JP2019177816A - 車両用制動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スプールの閉鎖範囲の摺動時間を短縮させる短縮制御において、終了判定の精度を向上させることができる車両用制動装置を提供する。【解決手段】本発明は、サーボ圧の目標値に応じてパイロット圧を制御する通常制御と、前記通常制御による前記パイロット圧の単位時間あたりの変化量よりも前記パイロット圧の単位時間当たりの変化量を大きくする短縮制御を、互いに異なるタイミングで実行するパイロット圧制御部８と、サーボ圧検出部２６ａの検出結果又はサーボ圧に相関する液圧に基づき、摺動抵抗についてのマスタピストン１２ｃ、１２ｄのヒステリシスに関して、マスタピストン１２ｃ、１２ｄの状態を判定する状態判定部１７２と、サーボ圧検出部２６ａの検出結果及び状態判定部１７２の判定結果に基づいて、短縮制御を終了させる制御切り替え部１７３と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、車両用制動装置に関する。

車両用制動装置には、倍力機構の一部としてレギュレータが用いられているものがある。レギュレータは、シリンダボディ及びスプールを備えており、パイロット圧によりスプールをシリンダボディ内で摺動させ、スプールの位置によって出力圧が調整される機構である。詳細に、シリンダボディには、マスタシリンダのサーボ室への出力圧が発生する圧力室と、高圧源と圧力室との間に位置する高圧ポートと、低圧源と圧力室との間に位置する低圧ポートとが設けられている。

スプールは、シリンダボディ内において、スプールが高圧ポート及び低圧ポートの両方を閉鎖する閉鎖範囲と、スプールが高圧ポート及び低圧ポートの一方を閉鎖し且つ他方を開放する開放範囲とを含む所定範囲内を摺動可能に構成されている。圧力室の液圧（出力圧）は、高圧ポート及び低圧ポートの両方が閉鎖されると保持され、高圧ポートのみが開放されると高圧源の圧力に向けて増圧され、減圧ポートのみが開放されると低圧源の圧力（例えば大気圧）に向けて減圧される。つまり、出力圧について、スプールが閉鎖範囲に位置する場合は保持状態となり、スプールが開放範囲に位置する場合は増圧状態又は減圧状態となる。

この構成では、増圧指示又は減圧指示に対して、スプールが閉鎖範囲を通って開放範囲に向かう際、スプールが閉鎖範囲を摺動している間は出力圧が操作量に対応するレベルで増減せず、この摺動区間が、増圧指示又は減圧指示に対してマスタ圧（マスタシリンダの出力圧）が反応しない無効区間（無効液量）となる。これに対し、例えば特開２０１７−３０４２１号公報に記載の液圧発生装置では、スプールが閉鎖範囲を通って開放範囲に向かう際に、パイロット圧の変化勾配を通常時よりも大きくする短縮制御が行われている。これにより、スプールの無効区間の摺動時間が短くなり、ブレーキ操作に対する応答性が向上する。

特開２０１７−３０４２１号公報

この短縮制御の終了判定は、例えばサーボ圧の変化量に基づいて行われる。しかしながら、レギュレータの構成上、閉鎖範囲におけるスプールの同一の摺動量に対して、サーボ圧の変化量には差異が出る。このため、スプールの摺動量が十分でないにもかかわらず短縮制御が終了することが起こり得る。このように、上記車両用制動装置には、短縮制御における終了判定の精度の面で改良の余地があった。

本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、スプールの閉鎖範囲の摺動時間を短縮させる短縮制御において、終了判定の精度を向上させることができる車両用制動装置を提供することを目的とする。

本発明の車両用制動装置は、マスタシリンダボディ、前記マスタシリンダボディ内を摺動するマスタピストン、及び前記マスタピストンを摺動させるサーボ圧が発生するサーボ室を有するマスタシリンダと、前記サーボ圧を検出するサーボ圧検出部と、高圧ポート及び低圧ポートが形成されたシリンダボディと、前記高圧ポート及び前記低圧ポートの両方が閉鎖される閉鎖範囲と前記高圧ポート及び前記低圧ポートの一方が閉鎖され且つ他方が開放される開放範囲とを含む摺動範囲で前記シリンダボディ内を摺動可能なスプールと、前記スプールを摺動させるパイロット圧が発生するパイロット室と、前記サーボ室に接続され前記スプールの摺動により容積が変化する圧力室と、を有する液圧発生部と、前記高圧ポートが開放された状態で前記高圧ポートを介して前記圧力室に所定圧以上の作動液を供給する高圧源と、前記低圧ポートが開放された状態で前記低圧ポートを介して前記圧力室に接続される、前記所定圧よりも低圧に維持された低圧源と、前記サーボ圧の目標値に応じて前記パイロット圧を制御する通常制御と、前記目標値に基づく制御であり且つ前記スプールの前記閉鎖範囲の摺動時間を前記通常制御による前記摺動時間よりも短縮させる短縮制御を、互いに異なるタイミングで実行するパイロット圧制御部と、前記サーボ圧検出部の検出結果又は前記サーボ圧に相関する液圧に基づき、摺動抵抗についての前記マスタピストンのヒステリシスに関して、前記マスタピストンの状態を判定する状態判定部と、前記サーボ圧検出部の検出結果及び前記状態判定部の判定結果に基づいて、前記短縮制御を終了させる制御切り替え部と、を備える。

スプールが閉鎖範囲を摺動している際、圧力室及びサーボ室は密閉状態となり、スプールの摺動による圧力室の容積の変動により、サーボ圧は変動する。そして、このサーボ圧の変動量は、スプールの同じ摺動量に対しても、圧力室及びサーボ室の剛性（容積変化のしにくさ）によって変化する。この剛性は、マスタピストンの摺動抵抗に起因して変化する。マスタピストンの摺動抵抗は、ヒステリシスをもっており、例えば、マスタピストンが後退した後に前進する場合の摺動抵抗は、マスタピストンが前進して停止した後に再度前進する場合の摺動抵抗よりも大きくなる。つまり、サーボ室の剛性は、前者の場合のほうが後者の場合よりも高くなり、スプールの摺動に対して前者の場合のほうが後者の場合よりもサーボ圧は上昇しやすくなる。

本発明によれば、この摺動抵抗のヒステリシスに関するマスタピストンの状態（摺動抵抗の大小）を判定し、サーボ圧の変動のしやすさに関する当該マスタピストンの状態を終了判定要素に加えることで、短縮制御における終了判定の精度を向上させることができる。

本実施形態の車両用制動装置の構成図である。 本実施形態の制御の一例を示すタイムチャートである。

以下、本発明に係る液圧制御装置を車両に適用した一実施形態を図面を参照して説明する。車両は、直接各車輪Ｗに液圧制動力を付与して車両を制動させる車両用制動装置１を備えている。本実施形態の車両用制動装置１は、図１に示すように、ブレーキペダル１１、マスタシリンダ１２、ストロークシミュレータ部１３、リザーバ１４、倍力機構１５、アクチュエータ１６、ブレーキＥＣＵ１７、およびホイールシリンダＷＣを備えている。

ホイールシリンダＷＣは、車輪Ｗの回転をそれぞれ規制するものであり、キャリパに設けられている。ホイールシリンダＷＣは、アクチュエータ１６からの作動液の圧力に基づいて車両の車輪Ｗに制動力を付与する制動力付与機構である。ブレーキペダル１１は、ブレーキ操作部材である。ブレーキペダル１１は、操作ロッド１１ａを介してストロークシミュレータ部１３およびマスタシリンダ１２に接続されている。

ブレーキペダル１１の近傍には、ブレーキペダル１１のストローク（操作量）を検出するストロークセンサ１１ｃが設けられている。このストロークセンサ１１ｃは、ブレーキＥＣＵ１７に接続されており、検出結果がブレーキＥＣＵ１７に出力されるように構成されている。

マスタシリンダ１２は、ブレーキペダル１１のストロークに応じてブレーキ液をアクチュエータ１６に供給するものであり、マスタシリンダボディ１２ａ、入力ピストン１２ｂ、第一マスタピストン１２ｃ、および第二マスタピストン１２ｄ等により構成されている。

マスタシリンダボディ１２ａは、有底略円筒状に形成されている。マスタシリンダボディ１２ａの内周部には、内向きフランジ状に突出する隔壁部１２ａ２が設けられている。隔壁部１２ａ２の中央には、前後方向に貫通する貫通孔１２ａ３が形成されている。マスタシリンダボディ１２ａの内周部には、隔壁部１２ａ２より前方の部分に、軸方向に沿って液密かつ移動可能に第一マスタピストン１２ｃおよび第二マスタピストン１２ｄが配設されている。

マスタシリンダボディ１２ａの内周部には、隔壁部１２ａ２より後方の部分に、軸方向に沿って液密かつ移動可能に入力ピストン１２ｂが配設されている。入力ピストン１２ｂは、ブレーキペダル１１の操作に応じてマスタシリンダボディ１２ａ内を摺動するピストンである。

入力ピストン１２ｂには、ブレーキペダル１１に連動する操作ロッド１１ａが接続されている。入力ピストン１２ｂは、圧縮スプリング１１ｂによって第一液圧室Ｒ３を拡張する方向すなわち後方（図面右方向）に付勢されている。ブレーキペダル１１が踏み込み操作されたとき、操作ロッド１１ａは、圧縮スプリング１１ｂの付勢力に抗して前進する。操作ロッド１１ａの前進に伴い、入力ピストン１２ｂも連動して前進する。なお、ブレーキペダル１１の踏み込み操作が解除されたとき、入力ピストン１２ｂは、圧縮スプリング１１ｂの付勢力によって後退し、規制凸部１２ａ４に当接して位置決めされる。

第一マスタピストン１２ｃは、前方側から順番に加圧筒部１２ｃ１、フランジ部１２ｃ２、および突出部１２ｃ３が一体となって形成されている。加圧筒部１２ｃ１は、前方に開口を有する有底略円筒状に形成され、マスタシリンダボディ１２ａの内周面との間に液密かつ摺動可能に配設されている。加圧筒部１２ｃ１の内部空間には、第二マスタピストン１２ｄとの間に付勢部材であるコイルスプリング１２ｃ４が配設されている。コイルスプリング１２ｃ４により、第一マスタピストン１２ｃは後方に付勢されている。換言すると、第一マスタピストン１２ｃは、コイルスプリング１２ｃ４により後方に付勢され、最終的に規制凸部１２ａ５に当接して位置決めされる。この位置が、第一マスタピストン１２ｃの初期位置（原位置）であり、ブレーキペダル１１の踏み込み操作が解除されたときの位置である。

フランジ部１２ｃ２は、加圧筒部１２ｃ１よりも大径に形成されており、マスタシリンダボディ１２ａ内の大径部１２ａ６の内周面に液密かつ摺動可能に配設されている。突出部１２ｃ３は、加圧筒部１２ｃ１よりも小径に形成されており、隔壁部１２ａ２の貫通孔１２ａ３に液密に摺動するように配置されている。突出部１２ｃ３の後端部は、貫通孔１２ａ３を通り抜けてマスタシリンダボディ１２ａの内部空間に突出し、マスタシリンダボディ１２ａの内周面から離間している。突出部１２ｃ３の後端面は、入力ピストン１２ｂの底面から離間し、その離間距離は変化し得るように構成されている。

第二マスタピストン１２ｄは、マスタシリンダボディ１２ａ内の第一マスタピストン１２ｃの前方側に配置されている。第二マスタピストン１２ｄは、前方に開口を有する有底略円筒状に形成されている。第二マスタピストン１２ｄの内部空間には、マスタシリンダボディ１２ａの内底面との間に、付勢部材であるコイルスプリング１２ｄ１が配設されている。コイルスプリング１２ｄ１により、第二マスタピストン１２ｄは後方に付勢されている。換言すると、第二マスタピストン１２ｄは、設定された初期位置に向けてコイルスプリング１２ｄ１により付勢されている。

また、マスタシリンダ１２には、第一マスタ室Ｒ１、第二マスタ室Ｒ２、第一液圧室Ｒ３、第二液圧室Ｒ４、およびサーボ室Ｒ５が形成されている。第一マスタ室Ｒ１は、マスタシリンダボディ１２ａの内周面、第一マスタピストン１２ｃ（加圧筒部１２ｃ１の前側）、および第二マスタピストン１２ｄによって、区画されている。第一マスタ室Ｒ１は、ポートＰＴ４に接続されている油路２１を介してリザーバ１４に接続されている。また、第一マスタ室Ｒ１は、ポートＰＴ５に接続されている油路２２を介してアクチュエータ１６に接続されている。

第二マスタ室Ｒ２は、マスタシリンダボディ１２ａの内周面、および第二マスタピストン１２ｄの前側によって、区画されている。第二マスタ室Ｒ２は、ポートＰＴ６に接続されている油路２３を介してリザーバ１４に接続されている。また、第二マスタ室Ｒ２は、ポートＰＴ７に接続されている油路２４を介してアクチュエータ１６に接続されている。

第一液圧室Ｒ３は、隔壁部１２ａ２と入力ピストン１２ｂとの間に形成されており、マスタシリンダボディ１２ａの内周面、隔壁部１２ａ２、第一マスタピストン１２ｃの突出部１２ｃ３、および入力ピストン１２ｂによって区画されている。第二液圧室Ｒ４は、第一マスタピストン１２ｃの加圧筒部１２ｃ１の側方に形成されており、マスタシリンダボディ１２ａの内周面の大径部１２ａ６の内周面、加圧筒部１２ｃ１、およびフランジ部１２ｃ２によって区画されている。第一液圧室Ｒ３は、ポートＰＴ１に接続されている油路２５およびポートＰＴ３を介して第二液圧室Ｒ４に接続されている。

サーボ室Ｒ５は、隔壁部１２ａ２と第一マスタピストン１２ｃの加圧筒部１２ｃ１との間に形成されており、マスタシリンダボディ１２ａの内周面、隔壁部１２ａ２、第一マスタピストン１２ｃの突出部１２ｃ３、および加圧筒部１２ｃ１によって区画形成されている。サーボ室Ｒ５は、ポートＰＴ２に接続されている油路２６を介して出力室Ｒ１２に接続されている。

圧力センサ（「サーボ圧検出部」に相当する）２６ａは、サーボ室Ｒ５に供給されるサーボ圧を検出するセンサであり、油路２６に接続されている。圧力センサ２６ａは、検出信号（検出結果）をブレーキＥＣＵ１７に送信する。圧力センサ２６ａで検出されるサーボ圧は、サーボ室Ｒ５の液圧の実際の値であり、以下、実サーボ圧と称する。

ストロークシミュレータ部１３は、マスタシリンダボディ１２ａと、入力ピストン１２ｂと、第一液圧室Ｒ３と、第一液圧室Ｒ３と連通されているストロークシミュレータ１３ａと、を備えている。第一液圧室Ｒ３は、ポートＰＴ１に接続された油路２５，２７を介してストロークシミュレータ１３ａに連通している。なお、第一液圧室Ｒ３は、図示しない接続油路を介してリザーバ１４に連通している。

ストロークシミュレータ１３ａは、ブレーキペダル１１の操作状態に応じた大きさの反力をブレーキペダル１１に発生させるものである。ストロークシミュレータ１３ａは、シリンダ部１３ａ１、ピストン部１３ａ２、反力液圧室１３ａ３、およびスプリング１３ａ４を備えている。ピストン部１３ａ２は、ブレーキペダル１１を操作するブレーキ操作に伴ってシリンダ部１３ａ１内を液密に摺動する。反力液圧室１３ａ３は、シリンダ部１３ａ１とピストン部１３ａ２との間に区画されて形成されている。反力液圧室１３ａ３は、接続された油路２７，２５を介して第一液圧室Ｒ３および第二液圧室Ｒ４に連通している。スプリング１３ａ４は、ピストン部１３ａ２を反力液圧室１３ａ３の容積を減少させる方向に付勢する。

なお、油路２５には、ノーマルクローズタイプの電磁弁である第一制御弁２５ａが設けられている。油路２５とリザーバ１４とを接続する油路２８には、ノーマルオープンタイプの電磁弁である第二制御弁２８ａが設けられている。第一制御弁２５ａが閉状態であるとき、第一液圧室Ｒ３と第二液圧室Ｒ４とが遮断される。これにより、入力ピストン１２ｂと第一マスタピストン１２ｃとが一定の離間距離を保って連動する。また、第一制御弁２５ａが開状態であるとき、第一液圧室Ｒ３と第二液圧室Ｒ４とが連通される。これにより、第一マスタピストン１２ｃの進退に伴う第一液圧室Ｒ３および第二液圧室Ｒ４の容積変化が、ブレーキ液の移動により吸収される。

圧力センサ２５ｂは、第二液圧室Ｒ４および第一液圧室Ｒ３の液圧（反力液圧）を検出するセンサであり、油路２５に接続されている。圧力センサ２５ｂは、ブレーキペダル１１に対する操作力を検出する操作力センサでもあり、ブレーキペダル１１のストロークと相互関係を有する。圧力センサ２５ｂは、第一制御弁２５ａが閉状態の場合には第二液圧室Ｒ４の圧力を検出し、第一制御弁２５ａが開状態の場合には連通された第一液圧室Ｒ３の圧力も検出することになる。圧力センサ２５ｂは、検出信号（検出結果）をブレーキＥＣＵ１７に送信する。

倍力機構１５は、ブレーキペダル１１のストロークに応じたサーボ圧を発生するものである。倍力機構１５は、入力された入力圧（本実施形態ではパイロット圧）が作用して出力圧（本実施形態ではサーボ圧）を出力する液圧発生装置であって、出力圧を増大または減少しようとしたとき、増圧開始当初または減圧開始当初において入力圧に対して出力圧の応答遅れが生じる液圧発生装置である。倍力機構１５は、レギュレータ（「液圧発生部」に相当する）１５ａ、および圧力供給装置１５ｂを備えている。

レギュレータ１５ａは、シリンダボディ１５ａ１と、シリンダボディ１５ａ１内を摺動するスプール１５ａ２とを有して構成されている。レギュレータ１５ａには、パイロット室Ｒ１１、出力室Ｒ１２、および第三液圧室Ｒ１３が形成されている。

パイロット室Ｒ１１は、シリンダボディ１５ａ１、およびスプール１５ａ２の第二大径部１５ａ２ｂの前端面によって区画されている。パイロット室Ｒ１１は、ポートＰＴ１１に接続されている減圧弁１５ｂ６および増圧弁１５ｂ７に（油路３１に）接続されている。また、シリンダボディ１５ａ１の内周面には、スプール１５ａ２の第二大径部１５ａ２ｂの前端面が当接して位置決めされる規制凸部１５ａ４が設けられている。

出力室Ｒ１２は、シリンダボディ１５ａ１、スプール１５ａ２の小径部１５ａ２ｃ、第二大径部１５ａ２ｂの後端面、および第一大径部１５ａ２ａの前端面によって区画されている。出力室Ｒ１２は、ポートＰＴ１２、油路２６およびポートＰＴ２を介して、サーボ室Ｒ５に接続されている。また、出力室Ｒ１２は、高圧ポートＰＴ１３及び油路３２を介して、アキュムレータ１５ｂ２に接続可能である。

第三液圧室Ｒ１３は、シリンダボディ１５ａ１、およびスプール１５ａ２の第一大径部１５ａ２ａの後端面によって区画されている。第三液圧室Ｒ１３は、低圧ポートＰＴ１４及び油路３３を介して、リザーバ１５ｂ１に接続可能である。また、第三液圧室Ｒ１３内には、第三液圧室Ｒ１３を拡張する方向にスプール１５ａ２を付勢するスプリング１５ａ３が配設されている。

スプール１５ａ２は、第一大径部１５ａ２ａ、第二大径部１５ａ２ｂおよび小径部１５ａ２ｃを備えている。第一大径部１５ａ２ａおよび第二大径部１５ａ２ｂは、シリンダボディ１５ａ１内を液密に摺動するように構成されている。小径部１５ａ２ｃは、第一大径部１５ａ２ａと第二大径部１５ａ２ｂとの間に配設されるとともに、第一大径部１５ａ２ａと第二大径部１５ａ２ｂとに一体的に形成されている。小径部１５ａ２ｃは、第一大径部１５ａ２ａおよび第二大径部１５ａ２ｂより小径に形成されている。

また、スプール１５ａ２には、出力室Ｒ１２と第三液圧室Ｒ１３とを連通させる連通路１５ａ５が形成されている。出力室Ｒ１２と第三液圧室Ｒ１３により、圧力室Ｒ１４が構成されている。圧力室Ｒ１４は、スプール１５ａ２が後退するほど容積が減少し、スプール１５ａ２が前進するほど容積が増大するように構成されている。このように、圧力室Ｒ１４は、サーボ室Ｒ５に接続され、スプール１５ａ２の摺動により容積が変化する部分である。

圧力供給装置１５ｂは、スプール１５ａ２を駆動させる駆動部でもある。圧力供給装置１５ｂは、リザーバ（「低圧源」に相当する）１５ｂ１と、ブレーキ液を蓄圧するアキュムレータ（「高圧源」に相当する）１５ｂ２と、リザーバ１５ｂ１のブレーキ液を吸入しアキュムレータ１５ｂ２に圧送するポンプ１５ｂ３と、ポンプ１５ｂ３を駆動させる電動モータ１５ｂ４と、を備えている。リザーバ１５ｂ１は大気に開放されており、リザーバ１５ｂ１の液圧は大気圧と同じである。リザーバ１５ｂ１の圧力（ここでは大気圧）は、アキュムレータ１５ｂ２の圧力よりも低い。圧力供給装置１５ｂは、アキュムレータ１５ｂ２から供給されるブレーキ液の圧力を検出してブレーキＥＣＵ１７に出力する圧力センサ１５ｂ５を備えている。

さらに、圧力供給装置１５ｂは、減圧弁１５ｂ６と増圧弁１５ｂ７とを備えている。具体的に、減圧弁１５ｂ６は、非通電状態で開く構造（ノーマルオープンタイプ）の電磁弁であり、ブレーキＥＣＵ１７の指令により流量が制御されている。減圧弁１５ｂ６の一方は油路３１を介してパイロット室Ｒ１１に接続され、減圧弁１５ｂ６の他方は油路３４を介してリザーバ１５ｂ１に接続されている。増圧弁１５ｂ７は、非通電状態で閉じる構造（ノーマルクローズタイプ）の電磁弁であり、ブレーキＥＣＵ１７の指令により流量が制御されている。増圧弁１５ｂ７の一方は油路３１を介してパイロット室Ｒ１１に接続され、増圧弁１５ｂ７の他方は、油路３５および油路３５が接続されている油路３２を介してアキュムレータ１５ｂ２に接続されている。

ここで、レギュレータ１５ａの作動について簡単に説明する。減圧弁１５ｂ６および増圧弁１５ｂ７からパイロット室Ｒ１１にパイロット圧（パイロット室Ｒ１１の液圧）が供給されていない場合、スプール１５ａ２はスプリング１５ａ３によって付勢されて初期位置にある（図１参照）。スプール１５ａ２の初期位置は、スプール１５ａ２の前端面が規制凸部１５ａ４に当接して位置決め固定される位置であり、スプール１５ａ２の後端面が低圧ポートＰＴ１４の前端部に隣接する位置である。

このように、スプール１５ａ２が初期位置にある場合、低圧ポートＰＴ１４とポートＰＴ１２とは圧力室Ｒ１４を介して連通するとともに、高圧ポートＰＴ１３はスプール１５ａ２によって閉塞されている。

パイロット圧は、減圧弁１５ｂ６および増圧弁１５ｂ７によってブレーキペダル１１のストロークに応じて形成される。パイロット圧が増圧される場合、スプール１５ａ２は、スプリング１５ａ３の付勢力に抗して後方（図１の右方）に向かって移動する。そうすると、スプール１５ａ２は、スプール１５ａ２によって閉塞されていた高圧ポートＰＴ１３が開放される位置まで移動する。また、開放されていた低圧ポートＰＴ１４はスプール１５ａ２によって閉塞される。この状態のスプール１５ａ２の位置を「増圧位置」とする。このとき、圧力室Ｒ１４とアキュムレータ１５ｂ２とが高圧ポートＰＴ１３を介して連通する（増圧状態）。また、スプール１５ａ２の第二大径部１５ａ２ｂの後端面がサーボ圧に対応する力を受ける。

そして、スプール１５ａ２の第二大径部１５ａ２ｂの前端面の押圧力と、サーボ圧に対応する力およびスプリング１５ａ３の付勢力の合力とがつりあうことで、スプール１５ａ２は位置決めされる。高圧ポートＰＴ１３と低圧ポートＰＴ１４とがスプール１５ａ２によって閉塞されるスプール１５ａ２の位置を「保持位置」とする。このとき、圧力室Ｒ１４と、アキュムレータ１５ｂ２及びリザーバ１５ｂ１との接続が遮断される（保持状態）。

また、パイロット圧が減圧される場合、保持位置にあったスプール１５ａ２は、スプリング１５ａ３の付勢力によって前方に向かって移動する。そうすると、スプール１５ａ２によって閉塞されていた高圧ポートＰＴ１３は閉塞状態が維持され、閉塞されていた低圧ポートＰＴ１４は開放される。この状態のスプール１５ａ２の位置を「減圧位置」とする。このとき、圧力室Ｒ１４とリザーバ１５ｂ１とが低圧ポートＰＴ１４を介して連通する（減圧状態）。なお、スプール１５ａ２の初期位置（パイロット圧＝リザーバ１５ｂ１の圧力）では、高圧ポートＰＴ１３が閉鎖され低圧ポートＰＴ１４が開放されており、初期位置は減圧位置に相当する。

ここで、スプール１５ａ２の摺動範囲のうち、高圧ポートＰＴ１３及び低圧ポートＰＴ１４の両方が閉鎖される範囲を「閉鎖範囲」と称し、高圧ポートＰＴ１３及び低圧ポートＰＴ１４の一方が閉鎖され且つ他方が開放される範囲を「開放範囲」と称する。スプール１５ａ２が閉鎖範囲に位置することは、スプール１５ａ２が保持位置に位置することと同様の意味を持つ。また、スプール１５ａ２が開放範囲に位置することは、スプール１５ａ２が増圧位置又は減圧位置に位置することと同様の意味を持つ。このように、スプール１５ａ２は、閉鎖範囲と開放範囲とを含む摺動範囲でシリンダボディ１５ａ１内を摺動可能に構成されている。

倍力機構１５は、減圧弁１５ｂ６および増圧弁１５ｂ７により、ブレーキペダル１１のストロークに応じたパイロット圧をパイロット室Ｒ１１に発生させる。そして、パイロット圧によってブレーキペダル１１のストロークに応じたサーボ圧がサーボ室Ｒ５に発生する。マスタシリンダ１２は、ブレーキペダル１１のストロークに応じて発生するマスタ圧（第一マスタ室Ｒ１及び第二マスタ室Ｒ２の液圧）を、アクチュエータ１６を介してホイールシリンダＷＣに供給する。減圧弁１５ｂ６および増圧弁１５ｂ７は、サーボ室Ｒ５に対するブレーキ液の流入出を調整する弁機構を構成している。

アクチュエータ１６は、マスタシリンダ１２とホイールシリンダＷＣとの間に配置され、各ホイールシリンダＷＣに付与する液圧を調整する装置である。アクチュエータ１６は、図示しない電磁弁、モータ、及びポンプ等で構成されている。アクチュエータ１６は、ブレーキＥＣＵ１７の指令に基づいて、アンチスキッド制御（ＡＢＳ制御）などを実行する。

ブレーキＥＣＵ１７は、ＣＰＵやメモリを備える電子制御ユニットである。ブレーキＥＣＵ１７は、各種センサの検出結果を受信し、それら検出結果に基づいて各種装置（電磁弁等）を制御する。また、ブレーキＥＣＵ１７には、車両の車輪Ｗ毎に備えられた車輪速度センサＳからの検出信号が入力される。

ブレーキＥＣＵ１７は、機能として、制御部１７１と、状態判定部１７２と、制御切り替え部１７３と、を備えている。制御部１７１は、サーボ圧の目標値（以下、目標サーボ圧という）に応じてパイロット圧を制御する通常制御と、目標サーボ圧に基づく制御であり且つスプール１５ａ２が閉鎖範囲で摺動する時間を通常制御による摺動時間よりも短縮させる短縮制御を、互いに異なるタイミングで実行するように構成されている。制御部１７１は、ブレーキペダル１１のストローク（ストロークセンサ１１ｃの検出値）に基づいて、目標サーボ圧を設定する。

制御部１７１は、通常制御では、実サーボ圧が目標サーボ圧に近づくように、減圧弁１５ｂ６及び増圧弁１５ｂ７を制御し、サーボ室Ｒ５に対して増圧制御、保持制御、又は減圧制御を実行する。短縮制御は、スプール１５ａ２を閉鎖範囲で摺動させるパイロット圧の単位時間あたりの変化量を、通常制御によるパイロット圧の単位時間あたりの変化量よりも大きくする制御である。つまり、短縮制御は、スプール１５ａ２が閉鎖範囲を介して開放範囲に移動する際、スプール１５ａ２が当該閉鎖範囲で摺動する速度を通常制御時よりも高くする制御である。制御部１７１は、短縮制御を実行する際、パイロット室Ｒ１１に対する作動液の単位時間当たりの流入出量を、通常制御による流入出量よりも大きくする。例えば、スプール１５ａ２が保持位置に位置する際において、増圧制御を実行する場合、制御部１７１は、スプール１５ａ２が保持位置から増圧位置に到達するまでは短縮制御を実行し、増圧位置に到達した後は通常制御を実行する。これにより、スプール１５ａ２の摺動範囲のうち、パイロット圧への制御量が実サーボ圧に反映されない閉鎖範囲の摺動時間を短縮することができ、応答性が向上する。制御部１７１、減圧弁１５ｂ６、及び増圧弁１５ｂ７は、通常制御及び短縮制御を選択的に実行するパイロット圧制御部８を構成しているといえる。

状態判定部１７２は、実サーボ圧（又はサーボ圧に相関する液圧、例えばマスタ圧）に基づき、摺動抵抗についてのマスタピストン１２ｃ、１２ｄのヒステリシスに関して、マスタピストン１２ｃ、１２ｄの状態を判定するように構成されている。マスタピストン１２ｃ、１２ｄが後退して停止し、その後に前進する場合の摺動抵抗は、マスタピストン１２ｃ、１２ｄが前進して停止し、その後に再度前進する場合の摺動抵抗よりも大きくなる。同様に、マスタピストン１２ｃ、１２ｄが前進して停止し、その後に後退する場合の摺動抵抗は、マスタピストン１２ｃ、１２ｄが後退して停止し、その後に再度後退する場合の摺動抵抗よりも大きくなる。これらは、例えばマスタシリンダ１２内のシール部材（図示せず）の移動・変形等に起因して生じる。このように、マスタピストン１２ｃ、１２ｄの摺動抵抗は、マスタピストン１２ｃ、１２ｄの状態（停止前の摺動方向）によって変わる。この現象が、摺動抵抗についてのマスタピストン１２ｃ、１２ｄのヒステリシスである。

このヒステリシスにおけるマスタピストン１２ｃ、１２ｄの状態（「ヒステリシスの向き」ともいえる）は、マスタピストン１２ｃ、１２ｄの停止前の摺動方向が前方である場合に「増圧特性」となり、マスタピストン１２ｃ、１２ｄの停止前の摺動方向が後方である場合に「減圧特性」となる。増圧特性下においては、減圧する場合の摺動抵抗が増圧する場合の摺動抵抗よりも大きくなる。減圧特性下においては、増圧する場合の摺動抵抗が減圧する場合の摺動抵抗よりも大きくなる。

状態判定部１７２は、マスタピストン１２ｃ、１２ｄが初期位置にある際、すなわち実サーボ圧が大気圧である場合、マスタピストン１２ｃ、１２ｄの状態を減圧特性と判定する。マスタピストン１２ｃ、１２ｄが初期位置にある際は、マスタピストン１２ｃ、１２ｄが後方に摺動した後の状態となり、減圧特性となる。なお、工場出荷時も、マスタピストン１２ｃ、１２ｄをマスタシリンダボディ１２ａの前端部から挿入するため、減圧特性と判定されても問題はない。ただし、工場出荷時に限り、増圧特性と減圧特性と異なる初期特性と設定されてもよい。

状態判定部１７２は、マスタピストン１２ｃ、１２ｄの状態を減圧特性と判定している状態では、実サーボ圧の増大量に対し、特性反転閾値として第１反転閾値を設定する。状態判定部１７２は、減圧特性時に実サーボ圧の増大量が第１反転閾値を超えると、特性が反転したと判断して、マスタピストン１２ｃ、１２ｄの状態を増圧特性と判定する。減圧特性時に増圧させる（前進させる）ほうが、減圧特性時に減圧させる（後退させる）よりも大きな摺動抵抗がかかり、マスタピストン１２ｃ、１２ｄが摺動開始するために必要なサーボ圧の変化量（増大量）は大きくなる。

第１反転閾値は、減圧特性で停止しているマスタピストン１２ｃ、１２ｄを前進させるのに必要な液圧変化量に設定されており、摺動抵抗のヒステリシスの向きが考慮された値に設定されている。状態判定部１７２は、増圧制御以外の制御・状態から増圧制御に切り替わったとき以降、実サーボ圧の最小値を記憶し、更新し続ける。そして、状態判定部１７２は、記憶された実サーボ圧の最小値と、現在の実サーボ圧の値とを所定時間毎に比較して、実サーボ圧の増大量を算出している。なお、減圧特性時に減圧制御が為されても特性は反転しない。

また、状態判定部１７２は、マスタピストン１２ｃ、１２ｄの状態を増圧特性と判定している状態では、実サーボ圧の減少量に対し、特性反転閾値として第２反転閾値を設定する。状態判定部１７２は、増圧特性時に実サーボ圧の減少量が第２反転閾値を超えると、特性が反転したと判断して、マスタピストン１２ｃ、１２ｄの状態を減圧特性と判定する。増圧特性時に減圧させる（後退させる）ほうが、増圧特性時に増圧させる（前進させる）よりも大きな摺動抵抗がかかり、マスタピストン１２ｃ、１２ｄが摺動開始するために必要なサーボ圧の変化量（減少量）は大きくなる。

第２反転閾値は、増圧特性で停止しているマスタピストン１２ｃ、１２ｄを後退させるのに必要な液圧変化量に設定されており、摺動抵抗のヒステリシスの向きが考慮された値に設定されている。状態判定部１７２は、減圧制御以外の制御・状態から減圧制御に切り替わったとき以降、実サーボ圧の最大値を記憶し、更新し続ける。そして、状態判定部１７２は、記憶された実サーボ圧の最大値と、現在の実サーボ圧の値とを所定時間毎に比較して、実サーボ圧の減少量を算出している。なお、増圧特性時に増圧制御が為されても特性は反転しない。

制御切り替え部１７３は、実サーボ圧及び状態判定部１７２の判定結果に基づいて、制御部１７１による短縮制御を終了させるように構成されている。制御切り替え部１７３には、制御が増圧制御又は減圧制御に切り替わってからの実サーボ圧の変化量に対して、短縮制御を終了させるための通常閾値（通常閾変化量ともいえる）が記憶されている。従来では、例えば保持制御から増圧制御又は減圧制御に制御モードが切り替わった際、短縮制御が実行され、マスタピストン１２ｃ、１２ｄの状態にかかわらず、実サーボ圧の変化量が通常閾値を超えた場合に短縮制御を終了させる制御がなされていた。

しかし、本実施形態の制御切り替え部１７３には、通常閾値の他に、通常閾値よりも大きい変化量である特別閾値（特別閾変化量ともいえる）が記憶されている（通常閾値＜特別閾値）。制御切り替え部１７３は、実サーボ圧の増圧制御中において、状態判定部１７２の判定結果が減圧特性である場合、前進のための摺動抵抗が増圧特性時よりも大きいため、短縮制御を終了させる閾値として特別閾値を設定する。特別閾値は、摺動抵抗のヒステリシスの向きが考慮された値であって、摺動抵抗相当分の液圧変化量に設定されている。制御切り替え部１７３は、実サーボ圧の変化量（増大量）が特別閾値を超えた場合、制御部１７１に対して短縮制御を終了させ通常制御を実行させる。

一方、制御切り替え部１７３は、実サーボ圧の増圧制御中において、状態判定部１７２の判定結果が増圧特性である場合、短縮制御を終了させる閾値として通常閾値を設定する。制御切り替え部１７３は、実サーボ圧の変化量（増大量）が通常閾値を超えた場合、制御部１７１に対して短縮制御を終了させ通常制御を実行させる。

また、本実施形態の制御切り替え部１７３は、実サーボ圧の減圧制御中において、状態判定部１７２の判定結果が増圧特性である場合、後退のための摺動抵抗が減圧特性時よりも大きいため、短縮制御を終了させる閾値として特別閾値を設定する。制御切り替え部１７３は、実サーボ圧の変化量（減少量）が特別閾値を超えた場合、制御部１７１に対して短縮制御を終了させ通常制御を実行させる。

一方、制御切り替え部１７３は、実サーボ圧の減圧制御中において、状態判定部１７２の判定結果が減圧特性である場合、短縮制御を終了させる閾値として通常閾値を設定する。制御切り替え部１７３は、実サーボ圧の変化量（減少量）が通常閾値を超えた場合、制御部１７１に対して短縮制御を終了させ通常制御を実行させる。

本実施形態の制御の一例について図２を参照して説明する。この例では、特別閾値、第１反転閾値、及び第２反転閾値は、互いに同じ値に設定されている。また、図２において、実サーボ圧の変動は、模式的に表されている。図２に示すように、ブレーキ操作の開始前又はブレーキ操作が開始された時、状態判定部１７２は、前回のブレーキ操作で（又は製造時に）マスタピストン１２ｃ、１２ｄが後退しているため、又は前回の判定を維持するため、マスタピストン１２ｃ、１２ｄの状態を減圧特性と判定する。同時に、制御切り替え部１７３は、短縮制御を終了させる閾値として、特別閾値を設定する。そして、ブレーキ操作が為されて、短縮制御が実行されると、閉鎖範囲においてスプール１５ａ２が圧力室Ｒ１４を圧縮させる方向に摺動し、実サーボ圧が増大する。当該状況のように摺動抵抗が比較的大きい場合には、実サーボ圧の増大量は大きくなりやすい。しかし、本実施形態では、短縮制御の終了閾値が特別閾値に設定されているため、想定よりも早く（十分な摺動なく）短縮制御が終了することが抑制され、状況に応じて適切な短縮制御が実行可能となる。

ｔ１において、実サーボ圧の増大量が特別閾値及び第１反転閾値を超え、短縮制御が終了されるとともに、状態判定部１７２による判定結果は増圧特性になり、短縮制御の終了閾値は通常閾値となる。そして、ｔ２において、増圧特性下で減圧制御が開始されることで、短縮制御の終了閾値が特別閾値となり、実サーボ圧について最大値と現在値との比較が開始される。そして、ｔ３において、実サーボ圧の減少量が特別閾値及び第２反転閾値を超え、状態判定部１７２の判定結果が減圧特性となり、短縮制御の終了閾値が通常閾値となる。なお、例えば、ｔ１とｔ２の間で保持制御に切り替わり、その後、再度増圧制御に切り替わった場合、増圧特性下で増圧制御が開始されるため、短縮制御の終了閾値は図２のとおり通常閾値となる。

このように、本実施形態によれば、摺動抵抗のヒステリシスに関するマスタピストン１２ｃ、１２ｄの状態（摺動抵抗の大小）を判定し、サーボ圧の変動のしやすさに関する当該マスタピストンの状態を終了判定要素に加えることで、短縮制御における終了判定の精度を向上させることができる。

まとめると、本実施形態の車両用制動装置１は、マスタシリンダ１２と、圧力センサ２６ａと、レギュレータ１５ａと、アキュムレータ１５ｂ２と、リザーバ１５ｂ１と、パイロット圧制御部８と、状態判定部１７２と、制御切り替え部１７３と、を備えている。マスタシリンダ１２は、マスタシリンダボディ１２ａ、マスタシリンダボディ１２ａ内を摺動するマスタピストン１２ｃ、１２ｄ、及びマスタピストン１２ｃ、１２ｄを摺動させるサーボ圧が発生するサーボ室Ｒ５を有している。レギュレータ１５ａは、高圧ポートＰＴ１３及び低圧ポートＰＴ１４が形成されたシリンダボディ１５ａ１と、閉鎖範囲と開放範囲とを含む摺動範囲でシリンダボディ１５ａ１内を摺動可能なスプール１５ａ２と、スプール１５ａ２を摺動させるパイロット圧が発生するパイロット室Ｒ１１と、サーボ室Ｒ５に接続されスプール１５ａ２の摺動により容積が変化する圧力室Ｒ１４と、を有している。アキュムレータ１５ｂ２は、高圧ポートＰＴ１３が開放された状態で高圧ポートＰＴ１３を介して圧力室Ｒ１４に所定圧以上の作動液を供給するように構成されている。リザーバ１５ｂ１は、低圧ポートＰＴ１４が開放された状態で低圧ポートＰＴ１４を介して圧力室Ｒ１４に接続され、所定圧よりも低圧に維持される部材である。
また、マスタシリンダ１２がホイールシリンダＷＣに向けて出力する液圧をマスタ圧とすると、状態判定部１７２は、マスタ圧が増大する方向にマスタピストン１２ｃ、１２ｄが摺動して停止した状態を増圧特性と判定し、制御切り替え部１７３は、各々がサーボ圧の変化量に対する値であり且つ短縮制御を終了させる閾値である通常閾値及び通常閾値よりも大きい液圧変化量である特別閾値を予め記憶し、状態判定部１７２によりマスタピストンの状態が増圧特性であると判定されている際、マスタ圧に対する制御がマスタ圧を減少させる減圧制御となった場合、閾値として特別閾値を設定し、マスタ圧に対する制御がマスタ圧を増大させる増圧制御となった場合、閾値として通常閾値を設定する。また、状態判定部１７２は、マスタ圧が減少する方向にマスタピストン１２ｃ、１２ｄが摺動して停止した状態を減圧特性と判定し、制御切り替え部１７３は、状態判定部１７２によりマスタピストン１２ｃ、１２ｄの状態が減圧特性であると判定されている際、マスタ圧に対する制御が増圧制御となった場合、閾値として特別閾値を設定し、マスタ圧に対する制御が減圧制御となった場合、閾値として通常閾値を設定する。

（その他）
本発明は、上記実施形態に限られない。例えば、減圧特性下で増圧制御を実行する場合の特別閾値と、増圧特性下で減圧制御を実行する特別閾値とは、例えばマスタシリンダ１２内のシール部材の形状・特性に応じて、異なる値に設定されてもよい。また、マスタピストン１２ｃ、１２ｄの摺動抵抗は、図示しないが、例えば、ポートＰＴ４の前後、及びポートＰＴ６の前後に配置される環状のシール部材（例えば断面がＣ字状のカップ型シール部材）によって主に発生する。

１…車両用制動装置、１１…ブレーキペダル、１２…マスタシリンダ、１２ａ…マスタシリンダボディ、１２ｃ…第一マスタピストン、１２ｄ…第二マスタピストン、１５…倍力機構、１５ａ…レギュレータ（液圧発生部）、１５ａ１…シリンダボディ、１５ａ２…スプール、１５ｂ１…リザーバ、１５ｂ２…アキュムレータ、１６…アクチュエータ、１７…ブレーキＥＣＵ、１７１…制御部、１７２…状態判定部、１７３…制御切り替え部、２６ａ…圧力センサ（サーボ圧検出部）、８…パイロット圧制御部、ＰＴ１３…高圧ポート、ＰＴ１４…低圧ポート、Ｒ１…第一マスタ室、Ｒ２…第二マスタ室、Ｒ５…サーボ室、Ｒ１１…パイロット室、Ｒ１４…圧力室、Ｗ…車輪、ＷＣ…ホイールシリンダ。

Claims (3)

1. マスタシリンダボディ、前記マスタシリンダボディ内を摺動するマスタピストン、及び前記マスタピストンを摺動させるサーボ圧が発生するサーボ室を有するマスタシリンダと、
   前記サーボ圧を検出するサーボ圧検出部と、
   高圧ポート及び低圧ポートが形成されたシリンダボディと、前記高圧ポート及び前記低圧ポートの両方が閉鎖される閉鎖範囲と前記高圧ポート及び前記低圧ポートの一方が閉鎖され且つ他方が開放される開放範囲とを含む摺動範囲で前記シリンダボディ内を摺動可能なスプールと、前記スプールを摺動させるパイロット圧が発生するパイロット室と、前記サーボ室に接続され前記スプールの摺動により容積が変化する圧力室と、を有する液圧発生部と、
   前記高圧ポートが開放された状態で前記高圧ポートを介して前記圧力室に所定圧以上の作動液を供給する高圧源と、
   前記低圧ポートが開放された状態で前記低圧ポートを介して前記圧力室に接続される、前記所定圧よりも低圧に維持された低圧源と、
   前記サーボ圧の目標値に応じて前記パイロット圧を制御する通常制御と、前記スプールを前記閉鎖範囲で摺動させる前記パイロット圧の単位時間あたりの変化量を前記通常制御による前記パイロット圧の単位時間あたりの変化量よりも大きくする短縮制御を、互いに異なるタイミングで実行するパイロット圧制御部と、
   前記サーボ圧検出部の検出結果又は前記サーボ圧に相関する液圧に基づき、摺動抵抗についての前記マスタピストンのヒステリシスに関して、前記マスタピストンの状態を判定する状態判定部と、
   前記サーボ圧検出部の検出結果及び前記状態判定部の判定結果に基づいて、前記短縮制御を終了させる制御切り替え部と、
   を備える車両用制動装置。
2. 前記マスタシリンダがホイールシリンダに向けて出力する液圧をマスタ圧とすると、
   前記状態判定部は、前記マスタ圧が増大する方向に前記マスタピストンが摺動して停止した状態を増圧特性と判定し、
   前記制御切り替え部は、各々が前記サーボ圧の変化量に対する値であり且つ前記短縮制御を終了させる閾値である通常閾値及び特別閾値を予め記憶し、前記状態判定部により前記マスタピストンの状態が前記増圧特性であると判定されている際、前記マスタ圧に対する制御が前記マスタ圧を減少させる減圧制御となった場合、前記閾値として前記特別閾値を設定し、前記マスタ圧に対する制御が前記マスタ圧を増大させる増圧制御となった場合、前記閾値として前記通常閾値を設定し、前記特別閾値は前記通常閾値よりも大きい液圧変化量である請求項１に記載の車両用制動装置。
3. 前記マスタシリンダがホイールシリンダに向けて出力する液圧をマスタ圧とすると、
   前記状態判定部は、前記マスタ圧が減少する方向に前記マスタピストンが摺動して停止した状態を減圧特性と判定し、
   前記制御切り替え部は、各々が前記サーボ圧の変化量に対する値であり且つ前記短縮制御を終了させる閾値である通常閾値及び特別閾値を予め記憶し、前記状態判定部により前記マスタピストンの状態が前記減圧特性であると判定されている際、前記マスタ圧に対する制御が前記マスタ圧を増大させる増圧制御となった場合、前記閾値として前記特別閾値を設定し、前記マスタ圧に対する制御が前記マスタ圧を減少させる減圧制御となった場合、前記閾値として前記通常閾値を設定し、前記特別閾値は前記通常閾値よりも大きい液圧変化量である請求項１又は２に記載の車両用制動装置。

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