WO2020045565A1 - 車両の制動制御装置 - Google Patents
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- B60T8/44—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition co-operating with a power-assist booster means associated with a master cylinder for controlling the release and reapplication of brake pressure through an interaction with the power assist device, i.e. open systems
- B60T8/441—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition co-operating with a power-assist booster means associated with a master cylinder for controlling the release and reapplication of brake pressure through an interaction with the power assist device, i.e. open systems using hydraulic boosters
Definitions
- the present invention relates to a vehicle braking control device.
- Patent Document 1 discloses that a large-diameter piston 11 that divides a master cylinder MC into a pressure chamber 1 and a back pressure chamber 2 has a driver's brake for the purpose of “reducing the size of the device and improving the layout”.
- the back pressure chamber 2 is connected to the wheel cylinders WCRL, WCRR on the rear wheel side through the small-diameter piston 10 to be operated, and the pressure chamber 1 is inserted through the wheel cylinders WCFL, WCFR on the front wheel side.
- the pumps 301 and 302 for supplying pressure to the back pressure chamber 2 are driven so that the pressure of the back pressure chamber becomes the target pressure of the back pressure chamber according to the brake pedal stroke.
- Patent Literature 2 discloses a method of “providing a brake device capable of improving a pressure increase responsiveness of a wheel cylinder hydraulic pressure” by “operating by a driver's brake operation and passing through a first oil passage 11.
- a master cylinder 5 connected to the wheel cylinder 8 to increase the wheel cylinder hydraulic pressure;
- a pump 7 connected to the wheel cylinder 8 via the first oil passage 11 to increase the wheel cylinder hydraulic pressure;
- An auxiliary booster (auxiliary booster 106 and the stroke simulator 27) that assists the master cylinder 5 or the pump 7 to increase the wheel cylinder hydraulic pressure.
- the oil paths p3 and p4 of the discharge destinations of the two pumps 301 and 302 are appropriately switched by the solenoid valves 211 and 212.
- the pedal reaction force (operating force) of the brake pedal BP is determined by the relationship between the amount of brake fluid flowing from the pumps 301 and 302 and the amount of fluid flowing from the proportional solenoid valve 202 to the oil passage p6, and the characteristics of the reaction force spring 16. Generated by In this configuration, the pressure in the back pressure chamber 2 is easily affected by pressure fluctuations (pump pulsation) of the pumps 301 and 302.
- a braking control device for a vehicle adjusts hydraulic pressures (Pwf, Pwr) of front and rear wheel cylinders (CWf, CWr) in response to operation of a braking operation member (BP) of the vehicle.
- the electric pump (DC) connected to the reservoir (RV) of the vehicle and the brake fluid (BF) discharged from the electric pump (DC) are adjusted to the adjusted hydraulic pressure (Pa), and the rear wheel servo fluid path (Pa) is adjusted.
- HR to the rear wheel cylinder (CWr) through the pressure regulating valve (UA), which is supplied to the rear wheel cylinder (CWr) and "adjusts the adjusted hydraulic pressure (Pa) and advances to the master piston (PM) by the adjusted hydraulic pressure (Pa)".
- Front wheel A master unit (YM) having a master chamber (Rm) for applying a retreating force (Fb) to the master piston (PM) opposite to the advancing force (Fa) by a hydraulic pressure (Pwf) of a cylinder (CWf);
- the input chamber (Rn) whose volume changes in response to the operation of the brake operation member (BP), and the braking force (BP) is moved by the movement of the brake fluid (BF) from the input chamber (Rn).
- An input unit (YK) having a simulator (SS) for giving (Fp), a controller (ECU) for controlling the electric pump (DC), and the pressure regulating valve (UA) are provided.
- the front wheel cylinder CWf and the rear wheel cylinder CWr are fluidly separated by the master piston PM. That is, "force" can be transmitted, but the brake fluid BF is not moved between the two fluid paths (between the master cylinder fluid path HM and the rear wheel servo fluid path HR).
- the braking system (fluid path) is separated into two systems, which is suitable for fail-safe.
- the simulator SS is fluidly separated from the servo chamber Rs. Therefore, the operating force Fp is hardly affected by the hydraulic pulsation of the electric pump DC. As a result, good operation characteristics of the braking operation member BP can be secured.
- the vehicle braking control device is applied to a vehicle having a regenerative generator (GN) at least on the front wheels (WHf).
- the vehicle brake control device adjusts hydraulic pressures (Pwf, Pwr) of front wheel and rear wheel cylinders (CWf, CWr) according to operation of a brake operation member (BP) of the vehicle.
- An electric pump (DC) connected to the reservoir (RV) and a brake fluid (BF) discharged from the electric pump (DC) are adjusted to a first regulated hydraulic pressure (Pb), and a first servo fluid path (HB) is adjusted.
- Servo chamber (Rs) for applying force (Fa) "and” the mass
- the piston (PM) is fluidly separated from the servo chamber (Rs) and is connected to the front wheel cylinder (CWf).
- the forward force (Fa) is generated by the hydraulic pressure (Pwf) of the front wheel cylinder (CWf).
- a master unit (YM) having a “master chamber (Rm) for applying a retreating force (Fb) to the master piston (PM)" and an input causing a volume change in response to an operation of the braking operation member (BP).
- An input unit (YK) having a chamber (Rn) and a simulator (SS) for applying an operating force (Fp) to the brake operating member (BP) by moving the brake fluid (BF) from the input chamber (Rn).
- a controller (ECU) for controlling the electric pump (DC) and the first and second pressure regulating valves (UB, UC).
- the vehicle braking control device is applied to a vehicle having a regenerative generator (GN) on at least the rear wheel (WHr).
- the vehicle brake control device adjusts hydraulic pressures (Pwf, Pwr) of front wheel and rear wheel cylinders (CWf, CWr) according to operation of a brake operation member (BP) of the vehicle.
- An electric pump (DC) connected to the reservoir (RV) of the first embodiment, and a first pressure regulating valve (UB) for adjusting the brake fluid (BF) discharged from the electric pump (DC) to a first regulated hydraulic pressure (Pb).
- a second pressure regulating valve (UC), "the first regulated hydraulic pressure (Pb) is supplied via a first servo fluid passage (HB) and is advanced to the master piston (PM) by the first regulated hydraulic pressure (Pb).
- the piston (PM) is fluidly separated from the servo chamber (Rs) and is connected to the front wheel cylinder (CWf).
- the forward force (Fa) is generated by the hydraulic pressure (Pwf) of the front wheel cylinder (CWf).
- a master unit (YM) having a “master chamber (Rm) for applying a retreating force (Fb) to the master piston (PM)" and an input causing a volume change in response to an operation of the braking operation member (BP).
- An input unit (YK) having a chamber (Rn) and a simulator (SS) for applying an operating force (Fp) to the brake operating member (BP) by moving the brake fluid from the input chamber (Rn);
- An electric pump (DC) and a controller (ECU) for controlling the first and second pressure regulating valves (UB, UC) are provided.
- the front wheel hydraulic pressure Pwf and the rear wheel hydraulic pressure Pwr are individually adjusted by the first and second adjusted hydraulic pressures Pb and Pc. For this reason, sufficient regenerable energy is secured and the braking force is appropriately distributed before and after, so that deceleration and stability of the vehicle can be secured.
- the front wheel cylinder CWf, the rear wheel cylinder CWr, and the simulator SS are fluidly separated by the master piston PM. For this reason, the influence of the pulsation of the fluid pump HP is suppressed, the operation characteristics of the braking operation member BP are favorably maintained, and the reliability of the device can be improved.
- FIG. 1 is an overall configuration diagram for describing a first embodiment of a vehicle braking control device SC according to the present invention. It is a flowchart for demonstrating a pressure regulation control process.
- FIG. 4 is an overall configuration diagram for explaining a second embodiment of the vehicle braking control device SC according to the present invention.
- FIG. 6 is an overall configuration diagram for describing a third embodiment of a vehicle braking control device SC according to the present invention.
- each symbol represents a generic term for each of the four wheels. For example, “WH” represents each wheel, and “CW” represents each wheel cylinder.
- the side closer to the reservoir RV (the side farther from the wheel cylinder CW) is called “upper”, and the side closer to the wheel cylinder CW (the side farther from the reservoir RV) is called “lower”.
- the side closer to the discharge portion Qt of the fluid pump HP is called “upstream side”, and the side away from the discharge portion Qt is called “downstream side”.
- a first embodiment of the braking control device SC according to the present invention will be described with reference to the overall configuration diagram of FIG.
- a so-called front-rear type (also referred to as “H type”) is adopted as two fluid paths.
- the fluid path is a path for moving the brake fluid BF, which is the working liquid of the brake control device SC, and corresponds to a brake pipe, a fluid unit flow path, a hose, and the like.
- the vehicle is a hybrid vehicle provided with a driving electric motor GN or an electric vehicle.
- the electric motor GN for driving also functions as a generator (generator) for energy regeneration.
- Generator GN is controlled by drive controller ECD.
- the drive controller ECD and the brake controller ECU are connected via a communication bus BS so that signals can be shared.
- the vehicle includes a braking operation member BP, a wheel cylinder CW, a wheel speed sensor VW, a steering angle sensor SA, a yaw rate sensor YR, a lateral acceleration sensor GY, and a longitudinal acceleration sensor GX.
- Brake operation member (for example, brake pedal) BP is a member that the driver operates to decelerate the vehicle.
- the braking operation member BP By operating the braking operation member BP, the braking torque of the wheel WH is adjusted, and a braking force is generated on the wheel WH.
- a rotating member for example, a brake disk
- a brake caliper is arranged so as to sandwich the rotating member KT.
- the brake caliper is provided with a wheel cylinder CW.
- a friction member for example, a brake pad
- a braking torque is generated on the wheel WH by the frictional force generated at this time.
- Each wheel WH is provided with a wheel speed sensor VW so as to detect the wheel speed Vw.
- the vehicle body includes a yaw rate sensor YR that detects the yaw rate Yr of the vehicle, a longitudinal acceleration sensor GX that detects an acceleration (longitudinal acceleration) Gx in the longitudinal direction of the vehicle, and an acceleration (lateral acceleration) Gy in the lateral direction of the vehicle.
- a lateral acceleration sensor GY for detecting is provided.
- the braking control device SC includes an operation amount sensor BA, a master unit YM, a pressure adjustment unit YA, a regenerative cooperation unit YK, a lower fluid unit YL, a switching unit YZ, and a controller ECU.
- An operation amount sensor BA is provided so as to detect an operation amount Ba of the braking operation member (brake pedal) BP by the driver.
- An operation displacement sensor SP that detects an operation displacement Sp of the brake operation member BP is provided as the operation amount sensor BA.
- An operating force sensor FP is provided to detect the operating force Fp of the braking operation member BP.
- a simulator hydraulic pressure sensor PS is provided as the operation amount sensor BA so as to detect a hydraulic pressure (simulator hydraulic pressure) Ps in the stroke simulator SS.
- An input hydraulic pressure sensor PN is provided to detect a hydraulic pressure (input hydraulic pressure) Pn in the input chamber Rn of the regenerative cooperation unit YK.
- the operation amount sensor BA is a general term for the above-described operation displacement sensor SP and the like, and employs at least one of the operation displacement Sp, the operation force Fp, the simulator hydraulic pressure Ps, and the input hydraulic pressure Pn as the braking operation amount Ba. Is done.
- the detected braking operation amount Ba is input to the controller ECU.
- the master unit YM adjusts the hydraulic pressures (braking hydraulic pressures) Pwf and Pwr in the front and rear wheel cylinders CWf and CWr via the master cylinder chamber Rm.
- the master unit YM includes a single type master cylinder CM, a master cylinder piston PM, and a master elastic body SM.
- the master cylinder CM is a stepped cylinder member having a bottom (that is, having a small diameter portion and a large diameter portion).
- the master cylinder piston PM (also simply referred to as “master piston”) is a piston member inserted inside the master cylinder CM, and has a flange portion (flange) Tm.
- the master cylinder CM and the master piston PM are sealed with a seal SL.
- the master piston PM is movable in conjunction with the operation of the braking operation member BP.
- the interior of the master cylinder CM is partitioned into three hydraulic chambers Rm, Rs and Ro by the master piston PM.
- the master piston PM can move smoothly along the central axis Jm of the master cylinder CM.
- the master cylinder chamber (simply referred to as “master chamber”) Rm is a hydraulic chamber defined by the “small diameter inner periphery and the small diameter bottom of the master cylinder CM” and the end of the master piston PM.
- a servo hydraulic chamber (simply referred to as a "servo chamber”) Rs and a reaction force hydraulic chamber (simply referred to as a "reaction chamber”) by a flange portion Tm of the master piston PM. It is divided into Ro.
- the servo chamber Rs is a hydraulic chamber partitioned by “the large-diameter inner peripheral portion and the large-diameter bottom portion of the master cylinder CM” and the flange portion Tm of the master piston PM.
- the master chamber Rm and the servo chamber Rs are arranged to face each other with the collar Tm interposed therebetween.
- a front wheel servo fluid passage HF is connected to the servo chamber Rs, and an adjustment hydraulic pressure Pa is introduced from the pressure adjustment unit YA.
- the reaction force chamber Ro is a hydraulic chamber partitioned by a large-diameter inner peripheral portion of the master cylinder CM, a stepped portion, and a flange portion Tm of the master piston PM.
- the reaction force chamber Ro is located between the master hydraulic chamber Rm and the servo hydraulic chamber Rs in the direction of the central axis Jm of the master cylinder CM. Therefore, when the volume of the servo chamber Rs is increased, the volume of the reaction chamber Ro is reduced. Conversely, when the servo chamber volume is reduced, the reaction chamber volume is increased.
- a simulator fluid passage HS is connected to the reaction force chamber Ro. The amount of the brake fluid BF in the input chamber Rn is adjusted by the reaction force chamber Ro.
- a master elastic body (for example, a compression spring) SM is provided between one end of the small diameter bottom of the master cylinder CM and the end of the master piston PM.
- the master elastic body SM pushes the master piston PM in the direction of the center axis Jm of the master cylinder CM.
- the master piston PM is in contact with the large-diameter bottom of the master cylinder CM.
- the position of the master piston PM in this state is referred to as “the initial position of the master unit YM”.
- the master reservoir (atmospheric pressure reservoir, also simply referred to as "reservoir”) RV is a tank for working fluid, and has a brake fluid BF stored therein.
- the lower part of the reservoir RV is connected to the master reservoir chamber Ru connected to the master cylinder chamber Rm by the partition plate SK, and the pressure control reservoir chamber Rd connected to the pressure control unit YA (in particular, the suction section Qs of the fluid pump HP). , Is divided into.
- the level of the brake fluid BF is above the height of the partition plate SK.
- the brake fluid BF can move freely between the master reservoir chamber Ru and the pressure regulation reservoir chamber Rd beyond the partition plate SK.
- the master reservoir chamber Ru and the pressure regulation reservoir chamber Rd become independent reservoirs. .
- a through hole is provided in the master cylinder CM, and when the braking operation member BP is not operated, the master chamber Rm is connected to a master reservoir (atmospheric pressure reservoir) RV via the through hole. That is, when the master piston PM is at the initial position, the master chamber Rm is brought into communication with the reservoir RV. When the braking operation member BP is operated and the master piston PM is moved in the forward direction Ha, the communication between the master chamber Rm and the reservoir RV is cut off. Then, when the master piston PM is further moved in the forward direction Ha, the master cylinder hydraulic pressure Pm is increased from “0 (atmospheric pressure)”.
- the master chamber Rm generates an urging force Fb (referred to as “retracting force”) in the retreating direction Hb along the central axis Jm by its internal pressure (“master cylinder hydraulic pressure”, also referred to as “master hydraulic pressure”) Pm. Assigned to master piston PM.
- the servo chamber Rs applies an urging force Fa (referred to as “forward force”) in the forward direction Ha opposed to the backward force Fb to the master piston PM by its internal pressure (that is, the introduced adjustment hydraulic pressure Pa).
- the forward force Fa due to the hydraulic pressure (adjusted hydraulic pressure) Pa in the servo chamber Rs and the backward force Fb due to the hydraulic pressure (master hydraulic pressure) Pm in the master chamber Rm are mutually different in the direction of the central axis Jm.
- the master hydraulic pressure Pm is increased, the adjusted hydraulic pressure Pa is increased, and “Fa> Fb” is set.
- the master hydraulic pressure Pm is reduced, the adjusted hydraulic pressure Pa is reduced, and “Fa ⁇ Fb” is set.
- a master cylinder fluid passage HM is connected to the master chamber Rm.
- a master cylinder pressure sensor PQ is provided below a master cylinder valve VM, which will be described later, so as to detect the master hydraulic pressure Pm.
- the hydraulic pressure Pw of the wheel cylinder CW is adjusted by the pressure adjusting unit YA.
- the pressure adjustment unit YA includes an electric pump DC, a check valve GC, a pressure adjustment valve UA, and an adjustment hydraulic pressure sensor PA.
- the electric pump DC is composed of an electric motor MC and a fluid pump HP, which rotate integrally.
- the suction port Qs is connected to the first reservoir fluid path HV
- the discharge port Qt is connected to one end of the pressure regulating fluid path HA.
- the other end of the pressure regulating fluid path HA is connected to the second reservoir fluid path HX via a pressure regulating valve UA.
- the first and second reservoir fluid paths HV, HX are connected to a reservoir RV.
- a check valve GC is provided in the pressure regulating fluid passage HA.
- a pressure regulating valve UA is provided in the pressure regulating fluid path HA.
- the pressure regulating valve UA is a linear solenoid valve (proportional valve, differential pressure valve) whose valve opening amount (lift amount) is continuously controlled based on the energized state (for example, supply current).
- the pressure regulating valve UA is controlled by the controller ECU based on the drive signal Ua.
- a normally-open solenoid valve is used as the pressure regulating valve UA.
- a return (A) of the brake fluid BF is formed, such as “HV ⁇ HP ⁇ GC ⁇ UA ⁇ HX ⁇ RV ⁇ HV”.
- the return path (A) of the brake fluid BF includes the fluid pump HP, the pressure regulating valve UA, and the reservoir RV.
- the pressure regulating valve UA may be connected to the first reservoir fluid passage HV at the portion Bv.
- the return path (A) is like "HV ⁇ HP ⁇ GC ⁇ UA ⁇ HV”.
- the hydraulic pressure (adjusted hydraulic pressure) Pa in the pressure adjusting fluid passage HA is substantially “0 (atmospheric pressure)”.
- the fluid pressure upstream of the pressure regulating valve UA (between the fluid pump HP and the pressure regulating valve UA) in the pressure regulating fluid passage HA. Is increased from “0”. That is, the adjustment hydraulic pressure Pa is adjusted by the pressure adjustment valve UA so as to increase from “0 (atmospheric pressure)”.
- the pressure adjustment unit YA is provided with an adjustment hydraulic pressure sensor PA so as to detect the adjustment hydraulic pressure Pa. Since the specifications of the master unit YM (such as the pressure receiving area of the master piston PM) are known, a mass cylinder pressure sensor PQ may be used instead of the adjustment pressure sensor PA.
- the pressure regulating fluid path HA is branched into a front wheel servo fluid path HF at a portion Bd between the fluid pump HP and the pressure regulating valve UA, and is connected to the servo chamber Rs. Therefore, the adjusted hydraulic pressure Pa is introduced (supplied) to the servo chamber Rs.
- the rear wheel servo fluid passage HR is branched from the pressure regulating fluid passage HA at a portion Bd, similarly to the front wheel servo fluid passage HF.
- the regenerative cooperative unit YK (corresponding to the “input unit”) achieves cooperative control of friction braking and regenerative braking (referred to as “regenerative cooperative control”). For example, a state is formed in which the braking operation member BP is operated by the regenerative cooperation unit YK, but the braking hydraulic pressure Pw is not generated.
- the regenerative cooperation unit (input unit) YK includes an input cylinder CN, an input piston PK, an input elastic body SN, a first on-off valve VA, a second on-off valve VB, a stroke simulator SS, a simulator hydraulic pressure sensor PS, and an input hydraulic pressure. It is composed of a sensor PN.
- the input cylinder CN is a cylinder member having a bottom fixed to the master cylinder CM.
- the input piston PK is a piston member inserted inside the input cylinder CN.
- the input piston PK is mechanically connected to the braking operation member BP via a clevis (U-shaped link) so as to interlock with the braking operation member BP.
- the input piston PK is provided with a flange portion (flange) Tn.
- An input elastic body (for example, a compression spring) SN is provided between the mounting surface of the input cylinder CN on the master cylinder CM and the collar portion Tn of the input piston PK. The input elastic body SN presses the collar portion Tn of the input piston PK against the bottom of the input cylinder CN in the direction of the central axis Jm.
- the master piston PM and the input piston It is separated from PK by a predetermined distance ks.
- the predetermined distance ks corresponds to the maximum value of the regeneration amount Rg.
- the gap Ks can be adjusted by the adjusting hydraulic pressure Pa independently of the braking operation amount Ba in a range of “0 ⁇ Ks ⁇ ks”. That is, by adjusting the adjustment hydraulic pressure Pa, the gap Ks between the input piston PK and the master piston PM is adjusted, and regenerative cooperative control is realized.
- the input chamber Rn of the regenerative cooperation unit YK (input unit) and the reaction force chamber Ro of the master unit YM are connected by the simulator fluid path HS.
- a first on-off valve VA is provided in the simulator fluid path HS.
- the first on-off valve VA is a normally closed solenoid valve (on / off valve) having an open position and a closed position.
- a third reservoir fluid passage HT is connected to a portion Bs of the simulator fluid passage HS between the first opening / closing valve VA and the reaction force chamber Ro.
- a second on-off valve VB is provided in the third reservoir fluid passage HT.
- the second on-off valve VB is a normally-open solenoid valve (on / off valve) having an open position and a closed position.
- the first and second on-off valves VA and VB are controlled by the controller ECU based on the drive signals Va and Vb.
- the brake control device SC When the brake control device SC is started, energization of the first and second on-off valves VA and VB is started. Then, the first on-off valve VA is set to the open position, and the second on-off valve VB is set to the closed position.
- a stroke simulator SS (also simply referred to as “simulator”) is connected to the simulator fluid path HS between the first on-off valve VA and the reaction force chamber Ro.
- the input chamber Rn of the regenerative cooperation unit YK is connected to the simulator SS by the simulator fluid path HS.
- the first on-off valve VA is set to the open position
- the second on-off valve VB is set to the closed position.
- the flow path to the reservoir RV is shut off in the third reservoir fluid passage HT, so that the brake fluid BF is moved from the input chamber Rn of the input cylinder CN into the simulator SS.
- an operation force Fp when the brake operation member BP is operated is generated.
- the third reservoir fluid passage HT is connected to the reservoir RV. Part of the third reservoir fluid passage HT can be shared with the first and second reservoir fluid passages HV, HX. However, it is desirable that the first and second reservoir fluid passages HV, HX and the third reservoir fluid passage HT are separately connected to the reservoir RV.
- the fluid pump HP sucks the brake fluid BF from the reservoir RV via the first reservoir fluid passage HV. At this time, bubbles may be mixed in the first reservoir fluid passage HV. For this reason, the third reservoir fluid passage HT is directly connected to the reservoir RV so as to prevent air bubbles from entering the input cylinder CN and the like.
- a simulator fluid pressure sensor PS is provided in the simulator fluid passage HS between the first on-off valve VA and the reaction force chamber Ro so as to detect a fluid pressure (referred to as “simulator fluid pressure”) Ps in the simulator SS.
- An input hydraulic pressure sensor PN is provided in the simulator fluid path HS between the first on-off valve VA and the input chamber Rn so as to detect a hydraulic pressure (referred to as “input hydraulic pressure”) Pn in the input chamber Rn.
- the simulator hydraulic pressure sensor PS and the input hydraulic pressure sensor PN are one of the above-described braking operation amount sensors BA.
- the detected hydraulic pressures Ps and Pn are input to the controller ECU as the braking operation amount Ba.
- the lower fluid unit YL (corresponding to “fluid unit” and also referred to as “hydraulic pressure modulator”) is for independently adjusting the brake fluid pressure Pw independently for four wheels such as anti-skid control and vehicle stability control. is there.
- the lower fluid unit YL includes an inlet valve VI and an outlet valve VO.
- the master unit YM (particularly, the master chamber Rm of the master cylinder CM) and the lower fluid unit YL are connected by a master cylinder fluid passage HM.
- Inlet valves VIi to VIl are provided in wheel cylinder fluid passages HWi to HWl.
- the inlet valve VI is a normally-open solenoid valve (on / off valve) having an open position and a closed position.
- the inlet valve VI may be a normally open linear valve.
- the inlet valve VI is controlled by the controller ECU based on the drive signal Vi.
- portions Bn of the first reservoir fluid passage HV that is, the suction portion Qs of the fluid pump HP
- return fluid passage HY at the lower portions Bei to Bel of the inlet valves VIi to VIl.
- Outlet valves VOi to VOl are provided between lower portions Bei to Bel of inlet valves VIi to VIl and return fluid path HY.
- the outlet valve VO is a normally closed solenoid valve (on / off valve) having an open position and a closed position.
- the outlet valve VO is controlled by the controller ECU based on the drive signal Vo.
- the configurations of the inlet valve VI, the outlet valve VO, and the return fluid passage HY are the same.
- Switching unit YZ A state in which the master hydraulic pressure Pm is supplied from the single type master cylinder CM to the wheel cylinder CW by the switching unit YZ (referred to as a “first state”), and an adjustment hydraulic pressure Pa from the pressure adjusting unit YA is directly supplied to the wheel cylinder CW. (The second state) is switched (that is, selectively realized).
- the first state corresponds to a case of normal braking including regenerative cooperative control
- the second state corresponds to a case where anti-skid control, vehicle stability control, and the like (slip control described later) operate.
- the switching unit YZ includes a master cylinder valve VM and a switching valve VZ.
- the master cylinder valve VM is provided in the master cylinder fluid passage HM at the outlet of the master chamber Rm of the master cylinder CM.
- the master chamber Rm is connected to the master cylinder fluid passage HM via the master cylinder valve VM.
- the communication / non-communication between the master chamber Rm and the master cylinder fluid passage HM is switched by the master cylinder valve VM.
- the master cylinder valve VM is a normally-open solenoid valve (on / off valve) having an open position and a closed position. Master cylinder valve VM is controlled by controller ECU based on drive signal Vm.
- the master cylinder fluid passage HM is connected to the rear wheel servo fluid passage HR via the communication fluid passage HZ. That is, the connecting fluid passage HZ is provided between the portion Bzr of the rear wheel servo fluid passage HR and the portion Bzf of the master cylinder fluid passage HM.
- a switching valve VZ is provided in the communication fluid path HZ.
- the switching valve VZ is a normally closed solenoid valve (on / off valve) having an open position and a closed position. By the switching valve VZ, “communication / non-communication” between the front and rear wheel servo fluid passages HF and HR (that is, the pressure regulating unit YA and the servo chamber Rs) and the master cylinder fluid passage HM is switched.
- the switching valve VZ is controlled by the controller ECU based on the drive signal Vz.
- the master cylinder valve VM and the switching valve VZ are de-energized. That is, the master cylinder valve VM is set to the open position, and the switching valve VZ is set to the closed position.
- the switching valve VZ is closed, the master cylinder fluid path HM and the front and rear wheel servo fluid paths HF and HR (the fluid paths connected to the pressure regulating unit YA and the servo chamber Rs) Fluid separation via unit YM (especially master piston PM).
- the adjusted hydraulic pressure Pa is supplied to the servo chamber Rs, and the brake fluid BF is pumped from the master chamber Rm to the front wheel cylinder CWf at the master hydraulic pressure Pm.
- the master cylinder valve VM is set to the closed position, and the switching valve VZ is set to the open position.
- the master chamber Rm is in a fluid lock state (containment of the brake fluid BF), so that the master piston PM is not moved and the brake fluid BF does not flow into the servo chamber Rs. .
- the switching valve VZ is set to the open position, the adjusted hydraulic pressure Pa adjusted by the pressure adjusting valve UA is supplied to the master cylinder fluid passage HM (finally, the front wheel cylinder CWf) by the communication fluid passage HZ. (Ie, the switching unit YZ).
- the adjusted hydraulic pressure Pa is directly supplied to the rear wheel cylinder CWr.
- the second state is realized (selected) when the slip control is executed.
- Controller ECU In the controller ECU, anti-skid control is performed based on the wheel speed Vw.
- the anti-skid control suppresses an excessive deceleration slip of the wheels WH (that is, a tendency of the wheels to lock).
- the vehicle speed Vx is calculated based on the four wheel speeds Vw.
- the wheel slip speed Sp is calculated based on the deviation between each wheel speed Vw and the vehicle speed Vx, and the wheel speed Vw is differentiated with respect to time to calculate the wheel acceleration dV.
- the lower fluid unit YL is controlled such that the respective brake hydraulic pressures Pw are increased or decreased or held in relation to the wheel slip speed Sp and the wheel acceleration dV and their threshold values.
- the controller ECU executes vehicle stability control based on the yaw rate Yr.
- the vehicle stability control is for suppressing the skidding of the vehicle and stabilizing the yaw motion.
- the reference value of the vehicle behavior is determined based on the steering angle Sa.
- the actual value of the vehicle behavior is calculated based on the yaw rate Yr and the lateral acceleration Gy.
- each brake hydraulic pressure Pw is controlled independently and individually.
- At least one of the anti-skid control and the vehicle stability control is referred to as “slip control”. That is, the slip control is a general term for the individual wheel control such as the anti-skid control and the vehicle stability control.
- the controller ECU executes the regenerative cooperative control and controls the pressure adjusting unit YA and the regenerative cooperative unit YK so as to achieve the deceleration of the vehicle according to the braking operation amount Ba. Further, the pressure adjustment unit YA, the regenerative coordination unit YK, the lower fluid unit YL, and the switching unit YZ are controlled to execute the slip control (at least one of the anti-skid control and the vehicle stability control). You. That is, the controller ECU controls the electric motor MC and the solenoid valves UA, VA, VB, VM, VI, VO, and VZ. Specifically, the controller ECU calculates a drive signal Mc for controlling the electric motor MC.
- drive signals Ua, Va, Vb, Vm, Vi, Vo, Vz for controlling the various solenoid valves UA, VA, VB, VM, VI, VO, VZ are calculated.
- the electric motor MC and the solenoid valves UA, VA, VB, VM, VI, VO, VZ are controlled based on these drive signals (Mc, etc.).
- the brake control device SC is a brake-by-wire type device capable of achieving regenerative cooperative control.
- the regenerative cooperative control is to control the regenerative braking force by the regenerative generator GN and the frictional braking force by the braking fluid pressure Pw in a cooperative manner.
- members related to the master cylinder fluid path HM master chamber Rm, front wheel cylinder CWf, etc.
- members related to the servo chamber Rs front wheel, rear wheel servo fluid paths).
- fluid separation refers to a state in which a force (ie, hydraulic pressure) is transmitted, but the movement of the brake fluid BF does not occur.
- members related to the master cylinder fluid passage HM master chamber Rm, front wheel cylinder CWf, etc.
- members related to the servo chamber Rs servo fluid passages HF, HR, rear wheel cylinder CWr, etc.
- the fluid is separated by the master piston PM.
- the member related to the servo chamber Rs and the member related to the simulator SS are fluid-separated by the master piston PM (particularly, the collar portion Tm) and the large-diameter bottom of the master cylinder CM. I have.
- the simulator SS is affected by the fluctuation of the hydraulic pressure Pa via the master piston PM or the like, and the fluctuation is caused by the frictional resistance of the seal SL or the like, the elasticity in the fluid path, the throttle in the first on-off valve VA, and the like. Attenuated. Therefore, the simulator SS is hardly affected by the pulsation of the fluid pump HP, and the fluctuation of the braking operation force Fp can be suppressed. As a result, suitable operation characteristics (the relationship between the operation displacement Sp and the operation force Fp) of the braking operation member BP are achieved.
- Pw the brake fluid pressure
- the member related to the master chamber Rm and the member related to the servo chamber Rs are fluidly separated by the master piston PM, and thus the above-described failure occurs.
- the amount of the brake fluid BF discharged outside the device is limited.
- braking is performed in the reservoir chamber (reservoir such as Ru) corresponding to the damaged member.
- the amount of liquid BF is insufficient.
- the reliability of the braking control device SC can be improved.
- the braking control device SC includes "the master chamber Rm and the front wheel cylinder CWf are communicated with each other, and the front wheel cylinder CWf and the rear wheel servo fluid path HR (that is, the servo chamber Rs, the pressure regulating fluid path HA, etc.)
- a switching unit YZ capable of selectively achieving the “second state” is provided.
- the switching unit YZ causes the master cylinder valve VM to achieve the first state in the switching unit YZ. Is set to the open position, and the switching valve VZ is controlled to the closed position.
- the front wheel brake hydraulic pressure Pwf of the front wheel cylinder CWf is adjusted by the master chamber Rm, and the rear wheel brake hydraulic pressure Pwr of the rear wheel cylinder CWr is adjusted by the adjusted hydraulic pressure Pa.
- the switching unit YZ sets the master cylinder valve VM to the closed position and sets the switching valve VZ to the open position so as to achieve the second state.
- the master chamber Rm and the front wheel cylinder CWf are shut off, and the three hydraulic chambers Rm, Ro, and Rs are in a fluid locked state. Since the brake fluid BF does not flow into the servo chamber Rs, it is supplied to the front and rear wheel cylinders CWf and CWr via the communication fluid path HZ and the switching valve VZ, and the front and rear wheel brake fluid pressures Pwf, Pwr is increased separately by inlet valve VI.
- the brake hydraulic pressures Pwf and Pwr are directly increased by the pressure adjusting unit YA.
- the inlet valve VI is closed and the outlet valve VO is opened in the fluid unit YL, so that the front wheel and the rear wheel are reduced.
- the brake fluid BF in the wheel cylinders CWf and CWr is discharged to the suction portion Qs of the fluid pump HP (that is, the reservoir RV) via the return fluid passage HY.
- the inlet valve VI and the outlet valve VO are closed.
- the brake control device SC is a so-called discharge type, and does not require the addition of an electric pump different from the electric pump DC to execute the slip control. For this reason, the braking control device SC can be simplified, and can be reduced in size and weight.
- Pressure control is drive control of the electric motor MC and the solenoid valves UA, VA, VB, VM, VI, VO, VZ for adjusting the adjustment hydraulic pressure Pa.
- the control algorithm is programmed in a microprocessor MP in the controller ECU.
- step S110 the braking control device SC is initialized.
- step S110 an initial diagnosis of each component is performed.
- step S120 power is supplied to the normally closed first open / close valve VA and the normally open second open / close valve VB. That is, when the start switch of the device is turned on, the first on-off valve VA is set to the open position, and the second on-off valve VB is set to the closed position.
- various sensor signals are read.
- the braking operation amount Ba (Sp, Fp, Ps, Pn), the adjusted hydraulic pressure Pa, the master hydraulic pressure Pm, the wheel speed Vw, the steering angle Sa, the yaw rate Yr, the longitudinal acceleration Gx, and the lateral acceleration Gy are read.
- the operation amount Ba is detected by an operation amount sensor BA (an operation displacement sensor SP, an operation force sensor FP, an input hydraulic pressure sensor PN, a simulator hydraulic pressure sensor PS, and the like).
- the adjusted hydraulic pressure Pa and the master hydraulic pressure Pm are detected by the adjusted hydraulic pressure sensor PA and the master cylinder hydraulic pressure sensor PQ.
- the wheel speed Vw, the steering angle Sa, the yaw rate Yr, the longitudinal acceleration Gx, and the lateral acceleration Gy are respectively determined by the wheel speed sensor VW, the steering angle sensor SA, the yaw rate sensor YR, the longitudinal acceleration sensor GX, and the lateral acceleration sensor GY. , Will be detected.
- step S140 the vehicle speed Vx and the slip state amount Js are calculated.
- the vehicle speed Vx is calculated based on the wheel speed Vw.
- the slip state amount Js is a state amount (state variable) in the slip control.
- the slip state amount Js includes a wheel slip speed Sp (a speed difference between the wheel speed Vw and the vehicle body speed Vx) and a wheel acceleration dV (a time differential value of the wheel speed Vw).
- the slip state amount Js is determined based on the deviation between the reference value and the actual value in the vehicle behavior state amount.
- the reference value is calculated based on the steering angle Sa
- the actual value is calculated based on the yaw rate Yr and the lateral acceleration Gy.
- step S150 it is determined whether or not the slip control is to be performed, based on the slip state amount Js. Specifically, when the slip state amount Js exceeds a predetermined amount jx, slip control is executed.
- the predetermined amount jx is a preset constant, and is a threshold value for executing the slip control. If step S150 is negative, the process proceeds to step S160. If step S150 is positive, the process proceeds to step S240.
- Steps S160 to S230 are processing during normal braking including regenerative cooperative control.
- step S160 the non-energized state of the normally open master cylinder valve VM and the normally closed switching valve VZ is maintained. That is, the master cylinder valve VM is set to the open position, and the switching valve VZ is set to the closed position.
- step S170 the required braking force Fd is calculated based on the operation amount Ba, as shown in block X170.
- the required braking force Fd is a target value of the total braking force F acting on the vehicle, and is a braking force obtained by combining "the friction braking force Fm by the braking control device SC" and "the regenerative braking force Fg by the generator GN".
- the required braking force Fd is determined to be “0” according to the calculation map Zfd when the operation amount Ba is in the range from “0” to the predetermined value bo, and when the operation amount Ba is equal to or more than the predetermined value bo, the operation amount Ba increases. Accordingly, the calculation is performed so as to monotonically increase from “0”.
- step S180 the maximum value of the regenerative braking force (referred to as "maximum regenerative force”) Fx is calculated based on the vehicle speed Vx and the calculation map Zfx as shown in block X180.
- the regeneration amount of the generator GN is limited by the rating of the power transistor (eg, IGBT) of the drive controller ECD and the charge acceptability of the battery.
- the regeneration amount of the generator GN is controlled to a predetermined power (electric energy per unit time). Since the electric power (power) is constant, the regenerative torque around the wheel shaft by the generator GN is inversely proportional to the rotation speed of the wheel WH (that is, the vehicle speed Vx). Also, when the rotation speed Ng of the generator GN decreases, the regeneration amount decreases. Furthermore, an upper limit is provided for the amount of regeneration.
- the maximum regenerative force Fx in a range where the vehicle speed Vx is equal to or more than “0” and lower than the first predetermined speed vo, the maximum regenerative force Fx is set to increase as the vehicle speed Vx increases. .
- the maximum regenerative force Fx is determined to be the upper limit value fx.
- the maximum regenerative force Fx is set to decrease as the vehicle speed Vx increases.
- the relationship between the vehicle speed Vx and the maximum regenerative power Fx is represented by a hyperbola (that is, the regenerative power is constant).
- the predetermined values vo and vp are constants set in advance.
- the rotation speed Ng of the generator GN may be employed instead of the vehicle body speed Vx.
- step S190 it is determined whether or not the required braking force Fd is equal to or less than the maximum regenerative force Fx based on the required braking force Fd and the maximum regenerative force Fx. That is, it is determined whether the braking force Fd requested by the driver can be achieved only by the regenerative braking force Fg. If “Fd ⁇ Fx” and step S190 is positive, the process proceeds to step S200. On the other hand, if “Fd> Fx” and step S190 is negative, the process proceeds to step S210.
- the target frictional braking force Fm is calculated to be "0".
- the target friction braking force Fm is a target value of the braking force to be achieved by friction braking. In this case, friction braking is not adopted for vehicle deceleration, and the required braking force Fd is achieved only by regenerative braking.
- the regenerative amount Rg is calculated based on the regenerative braking force Fg.
- the regeneration amount Rg is a target value of the regeneration amount of the generator GN.
- the regeneration amount Rg is transmitted from the brake controller ECU to the drive controller ECD via the communication bus BS. Then, the generator GN is controlled by the drive controller ECD such that the target regeneration amount Rg is achieved.
- step S230 the electric motor MC and the pressure regulating valve UA are controlled. Specifically, first, the target hydraulic pressure Pt is calculated based on the target value Fm of the friction braking force.
- the target hydraulic pressure Pt is a target value of the adjustment hydraulic pressure Pa.
- the target friction pressure Ft is determined by converting the target friction braking force Fm to a hydraulic pressure.
- the electric motor MC is driven, and the return (A) of the brake fluid BF including the fluid pump HP is formed.
- feedback control of the pressure adjustment valve UA is performed so that the adjustment hydraulic pressure Pa approaches and matches the target hydraulic pressure Pt. You.
- the solenoid valves VM, VI, VO, and VZ are kept in the non-energized state.
- Steps S240 to S280 are processing during slip control.
- the master cylinder valve VM and the switching valve VZ are turned on. That is, the master cylinder valve VM is set to the closed position, the fluid connection between the master unit YM and the lower fluid unit YL is cut off, and the master unit is placed in a non-communication state. Further, the switching valve VZ is set to the open position, and the master cylinder fluid passage HM, the pressure regulating fluid passage HA, and the front and rear wheel servo fluid passages HF and HR are brought into communication. That is, the front and rear wheel cylinders CWf, CWr and the servo chamber Rs are brought into communication with each other.
- step S250 the operation amount Ba is determined to be “0” in the range from “0” to the predetermined value bo based on the same operation map Zfd as the block X170 and the operation amount Ba, and the operation amount Ba is determined to be a predetermined value.
- the required braking force Fd is calculated so as to monotonically increase from "0” as the operation amount Ba increases. In the slip control, the required braking force Fd is achieved only by the friction braking force Fm.
- the target hydraulic pressure Pt is calculated based on at least one of the required braking force Fd and the slip state amount Js.
- the target hydraulic pressure Pt is calculated based on the required braking force Fd.
- the slip control is the vehicle stability control
- the friction braking forces of the four wheels are individually calculated based on the required braking force Fd and the slip state amount Js to stabilize the yaw motion of the vehicle. Is done.
- the target hydraulic pressure Pt is determined based on the largest one of them.
- step S270 the electric motor MC and the pressure regulating valve UA are controlled based on the target hydraulic pressure Pt.
- the electric motor MC is driven to form a return (A) of the brake fluid BF including the fluid pump HP, and the pressure regulating valve UA is adjusted so that the adjusted fluid pressure Pa approaches and coincides with the target fluid pressure Pt. Is performed.
- step S280 the inlet valve VI and the outlet valve VO of the lower fluid unit YL are controlled, and each brake fluid pressure Pw is individually controlled.
- the inlet valve VI When it is necessary to reduce the brake fluid pressure Pw, the inlet valve VI is closed and the outlet valve VO is opened. Since the brake fluid BF of the wheel cylinder CW is discharged to the suction portion Qs (that is, the reservoir RV) of the fluid pump HP, the brake fluid pressure Pw is reduced.
- the inlet valve VI is opened and the outlet valve VO is closed. Since the adjusted hydraulic pressure Pa is supplied to the wheel cylinder CW via the switching unit YZ, the brake hydraulic pressure Pw is increased.
- the inlet valve VI When it is necessary to maintain the brake fluid pressure Pw, the inlet valve VI is closed and the outlet valve VO is closed. Since the brake fluid BF does not flow into or out of the wheel cylinder CW, the brake fluid pressure Pw is maintained.
- the braking control device SC includes a master unit YM, a regenerative coordination unit (input unit) YK, a pressure adjustment unit YC, a lower fluid unit YL, a switching unit YZ, and a controller ECU. .
- the master unit YM, the lower fluid unit YL, the switching unit YZ, and the regenerative coordination unit YK are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
- the pressure adjusting unit YA is constituted by one pressure adjusting valve UA, and the same hydraulic pressure (adjusted hydraulic pressure) Pa is supplied to the servo chamber Rs and the rear wheel cylinder CWr.
- the pressure regulating unit YC is configured to include two pressure regulating valves UB and UC, and the controller ECU controls the supply hydraulic pressure Pc to the servo chamber Rs and the rear wheel cylinder
- the supply liquid pressure Pb to CWr is controlled independently and individually.
- each symbol represents a generic term for each of the four wheels.
- the suffixes “f” and “r” at the end of the symbol are generic symbols indicating which of the front and rear wheels is related to the two fluid paths (the movement path of the brake fluid BF).
- the pressure adjustment unit YC includes an electric pump DC, a check valve GC, first and second pressure adjustment valves UB, UC, and first and second adjustment hydraulic pressure sensors PB, PC.
- the hydraulic pressure Pwf of the front wheel cylinder CWf and the hydraulic pressure Pwr of the rear wheel cylinder CWr are independently and individually adjusted by the pressure adjusting unit YC. Specifically, the brake fluid pressure Pwf of the front wheel WHf provided with the generator GN is adjusted to be equal to or lower than the brake fluid pressure Pwr of the rear wheel WHr not provided with the generator GN.
- the electric pump DC is constituted by one electric motor MC and one fluid pump HP, and they rotate integrally.
- the suction port Qs is connected to the first reservoir fluid path HV
- the discharge port Qt is connected to one end of the pressure regulating fluid path HA.
- a check valve GC is provided in the pressure regulating fluid passage HA.
- the other end of the pressure regulating fluid passage HA is connected to the reservoir fluid passage HX.
- the pressure regulating fluid path HA (that is, the recirculation path (A))
- two pressure regulating valves UB and UC are provided in series.
- the pressure regulating fluid path HA is provided with a first pressure regulating valve UB.
- the second pressure regulating valve UC is arranged between the first pressure regulating valve UB and the second reservoir fluid passage HX (downstream of the first pressure regulating valve UB).
- the first and second pressure regulating valves UB and UC are linear solenoid valves whose valve opening amounts (lift amounts) are continuously controlled based on the energized state (for example, supply current). Proportional valve, differential pressure valve).
- the first and second pressure regulating valves UB, UC are controlled by the controller ECU based on the drive signals Ub, Uc.
- normally open solenoid valves are employed.
- a return path (A) for the brake fluid BF of “HV ⁇ HP ⁇ GC ⁇ UB ⁇ UC ⁇ HX ⁇ RV ⁇ HV” is formed. That is, in the recirculation path (A), the first pressure regulating valve UB is provided upstream of the second pressure regulating valve UC, and the second pressure regulating valve UC is provided downstream of the first pressure regulating valve UB. As in the first embodiment, the second pressure regulating valve UC may be connected to the first reservoir fluid passage HV.
- the return path (A) is as follows: “HV ⁇ HP ⁇ GC ⁇ UB ⁇ UC ⁇ HV”.
- the fluid pressures (regulated fluid pressures) Pb and Pc in the pressure regulating fluid passage HA are: Both are approximately “0 (atmospheric pressure)”.
- the fluid pressure upstream of the second pressure regulating valve UC in the pressure regulating fluid passage HA (for example, the second regulating fluid)
- the pressure Pc) is increased from "0".
- the hydraulic pressure upstream of the first pressure regulating valve UB (between the pump HP and the first pressure regulating valve UB).
- the hydraulic pressure Pb is increased from the second adjusted hydraulic pressure Pc.
- the second pressure adjustment valve UC adjusts the second adjustment fluid pressure Pc to increase from “0 (atmospheric pressure)”, and the first pressure adjustment valve UB reduces the first adjustment fluid pressure Pb to the second adjustment fluid pressure Pc.
- first and second pressure regulating valves UB, UC are arranged in series with the pressure regulating fluid passage HA, the second regulated hydraulic pressure Pc regulated by the second pressure regulating valve UC is equal to the first regulated pressure Pc. It is adjusted so as to decrease from the adjusted hydraulic pressure Pb (that is, “Pc ⁇ Pb”).
- first and second adjustment hydraulic pressure sensors PB and PC are provided in the pressure adjustment fluid path HA so as to detect the first and second adjustment hydraulic pressures Pb and Pc.
- the pressure regulating fluid path HA is branched into a second servo fluid path HC at a portion Bg between the first pressure regulating valve UB and the second pressure regulating valve UC.
- the second servo fluid path HC is connected to the servo chamber Rs. Therefore, the second adjustment hydraulic pressure Pc is introduced (supplied) to the servo chamber Rs. Since the master cylinder CM is connected to the front wheel cylinder CWf via the lower fluid unit YL, the second adjusted hydraulic pressure Pc is indirectly introduced to the front wheel cylinder CWf via the master cylinder CM. You. When the pressure receiving area rs of the servo chamber Rs is the same as the pressure receiving area rm of the master chamber Rm, the master hydraulic pressure Pm matches the second adjusted hydraulic pressure Pc.
- the pressure regulating fluid path HA is branched into a first servo fluid path HB at a portion Bh between the fluid pump HP and the first pressure regulating valve UB.
- the first servo fluid path HB is connected to the rear wheel cylinder CWr via the lower fluid unit YL. Therefore, the first adjusted hydraulic pressure Pb is directly introduced (supplied) to the rear wheel hole cylinder CWr.
- a switching unit YZ is provided between the master cylinder fluid passage HM and the first servo fluid passage HB. That is, the communication fluid passage HZ is provided between the portion Bzf of the master cylinder fluid passage HM and the portion Bzr of the first servo fluid passage HB. Then, a switching valve VZ of a normally closed on / off valve is disposed in the communication fluid path HZ.
- the first adjustment hydraulic pressure Pb and the second adjustment hydraulic pressure Pc are independently and separately adjusted within a range of “Pb ⁇ Pc”.
- the regenerative cooperative control is executed in consideration of the front-rear distribution of the braking force.
- the deceleration and stability of the vehicle can be ensured, and regenerative energy can be maximized.
- the required braking force Fd is a braking force for the entire vehicle, and is increased as the operation amount Ba increases.
- the required braking force Fd cannot be achieved with the regenerative braking force Fg.
- the friction braking force Fmr of the rear wheel WHr is increased by the first adjusted hydraulic pressure Pb corresponding to a shortage of the regenerative braking force Fg with respect to the required braking force Fd (that is, “Fd ⁇ Fx”).
- Pb a shortage of the regenerative braking force Fg with respect to the required braking force Fd
- the ratio (front-rear distribution ratio) Hf of the front wheel braking force to the total braking force is gradually reduced from 100% when the friction braking force Fmr of the rear wheel WHr is sequentially increased.
- the second adjustment hydraulic pressure Pc starts increasing from “0”.
- the friction braking force Fmf of the front wheel WHf increases.
- the front-rear distribution ratio Hf is maintained at the desired value hf while the regenerative braking force Fg maintains the maximum value Fx.
- the front wheel hydraulic pressure Pwf and the rear wheel hydraulic pressure Pwr are individually adjusted by the first and second adjusted hydraulic pressures Pb and Pc.
- the operation amount Ba increases, “only the regenerative braking force Fg of the front wheel WHf by the generator GN” ⁇ “(the regenerative braking force Fg of the front wheel WHf) + (the friction of the rear wheel WHr by the first adjusted hydraulic pressure Pb) Braking force Fmr) ⁇ ((regenerative braking force Fg of front wheel WHf) + (friction braking force Fmf of front wheel WHf by second adjusted hydraulic pressure Pc) + (friction braking force Fmr of rear wheel WHr)).
- the braking force is appropriately distributed before and after, so that deceleration and stability of the vehicle can be secured.
- the second embodiment also has the same effects as the first embodiment.
- members related to the master cylinder fluid path HM master chamber Rm, front wheel cylinder CWf, etc.
- members related to the servo chamber Rs first and second servo fluid paths HB, HC
- the components related to the simulator SS are fluidly separated by the master piston PM. No inflow and outflow of the brake fluid BF is performed between the members. In other words, the three hydraulic chambers Rm, Rs, Ro are independent.
- the simulator SS Since the simulator SS is not directly affected by the fluid pressure fluctuation from the master chamber Rm and the servo chamber Rs, the simulator SS is hardly influenced by the pulsation of the fluid pump HP, and the fluctuation of the braking operation force Fp can be suppressed. As a result, suitable operation characteristics (the relationship between the operation displacement Sp and the operation force Fp) of the braking operation member BP are achieved. Note that the simulator SS is affected by the fluctuation of the force via the master piston PM and the like, and the fluctuation is caused by the frictional resistance of the seal SL and the like, the elasticity in the fluid path, the throttle (valve) in the first on-off valve VA. (Holes).
- the members related to the master chamber Rm and the members related to the servo chamber Rs are fluidly separated by the master piston PM, the amount of the brake fluid BF discharged outside the device due to a failure or the like is limited. You. For this reason, the reliability of the braking control device SC can be improved.
- the switching unit YZ “a first state in which the master chamber Rm and the front wheel cylinder CWf are in a communication state and the front wheel wheel cylinder CWf and the first servo fluid path HB are in a non-communication state”, and “the master chamber.
- the second state in which Rm and the front wheel cylinder CWf are in a non-communication state and the front wheel wheel cylinder CWf and the first servo fluid path HB are in a communication state can be selectively realized.
- the switching unit YZ controls the master cylinder valve VM to the open position and controls the switching valve VZ to the closed position so as to achieve the first state.
- the front wheel brake hydraulic pressure Pwf of the front wheel cylinder CWf is adjusted by the master chamber Rm
- the rear wheel brake hydraulic pressure Pwr of the rear wheel cylinder CWr is adjusted by the adjusted hydraulic pressure Pb.
- the switching unit YZ sets the master cylinder valve VM to the closed position and sets the switching valve VZ to the open position so as to achieve the second state.
- the master chamber Rm and the front wheel cylinder CWf are shut off, and the three hydraulic chambers Rm, Ro, and Rs are in a fluid locked state.
- the brake fluid BF adjusted to the fluid pressure Pb is supplied to the front and rear wheel cylinders CWf and CWr via the switching unit YZ, so that the front and rear brake fluid pressures Pwf and Pwr are increased. .
- the inlet valve VI is set to the closed position
- the outlet valve VO is set to the open position
- the brake fluid BF is supplied from the front and rear wheel cylinders CWf and CWr via the return fluid passage HY to the suction part Qs ( That is, the front and rear brake fluid pressures Pwf and Pwr are individually reduced by being discharged to the reservoir RV).
- the inlet valve VI and the outlet valve VO are closed and the movement of the brake fluid BF is prohibited, so that the front and rear brake fluid pressures Pwf and Pwr are maintained.
- the braking control device SC can be simplified, and can be reduced in size and weight.
- ⁇ Third embodiment of the braking control device SC A third embodiment of the braking control device SC will be described with reference to FIG.
- the first adjustment hydraulic pressure Pb is introduced into the rear wheel cylinder CWr via the first servo fluid path HB, and the second adjustment hydraulic pressure Pc ( ⁇ Pb) was supplied to the servo chamber Rs via the second servo fluid path HC.
- the third embodiment is applied to a vehicle having a rear wheel WHr provided with a generator GN.
- the first regulated hydraulic pressure Pb ( ⁇ Pc) is controlled by the servo via the first servo fluid path HB (the fluid path branched from the pressure regulating fluid path HA at the upstream portion Bh of the first pressure regulating valve UB). It is supplied to the chamber Rs. Further, the second adjustment hydraulic pressure Pc is supplied to the rear wheel cylinder CWr via the second servo fluid passage HC (a fluid passage branched from the pressure regulation fluid passage HA at the downstream portion Bg of the first pressure regulation valve UB). Supplied to
- the rear wheel hydraulic pressure Pwr and the front wheel hydraulic pressure Pwf are individually adjusted by the first and second adjusted hydraulic pressures Pb and Pc. Specifically, as the operation amount Ba increases, “only the regenerative braking force Fg of the rear wheel WHr by the generator GN” ⁇ “(the friction braking force Fmf of the front wheel WHf by the first adjustment hydraulic pressure Pb) + (the rear wheel WHr Regenerative braking force Fg) ⁇ ((friction braking force Fmf of front wheel WHf by second adjusted hydraulic pressure Pc) + (regenerative braking force Fg of rear wheel WHr) + (friction braking force Fmr of rear wheel WHr)).
- the generation state of the braking force is changed. Thereby, in a vehicle having the generator GN on the rear wheel WHr, sufficient regenerable energy is secured and the braking force is appropriately distributed before and after, so that the deceleration and stability of the vehicle can be secured.
- the third embodiment also has the same effects as the first and second embodiments.
- the three hydraulic chambers Rm, Rs, and Ro are made independent by the master piston PM. For this reason, the influence of the pulsation of the fluid pump HP is suppressed, good braking operation characteristics are ensured, and the reliability of the braking control device SC can be improved. Further, since the lower fluid unit YL is of a discharge type (a type in which the brake fluid BF is discharged to the reservoir RV or the like when the brake fluid pressure Pw is reduced), the device can be simplified.
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Abstract
制動制御装置は、リザーバに接続される電動ポンプと、電動ポンプが吐出する制動液を調整液圧に調節し後輪サーボ流体路を介して後輪ホイールシリンダに供給する調圧弁と、調整液圧によってマスタピストンに前進力を付与するサーボ室、及び、マスタピストンによってサーボ室とは流体的に分離され、前輪ホイールシリンダに接続され、前輪ホイールシリンダの液圧によって前進力に対向する後退力をマスタピストンに付与するマスタ室を有するマスタユニットと、制動操作部材の操作に応じて体積変化が生じる入力室、及び、入力室からの制動液の移動によって制動操作部材に操作力を付与するシミュレータを有する入力ユニットと、電動ポンプ及び調圧弁を制御するコントローラと、を備える。
Description
本発明は、車両の制動制御装置に関する。
特許文献1には、「装置の体格を小さく抑え、レイアウト性を向上する」ことを目的に、「マスタシリンダMCを圧力室1と背圧室2とに区画する大径ピストン11にドライバのブレーキ操作を受ける小径ピストン10を挿通し、背圧室2と後輪側のホイールシリンダWCRL,WCRRとを接続すると共に圧力室1と前輪側のホイールシリンダWCFL,WCFRとを挿通し、背圧室2の圧力がブレーキペダルストロークに応じた背圧室目標液圧となるように、背圧室2に圧力を供給するポンプ301,302を駆動する」ことが記載されている。
特許文献2には、「ホイールシリンダ液圧の増圧応答性を向上することができるブレーキ装置を提供する」ことを目的に、「運転者のブレーキ操作により作動し、第1油路11を介してホイールシリンダ8と接続し、ホイールシリンダ液圧を増圧可能なマスタシリンダ5と、第1油路11を介してホイールシリンダ8と接続し、ホイールシリンダ液圧を増圧可能なポンプ7と、マスタシリンダ5又はポンプ7によるホイールシリンダ液圧の増圧を補助する補助増圧部(補助増圧部106及びストロークシミュレータ27)と、を備える」ことが記載されている。
特許文献1の装置では、ストロークシミュレータ等を省略するため、2つのポンプ301、302の吐出先の油路p3、p4が、電磁弁211、212にて、適宜、切り替えられる。そして、ブレーキペダルBPのペダル反力(操作力)は、ポンプ301、302から流入するブレーキ液量と比例電磁弁202から油路p6へ流出する液量の関係、及び、反力スプリング16の特性によって発生される。該構成では、背圧室2の圧力は、ポンプ301、302の圧力変動(ポンプ脈動)の影響を受け易い。特に、ポンプ301、302の回転数に起因する液圧脈動が、反力スプリング16の固有振動数の近傍になると共振現象が生じる蓋然性が高まる。このため、回生協調制御等を実行するためのブレーキ・バイ・ワイヤ構成では、ブレーキペダルBPの操作力の発生部(例えば、シミュレータ)は、調圧部から流体的に分離されることが望ましい。
なお、特許文献1の装置では、電気系統の失陥時には、ドライバがブレーキペダルBPを踏み込むことで小径ピストン10を前進させ、小径ピストン10の前進により制限部材15が大径ピストン11に当接すると、小径ピストン10と大径ピストン11の両方を前進させてホイールシリンダWCにブレーキ液(制動液)を送り、圧力室1のブレーキ液圧を立ち上げることができる(特許文献1の図10を参照)。このとき、背圧室2の容積は拡大され、制動液は、カップシールを介して、リザーバタンクRSVから吸い込まれる。しかし、ブレーキペダルBPが戻されても、背圧室2内の制動液は、比例電磁弁202が閉位置にあるため、リザーバタンクRSVには戻されず、ブレーキ液圧が減少されない。特許文献1では、この点の改良も必要である。
特許文献2の装置では、通常制動時(補助増圧時、踏力ブレーキ時、踏力ブレーキから倍力制御への切換え時、倍力制御(増圧)時、及び、倍力制御(減圧)時の作動状態)では、連通弁23P、23Sが開位置にされ、2系統の流体路は連通されている(特許文献2の図3~図7を参照)。該構成では、万一、1つのホイールシリンダにて破損が発生すると、多量の制動液が装置外に流出することが生じ得る。このため、2系統の流体路は、少なくとも通常制動時には流体的に分離されていることが望ましい。
本発明の目的は、回生協調制御を達成するブレーキ・バイ・ワイヤ構成の制動制御装置において、制動操作部材の操作特性が良好であるとともに、少なくとも通常制動時には2つの制動系統が流体的に分離された状態にあるものを提供することである。
本発明に係る車両の制動制御装置は、車両の制動操作部材(BP)の操作に応じて前輪、後輪ホイールシリンダ(CWf、CWr)の液圧(Pwf、Pwr)を調整するものであって、前記車両のリザーバ(RV)に接続される電動ポンプ(DC)と、前記電動ポンプ(DC)が吐出する制動液(BF)を調整液圧(Pa)に調節し、後輪サーボ流体路(HR)を介して前記後輪ホイールシリンダ(CWr)に供給する調圧弁(UA)と、「前記調整液圧(Pa)が供給され、該調整液圧(Pa)によってマスタピストン(PM)に前進力(Fa)を付与するサーボ室(Rs)」、及び、「前記マスタピストン(PM)によって前記サーボ室(Rs)とは流体的に分離され、前記前輪ホイールシリンダ(CWf)に接続され、該前輪ホイールシリンダ(CWf)の液圧(Pwf)によって前記前進力(Fa)に対向する後退力(Fb)を前記マスタピストン(PM)に付与するマスタ室(Rm)」を有するマスタユニット(YM)と、前記制動操作部材(BP)の操作に応じて体積変化が生じる入力室(Rn)、及び、前記入力室(Rn)からの制動液(BF)の移動によって前記制動操作部材(BP)に操作力(Fp)を付与するシミュレータ(SS)を有する入力ユニット(YK)と、前記電動ポンプ(DC)、及び、前記調圧弁(UA)を制御するコントローラ(ECU)と、を備える。
上記構成によれば、前輪ホイールシリンダCWf、及び、後輪ホイールシリンダCWrは、マスタピストンPMによって流体的に分離されている。つまり、「力」は伝達可能であるが、2系統の流体路の間(マスタシリンダ流体路HMと後輪サーボ流体路HRとの間)では、制動液BFは移動されない。回生協調制御を含む通常制動時(スリップ制御の非実行時)には、制動系統(流体路)は、2系統に分離されているため、フェールセイフ上、好適である。更に、シミュレータSSは、サーボ室Rsとは流体的に分離される。このため、操作力Fpにおいて、電動ポンプDCの液圧脈動の影響を受け難い。結果、制動操作部材BPの良好な操作特性が確保され得る。
本発明に係る車両の制動制御装置は、少なくとも前輪(WHf)に回生ジェネレータ(GN)を備えた車両に適用される。車両の制動制御装置は、前記車両の制動操作部材(BP)の操作に応じて前輪、後輪ホイールシリンダ(CWf、CWr)の液圧(Pwf、Pwr)を調整するものであって、前記車両のリザーバ(RV)に接続される電動ポンプ(DC)と、前記電動ポンプ(DC)が吐出する制動液(BF)を第1調整液圧(Pb)に調節し、第1サーボ流体路(HB)を介して、前記後輪ホイールシリンダ(CWr)に供給する第1調圧弁(UB)と、前記第1調整液圧(Pb)を第2調整液圧(Pc)に減少して調節する第2調圧弁(UC)と、「前記第2調整液圧(Pc)が第2サーボ流体路(HC)を介して供給され、該第2調整液圧(Pc)によってマスタピストン(PM)に前進力(Fa)を付与するサーボ室(Rs)」、及び、「前記マスタピストン(PM)によって前記サーボ室(Rs)とは流体的に分離され、前記前輪ホイールシリンダ(CWf)に接続され、該前輪ホイールシリンダ(CWf)の液圧(Pwf)によって前記前進力(Fa)に対向する後退力(Fb)を前記マスタピストン(PM)に付与するマスタ室(Rm)」を有するマスタユニット(YM)と、前記制動操作部材(BP)の操作に応じて体積変化が生じる入力室(Rn)、及び、前記入力室(Rn)からの制動液(BF)の移動によって前記制動操作部材(BP)に操作力(Fp)を付与するシミュレータ(SS)を有する入力ユニット(YK)と、前記電動ポンプ(DC)、及び、前記第1、第2調圧弁(UB、UC)を制御するコントローラ(ECU)と、を備える。
本発明に係る車両の制動制御装置は、少なくとも後輪(WHr)に回生ジェネレータ(GN)を備えた車両に適用される。車両の制動制御装置は、前記車両の制動操作部材(BP)の操作に応じて前輪、後輪ホイールシリンダ(CWf、CWr)の液圧(Pwf、Pwr)を調整するものであって、前記車両のリザーバ(RV)に接続される電動ポンプ(DC)と、前記電動ポンプ(DC)が吐出する制動液(BF)を第1調整液圧(Pb)に調節する第1調圧弁(UB)と、前記第1調整液圧(Pb)を第2調整液圧(Pc)に減少して調節し、第2サーボ流体路(HC)を介して、前記後輪ホイールシリンダ(CWr)に供給する第2調圧弁(UC)と、「前記第1調整液圧(Pb)が第1サーボ流体路(HB)を介して供給され、該第1調整液圧(Pb)によってマスタピストン(PM)に前進力(Fa)を付与するサーボ室(Rs)」、及び、「前記マスタピストン(PM)によって前記サーボ室(Rs)とは流体的に分離され、前記前輪ホイールシリンダ(CWf)に接続され、該前輪ホイールシリンダ(CWf)の液圧(Pwf)によって前記前進力(Fa)に対向する後退力(Fb)を前記マスタピストン(PM)に付与するマスタ室(Rm)」を有するマスタユニット(YM)と、前記制動操作部材(BP)の操作に応じて体積変化が生じる入力室(Rn)、及び、前記入力室(Rn)からの制動液の移動によって前記制動操作部材(BP)に操作力(Fp)を付与するシミュレータ(SS)を有する入力ユニット(YK)と、前記電動ポンプ(DC)、及び、第1、第2前記調圧弁(UB、UC)を制御するコントローラ(ECU)と、を備える。
上記構成によれば、第1、第2調整液圧Pb、Pcによって、前輪液圧Pwf、及び、後輪液圧Pwrが、個別に調整される。このため、回生可能なエネルギが十分に確保されるとともに、制動力の前後配分が適正にされるため、車両の減速性、安定性が確保され得る。加えて、上述した様に、マスタピストンPMによって、前輪ホイールシリンダCWf、後輪ホイールシリンダCWr、及び、シミュレータSSは、流体的に分離されている。このため、流体ポンプHPの脈動の影響が抑制され、制動操作部材BPの操作特性が良好に維持されるとともに、装置の信頼性が向上され得る。
<構成部材等の記号、及び、記号末尾の添字>
以下の説明において、「ECU」等の如く、同一記号を付された構成部材、演算処理、信号、特性、及び、値は、同一機能のものである。各車輪に係る記号末尾に付された添字「i」~「l」は、それが何れの車輪に関するものであるかを示す包括記号である。具体的には、「i」は右前輪、「j」は左前輪、「k」は右後輪、「l」は左後輪を示す。例えば、4つの各ホイールシリンダにおいて、右前輪ホイールシリンダCWi、左前輪ホイールシリンダCWj、右後輪ホイールシリンダCWk、及び、左後輪ホイールシリンダCWlと表記される。更に、記号末尾の添字「i」~「l」は、省略され得る。添字「i」~「l」が省略された場合には、各記号は、4つの各車輪の総称を表す。例えば、「WH」は各車輪、「CW」は各ホイールシリンダを表す。
以下の説明において、「ECU」等の如く、同一記号を付された構成部材、演算処理、信号、特性、及び、値は、同一機能のものである。各車輪に係る記号末尾に付された添字「i」~「l」は、それが何れの車輪に関するものであるかを示す包括記号である。具体的には、「i」は右前輪、「j」は左前輪、「k」は右後輪、「l」は左後輪を示す。例えば、4つの各ホイールシリンダにおいて、右前輪ホイールシリンダCWi、左前輪ホイールシリンダCWj、右後輪ホイールシリンダCWk、及び、左後輪ホイールシリンダCWlと表記される。更に、記号末尾の添字「i」~「l」は、省略され得る。添字「i」~「l」が省略された場合には、各記号は、4つの各車輪の総称を表す。例えば、「WH」は各車輪、「CW」は各ホイールシリンダを表す。
2つの制動系統に係る記号の末尾に付された添字「f」、「r」は、それが前後輪の何れの系統に関するものであるかを示す包括記号である。具体的には、「f」は前輪系統、「r」は後輪系統を示す。例えば、各車輪のホイールシリンダCWにおいて、前輪ホイールシリンダCWf(=CWi、CWj)、及び、後輪ホイールシリンダCWr(=CWk、CWl)と表記される。更に、記号末尾の添字「f」、「r」は省略され得る。添字「f」、「r」が省略された場合には、各記号は、2つの各制動系統の総称を表す。例えば、「CW」は、前後の制動系統におけるホイールシリンダを表す。
流体路において、リザーバRVに近い側(ホイールシリンダCWから遠い側)が「上部」と称呼され、ホイールシリンダCWに近い側(リザーバRVから遠い側)が「下部」と称呼される。また、制動液BFの還流(A)において、流体ポンプHPの吐出部Qtに近い側が「上流側」と称呼され、該吐出部Qtから離れた側が「下流側」と称呼される。
<制動制御装置SCの第1実施形態>
図1の全体構成図を参照して、本発明に係る制動制御装置SCの第1の実施形態について説明する。第1の実施形態では、2系統の流体路として、所謂、前後型(「H型」ともいう)のものが採用されている。ここで、流体路は、制動制御装置SCの作動液体である制動液BFを移動するための経路であり、制動配管、流体ユニットの流路、ホース等が該当する。
図1の全体構成図を参照して、本発明に係る制動制御装置SCの第1の実施形態について説明する。第1の実施形態では、2系統の流体路として、所謂、前後型(「H型」ともいう)のものが採用されている。ここで、流体路は、制動制御装置SCの作動液体である制動液BFを移動するための経路であり、制動配管、流体ユニットの流路、ホース等が該当する。
車両は、駆動用の電気モータGNを備えたハイブリッド車両、又は、電気自動車である。駆動用の電気モータGNは、エネルギ回生用のジェネレータ(発電機)としても機能する。例えば、ジェネレータGNは、前輪WHi、WHj(=WHf)に備えられる。また、ジェネレータGNは、後輪WHk、WHl(=WHr)に備えられてもよい。ジェネレータGNは、駆動コントローラECDによって制御される。駆動コントローラECDと制動コントローラECUとは、信号を共有できるよう、通信バスBSを介して接続されている。
車両には、制動操作部材BP、ホイールシリンダCW、車輪速度センサVW、操舵角センサSA、ヨーレイトセンサYR、横加速度センサGY、及び、前後加速度センサGXが備えられる。
制動操作部材(例えば、ブレーキペダル)BPは、運転者が車両を減速するために操作する部材である。制動操作部材BPが操作されることによって、車輪WHの制動トルクが調整され、車輪WHに制動力が発生される。具体的には、車両の車輪WHには、回転部材(例えば、ブレーキディスク)KTが固定される。そして、回転部材KTを挟み込むようにブレーキキャリパが配置される。
ブレーキキャリパには、ホイールシリンダCWが設けられている。ホイールシリンダCW内の制動液BFの圧力(制動液圧)Pwが増加されることによって、摩擦部材(例えば、ブレーキパッド)が、回転部材KTに押し付けられる。回転部材KTと車輪WHとは、一体的に回転するよう固定されているため、このときに生じる摩擦力によって、車輪WHに制動トルク(摩擦制動力)が発生される。
各車輪WHには、車輪速度Vwを検出するよう、車輪速度センサVWが備えられる。車両の車体には、車両のヨーレイトYrを検出するヨーレイトセンサYR、車両の前後方向における加速度(前後加速度)Gxを検出する前後加速度センサGX、及び、車両の横方向における加速度(横加速度)Gyを検出する横加速度センサGYが設けられる。
≪制動制御装置SC≫
制動制御装置SCは、操作量センサBA、マスタユニットYM、調圧ユニットYA、回生協調ユニットYK、下部流体ユニットYL、切り替えユニットYZ、及び、コントローラECUにて構成される。
制動制御装置SCは、操作量センサBA、マスタユニットYM、調圧ユニットYA、回生協調ユニットYK、下部流体ユニットYL、切り替えユニットYZ、及び、コントローラECUにて構成される。
運転者による制動操作部材(ブレーキペダル)BPの操作量Baを検出するよう、操作量センサBAが設けられる。操作量センサBAとして、制動操作部材BPの操作変位Spを検出する操作変位センサSPが設けられる。制動操作部材BPの操作力Fpを検出するよう、操作力センサFPが設けられる。また、操作量センサBAとして、ストロークシミュレータSS内の液圧(シミュレータ液圧)Psを検出するよう、シミュレータ液圧センサPSが設けられる。回生協調ユニットYKの入力室Rn内の液圧(入力液圧)Pnを検出するよう、入力液圧センサPNが設けられる。操作量センサBAは、上述の操作変位センサSP等の総称であり、制動操作量Baとして、操作変位Sp、操作力Fp、シミュレータ液圧Ps、及び、入力液圧Pnのうちの少なくとも1つが採用される。検出された制動操作量Baは、コントローラECUに入力される。
[マスタユニットYM]
マスタユニットYMによって、マスタシリンダ室Rmを介して、前輪、後輪ホイールシリンダCWf、CWr内の液圧(制動液圧)Pwf、Pwrが調整される。マスタユニットYMは、シングル型のマスタシリンダCM、及び、マスタシリンダピストンPM、及び、マスタ弾性体SMを含んで構成される。
マスタユニットYMによって、マスタシリンダ室Rmを介して、前輪、後輪ホイールシリンダCWf、CWr内の液圧(制動液圧)Pwf、Pwrが調整される。マスタユニットYMは、シングル型のマスタシリンダCM、及び、マスタシリンダピストンPM、及び、マスタ弾性体SMを含んで構成される。
マスタシリンダCMは、底部を有する段付きのシリンダ部材である(即ち、小径部と大径部とを有する)。マスタシリンダピストンPM(単に、「マスタピストン」ともいう)は、マスタシリンダCMの内部に挿入されたピストン部材であり、つば部(フランジ)Tmを有する。マスタシリンダCMとマスタピストンPMとは、シールSLにて封止されている。マスタピストンPMは、制動操作部材BPの操作に連動して移動可能である。
マスタシリンダCMの内部は、マスタピストンPMによって、3つの液圧室Rm、Rs、Roに区画されている。マスタピストンPMは、マスタシリンダCMの中心軸Jmに沿って、滑らかに移動可能である。
マスタシリンダ室(単に、「マスタ室」ともいう)Rmは、「マスタシリンダCMの小径内周部、小径底部」、及び、マスタピストンPMの端部によって区画された液圧室である。マスタ室Rmには、マスタシリンダ流体路HMが接続され、下部流体ユニットYLを介して、前輪ホイールシリンダCWf(=CWi、CWj)に接続される。
更に、マスタシリンダCMの内部は、マスタピストンPMのつば部Tmによって、サーボ液圧室(単に、「サーボ室」ともいう)Rsと反力液圧室(単に、「反力室」ともいう)Roとに仕切られている。サーボ室Rsは、「マスタシリンダCMの大径内周部、大径底部」、及び、マスタピストンPMのつば部Tmによって区画された液圧室である。マスタ室Rmとサーボ室Rsとは、つば部Tmを挟んで、相対するように配置される。サーボ室Rsには、前輪サーボ流体路HFが接続され、調圧ユニットYAから調整液圧Paが導入される。
反力室Roは、マスタシリンダCMの大径内周部、段付部、及び、マスタピストンPMのつば部Tmによって区画された液圧室である。反力室Roは、マスタシリンダCMの中心軸Jmの方向において、マスタ液圧室Rmとサーボ液圧室Rsとに挟まれ、それらの間に位置する。従って、サーボ室Rsの体積が増加される場合に、反力室Roの体積が減少される。逆に、サーボ室体積が減少される場合には、反力室体積が増加される。反力室Roには、シミュレータ流体路HSが接続される。反力室Roによって、入力室Rnの制動液BFの液量が調節される。
マスタシリンダCMの小径底部との一方側端部とマスタピストンPMの端部との間には、マスタ弾性体(例えば、圧縮ばね)SMが設けられる。マスタ弾性体SMは、マスタピストンPMをマスタシリンダCMの中心軸Jmの方向に押している。非制動時には、マスタピストンPMは、マスタシリンダCMの大径底部に当接している。この状態でのマスタピストンPMの位置が、「マスタユニットYMの初期位置」と称呼される。
マスタリザーバ(大気圧リザーバであり、単に「リザーバ」ともいう)RVは、作動液体用のタンクであり、その内部に制動液BFが貯蔵されている。リザーバRVの下部は、仕切り板SKによって、マスタシリンダ室Rmに接続されたマスタリザーバ室Ruと、調圧ユニットYA(特に、流体ポンプHPの吸込み部Qs)に接続された調圧リザーバ室Rdと、に区画されている。リザーバRV内に制動液BFが満たされた状態では、制動液BFの液面は、仕切り板SKの高さよりも上にある。このため、制動液BFは、仕切り板SKを超えて、マスタリザーバ室Ruと調圧リザーバ室Rdとの間を自由に移動することができる。一方、リザーバRV内の制動液BFの量が減少し、制動液BFの液面が仕切り板SKの高さよりも低くなると、マスタリザーバ室Ruと調圧リザーバ室Rdとは独立した液だめとなる。
マスタシリンダCMには貫通孔が設けられ、制動操作部材BPが操作されていない場合には、該貫通孔を介して、マスタ室Rmは、マスタリザーバ(大気圧リザーバ)RVに接続される。つまり、マスタピストンPMが上記初期位置にある場合には、マスタ室Rmは、リザーバRVと連通状態にされる。制動操作部材BPが操作され、マスタピストンPMが前進方向Haに移動されると、マスタ室RmとリザーバRVとの連通状態は遮断される。そして、マスタピストンPMが、更に、前進方向Haに移動されると、マスタシリンダ液圧Pmが「0(大気圧)」から増加される。
マスタ室Rmは、その内圧(「マスタシリンダ液圧」であり、「マスタ液圧」ともいう)Pmによって、中心軸Jmに沿った後退方向Hbの付勢力Fb(「後退力」という)を、マスタピストンPMに対して付与する。サーボ室Rsは、その内圧(即ち、導入された調整液圧Pa)によって、後退力Fbに対向する前進方向Haの付勢力Fa(「前進力」という)を、マスタピストンPMに付与する。マスタピストンPMにおいて、サーボ室Rs内の液圧(調整液圧)Paによる前進力Faとマスタ室Rm内の液圧(マスタ液圧)Pmによる後退力Fbとは、中心軸Jmの方向で互いに対抗し(向き合い)、静的には均衡している。つまり、マスタ液圧Pmが一定に維持される場合には、前進力Faと後退力Fbとは釣り合い、「Fa=Fb」である。マスタ液圧Pmが増加される場合には、調整液圧Paが増加され、「Fa>Fb」にされる。一方、マスタ液圧Pmが減少される場合には、調整液圧Paが減少され、「Fa<Fb」にされる。マスタ室Rmには、マスタシリンダ流体路HMが接続される。マスタシリンダ流体路HMには、マスタ液圧Pmを検出するよう、後述するマスタシリンダ弁VMの下部に、マスタシリンダ液圧センサPQが設けられる。
[調圧ユニットYA]
調圧ユニットYAによって、ホイールシリンダCWの液圧Pwが調節される。調圧ユニットYAは、電動ポンプDC、逆止弁GC、調圧弁UA、及び、調整液圧センサPAにて構成される。
調圧ユニットYAによって、ホイールシリンダCWの液圧Pwが調節される。調圧ユニットYAは、電動ポンプDC、逆止弁GC、調圧弁UA、及び、調整液圧センサPAにて構成される。
電動ポンプDCは、電気モータMC、及び、流体ポンプHPによって構成され、それらが一体となって回転する。流体ポンプHPにおいて、吸込口Qsは第1リザーバ流体路HVに接続され、吐出口Qtは調圧流体路HAの一方の端部に接続される。調圧流体路HAの他方の端部は、調圧弁UAを介して、第2リザーバ流体路HXに接続される。第1、第2リザーバ流体路HV、HXは、リザーバRVに接続される。調圧流体路HAには、逆止弁GCが設けられる。
調圧流体路HAには、調圧弁UAが設けられる。調圧弁UAは、通電状態(例えば、供給電流)に基づいて開弁量(リフト量)が連続的に制御されるリニア型の電磁弁(比例弁、差圧弁)である。調圧弁UAは、駆動信号Uaに基づいて、コントローラECUによって制御される。調圧弁UAとして、常開型の電磁弁が採用される。
電動ポンプDCが駆動されると、「HV→HP→GC→UA→HX→RV→HV」のように、制動液BFの還流(A)が形成される。換言すれば、制動液BFの還流路(A)には、流体ポンプHP、調圧弁UA、及び、リザーバRVが含まれている。なお、調圧弁UAは、部位Bvにて第1リザーバ流体路HVに接続されてもよい。この場合、還流路(A)は、「HV→HP→GC→UA→HV」のようになる。
調圧弁UAが全開状態にある場合(常開型であるため、非通電時)、調圧流体路HA内の液圧(調整液圧)Paは略「0(大気圧)」である。調圧弁UAへの通電量が増加され、調圧弁UAによって還流(A)が絞られると、調圧流体路HAにおいて、調圧弁UAの上流側の液圧(流体ポンプHPと調圧弁UAと間の液圧Pa)が、「0」から増加される。つまり、調圧弁UAによって、調整液圧Paが、「0(大気圧)」から増加するよう調整される。調圧ユニットYAには、調整液圧Paを検出するよう、調整液圧センサPAが設けられる。なお、マスタユニットYMの諸元(マスタピストンPMの受圧面積等)は既知であるため、調整液圧センサPAに代えて、マスシリンダ液圧センサPQが用いられてもよい。
調圧流体路HAは、流体ポンプHPと調圧弁UAとの間の部位Bdにて、前輪サーボ流体路HFに分岐され、サーボ室Rsに接続される。従って、調整液圧Paは、サーボ室Rsに導入(供給)される。調整液圧Paによって、マスタピストンPMには、前進方向Haの前進力Faが加えられ、マスタ室Rm内のマスタ液圧Pmが増加される。即ち、前輪ホイールシリンダCWi、CWj(=CWf)内の液圧(前輪制動液圧)Pwfは、マスタシリンダ流体路HMを介して、マスタユニットYMによって調整される。一方、後輪ホイールシリンダCWk、CWl(=CWr)内の液圧(後輪制動液圧)Pwrは、後輪サーボ流体路HRを介して、調整液圧Paに調節された制動液BFが、直接、供給されることによって調整される。ここで、後輪サーボ流体路HRは、前輪サーボ流体路HFと同様に、部位Bdにて、調圧流体路HAから分岐される。
[回生協調ユニットYK]
回生協調ユニットYK(「入力ユニット」に相当)によって、摩擦制動と回生制動との協調制御(「回生協調制御」という)が達成される。例えば、回生協調ユニットYKによって、制動操作部材BPは操作されているが、制動液圧Pwが発生しない状態が形成される。回生協調ユニット(入力ユニット)YKは、入力シリンダCN、入力ピストンPK、入力弾性体SN、第1開閉弁VA、第2開閉弁VB、ストロークシミュレータSS、シミュレータ液圧センサPS、及び、入力液圧センサPNにて構成される。
回生協調ユニットYK(「入力ユニット」に相当)によって、摩擦制動と回生制動との協調制御(「回生協調制御」という)が達成される。例えば、回生協調ユニットYKによって、制動操作部材BPは操作されているが、制動液圧Pwが発生しない状態が形成される。回生協調ユニット(入力ユニット)YKは、入力シリンダCN、入力ピストンPK、入力弾性体SN、第1開閉弁VA、第2開閉弁VB、ストロークシミュレータSS、シミュレータ液圧センサPS、及び、入力液圧センサPNにて構成される。
入力シリンダCNは、マスタシリンダCMに固定された、底部を有するシリンダ部材である。入力ピストンPKは、入力シリンダCNの内部に挿入されたピストン部材である。入力ピストンPKは、制動操作部材BPに連動するよう、クレビス(U字リンク)を介して、制動操作部材BPに機械的に接続されている。入力ピストンPKには、つば部(フランジ)Tnが設けられる。入力シリンダCNのマスタシリンダCMへの取付面と、入力ピストンPKのつば部Tnとの間には、入力弾性体(例えば、圧縮ばね)SNが設けられる。入力弾性体SNは、中心軸Jmの方向に、入力ピストンPKのつば部Tnを入力シリンダCNの底部に対して押し付けている。
非制動時には、マスタピストンPMの段付部がマスタシリンダCMの大径底部に当接し、入力ピストンPKのつば部Tnが入力シリンダCNの底部に当接している。そして、非制動時には、入力シリンダCNの内部にて、マスタピストンPMの端面Mqと入力ピストンPKの端面Mgとの隙間Ksは、所定距離ks(「初期隙間」という)にされている(即ち、「Ks=ks」)。即ち、ピストンPM、PKが最も後退方向Hb(前進方向Haとは反対方向)の位置(各ピストンの「初期位置」という)にある場合(即ち、非制動時)に、マスタピストンPMと入力ピストンPKとは、所定距離ksだけ離れている。ここで、所定距離ksは、回生量Rgの最大値に対応している。回生協調制御が実行される場合には、隙間(「離間変位」ともいう)Ksは、調整液圧Paによって制御(調節)される。
制動操作部材BPが、「Ba=0」の状態から踏み込まれると、入力ピストンPKは、その初期位置から、前進方向Ha(制動液圧Pwが増加する方向)に移動される。このとき、調整液圧Paが「0」に維持されれば、マスタピストンPMは初期位置のままであるため、入力ピストンPKの前進に伴い、隙間Ks(端面Mgと端面Mqとの間の距離)は、徐々に減少する。一方、調整液圧Paが「0」から増加されると、マスタピストンPMは、その初期位置から、前進方向Haに移動される。このため、隙間Ksは、調整液圧Paによって、「0≦Ks≦ks」の範囲で制動操作量Baとは独立して調整可能である。つまり、調整液圧Paが調整されることにより、入力ピストンPKとマスタピストンPMとの隙間Ksが調節され、回生協調制御が実現される。
回生協調ユニットYK(入力ユニット)の入力室Rnと、マスタユニットYMの反力室Roとが、シミュレータ流体路HSにて接続される。シミュレータ流体路HSには、第1開閉弁VAが設けられる。第1開閉弁VAは、開位置、及び、閉位置を有する常閉型電磁弁(オン・オフ弁)である。シミュレータ流体路HSの第1開閉弁VAと反力室Roとの間の部位Bsに、第3リザーバ流体路HTが接続される。第3リザーバ流体路HTには、第2開閉弁VBが設けられる。第2開閉弁VBは、開位置、及び、閉位置を有する常開型電磁弁(オン・オフ弁)である。第1、第2開閉弁VA、VBは、駆動信号Va、Vbに基づいて、コントローラECUによって制御される。制動制御装置SCの起動時に、第1、第2開閉弁VA、VBへの通電が開始される。そして、第1開閉弁VAが開位置、第2開閉弁VBが閉位置にされる。
ストロークシミュレータSS(単に、「シミュレータ」ともいう)が、第1開閉弁VAと反力室Roとの間で、シミュレータ流体路HSに接続される。換言すれば、回生協調ユニットYKの入力室Rnは、シミュレータ流体路HSによって、シミュレータSSに接続される。回生協調制御時には、第1開閉弁VAが開位置にされ、第2開閉弁VBが閉位置にされる。第2開閉弁VBが閉位置によって、第3リザーバ流体路HTにおいて、リザーバRVへの流路は遮断されるため、制動液BFが、入力シリンダCNの入力室RnからシミュレータSS内に移動される。シミュレータSSのピストンには、弾性体にて、制動液BFの流入を阻止する力が加えられるため、制動操作部材BPが操作される場合の操作力Fpが発生される。
第3リザーバ流体路HTは、リザーバRVに接続される。第3リザーバ流体路HTは、その一部を第1、第2リザーバ流体路HV、HXと共用することができる。しかし、第1、第2リザーバ流体路HV、HXと第3リザーバ流体路HTとは、別々にリザーバRVに接続されることが望ましい。流体ポンプHPは、第1リザーバ流体路HVを介して、リザーバRVから制動液BFを吸引するが、このとき、第1リザーバ流体路HVには、気泡が混じり得る。このため、入力シリンダCN等に、気泡が混入することを回避するよう、第3リザーバ流体路HTは、直接、リザーバRVに接続される。
第1開閉弁VAと反力室Roとの間のシミュレータ流体路HSには、シミュレータSS内の液圧(「シミュレータ液圧」という)Psを検出するよう、シミュレータ液圧センサPSが設けられる。また、第1開閉弁VAと入力室Rnとの間のシミュレータ流体路HSには、入力室Rn内の液圧(「入力液圧」という)Pnを検出するよう、入力液圧センサPNが設けられる。シミュレータ液圧センサPS、及び、入力液圧センサPNは、上述した制動操作量センサBAの1つである。検出された液圧Ps、Pnは、制動操作量Baとして、コントローラECUに入力される。なお、第1、第2開閉弁VA、VBに通電が行われている場合には「Ps=Pn」であるため、シミュレータ液圧センサPS、及び、入力液圧センサPNのうちの何れか一方は省略可能である。
[下部流体ユニットYL]
下部流体ユニットYL(「流体ユニット」に相当し、「液圧モジュレータ」ともいう)は、アンチスキッド制御、車両安定性制御等の4輪独立で制動液圧Pwを個別に調整するためのものである。下部流体ユニットYLは、インレット弁VI、及び、アウトレット弁VOにて構成される。
下部流体ユニットYL(「流体ユニット」に相当し、「液圧モジュレータ」ともいう)は、アンチスキッド制御、車両安定性制御等の4輪独立で制動液圧Pwを個別に調整するためのものである。下部流体ユニットYLは、インレット弁VI、及び、アウトレット弁VOにて構成される。
マスタユニットYM(特に、マスタシリンダCMのマスタ室Rm)と下部流体ユニットYLとは、マスタシリンダ流体路HMにて接続される。マスタシリンダ流体路HMは、マスタシリンダ弁VMの下部Bwfで、前輪ホイールシリンダ流体路HWi、HWj(=HWf)に分岐され、前輪ホイールシリンダCWi、CWj(=CWf)に接続される。同様に、後輪サーボ流体路HRは、部位Bwrで、後輪ホイールシリンダ流体路HWk、HWl(=HWr)に分岐され、後輪ホイールシリンダCWk、CWl(=CWr)に接続される。インレット弁VIi~VIlが、ホイールシリンダ流体路HWi~HWlに設けられる。インレット弁VIは、開位置、及び、閉位置を有する常開型電磁弁(オン・オフ弁)である。インレット弁VIは、常開型のリニア弁でもよい。インレット弁VIは、駆動信号Viに基づいて、コントローラECUによって制御される。
ホイールシリンダ流体路HWi~HWlには、インレット弁VIi~VIlの下部Bei~Belで、戻し流体路HYを介して、第1リザーバ流体路HVの部位Bn(即ち、流体ポンプHPの吸込み部Qs)に接続される。インレット弁VIi~VIlの下部Bei~Belと、戻し流体路HYとの間には、アウトレット弁VOi~VOlが設けられる。アウトレット弁VOは、開位置、及び、閉位置を有する常閉型電磁弁(オン・オフ弁)である。アウトレット弁VOは、駆動信号Voに基づいて、コントローラECUによって制御される。各ホイールシリンダ流体路HWにおいて、インレット弁VI、アウトレット弁VO、及び、戻し流体路HYの構成は同じである。
[切り替えユニットYZ]
切り替えユニットYZによって、ホイールシリンダCWに対して、シングル型マスタシリンダCMからマスタ液圧Pmが供給される状態(「第1状態」という)と、調圧ユニットYAからの調整液圧Paが直接供給される状態(「第2状態」という)と、が切り替えられる(即ち、選択的に実現される)。第1状態は、回生協調制御を含む通常制動の場合に対応し、第2状態は、アンチスキッド制御、車両安定性制御等(後述するスリップ制御)が作動する場合に対応する。切り替えユニットYZは、マスタシリンダ弁VM、及び、切り替え弁VZにて構成される。
切り替えユニットYZによって、ホイールシリンダCWに対して、シングル型マスタシリンダCMからマスタ液圧Pmが供給される状態(「第1状態」という)と、調圧ユニットYAからの調整液圧Paが直接供給される状態(「第2状態」という)と、が切り替えられる(即ち、選択的に実現される)。第1状態は、回生協調制御を含む通常制動の場合に対応し、第2状態は、アンチスキッド制御、車両安定性制御等(後述するスリップ制御)が作動する場合に対応する。切り替えユニットYZは、マスタシリンダ弁VM、及び、切り替え弁VZにて構成される。
マスタシリンダ弁VMは、マスタシリンダCMのマスタ室Rmの出口において、マスタシリンダ流体路HMに設けられる。換言すれば、マスタ室Rmは、マスタシリンダ弁VMを介して、マスタシリンダ流体路HMに接続される。マスタシリンダ弁VMによって、マスタ室Rmとマスタシリンダ流体路HMとの連通/非連通が切り替えられる。マスタシリンダ弁VMは、開位置、及び、閉位置を有する常開型電磁弁(オン・オフ弁)である。マスタシリンダ弁VMは、駆動信号Vmに基づいて、コントローラECUによって制御される。
マスタシリンダ流体路HMは、連絡流体路HZを介して、後輪サーボ流体路HRに接続される。つまり、後輪サーボ流体路HRの部位Bzrとマスタシリンダ流体路HMの部位Bzfとの間に、連絡流体路HZが設けられる。そして、連絡流体路HZには、切り替え弁VZが設けられる。切り替え弁VZは、開位置、及び、閉位置を有する常閉型電磁弁(オン・オフ弁)である。切り替え弁VZによって、前輪、後輪サーボ流体路HF、HR(即ち、調圧ユニットYA、及び、サーボ室Rs)とマスタシリンダ流体路HMとにおける、「連通/非連通」が切り替えられる。切り替え弁VZは、駆動信号Vzに基づいて、コントローラECUによって制御される。
第1状態では、マスタシリンダ弁VM、及び、切り替え弁VZが非通電にされる。つまり、マスタシリンダ弁VMが開位置にされるとともに、切り替え弁VZが閉位置にされる。切り替え弁VZが閉位置にされる場合には、マスタシリンダ流体路HM、及び、前輪、後輪サーボ流体路HF、HR(調圧ユニットYA、サーボ室Rsに接続される流体路)は、マスタユニットYM(特に、マスタピストンPM)を介して流体的に分離される。このとき、サーボ室Rsには、調整液圧Paが供給され、制動液BFが、マスタ室Rmから、マスタ液圧Pmにて、前輪ホイールシリンダCWfに向けて圧送される。なお、サーボ室Rsの受圧面積rsとマスタ室Rmの受圧面積rmとが同じ場合には、「Pm=Pa」が前輪ホイールシリンダCWfに出力される。また、調整液圧Paは、後輪ホイールシリンダCWrに直接、供給される。第1状態は、スリップ制御が実行されない、回生協調制御を含む通常制動時に、実現(選択)される。
第2状態では、マスタシリンダ弁VM、及び、切り替え弁VZに通電が行われる。つまり、マスタシリンダ弁VMが閉位置にされるとともに、切り替え弁VZが開位置にされる。マスタシリンダ弁VMが閉位置にされる場合、マスタ室Rmは流体ロック(制動液BFの封じ込め)の状態にされるため、マスタピストンPMは移動されず、サーボ室Rsに制動液BFは流入されない。このとき、切り替え弁VZが開位置にされるため、マスタシリンダ流体路HM(最終的には、前輪ホイールシリンダCWf)には、調圧弁UAによって調整された調整液圧Paが、連絡流体路HZ(即ち、切り替えユニットYZ)を介して供給される。なお、後輪ホイールシリンダCWrには、調整液圧Paが、直接、供給されている。第2状態は、スリップ制御が実行される場合に実現(選択)される。
[コントローラECU]
コントローラECUでは、車輪速度Vwに基づいて、アンチスキッド制御が実行される。ここで、アンチスキッド制御は、車輪WHの過大な減速スリップ(即ち、車輪のロック傾向)を抑制するものである。具体的には、4つの車輪速度Vwに基づいて、車体速度Vxが演算される。各車輪速度Vwと車体速度Vxとの偏差に基づいて車輪スリップ速度Spが演算されるとともに、車輪速度Vwが時間微分されて、車輪加速度dVが演算される。そして、車輪スリップ速度Sp、及び、車輪加速度dVとそれらのしきい値との関係において、各制動液圧Pwが増減、又は、保持されるように、下部流体ユニットYLが制御される。
コントローラECUでは、車輪速度Vwに基づいて、アンチスキッド制御が実行される。ここで、アンチスキッド制御は、車輪WHの過大な減速スリップ(即ち、車輪のロック傾向)を抑制するものである。具体的には、4つの車輪速度Vwに基づいて、車体速度Vxが演算される。各車輪速度Vwと車体速度Vxとの偏差に基づいて車輪スリップ速度Spが演算されるとともに、車輪速度Vwが時間微分されて、車輪加速度dVが演算される。そして、車輪スリップ速度Sp、及び、車輪加速度dVとそれらのしきい値との関係において、各制動液圧Pwが増減、又は、保持されるように、下部流体ユニットYLが制御される。
また、コントローラECUでは、ヨーレイトYrに基づいて、車両安定性制御が実行される。車両安定性制御は、車両の横滑りを抑制し、ヨー運動を安定化するものである。具体的には、操舵角Saに基づいて、車両挙動の規範値が決定される。これと並行して、ヨーレイトYr、及び、横加速度Gyに基づいて、車両挙動の実際値が演算される。そして、規範値と実際値との偏差に基づいて、各制動液圧Pwが、独立、且つ、個別に制御される。なお、アンチスキッド制御、及び、車両安定性制御のうちの少なくとも1つが、「スリップ制御」と称呼される。つまり、スリップ制御は、アンチスキッド制御、車両安定性制御等の各輪個別制御の総称である。
コントローラECUでは、回生協調制御を実行し、制動操作量Baに応じた車両の減速を達成するよう、調圧ユニットYA、及び、回生協調ユニットYKが制御される。また、スリップ制御(アンチスキッド制御、及び、車両安定性制御のうちの少なくとも1つ)を実行するよう、調圧ユニットYA、回生協調ユニットYK、下部流体ユニットYL、及び、切り替えユニットYZが制御される。即ち、コントローラECUによって、電気モータMC、及び、電磁弁UA、VA、VB、VM、VI、VO、VZが制御される。具体的には、コントローラECUでは、電気モータMCを制御するための駆動信号Mcが演算される。同様に、各種電磁弁UA、VA、VB、VM、VI、VO、VZを制御するための駆動信号Ua、Va、Vb、Vm、Vi、Vo、Vzが演算される。そして、これら駆動信号(Mc等)に基づいて、電気モータMC、及び、電磁弁UA、VA、VB、VM、VI、VO、VZが制御される。
第1実施形態に係る制動制御装置SCは、回生協調制御を達成可能な、ブレーキ・バイ・ワイヤ型の装置である。ここで、回生協調制御は、回生ジェネレータGNによる回生制動力と制動液圧Pwによる摩擦制動力とを協調(連携)して制御するものである。制動制御装置SCでは、回生協調制御を含む通常の制動時には、マスタシリンダ流体路HMに係る部材(マスタ室Rm、前輪ホイールシリンダCWf等)、サーボ室Rsに係る部材(前輪、後輪サーボ流体路HF、HR、調圧流体路HA、後輪ホイールシリンダCWr等)、及び、シミュレータSSに係る部材(反力室Ro、入力室Rn、シミュレータ流体路HS等)は流体的に分離されている。ここで、「流体的な分離(流体分離)」とは、力(即ち、液圧)は伝達されるが、制動液BFの移動が発生しない状態である。
具体的には、マスタシリンダ流体路HMに係る部材(マスタ室Rm、前輪ホイールシリンダCWf等)と、サーボ室Rsに係る部材(サーボ流体路HF、HR、後輪ホイールシリンダCWr等)とは、マスタピストンPMによって流体分離されている。また、サーボ室Rsに係る部材と、シミュレータSSに係る部材(反力室Ro等)とは、マスタピストンPM(特に、つば部Tm)、及び、マスタシリンダCMの大径底部によって流体分離されている。つまり、3つの液圧室Rm(=HM、CWf)、Rs(=HF、HR、YA、CWr)、Ro(=HS、SS)は、夫々、独立し、それらの間で制動液BFの移動は行われない。
制動制御装置SCでは、シミュレータSSは、マスタ室Rm(=HM、CWf)、及び、サーボ室Rs(=HF、HR、CWr)から直接的に液圧変動の影響を受けない。シミュレータSSは、マスタピストンPM等を介して、液圧Paの変動の影響を受けるが、該変動は、シールSL等の摩擦抵抗、流体経路内の弾性、第1開閉弁VA内の絞り等によって減衰される。このため、シミュレータSSは、流体ポンプHPの脈動の影響を受け難く、制動操作力Fpの変動が抑制され得る。結果、制動操作部材BPの好適な操作特性(操作変位Spと操作力Fpとの関係)が達成される。
通常、制動制御装置SCにおける失陥(破損)は、操作変位Spと制動液圧Pw(=Pm又はPa)との関係に基づいて判定される。しかし、該判定が適切に行われない場合であっても、マスタ室Rmに係る部材、及び、サーボ室Rsに係る部材は、マスタピストンPMによって流体的に分離されているため、上記失陥に起因して装置外に排出される制動液BFの量は限定的である。つまり、これらの部材のうちの何れか1つに破損が生じ、且つ、判定が不十分な場合であっても、最悪、破損部材に対応するリザーバ室(Ru等の液だめ)にて、制動液BFの量が不足するに留まる。結果、制動制御装置SCの信頼度が向上され得る。
更に、制動制御装置SCには、「マスタ室Rmと前輪ホイールシリンダCWfとを連通状態にし、前輪ホイールシリンダCWfと後輪サーボ流体路HR(即ち、サーボ室Rs、調圧流体路HA等)とを非連通状態にする第1状態」、及び、「マスタ室Rmと前輪ホイールシリンダCWfとを非連通状態にし、前輪ホイールシリンダCWfと後輪サーボ流体路HR(Rs、HA等)とを連通状態にする第2状態」を選択的に実現可能な切り替えユニットYZが設けられる。通常制動時であって、スリップ制御(アンチスキッド制御、及び、車両安定性制御のうちの少なくとも1つ)が実行されない場合には、切り替えユニットYZでは第1状態を達成するよう、マスタシリンダ弁VMが開位置にされるとともに、切り替え弁VZが閉位置に制御される。前輪ホイールシリンダCWfの前輪制動液圧Pwfは、マスタ室Rmによって調整されるとともに、後輪ホイールシリンダCWrの後輪制動液圧Pwrは、調整液圧Paによって調整される。
一方、スリップ制御が実行される場合には、切り替えユニットYZでは第2状態を達成するよう、マスタシリンダ弁VMが閉位置にされるとともに、切り替え弁VZが開位置にされる。マスタシリンダ弁VMの閉位置によって、マスタ室Rmと前輪ホイールシリンダCWfとは遮断され、3つの液圧室Rm、Ro、Rsは流体ロックの状態にされる。制動液BFは、サーボ室Rsには流入されないため、連絡流体路HZ、及び、切り替え弁VZを介して、前輪、後輪ホイールシリンダCWf、CWrに供給され、前輪、後輪制動液圧Pwf、Pwrが、インレット弁VIによって別個に増加される。つまり、制動液圧Pwf、Pwrは、調圧ユニットYAによって、直接、増加される。前輪、後輪制動液圧Pwf、Pwrが別個に減少される場合には、流体ユニットYLにおいて、インレット弁VIが閉位置にされ、アウトレット弁VOが開位置にされることによって、前輪、後輪ホイールシリンダCWf、CWr内の制動液BFが、戻し流体路HYを介して、流体ポンプHPの吸込み部Qs(即ち、リザーバRV)に排出される。また、前輪、後輪制動液圧Pwf、Pwrが別個に保持される場合には、インレット弁VI、及び、アウトレット弁VOが閉位置にされる。制動制御装置SCは、所謂、排出型であり、スリップ制御を実行するために、電動ポンプDCとは別の電動ポンプの追加が必要とされない。このため、制動制御装置SCが簡略化され、小型・軽量化され得る。
<調圧制御処理>
図2の制御フロー図を参照して、回生協調制御、及び、スリップ制御を含む調圧制御の処理について説明する。「調圧制御」は、調整液圧Paを調整するための、電気モータMC、及び、電磁弁UA、VA、VB、VM、VI、VO、VZの駆動制御である。該制御のアルゴリズムは、コントローラECU内のマイクロプロセッサMPにプログラムされている。
図2の制御フロー図を参照して、回生協調制御、及び、スリップ制御を含む調圧制御の処理について説明する。「調圧制御」は、調整液圧Paを調整するための、電気モータMC、及び、電磁弁UA、VA、VB、VM、VI、VO、VZの駆動制御である。該制御のアルゴリズムは、コントローラECU内のマイクロプロセッサMPにプログラムされている。
ステップS110にて、制動制御装置SCの初期化が行われる。ステップS110では、各構成要素の初期診断が実行される。ステップS120にて、常閉型の第1開閉弁VA、及び、常開型の第2開閉弁VBに通電が行われる。つまり、装置の起動スイッチが、オンされた場合に、第1開閉弁VAが開位置にされ、第2開閉弁VBが閉位置にされる。
ステップS130にて、各種のセンサ信号(検出値)が読み込まれる。制動操作量Ba(Sp、Fp、Ps、Pn)、調整液圧Pa、マスタ液圧Pm、車輪速度Vw、操舵角Sa、ヨーレイトYr、前後加速度Gx、及び、横加速度Gyが読み込まれる。操作量Baは、操作量センサBA(操作変位センサSP、操作力センサFP、入力液圧センサPN、シミュレータ液圧センサPS等)によって検出される。調整液圧Pa、マスタ液圧Pmは、調整液圧センサPA、マスタシリンダ液圧センサPQによって検出される。車輪速度Vw、操舵角Sa、ヨーレイトYr、前後加速度Gx、及び、横加速度Gyは、車輪速度センサVW、操舵角センサSA、ヨーレイトセンサYR、前後加速度センサGX、及び、横加速度センサGYによって、夫々、検出される。
ステップS140にて、車体速度Vx、及び、スリップ状態量Jsが演算される。車体速度Vxは、車輪速度Vwに基づいて演算される。スリップ状態量Jsは、スリップ制御における状態量(状態変数)である。スリップ制御がアンチスキッド制御である場合には、スリップ状態量Jsは、車輪スリップ速度Sp(車輪速度Vwと車体速度Vxとの速度差)、及び、車輪加速度dV(車輪速度Vwの時間微分値)に基づいて演算される。また、スリップ制御が車両安定性制御である場合には、スリップ状態量Jsは、車両挙動状態量における、規範値と実際値との偏差に基づいて決定される。ここで、規範値は操舵角Saに基づいて演算され、実際値はヨーレイトYr、横加速度Gyに基づいて演算される。
ステップS150にて、スリップ状態量Jsに基づいて、「スリップ制御が実行されるか、否か」が判定される。具体的には、スリップ状態量Jsが、所定量jxを超過した場合に、スリップ制御が実行される。所定量jxは、予め設定された定数であり、スリップ制御の実行におけるしきい値である。ステップS150が否定される場合には、処理はステップS160に進む。ステップS150が肯定される場合には、処理はステップS240に進む。
ステップS160~S230は、回生協調制御を含む通常制動時の処理である。ステップS160では、常開型のマスタシリンダ弁VM、及び、常閉型の切り替え弁VZの非通電状態が維持される。即ち、マスタシリンダ弁VMは開位置にされ、切り替え弁VZは閉位置にされる。
ステップS170にて、ブロックX170に示す様に、操作量Baに基づいて、要求制動力Fdが演算される。要求制動力Fdは、車両に作用する総制動力Fの目標値であり、「制動制御装置SCによる摩擦制動力Fm」と「ジェネレータGNによる回生制動力Fg」とを合わせた制動力である。要求制動力Fdは、演算マップZfdに従って、操作量Baが「0」から所定値boの範囲では、「0」に決定され、操作量Baが所定値bo以上では、操作量Baが増加するに伴い、「0」から単調増加するよう演算される。
ステップS180にて、ブロックX180に示す様に、車体速度Vx、及び、演算マップZfxに基づいて、回生制動力の最大値(「最大回生力」という)Fxが演算される。ジェネレータGNの回生量は、駆動コントローラECDのパワートランジスタ(IGBT等)の定格、及び、バッテリの充電受入性によって制限される。例えば、ジェネレータGNの回生量は、所定の電力(単位時間当りの電気エネルギ)に制御される。電力(仕事率)が一定であるため、ジェネレータGNによる車輪軸まわりの回生トルクは、車輪WHの回転数(つまり、車体速度Vx)に反比例する。また、ジェネレータGNの回転数Ngが低下すると、回生量は減少する。更に、回生量には、上限値が設けられる。
最大回生力Fx用の演算マップZfxでは、車体速度Vxが、「0」以上、第1所定速度vo未満の範囲では、車体速度Vxの増加に従って、最大回生力Fxが増加するように設定される。また、車体速度Vxが、第1所定速度vo以上、第2所定速度vp未満の範囲では、最大回生力Fxは、上限値fxに決定される。そして、車体速度Vxが、第2所定速度vp以上では、車体速度Vxが増加するに従って、最大回生力Fxが減少するように設定されている。例えば、最大回生力Fxの減少特性(「Vx≧vp」の特性)では、車体速度Vxと最大回生力Fxとの関係は双曲線で表される(即ち、回生電力が一定)。ここで、各所定値vo、vpは予め設定された定数である。なお、演算マップZfxでは、車体速度Vxに代えて、ジェネレータGNの回転数Ngが採用され得る。
ステップS190にて、要求制動力Fd、及び、最大回生力Fxに基づいて、「要求制動力Fdが、最大回生力Fx以下であるか、否か」が判定される。つまり、運転者によって要求されている制動力Fdが、回生制動力Fgのみによって達成可能か、否かが判定される。「Fd≦Fx」であり、ステップS190が肯定される場合には、処理はステップS200に進む。一方、「Fd>Fx」であり、ステップS190が否定される場合には、処理はステップS210に進む。
ステップS200にて、回生制動力Fgが、要求制動力Fdに決定される(即ち、「Fg=Fd」)。また、ステップS200では、目標摩擦制動力Fmが、「0」に演算される。目標摩擦制動力Fmは、摩擦制動によって達成されるべき制動力の目標値である。この場合、車両減速には、摩擦制動が採用されず、回生制動のみによって、要求制動力Fdが達成される。
ステップS210にて、回生制動力Fgが、最大回生力Fxに決定される(即ち、「Fg=Fx」)。また、ステップS210では、目標摩擦制動力Fmが、要求制動力Fd、及び、最大回生力Fxに基づいて演算される。具体的には、目標摩擦制動力Fmは、要求制動力Fdから、最大回生力Fxが減算されて決定される(即ち、「Fm=Fd-Fx」)。つまり、要求制動力Fdにおいて、回生制動力Fg(=Fx)では不足する分が、目標摩擦制動力Fmによって補われる。
ステップS220にて、回生制動力Fgに基づいて、回生量Rgが演算される。回生量Rgは、ジェネレータGNの回生量の目標値である。回生量Rgは、通信バスBSを介して、制動コントローラECUから駆動コントローラECDに送信される。そして、駆動コントローラECDによって、目標の回生量Rgが達成されるよう、ジェネレータGNが制御される。
ステップS230にて、電気モータMC、及び、調圧弁UAが制御される。具体的には、先ず、摩擦制動力の目標値Fmに基づいて、目標液圧Ptが演算される。目標液圧Ptは、調整液圧Paの目標値である。目標摩擦制動力Fmが液圧換算されて、目標液圧Ptが決定される。そして、電気モータMCが駆動され、流体ポンプHPを含んだ制動液BFの還流(A)が形成される。目標液圧Pt、及び、調整液圧(整液圧センサPAの検出値)Paに基づいて、調整液圧Paが目標液圧Ptに近づき、一致するよう、調圧弁UAのフィードバック制御が実行される。以上で説明したように、通常制動時の処理においては、電磁弁VM、VI、VO、VZは、非通電の状態が維持される。
ステップS240~S280は、スリップ制御時の処理である。この場合、回生協調制御は実行されない(即ち、「Fg=0」)。ステップS240では、マスタシリンダ弁VM、及び、切り替え弁VZが、通電状態にされる。即ち、マスタシリンダ弁VMは閉位置にされ、マスタユニットYMと下部流体ユニットYLとの流体接続が遮断され、非連通状態にされる。また、切り替え弁VZは開位置にされ、マスタシリンダ流体路HM、調圧流体路HA、及び、前後輪サーボ流体路HF、HRが連通状態にされる。つまり、前輪、後輪ホイールシリンダCWf、CWrとサーボ室Rsとが連通状態にされる。
ステップS250にて、ブロックX170と同様の演算マップZfd、及び、操作量Baに基づいて、操作量Baが「0」から所定値boの範囲では、「0」に決定され、操作量Baが所定値bo以上では、操作量Baが増加するに伴い、「0」から単調増加するよう、要求制動力Fdが演算される。スリップ制御時においては、要求制動力Fdは、摩擦制動力Fmのみによって達成される。
ステップS260にて、要求制動力Fd、及び、スリップ状態量Jsのうちの少なくとも1つに基づいて、目標液圧Ptが演算される。例えば、スリップ制御がアンチスキッド制御である場合には、要求制動力Fdに基づいて、目標液圧Ptが演算される。スリップ制御が車両安定性制御である場合には、要求制動力Fd、及び、スリップ状態量Jsに基づいて、車両のヨー運動を安定化するために、4つの車輪の摩擦制動力が個別に演算される。そして、それらのうちの最大のものに基づいて、目標液圧Ptが決定される。
ステップS270にて、目標液圧Ptに基づいて、電気モータMC、及び、調圧弁UAが制御される。ステップS230と同様に、電気モータMCが駆動され、流体ポンプHPを含んだ制動液BFの還流(A)が形成され、調整液圧Paが目標液圧Ptに近づき、一致するよう、調圧弁UAのフィードバック制御が実行される。
ステップS280にて、下部流体ユニットYLのインレット弁VI、及び、アウトレット弁VOが制御され、各制動液圧Pwが、個別に制御される。制動液圧Pwの減少が必要な場合には、インレット弁VIが閉位置にされ、アウトレット弁VOが開位置にされる。ホイールシリンダCWの制動液BFは、流体ポンプHPの吸込み部Qs(即ち、リザーバRV)に排出されるため、制動液圧Pwが減少される。制動液圧Pwの増加が必要な場合には、インレット弁VIが開位置にされ、アウトレット弁VOが閉位置にされる。ホイールシリンダCWには、切り替えユニットYZを介して、調整液圧Paが供給されるため、制動液圧Pwが増加される。制動液圧Pwの維持が必要な場合には、インレット弁VIが閉位置にされ、アウトレット弁VOが閉位置にされる。制動液BFは、ホイールシリンダCWに流入も、排出もされないため、制動液圧Pwが保持される。
<制動制御装置SCの第2の実施形態>
図3の全体構成図を参照して、制動制御装置SCの第2の実施形態について説明する。第2の実施形態では、前輪WHfに、ジェネレータGNが備えられる。第2の実施形態に係る制動制御装置SCも、マスタユニットYM、回生協調ユニット(入力ユニット)YK、調圧ユニットYC、下部流体ユニットYL、切り替えユニットYZ、及び、コントローラECUを含んで構成される。マスタユニットYM、下部流体ユニットYL、切り替えユニットYZ、及び、回生協調ユニットYKは、第1の実施形態と同じであるため、説明は省略する。
図3の全体構成図を参照して、制動制御装置SCの第2の実施形態について説明する。第2の実施形態では、前輪WHfに、ジェネレータGNが備えられる。第2の実施形態に係る制動制御装置SCも、マスタユニットYM、回生協調ユニット(入力ユニット)YK、調圧ユニットYC、下部流体ユニットYL、切り替えユニットYZ、及び、コントローラECUを含んで構成される。マスタユニットYM、下部流体ユニットYL、切り替えユニットYZ、及び、回生協調ユニットYKは、第1の実施形態と同じであるため、説明は省略する。
第1の実施形態では、調圧ユニットYAが、1つの調圧弁UAにて構成され、サーボ室Rs、及び、後輪ホイールシリンダCWrに同じ液圧(調整液圧)Paが供給された。これに代えて、第2の実施形態では、調圧ユニットYCが、2つの調圧弁UB、UCを含んで構成され、コントローラECUによって、サーボ室Rsへの供給液圧Pcと、後輪ホイールシリンダCWrへの供給液圧Pbとが、独立、且つ、個別に制御される。以下、第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
第1の実施形態と同様に、第2の実施形態でも、同一記号を付された構成部材、演算処理、信号、特性、及び、値は、同一機能のものである。記号末尾の添字「i」~「l」は、何れの車輪に関するものであるかを示す包括記号であり、「i」は右前輪、「j」は左前輪、「k」は右後輪、「l」は左後輪を示す。添字「i」~「l」が省略された場合には、各記号は、4つの各車輪の総称を表す。また、記号末尾の添字「f」、「r」は、2系統の流体路(制動液BFの移動経路)において、前後輪の何れの系統に関するものであるかを示す包括記号であり、「f」は前輪系統、「r」は後輪系統を示す。添字「f」、「r」が省略された場合には、2系統の総称を表す。各流体路において、「上部」はリザーバRVに近い側であり、「下部」はホイールシリンダCWに近い側である。また、還流路(A)において、流体ポンプHPの吐出部Qtに近い側が「上流側」であり、吐出部Qtから離れた側が「下流側」である。
[調圧ユニットYC]
調圧ユニットYCは、電動ポンプDC、逆止弁GC、第1、第2調圧弁UB、UC、及び、第1、第2調整液圧センサPB、PCを備えている。調圧ユニットYCによって、前輪ホイールシリンダCWfの液圧Pwfと、後輪ホイールシリンダCWrの液圧Pwrとが、独立、且つ、個別に調節される。具体的には、ジェネレータGNが備えられる前輪WHfの制動液圧Pwfが、ジェネレータGNが備えられない後輪WHrの制動液圧Pwr以下になるよう調整される。
調圧ユニットYCは、電動ポンプDC、逆止弁GC、第1、第2調圧弁UB、UC、及び、第1、第2調整液圧センサPB、PCを備えている。調圧ユニットYCによって、前輪ホイールシリンダCWfの液圧Pwfと、後輪ホイールシリンダCWrの液圧Pwrとが、独立、且つ、個別に調節される。具体的には、ジェネレータGNが備えられる前輪WHfの制動液圧Pwfが、ジェネレータGNが備えられない後輪WHrの制動液圧Pwr以下になるよう調整される。
上記同様に、電動ポンプDCは、1つの電気モータMC、及び、1つの流体ポンプHPによって構成され、それらが一体となって回転する。流体ポンプHPにおいて、吸込口Qsは、第1リザーバ流体路HVに接続され、吐出口Qtは、調圧流体路HAの一方の端部に接続される。調圧流体路HAには、逆止弁GCが設けられる。調圧流体路HAの他方の端部は、リザーバ流体路HXに接続される。
調圧流体路HA(即ち、還流路(A))において、2つの調圧弁UB、UCが直列に設けられる。具体的には、調圧流体路HAには、第1調圧弁UBが設けられる。そして、第1調圧弁UBと第2リザーバ流体路HXとの間に(第1調圧弁UBの下流側に)、第2調圧弁UCが配置される。第1、第2調圧弁UB、UCは、調圧弁UAと同様に、通電状態(例えば、供給電流)に基づいて開弁量(リフト量)が連続的に制御されるリニア型の電磁弁(比例弁、差圧弁)である。第1、第2調圧弁UB、UCは、駆動信号Ub、Ucに基づいて、コントローラECUによって制御される。第1、第2調圧弁UB、UCとして、常開型の電磁弁が採用される。
電動ポンプDCが駆動されると、「HV→HP→GC→UB→UC→HX→RV→HV」の制動液BFの還流路(A)が形成される。即ち、還流路(A)において、第1調圧弁UBが第2調圧弁UCよりも上流側に、第2調圧弁UCが第1調圧弁UBよりも下流側に設けられる。第1の実施形態と同様、第2調圧弁UCは、第1リザーバ流体路HVに接続されてもよい。この場合、還流路(A)は、「HV→HP→GC→UB→UC→HV」のようになる。
第1、第2調圧弁UB、UCが全開状態にある場合(これらは常開型であるため、非通電時)、調圧流体路HA内の液圧(調整液圧)Pb、Pcは、共に、略「0(大気圧)」である。第2調圧弁UCへの通電量が増加され、調圧弁UCによって還流(A)が絞られると、調圧流体路HAにおける第2調圧弁UCの上流側の液圧(例えば、第2調整液圧Pc)が、「0」から増加される。さらに、第1調圧弁UBへの通電量が増加され、調圧弁UBによって還流(A)が絞られると、第1調圧弁UBの上流側の液圧(ポンプHPと第1調圧弁UBと間の液圧)Pbが、第2調整液圧Pcから増加される。第2調圧弁UCによって、第2調整液圧Pcが、「0(大気圧)」から増加するよう調整され、第1調圧弁UBによって、第1調整液圧Pbが、第2調整液圧Pcから増加するよう調整される。換言すれば、第1、第2調圧弁UB、UCは、調圧流体路HAに対して直列に配置されるため、第2調圧弁UCによって調整される第2調整液圧Pcは、第1調整液圧Pbから減少するように調節される(即ち、「Pc≦Pb」)。調圧ユニットYCでは、第1、第2調整液圧Pb、Pcを検出するよう、調圧流体路HAには、第1、第2調整液圧センサPB、PCが設けられる。
調圧流体路HAは、第1調圧弁UBと第2調圧弁UCとの間の部位Bgにて、第2サーボ流体路HCに分岐される。第2サーボ流体路HCは、サーボ室Rsに接続される。従って、第2調整液圧Pcは、サーボ室Rsに導入(供給)される。マスタシリンダCMは、下部流体ユニットYLを介して、前輪ホイールシリンダCWfに接続されているため、第2調整液圧Pcは、マスタシリンダCMを介して、前輪ホイールシリンダCWfに、間接的に導入される。なお、サーボ室Rsの受圧面積rsとマスタ室Rmの受圧面積rmとが同じ場合には、マスタ液圧Pmは、第2調整液圧Pcに一致する。
調圧流体路HAは、流体ポンプHPと第1調圧弁UBとの間の部位Bhにて、第1サーボ流体路HBに分岐される。第1サーボ流体路HBは、下部流体ユニットYLを介して、後輪ホイールシリンダCWrに接続される。従って、第1調整液圧Pbは、後輪ホールシリンダCWrに、直接、導入(供給)される。マスタシリンダ流体路HMと第1サーボ流体路HBとの間に、切り替えユニットYZが設けられる。つまり、連絡流体路HZは、マスタシリンダ流体路HMの部位Bzfと、第1サーボ流体路HBの部位Bzrとの間に設けられる。そして、連絡流体路HZに、常閉型オン・オフ弁の切り替え弁VZが配置される。
第2の実施形態では、「Pb≧Pc」の範囲で、第1調整液圧Pb、及び、第2調整液圧Pcが、独立、且つ、別々に調整される。これにより、制動力の前後配分が考慮された上で、回生協調制御が実行される。前輪WHfに回生ジェネレータGNを備えた車両において、車両の減速性、安定性が確保されるとともに、回生エネルギが最大化され得る。
例えば、操作量Baに応じた要求制動力Fdが、ジェネレータGNによって発生可能な回生制動力(最大回生力)Fx以下である場合には、「Pb=Pc=0」に制御され、摩擦制動力Fmは発生されない。ここで、要求制動力Fdは、車両全体に対する制動力であり、操作量Baの増加に応じて増加される。操作量Baが増加され、回生制動力Fgが最大回生力Fx(図2のブロックX180を参照)を超えると、回生制動力Fgでは、要求制動力Fdが達成され得なくなる。この場合、要求制動力Fdに対する回生制動力Fgの不足分(即ち、「Fd-Fx」)に相当する第1調整液圧Pbによって、後輪WHrの摩擦制動力Fmrが増加される。このとき、「Pc=0」のままであり、前輪WHfには回生制動力のみが付与され、摩擦制動力Fmfは発生されない。総制動力に対する前輪制動力の比率(前後配分比率)Hfは、後輪WHrの摩擦制動力Fmrが順次増加されると、100%から、徐々に減少される。操作量Baが、更に増加され、上記の配分比率Hfが、予め設定された所定比率(定数)hfに達すると、第2調整液圧Pcが「0」から増加開始される。第2調整液圧Pcの増加に伴い、前輪WHfの摩擦制動力Fmfが増加される。このため、回生制動力Fgが、その最大値Fxを維持したまま、前後配分比率Hfが、所望の値hfに維持される。
以上で説明したように、第2の実施形態では、第1、第2調整液圧Pb、Pcによって、前輪液圧Pwf、及び、後輪液圧Pwrが、個別に調整される。具体的には、操作量Baの増加に従って、「ジェネレータGNによる前輪WHfの回生制動力Fgのみ」→「(前輪WHfの回生制動力Fg)+(第1調整液圧Pbによる後輪WHrの摩擦制動力Fmr)」→「(前輪WHfの回生制動力Fg)+(第2調整液圧Pcによる前輪WHfの摩擦制動力Fmf)+(後輪WHrの摩擦制動力Fmr)」の順で制動力の発生状態が遷移される。これにより、回生可能なエネルギが十分に確保されるとともに、制動力の前後配分が適正にされるため、車両の減速性、安定性が確保され得る。
第2の実施形態でも、第1の実施形態と同様の効果を奏する。回生協調制御を含む通常の制動時には、マスタシリンダ流体路HMに係る部材(マスタ室Rm、前輪ホイールシリンダCWf等)、サーボ室Rsに係る部材(第1、第2サーボ流体路HB、HC、調圧流体路HA、後輪ホイールシリンダCWr等)、及び、シミュレータSSに係る部材(反力室Ro、入力室Rn、シミュレータ流体路HS等)は、マスタピストンPMによって、流体的に分離され、それら部材の間では、制動液BFの流入出が行われない。換言すれば、3つの液圧室Rm、Rs、Roは独立している。
シミュレータSSが、マスタ室Rm、及び、サーボ室Rsから直接的に液圧変動の影響を受けないため、流体ポンプHPの脈動の影響を受け難く、制動操作力Fpの変動が抑制され得る。結果、制動操作部材BPの好適な操作特性(操作変位Spと操作力Fpとの関係)が達成される。なお、シミュレータSSは、マスタピストンPM等を介して、力の変動の影響を受けるが、該変動は、シールSL等の摩擦抵抗、流体経路内の弾性、第1開閉弁VA内の絞り(弁座孔)等によって減衰される。
また、マスタ室Rmに係る部材、及び、サーボ室Rsに係る部材は、マスタピストンPMによって流体的に分離されているため、失陥等によって装置外に排出される制動液BFの量は制限される。このため、制動制御装置SCの信頼度が向上され得る。
更に、切り替えユニットYZによって、「マスタ室Rmと前輪ホイールシリンダCWfとを連通状態にし、前輪ホイールシリンダCWfと第1サーボ流体路HBとを非連通状態にする第1状態」、及び、「マスタ室Rmと前輪ホイールシリンダCWfとを非連通状態にし、前輪ホイールシリンダCWfと第1サーボ流体路HBとを連通状態にする第2状態」が選択的に実現可能にされる。スリップ制御が実行されない場合(即ち、通常制動時)には、切り替えユニットYZでは第1状態を達成するよう、マスタシリンダ弁VMが開位置にされるとともに、切り替え弁VZが閉位置に制御される。前輪ホイールシリンダCWfの前輪制動液圧Pwfは、マスタ室Rmによって調整されるとともに、後輪ホイールシリンダCWrの後輪制動液圧Pwrは、調整液圧Pbによって調整される。
スリップ制御が実行される場合には、切り替えユニットYZでは第2状態を達成するよう、マスタシリンダ弁VMが閉位置にされるとともに、切り替え弁VZが開位置にされる。マスタシリンダ弁VMの閉位置によって、マスタ室Rmと前輪ホイールシリンダCWfとは遮断され、3つの液圧室Rm、Ro、Rsは流体ロックの状態にされる。液圧Pbに調圧された制動液BFが、切り替えユニットYZを介して、前輪、後輪ホイールシリンダCWf、CWrに供給されることによって、前輪、後輪制動液圧Pwf、Pwrが増加される。インレット弁VIが閉位置にされ、アウトレット弁VOが開位置にされ、制動液BFが、前輪、後輪ホイールシリンダCWf、CWrから、戻し流体路HYを介して、流体ポンプHPの吸込み部Qs(即ち、リザーバRV)に排出されることによって、前輪、後輪制動液圧Pwf、Pwrが個別に減少される。インレット弁VI、及び、アウトレット弁VOが閉位置にされ、制動液BFの移動が禁止されることによって、前輪、後輪制動液圧Pwf、Pwrが保持される。スリップ制御を実行するために、電動ポンプDCとは別の電動ポンプの追加が必要とされない。このため、制動制御装置SCが簡略化され、小型・軽量化され得る。
<制動制御装置SCの第3の実施形態>
図4を参照して、制動制御装置SCの第3の実施形態について説明する。第2の実施形態では、前輪WHfにジェネレータGNを備える車両において、第1調整液圧Pbが、第1サーボ流体路HBを介して、後輪ホイールシリンダCWrに導入され、第2調整液圧Pc(≦Pb)が、第2サーボ流体路HCを介して、サーボ室Rsに供給された。第3の実施形態は、後輪WHrにジェネレータGNを備える車両に適用される。従って、第1調整液圧Pb(≧Pc)が、第1サーボ流体路HB(第1調圧弁UBの上流側部位Bhにて調圧流体路HAから分岐された流体路)を介して、サーボ室Rsに供給される。また、第2調整液圧Pcが、第2サーボ流体路HC(第1調圧弁UBの下流側部位Bgにて調圧流体路HAから分岐された流体路)を介して、後輪ホイールシリンダCWrに供給される。
図4を参照して、制動制御装置SCの第3の実施形態について説明する。第2の実施形態では、前輪WHfにジェネレータGNを備える車両において、第1調整液圧Pbが、第1サーボ流体路HBを介して、後輪ホイールシリンダCWrに導入され、第2調整液圧Pc(≦Pb)が、第2サーボ流体路HCを介して、サーボ室Rsに供給された。第3の実施形態は、後輪WHrにジェネレータGNを備える車両に適用される。従って、第1調整液圧Pb(≧Pc)が、第1サーボ流体路HB(第1調圧弁UBの上流側部位Bhにて調圧流体路HAから分岐された流体路)を介して、サーボ室Rsに供給される。また、第2調整液圧Pcが、第2サーボ流体路HC(第1調圧弁UBの下流側部位Bgにて調圧流体路HAから分岐された流体路)を介して、後輪ホイールシリンダCWrに供給される。
第1、第2調整液圧Pb、Pcによって、後輪液圧Pwr、及び、前輪液圧Pwfが、個別に調整される。具体的には、操作量Baの増加に従って、「ジェネレータGNによる後輪WHrの回生制動力Fgのみ」→「(第1調整液圧Pbによる前輪WHfの摩擦制動力Fmf)+(後輪WHrの回生制動力Fg)」→「(第2調整液圧Pcによる前輪WHfの摩擦制動力Fmf)+(後輪WHrの回生制動力Fg)+(後輪WHrの摩擦制動力Fmr)」の順で制動力の発生状態が遷移される。これにより、後輪WHrにジェネレータGNを備える車両において、回生可能なエネルギが十分に確保されるとともに、制動力の前後配分が適正にされるため、車両の減速性、安定性が確保され得る。
第3の実施形態でも、第1、第2の実施形態と同様の効果を奏する。マスタピストンPMによって、3つの液圧室Rm、Rs、Roが独立にされている。このため、流体ポンプHPの脈動の影響が抑制され、良好な制動操作特性が確保されるとともに、制動制御装置SCの信頼性が向上され得る。更に、下部流体ユニットYLとして排出型のもの(制動液圧Pwの減圧において制動液BFがリザーバRV等に排出されるタイプ)が採用されるため、装置が簡素化され得る。
Claims (5)
- 車両の制動操作部材の操作に応じて前輪、後輪ホイールシリンダの液圧を調整する車両の制動制御装置であって、
前記車両のリザーバに接続される電動ポンプと、
前記電動ポンプが吐出する制動液を調整液圧に調節し、後輪サーボ流体路を介して前記後輪ホイールシリンダに供給する調圧弁と、
前記調整液圧が供給され、該調整液圧によってマスタピストンに前進力を付与するサーボ室、及び、前記マスタピストンによって前記サーボ室とは流体的に分離され、前記前輪ホイールシリンダに接続され、該前輪ホイールシリンダの液圧によって前記前進力に対向する後退力を前記マスタピストンに付与するマスタ室を有するマスタユニットと、
前記制動操作部材の操作に応じて体積変化が生じる入力室、及び、前記入力室からの制動液の移動によって前記制動操作部材に操作力を付与するシミュレータを有する入力ユニットと、
前記電動ポンプ、及び、前記調圧弁を制御するコントローラと、
を備える、車両の制動制御装置。 - 請求項1に記載の車両の制動制御装置であって、
前記マスタ室と前記前輪ホイールシリンダとを連通状態にするとともに前記前輪ホイールシリンダと前記後輪サーボ流体路とを非連通状態にする第1状態、及び、前記マスタ室と前記前輪ホイールシリンダとを非連通状態にするとともに前記前輪ホイールシリンダと前記後輪サーボ流体路とを連通状態にする第2状態を選択的に実現する切り替えユニットと、
前記前輪、後輪ホイールシリンダ内の制動液を前記電動ポンプの吸込み部に排出することによって、前記前輪、後輪ホイールシリンダの液圧を個別に減少する流体ユニットと、を備え、
前記コントローラは、
前記車両の車輪のロックを抑制するアンチスキッド制御、及び、前記車両のヨー運動を安定化する車両安定性制御のうちの少なくとも1つであるスリップ制御を実行し、
前記切り替えユニットは、
前記スリップ制御が実行されない場合には前記第1状態を実現し、
前記スリップ制御が実行される場合には前記第2状態を実現する、車両の制動制御装置。 - 少なくとも前輪に回生ジェネレータを備えた車両に適用され、
前記車両の制動操作部材の操作に応じて前輪、後輪ホイールシリンダの液圧を調整する車両の制動制御装置であって、
前記車両のリザーバに接続される電動ポンプと、
前記電動ポンプが吐出する制動液を第1調整液圧に調節し、第1サーボ流体路を介して、前記後輪ホイールシリンダに供給する第1調圧弁と、
前記第1調整液圧を第2調整液圧に減少して調節する第2調圧弁と、
前記第2調整液圧が第2サーボ流体路を介して供給され、該第2調整液圧によってマスタピストンに前進力を付与するサーボ室、及び、前記マスタピストンによって前記サーボ室とは流体的に分離され、前記前輪ホイールシリンダに接続され、該前輪ホイールシリンダの液圧によって前記前進力に対向する後退力を前記マスタピストンに付与するマスタ室を有するマスタユニットと、
前記制動操作部材の操作に応じて体積変化が生じる入力室、及び、前記入力室からの制動液の移動によって前記制動操作部材に操作力を付与するシミュレータを有する入力ユニットと、
前記電動ポンプ、及び、前記第1、第2調圧弁を制御するコントローラと、
を備える、車両の制動制御装置。 - 少なくとも後輪に回生ジェネレータを備えた車両に適用され、
前記車両の制動操作部材の操作に応じて前輪、後輪ホイールシリンダの液圧を調整する車両の制動制御装置であって、
前記車両のリザーバに接続される電動ポンプと、
前記電動ポンプが吐出する制動液を第1調整液圧に調節する第1調圧弁と、
前記第1調整液圧を第2調整液圧に減少して調節し、第2サーボ流体路を介して、前記後輪ホイールシリンダに供給する第2調圧弁と、
前記第1調整液圧が第1サーボ流体路を介して供給され、該第1調整液圧によってマスタピストンに前進力を付与するサーボ室、及び、前記マスタピストンによって前記サーボ室とは流体的に分離され、前記前輪ホイールシリンダに接続され、該前輪ホイールシリンダの液圧によって前記前進力に対向する後退力を前記マスタピストンに付与するマスタ室を有するマスタユニットと、
前記制動操作部材の操作に応じて体積変化が生じる入力室、及び、前記入力室からの制動液の移動によって前記制動操作部材に操作力を付与するシミュレータを有する入力ユニットと、
前記電動ポンプ、及び、第1、第2前記調圧弁を制御するコントローラと、
を備える、車両の制動制御装置。 - 請求項3又は請求項4に記載の車両の制動制御装置であって、
前記マスタ室と前記前輪ホイールシリンダとを連通状態にするとともに前記前輪ホイールシリンダと前記第1サーボ流体路とを非連通状態にする第1状態、及び、前記マスタ室と前記前輪ホイールシリンダとを非連通状態にするとともに前記前輪ホイールシリンダと前記第1サーボ流体路とを連通状態にする第2状態を選択的に実現する切り替えユニットと、
前記前輪、後輪ホイールシリンダ内の制動液を前記電動ポンプの吸込み部に排出することによって、前記前輪、後輪ホイールシリンダの液圧を個別に減少する流体ユニットと、を備え、
前記コントローラは、
前記車両の車輪のロックを抑制するアンチスキッド制御、及び、前記車両のヨー運動を安定化する車両安定性制御のうちの少なくとも1つであるスリップ制御を実行し、
前記切り替えユニットは、
前記スリップ制御が実行されない場合には前記第1状態を実現し、
前記スリップ制御が実行される場合には前記第2状態を実現する、車両の制動制御装置。
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