JP5453905B2 - ブレーキ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に設けられた車輪に付与する制動力を制御するブレーキ制御装置に関する。

従来より、ブレーキペダルの操作量に応じてマスタシリンダ内の油圧を加圧し、ホイールシリンダに供給するように構成されたブレーキ制御装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開平１１−２８６２６９号公報

ところで、このようなブレーキ制御装置に用いられるマスタシリンダには、マスタシリンダ内の作動油をシールするために、カップリングと、該カップリングを収容するための溝部が設けられている。マスタシリンダでは、通常、ブレーキのエア抜き性を考慮して、カップリングを溝部に収容した状態においてカップリングと溝部の間に隙間が形成されている。カップリングと溝部の間に隙間を形成することで、エア抜きの際に該隙間を介して作動油を良好に吸い込むことができる。

しかしながら、このようにカップリングと溝部との間に隙間を設けた場合、ブレーキペダルの踏み込みと戻しのときに、溝部内をカップリングが前後に微少摺動する。これが原因でブレーキペダルを踏み込んだときと戻すときとでマスタシリンダの吐出油量の収支が合わず、ブレーキペダルが戻りきる直前でマスタシリンダ内が負圧になる現象が生じる場合がある。マスタシリンダ内が負圧になるとブレーキペダルの戻り速度が低下するため、ブレーキペダルが戻りきる直前のペダルフィーリングに違和感が生じてしまう虞がある。

特に、ブレーキ・バイ・ワイヤ（電子制御式ブレーキシステムともいう）のブレーキ制御装置では、マスタシリンダにブースタ機構が設けられていないため、バキュームブースタ・ブレーキに比べてマスタシリンダのリターンスプリングの反力が小さく設定されている。そのため、電子制御式ブレーキシステムにおいては、負圧によるブレーキペダルの戻り速度の低下が大きく、運転者がペダルフィーリングに違和感を感じやすい。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、ブレーキ操作におけるペダルフィーリングを向上することのできるブレーキ制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様のブレーキ制御装置は、作動油の供給により車輪に制動力を付与するホイールシリンダと、運転者により操作されるブレーキペダルと、ブレーキペダルの踏み込みに応じて加圧した作動油をホイールシリンダに供給可能なマスタシリンダと、マスタシリンダとホイールシリンダとの間に設けられたマスタカット弁と、動力の供給により加圧された作動油をブレーキペダルの操作から独立して送出し得る動力油圧源と、動力油圧源とホイールシリンダの間に設けられた電磁流量制御弁であって、ホイールシリンダの増圧に利用される増圧弁と、ホイールシリンダの減圧に利用される減圧弁とから構成される電磁流量制御弁と、ブレーキペダルが踏み込まれたとき、マスタカット弁を閉弁させると共に、増圧弁および減圧弁の開度を調整することによりホイールシリンダの油圧を制御する制御手段と、ブレーキペダルが戻される際に、マスタシリンダ内の油圧を開放する開放手段とを備える。開放手段は、マスタシリンダ内の油圧を検出する手段と、ブレーキペダルのストロークを検出する手段と、ブレーキペダルが戻される際に、検出されたマスタシリンダ内の油圧が所定の圧力閾値以下であるか否かおよび検出されたブレーキペダルのストロークが所定のストローク閾値以下であるか否か判定することにより、ブレーキペダルが初期位置に戻りきる直前であるか否か判断する手段と、ブレーキペダルが初期位置に戻りきる直前であると判断された場合、減圧弁を開弁するとともにマスタカット弁を開弁し、マスタシリンダ内の油圧を開放する手段とを備える。

この態様によると、電子制御式ブレーキシステムにおいて、ブレーキペダルが戻される際に発生する負圧を解消できる。これにより、ブレーキペダルの戻り速度の低下を防止でき、ペダルフィーリングを向上できる。

また、この態様では、マスタカット弁を開弁するタイミングを制御するだけでよいため、既存の電子制御式ブレーキシステムに新たな構成要素を追加したり、構成要素を変更する必要はない。従って、安価にペダルフィーリングを向上したブレーキ制御装置を実現できる。

本発明によれば、ブレーキ操作におけるペダルフィーリングを向上することのできるブレーキ制御装置を提供できる。

本発明の実施形態に係るブレーキ制御装置の構成を示す図である。 マスタシリンダの構成を説明するための図である。 第４カップリング周辺の拡大図である。 ブレーキのエア抜き時における作動油の流れを説明するための図である。 図５（ａ）〜（ｈ）は、第２マスタ油圧室が負圧になる現象を説明するための図である。 負圧発生抑制制御を説明するためのフローチャートである。

以下、図面を参照しつつ本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るブレーキ制御装置１０の構成を示す図である。図１に示すブレーキ制御装置１０は、車両用の電子制御式ブレーキシステム（ＥＣＢ）を構成しており、運転者によるブレーキペダル１２の操作量に基づいて車両の４輪のブレーキを最適に制御するものである。

ブレーキペダル１２は、運転者による踏み込み操作に応じて作動油を送り出すマスタシリンダ１４に接続されている。ブレーキペダル１２には、その踏み込みストロークを検出するためのストロークセンサ４６が設けられている。

マスタシリンダ１４は、第１マスタ油圧室７８と第２マスタ油圧室８０の２つの油圧室を備えている。マスタシリンダ１４の第２マスタ油圧室８０は、第２出力ポート１４ｂを介して運転者によるブレーキペダル１２の踏力に応じたペダルストロークを創出するストロークシミュレータ２４に接続されている。

マスタシリンダ１４の第２マスタ油圧室８０とストロークシミュレータ２４とを接続する流路の中途には、シミュレータカット弁２３が設けられている。シミュレータカット弁２３は、通常時通電することにより開弁し、異常時等非通電時に閉弁する常閉型の電磁開閉弁である。また、マスタシリンダ１４には、作動油を貯留するためのリザーバタンク２６が接続されている。

マスタシリンダ１４の第１マスタ油圧室７８は、第１出力ポート１４ａを介して右前輪用のブレーキ油圧制御管１８が接続されており、ブレーキ油圧制御管１８は、右前輪に対して制動力を付与する右前輪用のホイールシリンダ２０ＦＲに接続されている。また、マスタシリンダ１４の第２マスタ油圧室８０は、第２出力ポート１４ｂを介して左前輪用のブレーキ油圧制御管１６が接続されており、ブレーキ油圧制御管１６は、左前輪に対して制動力を付与する左前輪用のホイールシリンダ２０ＦＬに接続されている。

右前輪用のブレーキ油圧制御管１８の中途には、右マスタカット弁２２ＦＲが設けられており、左前輪用のブレーキ油圧制御管１６の中途には、左マスタカット弁２２ＦＬが設けられている。これらの右マスタカット弁２２ＦＲおよび左マスタカット弁２２ＦＬは、何れも、非通電時に開状態にあり、通電時に閉状態に切り換えられる常開型電磁弁である。

また、右前輪用のブレーキ油圧制御管１８の中途には、右前輪側のマスタシリンダ圧を検出する右マスタ圧力センサ４８ＦＲが設けられており、左前輪用のブレーキ油圧制御管１６の途中には、左前輪側のマスタシリンダ圧を計測する左マスタ圧力センサ４８ＦＬが設けられている。

ブレーキ制御装置１０では、運転者によってブレーキペダル１２が踏み込まれた際、ストロークセンサ４６によりその踏み込み操作量が検出されるが、これらの右マスタ圧力センサ４８ＦＲおよび左マスタ圧力センサ４８ＦＬによって検出されるマスタシリンダ圧からもブレーキペダル１２の踏み込み操作力（踏力）を求めることができる。このように、ストロークセンサ４６の故障を想定して、マスタシリンダ圧を２つの圧力センサ４８ＦＲおよび４８ＦＬによって監視することは、フェイルセーフの観点からみて好ましい。なお、以下では適宜、右マスタ圧力センサ４８ＦＲおよび左マスタ圧力センサ４８ＦＬを総称して、マスタシリンダ圧センサ４８という。

一方、リザーバタンク２６には、油圧給排管２８の一端が接続されており、この油圧給排管２８の他端には、モータ３２により駆動されるオイルポンプ３４の吸込口が接続されている。オイルポンプ３４の吐出口は、高圧管３０に接続されており、この高圧管３０には、アキュムレータ５０とリリーフバルブ５３とが接続されている。本実施の形態では、オイルポンプ３４として、モータ３２によってそれぞれ往復移動させられる２体以上のピストン（図示せず）を備えた往復動ポンプが採用される。また、アキュムレータ５０としては、作動油の圧力エネルギを窒素等の封入ガスの圧力エネルギに変換して蓄えるものが採用される。

アキュムレータ５０は、オイルポンプ３４によって例えば１４〜２２ＭＰａ程度にまで昇圧された作動油を蓄える。また、リリーフバルブ５３の弁出口は、油圧給排管２８に接続されており、アキュムレータ５０における作動油の圧力が異常に高まって例えば２５ＭＰａ程度になると、リリーフバルブ５３が開弁し、高圧の作動油は油圧給排管２８へと戻される。さらに、高圧管３０には、アキュムレータ５０の出口圧力、すなわち、アキュムレータ５０における作動油の圧力を検出するアキュムレータ圧センサ５１が設けられている。これらのモータ３２、オイルポンプ３４、アキュムレータ５０等は、動力の供給により加圧された作動油をブレーキペダル１２の操作から独立して送出し得る動力油圧源として機能する。

そして、高圧管３０は、増圧弁４０ＦＲ、４０ＦＬ、４０ＲＲ、４０ＲＬを介して右前輪用のホイールシリンダ２０ＦＲ、左前輪用のホイールシリンダ２０ＦＬ、右後輪用のホイールシリンダ２０ＲＲおよび左後輪用のホイールシリンダ２０ＲＬに接続されている。以下、適宜、ホイールシリンダ２０ＦＲ〜２０ＲＬを総称して「ホイールシリンダ２０」といい、適宜、増圧弁４０ＦＲ〜４０ＲＬを総称して「増圧弁４０」という。増圧弁４０は、何れも、非通電時は閉じた状態にあり、必要に応じてホイールシリンダ２０の増圧に利用される常閉型の電磁流量制御弁（リニア弁）である。なお、図示されない車両の各車輪に対しては、ディスクブレーキユニットが設けられており、各ディスクブレーキユニットは、ホイールシリンダ２０の作用によってブレーキパッドをディスクに押し付けることで制動力を発生する。

また、右前輪用のホイールシリンダ２０ＦＲと左前輪用のホイールシリンダ２０ＦＬとは、それぞれ減圧弁４２ＦＲまたは４２ＦＬを介して油圧給排管２８に接続されている。減圧弁４２ＦＲおよび４２ＦＬは、必要に応じてホイールシリンダ２０ＦＲ，２０ＦＬの減圧に利用される常閉型の電磁流量制御弁（リニア弁）である。一方、右後輪用のホイールシリンダ２０ＲＲと左後輪用のホイールシリンダ２０ＲＬとは、常開型の電磁流量制御弁である減圧弁４２ＲＲまたは４２ＲＬを介して油圧給排管２８に接続されている。以下、適宜、減圧弁４２ＦＲ〜４２ＲＬを総称して「減圧弁４２」という。

右前輪用、左前輪用、右後輪用および左後輪用のホイールシリンダ２０ＦＲ〜２０ＲＬ付近には、それぞれ対応するホイールシリンダ２０に作用する作動油の圧力であるホイールシリンダ圧を検出するホイールシリンダ圧センサ４４ＦＲ，４４ＦＬ，４４ＲＲおよび４４ＲＬが設けられている。以下、適宜、ホイールシリンダ圧センサ４４ＦＲ〜４４ＲＬを総称して「ホイールシリンダ圧センサ４４」という。

上述の右マスタカット弁２２ＦＲおよび左マスタカット弁２２ＦＬ、増圧弁４０ＦＲ〜４０ＲＬ、減圧弁４２ＦＲ〜４２ＲＬ、オイルポンプ３４、アキュムレータ５０等は、ブレーキ制御装置１０の油圧アクチュエータ１００を構成する。そして、かかる油圧アクチュエータ１００は、電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）２００によって制御される。

ＥＣＵ２００は、ホイールシリンダ２０ＦＲ〜２０ＲＬにおけるホイールシリンダ圧を制御する制御手段として機能する。ＥＣＵ２００は、各種演算処理を実行するＣＰＵ、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭ、エンジン停止時にも記憶内容を保持できるバックアップＲＡＭ等の不揮発性メモリ、入出力インターフェース、各種センサ等から入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換して取り込むためのＡ／Ｄコンバータ、計時用のタイマ等を備えるものである。

ＥＣＵ２００には、上述の右マスタカット弁２２ＦＲ、左マスタカット弁２２ＦＬ、シミュレータカット弁２３、増圧弁４０ＦＲ〜４０ＲＬ、減圧弁４２ＦＲ〜４２ＲＬ等の油圧アクチュエータ１００を含む各種アクチュエータ類が電気的に接続されている。

また、ＥＣＵ２００には、制御に用いるための信号を出力する各種センサ・スイッチ類が電気的に接続されている。すなわち、ＥＣＵ２００には、ホイールシリンダ圧センサ４４ＦＲ〜４４ＲＬから、ホイールシリンダ２０ＦＲ〜２０ＲＬにおけるホイールシリンダ圧を示す信号が入力される。

また、ＥＣＵ２００には、ストロークセンサ４６からブレーキペダル１２のペダルストロークを示す信号が入力され、右マスタ圧力センサ４８ＦＲおよび左マスタ圧力センサ４８ＦＬからマスタシリンダ圧を示す信号が入力され、アキュムレータ圧センサ５１からアキュムレータ圧を示す信号が入力される。

さらに、図示しないが、ＥＣＵ２００には、各車輪ごとに設置された車輪速センサから各車輪の車輪速度を示す信号が入力され、ヨーレートセンサからヨーレートを示す信号が入力され、操舵角センサからステアリングホイールの操舵角を示す信号が入力されたりしている。

このように構成されるブレーキ制御装置１０では、運転者によってブレーキペダル１２が踏み込まれると、ＥＣＵ２００により、ブレーキペダル１２の踏み込み量を表すペダルストロークとマスタシリンダ圧とから車両の目標減速度が算出され、算出された目標減速度に応じて各車輪のホイールシリンダ圧の目標値である目標油圧が求められる。そして、ＥＣＵ２００により増圧弁４０および減圧弁４２の開度が制御され、各車輪のホイールシリンダ圧が目標油圧になるよう制御される。

一方、このとき右マスタカット弁２２ＦＲ及び左マスタカット弁２２ＦＬは閉状態とされ、シミュレータカット弁２３は開状態とされる。よって、運転者によるブレーキペダル１２の踏込によりマスタシリンダ１４から送出された作動油は、シミュレータカット弁２３を通ってストロークシミュレータ２４に流入する。

また、アキュムレータ圧が予め設定された制御範囲の下限値未満であるときには、ＥＣＵ２００によりオイルポンプ３４が駆動されてアキュムレータ圧が昇圧され、アキュムレータ圧がその制御範囲に入ればオイルポンプ３４の駆動が停止される。

図２は、マスタシリンダ１４の構成を説明するための図である。本実施の形態において、マスタシリンダ１４は、ストロークシミュレータ２４と一体に構成されている。

マスタシリンダ１４は、マスタシリンダボディ６０に形成されたマスタシリンダ孔６１内に、第１ピストン６２および第２ピストン６４が摺動自在に収容されている。このように２つのピストンがマスタシリンダ孔６１に挿入されることにより、第１ピストン６２と第２ピストン６４との間に第１マスタ油圧室７８が形成され、第２ピストン６４とマスタシリンダ孔６１の底部との間に第２マスタ油圧室８０が形成されている。この第２マスタ油圧室８０には、ストロークシミュレータ２４が連通するように配設されている。

マスタシリンダ孔６１は、前方が閉鎖された円柱状の孔である。第１ピストン６２が配設される位置近傍のマスタシリンダ孔６１の内周面には、第１環状溝部８１および第２環状溝部８２が形成されている。後方に位置する第１環状溝部８１には、第１カップリング７１が収容され、前方に位置する第２環状溝部８２には、第２カップリング７２が収容されている。なお、本明細書において、「前方」とは、ブレーキペダルが踏み込まれたときに、第１ピストン６２が移動する方向であり、「後方」とは、ブレーキペダルの踏み込みが解除されて所定の初期位置の戻るときに、第１ピストン６２が移動する方向である。

第１カップリング７１および第２カップリング７２は、ゴムなどの弾性材料により形成された断面カップ状のシール部材である。第１カップリング７１および第２カップリング７２は、カップの内側面が前方を向くように設けられており、第１カップリング７１と第２カップリング７２の間に、第１大気圧室７５が形成されている。

また、第２ピストン６４が配設される位置近傍のマスタシリンダ孔６１の内周面には、第３環状溝部８３および第４環状溝部８４が形成されている。後方に位置する第３環状溝部８３には、第３カップリング７３が収容され、前方に位置する第４環状溝部８４には、第４カップリング７４が収容されている。

第３カップリング７３は、カップの内側面が後方を向くように設けられており、第４カップリング７４は、カップの内側面が前方を向くように設けられている。第３カップリング７３と第４カップリング７４の間には、第２大気圧室７６が形成されている。

さらに、マスタシリンダ孔６１の内周面には、第１大気圧室７５とリザーバタンク（図示せず）とを連通する第１入力ポート８５、および第２大気圧室７６とリザーバタンクとを連通する第２入力ポート８６が形成されている。

第１ピストン６２は、後方の端部に、第１ピストン６２とブレーキペダル（図示せず）とを連結するピストンロッド７０が設けられている。また、第１ピストン６２の前方の端部には、前方に開口する第１筒状部８９が形成されている。この第１筒状部８９の側面には、第１筒状部８９の内外を連通する第１リリーフポート８７が形成されている。また第２ピストン６４にも、前方の端部に、前方に開口する第２筒状部９０が形成されている。この第２筒状部９０の側面には、第２筒状部９０の内外を連通する第２リリーフポート８８が形成されている。

第１ピストン６２と第２ピストン６４の間には、リテーナ９１を介して第１スプリング６６が設けられており、第２ピストン６４とマスタシリンダ孔６１の底部との間には、第２スプリング６８が設けられている。

ストロークシミュレータ２４は、上述したように、運転者によるブレーキペダルの踏力に応じたペダルストロークを創出する。ストロークシミュレータ２４は、ストロークシミュレータボディ１６０に形成されたストロークシミュレータ孔１６１内に、ピストン１６２がカップリング１７２を介して摺動自在に収容されている。本実施の形態において、ストロークシミュレータボディ１６０は、マスタシリンダボディ６０と一体に形成されている。

ストロークシミュレータ２４は、ピストン１６２により、ストロークシミュレータボディ１６０内にシミュレータ油圧室１７８およびシミュレータ大気圧室１８０が形成されている。シミュレータ大気圧室１８０には、第１シミュレータスプリング１６６および第２シミュレータスプリング１６７が、ピストン１６２をシミュレータ油圧室１７８側に付勢するように設けられている。ストロークシミュレータ２４のシミュレータ油圧室１７８は、ブレーキ油圧制御管１６を介して、マスタシリンダ１４の第２マスタ油圧室８０に連通されている。また、ストロークシミュレータ２４のシミュレータ大気圧室１８０は、図示しない出力ポートを介してリザーバタンクに連通されている。なお、図２では、マスタシリンダ１４とストロークシミュレータ２４の間に設けられるシミュレータカット弁、第１マスタ油圧室７８に連通する第１出力ポート等の図示を省略している。

図３は、第４カップリング７４周辺の拡大図である。ブレーキペダルが踏み込まれておらず、第２ピストン６４が初期位置にあるとき、図３に示すように第４カップリング７４の後端部は第２リリーフポート８８の後端部よりも前方に位置している。すなわち、第２リリーフポート８８の開口部は、第４カップリング７４の内周面によって覆われておらず、第２マスタ油圧室８０は、第２大気圧室７６と連通している。ここで、第４カップリング７４の後端部から第２リリーフポート８８の後端部までの間隔を、ポートアイドルＤｐｉと呼ぶ。

ブレーキペダルが踏み込まれて第２ピストン６４が前方に移動し、ポートアイドルＤｐｉが閉じると、第２リリーフポート８８の開口が第４カップリング７４の内周面によって覆われ、第２マスタ油圧室８０と第２大気圧室７６との連通が遮断される。その結果、第２マスタ油圧室８０に正圧が発生し、上述したようにホイールシリンダ圧の目標油圧が設定され、該目標油圧を目標値として各車輪の増圧弁４０、減圧弁４２が制御される。また、発生した正圧によりストロークシミュレータ２４のピストン１６２が第１シミュレータスプリング１６６および第２シミュレータスプリング１６７の付勢力に抗して押動され、第１シミュレータスプリング１６６および第２シミュレータスプリング１６７により、ペダル反力が創出される。

マスタシリンダ１４において、第４環状溝部８４の溝幅は、第４カップリング７４の幅よりも若干大きく形成されている。従って図３に示すように、第４環状溝部８４に第４カップリング７４を収容した状態において、第４環状溝部８４の側面と第４カップリング７４との間には隙間９２が形成される。

また、マスタシリンダ１４においては、第４カップリング７４の内周面は第２ピストン６４の第２筒状部９０の外周面９０ａと接触しており、第４カップリング７４の外周面は第４環状溝部８４の底面８４ａと接触している。そして、第２ピストン６４が移動した際に働く摩擦力は、第４カップリング７４の外周面と第４環状溝部８４の底面８４ａとの接触部９３よりも、第４カップリング７４の内周面と第２ピストン６４の第２筒状部９０の外周面９０ａとの接触部９４の方が大きくなるように形成されている。

従って、第２ピストン６４が移動すると、第４カップリング７４は、第２ピストン６４の第２筒状部９０に引き摺られて第４環状溝部８４内を動く。この第４カップリング７４の移動により、隙間９２は、第４環状溝部８４内における第４カップリング７４の位置に応じて、前方側、後方側、または前方側および後方側の両方に形成される。

図４は、ブレーキのエア抜き時における作動油の流れを説明するための図である。図４において、矢印は、作動油の流れを表している。ブレーキのエア抜き時には、第４カップリング７４の前方側および後方側の両方に隙間９２が形成されるように、第４カップリング７４が位置している。また、第４カップリング７４のアウターリップ部７４ａが内側に折れ曲がり、第４環状溝部８４の底面と第４カップリング７４の外周面との間に隙間が形成されている。このようにして形成された第４カップリング７４周辺の隙間を通って作動油をリザーバタンクから吸い込むことにより、ブレーキのエア抜きを行うことができる。このように、エア抜き時における作動油の吸い込み性を確保するためには、第４環状溝部８４の側面と第４カップリング７４との間に隙間９２を形成する必要がある。

しかしながら、第４環状溝部８４の側面と第４カップリング７４との間に隙間９２を設けた場合、ブレーキペダルの踏み込みと戻しのときに、第４環状溝部８４内を第４カップリング７４が前後に微少摺動する。これが原因でブレーキペダルを踏み込んだときと戻すときとでマスタシリンダ１４の吐出油量の収支が合わず、ブレーキペダルが戻りきる直前にマスタシリンダ１４内が負圧になる現象が生じる。

図５（ａ）〜（ｈ）は、マスタシリンダ１４内が負圧になる現象を説明するための図である。まず、図５（ａ）〜（ｄ）を参照して、ブレーキペダルを踏み込んだときの現象を説明する。

図５（ａ）は、ブレーキペダルが踏み込まれておらず、第２ピストン６４が初期位置あるときの様子を示している。このとき、第２マスタ油圧室８０は第２リリーフポート８８を介して第２大気圧室７６と連通しているため、第２マスタ油圧室８０内は大気圧となっている。

図５（ｂ）は、ブレーキペダルが踏み込まれることにより第２リリーフポート８８が前方に移動すると共に、第２ピストン６４に引き摺られて第４カップリング７４が前方に移動した様子を示している。このとき、第２マスタ油圧室８０は依然として第２リリーフポート８８を介して第２大気圧室７６と連通しているため、第２マスタ油圧室８０内は大気圧である。

図５（ｃ）は、第２リリーフポート８８の開口が第４カップリング７４の内周面で覆われるまで、すなわちポートアイドルが閉じるまで第２リリーフポート８８が前進したときの様子を示している。ポートアイドルが閉じるまでは、第２マスタ油圧室８０内の油圧は大気圧である。

図５（ｄ）は、ポートアイドルが閉じた後、さらに第２リリーフポート８８が前進したときの様子を示している。このとき、第２マスタ油圧室８０と第２大気圧室７６の連通は遮断されているため、第２マスタ油圧室８０内に正圧が生じ、作動油がマスタシリンダ１４から吐出される。また、第２マスタ油圧室８０内が正圧となることにより、第４カップリング７４が後方への力を受け、後方に移動している。

次に、図５（ｅ）〜（ｈ）を参照して、ブレーキペダルを戻しているときの現象を説明する。

図５（ｅ）は、ブレーキペダルを戻し始めたときの様子を示している。ブレーキペダルを戻すと、第２スプリングの付勢力により第２ピストン６４が後方へ移動する。このとき、マスタシリンダ１４に作動油が戻り始め、第２マスタ油圧室８０内の正圧は徐々に減少する。

図５（ｆ）は、ブレーキペダルを戻している途中の様子を示している。このとき、第４カップリング７４が後方に移動しているため、ポートアイドルが開くときの位置まで第２リリーフポート８８が移動するより前にマスタシリンダ１４の吐出油量の収支が一致し、第２マスタ油圧室８０内が大気圧になっている。

図５（ｇ）は、ブレーキペダルが初期位置に戻りきる直前の様子を示している。このとき、第２リリーフポート８８は、ポートアイドルが開くときの位置まで後退している。第２マスタ油圧室８０内が大気圧となっている図５（ｆ）の段階よりもさらに第２ピストン６４が後退していることから、第２マスタ油圧室８０には負圧が発生している。

図５（ｈ）は、ブレーキペダルが初期位置に戻ったときの様子を示している。このとき、第２マスタ油圧室８０は第２リリーフポート８８を介して第２大気圧室７６と連通しているため、第２マスタ油圧室８０内は大気圧となっている。

以上、図５（ａ）〜（ｈ）を参照して説明したように、第４環状溝部８４の側面と第４カップリング７４との間に隙間を設けた場合、ブレーキペダルが初期位置に戻りきる直前に第２マスタ油圧室８０内が負圧になる現象が生じる。なお、上記においては第２マスタ油圧室８０内に負圧が発生する現象について説明したが、第１マスタ油圧室７８内においても同様に負圧が発生する。つまり、マスタシリンダ１４圧が負圧となる。マスタシリンダ圧が負圧になると、ブレーキペダルの戻り速度が低下するため、ブレーキペダルが戻りきる直前のペダルフィーリングに違和感が生じてしまう虞がある。そこで、本実施の形態に係るブレーキ制御装置１０においては、負圧発生抑制制御を行う。

図６は、負圧発生抑制制御を説明するためのフローチャートである。図６に示したフローチャートによる制御は、所定の時間毎に繰返し実行される。

まず、ＥＣＵ２００は、ストロークセンサ４６により検出されたペダルストローク情報に基づいて、ブレーキペダル１２が戻されているか否か判定する（Ｓ１０）。ブレーキペダル１２が戻されていない場合（Ｓ１０のＮ）、制御フローを終了する。

ブレーキペダル１２が戻されている場合（Ｓ１０のＹ）、ＥＣＵ２００は、右マスタ圧力センサ４８ＦＲおよび／または左マスタ圧力センサ４８ＦＬによって検出されたマスタシリンダ圧が、所定の閾値Ｐｔｈ以下であるか否か判定する（Ｓ１２）。この閾値Ｐｔｈは、マスタシリンダ圧が負圧になるのを確実に防止するために、大気圧よりも若干高い値、例えば大気圧よりも０．１〜０．３Ｐａ程度高い値に設定することが好ましい。マスタシリンダ圧が閾値Ｐｔｈより大きい場合（Ｓ１２のＮ）、制御フローを終了する。

マスタシリンダ圧が閾値Ｐｔｈ以下である場合（Ｓ１２のＹ）、ＥＣＵ２００は、ストロークセンサ４６により検出されたペダルストローク情報に基づいて、ペダルストロークが所定の閾値Ｓｔｈ以下であるか否か判定する（Ｓ１４）。この閾値Ｓｔｈは、ブレーキペダル１２が戻りきる直前のストローク量、すなわちゼロよりも若干大きいストローク量に設定される。本実施の形態では、このようにペダルストロークを確認することにより、ブレーキペダル１２が戻りきる直前であるか否か確実に判断するようにしている。ペダルストロークが閾値Ｓｔｈより大きい場合（Ｓ１４のＮ）、制御フローを終了する。

ペダルストロークが閾値Ｓｔｈ以下である場合（Ｓ１４のＹ）、ＥＣＵ２００は、減圧弁４２を開弁する（Ｓ１６）。さらに続いてＥＣＵ２００は、ブレーキペダル１２が踏み込まれてから閉状態とされていた右マスタカット弁２２ＦＲおよび左マスタカット弁２２ＦＬを開弁する（Ｓ１８）。これにより、マスタシリンダ１４の第１マスタ油圧室７８、第２マスタ油圧室８０が油圧給排管２８を介してリザーバタンク２６と連通されるので、マスタシリンダ１４内の油圧が開放される。すなわち、マスタシリンダ圧が大気圧となり、負圧の発生が抑制される。

以上のように、本実施の形態に係る負圧発生抑制制御によれば、ブレーキペダル１２が戻りきる直前に減圧弁４２、右マスタカット弁２２ＦＲ、左マスタカット弁２２ＦＬを開弁することにより、マスタシリンダ１４内の油圧が開放されるため、ブレーキペダル１２が戻される際に発生する負圧を解消できる。

電子制御式ブレーキシステムでは、マスタシリンダ１４にブースタ機構が設けられていないため、バキュームブースタ・ブレーキに比べてマスタシリンダ１４の第１スプリング６６、第２スプリング６８の反力が小さく設定されている。そのため、通常の電子制御式ブレーキシステムでは、負圧によるブレーキペダル１２の戻り速度の低下が大きく、運転者がペダルフィーリングに違和感を感じやすい。しかしながら、本実施の形態に係るブレーキ制御装置１０によれば、負圧の発生が抑制されるため、ブレーキペダル１２の戻り速度の低下を防止でき、ペダルフィーリングを向上できる。

本実施の形態では、減圧弁４２、右マスタカット弁２２ＦＲ、左マスタカット弁２２ＦＬを開弁するタイミングを制御するだけでよいため、既存のブレーキ制御装置に新たな構成要素を追加したり、構成要素を変更する必要はない。従って、安価にペダルフィーリングを向上したブレーキ制御装置１０を実現できる。

以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

上述の実施の形態では、本発明を電子制御式ブレーキシステムに適用した場合について説明したが、本発明は、ブレーキペダルが戻される際にマスタシリンダ内の油圧を開放する開放手段を設けることにより、例えばバキュームブースタ・ブレーキなどにも適用可能である。

１０ ブレーキ制御装置、 １２ ブレーキペダル、 １４ マスタシリンダ、 ２６ リザーバタンク、 ３４ オイルポンプ、 ４０ 増圧弁、 ４２ 減圧弁、 ４８ＦＬ 左マスタ圧力センサ、 ４８ＦＲ 右マスタ圧力センサ、 ５０ アキュムレータ、 ６６ 第１スプリング、 ６８ 第２スプリング、 ７１ 第１カップリング、 ７２ 第２カップリング、 ７３ 第３カップリング、 ７４ 第４カップリング、 ７５ 第１大気圧室、 ７６ 第２大気圧室、 ７８ 第１マスタ油圧室、 ８０ 第２マスタ油圧室、 ８１ 第１環状溝部、 ８２ 第２環状溝部、 ８３ 第３環状溝部、 ８４ 第４環状溝部。

Claims (2)

1. 作動油の供給により車輪に制動力を付与するホイールシリンダと、
   運転者により操作されるブレーキペダルと、
   前記ブレーキペダルの踏み込みに応じて加圧した作動油を前記ホイールシリンダに供給可能なマスタシリンダと、
   前記マスタシリンダと前記ホイールシリンダとの間に設けられたマスタカット弁と、
   動力の供給により加圧された作動油を前記ブレーキペダルの操作から独立して送出し得る動力油圧源と、
   前記動力油圧源と前記ホイールシリンダの間に設けられた電磁流量制御弁であって、前記ホイールシリンダの増圧に利用される増圧弁と、前記ホイールシリンダの減圧に利用される減圧弁とから構成される電磁流量制御弁と、
   前記ブレーキペダルが踏み込まれたとき、前記マスタカット弁を閉弁させると共に、前記増圧弁および前記減圧弁の開度を調整することにより前記ホイールシリンダの油圧を制御する制御手段と、
   前記ブレーキペダルが戻される際に、前記マスタシリンダ内の油圧を開放する開放手段と、
   を備え、
   前記開放手段は、
   前記マスタシリンダ内の油圧を検出する手段と、
   前記ブレーキペダルのストロークを検出する手段と、
   前記ブレーキペダルが戻される際に、検出された前記マスタシリンダ内の油圧が所定の圧力閾値以下であるか否かおよび検出された前記ブレーキペダルのストロークが所定のストローク閾値以下であるか否か判定することにより、前記ブレーキペダルが初期位置に戻りきる直前であるか否か判断する手段と、
   前記ブレーキペダルが初期位置に戻りきる直前であると判断された場合、前記減圧弁を開弁するとともに前記マスタカット弁を開弁し、前記マスタシリンダ内の油圧を開放する手段と、
   を備えることを特徴とするブレーキ制御装置。
2. 前記圧力閾値は、大気圧よりも若干高い圧力値に設定され、
   前記ストローク閾値は、ゼロよりも若干大きいストローク量に設定されることを特徴とする請求項１に記載のブレーキ制御装置。

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