车辆用制动装置
文献发布时间:2023-06-19 11:39:06
技术领域
本发明涉及车辆用制动装置。
背景技术
车辆用制动装置有具备对轮缸的液压亦即轮压进行加压的上游加压装置、和对从上游加压装置供给的流体进行调压并提供给轮缸的调压装置的装置。调压装置例如是致动器,由于具有基于泵的加压功能,所以也可以称为下游加压装置。这样,在上下游分别具备加压装置的车辆用制动装置例如如日本特开2016-97892号公报所记载的那样,构成为在利用致动器进行加压时,泵吸入从上游加压装置供给的流体。
专利文献1:日本特开2016-97892号公报
在上述那样的车辆用制动装置中,例如为了辅助轮压的加压,而与上游加压装置的加压联动地执行调压装置的加压时,调压装置利用从上游加压装置排出的流体。这样的情况下,从上游加压装置排出的流体的至少一部分被泵吸入,并经由泵供给至轮缸。因此,在驱动泵时在上游侧流体不足,暂时对加压的响应性造成影响。换句话说,在提高制动力的响应性方面,上述车辆用制动装置还有改进的余地。
发明内容
本发明是鉴于这样的情况而完成的,目的在于提供能够提高制动力的响应性的车辆用制动装置。
本发明的车辆用制动装置具备:第一供给部,向与车辆的轮缸连接的主流路排出流体;差压电磁阀,设置于上述主流路,使上游侧与下游侧之间产生差压;第二供给部,经由在上述差压电磁阀的上游侧从上述主流路分岔的分岔流路吸入从上述第一供给部排出的流体的至少一部分,并向上述轮缸排出流体;以及设定部,根据上述第二供给部吸入的流体的吸入量,设定上述第一供给部排出的流体的排出量。
根据本发明,能够考虑第二供给部的吸入量的变化对轮压的影响,来设定第一供给部的流体的排出量。例如,通过将第一供给部的流体的排出量设定为能够对应由第二供给部的驱动引起的暂时的流体不足,从而能够抑制加压的暂时的延迟。这样,根据本发明,能够提高制动力的响应性。
附图说明
图1是本实施方式的车辆用制动装置的构成图。
图2是本实施方式的致动器的构成图。
图3是用于说明本实施方式的控制例的说明图。
图4是用于说明本实施方式的控制例的说明图。
图5是用于说明本实施方式的控制例的说明图。
图6是用于说明本实施方式的控制例的说明图。
图7是表示参考例的图。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的实施方式进行说明。说明所使用的各图是示意图,各部的形状并不精确。如图1所示,本实施方式的车辆用制动装置1具备主缸2、流体供给部3、致动器4、轮缸51、52、53、54、液压回路6、以及制动器ECU8。
主缸2是构成为向前轮Wf的轮缸51、52供给流体的装置。主缸2具备输入活塞20、缸21、主活塞(相当于“活塞”)22、贮液器23、以及弹簧24。输入活塞20是活塞部件,与作为制动器操作部件的制动踏板11的工作联动地在缸21内滑动。在车辆用制动装置1设置有检测制动踏板11的行程的行程传感器12。
缸21是内部空间被主活塞22划分为输入室211和输出室212的缸体部件。更详细而言,在缸21的内部形成有输入室211、输出室212、反作用力室213、以及调整室214。后述输入室211以及输出室212。
反作用力室213由输入活塞20和主活塞22划分出。主活塞22与输入活塞20分离规定距离即经由反作用力室213对置配置。反作用力室213经由流路71以及常闭型的电磁阀72与行程模拟器73连接。在电磁阀72为打开状态下,通过行程模拟器73形成反作用力室213的液压亦即针对输入活塞20的前进的反作用力。与流路71连接的压力传感器78检测反作用力室213的液压亦即反作用力压力、以及驾驶员对制动踏板11的踏力。
调整室214由主活塞22划分出。调整室214形成为若主活塞22前进则容积减少,若主活塞22后退则容积增大。调整室214经由流路74以及常开型的电磁阀75与贮液器76连接。流路74中电磁阀75与调整室214之间的部分经由流路77与流路71的电磁阀72与行程模拟器73之间的部分连接。与流路74连接的压力传感器79检测调整室214的液压。
主活塞22是配置在缸21内的活塞部件。主活塞22在缸21内滑动以使输出室212的容积变化,以与输入室211内的液压对应的力被驱动,使输出室212产生液压(以下称为“主压”)。主活塞22具有与其它的部位相比形成为大径的大径部221,以划分输入室211和调整室214。
输入室211是所谓的伺服室,形成在主活塞22的大径部221的后方侧。输入室211形成为经由大径部221与调整室214对置。输入室211的液压(以下称为“伺服压”)成为推压大径部221的后端面,使主活塞22前进的力亦即驱动力。在输入室211经由后述的连接流路91连接有流体供给部3。
输出室212是所谓的主室,形成在缸21的底面侧即主活塞22的前方。输出室212形成为若主活塞22前进则容积减少,若主活塞22后退则容积增大。输出室212经由第二流路62与致动器4连接。
贮液器23是存积流体的罐,保持为大气压。连接贮液器23与输出室212的流路在主活塞22处于初始位置的情况下连通,若主活塞22从初始位置前进规定距离则被切断。弹簧24朝向初始位置(即向后方)推压主活塞22。
流体供给部3是向致动器4以及连接流路91供给流体的装置。流体供给部3经由第一流路61向致动器4内的第一液压回路63供给流体。第一液压回路63与轮缸53、54连接。连接流路91是连接第一流路61与主缸2的输入室211的流路。在后述的第二电磁阀36为打开状态的情况下或者没有第二电磁阀36的情况下,流体供给部3向连接流路91供给的流体被供给至第一液压回路63和输入室211。
从流体供给部3到轮缸51~54为止的液压的传递路径即液压回路6包含与后轮Wr的轮缸53、54连接的第一系统6A、与前轮Wf的轮缸51、52连接的第二系统6B、以及连接第一系统6A与第二系统6B的连接流路91。第一系统6A包含第一流路61和第一液压回路63。第二系统6B包含主缸2、第二流路62、以及致动器4内的第二液压回路64。第二液压回路64与轮缸51、52连接。
流体供给部3具备马达31、泵32、贮液器33、环状流路34、第一电磁阀35、以及第二电磁阀36。马达31被制动器ECU8控制驱动,使泵32驱动。泵32例如是齿轮泵,通过马达31的驱动力驱动。泵32吸入存积于贮液器33的流体,并向第一流路61以及连接流路91排出。环状流路34是连接泵32的排出口与吸入口的流路,由流路341、342、343、344构成。
流路341将泵32的排出口与第一流路61以及连接流路91连接。流路342将连接流路91与贮液器33连接。在流路342设置有第一电磁阀35。流路343是连接流路91中的连接流路341与流路342的部分。换句话说,连接流路91由连接输入室211与环状流路34的流路910、和作为环状流路34的一部分的流路343构成。在流路343即连接流路91的一部分的区间设置有第二电磁阀36。流路344将贮液器33与泵32的吸入口连接。
在流路341设置有检测流路341以及第一流路61的液压的压力传感器37。压力传感器37检测出的液压可以说是泵32向第一液压回路63以及连接流路91供给的液压。此外,输入室211的液压亦即伺服压根据第二电磁阀36的控制状态而变动。另外,在本实施方式中,贮液器33、贮液器76、以及贮液器23由一个共用贮液器(例如贮液器23)构成。
第一电磁阀35以及第二电磁阀36是常开型的电磁阀,是能够控制上下游间的差压的线性阀。第一电磁阀35以及第二电磁阀36基于来自制动器ECU8的控制电流的大小,使上游侧的液压比下游侧的液压高。第一电磁阀35以及第二电磁阀36的目标差压根据控制电流的大小决定。第一电磁阀35以及第二电磁阀36可以说根据控制电流在流路形成节流状态。
制动器ECU8若对行程以及/或者踏力设定目标轮压,则控制第一电磁阀35的目标差压,驱动泵32。由此,能够使第一电磁阀35的上游侧(泵32侧)的液压相对于第一电磁阀35的下游侧的液压亦即贮液器33的液压(这里是大气压)提高目标差压。另外,制动器ECU8在不使用致动器4而在各系统6A、6B产生不同的液压的情况下,控制第二电磁阀36的目标差压,驱动泵32。由此,能够使第二电磁阀36的上游侧(泵32侧)的液压相对于第二电磁阀36的下游侧亦即第二电磁阀36与第一电磁阀35之间的流路的液压即伺服压提高目标差压。
制动器ECU8在使前后轮Wf、Wr产生相同的轮压的情况下,控制第一电磁阀35,不控制第二电磁阀36。第二电磁阀36例如在考虑在前轮Wf产生的再生制动力,而将前轮Wf的轮缸51、52的液压控制为比后轮Wr的轮缸53、54的液压低时使用。
致动器4是构成为能够对各轮压进行加压的所谓的ESC致动器。致动器4具备第一液压回路63、第二液压回路64、电磁阀41~45、马达46、泵47、以及调压贮液器(相当于“贮液器”)48。制动器ECU8能够通过控制配置在各液压回路63、64的电磁阀41~45以及泵47,来对各轮压进行加压、减压、或者保持。另外,致动器4能够基于制动器ECU8的指令,执行防抱死控制、防侧滑控制。在第二液压回路64或者第二流路62设置有检测主压的压力传感器641。
以第一液压回路63为例对致动器4的构成进行说明。流路4A是将第一流路61与轮缸53、54连接的流路。流路4A在分岔点4X分岔为与轮缸54连接的流路4A1、和与轮缸53连接的流路4A2。电磁阀(相当于“差压电磁阀”)41是设置在流路4A上的分岔点4X的上游侧的部分的常开型的线性阀。通过电磁阀41,能够控制上下游间的差压使分岔点4X侧成为高压。
电磁阀42是设置于流路4A1的常开型的线性阀。电磁阀43是设置于流路4A2的常开型的线性阀。电磁阀(相当于“减压电磁阀”)44是设置于流路4B1的常闭型的开关阀。流路4B1是将流路4A1上的电磁阀42与轮缸54之间的部分与调压贮液器48连接的流路。电磁阀(相当于“减压电磁阀”)45是设置于流路4B2的常闭型的开关阀。流路4B2是将流路4A2上的电磁阀43与轮缸53之间的部分与调压贮液器48连接的流路。通过使电磁阀44、45开阀,能够对轮压进行减压。
泵47设置于流路4C,并通过马达46的驱动而驱动。流路4C是将调压贮液器48与分岔点4X连接的流路。调压贮液器48通过流路4D与第一流路61连接。若泵47驱动,则流体被从调压贮液器48吸入并排出到分岔点4X。例如在通过防抱死控制使轮缸54的液压减压的情况下,制动器ECU8使泵47驱动,使电磁阀42闭阀,并使电磁阀44开阀。
另外,在通过致动器4对轮压进行加压时,制动器ECU8使泵47驱动,控制电磁阀41的目标差压。由此,根据电磁阀41的目标差压,对流路4A中的电磁阀41的分岔点4X侧的部分的液压进行加压。在不使致动器4工作的情况下,从流体供给部3供给的流体通过流路4A供给至轮缸53、54。第二液压回路64中的构成也相同。经由主缸2以及第二流路62,流体供给至第二液压回路64。
制动器ECU8是具备CPU、存储器等的电子控制单元。制动器ECU8是基于来自各种传感器的信息,主要控制流体供给部3以及致动器4的装置。若制动踏板11被操作,则制动器ECU8根据行程以及/或者踏力,设定目标减速度以及目标轮压。另外,若制动踏板11被操作,则制动器ECU8使电磁阀72开阀,并使电磁阀75闭阀。由此,调整室214与贮液器76之间被切断,反作用力室213以及调整室214与行程模拟器73之间连通。在反作用力室213以及调整室214产生与制动踏板11的操作对应的液压。
制动器ECU8在不产生再生制动力的情况下,根据目标轮压,控制流体供给部3的泵32以及第一电磁阀35。该情况下,第二电磁阀36不被控制,而维持基于非通电的打开状态。制动器ECU8使泵32驱动,并且与目标轮压对应地设定第一电磁阀35的目标差压,对第一电磁阀35施加与目标差压对应的控制电流。
泵32从贮液器33吸入流体,并向第一系统6A供给流体。从泵32排出的流体也经由连接流路91供给至输入室211。在输入室211以及第一系统6A产生与第一电磁阀35的目标差压对应的液压。
若通过上述控制而伺服压上升,则主活塞22前进,主压上升。换句话说,与输出室212连接的第二流路62以及第二液压回路64的液压也上升。通过泵32和第一电磁阀35的控制,经由两系统6A、6B,在各轮缸51~54产生与伺服压对应的液压。这样,制动器ECU8执行制动器控制以实现目标轮压,实现目标减速度。此外,严格来说,由于主活塞22的滑动阻力等,而第二系统6B的液压与第一系统6A的液压相比稍低。另外,在混合动力车辆等具备再生制动装置的车辆中,第二电磁阀36的目标差压被控制为由再生制动力与液压制动力的和实现前轮Wf的目标减速度(目标制动力)。制动器ECU8基于压力传感器37、641的检测值和致动器4的控制状况估计各轮压。
(加压辅助控制)
如上述那样,本实施方式的车辆用制动装置1具备具有作为第一供给部的泵32的流体供给部3、和在各液压回路63、64具有作为第二供给部的泵47的致动器4。车辆用制动装置1具备:泵32,向与车辆的轮缸53、54连接的流路(相当于“主流路”)4A排出流体;电磁阀41,设置于流路4A,使上游侧与下游侧之间产生差压;以及泵47,经由在电磁阀41的上游侧从主流路4A分岔的流路(相当于“分岔流路”)4C、4D吸入从泵32排出的流体的至少一部分,并向轮缸53、54排出流体。在本实施方式中根据制动踏板11的操作设定目标轮压。基于设定的目标轮压,控制流体供给部3以及致动器4。此外,与轮缸53、54连接的主流路可以说由流路341、61、4A构成。
这里,本实施方式的制动器ECU8构成为在目标轮压成为规定值以上的情况下,执行加压辅助控制。加压辅助控制是除了基于流体供给部3的加压控制之外,还执行基于致动器4的加压控制的控制。根据该构成,与能够供给与规定值以上的目标轮压对应的流体的泵相比,流体可供给量也可以较少,所以能够实现泵32的小型化。此外,在以下的说明中,也以第一液压回路63为例对致动器4的工作进行说明。
若制动器ECU8执行加压辅助控制,则在泵32驱动中也驱动泵47。泵47经由调压贮液器48从第一流路61吸入流体并排出。从泵47排出的流体经由分岔点4X排出到轮缸53、54。换句话说,车辆用制动装置1具备向车辆的轮缸53、54排出流体的泵32、和吸入从泵32排出的流体的至少一部分并向轮缸53、54排出流体的泵47。此外,本实施方式的泵32不经由例如调节器、缸体部件等液压传递机构,而直接地向第一液压回路63供给流体。
制动器ECU8具备设定部81作为功能。设定部81根据致动器4的泵47吸入的流体的吸入量,设定流体供给部3的泵32排出的流体的排出量。此外,在本实施方式中,吸入量以及排出量是指每个单位时间的液量即流量。另外,在图3~图6中,为了方便说明,假定目标压力与实际压力近似,“轮压”表示目标轮压和实际的轮压,“上游压力”表示目标上游压力和实际的上游压力。利用压力传感器37检测上游压力。
如图3所示,若在t1目标轮压超过规定值,则制动器ECU8执行加压辅助控制,使致动器4的泵47驱动,对电磁阀41施加控制电流。这里,设定部81将相当于基于泵47的驱动的泵47的吸入量的值与泵32的目标排出量相加。换句话说,设定部81根据泵47的驱动,使泵32的排出量增大。再换句话说,设定部81根据马达46的驱动开始,使马达31的转速增大。在致动器4中,与泵47的驱动一起根据目标轮压设定电磁阀41的差压。
如上述那样,设定部81在泵32排出流体的状态下泵47驱动的情况下,根据泵47的吸入量使泵32的排出量增大。设定部81能够基于马达46的转速(控制值)把握泵47的吸入量。例如,若在泵32驱动时泵47被驱动,则设定部81将对上游压力的控制所需要的流量加上被泵47吸入的流量后的流量设定为泵32的排出流量。上游压力的控制所需要的流量(上游侧需要流量)也可以说是维持目标上游压力所需要的流量。此外,泵47的吸入量例如既可以预先设定,也可以基于马达46的转速运算。
另外,若从t2开始目标轮压减少,且在t3目标轮压变为小于规定值,则制动器ECU8结束加压辅助控制,使泵47停止,解除电磁阀41的控制。设定部81根据泵47的停止,使与通常控制时相比增大的泵32的排出量减少,并返回到通常控制时的值即上游侧需要流量。通常控制时是指未执行防抱死控制等特殊控制或上述那样的加压辅助控制时。设定部81在泵32和泵47均驱动的状态下,泵47停止的情况下,使增大的泵32的排出量减少。
在以没有设定部81的构成执行加压辅助控制的情况下,由于泵32排出的流体的至少一部分被泵47吸入,所以第一流路61以及连接流路91的流体减少,与目标上游压力对应的上游侧的需要流量暂时不足。由此,伺服压以及向第一液压回路63的供给液压暂时降低,而实际的轮压的上升相对于目标轮压的上升暂时延迟。
这里,根据本实施方式,能够考虑泵47的流体的吸入对加压的影响,设定泵32的排出量。由此,为了消除泵47的驱动所引起的暂时的响应延迟,能够通过使泵32的排出量与泵47的驱动配合地增大,来抑制响应延迟。另外,随着泵47的停止,使增大的泵32的排出量减少,所以能够实现与目标轮压对应的泵32的排出量。这样,根据本实施方式,即使在泵32的驱动中泵47的驱动状态变化的情况下,也能够将上游压力维持在目标上游压力,能够提高制动力的响应性。
(其它的控制例1)
另外,作为其它的控制例,如图4所示,也可以在目标轮压成为规定值以上的情况下,根据目标轮压的增大通过流体供给部3使上游压力增大至设定为比泵32的最大输出即能够实现的最大上游压力小的液压的界限值。据此,尽量使基于流体供给部3的上游压力的生成与目标轮压的变化对应,并通过致动器4加压辅助相对于目标轮压不足的液压。即使是该构成,若致动器4的泵47驱动状态变化,则设定部81也根据泵47的吸入量设定泵32的排出量。由此,能够发挥上述相同的效果。
(其它的控制例2)
另外,如图5所示,若在t2目标轮压减少,则设定部81根据该减少使上游的泵32的排出量减少。在该例子中,在加压辅助控制的开始时(t1)加上的排出量在加压辅助控制的结束时(t3)成为零。在减压时,电磁阀44、45开阀并且泵47驱动的情况下,通过泵47汲取轮缸53、54内的流体。汲取的流体通过泵47排出到分岔点4X。在该控制中,将该汲取的流体作为供给部(这里是泵32、47)的需要流量活用,抑制供给部的排出量。另外,设定部81在仅对流体供给部3进行加压之后,也根据目标轮压的减少使泵32的排出量减少。
这样,车辆用制动装置1具备将泵47的吸入口与轮缸53、54连接的流路4B1、4B2、和设置于该流路4B1、4B2的电磁阀44、45。换句话说,车辆用制动装置1还具备设置于将轮缸53、54与调压贮液器48连接的流路4B1、4B2的电磁阀44、45。设定部81在泵32、47驱动的状态下使轮压减压的情况下,使泵32的排出量减少并且使电磁阀41、44、45开阀。通过使泵47驱动并且使电磁阀41、44、45开阀,从而由泵47从轮缸53、54吸取的流体流向上游侧(即流向第一流路61),能够将泵32的排出量相应地减小。换句话说,根据该构成,能够在保持制动精度的同时,抑制泵32的负荷,能够实现泵32的小型化。此外,在防抱死控制时也能够应用该控制。
(其它的控制例3)
另外,也可以根据状况,通过控制调换主供给部和副供给部。具体而言,如图6所示,制动器ECU8使泵32作为主供给部驱动直至泵32成为规定状态为止(t11),在t11以后,使致动器4(泵47)作为主供给部驱动。规定状态例如是指由于泵32的驱动而在泵32产生的热量或者负荷超过阈值的状态。能够根据驱动时间、排出量等计算热量或者负荷。
在图6中,到t1为止仅流体供给部3驱动,在t1~t11由于加压辅助控制而致动器4也驱动。然后,在t11泵32成为规定状态,切换主供给部,所以在t11以后基于流体供给部3的加压缓慢减少,基于致动器4的加压增大。在目标轮压下降至规定值时(t3),停止流体供给部3的加压,仅通过致动器4对轮压进行加压。
这样,相当于控制部的制动器ECU8在泵32成为规定状态的情况下,使轮压中的通过流体供给部3的加压生成的液压的比例减少,使轮压中的通过致动器4的加压生成的液压的比例增大。该构成不管设定部81的有无,能够应用于具有两个供给部的车辆用制动装置。
(参考例)
对具备具有相互相同的功能的两个供给部即第一供给部以及第二供给部的车辆用制动装置、系统的构成例进行说明。如图7所示,该车辆用制动装置具备控制第一供给部的ECU101、和控制第二供给部的ECU102。从各种传感器等对两个ECU101、102输入相同的信号(参照图7的箭头)。两个ECU101、102能够使对应的供给部发挥各种功能。第一供给部以及第二供给部相互具有相同的功能(参照图7的方框)。根据该构成,在执行将一方的供给部作为主系统的控制时,该主系统故障的情况下,能够使作为副系统的另一方的供给部实现相同功能。另外,在仅主系统的一个功能故障的情况下,也能够使副系统发挥该功能。另外,也能够获取共用的输入信息,在系统间对信息进行相互通信,验证各功能的运算结果的准确性,提高可靠性。在一方的系统有某种制约的情况下,一方的系统也能够利用另一方的系统的运算结果。这样的构成对进行自动驾驶、再生协调控制的车辆也有效。此外,也可以在本实施方式设置这样的构成。
(其它)
本发明不限定于上述实施方式。例如,也可以设定部81在加压辅助控制以外时,也根据泵47的吸入量设定泵32的排出量。另外,例如在不需要在上游侧对两个系统6A、6B供给不同的液压的情况下,车辆用制动装置1也可以不具备第二电磁阀36。在使前后轮Wf、Wr的一方产生再生制动力的车辆中,构成为与使再生制动力产生的车轮对应的液压回路(64)与输出室212连接即可。
另外,车辆用制动装置1也可以不具备主缸2。该情况下,例如,连接流路91不经由主缸2而与第二系统6B直接连接即可。在该情况下,泵47也能够吸入从泵32排出的流体的至少一部分并向轮缸53、54排出流体。
- 用于控制车辆的制动设备的控制装置、车辆的制动设备、用于运行控制装置的方法和用于以制动压力加载车辆的制动设备的至少一个制动装置的方法
- 用于车辆的制动单元、包括该制动单元的制动装置以及包括该制动单元和/或该制动装置的车辆