JP2015020518A - 液圧ブレーキシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】上流側部の液圧の振動は、マスタシリンダの加圧ピストン、レギュレータの制御ピストンを介して制御圧室に伝達される。それに対して、アンチロック制御中においては、増圧リニア弁、減圧リニア弁が開状態とされ、制御圧室の容積変化が許容され、剛性が低くされる。それにより、制御圧室の液圧の振動が抑制され、前方加圧室の液圧の振動が抑制される。その結果、前方加圧室の液圧を利用して行われるアンチロック制御において、ブレーキシリンダの液圧の制御精度の低下を抑制することができ、制動距離が長くなることを良好に回避することができる。
【選択図】図6
Description
この液圧ブレーキシステムにおいて、通常制動時に、マスタ遮断弁によりマスタシリンダが左右前輪のブレーキシリンダから遮断された状態で、増圧リニア弁、減圧リニア弁の制御により共通通路の液圧が制御され、複数のブレーキシリンダの液圧が共通に制御される。アンチロック制御時には、増圧リニア弁、減圧リニア弁により共通通路の液圧が制御されるとともに、複数のアンチロック制御弁によりブレーキシリンダの液圧が個別に制御されるのであるが、増圧リニア弁、減圧リニア弁の開閉切換圧が、通常制動時に比較して高くされる。増圧リニア弁が開状態とされ、減圧リニア弁が閉状態とされるのであり、それにより、アンチロック制御弁の開閉作動に伴う共通通路の液圧の変化を抑制することができる。
このように、上流側の液圧の振動が抑制されるため、ブレーキシリンダ液圧のスリップ制御装置による制御精度の低下を抑制することができる。
液圧発生装置と、
それら液圧発生装置と前記複数のブレーキシリンダとの間に設けられ、前記複数のブレーキシリンダのうちの1つ以上ずつの液圧をそれぞれ制御して、前記複数の車輪の各々のスリップ状態を制御するスリップ制御装置と
を含む液圧ブレーキシステムであって、
前記液圧発生装置が、前記スリップ制御装置の上流側部の剛性を、前記スリップ制御装置が作動状態にある場合に、非作動状態にある場合に比較して小さくする剛性低減部を含むことを特徴とする液圧ブレーキシステム。
上流側部の剛性が小さくされれば、スリップ制御装置の作動に伴う振動を良好に吸収することができ、振動を抑制することができる。
剛性Kとは、上流側部に作用した力(液圧により生じる力)の増加分ΔFpを、上流側部の容積の変化量Δqで割った値(K=ΔFp/Δq)であり、剛性Kが小さい場合は大きい場合より、小さい力で容積変化が生じ易くなり、振動が吸収され易くなる。このように、上流側部の剛性が小さくされるため、スリップ制御装置の作動に起因する振動を良好に吸収することができる。
なお、スリップ制御装置において、複数のブレーキシリンダの各々の液圧が個別に制御されるようにしても、2つのブレーキシリンダの液圧が共通に制御されるようにしてもよい。
(2)前記液圧発生装置が、(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)その加圧ピストンの前方に設けられ、前記上流側部に接続された前方加圧室と、(c)前記加圧ピストンの後方に設けられた背面室とを有するマスタシリンダと、(ii)前記背面室の液圧を制御可能な背面液圧制御装置とを備え、
前記剛性低減部が、前記背面室の剛性を小さくすることにより、前記前方加圧室の剛性を小さくする背面室剛性低減部を含み、その背面室剛性低減部が前記背面液圧制御装置に含まれる(1)項に記載の液圧ブレーキシステム。
上流側部の液圧の振動に伴って前方加圧室の液圧が振動させられる。また、前方加圧室の液圧の振動は加圧ピストンを介して背面室に伝達される。それに対して、背面室の剛性が小さくされれば前方加圧室の剛性を小さくすることができ、上流側部の剛性を小さくすることができる。
なお、前方加圧室と上流側部とは常に連通させられた状態で接続されても、連通と遮断とに切り換え可能な状態で接続されてもよい。
(3)前記背面室剛性低減部が、前記スリップ制御装置の作動状態において前記スリップ制御装置の非作動状態における場合に比較して、前記背面室の容積変化を許容する容積変化許容部を含む(2)項に記載の液圧ブレーキシステム。
背面室の容積変化(容積の増加、減少)が許容されれば、加圧ピストンの軸方向の振動(前進、後退)が吸収され得る。その結果、前方加圧室の液圧の振動を抑制し、上流側部の液圧の振動を抑制することができる。
(i)(a)ハウジングに液密かつ摺動可能に嵌合された制御ピストンと、(b)その制御ピストンの後方に設けられた制御圧室と、(c)前記制御ピストンの前方に設けられ、前記背面室に接続されたサーボ室とを備えたレギュレータと、
(ii)(a)前記制御圧室と高圧源との間に設けられた増圧弁と、前記制御圧室と低圧源との間に設けられた減圧弁との少なくとも一方と、
(iii)前記増圧弁と前記減圧弁との少なくとも一方を制御することにより、前記制御圧室の液圧を制御して、前記サーボ室の液圧を制御する制御圧室液圧制御部とを含み、
前記背面室剛性低減部が、前記増圧弁と前記減圧弁との少なくとも一方のうちの1つ以上の制御により、前記スリップ制御装置の作動状態において非作動状態における場合より、前記制御圧室の剛性を小さくする制御圧室剛性低減部を含み、その制御圧室剛性低減部が前記制御圧室液圧制御部に含まれる(2)項または(3)項に記載の液圧ブレーキシステム。
背面室の液圧の振動はサーボ室に伝達され、制御ピストンを介して制御圧室に伝達される。それに対して、制御圧室の剛性が小さくされれば、サーボ室、背面室の液圧の振動を抑制することができ、前方加圧室、上流側部の液圧の振動を抑制することができる。
背面室の液圧とサーボ室の液圧とはほぼ同じとなり、サーボ室の液圧と制御圧室の液圧との間にはレギュレータの構造等で決まる関係が成立する。背面室の液圧と制御圧室の液圧とは1対1に対応する。そのため、制御圧室の実際の液圧が目標液圧に近づくように制御されれば、背面室の実際の液圧を目標液圧に近づけることができる。なお、サーボ室の液圧と制御圧室の液圧とがほぼ同じ高さとなるようにすることもできる。
高圧源として動力式液圧源とすることができ、例えば、ポンプ装置とアキュムレータとを備えたものとすることができる。
(5)前記背面液圧制御装置が、前記制御圧室と低圧源との間に設けられた減圧弁を備え、
その減圧弁が、前記制御圧室と前記低圧源との差圧が小さい場合は大きい場合より開弁電流が小さくなる特性を備え、
前記制御圧室剛性低減部が、前記減圧弁のコイルへの供給電流を、前記スリップ制御装置が作動状態にある場合に非作動状態にある場合より、小さくする減圧弁電流制御部を含む(4)項に記載の液圧ブレーキシステム。
背面室の液圧制御において、制御圧室の目標液圧、実際の液圧が同じであっても、スリップ制御装置の作動状態においては非作動状態における場合より、減圧弁のコイルへの供給電流が小さくされる。減圧弁は差圧が小さくても開状態にされるのであり、開き気味となる。その結果、スリップ制御装置の作動状態において非作動状態における場合と比較して、制御圧室の容積変化が許容され、剛性を小さくすることができる。
(6)前記背面液圧制御装置が、前記制御圧室と低圧源との間に設けられた減圧弁を備え、
その減圧弁が、前記コイルへの供給電流が保持された状態で、前記制御圧室の液圧が前記供給電流で決まる開閉切換圧より高い場合に開状態にあるものであり、
前記制御圧室剛性低減部が、前記スリップ制御装置が作動状態にある場合に非作動状態にある場合より、前記開閉切換圧を低くする減圧弁制御部を含む(4)項または(5)項に記載の液圧ブレーキシステム。
ポペット弁部とソレノイドとを備えた電磁弁においては、当該電磁弁に作用する高圧側と低圧側との差圧に応じた差圧作用力Fpと、スプリングの弾性力Fsと、コイルへの供給電流に応じた電磁駆動力Fdとの関係により弁子の弁座に対する相対位置関係が決まる。電磁弁としての減圧弁に作用する差圧作用力Fpは、低圧源の液圧が一定である場合に制御圧室の液圧が大きい場合は小さい場合より大きくなる。また、減圧弁が常開弁である場合には、スプリングの弾性力Fsが弁子を弁座から離間させる向きに作用し、電磁駆動力Fdが差圧作用力とスプリングの弾性力との和より大きくなると閉状態に切り換えられる(Fd>Fs+Fp:閉)。減圧弁が常閉弁である場合には、スプリングの弾性力Fsが弁子を弁座に着座させる向きに作用し、電磁駆動力Fdと差圧作用力Fpとの和がスプリングの弾性力Fsより大きくなると開状態に切り換えられる(Fd+Fp>Fs:開)。減圧弁が常開弁であっても常閉弁であっても、制御圧室の液圧が供給電流で決まる開閉切換圧より高い間、開状態にあり、制御圧室が低圧源に連通させられる。また、減圧弁が常開弁である場合には供給電流が小さくされることにより開閉切換圧が低くされ、常閉弁である場合には供給電流が大きくされることにより開閉切換圧が低くされる。
(7)前記背面液圧制御装置が、前記制御圧室の目標液圧を制動要求に基づいて決定する目標液圧決定部を含み、
前記減圧弁制御部が、前記制御圧室の目標液圧が減少傾向にある場合は増加傾向にある場合より、前記開閉切換圧を低くする目標液圧変化対応減圧弁制御部を含む(6)項に記載の液圧ブレーキシステム。
目標液圧は、例えば、運転者によるブレーキ操作部材の操作状態に基づいて決まる制動要求に基づいて決めることができる。また、自動ブレーキが作動させられる場合、トラクション制御、ビークルスタビリティ制御が行われる場合等には、自動ブレーキの作動要求、それぞれの制御における要求で決まる制動要求に基づいて決めることができる。
目標液圧が減少傾向にある場合は増加傾向にある場合より、制御圧室が低圧源に連通させられ易くなるため、制御圧室の液圧を良好に減少させることができ、目標液圧に近づけることができる。
(8)前記背面液圧制御装置が、前記制御圧室の実際の液圧と目標液圧との比較により、少なくとも、前記制御圧室の液圧を増加させる増圧制御と、減少させる減圧制御とのいずれかを行う増圧・減圧制御部を含み、
前記減圧弁制御部が、前記増圧・減圧制御部によって減圧制御が行われる場合に、前記増圧制御が行われる場合より、前記開閉切換圧を小さくする(6)項または(7)項に記載の液圧ブレーキシステム。
増圧・減圧制御部は、増圧制御と減圧制御とのいずれかを行うものであっても、増圧制御、減圧制御、保持制御のうちのいずれかを行うものであってもよい。
なお、制御圧室の実際の液圧は、センサ等により直接検出しても、増圧弁、減圧弁の制御態様等に基づいて推定してもよい。
(9)前記背面液圧制御装置が、(a)前記制御圧室と低圧源との間に設けられた減圧弁と、(b)その減圧弁を、前記制御圧室の目標液圧に基づいて制御する目標液圧対応減圧弁制御部とを含み、
前記制御圧室剛性低減部が、前記目標液圧を、前記スリップ制御装置が作動状態にある場合に非作動状態にある場合より小さい値に決定する減圧弁制御用目標液圧決定部を含む(4)項ないし(8)項のいずれか1つに記載の液圧ブレーキシステム。
例えば、減圧弁が、制御圧室の実際の液圧が目標液圧より大きい間、開状態にあり、実際の液圧が目標液圧に達すると閉状態とされるように制御される場合において、目標液圧が低くされれば、減圧弁は開き気味となる。
その増圧弁が、前記高圧源と前記制御圧室との間の差圧と開弁電流との関係が、差圧が大きくなると開弁電流が小さくなる特性を備え、
前記制御圧室剛性低減部が、前記スリップ制御装置の作動状態において非作動状態における場合に比較して、供給電流を大きくする増圧弁制御部を含む(4)項ないし(9)項のいずれか1つに記載の液圧ブレーキシステム。
背面室の液圧制御において、制御圧室の目標液圧、実際の液圧が同じであっても、スリップ制御装置の作動状態においては非作動状態における場合より、増圧弁のコイルへの供給電流が大きくされる。増圧弁は、差圧が小さくても開状態とされるのであり、開き気味となる。その結果、スリップ制御装置の作動状態において非作動状態における場合に比較して、制御圧室の容積変化が許容され、制御圧室の剛性を小さくすることができる。
(11)前記背面液圧制御装置が、前記制御圧室と高圧源との間に設けられた増圧弁を備え、
その増圧弁が、前記コイルへの供給電流が保持される場合において、前記制御圧室の液圧が前記供給電流で決まる開閉切換圧より低い場合に、開状態にあるものであり、
前記制御圧室剛性低減部が、前記スリップ制御装置の作動状態において非作動状態における場合に比較して、前記開閉切換圧を高くする増圧弁制御部を含む(4)項ないし(10)項のいずれか1つに記載の液圧ブレーキシステム。
増圧弁に作用する差圧作用力は、高圧源の液圧が一定である場合に制御圧室の液圧が大きい場合は小さい場合より小さくなる。また、増圧弁は、コイルに電流が供給されない状態において、スプリングの弾性力が差圧作用力以上の場合に閉状態にある。それに対して、電磁駆動力と差圧作用力との和がスプリングの弾性力より大きくなると、開状態に切り換えられ、制御圧室が高圧源に連通させられる。本増圧弁において、コイルへの供給電流が大きくされると、差圧が小さくても(制御圧室の液圧が高くても)開状態とされるのであり、増圧弁が開気味になる。
(12)前記背面液圧制御装置が、前記制御圧室の目標液圧を制動要求に基づいて決定する目標液圧決定部を含み、
前記増圧弁制御部が、前記目標液圧決定部によって決定された前記制御圧室の目標液圧が増加傾向にある場合は減少傾向にある場合より、前記増圧弁のコイルへの供給電流を大きくする目標液圧変化対応増圧弁制御部を含む(10)項または(11)項に記載の液圧ブレーキシステム。
目標液圧が増加傾向にある場合に減少傾向にある場合より制御圧室が高圧源に連通させられ易くなり(開閉切換圧が高くされ)、制御圧室の液圧を良好に増加させることができ、目標液圧に近づけることができる。
(13)前記背面液圧制御装置が、前記制御圧室の実際の液圧と目標液圧との比較により、少なくとも、前記制御圧室の液圧を増加させる増圧制御と、減少させる減圧制御とのいずれかを行う増圧・減圧制御部を含み、
前記増圧弁制御部が、前記増圧・減圧制御部によって増圧制御が行われる場合に、前記減圧制御が行われる場合より、前記増圧弁のコイルへの供給電流を大きくする(10)項ないし(12)項のいずれか1つに記載の液圧ブレーキシステム。
(14)前記背面液圧制御装置が、(a)前記制御圧室と高圧源との間に設けられた増圧弁と、(b)その増圧弁を、前記制御圧室の実際の液圧が目標液圧に近づくように制御する目標液圧対応増圧弁制御部とを含み、
前記剛性低減部が、前記目標液圧を、前記スリップ制御装置が作動状態にある場合に非作動状態にある場合より大きい値に決定する増圧弁制御用目標液圧決定部を含む(4)項ないし(13)項のいずれか1つに記載の液圧ブレーキシステム。
例えば、制御圧室の実際の液圧が目標液圧より小さい間、増圧弁が開状態とされ、実液圧が目標液圧に達すると閉状態に切り換えられる場合に、目標液圧が高くされれば、増圧弁は開き気味となる。
(15)前記背面液圧制御装置が、(a)前記制御圧室と高圧源との間に設けられた増圧弁と、(b)前記制御圧室と低圧源との間に設けられた減圧弁と、(c)前記増圧弁と前記減圧弁との両方を、前記スリップ制御装置が作動状態にあるうちの少なくとも一時期に開状態とする開制御部とを含む(4)項ないし(14)項のいずれか1つに記載の液圧ブレーキシステム。
スリップ制御装置が作動状態にある間の少なくとも一時期において増圧弁と減圧弁との両方が開状態にされればよく、スリップ制御装置が作動状態にある間の全期間に開状態とされる必要は必ずしもない。
(16)前記背面液圧制御装置が、(a)前記制御圧室と高圧源との間に設けられた増圧弁と、(b)前記制御圧室と低圧源との間に設けられた減圧弁と、(c)前記増圧弁と前記減圧弁との両方を、前記制御圧室の液圧が目標液圧で決まる設定範囲内にある場合に、開状態とする開制御部とを含む(4)項ないし(15)項のいずれか1つに記載の液圧ブレーキシステム。
制御圧室の液圧がほぼ目標液圧にある場合には、増圧弁も減圧弁も閉状態とされるのが普通である。それに対して、本項に記載の液圧ブレーキシステムにおいては、制御圧室の液圧が目標液圧で決まる設定範囲内にある場合に、増圧弁と減圧弁との両方が開状態とされる。それにより、制御圧室が高圧源と低圧源とに、増圧弁、減圧弁を介して(絞りを介して)連通させられ、作動液の流入・流出が許容された状態とされる。制御圧室において、容積変化(増加、減少)が許容され、液圧の振動が許容される。
液圧発生装置が、運転者がブレーキ操作部材を操作しなくても液圧を発生可能なものである場合には、スリップ制御部には、アンチロック制御部のみならず、トラクション制御部、ビークルスタビリティ制御部等も該当する。
なお、ブレーキシリンダの液圧制御は、ブレーキシリンダと液圧発生装置とが連通させられた状態で行われることもある。
(18)前記スリップ制御装置が、前記複数のブレーキシリンダを、それぞれ、前記液圧発生装置と低圧源とのいずれかに連通させることにより、前記複数のブレーキシリンダの液圧をそれぞれ制御可能な複数のスリップ制御用電磁弁を含む(1)項ないし(16)項のいずれか1つに記載の液圧ブレーキシステム。
低圧源は、マスタリザーバとしたり、減圧用リザーバとしたりすることができるのであり、スリップ制御装置は排出式のものとしたり、還流式のものとしたりすること等ができる。
スリップ制御装置の作動状態とは、少なくともスリップ制御用電磁弁が作動させられている状態をいう。スリップ制御用電磁弁の開閉に伴ってスリップ制御用電磁弁の上流側の液圧が振動させられるが、その振動が抑制される。スリップ制御用電磁弁としては、例えば、液圧発生装置とブレーキシリンダとの間に設けられた増圧弁(保持弁)、ブレーキシリンダと低圧源との間に設けられた減圧弁等が該当する。
(19)前記スリップ制御装置が、前記複数のブレーキシリンダから流出させられた作動液を汲み上げて前記上流側部に供給するポンプ装置を含む(1)項ないし(17)項のいずれか1つに記載の液圧ブレーキシステム。
スリップ制御装置の作動状態とは、スリップ制御用電磁弁が作動させられている状態とポンプ装置が作動させられている状態との少なくとも一方をいう。ポンプ装置の作動に伴って、スリップ制御用電磁弁の上流側の液圧が振動させられるが、その振動が抑制される。ポンプ装置の作動に起因する振動を抑制するためにダンパが設けられることが多いが、本項に記載の液圧ブレーキシステムにおいては、液圧発生装置の制御により上流側部の液圧の振動が抑制される。その結果、ダンパを設ける必要がなくなり、液圧ブレーキシステムの大形化を回避することができ、コストアップを抑制することができる。
スリップ制御装置は、例えば、スリップ制御用電磁弁と、複数のブレーキシリンダから流出させられた作動液を収容する減圧用リザーバと、減圧用リザーバの作動液を汲み上げて上流側部に供給するポンプ装置とを含むものとすることができる。
(20)前記複数のスリップ制御用電磁弁のうちの1つ以上である第1スリップ制御用電磁弁が、前記液圧発生装置と前記複数のブレーキシリンダとの間にそれぞれ設けられ、
前記スリップ制御装置が、前記第1スリップ制御用電磁弁を、前記液圧発生装置の出力液圧と前記第1スリップ制御用電磁弁が接続された1つ以上のブレーキシリンダの各々の液圧との差が、各々の目標差圧に近づくように制御する差圧制御部を含む(18)項または(19)項に記載の液圧ブレーキシステム。
本項に記載の液圧ブレーキシステムにおいては、複数のスリップ制御用電磁弁により、複数のブレーキシリンダの液圧が個別に制御可能とされる。
前記背面室剛性低減部が、前記背面室用増圧弁と前記背面室用減圧弁との少なくとも一方のうちの1つ以上の制御により、前記スリップ制御装置の作動状態において非作動状態における場合より前記背面室の剛性を小さくする直接型背面室剛性低減部を含み、その直接型背面室剛性低減部が前記背面液圧直接制御部に含まれる(2)項または(3)項、(17)項ないし(20)項のいずれか1つに記載の液圧ブレーキシステム。
背面室に直接増圧弁、減圧弁が接続されるのであり、背面室の液圧の制御により前方加圧室の液圧が制御される。
背面室用増圧弁、背面室用減圧弁の制御については、(5)項ないし(16)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。
(22)前記液圧発生装置が、動力式液圧源と、その動力式液圧源の液圧を利用して前記上流側部の液圧を制御する上流側部液圧制御部とを含む(1)項、(17)項ないし(20)項のいずれか1つに記載の液圧ブレーキシステム。
液圧発生装置は、前述のように、マスタシリンダ等のマニュアル液圧源を含むものであっても含まないものであってもよい。マニュアル液圧源を含まない場合には、上流側部がマニュアル液圧源から遮断された状態で、動力式液圧源の液圧を利用して上流側部の液圧が制御される。また、上流側部液圧制御部により、上流側部の液圧の振動が抑制される。
なお、上流側部液圧制御部は、(i)1つ以上の電磁弁を備え、1つ以上の電磁弁の制御により上流側部の液圧を制御するものとしたり、(ii)動力式液圧源に含まれるポンプ装置のポンプモータの制御により上流側部の液圧を制御するものであってもよい。
(23)前記液圧発生装置が、(i)高圧源と、(ii)その高圧源と前記上流側部との間に設けられた上流側増圧弁と前記上流側部と低圧源との間に設けられた上流側減圧弁との少なくとも一方とを含み、
前記剛性低減部が、前記上流側増圧弁と前記上流側減圧弁との少なくとも一方のうちの1つ以上の制御により、前記スリップ制御装置の作動状態において非作動状態における場合より前記上流側部の剛性を小さくするものである(1)項、(17)項ないし(20)項、(22)項のいずれか1つに記載の液圧ブレーキシステム。
上流側増圧弁、上流側減圧弁の制御については、(5)項ないし(16)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。
(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)その加圧ピストンの後方から前進方向の力である前進力を加える前進力制御装置と、(c)前記加圧ピストンの前方に設けられ、前記複数のブレーキシリンダが接続された前方加圧室とを備え、前記前方加圧室の液圧を前記前進力制御装置により制御可能な液圧発生装置と、
前記複数のブレーキシリンダの各々を、それぞれ、前記前方加圧室と低圧源とのいずれかに連通させることにより、前記複数のブレーキシリンダの各々の液圧を個別に制御可能なスリップ制御装置と
を含む液圧ブレーキシステムであって、
前記前進力制御装置が、前記スリップ制御装置が作動状態にある場合に前記前方加圧室の液圧の振動を抑制する振動抑制部を含むことを特徴とする液圧ブレーキシステム。
前進力制御装置として、(i)電動モータと、(ii)運動変換機構とを備えたものとすることができる。運動変換機構は、電動モータの出力軸の回転力を前進力に変換して加圧ピストンに伝達する運動伝達機構でもある。本項に記載の液圧ブレーキシステムには、(1)項ないし(23)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。特に、振動抑制部には、剛性低減部についての技術的特徴を採用することができる。以下、(25)項〜(27)項についても同様とする。
(25)複数のブレーキシリンダと、
(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)その加圧ピストンの前方に設けられ、前記複数のブレーキシリンダが接続された前方加圧室と、(c)前記加圧ピストンの後方に設けられた背面室とを有するマスタシリンダと、(ii)前記背面室の液圧を制御可能な背面液圧制御装置とを備えた液圧発生装置と、
前記複数のブレーキシリンダの各々を、それぞれ、前記前方加圧室と低圧源とのいずれかに連通させることにより、前記複数のブレーキシリンダの各々の液圧を個別に制御可能なスリップ制御装置と
を含む液圧ブレーキシステムであって、
前記背面液圧制御装置が、前記スリップ制御装置が作動状態にある場合に前記前方加圧室の液圧の振動を抑制する振動抑制部を含むことを特徴とする液圧ブレーキシステム。
本項に記載の液圧ブレーキシステムには、(1)項ないし(23)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。
(26)液圧発生装置と、
複数のブレーキシリンダと、
それら複数のブレーキシリンダと液圧発生装置との間に設けられ、前記複数のブレーキシリンダから流出させられた作動液を、前記複数のブレーキシリンダの上流側の部分である上流側部に戻すポンプ装置を備えたスリップ制御装置と
を含む液圧ブレーキシステムであって、
前記液圧発生装置が、前記上流側部の液圧の振動を、電子的な制御により抑制する振動抑制部を含むことを特徴とする液圧ブレーキシステム。
本項に記載の液圧ブレーキシステムには、(1)項ないし(23)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。
(27)複数のブレーキシリンダと、
液圧発生装置と、
それら液圧発生装置と前記複数のブレーキシリンダとの間に設けられ、前記複数のブレーキシリンダのうちの1つ以上ずつの液圧をそれぞれ制御するスリップ制御装置であって、前記複数のブレーキシリンダから流出させられた作動液を前記複数のブレーキシリンダの上流側の部分である上流側部に戻すポンプ装置を備えたものと
を含む液圧ブレーキシステムであって、
前記液圧発生装置が、前記上流側部の剛性を、前記ポンプ装置が作動状態にある場合に、非作動状態にある場合に比較して小さくする剛性低減部を含むことを特徴とする液圧ブレーキシステム。
本項に記載の液圧ブレーキシステムには、(1)項ないし(23)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。
なお、本液圧ブレーキシステムは、ハイブリッド車両に搭載したり、電気自動車、燃料電池車両に搭載したり、内燃駆動車両に搭載することもできる。ハイブリッド車両、電気自動車、燃料電池自動車等に搭載された場合には、駆動輪に回生制動力が加えられるため、回生協調制御が行われるが、内燃駆動車両においては、回生協調制御が行われることはない。いずれにしても、本液圧ブレーキシステムにおいて、液圧ブレーキのブレーキ力が所望の大きさとなるよう電気的に制御される。
図1に示すように、液圧ブレーキシステムは、(i)左右前輪2FL,2FRに設けられた液圧ブレーキ4FL,4FRのブレーキシリンダ6FL,6FRおよび左右後輪8RL,8RRに設けられた液圧ブレーキ10RL,10RRのブレーキシリンダ12RL,12RR、(ii)これらブレーキシリンダ6FL,6FR,12RL,12RRに液圧を供給可能な液圧発生装置14、(iii)これらブレーキシリンダ6FL,6FR,12RL,12RRと液圧発生装置14との間に設けられたスリップ制御装置16等を含む。液圧発生装置14、スリップ制御装置16等は、コンピュータを主体とするブレーキECU20(図4参照)によって制御される。
液圧発生装置14は、(i)ブレーキ操作部材としてのブレーキペダル24、(ii)マスタシリンダ26、(iii)マスタシリンダ26の背面室の液圧を制御する背面液圧制御装置28等を含む。
{マスタシリンダ}
マスタシリンダ26は、(a)ハウジング30、(b)ハウジング30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32,34および入力ピストン36等を含む。
加圧ピストン32,34の前方が、それぞれ、前方加圧室40,42とされる。前方加圧室40には液通路44を介して左右前輪2FL,2FRの液圧ブレーキ4FL,4FRのブレーキシリンダ6FL,6FRが接続され、前方加圧室42には液通路46を介して左右後輪8RL,8RRの液圧ブレーキ10RL,10RRのブレーキシリンダ12RL,12RRが接続される。これら液圧ブレーキ4FL,4FR,10RL,10RRは、それぞれ、ブレーキシリンダ6FL,6FR,12RL,12RRに液圧が供給されることにより作動させられ、車輪2FL、2FR,8RL,8RRの回転を抑制する。
以下、本明細書において、液圧ブレーキ、後述する電磁弁等につき、車輪位置を区別する必要がない場合等には、車輪位置を表すFL,FR,RL,RRを省略する場合がある。
また、加圧ピストン32とハウジング30との間、2つの加圧ピストン32,34の間には、それぞれ、リターンスプリングが配設され、加圧ピストン32,34を後退方向に付勢する。加圧ピストン32,34が後退端位置にある場合には、前方加圧室40,42は、それぞれ、マスタリザーバ(リザーバタンクと称することもできる)52に連通させられる。
一方、ハウジング30には、円環状の内周側突部64が設けられ、中間ピストン部58の後方、すなわち、後小径部60が液密かつ摺動可能に嵌合される。その結果、中間ピストン部58の後方の、中間ピストン部58と内周側突部64との間に背面室66が形成される。
加圧ピストン34の後方に入力ピストン36が位置し、後小径部60と入力ピストン36との間が入力室70とされる。入力ピストン36の後部には、ブレーキペダル24がオペレイティングロッド72等を介して連携させられる。
なお、加圧ピストン34のうちの前ピストン部56と中間ピストン部58とによって加圧ピストン(または、加圧ピストン部)が構成されると考えることもできる。
また、連結通路80の連通制御弁82より環状室62側の部分に、シミュレータ通路88を介してストロークシミュレータ90が接続される。ストロークシミュレータ90は、シミュレータ通路88、連結通路80を介して入力室70に接続されるため、連通制御弁82の開状態において作動が許容され、閉状態において阻止される。このように、連通制御弁82はシミュレータ制御弁としての機能を有するものである。
さらに、連結通路80のリザーバ通路84が接続された部分より環状室側の部分に、液圧センサ92が設けられる。液圧センサ92は、環状室62,入力室70が互いに連通させられ、かつ、マスタリザーバ52から遮断された状態において、環状室62,入力室70の液圧を検出する。液圧センサ92によって検出された液圧は、ブレーキペダル24の操作力に応じた大きさとなるため、操作力センサ、あるいは、操作液圧センサと称することができる。
背面室66には背面液圧制御装置28が接続される。背面液圧制御装置28は、(a)高圧源100,(b)レギュレータ102,(c)リニア弁装置103等を含む。
高圧源100は、ポンプ104およびポンプモータ105を備えたポンプ装置106と、ポンプ装置106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108とを含む。アキュムレータ108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109よって検出されるが、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、ポンプモータ105が制御される。
レギュレータ102は、(d)ハウジング110と、(e)ハウジング110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112および制御ピストン114とを含む。ハウジング110には、段付き形状を成したシリンダボアが形成され、大径部に、パイロットピストン112、制御ピストン114が液密かつ摺動可能に嵌合され、小径部に高圧源100に接続された高圧室116が形成される。パイロットピストン112とハウジング110との間がパイロット圧室120とされ、制御ピストン114の後方が制御圧室122とされ、制御ピストン114と、シリンダボアの大径部と小径部との段部との間がサーボ室124とされる。また、サーボ室124と高圧室116との間に高圧供給弁126が設けられる。
一方、制御ピストン114の本体の中央部には、軸線Lと平行に延びた嵌合穴が形成されるとともに、軸線Lと直交する方向(半径方向)に延びた部分を有し、嵌合穴に連通させられた液通路140が形成される。液通路140は、マスタリザーバに接続された低圧ポートに常時連通させられる。
嵌合穴には、軸線Lと平行に延びた開弁部材144が嵌合される。開弁部材144の中央部には軸線Lと平行に軸方向通路146が形成され、後側の端部が液通路140に開口し、前側の端部が弁子132に対向する。その結果、開弁部材144の弁子132に対向する前端部と低圧ポートとが、軸方向通路146,液通路140を介して接続される。
また、開弁部材144とハウジング110との間にはスプリング150が設けられ、制御ピストン114(開弁部材144を有する)を後退方向に付勢する。
さらに、サーボ室124にはサーボ通路154を介してマスタシリンダ26の背面室66が接続される。サーボ室124と背面室66とは直接接続されるため、サーボ室124の液圧と背面室66の液圧とは原則として同じ高さになる。なお、サーボ通路154にはサーボ液圧センサ(背面液圧センサと称することもできる)156が設けられ、サーボ室124の液圧(背面室66の液圧)が検出される。
制御圧室122には、増圧リニア弁160と減圧リニア弁162とを含むリニア弁装置103が接続され、制御圧室122の液圧が、これら増圧リニア弁160のコイル160s,減圧リニア弁162のコイル162sへの供給電流の制御により、制御される。
増圧リニア弁160は、図2(a)に示すように、ポペット弁部170とソレノイド172とを含み、ポペット弁部170は、弁座174および弁子176と、弁子176を弁座174に接近させる向きに弾性力Fsを加えるスプリング178とを備え、ソレノイド172は、コイル160sと、コイル160sに電流が供給されることにより生じる電磁駆動力Fdを弁子176に付与するプランジャ182とを備える。また、増圧リニア弁160は、高圧源100と制御圧室122との液圧差に応じた差圧作用力Fpが、弁子176を弁座174から離間させる向きに作用する姿勢で設けられる。
Fp+Fd:Fs
増圧リニア弁160は、差圧作用力Fpと電磁駆動力Fdとの和がスプリング178の弾性力Fsより大きくなると、閉状態から開状態に切り換えられるのであり、増圧リニア弁160は、図2(b)に示す開弁電流IopenAと差圧との関係である特性を有する。
また、図2(b)から、コイル160sへの供給電流が大きい場合は小さい場合より、差圧作用力Fpが小さくてもポペット弁部170が開状態に切り換えられることが明らかである。すなわち、制御圧室122の液圧が、図2(b)で表される特性と供給電流とで決まる差圧に対応する制御圧室122の液圧(開閉切換圧と称することができる)より低い場合に、ポペット弁部170は開状態にあるが、供給電流が大きい場合は小さい場合より開閉切換圧が大きくなる。
また、制御圧室122とマスタリザーバとの差圧に応じた差圧作用力Fpが弁子191を弁座190から離間させる向きに作用する。
Fs+Fp:Fd
減圧リニア弁162は、電磁駆動力Fdが差圧作用力Fpとスプリングの弾性力Fsとの和より大きくなると、開状態から閉状態に切り換えられるのであり、減圧リニア弁162は、図3(b)に示す開弁電流IopenRと差圧との関係である特性を有する。
図3(b)に示すように、コイル162sへの供給電流が大きい場合は小さい場合より差圧(制御圧室122の液圧)が高くても、ポペット弁部186は開状態にされる。すなわち、ポペット弁部186は、図3(b)で表される特性とコイル162sへの供給電流とで決まる差圧(制御圧室122の液圧であり、開閉切換圧と称することができる)より、制御圧室122の液圧が高い場合に開状態にあるのであり、供給電流が小さい場合は大きい場合より開閉切換圧が低くされる。
スリップ制御装置16は、加圧室40とブレーキシリンダ6FR,FLの各々との間に設けられた保持弁200FR,FLと、ブレーキシリンダ6FR,FLと減圧用リザーバ202Fとの間にそれぞれ設けられた減圧弁204FR,FLと、減圧用リザーバ202Fの作動液を汲み上げて、前記保持弁200FR,FLの上流側に出力するポンプ装置206Fとを含むとともに、加圧室42とブレーキシリンダ12RR,RLの各々との間に設けられた保持弁200RR,RLと、ブレーキシリンダ12RR,RLと減圧用リザーバ202Rとの間にそれぞれ設けられた減圧弁204RR,RLと、減圧用リザーバ202Rの作動液を汲み上げて、前記保持弁200RR,RLの上流側に出力するポンプ装置206Rとを含む。ポンプ装置206F,Rは、それぞれ、ポンプ208F,Rとポンプモータ210とを含むが、ポンプモータ210が共通とされている。
保持弁200においては、前方加圧室40,42の液圧からブレーキシリンダ6,12の液圧を引いた値である実際の差圧が、前方加圧室40,42の推定液圧とブレーキシリンダ6,12の目標液圧との差である目標差圧に近づくように、デューティ比が決定されるのであり、デューティ比が大きい場合は小さい場合より差圧が小さくなり、ブレーキシリンダ6,12の液圧が前方加圧室40,42の液圧に対して低くなる。減圧弁204においては、ブレーキシリンダ6,12の液圧から減圧用リザーバ202F,Rの液圧(大気圧であると推定することができる)を引いた値であるブレーキシリンダ6,12の実際の液圧が目標液圧に近づくようにデューティ比が決定され、デューティ制御が行われる。デューティ比が大きい場合は小さい場合より、ブレーキシリンダ6,12の液圧が高くなる。
また、保持弁200、減圧弁204の開閉制御が行われる間、原則として、ポンプ装置206F,Rは作動させられ、減圧用リザーバ202F,Rにある作動液が汲み上げられて、保持弁200の上流側の供給部212F,Rに出力される。このように、本スリップ制御装置は還流式のものである。
なお、供給部212F,Rは液通路44,46上の部分であり、前方加圧室40,42と連通させられた状態にある。また、接続部212F,R、液通路44,46の保持弁200より上流側の部分等を含む部分を上流側部214F,Rとする。
ブレーキECU20は、図4に示すように、実行部220、記憶部222、入出力部224等を含むコンピュータを主体とするものであり、入出力部224には、上述の操作液圧センサ92,アキュムレータ圧センサ109,サーボ液圧センサ156が接続されるとともに、ブレーキペダル24のストローク(以下、操作ストロークと称する場合がある)を検出するストロークセンサ230,前後左右の各車輪2FR,FL,8RR,RLの車輪速度を検出する車輪速度センサ232,車両のヨーレイトを検出するヨーレイトセンサ234等が接続されるとともに、ポンプモータ105,210が図示しない駆動回路を介して接続されるとともに、増圧リニア弁160、減圧リニア弁162、保持弁200、減圧弁204等の電磁弁のコイル等が接続される。
ブレーキECU20の記憶部222には、複数のプログラムやテーブル等が記憶されている。
[通常制動時制御]
本液圧ブレーキシステムが電気自動車、ハイブリッド自動車等に搭載される場合には、原則として回生協調制御が行われる。
例えば、運転者によってブレーキペダル24が踏み込まれた場合等には制動要求が出される。この制動要求に応じた制動力が回生制動力で満たされる場合には液圧ブレーキ4,10が作動させられることはない。
マスタシリンダ26において、連通制御弁82が開状態、リザーバ遮断弁86が閉状態にあるため、入力室70と環状室62とが連通させられるとともに、これらがマスタリザーバから遮断されて、ストロークシミュレータ90に連通させられる。中間ピストン部58の環状室62に対向する受圧面の面積と後小径部60の入力室70に対向する受圧面の面積とが同じであるため、加圧ピストン34において、入力室70の液圧に起因する前進方向の力と、環状室62の液圧に起因する後退方向の力とが釣り合う。ブレーキペダル24の前進に伴って入力ピストン36が、加圧ピストン34に対して相対的に前進させられ、ストロークシミュレータ90が作動させられる。
また、リニア弁装置103が制御されることはなく、レギュレータ102は非作動状態にある。マスタシリンダ26の背面室66に液圧が供給されることはない。加圧ピストン34は前進させられず、前方加圧室40,42に液圧が発生させられることはなく、液圧ブレーキ4,10は非作動状態にある。
レギュレータ102において、リニア弁装置103の制御により制御圧室122の液圧が増加させられる。制御ピストン114が前進させられ、サーボ室124の液圧が高くなる。高圧供給弁126が開状態に切り換えられ、高圧室116に連通させられ、サーボ室124の液圧が背面室66に供給される。マスタシリンダ26において、背面室66の液圧により加圧ピストン34が前進させられ、前方加圧室40,42に液圧が発生させられ、ブレーキシリンダ6,12に供給されて、液圧ブレーキ4,10が作動させられる。
このようにリニア弁装置103の制御によって、ブレーキシリンダ6,12の液圧が制御されるのであり、液圧制動力と回生制動力とにより運転者が要求する制動力(要求制動力、または、要求総制動力と称することができる)が満たされるように制御される。
なお、スリップ制御装置16は制御されることがない。保持弁200、減圧弁204は図示する原位置にあり、ポンプモータ210は停止状態にある。
本液圧ブレーキシステムが内燃駆動車両に搭載された場合、また、回生協調制御が行われない場合には、運転者の要求する制動力が液圧ブレーキ4,10により満たされるように、リニア弁装置103が制御される。
要求制動力(要求総制動力)が、ブレーキペダル24の操作状態(ストロークセンサ230によって検出された操作ストロークと、操作液圧センサ92によって検出された操作力との少なくとも一方で表すことができる)に基づいて決定される。そして、回生協調制御が行われる場合には、要求制動力から回生制動力を引いた値に基づいて目標液圧制動力が決定され、回生協調制御が行われない場合には、要求制動力に基づいて目標液圧制動力が決定される。
また、目標液圧制動力に基づいて前方加圧室40,42の目標液圧が決定され、それに応じて、背面室66の目標液圧Prefが決定され、制御圧室122の目標液圧が決定される。そして、制御圧室122の実際の液圧が目標液圧に近づくように、増圧リニア弁160s、減圧リニア弁162sへの供給電流が制御される。
前方加圧室40,42の液圧と背面室66の液圧との間にはマスタシリンダ26の構造等で決まる関係が成立し、背面室66の液圧と同じ高さであるサーボ室124の液圧と制御圧室122の液圧との間にはレギュレータ102の構造等で決まる関係が成立する。なお、本実施例においては、サーボ室124の液圧と制御圧室122の液圧とは同じ高さとなるようにされている。そのため、前方加圧室40,42の目標液圧に基づいて決定された背面室66の目標液圧(サーボ室124の目標液圧と同じ高さであり、以下、目標背面液圧Prefと称する)に、背面室66の実際の液圧(サーボ液圧センサ156の検出液圧であり、以下、実背面液圧P*と称する)が近づくように、リニア弁装置103が制御されると考えることができる。
なお、制御モードの決定の方法は限定されない。
増圧モードにおいて、増圧リニア弁160は、実背面液圧P*が目標背面液圧Prefより低い間、開状態にあり、ほぼ目標背面液圧Prefに達すると、閉状態とされる。減圧リニア弁162は、実背面液圧P*が目標背面液圧Prefに液圧(Px)を加えた高さ(Pref+Px)より低い間、閉状態に保持される。
減圧モードにおいて、減圧リニア弁162は、実背面液圧P*が目標背面液圧Prefより高い間、開状態にあるが、ほぼ目標背面液圧Prefに達すると、閉状態とされる。増圧リニア弁160は閉状態に保持される。
このように、増圧リニア弁160、減圧リニア弁162のコイル160s、162への供給電流は、基本的には、実背面液圧P*がほぼ目標背面液圧Prefである場合に閉状態となるように制御される。また、増圧リニア弁160、減圧リニア弁162の両方が開状態とされることは原則としてない。
車輪2,8に作用する制動力が路面の摩擦係数に対して過大になると、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、スリップ制御装置16によりブレーキシリンダ6,12の液圧が個別に制御され、車輪2,8の制動スリップが抑制され、路面の摩擦係数で決まる適正な範囲に保たれる。
{スリップ制御装置の制御}
保持弁200のコイルへの供給電流は、前方加圧室40,42の推定液圧とブレーキシリンダ6,12の目標液圧との差である目標差圧に、実際の差圧が近づくように制御される。
本液圧ブレーキシステムには、前方加圧室40,42の液圧を検出するセンサが設けられていないため、要求液圧制動力で決まる前方加圧室40,42の目標液圧に基づいて前方加圧室40,42の液圧が推定される(Pm)。また、アンチロック制御が開始される前は、ブレーキシリンダ6,12の液圧は前方加圧室40,42の液圧と同じ高さであるとみなすことができるため、アンチロック制御の開始後は、アンチロック制御開始直前の前方加圧室40,42の推定液圧と保持弁200、減圧弁204の制御態様とに基づいて推定される(Pw)。さらに、ブレーキシリンダ6,12の目標液圧Pwrefは、車輪2,8のスリップ状態等に基づいて取得される。以上のことから、実際の差圧(Pm−Pw)が目標差圧(Pm−Pwref)に近づくように、保持弁200のコイルへの供給電流量が決定されるのであり、供給電流を制御する際のデューティ比が決定される。
減圧弁204のコイルへの供給電流は、ブレーキシリンダ6,12の推定液圧Pwが目標液圧Pwrefに近づくように制御される。減圧弁204は、ブレーキシリンダ6,12の液圧を減圧させる場合に、開状態に切り換えられる。
また、アンチロック制御中には、ポンプ装置206F,Rが作動させられる。ポンプ208F,Rによって、減圧用リザーバ202F,Rの作動液が汲み上げられて、上流側部214F,R(保持弁200、ブレーキシリンダ6,12の上流側)に戻される。
例えば、アンチロック制御中においては、減圧弁204、保持弁200の作動によってブレーキシリンダ4,12の液圧が前方加圧室40,42の液圧に対して低くされるため、前方加圧室40,42とブレーキシリンダ4,12との間に液圧差が生じる。そのため、保持弁200の開閉に伴って上流側部214の液圧が振動することがある。また、ポンプ208F,Rの作動に起因する脈動等によって振動させられることもある。このポンプ208F,Rの脈動に起因する液圧の振動は、振動数が設定値以上の振動である。
また、上流側部214F,Rの液圧、すなわち、前方加圧室40,42の液圧が振動させられると、ブレーキシリンダ12の液圧の制御精度が低下するという問題が生じる。上述のように、アンチロック制御において、ブレーキシリンダ6,12の液圧が前方加圧室40,42の推定液圧Pmに基づいて制御されるため、図9に示すように、前方加圧室40,42の実際の液圧が推定液圧Pmとは異なると、ブレーキシリンダ6,12の液圧の制御精度が低下するのである。
それに対して、上流側部214F,Rの液圧の振動、すなわち、前方加圧室40,42の液圧の振動は、加圧ピストン34を介して背面室66に伝達され、レギュレータ102の制御ピストン114を介して制御圧室122に伝達される。そのため、制御圧室122の液圧の振動に追従させてリニア弁装置103の供給電流を増加・減少させることによって振動を抑制することも考えられる。しかし、上流側部214F,Rの液圧の振動に追従させてリニア弁装置103の供給電流を増加・減少させることにより振動を抑制することは困難である。
そこで、本実施例においては、制御圧室122の剛性が低くされる。
図5(a)、(b)に示すように、増圧モードが設定された場合には、増圧リニア弁160のコイル160sには、目標背面液圧Prefとアキュムレータ圧との差圧と図2(b)で表される特性とで決まる開弁電流Iopenに設定電流αを加えた電流(Iopen+α)が供給され、減圧リニア弁162のコイル162sには、目標背面液圧Prefと図3(b)で表される特性とで決まる開弁電流Iopenから設定電流γ(>0)を引いた電流(Iopen−γ)が供給される。保持モードが設定された場合も同様である。
減圧モードが設定された場合には、増圧リニア弁160のコイル160sには、開弁電流Iopenに設定電流δを加えた電流(Iopen+δ)が供給され、減圧リニア弁162のコイル162sには、開弁電流Iopenから設定電流β(>0)を引いた電流(Iopen−β)が供給される。なお、設定電流αは設定電流δより大きく(α>δ)、設定電流βは設定電流γより大きい(β>γ)。
増圧モード、保持モードにおいて、増圧リニア弁160は、実背面液圧P*が目標背面液圧Prefに設定電流α等で決まる設定圧Pαを加えた液圧(Pref+Pα)より低い間、開状態にあるが、実背面液圧P*が液圧(Pref+Pα)に達すると閉状態に切り換えられる。減圧リニア弁162は、実背面液圧P*が目標背面液圧Prefから設定電流γで決まる設定圧Pγを引いた液圧(Pref−Pγ)より高い間、開状態にあるが、液圧(Pref−Pγ)に達すると、閉状態に切り換えられる。そのため、実背面液圧P*が目標液圧Prefで決まる設定範囲内にある間{(Pref−Pγ)<P*<(Pref+Pα)}、増圧リニア弁160も減圧リニア弁162も開状態にされる。制御圧室122において、増圧リニア弁160、減圧リニア弁162を介する(絞りを介する)作動液の流入・流出が許容され、制御圧室122の容積変化(容積の増加、減少)が許容されるのであり、制御圧室122の剛性が低くされる。それにより、制御圧室122の液圧の振動が吸収される。
また、図6(a)に示すように、設定電流αが設定電流γより大きい値とされるため、実背面液圧P*がほぼ目標背面液圧Prefにある場合の増圧リニア弁160の開度が減圧リニア弁162の開度より大きくされる。換言すれば、増圧リニア弁160、減圧リニア弁162の両方の開度が同じになる液圧<P*>が目標背面液圧Prefより高くなる。その結果、実背面液圧P*が目標背面液圧Prefより低くなり難くすることができる。
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、アンチロック制御中であるかどうかが判定され、制御中でない場合には、S2において開始条件が成立するか否かが判定される。例えば、制動スリップが過大になった場合等に開始条件が成立したと判定される。開始条件が成立しない場合には、スリップ制御装置16は制御されることがない。
それに対して、開始条件が成立した場合には、S3において、アンチロック制御が行われる。アンチロック制御が開始されるとアンチロック制御中フラグがセットされる。保持弁200、減圧弁204の供給電流が上述のように制御される。また、ポンプモータ210が作動させられ、ポンプ208によって減圧用リザーバ202の作動液が汲み上げられて、上流側部214に出力される。
アンチロック制御中においては、S4において、終了条件が成立するか否かが判定されるが、例えば、ブレーキペダル24の操作が解除された場合、制動スリップが適正範囲に保たれた場合等に成立したとされる。終了条件が成立しない間、判定がNOとなり、S1,4,3が繰り返し実行されて、アンチロック制御が継続して行われる。そのうちに、終了条件が成立すると、S5において、アンチロック制御の終了処理が行われる。ポンプモータ210が停止させられ、保持弁200、減圧弁204が原位置に戻される。
S9において、要求制動力に基づいて目標背面液圧Prefが決定され、S10において、目標背面液圧Prefの変化傾向等に基づいて制御モードが決定される。
S11において、アンチロック制御中であるかどうかが判定され、アンチロック制御中でない場合には、S12において、通常制動時制御が適宜行われる。増圧リニア弁160、減圧リニア弁162のコイル160s、162sへの供給電流ISLA,ISLRは、下記の通りである。
増圧モードにおいては、(ISLA,ISLR)={(Iopen+IFB)、Iseal}とされ、保持モードにおいては、(ISLA,ISLR)=(0、Iseal)とされ、減圧モードにおいては、(ISLA,ISLR)={0、(Iopen−IFB)}とされる。
ISLA=Iopen+α
ISLR=Iopen−γ
とされ、保持モードである場合には、S15の判定がYESとなり、S17において、増圧モードにおける場合と同様とされる。減圧モードである場合には、S14の判定がYESとなり、S18において、供給電流ISLA、供給電流ISLRが、それぞれ、
ISLA=Iopen+δ
ISLR=Iopen−β
とされる。
また、増圧リニア弁160、減圧リニア弁162への供給電流が振動に伴って増加・減少させられるのではないため、ポンプ装置206の脈動に起因する振動等、振動数が大きい振動であっても良好に吸収することができる。そのため、ダンパを設ける必要がなくなり、液圧ブレーキシステムの大形化を回避することができ、コストアップを抑制することができる。
さらに、増圧モードが設定された場合には、増圧リニア弁160の開度が減圧リニア弁162の開度より大きくされ、減圧モードが設定された場合には、減圧リニア弁162の開度が増圧リニア弁160の開度より大きくされるため、実背面液圧P*を目標背面液圧Pref近傍の高さに制御することができる。その結果、アンチロック制御におけるブレーキシリンダ液圧の制御精度を向上させることができ、制動距離が長くなることを良好に回避することができる。
それに対して、特許文献1に記載の液圧ブレーキシステムにおいては、保持弁の上流側部に設けられた増圧リニア弁の開閉切換圧が高くされるとともに減圧リニア弁の開閉切換圧が高くされるため、結果的に、上流側部の剛性は大きくなる。このように、特許文献1に記載の技術は、本願発明と異なる技術である。
また、図7のフローチャートで表されるスリップ制御装置制御プログラムのうちS3を記憶する部分、実行する部分等によりスリップ制御部が構成され、保持弁200、減圧弁204等によりスリップ制御用電磁弁が構成される。
本液圧ブレーキシステムにおいて、背面室66に背面液圧制御装置250が接続される。背面液圧制御装置250は、レギュレータを含まず、高圧源100とリニア弁装置252とを含む。リニア弁装置252は、高圧源100と背面室66との間に設けられた背面室用増圧弁としての増圧リニア弁254と、背面室66とリザーバ52との間に設けられた背面室用減圧弁としての減圧リニア弁256とを含む。また、背面室66の液圧を検出する背面液圧センサ258が設けられる。
本実施例においては、増圧リニア弁254のコイル254sと減圧リニア弁256のコイル256sとへの供給電流は、実施例1における場合と同様に制御される。背面室66の液圧が目標背面液圧Prefで決まる設定範囲内にある場合に、増圧リニア弁254、減圧リニア弁256が開状態にされるため、背面室66の容積変化が許容され、剛性が低くされる。背面室66において、液圧の振動が吸収され、前方加圧室40,42の液圧の振動を良好に抑制することができ、ブレーキシリンダ6,12の液圧の制御精度を向上させることができる。
本実施例においては、ブレーキECU20のリニア弁制御プログラムを記憶する部分、実行する部分等により背面液圧制御部が構成され、S16〜18を記憶する部分、実行する部分等により直接背面室剛性低減部が構成される。
なお、マスタシリンダの構造は、実施例1,2に示す構造に限定されず、加圧ピストンの後方に設けられた背面室を含むものであればよい。
本液圧ブレーキシステムにおいては、前後2系統とされており、マスタシリンダ300の2つの加圧ピストン302,303の前方の前方加圧室304,305に、マスタ通路306,307を介して、それぞれ、左右前輪のブレーキシリンダ6、左右後輪のブレーキシリンダが接続される。図11においては、前輪のブレーキ系統を記載し、後輪のブレーキ系統についての記載は省略する。
左右前輪2FL,FRのブレーキシリンダ6FL,FRと前方加圧室304との間にスリップ制御装置310が設けられる。スリップ制御装置310の構造は実施例1のスリップ制御装置16の一部と同様であるため、同じ符号を付して説明を省略する。
マスタ通路306の上流側部214Fと前方加圧室304との間の部分には、ストロークシミュレータ装置312、マスタ遮断弁314、上流側制御装置316が、上流側からこの順で設けられる。マスタ遮断弁314は常開の電磁開閉弁であり、ストロークシミュレータ装置312は、常閉のシミュレータ制御弁とストロークシミュレータとを含む。
上流側制御装置316は、高圧源としての動力式液圧源320とリニア弁装置322とを含み、リニア弁装置322は、高圧源320と上流側部214Fとの間に設けられた常閉の上流側増圧弁としての増圧リニア弁324と、上流側部214Fとリザーバ326との間に設けられた常閉の上流側減圧弁としての減圧リニア弁328とを含む。また、上流側部214Fの液圧は液圧センサ330によって検出される。
これらスリップ制御装置310、リニア弁装置322等は、コンピュータを主体とするブレーキECU340等により制御される。
マスタ遮断弁314が閉状態とされることにより、上流側部214Fが前方加圧室304から遮断されて、リニア弁装置322の制御により上流側部214Fの液圧が制御され、左右前輪のブレーキシリンダ6の液圧が共通に制御される。上流側部214Fについての目標液圧は、運転者の要求制動力に基づいて決定される。リニア弁装置322は、液圧センサ330によって検出された実際の上流側部214Fの液圧が目標液圧に近づくように制御される。スリップ制御装置16は非作動状態にあり、ポンプモータ210は停止状態にある。
[アンチロック制御]
ブレーキシリンダ6FL,FRの液圧がリニア弁装置322により共通に制御される一方、スリップ制御装置310により個別に制御される。
上流側部214Fの液圧はリニア弁装置322により制御される。増圧リニア弁324については実施例1における場合と同様に制御される。増圧モード、保持モードが設定された場合には、(Iopen+α´)の電流が供給され、減圧モードが設定された場合には、(Iopen+δ´)の電流が供給される。それに対して、減圧リニア弁328は常閉弁であるため、増圧リニア弁234と同様の構造を成したものであり、図2(b)に示す特性と同様の特性を備えたものである(図12に記載)。図12に示すように、アンチロック制御中においては、供給電流が大きくされて、開閉切換圧が低くされる。増圧モード、保持モードが設定された場合には、(Iopen+γ´)の電流が供給され、減圧モードが設定された場合には、(Iopen+β´)の電流が供給される。
本実施例においては、ブレーキECU340の増圧リニア弁324、減圧リニア弁328を制御する部分等により剛性低減部342が構成される。
なお、液圧発生装置316がリニア弁装置322を含むことは不可欠ではなく、動力式液圧源320の制御により上流側部214Fの振動が抑制されるようにすることもできる。
図13に示す液圧ブレーキシステムにおいて、スリップ制御装置400が排出式のものであり、ポンプ装置を含まないものである。
共通通路410には、前後左右の各輪2FL,FR,8RL,RRのブレーキシリンダ6FL,FR,12RL,RRが個別増圧通路412FL,FR,RL,RRを介してそれぞれ接続され、ブレーキシリンダ6FL,FR,12RL,RRとマスタリザーバ414とが個別減圧通路416FL,FR,RL,RRを介してそれぞれ接続される。個別増圧通路412FL,FR,RL,RRには、それぞれ、保持弁420FL,FR,RL,RRが設けられ、個別減圧通路416FL,FR,RL,RRには、それぞれ、減圧弁422FL,FR,RL,RRが設けられる。
共通通路410には、マスタシリンダ430と液圧ブースタ432とがそれぞれマニュアル通路434,436を介して接続されるとともに、液圧発生装置438が接続される。マニュアル通路434,436には、それぞれ、マニュアル遮断弁440,442が設けられる。液圧発生装置438は、実施例3に記載の液圧ブレーキシステムにおける場合と同様に、高圧源としての動力式液圧源320とリニア弁装置322とを含み、リニア弁装置322は、高圧源320と共通通路410との間に設けられた常閉の増圧リニア弁324、共通通路410とマスタリザーバ414との間に設けられた常閉の減圧リニア弁328等を含む。また、共通通路410には常閉の前後遮断弁452が設けられる
本実施例においては、スリップ制御装置400、リニア弁装置322等がコンピュータを主体とするブレーキECU340の指令に基づいて制御される。また、共通通路410が上流側部に対応する。
通常制動時には、マニュアル遮断弁440,442が閉状態、前後遮断弁452が開状態とされる。共通通路410からマスタシリンダ430、液圧ブースタ432が遮断された状態で、リニア弁装置322の制御により、共通通路410の液圧が制御され、ブレーキシリンダ6,12の液圧が共通に制御される。
[アンチロック制御]
ブレーキシリンダ6,12の液圧がリニア弁装置322により共通に制御される一方、スリップ制御装置400により個別に制御される。
共通通路410の液圧は、実施例3における場合と同様に制御されるのであり、増圧リニア弁324について、増圧モード、保持モードが設定された場合には、(Iopen+α*)の電流が供給され、減圧モードが設定された場合には、(Iopen+δ*)の電流が供給される。減圧リニア弁328について、増圧モード、保持モードが設定された場合には、(Iopen+γ*)の電流が供給され、減圧モードが設定された場合には、(Iopen+β*)の電流が供給される。
このように、アンチロック制御が行われる場合(スリップ制御装置400が作動させられる場合)には、共通通路410である上流側部の剛性が低くされるため、保持弁200、減圧弁204の作動に伴う共通通路410の液圧の振動を良好に抑制することができる。
液圧発生装置500は、マスタシリンダ502と前進力制御装置504とを含む。マスタシリンダ502は、2つの加圧ピストン506,508と、ブレーキペダル24に連携させられた入力ピストン510とを含み、入力ピストン510が加圧ピストン508に対して相対移動可能とされる。加圧ピストン506,508のそれぞれの前方の前方加圧室512,514には液通路44,46を介して、ブレーキシリンダ6,12に接続されるが、前方加圧室512,514とブレーキシリンダ6,12との間にはスリップ制御装置16が設けられる。
前進力制御装置504は、電動モータ518と運動変換機構520とを含む。運動変換機構520は、電動モータ518の出力軸522の回転を直線運動に変換して出力部材524を直線移動させるものであり、電動モータ518の回転力を前進力に変換して加圧ピストン508に伝達するものである。
また、ブレーキECU530には、ストロークセンサ230.車輪速センサ232等が接続されるとともに、駆動回路532を介して電動モータ518が接続される。また、ブレーキECU530には、モータ制御部534が含まれる。
前方加圧室512,514の液圧が目標液圧制動力に対応する大きさに近づくように、電動モータ518への供給電流が制御される。
[アンチロック制御]
電動モータ518への供給電流が制御されつつ、スリップ制御装置16が制御されるが、本実施例においては、電動モータ518の制御により、前方加圧室512,514の液圧の振動が抑制される。例えば、電動モータ518の制御により、前方加圧室512,514の剛性が低くされることにより振動が抑制されるようにすることもできる。
このように、本実施例においても、アンチロック制御において、スリップ制御装置16の作動に伴う上流側部214F,Rの振動を良好に抑制することができる。
また、トラクション制御、ビークルスタビリティ制御において、ポンプ装置が作動させられる場合にも同様に適用することができる等、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。
Claims (13)
- 車両に設けられた複数の車輪の各々に設けられた複数のブレーキシリンダと、
液圧発生装置と、
それら液圧発生装置と前記複数のブレーキシリンダとの間に設けられ、前記複数のブレーキシリンダのうちの1つ以上ずつの液圧をそれぞれ制御して、前記複数の車輪の各々のスリップ状態を制御するスリップ制御装置と
を含む液圧ブレーキシステムであって、
前記液圧発生装置が、前記スリップ制御装置の上流側部の剛性を、前記スリップ制御装置が作動状態にある場合に、非作動状態にある場合に比較して小さくする剛性低減部を含むことを特徴とする液圧ブレーキシステム。 - 前記液圧発生装置が、(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)その加圧ピストンの前方に設けられ、前記上流側部に接続された前方加圧室と、(c)前記加圧ピストンの後方に設けられた背面室とを有するマスタシリンダと、(ii)前記背面室の液圧を制御可能な背面液圧制御装置とを備え、
前記背面液圧制御装置が、前記背面室の剛性を小さくすることにより、前記前方加圧室の剛性を小さくする背面室剛性低減部を含み、その背面室剛性低減部が前記剛性低減部に含まれる請求項1に記載の液圧ブレーキシステム。 - 前記背面室剛性低減部が、前記スリップ制御装置の作動状態において前記スリップ制御装置の非作動状態における場合に比較して、前記背面室の容積変化を許容する容積変化許容部を含む請求項2に記載の液圧ブレーキシステム。
- 前記背面液圧制御装置が、
(i)(a)ハウジングに液密かつ摺動可能に嵌合された制御ピストンと、(b)その制御ピストンの後方に設けられた制御圧室と、(c)前記制御ピストンの前方に設けられ、前記背面室に接続されたサーボ室とを備えたレギュレータと、
(ii)前記制御圧室と高圧源との間に設けられた増圧弁および前記制御圧室と低圧源との間に設けられた減圧弁と、
(iii)前記増圧弁と前記減圧弁とをそれぞれ制御することにより、前記制御圧室の液圧を制御して、前記サーボ室の液圧を制御する制御圧室液圧制御部とを含み、
前記制御圧室液圧制御部が、前記増圧弁と前記減圧弁との少なくとも一方の制御により、前記スリップ制御装置の作動状態において非作動状態における場合より、前記制御圧室の剛性を小さくする制御圧室剛性低減部を含み、その制御圧室剛性低減部が前記背面室剛性低減部に含まれる請求項2または3に記載の液圧ブレーキシステム。 - 前記減圧弁が、前記コイルへの供給電流が保持された状態で、前記制御圧室の液圧が前記供給電流で決まる開閉切換圧より高い場合に開状態にある特性を備えたものであり、
前記制御圧室剛性低減部が、前記減圧弁の前記コイルへの供給電流の制御により、前記スリップ制御装置が作動状態にある場合に非作動状態にある場合より、前記開閉切換圧を低くする減圧弁制御部を含む請求項4に記載の液圧ブレーキシステム。 - 前記背面液圧制御装置が、前記制御圧室の目標液圧を制動要求に基づいて決定する目標液圧決定部を含み、
前記減圧弁制御部が、前記目標液圧決定部によって決定された前記制御圧室の目標液圧が減少傾向にある場合は増加傾向にある場合より、前記開閉切換圧を低くする目標液圧変化対応減圧弁制御部を含む請求項5に記載の液圧ブレーキシステム。 - 前記増圧弁が、前記コイルへの供給電流が保持された状態で、前記制御圧室の液圧が前記供給電流で決まる開閉切換圧より低い場合に開状態にある特性を備えたものであり、
前記制御圧室剛性低減部が、前記増圧弁の前記コイルへの供給電流の制御により、前記ポンプの作動状態において非作動状態における場合に比較して、前記開閉切換圧を高くする増圧弁制御部を含む請求項2ないし6のいずれか1つに記載の液圧ブレーキシステム。 - 前記背面液圧制御装置が、前記制御圧室の目標液圧を制動要求に基づいて決定する目標液圧決定部を含み、
前記増圧弁制御部が、前記目標液圧決定部によって決定された前記制御圧室の目標液圧が増加傾向にある場合は減少傾向にある場合より、前記増圧弁の前記開閉切換圧を高くする目標液圧変化対応増圧弁制御部を含む請求項7に記載の液圧ブレーキシステム。 - 前記背面液圧制御装置が、前記制御圧室の液圧が目標液圧で決まる設定範囲内にある場合に、前記増圧弁と前記減圧弁との両方を開状態とする開制御部を含む請求項2ないし8のいずれか1つに記載の液圧ブレーキシステム。
- 前記スリップ制御装置が、前記複数のブレーキシリンダの各々の液圧を、前記液圧発生装置の液圧を利用して、前記複数のブレーキシリンダが設けられた複数の車輪の各々のスリップが路面の摩擦係数で決まる適正範囲内に保たれるように制御するスリップ制御部を含む請求項1ないし9のいずれか1つに記載の液圧ブレーキシステム。
- 前記スリップ制御装置が、前記複数のブレーキシリンダのうちの少なくとも1つから流出させられた作動液を汲み上げて、前記上流側部に供給するポンプ装置を含み、前記剛性低減部が、前記ポンプ装置の作動状態において非作動状態における場合より前記上流側部の剛性を低くするものである請求項1ないし10のいずれか1つに記載の液圧ブレーキシステム。
- 前記背面液圧制御装置が、(a)前記背面室と高圧源との間に設けられた背面室用増圧弁および前記背面室と低圧源との間に設けられた背面室用減圧弁と、(b)前記背面室用増圧弁と前記背面室用減圧弁とをそれぞれ制御することにより、前記背面室の液圧を制御して前記前方加圧室の液圧を制御する背面液圧制御部とを備え、
前記背面液圧制御部が、前記背面室用増圧弁と前記背面室用減圧弁との少なくとも一方の制御により、前記スリップ制御装置の作動状態において非作動状態における場合より前記背面室の剛性を小さくする直接背面室剛性低減部を含み、その直接背面室剛性低減部が前記背面室剛性低減部に含まれる請求項2ないし4のいずれか1つに記載の液圧ブレーキシステム。 - 前記液圧発生装置が、前記上流側部と高圧源との間に設けられた上流側増圧弁と、前記上流側部と低圧源との間に設けられた上流側減圧弁とを含み、
前記剛性低減部が、前記上流側増圧弁と前記上流側減圧弁との少なくとも一方の制御により、前記上流側部の剛性を小さくするものである請求項1に記載の液圧ブレーキシステム。
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