JP4313731B2 - ブレーキ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数系統のブレーキ液圧を制御可能なブレーキ制御装置に関する。

車両に制動力を発生させるブレーキバイワイヤ制御として、特許文献１に記載の技術が開示されている。この技術では、ブレーキバイワイヤ制御時には、ノーマルオープン型の電磁開閉弁としてのマスタ遮断弁によってマスタシリンダとホイルシリンダとの間を遮断している。このマスタ遮断弁は、ON・OFF弁とされており、最大予想されるマスタシリンダ圧（約２０Mpa）に耐えうる程度の通電量により遮断されている。
特開２００２−３０８０７８号公報

しかしながら、上述の従来技術にあっては、ブレーキバイワイヤ制御時に最大予想されるマスタシリンダ圧に耐えられる程度の通電量をコイルに流すため、常にコイルが発熱する。この発熱に耐えるためにはコイルを大型化しなければならないという問題があった。

本発明は、上述の従来の問題点に着目して成されたもので、遮断弁の発熱量を低減することでコイルの小型化を達成可能なブレーキ制御装置を提供することを目的としている。

上述の目的を達成するため、本発明の車両制御装置は、ドライバのブレーキ操作に応じてホイルシリンダを加圧する液圧源と、ブレーキ操作中は、コイルに通電することによりマスタシリンダとホイルシリンダとの間を遮断し、マスタシリンダ圧が開弁方向に作用するように配置された遮断弁と、マスタシリンダと前記遮断弁との間の液圧を検出する液圧検出手段と、前記液圧検出手段により検出された液圧の大小に応じ、かつ、前記遮断弁の開弁圧がマスタシリンダ圧以上となるように前記コイルに通電する通電量制御手段とを備えた。

よって、検出された液圧に基づいて通電量が制御されるため、無駄な通電量を削減することが可能となり、コイルの小型化を図ることができる。

以下に、本発明を実施する最良の形態を実施例として図面に基づいて説明する。

図１は実施例１のブレーキバイワイヤ制御を達成可能なブレーキ制御装置の全体構成を表す回路図である。ブレーキバイワイヤ制御時の液圧源として、正逆回転可能なモータ１により駆動する双方向ポンプ２が設けられている。ポンプ２には、リザーバタンク５と接続された第１油路３と、ホイルシリンダ６と接続された第２油路４が設けられている。第２油路４上には、ホイルシリンダ圧を検出する第２液圧センサ１２が設けられている。

リザーバタンク５には、ドライバのブレーキペダル操作により圧力を発生するマスタシリンダ７が設けられている。マスタシリンダ７には、ストロークシミュレータが設けられ、ブレーキバイワイヤ制御時におけるブレーキペダルのストロークを確保している。マスタシリンダ７には、ノーマルオープン型の遮断弁８に接続された第３油路９が接続されている。この第３油路９上には、マスタシリンダ圧を検出する第１液圧センサ１１が設けられている。

また、遮断弁８には、第２油路４（ホイルシリンダ６）と接続された第４油路１０が接続されている。ノーマルクローズ型の減圧弁１３には、第１油路３と接続された第５油路１４と、第２油路４と接続された第６油路１５が接続されている。すなわち、第１油路３と第２油路４とは、ポンプ２を迂回して第５油路１４、減圧弁１３及び第６油路１５により接続されている。

コントロールユニット２０には、第１液圧センサ１１及び第２液圧センサ１２の検出信号が入力され、必要な制動力を演算し、各電磁弁及びモータ１に対し駆動指令信号を出力する。

（ブレーキバイワイヤ制御作用）
次に、上記構成に基づくブレーキバイワイヤ制御作用について説明する。イグニッションがONとされると、システムが正常な場合は遮断弁８を閉じ、ブレーキバイワイヤ制御を実行する。

・増圧制御
ドライバがブレーキペダルを踏み込み、マスタシリンダ圧が発生すると、コントロールユニット２０において、第１液圧センサ１１により検出された液圧値に基づいて要求制動力が演算される。この要求制動力に応じたモータ１の駆動信号が出力され、ポンプ２を正方向に駆動すると、リザーバタンク５から第１油路３を介してブレーキ液が吸入され、ポンプ２により発生した液圧がホイルシリンダ６に作用する。このとき、第２液圧センサ１２により検出された液圧値に基づいてフィードバック制御が実行され、所望のホイルシリンダ圧を確保する。

・保持制御
ホイルシリンダ圧を保持する場合には、ポンプ２のリーク量を相殺可能なモータ１の駆動信号を出力し、ホイルシリンダ６の液圧を保持する。また、増圧制御から保持制御への移行時におけるホイルシリンダ圧のオーバーシュートを回避するためにポンプ２を一端逆方向に駆動してもよく、特に限定しない。

・減圧制御
ドライバがブレーキペダルを戻し、マスタシリンダ圧が減少すると、コントロールユニット２０において、減圧量が演算される。この減圧量に応じて減圧弁１３を開き、ホイルシリンダ６内の液圧を第６油路１５，第５油路１４及び第１油路３を介してリザーバタンク５に還流する。また、減圧弁１３による減圧では不十分な場合は、ポンプ２を逆方向に駆動し、ホイルシリンダ６内のブレーキ液を積極的にリザーバタンク５へ掻き出すように制御してもよく、特に限定しない。

尚、ブレーキバイワイヤ制御装置に異常が検出されたときは、遮断弁８への通電を停止し、遮断弁８を開くことでマスタシリンダ圧をホイルシリンダ６に作用させ、通常のブレーキ作動を確保する。

（遮断弁の構成について）
次に、遮断弁８の構成について説明する。図２は遮断弁８の拡大断面図である。遮断弁８は、通電により電磁力を発生するコイル８１と、電磁力により作動するアーマチュア８２を備えている。ハウジングH1内に圧入されたバルブボディ８０は、軸方向貫通穴が形成されている。この軸方向貫通穴内にはアーマチュア８２と一体に作動するプランジャ８３と、プランジャ８３を開弁方向に付勢するスプリング８５と、シートバルブ８４が設けられている。シートバルブ８４には、軸心部に第３油路９と接続された軸心油路８４ａと、図中シートバルブ８４の上端に設けられ、シート面に連通するオリフィス穴８４ｂが設けられている。バルブボディ８０の側面には、第４油路１０と連通する径方向油路８０ａが形成されている。

コイル８１に通電が開始され、電磁力が発生すると、アーマチュア８２を図２中下方に吸引し、プランジャ８３をスプリング８５の付勢力に抗して引き下げる。すると、シートバルブ８４のシート面にプランジャ８３が当接し、オリフィス穴８４ｂを塞ぐことで第３油路９と第４油路１０とを遮断する。一方、コイル８１への通電が成されないときは、スプリング８５によりプランジャ８３は図２中上方に付勢され、オリフィス穴８４ｂは解放された状態となる。

ここで、マスタシリンダ圧はプランジャ８３を開弁する方向に作用するよう接続されている。ブレーキバイワイヤ制御では、運転者のブレーキペダル操作により発生するマスタシリンダ圧よりも高い圧力をホイルシリンダ６に供給することで、ブレーキブースタ等を排除した構成としている。そのため、ブレーキバイワイヤ制御が開始されると、高い制動力を得る場面では、マスタシリンダ圧よりもホイルシリンダ圧の方が高い状態が発生する局面が多々存在する。このとき、プランジャ８３には、マスタシリンダ圧とホイルシリンダ圧の差圧（マスタシリンダ圧<ホイルシリンダ圧）が閉弁方向に作用することとなる。すなわち、ブレーキバイワイヤ制御開始時に一端遮断弁８を閉じるように通電した後は、差圧によって自動的に閉弁するため無駄な通電量を排除できるものである。

図３はブレーキバイワイヤ制御時における遮断弁通電制御処理を表すフローチャートである。ステップ１０１においてマスタシリンダ圧が検出されると、ステップ１０２に進み、マスタシリンダ圧に応じて遮断弁８を閉状態に可能な通電量を出力する。

図４は従来技術と実施例１の遮断弁通電制御処理における通電量の経時変化を表すタイムチャートである。時刻ｔ１において、ドライバがブレーキペダルを踏み込み、マスタシリンダ圧が発生すると、従来技術においてはON・OFF弁とされており、最大予想されるマスタシリンダ圧（約２０Mpa）に耐えうる程度の通電量により遮断されている。そして、マスタシリンダ圧が０となるまでは、この通電量が継続される。

これに対し、本実施例１では、マスタシリンダ圧が検出されると、遮断弁８に低電流で一度閉状態にしてしまえば、ホイルシリンダ圧がマスタシリンダ圧よりも高い場合には、遮断弁８は常に閉状態とすることができる。また、ホイルシリンダ圧がマスタシリンダ圧よりも低い場合には、遮断弁８にはマスタシリンダ圧が開弁方向に作用するため、このマスタシリンダ圧よりも若干高めの遮断力が得られる通電量をコイルに作用させる。これにより、確実に遮断弁８を遮断することが可能となり、従来技術に比べて無駄な通電量を削減することが可能となり、コイル発熱を抑制することができ、これに伴いコイルの小型化を図ることができる。

次に、実施例２について説明する。基本的な構成は実施例１と同様であるため異なる点についてのみ説明する。図５は実施例２の遮断弁８を表す拡大断面図である。実施例１では、マスタシリンダ側の第３油路９が遮断弁８の開弁方向となる側に接続されていた。これに対し、実施例２では、ホイルシリンダ側の第４油路１０が遮断弁８の開弁方向となる側に接続されている点が異なる。

図６は、ブレーキバイワイヤ制御時における遮断弁通電制御処理を表すフローチャートである。ステップ２０１においてホイルシリンダ圧が検出されると、ステップ２０２に進み、ホイルシリンダ圧に応じて遮断弁８を閉状態に可能な通電量を出力する。

すなわち、ホイルシリンダ圧が検出されると、遮断弁８に低電流で一度閉状態にしてしまえば、マスタシリンダ圧がホイルシリンダ圧よりも高い場合には、遮断弁８は常に閉状態とすることができる。また、ホイルシリンダ圧がマスタシリンダ圧よりも高い場合には、遮断弁８にはホイルシリンダ圧が開弁方向に作用するため、このホイルシリンダ圧よりも若干高めの遮断力が得られる通電量をコイルに作用させる。これにより、確実に遮断弁８を遮断することが可能となり、実施例１と同様の作用効果を得ることができる。

次に、実施例３について説明する。基本的な構成は実施例１と同様であるため異なる点についてのみ説明する。図７は、ブレーキバイワイヤ制御時における遮断弁通電制御処理を表すフローチャートである。ステップ３０１では、第１液圧センサ１１と第２液圧センサ１２の差圧、すなわちマスタシリンダ圧とホイルシリンダ圧の差圧を演算し、差圧が発生しているときはステップ３０２へ進み、差圧に応じて遮断弁８を閉状態に可能な通電量を出力する。

図８は従来技術と実施例３の遮断弁通電制御処理における通電量の経時変化を表すタイムチャートである。時刻ｔ１１において、ドライバがブレーキペダルを踏み込み、マスタシリンダ圧が発生すると、従来技術においてはON・OFF弁とされており、最大予想されるマスタシリンダ圧（約２０Mpa）に耐えうる程度の通電量により遮断されている。そして、マスタシリンダ圧が０となるまでは、この通電量が継続される。

これに対し、本実施例３では、マスタシリンダ圧とホイルシリンダ圧の差圧が検出された場合、遮断弁８に低電流で一度閉状態にしてしまえば、ホイルシリンダ圧がマスタシリンダ圧よりも高い場合には、遮断弁８は常に閉状態とすることができる。また、マスタシリンダ圧がホイルシリンダ圧より高く、差圧に基づく通電量としてマイナス側の値が演算された場合には遮断弁８を閉状態にできる通電量だけでよい。また、ホイルシリンダ圧がマスタシリンダ圧よりも低い場合には、遮断弁８にはマスタシリンダ圧とホイルシリンダ圧との差圧が開弁方向に作用するため、この差圧よりも若干高めの遮断力が得られる通電量をコイルに作用させる。これにより、確実に遮断弁８を遮断することが可能となり、従来技術に比べて無駄な通電量を削減することができる。更に、実施例１，２に比べても大幅に通電量を削減することが可能となり、実施例１の作用効果を更に顕著に得ることができる。

尚、実施例３では、マスタシリンダ側の第３油路９が遮断弁８の開弁方向となる側に接続されていたが、この構成に限られず、例えば実施例２で示したように、ホイルシリンダ側の第４油路１０が遮断弁８の開弁方向となる側に接続されていてもよい。このときは、遮断弁８に低電流で一度閉状態にしてしまえば、マスタシリンダ圧がホイルシリンダ圧よりも高い場合には、遮断弁８は常に閉状態とすることができる。よって、差圧に基づく通電量としてマイナス側の値が演算された場合には遮断弁８を閉状態にできる通電量だけでよい。また、マスタシリンダ圧がホイルシリンダ圧よりも低い場合には、遮断弁８にはマスタシリンダ圧とホイルシリンダ圧との差圧が開弁方向に作用するため、この差圧よりも若干高めの遮断力が得られる通電量をコイルに作用させる。これにより、確実に遮断弁８を遮断することが可能となる。

実施例１のブレーキ制御装置の全体システム図である。 実施例１の遮断弁の構成を表す拡大断面図である。 実施例１の遮断弁通電制御処理を表すフローチャートである。 実施例１の遮断弁通電制御処理の経時変化を表すタイムチャートである。 実施例２の遮断弁の構成を表す拡大断面図である。 実施例２の遮断弁通電制御処理を表すフローチャートである。 実施例３の遮断弁通電制御処理を表すフローチャートである。 実施例３の遮断弁通電制御処理の経時変化を表すタイムチャートである。

符号の説明

１ モータ
２ ポンプ
６ ホイルシリンダ
７ マスタシリンダ
８ 遮断弁
１１ 第１液圧センサ
１２ 第２液圧センサ

Claims (2)

1. ドライバのブレーキ操作に応じてホイルシリンダを加圧する液圧源と、
   ブレーキ操作中は、コイルに通電することによりマスタシリンダとホイルシリンダとの間を遮断し、マスタシリンダ圧が開弁方向に作用するように配置された遮断弁と、
   マスタシリンダと前記遮断弁との間の液圧を検出する液圧検出手段と、
   前記液圧検出手段により検出された液圧の大小に応じ、かつ、前記遮断弁の開弁圧がマスタシリンダ圧以上となるように前記コイルに通電する通電量制御手段と、
   を備えたことを特徴とするブレーキ制御装置。
2. 請求項１に記載のブレーキ制御装置において、
   前記液圧検出手段として、マスタシリンダ圧を検出する第１液圧センサと、ホイルシリンダ圧を検出する第２液圧センサとを設けると共に、前記第１液圧センサ及び前記第２液圧センサにより検出された圧力差を演算する差分演算手段を設け、
   前記通電量制御手段は、前記差分演算手段により演算された差分の大小に応じて通電量を増減させることを特徴とするブレーキ制御装置。

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