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技術 ブレーキシステムの制御方法及び制御装置

出願人 いすゞ自動車株式会社
発明者 河野真一郎富家保行目次康人森仁志矢澤康宏上鉢敦三木郁雄迫原慶治関口祥太芦田拓弥
出願日 2014年12月19日 (4年7ヶ月経過) 出願番号 2014-257413
公開日 2016年6月30日 (3年0ヶ月経過) 公開番号 2016-117358
状態 特許登録済
技術分野 ブレーキシステム(制動力調整) ブレーキシステム(ブースタ)
主要キーワード 全開モード BS回路 立ち上がり角度 負圧配管 全負荷点 ホイールロック バキュームタンク 液圧供給
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年6月30日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

負圧による補助力が変化しても、ペダル最大踏力における制動力を一定に保つことができるブレーキシステム制御方法及び制御装置を提供する。

解決手段

最大ペダル踏力に対する最大ホイールシリンダ圧37を設定し、全負荷点34よりペダル踏力が大のとき、ABSポンプ6によりホイールシリンダ5の液圧力を最大ホイールシリンダ圧37に向けて上昇させるものである。

概要

背景

車両のホイール制動するブレーキシステムとしては、ブレーキペダル踏力を負圧で補助するバキュームブースタと、ペダル踏力に応じて液圧を発生するマスタシリンダと、マスタシリンダからの液圧をホイールシリンダ圧としてホイールシリンダに伝達する制動液圧回路とを備えたものが知られている。

かかるブレーキシステムによれば、ブレーキペダルの踏力を負圧の力で補助することができ、運転者負荷を低減することができた。

また、上述のブレーキシステムでは、ブレーキペダルがある程度踏み込まれると、バキュームブースタからの負圧による補助力が上限に達し、負圧による補助力が上限に達したあとは踏力のみでブレーキ力を増加させなくてはならず、積み荷等によって車両が重いときや、運転者が非力である場合、ブレーキ力が不足する虞もあったため、かかるブレーキ力の不足をポンプからの圧力で助勢するように形成したブレーキシステムもあった。

かかるブレーキシステムでは、負圧による補助力が上限に達したあとでもブレーキペダルが急に重くなることはなく、ブレーキ力が不足するのを確実に防ぐことができた。

概要

負圧による補助力が変化しても、ペダル最大踏力における制動力を一定に保つことができるブレーキシステムの制御方法及び制御装置を提供する。最大ペダル踏力に対する最大ホイールシリンダ圧37を設定し、全負荷点34よりペダル踏力が大のとき、ABSポンプ6によりホイールシリンダ5の液圧力を最大ホイールシリンダ圧37に向けて上昇させるものである。

目的

本発明の目的は、負圧による補助力が変化しても、あらかじめ設定した最大ペダル踏力における制動力を一定に保つことができるブレーキシステムの制御方法及び制御装置を提供する

効果

実績

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請求項1

踏力で操作されるブレーキペダルと、そのブレーキペダルの踏力を、負圧で補助するバキュームブースタと、前記バキュームブースタに連結されペダル踏力に応じて液圧を発生するマスタシリンダと、前記マスタシリンダからの液圧をホイールシリンダ圧としてホイールシリンダに伝達すると共に、ホイールロックしたときホイールシリンダに伝達される液圧を断続的に解除するABSポンプを有する制動液圧回路とを備え、前記バキュームブースタで生成されるペダル踏力に対するホイールシリンダ圧の特性線が、負圧で補助されてホイールシリンダ圧を上昇させる補助線部と、負圧の補助が上限に達した全負荷点以上の踏力で立ち上がる非補助線部とからなり、前記非補助線部でのペダル踏力に対するホイールシリンダ圧が不足する際に、前記補助線部の全負荷点からホイールシリンダ圧を非補助線部より上昇させるべく前記ABSポンプによる液圧力を用いてホイールシリンダの液圧力を助勢するブレーキシステム制御方法であって、あらかじめ設定した最大ペダル踏力に対する最大ホイールシリンダ圧を設定し、全負荷点よりペダル踏力が大のとき、前記ABSポンプにより前記ホイールシリンダの液圧力を前記最大ホイールシリンダ圧に向けて上昇させることを特徴とするブレーキシステムの制御方法。

請求項2

前記制動液圧回路は、ホイールシリンダの液圧力を助勢するに際し、前記ABSポンプからの作動液流量調整弁を介してマスタシリンダ側へ流し、前記ホイールシリンダの液圧力が前記最大ホイールシリンダ圧に向けて上昇するように前記流量調整弁の開度を調節する請求項1に記載のブレーキシステムの制御方法。

請求項3

踏力で操作されるブレーキペダルと、そのブレーキペダルの踏力を、負圧で補助するバキュームブースタと、前記バキュームブースタに連結されペダル踏力に応じて液圧を発生するマスタシリンダと、前記マスタシリンダからの液圧をホイールシリンダ圧としてホイールシリンダに伝達すると共に、ホイールがロックしたときホイールシリンダに伝達される液圧を解除すべくホイールシリンダの液圧を断続的に解除するABSポンプを有する制動液圧回路とを備え、前記バキュームブースタで生成されるペダル踏力に対するホイールシリンダ圧の特性線が、負圧で補助されてホイールシリンダ圧を上昇させる補助線部と、負圧の補助が上限に達した全負荷点以上の踏力で立ち上がる非補助線部とからなり、前記非補助線部でのペダル踏力に対するホイールシリンダ圧が不足する際に、前記補助線部の全負荷点からホイールシリンダ圧を非補助線部より上昇させるべく前記ABSポンプによる液圧力を用いてホイールシリンダの液圧力を助勢するブレーキシステムの制御装置であって、最大ペダル踏力に対する最大ホイールシリンダ圧を設定し、全負荷点よりペダル踏力が大のとき、前記ABSポンプにより前記ホイールシリンダの液圧力を前記最大ホイールシリンダ圧に向けて上昇させるコントローラを備えたことを特徴とするブレーキシステムの制御装置。

請求項4

前記制動液圧回路は、ホイールシリンダの液圧力を助勢するに際し、前記ABSポンプからの作動液をマスタシリンダ側へ流量調整可能に戻す流量調整弁を有し、前記コントローラは、前記ホイールシリンダの液圧力が前記最大ホイールシリンダ圧に向けて上昇するように前記流量調整弁の開度を調節する請求項3に記載のブレーキシステムの制御装置。

技術分野

0001

本発明は、車両のホイール制動するブレーキシステム制御方法及び制御装置に関する。

背景技術

0002

車両のホイールを制動するブレーキシステムとしては、ブレーキペダル踏力を負圧で補助するバキュームブースタと、ペダル踏力に応じて液圧を発生するマスタシリンダと、マスタシリンダからの液圧をホイールシリンダ圧としてホイールシリンダに伝達する制動液圧回路とを備えたものが知られている。

0003

かかるブレーキシステムによれば、ブレーキペダルの踏力を負圧の力で補助することができ、運転者負荷を低減することができた。

0004

また、上述のブレーキシステムでは、ブレーキペダルがある程度踏み込まれると、バキュームブースタからの負圧による補助力が上限に達し、負圧による補助力が上限に達したあとは踏力のみでブレーキ力を増加させなくてはならず、積み荷等によって車両が重いときや、運転者が非力である場合、ブレーキ力が不足する虞もあったため、かかるブレーキ力の不足をポンプからの圧力で助勢するように形成したブレーキシステムもあった。

0005

かかるブレーキシステムでは、負圧による補助力が上限に達したあとでもブレーキペダルが急に重くなることはなく、ブレーキ力が不足するのを確実に防ぐことができた。

先行技術

0006

特開平09−30385号公報
特開平10−278765号公報
特開平09−328069号公報

発明が解決しようとする課題

0007

しかしながら、負圧が変化しても一様に助勢するのでは、ペダル最大踏力における制動力が一定とならないという問題があった。

0008

本発明の目的は、負圧による補助力が変化しても、あらかじめ設定した最大ペダル踏力における制動力を一定に保つことができるブレーキシステムの制御方法及び制御装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0009

上述の目的を達成するため、本発明は、踏力で操作されるブレーキペダルと、そのブレーキペダルの踏力を、負圧で補助するバキュームブースタと、前記バキュームブースタに連結されペダル踏力に応じて液圧を発生するマスタシリンダと、前記マスタシリンダからの液圧をホイールシリンダ圧としてホイールシリンダに伝達すると共に、ホイールがロックしたときホイールシリンダに伝達される液圧を断続的に解除するABSポンプを有する制動液圧回路とを備え、前記バキュームブースタで生成されるペダル踏力に対するホイールシリンダ圧の特性線が、負圧で補助されてホイールシリンダ圧を上昇させる補助線部と、負圧の補助がない全負荷点から踏力で立ち上がる非補助線部とからなり、前記非補助線部でのペダル踏力に対するホイールシリンダ圧が不足する際に、前記補助線部の全負荷点からホイールシリンダ圧を非補助線部より上昇させるべく前記ABSポンプによる液圧力を用いてホイールシリンダの液圧力を助勢するブレーキシステムの制御方法であって、あらかじめ設定した最大ペダル踏力に対する最大ホイールシリンダ圧を設定し、全負荷点よりペダル踏力が大のとき、前記ABSポンプにより前記ホイールシリンダの液圧力を前記最大ホイールシリンダ圧に向けて上昇させるものである。

発明の効果

0010

本発明によれば、負圧による補助力が変化しても、ペダル最大踏力における制動力を一定に保つことができる。

図面の簡単な説明

0011

本発明の一実施の形態に係るブレーキ制御装置の全体説明図である。
制動力アシスト機能付きアンチロックブレーキシステムの回路図である。
制動力アシスト中の制動力アシスト機能付きアンチロックブレーキシステムの回路図である。
ホイールシリンダ圧を緩めてホイールロックを防止している状態の制動力アシスト機能付きアンチロックブレーキシステムの回路図である。
ホイールシリンダ圧を保持している状態の制動力アシスト機能付きアンチロックブレーキシステムの回路図である。
ペダル踏力−ホイールシリンダ圧特性線を表す線図である。

実施例

0012

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。

0013

図1に示すように、ブレーキシステム1は、踏力で操作されるブレーキペダル2と、ブレーキペダル2の踏力を負圧で補助するバキュームブースタ3と、バキュームブースタ3に連結されペダル踏力に応じて液圧を発生するマスタシリンダ4と、マスタシリンダ4からの液圧をホイールシリンダ圧としてホイールシリンダ5に伝達すると共に、ホイールFR、FLRR、RLがロックしたときホイールシリンダ5に伝達される液圧を解除すべくホイールシリンダ5の液圧を断続的に解除するABSポンプ6(図2参照)を有する制動液圧回路7とを備える。

0014

ブレーキペダル2は水平軸回り揺動可能に支持されており、ブレーキペダル2には、バキュームブースタ3の入力シャフト8が接続されている。

0015

バキュームブースタ3は、ダイヤフラム(図示せず)で仕切られ負圧が導入される入力側室及び出力側室(図示せず)を有し、入力側室に大気圧が導入されることでバキュームブースタ3の出力を補助するようになっている。また、バキュームブースタ3には、負圧配管9を介してバキュームタンク10が接続されている。負圧配管9には、負圧センサ11が設けられている。負圧センサ11は後述するコントローラ12に接続されており、コントローラ12が負圧配管9内の圧力を取得できるようになっている。また、バキュームタンク10には、バキュームポンプ14が逆止弁15を介して接続されている。

0016

マスタシリンダ4は、バキュームブースタ3の出力側に接続されており、バキュームブースタ3からの力で液圧を発生するようになっている。マスタシリンダ4には、マスタシリンダ4内に作動液を供給するリザーバ16が接続されている。

0017

ホイールシリンダ5は、車両のホイールFR、FL、RR、RLを制動するためのものであり、ホイールシリンダ圧に応じた制動力を発生させる。なお、図中のBTバッテリである。

0018

図2図5に示すように、制動液圧回路7は、車両の左前ホイールFLと右前ホイールFRを制動するための第1系統7aと、車両の右後ホイールRRと左後ホイールRLを制動するための第2系統7bとに分けられている。第1系統7aと第2系統7bは同様に構成され、同様に制御される。

0019

第1系統7aについて説明する。なお、第2系統7bについては説明を省き、第1系統7aと同様の構成に同符号を付す。

0020

第1系統7aは、マスタシリンダ4と左前ホイールFL用のホイールシリンダ5及び右前ホイールFR用のホイールシリンダ5を接続する主液圧供給ライン17と、主液圧供給ライン17に接続された制動力アシスト機能付きABS回路部18とを備える。

0021

主液圧供給ライン17には、全開モード流量調整モードとに切り替え可能な流量調整弁19が設けられると共に流量調整弁19を迂回する第1迂回路20が接続されている。流量調整弁19は、流量調整モード時にマスタシリンダ4側からホイールシリンダ5側への作動液の流れを止める逆止弁機能を有する。第1迂回路20には、ホイールシリンダ5側からマスタシリンダ4側への作動液の流れを止める第1逆止弁21が設けられている。第1迂回路20及び第1逆止弁21は、急ブレーキ等によりマスタシリンダ4で大きな液圧が発生したとき、流量調整弁19が流量を絞っている状態であってもマスタシリンダ4からの液圧をホイールシリンダ5側に伝えるように機能する。また、流量調整弁19よりホイールシリンダ5側の主液圧供給ライン17には、全開全閉可能な主切換弁22が設けられると共に、主切換弁22を迂回する第2迂回路23が接続されている。第2迂回路23には、マスタシリンダ4側からホイールシリンダ5側への作動液の流れを止める第2逆止弁24が設けられている。

0022

制動力アシスト機能付きABS回路部18は、モータMで駆動されるABSポンプ6と、主切換弁22よりもホイールシリンダ5側の主液圧供給ライン17に接続されると共にABSポンプ6の吸込側に接続されホイールシリンダ5の液圧を解除するための液圧解除ライン25と、ABSポンプ6の吐出側に接続されると共に流量調整弁19と主切換弁22の間の主液圧供給ライン17に接続され作動液をマスタシリンダ4側の主液圧供給ライン17に戻す戻しライン26と、流量調整弁19よりマスタシリンダ4側の主液圧供給ライン17に接続されると共にABSポンプ6の吸込側に接続された引き込みライン27とを備える。液圧解除ライン25には、全開全閉可能な副切換弁28が設けられている。戻しライン26には、第3逆止弁29が設けられると共に絞り弁30が設けられている。引き込みライン27には、圧力が所定値を超えたとき閉弁する弁付き液溜まり31が設けられている。

0023

また、モータM、流量調整弁19、主切換弁22及び副切換弁28には、これらを制御するコントローラ12が接続されている。また、コントローラ12には、バキュームブースタ3の負圧を検知する負圧センサ11と、ホイールFR、FL、RR、RLの回転速度を検出するスピードセンサ41が接続されており、これらセンサ11、41の検出値が入力されるようになっている。コントローラ12は、ペダル踏力に応じた液圧をホイールシリンダ5に供給すべくABSポンプ6による液圧力の助勢の有無を切り替えると共に、助勢の強さを調整する。

0024

図6は、バキュームブースタ3とマスタシリンダ4で生成されるペダル踏力に対するホイールシリンダ圧の特性を表す線図である。

0025

図6に示すように、バキュームブースタ3とマスタシリンダ4で生成されるペダル踏力に対するホイールシリンダ圧の特性は、ペダル踏力−ホイールシリンダ圧特性線(以下、特性線)32で表される。特性線32は、負圧で補助されてホイールシリンダ圧を上昇させる補助線部33と、負圧の補助が上限に達した全負荷点34から踏力で立ち上がる非補助線部35とからなる。

0026

なお、図中の水平な破線36は全負荷点圧を示す。上段の破線36は上限の全負荷点圧、すなわち、ブレーキペダル2を踏み始めたとき、バキュームタンク10からの負圧が十分であるときの全負荷点34でのホイールシリンダ圧を示し、下段の破線36は、ブレーキペダル2を多用した後等、負圧が不足しているときの全負荷点34でのホイールシリンダ圧を示す。

0027

図2及び図6に示すように、補助線部33の制御は、流量調整弁19及び主切換弁22を全開にすると共に、副切換弁28を全閉にする。これにより、マスタシリンダ4、ホイールシリンダ5間が主液圧供給ライン17で直結されると共に、液圧解除ライン25が閉じられ、マスタシリンダ4からの液圧がホイールシリンダ5にダイレクトに伝達される。このとき、ペダル踏力はバキュームブースタ3からの負圧により補助されているため、ホイールシリンダ圧が不足することはない。

0028

また、非補助線部35は、ABSポンプ6による助勢がないため、全負荷点からの立ち上がり角度が緩くなり、運転者は急にブレーキペダル2が重くなったように感じ、車両の重量や運転者の体力によってはブレーキ力が不足する虞があった。

0029

そこで、本実施の形態に係るコントローラ12は、非補助線部35でのペダル踏力に対するホイールシリンダ圧が不足する際に、補助線部33の全負荷点34からホイールシリンダ圧を非補助線部35より上昇させるべくABSポンプ6による液圧力を用いてホイールシリンダ5の液圧力を助勢する。具体的には、コントローラ12は、あらかじめ設定した最大ペダル踏力に対する最大ホイールシリンダ圧37が予め設定された記憶部(図示せず)を有し、全負荷点34よりペダル踏力が大のとき、ABSポンプ6によりホイールシリンダ5の液圧力を最大ホイールシリンダ圧37に向けて上昇させる。すなわち、全負荷点34からの特性を表す助勢線部38が、全負荷点34と最大ホイールシリンダ圧37とを結ぶ線39と同じ傾きとなるようにホイールシリンダ5の液圧力を上昇させる。最大ホイールシリンダ圧37は、運転者がブレーキペダル2を通常の運転状態でほぼ最大限踏み込んだとき(ペダル踏力が実用上の最大値と考えられる値に達したとき)、ブレーキペダル2の踏み込み量に対するブレーキの効き(ホイールシリンダ圧)が運転者の感覚合致するように決定されており、特性線32においては、全負荷点34から最大ホイールシリンダ圧37までの最大立上がり角度βが補助線部33の立ち上がり角度αより緩やかになるように設定されている。

0030

なお、全負荷点34に至ったか否かの判断は、負圧センサ11及び液圧センサ12の検出値を用いて行う。

0031

図3及び図6に示すように、助勢線部38の制御は、流量調整弁19を流量調整モードに切り替え、主切換弁22を全開とし、副切換弁28を全閉とし、ABSポンプ6を作動させると共に、ホイールシリンダ5の液圧力が最大ホイールシリンダ圧37に向けて上昇するように流量調整弁19の開度を調整する。例えば、全負荷点34が上段の破線36上にあるときには、不足するホイールシリンダ圧は比較的小さいため、ホイールシリンダ圧が緩やかな角度γで立ち上がるように流量調整弁19を開状態から緩やかなペースで絞る。また、全負荷点34が下段の破線36上にあるときには、ホイールシリンダ圧は大きく不足しているため、ホイールシリンダ圧が急な角度βで立ち上がるように流量調整弁19を開状態から比較的急なペースで絞る。最大ホイールシリンダ圧37は、ブレーキペダル2の踏み込み量に対するブレーキの効きが運転者の感覚と合致するように決定されているため、全負荷点34から最大ホイールシリンダ圧37までブレーキペダル2を踏み込んだときのブレーキの効きを、運転者の感覚に合致させることができる。

0032

また、コントローラ12は、ホイールFR、FL、RR、RLがロックしたときにはアンチロックブレーキシステム(以下、ABS)を上述のペダル踏力に応じた液圧供給の制御に優先して作動させる。

0033

図4及び図5に示すように、コントローラ12は、スピードセンサ41の検出値からホイールFR、FL、RR、RLのロックを検出したとき、主切換弁22を閉じると共に副切換弁28の開閉を繰り返し、ABSポンプ6を作動させる。図4のように副切換弁28が開いた瞬間には、ホイールシリンダ5の圧力が解除されてホイールFR、FL、RR、RLのロックが解除され、図5のように副切換弁28が閉じた瞬間には、ホイールシリンダ5の圧力が保持されてブレーキがかかる。このため、ホイールロックによる制動力の低下及び操舵性の悪化を防ぐことができる。

0034

このように、あらかじめ設定した最大ペダル踏力に対する最大ホイールシリンダ圧37を設定し、全負荷点34よりペダル踏力が大のとき、ABSポンプ6によりホイールシリンダ5の液圧力を最大ホイールシリンダ圧37に向けて上昇させるものとしたため、負圧による補助力が変化しても、あらかじめ設定した最大踏力にて一定の制動力が得られる。そして、ブレーキペダル2の踏み込み量に対するブレーキの効きを運転者の感覚に合致させることができ、車両の制動を円滑に良いフィーリングで行うことができる。またさらに、コントローラに記憶された最大ホイールシリンダ圧37を書き換えることで制動のフィーリングを運転者の好みに合わせることもできる。

0035

また、制動液圧回路7は、ホイールシリンダ5の液圧力を助勢するに際し、ABSポンプ6からの作動液を流量調整弁19を介してマスタシリンダ4側へ流し、ホイールシリンダ5の液圧力が最大ホイールシリンダ圧37に向けて上昇するように流量調整弁19の開度を調節するものとしたため、負圧による補助力が上限に達したあとの制動力を簡易な構造で確実に調節できる。

0036

なお、流量調整弁19の開度を調整してホイールシリンダ5の液圧を上昇させるものとしたが、ABSポンプ6の能力を調整してホイールシリンダ5の液圧を上昇させるものとしてもよい。

0037

1ブレーキシステム
2ブレーキペダル
3バキュームブースタ
4マスタシリンダ
5ホイールシリンダ
6 ABSポンプ
7制動液圧回路
12コントローラ
32特性線
33補助線部
34全負荷点
35 非補助線部
37 最大ホイールシリンダ圧

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