JP4515053B2

JP4515053B2 - ブレーキ液圧保持装置

Info

Publication number: JP4515053B2
Application number: JP2003200575A
Authority: JP
Inventors: 一彦小林
Original assignee: Isuzu Motors Ltd; Transtron Inc
Current assignee: Isuzu Motors Ltd; Transtron Inc
Priority date: 2003-07-23
Filing date: 2003-07-23
Publication date: 2010-07-28
Anticipated expiration: 2023-07-23
Also published as: JP2005041277A; EP1502833A1; US20050029865A1; CN100340440C; US7125087B2; CN1576125A; EP1502833B1; DE602004031278D1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブレーキ操作が解除された後でもホイールシリンダ内にブレーキ液圧を作用させ、例えば急な坂道においても車両が後ずさり（ずれ落ちる）をしないように所定のブレーキ液圧を保持させるブレーキ液圧保持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、坂道などの登り坂において一旦停止した状態から再発進するには、手動変速機を搭載した車両（マニュアルトランスミッション車）では、パーキングブレーキを駆使しながら半クラッチ操作を行いアクセルペダルを踏んで発進するといった面倒な操作が必要になる。
【０００３】
一方、自動変速機を搭載した車両（オートマチックトランスミッション車）では、クリープ駆動力を有するものの燃費の向上、環境配慮などの要求により、アイドリング状態での停止（アイドルストップ）又はアイドリング回転数の低下が求められている。このため、オートマチックトランスミッション車と言えどもクリープ駆動力が無くなる又は減少するため、坂道においてブレーキペダルからアクセルペダルへと踏み変える時に後ずさりしてしまう。
【０００４】
そこで、坂道発進時の車両の後ずさりを防止するために、ドライバーがブレーキペダルの踏み込みを開放した後も引き続きホイールシリンダ内にブレーキ液圧を作用させるブレーキ液圧保持装置が提案されている（例えば、特許文献１など参照）。
【０００５】
このブレーキ液圧保持装置は、ドライバーのブレーキペダルの踏み込み力に応じたブレーキ液圧を発生するマスターシリンダとホイールシリンダを結ぶブレーキ液圧回路に、該ブレーキ液圧回路を開閉自在とする電磁バルブと、クリープ駆動力が得られるまで一気にブレーキ液圧を落とすためのリリーフバルブと、ドライバーのブレーキペダルの踏み込み力の低下速度に対してホイールシリンダ内のブレーキ液圧の低下速度を小さくする絞り（オリフィス）を設けている。
【０００６】
このブレーキ液圧保持装置では、ドライバーは制動力を得るために必要以上にブレーキを強く踏むことからホイールシリンダには非常に高い圧力がかかるが、リリーフバルブによってこの高いブレーキ液圧をクリープ駆動力が得られる圧力まで一気に落とすことができ、さらにオリフィスによって除々にブレーキ液圧が落とされて行くため、坂道発進時のブレーキペダルの踏み込みを開放してから発進操作がなされるまで、ホイールシリンダ内に引き続きブレーキ液圧が作用して、発進時の車両の後ずさりを防止する。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−１９０８２８号公報（第７頁及び第８頁、図１及び図３）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記したブレーキ液圧保持装置では、リリーフバルブによるリリーフ圧力が一定であるため、急な坂道ではリリーフ圧（ブレーキ液圧）によるブレーキ力が坂によるずれ落ち力（車両の自重による力）に負けた場合、車両が後ずさりすることになる。また、このブレーキ液圧保持装置では、電磁バルブに加えてリリーフバルブ及びオリフィスが必要であり、さらには緩開放（液圧をゆっくりと減圧させて行くこと）時の減圧特性はオリフィス（絞り）に依存し且つその減圧特性は一定である。また、オリフィスは、製造工程上、管理が非常に難しく、コストも高い。
【０００９】
特に、このブレーキ液圧保持装置は、リリーフバルブに設けられるバネが一定のバネ力であり且つオリフィスの径も一定であるため、坂道の傾斜が変わっても一定のリリーフ圧しか得られないので、傾斜角度によっては早く液圧を下げたいという要求に対応できない。例えば、下り坂では、ブレーキ液圧を早く減圧させたいが、実際にはそうすることはできず、結果としてブレーキを引きずることになる。
【００１０】
また、ソレノイドバルブを使用し、リリーフ圧力を可変制御することも考えられるが、従来までの一般的なソレノイド制御方式では、電圧値を一定周期でデューティ制御するため、次のような問題があった。図９に示すように、電圧値をデューティ制御で電流値を一定に制御した場合、保持油圧を一定に制御することが困難であった。即ち、電流値を一定とした場合、図９からわかるように、電磁バルブを開とする電流値であるときと閉とする電流値であるときと双方を取り得て、電磁バルブの状態によっては開状態となり、または閉状態となることになる。
【００１１】
つまり、制御する前の電磁バルブの状態によって電流値を一定としても保持油圧は大きく影響され、電磁バルブが閉状態となる保持油圧が低い値でバランスすることになる。この保持油圧でバランスすると、電磁バルブを閉状態から開状態にし、また閉状態にさせたいとき（保持油圧を少しだけ下げさせたいとき）は、一旦開状態にしてしまうと、閉状態に戻るのに必要以上に保持油圧が下がりすぎてしまうことがあった。これは、電流値の制御を一定周期の電圧値デューティ制御で行うため、電流値の即応性が電磁バルブの自己発熱等の影響を受け、このような問題を引き起こしていた。
【００１２】
そこで、本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、高価なリリーフバルブやオリフィスを使用することなく安価な電磁バルブのみでリリーフ圧を可変自在とし、さらに緩開放レートも可変可能として簡単な構造で所定のブレーキ液圧を保持させることのできるブレーキ液圧保持装置を提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明のブレーキ液圧保持装置は、ブレーキが操作されたか否かを検知するブレーキ操作検知手段と、マスターシリンダとホイールシリンダを結ぶブレーキ液油路の途中に設けられ、ソレノイドコイルへの電流の通電により前記ブレーキ液油路を開閉自在とする電磁バルブと、ブレーキ操作検知手段がブレーキ操作の解除を検知したとき、開側所定電流値とこれよりも高い閉側所定電流値とを交互に供給するように前記ソレノイドコイルへ通電する制御手段とを備える。前記開側所定電流値は、要求されるブレーキ力を保持する所定の目標保持油圧において閉状態の前記電磁バルブを開状態とするために必要な電流値である。前記閉側所定電流値は、前記所定の目標保持油圧において開状態の前記電磁バルブを閉状態とするために必要な電流値である。制御手段は、ソレノイドコイルに通電する電流値が低下して前記開側所定電流値に達したときには通電を行い、ソレノイドコイルに通電する電流値が上昇して前記閉側所定電流値に達したときには通電を停止する処理を交互に繰り返して実行することによって、前記開側所定電流値と前記閉側所定電流値とを交互に供給する。
【００１４】
また、上記ブレーキ液圧保持装置は、目標保持液圧ごとの開側所定電流値と閉側所定電流値とを記憶する記憶手段を備えてもよい。制御手段は、上記所定の目標保持油圧に対応する開側所定電流値と閉側所定電流値とを記憶手段から読み出し、その開側所定電流値と閉側所定電流値とに基づいてソレノイドへ通電する。
【００１５】
本発明のブレーキ液圧保持装置によれば、ブレーキ操作検知手段で検知したブレーキ操作の解除信号を検知して所定のブレーキ力を保持する目標保持液圧に相当する電流値をフィードバックしながらソレノイドコイルに通電するため、電磁バルブがいわばリリーフバルブのような動作をする。また、ソレノイドコイルに通電する電流値を開側所定電流値と閉側所定電流値の範囲内となるように制御することで、リリーフ圧を自由に可変することができる。このため、ブレーキペダルの踏み込みを解除してブレーキ操作を解除したときに、所定のブレーキ液圧まで減圧させることができ、その所定のブレーキ液圧にホイールシリンダ内のブレーキ液圧をバランスさせることが可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。本実施の形態は、本発明に係るブレーキ液圧保持装置を、油圧式ブレーキ装置のブレーキ液圧回路に組み込んだ例である。
【００１７】
「油圧式ブレーキ装置の概略構成」
油圧式ブレーキ装置は、図１に示すように、ブレーキペダル１の踏力に応じてブレーキ力を発生させるマスターシリンダ２と、このマスターシリンダ２内のブレーキ液が供給されるホイールシリンダ３と、これらマスターシリンダ２とホイールシリンダ３を結ぶブレーキ液油路４と、このブレーキ液油路４の途中に設けられたブレーキ液圧保持装置５とから構成される。
【００１８】
マスターシリンダ２は、その本体内にピストン６を可動自在に挿入させており、ブレーキペダル１の踏み込みによって前記ピストン６が前進し、当該マスターシリンダ２内のブレーキ液圧を高めるように構成されている。また、マスターシリンダ２は、ブレーキペダル１の踏み込みを解除すると、本体内に設けられた戻しバネ７によって前記ピストン６が元の位置に押し戻され、当該マスターシリンダ２内のブレーキ液圧を減圧させる。
【００１９】
ホイールシリンダ３は、ブレーキペダル１を踏み込んでマスターシリンダ２によって高められたブレーキ液圧を、車輪の回転を制動するための機械的なブレーキ力に変換する役目をする。このホイールシリンダ３には、その本体内にピストン（図示は省略する）が挿入されており、このピストンがブレーキ液圧に押されて、ディスクブレーキの場合はブレーキパッドをドラムブレーキの場合はブレーキシューを作動させて車輪を制動するブレーキ力を作り出す。
【００２０】
ブレーキ液油路４は、マスターシリンダ２とホイールシリンダ３を結び、マスターシリンダ２で発生したブレーキ液圧を、ブレーキ液をマスターシリンダ２からホイールシリンダ３へと移動させることによってホイールシリンダ３に伝達する流路の役割をする。また、このブレーキ液油路４は、マスターシリンダ２内のブレーキ液圧よりもホイールシリンダ３内のブレーキ液圧の方が高い場合には、ホイールシリンダ３からマスターシリンダ２にブレーキ液を戻す流路の役割を果たす。
【００２１】
なお、ブレーキ液油路４には、ブレーキペダル１を踏み増ししてマスターシリンダ２からブレーキ液をホイールシリンダ３へ供給するためのチェック弁３３が設けられている。
【００２２】
「ブレーキ液圧保持装置の構成」
ブレーキ液圧保持装置５は、図１に示すように、マスターシリンダ２とホイールシリンダ３を結ぶブレーキ液油路４の途中に設けられており、ソレノイドコイル８への電流の通電により当該ブレーキ液油路４を開閉自在とする電磁バルブ９と、ブレーキペダル１が踏み込まれたか否かを検知するブレーキ操作検知手段であるブレーキ操作検知部１０と、ブレーキ操作検知部１０で検知されたブレーキ操作の解除信号を検知して、所定のブレーキ力を保持する目標保持液圧に相当する電流値をフィードバックしながらソレノイドコイル８へ通電する制御手段である電磁バルブ制御部１１とを備える。また、これ以外にも、アイドルストップ状態か否か、等の各種車両情報を検知する手段を備えている。
【００２３】
さらに、このブレーキ液圧保持装置５は、車両の傾斜状態を検知する傾斜検知手段である傾斜センサー１２と、車両の車速を検知する車速検知手段である車速センサー１３と、これら傾斜センサー１２及び車速センサー１３で検知された検知データに基づき目標保持液圧ごとに、電磁バルブ９を閉状態から開状態とするのに必要な開側所定電流値と、電磁バルブ９を開状態から閉状態とするのに必要な閉側所定電流値とを定めるのに使用される学習スイッチ（学習ＳＷ）１４と、その目標保持液圧ごとの開側所定電流値及び閉側所定電流値を記憶する記憶手段であるメモリー１５とを備えて構成されている。
【００２４】
電磁バルブ制御部１１は、図２に示すように、電磁バルブ９に通電する電流を供給する電源１６と、ソレノイドコイル８に所定の電流を通電させるトランジスタＴＲ１，ＴＲ２及びダイオード１８と、ソレノイドコイル８に通電する電流値を検知するシャント抵抗１９と、これらを制御するＣＰＵ２０とからなる。
【００２５】
ＣＰＵ２０は、メモリー１５に記憶された目標保持液圧に相当する電流値となるように、シャント抵抗１９にてその電流値を検知しながらトランジスタＴＲ１等を制御し電磁バルブ９へ供給する電流を制御する。また、ＣＰＵ２０は、後に説明をするが、目標保持液圧ごとに定めた開側所定電流値（電磁バルブ９を閉状態から開状態とするのに必要な電流値）と閉側所定電流値（電磁バルブ９を開状態から閉状態とするのに必要な電流値）の範囲内でソレノイドコイル８に通電を行うように制御する。また、トランジスタＴＲ２は、電源ＯＮのときは通電状態を保持し、フェール時には通電遮断（非通電）をするようになっている。
【００２６】
電磁バルブ９の構成は、図３及び図４に示すように、ソレノイドコイル８と、このソレノイドコイル８に通電する電流のオン・オフにより上下動する可動部材（プランジャー）２１と、これらソレノイドコイル８及び可動部材２１を内部に収容させると共に磁界を形成するヨーク２２と、このヨーク２２から外方へ突出する前記可動部材２１の先端部に設けられた弁体である閉塞部材２３とから構成され、マスターシリンダ２に接続される第１流路２４及びホイールシリンダ３に接続される第２流路２５を有した流路連結部材２６に形成された穴部２７に、前記可動部材２１の先端部を挿入させて前記第２流路２５を前記閉塞部材２３で塞ぐことによりブレーキ液油路４を開閉自在としている。
【００２７】
この電磁バルブ９の作用について説明する。まず、ソレノイドコイル８に電流を通電しない非通電状態の場合（図３）は、流路連結部材２６の穴部２７と可動部材２１の先端部との間に設けられたバネ２８によって可動部材２１がヨーク２２側に付勢され（図において上方）、第１流路２４と第２流路２５を連通させた状態となる。この状態を、以後、電磁バルブオープン状態という。電磁バルブオープン状態では、マスターシリンダ２とホイールシリンダ３を結ぶブレーキ液油路４が開いた状態となり、マスターシリンダ２からホイールシリンダ３へ、または、ホイールシリンダ３からマスターシリンダ２へとブレーキ液が流れることが可能となる。
【００２８】
一方、電磁バルブオープン状態からソレノイドコイル８に電流を通電した場合（図４）は、共にフェライトなどの磁性体からなる可動部材２１及び流路連結部材２６により磁気回路が形成されることによって、前記バネ２８の付勢力に抗して可動部材２１が下方に押され、第２流路２５が閉塞部材２３によって閉塞された状態となる。この状態を、以後、電磁バルブクローズド状態という。電磁バルブクローズド状態では、マスターシリンダ２で加圧されたブレーキ液圧をホイールシリンダ３内で保持させることが可能となる。
【００２９】
なお、本実施の形態の電磁バルブ９は、図６に示すように、電磁バルブオープン状態時と電磁バルブクローズド状態時の推力差を減少させ、制御性を向上させるため（後に詳述する）に流路連結部材２６と可動部材２１のギャップ部の対向面が傾斜面同士となっている等の工夫がなされている。
【００３０】
また、本実施の形態の電磁バルブ９は、フェイルアンドセーフの観点からブレーキシステムに支障が生じて正常にブレーキ操作を行うことができなくなってしまった場合でもブレーキが効き放しにならないようにノーマル・オープン（非通電時には第２流路２５を開放）とされている。
【００３１】
次に、この電磁バルブ９の制御方法について、以下に説明する。まず、このようなブレーキ液圧保持装置の作動原理として、図５に示すように、ブレーキ油圧により閉塞部材２３に作用する力Ｆ１とソレノイドコイル８による吸引力により可動部材２１に作用する力Ｆ２との釣り合い（バランス）を制御することで実現可能となる。
【００３２】
即ち、閉塞部材２３に作用する力Ｆ１は、次式（１）で求められる。
【００３３】
Ｆ１＝Ｐ×Ｓ…（１）式
Ｐ：ホイールシリンダ内のブレーキ液圧
Ｓ：第２流路を塞ぐ部分の閉塞部材の面積
【００３４】
一方、可動部材２１に作用する力Ｆ２は、次式（２）で求められる。
【００３５】
Ｆ２＝１／２×（ＮＩ）^２×ｄＰ／ｄｘ …（２）式
（２）式を磁界の理想状態とすると、
Ｆ２＝（ＮＩ）^２×μ×Ａ／（２πＬ^２） …（２）’式
Ｎ：ソレノイドコイルのコイル巻き数
Ｉ：ソレノイドコイルへ通電する電流値
μ：透磁率
Ａ：ヨーク断面積
ｄＰ：パーミアンス変化
ｄｘ：ストローク（ギャップ）変化
前記力Ｆ１とＦ２が釣り合うためには、Ｆ１＝Ｆ２でなければならない。つまり、Ｆ１＝Ｐ×Ｓ＝Ｆ２＝（ＮＩ）^２×μ×Ａ／（２πＬ^２）…（３）式を満たす必要がある。
【００３６】
この（３）式は、Ｐ∝Ｉ^２と表せる。したがって、ソレノイドコイル８に通電する電流値さえ制御すれば、ホイールシリンダ３内のブレーキ液圧を自由に制御（調整）することが可能となる。つまり、坂道などでドライバーがブレーキペダル１を強く踏んで一旦停止した状態から再発進しようとしたときに、ブレーキペダル１からアクセルペダルへの踏み変え時にホイールシリンダ３内のブレーキ液圧を、車両が下がらない程度までに減圧させてそのときの圧力を保持させることが可能となる。
【００３７】
なお、本実施の形態の電磁バルブ９は、以下の理由により、傾斜面ギャップ構造等を採用している。
【００３８】
図７（ａ）は、図３に示すギャップ部の対向面が平面同士（平面ギャップ時）の電磁バルブ９での電磁バルブオープン状態時と電磁バルブクローズド状態時の推力差を示す特性図であり、図７（ｂ）は、図６に示すギャップ部の対向面が傾斜面同士（傾斜面キャップ時）の電磁バルブ９での電磁バルブオープン状態時と電磁バルブクローズド状態時の推力差Ｆ２ｈ、Ｆ２ｓを示す特性図である。また、図８は、ソレノイドコイル８に通電する電流値を変化させたときの可能ブレーキ保持液圧を示す特性図であり、実線は電磁バルブクローズド時のストローク状態、破線は、電磁バルブオープン時のストローク状態のときのソレノイド推力による可能ブレーキ保持液圧線図である。
【００３９】
図７から判るように、電磁バルブオープン時ストローク状態と電磁バルブクローズド時ストローク状態での推力差Ｆ２ｈ、Ｆ２ｓは、平面同士の場合よりも傾斜面同士の場合の方がより小さくなっていることが判る。したがって、ギャップ部の対向面を傾斜面２９ａ、３０ａとすることで、電磁バルブ９によるリリーフ圧が制御し易くなる。
【００４０】
また、図８から判るように、同じブレーキ液圧（例えば３０Ｋｇｆ／ｃｍ^２）で観察したとき、平面ギャップでは電磁バルブオープン状態と電磁バルブクローズド状態でのソレノイドコイル８に通電する電流値の差が大きい（広い）が、傾斜面ギャップではその電流値差は小さく（狭く）なっていることが判る。したがって、ギャップ部の対向面を傾斜面２９ａ、３０ａとした電磁バルブ９の方が、平面ギャップとした電磁バルブ９に比べて制御し易いということが判る。
【００４１】
次に、具体的な電流値を制御する方法を詳述する。ソレノイドコイル８に通電する電流値は、図９に示すように、周波数を一定としてソレノイドコイル８に供給するのではなく、図１０に示すように、周波数を一定とせずに所定のブレーキ力を保持する目標保持液圧に相当する電流値の開側所定電流値（電磁バルブ９を閉状態から開状態とするのに必要な電流値）と閉側所定電流値（電磁バルブ９を開状態から閉状態とするのに必要な電流値）の範囲内で電流値を交互にソレノイドコイル８に通電を行う。
【００４２】
具体的には、ソレノイドコイル８に通電する電流値が、前記した図８の特性図から読み取れる目標保持液圧（坂道で車両がずれ落ちない程度のブレーキ液圧）における開側所定電流値と閉側所定電流値を交互に供給するように、前記ソレノイドコイル８に通電する電流をフィードバックしながら、前記した電磁バルブ制御部１１によって制御する。
【００４３】
例えば、目標保持液圧を３０ｋｇｆ／ｃｍ^２とすると、傾斜面ギャップの電磁バルブ９では、この目標保持液圧とするのに必要な開側所定電流値及び閉側所定電流値は、それぞれ図８から開側所定電流値が約０．４３Ａ、閉側所定電流値が０．５Ａと読み取れる。そして、この開側所定電流値０．４３Ａと閉側所定電流値０．５Ａを交互に供給するように、前記ソレノイドコイル８に通電する電流をフィードバックし、これら開側所定電流値と閉側所定電流値を監視しながら制御する。
【００４４】
つまり、ソレノイドコイル８に通電する電流値が、開側所定電流値に達したときには通電を行い、閉側所定電流値に達したときには通電を停止し、目標保持液圧に相当する電流値をフィードバックしながらその電流値の上下の閾値（開側所定電流値及び閉側所定電流値）を交互に供給するように、前記ソレノイドコイル８に通電する電流を制御する。このようにすれば、図１１中実線Ａ部分で示すように、目標保持液圧である所定のブレーキ力を得ることができる。
【００４５】
以上のようにしてソレノイドコイル８に通電する電流値を前記したように制御すれば、新たにリリーフバルブを設けることなく、電磁バルブ９にリリーフバルブと同様な機能をさせることができると共に、リリーフ圧を自由に可変できる。
【００４６】
このため、ドライバーが上り坂でブレーキペダル１を必要以上に強く踏み込んで高いブレーキ液圧がホイールシリンダ３に掛かった状態（図１１のＢ部分）から、ブレーキペダル１を離してアクセルペダルに踏み変えて車速が出るまでの間、必要以上に高いブレーキ液圧から車両がずれ落ちない程度のブレーキ液圧（図１１のＡ部分）に至るまで（図１１のＣ部分）ブレーキ液圧を減圧させて、そのブレーキ液圧を保持させておくことが可能となる。
【００４７】
また、周波数一定での制御ではなく、目標保持液圧に相当する目標電流値で制御するため、周波数変調となり、特定周波数での音や振動の発生を極めて低減させることができる。
【００４８】
次に、前記図１１のＡ部分の制御を、図１１中一点鎖線で示すＤ部分のようにブレーキ液圧が除々に減圧されるようにすることもできる。
【００４９】
例えば、図１２に示すように、目標保持液圧に相当する目標電流値を時間の経過と共に少しずつ小さくして行き、そのときの目標電流値の開側所定電流値と閉側所定電流値を監視しながらソレノイドコイル８に電流を通電する。このように制御すれば、ホイールシリンダ３内のブレーキ液圧を除々に緩開放させることができる。
【００５０】
このように、電磁バルブ９のバルブ開放タイミングとリリーフ圧と減圧レートをコントロールすることで、平坦な道路から急勾配の急な坂道というようなあらゆる状況下のところから再発進する場合でもスムーズな発進を行うことができる。
【００５１】
また、本制御方法による応用例を詳述する。例えば、下り坂で再発進する場合には、図１３に示すように、ブレーキペダル１の開放と同時に通常のレートで減圧させる。この場合、電磁バルブ制御部１１は、ソレノイドコイル８への通電をしない制御とすることも可能であるし、点線のように最低限必要な液圧保持も可能である制御としても良い。これによって、クリープ駆動力を相殺する程度のブレーキ液圧まで一気に減圧させることで必要最低限のブレーキ液圧を保持させる。
【００５２】
例えば、４０気圧から平坦路でクリープ駆動力を相殺し得る１０気圧程度まで一気に減少させる。そうすることによって、保持圧開放時の引きずり感を最小限に抑えることが可能となる。また、開放タイミングから保持圧を除々に開放することによりブレーキペダル１からアクセルペダルへの踏み変え時やアイドルストップからエンジン始動時に生じるガレージショック（オートマチックトランスミッションでシフトレバーをＰレンジからＤレンジに入れたときに生じるショック）を抑えることができ、スムーズな発進操作が行える。
【００５３】
次の応用例として、クリープ駆動力だけではずれ落ちるような上り坂から再発進する場合は、ずれ落ちを防止するため、図１４に示すように、保持液圧を平地よりも大きめにしてかつ同様にブレーキペダル１からアクセルペダルへの踏み変え時から少しだけディレイを設けソレノイドコイル８に対して、前記した図１２に示すように目標電流値を時間の経過と共に減少させて、坂でもずれ落ちないブレーキ液圧を除々に減圧させて行くことも可能である。この場合は、車両がアクセルペダルを踏み変えるまでに車両がずれ落ちないように、ホイールシリンダ３内のブレーキ液圧をゆっくりと減圧させて行くことで車両がずれ落ちないように発進することが可能である。
【００５４】
さらなる応用例として、前記電磁バルブ９の制御によって、ブレーキ液圧を保持する保持圧力を坂道の傾斜度合いや車両状況等に応じて可変させることもできる。これを簡易に且つ適切に実現するために、坂道の傾斜を検知する傾斜センサー１２によって、停止したときの車両の傾斜状態を検知し、その検知信号に基づいて目標保持液圧をメモリー１５の中から読み出し、そのときの閉側所定電流値と開側所定電流値で電磁バルブ９を制御するようにしている。また、車両状況に応じた制御を行うには、積み荷などの積載の有無やトレーラの場合のように荷台の有無に応じて変化する車両重量をセンサーで検知し、その検知信号に基づいて同様に制御するようにしている。
【００５５】
また、緩開放時のブレーキ液圧の減圧レートに関しては、車両状況やドライバーの意思（アクセルペダル操作など）を反映させることもできるようにした。例えば、ドライバーの意思を減圧レートに反映させるには、アクセルペダルを踏み込む癖を学習し、このデータをメモリー１５に記憶しておいても良い。なお、この場合の減圧レートに要する時間ｔ（図１４参照）は、アイドルストップ車への応用においては、最低限、エンジン再始動後完爆するまでの時間は必要となる。
【００５６】
これらの応用例では、前記メモリー１５には、任意の傾斜角度での目標保持液圧ごとの開側所定電流値及び閉側所定電流値が記憶されている。例えば、車両が平坦路で停止したときには、その平坦路での目標保持液圧に相当する開側所定電流値及び閉側所定電流値がメモリー１５から読み出され、その読み出した開側所定電流値及び閉側所定電流値を、監視しながら電磁バルブ制御部１１がソレノイドコイル８に通電する。同じく、車両が任意の傾斜角度を有する坂道で停止した場合には、そのときの傾斜角度での目標保持液圧に相当する開側所定電流値及び閉側所定電流値がメモリー１５から読み出されるようになっている。
【００５７】
次に、本発明による学習機能を説明する。本発明では、上述のような様々な車両状況に応じた目標電流値が予めメモリー１５に記憶されているものに対して、次の学習操作をすることによりメモリー値を学習値で適宜補正して記憶され、車両が停止した状況に応じてメモリー１５から補正された開側所定電流値及び閉側所定電流値を使用して電磁バルブ９を制御するため、ドライバーは、道路状況を意識することなくその状況下でスムーズな発進操作を行うことができるようにさせている。
【００５８】
傾斜角ごとの目標保持液圧の開側所定電流値のゲインを学習補正する方法を、図１５及び図１６を参照して説明する。図１５は、学習値Ｇ１を求めるための車両３１と坂道３２の傾斜角度との関係を示す図である。図１５中、ｇ及びｗは車両３１の重量を表す。
【００５９】
図１６のフローチャートに示すように、先ず、ステップＳ１の処理において、車両組み立て後、工場出荷時に学習スイッチ１４をオン（ＯＮ）にする。次のステップＳ２の処理では、ブレーキ操作検知部１０がドライバーによってブレーキペダル１が踏み込まれたか否かを検知する。ＣＰＵ２０は、ブレーキ操作検知部１０がブレーキペダル１の踏み込み（ブレーキＯＮ）を検知すると、この学習処理を次のステップＳ３に進める。ブレーキペダル１の踏み込みが検知されない場合は、ブレーキペダル１が踏み込まれるまで、ブレーキ操作検知部１０は、このステップＳ２の処理を繰り返す。
【００６０】
そして、ステップＳ２の処理でブレーキペダル１が踏み込まれると、ステップＳ３の処理で、電磁バルブ制御部１１は、ソレノイドコイル８に最大限流し得る電流（ＭＡＸ電流）を通電する。次のステップＳ４の処理では、ブレーキ操作検知部１０は、ブレーキペダル１の踏み込みを解除した（ブレーキＯＦＦ）か否かを検出する。ステップＳ４の処理でブレーキペダル１の踏み込みが解除された場合は、この学習処理をステップＳ５の処理に進める。ブレーキ操作検知部１０がブレーキペダル１の踏み込みの解除を検知しない場合は、このステップＳ４の処理を繰り返す。
【００６１】
ステップＳ５の処理では、電磁バルブ制御部１１は、ソレノイドコイル８に通電する電磁バルブ駆動電流を設定値ずつ下げて行く。そして、次のステップＳ６の処理で、車速センサー１３が車速を検出（車速が出た、すなわち車両が動き出したことを検出）もしくは傾斜センサー１２にてＧの変化により車両動き出しを検出した場合は、この学習処理をステップＳ７の処理に進める。車両の動き出しを検出されなかったときは、このステップＳ６の処理を繰り返す。
【００６２】
ステップＳ７の処理では、車両の動き出したときの電流Ｉ１と、傾斜センサー１２から読み取った傾斜角度θ１を記憶し、ＣＰＵ２０が学習補正係数Ｇ１を下記（４）式より演算してメモリー１５に記憶し、この学習処理を終了させる。
【００６３】
このように、学習補正係数Ｇ１は、次式（４）で求められる。
【００６４】
Ｇ１＝Ｉ１／ｓｉｎθ１…（４）式
Ｇ１：学習補正係数
θ１：学習時の傾斜角度
Ｉ１：車両動き出し電流
【００６５】
実際に制御値として使用する学習補正した電流値Ｉｎは、傾斜角度θｎに応じて、以下の（５）式で求めることができる。
【００６６】
Ｉｎ＝Ｇ１×ｓｉｎθｎ…（５）式
Ｇ１：学習補正係数
θｎ：傾斜角度
Ｉｎ：学習補正した電流値
これにより、ソレノイドコイル８の供給電流に対する保持圧力のばらつきが補正（ゲイン補正）され、最適な開側所定電流値が確保される。
【００６７】
次に、前記ゲイン補正の学習処理と同様にして、図１５（ｂ）を用いて、クリープ駆動力を有するオートマチックトランスミッション車のオフセット補正の学習方法について説明する。この場合、エンジンは掛けた状態で行い、傾斜角をθ２として、図１２と同様に電流値を除々に下げていき、車両が動き出したときの電流値を、クリープ駆動力に釣り合うブレーキ液圧に相当する学習補正係数Ｇ２として記憶する。そして、予めメモリーに記憶してあった傾斜角θ２に応じた基準電流値Ｉ２とから、その差ΔＩ（＝Ｉ２−Ｇ２）を次回から補正値としてメモリーに記憶する。補正制御値の求め方としては、例えば、任意の傾斜角θｍのときは、次（６）式のように補正した学習補正値Ｇｍを制御値として利用する。
【００６８】
Ｇｍ＝Ｉｍ−（Ｉ２−Ｇ２）＝Ｉｍ−ΔＩ…（６）式
Ｇ２：クリープ駆動力を有するオートマチックトランスミッション車の傾斜角θ２における学習値
Ｉ２：傾斜角θ２における予めメモリーされた基準電流値
Ｉｍ：傾斜角θｍにおける予めメモリーされた基準電流値
Ｇｍ：学習補正された傾斜角θｍにおける制御電流値
ΔＩ：制御電流学習（補正）値（オフセット学習（補正）値）
【００６９】
また、このような学習値を使用することで、電磁バルブ９の製品精度、傾斜センサー１２の０点取り付け、車両のクリープ力、車両のブレーキ力にばらつきがあってもそのばらつきを吸収することができ、常に安定した制御を行うことができる。これらの学習順序に関しては、オフセット学習を実行の上、ゲイン学習を行うことにより精度が向上する。
【００７０】
「学習値を用いたブレーキ液圧保持動作」
次に、上述のように構成されたブレーキ液圧保持装置５によるブレーキ液圧保持動作を、図１７に示すフローチャートを参照して説明する。このブレーキ液圧保持処理は、ブレーキ操作検知部１０がブレーキペダル１の踏み込みを解除した等のブレーキ保持動作開始と判定したことを検知してスタートとなる。先ず、車両の置かれている路面の傾斜角度を傾斜センサー１２が検知した後、ＣＰＵ２０は、その検知された傾斜角度に応じた目標保持液圧をメモリー１５から読み出す（傾斜センサー１２が無い場合においては、予め設定してある目標圧とする。）。そして、その読み出した目標保持液圧を、ステップＳ９の処理において設定する。
【００７１】
次に、ステップＳ１０の処理において、ＣＰＵ２０は、電磁バルブ９を駆動させるためのトランジスタＴＲ1,ＴＲ２をオン（ＯＮ）にする。次に、ステップＳ１１の処理では、ＣＰＵ２０は、目標保持液圧の変更がない場合は、このブレーキ液圧保持処理をステップＳ１２の処理に進め、変更がある場合は、ブレーキ液圧保持処理をステップＳ１３の処理に進める。ステップＳ１３の処理では、ＣＰＵ２０は、新たな目標保持液圧を設定する。
【００７２】
ステップＳ１２の処理では、ＣＰＵ２０は、ソレノイドコイル８に通電する電流値が、目標保持液圧の閉側所定電流値（フローチャートでは、バルブ閉電流と表記する）に達したか否かを検知する。閉側所定電流値に達していない場合は、ＣＰＵ２０は、このブレーキ液圧保持処理をステップＳ１５の処理に進め、トランジスタＴＲ１，ＴＲ２のオン状態を保持させる。閉側所定電流値に達した場合は、ＣＰＵ２０は、このブレーキ液圧保持処理をステップＳ１４の処理に進め、トランジスタＴＲ１,ＴＲ２の駆動をオフ（ＯＦＦ）する。
【００７３】
そして、次のステップＳ１６の処理では、ＣＰＵ２０は、ソレノイドコイル８に通電する電流値が、開側所定電流値（フローチャートでは、バルブ開電流と表記する）に達したか否かを検知する。開側所定電流値に達していない場合は、ＣＰＵ２０は、このブレーキ液圧保持処理をステップＳ１８の処理に進め、トランジスタＴＲ１，ＴＲ２の駆動をオフする。開側所定電流値に達した場合は、ＣＰＵ２０は、このブレーキ液圧保持処理をステップＳ１７に進め、トランジスタＴＲ１，ＴＲ２をオンさせる。そして、この目標保持液圧の閉側所定電流値と開側所定電流値を監視しながらソレノイドコイル８に通電する電流を制御し続ける。
【００７４】
以上、本実施の形態のブレーキ液圧保持装置５によれば、予め目標保持液圧に対する目標電流の開側所定電流値及び閉側所定電流値を記憶させ、または、学習した開側所定電流値及び閉側所定電流値をメモリー１５に記憶しておくとこによって、時々刻々と変わる目標保持液圧に対して時々刻々目標電流値を変化させることで、如何なる路面状況下でもドライバーはスムーズに停止状態から再発進することができる。
【００７５】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００７６】
本発明によれば、高価なリリーフバルブやオリフィスを使用することなく安価な電磁バルブのみでリリーフ圧を可変自在とすることができると共に、緩開放レートによる減圧も可変可能となし得る、簡単な構造で安価なブレーキ液圧保持装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、油圧式ブレーキ装置のブレーキ液圧回路に本実施の形態のブレーキ液圧保持装置を組み込んだ例を示す回路図である。
【図２】図２は、ブレーキ液圧保持装置における電磁バルブ制御部の回路構成図である。
【図３】図３は、電磁バルブ制御部で制御される電磁バルブを示し、電磁バルブオープン状態時の断面図である。
【図４】図４は、電磁バルブ制御部で制御される電磁バルブを示し、電磁バルブクローズド状態時の断面図である。
【図５】図５は、電磁バルブに作用する力の釣り合いを示した模式図である。
【図６】図６は、可動部材と流路連結部材のギャップ部にそれぞれ傾斜面を形成した電磁バルブの要部拡大断面図である。
【図７】図７（ａ）は、可動部材と流路連結部材のギャップ部が平面ギャップのときの推力特性図であり、図７（ｂ）は、可動部材と流路連結部材のギャップ部が傾斜面ギャップのときの推力特性図である。
【図８】図８は、平面ギャップ時の電磁バルブと傾斜面ギャップ時の電磁バルブでの電磁バルブオープン状態と電磁バルブクローズド状態のときの油圧特性図である。
【図９】図９は、ソレノイドコイルに一定値の電流を通電するときの経過時間に対する電流波形図及び電圧波形図である。
【図１０】図１０は、ソレノイドコイルに通電する電流値が開側所定電流値と閉側所定電流値の間に入るように、前記ソレノイドコイルに通電するときの経過時間に対する電流波形図及び電圧波形図である。
【図１１】図１１は、ソレノイドコイルに通電する電流の電流値を一定としたときと、電流値を開側所定電流値と閉側所定電流値との範囲内に入るように制御したときの経過時間に対するブレーキ液圧の特性図である。
【図１２】図１２は、ホイールシリンダ内のブレーキ液圧を除々に緩開放させる制御を行うときの経過時間に対する電流波形図及び電圧波形図である。
【図１３】図１３は、下り坂での経過時間に対するブレーキ液圧を示す特性図である。
【図１４】図１４は、上り坂での経過時間に対するブレーキ液圧を示す特性図である。
【図１５】図１５は、学習値を求めるための車両と坂道の傾斜角度との関係を示す図である。
【図１６】図１６は、目標保持液圧ごとの開側所定電流値及び閉側所定電流値を学習させるためのフローチャートである。
【図１７】図１７は、本実施の形態のブレーキ液圧保持装置によるブレーキ液圧保持制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…ブレーキペダル
２…マスターシリンダ
３…ホイールシリンダ
４…ブレーキ液油路
５…ブレーキ液圧保持装置
８…ソレノイドコイル
９…電磁バルブ
１０…ブレーキ操作検知部
１１…電磁バルブ制御部
１２…傾斜センサー
１３…車速センサー
１４…学習スイッチ
１５…メモリー

Claims

クリープ駆動力を有した車両のブレーキが操作されたか否かを検知するブレーキ操作検知手段と、
マスターシリンダとホイールシリンダを結ぶブレーキ液油路の途中に設けられ、ソレノイドコイルへの電流の通電により前記ブレーキ液油路を開閉自在とする電磁バルブと、
前記ブレーキ操作検知手段がブレーキ操作の解除を検知したとき、開側所定電流値とこれよりも高い閉側所定電流値とを交互に供給するように前記ソレノイドコイルへ通電する制御手段とを備え、
前記開側所定電流値は、要求されるブレーキ力を保持する所定の目標保持油圧において閉状態の前記電磁バルブを開状態とするために必要な電流値であり、
前記閉側所定電流値は、前記所定の目標保持油圧において開状態の前記電磁バルブを閉状態とするために必要な電流値であり、
前記制御手段は、前記ソレノイドコイルに通電する電流値が低下して前記開側所定電流値に達したときには通電を行い、前記ソレノイドコイルに通電する電流値が上昇して前記閉側所定電流値に達したときには通電を停止する処理を交互に繰り返して実行することによって、前記開側所定電流値と前記閉側所定電流値とを交互に供給する
ことを特徴とするブレーキ液圧保持装置。
請求項１記載のブレーキ液圧保持装置であって、
目標保持液圧ごとの開側所定電流値と閉側所定電流値とを記憶する記憶手段を備え、
前記制御手段は、前記所定の目標保持油圧に対応する開側所定電流値と閉側所定電流値とを前記記憶手段から読み出し、その開側所定電流値と閉側所定電流値とに基づいて前記ソレノイドへ通電する
ことを特徴とするブレーキ液圧保持装置。
請求項２記載のブレーキ液圧保持装置であって、
記制御手段は、前記目標保持液圧ごとの開側所定電流値と閉側所定電流値とを学習し、その学習値を前記記憶手段に記憶させ、その学習値に基づいて前記ソレノイドコイルへ通電する
ことを特徴とするブレーキ液圧保持装置。
請求項１〜請求項３の少なくとも何れか一つに記載のブレーキ液圧保持装置であって、
前記ブレーキ液油路の一部を構成する流路と、この流路に連通する穴部と、を有する流路連結部材を備え、
前記電磁バルブは、前記ソレノイドコイルと、このソレノイドコイルに通電する電流のオン・オフにより前記ソレノイドコイルに対して移動する可動部材と、前記ソレノイドコイル及び前記可動部材を収納するヨークと、閉塞部材とから構成され、
前記可動部材は、前記流路連結部材の前記穴部に挿入される先端部を有し、
前記開閉部材は、前記可動部材の前記先端部に固定され、前記可動部材の移動に応じて前記流路を開閉し、
前記可動部材と前記流路連結部材とは、相互に対向する傾斜面をそれぞれ有し、
前記傾斜面同士が接触した状態で、前記閉塞部材は、前記流路を閉じる
ことを特徴とするブレーキ液圧保持装置。