WO2018056063A1 - 車両用制動装置 - Google Patents
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Abstract
本発明は、車両用制動装置100の作動状況を判定する判定部62と、判定部62の判定結果に基づいて、目標ホイール圧のうちピストン駆動部15により発生させるホイール圧の割合である第1割合と、目標ホイール圧のうち液圧調整部5により発生させるホイール圧の割合である第2割合とを設定する割合設定部63と、第1割合及び第2割合に基づいてピストン駆動部15及び液圧調整部5を制御する制御部64、65と、を備える。
Description
本発明は、車両用制動装置に関する。
車両用制動装置は、一例として、マスタシリンダ内に摺動可能に配置されたピストンを駆動させるピストン駆動部と、マスタシリンダに形成されたマスタ室とホイールシリンダとの間に配置され、ピストンの駆動に応じて発生するマスタ室内の液圧であるマスタ圧に基づいて、ホイールシリンダ内の液圧であるホイール圧を調圧するアクチュエータと、を備えている。通常、ピストンの駆動を制御してマスタ圧を増減圧する車両用制動装置においては、コスト削減等の観点からアクチュエータに加圧機能がなく、ホイール圧の増圧はマスタ圧の増圧が前提で実現されている。この構成では、電子制御可能な加圧源はピストン駆動部のみである。このようなピストン駆動部とアクチュエータを備える車両用制動装置としては、例えば特開2015-85872号公報に記載されている。
また一方で、例えば回生制動装置を備える車両(ハイブリッド車両)の車両用制動装置など、アクチュエータに加圧機能を持たせ、マスタ圧の増圧は、運転者の踏力のみ又は踏力と負圧ブースタとにより行うものもある。この場合も、電子制御可能な加圧源は、アクチュエータのみである。このような構成の車両用制動装置は、例えば特開2006-96218号公報に記載されている。
しかしながら、上記のような電子制御可能な加圧源が1つである構成では、システムとして加圧構成の冗長性に乏しい。また、アクチュエータを加圧源としたハイブリッド車両の車両用制動装置では、回生効率の観点から、例えば、操作初期にマスタ圧が発生しない無効ストローク機構が設けられており、初期応答性に改良の余地があった。
本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、加圧構成に冗長性を持たせるとともに、状況に応じて応答性を向上させることができる車両用制動装置を提供することを目的とする。
本発明は、マスタピストンと前記マスタピストンの移動に伴い容積が変化するマスタ室とを有するマスタシリンダと、蓄圧部の液圧に対応する力又は電動ブースタを構成するモータの駆動力により前記マスタピストンを駆動させ、前記マスタ室の液圧であるマスタ圧を調整するピストン駆動部と、前記マスタ室とホイールシリンダとを接続する液圧路と、を備える車両用制動装置であって、前記液圧路にフルードを吐出するポンプを有し、前記ホイールシリンダの液圧であるホイール圧を加圧可能に構成された液圧調整部と、前記車両用制動装置の作動状況を判定する判定部と、前記ホイール圧の目標値である目標ホイール圧を設定する目標ホイール圧設定部と、前記判定部の判定結果に基づいて、前記目標ホイール圧のうち前記ピストン駆動部により発生させる前記ホイール圧の割合である第1割合と、前記目標ホイール圧のうち前記液圧調整部により発生させる前記ホイール圧の割合である第2割合とを設定する割合設定部と、前記第1割合及び前記第2割合に基づいて前記ピストン駆動部及び前記液圧調整部を制御する制御部と、を備える。
本発明によれば、制御部により制御可能で且つホイール圧を加圧可能な2つの加圧源を備えており、加圧構成の冗長性が確保される。また、車両用制動装置の作動状況に応じて、応答性が比較的高いピストン駆動部に係る第1割合が設定されるため、例えばブレーキ操作開始初期を含め、状況に応じて応答性を向上させることができる。
以下、本発明に係る車両用装置を車両に適用した一実施形態を図面を参照して説明する。なお、説明に用いる各図は概念図であり、各部の形状は必ずしも厳密なものではない場合がある。
車両は、各車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrr(以下、まとめた表現において車輪W、前輪Wf、後輪Wrとも称する)に制動力を付与して車両を制動させる車両用制動装置100を備えている。また、本実施形態の車両は、前輪駆動のハイブリッド車両であって、前輪Wfに回生制動力を発生する回生制動装置900を備えている。つまり、車両用制動装置100は、図1に示すように、回生制動装置900と、液圧制動装置100Aと、を備えている。
車両は、各車輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrr(以下、まとめた表現において車輪W、前輪Wf、後輪Wrとも称する)に制動力を付与して車両を制動させる車両用制動装置100を備えている。また、本実施形態の車両は、前輪駆動のハイブリッド車両であって、前輪Wfに回生制動力を発生する回生制動装置900を備えている。つまり、車両用制動装置100は、図1に示すように、回生制動装置900と、液圧制動装置100Aと、を備えている。
回生制動装置900は、車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して得る回生制動力を車輪W(ここでは前輪Wf)に付与する装置である。具体的に、回生制動装置900は、前輪Wfの駆動軸に設けられた発電機901と、回生協調を行うためのハイブリッドECU902と、バッテリ903と、インバータ904と、を備えている。回生制動装置900の動作は公知であり、詳細説明は省略する。
液圧制動装置100Aは、ホイールシリンダWCfl、WCfr、WCrl、WCrr(以下、まとめてホイールシリンダWCとも称する)内の液圧に対応する液圧制動力を車輪Wに付与する装置である。具体的に、液圧制動装置100Aは、ブレーキペダル11と、マスタシリンダ12と、ストロークシミュレータ部13と、リザーバ14と、倍力機構(「ピストン駆動部」に相当する)15と、アクチュエータ(「液圧調整部」に相当する)5と、ブレーキECU6と、ホイールシリンダWCと、を備えている。
ホイールシリンダWCは、車輪Wの回転を規制するものであり、キャリパCLに設けられている。ホイールシリンダWCは、アクチュエータ5からブレーキ液(「フルード」に相当する)が供給され、ホイールシリンダWC内の液圧であるホイール圧に基づいて車両の車輪Wに制動力を付与する制動力付与機構である。ホイールシリンダWCにブレーキ液が供給されると、ホイールシリンダWCの各ピストン(図示省略)が摩擦部材である一対のブレーキパッド(図示省略)を押圧して車輪Wと一体回転する回転部材であるディスクロータDRを両側から挟み、その回転を規制する。なお、本実施形態においては、ディスク式ブレーキを採用するようにしたが、ドラム式ブレーキを採用するようにしてもよい。
ブレーキペダル11は、ブレーキ操作部材の一種であり、操作ロッド11aを介してストロークシミュレータ部13およびマスタシリンダ12に接続されている。
ブレーキペダル11の近傍には、ブレーキペダル11の踏み込みによるブレーキ操作状態であるブレーキペダルストローク(操作量:以下、ストロークという場合もある。)を検出するストロークセンサ11cが設けられている。このストロークセンサ11cは、ブレーキECU6に接続されており、検出信号(検出結果)がブレーキECU6に通信線を介して出力されるように構成されている。
ブレーキペダル11の近傍には、ブレーキペダル11の踏み込みによるブレーキ操作状態であるブレーキペダルストローク(操作量:以下、ストロークという場合もある。)を検出するストロークセンサ11cが設けられている。このストロークセンサ11cは、ブレーキECU6に接続されており、検出信号(検出結果)がブレーキECU6に通信線を介して出力されるように構成されている。
マスタシリンダ12は、ブレーキペダル11の操作量に応じてブレーキ液をアクチュエータ5に供給するものであり、シリンダボディー12a、入力ピストン12b、第一マスタピストン12c、および第二マスタピストン12d等により構成されている。
シリンダボディー12aは、有底略円筒状に形成されている。シリンダボディー12aの内周部には、内向きフランジ状に突出する隔壁部12a2が設けられている。隔壁部12a2の中央には、前後方向に貫通する貫通孔12a3が形成されている。シリンダボディー12aの内周部には、隔壁部12a2より前方の部分に、軸方向に沿って液密かつ移動可能に第一マスタピストン12cおよび第二マスタピストン12dが配設されている。
シリンダボディー12aの内周部には、隔壁部12a2より後方の部分に、軸方向に沿って液密かつ移動可能に入力ピストン12bが配設されている。入力ピストン12bは、ブレーキペダル11の操作に応じてシリンダボディー12a内を摺動するピストンである。
入力ピストン12bには、ブレーキペダル11に連動する操作ロッド11aが接続されている。入力ピストン12bは、圧縮スプリング11bによって第一液圧室R3を拡張する方向すなわち後方(図面右方向)に付勢されている。ブレーキペダル11が踏み込み操作されたとき、操作ロッド11aは、圧縮スプリング11bの付勢力に抗して前進する。操作ロッド11aの前進に伴い、入力ピストン12bも連動して前進する。なお、ブレーキペダル11の踏み込み操作が解除されたとき、入力ピストン12bは、圧縮スプリング11bの付勢力によって後退し、規制凸部12a4に当接して位置決めされる。
第一マスタピストン12cは、前方側から順番に加圧筒部12c1、フランジ部12c2、および突出部12c3が一体となって形成されている。加圧筒部12c1は、前方に開口を有する有底略円筒状に形成され、シリンダボディー12aの内周面との間に液密かつ摺動可能に配設されている。加圧筒部12c1の内部空間には、第二マスタピストン12dとの間に付勢部材であるコイルスプリング12c4が配設されている。コイルスプリング12c4により、第一マスタピストン12cは後方に付勢されている。換言すると、第一マスタピストン12cは、コイルスプリング12c4により後方に付勢され、最終的に規制凸部12a5に当接して位置決めされる。この位置が、ブレーキペダル11の踏み込み操作が解除されたときの原位置(予め設定されている)である。
フランジ部12c2は、加圧筒部12c1よりも大径に形成されており、シリンダボディー12a内の大径部12a6の内周面に液密かつ摺動可能に配設されている。突出部12c3は、加圧筒部12c1よりも小径に形成されており、隔壁部12a2の貫通孔12a3に液密に摺動するように配置されている。突出部12c3の後端部は、貫通孔12a3を通り抜けてシリンダボディー12aの内部空間に突出し、シリンダボディー12aの内周面から離間している。突出部12c3の後端面は、入力ピストン12bの底面から離間し、その離間距離は変化し得るように構成されている。
第二マスタピストン12dは、シリンダボディー12a内の第一マスタピストン12cの前方側に配置されている。第二マスタピストン12dは、前方に開口を有する有底略円筒状に形成されている。第二マスタピストン12dの内部空間には、シリンダボディー12aの内底面との間に、付勢部材であるコイルスプリング12d1が配設されている。コイルスプリング12d1により、第二マスタピストン12dは後方に付勢されている。換言すると、第二マスタピストン12dは、設定された原位置に向けてコイルスプリング12d1により付勢されている。
また、マスタシリンダ12には、第一マスタ室R1、第二マスタ室R2、第一液圧室R3、第二液圧室R4、およびサーボ室(液圧室)R5が形成されている。説明において、第一マスタ室R1及び第二マスタ室R2は、まとめてマスタ室R1、R2と記載する場合がある。第一マスタ室R1は、シリンダボディー12aの内周面、第一マスタピストン12c(加圧筒部12c1の前側)、および第二マスタピストン12dによって、区画形成されている。第一マスタ室R1は、ポートPT4に接続されている油路21を介してリザーバ14に接続されている。また、第一マスタ室R1は、ポートPT5に接続されている油路22を介してアクチュエータ5に接続されている。
第二マスタ室R2は、シリンダボディー12aの内周面、および第二マスタピストン12dの前側によって、区画形成されている。第二マスタ室R2は、ポートPT6に接続されている油路23を介してリザーバ14に接続されている。また、第二マスタ室R2は、ポートPT7に接続されている油路24を介してアクチュエータ5に接続されている。
第一液圧室R3は、隔壁部12a2と入力ピストン12bとの間に形成されており、シリンダボディー12aの内周面、隔壁部12a2、第一マスタピストン12cの突出部12c3、および入力ピストン12bによって区画形成されている。第二液圧室R4は、第一マスタピストン12cの加圧筒部12c1の側方に形成されており、シリンダボディー12aの内周面の大径部12a6の内周面、加圧筒部12c1、およびフランジ部12c2によって区画形成されている。第一液圧室R3は、ポートPT1に接続されている油路25およびポートPT3を介して第二液圧室R4に接続されている。
サーボ室R5は、隔壁部12a2と第一マスタピストン12cの加圧筒部12c1との間に形成されており、シリンダボディー12aの内周面、隔壁部12a2、第一マスタピストン12cの突出部12c3、および加圧筒部12c1によって区画形成されている。サーボ室R5は、ポートPT2に接続されている油路26を介して出力室R12に接続されている。
圧力センサ26aは、サーボ室R5に供給されるサーボ圧を検出するセンサであり、油路26に接続されている。圧力センサ26aは、検出信号(検出結果)をブレーキECU6に送信する。圧力センサ26aで検出されるサーボ圧は、サーボ室R5の液圧の実際値であり、以下、実サーボ圧(実液圧)と称する。
ストロークシミュレータ部13は、シリンダボディー12aと、入力ピストン12bと、第一液圧室R3と、第一液圧室R3と連通されているストロークシミュレータ13aとを備えている。
第一液圧室R3は、ポートPT1に接続された油路25,27を介してストロークシミュレータ13aに連通している。なお、第一液圧室R3は、図示しない接続油路を介してリザーバ14に連通している。
第一液圧室R3は、ポートPT1に接続された油路25,27を介してストロークシミュレータ13aに連通している。なお、第一液圧室R3は、図示しない接続油路を介してリザーバ14に連通している。
ストロークシミュレータ13aは、ブレーキペダル11の操作状態に応じた大きさのストローク(反力)をブレーキペダル11に発生させるものである。ストロークシミュレータ13aは、シリンダ部13a1、ピストン部13a2、反力液圧室13a3、およびスプリング13a4を備えている。ピストン部13a2は、ブレーキペダル11を操作するブレーキ操作に伴ってシリンダ部13a1内を液密に摺動する。反力液圧室13a3は、シリンダ部13a1とピストン部13a2との間に区画されて形成されている。反力液圧室13a3は、接続された油路27,25を介して第一液圧室R3および第二液圧室R4に連通している。スプリング13a4は、ピストン部13a2を反力液圧室13a3の容積を減少させる方向に付勢する。
なお、油路25には、ノーマルクローズタイプの電磁弁である第一電磁弁25aが設けられている。油路25とリザーバ14とを接続する油路28には、ノーマルオープンタイプの電磁弁である第二電磁弁28aが設けられている。第一電磁弁25aが閉状態であるとき、第一液圧室R3と第二液圧室R4とが遮断される。これにより、入力ピストン12bと第一マスタピストン12cとが一定の離間距離を保って連動する。また、第一電磁弁25aが開状態であるとき、第一液圧室R3と第二液圧室R4とが連通される。これにより、第一マスタピストン12cの進退に伴う第一液圧室R3および第二液圧室R4の容積変化が、ブレーキ液の移動により吸収される。
また、油路25には、圧力センサ(「検出部」に相当する)25bが設置されている。圧力センサ25bは、第二液圧室R4および第一液圧室R3の反力液圧を検出するセンサである。圧力センサ25bは、ブレーキペダル11に対する操作力を検出する操作力センサでもあり、ブレーキペダル11の操作量と相互関係を有する。圧力センサ25bは、第一電磁弁25aが閉状態の場合には第二液圧室R4の圧力を検出し、第一電磁弁25aが開状態の場合には連通された第一液圧室R3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25bは、検出信号(検出結果)をブレーキECU6に送信する。(倍力機構)
倍力機構15は、ブレーキペダル11の操作量に応じたサーボ圧を発生するものである。倍力機構15は、入力された入力圧(本実施形態ではパイロット圧)が作用して出力圧(本実施形態ではサーボ圧)を出力する液圧発生装置であって、出力圧を増大または減少しようとしたとき、増圧開始当初または減圧開始当初において入力圧に対して出力圧の応答遅れを有する液圧発生装置である。倍力機構15は、レギュレータ15a、および圧力供給装置15bを備えている。
レギュレータ15aは、シリンダボディー15a1と、シリンダボディー15a1内を摺動するスプール15a2とを有して構成されている。レギュレータ15aには、パイロット室R11、出力室R12、および第三液圧室R13が形成されている。
レギュレータ15aは、シリンダボディー15a1と、シリンダボディー15a1内を摺動するスプール15a2とを有して構成されている。レギュレータ15aには、パイロット室R11、出力室R12、および第三液圧室R13が形成されている。
パイロット室R11は、シリンダボディー15a1、およびスプール15a2の第二大径部15a2bの前端面によって区画形成されている。パイロット室R11は、ポートPT11に接続されている減圧弁15b6および増圧弁15b7に(油路31に)接続されている。また、シリンダボディー15a1の内周面には、スプール15a2の第二大径部15a2bの前端面が当接して位置決めされる規制凸部15a4が設けられている。
出力室R12は、シリンダボディー15a1、およびスプール15a2の小径部15a2c、第二大径部15a2bの後端面、および第一大径部15a2aの前端面によって区画形成されている。出力室R12は、ポートPT12に接続されている油路26およびポートPT2を介してマスタシリンダ12のサーボ室R5に接続されている。また、出力室R12は、ポートPT13に接続されている油路32を介してアキュムレータ15b2に接続可能である。
第三液圧室R13は、シリンダボディー15a1、およびスプール15a2の第一大径部15a2aの後端面によって区画形成されている。第三液圧室R13は、ポートPT14に接続されている油路33を介してリザーバ15b1に接続可能である。また、第三液圧室R13内には、第三液圧室R13を拡張する方向に付勢するスプリング15a3が配設されている。
スプール15a2は、第一大径部15a2a、第二大径部15a2bおよび小径部15a2cを備えている。第一大径部15a2aおよび第二大径部15a2bは、シリンダボディー15a1内を液密に摺動するように構成されている。小径部15a2cは、第一大径部15a2aと第二大径部15a2bとの間に配設されるとともに、第一大径部15a2aと第二大径部15a2bとに一体的に形成されている。小径部15a2cは、第一大径部15a2aおよび第二大径部15a2bより小径に形成されている。
また、スプール15a2には、出力室R12と第三液圧室R13とを連通する連通路15a5が形成されている。
また、スプール15a2には、出力室R12と第三液圧室R13とを連通する連通路15a5が形成されている。
圧力供給装置15bは、スプール15a2を駆動させる駆動部でもある。圧力供給装置15bは、低圧力源であるリザーバ15b1と、高圧力源でありブレーキ液を蓄圧するアキュムレータ(「蓄圧部」に相当する)15b2と、リザーバ15b1のブレーキ液を吸入しアキュムレータ15b2に圧送するポンプ15b3と、ポンプ15b3を駆動させる電動モータ15b4と、を備えている。リザーバ15b1は大気に開放されており、リザーバ15b1の液圧は大気圧と同じである。低圧力源は高圧力源よりも低圧である。圧力供給装置15bは、アキュムレータ15b2から供給されるブレーキ液の圧力を検出してブレーキECU6に出力する圧力センサ15b5を備えている。
さらに、圧力供給装置15bは、減圧弁15b6と増圧弁15b7とを備えている。具体的に、減圧弁15b6は、非通電状態で開く構造(ノーマルオープンタイプ)の電磁弁であり、ブレーキECU6の指令により流量が制御されている。減圧弁15b6の一方は油路31を介してパイロット室R11に接続され、減圧弁15b6の他方は油路34を介してリザーバ15b1に接続されている。増圧弁15b7は、非通電状態で閉じる構造(ノーマルクローズタイプ)の電磁弁であり、ブレーキECU6の指令により流量が制御されている。増圧弁15b7の一方は油路31を介してパイロット室R11に接続され、増圧弁15b7の他方は、油路35および油路35が接続されている油路32を介してアキュムレータ15b2に接続されている。
ここで、レギュレータ15aの作動について簡単に説明する。減圧弁15b6および増圧弁15b7からパイロット室R11にパイロット圧(パイロット室R11の液圧)が供給されていない場合、スプール15a2はスプリング15a3によって付勢されて原位置にある(図1参照)。スプール15a2の原位置は、スプール15a2の前端面が規制凸部15a4に当接して位置決め固定される位置であり、スプール15a2の後端面がポートPT14を閉塞する直前の位置である。
このように、スプール15a2が原位置にある場合、ポートPT14とポートPT12とは連通路15a5を介して連通するとともに、ポートPT13はスプール15a2によって閉塞されている。
このように、スプール15a2が原位置にある場合、ポートPT14とポートPT12とは連通路15a5を介して連通するとともに、ポートPT13はスプール15a2によって閉塞されている。
減圧弁15b6および増圧弁15b7によってブレーキペダル11の操作量に応じて形成されるパイロット圧が増大される場合、スプール15a2は、スプリング15a3の付勢力に抗して後方(図1の右方)に向かって移動する。そうすると、スプール15a2は、スプール15a2によって閉塞されていたポートPT13が開放される位置まで移動する。また、開放されていたポートPT14はスプール15a2によって閉塞される。この状態のスプール15a2の位置を「増圧位置」とする。このとき、ポートPT13とポートPT12とは、出力室R12を介して連通する。
そして、スプール15a2の第二大径部15a2bの前端面の押圧力と、サーボ圧に対応する力およびスプリング15a3の付勢力の合力とがつりあうことで、スプール15a2は位置決めされる。このとき、スプール15a2の位置を「保持位置」とする。保持位置において、ポートPT13とポートPT14とがスプール15a2によって閉塞される。
また、減圧弁15b6および増圧弁15b7によってブレーキペダル11の操作量に応じて形成されるパイロット圧が減少される場合、保持位置にあったスプール15a2は、スプリング15a3の付勢力によって前方に向かって移動する。そうすると、スプール15a2によって閉塞されていたポートPT13は、閉塞状態が維持される。また、閉塞されていたポートPT14は開放される。この状態のスプール15a2の位置を「減圧位置」とする。このとき、ポートPT14とポートPT12とは連通路15a5を介して連通する。
上述した倍力機構15は、減圧弁15b6および増圧弁15b7によってブレーキペダル11のストロークに応じてパイロット圧を形成し、そのパイロット圧によってブレーキペダル11のストロークに応じたサーボ圧を発生させる。発生したサーボ圧は、マスタシリンダ12のサーボ室R5に供給され、マスタシリンダ12は、ブレーキペダル11のストロークに応じて発生されるマスタ圧をホイールシリンダWCに供給する。減圧弁15b6および増圧弁15b7は、サーボ室R5に対するブレーキ液の流入出を調整する弁部を構成している。
このように、本実施形態の液圧制動装置100Aは、バイワイヤ方式で構成されている。つまり、液圧制動装置100Aは、ブレーキペダル(ブレーキ操作部材)11の操作とは独立してマスタ圧の調整が可能である構成であり、マスタ圧の変動がブレーキペダル11に直接影響しない構成となっている。
(アクチュエータ)
アクチュエータ5は、ブレーキECU6の指示に応じて、ホイールシリンダWCの液圧(ホイール圧)を調整する装置である。具体的に、アクチュエータ5は、図2に示すように、油圧回路5Aと、モータ8と、を備えている。油圧回路5Aは、第1配管系統50aと、第2配管系統50bと、を備えている。第1配管系統50aは、車輪Wrl、Wrrに加えられる液圧(ホイール圧)を制御する系統である。第2配管系統50bは、車輪Wfl、Wfrに加えられる液圧(ホイール圧)を制御する系統である。また、各車輪Wに対して、車輪速度センサSが設置されている。
アクチュエータ5は、ブレーキECU6の指示に応じて、ホイールシリンダWCの液圧(ホイール圧)を調整する装置である。具体的に、アクチュエータ5は、図2に示すように、油圧回路5Aと、モータ8と、を備えている。油圧回路5Aは、第1配管系統50aと、第2配管系統50bと、を備えている。第1配管系統50aは、車輪Wrl、Wrrに加えられる液圧(ホイール圧)を制御する系統である。第2配管系統50bは、車輪Wfl、Wfrに加えられる液圧(ホイール圧)を制御する系統である。また、各車輪Wに対して、車輪速度センサSが設置されている。
第1配管系統50aは、主管路(「液圧路」に相当する)Aと、差圧制御弁51と、増圧弁52、53と、減圧管路Bと、減圧弁54、55と、調圧リザーバ56と、還流管路Cと、ポンプ57と、補助管路Dと、オリフィス部41と、ダンパ部42と、を備えている。説明上の表現において、管路は、例えば液圧路、流路、油路、又は配管等に置換可能である。液圧路は、管路、油路、流路、及び配管を含む概念であるともいえる。
主管路Aは、油路24とホイールシリンダWCrl、WCrrとを接続する管路である。差圧制御弁51は、主管路Aに設けられ、主管路Aを連通状態と差圧状態に制御する電磁弁である。差圧状態は、弁により流路が制限された状態であり、絞り状態ともいえる。差圧制御弁51は、ブレーキECU6の指示に基づく制御電流に応じて、自身を中心としたマスタシリンダ12側の液圧とホイールシリンダWCrl、WCrr側の液圧との差圧(以下、「第一差圧」とも称する)を制御する。換言すると、差圧制御弁51は、主管路Aのマスタシリンダ12側の部分の液圧と主管路AのホイールシリンダWCrl、WCrr側の部分の液圧との差圧を制御可能に構成されている。
差圧制御弁51は、非通電状態で連通状態となるノーマルオープンタイプであり、特定の制御を除く通常のブレーキ制御においては連通状態に制御されている。特定の制御は、例えば自動ブレーキ、横滑り防止制御、又は回生協調制御における初期制御やすり替え制御などである。差圧制御弁51に印加される制御電流が大きいほど、第一差圧は大きくなる。差圧制御弁51が差圧状態に制御されてポンプ57が駆動している場合、制御電流に応じて、マスタシリンダ12側の液圧よりもホイールシリンダWCrl、WCrr側の液圧のほうが大きくなる。
差圧制御弁51に対しては、逆止弁51aが設置されている。主管路Aは、ホイールシリンダWCrl、WCrrに対応するように、差圧制御弁51の下流側の分岐点Xで2つの管路A1、A2に分岐している。
ここで、差圧制御弁51の構成について概念的に説明する。図3に示すように、差圧制御弁51は、主に、弁座511と、ボール弁512と、スプリング513と、ソレノイド514と、流路51Aと、を備えている。差圧制御弁51は、弁座511に対してボール弁512が着座すると流路51Aが遮断され、離座すると流路51Aが連通するように構成されている。流路51Aは、差圧制御弁51のマスタシリンダ12側の管路と差圧制御弁51のホイールシリンダWCrl、WCrr側の管路とを接続する流路である。ボール弁512は、弁座511のマスタシリンダ12側に配置され、弁座511から離座した状態でスプリング513に固定されている。ボール弁512は、ソレノイド514に制御電流が印加されると、電磁力により弁座511側が押圧される。ボール弁512が電磁力により弁座511に当接(着座)すると、流路51Aは遮断される。ボール弁512は、ソレノイド514に制御電流が印加されていない状態では、スプリング513により初期位置に戻され、流路51Aは連通する。
差圧制御弁51が差圧状態、すなわち目標差圧に応じた制御電流が印加された状態において、ポンプ57が駆動された場合を考える。この場合、差圧制御弁51のホイールシリンダWCrl、WCrr側の液圧が、差圧制御弁51のマスタシリンダ12側の液圧よりも大きく且つ当該差圧が目標差圧よりも大きくなると、ボール弁512に対する当該差圧による押圧力が電磁力による押圧力よりも大きくなり、ボール弁512が若干マスタシリンダ12側に移動して離座する。それにより、ボール弁512の離座によりブレーキ液が流路51Aを通ってマスタシリンダ12側に移動し、ホイールシリンダWCrl、WCrr側の液圧が減少する。そして、差圧による押圧力が下がり、またボール弁512が着座する。これを繰り返すことで、目標差圧が維持される。
増圧弁52、53は、ブレーキECU6の指示により開閉する電磁弁であって、非通電状態で開状態(連通状態)となるノーマルオープンタイプの電磁弁である。増圧弁52は管路A1に配置され、増圧弁53は管路A2に配置されている。増圧弁52、53は、増圧制御時に非通電状態で開状態となってホイールシリンダWCと分岐点Xと連通させ、保持制御及び減圧制御時に通電されて閉状態となりホイールシリンダWCと分岐点Xとを遮断する。なお、増圧弁52、53は、差圧制御弁51同様、ブレーキECU6の指示に基づき連通状態と差圧状態とが切り替わる電磁弁であっても良い。この場合、増圧弁52、53は、例えば、図3における「ホイールシリンダ側」が「差圧制御弁側」となり、「マスタシリンダ側」が「ホイールシリンダ側」となるように配置される。
減圧管路Bは、管路A1における増圧弁52とホイールシリンダWCrlの間と調圧リザーバ56とを接続し、管路A2における増圧弁53とホイールシリンダWCrrの間と調圧リザーバ56とを接続する管路である。増圧弁52、53は、例えば、減圧制御時には、閉状態に制御され、マスタシリンダ12とホイールシリンダWCrl、WCrrを遮断する。
減圧弁54、55は、ブレーキECU6の指示により開閉する電磁弁であって、非通電状態で閉状態(遮断状態)となるノーマルクローズタイプの電磁弁である。減圧弁54は、ホイールシリンダWCrl側の減圧管路Bに配置されている。減圧弁55は、ホイールシリンダWCrr側の減圧管路Bに配置されている。減圧弁54、55は、主に減圧制御時に通電されて開状態となり、減圧管路Bを介してホイールシリンダWCrl、WCrrと調圧リザーバ56とを連通させる。調圧リザーバ56は、シリンダ、ピストン、及び付勢部材を有するリザーバである。
還流管路Cは、減圧管路B(又は調圧リザーバ56)と、主管路Aにおける差圧制御弁51と増圧弁52、53の間(ここでは分岐点X)とを接続する管路である。ポンプ57は、吐出ポートが分岐点X側で吸入ポートが調圧リザーバ56側に配置されるように、還流管路Cに設けられている。ポンプ57は、モータ8によって駆動されるピストン式の電動ポンプである。ポンプ57は、還流管路Cを介して、調圧リザーバ56からマスタシリンダ12側又はホイールシリンダWCrl、WCrr側にブレーキ液を流動させる。つまり、アクチュエータ5は、主管路A(主管路Aにおける差圧制御弁51と増圧弁52、53の間)にブレーキ液を吐出するポンプ57を備えている。
ポンプ57は、ブレーキ液を吐出する吐出過程と、ブレーキ液を吸入する吸入過程と、を繰り返すように構成されている。つまり、ポンプ57は、モータ8により駆動されると、吐出過程と吸入過程とを交互に繰り返して実行する。吐出過程では、吸入過程で調圧リザーバ56から吸入したブレーキ液が、分岐点Xに供給される。モータ8は、ブレーキECU6の指示により、リレー(図示せず)を介して通電され、駆動する。ポンプ57とモータ8は、併せて電動ポンプともいえる。なお、ポンプ57は、車両起動中、常時駆動させても良い。
オリフィス部41は、還流管路Cのポンプ57と分岐点Xとの間の部分に設けられた、絞り形状部位(いわゆるオリフィス)である。ダンパ部42は、還流管路Cのポンプ57とオリフィス部41との間の部分に接続されたダンパ(ダンパ機構)である。ダンパ部42は、還流管路Cのブレーキ液の脈動に応じて、当該ブレーキ液を吸収・吐出する。オリフィス部41及びダンパ部42は、脈動を低減(減衰、吸収)する脈動低減機構といえる。
補助管路Dは、調圧リザーバ56の調圧孔56aと、主管路Aにおける差圧制御弁51よりも上流側(又はマスタシリンダ12)とを接続する管路である。調圧リザーバ56は、ストローク増加による調圧孔56aへのブレーキ液の流入量増加に伴い、弁孔56bが閉塞されるように構成されている。弁孔56bの管路B、C側にはリザーバ室56cが形成される。
ポンプ57の駆動により、調圧リザーバ56又はマスタシリンダ12内のブレーキ液が、還流管路Cを介して主管路Aにおける差圧制御弁51と増圧弁52、53の間の部分(分岐点X)に吐出される。そして、差圧制御弁51及び増圧弁52、53の制御状態に応じて、ホイール圧が加圧される。このようにアクチュエータ5では、ポンプ57の駆動と各種弁の制御により加圧制御が実行される。つまり、アクチュエータ5は、ホイール圧を加圧可能に構成されている。なお、主管路Aの差圧制御弁51とマスタシリンダ12の間の部分には、当該部分の液圧(マスタ圧)を検出する圧力センサYが設置されている。圧力センサYは、検出結果をブレーキECU6及びブレーキECU6に送信する。
第2配管系統50bは、第1配管系統50aと同様の構成であって、前輪Wfl、WfrのホイールシリンダWCfl、WCfrの液圧を調整する系統である。第2配管系統50bは、主管路Aに相当し油路22とホイールシリンダWCfl、Wfrとを接続する主管路Abと、差圧制御弁51に相当する差圧制御弁91と、増圧弁52、53に相当する増圧弁92、93と、減圧管路Bに相当する減圧管路Bbと、減圧弁54、55に相当する減圧弁94、95と、調圧リザーバ56に相当する調圧リザーバ96と、還流管路Cに相当する還流管路Cbと、ポンプ57に相当するポンプ97と、補助管路Dに相当する補助管路Dbと、オリフィス部41に相当するオリフィス部43と、ダンパ部42に相当するダンパ部44と、を備えている。第2配管系統50bの詳細構成については、第1配管系統50aの説明を参照できるため、説明を省略する。なお、配管構成は、X配管でも前後配管でも良い。
アクチュエータ5によるホイール圧の調圧は、マスタ圧をホイールシリンダWCに提供する増圧制御、ホイールシリンダWCを密閉する保持制御、ホイールシリンダWC内のブレーキ液を調圧リザーバ56に流出させる減圧制御、又は差圧制御弁51による絞りとポンプ57の駆動によりホイール圧を加圧する加圧制御を実行することで為されている。このように、液圧制動装置100Aは、マスタピストン12c、12dとマスタピストン12c、12dの移動に伴い容積が変化するマスタ室R1、R2とを有するマスタシリンダ12と、アキュムレータ15b2の液圧に対応する力によりマスタピストン12c、12dを駆動させ、マスタ室R1、R2の液圧であるマスタ圧を調整する倍力機構15と、マスタ室R1、R2とホイールシリンダWCとを接続する流路22、24、A、Abと、流路A、Abにブレーキ液を吐出するポンプ57、97を有しホイールシリンダWCの液圧であるホイール圧を加圧可能に構成されたアクチュエータ5と、ブレーキECU6と、を備えている。
(ブレーキECU)
ブレーキECU6は、CPUやメモリ等を備える電子制御ユニットである。ブレーキECU6は、ホイール圧の目標値である目標ホイール圧に基づいて、倍力機構15及びアクチュエータ5を制御する。ブレーキECU6は、各種センサに通信線(図示せず)を介して接続されており、倍力機構15及びアクチュエータ5の各部にも通信線(図示せず)を介して制御可能に接続されている。ブレーキECU6による倍力機構15への制御結果を簡単に説明すると、増圧制御では、増圧弁15b7が開状態となり、減圧弁15b6が閉状態となる。減圧制御では、増圧弁15b7が閉状態となり、減圧弁15b6が開状態となる。保持制御では、増圧弁15b7及び減圧弁15b6が閉状態となる。
ブレーキECU6は、CPUやメモリ等を備える電子制御ユニットである。ブレーキECU6は、ホイール圧の目標値である目標ホイール圧に基づいて、倍力機構15及びアクチュエータ5を制御する。ブレーキECU6は、各種センサに通信線(図示せず)を介して接続されており、倍力機構15及びアクチュエータ5の各部にも通信線(図示せず)を介して制御可能に接続されている。ブレーキECU6による倍力機構15への制御結果を簡単に説明すると、増圧制御では、増圧弁15b7が開状態となり、減圧弁15b6が閉状態となる。減圧制御では、増圧弁15b7が閉状態となり、減圧弁15b6が開状態となる。保持制御では、増圧弁15b7及び減圧弁15b6が閉状態となる。
また、ホイールシリンダWCrlのホイール圧の制御を例にブレーキECU6によるアクチュエータ5への制御結果を簡単に説明すると、増圧制御では、差圧制御弁51及び増圧弁52が開状態となり、減圧弁54が閉状態となる。減圧制御では、増圧弁52が閉状態となり、減圧弁54が開状態となる。保持制御では、増圧弁52及び減圧弁54が閉状態となる。加圧制御では、差圧制御弁51が差圧状態(絞り状態)となり、増圧弁52が開状態となり、減圧弁54が閉状態となり、ポンプ57が駆動する。
(割合設定)
本実施形態のブレーキECU6は、機能として、目標ホイール圧設定部61と、判定部62と、割合設定部63と、第1作動制御部(「制御部」に相当する)64と、第2作動制御部(「制御部」に相当する)65と、を備えている。目標ホイール圧設定部61は、運転者のブレーキ操作に応じて、すなわちストロークセンサ11cの検出結果及び/又は圧力センサ25bの検出結果に基づいて、目標ホイール圧を算出し設定する。
本実施形態のブレーキECU6は、機能として、目標ホイール圧設定部61と、判定部62と、割合設定部63と、第1作動制御部(「制御部」に相当する)64と、第2作動制御部(「制御部」に相当する)65と、を備えている。目標ホイール圧設定部61は、運転者のブレーキ操作に応じて、すなわちストロークセンサ11cの検出結果及び/又は圧力センサ25bの検出結果に基づいて、目標ホイール圧を算出し設定する。
具体的に、本実施形態での目標ホイール圧の設定の流れを説明すると、まず目標ホイール圧設定部61が、検出されたストローク及び/又は反力液圧に基づいて要求制動力を算出する。目標ホイール圧設定部61は、算出した要求制動力をハイブリッドECU902に送信する。ハイブリッドECU902は、要求制動力を目標回生制動力として回生制御を実行し、実際に出力された回生制動力である実行回生制動力を算出しブレーキECU6に送信する。目標ホイール圧設定部61は、要求制動力から実行回生制動力を引いた差分を目標液圧制動力とし、目標液圧制動力に対応するホイール圧を目標ホイール圧に設定する。目標ホイール圧設定部61には、ストロークと要求制動力の関係、及び/又は反力液圧と要求制動力の関係を示すマップが記憶されている。
本実施形態のブレーキECU6は、ブレーキ操作が開始されてから要求制動力が一定になるまでは、液圧制動力のみで要求制動力を満たすように制御する。つまり、ブレーキECU6は、要求制動力が一定になるまでは、ハイブリッドECU902に回生制動要求を出さず、算出した要求制動力を目標液圧制動力として倍力機構15及びアクチュエータ5を制御する。なお、後輪Wrに対する制御、又は回生制動装置900を備えない車両用制動装置では、上記のブレーキ操作開始直後の制御同様、要求制動力をすべて液圧制動力で出力するため、要求制動力に対応するホイール圧が目標ホイール圧に設定される。また、ブレーキECU6は、ブレーキ操作開始直後から実行回生制動力を発揮させるように設定されても良い。
判定部62は、車両用制動装置100の作動状況を判定する。具体的に、判定部62は、各種センサ等から取得した情報に基づき、ブレーキ操作が急制動操作であるか否かを判定する。判定部62は、予め設定された開始判定条件が満たされた場合に、ブレーキ操作が急制動操作であると判定する。本実施形態の開始判定条件は、車輪速度が第1判定速度以上であって、且つ、ストロークの増加勾配が第1所定値以上であるか又は反力液圧の増加勾配が第2所定値以上であることである。ブレーキECU6は、車輪速度情報を車輪速度センサSから取得し、ストローク情報をストロークセンサ11cから取得し、反力液圧情報を圧力センサ25bから取得する。一方、開始判定条件が満たされていない場合、判定部62は、ブレーキ操作が急制動操作であると判定しない、又はブレーキ操作が急制動操作でないと判定する。
また、判定部62は、ブレーキ操作が急制動操作であると判定した後、取得した各種情報に基づいて、当該急制動操作が解除されたか否かを判定する。具体的に、判定部62は、肯定的な判定をした後に解除判定条件が満たされた場合、ブレーキ操作が急制動操作であるとの判定(肯定的な判定)を解除する。本実施形態の解除判定条件は、車輪速度が第2判定速度未満であって、且つ、ストロークの増加勾配が第3所定値未満であるか又は反力液圧の増加勾配が第4所定値未満であることである。第2判定速度は第1判定速度より小さく、第3所定値は第1所定値よりも小さく、第4所定値は第2所定値よりも小さい。一方、解除判定条件が満たされていない場合、判定部62は、急制動操作が解除されていないと判定し、肯定的判定を継続する。判定部62の各判定は、周期的に行われる。その他の判定については後述する。
割合設定部63は、判定部62の判定結果に基づいて、目標ホイール圧設定部61により設定された目標ホイール圧のうち倍力機構15により発生させるホイール圧の割合である第1割合と、当該目標ホイール圧のうちアクチュエータ5により発生させるホイール圧の割合である第2割合とを設定する。第1割合は、ホイール圧に対するマスタ圧の割合に相当する。第2割合は、ホイール圧に対する、ホイール圧からマスタ圧を引いた圧力値の割合に相当する。
割合設定部63は、判定部62によりブレーキ操作が急制動操作であると判定されている場合、判定部62によりブレーキ操作が急制動操作であると判定されていない場合に比べて、第1割合を大きくする。つまり、割合設定部63は、急制動操作時に、通常のブレーキ操作時(且つ他の判定がある場合、当該他の判定状況が共通する場合)と比較して、第1割合を大きくする。割合設定部63は、急制動操作時に、第1割合を大きくする上流圧優先制御を実行するともいえる。
そして、割合設定部63は、判定部62によりブレーキ操作が急制動操作であるとの判定が解除された場合、当該判定の解除に応じて、判定の解除時点に比べて、第2割合を大きくする。本実施形態において、割合設定部63は、判定部62によりブレーキ操作が急制動操作であるとの判定が解除された場合、当該解除後の第2割合を、解除時点の第2割合よりも大きくする。つまり、割合設定部63は、急制動操作が終わると、第2割合を大きくして第1割合を小さくする。具体例については後述する。
第1作動制御部64は、目標ホイール圧及び第1割合に基づいて、倍力機構15を制御する。第1作動制御部64は、倍力機構15により発生させるホイール圧の目標値である第1目標ホイール圧を算出し、第1目標ホイール圧に対応する目標サーボ圧を設定する。第1目標ホイール圧は、目標ホイール圧に第1割合を乗算することで算出できる。第1目標ホイール圧は目標マスタ圧に相当し、目標マスタ圧に基づき目標サーボ圧が決定される。つまり、第1作動制御部64は、第1目標ホイール圧に基づいて目標サーボ圧を設定し、目標サーボ圧に基づいて倍力機構15を制御する。なお、目標サーボ圧には、不感帯が設定されている。不感帯は、目標サーボ圧よりも低圧の不感帯下限値から目標サーボ圧よりも高圧の不感帯上限値までの領域である。実サーボ圧が不感帯内の値である場合、保持制御が実行され、実サーボ圧が不感帯下限値よりも低圧である場合、増圧制御が実行され、実サーボ圧が不感帯上限値よりも高圧である場合、減圧制御が実行される。
第2作動制御部65は、目標ホイール圧及び第2割合に基づいて、アクチュエータ5を制御する。第2作動制御部65は、アクチュエータ5により発生させるホイール圧の目標値である第2目標ホイール圧を算出する。第2目標ホイール圧は、目標ホイール圧に第2割合を乗算することで算出できる。第2作動制御部65は、第2目標ホイール圧に基づいてアクチュエータ5を制御する。
割合設定の具体例として、図4に示すように、通常のブレーキ操作(非急制動操作)が為された場合、ブレーキ操作開始直後では第2割合が大きく設定され、第2目標ホイール圧が所定値に到達した時点(Ta1)から第1割合が徐々に大きくなる。本実施形態では、アクチュエータ5により発生させるホイール圧の最大値が、所定値に設定されている。本実施形態では、通常のブレーキ操作が為された場合、Ta1までは、第2割合が1(100%)で、第1割合が0である。そして、Ta1以降、要求制動力増大中、第2目標ホイール圧が所定値で一定に保たれて第1目標ホイール圧が増大し、第1割合も増大していく。
また、実行回生制動力は、ある時点(Ta2)から徐々に大きくなっていき、回生制動装置900が出力できる実行回生制動力の最大値である最大回生制動力に到達し、その後車速が小さくなるにつれて小さくなる(Ta2~Ta3)。要求制動力のうち実行回生制動力が占める割合が大きくなると、目標ホイール圧はその分小さくなる。この際、ブレーキECU6は、当該減少分を、第2目標ホイール圧を小さくすることで吸収する。つまり、ブレーキECU6は、要求制動力が一定の際、マスタ圧を一定とし、実行回生制動力の大小による目標ホイール圧の増減を、アクチュエータ5の制御により調整する。
実行回生制動力が0となった後、ある時点(Ta4)でブレーキ操作が解除側に操作され要求制動力が減少し始めると、それに応じてマスタ圧が減少し始める。つまり、ブレーキECU6は、要求制動力が減少している際、目標ホイール圧の減少に応じて、第2目標ホイール圧を所定値で一定に保ちつつ、第1目標ホイール圧を減少させる。第1目標ホイール圧が0になった後、目標ホイール圧の減少とともに第2目標ホイール圧が減少する。
一方、図5に示すように、急制動操作が為された場合、判定部62によりブレーキ操作が急制動操作であると判定されてから当該判定が解除されるまで(Tb0~Tb1)、第1割合が通常のブレーキ操作時よりも大きく設定される。本実施形態では、Tb0~Tb1において、第1割合が1で、第2割合が0に設定される。そして、Tb1から第2割合が徐々に大きくなり、第2目標ホイール圧は、実行回生制動力による目標ホイール圧の増減を吸収しつつ、所定値まで大きくなる。その後の制御は、通常のブレーキ操作時と同様である。
なお、第2割合を増やすタイミング(Tb1)は、要求制動力が所定期間一定になったことにより決定されても良い。また、図4及び図5は、前輪Wfの制動力割合を表している。また、図示していないが、ブレーキ操作開始から判定部62の判定結果が出るまでの間は、第2目標ホイール圧が立ち上がる。この現象については、例えば割合設定部63が、判定部62の判定の有無にかかわらず、ブレーキ操作開始初期の所定時間については第1割合を1とするように設定されていることで、解消することができる。
図6に示すように、判定部62の判定結果が肯定的(急制動操作)である場合(S101:Yes)、割合設定部63は、判定部62の判定結果が否定的である場合に比べて第1割合を大きくする上流圧優先制御を実行する(S102)。そして、肯定的な判定が解除されると(S103:Yes)、上流圧優先制御時に比べて第2割合を大きくし、通常制御に移行する(S104)。また、判定部62の判定結果が否定的(通常のブレーキ操作)である場合(S101:No)も、通常制御が実行される(S104)。上流圧先行制御は、第1割合が1/2より大きくなるように設定されることが好ましく、さらには第1割合が1に設定されることが好ましい。
本実施形態によれば、ブレーキECU6により制御可能で且つホイール圧を加圧可能な2つの加圧源(倍力機構15及びアクチュエータ5)を備えており、加圧構成の冗長性が確保される。また、車両用制動装置100の作動状況に応じて、応答性が比較的高い倍力機構15に係る第1割合が設定されるため、状況に応じて応答性を向上させることができる。
倍力機構15は、アキュムレータ15b2の液圧に対応する力により、第一マスタピストン12cを駆動するものである。倍力機構15では、予め高圧のブレーキ液が溜められたアキュムレータ15b2の液圧を利用してマスタ圧を増圧させるため、ポンプ57、97の駆動(吐出動作)で加圧するよりも応答性は高くなる。したがって、第1割合を大きくすることで応答性を向上させることができる。例えばブレーキ操作開始初期の第1割合を大きくすることで初期応答性の改良も図れる。
また、アクチュエータ5は、第2目標ホイール圧に対して不感帯が設定されていないことから、倍力機構15よりも目標値に対して直接的な制御が可能となり、調圧精度は高くなる。したがって、第2割合を大きくすることで調圧精度を向上させることができる。また、例えば差圧制御弁51とポンプ57により差圧制御ができることも調圧精度の向上に寄与する。
本実施形態によれば、急制動操作時には第1割合を大きくして応答性を高め、急制動操作が終了すると、第2割合を大きくして通常のブレーキ操作時と同様の制御に戻される。通常のブレーキ操作時には、第2割合が発生するため、調圧精度が高くなり、ブレーキフィーリングが向上する。本実施形態によれば、図4及び図5に示すように、急制動操作時には第1目標ホイール圧を先行して増大させて応答性を優先させ、通常のブレーキ操作時には第2目標ホイール圧を先行して増大させてブレーキフィーリングを優先させることができる。
また、アクチュエータのみが液圧制動力の加圧源であるハイブリッド車両の車両用制動装置では、構成上、上流側の機構がバイワイヤ方式でなく、アクチュエータの作動に応じてマスタ室の液量が変動し、それがブレーキペダルの変動を引き起こす。しかし、本実施形態によれば、ハイブリッド車両においても、上流側で電子制御可能なバイワイヤ方式を採用しているため、アクチュエータ5の作動によるペダル変動は生じない。
(第2判定例)
判定部62は、上記急制動操作に関する判定(第1判定例)以外にも判定を行っても良い。例えば、第2判定例として、判定部62は、車両用制動装置100の作動状況として、ポンプ57、97のブレーキ液の吐出負荷を判定しても良い。この場合、割合設定部63は、判定部62により判定された吐出負荷が高いほど、第1割合を大きくする。
判定部62は、上記急制動操作に関する判定(第1判定例)以外にも判定を行っても良い。例えば、第2判定例として、判定部62は、車両用制動装置100の作動状況として、ポンプ57、97のブレーキ液の吐出負荷を判定しても良い。この場合、割合設定部63は、判定部62により判定された吐出負荷が高いほど、第1割合を大きくする。
判定部62は、例えば、マスタ圧(圧力センサYの検出結果)とアクチュエータ5の制御状態(第2目標ホイール圧等)からホイール圧を推定し、当該推定ホイール圧が高いほど吐出負荷が高いと判定する。つまり、割合設定部63は、判定部62により推定された推定ホイール圧が高いほど、第1割合を大きくする。ホイール圧が高いほど、ポンプ57、97の吐出能力(効率)が低下しやすい。なお、車両用制動装置100にホイール圧を検出する圧力センサが設けられている場合、当該圧力センサの検出結果を判定に用いても良い。
後輪Wr(回生制動なし)を例として説明すると、図7に示すように、通常のブレーキ操作が為された場合、まず第1割合が0で第2割合が1となる。そして、第2目標ホイール圧が所定値に達した時点(Tc1)で、要求制動力の増大に応じて第1割合が増大していく。そしてTc1以降、割合設定部63は、判定部62で判定された吐出負荷(推定ホイール圧)が増大していくにつれて、第2目標ホイール圧を所定値から小さくしていく。これにより、第1割合には、要求制動力の増大に対応した増大の他に、第2目標ホイール圧の低下による増大が加わる。つまり、本構成では、判定部62がいかなる判定もしない場合に比べて、第1割合は吐出負荷が高いほど大きくなる。そして、推定ホイール圧が低くなるほど、割合設定部63は、第2目標ホイール圧を所定値に近づけ、第2割合を大きくする。
本構成によれば、吐出負荷に応じて第1割合を変動させるため、ポンプ57、97の吐出能力の低下し得る状況でも、倍力機構15によりホイール圧を加圧して要求制動力を満たし、当該状況を回避することができる。
(第3判定例)
第3判定例として、判定部62は、車両用制動装置100の作動状況として、倍力機構15の温度とアクチュエータ5の温度に差があるか否かを判定しても良い。この場合、割合設定部63は、判定部62により当該差(温度差)があると判定されている場合、当該差が大きいほど、高温側の装置である倍力機構15又はアクチュエータ5により発生させるホイール圧の割合(第1割合又は第2割合)を小さくする。これによれば、高温側の装置の負荷を小さくでき、耐久性を向上させることができる。判定部62は、各温度を、各装置15、5に対して設けられた温度センサ(図示せず)により測定したり、作動状況等から演算で推定したりしても良い。温度差は、判定部62及び割合設定部63の何れで算出されても良い。
第3判定例として、判定部62は、車両用制動装置100の作動状況として、倍力機構15の温度とアクチュエータ5の温度に差があるか否かを判定しても良い。この場合、割合設定部63は、判定部62により当該差(温度差)があると判定されている場合、当該差が大きいほど、高温側の装置である倍力機構15又はアクチュエータ5により発生させるホイール圧の割合(第1割合又は第2割合)を小さくする。これによれば、高温側の装置の負荷を小さくでき、耐久性を向上させることができる。判定部62は、各温度を、各装置15、5に対して設けられた温度センサ(図示せず)により測定したり、作動状況等から演算で推定したりしても良い。温度差は、判定部62及び割合設定部63の何れで算出されても良い。
前輪Wf(回生制動あり)を例として説明すると、判定部62により温度差があると判定され、アクチュエータ5の温度が倍力機構15の温度よりも高く且つ当該温度差が所定温度以上である状況で、通常のブレーキ操作が為された場合、図8に示すように、第1割合が1に設定され、第2割合が0に設定される。例えば、この温度差が所定温度未満である場合、割合設定部63は、第2割合を通常時の割合(修正しない割合)に設定することもできる。温度差と割合の関係は、差が大きいほど高温側の装置のホイール圧の割合が小さくなる関係であればよく、階段状でも線形等の関数でもそれらの組み合わせでも良い。本明細書においてこれと同様の表現(~ほど、~する)は、同様の意味をもつ。
また、判定部62は、アクチュエータ5の温度状態が高温状態であるか否かを判定しても良い。この場合において、割合設定部63は、判定部62によりアクチュエータ5の温度状態が高温状態であると判定されている場合、判定部62により温度状態が高温状態であると判定されていない場合と比べて、第1割合を大きくする。換言すると、割合設定部63は、アクチュエータ5が高温状態である場合、アクチュエータ5が高温状態でない場合(且つ他の判定がある場合、当該他の判定状況が共通する場合)と比較して、第1割合を大きくする。
判定部62は、例えば、アクチュエータ5の作動状況(所定時間内の作動回数など)に基づいて、温度状態が高温状態であるか否か判定する。例えば車両が渋滞している道路を走行している際など、所定時間内にアクチュエータ5が頻繁に作動する状況では、アクチュエータ5が熱を持ち、高温状態となりやすい。なお、アクチュエータ5に温度センサが設けられている場合、当該温度センサの検出結果を判定に用いても良い。
判定部62は、例えば、アクチュエータ5の作動状況(所定時間内の作動回数など)に基づいて、温度状態が高温状態であるか否か判定する。例えば車両が渋滞している道路を走行している際など、所定時間内にアクチュエータ5が頻繁に作動する状況では、アクチュエータ5が熱を持ち、高温状態となりやすい。なお、アクチュエータ5に温度センサが設けられている場合、当該温度センサの検出結果を判定に用いても良い。
前輪Wf(回生制動あり)を例として説明すると、判定部62によりアクチュエータ5の温度状態が高温状態であると判定されている状況で、通常のブレーキ操作が為された場合、図8に示すように、第1割合が1に設定され、第2割合が0に設定される。そして、判定部62の肯定的な判定結果(高温状態)が維持される限り、当該第1割合も維持される。また、実行回生制動力が発生した場合、第1目標ホイール圧を増減して調整する。肯定的な判定の解除条件は、例えば所定期間(長時間)の間アクチュエータ5が作動しなかった場合などに設定しても良い。本構成によれば、作動過多によるアクチュエータ5の耐久性の劣化又は故障の発生を抑制することができ、加圧源の連続作動性を向上させることができる。
(第4判定例)
第4判定例として、判定部62は、車両用制動装置100の作動状況として、ブレーキ液の粘度に相関する粘度相関値を判定(この場合、検出又は算出ともいえる)しても良い。この場合、割合設定部63は、判定部62により判定された粘度相関値が大きいほど、第1割合を大きくする。ブレーキ液の粘度が大きいほどポンプ57、97の負荷が大きくなる。しかし、本例によれば、粘度が大きいほどポンプ57、97以外の装置(すなわち倍力機構15)が負担する割合が大きくなり、応答性の向上や異音の抑制を図ることができる。粘度相関値の例としては、演算で又は各種センサで取得可能な、外気温やブレーキ液の温度が挙げられる。外気温が低いとブレーキ液の温度が低くなり、ブレーキ液の粘度は大きくなる。ブレーキ液の粘度は、外気温やブレーキ液と関係している。
第4判定例として、判定部62は、車両用制動装置100の作動状況として、ブレーキ液の粘度に相関する粘度相関値を判定(この場合、検出又は算出ともいえる)しても良い。この場合、割合設定部63は、判定部62により判定された粘度相関値が大きいほど、第1割合を大きくする。ブレーキ液の粘度が大きいほどポンプ57、97の負荷が大きくなる。しかし、本例によれば、粘度が大きいほどポンプ57、97以外の装置(すなわち倍力機構15)が負担する割合が大きくなり、応答性の向上や異音の抑制を図ることができる。粘度相関値の例としては、演算で又は各種センサで取得可能な、外気温やブレーキ液の温度が挙げられる。外気温が低いとブレーキ液の温度が低くなり、ブレーキ液の粘度は大きくなる。ブレーキ液の粘度は、外気温やブレーキ液と関係している。
より具体的な判定例では、判定部62は、車両用制動装置100の作動状況として、外気温が低温であるか否かを判定しても良い。この場合、割合設定部63は、判定部62により外気温が低温であると判定されている場合、判定部62により外気温が低温であると判定されていない場合と比べて、第1割合を大きくする。換言すると、割合設定部63は、外気温が低温である時、外気温が低温でない時(且つ他の判定がある場合、当該他の判定状況が共通する場合)と比較して、第1割合を大きくする。
判定部62は、車両に設けられた外気温センサ(図示せず)から外気温情報を取得し、外気温が所定温度未満である場合に、外気温が低温であると判定する。例えば外気温が極低温(例えば0℃未満)である場合、ポンプ57、97のブレーキ液の吸い込み性(吸入性)が低下したり、ブレーキ液の吸い込み(吸入過程)により作動音が発生したりする。しかし、本構成によれば、外気温が低温である場合に、第1割合を大きくすることで、応答性が確保でき、作動音の増大も抑制することができる。判定部62により外気温が低温であると判定されている場合の制御の具体例としては、図8と同様の制御が挙げられる。
(第5判定例)
第5判定例として、判定部62は、車両用制動装置100の作動状況として、車両が停車しているか否かを判定しても良い。この場合、割合設定部63は、判定部62により車両が停車していると判定されている場合、第2割合をゼロ(0)にする(すなわち第1割合を1にする)。判定部62は、例えば、車輪速度センサSの検出結果、シフトレバー位置情報、及び/又はサイドブレーキ情報に基づいて、車両が停止しているか否かを判定する。判定部62は、例えば車輪速度センサSの検出結果が0である場合、車両が停車していると判定する。停車中は、ロードノイズがない状態であるため、ポンプ57、97の作動音(モータ8の作動音)が相対的に大きくなり、車内環境の面で改良の余地がある。これに対して、本構成によれば、停車中はアクチュエータ5が停止するため、静粛性の向上が可能となる。
第5判定例として、判定部62は、車両用制動装置100の作動状況として、車両が停車しているか否かを判定しても良い。この場合、割合設定部63は、判定部62により車両が停車していると判定されている場合、第2割合をゼロ(0)にする(すなわち第1割合を1にする)。判定部62は、例えば、車輪速度センサSの検出結果、シフトレバー位置情報、及び/又はサイドブレーキ情報に基づいて、車両が停止しているか否かを判定する。判定部62は、例えば車輪速度センサSの検出結果が0である場合、車両が停車していると判定する。停車中は、ロードノイズがない状態であるため、ポンプ57、97の作動音(モータ8の作動音)が相対的に大きくなり、車内環境の面で改良の余地がある。これに対して、本構成によれば、停車中はアクチュエータ5が停止するため、静粛性の向上が可能となる。
(第6判定例)
第6判定例として、判定部62は、車両用制動装置100の作動状況として、車速を判定(この場合、検出又は算出ともいえる)しても良い。この場合、割合設定部63は、判定部62により判定された車速が低いほど、第1割合を大きくする。これにより、低速時のアクチュエータ5の負担を軽減することができる。
第6判定例として、判定部62は、車両用制動装置100の作動状況として、車速を判定(この場合、検出又は算出ともいえる)しても良い。この場合、割合設定部63は、判定部62により判定された車速が低いほど、第1割合を大きくする。これにより、低速時のアクチュエータ5の負担を軽減することができる。
より具体的に例示すると、判定部62は、車両用制動装置100の作動状況として、車速が低速(所定速度未満)であるか否かを判定しても良い。この場合、割合設定部63は、判定部62により車速が低速であると判定されている場合、判定部62により車速が低速であると判定されていない場合に比べて、第1割合を大きくする。換言すると、割合設定部63は、車速が低速である時、車速が低速でない時(ここでは車速>0)(且つ他の判定がある場合、当該他の判定状況が共通する場合)と比較して、第1割合を大きくする。
判定部62は、例えば車輪速度センサSの検出結果が所定速度未満である場合に、車速が低速であると判定する。例えばクリープ(エンジンがアイドリング状態のときの走行)など車両が極低速で走行している際、アクチュエータ5は調圧のため常時ポンプ駆動させている。しかし、本構成によれば、このような場合に第1割合を大きくするため、アクチュエータ5の負担が軽減され、アクチュエータ5の耐久性を向上させることができる。また、例えば、車速が低速で且つ回生協調が為されていない場合(例えば後輪Wrの場合又は回生制動装置900を備えない場合)、第1割合を1にし、アクチュエータ5の作動を停止させても良い。
(その他)
本発明は、上記実施形態に限られない。例えば、ブレーキECU6は、倍力機構15を制御するECUと、アクチュエータ5を制御するECUとの2つのECUにより構成されても良い。この場合、2つのECUは通信可能に接続されている。また、本発明は、回生制動装置900がない車両用制動装置(液圧制動装置100Aのみ)や、自動運転・自動ブレーキにも適用できる。
本発明は、上記実施形態に限られない。例えば、ブレーキECU6は、倍力機構15を制御するECUと、アクチュエータ5を制御するECUとの2つのECUにより構成されても良い。この場合、2つのECUは通信可能に接続されている。また、本発明は、回生制動装置900がない車両用制動装置(液圧制動装置100Aのみ)や、自動運転・自動ブレーキにも適用できる。
また、倍力機構15は、電動ブースタであっても良い。この場合、倍力機構15は、電動ブースタを構成するモータを備え、当該モータの駆動力により直接的に第一マスタピストン12cを駆動させる。さらに具体的に、図示しないが、倍力機構15は、モータの駆動に応じて先端位置が移動し且つ第一マスタピストン12cと先端位置が連動するボールねじ(駆動手段)を備える。この場合、ブレーキECU6は、第1目標ホイール圧に基づいて倍力機構15のモータを制御する。このような構成であっても、倍力機構15が比較的高い応答性を発揮し、上記実施形態と同様の効果が発揮される。
また、上記第1~第6判定例は、組み合わせることができる。つまり、判定部62は、急制動操作に関する判定、吐出負荷に関する判定、アクチュエータ5の温度状態に関する判定、外気温に関する判定、停車に関する判定、及び車速に関する判定の少なくとも1つを実行することができる。判定部62は、複数の判定を行う場合、例えば各判定結果に対して重みづけを行い、第1割合及び第2割合を設定しても良い。
また、判定部62は、上記判定以外に、車両用制動装置100の作動状況に関する判定を実行しても良い。例えば、判定部62は、作動状況として、目標ホイール圧の増大勾配を判定し、割合設定部63は、判定部62により判定された目標ホイール圧の増大勾配が大きいほど、第1割合を大きくしても良い。これによっても、状況に応じて応答性を向上させることができる。
また、例えば、判定部62は、作動状況として、ブレーキ操作が開始されたか否かを判定しても良い。そして、割合設定部63は、判定部62によりブレーキ操作が開始されたと判定された場合、例えば所定期間、第1目標ホイール圧を少しでも発生させて第1割合を大きくしても良い。第1目標ホイール圧が発生することで、第2目標ホイール圧のみの場合よりも、応答性を向上させることができる。この場合、好ましくは第1割合を1/2以上とし、より好ましくは1とすることで応答性をさらに向上させることができる。また、判定部62の急制動操作に関する判定における開始判定条件又は解除判定条件は、上記に限らず、例えばストローク情報及び/又は反力液圧情報のみに基づいて設定されても良い。
Claims (9)
- マスタピストンと前記マスタピストンの移動に伴い容積が変化するマスタ室とを有するマスタシリンダと、
蓄圧部の液圧に対応する力又は電動ブースタを構成するモータの駆動力により前記マスタピストンを駆動させ、前記マスタ室の液圧であるマスタ圧を調整するピストン駆動部と、
前記マスタ室とホイールシリンダとを接続する液圧路と、
を備える車両用制動装置であって、
前記液圧路にフルードを吐出するポンプを有し、前記ホイールシリンダの液圧であるホイール圧を加圧可能に構成された液圧調整部と、
前記車両用制動装置の作動状況を判定する判定部と、
前記ホイール圧の目標値である目標ホイール圧を設定する目標ホイール圧設定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて、前記目標ホイール圧のうち前記ピストン駆動部により発生させる前記ホイール圧の割合である第1割合と、前記目標ホイール圧のうち前記液圧調整部により発生させる前記ホイール圧の割合である第2割合とを設定する割合設定部と、
前記第1割合及び前記第2割合に基づいて前記ピストン駆動部及び前記液圧調整部を制御する制御部と、
を備える車両用制動装置。 - 前記判定部は、前記作動状況として、ブレーキ操作が急制動操作であるか否かを判定し、
前記割合設定部は、前記判定部により前記ブレーキ操作が急制動操作であると判定されている場合、前記判定部により前記ブレーキ操作が急制動操作であると判定されていない場合に比べて、前記第1割合を大きくする請求項1に記載の車両用制動装置。 - 前記割合設定部は、前記判定部により前記ブレーキ操作が急制動操作であるとの判定が解除された場合、当該判定の解除に応じて、前記判定の解除時点に比べて、前記第2割合を大きくする請求項2に記載の車両用制動装置。
- 前記判定部は、前記作動状況として、前記目標ホイール圧の増大勾配を判定し、
前記割合設定部は、前記判定部により判定された前記目標ホイール圧の増大勾配が大きいほど、前記第1割合を大きくする請求項1~3の何れか一項に記載の車両用制動装置。 - 前記判定部は、前記作動状況として、前記ポンプのフルードの吐出負荷を判定し、
前記割合設定部は、前記判定部により判定された前記吐出負荷が高いほど、前記第1割合を大きくする請求項1~4の何れか一項に記載の車両用制動装置。 - 前記判定部は、前記作動状況として、前記ピストン駆動部の温度と前記液圧調整部の温度に差があるか否かを判定し、
前記割合設定部は、前記判定部により前記差があると判定されている場合、前記差が大きいほど、高温側の装置である前記ピストン駆動部又は前記液圧調整部により発生させる前記ホイール圧の割合を小さくする請求項1~5の何れか一項に記載の車両用制動装置。 - 前記判定部は、前記作動状況として、前記フルードの粘度に相関する粘度相関値を判定し、
前記割合設定部は、前記判定部により判定された前記粘度相関値が大きいほど、前記第1割合を大きくする請求項1~6の何れか一項に記載の車両用制動装置。 - 前記判定部は、前記作動状況として、車両が停車しているか否かを判定し、
前記割合設定部は、前記判定部により前記車両が停車していると判定されている場合、前記第2割合をゼロにする請求項1~7の何れか一項に記載の車両用制動装置。 - 前記判定部は、前記作動状況として、車速を判定し、
前記割合設定部は、前記判定部により判定された前記車速が低いほど、前記第1割合を大きくする請求項1~8の何れか一項に記載の車両用制動装置。
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