JP2015182639A - 車両用制動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】出力圧のオーバーシュート又はアンダーシュートを抑制することができる制動装置を提供する。
【解決手段】本発明の車両用制動装置は、調圧装置が、パイロット圧に対応する力と出力圧に対応する力との差によって駆動されるピストンを有し、ピストンの移動に伴ってパイロット室の容積が変化し、パイロット室に流入出する液体の流量が増大すると、パイロット圧に対応する力と出力圧に対応する力とが釣り合っている平衡状態におけるピストンの位置を基準とする同ピストンの移動量が増大して、出力室に流入出する液体の流量が増大するように構成され、制御手段は、制限要否判定手段により出力圧の勾配を制限すべきであることが判定されている場合に、増圧制御中に前記減圧用電磁弁を開弁させる増圧勾配制限制御及び減圧制御中に前記増圧用電磁弁を開弁させる減圧勾配制限制御の少なくとも一方を実施する。
【選択図】図4
【解決手段】本発明の車両用制動装置は、調圧装置が、パイロット圧に対応する力と出力圧に対応する力との差によって駆動されるピストンを有し、ピストンの移動に伴ってパイロット室の容積が変化し、パイロット室に流入出する液体の流量が増大すると、パイロット圧に対応する力と出力圧に対応する力とが釣り合っている平衡状態におけるピストンの位置を基準とする同ピストンの移動量が増大して、出力室に流入出する液体の流量が増大するように構成され、制御手段は、制限要否判定手段により出力圧の勾配を制限すべきであることが判定されている場合に、増圧制御中に前記減圧用電磁弁を開弁させる増圧勾配制限制御及び減圧制御中に前記増圧用電磁弁を開弁させる減圧勾配制限制御の少なくとも一方を実施する。
【選択図】図4
Description
本発明は、車両用制動装置に関する。
車両用制動装置としては、例えば、マスタシリンダと、サーボ室内の液圧に対応する力により駆動されてマスタ室の容積を変化させる出力ピストンと、出力ピストンとの間にブレーキ液で満たされる第一液圧室を区画しブレーキ操作部材の操作に連動する入力ピストンと、パイロット室に入力されている液圧に応じた液圧をサーボ室に出力する機械式のサーボ圧発生部と、入力されている制御信号に対応する液圧をパイロット室に発生させるパイロット圧発生部と、を備えたものがある。このような車両用制動装置は、特開2011−240873号公報に記載されている。
また、機械式のサーボ圧発生部として、アキュムレータ内のアキュムレータ圧を基にパイロット圧に応じた液圧をサーボ室内に発生させる機械式レギュレータが、特開2013−193619号公報に記載されている。
このように、車両用制動装置には、パイロット室に入力されているパイロット圧に応じたサーボ圧を、サーボ室に出力する調圧装置を備えるものが存在する。基本的に、調圧装置は、パイロット圧に対応する力とサーボ圧に対応する力との差によって駆動されるピストンを有し、ピストンの移動に伴ってパイロット室の容積が変化するものである。サーボ圧は、パイロット圧に応じて出力される出力圧の1つである。
ここで、発明者は、調圧装置を備える制動装置において、さらに改良すべき点(課題)を発見した。すなわち、実出力圧(出力圧の実圧)がその目標出力圧(出力圧の目標圧)にほぼ達した時点でパイロット室に流入出させる液体の流量を0にする制御(出力圧を保持する保持制御)を行うと、その後流量が0にもかかわらずピストンが移動し、実出力圧がその目標出力圧からずれるオーバーシュート又はアンダーシュートが生じる。
本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、出力圧のオーバーシュート又はアンダーシュートを抑制することができる制動装置を提供することを目的とする。
本発明の様相1に係る車両用制動装置は、パイロット室に入力されているパイロット圧に応じた出力圧を出力室に出力する調圧装置と、所定範囲の液圧が蓄圧される高圧力源と、前記高圧力源に蓄圧される液圧よりも低い液圧が蓄圧される低圧力源と、前記高圧力源から前記パイロット室に流入させる液体の流量を調節する増圧用電磁弁と、前記パイロット室から前記低圧力源に流出させる液体の流量を調節する減圧用電磁弁と、前記増圧用電磁弁及び前記減圧用電磁弁を制御する制御手段と、を備える車両用制動装置であって、前記制御手段の制御目標である目標出力圧と実際の前記出力圧に相関する実出力圧相関値に基づいて、前記出力圧の勾配を制限すべきか否かを判定する制限要否判定手段を備え、前記調圧装置は、前記パイロット圧に対応する力と前記出力圧に対応する力との差によって駆動されるピストンを有し、前記ピストンの移動に伴って前記パイロット室の容積が変化し、前記パイロット室に流入出する液体の流量が増大すると、前記パイロット圧に対応する力と前記出力圧に対応する力とが釣り合っている平衡状態における前記ピストンの位置を基準とする同ピストンの移動量が増大して、前記出力室に流入出する液体の流量が増大するように構成され、前記制御手段は、前記制限要否判定手段により前記出力圧の勾配を制限すべきであることが判定されている場合に、増圧制御中に前記減圧用電磁弁を開弁させる増圧勾配制限制御及び減圧制御中に前記増圧用電磁弁を開弁させる減圧勾配制限制御の少なくとも一方を実施する。
この構成によれば、制限要否判定手段が出力圧の勾配(単位時間当たりの変化量)を制限すべきと判定した際、増圧勾配制限制御を実施する場合、増圧制御中にも関わらず減圧用電磁弁が開弁され、減圧勾配制限制御を実施する場合、減圧制御中にも関わらず増圧用電磁弁が開弁される増圧勾配制限制御について説明する。増圧制御中、減圧用電磁弁が開弁されると、液体がパイロット室から低圧力源に流出し、パイロット圧の増圧勾配が減少する。その結果、出力圧の増圧勾配は減少する。また、制限要否判定手段は、オーバーシュートの抑制の観点から制限すべきか否かを判定することができる。つまり、オーバーシュートが抑制できるタイミングで、出力圧の増圧勾配が減少する。オーバーシュートは出力圧の増圧勾配が大きいほど発生しやすいが、本構成により、出力圧の増圧勾配は抑制され、オーバーシュートは抑制される。同様に、減圧制御中に出力圧の減圧勾配を抑制することで、アンダーシュートは抑制される。本発明の制御手段は、増圧勾配制限制御と減圧勾配制限制御のうち、一方のみを実施するもの又は両方を実施するものである。
本発明の様相2に係る車両用制動装置は、上記様相1において、前記制御手段は、前記増圧勾配制限制御を実施する場合には前記減圧用電磁弁を、前記減圧勾配制限制御を実施する場合には前記増圧用電磁弁を、前記目標出力圧と前記実出力圧相関値との偏差に応じた開度に開弁させる。
この構成によれば、目標出力圧と実出力圧の差に応じて減圧用電磁弁又は増圧用電磁弁の開度が設定されるため、例えば当該差が小さいときには開度を大きくして増圧勾配又は減圧勾配の減少度をより大きくし、当該差が大きいときには開度を小さくして増圧勾配又は減圧勾配の減少度を小さくすることができる。本構成によれば、当該差の大小に応じて減圧用電磁弁又は増圧用電磁弁の開度を可変にでき、精度良くオーバーシュート又はアンダーシュートを抑制することができる。
本発明の様相3に係る車両用制動装置は、上記様相2において、前記制御手段は、前記増圧勾配制限制御を実施する場合には前記減圧用電磁弁を、前記減圧勾配制限制御を実施する場合には前記増圧用電磁弁を、さらに前記出力圧の勾配に応じた開度に開弁させる。
この構成によれば、減圧用電磁弁又は増圧用電磁弁の開度が、目標出力圧と実出力圧の差と出力圧の勾配に応じて設定される。出力圧の勾配が大きいほど、オーバーシュート又はアンダーシュートしやすい。したがって、出力圧の勾配が大きい場合、減圧用電磁弁又は増圧用電磁弁の開度をより大きくして勾配を減少させたほうがオーバーシュート又はアンダーシュートを抑制することができる。つまり、本構成によれば、減圧用電磁弁又は増圧用電磁弁の開度に関してさらに出力圧の勾配を考慮することで、精度良くオーバーシュート又はアンダーシュートを抑制することができる。
本発明の様相4に係る車両用制動装置は、上記様相1〜3の1つにおいて、実際の出力圧である実出力圧を取得する出力圧取得手段を備え、前記制御手段は、前記増圧勾配制限制御を実施する場合には前記減圧用電磁弁に対して、前記減圧勾配制限制御を実施する場合には前記増圧用電磁弁に対して、開度を漸増させつつ、前記出力圧取得手段により取得されている前記実出力圧の変化を監視し、前記実出力圧の変化に応じて閉弁させる。
この構成によれば、減圧用電磁弁又は増圧用電磁弁が徐々に開くため、急激にパイロット室の液体が流出して出力圧の増圧勾配又は減圧勾配が減少しすぎることが抑制される。また、実出力圧の変化に応じて減圧用電磁弁又は増圧用電磁弁を閉弁させるため、出力圧の勾配の急激な減少をより確実に抑制することができる。これにより、目標出力圧に対して実出力圧が下がりすぎることが抑制され、適切なブレーキ制御ができるとともに、精度良くオーバーシュート又はアンダーシュートを抑制することができる。
本発明の様相5に係る車両用制動装置は、上記様相1〜4の1つにおいて、前記減圧用電磁弁に関する開弁時間を、前記目標出力圧と前記実出力圧相関値との偏差に基づいて設定する開弁時間設定手段を備え、前記制御手段は、前記増圧勾配制限制御を実施する場合、前記開弁時間だけ前記減圧用電磁弁を開弁させる。
また、本発明の様相6に係る車両用制動装置は、上記様相1〜5の1つにおいて、前記増圧用電磁弁に関する開弁時間を、前記目標出力圧と前記実出力圧相関値との偏差に基づいて設定する開弁時間設定手段を備え、前記制御手段は、前記減圧勾配制限制御を実施する場合に、前記開弁時間だけ前記増圧用電磁弁を開弁させる。
また、本発明の様相6に係る車両用制動装置は、上記様相1〜5の1つにおいて、前記増圧用電磁弁に関する開弁時間を、前記目標出力圧と前記実出力圧相関値との偏差に基づいて設定する開弁時間設定手段を備え、前記制御手段は、前記減圧勾配制限制御を実施する場合に、前記開弁時間だけ前記増圧用電磁弁を開弁させる。
目標出力圧と実出力圧の偏差が小さいほどオーバーシュート又はアンダーシュートしやすく、偏差が大きいほどオーバーシュート又はアンダーシュートしにくい。そして、パイロット室から流出する液体の流量(パイロット圧の勾配減少度)は、減圧用電磁弁又は増圧用電磁弁の開度と開弁時間に依存する。本構成によれば、開弁時間を、目標出力圧と実出力圧の偏差に基づいて設定するため、例えば偏差が小さいほど開弁時間を大きくして出力圧の勾配を大きく減少させることができる。反対に偏差が大きいほど、開弁時間を小さくすることもできる。つまり、偏差に応じた適切な勾配制御が可能となり、精度良くオーバーシュート又はアンダーシュートを抑制することができる。
本発明の様相7に係る車両用制動装置は、上記様相5又は6において、前記開弁時間設定手段が、前記開弁時間を、さらに前記出力圧の勾配に基づいて設定する。出力圧の勾配が大きいほどオーバーシュート又はアンダーシュートしやすい。本構成によれば、減圧用電磁弁又は増圧用電磁弁の開度同様、開弁時間の設定を、出力圧の勾配を考慮して行うため、精度良くオーバーシュート又はアンダーシュートを抑制することができる。
以下、本発明の実施形態に係る制動装置について図面に基づいて説明する。説明に用いる各図において、各部の形状・寸法は必ずしも厳密なものではない場合がある。
<第一実施形態>
図1に示すように、制動装置は、車輪5FR,5FL,5RR,5RLに液圧制動力を発生させる液圧制動力発生装置BFと、液圧制動力発生装置BFを制御するブレーキECU6と、を備えている。
図1に示すように、制動装置は、車輪5FR,5FL,5RR,5RLに液圧制動力を発生させる液圧制動力発生装置BFと、液圧制動力発生装置BFを制御するブレーキECU6と、を備えている。
(液圧制動力発生装置BF)
液圧制動力発生装置BFは、マスタシリンダ1と、反力発生装置2と、第一制御弁22と、第二制御弁23と、サーボ圧発生装置4と、液圧制御部5と、各種センサ71〜76等により構成されている。
液圧制動力発生装置BFは、マスタシリンダ1と、反力発生装置2と、第一制御弁22と、第二制御弁23と、サーボ圧発生装置4と、液圧制御部5と、各種センサ71〜76等により構成されている。
(マスタシリンダ1)
マスタシリンダ1は、ブレーキペダル10の操作量に応じて作動液を液圧制御部5に供給する部位であり、メインシリンダ11、カバーシリンダ12、入力ピストン13、第1マスタピストン14、および第2マスタピストン15等により構成されている。ブレーキペダル10は、運転手がブレーキ操作可能なブレーキ操作手段であれば良い。また、マスタピストンは1つであっても良い。
マスタシリンダ1は、ブレーキペダル10の操作量に応じて作動液を液圧制御部5に供給する部位であり、メインシリンダ11、カバーシリンダ12、入力ピストン13、第1マスタピストン14、および第2マスタピストン15等により構成されている。ブレーキペダル10は、運転手がブレーキ操作可能なブレーキ操作手段であれば良い。また、マスタピストンは1つであっても良い。
メインシリンダ11は、前方が閉塞されて後方に開口する有底略円筒状のハウジングである。メインシリンダ11の内周側の後方寄りに、内向きフランジ状に突出する内壁部111が設けられている。内壁部111の中央は、前後方向に貫通する貫通孔111aとされている。また、メインシリンダ11の内部の内壁部111よりも前方に、内径がわずかに小さくなっている小径部位112(後方)、113(前方)が設けられている。つまり、小径部位112、113は、メインシリンダ11の内周面から内向き環状に突出している。メインシリンダ11の内部には、小径部位112に摺接して軸方向に移動可能に第1マスタピストン14が配設されている。同様に、小径部位113に摺接して軸方向に移動可能に第2マスタピストン15が配設されている。
カバーシリンダ12は、略円筒状のシリンダ部121、蛇腹筒状のブーツ122、およびカップ状の圧縮スプリング123で構成されている。シリンダ部121は、メインシリンダ11の後端側に配置され、メインシリンダ11の後側の開口に同軸的に嵌合されている。シリンダ部121の前方部位121aの内径は、内壁部111の貫通孔111aの内径よりも大とされている。また、シリンダ部121の後方部位121bの内径は、前方部位121aの内径よりも小とされている。
防塵用のブーツ122は蛇腹筒状で前後方向に伸縮可能であり、その前側でシリンダ部121の後端側開口に接するように組み付けられている。ブーツ122の後方の中央には貫通孔122aが形成されている。圧縮スプリング123は、ブーツ122の周りに配置されるコイル状の付勢部材であり、その前側がメインシリンダ11の後端に当接し、後側はブーツ122の貫通孔122aに近接するように縮径されている。ブーツ122の後端および圧縮スプリング123の後端は、操作ロッド10aに結合されている。圧縮スプリング123は、操作ロッド10aを後方に付勢している。
入力ピストン13は、ブレーキペダル10の操作に応じてカバーシリンダ12内を摺動するピストンである。入力ピストン13は、前方に底面を有し後方に開口を有する有底略円筒状のピストンである。入力ピストン13の底面を構成する底壁131は、入力ピストン13の他の部位よりも径が大きくなっている。入力ピストン13は、シリンダ部121の後方部位121bに軸方向に摺動可能かつ液密的に配置され、底壁131がシリンダ部121の前方部位121aの内周側に入り込んでいる。
入力ピストン13の内部には、ブレーキペダル10に連動する操作ロッド10aが配設されている。操作ロッド10aの先端のピボット10bは、入力ピストン13を前側に押動できるようになっている。操作ロッド10aの後端は、入力ピストン13の後側の開口およびブーツ122の貫通孔122aを通って外部に突出し、ブレーキペダル10に接続されている。ブレーキペダル10が踏み込み操作されたときに、操作ロッド10aは、ブーツ122および圧縮スプリング123を軸方向に押動しながら前進する。操作ロッド10aの前進に伴い、入力ピストン13も連動して前進する。
第1マスタピストン14は、メインシリンダ11の内壁部111に軸方向に摺動可能に配設されている。第1マスタピストン14は、前方側から順番に加圧筒部141、フランジ部142、および突出部143が一体となって形成されている。加圧筒部141は、前方に開口を有する有底略円筒状に形成され、メインシリンダ11の内周面との間に間隙を有し、小径部位112に摺接している。加圧筒部141の内部空間には、第2マスタピストン15との間にコイルばね状の付勢部材144が配設されている。付勢部材144により、第1マスタピストン14は後方に付勢されている。換言すると、第1マスタピストン14は、設定された初期位置に向けて付勢部材144により付勢されている。
フランジ部142は、加圧筒部141よりも大径で、メインシリンダ11の内周面に摺接している。突出部143は、フランジ部142よりも小径で、内壁部111の貫通孔111aに液密に摺動するように配置されている。突出部143の後端は、貫通孔111aを通り抜けてシリンダ部121の内部空間に突出し、シリンダ部121の内周面から離間している。突出部143の後端面は、入力ピストン13の底壁131から離間し、その離間距離dは変化し得るように構成されている。
ここで、メインシリンダ11の内周面、第1マスタピストン14の加圧筒部141の前側、および第2マスタピストン15の後側により、「第1マスタ室1D」が区画されている。また、メインシリンダ11の内周面(内周部)と小径部位112と内壁部111の前面、および第1マスタピストン14の外周面により、第1マスタ室1Dよりも後方の後方室が区画されている。第1マスタピストン14のフランジ部142の前端部および後端部は後方室を前後に区分しており、前側に「第二液圧室1C」が区画され、後側に「サーボ室(「出力室」に相当する)1A」が区画されている。さらに、メインシリンダ11の内周部、内壁部111の後面、シリンダ部121の前方部位121aの内周面(内周部)、第1マスタピストン14の突出部143(後端部)、および入力ピストン12の前端部により「第一液圧室1B」が区画されている。
第2マスタピストン15は、メインシリンダ11内の第1マスタピストン14の前方側に、小径部位113に摺接して軸方向に移動可能に配置されている。第2マスタピストン15は、前方に開口を有する筒状の加圧筒部151、および加圧筒部151の後側を閉塞する底壁152が一体となって形成されている。底壁152は、第1マスタピストン14との間に付勢部材144を支承している。加圧筒部151の内部空間には、メインシリンダ11の閉塞された内底面111dとの間に、コイルばね状の付勢部材153が配設されている。付勢部材153により、第2マスタピストン15は後方に付勢されている。換言すると、第2マスタピストン15は、設定された初期位置に向けて付勢部材153により付勢されている。メインシリンダ11の内周面、内底面111d、および第2マスタピストン15により、「第2マスタ室1E」が区画されている。
マスタシリンダ1には、内部と外部を連通させるポート11a〜11iが形成されている。ポート11aは、メインシリンダ11のうち内壁部111よりも後方に形成されている。ポート11bは、ポート11aと軸方向の同様の位置に、ポート11aに対向して形成されている。ポート11aとポート11bは、メインシリンダ11の内周面とシリンダ部121の外周面との間の環状空間を介して連通している。ポート11aおよびポート11bは、配管161に接続され、かつリザーバ171に接続されている。
また、ポート11bは、シリンダ部121および入力ピストン13に形成された通路18により第一液圧室1Bに連通している。通路18は入力ピストン13が前進すると遮断され、これによって第一液圧室1Bとリザーバ171とが遮断される。
ポート11cは、内壁部111より後方かつポート11aよりも前方に形成され、第一液圧室1Bと配管162とを連通させている。ポート11dは、ポート11cよりも前方に形成され、サーボ室1Aと配管163とを連通させている。ポート11eは、ポート11dよりも前方に形成され、第二液圧室1Cと配管164とを連通させている。
ポート11fは、小径部位112の両シール部材91、92の間に形成され、リザーバ172とメインシリンダ11の内部とを連通している。ポート11fは、第1マスタピストン14に形成された通路145を介して第1マスタ室1Dに連通している。通路145は、第1マスタピストン14が前進するとポート11fと第1マスタ室1Dが遮断される位置に形成されている。ポート11gは、ポート11fよりも前方に形成され、第1マスタ室1Dと配管51とを連通させている。
ポート11hは、小径部位113の両シール部材93、94の間に形成され、リザーバ173とメインシリンダ11の内部とを連通させている。ポート11hは、第2マスタピストン15の加圧筒部151に形成された通路154を介して第2マスタ室1Eに連通している。通路154は、第2マスタピストン15が前進するとポート11hと第2マスタ室1Eが遮断される位置に形成されている。ポート11iは、ポート11hよりも前方に形成され、第2マスタ室1Eと配管52とを連通させている。
また、マスタシリンダ1内には、適宜、Oリング等のシール部材(図面黒丸部分)が配置されている。シール部材91、92は、小径部位112に配置され、第1マスタピストン14の外周面に液密的に当接している。同様に、シール部材93、94は、小径部位113に配置され、第2マスタピストン15の外周面に液密的に当接している。また、入力ピストン13とシリンダ部121との間にもシール部材95、96が配置されている。
ストロークセンサ71は、運転者によりブレーキペダル10が操作された操作量(ストローク量)を検出するセンサであり、検出信号をブレーキECU6に送信する。ブレーキストップスイッチ72は、運転者によるブレーキペダル10の操作の有無を2値信号で検出するスイッチであり、検出信号をブレーキECU6に送信する。
(反力発生装置2)
反力発生装置2は、ブレーキペダル10が操作されたとき操作力に対抗する反力を発生する装置であり、ストロークシミュレータ21を主にして構成されている。ストロークシミュレータ21は、ブレーキペダル10の操作に応じて第一液圧室1Bおよび第二液圧室1Cに反力液圧を発生させる。ストロークシミュレータ21は、シリンダ211にピストン212が摺動可能に嵌合されて構成されている。ピストン212は圧縮スプリング213によって前方に付勢されており、ピストン212の前面側に反力液圧室214が形成される。反力液圧室214は、配管164およびポート11eを介して第二液圧室1Cに接続され、さらに、反力液圧室214は、配管164を介して第一制御弁22および第二制御弁23に接続されている。
反力発生装置2は、ブレーキペダル10が操作されたとき操作力に対抗する反力を発生する装置であり、ストロークシミュレータ21を主にして構成されている。ストロークシミュレータ21は、ブレーキペダル10の操作に応じて第一液圧室1Bおよび第二液圧室1Cに反力液圧を発生させる。ストロークシミュレータ21は、シリンダ211にピストン212が摺動可能に嵌合されて構成されている。ピストン212は圧縮スプリング213によって前方に付勢されており、ピストン212の前面側に反力液圧室214が形成される。反力液圧室214は、配管164およびポート11eを介して第二液圧室1Cに接続され、さらに、反力液圧室214は、配管164を介して第一制御弁22および第二制御弁23に接続されている。
(第一制御弁22)
第一制御弁22は、非通電状態で閉じる構造の電磁弁であり、ブレーキECU6により開閉が制御される。第一制御弁22は、配管164と配管162との間に接続されている。ここで、配管164はポート11eを介して第二液圧室1Cに連通し、配管162はポート11cを介して第一液圧室1Bに連通している。また、第一制御弁22が開くと第一液圧室1Bが開放状態になり、第一制御弁22が閉じると第一液圧室1Bが密閉状態になる。したがって、配管164および配管162は、第一液圧室1Bと第二液圧室1Cとを連通するように設けられている。
第一制御弁22は、非通電状態で閉じる構造の電磁弁であり、ブレーキECU6により開閉が制御される。第一制御弁22は、配管164と配管162との間に接続されている。ここで、配管164はポート11eを介して第二液圧室1Cに連通し、配管162はポート11cを介して第一液圧室1Bに連通している。また、第一制御弁22が開くと第一液圧室1Bが開放状態になり、第一制御弁22が閉じると第一液圧室1Bが密閉状態になる。したがって、配管164および配管162は、第一液圧室1Bと第二液圧室1Cとを連通するように設けられている。
第一制御弁22は通電されていない非通電状態で閉じており、このとき第一液圧室1Bと第二液圧室1Cとが遮断される。これにより、第一液圧室1Bが密閉状態になって作動液の行き場がなくなり、入力ピストン13と第1マスタピストン14とが一定の離間距離dを保って連動する。また、第一制御弁22は通電された通電状態では開いており、このとき第一液圧室1Bと第二液圧室1Cとが連通される。これにより、第1マスタピストン14の進退に伴う第一液圧室1Bおよび第二液圧室1Cの容積変化が、作動液の移動により吸収される。
圧力センサ73は、第二液圧室1Cおよび第一液圧室1Bの反力液圧を検出するセンサであり、配管164に接続されている。圧力センサ73は、第一制御弁22が閉状態の場合には第二液圧室1Cの圧力を検出し、第一制御弁22が開状態の場合には連通された第一液圧室1Bの圧力も検出することになる。圧力センサ73は、検出信号をブレーキECU6に送信する。
(第二制御弁23)
第二制御弁23は、非通電状態で開く構造の電磁弁であり、ブレーキECU6により開閉が制御される。第二制御弁23は、配管164と配管161との間に接続されている。ここで、配管164はポート11eを介して第二液圧室1Cに連通し、配管161はポート11aを介してリザーバ171に連通している。したがって、第二制御弁23は、第二液圧室1Cとリザーバ171との間を非通電状態で連通して反力液圧を発生させず、通電状態で遮断して反力液圧を発生させる。
第二制御弁23は、非通電状態で開く構造の電磁弁であり、ブレーキECU6により開閉が制御される。第二制御弁23は、配管164と配管161との間に接続されている。ここで、配管164はポート11eを介して第二液圧室1Cに連通し、配管161はポート11aを介してリザーバ171に連通している。したがって、第二制御弁23は、第二液圧室1Cとリザーバ171との間を非通電状態で連通して反力液圧を発生させず、通電状態で遮断して反力液圧を発生させる。
(サーボ圧発生装置4)
サーボ圧発生装置4は、減圧弁(「減圧用電磁弁」に相当する)41、増圧弁(「増圧用電磁弁」に相当する)42、圧力供給部43、およびレギュレータ44等で構成されている。減圧弁41は、非通電状態で開く構造の電磁弁であり、ブレーキECU6により流量が制御される。減圧弁41の一方は配管411を介して配管161に接続され、減圧弁41の他方は配管413に接続されている。つまり、減圧弁41の一方は、配管411、161、およびポート11a、11bを介してリザーバ(「低圧力源」に相当する)171に連通している。なお、配管411は、リザーバ171ではなく、後述するリザーバ434に接続されていても良い。この場合、リザーバ434が低圧力源に相当する。また、リザーバ171とリザーバ434が同一のリザーバであっても良い。
サーボ圧発生装置4は、減圧弁(「減圧用電磁弁」に相当する)41、増圧弁(「増圧用電磁弁」に相当する)42、圧力供給部43、およびレギュレータ44等で構成されている。減圧弁41は、非通電状態で開く構造の電磁弁であり、ブレーキECU6により流量が制御される。減圧弁41の一方は配管411を介して配管161に接続され、減圧弁41の他方は配管413に接続されている。つまり、減圧弁41の一方は、配管411、161、およびポート11a、11bを介してリザーバ(「低圧力源」に相当する)171に連通している。なお、配管411は、リザーバ171ではなく、後述するリザーバ434に接続されていても良い。この場合、リザーバ434が低圧力源に相当する。また、リザーバ171とリザーバ434が同一のリザーバであっても良い。
増圧弁42は、非通電状態で閉じる構造の電磁弁であり、ブレーキECU6により流量が制御されている。増圧弁42の一方は配管421に接続され、増圧弁42の他方は配管422に接続されている。減圧弁41及び増圧弁42は、パイロット液圧発生装置に相当する。減圧弁41及び増圧弁42は、一方側(入口)と他方側(出口)の差圧により開弁電流が決まる差圧式電磁弁である。
圧力供給部43は、レギュレータ44に主に高圧の作動液を供給する部位である。圧力供給部43は、アキュムレータ(「高圧力源」に相当する)431、液圧ポンプ432、モータ433、およびリザーバ434等で構成されている。
アキュムレータ431は、高圧の作動液を蓄積するタンクである。アキュムレータ431は、配管431aによりレギュレータ44および液圧ポンプ432に接続されている。液圧ポンプ432は、モータ433によって駆動され、リザーバ434に貯留された作動液を、アキュムレータ431に圧送する。配管431aに設けられた圧力センサ75は、アキュムレータ431のアキュムレータ液圧を検出し、検出信号をブレーキECU6に送信する。アキュムレータ液圧は、アキュムレータ431に蓄積された作動液の蓄積量に相関する。
アキュムレータ液圧が所定値以下に低下したことが圧力センサ75によって検出されると、ブレーキECU6からの指令に基づいてモータ433が駆動される。これにより、液圧ポンプ432は、アキュムレータ431に作動液を圧送して、アキュムレータ液圧を所定値以上に回復する。
レギュレータ(「調圧装置」に相当する)44は、図2に示すように、シリンダ441、ボール弁442、付勢部443、弁座部444、制御ピストン(「ピストン」に相当する)445、およびサブピストン446等で構成されている。
シリンダ441は、一方(図面右側)に底面をもつ略有底円筒状のシリンダケース441aと、シリンダケース441aの開口(図面左側)を塞ぐ蓋部材441bと、で構成されている。シリンダケース441aには、内部と外部を連通させる複数のポート4a〜4hが形成されている。蓋部材441bも、略有底円筒状に形成されており、筒状部の複数のポート4a〜4hに対向する各部位に各ポートが形成されている。
ポート4aは、配管431aに接続されている。ポート4bは、配管422に接続されている。ポート4cは、配管163に接続されている。配管163は、サーボ室1Aと出力ポート4cとを接続している。ポート4dは、配管414を介して配管161に接続されている。ポート4eは、配管424に接続され、さらにリリーフバルブ423を経由して配管422に接続されている。ポート4fは、配管413に接続されている。ポート4gは、配管421に接続されている。ポート4hは、配管51から分岐した配管511に接続されている。なお、配管414は、配管161ではなく、リザーバ434に接続されていても良い。
ボール弁442は、ボール型の弁であり、シリンダ441内部のシリンダケース441aの底面側(以下、シリンダ底面側とも称する)に配置されている。付勢部443は、ボール弁442をシリンダケース441aの開口側(以下、シリンダ開口側とも称する)に付勢するバネ部材であって、シリンダケース441aの底面に設置されている。弁座部444は、シリンダケース441aの内周面に設けられた壁部材であり、シリンダ開口側とシリンダ底面側を区画している。弁座部444の中央には、区画したシリンダ開口側とシリンダ底面側を連通させる貫通路444aが形成されている。弁部材444は、付勢されたボール弁442が貫通路444aを塞ぐ形で、ボール弁442をシリンダ開口側から保持している。貫通路444aのシリンダ底面側の開口部には、ボール弁442が離脱可能に着座(当接)する弁座面444bが形成されている。
ボール弁442、付勢部443、弁座部444、およびシリンダ底面側のシリンダケース441aの内周面で区画された空間を「第1室4A」とする。第1室4Aは、作動液で満たされており、ポート4aを介して配管431aに接続され、ポート4bを介して配管422に接続されている。
制御ピストン445は、略円柱状の本体部445aと、本体部445aよりも径が小さい略円柱状の突出部445bとからなっている。本体部445aは、シリンダ441内において、弁座部444のシリンダ開口側に、同軸的且つ液密的に、軸方向に摺動可能に配置されている。本体部445aは、図示しない付勢部材によりシリンダ開口側に付勢されている。本体部445aのシリンダ軸方向略中央には、両端が本体部445a周面に開口した径方向(図面上下方向)に延びる通路445cが形成されている。通路445cの開口位置に対応したシリンダ441の一部の内周面は、ポート4dが形成されているとともに、凹状に窪んでいる。この窪んだ空間を「第3室4C」とする。
突出部445bは、本体部445aのシリンダ底面側端面の中央からシリンダ底面側に突出している。突出部445bの径は、弁座部444の貫通路444aよりも小さい。突出部445bは、貫通路444aと同軸上に配置されている。突出部445bの先端は、ボール弁442からシリンダ開口側に所定間隔離れている。突出部445bには、突出部445bのシリンダ底面側端面中央に開口したシリンダ軸方向に延びる通路445dが形成されている。通路445dは、本体部445a内にまで延伸し、通路445cに接続している。
本体部445aのシリンダ底面側端面、突出部445bの外周面、シリンダ441の内周面、弁座部444、およびボール弁442によって区画された空間を「第2室4B」とする。第2室4Bは、突出部445bとボール弁442とが当接していない状態で、通路445d,445c、および第3室4Cを介してポート4d、4eに連通している。
サブピストン446は、サブ本体部446aと、第1突出部446bと、第2突出部446cとからなっている。サブ本体部446aは、略円柱状に形成されている。サブ本体部446aは、シリンダ441内において、本体部445aのシリンダ開口側に、同軸的且つ液密的、軸方向に摺動可能に配置されている。
第1突出部446bは、サブ本体部446aより小径の略円柱状であり、サブ本体部446aのシリンダ底面側の端面中央から突出している。第1突出部446bは、本体部445aのシリンダ開口側端面に当接している。第2突出部446cは、第1突出部446bと同形状であり、サブ本体部446aのシリンダ開口側の端面中央から突出している。第2突出部446cは、蓋部材441bと当接している。
サブ本体部446aのシリンダ底面側の端面、第1突出部446bの外周面、制御ピストン445のシリンダ開口側の端面、およびシリンダ441の内周面で区画された空間を「第1パイロット室(「パイロット室」に相当する)4D」とする。第1パイロット室4Dは、ポート4fおよび配管413を介して減圧弁41に連通し、ポート4gおよび配管421を介して増圧弁42に連通している。
一方、サブ本体部446aのシリンダ開口側の端面、第2突出部446cの外周面、蓋部材441b、およびシリンダ441の内周面で区画された空間を「第2パイロット室4E」とする。第2パイロット室4Eは、ポート4hおよび配管511、51を介してポート11gに連通している。各室4A〜4Eは、作動液で満たされている。圧力センサ(「出力圧取得手段」に相当する)74は、サーボ室1Aに供給されるサーボ圧(「出力圧」に相当する)を検出するセンサであり、配管163に接続されている。圧力センサ74は、検出信号をブレーキECU6に送信する。
このように、レギュレータ44は、第1パイロット室4Dの圧力(「パイロット圧」とも称する)に対応する力とサーボ圧に対応する力との差によって駆動される制御ピストン445を有し、制御ピストン445の移動に伴って第1パイロット室4Dの容積が変化し、第1パイロット室4Dに流入出する液体の流量が増大すると、パイロット圧に対応する力とサーボ圧に対応する力とが釣り合っている平衡状態における制御ピストン445の位置を基準とする同制御ピストン445の移動量が増大して、サーボ室1Aに流入出する液体の流量が増大するように構成されている。
レギュレータ44は、アキュムレータ431から第1パイロット室4Dに流入する液体の流量が増大するほど、第1パイロット室4Dが拡大するとともにアキュムレータ431からサーボ室1Aに流入する液体の流量が増大し、第1パイロット室4Dからリザーバ171に流出する液体の流量が増大するほど、第1パイロット室4Dが縮小するとともにサーボ室1Aからリザーバ171に流出する液体の流量が増大するように構成されている。
また、制御ピストン445は、第1パイロット室4Dに面する壁部にダンパ装置Zを有している。ダンパ装置Zは、ストロークシミュレータのような構成であり、付勢部材で第1パイロット室4Dに向けて付勢されたピストン部を有する。ダンパ装置Zが設けられることで、第1パイロット室4Dの剛性はパイロット圧に応じて変化する。
(液圧制御部5)
マスタシリンダ液圧(マスタ圧)を発生する第1マスタ室1D、第2マスタ室1Eには、配管51、52、ABS(Antilock Brake System)53を介してホイールシリンダ541〜544が連通されている。ホイールシリンダ541〜544は、車輪5FR〜5RLのブレーキを構成している。具体的には、第1マスタ室1Dのポート11g及び第2マスタ室1Eのポート11iには、それぞれ配管51、52を介して、公知のABS53が連結されている。ABS53には、車輪5FR〜5RLを制動するブレーキを作動させるホイールシリンダ541〜544が連結されている。
マスタシリンダ液圧(マスタ圧)を発生する第1マスタ室1D、第2マスタ室1Eには、配管51、52、ABS(Antilock Brake System)53を介してホイールシリンダ541〜544が連通されている。ホイールシリンダ541〜544は、車輪5FR〜5RLのブレーキを構成している。具体的には、第1マスタ室1Dのポート11g及び第2マスタ室1Eのポート11iには、それぞれ配管51、52を介して、公知のABS53が連結されている。ABS53には、車輪5FR〜5RLを制動するブレーキを作動させるホイールシリンダ541〜544が連結されている。
ABS53は、車輪速度を検出する車輪速度センサ76を各輪に備えている。車輪速度センサ76により検出された車輪速度を示す検出信号はブレーキECU6に出力されるようになっている。
このように構成されたABS53において、ブレーキECU6は、マスタ圧(圧力センサ74により検出されるサーボ圧により推定)、車輪速度の状態、及び前後加速度に基づき、各保持弁、減圧弁の開閉を切り換え制御し、モータを必要に応じて作動して各ホイールシリンダ541〜544に付与するブレーキ液圧すなわち各車輪5FR〜5RLに付与する制動力を調整するABS制御(アンチロックブレーキ制御)を実行する。ABS53は、マスタシリンダ1から供給された作動液を、ブレーキECU6の指示に基づいて、量やタイミングを調整して、ホイールシリンダ541〜544に供給する装置である。
後述する「ブレーキ制御」では、サーボ圧発生装置4のアキュムレータ431から送出された液圧が増圧弁42及び減圧弁41によって制御されてサーボ圧がサーボ室1Aに発生することにより、第1マスタピストン14及び第2マスタピストン15が前進して第1マスタ室1D及び第2マスタ室1Eが加圧される。第1マスタ室1D及び第2マスタ室1Eの液圧はポート11g、11iから配管51、52及びABS53を経由してホイールシリンダ541〜544へマスタ圧として供給され、車輪5FR〜5RLに液圧制動力が付与される。
(ブレーキECU6)
ブレーキECU6は、電子制御ユニットであり、マイクロコンピュータを有している。マイクロコンピュータは、バスを介してそれぞれ接続された入出力インターフェース、CPU、RAM、ROM、不揮発性メモリー等の記憶部を備えている。
ブレーキECU6は、電子制御ユニットであり、マイクロコンピュータを有している。マイクロコンピュータは、バスを介してそれぞれ接続された入出力インターフェース、CPU、RAM、ROM、不揮発性メモリー等の記憶部を備えている。
ブレーキECU6は、各電磁弁22、23、41、42、及びモータ433等を制御するため、各種センサ71〜76と接続されている。ブレーキECU6には、ストロークセンサ71から運転者によりブレーキペダル10の操作量(ストローク量)が入力され、ブレーキストップスイッチ72から運転者によるブレーキペダル10の操作の有無が入力され、圧力センサ73から第二液圧室1Cの反力液圧又は第一液圧室1Bの圧力(又は反力液圧)が入力され、圧力センサ74からサーボ室1Aに供給されるサーボ圧が入力され、圧力センサ75からアキュムレータ431のアキュムレータ液圧が入力され、車輪速度センサ76から各車輪5FR,5FL,5RR,5RLの速度が入力される。
(ブレーキ制御)
ここで、ブレーキECU6のブレーキ制御について説明する。ブレーキ制御は、通常のブレーキ制御である。すなわち、ブレーキECU6は、第一制御弁22に通電して開弁し、第二制御弁23に通電して閉弁した状態とする。第二制御弁23が閉状態となることで第二液圧室1Cとリザーバ171とが遮断され、第一制御弁22が開状態となることで第一液圧室1Bと第二液圧室1Cとが連通する。このように、ブレーキ制御は、第一制御弁22を開弁させ、第二制御弁23を閉弁させた状態で、減圧弁41及び増圧弁42を制御してサーボ室1Aのサーボ圧を制御するモードである。減圧弁41及び増圧弁42は、第1パイロット室4Dに流入出させる作動液の流量を調整する弁装置ともいえる。このブレーキ制御において、ブレーキECU6は、ストロークセンサ72で検出されたブレーキペダル10の操作量(入力ピストン13の移動量)またはブレーキペダル10の操作力から、運転者の「要求制動力」を算出する。
ここで、ブレーキECU6のブレーキ制御について説明する。ブレーキ制御は、通常のブレーキ制御である。すなわち、ブレーキECU6は、第一制御弁22に通電して開弁し、第二制御弁23に通電して閉弁した状態とする。第二制御弁23が閉状態となることで第二液圧室1Cとリザーバ171とが遮断され、第一制御弁22が開状態となることで第一液圧室1Bと第二液圧室1Cとが連通する。このように、ブレーキ制御は、第一制御弁22を開弁させ、第二制御弁23を閉弁させた状態で、減圧弁41及び増圧弁42を制御してサーボ室1Aのサーボ圧を制御するモードである。減圧弁41及び増圧弁42は、第1パイロット室4Dに流入出させる作動液の流量を調整する弁装置ともいえる。このブレーキ制御において、ブレーキECU6は、ストロークセンサ72で検出されたブレーキペダル10の操作量(入力ピストン13の移動量)またはブレーキペダル10の操作力から、運転者の「要求制動力」を算出する。
詳細に説明すると、ブレーキペダル10が踏まれていない状態では、上記のような状態、すなわちボール弁442が弁座部444の貫通路444aを塞いでいる状態となる。また、減圧弁41は開状態、増圧弁42は閉状態となっている。つまり、第1室4Aと第2室4Bは隔離されている。
第2室4Bは、配管163を介してサーボ室1Aに連通し、互いに同圧力に保たれている。第2室4Bは、制御ピストン445の通路445c、445dを介して第3室4Cに連通している。したがって、第2室4B及び第3室4Cは、配管414、161を介してリザーバ171に連通している。第1パイロット室4Dは、一方が増圧弁42で塞がれ、他方が減圧弁41を介してリザーバ171に連通している。第1パイロット室4Dと第2室4Bとは同圧力に保たれる。第2パイロット室4Eは、配管511、51を介して第1マスタ室1Dに連通し、互いに同圧力に保たれる。
この状態から、ブレーキペダル10が踏まれると、目標摩擦制動力に基づいて、ブレーキECU6が減圧弁41及び増圧弁42を制御する。すなわち、ブレーキECU6は、減圧弁41を閉じる方向に制御し、増圧弁42を開ける方向に制御する。
増圧弁42が開くことでアキュムレータ431と第1パイロット室4Dとが連通する。減圧弁41が閉じることで、第1パイロット室4Dとリザーバ171とが遮断される。アキュムレータ431から供給される高圧の作動液により、第1パイロット室4Dの圧力を上昇させることができる。第1パイロット室4Dの圧力が上昇することで、制御ピストン445がシリンダ底面側に摺動する。これにより、制御ピストン445の突出部445b先端がボール弁442に当接し、通路445dがボール弁442により塞がれる。そして、第2室4Bとリザーバ171とは遮断される。
さらに、制御ピストン445がシリンダ底面側に摺動することで、突出部445bによりボール弁442がシリンダ底面側に押されて移動し、ボール弁442が弁座面444bから離間する。これにより、第1室4Aと第2室4Bは弁座部444の貫通路444aにより連通する。第1室4Aには、アキュムレータ431から高圧の作動液が供給されており、連通により第2室4Bの圧力が上昇する。なお、ボール弁442の弁座面444bからの離間距離が大きくなる程、作動液の流路が大きくなり、ボール弁442の下流の流路の液圧が高くなる。つまり、第1パイロット室4Dの圧力(パイロット圧)が大きくなる程、制御ピストン445の移動距離が大きくなり、ボール弁442の弁座面444bからの離間距離が大きくなり、第2室4Bの液圧(サーボ圧)が高くなる。なお、ブレーキECU6は、ストロークセンサ72で検知された入力ピストン13の移動量(ブレーキペダル10の操作量)が大きくなる程、第1パイロット室4Dのパイロット圧が高くなるように、増圧弁42下流の流路が大きくなるように増圧弁42を制御するとともに、減圧弁41下流の流路が小さくなるように減圧弁41を制御する。つまり、入力ピストン13の移動量(ブレーキペダル10の操作量)が大きくなる程、パイロット圧が高くなり、サーボ圧も高くなる。
第2室4Bの圧力上昇に伴って、それに連通するサーボ室1Aの圧力も上昇する。サーボ室1Aの圧力上昇により、第1マスタピストン14が前進し、第1マスタ室1Dの圧力が上昇する。そして、第2マスタピストン15も前進し、第2マスタ室1Eの圧力が上昇する。第1マスタ室1Dの圧力上昇により、高圧の作動液が後述するABS53及び第2パイロット室4Eに供給される。第2パイロット室4Eの圧力は上昇するが、第1パイロット室4Dの圧力も同様に上昇しているため、サブピストン446は移動しない。このように、ABS53に高圧(マスタ圧)の作動液が供給され、摩擦ブレーキが作動して車両が制動される。「ブレーキ制御」において第1マスタピストン14を前進させる力は、サーボ圧に対応する力に相当する。
ブレーキ操作を解除する場合、反対に、減圧弁41を開状態とし、増圧弁42を閉状態として、リザーバ171と第1パイロット室4Dとを連通させる。これにより、制御ピストン445が後退し、ブレーキペダル10を踏む前の状態に戻る。
(増圧勾配制限制御及び減圧勾配制限制御)
ここで、サーボ圧のオーバーシュート及びアンダーシュートを抑制するための制御であって、増圧制御中に行う増圧勾配を制限する増圧勾配制限制御及び減圧制御中に行う減圧勾配を制限する減圧勾配制限制御(以下、総じて「勾配制限制御」と称する)について説明する。ブレーキECU6は、機能として、減圧弁41及び増圧弁42を制御して上記ブレーキ制御を実行する制御手段61と、制限要否判定手段62と、を備えている。
ここで、サーボ圧のオーバーシュート及びアンダーシュートを抑制するための制御であって、増圧制御中に行う増圧勾配を制限する増圧勾配制限制御及び減圧制御中に行う減圧勾配を制限する減圧勾配制限制御(以下、総じて「勾配制限制御」と称する)について説明する。ブレーキECU6は、機能として、減圧弁41及び増圧弁42を制御して上記ブレーキ制御を実行する制御手段61と、制限要否判定手段62と、を備えている。
制限要否判定手段62は、目標サーボ圧(「目標出力圧」に相当する)と実サーボ圧相関値(「実出力圧相関値」に相当する)に基づいて、サーボ圧のオーバーシュート又はアンダーシュートを抑制するためにサーボ圧の勾配(単位時間当たりの変化量)(圧力勾配)を制限すべきか否かを判定する。目標サーボ圧は、ブレーキペダル10の操作量に応じて(又は要求制動力に応じて)設定されるサーボ圧の目標圧である。ブレーキECU6(制御手段61)は、記憶されたマップから、操作量に応じた目標サーボ圧を決定する。実サーボ圧相関値は、本実施形態では、圧力センサ74により測定された実サーボ圧(「実出力圧」に相当する)である。
制限要否判定手段62は、具体的に、目標サーボ圧と実サーボ圧の差(偏差)が、所定の閾値未満であるか否かを判定する。制限要否判定手段62は、増圧時の閾値として第一閾値を記憶し、減圧時の閾値として第二閾値を記憶している。制限要否判定手段62は、増圧時、目標サーボ圧と実サーボ圧の差が第一閾値未満であった場合、「サーボ圧の勾配を制限すべき」と判定する。また、制限要否判定手段62は、減圧時、目標サーボ圧と実サーボ圧の差が第二閾値未満であった場合、「サーボ圧の勾配を制限すべき」と判定する。つまり、制限要否判定手段62は、サーボ圧の勾配を制限すべき(小さくすべき)か否かの判定を、目標サーボ圧と実サーボ圧の差に基づいて行っている。本実施形態では、第一閾値と第二閾値は同値に設定されている。制限要否判定手段62は、オーバーシュート又はアンダーシュートを抑制するために、サーボ圧の勾配を制限すべきか否かを判定する。
制御手段61は、ブレーキ制御中、制限要否判定手段62によりサーボ圧の勾配を制限すべきであることが判定されている場合に、減圧弁41を開弁させる。つまり、制御手段61は、減圧弁41に印加される制御電流を、減圧弁41の開弁電流未満とする。これにより、減圧弁41は閉状態から開状態となり、第一パイロット室4Dでは、増圧弁42を介して作動液(ブレーキ液)が流入するとともに、減圧弁41を介して作動液が流出する。したがって、パイロット圧の増圧勾配は小さくなり、その結果サーボ圧の増圧勾配も小さくなる。目標サーボ圧と実サーボ圧の差が第一閾値未満、すなわち実サーボ圧が目標サーボ圧に近い状態において、サーボ圧の勾配が小さくなることで、ヒステリシス量は小さくなり、オーバーシュートは抑制される。
制御手段61は、減圧弁41の開度(制御電流)を、マップ等により、制限要否判定手段62の判定時における目標サーボ圧と実サーボ圧の差(ここでは第一閾値となる)に基づいて設定する。つまり、制御手段61は、当該差が小さいときには減圧弁41の開度を大きくして増圧勾配の減少度をより大きくし、当該差が大きいときには減圧弁41の開度を小さくして増圧勾配の減少度を小さくする。本実施形態では、当該差が第一閾値未満となった際に「勾配制限すべき」と判定されるため、第一閾値に応じた開度で減圧弁41が制御される。ただし、「勾配制限すべき」の判定後、制御手段61が所定時間毎に目標サーボ圧と実サーボ圧の差を算出し、当該算出した差に応じて減圧弁41の開度を変更するように設定しても良い。また、制御手段61は、減圧弁41の開弁時間を、目標サーボ圧と実サーボ圧の差(ここでは第一閾値となる)に基づいて設定する。開弁時間についても、当該差が大きいほど小さく、小さいほど大きくなるように設定されている。所定時間毎に開弁時間を更新しても良い。また、制御手段61は、減圧弁41を開弁時間だけ開弁させようとするが、開弁時間中に実サーボ圧が不感帯内に入った場合、その時点で減圧弁41も保持制御(閉弁)に切り替える。
ヒステリシス量とは、サーボ圧の増圧制御又は減圧制御を終了しても(保持制御に切り替えても)なお変化するサーボ圧の変化量である。保持制御は、減圧弁41及び増圧弁を閉弁状態とする制御である。ヒステリシスは、例えば増圧制御、すなわち制御ピストン445がボール弁442を押して第1室4Aと第2室4Bとを連通させた状態(制御ピストン445が増圧位置にある状態)から、保持制御、すなわち減圧弁41と増圧弁42を閉状態として第1パイロット室4Dを密閉状態とした状態に切り替えた際、制御ピストン445が増圧位置から後退して第1室4Aと第2室4Bを遮断するまでの間、増圧状態が続くことで生じる。サーボ圧の勾配、すなわちパイロット圧の勾配が大きいほど、制御ピストン445が前進した状態となり、保持制御に切り替えた後に後退する時間が長くなり、ヒステリシス量は大きくなる。反対にサーボ圧の勾配が小さいほど、ヒステリシス量は小さくなる。
また、制御手段61には、目標サーボ圧に対する不感帯が設定されている。不感帯は、目標サーボ圧に対してプラス側とマイナス側に設定される。制御手段61は、実サーボ圧が不感帯の範囲内の値となると、ブレーキ制御を保持制御に切り替える。つまり、制御手段61は、ブレーキ制御を行うにあたり、実サーボ圧が不感帯の範囲内(不感帯領域)に入ると実質的に目標サーボ圧に達したものと認識する。このような不感帯を設定することで、目標サーボ圧を一点に設定する場合よりも液圧制御のハンチングを抑制することができる。
第一実施形態の勾配制限制御を例を挙げて説明する。図3に示すように、t0において、ブレーキペダル10が操作され、目標サーボ圧の増大が開始される。t1において、実サーボ圧が不感帯外となり、目標サーボ圧と実サーボ圧の差に基づくブレーキ制御(フィードバック制御:FB制御)が開始される。つまり、t1において、増圧弁42に開弁電流より大きい制御電流が印加されて増圧弁42が開弁し、減圧弁41に開弁電流より大きい制御電流が印加されて減圧弁41が閉弁する。t1〜t2において、サーボ圧がフィードバック制御に基づく増圧勾配で増大する。t2の少し前において、ブレーキ操作に応じて目標サーボ圧が一定となる。
t2において、目標サーボ圧と実サーボ圧の差が第一閾値未満となり、制限要否判定手段62により「勾配制限すべき」と判定され、減圧弁41が開弁される。つまり、t2において、減圧弁41に開弁電流未満の制御電流が印加され、減圧弁41が開弁する。t2において、増圧弁42の開度は、制御手段61により、サーボ圧が所定の勾配(0<所定の勾配<t2時の勾配)となるように制御される。ここでは、増圧弁42に印加される制御電流が徐々に下げられている。t3において、実サーボ圧が不感帯内に入り、制御モードが保持制御となる。つまり、t3において、増圧弁42に開弁電流未満(ここでは0)の制御電流が印加されて増圧弁42が閉弁し、減圧弁41に開弁電流より大きい制御電流が印加されて減圧弁41が閉弁する。t3の後、t3におけるサーボ圧の増圧勾配に応じたヒステリシスが発生し、実サーボ圧が目標サーボ圧に接近する。
ヒステリシス発生後、サーボ圧は保持され、t4において、ブレーキ操作に応じて目標サーボ圧が減少する。t4〜t5において、実サーボ圧は不感帯内にあるため、保持制御が継続される。t5において、実サーボ圧が不感帯外に位置し、フィードバック制御により減圧弁41が開弁される。つまり、t5において、減圧弁41に開弁電流未満の制御電流が印加され、減圧弁41が開弁する。t6において、目標サーボ圧と実サーボ圧の差が第二閾値未満となり、制限要否判定手段62により「勾配制限すべき」と判定され、増圧弁42が開弁される。つまり、t6において、増圧弁42に開弁電流より大きい制御電流が印加される。
t6〜t7において、減圧弁41の制御電流を徐々に大きくし、減圧弁41の開度を、サーボ圧が所定の勾配(t6時の勾配<所定の勾配<0)となるように制御する。t7において、実サーボ圧が不感帯内に入り、制御モードが保持制御となる。t7の後、ヒステリシスが発生し、実サーボ圧が目標サーボ圧に接近する。その後、上記同様の制御が行われる。
第一実施形態によれば、実サーボ圧が目標サーボ圧に近づいた際に、増圧制御中であれば減圧弁41を開弁させ、減圧制御中であれば増圧弁42を開弁させる。これにより、サーボ圧の勾配が小さくなり、発生するヒステリシス量を小さくして、オーバーシュート又はアンダーシュートを抑制することができる。
第一実施形態の勾配制限制御の流れを説明する。図4に示すように、増圧制御中である場合(S101:Yes)、サーボ圧の勾配(増圧勾配)を制限すべきか否かが判定される(S102)。サーボ圧の勾配を制限すべきと判定された場合(S102:Yes)、増圧弁42への制御電流(指示値)は開弁電流にフィードバック電流(以下、「FB電流」と称する)を加算した値となり、減圧弁41への制御電流は開弁電流から所定値減算した値(開弁電流−α)となる(S103)。FB電流は、目標サーボ圧と実サーボ圧の差に基づいて決定される電流値である。サーボ圧の勾配を制限すべきと判定されなかった場合(S102:No)、増圧弁42への制御電流はFB電流となり、減圧弁41への制御電流は保持電流(閉弁状態となる電流)となる(S104)。
減圧制御中である場合(S101:No、S105:Yes)、サーボ圧の勾配(減圧勾配)を制限すべきか否かが判定される(S106)。サーボ圧の勾配を制限すべきと判定された場合(S106:Yes)、増圧弁42への制御電流は開弁電流に所定値加算した値(開弁電流+β)となり、減圧弁41への制御電流は開弁電流+FB電流となる(S107)。サーボ圧の勾配を制限すべきと判定されなかった場合(S106:No)、増圧弁42への制御電流は保持電流となり、減圧弁41への制御電流は開弁電流+FB電流となる(S108)。保持制御中である場合(S101:No、S105:No)、増圧弁42及び減圧弁41への制御電流は保持電流となる(S109)。ブレーキECU6は、当該勾配制限制御を所定時間毎に(又は常時)実行する。本実施形態ではα=βである。
第一実施形態によれば、増圧制御中において、実サーボ圧が目標サーボ圧に近づいた際、減圧弁41を開弁し、サーボ圧の増圧勾配を制限する。これにより、ヒステリシス量が抑制され、オーバーシュートが抑制される。また、第一実施形態によれば、増圧制御中に減圧弁41を開弁して増圧勾配を小さくすることができるため、実サーボ圧が目標サーボ圧に近づくまで、大きな増圧勾配を実現してもオーバーシュートを抑制することができる。したがって、オーバーシュートを抑えつつ、実サーボ圧を目標サーボ圧に早く近づけることができる。なお、増圧制御中に減圧弁41を開弁させる際、増圧弁42を閉弁させても良い。これにより、より急速に増圧勾配を小さくすることができる。
また、同様に、第一実施形態によれば、減圧制御中において、実サーボ圧が目標サーボ圧に近づいた際、増圧弁42を開弁し、サーボ圧の減圧勾配を制限する。これにより、ヒステリシス量が抑制され、アンダーシュートが抑制される。このように、第一実施形態によれば、サーボ圧のオーバーシュート及びアンダーシュートを抑制することができる。
<第二実施形態>
第二実施形態の車両用制動装置は、第一実施形態に対し、増圧制御中の減圧弁41の開度を「目標サーボ圧と実サーボ圧の差」及び「サーボ圧の勾配」に応じて設定している点で異なっている。異なっている部分について説明する。
第二実施形態の車両用制動装置は、第一実施形態に対し、増圧制御中の減圧弁41の開度を「目標サーボ圧と実サーボ圧の差」及び「サーボ圧の勾配」に応じて設定している点で異なっている。異なっている部分について説明する。
制御手段61は、制限要否判定手段62の判定時における目標サーボ圧と実サーボ圧の差(閾値)だけでなく、制限要否判定手段62の判定時におけるサーボ圧の勾配(圧力センサ74から取得)を考慮して減圧弁41の開度を設定する。第二実施形態において、制御手段61には、目標サーボ圧と実サーボ圧の差及びサーボ圧の勾配を入力すると、適切な減圧弁41の開度(制御電流)が出力されるマップが記憶されている。マップは、実験や計算により設定されている。サーボ圧の勾配の大きい場合と小さい場合において、目標サーボ圧と実サーボ圧の差が両者で等しい場合、サーボ圧の勾配が大きい場合のほうが、よりオーバーシュートしやすくなる。制御手段61は、この事象を考慮したマップを用い、同じ差であっても、サーボ圧の勾配が大きい場合のほうがサーボ圧の勾配が小さい場合よりも減圧弁41の開度を大きくするように減圧弁41を制御する。
減圧弁41の開度が大きいほど、第1パイロット室4Dから流出する作動液の流量が大きくなり、より早くパイロット圧の勾配(サーボ圧の勾配)を下げることができる。第二実施形態によれば、より精度良くオーバーシュートを抑制することができる。なお、第二実施形態の上記制御は、減圧制御中の増圧弁42の制御にも適用できる。
<第三実施形態>
第三実施形態の車両用制動装置は、第一実施形態に対し、増圧制御中の減圧弁41の開弁時間を「目標サーボ圧と実サーボ圧の差」及び「サーボ圧の勾配」に基づいて設定する点で異なっている。異なっている部分について説明する。
第三実施形態の車両用制動装置は、第一実施形態に対し、増圧制御中の減圧弁41の開弁時間を「目標サーボ圧と実サーボ圧の差」及び「サーボ圧の勾配」に基づいて設定する点で異なっている。異なっている部分について説明する。
制御手段61は、制限要否判定手段62の判定時における目標サーボ圧と実サーボ圧の差(閾値)だけでなく、制限要否判定手段62の判定時におけるサーボ圧の勾配(圧力センサ74から取得)を考慮して、増圧制御中の減圧弁41の開弁時間を設定する。第三実施形態において、制御手段61には、目標サーボ圧と実サーボ圧の差及びサーボ圧の勾配を入力すると、適切な減圧弁41の開弁時間が出力されるマップが記憶されている。マップは、実験や計算により設定されている。サーボ圧の勾配の大きい場合と小さい場合において、目標サーボ圧と実サーボ圧の差が両者で等しい場合、サーボ圧の勾配が大きい場合のほうが、よりオーバーシュートしやすくなる。
制御手段61は、この事象を考慮したマップを用い、同じ差であっても、サーボ圧の勾配が大きい場合のほうがサーボ圧の勾配が小さい場合よりも減圧弁41の開弁時間を大きくするように減圧弁41を制御する。第1パイロット室4Dから流出する作動液の流量は、減圧弁41の開度と開弁時間で決まる。このため、開弁時間を大きくして、第1パイロット室4Dから流出する作動液の流量を大きくすることで、サーボ圧の勾配をさらに小さくすることができる。第三実施形態によれば、より精度良くオーバーシュートを抑制することができる。なお、第三実施形態の上記制御は、減圧制御中の増圧弁42の制御にも適用できる。
<第四実施形態>
第四実施形態の車両用制動装置は、第一実施形態に対し、増圧制御中に開弁させた減圧弁41の閉弁タイミングの決定方法が異なっている。異なっている部分について説明する。
第四実施形態の車両用制動装置は、第一実施形態に対し、増圧制御中に開弁させた減圧弁41の閉弁タイミングの決定方法が異なっている。異なっている部分について説明する。
制御手段61は、制限要否判定手段62によりサーボ圧の勾配を制限すべきであることが判定されている場合に、減圧弁41の開度を漸増させつつ、圧力センサ74により取得されている実サーボ圧の変化を監視し、当該実サーボ圧の変化に応じて減圧弁41を閉弁させる。つまり、制御手段61は、圧力センサ74を監視しながら減圧弁41の開度を徐々に大きくし、実サーボ圧の変化に応じて減圧弁41を閉弁させる。
例えば、制御手段61は、減圧弁41を緩やかに開けていき、実サーボ圧の勾配が小さくなったと検知した場合、減圧弁41を閉弁側に制御し、減圧弁41を閉弁させる。あるいは、制御手段61は、実サーボ圧の勾配が所定勾配未満になった場合に、減圧弁41を閉弁させるように設定されていても良い。所定勾配は、目標サーボ圧と実サーボ圧の差で設定するようにしても良い。第四実施形態によれば、減圧弁41の開きすぎによるサーボ圧の急減を抑制でき、実サーボ圧の変化を監視することで適切なタイミングで減圧弁41を閉弁することができる。第四実施形態によれば、実サーボ圧が目標サーボ圧に対して下がりすぎることを抑制することができる。また、第四実施形態によっても、精度良くオーバーシュートを抑制することができる。なお、第四実施形態の上記制御は、減圧制御中の増圧弁42の制御にも適用できる。
<第五実施形態>
第五実施形態の車両用制動装置は、第一実施形態に対し、減圧弁41又は増圧弁42に印加する制御電流が異なっている。異なっている部分について説明する。
第五実施形態の車両用制動装置は、第一実施形態に対し、減圧弁41又は増圧弁42に印加する制御電流が異なっている。異なっている部分について説明する。
第一実施形態の制御手段61は、増圧制御中、増圧弁42に対して開弁電流にFB電流を加算した値を制御電流として印加する。一方、第五実施形態の制御手段61は、増圧制御中、制限要否判定手段62により「サーボ圧の勾配を制限すべき」と判定されている場合、増圧弁42に対して開弁電流にFB電流を加算した値から「ヒス電流」を減算した値を制御電流として印加する。ヒス電流は、図5に示すように、電磁弁(増圧弁42)が持つヒステリシスから算出される値である。ヒス電流は、流量を増大させる際と減少させる際との間のヒステリシスに基づいている。
これにより、実サーボ圧が目標サーボ圧に接近し、将来、増圧弁42を絞りにいく際、反応良く増圧弁42を絞ることができる。つまり、増圧弁42を予め絞りやすくしておくことで、精度良くオーバーシュートを抑制することができる。FB電流からヒス電流を減算する制御は、増圧制御が保持制御に切り替わった際あるいは再度増圧制御が開始された際に解除される。なお、第五実施形態の制御は、減圧制御中の減圧弁41の制御にも適用できる。
<第六実施形態>
第六実施形態の車両用制動装置は、第一実施形態に対し、増圧制御中の減圧弁41の開弁制御を、増圧弁42と共にサーボ圧の増圧勾配制御に用いる点で異なっている。異なっている部分について説明する。
第六実施形態の車両用制動装置は、第一実施形態に対し、増圧制御中の減圧弁41の開弁制御を、増圧弁42と共にサーボ圧の増圧勾配制御に用いる点で異なっている。異なっている部分について説明する。
まず、オーバーシュート又はアンダーシュートを抑制する制御の原理について説明する。ブレーキECU6は、減圧弁41及び増圧弁42の開度を制御することで、パイロット圧の勾配又は流量を制御し、その結果サーボ圧の勾配を制御する。ここで、実サーボ圧と目標サーボ圧の差を「目標差圧」とする。また、レギュレータ44における差圧を「レギュレータ差圧」とする。レギュレータ差圧は、増圧制御時にはアキュムレータ431の圧力(圧力センサ75の測定値)と実サーボ圧(圧力センサ74の測定値)の差圧であり、減圧制御時には大気圧(リザーバ171の圧力)と実サーボ圧の差圧である。
ここで、流量の方程式は、Q=C×(P)1/2である。Qはレギュレータ44の流量(cc/s)であり、Cは流量係数であり、Pはレギュレータ差圧である。流量係数Cは、開口面積とフルード粘性係数で求めることができる。サーボ室1Aに流入出する作動液の流量Qは、サーボ圧の油圧勾配とサーボ室1Aの剛性(MPa/cc)に基づいて求めることができる。開口面積は、制御ピストン445とボール弁442とが離間した際の、第1室4Aと第2室4Bとを連通させる流路の開口面積に相当する。すなわち、流量Qとレギュレータ差圧Pから、開口面積に関する流量係数Cが求まる。開口面積は、制御ピストン445のストロークに応じて変化する。このことから、制御ピストン445のストロークSTとレギュレータ差圧Pと流量Qの関係(Q=f(ST,P))は実験的に求めることができる。
これによれば、流量Qとレギュレータ差圧Pに基づいて、制御ピストン445のストロークSTが求まる。ストロークSTと制御ピストン445の断面積から変化容積(cc)が求まる。そして、変化容積と第1パイロット室4Dの剛性(MPa/cc)に基づいて、流量Qによるサーボ圧の油圧変化量(圧力変化量)が求まる。すなわち、現在の流量Q(現在のサーボ圧の油圧勾配)と、現在のレギュレータ差圧Pとに基づいて、その状態におけるサーボ圧の油圧変化量(以下、単に「油圧変化量」とも称する)が算出される。この油圧変化量は、流量Q及びレギュレータ差圧Pの状態で第1パイロット室4Dの流量(流入出量)をゼロにした場合、その後、制御ピストン445が移動してサーボ圧が変化する変化分に相当する。この第1パイロット室4Dが密閉された後の制御ピストン445の移動は、サーボ室1Aに流入出する作動液の流量に相関する。つまり、従来の制御で生じる目標サーボ圧と実サーボ圧のずれ(オーバーシュート又はアンダーシュート)の量は、目標差圧がゼロになり第1パイロット室4Dが密閉された時点におけるサーボ室1Aに流入出する作動液の流量(又は勾配)に相関する。なお、サーボ圧の勾配は、圧力センサ74の測定値に基づいて算出できる。
上記原理に基づき、サーボ圧の油圧変化量とレギュレータ差圧Pとサーボ圧の勾配(又は流量Q)との関係が計算又は実験により求まる。これらの関係は、ブレーキECU6にマップとして記憶されている。例えば現在のサーボ圧の勾配と現在のレギュレータ差圧Pをマップに入力すれば、それによるサーボ圧の油圧変化量が出力される。当該油圧変化量は、制動装置の制御状態が「現在のサーボ圧の勾配」と「現在のレギュレータ差圧P」の状態である際に、サーボ圧を保持するために第1パイロット室4Dを密閉状態にした場合(減圧弁41及び増圧弁42を閉状態にした場合)、制御ピストン445の移動により生じるサーボ圧の変化量に相当する。例えば、「現在のサーボ圧の勾配」と「現在のレギュレータ差圧P」の状態で実圧が目標圧に追いついた場合、実圧を保持するために第1パイロット室4Dを密閉状態としたとしても、「油圧変化量」だけは実圧が変化してしまう。すなわち、オーバーシュート又はアンダーシュートが発生してしまう。ここで、この実圧の変化量である「油圧変化量」が「目標差圧」であった場合、第1パイロット室4Dを密閉したとしても、理論上、目標圧を超えて実圧が変化することはない。つまり、マップに「油圧変化量」として「現在の目標差圧」を入力し且つ「現在のレギュレータ差圧P」を入力して出力された「現在のサーボ圧の勾配」は、その油圧勾配で第1パイロット室4Dが密閉した場合に、サーボ室1Aに「現在の目標差圧」分の変化を生じさせる勾配となる。当該油圧変化量を利用すると、目標圧に対する実圧のずれ、すなわちオーバーシュート又はアンダーシュートを抑制することができる。
ここで、増圧時のブレーキ制御(FB制御)を例にすると、制御手段61は、圧力センサ74から算出できる「目標差圧」と、圧力センサ74、75から算出できる「レギュレータ差圧」とを、マップに入力し、「サーボ圧の勾配」を出力させる。ここで出力されたサーボ圧の勾配は、現時点で実サーボ圧が不感帯内に入っても(保持制御に切り替えても)、オーバーシュートが発生しない最大の勾配を意味する。したがって、制御手段61は、所定時間毎に(又は常時)、増圧勾配が、当該出力されたサーボ圧の勾配以下となるように増圧弁42を制御する。早く追いつくことを考慮して、制御手段61は、出力された「サーボ圧の勾配」で制御する。
ここで、第六実施形態では、制御手段61は、増圧弁42だけでなく、さらに減圧弁41を用いて上記昇圧制御を実施する。上記マップは、増圧制御において減圧弁41が閉弁していることを前提に作成されている。一方、第六実施形態では、減圧弁41を昇圧制御で用いるため、増圧制御において減圧弁41が開弁していること(例えば開度a1、a2、・・・)を前提として、上記原理に基づくマップ(以下、「第二マップ」と称する)を作成する。
第二マップでは、減圧弁41が開弁している状態での「サーボ圧の勾配」が出力される。第二マップでは、減圧弁41を開弁させることができ、増圧勾配をより小さくすることができる。このため、図6に示すように、第二マップを用いた制御では、実サーボ圧を目標サーボ圧に接近させる過程のサーボ圧の増圧勾配を大きくすることができる。つまり、第二マップによれば、増圧弁42の開度を大きくすることができる。
したがって、所定のサーボ圧まで、あるいは制限要否判定手段62が「サーボ圧の勾配を制限すべき」と判定するまでは、減圧弁41を閉弁させたまま、第二マップが出力するサーボ圧の勾配に対応する増圧弁42の制御電流で増圧弁42を開弁させる。これにより、増圧弁42の開度がマップを使用する場合よりも大きくなり、実サーボ圧をより早く目標サーボ圧に近づけることができる。そして、制御手段61は、所定のサーボ圧に達すると(あるいは「制限すべき」と判定されると)、減圧弁41を開弁させて、サーボ圧を、上記原理に基づいたオーバーシュートが発生しない勾配となるように制御する。
このように、制御手段61は、増圧制御中、所定時間毎に(又は常時)、増圧弁42だけでなく、減圧弁41を開弁させて(開度を調整して)、サーボ圧の勾配を制御する。これにより、増圧勾配を大きくできることによりブレーキの反応性を良くするとともに、オーバーシュートを抑制することができる。
<その他の変形態様>
本発明は、上記実施形態に限られない。例えば、制限要否判定手段62の判定において、実サーボ圧の代わりに、パイロット圧を用いても良い。パイロット圧は、実サーボ圧から換算した値でも、圧力センサを設置して直接測定した値でも良い。つまり、実サーボ圧関連値は、実サーボ圧に関連する値であれば良く、パイロット圧でも良い。
本発明は、上記実施形態に限られない。例えば、制限要否判定手段62の判定において、実サーボ圧の代わりに、パイロット圧を用いても良い。パイロット圧は、実サーボ圧から換算した値でも、圧力センサを設置して直接測定した値でも良い。つまり、実サーボ圧関連値は、実サーボ圧に関連する値であれば良く、パイロット圧でも良い。
また、勾配制限制御における減圧弁41の開弁のタイミングは、FB電流が所定量減少した際、又はサーボ圧の勾配が所定量減少した際であっても良い。つまり、制限要否判定手段62は、FB電流が所定量減少したか否か、あるいはサーボ圧の勾配が所定量減少したか否かを判定しても良い。
また、勾配制限制御における減圧弁41の閉弁のタイミングは、第1パイロット室4Dの圧力が測定できる圧力センサを設置し、パイロット圧を直接監視し、パイロット圧が所定圧となった際であっても良い。所定圧は、目標サーボ圧と実サーボ圧の差で決めても良い。また、制限要否判定手段62は、勾配制限制御における閾値(第一閾値、第二閾値)を、変化させても良い。閾値は、例えばヒステリシス推定値に応じて変化する値でも良い。ヒステリシスは、上記原理によれば、目標差圧やサーボ圧の勾配等から推定できる。また、上記第一〜第五実施形態はそれぞれ組み合わせることができ、第二〜第六実施形態はそれぞれ組み合わせることができる。
また、参考形態について、増圧制御を例に説明する。ブレーキECU6は、目標サーボ圧、実サーボ圧、及び目標応答時間に基づき、増圧に必要なレギュレータ流量(第1パイロット室4Dに流入する作動液の流量)を演算する。そして、ブレーキECU6は、算出されたレギュレータ流量を実現するために必要なレギュレータストローク(制御ピストン445のストローク)を、実サーボ圧及びアキュムレータ圧(圧力センサ75の測定値)に基づいて演算する。
ブレーキECU6は、制御ピストン445のストロークが所定時間後に上記レギュレータストロークとなるように、増圧制御中であっても、増圧弁42を閉弁させる。つまり、ブレーキECU6は、増圧制御中に、増圧弁42への制御電流を最小開弁電流未満として増圧弁42を閉弁させる。そして、ブレーキECU6は、定期的に又は常時演算されるレギュレータストロークが上昇又は一定となった場合に、再び増圧弁42をFB制御に基づいて開弁させる。増圧制御中でも増圧弁42を閉弁させる制御を行うことにより、精度良く実サーボ圧を目標サーボ圧に接近させることができる。
また、上記参考形態において、ブレーキECU6が増圧弁42を閉弁させるタイミングは、サーボ圧のFB制御におけるFB電流が減少したタイミングであっても良い。FB電流(FB項)とは、増圧弁42に印加する制御電流のうち、目標サーボ圧と実サーボ圧の偏差に基づいて設定される電流である。なお、制御電流は、FB電流と最小開弁電流(増圧弁42の出入口の差圧で決まる電流)の和で構成されている。FB電流が減少するということは、目標サーボ圧と実サーボ圧が接近していることを意味する。したがって、ブレーキECU6は、FB電流が減少したことを閉弁のトリガとすることで、実サーボ圧が目標サーボ圧に接近したタイミングで増圧弁42を閉弁させることができ、オーバーシュートの発生を抑制することができる。ブレーキECU6は、減圧弁41に対しても同様に、減圧制御中に減圧弁42を閉弁させることで、アンダーシュートの発生を抑制することができる。
1:マスタシリンダ、 11:メインシリンダ、 12:カバーシリンダ、
13:入力ピストン、 14:第1マスタピストン、
15:第2マスタピストン、 1A:サーボ室(出力室)、 1B:第一液圧室、
1C:第二液圧室、 1D:第1マスタ室、 1E:第2マスタ室、
10:ブレーキペダル、 171:リザーバ(低圧力源)、
2:反力発生装置、 22:第一制御弁、 3:第二制御弁、
4:サーボ圧発生装置、 41:減圧弁(減圧用電磁弁)、
42:増圧弁(増圧用電磁弁)、 431:アキュムレータ(高圧力源)、
44:レギュレータ(調圧装置)、 445:制御ピストン(ピストン)、
4D:第1パイロット室(パイロット室)、
541、542、543、544:ホイールシリンダ、
5FR、5FL、5RR、5RL:車輪、 BF:液圧制動力発生装置、
6:ブレーキECU、 61:制御手段、 62:要否判定手段、
71:ストロークセンサ、 72:ブレーキストップスイッチ、
74:圧力センサ(出力圧取得手段)
13:入力ピストン、 14:第1マスタピストン、
15:第2マスタピストン、 1A:サーボ室(出力室)、 1B:第一液圧室、
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2:反力発生装置、 22:第一制御弁、 3:第二制御弁、
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42:増圧弁(増圧用電磁弁)、 431:アキュムレータ(高圧力源)、
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4D:第1パイロット室(パイロット室)、
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74:圧力センサ(出力圧取得手段)
Claims (7)
- パイロット室に入力されているパイロット圧に応じた出力圧を出力室に出力する調圧装置と、
所定範囲の液圧が蓄圧される高圧力源と、
前記高圧力源に蓄圧される液圧よりも低い液圧が蓄圧される低圧力源と、
前記高圧力源から前記パイロット室に流入させる液体の流量を調節する増圧用電磁弁と、
前記パイロット室から前記低圧力源に流出させる液体の流量を調節する減圧用電磁弁と、
前記増圧用電磁弁及び前記減圧用電磁弁を制御する制御手段と、
を備える車両用制動装置であって、
前記制御手段の制御目標である目標出力圧と実際の前記出力圧に相関する実出力圧相関値に基づいて、前記出力圧の勾配を制限すべきか否かを判定する制限要否判定手段を備え、
前記調圧装置は、前記パイロット圧に対応する力と前記出力圧に対応する力との差によって駆動されるピストンを有し、前記ピストンの移動に伴って前記パイロット室の容積が変化し、前記パイロット室に流入出する液体の流量が増大すると、前記パイロット圧に対応する力と前記出力圧に対応する力とが釣り合っている平衡状態における前記ピストンの位置を基準とする同ピストンの移動量が増大して、前記出力室に流入出する液体の流量が増大するように構成され、
前記制御手段は、前記制限要否判定手段により前記出力圧の勾配を制限すべきであることが判定されている場合に、増圧制御中に前記減圧用電磁弁を開弁させる増圧勾配制限制御及び減圧制御中に前記増圧用電磁弁を開弁させる減圧勾配制限制御の少なくとも一方を実施する車両用制動装置。 - 前記制御手段は、前記増圧勾配制限制御を実施する場合には前記減圧用電磁弁を、前記減圧勾配制限制御を実施する場合には前記増圧用電磁弁を、前記目標出力圧と前記実出力圧相関値との偏差に応じた開度に開弁させる請求項1に記載の車両用制動装置。
- 前記制御手段は、前記増圧勾配制限制御を実施する場合には前記減圧用電磁弁を、前記減圧勾配制限制御を実施する場合には前記増圧用電磁弁を、さらに前記出力圧の勾配に応じた開度に開弁させる請求項2に記載の車両用制動装置。
- 実際の出力圧である実出力圧を取得する出力圧取得手段を備え、
前記制御手段は、前記増圧勾配制限制御を実施する場合には前記減圧用電磁弁に対して、前記減圧勾配制限制御を実施する場合には前記増圧用電磁弁に対して、開度を漸増させつつ、前記出力圧取得手段により取得されている前記実出力圧の変化を監視し、前記実出力圧の変化に応じて閉弁させる請求項1〜3の何れか一項に記載の車両用制動装置。 - 前記減圧用電磁弁に関する開弁時間を、前記目標出力圧と前記実出力圧相関値との偏差に基づいて設定する開弁時間設定手段を備え、
前記制御手段は、前記増圧勾配制限制御を実施する場合、前記開弁時間だけ前記減圧用電磁弁を開弁させる請求項1〜4の何れか一項に記載の車両用制動装置。 - 前記増圧用電磁弁に関する開弁時間を、前記目標出力圧と前記実出力圧相関値との偏差に基づいて設定する開弁時間設定手段を備え、
前記制御手段は、前記減圧勾配制限制御を実施する場合に、前記開弁時間だけ前記増圧用電磁弁を開弁させる請求項1〜5の何れか一項に記載の車両用制動装置。 - 前記開弁時間設定手段は、前記開弁時間を、さらに前記出力圧の勾配に基づいて設定する請求項5又は6に記載の車両用制動装置。
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