JP5924619B2 - 制動力発生装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施形態に係る車両用ブレーキシステムの概略構成図である。
本実施形態において、モータシリンダ装置16は、作動液であるブレーキ液にブレーキ液圧を発生させる電気的液圧発生手段となる。
つまり、本実施形態において、各ホィールシリンダ32FR、32RL、32RR、32FLは、ブレーキ液の液圧で作動する制動手段になる。
また、車両用ブレーキシステム10は、前輪駆動、後輪駆動、4輪駆動など、駆動形式を限定することなく、全ての駆動形式の車両に搭載可能である。
なお、カップシール44a、44bが、シリンダチューブ38の内壁に取り付けられる構成であってもよい。
なお、第1液圧路58bの上流側に図示しない圧力センサが設けられてもよい。
本実施形態においては、圧力センサPmが、特許請求の範囲に記載の液圧検出手段を構成する。また、本実施形態においては、第2遮断弁60aが、特許請求の範囲に記載の遮断弁を構成する。
本実施形態においてボールねじ構造体80は、ギヤ機構78とともにアクチュエータハウジング172の機構収納部173aに収納される。
そして、略円筒状を呈するシリンダ本体82の開放された端部(開放端)がハウジング本体172Fとハウジングカバー172Rからなるアクチュエータハウジング172に嵌合してシリンダ本体82とアクチュエータハウジング172が連結され、モータシリンダ装置16が構成される。アクチュエータハウジング172の構成、及びシリンダ本体82とアクチュエータハウジング172の連結部の詳細は後記する。
そして、出力軸72bの回転駆動がギヤ機構78を介してボールねじ構造体80に伝達されるように構成される。
前記したように、電動モータ72の出力軸72bと液圧制御ピストンの軸方向は略平行であることから、電動モータ72の出力軸72bと第3ギヤ78cの回転軸は略平行になる。
本実施形態におけるアクチュエータ機構74は、前記した構造によって、電動モータ72の出力軸72bの回転駆動力をボールねじ軸80aの進退駆動力(直線駆動力)に変換する。第2スレーブピストン88a及び第1スレーブピストン88bはボールねじ軸80aによって駆動されることから、アクチュエータ機構74は、電動モータ72の出力軸72bの回転駆動力を液圧制御ピストン(第2スレーブピストン88a及び第1スレーブピストン88b)の直線駆動力に変換する。
なお、符号173aは、ボールねじ構造体80を収納する機構収納部である。
なお、第2及び第1スレーブピストン88a、88bの間には、第2リターンスプリング96aが配設され、第1スレーブピストン88bとシリンダ本体82の側端部と間には、第1リターンスプリング96bが配設される。
この構成によって、シリンダ本体82の内部に充填されるブレーキ液がガイドピストン90cによってシリンダ本体82に封入され、アクチュエータハウジング172の側に流れ込まないように構成されている。
なお、ガイドピストン90cとスレーブカップシール90bの間には、後記するリザーバポート92aと連通する第2背室94aが形成される。
なお、ガイドピストン90cがシリンダ本体82に取り付けられる方法は限定するものではなく、例えば、図示しないサークリップで取り付けられる構成とすればよい。
さらに、VSA装置18に代えて、ABS機能のみを搭載するABS装置が接続される構成であってもよい。
本実施形態に係る車両用ブレーキシステム10は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
そして、モータシリンダ装置16で発生したブレーキ液圧が導入ポート26a、26bからVSA装置18に供給される。つまり、モータシリンダ装置16は、ブレーキペダル12が操作されたときに電気信号で回転駆動する電動モータ72の回転駆動力で第2スレーブピストン88a及び第1スレーブピストン88bを駆動し、ブレーキペダル12の操作量に応じたブレーキ液圧を発生させてVSA装置18に供給する装置である。
また、本実施形態における電気信号は、例えば、電動モータ72を駆動する電力や電動モータ72を制御するための制御信号である。
例えば、ブレーキペダル12のブレーキ操作量に対応して決定される制動力(総制動力)から回生制動力を減じた制動力をモータシリンダ装置16で発生させるためのブレーキ液圧を目標液圧に設定したり、総制動力に対して所定の比率の制動力をモータシリンダ装置16で発生させるためのブレーキ液圧を目標液圧に設定して、演算装置201がモータシリンダ装置16の作動量を決定する構成とすればよい。
図2は、本発明の実施形態に係る演算装置の構成例を示す図である。
演算装置201は、例えば制動制御用ECU(Electric Control Unit)であり、CPU(Central Processing Unit)220及び図示しないROM(Read Only Memory)や、RAM(Random Access memory)などのメモリ210を有している。
メモリ210には、プログラムが起動されており、このプログラムがCPU220によって実行されることにより、演算処理部211及び制動制御部212が具現化している。
なお、本実施形態においては、演算装置201が、特許請求の範囲に記載の制御手段を構成する。
また、演算装置201には、運転者による要求液圧DPも入力される。ここで、要求液圧DPは、運転者によって要求される、モータシリンダ装置16から出力されるブレーキ液圧である。
そして、演算処理部211は、入力された要求液圧DP及び上流液圧HPを基に、ブレーキ液圧の下限値(以下、下限値と称する)Lを算出する。下限値Lの算出方法は後記して説明する。
また、制動制御部212は、演算処理部211の算出結果である下限値Lで車両用ブレーキシステム10(図1)におけるモータシリンダ装置16の出力を制御する。
図3は、本発明の実施形態に係る演算処理部の構成例を示す図である。
演算処理部211は、情報取得部301、判定部302、仮下限値算出部303及び下限値算出部304を有する。
情報取得部301は、各種センサなどから情報を取得する。
判定部302は、判定処理を行う。
仮下限値算出部303は、情報取得部301が取得した情報を基に仮下限値ILを算出する。仮下限値ILの算出方法は後記して説明する。
下限値算出部304は、仮下限値算出部303が算出した仮下限値ILを基に下限値Lを算出・決定する。
次に、図1〜図3を適宜参照しつつ、図4を参照して、本発明の実施形態に係る液圧の下限値算出処理を説明する。
図4は、本発明の実施形態に係る下限値設定処理の処理手順を示すフローチャートである。
まず、判定部302は、入力された要求液圧DPが、モータ保護液圧PP以上(DP≧PP)であるか否かを判定する(S101)。この要求液圧DPは、ペダルストロークセンサStが検知したブレーキペダル12の操作量(ブレーキ操作量)などを基に、演算処理部211がする。
モータ保護液圧PPは、この液圧以上のブレーキ液圧がモータシリンダ装置16から出力され続けると、モータシリンダ装置16内の電動モータ72の温度が上昇するなどして好ましくない状態となる液圧である。
ちなみに、入力された要求液圧DPが、モータ保護液圧PP以上であるとは、運転者がブレーキペダル12を操作しているときである。つまり、ステップS102以下の処理は、運転者がブレーキペダル12を操作している場合に行われる処理である。
モータシリンダ装置16の出力に下限値が設定されると、遮断弁60aの下流側に、常に液圧が発生している状態となる。つまり、ブレーキペダル12が操作されていない状態、つまり、遮断弁60aが開弁している状態でも、液圧が発生する状態となるので好ましくない。
そこで、本実施形態では、ステップS102に示すように、運転者がブレーキペダル12を操作していない状態では、仮下限値ILを「0」とする。言い換えれば、下限値Lを「0」としている。
ステップS103の結果、上流液圧HPが、圧力センサPmの検出範囲RP以上である場合(S103→No)、仮下限値算出部303は仮下限値ILを予め設定してある下限値最大値LMAX(IL=LMAX)とし(S104)、ステップS106へ処理を進める。ここで、下限値最大値LMAXは、予め設定されている下限値Lの最大値である。
このようにすることで、検出範囲幅の狭い圧力センサPmを用いた場合でも、適性に下限値を設定することができる。
下限値最大値LMAXは、車両ブレーキシステム10が動作保証される最大の負荷下における遮断弁60aの上流側の液圧において、遮断弁60aの両側の差圧が遮断弁60aの閉弁保証差圧以上とならないような遮断弁60aの下流側の液圧である。
ステップS102、S104,S105で算出した仮下限値ILをIL(n)とし、1つ前のループで算出された下限値LをL(n−1)とすると、下限値算出部304は以下の式(2)、式(3)を演算することにより、下限値Lを算出する。
L(n)=lim[0≦TL≦LMAX] ・・・ (3)
このようにすることで、今回算出された下限値L(n)が、1つ前のループで算出された下限値L(n−1)と比較して、大きく変化しないようにすることができる。つまり、所定時間内に下限値Lが急激に変化することを防止することができる。
なお、ステップS101〜S106のサイクルは、速ければ速いほどよく、運転者がブレーキペダル12を踏んでいない状態から、最大限に踏み込んだ状態までの間に、最低、数回のサイクルが行われることが望ましい。
なお、第1液圧路58bには、分岐液圧路58cを経由してストロークシミュレータ64が接続されているため、第2液圧路58aと、第1液圧路58bとでは、液圧が異なっている。そのため、演算装置201は第2液圧路58aとは独立に、第1液圧路58bでも、第1液圧路58bに設置させている圧力センサから取得される液圧を基に、本実施形態の下限値設定処理を行ってもよい。
これらの上限値が、本実施形態に係る下限値以下の値となってしまった場合、下限値を優先するようにすることが望ましい。
図5において、縦軸は液圧を示し、横軸は時間を示している。また、図5において、符号401は下流圧の制限値を示し、符号402は上流圧を示している。ここで、制限値とは、下流圧の上限値あるいは下限値である。つまり、時刻t0から時刻t2の間において、制限値401は下流圧の上限値を示し、時刻t2以降において、制限値401は下流圧の下限値を示している。
時刻t0における車両用ブレーキシステム10の作動後、時刻t1において前記した上限値が作動したものとする。そのため、時刻t1以降、下流圧は制限値401(上限値)以上の液圧とならないよう、制動制御部212によって制御される。
そして、時刻t2において、上流圧402と下流圧との差圧が遮断弁60aの閉弁保証差圧以上となったため、演算装置201が図4に示す下限値算出処理を行う。そして、制動制御部212は、算出された下限値(制限値401)に基づいて、モータシリンダ装置16の出力を制御する。
また、本実施形態によれば、今回算出された下限値L(n)が、1つ前のループで算出された下限値L(n−1)と比較して、大きく変化しないようにすることができる。つまり、所定時間内に下限値Lが急激に変化することを防止することができる。
例えば、図4において、ステップS102の処理後に、ステップS106の処理を行っているが、ステップS102の処理が行われた場合、ステップS106の処理はスキップされてもよい。
また、ステップS101は省略してもよい。
また、上限値又は下限値はブレーキ液圧としたがモータシリンダ装置16のストロークによる作動量やモータシリンダ装置16の電動モータ72の回転による作動量を上限値や下限値としてもよい。
16 モータシリンダ装置(電気的液圧発生手段)
34 マスタシリンダ
60a 第2遮断弁(遮断弁)
60b 第1遮断弁(遮断弁)
201 演算装置(制御手段)
210 メモリ
211 演算処理部
212 制動制御部
220 CPU
301 情報取得部
302 判定部
303 仮下限値算出部
304 下限値算出部
Pm 圧力センサ(液圧検出手段)
Claims (3)
- 運転者のブレーキペダル操作に応じた液圧を電気的なアクチュエータに発生させる電気的液圧発生手段と、
前記ペダル操作に応じた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が発生する液圧を検出する液圧検出手段と、
前記電気的液圧発生手段と、前記マスタシリンダとの間に備えられる遮断弁と、
前記電気的液圧発生手段が発生する液圧の制御を行う制御手段と、
を有する制動力発生装置において、
前記制御手段は、
前記運転者によって要求される液圧が、所定圧以上である場合、前記電気的液圧発生手段によって発生される液圧が、前記マスタシリンダによって発生される液圧と、前記遮断弁の閉弁保証差圧に基づいた下限値以上となるよう、前記電気的液圧発生手段を制御するとともに、
前記液圧検出手段によって検出された液圧が、当該液圧検出手段の検出範囲を超えた場合、前記下限値を、所定の値に固定する
ことを特徴とする制動力発生装置。 - 運転者のブレーキペダル操作に応じた液圧を電気的なアクチュエータに発生させる電気的液圧発生手段と、
前記ペダル操作に応じた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が発生する液圧を検出する液圧検出手段と、
前記電気的液圧発生手段と、前記マスタシリンダとの間に備えられる遮断弁と、
前記電気的液圧発生手段が発生する液圧の制御を行う制御手段と、
を有する制動力発生装置において、
前記制御手段は、
前記運転者によって要求される液圧が、所定圧以上である場合、前記電気的液圧発生手段によって発生される液圧が、前記マスタシリンダによって発生される液圧と、前記遮断弁の閉弁保証差圧に基づいた下限値以上となるよう、前記電気的液圧発生手段を制御するとともに、
前記電気的液圧発生手段によって発生される液圧の上限値が前記下限値以下となった場合、この下限値に基づいて前記電気的液圧発生手段を制御する
ことを特徴とする制動力発生装置。 - 運転者のブレーキペダル操作に応じた液圧を電気的なアクチュエータに発生させる電気的液圧発生手段と、
前記ペダル操作に応じた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が発生する液圧を検出する液圧検出手段と、
前記電気的液圧発生手段と、前記マスタシリンダとの間に備えられる遮断弁と、
前記電気的液圧発生手段が発生する液圧の制御を行う制御手段と、
を有する制動力発生装置において、
前記制御手段は、
前記運転者によって要求される液圧が、所定圧以上である場合、前記電気的液圧発生手段によって発生される液圧が、前記マスタシリンダによって発生される液圧と、前記遮断弁の閉弁保証差圧に基づいた下限値以上となるよう、前記電気的液圧発生手段を制御するとともに、
前記下限値は、所定時間前の下限値との差が、所定幅以内となるようにする
ことを特徴とする制動力発生装置。
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