JP6281702B2 - ブレーキ装置 - Google Patents
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Description
[構成]
まず、構成を説明する。図1は、実施例1のブレーキ装置(以下、装置1という。)の概略構成を示す。装置1は、車輪を駆動する原動機として、エンジン(内燃機関)のほかモータジェネレータ(回転電機)を備えたハイブリッド車や、モータジェネレータのみを備えた電気自動車等の、電動車両のブレーキシステムに好適な液圧式ブレーキ装置である。なお、エンジンのみを駆動力源とする車両に装置1を適用してもよい。装置1は、車両の各車輪FL〜RRに設けられたホイルシリンダ8にブレーキ液を供給してブレーキ液圧(ホイルシリンダ液圧Pw)を発生させることで、各車輪FL〜RRに液圧制動力を付与する。ここで、ホイルシリンダ8は、ドラムブレーキ機構のホイルシリンダのほか、ディスクブレーキ機構における油圧式ブレーキキャリパのシリンダであってもよい。装置1は2系統すなわちP(プライマリ)系統及びS(セカンダリ)系統のブレーキ配管を有しており、例えばX配管形式を採用している。なお、前後配管等、他の配管形式を採用してもよい。以下、P系統に対応して設けられた部材とS系統に対応する部材とを区別する場合は、それぞれの符号の末尾に添字P,Sを付す。
次に、作用を説明する。ポンプ7による通常のホイルシリンダ加圧制御の実行時には、SS/V OUT24を開弁方向に制御し、SS/V IN23を閉弁方向に制御する。これにより、ストロークシミュレータ22の背圧室R2と吸入油路15(リザーバタンク4)とが連通すると共に、背圧室R2と第1油路11(ホイルシリンダ8)との連通が遮断される。背圧室R2から流出したブレーキ液は第4油路14を介してリザーバタンク4へ排出される。一方、ポンプ7が吐出するブレーキ液は吐出油路16を介して第1油路11(11B)に流入する。このブレーキ液が各ホイルシリンダ8に流入することによって、各ホイルシリンダ8が加圧される。すなわち、ポンプ7により第1油路11に発生させた液圧を用いてホイルシリンダ8を加圧する。また、ストロークシミュレータ22のスプリング221と背圧P2(リザーバタンク4側の大気圧に近い液圧)がピストン220を押す力(F2+F3)により、ペダル反力が発生する。
また、補助加圧制御の終了を判断する閾値としてのα等のいずれか1つ又は2つを省略してもよい。Nm0やSp0を省略する場合、補助加圧制御の開始を判断する閾値としてのαと、終了を判断する閾値としてのαとを、別々に設ける(αにヒステリシスを設ける)ことで制御のハンチングを抑制してもよい。
比較例のブレーキ装置では、絞り部24Aを設けていないため、時刻t1の直後におけるSS/V OUT24を介したブレーキ液の流出量Q2が制限されない。よって、背圧P2の低下速度が大きく、P2が短時間で急激に低下する。これに伴い、踏力(ペダル反力)Fpの減少速度が大きく、Fpが短時間で急激に減少する。また、油路13A(背圧室R2)からのブレーキ液の流出量Q2が制限されないため、ピストン220,52Pのストローク速度が大きく、Spが短時間で急激に増大する。これに伴い、ΔSp/Δtが大きく変動する。なお、このときQ2を上回るほどのQ1が生じない。時刻t1以後、ΔSp/Δtが再びα以上となっても、既にNmがNm0より大きいか、又はSpがSp0より大きくなっているため、補助加圧制御を実行しない(終了したままとする)。
図3は、実施例2の装置1の概略構成を示す、図1と同様の図である。本実施例の装置1は、SS/V OUT24の開度(開弁量)を制御することにより背圧P2の急激な変化を抑制する点で、実施例1の装置1と異なる。第3油路13には、実施例1のようなバイパス油路130とチェック弁230が設けられていない。第4油路14(SS/V OUT24)には実施例1のような絞り部24Aが設けられていない。また、SS/V OUT24は比例制御弁である。
図6は、実施例3の装置1の概略構成を示す、図1と同様の図である。本実施例の装置1は、SS/V OUT24の開閉を繰り返すように制御することにより背圧P2の急激な変化を抑制する点で、実施例1の装置1と異なる。第4油路14(SS/V OUT24)には実施例1のような絞り部24Aが設けられていない。
本実施例の装置1は、補助加圧制御の実行時にもSS/V IN23を閉弁方向に制御する点で、実施例1の装置1と異なる。ホイルシリンダ液圧制御部104は、補助加圧制御を含む倍力制御中(急ブレーキ操作であるか否かにかかわらずブレーキ操作が行われているとき)、SS/V IN23を閉弁方向に制御する。補助加圧制御部105は、SS/V OUT24を閉弁方向に制御することで補助加圧制御を開始・実行し、SS/V OUT24を開弁方向に制御することで補助加圧制御を終了する。補助加圧制御の開始及び終了の判断条件は実施例1と同様である。SS/V IN23が閉弁した状態で、(バイパス油路130を経由する)第3油路13は、チェック弁230によって、背圧室R2側の油路13Aと第1油路11側の油路13Bとに分離される。開弁した状態のチェック弁230の絞り量は、絞り部24Aの絞り量よりも小さく設定されている。言換えると、絞り部24Aの流路抵抗は、開弁した状態におけるチェック弁230の流路抵抗よりも大きく設定されている。他の構成は実施例1と同様である。
以上、本発明を実現するための形態を、実施例に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。例えば、本発明が適用されるブレーキ装置(ブレーキシステム)は、操作反力を模擬するための機構(ストロークシミュレータ)を備えると共に、マスタシリンダ以外の液圧源によりホイルシリンダを加圧することが可能なものであればよく、実施例のものに限らない。実施例では、油圧式のホイルシリンダを各車輪に設けたが、これに限らず、例えば前輪側を油圧式ホイルシリンダとし、後輪側を電動モータで制動力を発生可能なキャリパとしてもよい。また、ホイルシリンダ液圧を制御するための各アクチュエータの作動方法、例えばモータ回転数(指令値)の設定方法等は実施例のものに限らず、適宜変更可能である。ブレーキペダルとマスタシリンダとの間に、踏力を増幅してマスタシリンダへ伝達する倍力装置を設けてもよい。例えば、ブレーキペダルとマスタシリンダとの間で動力をメカ的に伝達可能であり、倍力比が可変なリンク式の可変倍力装置を設けてもよい。実施例では液溜まり15Aを設けたが、これを省略してもよい。液溜まり15Aを設ければ、リザーバタンク4と第1ユニット61とを接続するブレーキ配管の部分(例えばこのブレーキ配管の第1ユニット61との接続部位)で吸入油路15からブレーキ液が漏れ出る態様の失陥時にも、液溜まり15Aをブレーキ液の供給源や排出先(リザーバ)とすることができる。よって、ポンプ7を用いた倍力制御(ホイルシリンダ液圧の加減圧)や補助加圧制御を継続可能であるため、安定したブレーキ性能を得ることができ、フェールセーフ性能を向上できる。
2 ブレーキペダル
4 リザーバタンク(リザーバ、低圧部)
5 マスタシリンダ
7 ポンプ(液圧源)
8 ホイルシリンダ
11 第1油路
12 第2油路
13 第3油路
14 第4油路
21 カット弁
22 ストロークシミュレータ
220 ピストン
23 ストロークシミュレータイン弁
230 チェック弁(第2一方向弁)
24 ストロークシミュレータアウト弁(ペダルフィール発生手段、特性調整部)
24A 絞り部(ペダルフィール発生手段、特性調整部)
100 ECU(コントロールユニット)
104 ホイルシリンダ液圧制御部(ペダルフィール発生部)
105 補助加圧制御部(ホイルシリンダ加圧制御部、ペダルフィール発生部)
FL〜RR 車輪
R1 正圧室
R2 背圧室
Claims (16)
- リザーバから供給されるブレーキ液により第1油路に液圧を発生させてホイルシリンダに液圧を発生可能な液圧源と、
マスタシリンダから供給されたブレーキ液によりシリンダ内を軸方向に作動可能に構成され少なくとも前記シリンダ内を2室に分離するピストンが作動することで運転者のブレーキ操作に伴う操作反力を生成するストロークシミュレータと、
前記ストロークシミュレータの2室のうち一方の室と前記マスタシリンダとの間に設けられた第2油路と、
前記ストロークシミュレータの他方の室と前記第1油路との間に設けられ、前記他方の室から流出したブレーキ液を前記第1油路に送るための第3油路と、
前記第3油路に設けられたストロークシミュレータイン弁と、
前記第3油路における前記他方の室と前記ストロークシミュレータイン弁との間と、低圧部とを接続する第4油路と、
前記第4油路に設けられたストロークシミュレータアウト弁と、
前記運転者のブレーキペダルの操作状態に応じて、前記ストロークシミュレータアウト弁を閉弁方向に作動させ、前記ストロークシミュレータイン弁を介して、前記他方の室から前記第3油路へ流出したブレーキ液による前記ホイルシリンダの加圧を行うとともに、前記ホイルシリンダ又は前記第1油路の液圧が所定の状態になると、前記ストロークシミュレータイン弁を閉弁方向に作動させ、前記他方の室のブレーキ液を所定の流量に制限しつつ前記ストロークシミュレータアウト弁を介して前記低圧部へ流出させ、前記ブレーキペダルのペダルフィールを発生させるペダルフィール発生手段とを備えた
ことを特徴とするブレーキ装置。 - 請求項1に記載のブレーキ装置において、
前記ペダルフィール発生手段は、前記ストロークシミュレータアウト弁を備えることを特徴とするブレーキ装置。 - 請求項2に記載のブレーキ装置において、
前記ストロークシミュレータアウト弁は絞り部を備えることを特徴とするブレーキ装置。 - 請求項3に記載のブレーキ装置において、
前記絞り部は前記ストロークシミュレータアウト弁の前記低圧部側に設けられていることを特徴とするブレーキ装置。 - 請求項2に記載のブレーキ装置において、
前記ストロークシミュレータアウト弁は比例制御弁であって、前記ペダルフィール発生手段は前記比例制御弁を所定の開弁量に制御することで構成されることを特徴とするブレーキ装置。 - 請求項2に記載のブレーキ装置において、
前記ストロークシミュレータアウト弁は2位置弁であって、前記ペダルフィール発生手段は前記2位置弁の開閉を繰り返すことで構成されることを特徴とするブレーキ装置。 - 請求項1に記載のブレーキ装置において、
前記ペダルフィール発生手段は、前記ブレーキペダル操作時の操作速度を調整することを特徴とするブレーキ装置。 - 請求項1に記載のブレーキ装置において、
前記ペダルフィール発生手段は、前記ブレーキペダル操作時の操作踏力を調整することを特徴とするブレーキ装置。 - 請求項1に記載のブレーキ装置において、
前記ストロークシミュレータイン弁は、前記他方の室から前記第1油路へのブレーキ液の流れのみを許容する一方弁であることを特徴とするブレーキ装置。 - 運転者のブレーキ操作に伴い作動し液圧を発生させるマスタシリンダと車輪に設けられたホイルシリンダとを接続する第1油路と、
リザーバから供給されたブレーキ液により前記第1油路に液圧を発生可能なポンプと、
前記第1油路上であって前記ポンプと前記マスタシリンダとの間に設けられたカット弁と、
前記ブレーキ液によりシリンダ内を軸方向に作動可能で少なくとも前記シリンダ内を2室に分離するピストンを有し、前記ピストンが作動することで運転者のブレーキ操作に伴う操作反力を生成するストロークシミュレータと、
前記ストロークシミュレータの2室のうち一方の室と、前記第1油路における前記カット弁と前記マスタシリンダとの間とを接続する第2油路と、
前記ストロークシミュレータの他方の室と、前記第1油路における前記カット弁と前記ホイルシリンダとの間とを接続する第3油路と、
前記第3油路と低圧部を接続する第4油路と、
前記第4油路に設けられたストロークシミュレータアウト弁と、
前記ポンプ、前記カット弁、及び前記ストロークシミュレータアウト弁を制御するコントロールユニットとを備え、
前記コントロールユニットは、
前記運転者のブレーキ操作の状態に応じて、前記ポンプを駆動し前記カット弁及び前記ストロークシミュレータアウト弁を閉弁方向に作動させ、前記マスタシリンダからブレーキ操作量に応じた量のブレーキ液を前記一方の室へ流入させて前記ピストンを作動させ、前記一方の室の容積を増加させることで前記他方の室から前記第3油路を介して流出する前記ブレーキ操作量に応じた量のブレーキ液によって前記ホイルシリンダを加圧し、前記ポンプによる前記ホイルシリンダの液圧発生を補助するホイルシリンダ加圧制御部と、
前記ホイルシリンダ又は前記第1油路又は前記第3油路の状態が所定の状態になると、前記ストロークシミュレータアウト弁を開弁方向に作動させ、前記他方の室のブレーキ液を所定の流量に制限しつつ前記第4油路を介して前記低圧部へ流出させるペダルフィール発生部を備えた
ことを特徴とするブレーキ装置。 - 請求項10に記載のブレーキ装置において、
前記ペダルフィール発生部は、前記ストロークシミュレータアウト弁の開弁状態を制御することを特徴とするブレーキ装置。 - 請求項10に記載のブレーキ装置において、
前記第4油路に絞り部を備えることを特徴とするブレーキ装置。 - 請求項12に記載のブレーキ装置において、
前記絞り部は前記ストロークシミュレータアウト弁に対し前記低圧部側に設けられていることを特徴とするブレーキ装置。 - リザーバから供給されるブレーキ液により第1油路に液圧を発生させてホイルシリンダに液圧を発生可能であり、前記第1油路へのブレーキ液の流れを許容する第1一方向弁を備えるポンプと、
マスタシリンダから供給されたブレーキ液によりシリンダ内を軸方向に作動可能に構成され少なくとも前記シリンダ内を2室に分離するピストンを備え、前記ピストンが作動することで運転者のブレーキ操作に伴う操作反力を生成するストロークシミュレータと、
前記ストロークシミュレータの2室のうち一方の室と前記マスタシリンダとの間に設けられた第2油路と、
前記ストロークシミュレータの他方の室と前記第1油路との間に設けられ、前記他方の室から流出したブレーキ液を前記第1油路に送るための油路であって、前記第1油路へのブレーキ液の流れを許容する第2一方向弁を備える第3油路と、
前記第3油路における前記第2一方向弁と前記他方の室との間から分岐し、前記他方の室と前記リザーバとの間に設けられ、前記他方の室からと前記リザーバからの双方のブレーキ液の流れを許容する第4油路と、
前記第4油路に設けられ、前記第4油路を流れるブレーキ液の流れ特性を調整する特性調整部と
を備えたことを特徴とするブレーキ装置。 - 請求項14に記載のブレーキ装置において、
前記特性調整部によって、前記運転者のブレーキ操作時の操作速度を調整することを特徴とするブレーキ装置。 - 請求項14に記載のブレーキ装置において、
前記特性調整部によって、前記運転者のブレーキ操作時の操作力を調整することを特徴とするブレーキ装置。
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