JP4313731B2 - Brake control device - Google Patents
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Description
本発明は、複数系統のブレーキ液圧を制御可能なブレーキ制御装置に関する。 The present invention relates to a brake control device capable of controlling brake fluid pressures of a plurality of systems.
車両に制動力を発生させるブレーキバイワイヤ制御として、特許文献1に記載の技術が開示されている。この技術では、ブレーキバイワイヤ制御時には、ノーマルオープン型の電磁開閉弁としてのマスタ遮断弁によってマスタシリンダとホイルシリンダとの間を遮断している。このマスタ遮断弁は、ON・OFF弁とされており、最大予想されるマスタシリンダ圧(約20Mpa)に耐えうる程度の通電量により遮断されている。
しかしながら、上述の従来技術にあっては、ブレーキバイワイヤ制御時に最大予想されるマスタシリンダ圧に耐えられる程度の通電量をコイルに流すため、常にコイルが発熱する。この発熱に耐えるためにはコイルを大型化しなければならないという問題があった。 However, in the above-described prior art, the coil always generates heat because an energization amount sufficient to withstand the maximum master cylinder pressure expected during brake-by-wire control is passed through the coil. In order to withstand this heat generation, there was a problem that the coil had to be enlarged.
本発明は、上述の従来の問題点に着目して成されたもので、遮断弁の発熱量を低減することでコイルの小型化を達成可能なブレーキ制御装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made paying attention to the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a brake control device that can achieve downsizing of the coil by reducing the amount of heat generated by the shut-off valve.
上述の目的を達成するため、本発明の車両制御装置は、ドライバのブレーキ操作に応じてホイルシリンダを加圧する液圧源と、ブレーキ操作中は、コイルに通電することによりマスタシリンダとホイルシリンダとの間を遮断し、マスタシリンダ圧が開弁方向に作用するように配置された遮断弁と、マスタシリンダと前記遮断弁との間の液圧を検出する液圧検出手段と、前記液圧検出手段により検出された液圧の大小に応じ、かつ、前記遮断弁の開弁圧がマスタシリンダ圧以上となるように前記コイルに通電する通電量制御手段とを備えた。 In order to achieve the above-described object, a vehicle control device according to the present invention includes a hydraulic pressure source that pressurizes a wheel cylinder in response to a driver's brake operation, and a master cylinder and a wheel cylinder that are energized during the brake operation. A shutoff valve arranged so that the master cylinder pressure acts in the valve opening direction, a fluid pressure detecting means for detecting fluid pressure between the master cylinder and the shutoff valve, and the fluid pressure detection Energization amount control means for energizing the coil in accordance with the magnitude of the hydraulic pressure detected by the means , and so that the valve opening pressure of the shut-off valve is equal to or higher than the master cylinder pressure .
よって、検出された液圧に基づいて通電量が制御されるため、無駄な通電量を削減することが可能となり、コイルの小型化を図ることができる。 Therefore, since the energization amount is controlled based on the detected hydraulic pressure, it is possible to reduce the useless energization amount and to reduce the size of the coil.
以下に、本発明を実施する最良の形態を実施例として図面に基づいて説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings as an embodiment.
図1は実施例1のブレーキバイワイヤ制御を達成可能なブレーキ制御装置の全体構成を表す回路図である。ブレーキバイワイヤ制御時の液圧源として、正逆回転可能なモータ1により駆動する双方向ポンプ2が設けられている。ポンプ2には、リザーバタンク5と接続された第1油路3と、ホイルシリンダ6と接続された第2油路4が設けられている。第2油路4上には、ホイルシリンダ圧を検出する第2液圧センサ12が設けられている。
FIG. 1 is a circuit diagram illustrating an overall configuration of a brake control device capable of achieving brake-by-wire control according to the first embodiment. As a hydraulic pressure source during brake-by-wire control, a bidirectional pump 2 that is driven by a
リザーバタンク5には、ドライバのブレーキペダル操作により圧力を発生するマスタシリンダ7が設けられている。マスタシリンダ7には、ストロークシミュレータが設けられ、ブレーキバイワイヤ制御時におけるブレーキペダルのストロークを確保している。マスタシリンダ7には、ノーマルオープン型の遮断弁8に接続された第3油路9が接続されている。この第3油路9上には、マスタシリンダ圧を検出する第1液圧センサ11が設けられている。
The reservoir tank 5 is provided with a master cylinder 7 that generates pressure by a driver's brake pedal operation. The master cylinder 7 is provided with a stroke simulator, which ensures a brake pedal stroke during brake-by-wire control. The master cylinder 7 is connected to a
また、遮断弁8には、第2油路4(ホイルシリンダ6)と接続された第4油路10が接続されている。ノーマルクローズ型の減圧弁13には、第1油路3と接続された第5油路14と、第2油路4と接続された第6油路15が接続されている。すなわち、第1油路3と第2油路4とは、ポンプ2を迂回して第5油路14、減圧弁13及び第6油路15により接続されている。
The
コントロールユニット20には、第1液圧センサ11及び第2液圧センサ12の検出信号が入力され、必要な制動力を演算し、各電磁弁及びモータ1に対し駆動指令信号を出力する。
The
(ブレーキバイワイヤ制御作用)
次に、上記構成に基づくブレーキバイワイヤ制御作用について説明する。イグニッションがONとされると、システムが正常な場合は遮断弁8を閉じ、ブレーキバイワイヤ制御を実行する。
(Brake-by-wire control action)
Next, the brake-by-wire control action based on the above configuration will be described. When the ignition is turned on, when the system is normal, the shut-off
・増圧制御
ドライバがブレーキペダルを踏み込み、マスタシリンダ圧が発生すると、コントロールユニット20において、第1液圧センサ11により検出された液圧値に基づいて要求制動力が演算される。この要求制動力に応じたモータ1の駆動信号が出力され、ポンプ2を正方向に駆動すると、リザーバタンク5から第1油路3を介してブレーキ液が吸入され、ポンプ2により発生した液圧がホイルシリンダ6に作用する。このとき、第2液圧センサ12により検出された液圧値に基づいてフィードバック制御が実行され、所望のホイルシリンダ圧を確保する。
-Pressure increase control When the driver depresses the brake pedal and the master cylinder pressure is generated, the
・保持制御
ホイルシリンダ圧を保持する場合には、ポンプ2のリーク量を相殺可能なモータ1の駆動信号を出力し、ホイルシリンダ6の液圧を保持する。また、増圧制御から保持制御への移行時におけるホイルシリンダ圧のオーバーシュートを回避するためにポンプ2を一端逆方向に駆動してもよく、特に限定しない。
Holding control When the wheel cylinder pressure is held, a drive signal for the
・減圧制御
ドライバがブレーキペダルを戻し、マスタシリンダ圧が減少すると、コントロールユニット20において、減圧量が演算される。この減圧量に応じて減圧弁13を開き、ホイルシリンダ6内の液圧を第6油路15,第5油路14及び第1油路3を介してリザーバタンク5に還流する。また、減圧弁13による減圧では不十分な場合は、ポンプ2を逆方向に駆動し、ホイルシリンダ6内のブレーキ液を積極的にリザーバタンク5へ掻き出すように制御してもよく、特に限定しない。
Decompression control When the driver returns the brake pedal and the master cylinder pressure decreases, the
尚、ブレーキバイワイヤ制御装置に異常が検出されたときは、遮断弁8への通電を停止し、遮断弁8を開くことでマスタシリンダ圧をホイルシリンダ6に作用させ、通常のブレーキ作動を確保する。
When an abnormality is detected in the brake-by-wire control device, energization to the
(遮断弁の構成について)
次に、遮断弁8の構成について説明する。図2は遮断弁8の拡大断面図である。遮断弁8は、通電により電磁力を発生するコイル81と、電磁力により作動するアーマチュア82を備えている。ハウジングH1内に圧入されたバルブボディ80は、軸方向貫通穴が形成されている。この軸方向貫通穴内にはアーマチュア82と一体に作動するプランジャ83と、プランジャ83を開弁方向に付勢するスプリング85と、シートバルブ84が設けられている。シートバルブ84には、軸心部に第3油路9と接続された軸心油路84aと、図中シートバルブ84の上端に設けられ、シート面に連通するオリフィス穴84bが設けられている。バルブボディ80の側面には、第4油路10と連通する径方向油路80aが形成されている。
(About the shut-off valve configuration)
Next, the configuration of the
コイル81に通電が開始され、電磁力が発生すると、アーマチュア82を図2中下方に吸引し、プランジャ83をスプリング85の付勢力に抗して引き下げる。すると、シートバルブ84のシート面にプランジャ83が当接し、オリフィス穴84bを塞ぐことで第3油路9と第4油路10とを遮断する。一方、コイル81への通電が成されないときは、スプリング85によりプランジャ83は図2中上方に付勢され、オリフィス穴84bは解放された状態となる。
When energization of the
ここで、マスタシリンダ圧はプランジャ83を開弁する方向に作用するよう接続されている。ブレーキバイワイヤ制御では、運転者のブレーキペダル操作により発生するマスタシリンダ圧よりも高い圧力をホイルシリンダ6に供給することで、ブレーキブースタ等を排除した構成としている。そのため、ブレーキバイワイヤ制御が開始されると、高い制動力を得る場面では、マスタシリンダ圧よりもホイルシリンダ圧の方が高い状態が発生する局面が多々存在する。このとき、プランジャ83には、マスタシリンダ圧とホイルシリンダ圧の差圧(マスタシリンダ圧<ホイルシリンダ圧)が閉弁方向に作用することとなる。すなわち、ブレーキバイワイヤ制御開始時に一端遮断弁8を閉じるように通電した後は、差圧によって自動的に閉弁するため無駄な通電量を排除できるものである。
Here, the master cylinder pressure is connected so as to act in the direction in which the
図3はブレーキバイワイヤ制御時における遮断弁通電制御処理を表すフローチャートである。ステップ101においてマスタシリンダ圧が検出されると、ステップ102に進み、マスタシリンダ圧に応じて遮断弁8を閉状態に可能な通電量を出力する。
FIG. 3 is a flowchart showing a shutoff valve energization control process during brake-by-wire control. When the master cylinder pressure is detected in
図4は従来技術と実施例1の遮断弁通電制御処理における通電量の経時変化を表すタイムチャートである。時刻t1において、ドライバがブレーキペダルを踏み込み、マスタシリンダ圧が発生すると、従来技術においてはON・OFF弁とされており、最大予想されるマスタシリンダ圧(約20Mpa)に耐えうる程度の通電量により遮断されている。そして、マスタシリンダ圧が0となるまでは、この通電量が継続される。 FIG. 4 is a time chart showing the change over time in the energization amount in the shutoff valve energization control process of the prior art and Example 1. When the driver depresses the brake pedal at time t1 and the master cylinder pressure is generated, the conventional technique uses an ON / OFF valve, and the energization is sufficient to withstand the maximum expected master cylinder pressure (approximately 20 Mpa). Blocked. The energization amount is continued until the master cylinder pressure becomes zero.
これに対し、本実施例1では、マスタシリンダ圧が検出されると、遮断弁8に低電流で一度閉状態にしてしまえば、ホイルシリンダ圧がマスタシリンダ圧よりも高い場合には、遮断弁8は常に閉状態とすることができる。また、ホイルシリンダ圧がマスタシリンダ圧よりも低い場合には、遮断弁8にはマスタシリンダ圧が開弁方向に作用するため、このマスタシリンダ圧よりも若干高めの遮断力が得られる通電量をコイルに作用させる。これにより、確実に遮断弁8を遮断することが可能となり、従来技術に比べて無駄な通電量を削減することが可能となり、コイル発熱を抑制することができ、これに伴いコイルの小型化を図ることができる。
On the other hand, in the first embodiment, when the master cylinder pressure is detected, once the shut-off
次に、実施例2について説明する。基本的な構成は実施例1と同様であるため異なる点についてのみ説明する。図5は実施例2の遮断弁8を表す拡大断面図である。実施例1では、マスタシリンダ側の第3油路9が遮断弁8の開弁方向となる側に接続されていた。これに対し、実施例2では、ホイルシリンダ側の第4油路10が遮断弁8の開弁方向となる側に接続されている点が異なる。
Next, Example 2 will be described. Since the basic configuration is the same as that of the first embodiment, only different points will be described. FIG. 5 is an enlarged sectional view showing the
図6は、ブレーキバイワイヤ制御時における遮断弁通電制御処理を表すフローチャートである。ステップ201においてホイルシリンダ圧が検出されると、ステップ202に進み、ホイルシリンダ圧に応じて遮断弁8を閉状態に可能な通電量を出力する。
FIG. 6 is a flowchart showing a shutoff valve energization control process during brake-by-wire control. When the wheel cylinder pressure is detected in
すなわち、ホイルシリンダ圧が検出されると、遮断弁8に低電流で一度閉状態にしてしまえば、マスタシリンダ圧がホイルシリンダ圧よりも高い場合には、遮断弁8は常に閉状態とすることができる。また、ホイルシリンダ圧がマスタシリンダ圧よりも高い場合には、遮断弁8にはホイルシリンダ圧が開弁方向に作用するため、このホイルシリンダ圧よりも若干高めの遮断力が得られる通電量をコイルに作用させる。これにより、確実に遮断弁8を遮断することが可能となり、実施例1と同様の作用効果を得ることができる。
That is, once the wheel cylinder pressure is detected, once the shut-off
次に、実施例3について説明する。基本的な構成は実施例1と同様であるため異なる点についてのみ説明する。図7は、ブレーキバイワイヤ制御時における遮断弁通電制御処理を表すフローチャートである。ステップ301では、第1液圧センサ11と第2液圧センサ12の差圧、すなわちマスタシリンダ圧とホイルシリンダ圧の差圧を演算し、差圧が発生しているときはステップ302へ進み、差圧に応じて遮断弁8を閉状態に可能な通電量を出力する。
Next, Example 3 will be described. Since the basic configuration is the same as that of the first embodiment, only different points will be described. FIG. 7 is a flowchart showing a shutoff valve energization control process at the time of brake-by-wire control. In
図8は従来技術と実施例3の遮断弁通電制御処理における通電量の経時変化を表すタイムチャートである。時刻t11において、ドライバがブレーキペダルを踏み込み、マスタシリンダ圧が発生すると、従来技術においてはON・OFF弁とされており、最大予想されるマスタシリンダ圧(約20Mpa)に耐えうる程度の通電量により遮断されている。そして、マスタシリンダ圧が0となるまでは、この通電量が継続される。 FIG. 8 is a time chart showing the change over time in the energization amount in the shutoff valve energization control process of the prior art and Example 3. At time t11, when the driver depresses the brake pedal and the master cylinder pressure is generated, it is an ON / OFF valve in the prior art. Blocked. The energization amount is continued until the master cylinder pressure becomes zero.
これに対し、本実施例3では、マスタシリンダ圧とホイルシリンダ圧の差圧が検出された場合、遮断弁8に低電流で一度閉状態にしてしまえば、ホイルシリンダ圧がマスタシリンダ圧よりも高い場合には、遮断弁8は常に閉状態とすることができる。また、マスタシリンダ圧がホイルシリンダ圧より高く、差圧に基づく通電量としてマイナス側の値が演算された場合には遮断弁8を閉状態にできる通電量だけでよい。また、ホイルシリンダ圧がマスタシリンダ圧よりも低い場合には、遮断弁8にはマスタシリンダ圧とホイルシリンダ圧との差圧が開弁方向に作用するため、この差圧よりも若干高めの遮断力が得られる通電量をコイルに作用させる。これにより、確実に遮断弁8を遮断することが可能となり、従来技術に比べて無駄な通電量を削減することができる。更に、実施例1,2に比べても大幅に通電量を削減することが可能となり、実施例1の作用効果を更に顕著に得ることができる。
On the other hand, in the third embodiment, when the differential pressure between the master cylinder pressure and the wheel cylinder pressure is detected, if the shut-off
尚、実施例3では、マスタシリンダ側の第3油路9が遮断弁8の開弁方向となる側に接続されていたが、この構成に限られず、例えば実施例2で示したように、ホイルシリンダ側の第4油路10が遮断弁8の開弁方向となる側に接続されていてもよい。このときは、遮断弁8に低電流で一度閉状態にしてしまえば、マスタシリンダ圧がホイルシリンダ圧よりも高い場合には、遮断弁8は常に閉状態とすることができる。よって、差圧に基づく通電量としてマイナス側の値が演算された場合には遮断弁8を閉状態にできる通電量だけでよい。また、マスタシリンダ圧がホイルシリンダ圧よりも低い場合には、遮断弁8にはマスタシリンダ圧とホイルシリンダ圧との差圧が開弁方向に作用するため、この差圧よりも若干高めの遮断力が得られる通電量をコイルに作用させる。これにより、確実に遮断弁8を遮断することが可能となる。
In the third embodiment, the
1 モータ
2 ポンプ
6 ホイルシリンダ
7 マスタシリンダ
8 遮断弁
11 第1液圧センサ
12 第2液圧センサ
1 motor 2 pump 6 wheel cylinder 7
Claims (2)
ブレーキ操作中は、コイルに通電することによりマスタシリンダとホイルシリンダとの間を遮断し、マスタシリンダ圧が開弁方向に作用するように配置された遮断弁と、
マスタシリンダと前記遮断弁との間の液圧を検出する液圧検出手段と、
前記液圧検出手段により検出された液圧の大小に応じ、かつ、前記遮断弁の開弁圧がマスタシリンダ圧以上となるように前記コイルに通電する通電量制御手段と、
を備えたことを特徴とするブレーキ制御装置。 A hydraulic pressure source that pressurizes the wheel cylinder according to the driver's brake operation;
During braking operation, the coil is energized to shut off between the master cylinder and the wheel cylinder, and a shut-off valve arranged so that the master cylinder pressure acts in the valve opening direction ;
Hydraulic pressure detecting means for detecting hydraulic pressure between the master cylinder and the shutoff valve;
Energization amount control means for energizing the coil in accordance with the magnitude of the hydraulic pressure detected by the hydraulic pressure detection means and so that the valve opening pressure of the shut-off valve is equal to or higher than the master cylinder pressure;
A brake control device comprising:
前記液圧検出手段として、マスタシリンダ圧を検出する第1液圧センサと、ホイルシリンダ圧を検出する第2液圧センサとを設けると共に、前記第1液圧センサ及び前記第2液圧センサにより検出された圧力差を演算する差分演算手段を設け、 As the hydraulic pressure detecting means, a first hydraulic pressure sensor for detecting a master cylinder pressure and a second hydraulic pressure sensor for detecting a wheel cylinder pressure are provided, and the first hydraulic pressure sensor and the second hydraulic pressure sensor A difference calculating means for calculating the detected pressure difference is provided,
前記通電量制御手段は、前記差分演算手段により演算された差分の大小に応じて通電量を増減させることを特徴とするブレーキ制御装置。 The brake control device characterized in that the energization amount control means increases or decreases the energization amount according to the magnitude of the difference calculated by the difference calculation means.
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