JP2013217395A - バルブ特性取得方法およびバルブ特性取得装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】加速度センサを利用して、液圧制御バルブとしての増圧用開閉弁、減圧用開閉弁のバルブ特性を取得する。
【解決手段】増圧用開閉弁、減圧用開閉弁等の電磁開閉弁が開状態と閉状態との間で切り換えられると、弁子が弁座に着座させられたり、プランジャがハウジングに当接したりする。電磁開閉弁が振動し、ブロックに力が加えられ、ブロックを介して加速度センサに伝達され、加速度センサの検出値が開閉判定しきい値THより大きくなる。電磁開閉弁のコイルへの供給電流を増加させつつ、加速度センサの検出値が開閉判定しきい値THより大きくなったか否かを検出し、開閉判定しきい値より大きくなった場合の供給電流である開閉電流Ioを取得し、バルブ特性として記憶する。
【選択図】図7
【解決手段】増圧用開閉弁、減圧用開閉弁等の電磁開閉弁が開状態と閉状態との間で切り換えられると、弁子が弁座に着座させられたり、プランジャがハウジングに当接したりする。電磁開閉弁が振動し、ブロックに力が加えられ、ブロックを介して加速度センサに伝達され、加速度センサの検出値が開閉判定しきい値THより大きくなる。電磁開閉弁のコイルへの供給電流を増加させつつ、加速度センサの検出値が開閉判定しきい値THより大きくなったか否かを検出し、開閉判定しきい値より大きくなった場合の供給電流である開閉電流Ioを取得し、バルブ特性として記憶する。
【選択図】図7
Description
本発明は、流体圧の制御に用いられる流体圧制御バルブの特性を取得するバルブ特性取得方法およびバルブ特性取得方法を実施可能なバルブ特性取得装置に関するものである。
特許文献1には、ブレーキシリンダの液圧を制御可能な液圧制御バルブの特性を取得するバルブ特性取得装置が記載されている。バルブ特性取得装置においては、液圧制御バルブが、閉状態と開状態との間で切り換えられた時点における前後の差圧とソレノイドへの供給電流(開閉電流)との関係であるバルブ特性が取得される。また、液圧制御バルブが閉状態と開状態との間で切り換えられたことは、液圧制御バルブの高圧側と低圧側とのいずれか一方に設けられた液圧センサの検出値の変化に基づいて取得される。このバルブ特性取得装置においてバルブ特性が取得される対象の液圧制御バルブはソレノイドへの供給電流量の連続的な制御により前後の差圧(高圧側と低圧側とのいずれか一方の制御側の液圧)を制御可能なリニア弁である。
特許文献2には、(i)(a)ハウジングに液密かつ摺動可能に嵌合された加圧ピストンと、(b)加圧ピストンの前方に設けられ、ブレーキシリンダが接続された前方加圧室と、(c)加圧ピストンの後方に設けられた背面室と、(d)背面室の液圧を制御する背面液圧制御装置とを備えたシリンダ装置と、(ii)前方加圧室とブレーキシリンダとの間に設けられ、複数のバルブを備えたスリップ制御用弁装置とを備えた液圧ブレーキシステムが記載されている。
特許文献2には、(i)(a)ハウジングに液密かつ摺動可能に嵌合された加圧ピストンと、(b)加圧ピストンの前方に設けられ、ブレーキシリンダが接続された前方加圧室と、(c)加圧ピストンの後方に設けられた背面室と、(d)背面室の液圧を制御する背面液圧制御装置とを備えたシリンダ装置と、(ii)前方加圧室とブレーキシリンダとの間に設けられ、複数のバルブを備えたスリップ制御用弁装置とを備えた液圧ブレーキシステムが記載されている。
本発明の課題は、流体圧制御バルブの特性を流体圧センサを用いることなく取得することである。
本願発明に係るバルブ特性取得方法においては、ソレノイドへの供給電流の制御により開閉させられる流体圧制御バルブの特性である開閉電流が、その流体圧制御バルブの開閉に伴う振動を利用して取得される。
流体圧制御バルブが開閉させられると開閉に起因して振動が生じる。換言すれば、流体圧制御バルブの振動に基づけば開閉させられたことがわかるのであり、開閉させられた時点の供給電流である開閉電流がバルブ特性として取得される。
流体圧制御バルブが開閉させられると開閉に起因して振動が生じる。換言すれば、流体圧制御バルブの振動に基づけば開閉させられたことがわかるのであり、開閉させられた時点の供給電流である開閉電流がバルブ特性として取得される。
以下、本願において特許請求が可能と認識されている発明、発明の特徴点について説明する。
(1)ソレノイドのコイルへの供給電流の制御により開閉させられる流体圧制御バルブの特性を取得するバルブ特性取得方法であって、
前記流体圧制御バルブの前記コイルへの供給電流を変化させつつ、前記流体圧制御バルブに生じた振動の大きさを検出し、その振動の大きさが開閉判定しきい値より大きくなった場合の前記供給電流である開閉電流を前記バルブの特性として取得することを特徴とするバルブ特性取得方法。
開閉電流は、開弁電流、あるいは、閉弁電流と称することもでき、コイルへの供給電流が開閉電流に達すると、流体圧制御バルブが開状態と閉状態との間で切り換えられる。
例えば、流体圧制御バルブが常開弁である場合において、コイルへの供給電流がOFFの状態から増加させられて開閉電流に達すると、開状態から閉状態に切り換えられる。流体圧制御バルブが常閉弁である場合において、コイルへの供給電流がOFFの状態から増加させられて開閉電流に達すると、閉状態から開状態に切り換えられる。
そして、流体圧制御バルブが開状態と閉状態との間で切り換えられると、それに伴って大きな振動が生じる。換言すれば、振動の大きさ(例えば、振動の強さ、振動を生じさせるエネルギの大きさに対応し、振動に起因して生じる力の大きさで表すことができる)が開閉判定しきい値より大きくなった場合に、流体圧制御バルブが開状態と閉状態との間で切り換えられたとみなすことができる。開閉電流は、流体圧制御バルブの個々でバラツキがあるため、流体圧制御バルブの各々について個別に取得することが望ましい。
流体圧制御バルブ固有の開閉電流がバルブ特性として実際に取得され、その実際に取得された固有の開閉電流に基づいて流体圧制御バルブのコイルへの供給電流が制御されれば、より確実に、その流体圧制御バルブを開状態と閉状態との間で切り換えることができる。
(2)当該バルブ特性取得方法が、前記コイルへの供給電流を一定の勾配で増加させつつ、前記振動の大きさを検出する電流増加中検出工程を含む(1)項に記載のバルブ特性取得方法。
コイルへの供給電流は、OFFの状態から予め定められた一定の勾配で増加され、開閉電流が取得された後に、OFFにされる。
なお、ONの状態から、コイルへの供給電流を減少させて開閉電流を取得することもできる。
(3)当該バルブ特性取得方法が、前記コイルへの供給電流を変化させる前に、前記流体圧制御バルブが保持されたバルブ保持部材に振動センサを取り付ける振動センサ取付け工程と、
前記開閉電流を取得した後に、前記振動センサを前記バルブ保持部材から取り外す振動センサ取外し工程とを含む(1)項または(2)項に記載のバルブ特性取得方法。
振動センサは、バルブ特性の取得のために、すなわち、専用に用いられるものであり、流体圧制御バルブの本来の使用状態(例えば、流体圧制御バルブに接続された制御対象装置の流体圧を制御するのに使用されている状態であって、流体圧制御バルブのコイルへの供給電流はコンピュータを主体とする流体圧制御部によって制御される)においては用いられないものである。したがって、バルブ特性の取得の際に取り付けられ、バルブ特性を取得した後に外される。
バルブ保持部材は、流体圧制御バルブに生じた振動を振動センサに伝達可能なものであり、例えば、剛体で製造されたものとすることができる。
また、振動センサとして加速度センサを用いることができる。
(4)当該バルブ特性取得方法が、前記コイルへの供給電流を変化させる前に、前記流体圧制御バルブに学習装置を接続する学習装置接続工程を含む(1)項ないし(3)項のいずれか1つに記載のバルブ特性取得方法。
学習装置は、(1)電源を含むものとしたり、(2)供給電流を検出する電流計を含むものとしたりすることができる。(3)流体圧制御バルブのコイルへの供給電流を制御可能なスイッチ回路を含むものとしたり、(4)そのスイッチ回路を制御するスイッチ回路制御部等を含むものとしたりすること等ができる。
学習装置は、製造(組立)工場等に存在するものとすることができる。
(5)当該バルブ特性取得方法が、前記取得されたバルブ特性である前記開閉電流を、本来の使用状態において前記流体圧制御バルブの前記コイルへの供給電流を制御する流体圧制御部の記憶部に記憶させるバルブ特性記憶工程を含む(1)項ないし(4)項のいずれか1つに記載のバルブ特性取得方法。
バルブ特性は流体圧制御バルブの本来の使用状態において用いられる。例えば、流体圧制御バルブが、流体圧ブレーキのブレーキシリンダの流体圧を制御可能なものである場合に、流体圧制御部を、ブレーキシリンダの流体圧を制御するブレーキECUとすることができる。
また、流体圧制御バルブのバルブ特性の取得がブレーキECUにおけるバルブ特性取得プログラムの実行により行われる場合には、取得したバルブ特性がブレーキECUの記憶部に記憶される。
(6)当該バルブ特性取得方法が、複数の前記流体圧制御バルブの各々の前記バルブ特性を取得する方法であり、
前記複数の流体圧制御バルブのコイルのうちの2つ以上に電流を供給するとともに、前記2つ以上のコイルのうちの1つへの前記供給電流が開閉最低電流より大きく、前記2つ以上のコイルから前記1つを除いたものへの前記供給電流が前記開閉最低電流以下となる状態で、前記2つ以上のコイルへの供給電流を、それぞれ変化させる並行電流供給工程を含む(1)項ないし(5)項のいずれか1つに記載のバルブ特性取得方法。
開閉最低電流は、流体圧制御バルブの個別のバラツキ等に基づき、開状態と閉状態との間で切り換えられる可能性のある電流の最低値であり、例えば、流体圧制御バルブの構造(例えば、スプリングのセット荷重、ばね定数)、そのバラツキ等に基づいて理論的に決めることができる。
仮に、2つの流体圧制御バルブのバルブ特性を取得する場合に、1番目の流体圧制御バルブのコイルへの供給電流を一定の勾配で増加させてOFFにした後に、2番目の流体圧制御バルブのコイルへの供給電流を増加させる場合には、2つの流体圧制御バルブのバルブ特性を取得するのに要する時間が長くなる。
また、振動センサが、2つの流体圧制御バルブの各々に1対1に対応して、かつ、流体圧制御バルブの各々に隣接して、個別に設けられる場合には、2つの流体圧制御バルブのコイルの各々に開閉最低電流より大きい電流が供給されても、流体圧制御バルブの各々の振動をそれぞれ検出することができる。しかし、振動センサの個数が多くなり、コストアップとなる。また、振動センサを設けるスペースが必要となる等の問題がある。
一方、振動センサを2つの流体圧制御バルブに共通に設ければ、上述の問題は生じないが、2つの流体圧制御バルブのコイルの各々に開閉最低電流より大きい電流が供給された状態で開閉判定しきい値より大きい振動が検出された場合に、開閉させられたバルブを特定するのが困難である。
そこで、本項に記載のバルブ特性取得方法においては、同時期に、2つ以上の流体圧制御バルブのコイルに開閉最低電流より大きい電流が供給されないように、2つ以上のコイルへの供給電流が変化させられる。その結果、振動センサを、2つ以上の流体圧制御バルブに共通に設けても、開閉させられた流体圧制御バルブを特定することが可能となる。流体圧制御バルブのコイルの1つずつに電流が供給される場合に比較して、バルブ特性を取得するのに要する時間を短くすることができ、バルブ特性を取得するのに消費されるエネルギを低減させることができる。
(7)当該バルブ特性取得方法が、複数の前記流体圧制御バルブの各々の前記バルブ特性を取得する方法であり、
前記複数の流体圧制御バルブのコイルのうちの2つ以上に電流を供給するとともに、前記2つ以上のコイルのうちの1つへの前記供給電流がOFFにされた場合に、前記2つ以上のコイルから前記1つを除いたものへの前記供給電流が前記開閉最低電流以下となるように、前記2つ以上のコイルへの供給電流を変化させる並行電流供給工程を含む(1)項ないし(6)項のいずれか1つに記載のバルブ特性取得方法。
コイルへの供給電流がOFFにされ、電流が開閉電流より小さくなった場合にも、流体圧制御バルブは開状態と閉状態との間で切り換えられ、開閉判定しきい値より大きい振動が生じる。したがって、OFFにされた(OFF指令が出された)時に、他のコイルに開閉最低電流より大きい電流が供給されないようにすることが望ましい。
(8)前記並行電流供給工程が、前記2つ以上の流体圧制御バルブのうちの1つのコイルへの供給電流の増加を開始してから予め定められた待ち時間が経過した後に、前記2つ以上の流体圧制御バルブのうちの前記1つを除く他の1つのコイルへの供給電流の増加を開始する時間差増加開始工程を含む(6)項または(7)項に記載のバルブ特性取得方法。
1番目の流体圧制御バルブのコイルへの供給電流の増加を開始してから、待ち時間が経過した後に、2番目の流体圧制御バルブのコイルへの供給電流の増加を開始すれば、これら2つの流体圧制御バルブのコイルの各々への供給電流が開閉最低電流より大きくならないようにすることができる。
供給電流を増加させる場合の勾配が予め決まっている場合、1つの流体圧制御バルブについてバルブ特性を取得するのに要するおよその時間(供給電流の増加開始から、OFFにされるまでのおよその時間)が既知である場合には、これらに基づいて待ち時間を決めることができる。
待ち時間は、バルブ特性を取得するのに要する時間より短い時間である。また、供給電流の増加が開始されてから開閉電流が取得されるまでの時間より短い時間とすることができる。
(9)前記流体圧制御バルブが、(i)(a)弁座と、(b)その弁座に対して接近・離間可能な弁子と、(c)これら弁座と弁子との間に付勢力を付与するスプリングとを備えたシーティング弁部と、(ii)(d)コイルと、(d)そのコイルへの供給電流により作動させられ、前記弁子を保持するプランジャとを備えたソレノイドとを含む電磁開閉弁である(1)項ないし(8)項のいずれか1つに記載のバルブ特性取得方法。
ソレノイドは、コイルとプランジャとを備えたものであり、コイルへの供給電流の制御によりプランジャが作動させられ、弁子が弁座に対して接近・離間させられる。スプリングが、弁子を弁座に近づける向きに付勢力を加える状態で設けられた場合には、流体圧制御バルブは常閉弁となり、弁子を弁座から離間させる向きに付勢力を加える状態で設けられた場合には常開弁となる。いずれにしてもスプリングの付勢力とコイルへの電流の供給によりプランジャに加えられる電磁駆動力とは互いに逆向きである。
弁子が弁座に着座する場合、プランジャがハウジングに当接する場合等に開閉判定しきい値より大きい振動が生じる。また、開閉に伴って作動音が生じることもある。
なお、流体圧制御バルブは、(a)前記ソレノイドのコイルへの供給電流のON・OFFにより開閉させられる開閉弁であっても、(b)前記ソレノイドのコイルへの供給電流の連続的な制御により前記流体圧制御バルブの前後の差圧を制御可能なリニア弁であってもよい。
また、流体圧制御バルブは、制御対象装置の気体の圧力を制御するものであっても、液体の圧力を制御するものであってもよい。
(10)当該バルブ特性取得方法が、前記コイルへの供給電流を、前記流体圧制御バルブに流体圧が供給されない状態で変化させる非流体圧付与時電流増加工程を含む(1)項ないし(9)項のいずれか1つに記載のバルブ特性取得方法。
流体圧制御バルブに流体圧が供給されない状態でバルブ特性が取得されるようにすることができる。
なお、本発明は、流体圧制御バルブに流体圧が供給された状態でバルブ特性が取得されることを排除するものではない。
前記流体圧制御バルブの前記コイルへの供給電流を変化させつつ、前記流体圧制御バルブに生じた振動の大きさを検出し、その振動の大きさが開閉判定しきい値より大きくなった場合の前記供給電流である開閉電流を前記バルブの特性として取得することを特徴とするバルブ特性取得方法。
開閉電流は、開弁電流、あるいは、閉弁電流と称することもでき、コイルへの供給電流が開閉電流に達すると、流体圧制御バルブが開状態と閉状態との間で切り換えられる。
例えば、流体圧制御バルブが常開弁である場合において、コイルへの供給電流がOFFの状態から増加させられて開閉電流に達すると、開状態から閉状態に切り換えられる。流体圧制御バルブが常閉弁である場合において、コイルへの供給電流がOFFの状態から増加させられて開閉電流に達すると、閉状態から開状態に切り換えられる。
そして、流体圧制御バルブが開状態と閉状態との間で切り換えられると、それに伴って大きな振動が生じる。換言すれば、振動の大きさ(例えば、振動の強さ、振動を生じさせるエネルギの大きさに対応し、振動に起因して生じる力の大きさで表すことができる)が開閉判定しきい値より大きくなった場合に、流体圧制御バルブが開状態と閉状態との間で切り換えられたとみなすことができる。開閉電流は、流体圧制御バルブの個々でバラツキがあるため、流体圧制御バルブの各々について個別に取得することが望ましい。
流体圧制御バルブ固有の開閉電流がバルブ特性として実際に取得され、その実際に取得された固有の開閉電流に基づいて流体圧制御バルブのコイルへの供給電流が制御されれば、より確実に、その流体圧制御バルブを開状態と閉状態との間で切り換えることができる。
(2)当該バルブ特性取得方法が、前記コイルへの供給電流を一定の勾配で増加させつつ、前記振動の大きさを検出する電流増加中検出工程を含む(1)項に記載のバルブ特性取得方法。
コイルへの供給電流は、OFFの状態から予め定められた一定の勾配で増加され、開閉電流が取得された後に、OFFにされる。
なお、ONの状態から、コイルへの供給電流を減少させて開閉電流を取得することもできる。
(3)当該バルブ特性取得方法が、前記コイルへの供給電流を変化させる前に、前記流体圧制御バルブが保持されたバルブ保持部材に振動センサを取り付ける振動センサ取付け工程と、
前記開閉電流を取得した後に、前記振動センサを前記バルブ保持部材から取り外す振動センサ取外し工程とを含む(1)項または(2)項に記載のバルブ特性取得方法。
振動センサは、バルブ特性の取得のために、すなわち、専用に用いられるものであり、流体圧制御バルブの本来の使用状態(例えば、流体圧制御バルブに接続された制御対象装置の流体圧を制御するのに使用されている状態であって、流体圧制御バルブのコイルへの供給電流はコンピュータを主体とする流体圧制御部によって制御される)においては用いられないものである。したがって、バルブ特性の取得の際に取り付けられ、バルブ特性を取得した後に外される。
バルブ保持部材は、流体圧制御バルブに生じた振動を振動センサに伝達可能なものであり、例えば、剛体で製造されたものとすることができる。
また、振動センサとして加速度センサを用いることができる。
(4)当該バルブ特性取得方法が、前記コイルへの供給電流を変化させる前に、前記流体圧制御バルブに学習装置を接続する学習装置接続工程を含む(1)項ないし(3)項のいずれか1つに記載のバルブ特性取得方法。
学習装置は、(1)電源を含むものとしたり、(2)供給電流を検出する電流計を含むものとしたりすることができる。(3)流体圧制御バルブのコイルへの供給電流を制御可能なスイッチ回路を含むものとしたり、(4)そのスイッチ回路を制御するスイッチ回路制御部等を含むものとしたりすること等ができる。
学習装置は、製造(組立)工場等に存在するものとすることができる。
(5)当該バルブ特性取得方法が、前記取得されたバルブ特性である前記開閉電流を、本来の使用状態において前記流体圧制御バルブの前記コイルへの供給電流を制御する流体圧制御部の記憶部に記憶させるバルブ特性記憶工程を含む(1)項ないし(4)項のいずれか1つに記載のバルブ特性取得方法。
バルブ特性は流体圧制御バルブの本来の使用状態において用いられる。例えば、流体圧制御バルブが、流体圧ブレーキのブレーキシリンダの流体圧を制御可能なものである場合に、流体圧制御部を、ブレーキシリンダの流体圧を制御するブレーキECUとすることができる。
また、流体圧制御バルブのバルブ特性の取得がブレーキECUにおけるバルブ特性取得プログラムの実行により行われる場合には、取得したバルブ特性がブレーキECUの記憶部に記憶される。
(6)当該バルブ特性取得方法が、複数の前記流体圧制御バルブの各々の前記バルブ特性を取得する方法であり、
前記複数の流体圧制御バルブのコイルのうちの2つ以上に電流を供給するとともに、前記2つ以上のコイルのうちの1つへの前記供給電流が開閉最低電流より大きく、前記2つ以上のコイルから前記1つを除いたものへの前記供給電流が前記開閉最低電流以下となる状態で、前記2つ以上のコイルへの供給電流を、それぞれ変化させる並行電流供給工程を含む(1)項ないし(5)項のいずれか1つに記載のバルブ特性取得方法。
開閉最低電流は、流体圧制御バルブの個別のバラツキ等に基づき、開状態と閉状態との間で切り換えられる可能性のある電流の最低値であり、例えば、流体圧制御バルブの構造(例えば、スプリングのセット荷重、ばね定数)、そのバラツキ等に基づいて理論的に決めることができる。
仮に、2つの流体圧制御バルブのバルブ特性を取得する場合に、1番目の流体圧制御バルブのコイルへの供給電流を一定の勾配で増加させてOFFにした後に、2番目の流体圧制御バルブのコイルへの供給電流を増加させる場合には、2つの流体圧制御バルブのバルブ特性を取得するのに要する時間が長くなる。
また、振動センサが、2つの流体圧制御バルブの各々に1対1に対応して、かつ、流体圧制御バルブの各々に隣接して、個別に設けられる場合には、2つの流体圧制御バルブのコイルの各々に開閉最低電流より大きい電流が供給されても、流体圧制御バルブの各々の振動をそれぞれ検出することができる。しかし、振動センサの個数が多くなり、コストアップとなる。また、振動センサを設けるスペースが必要となる等の問題がある。
一方、振動センサを2つの流体圧制御バルブに共通に設ければ、上述の問題は生じないが、2つの流体圧制御バルブのコイルの各々に開閉最低電流より大きい電流が供給された状態で開閉判定しきい値より大きい振動が検出された場合に、開閉させられたバルブを特定するのが困難である。
そこで、本項に記載のバルブ特性取得方法においては、同時期に、2つ以上の流体圧制御バルブのコイルに開閉最低電流より大きい電流が供給されないように、2つ以上のコイルへの供給電流が変化させられる。その結果、振動センサを、2つ以上の流体圧制御バルブに共通に設けても、開閉させられた流体圧制御バルブを特定することが可能となる。流体圧制御バルブのコイルの1つずつに電流が供給される場合に比較して、バルブ特性を取得するのに要する時間を短くすることができ、バルブ特性を取得するのに消費されるエネルギを低減させることができる。
(7)当該バルブ特性取得方法が、複数の前記流体圧制御バルブの各々の前記バルブ特性を取得する方法であり、
前記複数の流体圧制御バルブのコイルのうちの2つ以上に電流を供給するとともに、前記2つ以上のコイルのうちの1つへの前記供給電流がOFFにされた場合に、前記2つ以上のコイルから前記1つを除いたものへの前記供給電流が前記開閉最低電流以下となるように、前記2つ以上のコイルへの供給電流を変化させる並行電流供給工程を含む(1)項ないし(6)項のいずれか1つに記載のバルブ特性取得方法。
コイルへの供給電流がOFFにされ、電流が開閉電流より小さくなった場合にも、流体圧制御バルブは開状態と閉状態との間で切り換えられ、開閉判定しきい値より大きい振動が生じる。したがって、OFFにされた(OFF指令が出された)時に、他のコイルに開閉最低電流より大きい電流が供給されないようにすることが望ましい。
(8)前記並行電流供給工程が、前記2つ以上の流体圧制御バルブのうちの1つのコイルへの供給電流の増加を開始してから予め定められた待ち時間が経過した後に、前記2つ以上の流体圧制御バルブのうちの前記1つを除く他の1つのコイルへの供給電流の増加を開始する時間差増加開始工程を含む(6)項または(7)項に記載のバルブ特性取得方法。
1番目の流体圧制御バルブのコイルへの供給電流の増加を開始してから、待ち時間が経過した後に、2番目の流体圧制御バルブのコイルへの供給電流の増加を開始すれば、これら2つの流体圧制御バルブのコイルの各々への供給電流が開閉最低電流より大きくならないようにすることができる。
供給電流を増加させる場合の勾配が予め決まっている場合、1つの流体圧制御バルブについてバルブ特性を取得するのに要するおよその時間(供給電流の増加開始から、OFFにされるまでのおよその時間)が既知である場合には、これらに基づいて待ち時間を決めることができる。
待ち時間は、バルブ特性を取得するのに要する時間より短い時間である。また、供給電流の増加が開始されてから開閉電流が取得されるまでの時間より短い時間とすることができる。
(9)前記流体圧制御バルブが、(i)(a)弁座と、(b)その弁座に対して接近・離間可能な弁子と、(c)これら弁座と弁子との間に付勢力を付与するスプリングとを備えたシーティング弁部と、(ii)(d)コイルと、(d)そのコイルへの供給電流により作動させられ、前記弁子を保持するプランジャとを備えたソレノイドとを含む電磁開閉弁である(1)項ないし(8)項のいずれか1つに記載のバルブ特性取得方法。
ソレノイドは、コイルとプランジャとを備えたものであり、コイルへの供給電流の制御によりプランジャが作動させられ、弁子が弁座に対して接近・離間させられる。スプリングが、弁子を弁座に近づける向きに付勢力を加える状態で設けられた場合には、流体圧制御バルブは常閉弁となり、弁子を弁座から離間させる向きに付勢力を加える状態で設けられた場合には常開弁となる。いずれにしてもスプリングの付勢力とコイルへの電流の供給によりプランジャに加えられる電磁駆動力とは互いに逆向きである。
弁子が弁座に着座する場合、プランジャがハウジングに当接する場合等に開閉判定しきい値より大きい振動が生じる。また、開閉に伴って作動音が生じることもある。
なお、流体圧制御バルブは、(a)前記ソレノイドのコイルへの供給電流のON・OFFにより開閉させられる開閉弁であっても、(b)前記ソレノイドのコイルへの供給電流の連続的な制御により前記流体圧制御バルブの前後の差圧を制御可能なリニア弁であってもよい。
また、流体圧制御バルブは、制御対象装置の気体の圧力を制御するものであっても、液体の圧力を制御するものであってもよい。
(10)当該バルブ特性取得方法が、前記コイルへの供給電流を、前記流体圧制御バルブに流体圧が供給されない状態で変化させる非流体圧付与時電流増加工程を含む(1)項ないし(9)項のいずれか1つに記載のバルブ特性取得方法。
流体圧制御バルブに流体圧が供給されない状態でバルブ特性が取得されるようにすることができる。
なお、本発明は、流体圧制御バルブに流体圧が供給された状態でバルブ特性が取得されることを排除するものではない。
(11)コンピュータに、流体圧制御バルブのソレノイドのコイルへの供給電流を変化させつつ、前記流体圧制御バルブに生じた振動の大きさを取得する機能と、その振動の大きさが開閉判定しきい値より大きくなった場合の前記供給電流である開閉電流を前記バルブの特性として取得する機能とを実行させるためのバルブ特性取得プログラム。
本項に記載のプログラムが記憶された記憶媒介を、学習装置のコンピュータ部に取り付けて、学習装置のコンピュータに読みとらせて実行させても、流体圧制御部に取り付けて読みとらせて実行させてもよい。
本項に記載のプログラムには、(1)項ないし(10)項のいずれかに記載の技術的特徴を採用することができる。
本項に記載のプログラムが記憶された記憶媒介を、学習装置のコンピュータ部に取り付けて、学習装置のコンピュータに読みとらせて実行させても、流体圧制御部に取り付けて読みとらせて実行させてもよい。
本項に記載のプログラムには、(1)項ないし(10)項のいずれかに記載の技術的特徴を採用することができる。
(12)ソレノイドを備えた流体圧制御バルブの開閉電流で表されるバルブ特性を取得するバルブ特性取得装置であって、
前記流体圧制御バルブのソレノイドのコイルへ電流を供給可能な電源と、
前記コイルへの供給電流を変化させる供給電流制御部と、
前記流体圧制御バルブに生じた振動の大きさを検出する振動センサと、
その振動センサによって検出された振動の大きさが開閉判定しきい値より大きくなった時点の前記供給電流を開閉電流として取得する開閉電流取得部と
を含むことを特徴とするバルブ特性取得装置。
電源、供給電流制御部、振動センサ、開閉電流取得部のうちの1つ以上が、外部装置(例えば、学習装置)に含まれるものとしたり、本来の使用状態において流体圧制御バルブを制御する流体圧制御部に含まれるものとしたりすることができる。
本項に記載のバルブ特性取得装置は、(1)項ないし(11)項のいずれかに記載の技術的特徴を採用することができる。
(13)当該バルブ特性取得装置が、複数の流体圧制御バルブの各々のバルブ特性を取得するものであり、
前記複数の流体圧制御バルブが1つのブロックに保持され、
前記振動センサが、前記1つのブロックに、前記複数の流体圧制御バルブに対して共通に1つ取り付けられた(12)項に記載のバルブ特性取得装置。
振動センサは、ブロックに着脱可能とすることが望ましい。
ブロックは、流体圧制御バルブの振動を振動センサに伝達可能なものであり、例えば、剛体とされる。
(14)前記供給電流制御部が、前記コイルへの供給電流を制御可能なスイッチ回路と、そのスイッチ回路を制御するスイッチ回路制御部とを備え、
前記開閉電流取得部が、前記コイルに供給された電流を取得する電流取得部を含む(12)項または(13)項に記載のバルブ特性取得装置。
流体圧制御バルブが開閉させられた場合にコイルに供給された電流は、電流計等によって検出されるようにしても、スイッチ回路制御部等の制御状態に基づいて取得されるようにしてもよい。
前記流体圧制御バルブのソレノイドのコイルへ電流を供給可能な電源と、
前記コイルへの供給電流を変化させる供給電流制御部と、
前記流体圧制御バルブに生じた振動の大きさを検出する振動センサと、
その振動センサによって検出された振動の大きさが開閉判定しきい値より大きくなった時点の前記供給電流を開閉電流として取得する開閉電流取得部と
を含むことを特徴とするバルブ特性取得装置。
電源、供給電流制御部、振動センサ、開閉電流取得部のうちの1つ以上が、外部装置(例えば、学習装置)に含まれるものとしたり、本来の使用状態において流体圧制御バルブを制御する流体圧制御部に含まれるものとしたりすることができる。
本項に記載のバルブ特性取得装置は、(1)項ないし(11)項のいずれかに記載の技術的特徴を採用することができる。
(13)当該バルブ特性取得装置が、複数の流体圧制御バルブの各々のバルブ特性を取得するものであり、
前記複数の流体圧制御バルブが1つのブロックに保持され、
前記振動センサが、前記1つのブロックに、前記複数の流体圧制御バルブに対して共通に1つ取り付けられた(12)項に記載のバルブ特性取得装置。
振動センサは、ブロックに着脱可能とすることが望ましい。
ブロックは、流体圧制御バルブの振動を振動センサに伝達可能なものであり、例えば、剛体とされる。
(14)前記供給電流制御部が、前記コイルへの供給電流を制御可能なスイッチ回路と、そのスイッチ回路を制御するスイッチ回路制御部とを備え、
前記開閉電流取得部が、前記コイルに供給された電流を取得する電流取得部を含む(12)項または(13)項に記載のバルブ特性取得装置。
流体圧制御バルブが開閉させられた場合にコイルに供給された電流は、電流計等によって検出されるようにしても、スイッチ回路制御部等の制御状態に基づいて取得されるようにしてもよい。
(15)車両に設けられた液圧発生装置と、前記車両の車輪の回転を抑制する液圧ブレーキのブレーキシリンダとの間に設けられ、ソレノイドのコイルへの供給電流の制御により開閉させられる複数の液圧制御バルブと、
それら複数の液圧制御バルブを保持するブロックと、
前記複数の液圧制御バルブの各々の前記コイルへの供給電流を、その液圧制御バルブの実際のバルブ特性に基づいて制御することにより、前記ブレーキシリンダの液圧を制御するバルブ特性依拠電流制御部と
を含むブレーキ液圧制御装置であって、
前記ブロックが、振動センサを保持する振動センサ保持部を有することを特徴とするブレーキ液圧制御装置。
本項に記載のブレーキ液圧制御装置には、(1)項ないし(14)項のいずれか1つに記載の技術的特徴を採用することができる。
バルブ特性依拠電流制御部は、本来の使用状態において流体圧制御バルブとしての液圧制御バルブのコイルへの供給電流を制御するもの(流体圧制御部)であり、コイルへの供給電流を実際のバルブ特性に基づいて制御する。その結果、ブレーキシリンダの液圧を精度良く制御することができる。
ブロックに設けられた振動センサ保持部は、振動センサを取り付けるために(専用に)設けられたものであっても、他の目的で設けられたものであってもよい。
(16)前記ブロックに、液圧を検出する液圧センサが保持されていない(15)項に記載のブレーキ液圧制御装置。
(17)前記液圧制御バルブが、前記車輪のスリップ率を路面の摩擦係数に対して適正範囲内の大きさに制御する際に用いられるスリップ制御用バルブである(15)項または(16)項に記載のブレーキ液圧制御装置。
(18)前記バルブ特性依拠電流制御部が、前記バルブ特性を記憶するバルブ特性記憶部を含む(15)項ないし(17)項のいずれか1つに記載のブレーキ液圧制御装置。
それら複数の液圧制御バルブを保持するブロックと、
前記複数の液圧制御バルブの各々の前記コイルへの供給電流を、その液圧制御バルブの実際のバルブ特性に基づいて制御することにより、前記ブレーキシリンダの液圧を制御するバルブ特性依拠電流制御部と
を含むブレーキ液圧制御装置であって、
前記ブロックが、振動センサを保持する振動センサ保持部を有することを特徴とするブレーキ液圧制御装置。
本項に記載のブレーキ液圧制御装置には、(1)項ないし(14)項のいずれか1つに記載の技術的特徴を採用することができる。
バルブ特性依拠電流制御部は、本来の使用状態において流体圧制御バルブとしての液圧制御バルブのコイルへの供給電流を制御するもの(流体圧制御部)であり、コイルへの供給電流を実際のバルブ特性に基づいて制御する。その結果、ブレーキシリンダの液圧を精度良く制御することができる。
ブロックに設けられた振動センサ保持部は、振動センサを取り付けるために(専用に)設けられたものであっても、他の目的で設けられたものであってもよい。
(16)前記ブロックに、液圧を検出する液圧センサが保持されていない(15)項に記載のブレーキ液圧制御装置。
(17)前記液圧制御バルブが、前記車輪のスリップ率を路面の摩擦係数に対して適正範囲内の大きさに制御する際に用いられるスリップ制御用バルブである(15)項または(16)項に記載のブレーキ液圧制御装置。
(18)前記バルブ特性依拠電流制御部が、前記バルブ特性を記憶するバルブ特性記憶部を含む(15)項ないし(17)項のいずれか1つに記載のブレーキ液圧制御装置。
以下、本発明の一実施形態に係るバルブ特性取得方法の実施によってバルブ特性が取得される対象の流体圧制御バルブとしての液圧制御バルブが含まれるブレーキ液圧制御ユニットを備えた液圧ブレーキシステムについて図面に基づいて詳細に説明する。また、ブレーキ液圧制御ユニットの一部、学習装置等によって本発明の一実施形態であるバルブ特性取得装置が構成される。
<液圧ブレーキシステム>
本液圧ブレーキシステムは、図2に示すように、(i)前後左右の4輪12FL,FR,RR,RLに設けられた液圧ブレーキ14FL,FR,RR,RLのブレーキシリンダ16FL,FR,RR,RL、(ii)これらブレーキシリンダ16FL,FR,RL,RRに液圧を供給可能な液圧発生装置20、(iii)これらブレーキシリンダ16FL,FR,RL,RRと液圧発生装置20との間に設けられたスリップ制御用弁装置22等を含む。液圧発生装置20、スリップ制御用弁装置22等は、コンピュータを主体とするブレーキECU24{図1(a)参照}によって制御される。
本液圧ブレーキシステムは、図2に示すように、(i)前後左右の4輪12FL,FR,RR,RLに設けられた液圧ブレーキ14FL,FR,RR,RLのブレーキシリンダ16FL,FR,RR,RL、(ii)これらブレーキシリンダ16FL,FR,RL,RRに液圧を供給可能な液圧発生装置20、(iii)これらブレーキシリンダ16FL,FR,RL,RRと液圧発生装置20との間に設けられたスリップ制御用弁装置22等を含む。液圧発生装置20、スリップ制御用弁装置22等は、コンピュータを主体とするブレーキECU24{図1(a)参照}によって制御される。
液圧発生装置20は、(i)ブレーキ操作部材としてのブレーキペダル30と、(ii)シリンダ装置32と、(iii)シリンダ装置32の背面室の液圧を制御する背面液圧制御装置34とを含む。
シリンダ装置32は、(a)ハウジング40と、(b)ハウジング40に形成されたシリンダボアに、互いに直列に、液密かつ摺動可能に嵌合された加圧ピストン42,44および入力ピストン46とを含む。
加圧ピストン42,44の前方が、それぞれ、加圧室50,52とされる。加圧室50には、液通路54を介して、左右前輪12FL,FRのブレーキシリンダ16FL,FRが接続され、加圧室52には、液通路56を介して、左右後輪12RL,RRのブレーキシリンダ16RL,RRが接続される。これら液圧ブレーキ14FL,FR,RL,RRは、それぞれ、ブレーキシリンダ16FL,FR,RL,RRの液圧により作動させられ、車輪12FL,FR,RL,RRの回転を抑制する。
シリンダ装置32は、(a)ハウジング40と、(b)ハウジング40に形成されたシリンダボアに、互いに直列に、液密かつ摺動可能に嵌合された加圧ピストン42,44および入力ピストン46とを含む。
加圧ピストン42,44の前方が、それぞれ、加圧室50,52とされる。加圧室50には、液通路54を介して、左右前輪12FL,FRのブレーキシリンダ16FL,FRが接続され、加圧室52には、液通路56を介して、左右後輪12RL,RRのブレーキシリンダ16RL,RRが接続される。これら液圧ブレーキ14FL,FR,RL,RRは、それぞれ、ブレーキシリンダ16FL,FR,RL,RRの液圧により作動させられ、車輪12FL,FR,RL,RRの回転を抑制する。
加圧ピストン44は段付き形状を成したものであり、(a)前部に設けられた前ピストン部62と、(b)中間部に設けられ、前ピストン部62より大径の中間ピストン部64と、(c)後部に設けられ、中間ピストン部64より小径の後小径部66とを含む。前ピストン部62と中間ピストン部64とは、ハウジング40にそれぞれ液密かつ摺動可能に嵌合され、前ピストン部62の前方が加圧室52とされ、中間ピストン部64の前方が環状室68とされる。また、ハウジング50に設けられた内周側突部70に、中間ピストン部64の後方において、すなわち、後小径部66が液密かつ摺動可能に嵌合される。それにより、中間ピストン部64の後方の、中間ピストン部64と内周側突部70との間が背面室72とされる。
入力ピストン46は、加圧ピストン44の後小径部66の後方に配設され、入力ピストン46と後小径部66との間が入力室74とされる。入力ピストン46の後部には、ブレーキペダル30がオペレイティングロッド等を介して連携させられる。
加圧ピストン42,44および入力ピストン46の後退端位置において、加圧室50,52および入力室74は、リザーバ78に連通させられる。
入力ピストン46は、加圧ピストン44の後小径部66の後方に配設され、入力ピストン46と後小径部66との間が入力室74とされる。入力ピストン46の後部には、ブレーキペダル30がオペレイティングロッド等を介して連携させられる。
加圧ピストン42,44および入力ピストン46の後退端位置において、加圧室50,52および入力室74は、リザーバ78に連通させられる。
環状室68と入力室74とは連結通路86によって接続される。連結通路86にはロック弁88が設けられる。ロック弁88はコイル90{図1(a)参照}に電流が供給されない場合に閉状態にある常閉の電磁開閉弁である。連結通路86のロック弁88より環状室68側の部分には、リザーバ通路を介してリザーバ78が接続され、リザーバ通路に開放弁92が設けられる。開放弁92は、コイル94{図1(a)参照}に電流が供給されない場合に開状態にある常開の電磁開閉弁である。また、連結通路86にはストロークシミュレータ96が接続されるとともに、操作液圧センサ98が設けられる。操作液圧センサ98は、ロック弁88の開状態において入力室74の液圧を検出する。
背面液圧制御装置34は、(a)高圧源104,(b)レギュレータ106等を含む。
高圧源104は、ポンプ108およびポンプモータ110を備えたポンプ装置112と、ポンプ108から吐出された作動液を加圧した状態で蓄えるアキュムレータ114とを含む。アキュムレータ114に蓄えられた作動液の液圧であるアキュムレータ圧は、アキュムレータ圧センサ116によって検出される。ポンプモータ110は、アキュムレータ圧が予め定められた設定範囲内に保たれるように制御される。
レギュレータ106は、(d)ハウジング120と、(e)ハウジング120に、軸線Lと平行な方向に、互いに直列に並んで設けられたパイロットピストン122および制御ピストン124と、(f)高圧供給弁126とを含む。
パイロットピストン122の後方がパイロット圧室130とされ、パイロットピストン122と制御ピストン124との間が制御室132とされ、制御ピストン124の前方がサーボ圧室134とされる。また、高圧供給弁126は、サーボ圧室134と高圧源110に接続された高圧室136との間に設けられる。高圧供給弁126によって、サーボ圧室134を高圧室136から遮断する遮断状態と連通させる連通状態とに切り換えられる。
高圧源104は、ポンプ108およびポンプモータ110を備えたポンプ装置112と、ポンプ108から吐出された作動液を加圧した状態で蓄えるアキュムレータ114とを含む。アキュムレータ114に蓄えられた作動液の液圧であるアキュムレータ圧は、アキュムレータ圧センサ116によって検出される。ポンプモータ110は、アキュムレータ圧が予め定められた設定範囲内に保たれるように制御される。
レギュレータ106は、(d)ハウジング120と、(e)ハウジング120に、軸線Lと平行な方向に、互いに直列に並んで設けられたパイロットピストン122および制御ピストン124と、(f)高圧供給弁126とを含む。
パイロットピストン122の後方がパイロット圧室130とされ、パイロットピストン122と制御ピストン124との間が制御室132とされ、制御ピストン124の前方がサーボ圧室134とされる。また、高圧供給弁126は、サーボ圧室134と高圧源110に接続された高圧室136との間に設けられる。高圧供給弁126によって、サーボ圧室134を高圧室136から遮断する遮断状態と連通させる連通状態とに切り換えられる。
一方、制御ピストン124の本体の中央部には、軸線Lと平行に延びた開弁部材146が設けられ、開弁部材146の前部側端部とハウジング120に設けられた低圧ポートとを連通する状態で低圧ポート連通路150が設けられる。
また、開弁部材146とハウジング120との間にはスプリング152が設けられ、開弁部材146および制御ピストン124を後退方向に付勢する。
さらに、パイロット圧室130には液通路56が接続される。そのため、パイロットピストン122には、シリンダ装置32の加圧室52の液圧が作用する。
また、サーボ圧室114にはシリンダ装置32の背面室72が直接接続される。サーボ圧室114の液圧であるサーボ液圧が背面室72に供給され、加圧ピストン44,42が前進させられ、前方加圧室50,52に液圧が発生させられる。サーボ液圧は、サーボ液圧センサ154によって検出される。
また、開弁部材146とハウジング120との間にはスプリング152が設けられ、開弁部材146および制御ピストン124を後退方向に付勢する。
さらに、パイロット圧室130には液通路56が接続される。そのため、パイロットピストン122には、シリンダ装置32の加圧室52の液圧が作用する。
また、サーボ圧室114にはシリンダ装置32の背面室72が直接接続される。サーボ圧室114の液圧であるサーボ液圧が背面室72に供給され、加圧ピストン44,42が前進させられ、前方加圧室50,52に液圧が発生させられる。サーボ液圧は、サーボ液圧センサ154によって検出される。
制御室132には、増圧リニア制御弁160と減圧リニア制御弁162とが接続される。増圧リニア制御弁160は、制御室132と高圧源110との間に設けられ、減圧リニア制御弁162は、制御室132とリザーバ78との間に設けられる。増圧リニア制御弁160は、コイル163{図1(a)参照}への供給電流量の連続的な制御により、制御室132の液圧を連続的に増圧制御可能なものであり、減圧リニア制御弁162は、コイル164{図1(a)参照}への供給電流量の連続的な制御により、制御室132の液圧を連続的に減圧制御可能なものである。制御室132の液圧は、これら増圧リニア制御弁160,減圧リニア制御弁162によって制御される。
スリップ制御用弁装置22は、(a)液圧発生装置20とブレーキシリンダ16FR,FL,RR,RLの各々との間に設けられた常開の電磁開閉弁である増圧用開閉弁170FR,FL,RR,RL、(b)ブレーキシリンダ16FR,FL,RR,RLの各々とリザーバ172との間に設けられた常閉の電磁開閉弁である減圧用開閉弁174FR,FL,RR,RL、(c)ポンプ装置176等を含む。ポンプ装置176は、リザーバ172の作動液を汲み上げて上流側に戻すものであり、ポンプモータ178の駆動によりポンプ179が作動させられる。
以下、車輪12,液圧ブレーキ14,ブレーキシリンダ16,増圧用開閉弁170,減圧用開閉弁174等を、左右前後の車輪が設けられた位置で区別する必要がある場合に、車輪位置を表す符号FL,FR,RL,RRを付すが、区別する必要がない場合、総称する場合等には、符号を付さないで表す。
以下、車輪12,液圧ブレーキ14,ブレーキシリンダ16,増圧用開閉弁170,減圧用開閉弁174等を、左右前後の車輪が設けられた位置で区別する必要がある場合に、車輪位置を表す符号FL,FR,RL,RRを付すが、区別する必要がない場合、総称する場合等には、符号を付さないで表す。
増圧用開閉弁170は、図3(a)に示すように、(A)(1)弁座180と、(2)弁子182と、(3)弁子182を弁座180から離間させる向きに付勢力Fsを付与するスプリング184とを備えたシーティング弁部と、(B)(4)コイル186と、(5)弁子182を保持し、ハウジング187に対して接近・離間可能なプランジャ188とを備えたソレノイドとを含む。
増圧用開閉弁170においては、液圧発生装置20の液圧とブレーキシリンダ16の液圧との差圧(高圧側と低圧側との間の差圧である前後の差圧)に応じた差圧作用力Fpが弁子182を弁座180から離間させる向きに作用する。また、コイル186に電流が供給されると、弁子182を弁座180に着座させる向きの電磁駆動力Fdがプランジャ188に作用する。
以上のように、増圧用開閉弁170には、差圧作用力Fp、スプリング184の付勢力Fs、電磁駆動力Fdが作用し、これらの間には(1)式が成立する。
Fs+Fp=Fd・・・(1)
(1)式から、液圧が加えられていない状態(差圧作用力Fpがほぼ0である状態)においては、電磁駆動力Fdがスプリング184の付勢力Fsより大きい場合に閉状態となる。換言すれば、増圧用開閉弁170を開状態から閉状態に切り換えるために必要な電磁駆動力Fdの最小値がスプリング184の付勢力と同じ大きさとなる。
本実施例においては、液圧が加えられていない状態において、増圧用開閉弁170を開状態から閉状態に切り換えるためにコイル186に供給される電流が取得されるのであり、この供給電流がバルブ特性としての開閉電流IoAとされる。
増圧用開閉弁170においては、液圧発生装置20の液圧とブレーキシリンダ16の液圧との差圧(高圧側と低圧側との間の差圧である前後の差圧)に応じた差圧作用力Fpが弁子182を弁座180から離間させる向きに作用する。また、コイル186に電流が供給されると、弁子182を弁座180に着座させる向きの電磁駆動力Fdがプランジャ188に作用する。
以上のように、増圧用開閉弁170には、差圧作用力Fp、スプリング184の付勢力Fs、電磁駆動力Fdが作用し、これらの間には(1)式が成立する。
Fs+Fp=Fd・・・(1)
(1)式から、液圧が加えられていない状態(差圧作用力Fpがほぼ0である状態)においては、電磁駆動力Fdがスプリング184の付勢力Fsより大きい場合に閉状態となる。換言すれば、増圧用開閉弁170を開状態から閉状態に切り換えるために必要な電磁駆動力Fdの最小値がスプリング184の付勢力と同じ大きさとなる。
本実施例においては、液圧が加えられていない状態において、増圧用開閉弁170を開状態から閉状態に切り換えるためにコイル186に供給される電流が取得されるのであり、この供給電流がバルブ特性としての開閉電流IoAとされる。
減圧用開閉弁174は、図3(b)に示すように、(A)(1)弁座190と、(2)弁子192と、(3)弁子192を弁座190に着座させる向きに付勢力Fsを加えるスプリング194とを備えたシーティング弁部と、(B)(4)コイル196と、(5)弁子192を保持し、ハウジング197に対して接近・離間可能なプランジャ198とを備えたソレノイドとを含む。減圧用開閉弁174には、前後の差圧{ブレーキシリンダ液圧からリザーバ172の液圧を引いた値}に応じた差圧作用力Fpが弁子192を弁座190から離間させる向きに作用する。コイル196に電流が供給されると、弁子192を弁座190から離間させる向きの電磁駆動力Fdがプランジャ198に作用する。
したがって、減圧用開閉弁174において、差圧作用力Fp、スプリング194の付勢力Fs、電磁駆動力Fdが作用し、これらの間には(2)式が成立する。
Fp+Fd=Fs・・・(2)
(2)式において、差圧作用力Fpがほぼ0である状態において、電磁駆動力Fdがスプリング194の付勢力より大きくなると、弁子192が弁座190から離間させられる。換言すれば、減圧用開閉弁174を閉状態から開状態に切り換えるために必要な電磁駆動力Fdの最大値がスプリング194の付勢力と同じ大きさとなる。
本実施例においては、差圧作用力Fpがほぼ0である状態において、減圧用開閉弁174を閉状態から開状態に切り換える際にコイル196に供給される電流が取得されるのであり、この電流がバルブ特性としての開閉電流IoRとされる。
したがって、減圧用開閉弁174において、差圧作用力Fp、スプリング194の付勢力Fs、電磁駆動力Fdが作用し、これらの間には(2)式が成立する。
Fp+Fd=Fs・・・(2)
(2)式において、差圧作用力Fpがほぼ0である状態において、電磁駆動力Fdがスプリング194の付勢力より大きくなると、弁子192が弁座190から離間させられる。換言すれば、減圧用開閉弁174を閉状態から開状態に切り換えるために必要な電磁駆動力Fdの最大値がスプリング194の付勢力と同じ大きさとなる。
本実施例においては、差圧作用力Fpがほぼ0である状態において、減圧用開閉弁174を閉状態から開状態に切り換える際にコイル196に供給される電流が取得されるのであり、この電流がバルブ特性としての開閉電流IoRとされる。
一方、増圧用開閉弁170,減圧用開閉弁174の個々のバラツキ、すなわち、スプリング184,194のバラツキにより、バルブ特性(開閉電流IoA、開閉電流IoR)にもバラツキがある。そこで、本実施例においては、増圧用開閉弁170の開閉電流IoA,減圧用開閉弁174の開閉電流IoRが、それぞれ、個別に求められる。
図1(a)に示すように、ブレーキECU24は、コンピュータを主体とするものであり、実行部、記憶部、入出力部等を含む。入出力部には、上述の操作液圧センサ98,アキュムレータ圧センサ116,サーボ液圧センサ152,ブレーキペダル30の操作ストロークを検出するストロークセンサ210,ブレーキペダル30が踏み込まれた状態にあるか否かを検出するブレーキスイッチ212,車輪12の回転速度を各々検出する車輪速センサ214等が接続されるとともに、ロック弁88のコイル90,開放弁92のコイル94,増圧リニア制御弁160のコイル163,減圧リニア制御弁162のコイル164,ポンプ装置112のポンプモータ110,増圧用開閉弁170のコイル186,減圧用開閉弁174のコイル196,ポンプ装置176のポンプモータ178等が接続される。また、入出力部は、スイッチ回路224,226(図5参照)等を含み、増圧用開閉弁170のコイル186,減圧用開閉弁174のコイル196は、これらスイッチ回路224,226に接続される。スイッチ回路224,226の制御により、コイル186,198への供給電流が制御される。なお、ブレーキECU24の記憶部には、種々のテーブル、プログラム等が記憶される。
また、本実施例の液圧ブレーキシステムにおいては、増圧リニア制御弁160,減圧リニア制御弁162,ロック弁88,開放弁92,操作液圧センサ98,アキュムレータ圧センサ116,サーボ液圧センサ154等がまとめられて背面液圧制御ユニット230とされ、増圧用開閉弁170,減圧用開閉弁174,ポンプモータ178等がまとめられてスリップ制御ユニット232とされる。背面液圧制御ユニット230,スリップ制御ユニット232は別個独立のものであり、互いに別のブロックを有する。
図4に示すように、スリップ制御ユニット232はブロック234を含む。ブロック234は剛体であり、複数の液通路が形成されるとともに、8つのバルブ保持穴236,1つの加速度センサ保持穴238等が形成される。バルブ保持穴236は、ブロック234の内部に形成された複数の液通路の一部に連通した状態で設けられる。バルブ保持穴236には、それぞれ、増圧用開閉弁170,減圧用開閉弁174のシーティング弁部およびプランジャ188,198が保持される。また、コイル186,196は図示しないコイルキャリアに保持されて、ブロック234のバルブ保持穴236の開口部側に、プランジャ188,198を囲む状態で配設される。
加速度センサ保持穴238には、振動センサとしての加速度センサ240が取り付けられる。加速度センサ240は、ブレーキシリンダ16の液圧を制御する場合には用いられないが、バルブ特性を取得する場合に用いられるものである。加速度センサ保持穴238は、加速度センサ240を取り付けるために設けられたものであっても、軽量化のため、あるいは、内部の液通路を形成するために設けられたものであってもよい。また、加速度センサ保持穴238は、ブロック234のいずれの位置に設けてもよい。
なお、ポンプモータ178は、ブロック234の、増圧用開閉弁170,減圧用開閉弁174が保持された側とは反対側に保持される。
図4に示すように、スリップ制御ユニット232はブロック234を含む。ブロック234は剛体であり、複数の液通路が形成されるとともに、8つのバルブ保持穴236,1つの加速度センサ保持穴238等が形成される。バルブ保持穴236は、ブロック234の内部に形成された複数の液通路の一部に連通した状態で設けられる。バルブ保持穴236には、それぞれ、増圧用開閉弁170,減圧用開閉弁174のシーティング弁部およびプランジャ188,198が保持される。また、コイル186,196は図示しないコイルキャリアに保持されて、ブロック234のバルブ保持穴236の開口部側に、プランジャ188,198を囲む状態で配設される。
加速度センサ保持穴238には、振動センサとしての加速度センサ240が取り付けられる。加速度センサ240は、ブレーキシリンダ16の液圧を制御する場合には用いられないが、バルブ特性を取得する場合に用いられるものである。加速度センサ保持穴238は、加速度センサ240を取り付けるために設けられたものであっても、軽量化のため、あるいは、内部の液通路を形成するために設けられたものであってもよい。また、加速度センサ保持穴238は、ブロック234のいずれの位置に設けてもよい。
なお、ポンプモータ178は、ブロック234の、増圧用開閉弁170,減圧用開閉弁174が保持された側とは反対側に保持される。
<液圧ブレーキシステムにおける作動>
液圧ブレーキシステムが正常であり、回生協調制御が行われる場合には、ロック弁88が開状態とされ、開放弁92が閉状態とされる。入力室74と環状室68とが連通させられるとともにリザーバ78から遮断されて、ストロークシミュレータ96に連通させられる。
ブレーキペダル30が踏み込まれると、入力ピストン46が、加圧ピストン44に対して相対的に前進させられる。入力室74がリザーバ78から遮断され、作動液がストロークシミュレータ96に供給されて、作動させられる。
一方、入力室74と環状室68とが連通させられているため、これらの液圧は同じとなる。また、中間ピストン部64の環状室68に対向する受圧面の面積と、後小径部66の入力室74に対向する受圧面の面積とが同じ大きさとされている。したがって、加圧ピストン44において、後小径部66に作用する前進方向の力と、中間ピストン部64に作用する後退方向の力とが釣り合うため、加圧ピストン44は後退端位置に保たれる。
このように、回生制動力によって運転者が要求する総要求制動力が満たされる間は、加圧室50,52に液圧が発生させられることがない。レギュレータ106において、制御ピストン124が後退端位置にあり、サーボ圧室134がリザーバ78に連通させられ、背面室72の液圧はほぼ大気圧である。
それに対して、回生制動力で総要求制動力が満たされない場合には、背面室72に液圧が供給される。それにより、加圧ピストン44,42が前進させられ、加圧室52,50に液圧が発生させられ、ブレーキシリンダ16に供給される。加圧室50,52の液圧、すなわち、ブレーキシリンダ16の液圧は背面室72の液圧に応じた大きさとなる。
液圧ブレーキシステムが正常であり、回生協調制御が行われる場合には、ロック弁88が開状態とされ、開放弁92が閉状態とされる。入力室74と環状室68とが連通させられるとともにリザーバ78から遮断されて、ストロークシミュレータ96に連通させられる。
ブレーキペダル30が踏み込まれると、入力ピストン46が、加圧ピストン44に対して相対的に前進させられる。入力室74がリザーバ78から遮断され、作動液がストロークシミュレータ96に供給されて、作動させられる。
一方、入力室74と環状室68とが連通させられているため、これらの液圧は同じとなる。また、中間ピストン部64の環状室68に対向する受圧面の面積と、後小径部66の入力室74に対向する受圧面の面積とが同じ大きさとされている。したがって、加圧ピストン44において、後小径部66に作用する前進方向の力と、中間ピストン部64に作用する後退方向の力とが釣り合うため、加圧ピストン44は後退端位置に保たれる。
このように、回生制動力によって運転者が要求する総要求制動力が満たされる間は、加圧室50,52に液圧が発生させられることがない。レギュレータ106において、制御ピストン124が後退端位置にあり、サーボ圧室134がリザーバ78に連通させられ、背面室72の液圧はほぼ大気圧である。
それに対して、回生制動力で総要求制動力が満たされない場合には、背面室72に液圧が供給される。それにより、加圧ピストン44,42が前進させられ、加圧室52,50に液圧が発生させられ、ブレーキシリンダ16に供給される。加圧室50,52の液圧、すなわち、ブレーキシリンダ16の液圧は背面室72の液圧に応じた大きさとなる。
背面室72の液圧は背面液圧制御装置68によって制御される。
制御室132に液圧が供給されると、制御ピストン124が前進させられ、開弁部材146が高圧供給弁126に当接する。低圧ポート連通路150が遮断され、サーボ圧室134がリザーバ78から遮断される。
制御室132の液圧が増加させられると、高圧制御弁126が開かれ、サーボ圧室134が高圧室136に連通させられる。サーボ圧室134の液圧が高くなり、背面室72の液圧が高くなる。
制御室132の液圧が減少させられると、制御ピストン124が後退させられ、サーボ圧室134がリザーバ78に連通させられる。サーボ圧室134の液圧が低下し、背面室72の液圧が低下する。
このように、制御室132の液圧が増圧リニア制御弁160,減圧リニア制御弁162によって制御されることにより、サーボ圧室134の液圧が制御されるのであり、その液圧が背面室72に供給される。
制御室132に液圧が供給されると、制御ピストン124が前進させられ、開弁部材146が高圧供給弁126に当接する。低圧ポート連通路150が遮断され、サーボ圧室134がリザーバ78から遮断される。
制御室132の液圧が増加させられると、高圧制御弁126が開かれ、サーボ圧室134が高圧室136に連通させられる。サーボ圧室134の液圧が高くなり、背面室72の液圧が高くなる。
制御室132の液圧が減少させられると、制御ピストン124が後退させられ、サーボ圧室134がリザーバ78に連通させられる。サーボ圧室134の液圧が低下し、背面室72の液圧が低下する。
このように、制御室132の液圧が増圧リニア制御弁160,減圧リニア制御弁162によって制御されることにより、サーボ圧室134の液圧が制御されるのであり、その液圧が背面室72に供給される。
そして、前述のように、前方加圧室50,52には、背面室72の液圧に応じた大きさの液圧が発生させられ、ブレーキシリンダ16に供給されるが、ブレーキシリンダ16の液圧が、路面の摩擦係数に対して過大になると、車輪12のスリップが過大となり、アンチロック制御が開始される。
アンチロック制御において、車輪12のスリップ率が適正な範囲内となるように、増圧用開閉弁170,減圧用開閉弁174のコイル186,196への供給電流が制御されることにより、ブレーキシリンダ16の液圧が制御される。コイル186、196への供給電流についてはデューティ制御が行われる場合もある。
例えば、車輪12FRのスリップが過大になった場合には、増圧用開閉弁170FRが開状態から閉状態に切り換えられ、減圧用開閉弁174FRが閉状態から開状態に切り換えられる。増圧用開閉弁170FRのコイル186には、増圧用開閉弁170FRについて取得されたバルブ特性としての開閉電流IoAより大きい電流が供給される。増圧用開閉弁170FRには、液圧発生装置20とブレーキシリンダ16FRとの間の液圧差に応じた差圧作用力Fpが電磁駆動力Fdと逆向きに作用するからである。また、減圧用開閉弁174FRのコイル196には、その減圧用開閉弁174FRについて取得されたバルブ特性としての開閉電流IoRと同じ電流あるいは開閉電流IoRより小さい電流が供給される。差圧作用力Fpが電磁駆動力Fdと同じ向きに作用するからである。
なお、増圧用開閉弁170,減圧用開閉弁174は、トラクション制御、ビークルスタビリティ制御においても開閉させられる。
アンチロック制御において、車輪12のスリップ率が適正な範囲内となるように、増圧用開閉弁170,減圧用開閉弁174のコイル186,196への供給電流が制御されることにより、ブレーキシリンダ16の液圧が制御される。コイル186、196への供給電流についてはデューティ制御が行われる場合もある。
例えば、車輪12FRのスリップが過大になった場合には、増圧用開閉弁170FRが開状態から閉状態に切り換えられ、減圧用開閉弁174FRが閉状態から開状態に切り換えられる。増圧用開閉弁170FRのコイル186には、増圧用開閉弁170FRについて取得されたバルブ特性としての開閉電流IoAより大きい電流が供給される。増圧用開閉弁170FRには、液圧発生装置20とブレーキシリンダ16FRとの間の液圧差に応じた差圧作用力Fpが電磁駆動力Fdと逆向きに作用するからである。また、減圧用開閉弁174FRのコイル196には、その減圧用開閉弁174FRについて取得されたバルブ特性としての開閉電流IoRと同じ電流あるいは開閉電流IoRより小さい電流が供給される。差圧作用力Fpが電磁駆動力Fdと同じ向きに作用するからである。
なお、増圧用開閉弁170,減圧用開閉弁174は、トラクション制御、ビークルスタビリティ制御においても開閉させられる。
<バルブ特性としての開閉電流の取得>
増圧用開閉弁170,減圧用開閉弁174(以下、これらを電磁開閉弁と総称する場合がある)の各々のバルブ特性としての開閉電流IoA,IoRが取得され、ブレーキECU24の記憶部に予め記憶される。
一方、図1(a),4に示すように、スリップ制御用ユニット232(ブロック234)には、液圧センサが設けられていない(背面液圧制御用ユニット230の液圧センサ98、154を利用することはできない)。そのため、増圧用開閉弁170,減圧用開閉弁174が閉状態と開状態との間で切り換えられたことを、液圧の変化に基づいて検出することができない。
そこで、ブロック234に加速度センサ240を取り付け、その加速度センサ240の検出値に基づいて、増圧用開閉弁170,減圧用開閉弁174が開状態と閉状態との間で切り換えられたことが検出される。
なお、ブロック234に取り付けられた加速度センサ240は1つであるが、ブロック234は振動を良好に伝達し得るものであるため、ブロック234に保持された8個の電磁開閉弁170,174のいずれかに生じた振動は加速度センサ240によって良好に検出され得る。
増圧用開閉弁170,減圧用開閉弁174(以下、これらを電磁開閉弁と総称する場合がある)の各々のバルブ特性としての開閉電流IoA,IoRが取得され、ブレーキECU24の記憶部に予め記憶される。
一方、図1(a),4に示すように、スリップ制御用ユニット232(ブロック234)には、液圧センサが設けられていない(背面液圧制御用ユニット230の液圧センサ98、154を利用することはできない)。そのため、増圧用開閉弁170,減圧用開閉弁174が閉状態と開状態との間で切り換えられたことを、液圧の変化に基づいて検出することができない。
そこで、ブロック234に加速度センサ240を取り付け、その加速度センサ240の検出値に基づいて、増圧用開閉弁170,減圧用開閉弁174が開状態と閉状態との間で切り換えられたことが検出される。
なお、ブロック234に取り付けられた加速度センサ240は1つであるが、ブロック234は振動を良好に伝達し得るものであるため、ブロック234に保持された8個の電磁開閉弁170,174のいずれかに生じた振動は加速度センサ240によって良好に検出され得る。
車両を組み立てる工程において、図1(a)に示すように、背面液圧制御ユニット230とスリップ制御ユニット232とが、ブレーキECU24に接続される。
本実施例においては、ブレーキECU24にスリップ制御ユニット232が接続された状態で(バルブ特性を取得する場合に、ブレーキECU24に背面液圧制御ユニット230が接続されている必要はないが、接続されていても差し支えない)、ブロック234の加速度センサ保持穴238に加速度センサ240を装着して(振動センサ取付け工程)、図1(b)に示すように、出力端子をブレーキECU24に接続する。
また、学習装置250をスリップ制御ユニット232、ブレーキECU24等に接続する。学習装置250は、組付工場に存在するものであり、電源260を含む。図5に示すように、コイル186,196とスイッチ回路224,226とが、1対1に、互いに直列に接続され、これらが電源260に対して並列に接続される。電源260から、ブレーキECU24,増圧用開閉弁170,減圧用開閉弁174のコイル186,196等に電力が供給されることにより、これらが作動させられる。なお、ポンプ装置176のポンプモータ178は非作動状態のままである。
本実施例においては、ブレーキECU24にスリップ制御ユニット232が接続された状態で(バルブ特性を取得する場合に、ブレーキECU24に背面液圧制御ユニット230が接続されている必要はないが、接続されていても差し支えない)、ブロック234の加速度センサ保持穴238に加速度センサ240を装着して(振動センサ取付け工程)、図1(b)に示すように、出力端子をブレーキECU24に接続する。
また、学習装置250をスリップ制御ユニット232、ブレーキECU24等に接続する。学習装置250は、組付工場に存在するものであり、電源260を含む。図5に示すように、コイル186,196とスイッチ回路224,226とが、1対1に、互いに直列に接続され、これらが電源260に対して並列に接続される。電源260から、ブレーキECU24,増圧用開閉弁170,減圧用開閉弁174のコイル186,196等に電力が供給されることにより、これらが作動させられる。なお、ポンプ装置176のポンプモータ178は非作動状態のままである。
そして、増圧用開閉弁170,減圧用開閉弁174のコイル186,196への供給電流を予め定められた一定の勾配で増加させつつ、加速度センサ240の検出値(電圧)が開閉判定しきい値より大きくなったか否かが検出される。増圧用開閉弁170,減圧用開閉弁174が開閉させられ、弁子が弁座に着座したり、プランジャがハウジングに当接したりすると、増圧用開閉弁170,減圧用開閉弁174の振動が大きくなり、ブロック234に作用する力が大きくなる。そして、その力がブロック234を介して加速度センサ240に伝達され、加速度センサ240の検出値が大きくなるのであり、開閉判定しきい値より大きくなる。
そして、加速度センサ240の検出値が開閉判定しきい値より大きくなった場合のコイル186,196への供給電流である開閉電流IoA,IoRが取得され、バルブ特性としてブレーキECU24の記憶部に記憶される。コイル186,196への供給電流は、ブレーキECU24のスイッチ回路224,226の制御状態に基づいて取得される。
なお、供給電流の増加勾配は、増圧用開閉弁170と、減圧用開閉弁174とで異ならせることもできる。スプリング184,194の付勢力が異なる場合があるからである。
そして、加速度センサ240の検出値が開閉判定しきい値より大きくなった場合のコイル186,196への供給電流である開閉電流IoA,IoRが取得され、バルブ特性としてブレーキECU24の記憶部に記憶される。コイル186,196への供給電流は、ブレーキECU24のスイッチ回路224,226の制御状態に基づいて取得される。
なお、供給電流の増加勾配は、増圧用開閉弁170と、減圧用開閉弁174とで異ならせることもできる。スプリング184,194の付勢力が異なる場合があるからである。
また、本実施例において、バルブ特性取得プログラムが記憶された記憶媒体がブレーキECU24に接続され、バルブ特性取得プログラムがブレーキECU24に読みとられて実行される。
図7に、電磁開閉弁170,174のコイル186,196への供給電流を一定の勾配で増加させた場合の加速度センサ240の出力値の変化を示す。
例えば、増圧用開閉弁170は、コイル186に電流が供給されない場合(OFF)に開状態にある。コイル186への供給電流がONとされるとともに増加され、開閉電流Io(IoA)に達すると閉状態に切り換えられる。弁子182が弁座180に当接したり、プランジャ188がハウジング187に当接したりするため、加速度センサ240の出力値が開閉判定しきい値THより大きくなる。その時点の供給電流が開閉電流IoAである。その後、供給電流がOFFとされるが、増圧用開閉弁170が閉状態から開状態に切り換えられることにより、出力値が大きくなる。
減圧用開閉弁174は、コイル196に電流が供給されない場合に閉状態にある。そして、コイル196への供給電流が増加され、開閉電流Io(IoR)に達すると開状態に切り換えられる。プランジャ198がハウジング197に当接するため、加速度センサ240の検出値が開閉判定しきい値THより大きくなる。この時点の供給電流である開閉電流IoRが取得され、その後、OFFとされる。
本実施例においては、合計8個の増圧用開閉弁170FR,RL,RR,RL、減圧用開閉弁174FR,RL,RR,RLの各々について、順番に上述のように開閉電流IoA,IoRが取得される。また、8個の増圧用開閉弁170FR,RL,RR,RL、減圧用開閉弁174FR,FL,RR,RLに、例えば、1〜8の番号が付され,番号に対応づけて、バルブ特性である開閉電流Ioが記憶される。
図7に、電磁開閉弁170,174のコイル186,196への供給電流を一定の勾配で増加させた場合の加速度センサ240の出力値の変化を示す。
例えば、増圧用開閉弁170は、コイル186に電流が供給されない場合(OFF)に開状態にある。コイル186への供給電流がONとされるとともに増加され、開閉電流Io(IoA)に達すると閉状態に切り換えられる。弁子182が弁座180に当接したり、プランジャ188がハウジング187に当接したりするため、加速度センサ240の出力値が開閉判定しきい値THより大きくなる。その時点の供給電流が開閉電流IoAである。その後、供給電流がOFFとされるが、増圧用開閉弁170が閉状態から開状態に切り換えられることにより、出力値が大きくなる。
減圧用開閉弁174は、コイル196に電流が供給されない場合に閉状態にある。そして、コイル196への供給電流が増加され、開閉電流Io(IoR)に達すると開状態に切り換えられる。プランジャ198がハウジング197に当接するため、加速度センサ240の検出値が開閉判定しきい値THより大きくなる。この時点の供給電流である開閉電流IoRが取得され、その後、OFFとされる。
本実施例においては、合計8個の増圧用開閉弁170FR,RL,RR,RL、減圧用開閉弁174FR,RL,RR,RLの各々について、順番に上述のように開閉電流IoA,IoRが取得される。また、8個の増圧用開閉弁170FR,RL,RR,RL、減圧用開閉弁174FR,FL,RR,RLに、例えば、1〜8の番号が付され,番号に対応づけて、バルブ特性である開閉電流Ioが記憶される。
図6のフローチャートで表されるバルブ特性取得プログラムの実行によりK(K=1〜8)番目の電磁開閉弁{増圧用開閉弁170FR,RL,RR,RL,減圧用開閉弁174FR,FL,RR,RLのうちのKが付されたもの}の開閉電流が取得される。
ステップ1(以下、S1と略称する。他のステップについても同様とする)において、コイル186(196)への供給電流が予め定められた一定の勾配で増加させられる。供給電流の増加にはOFFからONに切り換えることも含まれる。S2において、加速度センサ240の出力値Vkが読み込まれ、S3において、開閉判定しきい値THより大きいか否かが判定される。出力値Vkが開閉判定しきい値以下である場合にはS4以降が実行されることがなく、S1〜3(電流増加中検出工程)が繰り返し実行される。出力値Vkが開閉判定しきい値より大きくなると、S3の判定がYESとなり、S4において、その時点においてコイル186(196)への供給電流Ikが取得され、S5において、K番目の電磁開閉弁の開閉電流Ioとされて、番号Kと対応付けてブレーキECU24の記憶部に記憶される。その後、S6において、供給電流が0(OFF)とされる。
ステップ1(以下、S1と略称する。他のステップについても同様とする)において、コイル186(196)への供給電流が予め定められた一定の勾配で増加させられる。供給電流の増加にはOFFからONに切り換えることも含まれる。S2において、加速度センサ240の出力値Vkが読み込まれ、S3において、開閉判定しきい値THより大きいか否かが判定される。出力値Vkが開閉判定しきい値以下である場合にはS4以降が実行されることがなく、S1〜3(電流増加中検出工程)が繰り返し実行される。出力値Vkが開閉判定しきい値より大きくなると、S3の判定がYESとなり、S4において、その時点においてコイル186(196)への供給電流Ikが取得され、S5において、K番目の電磁開閉弁の開閉電流Ioとされて、番号Kと対応付けてブレーキECU24の記憶部に記憶される。その後、S6において、供給電流が0(OFF)とされる。
同様に、8個の増圧用開閉弁170,減圧用開閉弁174のすべてについて開閉電流Ioが取得され、記憶部に記憶された後に、学習装置250がスリップ制御ユニット232、ブレーキECU24から外され、加速度センサ240がブロック234から外され(振動センサ取外し工程)、ブレーキECU24の接続が外される。また、ブレーキECU24から記憶媒体が外される。
このように、本実施例においては、加速度センサ240がスリップ制御ユニット232のブロック234に取り付けられ、その加速度センサ240の検出値に基づいて開閉電流Ioが取得される。スリップ制御ユニット232に液圧センサが設けられていなくても、電磁開閉弁170,174が開状態と閉状態との間で切り換えられたことを検出することができ、その時点の供給電流を取得することができるのである。また、液圧を加えることなく開閉電流Ioであるバルブ特性を取得できるという利点もある。
このように、本実施例においては、加速度センサ240がスリップ制御ユニット232のブロック234に取り付けられ、その加速度センサ240の検出値に基づいて開閉電流Ioが取得される。スリップ制御ユニット232に液圧センサが設けられていなくても、電磁開閉弁170,174が開状態と閉状態との間で切り換えられたことを検出することができ、その時点の供給電流を取得することができるのである。また、液圧を加えることなく開閉電流Ioであるバルブ特性を取得できるという利点もある。
以上のように、本実施例においては、増圧用開閉弁170,減圧用開閉弁174がバルブ特性が取得される対象の流体圧制御バルブとされる。
また、ブレーキECU24のスイッチ回路224,226およびバルブ特性取得プログラムのS1を記憶する部分、実行する部分等により供給電流制御部が構成され、S4,5を記憶する部分、実行する部分等により開閉電流取得部が構成される。
さらに、加速度センサ240,電源260,ブレーキECU24のバルブ特性取得プログラムを記憶する部分、実行する部分、スイッチ回路224,226等によりバルブ特性取得装置が構成される。
また、ブレーキECU24のスイッチ回路224,226およびバルブ特性取得プログラムのS1を記憶する部分、実行する部分等により供給電流制御部が構成され、S4,5を記憶する部分、実行する部分等により開閉電流取得部が構成される。
さらに、加速度センサ240,電源260,ブレーキECU24のバルブ特性取得プログラムを記憶する部分、実行する部分、スイッチ回路224,226等によりバルブ特性取得装置が構成される。
実施例1においては、8個の電磁開閉部170,174のバルブ特性を取得する際に、1つのコイルへの供給電流がOFFにされた後に、次のコイルへの供給電流がONにされるようにされていたが、1つのコイルへの供給電流がOFFにされる前に、次のコイルへの電流の供給が開始されるようにすることもできる。
その場合には、図9に示すように、(i)複数のコイルへの供給電流が開閉最低電流Iminより大きくならないようにされる。開閉最低電流は、電磁開閉弁170,174のシーティング弁部が開状態と閉状態との間で切り換えられる可能性のある最低の電流であり、スプリング184,194の各々のセット荷重、そのバラツキ等に基づいて決まる。すなわち、開閉最低電流Iminより大きい電流が供給されるコイルは1つであり、他のコイルへの供給電流は開閉最低電流Imin以下となるように供給される。
ブロック234に取り付けられた加速度センサ240は1つである。そのため、仮に、開閉最低電流Iminより大きい電流が供給されたコイルが2つ以上ある場合において、加速度センサ240の検出値が開閉判定しきい値THより大きくなった場合に、開閉させられた電磁開閉弁がいずれであるのか特定するのが困難である。それに対して、開閉最低電流Iminより大きい電流が供給されるコイルを1つとすれば、検出値が開閉判定しきい値THより大きくなった場合に、開閉させられた電磁開閉弁がいずれであるかを特定することができる。
(ii)また、1つのコイルへの供給電流がOFFにされた時、あるいは、OFFにされてから設定時間が経過するまでの間、他のコイルへの供給電流が開閉最低電流Iminより大きくならないようにされる。
コイルへの供給電流がOFFとされ、供給電流が開閉電流Ioより小さくなると、電磁開閉弁170,174が開状態と閉状態との間で切り換えられて、振動が大きくなるからである。
(iii)さらに、1つのコイルへの供給電流の増加が開始された時から予め定められた待ち時間が経過した後に、次のコイルへの供給電流の増加が開始される。
図7に示すように、コイルへの供給電流の増加が開始された時(バルブ特性の取得が開始された時と称することができる)から、開閉電流Ioが取得され、OFFにされるまでのおよその時間は、スプリング184,194のセット荷重等に基づき予め分かる。また、供給電流の増加勾配も予め決まっており、一定である。
以上の事情から、1番目のコイルへの供給電流が開閉最低電流Iminより大きい間に、2番目のコイルへの供給電流量が開閉最低電流Iminより大きくならないように、待ち時間Trを決めることができる。例えば、1番目のコイルへの供給電流がOFFにされた後に、2番目のコイルへの供給電流が開閉最低電流Iminより大きくなるように、待ち時間Trを決めることができる。
その場合には、図9に示すように、(i)複数のコイルへの供給電流が開閉最低電流Iminより大きくならないようにされる。開閉最低電流は、電磁開閉弁170,174のシーティング弁部が開状態と閉状態との間で切り換えられる可能性のある最低の電流であり、スプリング184,194の各々のセット荷重、そのバラツキ等に基づいて決まる。すなわち、開閉最低電流Iminより大きい電流が供給されるコイルは1つであり、他のコイルへの供給電流は開閉最低電流Imin以下となるように供給される。
ブロック234に取り付けられた加速度センサ240は1つである。そのため、仮に、開閉最低電流Iminより大きい電流が供給されたコイルが2つ以上ある場合において、加速度センサ240の検出値が開閉判定しきい値THより大きくなった場合に、開閉させられた電磁開閉弁がいずれであるのか特定するのが困難である。それに対して、開閉最低電流Iminより大きい電流が供給されるコイルを1つとすれば、検出値が開閉判定しきい値THより大きくなった場合に、開閉させられた電磁開閉弁がいずれであるかを特定することができる。
(ii)また、1つのコイルへの供給電流がOFFにされた時、あるいは、OFFにされてから設定時間が経過するまでの間、他のコイルへの供給電流が開閉最低電流Iminより大きくならないようにされる。
コイルへの供給電流がOFFとされ、供給電流が開閉電流Ioより小さくなると、電磁開閉弁170,174が開状態と閉状態との間で切り換えられて、振動が大きくなるからである。
(iii)さらに、1つのコイルへの供給電流の増加が開始された時から予め定められた待ち時間が経過した後に、次のコイルへの供給電流の増加が開始される。
図7に示すように、コイルへの供給電流の増加が開始された時(バルブ特性の取得が開始された時と称することができる)から、開閉電流Ioが取得され、OFFにされるまでのおよその時間は、スプリング184,194のセット荷重等に基づき予め分かる。また、供給電流の増加勾配も予め決まっており、一定である。
以上の事情から、1番目のコイルへの供給電流が開閉最低電流Iminより大きい間に、2番目のコイルへの供給電流量が開閉最低電流Iminより大きくならないように、待ち時間Trを決めることができる。例えば、1番目のコイルへの供給電流がOFFにされた後に、2番目のコイルへの供給電流が開閉最低電流Iminより大きくなるように、待ち時間Trを決めることができる。
本実施例においては、図8のフローチャートで表されるバルブ特性取得プログラムの実行(並行電流供給工程、時間差増加開始工程を含む)により、8個の電磁開閉弁のバルブ特性が取得される。
S21において、1番目の電磁開閉弁(例えば、増圧用開閉弁170FR)についてのバルブ特性の取得が開始される。すなわち、増圧用開閉弁170FRのコイル186への供給電流がONとされ、供給電流の増加が開始されるのである。そして、S22において待ち時間Trが経過するのが待たれ、待ち時間Trが経過すると、S23において、2番目の電磁開閉弁(例えば、増圧用開閉弁170FL)についてのバルブ特性の取得が開始される。
S23が実行された時点(増圧用開閉弁170FLのコイル186FLへの電流の供給が開始された時点)においては、増圧用開閉弁170FRについてのバルブ特性は取得されていない。そのため、2つのコイル186FR,FLに並行して電流が供給されることになる。
S24において、待ち時間Trが経過するのが待たれ、待ち時間Trの経過後に、3番目の電磁開閉弁(例えば、増圧用開閉弁170RR)についてのバルブ特性の取得が開始される。以下、待ち時間Trが経過する毎に、次のコイルへの供給電流がONとされるのであり、S26において、8番目の電磁開閉弁(例えば、減圧用開閉弁174RL)のコイル196への供給電流がONとされる。
個々の電磁開閉弁のバルブ特性は、実施例1における場合と同様に取得される。
S21において、1番目の電磁開閉弁(例えば、増圧用開閉弁170FR)についてのバルブ特性の取得が開始される。すなわち、増圧用開閉弁170FRのコイル186への供給電流がONとされ、供給電流の増加が開始されるのである。そして、S22において待ち時間Trが経過するのが待たれ、待ち時間Trが経過すると、S23において、2番目の電磁開閉弁(例えば、増圧用開閉弁170FL)についてのバルブ特性の取得が開始される。
S23が実行された時点(増圧用開閉弁170FLのコイル186FLへの電流の供給が開始された時点)においては、増圧用開閉弁170FRについてのバルブ特性は取得されていない。そのため、2つのコイル186FR,FLに並行して電流が供給されることになる。
S24において、待ち時間Trが経過するのが待たれ、待ち時間Trの経過後に、3番目の電磁開閉弁(例えば、増圧用開閉弁170RR)についてのバルブ特性の取得が開始される。以下、待ち時間Trが経過する毎に、次のコイルへの供給電流がONとされるのであり、S26において、8番目の電磁開閉弁(例えば、減圧用開閉弁174RL)のコイル196への供給電流がONとされる。
個々の電磁開閉弁のバルブ特性は、実施例1における場合と同様に取得される。
このように、本実施例においては、複数のコイルに並行して電流が供給されるため、複数の電磁開閉弁についてのバルブ特性を取得するのに要する時間を短くすることができる。例えば、図9に示すように、実施例1における場合には、2番目のコイルへの供給電流は、1番目のコイルへの供給電流がOFFにされた後に、一点鎖線に示すように増加させられる。それに対して、本実施例においては、1番目のコイルへの供給電流の増加が開始されてから待ち時間Trの経過後に、破線が示すように増加させられる。その結果、2つの電磁開閉弁(増圧用開閉弁170FR,FL)のバルブ特性を取得するのに要する時間を時間tsだけ短くすることができ、その分、消費電力の低減を図ることができる。
また、組立工場において学習装置250の使用時間を短縮することができ、作業効率を向上させることができる。
さらに、複数の電磁開閉弁のコイルに開閉最低電流より大きい電流が供給されないようにされているため、8個の電磁開閉弁170,174に対して取り付けられた加速度センサ240が1つであっても、開状態と閉状態との間で切り換えられた電磁開閉弁を良好に特定することが可能となる。
また、組立工場において学習装置250の使用時間を短縮することができ、作業効率を向上させることができる。
さらに、複数の電磁開閉弁のコイルに開閉最低電流より大きい電流が供給されないようにされているため、8個の電磁開閉弁170,174に対して取り付けられた加速度センサ240が1つであっても、開状態と閉状態との間で切り換えられた電磁開閉弁を良好に特定することが可能となる。
なお、合計8個の増圧用開閉弁170のコイル186,減圧用開閉弁174のコイル196の各々に、待ち時間の経過後に、順次、電流が供給されるようにするのではなく、4個の増圧用開閉弁170のコイル186の各々に、順次、待ち時間の経過後に供給電流を増加させて、4個の増圧用開閉弁170のバルブ特性が取得された後に、4個の減圧用開閉弁174のコイル196の各々に、順次、待ち時間の経過後に供給電流を増加させるようにすることができる。このように、4個の増圧用開閉弁170と4個の減圧用開閉弁174とで、それぞれ、バルブ特性が取得されるようにすることができる。例えば、増圧用開閉弁170と減圧用開閉弁174とで、コイルへの供給電流の増加勾配を変えたり、待ち時間を変えたりする場合に適している。増圧用開閉弁170のスプリング184の特性と減圧用開閉弁174のスプリング194の特性とが異なる場合には、バルブ特性を取得するのに要する時間も異なるのが普通である。
また、増圧用開閉弁170と減圧用開閉弁174との両方のバルブ特性を取得することは不可欠ではなく、いずれか一方のバルブ特性が取得されるだけでもよい。
また、増圧用開閉弁170と減圧用開閉弁174との両方のバルブ特性を取得することは不可欠ではなく、いずれか一方のバルブ特性が取得されるだけでもよい。
また、学習装置250がコンピュータを含むものである場合には、バルブ特性取得プログラムは学習装置250によって実行されるようにすることができる。例えば、バルブ特性取得プログラムが記憶された記憶媒体を学習装置250のコンピュータに読みとらせて実行されるようにすることができる。さらに、ブレーキECU24の記憶部,学習装置250のコンピュータの記憶部に、予め、バルブ特性取得プログラムを記憶させておくこともできる。
さらに、スイッチ回路224,226、コイル186,196と直列に電流計を接続し、増圧用開閉弁170,減圧用開閉弁174が開閉させられた場合のコイル186,196への供給電流が電流計により取得されるようにすることもできる。
また、バルブ特性が取得される対象の流体圧制御バルブは、車両の液圧ブレーキシステムに含まれる液圧制御バルブに限らず、エアブレーキシステムに含まれるエア圧制御バルブとしたり、ブレーキシステムとは別の装置に含まれる流体圧制御バルブとしたりすることもできる。
その他、本発明は、上述に記載の態様の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した態様で実施することができる。
さらに、スイッチ回路224,226、コイル186,196と直列に電流計を接続し、増圧用開閉弁170,減圧用開閉弁174が開閉させられた場合のコイル186,196への供給電流が電流計により取得されるようにすることもできる。
また、バルブ特性が取得される対象の流体圧制御バルブは、車両の液圧ブレーキシステムに含まれる液圧制御バルブに限らず、エアブレーキシステムに含まれるエア圧制御バルブとしたり、ブレーキシステムとは別の装置に含まれる流体圧制御バルブとしたりすることもできる。
その他、本発明は、上述に記載の態様の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した態様で実施することができる。
22:スリップ制御用弁装置 24:ブレーキECU 170:増圧用開閉弁 174:減圧用開閉弁 186,196:コイル 224,226:スイッチ回路 232:スリップ制御ユニット 234:ブロック 238:加速度センサ保持穴 240:加速度センサ 250:学習装置 260:電源
Claims (8)
- ソレノイドのコイルへの供給電流の制御により開閉させられる流体圧制御バルブの特性を取得するバルブ特性取得方法であって、
前記流体圧制御バルブの前記コイルへの供給電流を変化させつつ、前記流体圧制御バルブに生じた振動の大きさを検出し、その振動の大きさが開閉判定しきい値より大きくなった場合の前記供給電流である開閉電流を前記バルブの特性として取得することを特徴とするバルブ特性取得方法。 - 当該バルブ特性取得方法が、前記コイルへの供給電流を一定の勾配で増加させつつ、前記振動の大きさを検出する電流増加中検出工程を含む請求項1に記載のバルブ特性取得方法。
- 当該バルブ特性取得方法が、前記コイルへの供給電流を変化させる前に、前記流体圧制御バルブが保持されたバルブ保持部材に振動センサを取り付ける振動センサ取付け工程と、
前記開閉電流を取得した後に、前記振動センサを前記バルブ保持部材から取り外す振動センサ取外し工程とを含む請求項1または2に記載のバルブ特性取得方法。 - 当該バルブ特性取得方法が、複数の前記流体圧制御バルブの各々の前記バルブ特性を、それぞれ、取得する方法であり、
前記複数の流体圧制御バルブのコイルのうちの2つ以上に電流を並行して供給するとともに、前記2つ以上のコイルのうちの1つへの前記供給電流が開閉最低電流より大きく、前記2つ以上のコイルから前記1つを除いたものへの前記供給電流が前記開閉最低電流以下となる状態で、前記2つ以上のコイルへの供給電流を変化させる並行電流供給工程を含む請求項1ないし3のいずれか1つに記載のバルブ特性取得方法。 - 前記並行電流供給工程が、前記2つ以上のコイルのうちの1つのコイルへの供給電流の増加を開始してから予め定められた待ち時間が経過した後に、前記2つ以上のコイルのうちの前記1つとは別の1つのコイルへの供給電流の増加を開始する時間差増加開始工程を含む請求項4に記載のバルブ特性取得方法。
- 前記流体圧制御バルブが、(i)(a)弁座と、(b)その弁座に対して接近・離間可能な弁子と、(c)これら弁座と弁子との間に付勢力を付与するスプリングとを備えたシーティング弁部と、(ii)(d)コイルと、(d)そのコイルへの供給電流により作動させられ、前記弁子を保持するプランジャとを備えたソレノイドとを含む電磁開閉弁である請求項1ないし5のいずれか1つに記載のバルブ特性取得方法。
- ソレノイドを備えた流体圧制御バルブの開閉電流で表されるバルブ特性を取得するバルブ特性取得装置であって、
前記流体圧制御バルブのソレノイドのコイルへ電流を供給可能な電源と、
前記コイルへの供給電流を変化させる供給電流制御部と、
前記流体圧制御バルブに生じた振動の大きさを検出する振動センサと、
その振動センサによって検出された振動の大きさが開閉判定しきい値より大きくなった時点の前記供給電流を開閉電流として取得する開閉電流取得部と
を含むことを特徴とするバルブ特性取得装置。 - 当該バルブ特性取得装置が、複数の流体圧制御バルブの各々の前記バルブ特性を取得するものであり、
前記複数の流体圧制御バルブがブロックに保持され、
前記振動センサが、前記ブロックに前記複数の流体圧制御バルブに対して共通に1つ取り付けられた請求項7に記載のバルブ特性取得装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012086088A JP2013217395A (ja) | 2012-04-05 | 2012-04-05 | バルブ特性取得方法およびバルブ特性取得装置 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015102233A (ja) * | 2013-11-28 | 2015-06-04 | トヨタ自動車株式会社 | 電磁弁制御装置 |
CN115144683A (zh) * | 2022-09-06 | 2022-10-04 | 万向钱潮股份公司 | 一种电磁阀故障检测方法及系统 |
-
2012
- 2012-04-05 JP JP2012086088A patent/JP2013217395A/ja active Pending
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