JP5768900B2 - 液圧ブレーキシステム - Google Patents
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Description
本発明は車両を制動するための液圧ブレーキシステムに関する。
液圧ブレーキシステムでは、作動液を加圧してブレーキ装置に供給するため、マスタシリンダ装置が一般的に採用されている。例えば、下記特許文献のマスタシリンダ装置では、ブレーキ装置に供給する作動液を加圧するための加圧ピストンと、運転者の操作力が加えられる入力ピストンとが離間して設けられており、通常、操作力は加圧ピストンに伝達されない。そのため、マスタシリンダ装置は、自身に供給される高圧の作動液の圧力に依存して加圧ピストンが前進して作動液を加圧するように構成されている。また、このマスタシリンダ装置では、例えば、比較的大きな制動力が求められる場合には、入力ピストンが加圧ピストンに当接し、加圧ピストンは、高圧の作動液の圧力に加えて操作力にも依存して前進し、作動液を加圧する。
(A)発明の概要
上記特許文献のマスタシリンダ装置では、運転者がブレーキ操作部材を進行させている途中で入力ピストンが加圧ピストンに当接するため、入力ピストンと加圧ピストンとの相対位置がブレーキ操作の途中で変化することになる。そのため、その後のブレーキ操作部材の退行においてもその相対位置が固定されたままだと、相対位置が、ブレーキ操作部材を進行させる場合と退行させる場合とで異なることになる。その結果、ブレーキ操作部材を進行させる場合と退行させる場合とで、ブレーキ操作部材の操作量と、ブレーキ装置で発生する制動力との関係が、ブレーキ操作部材を進行させる場合と退行させる場合とで異なり、運転者はブレーキ操作に違和感を感じる可能性がある。このような違和感を低減させるための改良を始めとして、液圧ブレーキシステムには、他にも改良の余地が多分に残されている。したがって、何らかの改良を施せば、液圧ブレーキシステムの実用性を向上させることが可能となる。本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、液圧ブレーキシステムの実用性を向上させることを課題とする。
上記特許文献のマスタシリンダ装置では、運転者がブレーキ操作部材を進行させている途中で入力ピストンが加圧ピストンに当接するため、入力ピストンと加圧ピストンとの相対位置がブレーキ操作の途中で変化することになる。そのため、その後のブレーキ操作部材の退行においてもその相対位置が固定されたままだと、相対位置が、ブレーキ操作部材を進行させる場合と退行させる場合とで異なることになる。その結果、ブレーキ操作部材を進行させる場合と退行させる場合とで、ブレーキ操作部材の操作量と、ブレーキ装置で発生する制動力との関係が、ブレーキ操作部材を進行させる場合と退行させる場合とで異なり、運転者はブレーキ操作に違和感を感じる可能性がある。このような違和感を低減させるための改良を始めとして、液圧ブレーキシステムには、他にも改良の余地が多分に残されている。したがって、何らかの改良を施せば、液圧ブレーキシステムの実用性を向上させることが可能となる。本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、液圧ブレーキシステムの実用性を向上させることを課題とする。
上記課題を解決するため、本発明の液圧ブレーキシステムはマスタシリンダ装置を有し、そのマスタシリンダ装置は、加圧ピストンと入力ピストンとが向かい合うピストン間室が形成されたものとなっており、さらに、ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通を許容するピストン間室・低圧源流通機構を有している。本液圧ブレーキシステムは、ブレーキ操作部材の進行に伴って、ブレーキ装置に供給される作動液の圧力が進行時設定圧を超える状況となった場合に、ピストン間室密閉・対向室開放機構を制御してピストン間室を密閉し、ブレーキ操作部材の退行に伴って、ブレーキ装置に供給される作動液の圧力が退行時設定圧を下回った際、ピストン間室・低圧源流通機構を制御してピストン間室と低圧源との間の作動液の流通を許容する。
本発明の液圧ブレーキシステムによれば、例えば、ブレーキ操作部材の進行に伴って入力ピストンと加圧ピストンとの相対位置が変化し、ピストン間室が密閉され、その相対位置が固定されても、ブレーキ操作部材の退行に伴って、ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通が許容される。そのため、その後のブレーキ操作部材の退行において、相対位置を変化させることができる。したがって、ブレーキ操作部材の進行の際に変化して固定された相対位置を、ブレーキ操作部材の退行の際に再び変化させることができる。そのため、運転者に、ブレーキ操作における違和感を感じ難くさせることができる。
(B)発明の態様
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明(以下、「請求可能発明」という場合がある)の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載,実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から何某かの構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。そして、請求可能発明の態様のうちのいくつかのものが、特許請求の範囲に記載した請求項に係る発明に相当する。
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明(以下、「請求可能発明」という場合がある)の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載,実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から何某かの構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。そして、請求可能発明の態様のうちのいくつかのものが、特許請求の範囲に記載した請求項に係る発明に相当する。
具体的には、以下の各項において、(1)項が請求項1に、(2)項が請求項2に、(4)項が請求項3に、(6)項が請求項4に、(7)項が請求項5に、(12)項が請求項6、(13)項が請求項7にそれぞれ相当する。
(1)車両を制動するための液圧ブレーキシステムであって、
車輪に設けられたブレーキ装置と、
加圧された作動液を前記ブレーキ装置に供給するマスタシリンダ装置と、
そのマスタシリンダ装置の後方に配置されて運転者によるブレーキ操作がなされるブレーキ操作部材と、
高圧の作動液を調圧して前記マスタシリンダ装置に供給する高圧源装置と、
当該液圧ブレーキシステムの制御を司る制御装置と
を備え
前記マスタシリンダ装置が、
(a)前方側の端部が閉塞され、内部を前方室と後方室とに区画するとともに自身を貫通する開口が形成された区画部を有するハウジングと、(b)後端に鍔が形成されて前記前方室内に配設された本体部を有する加圧ピストンと、(c)前記ブレーキ操作部材と連結され、前記後方室に配設された入力ピストンとを有し、
(A)前記加圧ピストンの前記本体部の前方に、前記ブレーキ装置に供給される作動液が前記加圧ピストンの前進によって加圧される加圧室が、(B)前記加圧ピストンと前記入力ピストンとの間に、前記ハウジングの前記区画部に形成された前記開口を利用してそれら加圧ピストンと入力ピストンとが向かい合うピストン間室が、(C)前記加圧ピストンの前記本体部に形成された前記鍔と前記区画部との間に、前記高圧源装置からの作動液が供給される入力室が、(D)前記鍔の前方に、その鍔を挟んで前記入力室と対向する対向室が、それぞれ形成され、(E)前記ピストン間室の作動液の圧力が前記加圧ピストンに作用する受圧面積と、前記対向室の作動液の圧力が前記加圧ピストンに作用する受圧面積とが等しくされるとともに、それらピストン間室と対向室とが互いに連通させられて単一の反力室が構成されたものであり、
さらに、(I)前記反力室の作動液を弾性的に加圧することで、前記入力ピストンの前進に対するその前進の量に応じた大きさの反力を前記入力ピストンに付与する反力付与機構と、(II)前記ピストン間室を密閉するとともに前記対向室を低圧源に開放するピストン間室密閉・対向室開放機構と、(III)前記ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通を許容するピストン間室・低圧源流通機構とを有し、
前記制御装置が、
前記高圧源装置を制御して、前記ブレーキ装置に供給される作動液の圧力が前記ブレーキ操作部材の操作に基づいて定まる圧力となるように、その高圧源装置から前記入力室に供給される作動液の圧力を制御する入力圧制御部と、
前記ブレーキ操作部材の進行に伴って、前記ブレーキ装置に供給される作動液の圧力が進行時設定圧を超える状況となった場合に、前記ピストン間室密閉・対向室開放機構を制御して、前記ピストン間室を密閉し前記対向室を低圧源に開放する超設定圧時制御を実行する超設定圧時制御部と、
前記超設定圧時制御が実行されている場合に、前記ブレーキ操作部材の退行に伴って、前記ブレーキ装置に供給される作動液の圧力が退行時設定圧を下回ったとき、前記ピストン間室・低圧源流通機構を制御して、前記ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通を許容する操作退行時制御を実行する操作退行時制御部と
を有する液圧ブレーキシステム。
車輪に設けられたブレーキ装置と、
加圧された作動液を前記ブレーキ装置に供給するマスタシリンダ装置と、
そのマスタシリンダ装置の後方に配置されて運転者によるブレーキ操作がなされるブレーキ操作部材と、
高圧の作動液を調圧して前記マスタシリンダ装置に供給する高圧源装置と、
当該液圧ブレーキシステムの制御を司る制御装置と
を備え
前記マスタシリンダ装置が、
(a)前方側の端部が閉塞され、内部を前方室と後方室とに区画するとともに自身を貫通する開口が形成された区画部を有するハウジングと、(b)後端に鍔が形成されて前記前方室内に配設された本体部を有する加圧ピストンと、(c)前記ブレーキ操作部材と連結され、前記後方室に配設された入力ピストンとを有し、
(A)前記加圧ピストンの前記本体部の前方に、前記ブレーキ装置に供給される作動液が前記加圧ピストンの前進によって加圧される加圧室が、(B)前記加圧ピストンと前記入力ピストンとの間に、前記ハウジングの前記区画部に形成された前記開口を利用してそれら加圧ピストンと入力ピストンとが向かい合うピストン間室が、(C)前記加圧ピストンの前記本体部に形成された前記鍔と前記区画部との間に、前記高圧源装置からの作動液が供給される入力室が、(D)前記鍔の前方に、その鍔を挟んで前記入力室と対向する対向室が、それぞれ形成され、(E)前記ピストン間室の作動液の圧力が前記加圧ピストンに作用する受圧面積と、前記対向室の作動液の圧力が前記加圧ピストンに作用する受圧面積とが等しくされるとともに、それらピストン間室と対向室とが互いに連通させられて単一の反力室が構成されたものであり、
さらに、(I)前記反力室の作動液を弾性的に加圧することで、前記入力ピストンの前進に対するその前進の量に応じた大きさの反力を前記入力ピストンに付与する反力付与機構と、(II)前記ピストン間室を密閉するとともに前記対向室を低圧源に開放するピストン間室密閉・対向室開放機構と、(III)前記ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通を許容するピストン間室・低圧源流通機構とを有し、
前記制御装置が、
前記高圧源装置を制御して、前記ブレーキ装置に供給される作動液の圧力が前記ブレーキ操作部材の操作に基づいて定まる圧力となるように、その高圧源装置から前記入力室に供給される作動液の圧力を制御する入力圧制御部と、
前記ブレーキ操作部材の進行に伴って、前記ブレーキ装置に供給される作動液の圧力が進行時設定圧を超える状況となった場合に、前記ピストン間室密閉・対向室開放機構を制御して、前記ピストン間室を密閉し前記対向室を低圧源に開放する超設定圧時制御を実行する超設定圧時制御部と、
前記超設定圧時制御が実行されている場合に、前記ブレーキ操作部材の退行に伴って、前記ブレーキ装置に供給される作動液の圧力が退行時設定圧を下回ったとき、前記ピストン間室・低圧源流通機構を制御して、前記ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通を許容する操作退行時制御を実行する操作退行時制御部と
を有する液圧ブレーキシステム。
本液圧ブレーキシステムのマスタシリンダ装置では、入力ピストンと加圧ピストンとの間にピストン間室が形成されている。ピストン間室が、ピストン間室密閉・対向室解放機構によって密閉されている場合には、運転者の操作力はピストン間室の作動液を介して加圧ピストンに伝達され、ピストン間室・低圧源流通機構によってピストン間室と低圧源との間の作動液の流通が許容されている場合には、運転者の操作力が加圧ピストンに伝達されなくなる。
また、マスタシリンダ装置では、ピストン間室の作動液の圧力が加圧ピストンに作用する受圧面積と、対向室の作動液の圧力が加圧ピストンに作用する受圧面積とが等しくされている。そのため、ピストン間室と対向室との連通によって構成される反力室の作動液の圧力によって加圧ピストンに作用する前方へ向かう力の大きさと、後方へ向かう力の大きさとは等しくなる。したがって、ピストン間室と対向室とが互いに連通させられている場合には、入力ピストンが前進し、反力付与機構が反力室を加圧しても、加圧ピストンが移動することはない。また、上述のように受圧面積が等しくされているため、加圧ピストンの移動に伴うピストン間室の作動液の容積変化と、対向室の容積変化とは等しくなる。つまり、加圧ピストンが移動すると、作動液がピストン間室と対向室とを往来し、その往来によって入力ピストンが移動させられることはない。このように、本項のマスタシリンダ装置は、入力ピストンと加圧ピストンとが独立して移動できるように構成されている。
このように構成されたマスタシリンダ装置では、通常、入力室に高圧源装置からの作動液が供給されると、加圧ピストンは、入力室の作動液の圧力(以下、「入力圧」と言う場合がある)に応じて前進し、作動液を加圧することになる。したがって、本液圧ブレーキシステムでは、ピストン間室が低圧源に連通されている場合には、操作部材に加えられる運転者の操作力による入力ピストンの前進には依存せずに、入力圧だけに依存して加圧室の作動液が加圧される状態(以下、「入力圧依存加圧状態」と言う場合がある)が実現されることになる。また、その状態においても、ブレーキ操作部材には、反力付与機構による反力が、ブレーキ操作に対する操作反力として入力ピストンを介して作用する。そのため、運転者は、あたかも、自身がブレーキ操作部材に加える操作力によって加圧室の作動液を加圧し、ブレーキ装置を作動させているように感じることができる。つまり、反力付与機構は、いわゆるストロークシミュレータの一構成要素となっているのである。
本液圧ブレーキシステムでは、ブレーキ装置に供給される作動液の圧力(以下、「マスタ圧」と言う場合がある)は、ブレーキ操作部材の操作に基づいて定められる。そのため、入力圧依存加圧状態では、ブレーキ操作部材の操作に基づいて目標マスタ圧が決定され、入力圧制御部は、マスタ圧がその目標マスタ圧となるように、入力圧を制御すればよい。また、前述のように、入力圧依存加圧状態では、マスタ圧は入力圧に依存して変化する。そのため、目標マスタ圧に代えて目標入力圧がブレーキ操作部材の操作に基づいて決定され、入力圧制御部は、入力圧がその目標入力圧となるように、入力圧を制御してもよい。
このように入力圧依存加圧状態でマスタシリンダ装置が作動している場合に、マスタ圧が進行時設定圧を超える状況となった場合には、超設定圧時制御によって、ピストン間室の密閉および対向室の開放が行われる。したがって、運転者の操作力は、密閉されたピストン間室の作動液を介して加圧ピストンに伝達されることになる。したがって、超設定圧時制御では、入力圧に加えて操作力にも依存して加圧室の作動液を加圧する状態(以下、「入力圧・操作力依存加圧状態」と言う場合がある)が実現されることになる。なお、この状態において、対向室は低圧源に開放されるため、対向室の作動液の圧力によって、加圧ピストンに後方へ向かう力が作用することはない。つまり、入力圧・操作力依存加圧状態では、その後方へ向かう力によって、マスタ圧の増加が妨げられることはないのである。
また、本液圧ブレーキシステムでは、超設定圧時制御の実行中にマスタ圧が退行時設定圧を下回ったときには、操作退行時制御によって、ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通が許容される。したがって、作動液の流通が許容されている場合には、マスタ圧や操作力によって加圧されているピストン間室の作動液を低圧源に流出させることができ、ピストン間室の容積を変化させることができる。その意味においては、ピストン間室・低圧源流通機構は、ピストン間室の容積変化を許容するピストン間室容積変化許容機構と考えることができる。また、ピストン間室の容積変化は、入力ピストンと加圧ピストンとの相対移動に伴って発生するため、ピストン間室・低圧源流通機構は、入力ピストンと加圧ピストンとの離間距離の変化を許容する離間距離変化許容機構と考えることもできる。
このように構成されたマスタシリンダ装置において、ブレーキ操作部材が進行してピストン間室の容積が変化すると、マスタ圧が進行時設定圧を超える状況となった場合において密閉されるピストン間室の容積は、初期容積、つまり、ブレーキ操作開始時のピストン間室の容積とは異なる大きさで固定されてしまう。換言すれば、入力ピストンと加圧ピストンとの離間距離が、初期離間距離、つまり、ブレーキ操作開始時の離間距離とは異なる大きさで固定されてしまう。そのため、この異なる離間距離のままブレーキ操作部材が退行させられ、ブレーキ操作部材が操作されていない状況となった場合には、ブレーキ操作部材の位置は、初期位置、つまり、ブレーキ操作開始時のブレーキ操作部材の位置とは異なる位置になってしまうことになる。しかしながら、本液圧ブレーキシステムでは、ブレーキ操作部材の退行に伴って、ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通が許容される。そのため、その後のブレーキ操作部材の退行において、マスタ圧が退行時設定圧を下回ったとき、入力ピストンと加圧ピストンとの離間距離を変化させることができる。したがって、ブレーキ操作部材の進行の際に変化して固定された相対位置を、ブレーキ操作部材の退行の際に再び変化させることができる。そのため、運転者に、ブレーキ操作における違和感を感じ難くさせることができる。
なお、本項の態様におけるブレーキ操作部材の「進行」とは、すなわち、操作力の増加によってブレーキ操作部材が前進することであり、その前進に伴って、ブレーキ操作部材に連結される入力ピストンは前進することになる。また、ブレーキ操作部材の「退行」とは、すなわち、操作力の減少によってブレーキ操作部材が後退することであり、その後退に伴って、入力ピストンは後退することになる。
また、「進行時設定圧」と「退行時設定圧」とは、同じ大きさであってもよいし、異なる大きさであってもよい。また、ブレーキ操作部材の退行の開始に伴って操作退行時制御を実行する場合には、その開始時のマスタ圧が退行時設定圧となる。つまり、その場合には、ブレーキ操作部材が退行させられるのと同時に、ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通が許容されることになる。また、上述のように、入力圧依存加圧状態ではマスタ圧が入力圧に依存して変化するため、超設定圧時制御を実行するトリガーとなる進行時設定圧は、入力圧に基づいて定められてもよい。
また、「進行時設定圧」は、例えば、高圧源装置が発生することができる最高圧力に入力圧がほとんど達した場合のマスタ圧に設定されていればよい。その場合には、入力圧依存加圧状態において、ブレーキ装置で発生する制動力がほとんど最大となる場合に、入力圧・操作力依存加圧状態が実現されることになる。そのため、操作力によってマスタ圧をさらに増加させることができるため、入力圧依存加圧状態における制動力よりも大きな制動力をブレーキ装置で発生させることができる。
また、入力圧制御部が入力室に供給される作動液の圧力を制御する際の「ブレーキ操作部材の操作に基づいて」とは、例えば、ブレーキ操作部材の操作量、または、ブレーキ操作部材に加えられる操作力に基づいていればよく、あるいは、それら操作量および操作力の両方に基づいていてもよい。なお、前述の目標マスタ圧または目標入力圧は、操作量や操作力の増加に対して比例的に増加するようなものでなくてもよい。例えば、本液圧ブレーキシステムが、ハイブリッド車両や電気自動車のような、発電機を利用する回生ブレーキを備えた車両に搭載されている場合、その車両は回生ブレーキによっても制動させられる。このような車両では、操作量や操作力が増加しても、回生ブレーキで必要な制動力が得られている場合などにおいて、液圧ブレーキであるブレーキ装置で制動力を発生させないことがある。そのため、本液圧ブレーキシステムでは、目標マスタ圧が、操作量や操作力がある段階に達してから目標マスタ圧を増加させ、液圧ブレーキで制動力を発生させるように定められてもよいのである。
本項のマスタシリンダ装置では、「ピストン間室」を様々な形態において区画することができる。例えば、ハウジングの隔壁を貫通し、基端部が入力ピストンと加圧ピストンとの一方に固定され、入力ピストンが前進していない状態において先端部が入力ピストンと加圧ピストンとの他方と離間する伝達ロッドを用いることで、ピストン間室を区画することができる。あるいは、加圧ピストンが後方に開口する有底孔を有しており、かつ、区画部がハウジングの径方向内側に向かって突出する環状の仕切壁部と、その仕切壁部の内端から前方に延び出す筒状の内筒部とを有し、加圧ピストンの有底孔にその内筒部が内挿され、入力ピストンが内筒部の内周面に嵌合することで、その有底孔の内部にピストン間室を区画することもできる。
また、本項のマスタシリンダ装置の「反力付与機構」は、自身の構造は特に限定されておらず、様々な構造を採用することができる。例えば、反力付与機構は、作動液を弾性的に加圧するため、圧縮コイルスプリングやダイヤフラムを有する構造であればよい。また、反力付与機構は、マスタシリンダ装置のハウジングの外部に設けられ、反力室と連通して、反力室の作動液を加圧するような構造であってもよい。あるいは、反力付与機構は、ハウジングの内部に設けられていてもよい。例えば、入力ピストンが弾性的に伸縮可能となっており、その入力ピストンの発生する弾性力で反力室の作動液を加圧するような構造であってもよい。
(2)前記ピストン間室・低圧源流通機構が、前記ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通をその作動液の流通量を制限しつつ許容するように構成された(1)項に記載の液圧ブレーキシステム。
本液圧ブレーキシステムでは、例えば、ピストン間室の作動液の流通が自由に許容されると、操作力が加圧ピストンに伝達されなくなるため、マスタ圧が極端に変化することになる。本液圧ブレーキシステムによれば、作動液の流通量が制限されるため、操作力はピストン間室の作動液を介して加圧ピストンに伝達されることになり、マスタ圧が極端に変化するといった事態の発生が防止される。そのため、運転者に、ブレーキ操作における違和感を感じ難くさせることができる。なお、本液圧ブレーキシステムにおいて「作動液の流通量を制限する」とは、簡単に言えば、「作動液を流れ難くさせる」ことと考えることができる。
(3)前記操作退行時制御部が、前記操作退行時制御において、前記ピストン間室の容積減少を制限すべく、前記ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通量を制限するように構成された(2)項に記載の液圧ブレーキシステム。
本液圧ブレーキシステムによれば、前述の作動液の流通量の制限が、ピストン間室の容積減少を制限するために行われることになる。そのため、例えば、流通が許容された際に、ピストン間室の作動液が低圧源に一気に流出し、マスタ圧が極端に変化するような事態の発生を防止することができる。また例えば、ブレーキ操作部材の退行する量に応じて、ピストン間室の容積を徐々に減少させるように変化させることができる。そのため、ブレーキ操作部材の退行する量に応じて、マスタ圧を徐々に低下させることができ、ブレーキ装置で発生する制動力を比較的緩やかに低下させることができる。また、前述のピストン間室の容積と、加圧ピストンと入力ピストンとの離間距離との関係に鑑みれば、本液圧ブレーキシステムでは、操作退行時制御部が、離間距離の減少を制限すべく、ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通量を制限するように構成されていると考えることもできる。
(4)前記ピストン間室・低圧源流通機構が、前記ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通量の制限の程度を変更可能に構成された(2)項または(3)項に記載の液圧ブレーキシステム。
本液圧ブレーキシステムにおける、作動液の「流通量の制限の程度を変更する」とは、言わば、「作動液の流れ難さを変更する」と考えることができる。つまり、作動液がより流れ難ければ、流通量はかなり制限されることになり、流通量は減少する。一方、作動液がより流れ難くなければ、つまり、作動液がより流れ易ければ、流通量はあまり制限されず、流通量は増加する。換言すれば、制限の程度がより大きい場合には、作動液はより流れ難くなり、制限の程度がより小さい場合には、作動液はより流れ易くなる。そのため、制限の程度が大きく、流通量がかなり制限されている場合には、ピストン間室の容積は比較的緩慢に変化することになり、一方、制限の程度が小さく、流通量があまり制限されていない場合には、ピストン間室の容積は比較的素早く変化することになる。そのため、例えば、ピストン間室の容積変化する速さを、ブレーキ操作部材の退行する速さに応じて変化させることができるため、ブレーキ操作における操作感を比較的良好とさせることができる。
流通量の制限の程度を変更するピストン間室・低圧源流通機構には、例えば、絞り弁のような、開度を調整可能な弁を用いることができる。つまり、絞り弁の場合には、開度を変更することで作動液の流れ難さを変更することができる。また、ピストン間室・低圧源流通機構には、単に開閉するだけの開閉弁を用いることもできる。開閉弁の場合には、例えば、比較的短時間で弁を開閉しつつ、弁の開いている時間を変更することで、作動液の流れ難さを変更することができる。
(5)前記操作退行時制御部が、前記操作退行時制御において、前記ピストン間室・低圧源流通機構を制御して前記ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通量の制限の程度を変更するように構成された(4)項に記載の液圧ブレーキシステム。
本液圧ブレーキシステムでは、ピストン間室・低圧源流通機構の作動によって作動液の流通量の制限の程度が変更されると考えることができる。したがって、例えば、ブレーキ操作部材が比較的ゆっくりと退行させられる場合には、制限の程度を大きくするようにピストン間室・低圧源流通機構を制御してピストン間室の容量を緩慢に変化させ、ブレーキ操作部材が比較的素早く退行させられる場合には、ピストン間室・低圧源流通機構を制御して制限の程度を小さくすることで、ピストン間室の容量を素早く変化させることができる。このように、本液圧ブレーキシステムによれば、ピストン間室・低圧源流通機構を制御するという比較的シンプルな方法で、流通量の制限の程度を変更することができる。
(6)前記操作退行時制御部が、
前記ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通量の制限の程度を、前記ブレーキ操作部材の操作量に基づいて決定する制限程度決定部を有し、
前記操作退行時制御において、前記制限程度決定部によって決定された前記ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通量の制限の程度に従って、前記ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通量を制限するように構成された(4)項または(5)項に記載の液圧ブレーキシステム。
前記ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通量の制限の程度を、前記ブレーキ操作部材の操作量に基づいて決定する制限程度決定部を有し、
前記操作退行時制御において、前記制限程度決定部によって決定された前記ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通量の制限の程度に従って、前記ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通量を制限するように構成された(4)項または(5)項に記載の液圧ブレーキシステム。
本液圧ブレーキシステムによれば、流通量の制限の程度の変更は、操作部材の操作量に基づいて流通量の制限の程度が変更されることになる。そのため、制限程度決定部は、例えば、操作量に基づいて何らかの目標値を決定し、その目標値からのずれに基づいて制限の程度を決定しても良い。例えば、制限程度決定部は、そのずれが大きい場合には、そのずれを素早く縮めるように制限の程度を小さくし、ずれが小さい場合には、そのずれを徐々に縮めるように制限の程度を大きくするように決定することができる。したがって、本液圧ブレーキシステムでは、ずれの大きさを特定するため、例えば、ブレーキ操作部材の操作量に基づいて変化する何らかの指標値を用いてもよい。その場合、制限程度決定部は、指標値が、目標値に近づくように、あるいは、目標値と等しくなるように、作動液の流通量の制限の程度を決定すればよい。したがって、目標値や指標値には、ブレーキ操作部材の操作量に基づいて変化する値、例えば、マスタ圧、ピストン間室の容積、または、加圧ピストンと入力ピストンとの離間距離などを用いることができる。したがって、本液圧ブレーキシステムによれば、操作量、あるいは、操作量に基づいて変化する何らかの値を用いて、比較的シンプルな方法で流通量の制限の程度を決定することができる。
なお、ブレーキ操作部材の「操作量」とは、何らかの基準位置からのブレーキ操作部材の移動量と考えることができる。その意味においては、操作量は、換言すれば、操作位置と考えることもできる。一般的には、基準位置は、初期位置、つまり、ブレーキ操作部材が操作されていない状態における位置と考えることができ、操作量は、その初期位置からの移動量と考えることができる。
(7)前記制限程度決定部が、前記ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通量の制限の程度を、前記加圧ピストンと前記入力ピストンとの離間距離が前記ブレーキ操作部材の操作量に応じて設定された離間距離となるように決定するように構成された(6)項に記載の液圧ブレーキシステム。
本液圧ブレーキシステムでは、操作量に応じて設定された離間距離となるように、ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通量の制限の程度を変更することができる。つまり、本液圧ブレーキシステムでは、実際の離間距離が前述の指標値とされており、設定された離間距離が前述の目標値、換言すれば、目標離間距離とされていると考えることができる。したがって、本液圧ブレーキシステムによれば、操作量に応じて設定されている目標離間距離から実際の離間距離が大きくずれている場合には、制限の程度を小さくするように決定してそのずれを素早く縮めさせることができる。また、実際の離間距離が目標離間距離からあまりずれていない場合には、制限の程度を大きくするように決定してずれを徐々に縮めさせることができる。このように制限の程度を変更しつつ、実際の離間距離を目標離間距離に近づけることができる。したがって、本液圧ブレーキシステムによれば、離間距離を用いた比較的シンプルな方法で、流通量の制限の程度を決定することができる。なお、前述のピストン間室の容積と、加圧ピストンと入力ピストンとの離間距離との関係に鑑みれば、本液圧ブレーキシステムでは、制限程度決定部が、ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通量の制限の程度を、ピストン間室の容積がブレーキ操作部材の操作量に応じて設定された容積となるように決定するように構成されていると考えることもできる。
(8)前記制限程度決定部が、
前記ブレーキ操作部材の操作量に基づき、前記ブレーキ装置に供給されるべき作動液の圧力である操作量基準圧力を、予め設定されている前記ブレーキ操作部材の操作量と前記操作量基準圧力との関係に従って推定し、
前記ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通量の制限の程度を、前記ブレーキ装置に供給される作動液の圧力の前記操作量基準圧力に対する偏差に基づいて決定するように構成された(6)項または(7)項に記載の液圧ブレーキシステム。
前記ブレーキ操作部材の操作量に基づき、前記ブレーキ装置に供給されるべき作動液の圧力である操作量基準圧力を、予め設定されている前記ブレーキ操作部材の操作量と前記操作量基準圧力との関係に従って推定し、
前記ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通量の制限の程度を、前記ブレーキ装置に供給される作動液の圧力の前記操作量基準圧力に対する偏差に基づいて決定するように構成された(6)項または(7)項に記載の液圧ブレーキシステム。
本ブレーキシステムのマスタシリンダ装置では、マスタ圧は、加圧ピストンの前進によって上昇し、後退によって低下することになる。つまり、マスタ圧の高さと加圧ピストンの位置とには、ある一定の関係がある。したがって、マスタ圧の操作量基準圧力に対する偏差に基づいて作動液の流通量の制限の程度を変更すれば、流通量の変化に応じてピストン間室の容積が変化して加圧ピストンの位置が変化するため、マスタ圧が変化することになる。
本液圧ブレーキシステムによれば、マスタ圧、つまり、ブレーキ装置に供給される作動液の圧力が、例えば、操作量基準圧力となるようにピストン間室・低圧源流通機構を制御することができる。したがって、例えば、偏差を0とするように、つまり、マスタ圧が操作量基準圧力となるように作動液の流通量の制限の程度を決定して作動液の流通量を制限すれば、偏差の大きさに応じて流通量の制限の程度を変更しつつ、前述のように、加圧ピストンと入力ピストンとの離間距離を、ブレーキ操作部材の操作量に応じて設定された目標離間距離に近づけることができる。つまり、この場合、実際のマスタ圧が指標値とされ、そのマスタ圧が、目標値とされた操作量基準圧力の高さとなるように、それらのずれである偏差を0とするように流通量の制限の程度が決定されるのである。偏差の大きさと決定される制限の程度の関係につい具体的に説明すれば、制限程度決定部は、偏差が大きい場合には、その偏差を素早く縮めるように制限の程度を小さくし、偏差が小さい場合には、その偏差を徐々に縮めるように制限の程度を大きくするように決定すればよい。したがって、本液圧ブレーキシステムによれば、マスタ圧を用いた比較的シンプルな方法で、流通量の制限の程度を決定することができる。
操作量と操作量基準圧力との関係は、例えば、マップや関係式を用いて設定されており、制御装置がそのマップや関係式を格納していればよい。また、操作量と前記操作量基準圧力との関係は、常に一定に設定されていてもよいし、状況に応じて変化するように設定されてもよい。例えば、本液圧ブレーキシステムが、ハイブリッド車両や電気自動車のような回生ブレーキを備えた車両に搭載されている場合、回生ブレーキの発生している制動力に応じて、液圧ブレーキで発生させるべき制動力が変化する。そのような場合には、操作量と前記操作量基準圧力との関係が、液圧ブレーキで発生させるべき制動力に応じて変化するように設定されるものであってもよい。
(9)前記制限程度決定部が、
前記ブレーキ操作部材の操作量に基づき、前記加圧ピストンと前記入力ピストンとが離間しているべき距離である操作量基準離間距離を、予め設定されている前記ブレーキ操作部材の操作量と前記操作量基準離間距離との関係に従って推定し、
前記ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通量の制限の程度を、前記ブレーキ操作部材の操作量の前記推定された操作量基準離間距離に対する偏差に基づいて決定するように構成された(6)項または(7)項に記載の液圧ブレーキシステム。
前記ブレーキ操作部材の操作量に基づき、前記加圧ピストンと前記入力ピストンとが離間しているべき距離である操作量基準離間距離を、予め設定されている前記ブレーキ操作部材の操作量と前記操作量基準離間距離との関係に従って推定し、
前記ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通量の制限の程度を、前記ブレーキ操作部材の操作量の前記推定された操作量基準離間距離に対する偏差に基づいて決定するように構成された(6)項または(7)項に記載の液圧ブレーキシステム。
前述のように、マスタ圧の高さと加圧ピストンの移動量とには、ある一定の関係があり、また、ブレーキ操作部材に連結される入力ピストンの移動量は、操作量から推定することができる。したがって、これら推定された加圧ピストンの位置と入力ピストンの位置とから離間距離を推定することができる。また、マスタ圧が、入力圧制御部によって、ブレーキ操作部材の操作量に基づいて定まる圧力となるように制御される場合には、操作量と、マスタ圧、つまり、加圧ピストンの位置とには、ある一定の関係が成り立ち、その関係によって、操作量と操作量基準離間距離とにはある関係が成り立つ。したがって、例えば、偏差を0とするように、つまり、離間距離が操作量基準離間距離となるように作動液の流通量の制限の程度を決定して作動液の流通量を制限すれば、偏差の大きさに応じて流通量の制限の程度を変更しつつ、前述のように、加圧ピストンと入力ピストンとの離間距離を、ブレーキ操作部材の操作量に応じて設定された目標離間距離に近づけることができる。つまり、この場合には、操作量基準離間距離が目標離間距離になる。つまり、この場合、実際の離間距離が指標値とされ、その離間距離が、目標値とされた目標離間距離の大きさとなるように、それらのずれである偏差を0とするように流通量の制限の程度が決定されるのである。したがって、本液圧ブレーキシステムによれば、離間距離を用いた比較的シンプルな方法で、流通量の制限の程度を決定することができる。
操作量と操作量基準離間距離との関係は、前述の操作量基準圧力の場合と同様に、例えば、マップや関係式によって制限程度決定部に格納されていればよい。また、操作量と前記操作量基準離間距離との関係も、常に一定であってもよいし、状況に応じて変化してもよい。
(10)前記制限程度決定部が、
前記ブレーキ操作部材の操作量に基づき、前記ピストン間室のあるべき容積である操作量基準容積を、予め設定されている前記ブレーキ操作部材の操作量と前記操作量基準容積との関係に従って推定し、
前記ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通量の制限の程度を、前記ブレーキ操作部材の操作量の前記推定された操作量基準容積に対する偏差に基づいて決定するように構成された(6)項または(7)項に記載の液圧ブレーキシステム。
前記ブレーキ操作部材の操作量に基づき、前記ピストン間室のあるべき容積である操作量基準容積を、予め設定されている前記ブレーキ操作部材の操作量と前記操作量基準容積との関係に従って推定し、
前記ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通量の制限の程度を、前記ブレーキ操作部材の操作量の前記推定された操作量基準容積に対する偏差に基づいて決定するように構成された(6)項または(7)項に記載の液圧ブレーキシステム。
本液圧ブレーキシステムは、前述の離間距離を利用して流通量の制限の程度を決定する液圧ブレーキシステムの変形と考えることができるものである。つまり、ピストン間室の容積は、加圧ピストンと入力ピストンとの離間距離に、ピストン間室の断面積を乗じたものであるため、ピストン間室の容積を利用して流通量の制限の程度を決定することができるのである。したがって、本液圧ブレーキシステムによれば、上述の液圧ブレーキシステムと同様に、ピストン間室の容積を用いた比較的シンプルな方法で、流通量の制限の程度を決定することができる。
(11)前記ピストン間室・低圧源流通機構が、電磁式開閉弁を有し、その電磁式開閉弁の開弁時間が変更されることによって、前記ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通量の制限の程度が変更されるように構成されており、
前記操作退行時制御部が、前記電磁式開閉弁を制御して、前記電磁式開閉弁の開弁時間を変更することで、前記ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通量の制限の程度を変更するように構成された(4)項ないし(7)項のいずれか1つに記載の液圧ブレーキシステム。
前記操作退行時制御部が、前記電磁式開閉弁を制御して、前記電磁式開閉弁の開弁時間を変更することで、前記ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通量の制限の程度を変更するように構成された(4)項ないし(7)項のいずれか1つに記載の液圧ブレーキシステム。
本液圧ブレーキシステムでは、電磁式開閉弁の開弁時間を変更することで作動液の流通量の制限の程度が変更される。開弁時間を変更する態様は、特に限定されておらず、例えば、開弁している時間を変更するような態様であってもよいし、開弁時間の固定された開弁動作をある期間内において実施する回数を変更するような態様であってもよい。あるいは、それらの開弁している時間を変更する態様と、開弁動作の回数を変更する態様とを組み合わせた態様であってもよい。本液圧ブレーキシステムによれば、比較的安価な電磁式開閉弁を用いて流通量の制限の程度を変更することができ、液圧ブレーキシステムのコストを抑えることができる。なお、1回の開弁している時間が比較的長いと、入力ピストンの位置や加圧ピストンの位置が一気に変化するため、ブレーキ操作における操作感が低下する。その意味においては、1回の開弁時間は、例えば、数msec程度の比較的短い時間であることが望ましい。
(12)前記制御装置が、
前記操作退行時制御の実行中に前記ブレーキ操作部材が再び進行させられた場合に、前記ピストン間室・低圧源流通機構を制御して、前記ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通を遮断する操作再進行時制御を実行する操作再進行時制御部を有する(1)項ないし(11)項のいずれか1つに記載の液圧ブレーキシステム。
前記操作退行時制御の実行中に前記ブレーキ操作部材が再び進行させられた場合に、前記ピストン間室・低圧源流通機構を制御して、前記ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通を遮断する操作再進行時制御を実行する操作再進行時制御部を有する(1)項ないし(11)項のいずれか1つに記載の液圧ブレーキシステム。
本液圧ブレーキシステムでは、前述のように、ブレーキ操作部材の退行に伴ってピストン間室と低圧源との間の作動液の流通が許容されている状態からブレーキ操作部材が再び進行すると、ピストン間室が密閉された状態で加圧室の作動液が加圧されることになる。換言すれば、ピストン間室の容積を固定、つまり、入力ピストンと加圧ピストンとの離間距離を固定して加圧室の作動液が加圧されることになる。したがって、加圧室の作動液が、入力圧・操作力依存加圧状態で加圧されることになる。本液圧ブレーキシステムによれば、このようにピストン間室が密閉された状態で作動液を加圧、つまり、マスタ圧を増加させることができる。そのため、ピストン間室が低圧源に流通することで操作力が加圧ピストンに伝達されない状態が発生することはなく、操作力を有効に利用してマスタ圧を増加させることができる。
(13)前記制御装置が、
前記操作再進行時制御の実行中に前記ブレーキ操作部材が再び退行させられた場合に、前記ブレーキ装置に供給される作動液の圧力が前記退行時設定圧を下回っているかどうかに拘らず、前記操作退行時制御部が前記操作退行時制御を再び実行するように構成された(12)項に記載の液圧ブレーキシステム。
前記操作再進行時制御の実行中に前記ブレーキ操作部材が再び退行させられた場合に、前記ブレーキ装置に供給される作動液の圧力が前記退行時設定圧を下回っているかどうかに拘らず、前記操作退行時制御部が前記操作退行時制御を再び実行するように構成された(12)項に記載の液圧ブレーキシステム。
本液圧ブレーキシステムでは、前述のブレーキ操作部材が再び進行する状態から再び退行させられると、ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通が許容されることになる。つまり、前項と本項とを合わせた態様の液圧ブレーキシステムでは、操作退行時制御が一度実行された後、ブレーキ操作部材が進行する場合には、ピストン間室が密閉され、ブレーキ操作部材が再び退行させられる場合には、ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通が許容されることになる。そのため、ブレーキ操作部材が退行させられている場合には、加圧ピストンと入力ピストンとの離間距離を変化させることができるため、運転者にブレーキ操作における違和感を感じ難くさせることができる。
(14)前記制御装置が、
前記ブレーキ操作部材の操作状態が、前記操作再進行時制御を開始した際の状態まで復帰したことを条件として、前記操作退行時制御部が前記操作退行時制御を再び実行するように構成された(13)項に記載の液圧ブレーキシステム。
前記ブレーキ操作部材の操作状態が、前記操作再進行時制御を開始した際の状態まで復帰したことを条件として、前記操作退行時制御部が前記操作退行時制御を再び実行するように構成された(13)項に記載の液圧ブレーキシステム。
本液圧ブレーキシステムでは、操作退行時制御が一度実行された後に、操作再進行時制御によってピストン間室が密閉させられても、操作再進行時制御が開始された際のブレーキ操作部材の操作状態にブレーキ操作部材が復帰するまでは、ピストン間は密閉させられたままとなる。したがって、本液圧ブレーキシステムによれば、操作再侵攻時制御が行われても、操作再進行時制御が開始された際の操作状態に復帰した後のブレーキ操作部材の退行においては、操作再進行時制御が行われなかった場合のブレーキ操作量と液圧制動力との関係と同じ関係に基づいて、作動液の流通量の制限の程度を変更することができる。そのため、本液圧ブレーキシステムによれば、操作再進行時制御が行われたかどうかに応じて操作退行時制御の操作感が変化してしまうことがないため、運転者に違和感を感じ難くさせることができる。なお、「操作再進行時制御を開始した際の状態」とは、例えば、その際のブレーキ操作部材の操作量や操作力であればよい。
以下、請求可能発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記の実施例および変形例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。
≪車両の構成≫
図1に、実施例1のマスタシリンダ装置を搭載したハイブリッド車両の駆動システムおよび制動システムを模式的に示す。車両には、動力源として、エンジン10と電気モータ12とが搭載されており、また、エンジン10の出力により発電を行う発電機14も搭載されている。これらエンジン10,電気モータ12,発電機14は、動力分割機構16によって互いに接続されている。この動力分割機構16を制御することで、エンジン10の出力を、発電機14を作動させるための出力と、4つの車輪18のうちの駆動輪となるものを回転させるための出力とに振り分けたり、電気モータ12の出力を駆動輪に伝達させたりすることができる。つまり、動力分割機構16は、減速機20および駆動軸22を介して駆動輪に伝達される駆動力に関する変速機として機能するのである。なお、「車輪18」等のいくつかの構成要素は、4つの車輪のいずれかに対応するものであることを示す場合には、左前輪,右前輪,左後輪,右後輪にそれぞれ対応して、添え字「FL」,「FR」,「RL」,「RR」を付して使用する。この表記法に従えば、本車両における駆動輪は、車輪18RLおよび車輪18RRである。
図1に、実施例1のマスタシリンダ装置を搭載したハイブリッド車両の駆動システムおよび制動システムを模式的に示す。車両には、動力源として、エンジン10と電気モータ12とが搭載されており、また、エンジン10の出力により発電を行う発電機14も搭載されている。これらエンジン10,電気モータ12,発電機14は、動力分割機構16によって互いに接続されている。この動力分割機構16を制御することで、エンジン10の出力を、発電機14を作動させるための出力と、4つの車輪18のうちの駆動輪となるものを回転させるための出力とに振り分けたり、電気モータ12の出力を駆動輪に伝達させたりすることができる。つまり、動力分割機構16は、減速機20および駆動軸22を介して駆動輪に伝達される駆動力に関する変速機として機能するのである。なお、「車輪18」等のいくつかの構成要素は、4つの車輪のいずれかに対応するものであることを示す場合には、左前輪,右前輪,左後輪,右後輪にそれぞれ対応して、添え字「FL」,「FR」,「RL」,「RR」を付して使用する。この表記法に従えば、本車両における駆動輪は、車輪18RLおよび車輪18RRである。
電気モータ12は、交流同期電動機であり、交流電力によって駆動される。車両にはインバータ24が備えられており、インバータ24は、電力を、直流から交流、あるいは、交流から直流に変換することができる。したがって、インバータ24を制御することで、発電機14によって出力される交流の電力を、バッテリ26に蓄えるための直流の電力に変換させたり、バッテリ26に蓄えられている直流の電力を、電気モータ12を駆動するための交流の電力に変換することができる。発電機14は、電気モータ12と同様に、交流同期電動機としての構成を有している。つまり、本実施例の車両では、交流同期電動機が2つ搭載されていると考えることができ、一方が、電気モータ12として、主に駆動力を出力するために使用され、他方が、発電機14として、主にエンジン10の出力により発電するために使用されている。
また、電気モータ12は、車両の走行に伴う車輪18RL,18RRの回転を利用して、発電(回生発電)を行うことも可能である。このとき、車輪18RL,18RRに連結される電気モータ12では、電力が発生させられるとともに、電気モータ12の回転を制止するための抵抗力が発生する。したがって、その抵抗力を、車両を制動する制動力として利用することができる。つまり、電気モータ12は、電力を発生させつつ車両を制動するための回生ブレーキの手段として利用される。したがって、本車両は、回生ブレーキをエンジンブレーキや後述する液圧ブレーキとともに制御することで、制動されるのである。一方、発電機14は主にエンジン10の出力により発電をするが、インバータ24を介してバッテリ26から電力が供給されることで、電気モータとしても機能する。
本車両において、上記のブレーキの制御や、その他の車両に関する各種の制御は、複数の電子制御ユニット(ECU)によって行われる。複数のECUのうち、メインECU30は、それらの制御を統括する機能を有している。例えば、ハイブリッド車両は、エンジン10の駆動および電気モータ12の駆動によって走行することが可能とされているが、それらエンジン10の駆動と電気モータ12の駆動は、メインECU30によって総合的に制御される。具体的に言えば、メインECU30によって、エンジン10の出力と電気モータ12による出力の配分が決定され、その配分に基づき、エンジン10を制御するエンジンECU32、電気モータ12及び発電機14を制御するモータECU34に各制御についての指令が出力される。
メインECU30には、バッテリ26を制御するバッテリECU36も接続されている。バッテリECU36は、バッテリ26の充電状態を監視しており、充電量が不足している場合には、メインECU30に対して充電要求指令を出力する。充電要求指令を受けたメインECU30は、バッテリ26を充電させるために、発電機14による発電の指令をモータECU34に出力する。
また、メインECU30には、ブレーキを制御するブレーキECU38も接続されている。当該車両には、運転者によって操作されるブレーキ操作部材(以下、単に「操作部材」という場合がある)が設けられており、ブレーキECU38は、その操作部材のブレーキ操作量(以下、単に「操作量」という場合がある)、つまり、操作部材が操作されていない場合の位置である初期位置からの移動量に基づいて目標制動力を決定し、メインECU30に対してこの目標制動力を出力する。メインECU30は、モータECU34にこの目標制動力を出力し、モータECU34は、その目標制動力に基づいて回生ブレーキを制御するとともに、それの実行値、つまり、発生させている回生制動力をメインECU30に出力する。メインECU30では、目標制動力から回生制動力が減算され、その減算された値によって、車両に搭載される液圧ブレーキシステム40において発生すべき目標液圧制動力が決定される。メインECU30は、目標液圧制動力をブレーキECU38に出力し、ブレーキECU38は、液圧ブレーキシステム40が発生させる液圧制動力が目標液圧制動力となるように制御するのである。
≪液圧ブレーキシステムの構成≫
上述のように構成された本ハイブリッド車両に搭載される液圧ブレーキシステム40について、図2を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明において、「前方」は図2における左方、「後方」は図2における右方をそれぞれ表している。また、「前側」、「前端」、「前進」や、「後側」、「後端」、「後進」等も同様に表すものとされている。以下の説明において[ ]の文字は、センサ等を図面において表わす場合に用いる符号である。
上述のように構成された本ハイブリッド車両に搭載される液圧ブレーキシステム40について、図2を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明において、「前方」は図2における左方、「後方」は図2における右方をそれぞれ表している。また、「前側」、「前端」、「前進」や、「後側」、「後端」、「後進」等も同様に表すものとされている。以下の説明において[ ]の文字は、センサ等を図面において表わす場合に用いる符号である。
図2に、本車両が備える液圧ブレーキシステム40を、模式的に示す。液圧ブレーキシステム40は、作動液を加圧するためのマスタシリンダ装置50を有している。車両の運転者は、マスタシリンダ装置50に連結された操作装置52を操作することでマスタシリンダ装置50を作動させることができ、マスタシリンダ装置50は、自身の作動によって作動液を加圧する。その加圧された作動液は、マスタシリンダ装置50に接続されるアンチロック装置54を介して、各車輪に設けられたブレーキ装置56に供給される。ブレーキ装置56は、その加圧された作動液の圧力(以下、「マスタ圧」という場合がある)に依存して、車輪18の回転を制止するための力、すなわち、液圧制動力を発生させる。
液圧ブレーキシステム40は、高圧源として作動液の圧力を高圧にするための高圧源装置58を有している。高圧源装置58は、作動液を高圧にさせる高圧発生装置59と、その高圧とされた作動液が供給される増減圧装置60とを含んで構成されている。増減圧装置60は、高圧発生装置59によって高圧とされた作動液の圧力(以下、「高圧源圧」という場合がある)を、その圧力以下の圧力に調圧する装置であり、マスタシリンダ装置50へ供給される作動液の圧力(以下、「入力圧」という場合がある)を増加および減少させる。つまり、入力圧は、高圧源圧が制御された圧力であって、制御高圧源圧と呼ぶこともできる。マスタシリンダ装置50は、その入力圧の増減によって作動可能に構成されている。また、液圧ブレーキシステム40は、低圧源として作動液を大気圧下で貯留するリザーバ62を有している。リザーバ62は、マスタシリンダ装置50,高圧源装置58の各々に接続されている。
操作装置52は、ブレーキ操作部材としてのブレーキペダル70と、ブレーキペダル70に連結されるオペレーションロッド72とを含んで構成されている。ブレーキペダル70は、上端部において、車体に回動可能に保持されている。オペレーションロッド72は、後端部においてブレーキペダル70に連結され、前端部においてマスタシリンダ装置50に連結されている。また、操作装置52は、ブレーキペダル70の操作量を検出するための操作量センサ[SP]74と、操作部材に加えられる運転者の力であるブレーキ操作力(以下、単に「操作力」という場合がある)を検出するための操作力センサ[FP]76とを有している。操作量センサ74および操作力センサ76は、ブレーキECU38に接続されており、ブレーキECU38は、それらのセンサの検出値を基にして、目標制動力を決定する。
ブレーキ装置56は、液通路80,82を介してマスタシリンダ装置50に接続されている。それら液通路80,82は、マスタシリンダ装置50によってマスタ圧に加圧された作動液をブレーキ装置56に供給するための液通路である。液通路80にはマスタ圧センサ[Po]84が設けられている。詳しい説明は省略するが、各ブレーキ装置56は、ブレーキキャリパと、そのブレーキキャリパに取り付けられたホイールシリンダ(ブレーキシリンダ)およびブレーキパッドと、各車輪とともに回転するブレーキディスクとを含んで構成されている。液通路80,82は、各ブレーキ装置56のブレーキシリンダに接続されており、また、それら液通路80,82の途中に、アンチロック装置54が設けられている。ちなみに、液通路80が、後輪側のブレーキ装置56RL,56RRに繋がるようにされており、また、液通路82が、前輪側のブレーキ装置56FL,56FRに繋がるようにされている。各ブレーキ装置56では、マスタ圧に依存して、ブレーキシリンダがブレーキパッドをブレーキディスクに押し付け、その押し付けにより発生する摩擦によって車輪の回転を制止する液圧制動力が発生するため、車両が制動されるのである。
アンチロック装置54は、一般的な装置であり、簡単に説明すれば、各車輪に対応する4対の開閉弁を有している。各対の開閉弁のうちの1つは増圧用開閉弁であり、車輪がロックしていない状態では、開弁状態とされており、また、もう1つは減圧用開閉弁であり、車輪がロックしていない状態では、閉弁状態とされている。車輪がロックした場合に、増圧用開閉弁が、マスタシリンダ装置50からブレーキ装置56への作動液の流れを遮断するとともに、減圧用開閉弁が、ブレーキ装置56からリザーバへの作動液の流れを許容して、車輪のロックを解除するように構成されている。
高圧発生装置59は、リザーバ62から作動液を吸込んでその作動液の液圧を増加させる液圧ポンプ90と、増圧された作動液が貯留されるアキュムレータ92とを含んで構成されている。ちなみに、液圧ポンプ90は電動のモータ94によって駆動される。また、高圧発生装置59は、高圧とされた作動液の圧力を検出するための高圧源圧センサ[Ph]96を有している。ブレーキECU38は、高圧源圧センサ96の検出値を監視しており、その検出値に基づいて、液圧ポンプ90は制御駆動される。この制御駆動によって、高圧発生装置59は、常時、設定された範囲の圧力の作動液を増減圧装置60に供給する。
増減圧装置60は、自身に導入される作動液の圧力に応じて高圧発生装置59から供給される作動液を調圧する調圧弁装置100と、高圧発生装置59に繋がれる増圧用リニア弁102と、リザーバ62に繋がれる減圧用リニア弁104とを有している。調圧弁装置100は、増圧用リニア弁102および減圧用リニア弁104に繋がれている。増圧用リニア弁102および減圧用リニア弁104の作動によって、調圧弁装置100には、高圧発生装置59からの作動液が圧力を調整されて供給される。調圧弁装置は、その作動液の圧力をパイロット圧として利用して作動し、高圧発生装置59からの作動液を調圧し、その作動液をマスタシリンダ装置50に供給することができる。
調圧弁装置100は、図3に示すように、両端が塞がれた概して円筒形状のハウジング110と、そのハウジング110内に配設された円柱状の第1プランジャ112と、第1プランジャ112の下方に配設された円柱状の第2プランジャ114と、第1プランジャ112の上方に配設された円筒状の調圧筒116とを有している。これら第1プランジャ112,第2プランジャ114,調圧筒116は、それぞれ、ハウジング110に摺動可能に嵌合されている。ハウジング110の内周には、内径がいくつかの異なる大きさとなっているために段差が形成されており、概して、上方へ向かうほど内径は大きくなっている。また、第1プランジャ112,第2プランジャ114,調圧筒116の各々の外周にも段差が形成されており、外径がいくつかの異なる大きさとなっている。調圧筒116には、自身を軸線方向および径方向に貫く貫通穴118が設けられており、上端面,下端面,側面の各々に、貫通穴118の開口が設けられている。調圧筒116の下端面に設けられた開口には、第1プランジャ112の上端部が着座可能となっている。一方、調圧筒116の上端面に設けられた開口には、ハウジング110の上端面に支持されるピン120が嵌入されており、調圧筒116は、ピン120に対して移動可能となっている。また、調圧筒116の上方には、調圧筒116のハウジング110への当接を防ぐ環状の緩衝ゴム122が設けられている。第1プランジャ112と調圧筒116との間には、圧縮ばねであるスプリング124が設けられており、そのスプリング124によって、第1プランジャ112と調圧筒116とは互いに離間するように付勢されている。調圧筒116とハウジング110との間にも、圧縮ばねであるスプリング126が設けられており、そのスプリング126によって、調圧筒116は下方に付勢されている。
ハウジング110の内部には、ハウジング110の内周面および端面と、第1プランジャ112,第2プランジャ114,調圧筒116の各々の外周面および端面とによって、複数の液室が形成されている。具体的には、第2プランジャ114の下端面とハウジング110の内底面との間には、第1液室130が区画されており、また、第2プランジャ114の上端面と第1プランジャ112の下端面との間には、第2液室132が区画されている。調圧筒116の上部の外径はハウジング110の内径より相当に小さくされており、調圧筒116とハウジング110との間には、第3液室134が区画されている。また、調圧筒116の下部の外径はハウジング110の内径より僅かに小さくされており、調圧筒116とハウジング110との間には、第4液室136が区画されている。さらに、第1プランジャ112上部の外周面と、調圧筒116の下端面と、ハウジング110の内周面とによって第5液室138が区画されている。
これらの液室は、それぞれハウジング110に設けられた連通孔を介して外部に連通している。具体的には、第1液室130は、液通路80から分岐する液通路に接続されており、第1液室130には、マスタシリンダ装置50によってマスタ圧とされた作動液が供給される。第2液室132は、増圧リニア弁102および減圧用リニア弁104に繋がっており、第2液室132の作動液は、増圧リニア弁102および減圧用リニア弁104によって調整された圧力となっている。第4液室136は、高圧発生装置59に繋がっており、第4液室136の作動液は高圧源圧となっている。第5液室138はリザーバ62に繋がっており、第5液室138の作動液の圧力は大気圧となっている。また、第3液室134の作動液は、後述するように、調圧弁装置100の作動によって圧力が調整されることになる。また、第3液室134は、マスタシリンダ装置50に繋がっており、マスタシリンダ装置50には、その調整された圧力の作動液が入力される。つまり、第3液室134の作動液の圧力は、マスタシリンダ装置50における入力圧となっている。
第3液室134の作動液の圧力は、通常、第2液室132に供給される作動液の圧力(以下、「制御用液圧」という場合がある)に応じて調整される。制御用液圧は、増圧用リニア弁102および減圧用リニア弁104への電力が制御されることで増減させられる。増圧用リニア弁102は、電力が供給されていない場合に閉弁、つまり、開弁させるために必要な圧力が最も高くなるように構成され、また、供給される電力の増加に応じて開弁する圧力が低くなるように構成されている。一方、減圧用リニア弁104は、電力が供給されていない場合に開弁、つまり、閉弁させるために必要な圧力が最も低くなるように構成され、また、供給される電力の増加に応じて閉弁する圧力が高くなるように構成されている。このように構成された増圧用リニア弁102および減圧用リニア弁104の各々は、増圧用リニア弁102の開弁圧より減圧リニア弁104の開弁圧の方が若干高くなるように制御される。したがって、調圧弁装置100では、制御圧が増圧用リニア弁102の開弁圧より低下すると、増圧用リニア弁102が開弁して制御圧が増加させられ、制御圧が減圧用リニア弁104の開弁圧より増加すると、減圧用リニア弁104が開弁して制御圧が低下させられる。つまり、制御圧は、増圧リニア弁102の開弁圧と減圧リニア弁104の開弁圧の間で維持されることになる。そのことを利用して、制御用液圧は任意の高さに制御される。
上述のように制御用液圧が増加させられると、第1プランジャ112は、コイルスプリング124の弾性力に抗して上方に移動し、調圧筒116の貫通穴118の下端の開口(以下、「第5液室側開口」という場合がある)に着座する。さらに第1プランジャ112が上方へ移動すると、調圧筒116も上方に移動し、調圧筒116の外周部にある段差面140が、ハウジング110の内周部に形成された段差面142から離隔する。そのため、第4液室136から第3液室134への作動液の流れが許容され、第3液室の作動液の圧力が増加する。また、制御用液圧が減少させられると、第1プランジャ112が第5液室側開口に着座する状態で、調圧筒116の段差面140がハウジング110の段差面142に着座する。さらに制御用液圧が減少させられると、第1プランジャ112が第5液室側開口から離隔し、第3液室134は第5液室138を介してリザーバ62に連通する。つまり、増減圧装置60は、高圧発生装置59から供給される作動液の圧力を、増圧リニア弁102および減圧リニア弁104が制御されることによってその制御に従った圧力に減圧し、その減圧された圧力の作動液をマスタシリンダ装置50に供給する調圧装置とされている。
また、調圧弁装置100は、増圧用リニア弁102および減圧用リニア弁104に電力の供給がされていない場合に、第1液室130の作動液の圧力、つまり、マスタシリンダ装置50の作動によるマスタ圧に依存して、第3液室134の作動液の圧力を増減させることが可能となっている。つまり、第1液室130の作動液の圧力が増加すると、第2プランジャ114は上方に移動するため、第1プランジャ112も上方へ移動させられる。また、第1液室130の作動液の圧力が減少すれば、第2プランジャ114は下方に移動し、第1プランジャ112も下方へ移動する。したがって、第1液室130の作動液の圧力の増減に伴って、前述のように、第3液室134の作動液の圧力が増減されることになる。つまり、調圧弁装置100は、上記マスタ圧をパイロット圧として利用して作動することができ、高圧源圧の作動液をパイロット圧に応じた圧力に減圧するためのパイロット圧依存減圧機構を有している。
≪マスタシリンダ装置の構成≫
マスタシリンダ装置50は、筐体であるハウジング150と、ブレーキ装置56に供給される作動液を加圧する第1加圧ピストン152および第2加圧ピストン154と、運転者の操作が操作装置52を通じて入力される入力ピストン156とを含んで構成されている。なお、図2は、マスタシリンダ装置50が作動していない状態、つまり、ブレーキ操作がされていない状態を示している。
マスタシリンダ装置50は、筐体であるハウジング150と、ブレーキ装置56に供給される作動液を加圧する第1加圧ピストン152および第2加圧ピストン154と、運転者の操作が操作装置52を通じて入力される入力ピストン156とを含んで構成されている。なお、図2は、マスタシリンダ装置50が作動していない状態、つまり、ブレーキ操作がされていない状態を示している。
ハウジング150は、主に、4つの部材から、具体的には、第1ハウジング部材158,第2ハウジング部材160,第3ハウジング部材162,第4ハウジング部材164から構成されている。第1ハウジング部材158は、前端部が閉塞された概して円筒形状とされており、外径が互いに異なる2つの部分、具体的には、前方側に位置して外径の小さい前方小径部166と、後方側に位置して前方小径部166よりも外径の大きくされた後方大径部168とに区分けされている。第2ハウジング部材160は、概して円筒形状とされており、内径が互いに異なる3つの部分、具体的には、前方側に位置して内径の大きい前方大径部170と、後方側に位置して内径の小さい後方小径部172と、それらの間に位置して内径が前方大径部170と後方小径部172との中間の大きさとされた中間部174とに区分けされている。第2ハウジング部材160は、前方大径部170の内部に第1ハウジング部材158の後方大径部168の後端部が嵌め込まれることで、第1ハウジング部材158と一体となっている。なお、第2ハウジング部材160の外周にはフランジ176が形成されており、そのフランジ176において、マスタシリンダ装置50は車体に固定されている。
第1ハウジング部材158の後端面と、第2ハウジング部材160の後方大径部172および中間部174の間に形成された断差面との間には、円筒形状の第3ハウジング部材162が嵌め込まれている。第3ハウジング部材162は、後端部において内鍔176が形成された円筒形状となっている。また、その内鍔176によって、第3ハウジング部材162の後端には貫通孔178が形成されている。また、第3ハウジング部材162の後端面と第2ハウジング部材160の後端部との間には、円筒形状の第4ハウジング部材164が嵌め合わされている。上記のように構成されたハウジング150の内部は、第2ハウジング部材160の内鍔176によって、前方側に位置する前方室R1と、後方側に位置する後方室R2とに区画されている。つまり、内鍔176は、ハウジング150の内部を区画する区画部とされており、貫通孔178はその区画部における開口となっている。
第2加圧ピストン154は、後端部が塞がれた有底円筒形状をなしており、前方室R1において、第1ハウジング部材158に摺動可能にシール嵌合されている。第1加圧ピストン152は、前方室R1に位置して後端部が塞がれた有底円筒形状の本体部180と、本体部180の後端部から貫通孔178を通って後方室R2内に延び出す延出部182とを有している。また、本体部180の後端部における外周には、鍔184が設けられている。第1加圧ピストン152は、本体部180における前方側が第1ハウジング部材158に、鍔184が第3ハウジング部材162の内周面に、延出部182が第3ハウジング部材162の貫通孔178にそれぞれ摺動可能な状態で、ハウジング150にシール嵌合されている。入力ピストン156は、後方室R2に配設されており、第1加圧ピストン152の延出部182の後方において、第4ハウジング部材164にシール嵌合されている。
第1加圧ピストン152の前方で第2加圧ピストン154との間には、2つの後輪に設けられたブレーキ装置56RL,RRに供給される作動液を加圧するための第1加圧室R3が区画形成されており、また、第2加圧ピストン154の前方には、2つの前輪に設けられたブレーキ装置56FL,FRに供給される作動液を加圧するための第2加圧室R4が区画形成されている。なお、第1加圧ピストン152には、前方に開口する有底穴の底部において有頭ピン186が螺着立設されており、また、第2加圧ピストン154には、後端面においてピン保持筒188が固設されている。これら有頭ピン186およびピン保持筒188によって、第1加圧ピストン152と第2加圧ピストン154との離間距離は、設定範囲内に制限されている。また、第1加圧室R3内,第2加圧室R4内には、それぞれ、圧縮コイルスプリング(以下、「リターンスプリング」という場合がある)190、192が配設されており、それらスプリングによって、第1加圧ピストン152,第2加圧ピストン154はそれらが互いに離間する方向に付勢されつつ、後方に向かうように付勢されている。ちなみに、第1加圧ピストン152は、本体部180の後端が第3ハウジング部材162の内鍔176の前端面に当接することで、それの後退が制限されている。
入力ピストン156は、概ね円筒形状とされており、内部に設けられた隔壁194において、ブレーキペダル70の操作力を入力ピストン156に伝達すべく、また、ブレーキペダル70の操作量に応じて入力ピストン156を進退させるべく、オペレーションロッド72が連結されている。また、前端部の外周には鍔が設けられており、その鍔が第4ハウジング部材164に係止されることで、入力ピストン156は後方への移動が制限されている。また、オペレーションロッド72には、円板状のスプリングシート196が付設されており、このスプリングシート196と第2ハウジング部材160との間には圧縮コイルスプリング(以下、「リターンスプリング」という場合がある)198が配設されており、このリターンスプリング198によって、オペレーションロッド72は後方に向かって付勢されている。なお、スプリングシート196とハウジング150との間にはブーツ200が渡されており、マスタシリンダ装置50の後部の防塵が図られている。
このように構成されたマスタシリンダ装置50において、第1加圧ピストン152の本体部180の鍔184と第2ハウジング部材512の内鍔176との間には、高圧源装置58からの作動液が入力される液室(以下、「入力室」という場合がある)R5が区画形成されている。また、鍔184の前方における第3ハウジング部材162の内周面と第1加圧ピストン152の外周面との間には、鍔184を挟んで入力室R5と対向する環状の液室(以下、「対向室」という場合がある)R6が区画形成されている。また、貫通孔178を利用して後方室R2に延び出す第1加圧ピストン152の延出部182の後端面と入力ピストン156の前端面との間には、ブレーキ操作がされていない状態において隙間が設けられている。つまり、その隙間を挟んで第1加圧ピストン152と入力ピストン156とは向かい合っており、その隙間を含んだ延出部182の周囲には、ピストン間室R7が形成されている。なお、第1加圧ピストン152では、ピストン間室R7の作動液の圧力が、第1加圧ピストン152に前方への付勢力を発生させるように作用する受圧面積、すなわち、延出部182の後端面の面積と、対向室R6の作動液の圧力が、第1加圧ピストン152に後方への付勢力を発生させるように作用する受圧面積、すなわち、鍔184の前端面の面積とが等しくされている。
上述のように各室が区画形成された本マスタシリンダ装置50において、第1加圧ピストン152が、鍔184の外周面に嵌め込まれたシール202を介して第2ハウジング部材160の内周面に接し、第2ハウジング部材160の貫通孔178の内周面に嵌め込まれたシール204を介してその内周面に接することで、入力室R5は区画されている。また、入力ピストン156は、第4ハウジング部材164の内周面に摺接しており、第4ハウジング部材162の後端部の内周面にはシール206,208が嵌め込まれている。
第1加圧室R3は、第1ハウジング部材158に設けられた連通孔210を介して、アンチロック装置54に繋がる液通路80と連通しており、第1加圧ピストン152に設けられた連通孔212および第1ハウジング部材158に設けられた連通孔214を介して、リザーバ62に連通可能とされている。一方、第2加圧室R4は、第1ハウジング部材158に設けられた連通孔216を介して、アンチロック装置54に繋がる液通路82と連通しており、第2加圧ピストン154に設けられた連通孔218および第1ハウジング部材158に設けられた連通孔220を介して、リザーバ62に連通可能とされている。
第1ハウジング部材158には、一端が対向室R6に開口する連通孔222が設けられている。第3ハウジング部材162には、一端が連通孔222の他端と向き合って開口する連通孔224が設けられており、さらに、第2ハウジング部材160には、一端が連通孔224の他端と向き合って開口し、他端が外部に開口する連通孔226が設けられている、つまり、対向室R6は、連通孔222,224,226を介して外部に連通している。また、第3ハウジング部材162には、一端が入力室R5に開口する連通孔228が設けられており、第2ハウジング部材160には、一端がその連通孔228の他端と向き合って開口し、他端が外部に開口する連通孔230が設けられている。つまり、入力室R5は、連通孔228,230を介して外部に連通している。
第4ハウジング部材164の後端部の一部の内径は、入力ピストン156の周壁の外径より若干大きくされているため、その後端部と入力ピストン156の周壁との間には、液通路232が形成されている。また、第4ハウジング部材164の外周面と第2ハウジング部材160の内周面との間には、第4ハウジング部材164の外径と第2ハウジング部材160の内径とが異なることによって、液通路234が形成されている。入力ピストン156の周壁には、一端がピストン間室R7に開口し、他端が液通路232に開口する連通孔236が設けられている。第4ハウジング部材164には、シール206とシール208との間において、一端が液通路232に開口し、他端が液通路234に開口する連通孔238が設けられている。さらに、第2ハウジング部材160には、一端が液通路234に開口し、他端が外部に開口する連通孔240が設けられている。つまり、ピストン間室R7は、連通孔236,液通路232,連通孔238,液通路234,連通孔240を介して外部に連通している。
また、第4ハウジング部材164の前端部には、一端がピストン間室R7に開口する連通孔242が設けられており、第2ハウジング部材160には、自身の一端が連通孔242の他端と向き合って開口し、他端が外部に開口する連通孔244が設けられている。
このように連通孔が形成されたマスタシリンダ装置50において、連通孔230には、一端が増減圧装置60、詳しくは、調圧弁装置100の第3液室134に繋げられた入力圧路250の他端が接続されている。したがって、入力室R5には、調圧弁装置100によって調整された圧力の作動液が供給される。なお、入力圧路250の途中には、入力室R5の作動液の圧力を検出するための入力圧センサ[Pi]252が設けられている。
また、連通孔226には、外部連通路254の一端が接続されており、連通孔244には、その外部連通路254の他端が接続されている。したがって、本マスタシリンダ装置50では、外部連通路254によって、対向室R6とピストン間室R7とを連通させる室間連通路が構成されている。また、外部連通路254の途中には、電力が供給されていない場合に閉弁する常閉弁とされた電磁式の開閉弁256が設けられている。また、外部連通路254では、連通孔226に接続される端部と開閉弁256との間から、連通孔240を介してリザーバ62に連通する低圧路258が分岐しており、その低圧路258の途中には、電力が供給されていない場合に開弁する常開弁とされた電磁式の開閉弁260が設けられている。したがって、対向室R6およびピストン間室R7はリザーバ62に連通可能となっている。また、低圧路258には、対向室R6およびピストン間室R7の作動液がリザーバ62の作動液に対して負圧状態にならないようにするため、開閉弁260と並列に逆止弁262が設けられている。
低圧路258において、外部連通路254から分岐する位置と、開閉弁260との間には、マスタシリンダ装置50からの作動液が流出入する反力発生器270が設けられている。図4は、反力発生器270の断面図である。反力発生器270は、筐体であるハウジング272と、そのハウジング272内部に配置されたピストン274および圧縮コイルスプリング276を含んで構成されている。ハウジング272は、両端が閉塞された円筒形状とされている。ピストン274は、円板状とされており、ハウジング272の内周面に摺動可能に配設されている。スプリング276は、それの一端がハウジング272の内底面に支持されており、他端がピストン274の一端面に支持されている。したがって、ピストン274は、スプリング276によってハウジング272に弾性的に支持されている。また、ハウジング272の内部には、ピストン274の他端面とハウジング272とによって、貯液室R8が区画形成されている。また、ハウジング272には、一端が貯液室R8に開口する連通孔278が設けられている。その連通孔278の他端には、低圧路258から分岐する液通路が接続されている。したがって、貯液室R8は対向室R6およびピストン間室R8に連通可能となっている。したがって、開閉弁260が閉弁されている場合には、対向室R6およびピストン間室R7の合計容積が減少すると、その減少に応じて反力発生器270の貯液室R8の容積が増加し、スプリング276は、その増加の量に応じた大きさの弾性反力を発生させる。つまり、スプリング276を含んだ機構は、貯液室R8の増加の量に応じた大きさの弾性反力を貯液室R8内の作動液に作用させる対貯液室弾性反力作用機構となっており、反力発生器270を含んだ機構が、マスタシリンダ装置50における反力付与機構となっている。
≪通常のブレーキ操作における液圧ブレーキシステムの作動≫
以下に液圧ブレーキシステム40の作動について説明する。前述のように、液圧ブレーキシステム40は、ブレーキECU38を有している。そのブレーキECU38には、高圧源装置58や、前述の各センサおよび各開閉弁が接続されており、ブレーキECU38は、各センサの検出値を監視しつつ、高圧源装置58や各開閉弁を制御する。また、ブレーキECU38は、前述のように、液圧ブレーキシステム40が発生させる液圧制動力が、メインECU30から出力される目標液圧制動力となるように、液圧ブレーキシステム40を制御する。ブレーキ操作が開始されると、ブレーキECU38は、目標液圧制動力に応じて増減圧装置60を制御し、入力室R5には調圧された作動液が供給される。したがって、入力圧に依存して、第1加圧ピストン152は前進し、第1加圧室R3内の作動液を加圧する。また、第1加圧室R3内の作動液の圧力によって、第2加圧ピストン154も前進し、第2加圧室R4内の作動液を加圧する。言わば、液圧ブレーキシステム40では、マスタ圧がブレーキペダル70の操作に基づいて定まる圧力となるように、高圧源装置58から入力圧を制御する入力圧制御が実行される。
以下に液圧ブレーキシステム40の作動について説明する。前述のように、液圧ブレーキシステム40は、ブレーキECU38を有している。そのブレーキECU38には、高圧源装置58や、前述の各センサおよび各開閉弁が接続されており、ブレーキECU38は、各センサの検出値を監視しつつ、高圧源装置58や各開閉弁を制御する。また、ブレーキECU38は、前述のように、液圧ブレーキシステム40が発生させる液圧制動力が、メインECU30から出力される目標液圧制動力となるように、液圧ブレーキシステム40を制御する。ブレーキ操作が開始されると、ブレーキECU38は、目標液圧制動力に応じて増減圧装置60を制御し、入力室R5には調圧された作動液が供給される。したがって、入力圧に依存して、第1加圧ピストン152は前進し、第1加圧室R3内の作動液を加圧する。また、第1加圧室R3内の作動液の圧力によって、第2加圧ピストン154も前進し、第2加圧室R4内の作動液を加圧する。言わば、液圧ブレーキシステム40では、マスタ圧がブレーキペダル70の操作に基づいて定まる圧力となるように、高圧源装置58から入力圧を制御する入力圧制御が実行される。
図5(a)は、ブレーキ操作の開始から終了までの間における、操作量Spとマスタ圧Pbとの関係を模式的に示している。なお、この図では、液圧ブレーキシステムの作動の理解を容易にするため、回生制動力が発生していない、つまり、ブレーキペダル70の操作開始とともに液圧制動力が発生し始めるように描かれている。また、シリンダ装置50は、ブレーキ操作による入力ピストン156の前進量と比較して、第1加圧ピストン152の前進量の方が大きくなるように構成されている。つまり、ブレーキペダル70の進行に伴って、第1加圧ピストン152は、入力ピストン156から離間するように、つまり、ピストン間室R7の容積が大きくなるように前進する。そのため、液圧ブレーキシステム40では、比較的小さなブレーキ操作量でも、比較的大きな液圧制動力を発生させることができる。したがって、図5(a)において操作量Spが増加していく過程では、操作量Spの増加に対して、マスタ圧Pbが加速度的に増加するように描かれている。マスタ圧Pbの増加に伴い、各ブレーキ装置56には、アンチロック装置54を介して加圧された作動液が供給され、各ブレーキ装置56では液圧制動力が発生する。なお、ブレーキECU38は、入力圧センサ252の検出値を監視しており、増減圧装置60は、入力圧が目標液圧制動力に応じた圧力となるように制御される。
また、ブレーキ操作の開始から操作量Spが増加していく過程では、開閉弁256は励磁されて開弁されており、開閉弁260は励磁されて閉弁されている。したがって、対向室R6とピストン間室R7とが連通する状態で、それらの液室の低圧路258を介したリザーバ62への連通は遮断されている。また、前述のように、ブレーキペダル70が操作されていない状態で、ピストン間室R7は、液通路232,234,連通孔236,238,240を介してリザーバ62に連通しているが、ブレーキペダル70が操作されて僅かに進行すれば、シール206によって、連通孔236と連通孔238との連通が遮断される。つまり、上記の液通路および連通孔によるピストン間室R7のリザーバ122への連通が遮断され、対向室R6とピストン間室R7とは密閉された状態となる。したがって、それら対向室R6とピストン間室R7とが互いに連通させられ、単一の反力室が構成されることになる。
第1加圧ピストン152には、対向室R6の作動液の圧力が鍔184の前端面に作用するため、後方への付勢力が発生する。また、ピストン間室R7の作動液の圧力は、第1加圧ピストン152の延出部182の後端面に作用するため、第1加圧ピストン152には前方への付勢力が発生する。前述のように、第1加圧ピストン152では、対向室R6の作動液の圧力が作用する受圧面積と、ピストン間室R7の作動液の圧力が作用する受圧面積とが等しくされているため、上記の前方への付勢力と後方への付勢力とは同じ大きさとなる。そのため、受圧ピストンとしての第1加圧ピストン152は、これら対向室R6の作動液の圧力とピストン間室R7の作動液の圧力とによって移動させられることはなく、入力室R5の作動液の圧力によって移動させられることになる。
また、第1加圧ピストン152では、上記のように、2つの受圧面積が等しくされているため、第1加圧ピストン152の移動に伴う対向室R6とピストン間室R7との一方の作動液の減少量と他方の作動液の増加量とが等しくなる。そのため、第1加圧ピストン152が移動する際には、作動液が対向室R6とピストン間室R7とを往来しつつ、各液室が容積変化することになる。つまり、第1加圧ピストン152が移動しても、対向室R6とピストン間室R7との合計容積は変化せず、対向室R6,ピストン間室R7,貯液室R8の作動液の圧力が変化することもない。したがって、入力室R5の作動液の圧力に依存して第1加圧ピストン152が移動しても、その移動によって入力ピストン156が移動させられることはない。つまり、本マスタシリンダ装置50は、入力圧制御時には、第1加圧ピストン152と入力ピストン156とが、それぞれ独立して移動可能に構成されている。したがって、マスタシリンダ装置50では、ブレーキ操作の開始から操作量Spが増加していく過程では、入力圧依存加圧状態、つまり、高圧源装置58から供給される作動液の圧力に専ら依存してブレーキ装置56に供給される作動液を加圧できる状態が実現される。いわば、本マスタシリンダ装置50は、入力ピストン156が第1加圧ピストン152に対して自由(フリー)に移動可能な状態で、入力圧依存加圧状態が実現されるのである。
また、入力圧依存加圧状態で、操作量の増加に応じて入力ピストン156が前進すると、ピストン間室R7の作動液は流出し、対向室R6とピストン間室R7との合計容積は減少する。その流出した作動液は、反力発生器270の貯液室R8へと流入し、対向室R6,ピストン間室R7,貯液室R8の作動液の圧力が増加する。そのため、スプリング276の弾性反力が増加し、対向室R6,ピストン間室R7,貯液室R8の作動液の圧力が増加することになる。したがって、反力発生器270は、入力ピストン156の前進に対するその前進の量に応じた大きさの反力を入力ピストン156に付与する反力付与機構となっている。
また、前述のピストン間室R7の作動液の圧力は、入力ピストン156の前端面にも作用するため、入力ピストン156に対して後方への付勢力が発生する。この後方への付勢力は、入力ピストン156を介してブレーキペダル70に伝達されるため、運転者は、その付勢力を自身のブレーキ操作に対する操作反力として感じることができる。また、前述のように、ブレーキ操作、つまり、入力ピストン156の前進に伴って、ピストン間室R7の作動液の圧力は増加するため、運転者は、加圧室R3,R4の圧力、つまり、実際の液圧制動力とは関係なく、自身のブレーキ操作量の増加に応じて操作反力が増加するのを感じることができる。つまり、反力発生器270を含んで、運転者のブレーキ操作を許容しつつ、その操作に応じた反力を発生させるストロークシミュレータが構成されていると考えることができる。
≪大きな液圧制動力が必要な場合の液圧ブレーキシステムの作動≫
入力圧依存加圧状態が実現されている場合に、例えば、急ブレーキ等において、通常よりも大きな液圧制動力が必要とされたとき(以下、「大制動力必要時」という場合がある)、つまり、ブレーキペダル150の操作量が比較的大きくなったときには、本液圧ブレーキシステム40では、開閉弁256は非励磁とされて閉弁され、また、開閉弁260も非励磁とされて開弁される。つまり、対向室R6は、外部連通路254および低圧路258を介してリザーバ62に連通させられ、ピストン間室R7は、密閉された状態となる。つまり、開閉弁256および開閉弁260を含む機構によって、ピストン間室R7を密閉するとともに対向室R6をリザーバ62に開放するピストン間室密閉・対向室開放機構が構成されている。なお、このとき、反力発生器270の貯液室R8もリザーバ62に連通させられる。したがって、第1加圧ピストン152は、対向室R6の作動液をリザーバ62に流出させて前進することができる。また、その前進において、ピストン間室R7は密閉されているため、ピストン間室R7の容積は一定であり、入力ピストン156と第1加圧ピストン152との離間距離は一定となる。このため、以後のブレーキ操作による入力ピストン156の移動量と、第1加圧ピストン152の移動量とは同じ大きさとなる。また、ピストン間室R6の密閉によって、運転者のブレーキ操作力が、ピストン間室R7の作動液を介して、入力ピストン156から第1加圧ピストン152に伝達されることになる。つまり、マスタシリンダ装置50では、大制動力必要時に、操作力・入力圧依存加圧状態が実現される。なお、操作力・入力圧依存加圧状態においては、加圧室R3,R4の作動液の圧力が入力ピストン156に伝達されるため、運転者は、その圧力による後方への付勢力を操作反力として感じることができる。
入力圧依存加圧状態が実現されている場合に、例えば、急ブレーキ等において、通常よりも大きな液圧制動力が必要とされたとき(以下、「大制動力必要時」という場合がある)、つまり、ブレーキペダル150の操作量が比較的大きくなったときには、本液圧ブレーキシステム40では、開閉弁256は非励磁とされて閉弁され、また、開閉弁260も非励磁とされて開弁される。つまり、対向室R6は、外部連通路254および低圧路258を介してリザーバ62に連通させられ、ピストン間室R7は、密閉された状態となる。つまり、開閉弁256および開閉弁260を含む機構によって、ピストン間室R7を密閉するとともに対向室R6をリザーバ62に開放するピストン間室密閉・対向室開放機構が構成されている。なお、このとき、反力発生器270の貯液室R8もリザーバ62に連通させられる。したがって、第1加圧ピストン152は、対向室R6の作動液をリザーバ62に流出させて前進することができる。また、その前進において、ピストン間室R7は密閉されているため、ピストン間室R7の容積は一定であり、入力ピストン156と第1加圧ピストン152との離間距離は一定となる。このため、以後のブレーキ操作による入力ピストン156の移動量と、第1加圧ピストン152の移動量とは同じ大きさとなる。また、ピストン間室R6の密閉によって、運転者のブレーキ操作力が、ピストン間室R7の作動液を介して、入力ピストン156から第1加圧ピストン152に伝達されることになる。つまり、マスタシリンダ装置50では、大制動力必要時に、操作力・入力圧依存加圧状態が実現される。なお、操作力・入力圧依存加圧状態においては、加圧室R3,R4の作動液の圧力が入力ピストン156に伝達されるため、運転者は、その圧力による後方への付勢力を操作反力として感じることができる。
なお、本液圧ブレーキシステム40が上記の大制動力必要時にあるかどうかの判定は、前述の目標液圧制動力と、入力圧依存加圧状態における最大液圧制動力、すなわち、入力圧が高圧源圧に殆ど等しい場合における液圧制動力との比較によって行われる。つまり、目標液圧制動力が最大液圧制動力を上回る場合に、入力圧依存加圧状態から操作力・入力圧依存加圧状態への切換が行われる。したがって、本液圧ブレーキシステム40では、ブレーキECU38が、高圧源圧センサ96の検出量と、入力圧センサ252の検出量とに基づいて、大きな液圧制動力が必要とされているかどうかを判定する。また、切換をスムースに行うためのマージンを考慮して、入力圧が高圧源圧よりも若干低い圧力を超える状況となった場合に、開閉弁256を開弁し、開閉弁260を閉弁するための指令を出力するようにブレーキECU38は構成されている。したがって、この状況におけるマスタ圧は進行時設定圧と考えることができる。したがって、液圧ブレーキシステム40では、マスタ圧がその進行時設定圧を超える状況となった場合に、ピストン間室密閉・対向室開放機構が制御されて、ピストン間室R7が密閉し対向室R6がリザーバ62に開放する超設定圧時制御が実行される。
≪ブレーキペダルが退行させられた場合の液圧ブレーキシステムの作動≫
上述のように、操作力・入力圧依存加圧状態が実現された状態からブレーキペダル70が退行させられて、マスタ圧が先の進行時設定圧を下回ると、本液圧ブレーキシステム40では、閉弁されていた開閉弁256がその後の操作量の減少に応じて開弁させられ、開弁している開閉弁260を介して、ピストン間室R7とリザーバ62との間で作動液が流通する。つまり、本液圧ブレーキシステム40では、開閉弁256および開閉弁260を含む機構によって、ピストン間室R7とリザーバ62との間の作動液の流通を許容するピストン間室・低圧源流通機構が構成されており、その許容は、進行時設定圧と同じ高さの退行時設定圧を下回った際に行われる。つまり、ブレーキECU38は、マスタ圧が退行時設定圧を下回った際、ピストン間室・低圧源流通機構を制御して、ピストン間室R7とリザーバ62との間の作動液の流通を許容する操作退行時制御を実行する。開閉弁256が開弁すると、第1加圧ピストン152には、第1加圧室R3の作動液の圧力によって後退する方向の力が作用し、入力ピストン156には操作力が作用しているため、ピストン間室R7の作動液は、低圧路258を介してリザーバ62に流出する。ピストン間室R7の作動液がリザーバ62に流出すると、第1加圧ピストン152は、その作動液の容量の減少分に応じて後退することになる。換言すれば、ピストン間室R7の容積が小さくなり、また、入力ピストン156と第1加圧ピストン152との離間距離が小さくなる。また、その後退によって、マスタ圧Pbが低下し、ブレーキ装置56で発生する液圧制動力が低下する。
上述のように、操作力・入力圧依存加圧状態が実現された状態からブレーキペダル70が退行させられて、マスタ圧が先の進行時設定圧を下回ると、本液圧ブレーキシステム40では、閉弁されていた開閉弁256がその後の操作量の減少に応じて開弁させられ、開弁している開閉弁260を介して、ピストン間室R7とリザーバ62との間で作動液が流通する。つまり、本液圧ブレーキシステム40では、開閉弁256および開閉弁260を含む機構によって、ピストン間室R7とリザーバ62との間の作動液の流通を許容するピストン間室・低圧源流通機構が構成されており、その許容は、進行時設定圧と同じ高さの退行時設定圧を下回った際に行われる。つまり、ブレーキECU38は、マスタ圧が退行時設定圧を下回った際、ピストン間室・低圧源流通機構を制御して、ピストン間室R7とリザーバ62との間の作動液の流通を許容する操作退行時制御を実行する。開閉弁256が開弁すると、第1加圧ピストン152には、第1加圧室R3の作動液の圧力によって後退する方向の力が作用し、入力ピストン156には操作力が作用しているため、ピストン間室R7の作動液は、低圧路258を介してリザーバ62に流出する。ピストン間室R7の作動液がリザーバ62に流出すると、第1加圧ピストン152は、その作動液の容量の減少分に応じて後退することになる。換言すれば、ピストン間室R7の容積が小さくなり、また、入力ピストン156と第1加圧ピストン152との離間距離が小さくなる。また、その後退によって、マスタ圧Pbが低下し、ブレーキ装置56で発生する液圧制動力が低下する。
ブレーキECU38には、操作量センサ74で検出される操作量Spと、その操作量Spにおいて目標液圧制動力を発生させるためのマスタ圧である操作量基準圧力PbTARとの関係を示すマップが格納されている。図5(b)は、このマップを模式的に示している。このマップは、操作量Spに比例して、操作量基準圧力PbTARが0から退行時設定圧まで上昇するように設定されている。したがって、ブレーキECU38は、ブレーキペダル70が進行している際に、進行時設定圧を退行時設定圧として格納し、ブレーキペダル70が退行する際に、その退行時設定圧と、退行時設定圧にマスタ圧が低下した際のブレーキ操作量Spとからこのマップを設定して格納する。
操作退行時制御では、操作量Spに対して、マスタ圧Pbと操作量基準圧力PbTARとの差である油圧偏差ΔPbが偏差として算出され、その油圧偏差ΔPbが0となるように開閉弁256は制御される。つまり、油圧偏差ΔPbが0の場合には、ブレーキ装置56では、目標液圧制動力が発生させられることになる。したがって、ブレーキECU38は、この油圧偏差ΔPbに基づいて、ピストン間室R7とリザーバ62との間の作動液の流通量の制限の程度を変更する。つまり、液圧ブレーキシステム40では、マスタ圧Pbがブレーキペダル70の操作量Spに基づいて変化する指標値とされている。
作動液の流通量の制限の程度を変更は、開閉弁256の開閉時間ΔTを変更することで行われる。つまり、ブレーキECU38は、油圧偏差ΔPbに基づいて、開閉弁256の開弁時間ΔTを制御し、ピストン間室R7からリザーバ62に流出する作動液の流通量の制限の程度を変更する。開弁時間ΔTについて具体的に説明すると、開弁時間ΔTは、開閉弁256の開弁回数Nによって決定される。開閉弁256は、ブレーキECU38から1回開弁するように指令された場合に、時間T0(例えば、2msec)だけ開弁するように構成されている。したがって、ブレーキECU38が開閉弁256にN回開弁するように指令した場合には、その指令による開閉弁256の開弁時間ΔTは、NT0となる。なお、本液圧ブレーキシステム40では、開弁回数Nは、最大5回となっている。このように、本液圧ブレーキシステム40では、電磁式開閉弁の1回の開弁時間が比較的短いため、開弁している間に、第1加圧ピストン152の位置や入力ピストン156の位置が一気に変化するようなことがなく、ブレーキ操作における操作感が比較的良好となっている。
したがって、開弁回数Nが多い場合には、ピストン間室とリザーバ62とが連通している時間が長くなり、ピストン間室R7からリザーバ62に流出できる作動液の量が多くなる。換言すれば、開弁回数Nが多いほど、作動液の流通量の制限の程度がより小さくなり、作動液はより流れ易くなる。その結果、ピストン間室の容積の減少量を大きくさせることができ、それにより、マスタ圧Pbの低下量を大きくすることができる。そのため、前述の操作量基準圧力PbTARとマスタ圧Pbとの差が比較的大きい場合には、その差が素早く縮まるように、開弁回数Nは多くなるように決定される。一方、開弁回数Nが少ない場合には、ピストン間室とリザーバ62が連通している時間が短くなり、ピストン間室R7からリザーバ62に流出できる作動液の量が少なくなる。換言すれば、開弁回数Nが少ないほど、作動液の流通量の制限の程度がより大きくなり、作動液はより流れ難くなる。その結果、ピストン間室の容積の減少量を小さくさせることができ、それにより、マスタ圧Pbの低下量を小さくすることができる。そのため、前述の操作量基準圧力PbTARとマスタ圧Pbとの差が比較的小さい場合には、その差が徐々に縮まるため、開弁回数Nは少なくなるように決定される。そのため、ブレーキECU38には、図6に示すようなマップ、つまり、油圧偏差ΔPbと開弁回数Nとの関係を示すマップが格納されており、そのマップに基づいて、開弁回数Nが決定される。このようにして、本液圧ブレーキシステム40では、比較的安価な電磁式開閉弁を用いて、ピストン間室R7とリザーバ62との間の作動液の流通量の制限の程度の変更が行われる。そのため、液圧ブレーキシステム40のコストは抑えられている。
また、操作退行時制御によって、第1加圧ピストン152と入力ピストン156との離間距離も変更されることになる。したがって、マスタ圧Pbが操作量基準圧力PbTARとなるように作動液の流通量の制限の程度を決定して作動液の流通量を制限することは、換言すれば、第1加圧ピストン152と入力ピストン156との離間距離が、ブレーキ操作部材の操作量に応じて設定された目標離間距離となるように作動液の流通量の制限の程度を決定して作動液の流通量を制限していると考えることができる。
また、本液圧ブレーキシステム40では、図5(b)に示すマップに従って、マスタ圧Pbが目標値である操作量基準圧力PbTARとなるように、作動液の流通量の程度が変更される。したがって、操作量Spが0となったとき、つまり、ブレーキペダル70の操作位置がブレーキ操作開始時の位置である初期位置に戻ったときに、ピストン間室R7の容積が、初期容積、つまり、ブレーキペダル70の操作開始時の容積となり、第1加圧ピストン152と入力ピストン156との離間距離が、初期離間距離、つまり、ブレーキペダル70の操作開始時の離間距離となる。したがって、本液圧ブレーキシステム40ではマスタ圧Pbを用いた比較的シンプルな方法で、流通量の制限の程度が決定される。
ちなみに、ピストン間室R7が密閉されたままブレーキペダル70が退行させられると、図5(a)に一点鎖線で示すように、操作量Spが0となるまでブレーキペダル70が退行させられても、マスタ圧Pbが0とはならない。つまり、離間距離が初期離間距離よりも大きい状態のままブレーキペダル70が退行するため、第1加圧ピストン152は、ブレーキ操作開始時の位置まで戻ることができないのである。このことは、ブレーキ操作において、運転者に違和感を感じさせることになる。本液圧ブレーキシステム40では、ブレーキペダル70が退行させられる際に、第1加圧ピストン152と入力ピストン156との離間距離が徐々に初期離間距離に近づきながら、ブレーキペダル70の位置が先の初期位置に戻る。そのため、マスタ圧Pbが極端に変化するといった事態が発生することがなく、運転者は、ブレーキ操作において違和感を感じ難くなっている。
≪ブレーキペダルが再び進行させられた場合の液圧ブレーキシステムの作動≫
また、本液圧ブレーキシステム40では、上述のように操作退行時制御が実行されている場合に、運転者がブレーキペダル70を再び進行させた際には、開閉弁256が閉弁され、ピストン間室R7とリザーバ62との間の作動液の流通を遮断する操作再進行時制御が実行される。図7は、操作退行時制御の途中で操作再進行時制御が実行された場合の操作量Spと離間距離との関係を示している。操作退行時制御の途中で、運転者がブレーキペダル70を再び進行させると、操作量Spは、図7において、白矢印で示す方向に変化する。つまり、ピストン間室R7が密閉されているため、離間距離が変わらない状態で、操作量Spだけが増加する。また、再度、ブレーキペダル70が退行させられた場合には、図7において、黒矢印で示すように、ピストン間室R7が密閉されたまま退行させられる。また、操作再進行時制御における操作量Spの変化に対するマスタ圧Pbの変化は、図5(a)の白矢印および黒矢印のように変化する。つまり、操作が再進行したときには、操作退行時制御においてピストン間室R7から流出した作動液の分だけ、同じ操作量Spに対して、第1加圧ピストン152の進行する量が若干小さく、マスタ圧Pbは若干低くなる。しかしながら、ピストン間室R7が密閉された状態で作動液が加圧されるため、ピストン間室R7がリザーバ62に流通するために操作力が第1加圧ピストン152に伝達されない状態が発生することはなく、マスタ圧は、操作力が有効に利用されて増加することになる。
また、本液圧ブレーキシステム40では、上述のように操作退行時制御が実行されている場合に、運転者がブレーキペダル70を再び進行させた際には、開閉弁256が閉弁され、ピストン間室R7とリザーバ62との間の作動液の流通を遮断する操作再進行時制御が実行される。図7は、操作退行時制御の途中で操作再進行時制御が実行された場合の操作量Spと離間距離との関係を示している。操作退行時制御の途中で、運転者がブレーキペダル70を再び進行させると、操作量Spは、図7において、白矢印で示す方向に変化する。つまり、ピストン間室R7が密閉されているため、離間距離が変わらない状態で、操作量Spだけが増加する。また、再度、ブレーキペダル70が退行させられた場合には、図7において、黒矢印で示すように、ピストン間室R7が密閉されたまま退行させられる。また、操作再進行時制御における操作量Spの変化に対するマスタ圧Pbの変化は、図5(a)の白矢印および黒矢印のように変化する。つまり、操作が再進行したときには、操作退行時制御においてピストン間室R7から流出した作動液の分だけ、同じ操作量Spに対して、第1加圧ピストン152の進行する量が若干小さく、マスタ圧Pbは若干低くなる。しかしながら、ピストン間室R7が密閉された状態で作動液が加圧されるため、ピストン間室R7がリザーバ62に流通するために操作力が第1加圧ピストン152に伝達されない状態が発生することはなく、マスタ圧は、操作力が有効に利用されて増加することになる。
操作量Spが、先の操作再進行時制御を開始した際の操作量Spに退行させられると、それを条件として、操作退行時制御が再び実行される。そのため、ブレーキECU38は、操作再進行時制御を開始した際の操作量Spを操作再進行時操作量SpTHとして格納する。したがって、本液圧ブレーキシステム40では、ブレーキ操作が解除されるまでの間にブレーキペダル70が再び進行させられても、ブレーキペダル70が再び進行させられることがなかった場合の操作量Spとマスタ圧Pbとの関係と同じ関係に基づいて、作動液の流通量の制限の程度が変更される。そのため、運転者は、ブレーキ操作における違和感を感じ難くなっている。
≪液圧ブレーキシステムの制御プログラム≫
本液圧ブレーキシステム40では、図8にフローチャートを示す液圧ブレーキ制御プログラムを比較的短い周期(例えば、数十msec)で繰り返し実行しており、マスタシリンダ装置50の加圧状態の切換は、そのプログラムに従う処理に基づいて行われる。そのプログラムに従う処理では、ステップ1(以下、「S1」と略す。他のステップも同様とする)において、後に説明するステップで、マスタ圧Pbが進行時設定圧を超えている場合に1に設定されるフラグFが、1であるか否かが判定される。フラグFが1ではない場合には、S2において、開閉弁256は開弁され、開閉弁260は閉弁されて、入力圧依存加圧状態が実現される。また、フラグFが1である場合には、S2がスキップされる。S3では、目標液圧制動力が0より大きいか、つまり、液圧制動力が必要とされているかどうかが判定される。必要とされている場合には、S4において、入力圧制御が実行される。具体的な説明は省略するが、入力圧制御は、入力圧制御サブルーチンによって実行される。また、S3において必要とされていないと判定された場合には、S5においてフラグFが0に設定される。S6では、再びフラグFが1であるかどうかが判定される。フラグFが1である場合には、S7において、マスタ圧Pbが進行時設定圧を下回っているか否かが判定され、進行時設定圧を下回っている場合には、マスタ圧Pbが一端進行時設定圧を超えた後、その進行時設定圧を下回ったと、つまり、進行時設定圧と同じ高さとされた退行時設定圧を下回ったと判定され、S8において、操作退行時制御が実行される。S6において、フラグFが1ではないと判定された場合には、S9において、マスタ圧Pbが進行時設定圧を超える状況か否かが判定され、超える状況の場合には、S10においてフラグFが1とされ、続いてS11において、開閉弁256は閉弁され、開閉弁260は開弁されて、操作力・入力圧依存加圧状態が実現される。
本液圧ブレーキシステム40では、図8にフローチャートを示す液圧ブレーキ制御プログラムを比較的短い周期(例えば、数十msec)で繰り返し実行しており、マスタシリンダ装置50の加圧状態の切換は、そのプログラムに従う処理に基づいて行われる。そのプログラムに従う処理では、ステップ1(以下、「S1」と略す。他のステップも同様とする)において、後に説明するステップで、マスタ圧Pbが進行時設定圧を超えている場合に1に設定されるフラグFが、1であるか否かが判定される。フラグFが1ではない場合には、S2において、開閉弁256は開弁され、開閉弁260は閉弁されて、入力圧依存加圧状態が実現される。また、フラグFが1である場合には、S2がスキップされる。S3では、目標液圧制動力が0より大きいか、つまり、液圧制動力が必要とされているかどうかが判定される。必要とされている場合には、S4において、入力圧制御が実行される。具体的な説明は省略するが、入力圧制御は、入力圧制御サブルーチンによって実行される。また、S3において必要とされていないと判定された場合には、S5においてフラグFが0に設定される。S6では、再びフラグFが1であるかどうかが判定される。フラグFが1である場合には、S7において、マスタ圧Pbが進行時設定圧を下回っているか否かが判定され、進行時設定圧を下回っている場合には、マスタ圧Pbが一端進行時設定圧を超えた後、その進行時設定圧を下回ったと、つまり、進行時設定圧と同じ高さとされた退行時設定圧を下回ったと判定され、S8において、操作退行時制御が実行される。S6において、フラグFが1ではないと判定された場合には、S9において、マスタ圧Pbが進行時設定圧を超える状況か否かが判定され、超える状況の場合には、S10においてフラグFが1とされ、続いてS11において、開閉弁256は閉弁され、開閉弁260は開弁されて、操作力・入力圧依存加圧状態が実現される。
先のS8における操作退行時制御は、図9にフローチャートを示す操作退行時制御サブルーチンに従って実行される。そのサブルーチンに従う処理では、S21において、操作量Spが検出され、S22において、その操作量Spと操作再進行時操作量SpTHとの差が0より大きいか否かが判定される。大きい場合には、再進行時制御が実行中であるため、操作退行時制御サブルーチンは終了される。差が0以下である場合には、ブレーキペダル70が再び退行させられて、操作量Spが再進行時操作量SpTH未満に減少したと判定され、S23において、操作再進行時操作量SpTHの値が0にリセットされる。次に、S24において、その操作量Spにおける操作量基準圧力PbTARが、マップを用いて決定される。次いで、S25において、マスタ圧Pbが検出され、S26において、マスタ圧Pbと操作量基準圧力PbTARとの油圧偏差ΔPbが算出される。S27では、油圧偏差ΔPbが0より大きいか否かが判定され、0より大きい場合には、S28において、図6に示すマップを用い、油圧偏差ΔPbの大きさに応じて、開閉弁256を開弁する開弁回数Nが5回以内で決定される。S29では、決定された開弁回数Nに応じて開閉弁256が開弁動作される。また、S27において油圧偏差ΔPbが0より大きくないと判定された場合には、S30において、操作量Spが操作再進行時操作量SpTHとして格納され、S31において、開閉弁256は閉弁された状態にされる。つまり、操作再進行時制御が実行される。
≪制御プログラムとブレーキECUの機能部≫
液圧ブレーキ制御プログラムの実行において、ブレーキECU38は、図10に示すように、液圧ブレーキ制御プログラム実行部300を有していると考えることができる。また、その液圧ブレーキ制御プログラム実行部300は、いくつかの機能部を有すると考えることができる。具体的には、液圧ブレーキ制御プログラム実行部300には、入力圧制御を実行する入力圧制御部302,超設定圧時制御を実行する超設定圧時制御部304,操作退行時制御を実行する操作退行時制御部306を有していると考えることができる。また、操作退行時制御部306は、作動液の流通量の制限の程度を決定する制限程度決定部308を有していると考えることができる。
液圧ブレーキ制御プログラムの実行において、ブレーキECU38は、図10に示すように、液圧ブレーキ制御プログラム実行部300を有していると考えることができる。また、その液圧ブレーキ制御プログラム実行部300は、いくつかの機能部を有すると考えることができる。具体的には、液圧ブレーキ制御プログラム実行部300には、入力圧制御を実行する入力圧制御部302,超設定圧時制御を実行する超設定圧時制御部304,操作退行時制御を実行する操作退行時制御部306を有していると考えることができる。また、操作退行時制御部306は、作動液の流通量の制限の程度を決定する制限程度決定部308を有していると考えることができる。
上記各機能部と上記各プログラムに従って実行される制御処理との関係で説明すれば、液圧ブレーキ制御プログラムのうち、S4における処理が入力圧制御部302に、S10,S11における処理が超設定圧時制御部304に、S8における処理が操作退行時制御部306にそれぞれ相当する考えることができる。また、操作退行時制御サブルーチンのうち、S28における処理は、操作退行時制御部306の有する制限程度決定部308に、S31における処理は、液圧ブレーキ制御プログラム実行部300の有する操作再進行時制御部310に、それぞれ相当すると考えることができる。
本実施例の液圧ブレーキシステムは、液圧ブレーキシステムの操作退行時制御サブルーチンを除いて、第1実施例の液圧ブレーキシステム40と同じ構成とされている。したがって、以下の第2実施例の液圧ブレーキシステムの説明では、説明の簡略化に配慮して、第2実施例の液圧ブレーキシステムで実行される操作退行時制御サブルーチンに関して主に説明する。
本実施例の液圧ブレーキシステムの操作退行時制御サブルーチンでは、第1実施例の液圧ブレーキシステム40で用いられた操作量基準圧力PbTARに代えて、操作量基準容積QrTARが用いられる。操作量基準容積QrTARは、言わば、操作量Spにおける目標液圧制動力が発生する際のピストン間室R7の容積である。したがって、本液圧ブレーキシステムでは、ピストン間室R7の容積Qrが、操作量基準容積QrTARとなるように開閉弁256が制御される。そのため、本液圧ブレーキシステムでは、先ず、操作量基準離間距離SrTAR、つまり、操作量Spにおいて目標液圧制動力が発生する際の第1加圧ピストン152と入力ピストン156との離間距離が設定される。ブレーキECU38には、図11(a)に示すようなマップ、つまり、操作量Spと、その操作量Spに対する操作量基準離間距離SrTARとの関係を示すマップが格納されている。この図で示されるように、このマップは、操作量Spに比例して、操作量基準離間距離SrTARが初期離間距離から、退行時設定圧、つまり、進行時設定圧で開閉弁256が閉弁されたときの第1加圧ピストン152と入力ピストン156との離間距離Srまで増加するように設定されている。
離間距離Srは、マスタ圧Pbと操作量Spとから推定される。具体的に説明すると、マスタ圧Pbは、第1加圧ピストン152の前進量に比例して増加することになる。したがって、ブレーキECU38には、図11(b)に示すようなマップ、つまり、マスタ圧Pbと、そのマスタ圧Pbに対する第1加圧ピストン152の位置を示すマップが格納されている。このマップから第1加圧ピストン152の位置を推定することができる。また、ブレーキペダル70と入力ピストン156とは連結されているため操作量Spから入力ピストン156の位置を推定することができる。このように推定された第1加圧ピストン152の位置と入力ピストン156の位置とから、離間距離Srを推定することができる。また、ピストン間室R7の容積Qrは、離間距離Srにピストン間室R7の断面積を乗ずることで算出できる。したがって、マスタ圧Pbと操作量Spとから、ピストン間室R7の容積Qrを推定できるのである。また同様に、ピストン間室R7の断面積を乗ずることで、操作量基準離間距離SrTARから操作量基準容積QrTARを算出することもできる。
したがって、本液圧ブレーキシステムの操作退行時制御では、操作量Spに対して、容積Qrと操作量基準容積QrTARとの差である容積偏差ΔQrが偏差として算出され、その容積偏差ΔQrが0となるように開閉弁256は制御される。つまり、容積偏差ΔQrが0の場合には、ブレーキ装置56では、目標液圧制動力が発生させられることになる。したがって、ブレーキECU38は、この容積偏差ΔQrに基づいて、ピストン間室R7とリザーバ62との間の作動液の流通量の制限の程度を変更する。つまり、本液圧ブレーキシステムでは、容積Qrがブレーキペダル70の操作量Spに基づいて変化する指標値とされている。また、前述のように、ピストン間室R7の容積Qrは、離間距離Srを用いて算出されるため、流通量の制限の程度は、離間距離偏差ΔSrに基づいて変更されると考えることができる。その意味においては、本液圧ブレーキシステムでは、離間距離Srがブレーキペダル70の操作量Spに基づいて変化する指標値になっていると考えることができる。
作動液の流通量の制限の程度を変更は、第1実施例の液圧ブレーキシステム40と同様に、開閉弁256の開閉時間ΔTを変更することで行われる。また、本液圧ブレーキシステムでは、開閉時間ΔTの間にピストン間室R7から流出する作動液の容量である流出容量QrΔTが算出される。そのため、ブレーキECU38は、開閉弁256の1回の開弁においてピストン間室R7から流出する作動液の容量を、基準流出量として格納しており、開閉弁256の開弁回数Nに応じた分だけ作動液が流出するとして流出容量QrΔTを算出する。また、流出する作動液の流出容量QrΔTは、ピストン間室R7の圧力である入力圧の高さに応じて変化することになる。そのため、ブレーキECU38は、図11(c)に示すようなマップ、つまり、入力圧に対して基準流出量を補正するための係数を示すマップを格納している。このようにして算出された流出容量QrΔTを、開閉弁256の開弁前のピストン間室R7の容積Qrから差し引くことで、開弁後のピストン間室R7の容積Qrが算出される。
したがって、本液圧ブレーキシステムでは、ピストン間室の容積Qrが操作量基準容積QrTARとなるように作動液の流通量の制限の程度を決定して作動液の流通量を制限することになる。このことは、換言すれば、離間距離Srが、ブレーキ操作部材の操作量に応じて設定された目標離間距離となるように作動液の流通量の制限の程度を決定して作動液の流通量を制限していると考えることができる。そのため、本液圧ブレーキシステムでは、ブレーキペダル70が退行させられる際に、第1加圧ピストン152と入力ピストン156との離間距離が徐々に初期離間距離に近づきながら、ブレーキペダル70の位置が初期位置に戻る。そのため、マスタ圧Pbが極端に変化するといった事態が発生することがなく、運転者は、ブレーキ操作において違和感を感じ難くなっている。
≪液圧ブレーキシステムの制御プログラム≫
本液圧ブレーキシステムでは、操作退行時制御は、図12にフローチャートを示す操作退行時制御サブルーチンに従って実行される。そのサブルーチンに従う処理では、S41において、操作量Spおよびマスタ圧Pbが検出され、S42において、その操作量Spと操作再進行時操作量SpTHとの差が0より大きいか否かが判定される。大きい場合には、再進行時制御が実行中であるため、操作退行時制御サブルーチンは終了される。差が0以下である場合には、ブレーキペダル70が再び退行させられて、操作量Spが再進行時操作量SpTH未満に減少したと判定され、S43において、操作再進行時操作量SpTHの値が0にリセットされる。次に、S44において、その操作量Spにおける操作量基準離間距離SrTARがマップを用いて決定され、また、実際の離間距離Srが推定される。次いで、S45において、操作量基準離間距離SrTARから操作量基準容積QrTARが算出され、離間距離Srから容積Qrが算出される。なお、容積Qrは、制御サブルーチンが最初に実行された場合のみ離間距離Srから算出され、以降の容積Qrの算出には、後のステップで算出される流出容量QrΔTが用いられる。つまり、操作退行時制御サブルーチンの実行回数をnとし、n回目の実行における容積をQr(n)と示すと、容積Qr(1)は離間距離Srから算出される。S46においては、容積偏差ΔQrが算出され、S47では、容積偏差ΔQrが0より大きいか否かが判定される。大きい場合には、S48において、図6に示すマップと同様のマップを用い、容積偏差ΔQrの大きさに応じて、開閉弁256を開弁する開弁回数Nが5回以内で決定される。S49では、その決定された開弁回数Nに応じて開閉弁256が開弁される。S50では、N回の開弁によってピストン間室R7から流出した作動液の流出容量QrΔTが、図11(c)のマップを参照しつつ算出される。S51においては、開閉弁256が開弁された後のピストン間室R7の容積Qr(n+1)が算出される。なお、この容積Qr(n+1)は、次に操作退行時制御サブルーチンが実行される際に、S46における容積偏差ΔQrの算出に用いられる。S47において、容積偏差ΔQrが0より大きくないと判定された場合には、S52,S53において、操作再進行時制御が実行される。
本液圧ブレーキシステムでは、操作退行時制御は、図12にフローチャートを示す操作退行時制御サブルーチンに従って実行される。そのサブルーチンに従う処理では、S41において、操作量Spおよびマスタ圧Pbが検出され、S42において、その操作量Spと操作再進行時操作量SpTHとの差が0より大きいか否かが判定される。大きい場合には、再進行時制御が実行中であるため、操作退行時制御サブルーチンは終了される。差が0以下である場合には、ブレーキペダル70が再び退行させられて、操作量Spが再進行時操作量SpTH未満に減少したと判定され、S43において、操作再進行時操作量SpTHの値が0にリセットされる。次に、S44において、その操作量Spにおける操作量基準離間距離SrTARがマップを用いて決定され、また、実際の離間距離Srが推定される。次いで、S45において、操作量基準離間距離SrTARから操作量基準容積QrTARが算出され、離間距離Srから容積Qrが算出される。なお、容積Qrは、制御サブルーチンが最初に実行された場合のみ離間距離Srから算出され、以降の容積Qrの算出には、後のステップで算出される流出容量QrΔTが用いられる。つまり、操作退行時制御サブルーチンの実行回数をnとし、n回目の実行における容積をQr(n)と示すと、容積Qr(1)は離間距離Srから算出される。S46においては、容積偏差ΔQrが算出され、S47では、容積偏差ΔQrが0より大きいか否かが判定される。大きい場合には、S48において、図6に示すマップと同様のマップを用い、容積偏差ΔQrの大きさに応じて、開閉弁256を開弁する開弁回数Nが5回以内で決定される。S49では、その決定された開弁回数Nに応じて開閉弁256が開弁される。S50では、N回の開弁によってピストン間室R7から流出した作動液の流出容量QrΔTが、図11(c)のマップを参照しつつ算出される。S51においては、開閉弁256が開弁された後のピストン間室R7の容積Qr(n+1)が算出される。なお、この容積Qr(n+1)は、次に操作退行時制御サブルーチンが実行される際に、S46における容積偏差ΔQrの算出に用いられる。S47において、容積偏差ΔQrが0より大きくないと判定された場合には、S52,S53において、操作再進行時制御が実行される。
なお、図10に示す機能部と上記サブルーチンに従って実行される制御処理との関係で説明すれば、操作退行時制御サブルーチンのうち、S48における処理は、操作退行時制御部306の有する制限程度決定部308に、S53における処理は、液圧ブレーキ制御プログラム実行部300の有する操作再進行時制御部310に、それぞれ相当すると考えることができる。
本実施例の液圧ブレーキシステムは、液圧ブレーキシステムの操作退行時制御サブルーチンを除いて、第2実施例の液圧ブレーキシステムと同じ構成とされている。したがって、以下の第3実施例の液圧ブレーキシステムの説明では、説明の簡略化に配慮して、第3実施例の液圧ブレーキシステムで実行される操作退行時制御サブルーチンに関して主に説明する。
本実施例の液圧ブレーキシステムの操作退行時制御サブルーチンでは、第2実施例の液圧ブレーキシステムの操作退行時制御と同様に、操作量基準離間距離SrTARが設定される。したがって、ブレーキECU38には、図11(a)に示すようなマップ、つまり、操作量Spと、その操作量Spに対する操作量基準離間距離SrTARとの関係を示すマップが格納されている。また、離間距離Srは、図11(b)に示すようなマップ、つまり、マスタ圧Pbと、そのマスタ圧Pbに対する第1加圧ピストン152の位置を示すマップを利用して推定される。
したがって、本液圧ブレーキシステムの操作退行時制御では、操作量Spに対して、離間距離Srと操作量基準離間距離SrTARとの差である離間距離偏差ΔSrが偏差として算出され、その離間距離偏差ΔSrが0となるように開閉弁256は制御される。つまり、離間距離偏差ΔSrが0の場合には、ブレーキ装置56では、目標液圧制動力が発生させられることになる。したがって、ブレーキECU38は、この離間距離偏差ΔSrに基づいて、ピストン間室R7とリザーバ62との間の作動液の流通量の制限の程度を変更する。つまり、本液圧ブレーキシステムでは、離間距離Srがブレーキペダル70の操作量Spに基づいて変化する指標値とされている。
作動液の流通量の制限の程度を変更は、第1実施例の液圧ブレーキシステム40と同様に、開閉弁256の開閉時間ΔTを変更することで行われる。また、本液圧ブレーキシステムでは、開閉時間ΔTの間に変化した離間変化量SrΔTが算出される。そのため、ブレーキECU38は、開閉弁256の1回の開弁において変化する離間距離を、基準離間変化量として格納しており、開閉弁256の開弁回数Nに応じた分だけ離間距離Srが変化するとして離間変化量SrΔTを算出する。また、変化した離間変化量SrΔTは、ピストン間室R7の圧力である入力圧の高さに応じて変化することになる。そのため、ブレーキECU38は、図11(c)に示すのと同様のマップ、つまり、入力圧に対して基準離間変化量を補正するための係数を示すマップを格納している。このようにして算出された離間変化量SrΔTを、開閉弁256の開弁前の離間距離Srから差し引くことで、開弁後の離間距離Srが算出される。
したがって、本液圧ブレーキシステムでは、離間距離Srが操作量基準離間距離SrTARとなるように作動液の流通量の制限の程度を決定して作動液の流通量を制限することになる。そのため、本液圧ブレーキシステムでは、ブレーキペダル70が退行させられる際に、離間距離Srが徐々に初期離間距離に近づきながら、ブレーキペダル70の位置が初期位置に戻る。そのため、マスタ圧Pbが極端に変化するといった事態が発生することがなく、運転者は、ブレーキ操作において違和感を感じ難くなっている。
≪液圧ブレーキシステムの制御プログラム≫
本液圧ブレーキシステムでは、操作退行時制御は、図13にフローチャートを示す操作退行時制御サブルーチンに従って実行される。そのサブルーチンに従う処理では、S61において、操作量Spおよびマスタ圧Pbが検出され、S62において、その操作量Spと操作再進行時操作量SpTHとの差が0より大きいか否かが判定される。大きい場合には、再進行時制御が実行中であるため、操作退行時制御サブルーチンは終了される。差が0以下である場合には、ブレーキペダル70が再び退行させられて、操作量Spが再進行時操作量SpTH未満に減少したと判定され、S63において、操作再進行時操作量SpTHの値が0にリセットされる。次に、S64において、その操作量Spにおける操作量基準離間距離SrTARがマップを用いて決定され、また、実際の離間距離Srが推定される。なお、離間距離Srは、制御サブルーチンが最初に実行された場合のみ操作量Spから推定され、以降の離間距離Srの推定には、後のステップで算出される離間変化量SrΔTが用いられる。つまり、操作退行時制御サブルーチンの実行回数をnとし、n回目の実行における離間距離をSr(n)と示すと、離間距離Sr(1)は操作量Spから推定される。S65においては、離間距離差ΔSrが算出され、S66では、離間距離偏差ΔSrが0より大きいか否かが判定される。大きい場合には、S67において、図6に示すマップと同様のマップを用い、離間距離偏差ΔSrの大きさに応じて、開閉弁256を開弁する開弁回数Nが5回以内で決定される。S68では、その決定された開弁回数Nに応じて開閉弁256が開弁される。S69では、N回の開弁によって変化した離間距離SrΔTが、図11(c)と同様のマップを参照しつつ算出される。S70においては、開閉弁256が開弁された後の離間距離Sr(n+1)が算出される。なお、この離間距離Sr(n+1)は、次に操作退行時制御サブルーチンが実行される際に、S65における離間距離偏差ΔSrの算出に用いられる。S66において、離間距離偏差ΔSrが0より大きくないと判定された場合には、S71,S72において、操作再進行時制御が実行される。
本液圧ブレーキシステムでは、操作退行時制御は、図13にフローチャートを示す操作退行時制御サブルーチンに従って実行される。そのサブルーチンに従う処理では、S61において、操作量Spおよびマスタ圧Pbが検出され、S62において、その操作量Spと操作再進行時操作量SpTHとの差が0より大きいか否かが判定される。大きい場合には、再進行時制御が実行中であるため、操作退行時制御サブルーチンは終了される。差が0以下である場合には、ブレーキペダル70が再び退行させられて、操作量Spが再進行時操作量SpTH未満に減少したと判定され、S63において、操作再進行時操作量SpTHの値が0にリセットされる。次に、S64において、その操作量Spにおける操作量基準離間距離SrTARがマップを用いて決定され、また、実際の離間距離Srが推定される。なお、離間距離Srは、制御サブルーチンが最初に実行された場合のみ操作量Spから推定され、以降の離間距離Srの推定には、後のステップで算出される離間変化量SrΔTが用いられる。つまり、操作退行時制御サブルーチンの実行回数をnとし、n回目の実行における離間距離をSr(n)と示すと、離間距離Sr(1)は操作量Spから推定される。S65においては、離間距離差ΔSrが算出され、S66では、離間距離偏差ΔSrが0より大きいか否かが判定される。大きい場合には、S67において、図6に示すマップと同様のマップを用い、離間距離偏差ΔSrの大きさに応じて、開閉弁256を開弁する開弁回数Nが5回以内で決定される。S68では、その決定された開弁回数Nに応じて開閉弁256が開弁される。S69では、N回の開弁によって変化した離間距離SrΔTが、図11(c)と同様のマップを参照しつつ算出される。S70においては、開閉弁256が開弁された後の離間距離Sr(n+1)が算出される。なお、この離間距離Sr(n+1)は、次に操作退行時制御サブルーチンが実行される際に、S65における離間距離偏差ΔSrの算出に用いられる。S66において、離間距離偏差ΔSrが0より大きくないと判定された場合には、S71,S72において、操作再進行時制御が実行される。
なお、図10に示す機能部と上記サブルーチンに従って実行される制御処理との関係で説明すれば、操作退行時制御サブルーチンのうち、S67における処理は、操作退行時制御部306の有する制限程度決定部308に、S72における処理は、液圧ブレーキ制御プログラム実行部300の有する操作再進行時制御部310に、それぞれ相当すると考えることができる。
38:ブレーキECU(制御装置) 40:液圧ブレーキシステム 50:マスタシリンダ装置 56:ブレーキ装置 58:高圧源装置 62:リザーバ(低圧源) 70:ブレーキペダル(ブレーキ操作部材) 150:ハウジング
152:第1加圧ピストン(加圧ピストン) 156:入力ピストン 176:内鍔(区画部) 178:貫通孔(開口) 180:本体部 256:電磁式開閉弁(ピストン間室密閉・対向室開放機構,ピストン間室・低圧源流通機構) 260:電磁式開閉弁(ピストン間室密閉・対向室開放機構,ピストン間室・低圧源流通機構) 270:反力発生器(反力付与機構) 302:入力圧制御部 304:超設定圧時制御部 306:操作退行時制御部 308:制限程度決定部 310:操作再進行時制御部 R1:前方室 R2:後方室 R3:第1加圧室(加圧室) R5:入力室 R6:対向室 R7:ピストン間室
152:第1加圧ピストン(加圧ピストン) 156:入力ピストン 176:内鍔(区画部) 178:貫通孔(開口) 180:本体部 256:電磁式開閉弁(ピストン間室密閉・対向室開放機構,ピストン間室・低圧源流通機構) 260:電磁式開閉弁(ピストン間室密閉・対向室開放機構,ピストン間室・低圧源流通機構) 270:反力発生器(反力付与機構) 302:入力圧制御部 304:超設定圧時制御部 306:操作退行時制御部 308:制限程度決定部 310:操作再進行時制御部 R1:前方室 R2:後方室 R3:第1加圧室(加圧室) R5:入力室 R6:対向室 R7:ピストン間室
Claims (7)
- 車両を制動するための液圧ブレーキシステムであって、
車輪に設けられたブレーキ装置と、
加圧された作動液を前記ブレーキ装置に供給するマスタシリンダ装置と、
そのマスタシリンダ装置の後方に配置されて運転者によるブレーキ操作がなされるブレーキ操作部材と、
高圧の作動液を調圧して前記マスタシリンダ装置に供給する高圧源装置と、
当該液圧ブレーキシステムの制御を司る制御装置と
を備え
前記マスタシリンダ装置が、
(a)前方側の端部が閉塞され、内部を前方室と後方室とに区画するとともに自身を貫通する開口が形成された区画部を有するハウジングと、(b)後端に鍔が形成されて前記前方室内に配設された本体部を有する加圧ピストンと、(c)前記ブレーキ操作部材と連結され、前記後方室に配設された入力ピストンとを有し、
(A)前記加圧ピストンの前記本体部の前方に、前記ブレーキ装置に供給される作動液が前記加圧ピストンの前進によって加圧される加圧室が、(B)前記加圧ピストンと前記入力ピストンとの間に、前記ハウジングの前記区画部に形成された前記開口を利用してそれら加圧ピストンと入力ピストンとが向かい合うピストン間室が、(C)前記加圧ピストンの前記本体部に形成された前記鍔と前記区画部との間に、前記高圧源装置からの作動液が供給される入力室が、(D)前記鍔の前方に、その鍔を挟んで前記入力室と対向する対向室が、それぞれ形成され、(E)前記ピストン間室の作動液の圧力が前記加圧ピストンに作用する受圧面積と、前記対向室の作動液の圧力が前記加圧ピストンに作用する受圧面積とが等しくされるとともに、それらピストン間室と対向室とが互いに連通させられて単一の反力室が構成されたものであり、
さらに、(I)前記反力室の作動液を弾性的に加圧することで、前記入力ピストンの前進に対するその前進の量に応じた大きさの反力を前記入力ピストンに付与する反力付与機構と、(II)前記ピストン間室を密閉するとともに前記対向室を低圧源に開放するピストン間室密閉・対向室開放機構と、(III)前記ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通を許容するピストン間室・低圧源流通機構とを有し、
前記制御装置が、
前記高圧源装置を制御して、前記ブレーキ装置に供給される作動液の圧力が前記ブレーキ操作部材の操作に基づいて定まる圧力となるように、その高圧源装置から前記入力室に供給される作動液の圧力を制御する入力圧制御部と、
前記ブレーキ操作部材の進行に伴って、前記ブレーキ装置に供給される作動液の圧力が進行時設定圧を超える状況となった場合に、前記ピストン間室密閉・対向室開放機構を制御して、前記ピストン間室を密閉し前記対向室を低圧源に開放する超設定圧時制御を実行する超設定圧時制御部と、
前記超設定圧時制御が実行されている場合に、前記ブレーキ操作部材の退行に伴って、前記ブレーキ装置に供給される作動液の圧力が退行時設定圧を下回ったとき、前記ピストン間室・低圧源流通機構を制御して、前記ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通を許容する操作退行時制御を実行する操作退行時制御部と
を有する液圧ブレーキシステム。 - 前記ピストン間室・低圧源流通機構が、前記ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通をその作動液の流通量を制限しつつ許容するように構成された請求項1に記載の液圧ブレーキシステム。
- 前記ピストン間室・低圧源流通機構が、前記ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通量の制限の程度を変更可能に構成された請求項1または請求項2に記載の液圧ブレーキシステム。
- 前記操作退行時制御部が、
前記ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通量の制限の程度を、前記ブレーキ操作部材の操作量に基づいて決定する制限程度決定部を有し、
前記操作退行時制御において、前記制限程度決定部によって決定された前記ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通量の制限の程度に従って、前記ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通量を制限するように構成された請求項3に記載の液圧ブレーキシステム。 - 前記制限程度決定部が、前記ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通量の制限の程度を、前記加圧ピストンと前記入力ピストンとの離間距離が前記ブレーキ操作部材の操作量に応じて設定された離間距離となるように決定するように構成された請求項4に記載の液圧ブレーキシステム。
- 前記制御装置が、
前記操作退行時制御の実行中に前記ブレーキ操作部材が再び進行させられた場合に、前記ピストン間室・低圧源流通機構を制御して、前記ピストン間室と低圧源との間の作動液の流通を遮断する操作再進行時制御を実行する操作再進行時制御部を有する請求項1ないし請求項5のいずれか1つに記載の液圧ブレーキシステム。 - 前記制御装置が、
前記操作再進行時制御の実行中に前記ブレーキ操作部材が再び退行させられた場合に、前記ブレーキ装置に供給される作動液の圧力が前記退行時設定圧を下回っているかどうかに拘らず、前記操作退行時制御部が前記操作退行時制御を再び実行するように構成された請求項6に記載の液圧ブレーキシステム。
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