JP2007210372A

JP2007210372A - ブレーキ制御装置

Info

Publication number: JP2007210372A
Application number: JP2006030299A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Okano; 隆宏岡野; Takayuki Yamamoto; 貴之山本; Tetsuya Morino; 哲也守野
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-02-07
Filing date: 2006-02-07
Publication date: 2007-08-23

Abstract

【課題】ストロークシミュレータのペダルフィーリングにばらつきが生じる。
【解決手段】マスタシリンダは、ドライバーによるブレーキペダルの操作量に応じた液圧を出力する。ストロークシミュレータ２４は、流路６８を介してマスタシリンダと連通するシミュレータ室６６にブレーキオイルを導入することによって、第１スプリング７８の付勢力に抗して摺動可能な第１ピストン７０を有し、第１ピストン７０は、ブレーキペダルの操作量に応じてその操作に対する反力を創出する。シミュレータ室６６と反対側の空間９６、９８は、流路８０を介してホイールシリンダの減圧弁とつながる減圧通路と連通している。制動解除時にブレーキオイルの圧力を空間９６および９８に導入することによって、第１ピストン７０を初期位置Ａに強制的に押し戻す。
【選択図】図２

Description

本発明は、ドライバーによるブレーキペダルの操作量に応じて反力を与えるストロークシミュレータを有するブレーキ制御装置に関する。

ハイブリッド車両における電子制御ブレーキシステムでは、回生によるブレーキ力の変動に合わせてドライバーのペダル操作に関係なく油圧ブレーキの増減圧を実施する必要がある。そこで、ブレーキバイワイヤの構成が必要となる。

一般に、ブレーキバイワイヤシステムでは、ブレーキの操作感が従来のブレーキシステムと異ならないように、ペダルフィーリングを模擬するためのストロークシミュレータが設置される（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−１５３５５５号公報特開平８−７２６８８号公報

ストロークシミュレータは、シリンダ内に配置され弾性体で付勢されたピストンをマスタシリンダからの作動液圧で押し込むことで、反力を創出している。ブレーキペダルが初期位置に戻ると作動液がシリンダから排出される。このとき、ピストンは弾性体により初期位置に押し戻される。しかしながら、ピストンとシリンダとの間の摺動抵抗によってピストンが初期位置に戻らないと、ブレーキペダルの踏み込み初期のペダルフィーリングが設定されたものとは異なってしまうという問題がある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、ストロークシミュレータを備えるブレーキ制御装置において、ストロークシミュレータの創出するペダルフィーリングを安定させる技術を提供することにある。

本発明のある態様は、ブレーキ制御装置である。この装置は、ドライバーによるブレーキ操作部材の操作量に応じた液圧を出力するマスタシリンダと、前記マスタシリンダに連通するシリンダ内に弾性体の付勢力に抗して摺動可能なピストンを有し前記ブレーキ操作部材の操作量に応じてその操作に対する反力を創出するストロークシミュレータと、作動液圧の導入により車輪に制動力を付与するホイールシリンダと、前記ホイールシリンダの液圧を制御する減圧弁と、前記減圧弁を通して排出される作動液を収容するリザーバと、前記減圧弁と前記リザーバとを連通するリザーバ流路に配設され該リザーバ流路の開度を制御する開度制御手段と、前記減圧弁と前記開度制御手段との間で前記リザーバ流路から分岐して前記ストロークシミュレータと連通するシミュレータ流路と、前記減圧弁と前記開度制御手段とを制御する制御手段と、を備える。前記ストロークシミュレータのシリンダは、前記マスタシリンダからの作動液圧が導入される第１室と、前記ホイールシリンダからの作動液圧が導入される第２室とに前記ピストンによって画成されており、前記制御手段は、制動解除時に前記開度制御手段によって前記リザーバ流路の開度を所定期間減少させ、作動液の少なくとも一部を前記ストロークシミュレータの第２室へと導入させる。

この態様によると、ストロークシミュレータを有するブレーキ制御装置において、ストロークシミュレータとホイールシリンダの減圧通路とを連結し、制動解除時にホイールシリンダ圧とリザーバ液圧との差圧をストロークシミュレータ内の第２室に導入するようにした。この差圧は、ペダルフィーリングを模擬するためのピストンを第１室側に押圧し、強制的に初期位置に戻す。これによって、ブレーキ操作部材が操作される毎にピストンが同一の初期位置からシリンダ内を摺動開始するようになるため、ドライバーの感じるブレーキペダルフィーリングを一定に保つことができる。

前記制御手段は、ホイールシリンダ圧が所定値より高いとき前記開度制御手段によって前記リザーバ流路の開度を所定期間減少させ、作動液圧の少なくとも一部を前記ストロークシミュレータの第２室へと導入させてもよい。これによると、ストロークシミュレータとホイールシリンダからの減圧通路とを連結し、制動解除時にホイールシリンダからのブレーキオイルの一部をストロークシミュレータ内に導入するようにした。これによって、ホイールシリンダの減圧通路における減圧勾配が緩和され、減圧通路におけるベーパーロック現象の発生や減圧弁の自励振動を抑制することができる。

本発明によれば、ストロークシミュレータを備えるブレーキ制御装置において、ストロークシミュレータの創出するペダルフィーリングを安定させることができる。

第１実施形態．
図１は、本発明の一実施形態に係るブレーキ制御装置１０を示す系統図である。ブレーキ制御装置１０は、図示しない車両用の電子制御式ブレーキシステム（ＥＣＢ）を構成しており、ドライバーによるブレーキ操作部材としてのブレーキペダル１２の操作に応じて車両の４輪のブレーキを独立かつ最適に設定する。つまり、ブレーキ制御装置１０は、車両に設けられた車輪に付与される制動力を制御することができる。

ブレーキペダル１２は、ドライバーによる踏み込み操作に応じて作動液としてのブレーキオイルを送り出すマスタシリンダ１４に接続されている。また、ブレーキペダル１２には、その踏み込みストロークを検出するためのストロークセンサ４６が設けられている。

さらに、マスタシリンダ１４には、リザーバタンク２６が接続されており、マスタシリンダ１４の一方の出力ポートには、シミュレータカット弁２５を介して、ドライバーによるブレーキペダル１２の操作力に応じた反力を創出するストロークシミュレータ２４が接続されている。なお、シミュレータカット弁２５は、非通電時に閉状態にあり、ドライバーによるブレーキペダル１２の操作が検出された際に開状態に切り換えられる常閉型電磁弁である。

マスタシリンダ１４の一方の出力ポートには、右前輪用のブレーキ油圧制御管１６が接続されている。ブレーキ油圧制御管１６は、図示されない右前輪に対して制動力を付与する右前輪用のディスクブレーキユニット２１ＦＲのホイールシリンダに接続されている。また、マスタシリンダ１４の他方の出力ポートには、左前輪用のブレーキ油圧制御管１８が接続されており、ブレーキ油圧制御管１８は、図示されない左前輪に対して制動力を付与する左前輪用のディスクブレーキユニット２１ＦＬのホイールシリンダに接続されている。

右前輪用のブレーキ油圧制御管１６の中途には、右電磁開閉弁２２ＦＲが設けられており、左前輪用のブレーキ油圧制御管１８の中途には、左電磁開閉弁２２ＦＬが設けられている。これらの右電磁開閉弁２２ＦＲおよび左電磁開閉弁２２ＦＬは、何れも、非通電時に開状態にあり、ドライバーによるブレーキペダル１２の操作が検出された際に閉状態に切り換えられる常開型電磁弁である。

また、右前輪用のブレーキ油圧制御管１６の中途には、右前輪側のマスタシリンダ圧を検出する右マスタ圧力センサ４８ＦＲが設けられており、左前輪用のブレーキ油圧制御管１８の途中には、左前輪側のマスタシリンダ圧を計測する左マスタ圧力センサ４８ＦＬが設けられている。

ブレーキ制御装置１０では、ドライバーによってブレーキペダル１２が踏み込まれた際、ストロークセンサ４６によりその踏み込み操作量が検出されるが、これらの右マスタ圧力センサ４８ＦＲおよび左マスタ圧力センサ４８ＦＬによって検出されるマスタシリンダ圧からもブレーキペダル１２の踏み込み操作力（踏力）を求めることができる。このように、ストロークセンサ４６の故障を想定して、マスタシリンダ圧を右マスタ圧力センサ４８ＦＲおよび左マスタ圧力センサ４８ＦＬの２つによって監視することは、フェイルセーフの観点からみて好ましい。

一方、リザーバタンク２６には、油圧給排管２８の一端が接続されており、この油圧給排管２８の他端には、モータ３２により駆動されるオイルポンプ３４の吸込口が接続されている。オイルポンプ３４の吐出口は、高圧管３０に接続されており、この高圧管３０には、アキュムレータ５０とリリーフバルブ５３とが接続されている。本実施形態では、オイルポンプ３４として、モータ３２によってそれぞれ往復移動させられる２体以上のピストン（図示せず）を備えた往復動ポンプが採用される。また、アキュムレータ５０としては、ブレーキオイルの圧力エネルギを窒素等の封入ガスの圧力エネルギに変換して蓄えるものが採用される。

アキュムレータ５０は、オイルポンプ３４によって例えば１４〜２２ＭＰａ程度にまで昇圧されたブレーキオイルを蓄える。また、リリーフバルブ５３の弁出口は、油圧給排管２８に接続されており、アキュムレータ５０におけるブレーキオイルの圧力が異常に高まって例えば２５ＭＰａ程度になると、リリーフバルブ５３が開弁し、高圧のブレーキオイルは油圧給排管２８へと戻される。

さらに、高圧管３０には、アキュムレータ５０の出口圧力、すなわち、アキュムレータ５０におけるブレーキオイルの圧力を検出するアキュムレータ圧センサ５１が設けられている。

そして、高圧管３０は、増圧弁４０ＦＲ、４０ＦＬ、４０ＲＲ、４０ＲＬを介して右前輪用のディスクブレーキユニット２１ＦＲ、左前輪用のディスクブレーキユニット２１ＦＬ、右後輪用のディスクブレーキユニット２１ＲＲおよび左後輪用のディスクブレーキユニット２１ＲＬのホイールシリンダにそれぞれに接続されている。以下、適宜、増圧弁４０ＦＲ〜４０ＲＬを総称して「増圧弁４０」という。増圧弁４０は、何れも、非通電時は閉じた状態にあり、必要に応じてホイールシリンダの増圧に利用される常閉型の電磁流量制御弁（リニア弁）である。

なお、各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬは、ホイールシリンダの作用によってブレーキパッド２３をディスク２２に押し付けることで制動力を発生する。

また、右前輪用のディスクブレーキユニット２１ＦＲと左前輪用のディスクブレーキユニット２１ＦＬのホイールシリンダは、それぞれ減圧弁４２ＦＲまたは４２ＦＬを介して油圧給排管２８に接続されている。減圧弁４２ＦＲおよび４２ＦＬは、必要に応じてディスクブレーキユニット２１ＦＲ、２１ＦＬのホイールシリンダの減圧に利用される常閉型の電磁流量制御弁（リニア弁）である。一方、右後輪用のディスクブレーキユニット２１ＲＲと左後輪用のディスクブレーキユニット２１ＲＬのホイールシリンダは、常開型の電磁流量制御弁である減圧弁４２ＲＲまたは４２ＲＬを介して油圧給排管２８に接続されている。以下、適宜、減圧弁４２ＦＲ〜４２ＲＬを総称して「減圧弁４２」という。

各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬのホイールシリンダ付近には、それぞれ対応するホイールシリンダに作用するブレーキオイルの圧力であるホイールシリンダ圧を検出するホイールシリンダ圧センサ４４ＦＲ、４４ＦＬ、４４ＲＲおよび４４ＲＬが設けられている。以下、適宜、ホイールシリンダ圧センサ４４ＦＲ〜４４ＲＬを総称して「ホイールシリンダ圧センサ４４」という。

上述の右電磁開閉弁２２ＦＲおよび左電磁開閉弁２２ＦＬ、増圧弁４０ＦＲ〜４０ＲＬ、減圧弁４２ＦＲ〜４２ＲＬ、オイルポンプ３４、アキュムレータ５０等は、ブレーキ制御装置１０の油圧アクチュエータを構成する。そして、かかる油圧アクチュエータは、本実施形態における制御部としての電子制御ユニット１００（以下「ブレーキＥＣＵ１００」という）によって制御される。ブレーキＥＣＵ１００は、各種演算処理を実行するＣＰＵ、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭ、入出力インターフェース、メモリ等を備えるものである。

ブレーキＥＣＵ１００には、上述の電磁開閉弁２２ＦＲ、２２ＦＬ、シミュレータカット弁２５、増圧弁４０ＦＲ〜４０ＲＬ、減圧弁４２ＦＲ〜４２ＲＬ等が電気的に接続されている。また、ブレーキＥＣＵ１００には、ホイールシリンダ圧センサ４４ＦＲ〜４４ＲＬから、各ディスクブレーキユニットのホイールシリンダにおけるホイールシリンダ圧を示す信号が与えられる。さらに、ブレーキＥＣＵ１００には、ストロークセンサ４６からブレーキペダル１２のペダルストロークを示す信号が与えられ、右マスタ圧力センサ４８ＦＲおよび左マスタ圧力センサ４８ＦＬからマスタシリンダ圧を示す信号が与えられ、アキュムレータ圧センサ５１からアキュムレータ圧を示す信号が与えられる。

このように構成されるブレーキ制御装置１０では、ブレーキＥＣＵ１００により、ブレーキペダル１２の踏み込みストロークとマスタシリンダ圧とから車両の目標減速度が算出され、算出された目標減速度に応じて各車輪の目標ホイールシリンダ圧が求められる。そして、ブレーキＥＣＵ１００により増圧弁４０および減圧弁４２が制御され、各車輪のホイールシリンダ圧が目標ホイールシリンダ圧になるよう制御される。

一方、このとき電磁開閉弁２２ＦＲおよび２２ＦＬは閉状態とされ、シミュレータカット弁２５は開状態とされる。よって、ドライバーによるブレーキペダル１２の踏み込みによりマスタシリンダ１４から送出されたブレーキオイルは、シミュレータカット弁２５を通ってストロークシミュレータ２４に流入する。

減圧弁４２とリザーバタンク２６とを連通する流路の途中には、リザーバタンク２６に続く油圧給排管２８の開度を制御するシミュレータ導入弁７５が配設される。シミュレータ導入弁７５は常開型のリニア弁である。減圧弁４２とシミュレータ導入弁７５との間からは、ストロークシミュレータ２４と連通するシミュレータ流路７１が分岐している。詳細な構成は図２を参照して後述するが、ストロークシミュレータ２４のシリンダは、マスタシリンダ１４からの液圧が導入される空間と、シミュレータ流路７１を介してホイールシリンダからの液圧が導入される空間とを有している。

図２は、ストロークシミュレータ２４の断面を模式的に示す断面図である。ストロークシミュレータ２４は、ハウジング６４の内部に第１ピストン７０と第２ピストン８２とを備える。ハウジング６４の内部には、第１ピストン７０よりもわずかに大径の第１シリンダ６０と、第１シリンダ６０よりも大径の第２シリンダ６２が連続して形成されている。第１ピストン７０は第１シリンダ６０内を摺動し、第２ピストン８２は第２シリンダ６２内を移動する。

第１ピストン７０の左側には、マスタシリンダ１４からのブレーキオイルが導入されるシミュレータ室６６が画成される。第１ピストン７０は略円柱形状をなし、円柱の表面に形成された円環溝にリング状のカップ７２が取り付けられて、シミュレータ室６６をシールしている。シミュレータ室６６は、ハウジング６４に形成された流路６８およびシミュレータカット弁２５を介してブレーキ油圧制御管１６に連通している。

第１ピストン７０と第２ピストン８２との間には、ピストンを付勢する弾性体としての第１スプリング７８が若干量圧縮された状態で配置される。第１ピストン７０のシミュレータ室６６と反対側の底部には、軸方向に延びる穴７４が形成される。穴７４には円柱状のゴム７６が、第１ピストン７０の底部から若干量突出するような状態で嵌め込まれる。

第２ピストン８２はフランジ８２ａと凸部８２ｂとを有する。フランジ８２ａは第２シリンダ６２の中心軸から外径方向に延設され、第２シリンダ６２より若干量小さい外径を有している。このフランジ８２ａにより、第２ピストン８２が所定位置より左方に移動することを防止している。

第２シリンダ６２内の右端には基部９０が配置される。基部９０とフランジ８２ａとの間には、第２ピストン８２を付勢する弾性体としての第２スプリング８４が若干量圧縮された状態で配置される。

凸部８２ｂは、フランジ８２ａの中央から第１ピストン７０とは逆方向（図中右方向）に延びる。凸部８２ｂの先端にはゴムキャップ８８が嵌め込まれており、第２フランジが右方に移動すると、ゴムキャップ８８は基部９０に形成されたゴム受容部９４内部に収納される。

第２ピストン８２には貫通路８６が形成されている。この貫通路８６により、第１シリンダ６０内の空間９６と、第２シリンダ６２内の空間９８とが連通している。貫通路８６は、第１ピストン７０の底部に設けられたゴム７６とは異なる位置に開口しており、第１ピストン７０が右方に移動してもゴム７６が貫通路８６内部に入り込まないようにされている。

第１シリンダ６０には流路８０が設けられる。この流路８０はシミュレータ導入弁７５を介してリザーバタンク２６に連通している。したがって、シミュレータ導入弁７５を開放すれば、第１シリンダ６０内の空間９６と第２シリンダ６２内の空間９８とをリザーバタンク２６と連通させて、その内部のブレーキオイルの圧力を概ね大気圧と一致させることができる。

上記構成のストロークシミュレータ２４の動作を説明する。シミュレータカット弁２５が開放された状態でドライバーによりブレーキペダル１２が操作されると、ブレーキオイルが流路６８からシミュレータ室６６に導入される。すると、第１ピストン７０が、第１スプリング７８の付勢力と、カップ７２と第１シリンダ６０の内周面との摺動抵抗に抗して、図中右方向に移動する。第１ピストン７０が右方に移動すると、第１ピストン７０の底部に設けられたゴム７６の先端が第２ピストン８２の左端に接触する。この時点から、第１ピストン７０にはさらにゴム７６の弾性力が加えられる。

シミュレータ室６６にブレーキオイルが導入されて、第１ピストン７０がさらに右方に移動すると、ゴム７６が圧縮されて第１ピストン７０の穴７４に押し込まれた状態になる。すると、第１ピストン７０が第２ピストン８２と直に接触する状態となる。この時点から第１ピストン７０と第２ピストン８２とは一体に移動するようになり、第１ピストン７０と第２ピストン８２には第２スプリング８４の弾性力が加えられる。

第１ピストン７０と第２ピストン８２とがさらに右方に移動すると、今度は第２ピストン８２の凸部８２ｂに取り付けられたゴムキャップ８８が、基部のゴム受容部９４と接触する。これ以降、ゴムキャップ８８の弾性力も第１ピストン７０と第２ピストン８２に加えられる。

この結果、ストロークシミュレータ２４は、第１ピストン７０の右方への移動につれて４段階のバネ特性すなわち反力を与えることになる。スプリング７８、８４のバネ係数、ゴム７６、ゴムキャップ８８の反発係数、およびカップ７２摺動抵抗などを調整することによって、ドライバーによるブレーキペダル１２の操作量に応じて、踏み始めは軽く、踏み込みにしたがって反力が大きくなる最適なブレーキフィーリングが付与される。
なお、他の段数特性を有するストロークシミュレータであっても、本実施形態を適用可能であることは言うまでもない。

ドライバーがブレーキペダルから足を離すと、シミュレータ室６６から流路６８を経由してブレーキオイルがストロークシミュレータ２４から流出し、これに応じて第１ピストン７０と第２ピストン８２は、ゴムキャップ８８、第２スプリング８４、ゴム７６および第１スプリング７８からの弾性力により、図２中の左方に押され、第１ピストン７０は第１シリンダ６０内を摺動する。このとき、カップ７２と第１シリンダ６０の内周面との間に生じる摺動抵抗により、図２中に「ｘ」で示すように、第１ピストン７０が左端の初期位置（図２中の「Ａ」）まで戻り切らず途中で停止してしまうことがある。気温の低下などのためにカップ７２が硬化すると、さらに初期位置に戻りにくくなる。

こうすると、再びドライバーによりブレーキペダル１２が操作されてシミュレータ室６６にブレーキオイルが導入されたとき、第１ピストン７０が摺動を開始するまでのタイミングが設計値よりも遅くなるため、ドライバーに違和感を感じさせてしまう原因となる。また、ピストンの戻り位置がばらつくと、ドライバーの感じるペダルフィーリングが毎回異なることになり、好ましくない。

これを防止するため、第１スプリング７８のバネ係数を大きく設定し、カップ７２の摺動抵抗を上回る強い反発力を発揮させることもできる。しかしながら、実際には、第１スプリング７８のバネ係数は従来のブレーキペダルと同様のフィーリングをドライバーに与えるように値が定められるため、バネ係数を変更できる範囲は限られている。

そこで、本実施形態では、ブレーキペダルが戻される制動解除時に、ストロークシミュレータ２４のシミュレータ室６６の背面に当たる空間９６および９８にブレーキオイルを導入することによって、ブレーキペダルの戻し時に、第１ピストンを強制的に初期位置Ａに復帰させるようにした。

図１と図２をともに参照して、ブレーキＥＣＵ１００は、ストロークセンサ４６の検出値などからドライバーがブレーキペダル１２から足を離したことを検出すると、減圧弁４２を開弁するとともにシミュレータ導入弁７５を閉弁する。減圧通路５５の圧力Ｐ_Ａと油圧給排管２８の圧力Ｐ_Ｂとの差圧ΔＰ＝Ｐ_Ａ−Ｐ_Ｂが、シミュレータ流路７１を通ってストロークシミュレータ２４の空間９６、９８に導入される。このブレーキオイルの差圧ΔＰは、カップ７２と第１シリンダ６０の内周面との間に生じる摺動抵抗に打ち勝って、第１ピストン７０を第１シリンダ６０内で左方に移動させ、第１ピストン７０を初期位置Ａにまで押し戻す。所定期間の経過後、ブレーキＥＣＵ１００がシミュレータ導入弁７５を開弁すると、ストロークシミュレータ２４の空間９６、９８は、流路８０、シミュレータ流路７１、シミュレータ導入弁７５および油圧給排管２８を介してリザーバタンク２６と連通し、大気圧に開放される。

図３は、本実施形態に係るシミュレータピストン戻し制御のフローチャートである。まず、ブレーキＥＣＵ１００は、ブレーキペダルからドライバーの足が離され、制動解除が要求されていることを、ストロークセンサ４６の出力値を参照して検出する（Ｓ１０）。ブレーキＥＣＵ１００は、減圧弁４２を開弁するとともにシミュレータ導入弁７５を閉弁し、ストロークシミュレータ２４の空間９６、９８に差圧ΔＰを導入する（Ｓ１２）。所定期間の経過後、ブレーキＥＣＵ１００はシミュレータ導入弁７５を開弁して、ストロークシミュレータ２４の空間９６、９８を大気圧に開放する（Ｓ１４）。

以上説明したように、本実施形態によれば、ストロークシミュレータを有するブレーキ制御装置において、ストロークシミュレータとホイールシリンダの減圧通路とを連結し、制動解除時にホイールシリンダ圧とリザーバ液圧との差圧をストロークシミュレータ内の空間９６、９８に導入するようにした。この差圧は、ペダルフィーリングを模擬するための第１ピストン７０をシミュレータ室６６側に押圧し、強制的に初期位置Ａに戻す。これによって、ブレーキペダル１２が操作される毎に、第１ピストン７０が同一の初期位置Ａから第１シリンダ６０内を摺動開始するようになるため、ドライバーの感じるブレーキペダルフィーリングを一定に保つことができる。

制動解除時にシミュレータ導入弁７５を全閉にする代わりに、油圧給排管２８を絞ることによってブレーキオイルの一部をストロークシミュレータ２４に導入するようにしてもよい。また、リニア弁であるシミュレータ導入弁７５の代わりに可変絞りを有するオリフィスを油圧給排管２８に配設しておき、制動解除時にブレーキＥＣＵ１００からの指令に応じてオリフィスを絞るようにしても同様の効果が得られる。

第２実施形態．
上記構成のブレーキ制御装置１０には、以下のような問題もある。ドライバーがブレーキペダル１２から足を離し制動解除が指示されると、減圧弁４２が開弁するが、このときにオイルポンプ３４を駆動するモータ３２が作動した場合、減圧弁４２の減圧通路５５側が負圧になる。ブレーキオイルが減圧弁４２の高圧側から負圧側に逃がされる場合、その圧力差によってブレーキオイルに微小な気泡が発生することがある。このような気泡は、ブレーキの作動時に気泡がクッションの役目をするベーパーロック現象を発生させてしまい、ブレーキの性能を低下させてしまう。さらに、減圧弁４２の両側の圧力差が大きい状態で減圧弁４２を開弁すると、減圧弁に自励振動が発生しやすいという問題もある。

そこで、この第２実施形態において、ブレーキＥＣＵ１００は、ホイールシリンダ圧が所定値より高いとき、シミュレータ導入弁７５を閉弁し、ブレーキオイルをストロークシミュレータ２４の空間９６、９８へと導入することによって、ホイールシリンダ圧の圧力勾配を緩和する。

図４は、ホイールシリンダ圧と、減圧弁４２およびシミュレータ導入弁７５の開閉との関係を示す。ホイールシリンダの高圧時、制動指示に応じて時刻ｔ１で減圧弁４２が開弁されるとき、シミュレータ導入弁７５を閉弁し、ブレーキオイルがストロークシミュレータ２４の空間９６、９８に導入されるようにする。導入されたブレーキオイルは、ストロークシミュレータ２４において、第１ピストン７０と第２ピストン８２がスプリング７８、８４等から反発力を受けるので、減圧通路５５における減圧勾配が緩和される。ホイールシリンダ圧が予め定められた所定値Ｐ２まで低下すると、ブレーキＥＣＵ１００はシミュレータ導入弁７５を開弁し、ストロークシミュレータ２４の空間９６、９８は大気圧に開放される。

図５は、本実施形態に係る減圧勾配緩和制御のフローチャートである。まず、ブレーキＥＣＵ１００は、ブレーキペダルからドライバーの足が離され、制動解除が要求されていることを、ストロークセンサ４６の出力値を参照して検出する（Ｓ２０）。ブレーキＥＣＵ１００は、減圧弁４２を開弁するとともに、ホイールシリンダ圧センサ４４の出力値から、ホイールシリンダ圧が予め定められたしきい値以上か否かを判定する（Ｓ２２）。ホイールシリンダ圧がしきい値以上であれば（Ｓ２２のＹ）、シミュレータ導入弁７５を閉弁し、ストロークシミュレータ２４の空間９６、９８にブレーキオイルを導入する（Ｓ２４）。ホイールシリンダ圧が第２のしきい値Ｐ２以下になると、ブレーキＥＣＵ１００はシミュレータ導入弁７５を開弁して、ストロークシミュレータ２４の空間９６、９８を大気圧に開放する（Ｓ２６）。

なお、ホイールシリンダの急減圧が要求される、ＶＳＣ（Vehicle Stability Control）、ＡＢＳ（Anti-lock Brake System）による制御が実施されているときには、シミュレータ導入弁７５を閉弁しないようにすることが望ましい。

本実施形態によれば、ストロークシミュレータを有するブレーキ制御装置において、ストロークシミュレータとホイールシリンダからの減圧通路とを連結し、制動解除時にホイールシリンダからのブレーキオイルの一部をストロークシミュレータ内に導入するようにした。これによって、ホイールシリンダの減圧通路における減圧勾配が緩和され、減圧通路におけるベーパーロック現象の発生や減圧弁の自励振動を抑制することができる。

以上、本発明をいくつかの実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態はあくまで例示であり、実施の形態どうしの任意の組合せ、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスの任意の組合せなどの変形例もまた、本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本発明は、減圧通路５５と油圧給排管２８との差圧をストロークシミュレータに導入可能であれば、図１に示した以外の構成を有するブレーキ制御装置にも適用することができる。

図６は、そのようなブレーキ制御装置の一例である。以下、簡単に構成を説明する。なお、図１と同じ符号を付された構成要素は上述したのと同様の機能を有する。

ブレーキ制御装置１２０は、ブースタ１３１、マスタシリンダ１３２、レギュレータ１３３、リザーバタンク２６、アキュムレータ５０およびオイルポンプ３４を含む。ブースタ１３１は、ブレーキペダル１２に連結されており、ブレーキペダル１２に加えられたペダル踏力を増幅してマスタシリンダ１３２に伝達する。そして、マスタシリンダ１３２は、ペダル踏力に対して所定の倍力比を有するマスタシリンダ圧を発生する。マスタシリンダ１３２には流体通路１３７が、レギュレータ３３には流体通路１３８が、アキュムレータ３５には流体通路１３９が接続されている。

個別通路１４１〜１４４は、それぞれ主通路１４５から分岐されて対応するディスクブレーキユニット２１ＦＲ、２１ＦＬ、２１ＲＲ、２１ＲＬに接続されている。これにより、各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬは、主通路１４５と連通可能となる。また、個別通路１４１、１４２、１４３および１４４の中途には、増圧保持弁１５１、１５２、１５３および１５４が設けられている。

さらに、各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬは、個別通路１４１〜１４４にそれぞれ接続された減圧通路１４６、１４７、１４８および１４９を介して油圧給排管２８に接続されている。減圧通路１４６、１４７、１４８および１４９の中途には、減圧制御弁１５６、１５７、１５８および１５９が設けられている。

主通路１４５は、中途に連通弁１６０を有しており、この連通弁１６０により個別通路１４３および１４４と接続される第１通路１４５ａと、個別通路１４１および１４２と接続される第２通路１４５ｂとに区分けされている。すなわち、第１通路１４５ａは、個別通路１４３および１４４を介して後輪側のディスクブレーキユニット２１ＲＲおよび２１ＲＬに接続され、第２通路１４５ｂは、個別通路１４１および１４２を介して前輪側のディスクブレーキユニット２１ＦＲおよび２１ＦＬに接続される。

また、主通路１４５には、マスタシリンダ１３２と連通する流体通路１３７に接続されるマスタ通路１６１、レギュレータ１３３と連通する流体通路１３８に接続されるレギュレータ通路１６２、およびアキュムレータ１３５と連通する流体通路１３９に接続されるアキュムレータ通路１６３が接続されている。

マスタ通路１６１は、中途にマスタ圧カット弁１６４を有する。レギュレータ通路１６２は、中途にレギュレータ圧カット弁１６５を有する。また、アキュムレータ通路１６３は、中途に増圧リニア制御弁１６６を有し、アキュムレータ通路１６３および主通路１４５の第１通路１４５ａは、減圧リニア制御弁１６７を介して油圧給排管２８に接続されている。

一方、マスタ通路１６１には、マスタ圧カット弁１６４よりも上流側において、シミュレータカット弁２５を介してストロークシミュレータ２４が接続される。

ブレーキＥＣＵ２００は、各種センサからの信号に基づいてポンプ３４や電磁制御弁１５１〜１５４、１５６〜１５９、１６０、１６４〜１６８を制御する。各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬにおけるブレーキ圧（ホイールシリンダ圧）は、制御圧センサ１７３の出力値に基づいて増圧リニア制御弁１６６および減圧リニア制御弁１６７への供給電流Ｉを制御することにより調整される。また、この場合、シミュレータカット弁２５を介してマスタシリンダ１３２とストロークシミュレータ２４とが接続され、ストロークシミュレータ２４によりブレーキペダル１２を操作するドライバーに対する反力が創出される。以上のようにして、各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬに対して所望圧力のブレーキオイルを安定的に供給することが可能となる。

以上説明したようなブレーキ制御装置１２０において、上述した実施形態と同様に、シミュレータ導入弁１７５を油圧給排管２８に配設する。そして、油圧給排管２８の中途から分岐し、ストロークシミュレータ２４の第２室に連通するシミュレータ流路１７１も設ける。制動解除時には、減圧制御弁１５６〜１５９または減圧リニア制御弁１６７が開弁され、ホイールシリンダからのブレーキオイルが減圧通路５５に流入する。以下、シミュレータ導入弁７５およびストロークシミュレータ２４の動作は、上述の実施形態と同様である。

本発明の一実施形態に係るブレーキ制御装置を示す系統図である。ストロークシミュレータの断面を模式的に示す断面図である。本実施形態に係るシミュレータピストン戻し制御のフローチャートである。ホイールシリンダ圧と、減圧弁およびシミュレータ制御弁の開閉との関係を示す図である。本実施形態に係る減圧勾配緩和制御のフローチャートである。本発明を適用可能な別のブレーキ制御装置を示す系統図である。

符号の説明

１０ブレーキ制御装置、１２ブレーキペダル、１４マスタシリンダ、１６ブレーキ油圧制御管、２１ディスクブレーキユニット、２４ストロークシミュレータ、２５シミュレータカット弁、２６リザーバタンク、２８油圧給排管（リザーバ流路）、４２減圧弁、４６ストロークセンサ、５５減圧通路、６０第１シリンダ、６２第２シリンダ、６４ハウジング、６６シミュレータ室（第１室）、７０第１ピストン、７１シミュレータ流路、７５シミュレータ導入弁（開度制御手段）、７８第１スプリング、８２第２ピストン、８４第２スプリング、９６、９８空間（第２室）。

Claims

ドライバーによるブレーキ操作部材の操作量に応じた液圧を出力するマスタシリンダと、
前記マスタシリンダに連通するシリンダ内に弾性体の付勢力に抗して摺動可能なピストンを有し前記ブレーキ操作部材の操作量に応じてその操作に対する反力を創出するストロークシミュレータと、
作動液圧の導入により車輪に制動力を付与するホイールシリンダと、
前記ホイールシリンダの液圧を制御する減圧弁と、
前記減圧弁を通して排出される作動液を収容するリザーバと、
前記減圧弁と前記リザーバとを連通するリザーバ流路に配設され該リザーバ流路の開度を制御する開度制御手段と、
前記減圧弁と前記開度制御手段との間で前記リザーバ流路から分岐して前記ストロークシミュレータと連通するシミュレータ流路と、
前記減圧弁と前記開度制御手段とを制御する制御手段と、
を備え、
前記ストロークシミュレータのシリンダは、前記マスタシリンダからの作動液圧が導入される第１室と、前記ホイールシリンダからの作動液圧が導入される第２室とに前記ピストンによって画成されており、
前記制御手段は、制動解除時に前記開度制御手段によって前記リザーバ流路の開度を所定期間減少させ、作動液の少なくとも一部を前記ストロークシミュレータの第２室へと導入させることを特徴とするブレーキ制御装置。
前記制御手段は、ホイールシリンダ圧が所定値より高いとき前記開度制御手段によって前記リザーバ流路の開度を所定期間減少させ、作動液の少なくとも一部を前記ストロークシミュレータの第２室へと導入させることを特徴とする請求項１に記載のブレーキ制御装置。