JP6247109B2 - 液圧ブレーキシステムおよびエア有無検出方法 - Google Patents
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Description
具体的に、特許文献1には、(a)ブレーキペダルと、(b)(i)そのブレーキペダルに連携させられた加圧ピストンと、(ii)加圧ピストンの前方のブレーキシリンダが接続された前方加圧室と、(iii)加圧ピストンの後方のアキュムレータが接続されたサーボ室とを備えたマスタシリンダとを含む液圧ブレーキシステムにおいて、ブレーキペダルの踏力が一定になるまでの間のアキュムレータ圧の低下量が、その踏力で決まるエア有無判定しきい値より大きい場合に、エアが有ると判定されることが記載されている。また、特許文献2には、(a)アキュムレータと、(b)複数のブレーキシリンダが接続された共通通路とを含む液圧ブレーキシステムにおいて、アキュムレータが共通通路に連通させられてから平衡状態に達するまでのアキュムレータ圧の低下量が、予め定められたエア有無判定しきい値より大きい場合に、システムにエアが有ると判定されることが記載されている。
このように、供給液量と消費液量との比較によりエアの有無が検出されるのであり、特許文献1,2に記載のエア有無検出方法とは異なる。消費とは、被検出部において液圧の増加のために用いられることをいい、その液圧の増加状態で決まる消費液量とは、被検出部にエアが無いと仮定した場合の消費液量である。このエアが無いと仮定した場合の消費液量は供給液量と同じになるはずである。本発明に係るエア有無検出方法においては、このことを利用して被検出部のエアの有無が検出されるため、特許文献1,2に記載のように、エアが無い場合のアキュムレータ圧の低下量とブレーキシリンダの液圧の増加量との関係、エア有無判定しきい値等を予め求めておく必要がない。
(a)加圧ピストンと、(b)その加圧ピストンの後方に設けられた背面室と、(c)前記加圧ピストンの前方に設けられ、前記複数のブレーキシリンダのうちの少なくとも1つに接続された加圧室とを備えたマスタシリンダと、
(i)アキュムレータと、(ii)そのアキュムレータの液圧により作動可能な制御ピストンを備え、その制御ピストンの作動により出力液圧を制御可能なレギュレータとを備え、前記レギュレータの出力液圧を前記背面室に供給する背面液圧制御装置と、
(x)前記アキュムレータから前記レギュレータへ供給された作動液の液量である供給液量と、(y) 少なくとも前記レギュレータの一部を含む被検出部において消費された作動液の液量であって、その被検出部の液圧の増加状態で決まる消費液量との比較により、前記被検出部におけるエアの有無を検出するエア有無検出装置と
を含むことを特徴とする液圧ブレーキシステム。
背面液圧制御装置において、レギュレータの出力液圧が制御され、背面室に供給される。マスタシリンダにおいて、背面室の液圧により加圧ピストンが前進させられ、加圧室に液圧が発生させられ、ブレーキシリンダに供給される。
被検出部にエアがない場合には、アキュムレータから被検出部に供給された作動液の液量である供給液量と、被検出部において消費された作動液の液量であって、被検出部の液圧の増加状態で決まる消費液量とは同じである。しかし、被検出部にエアがある場合には、アキュムレータからの供給液量が同じであっても、例えば、被検出部の液圧の増加量が小さくなり、液圧の増加状態で決まる消費液量がエアが無い場合より少なくなる。換言すれば、被検出部の液圧の増加状態が同じで消費液量が同じであっても、エアが有る場合はエアがない場合より供給液量が多くなる。このように、被検出部の液圧の増加状態で決まる消費液量とは、被検出部にエアが無いと仮定した場合の消費液量の理論値であり、被検出部の液圧の増加状態と1対1に対応する。以上の事情に基づき、エアが無い場合の消費液量の理論値に対して実際の消費液量(実際の供給液量に等しい)が大きい場合は、エアが有ると検出することができる。
被検出部は、アキュムレータからの作動液の供給により液圧が増加させられる液圧ブレーキシステムにおける部分であり、例えば、レギュレータの一部を含む部分、または、レギュレータ、マスタシリンダおよびブレーキシリンダを含む部分等とすることができる。例えば、被検出部がレギュレータ、マスタシリンダおよびブレーキシリンダを含む部分とされた場合において、ブレーキシリンダにはアキュムレータの作動液は供給されないが、ブレーキシリンダにおけるエアの有無によりレギュレータやマスタシリンダの背面室の液圧の増加状態、消費液量が変わる。そのため、供給液量と被検出部の一部(レギュレータやマスタシリンダの背面室等を含む部分)における消費液量との比較により、被検出部の他の部分(ブレーキシリンダ)におけるエアの有無も検出することができる。
被検出部の液圧とは、アキュムレータからの作動液の供給に起因して液圧が増加させられる部分の液圧であり、直接検出しても、推定してもよい。また、アキュムレータの作動液が供給されない部分の液圧であってもよい。例えば、被検出部が、レギュレータ、マスタシリンダ、ブレーキシリンダを含む場合において、ブレーキシリンダの液圧を採用することもできる。アキュムレータの作動液がレギュレータに供給されたことに起因してブレーキシリンダの液圧が増加させられるからである。
被検出部の液圧の増加状態は、被検出部の液圧の増加量で表したり、増加の前後の液圧で表したりすること等ができる。消費液量が被検出部の液圧の増加量で決まる場合には、増加量が増加状態の一態様であり、増加の前後の液圧で決まる場合には、前後の液圧が増加状態の一態様である。
(2)前記エア有無検出装置が、前記アキュムレータの圧力の低下状態に基づいて前記アキュムレータから前記被検出部に実際に供給された作動液の液量である供給液量を取得する供給液量取得部を含む(1)項に記載の液圧ブレーキシステム。
アキュムレータの圧力の低下状態は、上述のように、アキュムレータの圧力の低下量で表したり、低下の前後の圧力で表したりすること等ができる。
(3)前記アキュムレータが、気体室と作動液室とを備え、これらの圧力が等しい状態で前記作動液室に作動液を蓄えるものであり、前記供給液量取得部が、前記気体室の容積と圧力との関係と、実際の前記気体室の圧力の低下状態とに基づいて前記供給液量を取得するものである(2)項に記載の液圧ブレーキシステム。
アキュムレータは、例えば、べローズ式、ブラダ式のもの等とすることができる。
(4)前記供給液量取得部が、前記気体室の気体の温度に基づいて、前記気体室の容積と圧力との関係を決定する関係決定部を含む(3)項に記載の液圧ブレーキシステム。
気体室における圧力と容積との関係は温度で決まる(PV=nRT)。
被検出部において、エアが無い場合における液圧と液量との関係を予め記憶しておけば、実際の液圧の増加状態と、記憶された関係とに基づいてエアが無い場合の消費液量を取得することができる。
(6)前記関係が、前記被検出部の液圧の増加量と前記液量の増加量との比率を含み、前記消費液量取得部が、前記比率と、実際の前記被検出部の液圧の増加量とに基づいて前記被検出部の消費液量を取得する(5)項に記載の液圧ブレーキシステム。
被検出部の液圧と液量との関係がリニアな関係である場合には、液圧の増加量ΔPと液量の増加量ΔQとの比率(ΔP/ΔQ)は一定値γとなる。この場合には、被検出部の液圧の増加状態としての増加量と比率γ(=ΔP/ΔQ)とに基づいて液量の増加量である消費液量が取得される。このことから、被検出部の液圧の増加量と液量の増加量との関係は、液圧と液量との関係の一態様であると考えることができる。
それに対して、被検出部の液圧と液量との関係がリニアでない関係である場合には、被検出部の液圧の増加状態としての作動液の供給の前後の液圧(例えば、P1,P2)と関係とに基づいて液量の増加量である消費液量が取得される。
(7)前記レギュレータが、(i)前記制御ピストンの前方に設けられ、前記背面室に接続された出力室と、(ii)前記制御ピストンの後方に設けられ、前記アキュムレータに接続された制御室と、(iii)前記出力室に隣接して設けられ、前記アキュムレータに接続された高圧室と、(iv)その高圧室と前記出力室との間に設けられ、前記制御ピストンの移動により開閉させられる高圧供給弁とを備え、
前記背面液圧制御装置が、前記制御室の液圧を前記アキュムレータの液圧を利用して制御することにより前記制御ピストンを移動させて、前記出力室の液圧である前記出力液圧を制御する出力液圧制御部を含む(1)項ないし(6)項のいずれか1つに記載の液圧ブレーキシステム。
アキュムレータの作動液は制御室に供給されるとともに、高圧室を介して出力室、背面室に供給される。被検出部は、当該液圧ブレーキシステムの(x)レギュレータの制御室を含む部分としたり、(y)レギュレータの制御室、高圧室、出力室、マスタシリンダの背面室、加圧室、ブレーキシリンダを含む部分としたりすること等ができる。
(8)前記出力液圧制御部が、前記制御室と前記アキュムレータとの間に設けられた増圧弁を含み、前記エア有無検出装置が、前記増圧弁への供給電流量に基づいて前記出力液圧を推定する出力液圧推定部を含む(7)項に記載の液圧ブレーキシステム。
制御室の液圧と出力室の液圧との間にはレギュレータの構造等で決まる関係がある。そのため、増圧弁への供給電流の制御状態に基づけば出力室の液圧を推定することができる。なお、レギュレータの構造によっては制御室の液圧と出力室の液圧とは同じ場合もある。また、実施例3において説明するが、増圧弁がリニア制御弁であり、制御室の液圧が電磁弁のソレノイドへの供給電流量に応じた大きさに制御される場合には、供給電流量に基づいて出力室の液圧を推定することができる。
(9)前記被検出部が、少なくとも前記制御室と前記出力室とを含み、
前記エア有無検出装置が、前記被検出部の液圧の増加状態に基づいて、前記被検出部にエアが無い場合の消費液量を取得する消費液量取得部を含み、
その消費液量取得部が、前記制御室における消費液量を、前記制御室と前記出力室との少なくとも一方の液圧の増加量と前記制御室の容積の増加量との間の関係と、実際の前記少なくとも一方の液圧の増加量とに基づいて取得する制御室消費液量取得部を含む(7)項または(8)項に記載の液圧ブレーキシステム。
制御室と出力室との少なくとも一方の液圧と制御室の容積との間にはリニアな関係があることが知られている。
(10)被検出部が、少なくとも前記背面室と前記加圧室に接続された前記少なくとも1つのブレーキシリンダとを含み、
前記エア有無検出装置が、前記被検出部の液圧の増加状態に基づいて、前記被検出部にエアが無い場合の消費液量を取得する消費液量取得部を含み、
その消費液量取得部が、前記背面室における消費液量を、前記加圧室に接続された前記少なくとも1つのブレーキシリンダの各々の液圧と液量との関係と、前記加圧室に接続された前記少なくとも1つのブレーキシリンダの各々の実際の液圧の増加状態とに基づいて取得する背面室消費液量取得部を含む(1)項ないし(9)項のいずれか1つに記載の液圧ブレーキシステム。
加圧ピストンの背面室に対する受圧面積と加圧室に対する受圧面積とがほぼ同じである場合には、背面室に供給された作動液量(消費液量)は、加圧ピストンの前進に伴って加圧室から流出させられた作動液量と同じであると考えることができる。
また、マスタシリンダの構造から、背面室の液圧と加圧室の液圧、すなわち、ブレーキシリンダの液圧との関係は予めわかり、背面室と出力室とが直接接続された場合には、出力室の液圧と背面室の液圧とは同じである。したがって、制御室、出力室等の液圧の増加状態に基づけば、ブレーキシリンダの液圧の増加状態を推定することができる。
保持弁が閉状態とされれば、被検出部を狭くすることができる。また、ブレーキシリンダにおける消費液量を精度よく取得することは困難であるが、保持弁が閉状態にされれば、ブレーキシリンダにおける消費液量を考慮する必要がない。その結果、エア有無の検出精度を向上させ、検出結果の信頼性を向上させることができる。
(12)前記背面液圧制御装置が、前記アキュムレータの液圧を検出するアキュムレータ圧センサと、前記背面室の液圧を検出する背面液圧センサとを含む(1)項ないし(11)項のいずれか1つに記載の液圧ブレーキシステム。
背面室と出力室とが直接接続されている場合には、背面室の液圧と出力室の液圧とは同じであると考えることができる。
前記高圧源から前記被検出部に供給された作動液の液量である供給液量を取得する供給液量取得部と、
前記高圧源から作動液が供給されたことに起因する前記被検出部の液圧の増加状態に基づいて前記被検出部において消費された作動液の液量である消費液量を取得する消費液量取得部と、
これら供給液量取得部によって取得された供給液量と前記消費液量取得部によって取得された消費液量との比較により、前記被検出部のエアの有無を検出するエア有無検出部と
を含むことを特徴とするエア有無検出装置。
高圧源は、アキュムレータとポンプとの少なくとも一方を含むものとすることができる。
本項に記載のエア有無検出装置には、(1)項ないし(12)項のいずれかに記載の技術的特徴を採用することができる。
(14)高圧源からの作動液の供給により液圧が増加させられた被検出部におけるエアの有無を検出するエア有無検出方法であって、
前記高圧源から供給された作動液の液量である供給液量を取得する供給液量取得工程と、
前記被検出部において消費された作動液の液量である消費液量を、その被検出部の液圧の増加状態に基づいて取得する消費液量取得工程と、
前記供給液量取得工程において取得された供給液量と前記消費液量取得工程において取得された消費液量とを比較して、前記被検出部のエアの有無を検出するエア有無検出工程と
を含むことを特徴とするエア有無検出方法
本項に記載のエア有無検出方法には、(1)項ないし(13)項のいずれかに記載の技術的特徴を採用することができる。
液圧ブレーキシステムは、(i)左右前輪2FL,2FRに設けられた液圧ブレーキ4FL,4FRのブレーキシリンダ6FL,6FRおよび左右後輪8RL,8RRに設けられた液圧ブレーキ10RL,10RRのブレーキシリンダ12RL,12RR、(ii)これらブレーキシリンダ6FL,6FR,12RL,12RRに液圧を供給可能な液圧発生装置14、(iii)これらブレーキシリンダ6FL,6FR,12RL,12RRと液圧発生装置14との間に設けられたスリップ制御装置16等を含む。液圧発生装置14、スリップ制御装置16等は、ブレーキECU20(図2参照)によって制御される。以下、本明細書において、液圧ブレーキ等につき、車輪位置を区別する必要がない場合、総称する場合等には、車輪位置を表すFL,FR,RL,RRを省略する場合がある。
液圧発生装置14は、(i)ブレーキ操作部材としてのブレーキペダル24、(ii)マスタシリンダ26、(iii)マスタシリンダ26の背面室の液圧を制御する背面液圧制御装置28等を含む。
{マスタシリンダ}
マスタシリンダ26は、(a)ハウジング30、(b)ハウジング30に形成されたシリンダボアに、互いに直列に、液密かつ摺動可能に嵌合された加圧ピストン32,34および入力ピストン36等を含む。
加圧ピストン32,34の前方が、それぞれ、加圧室40,42とされる。加圧室40には液通路44を介して左右前輪2のブレーキシリンダ6が接続され、加圧室42には液通路46を介して左右後輪8のブレーキシリンダ12が接続される。ブレーキシリンダ6,12に液圧が供給されることにより、液圧ブレーキ4,10が作動させられ、車輪2,8の回転が抑制される。また、加圧ピストン32,34にはリターンスプリングにより後退方向に弾性力が加えられるが、後退端位置にある場合において、加圧室40,42は、それぞれ、リザーバ52に連通させられる。
加圧ピストン34の後方に入力ピストン36が位置し、後小径部60と入力ピストン36との間が入力室70とされる。入力ピストン36の後部には、ブレーキペダル24がオペレイティングロッド72等を介して連携させられる。入力室70は入力ピストン36の後退端位置において、リザーバ52に連通させられる。
背面室66には背面液圧制御装置28が接続される。
背面液圧制御装置28は、(a)高圧源100,(b)レギュレータ102,(c)リニア弁装置104等を含む。
高圧源100は、ポンプ105およびポンプモータ106を備えたポンプ装置と、ポンプ装置から吐出された作動液を加圧した状態で蓄えるアキュムレータ108とを含む。アキュムレータ108はべローズ式、ブラダ式のものであり、気体室108gと作動液室108sとを含むものである。気体室108gには気体が加圧された状態で封入され、気体室108gの圧力と作動液室108sの圧力とが等しい状態で作動液室108sに作動液が蓄えられる。作動液室108sの圧力であるアキュムレータ圧は、アキュムレータ圧センサ109よって検出されるが、アキュムレータ圧が予め定められた設定範囲内に保たれるように、ポンプモータ106が制御される。
レギュレータ102において、ハウジング110には、段付き形状を成したシリンダボアが形成され、大径部にパイロットピストン112、制御ピストン114が液密かつ摺動可能に嵌合され、小径部に高圧源100に接続された高圧室116が形成される。パイロットピストン112の後方がパイロット圧室120とされる。制御ピストン114の後方が制御室122とされ、前方が出力室124とされる。
制御ピストン114は、常にリザーバ52に連通させられた嵌合穴140と、その嵌合穴140に嵌合された弁部材144とを含む。弁部材144は、嵌合穴140(リザーバ52)に連通させられた軸方向通路146を備え、リザーバ52と出力室124とを遮断する状態と連通させる状態とに切り換えるものである。制御ピストン114(弁部材144を含む)にはスプリングにより後退方向の弾性力が加えられ、後退端位置において、出力室124とリザーバ52とを連通させる。
パイロット圧室120はパイロット通路152を介して液通路46に接続される。パイロットピストン112には、マスタシリンダ26の加圧室42の液圧が作用する。
出力室124にはサーボ通路154を介してマスタシリンダ26の背面室66が接続される。出力室124と背面室66とは直接接続されるため、出力室124の液圧と背面室66の液圧とは原則として同じ高さになる。なお、サーボ通路154にはサーボ液圧センサ156が設けられ、出力室124、背面室66の液圧であるサーボ液圧が検出される。
リニア弁装置104は、制御室122と高圧源100との間に設けられた増圧弁としての増圧リニア弁160と制御室122とリザーバ52との間に設けられた減圧弁としての減圧リニア弁162とを含む。増圧リニア弁160は常閉弁であり、減圧リニア弁162は常開弁である。
スリップ制御装置16は、ブレーキシリンダ6,12の各々とマスタシリンダ26との間に設けられた保持弁170、ブレーキシリンダ6,12の各々とリザーバ52との間に設けられた減圧弁172等を含む。保持弁170、減圧弁172の個別の制御により、ブレーキシリンダ6,12の液圧が個別に制御される。
ブレーキECU20には、図2に示すように、上述の操作液圧センサ92,アキュムレータ圧センサ109,サーボ液圧センサ156,ブレーキペダル24のストロークを検出するストロークセンサ200,前後左右の各車輪2,8にそれぞれ設けられた車輪速度センサ202,温度センサ204等が接続されるとともに、スリップ制御弁装置16、連通制御弁82、リザーバ遮断弁84、増圧リニア弁160、減圧リニア弁162等の電磁弁のコイル、ポンプモータ106、ディスプレイ等を含む報知装置210等が接続される。
温度センサ204は、例えば、外気温度を検出するものとしたり、背面液圧制御装置28周辺の温度を検出するものとしたりすること等ができる。温度センサ204の検出温度に基づいてアキュムレータ108の気体室108gの気体の温度が推定される。車輪速度センサ202の検出値に基づいて車両の走行速度が取得され、車両が停止状態にあるか否かが判定される。なお、車輪速度センサ202に限らず、シフト位置センサ、パーキングブレーキ装置等が接続されるようにすることができる。トランスミッションのシフト位置がパーキング位置にある場合、パーキングブレーキが作用状態にある場合等には車両が停止状態にあると推定することができる。また、ストロークセンサ200、操作液圧センサ92の検出値等に基づいてブレーキペダル24の操作状態、マスタシリンダ26の作動状態がわかり、サーボ液圧センサ156の検出値等に基づいてレギュレータ102の作動状態がわかる。そして、これらに基づいて、液圧ブレーキ4,10が作用状態にあるか否かが判定される。報知装置210は、エアの有無の検出結果等を報知するものである。
ブレーキECU20は、実行部220、記憶部222、入出力部224等を含むコンピュータを主体とするものであり、記憶部222にはエア有無検出プログラム、図4〜6に概念的に示す複数のテーブル等が記憶される。
なお、エア有無の検出が行われる場合には、外部装置230が接続されることが多い。
[通常制御]
液圧ブレーキ4,10を作動させる要求がない場合は、図1に示す原位置にある。制御室122はリザーバ52に連通させられ、制御ピストン114は後退端位置にある。出力室124、背面室66はリザーバ52に連通させられている。マスタシリンダ26において、加圧ピストン34は後退端位置にあり、加圧室40,42はリザーバ52に連通させられている。ブレーキシリンダ6,12の液圧は大気圧にあり、液圧ブレーキ4,10は非作用状態にある。
マスタシリンダ26において、背面室66の液圧により加圧ピストン32、34が前進させられ、加圧室40,42の液圧が高くなる。加圧室40,42の液圧がブレーキシリンダ6,12に供給されて、液圧ブレーキ4,10が作用状態とされる。マスタシリンダ26において、背面室66の液圧と加圧室40,42の液圧、すなわち、ブレーキシリンダ6,12の液圧との間にはマスタシリンダ26の構造等で決まる関係が成立する。
本実施例においては、図7に示すように、レギュレータ102および背面室66を含む第1被検出部250と、加圧室40,42およびブレーキシリンダ6,12を含む第2被検出部252とにおけるエアの有無の検出が行われる。本実施例においては、第1被検出部250と第2被検出部252とにより被検出部が構成される。
液圧ブレーキ4,10の非作用状態においてアキュムレータ108からレギュレータ102への作動液の供給が開始される。制御室122の液圧が大気圧から増加させられ、制御ピストン114が前進させられ、出力室124の液圧が増加させられて、背面室66に供給される。また、マスタシリンダ26において、背面室66の液圧により加圧ピストン32,34が前進させられ、加圧室40,42から作動液がブレーキシリンダ6,12に供給されて、ブレーキシリンダ6,12の液圧が大気圧から増加させられる。
この場合において、第1被検出部250、第2被検出部252のいずれにもエアが無い場合には、アキュムレータ108から第1被検出部250に供給された作動液の液量である供給液量ΔQaと、第1被検出部250において消費された作動液の液量であり、第1被検出部250と第2被検出部252との少なくとも一方の液圧の増加状態で決まる消費液量ΔQbとは同じになるが、エアが有る場合には、供給液量ΔQaが消費液量ΔQbより大きくなる。
アキュムレータ108の気体室108gにおいて、体積(容積)Vと圧力Pとの間に図4に示す関係(PV=k:kは一定の値)が成立する。図4において、例えば、アキュムレータ108から作動液が流出させられたことにより、気体室108gの圧力(アキュムレータ圧センサ109により検出された作動液室108sの圧力であるアキュムレータ圧と同じ)がPacc1からPacc2に低下した場合に、気体室108gの体積VはΔVa増加する。換言すれば、作動液室108sの容積はΔVa減少する。このことから、アキュムレータ108の作動液室108sからレギュレータ102に供給された作動液の液量である供給液量ΔQa(=ΔVa)がわかる。本実施例においては、サーボ液圧センサ156の検出値であるサーボ液圧Psが設定圧Psthに達した場合にアキュムレータ圧Pacc2が検出される。換言すれば、サーボ液圧Psがほぼ大気圧から設定圧Psthに達するまでにアキュムレータ108からレギュレータ102に供給された作動液の液量である供給液量ΔQaが取得されるのである。
なお、気体室108gの体積Vと圧力Pとの関係は、図4に示すように気体室108gの気体の温度Tによって変わる(PV=nRT)。したがって、温度センサ204の検出温度に基づいて推定された気体室108gの気体の温度に基づいて圧力・体積の関係(PVの関係)が決定され、その決定された関係に基づいて、アキュムレータ108からの供給液量ΔQaが取得されるのであり、それにより、正確に供給液量ΔQaを取得することができる。
マスタシリンダ26において、背面室66の液圧により加圧ピストン32,34が前進させられ、加圧室40,42の作動液がブレーキシリンダ6,12に供給されて、ブレーキシリンダ6,12の液圧が増加させられる。また、加圧ピストン34の背面室66に対する受圧面積と加圧室42に対する受圧面積とはほぼ同じである。さらに、加圧ピストン34の前進に伴って加圧ピストン32も前進させられ、加圧室40,42の液圧は同じになる。このことから、背面室66の容積増加量は、加圧室40,42の容積減少量の和とほぼ同じとなり、ブレーキシリンダ6,12における消費液量の和とほぼ同じであると考えることができる。
ブレーキシリンダ6,12の液圧と液量との間には、図5に示す関係が成立する。図5に示す関係と、アキュムレータ108から供給液量ΔQaの作動液が供給される前後のブレーキシリンダ6,12の実際の液圧(大気圧から増加した場合には、大気圧と、アキュムレータ108から供給液量ΔQaの作動液が供給された時点の液圧Pw)とに基づけば、ブレーキシリンダ6,12における消費液量ΔQwがわかる。そして、このブレーキシリンダ6,12における消費液量ΔQwが、背面室66(換言すれば、図7に示す第1被検出部250のうちの背面室66を含む部分250a)における消費液量と同じであると推定される。
なお、前述のように、アキュムレータ108から供給液量ΔQaの作動液の供給された時点はサーボ液圧Psが設定圧Psthに達した時点であるため、その時点のブレーキシリンダ12の液圧Pwは、サーボ液圧Psthに基づいて推定することができる。
また、本実施例において、加圧室40,42とブレーキシリンダ6,12とを含む領域は閉領域であるため、作動液量は一定であり、アキュムレータ108の作動液が消費されることはない。
なお、比率γと図6に示すテーブルとのいずれか一方が記憶されればよい。
そして、第1被検出部250の部分250a,250bの消費液量ΔQw,ΔQsの和が、第1被検出部250の消費液量ΔQbとされる(ΔQb=ΔQw+ΔQs)。
ステップ1(以下、S1と略称する。他のステップについても同様とする)において、エア有無検出コマンドが供給されたか否かが判定される。エア有無検出コマンドは外部装置230から供給される場合がある。また、エア有無検出コマンドの代わりにエア低減コマンドが供給される場合もある。S2において、車輪速度センサ202の検出値等に基づいて車両が停止状態にあるか否かが判定され、S3において、ストロークセンサ200の検出値、サーボ液圧センサ156の検出値等に基づいて液圧ブレーキ4,10が作用状態にあるか否かが判定される。
S1〜3の判定がすべてYESである場合には、S4においてポンプモータ106が停止させられる。ポンプモータ106が作動状態にある場合にはS4において停止させられるが、非作動状態にある場合にはそのままである。また、エアの有無が検出されている間、ポンプモータ106の作動が禁止される。S5において、温度センサ204の検出温度に基づいてアキュムレータ108の気体の温度が推定されて、記憶される。S6において、アキュムレータ圧センサ108により作動液の供給開始前(供給開始時)のアキュムレータ圧Pacc1が検出されて、記憶される。
S12において、推定された気体室108gの温度に基づいて図4に示すPVの関係が決定され、S13において、その決定されたPVの関係と、S6,11において検出されたアキュムレータ圧Pacc1,Pacc2とに基づいて供給液量ΔQaが取得される。
S15において、供給液量ΔQaから消費液量ΔQbを引いた値が設定値αより大きいか否かが判定される。引いた値が設定値αより大きい場合には、S16において、第1被検出部250と第2被検出部252との少なくとも一方にエアが有ると判定され、設定値α以下である場合には、S17において第1被検出部250にも第2被検出部252にもエアが無いと判定される。設定値αは、誤差より大きく、供給液量ΔQbが消費液量ΔQaより大きいと評価し得る大きさである。
それに対して、アキュムレータ108から第1被検出部250に供給液量ΔQaの作動液が供給された場合のアキュムレータ108の液圧の低下量ΔPacc(Pacc2−Pacc1)と第1被検出部250の液圧の増加量ΔPs(=Psth)とは第1被検出部250にエアがない場合であっても、同じにならないのが普通である。そのため、特許文献1,2に記載のように、液圧変化量に基づく場合には、アキュムレータ圧の低下量ΔPaccがエア有無判定しきい値より大きいか否か、第1被検出部250の液圧増加量ΔPsがエア有無判定しきい値より小さいか否かが判定されるのであり、これらエア有無判定しきい値を予め取得しておく必要がある。それに対して、供給液量ΔQaと消費液量ΔQbとはエアが無い場合には等しくなるという原理を利用すれば、液圧変化量についてのエア有無判定しきい値を予め取得する必要がないという利点がある。また、被検出部が変更されても、その都度、エア有無判定しきい値等を取得することなく、エアの有無を検出できるという特有の効果が得られる。
また、本実施例においては、エアの有無の検出が行われる場合のアキュムレータ圧Pacc1,Pacc2、サーボ液圧Psthを自由に設定することができるのであり、特許文献2に記載のように、アキュムレータ圧を高くしておく必要がない。そのため、アキュムレータ圧Pacc1,Pacc2、サーボ液圧Psthを、アキュムレータ圧センサ109、サーボ液圧センサ156が圧力を精度よく検出可能な範囲内の大きさに設定することが可能となる。その結果、供給液量ΔQa、消費液量ΔQbを正確に検出することが可能となり、エア有無の検出精度を向上させ、検出結果の信頼性の向上を図ることができる。
さらに、エア有無の検出結果に応じてエア低減が行われる場合において、エア有無の検出精度が向上させられれば、エア低減を行うか否かの判断を的確に行うことが可能となる。エアが無いにもかかわらず無駄にエア低減が行われたり、エアが有るにもかかわらずエア低減が行われなかったりすることを良好に防止することができ、適切なタイミングでエアの低減を行うことができる。
さらに、S5,6,11〜13の実行が供給液量取得工程に対応し、S8,9,14の実行が消費液量取得工程に対応し、S15〜17の実行がエア有無検出工程に対応する。
本エア有無検出プログラムにおいては、S1〜3の判定がYESである場合に、S4xにおいて、すべての保持弁170FL,FR,RL,RRが閉状態とされる。そして、S5以降において、実施例1における場合と同様に制御室122にアキュムレータ108の液圧が供給されるのであるが、図9に示すように、保持弁170が閉状態にあるため、マスタシリンダ26において加圧ピストン32,34の前進が実質的に阻止される。そのため、出力室124の液圧が増加して背面室66の液圧が増加しても背面室66の容積は殆ど増加することがない。厳密にいえば、マスタシリンダ26のハウジング30の弾性変形、加圧室40,42と保持弁170との間の液通路の弾性変形等により加圧ピストン32,34のわずかな前進が許容され、背面室66のわずかな容積変化が許容される。しかし、弾性変形量はわずかであるため、無視してもよい。そのため、加圧ピストン32,34の前進が阻止され、背面室66の容積変化は生じないと考えることができる。
そして、制御室122に液圧が供給されることにより制御ピストン114がわずかに前進させられ、出力室124がリザーバ52から遮断されて、液圧が増加させられる。制御ピストン114は、制御室122の液圧と出力室124の液圧とが釣り合った位置で停止させられる。
また、S14xにおいて、サーボ液圧Psthxと、図6に示す関係または比率γとに基づいて第1被検出部250の部分250bの容積増加量ΔQsが取得され、ΔQsが本実施例における被検出部250bの消費液量ΔQsとされる(ΔQs=ΔQb)。
以下、S15〜17において、実施例1における場合と同様に、供給液量と消費液量とを比較して、制御室122のエアの有無が検出される。
また、ブレーキシリンダ6,12における消費液量を精度よく検出することは困難であるが、本実施例においては、ブレーキシリンダ6,12における消費液量を考慮する必要がない。したがって、より一層、エア有無の検出精度を向上させることができ、エア有無の検出結果の信頼性を向上させることができる。
さらに、実施例1,2におけるように、被検出部を変更{(第1被検出部250および第2被検出部252)を(第1被検出部250の制御室122を含む部分250bおよび出力室124、背面室66を含む部分250c)に変更}しても、被検出部の消費液量を取得する際に用いられる関係を変更{(図5,6の関係)を(図6の関係)に変更}すればよい。被検出部の変更の都度、エア有無判定しきい値を決定したり、アキュムレータ圧の低下量とブレーキシリンダの液圧の増加量との関係を取得したりする必要がないのであり、エア有無検出の利便性を高めることができる。
増圧リニア弁160はポペット弁とソレノイドとを含む常閉の電磁リニア弁である。図10(a)に示すように、増圧リニア弁160において、スプリングの弾性力Fsがポペット弁を閉じる向きに作用するとともに、アキュムレータ108の液圧と制御室122の液圧(サーボ液圧Psと同じ)との差圧に応じた差圧作用力Fpと、ソレノイドへの供給電流量に応じた電磁駆動力Fdとが開く向きに作用する(Fs:Fp+Fd)。そのため、図10(b)に示すように、差圧が小さい場合は大きい場合より、差圧作用力Fpが小さくなるため、開弁電流が大きくなる。換言すれば、開弁電流は、制御室122の液圧が高い場合は低い場合より大きくなるのであり、図10(c)に示すように、制御室122の液圧に対応する供給電流量は、制御室122の液圧が高い場合は低い場合より大きくなる。
このことから、図10(c)に示す関係と、増圧リニア弁160に供給された実際の供給電流量I*とに基づけば、サーボ液圧センサ156がない場合、サーボ液圧センサ156が異常である場合であっても、サーボ液圧Psを推定することが可能となる。
本実施例においては、図11のフローチャートで表されるエア有無検出プログラムが実行される。S8xにおいて、増圧リニア弁160への供給電流量I*と、図10(c)に示す関係とに基づいてサーボ液圧Psが推定されるのであり、推定されたサーボ液圧Psに基づいて増圧リニア弁160が制御されるとともに、供給液量ΔQa,消費液量ΔQbが取得され、エアの有無が検出される。
本実施例においては、ブレーキECU20の図11のフローチャートのS8xを記憶する部分、実行する部分等により出力液圧推定部が構成される。
また、アキュムレータ108を設けることは不可欠ではなく、ポンプの作動により作動液が供給されるようにすることもできる。
さらに、マスタシリンダ26のハウジング30とレギュレータ102のハウジング110とは共通のものとすることができる等、本発明が適用される液圧ブレーキシステムの構造は限定されない等、本発明は、上述に記載の態様の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した態様で実施することができる。
Claims (10)
- 車両の複数の車輪の各々に設けられ、車輪の回転をそれぞれ抑制する液圧ブレーキの複数のブレーキシリンダと、
(a)加圧ピストンと、(b)その加圧ピストンの後方に設けられた背面室と、(c)前記加圧
ピストンの前方に設けられ、前記複数のブレーキシリンダのうちの少なくとも1つに接続された加圧室とを含むマスタシリンダと、
(i)アキュムレータと、(ii)そのアキュムレータの液圧により作動可能な制御ピストン
を備え、その制御ピストンの作動により出力液圧を制御可能なレギュレータとを含み、前記レギュレータの出力液圧を前記背面室に供給する背面液圧制御装置と、
(x)前記アキュムレータから前記レギュレータへ供給された作動液の液量である供給液
量と、(y) 少なくとも前記レギュレータの一部を含む被検出部において消費された作動液の液量であって、その被検出部の液圧の増加状態で決まる消費液量との比較により、前記被検出部におけるエアの有無を検出するエア有無検出装置と
を含むことを特徴とする液圧ブレーキシステム。 - 前記エア有無検出装置が、前記被検出部の液圧と液量との関係と、実際の前記被検出部の液圧の増加状態とに基づいて、前記被検出部にエアが無い場合の前記消費液量を取得する消費液量取得部を含む請求項1に記載の液圧ブレーキシステム。
- 前記レギュレータが、(i)前記制御ピストンの前方に設けられ、前記背面室に接続され
た出力室と、(ii)前記制御ピストンの後方に設けられ、前記アキュムレータに接続された制御室と、(iii)前記出力室に隣接して設けられ、前記アキュムレータに接続された高圧
室と、(iv)その高圧室と前記出力室との間に設けられ、前記制御ピストンの移動により開閉させられる高圧供給弁とを備え、
前記背面液圧制御装置が、前記制御室の液圧を前記アキュムレータの液圧を利用して制御することにより前記制御ピストンを移動させて、前記出力室の液圧である前記出力液圧を制御する出力液圧制御部を含む請求項1または2に記載の液圧ブレーキシステム。 - 前記出力液圧制御部が、前記制御室と前記アキュムレータとの間に設けられた増圧弁を含み、前記エア有無検出装置が、前記増圧弁への供給電流量に基づいて前記出力室の液圧を推定する出力液圧推定部を含む請求項3に記載の液圧ブレーキシステム。
- 前記被検出部が、少なくとも前記制御室と前記出力室とを含み、
前記エア有無検出装置が、前記被検出部の液圧の増加状態に基づいて、前記被検出部にエアが無い場合の消費液量を取得する消費液量取得部を含み、
その消費液量取得部が、前記制御室における消費液量を、前記制御室と前記出力室との少なくとも一方の液圧増加量と前記制御室の容積増加量との間の関係と、実際の前記少なくとも一方の液圧増加量とに基づいて取得する制御室消費液量取得部を含む請求項3または4に記載の液圧ブレーキシステム。 - 前記被検出部が、少なくとも前記背面室と前記加圧室に接続された前記少なくとも1つのブレーキシリンダとを含み、
前記エア有無検出装置が、前記被検出部の液圧の増加状態に基づいて、前記被検出部にエアが無い場合の消費液量を取得する消費液量取得部を含み、
その消費液量取得部が、前記背面室における消費液量を、前記加圧室に接続された前記少なくとも1つのブレーキシリンダの各々の液圧と液量との関係と、前記加圧室に接続された前記少なくとも1つのブレーキシリンダの各々の実際の液圧の増加状態とに基づいて取得する背面室消費液量取得部を含む請求項1ないし5のいずれか1つに記載の液圧ブレーキシステム。 - 前記エア有無検出装置が、前記アキュムレータの圧力の低下状態に基づいて前記アキュムレータから前記被検出部に実際に供給された作動液の液量である供給液量を取得する供給液量取得部を含む請求項1ないし6のいずれか1つに記載の液圧ブレーキシステム。
- 前記アキュムレータが、気体室と作動液室とを備え、これらの圧力が等しい状態で前記作動液室に作動液を蓄えるものであり、前記供給液量取得部が、前記気体室の気体の温度に基づいて、前記気体室の容積と圧力との関係を決定する関係決定部を含み、その関係決定部によって決定された関係と、実際の前記気体室の圧力の低下状態とに基づいて前記供給液量を取得するものである請求項7に記載の液圧ブレーキシステム。
- 当該液圧ブレーキシステムが、前記マスタシリンダの加圧室と前記少なくとも1つのブレーキシリンダの各々との間に設けられ、これらを連通させる開状態と遮断する閉状態とに切り換え可能な少なくとも1つの保持弁を含み、前記エア有無検出装置が、前記少なくとも1つの保持弁の各々の閉状態において、前記被検出部のエアの有無を検出するブレーキシリンダ遮断時エア有無検出部を含む請求項1ないし8のいずれか1つに記載の液圧ブレーキシステム。
- 車両の複数の車輪の各々に設けられ、車輪の回転をそれぞれ抑制する液圧ブレーキの複数のブレーキシリンダと、
(a)加圧ピストンと、(b)その加圧ピストンの後方に設けられた背面室と、(c)前記加圧ピストンの前方に設けられ、前記複数のブレーキシリンダのうちの少なくとも1つに接続された加圧室とを含むマスタシリンダと、
(i)アキュムレータと、(ii)そのアキュムレータの液圧により作動可能な制御ピストンを備え、その制御ピストンの作動により出力液圧を制御可能なレギュレータとを含み、前記レギュレータの出力液圧を前記背面室に供給する背面液圧制御装置と
を含む液圧ブレーキシステムにおいて、少なくとも前記レギュレータの一部を含む被検出部におけるエアの有無を検出するエア有無検出方法であって、
前記アキュムレータから前記レギュレータへ供給された作動液の液量である供給液量を取得する供給液量取得工程と、
前記被検出部において消費された作動液の液量である消費液量を、その被検出部の液圧の増加状態に基づいて取得する消費液量取得工程と、
前記供給液量取得工程において取得された供給液量と前記消費液量取得工程において取得された消費液量とを比較して、前記被検出部のエアの有無を検出するエア有無検出工程と
を含むことを特徴とするエア有無検出方法。
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