JP7052533B2 - 車両用制動装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用制動装置に関する。

車両用制動装置には、倍力機構の一部としてレギュレータが用いられているものがある。レギュレータは、シリンダボディ及びスプールを備えており、パイロット圧によりスプールをシリンダボディ内で摺動させ、スプールの位置によって出力圧が調整される機構である。詳細に、シリンダボディには、マスタシリンダのサーボ室への出力圧が発生する圧力室と、高圧源と圧力室との間に位置する高圧ポートと、低圧源と圧力室との間に位置する低圧ポートとが設けられている。

スプールは、シリンダボディ内において、スプールが高圧ポート及び低圧ポートの両方を閉鎖する閉鎖範囲と、スプールが高圧ポート及び低圧ポートの一方を閉鎖し且つ他方を開放する開放範囲とを含む所定範囲内を摺動可能に構成されている。圧力室の液圧（出力圧）は、高圧ポート及び低圧ポートの両方が閉鎖されると保持され、高圧ポートのみが開放されると高圧源の圧力に向けて増圧され、減圧ポートのみが開放されると低圧源の圧力（例えば大気圧）に向けて減圧される。つまり、出力圧について、スプールが閉鎖範囲に位置する場合は保持状態となり、スプールが開放範囲に位置する場合は増圧状態又は減圧状態となる。

この構成では、増圧指示又は減圧指示に対して、スプールが閉鎖範囲を通って開放範囲に向かう際、スプールが閉鎖範囲を摺動している間は出力圧が操作量に対応するレベルで増減せず、この摺動区間が、増圧指示又は減圧指示に対してマスタ圧（マスタシリンダの出力圧）が反応しない無効区間（無効液量）となる。これに対し、例えば特開２０１７－３０４２１号公報に記載の液圧発生装置では、スプールが閉鎖範囲を通って開放範囲に向かう際に、パイロット圧の変化勾配を通常時よりも大きくする短縮制御が行われている。これにより、スプールの無効区間の摺動時間が短くなり、ブレーキ操作に対する応答性が向上する。

特開２０１７－３０４２１号公報

この短縮制御の終了判定は、例えばサーボ圧の変化量に基づいて行われる。しかしながら、この構成では、サーボ圧増大が、スプールが開放範囲に到達したこと（第１要因）によるのか、あるいは閉鎖範囲をスプールが摺動したこと（第２要因）によるのかを切り分けすることは困難であった。つまり、従来の制御では、狙いよりも早く短縮制御が終了するケースが生じていた。

本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、スプールの閉鎖範囲の摺動時間を短縮させる短縮制御を精度良く終了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。

本発明の車両用制動装置は、マスタシリンダボディ、前記マスタシリンダボディ内を摺動するマスタピストン、及び前記マスタピストンを摺動させるサーボ圧が発生するサーボ室を有するマスタシリンダと、高圧ポート及び低圧ポートが形成されたシリンダボディと、前記高圧ポート及び前記低圧ポートの両方が閉鎖される閉鎖範囲と前記高圧ポート及び前記低圧ポートの一方が閉鎖され且つ他方が開放される開放範囲とを含む摺動範囲で前記シリンダボディ内を摺動可能なスプールと、前記スプールを摺動させるパイロット圧が発生するパイロット室と、前記サーボ室に接続され前記スプールの摺動により容積が変化する圧力室と、を有する液圧発生部と、前記スプールが前記高圧ポートを開放して前記開放範囲に位置する場合に前記高圧ポートを介して前記圧力室に所定圧以上の作動液を供給する高圧源と、前記スプールが前記低圧ポートを開放して前記開放範囲に位置する場合に前記低圧ポートを介して前記圧力室に接続される、前記所定圧よりも低圧に維持された低圧源と、前記サーボ圧の目標値に応じて前記パイロット圧を制御する通常制御と、前記スプールを前記閉鎖範囲で摺動させる前記パイロット圧の単位時間あたりの変化量を前記通常制御による前記パイロット圧の単位時間あたりの変化量よりも大きくする短縮制御を、互いに異なるタイミングで実行するパイロット圧制御部と、前記高圧源の圧力を検出する圧力検出部と、前記圧力検出部により検出された前記高圧源の圧力の減少側の変化勾配が所定勾配を超えた場合、前記短縮制御を終了させる制御切り替え部と、を備える。

高圧源が圧力室を介してサーボ室にブレーキ液を供給した際、高圧源の圧力の変化勾配が大きくなる。本発明によれば、この変化勾配を検出することで、サーボ圧増大の要因を特定することができ、精度良く短縮制御を終了させることができる。

本実施形態の車両用制動装置の構成図である。 本実施形態の制御の一例を示すタイムチャートである。

以下、本発明に係る液圧制御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。車両は、直接各車輪Ｗに液圧制動力を付与して車両を制動させる車両用制動装置１を備えている。本実施形態の車両用制動装置１は、図１に示すように、ブレーキペダル１１、マスタシリンダ１２、ストロークシミュレータ部１３、リザーバ１４、倍力機構１５、アクチュエータ１６、ブレーキＥＣＵ１７、およびホイールシリンダＷＣを備えている。

ホイールシリンダＷＣは、車輪Ｗの回転をそれぞれ規制するものであり、キャリパに設けられている。ホイールシリンダＷＣは、アクチュエータ１６からの作動液の圧力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。ブレーキペダル１１は、ブレーキ操作部材である。ブレーキペダル１１は、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のストローク（操作量）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ＥＣＵ１７に接続されており、検出結果がブレーキＥＣＵ１７に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のストロークに応じてブレーキ液をアクチュエータ１６に供給するものであり、マスタシリンダボディ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。

マスタシリンダボディ１２ａは、有底略円筒状に形成されている。マスタシリンダボディ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。マスタシリンダボディ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。

マスタシリンダボディ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の操作に応じてマスタシリンダボディ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、マスタシリンダボディ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、第一マスタピストン１２ｃの初期位置（原位置）であり、ブレーキペダル１１の踏み込み操作が解除されたときの位置である。

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、マスタシリンダボディ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を通り抜けてマスタシリンダボディ１２ａの内部空間に突出し、マスタシリンダボディ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、マスタシリンダボディ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、マスタシリンダボディ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、設定された初期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Ｒ５が形成されている。第一マスタ室Ｒ１は、マスタシリンダボディ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１６に接続されている。

第二マスタ室Ｒ２は、マスタシリンダボディ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１６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、マスタシリンダボディ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、マスタシリンダボディ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、マスタシリンダボディ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ＥＣＵ１７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の液圧の実際の値であり、以下、実サーボ圧と称する。

ストロークシミュレータ部１３は、マスタシリンダボディ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。

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制御弁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制御弁２８ａが設けられている。第一制御弁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、第一制御弁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。

圧力センサ２５ｂは、第二液圧室Ｒ４および第一液圧室Ｒ３の液圧（反力液圧）を検出するセンサであり、油路２５に接続されている。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のストロークと相互関係を有する。圧力センサ２５ｂは、第一制御弁２５ａが閉状態の場合には第二液圧室Ｒ４の圧力を検出し、第一制御弁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ＥＣＵ１７に送信する。

倍力機構１５は、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る。倍力機構１５は、レギュレータ（「液圧発生部」に相当する）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１５ａ１と、シリンダボディ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１５ａ１、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されている。出力室Ｒ１２は、ポートＰＴ１２、油路２６およびポートＰＴ２を介して、サーボ室Ｒ５に接続されている。また、出力室Ｒ１２は、高圧ポートＰＴ１３及び油路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されている。第三液圧室Ｒ１３は、低圧ポートＰＴ１４及び油路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を拡張する方向にスプール１５ａ２を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とを連通させる連通路１５ａ５が形成されている。出力室Ｒ１２と第三液圧室Ｒ１３により、圧力室Ｒ１４が構成されている。圧力室Ｒ１４は、スプール１５ａ２が後退するほど容積が減少し、スプール１５ａ２が前進するほど容積が増大するように構成されている。このように、圧力室Ｒ１４は、サーボ室Ｒ５に接続され、スプール１５ａ２の摺動により容積が変化する部分である。

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、リザーバ（「低圧源」に相当する）１５ｂ１と、ブレーキ液を蓄圧するアキュムレータ（「高圧源」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に吐出するポンプ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。リザーバ１５ｂ１の圧力（ここでは大気圧）は、アキュムレータ１５ｂ２の圧力よりも低い。

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ＥＣＵ１７に検出結果を出力する圧力センサ（「圧力検出部」に相当する）１５ｂ５を備えている。つまり、圧力供給装置１５ｂは、アキュムレータ１５ｂ２の圧力を検出する圧力センサ１５ｂ５を備えている。ブレーキＥＣＵ１７は、圧力センサ１５ｂ５の検出結果が所定下限値（「所定圧」に相当する）より小さい場合、電動モータ１５ｂ４及びポンプ１５ｂ３を駆動させて、アキュムレータ１５ｂ２の圧力を所定下限値以上に維持する。アキュムレータ１５ｂ２は、圧力センサ１５ｂ５の検出結果が所定下限値未満になると、電動モータ１５ｂ４で駆動するポンプ１５ｂ３からブレーキ液が供給されるように構成されている。アキュムレータ１５ｂ２の圧力は、例えば所定圧力範囲内（所定下限値から所定上限値の間）で維持される。なお、リザーバ１５ｂ１は、所定圧よりも低圧に維持されている。

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ＥＣＵ１７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ＥＣＵ１７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初期位置にある（図１参照）。スプール１５ａ２の初期位置は、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の後端面が低圧ポートＰＴ１４の前端部に隣接する位置である。

このように、スプール１５ａ２が初期位置にある場合、低圧ポートＰＴ１４とポートＰＴ１２とは圧力室Ｒ１４を介して連通するとともに、高圧ポートＰＴ１３はスプール１５ａ２によって閉塞されている。

パイロット圧は、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形成される。パイロット圧が増圧される場合、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高圧ポートＰＴ１３が開放される位置まで移動する。また、開放されていた低圧ポート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、圧力室Ｒ１４とアキュムレータ１５ｂ２とが高圧ポートＰＴ１３を介して連通する（増圧状態）。また、スプール１５ａ２の第二大径部１５ａ２ｂの後端面がサーボ圧に対応する力を受ける。

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。高圧ポートＰＴ１３と低圧ポートＰＴ１４とがスプール１５ａ２によって閉塞されるスプール１５ａ２の位置を「保持位置」とする。このとき、圧力室Ｒ１４と、アキュムレータ１５ｂ２及びリザーバ１５ｂ１との接続が遮断される（保持状態）。

また、パイロット圧が減圧される場合、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高圧ポートＰＴ１３は閉塞状態が維持され、閉塞されていた低圧ポート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、圧力室Ｒ１４とリザーバ１５ｂ１とが低圧ポートＰＴ１４を介して連通する（減圧状態）。なお、スプール１５ａ２の初期位置（パイロット圧＝リザーバ１５ｂ１の圧力）では、高圧ポートＰＴ１３が閉鎖され低圧ポートＰＴ１４が開放されており、初期位置は減圧位置に相当する。

ここで、スプール１５ａ２の摺動範囲のうち、高圧ポートＰＴ１３及び低圧ポートＰＴ１４の両方が閉鎖される範囲を「閉鎖範囲」と称し、高圧ポートＰＴ１３及び低圧ポートＰＴ１４の一方が閉鎖され且つ他方が開放される範囲を「開放範囲」と称する。スプール１５ａ２が閉鎖範囲に位置することは、スプール１５ａ２が保持位置に位置することと同様の意味を持つ。また、スプール１５ａ２が開放範囲に位置することは、スプール１５ａ２が増圧位置又は減圧位置に位置することと同様の意味を持つ。このように、スプール１５ａ２は、閉鎖範囲と開放範囲とを含む摺動範囲でシリンダボディ１５ａ１内を摺動可能に構成されている。

倍力機構１５は、減圧弁１５ｂ６および増圧弁１５ｂ７により、ブレーキペダル１１のストロークに応じたパイロット圧をパイロット室Ｒ１１に発生させる。そして、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がサーボ室Ｒ５に発生する。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するマスタ圧（第一マスタ室Ｒ１及び第二マスタ室Ｒ２の液圧）を、アクチュエータ１６を介してホイールシリンダ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機構を構成している。

アクチュエータ１６は、マスタシリンダ１２とホイールシリンダＷＣとの間に配置され、各ホイールシリンダＷＣに付与する液圧を調整する装置である。アクチュエータ１６は、図示しない電磁弁、モータ、及びポンプ等で構成されている。アクチュエータ１６は、ブレーキＥＣＵ１７の指令に基づいて、アンチスキッド制御（ＡＢＳ制御）などを実行する。

ブレーキＥＣＵ１７は、ＣＰＵやメモリを備える電子制御ユニットである。ブレーキＥＣＵ１７は、各種センサの検出結果を受信し、それら検出結果に基づいて各種装置（電磁弁等）を制御する。また、ブレーキＥＣＵ１７には、車両の車輪Ｗ毎に備えられた車輪速度センサＳからの検出信号が入力される。

ブレーキＥＣＵ１７は、機能として、制御部１７１と、制御切り替え部１７２と、を備えている。制御部１７１は、サーボ圧の目標値（以下、目標サーボ圧という）に応じてパイロット圧を制御する通常制御と、目標サーボ圧に基づく制御であり且つスプール１５ａ２が閉鎖範囲で摺動する時間を通常制御による摺動時間よりも短縮させる短縮制御を、互いに異なるタイミングで実行するように構成されている。制御部１７１は、ブレーキペダル１１のストローク（ストロークセンサ１１ｃの検出値）に基づいて、目標サーボ圧を設定する。

制御部１７１は、通常制御では、実サーボ圧が目標サーボ圧に近づくように、減圧弁１５ｂ６及び増圧弁１５ｂ７を制御し、サーボ室Ｒ５に対して増圧制御、保持制御、又は減圧制御を実行する。短縮制御は、スプール１５ａ２を閉鎖範囲で摺動させるパイロット圧の単位時間あたりの変化量を、通常制御によるパイロット圧の単位時間あたりの変化量よりも大きくする制御である。つまり、短縮制御は、スプール１５ａ２が閉鎖範囲を介して開放範囲に移動する際、スプール１５ａ２が当該閉鎖範囲で摺動する速度を通常制御時よりも高くする制御である。制御部１７１は、短縮制御を実行する際、パイロット室Ｒ１１に対する作動液の単位時間当たりの流入出量を、通常制御による流入出量よりも大きくする。例えば、スプール１５ａ２が保持位置に位置する際において、増圧制御を実行する場合、制御部１７１は、スプール１５ａ２が保持位置から増圧位置に到達するまでは短縮制御を実行し、増圧位置に到達した後は通常制御を実行する。これにより、スプール１５ａ２の摺動範囲のうち、パイロット圧への制御量が実サーボ圧に反映されない閉鎖範囲の摺動時間を短縮することができ、応答性が向上する。

制御部１７１、減圧弁１５ｂ６、及び増圧弁１５ｂ７は、通常制御及び短縮制御を選択的に実行するパイロット圧制御部８を構成しているといえる。つまり、パイロット圧制御部８は、アキュムレータ１５ｂ２とパイロット室Ｒ１１とを接続する流路３５に設けられた増圧弁１５ｂ７と、リザーバ１５ｂ１とパイロット室Ｒ１１とを接続する流路３４に設けられた減圧弁１５ｂ６と、増圧弁１５ｂ７及び減圧弁１５ｂ６を制御する制御部１７１と、を有する。アキュムレータ１５ｂ２のブレーキ液の供給先は、パイロット室Ｒ１１と、サーボ室Ｒ５及び圧力室Ｒ１４である。

制御切り替え部１７２は、圧力センサ１５ｂ５の検出結果に基づいて、短縮制御を終了させるように構成されている。制御切り替え部１７２は、圧力センサ１５ｂ５により検出されたアキュムレータ１５ｂ２の圧力（以下「アキュムレータ圧」という）の変化勾配（傾き）に基づいて、短縮制御を終了させる。制御切り替え部１７２は、アキュムレータ圧の減少勾配（減少側への変化勾配）が所定勾配を超えた場合、制御部１７１の制御を短縮制御から通常制御に切り替える。制御切り替え部１７２は、アキュムレータ圧の変化勾配を所定時間ごとに算出する。所定勾配は、予め設定された勾配閾値である。
このように、本実施形態の車両用制動装置１は、マスタシリンダボディ１２ａ、マスタシリンダボディ１２ａ内を摺動するマスタピストン１２ｃ、１２ｄ、及びマスタピストン１２ｃ、１２ｄを摺動させるサーボ圧が発生するサーボ室Ｒ５を有するマスタシリンダ１２と、高圧ポートＰＴ１３及び低圧ポートＰＴ１４が形成されたシリンダボディ１５ａ１と、閉鎖範囲と開放範囲とを含む摺動範囲でシリンダボディ１５ａ１内を摺動可能なスプール１５ａ２と、スプール１５ａ２を摺動させるパイロット圧が発生するパイロット室Ｒ１１と、サーボ室Ｒ５に接続されスプール１５ａ２の摺動により容積が変化する圧力室Ｒ１４と、を有するレギュレータ１５ａと、スプール１５ａ２が高圧ポートＰＴ１３を開放して開放範囲に位置する場合に高圧ポートＰＴ１３を介して圧力室Ｒ１４に所定圧以上の作動液を供給するアキュムレータ１５ｂ２と、スプール１５ａ２が低圧ポートＰＴ１４を開放して開放範囲に位置する場合に低圧ポートＰＴ１４を介して圧力室Ｒ１４に接続される、所定圧よりも低圧に維持されたリザーバ１５ｂ１と、サーボ圧の目標値に応じてパイロット圧を制御する通常制御と、スプール１５ａ２を閉鎖範囲で摺動させるパイロット圧の単位時間あたりの変化量を通常制御によるパイロット圧の単位時間あたりの変化量よりも大きくする短縮制御を、互いに異なるタイミングで実行するパイロット圧制御部８と、アキュムレータ１５ｂ２の圧力を検出する圧力センサ１５ｂ５と、圧力センサ１５ｂ５により検出されたアキュムレータ１５ｂ２の圧力の変化勾配に基づいて、短縮制御を終了させる制御切り替え部１７２と、を備える。

図２に示すように、時間ｔ１において、増圧指示に基づき短縮制御が開始され（短縮制御ＯＮ）、増圧弁１５ｂ７が開弁されると（開弁フラグＯＮ）、アキュムレータ１５ｂ２からパイロット室Ｒ１１に高圧のブレーキ液が供給される。これにより、スプール１５ａ２が摺動し、閉鎖範囲において密閉された圧力室Ｒ１４の容積が減少するため、圧力室Ｒ１４の液圧が比較的小さい増大勾配（増大側への変化勾配）で増大し、同時にサーボ圧も比較的小さい増大勾配で増大する。また、同時に、アキュムレータ１５ｂ２からパイロット室Ｒ１１にブレーキ液が供給されるため、アキュムレータ圧も比較的小さい減少勾配Ｚ１で減少する。

そして、時間ｔ２において、スプール１５ａ２が増圧位置となり、アキュムレータ１５ｂ２から高圧ポートＰＴ１３を介して圧力室Ｒ１４に高圧のブレーキ液が供給される。圧力室Ｒ１４はサーボ室Ｒ５と連通しており、アキュムレータ圧によりサーボ圧は比較的大きい増大勾配で増大し始める。同時に、アキュムレータ１５ｂ２は、圧力室Ｒ１４と連通するサーボ室Ｒ５にもブレーキ液を供給することとなり、アキュムレータ圧は比較的大きい減少勾配Ｚ２で減少し始める。パイロット室Ｒ１１へのブレーキ液の供給に比べて、第一マスタピストン１２ｃの摺動を伴って拡大するサーボ室Ｒ５へのブレーキ液の供給のほうが、ブレーキ液の消費量ははるかに大きい。サーボ室Ｒ５は、パイロット室Ｒ１１よりも剛性（単位容積を増大させるのに必要な液圧変化量）が低いともいえる。したがって、アキュムレータ１５ｂ２とサーボ室Ｒ５とが連通することで、アキュムレータ圧の減少勾配は大きくなる。

減少勾配Ｚ２は所定勾配よりも大きく、制御切り替え部１７２は、時間ｔ２の後に短縮制御を終了させ、通常制御を開始させる。つまり、制御切り替え部１７２は、スプール１５ａ２が増圧位置に到達してから、減少勾配Ｚ２が演算された後に、スプール１５ａ２が増圧位置に到達したと判定して、短縮制御を終了させる（短縮制御ＯＦＦ）。通常制御（増圧制御）では、増圧弁１５ｂ７に対して、引き続き開弁指示がなされるが、単位時間あたりに増圧弁１５ｂ７を通るブレーキ液の流量は、短縮制御時より小さくなる。時間ｔ３では、ブレーキ操作応じて増圧制御が終了して保持制御に移行し、増圧弁１５ｂ７が閉弁される（開弁フラグＯＦＦ）。

従来、サーボ圧が閾値を超えたか否かに基づき短縮制御を終了させていた。しかし、サーボ圧増大が、スプール１５ａ２が増圧位置（開放範囲）に到達したこと（第１要因）によるのか、あるいは閉鎖範囲をスプール１５ａ２が摺動したこと（第２要因）によるのかを切り分けすることは困難であった。つまり、従来の制御では、狙いよりも早く短縮制御が終了するケースが生じていた。例えば、図２に二点鎖線で示すように、時間ｔ２に達する前に、サーボ圧が閾値を超え、スプール１５ａ２が増圧位置に到達するより前に、短縮制御が終了する場合があった。

しかしながら、本実施形態によれば、サーボ室Ｒ５とアキュムレータ１５ｂ２とが連通した際のアキュムレータ圧の大きな変化に着目し、アキュムレータ圧の変化勾配を検出することで、サーボ圧増大の要因を特定することができ、精度良く短縮制御を終了させることができる。より詳細には、本実施形態によれば、アキュムレータ１５ｂ２のブレーキ液の供給先（制御対象室：サーボ室Ｒ５とパイロット室Ｒ１１）の剛性の違いに着目し、当該違いにより生じるアキュムレータ圧の変化勾配の違いを終了判定要素に利用することで、サーボ圧増大の要因について第１要因と第２要因とを切り分けることができ、精度良く短縮制御を終了させることができる。本実施形態によれば、短縮制御が狙いよりも早く終わることによる応答性の低下を抑制することができる。

また、アキュムレータ圧は、ポンプ１５ｂ３により所定下限値（所定圧）以上となるように調整され、例えば所定圧力範囲内で維持されるが、増圧制御開始時（短縮制御開始時）の値が常に一定であるとは限らない。しかし、本実施形態では、アキュムレータ圧の変化勾配を終了判定要素としているため、増圧制御開始時のアキュムレータ圧にかかわらず、終了判定を実行することができる。なお、本発明は、上記実施形態に限られない。

１…車両用制動装置、１１…ブレーキペダル、１２…マスタシリンダ、１２ａ…マスタシリンダボディ、１２ｃ…第一マスタピストン、１２ｄ…第二マスタピストン、１５…倍力機構、１５ａ…レギュレータ（液圧発生部）、１５ａ１…シリンダボディ、１５ａ２…スプール、１５ｂ１…リザーバ、１５ｂ２…アキュムレータ、１５ｂ３…ポンプ、１５ｂ４…電動モータ、１５ｂ５…圧力センサ（圧力検出部）、１５ｂ６…減圧弁、１５ｂ７…増圧弁、１６…アクチュエータ、１７…ブレーキＥＣＵ、１７１…制御部、１７２…制御切り替え部、８…パイロット圧制御部、ＰＴ１３…高圧ポート、ＰＴ１４…低圧ポート、Ｒ１…第一マスタ室、Ｒ２…第二マスタ室、Ｒ５…サーボ室、Ｒ１１…パイロット室、Ｒ１４…圧力室、Ｗ…車輪、ＷＣ…ホイールシリンダ。

Claims (3)

1. マスタシリンダボディ、前記マスタシリンダボディ内を摺動するマスタピストン、及び前記マスタピストンを摺動させるサーボ圧が発生するサーボ室を有するマスタシリンダと、
   高圧ポート及び低圧ポートが形成されたシリンダボディと、前記高圧ポート及び前記低圧ポートの両方が閉鎖される閉鎖範囲と前記高圧ポート及び前記低圧ポートの一方が閉鎖され且つ他方が開放される開放範囲とを含む摺動範囲で前記シリンダボディ内を摺動可能なスプールと、前記スプールを摺動させるパイロット圧が発生するパイロット室と、前記サーボ室に接続され前記スプールの摺動により容積が変化する圧力室と、を有する液圧発生部と、
   前記スプールが前記高圧ポートを開放して前記開放範囲に位置する場合に前記高圧ポートを介して前記圧力室に所定圧以上の作動液を供給する高圧源と、
   前記スプールが前記低圧ポートを開放して前記開放範囲に位置する場合に前記低圧ポートを介して前記圧力室に接続される、前記所定圧よりも低圧に維持された低圧源と、
   前記サーボ圧の目標値に応じて前記パイロット圧を制御する通常制御と、前記スプールを前記閉鎖範囲で摺動させる前記パイロット圧の単位時間あたりの変化量を前記通常制御による前記パイロット圧の単位時間あたりの変化量よりも大きくする短縮制御を、互いに異なるタイミングで実行するパイロット圧制御部と、
   前記高圧源の圧力を検出する圧力検出部と、
   前記圧力検出部により検出された前記高圧源の圧力の減少側の変化勾配が所定勾配を超えた場合、前記短縮制御を終了させる制御切り替え部と、
   を備える車両用制動装置。
2. 前記パイロット圧制御部は、前記高圧源と前記パイロット室とを接続する流路に設けられた増圧弁と、前記低圧源と前記パイロット室とを接続する流路に設けられた減圧弁と、前記増圧弁及び前記減圧弁を制御する制御部と、を有する請求項１に記載の車両用制動装置。
3. 前記高圧源は、ブレーキ液を蓄圧するアキュムレータであり、前記圧力検出部の検出結果が前記所定圧未満になると、電動モータで駆動するポンプからブレーキ液が供給されるように構成されている請求項１又は２に記載の車両用制動装置。

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