JP4046142B2

JP4046142B2 - 車両用ブレーキ装置

Info

Publication number: JP4046142B2
Application number: JP2006352263A
Authority: JP
Inventors: 護沢田; 修一米村; 安部　　洋一
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1996-09-10
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2008-02-13
Anticipated expiration: 2017-07-17
Also published as: JP2007084071A

Description

本発明は、車両用ブレーキ装置に関し、特に高い制動力を得ることが望まれる場合、例えば、倍力装置の機能低下、下り坂走行時や車両に重貨物等を積載しているとき等に調節される車両用ブレーキ装置に関する。

従来、車両用ブレーキ装置は、ブレーキペダル、倍力装置、マスタシリンダ、ホイールシリンダやブレーキ液を伝達する管路等から構成されている。そして、車両に制動力を与えたい場合には、ブレーキペダルを踏み込むことにより達成される。つまり、ブレーキペダルに加えられた踏力は倍力装置で倍力されて、マスタシリンダに伝達される。そして、倍力された踏力はマスタシリンダに蓄えられたブレーキ液の液圧に変換され、さらに、この液圧がホイールシリンダに伝達されて、車両は制動力を発生する。

このときに発生する制動力はブレーキを踏み込んだときのブレーキ操作量に関係し、そのブレーキ操作量の大きさに応じた制動力が得られる。

しかしながら、倍力装置の機能低下時においては、十分に機能を発揮しているときに比してブレーキペダルへの踏力が倍力できないため、ブレーキ操作量に応じた制動力が十分に得られない場合がある。

つまり、倍力装置の機能低下時において同様の制動力を得るためには、正常時に比してブレーキ操作量を大きくしなければならない。そして、このようなブレーキ操作量が大きい場合において必要とされるブレーキ踏力は大きく、乗員に対し負担となる。例えば、女性や老人が乗員である場合においては、この負担はかなり大きいと考えられる。

本発明は、上記問題に鑑みて成されたもので、倍力装置の機能低下時において、所定の制動力を得るために必要とするブレーキ踏力を軽減し、乗員の負担を軽減すると共に、車体の制動状態（減速度）を補償して制動距離を短縮することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、車両に制動力を与えるために乗員によって操作されるブレーキペダル（１）と、
前記ブレーキペダルに対する操作量に応じて、ブレーキ液圧発生源（３）に第１のブレーキ液圧を発生させるブレーキ液圧発生手段（２）と、
前記ブレーキペダルに対する操作量に応じてブレーキ液圧発生源（３）に第１のブレーキ液圧を発生させる際に、前記乗員のブレーキペダルへの操作状態を第１圧と負圧との気圧差を利用して倍力する倍力手段と、
前記ブレーキ液圧発生源と連通されて、各車輪に車輪制動力を発生する制動力発生手段（４、５）と、
前記倍力手段における負圧値を検知する検知手段と、
前記検知手段の検知結果と所定値とを比較して負圧が所定値以上となったか否かを判定し、倍力手段の機能状態を判定する機能状態判定手段と、
車体が制動状態であることを検知する制動状態検知手段と、
前記車両の車体減速度を検出する車体減速度検出手段と、
前記機能状態判定手段において機能失陥と判定され、前記制動状態検知手段における検知結果が車体の制動状態であるとされた場合に、前記車体減速度が所定車体減速度となるまでは前記ブレーキペダルの操作状態に関わらず前記制動力発生手段における車輪制動力を増大する増大手段と、
を備えることを特徴とする車両用ブレーキ装置という技術的手段を採用する。

請求項１に記載の発明においては、倍力手段の機能失陥が検知された際に、所定車体減速度が出力されるまで増大手段を実行継続するため、倍力手段の失陥時における初期制動が確保できる。なお、このような増大手段の制御は、第１のブレーキ液圧の大きさによらずに、たとえばブレーキペダルが踏み込まれてストップランプがついている状態であって倍力手段が失陥していれば、所定車体減速度が出力されるようにしてもよい。

なお、請求項２に記載の発明のように、倍力手段の機能低下、失陥時において増大手段が実行されている際に、車体減速度とマスタシリンダ圧に相当する第１のブレーキ液圧に関連した値、たとえば第１のマスタシリンダ圧の増大率に基づいて、増大手段を中止するようにしてもよい。すなわち、予め定められたマスタシリンダ圧の増大率よりも大きな車体減速度が発生されていれば、増大手段を中止する。このようにすれば、倍力手段の機能低下、失陥時においても、乗員のペダル操作に伴った制御となり、車輪制動力の増大のしすぎによる減速度過多を抑制でき、乗員の違和感を抑制することができる。

（第１実施形態）
ブレーキ装置の基本構成を、図１に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態におけるブレーキ配管概略図であり、本例では前輪駆動の４輪車において、右前輪−左後輪、左前輪−右後輪の各配管系統を備えるＸ配管の油圧回路を構成する車両に本発明によるブレーキ装置を適用した例について説明する。

図１に示すように、車両に制動力を加える際に乗員によって踏み込まれるブレーキペダル１はブレーキ液圧発生手段となる倍力装置２と接続されており、ブレーキペダル１に加えられる踏力及びペダルストローク（操作状態）がこの倍力装置２に伝達される。また、ペダル１には図示しないストロークセンサが配設されており、このストロークセンサは乗員がペダル１を踏み込んだペダルストローク（ペダル移動量）を検出する。

倍力装置２は第１室と第２室の２室を少なくとも有しており、例えば第１室を大気圧室、第２室を負圧室にしている。また、この負圧室における負圧は、例えばエンジンのインテークマニホールド負圧あるいはバキュームポンプによる負圧が用いられる。そして、この倍力装置２は、第１室と第２室の圧力差でもって乗員のペダル踏力又はペダルストロークを直接倍力する。

倍力装置２は、このように倍力された踏力又はペダルストロークをマスタシリンダ３に伝達するブッシュロッド等を有しており、このブッシュロッドがマスタシリンダ３に配設されたマスタピストンを押圧することによりマスタシリンダ圧ＰＵを発生する。なお、このマスタシリンダ３は、マスタシリンダ３内にブレーキ液を供給したり、又はマスタシリンダ３内の余剰ブレーキ液を貯留する独自のマスタリザーバ３ａを備えている。

そして、マスタシリンダ圧ＰＵは、アンチスキッド装置を介して右前輪ＦＲ用の第１のホイールシリンダ４及び左後輪ＲＬ用の第２のホイールシリンダ５（車輪制動力発生手段）へ伝達されている。以下の説明は、右前輪ＦＲ及び左後輪ＲＬ側について説明するが、第２の配管系統である左前輪ＦＬ及び右後輪ＲＲ側についても全く同様であるため、説明は省略する。

アンチスキッド装置は以下の構成を備えている。まず、マスタシリンダ３に接続する管路Ａを備えており、この管路Ａには比例制御弁２２が備えられている。そして、この比例制御弁２２によって管路Ａは２部位に分けられている。すなわち、管路Ａは、マスタシリンダ３から比例制御弁２２までの間においてマスタシリンダ圧ＰＵを受ける第１の管路Ａ１と、比例制御弁２２から各ホイールシリンダ４、５までの間の管路Ａ２に分けられる。

この比例制御弁２２は、通常、正方向にブレーキ液が流動する際には、ブレーキ液の基準圧を所定の減衰比率をもって下流側に伝達する作用を有している。そして、図１に示すように、比例制御弁２２を逆接続すると、比例制御弁２２に対して正方向にブレーキ液が流動する際においてマスタシリンダ圧ＰＵ及びホイールシリンダ４、５側の圧力が共に比例制御弁２２に設定されている折れ点圧力以上となれば、第２の管路Ａ２側が前述の基準圧となり、管路Ａ２のブレーキ液圧は管路Ａ１の方よりも大きくなる。

また、管路Ａ２において、管路Ａは２つに分岐しており、開口する一方には第１のホイールシリンダ４へのブレーキ液圧の増圧を制御する第１の増圧制御弁３０が備えられ、他方には第２のホイールシリンダ５へのブレーキ液圧の増圧を制御する第２の増圧制御弁３１が備えられている。これら第１、第２の増圧制御弁３０、３１は、アンチスキッド装置用の電子制御装置ＥＣＵ（以下、ＥＣＵという）により連通・遮断状態を制御できる２位置弁として構成されている。そして、この２位置弁が連通状態に制御されているときには、マスタシリンダ圧ＰＵあるいはポンプのブレーキ液の吐出によるブレーキ液圧を各ホイールシリンダ４、５に加えることができる。

なお、アンチスキッド制御が実行されていないノーマルブレーキの際には、これら第１、第２の増圧制御弁３０、３１は常時連通状態に制御されている。また、増圧制御弁３０、３１には、それぞれ安全弁３０ａ、３１ａが並列に設けられており、過剰なブレーキ液圧をホイールシリンダ４、５側から排除するようになっている。

また、第１、第２の増圧制御弁と各ホイールシリンダ４、５との間における管路Ａとリザーバ２０のリザーバ孔２０ａとを結ぶ管路Ｂには、アンチスキッド装置用のＥＣＵにより連通・遮断状態を制御できる２位置弁としての第１の減圧制御弁３２と第２の減圧制御弁３３とがそれぞれ配設されている。これら第１、第２の減圧制御弁３２、３３はノーマルブレーキ状態（ＡＢＳ非作動時）では、常時遮断状態とされている。

管路Ａの比例制御弁２２と第１、第２の増圧制御弁３０、３１とリザーバ２０のリザーバ孔２０ａとを結ぶ管路Ｃにはポンプ１０が安全弁１０ａ、１０ｂに挟まれて配設されている。なお、ポンプ１０が吐出したブレーキ液の脈動を緩和するために、管路Ｃのうちポンプ１０の吐出側にはアキュムレータ１１が配設されている。

そして、リザーバ２０とポンプ１０の間と、マスタシリンダ３とを接続するように管路Ｄが設けられており、ポンプ１０はこの管路Ｄを介して第１の管路Ａ１のブレーキ液を汲み取り、管路Ａ２へ吐出する。これにより、例えば、倍力装置２の機能低下時や重積時等においてホイールシリンダ４、５の液圧増圧を可能にしている。

そして、この管路Ｄには制御弁３４が設けられており、この制御弁３４はノーマルブレーキ時には常時遮断状態とされている。この制御弁３４は、ポンプ１０に汲み上げられる液量を制御するためや、マスタシリンダ３から管路Ａへ伝える液圧が管路Ｄに吸収されてしまうという影響を防止するために設けられているが、排除しても構わない。

なお、このときの管路Ｄから伝えられる液圧により、管路Ｃからリザーバ２０へ逆流しないように管路Ｃ及び管路Ｄの接続部とリザーバ２０の間には逆止弁２１が配設されている。また、これら増圧制御弁３０、３１、減圧制御弁３２、３３及びポンプ１０は図示しないアンチスキッド装置用のＥＣＵがその状態を制御している。

上述のアンチスキッド装置用のＥＣＵによるブレーキ制御について図２のフローチャートに基づいて説明する。なお、このブレーキ制御における処理は乗員がブレーキペダルを踏むと同時に開始され、以下に示すように処理が行われる。まず、ステップ１００にて、フラグをクリアする等の周知の状態初期設定の処理を行う。続くステップ１１０では、各車輪の車輪速度センサからの信号に基づいて、各車輪の車輪速度Ｖｗを演算する。

ステップ１２０では、ストロークセンサにより検出されたペダルストロークを操作状態として入力する。続くステップ１３０では前述のペダルストロークに基づき基準減速度を演算する。この時の基準減速度は図５に示すようにペダル操作量（ペダルストローク又は踏力、本実施形態においてはペダルストローク）に基づき予測される減速度の特性に基づいて演算される。なお、この特性はブレーキパッドの質等で変動するため、適宜設定することができ、例えば乗員のブレーキ感覚に応じて設定することが可能である。また、ペダルストロークと減速度との関係は路面μによって異なるが、例えば車両の走行確率が高い高μ路（アスファルト路等）に合わせておけばよい。

続くステップ１４０で、入力された車輪速度Ｖｗに基づき、例えば４輪の平均値等に基づいて実減速度を演算する。なお、この実減速度は、車両の加速度を検出するいわゆるＧセンサを設けて、このＧセンサにより検出された加速度に基づいて演算してもよい。続くステップ１５０では基準速度と実減速度との差を求めたのち、設定された所定値Ｋと比較する。このとき基準減速度−実減速度＞所定値Ｋであればステップ１６０に進み、増圧制御の処理を行う。すなわち、ペダル操作量に応じた制動力が得られていないときにこの処理が行われ、実減速度が基準減速度に近づくようにする。また、基準減速度−実減速度＞所定値Ｋでなければ、ステップ１７０に進み、増圧制御終了として処理を終了する。

このときのステップ１６０及びステップ１７０はそれぞれ図３、図４のフローチャートに対応し、以下これらのフローチャートについて説明する。図３にステップ１６０の増圧制御における処理を示す。まず、ステップ１６０ａでは、制御弁３４を連通状態にし、同時にポンプ１０を駆動するモータをｏｎする。これにより、ポンプ１０は管路Ｄから汲み上げてきたブレーキ液を管路Ａ２に吐出し、ホイールシリンダ４、５におけるブレーキ液圧を増圧させる。

続くステップ１６０ｂでは、第１、第２の増圧制御弁３０、３１についてデューティー制御するためにマップからの選択を行う。このマップからの選択は図６に示すように図２のステップ１５０で求めた基準減速度と実減速度の差の大きさにより選択される。つまり、基準減速度と実減速度の差が大きいほどデューティー比が高くなり、例えばデューティー比１００％は制御弁３４が常に連通状態であることを示している。その後、ステップ１６０ｃに進み、第１、第２の増圧制御弁３０、３１のデューティー制御を行い、処理を終了する。これにより、実減速度が基準減速度に近づくように収束していく。

図４にステップ１７０の処理を示す。ステップ１７０で増圧制御終了とされると、ステップ１７０ａで第１、第２の減圧制御弁３２、３３、制御弁３４、モータをそれぞれｏｆｆにして処理を終了する。つまり、ペダル操作量に応じた制動力が得られていない場合においては、ポンプ１００を駆動する。これにより、第１、第２の増圧制御弁３１、３２を介してホイールシリンダ４、５のブレーキ液圧が増加し、ペダル操作量に応じた制動力が得られるようになる。

この増圧制御時におけるペダルストローク、車両速度、ホイールシリンダ圧のタイムチャートの一例を図７に示す。ここで、あるペダルストローク（操作量）があった場合における基準減速度は、図５に示すようになる。そして、増圧制御によりホイールシリンダ圧を増加させると実減速度は基準減速度に近づくように増加する。また、実減速度と基準減速度との差がなくなったとき、つまり、ペダル操作量に応じた制動力には制御を終了する。

これにより、ペダルストロークに応じた減速度を常時得ることができる。従って、倍力装置２の機能低下時や重積時等において、一定の制動力を得るために必要とするブレーキ踏力を軽減でき、乗員の負担を軽減すると共に、制動距離を短縮することができる。なお、本実施形態では、操作状態としてストロークセンサにより検出されたペダル移動距離を検出しているが、これに代えてブレーキペダルを踏むペダル踏力を検出してもよい。また、本実施形態においては、車両減速度に基づいて増圧制御を行っているが、車輪速度に基づいて増圧制御を行ってもよい。

（第２実施形態）
本実施形態におけるブレーキ装置の基本構成は図１と同様である。

図８にペダル操作量とマスタシリンダ圧ＰＵの相関図を示す。図８に示すように、ペダル操作量とマスタシリンダ圧ＰＵの関係は、ペダル操作量が所定の大きさに達するまではマスタシリンダ圧ＰＵは所定の比率で増加する。これは、倍力装置２によって踏力が倍力されてマスタシリンダ圧ＰＵに反映するためである。しかし、図８に示す死に点（アシスト限界点）までペダル操作量を上昇させると、倍力装置２の機能限界に達し、その後、マスタシリンダ圧ＰＵはペダル操作量と略１対１の比例関係になる。従って、上述の様な関係があるため、本例ではマスタシリンダ圧ＰＵを操作量として増圧制御を行う。

また、この死に点は倍力装置２の機能に関係しており、倍力装置２の機能低下とともに図に示す矢印のように降下する。この死に点における圧力（以下、死に点圧力という）Ｐｈは倍力装置２の負圧ＶＢ＊（ＶＢ１＞ＶＢ２＞ＶＢ３＞ＶＢ４）により求めることができる。また、この他に圧力Ｐｈは負圧とマスタシリンダ圧ＰＵとの関係やペダル操作量とマスタシリンダ圧ＰＵとの関係等により求めることができる。なお、例えば負圧値ＶＢ１に対応する死に点圧力Ｐｈは、倍力装置２の性能限界によるものであり、静的死に点圧力という。

次に、本例において、アンチスキッドスキッド装置用のＥＣＵにより行われるブレーキ制御について図９のフローチャートに基づいて説明する。まず、ステップ１０００では、図２のステップ１００と同様の処理により状態初期設定を行う。続く、ステップ１０１０では、倍力装置２の第２室側の負圧を負圧センサで検出する。ステップ１０２０ではステップ１０１０で検出された負圧に基づき、死に点圧力Ｐｈを図８の関係より演算する。

続くステップ１０３０では、マスタシリンダ３のマスタシリンダ圧ＰＵを液圧センサで検出する。なお、ここではマスタシリンダ圧ＰＵが操作量と対応する。つまり、マスタシリンダ圧ＰＵとペダル操作量は図８の関係を満たしている。このため、本実施形態ではマスタシリンダ圧ＰＵをペダル操作量に対応した操作量として、この操作量に応じた制動力が得られているか否かを判断する。

そして、ステップ１０４０では、ステップ１０３０で演算された死に点圧力Ｐｈとマスタシリンダ圧ＰＵを比較する。マスタシリンダ圧ＰＵ＞圧力Ｐｈ、つまり、倍力装置２によるアシストが限界に達しているときにおいてはステップ１０５０に進み、増圧制御の処理を行う。また、マスタシリンダ圧ＰＵ＜圧力Ｐｈであればステップ１０６０に進み、制御終了として処理を終了する。

なお、増圧制御および制御終了のときのフローチャートは第１実施形態における図３、図４の処理と同様であるので省略する。これにより、第１実施形態同様の効果が得られる。なお、負圧値がＶＢ２→ＶＢ３→ＶＢ４のように低下するのは倍力装置２の変圧室（負圧室）がペダル踏み込みに伴い押し込まれ、体積が減少することにより起こる。そして、この負圧値の変化に伴い死に点圧力Ｐｈも低下するが、これを動的死に点圧力といい、本実施形態では倍力装置２の負圧の動的変化をパラメータとしているため、この動的死に点圧力の低下に伴う倍力装置２のアシスト機能低下にも追従して増圧制御を実行し、ホイールシリンダ圧を増大することができる。

ところで、ブレーキ踏み込み中に倍力装置２の機能が低下した場合において、倍力装置２におけるブレーキ踏力の倍力（アシスト）が遅れる場合がある。このアシスト遅れを、ステップ１０１０で検出された負圧に基づいて補償することができる。前述したように倍力装置２は、常時負圧を備える第２室とペダル踏み込みに応じて大気圧が導入される第１室との差圧により倍力作用が実現されている。よって、第１室への大気圧の導入が遅れれば、倍力装置２によるアシスト機能は低下する。これは、第２室の負圧の変化に伴って発生する現象であるため、負圧の低下に伴って第１室への大気の導入を助長するようにすればアシストの応答性及びアシスト機能を向上できる。

なお、具体的には図１の点線で示すように倍力装置２のペダル側の第１室側に大気圧を導く管路を付加的に備えるようにし、また管路中にこの管路の連通及び遮断を制御する２位置弁を備えるようにする。そして、この２位置弁を負圧低下に伴い適宜連通状態にすることによって、第１室への大気圧の導入遅れを補償することができ、倍力装置２の機能を向上できる。

また、負圧の低下に伴って逆に第２室に導入される負圧を助長するようにしてもよい。この際には、第２室に負圧を導く管路を付加的に形成し、この管路に２位置弁を構成してもよい。このようにしても同等の効果を得ることができる。なお、このような倍力装置２における制御はポンプ１０及び比例制御弁２２を用いて管路中にて行う増圧制御に加えて行ってもよいし、倍力装置２における制御のみを単独で行ってもよい。

（第３実施形態）
本例におけるブレーキ装置の基本構成は図１と同様である。本例において、アンチスキッドスキッド装置用のＥＣＵにより行われるブレーキ制御について図１０のフローチャートに基づいて説明する。まず、ステップ２０００、２０１０では、図２のステップ１００、１１０と同様の処理により状態初期設定を行う。ステップ２０２０では図示しないストロークセンサによりペダルのストローク量ｓｔを検出し、入力する。ステップ２０３０では図２のステップ１４０と同様の方法で実減速度を演算する。

次に、ステップ２０４０ではストローク量ｓｔと予めＲＯＭに記憶されている基準ストローク量ｋｓｔとを比較する。この基準ストローク量ｋｓｔは任意に決定され、例えば５ｃｍにするなど、かなり大きな制動力が必要と考えられるときを基準としてもよい。そして、ストローク量ｓｔ＞基準ストローク量ｋｓｔであればステップ２０５０に進む。また、ストローク量ｓｔ＜基準ストローク量ｋｓｔであればステップ２０００に戻る。

ステップ２０５０では先程演算した実減速度と基準減速度を比較する。この基準減速度は基準ストローク量ｋｓｔに応じて決定され、ペダル操作量が基準ストローク量ｋｓｔと同じである場合に必要であると考えられる減速度である。そして実減速度＜基準減速度であればステップ２０６０に進み、増圧制御を行う。また、実減速度＞基準減速度であればステップ２０７０に進み、制御を終了する。

なお、実減速度と基準減速度との関係は、通常走行比率が高い高μ路（アスファルト等）において設定しておくのが好ましい。なお、中、低μ路を検知して、増圧制御を禁止してもよい。なお、増圧制御および制御終了のときのフローチャートは第１実施形態における図３、図４の処理と同様であるので省略する。このように、ストローク量ｓｔがある基準ストローク量ｋｓｔ以上になったときに増圧制御を実行することもできる。

（第４実施形態）
図１１は本実施形態におけるブレーキ装置の基本構成図である。このブレーキ装置の構成は図１に示すブレーキ装置の構成と類似しているため、相違点についてのみ述べる。なお、図１と同様な構成は図１に示す符号と同様の符号にて表している。また、本例において、アンチスキッドスキッド装置用のＥＣＵにより行われるブレーキ制御については、第１実施形態における図２〜図４フローチャートと同様である。

図１１に示すように管路Ａにおいて、比例制御弁２２と並列に差圧弁を有する２位置弁４０を配設しことが図１に示すブレーキ装置と異なる。この２位置弁４０は、通常ブレーキ時においては常時連通状態になっている。なお、逆止弁４０ａが２位置弁４０に並列に設けられている。そして、増圧制御時においては差圧弁に切り換えられ、比例制御弁２２と２位置弁４０よりもマスタシリンダ３側の管路とホイールシリンダ４、５側の管路とに所定の差圧が発生するまでは遮断状態を維持する。例えば、１１０気圧の差圧にて差圧弁が開放するようにしてもよい。

つまり、管路Ａは、マスタシリンダ圧ＰＵをうける管路Ａ１とホイールシリンダ４、５側の管路Ａ２に区別される。そして、比例制御弁２２により管路Ａ２の液圧は上昇する。この場合、液圧が高まりすぎる場合が生じる。このとき、管路Ａ２の耐久性上問題となる圧力にならないように、１１０気圧以上の差圧が生じた場合には２位置弁４０を連通状態にしてマスタシリンダ３側の管路Ａ１にブレーキ液を逃がすようにしている。

これにより、管路Ａ２の液圧が非常に高くなった場合においても、管路Ａの損傷を起こすことなく適切に増圧制御を行うことができる。

（第５実施形態）
図１２は本実施形態におけるブレーキ装置の基本構成図である。このブレーキ装置の構成は図１に示すブレーキ装置の構成と類似しているため、相違点についてのみ述べる。なお、図１と同様な構成は図１に示す符号と同様の符号にて表している。また、本例において、アンチスキッドスキッド装置用のＥＣＵにより行われるブレーキ制御については、第１実施形態における図２〜図４フローチャートと同様である。

図１２に示すように管路Ａの比例制御弁２２と第１、第２の増圧制御弁３０、３１との間に、差圧弁を有する２位置弁４０を配設したことが図１に示すブレーキ装置と異なる。このように、２位置弁４０を設けることによって、２位置弁４０を差圧弁位置にすれば、マスタシリンダ３に圧力が存在しなくともマスタシリンダ３側とホイールシリンダ４、５側とに圧力差（例えば１１０気圧）を設けることができる。このような構成にすることにより、例えば、制御弁３４を連通してポンプ１０にてマスタシリンダ３からブレーキ液を吸引し、ホイールシリンダ４、５に吐出すればトラクションコントロール及びトレース制御等の車両制御が可能である。

（第６実施形態）
第２実施形態に示したように、マスタシリンダ圧ＰＵが増加して死に点圧力Ｐｈに至ってからは倍力装置に基づくブレーキ踏力の倍力がされないため、十分なマスタシリンダ圧を発生させることができず、もって十分なホイールシリンダ圧を発生させることができない。

ところで、前述した比例制御弁２２は、この比例制御弁２２の内部に構成されたスプリング応力によってホイールシリンダ４、５側からマスタシリンダ３側へ減衰流動を始める折れ点圧力Ｐｘが決定されている。このマスタシリンダ圧ＰＵ−ホイールシリンダ圧特性を図１３に示す。図１３に示すようにマスタシリンダ圧ＰＵが所定の折れ点圧力Ｐｘになるまでは、マスタシリンダ圧ＰＵの増圧に対してホイールシリンダ圧の増圧の割合が１対１である。そして、マスタシリンダ圧ＰＵが所定の折れ点圧力Ｐｘになると、比例制御弁２２内に構成されたピストンの面積比に応じてマスタシリンダ圧ＰＵに対してホイールシリンダ圧が例えば１対３になる。但し、この割合は設定によって変化可能である。

つまり、マスタシリンダ圧ＰＵが折れ点圧力Ｐｘになると、比例制御弁２２によってホイールシリンダ圧のマスタシリンダ３側への減衰流動が行われ、ポンプ駆動に伴って増圧されたホイールシリンダ圧の保持作用がなされる。このことを考慮して、この折れ点圧力Ｐｘを死に点圧力Ｐｈに設定することによって、倍力装置２に基づくブレーキ踏力の倍力がされなくなった場合に、比例制御弁２２によるアシストが開始されるようにしても良い。なお、死に点圧力Ｐｈは図８に示したように倍力装置の状態に応じて変化するため、例えば倍力装置２の機能上考えら得る最低の負圧値ＶＢ４に対応した死に点圧力Ｐｈを選択して折れ点圧力Ｐｘを設定する。このようにすれば、倍力装置２の機能低下時全般にてホイールシリンダ圧を増圧できる。

また、比例制御弁２２による保持作用がされる以前においては、ポンプ１０を駆動してもマスタシリンダ圧ＰＵとホイールシリンダ圧が同等となるため、ポンプ駆動を行っても無駄になってしまう。従って、マスタシリンダ圧ＰＵが折れ点圧力Ｐｘに達すると同時にポンプ１０の駆動を開始する。そして、ポンプ１０の駆動によって比例制御弁２２の調圧圧力までホイールシリンダ圧が増圧される。このとき、例えば運転者がブレーキペダルを踏み込まずに保持していた場合でもポンプ１０の駆動によってホイールシリンダ圧が増圧されるが、比例制御弁２２の減衰流動による調圧作用のためホイールシリンダ圧が急激に増圧するわけではなく、運転者に違和感を与えることはない。

なお、折れ点の設定において死に点圧力Ｐｈが最も低下したときにおける圧力として、倍力装置２が機能しなくなった場合の圧力を選択することもできる。これにより、機械的には故障等により仮に倍力装置２が機能しなくなった場合においても比例制御弁２２によるアシストを可能にすることができる。

（第７実施形態）
第６実施形態においては、ある任意の一点における死に点圧力Ｐｈを選択して折れ点圧力Ｐｘを設定しているが、前述したように死に点圧力Ｐｈは倍力装置２の機能低下に応じて変化するため、本実施形態においては死に点圧力Ｐｈの変化に合わせて折れ点圧力Ｐｘを変化させる。

つまり、弁内部のスプリング応力に対抗する電磁力を発生させることにで折れ点圧力Ｐｘを変化可能なものを比例制御弁２２に適用することによって、死に点圧力Ｐｈの変化に合わせた基準圧Ｐｈの設定を実現する。具体的には、現在の死に点圧力Ｐｈを第２実施形態で示したように負圧センサによって検出される負圧に基づき演算し、この演算された死に点圧力Ｐｈに合わせて折れ点圧力Ｐｘを変化させる。例えば、基準設定として折れ点圧力を図８における負圧値ＶＢ１に対応した静的死に点圧力に設定しておき、負圧センサの検出値に基づく死に点圧力Ｐｈに応じて比例制御弁２２の折れ点圧力を効果するようにしてもよい。

また、アシストを開始する圧力および倍力の割合（倍力比）を可変するようにしてもよい。すなわち逆接の比例制御弁の代わりにリニア制御弁の構成を採用して、アシストを行うようにしてもよい。

これにより、倍力装置２の機能低下／失陥に応じてホイールシリンダ圧の増圧のアシストが可能になる。

（他の実施形態）
第４実施形態においては、第１実施形態同様の処理で増圧制御を行っているが、第２、第３実施形態と同様の処理により増圧制御をしてもよい。

また、第１〜第３実施形態においては、増圧したことによって管路Ａ２の液圧が過大になるのを防止し、管路Ａ２の損傷を防ぐために、差圧弁を有する２位置弁を比例制御弁２２に並列に配置することもできる。また、例えば増圧制御を実行する際に図１に示すように比例制御弁２２を用いていたがこの比例制御弁２２を廃し、代わりに２位置弁のみを用いるようにしてもよい。また、この際には制御弁３４の代わりにこの２位置弁をデューティー制御するようにしてもよい。

また、図１４に示す倍力装置２のアシスト線図より乗員によるブレーキペダル操作力（踏力）を求めて、この操作力に応じて増圧制御によるホイールシリンダ圧の増大量を決定してもよい。すなわち、踏力をＦ、ペダル比をＲｐとすると、倍力装置２の入力軸には入力作用としてＦ・Ｒｐの力が作用する。また、倍力装置２の倍力比をＲｖとすれば倍力装置２の出力軸にはＦ・Ｒｐ・Ｒｖの力が作用する。また、マスタシリンダ３のピストン有効面積をＳとすると、倍力装置２の出力軸力はマスタシリンダ圧ＰＵとピストン有効面積の積、ＰＵ・Ｓとなる。このような関係において、図１４に示すアシスト線図上で出力（軸力）ＰＵ・Ｓより入力Ｆ・Ｒｐを演算し、Ｆを算出することができる。

なお、ペダル比Ｒｐも実質的に固定値であり、かつアシスト線図自体も倍力装置２の設定性能により固定されるものである。このように算出される踏力Ｆを用いて、例えば倍力装置２の正常機能時の死に点を超える踏力Ｆが乗員により操作されていたら、この差分の踏力Ｆ′に相当する分の増圧量を増圧制御によってホイールシリンダ４、５に作用させてもよい。

また、倍力装置２の負圧低下による機能低下時において、図１５、図１６に示すマップを用いて増大制御を実行するようにしてもよい。例えば、倍力装置２の負圧が現在０．６ｂａｒであり、死に点が６０ｂａｒまで低下しているとする。そして、この時のマスタシリンダ圧ＰＵ＝１００ｂａｒであるとすると、死に点に達するマスタシリンダ圧ＰＵよりも高いマスタシリンダ圧に現時点で達している。この場合、死に点に達するマスタシリンダ圧＝６０ｂａｒをＰＵ＝１００ｂａｒから引いた４０ｂａｒ＝Ｐｂ（現時点におけるマスタシリンダ圧ＰＵと死に点圧力Ｐｈの差）が図１６に示す傾きα（通常はα＝１５Ｇ／ｂａｒ程度に設定する）となるように増圧制御を実行してもよい。

なお、図１５の特性を用いて具体的には以下のようにホイールシリンダ圧の増圧量を制御してもよい。すなわち、負圧低下時は死に点を超えるマスタシリンダ圧ＰＵが発生すると、（マスタシリンダ圧ＰＵ−死に点圧力Ｐｈ）に比例した車体減速Ｇが発生するまで増圧制御によってホイールシリンダ圧の加圧を続ける。
この際、例えば、数式１に基づいて加圧する。

なお、図１５の特性図によって数式２が導き出されるため、

上記数式１と数式２によって数式３を導き出し、この数式３に従ってホイールシリンダ圧の加圧を行ってもよい。

また、倍力装置の失陥時の増圧制御として、図１７のフローチャートに従った制御を実行するようにしてもよい。

以下特に本発明のポイント部分について簡単にフローについて説明する。ステップ３０００において状態初期設定を行い、ステップ３１００において倍力装置２の負圧室の負圧値ＶＢをセンサより入力する。ステップ３２００において車体速度ＶＳ０、ステップ３３００において実減速度ＤＶＳ０を演算する。この車体速度ＶＳ０、実減速度ＤＶＳＯは周知の車輪速度センサあるいは車体加速度センサからの信号に基づいて行われ、ブレーキ装置に併設されるアンチスキッド制御手段、トラクション制御手段、トレース制御手段における車体速度演算値を用いるようにしてもよい。

ステップ３４００では、負圧ＶＢが所定負圧値ＫＶＢよりも大きくなったか否かを判定し、肯定判断された場合には、倍力装置２の負圧室の負圧値が大気圧に所定以上近く、倍力装置の失陥状態であるとして、ステップ３５００にすすむ。なお、所定負圧値ＫＶＢはたとえば０．７ｂａｒを採用するようにしてもよい。次にステップ３５００では、車体速度ＶＢが所定車体速度ＫＶＳ０よりも大きいかを判断する。この際、所定車体速度ＫＶＳ０は、車両が走行中であるか否かが判断できればよい。ステップ３６００では、ブレーキペダルが所定以上踏み込まれて実質的に車両の制動状態になった時にストップランプを点灯するようにスイッチングするストップランプスイッチがＯＮされているか否かを判断する。ストップランプスイッチがＯＮされていればステップ３７００に進む。なお、ステップ３４００〜３６００においていずれかで否定判断された場合にはステップ４０００にすすい制御終了の処理を行う。この際には図４のフローと同等の制御を行うようにすればよい。

ステップ３７００では、増圧制御１を実行する。この増圧制御１はペダルストローク等の乗員のペダル踏み込み状態の大小に関わらず、増圧制御を行うものである。この増圧制御は、たとえば図１において、ポンプ１０を駆動し、且つ制御弁３４を連通状態に保持あるいは一定のデューティ比で弁位置を切り換えるように制御する。この増圧制御１は所定時間実行され、その後、ステップ３８００に進むようにしてもよい。

ステップ３８００では、車体減速度ＤＶＳ０が所定減速度ＫＤＶＳ０よりも大きくなったか否かを判断する。この際所定減速度ＫＤＶＳ０は、倍力装置が正常である際に乗員によって通常ペダル踏み込み調整がなされて出力される程度の減速度に設定し、たとえば０．３Ｇ程度に設定しておく。ここで、否定判断された場合には、ステップ３７００に戻り、増圧制御１を引き続き行う。

ステップ３８００で、肯定判断された場合にはステップ３９００に進み、増圧制御２を行う。この増圧制御２は、図３において説明した制御と同等の制御を行うようにすればよい。すなわち、乗員のブレーキペダルの操作状態に応じてホイールシリンダにかかるブレーキ液圧をアシストするようにすればよい。なお、このフローにおいてもブレーキペダルの操作状態は、ブレーキペダルのストロークあるいはマスタシリンダ圧を用いるようにすればよい。

図１７のフローに従って制御を行った場合には、図１８のような特性となる。すなわち、時間ｔ１においてブレーキペダルが実質的に踏み込まれて、ストップランプスイッチがＯＮされたとする。そして、この時点で、ステップ３４００、３５００の条件を満たして倍力装置の失陥状態であると判断されたとする。すると多少の演算時間遅れおよび制御実行遅れをもって増圧制御１が実行され、乗員によって少なくともブレーキペダルが踏み込まれている状態であれば、踏み込みストローク等に関わらず、時間ｔ２までの間は車体の減速度が所定減速度ＫＤＶＳ０になるまでアシストする。よって、倍力装置が失陥した際には、ブレーキペダルが非常に重たく、ブレーキペダルストロークに応じた制御を行えばー点波線のように時間ｔ１からｔ２の間はほとんど減速度が出ない状態が発生するが、本フローにおいては、所定減速度ＫＤＶＳ０が出力されるまでの間のブレーキ力を補償できるため、倍力装置の失陥時においても時間ｔ１からｔ２の間の初期制動を確保する事が可能である。なお、所定減速度ＫＤＶＳ０以上となれば、正常ブレーキの際のブレーキ力程度が発揮されているため、乗員のペダル操作に応じて増圧制御を行い、制動違和感を抑制するようにする。

次に図１９のフローチャートに従った、増圧制御の他の実施例について説明する。

ステップ１６０ａから１６０ｃまでは、図３にて説明した通りである。ステップ５０００において、車体速度ＶＳＯが所定車体速度ＬＶＳ０と比較する。なお、車体速度ＶＳ０は各車輪速度に基づいて算出するようにすればよい。ステップ５０００において車体速度ＶＳ０が所定車体速度ＬＶＳ０よりも大きいと判断された場合にはステップ５２００に進み制御終了の処理を行う。また車体速度ＶＳ０が所定車体速度ＬＶＳ０以下である場合にはステップ５１００に進み、車体減速度ＤＶＳＯがマスタシリンダ圧ＰＵに基づく所定値ＰＵ／αよりも大きいか否かについて判断する。なお、車体減速度ＤＶＳ０は、車体速度ＶＳ０の微分値を用いるようにすればよい。これにより、現車体減速度がマスタシリンダ圧に見合った値であるか否かが判断できる。なおαは固定値でもよく、車両諸元によって設定されればよく、ホイールシリンダ径等を鑑みて所定マスタシリンダ圧によって発生できるブレーキ力（車輪制動力値）にしたがって設定すればよい。なお、このステップ５０００、５１００は、増圧制御の中止判定を行うものである。また、ステップ５１００において否定判断された場合には増圧制御が実行継続される。

本発明の一実施形態における車両用ブレーキ装置の概略図である。図１においてＥＣＵが行う処理のフローチャートである。図２の増圧制御時におけるフローチャートである。図２の制御終了時におけるフローチャートである。操作量に対して目標とする基準減速度の相関図である。第１、第２の減圧手段をデューティー制御する際に基準とする相関図である。増圧制御時におけるペダルストローク、車両速度、ホイールシリンダ圧のタイムチャートである。ペダル操作量に対するマスタシリンダ圧ＰＵの相関図である。第２実施形態においてＥＣＵが行う処理のフローチャートである。第３実施形態においてＥＣＵが行う処理のフローチャートである。第４実施形態における車両用ブレーキ装置の概略図である。第５実施形態における車両用ブレーキ装置の概略図である。マスタシリンダ圧ＰＵ−ホイールシリンダ圧特性図である。入力Ｆ・Ｒｐと出力ＰＵ・Ｓにおける相関関係を示す特性図である。負圧と死に点圧力Ｐｈ及びマスタシリンダ圧ＰＵの相関関係を示す特性図である。現時点におけるマスタシリンダ圧ＰＵと死に点圧力Ｐｈの差Ｐｄと車両減速度Ｇとの関係を示す相関図である。他の実施例におけるフローチャートである。図１７のフローにおける減速度、ストロークおよび時間の変化特性を示す特性図である。他の実施例におけるフローチャートである。

符号の説明

１…ブレーキペダル、２…倍力装置、３…マスタシリンダ、
４、５…ホイールシリンダ、１０…ポンプ、２０…リザーバ、
２２…比例制御弁、３０…第１の増圧制御弁、３１…第２の増圧制御弁、
３２…第１の減圧制御弁、３３…第２の減圧制御弁、３４…制御弁。

Claims

車両に制動力を与えるために乗員によって操作されるブレーキペダル（１）と、
前記ブレーキペダルに対する操作量に応じて、ブレーキ液圧発生源（３）に第１のブレーキ液圧を発生させるブレーキ液圧発生手段（２）と、
前記ブレーキペダルに対する操作量に応じてブレーキ液圧発生源（３）に第１のブレーキ液圧を発生させる際に、前記乗員のブレーキペダルへの操作状態を第１圧と負圧との気圧差を利用して倍力する倍力手段と、
前記ブレーキ液圧発生源と連通されて、各車輪に車輪制動力を発生する制動力発生手段（４、５）と、
前記倍力手段における負圧値を検知する検知手段と、
前記検知手段の検知結果と所定値とを比較して負圧が所定値以上となったか否かを判定し、倍力手段の機能状態を判定する機能状態判定手段と、
車体が制動状態であることを検知する制動状態検知手段と、
前記車両の車体減速度を検出する車体減速度検出手段と、
前記機能状態判定手段において機能失陥と判定され、前記制動状態検知手段における検知結果が車体の制動状態であるとされた場合に、前記車体減速度が所定車体減速度となるまでは前記ブレーキペダルの操作状態に関わらず前記制動力発生手段における車輪制動力を増大する増大手段と、
を備えることを特徴とする車両用ブレーキ装置。
車両に制動力を与えるために乗員によって操作されるブレーキペダル（１）と、
前記ブレーキペダルに対する操作量に応じて、ブレーキ液圧発生源（３）に第１のブレーキ液圧を発生させるブレーキ液圧発生手段（２）と、
前記ブレーキペダルに対する操作量に応じてブレーキ液圧発生源（３）に第１のブレーキ液圧を発生させる際に、前記乗員のブレーキペダルへの操作状態を第１圧と負圧との気圧差を利用して倍力する倍力手段と、
前記ブレーキ液圧発生源と連通されて、各車輪に車輪制動力を発生する制動力発生手段（４、５）と、
前記ブレーキ液圧発生源における第１のブレーキ液圧を検知するブレーキ液圧検知手段と、
前記倍力手段における負圧値を検知するとともに、この負圧値に基づき前記倍力手段の機能状態を判定する機能状態判定手段と、
前記機能状態判定手段により前記倍力手段の機能低下／失陥と判定された場合に前記制動力発生手段における車輪制動力の発生を増大する増大手段と、
前記車両の車体減速度を検出する車体減速度検出手段と、
前記車体減速度と、前記発生源における第１のブレーキ液圧に関連した値とを比較する比較手段と、
前記比較手段において前記車体減速度が前記第１のブレーキ液圧に関連した値よりも大きいと判断された場合に、前記増大手段を中止する中止手段と、
を備えることを特徴とする車両用ブレーキ装置。
前記増大手段は、前記機能状態判定手段において機能失陥と判定され、前記制動状態検知手段における検知結果が車体の制動状態であるとされた場合に、前記車体減速度が所定車体減速度となるまでは前記ブレーキペダルの操作状態に関わらず前記制動力発生手段における車輪制動力を増大するとともに、前記所定車体減速度以上では前記ブレーキペダルの操作状態に応じた車輪制動力の増大を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両用ブレーキ装置。