特開2019-189152(P2019-189152A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2019-189152(P2019-189152A)
(43)【公開日】2019年10月31日
(54)【発明の名称】車両用制動装置
(51)【国際特許分類】
   B60T 8/44 20060101AFI20191004BHJP
   B60T 13/138 20060101ALI20191004BHJP
【FI】
   B60T8/44
   B60T13/138 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】OL
【全頁数】12
(21)【出願番号】特願2018-86641(P2018-86641)
(22)【出願日】2018年4月27日
(71)【出願人】
【識別番号】301065892
【氏名又は名称】株式会社アドヴィックス
(74)【代理人】
【識別番号】100089082
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 脩
(74)【代理人】
【識別番号】100130188
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 喜一
(72)【発明者】
【氏名】二之夕 雅樹
【テーマコード(参考)】
3D048
3D246
【Fターム(参考)】
3D048BB29
3D048CC08
3D048GG09
3D048HH13
3D048HH26
3D048HH42
3D048HH50
3D048HH66
3D048HH68
3D048RR06
3D048RR35
3D246BA02
3D246DA01
3D246GA21
3D246GB37
3D246HA03A
3D246HA43A
3D246HA45A
3D246LA02Z
3D246LA09A
3D246LA09Z
3D246LA57Z
3D246LA62A
3D246LA62Z
3D246LA73Z
(57)【要約】
【課題】スプールの閉鎖範囲の摺動時間を短縮させる短縮制御を精度良く終了させることができる車両用制動装置を提供する。
【解決手段】本発明は、高圧ポートPT13が開放された状態で高圧ポートPT13を介して圧力室R14に所定圧以上の作動液を供給する高圧源15b2と、サーボ圧の目標値に応じてパイロット圧を制御する通常制御と、通常制御によるパイロット圧の単位時間あたりの変化量よりもパイロット圧の単位時間当たりの変化量を大きくする短縮制御を、互いに異なるタイミングで実行するパイロット圧制御部8と、高圧源15b2の圧力を検出する圧力検出部15b5と、圧力検出部15b5により検出された高圧源15b2の圧力の変化勾配に基づいて、短縮制御を終了させる制御切り替え部172と、を備える。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
マスタシリンダボディ、前記マスタシリンダボディ内を摺動するマスタピストン、及び前記マスタピストンを摺動させるサーボ圧が発生するサーボ室を有するマスタシリンダと、
高圧ポート及び低圧ポートが形成されたシリンダボディと、前記高圧ポート及び前記低圧ポートの両方が閉鎖される閉鎖範囲と前記高圧ポート及び前記低圧ポートの一方が閉鎖され且つ他方が開放される開放範囲とを含む摺動範囲で前記シリンダボディ内を摺動可能なスプールと、前記スプールを摺動させるパイロット圧が発生するパイロット室と、前記サーボ室に接続され前記スプールの摺動により容積が変化する圧力室と、を有する液圧発生部と、
前記スプールが前記高圧ポートを開放して前記開放範囲に位置する場合に前記高圧ポートを介して前記圧力室に所定圧以上の作動液を供給する高圧源と、
前記スプールが前記低圧ポートを開放して前記開放範囲に位置する場合に前記低圧ポートを介して前記圧力室に接続される、前記所定圧よりも低圧に維持された低圧源と、
前記サーボ圧の目標値に応じて前記パイロット圧を制御する通常制御と、前記スプールを前記閉鎖範囲で摺動させる前記パイロット圧の単位時間あたりの変化量を前記通常制御による前記パイロット圧の単位時間あたりの変化量よりも大きくする短縮制御を、互いに異なるタイミングで実行するパイロット圧制御部と、
前記高圧源の圧力を検出する圧力検出部と、
前記圧力検出部により検出された前記高圧源の圧力の変化勾配に基づいて、前記短縮制御を終了させる制御切り替え部と、
を備える車両用制動装置。
【請求項2】
前記パイロット圧制御部は、前記高圧源と前記パイロット室とを接続する流路に設けられた増圧弁と、前記低圧源と前記パイロット室とを接続する流路に設けられた減圧弁と、前記増圧弁及び前記減圧弁を制御する制御部と、を有する請求項1に記載の車両用制動装置。
【請求項3】
前記高圧源は、ブレーキ液を蓄圧するアキュムレータであり、前記圧力検出部の検出結果が前記所定圧未満になると、電動モータで駆動するポンプからブレーキ液が供給されるように構成されている請求項1又は2に記載の車両用制動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両用制動装置に関する。
【背景技術】
【0002】
車両用制動装置には、倍力機構の一部としてレギュレータが用いられているものがある。レギュレータは、シリンダボディ及びスプールを備えており、パイロット圧によりスプールをシリンダボディ内で摺動させ、スプールの位置によって出力圧が調整される機構である。詳細に、シリンダボディには、マスタシリンダのサーボ室への出力圧が発生する圧力室と、高圧源と圧力室との間に位置する高圧ポートと、低圧源と圧力室との間に位置する低圧ポートとが設けられている。
【0003】
スプールは、シリンダボディ内において、スプールが高圧ポート及び低圧ポートの両方を閉鎖する閉鎖範囲と、スプールが高圧ポート及び低圧ポートの一方を閉鎖し且つ他方を開放する開放範囲とを含む所定範囲内を摺動可能に構成されている。圧力室の液圧(出力圧)は、高圧ポート及び低圧ポートの両方が閉鎖されると保持され、高圧ポートのみが開放されると高圧源の圧力に向けて増圧され、減圧ポートのみが開放されると低圧源の圧力(例えば大気圧)に向けて減圧される。つまり、出力圧について、スプールが閉鎖範囲に位置する場合は保持状態となり、スプールが開放範囲に位置する場合は増圧状態又は減圧状態となる。
【0004】
この構成では、増圧指示又は減圧指示に対して、スプールが閉鎖範囲を通って開放範囲に向かう際、スプールが閉鎖範囲を摺動している間は出力圧が操作量に対応するレベルで増減せず、この摺動区間が、増圧指示又は減圧指示に対してマスタ圧(マスタシリンダの出力圧)が反応しない無効区間(無効液量)となる。これに対し、例えば特開2017−30421号公報に記載の液圧発生装置では、スプールが閉鎖範囲を通って開放範囲に向かう際に、パイロット圧の変化勾配を通常時よりも大きくする短縮制御が行われている。これにより、スプールの無効区間の摺動時間が短くなり、ブレーキ操作に対する応答性が向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2017−30421号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
この短縮制御の終了判定は、例えばサーボ圧の変化量に基づいて行われる。しかしながら、この構成では、サーボ圧増大が、スプールが開放範囲に到達したこと(第1要因)によるのか、あるいは閉鎖範囲をスプールが摺動したこと(第2要因)によるのかを切り分けすることは困難であった。つまり、従来の制御では、狙いよりも早く短縮制御が終了するケースが生じていた。
【0007】
本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、スプールの閉鎖範囲の摺動時間を短縮させる短縮制御を精度良く終了させることができる車両用制動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の車両用制動装置は、マスタシリンダボディ、前記マスタシリンダボディ内を摺動するマスタピストン、及び前記マスタピストンを摺動させるサーボ圧が発生するサーボ室を有するマスタシリンダと、高圧ポート及び低圧ポートが形成されたシリンダボディと、前記高圧ポート及び前記低圧ポートの両方が閉鎖される閉鎖範囲と前記高圧ポート及び前記低圧ポートの一方が閉鎖され且つ他方が開放される開放範囲とを含む摺動範囲で前記シリンダボディ内を摺動可能なスプールと、前記スプールを摺動させるパイロット圧が発生するパイロット室と、前記サーボ室に接続され前記スプールの摺動により容積が変化する圧力室と、を有する液圧発生部と、前記スプールが前記高圧ポートを開放して前記開放範囲に位置する場合に前記高圧ポートを介して前記圧力室に所定圧以上の作動液を供給する高圧源と、前記スプールが前記低圧ポートを開放して前記開放範囲に位置する場合に前記低圧ポートを介して前記圧力室に接続される、前記所定圧よりも低圧に維持された低圧源と、前記サーボ圧の目標値に応じて前記パイロット圧を制御する通常制御と、前記スプールを前記閉鎖範囲で摺動させる前記パイロット圧の単位時間あたりの変化量を前記通常制御による前記パイロット圧の単位時間あたりの変化量よりも大きくする短縮制御を、互いに異なるタイミングで実行するパイロット圧制御部と、前記高圧源の圧力を検出する圧力検出部と、前記圧力検出部により検出された前記高圧源の圧力の変化勾配に基づいて、前記短縮制御を終了させる制御切り替え部と、を備える。
【発明の効果】
【0009】
高圧源が圧力室を介してサーボ室にブレーキ液を供給した際、高圧源の圧力の変化勾配が大きくなる。本発明によれば、この変化勾配を検出することで、サーボ圧増大の要因を特定することができ、精度良く短縮制御を終了させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1】本実施形態の車両用制動装置の構成図である。
図2】本実施形態の制御の一例を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明に係る液圧制御装置を車両に適用した一実施形態を図面を参照して説明する。車両は、直接各車輪Wに液圧制動力を付与して車両を制動させる車両用制動装置1を備えている。本実施形態の車両用制動装置1は、図1に示すように、ブレーキペダル11、マスタシリンダ12、ストロークシミュレータ部13、リザーバ14、倍力機構15、アクチュエータ16、ブレーキECU17、およびホイールシリンダWCを備えている。
【0012】
ホイールシリンダWCは、車輪Wの回転をそれぞれ規制するものであり、キャリパに設けられている。ホイールシリンダWCは、アクチュエータ16からの作動液の圧力に基づいて車両の車輪Wに制動力を付与する制動力付与機構である。ブレーキペダル11は、ブレーキ操作部材である。ブレーキペダル11は、操作ロッド11aを介してストロークシミュレータ部13およびマスタシリンダ12に接続されている。
【0013】
ブレーキペダル11の近傍には、ブレーキペダル11のストローク(操作量)を検出するストロークセンサ11cが設けられている。このストロークセンサ11cは、ブレーキECU17に接続されており、検出結果がブレーキECU17に出力されるように構成されている。
【0014】
マスタシリンダ12は、ブレーキペダル11のストロークに応じてブレーキ液をアクチュエータ16に供給するものであり、マスタシリンダボディ12a、入力ピストン12b、第一マスタピストン12c、および第二マスタピストン12d等により構成されている。
【0015】
マスタシリンダボディ12aは、有底略円筒状に形成されている。マスタシリンダボディ12aの内周部には、内向きフランジ状に突出する隔壁部12a2が設けられている。隔壁部12a2の中央には、前後方向に貫通する貫通孔12a3が形成されている。マスタシリンダボディ12aの内周部には、隔壁部12a2より前方の部分に、軸方向に沿って液密かつ移動可能に第一マスタピストン12cおよび第二マスタピストン12dが配設されている。
【0016】
マスタシリンダボディ12aの内周部には、隔壁部12a2より後方の部分に、軸方向に沿って液密かつ移動可能に入力ピストン12bが配設されている。入力ピストン12bは、ブレーキペダル11の操作に応じてマスタシリンダボディ12a内を摺動するピストンである。
【0017】
入力ピストン12bには、ブレーキペダル11に連動する操作ロッド11aが接続されている。入力ピストン12bは、圧縮スプリング11bによって第一液圧室R3を拡張する方向すなわち後方(図面右方向)に付勢されている。ブレーキペダル11が踏み込み操作されたとき、操作ロッド11aは、圧縮スプリング11bの付勢力に抗して前進する。操作ロッド11aの前進に伴い、入力ピストン12bも連動して前進する。なお、ブレーキペダル11の踏み込み操作が解除されたとき、入力ピストン12bは、圧縮スプリング11bの付勢力によって後退し、規制凸部12a4に当接して位置決めされる。
【0018】
第一マスタピストン12cは、前方側から順番に加圧筒部12c1、フランジ部12c2、および突出部12c3が一体となって形成されている。加圧筒部12c1は、前方に開口を有する有底略円筒状に形成され、マスタシリンダボディ12aの内周面との間に液密かつ摺動可能に配設されている。加圧筒部12c1の内部空間には、第二マスタピストン12dとの間に付勢部材であるコイルスプリング12c4が配設されている。コイルスプリング12c4により、第一マスタピストン12cは後方に付勢されている。換言すると、第一マスタピストン12cは、コイルスプリング12c4により後方に付勢され、最終的に規制凸部12a5に当接して位置決めされる。この位置が、第一マスタピストン12cの初期位置(原位置)であり、ブレーキペダル11の踏み込み操作が解除されたときの位置である。
【0019】
フランジ部12c2は、加圧筒部12c1よりも大径に形成されており、マスタシリンダボディ12a内の大径部12a6の内周面に液密かつ摺動可能に配設されている。突出部12c3は、加圧筒部12c1よりも小径に形成されており、隔壁部12a2の貫通孔12a3に液密に摺動するように配置されている。突出部12c3の後端部は、貫通孔12a3を通り抜けてマスタシリンダボディ12aの内部空間に突出し、マスタシリンダボディ12aの内周面から離間している。突出部12c3の後端面は、入力ピストン12bの底面から離間し、その離間距離は変化し得るように構成されている。
【0020】
第二マスタピストン12dは、マスタシリンダボディ12a内の第一マスタピストン12cの前方側に配置されている。第二マスタピストン12dは、前方に開口を有する有底略円筒状に形成されている。第二マスタピストン12dの内部空間には、マスタシリンダボディ12aの内底面との間に、付勢部材であるコイルスプリング12d1が配設されている。コイルスプリング12d1により、第二マスタピストン12dは後方に付勢されている。換言すると、第二マスタピストン12dは、設定された初期位置に向けてコイルスプリング12d1により付勢されている。
【0021】
また、マスタシリンダ12には、第一マスタ室R1、第二マスタ室R2、第一液圧室R3、第二液圧室R4、およびサーボ室R5が形成されている。第一マスタ室R1は、マスタシリンダボディ12aの内周面、第一マスタピストン12c(加圧筒部12c1の前側)、および第二マスタピストン12dによって、区画されている。第一マスタ室R1は、ポートPT4に接続されている油路21を介してリザーバ14に接続されている。また、第一マスタ室R1は、ポートPT5に接続されている油路22を介してアクチュエータ16に接続されている。
【0022】
第二マスタ室R2は、マスタシリンダボディ12aの内周面、および第二マスタピストン12dの前側によって、区画されている。第二マスタ室R2は、ポートPT6に接続されている油路23を介してリザーバ14に接続されている。また、第二マスタ室R2は、ポートPT7に接続されている油路24を介してアクチュエータ16に接続されている。
【0023】
第一液圧室R3は、隔壁部12a2と入力ピストン12bとの間に形成されており、マスタシリンダボディ12aの内周面、隔壁部12a2、第一マスタピストン12cの突出部12c3、および入力ピストン12bによって区画されている。第二液圧室R4は、第一マスタピストン12cの加圧筒部12c1の側方に形成されており、マスタシリンダボディ12aの内周面の大径部12a6の内周面、加圧筒部12c1、およびフランジ部12c2によって区画されている。第一液圧室R3は、ポートPT1に接続されている油路25およびポートPT3を介して第二液圧室R4に接続されている。
【0024】
サーボ室R5は、隔壁部12a2と第一マスタピストン12cの加圧筒部12c1との間に形成されており、マスタシリンダボディ12aの内周面、隔壁部12a2、第一マスタピストン12cの突出部12c3、および加圧筒部12c1によって区画形成されている。サーボ室R5は、ポートPT2に接続されている油路26を介して出力室R12に接続されている。
【0025】
圧力センサ26aは、サーボ室R5に供給されるサーボ圧を検出するセンサであり、油路26に接続されている。圧力センサ26aは、検出信号(検出結果)をブレーキECU17に送信する。圧力センサ26aで検出されるサーボ圧は、サーボ室R5の液圧の実際の値であり、以下、実サーボ圧と称する。
【0026】
ストロークシミュレータ部13は、マスタシリンダボディ12aと、入力ピストン12bと、第一液圧室R3と、第一液圧室R3と連通されているストロークシミュレータ13aと、を備えている。第一液圧室R3は、ポートPT1に接続された油路25,27を介してストロークシミュレータ13aに連通している。なお、第一液圧室R3は、図示しない接続油路を介してリザーバ14に連通している。
【0027】
ストロークシミュレータ13aは、ブレーキペダル11の操作状態に応じた大きさの反力をブレーキペダル11に発生させるものである。ストロークシミュレータ13aは、シリンダ部13a1、ピストン部13a2、反力液圧室13a3、およびスプリング13a4を備えている。ピストン部13a2は、ブレーキペダル11を操作するブレーキ操作に伴ってシリンダ部13a1内を液密に摺動する。反力液圧室13a3は、シリンダ部13a1とピストン部13a2との間に区画されて形成されている。反力液圧室13a3は、接続された油路27,25を介して第一液圧室R3および第二液圧室R4に連通している。スプリング13a4は、ピストン部13a2を反力液圧室13a3の容積を減少させる方向に付勢する。
【0028】
なお、油路25には、ノーマルクローズタイプの電磁弁である第一制御弁25aが設けられている。油路25とリザーバ14とを接続する油路28には、ノーマルオープンタイプの電磁弁である第二制御弁28aが設けられている。第一制御弁25aが閉状態であるとき、第一液圧室R3と第二液圧室R4とが遮断される。これにより、入力ピストン12bと第一マスタピストン12cとが一定の離間距離を保って連動する。また、第一制御弁25aが開状態であるとき、第一液圧室R3と第二液圧室R4とが連通される。これにより、第一マスタピストン12cの進退に伴う第一液圧室R3および第二液圧室R4の容積変化が、ブレーキ液の移動により吸収される。
【0029】
圧力センサ25bは、第二液圧室R4および第一液圧室R3の液圧(反力液圧)を検出するセンサであり、油路25に接続されている。圧力センサ25bは、ブレーキペダル11に対する操作力を検出する操作力センサでもあり、ブレーキペダル11のストロークと相互関係を有する。圧力センサ25bは、第一制御弁25aが閉状態の場合には第二液圧室R4の圧力を検出し、第一制御弁25aが開状態の場合には連通された第一液圧室R3の圧力も検出することになる。圧力センサ25bは、検出信号(検出結果)をブレーキECU17に送信する。
【0030】
倍力機構15は、ブレーキペダル11のストロークに応じたサーボ圧を発生するものである。倍力機構15は、入力された入力圧(本実施形態ではパイロット圧)が作用して出力圧(本実施形態ではサーボ圧)を出力する液圧発生装置である。倍力機構15は、レギュレータ(「液圧発生部」に相当する)15a、および圧力供給装置15bを備えている。
【0031】
レギュレータ15aは、シリンダボディ15a1と、シリンダボディ15a1内を摺動するスプール15a2とを有して構成されている。レギュレータ15aには、パイロット室R11、出力室R12、および第三液圧室R13が形成されている。
【0032】
パイロット室R11は、シリンダボディ15a1、およびスプール15a2の第二大径部15a2bの前端面によって区画されている。パイロット室R11は、ポートPT11に接続されている減圧弁15b6および増圧弁15b7に(油路31に)接続されている。また、シリンダボディ15a1の内周面には、スプール15a2の第二大径部15a2bの前端面が当接して位置決めされる規制凸部15a4が設けられている。
【0033】
出力室R12は、シリンダボディ15a1、スプール15a2の小径部15a2c、第二大径部15a2bの後端面、および第一大径部15a2aの前端面によって区画されている。出力室R12は、ポートPT12、油路26およびポートPT2を介して、サーボ室R5に接続されている。また、出力室R12は、高圧ポートPT13及び油路32を介して、アキュムレータ15b2に接続可能である。
【0034】
第三液圧室R13は、シリンダボディ15a1、およびスプール15a2の第一大径部15a2aの後端面によって区画されている。第三液圧室R13は、低圧ポートPT14及び油路33を介して、リザーバ15b1に接続可能である。また、第三液圧室R13内には、第三液圧室R13を拡張する方向にスプール15a2を付勢するスプリング15a3が配設されている。
【0035】
スプール15a2は、第一大径部15a2a、第二大径部15a2bおよび小径部15a2cを備えている。第一大径部15a2aおよび第二大径部15a2bは、シリンダボディ15a1内を液密に摺動するように構成されている。小径部15a2cは、第一大径部15a2aと第二大径部15a2bとの間に配設されるとともに、第一大径部15a2aと第二大径部15a2bとに一体的に形成されている。小径部15a2cは、第一大径部15a2aおよび第二大径部15a2bより小径に形成されている。
【0036】
また、スプール15a2には、出力室R12と第三液圧室R13とを連通させる連通路15a5が形成されている。出力室R12と第三液圧室R13により、圧力室R14が構成されている。圧力室R14は、スプール15a2が後退するほど容積が減少し、スプール15a2が前進するほど容積が増大するように構成されている。このように、圧力室R14は、サーボ室R5に接続され、スプール15a2の摺動により容積が変化する部分である。
【0037】
圧力供給装置15bは、スプール15a2を駆動させる駆動部でもある。圧力供給装置15bは、リザーバ(「低圧源」に相当する)15b1と、ブレーキ液を蓄圧するアキュムレータ(「高圧源」に相当する)15b2と、リザーバ15b1のブレーキ液を吸入しアキュムレータ15b2に吐出するポンプ15b3と、ポンプ15b3を駆動させる電動モータ15b4と、を備えている。リザーバ15b1は大気に開放されており、リザーバ15b1の液圧は大気圧と同じである。リザーバ15b1の圧力(ここでは大気圧)は、アキュムレータ15b2の圧力よりも低い。
【0038】
圧力供給装置15bは、アキュムレータ15b2から供給されるブレーキ液の圧力を検出してブレーキECU17に検出結果を出力する圧力センサ(「圧力検出部」に相当する)15b5を備えている。つまり、圧力供給装置15bは、アキュムレータ15b2の圧力を検出する圧力センサ15b5を備えている。ブレーキECU17は、圧力センサ15b5の検出結果が所定下限値(「所定圧」に相当する)より小さい場合、電動モータ15b4及びポンプ15b3を駆動させて、アキュムレータ15b2の圧力を所定下限値以上に維持する。アキュムレータ15b2は、圧力センサ15b5の検出結果が所定下限値未満になると、電動モータ15b4で駆動するポンプ15b3からブレーキ液が供給されるように構成されている。アキュムレータ15b2の圧力は、例えば所定圧力範囲内(所定下限値から所定上限値の間)で維持される。なお、リザーバ15b1は、所定圧よりも低圧に維持されている。
【0039】
さらに、圧力供給装置15bは、減圧弁15b6と増圧弁15b7とを備えている。具体的に、減圧弁15b6は、非通電状態で開く構造(ノーマルオープンタイプ)の電磁弁であり、ブレーキECU17の指令により流量が制御されている。減圧弁15b6の一方は油路31を介してパイロット室R11に接続され、減圧弁15b6の他方は油路34を介してリザーバ15b1に接続されている。増圧弁15b7は、非通電状態で閉じる構造(ノーマルクローズタイプ)の電磁弁であり、ブレーキECU17の指令により流量が制御されている。増圧弁15b7の一方は油路31を介してパイロット室R11に接続され、増圧弁15b7の他方は、油路35および油路35が接続されている油路32を介してアキュムレータ15b2に接続されている。
【0040】
ここで、レギュレータ15aの作動について簡単に説明する。減圧弁15b6および増圧弁15b7からパイロット室R11にパイロット圧(パイロット室R11の液圧)が供給されていない場合、スプール15a2はスプリング15a3によって付勢されて初期位置にある(図1参照)。スプール15a2の初期位置は、スプール15a2の前端面が規制凸部15a4に当接して位置決め固定される位置であり、スプール15a2の後端面が低圧ポートPT14の前端部に隣接する位置である。
【0041】
このように、スプール15a2が初期位置にある場合、低圧ポートPT14とポートPT12とは圧力室R14を介して連通するとともに、高圧ポートPT13はスプール15a2によって閉塞されている。
【0042】
パイロット圧は、減圧弁15b6および増圧弁15b7によってブレーキペダル11のストロークに応じて形成される。パイロット圧が増圧される場合、スプール15a2は、スプリング15a3の付勢力に抗して後方(図1の右方)に向かって移動する。そうすると、スプール15a2は、スプール15a2によって閉塞されていた高圧ポートPT13が開放される位置まで移動する。また、開放されていた低圧ポートPT14はスプール15a2によって閉塞される。この状態のスプール15a2の位置を「増圧位置」とする。このとき、圧力室R14とアキュムレータ15b2とが高圧ポートPT13を介して連通する(増圧状態)。また、スプール15a2の第二大径部15a2bの後端面がサーボ圧に対応する力を受ける。
【0043】
そして、スプール15a2の第二大径部15a2bの前端面の押圧力と、サーボ圧に対応する力およびスプリング15a3の付勢力の合力とがつりあうことで、スプール15a2は位置決めされる。高圧ポートPT13と低圧ポートPT14とがスプール15a2によって閉塞されるスプール15a2の位置を「保持位置」とする。このとき、圧力室R14と、アキュムレータ15b2及びリザーバ15b1との接続が遮断される(保持状態)。
【0044】
また、パイロット圧が減圧される場合、保持位置にあったスプール15a2は、スプリング15a3の付勢力によって前方に向かって移動する。そうすると、スプール15a2によって閉塞されていた高圧ポートPT13は閉塞状態が維持され、閉塞されていた低圧ポートPT14は開放される。この状態のスプール15a2の位置を「減圧位置」とする。このとき、圧力室R14とリザーバ15b1とが低圧ポートPT14を介して連通する(減圧状態)。なお、スプール15a2の初期位置(パイロット圧=リザーバ15b1の圧力)では、高圧ポートPT13が閉鎖され低圧ポートPT14が開放されており、初期位置は減圧位置に相当する。
【0045】
ここで、スプール15a2の摺動範囲のうち、高圧ポートPT13及び低圧ポートPT14の両方が閉鎖される範囲を「閉鎖範囲」と称し、高圧ポートPT13及び低圧ポートPT14の一方が閉鎖され且つ他方が開放される範囲を「開放範囲」と称する。スプール15a2が閉鎖範囲に位置することは、スプール15a2が保持位置に位置することと同様の意味を持つ。また、スプール15a2が開放範囲に位置することは、スプール15a2が増圧位置又は減圧位置に位置することと同様の意味を持つ。このように、スプール15a2は、閉鎖範囲と開放範囲とを含む摺動範囲でシリンダボディ15a1内を摺動可能に構成されている。
【0046】
倍力機構15は、減圧弁15b6および増圧弁15b7により、ブレーキペダル11のストロークに応じたパイロット圧をパイロット室R11に発生させる。そして、パイロット圧によってブレーキペダル11のストロークに応じたサーボ圧がサーボ室R5に発生する。マスタシリンダ12は、ブレーキペダル11のストロークに応じて発生するマスタ圧(第一マスタ室R1及び第二マスタ室R2の液圧)を、アクチュエータ16を介してホイールシリンダWCに供給する。減圧弁15b6および増圧弁15b7は、サーボ室R5に対するブレーキ液の流入出を調整する弁機構を構成している。
【0047】
アクチュエータ16は、マスタシリンダ12とホイールシリンダWCとの間に配置され、各ホイールシリンダWCに付与する液圧を調整する装置である。アクチュエータ16は、図示しない電磁弁、モータ、及びポンプ等で構成されている。アクチュエータ16は、ブレーキECU17の指令に基づいて、アンチスキッド制御(ABS制御)などを実行する。
【0048】
ブレーキECU17は、CPUやメモリを備える電子制御ユニットである。ブレーキECU17は、各種センサの検出結果を受信し、それら検出結果に基づいて各種装置(電磁弁等)を制御する。また、ブレーキECU17には、車両の車輪W毎に備えられた車輪速度センサSからの検出信号が入力される。
【0049】
ブレーキECU17は、機能として、制御部171と、制御切り替え部172と、を備えている。制御部171は、サーボ圧の目標値(以下、目標サーボ圧という)に応じてパイロット圧を制御する通常制御と、目標サーボ圧に基づく制御であり且つスプール15a2が閉鎖範囲で摺動する時間を通常制御による摺動時間よりも短縮させる短縮制御を、互いに異なるタイミングで実行するように構成されている。制御部171は、ブレーキペダル11のストローク(ストロークセンサ11cの検出値)に基づいて、目標サーボ圧を設定する。
【0050】
制御部171は、通常制御では、実サーボ圧が目標サーボ圧に近づくように、減圧弁15b6及び増圧弁15b7を制御し、サーボ室R5に対して増圧制御、保持制御、又は減圧制御を実行する。短縮制御は、スプール15a2を閉鎖範囲で摺動させるパイロット圧の単位時間あたりの変化量を、通常制御によるパイロット圧の単位時間あたりの変化量よりも大きくする制御である。つまり、短縮制御は、スプール15a2が閉鎖範囲を介して開放範囲に移動する際、スプール15a2が当該閉鎖範囲で摺動する速度を通常制御時よりも高くする制御である。制御部171は、短縮制御を実行する際、パイロット室R11に対する作動液の単位時間当たりの流入出量を、通常制御による流入出量よりも大きくする。例えば、スプール15a2が保持位置に位置する際において、増圧制御を実行する場合、制御部171は、スプール15a2が保持位置から増圧位置に到達するまでは短縮制御を実行し、増圧位置に到達した後は通常制御を実行する。これにより、スプール15a2の摺動範囲のうち、パイロット圧への制御量が実サーボ圧に反映されない閉鎖範囲の摺動時間を短縮することができ、応答性が向上する。
【0051】
制御部171、減圧弁15b6、及び増圧弁15b7は、通常制御及び短縮制御を選択的に実行するパイロット圧制御部8を構成しているといえる。つまり、パイロット圧制御部8は、アキュムレータ15b2とパイロット室R11とを接続する流路35に設けられた増圧弁15b7と、リザーバ15b1とパイロット室R11とを接続する流路34に設けられた減圧弁15b6と、増圧弁15b7及び減圧弁15b6を制御する制御部171と、を有する。アキュムレータ15b2のブレーキ液の供給先は、パイロット室R11と、サーボ室R5及び圧力室R14である。
【0052】
制御切り替え部172は、圧力センサ15b5の検出結果に基づいて、短縮制御を終了させるように構成されている。制御切り替え部172は、圧力センサ15b5により検出されたアキュムレータ15b2の圧力(以下「アキュムレータ圧」という)の変化勾配(傾き)に基づいて、短縮制御を終了させる。制御切り替え部172は、アキュムレータ圧の減少勾配(減少側への変化勾配)が所定勾配を超えた場合、制御部171の制御を短縮制御から通常制御に切り替える。制御切り替え部172は、アキュムレータ圧の変化勾配を所定時間ごとに算出する。所定勾配は、予め設定された勾配閾値である。
このように、本実施形態の車両用制動装置1は、マスタシリンダボディ12a、マスタシリンダボディ12a内を摺動するマスタピストン12c、12d、及びマスタピストン12c、12dを摺動させるサーボ圧が発生するサーボ室R5を有するマスタシリンダ12と、高圧ポートPT13及び低圧ポートPT14が形成されたシリンダボディ15a1と、閉鎖範囲と開放範囲とを含む摺動範囲でシリンダボディ15a1内を摺動可能なスプール15a2と、スプール15a2を摺動させるパイロット圧が発生するパイロット室R11と、サーボ室R5に接続されスプール15a2の摺動により容積が変化する圧力室R14と、を有するレギュレータ15aと、スプール15a2が高圧ポートPT13を開放して開放範囲に位置する場合に高圧ポートPT13を介して圧力室R14に所定圧以上の作動液を供給するアキュムレータ15b2と、スプール15a2が低圧ポートPT14を開放して開放範囲に位置する場合に低圧ポートPT14を介して圧力室R14に接続される、所定圧よりも低圧に維持されたリザーバ15b1と、サーボ圧の目標値に応じてパイロット圧を制御する通常制御と、スプール15a2を閉鎖範囲で摺動させるパイロット圧の単位時間あたりの変化量を通常制御によるパイロット圧の単位時間あたりの変化量よりも大きくする短縮制御を、互いに異なるタイミングで実行するパイロット圧制御部8と、アキュムレータ15b2の圧力を検出する圧力センサ15b5と、圧力センサ15b5により検出されたアキュムレータ15b2の圧力の変化勾配に基づいて、短縮制御を終了させる制御切り替え部172と、を備える。
【0053】
図2に示すように、時間t1において、増圧指示に基づき短縮制御が開始され(短縮制御ON)、増圧弁15b7が開弁されると(開弁フラグON)、アキュムレータ15b2からパイロット室R11に高圧のブレーキ液が供給される。これにより、スプール15a2が摺動し、閉鎖範囲において密閉された圧力室R14の容積が減少するため、圧力室R14の液圧が比較的小さい増大勾配(増大側への変化勾配)で増大し、同時にサーボ圧も比較的小さい増大勾配で増大する。また、同時に、アキュムレータ15b2からパイロット室R11にブレーキ液が供給されるため、アキュムレータ圧も比較的小さい減少勾配Z1で減少する。
【0054】
そして、時間t2において、スプール15a2が増圧位置となり、アキュムレータ15b2から高圧ポートPT13を介して圧力室R14に高圧のブレーキ液が供給される。圧力室R14はサーボ室R5と連通しており、アキュムレータ圧によりサーボ圧は比較的大きい増大勾配で増大し始める。同時に、アキュムレータ15b2は、圧力室R14と連通するサーボ室R5にもブレーキ液を供給することとなり、アキュムレータ圧は比較的大きい減少勾配Z2で減少し始める。パイロット室R11へのブレーキ液の供給に比べて、第一マスタピストン12cの摺動を伴って拡大するサーボ室R5へのブレーキ液の供給のほうが、ブレーキ液の消費量ははるかに大きい。サーボ室R5は、パイロット室R11よりも剛性(単位容積を増大させるのに必要な液圧変化量)が低いともいえる。したがって、アキュムレータ15b2とサーボ室R5とが連通することで、アキュムレータ圧の減少勾配は大きくなる。
【0055】
減少勾配Z2は所定勾配よりも大きく、制御切り替え部172は、時間t2の後に短縮制御を終了させ、通常制御を開始させる。つまり、制御切り替え部172は、スプール15a2が増圧位置に到達してから、減少勾配Z2が演算された後に、スプール15a2が増圧位置に到達したと判定して、短縮制御を終了させる(短縮制御OFF)。通常制御(増圧制御)では、増圧弁15b7に対して、引き続き開弁指示がなされるが、単位時間あたりに増圧弁15b7を通るブレーキ液の流量は、短縮制御時より小さくなる。時間t3では、ブレーキ操作応じて増圧制御が終了して保持制御に移行し、増圧弁15b7が閉弁される(開弁フラグOFF)。
【0056】
従来、サーボ圧が閾値を超えたか否かに基づき短縮制御を終了させていた。しかし、サーボ圧増大が、スプール15a2が増圧位置(開放範囲)に到達したこと(第1要因)によるのか、あるいは閉鎖範囲をスプール15a2が摺動したこと(第2要因)によるのかを切り分けすることは困難であった。つまり、従来の制御では、狙いよりも早く短縮制御が終了するケースが生じていた。例えば、図2に二点鎖線で示すように、時間t2に達する前に、サーボ圧が閾値を超え、スプール15a2が増圧位置に到達するより前に、短縮制御が終了する場合があった。
【0057】
しかしながら、本実施形態によれば、サーボ室R5とアキュムレータ15b2とが連通した際のアキュムレータ圧の大きな変化に着目し、アキュムレータ圧の変化勾配を検出することで、サーボ圧増大の要因を特定することができ、精度良く短縮制御を終了させることができる。より詳細には、本実施形態によれば、アキュムレータ15b2のブレーキ液の供給先(制御対象室:サーボ室R5とパイロット室R11)の剛性の違いに着目し、当該違いにより生じるアキュムレータ圧の変化勾配の違いを終了判定要素に利用することで、サーボ圧増大の要因について第1要因と第2要因とを切り分けることができ、精度良く短縮制御を終了させることができる。本実施形態によれば、短縮制御が狙いよりも早く終わることによる応答性の低下を抑制することができる。
【0058】
また、アキュムレータ圧は、ポンプ15b3により所定下限値(所定圧)以上となるように調整され、例えば所定圧力範囲内で維持されるが、増圧制御開始時(短縮制御開始時)の値が常に一定であるとは限らない。しかし、本実施形態では、アキュムレータ圧の変化勾配を終了判定要素としているため、増圧制御開始時のアキュムレータ圧にかかわらず、終了判定を実行することができる。なお、本発明は、上記実施形態に限られない。
【符号の説明】
【0059】
1…車両用制動装置、11…ブレーキペダル、12…マスタシリンダ、12a…マスタシリンダボディ、12c…第一マスタピストン、12d…第二マスタピストン、15…倍力機構、15a…レギュレータ(液圧発生部)、15a1…シリンダボディ、15a2…スプール、15b1…リザーバ、15b2…アキュムレータ、15b3…ポンプ、15b4…電動モータ、15b5…圧力センサ(圧力検出部)、15b6…減圧弁、15b7…増圧弁、16…アクチュエータ、17…ブレーキECU、171…制御部、172…制御切り替え部、8…パイロット圧制御部、PT13…高圧ポート、PT14…低圧ポート、R1…第一マスタ室、R2…第二マスタ室、R5…サーボ室、R11…パイロット室、R14…圧力室、W…車輪、WC…ホイールシリンダ。
図1
図2