JP4628769B2 - Electronic brake device - Google Patents
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Description
この発明は、電子ブレーキ装置に関するものである。 The present invention relates to an electronic brake device.
従来から、ドライバーのブレーキ操作量を電気的に検出し、この検出結果に基づいて制動を行う電子ブレーキ装置が知られている。この種の電子ブレーキ装置では、ブレーキ操作量をブレーキペダルセンサによって検出し、この検出結果を基に電動アクチュエータで液圧モジュレータを作動させてブレーキキャリパに液圧を作用させることで車輪の制動力を得るものがある（例えば、特許文献１参照）。
ところで、上記電子ブレーキ装置では、ドライバーのブレーキ操作量を電気的に広いレンジで検出する必要があると共に、ブレーキ操作の微妙な変化にも対応できる分解能が必要となるが、例えば、過大な入力に対してはダイナミックレンジの広さが要求されるし、例えば、凍結路面やマンホールの蓋などの低いμ路面では微妙なブレーキ操作に対応した分解能の高さが要求されるのである。しかしながら、このような広いダイナミックレンジと高い分解能とを兼ね備えた液圧センサを用いると、必然的にコストアップとなる課題がある。 By the way, in the above electronic brake device, it is necessary to detect the brake operation amount of the driver in an electrically wide range, and also to have a resolution that can cope with subtle changes in the brake operation. On the other hand, a wide dynamic range is required, and for example, on a low μ road surface such as a frozen road surface or a manhole cover, a high resolution corresponding to a delicate brake operation is required. However, the use of a hydraulic pressure sensor having such a wide dynamic range and high resolution inevitably increases the cost.
そこで、この発明は、ブレーキ操作量が少ない操作開始直後の領域において、ブレーキ操作量に応じた制動力を容易に得ることができると共に、制動フィーリングをさらに向上することができる電子ブレーキ装置を提供するものである。 Accordingly, the present invention provides an electronic brake device that can easily obtain a braking force according to the amount of brake operation and can further improve the braking feeling in an area immediately after the start of operation with a small amount of brake operation. To do.
上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、ドライバーのブレーキ要求に応じて生成した電子信号に基づき、制御装置（例えば、実施の形態におけるコントローラ２０）を介して車輪の制動手段（例えば、実施の形態におけるブレーキキャリパ４）を作動させる電子ブレーキ装置において、ブレーキ操作手段（例えば、実施の形態におけるブレーキ操作部２）に連動して作動液の液圧を発生するマスターシリンダ（例えば、実施の形態におけるマスターシリンダ３）と前記制動手段とを接続し、通路を開閉する第１電磁開閉弁が設けられ、第２電磁開閉弁を備える分岐通路を介して液損シミュレータが接続され、ブレーキ圧を制御する液圧モジュレータが常閉型の第３電磁開閉弁を備える給排通路を介して接続され、前記給排通路との合流接続部よりマスターシリンダ側に前記第１電磁開閉弁が設けられた入出力接続通路の前記第１電磁開閉弁よりも前記マスターシリンダ側に、前記マスターシリンダの液圧を検出し、検出分解能と検出レンジとがそれぞれ異なり、それぞれの検出レンジがオーバラップする複数の入力側液圧センサ（例えば、実施の形態における第１圧力センサ２８Ａ、第２圧力センサ２８Ｂ）を設け、前記複数の入力側液圧センサは、低圧用液圧センサと高圧用液圧センサとからなり、前記低圧用液圧センサ及び前記高圧用液圧センサの検出結果に基づいて故障判断を行い、前記低圧用液圧センサの出力が検出範囲内にあり、前記高圧用液圧センサの出力が検出範囲外にあると判定された場合、および、前記低圧用液圧センサおよび前記高圧用液圧センサの出力が共に検出範囲内にあり、低圧用液圧センサの出力と高圧用液圧センサの出力との差分が所定範囲内に無い場合に、それぞれ故障であると判定するとともに、前記低圧用液圧センサの出力と前記高圧用液圧センサの出力とが共に検出範囲外にある場合、前記低圧用液圧センサの出力が検出範囲外にあるとともに前記高圧用液圧センサの出力が検出範囲内にあり、前記高圧用液圧センサの出力が前記低圧用液圧センサの検出範囲内にある場合、および、前記低圧用液圧センサの出力が検出範囲外にあるとともに前記高圧用液圧センサの出力が検出範囲内にあり、前記高圧用液圧センサの出力が前記低圧用液圧センサの検出範囲外にある状態の継続時間が所定の設定時間より長い場合に、それぞれ故障であると判定し、センサ正常時は、前記第１電磁開閉弁を閉じて、前記第３開閉弁を開いて前記液圧モジュレータの液圧を前記制動手段に導くようにし、前記センサが故障であると判断したときに、前記第１の電磁開閉弁を開いて前記第２の電磁開閉弁を閉じ、前記マスターシリンダの液圧を前記制動手段に直接作用させることを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, the invention described in
請求項１に記載した発明によれば、乗員のブレーキ要求に応じた広いダイナミックレンジの信号を高精度に検出することができるため、制動フィーリングの向上をさらに図ることができる効果がある。
また、広いダイナミックレンジのマスターシリンダの出力液圧を高精度に検出することができるため、更なる制動フィーリングの向上を図ることができる。
そして、制動手段の液圧を広いダイナミックレンジで、且つ、高精度に検出することが可能となるため、前記マスターシリンダの液圧に対応するように制御される制動手段の液圧を、前記液圧センサの検出結果に基づいて高精度に制御することができる効果がある。
さらに、複数の液圧センサの検出レンジを継ぎ目なしに連続して設定することができるため、前記制動手段の液圧をスムーズに変化させることができ、したがって、ドライバーのブレーキ操作に対応した適正な制動力を得ることができる効果がある。
また、低液圧領域で検出分解能の高い低圧用液圧センサを用い、一方、高液圧領域で検出レンジの広い高圧用液圧センサを用いることで、検出レンジの全域に渡って適切な液圧センサを用いることができるため、各液圧センサによって液圧を高精度に検出することができ、したがって、制動フィーリングの向上を図ることが可能となる効果がある。
そして、前記センサのうちいずれかが故障している場合には、これを判定することができるため、前記センサの信頼性を向上させることができる。
According to the first aspect of the present invention, it is possible to detect a signal having a wide dynamic range according to the brake request of the occupant with high accuracy, and therefore, it is possible to further improve the braking feeling.
In addition, since the output hydraulic pressure of the master cylinder having a wide dynamic range can be detected with high accuracy, the braking feeling can be further improved.
And since it becomes possible to detect the hydraulic pressure of the braking means with a wide dynamic range and with high accuracy, the hydraulic pressure of the braking means controlled to correspond to the hydraulic pressure of the master cylinder is There is an effect that can be controlled with high accuracy based on the detection result of the pressure sensor.
Furthermore, since the detection ranges of a plurality of hydraulic pressure sensors can be set continuously without a seam, the hydraulic pressure of the braking means can be changed smoothly. There is an effect that a braking force can be obtained.
In addition, by using a low-pressure hydraulic sensor with high detection resolution in the low hydraulic pressure region, and using a high-pressure hydraulic sensor with a wide detection range in the high hydraulic pressure region, an appropriate liquid can be used over the entire detection range. Since the pressure sensor can be used, the hydraulic pressure can be detected with high accuracy by each hydraulic pressure sensor, so that the braking feeling can be improved.
And when one of the sensors is out of order, this can be determined, so that the reliability of the sensor can be improved.
図１はこの発明の１実施形態の自動二輪車の電子ブレーキ装置の液圧回路図を示している。同図に示すようにこの実施形態の電子ブレーキ装置は、相互に独立した前輪側のブレーキ回路１ａと後輪側のブレーキ回路１ｂとが制御装置であるコントローラ（ＥＣＵ）２０により連係されたものである。
FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram of an electronic brake device for a motorcycle according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the electronic brake device of this embodiment is such that a front wheel
ブレーキ操作は、前輪側のブレーキ回路１ａではブレーキ操作部（ブレーキ操作手段）２であるブレーキレバーにより、後輪側のブレーキ回路１ｂではブレーキ操作部２であるブレーキペダルにより各々行われるが、それ以外の構成は前輪側のブレーキ回路１ａも後輪側のブレーキ回路１ｂもほぼ同様であるので、前輪側のブレーキ回路１ａについてのみ詳述し、後輪側のブレーキ回路１ｂについては、前輪側のブレーキ回路１ａと同一部分に同一符号を付して重複する説明を省略する。
The brake operation is performed by a brake lever which is a brake operation unit (brake operation means) 2 in the
この電子ブレーキ装置では前後輪ともバイワイヤ式のブレーキシステムが採用されており、ブレーキレバー等のブレーキ操作部の操作量（この実施形態では液圧）を電気的に検出し、その検出値に基いて液圧モジュレータで作り出した液圧によって制動力を発生させている。
また、この電子ブレーキ装置では前後輪の一方側をブレーキ操作することにより前後の車輪制動手段が連動して制動動作するブレーキシステム（ＣＢＳ；ＣＯＭＢＩＮＥＤ ＢＲＡＫＥ ＳＹＳＴＥＭ，以下、「ＣＢＳ」という。）を採用している。
さらに、この電子ブレーキ装置では不適切な制動操作に於いても、適切な制動力を発生するブレーキシステム（ＡＢＳ：ＡＮＴＩ ＬＯＣＫ ＢＲＡＫＥ ＳＹＳＴＥＭ，以下、「ＡＢＳ」という。）を採用している。
This electronic brake device employs a by-wire brake system for both the front and rear wheels, and electrically detects the amount of operation of the brake operation unit such as a brake lever (in this embodiment, hydraulic pressure), and based on the detected value The braking force is generated by the hydraulic pressure created by the hydraulic pressure modulator.
In addition, this electronic brake device employs a brake system (CBS: COMBINE BRAKE SYSTEM, hereinafter referred to as “CBS”) in which the front and rear wheel braking means operate in a braking manner by braking one side of the front and rear wheels. ing.
Further, this electronic brake device employs a brake system (ABS: ANTI LOCK BRAKE SYSTEM, hereinafter referred to as “ABS”) that generates an appropriate braking force even in an inappropriate braking operation.
各ブレーキ回路１ａ，１ｂは、ブレーキ操作部２に連動するマスターシリンダ３と、このマスターシリンダ３に対応するブレーキキャリパ（制動手段）４とが入出力接続通路５によって接続されたものである。前記入出力接続通路５の途中には、後述する液圧モジュレータ６が給排通路７により合流接続されている。
Each of the
入出力接続通路５には給排通路７との合流接続部よりもマスターシリンダ３側に、マスターシリンダ３とブレーキキャリパ４とを連通・遮断する常開型（ＮＯ）の第１の電磁開閉弁Ｖ１が介装されると共に分岐通路８が接続されている。尚、この実施形態では、各ブレーキ回路１ａ，１ｂにおいて、第１の電磁開閉弁Ｖ１を境にしてマスターシリンダ３側を制動入力側、ブレーキキャリパ４側を制動出力側と定義する。この分岐通路８には、前記第１の電磁開閉弁Ｖ１が入出力接続通路５を閉じたときに、ブレーキ操作部２の操作量に応じた擬似的な液圧反力をマスターシリンダ３に作用させる液損シュミレータ９が常閉型（ＮＣ）の第２の電磁開閉弁Ｖ２を介して接続されている。この第２の電磁開閉弁Ｖ２は、反力付与時に分岐通路８を開いてマスターシリンダ３側と液損シュミレータ９とを連通させるものである。
A normally open (NO) first electromagnetic on-off valve that connects and disconnects the
前記液損シュミレータ９は、シリンダ１０にピストン１１が進退自在に収容され、このシリンダ１０とピストン１１の間に、マスターシリンダ３側から流入した作動液を受容する液室１２が形成されたもので、ピストン１１の背部側には、特性の異なるコイルスプリング１３，１４が直列に配置されて、これら二つのスプリング１３，１４によってピストン１１（ブレーキ操作部２）に対して立ち上がりが緩やかで、ストロークエンドにおいて立ち上がりが急な特性の反力を付与するようになっている。
そして、前記分岐通路８には第２の電磁開閉弁Ｖ２を迂回してバイパス通路１５が設けられ、このバイパス通路１５には液損シュミレータ９側からマスターシリンダ３方向への作動液の流れを許容する逆止弁１６が設けられている。
The
The
前記液圧モジュレータ６は、シリンダ１７内に設けられたピストン１８を、これらシリンダ１７とピストン１８の間に形成された液圧室１９方向に押圧するカム機構２１と、ピストン１８をカム機構２１側に常時押し付けるリターンスプリング２２と、カム機構２１を作動させる電動モータ２３とを備えていて、前記液圧室１９が前記給排通路７に連通接続されている。この液圧モジュレータ６は電動モータ２３によりカム機構２１を介してシリンダ１７の長手方向略中央位置である中立基準位置を基準としてピストン１８を押圧したり、リターンスプリング２２によりピストン１８を戻すことにより、液圧室１９の圧力を増減して、ブレーキキャリパ４の制動圧力を増減できるようになっている。
The
前記カム機構２１にはバックアップスプリング２４を介して図示しないストッパによりストロークを規制されたリフター２５が進退自在に配置され、このリフター２５によって液圧室１９を縮小する方向にピストン１８が常時押圧されている。これにより、前記電動モータ２３が非通電状態になった場合に、バックアップスプリング２４によりリフター２５が押圧されストッパにより停止されてピストン１８を中立基準位置へ戻すようになっている。
これら構成によって、ＡＢＳ制御及びＣＢＳ制御が可能になっている。
A
With these configurations, ABS control and CBS control are possible.
前記給排通路７には常閉型（ＮＣ）の第３の電磁開閉弁Ｖ３が介装されている。前記給排通路７には第３の電磁開閉弁Ｖ３を迂回してバイパス通路２６が設けられ、このバイパス通路２６には液圧モジュレータ６側からブレーキキャリパ４方向への作動液の流れを許容する逆止弁２７が設けられている。
The supply /
ここで、前輪側のブレーキ回路１ａと後輪側のブレーキ回路１ｂには、第１の電磁開閉弁Ｖ１を挟んでマスターシリンダ３側である制動入力側に第１圧力センサ（入力側液圧センサ、低圧用液圧センサ）２８Ａと第２圧力センサ（入力側液圧センサ、高圧用液圧センサ）２８Ｂが、ブレーキキャリパ４側である制動出力側に第１圧力センサ（出力側液圧センサ、低圧用液圧センサ）２９Ａと第２圧力センサ（出力側液圧センサ、高圧用液圧センサ）２９Ｂが各々設けられている。
Here, the
前記制動入力側の第１圧力センサ２８Ａと第２圧力センサ２８Ｂ及び制動出力側の第１圧力センサ２９Ａと第２圧力センサ２９Ｂとは検出レンジを異にしている。具体的には、前記第１圧力センサ２８Ａ，２９Ａが低圧領域の液圧を検出し、第２圧力センサ２８Ｂ，２９Ｂが高圧領域の液圧を検出するようになっている。
The
そして、この実施形態では、前記第１圧力センサ２８Ａ，２９Ａは、その検出レンジが第２圧力センサ２８Ｂ，２９Ｂの検出レンジ（例えば、０〜１０ＭＰａ程度）よりも狭く（例えば０〜３ＭＰａ程度）、一方、前記第１圧力センサ２８Ａ，２９Ａの検出分解能（例えば、３ＭＰａ×０．００１程度）は、第２圧力センサ２８Ｂ，２９Ｂの検出分解能（例えば、１０ＭＰａ×０．００１程度）よりも高い。検出レンジの下限については第１圧力センサ２８Ａ，２９Ａと第２圧力センサ２８Ｂ，２９Ｂとで同じであるが、検出レンジの上限は第２圧力センサ２８Ｂ，２９Ｂの方が第１圧力センサ２８Ａ，２９Ａよりも大きい。
In this embodiment, the detection ranges of the
さらに、第１圧力センサ２８Ａ，２９Ａと第２圧力センサ２８Ｂ，２９Ｂの使い分けは、検出値が予め設定された閾値よりも小さい場合は第１圧力センサ２８Ａ，２９Ａの検出値を用い、前記閾値以上の場合は第２圧力センサ２８Ｂ，２９Ｂの検出値を用いる。したがって、上述した第１圧力センサ２８Ａ，２９Ａを設けることで、前記第２圧力センサ２８Ｂ，２９Ｂの検出分解能では検出不能な圧力を補完することができるのである。
Furthermore, the
前記カム機構２１の図示しないカム軸には、角度情報フィードバック用の角度センサ３０が設けられ、前記ブレーキキャリパ４には車輪速度を検出する車輪速度センサ３１が設けられている。
An
コントローラ２０は、制動入力側の第１圧力センサ２８Ａ、第２圧力センサ２８Ｂの検出信号、制動出力側の第１圧力センサ２９Ａ、第２圧力センサ２９Ｂの検出信号、及び角度センサ３０の検出信号、車輪速度センサ３１の検出信号に基づいて、前記第１の電磁開閉弁Ｖ１、第２の電磁開閉弁Ｖ２、及び第３の電磁開閉弁Ｖ３を開閉制御して、電動モータ２３を駆動制御する。
The
例えば前輪側の制動について具体的に説明すると、図示しないイグニッションスイッチがＯＦＦ又はＯＦＦからＯＮされた時点では、図１に示すように、前後輪側のブレーキ回路１ａ，１ｂでは、第１〜第３の電磁開閉弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３はすべて非通電状態とされ、第１の電磁開閉弁Ｖ１は開き、第２の電磁開閉弁Ｖ２は閉じ、第３の電磁開閉弁Ｖ３は閉じている。したがって、マスターシリンダ３で発生した液圧がそのままブレーキキャリパ４に供給可能になる。この状態は、車速が所定車速（例えば数ｋｍ／ｈｒ）に達するまで保持される。尚、車速が０でないときに保持されるようにしても良い。
For example, braking on the front wheel side will be specifically described. When an ignition switch (not shown) is turned off or turned off, the
そして、車速が前記所定車速に達すると、第１の電磁開閉弁Ｖ１と第２の電磁開閉弁Ｖ２に定格電流を流す。これにより、図２に示すように、第１の電磁開閉弁Ｖ１の閉作動によって入出力接続通路５が遮断されると同時に、第２の電磁開閉弁Ｖ２の開作動によって分岐通路８、入出力接続通路５がマスターシリンダ３と液損シュミレータ９とを導通する。尚、この時点では第３の電磁開閉弁Ｖ３は非通電状態に保持されており、したがって、第３の電磁開閉弁Ｖ３は閉じている。
When the vehicle speed reaches the predetermined vehicle speed, a rated current is passed through the first electromagnetic on-off valve V1 and the second electromagnetic on-off valve V2. As a result, as shown in FIG. 2, the input /
このように定格電流で第１の電磁開閉弁Ｖ１を閉作動させ、第２の電磁開閉弁Ｖ２を開作動させた後、第１の電磁開閉弁Ｖ１と第２の電磁開閉弁Ｖ２に流す電流を、作動状態保持電流まで低減させる（以下、この状態をスタンバイ状態と称す）。尚、作動状態保持電流とは、電磁開閉弁の作動状態を保持することができる範囲で予め設定した電流値の電流であり、定格電流よりも十分に小さい電流である。このように作動状態保持電流でスタンバイ状態を保持することにより消費電力を低減させている。 Thus, after the first electromagnetic on-off valve V1 is closed with the rated current and the second electromagnetic on-off valve V2 is opened, the current that flows through the first electromagnetic on-off valve V1 and the second electromagnetic on-off valve V2 Is reduced to the operating state holding current (hereinafter, this state is referred to as a standby state). The operating state holding current is a current having a preset current value within a range in which the operating state of the electromagnetic on-off valve can be held, and is a current sufficiently smaller than the rated current. Thus, the power consumption is reduced by maintaining the standby state with the operating state holding current.
そして、ブレーキ操作部２が操作されることによりコントローラ２０に制動信号が入力されたとき（すなわち制動入力があったとき）には、図３に示すように、第１の電磁開閉弁Ｖ１と第２の電磁開閉弁Ｖ２に再び定格電流を流して、第１の電磁開閉弁Ｖ１の閉状態を確実に保持するとともに、第２の電磁開閉弁Ｖ２の開状態を確実に保持し、これと同時に、第３の電磁開閉弁Ｖ３に定格電流を流して第３の電磁開閉弁Ｖ３を開作動させ、液圧モジュレータ６とブレーキキャリパ４とを給排通路７、入出力接続通路５を介して導通する。
When a braking signal is input to the
これにより、ライダーは液損シュミレータ９によって擬似的に再現させたブレーキ操作感を感じることが可能になり（図３において前輪側のブレーキ回路１ａの破線矢印参照）、同時に液圧モジュレータ６の作動による液圧変動は第１の電磁開閉弁Ｖ１が閉作動しているためブレーキ操作部２に伝達されることがない。また、このときこれに並行して、制動入力側の第１圧力センサ２８Ａ（または第２圧力センサ２８Ｂ）の検出値に応じて液圧モジュレータ６の電動モータ２３が作動し、カム機構２１によりピストン１８が押圧されることによって液圧室１９の作動液を加圧する。これによって、制動入力側の第１圧力センサ２８Ａ（または第２圧力センサ２８Ｂ）の検出値に応じた液圧が入出力接続通路５を通してブレーキキャリパ４に供給される（図３において前輪側のブレーキ回路１ａの実線矢印参照）。
この前輪側の制動中に、前輪側の車輪と車体との速度差が規定値を超えたことが検出された場合には、コントローラ２０が電動モータ２３を制御してピストン１８を後退させ、ブレーキキャリパ４の制動圧を低下させＡＢＳ制御により車輪と車体との速度差を抑制する。
As a result, the rider can feel the brake operation feeling simulated by the liquid loss simulator 9 (see the broken line arrow of the
If it is detected during braking on the front wheel side that the speed difference between the wheel on the front wheel side and the vehicle body exceeds a specified value, the
このように、車両が所定車速に達すると第１の電磁開閉弁Ｖ１が閉じ第２の電磁開閉弁Ｖ２が開いてブレーキ回路１ａがスタンバイ状態となるので、非制動時にマスターシリンダ３を液圧モジュレータ６及びブレーキキャリパ４から切り離した状態に保持することでき、その結果、制動時におけるブレーキ操作部２の操作ストロークが安定して制動フィーリングが向上し、また、制動入力があったときに直ちに液圧モジュレータ６により液圧を発生させることができ、安定した制動性能を得ることができる。
In this way, when the vehicle reaches a predetermined vehicle speed, the first electromagnetic on-off valve V1 is closed and the second electromagnetic on-off valve V2 is opened to bring the
また、一方のブレーキ操作部２が操作されると、そのとき前後輪の速度が車輪速度センサ３１から、またブレーキ操作量情報（制動入力側の液圧）が前記圧力センサ２８を通してコントローラ２０に入力されると、このときコントローラ２０からの指令によって他方のブレーキ回路の液圧モジュレータ６が他方の回路のブレーキキャリパ４に車両の運転条件やブレーキ操作に応じた液圧を供給する。
When one
例えば、車両の走行時に、ライダーが前輪側のブレーキ操作部２であるブレーキレバーを先に操作した場合、前輪側のブレーキ回路１ａでは前述の如く制動動作が行われ、これと並行して後に操作した側の後輪側のブレーキ回路１ｂでは、第１の電磁開閉弁Ｖ１と第２の電磁開閉弁Ｖ２に定格電流を流して、第１の電磁開閉弁Ｖ１の閉状態を確実に保持すると共に、第２の電磁開閉弁Ｖ２の開状態を確実に保持し、これと同時に、第３の電磁開閉弁Ｖ３のソレノイドに定格電流を流して第３の電磁開閉弁Ｖ３を開作動させ、液圧モジュレータ６とブレーキキャリパ４とを給排通路７、入出力接続通路５を介して導通する。
For example, when the rider first operates the brake lever that is the
これにより、後輪側についても、ライダーは液損シュミレータ９によって擬似的に再現させたブレーキ操作感を感じることが可能になり（図３において後輪側のブレーキ回路１ｂの破線矢印参照）、同時に液圧モジュレータ６の作動による液圧変動は第１の電磁開閉弁Ｖ１が閉作動しているためブレーキ操作部２に伝達されることがない。また、このときこれに並行して、液圧モジュレータ６の電動モータ２３が作動し、カム機構２１によりピストン１８が押圧されることによって液圧室１９の作動液を加圧する。これによって、電動モータ２３の制御に応じた液圧が入出力接続通路５を通してブレーキキャリパ４に供給される（図３において後輪側のブレーキ回路１ｂの実線矢印参照）。
尚、このとき、液圧モジュレータ６からブレーキキャリパ４に供給される液圧は、前後のブレーキキャリパ４の液圧が予め設定された配分比になるように制御される。また、このようなＣＢＳ制御において後輪がロックしそうになったことが、前記車輪速度センサ３１により検出された場合には、コントローラ２０が電動モータ２３を制御してピストン１８を後退させ、ブレーキキャリパ４の制動圧を低下させＡＢＳ制御により車輪のロックを回避する。
As a result, the rider can also feel the brake operation feeling simulated by the
At this time, the hydraulic pressure supplied from the
上述したＣＢＳ制御の説明では前輪側のブレーキ操作部２を先に操作した場合について説明したが、後輪側のブレーキ操作部２を先に操作した場合も同様に前輪側のブレーキ操作部２に液損シュミレータ９により反力が付与されつつ、前輪側のブレーキ回路１ａの液圧モジュレータ６によりブレーキキャリパ４に制動圧が付与される。
In the above description of the CBS control, the case where the front wheel side
このように、この自動二輪車の電子ブレーキ装置では、各ブレーキ回路１ａ，１ｂにおいて、車速が所定車速に達するまでは第１の電磁開閉弁Ｖ１が開状態であるので入出力接続通路５によって制動入力側と制動出力側が連通しているが、車速が所定車速以上になると第１の電磁開閉弁Ｖ１が閉状態となり入出力接続通路５が遮断されるので制動入力側と制動出力側が切り離される。
In this way, in this electronic brake device for a motorcycle, in each
これにより、従来のように制動入力側の圧力センサを１つしか設けていなかった場合は、ライダーがブレーキ操作部２を操作すると、マスターシリンダ３で発生する液圧が０ＭＰａから上昇していく際に、０ＭＰａ近傍の極低圧領域の液圧を検出することができなかったが、この実施例では制動入力側と制動出力側とにそれぞれ低圧用と高圧用の第１圧力センサ２８Ａ，２８Ｂ、第２圧力センサ２９Ａ，２９Ｂをそれぞれ設けているので、極低圧領域から高圧領域まで高精度に液圧を検出することができる。
尚、前記第２圧力センサ２８Ｂ，２９Ｂは検出分解能が低いため液圧変化が少ない領域ではこの液圧変化を検出しないいわゆる不感帯の影響が大きくなる傾向にあるが、通常、第２圧力センサ２８Ｂ，２９Ｂによって検出する制動力の高い領域では極小さな液圧変化が検出されなくても操作フィーリングに影響を与えることはない。
As a result, when only one brake input side pressure sensor is provided as in the prior art, when the rider operates the
Since the
以下、図４のフローチャートに基づいて圧力センサの切替え処理を説明する。第１圧力センサ、第２圧力センサの出力がコントローラ２０に入力されるが、コントローラ側ではどちらの圧力センサを使用するかをこの処理で決定している。このフローチャートでは前輪側を例にして説明している。
まず、ステップＳ１で第１圧力センサ（圧力センサＬ）の検出値ｆｍｐｌを読み込み、ステップＳ２で第２圧力センサ（圧力センサＨ）の検出値ｆｍｐｈを読み込む。次に、ステップＳ３では検出値ｆｍｐｌが予め設定された低圧閾値ＦＭＰ＿ＬＯＷよりも低いか否かを判定する。判定結果が「ＹＥＳ」（ｆｍｐｌ＜ＦＭＰ＿ＬＯＷ）である場合はステップＳ４に進み、判定結果が「ＮＯ」（ｆｍｐｌ≧ＦＭＰ＿ＬＯＷ）である場合はステップＳ５に進む。
The pressure sensor switching process will be described below based on the flowchart of FIG. Outputs of the first pressure sensor and the second pressure sensor are input to the
First, the detection value fmpl of the first pressure sensor (pressure sensor L) is read in step S1, and the detection value fmph of the second pressure sensor (pressure sensor H) is read in step S2. Next, in step S3, it is determined whether or not the detection value fmpl is lower than a preset low pressure threshold value FMP_LOW. If the determination result is “YES” (fmpl <FMP_LOW), the process proceeds to step S4. If the determination result is “NO” (fmpl ≧ FMP_LOW), the process proceeds to step S5.
次いで、ステップＳ４では圧力検出値ｆｍｐに第１圧力センサの検出値ｆｍｐｌを設定して処理を終了する。一方、ステップＳ５では圧力検出値ｆｍｐに第２圧力センサの検出値ｆｍｐｈを設定して処理を終了する。尚、第２圧力センサは第１圧力センサの検出レンジを超えた値を必ず読み込めるものとする。ここで、前記低圧閾値ＦＭＰ＿ＬＯＷを第１圧力センサの検出レンジの上限値に設定することができる。 Next, in step S4, the detection value fmpl of the first pressure sensor is set as the pressure detection value fmp, and the process ends. On the other hand, in step S5, the detection value fmph of the second pressure sensor is set as the pressure detection value fmp, and the process ends. Note that the second pressure sensor always reads a value exceeding the detection range of the first pressure sensor. Here, the low pressure threshold value FMP_LOW can be set to the upper limit value of the detection range of the first pressure sensor.
以下、制動入力側の圧力センサ（第１圧力センサ２８Ａ、第２圧力センサ２８Ｂ）の故障診断処理について、図５のフローチャートに従って説明する。尚、図５では入力側の圧力センサについて説明しているが、出力側の圧力センサ（第１圧力センサ２９Ａ、第２圧力センサ２９Ｂ）についても同様の処理であるため、出力側圧力センサの故障診断処理の説明を省略する。
まず、ステップＳ１０１において第１圧力センサの検出値（以下、出力）Ｐ１を読み込み、ステップＳ１０２において第２圧力センサの検出値（以下、出力）Ｐ２を読み込む。次に、ステップＳ１０３に進み、第１圧力センサの出力Ｐ１は第１圧力センサの検出範囲内か否かを判定する。尚、検出範囲外とは、第１圧力センサの出力が負となる場合と、出力が最大値（上限）となる場合の両方を含むものとする。第２圧力センサについても同様である。
Hereinafter, failure diagnosis processing of the pressure sensor on the braking input side (
First, in step S101, a detection value (hereinafter, output) P1 of the first pressure sensor is read, and in step S102, a detection value (hereinafter, output) P2 of the second pressure sensor is read. Next, it progresses to step S103 and it is determined whether the output P1 of a 1st pressure sensor is in the detection range of a 1st pressure sensor. The term “outside of the detection range” includes both the case where the output of the first pressure sensor is negative and the case where the output becomes the maximum value (upper limit). The same applies to the second pressure sensor.
ステップＳ１０３における判定結果が「ＹＥＳ」（第１圧力センサの出力Ｐ１が第１圧力センサの検出範囲内）である場合は、ステップＳ１０４に進み、第２圧力センサの出力Ｐ２は第２圧力センサの検出範囲内か否かを判定する。ステップＳ１０４における判定結果が「ＹＥＳ」（第２圧力センサの出力Ｐ２が第２圧力センサの検出範囲内）である場合は、ステップＳ１０５に進み、第１圧力センサの出力Ｐ１と第２圧力センサの出力Ｐ２の差の絶対値を算出する（｜ΔＰ｜＝｜Ｐ１−Ｐ２｜）。 If the determination result in step S103 is “YES” (the output P1 of the first pressure sensor is within the detection range of the first pressure sensor), the process proceeds to step S104, and the output P2 of the second pressure sensor is the output of the second pressure sensor. It is determined whether it is within the detection range. If the determination result in step S104 is “YES” (the output P2 of the second pressure sensor is within the detection range of the second pressure sensor), the process proceeds to step S105, where the output P1 of the first pressure sensor and the output of the second pressure sensor The absolute value of the difference between the outputs P2 is calculated (| ΔP | = | P1−P2 |).
次に、ステップＳ１０６に進み、ステップＳ１０５で算出した出力差の絶対値が予め設定した設定値ｐよりも大きいか否かを判定する。ステップＳ１０６における判定結果が「ＮＯ」（｜ΔＰ｜≦ｐ）である場合は、ステップＳ１０７に進み、第１圧力センサ及び第２圧力センサは共に正常であると判定し、本ルーチンの実行を一旦終了する。つまり、制動入力側の第１圧力センサ、第２圧力センサの両者の出力がほぼ一致するので正常と判断する。 Next, the process proceeds to step S106, and it is determined whether or not the absolute value of the output difference calculated in step S105 is larger than a preset set value p. If the determination result in step S106 is “NO” (| ΔP | ≦ p), the process proceeds to step S107, where it is determined that both the first pressure sensor and the second pressure sensor are normal, and this routine is temporarily executed. finish. That is, it is determined that the outputs of the first pressure sensor and the second pressure sensor on the brake input side are almost the same, so that it is normal.
一方、ステップＳ１０４における判定結果が「ＮＯ」（第２圧力センサの出力Ｐ２が第２圧力センサの検出範囲外）である場合は第２圧力センサが故障している可能性があり、また、ステップＳ１０６における判定結果が「ＹＥＳ」（｜ΔＰ｜＞ｐ）である場合は第１圧力センサと第２圧力センサのいずれかが故障している可能性があるので、ステップＳ１０８に進んで異常と判定し、このルーチンの実行を一旦終了する。 On the other hand, if the determination result in step S104 is “NO” (the output P2 of the second pressure sensor is out of the detection range of the second pressure sensor), the second pressure sensor may be out of order. If the determination result in S106 is “YES” (| ΔP |> p), there is a possibility that either the first pressure sensor or the second pressure sensor has failed. The execution of this routine is once terminated.
また、ステップＳ１０３における判定結果が「ＮＯ」（第１圧力センサの出力Ｐ１が第１圧力センサの検出範囲外）である場合は、ステップＳ１０９に進み、第２圧力センサの出力Ｐ２は第２圧力センサの検出範囲内か否かを判定する。ステップＳ１０９における判定結果が「ＹＥＳ」（第２圧力センサの出力が第２圧力センサの検出範囲内）である場合は、ステップＳ１１０に進み、第２圧力センサの出力は第１圧力センサの検出範囲内か否かを判定する。ステップＳ１１０における判定結果が「ＮＯ」（第２圧力センサの出力が第１圧力センサ２８Ａの検出範囲外）である場合は、ステップＳ１１１に進み、ステップＳ１１０において「ＮＯ」と判定される状態の継続時間ｔを測定する。
If the determination result in step S103 is “NO” (the output P1 of the first pressure sensor is outside the detection range of the first pressure sensor), the process proceeds to step S109, and the output P2 of the second pressure sensor is the second pressure. It is determined whether it is within the detection range of the sensor. When the determination result in step S109 is “YES” (the output of the second pressure sensor is within the detection range of the second pressure sensor), the process proceeds to step S110, where the output of the second pressure sensor is the detection range of the first pressure sensor. It is determined whether it is within. If the determination result in step S110 is “NO” (the output of the second pressure sensor is outside the detection range of the
次に、ステップＳ１１２に進み、ステップＳ１１１で測定した継続時間ｔが予め設定した設定時間ｔ１よりも長いか否か（即ち、設定時間ｔ１を超えたか否か）を判定する。ここで、設定時間ｔ１は、走行中の車両が制動してから停止するまでにかかる標準的時間であり、予め実験等により求めて設定しておく。
ステップＳ１１２における判定結果が「ＮＯ」（ｔ≦ｔ１）である場合は、ステップＳ１１３に進み、第１圧力センサ及び第２圧力センサは正常であると判定し、このルーチンの実行を一旦終了する。すなわち、この場合は、第１圧力センサの出力Ｐ１が一時的に検出範囲から外れただけであると考えられるので、正常と判断する。
Next, it progresses to step S112 and it is determined whether the continuation time t measured at step S111 is longer than preset time t1 (that is, whether it exceeded set time t1). Here, the set time t1 is a standard time required for the running vehicle to brake and stop, and is determined and set in advance by experiments or the like.
If the determination result in step S112 is “NO” (t ≦ t1), the process proceeds to step S113, where it is determined that the first pressure sensor and the second pressure sensor are normal, and the execution of this routine is temporarily terminated. That is, in this case, since it is considered that the output P1 of the first pressure sensor is only temporarily out of the detection range, it is determined to be normal.
一方、ステップＳ１１２における判定結果が「ＹＥＳ」（ｔ＞ｔ１）である場合は、制動入力側の液圧が高い状態が続いているにもかかわらず設定時間ｔ１以内に車両が停止しないということは通常考えられず、第２圧力センサが故障している可能性があるので、ステップＳ１１４に進んで異常と判定し、このルーチンの実行を一旦終了する。 On the other hand, when the determination result in step S112 is “YES” (t> t1), the vehicle does not stop within the set time t1 even though the hydraulic pressure on the brake input side remains high. Since this is not normally considered and there is a possibility that the second pressure sensor has failed, the routine proceeds to step S114, where it is determined that there is an abnormality, and the execution of this routine is once terminated.
また、ステップＳ１０９における判定結果が「ＮＯ」（第２圧力センサの出力が第２圧力センサの検出範囲外）である場合、あるいは、ステップＳ１１０における判定結果が「ＹＥＳ」（第２圧力センサの出力が第１圧力センサの検出範囲内）である場合は、第１圧力センサと第２圧力センサの少なくともいずれか一方が故障している可能性があるので、ステップＳ１１４に進んで異常と判定し、このルーチンの実行を一旦終了する。 In addition, when the determination result in step S109 is “NO” (the output of the second pressure sensor is outside the detection range of the second pressure sensor), or the determination result in step S110 is “YES” (the output of the second pressure sensor). Is within the detection range of the first pressure sensor), since at least one of the first pressure sensor and the second pressure sensor may have failed, the process proceeds to step S114 and is determined to be abnormal. The execution of this routine is once terminated.
そして、ステップＳ１０８，Ｓ１１４において異常と判定された場合には、第１〜第３の電磁開閉弁の通電を総て停止して、第１の電磁開閉弁を常時開、第２の電磁開閉弁を常時閉、第３の電磁開閉弁を常時閉として、ブレーキシステムをバイワイヤ式から、マスターシリンダで発生させた液圧を直接にブレーキキャリパに供給するコンベンショナルなシステムに切り換える。 And when it determines with abnormality in step S108, S114, all electricity supply to the 1st-3rd electromagnetic on-off valve is stopped, the 1st electromagnetic on-off valve is always opened, and the 2nd electromagnetic on-off valve Is normally closed and the third electromagnetic on-off valve is normally closed, and the brake system is switched from the bi-wire type to a conventional system that directly supplies the hydraulic pressure generated in the master cylinder to the brake caliper.
したがって、上述した実施の形態によれば、制動入力側に第１圧力センサ２８Ａと第２圧力センサ２８Ｂの２つの圧力センサを設けることで、広いダイナミックレンジのマスターシリンダ３の液圧を極低液圧から高液圧まで高精度に検出することができるため、この検出結果に基づいてブレーキ操作開始直後からスムーズに車輪の制動力を制御することができ、この結果、ブレーキフィーリングの向上を図ることができる。
Therefore, according to the above-described embodiment, by providing the two pressure sensors of the
また、液圧モジュレータ６で発生させる液圧を制動出力側の第１圧力センサ２９Ａ、第２圧力センサ２９Ｂを用いてフィードバック制御することでブレーキキャリパ４に作用する液圧の上昇に段差が生じないようにスムーズに車輪の制動力を上昇させることができる。そして、凍結路面、マンホールの蓋等の極低μ路面のように微細なブレーキ操作を繰り返すような状況であっても、前記第１圧力センサ２８Ａ，２９Ａ、第２圧力センサ２８Ｂ，２９Ｂによって液圧変化を検出して、これに対応した制動力を生じさせることができるため、きめ細かい制動制御を行うことが可能となる。
Further, the hydraulic pressure generated by the
さらに、制動入力側に第１圧力センサ２８Ａと第２圧力センサ２８Ｂの２つの圧力センサを設け、これら圧力センサ２８Ａ，２８Ｂの出力を比較することにより故障診断処理を行うことができるので、制動入力側と制動出力側が遮断された状態においても、制動入力側の圧力センサ２８Ａ，２８Ｂの故障診断を行うことができる。
また、この故障診断処理（故障診断方法）によれば、第１圧力センサ２８Ａと第２圧力センサ２８Ｂは検出範囲の一部を異にしているので、故障診断が容易に且つ精度よくでき、しかも、故障であると判定する場合に第１圧力センサ２８Ａと第２圧力センサ２８Ｂのいずれが故障している可能性が高いかを絞り込み易くなる。
Furthermore, since the two pressure sensors of the
Further, according to this failure diagnosis processing (failure diagnosis method), the
尚、この発明は上述した実施の形態では電子信号としては圧力に関するもののみならず、ブレーキ操作部のストロークに関するものであっても良い。さらに、上記実施の形態では検出レンジを低圧から高圧まで２分割した場合について説明したが、さらに細分化して検出レンジを３つ以上に分割して設定しても良い。また、車両用の電子ブレーキ装置であれば、自動二輪車に限られるものではない。 In the embodiment described above, the electronic signal may be related not only to pressure but also to the stroke of the brake operation unit. Furthermore, although the case where the detection range is divided into two from the low pressure to the high pressure has been described in the above embodiment, the detection range may be further divided and set to be divided into three or more. Further, the electronic brake device for a vehicle is not limited to a motorcycle.
さらに、前述した実施形態では、ＡＢＳとＣＢＳを備えたバイワイヤ式の電子ブレーキ装置を例示したが、ＡＢＳあるいはＣＢＳを備えないバイワイヤ式の電子ブレーキ装置であってもよい。
また、本発明は、ＣＢＳ制御あるいはＡＢＳ制御を実行しないときは制動入力側と制動出力側を連通させて制動入力側で発生した液圧をブレーキキャリパ（車輪制動手段）に供給して制動力を発生させ、ＣＢＳ制御あるいはＡＢＳ制御を実行するときに限って制動入力側と制動出力側を遮断し、液圧モジュレータにより制動出力側の液圧を調節してブレーキキャリパ（車輪制動手段）に供給し制動力を調整する電子ブレーキ装置にも実施可能である。
Furthermore, in the above-described embodiment, the by-wire type electronic brake device provided with ABS and CBS is exemplified, but a by-wire type electronic brake device without ABS or CBS may be used.
Further, according to the present invention, when the CBS control or the ABS control is not executed, the brake input side and the brake output side are connected to each other and the hydraulic pressure generated on the brake input side is supplied to the brake caliper (wheel braking means) to increase the braking force. Only when the CBS control or ABS control is executed, the braking input side and the braking output side are shut off, and the hydraulic pressure on the braking output side is adjusted by the hydraulic pressure modulator and supplied to the brake caliper (wheel braking means). The present invention can also be implemented in an electronic brake device that adjusts the braking force.
２ ブレーキ操作部（ブレーキ操作手段）
３ マスターシリンダ
４ ブレーキキャリパ（制動手段）
２０ コントローラ（制御装置）
２８Ａ 第１圧力センサ（入力側液圧センサ、低圧用液圧センサ）
２８Ｂ 第２圧力センサ（入力側液圧センサ、高圧用液圧センサ）
２９Ａ 第１圧力センサ（出力側液圧センサ、低圧用液圧センサ）
２９Ｂ 第２圧力センサ（出力側液圧センサ、高圧用液圧センサ）
2 Brake operation part (brake operation means)
3
20 controller (control device)
28A 1st pressure sensor (input side hydraulic pressure sensor, low pressure hydraulic pressure sensor)
28B Second pressure sensor (input side hydraulic pressure sensor, high pressure hydraulic pressure sensor)
29A First pressure sensor (output-side hydraulic pressure sensor, low-pressure hydraulic pressure sensor)
29B Second pressure sensor (output-side hydraulic pressure sensor, high-pressure hydraulic pressure sensor)
Claims (1)
ブレーキ操作手段に連動して作動液の液圧を発生するマスターシリンダと前記制動手段とを接続し、通路を開閉する第１電磁開閉弁が設けられ、第２電磁開閉弁を備える分岐通路を介して液損シミュレータが接続され、ブレーキ圧を制御する液圧モジュレータが常閉型の第３電磁開閉弁を備える給排通路を介して接続され、前記給排通路との合流接続部よりマスターシリンダ側に前記第１電磁開閉弁が設けられた入出力接続通路の前記第１電磁開閉弁よりも前記マスターシリンダ側に、前記マスターシリンダの液圧を検出し、検出分解能と検出レンジとがそれぞれ異なり、それぞれの検出レンジがオーバラップする複数の入力側液圧センサを設け、
前記複数の入力側液圧センサは、低圧用液圧センサと高圧用液圧センサとからなり、
前記低圧用液圧センサ及び前記高圧用液圧センサの検出結果に基づいて故障判断を行い、前記低圧用液圧センサの出力が検出範囲内にあり、前記高圧用液圧センサの出力が検出範囲外にあると判定された場合、および、前記低圧用液圧センサおよび前記高圧用液圧センサの出力が共に検出範囲内にあり、低圧用液圧センサの出力と高圧用液圧センサの出力との差分が所定範囲内に無い場合に、それぞれ故障であると判定するとともに、前記低圧用液圧センサの出力と前記高圧用液圧センサの出力とが共に検出範囲外にある場合、前記低圧用液圧センサの出力が検出範囲外にあるとともに前記高圧用液圧センサの出力が検出範囲内にあり、前記高圧用液圧センサの出力が前記低圧用液圧センサの検出範囲内にある場合、および、前記低圧用液圧センサの出力が検出範囲外にあるとともに前記高圧用液圧センサの出力が検出範囲内にあり、前記高圧用液圧センサの出力が前記低圧用液圧センサの検出範囲外にある状態の継続時間が所定の設定時間より長い場合に、それぞれ故障であると判定し、
センサ正常時は、前記第１電磁開閉弁を閉じて、前記第３開閉弁を開いて前記液圧モジュレータの液圧を前記制動手段に導くようにし、
前記センサが故障であると判断したときに、前記第１の電磁開閉弁を開いて前記第２の電磁開閉弁を閉じ、前記マスターシリンダの液圧を前記制動手段に直接作用させることを特徴とする電子ブレーキ装置。 In an electronic brake device that operates wheel braking means via a control device based on an electronic signal generated in response to a driver's brake request,
A master cylinder that generates hydraulic fluid pressure in conjunction with the brake operating means is connected to the braking means, and a first electromagnetic on-off valve that opens and closes the passage is provided, and a second electromagnetic on-off valve is provided. And a hydraulic pressure modulator for controlling the brake pressure is connected via a supply / discharge passage having a normally closed third electromagnetic opening / closing valve, and is connected to the supply / discharge passage from the junction connecting portion to the master cylinder side. The hydraulic pressure of the master cylinder is detected on the master cylinder side of the input / output connection passage provided with the first electromagnetic on-off valve to the master cylinder side, and the detection resolution and the detection range are different from each other. Provide multiple input side hydraulic pressure sensors that overlap each detection range,
Wherein the plurality of input-side pressure sensor is composed of a low-pressure fluid pressure sensor and high pressure fluid pressure sensor,
Failure determination is performed based on the detection results of the low pressure hydraulic pressure sensor and the high pressure hydraulic pressure sensor, the output of the low pressure hydraulic pressure sensor is within the detection range, and the output of the high pressure hydraulic pressure sensor is within the detection range. The output of the low pressure hydraulic pressure sensor and the high pressure hydraulic pressure sensor are both within the detection range, and the output of the low pressure hydraulic pressure sensor and the output of the high pressure hydraulic pressure sensor are determined to be outside. when the difference is not within a predetermined range, determines that failure respectively, if the output of the low-pressure fluid pressure sensor and an output of said high-pressure fluid pressure sensor are both outside the detection range, for the low pressure When the output of the hydraulic pressure sensor is outside the detection range and the output of the high pressure hydraulic pressure sensor is within the detection range, and the output of the high pressure hydraulic pressure sensor is within the detection range of the low pressure hydraulic pressure sensor, And the low pressure hydraulic pressure Sensor output is outside the detection range, the output of the high pressure hydraulic pressure sensor is within the detection range, and the output of the high pressure hydraulic pressure sensor is outside the detection range of the low pressure hydraulic pressure sensor. Are determined to be faulty when each is longer than a predetermined set time ,
When the sensor is normal, the first electromagnetic on-off valve is closed and the third on-off valve is opened to guide the hydraulic pressure of the hydraulic modulator to the braking means.
When it is determined that the sensor is malfunctioning, the first electromagnetic on-off valve is opened to close the second electromagnetic on-off valve, and the hydraulic pressure of the master cylinder is directly applied to the braking means. Electronic brake device .
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