JP6111920B2 - Hydraulic brake device for vehicles - Google Patents
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Description
本発明は、作動液の液圧を利用して車輪に制動力を付与する車両用液圧ブレーキ装置に関する。 The present invention relates to a hydraulic brake device for a vehicle that applies a braking force to wheels using hydraulic pressure of hydraulic fluid.
従来、この種の車両用液圧ブレーキ装置の一例が下記の特許文献1に記載されている。特許文献1に記載のこの車両用液圧ブレーキ装置は、反力液室及び駆動液室を有するマスタシリンダと、ブレーキペダルのブレーキ操作に応じて作動する電動式液圧源とを備え、電動式液圧源とマスタシリンダ内の反力液室及び駆動液室との間の連通経路に設けられた4つの制御弁(二位置電磁弁)を用いて、反力液室の液圧及び駆動液室の液圧を個別に調整するように構成されている。この場合、4つの制御弁として、電動式液圧源と反力液室との間の第1連通経路に設けられた第1制御弁と、電動式液圧源と駆動液室との間の第2連通経路に設けられた第2制御弁と、反力液室とリザーバとの間の第3連通経路に設けられた第3制御弁と、駆動液室とリザーバとの間の第4連通経路に設けられた第4制御弁が用いられている。
Conventionally, an example of this type of vehicle hydraulic brake device is described in
ところで、上記構成の車両用液圧ブレーキ装置では、ブレーキペダルのブレーキ操作開始時において第3制御弁の弁開度を可変制御して作動液の一部をリザーバに排出することによって反力液室の液圧を調整している。しかしながら、このように作動液の一部をリザーバに排出する制御の場合、電動式液圧源で消費されるエネルギーが増えるため省エネルギー化を図るうえで改善の余地がある。 By the way, in the hydraulic brake device for a vehicle having the above-described configuration, the reaction force fluid chamber is obtained by variably controlling the valve opening degree of the third control valve at the start of the brake operation of the brake pedal and discharging part of the hydraulic fluid to the reservoir. The fluid pressure is adjusted. However, in the case of such control that discharges a part of the hydraulic fluid to the reservoir, there is room for improvement in energy saving because the energy consumed by the electric hydraulic pressure source increases.
そこで本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的の1つは、車両用液圧ブレーキ装置において、作動液を供給するための電動式液圧源での消費エネルギーの低減を図るのに有効な技術を提供することである。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above points, and one of the objects thereof is to reduce energy consumption in an electric hydraulic pressure source for supplying hydraulic fluid in a vehicle hydraulic brake device. It is to provide an effective technique for achieving this.
この目的を達成するために、本発明に係る車両用液圧ブレーキ装置は、作動液の液圧を利用して車輪に制動力を付与するべく車両に搭載される装置であって、マスタシリンダ、リザーバ、電動式液圧源、第1制御弁、第2制御弁、第3制御弁、第4制御弁及び制御部を含む。マスタシリンダは、マスタシリンダボディ内に、車輪に制動力を付与するマスタピストンを作動液の液圧によって駆動するための駆動液室と、ブレーキペダルのブレーキ操作に応じた反力を作動液の液圧によって生成するめの反力液室と、を有する。リザーバは作動液を貯留する機能を果たす。電動式液圧源は、ブレーキペダルのブレーキ操作に伴って作動しリザーバに貯留されている作動液を電動ポンプによって加圧して吐出する。第1制御弁は、電動式液圧源と反力液室とを接続する第1供給経路に開閉制御可能に設けられる。第2制御弁は、電動式液圧源と駆動液室とを接続する第2供給経路に開閉制御可能に設けられる。第3制御弁は、リザーバと反力液室とを接続する第1排出経路に開閉制御可能に設けられる。第4制御弁は、リザーバと駆動液室とを接続する第2排出経路に開閉制御可能に設けられる。2つの供給経路及び2つの排出経路のそれぞれに別の制御弁を追加することも可能である。 In order to achieve this object, a hydraulic brake device for a vehicle according to the present invention is a device that is mounted on a vehicle to apply a braking force to a wheel using the hydraulic pressure of hydraulic fluid, and includes a master cylinder, A reservoir, an electric hydraulic pressure source, a first control valve, a second control valve, a third control valve, a fourth control valve, and a control unit are included. The master cylinder has a driving fluid chamber for driving a master piston for applying a braking force to the wheels by the hydraulic pressure of the hydraulic fluid in the master cylinder body and a reaction force corresponding to the brake operation of the brake pedal. A reaction force liquid chamber generated by pressure. The reservoir functions to store hydraulic fluid. The electric hydraulic pressure source operates in accordance with the brake operation of the brake pedal and pressurizes and discharges the hydraulic fluid stored in the reservoir by the electric pump. The first control valve is provided on the first supply path connecting the electric hydraulic pressure source and the reaction force liquid chamber so as to be able to be opened and closed. The second control valve is provided in a second supply path that connects the electric hydraulic pressure source and the driving fluid chamber so as to be able to be opened and closed. The third control valve is provided on the first discharge path connecting the reservoir and the reaction force liquid chamber so as to be openable and closable. The fourth control valve is provided on the second discharge path connecting the reservoir and the driving fluid chamber so as to be able to be opened and closed. It is also possible to add a separate control valve to each of the two supply paths and the two discharge paths.
制御部は、ブレーキペダルのブレーキ操作に応じて電動式液圧源、第1制御弁、第2制御弁、第3制御弁及び第4制御弁のそれぞれを制御する機能を果たす。特に、この制御部は、ブレーキペダルのブレーキ操作開始時にブレーキ操作開始時制御モードを実行する。このブレーキ操作開始時制御モードでは、制御部は、第1制御弁及び第2制御弁を開放制御した状態で所定の切り替え条件が成立するまで第3制御弁に閉止指示信号を出力し、且つ駆動液室の液圧に基づいて第4制御弁の弁開度を可変制御する。その後、制御部は、所定の切り替え条件が成立したときにブレーキ操作開始時制御モードから通常制御モードに切り替える。通常制御モードでは、制御部は、第1制御弁及び第2制御弁を開放制御した状態で反力液室の液圧に基づいて第3制御弁の弁開度を可変制御し、且つ駆動液室の液圧に基づいて第4制御弁の弁開度を可変制御する。 The control unit functions to control each of the electric hydraulic pressure source, the first control valve, the second control valve, the third control valve, and the fourth control valve in accordance with the brake operation of the brake pedal. In particular, this control unit executes the brake operation start time control mode when the brake pedal starts to be operated. In this brake operation start time control mode, the control unit outputs a closing instruction signal to the third control valve until the predetermined switching condition is satisfied in a state in which the first control valve and the second control valve are opened and driven. The valve opening degree of the fourth control valve is variably controlled based on the fluid pressure in the fluid chamber. Thereafter, the control unit switches from the brake operation start time control mode to the normal control mode when a predetermined switching condition is satisfied. In the normal control mode, the control unit variably controls the opening degree of the third control valve based on the hydraulic pressure of the reaction force liquid chamber in a state in which the first control valve and the second control valve are opened, and the driving fluid The valve opening degree of the fourth control valve is variably controlled based on the fluid pressure in the chamber.
上記構成の車両用液圧ブレーキ装置によれば、ブレーキペダルのブレーキ操作開始時に第3制御弁が閉止指示信号によって強制的に閉止されることによって或いは閉止状態が維持されることによって反力液室からリザーバへの作動液の流れが阻止される。その結果、リザーバに排出される余分な作動液の液量を抑えることによって電動ポンプの必要吐出量(ポンプ回転数)を減らすことができ、以って電動式液圧源での消費エネルギーの低減を図ることが可能になる。また、ブレーキペダルのブレーキ操作開始時における第3制御弁の閉止によって反力液室の作動液が駆動液室に向けて供給される。従って、駆動液室の液圧の立ち上がりが良くなり、車輪に必要な制動力を迅速に達成することが可能になる。 According to the vehicle hydraulic brake device having the above-described configuration, the reaction force fluid chamber is obtained by forcibly closing the third control valve by the close instruction signal at the start of the brake operation of the brake pedal or by maintaining the closed state. From the working fluid to the reservoir. As a result, it is possible to reduce the required discharge amount (pump rotation speed) of the electric pump by suppressing the amount of excess hydraulic fluid discharged to the reservoir, thereby reducing energy consumption in the electric hydraulic pressure source. Can be achieved. Further, when the third control valve is closed when the brake operation of the brake pedal is started, the working fluid in the reaction force fluid chamber is supplied toward the drive fluid chamber. Therefore, the rising of the hydraulic pressure in the driving fluid chamber is improved, and the braking force required for the wheels can be quickly achieved.
上記構成の車両用液圧ブレーキ装置では、制御部は、ブレーキ操作開始時制御モードにおいて、電動式液圧源が作動した状態で第1供給経路のうち第1制御弁の両側経路間に生じる差圧によって駆動液室の液圧が反力液室の液圧に達したときに所定の切り替え条件が成立したと判定するのが好ましい。これにより、ブレーキ操作開始時制御モードから通常制御モードへの切り替えを、駆動液室の液圧と反力液室の液圧の相対関係に基づいて設定することができる。 In the vehicle hydraulic brake device having the above-described configuration, the control unit, in the brake operation start time control mode, generates a difference between the two paths of the first control valve in the first supply path when the electric hydraulic pressure source is activated. It is preferable to determine that a predetermined switching condition is satisfied when the hydraulic pressure in the driving fluid chamber reaches the hydraulic pressure in the reaction force fluid chamber due to the pressure. Thus, switching from the brake operation start time control mode to the normal control mode can be set based on the relative relationship between the hydraulic pressure in the driving fluid chamber and the hydraulic pressure in the reaction force fluid chamber.
上記構成の車両用液圧ブレーキ装置では、制御部は、ブレーキ操作開始時制御モードにおいて、反力液室の液圧がブレーキペダルのブレーキ操作に応じた反力を生成するための目標液圧に達したときに所定の切り替え条件が成立したと判定するのが好ましい。これにより、ブレーキ操作開始時制御モードから通常制御モードへの切り替えを、反力液室の液圧のみに基づいて簡便に設定することができる。 In the vehicle hydraulic brake device having the above-described configuration, the control unit sets the target hydraulic pressure for generating the reaction force according to the brake operation of the brake pedal in the brake operation start control mode. It is preferable to determine that a predetermined switching condition is satisfied when the time is reached. Thereby, switching from the brake operation start time control mode to the normal control mode can be easily set based only on the hydraulic pressure of the reaction force liquid chamber.
上記構成の車両用液圧ブレーキ装置では、制御部は、ブレーキ操作開始時制御モードにおいて、ブレーキペダルのブレーキ操作が開始されてから予め設定された設定時間が経過したときに所定の切り替え条件が成立したと判定するのが好ましい。これにより、ブレーキ操作開始時制御モードから通常制御モードへの切り替えを、予め設定された設定時間を用いて簡便に設定することができる。 In the vehicle hydraulic brake device having the above-described configuration, the control unit establishes a predetermined switching condition when a preset set time elapses after the brake operation of the brake pedal is started in the brake operation start control mode. It is preferable to determine that it has been. Thereby, switching from the brake operation start time control mode to the normal control mode can be easily set using a preset set time.
以上のように、本発明によれば、車両用液圧ブレーキ装置において、作動液を供給するための電動式液圧源での消費エネルギーの低減を図ることが可能になった。 As described above, according to the present invention, in the vehicle hydraulic brake device, it is possible to reduce energy consumption in the electric hydraulic pressure source for supplying hydraulic fluid.
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1には、本発明の一実施形態の車両用液圧ブレーキ装置(以下、単に「ブレーキ装置」ともいう)100が概略的に示されている。このブレーキ装置100は、作動液の液圧を利用して車輪に制動力を付与するべく車両に搭載されるものであり、ブレーキペダル10、マスタシリンダ20、車輪に割り当てられた4つのホイールシリンダFL,FR,RL,RR、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ30、液圧制御回路40及びブレーキECU50を主体に構成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows a vehicle hydraulic brake device (hereinafter also simply referred to as “brake device”) 100 according to an embodiment of the present invention. The
ブレーキペダル10は、運転者のブレーキ操作(踏込操作)にかかるブレーキ操作部材であり、このブレーキペダル10のブレーキ操作に基づいてマスタシリンダ20が作動する。マスタシリンダ20は、第1シリンダボディ21及び第2シリンダボディ22からなるマスタシリンダボディを備え、このマスタシリンダボディ内に複数の構成要素を有する。このマスタシリンダボディが本発明の「マスタシリンダ」に相当する。具体的には、マスタシリンダ20の第1シリンダボディ21はシリンダ内孔21aを有する長尺筒状に構成されており、このシリンダ内孔21aに組付けられた入力ピストン23がブレーキペダル10のブレーキ操作によって押圧されて第1方向D1に駆動するように構成されている。ブレーキペダル10の操作量(以下、「作動量」ともいう)は、ストロークセンサS1及び踏力センサS2の双方によって検出され、これらストロークセンサS1及び踏力センサS2の検出信号がブレーキECU50に伝送される。ブレーキペダル10に代えて、ブレーキレバー等のブレーキ操作部材を採用することもできる。
The
第1シリンダボディ21のシリンダ内孔21aには、入力ピストン23によって区画された反力液室(「反力室」ともいう)C1が設けられている。この反力液室C1は、作動液(「ブレーキ液」ともいう)が貯留されるマスタリザーバRmと液圧制御回路40とにそれぞれ接続されており、これら各接続先との間で作動液が流通可能になっている。この反力液室C1は、ブレーキペダル10のブレーキ操作に応じた反力を作動液の液圧によって生成する機能を果たす。この反力液室C1が本発明の「反力液室」に相当する。入力ピストン23は、第1シリンダボディ21のシリンダ内孔21aから第2シリンダボディ22のシリンダ内孔22aに突出する小径部23aを備えている。
A reaction force liquid chamber (also referred to as “reaction force chamber”) C <b> 1 defined by the
マスタシリンダ20は、第1シリンダボディ21に同軸的に連接する第2シリンダボディ22を備えている。この第2シリンダボディ22は、シリンダ内孔22aを有する長尺筒状に構成されており、シリンダ内孔22aに一対のマスタピストン24,25及び一対のスプリング26,27が組み付けられている。この場合、マスタシリンダ20のシリンダ軸方向に入力ピストン23側から順に、第1マスタピストン24及び第2マスタピストン25が配置されており、スプリング26が第1マスタピストン24を第2方向D2に弾性付勢し、スプリング27が第2マスタピストン25を第2方向D2に弾性付勢している。また第2シリンダボディ22のシリンダ内孔22aは、マスタリザーバRm、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ30及び液圧制御回路40のそれぞれに接続されており、これら各接続先との間で作動液が流通可能になっている。
The
第2シリンダボディ22のシリンダ内孔22aには、駆動液室(「サーボ室」ともいう)C2、圧力室C3及び圧力室C4が設けられている。駆動液室C2は、入力ピストン23の小径部23aと第1マスタピストン24とによって区画されている。入力ピストン23の小径部23aは、シリンダ軸方向の駆動によって第1マスタピストン24に対して係合及び離脱が可能であり、図1に示す初期位置(「復帰位置」ともいう)にある場合にはマスタシリンダ20のシリンダ軸方向に関し第1マスタピストン24から所定の離間距離Lを隔てて配置される。第1マスタピストン24は、入力ピストン23の小径部23aの第1方向D1の押圧力によって或いは駆動液室C2の作動液の液圧によって、スプリング26の第2方向D2の弾性付勢力に抗して駆動される。この駆動液室C2が本発明の「駆動液室」に相当する。圧力室C3は、第1マスタピストン24と第2マスタピストン25とによって区画されている。圧力室C4は、第2マスタピストン25を挟んで圧力室C3の反対側に形成されている。第2マスタピストン25は、スプリング26の第1方向D1の弾性付勢力によって或いは圧力室C3の作動液の液圧によって、スプリング27の第2方向D2の弾性付勢力に抗して駆動される。
A driving fluid chamber (also referred to as a “servo chamber”) C2, a pressure chamber C3, and a pressure chamber C4 are provided in the cylinder
上記の反力液室C1及び駆動液室C2はそれぞれ、液圧制御回路40に接続されている。一方で、上記の圧力室C3及び圧力室C4はそれぞれ、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ30に接続されている。反力液室C1及び各圧力室C3,C4は、ピストン23,24,25が図1の初期位置にあるときにマスタリザーバRmに連通する。一方で、反力液室C1及び各圧力室C3,C4は、ピストン23,24,25が図1の初期位置から第1方向D1に移動したとき、マスタリザーバRmとの連通が遮断される。
The reaction force fluid chamber C1 and the driving fluid chamber C2 are connected to the fluid
第1マスタピストン24が第1方向D1に移動したときに圧力室C3の液圧が上昇し、また第2マスタピストン25が第1方向D1に移動したときに圧力室C4の液圧が上昇する。この場合、圧力室C3の液圧及び圧力室C4の液圧は、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ30を介してホイールシリンダFL,FR,RL,RRのそれぞれに伝達されて車輪に制動力が付与される。この場合、特に駆動液室C2は、車輪に制動力を付与するマスタピストン24,25を作動液の液圧によって駆動する機能を果たす。
The hydraulic pressure in the pressure chamber C3 increases when the
なお、マスタシリンダ20の構成のうち上述した以外の構成については、特開2012−20707号公報の図1に記載されている車両用液圧ブレーキ装置のマスタシリンダが参照される。また、ホイールシリンダFL,FR,RL,RRの構成や、当該ホイールシリンダを駆動するためのブレーキ液圧制御用アクチュエータ30の構成については、特開2012−20707号公報の図1に記載されているホイールシリンダ及びブレーキ液圧制御用アクチュエータ構成が参照される。
Note that the configuration of the
図1及び図2に示すように、液圧制御回路40には、大気圧リザーバRa、電動式液圧源41、吸入路42、吐出路43、第1供給経路44、第1排出経路45、第2供給経路46、第2排出経路47、循環路48、複数の弁(バルブ)V1〜V7及び圧力センサS3,S4が含まれている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the hydraulic
大気圧リザーバRaは、作動液を貯留する機能を果たす。電動式液圧源41は、その作動状態で電動モータMによって駆動される電動ポンプPを備え、この電動ポンプPは大気圧リザーバRaに貯留されている作動液(ブレーキ液)を吸入路42から吸入して加圧して吐出路43に吐出する。この電動式液圧源41として、電動ポンプPに加えてアキュムレータ等の蓄圧手段を用いることもできる。ここでいう電動式液圧源41及び大気圧リザーバRaがそれぞれ本発明の「電動式液圧源」及び「リザーバ」に相当する。
The atmospheric pressure reservoir Ra functions to store hydraulic fluid. The electric
第1供給経路44は、吐出路43に連通しており電動式液圧源41と反力液室C1とを接続する経路である。特にこの第1供給経路44では、後述の第1制御弁V1を挟んでその上流側と下流側との間に差圧が生じるように経路断面積(「流路径」ともいう)が設定されている。具体的には、第1供給経路44のうち第1制御弁V1よりも反力液室C1側の経路断面積が第1制御弁V1よりも電動式液圧源41側の経路断面積を下回るように構成されている。第1排出経路45は、第1供給経路44上の接続部X1と循環路48とを接続することによって大気圧リザーバRaと反力液室C1とを接続する経路である。一方で、第2供給経路46は、吐出路43に連通しており電動式液圧源41と駆動液室C2とを接続するための経路である。第2排出経路47は、第2供給経路46上の接続部X2と循環路48とを接続することによって大気圧リザーバRaと駆動液室C2とを接続する経路である。循環路48は、第1排出経路45及び第2排出経路47を大気圧リザーバRaに接続するための経路である。
The
圧力センサS3は、第1供給経路44の圧力(作動液の液圧)を検出するセンサであり、その検出情報がブレーキECU50に伝送される。圧力センサS4は、第2供給経路46の圧力(作動液の液圧)を検出するセンサであり、その検出情報がブレーキECU50に伝送される。
The pressure sensor S3 is a sensor that detects the pressure (hydraulic fluid pressure) in the
第1制御弁V1は、常開型で電磁式の開閉弁(オン・オフ弁(二位置電磁弁))であり第1供給経路44のうち接続部X1よりも上流側(吐出路43側)に開閉制御可能に設けられている。第2制御弁V2は、常開型で電磁式の開閉弁(オン・オフ弁(二位置電磁弁))であり第2供給経路46のうち接続部X2よりも上流側(吐出路43側)に開閉制御可能に設けられている。これら第1制御弁V1及び第2制御弁V2がそれぞれ、本発明の「第1制御弁」及び「第2制御弁」に相当する。メイン逆止弁V3は、電動式液圧源41の吐出路43に設けられており、電動式液圧源41側への作動液の流れを規制する機能を果たす。第1逆止弁V4は、第1供給経路44において第1制御弁V1に対して並列に配置されており、下流側(接続部X1側)への作動液の流れを規制する機能を果たす。第2逆止弁V5は、第2供給経路46において第1制御弁V2に対して並列に配置されており、下流側(接続部X2側)への作動液の流れを規制する機能を果たす。
The first control valve V1 is a normally open and electromagnetic on-off valve (on / off valve (two-position electromagnetic valve)), and is upstream of the connecting portion X1 (on the
第3制御弁V6は、常閉型で電磁式のリニア制御弁であり第1排出経路45に弁開度を可変制御可能に設けられている。この第3制御弁V6は、電動式液圧源41から第1供給経路44を通じて反力液室C1に供給される作動液の液圧をブレーキペダル10の操作量に応じて制御する機能を果たす。即ち、反力液室C1の液圧(圧力センサS3の検出値)が、ブレーキペダル10の操作量に応じた目標値になるように第3制御弁V6の弁開度が可変制御される。第4制御弁V7は、常閉型で電磁式のリニア制御弁であり第2排出経路47に弁開度を可変制御可能に設けられている。この第4制御弁V7は、電動式液圧源41から第2供給経路46を通じて駆動液室C2に供給される作動液の液圧をブレーキペダル10の操作量に応じて制御する機能を果たす。即ち、駆動液室C2の液圧(圧力センサS4の検出値)がブレーキペダル10の操作量に応じた目標値になるように第4制御弁V7の弁開度が可変制御される。この場合、典型的には駆動液室C2の液圧の目標値が反力液室C1の液圧の目標値を上回るように設定される。ここでいう第3制御弁V6及び第4制御弁V7がそれぞれ、本発明の「第3制御弁」及び「第4制御弁」に相当する。
The third control valve V6 is a normally closed electromagnetic linear control valve, and is provided in the
上記構成のブレーキ装置100では、ブレーキECU50は、ブレーキペダル10のブレーキ操作に応じて、具体的には各センサS1〜S4からの検出情報に基づいて、液圧制御回路40の電動式液圧源41、第1制御弁V1、第2制御弁V2、第3制御弁V6、第4制御弁V7のそれぞれの動作を制御する。このブレーキECU50が本発明の「制御部」に相当する。
In the
以下に、電気系統が正常である場合、典型的には液圧制御回路40の電気機器類やブレーキECU50が故障していない場合と、電気系統が異常である場合、典型的には電気系統の失陥によって液圧制御回路40の電気機器類やブレーキECU50が故障した場合のそれぞれについて、液圧制御回路40の動作を図3〜図6を参照しつつ説明する。これらの図面のうち特に図3、図4及び図6において作動液の液圧が常時に作用している経路を太実線で示している。
In the following, when the electrical system is normal, typically when the electrical equipment of the
電気系統が正常である場合、ブレーキECU50は、ブレーキペダル10のブレーキ操作を検出することによって電動式液圧源41を作動させる。即ち、電動式液圧源41がブレーキペダル10のブレーキ操作に伴って作動し大気圧リザーバRaに貯留されている作動液を電動ポンプPによって加圧して吐出する。本実施の形態では、このブレーキ操作開始時(ブレーキ操作初期時)に、ブレーキECU50が図3に示すブレーキ操作開始時制御モードを実行することを特徴としている。このブレーキ操作開始時制御モードでは、ブレーキECU50は、第1制御弁V1及び第2制御弁V2を開放した状態で所定の切り替え条件が成立するまで第3制御弁V6に閉止指示信号を出力し、且つ駆動液室C2の液圧(実質的には圧力センサS4の検出情報)に基づいて第4制御弁V7の弁開度を可変制御する。
When the electrical system is normal, the
このブレーキ操作開始時制御モードによれば、初期状態で開放状態にある第3制御弁V6が閉止指示信号によって強制的に閉止されることによって反力液室C1から大気圧リザーバRaへの作動液の流れが阻止される。その結果、電動ポンプPを用いた電動式液圧源41から第1排出経路45を通じて大気圧リザーバRaに排出される余分な作動液の液量を抑えることによって電動ポンプPの必要吐出量(ポンプ回転数)を減らすことができ、以って電動式液圧源41での消費エネルギーの低減を図ることが可能になる。また、第3制御弁V6が強制的に閉止されることで反力液室C1の作動液が駆動液室C2に向けて供給される。従って、駆動液室の液圧の立ち上がりが良くなり、車輪に必要な制動力を迅速に達成することが可能になる。このとき、電動式液圧源41が作動して駆動液室C2が所望の液圧まで上昇するのに所定のタイムラグがあるため、特にブレーキペダル10が運転者によって急激に操作される急ブレーキ操作時においては、所望の制動力を得るのが難しい場合がある。そこで、本実施の形態のように、上記のブレーキ操作開始時制御で第3制御弁V6を強制的に閉止する制御は急ブレーキ操作時に特に効果的である。
According to this brake operation start time control mode, the third control valve V6 that is open in the initial state is forcibly closed by the close instruction signal, thereby causing the hydraulic fluid from the reaction force liquid chamber C1 to the atmospheric pressure reservoir Ra. Is blocked. As a result, the required discharge amount (pump) of the electric pump P is suppressed by suppressing the amount of excess hydraulic fluid discharged from the electric
その後、ブレーキECU50は、所定の切り替え条件が成立したときに、前述のブレーキ操作開始時制御モードから図4に示す通常制御モードに切り替える。この通常制御モードでは、ブレーキECU50は、第1制御弁V1及び第2制御弁V2を開放した状態で反力液室C1の液圧(実質的には圧力センサS3の検出情報)に基づいて第3制御弁V6の弁開度を可変制御し、且つ駆動液室C2の液圧(実質的には圧力センサS4の検出情報)に基づいて第4制御弁V7の弁開度を可変制御する。この場合、反力液室C1の液圧と駆動液室C2の液圧が別個に調整される。その結果、反力液室C1及び駆動液室C2がブレーキペダル10の操作量に応じた目標液圧に調整されて適正な反力及び制動力が得られる。
Thereafter, the
ここで、上記のブレーキ操作開始時制御モードから通常制御モードへの切り替えタイミング、即ちブレーキ操作開始時制御モードの終期については図5が参照される。図5に示すように、ブレーキ操作開始時制御モードでは、ストロークセンサS1及び踏力センサS2の検出情報に基づいてブレーキペダル10のブレーキ操作が開始されたと判定された時点taで第3制御弁V6に閉止指示信号が出力される。従って、この時点taから時間経過とともに反力室C1の液圧が上昇する。このとき、前述のように第1供給経路44のうち第1制御弁V1の上流側と下流側との間の差圧構造によって、電動式液圧源41の作動によって第2供給経路46の液圧が上昇するまでは、反力液室C1の液圧P1が駆動液室C2の液圧P2を上回る。更に、駆動液室C2の液圧P2は、時点tbで反力液室C1の液圧P1に達するまで上昇した後、更に第1制御弁V1の両側経路間に生じる差圧によって反力液室C1の液圧P1を上回るまで上昇する。本実施の形態では、ブレーキECU50は、圧力センサS3,S4の双方の検出情報に基づいて駆動液室C2の液圧P2が反力液室C1の液圧P1に達した場合に上記の「所定の切り替え条件」が成立したと判定することができる。
Here, FIG. 5 is referred to for the switching timing from the brake operation start time control mode to the normal control mode, that is, the end of the brake operation start time control mode. As shown in FIG. 5, in the brake operation start time control mode, the third control valve V6 is set at the time ta when it is determined that the brake operation of the
この判定に関しては、圧力センサS3,S4の双方の検出情報を用いる形態に代えて、圧力センサS3の検出情報のみを用いる形態を採用することもできる。具体的には、反力液室C1の液圧がブレーキペダル10のブレーキ操作に応じた反力を生成するための目標液圧に達した場合に所定の切り替え条件が成立したと判定することができる。これにより、ブレーキ操作開始時制御モードから通常制御モードへの切り替えを、反力液室C1の液圧のみに基づいて簡便に設定することができる。更なる変更例として、圧力センサS3,S4等の検出情報を用いることなく、タイマ等の手段によってブレーキペダル10のブレーキ操作の開始時から予め設定された設定時間が経過した場合に所定の切り替え条件が成立したと判定することもできる。これにより、ブレーキ操作開始時制御モードから通常制御モードへの切り替えを、予め設定された設定時間を用いて簡便に設定することができる。
Regarding this determination, instead of using the detection information of both the pressure sensors S3 and S4, a form using only the detection information of the pressure sensor S3 can be adopted. Specifically, when the hydraulic pressure in the reaction force fluid chamber C1 reaches a target hydraulic pressure for generating a reaction force according to the brake operation of the
図6に示すように、電気系統が異常である場合、典型的には電気系統の失陥によって液圧制御回路40の電気機器類やブレーキECU50が故障した場合、各制御弁への指示信号が出力されなくなることによって、第1制御弁V1及び第2制御弁V2がいずれも開状態になり、且つ第3制御弁V6及び第4制御弁V7がいずれも閉状態になる。その結果、メイン逆止弁V3によって第1供給経路44及び第2供給経路46から吐出路43に向かう作動液の流れが規制された状態で、反力液室C1は第1供給経路44及び第2供給経路46を通じて駆動液室C2と連通する。従って、電気系統が異常である場合には、ブレーキペダル10の操作量に応じて、反力液室C1内の作動液が第1供給経路44及び第2供給経路46を通じて駆動液室C2に遅れなく供給されて、第1マスタピストン24及び第2マスタピストン25が無効ストロークなく作動する。このため、マスタシリンダ20が適正に作動して所望の制動力を発生させることが可能になる。
As shown in FIG. 6, when the electrical system is abnormal, typically, when the electrical equipment of the
なお、上記した実施形態において、通常のブレーキ作動時に回生制動が要求される場合、ブレーキECU50は、第2制御弁V2を閉止する制御によって電動式液圧源41から第2供給経路46を通じて駆動液室C2へ作動液が供給されるのを阻止する。この場合には、回生制動装置(図示省略)にて制動力が得られ、マスタシリンダ20にてブレーキ操作に応じた反力は得られるものの制動力が得られない状態に設定することが可能である。これにより、高い回生効率を確保したブレーキ作動を得ることが可能である。
In the above-described embodiment, when regenerative braking is required during normal braking operation, the
本発明は、上記の典型的な実施形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。 The present invention is not limited to the above exemplary embodiment, and various applications and modifications are possible. For example, each of the following embodiments to which the above embodiment is applied can be implemented.
上記の実施形態では、ブレーキ操作開始時制御モードから通常制御モードへの切り替えタイミングとして、駆動液室C2の液圧P2が反力液室C1の液圧P1に達した場合、反力液室C1の液圧が目標液圧に達した場合、ブレーキ操作の開始時から予め設定された設定時間が経過した場合の3つの場合について説明したが、本発明では必要に応じて他のタイミングを設定することもできる。例えば、駆動液室C2の液圧P2が目標液圧に達した場合や、駆動液室C2の液圧P2と反力液室C1の液圧P1との差圧が目標値に達した場合にブレーキ操作開始時制御モードから通常制御モードへの切り替えを実行することができる。 In the above embodiment, when the hydraulic pressure P2 of the driving fluid chamber C2 reaches the hydraulic pressure P1 of the reaction force fluid chamber C1 as the switching timing from the brake operation start control mode to the normal control mode, the reaction force fluid chamber C1. In the present invention, three cases have been described in which the preset hydraulic pressure reaches the target hydraulic pressure and a preset set time has elapsed from the start of the brake operation. However, in the present invention, other timings are set as necessary. You can also. For example, when the hydraulic pressure P2 in the driving fluid chamber C2 reaches the target hydraulic pressure, or when the differential pressure between the hydraulic pressure P2 in the driving fluid chamber C2 and the hydraulic pressure P1 in the reaction fluid chamber C1 reaches the target value. Switching from the brake operation start control mode to the normal control mode can be executed.
また、上記の実施形態では、液圧制御回路40の構成要素に、1つの電動式液圧源41と、4つの制御弁V1,V2,V6,V7が含まれる場合について記載したが、本発明では電動式液圧源や制御弁の数や配置は、必要に応じて適宜に変更可能である。例えば、図7が参照される液圧制御回路140を備えたブレーキ装置200を採用することもできる。
In the above-described embodiment, the case where one component of the
図7に示す液圧制御回路140では、液圧制御回路40の1つの常閉型のリニア制御弁(第3制御弁V6)の代わりに、1つの常開型のリニア制御弁V6aと1つの常閉型の制御弁(オン・オフ弁(二位置電磁弁))V6bとを直列に接続した構成を採用し、且つ液圧制御回路40の1つの常閉型のリニア制御弁(第4制御弁V7)の代わりに、1つの常開型のリニア制御弁V7aと1つの常閉型の制御弁(オン・オフ弁(二位置電磁弁))V7bとを直列に接続した構成を採用している。この構成では、前述のブレーキ操作開始時制御において、リニア制御弁V6a及びリニア制御弁V7aが共に閉止指示信号によって閉止状態に制御され、且つ制御弁V6b及び制御弁V7bが共に開放指示信号によって開放状態に制御される。その後の通常制御において、制御弁V6b及び制御弁V7bが共に開放状態に位置されたまま、リニア制御弁V6a及びリニア制御弁V7aの弁開度が共に可変制御される。一方で、電気系統の失陥時には、指示信号が出力されなくなることによってリニア制御弁V6a及びリニア制御弁V7aが共に開放され、且つフェールセーフ用の制御弁V6b及び制御弁V7bが共に閉止される。この液圧制御回路140によれば、常閉型のリニア制御弁よりも制御性に優れた常開型のリニア制御弁V6a,V7aを用いることで液圧制御の適正化を図ることができる。これに対して、前述の液圧制御回路40では第1排出経路45に設ける電磁弁の数を第3制御弁V6及び第4制御弁V7の2つに抑えることによってコスト低減を図ることができる。
In the hydraulic control circuit 140 shown in FIG. 7, instead of one normally closed linear control valve (third control valve V6) of the
100,200…車両用液圧ブレーキ装置、10…ブレーキペダル(ブレーキ操作部材)、20…マスタシリンダ、21…第1シリンダボディ、21a…シリンダ内孔、22…第2シリンダボディ、22a…シリンダ内孔、23…入力ピストン、23a…小径部、24…第1マスタピストン、25…第2マスタピストン、26,27…スプリング、30…ブレーキ液圧制御用アクチュエータ、C1…反力液室、C2…駆動液室、C3…圧力室、40,140…液圧制御回路、41…電動式液圧源、42…吸入路、43…吐出路、44…第1供給経路、45…第1排出経路、46…第2供給経路、47…第2排出経路、48…還流路、50…ブレーキECU(制御部)FL,FR,RL,RR…ホイールシリンダ、Ra…大気圧リザーバ、Rm…マスタリザーバ、V1…第1制御弁、V2…第2制御弁、V3…メイン逆止弁、V4…第1逆止弁、V5…第2逆止弁、V6…第3制御弁、V7…第4制御弁、S1…ストロークセンサ、S2…踏力センサ、S3,S4…圧力センサ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
マスタシリンダボディ内に、車輪に制動力を付与するマスタピストンを作動液の液圧によって駆動するための駆動液室と、ブレーキペダルのブレーキ操作に応じた反力を作動液の液圧によって生成するめの反力液室と、を有するマスタシリンダと、
作動液を貯留するためのリザーバと、
前記ブレーキペダルのブレーキ操作に伴って作動し前記リザーバに貯留されている作動液を電動ポンプによって加圧して吐出する電動式液圧源と、
前記電動式液圧源と前記反力液室とを接続する第1供給経路に開閉制御可能に設けられた第1制御弁と、
前記電動式液圧源と前記駆動液室とを接続する第2供給経路に開閉制御可能に設けられた第2制御弁と、
前記リザーバと前記反力液室とを接続する第1排出経路に開閉制御可能に設けられた第3制御弁と、
前記リザーバと前記駆動液室とを接続する第2排出経路に開閉制御可能に設けられた第4制御弁と、
前記ブレーキペダルのブレーキ操作に応じて前記電動式液圧源、前記第1制御弁、前記第2制御弁、前記第3制御弁及び前記第4制御弁のそれぞれを制御する制御部と、を含み、
前記制御部は、
前記ブレーキペダルのブレーキ操作開始時に、前記第1制御弁及び前記第2制御弁を開放制御した状態で所定の切り替え条件が成立するまで前記第3制御弁に閉止指示信号を出力し、且つ前記駆動液室の液圧に基づいて前記第4制御弁の弁開度を可変制御するブレーキ操作開始時制御モードを実行し、
前記所定の切り替え条件が成立したときに、前記ブレーキ操作開始時制御モードから、前記第1制御弁及び前記第2制御弁を開放制御した状態で前記反力液室の液圧に基づいて前記第3制御弁の弁開度を可変制御し、且つ前記駆動液室の液圧に基づいて前記第4制御弁の弁開度を可変制御する通常制御モードに切り替える、車両用液圧ブレーキ装置。 A vehicle hydraulic brake device mounted on a vehicle,
In the master cylinder body, a driving fluid chamber for driving the master piston for applying a braking force to the wheels by the hydraulic pressure of the hydraulic fluid and a reaction force corresponding to the brake operation of the brake pedal are generated by the hydraulic pressure of the hydraulic fluid. A master cylinder having a reaction force liquid chamber,
A reservoir for storing hydraulic fluid;
An electric hydraulic pressure source that operates in accordance with a brake operation of the brake pedal and pressurizes and discharges the hydraulic fluid stored in the reservoir by an electric pump;
A first control valve provided in a first supply path connecting the electric hydraulic pressure source and the reaction force liquid chamber so as to be capable of opening and closing;
A second control valve provided in a second supply path connecting the electric hydraulic pressure source and the driving fluid chamber so as to be capable of opening and closing;
A third control valve provided in a first discharge path connecting the reservoir and the reaction force liquid chamber so as to be capable of opening and closing;
A fourth control valve provided in a second discharge path connecting the reservoir and the driving fluid chamber so as to be capable of opening and closing;
A controller that controls each of the electric hydraulic pressure source, the first control valve, the second control valve, the third control valve, and the fourth control valve in accordance with a brake operation of the brake pedal. ,
The controller is
When a brake operation of the brake pedal is started, a closing instruction signal is output to the third control valve until a predetermined switching condition is satisfied with the first control valve and the second control valve being opened, and the drive Executing a brake operation start time control mode for variably controlling the opening degree of the fourth control valve based on the fluid pressure in the fluid chamber;
When the predetermined switching condition is satisfied, the first control valve and the second control valve are controlled to be opened from the brake operation start time control mode based on the fluid pressure in the reaction force fluid chamber. 3. A vehicular hydraulic brake device that variably controls the valve opening of the three control valves and switches to a normal control mode in which the valve opening of the fourth control valve is variably controlled based on the hydraulic pressure of the driving fluid chamber.
前記制御部は、前記ブレーキ操作開始時制御モードにおいて、前記電動式液圧源が作動した状態で前記第1供給経路のうち前記第1制御弁の両側経路間に生じる差圧によって前記駆動液室の液圧が前記反力液室の液圧に達したときに前記所定の切り替え条件が成立したと判定する、車両用液圧ブレーキ装置。 The hydraulic brake device for a vehicle according to claim 1,
In the control mode at the time of starting the brake operation, the control unit is configured to drive the driving fluid chamber by a differential pressure generated between both side paths of the first control valve in the first supply path in a state where the electric hydraulic pressure source is operated. The vehicle hydraulic brake device determines that the predetermined switching condition is satisfied when the hydraulic pressure reaches the hydraulic pressure of the reaction force hydraulic chamber.
前記制御部は、前記ブレーキ操作開始時制御モードにおいて、前記反力液室の液圧が前記ブレーキペダルのブレーキ操作に応じた反力を生成するための目標液圧に達したときに前記所定の切り替え条件が成立したと判定する、車両用液圧ブレーキ装置。 The hydraulic brake device for a vehicle according to claim 1,
In the brake operation start time control mode, the control unit performs the predetermined operation when the hydraulic pressure of the reaction force liquid chamber reaches a target hydraulic pressure for generating a reaction force according to a brake operation of the brake pedal. A vehicle hydraulic brake device that determines that the switching condition is satisfied.
前記制御部は、前記ブレーキ操作開始時制御モードにおいて、前記ブレーキペダルのブレーキ操作が開始されてから予め設定された設定時間が経過したときに前記所定の切り替え条件が成立したと判定する、車両用液圧ブレーキ装置。 The hydraulic brake device for a vehicle according to claim 1,
The control unit determines that the predetermined switching condition is satisfied when a preset set time has elapsed after the brake operation of the brake pedal is started in the brake operation start control mode. Hydraulic brake device.
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