WO2015115563A1 - 車両制御装置 - Google Patents
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- B60T8/1761—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS responsive to wheel or brake dynamics, e.g. wheel slip, wheel acceleration or rate of change of brake fluid pressure
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- B60T8/40—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition comprising an additional fluid circuit including fluid pressurising means for modifying the pressure of the braking fluid, e.g. including wheel driven pumps for detecting a speed condition, or pumps which are controlled by means independent of the braking system
- B60T8/4072—Systems in which a driver input signal is used as a control signal for the additional fluid circuit which is normally used for braking
- B60T8/4077—Systems in which the booster is used as an auxiliary pressure source
Definitions
- the present invention relates to a vehicle control device used for a vehicle.
- Patent Document 1 As a type of vehicle braking device, one disclosed in Patent Document 1 is known. As shown in FIG. 1 of Patent Document 1, the vehicular braking apparatus moves the master pistons 113 and 114 driven by the servo pressure in the servo chamber 127 and moves the master chamber 132, A master cylinder 1 that changes the master pressure of 136 is connected to a high pressure source 431 and the servo chamber, and a servo pressure corresponding to the pilot pressure in the pilot chamber is generated in the servo chamber based on the brake fluid pressure of the high pressure source.
- This master pilot brake fluid path is branched from the master wheel cylinder brake fluid path 51 connecting the master chamber and the wheel cylinder 541 and the like.
- the vehicle braking device includes a pressure sensor 74 that detects servo pressure.
- the brake ECU 6 controls the pressure reducing valve 41 and the pressure increasing valve 42 in accordance with information from the stroke sensor 72. That is, generally, a target servo pressure corresponding to the stroke amount of the brake pedal 115 is set, and the pressure reducing valve 41 and the target servo pressure are matched with the actually detected servo pressure (actual servo pressure).
- the pressure increasing valve 42 is controlled (feedback control).
- the brake actuator 53 when the brake actuator 53 is actuated when executing the ABS control, the brake fluid is returned from the wheel cylinder side to the master cylinder side and sent again from the master cylinder side to the wheel cylinder side. Repeated.
- the master piston repeatedly moves back and forth in a short cycle, and accordingly, the volume of the servo pressure chamber decreases and the servo pressure (actual servo pressure) changes frequently. If the actual servo pressure is fed back in accordance with this frequent change and the pressure reducing valve 41 and the pressure increasing valve 42 are controlled, the control of the pressure reducing valve 41 and the pressure increasing valve 42 cannot follow and the actual servo pressure may not be appropriately controlled. there were.
- an object of the present invention is to provide a vehicle control device that can appropriately control the actual servo pressure.
- the structural feature of the invention according to claim 1 is that the master piston is driven by the servo pressure in the servo chamber and moves, and the master pressure in the master chamber changes as the master piston moves.
- a cylinder, a high pressure source, a high pressure source, and a servo chamber are provided between the high pressure source and the servo chamber, and a pressure increase control valve that controls the flow of brake fluid from the high pressure source to the servo chamber.
- a pressure reducing control valve that controls the flow of brake fluid from the servo chamber to the low pressure source, and a servo pressure generating device that generates servo pressure in the servo chamber according to the operation of the brake operating member by the operator;
- a servo pressure sensor for detecting the servo pressure, a wheel cylinder for applying a braking force to the wheel according to the master pressure from the master cylinder, and the master cylinder and the wheel cylinder.
- a brake device for a vehicle comprising: a brake actuator configured to pump back brake fluid supplied to a wheel cylinder by a built-in pump to a master cylinder and used for brake control for controlling a braking force of the wheel cylinder.
- the vehicle control device is applied to control the pressure increase control valve and the pressure reduction control valve so that the actual servo pressure detected by the servo pressure sensor becomes the target servo pressure.
- the control dead zone for prohibiting the control of the pressure increase control valve and the pressure reduction control valve is set to be within the first predetermined range from the target servo pressure, and the brake fluid supplied to the wheel cylinder by the pump in the brake actuator is used as the master cylinder.
- Brake control is performed with pump fluid pump back control. In is to control the dead zone from the target servo pressure is set such that the wider second predetermined width than the first predetermined width.
- the control dead zone for prohibiting the control of the pressure increase control valve and the pressure reduction control valve is the brake control with the brake fluid pumping back control for pumping the brake fluid supplied to the wheel cylinder by the pump of the brake actuator to the master cylinder.
- the ABS control when executed, it is set wider than the range set during normal braking. Therefore, when the ABS control is executed, the brake fluid is returned from the wheel cylinder side to the master cylinder side and is repeatedly sent from the master cylinder side to the wheel cylinder side, so that the master piston moves back and forth in a short cycle.
- the control of the pressure increase control valve and the pressure reduction control valve is prohibited.
- the servo pressure can be appropriately controlled by prohibiting unnecessary servo pressure control.
- the pressure increase control valve and pressure reduction control valve Control for example, feedback control
- control of servo pressure is prohibited.
- the actual servo pressure cannot be made to follow the target servo pressure that changes due to the operation of the brake operation member, and the operator may feel uncomfortable.
- the structural feature of the invention according to claim 2 is that, in claim 1, when the vehicle control device performs brake control with brake fluid pumping back control, the control dead zone is set to a second predetermined range.
- the control dead zone is set to be a width smaller than the second predetermined width. According to this, even if the brake operation member is stepped up or returned during brake control with brake fluid pumping back control after widening the control dead zone, a relatively wide control dead zone is detected when the operation is detected. By narrowing, the range where the servo pressure control is prohibited can be reduced. As a result, the actual servo pressure can be made to follow the target servo pressure that is changed by the operation of the brake operation member, and the uncomfortable feeling given to the operator can be suppressed.
- the structural feature of the invention according to claim 3 is that, in claim 2, when the vehicle control device performs brake control with brake fluid pumping back control, the operator increases or depresses the brake operation member. In response to the return operation, after setting the control dead zone to be smaller than the second predetermined width, and further detecting the holding operation of the brake operation member by the operator, the actual servo pressure and the target servo pressure When the deviation is less than a predetermined value, the control dead zone set to a small width is set to have a wide width.
- the control dead zone Servo pressure control is executed without being widened (maintains the control dead zone during normal braking), while the control dead zone is widened when the actual servo pressure and the target servo pressure approach each other.
- Servo pressure control is prohibited. That is, when shifting to the holding operation, control of the servo pressure is not prohibited when the actual servo pressure deviates from the target servo pressure, so that the actual servo pressure is maintained deviated from the target servo pressure. Can be suppressed. Therefore, when shifting to the holding operation, the actual servo pressure can appropriately follow the target servo pressure, and the uncomfortable feeling given to the operator can be suppressed.
- the width of the control dead zone set to be the second predetermined width is the brake fluid pumping back control. It is set based on the fluctuation amount of the master pressure generated in the brake control accompanied with. According to this, even if the servo pressure (actual servo pressure) frequently changes due to brake control (for example, ABS control) accompanied by brake fluid pumping back control, the control dead zone is set in an appropriate wide range, and thus widened. In the control dead zone, control (for example, feedback control) of the pressure increase control valve and the pressure reduction control valve is reliably prohibited. Therefore, it is possible to reliably eliminate the influence due to the fluctuation of the master pressure that occurs during the brake control involving the brake fluid pumping back control.
- brake control for example, ABS control
- FIG. 2 is a block diagram which shows the structure of the brake device for vehicles of this embodiment. It is sectional drawing which shows the detailed structure of the regulator of this embodiment. 2 is a flowchart of a control program (control embodiment) executed by a brake ECU shown in FIG. It is a time chart which shows operation
- the vehicle braking device includes a hydraulic braking force generator BF that generates hydraulic braking force on wheels 5FR, 5FL, 5RR, and 5RL, and a brake ECU 6 that controls the hydraulic braking force generator BF (vehicle control). Corresponding to the apparatus).
- the hydraulic braking force generation device BF includes a master cylinder 1, a reaction force generation device 2, a first control valve 22, a second control valve 23, a servo pressure generation device 4, a hydraulic pressure control unit 5, and various sensors. 71 to 76 and the like.
- the master cylinder 1 is a part that supplies brake fluid to the hydraulic pressure control unit 5 in accordance with an operation amount (operation) of a brake pedal 10 (corresponding to a “brake operation member”).
- the main cylinder 11, the cover cylinder 12, It is comprised by the input piston 13, the 1st master piston 14, the 2nd master piston 15, etc.
- the first master piston 14 is moved by being driven by the servo pressure in the servo chamber 1A, and the master pressure in the first master chamber 1D is changed by the movement of the first master piston 14.
- the first master piston 14 corresponds to a master piston (described in claims) that slides in the master cylinder 1 and generates a master cylinder hydraulic pressure in accordance with the servo pressure.
- the main cylinder 11 is a bottomed, generally cylindrical housing that is closed at the front and opened to the rear.
- An inner wall 111 that protrudes in an inward flange shape is provided near the rear of the inner periphery of the main cylinder 11.
- the center of the inner wall 111 is a through hole 111a that penetrates in the front-rear direction.
- small-diameter portions 112 (rear) and 113 (front) whose inner diameter is slightly smaller are provided in front of the inner wall 111 inside the main cylinder 11. That is, the small diameter portions 112 and 113 project inwardly from the inner peripheral surface of the main cylinder 11.
- a first master piston 14 is disposed in the main cylinder 11 so as to be slidable in contact with the small diameter portion 112 and movable in the axial direction.
- the second master piston 15 is disposed so as to be slidable in contact with the small diameter portion 113 and movable in the axial direction.
- the cover cylinder 12 includes a substantially cylindrical cylinder portion 121, a bellows cylindrical boot 122, and a cup-shaped compression spring 123.
- the cylinder part 121 is disposed on the rear end side of the main cylinder 11 and is coaxially fitted in the opening on the rear side of the main cylinder 11.
- the inner diameter of the front part 121 a of the cylinder part 121 is set larger than the inner diameter of the through hole 111 a of the inner wall part 111. Further, the inner diameter of the rear part 121b of the cylinder part 121 is made smaller than the inner diameter of the front part 121a.
- the dust-proof boot 122 has a bellows-like shape and can be expanded and contracted in the front-rear direction.
- a through hole 122 a is formed in the center of the rear of the boot 122.
- the compression spring 123 is a coil-shaped urging member disposed around the boot 122, and the front side thereof is in contact with the rear end of the main cylinder 11, and the rear side is compressed so as to be close to the through hole 122 a of the boot 122. It is a diameter.
- the rear end of the boot 122 and the rear end of the compression spring 123 are coupled to the operation rod 10a.
- the compression spring 123 biases the operation rod 10a backward.
- the input piston 13 is a piston that slides in the cover cylinder 12 in accordance with the operation of the brake pedal 10.
- the input piston 13 is a bottomed substantially cylindrical piston having a bottom surface at the front and an opening at the rear.
- the bottom wall 131 constituting the bottom surface of the input piston 13 has a larger diameter than other portions of the input piston 13.
- the input piston 13 is axially slidable and liquid-tightly arranged at the rear part 121 b of the cylinder part 121, and the bottom wall 131 enters the inner peripheral side of the front part 121 a of the cylinder part 121.
- an operation rod 10a that is linked to the brake pedal 10 is disposed in the input piston 13, an operation rod 10a that is linked to the brake pedal 10 is disposed.
- the pivot 10b at the tip of the operation rod 10a can push the input piston 13 forward.
- the rear end of the operation rod 10 a protrudes outside through the opening on the rear side of the input piston 13 and the through hole 122 a of the boot 122, and is connected to the brake pedal 10.
- the operation rod 10a moves forward while pushing the boot 122 and the compression spring 123 in the axial direction.
- the input piston 13 also moves forward.
- the first master piston 14 is disposed on the inner wall 111 of the main cylinder 11 so as to be slidable in the axial direction.
- the first master piston 14 is formed integrally with a pressurizing cylinder portion 141, a flange portion 142, and a protruding portion 143 in order from the front side.
- the pressure cylinder 141 is formed in a substantially cylindrical shape with a bottom having an opening on the front, has a gap with the inner peripheral surface of the main cylinder 11, and is in sliding contact with the small-diameter portion 112.
- a coil spring-like urging member 144 is disposed in the internal space of the pressure cylinder portion 141 between the second master piston 15.
- the first master piston 14 is urged rearward by the urging member 144. In other words, the first master piston 14 is urged by the urging member 144 toward the set initial position.
- the flange portion 142 has a larger diameter than the pressure cylinder portion 141 and is in sliding contact with the inner peripheral surface of the main cylinder 11.
- the protruding portion 143 has a smaller diameter than the flange portion 142 and is disposed so as to slide in a liquid-tight manner in the through hole 111 a of the inner wall portion 111.
- the rear end of the protruding portion 143 passes through the through hole 111 a and protrudes into the internal space of the cylinder portion 121 and is separated from the inner peripheral surface of the cylinder portion 121.
- the rear end surface of the protrusion 143 is separated from the bottom wall 131 of the input piston 13, and the separation distance d can be changed.
- the “first master chamber 1D” is defined by the inner peripheral surface of the main cylinder 11, the front side of the pressurizing cylinder portion 141 of the first master piston 14, and the rear side of the second master piston 15. Further, the rear chamber behind the first master chamber 1D is defined by the inner peripheral surface (inner peripheral portion) of the main cylinder 11, the small-diameter portion 112, the front surface of the inner wall portion 111, and the outer peripheral surface of the first master piston 14. ing.
- the front end portion and the rear end portion of the flange portion 142 of the first master piston 14 divide the rear chamber into the front and rear, the “second hydraulic chamber 1C” is partitioned on the front side, and the “servo chamber 1A” is on the rear side. It is partitioned.
- the “first hydraulic chamber 1 ⁇ / b> B” is defined by the front end portion of the piston 13.
- the second master piston 15 is disposed on the front side of the first master piston 14 in the main cylinder 11 so as to be in sliding contact with the small diameter portion 113 and movable in the axial direction.
- the second master piston 15 is integrally formed with a cylindrical pressure cylinder portion 151 having an opening in the front and a bottom wall 152 that closes the rear side of the pressure cylinder portion 151.
- the bottom wall 152 supports the biasing member 144 between the first master piston 14.
- a coil spring-like urging member 153 is disposed in the internal space of the pressure cylinder portion 151 between the inner bottom surface 111d of the main cylinder 11 closed. The second master piston 15 is urged rearward by the urging member 153.
- a “second master chamber 1 ⁇ / b> E” is defined by the inner peripheral surface of the main cylinder 11, the inner bottom surface 111 d, and the second master piston 15.
- the master cylinder 1 is formed with ports 11a to 11i for communicating the inside and the outside.
- the port 11 a is formed behind the inner wall 111 in the main cylinder 11.
- the port 11b is formed opposite to the port 11a at the same position in the axial direction as the port 11a.
- the port 11 a and the port 11 b communicate with each other via an annular space between the inner peripheral surface of the main cylinder 11 and the outer peripheral surface of the cylinder part 121.
- the port 11 a and the port 11 b are connected to the pipe 161 and to the reservoir 171.
- the port 11b communicates with the first hydraulic chamber 1B through a passage 18 formed in the cylinder portion 121 and the input piston 13.
- the passage 18 is shut off when the input piston 13 moves forward, whereby the first hydraulic chamber 1B and the reservoir 171 are shut off.
- the port 11c is formed behind the inner wall 111 and in front of the port 11a, and allows the first hydraulic chamber 1B and the pipe 162 to communicate with each other.
- the port 11d is formed in front of the inner wall 111 and in front of the port 11c, and communicates the servo chamber 1A and the pipe 163.
- the port 11e is formed in front of the port 11d and communicates the second hydraulic chamber 1C and the pipe 164.
- the port 11f is formed between the seal members 91 and 92 of the small-diameter portion 112 and communicates the reservoir 172 and the inside of the main cylinder 11.
- the port 11 f communicates with the first master chamber 1 ⁇ / b> D via a passage 145 formed in the first master piston 14.
- the passage 145 is formed at a position where the port 11f and the first master chamber 1D are blocked when the first master piston 14 moves forward.
- the port 11g is formed in front of the port 11f, and connects the first master chamber 1D and the pipe 51.
- the port 11h is formed between the seal members 93 and 94 of the small-diameter portion 113, and communicates the reservoir 173 and the inside of the main cylinder 11.
- the port 11 h communicates with the second master chamber 1 ⁇ / b> E via a passage 154 formed in the pressure cylinder portion 151 of the second master piston 15.
- the passage 154 is formed at a position where the port 11h and the second master chamber 1E are blocked when the second master piston 15 moves forward.
- the port 11i is formed in front of the port 11h, and communicates the second master chamber 1E and the pipe 52.
- a sealing member such as an O-ring (black circle portion in the drawing) is appropriately disposed.
- the seal members 91 and 92 are disposed in the small diameter portion 112 and are in liquid-tight contact with the outer peripheral surface of the first master piston 14.
- the seal members 93 and 94 are disposed in the small-diameter portion 113 and are in liquid-tight contact with the outer peripheral surface of the second master piston 15.
- Seal members 95 and 96 are also arranged between the input piston 13 and the cylinder part 121.
- the stroke sensor 71 is a sensor that detects an operation amount (pedal stroke) in which the brake pedal 10 is operated by a driver (operator), and transmits a detection signal to the brake ECU 6.
- the brake stop switch 72 is a switch that detects whether or not the brake pedal 10 is operated by the driver using a binary signal (ON and OFF), and transmits a detection signal to the brake ECU 6.
- an operation force sensor that detects an operation force (stepping force) according to the operation of the brake pedal 10 by the operator may be provided.
- the reaction force generator 2 is a device that generates a reaction force that opposes the operation force when the brake pedal 10 is operated, and is configured mainly with a stroke simulator 21.
- the stroke simulator 21 generates reaction force hydraulic pressure in the first hydraulic pressure chamber 1B and the second hydraulic pressure chamber 1C according to the operation of the brake pedal 10.
- the stroke simulator 21 is configured such that a piston 212 is slidably fitted to a cylinder 211.
- the piston 212 is urged forward by a compression spring 213, and a reaction force hydraulic chamber 214 is formed on the rear side of the piston 212.
- the reaction force hydraulic chamber 214 is connected to the second hydraulic chamber 1C via the pipe 164 and the port 11e, and the reaction force hydraulic chamber 214 is connected to the first control valve 22 and the second control via the pipe 164. Connected to the valve 23.
- a hydraulic circuit including the first hydraulic chamber 1B, the second hydraulic chamber 1C, the reaction force hydraulic chamber 214, the pipe 162, and the pipe 164 is provided. L is formed.
- the first hydraulic chamber 1B and the passage 18 are cut off, and the second hydraulic chamber 1C connected to the hydraulic circuit L is also other than the hydraulic circuit L. Is cut off, the hydraulic circuit L is closed.
- the brake fluid corresponding to the stroke of the input piston 13 counters the reaction force of the compression spring 213 from the first hydraulic chamber 1B and the second hydraulic chamber 1C to the reaction force hydraulic chamber 214. Inflow.
- the input piston 13 is stroked by the operation of the brake pedal 10, and the hydraulic pressure corresponding to the stroke is generated as a reaction force hydraulic pressure in the hydraulic pressure circuit L by the reaction force of the compression spring 213, and is operated from the input piston 13. It is transmitted to the driver as a brake reaction force in accordance with the reaction force of the compression spring 123 that is transmitted through the rod 10a and the brake pedal 10 and biases the operation rod 10a.
- the first control valve 22 is an electromagnetic valve having a structure that is closed in a non-energized state, and opening / closing thereof is controlled by the brake ECU 6.
- the first control valve 22 is connected between the pipe 164 and the pipe 162.
- the pipe 164 communicates with the second hydraulic chamber 1C via the port 11e
- the pipe 162 communicates with the first hydraulic chamber 1B via the port 11c.
- the first hydraulic chamber 1B is opened, and when the first control valve 22 is closed, the first hydraulic chamber 1B is sealed. Accordingly, the pipe 164 and the pipe 162 are provided so as to communicate the first hydraulic chamber 1B and the second hydraulic chamber 1C.
- the first control valve 22 is closed in a non-energized state where no current is supplied. At this time, the first hydraulic chamber 1B and the second hydraulic chamber 1C are shut off. As a result, the first hydraulic pressure chamber 1B is hermetically sealed and there is no place for the brake fluid, and the input piston 13 and the first master piston 14 are interlocked with each other while maintaining a constant separation distance d. In addition, the first control valve 22 is opened in the energized state when energized, and at this time, the first hydraulic chamber 1B and the second hydraulic chamber 1C are communicated. Thereby, the volume change of the 1st hydraulic chamber 1B and the 2nd hydraulic chamber 1C accompanying the advance / retreat of the 1st master piston 14 is absorbed by the movement of a brake fluid.
- the pressure sensor 73 is a sensor that detects the reaction force hydraulic pressure of the second hydraulic chamber 1C and the first hydraulic chamber 1B, and is connected to the pipe 164.
- the pressure sensor 73 detects the pressure of the second hydraulic pressure chamber 1C when the first control valve 22 is closed, and communicates with the first hydraulic pressure chamber 1B communicated when the first control valve 22 is open. The pressure (or reaction force hydraulic pressure) is also detected.
- the pressure sensor 73 transmits a detection signal to the brake ECU 6.
- the second control valve 23 is an electromagnetic valve having a structure that opens in a non-energized state, and opening / closing is controlled by the brake ECU 6.
- the second control valve 23 is connected between the pipe 164 and the pipe 161.
- the pipe 164 communicates with the second hydraulic chamber 1C through the port 11e
- the pipe 161 communicates with the reservoir 171 through the port 11a. Therefore, the second control valve 23 communicates between the second hydraulic pressure chamber 1C and the reservoir 171 in a non-energized state and does not generate a reaction force hydraulic pressure, but shuts off in an energized state and generates a reaction force hydraulic pressure.
- the servo pressure generator 4 generates servo pressure, and includes a pressure reducing valve (corresponding to a pressure reducing control valve) 41, a pressure increasing valve (corresponding to a pressure increasing control valve) 42, and a high pressure supply unit (corresponding to a high pressure source). ) 43, regulator 44 and the like.
- the servo pressure generator 4 generates servo pressure in the servo chamber 1A according to the operation of the brake pedal 10 by the driver (operator).
- the pressure reducing valve 41 is an electromagnetic valve having a structure that opens in a non-energized state, and the flow rate is controlled by the brake ECU 6.
- One side of the pressure reducing valve 41 is connected to the pipe 161 via the pipe 411, and the other side of the pressure reducing valve 41 is connected to the pipe 413. That is, one of the pressure reducing valves 41 communicates with a reservoir (corresponding to a low pressure source) 171 through the pipes 411 and 161 and the ports 11a and 11b.
- the pressure reducing valve 41 is a pressure reducing control valve that is provided between the reservoir 171 and the servo chamber 1A and controls the flow of brake fluid from the servo chamber 1A to the reservoir 171.
- the pressure increasing valve 42 is an electromagnetic valve having a structure that is closed in a non-energized state, and the flow rate is controlled by the brake ECU 6.
- One of the pressure increasing valves 42 is connected to the pipe 421, and the other of the pressure increasing valves 42 is connected to the pipe 422.
- the pressure increase control valve is provided between the high pressure supply unit 43 and the servo chamber 1A and controls the flow of brake fluid from the high pressure supply unit 43 to the servo chamber 1A.
- the pressure reducing valve 41 and the pressure increasing valve 42 correspond to a pilot hydraulic pressure generating device.
- the high-pressure supply unit 43 is a part that supplies high-pressure brake fluid to the regulator 44.
- the high pressure supply unit 43 includes an accumulator 431, a hydraulic pump 432, a motor 433, a reservoir 434, and the like.
- the reservoir 171 is a low pressure source that is under atmospheric pressure and has a lower pressure than the high pressure supply unit 43.
- the accumulator 431 is a tank that accumulates high-pressure brake fluid.
- the accumulator 431 is connected to the regulator 44 and the hydraulic pump 432 by a pipe 431a.
- the hydraulic pump 432 is driven by the motor 433 and pumps the brake fluid stored in the reservoir 434 to the accumulator 431.
- the pressure sensor 75 provided in the pipe 431a detects the accumulator hydraulic pressure of the accumulator 431, and transmits a detection signal to the brake ECU 6.
- the accumulator hydraulic pressure correlates with the accumulated amount of brake fluid accumulated in the accumulator 431.
- the motor 433 When the pressure sensor 75 detects that the accumulator hydraulic pressure has dropped below a predetermined value, the motor 433 is driven based on a command from the brake ECU 6. Thereby, the hydraulic pump 432 pumps the brake fluid to the accumulator 431 and recovers the accumulator hydraulic pressure to a predetermined value or more.
- FIG. 2 is a partial cross-sectional explanatory view showing the internal structure of the mechanical regulator 44 constituting the servo pressure generator 4.
- the regulator 44 includes a cylinder 441, a ball valve 442, an urging portion 443, a valve seat portion 444, a control piston 445, a sub piston 446, and the like.
- the cylinder 441 includes a substantially bottomed cylindrical cylinder case 441a having a bottom surface on one side (right side in the drawing) and a lid member 441b that closes an opening (left side in the drawing) of the cylinder case 441a.
- the cylinder case 441a is formed with a plurality of ports 4a to 4h for communicating the inside and the outside.
- the lid member 441b is also formed in a substantially bottomed cylindrical shape, and each port is formed in each part facing the plurality of ports 4a to 4h of the cylindrical part.
- the port 4a is connected to the pipe 431a.
- the port 4b is connected to the pipe 422.
- the port 4 c is connected to the pipe 163.
- the pipe 163 connects the servo chamber 1A and the output port 4c.
- the port 4d is connected to the pipe 161 via the pipe 414.
- the port 4 e is connected to the pipe 424 and further connected to the pipe 422 via the relief valve 423.
- the port 4f is connected to the pipe 413.
- the port 4g is connected to the pipe 421.
- the port 4 h is connected to a pipe 511 branched from the pipe 51.
- the ball valve 442 is a ball type valve and is disposed on the bottom surface side of the cylinder case 441a inside the cylinder 441 (hereinafter also referred to as the cylinder bottom surface side).
- the urging portion 443 is a spring member that urges the ball valve 442 toward the opening side of the cylinder case 441a (hereinafter also referred to as the cylinder opening side), and is installed on the bottom surface of the cylinder case 441a.
- the valve seat portion 444 is a wall member provided on the inner peripheral surface of the cylinder case 441a, and partitions the cylinder opening side and the cylinder bottom surface side. A through passage 444 a is formed in the center of the valve seat portion 444 to communicate the partitioned cylinder opening side and cylinder bottom side.
- the valve member 444 holds the ball valve 442 from the cylinder opening side in such a manner that the biased ball valve 442 closes the through passage 444a.
- a valve seat surface 444b on which the ball valve 442 is detachably seated (contacted) is formed in the opening on the cylinder bottom surface side of the through passage 444a.
- a space defined by the ball valve 442, the biasing portion 443, the valve seat portion 444, and the inner peripheral surface of the cylinder case 441a on the cylinder bottom surface side is referred to as a “first chamber 4A”.
- the first chamber 4A is filled with brake fluid, connected to the pipe 431a via the port 4a, and connected to the pipe 422 via the port 4b.
- the control piston 445 includes a substantially cylindrical main body 445a and a substantially cylindrical protrusion 445b having a smaller diameter than the main body 445a.
- the main body 445a is disposed on the cylinder opening side of the valve seat 444 so as to be slidable in the axial direction in a coaxial and liquid-tight manner.
- the main body 445a is biased toward the cylinder opening by a biasing member (not shown).
- a passage 445c extending in the radial direction (vertical direction in the drawing) with both ends opened to the peripheral surface of the main body 445a is formed at the approximate center of the main body 445a in the cylinder axis direction.
- a part of the inner peripheral surface of the cylinder 441 corresponding to the opening position of the passage 445c has a port 4d and is recessed in a concave shape. This hollow space is referred to as “third chamber 4C”.
- the protruding portion 445b protrudes from the center of the cylinder bottom end surface of the main body portion 445a toward the cylinder bottom surface.
- the diameter of the protruding portion 445 b is smaller than the through passage 444 a of the valve seat portion 444.
- the protruding portion 445b is arranged coaxially with the through passage 444a.
- the tip of the protrusion 445b is spaced from the ball valve 442 toward the cylinder opening by a predetermined distance.
- the protrusion 445b is formed with a passage 445d that extends in the cylinder axial direction and opens in the center of the cylinder bottom end surface of the protrusion 445b.
- the passage 445d extends into the main body 445a and is connected to the passage 445c.
- the space defined by the cylinder bottom end surface of the main body 445a, the outer peripheral surface of the protruding portion 445b, the inner peripheral surface of the cylinder 441, the valve seat portion 444, and the ball valve 442 is referred to as a “second chamber 4B”.
- the second chamber 4B communicates with the ports 4d and 4e via the passages 445d and 445c and the third chamber 4C.
- the sub-piston 446 includes a sub main body 446a, a first protrusion 446b, and a second protrusion 446c.
- the sub main body 446a is formed in a substantially cylindrical shape.
- the sub main body 446a is disposed coaxially, liquid-tightly, and slidable in the axial direction on the cylinder opening side of the main body 445a.
- the first projecting portion 446b has a substantially cylindrical shape having a smaller diameter than the sub main body portion 446a, and projects from the center of the end surface of the sub main body portion 446a on the cylinder bottom surface side.
- the first protrusion 446b is in contact with the cylinder opening side end surface of the main body 445a.
- the 2nd protrusion part 446c is the same shape as the 1st protrusion part 446b, and protrudes from the end surface center by the side of the cylinder opening of the sub main-body part 446a.
- the second protrusion 446c is in contact with the lid member 441b.
- first pilot hydraulic pressure chamber 4D A space defined by the end face on the cylinder bottom surface side of the sub main body 446a, the outer peripheral face of the first protrusion 446b, the end face on the cylinder opening side of the control piston 445, and the inner peripheral face of the cylinder 441 is referred to as “first pilot hydraulic pressure chamber”. 4D ".
- the first pilot hydraulic pressure chamber 4D communicates with the pressure reducing valve 41 via the port 4f and the pipe 413, and communicates with the pressure increasing valve 42 via the port 4g and the pipe 421.
- a space defined by the end surface of the sub main body 446a on the cylinder opening side, the outer peripheral surface of the second protrusion 446c, the lid member 441b, and the inner peripheral surface of the cylinder 441 is referred to as a “second pilot chamber 4E”.
- the second pilot chamber 4E communicates with the port 11g through the port 4h and the pipes 511 and 51.
- Each chamber 4A-4E is filled with brake fluid.
- the pressure sensor 74 is a sensor (corresponding to a servo pressure sensor) that detects the servo pressure in the servo chamber 1 ⁇ / b> A, and is connected to a pipe 163.
- the pressure sensor 74 transmits a detection signal to the brake ECU 6.
- Wheel cylinders 541 to 544 communicate with the first master chamber 1D and the second master chamber 1E, which generate master cylinder hydraulic pressure (master pressure), via pipes 51 and 52 and a brake actuator 53, respectively.
- master pressure master pressure
- Each of the wheel cylinders 541 to 544 can apply a braking force corresponding to the master pressure from the master cylinder 1 to each of the wheels 5FR to 5RL.
- the wheel cylinders 541 to 544 constitute a brake for the wheels 5FR to 5RL.
- a known brake actuator 53 is connected to the port 11g of the first master chamber 1D and the port 11i of the second master chamber 1E via pipes 51 and 52, respectively. Connected to the brake actuator 53 are wheel cylinders 541 to 544 for operating brakes for braking the wheels 5FR to 5RL.
- the brake actuator 53 includes a holding valve 531, a pressure reducing valve 532, a reservoir 533, a pump 534, and a motor 535.
- the holding valve 531 is a normally-open electromagnetic valve, and opening / closing thereof is controlled by the brake ECU 6.
- One of the holding valves 531 is connected to the pipe 51, and the other is connected to the wheel cylinder 544 and the pressure reducing valve 532. That is, the holding valve 531 is an input valve for the brake actuator 53.
- the brake actuator 53 closes the holding valve 531 in the ABS control holding mode and blocks the inflow of the brake fluid from the master cylinder 1 to the wheel cylinder 544, while the holding valve 531 opens in the ABS control pressure increasing mode.
- the brake fluid from the master cylinder 1 is configured to flow into the wheel cylinder 544.
- the pressure reducing valve 532 is a normally closed electromagnetic valve, and opening / closing thereof is controlled by the brake ECU 6.
- One of the pressure reducing valves 532 is connected to the wheel cylinder 544 and the holding valve 531, and the other is connected to the reservoir 533. When the pressure reducing valve 532 is opened, the wheel cylinder 544 and the reservoir 533 communicate with each other.
- the reservoir 533 stores brake fluid and is connected to the pipe 51 via the pump 534.
- the pump 534 is arranged such that the suction port is connected to the reservoir 533 and the discharge port is connected to the pipe 51 via the check valve z.
- the check valve z allows the flow from the pump 534 to the pipe 51 (first master chamber 1D) and restricts the flow in the reverse direction.
- the pump 534 is driven by the operation of a motor 535 according to a command from the brake ECU 6. In the ABS control decompression mode, the pump 534 sucks in the brake fluid in the wheel cylinder 544 or the brake fluid stored in the reservoir 533 and returns it to the first master chamber 1D.
- a damper (not shown) is disposed upstream of the pump 534 in order to reduce the pulsation of the brake fluid discharged from the pump 534.
- the brake actuator 53 is provided between the master cylinder 1 and the wheel cylinders 541 to 544 so that the brake fluid supplied to the wheel cylinders 541 to 544 by the built-in pump 534 is pumped back to the master cylinder 1. At least composed.
- the brake actuator 53 includes a wheel speed sensor 76 that detects a wheel speed. A detection signal indicating the wheel speed detected by the wheel speed sensor 76 is output to the brake ECU 6.
- the brake ECU 6 switches and controls opening / closing of each holding valve and pressure reducing valve based on the master pressure, the state of the wheel speed, and the longitudinal acceleration, and operates the motor as required to operate each wheel cylinder 541 ⁇ ABS control (anti-lock brake control) for adjusting the brake fluid pressure applied to 544, that is, the braking force applied to each of the wheels 5FR to 5RL is executed.
- the brake actuator 53 is a device that adjusts the amount and timing of the brake fluid supplied from the master cylinder 1 to the wheel cylinders 541 to 544 based on instructions from the brake ECU 6.
- the brake actuator 53 has a function as an actuator that causes the brake fluid to flow into the master chamber 1D and an actuator that causes the brake fluid in the master chamber 1D to flow out.
- the hydraulic pressure sent from the accumulator 431 of the servo pressure generating device 4 is controlled by the pressure increasing valve 42 and the pressure reducing valve 41, and the servo pressure is generated in the servo chamber 1A.
- the piston 14 and the second master piston 15 move forward to pressurize the first master chamber 1D and the second master chamber 1E.
- the hydraulic pressure in the first master chamber 1D and the second master chamber 1E is supplied as master pressure from the ports 11g and 11i to the wheel cylinders 541 to 544 via the pipes 51 and 52 and the brake actuator 53, and is supplied to the wheels 5FR to 5RL. A pressure braking force is applied.
- the brake ECU 6 is an electronic control unit and has a microcomputer.
- the microcomputer includes a storage unit such as an input / output interface, a CPU, a RAM, a ROM, and a non-volatile memory connected to each other via a bus.
- the brake ECU 6 is connected to various sensors 71 to 76 in order to control the electromagnetic valves 22, 23, 41, 42, the motor 433, and the like.
- the brake ECU 6 receives an operation amount (pedal stroke) of the brake pedal 10 from the stroke sensor 71 by the driver, inputs whether or not the driver has operated the brake pedal 10 from the brake stop switch 72, and receives from the pressure sensor 73
- the reaction force hydraulic pressure of the two fluid pressure chamber 1C or the pressure (or reaction force fluid pressure) of the first fluid pressure chamber 1B is input, the servo pressure supplied from the pressure sensor 74 to the servo chamber 1A is input, and the pressure sensor 75
- the accumulator hydraulic pressure of the accumulator 431 is input from, and the speeds of the wheels 5FR, 5FL, 5RR, 5RL are input from the wheel speed sensor 76.
- the brake ECU 6 stores two control modes of “linear mode” and “REG mode”.
- the linear mode is normal brake control. That is, the brake ECU 6 energizes the first control valve 22 to open, and energizes the second control valve 23 to close the valve. When the second control valve 23 is closed, the second hydraulic chamber 1C and the reservoir 171 are shut off, and when the first control valve 22 is opened, the first hydraulic chamber 1B and the second hydraulic chamber are opened. 1C communicates.
- the linear mode controls the servo pressure in the servo chamber 1A by controlling the pressure reducing valve 41 and the pressure increasing valve 42 with the first control valve 22 opened and the second control valve 23 closed. It is a mode to do.
- the brake ECU 6 calculates the “request braking force” of the driver from the operation amount of the brake pedal 10 (movement amount of the input piston 13) detected by the stroke sensor 71 or the operation force of the brake pedal 10. .
- the state as described above that is, the state where the ball valve 442 blocks the through-passage 444a of the valve seat portion 444 is obtained. Further, the pressure reducing valve 41 is in an open state, and the pressure increasing valve 42 is in a closed state. That is, the first chamber 4A and the second chamber 4B are isolated.
- the second chamber 4B communicates with the servo chamber 1A through the pipe 163 and is maintained at the same pressure.
- the second chamber 4B communicates with the third chamber 4C via passages 445c and 445d of the control piston 445. Therefore, the second chamber 4B and the third chamber 4C communicate with the reservoir 171 through the pipes 414 and 161.
- One of the first pilot chambers 4 ⁇ / b> D is closed by a pressure increasing valve 42, and the other communicates with the reservoir 171 through the pressure reducing valve 41.
- the first pilot chamber 4D and the second chamber 4B are kept at the same pressure.
- the second pilot chamber 4E communicates with the first master chamber 1D via the pipes 511 and 51 and is maintained at the same pressure.
- the brake ECU 6 controls the pressure reducing valve 41 and the pressure increasing valve 42 based on the target friction braking force (corresponding to the required braking force). That is, the brake ECU 6 controls the pressure reducing valve 41 in the closing direction and the pressure increasing valve 42 in the opening direction.
- the accumulator 431 and the first pilot chamber 4D communicate with each other.
- the first pilot chamber 4D and the reservoir 171 are shut off.
- the high pressure brake fluid supplied from the accumulator 431 can increase the pressure in the first pilot chamber 4D.
- the control piston 445 slides to the cylinder bottom surface side (rear side in FIG. 1).
- the tip of the protrusion 445 b of the control piston 445 contacts the ball valve 442, and the passage 445 d is closed by the ball valve 442. Then, the second chamber 4B and the reservoir 171 are blocked.
- the ball valve 442 is pushed toward the cylinder bottom surface by the protrusion 445b and moves, and the ball valve 442 is separated from the valve seat surface 444b. Accordingly, the first chamber 4A and the second chamber 4B are communicated with each other through the through passage 444a of the valve seat portion 444. High pressure brake fluid is supplied from the accumulator 431 to the first chamber 4A, and the pressure in the second chamber 4B increases due to communication. Note that the greater the separation distance of the ball valve 442 from the valve seat surface 444b, the larger the brake fluid flow path, and the higher the fluid pressure in the flow path downstream of the ball valve 442.
- the brake ECU 6 is arranged downstream of the pressure increasing valve 42 so that the pilot pressure in the first pilot chamber 4D increases as the movement amount of the input piston 13 (the operation amount of the brake pedal 10) detected by the stroke sensor 71 increases.
- the pressure increasing valve 42 is controlled so that the flow path of the pressure reducing valve 41 becomes larger, and the pressure reducing valve 41 is controlled so that the flow path downstream of the pressure reducing valve 41 becomes smaller. That is, as the movement amount of the input piston 13 (the operation amount of the brake pedal 10) increases, the pilot pressure increases and the servo pressure also increases.
- the pressure in the second chamber 4B increases, the pressure in the servo chamber 1A communicating therewith also increases. Due to the pressure increase in the servo chamber 1A, the first master piston 14 moves forward, and the pressure in the first master chamber 1D increases. And the 2nd master piston 15 also moves forward and the pressure of the 2nd master chamber 1E rises. Due to the pressure increase in the first master chamber 1D, high-pressure brake fluid is supplied to a brake actuator 53 and a second pilot chamber 4E described later. Although the pressure in the second pilot chamber 4E rises, the pressure in the first pilot chamber 4D also rises in the same manner, so the sub piston 446 does not move.
- high-pressure (master pressure) brake fluid is supplied to the brake actuator 53, and the friction brake is activated to brake the vehicle.
- the force for moving the first master piston 14 forward in the “linear mode” corresponds to a force corresponding to the servo pressure.
- the pressure reducing valve 41 When releasing the brake operation, the pressure reducing valve 41 is opened, the pressure increasing valve 42 is closed, and the reservoir 171 communicates with the first pilot chamber 4D. As a result, the control piston 445 moves backward and returns to the state before the brake pedal 10 is depressed.
- the “REG mode” is a mode in which the pressure reducing valve 41, the pressure increasing valve 42, the first control valve 22, and the second control valve 23 are in a non-energized state, or a non-energized state (maintenance maintained) due to a failure or the like Mode.
- the pressure reducing valve 41, the pressure increasing valve 42, the first control valve 22, and the second control valve 23 are not energized (controlled), the pressure reducing valve 41 is in the open state, the pressure increasing valve 42 is in the closed state, The control valve 22 is closed and the second control valve 23 is open.
- the non-energized state (non-control state) is maintained even after the brake pedal 10 is depressed.
- the input piston 13 moves forward to increase the pressure in the first hydraulic chamber 1B, and the first master piston 14 moves forward due to the pressure.
- the pressure reducing valve 41 and the pressure increasing valve 42 are not energized, the servo pressure is not controlled. That is, the first master piston 14 moves forward only with a force corresponding to the operating force of the brake pedal 10 (pressure in the first hydraulic chamber 1B).
- the volume of the servo chamber 1 ⁇ / b> A increases, but the brake fluid is replenished because it communicates with the reservoir 171 via the regulator 44.
- the brake ECU 6 repeatedly executes a program corresponding to the above flowchart every predetermined short time (control cycle time) when a start switch (or an ignition switch) (not shown) is in an on state.
- step S102 determines in step S102 whether the conditions for ABS control are satisfied. If the ABS control condition is not satisfied, the brake ECU 6 determines “NO” in step S102 and advances the program to step S104. On the other hand, if the ABS control condition is satisfied, the brake ECU 6 determines “YES” in step S102 and advances the program to step S112.
- the ABS control start condition is that the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined speed (for example, 5 km / h), the brake pedal 10 is depressed, and the slip ratio that is the difference between the vehicle speed and the wheel speed is a predetermined value. That is all.
- a predetermined speed for example, 5 km / h
- the brake pedal 10 is depressed
- the slip ratio that is the difference between the vehicle speed and the wheel speed is a predetermined value. That is all.
- the brake ECU 6 instructs the brake actuator 53 to reduce the pressure.
- ABS control is started.
- the brake ECU 6 instructs the brake actuator 53 to reduce, hold, or increase the pressure in order to adjust the braking force of the wheel cylinders 541 to 544 based on the wheel speed and longitudinal acceleration of each wheel 5FR Han RL. I do.
- ABS control end condition is, for example, increased when the brake pedal depression force is 0, when the vehicle speed is equal to or lower than a predetermined extremely low speed, or for all wheels subject to ABS control. This is the case where the duration of the pressure control is over a predetermined time.
- the brake ECU 6 sets the pressure reduction dead zone to the normal width BRn and sets the pressure increase dead zone to the normal width BAn in step S104.
- the decompression dead zone is a dead zone on the decompression side of the control dead zone.
- the booster dead zone is a dead zone on the booster side of the control dead zone.
- the normal widths BAn and BRn are the widths of the control dead zone set at the time of normal braking, and are set to be in the range of the first predetermined width from the target servo pressure.
- the first predetermined width is set in consideration of hysteresis during feedback control.
- the control dead zone is a range in which the control of the pressure increasing valve 42 and the pressure reducing valve 41 is prohibited.
- the control of the pressure increasing valve 42 and the pressure reducing valve 41 is prohibited.
- the brake ECU 6 determines “YES” in steps S102 and 112, and in step S114, sets the decompression dead zone to a wide width BRw. And the pressure increase dead zone is set to the normal width BAn.
- the wide width BRw is a width of a control dead zone set when brake control (for example, ABS control) with brake fluid pumping back control is performed, and a range of a second predetermined width wider than the first predetermined width from the target servo pressure. It is set to become. That is, the decompression dead zone is set wider than the normal width BRn.
- the brake pedal 10 has been stepped on, and the pressure increase dead zone is set to the normal width BAn in order to generate a servo pressure that follows the stepping increase without a sense of incongruity.
- the decompression dead zone may also be set to the normal width BRn.
- the brake fluid pumping back control is a control for pumping the brake fluid supplied to the wheel cylinder 544 by the pump 534 in the brake actuator 53 or the brake fluid in the reservoir 533 back to the master cylinder 1, for example, to the wheel cylinder 544 during ABS control. In this operation, the supplied brake fluid is pumped back to the master cylinder 1 via the reservoir 533.
- step S112 the operation amount is acquired from the stroke sensor 71, and when the operation amount increases, it is determined that the brake pedal 10 has been depressed.
- step S118 the decompression dead zone is set to the normal width BRn, and the pressure increase dead zone is set to the wide width BAw.
- the wide width BAw is set in the same manner as the wide width BRw. That is, the pressure increase dead zone is set wider than the normal width BAn.
- step S116 an operation amount is acquired from the stroke sensor 71, and when the operation amount decreases, it is determined that the brake pedal 10 has been depressed.
- the pressure reduction dead zone is set to the normal width BRn.
- the pressure increase dead zone may be set to the normal width BAn.
- step S120 the brake ECU 6 determines whether or not the deviation between the actual servo pressure and the target servo pressure is less than a predetermined value ⁇ Pth.
- the actual servo pressure is an actual servo pressure detected by the pressure sensor 74 (servo pressure sensor).
- the target servo pressure is a value set according to the operation (operation amount or operation force) of the brake pedal 10 by the driver. This target servo pressure is set based on the operation amount of the brake pedal 10 detected by the stroke sensor 71.
- the predetermined value ⁇ Pth is a value for determining that the actual servo pressure has sufficiently caught up to the target servo pressure.
- the predetermined value ⁇ Pth is larger than the normal widths BAn and BRn of the control dead zone set during normal braking, and the brake fluid. It is set to a value smaller than the wide widths BAw and BRw of the control dead zone set when brake control (for example, ABS control) with pumping back control is performed. It should be noted that the ABS control condition is satisfied and the brake pedal 10 has not been stepped on or returned (the brake pedal 10 is being depressed), and the actual servo pressure and the target servo pressure Is equal to or greater than the predetermined value ⁇ Pth, the brake ECU 6 determines “YES”, “NO”, “NO”, “NO” in steps S102, 112, 116, 120, and in step S124.
- brake control for example, ABS control
- the width of the control dead zone set in the previous control cycle is maintained. For example, when the holding state is changed from the stepping-in operation, the width of the decompression dead zone is maintained at the wide width BRw, while the width of the pressure increase dead zone is maintained at the normal width BAn. In addition, when the holding state is reached after the stepping back operation, the width of the pressure-reducing dead zone is maintained at the normal width BAw, while the width of the pressure-increasing dead zone is maintained at the wide width BAw.
- step S106 the brake ECU 6 executes servo pressure feedback control.
- the brake ECU 6 performs control (feedback control) of the pressure increasing valve 42 and the pressure reducing valve 41 so that the actual servo pressure detected by the pressure sensor 74 becomes the target servo pressure set according to the operation of the brake pedal 10.
- the brake ECU 6 prohibits (does not execute) the feedback control when the actual servo pressure is within the range of the control dead zone.
- the brake ECU 6 executes feedback control.
- the brake pedal 10 Before time t1, the brake pedal 10 is depressed and held. At this time, normal braking is performed. An actual servo pressure corresponding to the stroke of the brake pedal 10 is generated, and a master pressure and a wheel cylinder pressure associated with the actual servo pressure are generated.
- the target servo pressure is set according to the operation amount of the brake pedal 10, and feedback control is performed so that the actual servo pressure detected by the pressure sensor 74 becomes the target servo pressure.
- the control dead zone is set with the normal widths BRn and BAn (step S104).
- the feedback control is prohibited.
- the feedback control is performed (step S106). The actual servo pressure is in the control dead zone.
- the road surface suddenly changes to a low road friction coefficient, and ABS control is started.
- ABS control is being performed and the brake pedal 10 is in a holding state.
- the control dead zone is expanded from the normal widths BRn and BAn to the wide widths BRw and BAw (step S122).
- the brake fluid is repeatedly returned from the wheel cylinders 541 to 544 to the master cylinder 1 and sent again from the master cylinder 1 to the wheel cylinders 541 to 544.
- the width of the control dead zone is set wider than the fluctuation range of the fluctuating actual servo pressure, and thus fluctuates within the range of the control dead zone.
- control dead zone is expanded at this time, even if the servo pressure (actual servo pressure) changes frequently with the ABS control and the fluctuation amount is large, the increase in the wide control dead zone. Control (for example, feedback control) of the pressure control valve and the pressure reduction control valve is prohibited. As a result, the servo pressure can be appropriately controlled by prohibiting unnecessary servo pressure control.
- step S114 the actual servo pressure is controlled with high sensitivity without delay in response to the stepping-in operation.
- the actual servo pressure follows the target servo pressure while undulating, but gradually deviates from the target servo pressure due to a response delay in feedback control.
- the ABS control is being performed from time t3 to time t5, and the brake pedal 10 is in the holding state.
- the pressure reduction dead zone is maintained at the wide width BRw, and the pressure increase dead zone is maintained at the normal width BAn (step S124).
- the pressure increase dead zone is widened. If the actual servo pressure is outside the range of the control dead zone, the servo pressure feedback control is executed.
- step S122 When the deviation between the actual servo pressure and the target servo pressure becomes less than the predetermined value ⁇ Pth at time t4, the decompression dead zone is maintained at the wide width BRw, and the pressure increase dead zone is expanded to the wide width BAw (step S122).
- the pressure-increasing dead zone is widened and the servo pressure feedback control is prohibited.
- the servo pressure feedback control is not prohibited when the actual servo pressure deviates from the target servo pressure, so the actual servo pressure is maintained deviated from the target servo pressure. Can be suppressed.
- the actual servo pressure can be made as close as possible to the target servo pressure, and feedback control is prohibited in this state. Therefore, when shifting to the holding operation, the actual servo pressure can appropriately follow the target servo pressure, and the uncomfortable feeling given to the operator can be suppressed.
- the actual servo pressure fluctuates (waves) from time t4 to time t5, similarly to the above-described time t1 to time t2, the width of the control dead zone is set wider than the fluctuation width of the fluctuating actual servo pressure. Therefore, it fluctuates within the range of the control dead zone.
- step S118 the actual servo pressure is controlled with high sensitivity without delay in response to the step back operation.
- the actual servo pressure follows the target servo pressure while undulating, but exceeds the target servo pressure and gradually deviates due to a response delay in feedback control.
- the ABS control is being performed and the brake pedal 10 is in the holding state from the time t6 until the ABS control is completed.
- the pressure-reducing dead zone is maintained at the normal width BRn, and the pressure-increasing dead zone is maintained at the wide width BAw (step S124).
- the decompression dead zone is widened. Without being maintained (the control dead zone is maintained during normal braking), the actual servo pressure is outside the range of the control dead zone, so that the servo pressure feedback control is executed.
- the decompression dead zone is expanded to the wide width BRw, and the pressure increase dead zone is maintained at the wide width BAw (step S122).
- the control dead zone is widened and the servo pressure feedback control is prohibited.
- the servo pressure feedback control is not prohibited when the actual servo pressure deviates from the target servo pressure, so the actual servo pressure is maintained deviated from the target servo pressure. Can be suppressed.
- the actual servo pressure can be made as close as possible to the target servo pressure, and feedback control is prohibited in this state. Therefore, when shifting to the holding operation, the actual servo pressure can appropriately follow the target servo pressure, and the uncomfortable feeling given to the operator can be suppressed.
- the actual servo pressure fluctuates (waves) as in the above-described time t1 to time t2, but the width of the control dead zone fluctuates. Since it is set more widely, it fluctuates within the range of the control dead zone.
- the brake ECU 6 increases the actual servo pressure detected by the pressure sensor 74 (servo pressure sensor) so as to become the target servo pressure.
- the pressure valve 42 and the pressure reducing valve 41 are feedback-controlled (step S106), and the control dead zone for prohibiting the feedback control of the pressure increasing valve 42 and the pressure reducing valve 41 during normal braking is set within the first predetermined range from the target servo pressure.
- the brake actuator 53 performs brake control (for example, ABS control) with brake fluid pumping back control for pumping the brake fluid supplied to the wheel cylinders 541 to 544 by the pump 534 to the master cylinder 1.
- brake control for example, ABS control
- brake fluid pumping back control for pumping the brake fluid supplied to the wheel cylinders 541 to 544 by the pump 534 to the master cylinder 1.
- the control dead band is the first predetermined width from the target servo pressure It is set to be wider second predetermined width (step S114,118,122).
- the control dead zone for prohibiting the control of the pressure increasing valve 42 and the pressure reducing valve 41 causes the brake fluid pumping back to pump back the brake fluid supplied to the wheel cylinders 541 to 544 by the pump 534 of the brake actuator 53 to the master cylinder 1.
- brake control accompanied by control for example, ABS control
- it is set wider than the range set during normal braking. Therefore, when the ABS control is executed, the brake fluid is returned from the wheel cylinders 541 to 544 side to the master cylinder 1 side and sent again from the master cylinder 1 side to the wheel cylinders 541 to 544 side.
- the control dead zone is widened as described above, if the brake pedal 10 (brake operation member) is stepped on or returned during ABS control, the control of the pressure increasing valve 42 and the pressure reducing valve 41 is controlled in response to the operation. That is, servo pressure control (for example, feedback control) is prohibited. As a result, the actual servo pressure cannot be made to follow the target servo pressure that changes due to the operation of the brake pedal 10, and the operator may feel uncomfortable.
- the brake ECU 6 performs the ABS control, after setting the control dead zone to be the second predetermined width, the brake ECU 6 detects an increase or a return operation of the brake pedal 10 by the operator.
- the control dead zone is set to be smaller than the second predetermined width (steps S114 and S118). According to this, even if the brake pedal 10 is stepped up or down during ABS control after widening the control dead zone, when the operation is detected, the servo dead zone is narrowed by narrowing the relatively wide control dead zone. The range in which the pressure control is prohibited can be reduced. As a result, the actual servo pressure can be made to follow the target servo pressure that is changed by the operation of the brake pedal 10, and the uncomfortable feeling given to the operator can be suppressed.
- the brake ECU 6 sets the control dead zone to be a width smaller than the second predetermined width in accordance with an increase or return operation of the brake pedal 10 by the operator during the ABS control. Further, when the holding operation of the brake pedal 10 by the operator is detected, if the deviation between the actual servo pressure and the target servo pressure is less than the predetermined value ⁇ Pth, the control dead zone set to a small width becomes wide. (Step S122). According to this, when shifting from the stepping-in operation or stepping-back operation to the holding operation during the ABS control, when the actual servo pressure and the target servo pressure are different, the control dead zone is not expanded (normally The control dead zone is maintained and the servo pressure control is executed.
- the control dead zone is widened and the servo pressure control is performed. It is forbidden. That is, when shifting to the holding operation, control of the servo pressure is not prohibited when the actual servo pressure deviates from the target servo pressure, so that the actual servo pressure is maintained deviated from the target servo pressure. Can be suppressed. Therefore, when shifting to the holding operation, the actual servo pressure can appropriately follow the target servo pressure, and the uncomfortable feeling given to the operator can be suppressed.
- the width of the control dead zone set to be the second predetermined width is set based on the amount of change in the master pressure that occurs during the ABS control. According to this, even if the servo pressure (actual servo pressure) fluctuates frequently due to, for example, ABS control, the control dead zone is set in an appropriate wide range. Therefore, in the wide control dead zone, the pressure increasing valve 42 and the pressure reduction valve are set. Control of the valve 41 (for example, feedback control) is reliably prohibited. Therefore, it is possible to reliably eliminate the influence due to the fluctuation of the master pressure that occurs during ABS control.
- the brake control including the brake fluid pumping-back control is not limited to the ABS control, but the brake fluid supplied into the wheel cylinders 541 to 544 by the pump 534 of the brake actuator 53 is supplied to the master cylinder 1.
- the target servo pressure may be set in accordance with the braking force to be applied to the brake control target (braking force application target) wheel in ESC control and traction control control.
- the present invention is applied to a configuration in which the servo pressure is applied to the back surface of the first master piston 14, but is not limited to this configuration, and slides in the master cylinder 1,
- the present invention is also applicable to other configurations having a master piston that generates a master cylinder hydraulic pressure in accordance with the servo pressure.
- the target servo pressure may be set based on the operation force of the brake pedal 10 instead of the operation amount of the brake pedal 10.
- a sensor for detecting the operation force may be provided.
- the predetermined value ⁇ Pth is set larger than the normal widths BAn and BRn of the control dead zone, but may be set smaller than BAn and BRn. In this case, even within the normal dead zone, a process for performing feedback control is required until the difference between the actual servo pressure and the target servo pressure becomes equal to or less than the predetermined value ⁇ Pth. The divergence can be further reduced.
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Abstract
実サーボ圧を適切に制御することができる車両制御装置を提供する。 車両制御装置は、サーボ圧センサによって検出された実際のサーボ圧が目標サーボ圧となるように増圧制御弁および減圧制御弁を制御し(ステップS106)、通常のブレーキ時には、増圧制御弁および減圧制御弁の制御を禁止する制御不感帯を目標サーボ圧から第1所定幅の範囲となるように設定し(ステップS104)、ブレーキアクチュエータにおいてポンプによってホイールシリンダ内に供給されたブレーキ液をマスタシリンダ内に汲み戻すブレーキ液汲み戻し制御を伴うブレーキ制御(例えばABS制御)を行っている時には、制御不感帯を目標サーボ圧から第1所定幅より広い第2所定幅となるように設定している(ステップS114,118,122)。
Description
本発明は、車両に用いられる車両制御装置に関する。
車両用制動装置の一形式として、特許文献1に示されているものが知られている。特許文献1の図1に示されているように、車両用制動装置は、マスタピストン113、114がサーボ室127内のサーボ圧に駆動されて移動し、前記マスタピストンの移動によりマスタ室132、136圧のマスタ圧が変化するマスタシリンダ1と、高圧源431及び前記サーボ室に接続され、前記高圧源のブレーキ液圧に基づいて、パイロット室内のパイロット圧に応じたサーボ圧を前記サーボ室内に発生させる機械式のサーボ圧発生装置44と、前記パイロット室に接続され、所望のパイロット圧を前記パイロット室内に発生させる電動式のパイロット圧発生装置41、42、43と、前記マスタ室と前記パイロット室とを接続するマスタパイロット間ブレーキ液経路511と、ABS制御、ESC制御などを行うことができるブレーキアクチュエータ53と、を備えている。このマスタパイロット間ブレーキ液経路は、前記マスタ室とホイールシリンダ541などとを接続するマスタホイルシリンダ間ブレーキ液経路51から分岐したものである。車両用制動装置は、サーボ圧を検出する圧力センサ74を備えている。
このように構成された車両用制動装置においては、ブレーキペダル115が踏まれると、ストロークセンサ72からの情報に応じてブレーキECU6が減圧弁41及び増圧弁42を制御する。すなわち、一般的には、ブレーキペダル115のストローク量に応じた目標サーボ圧が設定され、その目標サーボ圧と実際に検出されたサーボ圧(実サーボ圧)とが一致するように減圧弁41及び増圧弁42が制御(フィードバック制御)されるようになっている。
しかしながら上述した車両用制動装置において、ABS制御を実行する際にブレーキアクチュエータ53が作動すると、ブレーキ液がホイールシリンダ側からマスタシリンダ側に戻され、再度マスタシリンダ側からホイールシリンダ側に送られることが繰り返される。これにより、マスタピストンが短い周期で後退・前進を繰り返し、それに伴ってサーボ圧室の容積が減増し、サーボ圧(実サーボ圧)が頻繁に変化する。この頻繁な変化に合わせて実サーボ圧をフィードバックして減圧弁41及び増圧弁42を制御すると、減圧弁41及び増圧弁42の制御が追従できずに、実サーボ圧を適切に制御できないおそれがあった。
そこで、本発明は、上述した問題を解消するためになされたもので、実サーボ圧を適切に制御することができる車両制御装置を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するため、請求項1に係る発明の構成上の特徴は、マスタピストンがサーボ室内のサーボ圧に駆動されて移動し、マスタピストンの移動によりマスタ室のマスタ圧が変化するマスタシリンダと、高圧源と、高圧源とサーボ室との間に設けられ、高圧源からサーボ室へのブレーキ液の流れを制御する増圧制御弁と、低圧源とサーボ室との間に設けられ、サーボ室から低圧源へのブレーキ液の流れを制御する減圧制御弁と、を含んで構成され、操作者によるブレーキ操作部材の操作に応じたサーボ圧をサーボ室内に発生させるサーボ圧発生装置と、サーボ圧を検出するサーボ圧センサと、マスタシリンダからのマスタ圧に応じた制動力を車輪に付与するホイールシリンダと、マスタシリンダとホイールシリンダとの間に設けられ、内蔵のポンプによってホイールシリンダに供給されたブレーキ液をマスタシリンダに汲み戻すように少なくとも構成され、ホイールシリンダの制動力を制御するブレーキ制御に用いられるブレーキアクチュエータと、を備えた車両用制動装置に適用される車両制御装置であって、車両制御装置は、サーボ圧センサによって検出された実際のサーボ圧が目標サーボ圧となるように増圧制御弁および減圧制御弁を制御し、通常のブレーキ時には、増圧制御弁および減圧制御弁の制御を禁止する制御不感帯を目標サーボ圧から第1所定幅の範囲となるように設定し、ブレーキアクチュエータにおいてポンプによってホイールシリンダに供給されたブレーキ液をマスタシリンダに汲み戻すブレーキ液汲み戻し制御を伴うブレーキ制御を行っている時には、制御不感帯を目標サーボ圧から第1所定幅より広い第2所定幅となるように設定していることである。
これによれば、増圧制御弁および減圧制御弁の制御を禁止する制御不感帯が、ブレーキアクチュエータのポンプによってホイールシリンダに供給されたブレーキ液をマスタシリンダに汲み戻すブレーキ液汲み戻し制御を伴うブレーキ制御、例えばABS制御が実行される場合、通常のブレーキ時に設定される範囲より広く設定される。よって、ABS制御が実行される際、ブレーキ液がホイールシリンダ側からマスタシリンダ側に戻され、再度マスタシリンダ側からホイールシリンダ側に送られることが繰り返されることにより、マスタピストンが短い周期で後退・前進を繰り返し、それに伴ってサーボ室の容積が減増し、サーボ圧(実サーボ圧)が頻繁に変化しても、広くなった制御不感帯内においては、増圧制御弁および減圧制御弁の制御(例えばフィードバック制御)が禁止される。その結果、不必要なサーボ圧の制御を禁止することで、サーボ圧を適切に制御することができる。
前述したように制御不感帯を広げた場合、ブレーキ液汲み戻し制御を伴うブレーキ制御中にブレーキ操作部材が踏み増しまたは踏み戻しされると、その操作に対して、増圧制御弁および減圧制御弁の制御(例えばフィードバック制御)すなわちサーボ圧の制御が禁止される。その結果、ブレーキ操作部材の操作により変化する目標サーボ圧に実サーボ圧を追従させることができず、操作者に違和感を与えるおそれがある。
これに対して、請求項2に係る発明の構成上の特徴は、請求項1において、車両制御装置は、ブレーキ液汲み戻し制御を伴うブレーキ制御を行っている時において、制御不感帯を第2所定幅となるように設定した後、操作者によるブレーキ操作部材の踏み増しまたは踏み戻し操作を検出した場合、制御不感帯を第2所定幅より小さい幅となるように設定することである。
これによれば、制御不感帯を広げた後、ブレーキ液汲み戻し制御を伴うブレーキ制御中にブレーキ操作部材が踏み増しまたは踏み戻しされても、その操作を検出した場合には、比較的広い制御不感帯を狭くすることにより、サーボ圧の制御が禁止されている範囲を縮小することができる。その結果、ブレーキ操作部材の操作により変化する目標サーボ圧に実サーボ圧を追従させることができ、操作者に与える違和感を抑制することができる。
これに対して、請求項2に係る発明の構成上の特徴は、請求項1において、車両制御装置は、ブレーキ液汲み戻し制御を伴うブレーキ制御を行っている時において、制御不感帯を第2所定幅となるように設定した後、操作者によるブレーキ操作部材の踏み増しまたは踏み戻し操作を検出した場合、制御不感帯を第2所定幅より小さい幅となるように設定することである。
これによれば、制御不感帯を広げた後、ブレーキ液汲み戻し制御を伴うブレーキ制御中にブレーキ操作部材が踏み増しまたは踏み戻しされても、その操作を検出した場合には、比較的広い制御不感帯を狭くすることにより、サーボ圧の制御が禁止されている範囲を縮小することができる。その結果、ブレーキ操作部材の操作により変化する目標サーボ圧に実サーボ圧を追従させることができ、操作者に与える違和感を抑制することができる。
請求項3に係る発明の構成上の特徴は、請求項2において、車両制御装置は、ブレーキ液汲み戻し制御を伴うブレーキ制御を行っている時において、操作者によるブレーキ操作部材の踏み増しまたは踏み戻し操作に応じて、制御不感帯を第2所定幅より小さい幅となるように設定した後、さらに操作者によるブレーキ操作部材の保持操作を検出した場合には、実際のサーボ圧と目標サーボ圧との偏差が所定値未満である場合に、小さい幅に設定した制御不感帯を広い幅となるように設定することである。
これによれば、ブレーキ液汲み戻し制御を伴うブレーキ制御中において踏み増し操作または踏み戻し操作から保持操作に移行する場合に、実際のサーボ圧と目標サーボ圧とが乖離しているときには、制御不感帯が広げられないで(通常のブレーキ時の制御不感帯のまま維持される)、サーボ圧の制御が実行され、一方、実際のサーボ圧と目標サーボ圧とが接近したときに、制御不感帯が広げられて、サーボ圧の制御が禁止される。すなわち、保持操作に移行する際に、実際のサーボ圧が目標サーボ圧から乖離した状態でサーボ圧の制御が禁止されないため、実際のサーボ圧が目標サーボ圧から乖離した状態で維持されるのを抑制することができる。したがって、保持操作に移行する際に、実サーボ圧を目標サーボ圧に適切に追従させることができ、操作者に与える違和感を抑制することができる。
これによれば、ブレーキ液汲み戻し制御を伴うブレーキ制御中において踏み増し操作または踏み戻し操作から保持操作に移行する場合に、実際のサーボ圧と目標サーボ圧とが乖離しているときには、制御不感帯が広げられないで(通常のブレーキ時の制御不感帯のまま維持される)、サーボ圧の制御が実行され、一方、実際のサーボ圧と目標サーボ圧とが接近したときに、制御不感帯が広げられて、サーボ圧の制御が禁止される。すなわち、保持操作に移行する際に、実際のサーボ圧が目標サーボ圧から乖離した状態でサーボ圧の制御が禁止されないため、実際のサーボ圧が目標サーボ圧から乖離した状態で維持されるのを抑制することができる。したがって、保持操作に移行する際に、実サーボ圧を目標サーボ圧に適切に追従させることができ、操作者に与える違和感を抑制することができる。
請求項4に係る発明の構成上の特徴は、請求項1乃至請求項3の何れか一項において、第2所定幅となるように設定されている制御不感帯の幅は、ブレーキ液汲み戻し制御を伴うブレーキ制御の際発生するマスタ圧の変動量に基づいて設定されていることである。
これによれば、ブレーキ液汲み戻し制御を伴うブレーキ制御(例えばABS制御)によってサーボ圧(実サーボ圧)が頻繁に変化しても、制御不感帯が適切な広範囲で設定されるため、広くなった制御不感帯内においては、増圧制御弁および減圧制御弁の制御(例えばフィードバック制御)が確実に禁止される。よって、ブレーキ液汲み戻し制御を伴うブレーキ制御の際発生するマスタ圧の変動による影響を確実に解消することができる。
これによれば、ブレーキ液汲み戻し制御を伴うブレーキ制御(例えばABS制御)によってサーボ圧(実サーボ圧)が頻繁に変化しても、制御不感帯が適切な広範囲で設定されるため、広くなった制御不感帯内においては、増圧制御弁および減圧制御弁の制御(例えばフィードバック制御)が確実に禁止される。よって、ブレーキ液汲み戻し制御を伴うブレーキ制御の際発生するマスタ圧の変動による影響を確実に解消することができる。
以下、本発明の実施形態に係る車両制御装置およびこの車両制御装置で制御可能な車両用制動装置について図面に基づいて説明する。説明に用いる各図において、各部の形状・寸法は必ずしも厳密なものではない場合がある。
図1に示すように、車両用制動装置は、車輪5FR,5FL,5RR,5RLに液圧制動力を発生させる液圧制動力発生装置BFと、液圧制動力発生装置BFを制御するブレーキECU6(車両制御装置に相当する)と、を備えている。
(液圧制動力発生装置BF)
液圧制動力発生装置BFは、マスタシリンダ1と、反力発生装置2と、第一制御弁22と、第二制御弁23と、サーボ圧発生装置4と、液圧制御部5と、各種センサ71~76等により構成されている。
液圧制動力発生装置BFは、マスタシリンダ1と、反力発生装置2と、第一制御弁22と、第二制御弁23と、サーボ圧発生装置4と、液圧制御部5と、各種センサ71~76等により構成されている。
(マスタシリンダ1)
マスタシリンダ1は、ブレーキペダル10(「ブレーキ操作部材」に相当する)の操作量(操作)に応じてブレーキ液を液圧制御部5に供給する部位であり、メインシリンダ11、カバーシリンダ12、入力ピストン13、第1マスタピストン14、および第2マスタピストン15等により構成されている。マスタシリンダ1は、第1マスタピストン14がサーボ室1A内のサーボ圧に駆動されて移動し、第1マスタピストン14の移動により第1マスタ室1Dのマスタ圧が変化するものである。
なお、第1マスタピストン14は、マスタシリンダ1内を摺動し、サーボ圧に応じてマスタシリンダ液圧を発生するマスタピストン(特許請求の範囲に記載)に相当する。
マスタシリンダ1は、ブレーキペダル10(「ブレーキ操作部材」に相当する)の操作量(操作)に応じてブレーキ液を液圧制御部5に供給する部位であり、メインシリンダ11、カバーシリンダ12、入力ピストン13、第1マスタピストン14、および第2マスタピストン15等により構成されている。マスタシリンダ1は、第1マスタピストン14がサーボ室1A内のサーボ圧に駆動されて移動し、第1マスタピストン14の移動により第1マスタ室1Dのマスタ圧が変化するものである。
なお、第1マスタピストン14は、マスタシリンダ1内を摺動し、サーボ圧に応じてマスタシリンダ液圧を発生するマスタピストン(特許請求の範囲に記載)に相当する。
メインシリンダ11は、前方が閉塞されて後方に開口する有底略円筒状のハウジングである。メインシリンダ11の内周側の後方寄りに、内向きフランジ状に突出する内壁部111が設けられている。内壁部111の中央は、前後方向に貫通する貫通孔111aとされている。また、メインシリンダ11の内部の内壁部111よりも前方に、内径がわずかに小さくなっている小径部位112(後方)、113(前方)が設けられている。つまり、小径部位112、113は、メインシリンダ11の内周面から内向き環状に突出している。メインシリンダ11の内部には、小径部位112に摺接して軸方向に移動可能に第1マスタピストン14が配設されている。同様に、小径部位113に摺接して軸方向に移動可能に第2マスタピストン15が配設されている。
カバーシリンダ12は、略円筒状のシリンダ部121、蛇腹筒状のブーツ122、およびカップ状の圧縮スプリング123で構成されている。シリンダ部121は、メインシリンダ11の後端側に配置され、メインシリンダ11の後側の開口に同軸的に嵌合されている。シリンダ部121の前方部位121aの内径は、内壁部111の貫通孔111aの内径よりも大とされている。また、シリンダ部121の後方部位121bの内径は、前方部位121aの内径よりも小とされている。
防塵用のブーツ122は蛇腹筒状で前後方向に伸縮可能であり、その前側でシリンダ部121の後端側開口に接するように組み付けられている。ブーツ122の後方の中央には貫通孔122aが形成されている。圧縮スプリング123は、ブーツ122の周りに配置されるコイル状の付勢部材であり、その前側がメインシリンダ11の後端に当接し、後側はブーツ122の貫通孔122aに近接するように縮径されている。ブーツ122の後端および圧縮スプリング123の後端は、操作ロッド10aに結合されている。圧縮スプリング123は、操作ロッド10aを後方に付勢している。
入力ピストン13は、ブレーキペダル10の操作に応じてカバーシリンダ12内を摺動するピストンである。入力ピストン13は、前方に底面を有し後方に開口を有する有底略円筒状のピストンである。入力ピストン13の底面を構成する底壁131は、入力ピストン13の他の部位よりも径が大きくなっている。入力ピストン13は、シリンダ部121の後方部位121bに軸方向に摺動可能かつ液密的に配置され、底壁131がシリンダ部121の前方部位121aの内周側に入り込んでいる。
入力ピストン13の内部には、ブレーキペダル10に連動する操作ロッド10aが配設されている。操作ロッド10aの先端のピボット10bは、入力ピストン13を前側に押動できるようになっている。操作ロッド10aの後端は、入力ピストン13の後側の開口およびブーツ122の貫通孔122aを通って外部に突出し、ブレーキペダル10に接続されている。ブレーキペダル10が踏み込み操作されたときに、操作ロッド10aは、ブーツ122および圧縮スプリング123を軸方向に押動しながら前進する。操作ロッド10aの前進に伴い、入力ピストン13も連動して前進する。
第1マスタピストン14は、メインシリンダ11の内壁部111に軸方向に摺動可能に配設されている。第1マスタピストン14は、前方側から順番に加圧筒部141、フランジ部142、および突出部143が一体となって形成されている。加圧筒部141は、前方に開口を有する有底略円筒状に形成され、メインシリンダ11の内周面との間に間隙を有し、小径部位112に摺接している。加圧筒部141の内部空間には、第2マスタピストン15との間にコイルばね状の付勢部材144が配設されている。付勢部材144により、第1マスタピストン14は後方に付勢されている。換言すると、第1マスタピストン14は、設定された初期位置に向けて付勢部材144により付勢されている。
フランジ部142は、加圧筒部141よりも大径で、メインシリンダ11の内周面に摺接している。突出部143は、フランジ部142よりも小径で、内壁部111の貫通孔111aに液密に摺動するように配置されている。突出部143の後端は、貫通孔111aを通り抜けてシリンダ部121の内部空間に突出し、シリンダ部121の内周面から離間している。突出部143の後端面は、入力ピストン13の底壁131から離間し、その離間距離dは変化し得るように構成されている。
ここで、メインシリンダ11の内周面、第1マスタピストン14の加圧筒部141の前側、および第2マスタピストン15の後側により、「第1マスタ室1D」が区画されている。また、メインシリンダ11の内周面(内周部)と小径部位112と内壁部111の前面、および第1マスタピストン14の外周面により、第1マスタ室1Dよりも後方の後方室が区画されている。第1マスタピストン14のフランジ部142の前端部および後端部は後方室を前後に区分しており、前側に「第二液圧室1C」が区画され、後側に「サーボ室1A」が区画されている。さらに、メインシリンダ11の内周部、内壁部111の後面、シリンダ部121の前方部位121aの内周面(内周部)、第1マスタピストン14の突出部143(後端部)、および入力ピストン13の前端部により「第一液圧室1B」が区画されている。
第2マスタピストン15は、メインシリンダ11内の第1マスタピストン14の前方側に、小径部位113に摺接して軸方向に移動可能に配置されている。第2マスタピストン15は、前方に開口を有する筒状の加圧筒部151、および加圧筒部151の後側を閉塞する底壁152が一体となって形成されている。底壁152は、第1マスタピストン14との間に付勢部材144を支承している。加圧筒部151の内部空間には、メインシリンダ11の閉塞された内底面111dとの間に、コイルばね状の付勢部材153が配設されている。付勢部材153により、第2マスタピストン15は後方に付勢されている。換言すると、第2マスタピストン15は、設定された初期位置に向けて付勢部材153により付勢されている。メインシリンダ11の内周面、内底面111d、および第2マスタピストン15により、「第2マスタ室1E」が区画されている。
マスタシリンダ1には、内部と外部を連通させるポート11a~11iが形成されている。ポート11aは、メインシリンダ11のうち内壁部111よりも後方に形成されている。ポート11bは、ポート11aと軸方向の同様の位置に、ポート11aに対向して形成されている。ポート11aとポート11bは、メインシリンダ11の内周面とシリンダ部121の外周面との間の環状空間を介して連通している。ポート11aおよびポート11bは、配管161に接続され、かつリザーバ171に接続されている。
また、ポート11bは、シリンダ部121および入力ピストン13に形成された通路18により第一液圧室1Bに連通している。通路18は入力ピストン13が前進すると遮断され、これによって第一液圧室1Bとリザーバ171とが遮断される。
ポート11cは、内壁部111より後方かつポート11aよりも前方に形成され、第一液圧室1Bと配管162とを連通させている。ポート11dは、内壁部111より前方かつポート11cよりも前方に形成され、サーボ室1Aと配管163とを連通させている。ポート11eは、ポート11dよりも前方に形成され、第二液圧室1Cと配管164とを連通させている。
ポート11fは、小径部位112の両シール部材91、92の間に形成され、リザーバ172とメインシリンダ11の内部とを連通している。ポート11fは、第1マスタピストン14に形成された通路145を介して第1マスタ室1Dに連通している。通路145は、第1マスタピストン14が前進するとポート11fと第1マスタ室1Dが遮断される位置に形成されている。ポート11gは、ポート11fよりも前方に形成され、第1マスタ室1Dと配管51とを連通させている。
ポート11hは、小径部位113の両シール部材93、94の間に形成され、リザーバ173とメインシリンダ11の内部とを連通させている。ポート11hは、第2マスタピストン15の加圧筒部151に形成された通路154を介して第2マスタ室1Eに連通している。通路154は、第2マスタピストン15が前進するとポート11hと第2マスタ室1Eが遮断される位置に形成されている。ポート11iは、ポート11hよりも前方に形成され、第2マスタ室1Eと配管52とを連通させている。
また、マスタシリンダ1内には、適宜、Oリング等のシール部材(図面黒丸部分)が配置されている。シール部材91、92は、小径部位112に配置され、第1マスタピストン14の外周面に液密的に当接している。同様に、シール部材93、94は、小径部位113に配置され、第2マスタピストン15の外周面に液密的に当接している。また、入力ピストン13とシリンダ部121との間にもシール部材95、96が配置されている。
ストロークセンサ71は、運転者(操作者)によりブレーキペダル10が操作された操作量(ペダルストローク)を検出するセンサであり、検出信号をブレーキECU6に送信する。ブレーキストップスイッチ72は、運転者によるブレーキペダル10の操作の有無を2値信号(オンとオフ)で検出するスイッチであり、検出信号をブレーキECU6に送信する。なお、ストロークセンサ71の代わりに、操作者によるブレーキペダル10の操作に応じた操作力(踏力)を検出する操作力センサを設けるようにしてもよい。
(反力発生装置2)
反力発生装置2は、ブレーキペダル10が操作されたとき操作力に対抗する反力を発生する装置であり、ストロークシミュレータ21を主にして構成されている。ストロークシミュレータ21は、ブレーキペダル10の操作に応じて第一液圧室1Bおよび第二液圧室1Cに反力液圧を発生させる。ストロークシミュレータ21は、シリンダ211にピストン212が摺動可能に嵌合されて構成されている。ピストン212は圧縮スプリング213によって前方に付勢されており、ピストン212の後方側に反力液圧室214が形成される。反力液圧室214は、配管164およびポート11eを介して第二液圧室1Cに接続され、さらに、反力液圧室214は、配管164を介して第一制御弁22および第二制御弁23に接続されている。
反力発生装置2は、ブレーキペダル10が操作されたとき操作力に対抗する反力を発生する装置であり、ストロークシミュレータ21を主にして構成されている。ストロークシミュレータ21は、ブレーキペダル10の操作に応じて第一液圧室1Bおよび第二液圧室1Cに反力液圧を発生させる。ストロークシミュレータ21は、シリンダ211にピストン212が摺動可能に嵌合されて構成されている。ピストン212は圧縮スプリング213によって前方に付勢されており、ピストン212の後方側に反力液圧室214が形成される。反力液圧室214は、配管164およびポート11eを介して第二液圧室1Cに接続され、さらに、反力液圧室214は、配管164を介して第一制御弁22および第二制御弁23に接続されている。
第一制御弁22が開状態、第二制御弁23が閉状態では、第一液圧室1B、第二液圧室1C、反力液圧室214、配管162、配管164からなる液圧回路Lが形成される。ブレーキペダル10の操作により入力ピストン13がわずかに前進すると、第一液圧室1Bと通路18とが遮断され、液圧回路Lに接続されている第二液圧室1Cも液圧回路L以外とは遮断されているため、液圧回路Lは閉じた状態となる。ここでさらに入力ピストン13が前進すると、入力ピストン13のストロークに応じたブレーキ液が第1液圧室1Bおよび第二液圧室1Cから反力液圧室214へ圧縮スプリング213の反力に逆らって流入する。これにより、入力ピストン13がブレーキペダル10の操作によってストロークするとともに、ストロークに応じた液圧が圧縮スプリング213の反力によって液圧回路L内に反力液圧として発生し、入力ピストン13から操作ロッド10a、ブレーキペダル10を伝わり、操作ロッド10aを付勢している圧縮スプリング123の反力に合わせて運転者にブレーキ反力として伝達される。
(第一制御弁22)
第一制御弁22は、非通電状態で閉じる構造の電磁弁であり、ブレーキECU6により開閉が制御される。第一制御弁22は、配管164と配管162との間に接続されている。ここで、配管164はポート11eを介して第二液圧室1Cに連通し、配管162はポート11cを介して第一液圧室1Bに連通している。また、第一制御弁22が開くと第一液圧室1Bが開放状態になり、第一制御弁22が閉じると第一液圧室1Bが密閉状態になる。したがって、配管164および配管162は、第一液圧室1Bと第二液圧室1Cとを連通するように設けられている。
第一制御弁22は、非通電状態で閉じる構造の電磁弁であり、ブレーキECU6により開閉が制御される。第一制御弁22は、配管164と配管162との間に接続されている。ここで、配管164はポート11eを介して第二液圧室1Cに連通し、配管162はポート11cを介して第一液圧室1Bに連通している。また、第一制御弁22が開くと第一液圧室1Bが開放状態になり、第一制御弁22が閉じると第一液圧室1Bが密閉状態になる。したがって、配管164および配管162は、第一液圧室1Bと第二液圧室1Cとを連通するように設けられている。
第一制御弁22は通電されていない非通電状態で閉じており、このとき第一液圧室1Bと第二液圧室1Cとが遮断される。これにより、第一液圧室1Bが密閉状態になってブレーキ液の行き場がなくなり、入力ピストン13と第1マスタピストン14とが一定の離間距離dを保って連動する。また、第一制御弁22は通電された通電状態では開いており、このとき第一液圧室1Bと第二液圧室1Cとが連通される。これにより、第1マスタピストン14の進退に伴う第一液圧室1Bおよび第二液圧室1Cの容積変化が、ブレーキ液の移動により吸収される。
圧力センサ73は、第二液圧室1Cおよび第一液圧室1Bの反力液圧を検出するセンサであり、配管164に接続されている。圧力センサ73は、第一制御弁22が閉状態の場合には第二液圧室1Cの圧力を検出し、第一制御弁22が開状態の場合には連通された第一液圧室1Bの圧力(または反力液圧)も検出することになる。圧力センサ73は、検出信号をブレーキECU6に送信する。
(第二制御弁23)
第二制御弁23は、非通電状態で開く構造の電磁弁であり、ブレーキECU6により開閉が制御される。第二制御弁23は、配管164と配管161との間に接続されている。ここで、配管164はポート11eを介して第二液圧室1Cに連通し、配管161はポート11aを介してリザーバ171に連通している。したがって、第二制御弁23は、第二液圧室1Cとリザーバ171との間を非通電状態で連通して反力液圧を発生させず、通電状態で遮断して反力液圧を発生させる。
第二制御弁23は、非通電状態で開く構造の電磁弁であり、ブレーキECU6により開閉が制御される。第二制御弁23は、配管164と配管161との間に接続されている。ここで、配管164はポート11eを介して第二液圧室1Cに連通し、配管161はポート11aを介してリザーバ171に連通している。したがって、第二制御弁23は、第二液圧室1Cとリザーバ171との間を非通電状態で連通して反力液圧を発生させず、通電状態で遮断して反力液圧を発生させる。
(サーボ圧発生装置4)
サーボ圧発生装置4は、サーボ圧を発生するものであり、減圧弁(減圧制御弁に相当する)41、増圧弁(増圧制御弁に相当する)42、高圧供給部(高圧源に相当する)43、およびレギュレータ44等で構成されている。サーボ圧発生装置4は、運転者(操作者)によるブレーキペダル10の操作に応じたサーボ圧をサーボ室1A内に発生させるものである。
サーボ圧発生装置4は、サーボ圧を発生するものであり、減圧弁(減圧制御弁に相当する)41、増圧弁(増圧制御弁に相当する)42、高圧供給部(高圧源に相当する)43、およびレギュレータ44等で構成されている。サーボ圧発生装置4は、運転者(操作者)によるブレーキペダル10の操作に応じたサーボ圧をサーボ室1A内に発生させるものである。
減圧弁41は、非通電状態で開く構造の電磁弁であり、ブレーキECU6により流量が制御される。減圧弁41の一方は配管411を介して配管161に接続され、減圧弁41の他方は配管413に接続されている。つまり、減圧弁41の一方は、配管411、161、およびポート11a、11bを介してリザーバ(低圧源に相当する)171に連通している。このように、減圧弁41は、リザーバ171とサーボ室1Aとの間に設けられ、サーボ室1Aからリザーバ171へのブレーキ液の流れを制御する減圧制御弁である。
増圧弁42は、非通電状態で閉じる構造の電磁弁であり、ブレーキECU6により流量が制御されている。増圧弁42の一方は配管421に接続され、増圧弁42の他方は配管422に接続されている。このように、高圧供給部43とサーボ室1Aとの間に設けられ、高圧供給部43からサーボ室1Aへのブレーキ液の流れを制御する増圧制御弁である。減圧弁41及び増圧弁42は、パイロット液圧発生装置に相当する。
高圧供給部43は、レギュレータ44に高圧のブレーキ液を供給する部位である。高圧供給部43は、アキュムレータ431、液圧ポンプ432、モータ433、およびリザーバ434等で構成されている。リザーバ171は、大気圧下にあり、高圧供給部43より低圧の低圧源である。
アキュムレータ431は、高圧のブレーキ液を蓄積するタンクである。アキュムレータ431は、配管431aによりレギュレータ44および液圧ポンプ432に接続されている。液圧ポンプ432は、モータ433によって駆動され、リザーバ434に貯留されたブレーキ液を、アキュムレータ431に圧送する。配管431aに設けられた圧力センサ75は、アキュムレータ431のアキュムレータ液圧を検出し、検出信号をブレーキECU6に送信する。アキュムレータ液圧は、アキュムレータ431に蓄積されたブレーキ液の蓄積量に相関する。
アキュムレータ液圧が所定値以下に低下したことが圧力センサ75によって検出されると、ブレーキECU6からの指令に基づいてモータ433が駆動される。これにより、液圧ポンプ432は、アキュムレータ431にブレーキ液を圧送して、アキュムレータ液圧を所定値以上に回復する。
図2は、サーボ圧発生装置4を構成する機械式のレギュレータ44の内部構造を示す部分断面説明図である。図示されるように、レギュレータ44は、シリンダ441、ボール弁442、付勢部443、弁座部444、制御ピストン445、およびサブピストン446等で構成されている。
シリンダ441は、一方(図面右側)に底面をもつ略有底円筒状のシリンダケース441aと、シリンダケース441aの開口(図面左側)を塞ぐ蓋部材441bと、で構成されている。シリンダケース441aには、内部と外部を連通させる複数のポート4a~4hが形成されている。蓋部材441bも、略有底円筒状に形成されており、筒状部の複数のポート4a~4hに対向する各部位に各ポートが形成されている。
ポート4aは、配管431aに接続されている。ポート4bは、配管422に接続されている。ポート4cは、配管163に接続されている。配管163は、サーボ室1Aと出力ポート4cとを接続している。ポート4dは、配管414を介して配管161に接続されている。ポート4eは、配管424に接続され、さらにリリーフバルブ423を経由して配管422に接続されている。ポート4fは、配管413に接続されている。ポート4gは、配管421に接続されている。ポート4hは、配管51から分岐した配管511に接続されている。
ボール弁442は、ボール型の弁であり、シリンダ441内部のシリンダケース441aの底面側(以下、シリンダ底面側とも称する)に配置されている。付勢部443は、ボール弁442をシリンダケース441aの開口側(以下、シリンダ開口側とも称する)に付勢するバネ部材であって、シリンダケース441aの底面に設置されている。弁座部444は、シリンダケース441aの内周面に設けられた壁部材であり、シリンダ開口側とシリンダ底面側を区画している。弁座部444の中央には、区画したシリンダ開口側とシリンダ底面側を連通させる貫通路444aが形成されている。弁部材444は、付勢されたボール弁442が貫通路444aを塞ぐ形で、ボール弁442をシリンダ開口側から保持している。貫通路444aのシリンダ底面側の開口部には、ボール弁442が離脱可能に着座(当接)する弁座面444bが形成されている。
ボール弁442、付勢部443、弁座部444、およびシリンダ底面側のシリンダケース441aの内周面で区画された空間を「第1室4A」とする。第1室4Aは、ブレーキ液で満たされており、ポート4aを介して配管431aに接続され、ポート4bを介して配管422に接続されている。
制御ピストン445は、略円柱状の本体部445aと、本体部445aよりも径が小さい略円柱状の突出部445bとからなっている。本体部445aは、シリンダ441内において、弁座部444のシリンダ開口側に、同軸的且つ液密的に、軸方向に摺動可能に配置されている。本体部445aは、図示しない付勢部材によりシリンダ開口側に付勢されている。本体部445aのシリンダ軸方向略中央には、両端が本体部445a周面に開口した径方向(図面上下方向)に延びる通路445cが形成されている。通路445cの開口位置に対応したシリンダ441の一部の内周面は、ポート4dが形成されているとともに、凹状に窪んでいる。この窪んだ空間を「第3室4C」とする。
突出部445bは、本体部445aのシリンダ底面側端面の中央からシリンダ底面側に突出している。突出部445bの径は、弁座部444の貫通路444aよりも小さい。突出部445bは、貫通路444aと同軸上に配置されている。突出部445bの先端は、ボール弁442からシリンダ開口側に所定間隔離れている。突出部445bには、突出部445bのシリンダ底面側端面中央に開口したシリンダ軸方向に延びる通路445dが形成されている。通路445dは、本体部445a内にまで延伸し、通路445cに接続している。
本体部445aのシリンダ底面側端面、突出部445bの外周面、シリンダ441の内周面、弁座部444、およびボール弁442によって区画された空間を「第2室4B」とする。第2室4Bは、通路445d,445c、および第3室4Cを介してポート4d、4eに連通している。
サブピストン446は、サブ本体部446aと、第1突出部446bと、第2突出部446cとからなっている。サブ本体部446aは、略円柱状に形成されている。サブ本体部446aは、シリンダ441内において、本体部445aのシリンダ開口側に、同軸的且つ液密的、軸方向に摺動可能に配置されている。
第1突出部446bは、サブ本体部446aより小径の略円柱状であり、サブ本体部446aのシリンダ底面側の端面中央から突出している。第1突出部446bは、本体部445aのシリンダ開口側端面に当接している。第2突出部446cは、第1突出部446bと同形状であり、サブ本体部446aのシリンダ開口側の端面中央から突出している。第2突出部446cは、蓋部材441bと当接している。
サブ本体部446aのシリンダ底面側の端面、第1突出部446bの外周面、制御ピストン445のシリンダ開口側の端面、およびシリンダ441の内周面で区画された空間を「第1パイロット液圧室4D」とする。第1パイロット液圧室4Dは、ポート4fおよび配管413を介して減圧弁41に連通し、ポート4gおよび配管421を介して増圧弁42に連通している。
一方、サブ本体部446aのシリンダ開口側の端面、第2突出部446cの外周面、蓋部材441b、およびシリンダ441の内周面で区画された空間を「第2パイロット室4E」とする。第2パイロット室4Eは、ポート4hおよび配管511、51を介してポート11gに連通している。各室4A~4Eは、ブレーキ液で満たされている。図1に示すように、圧力センサ74は、サーボ室1Aのサーボ圧を検出するセンサ(サーボ圧センサに相当する)であり、配管163に接続されている。圧力センサ74は、検出信号をブレーキECU6に送信する。
(ブレーキアクチュエータ53)
マスタシリンダ液圧(マスタ圧)を発生する第1マスタ室1D、第2マスタ室1Eには、配管51、52、ブレーキアクチュエータ53を介してホイールシリンダ541~544が連通されている。各ホイールシリンダ541~544は、マスタシリンダ1からのマスタ圧に応じた制動力を各車輪5FR~5RLに付与可能である。ホイールシリンダ541~544は、車輪5FR~5RLのブレーキを構成している。具体的には、第1マスタ室1Dのポート11g及び第2マスタ室1Eのポート11iには、それぞれ配管51、52を介して、公知のブレーキアクチュエータ53が連結されている。ブレーキアクチュエータ53には、車輪5FR~5RLを制動するブレーキを作動させるホイールシリンダ541~544が連結されている。
マスタシリンダ液圧(マスタ圧)を発生する第1マスタ室1D、第2マスタ室1Eには、配管51、52、ブレーキアクチュエータ53を介してホイールシリンダ541~544が連通されている。各ホイールシリンダ541~544は、マスタシリンダ1からのマスタ圧に応じた制動力を各車輪5FR~5RLに付与可能である。ホイールシリンダ541~544は、車輪5FR~5RLのブレーキを構成している。具体的には、第1マスタ室1Dのポート11g及び第2マスタ室1Eのポート11iには、それぞれ配管51、52を介して、公知のブレーキアクチュエータ53が連結されている。ブレーキアクチュエータ53には、車輪5FR~5RLを制動するブレーキを作動させるホイールシリンダ541~544が連結されている。
ここで、ブレーキアクチュエータ53について、4輪のうち1つ(5RL)の構成について説明し、他の構成については同様であるため説明を省略する。ブレーキアクチュエータ53は、保持弁531、減圧弁532、リザーバ533、ポンプ534、及びモータ535を備えている。保持弁531は、常開型の電磁弁であり、ブレーキECU6により開閉が制御される。保持弁531は、一方が配管51に接続され、他方がホイールシリンダ544及び減圧弁532に接続されるよう配設されている。つまり、保持弁531は、ブレーキアクチュエータ53の入力弁である。
ブレーキアクチュエータ53は、ABS制御の保持モード時には、保持弁531は閉じてマスタシリンダ1からホイールシリンダ544へのブレーキ液の流入を遮断する一方、ABS制御の増圧モード時には、保持弁531が開いてマスタシリンダ1からのブレーキ液がホイールシリンダ544へ流入するように構成されている。
ブレーキアクチュエータ53は、ABS制御の保持モード時には、保持弁531は閉じてマスタシリンダ1からホイールシリンダ544へのブレーキ液の流入を遮断する一方、ABS制御の増圧モード時には、保持弁531が開いてマスタシリンダ1からのブレーキ液がホイールシリンダ544へ流入するように構成されている。
減圧弁532は、常閉型の電磁弁であり、ブレーキECU6により開閉が制御される。減圧弁532は、一方がホイールシリンダ544及び保持弁531に接続され、他方がリザーバ533に接続されている。減圧弁532が開状態となると、ホイールシリンダ544とリザーバ533が連通する。
リザーバ533は、ブレーキ液を貯蔵するものであり、ポンプ534を介して配管51に接続されている。ポンプ534は、吸い込み口がリザーバ533に接続され、吐出口が逆止弁zを介して配管51に接続されるよう配設されている。ここでの逆止弁zは、ポンプ534から配管51(第1マスタ室1D)への流れを許容し、その逆方向の流れを規制する。ポンプ534は、ブレーキECU6の指令に応じたモータ535の作動によって駆動されている。ポンプ534は、ABS制御の減圧モード時においては、ホイールシリンダ544内のブレーキ液又はリザーバ533内に貯められているブレーキ液を吸い込んで第1マスタ室1Dに戻している。なお、ポンプ534が吐出したブレーキ液の脈動を緩和するために、ポンプ534の上流側にはダンパ(不図示)が配設されている。
このように、ブレーキアクチュエータ53は、マスタシリンダ1とホイールシリンダ541~544との間に設けられ、内蔵のポンプ534によってホイールシリンダ541~544に供給されたブレーキ液をマスタシリンダ1に汲み戻すように少なくとも構成されている。
このように、ブレーキアクチュエータ53は、マスタシリンダ1とホイールシリンダ541~544との間に設けられ、内蔵のポンプ534によってホイールシリンダ541~544に供給されたブレーキ液をマスタシリンダ1に汲み戻すように少なくとも構成されている。
ブレーキアクチュエータ53は、車輪速度を検出する車輪速度センサ76を備えている。車輪速度センサ76により検出された車輪速度を示す検出信号はブレーキECU6に出力されるようになっている。
ブレーキアクチュエータ53において、ブレーキECU6は、マスタ圧、車輪速度の状態、及び前後加速度に基づき、各保持弁、減圧弁の開閉を切り換え制御し、モータを必要に応じて作動して各ホイールシリンダ541~544に付与するブレーキ液圧すなわち各車輪5FR~5RLに付与する制動力を調整するABS制御(アンチロックブレーキ制御)を実行する。ブレーキアクチュエータ53は、マスタシリンダ1から供給されたブレーキ液を、ブレーキECU6の指示に基づいて、量やタイミングを調整して、ホイールシリンダ541~544に供給する装置である。ブレーキアクチュエータ53は、マスタ室1Dにブレーキ液を流入させるアクチュエータ、及びマスタ室1Dのブレーキ液を流出させるアクチュエータとしての機能を有している。
後述する「リニアモード」では、サーボ圧発生装置4のアキュムレータ431から送出された液圧が増圧弁42及び減圧弁41によって制御されて、サーボ圧がサーボ室1Aに発生することにより、第1マスタピストン14及び第2マスタピストン15が前進して第1マスタ室1D及び第2マスタ室1Eが加圧される。第1マスタ室1D及び第2マスタ室1Eの液圧はポート11g、11iから配管51、52及びブレーキアクチュエータ53を経由してホイールシリンダ541~544へマスタ圧として供給され、車輪5FR~5RLに液圧制動力が付与される。
(ブレーキECU6)
ブレーキECU6は、電子制御ユニットであり、マイクロコンピュータを有している。マイクロコンピュータは、バスを介してそれぞれ接続された入出力インターフェース、CPU、RAM、ROM、不揮発性メモリー等の記憶部を備えている。
ブレーキECU6は、電子制御ユニットであり、マイクロコンピュータを有している。マイクロコンピュータは、バスを介してそれぞれ接続された入出力インターフェース、CPU、RAM、ROM、不揮発性メモリー等の記憶部を備えている。
ブレーキECU6は、各電磁弁22、23、41、42、及びモータ433等を制御するため、各種センサ71~76と接続されている。ブレーキECU6には、ストロークセンサ71から運転者によりブレーキペダル10の操作量(ペダルストローク)が入力され、ブレーキストップスイッチ72から運転者によるブレーキペダル10の操作の有無が入力され、圧力センサ73から第二液圧室1Cの反力液圧又は第一液圧室1Bの圧力(又は反力液圧)が入力され、圧力センサ74からサーボ室1Aに供給されるサーボ圧が入力され、圧力センサ75からアキュムレータ431のアキュムレータ液圧が入力され、車輪速度センサ76から各車輪5FR,5FL,5RR,5RLの速度が入力される。ブレーキECU6は、「リニアモード」及び「REGモード」の2つの制御モードを記憶している。
(リニアモード)
ここで、ブレーキECU6のリニアモードについて説明する。リニアモードは、通常のブレーキ制御である。すなわち、ブレーキECU6は、第一制御弁22に通電して開弁し、第二制御弁23に通電して閉弁した状態とする。第二制御弁23が閉状態となることで第二液圧室1Cとリザーバ171とが遮断され、第一制御弁22が開状態となることで第一液圧室1Bと第二液圧室1Cとが連通する。このように、リニアモードは、第一制御弁22を開弁させ、第二制御弁23を閉弁させた状態で、減圧弁41及び増圧弁42を制御してサーボ室1Aのサーボ圧を制御するモードである。このリニアモードにおいて、ブレーキECU6は、ストロークセンサ71で検出されたブレーキペダル10の操作量(入力ピストン13の移動量)またはブレーキペダル10の操作力から、運転者の「要求制動力」を算出する。
ここで、ブレーキECU6のリニアモードについて説明する。リニアモードは、通常のブレーキ制御である。すなわち、ブレーキECU6は、第一制御弁22に通電して開弁し、第二制御弁23に通電して閉弁した状態とする。第二制御弁23が閉状態となることで第二液圧室1Cとリザーバ171とが遮断され、第一制御弁22が開状態となることで第一液圧室1Bと第二液圧室1Cとが連通する。このように、リニアモードは、第一制御弁22を開弁させ、第二制御弁23を閉弁させた状態で、減圧弁41及び増圧弁42を制御してサーボ室1Aのサーボ圧を制御するモードである。このリニアモードにおいて、ブレーキECU6は、ストロークセンサ71で検出されたブレーキペダル10の操作量(入力ピストン13の移動量)またはブレーキペダル10の操作力から、運転者の「要求制動力」を算出する。
詳細に説明すると、ブレーキペダル10が踏まれていない状態では、上記のような状態、すなわちボール弁442が弁座部444の貫通路444aを塞いでいる状態となる。また、減圧弁41は開状態、増圧弁42は閉状態となっている。つまり、第1室4Aと第2室4Bは隔離されている。
第2室4Bは、配管163を介してサーボ室1Aに連通し、互いに同圧力に保たれている。第2室4Bは、制御ピストン445の通路445c、445dを介して第3室4Cに連通している。したがって、第2室4B及び第3室4Cは、配管414、161を介してリザーバ171に連通している。第1パイロット室4Dは、一方が増圧弁42で塞がれ、他方が減圧弁41を介してリザーバ171に連通している。第1パイロット室4Dと第2室4Bとは同圧力に保たれる。第2パイロット室4Eは、配管511、51を介して第1マスタ室1Dに連通し、互いに同圧力に保たれる。
この状態から、ブレーキペダル10が踏まれると、目標摩擦制動力(要求制動力に相当する)に基づいて、ブレーキECU6が減圧弁41及び増圧弁42を制御する。すなわち、ブレーキECU6は、減圧弁41を閉じる方向に制御し、増圧弁42を開ける方向に制御する。
増圧弁42が開くことでアキュムレータ431と第1パイロット室4Dとが連通する。減圧弁41が閉じることで、第1パイロット室4Dとリザーバ171とが遮断される。アキュムレータ431から供給される高圧のブレーキ液により、第1パイロット室4Dの圧力を上昇させることができる。第1パイロット室4Dの圧力が上昇することで、制御ピストン445がシリンダ底面側(図1にて後方側)に摺動する。これにより、制御ピストン445の突出部445b先端がボール弁442に当接し、通路445dがボール弁442により塞がれる。そして、第2室4Bとリザーバ171とは遮断される。
さらに、制御ピストン445がシリンダ底面側に摺動することで、突出部445bによりボール弁442がシリンダ底面側に押されて移動し、ボール弁442が弁座面444bから離間する。これにより、第1室4Aと第2室4Bは弁座部444の貫通路444aにより連通する。第1室4Aには、アキュムレータ431から高圧のブレーキ液が供給されており、連通により第2室4Bの圧力が上昇する。なお、ボール弁442の弁座面444bからの離間距離が大きくなる程、ブレーキ液の流路が大きくなり、ボール弁442の下流の流路の液圧が高くなる。つまり、第1パイロット室4Dの圧力(パイロット圧)が大きくなる程、制御ピストン445の移動距離が大きくなり、ボール弁442の弁座面444bからの離間距離が大きくなり、第2室4Bの液圧(サーボ圧)が高くなる。なお、ブレーキECU6は、ストロークセンサ71で検知された入力ピストン13の移動量(ブレーキペダル10の操作量)が大きくなる程、第1パイロット室4Dのパイロット圧が高くなるように、増圧弁42下流の流路が大きくなるように増圧弁42を制御するとともに、減圧弁41下流の流路が小さくなるように減圧弁41を制御する。つまり、入力ピストン13の移動量(ブレーキペダル10の操作量)が大きくなる程、パイロット圧が高くなり、サーボ圧も高くなる。
第2室4Bの圧力上昇に伴って、それに連通するサーボ室1Aの圧力も上昇する。サーボ室1Aの圧力上昇により、第1マスタピストン14が前進し、第1マスタ室1Dの圧力が上昇する。そして、第2マスタピストン15も前進し、第2マスタ室1Eの圧力が上昇する。第1マスタ室1Dの圧力上昇により、高圧のブレーキ液が後述するブレーキアクチュエータ53及び第2パイロット室4Eに供給される。第2パイロット室4Eの圧力は上昇するが、第1パイロット室4Dの圧力も同様に上昇しているため、サブピストン446は移動しない。このように、ブレーキアクチュエータ53に高圧(マスタ圧)のブレーキ液が供給され、摩擦ブレーキが作動して車両が制動される。「リニアモード」において第1マスタピストン14を前進させる力は、サーボ圧に対応する力に相当する。
ブレーキ操作を解除する場合、反対に、減圧弁41を開状態とし、増圧弁42を閉状態として、リザーバ171と第1パイロット室4Dとを連通させる。これにより、制御ピストン445が後退し、ブレーキペダル10を踏む前の状態に戻る。
(REGモード)
「REGモード」は、減圧弁41、増圧弁42、第一制御弁22、及び第二制御弁23を非通電状態にするモード、又は故障等により非通電状態(常態維持)になったときのモードである。
「REGモード」は、減圧弁41、増圧弁42、第一制御弁22、及び第二制御弁23を非通電状態にするモード、又は故障等により非通電状態(常態維持)になったときのモードである。
「REGモード」では、減圧弁41、増圧弁42、第一制御弁22、及び第二制御弁23が通電(制御)されず、減圧弁41は開状態、増圧弁42は閉状態、第一制御弁22は閉状態、第二制御弁23は開状態となっている。そして、ブレーキペダル10が踏まれた後も非通電状態(無制御状態)が維持される。
「REGモード」において、ブレーキペダル10が踏まれると、入力ピストン13が前進し、通路18が分断されて第一液圧室1Bとリザーバ171は遮断される。この状態において、第一制御弁22が閉状態であるため、第一液圧室1Bは、密閉状態(液密)となる。ただし、第二液圧室1Cは、第二制御弁23が開状態であるためリザーバ171に連通している。
ここで、さらにブレーキペダル10が踏み込まれると、入力ピストン13が前進して第一液圧室1Bの圧力が上昇し、その圧力により第1マスタピストン14が前進する。このとき減圧弁41及び増圧弁42は通電されていないためサーボ圧は制御されていない。つまり、第1マスタピストン14は、ブレーキペダル10の操作力に対応する力(第一液圧室1Bの圧力)のみで前進する。これにより、サーボ室1Aの体積が大きくなるが、レギュレータ44を介してリザーバ171に連通しているため、ブレーキ液は補充される。
第1マスタピストン14が前進すると、「リニアモード」同様、第1マスタ室1D及び第2マスタ室1Eの圧力は上昇する。そして、第1マスタ室1Dの圧力上昇により、第2パイロット室4Eの圧力も上昇する。第2パイロット室4Eの圧力上昇によりサブピストン446はシリンダ底面側に摺動する。同時に、制御ピストン445は、第1突出部446bに押されてシリンダ底面側に摺動する。これにより、突出部445bはボール弁442に当接し、ボール弁442はシリンダ底面側に押されて移動する。つまり、第1室4Aと第2室4Bは連通し、サーボ室1Aとリザーバ171は遮断され、アキュムレータ431による高圧のブレーキ液がサーボ室1Aに供給される。
このように、「REGモード」では、ブレーキペダル10の操作力により所定ストローク踏まれると、アキュムレータ431とサーボ室1Aとが連通し、制御なしにサーボ圧が上昇する。そして、第1マスタピストン14が運転者の操作力以上に前進する。これにより、各電磁弁が非通電状態であっても、アキュムレータ431に高圧が残存する限り、高圧のブレーキ液がブレーキアクチュエータ53に供給される。
(制御実施例)
次に、このように構成された車両用制動装置の動作の制御実施例について図3に示すフローチャートを参照して説明する。
ブレーキECU6は、図示しないスタートスイッチ(またはイグニッションスイッチ)がオン状態にあるとき、所定の短時間(制御サイクル時間)毎に、上記フローチャートに対応したプログラムを繰り返し実行する。
次に、このように構成された車両用制動装置の動作の制御実施例について図3に示すフローチャートを参照して説明する。
ブレーキECU6は、図示しないスタートスイッチ(またはイグニッションスイッチ)がオン状態にあるとき、所定の短時間(制御サイクル時間)毎に、上記フローチャートに対応したプログラムを繰り返し実行する。
ブレーキECU6は、図3のステップS100にてプログラムの実行を開始する毎に、ステップS102において、ABS制御の条件が成立しているか否かを判定する。ブレーキECU6は、ABS制御の条件が成立していない場合には、ステップS102にて「NO」と判定し、プログラムをステップS104に進める。一方、ブレーキECU6は、ABS制御の条件が成立している場合には、ステップS102にて「YES」と判定し、プログラムをステップS112に進める。
ABS制御の開始条件は、具体的には、車両速度が所定速度(例えば5km/h)以上であり、ブレーキペダル10が踏み込み操作され、車両速度と車輪速度との差であるスリップ率が所定値以上であることである。この条件が満たされると、ブレーキECU6は、ブレーキアクチュエータ53に対して減圧指示する。これにより、ABS制御が開始される。なお、ABS制御中は、ブレーキECU6は、各車輪5FR漢RLの車輪速度や前後加速度に基づいてホイールシリンダ541~544の制動力を調整すべく、ブレーキアクチュエータ53へ減圧、保持、増圧の指示を行う。さらに、ABS制御の終了条件は、例えば、ブレーキペダル踏力が0となった場合、車両速度が所定の極低速度以下となった場合、または、ABS制御の対象となっている全ての車輪について増圧制御がなされている状態の継続時間が所定時間を超えた場合などである。
(減圧不感帯を通常に、増圧不感帯を通常に設定する場合(通常ブレーキ中))
ABS制御の条件が成立していない場合、ブレーキECU6は、ステップS104において、減圧不感帯を通常の幅BRnに設定するとともに、増圧不感帯を通常の幅BAnに設定する。減圧不感帯は、制御不感帯のうち減圧側の不感帯である。増圧不感帯は、制御不感帯のうち増圧側の不感帯である。通常の幅BAn,BRnは、通常のブレーキ時に設定される制御不感帯の幅であり、目標サーボ圧から第1所定幅の範囲となるように設定されている。第1所定幅は、フィードバック制御時のヒステリシスを考慮して設定されている。
制御不感帯は、増圧弁42および減圧弁41の制御を禁止する範囲であり、目標サーボ圧に対する実サーボ圧の偏差がその範囲内にあるとき、増圧弁42および減圧弁41の制御が禁止される。
ABS制御の条件が成立していない場合、ブレーキECU6は、ステップS104において、減圧不感帯を通常の幅BRnに設定するとともに、増圧不感帯を通常の幅BAnに設定する。減圧不感帯は、制御不感帯のうち減圧側の不感帯である。増圧不感帯は、制御不感帯のうち増圧側の不感帯である。通常の幅BAn,BRnは、通常のブレーキ時に設定される制御不感帯の幅であり、目標サーボ圧から第1所定幅の範囲となるように設定されている。第1所定幅は、フィードバック制御時のヒステリシスを考慮して設定されている。
制御不感帯は、増圧弁42および減圧弁41の制御を禁止する範囲であり、目標サーボ圧に対する実サーボ圧の偏差がその範囲内にあるとき、増圧弁42および減圧弁41の制御が禁止される。
(減圧不感帯を広く、増圧不感帯を通常に設定する場合(踏み増し操作))
ABS制御の条件が成立し、かつ、ブレーキペダル10が踏み増しされている場合には、ブレーキECU6は、ステップS102,112にて「YES」と判定し、ステップS114において、減圧不感帯を広い幅BRwに設定するとともに、増圧不感帯を通常の幅BAnに設定する。広い幅BRwは、ブレーキ液汲み戻し制御を伴うブレーキ制御(例えばABS制御)を行っている時に設定される制御不感帯の幅であり、目標サーボ圧から第1所定幅より広い第2所定幅の範囲となるように設定されている。すなわち減圧不感帯は通常の幅BRnより広く設定される。
ブレーキペダル10が踏み増しされており、その踏み増しに追従するサーボ圧を違和感なく発生させるため、増圧不感帯を通常の幅BAnに設定する。なお、ステップS114において、減圧不感帯も通常の幅BRnに設定するようにしてもよい。
ABS制御の条件が成立し、かつ、ブレーキペダル10が踏み増しされている場合には、ブレーキECU6は、ステップS102,112にて「YES」と判定し、ステップS114において、減圧不感帯を広い幅BRwに設定するとともに、増圧不感帯を通常の幅BAnに設定する。広い幅BRwは、ブレーキ液汲み戻し制御を伴うブレーキ制御(例えばABS制御)を行っている時に設定される制御不感帯の幅であり、目標サーボ圧から第1所定幅より広い第2所定幅の範囲となるように設定されている。すなわち減圧不感帯は通常の幅BRnより広く設定される。
ブレーキペダル10が踏み増しされており、その踏み増しに追従するサーボ圧を違和感なく発生させるため、増圧不感帯を通常の幅BAnに設定する。なお、ステップS114において、減圧不感帯も通常の幅BRnに設定するようにしてもよい。
ブレーキ液汲み戻し制御は、ブレーキアクチュエータ53においてポンプ534によってホイールシリンダ544に供給されたブレーキ液またはリザーバ533内のブレーキ液をマスタシリンダ1に汲み戻す制御であり、例えばABS制御中のホイールシリンダ544に供給されたブレーキ液をリザーバ533を介してマスタシリンダ1に汲み戻す動作である。ステップS112においては、ストロークセンサ71から操作量を取得し、その操作量が増大したときに、ブレーキペダル10が踏み増しされたと判定する。
(減圧不感帯を通常に、増圧不感帯を広く設定する場合(踏み戻し操作))
ABS制御の条件が成立し、かつ、ブレーキペダル10が踏み戻しされている場合には、ブレーキECU6は、ステップS102,112,116にて「YES」、「NO」、「YES」と判定し、ステップS118において、減圧不感帯を通常の幅BRnに設定するとともに、増圧不感帯を広い幅BAwに設定する。広い幅BAwは広い幅BRwと同様に設定されている。すなわち増圧不感帯は通常の幅BAnより広く設定される。ステップS116においては、ストロークセンサ71から操作量を取得し、その操作量が減少したときに、ブレーキペダル10が踏み戻しされたと判定する。
ブレーキペダル10が踏み戻しされており、その踏み戻しに追従するサーボ圧を違和感なく発生させるため、減圧不感帯を通常の幅BRnに設定する。なお、ステップS118において、増圧不感帯も通常の幅BAnに設定するようにしてもよい。
ABS制御の条件が成立し、かつ、ブレーキペダル10が踏み戻しされている場合には、ブレーキECU6は、ステップS102,112,116にて「YES」、「NO」、「YES」と判定し、ステップS118において、減圧不感帯を通常の幅BRnに設定するとともに、増圧不感帯を広い幅BAwに設定する。広い幅BAwは広い幅BRwと同様に設定されている。すなわち増圧不感帯は通常の幅BAnより広く設定される。ステップS116においては、ストロークセンサ71から操作量を取得し、その操作量が減少したときに、ブレーキペダル10が踏み戻しされたと判定する。
ブレーキペダル10が踏み戻しされており、その踏み戻しに追従するサーボ圧を違和感なく発生させるため、減圧不感帯を通常の幅BRnに設定する。なお、ステップS118において、増圧不感帯も通常の幅BAnに設定するようにしてもよい。
(減圧不感帯を広く、増圧不感帯を広く設定する場合(保持操作))
ABS制御の条件が成立し、かつ、ブレーキペダル10が踏み増しも踏み戻しもされていない(ブレーキペダル10の踏み込み状態が保持されている)場合であって、実サーボ圧と目標サーボ圧との偏差が所定値ΔPth未満である場合には、ブレーキECU6は、ステップS102,112,116,120にて「YES」、「NO」、「NO」、「YES」と判定し、ステップS122において、減圧不感帯を広い幅BRwに設定するとともに、増圧不感帯も広い幅BAwに設定する。すなわち減圧不感帯は通常の幅BRnより広く設定され、増圧不感帯も通常の幅BAnより広く設定される。
ABS制御の条件が成立し、かつ、ブレーキペダル10が踏み増しも踏み戻しもされていない(ブレーキペダル10の踏み込み状態が保持されている)場合であって、実サーボ圧と目標サーボ圧との偏差が所定値ΔPth未満である場合には、ブレーキECU6は、ステップS102,112,116,120にて「YES」、「NO」、「NO」、「YES」と判定し、ステップS122において、減圧不感帯を広い幅BRwに設定するとともに、増圧不感帯も広い幅BAwに設定する。すなわち減圧不感帯は通常の幅BRnより広く設定され、増圧不感帯も通常の幅BAnより広く設定される。
ブレーキECU6は、ステップS120において、実サーボ圧と目標サーボ圧との偏差が所定値ΔPth未満であるか否かを判定する。実サーボ圧は、圧力センサ74(サーボ圧センサ)によって検出された実際のサーボ圧である。目標サーボ圧は、運転者によるブレーキペダル10の操作(操作量や操作力)に応じて設定された値である。この目標サーボ圧は、ストロークセンサ71によって検出されたブレーキペダル10の操作量に基づいて設定される。所定値ΔPthは、実サーボ圧が目標サーボ圧に充分追いついたと判断する値であり、本実施例では通常のブレーキ時に設定されている制御不感帯の通常の幅BAn,BRnより大きく、かつ、ブレーキ液汲み戻し制御を伴うブレーキ制御(例えばABS制御)を行っている時に設定される制御不感帯の広い幅BAw,BRwより小さい値に設定される。
なお、ABS制御の条件が成立し、かつ、ブレーキペダル10が踏み増しも踏み戻しもされていない(ブレーキペダル10の踏み込み状態が保持されている)場合であって、実サーボ圧と目標サーボ圧との偏差が所定値ΔPth以上である場合には、ブレーキECU6は、ステップS102,112,116,120にて「YES」、「NO」、「NO」、「NO」と判定し、ステップS124において、前回制御サイクルで設定された制御不感帯の幅を維持する。例えば、踏み増し操作から保持状態となった場合には、減圧不感帯の幅は広い幅BRwに維持され、一方、増圧不感帯の幅は通常の幅BAnに維持される。また、踏み戻し操作から保持状態となった場合には、減圧不感帯の幅は通常の幅BAwに維持され、一方、増圧不感帯の幅は広い幅BAwに維持される。
なお、ABS制御の条件が成立し、かつ、ブレーキペダル10が踏み増しも踏み戻しもされていない(ブレーキペダル10の踏み込み状態が保持されている)場合であって、実サーボ圧と目標サーボ圧との偏差が所定値ΔPth以上である場合には、ブレーキECU6は、ステップS102,112,116,120にて「YES」、「NO」、「NO」、「NO」と判定し、ステップS124において、前回制御サイクルで設定された制御不感帯の幅を維持する。例えば、踏み増し操作から保持状態となった場合には、減圧不感帯の幅は広い幅BRwに維持され、一方、増圧不感帯の幅は通常の幅BAnに維持される。また、踏み戻し操作から保持状態となった場合には、減圧不感帯の幅は通常の幅BAwに維持され、一方、増圧不感帯の幅は広い幅BAwに維持される。
(サーボ圧のフィードバック制御)
ブレーキECU6は、ステップS106において、サーボ圧のフィードバック制御を実行する。ブレーキECU6は、圧力センサ74によって検出された実サーボ圧がブレーキペダル10の操作に応じて設定された目標サーボ圧となるように増圧弁42および減圧弁41の制御(フィードバック制御)を実行する。このとき、上述したように制御不感帯が設定されているため、実サーボ圧が制御不感帯の範囲内にあるとき、ブレーキECU6は、フィードバック制御を禁止する(実行しない)。実サーボ圧が制御不感帯の範囲外にあるとき、ブレーキECU6は、フィードバック制御を実行する。
ブレーキECU6は、ステップS106において、サーボ圧のフィードバック制御を実行する。ブレーキECU6は、圧力センサ74によって検出された実サーボ圧がブレーキペダル10の操作に応じて設定された目標サーボ圧となるように増圧弁42および減圧弁41の制御(フィードバック制御)を実行する。このとき、上述したように制御不感帯が設定されているため、実サーボ圧が制御不感帯の範囲内にあるとき、ブレーキECU6は、フィードバック制御を禁止する(実行しない)。実サーボ圧が制御不感帯の範囲外にあるとき、ブレーキECU6は、フィードバック制御を実行する。
(タイムチャートによる説明)
図4に示すタイムチャートにて説明する。図4において、上段にはABS制御状態を示し、下段には目標サーボ圧、実サーボ圧および制御不感帯を示している。時刻t1にてブレーキペダル10のABS制御が開始される。時刻t1までは、ABS制御状態はABS制御外すなわち通常のブレーキであり、時刻t1以降は、ABS制御中である。
図4に示すタイムチャートにて説明する。図4において、上段にはABS制御状態を示し、下段には目標サーボ圧、実サーボ圧および制御不感帯を示している。時刻t1にてブレーキペダル10のABS制御が開始される。時刻t1までは、ABS制御状態はABS制御外すなわち通常のブレーキであり、時刻t1以降は、ABS制御中である。
時刻t1前においては、ブレーキペダル10が踏み込まれ保持されている。このとき、通常のブレーキが行われている。ブレーキペダル10のストロークに応じた実サーボ圧が発生され、その実サーボ圧に伴うマスタ圧およびホイールシリンダ圧が生成されている。通常のブレーキ時には、目標サーボ圧がブレーキペダル10の操作量に応じて設定され、圧力センサ74によって検出されている実サーボ圧が目標サーボ圧となるようにフィードバック制御が行われている。このとき、制御不感帯が通常の幅BRn,BAnで設定されている(ステップS104)。圧力センサ74によって検出されている実サーボ圧が制御不感帯の範囲内にある場合には、フィードバック制御が禁止され、制御不感帯の範囲外にある場合には、フィードバック制御が行われる(ステップS106)。実サーボ圧は、制御不感帯内にある。
時刻t1にて、路面摩擦係数が低い路面に急に変わって、ABS制御が開始される。時刻t1から時刻t2までの間、ABS制御中でありかつブレーキペダル10は保持状態である。このとき、制御不感帯が通常の幅BRn,BAnから広い幅BRw,BAwに拡大される(ステップS122)。ABS制御中においては、ブレーキ液がホイールシリンダ541~544側からマスタシリンダ1側に戻され、再度マスタシリンダ1側からホイールシリンダ541~544側に送られることが繰り返される。これにより、実サーボ圧は変動する(波打つ)ものの、制御不感帯の幅は変動する実サーボ圧の変動幅より広く設定されているため、制御不感帯の範囲内で変動する。
さらに、このとき、制御不感帯は拡大されているため、サーボ圧(実サーボ圧)がABS制御に伴って頻繁に変化しかつその変動量が大きくても、広くなった制御不感帯内においては、増圧制御弁および減圧制御弁の制御(例えばフィードバック制御)が禁止される。その結果、不必要なサーボ圧の制御を禁止することで、サーボ圧を適切に制御することができる。
時刻t2にて、ブレーキペダル10が踏み増しされると、時刻t2から時刻t3までの間、ABS制御中でありかつブレーキペダル10は踏み増し操作状態である。このとき、制御不感帯のうち減圧不感帯は広い幅BRwに維持され、増圧不感帯が広い幅BAwから通常の幅BAnに縮小される(ステップS114)。踏み増し操作に対して、実サーボ圧を応答遅れなく高感度にて制御するためである。このとき、実サーボ圧は、波打ちながら目標サーボ圧に追従するものの、フィードバック制御の応答遅れによって目標サーボ圧から徐々に乖離している。
時刻t3にて、ブレーキペダル10が保持操作されると、時刻t3から時刻t5までの間、ABS制御中でありかつブレーキペダル10は保持状態である。このとき、実サーボ圧と目標サーボ圧との偏差が所定値ΔPth以上であるため、減圧不感帯は広い幅BRwに維持され、増圧不感帯は通常の幅BAnに維持される(ステップS124)。これにより、ABS制御中において踏み増し操作から保持操作に移行する場合に、実際のサーボ圧と目標サーボ圧とが乖離しているときには(時刻t3から時刻t4までの間)、増圧不感帯が広げられないで(通常のブレーキ時の制御不感帯のまま維持される)、実サーボ圧が制御不感帯の範囲外にあるためサーボ圧のフィードバック制御が実行される。
時刻t4にて、実サーボ圧と目標サーボ圧との偏差が所定値ΔPth未満になると、減圧不感帯は広い幅BRwに維持され、増圧不感帯は広い幅BAwに拡大される(ステップS122)。このように、実際のサーボ圧と目標サーボ圧とが接近したときに、増圧不感帯が広げられて、サーボ圧のフィードバック制御が禁止される。この結果、保持操作に移行する際に、実際のサーボ圧が目標サーボ圧から乖離した状態でサーボ圧のフィードバック制御が禁止されないため、実際のサーボ圧が目標サーボ圧から乖離した状態で維持されるのを抑制することができる。換言すると、実際のサーボ圧を目標サーボ圧にできるだけ接近させることができ、その状態でフィードバック制御が禁止される。したがって、保持操作に移行する際に、実サーボ圧を目標サーボ圧に適切に追従させることができ、操作者に与える違和感を抑制することができる。
時刻t4から時刻t5までの間、上述した時刻t1から時刻t2までの間と同様に、実サーボ圧は変動する(波打つ)ものの、制御不感帯の幅は変動する実サーボ圧の変動幅より広く設定されているため、制御不感帯の範囲内で変動する。
時刻t4から時刻t5までの間、上述した時刻t1から時刻t2までの間と同様に、実サーボ圧は変動する(波打つ)ものの、制御不感帯の幅は変動する実サーボ圧の変動幅より広く設定されているため、制御不感帯の範囲内で変動する。
時刻t5にて、ブレーキペダル10が踏み戻しされると、時刻t5から時刻t6までの間、ABS制御中でありかつブレーキペダル10は踏み戻し操作状態である。このとき、減圧不感帯は広い幅BRwから通常の幅BRnに縮小され、増圧不感帯が広い幅BAwに維持される(ステップS118)。踏み戻し操作に対して、実サーボ圧を応答遅れなく高感度にて制御するためである。このとき、実サーボ圧は、波打ちながら目標サーボ圧に追従するものの、フィードバック制御の応答遅れによって目標サーボ圧を上回りさらに徐々に乖離している。
時刻t6にて、ブレーキペダル10が保持操作されると、時刻t6からABS制御が終了するまでの間、ABS制御中でありかつブレーキペダル10は保持状態である。このとき、実サーボ圧と目標サーボ圧との偏差が所定値ΔPth以上であるため、減圧不感帯は通常の幅BRnに維持され、増圧不感帯は広い幅BAwに維持される(ステップS124)。これにより、ABS制御中において踏み戻し操作から保持操作に移行する場合に、実際のサーボ圧と目標サーボ圧とが乖離しているときには(時刻t6から時刻t7までの間)、減圧不感帯が広げられないで(通常のブレーキ時の制御不感帯のまま維持される)、実サーボ圧が制御不感帯の範囲外にあるためサーボ圧のフィードバック制御が実行される。
時刻t7にて、実サーボ圧と目標サーボ圧との偏差が所定値ΔPth未満になると、減圧不感帯は広い幅BRwに拡大され、増圧不感帯は広い幅BAwに維持される(ステップS122)。このように、実際のサーボ圧と目標サーボ圧とが接近したときに、制御不感帯が広げられて、サーボ圧のフィードバック制御が禁止される。この結果、保持操作に移行する際に、実際のサーボ圧が目標サーボ圧から乖離した状態でサーボ圧のフィードバック制御が禁止されないため、実際のサーボ圧が目標サーボ圧から乖離した状態で維持されるのを抑制することができる。換言すると、実際のサーボ圧を目標サーボ圧にできるだけ接近させることができ、その状態でフィードバック制御が禁止される。したがって、保持操作に移行する際に、実サーボ圧を目標サーボ圧に適切に追従させることができ、操作者に与える違和感を抑制することができる。
時刻t7からABS制御が終了するまでの間、上述した時刻t1から時刻t2までの間と同様に、実サーボ圧は変動する(波打つ)ものの、制御不感帯の幅は変動する実サーボ圧の変動幅より広く設定されているため、制御不感帯の範囲内で変動する。
時刻t7からABS制御が終了するまでの間、上述した時刻t1から時刻t2までの間と同様に、実サーボ圧は変動する(波打つ)ものの、制御不感帯の幅は変動する実サーボ圧の変動幅より広く設定されているため、制御不感帯の範囲内で変動する。
上述した説明から明らかなように、本実施形態によれば、ブレーキECU6(車両制御装置)は、圧力センサ74(サーボ圧センサ)によって検出された実際のサーボ圧が目標サーボ圧となるように増圧弁42および減圧弁41をフィードバック制御し(ステップS106)、通常のブレーキ時には、増圧弁42および減圧弁41のフィードバック制御を禁止する制御不感帯を目標サーボ圧から第1所定幅の範囲となるように設定し(ステップS104)、ブレーキアクチュエータ53においてポンプ534によってホイールシリンダ541~544に供給されたブレーキ液をマスタシリンダ1に汲み戻すブレーキ液汲み戻し制御を伴うブレーキ制御(例えばABS制御)を行っている時には、制御不感帯を目標サーボ圧から第1所定幅より広い第2所定幅となるように設定している(ステップS114,118,122)。
これによれば、増圧弁42および減圧弁41の制御を禁止する制御不感帯が、ブレーキアクチュエータ53のポンプ534によってホイールシリンダ541~544に供給されたブレーキ液をマスタシリンダ1に汲み戻すブレーキ液汲み戻し制御を伴うブレーキ制御、例えばABS制御が実行される場合、通常のブレーキ時に設定される範囲より広く設定される。よって、ABS制御が実行される際、ブレーキ液がホイールシリンダ541~544側からマスタシリンダ1側に戻され、再度マスタシリンダ1側からホイールシリンダ541~544側に送られることが繰り返されることにより、マスタピストンが短い周期で後退・前進を繰り返し、それに伴ってサーボ室1Aの容積が減増し、サーボ圧(実サーボ圧)が頻繁に変動しても、広くなった制御不感帯内においては、増圧弁42および減圧弁41の制御(例えばフィードバック制御)が禁止される。その結果、不必要なサーボ圧の制御を禁止することで、サーボ圧を適切に制御することができる。
また、前述したように制御不感帯を広げた場合、ABS制御中にブレーキペダル10(ブレーキ操作部材)が踏み増しまたは踏み戻しされると、その操作に対して、増圧弁42および減圧弁41の制御すなわちサーボ圧の制御(例えばフィードバック制御)が禁止される。その結果、ブレーキペダル10の操作により変化する目標サーボ圧に実サーボ圧を追従させることができず、操作者に違和感を与えるおそれがある。
これに対して、ブレーキECU6は、ABS制御を行っている時において、制御不感帯を第2所定幅となるように設定した後、操作者によるブレーキペダル10の踏み増しまたは踏み戻し操作を検出した場合、制御不感帯を第2所定幅より小さい幅となるように設定する(ステップS114,118)。
これによれば、制御不感帯を広げた後、ABS制御中にブレーキペダル10が踏み増しまたは踏み戻しされても、その操作を検出した場合には、比較的広い制御不感帯を狭くすることにより、サーボ圧の制御が禁止されている範囲を縮小することができる。その結果、ブレーキペダル10の操作により変化する目標サーボ圧に実サーボ圧を追従させることができ、操作者に与える違和感を抑制することができる。
これに対して、ブレーキECU6は、ABS制御を行っている時において、制御不感帯を第2所定幅となるように設定した後、操作者によるブレーキペダル10の踏み増しまたは踏み戻し操作を検出した場合、制御不感帯を第2所定幅より小さい幅となるように設定する(ステップS114,118)。
これによれば、制御不感帯を広げた後、ABS制御中にブレーキペダル10が踏み増しまたは踏み戻しされても、その操作を検出した場合には、比較的広い制御不感帯を狭くすることにより、サーボ圧の制御が禁止されている範囲を縮小することができる。その結果、ブレーキペダル10の操作により変化する目標サーボ圧に実サーボ圧を追従させることができ、操作者に与える違和感を抑制することができる。
また、ブレーキECU6は、ABS制御を行っている時において、操作者によるブレーキペダル10の踏み増しまたは踏み戻し操作に応じて、制御不感帯を第2所定幅より小さい幅となるように設定した後、さらに操作者によるブレーキペダル10の保持操作を検出した場合には、実際のサーボ圧と目標サーボ圧との偏差が所定値ΔPth未満である場合に、小さい幅に設定した制御不感帯を広い幅となるように設定する(ステップS122)。
これによれば、ABS制御中において踏み増し操作または踏み戻し操作から保持操作に移行する場合に、実際のサーボ圧と目標サーボ圧とが乖離しているときには、制御不感帯が広げられないで(通常のブレーキ時の制御不感帯のまま維持される)、サーボ圧の制御が実行され、一方、実際のサーボ圧と目標サーボ圧とが接近したときに、制御不感帯が広げられて、サーボ圧の制御が禁止される。すなわち、保持操作に移行する際に、実際のサーボ圧が目標サーボ圧から乖離した状態でサーボ圧の制御が禁止されないため、実際のサーボ圧が目標サーボ圧から乖離した状態で維持されるのを抑制することができる。したがって、保持操作に移行する際に、実サーボ圧を目標サーボ圧に適切に追従させることができ、操作者に与える違和感を抑制することができる。
これによれば、ABS制御中において踏み増し操作または踏み戻し操作から保持操作に移行する場合に、実際のサーボ圧と目標サーボ圧とが乖離しているときには、制御不感帯が広げられないで(通常のブレーキ時の制御不感帯のまま維持される)、サーボ圧の制御が実行され、一方、実際のサーボ圧と目標サーボ圧とが接近したときに、制御不感帯が広げられて、サーボ圧の制御が禁止される。すなわち、保持操作に移行する際に、実際のサーボ圧が目標サーボ圧から乖離した状態でサーボ圧の制御が禁止されないため、実際のサーボ圧が目標サーボ圧から乖離した状態で維持されるのを抑制することができる。したがって、保持操作に移行する際に、実サーボ圧を目標サーボ圧に適切に追従させることができ、操作者に与える違和感を抑制することができる。
また、第2所定幅となるように設定されている制御不感帯の幅は、ABS制御の際発生するマスタ圧の変動量に基づいて設定されている。
これによれば、例えばABS制御によってサーボ圧(実サーボ圧)が頻繁に変動しても、制御不感帯が適切な広範囲で設定されるため、広くなった制御不感帯内においては、増圧弁42および減圧弁41の制御(例えばフィードバック制御)が確実に禁止される。よって、ABS制御の際発生するマスタ圧の変動による影響を確実に解消することができる。
これによれば、例えばABS制御によってサーボ圧(実サーボ圧)が頻繁に変動しても、制御不感帯が適切な広範囲で設定されるため、広くなった制御不感帯内においては、増圧弁42および減圧弁41の制御(例えばフィードバック制御)が確実に禁止される。よって、ABS制御の際発生するマスタ圧の変動による影響を確実に解消することができる。
なお、上述した実施形態において、ブレーキ液汲み戻し制御を伴うブレーキ制御としては、ABS制御だけでなく、ブレーキアクチュエータ53のポンプ534によってホイールシリンダ541~544内に供給されたブレーキ液をマスタシリンダ1に汲み戻す、他の制御、例えばESC制御、トラクションコントロール制御がある。この場合、目標サーボ圧は、ESC制御やトラクションコントロール制御においては、ブレーキ制御対象(制動力付与対象)の車輪に付与すべき制動力に応じて設定すればよい。
また、本発明は、サーボ圧が第1マスタピストン14の背面にかかるように構成されたものに適用されているが、この構成に限定されるものでなく、マスタシリンダ1内を摺動し、サーボ圧に応じてマスタシリンダ液圧を発生するマスタピストンを有する他の構成にも適用可能である。
また、目標サーボ圧は、ブレーキペダル10の操作量でなく、ブレーキペダル10の操作力に基づいて設定するようにしてもよい。この場合、操作力を検出するセンサを設ければよい。
また、前記実施例では所定値ΔPthを制御不感帯の通常の幅BAn,BRnより大きく設定したが、BAn,BRnより小さく設定しても良い。この場合、通常の不感帯以内でも、実サーボ圧と目標サーボ圧との差が所定値ΔPth以下となるまでは、フィードバック制御を実施する処理が必要となるが、実サーボ圧と目標サーボ圧との乖離をより小さくすることができる。
また、目標サーボ圧は、ブレーキペダル10の操作量でなく、ブレーキペダル10の操作力に基づいて設定するようにしてもよい。この場合、操作力を検出するセンサを設ければよい。
また、前記実施例では所定値ΔPthを制御不感帯の通常の幅BAn,BRnより大きく設定したが、BAn,BRnより小さく設定しても良い。この場合、通常の不感帯以内でも、実サーボ圧と目標サーボ圧との差が所定値ΔPth以下となるまでは、フィードバック制御を実施する処理が必要となるが、実サーボ圧と目標サーボ圧との乖離をより小さくすることができる。
1…マスタシリンダ、10…ブレーキペダル(ブレーキ操作部材)、11…メインシリンダ、12…カバーシリンダ、13…入力ピストン、14…第1マスタピストン(マスタピストン)、15…第2マスタピストン(マスタピストン)、1A…サーボ室、1B…第一液圧室、1C…第二液圧室、1D…第1マスタ室、1E…第2マスタ室、2…反力発生装置、21…ストロークシミュレータ、22…第一制御弁、23…第二制御弁、4…サーボ圧発生装置、41…減圧弁(減圧制御弁)、42…増圧弁(増圧制御弁)、43…高圧供給部(高圧源)、171…リザーバ(低圧源)、53…ブレーキアクチュエータ、534…ポンプ、541~544…ホイールシリンダ、6…ブレーキECU(車両制御装置)、71…ストロークセンサ、72…ブレーキストップスイッチ、73…圧力センサ、74…圧力センサ(サーボ圧センサ)、L…液圧回路。
Claims (4)
- マスタピストンがサーボ室内のサーボ圧に駆動されて移動し、前記マスタピストンの移動によりマスタ室のマスタ圧が変化するマスタシリンダと、
高圧源と、前記高圧源と前記サーボ室との間に設けられ、前記高圧源から前記サーボ室へのブレーキ液の流れを制御する増圧制御弁と、低圧源と前記サーボ室との間に設けられ、前記サーボ室から前記低圧源へのブレーキ液の流れを制御する減圧制御弁と、を含んで構成され、操作者によるブレーキ操作部材の操作に応じたサーボ圧を前記サーボ室内に発生させるサーボ圧発生装置と、
前記サーボ圧を検出するサーボ圧センサと、
前記マスタシリンダからの前記マスタ圧に応じた制動力を車輪に付与するホイールシリンダと、
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、内蔵のポンプによって前記ホイールシリンダに供給されたブレーキ液を前記マスタシリンダに汲み戻すように少なくとも構成され、前記ホイールシリンダの制動力を制御するブレーキ制御に用いられるブレーキアクチュエータと、
を備えた車両用制動装置に適用される車両制御装置であって、
前記車両制御装置は、前記サーボ圧センサによって検出された実際の前記サーボ圧が目標サーボ圧となるように前記増圧制御弁および前記減圧制御弁を制御し、
通常のブレーキ時には、前記増圧制御弁および前記減圧制御弁の制御を禁止する制御不感帯を前記目標サーボ圧から第1所定幅の範囲となるように設定し、
前記ブレーキアクチュエータにおいて前記ポンプによって前記ホイールシリンダに供給されたブレーキ液を前記マスタシリンダ内に汲み戻すブレーキ液汲み戻し制御を伴う前記ブレーキ制御を行っている時には、前記制御不感帯を前記目標サーボ圧から前記第1所定幅より広い第2所定幅となるように設定していることを特徴とする車両制御装置。 - 前記車両制御装置は、前記ブレーキ液汲み戻し制御を伴う前記ブレーキ制御を行っている時において、前記制御不感帯を前記第2所定幅となるように設定した後、前記操作者による前記ブレーキ操作部材の踏み増しまたは踏み戻し操作を検出した場合、前記制御不感帯を前記第2所定幅より小さい幅となるように設定することを特徴とする請求項1記載の車両制御装置。
- 前記車両制御装置は、前記ブレーキ液汲み戻し制御を伴う前記ブレーキ制御を行っている時において、前記操作者による前記ブレーキ操作部材の踏み増しまたは踏み戻し操作に応じて、前記制御不感帯を前記第2所定幅より小さい幅となるように設定した後、さらに前記操作者による前記ブレーキ操作部材の保持操作を検出した場合には、前記実際のサーボ圧と前記目標サーボ圧との偏差が所定値未満である場合に、前記小さい幅に設定した制御不感帯を広い幅となるように設定することを特徴とする請求項2記載の車両制御装置。
- 前記第2所定幅となるように設定されている前記制御不感帯の幅は、前記ブレーキ液汲み戻し制御を伴う前記ブレーキ制御の際発生する前記マスタ圧の変動量に基づいて設定されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一項記載の車両制御装置。
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