JP5988926B2 - Braking force generator for vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、車両に制動力を発生させる車両用制動力発生装置に関する。 The present invention relates to a vehicular braking force generator that generates a braking force on a vehicle.
例えばハイブリッド車両では、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が採用されている。かかるバイ・ワイヤ式のブレーキシステムでは、運転者のブレーキペダルの操作量を電気信号に変換して、スレーブシリンダ(以下、“モータシリンダ装置”という。)のピストンを駆動する電動アクチュエータに与える。すると、電動モータによるピストンの駆動によって、ブレーキ液圧がモータシリンダ装置に発生する。こうして発生したブレーキ液圧が、ホイールシリンダを作動させて車両に制動力を発生させる(例えば、特許文献1参照)。 For example, in a hybrid vehicle, in addition to an existing brake system that generates braking force through a hydraulic circuit, a By Wire type braking system that generates braking force through an electric circuit is adopted. ing. In such a by-wire type brake system, an operation amount of a driver's brake pedal is converted into an electric signal, which is supplied to an electric actuator that drives a piston of a slave cylinder (hereinafter referred to as “motor cylinder device”). Then, the brake fluid pressure is generated in the motor cylinder device by driving the piston by the electric motor. The brake hydraulic pressure generated in this way operates the wheel cylinder to generate a braking force on the vehicle (see, for example, Patent Document 1).
一方、最近の車両には、衝突被害軽減システムと呼ばれる装置が搭載されている(例えば、特許文献2参照)。衝突被害軽減システムは、車両の進行方向の物体を検出するレーダ装置と、走行速度等を検出する車両状態検出部と、車両が前記物体と衝突する危険度を判定する判定部と、他の車両との間で無線通信を行う無線通信部と、などを備える。衝突被害軽減システム(自動液圧発生システム)は、例えば自車両の進行方向に衝突危険度の高い物体が存在する場合に、運転者による制動操作とは無関係に、モータシリンダ装置を用いてブレーキ液圧を自動的に発生させ、これをもって物体との衝突を回避する機能を有する。 On the other hand, recent vehicles are equipped with a device called a collision damage reduction system (see, for example, Patent Document 2). The collision damage mitigation system includes a radar device that detects an object in the traveling direction of a vehicle, a vehicle state detection unit that detects a traveling speed, a determination unit that determines a risk of collision of the vehicle with the object, and another vehicle And a wireless communication unit that performs wireless communication with each other. A collision damage reduction system (automatic hydraulic pressure generation system) uses a motor cylinder device to brake fluid regardless of the braking operation by the driver, for example, when an object having a high collision risk exists in the traveling direction of the host vehicle. It has a function of automatically generating pressure and avoiding collision with an object.
特許文献1に係るバイ・ワイヤ式のブレーキシステムにおいて、マスタシリンダとモータシリンダ装置間を連通接続する液圧路には、マスタカットバルブと呼ばれる遮断弁が介在するように設けられる。この遮断弁は、常開型の電磁弁からなり、開放時に液圧路を連通させる一方、閉止時に液圧路を遮断させるように動作する。 In the by-wire type brake system according to Patent Document 1, a shut-off valve called a master cut valve is provided in a hydraulic pressure path that connects the master cylinder and the motor cylinder device in communication. This shut-off valve is a normally-open electromagnetic valve, and operates so as to cut off the hydraulic pressure path when closed while communicating the hydraulic pressure path when opened.
仮に、特許文献1に係るバイ・ワイヤ式のブレーキシステムに、特許文献2に係る衝突被害軽減システムなどの自動液圧発生システムを組み合わせて適用したとする。この場合において、自動液圧発生システムの作動中に、例えば、モータシリンダ装置のピストンを駆動する電動アクチュエータに何らかの異常が生じたとする。すると、制動制御装置は、遮断弁を開放させることでブレーキシステムをバイ・ワイヤシステムからバックアップシステムの側へ切り替えて、運転者による制動操作を(バイ・ワイヤシステムを媒介することなく)車両の制動力に直結させるように動作する。 Assume that an automatic hydraulic pressure generation system such as a collision damage reduction system according to Patent Document 2 is applied in combination with the by-wire brake system according to Patent Document 1. In this case, it is assumed that some abnormality occurs in the electric actuator that drives the piston of the motor cylinder device during the operation of the automatic hydraulic pressure generation system. Then, the braking control device opens the shut-off valve to switch the brake system from the by-wire system to the backup system, and controls the braking operation by the driver (without mediating the by-wire system). Operates to be directly connected to power.
前記のとおり、特許文献1に係るバイ・ワイヤ式のブレーキシステムに、特許文献2に係る自動液圧発生システムを組み合わせて適用した場合、バイ・ワイヤ式のブレーキシステムでは、自動液圧発生システムが自動作動中(運転者による制動操作によらない)に、モータシリンダ装置のピストンを駆動する電動アクチュエータに何らかの異常が生じて遮断弁が開放されると、モータシリンダ装置の圧力室がリザーバ(大気圧に略等しい)と連通する。すると、モータシリンダ装置のピストンに作用する液圧力が大気圧付近まで急激に低下する。その結果、ピストンを初期位置の側に戻すための液圧力が失われるため、ピストンが初期位置まで戻り切らないおそれがある。 As described above, when the automatic hydraulic pressure generating system according to Patent Document 2 is applied in combination to the by-wire type brake system according to Patent Document 1, the automatic hydraulic pressure generating system is used in the by-wire type brake system. If an abnormality occurs in the electric actuator that drives the piston of the motor cylinder device during automatic operation (not depending on the braking operation by the driver) and the shut-off valve is opened, the pressure chamber of the motor cylinder device is stored in the reservoir (atmospheric pressure). Is approximately equal to). Then, the fluid pressure acting on the piston of the motor cylinder device is rapidly reduced to near atmospheric pressure. As a result, since the hydraulic pressure for returning the piston to the initial position side is lost, the piston may not return to the initial position.
かかる場合において、遮断弁が開放された直後に運転者が制動操作を行うと、マスタシリンダで発生したブレーキ液圧が、戻り切っていないモータシリンダ装置のピストンを初期位置の側に戻すために消費される(いわゆる液損が生じる)。すると、前記遮断弁が開放された直後の制動操作時において、制動操作に応じた制動力が通常時と比べて低下する(ブレーキペダルを踏み込んだ際の制動力が通常時と比べて低下する)ため、運転者に違和感を抱かせるおそれがあった。 In such a case, if the driver performs a braking operation immediately after the shut-off valve is opened, the brake fluid pressure generated in the master cylinder is consumed to return the piston of the motor cylinder device that has not yet returned to the initial position side. (So-called liquid loss occurs). Then, during the braking operation immediately after the shut-off valve is opened, the braking force corresponding to the braking operation is reduced compared to the normal time (the braking force when the brake pedal is depressed is reduced compared to the normal time). As a result, the driver may feel uncomfortable.
本発明は、前記の実情に鑑みてなされたものであり、自動液圧発生システムの自動作動中に、モータシリンダ装置のピストンを駆動する電動アクチュエータに何らかの異常が生じた場合であっても、運転者による制動操作感を良好に維持可能な車両用制動力発生装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and even when an abnormality occurs in the electric actuator that drives the piston of the motor cylinder device during the automatic operation of the automatic hydraulic pressure generation system, the operation is performed. It is an object of the present invention to provide a vehicular braking force generator that can maintain a feeling of braking operation by a person.
上記目的を達成するために、(1)に係る発明は、運転者による制動操作を受け付ける液圧発生装置と、少なくとも前記制動操作に応じた電気信号に基づく電動アクチュエータの作動に伴うピストンの移動によってブレーキ液圧を発生させるモータシリンダ装置と、前記液圧発生装置及び前記モータシリンダ装置間の液圧路に設けられ、当該液圧路を、開放時に連通させる一方、閉止時に遮断させるように動作する開閉弁と、前記モータシリンダ装置の異常診断を行う異常診断部と、前記異常診断部により前記モータシリンダ装置が異常である旨の診断が下された場合、当該異常診断時から所定の待機時間を置いて前記開閉弁を開放させる制御を行う制御部と、を備えることを最も主要な特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention according to (1) includes a hydraulic pressure generating device that accepts a braking operation by a driver, and a movement of a piston that accompanies an operation of an electric actuator based on an electrical signal corresponding to at least the braking operation. A motor cylinder device that generates a brake fluid pressure, and a fluid pressure path between the fluid pressure generator and the motor cylinder device, and operates to connect the fluid pressure path when opened and to shut off when closed. When a diagnosis that the motor cylinder device is abnormal is made by the abnormality diagnosis unit, an abnormality diagnosis unit that performs abnormality diagnosis of the on-off valve, the motor cylinder device, and a predetermined waiting time after the abnormality diagnosis And a control unit that controls to open and close the on-off valve.
(1)に係る発明では、制御部は、異常診断部によりモータシリンダ装置が異常である旨の診断が下された場合、当該異常診断時から所定の待機時間を置いて開閉弁を開放させる制御を行う、構成を採用することとした。
所定の待機時間としては、例えば、異常状態に陥ったモータシリンダ装置のピストンに作用する液圧力に押し戻されて、ピストンが、現在位置から初期位置に位置付けられるのに要する時間長を適宜設定すればよい。
In the invention according to (1), when the diagnosis that the motor cylinder device is abnormal is made by the abnormality diagnosis unit, the control unit opens the on-off valve after a predetermined waiting time from the abnormality diagnosis. We decided to adopt the configuration.
As the predetermined waiting time, for example, the time required for the piston to be positioned from the current position to the initial position by being pushed back to the hydraulic pressure acting on the piston of the motor cylinder device that has entered an abnormal state is appropriately set. Good.
(1)に係る発明によれば、自動液圧発生システムの自動作動中に、電動アクチュエータに何らかの異常が生じたとしても、ピストンが初期位置まで戻り切らない中途半端な位置で停止する事態を未然に防止することができる。
その結果、ブレーキシステムがバイ・ワイヤシステムからバックアップシステムへと切り替えられた後の初回の制動操作時であっても、運転者による制動操作感を良好に維持することができる。
According to the invention according to (1), even if some abnormality occurs in the electric actuator during the automatic operation of the automatic hydraulic pressure generation system, a situation in which the piston stops at a halfway position where the piston does not return to the initial position has occurred. Can be prevented.
As a result, it is possible to maintain a good feeling of braking operation by the driver even during the first braking operation after the brake system is switched from the by-wire system to the backup system.
また、(2)に係る発明は、(1)に係る発明に記載の車両用制動力発生装置であって、前記ピストンの位置情報を取得する位置情報取得部をさらに備え、前記制御部は、前記位置情報取得部により前記ピストンが初期位置に戻った旨が取得された場合、前記異常診断時からの経過時間が前記待機時間に至るか否かにかかわらず、前記取得直後に前記開閉弁を開放させる制御を行う、ことを特徴とする。 The invention according to (2) is the vehicle braking force generator according to the invention according to (1), further comprising a position information acquisition unit that acquires position information of the piston, and the control unit includes: When the fact that the piston has returned to the initial position is acquired by the position information acquisition unit, the on-off valve is set immediately after the acquisition regardless of whether the elapsed time from the abnormality diagnosis reaches the standby time. It is characterized by performing control to be opened.
(2)に係る発明では、制御部は、位置情報取得部によりピストンが初期位置に戻った旨が取得された場合、異常診断時からの経過時間が待機時間に至るか否かにかかわらず、前記取得直後に開閉弁を開放させる制御を行う、構成を採用することとした。 In the invention according to (2), when the fact that the piston has returned to the initial position is acquired by the position information acquisition unit, the control unit regardless of whether the elapsed time from the abnormality diagnosis reaches the standby time, A configuration is adopted in which control is performed to open the on-off valve immediately after the acquisition.
(2)に係る発明によれば、(1)に係る発明に比べて、ブレーキシステムがバイ・ワイヤシステムからバックアップシステムへと切り替えられるタイミングの早期化を期待することができるため、運転者による制動操作感を一層良好に維持することができる。 According to the invention according to (2), compared to the invention according to (1), the brake system can be expected to be accelerated earlier when switching from the by-wire system to the backup system. The feeling of operation can be maintained better.
また、(3)に係る発明は、(1)又は(2)に係る発明に記載の車両用制動力発生装置であって、前記待機時間は、前記モータシリンダ装置が異常である旨の診断が下された際の前記ピストンの位置に応じて可変設定される、ことを特徴とする。 The invention according to (3) is the vehicular braking force generator according to the invention according to (1) or (2), in which the diagnosis that the motor cylinder device is abnormal is performed during the waiting time. It is variably set according to the position of the piston when lowered.
(3)に係る発明では、前記待機時間は、モータシリンダ装置が異常である旨の診断が下された際のピストンの位置に応じて、例えば、ピストンの位置が初期位置の側に近いほど、短くなるように可変設定される。 In the invention according to (3), according to the position of the piston when the diagnosis that the motor cylinder device is abnormal is made, for example, as the piston position is closer to the initial position side, It is variably set to be shorter.
(3)に係る発明によれば、(1)及び(2)に係る発明に比べて、ブレーキシステムがバイ・ワイヤシステムからバックアップシステムへと切り替えられるタイミングの適正化を期待することができるため、運転者による制動操作感をより一層良好に維持することができる。 According to the invention according to (3), compared to the inventions according to (1) and (2), it can be expected that the timing when the brake system is switched from the by-wire system to the backup system is optimized. The feeling of braking operation by the driver can be maintained even better.
本発明に係る車両用制動力発生装置によれば、自動液圧発生システムの自動作動中に、モータシリンダ装置のピストンを駆動する電動アクチュエータに何らかの異常が生じた場合であっても、運転者による制動操作感を良好に維持することができる。 According to the vehicular braking force generator according to the present invention, even if any abnormality occurs in the electric actuator that drives the piston of the motor cylinder device during the automatic operation of the automatic hydraulic pressure generation system, it is determined by the driver. A feeling of braking operation can be maintained well.
以下、本発明の実施形態に係る車両用制動力発生装置について、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、又は、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、部材のサイズ及び形状は、変形又は誇張して模式的に表す場合がある。
Hereinafter, a vehicle braking force generator according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In addition, in the figure shown below, the common referential mark shall be attached | subjected between the members which have a common function, or between the members which have a mutually corresponding function. Further, for convenience of explanation, the size and shape of the member may be schematically represented by being deformed or exaggerated.
〔本発明の実施形態に係る車両用制動力発生装置10の概要〕
はじめに、本発明の実施形態に係る車両用制動力発生装置10の概要について、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制動力発生装置10の概要を表す構成図である。
本発明の実施形態に係る車両用制動力発生装置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。
[Overview of Braking Force Generating Device 10 for Vehicle According to an Embodiment of the Present Invention]
First, the outline | summary of the braking force generator 10 for vehicles which concerns on embodiment of this invention is demonstrated with reference to FIG. FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an outline of a vehicle braking force generator 10 according to an embodiment of the present invention.
A vehicle braking force generator 10 according to an embodiment of the present invention is a by-wire that generates a braking force through an electric circuit in addition to an existing braking system that generates a braking force through a hydraulic circuit. It has a (By Wire) brake system.
車両用制動力発生装置10は、図1に示すように、運転者による制動操作をブレーキペダル12を介して受け付ける液圧発生装置14と、少なくとも運転者による制動操作に応じた電気信号に基づくブレーキ液圧を発生するモータシリンダ装置16と、モータシリンダ装置16で発生したブレーキ液圧に基づき車両(不図示)の挙動の安定化を支援するビークル・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 vehicle braking force generator 10 includes a hydraulic pressure generator 14 that receives a braking operation by a driver via a
液圧発生装置14、モータシリンダ装置16、及び、VSA装置18のそれぞれは、図1に示すように、配管チューブ22a〜22fを介して相互に分離するように設けられている。バイ・ワイヤ式のブレーキシステムを構成する液圧発生装置14及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)111(図2参照)と電気的に接続されている。液圧発生装置14及びモータシリンダ装置16の内部構成について、詳しくは後記する。
As shown in FIG. 1, each of the hydraulic pressure generation device 14, the motor cylinder device 16, and 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について、本発明とは直接的な関係が薄いため、その内部構成の説明を省略する。
The
Since the
本発明の実施形態に係る車両用制動力発生装置10には、衝突被害軽減システム(不図示:例えば、特開2008−181200号公報参照)が搭載されている。衝突被害軽減システムは、自車両の進行方向に衝突危険度の高い物体が存在する場合に、運転者による制動操作とは無関係に、モータシリンダ装置16を用いてブレーキ液圧を自動的に発生させ、これをもって物体との衝突を回避する機能を有する。衝突被害軽減システムは、モータシリンダ装置16を用いてブレーキ液圧を自動的に発生させる機能を有する点で、自動液圧発生システムの範疇に属する。自動液圧発生システムとしては、衝突被害軽減システムの他にも、クルーズコントロールシステム、液圧保持システム、追従制御システムなどが含まれる。 The vehicle braking force generator 10 according to the embodiment of the present invention is equipped with a collision damage reduction system (not shown: see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-181200). The collision damage reduction system automatically generates brake fluid pressure using the motor cylinder device 16 regardless of the braking operation by the driver when there is an object having a high collision risk in the traveling direction of the host vehicle. This has the function of avoiding collision with an object. The collision damage alleviating system belongs to the category of an automatic hydraulic pressure generating system in that it has a function of automatically generating a brake hydraulic pressure using the motor cylinder device 16. As an automatic hydraulic pressure generation system, a cruise control system, a hydraulic pressure holding system, a tracking control system, and the like are included in addition to the collision damage reduction system.
(液圧路の構成)
まず、液圧路の構成について説明する。液圧路は、大別すると、液圧発生装置14に属するマスタシリンダ34の第1液圧室56aと複数のホイールシリンダ32FR,32RLとを接続する第1液圧系統70a、及び、液圧発生装置14に属するマスタシリンダ34の第2液圧室56bと複数のホイールシリンダ32RR,32FLとを接続する第2液圧系統70bから構成される。
(Structure of hydraulic path)
First, the configuration of the hydraulic path will be described. The hydraulic pressure path is roughly divided into a first
第1液圧系統70aは、液圧発生装置14に属するマスタシリンダ34(シリンダ部38)の出力ポート54a及び接続ポート20a間を接続する第1液圧路58aと、液圧発生装置14の接続ポート20a及びモータシリンダ装置16の出力ポート24a間を(第1連結点A1を介して)接続する第1及び第2配管チューブ22a,22bと、モータシリンダ装置16の出力ポート24a及びVSA装置18の導入ポート26a間を(第1連結点A1を介して)接続する第2及び第3配管チューブ22b,22cと、VSA装置18の第1及び第2導出ポート28a,28b並びに各ホイールシリンダ32FR,32RL間をそれぞれ接続する第7及び第8配管チューブ22g,22hと、を有する。
The first
第2液圧系統70bは、液圧発生装置14に属するマスタシリンダ34(シリンダ部38)の出力ポート54b及び他の接続ポート20b間を接続する第2液圧路58bと、液圧発生装置14の他の接続ポート20b及びモータシリンダ装置16の出力ポート24b間を(第2連結点A2を介して)接続する第4及び第5配管チューブ22d,22eと、モータシリンダ装置16の出力ポート24b及びVSA装置18の導入ポート26b間を(第2連結点A2を介して)接続する第5及び第6配管チューブ22e,22fと、VSA装置18の第3及び第4導出ポート28c,28d並びに各ホイールシリンダ32RR,32FL間をそれぞれ接続する第9及び第10配管チューブ22i,22jと、を有する。
なお、第1液圧路58a及び第2液圧路58bは、本発明の“液圧路”に相当する。
The second
The first
ディスクブレーキ機構30a〜30dを構成する各ホイールシリンダ32FR,32RL,32RR,32FLのそれぞれには、各導出ポート28a〜28dに接続される配管チューブ22g〜22jを介して、ブレーキ液(ブレーキフルード)が供給される。ブレーキ液が供給されると、各ホイールシリンダ32FR,32RL,32RR,32FL内の液圧が上昇する。これにより、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。
Each of the wheel cylinders 32FR, 32RL, 32RR, 32FL constituting the
(液圧発生装置14の構成)
液圧発生装置14は、運転者によるブレーキペダル12の操作量に応じて液圧を発生させる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。第1リザーバ36は、ブレーキ液を貯留する容器である。第1リザーバ36は、配管チューブ86を介して、モータシリンダ装置16に付設された後記する第2リザーバ84に連通接続されている。第1及び第2リザーバ36,84は、その内圧が大気圧に略等しくなっている。
(Configuration of hydraulic pressure generator 14)
The hydraulic pressure generator 14 includes a
マスタシリンダ34のシリンダ部38内には、第1マスタピストン40a及び第2マスタピストン40bが、シリンダ部38の軸線方向に沿って所定間隔離間した状態で摺動自在に設けられている。第1マスタピストン40aは、ブレーキペダル12の側に近接して配設され、プッシュロッド42を介してブレーキペダル12と連結される。また、第2マスタピストン40bは、第1マスタピストン40aと比べてブレーキペダル12から離間して配設される。
なお、第1マスタピストン40a及び第2マスタピストン40bを総称する場合、“マスタピストン40a,40b”と呼ぶことがある。
In the
The
マスタピストン40a,40bの外周面には、環状段部を介して一対のピストンパッキン44a,44bがそれぞれ設けられている。一対のピストンパッキン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。第1マスタピストン40aと第2マスタピストン40bとの間には、マスタピストン40a,40bの間を連結する第1ばね部材50aが設けられている。第2マスタピストン40bとシリンダ部38の内壁部との間には、第2マスタピストン40b及びシリンダ部38の内壁部の間を連結する第2ばね部材50bが設けられている。
A pair of
マスタシリンダ34のシリンダ部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、がそれぞれ設けられている。各サプライポート46a,46b及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内の不図示のリザーバ室と連通するようになっている。
The
また、マスタシリンダ34のシリンダ部38内には、運転者によるブレーキペダル12の踏み込み力(踏力)に対応したブレーキ液圧を発生させる第1液圧室56a及び第2液圧室56bがそれぞれ設けられている。第1液圧室56aは、第1液圧路58aを介して接続ポート20aと連通するようになっている。また、第2液圧室56bは、第2液圧路58bを介して他の接続ポート20b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20aとの間であって、第1液圧路58aの上流側には、圧力センサPmが設けられている。また、第1液圧路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1遮断弁60aが設けられている。この圧力センサPmは、第1液圧路58a上において、第1遮断弁60aよりもマスタシリンダ34側の上流側液圧を検知する機能を有する。
A pressure sensor Pm is provided between the
マスタシリンダ34と他の接続ポート20bとの間であって、第2液圧路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2遮断弁60bが設けられている。また、第2液圧路58bの下流側には、圧力センサPpが設けられている。この圧力センサPpは、第2液圧路58b上において、第2遮断弁60bよりもホイールシリンダ32FR,32RL,32RR,32FL側の下流側液圧を検知する機能を有する。
なお、第1遮断弁60a及び第2遮断弁60bは、本発明の“開閉弁”に相当する。
Between the
The
第1遮断弁60a及び第2遮断弁60bにおけるノーマルオープンとは、ノーマル位置(消磁(非通電)時の弁体の位置)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において、第1遮断弁60a及び第2遮断弁60bは、励磁時の状態を示す(後記する第3遮断弁62も同様)。
The normal open in the first shut-off
マスタシリンダ34と第2遮断弁60bとの間の第2液圧路58bには、前記第2液圧路58bから分岐する分岐液圧路58cが設けられている。この分岐液圧路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、が直列に接続されている。この第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(消磁(非通電)時の弁体の位置)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。
A branch
マスタシリンダ34(シリンダ部38)の出力ポート54bに連なる第2液圧路58bには、分岐液圧路58cを介して、ストロークシミュレータ64が連通接続されている。ストロークシミュレータ64は、分岐液圧路58cに連通する反力液圧室65を有する。この反力液圧室65に対し、マスタシリンダ34の第2液圧室56bで生じたブレーキ液圧が印加される。ストロークシミュレータ64は、そのハウジングに、シミュレータピストン67と、第1のリターンスプリング68aと、第2のリターンスプリング68bとを備える。
A
〔モータシリンダ装置16の構成〕
次に、モータシリンダ装置16の構成について、図1を参照して説明する。
モータシリンダ装置16は、図1に示すように、電動モータ(本発明の“電動アクチュエータ”に相当する)72の回転駆動力によって第1スレーブピストン88a及び第2スレーブピストン88b(本発明の“ピストン”に相当する)を軸方向に駆動し、これをもって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88a及び第2スレーブピストン88bを総称する場合、“スレーブピストン88a,88b”と呼ぶことがある。
[Configuration of Motor Cylinder Device 16]
Next, the configuration of the motor cylinder device 16 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the motor cylinder device 16 includes a
In the following description, the
モータシリンダ装置16において、スレーブピストン88の移動方向のうち、図1中の矢印で示すX1方向を前進方向(液圧発生方向)とし、前進方向(液圧発生方向)とは逆の、図1中の矢印で示すX2方向を後退方向と定義する。 In the motor cylinder device 16, among the moving directions of the slave piston 88, the X1 direction indicated by the arrow in FIG. 1 is defined as the forward direction (hydraulic pressure generating direction), which is opposite to the forward direction (hydraulic pressure generating direction). The X2 direction indicated by the middle arrow is defined as the backward direction.
モータシリンダ装置16は、図1に示すように、シリンダ部76と、電動モータ72と、電動モータ72の駆動力をスレーブピストン88に伝達するための駆動力伝達部73と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the motor cylinder device 16 includes a cylinder portion 76, an
シリンダ部76は、図1に示すように、略円筒形状のシリンダ本体82と、シリンダ本体82に付設された第2リザーバ84とを有する。第2リザーバ84は、配管チューブ86を介して、液圧発生装置14のマスタシリンダ34に付設された第1リザーバ36に連通接続されている。これにより、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構成されている。
As shown in FIG. 1, the cylinder portion 76 includes a substantially
シリンダ本体82内には、スレーブピストン88a,88bが、シリンダ本体82の軸線方向に所定間隔離間した状態で、この軸線方向に沿って摺動自在に設けられている。第1スレーブピストン88aは、ボールねじ構造体80の側に配設される一方、第2スレーブピストン88bは、第1スレーブピストン88aよりもボールねじ構造体80側から離間して配設される。
In the cylinder
電動モータ72は、後記するブレーキペダルセンサ125(図2参照)で検出される運転者によるブレーキペダル12の操作量(ストローク量)に応じて、次述する動力伝達機構74を介して、スレーブピストン88a,88bを駆動する機能を有する。電動モータ72としては、例えば、ブラシレスDCモータやACサーボモータのような永久磁石同期モータを採用することができる。以下の説明では、本実施形態で用いられる電動モータ72として、埋め込み構造の永久磁石(界磁に永久磁石を埋め込んだ、空隙を有する常磁性体)により励磁される三相交流モータを例示して説明する。
The
電動モータ72は、不図示の固定子コイル及び回転子を有している。電動モータ72では、固定子コイルの三相巻線に三相交流電流が流れると回転磁界を生じる。この回転磁界を回転子の回転角度に合わせて制御することによって、回転子に取り付けられた永久磁石が回転磁界に作用してトルクが生まれるようになっている。電動モータ72には、後記するホールセンサ133(図2参照)が内蔵されている。ホールセンサ133は、電動モータ72の回転角度(スレーブピストン88a,88bの軸線方向における現在位置情報)を検出する機能を有する。
The
駆動力伝達部73は、図1に示すように、電動モータ72の回転駆動力を伝達する減速機構78、及び、電動モータ72の回転駆動力をボールねじ軸部80aの軸方向に沿った直線方向駆動力に変換するボールねじ構造体80を含む動力伝達機構74を有している。
As shown in FIG. 1, the driving
第1スレーブピストン88aにおける後退方向の端部は、運転者によるブレーキペダル12の操作がなされていない状態において、後記する第1及び第2のリターンスプリング96a,96bのばね力を受けて、シリンダ本体82内に形成された環状段部に突き当てられるように位置している。要するに、第1スレーブピストン88aは、後退方向に付勢されている。
The end of the
第1スレーブピストン88aにおける後退方向の端部には、図1に示すように、略円筒形状の穴部が設けられている。この穴部に、ボールねじ軸部80aにおける略円筒形状の前端部が収容されるようになっている。ボールねじ軸部80aは、運転者によるブレーキペダル12の操作がなされていない状態において、図1に示す初期位置IPに位置付けられている。
なお、運転者によるブレーキペダル12の操作がなされていない状態において、ボールねじ軸部80aを初期位置IP(図1参照)に位置付けるために、この初期位置IPに対応する電動モータ72の回転角度情報が、後記する制御部155(図2参照)に記憶されている。
As shown in FIG. 1, a substantially cylindrical hole is provided at the end of the
In order to position the ball
第1スレーブピストン88aにおける前端側の外周面には、図1に示すように、環状段部を介してスレーブピストンパッキン90aが設けられる。また、第1スレーブピストン88aにおける前端側及び後端側の中間における外周面には、環状凹部による第1背室94aが形成されている。第1背室94aは、後記するリザーバポート92aと連通している。第1背室94aの後端側には、スレーブピストンパッキン90bが設けられる。スレーブピストンパッキン90bは、第1背室94a及び動力伝達機構74間を液密状態でシールする機能を有する。
As shown in FIG. 1, a
第1及び第2スレーブピストン88a,88bの間には、第1のリターンスプリング96aが設けられている。
A
一方、第2スレーブピストン88bの外周面には、図1に示すように、環状段部を介して一対のスレーブピストンパッキン90c、90dがそれぞれ設けられる。一対のスレーブピストンパッキン90c、90dの間には、後記するリザーバポート92bと連通する第2背室94bが形成される。そして、第2スレーブピストン88bとシリンダ本体82の前端部との間には、第2のリターンスプリング96bが設けられている。
On the other hand, as shown in FIG. 1, a pair of
シリンダ部76のシリンダ本体82には、2つのリザーバポート92a、92b、及び、2つの出力ポート24a,24bがそれぞれ設けられている。リザーバポート92a,92bは、第2リザーバ84内のリザーバ室と連通するようになっている。
The
また、シリンダ本体82内には、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発生させる第1液圧室98a、及び、他の出力ポート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発生させる第2液圧室98bがそれぞれ設けられている。
Further, in the cylinder
第1スレーブピストン88a及び第2スレーブピストン88bの間には、これら88a,88bの間の最大離間区間と最小離間区間とを規制する規制部材100が設けられている。また、第2スレーブピストン88bには、第2スレーブピストン88bの摺動範囲を規制して、第1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が設けられている。これにより、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、仮にある系統で失陥が発生しても、他の系統にまでその影響を及ぼさないようになっている。
Between the
VSA装置18の導入ポート26aに近接する液圧路上には、モータシリンダ装置16の第1液圧室98aで発生したブレーキ液圧を検知する圧力センサPhが設けられる。圧力センサPhの圧力検知信号は、VSA装置18の統括制御を行うVSA−ECU(不図示)に送られる。
A pressure sensor Ph that detects the brake fluid pressure generated in the first
〔車両用制動力発生装置10の基本動作〕
次に、車両用制動力発生装置10の基本動作について説明する。
車両用制動力発生装置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60a及び第2遮断弁60bが励磁されて弁閉状態となると共に、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(図1参照)。
[Basic operation of vehicle braking force generator 10]
Next, the basic operation of the vehicle braking force generator 10 will be described.
During normal operation of the vehicular braking force generator 10, the first shut-off
したがって、第1遮断弁60a及び第2遮断弁60bによって第1液圧系統70a及び第2液圧系統70bが遮断されるため、液圧発生装置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。車両用制動力発生装置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。
Accordingly, since the first
このとき、マスタシリンダ34の第2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、分岐液圧路58c及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67がリターンスプリング68a、68b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 brake fluid pressure is generated in the second fluid pressure chamber 56b of the
このようなシステム状態において、ECU111(図2参照)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のリターンスプリング96a及び第2のリターンスプリング96bのばね力に抗してスレーブピストン88a,88bを図1中の矢印X1方向に向かって変位させる。このスレーブピストン88a,88bの変位によって第1液圧室98a及び第2液圧室98b内のブレーキ液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 111 (see FIG. 2) detects that the driver depresses the
こうして発生したブレーキ液圧は、VSA装置18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、各ホイールシリンダ32FR,32RL,32RR,32FLが作動することで各車輪に所望の制動力が付与される。
The brake hydraulic pressure generated in this way is transmitted to the wheel cylinders 32FR, 32RL, 32RR, 32FL of the
換言すると、車両用制動力発生装置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ECU111(図2参照)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、いわゆるバイ・ワイヤ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制動力発生装置10では、運転者がブレーキペダル12を踏むと、第1遮断弁60a及び第2遮断弁60b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 other words, in the vehicular braking force generator 10, when the driver steps on the
一方、車両用制動力発生装置10では、モータシリンダ装置16や制御部155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、異常時の車両用制動力発生装置10では、運転者がブレーキペダル12を踏むと、第1遮断弁60a及び第2遮断弁60b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、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 vehicular braking force generator 10, when the driver steps on the
〔本発明の実施形態に係る車両用制動力発生装置10が有するECU111の周辺構成〕
次に、本発明の実施形態に係る車両用制動力発生装置10が有するECU111の周辺構成について、図2を参照して説明する。図2は、本発明の実施形態に係る車両用制動力発生装置10が有するECU111の周辺構成を表す説明図である。
[A Peripheral Configuration of
Next, a peripheral configuration of the
本発明の実施形態に係る車両用制動力発生装置10が有するESB(電動サーボブレーキ)のECU111には、図2に示すように、入力系統として、イグニッションキースイッチ(以下“IGキースイッチ”と省略する。)121、車輪速センサ123、ブレーキペダルセンサ125、ホールセンサ133、及び、ブレーキ液圧センサPm,Ppが接続されている。
As shown in FIG. 2, the
IGキースイッチ121は、車両の各部に、車載バッテリ(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。IGキースイッチ121がオン操作されると、ECU111に電源が供給されて、ECU111が起動されるように構成されている。
The IG
車輪速センサ123は、各車輪の回転速度(車輪速)を検出する機能を有する。車輪速センサ123で検出された各車輪毎の車輪速信号は、ECU111へと送られる。
The
ブレーキペダルセンサ125は、運転者によるブレーキペダル12の操作量(ストローク量)を検出する機能を有する。ブレーキペダルセンサ125で検出されたブレーキペダル12の操作量(ストローク量)に係る信号は、ECU111へと送られる。
なお、ブレーキペダルセンサ125は、単にON(踏まれている)・OFF(踏まれていない)を検出する機能を有するブレーキSWであってもよい。
The
The
ホールセンサ133は、電動モータ72の回転角度(スレーブピストン88a,88bの軸線方向における現在位置情報)を検出する機能を有する。ホールセンサ133で検出された電動モータ72の回転角度に係る信号は、ECU111へと送られる。
The
ブレーキ液圧センサPm,Ppは、ブレーキ液圧系統における各部の圧力を検出する機能を有する。ブレーキ液圧センサPm,Ppで検出されたブレーキ液圧系統における各部の圧力信号は、ECU111へと送られる。
The brake fluid pressure sensors Pm and Pp have a function of detecting the pressure of each part in the brake fluid pressure system. The pressure signal of each part in the brake fluid pressure system detected by the brake fluid pressure sensors Pm and Pp is sent to the
一方、ECU111には、図2に示すように、出力系統として、前記の電動モータ72、及び、第1〜第3遮断弁60a,60b,62が接続されている。
On the other hand, as shown in FIG. 2, the
ECU111は、図2に示すように、後記する位置情報取得部151、異常診断部153、及び、制御部155を備えて構成されている。
As shown in FIG. 2, the
ECU111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、ECU111が有する、スレーブピストン88a,88bの軸線方向における現在位置情報機能、モータシリンダ装置16(液圧系統及び電気系統を含む)の異常診断機能、及び、制動力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
位置情報取得部151は、ホールセンサ133を介して入力される、電動モータ72の初期位置IP(図1参照)からの回転角度に基づいて、スレーブピストン88a,88bの軸線方向における現在位置情報を取得する機能を有する。
なお、スレーブピストン88a,88bの軸線方向における現在位置情報を取得するに際しては、電動モータ72の初期位置IPからの回転角度を検出するホールセンサ133に代えて、スレーブピストン88a,88bそれ自体のストロークを検出するセンサを用いてもよい。
位置情報取得部151で取得されたスレーブピストン88a,88bの軸線方向における現在位置情報は、異常診断部153に送られる。
The position
When acquiring the current position information of the
The current position information in the axial direction of the
異常診断部153は、モータシリンダ装置16(液圧系統及び電気系統を含む)の異常診断を行う機能を有する。詳しく述べると、異常診断部153は、例えば、位置情報取得部151から送られてくるスレーブピストン88a,88bの軸線方向における現在位置情報、及び制御部155で求められるスレーブピストン88a,88bの目標位置情報を時々刻々と比較し、スレーブピストン88a,88bの現在位置及び目標位置間の位置偏差が、予め定められる位置偏差閾値を超えた場合に、モータシリンダ装置16に何らかの異常が生じている旨の診断を下すように動作する。
The
前記の位置偏差閾値としては、例えば、実車による実験や、コンピュータ・シミュレーションの結果に基づいて、スレーブピストン88a,88bの目標位置に対する現在位置の位置偏差が生じているとみなすのに相応しい値を適宜設定すればよい。
As the position deviation threshold value, for example, a value suitable for considering that the position deviation of the current position with respect to the target position of the
ただし、異常診断部153が行う異常診断方法は、前記の例に限定されない。異常診断部153は、例えば、電動モータ72や駆動力伝達部73に関する現在の稼働状態を各種センサの検出値に基づいて推定(数値演算による推定を含む)し、こうして推定した電動モータ72や駆動力伝達部73に関する現在の稼働状態及び目標状態を比較することにより、モータシリンダ装置16の異常診断を行ってもよい。
However, the abnormality diagnosis method performed by the
制御部155は、異常診断部153によりモータシリンダ装置16が異常である旨の診断が下された場合、当該診断時から所定の待機時間wt(図4参照)を置いて第1及び第2遮断弁60a,60bを開放させる制御を行う機能を有する。
When the diagnosis that the motor cylinder device 16 is abnormal is made by the
ここで、所定の待機時間wtは、異常状態に陥ったモータシリンダ装置16のスレーブピストン88a,88bに作用する液圧力に押し戻されて、スレーブピストン88a,88bが、軸線方向における現在位置から初期位置IPに位置付けられるのに要する時間長が適宜設定される。この待機時間wtは、モータシリンダ装置16が異常である旨の診断が下された際のスレーブピストン88a,88bの現在位置に応じて可変設定される、構成を採用してもよい。
Here, the predetermined waiting time wt is pushed back to the hydraulic pressure acting on the
また、制御部155は、位置情報取得部151によりスレーブピストン88a,88bが、初期位置IPに位置付けられた旨が取得された場合、前記異常診断時からの経過時間が待機時間wtに至るか否かにかかわらず、スレーブピストン88a,88bが初期位置IPに位置付けられた旨の取得直後に第1及び第2遮断弁60a,60bを開放させる制御を行うように動作する。
Further, when the position
〔比較例に係る車両用制動力発生装置の時系列動作〕
次に、比較例に係る車両用制動力発生装置の時系列動作について、図3(a)〜(d)を参照して説明する。図3は、比較例に係る車両用制動力発生装置の時系列動作の説明に供するタイムチャート図である。比較例に係る車両用制動力発生装置の構成を説明するにあたり、便宜上、本発明の実施形態に係る車両用制動力発生装置10と共通の符号を()内に付すものとする。
図3(a)は電動モータ(72)のトルクの推移を時系列的に描いたタイムチャート図、図3(b)は第1及び第2遮断弁(60a,60b)の開閉状況の変化を時系列的に描いたタイムチャート図、図3(c)はスレーブピストン(88a,88b)の現在位置の推移を時系列的に描いたタイムチャート図、図3(d)はモータシリンダ装置(16)の内圧の推移を時系列的に描いたタイムチャート図である。
ただし、前提として、車両のIGキースイッチ(121)はオンされており、車両は定速走行中であるとする。
[Time Series Operation of Vehicle Braking Force Generating Device According to Comparative Example]
Next, the time-series operation of the vehicle braking force generator according to the comparative example will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a time chart for explaining time-series operations of the vehicle braking force generator according to the comparative example. In describing the configuration of the vehicular braking force generator according to the comparative example, the same reference numerals as in the vehicular braking force generator 10 according to the embodiment of the present invention are given in parentheses for convenience.
FIG. 3 (a) is a time chart showing the transition of torque of the electric motor (72) in time series, and FIG. 3 (b) shows the change in the open / close state of the first and second shut-off valves (60a, 60b). FIG. 3C is a time chart drawn in time series, FIG. 3C is a time chart drawing time-series changes in the current position of the
However, it is assumed that the IG key switch (121) of the vehicle is turned on and the vehicle is traveling at a constant speed.
本発明の実施形態に係る車両用制動力発生装置10と、比較例に係る車両用制動力発生装置(10)との構成上の相違点は次の通りである。すなわち、本発明の実施形態に係る車両用制動力発生装置10では、ECU111が有する制御部155は、異常診断部153によりモータシリンダ装置16が異常である旨の診断が下された場合、後記するように、当該診断時から所定の待機時間wtを置いて第1及び第2遮断弁60a,60bを開放させる制御を行う。
The structural differences between the vehicle braking force generator 10 according to the embodiment of the present invention and the vehicle braking force generator 10 according to the comparative example are as follows. That is, in the vehicular braking force generator 10 according to the embodiment of the present invention, the
これに対し、比較例に係る車両用制動力発生装置(10)では、ECU(111)が有する制御部(155)は、異常診断部(153)によりモータシリンダ装置(16)が異常である旨の診断が下された場合、当該診断時から所定の待機時間(wt)を置かずに、当該診断直後に第1及び第2遮断弁(60a,60b)を開放させる制御を行う。 On the other hand, in the vehicular braking force generator (10) according to the comparative example, the controller (155) of the ECU (111) indicates that the motor cylinder device (16) is abnormal by the abnormality diagnosis unit (153). When the diagnosis is made, control is performed to open the first and second shutoff valves (60a, 60b) immediately after the diagnosis without placing a predetermined waiting time (wt) from the time of the diagnosis.
図3に示す時刻t0〜t1において、図3(a)に示すように、電動モータ(72)のトルクはゼロである。このとき、第1及び第2遮断弁(60a,60b)は閉止状態にある(図3(b)参照)。車両用制動力発生装置(10)の正常動作時には、第1及び第2遮断弁60a,60bを閉止状態に制御するのが原則だからである。スレーブピストン(88a,88b)の現在位置は初期位置にある(図3(c)参照)。モータシリンダ装置(16)の内圧はゼロである(図3(d)参照)。
At times t0 to t1 shown in FIG. 3, the torque of the electric motor (72) is zero as shown in FIG. 3 (a). At this time, the first and second shut-off valves (60a, 60b) are in a closed state (see FIG. 3B). This is because, in principle, the first and
図3に示す時刻t1〜t2において、図3(a)に示すように、電動モータ(72)のトルクはゼロから制動トルク(制動時のトルク)に至るまで緩やかに立ち上がっている。図3に示す時刻t1以降において、比較例に係る車両用制動力発生装置(10)の自動液圧発生システムが、自動作動(運転者による制動操作によらない)制御をはじめたからである。このとき、第1及び第2遮断弁(60a,60b)は閉止状態にある(図3(b)参照)。スレーブピストン(88a,88b)の現在位置は初期位置IPから制動位置(制動時の位置)BPに至るまで緩やかに立ち上がっている(図3(c)参照)。モータシリンダ装置(16)の内圧もゼロから制動圧(制動時の圧力)付近に至るまで緩やかに立ち上がっている(図3(d)参照)。 At time t1 to t2 shown in FIG. 3, as shown in FIG. 3A, the torque of the electric motor (72) gradually rises from zero to braking torque (torque during braking). This is because, after time t1 shown in FIG. 3, the automatic hydraulic pressure generation system of the vehicle braking force generator (10) according to the comparative example has started automatic operation (not depending on the braking operation by the driver) control. At this time, the first and second shut-off valves (60a, 60b) are in a closed state (see FIG. 3B). The current position of the slave piston (88a, 88b) rises gently from the initial position IP to the braking position (braking position) BP (see FIG. 3C). The internal pressure of the motor cylinder device (16) also rises gently from zero to the vicinity of the braking pressure (pressure during braking) (see FIG. 3D).
図3に示す時刻t2〜t3aにおいて、図3(a)に示すように、電動モータ(72)のトルクは制動トルクを維持している。つまり、比較例に係る車両用制動力発生装置(10)の自動液圧発生システムが、自動作動制御を継続している。このとき、第1及び第2遮断弁(60a,60b)は閉止状態を維持している(図3(b)参照)。スレーブピストン(88a,88b)の現在位置は制動位置BPを維持している(図3(c)参照)。モータシリンダ装置(16)の内圧も制動圧(制動時の圧力)を維持している(図3(d)参照)。 At times t2 to t3a shown in FIG. 3, as shown in FIG. 3A, the torque of the electric motor (72) maintains the braking torque. That is, the automatic hydraulic pressure generation system of the vehicle braking force generation device (10) according to the comparative example continues the automatic operation control. At this time, the first and second shut-off valves (60a, 60b) are kept closed (see FIG. 3 (b)). The current position of the slave piston (88a, 88b) maintains the braking position BP (see FIG. 3C). The internal pressure of the motor cylinder device (16) also maintains the braking pressure (pressure during braking) (see FIG. 3 (d)).
図3に示す時刻t3aにおいて、電動モータ(72)に何らかの異常が生じたとする。すると、同時刻t3aにおいて、ECU111の異常診断部153は、電動モータ(72)に異常が生じた旨の診断を下す。これを受けて、制御部155は、電動モータ(72)の駆動制御を停止する。これにより、図3(a)に示すように、電動モータ(72)のトルクが、制動トルクからゼロへと急激に落ち込んでいる。
It is assumed that some abnormality has occurred in the electric motor (72) at time t3a shown in FIG. Then, at the same time t3a, the
同時刻t3aにおいて、第1及び第2遮断弁(60a,60b)は、閉止状態から開放状態に切り替えられている。異常診断部(153)が、電動モータ(72)に異常が生じている旨の診断を下すと、これを受けて制御部(155)は、ブレーキシステムを、バイ・ワイヤシステムからバックアップシステムの側へ切り替えるからである。ブレーキシステムが、バイ・ワイヤシステムからバックアップシステムの側へ切り替えられると、運転者による制動操作が、(バイ・ワイヤシステムを媒介することなく)車両の制動力に直結させられる。 At the same time t3a, the first and second shutoff valves (60a, 60b) are switched from the closed state to the open state. When the abnormality diagnosis unit (153) makes a diagnosis that an abnormality has occurred in the electric motor (72), in response to this, the control unit (155) moves the brake system from the bi-wire system to the backup system side. Because it switches to. When the brake system is switched from the by-wire system to the backup system, the braking operation by the driver is directly linked to the braking force of the vehicle (without mediating the by-wire system).
同時刻t3a〜t3a以降において、スレーブピストン(88a,88b)の現在位置は、制動位置BPを維持している(図3(c)参照)。その理由は以下の通りである。すなわち、次述するように、モータシリンダ装置(16)のスレーブピストン(88a,88b)に作用する液圧力が大気圧付近まで急激に低下する。その結果、スレーブピストン(88a,88b)を初期位置IPの側に戻すための液圧力が失われる。そのため、スレーブピストン(88a,88b)が初期位置IPの側に付勢されなくなるからである。 After the same time t3a to t3a, the current position of the slave piston (88a, 88b) maintains the braking position BP (see FIG. 3C). The reason is as follows. That is, as will be described below, the fluid pressure acting on the slave pistons (88a, 88b) of the motor cylinder device (16) rapidly decreases to near atmospheric pressure. As a result, the hydraulic pressure for returning the slave piston (88a, 88b) to the initial position IP side is lost. For this reason, the slave pistons (88a, 88b) are not biased toward the initial position IP.
同時刻t3a〜t3a以降において、モータシリンダ装置(16)の内圧は、制動圧からゼロに至るまで急減している。電動モータ(72)に何らかの異常が生じて第1及び第2遮断弁(60a,60b)が開放されると、モータシリンダ装置(16)の第1及び第2液圧室(98a,98b)が、第1及び第2リザーバ(大気圧に略等しい)(36,84)と連通するからである。 After the same time t3a to t3a, the internal pressure of the motor cylinder device (16) is rapidly reduced from the braking pressure to zero. When an abnormality occurs in the electric motor (72) and the first and second shut-off valves (60a, 60b) are opened, the first and second hydraulic chambers (98a, 98b) of the motor cylinder device (16) are opened. This is because the first and second reservoirs (approximately equal to the atmospheric pressure) (36, 84) communicate with each other.
また、図3に示す時刻t3a以降において、電動モータ(72)のトルクは、図3(a)に示すように、ゼロを維持し続けている。制御部155が、電動モータ(72)の駆動制御を停止し続けているからである。
Further, after time t3a shown in FIG. 3, the torque of the electric motor (72) continues to be zero as shown in FIG. 3 (a). This is because the
同時刻t3a以降において、第1及び第2遮断弁(60a,60b)は、開放状態を維持し続けている。ブレーキシステムは、制御部(155)の働きによって、バイ・ワイヤシステムからバックアップシステムへと切り替えられているからである。 After the same time t3a, the first and second shutoff valves (60a, 60b) continue to maintain the open state. This is because the brake system is switched from the by-wire system to the backup system by the operation of the control unit (155).
したがって、比較例に係る車両用制動力発生装置(10)では、例えば、VSA装置18の作動中に、電動モータ(72)に何らかの異常が生じることで第1及び第2遮断弁(60a,60b)が開放されると、ブレーキシステムがバイ・ワイヤシステムからバックアップシステムへと切り替えられる。この切り替え直後に運転者が制動操作を行うと、液圧発生装置(14)で発生したブレーキ液圧が、初期位置IPまで戻り切っていないスレーブピストン(88a,88b)を初期位置IPの側に戻すために消費される。
その結果、ブレーキシステムがバイ・ワイヤシステムからバックアップシステムへと切り替えられた直後の初回の制動操作時において、制動操作に応じた制動力が通常時と比べて低下する(ブレーキペダル(12)を踏み込んだ際の制動力が通常時と比べて低下する)ため、運転者に違和感を抱かせるおそれがあったのである。
Therefore, in the vehicular braking force generator (10) according to the comparative example, for example, during the operation of the
As a result, at the time of the first braking operation immediately after the brake system is switched from the by-wire system to the backup system, the braking force corresponding to the braking operation is reduced compared to the normal operation (depressing the brake pedal (12)). As a result, the braking force at that time is lower than that at normal time), which may make the driver feel uncomfortable.
〔本発明の実施形態に係る車両用制動力発生装置10の時系列動作〕
次に、本発明の実施形態に係る車両用制動力発生装置10の時系列動作について、図4を参照して説明する。図4は、本発明の実施形態に係る車両用制動力発生装置10の時系列動作の説明に供するタイムチャート図である。このうち、図4(a)は電動モータ72のトルクの推移を時系列的に描いたタイムチャート図、図4(b)は第1及び第2遮断弁60a,60bの開閉状況の変化を時系列的に描いたタイムチャート図、図4(c)はスレーブピストン88a,88bの現在位置の推移を時系列的に描いたタイムチャート図、図4(d)はモータシリンダ装置16の内圧の推移を時系列的に描いたタイムチャート図である。
ただし、前提として、車両のIGキースイッチ121はオンされており、車両は定速走行中であるとする。
[Time-series operation of vehicle braking force generator 10 according to an embodiment of the present invention]
Next, a time series operation of the vehicle braking force generator 10 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a time chart for explaining time-series operations of the vehicular braking force generator 10 according to the embodiment of the present invention. 4 (a) is a time chart showing the transition of the torque of the
However, as a premise, it is assumed that the IG
なお、比較例に係る車両用制動力発生装置(10)と、本発明の実施形態に係る車両用制動力発生装置10とでは、時系列動作の共通な部分が存在する。そこで、前記両者間で重複する時系列動作の部分(図4の時刻t0〜t3b直前を参照)の説明を省略すると共に、前記両者間で相違する時系列動作の部分(図4の時刻t3b〜t4参照)に注目して説明を進めることとする。 The vehicular braking force generator (10) according to the comparative example and the vehicular braking force generator 10 according to the embodiment of the present invention have a common part in time-series operation. Therefore, the description of the portion of the time series operation that overlaps between the two (see immediately before time t0 to t3b in FIG. 4) is omitted, and the portion of the time series operation that differs between the two (time t3b to time in FIG. 4). The description will proceed with a focus on t4).
図4に示す時刻t3bにおいて、電動モータ72に何らかの異常が生じたとする。すると、同時刻t3bにおいて、ECU111の異常診断部153は、電動モータ(72)に異常が生じた旨の診断を下す。これを受けて、制御部155は、電動モータ(72)の駆動制御を停止する。これにより、図4(a)に示すように、電動モータ72のトルクが、制動トルクからゼロへと急激に落ち込んでいる。
It is assumed that some abnormality has occurred in the
同時刻t3b〜t4において、異常診断部153が、モータシリンダ装置16に異常が生じた旨の診断を下した時点(時刻t3b)から所定の待機時間wtにわたり、第1及び第2遮断弁60a,60bは閉止状態を継続維持している(図4(b)参照)。
At the same time t3b to t4, the first and second shut-off
同時刻t3b〜t4において、スレーブピストン88a,88bの現在位置は、制動位置BPから初期位置IPに至るまで徐々に戻っている(図4(c)参照)。その理由は以下の通りである。すなわち、第1及び第2遮断弁60a,60bが閉止状態を維持しているため、モータシリンダ装置16のスレーブピストン88a,88bに作用する液圧力も、時刻t3bの直前の状態に維持される。つまり、スレーブピストン88a,88bを初期位置IPの側に戻すための液圧力が維持されるため、スレーブピストン88a,88bが初期位置IPの側に付勢されるからである。
At the same time t3b to t4, the current positions of the
同時刻t3b〜t4において、モータシリンダ装置16の内圧は、制動圧からゼロに至るまで徐々に漸減している。その理由は以下の通りである。すなわち、第1及び第2遮断弁60a,60bが閉止状態を維持しているため、モータシリンダ装置16の第1及び第2液圧室98a,98bは、ほぼ密閉状態を維持している。
ここで、モータシリンダ装置16のスレーブピストン88a,88bは、初期位置IPの側へと徐々に戻されている。そのため、モータシリンダ装置16の内圧(第1及び第2液圧室98a,98bの圧力)も、スレーブピストン88a,88bの初期位置IPの側への戻り移動に伴って、徐々に漸減することになる。
From the same time t3b to t4, the internal pressure of the motor cylinder device 16 gradually decreases from the braking pressure to zero. The reason is as follows. That is, since the first and
Here, the
図4に示す時刻t4において、第1及び第2遮断弁60a,60bは、閉止状態から開放状態へと切り替えられる。その後、同時刻t4以降において、第1及び第2遮断弁60a,60bは、開放状態を維持している(図4(b)参照)。
At time t4 shown in FIG. 4, the first and
したがって、本発明の実施形態に係る車両用制動力発生装置10では、例えば、自動液圧発生システムの自動作動中(運転者による制動操作によらない)に、電動モータ72に何らかの異常が生じたとしても、スレーブピストン88a,88bが初期位置IPまで戻り切らない中途半端な位置で停止する事態を未然に防止することができる。
その結果、ブレーキシステムがバイ・ワイヤシステムからバックアップシステムへと切り替えられた直後の初回の制動操作時において、運転者による制動操作感を良好に維持することができる。
Therefore, in the vehicle braking force generator 10 according to the embodiment of the present invention, for example, some abnormality has occurred in the
As a result, the feeling of braking operation by the driver can be favorably maintained during the first braking operation immediately after the brake system is switched from the by-wire system to the backup system.
〔本発明の実施形態に係る車両用制動力発生装置10の作用効果〕
次に、本発明の実施形態に係る車両用制動力発生装置10の作用効果について説明する。
第1の観点(請求項1)に基づく車両用制動力発生装置10では、制御部155は、異常診断部153によりモータシリンダ装置16が異常である旨の診断が下された場合、当該異常診断時から所定の待機時間wtを置いて第1及び第2遮断弁(開閉弁)60a,60bを開放させる制御を行う、構成を採用することとした。
[Effects of vehicle braking force generator 10 according to an embodiment of the present invention]
Next, the effect of the vehicle braking force generator 10 according to the embodiment of the present invention will be described.
In the vehicular braking force generation device 10 based on the first aspect (claim 1), the
第1の観点(請求項1)に基づく車両用制動力発生装置10によれば、自動液圧発生システムの自動作動中に、電動モータ(電動アクチュエータ)72に何らかの異常が生じたとしても、スレーブピストン(ピストン)88a,88bが初期位置IPまで戻り切らない中途半端な位置で停止する事態を未然に防止することができる。
その結果、ブレーキシステムがバイ・ワイヤシステムからバックアップシステムへと切り替えられた直後の初回の制動操作時であっても、運転者による制動操作感を良好に維持することができる。
According to the vehicle braking force generator 10 based on the first aspect (claim 1), even if any abnormality occurs in the electric motor (electric actuator) 72 during automatic operation of the automatic hydraulic pressure generation system, the slave It is possible to prevent a situation where the pistons (pistons) 88a and 88b stop at a halfway position where they do not return to the initial position IP.
As a result, the feeling of braking operation by the driver can be favorably maintained even during the first braking operation immediately after the brake system is switched from the by-wire system to the backup system.
また、第2の観点(請求項2)に基づく車両用制動力発生装置10では、制御部155は、位置情報取得部151によりスレーブピストン(ピストン)88a,88bが初期位置IPに戻った旨が取得された場合、異常診断時からの経過時間が待機時間wtに至るか否かにかかわらず、前記取得直後に第1及び第2遮断弁(開閉弁)60a,60bを開放させる制御を行う、構成を採用することとした。
In the vehicular braking force generator 10 based on the second aspect (claim 2), the
第2の観点(請求項2)に基づく車両用制動力発生装置10によれば、第1の観点(請求項1)に係る発明に比べて、ブレーキシステムがバイ・ワイヤシステムからバックアップシステムへと切り替えられるタイミングの早期化を期待することができるため、運転者による制動操作感を一層良好に維持することができる。 According to the vehicular braking force generator 10 based on the second aspect (Claim 2), the brake system is changed from the by-wire system to the backup system as compared with the invention according to the first aspect (Claim 1). Since the switching timing can be expected to be accelerated, the driver's feeling of braking operation can be maintained better.
また、第3の観点(請求項3)に基づく車両用制動力発生装置10では、前記待機時間wtは、モータシリンダ装置16が異常である旨の診断が下された際のスレーブピストン(ピストン)88a,88bの位置に応じて可変設定される、構成を採用することとした。具体的には、前記待機時間wtは、モータシリンダ装置16が異常である旨の診断が下された際のスレーブピストン(ピストン)88a,88bの位置が初期位置IPの側に近いほど、短くなるように可変設定される。 In the vehicular braking force generator 10 according to the third aspect (Claim 3), the standby time wt is a slave piston (piston) when a diagnosis that the motor cylinder device 16 is abnormal is made. A configuration that is variably set according to the positions of 88a and 88b is adopted. Specifically, the waiting time wt becomes shorter as the positions of the slave pistons (pistons) 88a and 88b when the diagnosis that the motor cylinder device 16 is abnormal is made closer to the initial position IP side. Is variably set.
第3の観点(請求項3)に基づく車両用制動力発生装置10によれば、第1及び第2の観点(請求項1及び請求項2)に係る発明に比べて、ブレーキシステムがバイ・ワイヤシステムからバックアップシステムへと切り替えられるタイミングの適正化を期待することができるため、運転者による制動操作感をより一層良好に維持することができる。 According to the braking force generator 10 for a vehicle based on the third aspect (Claim 3), the brake system is a buy-and-squeeze compared to the inventions related to the first and second aspects (Claims 1 and 2). Since it is possible to expect an appropriate timing for switching from the wire system to the backup system, it is possible to better maintain the driver's feeling of braking operation.
〔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.
10 車両用制動力発生装置
14 液圧発生装置
16 モータシリンダ装置
58a 第1液圧路(液圧路)
58b 第2液圧路(液圧路)
60a 第1遮断弁(開閉弁)
60b 第2遮断弁(開閉弁)
72 電動モータ(電動アクチュエータ)
88a 第1スレーブピストン(ピストン)
88b 第2スレーブピストン(ピストン)
151 位置情報取得部
153 異常診断部
155 制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Vehicle braking force generator 14 Hydraulic pressure generator 16
58b Second hydraulic pressure path (hydraulic pressure path)
60a First shut-off valve (open / close valve)
60b Second shut-off valve (open / close valve)
72 Electric motor (electric actuator)
88a First slave piston (piston)
88b Second slave piston (piston)
151 Position
Claims (3)
少なくとも前記制動操作に応じた電気信号に基づく電動アクチュエータの作動に伴うピストンの移動によってブレーキ液圧を発生させるモータシリンダ装置と、
前記液圧発生装置及び前記モータシリンダ装置間の液圧路に設けられ、当該液圧路を、開放時に連通させる一方、閉止時に遮断させるように動作する開閉弁と、
前記モータシリンダ装置の異常診断を行う異常診断部と、
前記異常診断部により前記モータシリンダ装置が異常である旨の診断が下された場合、当該診断時から所定の待機時間を置いて前記開閉弁を開放させる制御を行う制御部と、
を備えることを特徴とする車両用制動力発生装置。 A hydraulic pressure generator for receiving a braking operation by the driver;
A motor cylinder device that generates a brake fluid pressure by movement of a piston associated with an operation of an electric actuator based on at least an electric signal corresponding to the braking operation;
An on-off valve that is provided in a hydraulic pressure path between the hydraulic pressure generating device and the motor cylinder device and operates to shut off the hydraulic pressure path while closing the hydraulic pressure path;
An abnormality diagnosis unit for performing abnormality diagnosis of the motor cylinder device;
A controller that performs control to open the on-off valve after a predetermined waiting time from the time of diagnosis when the diagnosis that the motor cylinder device is abnormal is made by the abnormality diagnosis unit;
A vehicular braking force generator.
前記ピストンの位置情報を取得する位置情報取得部をさらに備え、
前記制御部は、前記位置情報取得部により前記ピストンが初期位置に戻った旨が取得された場合、前記異常診断時からの経過時間が前記待機時間に至るか否かにかかわらず、前記取得直後に前記開閉弁を開放させる制御を行う、
ことを特徴とする車両用制動力発生装置。 The vehicle braking force generator according to claim 1,
A position information acquisition unit for acquiring position information of the piston;
The control unit, when the fact that the piston has returned to the initial position is acquired by the position information acquisition unit, whether or not the elapsed time from the abnormality diagnosis reaches the standby time immediately after the acquisition Control to open the on-off valve
A braking force generator for a vehicle.
前記待機時間は、前記モータシリンダ装置が異常である旨の診断が下された際の前記ピストンの位置に応じて可変設定される、
ことを特徴とする車両用制動力発生装置。 A braking force generator for a vehicle according to claim 1 or claim 2,
The waiting time is variably set according to the position of the piston when the diagnosis that the motor cylinder device is abnormal is made.
A braking force generator for a vehicle.
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