WO2017146194A1 - 車両用制動装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a vehicle braking device including a hydraulic braking device and a regenerative braking device.
- the vehicle braking device that performs regenerative coordination includes a hydraulic braking device that applies a hydraulic braking force corresponding to the hydraulic pressure in the wheel cylinder to the wheel, and a regenerative braking force that is obtained by converting the kinetic energy of the vehicle into electrical energy. And a regenerative braking device to be applied.
- a vehicle braking device it is considered to generate electric energy by generating a regenerative braking force as much as possible during braking.
- a mechanical configuration that generates an invalid stroke for a brake operation is provided in the master cylinder to suppress the generation of hydraulic braking force.
- a vehicle braking device that performs regenerative cooperation is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-71880.
- the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a vehicle braking device capable of increasing the ratio of regenerative braking force in regenerative coordination regardless of the configuration of the master cylinder.
- the vehicle braking device of the present invention includes a hydraulic braking device that applies a hydraulic braking force corresponding to the hydraulic pressure in the wheel cylinder to the wheel, and a regenerative braking force that is obtained by converting the kinetic energy of the vehicle into electrical energy.
- a regenerative braking device that is provided to a first hydraulic circuit that connects the wheel cylinder and the master cylinder, the hydraulic pressure on the master cylinder side and the hydraulic pressure on the wheel cylinder side
- a first valve portion that adjusts a first differential pressure that is a differential pressure between the first cylinder, a storage portion that forms a storage chamber that stores fluid, and a second hydraulic circuit that connects between the master cylinder and the storage chamber
- a second valve portion that adjusts a second differential pressure that is a differential pressure between the hydraulic pressure on the master cylinder side and the hydraulic pressure on the storage chamber side, and the first valve portion of the first hydraulic pressure circuit
- An electric pump that is provided in a third hydraulic circuit that connects a portion and the storage chamber, and that discharges fluid in the storage chamber to a portion on the wheel cylinder side of the first valve portion of the first hydraulic circuit;
- a required braking force acquisition unit that acquires a required value of the braking force to be applied to the wheel, and a maximum value of the regenerative braking force
- the required value acquired by the required braking force acquisition unit after starting the application of the braking force to the wheel is acquired by the maximum regenerative braking force acquisition unit.
- the first valve unit is controlled so that the first differential pressure becomes zero and the second differential pressure becomes zero while operating the electric pump for a period until the maximum value is reached.
- a control unit for controlling the second valve unit Equipped with a.
- the second hydraulic circuit is brought into a communication state, and the fluid that has flowed out of the master cylinder by the brake operation flows into the storage chamber through the second hydraulic circuit. .
- the amount of fluid flowing into the wheel cylinder at the beginning of the braking operation is suppressed, the generation of the initial hydraulic braking force is suppressed, and the braking force that the regenerative braking force bears is increased accordingly.
- the regenerative braking force can be generated to the maximum by suppressing the generation of the hydraulic braking force at the time of applying the braking force. And this effect
- action is achieved by control etc. of a 2nd valve part, and does not depend on the structure of a master cylinder.
- a hybrid vehicle (hereinafter also simply referred to as a vehicle) on which the vehicle braking device of the first embodiment is mounted is a vehicle that drives drive wheels, for example, left and right front wheels W, by a hybrid system.
- the vehicle includes a hydraulic braking device A, a regenerative braking device B, an engine ECU 8, an engine 501, a power split mechanism 503, and a power transmission mechanism 504.
- the vehicle braking device of the first embodiment includes a hydraulic braking device A that applies a hydraulic braking force corresponding to the hydraulic pressure in the wheel cylinder WC to the wheel W, and a regeneration obtained by converting the kinetic energy of the vehicle into electrical energy. And a regenerative braking device B that applies a braking force to the wheels W.
- the hydraulic braking device A includes a master cylinder 1, a reservoir 17, a brake pedal 2, a stroke sensor 3, a hydraulic pressure adjustment unit 4, a wheel cylinder WC, a friction brake mechanism 5C, and a brake ECU 6. ing.
- the regenerative braking device B includes a hybrid ECU 9, a generator 505, an inverter 506, and a battery 507. Details of the hydraulic braking device A and the regenerative braking device B will be described later.
- the driving force of the engine 501 is transmitted to the drive wheels via the power split mechanism 503 and the power transmission mechanism 504.
- the driving force of the motor 502 is transmitted to the driving wheels via the power transmission mechanism 504.
- the inverter 506 converts voltage between the motor 502 and the generator 505 and a battery 507 as a DC power source.
- the engine ECU 8 adjusts the driving force of the engine 501 based on a command from the hybrid ECU 9.
- the hybrid ECU 9 controls the motor 502 and the generator 505 via the inverter 506.
- the hybrid ECU 9 is connected to a battery 507 and monitors the charging state, charging current, and the like of the battery 507.
- the regenerative braking device B generates a regenerative braking force by the generator 505 on the wheels Wfl and Wfr based on a “target regenerative braking force” described later.
- the motor 502 and the generator 505 are separate, but a motor generator in which the motor and the generator are integrated may be used.
- the friction brake mechanism 5C is provided at a position adjacent to each wheel W, and includes a brake disk D that rotates integrally with each wheel W, and a brake pad (not shown) on the brake disk D.
- the wheel cylinder WC generates a hydraulic pressure (wheel pressure) based on the master pressure generated by the master cylinder 1, and presses the brake pad against the brake disc D to generate a friction braking force.
- the stroke sensor 3 detects an operation amount (stroke amount) of the brake pedal 2 and outputs a detection signal to the brake ECU 6.
- the brake ECU 6 calculates the “request braking force” of the driver based on the detection signal from the stroke sensor 3.
- the required braking force is a required value of the braking force to be applied to the wheel W according to the brake operation (operation amount or operation speed).
- the brake ECU 6 determines whether or not the regenerative brake can be operated based on the power storage state, the motor state, the energized state, and the like. It transmits to hybrid ECU9 as motive power.
- the required braking force is a value obtained by subtracting, for example, a hydraulic braking force (hereinafter also referred to as an initial hydraulic braking force) that is mechanically generated at the beginning of the operation from a set value (hereinafter also referred to as an operation-corresponding value) corresponding to a brake operation. It is.
- the initial hydraulic braking force can be acquired based on an estimated value, a measured value, or a set value of the master pressure and / or wheel pressure generated by the brake operation. As will be described later, in the present embodiment, the initial hydraulic braking force can be made zero regardless of the configuration of the master cylinder 1.
- the hybrid ECU 9 executes regenerative control based on the target regenerative braking force, detects (calculates) the regenerative braking force at that time, and transmits the detected regenerative braking force to the brake ECU 6 as “executed regenerative braking force”.
- the brake ECU 6 sets the difference between the required braking force and the effective regenerative braking force as a “target hydraulic braking force”, and controls the hydraulic pressure adjusting unit 4 based on the target hydraulic braking force.
- the master cylinder 1 is a part that supplies fluid (hydraulic fluid) to the hydraulic pressure adjustment unit 4 in accordance with the amount of operation of the brake pedal (brake operating member) 2, and as shown in FIG. A portion 12, a first master piston 13, a second master piston 14, and springs 15 and 16 are provided.
- the brake pedal 2 may be any brake operating means that allows the driver to operate the brake. Since the configuration of the master cylinder 1 is known, it will be briefly described.
- the input piston 11 is a member that is connected to the brake pedal 2 and moves forward according to the depression amount of the brake pedal 2.
- the cylinder part 12 is a bottomed cylindrical member whose front is the bottom.
- the first master piston 13 is liquid-tightly arranged in the cylinder portion 12 so as to be slidable in the front-rear direction.
- the first master piston 13 is directly or indirectly connected to the input piston 11 and advances in accordance with the advance of the input piston 11.
- the second master piston 14 is liquid-tightly arranged in the cylinder portion 12 in front of the first master piston 13 so as to be slidable in the front-rear direction.
- the spring 15 is disposed between the first master piston 13 and the second master piston 14 and biases the first master piston 13 rearward.
- the spring 16 is disposed between the second master piston 14 and the bottom surface of the cylinder portion 12 and biases the second master piston 13 rearward.
- a first master chamber 1A is formed (comparted) by the inner peripheral surface of the cylinder portion 11, the first master piston 13, and the second master piston 14.
- a second master chamber 1 ⁇ / b> B is formed by the inner peripheral surface and the bottom surface of the cylinder portion 11 and the second master piston 14.
- the first master chamber 1A is connected to one system of the hydraulic pressure adjustment unit 4 (a first piping system 40 described later) via a piping 41.
- the second master chamber 1B is connected to the other system (second piping system 50 described later) of the hydraulic pressure adjustment unit 4 through the piping 51.
- the master chambers 1 ⁇ / b> A and 1 ⁇ / b> B are connected to the wheel cylinder WC via the hydraulic pressure adjustment unit 4.
- a port 11c to which the pipe 41 is connected and a port 11d to which the pipe 51 is connected are formed.
- the reservoir 17 stores fluid and replenishes the cylinder part 11 with fluid.
- the reservoir 17 forms a storage chamber 17a for storing fluid inside.
- the reservoir 17 is an atmospheric pressure reservoir (tank) whose inside is open to the atmosphere, and is configured to be able to supply fluid to the master cylinder 1 by gravity.
- the reservoir 17 is connected to the ports 11a and 11b of the cylinder part 11.
- the cylinder portion 11 is provided with a port 11 a that opens and closes according to the advance and retreat of the first master piston 13 and a port 11 b that opens and closes according to the advance and retreat of the second master piston 14.
- the port 11a is opened when the first master piston 13 is in the initial position, and communicates the first master chamber 1A and the reservoir 17, and is closed by the first master piston 13 when the first master piston 13 moves forward.
- 1 master chamber 1A and reservoir 17 are formed so as to be blocked.
- the port 11b opens when the second master piston 14 is in the initial position, and connects the second master chamber 1B and the reservoir 17, and is closed by the second master piston 14 when the second master piston 14 moves forward.
- the second master chamber 1B and the reservoir 17 are formed so as to be shut off.
- the hydraulic pressure adjusting unit 4 is a device that adjusts the braking hydraulic pressure applied to each wheel cylinder WC.
- the hydraulic pressure adjustment unit 4 is an actuator provided between the master cylinder 1 and the wheel cylinder WC.
- the hydraulic pressure adjustment unit 4 includes a first piping system 40 and a second piping system 50.
- the first piping system 40 controls wheel pressure applied to the wheel cylinders WC of the left front wheel W and the right rear wheel W
- the second piping system 50 controls the wheel cylinders WC of the right front wheel W and the left rear wheel W. Controls the wheel pressure applied.
- the combination of the wheel cylinders WC to which the respective piping systems 40 and 50 are connected is not limited to the above.
- the first piping system 40 includes a first piping 41, a second piping 42, a third piping 43, a first differential pressure control valve 44, a reservoir 45, an electromagnetic valve 461, and a second differential pressure control valve 462. And an electric pump 47, pressure increasing valves 481, 482, and pressure reducing valves 491, 492.
- the first pipe 41 (corresponding to the “first hydraulic circuit”) 41 is a flow path forming member that connects the master cylinder 1 (first master chamber 1A) and the wheel cylinder WC.
- the first pipe 41 has a branch point Z1 that branches into two flow paths on the way, a pipe part 41a that connects the master cylinder 1 and the branch point Z1, and a pipe part 41b that connects the branch point Z1 and the wheel cylinder WC. , 41c.
- the second pipe (corresponding to the “second hydraulic circuit”) 42 is a flow path forming member that connects the master cylinder 1 (first master chamber 1A) and the reservoir 45.
- the second pipe 42 of the first embodiment connects the master cylinder 1 and the reservoir 45 via a portion on the master cylinder 1 side of the first differential pressure control valve 44 of the pipe portion 41a.
- a third pipe (corresponding to a “third hydraulic circuit”) 43 is a portion of the first pipe 41 closer to the wheel cylinder WC than the first differential pressure control valve 44, and is increased with the first differential pressure control valve 44. It is a flow path forming member that connects a portion between the pressure valves 481 and 482 and the reservoir 45.
- the third pipe 43 of the first embodiment connects the branch point Z ⁇ b> 1 and the reservoir 45.
- the first piping system 40 further includes a pipe Y1 that connects a portion of the piping section 41a closer to the master cylinder 1 than the first differential pressure control valve 44 and the reservoir 45, and a wheel cylinder than the pressure increasing valve 481 of the piping section 41b.
- a pipe Y2 that connects the WC side portion and the reservoir 45, and a pipe Y3 that connects the wheel cylinder WC side portion and the reservoir 45 with respect to the pressure increasing valve 482 of the pipe portion 41c are provided.
- the first piping system 40 is provided with a pressure sensor X that detects the pressure of the portion of the first piping 41 closer to the master cylinder 1 than the first differential pressure control valve 44.
- “piping” has the same meaning even if it is replaced with, for example, a flow path, an oil path, or a hydraulic circuit.
- a first differential pressure control valve (corresponding to a “first valve portion”) 44 is provided in the piping portion 41a of the first piping 41, and a difference between the hydraulic pressure on the master cylinder 1 side and the hydraulic pressure on the wheel cylinder WC side.
- This is a solenoid valve that adjusts the “first differential pressure” that is the pressure.
- the first differential pressure control valve 44 functions as a linear valve that linearly controls the differential pressure generated between the upstream and downstream sides.
- the first differential pressure control valve 44 is configured by a normally open type electromagnetic valve that can control the communication / blocking state. However, when the value of the current flowing through its own solenoid is adjusted, the distance between the valve body and the valve seat is controlled. The throttle effect generated between the valve body and the valve seat changes. Since the differential pressure corresponding to this throttling effect is maintained, the brake ECU 6 can cause the first differential pressure control valve 44 to function as a linear valve.
- the first differential pressure control valve 44 is configured such that when the supplied control current is 0 (when no power is supplied), the first differential pressure becomes 0, and the throttle effect increases as the supplied control current increases. Yes. In this manner, the brake ECU 6 controls the first differential pressure control valve 44 to linearly control the differential pressure between the hydraulic pressure on the master cylinder 1 side and the hydraulic pressure on the wheel cylinder WC side with respect to the installation position.
- the reservoir (corresponding to a “reservoir”) 45 is a member that stores fluid, and forms a storage chamber 45a that stores fluid inside.
- the reservoir 45 includes a bottomed cylindrical container portion 451, a piston portion 452 slidably disposed on the container portion 451, and a piston portion 452 disposed between the bottom surface of the container portion 451 and the piston portion 452.
- a spring portion 453 that can bias 452 toward the opening side of the container portion 451 and a lid portion 454 that closes the opening of the container portion 451 are provided.
- the storage chamber 45a is formed (partitioned) by a container portion 451, a piston portion 452, and a lid portion 454.
- the reservoir 45 of the first embodiment is a reservoir (for example, an ABS reservoir) that is generally used in an actuator such as an ABS or an anti-skid device, and has an initial pressure in the storage chamber 45a as a countermeasure for operation during cold weather. A predetermined starting pressure is generated.
- each pipe is connected to the reservoir 45 means “each pipe is connected to the storage chamber 45a”.
- the lid 454 and the pipe Y1 permit fluid flow between the storage chamber 45a and the pipe 41a when the pressure in the storage 45a is higher than the pressure in the pipe 41a, and in other cases It is configured to prohibit distribution.
- a solenoid valve (corresponding to a “first solenoid valve”) 461 is a normally closed solenoid valve provided in the second pipe 42.
- the electromagnetic valve 461 is a two-position electromagnetic valve that can control the communication / blocking state. The electromagnetic valve 461 is closed when the current is not energized, and is opened when the valve opening current is energized.
- a second differential pressure control valve (corresponding to a “second electromagnetic valve”) 462 is provided between the electromagnetic valve 461 of the second pipe 42 and the reservoir 45, and the hydraulic pressure on the master cylinder 1 side and the reservoir 45 (reservoir).
- This is a solenoid valve that adjusts a “second differential pressure” that is a differential pressure with respect to the hydraulic pressure on the chamber 45a) side.
- the second differential pressure control valve 462 has the same configuration as the first differential pressure control valve 44, is a normally open type, and functions as a linear valve. That is, the second differential pressure control valve 462 is configured such that when the supplied control current is 0 (when no power is supplied), the second differential pressure becomes 0, and the throttle effect increases as the supplied control current increases. Has been.
- the brake ECU 6 controls the second differential pressure control valve 462 to linearly control the differential pressure between the hydraulic pressure on the master cylinder 1 side and the hydraulic pressure on the reservoir 45 side with respect to the installation position.
- the electromagnetic valve 461 and the second differential pressure control valve 462 correspond to a “second valve portion”.
- the electric pump 47 is a pump that includes a motor M and is driven by the motor M.
- the electric pump 47 is a portion of the first pipe 41 closer to the wheel cylinder WC than the first differential pressure control valve 44 and increases with the first differential pressure control valve 44.
- the fluid in the storage chamber 45a is discharged to a portion (here, the branch point Z1) between the pressure valves 481 and 482.
- the brake ECU 6 controls driving of the electric pump 47.
- the electric pump 47 supplies the fluid to the wheel cylinder WC side by sucking the fluid from the reservoir 45 and discharging it to the branch point Z1.
- the electromagnetic valve 461 and the second differential pressure control valve 462 are in communication and the electric pump 47 is driven, the fluid is sucked from the master cylinder 1 through the reservoir 45 to the wheel cylinder WC side.
- the brake ECU 6 can pressurize the wheel cylinder WC by setting the first differential pressure control valve 44 to the throttle state (differential pressure generation state) and driving the electric pump 47.
- the pressure-increasing valves 481 and 482 are electromagnetic valves that are provided between the master cylinder 1 and the wheel cylinder WC and open and close a hydraulic circuit that allows the fluid on the master cylinder 1 side to flow into the wheel cylinder WC.
- the pressure increasing valve 481 is a normally-open electromagnetic valve that is provided in the piping portion 41b of the first piping 41 and communicates and blocks the flow path formed by the piping portion 41b.
- the pressure increasing valve 482 is a normally-open electromagnetic valve that is provided in the pipe portion 41c of the first pipe 41 and communicates and blocks the flow path formed by the pipe portion 41c.
- the pressure reducing valves 491 and 492 are electromagnetic valves that are provided between the wheel cylinder WC and the reservoir 45 and open and close a hydraulic circuit that allows the fluid in the wheel cylinder WC to flow out to the reservoir 45 side.
- the pressure reducing valve 491 is a normally closed electromagnetic valve that is provided in the pipe Y2 and communicates and blocks a flow path formed by the pipe Y2.
- the pressure reducing valve 492 is a normally closed electromagnetic valve that is provided in the pipe Y3 and communicates and blocks a flow path formed by the pipe Y3.
- the second piping system 50 includes a first piping 51, a second piping 52, a third piping 53, a first differential pressure control valve 54, a reservoir 55, an electromagnetic valve 561, and a second differential pressure control valve 562.
- the 2nd piping system 50 is the structure similar to the 1st piping system 40, the same name as the 1st piping system 40 is attached
- the brake ECU 6 and the hybrid ECU 9 are electronic control units having a CPU and a memory.
- the brake ECU 6 controls the hydraulic pressure adjustment unit 4 based on information from various sensors and information from the hybrid ECU 9.
- Controls that the brake ECU 6 performs on the hydraulic pressure adjustment unit 4 are pressure reduction control, holding control, pressure increase control, and pressure control. These controls will be described by taking the first piping system 40 as an example.
- the pressure increase control is control for supplying the fluid of the master cylinder 1 to the wheel cylinder WC without driving the electric pump 47.
- the pressurization control is a control for driving the electric pump 47 and generating the first differential pressure ( ⁇ 0) by the first differential pressure control valve 44.
- the brake ECU 6 opens the pressure increasing valves 481 and 482 and closes the pressure reducing valves 491 and 492 so that the pressure increasing control or the pressure increasing control can be executed.
- the hydraulic braking force due to the hydraulic pressure of the master cylinder 1 (hereinafter referred to as master pressure) is not generated.
- the maximum regenerative braking force is the maximum value of the regenerative braking force that can be applied to the wheel W by the regenerative braking device B and depends on the rotational speed of the wheel W.
- the relationship between the rotational speed of the wheel W (that is, the vehicle speed) and the maximum regenerative braking force is represented by a maximum torque characteristic.
- the maximum regenerative braking force is a constant value (“limit value”, “predetermined threshold value” in the middle speed range. In the low speed range, the value decreases relatively steeply from the constant value toward the low speed side, and in the high speed range, the value decreases relatively slowly from the constant value toward the high speed side. That is, the maximum regenerative braking force is the highest value and constant in the medium speed range.
- the theoretical limit value theoretically indicates how much wheel pressure is generated with respect to the stroke (or, for example, the amount of change in the volume of the first master chamber 1A) due to the configuration of the master cylinder 1 and the wheel cylinder WC. It is calculated.
- the brake ECU 6 functions as a request braking force acquisition unit 61 that acquires a required value of the braking force to be applied to the wheels W, a maximum regenerative braking force acquisition unit 62 that acquires a maximum regenerative braking force, and a hydraulic pressure adjustment unit 4. And a control unit 63 for controlling.
- the control unit 63 changes the electromagnetic valve 461 from the closed state to the open state so that the second differential pressure becomes 0, that is, the communication state without throttle.
- the second differential pressure control valve 462 is controlled (non-energized state) to drive the electric pump 47. That is, the control unit 63 drives the electric pump 47 with the second pipe 42 in a communicating state.
- the fluid that has flowed into the hydraulic pressure adjusting unit 4 from the master cylinder 1 by the brake operation flows into the reservoir 45 via the second pipe 42. That is, at this time, the fluid flowing out from the master cylinder 1 is not supplied to the wheel cylinder WC, and the brake operation (master pressure) is not reflected in the wheel pressure. Therefore, at this time, the hydraulic braking force due to the master pressure is not generated.
- the electromagnetic valve 461 is in a closed state (non-energized state), and the second pipe 42 is shut off.
- the required braking force acquisition unit 61 acquires the required braking force corresponding to the brake operation (for example, obtains the calculated braking force or acquires it from a map or the like), and transmits the required braking force as the target regenerative braking force to the hybrid ECU 9.
- the hybrid ECU 9 executes regenerative control based on the target regenerative braking force, and transmits the calculated execution regenerative braking force to the brake ECU 6.
- the effective regenerative braking force is less than the maximum regenerative braking force.
- the control unit 63 sets the difference between the required braking force and the effective regenerative braking force (corresponding to a “first predetermined value”) as the target hydraulic braking force.
- the control unit 63 controls the hydraulic pressure adjustment unit 4 based on the target hydraulic pressure braking force so as to achieve the target hydraulic pressure braking force.
- the control unit 63 performs pressurization control using the electric pump 47 in consideration of the state of the second pipe 42, that is, the control state of the electromagnetic valve 461 and the second differential pressure control valve 462. Up to t1, the required braking force is less than or equal to the maximum regenerative braking force, so pressurization control is not executed.
- the control unit 63 executes the pressurization control because the required braking force exceeds the maximum regenerative braking force. That is, the control unit 63 supplies a control current to the first differential pressure control valve 44 from the control state from the start of braking to t1, causes the first differential pressure control valve 44 to generate a throttling effect, and reduces the first differential pressure. Make it greater than zero.
- the controller 44 determines the first differential pressure to be generated based on the target hydraulic braking force. From t 1 to t 2, the fluid is supplied from the master cylinder 1 to the branch point Z 1 through the second pipe 42 and the reservoir 45 in communication with each other by driving the electric pump 47.
- the fluid flows from the branch point Z1 to the wheel cylinder WC side and the master cylinder side. Due to the fluid circulation by the electric pump 47 and the restriction of the first differential pressure control valve 44, a first differential pressure is generated and the wheel cylinder WC is pressurized.
- the control unit 63 continues the above control. From t2 to t3, the maximum regenerative braking force gradually increases as the vehicle speed in the high speed range decreases and the required braking force is constant, so the target hydraulic braking force gradually decreases. In response to this, the control unit 63 controls the first differential pressure control valve 44 so that the first differential pressure gradually decreases.
- the control unit 63 sets the first differential pressure control valve 44 in a non-energized state (non-throttle communication state) and sets the first differential pressure to zero.
- the fluid flows out of the wheel cylinder WC and the reservoir 45 by driving the electric pump 47 from t3 to t4, and the first differential pressure control valve 44, the electromagnetic valve 461, and the second differential pressure control valve 462 are turned on.
- the wheel pressure is reduced, the hydraulic braking force is not generated, and the required braking force is realized only by the regenerative braking force.
- the control unit 63 executes pressure control, so-called replacement control again.
- the controller 63 increases the throttle of the first differential pressure control valve 44 according to the increase in the target hydraulic braking force, and increases the first differential pressure.
- the regenerative braking force becomes zero when the vehicle stops.
- the control unit 63 stops the electric pump 47 after the vehicle stops and performs holding control. The electric pump 47 is driven from the start of braking to the stop of the vehicle.
- the control unit 63 when the required braking force exceeds the maximum regenerative braking force in the medium speed range, the control unit 63 generates a hydraulic braking force by applying the master pressure. Specifically, first, the same control as from the start of braking to t1 is performed from the start of braking to T1, and the same control as from t1 to t2 is performed from T1 to T2.
- the control unit 63 further throttles the second differential pressure control valve 462 in addition to pressurization by the first differential pressure, The second differential pressure is increased from zero.
- the control unit 63 generates the throttle effect by the second differential pressure control valve 462 and drives the fluid by driving the electric pump 47, the reservoir 45, the first differential pressure control valve 44, the electromagnetic valve 461, and the second differential pressure control valve. 462 and the flow of the reservoir 45.
- a second differential pressure ( ⁇ 0) is generated, and the master pressure increases.
- the wheel pressure also increases based on the first differential pressure, and the hydraulic braking force increases.
- the control unit 63 sets the first differential pressure control valve 44 to the non-throttle communication state (first differential pressure is 0), sets only the second differential pressure control valve 462 to the throttled state, and continues to the electric pump 47. To circulate the fluid.
- the control unit 63 again increases the first differential pressure from 0 while generating the second differential pressure ( ⁇ 0), and executes the above-described replacement control.
- the control unit 63 stops the electric pump 47 after the vehicle stops and performs holding control.
- the electric pump 47 is driven from the start of braking to the stop of the vehicle.
- the control unit 63 starts the application of the braking force to the wheels W (after the braking determination is turned ON), and then the requested braking force (requested value) acquired by the requested braking force acquisition unit 61.
- the first differential pressure is 0.
- the first differential pressure control valve 44 is controlled so that the second differential pressure becomes zero
- the second differential pressure control valve 462 is controlled so that the second differential pressure becomes zero.
- the brake determination is performed by the brake ECU 6 when the stroke is minute, that is, immediately after the brake operation is started. At this time, the brake ECU 6 calculates the brake operation speed (operation speed), that is, the depression speed of the brake pedal 2.
- the start of braking means when the braking determination is determined to be ON (with braking).
- control unit 63 has the required braking force acquired by the required braking force acquisition unit 61 equal to or greater than the maximum regenerative braking force acquired by the maximum regenerative braking force acquisition unit 62, and the required braking force acquisition unit 61.
- the required braking force acquired by the above is equal to or less than a predetermined threshold (t1 to t2, after t4, or T1 to T2)
- the first differential pressure is set to the first predetermined value while operating the electric pump 47.
- the first differential pressure control valve 44 is controlled and the second differential pressure control valve 462 is controlled so that the second differential pressure becomes zero.
- the first predetermined value is a value obtained by subtracting the maximum regenerative braking force acquired by the maximum regenerative braking force acquisition unit 62 from the required braking force acquired by the required braking force acquisition unit 61.
- the predetermined threshold is a limit value of the regenerative braking force that can be applied to the wheel W by the regenerative braking device B and does not depend on the rotational speed of the wheel W.
- the predetermined threshold is set to the maximum regenerative braking force in the medium speed range.
- the control unit 63 operates the electric pump 47 and the first differential pressure is set to the second predetermined pressure.
- the first differential pressure control valve 44 is controlled so as to become a value
- the second differential pressure control valve 462 is controlled so that the second differential pressure becomes a third predetermined value.
- the second predetermined value is a value obtained by subtracting the maximum regenerative braking force acquired by the maximum regenerative braking force acquisition unit 62 from the predetermined threshold.
- the third predetermined value is a value obtained by subtracting a predetermined threshold value from the required braking force acquired by the required braking force acquisition unit 61.
- the control unit 63 shuts off the second pipe 42 when the braking start is detected by the braking determination as described above. Switch from to the connected state.
- the control unit 63 switches the second pipe 42 from the cutoff state to the communication state after a predetermined period from the braking determination. That is, in this case, the control unit 63 maintains the valve closing state of the second pipe 42 for a predetermined period, and delays the timing at which the second pipe 42 is brought into the communication state.
- a valve closing current is applied to the second differential pressure control valve 462 at the time of braking determination to open the solenoid valve 461 as shown in FIG. Apply the valve current later than at the time of braking determination. That is, the electromagnetic valve 461 is opened after the second differential pressure control valve 462 is closed with high certainty. Thereby, the interruption
- the control unit 63 controls the second differential pressure control valve 462 so that the second differential pressure gradually becomes 0 after a predetermined period from the braking determination.
- the predetermined period that is, the time during which the valve closing current is applied to the second differential pressure control valve 462 is set to increase as the operation speed increases.
- the control unit 63 controls the second differential pressure control valve 462 so that the predetermined period becomes longer as the increase amount of the required braking force per unit time is larger.
- the control unit 63 gradually decreases the control current (in this case, linearly) after a predetermined period from the braking determination.
- control current reduction control is not limited to the linear type, and may be stepwise.
- the control unit 63 starts driving the electric pump 47 when the electromagnetic valve 461 is opened, not when the braking start is detected as in normal braking operation speed. Let That is, the electric pump 47 is driven slightly after the valve closing current application that is presumed that the second differential pressure control valve 462 is completely closed. Thereby, the electric pump 47 can be driven in a state where the second pipe 42 is blocked more reliably, and the power consumption can be reduced.
- the brake ECU 6 detects the start of braking by braking determination (S101), it determines whether or not the operation speed exceeds the threshold speed (S102).
- the operation speed exceeds the threshold speed (S102: Yes) the shut-off state of the second pipe 42 is maintained and a predetermined period is set (S103). Then, after the lapse of a predetermined period (S104: Yes), the throttle state is gradually loosened so that the second pipe 42 is in a communication state without a throttle (S105).
- the operation speed does not exceed the threshold speed (S102: No)
- the second pipe 42 is immediately switched from the shut-off state to the communication state without restriction (S106).
- the control unit 63 When the application of the braking force to the vehicle is started, the second valve portions 461 and 462 are controlled so that the second differential pressure becomes 0, and when the operation speed exceeds the threshold speed, the braking force applied to the wheel W The valve closing state of the second valve portions 461 and 462 is maintained for a predetermined period after the start of the application of. In addition, the control unit 63 increases the requested braking force per unit time acquired by the requested braking force acquisition unit 61 during a period from when the application of the braking force to the wheels W is started until a predetermined time elapses.
- the second valve portions 461 and 462 are controlled so that the period from the start of the application of the braking force to the wheel W to the start of the decrease in the second differential pressure becomes longer as the value of is larger.
- the brake ECU 6 uses the hydraulic braking force corresponding to the increase in the master pressure during the predetermined period as the initial hydraulic braking force, and subtracts the initial hydraulic braking force from the operation corresponding value.
- the value is the target regenerative braking force.
- the fluid that has flowed out of the master cylinder 1 flows into the reservoir 45 via the second pipe 42 in a normal braking operation. Therefore, at the start of the brake operation, an increase in wheel pressure due to the inflow of fluid into the wheel cylinder WC is suppressed, and the generation of the hydraulic braking force is suppressed. As a result, the initial hydraulic braking force can be reduced to 0 or reduced, and the required braking force can be increased accordingly, and as a result, the regenerative braking force can be increased. By setting the initial hydraulic braking force to 0, the regenerative braking force can be generated to the maximum. Further, according to this configuration, since the fluid flows into the reservoir 45, there is no need to provide an invalid stroke mechanism in the master cylinder 1.
- the first differential pressure control valve 44 is controlled to generate the first differential pressure ( ⁇ 0), whereby pressurization control with respect to the wheel pressure can be performed.
- the controller 63 can further control the second differential pressure control valve 462 to generate the second differential pressure ( ⁇ 0), thereby increasing the master pressure and further increasing the wheel pressure.
- the first embodiment includes the first differential pressure control valve 44 and the second differential pressure control valve 462, thereby enabling the pressurization control suitable for the situation in the regeneration coordination.
- the second pipe 42 is cut off for a predetermined period from the braking determination, and the fluid flowing out from the master cylinder 1 is supplied to the wheel cylinder WC.
- the hydraulic braking force can be generated at least during the initial period, and the braking force can be further ensured according to the situation.
- after the predetermined period it transfers to control which can utilize regenerative braking power to the maximum as mentioned above.
- the hydraulic braking force is applied for a longer time when the degree of sudden braking is large. It is possible to secure the braking force according to the situation.
- the hydraulic pressure adjustment unit 4 capable of exhibiting the ABS function and the skid prevention function is provided, and the above control is executed using the reservoir 45. That is, the reservoir 45 serves both as an ABS reservoir and a reservoir in the control of the first embodiment. Thereby, it is not necessary to provide a new reservoir, and an increase in the number of parts and an increase in manufacturing cost can be suppressed.
- the state (communication, restriction, blocking) of the second pipe 42 is controlled.
- the solenoid valve 461 shuts off the second pipe 42 even when the electrical failure occurs, so that the fluid flowing out of the master cylinder 1 is supplied not to the reservoir 45 but to the wheel cylinder WC. can do. That is, the configuration of the first embodiment is very effective from the viewpoint of fail-safe. Note that the invalid stroke mechanism in the master cylinder 1 does not supply fluid from the master cylinder 1 to the wheel cylinder WC at least during the invalid stroke at the time of an electrical failure failure as in the first embodiment.
- the fluid stored in the reservoir 45 by the driver's brake operation when the second pipe 42 is in communication can be used during pressurization control (for example, replacement control). .
- pressurization control for example, replacement control
- variation (for example, penetration) of the brake pedal 2 is suppressed in the case of pressurization control. Since the brake pedal 2 does not fluctuate during the switching control, the regeneration amount can be improved.
- the amount of fluid stored in the reservoir 45 is determined by the brake ECU 6 according to the regenerative braking force that can be output.
- the vehicular braking device of the second embodiment is that the reservoir 17 plays a role of the reservoir 45, and the electromagnetic valve 461 and the second differential pressure control valve 462 are provided in the first piping system 40. Only differs in that it is provided. Therefore, only different parts will be described. In the description of the second embodiment, the drawings and descriptions of the first embodiment can be referred to. The second embodiment will be described by taking the first piping system 40 as an example.
- the second pipe 42 connects the port 11 c of the master cylinder 1 and the reservoir (corresponding to “reservoir”) 17.
- the electromagnetic valve 461 and the second differential pressure control valve 462 are provided in the second pipe 42.
- the second piping system 50 has no second piping.
- the third pipe 43 connects the reservoir 17 and the branch point Z1.
- the second embodiment has a configuration in which the reservoir 45 of the first embodiment is replaced with the reservoir 17. Also in the second embodiment, the same regeneration cooperative control as that in the first embodiment is executed. Note that “connecting with the reservoir 17” has the same meaning as “connecting with the storage chamber 17a”.
- the reservoir 17 provided in the master cylinder 1 can be used for regenerative cooperative control of the first embodiment, and can also be used as a reservoir of the hydraulic pressure adjustment unit 4.
- the reservoir 17 is an atmospheric pressure reservoir, no starting pressure is generated unlike the ABS reservoir, and an increase in wheel pressure can be suppressed. That is, the generation of the hydraulic braking force can be further suppressed, and the regenerative braking force can be generated to the maximum.
- the atmospheric pressure reservoir (17) generally has a larger capacity for storing fluid than the ABS reservoir, and can store more fluid when the second pipe 42 is open.
- the 1st master chamber 1A and the 2nd master chamber 1B are comprised so that it may become the same hydraulic pressure, if the 2nd piping 42 is connected to one master chamber, it is the same as that of 1st embodiment. Similar effects can be obtained by the control.
- the second pipe 42, the electromagnetic valve 461, and the second differential pressure control valve 462 are provided only in one system, and an increase in the number of parts and an increase in manufacturing cost are suppressed.
- the present invention is not limited to the above embodiment.
- the second pipe 52, the electromagnetic valve 561, and the second differential pressure control valve 562 may be omitted.
- the second piping system 50 may also be provided with a second piping, a solenoid valve, and a second differential pressure control valve.
- one system may be configured to use a reservoir (45) that generates a starting pressure as in the first embodiment, and the other system may be configured to use an atmospheric pressure reservoir (17) as in the second embodiment. good.
- the reservoirs 45 and 55 in the first embodiment may be changed to an atmospheric pressure reservoir.
- the first embodiment or a modification thereof and the second embodiment or a modification thereof can be combined.
- a normally closed type electromagnetic valve capable of adjusting the differential pressure may be disposed in the second pipe 42.
- the master cylinder 1 may be provided with a solenoid valve, a device that generates servo pressure by a solenoid valve and a regulator, or a booster such as a negative pressure booster or an electric booster.
- the hydraulic pressure adjusting unit 4 may be an ABS or a skid prevention device as in this embodiment. Further, the operation speed of the brake pedal 2 and the increase amount of the required braking force per unit time are related to each other and can be interchanged in various determinations.
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Abstract
本発明は、マスタシリンダ1側の液圧とホイールシリンダWC側の液圧との差圧である第1差圧を調整する第1弁部44と、フルードを貯留する貯留室45aを形成する貯留部45と、マスタシリンダ1側の液圧と貯留室45a側の液圧との差圧である第2差圧を調整する第2弁部461、462と、第1液圧回路41の第1弁部44よりもホイールシリンダWC側の部分に貯留室45a内のフルードを吐出する電動ポンプ47と、車輪Wへの制動力の付与を開始してから、要求制動力取得部61により取得されている要求値が最大回生制動力取得部62により取得されている最大値に達するまでの期間、電動ポンプ47を作動させつつ、第1差圧が0になるように第1弁部44を制御し且つ第2差圧が0になるように第2弁部461、462を制御する制御部63と、を備える。
Description
本発明は、液圧制動装置と回生制動装置とを備える車両用制動装置に関する。
回生協調を行う車両用制動装置は、ホイールシリンダ内の液圧に対応する液圧制動力を車輪に付与する液圧制動装置と、車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して得る回生制動力を車輪に付与する回生制動装置と、を備えている。車両用制動装置においては、制動時に、回生制動力をできるだけ発生させて、電気エネルギーを得ることが考えられている。例えば、ブレーキ操作に対する無効ストロークが生じる機械的構成をマスタシリンダ内に設け、液圧制動力の発生を抑制することが行われている。なお、回生協調を行う車両用制動装置は、例えば特開2001-71880号公報に記載されている。
上記のような車両用制動装置では、マスタシリンダに無効ストローク機構を設ける必要があり、構造的に複雑になりやすい。また、可能な限り大きな回生制動力を発生させるという観点において、車両用制動装置にはさらに改良の余地がある。
本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、マスタシリンダの構成によらず、回生協調における回生制動力の割合を大きくすることができる車両用制動装置を提供することを目的とする。
本発明の車両用制動装置は、ホイールシリンダ内の液圧に対応する液圧制動力を車輪に付与する液圧制動装置と、車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して得る回生制動力を前記車輪に付与する回生制動装置と、を備える車両用制動装置において、前記ホイールシリンダとマスタシリンダとを接続する第1液圧回路に設けられ、前記マスタシリンダ側の液圧と前記ホイールシリンダ側の液圧との差圧である第1差圧を調整する第1弁部と、フルードを貯留する貯留室を形成する貯留部と、前記マスタシリンダと前記貯留室との間を接続する第2液圧回路に設けられ、前記マスタシリンダ側の液圧と前記貯留室側の液圧との差圧である第2差圧を調整する第2弁部と、前記第1液圧回路の前記第1弁部よりも前記ホイールシリンダ側の部分と前記貯留室とを接続する第3液圧回路に設けられ、前記第1液圧回路の前記第1弁部よりも前記ホイールシリンダ側の部分に前記貯留室内のフルードを吐出する電動ポンプと、前記車輪に付与すべき制動力の要求値を取得する要求制動力取得部と、前記回生制動装置により前記車輪に付与可能な、前記車輪の回転速度に依存する、前記回生制動力の最大値を取得する最大回生制動力取得部と、前記車輪への制動力の付与を開始してから、前記要求制動力取得部により取得されている前記要求値が前記最大回生制動力取得部により取得されている前記最大値に達するまでの期間、前記電動ポンプを作動させつつ、前記第1差圧が0になるように前記第1弁部を制御し且つ前記第2差圧が0になるように前記第2弁部を制御する制御部と、を備える。
本発明によれば、制動力の付与が開始された後、第2液圧回路が連通状態となり、ブレーキ操作によってマスタシリンダから流出したフルードは、第2液圧回路を介して貯留室に流入する。これにより、ブレーキ操作当初にホイールシリンダに流入するフルード量が抑制され、当初の液圧制動力の発生が抑制され、その分、回生制動力が担う制動力が大きくなる。つまり、本発明によれば、制動力付与当初の液圧制動力の発生を抑制することで、回生制動力を最大限発生させることができる。そして、この作用は、第2弁部の制御等により達成され、マスタシリンダの構成によらない。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。第一実施形態の車両用制動装置が搭載されるハイブリッド車両(以下、単に車両とも略す)は、ハイブリッドシステムによって、駆動輪、例えば左右前輪Wを駆動させる車両である。図1に示すように、車両は、液圧制動装置Aと、回生制動装置Bと、エンジンECU8と、エンジン501と、動力分割機構503と、動力伝達機構504と、を備えている。
第一実施形態の車両用制動装置は、ホイールシリンダWC内の液圧に対応する液圧制動力を車輪Wに付与する液圧制動装置Aと、車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して得る回生制動力を車輪Wに付与する回生制動装置Bと、を備えている。液圧制動装置Aは、マスタシリンダ1と、リザーバ17と、ブレーキペダル2と、ストロークセンサ3と、液圧調整ユニット4と、ホイールシリンダWCと、摩擦ブレーキ機構5Cと、ブレーキECU6と、を備えている。回生制動装置Bは、ハイブリッドECU9と、発電機505と、インバータ506と、バッテリ507と、を備えている。液圧制動装置A及び回生制動装置Bの詳細については後述する。
エンジン501の駆動力は、動力分割機構503及び動力伝達機構504を介して駆動輪に伝達される。モータ502の駆動力は、動力伝達機構504を介して駆動輪に伝達される。インバータ506は、モータ502及び発電機505と、直流電源としてのバッテリ507との間で電圧を変換するものである。エンジンECU8は、ハイブリッドECU9からの指令に基づいてエンジン501の駆動力を調整する。ハイブリッドECU9は、インバータ506を介してモータ502及び発電機505を制御する。ハイブリッドECU9は、バッテリ507が接続されており、バッテリ507の充電状態や充電電流などを監視している。
回生制動装置Bは、後述する「目標回生制動力」に基づき、発電機505による回生制動力を、車輪Wfl、Wfrに発生させる。図1に示した実施形態では、モータ502と発電機505は別体であるが、モータと発電機が一体となった、モータジェネレータであっても良い。
摩擦ブレーキ機構5Cは、各車輪Wに隣接する位置に設けられており、各車輪Wと一体回転するブレーキディスクDと、ブレーキディスクDにブレーキパッド(不図示)とを備えている。ホイールシリンダWCは、マスタシリンダ1で生成されるマスタ圧に基づいた液圧(ホイール圧)を発生させ、上記ブレーキパッドをブレーキディスクDに押し付けて摩擦制動力を発生させる。
ストロークセンサ3は、ブレーキペダル2の操作量(ストローク量)を検出して、その検出信号をブレーキECU6に出力する。ブレーキECU6は、ストロークセンサ3からの検出信号に基づいて、運転者の「要求制動力」を演算する。要求制動力は、ブレーキ操作(操作量や操作速度)に応じた、車輪Wに付与すべき制動力の要求値である。
ブレーキECU6は、蓄電状態、モータ状態、及び通電状態などに基づき回生ブレーキが作動可能であるか否かを判定し、回生ブレーキが作動可能であると判定した場合、要求制動力を「目標回生制動力」として、ハイブリッドECU9に送信する。要求制動力は、ブレーキ操作に応じた設定値(以下、操作対応値とも称する)から、例えば操作開始当初に機械的に発生する液圧制動力(以下、当初液圧制動力とも称する)を減算した値である。当初液圧制動力は、ブレーキ操作により生じるマスタ圧及び/又はホイール圧の推定値、測定値、又は設定値に基づき取得することができる。後述するが、本実施形態では、マスタシリンダ1の構成によらず、当初液圧制動力を0にすることができる。
ハイブリッドECU9は、目標回生制動力に基づいて回生制御を実行し、その際の回生制動力を検出(演算)し、検出された回生制動力を「実行回生制動力」としてブレーキECU6に送信する。ブレーキECU6は、要求制動力と実行回生制動力の差分を「目標液圧制動力」とし、目標液圧制動力に基づいて液圧調整ユニット4を制御する。
(液圧制動装置)
マスタシリンダ1は、ブレーキペダル(ブレーキ操作部材)2の操作量に応じてフルード(作動液)を液圧調整ユニット4に供給する部位であり、図2に示すように、入力ピストン11と、シリンダ部12と、第1マスタピストン13と、第2マスタピストン14と、スプリング15、16と、を備えている。ブレーキペダル2は、運転者がブレーキ操作可能なブレーキ操作手段であれば良い。マスタシリンダ1の構成は公知であるため簡単に説明する。
マスタシリンダ1は、ブレーキペダル(ブレーキ操作部材)2の操作量に応じてフルード(作動液)を液圧調整ユニット4に供給する部位であり、図2に示すように、入力ピストン11と、シリンダ部12と、第1マスタピストン13と、第2マスタピストン14と、スプリング15、16と、を備えている。ブレーキペダル2は、運転者がブレーキ操作可能なブレーキ操作手段であれば良い。マスタシリンダ1の構成は公知であるため簡単に説明する。
入力ピストン11は、ブレーキペダル2に接続され、ブレーキペダル2の踏み込み量に応じて前進する部材である。シリンダ部12は、前方が底面の有底筒状の部材である。第1マスタピストン13は、シリンダ部12内に前後方向に摺動可能に液密的に配置されている。第1マスタピストン13は、入力ピストン11に直接的又は間接的に接続されており、入力ピストン11の前進に応じて前進する。
第2マスタピストン14は、第1マスタピストン13の前方において、シリンダ部12内に前後方向に摺動可能に液密的に配置されている。スプリング15は、第1マスタピストン13と第2マスタピストン14の間に配置され、第1マスタピストン13を後方に付勢している。スプリング16は、第2マスタピストン14とシリンダ部12の底面との間に配置され、第2マスタピストン13を後方に付勢している。
シリンダ部11の内周面と、第1マスタピストン13と、第2マスタピストン14とにより、第1マスタ室1Aが形成(区画)されている。また、シリンダ部11の内周面及び底面と、第2マスタピストン14とにより、第2マスタ室1Bが形成されている。第1マスタ室1Aは、配管41を介して液圧調整ユニット4の一方の系統(後述する第1配管系統40)に接続されている。第2マスタ室1Bは、配管51を介して液圧調整ユニット4の他方の系統(後述する第2配管系統50)に接続されている。マスタ室1A、1Bは、液圧調整ユニット4を介してホイールシリンダWCに接続されている。シリンダ部11には、配管41が接続されるポート11cと、配管51が接続されるポート11dとが形成されている。
リザーバ17は、フルードを貯留するものであり、シリンダ部11にフルードを補給する。リザーバ17は、内部にフルードを貯留する貯留室17aを形成している。リザーバ17は、内部が大気に開放された大気圧リザーバ(タンク)であって、重力によりマスタシリンダ1にフルードを供給可能に構成されている。
リザーバ17は、シリンダ部11のポート11a、11bに接続されている。具体的に、シリンダ部11には、第1マスタピストン13の進退に応じて開閉するポート11aと、第2マスタピストン14の進退に応じて開閉するポート11bとが設けられている。ポート11aは、第1マスタピストン13が初期位置にある場合に開口して第1マスタ室1Aとリザーバ17とを連通させ、第1マスタピストン13が前進すると第1マスタピストン13により閉鎖されて第1マスタ室1Aとリザーバ17との間を遮断するように形成されている。同様に、ポート11bは、第2マスタピストン14が初期位置にある場合に開口して第2マスタ室1Bとリザーバ17とを連通させ、第2マスタピストン14が前進すると第2マスタピストン14により閉鎖されて第2マスタ室1Bとリザーバ17との間を遮断するように形成されている。
液圧調整ユニット4は、各ホイールシリンダWCに付与する制動液圧を調整する装置である。液圧調整ユニット4は、マスタシリンダ1とホイールシリンダWCとの間に設けられたアクチュエータである。液圧調整ユニット4は、図3に示すように、第1配管系統40及び第2配管系統50を備えている。例えば、第1配管系統40は、左前輪Wと右後輪WのホイールシリンダWCに加えられるホイール圧を制御し、第2配管系統50は、右前輪Wと左後輪WのホイールシリンダWCに加えられるホイール圧を制御する。なお、各配管系統40、50が接続されるホイールシリンダWCの組み合わせは、上記に限られない。
第1配管系統40は、第1配管41と、第2配管42と、第3配管43と、第1差圧制御弁44と、リザーバ45と、電磁弁461と、第2差圧制御弁462と、電動ポンプ47と、増圧弁481、482と、減圧弁491、492と、を備えている。
第1配管(「第1液圧回路」に相当する)41は、マスタシリンダ1(第1マスタ室1A)とホイールシリンダWCとを接続する流路形成部材である。第1配管41は、途中で2つの流路に分岐する分岐点Z1を有し、マスタシリンダ1と分岐点Z1とを接続する配管部41aと、分岐点Z1とホイールシリンダWCまでの配管部41b、41cとで構成されている。
第2配管(「第2液圧回路」に相当する)42は、マスタシリンダ1(第1マスタ室1A)とリザーバ45とを接続する流路形成部材である。第一実施形態の第2配管42は、配管部41aの第1差圧制御弁44よりもマスタシリンダ1側の部分を介してマスタシリンダ1とリザーバ45とを接続している。
第3配管(「第3液圧回路」に相当する)43は、第1配管41の第1差圧制御弁44よりもホイールシリンダWC側の部分であって第1差圧制御弁44と増圧弁481、482との間の部分と、リザーバ45とを接続する流路形成部材である。第一実施形態の第3配管43は、分岐点Z1とリザーバ45とを接続している。
第1配管系統40は、さらに、配管部41aの第1差圧制御弁44よりもマスタシリンダ1側の部分とリザーバ45とを接続する配管Y1と、配管部41bの増圧弁481よりもホイールシリンダWC側の部分とリザーバ45とを接続する配管Y2と、配管部41cの増圧弁482よりもホイールシリンダWC側の部分とリザーバ45とを接続する配管Y3と、を備えている。また、第1配管系統40には、第1配管41の第1差圧制御弁44よりもマスタシリンダ1側の部分の圧力を検出する圧力センサXが設けられている。なお、第一実施形態の説明において「配管」は、例えば流路、油路、又は液圧回路に置き換えても同様の意味となる。
第1差圧制御弁(「第1弁部」に相当する)44は、第1配管41の配管部41aに設けられ、マスタシリンダ1側の液圧とホイールシリンダWC側の液圧との差圧である「第1差圧」を調整する電磁弁である。第1差圧制御弁44は、上下流間に発生させられる差圧をリニアに制御するリニア弁として機能する。第1差圧制御弁44は、連通・遮断状態を制御できる常開型の電磁弁により構成されているが、自身のソレノイドに流す電流値を調整すると弁体と弁座の間隔が制御され、弁体と弁座の間に発生する絞り効果が変化する。この絞り効果に応じた差圧が保持さされるため、ブレーキECU6は、第1差圧制御弁44をリニア弁として機能させることができる。
第1差圧制御弁44は、供給される制御電流が0の際(非通電時)に第1差圧が0となり、供給される制御電流が大きくなると絞り効果が大きくなるように構成されている。このように、ブレーキECU6は、第1差圧制御弁44を制御して、設置位置に対するマスタシリンダ1側の液圧とホイールシリンダWC側の液圧との差圧をリニアに制御する。
リザーバ(「貯留部」に相当する)45は、フルードを貯留する部材であって、内部にフルードを貯留する貯留室45aを形成している。一例として、リザーバ45は、有底筒状の容器部451と、容器部451に摺動可能に配置されたピストン部452と、容器部451の底面とピストン部452との間に配置されピストン部452を容器部451の開口側に付勢可能なスプリング部453と、容器部451の開口を塞ぐ蓋部454と、を備えている。貯留室45aは、容器部451とピストン部452と蓋部454により形成(区画)されている。
第一実施形態のリザーバ45は、ABS又は横滑り防止装置などのアクチュエータで一般に用いられているリザーバ(例えばABSリザーバ)であって、寒冷時の作動等の対策として、貯留室45aに初期圧力である所定の起動圧が発生するように構成されている。なお、説明における「各配管がリザーバ45に接続される」とは、「各配管が貯留室45aに接続される」ことを意味する。また、蓋部454と配管Y1は、貯留室45aの圧力が配管部41a内の圧力より高い場合に、貯留室45aと配管部41aとの間のフルードの流通を許可し、その他の場合に当該流通を禁止するように構成されている。
電磁弁(「第1電磁弁」に相当する)461は、第2配管42に設けられた常閉型の電磁弁である。電磁弁461は、連通・遮断状態を制御できる2位置電磁弁により構成されている。電磁弁461は、非通電時に閉弁し、開弁電流の通電時に開弁する。
第2差圧制御弁(「第2電磁弁」に相当する)462は、第2配管42の電磁弁461とリザーバ45との間に設けられ、マスタシリンダ1側の液圧とリザーバ45(貯留室45a)側の液圧との差圧である「第2差圧」を調整する電磁弁である。第2差圧制御弁462は、第1差圧制御弁44と同じ構成であって、常開型であり、リニア弁として機能する。つまり、第2差圧制御弁462は、供給される制御電流が0の際(非通電時)に第2差圧が0となり、供給される制御電流が大きくなると絞り効果が大きくなるように構成されている。このように、ブレーキECU6は、第2差圧制御弁462を制御して、設置位置に対するマスタシリンダ1側の液圧とリザーバ45側の液圧との差圧をリニアに制御する。電磁弁461及び第2差圧制御弁462は、「第2弁部」に相当する。
電動ポンプ47は、モータMを備え、モータMにより駆動するポンプである。電動ポンプ47は、第3配管43に設けられ、駆動されると、第1配管41の第1差圧制御弁44よりもホイールシリンダWC側の部分であって第1差圧制御弁44と増圧弁481、482との間の部分(ここでは分岐点Z1)に、貯留室45a内のフルードを吐出する。ブレーキECU6は、電動ポンプ47の駆動を制御する。
電動ポンプ47は、フルードをリザーバ45から吸入し分岐点Z1に吐出することで、ホイールシリンダWC側にフルードを供給する。電磁弁461及び第2差圧制御弁462が連通状態であり且つ電動ポンプ47が駆動した場合、フルードは、マスタシリンダ1からリザーバ45を介してホイールシリンダWC側に吸入される。ブレーキECU6は、第1差圧制御弁44を絞り状態(差圧発生状態)とし、電動ポンプ47を駆動させることで、ホイールシリンダWCを加圧することができる。
増圧弁481、482は、マスタシリンダ1とホイールシリンダWCとの間に設けられ、マスタシリンダ1側のフルードをホイールシリンダWC内に流入させる液圧回路を開閉する電磁弁である。具体的に、増圧弁481は、第1配管41の配管部41bに設けられ、配管部41bで形成される流路を連通・遮断する常開型の電磁弁である。増圧弁482は、第1配管41の配管部41cに設けられ、配管部41cで形成される流路を連通・遮断する常開型の電磁弁である。
減圧弁491、492は、ホイールシリンダWCとリザーバ45との間に設けられ、ホイールシリンダWC内のフルードをリザーバ45側に流出させる液圧回路を開閉する電磁弁である。具体的に、減圧弁491は、配管Y2に設けられ、配管Y2で形成される流路を連通・遮断する常閉型の電磁弁である。減圧弁492は、配管Y3に設けられ、配管Y3で形成される流路を連通・遮断する常閉型の電磁弁である。
第2配管系統50は、第1配管51と、第2配管52と、第3配管53と、第1差圧制御弁54と、リザーバ55と、電磁弁561と、第2差圧制御弁562と、電動ポンプ57と、増圧弁581、582と、減圧弁591、592と、を備えている。第一実施形態において、第2配管系統50は、第1配管系統40と同様の構成であるため、第1配管系統40と同名称を付して第2配管系統50の説明を省略する。
ブレーキECU6及びハイブリッドECU9は、CPUやメモリを有する電子制御ユニットである。ブレーキECU6は、各種センサからの情報及びハイブリッドECU9からの情報に基づき、液圧調整ユニット4を制御する。ブレーキECU6が液圧調整ユニット4に対して行う制御は、減圧制御、保持制御、増圧制御、及び加圧制御である。これらの制御について第1配管系統40を例に説明する。
ブレーキECU6は、減圧制御において、例えば、第1差圧制御弁44を連通状態(第1差圧=0)とし、電磁弁461を連通状態とし、第2差圧制御弁462を連通状態(第2差圧=0)とし、増圧弁481、482を遮断状態とし、減圧弁491、492を連通状態とし、電動ポンプ45を駆動させる。ブレーキECU6は、保持制御において、例えば、第1差圧制御弁44を絞りなし連通状態(第1差圧=0)とし、増圧弁481、482を遮断状態とし、減圧弁491、492を遮断状態とする。増圧制御は、マスタシリンダ1のフルードを電動ポンプ47の駆動なしにホイールシリンダWCに供給する制御である。加圧制御は、電動ポンプ47を駆動し、第1差圧制御弁44により第1差圧(≠0)を発生させる制御である。
ここで、第一実施形態における回生協調での増圧制御及び加圧制御について説明する。ブレーキ操作が開始されると、ブレーキECU6は、増圧制御又は加圧制御を実行可能とするために、増圧弁481、482を開弁状態とし、減圧弁491、492が閉弁状態とする。
図4及び図5に示すように、要求制動力が中速域での最大回生制動力を超えない場合、マスタシリンダ1の液圧(以下、マスタ圧と称する)による液圧制動力は発生しない。最大回生制動力とは、回生制動装置Bにより車輪Wに付与可能な、車輪Wの回転速度に依存する、回生制動力の最大値である。
車輪Wの回転速度(すなわち車速)と最大回生制動力との関係は、最大トルク特性で表され、通常、最大回生制動力は、中速域では一定の値(「限界値」、「所定閾値」に相当する)となり、低速域では低速側に向かって当該一定値から比較的急峻に低下し、高速域では高速側に向かって比較的緩やかに当該一定値から低下する。つまり、最大回生制動力は、中速域において最も高い値で且つ一定となる。また、理論限界値とは、マスタシリンダ1及びホイールシリンダWC等の構成上、ストロークに対してどのくらいのホイール圧が発生するか(又は例えば第1マスタ室1Aの容積の変化量)を理論的に計算したものである。
ブレーキECU6は、機能として、車輪Wに付与すべき制動力の要求値を取得する要求制動力取得部61と、最大回生制動力を取得する最大回生制動力取得部62と、液圧調整ユニット4を制御する制御部63と、を備えている。
制御部63は、基本的に、ブレーキ操作が開始(制動開始)されると、電磁弁461を閉弁状態から開弁状態とし、第2差圧が0になるように、すなわち絞りなし連通状態(非通電状態)に第2差圧制御弁462を制御し、電動ポンプ47を駆動させる。つまり、制御部63は、第2配管42を連通状態として電動ポンプ47を駆動させる。この際、ブレーキ操作によりマスタシリンダ1から液圧調整ユニット4に流入したフルードは、第2配管42を介してリザーバ45に流入する。つまり、この際、マスタシリンダ1からの流出したフルードがホイールシリンダWCに供給されず、ブレーキ操作(マスタ圧)がホイール圧に反映されない。したがって、この際、マスタ圧による液圧制動力は発生しない。なお、ブレーキ操作が開始される前は、電磁弁461は閉弁状態(非通電状態)となっており、第2配管42は遮断されている。
要求制動力取得部61は、ブレーキ操作に応じた要求制動力を取得(例えば演算して取得又はマップ等から取得)し、要求制動力を目標回生制動力としてハイブリッドECU9に送信する。ハイブリッドECU9は、目標回生制動力に基づき回生制御を実行し、演算した実行回生制動力をブレーキECU6に送信する。実行回生制動力は、最大回生制動力以下となる。制御部63は、要求制動力と実行回生制動力の差(「第1所定値」に相当する)を目標液圧制動力に設定する。制御部63は、目標液圧制動力に基づいて、目標液圧制動力を達成するように液圧調整ユニット4を制御する。制御部63は、第2配管42の状態、すなわち電磁弁461及び第2差圧制御弁462の制御状態を考慮して、電動ポンプ47を用いた加圧制御を実行する。t1までにおいては、要求制動力が最大回生制動力以下であるため、加圧制御は実行されない。
t1からt2までにおいて、制御部63は、要求制動力が最大回生制動力を超えたため、加圧制御を実行する。つまり、制御部63は、制動開始からt1までの制御状態から、第1差圧制御弁44に制御電流を供給し、第1差圧制御弁44に絞り効果を発生させ、第1差圧を0より大きくする。制御部44は、目標液圧制動力に基づいて発生させる第1差圧を決定する。t1~t2において、電動ポンプ47の駆動により、フルードが連通状態の第2配管42とリザーバ45を介してマスタシリンダ1から分岐点Z1に供給される。フルードは、分岐点Z1からホイールシリンダWC側とマスタシリンダ側に流れる。電動ポンプ47によるフルードの循環と第1差圧制御弁44の絞りにより、第1差圧が発生し、ホイールシリンダWCが加圧される。
また、t1までのブレーキ操作により、t1の際にはリザーバ45(貯留室45a)にフルードが初期よりも多く貯留されている。これにより、加圧制御が開始された際に、フルード量が増えたリザーバ45からフルードが吸入され、マスタシリンダ1からの吸入によるブレーキ操作への影響(例えばブレーキペダル2の入り込み)は抑制される。
t2~t3において、制御部63は、上記制御を継続する。t2~t3では、高速域における車速に低下に応じて最大回生制動力が徐々に大きくなり、要求制動力が一定の状態であるため、目標液圧制動力が徐々に小さくなる。これに応じて、制御部63は、第1差圧が徐々に小さくなるように、第1差圧制御弁44を制御する。
t3において、要求制動力が最大回生制動力以下となり、制御部63は、第1差圧制御弁44を非通電状態(絞りなし連通状態)にし、第1差圧を0にする。この制御により、t3~t4において、フルードは、電動ポンプ47の駆動により、ホイールシリンダWC及びリザーバ45から流出し、第1差圧制御弁44、電磁弁461、及び第2差圧制御弁462を介してリザーバ45に流入する。これにより、ホイール圧は低下し、液圧制動力は発生しなくなり、要求制動力が回生制動力のみで実現される。
t4以降では、車速が低速域となり最大回生制動力が低下するため、制御部63は、再度加圧制御、いわゆるすり替え制御を実行する。制御部63は、目標液圧制動力の増大に応じて、第1差圧制御弁44の絞りを増大させ、第1差圧を大きくする。そして、車両停止により回生制動力が0となる。制御部63は、車両停止後に電動ポンプ47を停止し、保持制御を実行する。電動ポンプ47は、制動開始から車両停止まで駆動する。
また、図6及び図7に示すように、要求制動力が中速域での最大回生制動力を超える場合、制御部63は、マスタ圧の加圧による液圧制動力を発生させる。具体的に、まず、制動開始からT1までは上記制動開始からt1までと同様の制御がなされ、T1~T2までは上記t1~t2までと同様の制御がなされる。
T2以降において、要求制動力が中速域での最大回生制動力を超えているため、制御部63は、第1差圧による加圧に加えて、さらに第2差圧制御弁462を絞り、第2差圧を0から大きくする。制御部63は、第2差圧制御弁462で絞り効果を発生させつつ、電動ポンプ47の駆動によりフルードを、リザーバ45、第1差圧制御弁44、電磁弁461、第2差圧制御弁462、及びリザーバ45の流れで循環させる。これにより、第2差圧(≠0)が発生し、マスタ圧が増大する。マスタ圧が増大すると、第1差圧に基づきホイール圧も増大し、液圧制動力が増大する。
T4~T5において、制御部63は、第1差圧制御弁44を絞りなし連通状態(第1差圧を0)とし、第2差圧制御弁462のみを絞りあり状態とし、引き続き電動ポンプ47によりフルードを循環させる。T5以降において、制御部63は、第2差圧(≠0)を発生させたまま、再び第1差圧を0から大きくし、上記すり替え制御を実行する。制御部63は、車両停止後に電動ポンプ47を停止し、保持制御を実行する。電動ポンプ47は、制動開始から車両停止まで駆動する。
このように、制御部63は、車輪Wへの制動力の付与を開始してから(制動判定がONされてから)、要求制動力取得部61により取得されている要求制動力(要求値)が最大回生制動力取得部62により取得されている最大回生制動力(最大値)に達するまでの期間(制動開始からt1又はT1まで)、電動ポンプ47を作動させつつ、第1差圧が0になるように第1差圧制御弁44を制御し且つ第2差圧が0になるように第2差圧制御弁462を制御する。制動判定は、ストロークが微小な際、すなわちブレーキ操作が開始された直後にブレーキECU6により行われる。この際、ブレーキECU6は、ブレーキ操作の速度(操作速度)、すなわちブレーキペダル2の踏み込み速度を演算する。制動開始は、制動判定がON(制動あり)と判定した際を意味する。
また、制御部63は、要求制動力取得部61により取得されている要求制動力が最大回生制動力取得部62により取得されている最大回生制動力以上であり、且つ、要求制動力取得部61により取得されている要求制動力が所定閾値以下である場合(t1~t2、t4以降、又はT1~T2)に、電動ポンプ47を作動させつつ、第1差圧が第1所定値になるように第1差圧制御弁44を制御し且つ第2差圧が0になるように第2差圧制御弁462を制御する。ここで、第1所定値は、要求制動力取得部61により取得されている要求制動力から最大回生制動力取得部62により取得されている最大回生制動力を差し引いた値である。所定閾値は、回生制動装置Bにより車輪Wに付与可能な、車輪Wの回転速度に依存しない、回生制動力の限界値である。所定閾値は、中速域での最大回生制動力に設定されている。
また、制御部63は、要求制動力取得部61により取得されている要求制動力が所定閾値よりも大きい場合(T2以降)に、電動ポンプ47を作動させつつ、第1差圧が第2所定値になるように第1差圧制御弁44を制御し且つ第2差圧が第3所定値になるように第2差圧制御弁462を制御する。ここで、第2所定値は、所定閾値から最大回生制動力取得部62により取得されている最大回生制動力を差し引いた値である。第3所定値は、要求制動力取得部61により取得されている要求制動力から所定閾値を差し引いた値である。
ここで、制御部63は、制動判定時のブレーキペダル2の操作速度が閾速度を超えていない場合、上記のように、制動判定で制動開始が検出された際に第2配管42を遮断状態から連通状態に切り替える。一方、制御部63は、制動判定時の操作速度が閾速度を超えている場合、制動判定から所定期間後に第2配管42を遮断状態から連通状態に切り替える。つまり、この場合、制御部63は、第2配管42の閉弁状態を所定期間維持し、第2配管42を連通状態とするタイミングを遅くする。
具体的に、制動判定時の操作速度が閾速度を超えている場合、図8に示すように、制動判定時に第2差圧制御弁462に閉弁電流を印加し、電磁弁461への開弁電流の印加を制動判定時より遅くする。つまり、第2差圧制御弁462が高い確実性で閉弁した後に電磁弁461が開弁される。これにより、第2配管42の遮断状態がより確実に維持され、且つ第2差圧制御弁462のリニア制御により第2配管42を徐々に連通状態に移行することができる。
そして、制御部63は、制動判定から所定期間後、徐々に第2差圧が0になるように、第2差圧制御弁462を制御する。この所定期間、すなわち第2差圧制御弁462に閉弁電流を印加する時間は、図9に示すように、操作速度が大きいほど長くなるように設定されている。換言すると、制御部63は、要求制動力の単位時間当たりの増大量が大きいほど所定期間が長くなるように、第2差圧制御弁462を制御する。制御部63は、制動判定から所定期間後、制御電流を徐々に(ここではリニアに)小さくする。これにより、第2配管42の状態が遮断状態から連通状態に緩やかに移行し、第2配管42の連通時に生じ得るブレーキフィーリングの悪化が抑制される。なお、この制御電流の低下制御は、線型に限らず、段階的でも良い。
また、この場合(急ブレーキの場合)、制御部63は、電動ポンプ47の駆動を、通常のブレーキ操作速度時のような制動開始が検出された際ではなく、電磁弁461の開弁時に開始させる。つまり、電動ポンプ47は、第2差圧制御弁462が完全に閉弁したと推測される閉弁電流印加の僅かに後に駆動される。これにより、より確実に第2配管42が遮断された状態で電動ポンプ47を駆動することができ、且つ、電力消費を低減させることができる。
また、図10に示すように、第2差圧制御弁462への制御電流を低下させている際(すなわち低下制御中)に、第一実施形態の回生協調制御によりマスタ圧の加圧指令がなされた場合、制御部63は、回生協調制御と低下制御のうち高い値の制御電流を第2差圧制御弁462に印加する。
図11に示すように、ブレーキECU6は、制動判定により制動開始を検出すると(S101)、操作速度が閾速度を超えているか否かを判定する(S102)。操作速度が閾速度を超えている場合(S102:Yes)、第2配管42の遮断状態を維持し且つ所定期間を設定する(S103)。そして、所定期間経過後(S104:Yes)、第2配管42が絞りなし連通状態になるように、徐々に絞り状態を緩め始める(S105)。一方、操作速度が閾速度を超えていない場合(S102:No)、即座に第2配管42を遮断状態から絞りなし連通状態に切り替える(S106)。
このように、制御部63は、車輪Wへの制動力の付与が開始された際のブレーキペダル(「ブレーキ操作部材」に相当する)2の操作速度が閾速度を超えていない場合、車輪Wへの制動力の付与が開始された際に第2弁部461、462を第2差圧が0になるように制御し、操作速度が閾速度を超えている場合、車輪Wへの制動力の付与が開始されてからの所定期間、第2弁部461、462の閉弁状態を維持する。また、制御部63は、車輪Wへの制動力の付与が開始されてから所定時間が経過するまでの期間、要求制動力取得部61により取得されている要求制動力の単位時間当たりの増大量が大きいほど、車輪Wへの制動力の付与が開始されてから第2差圧の減少開始までの期間が長くなるように第2弁部461、462を制御する。なお、第2配管系統50でも、これまでの説明における第1配管系統40の制御と同様の制御がなされる。また、上記のような急ブレーキの場合、ブレーキECU6は、所定期間にマスタ圧が増大した分に相当する液圧制動力を、当初液圧制動力とし、操作対応値から当該当初液圧制動力を引いた値を目標回生制動力とする。
(効果)
第一実施形態の車両用制動装置によれば、通常のブレーキ操作において、マスタシリンダ1から流出したフルードは、第2配管42を介してリザーバ45に流入する。したがって、ブレーキ操作開始時において、ホイールシリンダWCへのフルードの流入によるホイール圧の増大が抑制され、液圧制動力の発生は抑制される。これにより、当初液圧制動力を0に又は小さくすることができ、その分、要求制動力を大きくでき、結果として回生制動力を大きくすることができる。当初液圧制動力を0にすることで、回生制動力を最大限発生させることができる。また、この構成によれば、フルードをリザーバ45に流入させるため、マスタシリンダ1内に無効ストローク機構を設ける必要はない。
第一実施形態の車両用制動装置によれば、通常のブレーキ操作において、マスタシリンダ1から流出したフルードは、第2配管42を介してリザーバ45に流入する。したがって、ブレーキ操作開始時において、ホイールシリンダWCへのフルードの流入によるホイール圧の増大が抑制され、液圧制動力の発生は抑制される。これにより、当初液圧制動力を0に又は小さくすることができ、その分、要求制動力を大きくでき、結果として回生制動力を大きくすることができる。当初液圧制動力を0にすることで、回生制動力を最大限発生させることができる。また、この構成によれば、フルードをリザーバ45に流入させるため、マスタシリンダ1内に無効ストローク機構を設ける必要はない。
そして、その後、液圧制動力が必要な状況では、第1差圧制御弁44を制御して第1差圧(≠0)を発生させることで、ホイール圧に対する加圧制御が可能である。制御部63は、さらに第2差圧制御弁462を制御して第2差圧(≠0)を発生させることでマスタ圧を増大させ、さらにホイール圧を増大させることができる。このように、第一実施形態は、第1差圧制御弁44及び第2差圧制御弁462を備えることで、回生協調において、状況に適した加圧制御を可能とする。
また、第一実施形態によれば、例えば急ブレーキが為された際、制動判定から所定期間は第2配管42が遮断状態となり、マスタシリンダ1から流出したフルードはホイールシリンダWCに供給される。これにより、急激に制動力が必要な状況において、少なくとも初期期間は液圧制動力を発生させることができ、より状況に応じた制動力の確保が可能となる。そして、第一実施形態によれば、所定期間後は、上記のように回生制動力を最大限利用できる制御に移行する。
また、当該所定期間が、ブレーキペダル2の操作速度(要求制動力の単位時間当たりの増大量に相当する)が大きいほど長くなるため、急ブレーキの度合いが大きい際に液圧制動力をより長い時間確保することができ、さらに状況に応じた制動力の確保が可能となる。
また、第一実施形態は、ABS機能や横滑り防止機能を発揮可能な液圧調整ユニット4を備え、そのリザーバ45を利用して上記制御を実行している。つまり、リザーバ45は、ABSリザーバと第一実施形態の制御におけるリザーバとを兼ねている。これにより、新たにリザーバを設ける必要もなく、部品点数の増加及び製造コストの増大を抑制することができる。
また、第一実施形態では、常閉型である電磁弁461と、電磁弁461と直列に接続され非通電状態で開弁し且つ第2差圧を調整可能な第2差圧制御弁462との組み合わせにより、第2配管42の状態(連通、絞り、遮断)が制御される。これにより、電気失陥故障があった場合など、非通電状態となっても電磁弁461が第2配管42を遮断するため、マスタシリンダ1から流出したフルードをリザーバ45でなくホイールシリンダWCに供給することができる。つまり、第一実施形態の構成は、フェールセーフの観点からも非常に有効である。なお、マスタシリンダ1内の無効ストローク機構では、電気失陥故障時に、少なくとも無効ストロークの間は、第一実施形態のようにマスタシリンダ1からホイールシリンダWCにフルードは供給されない。
また、第一実施形態によれば、第2配管42が連通状態である際に運転者のブレーキ操作によりリザーバ45に溜め込まれたフルードを、加圧制御(例えばすり替え制御)時に利用することができる。これにより、加圧制御の際において、ブレーキペダル2の変動(例えば入り込み)が抑制される。すり替え制御時にブレーキペダル2が変動しないため、回生量の向上が可能となる。リザーバ45に溜め込むフルード量は、出力可能な回生制動力に応じてブレーキECU6が決定する。
<第二実施形態>
第二実施形態の車両用制動装置は、第一実施形態と比較して、リザーバ45の役割をリザーバ17が担う点と、電磁弁461及び第2差圧制御弁462が第1配管系統40にのみ設けられている点で異なっている。したがって、異なっている部分のみを説明する。第二実施形態の説明において、第一実施形態の図面や説明を参照することができる。第二実施形態について、第1配管系統40を例に説明する。
第二実施形態の車両用制動装置は、第一実施形態と比較して、リザーバ45の役割をリザーバ17が担う点と、電磁弁461及び第2差圧制御弁462が第1配管系統40にのみ設けられている点で異なっている。したがって、異なっている部分のみを説明する。第二実施形態の説明において、第一実施形態の図面や説明を参照することができる。第二実施形態について、第1配管系統40を例に説明する。
図12に示すように、第2配管42は、マスタシリンダ1のポート11cとリザーバ(「貯留部」に相当する)17とを接続する。電磁弁461及び第2差圧制御弁462は、第2配管42に設けられている。なお、第2配管系統50には、第2配管は存在しない。第3配管43は、リザーバ17と分岐点Z1とを接続する。このように、第二実施形態は、第一実施形態のリザーバ45をリザーバ17に置き換えた構成となっている。また、第二実施形態においても、第一実施形態と同様の回生協調制御を実行する。なお、「リザーバ17と接続する」とは、「貯留室17aと接続する」と同じ意味である。
第二実施形態によれば、マスタシリンダ1に設けられるリザーバ17を、第一実施形態の回生協調制御に利用することができ、また液圧調整ユニット4のリザーバとしても利用することができる。これにより、部品点数の増加及び製造コストの増大は抑制される。また、リザーバ17は、大気圧リザーバであるため、ABSリザーバのような起動圧が発生せず、さらにホイール圧の増大を抑制することができる。つまり、液圧制動力の発生をさらに抑制し、回生制動力を最大限発生させることができる。また、大気圧リザーバ(17)は、一般にABSリザーバよりもフルード収容可能容量が大きく、第2配管42が開弁している際により多くのフルードを溜めることができる。
また、第1マスタ室1Aと第2マスタ室1Bは同じ液圧になるように構成されているため、一方のマスタ室に第2配管42が接続されていれば、第一実施形態と同様の制御によって同様の作用効果を得ることができる。第二実施形態によれば、片系統のみに第2配管42、電磁弁461、及び第2差圧制御弁462が設けられており、部品点数の増加及び製造コストの増大は抑制される。
<その他>
本発明は、上記実施形態に限られない。例えば、第一実施形態において、第2配管52、電磁弁561、及び第2差圧制御弁562をなくしても良い。また、第二実施形態において、第2配管系統50にも第2配管、電磁弁、及び第2差圧制御弁を設けても良い。また、一方の系統を、第一実施形態のような起動圧が生じるリザーバ(45)を用いる構成とし、他方の系統を、第二実施形態のような大気圧リザーバ(17)を用いる構成としても良い。また、第一実施形態におけるリザーバ45、55を大気圧リザーバに変更しても良い。第一実施形態又はその変形態様と第二実施形態又はその変形態様とは組み合わせることができる。
本発明は、上記実施形態に限られない。例えば、第一実施形態において、第2配管52、電磁弁561、及び第2差圧制御弁562をなくしても良い。また、第二実施形態において、第2配管系統50にも第2配管、電磁弁、及び第2差圧制御弁を設けても良い。また、一方の系統を、第一実施形態のような起動圧が生じるリザーバ(45)を用いる構成とし、他方の系統を、第二実施形態のような大気圧リザーバ(17)を用いる構成としても良い。また、第一実施形態におけるリザーバ45、55を大気圧リザーバに変更しても良い。第一実施形態又はその変形態様と第二実施形態又はその変形態様とは組み合わせることができる。
また、第2配管42には、電磁弁461及び第2差圧制御弁462に代えて、例えば常閉型の差圧調整可能な電磁弁を配置しても良い。また、マスタシリンダ1には、電磁弁又は電磁弁とレギュレータによりサーボ圧を発生させる装置や、負圧ブースタや電動ブースタ等の倍力装置を設けても良い。液圧調整ユニット4は、本実施形態のようにABSや横滑り防止装置であっても良い。また、ブレーキペダル2の操作速度と、要求制動力の単位時間当たりの増大量とは、互いに関連するものであり、各種判定において互いに入れ替えることができる。
Claims (8)
- ホイールシリンダ内の液圧に対応する液圧制動力を車輪に付与する液圧制動装置と、車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して得る回生制動力を前記車輪に付与する回生制動装置と、を備える車両用制動装置において、
前記ホイールシリンダとマスタシリンダとを接続する第1液圧回路に設けられ、前記マスタシリンダ側の液圧と前記ホイールシリンダ側の液圧との差圧である第1差圧を調整する第1弁部と、
フルードを貯留する貯留室を形成する貯留部と、
前記マスタシリンダと前記貯留室との間を接続する第2液圧回路に設けられ、前記マスタシリンダ側の液圧と前記貯留室側の液圧との差圧である第2差圧を調整する第2弁部と、
前記第1液圧回路の前記第1弁部よりも前記ホイールシリンダ側の部分と前記貯留室とを接続する第3液圧回路に設けられ、前記第1液圧回路の前記第1弁部よりも前記ホイールシリンダ側の部分に前記貯留室内のフルードを吐出する電動ポンプと、
前記車輪に付与すべき制動力の要求値を取得する要求制動力取得部と、
前記回生制動装置により前記車輪に付与可能な、前記車輪の回転速度に依存する、前記回生制動力の最大値を取得する最大回生制動力取得部と、
前記車輪への制動力の付与を開始してから、前記要求制動力取得部により取得されている前記要求値が前記最大回生制動力取得部により取得されている前記最大値に達するまでの期間、前記電動ポンプを作動させつつ、前記第1差圧が0になるように前記第1弁部を制御し且つ前記第2差圧が0になるように前記第2弁部を制御する制御部と、
を備える車両用制動装置。 - 前記制御部は、前記要求制動力取得部により取得されている前記要求値が前記最大回生制動力取得部により取得されている前記最大値以上であり、且つ、前記要求制動力取得部により取得されている前記要求値が所定閾値以下である場合に、前記電動ポンプを作動させつつ、前記第1差圧が第1所定値になるように前記第1弁部を制御し且つ前記第2差圧が0になるように前記第2弁部を制御し、
前記第1所定値は、前記要求制動力取得部により取得されている前記要求値から前記最大回生制動力取得部により取得されている前記最大値を差し引いた値であり、
前記所定閾値は、前記回生制動装置により前記車輪に付与可能な、前記車輪の回転速度に依存しない、前記回生制動力の限界値である請求項1に記載の車両用制動装置。 - 前記制御部は、前記要求制動力取得部により取得されている前記要求値が前記所定閾値よりも大きい場合に、前記電動ポンプを作動させつつ、前記第1差圧が第2所定値になるように前記第1弁部を制御し且つ前記第2差圧が第3所定値になるように前記第2弁部を制御し、
前記第2所定値は、前記所定閾値から前記最大回生制動力取得部により取得されている前記最大値を差し引いた値であり、
前記第3所定値は、前記要求制動力取得部により取得されている前記要求値から前記所定閾値を差し引いた値である請求項2に記載の車両用制動装置。 - 前記車輪に制動力が付与されていない状態では、前記第2弁部が閉弁し、
前記制御部は、前記車輪への制動力の付与が開始された際のブレーキ操作部材の操作速度が閾速度を超えていない場合、前記車輪への制動力の付与が開始された際に前記第2弁部を前記第2差圧が0になるように制御し、前記操作速度が前記閾速度を超えている場合、前記車輪への制動力の付与が開始されてからの所定期間、前記第2弁部の閉弁状態を維持する請求項1~3の何れか一項に記載の車両用制動装置。 - 前記車輪に制動力が付与されていない状態では、前記第2弁部が閉弁し、
前記制御部は、前記車輪への制動力の付与が開始されてから所定時間が経過するまでの期間、前記要求制動力取得部により取得されている前記要求値の単位時間当たりの増大量が大きいほど、前記車輪への制動力の付与が開始されてから前記第2差圧の減少開始までの期間が長くなるように前記第2弁部を制御する請求項1~4の何れか一項に記載の車両用制動装置。 - 前記マスタシリンダと前記ホイールシリンダとの間に設けられ、前記マスタシリンダ側のフルードを前記ホイールシリンダ内に流入させる液圧回路を開閉する増圧弁と、前記ホイールシリンダとリザーバとの間に設けられ、前記ホイールシリンダ内のフルードを前記リザーバ側に流出させる液圧回路を開閉する減圧弁とを含む液圧調整ユニットを備え、
前記リザーバは、前記貯留部を兼ねている請求項1~5の何れか一項に記載の車両用制動装置。 - 前記貯留部は、重力により前記マスタシリンダにフルードを供給可能に構成されている大気圧リザーバである請求項1~5の何れか一項に記載の車両用制動装置。
- 前記第2弁部は、
非通電状態で閉弁する常閉型の第1電磁弁と、
前記電磁弁と直列に接続され、非通電状態で開弁し且つ前記第2差圧を調整可能な第2電磁弁と、
を備える請求項1~7の何れか一項に記載の車両用制動装置。
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Cited By (1)
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