JP6214543B2 - ブレーキペダル振動抑制機能を有する車両ブレーキシステム及びブレーキペダルの振動を抑制する車両ブレーキシステムを動作させる方法 - Google Patents

Description

[0001]本発明は、油圧システムのフィードバック振動を低減又は解消するためのシステムに関する。より詳細には、本発明は、アンチロックブレーキ動作時における車両のブレーキペダルの振動を低減させるシステムに関する。

[0002]車両ブレーキシステムは、車両の運転者によりブレーキペダルに加えられる圧力が作動油によって車両のブレーキに伝達される油圧システムである。ブレーキシステムは、更にまた、車輪がロックし始める時点を検出すると共にブレーキにおける油圧を変動させて車輪がロックすることを防ぐアンチロックブレーキシステムにより操作されるポンプと弁とを含む。油圧の変動はシステムを介してブレーキペダルにフィードバックされ、運転者はブレーキペダルの振動を知覚する。

[0003]１つの実施形態において、本発明は車両ブレーキシステムを提供する。このシステムは、ホイールブレーキとブレーキペダルとマスタシリンダと第１の弁と第２の弁とポンプと圧力センサと圧力制御装置と制御装置とを含む。マスタシリンダはブレーキペダルに結合されると共に、使用者によるブレーキペダルの押下に基づいてブレーキシステムのブレーキ液の圧力を増加させるように構成される。第１の弁は、ブレーキ液が弁を通って流れる開位置とブレーキ液が弁を通って流れることが防止される閉位置とを有する。第２の弁は、ブレーキ液が弁を通って流れる開位置とブレーキ液が弁を通って流れることが防止される閉位置とを有する。ポンプは、第１の弁を通してブレーキ液をホイールブレーキに送出すると共に、ブレーキ液をホイールブレーキから第２の弁を通して吸い出すように構成される。圧力センサは、ブレーキシステムにおけるブレーキ液の圧力を検出するように構成される。圧力制御装置は、マスタシリンダにおけるブレーキ液の圧力を低減させるように構成される。制御装置は、圧力センサからブレーキ液の圧力の指示を受けて、制御ブレーキ操作時に第１及び第２の弁とポンプと圧力制御装置とを操作するように構成される。

[0004]また他の実施形態において、本発明は、制御ブレーキ操作時に車両ブレーキシステムを動作させる方法であって、制御ブレーキ操作が必要とされることを判断するステップと、マスタシリンダにおける液の圧力を検出するステップと、ポンプを動作させるステップと、制御ブレーキ操作を実行するために複数の弁を調整してブレーキにおける液の圧力の低減とブレーキにおける液の圧力の増加とを交互に行なうステップと、制御ブレーキ操作の実行時にマスタシリンダにおける液の圧力を低減させるステップとを含む方法を提供する。

[0005]本発明のその他の態様は、詳細な説明と添付図面とを考察することにより明らかになろう。

[0006]油圧ブレーキシステムの略図である。 [0007]受動的量吸込みブレーキシステム（ｐａｓｓｉｖｅ ｖｏｌｕｍｅ−ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｂｒａｋｅ ｓｙｓｔｅｍ）の略図である。 [0008]能動的量吸込みブレーキシステム（ａｃｔｉｖｅ ｖｏｌｕｍｅ−ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｂｒａｋｅ ｓｙｓｔｅｍ）の略図である。 [0009]能動的力管理ブレーキシステム（ａｃｔｉｖｅ ｆｏｒｃｅ−ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｂｒａｋｅ ｓｙｓｔｅｍ）の略図である。 [0010]高性能能動的力管理ブレーキシステム（ｅｎｈａｎｃｅｄ ａｃｔｉｖｅ ｆｏｒｃｅ−ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｂｒａｋｅ ｓｙｓｔｅｍ）の略図である。 [0011]能動的力管理及び能動的量吸込み複合型ブレーキシステム（ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ａｃｔｉｖｅ ｆｏｒｃｅ−ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ａｎｄ ａｃｔｉｖｅ ｖｏｌｕｍｅ−ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｂｒａｋｅ ｓｙｓｔｅｍ）の略図である。

[0012]本発明の何らかの実施形態を詳細に説明する前に、本発明の応用は、以下の説明に記載の又は添付図面に示される詳細な構造及び要素構成に限定されないことを理解されたい。本発明は、その他の実施形態で具体化すること及び様々な態様で実施又は実現することができる。

[0013]ハードウェア及びソフトウェアを基本とする複数の装置及び複数の異なる構造要素を用いて本発明を実施してよいことにも注意されたい。以下の段落に記載のように、図面に示される特定の構成は本発明の実施形態を例示することを意図するものであり、その他のまた別の構成も可能である。図において、実線は油圧接続部を示すために用いられ、破線は電気接続部を示すために用いられる。

[0014]図１に、油圧ブレーキシステム１００を示す。ブレーキシステム１００は、ブレーキペダル１０５とマスタシリンダ１１０とバキュームブースタ１１２と圧力センサ１１５とを含む。マスタシリンダ１１０は、車両の右前輪１２５（ブレーキ１２６を有する）及び左後輪１３０（ブレーキ１３１を有する）に用いられる第１の管路１２０と、車両の左前輪１４０（ブレーキ１４１を有する）及び右後輪１４５（ブレーキ１４６を有する）に用いられる第２の管路１３５とにブレーキ液を供給する。各管路１２０及び１３５は、切換え弁１５０とプリチャージ１５５弁と１対の入口弁１６０（第１の弁）及び出口弁１６５（第２の弁）とを含む（各車輪には１つの入口弁１６０と１つの出口弁１６５とが付随する）。各管路１２０及び１３５は、更にまた、ポンプ１７０とアキュムレータ１７５とを含む。単一のポンプモータ１８０が両方のポンプ１７０を駆動する。

[0015]運転者がブレーキペダル１０５を踏むと、マスタシリンダ１１０によりブレーキ液がシステム１００に供給され、延いては車輪１２５、１３０、１４０及び１４５のブレーキ１２６、１３１、１４１及び１４６にブレーキ液が供給される。圧力センサ１１５は、車両運転者によるブレーキペダル１０５の作動に基づいて要求される制動トルク又は圧力を検出すると共に、この圧力の指示を車両の電子制御装置（ＥＣＵ）１８５に送る。

[0016]ＥＣＵ１８５は、制御ブレーキ操作が必要とされる時を判断（車輪速度センサ等の様々なセンサの示度に基づいて）すると共に、ブレーキシステム１００の弁１６０及び１６５とポンプ１７０とを制御して制御ブレーキ操作を実行する。制御ブレーキ操作は、車両安定化及びアンチロックブレーキ機能を含むと共に、一度に１つ又は複数のブレーキにおいて実行可能である。例えば、アンチロックブレーキ操作時には、ＥＣＵ１８５はポンプ１７０を作動させると共に、入口及び出口弁１６０及び１６５を調整して、車輪に加わる制動トルクを増加及び低減させる。即ち、車輪がロック状態にあること（又は略ロック状態にあること）をＥＣＵ１８５が検出すると、ＥＣＵ１８５は、その車輪に付随する入口弁１６０を閉じると共にその車輪に付随する出口弁１６５を開く。これによってブレーキにおけるブレーキ液の圧力が低下して、車輪は解除される。ＥＣＵ１８５は、その後、切り換わり、入口弁１６０を開くと共に出口弁１６５を閉じてブレーキに更に圧力を加える。弁１６０及び１６５の調整により、マスタシリンダ１１０におけるブレーキ液の圧力も増加及び低減させる。この圧力循環がブレーキペダル１０５に伝達されて、ペダル１０５の「跳ね返り」が引き起こされる。この跳ね返りは、車両の運転者のイライラ又は動揺をもたらす可能性がある。

[0017]ポンプ１７０は、出口弁１６５が開かれている時にブレーキからブレーキ液を吸い出し、入口弁１６０が開かれている時にブレーキ液をブレーキに圧送するように作用する。ポンプ１７０を作動させると、システム１００におけるブレーキ液の圧力の増加がもたらされる。この圧力を打ち消すと共にポンプ１７０の失速を防ぐために、ポンプ１７０は高速で運転される。その結果として、車両の乗員の狼狽とイライラとをもたらす高レベルの騒音が生じる可能性がある。加えて、ポンプ１７０の高速運転はポンプの初期故障と保全費の増加を招きかねない。

[0018]図２は、ＥＣＵ制御ブレーキ機能時のブレーキペダルの跳ね返りを小さくする受動的量吸込みブレーキシステム２００の略図である。システム２００は、システムにおけるブレーキ液の圧力も低減させ、ポンプ１７０をより緩慢な速度で動作させて、ポンプの騒音及び摩耗を減らすことを可能にする。

[0019]図１に示す要素に加えて、受動的量吸込みブレーキシステム２００は量調整装置（ＶＭＤ）２０５（例えば圧力制御装置）も含む。ＶＭＤ２０５はＥＣＵ１８５により制御されると共に、システム２００におけるブレーキ液の量を変更するように作用する。ＥＣＵ１８５がブレーキ操作を開始する時に、ＥＣＵ１８５はＶＭＤ２０５を制御して一定量２１０まで開かせて、ある量のブレーキ液をシステム２００から除去する。システム２００からのブレーキ液の除去は、システム２００における圧力の低下をもたらして、ポンプ１７０をより低速で動作させることを可能にすると共に、ブレーキペダルの跳ね返りの大きさを小さくする。一旦ＥＣＵブレーキ操作が終了すると、ＥＣＵ１８５はＶＭＤ２０５を閉じる。ＶＭＤ２０５が閉じることにより、ブレーキ液がシステム２００に戻る。

[0020]図３は、能動的量吸込みブレーキシステム３００の略図である。ブレーキシステム３００は、ＥＣＵ制御ブレーキ機能時にブレーキペダルの跳ね返りを低減又は解消する。ブレーキシステム２００のように、システム３００はシステムにおけるブレーキ液の圧力を低下させて、ポンプ１７０をより低速で動作させることを可能にし、ポンプの騒音及び摩耗を減らす。ＥＣＵ制御ブレーキ操作時に、ＥＣＵ１８５はＶＭＤ２０５を制御してシステム３００におけるブレーキ液の量を減少させる。加えて、ＥＣＵ１８５はシステム３００における圧力を検出（即ち圧力センサ１１５を介して）する。ＥＣＵ１８５はＶＭＤ２０５を調整して、システム３００から除去されるブレーキ液の量３０５を連続的に調節してマスタシリンダ１１０において定圧を維持する。マスタシリンダ１１０において圧力を維持することにより、ブレーキペダルの跳ね返りを大幅に小さくするし、又は完全に解消することもある。一旦ＥＣＵブレーキ操作が終了すると、ＥＣＵ１８５はＶＭＤ２０５を閉じて、ブレーキ液をシステム３００に戻す。

[0021]図４に、ＥＣＵブレーキ操作時にシステム４００におけるブレーキ液の圧力を低下させる能動的力管理ブレーキシステム４００の実施形態を示す。システム４００は、バキュームブースタ１１２の代わりに制御可能な補助ブースタ（ＣＡＢ）４０５（例えば圧力制御装置）を含む。ＣＡＢ４０５は、運転者がブレーキペダル１０５に加える圧力を増大させる。このため、運転者はより小さい力を使って車両のブレーキを操作する。ＥＣＵ１８５のブレーキ操作時に、ＣＡＢ４０５はマスタシリンダ１１０におけるブレーキ液の圧力を低下させ、以ってシステム４００における圧力を低下させる。これによってポンプ１７０をより低速で動作させることが可能になると共に、ブレーキペダル１０５の跳ね返りの大きさが小さくなる。一旦ＥＣＵブレーキ操作が終了すると、ＥＣＵ１８５はＣＡＢ４０５の出力をブレーキペダル１０５の押下に基づく通常レベルに戻す。

[0022]図５に、高性能能動的力管理ブレーキシステム５００の実施形態を示す。システム５００は、ＣＡＢ４０５とＶＭＤ２０５との両方を含む。ＥＣＵブレーキ操作時に、ＶＭＤ２０５はシステムにおけるブレーキ液を一定量２１０だけ減少させ、ＣＡＢ４０５はマスタシリンダ１１０の圧力を低下させる。この組合せにより、ポンプ１７０をより低速で動作させることが可能になると共に、ブレーキペダル１０５の跳ね返りの大きさが小さくなる。一旦ＥＣＵブレーキ操作が終了すると、ＥＣＵ１８５はＶＭＤ２０５を閉じて、ブレーキ液をシステム２００に戻す。ＥＣＵ１８５は、ＣＡＢ４０５の出力もブレーキペダル１０５の押下に基づく通常レベルに戻す。

[0023]図６に、能動的量吸込み及び能動的力管理複合型ブレーキシステム６００を示す。このシステムは、図３に示す能動的吸込みブレーキシステム３００の機能を図４に示す能動的力管理ブレーキシステム４００と組み合わせたものである。ＣＡＢ４０５とＶＭＤ２０５によるブレーキ液量２１０の調整減量との両方によりシステム６００における圧力が低下することにより、ポンプ１７０をより緩慢に動作させることが可能になる。ＶＭＤ２０５の能動的吸込みでマスタシリンダ１１０においてブレーキ液を定圧に維持することにより、ＥＣＵ１８５のブレーキ操作によって引き起こされるブレーキペダル１０５のいかなる跳ね返りも大幅に低減又は解消される。一旦ＥＣＵブレーキ操作が終了すると、ＥＣＵ１８５はＶＭＤ２０５を閉じてブレーキ液をシステム２００に戻すと共に、ＣＡＢ４０５の出力をブレーキペダル１０５の押下に基づく通常レベルに戻す。

[0024]本発明の様々な特徴及び利点は以下の特許請求の範囲に記述される。
（項目１）
車両ブレーキシステムにおいて、
ホイールブレーキと、
ブレーキペダルと、
前記ブレーキペダルに結合されると共に、使用者による前記ブレーキペダルの押下に基づいて前記ブレーキシステムにおけるブレーキ液の圧力を増加させるように構成されるマスタシリンダと、
前記ブレーキ液が自身を通って流れる開位置と前記ブレーキ液が自身を通って流れることが防止される閉位置とを有する第１の弁と、
前記ブレーキ液が自身を通って流れる開位置と前記ブレーキ液が自身を通って流れることが防止される閉位置とを有する第２の弁と、
前記第１の弁を通して前記ホイールブレーキに前記ブレーキ液を送出させると共に、前記ホイールブレーキから前記第２の弁を通して前記ブレーキ液を吸い出すように構成されたポンプと、
ブレーキシステムにおける前記ブレーキ液の圧力を検出するように構成された圧力センサと、
前記マスタシリンダで前記ブレーキ液の圧力を低減させるように構成された圧力制御装置と、
前記ブレーキ液の前記圧力の指示を前記圧力センサから受けて、制御ブレーキ操作時に前記第１及び第２の弁と前記ポンプと前記圧力制御装置とを操作するように構成された制御装置と
を含む車両ブレーキシステム。
（項目２）
前記圧力制御装置は、ブレーキ操作時に前記システムからある量の前記ブレーキ液を除去するように構成された量調整装置である、項目１に記載のシステム。
（項目３）
ブレーキ操作時に除去される前記ブレーキ液の量は一定である、項目２に記載のシステム。
（項目４）
前記制御装置は、前記ブレーキ操作時に除去される前記ブレーキ液の量を調整して、前記マスタシリンダにおける前記ブレーキ液の前記圧力を維持する、項目２に記載のシステム。
（項目５）
前記圧力制御装置は制御可能な補助ブースタである、項目１に記載のシステム。
（項目６）
前記制御可能な補助ブースタは、システムにおける前記ブレーキ液の圧力を前記ブレーキペダルによって加えられた前記圧力を超えて増大させる、項目５に記載のシステム。
（項目７）
ブレーキ操作時にシステムからある量の前記ブレーキ液を除去するように構成された量調整装置を更に含み、前記圧力低減装置は制御可能な補助ブースタである、項目１に記載のシステム。
（項目８）
前記制御装置は、前記量調整装置によりシステムから除去される前記ブレーキ液の量を調整して前記ブレーキペダルの跳ね返りを小さくする、項目７に記載のシステム。
（項目９）
前記ブレーキ操作は、アンチロックブレーキ操作である、項目１に記載のシステム。
（項目１０）
前記制御装置は電子安定化制御装置であり、前記ブレーキ操作は車両安定化操作である、項目１に記載のシステム。
（項目１１）
前記ポンプの速度は前記ブレーキ液の前記低減した圧力に基づいて減らされる、項目１に記載のシステム。
（項目１２）
制御ブレーキ操作時に車両ブレーキシステムを作用させる方法において、
制御ブレーキ操作が必要とされていることを判断するステップと、
マスタシリンダでの液の圧力を検出するステップと、
ポンプを動作させるステップと、
複数の弁を調整して、ブレーキでの前記液の圧力の低減と前記ブレーキでの前記液の前記圧力の増加とを交互に行なって前記制御ブレーキ操作を実行するステップと、
前記制御ブレーキ操作時にマスタシリンダでの前記液の圧力を低減させるステップと
を含む方法。
（項目１３）
前記制御ブレーキ操作時に前記システムからある量の前記液を除去するステップを更に含む、項目１２に記載の方法。
（項目１４）
前記制御ブレーキ操作時に除去される前記ブレーキ液の量は一定である、項目１３に記載の方法。
（項目１５）
前記ブレーキ操作時に前記システムから除去されるブレーキ液の量を調整して前記マスタシリンダでの前記ブレーキ液の圧力を維持するステップを更に含む、項目１２に記載の方法。
（項目１６）
前記圧力は制御可能な補助ブースタによって減らされる、項目１２に記載の方法。
（項目１７）
前記制御ブレーキ操作時に前記システムからある量の前記ブレーキ液を除去するステップを更に含み、前記圧力は制御可能な補助ブースタにより減らされる、項目１２に記載の方法。
（項目１８）
前記制御ブレーキ操作時に前記システムから除去された前記ブレーキ液の量を調整するステップを更に含む、項目１７に記載のシステム。
（項目１９）
前記ブレーキ液の前記低減された圧力に基づいて前記ポンプの速度を低減させるステップを更に含む、項目１２に記載の方法。

Claims (15)

1. 車両ブレーキシステムにおいて、
   ホイールブレーキと、
   ブレーキペダルと、
   前記ブレーキペダルに結合されると共に、使用者による前記ブレーキペダルの押下に基づいて前記ブレーキシステムにおけるブレーキ液の圧力を増加させるように構成されるマスタシリンダと、
   前記ブレーキ液が自身を通って流れる開位置と前記ブレーキ液が自身を通って流れることが防止される閉位置とを有する第１の弁と、
   前記ブレーキ液が自身を通って流れる開位置と前記ブレーキ液が自身を通って流れることが防止される閉位置とを有する第２の弁と、
   前記第１の弁を通して前記ホイールブレーキに前記ブレーキ液を送出させると共に、前記ホイールブレーキから前記第２の弁を通して前記ブレーキ液を吸い出すように構成されたポンプと、
   ブレーキシステムにおける前記ブレーキ液の圧力を検出するように構成された圧力センサと、
   前記マスタシリンダで前記ブレーキ液の圧力を低減させるように構成された圧力制御装置と、
   前記ブレーキ液の前記圧力の指示を前記圧力センサから受けて、制御ブレーキ操作時に前記第１及び第２の弁と前記ポンプと前記圧力制御装置とを操作するように構成された制御装置と
   を含み、
   前記圧力制御装置は、前記制御ブレーキ操作時に前記システムから一定量の前記ブレーキ液を除去するように構成された量調整装置である、車両ブレーキシステム。
2. 前記制御装置は、前記制御ブレーキ操作時に除去される前記ブレーキ液の量を調整して、前記マスタシリンダにおける前記ブレーキ液の前記圧力を維持する、請求項１に記載のシステム。
3. 前記圧力制御装置は制御可能な補助ブースタである、請求項１に記載のシステム。
4. 前記制御可能な補助ブースタは、システムにおける前記ブレーキ液の圧力を前記ブレーキペダルによって加えられた前記圧力を超えて増大させる、請求項３に記載のシステム。
5. 前記圧力制御装置は制御可能な補助ブースタである、請求項１に記載のシステム。
6. 前記制御装置は、前記量調整装置によりシステムから除去される前記ブレーキ液の量を調整して前記ブレーキペダルの跳ね返りを小さくする、請求項５に記載のシステム。
7. 前記制御ブレーキ操作は、アンチロックブレーキ操作である、請求項１に記載のシステム。
8. 前記制御装置は電子安定化制御装置であり、前記制御ブレーキ操作は車両安定化操作である、請求項１に記載のシステム。
9. 前記ポンプの速度は前記ブレーキ液の前記低減した圧力に基づいて減らされる、請求項１に記載のシステム。
10. 制御ブレーキ操作時に車両ブレーキシステムを作用させる方法において、
    前記制御ブレーキ操作が必要とされていることを判断するステップと、
    マスタシリンダでのブレーキ液の圧力を検出するステップと、
    ポンプを動作させるステップと、
    複数の弁を調整して、ブレーキでの前記ブレーキ液の圧力の低減と前記ブレーキでの前記ブレーキ液の前記圧力の増加とを交互に行なって前記制御ブレーキ操作を実行するステップと、
    前記制御ブレーキ操作時に前記システムから一定量の前記ブレーキ液を除去するステップと、
    前記制御ブレーキ操作時にマスタシリンダでの前記ブレーキ液の圧力を低減させるステップと
    を含む方法。
11. 前記制御ブレーキ操作時に前記システムから除去されるブレーキ液の量を調整して前記マスタシリンダでの前記ブレーキ液の圧力を維持するステップを更に含む、請求項１０に記載の方法。
12. 前記圧力は制御可能な補助ブースタによって減らされる、請求項１０に記載の方法。
13. 前記圧力は制御可能な補助ブースタにより減らされる、請求項１０に記載の方法。
14. 前記制御ブレーキ操作時に前記システムから除去された前記ブレーキ液の量を調整するステップを更に含む、請求項１３に記載の方法。
15. 前記ブレーキ液の前記低減された圧力に基づいて前記ポンプの速度を低減させるステップを更に含む、請求項１０に記載の方法。

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