JP4981490B2 - Brake device - Google Patents
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Description
本発明は、ブレーキペダルの操作踏力と、車両の出力する制動力との間にヒステリシスを有するように構成されたブレーキ装置に関する。 The present invention relates to a brake device configured to have a hysteresis between an operation depression force of a brake pedal and a braking force output from a vehicle.
車両を制動するための制動力を発生するブレーキ装置として、従来から、ブレーキペダルとマスタシリンダとが直結された液圧制御システムが広範に採用されている。 Conventionally, a hydraulic control system in which a brake pedal and a master cylinder are directly connected has been widely used as a brake device that generates a braking force for braking a vehicle.
さらに、近年、車両にECUを搭載し、このECUに入力されたブレーキペダルの踏力やストローク等の操作情報に基づき、車輪に設けられた制動力発生部に液圧を与えるためのモータシリンダや液圧ポンプを電子制御するシステム、いわゆるブレーキバイワイヤが提案されている。このようなブレーキ制動力を電子制御するシステムでは、前記の液圧制御システムに比べて、ブレーキペダル操作に一層忠実な制動が可能となり、スムーズなブレーキングを実現することができる。 Further, in recent years, an ECU has been installed in a vehicle, and a motor cylinder or a liquid for applying hydraulic pressure to a braking force generation unit provided on a wheel based on operation information such as a pedaling force and a stroke input to the ECU. A system for electronically controlling a pressure pump, so-called brake-by-wire, has been proposed. In such a system that electronically controls the brake braking force, braking more faithful to the operation of the brake pedal is possible than in the above-described hydraulic pressure control system, and smooth braking can be realized.
特許文献1には、ブレーキバイワイヤを適用したブレーキ装置において、ブレーキペダルの踏力を検出する踏力検出器を備え、該踏力検出器により検出された踏力に基づく制動力を設定することにより、ブレーキの制動トルクを制御する技術的思想が記載されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 includes a brake force detector that detects a pedal force of a brake pedal in a brake device to which a brake-by-wire is applied, and sets a braking force based on the pedal force detected by the pedal force detector, thereby braking the brake. A technical idea for controlling torque is described.
ところで、このようなブレーキ装置を搭載する車両、特にマニュアルミッション車両では、ブレーキペダルを踏み込みながらアクセルペダルを操作して、減速及びシフトダウンを行うヒールアンドトウ(heel and toe)と呼ばれる操作が行われることがある。該ヒールアンドトウとは、ブレーキペダルとアクセルペダルとを一方の足で同時に操作するものであり、運転者のつま先側でブレーキペダルを操作すると同時に、そのかかと側でアクセルペダルを操作する。従って、ヒールアンドトウ操作時には、アクセルペダルの操作のためにブレーキペダルの踏み込みが不十分なものとなり、ブレーキペダルの操作踏力が大きく変動する場合がある。すなわち、アクセル操作時にブレーキペダルの踏力が大きく減少する場合がある。 By the way, in a vehicle equipped with such a brake device, particularly a manual mission vehicle, an operation called a heel and toe is performed to decelerate and shift down by operating the accelerator pedal while depressing the brake pedal. Sometimes. The heel and toe is to operate the brake pedal and the accelerator pedal simultaneously with one foot, and simultaneously operates the brake pedal on the toe side of the driver and the accelerator pedal on the heel side. Therefore, when the heel and toe operation is performed, the depression of the brake pedal is insufficient due to the operation of the accelerator pedal, and the operation pedaling force of the brake pedal may fluctuate greatly. That is, there is a case where the depression force of the brake pedal is greatly reduced during the accelerator operation.
ところが、一般に、ブレーキペダルの操作踏力と制動力との間にはヒステリシスが設けられており、通常のブレーキペダル操作時に、踏力が多少変動しても、その制動力は略一定に維持され、車両の減速度(減速方向での加速度)も略一定に維持される。 However, in general, hysteresis is provided between the operation force of the brake pedal and the braking force, and even if the pedal force fluctuates slightly during normal brake pedal operation, the braking force is maintained substantially constant. This deceleration (acceleration in the deceleration direction) is also maintained substantially constant.
しかしながら、ヒールアンドトウが実施されている場合には、ブレーキペダルの操作踏力の変動量が相当に大きくなり、設定されたヒステリシスの幅を超えて踏力が変動し、すなわち、制動力が増減する可能性がある。この場合、特に、ヒールアンドトウ操作時、ブレーキペダルが踏み込み方向とは反対側の戻り方向に動いてしまった場合等には、制動力がバラツキ、その制動距離が伸びてしまうことになる。 However, when heel-and-toe is being performed, the amount of fluctuation in the brake pedal's operating pedal force becomes considerably large, and the pedaling force fluctuates beyond the set hysteresis width, that is, the braking force can be increased or decreased. There is sex. In this case, especially when the heel and toe operation is performed, if the brake pedal moves in the return direction opposite to the depression direction, the braking force varies and the braking distance increases.
本発明は上記従来の技術に関連してなされたものであり、ブレーキペダルの操作中にアクセル操作を行う場合であっても、安定した制動力を発生することができるブレーキ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in relation to the above-described conventional technique, and provides a brake device capable of generating a stable braking force even when an accelerator operation is performed during operation of a brake pedal. Objective.
本発明に係るブレーキ装置は、ブレーキペダルと、アクセルペダルとを備え、前記ブレーキペダルの操作踏力と、車両の出力する制動力との間にヒステリシスを有するように構成されたブレーキ装置であって、前記ブレーキペダルと共に前記アクセルペダルが操作された際のヒステリシスを、前記ブレーキペダルのみを操作している際のヒステリシスよりも大きくなるように設定するヒステリシス設定手段を備えることを特徴とする。 The brake device according to the present invention is a brake device that includes a brake pedal and an accelerator pedal, and is configured to have hysteresis between an operation pedal force of the brake pedal and a braking force output by the vehicle, Hysteresis setting means is provided for setting a hysteresis when the accelerator pedal is operated together with the brake pedal so as to be larger than a hysteresis when only the brake pedal is operated.
このような構成によれば、例えば、ヒールアンドトウ操作時に、アクセルペダル操作によってブレーキペダルの操作踏力が変動した場合であっても、ヒステリシスの幅が通常よりも増大されるため、該ヒステリシスの幅を超えて前記操作踏力が変動することを防止して、安定した制動力を発生することができる。この場合、アクセル操作を伴わない通常のブレーキ操作時には、ヒステリシスの幅が増大されていない通常のヒステリシスが維持されることから、ヒステリシスが過大となり、ペダル操作と制動力との間で違和感を生じるようなことも有効に防止することができる。 According to such a configuration, for example, even when the pedaling force of the brake pedal fluctuates due to the accelerator pedal operation during the heel and toe operation, the hysteresis width is increased more than usual. It is possible to generate a stable braking force by preventing the operating pedal force from fluctuating beyond the range. In this case, during normal braking operation without accelerator operation, the normal hysteresis without increasing the width of the hysteresis is maintained, so that the hysteresis becomes excessive and a sense of incongruity between pedal operation and braking force may occur. This can also be effectively prevented.
また、本発明に係るブレーキ装置は、前記ブレーキペダルの操作踏力と、車両の出力する制動力との間にヒステリシスを有するように構成されたブレーキ装置であって、前記ブレーキペダル踏面の幅方向中心よりも左側に対応する踏力を検出する第1踏力検出部と、前記ブレーキペダル踏面の幅方向中心よりも右側に対応する踏力を検出する第2踏力検出部とを有し、前記第1踏力検出部により検出される踏力と前記第2踏力検出部により検出される踏力との間に所定以上の差が生じた際のヒステリシスを、前記第1踏力検出部により検出される踏力と前記第2踏力検出部により検出される踏力との間の差が所定未満である際のヒステリシスよりも大きくなるように設定するヒステリシス設定手段を備えることを特徴とする。 Further, the brake device according to the present invention is a brake device configured to have hysteresis between the operation pedaling force of the brake pedal and the braking force output by the vehicle, wherein the brake pedal tread surface has a center in the width direction. A first pedaling force detection unit that detects a pedaling force corresponding to the left side of the brake pedal, and a second pedaling force detection unit that detects a pedaling force corresponding to the right side of the brake pedal tread surface in the width direction. The hysteresis when the difference greater than a predetermined value is generated between the pedaling force detected by the second pedaling force and the pedaling force detected by the second pedaling force detection unit is represented by the pedaling force detected by the first pedaling force detection unit and the second pedaling force. It is characterized by comprising hysteresis setting means for setting so that the difference between the pedaling force detected by the detection unit is larger than the hysteresis when the difference is less than a predetermined value.
このような構成によれば、例えば、ブレーキペダル踏面のアクセルペダル側(右側)で検出される踏力が、その左側で検出される踏力よりも所定以上大きな場合に、アクセル操作が行われているものと判断し、ヒステリシスの幅を通常時よりも増大されることにより、ヒステリシスの幅が運転状況に応じて自動的に最適なものに設定されるため、一層良好で安定した操縦を行うことが可能となる。 According to such a configuration, for example, the accelerator operation is performed when the pedaling force detected on the accelerator pedal side (right side) of the brake pedal tread is larger than the pedaling force detected on the left side by a predetermined amount or more. And the hysteresis width is increased more than usual so that the hysteresis width is automatically set to the optimum value according to the driving situation, enabling better and more stable operation. It becomes.
本発明によれば、例えば、ヒールアンドトウ操作時に、アクセルペダル操作によってブレーキペダルの操作踏力が変動した場合であっても、ヒステリシスの幅が通常よりも増大されるため、該ヒステリシスの幅を超えて前記操作踏力が変動することを防止して、安定した制動力を発生することができる。従って、アクセル操作時のブレーキ踏力の低下による制動距離の増加を有効に防止することが可能となる。 According to the present invention, for example, even when the pedaling force of the brake pedal fluctuates due to the accelerator pedal operation during the heel and toe operation, the hysteresis width is increased more than usual. Thus, it is possible to prevent the operation pedal force from fluctuating and generate a stable braking force. Accordingly, it is possible to effectively prevent an increase in the braking distance due to a decrease in the brake pedal force during the accelerator operation.
以下、本発明に係るブレーキ装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a brake device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係るブレーキ装置10のブロック回路図である。本実施形態に係るブレーキ装置10は自動車等の車両に搭載され、運転者(操作者)によるブレーキペダル12の操作に基づき左車輪LWや右車輪RWに備えられた制動力発生部(キャリパ、ホイールシリンダ、ブレーキシリンダ)14L、14Rでディスク15L、15Rを狭持して制動力を発生させ、車両を制動する装置である。なお、図1では、自動車の前輪側を構成する左車輪LWや右車輪RWのみを図示しており、後輪側については図示を省略しているが、該後輪側についても前輪側(左車輪LWや右車輪RW)と同様な構成や他の構成を備えることができる。また、本実施形態に係るブレーキ装置10において、左車輪LW側に備えられるものの参照符号には「L」を付し、右車輪RW側に備えられるものの参照符号には「R」を付し、左車輪LW側及び右車輪RW側をまとめて説明する場合には前記の「L」や「R」を省略する。
FIG. 1 is a block circuit diagram of a
ブレーキ装置10は、運転者が運転状況等に応じて操作するブレーキペダル12と、前記制動力発生部14L、14Rで制動力を発生するための液圧を付与するモータシリンダ(液圧発生部、キャリパシリンダ)18L、18Rとを備える。ブレーキ装置10の各構成部品は、制御部であるECU(ヒステリシス設定手段)20に電気的に接続され、該ECU20により制御される。ブレーキペダル12の右隣には、運転者が車両を前進又は後退させるために操作するアクセルペダル13が設けられる。
The
従って、ブレーキ装置10は、各構成部品間で液圧(油圧)を伝達可能に接続する液圧(油圧)系統と、各構成部品間とECU20とを電気的に接続する電気系統とから構成される。図1中、前記液圧系統を構成する経路(流路)を実線で示し、前記電気系統を構成する経路(信号線)を破線で示している。前記液圧系統に充填される液体としては、例えば、ブレーキフルードが挙げられる。
Therefore, the
図1に示すように、ブレーキペダル12には、運転者による踏み込み力(踏力)を検出するための踏力検出器17と、ストローク(操作量)を検出するための操作量検出器19とが設けられる。これら踏力検出器17及び操作量検出器19で検出された検出値はECU20に入力される。
As shown in FIG. 1, the
ここで、踏力検出器17について図2〜図4を参照して説明する。図2に示すように、ブレーキペダル12において運転者が足で操作する踏面を支持する基部となるプレート12aが、揺動可能なアーム12bの先端に固定され、プレート12aの前面に踏力検出器17が固定されることで、該踏力検出器17がブレーキペダル12の踏面を構成している。
Here, the
踏力検出器17は、図3及び図4に示すように、プレート12aの前面に固定された支持プレート22と、該支持プレート22に固定されてブレーキペダル12の踏面を構成する操作プレート26と、これら支持プレート22と操作プレート26の間に狭持され固着された4個の荷重センサ28a〜28dとから構成される。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
荷重センサ28a〜28dは、操作プレート26(支持プレート22)4隅に均等に配置される。この場合、ブレーキペダル12の踏面である操作プレート26(支持プレート22)を正面視した状態で(図4参照)、該操作プレート26の幅方向での中心線CLを基準とすると、左側に荷重センサ28a及び28bが配置され、右側に荷重センサ28c及び28dが配置される。これにより、運転者がブレーキペダル12の踏面である操作プレート26を操作すると、その踏力が荷重センサ28a〜28dによって検出され、該検出された踏力はECU20へと入力される。
The
図1に戻り、ブレーキペダル12のストロークを検出する操作量検出器19としては、例えばブレーキペダル12の回転角度を検出するポテンショメータやエンコーダが用いられる。該操作量検出器19は、例えば、ブレーキペダル12(アーム12b)の基端側の回転(揺動)軸近傍に設けられる。
Returning to FIG. 1, as the
さらに、ブレーキペダル12の基端側の回転軸近傍には、電動アクチュエータ(反力モータ)24が連結される。電動アクチュエータ24は、ECU20の制御下に、運転者のブレーキペダル12の踏み込みに対する反力の調整及び生成やブレーキペダル12の位置調整等を行うものである。
Furthermore, an electric actuator (reaction force motor) 24 is connected to the vicinity of the rotation shaft on the base end side of the
前記モータシリンダ18L、18Rは、ロッド34L、34Rの後端がブレーキモータ(キャリパモータ)36L、36Rに連結されることで、ピストン38L、38Rをシリンダ40L、40R内で進退駆動可能である。該モータシリンダ18L、18Rを構成する加圧室42L、42Rは、経路44L、44Rを介して制動力発生部14L、14Rに連結される。該制動力発生部14L、14Rには、さらに、経路45L、45Rを介してブレーキ圧力センサ(キャリパ圧力センサ)62L、62Rが接続される。
The
モータシリンダ18L、18Rと制動力発生部14L、14Rとを連結する前記経路44L、44Rには、ブレーキバルブ(キャリパバルブ)64L、64Rが配設される。ブレーキバルブ64は、ECU20の制御下にソレノイド64aが励磁(駆動)されると経路44を連通又は遮断する。
Brake valves (caliper valves) 64L and 64R are disposed in the
なお、図1では簡単のため、ブレーキ圧力センサ62からECU20へと接続される信号線と、ソレノイド64aからECU20へと接続される信号線等を省略している。
In FIG. 1, for the sake of simplicity, a signal line connected from the brake pressure sensor 62 to the
以上のように構成されるブレーキ装置10では、通常、ブレーキペダル12の操作情報(踏力やストローク)がECU20へと入力され、該ECU20ではブレーキペダル12の操作情報に基づき最適な制動力を決定し、モータシリンダ18を駆動する。これにより、制動力発生部14で制動力が発生し、ブレーキ動作が行われる。すなわち、ブレーキ装置10は、バイワイヤ技術を採用したシステム(ブレーキバイワイヤ)として構成されており、制動力発生部14で発生させる制動力はECU20によって電子制御される。
In the
次に、本実施形態に係るブレーキ装置10の基本的な動作及び作用効果について説明する。
Next, basic operations and effects of the
本実施形態に係るブレーキ装置10では、一般的なブレーキ装置と同様に、図5に示すような踏力とストロークの特性が設定されている。図5中の線A1は、ブレーキペダル12の踏み込み操作時の特性であり、線A2は、ブレーキペダル12の戻し操作時の特性である。
In the
さらに、ブレーキ装置10において、ブレーキペダル12が通常操作された場合、すなわち、ブレーキペダル12の操作中にアクセルペダル13が操作されずブレーキペダル12のみが操作される場合には、一般的なブレーキ装置と同様に、図6Aに示すような減速度(減速方向での加速度)と踏力の特性が設定される。図6A中の線B1は、ブレーキペダル12の踏み込み操作時の特性であり、線B2は、ブレーキペダル12の戻し操作時の特性である。また、図6A中の点P1〜P4は、図5中の点P1〜P4に対応している。
Further, in the
なお、上記のように、一般的なブレーキペダルの操作踏力と制動力の間にはヒステリシスが設けられ、通常のブレーキペダル操作時には、踏力が多少変動しても、その制動力は略一定に維持され、車両の減速度も略一定に維持される。このようなヒステリシスは、本実施形態に係るブレーキ装置10でも同様に設定される。
As described above, hysteresis is provided between the operation force and braking force of a general brake pedal, and during normal operation of the brake pedal, the braking force is maintained substantially constant even if the pedal force varies slightly. Thus, the deceleration of the vehicle is also maintained substantially constant. Such hysteresis is similarly set in the
そこで、先ず、ブレーキ装置10において、運転者がブレーキペダル12を点P1で示す踏力まで踏み込んだ後、さらに踏み増すと、点P2で示す状態に移り、減速度も上昇する(図5及び図6A参照)。その後、運転者がブレーキペダル12の踏み込み力を弱め(ブレーキペダル12の戻し操作を開始して)、点P3に示す状態まで踏力が下がった場合でも、点P2から点P3の踏力区間(通常、この区間の踏力幅は、25〜30N)では、前記したヒステリシスによって制動力が略一定に維持される。このため、点P2から点P3の踏力区間では、図6Aに示すように減速度も略一定に維持されるが、それ以上に踏力が下がった場合には、点P4の方向に減速度も減少することになる。従って、この状態から、ブレーキペダル12を再度踏み増した場合には、点P4から点P1に戻り、ブレーキペダル12の踏力がさらに下がった場合には、線A2や線B2の特性に沿って変化する。
Therefore, first, in the
なお、一般的な負圧倍力装置付きのブレーキ装置の特性では、前記のヒステリシスは25〜30N程度に設定されている。そこで、本実施形態に係るブレーキ装置10におけるヒステリシス(ブレーキペダル12の移動なしに踏力のみが変化する量)、すなわち、点P2から点P3までのヒステリシスh1、点P4から点P1までのヒステリシスh2が、25〜30N程度に設定される。
In the characteristics of a general brake device with a negative pressure booster, the hysteresis is set to about 25 to 30N. Therefore, the hysteresis in the
ところで、上記のように、一般的なブレーキ装置では、ヒールアンドトウ操作のようにブレーキペダルと共にアクセルペダルが操作される状況では、ブレーキペダルの操作踏力の変動量が大きくなり、予め設定されたヒステリシスの幅を超えて踏力が変動し、このため、制動力が大幅に変動する可能性があった。 By the way, as described above, in a general brake device, in a situation where the accelerator pedal is operated together with the brake pedal, such as a heel and toe operation, the amount of variation in the operation force of the brake pedal increases, and a preset hysteresis is set. The pedaling force fluctuated beyond the width of the vehicle, and the braking force could fluctuate significantly.
そこで、本実施形態に係るブレーキ装置10では、例えばブレーキペダル12と共にアクセルペダル13が操作され、ブレーキペダル12の操作踏力が大きく変動しても、制動力を維持し、減速度を維持することができる十分な大きさを有するヒステリシスを設定するHTヒステリシスモードを設けている(図6B参照)。すなわち、ブレーキ装置10は、通常のヒステリシスh1及びh2が設定された通常ヒステリシスモード(図6A参照)と、それより大きなヒステリシスが設定されたHTヒステリシスモード(図6B参照)とを有する。
Thus, in the
HTヒステリシスモードでの減速度と踏力の特性を図6Bに示す。図6B中の線B3は、HTヒステリシスモードでのブレーキペダル12の戻し操作時の特性である。また、図6B中の線B1及び線B2は、図6A中の線B1及び線B2に対応し、図6B中の点P1〜P4は、図5中の点P1〜P4に対応している。
FIG. 6B shows the characteristics of deceleration and pedaling force in the HT hysteresis mode. A line B3 in FIG. 6B is a characteristic at the time of the return operation of the
先ず、ブレーキ装置10において、運転者がブレーキペダル12を操作中にアクセルペダル13の操作を行ったことがECU20で検出され、該ECU20によりHTヒステリシスモードが選択されると、図6Bに示すように、点P2から点P4までのヒステリシスh3が、35〜45N程度に設定される。これにより、ブレーキペダル12の操作踏力が大きく変動し、踏力が通常ヒステリシスモードでのヒステリシスh1(点P2から点P3の幅)を超えて、大幅に低下した場合であっても、一定の減速度を維持することができる。すなわち、前記増大されたヒステリシスh3により、踏力が大幅に低下した場合であっても、その制動力は略一定に維持される(図7参照)。
First, in the
具体的には、HTヒステリシスモードの場合、先ず、運転者がブレーキペダル12を点P1で示す踏力まで踏み込んだ後、さらに踏み増すと、点P2で示す状態に移り、減速度も上昇する(図6B参照)。その後、ヒールアンドトウ操作のためにブレーキペダル12の踏み込み力が低下し、図6B中の点P3に示す状態まで踏力が下がった場合でも、点P2から点P3までの踏力区間は、当然ヒステリシスh3の幅の範囲内となっている。このため、制動力が略一定に維持され、減速度も略一定に維持される。
Specifically, in the HT hysteresis mode, when the driver first depresses the
続いて、さらにブレーキペダル12の踏み込み力が低下して、さらに踏力が図6B中の点P4まで下がった場合であっても、ヒステリシスh3は前記ヒステリシスh1よりも大きな幅を有するため、制動力は略一定に維持され、減速度もそのまま維持される。この状態から、ブレーキペダル12を再度踏み増した場合には、点P4から点P1’に戻り、ヒステリシスh3の幅の範囲内では、減速度は略一定に維持される。
Subsequently, even when the depression force of the
次に、本実施形態に係るブレーキ装置10において、HTヒステリシスモード時でのブレーキペダル12やアクセルペダル13の操作と、減速度の時系列的な変化との関係につき、図8のタイミングチャートを例示して説明する。図8は、ブレーキ装置10におけるヒールアンドトウ操作の一例として、各ペダルと減速度との関係を示すタイミングチャートである。
Next, in the
図8に示すように、ブレーキ装置10を搭載した車両の走行中、時点t0から時点t1の間でアクセルペダル13が戻されると(図8(c)参照)、エンジンブレーキ作用による減速を生じ、減速度が0(ゼロ)から多少上昇する(図8(d)参照)。
As shown in FIG. 8, when the
時点t2において、ブレーキペダル12が踏み込まれ始めると(図8(a)参照)、多少の時間差を有しながらこれに伴って減速度が上昇し始める。そして、ブレーキペダル12の操作により運転者の意図した減速度(本実施形態の場合、4.9m/s2)に到達すると(時点t3)、一旦ブレーキ踏力が保持されて減速度が維持される(図8(a)の時点t3から時点t4の間)。
When the
時点t4から時点t5の間で、運転者はアクセルペダル13をブレーキペダル12と同時に踏み込むための準備動作を行う。すなわち、ブレーキペダル12の踏面(操作プレート26)上で足のつま先側を支持し、その状態でかかと側を持ち上げる動作を行う。そうすると、足のつま先側に荷重がかかり、ブレーキペダル12が多少踏み込まれることから、ブレーキ踏力とブレーキストロークが上昇する(図8(a)(b)参照)。
Between time t4 and time t5, the driver performs a preparatory operation for depressing the
時点t5において、アクセルペダル13の操作が開始されると、該アクセルペダル13の踏み込みと共にブレーキペダル12もさらに踏み込まれるため、ブレーキ踏力とブレーキストロークはさらに上昇し(図8(a)(b)参照)、減速度も上昇する(図8(d)参照)。このようにブレーキペダル12に加えてアクセルペダル13の操作も開始されたタイミング(時点t5)で、ECU20は、踏力と(目標)減速度の特性マップとして、通常ヒステリシスモードの特性マップ(図6A参照)に変えて、HTヒステリシスモードの特性マップ(図6B参照)を選択する。これにより、ブレーキ装置10は、通常よりもヒステリシスが増大した特性となる。なお、このように一旦HTヒステリシスモードが選択されると、該HTヒステリシスモードは、その後ブレーキペダル12の操作が終了するまで(時点t19)ホールドされるが、詳細は後述する。
When the operation of the
図8の時点t6において、アクセルペダル13の踏み込み操作が終了し、運転者がアクセルペダル13から足を引き始めると、同時操作していたブレーキペダル12のブレーキ踏力も減少し始める(図8(a)参照)。この時点t6から時点t7までは、ブレーキストロークは変化せずブレーキ踏力のみが変化するヒステリシスの幅の範囲内であって減速度も維持され、図6Bの点P2から点P3までの間のヒステリシスの幅、すなわち、通常の幅からなるヒステリシスh1に相当する領域である。
When the depression operation of the
従って、時点t7では、通常のヒステリシスh1を超えてさらにブレーキ踏力が減少傾向となるが、ブレーキ装置10では、HTヒステリシスモードが選択され増大されたヒステリシスh3が設定されていることから、減速度を一定に維持することができる(図8(d)参照)。なお、一般的なブレーキ装置のように、通常ヒステリシスモードのみでHTヒステリシスモードを有していない場合には、ヒステリシスh1を超えた時点t7以降、減速度が図8(d)中の破線で示すように低下することになる。
Therefore, at time t7, the brake pedal force tends to decrease beyond the normal hysteresis h1, but in the
その後、アクセルペダル13の操作が終了し、該アクセルペダル13から足を戻す操作が終了すると(図8(c)の時点t8)、ブレーキ踏力の減少が終了し(図8(a)の時点t9)、再度ブレーキペダル12を踏みなおすためにブレーキ踏力が多少上昇に転じる(時点t9から時点t10の間)。時点t10から時点t11までは、ブレーキペダル12の操作が一定となり、減速度もそのまま維持される。
Thereafter, when the operation of the
図8の時点t11において、運転者が再びアクセルペダル13をブレーキペダル12と同時に踏み込むための準備動作を行い、再度ヒールアンドトウ操作を行う。なお、時点t11から時点t15までの動作は、上記した時点t4から時点t9までの動作と略同様であるため説明を省略する。
At time t11 in FIG. 8, the driver performs a preparatory operation for depressing the
このように2度目のヒールアンドトウ操作でのアクセルペダル13の操作が終了した後、時点t15において、さらにブレーキ踏力が減少し、HTヒステリシスモードで設定されたヒステリシスh3の幅を超えてしまった場合には、当然、減速度も低下してしまう。ところが、HTヒステリシスモードのヒステリシスh3は、通常ヒステリシスモードの場合と比べて十分に大きな幅に設定されている。従って、仮にヒステリシスh3の範囲を超えてブレーキ踏力が低下した場合であっても、その超過幅Oは、図8中に示すように僅かなものとなり、ブレーキ装置10では安定した制動力を得ることができるため、減速度の低下量(変動幅)も少ないものとなる。
In this way, after the operation of the
最終的には図8の時点t19において、ブレーキ踏力及びブレーキストロークが0(ゼロ)となった時点でブレーキ操作が終了となる。すなわち、ブレーキ装置10では、ブレーキペダル12を操作中に、アクセルペダル13の操作を開始した時点t5から、ブレーキ踏力が0(ゼロ)となる時点t19まで、ヒステリシス量を増加させたHTヒステリシスモードでの踏力と(目標)減速度の特性マップ(図6B参照)が保持される。そして、ブレーキ踏力が0(ゼロ)となる時点t19において、HTヒステリシスモードがリリースされることになる。
Finally, at time t19 in FIG. 8, the brake operation ends when the brake pedal force and the brake stroke become 0 (zero). In other words, the
次に、本実施形態に係るブレーキ装置10において、前記のように制御されるHTヒステリシスモードと、通常ヒステリシスモードとを切換選択する制御方法について、図9のフローチャートに基づいて説明する。図9は、ブレーキ装置10での通常ヒステリシスモードとHTヒステリシスモードとの切換方法を示すフローチャートである。
Next, a control method for switching and selecting the HT hysteresis mode controlled as described above and the normal hysteresis mode in the
ブレーキ装置10では、通常ヒステリシスモードとHTヒステリシスモードの切換は、ブレーキペダル12に設けられた踏力検出器17の検出踏力を用いて行うことができる。
In the
先ず、運転者がヒールアンドトウ操作を行う場合には、ブレーキペダル12と同時にアクセルペダル13を操作するため、主にブレーキペダル12の踏面(操作プレート26)の右側(アクセルペダル13側)を踏み込むことになる。従って、ブレーキペダル12に設けられた踏力検出器17では、ヒールアンドトウ操作時、踏面である操作プレート26の中心線CLを中心とすると、左側の荷重センサ28a及び28bからの出力よりも、右側の荷重センサ28c及び28dからの出力が大きくなる現象を生じることになる。
First, when the driver performs a heel and toe operation, the
ここで簡便のために踏力検出器17において、前記左側の荷重センサ28a及び28bをまとめて第1踏力検出部29Aと称し、前記右側(アクセルペダル13側)の荷重センサ28c及び28dをまとめて第2踏力検出部29Bと称するものとする(図4参照)。そうすると、第1踏力検出部29Aと第2踏力検出部29Bとの出力値(検出踏力)の差からアクセルペダル13の操作の有無(ヒールアンドトウ操作の有無)を判断することができる。
Here, for the sake of simplicity, in the
すなわち、図9のステップS1において、踏力検出器17から出力されるブレーキペダル12の操作踏力がECU20に入力される。次いで、ステップS2において、ECU20は、第2踏力検出部29Bで検出される踏力値から、第1踏力検出部29Aで検出される踏力値を減算した値(以下、踏力差という)が、所定値(閾値)T以上であるか否かを判断する。
That is, in step S <b> 1 of FIG. 9, the operation pedaling force of the
ステップS2で前記踏力差が所定値T未満であると判断された際には、ブレーキペダル12のみを操作している通常のブレーキ操作であると判断し、次にステップS3を実行する。ステップS3では、通常ヒステリシスモードを保持し、図6Aに示す通常ヒステリシスモードでの踏力と(目標)減速度の特性マップに基づき制御された制動力が車両から出力される。すなわち、ECU20が、通常ヒステリシスモードでの踏力と(目標)減速度の特性マップに基づきブレーキモータ36を駆動制御すると同時に、ブレーキバルブ64を開弁する。これにより、ブレーキモータ36の駆動によりモータシリンダ18の加圧室42で発生する液圧が制動力発生部14に与えられ、この通常ヒステリシスモードでの踏力と減速度の特性マップに対応する制動力(図7参照)が車両から出力される。
When it is determined in step S2 that the pedal effort difference is less than the predetermined value T, it is determined that the brake operation is a normal brake operation in which only the
一方、ステップS2で前記踏力差が所定値T以上であると判断された際には、ブレーキペダル12と共にアクセルペダル13を同時操作している、すなわちヒールアンドトウ操作が行われていると判断し、次にステップS4を実行する。ステップS4では、HTヒステリシスモードが選択され、図6Bに示すHTヒステリシスモードでの踏力と(目標)減速度の特性マップに基づき制御された制動力が車両から出力される。すなわち、ECU20が、HTヒステリシスモードでの踏力と(目標)減速度の特性マップに基づきブレーキモータ36を駆動制御すると同時に、ブレーキバルブ64を開弁する。これにより、ブレーキモータ36の駆動によりモータシリンダ18の加圧室42で発生する液圧が制動力発生部14に与えられ、このHTヒステリシスモードでの踏力と減速度の特性マップに対応する制動力が車両から出力される(図7参照)。なお、このようなHTヒステリシスモードでのブレーキペダル12等の操作や減速度の時系列的な変化については図8に基づき説明した通りである。
On the other hand, when it is determined in step S2 that the pedal effort difference is equal to or greater than the predetermined value T, it is determined that the
ところで、通常、運転者がブレーキペダル12と同時にアクセルペダル13を操作するヒールアンドトウ操作を行う場合は、比較的減速度の高いブレーキペダル操作が要求される状況であることが多く、そのブレーキ踏力は、約50N以上の操作荷重となる(図5参照)。そこで、ブレーキペダル12の操作踏力が合計50Nであると仮定すると、例えば、ヒールアンドトウ操作時の第1踏力検出部29Aで検出される踏力値は10N程度、第2踏力検出部29Bで検出される踏力値は40N程度であると見積もることができる。
By the way, normally, when the driver performs a heel and toe operation in which the
従って、本実施形態の場合、上記ステップS2での所定値Tを、例えば30Nと設定することができ、すなわち、ECU20では、第2踏力検出部29Bで検出される踏力値から、第1踏力検出部29Aで検出される踏力値を減算した値が30N(所定値T)以上となった場合に、HTヒステリシスモードを選択する。
Therefore, in the present embodiment, the predetermined value T in step S2 can be set to 30 N, for example, that is, the
以上のように、本実施形態に係るブレーキ装置10において、ECU20は、前記踏力差を演算すると共に所定値Tと比較する演算比較手段と、通常ヒステリシスモードやHTヒステリシスモードでの踏力と(目標)減速度の特性マップを記憶した特性マップ記憶手段と、前記演算比較部での判断結果に基づき通常ヒステリシスモード又はHTヒステリシスモードを設定し選択するヒステリシス設定手段(ヒステリシスモード選択手段)としての機能を有することになる。
As described above, in the
本実施形態に係るブレーキ装置10によれば、運転者がブレーキペダル12と同時にアクセルペダル13を操作するヒールアンドトウ操作時、通常よりもヒステリシスを増大させたHTヒステリシスモードでの踏力と減速度の特性マップが選択される。従って、アクセルペダル13の操作によってブレーキペダル12の操作踏力が変動した場合であっても、常に安定した制動力が発生されるため、一定の減速度を維持し、制動距離の増加を防止することができる。また、HTヒステリシスモードのヒステリシスh3は十分に大きな範囲に設定されているため、仮に該ヒステリシスh3を超えてブレーキ踏力が低下した場合であっても、減速度の低下量(変動幅)が低減され、車両を安定して制動することができる。
According to the
この場合、ブレーキ装置10では、HTヒステリシスモードと共に通常ヒステリシスモードを有することから、ヒールアンドトウ操作を行わない通常のブレーキ操作時に、ヒステリシスが過大となり、ペダル操作と減速度(制動力)との間で違和感を生じるようなこともない。
In this case, since the
ブレーキ装置10において、ECU20では、踏力検出器17を構成する右側の第2踏力検出部29Bで検出される踏力値から、第1踏力検出部29Aで検出される踏力値を減算した値が所定値T以上となった場合に、ヒールアンドトウ操作中であると判断する。そうすると、ECU20によりHTヒステリシスモードが選択され、HTヒステリシスモードでの踏力と減速度の特性マップに基づく制動力(減速度)制御が行われる。従って、運転者は各ヒステリシスモードを意識することなく運転操作することができ、しかも、その運転状況に応じて自動的に最適なヒステリシスモードが適用されるため、良好で安定した操縦を行うことが可能となる。
In the
なお、上記実施形態に係るブレーキ装置10の液圧系統や電気系統の回路は、図1に示す以外の構成とすることも当然可能であり、例えば、制動力発生部14に液圧を与える液圧発生部として、モータシリンダ18に代えて液圧(油圧)ポンプを用いるようにしてもよく、ブレーキペダル12の操作に対応するマスタシリンダやペダルシミュレータを備えるようにしてもよい。
It should be noted that the hydraulic system and the electrical system circuit of the
また、制動力発生部14としては、いわゆるディスクブレーキとしてディスク15を狭持するキャリパ以外にも、ドラムブレーキとしてドラムにシューを当接させるホイールシリンダ等が挙げられる。
The braking force generator 14 may be a wheel cylinder that causes a shoe to come into contact with the drum as a drum brake, in addition to a caliper that holds the
踏力検出器17を構成する荷重センサは4個以外でもよく、例えば、第1踏力検出部29A側及び第2踏力検出部29B側に各1個とし合計2個としてもよい。すなわち、踏力検出器17は、左右への荷重(踏力)を別個に計測可能なものであればよい。
The number of load sensors constituting the pedaling
ブレーキ装置10は、ブレーキペダル12の操作情報によって制動力を電子制御するシステム以外にも、例えば、ブレーキペダルとマスタシリンダとが直結された液圧制御システムとして構成することも可能である。
The
また、通常ヒステリシスモードとHTヒステリシスモードの選択に当っては、アクセルペダル13の操作を、例えば、スロットル開度等やセンサに基づき検出し、ブレーキペダル12の操作中に一定の踏み込み量以上アクセルペダル13が操作されたことが確認された場合に、HTヒステリシスモードを選択するように構成することもできる。
In selecting the normal hysteresis mode and the HT hysteresis mode, the operation of the
以上、実施形態により本発明を説明したが、これに限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは当然可能である。 As described above, the present invention has been described with the embodiment. However, the present invention is not limited to this, and it is naturally possible to adopt various configurations without departing from the gist of the present invention.
10…ブレーキ装置 12…ブレーキペダル
13…アクセルペダル 14L、14R…制動力発生部
17…踏力検出器 20…ECU
22…支持プレート 26…操作プレート
28a〜28d…荷重センサ h1〜h3…ヒステリシス
DESCRIPTION OF
22 ...
Claims (1)
前記ブレーキペダルの操作踏力と、車両の出力する制動力との間にヒステリシスを有するように構成されたブレーキ装置であって、
前記ブレーキペダルの踏面の幅方向中心よりも左側に対応する踏力を検出する第1踏力検出部と、
前記ブレーキペダルの踏面の幅方向中心よりも右側に対応する踏力を検出する第2踏力検出部とを有し、
前記第1踏力検出部により検出される踏力と前記第2踏力検出部により検出される踏力との間に所定以上の差が生じた際のヒステリシスを、
前記第1踏力検出部により検出される踏力と前記第2踏力検出部により検出される踏力との間の差が所定未満である際のヒステリシスよりも大きくなるように設定するヒステリシス設定手段を備えることを特徴とするブレーキ装置。 With brake pedal,
A brake device configured to have hysteresis between an operation pedaling force of the brake pedal and a braking force output by the vehicle,
A first treading force detector that detects a treading force corresponding to the left side of the center of the tread surface of the brake pedal in the width direction;
A second treading force detection unit that detects a treading force corresponding to the right side of the widthwise center of the tread surface of the brake pedal;
Hysteresis when a predetermined difference or more occurs between the pedaling force detected by the first pedaling force detection unit and the pedaling force detected by the second pedaling force detection unit,
Hysteresis setting means for setting the difference between the pedaling force detected by the first pedaling force detection unit and the pedaling force detected by the second pedaling force detection unit to be larger than the hysteresis when it is less than a predetermined value. Brake device characterized by.
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