29の一端が係合されて、ボールネジ軸27の前記推力と逆方向の力がボールネジ軸27に作用するように構成されている。これにより、ブレーキ中、すなわちプライマリピストン40が押圧されて各液室が加圧されている状態にあるとき、駆動モータ20が故障により停止しボールネジ軸27の戻し制御が不能となった場合が発生しても、戻しバネ29の反力によってボールネジ軸27が初期位置に戻される結果、マスタ圧が概ね零付近まで低下するため、ブレーキの引きずりによる車両挙動の不安定化を回避することができる。
The
プライマリ液室42とセカンダリ液室43内の増加した液圧は、マスタ配管102a、102bを介して、ホイールシリンダ11a〜11dに伝達される。ホイールシリンダは、図示しないシリンダ、ピストン、パッド等から構成されており、プライマリ液室42とセカンダリ液室43から供給された作動液によってピストンが推進され、このピストンが、パッドをディスクロータ101a〜101dに押圧して、制動力を得るものである。
The increased fluid pressure in the
次に、コントロールユニット1と倍力機構4による、インプットロッド7の推力の増幅について説明する。
Next, amplification of the thrust of the input rod 7 by the
実施例1では、前記したように、ドライバのブレーキ操作によるインプットロッド7の変位量に応じてプライマリピストン40を変位させることで、インプットロッド7の推力が増幅されてプライマリ液室42が加圧される。その増幅比(以下、「倍力比」という。)は、インプットロッド7とプライマリピストン40の変位量の比、インプットロッド7とプライマリピストン40の断面積の比、等により決定される。特に、インプットロッド7の変位量と同量だけプライマリピストン40を変位させる場合には、倍力比(N/N)は、インプットロッド7の断面積(AIR)及びプライマリピストン40の断面積(APP)から、次式により一意に定まることが一般に知られている。
In the first embodiment, as described above, the
N/N=(AIR+APP)/AIR N / N = (A IR + A PP ) / A IR
すなわち、必要な倍力比に基づいて、AIRとAPPを設定し、インプットロッドの変位量に等しくなるようにプライマリピストンの変位量を制御すると、常に一定の倍力比を得ることができる。なお、前記したとおり、インプットロッド7の変位量はストロークセンサ8によって検出され、プライマリピストン40の変位量は、モータ20に備えられた図示しない位置センサからの信号に基づいて、コントロールユニット1により算出される。
That is, by setting AIR and APP based on the required boost ratio and controlling the displacement amount of the primary piston so as to be equal to the displacement amount of the input rod, a constant boost ratio can always be obtained. . As described above, the displacement amount of the input rod 7 is detected by the
次に、倍力可変制御処理について説明する。倍力可変制御処理とは、インプットロッド7の変位量に比例ゲイン(以下、「K1」という。)を乗じた量の変位をプライマリピストン40に与える制御処理のことである。なお、K1は、制御性の上では1であることが望ましいが、緊急ブレーキ等の、ドライバのブレーキ操作量を上回るブレーキ力が必要な場合には、一時的に1を超える値にK1を変更することができる。これにより、同量のブレーキ操作量でも、マスタ圧を通常時(K1=1の場合)に比べて引き上げて、より大きなブレーキ力を発生させることができる。ここで、緊急ブレーキの判定は、例えば、ストロークセンサ8からのブレーキ操作量検出信号の時間変化率が所定値を上回るか否かですることができる。
Next, the variable boost control process will be described. The variable boost control process is a control process for giving the primary piston 40 a displacement of an amount obtained by multiplying the displacement amount of the input rod 7 by a proportional gain (hereinafter referred to as “K 1 ”). K 1 is preferably 1 in terms of controllability, but K 1 temporarily exceeds K 1 when a braking force exceeding the driver's brake operation amount, such as emergency braking, is required. Can be changed. As a result, even with the same amount of brake operation, the master pressure can be increased compared with the normal time (when K 1 = 1), and a larger braking force can be generated. Here, the determination of the emergency brake can be made, for example, based on whether or not the time change rate of the brake operation amount detection signal from the
以上述べたとおり、倍力可変制御処理によれば、ドライバのブレーキ要求に従うインプットロッド7の変位量に応じてマスタ圧が増減圧されるため、ドライバの要求とおりのブレーキ力を発生させることができる。なお、K1を1未満の値に変更することにより、ハイブリッド車における回生ブレーキ力の分だけ液圧ブレーキを減圧する回生協調ブレーキ制御に適用することも可能である。 As described above, according to the variable boost control process, the master pressure is increased or decreased according to the amount of displacement of the input rod 7 according to the driver's brake request, so that the brake force as required by the driver can be generated. . Note that by changing K1 to a value less than 1 , it is also possible to apply to regenerative cooperative brake control in which the hydraulic brake is reduced by the amount of the regenerative braking force in the hybrid vehicle.
続いて、自動ブレーキ機能を実施する際の処理について説明する。自動ブレーキ制御処理は、マスタシリンダ9の作動圧を自動ブレーキの要求液圧(以下「自動ブレーキ要求液圧」という。)に調節するように、プライマリピストン40を前進又は後退させる制御処理である。
Then, the process at the time of implementing an automatic brake function is demonstrated. The automatic brake control process is a control process for moving the
プライマリピストン40の制御方法としては、テーブルに前もって取得されたプライマリピストン40の変位量とマスタ圧との関係に基づいて、自動ブレーキ要求液圧を実現するプライマリピストン40の変位量を抽出して、この変位量を目標値とする方法、また、マスタ圧センサ57で検出されたマスタ圧をフィードバックする方法、等があり、いずれの方法を採用してもよい。なお、自動ブレーキ要求液圧は、外部ユニットから受信することが可能であり、自動ブレーキ機能は、例えば、車両追従制御、車線逸脱回避制御、障害物回避制御、等におけるブレーキ制御に関連して用いられることが可能である。
As a control method of the
コントロールユニット2では、入力される先行車との車間距離、道路情報、車両状態量、例えば、ヨーレート、前後加速度、横加速度、ハンドル舵角、車輪速、車体速、等に基づいて、各輪で発生させる目標ブレーキ力を算出し、この結果に基づいて、倍力機構5の制御を行う。倍力機構5は、コントロールユニット2の制御指令に従って、各ホイールシリンダ11a〜11dの液圧を制御する。
In the
倍力機構5は、マスタシリンダ9で加圧された作動液の、各ホイールシリンダ11a〜11dへの供給を制御するゲートOUT弁50a、50bと、同じくポンプへの供給を制御するゲートIN弁51a、51bと、マスタシリンダ9又はポンプから各ホイールシリンダ11a〜11dへの作動液の供給を制御するIN弁52a〜52dと、ホイールシリンダ11a〜11dを減圧制御するOUT弁53a〜53dと、マスタシリンダ9で生成されたマスタ圧を昇圧するポンプ54a、54bと、ポンプ54a、54bを駆動するポンプモータ55と、マスタ圧を検出するマスタ圧センサ56と、を備えている。なお、倍力機構5としては、アンチロックブレーキ制御用の液圧制御ユニット、車両挙動安定化制御用の液圧制御ユニット、等が適当である。
The booster mechanism 5 includes
また、倍力機構5は、プライマリ液室42から作動液の供給を受け、FL輪とRR輪のブレーキ力を制御する第1のブレーキ系統と、セカンダリ液室43から作動液の供給を受け、FR輪とRL輪のブレーキ力を制御する第2のブレーキ系統の二つの系統から構成されている。このような構成を採ることにより、一方のブレーキ系統が失陥した場合にも、正常な他方のブレーキ系統により、対角2輪のブレーキ力が確保されるので、車両の挙動を安定に保つことができる。
Further, the booster mechanism 5 receives the supply of hydraulic fluid from the
図1において、ゲートOUT弁50a、50bは、マスタシリンダ9とIN弁52a〜52dとの間に備えられており、マスタシリンダで加圧された作動液をホイールシリンダ11a〜11dに供給する際に、開弁される。ゲートIN弁51a、51bは、マスタシリンダ9とポンプ54a、54bとの間に備えられ、マスタシリンダで加圧された作動液をポンプで昇圧してホイールシリンダ11a〜11dに供給する際に、開弁される。
In FIG. 1, gate OUT
IN弁52a〜52dは、ホイールシリンダ11a〜11dの上流に備えられており、マスタシリンダ9又はポンプ54a、54bで加圧された作動液をホイールシリンダに供給する際に、開弁される。OUT弁53a〜53dは、ホイールシリンダの下流に備えられており、ホイール圧を減圧する際に開弁される。なお、ゲートOUT弁50a、50bと、ゲートIN弁51a、51bと、IN弁52a〜52dと、OUT弁53a〜53dは、いずれも電磁式のもので、各弁毎に、図示しないソレノイドへの通電が個別に制御されることにより、弁の開閉量が個別に調節される。
The
また、ゲートOUT弁50a、50bと、ゲートIN弁51a、51bと、IN弁52a〜52dと、OUT弁53a〜53dは、常開弁、常閉弁のいずれであっても構わないが、第1の実施形態では、ゲートOUT弁50a、50bと、IN弁52a〜52dが常開弁、ゲートIN弁51a、51bとOUT弁53a〜53dが常閉弁である。このような構成を採ることにより、それぞれの弁への電力供給が停止した場合にも、ゲートIN弁とOUT弁が閉じ、ゲートOUT弁とIN弁は開いて、マスタシリンダで加圧された作動液がすべてのホイールシリンダ11a〜11dに到達するため、ドライバの要求どおりのブレーキ力を発生させることができる。
The gate OUT
ポンプ54a、54bは、例えば、車両挙動安定化制御、自動ブレーキ、等を行うために、マスタシリンダの作動圧を超える圧力が必要な場合に、マスタ圧を更に昇圧してホイールシリンダに供給する。なお、ポンプとしては、プランジャポンプ、トロコイドポンプ、ギヤポンプ、等が適当であるが、静粛性の点において、ギヤポンプが望ましい。
For example, in order to perform vehicle behavior stabilization control, automatic braking, and the like, the
ポンプモータ55は、倍力機構5の制御指令に基づいて供給される電力によって動作し、自体に連結されたポンプ54a、54bを駆動する。なお、ポンプモータとしては、DCモータ、DCブラシレスモータ、ACモータ、等が適当であるが、制御性、静粛性、耐久性の点において、DCブラシレスモータが望ましい。
The
マスタ圧センサ56は、セカンダリ側のマスタ配管102bの下流に備えられており、マスタ圧を検出する圧力センサである。なお、マスタ圧センサ56の個数及び設置する位置については、図1に示した例に限定されるものではなく、制御性、フェイルセーフ、等を考慮して決定することができる。
The
コントロールユニット1は、図示しない位置センサの信号に基づいて駆動モータ20の回転角を算出することができるので、これに基づいて回転−並進変換装置25の推進量、すなわちプライマリピストン40の変位量を算出することができること、また、ペダルストロークの値からインプットロッド7の変位量を算出することができることから、ブレーキ操作量を検出するストロークセンサ8からマスタ圧センサ57を推定することができる。この推定値とマスタ圧センサ57で検知したマスタ圧を比較することにより、モータ自体の故障や電源ライン断線等により、モータ20でプライマリピストン40を動作できない場合等の動作不良の検出が可能となる。なお、直接モータに供給される電流値とモータ変位量を比較することにより、モータの故障を検出することも可能である。このようにして、コントロールユニット1は、モータ20へ供給される電流値、電圧値、ストロークセンサ8の出力値及びマスタ圧センサ57の出力値から、倍力機構4の故障状態を検知できる。また、コントロールユニット2も、倍力機構5の故障状態を検知できる。
Since the
コントロールユニット1とコントロールユニット2は、互いに故障状態を通知する通信手段を有している。さらに、コントロールユニット2には、故障情報等が格納されたEEPROMからなる記憶回路が備えられており、検出した故障情報を記憶回路に記憶させることができる。これにより、コントロールユニット1の故障又は倍力機構4の故障又はコントロールユニット1及び倍力機構4の故障が検出された場合、コントロールユニット1からコントロールユニット2へバックアップ要求信号が出力されるか、又はコントロールユニット1からの信号がないことで、コントロールユニット2は、コントロールユニット1の故障を検知する。
The
次に、図2を用いて、実施例1によるコントロールユニット2がバックアップ要求を受信した時の制御について説明する。図2は、コントロールユニット2がバックアップ要求を受信した時の制御ステップを示すフローチャートである。
Next, the control when the
コントロールユニット2では、まずステップS1において、コントロールユニット1からのバックアップ制御要求があるか否かの判断を行う。バックアップ制御要求がないと判断した場合、ステップS20の通常制御モードとなる。この通常制御モードでは、従来どおりの倍力機構5の機能(役割)を継続する。
First, in step S1, the
ステップS1において、バックアップ制御要求があると判断した場合、ステップS10のバックアップ制御モードに移行する。このバックアップ制御モードでは、まずステップS11において、マスタ圧センサ56の信号から、マスタ圧とブレーキ操作量を検出する。ここで、ブレーキ操作量を検出する手段として、コントロールユニット2にストロークセンサ8の信号を入力する構成とし、また、ブレーキペダルの踏力センサを設けて、インプットロッド7の変位量、ブレーキペダル100の踏力、及びマスタ圧という3つのセンサ情報の中から複数情報を用いて検出するようにしてもよい。
If it is determined in step S1 that there is a backup control request, the process proceeds to the backup control mode in step S10. In this backup control mode, first, in step S11, the master pressure and the brake operation amount are detected from the signal of the
次のステップS12では、検出したブレーキ操作量を用いてドライバのブレーキ操作の有無を判断する。例えば、ブレーキ操作量が0の場合は、ドライバはブレーキ操作を行っていないと判断し、ホイール圧を増圧させる制御を行わない。ブレーキ操作量が0より大きい場合は、ドライバがブレーキ操作を行っていると判断し、ステップS13において、ブレーキ操作量に基づいて目標ホイール圧を算出する。そして、ステップS14において、目標ホイール圧に基づいてゲートIN弁51a、51bとゲートOUT弁50a、50bとモータ55を駆動制御することによりホイール圧制御を行う。
In the next step S12, it is determined whether or not the driver has operated the brake using the detected brake operation amount. For example, when the brake operation amount is 0, the driver determines that the brake operation is not performed, and does not perform control to increase the wheel pressure. If the brake operation amount is greater than 0, it is determined that the driver is performing the brake operation, and in step S13, the target wheel pressure is calculated based on the brake operation amount. In step S14, wheel pressure control is performed by drivingly controlling the gate IN
以上のようにステップS10のバックアップ制御モードでは、コントロールユニット2がブレーキ操作量を検出することで、ブレーキ操作がない時はブレーキ力を発生せず、ブレーキ操作がある場合には、直ちにホイール圧を制御してブレーキ操作量に応じたブレーキ力を発生させるのである。
As described above, in the backup control mode of step S10, the
以上の場合と反対に、コントロールユニット2の故障若しくは倍力機構5の故障若しくはコントロールユニット2と倍力機構5の故障が発生した場合、コントロールユニット2からバックアップ機能失陥制御要求信号がコントロールユニット1に出力されるか、又はコントロールユニット2からの送信がないことで、コントロールユニット1はコントロールユニット2の故障を検出する。
Contrary to the above case, when a failure of the
図3は、コントロールユニット1が、バックアップ機能失陥制御要求信号を受信した場合の制御ステップのフローチャートを示す。コントロールユニット2からの送信がないことで、コントロールユニット1がコントロールユニット2の故障を検出した場合も、バックアップ機能失陥制御要求信号を受信した場合と同じとする。図4は、このバックアップ機能失陥制御要求信号を受信した場合のタイムチャートを示す。
FIG. 3 shows a flowchart of control steps when the
コントロールユニット1では、まずステップS2において、コントロールユニット2からのバックアップ機能失陥制御要求があるか否かの判断を行う。バックアップ機能失陥制御要求がないと判断した場合は、ステップS20の通常制御モードとなる。ステップS20の通常制御モードでは、従来どおりの倍力機構4の機能(役割)を継続する。
First, in step S2, the
ステップS2において、バックアップ機能失陥制御要求があると判断した場合には、ステップS30のバックアップ機能失陥制御モードとなる。このタイミングは、図4においては、フェイルセーフ機能失陥制御フラグが立つ時刻t2で示される。 If it is determined in step S2 that there is a backup function failure control request, the backup function failure control mode in step S30 is set. In FIG. 4, this timing is indicated by time t2 when the fail-safe function failure control flag is set.
ステップS30のバックアップ機能失陥制御モードでは、まずステップS21において、車両性能制限処理を行う。ステップS21の車両性能制限処理では、コントロールユニット1が送信したバックアップ機能失陥制御要求信号を、図示しないエンジンコントロールユニットやトランスミッションコントロールユニットへ送信し、車両性能制限処理を行う。
In the backup function failure control mode in step S30, first, vehicle performance restriction processing is performed in step S21. In the vehicle performance limiting process in step S21, the backup function failure control request signal transmitted by the
車両性能制限処理としては、エンジンコントロールユニットについては、予め設定された車速以下となるようにスロットルの開度若しくはエンジンの点火時期を調整して車速制限を行う。また、予め設定されたエンジン回転数以下となるようにスロットル開度若しくはエンジンの点火時期を調整して、エンジン回転数制限を行うようにしてもよい。この際に、メータパネルの故障ランプを点灯させてドライバに故障を知らせる。 As the vehicle performance limiting process, the engine control unit limits the vehicle speed by adjusting the opening of the throttle or the ignition timing of the engine so as to be equal to or lower than a preset vehicle speed. Alternatively, the engine speed may be limited by adjusting the throttle opening or the ignition timing of the engine so as to be equal to or lower than the preset engine speed. At this time, the failure lamp on the meter panel is turned on to notify the driver of the failure.
予め設定された車速又はエンジン回転数とは、倍力機構5若しくはコントロールユニット2が故障した後において、倍力機構4が倍力不能となった場合、ブレーキ操作をするとブレーキペダル100から入力された踏力は、インプットロッド7を介してプライマリ液室42とセカンダリ液室43の液圧を増加させる。しかし、モータ20によるプライマリピストン40からの倍力が得られないことから通常の制動力より劣ることになる。インプットロット7の最大移動量はブレーキペダル100の構造から既知であるので、インプットロッド7の最大移動量のみからプライマリ液室42とセカンダリ液室43の最大液圧も算出できることになる。これにより、この最大液圧から車両の最大制動力を推定できるので、車両が許容できる車速を算出できる。その車速以下となるように、車速を制限若しくはエンジン回転数を制限することなる。
The preset vehicle speed or engine speed is input from the
また、車両性能制限処理として、トランスミッションコントロールユニットについては、予め設定されたギアポジション以下の減速比となるように、ギアポジションを制限する。予め設定されたギアポジションとは、前述した車両が許容できる車速となるようなギアポジションである。 As the vehicle performance limiting process, the gear position of the transmission control unit is limited so that the reduction ratio is equal to or lower than a preset gear position. The preset gear position is a gear position at which the above-described vehicle has an allowable vehicle speed.
上記の車速制限、エンジン回転数制限、ギアポジション制限は、必要に応じて実施し、バックアップ機能失陥制御要求信号を受信した場合に、直ぐ実施してもよいが、ドライバの意図しない動作となることから、徐々に制限をかけるようにする。例えば、車両が一旦停止した後に制限をかけるようにしてもよい。こうして、緩やかに車両性能への制限をかけると共に、ドライバに重大故障であること知らせることが可能となる。また、車両性能に制限をかけることにより、速やかな修理を促すことができる。 The above vehicle speed limit, engine speed limit, and gear position limit may be implemented as necessary, and may be implemented immediately when a backup function failure control request signal is received, but the operation is not intended by the driver. So gradually limit it. For example, the restriction may be applied after the vehicle is temporarily stopped. In this way, it is possible to gently limit the vehicle performance and inform the driver that there is a serious failure. In addition, prompt repairs can be promoted by limiting the vehicle performance.
次に、ステップS22において、マスタ圧センサ56の出力信号によるマスタ圧、及びストロークセンサ8の出力信号により、ブレーキ操作量を検出する。ここで、ブレーキ操作量を検出する手段として、コントロールユニット1にストロークセンサ8の信号を入力する構成とし、インプットロッド7の変位量、ブレーキペダル100の踏力、マスタ圧の3つのセンサ情報の中から、複数を用いて検出するようにしてもよい。
Next, in step S22, the brake operation amount is detected from the master pressure based on the output signal of the
次に、ステップS23において、検出したブレーキ操作量を用いてドライバのブレーキ操作の有無を判断する。例えば、ブレーキ操作量が0の場合は、ドライバはブレーキ操作を行っていないと判断し、バックアップ機能失陥制御を行わない。 Next, in step S23, the presence or absence of a driver's brake operation is determined using the detected brake operation amount. For example, when the brake operation amount is 0, the driver determines that the brake operation is not performed, and does not perform the backup function failure control.
ブレーキ操作量が0より大きい場合、ドライバがブレーキ操作を行っていると判断し、ステップS24において、ブレーキ性能制限処理を行う。この時、インジケータランプを点灯又は点滅させて、ドライバに重大故障であることを報知する。また、ブザー等を用いてもよい。 If the amount of brake operation is greater than 0, it is determined that the driver is operating the brake, and brake performance restriction processing is performed in step S24. At this time, the indicator lamp is turned on or blinked to notify the driver of a serious failure. Further, a buzzer or the like may be used.
ステップS24のブレーキ性能制限処理は、モータ20の回転トルクによって動作するプライマリピストン40を通常の状態より動作させないことで実現する。この制限処理の期間は、図4においてt4〜t5で示される。具体的には、モータ20に供給する電流を制限することにより、モータ20が発生する回転トルクを制限してプライマリピストン40の動作を制限する。プライマリピストン40の動作制限は、コントロールユニット1がバックアップ機能失陥制御要求を受信した場合、直ぐ実施してもよいが、ドライバの意図しない動作となることから、徐々に制限をかけるようにするか、車両が一旦停止後に制限をかけるようにしてもよい。また、ブレーキの回数や時間に応じて制限をかけるようにしてもよい。これにより、緩やかな制動性能へと制限をかけることが可能であり、ユーザに重大故障であることを通知することが可能となる。また、制動性能に制限をかけることにより、速やかな修理を促すようにする意味もある。
The brake performance limiting process in step S24 is realized by not operating the
ステップS24におけるブレーキ性能制限処理によるプライマリピストン40の動作制限は、マスタ圧センサ57で検出されたマスタ圧を所定値以下とするプライマリピストン40の移動量を算出できるので、その移動量を基にしてモータ20へ供給される電力を制限する。また、モータ20の電力を所定値に制限することにより、プライマリピストン40の移動に制限をかけるようにしてもよい。
The operation restriction of the
マスタ圧を制限する所定値とモータ20の電力の所定値は、いずれも予め設定された値であり、ブレーキ性能を車両安全性能上の問題が生じないレベルに制限する値である。また、車速、ブレーキ時間、ブレーキ回数に応じて、上記所定値を変化させるようにしてもよい。
The predetermined value for limiting the master pressure and the predetermined value for the electric power of the
そして、実施例1におけるコントロールユニット2は、例えば先行車との車間距離、道路情報、車両状態量(例えば、ヨーレート、前後加速度、横加速度、ハンドル舵角、車輪速、車体速)等の入力情報に基づいて、各輪で発生させる目標ブレーキ力を算出し、この結果に基づいて、倍力機構5の制御を行うものとすることができる。
The
また、実施例1における倍力機構4は、インプットロッド7とプライマリピストン40の2系統を有するものであるが、本発明は、真空倍力装置、油圧倍力装置、空圧倍力装置、電動アクチュエータを用いた倍力装置にも適用できる。また、倍力機構5としては、ホイールシリンダ圧を増加減できる機能を有するアクチュエータとして、倍力機構4のバックアップ機能を有するようにしてもよい。
Further, the
以上説明したように、本発明の制御方法によれば、第1の倍力機構4及び第1のコントロールユニット1が正常な状態において、バックアップ機能を有する第2の倍力機構5又は第2の倍力機構を制御する第2のコントロールユニット又は第2の倍力機構及び第2の倍力機構の両方が故障した場合に、通常のブレーキ動作は第1の倍力機構4で行うので通常走行には何の問題もないが、バックアップ機能失陥状態となるので、車両性能又は制動性能又は車両性能及び制動性能の両者に制限を徐々にかけ、インジケータを点灯若しくは点滅、ブザー等を用いてドライバに知らせることを同時に行うことで、車両に重大故障が発生していることをドライバに知らせる。これにより、急激な車両挙動の変化を防止すると共に、ドライバには重大故障であることを知らせて、速やかな修理を促すことができる。
As described above, according to the control method of the present invention, when the
本発明は、自動車等の車両の電動油圧ブレーキ制御装置として利用可能である。 The present invention can be used as an electric hydraulic brake control device for a vehicle such as an automobile.
1・・・第1のコントロールユニット、
2・・・第2のコントロールユニット、
4・・・第1の倍力機構、
5・・・第2の倍力機構、
7・・・インプットロッド、
8・・・ストロークセンサ、
9・・・マスタシリンダ、
10・・・リザーバタンク、
11a〜11d・・・ホイールシリンダ、
20・・・モータ、
21・・・減速装置、
22・・・駆動側プーリ、
23・・・従動側プーリ、
24・・・ベルト、
25・・・回転−並進変換装置、
26・・・ボールネジナット、
27・・・ボールネジ軸、
28・・・可動部材、
29・・・戻しバネ、
40・・・プライマリピストン、
41・・・セカンダリピストン、
42・・・プライマリ液室、
43・・・セカンダリ液室、
50a、50b・・・ゲートOUT弁、
51a、51b・・・ゲートIN弁、
52a〜52d・・・IN弁、
53a〜53d・・・OUT弁、
54a、54b・・・ポンプ
55・・・ポンプモータ、
56・・・マスタ圧センサ、
57・・・マスタ圧センサ、
100・・・ブレーキペダル、
101a〜101d・・・ディスクロータ(FL輪:前輪左車輪、FR輪:前輪右車輪、RL輪:後輪左車輪、RR輪:後輪右車輪)、
102a、102b・・・マスタ配管。
1 ... 1st control unit,
2 ... second control unit,
4 ... 1st boost mechanism,
5 ... Second booster mechanism,
7 ... Input rod,
8 ... Stroke sensor,
9 ... Master cylinder,
10 ... Reservoir tank,
11a to 11d ・ ・ ・ wheel cylinder,
20 ... motor,
21 ・ ・ ・ Decelerator
22 ... Driving pulley
23 ... driven pulley,
24 ・ ・ ・ Belt,
25 ・ ・ ・ Rotation-translation device,
26 ・ ・ ・ Ball screw nut,
27 ・ ・ ・ Ball screw shaft,
28 ... movable member,
29 ・ ・ ・ Return spring,
40 ... Primary piston,
41 ... Secondary piston,
42 ... Primary liquid chamber,
43 ... Secondary liquid chamber,
50a, 50b ... Gate OUT valve,
51a, 51b ... Gate IN valve,
52a-52d ... IN valve,
53a-53d ・ ・ ・ OUT valve,
54a, 54b ... Pump
55 ... Pump motor,
56 ... Master pressure sensor,
57 ・ ・ ・ Master pressure sensor,
100 ... brake pedal,
101a to 101d: Disc rotor (FL wheel: front wheel left wheel, FR wheel: front wheel right wheel, RL wheel: rear wheel left wheel, RR wheel: rear wheel right wheel),
102a, 102b ... Master piping.
Claims (10)
前記ブレーキ操作量に応じてホイールシリンダ内の圧力を加圧可能な第1の倍力機構と、
前記第1の倍力機構の作動を制御する第1のコントロールユニットと、
前記ホイールシリンダ内の圧力を加圧可能な第2の倍力機構と、
前記第2の倍力機構の作動を制御する第2のコントロールユニットと、
前記第1のコントロールユニットと前記第2のコントロールユニットと、エンジンコントロールユニット、トランスミッションコントロールユニット等の外部コントロールユニットとの間の通信ラインとを備え、
前記第1の倍力機構が前記ホイールシリンダ内の圧力を加圧できない場合、前記第1のコントロールユニットは前記第2のコントロールユニットに信号を送信し、該信号に基づいて前記第2のコントロールユニットは前記第2の倍力機構を制御して前記ホイールシリンダ内の圧力を加圧するバックアップ機能と、
前記第2の倍力機構が前記ホイールシリンダ内の圧力を加圧できない場合、前記第2の倍力機構がかかる異常状態を検出するバックアップ機能失陥検出手段と、
を備えることを特徴とするブレーキ制御装置。 Brake operation amount detection means for detecting the brake operation amount of the driver;
A first booster mechanism capable of increasing the pressure in the wheel cylinder according to the brake operation amount;
A first control unit for controlling the operation of the first booster;
A second booster mechanism capable of pressurizing the pressure in the wheel cylinder;
A second control unit for controlling the operation of the second booster;
A communication line between the first control unit, the second control unit, and an external control unit such as an engine control unit or a transmission control unit;
When the first booster mechanism cannot pressurize the pressure in the wheel cylinder, the first control unit transmits a signal to the second control unit, and based on the signal, the second control unit Is a backup function for controlling the second booster mechanism to pressurize the pressure in the wheel cylinder;
A backup function failure detection means for detecting an abnormal state applied by the second boost mechanism when the second boost mechanism cannot pressurize the pressure in the wheel cylinder;
A brake control device comprising:
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