JP6276144B2 - 液漏れ検知方法 - Google Patents

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本発明は、液圧ブレーキシステムにおける液漏れ検知方法に関する。
車両用の液圧ブレーキシステムでは、液漏れの検出は重要な事項であり、例えば、下記特許文献では、液圧ブレーキシステムの液漏れ、詳しくは、当該液圧ブレーキシステムを構成するある1つの弁の液漏れを検出し、その液漏れに対処する技術が記載されている。
国際公開公報 WO 2010/109525 A1
一方で、上記特許文献に記載されている液圧ブレーキシステムもそうであるが、一般的な液圧ブレーキシステムは、ABS機能(アンチロック機能)を実現させるために、車輪に設けられたブレーキ装置に供給された作動液を排出するための減圧弁を有しており、その減圧弁の液漏れは、制動力の低下等の事態を引き起こすことになる。したがって、減圧弁の液漏れの検知は、強く望まれ、また、その検知を実用的な方法によって行うことが、強く望まれている。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、上記減圧弁の液漏れ検知のための実用的な方法を提供することを課題とする。
上記課題を解決するため、本発明の液漏れ検知方法は、車輪に設けられたブレーキ装置への液圧供給源からの作動液の供給を遮断するための遮断弁と、ブレーキ装置から作動液を排出するための減圧弁と、その減圧弁を介して排出された作動液を貯留するリザーバと、そのリザーバに貯留された作動液を遮断弁と液圧供給源との間に還流させる還流ポンプとを含んで構成されるABS装置を備えた液圧ブレーキシステムにおいて、前記減圧弁の液漏れを検知するための液漏れ検知方法であって、当該液圧ブレーキシステムがABS動作中でない状態において前記還流ポンプを作動させ、その際の液圧供給源における作動液の圧力の変動に基づいて、前記減圧弁の液漏れを検知することを特徴とする。
上記液圧ブレーキシステムにおいて減圧弁が液漏れしている場合には、その漏れた作動液は、リザーバに貯留することになる。リザーバに作動液が貯留している場合、還流ポンプを作動させれば、その貯留した作動液の還流により、液圧供給源における作動液の液圧が変動することになる。本発明の液漏れ検知方法は、その変動に基づいて減圧弁の液漏れを検知するものである。本発明の液漏れ検知方法によれば、上記ABS装置に備わっている還流ポンプを作動させることによって、簡便に検知することが可能であり、その方法は、実用的な方法となる。
発明の態様
上記本発明の液漏れ検知方法では、液漏れの検知において依拠される「液圧供給源における作動液の圧力の変動」は、還流させられた作動液によって引き起こされる圧力上昇のみを意味するものではない。検出することが可能である限り、還流ポンプの作動によって生じる作動液の脈動等の微細な圧力変動等も含まれる。また、「液圧供給源における作動液の圧力」は、ブレーキ装置に供給される作動液の圧力に限定されず、圧力の変動を検出することが可能である限り、当該液圧供給源のいずれの箇所に存在する作動液の圧力であってもよい。
上記「液圧供給源」は、種々のものが存在する。例えば、マスタシリンダ装置だけで構成されるものや、ポンプを主要構成要素とする高圧源装置だけで構成されるものや、それらマスタシリンダ装置,高圧源装置等の種々の装置が組み合わされたもの等が存在する。本発明の液漏れ検知方法は、種々の構成の液圧供給源を採用する液圧ブレーキシステムに適用することが可能である。また、「遮断弁」,「減圧弁」は、単に開閉する開閉弁に限定されない。ブレーキ装置に供給される液圧を増圧リニア弁,減圧リニア弁によって制御するような液圧ブレーキシステムの場合、それら増圧リニア弁,減圧リニア弁も、「遮断弁」,「減圧弁」として機能するものとなる。
本発明の液漏れ検知方法は、前記液圧供給源が、(a)高圧源からの作動液を調圧して供給する調圧装置と、(b)運転者によるブレーキ操作がなされるブレーキ操作部材と、(c)前記調圧装置から供給される作動液が導入され、通常時において、前記ブレーキ操作部材に加えられた操作力に依存せずに、その導入された作動液の圧力に依存した圧力の作動液を前記ABS装置を介して前記ブレーキ装置に供給するマスタシリンダ装置とを含んで構成された液圧ブレーキシステムに適用されることが望ましい。
上記特定の液圧ブレーキシステムでは、減圧弁の液漏れに起因する現象、例えば、ブレーキ装置内の液圧の低下、過剰な作動液の供給等の影響が、ブレーキべダル等のブレーキ操作部材の操作に対する違和感として発現しない。具体的に言えば、例えば、液漏れが生じていたとしても、通常よりも大きくブレーキペダルを踏み込む必要がないのである。したがって、液漏れをブレーキ操作の違和感として感じることのできない上記液圧ブレーキシステムにおいて、本発明の液漏れ検知方法は、特に、有意義な方法となる。
また、上記特定の液圧ブレーキシステムにおいて、前記液圧供給源が、前記調圧装置から供給される作動液の圧力を検出する圧力検出器を備え、上記特定の液圧ブレーキシステムが、通常時、前記ブレーキ装置の発生させる制動力を制御するために、前記圧力検出器によって検出される圧力が目標圧力となるように前記調圧装置から供給される作動液の圧力を制御するように構成されている場合には、前記圧力検出器によって検出される圧力の変動に基づいて、前記減圧弁の液漏れを検知することができる。つまり、その液圧ブレーキシステムに備わっている圧力検出器を利用して、簡便に、減圧弁の液漏れを検出することができるのである。なお、そのような液圧ブレーキシステムでは、マスタシリンダ装置から供給される作動液の圧力を検出する必要がないので、普通は、そのための圧力検出器(いわゆる「マスタ圧センサ」である)を備えていない。したがって、マスタシリンダ装置から供給される作動液の圧力を検出するための圧力検出器を備えていない液圧ブレーキシステムであっても、容易に、減圧弁の液漏れを検出することができるのである。
前記調圧装置が、パイロット圧に応じた圧力の作動液を供給すべく前記高圧源から供給される作動液の圧力を調圧する機械式の調圧器を備え、そのパイロット圧を調整することによって当該調圧装置から供給される作動液の圧力を制御するように構成されている場合には、前記圧力検出器によって検出される圧力の、前記還流ポンプの作動に依拠する脈動に基づいて、前記減圧弁の液漏れを検知することが可能である。上記のような機械式の調圧器を含んで構成される液圧ブレーキシステムの場合は、上記減圧弁の液漏れが発生していて還流ポンプを作動させても、調圧装置から供給される作動液の圧力が大幅には上昇することがない。そのようなシステムの場合には、脈動的な微細な変動を検出することで減圧弁の液漏れを充分に検知することが可能である。
なお、減圧弁の液漏れの検知は、液圧ブレーキシステムが搭載された車両の始動時において行うことが望ましい。車両が走行を開始する前に液漏れを検知できるという利点に加え、程度の小さな液漏れであっても、検知する時までにリザーバに多くの作動液が貯留している可能性が高く、その程度の小さな液漏れであっても、充分に検知することができるのである。
実施例の液漏れ検知方法が適用される液圧ブレーキシステムを示す図である。 実施例の液漏れ検知方法が行われている様子を示すタイムチャートである。
以下、本発明を実施するための形態として、実施例の液漏れ検知方法を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の形態で実施することができる。
≪液漏れ検知方法が適用される液圧ブレーキシステムの構成≫
i)全体構成
実施例の液漏れ検知方法が適用される車両用液圧ブレーキシステムは、ブレーキオイルを作動液としてハイブリッド車両に搭載される液圧ブレーキシステムである。本液圧ブレーキシステムは、図1に示すように、大まかには、(A) 4つの車輪10に設けられ、それぞれがブレーキ力を発生させる4つのブレーキ装置12と、(B) ブレーキ操作部材としてのブレーキペダル14の操作が入力されるとともに、加圧された作動液を各ブレーキ装置12に供給するマスタシリンダ装置16と、(C) マスタシリンダ装置16と4つのブレーキ装置12の間に配置されたABS装置としてのアンチロックユニット18と、(D) 作動液を低圧源であるリザーバ20から汲み上げて加圧することにより、高圧の作動液を供給する高圧源としての高圧源装置22と、(E) 高圧源装置22から供給される作動液を調圧してマスタシリンダ装置16に供給する機械式の調圧器であるレギュレータ24と、(F) レギュレータ24から供給される作動液の圧力を調節するための電磁式増圧リニア弁26および電磁式減圧リニア弁28(以下、それぞれ、単に、「増圧リニア弁26」および「減圧リニア弁28」と略す場合がある)と、(G) それらの装置,機器,弁を制御することで当該液圧ブレーキシステムの制御を司る制御装置としてのブレーキ電子制御ユニット30とを含んで構成されている。ちなみに、アンチロックユニット18は、「ABSユニット18」と呼ぶ場合があり、図では、〔ABS〕という符号が付されている。また、増圧リニア弁26,減圧リニア弁28は、図では、それぞれ、それらの記号標記である[SLA],[SLR]という符号が付されている。さらに、ブレーキ電子制御ユニット30は、以下、「ブレーキECU30」と呼ぶ場合があり、図では、[ECU]という符号で表わされている。なお、4つの車輪10は、左右前後を表わす必要のある場合に、右前輪10FR,左前輪10FL,右後輪10RR,左後輪10RLと表わすこととする。また、4つのブレーキ装置12等の構成要素も、左右前後を区別する必要がある場合に、車輪10と同様の符号を付して、12FR,12FL,12RR,12RL等と表わすこととする。
ii)ブレーキ装置
各車輪10に対応して設けられたブレーキ装置12は、車輪10とともに回転するディスクロータ,キャリアに保持されたキャリパ,キャリパに保持されたホイールシリンダ,キャリパに保持されてそのホイールシリンダによって動かされることでディスクロータを挟み付けるブレーキパッド等を含んで構成されたディスクブレーキ装置である。
iii)マスタシリンダ装置
マスタシリンダ装置16は、ストロークシミュレータ一体型のマスタシリンダ装置であり、概して言えば、ハウジング40の内部に、2つの加圧ピストンである第1加圧ピストン42,第2加圧ピストン44、入力ピストン46が配設されるとともに、ストロークシミュレータ機構48が組み込まれている。なお、マスタシリンダ装置16に関する以下の説明において、便宜的に、図における左方を前方,右方を後方と呼び、同様に、後に説明するピストン等の移動方向について、左方に動くことを前進,右方に動くことを後退と呼ぶこととする。
ハウジング40は、第1加圧ピストン42,第2加圧ピストン44、入力ピストン46が配設される空間を有し、その空間は、前方側の端部が閉塞されるとともに、環状をなす区画部50によって前方室52と後方室54とに区画されている。第2加圧ピストン44は、前方に開口する有底円筒状をなしており、前方室52内において前方側に配設される。一方、第1加圧ピストン42は、有底円筒状をなすとともに後端に鍔56が形成された本体部58と、本体部58から後方に延びる突出部60とを有しており、本体部58が、前方室52内において第2加圧ピストン44の後方に配設されている。区画部50は、環状をなしていることから中央に開口62が形成されたものとされており、突出部60は、その開口62を貫通して後方室54に延び出している。入力ピストン46は、後方室54に、詳しく言えば、それの一部分が後方から後方室54の内部に臨み入るようにして、配設され、後端部に、リンクロッド64を介して、ブレーキペダル14が連結されている。
第1加圧ピストン42と第2加圧ピストン44との間には、詳しく言えば、第1加圧ピストン42の本体部58の前方には、2つの後輪10RR,10RLに対応する2つのブレーキ装置12RR,12RLに供給される作動液を第1加圧ピストン42の前進によって加圧する第1加圧室R1が、第2加圧ピストン44の前方側には、2つの前輪10FR,10FLに対応する2つのブレーキ装置12FR,12FLに供給される作動液を第2加圧ピストン44の前進によって加圧する第2加圧室R2が、それぞれ形成されている。一方、第1加圧ピストン42と入力ピストン46との間には、ピストン間室R3が形成されている。詳しく言えば、区画部50に形成された開口62から後方に延び出す突出部60の後端と、入力ピストン46の前端とが向かい合うようにして、つまり、開口62を利用して第1加圧ピストン42と入力ピストン46とが向かい合うようにして、ピストン間室R3が形成されているのである。さらに、ハウジング40の前方室52内には、突出部60の外周において、区画部50の前端面と、第1加圧ピストン42の本体部58の後端面、つまり、鍔56の後端面とによって区画されるようにして、レギュレータ24から供給される作動液が導入される環状の入力室R4が、本体部58の外周において、鍔56の前方に、その鍔56を挟んで入力室R4と対向する環状の対向室R5が、それぞれ形成されている。
第1加圧室R1,第2加圧室R2は、それぞれ、第1加圧ピストン42,第2加圧ピストン44が移動範囲における後端に位置する際に、大気圧ポートP1,P2を介してリザーバ20と連通可能とされており、また、それぞれ、出力ポートP3,P4を介するとともにABSユニット18を介して、ブレーキ装置12と連通させられている。ちなみに、第1加圧室R1は、後に説明するレギュレータ24をも介してブレーキ装置12RR,12RLと連通させられている。なお、入力室R4は、入力ポートP5を介して、後に説明するレギュレータ24の調圧ポートと連通させられている。
ピストン間室R3は、連通ポートP6と、対向室R5は、連通ポートP7と、それぞれ連通しており、それら連通ポートP6と連通ポートP7は、外部連通路である室間連通路70によって繋げられている。この室間連通路70の途中には、常閉型の電磁式開閉弁72、つまり、非励磁状態で閉弁状態となり、励磁状態で開弁状態となる開閉弁72が設けられており、開閉弁72が開弁状態とされた場合に、ピストン間室R3と対向室R5は連通させられる。それらピストン間室R3と対向室R5とが連通する状態では、それらによって、1つの液室、すなわち、反力室R6と呼ぶことのできる液室が形成されていると考えることができる。なお、開閉弁72は、ピストン間室R3と対向室R5との連通,非連通を切換える機能を有することから、以下、「室間連通切換弁72」と呼ぶこととする。
また、マスタシリンダ装置16には、さらに2つの大気圧ポートP8,P9が設けられており、それらは、内部通路にて連通している。一方の大気圧ポートP8はリザーバ20に繋げられており、他方の大気圧ポートP9は、外部連通路である大気圧開放路74を介して、室間連通切換弁72と対向室R5との間において室間連通路70に繋げられている。大気圧開放路74には、常開型の電磁式開閉弁76、つまり、非励磁状態で開弁状態となり、励磁状態で閉弁状態となる開閉弁76が設けられている。この開閉弁76は、対向室R5を大気圧に開放する機能を有することから、以下、「大気圧開放弁76」と呼ぶこととする。
ハウジング40は、第1加圧ピストン42,第2加圧ピストン44、入力ピストン46が配設されている空間とは別の空間を有しており、ストロークシミュレータ機構48は、その空間と、その空間内に配設された反力ピストン80と、反力ピストン80を付勢する2つの反力スプリング82,84(いずれも圧縮コイルスプリングである)とを含んで構成されている。反力ピストン80の後方側には、バッファ室R7が形成されている(図では、殆ど潰れた空間として表わされている)。ブレーキペダル14の操作によって入力ピストン46が前進する際、バッファ室R7には、内部通路を介して、対向室R5の作動液、すなわち、反力室R6の作動液が導入され、その導入される作動液の量、すなわち、入力ピストン46の前進量に応じた反力スプリング82,84の弾性反力が反力室R6に作用することで、ブレーキペダル14に操作反力が付与される。つまり、このストロークシミュレータ機構48は、入力ピストン46の前進に対するその前進の量に応じた大きさの反力を入力ピストン46に付与する反力付与機構として機能しているのである。ちなみに、2つの反力スプリング82,84は直列的に配置されるとともに、反力スプリング84は、反力スプリング82に比較して、相当にばね定数が小さくされており、ブレーキペダル14の操作の進行の途中において反力スプリング84の変形が禁止されることで、ストロークシミュレータ機構48は、その途中から増加勾配が大きくなるような反力特性を実現するものとされている。なお、本システムでは、室間連通路70に、反力室R6の作動液の圧力(反力圧)を検出するための反力圧センサ86が設けられている(図では、反力圧の記号標記である[PRCT]という符号が付されている)。
通常の状態では、上記室間連通切換弁72は、開弁状態、上記大気圧開放弁76は、閉弁状態にあり、ピストン間室R3と対向室R5とによって、上記反力室R6が形成されている。本マスタシリンダ装置16では、第1加圧ピストン42を前方に移動させるべくピストン間室R3の作動液の圧力が作用する第1加圧ピストン42の受圧面積(対ピストン間室受圧面積)、すなわち、第1加圧ピストン42の突出部60の後端面の面積と、第1加圧ピストン42を後方に移動させるべく対向室R5の作動液の圧力が作用する第1加圧ピストン42の受圧面積(対対向室受圧面積)、すなわち、第1加圧ピストン42の鍔56の前端面の面積とが、等しくされている。したがって、ブレーキペダル14を操作して入力ピストン46を前進させても、操作力、すなわち、反力室R6の圧力によっては、第1加圧ピストン42,第2加圧ピストン44は前進せず、マスタシリンダ装置16によって加圧された作動液がブレーキ装置12に供給されることはない。その一方で、入力室R4に高圧源装置22からの作動液の圧力が導入されると、その作動液の圧力に依存して第1加圧ピストン42,第2加圧ピストン44は前進し、入力室R4の作動液の圧力に応じた圧力に加圧された作動液が、ブレーキ装置12に供給される。つまり、本マスタシリンダ装置16によれば、通常状態(通常時)において、ブレーキペダル14に加えられた操作力に依存せずに高圧源装置22からマスタシリンダ装置16に供給される作動液の圧力、つまり、レギュレータ24からマスタシリンダ装置16に供給される作動液の圧力に依存した大きさのブレーキ力を、ブレーキ装置12が発生させる高圧源圧依存制動力発生状態が実現されるのである。
本システムが搭載されている車両は、上述したようにハイブリッド車両であり、当該車両においては、回生ブレーキ力が利用できる。そのため、ブレーキ操作に基づいて決定されるブレーキ力から回生ブレーキ力を減じた分のブレーキ力を、ブレーキ装置12によって発生させればよい。本システムは、上記高圧源圧依存制動力発生状態が実現されることから、ブレーキ操作力に依存しないブレーキ力をブレーキ装置12が発生させることができる。そのような作用から、本システムは、ハイブリッド車両に好適な液圧ブレーキシステムなのである。
一方、電気的失陥時等には、上記室間連通切換弁72は、閉弁状態、上記大気圧開放弁76は、開弁状態にあり、ピストン間室R3は密閉されるとともに対向室R5は大気圧に開放される。その状態では、ブレーキペダル14に加えられた操作力は、ピストン間室R3の作動液を介して第1加圧ピストン42に伝達され、第1加圧ピストン42,第2加圧ピストン44は前進する。つまり、ブレーキペダル14に加えられた操作力に依存した大きさのブレーキ力をブレーキ装置12が発生させる操作力依存制動力発生状態が実現されるのである。なお、上記室間連通切換弁72を閉弁状態と、上記大気圧開放弁76を開弁状態とし、入力室R4に高圧源装置22からの作動液を導入すれば、第1加圧ピストン42,第2加圧ピストン44は、高圧源装置22からマスタシリンダ装置16に供給される作動液の圧力と操作力との両方によって前進させられ、それら両方に依存した大きさのブレーキ力、つまり、高圧源装置22からマスタシリンダ装置16に供給される作動液の圧力に依存した大きさのブレーキ力と操作力に依存した大きさのブレーキ力とが足し合わされたブレーキ力をブレーキ装置12が発生させる操作力・高圧源圧依存制動力発生状態が実現されることになる。
iv)高圧源装置
高圧源装置22は、リザーバ20から作動液を汲み上げて加圧するポンプ90と、そのポンプ90を駆動するモータ92と、ポンプ90によって加圧された作動液を蓄えるアキュムレータ94(図では[ACC]という符号が付されている)とを含んで構成されている。なお、高圧源装置22には、アキュムレータ94内の作動液の圧力、すなわち、供給する作動液の圧力(高圧源圧)を検出するための高圧源圧センサ96が設けられている(図では、高圧源圧の記号標記である[PACC]という符号が付されている)。
v)レギュレータ
機械式の調圧器であるレギュレータ24は、2重構造をなして内部に空間が形成されたハウジング100と、その空間内にハウジング100の軸線方向(左右方向)において図の左方から順に並んで配置された第1ピストン102,第2ピストン104,弁座環106,弁ロッド108を含んで構成されている。第1ピストン102,第2ピストン104は、それぞれ可動体として機能し、ハウジング100の軸線方向に移動可能とされている。第2ピストン104は、凹所が形成されたピストン本体110と、その凹所に嵌め込まれたプランジャ112とによって構成されている。弁座環106は、鍔部を有するとともに両端が開口する筒状をなしており、2つのスプリング114,116によって、第2ピストン104とハウジング100とに浮動支持されている。弁ロッド108は、左端が弁子として機能し、弁座として機能する弁座環106の右端部にその弁ロッド108の左端が着座可能に配設され、スプリング118によって左方に向かって付勢されている。つまり、弁座環106,弁ロッド108,スプリング118を含んで、後に説明する弁機構120が構成されているのであり、その弁機構120は、ハウジング100の軸線方向において可動体である第2ピストン104と並んで配設されているのである。なお、第2ピストン104のプランジャ112の先端(右端)は、弁座環106内において弁ロッド108の左端に当接可能とされている。
ハウジング100の上記空間内には、複数の液室が区画形成されている。具体的には、第1ピストン102の左側には、第1パイロット室R8が、第1ピストン102と第2ピストン104との間には、第2パイロット室R9が、第2ピストン104のプランジャ112の外周において概してピストン本体110と弁座環106の鍔部との間には、調圧されて当該レギュレータ24からマスタシリンダ装置16へ供給される作動液が収容される調圧室R10が、弁ロッド108の外周には、高圧源装置22から供給される作動液を受け入れる高圧室R11が、それぞれ形成されている。大まかに言えば、調圧室R10は、第2ピストン104の上記弁機構120の側に形成され、高圧室R11と調圧室R10とは、それらで弁機構120を挟むようにして形成されているのである。
ハウジング100には、各種のポートが設けられており、上記複数の液室は、それらのポートを介して当該システムの各装置等と連通させられている。具体的には、高圧室R11は、高圧ポートP10を介して、高圧源装置22からの作動液が供給される。調圧室R10は、調圧ポートP11を介して、マスタシリンダ装置16の入力ポートP5と連通させられている。第2ピストン104の内部には、プランジャ112を軸線方向に貫通する液通路と、その液通路に連通するとともにピストン本体110を径方向に貫通する液通路とからなる大気圧通路130が設けられており、2つの大気圧ポートP12,P13は、その大気圧通路130を介して互いに連通している。一方の大気圧ポートP12は、上記大気圧開放路74に繋げられており、大気圧通路130は、マスタシリンダ装置16を介して、リザーバ20に連通している。すなわち、大気圧通路130は、低圧源に連通する低圧源連通路として機能しているのである。ちなみに、他方の大気圧ポートP13は、リリーフ弁132を介して、上記高圧ポートP10とは別の高圧ポートP14と繋げられており、高圧室R11の圧力が高すぎる状態となった場合に、高圧室R11の圧力がリザーバ20に開放される。
第1パイロット室R8は、第1パイロットポートP15を介して、マスタシリンダ装置16の出力ポートP3に、第1パイロットポートP16およびABSユニット18を介して、後輪側のブレーキ装置12RR,12RLに、それぞれ連通させられている。つまり、第1パイロット室R8は、マスタシリンダ装置16からABSユニット18を介してブレーキ装置12RR,12RLに供給される作動液の通路の一部とされている。第2パイロット室R9は、2つの第2パイロットポートP17,P18と繋がっており、一方の第2パイロットポートP17は、上記増圧リニア弁26を介して、高圧ポートP14に、他方の第2パイロットポートP18は、上記減圧リニア弁28を介して、上記大気圧開放路74に繋げられている。つまり、第2パイロット室R9は、増圧リニア弁26を介して高圧源装置22に、減圧リニア弁28を介してリザーバ20に、それぞれ繋げられており、後に詳しく説明するように、第2パイロット室R9の作動液の圧力は、それら増圧リニア弁26,減圧リニア弁28によって調整された圧力(以下、「調整圧」と言う場合がある)に調整される。
第2ピストン104には、調圧室R10の作動液の圧力、すなわち、当該レギュレータ24から供給される作動液の圧力(いわゆる調圧器供給圧であり、以下、「サーボ圧」と言う場合がある)と、第2パイロット室R9の圧力である第2パイロット圧との差圧に依拠する差圧作用力が作用し、その差圧作用力によって、第2ピストン104は、ハウジング100内を軸線方向に移動させられる。実際には、スプリング114,116の弾性反力等を考慮する必要があるが、簡単に言えば、第2ピストン104は、第2パイロット圧に依拠する作用力がサーボ圧に依拠する作用力に優る場合に、図における右方に、つまり、弁機構120に向かって移動させられ、逆に、サーボ圧に依拠する作用力が第2パイロット圧に依拠する作用力に優る場合に、図における左方に、つまり、弁機構120から離れる方向に移動させられる。右方に移動させられた場合、第2ピストン104が、プランジャ112の先端において、弁機構120と係合して、弁ロッド108の先端が弁座環106から離座することで、その弁機構120により、調圧室R10と高圧室R11とが連通する。その場合、プランジャ112の先端に設けられた上記大気圧通路130の開口は、弁ロッド108の先端によって塞がれており、調圧室R10と大気圧通路130との連通は遮断される。逆に、左方に移動させられた場合、プランジャ112の先端における第2ピストン104の弁機構120との係合が解除されることで、調圧室R10と高圧室R11との連通が遮断される。その場合、大気圧通路130の開口が弁ロッド108の先端によっては塞がれずに、調圧室R10と大気圧通路130とが連通する。このようなレギュレータ24の動作により、調圧室R10内の作動液の圧力は、第2パイロット圧に応じた圧力、つまり、増圧リニア弁26,減圧リニア弁28によって調整された上記調整圧に応じた圧力に調整される。なお、本システムでは、サーボ圧を検出するためのサーボ圧センサ134が設けられている(図では、サーボ圧の記号標記である[PSRV]という符号が付されている)。
通常の状態では、調圧器であるレギュレータ24からマスタシリンダ装置16に導入されるサーボ圧は、上述のように、上記調整圧に応じた圧力に調整される。先の説明から解るように、通常の状態では、マスタシリンダ装置16からブレーキ装置12に供給される作動液の圧力(以下、「マスタ圧」と言う場合がある)は、サーボ圧に応じた圧力となることから、通常の状態では、マスタ圧は調整圧に応じた圧力となり、本システムでは、調整圧に依存した大きさのブレーキ力がブレーキ装置12によって発生させられることとなる。ちなみに、通常の状態では、第1パイロット室R8の圧力である第1パイロット圧はマスタ圧となるが、マスタシリンダ装置16の構造に依拠するサーボ圧とマスタ圧との比、および、レギュレータ24の構造に依拠する調整圧とサーボ圧との比は、調整圧となる第2パイロット圧とマスタ圧となる第1パイロット圧との差圧に依拠して第1ピストン102に作用する差圧作用力によっては第1ピストン102がハウジング100内において右方に移動しないように設定されている。
例えば、増圧リニア弁26の失陥等により、第2パイロット室R9に調整圧の作動液を供給できない場合には、第1パイロット室R8に導入されたマスタ圧と、サーボ圧との差圧によって作用する差圧作用力によって、第1ピストン102と第2ピストン104とが、それらが当接した状態のまま、つまり、それらが一体となって、ハウジング100内を軸線方向に移動する。そして、通常の状態と同様に、弁機構120による高圧室R11と調圧室R10との連通とその連通の遮断、および、大気圧通路130と調圧室R10との連通とその連通の遮断が切り換えられ、マスタ圧に応じた圧力となるサーボ圧の作動液が、レギュレータ24からマスタシリンダ装置16に供給される。つまり、本システムでは、第2パイロット室R9に調整圧の作動液を供給できない状況に陥った場合であっても、高圧源装置22が正常に機能しているとき、若しくは、正常に機能していなくてもアキュムレータ94にある程度の圧力が残っているときには、上記高圧源圧依存制動力発生状態の実現、つまり、高圧源装置22からマスタシリンダ装置16に供給される作動液の圧力に依存した大きさのブレーキ力をブレーキ装置12が発生させる状態の実現が可能とされているのである。
なお、本システムでは、レギュレータ24の第1パイロット室R8には、マスタ圧が導入されるように構成されているが、その構成に代え、例えば、反力室R6若しくはピストン間室R3の作動液の圧力が導入されるように構成することもできる。そのような構成であっても、第2パイロット室R9に調整圧の作動液を供給できない状況に陥った場合に、上記高圧源圧依存制動力発生状態の実現、詳しく言えば、ブレーキペダル14に加えられた運転者の操作力に応じた大きさのブレーキ力を高圧源装置22から供給される作動液の圧力に依存してブレーキ装置12が発生させる状態の実現が可能とされているのである。
vi)増圧リニア弁および減圧リニア弁
増圧リニア弁26,減圧リニア弁28は、一般的な電磁式リニア弁であり、構造の図示については省略する。増圧リニア弁26は、高圧源装置22とレギュレータ24の第2パイロット室R9との間に配設された常閉型の電磁式リニア弁である。この増圧リニア弁26は、先端が弁子として機能するプランジャと、そのプランジャが着座する弁座を有している。そして、その弁座を挟んで、レギュレータ24の第2パイロット室R9と連通してそれの圧力である第2パイロット圧PPLTに相当する調整圧PAJTの作動液が収容される調整圧室が、プランジャの側に、高圧源装置22と連通して高圧源圧PACCの作動液が受け入れられる高圧室が、プランジャとは反対側に、それぞれ配置されている。プランジャには、それら高圧源圧PACCと調整圧PPLTとの差圧による差圧作用力FΔPAが、当該プランジャを弁座から離座させる方向に作用しており、その一方で、プランジャは、その差圧作用力FΔPAを上回るスプリングの付勢力FKAによって、当該プランジャを弁座に着座させる方向に付勢されている。また、プランジャには、コイルの励磁によって、そのコイルに通電される励磁電流iAに応じた大きさの電磁作用力FEAが、差圧作用力FΔPAと同じ方向、つまり、スプリングの付勢力FKAとは反対の方向に作用する。大まかに言えば、本増圧リニア弁26では、それらの力の釣り合いを考慮しつつ、任意の調整圧PAJTが得られるような励磁電流がiAが決定され、コイルに通電される。ちなみに、本増圧リニア弁26では、励磁電流iAが大きくなるほど、調整圧PAJTが高くなる。言い換えれば、開度(例えば、閉弁状態から開弁状態への移行のし易さ)が高くなり、開弁圧が高くなるのである。
一方、減圧リニア弁28は、レギュレータ24の第2パイロット室R9と低圧源であるリザーバ20との間に配設された常開型の電磁式リニア弁である。この減圧リニア弁28は、先端が弁子として機能するプランジャと、そのプランジャが着座する弁座を有し、その弁座を挟んで、リザーバ20と連通して大気圧PRSVとなる大気圧室が、プランジャの側に、レギュレータ24の第2パイロット室R9と連通して第2パイロット圧PPLTに相当する調整圧PAJTの作動液が収容される調整圧室が、プランジャとは反対側に、それぞれ配置されている。プランジャには、それら調整圧PAJTと大気圧PRSVとの差圧による差圧作用力FΔPRが、当該プランジャを弁座から離座させる方向に作用しており、それに加え、プランジャは、スプリングの付勢力FKRによって、差圧作用力FΔPRと同じ方向に付勢されている。その一方で、プランジャには、コイルの励磁によって、そのコイルに通電される励磁電流iRに応じた大きさの電磁作用力FERが、差圧作用力FΔPRおよびスプリングの付勢力FKRとは反対方向に作用する。本減圧リニア弁28では、大まかに言えば、それらの力の釣り合いを考慮しつつ、任意の調整圧PPLTが得られるような励磁電流がiRが決定され、コイルに通電される。ちなみに、本減圧リニア弁28では、励磁電流iRが大きくなるほど、調整圧PAJTが高くなる。言い換えれば、開度(例えば、閉弁状態から開弁状態への移行のし易さ)が低くなり、開弁圧が高くなるのである。
以上のような増圧リニア弁26,減圧リニア弁28の機能によれば、本システムでは、それら増圧リニア弁26,減圧リニア弁28を含んで、作動液を調整圧PPLTに調整するための圧力調整弁装置が構成されていると考えることができる。そしてその圧力調整弁装置は、レギュレータ24の第2パイロット圧PPLTを調整圧PAJTとして調整するものとされているのである。なお、本液圧ブレーキシステムでは、増圧リニア弁26と減圧リニア弁28とを含んで構成される圧力調整弁装置と、上述のレギュレータ24とを含んで、高圧源としての高圧源装置22からの作動液を調圧して供給する調圧装置が構成されていると考えることができ、また、それら高圧源装置22,調圧装置,マスタシリンダ装置16,ブレーキペダル14を含んで、車輪10に設けられたブレーキ装置12へ作動液を供給する液圧供給源が構成されている考えることができるのである。
vii)アンチロックユニット
マスタシリンダ装置16から供給される作動液は、ABSユニット18を介して、各車輪10のブレーキ装置12に供給される。ABSユニット18は、4つの車輪10に対応して、4対の互いに直列的に配置された遮断弁140,減圧弁142を有している。マスタシリンダ装置16の出力ポートP4からの液通路144は、2つに分岐し、その分岐した2つの液通路は、それぞれが、2つの前輪10に対応する2つの遮断弁140,減圧弁142を経て、互いに合流し、1対のリザーバ146の一方に至る液通路とされている。同様に、出力ポートP3からレギュレータ24の第1パイロット室R8を経由する液通路148も、2つに分岐し、その分岐した2つの液通路は、それぞれが、2つの後輪10に対応する2つの遮断弁140,減圧弁142を経て、互いに合流し、1対のリザーバ146の他方に至る液通路とされている。マスタシリンダ装置16から供給される作動液は、4対の遮断弁140,減圧弁142のそれぞれの間から、供給路150を介して、各車輪10のブレーキ装置12に供給される。
遮断弁140は、常開型電磁式開閉弁、つまり、励磁されてない場合に開弁し励磁されることによって閉弁する開閉弁とされ、閉弁することで、マスタシリンダ装置16からブレーキ装置12への作動液の供給を遮断する機能を有している。一方、減圧弁142は、常閉型電磁式開閉弁、つまり、励磁されてない場合に閉弁し励磁されることによって開弁する開閉弁とされ、開弁することで、ブレーキ装置12からリザーバ146への作動液の供給を許容して、ブレーキ装置12のホイールシリンダの作動液の圧力を減少させる機能を有している。
また、ABSユニット18には、各リザーバ146から、遮断弁140の上流側、つまり、遮断弁140とマスタシリンダ装置16との間に、各リザーバ146に貯留している作動液を還流させるための1対の還流路152が設けられており、その各還流路152には、還流ポンプ154が配設されている。それら1対の還流ポンプ154は、単一のモータ156によって同時に作動するようにされている。
viii)制御系
本システムの制御、つまり、ブレーキ制御は、ブレーキECU30によって行われる。ブレーキECU30は、大まかには、高圧源装置22(詳しくは、それが有するモータ92)の制御を行い、また、増圧リニア弁26および減圧リニア弁28の制御を行う。さらに、ABSユニット18の制御、詳しくは、遮断弁140,減圧弁142,還流ポンプ154を作動させるモータ156の制御を行う。ブレーキECU30は、中心的な要素であるコンピュータと、高圧源装置22のモータ92,増圧リニア弁26,減圧リニア弁28,遮断弁140,減圧弁142,還流ポンプ154を作動させるモータ156等をそれぞれ駆動するための駆動回路(ドライバ)とを含んで構成されている。
ブレーキECU30には、反力室R6若しくは対向室R5内の圧力PRCT(以下、「反力圧PRCT」と呼ぶことがある)、高圧源装置22からレギュレータ24に供給される作動液の圧力である高圧源圧PACC(いわゆる「アキュムレータ圧」である)、レギュレータ24からマスタシリンダ装置16に送られる作動液の圧力であるサーボ圧PSRVを、制御に必要な情報として取得するため、反力圧センサ86,高圧源圧センサ96,サーボ圧センサ134が接続されている。また、本システムには、ブレーキ操作量δPDL,ブレーキ操作力FPDLを、ブレーキ操作部材であるブレーキペダル14の操作情報として取得するために、ブレーキ操作量センサ160,ブレーキ操作力センサ162が設けられており(図では、それぞれ、ブレーキ操作量,ブレーキ操作力の記号標記である[δPDL],[FPDL]という符号が付されている)、それらのセンサ160,162も、ブレーキECU30に接続されている。本システムにおける制御は、それらセンサの検出値に基づいて行われる。
高圧源装置22の制御として、ブレーキECU30は、高圧源圧センサ96の検出に基づいて取得された高圧源圧PACCが、設定上限圧PACCUと設定下限圧PACCLとで画定される設定圧力範囲に維持されるように、ポンプ90、つまり、モータ92を作動させる。また、通常時には、ブレーキ操作量センサ160,ブレーキ操作力センサ162の検出に基づいて取得されたブレーキ操作量δPDL,ブレーキ操作力FPDLから、必要とされるブレーキ力である必要ブレーキ力を算出し、その必要ブレーキ力から回生ブレーキシステムで発生させられる回生ブレーキ力を減算したものを、必要液圧ブレーキ力として決定する。この必要液圧ブレーキ力に基づいて、目標サーボ圧を決定し、サーボ圧センサ134の検出に基づいて取得されるサーボ圧PSRVが目標サーボ圧となるように、増圧リニア弁26,減圧リニア弁28の制御、つまり、それらに供給される励磁電流iA,iRが制御される。
ブレーキECU30は、液圧ブレーキ力が発生させられている場合においていずれかの車輪10がロックした場合の制御、つまり、ABS動作に関する制御(ABS機能に関する制御)をも実行する。各車輪10には、図示を省略する車輪速センサが設けられており、ブレーキ動作中にいずれかの車輪10がロックしたと判断した場合、そのロックした車輪10に対応する遮断弁140を閉弁させて、マスタシリンダ装置16からブレーキ装置12への作動液の供給を禁止するとともに、対応する減圧弁142を開弁させ、対応するブレーキ装置12から作動液をリザーバ146に排出させる。ロック状態が解消したと判断した場合には、その減圧弁142を閉弁させるとともに、その遮断弁140を開弁させて、マスタシリンダ装置16からそのブレーキ装置12への作動液の供給を許容し、液圧ブレーキ力を復活させる。この一連の動作が、短い時間で繰り返し行われることで、ABS動作が実行されるのである。ちなみに、ブレーキECU30は、このABS動作の最中、1対の還流ポンプ154を継続して作動し、リザーバ146に排出された作動液を、遮断弁140の上流側に還流させる。
≪アンチロックユニットの減圧弁の液漏れとそれの検知≫
上述のような構成の本液圧ブレーキシステムにおいて、ABSユニット18の4つの減圧弁142のいずれかが液漏れをしている場合、マスタシリンダ装置16から供給される作動液の一部がリザーバ146に漏れ出ることになる。そのことによって、その減圧弁142に対応するブレーキ装置12のブレーキ力が充分に得られない場合がある。
また、減圧弁142が液漏れしていて、リザーバ146にある程度の作動液が貯留している場合、ABS動作を開始したときに、ブレーキ装置12からそのリザーバ146への作動液の排出がうまく行われず、そのブレーキ装置12の充分なる減圧ができないことになる。このことは、ABS機能における遅れに繋がることにもなりかねない。
一方、一般的な液圧ブレーキシステムでは、ブレーキ操作力に依存して加圧室の加圧が行われるため、減圧弁142の液漏れが生じている場合には、加圧ピストンがその液漏れに相当する分だけ前進すると、ブレーキペダルが通常よりも入り込むといった現象が現れる。その現象は、運転者によって感じることができるので、運転者は、ブレーキ操作に対する違和感によって、減圧弁142の液漏れを検知することが可能である。それに対し本液圧ブレーキシステムでは、上記マスタシリンダ装置16の構造により、第1加圧ピストン42,第2加圧ピストン44が前進しても、入力ピストン46は前進しないことから、上記現象が発生せず、運転者は、減圧弁142の液漏れを、ブレーキ操作に対する違和感によっては検知できないのである。
また、多くの液圧ブレーキシステムでは、マスタシリンダ装置16から供給される作動液の圧力(いわゆる「マスタ圧PMST」である)を検出するための圧力センサであるマスタ圧センサが備わっているが、本液圧ブレーキシステムでは、サーボ圧PSRVによって制御が行われるため、マスタ圧センサを備えていない。したがって、マスタ圧PMSTの変動から、減圧弁142の液漏れを検知することができない。
以上のことに鑑み、本液圧ブレーキシステムでは、車両の始動時に、ABSユニット18において備わっている還流ポンプ154を利用して、減圧弁142の液漏れを検知するようにされている。以下に、図2のタイムチャートを参照しつつ、実施例の液漏れ検知方法について説明する。
本液圧ブレーキシステムが搭載されている車両は、いわゆるスマートエントリー車であり、ドアを開けた時点で、液圧ブレーキシステムが稼動を開始するようにされているとともに、ブレーキペダル14を踏み込んだ状態でないと、イグニッションスイッチ(IG)がON状態とならないようにされている。したがって、図に示すように、ブレーキペダル14を踏み込んだ状態において、回生ブレーキ力は発生しないものの、そのブレーキ操作に応じたサーボ圧PSRVが発生させられ、そのサーボ圧PSRVに応じた大きさの液圧ブレーキ力が各ブレーキ装置12において発生させられる。
短い時間の経過後に、ブレーキECU30は、モータ156を駆動して還流ポンプ154を、所定時間作動させる。いずれの減圧弁142にも液漏れが生じていない場合には、1対のリザーバ146のどちらにも、作動液は殆ど貯留されておらず、還流ポンプ154を作動させても、作動液は、殆ど、還流路152を経由してマスタシリンダ装置16に戻ることはなく、サーボ圧PSRVは、殆ど変化しない。
それに対し、いずれかの減圧弁142に液漏れが生じている場合、いずれかのリザーバ146にある程度の作動液が貯留されていることになり、その貯留されている作動液が、還流ポンプ154の作動によって、マスタシリンダ装置16に帰還することになる。詳しく言えば、前輪側のブレーキ装置12に対応する減圧弁142に液漏れが生じている場合には、第2加圧室R2に、後輪側のブレーキ装置12に対応する減圧弁142に液漏れが生じている場合には、第1加圧室R1に、対応する還流路152,対応する液通路144,148を経由して、作動液が戻されることになる。作動液の戻りにより、第1加圧室R1,第2加圧室R2は容積が増大するとともに、収容されている作動液の圧力が増加し、それに応じて、入力室R4の作動液の圧力も増加する。すなわち、普通に考えれば、サーボ圧PSRVが増加することになる。しかしながら、上述したレギュレータ24の構造から解るように、サーボ圧PSRVが増加した場合、レギュレータ24の調圧室R10が低圧源であるリザーバ20に開放されることから、直ちに、サーボ圧PSRVは、元の高さに戻る。つまり、サーボ圧PSRVは、図2に示すように脈動的に変動することになる。なお、このサーボ圧PSRVの脈動的な変動は、還流ポンプ154の脈動的動作に応じた変動となる場合が多く、その場合には、還流ポンプ154の脈動的動作が伝達したものと考えることも可能である。
ブレーキECU30は、圧力検出器としてのサーボ圧センサ134によって、サーボ圧PSRVの変動を監視しており、上述のような脈動的な変化を検出した場合に、いずれかの減圧弁142に液漏れが生じていると認定する。いずれかの減圧弁142に液漏れが生じていると認定した場合、ブレーキECU30は、その旨を、車室内に設けられたインジケータにて運転車に報知するようにされている。
上記のように、実施例の液漏れ検知方法によれば、マスタ圧センサによらずに、ブレーキ操作に対する違和感では検知できないABSユニット18の減圧弁142の液漏れを、車両の始動時において、簡便に検知することができるのである。
≪変形例≫
上記実施例の液漏れ検知方法は、サーボ圧センサ134による検出によって、減圧弁142の液漏れを検知しているが、マスタ圧センサが配設されている液圧ブレーキシステムの場合、そのマスタ圧センサを利用し、マスタ圧PMSTの変動に基づいて減圧弁142の液漏れを検知してもよい。また、上記実施例の液漏れ検知方法で、電磁式開閉弁である減圧弁142の液漏れを検知しているが、減圧弁が電磁式リニア弁であっても、それの液漏れを検知することが可能である。さらに、上記実施例の液漏れ検知方法は、上記液圧ブレーキシステム、つまり、ブレーキ操作力に依存しないブレーキ力を発生させるシステムを対象としているが、そのようなシステムに限らず、ブレーキ操作力をブースト(助勢)することによってブレーキ力を発生させるシステム等、種々のブレーキシステムを対象とすることができる。さらにまた、上記実施例の液漏れ検知方法は、車両の始動時に減圧弁142の液漏れの検知を行っているが、検知の時期は、車両の始動時に限らず、例えば、車両の停車中等において任意のタイミングで行ってもよい。
10:車輪 12:ブレーキ装置 14:ブレーキペダル〔ブレーキ操作部材〕 16:マスタシリンダ装置 18:アンチロックユニット(ABSユニット)〔ABS装置〕 20:リザーバ〔低圧源〕 22:高圧源装置〔高圧源〕 24:レギュレータ〔調圧器〕〔調圧装置〕 26:電磁式増圧リニア弁[SLA]〔調圧装置〕 28:電磁式減圧リニア弁[SLR]〔調圧装置〕 30:ブレーキ電子制御ユニット(ブレーキECU)[ECU]〔制御装置〕 134:サーボ圧センサ[PSRV] 140:遮断弁 142:減圧弁 146:リザーバ 154:還流ポンプ 156:モータ

Claims (5)

  1. 車輪に設けられたブレーキ装置への液圧供給源からの作動液の供給を遮断するための遮断弁と、ブレーキ装置から作動液を排出するための減圧弁と、その減圧弁を介して排出された作動液を貯留するリザーバと、そのリザーバに貯留された作動液を遮断弁と液圧供給源との間に還流させる還流ポンプとを含んで構成されるABS装置を備えた液圧ブレーキシステムにおいて、前記減圧弁の液漏れを検知するための液漏れ検知方法であって、
    当該液圧ブレーキシステムがABS動作中でない状態において前記還流ポンプを作動させ、その際の液圧供給源における作動液の圧力の変動に基づいて、前記減圧弁の液漏れを検知することを特徴とする液漏れ検知方法。
  2. 前記液圧供給源が、(a)高圧源からの作動液を調圧して供給する調圧装置と、(b)運転者によるブレーキ操作がなされるブレーキ操作部材と、(c)前記調圧装置から供給される作動液が導入され、通常時において、前記ブレーキ操作部材に加えられた操作力に依存せずに、その導入された作動液の圧力に依存した圧力の作動液を前記ABS装置を介して前記ブレーキ装置に供給するマスタシリンダ装置とを含んで構成された請求項1に記載の液漏れ検知方法。
  3. 前記液圧供給源が、前記調圧装置から供給される作動液の圧力を検出する圧力検出器を備え、前記液圧ブレーキシステムが、通常時、前記ブレーキ装置の発生させる制動力を制御するために、前記圧力検出器によって検出される圧力が目標圧力となるように前記調圧装置から供給される作動液の圧力を制御するように構成されており、
    前記圧力検出器によって検出される圧力の変動に基づいて、前記減圧弁の液漏れを検知する請求項2に記載の液漏れ検知方法。
  4. 前記調圧装置が、パイロット圧に応じた圧力の作動液を供給すべく前記高圧源から供給される作動液の圧力を調圧する機械式の調圧器を備え、そのパイロット圧を調整することによって当該調圧装置から供給される作動液の圧力を制御するように構成されており、
    前記圧力検出器によって検出される圧力の、前記還流ポンプの作動に依拠する脈動に基づいて、前記減圧弁の液漏れを検知する請求項3に記載の液漏れ検知方法。
  5. 前記液圧ブレーキシステムが搭載された車両の始動時において前記減圧弁の液漏れを検知する請求項1ないし請求項4のいずれか1つに記載の液漏れ検知方法。
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