JP6511796B2 - ブレーキシステムの制御方法及び制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両のホイールを制動するブレーキシステムの制御方法及び制御装置に関する。

車両のホイールを制動するブレーキシステムとしては、ブレーキペダルの踏力を負圧で補助するバキュームブースタと、ペダル踏力に応じて液圧を発生するマスタシリンダと、マスタシリンダからの液圧をホイールシリンダ圧としてホイールシリンダに伝達する制動液圧回路とを備えたものが知られている。

かかるブレーキシステムによれば、ブレーキペダルの踏力を負圧の力で補助することができ、運転者の負荷を低減することができた。

また、上述のブレーキシステムでは、ブレーキペダルがある程度踏み込まれると、バキュームブースタからの負圧による補助力が上限に達し、負圧による補助力が上限に達したあとは踏力のみでブレーキ力を増加させなくてはならず、積み荷等によって車両が重いときや、運転者が非力である場合、ブレーキ力が不足する虞もあったため、かかるブレーキ力の不足をポンプからの圧力で助勢するように形成したブレーキシステムもあった。

かかるブレーキシステムでは、負圧による補助力が上限に達したあとでもブレーキペダルが急に重くなることはなく、ブレーキ力が不足するのを確実に防ぐことができた。

特開平０９−３０３８５号公報 特開平１０−２７８７６５号公報 特開平０９−３２８０６９号公報

しかしながら、負圧が変化しても一様に助勢するのでは、ペダル最大踏力における制動力が一定とならないという問題があった。

本発明の目的は、負圧による補助力が変化しても、あらかじめ設定した最大ペダル踏力における制動力を一定に保つことができるブレーキシステムの制御方法及び制御装置を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明は、踏力で操作されるブレーキペダルと、そのブレーキペダルの踏力を、負圧で補助するバキュームブースタと、前記バキュームブースタに連結されペダル踏力に応じて液圧を発生するマスタシリンダと、前記マスタシリンダからの液圧をホイールシリンダ圧としてホイールシリンダに伝達すると共に、ホイールがロックしたときホイールシリンダに伝達される液圧を断続的に解除するＡＢＳポンプを有する制動液圧回路とを備え、前記バキュームブースタで生成されるペダル踏力に対するホイールシリンダ圧の特性線が、負圧で補助されてホイールシリンダ圧を上昇させる補助線部と、負圧の補助がない全負荷点から踏力で立ち上がる非補助線部とからなり、前記非補助線部でのペダル踏力に対するホイールシリンダ圧が不足する際に、前記補助線部の全負荷点からホイールシリンダ圧を非補助線部より上昇させるべく前記ＡＢＳポンプによる液圧力を用いてホイールシリンダの液圧力を助勢するブレーキシステムの制御方法であって、あらかじめ設定した最大ペダル踏力に対する最大ホイールシリンダ圧を設定し、全負荷点よりペダル踏力が大のとき、前記ＡＢＳポンプにより前記ホイールシリンダの液圧力を前記最大ホイールシリンダ圧に向けて上昇させるものである。

本発明によれば、負圧による補助力が変化しても、ペダル最大踏力における制動力を一定に保つことができる。

本発明の一実施の形態に係るブレーキ制御装置の全体説明図である。 制動力アシスト機能付きアンチロックブレーキシステムの回路図である。 制動力アシスト中の制動力アシスト機能付きアンチロックブレーキシステムの回路図である。 ホイールシリンダ圧を緩めてホイールロックを防止している状態の制動力アシスト機能付きアンチロックブレーキシステムの回路図である。 ホイールシリンダ圧を保持している状態の制動力アシスト機能付きアンチロックブレーキシステムの回路図である。 ペダル踏力−ホイールシリンダ圧特性線を表す線図である。

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。

図１に示すように、ブレーキシステム１は、踏力で操作されるブレーキペダル２と、ブレーキペダル２の踏力を負圧で補助するバキュームブースタ３と、バキュームブースタ３に連結されペダル踏力に応じて液圧を発生するマスタシリンダ４と、マスタシリンダ４からの液圧をホイールシリンダ圧としてホイールシリンダ５に伝達すると共に、ホイールＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、ＲＬがロックしたときホイールシリンダ５に伝達される液圧を解除すべくホイールシリンダ５の液圧を断続的に解除するＡＢＳポンプ６（図２参照）を有する制動液圧回路７とを備える。

ブレーキペダル２は水平軸回り揺動可能に支持されており、ブレーキペダル２には、バキュームブースタ３の入力シャフト８が接続されている。

バキュームブースタ３は、ダイヤフラム（図示せず）で仕切られ負圧が導入される入力側室及び出力側室（図示せず）を有し、入力側室に大気圧が導入されることでバキュームブースタ３の出力を補助するようになっている。また、バキュームブースタ３には、負圧配管９を介してバキュームタンク１０が接続されている。負圧配管９には、負圧センサ１１が設けられている。負圧センサ１１は後述するコントローラ１２に接続されており、コントローラ１２が負圧配管９内の圧力を取得できるようになっている。また、バキュームタンク１０には、バキュームポンプ１４が逆止弁１５を介して接続されている。

マスタシリンダ４は、バキュームブースタ３の出力側に接続されており、バキュームブースタ３からの力で液圧を発生するようになっている。マスタシリンダ４には、マスタシリンダ４内に作動液を供給するリザーバ１６が接続されている。

ホイールシリンダ５は、車両のホイールＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、ＲＬを制動するためのものであり、ホイールシリンダ圧に応じた制動力を発生させる。なお、図中のＢＴはバッテリである。

図２〜図５に示すように、制動液圧回路７は、車両の左前ホイールＦＬと右前ホイールＦＲを制動するための第１系統７ａと、車両の右後ホイールＲＲと左後ホイールＲＬを制動するための第２系統７ｂとに分けられている。第１系統７ａと第２系統７ｂは同様に構成され、同様に制御される。

第１系統７ａについて説明する。なお、第２系統７ｂについては説明を省き、第１系統７ａと同様の構成に同符号を付す。

第１系統７ａは、マスタシリンダ４と左前ホイールＦＬ用のホイールシリンダ５及び右前ホイールＦＲ用のホイールシリンダ５を接続する主液圧供給ライン１７と、主液圧供給ライン１７に接続された制動力アシスト機能付きＡＢＳ回路部１８とを備える。

主液圧供給ライン１７には、全開モードと流量調整モードとに切り替え可能な流量調整弁１９が設けられると共に流量調整弁１９を迂回する第１迂回路２０が接続されている。流量調整弁１９は、流量調整モード時にマスタシリンダ４側からホイールシリンダ５側への作動液の流れを止める逆止弁機能を有する。第１迂回路２０には、ホイールシリンダ５側からマスタシリンダ４側への作動液の流れを止める第１逆止弁２１が設けられている。第１迂回路２０及び第１逆止弁２１は、急ブレーキ等によりマスタシリンダ４で大きな液圧が発生したとき、流量調整弁１９が流量を絞っている状態であってもマスタシリンダ４からの液圧をホイールシリンダ５側に伝えるように機能する。また、流量調整弁１９よりホイールシリンダ５側の主液圧供給ライン１７には、全開全閉可能な主切換弁２２が設けられると共に、主切換弁２２を迂回する第２迂回路２３が接続されている。第２迂回路２３には、マスタシリンダ４側からホイールシリンダ５側への作動液の流れを止める第２逆止弁２４が設けられている。

制動力アシスト機能付きＡＢＳ回路部１８は、モータＭで駆動されるＡＢＳポンプ６と、主切換弁２２よりもホイールシリンダ５側の主液圧供給ライン１７に接続されると共にＡＢＳポンプ６の吸込側に接続されホイールシリンダ５の液圧を解除するための液圧解除ライン２５と、ＡＢＳポンプ６の吐出側に接続されると共に流量調整弁１９と主切換弁２２の間の主液圧供給ライン１７に接続され作動液をマスタシリンダ４側の主液圧供給ライン１７に戻す戻しライン２６と、流量調整弁１９よりマスタシリンダ４側の主液圧供給ライン１７に接続されると共にＡＢＳポンプ６の吸込側に接続された引き込みライン２７とを備える。液圧解除ライン２５には、全開全閉可能な副切換弁２８が設けられている。戻しライン２６には、第３逆止弁２９が設けられると共に絞り弁３０が設けられている。引き込みライン２７には、圧力が所定値を超えたとき閉弁する弁付き液溜まり３１が設けられている。

また、モータＭ、流量調整弁１９、主切換弁２２及び副切換弁２８には、これらを制御するコントローラ１２が接続されている。また、コントローラ１２には、バキュームブースタ３の負圧を検知する負圧センサ１１と、ホイールＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、ＲＬの回転速度を検出するスピードセンサ４１が接続されており、これらセンサ１１、４１の検出値が入力されるようになっている。コントローラ１２は、ペダル踏力に応じた液圧をホイールシリンダ５に供給すべくＡＢＳポンプ６による液圧力の助勢の有無を切り替えると共に、助勢の強さを調整する。

図６は、バキュームブースタ３とマスタシリンダ４で生成されるペダル踏力に対するホイールシリンダ圧の特性を表す線図である。

図６に示すように、バキュームブースタ３とマスタシリンダ４で生成されるペダル踏力に対するホイールシリンダ圧の特性は、ペダル踏力−ホイールシリンダ圧特性線（以下、特性線）３２で表される。特性線３２は、負圧で補助されてホイールシリンダ圧を上昇させる補助線部３３と、負圧の補助が上限に達した全負荷点３４から踏力で立ち上がる非補助線部３５とからなる。

なお、図中の水平な破線３６は全負荷点圧を示す。上段の破線３６は上限の全負荷点圧、すなわち、ブレーキペダル２を踏み始めたとき、バキュームタンク１０からの負圧が十分であるときの全負荷点３４でのホイールシリンダ圧を示し、下段の破線３６は、ブレーキペダル２を多用した後等、負圧が不足しているときの全負荷点３４でのホイールシリンダ圧を示す。

図２及び図６に示すように、補助線部３３の制御は、流量調整弁１９及び主切換弁２２を全開にすると共に、副切換弁２８を全閉にする。これにより、マスタシリンダ４、ホイールシリンダ５間が主液圧供給ライン１７で直結されると共に、液圧解除ライン２５が閉じられ、マスタシリンダ４からの液圧がホイールシリンダ５にダイレクトに伝達される。このとき、ペダル踏力はバキュームブースタ３からの負圧により補助されているため、ホイールシリンダ圧が不足することはない。

また、非補助線部３５は、ＡＢＳポンプ６による助勢がないため、全負荷点からの立ち上がり角度が緩くなり、運転者は急にブレーキペダル２が重くなったように感じ、車両の重量や運転者の体力によってはブレーキ力が不足する虞があった。

そこで、本実施の形態に係るコントローラ１２は、非補助線部３５でのペダル踏力に対するホイールシリンダ圧が不足する際に、補助線部３３の全負荷点３４からホイールシリンダ圧を非補助線部３５より上昇させるべくＡＢＳポンプ６による液圧力を用いてホイールシリンダ５の液圧力を助勢する。具体的には、コントローラ１２は、あらかじめ設定した最大ペダル踏力に対する最大ホイールシリンダ圧３７が予め設定された記憶部（図示せず）を有し、全負荷点３４よりペダル踏力が大のとき、ＡＢＳポンプ６によりホイールシリンダ５の液圧力を最大ホイールシリンダ圧３７に向けて上昇させる。すなわち、全負荷点３４からの特性を表す助勢線部３８が、全負荷点３４と最大ホイールシリンダ圧３７とを結ぶ線３９と同じ傾きとなるようにホイールシリンダ５の液圧力を上昇させる。最大ホイールシリンダ圧３７は、運転者がブレーキペダル２を通常の運転状態でほぼ最大限踏み込んだとき（ペダル踏力が実用上の最大値と考えられる値に達したとき）、ブレーキペダル２の踏み込み量に対するブレーキの効き（ホイールシリンダ圧）が運転者の感覚と合致するように決定されており、特性線３２においては、全負荷点３４から最大ホイールシリンダ圧３７までの最大立ち上がり角度βが補助線部３３の立ち上がり角度αより緩やかになるように設定されている。

なお、全負荷点３４に至ったか否かの判断は、負圧センサ１１及び液圧センサ１２の検出値を用いて行う。

図３及び図６に示すように、助勢線部３８の制御は、流量調整弁１９を流量調整モードに切り替え、主切換弁２２を全開とし、副切換弁２８を全閉とし、ＡＢＳポンプ６を作動させると共に、ホイールシリンダ５の液圧力が最大ホイールシリンダ圧３７に向けて上昇するように流量調整弁１９の開度を調整する。例えば、全負荷点３４が上段の破線３６上にあるときには、不足するホイールシリンダ圧は比較的小さいため、ホイールシリンダ圧が緩やかな角度γで立ち上がるように流量調整弁１９を開状態から緩やかなペースで絞る。また、全負荷点３４が下段の破線３６上にあるときには、ホイールシリンダ圧は大きく不足しているため、ホイールシリンダ圧が急な角度βで立ち上がるように流量調整弁１９を開状態から比較的急なペースで絞る。最大ホイールシリンダ圧３７は、ブレーキペダル２の踏み込み量に対するブレーキの効きが運転者の感覚と合致するように決定されているため、全負荷点３４から最大ホイールシリンダ圧３７までブレーキペダル２を踏み込んだときのブレーキの効きを、運転者の感覚に合致させることができる。

また、コントローラ１２は、ホイールＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、ＲＬがロックしたときにはアンチロックブレーキシステム（以下、ＡＢＳ）を上述のペダル踏力に応じた液圧供給の制御に優先して作動させる。

図４及び図５に示すように、コントローラ１２は、スピードセンサ４１の検出値からホイールＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、ＲＬのロックを検出したとき、主切換弁２２を閉じると共に副切換弁２８の開閉を繰り返し、ＡＢＳポンプ６を作動させる。図４のように副切換弁２８が開いた瞬間には、ホイールシリンダ５の圧力が解除されてホイールＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、ＲＬのロックが解除され、図５のように副切換弁２８が閉じた瞬間には、ホイールシリンダ５の圧力が保持されてブレーキがかかる。このため、ホイールロックによる制動力の低下及び操舵性の悪化を防ぐことができる。

このように、あらかじめ設定した最大ペダル踏力に対する最大ホイールシリンダ圧３７を設定し、全負荷点３４よりペダル踏力が大のとき、ＡＢＳポンプ６によりホイールシリンダ５の液圧力を最大ホイールシリンダ圧３７に向けて上昇させるものとしたため、負圧による補助力が変化しても、あらかじめ設定した最大踏力にて一定の制動力が得られる。そして、ブレーキペダル２の踏み込み量に対するブレーキの効きを運転者の感覚に合致させることができ、車両の制動を円滑に良いフィーリングで行うことができる。またさらに、コントローラに記憶された最大ホイールシリンダ圧３７を書き換えることで制動のフィーリングを運転者の好みに合わせることもできる。

また、制動液圧回路７は、ホイールシリンダ５の液圧力を助勢するに際し、ＡＢＳポンプ６からの作動液を流量調整弁１９を介してマスタシリンダ４側へ流し、ホイールシリンダ５の液圧力が最大ホイールシリンダ圧３７に向けて上昇するように流量調整弁１９の開度を調節するものとしたため、負圧による補助力が上限に達したあとの制動力を簡易な構造で確実に調節できる。

なお、流量調整弁１９の開度を調整してホイールシリンダ５の液圧を上昇させるものとしたが、ＡＢＳポンプ６の能力を調整してホイールシリンダ５の液圧を上昇させるものとしてもよい。

１ ブレーキシステム
２ ブレーキペダル
３ バキュームブースタ
４ マスタシリンダ
５ ホイールシリンダ
６ ＡＢＳポンプ
７ 制動液圧回路
１２ コントローラ
３２ 特性線
３３ 補助線部
３４ 全負荷点
３５ 非補助線部
３７ 最大ホイールシリンダ圧

Claims (4)

1. 踏力で操作されるブレーキペダルと、そのブレーキペダルの踏力を、負圧で補助するバキュームブースタと、前記バキュームブースタに連結されペダル踏力に応じて液圧を発生するマスタシリンダと、前記マスタシリンダからの液圧をホイールシリンダ圧としてホイールシリンダに伝達すると共に、ホイールがロックしたときホイールシリンダに伝達される液圧を断続的に解除するＡＢＳポンプを有する制動液圧回路とを備え、ペダル踏力に対するホイールシリンダ圧の特性線が、負圧で補助されてホイールシリンダ圧を全負荷点まで上昇させる補助線部と、負圧の補助が上限に達した全負荷点以上の踏力でホイールシリンダ圧を上昇させる助勢線部とからなり、全負荷点よりもペダル踏力が大のとき、前記ＡＢＳポンプによる液圧力を用いてホイールシリンダの液圧力を助勢するブレーキシステムの制御方法であって、
   あらかじめ設定した最大ペダル踏力に対する最大ホイールシリンダ圧を設定し、全負荷点よりペダル踏力が大のとき、前記ＡＢＳポンプにより前記ホイールシリンダ圧がペダル踏力の増大に応じて前記最大ホイールシリンダ圧に向けて上昇するように前記助勢線部を設定し、かつ、前記助勢線部において、前記全負荷点が低いときほどペダル踏力に対するホイールシリンダ圧の増大率を大きくすることを特徴とするブレーキシステムの制御方法。
2. 前記制動液圧回路は、ホイールシリンダの液圧力を助勢するに際し、前記ＡＢＳポンプからの作動液を流量調整弁を介してマスタシリンダ側へ流し、前記ホイールシリンダの液圧力が前記最大ホイールシリンダ圧に向けて上昇するように前記流量調整弁の開度を調節する請求項１に記載のブレーキシステムの制御方法。
3. 踏力で操作されるブレーキペダルと、そのブレーキペダルの踏力を、負圧で補助するバキュームブースタと、前記バキュームブースタに連結されペダル踏力に応じて液圧を発生するマスタシリンダと、前記マスタシリンダからの液圧をホイールシリンダ圧としてホイールシリンダに伝達すると共に、ホイールがロックしたときホイールシリンダに伝達される液圧を解除すべくホイールシリンダの液圧を断続的に解除するＡＢＳポンプを有する制動液圧回路とを備え、ペダル踏力に対するホイールシリンダ圧の特性線が、負圧で補助されてホイールシリンダ圧を全負荷点まで上昇させる補助線部と、負圧の補助が上限に達した全負荷点以上の踏力でホイールシリンダ圧を上昇させる助勢線部とからなり、全負荷点よりもペダル踏力が大のとき、前記ＡＢＳポンプによる液圧力を用いてホイールシリンダの液圧力を助勢するブレーキシステムの制御装置であって、
   最大ペダル踏力に対する最大ホイールシリンダ圧を設定し、全負荷点よりペダル踏力が大のとき、前記ＡＢＳポンプにより前記ホイールシリンダ圧がペダル踏力の増大に応じて前記最大ホイールシリンダ圧に向けて上昇するように前記助勢線部を設定し、かつ、前記助勢線部において、前記全負荷点が低いときほどペダル踏力に対するホイールシリンダ圧の増大率を大きくするように設定されたコントローラを備えたことを特徴とするブレーキシステムの制御装置。
4. 前記制動液圧回路は、ホイールシリンダの液圧力を助勢するに際し、前記ＡＢＳポンプからの作動液をマスタシリンダ側へ流量調整可能に戻す流量調整弁を有し、前記コントローラは、前記ホイールシリンダの液圧力が前記最大ホイールシリンダ圧に向けて上昇するように前記流量調整弁の開度を調節する請求項３に記載のブレーキシステムの制御装置。

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