JP4132140B2

JP4132140B2 - 車両用ブレーキ装置

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Publication number: JP4132140B2
Application number: JP19293397A
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: 1997-07-17
Publication date: 2008-08-13
Anticipated expiration: 2017-07-17
Also published as: US6019438A; JPH10278765A; EP0827887A2; DE69727631D1; EP0827887B1; EP0827887A3; DE69727631T2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
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。
【０００２】
【従来の技術】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
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。
また、車両になんら貨物を積載していないとき（以下、軽積時という）と、重貨物を積載しているとき又は下り坂走行時（以下、重積時等という）とでは同様の減速度を得るためのブレーキ操作量が異なる。
【０００５】
つまり、倍力装置の機能低下時や重積時等において軽積時と同様の制動力を得るためには、軽積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。
【０００６】
また、重積時において、軽積時と同様の踏力をもって軽積時と同様の制動力を期待していた場合には、期待していた制動力が得られずに予想以上に制動距離が延びてしう。
また、たとえばブレーキ液圧を受けてホイールシリンダにてディスクに押圧されるパッドの摩擦係数によっては、踏力がー定すなわちマスタシリンダ圧あるいはホイールシリンダ圧がー定でも車体に発生する車体減速度は異なる。たとえば、パッド摩擦係数が小さくなれば、同じマスタシリンダ圧においても、車体減速度は小さくなる。
【０００７】
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や重積時等において、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。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記目的を達成するため、本発明は以下の技術的手段を採用する。請求項１乃至１０に記載の発明においては、ブレーキペダル（１）と、ブレーキペダルに対する操作量に応じて第１のブレーキ液圧を発生するブレーキ液圧発生手段（２）と、各車輪に車両制動力を発生する車両制動力発生手段（４、５）と、ブレーキペダルへの操作状態に応じた車両制動状態であるか判定する判定手段（１１０〜１５０、１０１０〜１０４０、２０１０〜２０５０）と、判定手段において否定判定された際に、制動力発生手段にかかる液圧を増圧する制御手段（１０、２２）とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
このように、ブレーキペダルの操作量に応じた車両制動力が発生していない場合には、第１のブレーキ液圧を増圧し、車両制動力を増加させる。これにより、例えば倍力装置の機能低下時、重積載時や下り坂走行時等のように、通常時と同様のブレーキペダルの操作量では車両制動力が十分に得られない場合において、通常時と同様のブレーキ操作量で十分な車両制動力を得ることができる。従って、所定の制動力を得るためのブレーキ踏力が軽減できる。
【００１０】
また、請求項２乃至４に記載の発明においては、前述の制御手段を圧力増幅手段により構成したことを特徴とする。すなわち、請求項２に記載の発明においては、制御手段は、第１のブレーキ液圧の発生時に、ブレーキ液圧発生手段と制動力発生手段とを連通する第１の管路において、第１のブレーキ液圧を発生させるブレーキ液を所定量減少し、この所定量の減少分のブレーキ液を用いて制動力発生手段に伝達する圧力増幅手段であることを特徴とする。
【００１１】
このように第１のブレーキ液圧を発生させる第１の管路のブレーキ液を所定量減少させて、この減少させたブレーキ液を用いて制動力を増加させている。つまり、第１の管路においてブレーキ液が所定量減少するため、その分ブレーキ液圧が減少し、ペダル反力を軽減できる。よって、ブレーキペダルを踏み込むための乗員の負担が軽減でき、また、ブレーキペダルをさらに踏み込むことも容易になる。請求項３及び４に記載の発明においても、請求項２に記載の発明と同様の効果が得られる。
【００１２】
この圧力増幅手段は、請求項５乃至８に記載の保持手段を備えるようにしてもよい。具体的に、このような保持手段は、請求項１０に記載の比例制御弁（２２）を採用することができる。このように比例制御弁を採用する場合には、第２の管路（Ａ２）のブレーキ液圧を第１の管路（Ａ１）に所定の比率で減衰して伝達することが機械的に実現できるため、請求項５乃至８に記載の発明を機械的作用により実現することができる。
【００１３】
また、請求項５乃至８に記載の発明においては、請求項９に記載のブレーキ液移動手段（１０）を実行する際にブレーキ液の移動制御等を実施することによっても実現できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（第１比較形態）
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は本発明の一比較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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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１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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
（第２比較形態）
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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３比較形態）
図１１は本比較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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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４比較形態）図１２は本比較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比較形態における図２〜図４フローチャートと同様である。
【００５３】
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５比較形態）
第１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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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６比較形態）
第５比較形態においては、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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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３比較形態においては、第１比較形態同様の処理で増圧制御を行っているが、第１実施形態、第２比較形態と同様の処理により増圧制御をしてもよい。
【００６１】
また、第１〜第２比較形態、第１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。
【００６２】
▲２▼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。
【００６３】
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。
【００６４】
▲３▼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。
【００６５】
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。
【００６６】
この際、例えば、数式１に基づいて加圧する。
【００６７】
【数１】

なお、図１５の特性図によって数式２が導き出されるため、
【００６８】
【数２】

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。
【００６９】
【数３】

▲４▼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。
【００７０】
以下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。
【００７１】
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。
【００７２】
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ー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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
▲５▼ 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。
【００７６】
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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一比較形態における車両用ブレーキ装置の概略図である。
【図２】図１においてＥＣＵが行う処理のフローチャートである。
【図３】図２の増圧制御時におけるフローチャートである。
【図４】図２の制御終了時におけるフローチャートである。
【図５】操作量に対して目標とする基準減速度の相関図である。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】第１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。
【図１０】第２比較形態においてＥＣＵが行う処理のフローチャートである。
【図１１】第２比較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。
【図１２】第２比較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。
【図１３】マスタシリンダ圧ＰＵ−ホイールシリンダ圧特性図である。
【図１４】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。
【図１５】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。
【図１６】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。
【図１７】他の比較例におけるフローチャートである。
【図１８】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。
【図１９】他の比較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、
前記ブレーキペダルへの操作状態に応じた車両制動状態であるかを判定する判定手段（１１０〜１５０、１０１０〜１０４０、２０１０〜２０５０）と、
前記判定手段において否定判定された際に、前記制動力発生手段にかかる液圧を増圧する制御手段（１０、２２）と、
前記ブレーキ液圧発生源と前記制動力発生手段とを連通する管路（Ａ）を有し、
前記制御手段は、前記管路において前記第１のブレーキ液圧を発生させるブレーキ液を所定量減少し、この所定量の減少分のブレーキ液を用いて前記制動力発生手段に伝達する圧力増幅手段であり、
前記ブレーキ液圧発生手段は、大気圧室と負圧室とを有し、それらの圧力差によって前記ブレーキペダルの操作状態を所定のアシスト限界点までは所定比で倍増する倍力手段（２）と前記負圧室の負圧を検出する負圧検出手段を備え、
前記判定手段は、前記負圧検出手段で検出した前記負圧室の負圧値とあらかじめ求めた負圧―死に点圧力マップとから前記所定のアシスト限界点における死に点圧力を前記倍力手段の機能状態として検出して、この機能状態に応じた死に点圧力を基準圧力（Ｐｈ）として設定する基準圧力設定手段（１０２０）と、
前記ブレーキペダルの操作状態に応じて変化するマスタシリンダ圧（ＰＵ）を検知する圧力検知手段（１０３０）と、
この検知されたマスタシリンダ圧と前記基準圧力とを比較する比較手段（１０４０）とを有し、
前記比較手段において前記圧力検知手段によって検知されたマスタシリンダ圧が前記基準圧力を超えた際に前記判定手段は前記ブレーキペダルへの操作状態に応じた車両制動状態であるかを前記否定判定し、
前記判定手段による前記否定判定に基づいて、前記制御手段は前記制動力発生手段にかかる液圧を増圧することを特徴とする車両用ブレーキ装置。
前記制御手段は、前記第２のブレーキ液圧を前記制動力発生手段に加える圧力増幅手段である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。
前記管路は、前記第１のブレーキ液圧となる第１の管路（Ａ１）と、
この第１の管路から所定量のブレーキ液が移動されて前記第１のブレーキ液圧よりも高められた第２のブレーキ液圧を備える第２の管路（Ａ２）とを備え、
前記制御手段は、前記第２のブレーキ液圧を前記制動力発生手段に加える圧力増幅手段である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。
前記管路は、前記第１のブレーキ液圧より低い第３のブレーキ液圧とされる第１の管路（Ａ１）と、
この所定量の減少分のブレーキ液が移動されて前記第１のブレーキ液圧よりも高圧化された第２のブレーキ液圧を備える第２の管路（Ａ２）とを備え、
前記制御手段は、前記第２のブレーキ液圧を前記制動力発生手段に加える圧力増幅手段である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。
前記圧力増幅手段は、前記第２の管路における第２のブレーキ液圧と前記第１の管路における第１のブレーキ液圧との差圧を保持する保持手段を備えることを特徴とする請求項３又は４に記載の車両用ブレーキ装置。
前記圧力増圧手段は、前記第１のブレーキ液圧よりも高圧化された前記第２のブレーキ液圧を前記第２の管路に保持する保持手段を備えることを特徴とする請求項３又は４に記載の車両用ブレーキ装置。
前記圧力増幅手段は、前記第２の管路から前記第１の管路へのブレーキ液の流動を、前記第２のブレーキ液圧から前記第１のブレーキ液圧に圧力を減衰して流動することによって第２の管路におけるブレーキ液圧を前記第１の管路における第１のブレーキ液圧よりも高く保持する保持手段を備えることを特徴とする請求項３又は４に記載の車両用ブレーキ装置。
前記圧力増幅手段は、前記第１のブレーキ液圧に応じた圧力比に前記第２のブレーキ液圧を保持する保持手段を有することを特徴とする請求項３乃至７に記載の車両用ブレーキ装置。
前記圧力増幅手段は、前記第１の管路から前記第２の管路へブレーキ液を移動するブレーキ液移動手段（１０）を備えたことを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１つに記載の車両用ブレーキ装置。
前記保持手段には、前記第２の管路のブレーキ液圧を前記第１の管路に所定の比率で減衰して伝達する比例制御弁（２２）が用いられていることを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１つに記載の車両用ブレーキ装置。