JP7145269B2 - ブレーキ装置、車両の制御装置及び電動ブレーキ制御装置 - Google Patents
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Description
報を用いて推定する必要がある。従来のブレーキ装置をこのような車両に適用した場合、前輪側または後輪側で異常が発生すると、異常が発生していない側の制御装置が、車輪速情報を十分取得できないため車体速情報を推定できず、よってロックを抑制できないおそれがあった。
まず、本実施形態における車両のブレーキシステム1の全体の構成について、図1を用いて説明する。ブレーキシステム1は、エンジン自動車、ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両に適用可能である。車両は複数(4つ)の車輪を備える。複数の車輪のうち第1群に属する前輪10は、左前輪10Lおよび右前輪10Rを有する。複数の車輪のうち第1群とは異なる第2群に属する後輪11は、左後輪11Lおよび右後輪11Rを有する。ブレーキシステム1は、前輪10の側のブレーキ装置20(前輪ブレーキ装置)および後輪11の側のブレーキ装置21(後輪ブレーキ装置)を有する。
ペダル201のストローク(ペダルストローク)に相当する。ペダルストロークは、運転者によるブレーキペダル201の操作量(ブレーキ操作量)に相当する。ストロークセンサ500は、ブレーキ操作量を検出するブレーキ操作量検出手段、ないしブレーキ操作量を測定する操作量測定部(操作量検出装置)として機能する。なお、検出されるペダルストロークは、マスタシリンダ204に接続する入力ロッド202のストロークであってもよい。リザーバタンク203は、ブレーキ液(作動液)を貯留する。リザーバタンク203は、マスタシリンダ204に設置されており、マスタシリンダ204にブレーキ液を補給可能である。マスタシリンダ204は、ブレーキ操作に応じてブレーキ液の圧力(マスタシリンダ圧)を内部に発生する。マスタシリンダ204は、ブレーキ配管207を介して前輪10のホイルシリンダ(ブレーキシリンダ)206に接続される。ブレーキ配管207は系統(左前輪10Lおよび右前輪10R)毎にある。ホイルシリンダ206は、液圧式キャリパであり、ブレーキ配管207を介して供給される液圧により、ピストンを推進する。ホイルシリンダ206は、ピストンの推進により制動部材としてのブレーキパッドをブレーキロータに押し付け、前輪10に摩擦制動力を付与する。
の他のセンサからの信号や、他のECUからの信号の入力を受ける。サブECU42は、下位のCPU420、駆動回路、およびインターフェース回路を有する。駆動回路は、ソレノイド駆動回路421とモータ駆動回路422を有する。ソレノイド駆動回路421にはソレノイド315への配線が接続される。モータ駆動回路422にはモータ311への配線が接続される。インターフェース回路は、センサの信号線が接続されるインターフェース回路423を有するほか、CPU410からの信号の入力を受ける。CPU420は、インターフェース回路を介して入力されるCPU410やセンサ51等からの信号に基づき、(当該サブECU42が設置された電動ブレーキ機構31の)モータ311およびソレノイド315を制御する。これにより、(当該電動ブレーキ機構31の)ピストン推力およびラッチ機構316の作動を制御可能である。例えば、CPU420は、CPU410から入力される後輪11の制動力指令に応じて、モータ311の目標電流値を演算し、この目標電流値に応じたデューティ比を演算する。CPU420は、このデューティ比を表す指令信号をモータ駆動回路422へ出力する。また、CPU420は、センサ51からの信号に基づき後輪11の実際の制動力(実制動力)を検出または推定し、制動力指令と実制動力との偏差に応じた制御信号を、上記指令信号に加算する。モータ駆動回路422は、上記加算された指令信号に応じてモータ311に電力を供給する。これにより、後輪11の実制動力を制動力指令に近づけるようなピストン推力が発生する。このように、CPU410、CPU420、駆動回路421,422、インターフェース回路423等は、電動ブレーキ機構31を制御可能な第2の制御回路として機能する。
センサ52の信号線62が接続されない。
20,21の故障状態は、故障が生じた部位によって様々である。例えば、左右のうち片方の車輪のみ制御可能である場合や、左右のうち両方の車輪とも制御不能であるがセンサ情報の取得や通信による情報のやり取り等の機能は動作可能である場合等がある。各ブレーキ装置20,21の部位のうち、ECU40,41は、制動力制御のために、各ブレーキ装置20,21において、アクチュエータの駆動、センサ情報の取得、他のECUとの通信等の機能を実現する。よって、ECU40,41に異常が発生したとき、これらの機能をいずれも実行できない。よって、説明を簡単にするため、以下、ブレーキ装置20,21の故障状態として、ECU40,41に異常が発生したときを想定する。
の制動力配分を調整する。ステップS406で、算出された制動力指令を実現するための4輪10L,10R,11L,11Rの制動力配分を、ステップS405と同様に実施する。その後、ステップS412へ進む。
の車輪速情報を、信号線62を介して、フロントECU40を介さずに(直接的に)取得する。よって、前輪ブレーキ装置20(例えばフロントECU40)に異常が発生した場合でも、リヤECU41は、前後輪10,11の車輪速情報を取得でき、この前後輪10,11の車輪速情報を用いて車体速を推定できる。よって、後輪11がロックしないように後輪11に制動力を付与することができる(ABS機能)。したがって、車両の挙動を安定させながら制動することができる。また、フロントECU40は、車両のヨーレート情報および車両の加速度情報を、信号線63,64を介して、リヤECU41を介さずに(直接的に)取得する。よって、後輪ブレーキ装置21(例えばリヤECU41)に異常が発生した場合でも、フロントECU40は、車両のヨーレート情報および車両の加速度情報の少なくとも一方を用いて車体の挙動を推定できる。よって、左右前輪10L,10Rの制動力を調整することで、車両の挙動を安定させながら制動することができる(ESC機能)。また、ブレーキ操作がなされていない状態(自動ブレーキ時等)であっても、ブレーキシステム1が自動的に車両の挙動を安定させながら制動できることから、異常発生時であっても自動ブレーキ機能を継続可能である。
センサ53の信号線63,64が接続されない。よって、配線の複雑化を抑制できる。また、フロントECU40にも、前後輪10,11のいずれかの車輪速を測定する車輪速センサ52の信号線62が接続されていてもよい。本実施形態では、フロントECU40には、前後輪10,11の車輪速を測定する車輪速センサ52の信号線62が接続されない。よって、配線の複雑化を抑制できる。なお、複合センサ55がフロントECU40の基板上に設置されれば、センサ53,54とフロントECU40とを接続する信号線63,64を簡略化できる。
センサ500が、フロントECU40ともリヤECU41とも異なるECUに接続されており、そのECUからリヤECU41が通信を介してストロークセンサ500の信号を取得してもよい。本実施形態では、リヤECU41に、ストロークセンサ500が直接的に接続されているため、より迅速にブレーキ操作情報を取得可能である。
本実施形態におけるフロントECU40とリヤECU41の処理分担の一例を、図7~図10に示す。本実施例では、リヤECU41が主となって、正常時用の全輪制動力制御(図4)を実行する。なお、両ECU40,41の間の通信を用いて全体として図3および図4の処理が実現されればよいのであって、処理分担の方法は本実施例に限らない。
、それぞれ同期して実施される。
本実施形態における後輪ブレーキ装置21の制御システムの構成について、図11を用いて説明する。第1実施形態と同様、後輪11L,11Rの各電動ブレーキ装置210に駆動回路421~423がある構成となっている。しかし、後輪ブレーキ装置21のCPUは1つであり、各電動ブレーキ装置210(サブECU42)にCPUはなく、リヤECU41にのみCPU410がある。CPU410は、第1実施形態における(上位の)CPU410と(下位の)CPU420を合わせた機能を有する。よって、各サブECU42(電動ブレーキ装置210)を第1実施形態より簡素化できる。他の構成および作用効果は第1実施形態と同じである。
本実施形態における後輪ブレーキ装置21の制御システムの構成について、図12を用いて説明する。後輪11L,11Rの各電動ブレーキ装置210にサブECU42がない構成となっている。後輪ブレーキ装置21のCPUは1つであり、リヤECU41にのみCPU410がある(第2実施形態と同じ)。リヤECU41には、後輪11L,11Rの各電動ブレーキ機構31のモータ311への配線、ソレノイド315への配線、およびセンサ51の信号線が接続される。リヤECU41は、後輪11L,11Rのそれぞれの電動ブレーキ装置210(電動ブレーキ機構31)に対応して、駆動回路411,412およびインターフェース回路413のセットを2つ有する。CPU410は、各輪11L,11Rの制動力
指令に応じた指令信号を、駆動回路411,412の上記セットへそれぞれ出力する。よって、各電動ブレーキ装置210を第1実施形態および第2実施形態より簡素化できる。他の構成および作用効果は第1実施形態と同じである。
以上説明した実施形態から把握しうる他の態様について、以下に記載する。
(1) ブレーキ装置は、その1つの態様において、
車両の複数の車輪のうち第1群に属する車輪に対して液圧で制動部材を推進して制動力を付与可能な液圧ブレーキ機構と、
前記複数の車輪のうち前記第1群とは異なる第2群に属する車輪に対して電動機で制動部材を推進して制動力を付与可能な電動ブレーキ機構と、
前記液圧ブレーキ機構を制御可能な第1の制御装置と、
前記電動ブレーキ機構を制御可能な第2の制御装置と
を備え、
前記第1の制御装置は、前記第2の制御装置を介さずに、前記車両のヨーレート情報および前記車両の加速度情報の少なくとも一方を取得または受信し、
前記第2の制御装置は、前記第1の制御装置を介さずに、前記複数の車輪の車輪速情報を取得または受信する。
(2) 別の態様では、前記態様において、
ブレーキ操作部材の操作量を検出する操作量検出装置を備え、
前記操作量検出装置が前記第2の制御装置に接続されている。
(3) 別の態様では、前記態様のいずれかにおいて、
前記第2の制御装置は、
前記第1の制御装置と通信可能に接続され、
前記第1群に属する車輪に付与する前記制動力と前記第2群に属する車輪に付与する前記制動力との配分を決定し、前記第1群に属する車輪に配分する制動力を表す信号を送信可能である。
(4) また、他の観点から、車両のための制御装置は、その1つの態様において、
複数の車輪のうち第1群に属する車輪に対して液圧で制動部材を推進して制動力を付与可能な液圧ブレーキ機構を制御する第1の制御回路と、
前記複数の車輪のうち前記第1群とは異なる第2群に属する車輪に対して電動機で制動部材を推進して制動力を付与可能な電動ブレーキ機構を制御する第2の制御回路と
を備え、
前記第1の制御回路には、前記複数の車輪の車輪速を測定する車輪速測定部の信号線が接続されず、前記車両のヨーレートを測定するヨーレート測定部の信号線および前記車両の加速度を測定する加速度測定部の信号線のうちの少なくとも一方が接続され、
前記第2の制御回路には、前記ヨーレート測定部の信号線および前記加速度測定部の信号線が接続されず、前記複数の車輪の車輪速を測定する車輪速測定部の信号線が接続される。
(5) 別の態様では、前記態様において、
前記第2の制御回路には、ブレーキ操作部材の操作量を測定する操作量測定部の信号線が接続される。
(6) 別の態様では、前記態様のいずれかにおいて、
前記第2の制御回路は、前記第1群に属する車輪に付与する前記制動力と前記第2群に属する車輪に付与する前記制動力との配分を演算可能な演算部を備え、
前記演算部で演算された前記第1群に属する車輪に配分する制動力を表す信号を前記第1の制御回路へ送信するための信号線が前記第2の制御回路に接続される。
(7) また、他の観点から、電動ブレーキ制御装置は、その1つの態様において、
互いに異なる第1群の車輪と第2群の車輪とを備える、車両の複数の車輪のうち、前記第2群の車輪に対して電動機によって制動部材を推進して制動力を付与可能な電動ブレー
キ機構を制御するための電動ブレーキ制御装置であって、
前記複数の車輪の車輪速情報を直接的に取得または受信し、
少なくとも前記車両の加速度情報を、前記第1群の車輪の制動力を制御するための他のブレーキ制御装置を介して取得または受信する。
(8) 別の態様では、前記態様において、
前記第1群の車輪に付与する前記制動力と前記第2群の車輪に付与する前記制動力との配分を決定し、前記第1群の車輪に配分する制動力を表す信号を前記他のブレーキ制御装置へ送信することが可能である。
(9) また、他の観点から、電動ブレーキ制御装置は、その1つの態様において、
互いに異なる第1群の車輪と第2群の車輪とを備える、車両の複数の車輪のうち、前記第2群の車輪に対して電動機によって制動部材を推進して制動力を付与可能な電動ブレーキ機構を制御するための電動ブレーキ制御装置であって、
演算装置を備えた制御回路であって、前記電動機への配線が接続される制御回路を備え、
前記制御回路には、前記車両のヨーレートを測定するヨーレート測定部の信号線および前記車両の加速度を測定する加速度測定部の信号線が接続されず、前記複数の車輪の車輪速を測定する車輪速測定部の信号線が接続される。
Claims (6)
- ブレーキ装置であって
車両の複数の車輪のうち第1群に属する車輪に対して液圧で制動部材を推進して制動力を付与可能な液圧ブレーキ機構と、
前記複数の車輪のうち前記第1群とは異なる第2群に属する車輪に対して電動機で制動部材を推進して制動力を付与可能な電動ブレーキ機構と、
前記液圧ブレーキ機構を制御可能な第1の制御装置と、
前記電動ブレーキ機構を制御可能な第2の制御装置と、
前記第1の制御装置と、前記第2の制御装置と、を互いに通信可能にする通信装置と、
を備え、
前記第1の制御装置は、前記車両のヨーレート情報および前記車両の加速度情報の少なくとも一方を取得し、
前記第2の制御装置は、前記通信装置により前記車両のヨーレート情報および前記車両の加速度情報の少なくとも一方を取得するとともに、前記第1群に属する車輪に付与する前記制動力と前記第2群に属する車輪に付与する前記制動力との配分を決定し、前記第1の制御装置に、前記通信装置により前記第1群に属する車輪に配分する制動力を表す信号を送信可能である、
ブレーキ装置。 - 請求項1に記載のブレーキ装置において、
ブレーキ操作部材の操作量を検出する操作量検出装置を備え、
前記操作量検出装置が前記第2の制御装置に接続されている、
ブレーキ装置。 - 車両のための制御装置であって、
複数の車輪のうち第1群に属する車輪に対して液圧で制動部材を推進して制動力を付与可能な液圧ブレーキ機構を制御する第1の制御回路と、
前記複数の車輪のうち前記第1群とは異なる第2群に属する車輪に対して電動機で制動部材を推進して制動力を付与可能な電動ブレーキ機構を制御する第2の制御回路と、
前記第1の制御回路と、前記第2の制御回路と、を互いに通信可能にする通信装置と、
を備え、
前記第1の制御回路には、前記車両のヨーレートを測定するヨーレート測定部の信号線および前記車両の加速度を測定する加速度測定部の信号線のうちの少なくとも一方が接続され、
前記第2の制御回路は、前記通信装置により前記車両のヨーレート情報および前記車両の加速度情報の少なくとも一方を取得するとともに、前記第1群に属する車輪に付与する前記制動力と前記第2群に属する車輪に付与する前記制動力との配分を演算可能な演算部を備え、前記演算部で演算された前記第1群に属する車輪に配分する制動力を表す信号を、前記通信装置により送信可能である、
車両のための制御装置。 - 請求項3に記載の車両のための制御装置において、
前記第2の制御回路には、ブレーキ操作部材の操作量を測定する操作量測定部の信号線が接続される、
車両のための制御装置。 - 互いに異なる第1群の車輪と第2群の車輪と、前記第1群の車輪に対して制動力を制御するための他のブレーキ制御装置と、前記第2群の車輪に対して電動機によって制動部材を推進して制動力を付与可能な電動ブレーキ機構を制御するための電動ブレーキ制御装置と、
前記他のブレーキ制御装置と、前記電動ブレーキ制御装置と、を互いに通信可能にする通信装置と、
を備え、
前記他のブレーキ制御装置は、車両のヨーレート情報および車両の加速度情報の少なくとも一方を取得し、
前記電動ブレーキ制御装置は、前記通信装置により前記車両のヨーレート情報および前記車両の加速度情報の少なくとも一方を取得するとともに、前記第1群の車輪に付与する前記制動力と前記第2群の車輪に付与する前記制動力との配分を決定し、前記第1群の車輪に配分する制動力を表す信号を、前記通信装置により前記他のブレーキ制御装置へ送信することが可能である、
電動ブレーキ制御装置。 - 互いに異なる第1群の車輪と第2群の車輪と、前記第1群の車輪に対して制動力を制御するための他のブレーキ制御装置と、前記第2群の車輪に対して電動機によって制動部材を推進して制動力を付与可能な電動ブレーキ機構を制御するための電動ブレーキ制御装置と、
前記第1群の車輪に対して制動力を制御するための他のブレーキ制御装置と、前記電動ブレーキ制御装置と、を互いに通信可能にする通信装置と、
を備え、
前記電動ブレーキ制御装置は、演算装置を備えた制御回路であって、前記電動機への配線が接続される制御回路を備え、
前記演算装置は、前記第1群の車輪に付与する前記制動力と前記第2群の車輪に付与する前記制動力との配分を演算可能な演算部として機能し、
前記制御回路は、前記通信装置により車両のヨーレート情報および車両の加速度情報の少なくとも一方を取得する、
電動ブレーキ制御装置。
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