JP5887257B2 - Pedal device for vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、車両に設けられたペダルの操作量を電気信号に変換して取得する機能を有する車両用ペダル装置に関する。 The present invention relates to a vehicular pedal device having a function of acquiring an operation amount of a pedal provided in a vehicle by converting it into an electric signal.
最近の車両では、ブレーキペダルと、制動力を発生させるためのアクチュエータとが、電線(ワイヤ)および制御装置を介して接続された、バイ・ワイヤ(By Wire)式と呼ばれるブレーキシステムを採用したものがある。かかるバイ・ワイヤ式のブレーキシステムでは、運転者によるブレーキペダルの操作量を電気信号に変換して取得し、取得した操作量に係る電気信号をアクチュエータに送る。これを受けてアクチュエータは、操作量に係る電気信号に従って摩擦ブレーキを作動させることで制動力を発生させる。 In recent vehicles, a brake system called a By Wire system in which a brake pedal and an actuator for generating braking force are connected via a wire and a control device is adopted. There is. In such a by-wire type brake system, the amount of operation of the brake pedal by the driver is acquired by converting it into an electric signal, and the electric signal related to the acquired amount of operation is sent to the actuator. In response to this, the actuator generates a braking force by operating the friction brake according to the electric signal related to the operation amount.
このようなバイ・ワイヤ式のブレーキシステムの例として、特許文献1には、ブレーキペダルに係る操作量の増大に伴って増大する出力特性を有するブレーキ操作量センサを備えた電気制御式のブレーキ装置において、ブレーキ操作量センサのフェールを検出するフェール検出装置が開示されている。 As an example of such a by-wire brake system, Patent Literature 1 discloses an electrically controlled brake device including a brake operation amount sensor having an output characteristic that increases with an increase in an operation amount related to a brake pedal. Discloses a failure detection device for detecting a failure of a brake operation amount sensor.
特許文献1に係るフェール検出装置では、ブレーキを作用させるためにブレーキペダルが初期位置から操作される際、先に出力信号が変化する第1ブレーキスイッチと、その第1ブレーキスイッチより後に出力信号が変化する第2ブレーキスイッチと、第2スイッチの出力信号変化の瞬間におけるブレーキ操作量センサの出力値が、第1スイッチの出力信号変化の瞬間におけるブレーキ操作量センサの出力値より大きくない場合に、ブレーキ操作量センサがフェールしたとするフェール検出部と、を含んで構成される。
特許文献1に係るフェール検出装置によれば、第1ブレーキスイッチ、第2ブレーキスイッチおよびフェール検出部という簡単な構成によりブレーキ操作量センサのフェールを検出することができる。
In the fail detection device according to Patent Document 1, when the brake pedal is operated from the initial position in order to actuate the brake, the output signal is changed after the first brake switch whose output signal changes first and the first brake switch. When the output value of the brake operation amount sensor at the moment when the output signal of the second switch changes and the output signal of the second switch changes is not larger than the output value of the brake operation amount sensor at the moment of change of the output signal of the first switch, And a failure detection unit that the brake operation amount sensor has failed.
According to the failure detection device according to Patent Literature 1, it is possible to detect a failure of the brake operation amount sensor with a simple configuration of the first brake switch, the second brake switch, and the failure detection unit.
ところが、特許文献1に係るフェール検出装置では、ブレーキペダルとブレーキ操作量センサの連係が外れる失陥をどのように検出するのかについては、開示も示唆もされていない。そのため、特許文献1に係るフェール検出装置では、仮に、ブレーキペダルとブレーキ操作量センサの連係が外れる失陥が発生した場合、この失陥の検出が遅れるおそれがあった。 However, the failure detection device according to Patent Document 1 does not disclose or suggest how to detect a failure in which the linkage between the brake pedal and the brake operation amount sensor is removed. Therefore, in the failure detection device according to Patent Document 1, if a failure occurs in which the linkage between the brake pedal and the brake operation amount sensor is lost, the detection of this failure may be delayed.
本発明は、前記の課題を解決するためになされたものであり、ペダル部材とペダル操作量検出部の連係が外れる失陥が発生した場合であっても、この失陥を早期に検知可能な車両用ペダル装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and even when a failure occurs in which the linkage between the pedal member and the pedal operation amount detection unit occurs, this failure can be detected early. An object is to provide a pedal device for a vehicle.
上記目的を達成するために、(1)に係る発明は、初期位置と終端位置とで画成される可用領域内で操作されるペダル部材と、前記可用領域よりも広い、復帰位置と前記終端位置とで画成される動作範囲が設定され、前記終端位置から前記復帰位置の側へ向かう復帰方向に付勢され前記ペダル部材の操作と連係して動作する連係部材と、前記連係部材を有し、該連係部材を介して伝えられる前記ペダル部材に係る操作量に応じた出力特性値を呈する電気信号を出力するペダル操作量検出部と、前記ペダル操作量検出部の出力特性値に基づいて前記ペダル部材および前記ペダル操作量検出部間の連係が外れる失陥の判定を行う失陥判定部と、を備える。 In order to achieve the above object, the invention according to (1) includes a pedal member that is operated in an available area defined by an initial position and an end position, and a return position and the end that are wider than the available area. An operation range defined by the position is set, a linkage member that is urged in a return direction from the end position toward the return position and operates in conjunction with the operation of the pedal member; and the linkage member is provided. and a pedal operation amount detecting section for outputting an electric signal exhibiting an output characteristic value corresponding to the operation amount according to the pedal member that is transmitted through the該連engaging member, on the basis of the output characteristic value of the pedal operation amount detecting unit A failure determination unit that determines a failure in which the linkage between the pedal member and the pedal operation amount detection unit is disengaged.
(1)に係る発明では、前記失陥判定部は、前記連係部材の位置が、前記可用領域から、前記復帰位置と前記初期位置とで画成される失陥領域の側へ逸脱することで前記ペダル操作量検出部の出力特性値が予め定められる閾値未満になった場合に、前記失陥が発生した旨の判定を下し、前記失陥領域における前記ペダル操作量検出部の線形出力特性は、前記可用領域における前記線形出力特性と比べて急峻に設定される、ことを特徴とする。 In the invention according to (1), the failure determination unit causes the position of the linking member to deviate from the available region toward the failure region defined by the return position and the initial position. When the output characteristic value of the pedal operation amount detection unit is less than a predetermined threshold, it is determined that the failure has occurred, and the linear output characteristic of the pedal operation amount detection unit in the failure region Is set steeper than the linear output characteristic in the available area.
(1)に係る発明によれば、ペダル部材およびペダル操作量検出部間の連係が外れる失陥が発生した場合であっても、この失陥を早期に検知することができる。
さらに、(1)に係る発明によれば、失陥領域における連係部材の回動のための必要スペースを、従来技術と比べて削減することができるため、設計の自由度を拡張する効果を期待することができる。
According to the invention according to (1), even if a failure occurs in which the linkage between the pedal member and the pedal operation amount detection unit is removed, this failure can be detected at an early stage.
Furthermore, according to the invention according to (1), the space required for the rotation of the linking member in the failed region can be reduced as compared with the prior art, so that the effect of extending the degree of design freedom is expected. can do.
また、(2)に係る発明は、(1)に記載の車両用ペダル装置であって、前記ペダル操作量検出部の線形出力特性の切り替え部は、前記可用領域と前記失陥領域との境界部に対応して設定される、ことを特徴とする。
(2)に係る発明によれば、失陥発生のタイミングを的確に捉えて、失陥を早期かつ確実に検知することができる。
The invention according to (2) is the vehicle pedal device according to (1), wherein the switching unit of the linear output characteristic of the pedal operation amount detection unit is a boundary between the usable region and the failure region. It is set corresponding to the part.
According to the invention according to (2), it is possible to accurately detect the occurrence timing of the failure and to detect the failure early and reliably.
また、(3)に係る発明は、(1)または(2)に記載の車両用ペダル装置であって、前記ペダル操作量検出部の線形出力特性は、前記ペダル部材に係る操作量の増大に伴って増大する右肩上がりの出力特性であり、前記閾値は、正の値が設定される、ことを特徴とする。
(3)に係る発明によれば、仮に、車両用ペダル装置への電力供給異常が発生した場合であっても、この電力供給異常の発生を、簡易かつ的確に把握することができる。
Further, the invention according to (3) is the vehicle pedal device according to (1) or (2), wherein the linear output characteristic of the pedal operation amount detector is an increase in an operation amount related to the pedal member. This is an output characteristic that increases along with the increase in the right shoulder, and the threshold value is set to a positive value.
According to the invention according to (3), even if a power supply abnormality to the vehicle pedal device occurs, the occurrence of this power supply abnormality can be easily and accurately grasped.
また、(4)に係る発明は、(1)〜(3)のいずれか一項に記載の車両用ペダル装置を内包する車両用ブレーキ装置であって、前記ペダル部材は、車両を制動する際に操作されるブレーキペダルであり、前記ペダル操作量検出部は、前記ブレーキペダルのストロークを検出するストロークセンサであり、第1液圧室および第2液圧室を備え、前記ブレーキペダルの踏み込み操作により作動して第1系統および第2系統のブレーキ液圧を発生させるマスタシリンダと、前記マスタシリンダにて発生したブレーキ液圧を受けて前記ブレーキペダルの踏み込み操作量に対応する少なくとも反力を発生させるストロークシミュレータと、前記第1液圧室と前記第1系統に属するホイールシリンダとを接続する第1液路と、前記第2液圧室と前記第2系統に属するホイールシリンダとを接続する第2液路と、前記第1液路に設けられて前記第1液圧室および前記第1系統に属するホイールシリンダ間の連通を遮断可能な第1遮断弁と、前記第2液路に設けられて前記第2液圧室および前記第2系統に属するホイールシリンダ間の連通を遮断可能な第2遮断弁と、前記第1液路および前記第2液路に接続されてアクチュエータの駆動力によりブレーキ液圧を発生させるスレーブシリンダと、前記第2液路から分岐して前記マスタシリンダおよび前記ストロークシミュレータの間を接続する分岐液路と、前記分岐液路に設けられて前記マスタシリンダおよび前記ストロークシミュレータ間の連通を遮断可能な第3遮断弁と、前記失陥が発生した旨の判定が前記失陥判定部により下された場合に、前記第1遮断弁および第2遮断弁を開放させると共に前記第3遮断弁を閉止させる制御を行う制御部と、をさらに備えることを特徴とする。 The invention according to (4) is a vehicle brake device including the vehicle pedal device according to any one of (1) to (3), wherein the pedal member is configured to brake the vehicle. The pedal operation amount detection unit is a stroke sensor that detects a stroke of the brake pedal, and includes a first hydraulic pressure chamber and a second hydraulic pressure chamber, and an operation for depressing the brake pedal is performed. And a master cylinder that generates the brake fluid pressure of the first system and the second system, and generates at least a reaction force corresponding to the depressing operation amount of the brake pedal by receiving the brake fluid pressure generated in the master cylinder. A stroke simulator, a first fluid path connecting the first hydraulic chamber and the wheel cylinder belonging to the first system, the second hydraulic chamber, and the second A second fluid passage for connecting a wheel cylinder belonging to the main, and a first shutoff valve provided in the first fluid passage and capable of shutting off communication between the first hydraulic pressure chamber and the wheel cylinder belonging to the first system A second shut-off valve provided in the second fluid passage and capable of shutting off communication between the second fluid pressure chamber and the wheel cylinder belonging to the second system, and the first fluid passage and the second fluid passage. A slave cylinder that generates a brake fluid pressure by a driving force of an actuator, a branch fluid passage that branches from the second fluid passage and connects the master cylinder and the stroke simulator, and a branch fluid passage A third cutoff valve that is provided and capable of blocking communication between the master cylinder and the stroke simulator, and when the determination that the failure has occurred is made by the failure determination unit, And a control unit which performs control to close the third shut-off valve with opening the serial first shut-off valve and the second shut-off valve, and further comprising a.
(4)に係る発明によれば、ブレーキペダルとストロークセンサの連係が外れる失陥が発生した場合であっても、油圧式のバックアップブレーキシステムを速やかにアクティブにすることができ、高度なフェールセーフ性を実現することができる。 According to the invention according to (4), the hydraulic backup brake system can be quickly activated even when a failure occurs in which the linkage between the brake pedal and the stroke sensor is disengaged. Can be realized.
本発明に係る車両用ペダル装置によれば、ペダル部材とペダル操作量検出部の連係が外れる失陥が発生した場合であっても、この失陥を早期に検知することができる。 According to the pedal device for vehicles concerning the present invention, even if it is a case where the failure which a linkage of a pedal member and a pedal operation amount detection part comes off, this failure can be detected at an early stage.
以下、本発明の実施形態に係る車両用ペダル装置について、車両用ブレーキ装置に適用した例をあげて、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下に示す図において、共通の機能を有する部材間、または、相互に対応する機能を有する部材間には、原則として共通の参照符号を付するものとする。また、説明の便宜のため、部材のサイズおよび形状は、変形または誇張して模式的に表す場合がある。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a vehicle pedal device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings, taking an example applied to a vehicle brake device.
Note that, in the drawings shown below, in principle, common reference numerals are assigned between members having a common function or between members having functions corresponding to each other. Further, for convenience of explanation, the size and shape of the member may be schematically represented by being deformed or exaggerated.
〔車両用ペダル装置9を内包する車両用ブレーキ装置10の概略構成〕
はじめに、本発明の実施形態に係る車両用ペダル装置9を内包する車両用ブレーキ装置10の概略構成について、図1を参照して説明する。図1は、本発明の実施形態に係る車両用ペダル装置9を内包する車両用ブレーキ装置10の概略構成図である。
[Schematic configuration of
First, a schematic configuration of a
車両用ペダル装置9を内包する車両用ブレーキ装置10は、前輪駆動車、後輪駆動車、四輪駆動車のいずれにも適用可能である。車両用ブレーキ装置10は、油圧回路を媒介して制動力を発生させる既存のブレーキシステムに加えて、電気回路を媒介して制動力を発生させる、バイ・ワイヤ(By Wire)式のブレーキシステムを備えている。
The
車両用ブレーキ装置10は、図1に示すように、入力装置14と、モータシリンダ装置16と、ビークル・スタビリティ・アシスト装置18(以下、“VSA装置18”と省略する。ただし、VSAは登録商標)と、を備えて構成されている。
As shown in FIG. 1, the
入力装置14は、運転者によるブレーキペダル(本発明の“ペダル部材”に相当する。)12の制動操作を入力し、入力した制動操作に従うブレーキ液圧を発生させる機能を有する。本発明の“スレーブシリンダ”に相当するモータシリンダ装置16は、運転者の制動操作に応じた電気信号に基づいてブレーキ液圧を発生させる機能を有する。VSA装置18は、モータシリンダ装置16で発生したブレーキ液圧に基づいて車両の挙動の安定化を支援する機能を有する。
The
ブレーキペダル12は、図1に示すように、運転者による踏み込み操作によって回動するペダルアーム部200を備える。ブレーキペダル12には、ペダルアーム部200のストロークを検出するストロークセンサ(本発明の“ペダル操作量検出部”に相当する。)202が設けられている。ストロークセンサ202、およびその周辺構成について、詳しくは後記する。
As shown in FIG. 1, the
VSA装置18は、制動操作時の車輪ロックを防ぐABS(アンチロック・ブレーキ・システム)機能、加速時等の車輪空転を防ぐTCS(トラクション・コントロール・システム)機能、旋回時の横すべりを抑制する機能等を備えて構成されている。
なお、VSA装置18に代えて、ABS機能を有するABS装置を接続してもよい。
The
Instead of the
入力装置14、モータシリンダ装置16、および、VSA装置18のそれぞれは、例えば、ホースやチューブなどで形成された後記の液路を介して相互に連通接続されている。バイ・ワイヤ式ブレーキシステムとしての入力装置14およびモータシリンダ装置16は、不図示の電線を介して、後記するECU(Electronic Control Unit)307(図3参照)と電気的に接続されている。入力装置14、モータシリンダ装置16、および、VSA装置18の内部構成について、詳しくは後記する。
Each of the
はじめに、ブレーキ液を流通させるための液路の構成について説明する。入力装置14の接続ポート20aとVSA装置18の導入ポート26aとが、配管チューブ(液路)を介して接続される。また、入力装置14の他の接続ポート20bとVSA装置18の他の導入ポート26bとが、配管チューブ(液路)を介して接続される。
First, the configuration of the fluid path for circulating the brake fluid will be described. The
さらに、入力装置14の接続ポート20aに連通する分岐ポート20cとモータシリンダ装置16の出力ポート24aとが、配管チューブ(液路)を介して接続される。さらにまた、入力装置14の他の接続ポート20bに連通する分岐ポート20dとモータシリンダ装置16の他の出力ポート24bとが、配管チューブ(液路)を介して接続される。
なお、図1中において、モータシリンダ装置16の出力ポート24a、24bは、実際の位置とは異なって、下部側に便宜的に示されている。
Further, the
In FIG. 1, the
VSA装置18には、複数の導出ポート28a〜28dが設けられる。第1導出ポート28aは、配管チューブによって右側前輪に設けられたディスクブレーキ機構30aのホイールシリンダ32FRと接続される。第2導出ポート28bは、配管チューブによって左側後輪に設けられたディスクブレーキ機構30bのホイールシリンダ32RLと接続される。第3導出ポート28cは、配管チューブによって右側後輪に設けられたディスクブレーキ機構30cのホイールシリンダ32RRと接続される。第4導出ポート28dは、配管チューブによって左側前輪に設けられたディスクブレーキ機構30dのホイールシリンダ32FLと接続される。
The
この場合、各導出ポート28a〜28dに接続される配管チューブによってブレーキ液がディスクブレーキ機構30a〜30dの各ホイールシリンダ32FR、32RL、32RR、32FLに対して供給され、各ホイールシリンダ32FR、32RL、32RR、32FL内の液圧が上昇することにより、各ホイールシリンダ32FR、32RL、32RR、32FLが作動し、対応する車輪(右側前輪、左側後輪、右側後輪、左側前輪)に対して制動力が付与される。
In this case, the brake fluid is supplied to the wheel cylinders 32FR, 32RL, 32RR, 32FL of the
入力装置14は、運転者によるブレーキペダル12の踏み込み操作に応じたブレーキ液圧を発生可能なタンデム式のマスタシリンダ34と、マスタシリンダ34に付設された第1リザーバ36とを有する。マスタシリンダ34のシリンダチューブ38内には、シリンダチューブ38の軸方向に沿って所定間隔離間する2つのピストン40a、40bが摺動自在に配設される。一方のピストン40aは、ブレーキペダル12に近接して配置され、プッシュロッド42を介してブレーキペダル12と連結されて直接駆動される。他方のピストン40bは、一方のピストン40aよりもブレーキペダル12から離間して配置される。
The
この一方および他方のピストン40a、40bの外周面には、環状段部を介して一対のカップシール44a、44bがそれぞれ装着される。一対のカップシール44a、44bの間には、それぞれ、後記するサプライポート46a、46bと連通する背室48a、48bが形成される。また、一方および他方のピストン40a、40bとの間には、ばね部材50aが配設され、他方のピストン40bとシリンダチューブ38の側端部と間には、他のばね部材50bが配設される。
なお、一対のカップシール44a、44bは、シリンダチューブ38の内壁側に環状溝を介して装着されるようにしてもよい。
A pair of
The pair of
マスタシリンダ34のシリンダチューブ38には、2つのサプライポート46a、46bと、2つのリリーフポート52a、52bと、2つの出力ポート54a、54bとが設けられる。この場合、各サプライポート46a(46b)および各リリーフポート52a(52b)は、それぞれ合流して第1リザーバ36内の図示しないリザーバ室と連通するように設けられる。
The
また、マスタシリンダ34のシリンダチューブ38内には、運転者がブレーキペダル12を踏み込む踏力に対応したブレーキ液圧を発生させる第1液圧室56bおよび第2液圧室56aが設けられている。第1液圧室56bは、第1液路58bを介して接続ポート20bと連通するようになっている。一方、第2液圧室56aは、第2液路58aを介して接続ポート20aと連通するようになっている。
Further, in the
マスタシリンダ34と接続ポート20bとの間であって、第1液路58bの上流側には、ノーマルオープンタイプ(常開型)のソレノイドバルブからなる第1遮断弁60bが設けられると共に、第1液路58bの下流側には、圧力センサPpが設けられる。この圧力センサPpは、第1液路58b上において、第1遮断弁60bよりもホイールシリンダ32FR、32RL、32RR、32FL側である下流側の液圧を検知する機能を有する。
A first shut-off
マスタシリンダ34と接続ポート20aとの間であって、第2液路58aの上流側には圧力センサPmが配設されると共に、第2液路58aの下流側には、ノーマルオープンタイプ(常開型)のソレノイドバルブからなる第2遮断弁60aが設けられる。この圧力センサPmは、第2液路58a上において、第2遮断弁60aよりもマスタシリンダ34側である上流側の液圧を検知する機能を有する。
Between the
第1遮断弁60bおよび第2遮断弁60aにおけるノーマルオープンとは、ノーマル位置(通電されていないときの弁体の位置)が開位置の状態(常時開)となるように構成されたバルブをいう。
なお、図1中において、第1遮断弁60bおよび第2遮断弁60aは、ソレノイドが通電されて、図示しない弁体が作動した弁閉状態をそれぞれ示している。
The normal open in the
In FIG. 1, the first shut-off
マスタシリンダ34と第1遮断弁60bとの間の第1液路58bには、第1液路58bから分岐する分岐液路58cが設けられている。分岐液路58cには、ノーマルクローズタイプ(常閉型)のソレノイドバルブからなる第3遮断弁62と、ストロークシミュレータ64とが直列に接続される。第3遮断弁62におけるノーマルクローズとは、ノーマル位置(通電されていないときの弁体の位置)が閉位置の状態(常時閉)となるように構成されたバルブをいう。
なお、図1中において、第3遮断弁62は、ソレノイドが通電されて、図示しない弁体が作動した弁開状態を示している。
A
In FIG. 1, the third shut-off
ストロークシミュレータ64は、バイ・ワイヤ制御時において、ブレーキのストロークに対応する反力およびストロークを擬似的に発生させて、あたかも踏力で制動力を発生させているかのごとく運転者に思わせる装置である。ストロークシミュレータ64は、第1液路58b上であって、第1遮断弁60bよりもマスタシリンダ34側に配置される。ストロークシミュレータ64には、分岐液路58cに連通する液圧室65が設けられる。この液圧室65を介して、マスタシリンダ34の第1液圧室56bから導出されるブレーキ液が吸収可能になっている。
The
ストロークシミュレータ64は、相互に直列に配置される第1および第2リターンスプリング66a,66bと、第1および第2リターンスプリング66a,66bを介して付勢されるシミュレータピストン68と、を備えてなる。第1リターンスプリング66aのばね定数は、第2リターンスプリング66bのばね定数と比べて高く設定される。第1および第2リターンスプリング66a,66bのそれぞれのばね定数を設定するに際しては、ブレーキペダル12を踏み込み操作したときに生じるフィーリングを、既存の構成を備えるマスタシリンダによるフィーリングと同等となるようにする。
The
液路は、大別すると、第1液圧系統(本発明の“第1系統”に相当する。)70bおよび第2液圧系統(本発明の“第2系統”に相当する。)70aから構成される。第1液圧系統70bは、マスタシリンダ34の第1液圧室56bと、複数のホイールシリンダ32RR、32FLとの間を連通接続する機能を有する。一方、第2液圧系統70aは、マスタシリンダ34の第2液圧室56aと、複数のホイールシリンダ32FR、32RLとの間を連通接続する機能を有する。
The fluid path is roughly divided from a first hydraulic system (corresponding to the “first system” of the present invention) 70b and a second hydraulic system (corresponding to the “second system” of the present invention) 70a. Composed. The first
第1液圧系統70bは、入力装置14におけるマスタシリンダ34(シリンダチューブ38)の出力ポート54bと接続ポート20bとを接続する第1液路58b、入力装置14の接続ポート20bとVSA装置18の導入ポート26bとを接続する配管チューブ、入力装置14の分岐ポート20dとモータシリンダ装置16の出力ポート24bとを接続する配管チューブ、および、VSA装置18の導出ポート28c、28dと各ホイールシリンダ32RR、32FLとをそれぞれ接続する配管チューブをそれぞれ有する。
The first
第2液圧系統70aは、入力装置14におけるマスタシリンダ34(シリンダチューブ38)の出力ポート54aと接続ポート20aとを接続する第2液路58a、入力装置14の接続ポート20aとVSA装置18の導入ポート26aとを接続する配管チューブ、入力装置14の分岐ポート20cとモータシリンダ装置16の出力ポート24aとを接続する配管チューブ、および、VSA装置18の導出ポート28a、28bと各ホイールシリンダ32FR、32RLとをそれぞれ接続する配管チューブをそれぞれ有する。
The second
このように、第1液圧系統70bおよび第2液圧系統70aを含んで液路が構成されるため、各ホイールシリンダ32RR、32FLと各ホイールシリンダ32FR、32RLとをそれぞれ独立して作動させ、相互に独立した制動力を発生させることができる。
Thus, since the fluid path is configured including the first
モータシリンダ装置16は、電動モータ(本発明の“アクチュエータ”に相当する。)72および駆動力伝達部73を有する動力伝達機構74と、動力伝達機構74によって付勢されるシリンダ機構76とを備える。電動モータ72、駆動力伝達部73、および、シリンダ機構76は、それぞれ分離可能に設けられる。
The
動力伝達機構74の駆動力伝達部73は、電動モータ72の回転駆動力を伝達するギヤ機構(減速機構)78と、この回転駆動力を直線運動(直線方向の軸力)に変換してシリンダ機構76の第1および第2スレーブピストン88b、88a側に伝達するボールねじ構造体(変換機構)80とを有する。
The driving
電動モータ72は、図示しない制御手段からの制御信号(電気信号)に基づいて駆動制御される、例えば、サーボモータからなる。電動モータ72は、動力伝達機構74の上方に配置される。このような配置構成を採用することにより、駆動力伝達部73内のグリス等の油成分が重力作用によって電動モータ72内に進入する事態を好適に回避することができる。
The
ボールねじ構造体80は、軸方向に沿った一端部がシリンダ機構76の第2スレーブピストン88aに当接するボールねじ軸(ロッド)80aと、ボールねじ軸80aの外周面に形成された螺旋状のねじ溝に沿って転動する複数のボール80bと、ギヤ機構78のリングギヤに内嵌されて該リングギヤと一体的に回動し、ボール80bに螺合される略円筒状のナット部材80cと、ナット部材80cの軸方向に沿った一端側および他端側をそれぞれ回転自在に軸支する一対のボールベアリング80dとを備える。
なお、ナット部材80cは、ギヤ機構78のリングギヤの内径面に、例えば、圧入されて固定される。
The
The
駆動力伝達部73は、ギヤ機構78を介して伝達される電動モータ72の回転駆動力がナット部材80cに入力された後、ボールねじ構造体80によって直線方向の軸力(直線運動)に変換され、ボールねじ軸80aを軸方向に沿って進退動作させる機能を有する。
The driving
モータシリンダ装置16は、電動モータ72の駆動力を、駆動力伝達部73を介してシリンダ機構76の第1スレーブピストン88bおよび第2スレーブピストン88aに伝達し、第1スレーブピストン88bおよび第2スレーブピストン88aを前進駆動させることにより、ブレーキ液圧を発生させる機能を有する。
なお、以下の説明において、第1スレーブピストン88bおよび第2スレーブピストン88aの矢印X1方向(図1参照)への変位を「前進」とし、矢印X2方向(図1参照)への変位を「後退」として説明する。また、矢印X1は、「前方」を示し、矢印X2は、「後方」を示す場合がある。
The
In the following description, the displacement of the
シリンダ機構76は、有底円筒状のシリンダ本体82と、シリンダ本体82に付設された第2リザーバ84とを有し、シリンダ本体82内に2つのピストン(第1スレーブピストン88bおよび第2スレーブピストン88a)が直列に配置されたタンデム型で構成されている。第2リザーバ84は、入力装置14のマスタシリンダ34に付設された第1リザーバ36と配管チューブ86で接続され、第1リザーバ36内に貯留されたブレーキ液が配管チューブ86を介して第2リザーバ84内に供給されるように設けられる。
The
また、シリンダ機構76は、第1スレーブピストン88bを含む周辺部品が一体的に組み付けられて構成される第1ピストン機構と、第2スレーブピストン88aを含む周辺部品が一体的に組み付けられて構成される第2ピストン機構とを備える。第1ピストン機構と第2ピストン機構とは、連結ピン79を介してその一部が重畳するように一体的に組み付けられて構成される。
The
第1ピストン機構は、シリンダ本体82の前方の第1液圧室98bに臨むように配設される第1スレーブピストン88bと、第1スレーブピストン88bの中間部位に形成された貫通孔91に係合して第1スレーブピストン88bの移動範囲を規制するストッパピン102と、第1スレーブピストン88bとシリンダ本体82の側端部(底壁)との間に配設され、第1スレーブピストン88bを後方(矢印X2方向)に向かって押圧する第1スプリング96bを有する。
The first piston mechanism is related to a
第2ピストン機構は、第1スレーブピストン88bの後方(矢印X2方向)の第2液圧室98aに臨むように配設される第2スレーブピストン88aと、第1スレーブピストン88bと第2スレーブピストン88aとの間に配置され、第1スレーブピストン88bと第2スレーブピストン88aとを離間する方向に付勢する第2スプリング96aとを含む。
The second piston mechanism includes a
第2スレーブピストン88a前方の軸部105には、連結ピン79が挿通される長孔107が形成される。この長孔107は、第2スレーブピストン88aの軸方向に沿って延在するように形成されると共に、軸方向と直交する方向に貫通するように形成される。長孔107に挿通される連結ピン79は、第1スレーブピストン88bと第2スレーブピストン88aとの離間位置を規制すると共に、第2スレーブピストン88aの初期位置を規制する。
A
なお、第2スレーブピストン88aは、ボールねじ構造体80側に近接して配置され、ボールねじ軸80aの一端部に当接してボールねじ軸80aと一体的に矢印X1方向、又は、矢印X2方向に変位するように設けられる。また、第1スレーブピストン88bは、第2スレーブピストン88aよりもボールねじ構造体80側から離間した位置に配置される。
The
第1および第2スレーブピストン88b、88aの外周面には、それぞれ、後記するリザーバポート92a、92bとそれぞれ連通する第1背室94bおよび第2背室94aが形成される。
A
シリンダ機構76のシリンダ本体82には、2つのリザーバポート92a、92bと、2つの出力ポート24a、24bとが設けられる。リザーバポート92a(92b)は、第2リザーバ84内の図示しないリザーバ室と連通するようになっている。
The cylinder body 82 of the
また、シリンダ本体82内には、出力ポート24bからホイールシリンダ32RR、32FL側へ出力されるブレーキ液圧を制御する第1液圧室98bと、出力ポート24aからホイールシリンダ32FR、32RL側へ出力されるブレーキ液圧を制御する第2液圧室98aとが設けられる。
Further, in the cylinder body 82, a first
第1スレーブピストン88bには、第1スレーブピストン88bの軸線と略直交する方向に貫通する貫通孔91に係合し、第1スレーブピストン88bの摺動範囲を規制して、第2スレーブピストン88a側へのオーバーリターンを阻止するストッパピン102が設けられる。このストッパピン102によって、例えば、マスタシリンダ34で発生したブレーキ液圧で制動するときのバックアップ時において、仮に第2液圧系統70aで失陥が発生しても、第1液圧系統70bにまでその影響を及ぼさないようになっている。
なお、ストッパピン102は、リザーバポート92bの開口部から挿入され、シリンダ本体82に形成された係止穴で係止される。
The
The
VSA装置18としては、周知の構成のものを適宜採用することができる。具体的には、VSA装置18は、例えば、第1ブレーキ系110bと、第2ブレーキ系110aとを有して構成される。第1ブレーキ系110bは、右側後輪および左側前輪のディスクブレーキ機構30c、30d(ホイールシリンダ32RR、ホイールシリンダ32FL)に接続された第1液圧系統70bを制御する機能を有する。一方、第2ブレーキ系110aは、右側前輪および左側後輪のディスクブレーキ機構30a、30b(ホイールシリンダ32FR、ホイールシリンダ32RL)に接続された第2液圧系統70aを制御する機能を有する。
As the
なお、第2ブレーキ系110aは、左側前輪および右側前輪に設けられたディスクブレーキ機構に接続された液圧系統からなり、第1ブレーキ系110bは、左側後輪および右側後輪に設けられたディスクブレーキ機構に接続された液圧系統であってもよい。さらに、第2ブレーキ系110aは、車体片側の右側前輪および右側後輪に設けられたディスクブレーキ機構に接続された液圧系統からなり、第1ブレーキ系110bは、車体片側の左側前輪および左側後輪に設けられたディスクブレーキ機構に接続された液圧系統であってもよい。
The
第1ブレーキ系110bおよび第2ブレーキ系110aは、それぞれ同一構造からなる。このため、第1ブレーキ系110bと第2ブレーキ系110aで対応するものには同一の参照符号を付していると共に、第2ブレーキ系110aの説明を中心にして、第1ブレーキ系110bの説明を括弧書きで付記することとする。
The
第2ブレーキ系110a(第1ブレーキ系110b)は、ホイールシリンダ32FR、32RL(32RR、32FL)に対して、共通する第1共通液路112および第2共通液路114を有する。
The
VSA装置18は、導入ポート26a(導入ポート26b)と第1共通液路112との間に配置されたノーマルオープンタイプのソレノイドバルブからなるレギュレータバルブ116と、レギュレータバルブ116と並列に配置され導入ポート26a側(導入ポート26b側)から第1共通液路112側へのブレーキ液の流通を許容する(第1共通液路112側から導入ポート26a側へのブレーキ液の流通を阻止する)第1チェックバルブ118と、第1共通液路112と第1導出ポート28a(第4導出ポート28d)との間に配置されたノーマルオープンタイプのソレノイドバルブからなる第1インバルブ120と、第1インバルブ120と並列に配置され第1導出ポート28a側(第4導出ポート28d側)から第1共通液路112側へのブレーキ液の流通を許容する(第1共通液路112側から第1導出ポート28a側へのブレーキ液の流通を阻止する)第2チェックバルブ122と、第1共通液路112と第2導出ポート28b(第3導出ポート28c)との間に配置されたノーマルオープンタイプのソレノイドバルブからなる第2インバルブ124と、第2インバルブ124と並列に配置され第2導出ポート28b側(第3導出ポート28c側)から第1共通液路112側へのブレーキ液の流通を許容する(第1共通液路112側から第2導出ポート28b側へのブレーキ液の流通を阻止する)第3チェックバルブ126とを備える。
The
また、VSA装置18は、第1導出ポート28a(第4導出ポート28d)と第2共通液路114との間に配置されたノーマルクローズタイプのソレノイドバルブからなる第1アウトバルブ128と、第2導出ポート28b(第3導出ポート28c)と第2共通液路114との間に配置されたノーマルクローズタイプのソレノイドバルブからなる第2アウトバルブ130と、第2共通液路114に接続されたリザーバ132と、第1共通液路112と第2共通液路114との間に配置されて第2共通液路114側から第1共通液路112側へのブレーキ液の流通を許容する(第1共通液路112側から第2共通液路114側へのブレーキ液の流通を阻止する)第4チェックバルブ134と、第4チェックバルブ134と第1共通液路112との間に配置されて第2共通液路114側から第1共通液路112側へブレーキ液を供給するポンプ136と、ポンプ136の前後に設けられる吸入弁138および吐出弁140と、ポンプ136を駆動するモータMと、第2共通液路114と導入ポート26a(導入ポート26b)との間に配置されたノーマルクローズタイプのソレノイドバルブからなるサクションバルブ142とを備える。
The
第2ブレーキ系110aにおいて、導入ポート26aに近接する液路上には、モータシリンダ装置16の出力ポート24aから出力され、モータシリンダ装置16の第2液圧室98aで制御されたブレーキ液圧を検知する圧力センサPhが設けられる。各圧力センサPm、Pp、Phで検出された検出信号は、ECU307に供給される。
In the
〔車両用ブレーキ装置10の一構成要素であるストロークセンサ202の周辺構成〕
次に、本発明の実施形態に係る車両用ブレーキ装置10の一構成要素であるストロークセンサ202の周辺構成について、図2および図3を参照して説明する。図2は、ブレーキペダル12に対するストロークセンサ202の取付状態を表す斜視図である。図3は、ブレーキペダル12、ブラケット206、および、ストロークセンサ202の組付状態を表す分解斜視図である。
[Configuration of Periphery of
Next, the peripheral configuration of the
ブレーキペダル12は、図2に示すように、車室内のダッシュボード(不図示)に固定されるブラケット206に対して回動可能に軸支される。ブラケット206は、ストロークセンサ202を覆う上部側ブラケット206aと、ダッシュボードに固定される下部側ブラケット206bとにそれぞれ分割して構成される。
以下の説明において、上部側ブラケット206aおよび下部側ブラケット206bの両者を総称するときは、単にブラケット206と呼ぶ場合がある。
なお、本実施形態では、上部側ブラケット206aおよび下部側ブラケット206bに分割してブラケット206を構成しているが、上部側ブラケット206aおよび下部側ブラケット206bを一体成形した単体のブラケット206であってもよい。
As shown in FIG. 2, the
In the following description, when both the
In this embodiment, the
ブレーキペダル12は、図2に示すように、運転者によって踏み込み操作されるペダルアーム部200と、下部側ブラケット206bに軸着されてペダルアーム部200の上端を回動可能に軸支するペダル回動軸208と、ペダルアーム部200の上端に固定されてペダルアーム部200と一体的に回動する略円弧状の補助アーム210と、補助アーム210の上端に固定されて補助アーム210の延在方向と略直交する方向(ストロークセンサ202側)に突出するピン212とを有する。
As shown in FIG. 2, the
ペダル回動軸208は、図2および図3に示すように、一端が下部側ブラケット206bに固定されて片持ち支持される円柱状のロッド208aと、このロッド208aに外嵌されてロッド208aの外周面に沿って周方向に摺動する円筒体208bとを有する。ペダルアーム部200の上端および補助アーム210の下端は、例えば溶接等によって円筒体208bに固定される。これにより、ペダルアーム部200および補助アーム210は、ロッド208aを回動中心O1として回動可能になっている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
上部側ブラケット206aの内側には、ペダルアーム部200の踏面200aのストローク(ペダルストローク)を検出するストロークセンサ(ペダル操作量検出部)202が設けられている。
A stroke sensor (pedal operation amount detection unit) 202 that detects a stroke (pedal stroke) of the
例えばロータリーエンコーダから構成されるストロークセンサ202は、センサ本体214と、センサ本体214に対しセンサ回動軸216を回動中心O2として回動可能に設けられるセンサアーム(センサ本体の一部を構成する)218と、センサ本体214をブラケット206に対して固定する固定部220と、センサアーム218の回動中心O2を間に挟んで対称位置に配置される一対の突起部222とを備える。この一対の突起部222の先端が、ブラケット206に形成された一対の位置決め用孔部224(図3参照)にそれぞれ挿入されることで、ストロークセンサ202がブラケット206の所定位置に位置決め固定される。
For example, the
ストロークセンサ202は、ペダル回動軸208に隣接するようにブラケット206に対して一対のボルト242で固定される。すなわち、図3に示すように、一対のボルト242を、ブラケット206に形成された挿通孔244を貫通させ固定部220に形成された締結孔246内に螺入することでボルト242が締結される。
The
ストロークセンサ202が有するセンサアーム218は、図3に示すように、蟹のハサミのように二股に分岐して略平行に延在する一対の分岐部254を有する。一対の分岐部254の間には、センサ回動軸216から半径外方向に向かって延在し直線状に形成されたガイド溝256が設けられる。このガイド溝256には、補助アーム210に固定されたピン212が摺動可能に係合する。センサアーム218は、本発明の“連係部材”に相当する。
As shown in FIG. 3, the
ピン212には、図示しない復帰ばねが係着されている。この復帰ばねのばね力によって、ペダルアーム部200が初期位置に復帰するようになっている。同様に、センサアーム218にも、図示しない復帰ばねが係着されている。要するに、センサアーム218は、図4に示す復帰位置311の側へ向かう復帰方向RTN(図4参照)に付勢されている。この復帰方向RTNへの付勢力によって、図4に示すように、センサアーム218が、復帰位置311の側へ復帰するようになっている。
A return spring (not shown) is engaged with the
ただし、ブレーキペダル12とストロークセンサ202の連係が外れる失陥が発生していない通常時であって、ブレーキペダル12が操作されていない初期状態では、センサアーム218は、図4に示す初期位置312に位置付けられる。
However, the
運転者によってブレーキペダル12が踏み込み操作されると、ペダルアーム部200が復帰ばねのばね力に抗して、ペダル回動軸208を回動中心O1として前方(矢印X1方向)に回動する。このペダルアーム部200の回動に連動して、ペダルアーム部200の上端に固定された補助アーム210が、ペダル回動軸208を回動中心O1として後方(矢印X2方向)に回動する。この補助アーム210の回動に連動して、補助アーム210に固定されたピン212が、分岐部254のガイド溝256を押圧する。このピン212による押圧に連動して、センサアーム218が、センサ回動軸216を回動中心O2として回動する。
When the
その結果、ストロークセンサ202は、センサアーム218の回転角度(ブレーキ操作量)の増大に伴って増大する出力特性を有する電気(電圧)信号を出力する。要するに、ストロークセンサ202は、センサアーム218の回転角度(ブレーキ操作量)に応じた電気(電圧)信号を出力することにより、ブレーキペダル12のストロークを検出することができる。
As a result, the
〔ストロークセンサ202が有するセンサアーム218の動作範囲について〕
次に、ストロークセンサ202が有するセンサアーム218の動作範囲について、図4を参照して説明する。図4は、ストロークセンサ202が有するセンサアーム218の動作範囲、および、ブレーキペダル12とストロークセンサ202の連係が外れる失陥の説明に供する図である。
[About the operation range of the
Next, the operation range of the
ストロークセンサ202が有するセンサアーム218には、センサアーム218が回動可能な動作範囲が設定される。このセンサアーム218の動作範囲は、図4に示すように、復帰位置311と終端位置313とで画成される。
An operation range in which the
一方、ブレーキペダル12は、ペダルアーム部200がストローク可能な動作範囲を有する。このペダルアーム部200の動作範囲に対応して、ストロークセンサ202が有するセンサアーム218には、ペダルアーム部200のストロークを検知するための第1の動作範囲321が予め設定される。本発明の“可用領域”に相当する第1の動作範囲321は、図4に示すように、初期位置312と終端位置313とで画成される。
ここで、可用領域とは、ペダルアーム部200がストローク可能な動作範囲に対応する、センサアーム218の動作範囲(第1の動作範囲321)を意味する。
On the other hand, the
Here, the usable area means an operation range (first operation range 321) of the
したがって、センサアーム218の動作範囲は、第1の動作範囲(可用領域)321と比べて、次に述べる第2の動作範囲(失陥領域)323の分だけ広く設定されている。
Therefore, the operation range of the
ブレーキペダル12とストロークセンサ202の連係が外れる失陥が発生したことを検知するために、ストロークセンサ202が有するセンサアーム218には、図4に示すように、第2の動作範囲323が予め設定される。本発明の“失陥領域”に相当する第2の動作範囲323は、図4に示すように、復帰位置311と初期位置312とで画成される。
As shown in FIG. 4, a second operation range 323 is set in advance in the
〔ブレーキペダル12とストロークセンサ202の連係が外れる失陥について〕
次に、ブレーキペダル12とストロークセンサ202の連係が外れる失陥について、図4を参照して説明する。
[About failure where the linkage between the
Next, the failure of the linkage between the
ブレーキペダル12とストロークセンサ202の機械的な連係が外れる失陥は、代表的には、ピン212とセンサアーム218の係合が外れることにより生じる。ピン212とセンサアーム218の係合が外れる態様としては、センサアーム218が有する一対の分岐部254のうち一方が折損する態様(図4参照)や、補助アーム210に固定されたピン212がセンサアーム218のガイド溝256から外れる態様を例示することができる。
The failure of the mechanical linkage between the
ちなみに、ピン212は、ブレーキペダル12に連動して動作する。このため、ピン212は、実質的にブレーキペダル12の一部を構成する。また、センサアーム218は、ピン212の動作をストロークセンサ202に伝える機能を有する。このため、センサアーム218は、実質的にストロークセンサ202の一部を構成する。
Incidentally, the
したがって、ピン212とセンサアーム218の係合が外れる前記の態様を、ブレーキペダル12とストロークセンサ202の連係が外れる失陥に換言(同一視)することができる。
Therefore, the above-described aspect in which the
仮に、センサアーム218の分岐部254が折損する(図4参照)ことでブレーキペダル12とストロークセンサ202の連係が外れる失陥が発生すると、前記した復帰ばねの働きによって、センサアーム218は、可用領域321から失陥領域323の側へと逸脱し、復帰位置311の側へ速やかに復帰する。このとき、ストロークセンサ202は、センサアーム218の回転角度(ブレーキ操作量)に応じた電圧信号を出力する。これを受けて失陥判定部(図5参照)331は、詳しくは後記するが、ブレーキペダル12とストロークセンサ202の連係が外れる失陥が発生したか否かを判定する。
If the branching
〔本発明の実施形態に係る車両用ブレーキ装置10が有するECU307の周辺構成〕
次に、本発明の実施形態に係る車両用ブレーキ装置10が有するECU307の周辺構成について、図5を参照して説明する。図5は、車両用ブレーキ装置10が有するECU307の周辺構成を表す説明図である。
[Peripheral configuration of
Next, a peripheral configuration of the
本発明の実施形態に係る車両用液圧発生装置10が有するECU307には、図5に示すように、イグニッションキースイッチ301のほか、前記のストロークセンサ202、第1遮断弁60bおよび第2遮断弁60a、並びに、第3遮断弁62が接続されている。
As shown in FIG. 5, the
イグニッションキースイッチ301は、車両の各部に、バッテリ(不図示)から電源を供給する際に操作されるスイッチである。イグニッションキースイッチ301がオン操作されると、ECU307に電源が供給されて、ECU307が起動されるようになっている。
The ignition
ストロークセンサ202は、運転者によるブレーキペダル12の操作量(センサアーム218の回転角度)に応じた電気(電圧)信号を出力することにより、ブレーキペダル12のストロークを検出する機能を有する。ストロークセンサ202で検出されたブレーキペダル12の操作量に応じた電気(電圧)信号は、ECU307へと送られる。
なお、以下の説明において、“ブレーキペダル12の操作量”を“ブレーキ操作量”と省略する場合がある。
The
In the following description, “the operation amount of the
ECU307は、図5に示すように、ペダル操作量取得部331、失陥判定部333、および、制御部335を備えて構成されている。
As shown in FIG. 5, the
ECU307は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などを備えたマイクロコンピュータにより構成される。このマイクロコンピュータは、ROMに記憶されているプログラムやデータを読み出して実行し、ECU307が有するペダル操作量取得機能、失陥判定機能、および、第1〜第3遮断弁60b,60a,62の開放/閉止制御機能を含む各種機能に係る実行制御を行うように動作する。
The
ペダル操作量取得部331は、ストロークセンサ202から送信されて来る、センサアーム218の回転角度(ブレーキ操作量)に係る情報を取得する機能を有する。ペダル操作量取得部331で取得されたブレーキ操作量に係る情報は、失陥判定部333において、ブレーキペダル12とストロークセンサ202の連係が外れる失陥が発生したか否かの判定処理を実行する際に参照される。
The pedal operation
失陥判定部333は、ペダル操作量取得部331で取得したブレーキ操作量に係る情報(ペダルアーム部200の操作量に係る出力特性値)に基づいて、ブレーキペダル12とストロークセンサ202の連係が外れる失陥の判定を行う。具体的には、後で詳しく説明するが、失陥判定部333は、センサアーム218の回動位置が、第1の動作範囲(可用領域)321から第2の動作範囲(失陥領域)323の側へ逸脱することで、ブレーキ操作量の出力特性値が予め定められる閾値未満になった場合に、前記の失陥が発生した旨の判定を下す構成を採用している。
The
なお、第2の動作範囲(失陥領域)323におけるブレーキ操作量の出力特性は、第1の動作範囲(可用領域)321における前記の出力特性と比べて急峻(図6参照)に設定される。この“失陥領域”における急峻な出力特性が、後で詳しく説明するが、ブレーキペダル12とストロークセンサ202の連係が外れる失陥発生を早期に検知する上で重要な役割を果たす。
Note that the output characteristic of the brake operation amount in the second operation range (failure area) 323 is set steeper (see FIG. 6) than the output characteristic in the first operation range (usable area) 321. . The steep output characteristics in this “failure region” will be described in detail later, and play an important role in early detection of the occurrence of a failure in which the linkage between the
制御部335は、ブレーキペダル12とストロークセンサ202の連係が外れる失陥発生に係る判定結果に基づいて、第1〜第3遮断弁60b,60a,62の開放/閉止制御を行う機能を有する。具体的には、制御部335は、例えば、ブレーキペダル12とストロークセンサ202の連係が外れる失陥発生時などの異常時において、運転者がブレーキペダル12を踏むと、既存の油圧式のブレーキシステムをアクティブにする制御を行う。
The
詳しく述べると、制御部335は、失陥判定部333において、ブレーキペダル12とストロークセンサ202の連係が外れる失陥が発生した旨の判定が下された場合に、第1遮断弁60bおよび第2遮断弁60aをそれぞれ弁開状態とし、かつ、第3遮断弁62を弁閉状態とする制御を行う。これにより、マスタシリンダ34で発生するブレーキ液圧をディスクブレーキ機構30a〜30d(ホイールシリンダ32FR,32RL,32RR,32FL)に伝達して、ディスクブレーキ機構30a〜30d(ホイールシリンダ32FR,32RL,32RR,32FL)を作動させるようになっている。
More specifically, the
〔ブレーキ操作量の出力特性〕
次に、ブレーキ操作量の出力特性について、図6を参照して説明する。図6は、横軸にセンサアーム218の回転角度を、縦軸にストロークセンサ202の出力電圧を採るブレーキ操作量の出力特性を表す説明図である。図6では、第1の動作範囲(可用領域)321および第2の動作範囲(失陥領域)323のそれぞれにおけるブレーキ操作量の出力特性を対比して表している。
[Output characteristics of brake operation amount]
Next, output characteristics of the brake operation amount will be described with reference to FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram showing the output characteristics of the brake operation amount in which the rotation angle of the
第1の動作範囲(可用領域)321および第2の動作範囲(失陥領域)323の両者は、図6に示すように、センサアーム218の回転角度(ブレーキ操作量)の増大に伴って増大する右肩上がりの線形(非線形であってもよい)な出力特性を有する。
Both the first operation range (available region) 321 and the second operation range (failure region) 323 increase as the rotation angle (brake operation amount) of the
ここで注目すべきは、ブレーキ操作量の出力特性には切り替え部が存在する点である。すなわち、第2の動作範囲(失陥領域)323(図4参照)におけるブレーキ操作量の線形な出力特性(図6に示すセンサアーム218の回転角度がa0〜a2の部分)は、可用領域と失陥領域との境界部(図6に示すセンサアーム218の回転角度がa2であり、かつ、出力電圧がVa2の部分)を境に、第1の動作範囲(可用領域)321(図4参照)におけるブレーキ操作量の線形な出力特性(図6に示すセンサアーム218の回転角度がa2〜a3の部分)と比べて急峻に設定されている。
要するに、ブレーキペダル12に係る操作量の出力特性の切り替え部は、可用領域と失陥領域との境界部a2に対応して設定されている。
It should be noted here that there is a switching unit in the output characteristics of the brake operation amount. That is, the linear output characteristic of the brake operation amount in the second operation range (failure region) 323 (see FIG. 4) (the portion where the rotation angle of the
In short, the switching unit for the output characteristic of the operation amount related to the
第1の動作範囲(可用領域)321において、センサアーム218の回転角度がa3であり、かつ、出力電圧がVa3の部分は、ブレーキペダル12が最大に踏み込まれた終端位置(図4参照)313に対応する。また、可用領域と失陥領域との境界部a2において、センサアーム218の回転角度がa2であり、かつ、出力電圧がVa2の部分は、ブレーキペダル12が踏み込まれていない初期位置(図4参照)312に対応する。
In the first operating range (usable region) 321, a portion where the rotation angle of the
そして、第2の動作範囲(失陥領域)323において、センサアーム218の回転角度がa0であり、かつ、出力電圧がVa0(ゼロ電位)の部分は、センサアーム218の復帰位置(図4参照)311に対応する。
In the second operating range (failure region) 323, the portion where the rotation angle of the
第2の動作範囲(失陥領域)323において、センサアーム218の回転角度がa1であり、かつ、出力電圧がVa1(本発明の“閾値”に相当する。)の部分は、センサアーム218の復帰側への回転動作を検知するための位置(図4に示す第2の動作範囲323の中間位置)に対応する。
なお、閾値Va1は、境界部a2に係る出力電圧Va2に対して十分に大きいマージンをもって設定されている。閾値Va1と出力電圧Va2との間のマージンが小さいと、ブレーキペダル12とストロークセンサ202の連係が機械的に外れる失陥発生を誤検知してしまうリスクが高まるからである。
In the second operating range (failure region) 323, a portion where the rotation angle of the
The threshold value Va1 is set with a sufficiently large margin with respect to the output voltage Va2 related to the boundary part a2. This is because if the margin between the threshold value Va1 and the output voltage Va2 is small, the risk of erroneously detecting the occurrence of a failure in which the linkage between the
〔車両用ブレーキ装置10の基本動作〕
はじめに、車両用ブレーキ装置10の基本動作について、主として図1を参照しながら説明する。
車両用ブレーキ装置10の正常作動時には、マスタシリンダ34にブレーキ液圧が発生しているか否かにかかわらず、ノーマルオープンタイプのソレノイドバルブからなる第1遮断弁60bおよび第2遮断弁60aが励磁されて弁閉状態となり、ノーマルクローズタイプのソレノイドバルブからなる第3遮断弁62が励磁されて弁開状態となる。
[Basic operation of vehicle brake device 10]
First, the basic operation of the
During normal operation of the
したがって、第1遮断弁60bおよび第2遮断弁60aによって第1液圧系統70bおよび第2液圧系統70aが遮断されるため、入力装置14のマスタシリンダ34で発生したブレーキ液圧がディスクブレーキ機構30a〜30dのホイールシリンダ32FR,32RL,32RR,32FLに伝達されない。車両用ブレーキ装置10の正常作動時には、モータシリンダ装置16による電動式のブレーキシステムが実働するからである。
Therefore, since the first
このとき、マスタシリンダ34の第1液圧室56bにおいてブレーキ液圧が発生すると、発生したブレーキ液圧は、分岐液路58cおよび弁開状態にある第3遮断弁62を経由してストロークシミュレータ64の反力液圧室65に伝達される。この反力液圧室65に供給されたブレーキ液圧によってシミュレータピストン68が第1、第2リターンスプリング66a、66bのばね力に抗して変位することにより、ブレーキペダル12のストロークが許容されると共に、擬似的なペダル反力が創り出されてブレーキペダル12にフィードバックされる。この結果、運転者にとって違和感のない制動操作感が得られる。
At this time, when a brake fluid pressure is generated in the first fluid pressure chamber 56b of the
このようなシステム状態において、ECU307(図5参照)は、運転者によるブレーキペダル12の踏み込みを検出すると、モータシリンダ装置16の電動モータ72を駆動させ、電動モータ72の駆動力を、動力伝達機構74を介して伝達し、第1スプリング96bおよび第2スプリング96aのばね力に抗して第1スレーブピストン88bおよび第2スレーブピストン88aを図1中の矢印X1方向に向かって変位させる。この第1スレーブピストン88bおよび第2スレーブピストン88aの変位によって第1液圧室98bおよび第2液圧室98a内のブレーキ液圧がバランスするように加圧されて所望のブレーキ液圧が発生する。
In such a system state, when the ECU 307 (see FIG. 5) detects the depression of the
このモータシリンダ装置16における第1液圧室98bおよび第2液圧室98aのブレーキ液圧は、VSA装置18の弁開状態にある第1、第2インバルブ120、124を介してディスクブレーキ機構30a〜30dのホイールシリンダ32FR、32RL、32RR、32FLに伝達され、前記ホイールシリンダ32FR、32RL、32RR、32FLが作動することにより各車輪に所望の制動力が付与される。
The brake hydraulic pressure in the first
要するに、車両用ブレーキ装置10では、モータシリンダ装置16やバイ・ワイヤの制御を行うECU307(図5参照)の正常作動時において、運転者がブレーキペダル12を踏むと、いわゆるブレーキ・バイ・ワイヤ方式のブレーキシステムがアクティブになる。具体的には、正常作動時の車両用ブレーキ装置10では、運転者がブレーキペダル12を踏むと、第1遮断弁60bおよび第2遮断弁60aが、マスタシリンダ34と各車輪を制動するディスクブレーキ機構30a〜30d(ホイールシリンダ32FR,32RL,32RR,32FL)との連通を遮断した状態で、モータシリンダ装置16が発生するブレーキ液圧を用いてディスクブレーキ機構30a〜30dを作動させる。
In short, in the
一方、車両用ブレーキ装置10では、モータシリンダ装置16や制御部の不作動時、ブレーキペダル12とストロークセンサ202の連係が外れる失陥発生時などの異常時において、運転者がブレーキペダル12を踏むと、既存の油圧式のブレーキシステムがアクティブになる。具体的には、異常時の車両用ブレーキ装置10では、運転者がブレーキペダル12を踏むと、第1遮断弁60bおよび第2遮断弁60aをそれぞれ弁開状態とし、かつ、第3遮断弁62を弁閉状態として、マスタシリンダ34で発生するブレーキ液圧をディスクブレーキ機構30a〜30d(ホイールシリンダ32FR,32RL,32RR,32FL)に伝達して、前記ディスクブレーキ機構30a〜30d(ホイールシリンダ32FR,32RL,32RR,32FL)を作動させる。
On the other hand, in the
〔失陥発生時における車両用ブレーキ装置10の動作〕
次に、失陥発生時における車両用ブレーキ装置10の動作について、図4〜図6を適宜参照しながら説明する。
いま、ブレーキペダル12とストロークセンサ202の連係が外れる失陥が発生したとする。すると、センサアーム218は、図4,図6に示すように、センサアーム218に作用する復帰ばねの働きによって、可用領域321から失陥領域323の側へと逸脱し、復帰位置311の側へ復帰する。
[Operation of
Next, the operation of the
Assume that a failure has occurred in which the linkage between the
このとき、ストロークセンサ202は、センサアーム218の回転角度(ブレーキ操作量)に応じた出力特性(図6参照)を有する電圧信号を出力する。ペダル操作量取得部331(図5参照)は、ストロークセンサ202からセンサアーム218の回転角度(ブレーキ操作量)に係る情報を取得し、取得したブレーキ操作量に係る情報を失陥判定部(図5参照)331に送る。これを受けて失陥判定部(図5参照)331は、ブレーキ操作量に係る情報に基づいて、ブレーキペダル12とストロークセンサ202の連係が外れる失陥が発生したか否かを判定する。
At this time, the
失陥の判定を行うに際し、失陥判定部333は、センサアーム218の回動位置が、第1の動作範囲(可用領域)321から第2の動作範囲(失陥領域)323の側へ逸脱することで、ブレーキ操作量の出力特性値(出力電圧値:mV)が予め定められる閾値(図6のVa1参照)未満になった場合に、前記の失陥が発生した旨の判定を下す。
When determining the failure, the
ここで、第2の動作範囲(失陥領域)323におけるブレーキ操作量の出力特性は、第1の動作範囲(可用領域)321における前記の出力特性と比べて急峻(図6に示す“失陥領域”におけるブレーキ操作量の出力特性を、従来技術に係るブレーキ操作量の出力特性と対比して参照)に設定されている。 Here, the output characteristic of the brake operation amount in the second operation range (failure area) 323 is steeper than the output characteristic in the first operation range (usable area) 321 (see “failure” shown in FIG. 6). The output characteristic of the brake operation amount in the region "is set in comparison with the output characteristic of the brake operation amount according to the prior art).
このため、センサアーム218に作用する復帰ばねの働きによって、センサアーム218が復帰位置311の側の閾値(図6のVa1参照)まで復帰する際の、センサアーム218の回動量(回転角度の偏差)を同じとした場合、従来技術に係るブレーキ操作量の出力特性と比べて、本実施形態に係るブレーキ操作量の出力特性値は、ダイナミックに変化する。失陥判定部333は、前記したブレーキ操作量の出力特性値のダイナミックな変化を捉えることにより、ブレーキペダル12とストロークセンサ202の連係が外れる失陥発生を時間的に早期に検知することができる。
Therefore, the amount of rotation of the
〔本発明の実施形態に係る車両用ブレーキ装置10の作用効果〕
次に、本発明の実施形態に係る車両用ブレーキ装置10の作用効果について説明する。
本発明の実施形態に係る車両用ブレーキ装置10では、失陥判定部333は、センサアーム(連係部材)218の位置が、可用領域321から失陥領域323の側へ逸脱することでブレーキペダル(ペダル部材)12に係る操作量の出力特性値が予め定められる閾値(図6の“Va1”参照)未満になった場合に、ブレーキペダル(ペダル部材)12およびストロークセンサ(ペダル操作量検出部)202間の連係が外れる失陥が発生した旨の判定を下す。
[Effects of the
Next, the effect of the
In the
本発明の実施形態に係る車両用ブレーキ装置10によれば、失陥領域323におけるブレーキペダル(ペダル部材)12に係る操作量の出力特性は、可用領域321における前記出力特性と比べて急峻に設定されるため、ブレーキペダル(ペダル部材)12およびストロークセンサ(ペダル操作量検出部)202間の機械的な連係が外れる失陥が発生した場合であっても、この失陥を早期に検知することができる。
さらに、本発明の実施形態に係る車両用ブレーキ装置10によれば、失陥領域323におけるセンサアーム(連係部材)218の回動のための必要スペースを、従来技術と比べて削減することができるため、設計の自由度を拡張する効果を期待することができる。
According to the
Furthermore, according to the
また、本発明の実施形態に係る車両用ブレーキ装置10によれば、ブレーキペダル(ペダル部材)12に係る操作量の出力特性の切り替え部は、可用領域321と失陥領域323との境界部に対応して設定されるため、失陥発生のタイミングを的確に捉えて、失陥を早期かつ確実に検知することができる。
In addition, according to the
また、本発明の実施形態に係る車両用ブレーキ装置10によれば、ブレーキペダル(ペダル部材)12に係る操作量の出力特性は、当該操作量の増大に伴って増大する右肩上がりの線形な出力特性であり、閾値(図6の“Va1”参照)は、正の電圧値が設定されるため、仮に、車両用ブレーキ装置10への電力供給異常が発生した場合であっても、この電力供給異常の発生を、簡易かつ的確に把握することができる。
Further, according to the
また、本発明の実施形態に係る車両用ブレーキ装置10では、制御部335は、失陥が発生した旨の判定が失陥判定部333により下された場合に、第1遮断弁60bおよび第2遮断弁60aを開放させると共に第3遮断弁62を閉止させる制御を行う。
したがって、本発明の実施形態に係る車両用ブレーキ装置10によれば、ブレーキペダル12とストロークセンサ202の連係が外れる失陥が発生した場合であっても、油圧式のバックアップブレーキシステムを速やかにアクティブにすることができ、高度なフェールセーフ性を実現することができる。
Further, in the
Therefore, according to the
〔その他の実施形態〕
以上説明した複数の実施形態は、本発明の具現化の例を示したものである。したがって、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならない。本発明はその要旨またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形態で実施することができるからである。
[Other Embodiments]
The plurality of embodiments described above show examples of realization of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limitedly interpreted by these. This is because the present invention can be implemented in various forms without departing from the gist or main features thereof.
9 車両用ブレーキ装置
10 車両用ペダル装置
12 ブレーキペダル(ペダル部材)
16 スレーブシリンダ
34 マスタシリンダ
58b 第1液路
58a 第2液路
60b 第1遮断弁
60a 第2遮断弁
62 第3遮断弁
64 ストロークシミュレータ
72 電動モータ(アクチュエータ)
202 ストロークセンサ(操作量検出部)
218 センサアーム(連係部材)
321 第1の動作範囲(可用領域)
323 第2の動作範囲(失陥領域)
333 失陥判定部
335 制御部
Va1 閾値
9 Brake device for
16
202 Stroke sensor (operation amount detection unit)
218 Sensor arm (linkage member)
321 First operating range (available area)
323 Second operation range (failure area)
333
Claims (4)
前記可用領域よりも広い、復帰位置と前記終端位置とで画成される動作範囲が設定され、前記終端位置から前記復帰位置の側へ向かう復帰方向に付勢され前記ペダル部材の操作と連係して動作する連係部材と、
前記連係部材を有し、該連係部材を介して伝えられる前記ペダル部材に係る操作量に応じた出力特性値を呈する電気信号を出力するペダル操作量検出部と、
前記ペダル操作量検出部の出力特性値に基づいて前記ペダル部材および前記ペダル操作量検出部間の連係が外れる失陥の判定を行う失陥判定部と、
を備え、
前記失陥判定部は、前記連係部材の位置が、前記可用領域から、前記復帰位置と前記初期位置とで画成される失陥領域の側へ逸脱することで前記ペダル操作量検出部の出力特性値が予め定められる閾値未満になった場合に、前記失陥が発生した旨の判定を下し、
前記失陥領域における前記ペダル操作量検出部の線形出力特性は、前記可用領域における前記線形出力特性と比べて急峻に設定される、
ことを特徴とする車両用ペダル装置。 A pedal member operated in an available area defined by an initial position and an end position;
An operation range defined by the return position and the end position, which is wider than the usable area, is set, and is urged in the return direction from the end position toward the return position, and is linked to the operation of the pedal member. A linking member that operates
A pedal operation amount detection unit that includes the linkage member and outputs an electrical signal that exhibits an output characteristic value corresponding to the operation amount of the pedal member transmitted through the linkage member;
A failure judging unit for judging failure of association is out between the pedal operation amount the pedal member based on the output characteristic value of the detecting unit and the pedal operation amount detecting unit,
With
The failure determination unit outputs the pedal operation amount detection unit by causing the position of the linkage member to deviate from the available region to a failure region defined by the return position and the initial position. When the characteristic value is less than a predetermined threshold, a determination is made that the failure has occurred,
The linear output characteristic of the pedal operation amount detection unit in the failure area is set steeper than the linear output characteristic in the available area.
The pedal device for vehicles characterized by the above-mentioned.
前記ペダル操作量検出部の線形出力特性の切り替え部は、前記可用領域と前記失陥領域との境界部に対応して設定される、
ことを特徴とする車両用ペダル装置。 The pedal device for a vehicle according to claim 1,
The switching unit of the linear output characteristic of the pedal operation amount detection unit is set corresponding to a boundary portion between the available area and the failure area.
The pedal device for vehicles characterized by the above-mentioned.
前記ペダル操作量検出部の線形出力特性は、前記ペダル部材に係る操作量の増大に伴って増大する右肩上がりの出力特性であり、
前記閾値は、正の値が設定される、
ことを特徴とする車両用ペダル装置。 The pedal device for a vehicle according to claim 1 or 2,
The linear output characteristic of the pedal operation amount detecting unit is an output characteristic of the ever-increasing which increases with increasing the operation amount according to the pedal member,
The threshold value is set to a positive value.
The pedal device for vehicles characterized by the above-mentioned.
前記ペダル部材は、車両を制動する際に操作されるブレーキペダルであり、
前記ペダル操作量検出部は、前記ブレーキペダルのストロークを検出するストロークセンサであり、
第1液圧室および第2液圧室を備え、前記ブレーキペダルの踏み込み操作により作動して第1系統および第2系統のブレーキ液圧を発生させるマスタシリンダと、
前記マスタシリンダにて発生したブレーキ液圧を受けて前記ブレーキペダルの踏み込み操作量に対応する少なくとも反力を発生させるストロークシミュレータと、
前記第1液圧室と前記第1系統に属するホイールシリンダとを接続する第1液路と、
前記第2液圧室と前記第2系統に属するホイールシリンダとを接続する第2液路と、
前記第1液路に設けられて前記第1液圧室および前記第1系統に属するホイールシリンダ間の連通を遮断可能な第1遮断弁と、
前記第2液路に設けられて前記第2液圧室および前記第2系統に属するホイールシリンダ間の連通を遮断可能な第2遮断弁と、
前記第1液路および前記第2液路に接続されてアクチュエータの駆動力によりブレーキ液圧を発生させるスレーブシリンダと、
前記第2液路から分岐して前記マスタシリンダおよび前記ストロークシミュレータの間を接続する分岐液路と、
前記分岐液路に設けられて前記マスタシリンダおよび前記ストロークシミュレータ間の連通を遮断可能な第3遮断弁と、
前記失陥が発生した旨の判定が前記失陥判定部により下された場合に、前記第1遮断弁および第2遮断弁を開放させると共に前記第3遮断弁を閉止させる制御を行う制御部と、
をさらに備えることを特徴とする車両用ブレーキ装置。 A vehicle brake device including the vehicle pedal device according to any one of claims 1 to 3,
The pedal member is a brake pedal operated when braking the vehicle,
The pedal operation amount detection unit is a stroke sensor that detects a stroke of the brake pedal,
A master cylinder having a first hydraulic pressure chamber and a second hydraulic pressure chamber, and operating by depressing the brake pedal to generate brake hydraulic pressures of the first system and the second system;
A stroke simulator that receives the brake fluid pressure generated in the master cylinder and generates at least a reaction force corresponding to the amount of depression of the brake pedal;
A first fluid path connecting the first hydraulic chamber and the wheel cylinder belonging to the first system;
A second fluid path connecting the second fluid pressure chamber and the wheel cylinder belonging to the second system;
A first shut-off valve provided in the first fluid passage and capable of shutting off communication between the first hydraulic pressure chamber and the wheel cylinder belonging to the first system;
A second shut-off valve provided in the second fluid passage and capable of shutting off communication between the second hydraulic chamber and the wheel cylinder belonging to the second system;
A slave cylinder connected to the first fluid path and the second fluid path to generate a brake fluid pressure by a driving force of an actuator;
A branch liquid path that branches from the second liquid path and connects between the master cylinder and the stroke simulator;
A third shut-off valve provided in the branch liquid passage and capable of shutting off communication between the master cylinder and the stroke simulator;
A control unit that performs control to open the first shut-off valve and the second shut-off valve and close the third shut-off valve when the determination that the fault has occurred is made by the fault judgment unit; ,
A vehicle brake device further comprising:
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