JP2017065345A - 車両用制動装置 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態の車両用制動装置が搭載されるハイブリッド車両(以下、単に車両とも略す)は、図1に示すように、ハイブリッドシステムによって、駆動輪、例えば左右前輪Wfl、Wfrを駆動させる車両である。車両は、ブレーキECU6、エンジンECU8、ハイブリッドECU9、液圧制動力発生装置BF、エンジン501、モータ502、動力分割機構503、動力伝達機構504、インバータ506、及びバッテリ507を有している。
液圧制動力発生装置BFは、図2に示すように、マスタシリンダ1と、反力発生装置2と、第1制御弁22と、第2制御弁23と、サーボ圧発生装置4と、アクチュエータ5と、ホイールシリンダ541〜544と、各種センサ71〜77と、を備えている。
マスタシリンダ1は、ブレーキペダル(ブレーキ操作部材)10の操作量に応じて作動液をアクチュエータ5に供給する部位であり、メインシリンダ11、カバーシリンダ12、入力ピストン13、第1マスタピストン14、および第2マスタピストン15等により構成されている。ブレーキペダル10は、運転者がブレーキ操作可能なブレーキ操作手段であれば良い。
反力発生装置2は、ブレーキペダル10が操作されたとき操作力に対抗する反力を発生する装置であり、ストロークシミュレータ21を主にして構成されている。ストロークシミュレータ21は、ブレーキペダル10の操作に応じて第1液圧室1Bおよび第2液圧室1Cに反力液圧を発生させる。ストロークシミュレータ21は、シリンダ211にピストン212が摺動可能に嵌合されて構成されている。ピストン212は圧縮スプリング213によって後方に付勢されており、ピストン212の後面側に反力液圧室214が形成される。反力液圧室214は、配管164およびポート11eを介して第2液圧室1Cに接続され、さらに、反力液圧室214は、配管164を介して第1制御弁22および第2制御弁23に接続されている。
第1制御弁22は、非通電状態で閉じる構造の電磁弁であり、ブレーキECU6により開閉が制御される。第1制御弁22は、配管164と配管162との間に接続されている。ここで、配管164はポート11eを介して第2液圧室1Cに連通し、配管162はポート11cを介して第1液圧室1Bに連通している。また、第1制御弁22が開くと第1液圧室1Bが開放状態になり、第1制御弁22が閉じると第1液圧室1Bが密閉状態になる。したがって、配管164および配管162は、第1液圧室1Bと第2液圧室1Cとを連通するように設けられている。
第2制御弁23は、非通電状態で開く構造の電磁弁であり、ブレーキECU6により開閉が制御される。第2制御弁23は、配管164と配管161との間に接続されている。ここで、配管164はポート11eを介して第2液圧室1Cに連通し、配管161はポート11aを介してリザーバ171に連通している。したがって、第2制御弁23は、第2液圧室1Cとリザーバ171との間を非通電状態で連通して反力液圧を発生させず、通電状態で遮断して反力液圧を発生させる。
サーボ圧発生装置4は、減圧弁41、増圧弁42、圧力供給部43、およびレギュレータ44等で構成されている。減圧弁41は、非通電状態で開く常開型の電磁弁(常開弁)であり、ブレーキECU6により流量(又は圧力)が制御される。減圧弁41の一方は配管411を介して配管161に接続され、減圧弁41の他方は配管413に接続されている。つまり、減圧弁41の一方は、配管411、161、およびポート11a、11bを介してリザーバ171に連通している。減圧弁41は、閉弁することで、後述する第1パイロット室4Dから作動液が流出することを阻止する。なお、リザーバ171とリザーバ434とは、図示していないが連通している。リザーバ171とリザーバ434が同一のリザーバであっても良い。
アクチュエータ5は、マスタ圧が発生する第1マスタ室1D及び第2マスタ室1Eと、ホイールシリンダ541〜544の間に配置されている。アクチュエータ5と第1マスタ室1Dとは配管51により連通され、アクチュエータ5と第2マスタ室1Eは配管52により連通されている。アクチュエータ5は、ブレーキECU6の指令に基づいて、ホイールシリンダ541〜544に供給される作動液圧を調整する。本実施形態のアクチュエータ5は、制動時に車輪がロックするのを防止するABS(アンチロックブレーキシステム)を構成している。概念的に、アクチュエータ5は、少なくとも、ホイールシリンダ541〜544内の作動液が排出されるリザーバ533と、マスタ室1D、1Eとホイールシリンダ541〜544との間に設けられている入口弁(後述の保持弁531に相当する)と、ホイールシリンダ541〜544とリザーバ533との間に設けられている出口弁(後述の減圧弁532に相当する)と、を有するアンチロックブレーキシステムである。アクチュエータ5は、ホイールシリンダ541〜544に対応した4チャンネルで構成されている。4チャンネルの各構成は互いに同様である。したがって、アクチュエータ5については、1つのチャンネルについて説明し、他のチャンネルについては説明を省略する。
ブレーキECU6は、電子制御ユニットであり、マイクロコンピュータを有している。マイクロコンピュータは、バスを介してそれぞれ接続された入出力インターフェース、CPU、RAM、ROM、不揮発性メモリー等の記憶部を備えている。ブレーキECU6は、各種センサ71〜76と接続され、各電磁弁22、23、41、42、モータ433、及びアクチュエータ5等を制御する。ブレーキECU6には、ストロークセンサ71から運転者によりブレーキペダル10の操作量(ストローク)が入力され、ブレーキストップスイッチ72から運転者によるブレーキペダル10の操作の有無が入力され、圧力センサ73から第2液圧室1Cの液圧又は第1液圧室1Bの液圧が入力され、圧力センサ74からサーボ室1Aに供給されるサーボ圧が入力され、圧力センサ75からアキュムレータ431のアキュムレータ液圧が入力され、車輪速度センサ76から各車輪5FR,5FL,5RR,5RLの速度が入力される。例えば車輪速度センサ76の検出値に基づいて車速が演算される。また、ブレーキECU6には、アクセル情報、シフト情報、及びパーキングブレーキ(図示せず)のオン・オフ情報が入力される。
ブレーキECU6及びハイブリッドECU9は、摩擦ブレーキ装置601〜604と回生ブレーキ装置Aとの協調制御により、摩擦ブレーキ装置601〜604が発生させる摩擦制動力と回生ブレーキ装置Aが発生させる回生制動力とを制御する。ブレーキペダル10が操作されると、ブレーキECU6は、当該操作(例えばストロークセンサ71の値)に応じた運転者の「要求制動力」を演算する。そして、ブレーキECU6は、「要求制動力」から「目標回生制動力」を演算し、「目標回生制動力」をハイブリッドECU9に出力する。ハイブリッドECU9は、「目標回生制動力」に基づいて「実行回生制動力」を演算し、「実行回生制動力」をブレーキECU6に出力する。ブレーキペダル10の操作力(例えば反力液圧)が所定値以下の場合は、すり替え制御が開始されるまでは、摩擦ブレーキ装置601〜604に摩擦制動力は発生しない。
ブレーキECU6及びハイブリッドECU9は、回生制動力が発生している状態で、車速が低下すると、すり替え制御を開始する。すり替え制御は、回生制動中において、回生制動力を減少させるとともに摩擦制動力を増加させることで回生制動力を摩擦制動力にすり替える制御である。すり替え制御の開始車速は、予め設定されたすり替え許可車速以下であって、加速度センサ77の値に基づく減速度に応じて決定される。すり替え制御の終了車速は、予め設定されている。
本実施形態の車両用制動装置によれば、すり替え制御において係数変更制御が実施されると、ホイール圧に関する値(ここではサーボ圧)から摩擦制動力への変換量が大きくなるように、摩擦に関する係数(ここではBEF)が変更される。このようにBEFが変更されると、演算上、目標摩擦制動力を発揮するために必要なサーボ圧が変更前よりも小さくなる。つまり、本実施形態によれば、目標摩擦制動力に対して、目標サーボ圧が小さくなり、結果として摩擦係数の変動に応じた摩擦制動力が発生する。
本発明は、上記実施形態に限られない。例えば、係数変更部62の変更対象は、BEFに限らず、摩擦に関する係数であれば良く、例えば摩擦係数であっても良い。また、サーボ圧を発生させる構成は、高圧源と電磁弁を用いた構成に限らず、電動ブースタ(例えばモータでレギュレータを作動させるシステム)を用いた構成でも良い。また、レギュレータ44のボール弁構造は、スプール弁構造であっても良い。また、許容値演算部63は、許容値として、許容される変化量(変更後の係数−変化前の係数)を算出しても良いし、許容される係数の値そのものを算出しても良く、これらは同じことを意味している。
本実施形態の車両用制動装置は、以下のように記載することができる。すなわち、本実施形態の車両用制動装置は、(ホイールシリンダ541〜544の)液圧に基づいて車輪Wfl、Wfr、Wrl、Wrrに摩擦制動力を発生させる摩擦ブレーキ装置601〜604と、車輪Wfl、Wfr、Wrl、Wrrに回生制動力を発生可能に構成された回生ブレーキ装置Aと、摩擦ブレーキ装置601〜604と回生ブレーキ装置Aとの協調制御により、摩擦ブレーキ装置601〜604が発生させる摩擦制動力と回生ブレーキ装置Aが発生させる回生制動力とを制御する制御部6、9と、を備え、制御部6(62)は、制動中において回生制動力を減少させるとともに摩擦制動力を増加させることで回生制動力を摩擦制動力にすり替えるすり替え制御において、(ホイールシリンダ541〜544の)液圧を摩擦制動力に変換する際に用いられる摩擦に関する係数を、変換される摩擦制動力が増大する側に、車速の低下に応じて変更することで、実際に車輪Wfl、Wfr、Wrl、Wrrに発生する摩擦制動力の変化勾配の増大を抑制する係数変更制御を実施する。
13:入力ピストン、 14:第1マスタピストン、 15:第2マスタピストン、
1A:サーボ室、 1B:第1液圧室、 1C:第2液圧室、 1D:第1マスタ室、
1E:第2マスタ室、 10:ブレーキペダル、 171:リザーバ、
2:反力発生装置、 22:第1制御弁、 23:第2制御弁、
4:サーボ圧発生装置、 41:減圧弁、 42:増圧弁、 431:アキュムレータ、
44:レギュレータ、 445:制御ピストン、 4D:第1パイロット室、
5:アクチュエータ、 531:保持弁、 532:減圧弁、 533:リザーバ、
541、542、543、544:ホイールシリンダ、 BF:液圧制動力発生装置、
6:ブレーキECU(制御部)、 60:ブレーキ制御部、 61:開始車速設定部、
62:係数変更部(制御部)、 63:許容値演算部、 64:変更判定部、
65:状態判定部、 601、602、603、604:摩擦ブレーキ装置、
71:ストロークセンサ、 72:ブレーキストップスイッチ、
73、74、75:圧力センサ、 76:車輪速度センサ、 77:加速度センサ、
9:ハイブリッドECU(制御部)、 100:アクセルペダル、
A:回生ブレーキ装置、 Wfl、Wfr、Wrl、Wrr:車輪
Claims (5)
- 液圧に基づいて車輪に摩擦制動力を発生させる摩擦ブレーキ装置と、
前記車輪に回生制動力を発生可能に構成された回生ブレーキ装置と、
前記摩擦ブレーキ装置と前記回生ブレーキ装置との協調制御により、前記摩擦ブレーキ装置が発生させる摩擦制動力と前記回生ブレーキ装置が発生させる回生制動力とを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
制動中において前記回生制動力を減少させるとともに前記摩擦制動力を増加させることで前記回生制動力を前記摩擦制動力にすり替えるすり替え制御において、
前記液圧を前記摩擦制動力に変換する際に用いられる摩擦に関する係数を、変換される前記摩擦制動力が増大する側に、車速の低下に応じて変更することで、実際に前記車輪に発生する前記摩擦制動力の変化勾配の増大を抑制する係数変更制御を実施する車両用制動装置。 - 車両状態が、停車状態又はブレーキ操作が為されていないブレーキ非操作状態であるか否かを判定する状態判定部を備え、
前記制御部は、前記状態判定部により前記車両状態が前記停車状態又は前記ブレーキ非操作状態であると判定されている場合、前記係数を前記係数変更制御の不作動時の値に戻す請求項1に記載の車両用制動装置。 - 車両状態が、アクセル操作によらず車速が上昇している車速上昇状態であるか否かを判定する状態判定部を備え、
前記制御部は、前記状態判定部により前記車両状態が前記車速上昇状態であると判定されている場合、前記係数を前記係数変更制御による変更前の値に徐々に戻す請求項1又は2に記載の車両用制動装置。 - 前記すり替え制御を開始する車速である開始車速を設定する開始車速設定部と、
前記すり替え制御を終了する車速である終了車速、前記すり替え制御を開始可能な最大車速であるすり替え許可車速、前記係数の最大変更値、及び前記開始車速設定部により設定された前記開始車速に基づいて、前記係数の変化量の許容値を演算する許容値演算部と、
を備え、
前記制御部は、前記係数変更制御において、前記係数の変化量が前記許容値以下になるように前記係数を変更する請求項1〜3の何れか一項に記載の車両用制動装置。 - 前記液圧に関する値について、前記すり替え制御の終了時の値が開始時の値よりも小さくなると判定した場合に、前記係数の変更を禁止する変更判定部を備え、
前記制御部は、前記変更判定部により前記係数の変更が禁止されている場合、前記係数を変更しない請求項1〜4の何れか一項に記載の車両用制動装置。
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