助勢限界認定装置、助勢限界認定方法および助勢限界認定装置を備えた車両用ブレーキシステム
【課題】変圧室が大気圧となる前に助勢限界を認定することが可能な装置，方法および、その認定装置を備えた車両用ブレーキシステムを提供することを課題とする。
【解決手段】バキュームブースタの助勢限界を認定する装置において、ブレーキ操作部材に操作力が加えられて、変圧室圧ＰHが大気圧ＰTに近づく過程において、変圧室圧が低下したとき（ｔ2〜ｔ3）に、助勢限界と認定するように構成する。ブレーキ操作時には、変圧室への大気の流入に伴って、通常、変圧室圧は増加しつづける。しかし、急ブレーキ操作時等においては、変圧室圧が大気圧になる前に、変圧室圧が低下する場合がある。このような場合には、変圧室圧と負圧室圧との差が減少することで、バキュームブースタによる助勢力が小さくなり、ブースタ効果が低下する。したがって、変圧室圧の低下時に助勢限界と認定すれば、変圧室が大気圧となる前に助勢限界を認定することが可能となる。
【解決手段】バキュームブースタの助勢限界を認定する装置において、ブレーキ操作部材に操作力が加えられて、変圧室圧ＰHが大気圧ＰTに近づく過程において、変圧室圧が低下したとき（ｔ2〜ｔ3）に、助勢限界と認定するように構成する。ブレーキ操作時には、変圧室への大気の流入に伴って、通常、変圧室圧は増加しつづける。しかし、急ブレーキ操作時等においては、変圧室圧が大気圧になる前に、変圧室圧が低下する場合がある。このような場合には、変圧室圧と負圧室圧との差が減少することで、バキュームブースタによる助勢力が小さくなり、ブースタ効果が低下する。したがって、変圧室圧の低下時に助勢限界と認定すれば、変圧室が大気圧となる前に助勢限界を認定することが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バキュームブースタによる助勢限界を認定する装置、方法およびその装置を備えた車両用ブレーキシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の多くには、ブレーキ操作部材への操作力を助勢するためにバキュームブースタが搭載されている。バキュームブースタは、通常、負圧室と、その負圧室と大気とに選択的に連通させられる変圧室とを有し、運転者によってブレーキ操作部材に操作力が加えられていない場合には、変圧室が負圧室に連通させられており、ブレーキ操作部材に操作力が加えられた場合に、負圧室と変圧室との連通が遮断されるとともに変圧室が大気に連通させられることで、負圧室と変圧室との差圧に依拠してブレーキ操作部材に加えられる操作力を助勢する構造とされている。このため、差圧が増加している際には、バキュームブースタによって助勢される力は増加するが、差圧が増加しなくなると、助勢力は増加しなくなり、バキュームブースタによる助勢が限界に達することになる。バキュームブースタによる助勢が限界に達すると、バキュームブースタによる助勢力が増加しなくなり、運転者がブレーキ操作に違和感を抱く虞がある。下記特許文献には、バキュームブースタによる助勢が限界に達しているか否かを監視するべく、助勢限界を認定可能な装置に関する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−８０４９７号公報
【特許文献２】特開平２００１−１７１５１１号公報
【特許文献３】特開平１０−２３６２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
バキュームブースタによる助勢力は、上述したように、変圧室の空気圧である変圧室圧と負圧室の空気圧である負圧室圧との差が大きくなることで、増加する。ただし、変圧室圧が大気圧となると、負圧室圧は概ね一定であるため、変圧室圧と負圧室圧との差は概ね一定となり、助勢力は増加しなくなる。上記特許文献３に記載の助勢限界認定装置においては、そのことに着目し、変圧室圧が大気圧となった時点に助勢限界に達したことを認定している。確かに、変圧室圧と負圧室圧との差が一定となった時点において、実際に助勢限界に達するが、例えば、急ブレーキ操作時等においては、変圧室へ大気が流入している過程、つまり、変圧室圧が大気圧になる前に、変圧室圧と負圧室圧との差が小さくなる場合もあり、そのような場合には、バキュームブースタによるブースタ効果が低下する。このため、変圧室圧が大気圧になる前に助勢限界とみなすことが望ましい場合もある。本発明は、そのような事情に鑑みてなされたものであり、変圧室圧が大気圧になる前に助勢限界を認定することが可能な装置および方法を提供することを課題とする。
【０００５】
また、助勢限界が認定された場合には、ブースタ効果の低下による違和感を運転者に抱かせないように、バキュームブースタとは異なる装置等によって制動力を増加させることが望ましい。ただし、変圧室圧が大気圧となった時点において助勢限界を認定していては、変圧室圧が大気圧になる前にブースタ効果が低下した場合には、バキュームブースタとは異なる装置等によって制動力を増加させるタイミングがズレてしまい、運転者がブレーキ操作に違和感を抱く虞がある。本発明は、そのような事情に鑑みてなされたものであり、変圧室圧が大気圧になる前にブースタ効果が低下した場合であっても、運転者が違和感を抱くことなくブレーキ操作をすることが可能な車両用ブレーキシステムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の助勢限界認定装置および助勢限界認定方法は、ブレーキ操作部材に操作力が加えられて、変圧室圧が大気圧に近づく過程において、その変圧室圧が低下したときに、バキュームブースタによる助勢限界を認定するように構成される。また、上記課題を解決するために、本発明の車両用ブレーキシステムは、上記発明の助勢限界認定装置によって助勢限界が認定された場合に、バキュームブースタとは異なる装置によって制動力を増加させるように構成される。
【発明の効果】
【０００７】
ブレーキ操作が開始されると、変圧室への大気の流入に伴って、変圧室圧が大気圧になる迄、通常、変圧室圧は増加しつづける。しかし、急ブレーキ操作時等においては、変圧室圧が大気圧になる前に、変圧室圧が低下する場合がある。このような場合には、変圧室圧と負圧室圧との差が減少することで、バキュームブースタによる助勢力が小さくなり、ブースタ効果が低下することになる。したがって、本発明の助勢限界認定装置および認定方法によれば、変圧室圧が大気圧になる前に助勢限界を認定することが可能となる。また、本発明の車両用ブレーキシステムにおいては、上記発明の助勢限界認定装置によって助勢限界が認定された場合に、作動液加圧装置等によって、ブレーキ装置に作用する作動液の液圧を、マスタシリンダによって加圧される作動液の液圧より高くすることが可能である。したがって、本発明のブレーキシステムによれば、変圧室圧が大気圧になる前にブースタ効果が低下した場合であっても、運転者が違和感を抱くことなくブレーキ操作をすることが可能となる。
【発明の態様】
【０００８】
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。なお、（１）項ないし（１１）項が、それぞれ、請求項１ないし請求項１０に相当する。
【０００９】
（１）運転者によってブレーキ操作部材に加えられる操作力を助勢するバキュームブースタによる助勢限界を認定する助勢限界認定装置であって、
前記バキュームブースタが、
負圧室と、その負圧室と大気とに選択的に連通させられる変圧室とを有し、運転者によって前記ブレーキ操作部材に操作力が加えられていない場合には、前記変圧室が前記負圧室に連通させられており、前記ブレーキ操作部材に操作力が加えられた場合に、それら負圧室と変圧室との連通が遮断されるとともに前記変圧室が大気に連通させられることで、それら負圧室と変圧室との差圧に依拠して前記ブレーキ操作部材に加えられる操作力を助勢する構造とされ、
当該助勢限界認定装置が、
前記ブレーキ操作部材に操作力が加えられて、前記変圧室内の空気圧である変圧室圧が大気圧に近づく過程において、その変圧室圧が低下したときに、前記バキュームブースタによる助勢限界を認定する助勢限界認定装置。
【００１０】
本項に記載のバキュームブースタにおいては、変圧室への大気の流入に伴って変圧室圧が大気圧となると、負圧室圧は概ね一定であるため、変圧室圧と負圧室圧との差は概ね一定となり、助勢力は増加しなくなる。助勢力が増加しなくなると、バキュームブースタによるブースタ効果が低下し、バキュームブースタによる助勢が限界に達することになる。そこで、変圧室圧が大気圧となった時点において助勢限界に達したことを認定する装置が検討されている。変圧室圧が大気圧となった場合には、ブレーキ操作が解除されない限り、変圧室圧と負圧室圧との差が大きくなることは殆ど無いため、実際に助勢限界に達している。しかし、例えば、急ブレーキ操作時等においては、変圧室へ大気が流入している過程、つまり、変圧室圧が大気圧になる前に、ブースタ効果が低下する場合もある。このため、変圧室圧が大気圧になる前に助勢限界とみなすことが望ましい場合もある。
【００１１】
以上のことに鑑みて、本項に記載された助勢限界認定装置においては、ブレーキ操作時に、変圧室圧が大気圧に近づく過程において、その変圧室圧が低下したときに、バキュームブースタによる助勢限界を認定している。ブレーキ操作時には、変圧室への大気の流入に伴って、通常、変圧室圧は大気圧になる迄増加しつづける。しかし、急ブレーキ操作時等においては、変圧室圧が大気圧になる前に、変圧室圧が低下する場合がある。このような場合には、変圧室圧と負圧室圧との差が減少し、バキュームブースタによるブースタ効果が弱まることになる。したがって、本項に記載の助勢限界認定装置によれば、変圧室圧が大気圧になる前に助勢限界を認定することが可能となる。
【００１２】
本項に記載された「助勢限界認定装置」は、変圧室圧が低下しているときに助勢限界を認定するものであればよく、例えば、変圧室圧が大気圧に近づく過程において変圧室圧が低下した時点、つまり、変圧室圧が上昇から低下に転じた時点において助勢限界を認定するものであってもよく、変圧室圧が最も低下した時点、つまり、変圧室圧が低下から上昇に転じた時点において助勢限界を認定するものであってもよい。また、それら２つの時点の間において、助勢限界を認定するものであってもよい。
【００１３】
（２）当該助勢限界認定装置が、
前記変圧室圧が最も低下した時点において前記バキュームブースタによる助勢限界を認定するように構成された(1)項に記載の助勢限界認定装置。
【００１４】
ブレーキ操作時に変圧室圧が大気圧に近づく過程において、変圧室圧が低下するほど、変圧室圧と負圧室圧との差が減少すると考えられる。したがって、本項に記載の助勢限界認定装置によれば、ブースタ効果がある程度低下した時点において助勢限界を認定することが可能となる。
【００１５】
（３）前記バキュームブースタが、
ハウジングと、
そのハウジング内を前記負圧室と前記変圧室とに区画するとともに、前記ブレーキ操作部材に操作力が加えられた場合に、前記負圧室の容積が減少するとともに前記変圧室の容積が増大するように、前記ハウジング内において動くダイヤフラムと
を有する(1)項または(2)項に記載の助勢限界認定装置。
【００１６】
本項に記載のバキュームブースタにおいては、ブレーキ操作に伴って、負圧室の容積が減少するとともに変圧室の容積が増大する。変圧室の容積が増加する速度は、運転者によるブレーキの操作速度が速くなれば、高くなる。一方で、変圧室への大気の流入速度には限界がある。このため、後に詳しく説明するが、急ブレーキ操作時には、変圧室圧への大気の流入に伴って変圧室圧が大気圧に近づく過程において、変圧室圧が低下する場合がある。つまり、本項に記載のバキュームブースタにおいては、急ブレーキ操作時等に、変圧室が大気圧になる前にブースタ効果が低下する場合があるのである。このため、本項に記載の助勢限界認定装置では、変圧室圧が低下したときに助勢限界を認定する効果が充分に活かされる。
【００１７】
（４）前記バキュームブースタが、
前記変圧室が大気に連通させられた場合にその変圧室に空気が流入する流入路と、
その流入路に設けられたフィルタと
を有する(1)項ないし(3)項のいずれか１つに記載の助勢限界認定装置。
【００１８】
変圧室内への大気の流入路に、塵、埃等の流入を防止するためのフィルタが設けられている場合には、大気はフィルタを介して変圧室に流入することになり、変圧室への大気の流入速度は、フィルタが無い場合と比較して低くなる。したがって、フィルタを介して変圧室へ大気が流入する構造のバキュームブースタにおいては、上述したように、急ブレーキ操作時等に、変圧室が大気圧になる前にブースタ効果が低下する場合があるのである。このため、本項に記載の助勢限界認定装置では、変圧室圧が低下したときに助勢限界を認定する効果が充分に活かされる。
【００１９】
（５）当該助勢限界認定装置が、
前記ブレーキ操作部材の操作量が減少した場合には、前記変圧室圧の低下に依拠した前記バキュームブースタによる助勢限界の認定を禁止するように構成された(1)項ないし(4)項のいずれか１つに記載の助勢限界認定装置。
【００２０】
ブレーキ操作時において、変圧室への大気の流入に伴って、通常、変圧室圧は大気圧になる迄増加しつづける。しかし、運転者がブレーキ操作の最中にブレーキ操作部材への操作力を一旦弱めて、再度ブレーキ操作部材を踏み込む場合がある。このような場合には、変圧室が負圧室に連通させられて、変圧室が低下することがある。つまり、助勢限界に達していなくても変圧室圧が低下することがあるのである。本項に記載の助勢限界認定装置においては、ブレーキ操作時に変圧室が負圧室に連通させらる可能性がある場合には、変圧室圧の低下に依拠したバキュームブースタによる助勢限界の認定を禁止することが可能となっており、助勢限界の誤判定を回避することが可能となっている。
【００２１】
本項に記載の「助勢限界認定装置」は、ブレーキ操作部材の操作量が減少したか否かを判定するための判定部を有していてもよい。その判定部は、当然、ブレーキ操作部材の操作量自体によって判定してもよく、ブレーキ操作部材の操作速度，ブレーキ操作部材に加えられる操作力とバキュームブースタによって助勢される助勢力とに依拠して加圧される作動液の圧力，その圧力の変化速度等のブレーキ操作部材の操作量を指標するものによって判定してもよい。
【００２２】
（６）当該助勢限界認定装置が、
前記ブレーキ操作部材の操作速度が閾速度以下の場合には、前記変圧室圧の低下に依拠した前記バキュームブースタによる助勢限界の認定を禁止するように構成された(1)項ないし(5)項のいずれか１つに記載の助勢限界認定装置。
【００２３】
バキュームブースタの助勢限界に依拠して変圧室圧が低下する現象は、急ブレーキ操作時に発生することが多い。つまり、急ブレーキ操作時以外に変圧室圧が低下しても、助勢限界に達していない場合がある。本項に記載の助勢限界認定装置においては、急ブレーキ操作時以外の場合には、変圧室圧の低下に依拠したバキュームブースタによる助勢限界の認定を禁止することが可能となっている。したがって、本項に記載の助勢限界認定装置によれば、助勢限界の誤判定を回避することが可能となる。
【００２４】
本項に記載の「助勢限界認定装置」は、ブレーキ操作部材の操作速度が閾速度以下であるか否かを判定するための判定部を有していてもよい。その判定部は、当然、ブレーキ操作部材の操作速度自体によって判定してもよく、ブレーキ操作部材に加えられる操作力とバキュームブースタによって助勢される助勢力とに依拠して加圧される作動液の圧力の変化速度等のブレーキ操作部材の操作速度を指標するものによって判定してもよい。
【００２５】
（７）(1)項ないし(6)項のいずれか１つに記載の助勢限界認定装置と、
前記ブレーキ操作部材と、
前記バキュームブースタと、
前記ブレーキ操作部材に加えられる操作力と前記バキュームブースタによって助勢される助勢力とに依拠して作動液を加圧するマスタシリンダと、
そのマスタシリンダによって加圧された作動液によって制動力を発生させるブレーキ装置と、
そのブレーキ装置と前記マスタシリンダとの間を作動液が流通可能にそれらを連通させる連通路と、
その連通路に設けられて、前記ブレーキ装置と前記マスタシリンダとの間の作動液の流通を許容する状態と禁止する状態とを切換える流通状態切換器と、
その流通状態切換器と前記ブレーキ装置との間において、そのブレーキ装置に作用する作動液を加圧する作動液加圧装置と、
前記ブレーキ装置に作用する作動液の液圧を制御可能に調整する調整器と、
前記流通状態切換器を制御することで、前記ブレーキ装置と前記マスタシリンダとの間の作動液の流通状態を切換え、前記作動液加圧装置を制御することで、その作動液加圧装置の作動と停止とを切換え、前記調整器を制御することで、前記ブレーキ装置に作用する作動液の液圧を制御する制御装置と
を備えた車両用ブレーキシステムであって、
前記制御装置が、
前記助勢限界認定装置によって前記バキュームブースタによる助勢限界が認定された場合に、前記ブレーキ装置と前記マスタシリンダとの間の作動液の流通を禁止するとともに、前記ブレーキ装置に作用する作動液の液圧が前記マスタシリンダによって加圧される作動液の液圧より高くなるように、前記流通状態切換器と前記作動液加圧装置と前記調整器とを制御するように構成された車両用ブレーキシステム。
【００２６】
助勢限界が認定された場合には、ブースタ効果の低下による違和感を運転者に抱かせないように、制動力を増加させることが望ましい。ただし、変圧室圧が大気圧となった時点において助勢限界を認定していては、変圧室圧が大気圧になる前にブースタ効果が低下した場合には、制動力を増加させるタイミングがズレてしまい、運転者がブレーキ操作に違和感を抱く虞がある。本項に記載のシステムでは、上述したような助勢限界認定装置によって助勢限界を認定するとともに、その装置によって助勢限界が認定された場合に、作動液加圧装置等によって、ブレーキ装置に作用する作動液の液圧を、マスタシリンダによって加圧される作動液の液圧より高くすることが可能となっている。したがって、本項に記載のシステムによれば、変圧室圧が大気圧になる前にブースタ効果が低下した場合であっても、運転者が違和感を抱くことなくブレーキ操作をすることが可能となる。
【００２７】
本項に記載の「流通状態切換器」と「調整器」とは、独立した２つの機器であってもよく、それぞれの機能を備えた１つの機器であってもよい。つまり、本項に記載の「ブレーキシステム」が、例えば、「流通状態切換器」として機能する弁と「調整器」として機能する弁との２つの弁を備えていてもよく、「流通状態切換器」の機能と「調整器」の機能とを備えた弁、詳しく言えば、作動液の流通を許容する状態と禁止する状態とを切換えるとともに、禁止する状態においてブレーキ装置に作用する作動液の液圧を制御可能に調整する弁を１つ備えていてもよい。また、本項に記載の「作動液加圧装置」は、リザーバ等から作動液を汲み上げてその作動液を加圧する構造であってもよく、マスタシリンダによって加圧された作動液を汲み上げてその作動液を加圧する構造であってもよい。後者の構造の「作動液加圧装置」は、例えば、流通路のマスタシリンダと流通状態切換器との間の部分から分岐した補給路に接続され、その補給路からの作動液を加圧する構造とすることができる。
【００２８】
（８）前記制御装置が、
前記助勢限界認定装置によって前記バキュームブースタによる助勢限界が認定された場合に、前記ブレーキ装置と前記マスタシリンダとの間の作動液の流通が禁止された状態において前記マスタシリンダによって加圧される作動液の液圧が高いほど、その液圧と前記ブレーキ装置に作用する作動液の液圧との差が大きくなるように、前記調整器を制御するように構成された(7)項に記載の車両用ブレーキシステム。
【００２９】
運転者は、自身の意図する制動力を発生させるべく、ブレーキ操作部材を操作している。ブレーキ操作中に変圧室圧が増加し続けている場合には、運転者の操作力、つまり、マスタシリンダによって加圧された作動液の液圧（以下、「マスタシリンダ圧」という場合がある）に応じて制動力は大きくなるため、運転者の意図する制動力は発生させられている。しかし、助勢限界時には、ブースタ効果が低下するため、運転者の意図する制動力を発生させることができなくなる。本項に記載のシステムにおいては、助勢限界と認定された後に、マスタシリンダ圧が高いほど、作動液加圧装置等に依拠して発生させられる制動力を大きくすることが可能となっている。したがって、本項に記載のシステムによれば、助勢限界時においても、運転者に意図する制動力を発生させることが可能となる。
【００３０】
（９）前記制御装置が、
前記助勢限界認定装置によって前記バキュームブースタによる助勢限界が認定された場合に、前記ブレーキ装置と前記マスタシリンダとの間の作動液の流通が禁止された状態において前記マスタシリンダによって加圧される作動液の液圧の増大に伴って、その液圧と前記ブレーキ装置に作用する作動液の液圧との差が増大するとともに、前記変圧室圧が大気圧になった後の前記差の増大勾配が、前記変圧室圧が大気圧になる迄の前記増大勾配より大きくなるように設定された規則に基づいて、前記調整器を制御するように構成された(7)項または(8)項に記載の車両用ブレーキシステム。
【００３１】
変圧室への大気の流入時に変圧室圧が、一旦、低下して、助勢限界と認定された後でも、変圧室圧が大気圧まで変化する際に、変圧室圧と負圧室圧との差が僅かに大きくなる。そして、変圧室圧が大気圧となった後は、変圧室圧と負圧室圧との差は殆ど変化しない。このため、変圧室圧が低下したことに依拠して助勢限界と認定された場合に、助勢力は、変圧室圧が低下した後に変圧室圧が大気圧となるまでは、ブレーキ操作に伴って僅かに増加し、変圧室圧が大気圧となった後は、殆ど変化しない。つまり、変圧室圧が大気圧に近づく過程において、変圧室圧が低下したときに、バキュームブースタによるブースタ効果が低下し、変圧室圧が大気圧になったときには、さらに、ブースタ効果が低下する。本項に記載のシステムにおいては、助勢限界と認定された後に、マスタシリンダ圧が高いほど、作動液加圧装置等に依拠して発生させられる制動力を大きくするとともに、その制動力の増加勾配を、変圧室圧が大気圧となった後に、変圧室圧が大気圧となる迄より大きくすることが可能となっている。したがって、本項に記載のシステムによれば、ブースタ効果が低下した後に、変圧室圧が大気圧となることでブースタ効果がさらに低下しても、運転者が意図する制動力を発生させることが可能となる。
【００３２】
本項に記載の「増大勾配」は、マスタシリンダ圧の増大に伴って変圧室圧と負圧室圧との差を増大させる場合のマスタシリンダ圧の単位増大量あたりの変圧室圧と負圧室圧との差の増大量であり、それらの差のマスタシリンダ圧の増大量に対する比率によって示すことが可能である。また、本項に記載の「設定された規則」は、変圧室圧と負圧室圧との差と、マスタシリンダ圧との関係を示すものであり、具体的に言えば、関数，マップデータ等がその規則に該当する。
【００３３】
（１１）運転者によってブレーキ操作部材に加えられる操作力を助勢するバキュームブースタによる助勢限界を認定する助勢限界認定方法であって、
前記バキュームブースタが、
負圧室と、その負圧室と大気とに選択的に連通させられる変圧室とを有し、運転者によって前記ブレーキ操作部材に操作力が加えられていない場合には、前記変圧室が前記負圧室に連通させられており、前記ブレーキ操作部材に操作力が加えられた場合に、それら負圧室と変圧室との連通が遮断されるとともに前記変圧室が大気に連通させられることで、それら負圧室と変圧室との差圧に依拠して前記ブレーキ操作部材に加えられる操作力を助勢する構造とされ、
当該助勢限界認定方法が、
前記ブレーキ操作部材に操作力が加えられて、前記変圧室内の空気圧である変圧室圧が大気圧に近づく過程において、その変圧室圧が低下したときに、前記バキュームブースタによる助勢限界を認定する助勢限界認定方法。
【００３４】
本項に記載の態様は、カテゴリを助勢限界の認定方法とした請求可能発明の態様である。本項に記載の認定方法によれば、先に説明したように、変圧室圧が大気圧になる前にブースタ効果が低下した場合において、変圧室圧が大気圧になる前に助勢限界を認定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】請求可能発明の実施例である車両用ブレーキシステムを概略的に示す図である。
【図２】図１の車両用ブレーキシステムの備えるバキュームブースタおよびマスタシリンダを示す概略断面図である。
【図３】図１の車両用ブレーキシステムの備える作動液液圧制御装置を概略的に示す図である。
【図４】図３の作動液液圧制御装置の備える圧力制御弁を示す概略断面図である。
【図５】図２のバキュームブースタの拡大断面図である。
【図６】運転者による操作力とマスタシリンダ圧（ブレーキシリンダ圧）との関係を示すグラフである。
【図７】マスタシリンダ圧と大気圧時圧力差との関係を示すグラフである。
【図８】（ａ）変圧室の空気圧および負圧室の空気圧の時間経過に対する変化と、（ｂ）マスタシリンダ圧の時間経過に対する変化とを概略的に示すチャートである。
【図９】急ブレーキ操作時における運転者による操作力とマスタシリンダ圧（ブレーキシリンダ圧）との関係を示すグラフである。
【図１０】マスタシリンダ圧と低下時圧力差との関係を示すグラフである。
【図１１】急ブレーキ操作時におけるマスタシリンダ圧と圧力差との関係を示すグラフである。
【図１２】ブレーキ制御プログラムを示すフローチャートである。
【図１３】ブレーキ制御プログラムにおいて実行される助勢限界判定サブルーチンを示すフローチャートである。
【図１４】車両用ブレーキシステムの制御を司る制御装置の機能を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
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、本請求可能発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、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。
【実施例】
【００３７】
＜車両用ブレーキシステムの構成＞
図１に、本実施例の車両用ブレーキシステム１０を概略的に示す。ブレーキシステム１０は、各車輪に対応して設けられたブレーキ装置１４（図１では、１輪のみを図示している）を備えており、ブレーキ装置１４は、ディスクブレーキ装置とされている。ブレーキ装置１４は、車輪と共に回転するブレーキディスク１６と、車体に取り付けられるブレーキキャリパ１７と、ブレーキキャリパ１７に保持されるブレーキシリンダ１８およびブレーキパッド１９とを含んで構成されている。
【００３８】
運転者の操作力によって、ブレーキ操作部材であるブレーキペダル２０が操作されると、ブレーキペダル２０に連結されるバキュームブースタ２２によって、操作力が助勢される。さらに、助勢された操作力は、バキュームブースタ２２に連結されるマスタシリンダ２４に伝えられて、その内部に収容される作動液を加圧する。作動液の液圧の変化は、マスタシリンダ２４から主配管２６ａ，２６ｂを通じて、各車輪に設けられたブレーキ装置１４のブレーキシリンダ１８まで伝達される。ブレーキ装置１４の詳しい構造についての説明は省略するが、ブレーキシリンダ１８は、加圧された作動液によって作動し、ブレーキパッド１９をブレーキディスク１６に押し付ける。したがって、ブレーキ装置１４は、このブレーキパッド１９とブレーキディスク１６との間に生じる摩擦によって、車輪の回転を抑制させて車両を減速させるための制動力を発生させることができる。
【００３９】
バキュームブースタ２２は、負圧状態とされる負圧室２８を備えており、その負圧室２８には、吸引口３０が設けられている。吸引口３０には、負圧配管３２が接続されており、負圧配管３２は、インテークマニホルド３４の分岐部３６に接続されている。インテークマニホルド３４は、その両端に開口を持ち、エンジン３８に空気を供給するための給気配管として機能する。詳しく説明すると、インテークマニホルド３４の一方の開口は、大気から空気を吸い込むための吸込口４０となっており、他方の開口は、エンジン３８が空気を吸引するための吸気部４２に連結されている。また、インテークマニホルド３４の吸込口４０と分岐部３６との間には、電子制御式のスロットル弁４４が設置されている。スロットル弁４４は、エンジン３８へ吸い込まれる空気の量を調整することが可能とされている。このため、インテークマニホルド３４の内部におけるスロットル弁４４と吸気部４２との間は、スロットル弁４４の開度，エンジン３８の回転数等に応じた負圧状態とされるのである。したがって、分岐部３６に接続された負圧配管３２、および、負圧配管３２に接続された負圧室２８も負圧状態とされるのである。また、負圧配管３２には、チェック弁５０が設けられており、そのチェック弁５０は、インテークマニホルド３４から負圧室２８への負圧の供給は許容するが、負圧室２８からインテークマニホルド３４への負圧の供給は禁止する構造とされている。言い換えれば、チェック弁５０は、インテークマニホルド３４から負圧室２８への空気の供給は禁止するが、負圧室２８からインテークマニホルド３４への空気の供給は許容する構造とされている。
【００４０】
図２は、バキュームブースタ２２およびマスタシリンダ２４の断面図である。バキュームブースタ２２は、中空のハウジング５６と、ハウジング５６内に設けられたパワーピストン５８とを含んで構成されている。パワーピストン５８は、ハブ６０とダイアフラム６２とを含んで構成され、ハウジング５６の内部は、ハブ６０とダイアフラム６２とにより、マスタシリンダ２４側の負圧室２８と、ブレーキペダル２０側の変圧室６４とに区画されている。
【００４１】
ハブ６０のマスタシリンダ２４の側には、凹部６６が設けられている。その凹部６６にはゴム製のリアクションディスク６８が嵌入されており、さらに、プッシュロッド７０の一端が凹部６６に嵌入されている。プッシュロッド７０のもう一端は、マスタシリンダ２４の加圧ピストン７２ａと係合している。また、プッシュロッド７０と並列に、圧縮コイルばね７４が配設されている。
【００４２】
マスタシリンダ２４は、ハウジング７６と、２つの加圧ピストン７２ａ，７２ｂとを含んで構成されている。２つの加圧ピストン７２ａ，７２ｂは、ハウジング７６の内部において直列に配設されており、ハウジング７６にそれの内部を摺動可能に嵌合されている。さらに、マスタシリンダ２４には、２つの加圧ピストン７２ａ，７２ｂの各々に隣接して２つの加圧室７８ａ，７８ｂがそれぞれ設けられており、各加圧室７８ａ，７８ｂ内には、それぞれ圧縮コイルばね７９ａ，７９ｂが配設されている。
【００４３】
ハブ６０のブレーキペダル２０の側には、凹部６６に連通する段付き穴８０が設けられており、その内部にはリアクションロッド８２が嵌入されている。リアクションロッド８２は、バルブオペレーティングロッド８４の一端に係合しており、バルブオペレーティングロッド８４のもう一端は、ブレーキペダル２０に接続されている。また、ハブ６０とリアクションロッド８２とは、凹部６６において板状のストッパキー８６によって結合されている。したがって、ブレーキペダル２０が操作されると、バルブオペレーティングロッド８４、リアクションロッド８２を介してハブ６０が移動させられて、さらに、ハブ６０の移動によって、リアクションディスク６８、プッシュロッド７０を介して加圧ピストン７２ａが移動させられる。つまり、マスタシリンダ２４は、ブレーキペダル２０の操作によって加圧ピストン７２ａが移動させられるように構成されているのである。そして、加圧ピストン７２ａが移動させられると、加圧室７８ａ内の作動液が加圧されて、加圧ピストン７２ｂが、その加圧された作動液によって移動させられる。
【００４４】
加圧室７８ａには、図３に示すように、主配管２６ａが接続され、加圧室７８ｂには、主配管２６ｂが接続されており、作動液の圧力上昇は、２つの配管系統によって、各車輪のブレーキシリンダ１８へと伝達されている。ちなみに、主配管２６ａは、右前輪側および左後輪側に配置された２つのブレーキシリンダ１８に接続され、主配管２６ｂは、左前輪側および右後輪側に配置された２つのブレーキシリンダ１８に接続されている。それら２つの配管系統は互いに構成が共通することから、以下、主配管２６ａを含む配管系統のみを代表的に説明し、主配管２６ｂを含む配管系統については説明を省略する。
【００４５】
主配管２６ａは、加圧室７８ａから延び出た後に二股状に分岐しており、１本の基幹配管９０と２本の分岐配管９２とが互いに接続されて構成されている。各分岐配管９２の先端にブレーキシリンダ１８が接続されている。各分岐配管９２の途中には常開の電磁開閉弁である増圧制御弁９４が設けられ、開状態でマスタシリンダ２４からブレーキシリンダ１８へ向かう作動液の流れを許容する。各分岐配管路９２には、増圧制御弁９４を迂回するバイパス配管９６が接続され、各バイパス配管９６には作動液戻り用の逆止弁９８が設けられている。各分岐配管９２のうち増圧制御弁９４とブレーキシリンダ１８との間の部分からリザーバ配管１００が延びてリザーバ１０２に至っている。各リザーバ配管１００の途中には常閉の電磁開閉弁である減圧制御弁１０４が設けられ、開状態でブレーキシリンダ１８からリザーバ１０２へ向かう作動液の流れを許容する。
【００４６】
リザーバ１０２は、作動液をスプリングによって加圧状態において収容する構造とされており、ポンプ配管１０６によってポンプ１０８の吸入側に接続されている。ポンプ１０８の吸入側には逆止弁である吸入弁１１０、吐出側には逆止弁である吐出弁１１２がそれぞれ設けられている。ポンプ１０８の吐出側と基幹配管９０とを接続する補助配管１１４には、オリフィス１１６と固定ダンパ１１８とがそれぞれ設けられており、それらにより、ポンプ１０８の脈動が軽減される。
【００４７】
基幹配管９０には、補助配管１１４との接続点とマスタシリンダ２４との間の部分に圧力制御弁１２０が設けられている。圧力制御弁１２０は、ポンプ１０８の非作動時には、マスタシリンダ２４とブレーキシリンダ１８との間の作動液の双方向の流れを許容し、ポンプ１０８の作動時には、ポンプ１０８からの作動液をマスタシリンダ２４に逃がすとともに、その逃がすときのポンプ１０８の吐出圧の高さをマスタシリンダ２４の液圧に基づいて変化させる構造とされている。具体的に説明すれば、圧力制御弁１２０は、図４に示すように、ハウジング（図示省略）と、マスタシリンダ側に設けられた弁子１３０と、ブレーキシリンダ側に設けられた弁座１３２と、それら弁子１３０および弁座１３２の相対移動を制御するソレノイド１３４とを有している。ソレノイド１３４の消磁状態においては、図４（ａ）に示すように、スプリング１３６の弾性力によって弁子１３０は弁座１３２から離間させられており、圧力制御弁１２０は、その状態において、マスタシリンダ側とブレーキシリンダ側との間での双方向の作動液の流れを許容する。つまり、消磁状態において、圧力制御弁１２０は開弁されている。一方、ソレノイド１３４の励磁状態においては、図４（ｂ）に示すように、ソレノイド１３４の磁気力によって弁子１３０が弁座１３２に向かって付勢され、弁子１３０が弁座１３２に着座させられる。この際、弁子１３０には、ブレーキシリンダ圧とマスタシリンダ圧との差に基づく力Ｆ1とスプリング１３６の弾性力Ｆ2との和と、ソレノイド１３４の磁気力によって弁子１３０が付勢される力Ｆ3とが互いに逆向きに作用する。
【００４８】
上述のような構造から、ソレノイド１３４の励磁状態において、圧力差に基づく力Ｆ1と弾性力Ｆ2との和が付勢力Ｆ3以下である間は、圧力制御弁１２０は閉じており、ポンプ１０８からの作動液がマスタシリンダ２４に流れることが阻止される。このため、ポンプ１０８の作動に伴ってポンプ１０８の吐出圧が増加し、ブレーキシリンダ１８にマスタシリンダ圧より高い液圧を作用させることが可能となる。それに対し、ポンプ１０８の吐出圧、すなわちブレーキシリンダ圧が増加し、圧力差に基づく力Ｆ1と弾性力Ｆ2との和が付勢力Ｆ3より大きくなれば、弁子１３０が弁座１３２から離間し、ポンプ１０８からの作動液がマスタシリンダ１４に流れる。このため、ポンプ１０８の吐出圧、すなわちブレーキシリンダ圧は、圧力差に基づく力Ｆ1と弾性力Ｆ2との和が付勢力Ｆ3より大きくなった時点のブレーキシリンダ圧に維持される。つまり、ソレノイド１３４の励磁状態において、ポンプ１０８を作動させることで、付勢力Ｆ3から弾性力Ｆ2を減じた力に相当する圧力分、マスタシリンダ圧より高い液圧を、ブレーキシリンダ１８に作用させることが可能となる。また、弁子１３０が弁座１３２に着座させられた状態でのスプリング１３６の弾性力Ｆ2は一定であることから、付勢力Ｆ3の大きさ、つまり、ソレノイド１３４への通電量を制御することで、圧力差に基づく力Ｆ1を制御することが可能となる。つまり、ソレノイド１３４への通電量を制御することで、ブレーキシリンダ圧とマスタシリンダ圧との圧力差、詳しく言えば、ブレーキシリンダ圧からマスタシリンダ圧を減じた圧力差を制御することが可能となる。このように、圧力制御弁１２０は、作動液の流通を許容する状態と禁止する状態とを切換えるとともに、作動液の流通を禁止した状態においてブレーキシリンダ圧を制御可能に調整することが可能とされているのである。つまり、圧力制御弁１２０は、流通状態切換器と調整器としての２つの機能を有しているのである。
【００４９】
また、図３に示すように、基幹配管９０には、その圧力制御弁１２０を迂回するようにバイパス配管１４０が接続されており、そのバイパス配管１４０には、マスタシリンダ２４からブレーキシリンダ１８への作動液の流れを許容し、その逆向きの流れを阻止する逆止弁１４６が設けられている。また、基幹配管９０のうちマスタシリンダ２４と圧力制御弁１２０との間の部分から延びてポンプ配管１０６に至る補給配管１４８が設けられており、その補給配管１４８の途中には常閉の電磁開閉弁である流入制御弁１５０が設けられている。また、ポンプ配管１０６と補給配管１４８との接続点とポンプ配管１０６とリザーバ配管１００との接続点との間に、補給配管１４８からリザーバ１０２に向かう作動液の流れを阻止し、その逆向きの流れを許容する逆止弁１５２が設けられている。
【００５０】
上述のような構造によって、増圧制御弁９４および圧力制御弁１２０が開弁されるとともに、減圧制御弁１４０および流入制御弁１５０が閉弁された状態において、運転者によってブレーキペダル２０が踏み込まれた場合には、加圧ピストン７２ａ，７２ｂの移動に伴って、加圧室７８ａ，７８ｂ内の作動液が加圧されて、その作動液の圧力上昇が、連通路としての主配管２６ａ，２６ｂを通じて各車輪のブレーキ装置１４へと伝達される。そして、ブレーキ装置１４が制動力を発生させるのである。
【００５１】
また、バキュームブースタ２２のパワーピストン５８を構成するハブ６０の内部には、図２に示すように、弁機構１６０が設けられており、弁機構１６０は、負圧室２８と変圧室６４との連通または遮断、あるいは、変圧室６４と大気との連通または遮断を行えるように構成されている。弁機構１６０は、ブレーキペダル２０の操作に依拠して移動させられるバルブオペレーティングロッド８４に連動して、それらの連通および遮断を行うことが可能となっている。
【００５２】
詳しく説明すると、弁機構１６０は、バルブオペレーティングロッド８４を貫通させた状態でハブ６０の内部に設けられたコントロールバルブ１６２と、ハブ６０内部と負圧室２８とを連通する第１連通穴１６４と、ハブ６０内部と変圧室６４とを連通する第２連通穴１６６とを備えている。コントロールバルブ１６２は、バルブオペレーティングロッド８４と並列に配設されたコイルスプリング１６８によってリアクションロッド８２に向かって付勢されており、ブレーキペダル２０が操作されていない状態（図２に示す状態）においては、コントロールバルブ１６２のマスタシリンダ２４側の端部は、リアクションロッド８２のブレーキペダル２０側の端部に形成されたボス部１７０に当接している。この状態において、コントロールバルブ１６２とボス部１７０とによって、ハブ６０のマスタシリンダ２４側の内部空間は大気と遮断され、その内部空間に、第１連通穴１６４および第２連通穴１６６が開口した状態となる。つまり、負圧室２８と変圧室６４とが連通し、変圧室６４と大気とは遮断された状態となり、負圧室２８と変圧室６４とは等圧の負圧状態となっている。
【００５３】
そして、ブレーキペダル２０が操作されていない状態から運転者によって踏み込まれると、バルブオペレーティングロッド８４がマスタシリンダ２４側に移動し、その移動に伴って、リアクションロッド８２およびコントロールバルブ１６２もマスタシリンダ２４側に移動する。コントロールバルブ１６２の移動によって、図５（ａ）に示すように、コントロールバルブ１６２が、ハブ部６０内部への第１連通穴１６４の開口の内側に形成された凸部１７２に当接し、大気と遮断されたハブ６０の内部空間１７４には、第１連通穴１６４は開口せずに、第２連通穴１６６のみが開口した状態となる。つまり、変圧室６４と大気とは遮断され、負圧室２８と変圧室６４とも遮断された状態となる。
【００５４】
そして、さらにブレーキペダル２０が踏み込まれることで、図５（ｂ）に示すように、バルブオペレーティングロッド８４の移動に伴って、コントロールバルブ１６２とリアクションロッド８２のボス部１７０との当接が解除される。コントロールバルブ１６２が凸部１７２に当接しているため、コントロールバルブ１６２はマスタシリンダ２４側に移動せず、リアクションロッド８２が、バルブオペレーティングロッド８４とともに、マスタシリンダ２４側に移動するためである。この状態において、ハブ６０のマスタシリンダ２４側の内部空間１７４は、コントロールバルブ１６２とボス部１７０との隙間を介して大気と連通し、その内部空間１７４に第２連通穴１６６のみが開口した状態となる。つまり、負圧室２８と変圧室６４とは遮断され、変圧室６４と大気とが連通した状態となる。このような状態においては、負圧室２８は負圧状態となっているが、変圧室６４への大気の流入によって、変圧室６４の負圧は低くなり、０となる。つまり、変圧室６４の絶対気圧は大気圧となる。このため、負圧室２８と変圧室６４との間に圧力差が発生し、その圧力差による差圧力が、操作力によるパワーピストン５８の移動方向と同じ方向に作用するため、バキュームブースタ２２は、ブレーキ操作における運転者の操作力を助勢することができるのである。なお、ハブ６０のブレーキペダル２０側の端部の内周部には、バルブオペレーティングロッド８４を貫通させた状態でフィルタ１７６が設けられており、図５（ｂ）の矢印に示すように、流入路として機能するハブ６０の内部を介して、大気が変圧室６４へ流入する際に、塵，埃等が入り込まないようにされている。
【００５５】
一方、ブレーキペダル２０に加えられる操作力が解除された場合には、まず、リアクションロッド８２が、バルブオペレーティングロッド８４とともに、ブレーキペダル２０側に移動し、リアクションロッド８２のボス部１７０とコントロールバルブ１６２とが、図５（ａ）に示すように当接する。そして、リアクションロッド８２とバルブオペレーティングロッド８４とがさらにブレーキペダル２０側に移動すると、リアクションロッド８２によってコントロールバルブ１６２がブレーキペダル２０側に移動させられて、図２に示すように、コントロールバルブ１６２と凸部１７２との当接が解除させられる。つまり、まず、変圧室６４と大気とが遮断された状態となり、遮断された後に、変圧室６４と大気とが連通した状態となる。したがって、この状態において、変圧室６４から負圧室２８へ空気が流入し、負圧室２８と変圧室６４とは、負圧状態において同じ空気圧となる。つまり、負圧室２８と変圧室６４との間の圧力差がなくなり、操作力もなくなるため、加圧ピストン７２，パワーピストン５８等は、圧縮コイルばね７４および圧縮コイルばね７９ａ，７９ｂの圧縮ばね力によって、ブレーキペダル２０が操作されていない場合の位置へと戻されるのである。なお、バキュームブースタ２２のハウジング５６には、変圧室６４内の空気圧を検出する圧力センサ１７８が設けられている。
【００５６】
本システム１０では、図１に示すように、ブレーキ電子制御ユニット（以下、単に「ブレーキＥＣＵ」という場合がある）１８０が設けられている。ブレーキＥＣＵ１８０は、各種制御弁９４，１０４，１２０，１５０、ポンプ１０８の作動を制御する制御装置であり、各ブレーキ装置１４のブレーキシリンダ１８に作用させる作動液の液圧を制御するものである。ブレーキＥＣＵ１８０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備えたコンピュータを主体として構成されたコントローラ１８２と、ポンプ１０８の有するポンプモータ１８４に対応する駆動回路１８６と、各種制御弁９４，１０４，１２０，１５０のそれぞれに対応する複数の駆動回路１８８，１９０，１９２，１９４とを有している（図１４参照）。それら複数の駆動回路１８６，１８８，１９０，１９２，１９４には、コンバータ１９６を介してバッテリ１９８が接続されており、ポンプモータ１８４、各種制御弁９４，１０４，１２０，１５０に、そのバッテリ１９８から電力が供給される。
【００５７】
さらに、複数の駆動回路１８６，１８８，１９０，１９２，１９４には、コントローラ１８２が接続されており、コントローラ１８２が、それら複数の駆動回路１８６，１８８，１９０，１９２，１９４に各制御信号を送信する。詳しくは、コントローラ１８２は、ポンプモータ１８４の駆動回路１８６にモータ駆動信号を送信し、増圧制御弁９４，減圧制御弁１０４，流入制御弁１５０のそれぞれの駆動回路１８８，１９０，１９４に各制御弁を開閉するための制御信号を送信する。さらに、圧力制御弁１２０の駆動回路１９２には、圧力制御弁１２０の有するソレノイド１３４の発生させる磁気力を制御するための電流制御信号を送信する。このように、コントローラ１８２が各駆動回路１８６，１８８，１９０，１９２，１９４に各制御信号を送信することで、ポンプモータ１８４、各種制御弁９４，１０４，１２０，１５０の作動を制御する。
【００５８】
また、コントローラ１８２には、上記圧力センサ１７８［ＰH］とともに、マスタシリンダ２４の液圧であるマスタシリンダ圧を検出する液圧センサ２００［ＰM］と、大気圧を検出する大気圧センサ［ＰT］２０２とが接続されており、各センサによる検出値は、後に説明するブレーキシステム１０の制御において利用される。なお、［ ］の文字は、上記センサを図面において表す場合に用いる符号である。
【００５９】
＜車両用ブレーキシステムの制御＞
本システム１０において、通常、増圧制御弁９４および圧力制御弁１２０が開弁されるとともに、減圧制御弁１４０および流入制御弁１５０が閉弁されており、運転者によってブレーキペダル２０が踏み込まれた場合には、マスタシリンダ２４内の作動液が加圧されて、その作動液の圧力上昇が、主配管２６ａ，２６ｂを通じて各車輪のブレーキ装置１４へと伝達される。そして、加圧された作動液によってブレーキ装置１４が制動力を発生させるのである。つまり、通常、運転者による操作力およびバキュームブースタ２２による助勢力によって加圧された作動液に依拠して、ブレーキ装置１４が制動力を発生させるのである。
【００６０】
ただし、バキュームブースタ２２は、上述したように、ブレーキ操作に伴って変圧室６４に大気が流入し、その変圧室６４と負圧室２８との間の圧力差を利用して、運転者による操作力を助勢する構造とされていることから、変圧室６４内の空気圧である変圧室圧が大気圧に達するまでは助勢力は増加するが、変圧室圧が大気圧に達すると助勢力は増加しなくなる。このため、運転者による操作力が増加する際に、変圧室圧が大気圧に達するまでは操作力と助勢力との増加によってマスタシリンダ圧は増加するが、変圧室圧が大気圧に達すると操作力の増加のみによってマスタシリンダ圧は増加する。このため、運転者による操作力（踏力）Ｆとマスタシリンダ圧ＰMとの関係は、図６の実線に示すようになる。ちなみに、図中のＦTは、変圧室圧が大気圧に達したときの操作力である。
【００６１】
図から解るように、操作力ＦがそのＦTを超えると、マスタシリンダ圧ＰMの増加勾配が急減する。増圧制御弁９４および圧力制御弁１２０が開弁されるとともに、減圧制御弁１４０および流入制御弁１５０が閉弁された状態において、マスタシリンダ圧ＰMとブレーキシリンダ１８に作用する作動液の液圧とは同じであるため、図の縦軸は、ブレーキシリンダ１８に作用する作動液の液圧であるブレーキシリンダ圧ＰBと考えることができる。つまり、変圧室圧が大気圧になると、バキュームブースタ２２による助勢が限界に達し、制動力の増加勾配が急減するのである。制動力の増加勾配、詳しく言えば、単位操作力あたりの制動力の増加量が減ると、運転者はブレーキの効きが悪くなったと感じて、ブレーキ操作に違和感を感じる虞があり、制動力の増加勾配の急減は望ましくない。
【００６２】
本システム１０では、バキュームブースタ２２による助勢が限界に達しても、制動力の増加勾配が急減することなく、ブレーキの効きが悪くならないように、ブレーキシリンダ圧ＰBを増加させる制御、所謂、ブレーキ効き特性制御を実行している。詳しく言えば、バキュームブースタ２２による助勢が限界に達しても、図６の一点鎖線に示すように、ブレーキシリンダ圧ＰBを変化させるべく、バキュームブースタ２２による助勢が限界に達した後に、作動液加圧装置としてのポンプ１０８を作動させて、そのポンプ１０８によって作動液を加圧する制御を実行している。具体的には、バキュームブースタ２２による助勢が限界に達した後に、増圧制御弁９４が開弁されるとともに減圧制御弁１４０が閉弁された状態が維持され、流入制御弁１５０が開弁されるとともに、ポンプ１０８が作動させられる。そして、さらに圧力制御弁１２０のソレノイド１３４が励磁状態とされる。圧力制御弁１２０は、上述したように、ソレノイド１３４への通電量を制御することで、ブレーキシリンダ圧ＰBとマスタシリンダ圧ＰMとの圧力差、詳しく言えば、ブレーキシリンダ圧ＰBからマスタシリンダ圧ＰMを減じた圧力差ΔＰを制御することが可能な構造とされている。したがって、その圧力差ΔＰが、図６中での斜線に相当する大きさになるように、ソレノイド１３４への通電量を制御することで、ブレーキシリンダ圧ＰBを、図６の一点鎖線に示すように変化させるのである。
【００６３】
本システム１０では、バキュームブースタによる助勢限界後において、ブレーキシリンダ圧とマスタシリンダ圧との圧力差ΔＰが、図に示すように、操作力Ｆの増大、つまり、マスタシリンダ圧ＰMの増大に伴って大きくなるように、ソレノイド１３４への通電量を制御している。具体的には、コントローラ１８２のコンピュータには、図７に示すようなマスタシリンダ圧ＰMをパラメータとする圧力差ΔＰに関するマップデータ、詳しく言えば、変圧室圧が大気圧となったことに起因して生じさせるべき圧力差（以下、「大気圧時圧力差」という場合がある）ΔＰTに関するマップデータが格納されており、大気圧時圧力差ΔＰTが、その設定された規則であるマップデータを参照することによって決定される。ちなみに、図中のＰMTは、変圧室圧が大気圧に達したときのマスタシリンダ圧である。そして、その決定された大気圧時圧力差ΔＰTに基づく力Ｆ1と圧力制御弁１２０の有するスプリング１３６の弾性力Ｆ2とを加えた力をソレノイド１３４が発生できるように、ソレノイド１３４への供給電流ｉが決定される。このように決定された供給電流ｉをソレノイド１３４へ通電するとともに、ポンプ１０８を作動させることで、ブレーキシリンダ圧ＰBを図６の一点鎖線に示すように変化させることが可能となり、バキュームブースタによる助勢限界の前後にかかわらず、ブレーキの効き特性を一定にすることが可能となる。
【００６４】
上述したブレーキ効き特性制御においては、変圧室圧が大気圧となった時点において助勢限界であると認定し、その時点以降にブレーキ装置に作用する作動液に圧力が加えられている。変圧室圧が大気圧となると、負圧室２８と変圧室６４との差が大きくならず、バキュームブースタ２２による助勢が限界に達するためである。しかし、変圧室６４への大気の流入に伴って変圧室圧が大気圧に近づく過程において、負圧室２８と変圧室６４との差が大きくならず、逆に、その差が小さくなり、バキュームブースタによるブースタ効果が低下する場合がある。
【００６５】
詳しく説明すれば、ブレーキ操作に伴って、バキュームブースタ２２のダイヤフラム６２は負圧室２８側に動き、負圧室２８の容積が減少するとともに、変圧室６４の容積は増加する。このため、ブレーキ操作に伴う変圧室６４への大気の流入が無いと仮定すれば、変圧室６４の容積の増加に依拠して、変圧室圧は低下する。一方で、ブレーキペダル２０が操作されると、実際には、変圧室６４へ大気が流入して、変圧室圧は増加する。変圧室６４への大気の流入に依拠した変圧室圧の増加速度は、通常、変圧室６４の容積増加に依拠した変圧室圧の低下速度よりも高いため、変圧室圧は、低下することなく、大気圧となる迄増加する。しかし、変圧室６４へ大気が流入する際に、大気は、図５（ｂ）の矢印に示すように、比較的狭い隙間を通って変圧室内に流入するとともに、フィルタ１７６を介して変圧室内に流入するため、大気の流入速度には限界がある。このため、例えば、急ブレーキ操作時には、変圧室６４の容積の増加速度が高くなり、容積増加に依拠した変圧室圧の低下速度が、大気の流入に依拠した変圧室圧の増加速度より高くなる場合がある。このような場合には、変圧室圧への大気の流入に伴って変圧室圧が大気圧に近づく過程において、変圧室圧が低下する。
【００６６】
一方で、ブレーキ操作に伴って負圧室２８の容積が減少する際に、負圧室２８内の空気圧である負圧室圧が高くなる場合がある。負圧室２８は、逆止弁５０を介して負圧配管３２によってインテークマニホルド３４に接続されており、負圧室２８の容積が減少しても、通常は、負圧室内の空気がインテークマニホルド３４へ流出するため、負圧室圧は大きくは変化しない。ただし、負圧室２８内の空気は、負圧配管３２，逆止弁５０を介して、インテークマニホルド３４へ流出するため、空気の流出速度には限界があり、急ブレーキ等において、負圧室２８の容積の減少速度が高い場合には、負圧室圧が高くなる場合がある。
【００６７】
図８（ａ）に、急ブレーキ操作時における変圧室圧ＰH（実線）および負圧室圧ＰF（一点鎖線）を、図８（ｂ）に、マスタシリンダ圧ＰMを、時間ｔの経過を横軸とするグラフにて概略的に示す。ブレーキ操作開始時点（ｔ1）においては、負圧室２８と変圧室６４とは連通していることから、変圧室圧ＰHと負圧室圧ＰFとは同じとなっており、その後、ブレーキ操作に伴って、変圧室６４へ大気が流入して、変圧室圧ＰHは大気圧ＰTに近づいていく。変圧室圧ＰHは大気圧ＰTに近づく過程において、ｔ2経過時に変圧室圧ＰHは低下し始め、ｔ3時点において変圧室圧ＰHが最も低下する。つまり、ｔ2経過時からｔ3時点までは、変圧室６４の容積増加に依拠した変圧室圧の低下速度が、変圧室６４はの大気の流入に依拠した変圧室圧の増加速度より高くなり、変圧室圧ＰHが低下したと考えられる。そして、ｔ3時点以降、変圧室圧ＰHは再び増加し、ｔ4時点において、変圧室圧ＰHは大気圧ＰTとなる。一方、負圧室圧ＰFは、負圧室２８の容積の増加に伴って増加して、負圧室２８内の空気がインテークマニホルド３４へ流出することで、減少する。
【００６８】
図から解るように、ｔ1時点からｔ2時点までは、変圧室圧ＰHが急激に増加しているため、変圧室圧ＰHと負圧室圧ＰFとの差は大きくなっている。そして、ｔ2経過時からｔ3時点までは、変圧室圧ＰHが低下するとともに、負圧室圧ＰFが高くなるため、変圧室圧ＰHと負圧室圧ＰFとの差は小さくなっている。特に、変圧室圧ＰHが最も低下するｔ3時点においては、変圧室圧ＰHと負圧室圧ＰFとの差は相当小さくなる。このため、ｔ3時点以降のマスタシリンダ圧ＰMの増加勾配は、ｔ1時点からｔ3時点までのマスタシリンダ圧ＰMの増加勾配より小さくなっている。つまり、変圧室圧ＰHが大気圧となる前に、ｔ3時点において、バキュームブースタによるブースタ効果が低下するのである。なお、ｔ3時点においてブースタ効果が低下しても、変圧室圧ＰHがｔ4時点において大気圧となるまでは、変圧室圧ＰHと負圧室圧ＰFとの差はある程度大きくなることから、ｔ3経過時からｔ4時点までのマスタシリンダ圧ＰMの増加勾配は、ｔ4時点以降のマスタシリンダ圧ＰMの増加勾配より僅かに大きくなっている。
【００６９】
そこで、本システム１０では、ブレーキ操作に伴って変圧室圧が大気圧に近づく過程において、変圧室圧が低下したときには、減圧室圧が大気圧となった時点ではなく、変圧室圧が最も低下した時点において助勢限界とみなし、ブレーキ効き特性制御を実行している。変圧室圧が最も低下した時点に開始されるブレーキ効き特性制御と、減圧室圧が大気圧となった時点に開始されるブレーキ効き特性制御とは、開始条件は異なっているが、制御方法に関しては、殆ど同じである。このため、変圧室圧の低下時におけるブレーキ効き特性制御の説明において、制御方法の同じ部分については説明を省略あるいは簡略するものとする。
【００７０】
ブレーキ操作に伴って変圧室圧が大気圧に近づく過程において、変圧室圧が低下する場合の運転者による操作力（踏力）Ｆとマスタシリンダ圧ＰMとの関係は、図９の実線に示すようになる。ちなみに、図中のＰMTは、変圧室圧が大気圧に達したときのマスタシリンダ圧であり、ＰMDは、変圧室圧が最も低下したときのマスタシリンダ圧である。本制御においても、図９の一点鎖線に示すように、ブレーキシリンダ圧ＰBを変化させるべく、ブレーキシリンダ圧ＰBとマスタシリンダ圧ＰMとの圧力差ΔＰが、図中での斜線に相当する大きさになるように、ソレノイド１３４への通電量が制御される。
【００７１】
具体的には、コントローラ１８２のコンピュータには、図１０に示すようなマスタシリンダ圧ＰMをパラメータとする圧力差ΔＰに関するマップデータ、詳しく言えば、変圧室圧が低下したことに起因して生じさせるべき圧力差（以下、「低下時圧力差」という場合がある）ΔＰDに関するマップデータが格納されており、変圧室圧が最も低下した時点から大気圧に達するまで、つまり、マスタシリンダ圧ＰMがＰMD以上ＰMT未満である場合において、低下時圧力差ΔＰDが、その設定された規則であるマップデータを参照することによって決定される。ちなみに、図中のΔＰ0は、変圧室圧が大気圧に達したときにあるべき圧力差ΔＰである。そして、変圧室圧が大気圧に達した後、つまり、マスタシリンダ圧ＰMがＰMT以上となった場合には、図７に示すマップデータを参照することによって、大気圧時圧力差ΔＰTが決定され、その決定された大気圧時圧力差ΔＰTとΔＰ0とを和したものが、生じさせるべき圧力差ΔＰとなる。
【００７２】
図１１に、変圧室圧の低下時におけるブレーキ効き特性制御での圧力差ΔＰと、マスタシリンダ圧ＰMとの関係をグラフにて概略的に示す。マスタシリンダ圧ＰMがＰMD以上ＰMT未満である場合、つまり、変圧室圧が最も低下した時点から大気圧になるまでは、図１０に示すようなマップデータに従って圧力差ΔＰが決定されており、マスタシリンダ圧ＰMがＰMT以上である場合、つまり、変圧室圧が大気圧になった後は、図１０に示すようなマップデータに従って圧力差ΔＰが決定されているのである。図から解るように、変圧室圧が大気圧になった後の圧力差ΔＰの増加勾配が、変圧室圧が大気圧になる迄の圧力差ΔＰの増加勾配より大きくなっている。このように圧力差ΔＰを決定することで、ブレーキシリンダ圧ＰBを図９の一点鎖線に示すように変化させることが可能となり、変圧室圧の低下時におけるブレーキ効き特性制御においても、ブレーキの効き特性を一定にすることが可能となる。
【００７３】
ちなみに、上述したように、助勢限界に伴って変圧室圧が低下する場合があるが、運転者によるブレーキペダル２０の操作方法によって変圧室圧が低下する場合がある。具体的には、例えば、運転者がブレーキ操作の最中にブレーキペダル２０への操作力を一旦弱めて、再度ブレーキペダル２０を踏み込むような場合である。このような場合には、変圧室が負圧室に連通させられて、変圧室が低下することがあるのである。そこで、本システム１０では、助勢限界以外の要因で変圧室圧が低下する虞がある場合には、変圧室圧の低下時におけるブレーキ効き特性制御の実行を禁止している。詳しく言えば、ブレーキペダル２０の操作量が減少しているような場合には、助勢限界以外の要因で変圧室圧が低下する虞があるため、変圧室圧の低下時におけるブレーキ効き特性制御の実行を禁止している。具体的には、マスタシリンダ圧ＰMの変化速度が０より大きい場合にはブレーキペダル２０の操作量が増加していると考えられることから、マスタシリンダ圧ＰMの変化速度が負の値に設定された閾速度以下である場合には、変圧室圧の低下時におけるブレーキ効き特性制御の実行を禁止している。
【００７４】
＜制御プログラム＞
本システム１０において、バキュームブースタ２２の助勢限界時に実行されるブレーキ効き制御は、図１２にフローチャートを示すブレーキ制御プログラムが、イグニッションスイッチがＯＮ状態とされている間、短い時間間隔（例えば、数ｍsec）をおいてコントローラ１８２により繰り返し実行されることによって行われる。以下に、その制御のフローを、図に示すフローチャートを参照しつつ、簡単に説明する。
【００７５】
本プログラムに従う処理では、まず、ステップ１（以下、単に「Ｓ１」と略す。他のステップについても同様とする）において、液圧センサ２００によってマスタシリンダ圧ＰMが検出される。次に、Ｓ２において、バキュームブースタ２２による助勢限界を認定するべく、図１３にフローチャートを示す助勢限界認定サブルーチンを実行するための処理が実行される。このサブルーチンにおいては、まず、Ｓ２１において、ブレーキ操作がされているか否かが判定される。具体的には、マスタシリンダ圧ＰMが閾値を超えているか否かが判定される。マスタシリンダ圧ＰMが閾値を超えていると判定された場合、つまり、ブレーキ操作がされていると判定された場合には、Ｓ２２において、大気圧時助勢限界フラグＧTのフラグ値が１にされているか否かが判定される。そのフラグＧTは、変圧室圧ＰHが大気圧ＰTになったことによってバキュームブースタによる助勢が限界に達しているか否かを示すフラグであり、そのフラグＧTのフラグ値が１とされている場合には、変圧室圧ＰHが大気圧ＰTになったことによって助勢限界に達していることを示し、０とされている場合には、変圧室圧ＰHが大気圧ＰTになったことによっては助勢限界に達していないことを示している。
【００７６】
大気圧時助勢限界フラグＧTのフラグ値が０にされていると判定された場合には、Ｓ２３において、圧力センサ１７８によって変圧室圧ＰHが検出され、Ｓ２４において、大気圧センサ２０２によって大気圧ＰTが検出される。次に、Ｓ２５において、変圧室圧ＰHが大気圧ＰTになっているか否かが判定される。変圧室圧ＰHが大気圧ＰTになっていないと判定された場合には、Ｓ２６において、低下時助勢限界フラグＧDのフラグ値が１にされているか否かが判定される。そのフラグＧDは、ブレーキ操作中に変圧室圧ＰHが低下したことに依拠して助勢限界とみなされているか否かを示すフラグであり、そのフラグＧDのフラグ値が１とされている場合には、変圧室低下に依拠して助勢限界とみなされていることを示し、０とされている場合には、変圧室低下に依拠して助勢限界とみなされていないことを示している。
【００７７】
低下時助勢限界フラグＧDのフラグ値が０にされていると判定された場合には、Ｓ２７において、マスタシリンダ圧ＰMの変化速度Ｖが演算され、Ｓ２８において、その演算されたマスタシリンダ圧ＰMの変化速度Ｖが閾速度Ｖ0以下であるか否かが判定される。変化速度Ｖが閾速度Ｖ0より高いと判定された場合には、Ｓ２９において、変圧室圧ＰHが低下しているか否かが判定される。具体的には、今回の本プログラムの実行において検出された変圧室圧ＰHが、前回の本プログラムの実行において検出された前回変圧室圧ＰHPより小さいか否かが判定される。変圧室圧ＰHが前回変圧室圧ＰHPより小さいと判定された場合、つまり、変圧室圧ＰHが減少していると判定された場合には、Ｓ３０において、変圧室圧低下フラグＧGのフラグ値が１にされる。そのフラグＧGは、変圧室圧ＰHが低下しているか否かを示すフラグであり、そのフラグＧGのフラグ値が１とされている場合には、変圧室圧ＰHが低下していることを示し、０とされている場合には、変圧室圧ＰHが低下していないことを示している。次に、Ｓ３１において、変圧室圧ＰHが最も低下したときのマスタシリンダ圧である低下時マスタシリンダ圧ＰMDが、今回の本プログラムの実行において検出されたマスタシリンダ圧ＰMとされる。
【００７８】
また、Ｓ２９において変圧室圧ＰHが低下していないと判定された場合には、Ｓ３２において、変圧室圧低下フラグＧGのフラグ値が１にされているか否かが判定される。そのフラグＧGのフラグ値が１にされていると判定された場合には、Ｓ３３において、そのフラグＧGのフラグ値が０にされ、Ｓ３４において、低下時助勢限界フラグＧDのフラグ値が１にされる。また、Ｓ２５において変圧室圧ＰHが大気圧ＰTになっていると判定された場合には、Ｓ３５において、変圧室圧ＰHが大気圧ＰTとなったときのマスタシリンダ圧である大気圧時マスタシリンダ圧ＰMTが、今回の本プログラムの実行において検出されたマスタシリンダ圧ＰMとされ、Ｓ３６において、大気圧時助勢限界フラグＧTのフラグ値が１にされる。
【００７９】
また、Ｓ２８においてマスタシリンダ圧ＰMの変化速度Ｖが閾速度Ｖ0以下であると判定された場合には、Ｓ３７において、変圧室圧低下フラグＧGのフラグ値が１にされているか否かが判定され、そのフラグＧGのフラグ値が１にされていると判定された場合には、Ｓ３８において、そのフラグＧGのフラグ値が０にされる。また、Ｓ２１においてブレーキ操作がされていないと判定された場合には、Ｓ３９〜Ｓ４１において、低下時助勢限界フラグＧD，大気圧時助勢限界フラグＧT，変圧室圧低下フラグＧGの各フラグ値が０にされる。各フラグＧD，ＧT，ＧGのフラグ値が決定されると、このサブルーチンが終了する。ちなみに、このサブルーチンを実行することで、バキュームブースタによる助勢限界を認定することが可能であり、ブレーキ操作時に変圧室圧が低下した場合の助勢限界認定方法を実行することが可能となっている。
【００８０】
助勢限界判定サブルーチンの実行の後、Ｓ３において、大気圧時助勢限界フラグＧTのフラグ値が１とされているか否かが判定される。そのフラグＧTのフラグ値が０とされていると判定された場合には、Ｓ４において、低下時助勢限界フラグＧDのフラグ値が１とされているか否かが判定される。そのフラグＧDのフラグ値が０とされていると判定された場合には、運転者による操作力とバキュームブースタ２２による助勢力とによって制動力を発生させるべく、Ｓ５において、ソレノイド１３４への供給電流ｉが０に決定され、その決定された供給電流ｉに基づく電流制御信号が駆動回路１９２に送信される。そして、Ｓ６において、流入制御弁１５０を閉弁させるための制御信号が駆動回路１９４に送信され、Ｓ７において、ポンプモータ１８４を停止させるための制御信号が駆動回路１８６に送信される。
【００８１】
また、Ｓ４において低下時助勢限界フラグＧDのフラグ値が１とされていると判定された場合には、Ｓ８において、低下時マスタシリンダ圧ＰMDとマスタシリンダ圧ＰMとに基づいて、図１０に示すようなマップデータを参照することによって低下時圧力差ΔＰDが演算される。そして、Ｓ９において、ブレーキ効き特性制御に用いられる圧力差ΔＰが、その演算された低下時圧力差ΔＰDに決定される。また、Ｓ３において大気圧時助勢限界フラグＧTのフラグ値が１とされていると判定された場合には、Ｓ１０において、大気圧時マスタシリンダ圧ＰMTとマスタシリンダ圧ＰMとに基づいて、図７に示すようなマップデータを参照することによって大気圧時圧力差ΔＰTが演算される。そして、Ｓ１１において、低下時助勢限界フラグＧDのフラグ値が１とされているか否かが判定され、そのフラグＧDのフラグ値が１とされていると判定された場合には、Ｓ１２において、制御に用いられる圧力差ΔＰが、その演算された大気圧時圧力差ΔＰTと、前回の本プログラムの実行において用いられた前回低下時圧力差ΔＰDPとを和したものに決定される。ちなみに、前回低下時圧力差ΔＰDPは、図１０中でのΔＰ0に相当する。また、低下時助勢限界フラグＧDのフラグ値が０とされていると判定された場合には、Ｓ１３において、制御に用いられる圧力差ΔＰが、演算された大気圧時圧力差ΔＰTに決定される。
【００８２】
制御に用いられる圧力差ΔＰが決定されると、ブレーキ効き特性制御を実行するべく、Ｓ１４において、その決定された圧力差ΔＰに基づいて、ソレノイド１３４への供給電流ｉが決定され、その決定された供給電流ｉに基づく電流制御信号が駆動回路１９２に送信される。そして、Ｓ１５において、流入制御弁１５０を開弁させるための制御信号が駆動回路１９４に送信され、Ｓ１６において、ポンプモータ１８４を駆動させるための制御信号が駆動回路１８６に送信される。以上の一連の処理の後、本プログラムの１回の実行が終了する。
【００８３】
＜コントローラの機能構成＞
上記プログラムを実行するコントローラ１８２は、それの実行処理に鑑みれば、図１４に示すような機能構成を有するものと考えることができる。図から解るように、コントローラ１８２は、Ｓ８〜Ｓ１６の処理を実行する機能部、つまり、ブレーキ効き特性制御を実行する機能部として、ブレーキ効き特性制御実行部２１０を、Ｓ２１〜Ｓ３７の処理を実行する機能部、つまり、バキュームブースタ２２による助勢限界を認定する機能部として、助勢限界認定部２１２を、それぞれ備えている。ちなみに、助勢限界認定部２１２は、助勢限界を認定するための助勢限界認定装置として機能している。
【００８４】
なお、ブレーキ効き特性制御実行部２１０は、Ｓ８〜Ｓ１３の処理を実行する機能部、つまり、マスタシリンダ圧ＰMとブレーキシリンダ圧ＰBとの間に生じさせるべき圧力差ΔＰを決定する機能部として、圧力差決定部２１６を、Ｓ１４〜Ｓ１６の処理を実行する機能部、つまり、その圧力差決定部によって決定された圧力差ΔＰをマスタシリンダ圧ＰMとブレーキシリンダ圧ＰBとの間に生じさせる機能部として、圧力差発生部２１８を、それぞれ有している。また、助勢限界認定部２１２は、Ｓ２３〜Ｓ２５の処理を実行する機能部、つまり、変圧室圧ＰHが大気圧ＰTになったことに依拠して助勢限界を認定する大気圧依拠助勢限界認定部２２０を、Ｓ２７〜Ｓ３２の処理を実行する機能部、つまり、変圧室圧ＰHが低下したことに依拠して助勢限界を認定する変圧室圧低下依拠助勢限界認定部２２２を、それぞれ有している。
【符号の説明】
【００８５】
１０：車両用ブレーキシステム １４：ブレーキ装置 ２０：ブレーキペダル（ブレーキ操作部材） ２２：バキュームブースタ ２４：マスタシリンダ ２６：主配管（連通路） ２８：負圧室 ５６：ハウジング ６２：ダイヤフラム ６４：変圧室 １０８：ポンプ（作動液加圧装置） １２０：圧力制御弁（流通状態切換器）（調整器） １７６：フィルタ １８０：ブレーキ電子制御ユニット（制御装置） ２１２：助勢限界認定部（助勢限界認定装置）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バキュームブースタによる助勢限界を認定する装置、方法およびその装置を備えた車両用ブレーキシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の多くには、ブレーキ操作部材への操作力を助勢するためにバキュームブースタが搭載されている。バキュームブースタは、通常、負圧室と、その負圧室と大気とに選択的に連通させられる変圧室とを有し、運転者によってブレーキ操作部材に操作力が加えられていない場合には、変圧室が負圧室に連通させられており、ブレーキ操作部材に操作力が加えられた場合に、負圧室と変圧室との連通が遮断されるとともに変圧室が大気に連通させられることで、負圧室と変圧室との差圧に依拠してブレーキ操作部材に加えられる操作力を助勢する構造とされている。このため、差圧が増加している際には、バキュームブースタによって助勢される力は増加するが、差圧が増加しなくなると、助勢力は増加しなくなり、バキュームブースタによる助勢が限界に達することになる。バキュームブースタによる助勢が限界に達すると、バキュームブースタによる助勢力が増加しなくなり、運転者がブレーキ操作に違和感を抱く虞がある。下記特許文献には、バキュームブースタによる助勢が限界に達しているか否かを監視するべく、助勢限界を認定可能な装置に関する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−８０４９７号公報
【特許文献２】特開平２００１−１７１５１１号公報
【特許文献３】特開平１０−２３６２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
バキュームブースタによる助勢力は、上述したように、変圧室の空気圧である変圧室圧と負圧室の空気圧である負圧室圧との差が大きくなることで、増加する。ただし、変圧室圧が大気圧となると、負圧室圧は概ね一定であるため、変圧室圧と負圧室圧との差は概ね一定となり、助勢力は増加しなくなる。上記特許文献３に記載の助勢限界認定装置においては、そのことに着目し、変圧室圧が大気圧となった時点に助勢限界に達したことを認定している。確かに、変圧室圧と負圧室圧との差が一定となった時点において、実際に助勢限界に達するが、例えば、急ブレーキ操作時等においては、変圧室へ大気が流入している過程、つまり、変圧室圧が大気圧になる前に、変圧室圧と負圧室圧との差が小さくなる場合もあり、そのような場合には、バキュームブースタによるブースタ効果が低下する。このため、変圧室圧が大気圧になる前に助勢限界とみなすことが望ましい場合もある。本発明は、そのような事情に鑑みてなされたものであり、変圧室圧が大気圧になる前に助勢限界を認定することが可能な装置および方法を提供することを課題とする。
【０００５】
また、助勢限界が認定された場合には、ブースタ効果の低下による違和感を運転者に抱かせないように、バキュームブースタとは異なる装置等によって制動力を増加させることが望ましい。ただし、変圧室圧が大気圧となった時点において助勢限界を認定していては、変圧室圧が大気圧になる前にブースタ効果が低下した場合には、バキュームブースタとは異なる装置等によって制動力を増加させるタイミングがズレてしまい、運転者がブレーキ操作に違和感を抱く虞がある。本発明は、そのような事情に鑑みてなされたものであり、変圧室圧が大気圧になる前にブースタ効果が低下した場合であっても、運転者が違和感を抱くことなくブレーキ操作をすることが可能な車両用ブレーキシステムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の助勢限界認定装置および助勢限界認定方法は、ブレーキ操作部材に操作力が加えられて、変圧室圧が大気圧に近づく過程において、その変圧室圧が低下したときに、バキュームブースタによる助勢限界を認定するように構成される。また、上記課題を解決するために、本発明の車両用ブレーキシステムは、上記発明の助勢限界認定装置によって助勢限界が認定された場合に、バキュームブースタとは異なる装置によって制動力を増加させるように構成される。
【発明の効果】
【０００７】
ブレーキ操作が開始されると、変圧室への大気の流入に伴って、変圧室圧が大気圧になる迄、通常、変圧室圧は増加しつづける。しかし、急ブレーキ操作時等においては、変圧室圧が大気圧になる前に、変圧室圧が低下する場合がある。このような場合には、変圧室圧と負圧室圧との差が減少することで、バキュームブースタによる助勢力が小さくなり、ブースタ効果が低下することになる。したがって、本発明の助勢限界認定装置および認定方法によれば、変圧室圧が大気圧になる前に助勢限界を認定することが可能となる。また、本発明の車両用ブレーキシステムにおいては、上記発明の助勢限界認定装置によって助勢限界が認定された場合に、作動液加圧装置等によって、ブレーキ装置に作用する作動液の液圧を、マスタシリンダによって加圧される作動液の液圧より高くすることが可能である。したがって、本発明のブレーキシステムによれば、変圧室圧が大気圧になる前にブースタ効果が低下した場合であっても、運転者が違和感を抱くことなくブレーキ操作をすることが可能となる。
【発明の態様】
【０００８】
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。なお、（１）項ないし（１１）項が、それぞれ、請求項１ないし請求項１０に相当する。
【０００９】
（１）運転者によってブレーキ操作部材に加えられる操作力を助勢するバキュームブースタによる助勢限界を認定する助勢限界認定装置であって、
前記バキュームブースタが、
負圧室と、その負圧室と大気とに選択的に連通させられる変圧室とを有し、運転者によって前記ブレーキ操作部材に操作力が加えられていない場合には、前記変圧室が前記負圧室に連通させられており、前記ブレーキ操作部材に操作力が加えられた場合に、それら負圧室と変圧室との連通が遮断されるとともに前記変圧室が大気に連通させられることで、それら負圧室と変圧室との差圧に依拠して前記ブレーキ操作部材に加えられる操作力を助勢する構造とされ、
当該助勢限界認定装置が、
前記ブレーキ操作部材に操作力が加えられて、前記変圧室内の空気圧である変圧室圧が大気圧に近づく過程において、その変圧室圧が低下したときに、前記バキュームブースタによる助勢限界を認定する助勢限界認定装置。
【００１０】
本項に記載のバキュームブースタにおいては、変圧室への大気の流入に伴って変圧室圧が大気圧となると、負圧室圧は概ね一定であるため、変圧室圧と負圧室圧との差は概ね一定となり、助勢力は増加しなくなる。助勢力が増加しなくなると、バキュームブースタによるブースタ効果が低下し、バキュームブースタによる助勢が限界に達することになる。そこで、変圧室圧が大気圧となった時点において助勢限界に達したことを認定する装置が検討されている。変圧室圧が大気圧となった場合には、ブレーキ操作が解除されない限り、変圧室圧と負圧室圧との差が大きくなることは殆ど無いため、実際に助勢限界に達している。しかし、例えば、急ブレーキ操作時等においては、変圧室へ大気が流入している過程、つまり、変圧室圧が大気圧になる前に、ブースタ効果が低下する場合もある。このため、変圧室圧が大気圧になる前に助勢限界とみなすことが望ましい場合もある。
【００１１】
以上のことに鑑みて、本項に記載された助勢限界認定装置においては、ブレーキ操作時に、変圧室圧が大気圧に近づく過程において、その変圧室圧が低下したときに、バキュームブースタによる助勢限界を認定している。ブレーキ操作時には、変圧室への大気の流入に伴って、通常、変圧室圧は大気圧になる迄増加しつづける。しかし、急ブレーキ操作時等においては、変圧室圧が大気圧になる前に、変圧室圧が低下する場合がある。このような場合には、変圧室圧と負圧室圧との差が減少し、バキュームブースタによるブースタ効果が弱まることになる。したがって、本項に記載の助勢限界認定装置によれば、変圧室圧が大気圧になる前に助勢限界を認定することが可能となる。
【００１２】
本項に記載された「助勢限界認定装置」は、変圧室圧が低下しているときに助勢限界を認定するものであればよく、例えば、変圧室圧が大気圧に近づく過程において変圧室圧が低下した時点、つまり、変圧室圧が上昇から低下に転じた時点において助勢限界を認定するものであってもよく、変圧室圧が最も低下した時点、つまり、変圧室圧が低下から上昇に転じた時点において助勢限界を認定するものであってもよい。また、それら２つの時点の間において、助勢限界を認定するものであってもよい。
【００１３】
（２）当該助勢限界認定装置が、
前記変圧室圧が最も低下した時点において前記バキュームブースタによる助勢限界を認定するように構成された(1)項に記載の助勢限界認定装置。
【００１４】
ブレーキ操作時に変圧室圧が大気圧に近づく過程において、変圧室圧が低下するほど、変圧室圧と負圧室圧との差が減少すると考えられる。したがって、本項に記載の助勢限界認定装置によれば、ブースタ効果がある程度低下した時点において助勢限界を認定することが可能となる。
【００１５】
（３）前記バキュームブースタが、
ハウジングと、
そのハウジング内を前記負圧室と前記変圧室とに区画するとともに、前記ブレーキ操作部材に操作力が加えられた場合に、前記負圧室の容積が減少するとともに前記変圧室の容積が増大するように、前記ハウジング内において動くダイヤフラムと
を有する(1)項または(2)項に記載の助勢限界認定装置。
【００１６】
本項に記載のバキュームブースタにおいては、ブレーキ操作に伴って、負圧室の容積が減少するとともに変圧室の容積が増大する。変圧室の容積が増加する速度は、運転者によるブレーキの操作速度が速くなれば、高くなる。一方で、変圧室への大気の流入速度には限界がある。このため、後に詳しく説明するが、急ブレーキ操作時には、変圧室圧への大気の流入に伴って変圧室圧が大気圧に近づく過程において、変圧室圧が低下する場合がある。つまり、本項に記載のバキュームブースタにおいては、急ブレーキ操作時等に、変圧室が大気圧になる前にブースタ効果が低下する場合があるのである。このため、本項に記載の助勢限界認定装置では、変圧室圧が低下したときに助勢限界を認定する効果が充分に活かされる。
【００１７】
（４）前記バキュームブースタが、
前記変圧室が大気に連通させられた場合にその変圧室に空気が流入する流入路と、
その流入路に設けられたフィルタと
を有する(1)項ないし(3)項のいずれか１つに記載の助勢限界認定装置。
【００１８】
変圧室内への大気の流入路に、塵、埃等の流入を防止するためのフィルタが設けられている場合には、大気はフィルタを介して変圧室に流入することになり、変圧室への大気の流入速度は、フィルタが無い場合と比較して低くなる。したがって、フィルタを介して変圧室へ大気が流入する構造のバキュームブースタにおいては、上述したように、急ブレーキ操作時等に、変圧室が大気圧になる前にブースタ効果が低下する場合があるのである。このため、本項に記載の助勢限界認定装置では、変圧室圧が低下したときに助勢限界を認定する効果が充分に活かされる。
【００１９】
（５）当該助勢限界認定装置が、
前記ブレーキ操作部材の操作量が減少した場合には、前記変圧室圧の低下に依拠した前記バキュームブースタによる助勢限界の認定を禁止するように構成された(1)項ないし(4)項のいずれか１つに記載の助勢限界認定装置。
【００２０】
ブレーキ操作時において、変圧室への大気の流入に伴って、通常、変圧室圧は大気圧になる迄増加しつづける。しかし、運転者がブレーキ操作の最中にブレーキ操作部材への操作力を一旦弱めて、再度ブレーキ操作部材を踏み込む場合がある。このような場合には、変圧室が負圧室に連通させられて、変圧室が低下することがある。つまり、助勢限界に達していなくても変圧室圧が低下することがあるのである。本項に記載の助勢限界認定装置においては、ブレーキ操作時に変圧室が負圧室に連通させらる可能性がある場合には、変圧室圧の低下に依拠したバキュームブースタによる助勢限界の認定を禁止することが可能となっており、助勢限界の誤判定を回避することが可能となっている。
【００２１】
本項に記載の「助勢限界認定装置」は、ブレーキ操作部材の操作量が減少したか否かを判定するための判定部を有していてもよい。その判定部は、当然、ブレーキ操作部材の操作量自体によって判定してもよく、ブレーキ操作部材の操作速度，ブレーキ操作部材に加えられる操作力とバキュームブースタによって助勢される助勢力とに依拠して加圧される作動液の圧力，その圧力の変化速度等のブレーキ操作部材の操作量を指標するものによって判定してもよい。
【００２２】
（６）当該助勢限界認定装置が、
前記ブレーキ操作部材の操作速度が閾速度以下の場合には、前記変圧室圧の低下に依拠した前記バキュームブースタによる助勢限界の認定を禁止するように構成された(1)項ないし(5)項のいずれか１つに記載の助勢限界認定装置。
【００２３】
バキュームブースタの助勢限界に依拠して変圧室圧が低下する現象は、急ブレーキ操作時に発生することが多い。つまり、急ブレーキ操作時以外に変圧室圧が低下しても、助勢限界に達していない場合がある。本項に記載の助勢限界認定装置においては、急ブレーキ操作時以外の場合には、変圧室圧の低下に依拠したバキュームブースタによる助勢限界の認定を禁止することが可能となっている。したがって、本項に記載の助勢限界認定装置によれば、助勢限界の誤判定を回避することが可能となる。
【００２４】
本項に記載の「助勢限界認定装置」は、ブレーキ操作部材の操作速度が閾速度以下であるか否かを判定するための判定部を有していてもよい。その判定部は、当然、ブレーキ操作部材の操作速度自体によって判定してもよく、ブレーキ操作部材に加えられる操作力とバキュームブースタによって助勢される助勢力とに依拠して加圧される作動液の圧力の変化速度等のブレーキ操作部材の操作速度を指標するものによって判定してもよい。
【００２５】
（７）(1)項ないし(6)項のいずれか１つに記載の助勢限界認定装置と、
前記ブレーキ操作部材と、
前記バキュームブースタと、
前記ブレーキ操作部材に加えられる操作力と前記バキュームブースタによって助勢される助勢力とに依拠して作動液を加圧するマスタシリンダと、
そのマスタシリンダによって加圧された作動液によって制動力を発生させるブレーキ装置と、
そのブレーキ装置と前記マスタシリンダとの間を作動液が流通可能にそれらを連通させる連通路と、
その連通路に設けられて、前記ブレーキ装置と前記マスタシリンダとの間の作動液の流通を許容する状態と禁止する状態とを切換える流通状態切換器と、
その流通状態切換器と前記ブレーキ装置との間において、そのブレーキ装置に作用する作動液を加圧する作動液加圧装置と、
前記ブレーキ装置に作用する作動液の液圧を制御可能に調整する調整器と、
前記流通状態切換器を制御することで、前記ブレーキ装置と前記マスタシリンダとの間の作動液の流通状態を切換え、前記作動液加圧装置を制御することで、その作動液加圧装置の作動と停止とを切換え、前記調整器を制御することで、前記ブレーキ装置に作用する作動液の液圧を制御する制御装置と
を備えた車両用ブレーキシステムであって、
前記制御装置が、
前記助勢限界認定装置によって前記バキュームブースタによる助勢限界が認定された場合に、前記ブレーキ装置と前記マスタシリンダとの間の作動液の流通を禁止するとともに、前記ブレーキ装置に作用する作動液の液圧が前記マスタシリンダによって加圧される作動液の液圧より高くなるように、前記流通状態切換器と前記作動液加圧装置と前記調整器とを制御するように構成された車両用ブレーキシステム。
【００２６】
助勢限界が認定された場合には、ブースタ効果の低下による違和感を運転者に抱かせないように、制動力を増加させることが望ましい。ただし、変圧室圧が大気圧となった時点において助勢限界を認定していては、変圧室圧が大気圧になる前にブースタ効果が低下した場合には、制動力を増加させるタイミングがズレてしまい、運転者がブレーキ操作に違和感を抱く虞がある。本項に記載のシステムでは、上述したような助勢限界認定装置によって助勢限界を認定するとともに、その装置によって助勢限界が認定された場合に、作動液加圧装置等によって、ブレーキ装置に作用する作動液の液圧を、マスタシリンダによって加圧される作動液の液圧より高くすることが可能となっている。したがって、本項に記載のシステムによれば、変圧室圧が大気圧になる前にブースタ効果が低下した場合であっても、運転者が違和感を抱くことなくブレーキ操作をすることが可能となる。
【００２７】
本項に記載の「流通状態切換器」と「調整器」とは、独立した２つの機器であってもよく、それぞれの機能を備えた１つの機器であってもよい。つまり、本項に記載の「ブレーキシステム」が、例えば、「流通状態切換器」として機能する弁と「調整器」として機能する弁との２つの弁を備えていてもよく、「流通状態切換器」の機能と「調整器」の機能とを備えた弁、詳しく言えば、作動液の流通を許容する状態と禁止する状態とを切換えるとともに、禁止する状態においてブレーキ装置に作用する作動液の液圧を制御可能に調整する弁を１つ備えていてもよい。また、本項に記載の「作動液加圧装置」は、リザーバ等から作動液を汲み上げてその作動液を加圧する構造であってもよく、マスタシリンダによって加圧された作動液を汲み上げてその作動液を加圧する構造であってもよい。後者の構造の「作動液加圧装置」は、例えば、流通路のマスタシリンダと流通状態切換器との間の部分から分岐した補給路に接続され、その補給路からの作動液を加圧する構造とすることができる。
【００２８】
（８）前記制御装置が、
前記助勢限界認定装置によって前記バキュームブースタによる助勢限界が認定された場合に、前記ブレーキ装置と前記マスタシリンダとの間の作動液の流通が禁止された状態において前記マスタシリンダによって加圧される作動液の液圧が高いほど、その液圧と前記ブレーキ装置に作用する作動液の液圧との差が大きくなるように、前記調整器を制御するように構成された(7)項に記載の車両用ブレーキシステム。
【００２９】
運転者は、自身の意図する制動力を発生させるべく、ブレーキ操作部材を操作している。ブレーキ操作中に変圧室圧が増加し続けている場合には、運転者の操作力、つまり、マスタシリンダによって加圧された作動液の液圧（以下、「マスタシリンダ圧」という場合がある）に応じて制動力は大きくなるため、運転者の意図する制動力は発生させられている。しかし、助勢限界時には、ブースタ効果が低下するため、運転者の意図する制動力を発生させることができなくなる。本項に記載のシステムにおいては、助勢限界と認定された後に、マスタシリンダ圧が高いほど、作動液加圧装置等に依拠して発生させられる制動力を大きくすることが可能となっている。したがって、本項に記載のシステムによれば、助勢限界時においても、運転者に意図する制動力を発生させることが可能となる。
【００３０】
（９）前記制御装置が、
前記助勢限界認定装置によって前記バキュームブースタによる助勢限界が認定された場合に、前記ブレーキ装置と前記マスタシリンダとの間の作動液の流通が禁止された状態において前記マスタシリンダによって加圧される作動液の液圧の増大に伴って、その液圧と前記ブレーキ装置に作用する作動液の液圧との差が増大するとともに、前記変圧室圧が大気圧になった後の前記差の増大勾配が、前記変圧室圧が大気圧になる迄の前記増大勾配より大きくなるように設定された規則に基づいて、前記調整器を制御するように構成された(7)項または(8)項に記載の車両用ブレーキシステム。
【００３１】
変圧室への大気の流入時に変圧室圧が、一旦、低下して、助勢限界と認定された後でも、変圧室圧が大気圧まで変化する際に、変圧室圧と負圧室圧との差が僅かに大きくなる。そして、変圧室圧が大気圧となった後は、変圧室圧と負圧室圧との差は殆ど変化しない。このため、変圧室圧が低下したことに依拠して助勢限界と認定された場合に、助勢力は、変圧室圧が低下した後に変圧室圧が大気圧となるまでは、ブレーキ操作に伴って僅かに増加し、変圧室圧が大気圧となった後は、殆ど変化しない。つまり、変圧室圧が大気圧に近づく過程において、変圧室圧が低下したときに、バキュームブースタによるブースタ効果が低下し、変圧室圧が大気圧になったときには、さらに、ブースタ効果が低下する。本項に記載のシステムにおいては、助勢限界と認定された後に、マスタシリンダ圧が高いほど、作動液加圧装置等に依拠して発生させられる制動力を大きくするとともに、その制動力の増加勾配を、変圧室圧が大気圧となった後に、変圧室圧が大気圧となる迄より大きくすることが可能となっている。したがって、本項に記載のシステムによれば、ブースタ効果が低下した後に、変圧室圧が大気圧となることでブースタ効果がさらに低下しても、運転者が意図する制動力を発生させることが可能となる。
【００３２】
本項に記載の「増大勾配」は、マスタシリンダ圧の増大に伴って変圧室圧と負圧室圧との差を増大させる場合のマスタシリンダ圧の単位増大量あたりの変圧室圧と負圧室圧との差の増大量であり、それらの差のマスタシリンダ圧の増大量に対する比率によって示すことが可能である。また、本項に記載の「設定された規則」は、変圧室圧と負圧室圧との差と、マスタシリンダ圧との関係を示すものであり、具体的に言えば、関数，マップデータ等がその規則に該当する。
【００３３】
（１１）運転者によってブレーキ操作部材に加えられる操作力を助勢するバキュームブースタによる助勢限界を認定する助勢限界認定方法であって、
前記バキュームブースタが、
負圧室と、その負圧室と大気とに選択的に連通させられる変圧室とを有し、運転者によって前記ブレーキ操作部材に操作力が加えられていない場合には、前記変圧室が前記負圧室に連通させられており、前記ブレーキ操作部材に操作力が加えられた場合に、それら負圧室と変圧室との連通が遮断されるとともに前記変圧室が大気に連通させられることで、それら負圧室と変圧室との差圧に依拠して前記ブレーキ操作部材に加えられる操作力を助勢する構造とされ、
当該助勢限界認定方法が、
前記ブレーキ操作部材に操作力が加えられて、前記変圧室内の空気圧である変圧室圧が大気圧に近づく過程において、その変圧室圧が低下したときに、前記バキュームブースタによる助勢限界を認定する助勢限界認定方法。
【００３４】
本項に記載の態様は、カテゴリを助勢限界の認定方法とした請求可能発明の態様である。本項に記載の認定方法によれば、先に説明したように、変圧室圧が大気圧になる前にブースタ効果が低下した場合において、変圧室圧が大気圧になる前に助勢限界を認定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】請求可能発明の実施例である車両用ブレーキシステムを概略的に示す図である。
【図２】図１の車両用ブレーキシステムの備えるバキュームブースタおよびマスタシリンダを示す概略断面図である。
【図３】図１の車両用ブレーキシステムの備える作動液液圧制御装置を概略的に示す図である。
【図４】図３の作動液液圧制御装置の備える圧力制御弁を示す概略断面図である。
【図５】図２のバキュームブースタの拡大断面図である。
【図６】運転者による操作力とマスタシリンダ圧（ブレーキシリンダ圧）との関係を示すグラフである。
【図７】マスタシリンダ圧と大気圧時圧力差との関係を示すグラフである。
【図８】（ａ）変圧室の空気圧および負圧室の空気圧の時間経過に対する変化と、（ｂ）マスタシリンダ圧の時間経過に対する変化とを概略的に示すチャートである。
【図９】急ブレーキ操作時における運転者による操作力とマスタシリンダ圧（ブレーキシリンダ圧）との関係を示すグラフである。
【図１０】マスタシリンダ圧と低下時圧力差との関係を示すグラフである。
【図１１】急ブレーキ操作時におけるマスタシリンダ圧と圧力差との関係を示すグラフである。
【図１２】ブレーキ制御プログラムを示すフローチャートである。
【図１３】ブレーキ制御プログラムにおいて実行される助勢限界判定サブルーチンを示すフローチャートである。
【図１４】車両用ブレーキシステムの制御を司る制御装置の機能を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
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、本請求可能発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、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。
【実施例】
【００３７】
＜車両用ブレーキシステムの構成＞
図１に、本実施例の車両用ブレーキシステム１０を概略的に示す。ブレーキシステム１０は、各車輪に対応して設けられたブレーキ装置１４（図１では、１輪のみを図示している）を備えており、ブレーキ装置１４は、ディスクブレーキ装置とされている。ブレーキ装置１４は、車輪と共に回転するブレーキディスク１６と、車体に取り付けられるブレーキキャリパ１７と、ブレーキキャリパ１７に保持されるブレーキシリンダ１８およびブレーキパッド１９とを含んで構成されている。
【００３８】
運転者の操作力によって、ブレーキ操作部材であるブレーキペダル２０が操作されると、ブレーキペダル２０に連結されるバキュームブースタ２２によって、操作力が助勢される。さらに、助勢された操作力は、バキュームブースタ２２に連結されるマスタシリンダ２４に伝えられて、その内部に収容される作動液を加圧する。作動液の液圧の変化は、マスタシリンダ２４から主配管２６ａ，２６ｂを通じて、各車輪に設けられたブレーキ装置１４のブレーキシリンダ１８まで伝達される。ブレーキ装置１４の詳しい構造についての説明は省略するが、ブレーキシリンダ１８は、加圧された作動液によって作動し、ブレーキパッド１９をブレーキディスク１６に押し付ける。したがって、ブレーキ装置１４は、このブレーキパッド１９とブレーキディスク１６との間に生じる摩擦によって、車輪の回転を抑制させて車両を減速させるための制動力を発生させることができる。
【００３９】
バキュームブースタ２２は、負圧状態とされる負圧室２８を備えており、その負圧室２８には、吸引口３０が設けられている。吸引口３０には、負圧配管３２が接続されており、負圧配管３２は、インテークマニホルド３４の分岐部３６に接続されている。インテークマニホルド３４は、その両端に開口を持ち、エンジン３８に空気を供給するための給気配管として機能する。詳しく説明すると、インテークマニホルド３４の一方の開口は、大気から空気を吸い込むための吸込口４０となっており、他方の開口は、エンジン３８が空気を吸引するための吸気部４２に連結されている。また、インテークマニホルド３４の吸込口４０と分岐部３６との間には、電子制御式のスロットル弁４４が設置されている。スロットル弁４４は、エンジン３８へ吸い込まれる空気の量を調整することが可能とされている。このため、インテークマニホルド３４の内部におけるスロットル弁４４と吸気部４２との間は、スロットル弁４４の開度，エンジン３８の回転数等に応じた負圧状態とされるのである。したがって、分岐部３６に接続された負圧配管３２、および、負圧配管３２に接続された負圧室２８も負圧状態とされるのである。また、負圧配管３２には、チェック弁５０が設けられており、そのチェック弁５０は、インテークマニホルド３４から負圧室２８への負圧の供給は許容するが、負圧室２８からインテークマニホルド３４への負圧の供給は禁止する構造とされている。言い換えれば、チェック弁５０は、インテークマニホルド３４から負圧室２８への空気の供給は禁止するが、負圧室２８からインテークマニホルド３４への空気の供給は許容する構造とされている。
【００４０】
図２は、バキュームブースタ２２およびマスタシリンダ２４の断面図である。バキュームブースタ２２は、中空のハウジング５６と、ハウジング５６内に設けられたパワーピストン５８とを含んで構成されている。パワーピストン５８は、ハブ６０とダイアフラム６２とを含んで構成され、ハウジング５６の内部は、ハブ６０とダイアフラム６２とにより、マスタシリンダ２４側の負圧室２８と、ブレーキペダル２０側の変圧室６４とに区画されている。
【００４１】
ハブ６０のマスタシリンダ２４の側には、凹部６６が設けられている。その凹部６６にはゴム製のリアクションディスク６８が嵌入されており、さらに、プッシュロッド７０の一端が凹部６６に嵌入されている。プッシュロッド７０のもう一端は、マスタシリンダ２４の加圧ピストン７２ａと係合している。また、プッシュロッド７０と並列に、圧縮コイルばね７４が配設されている。
【００４２】
マスタシリンダ２４は、ハウジング７６と、２つの加圧ピストン７２ａ，７２ｂとを含んで構成されている。２つの加圧ピストン７２ａ，７２ｂは、ハウジング７６の内部において直列に配設されており、ハウジング７６にそれの内部を摺動可能に嵌合されている。さらに、マスタシリンダ２４には、２つの加圧ピストン７２ａ，７２ｂの各々に隣接して２つの加圧室７８ａ，７８ｂがそれぞれ設けられており、各加圧室７８ａ，７８ｂ内には、それぞれ圧縮コイルばね７９ａ，７９ｂが配設されている。
【００４３】
ハブ６０のブレーキペダル２０の側には、凹部６６に連通する段付き穴８０が設けられており、その内部にはリアクションロッド８２が嵌入されている。リアクションロッド８２は、バルブオペレーティングロッド８４の一端に係合しており、バルブオペレーティングロッド８４のもう一端は、ブレーキペダル２０に接続されている。また、ハブ６０とリアクションロッド８２とは、凹部６６において板状のストッパキー８６によって結合されている。したがって、ブレーキペダル２０が操作されると、バルブオペレーティングロッド８４、リアクションロッド８２を介してハブ６０が移動させられて、さらに、ハブ６０の移動によって、リアクションディスク６８、プッシュロッド７０を介して加圧ピストン７２ａが移動させられる。つまり、マスタシリンダ２４は、ブレーキペダル２０の操作によって加圧ピストン７２ａが移動させられるように構成されているのである。そして、加圧ピストン７２ａが移動させられると、加圧室７８ａ内の作動液が加圧されて、加圧ピストン７２ｂが、その加圧された作動液によって移動させられる。
【００４４】
加圧室７８ａには、図３に示すように、主配管２６ａが接続され、加圧室７８ｂには、主配管２６ｂが接続されており、作動液の圧力上昇は、２つの配管系統によって、各車輪のブレーキシリンダ１８へと伝達されている。ちなみに、主配管２６ａは、右前輪側および左後輪側に配置された２つのブレーキシリンダ１８に接続され、主配管２６ｂは、左前輪側および右後輪側に配置された２つのブレーキシリンダ１８に接続されている。それら２つの配管系統は互いに構成が共通することから、以下、主配管２６ａを含む配管系統のみを代表的に説明し、主配管２６ｂを含む配管系統については説明を省略する。
【００４５】
主配管２６ａは、加圧室７８ａから延び出た後に二股状に分岐しており、１本の基幹配管９０と２本の分岐配管９２とが互いに接続されて構成されている。各分岐配管９２の先端にブレーキシリンダ１８が接続されている。各分岐配管９２の途中には常開の電磁開閉弁である増圧制御弁９４が設けられ、開状態でマスタシリンダ２４からブレーキシリンダ１８へ向かう作動液の流れを許容する。各分岐配管路９２には、増圧制御弁９４を迂回するバイパス配管９６が接続され、各バイパス配管９６には作動液戻り用の逆止弁９８が設けられている。各分岐配管９２のうち増圧制御弁９４とブレーキシリンダ１８との間の部分からリザーバ配管１００が延びてリザーバ１０２に至っている。各リザーバ配管１００の途中には常閉の電磁開閉弁である減圧制御弁１０４が設けられ、開状態でブレーキシリンダ１８からリザーバ１０２へ向かう作動液の流れを許容する。
【００４６】
リザーバ１０２は、作動液をスプリングによって加圧状態において収容する構造とされており、ポンプ配管１０６によってポンプ１０８の吸入側に接続されている。ポンプ１０８の吸入側には逆止弁である吸入弁１１０、吐出側には逆止弁である吐出弁１１２がそれぞれ設けられている。ポンプ１０８の吐出側と基幹配管９０とを接続する補助配管１１４には、オリフィス１１６と固定ダンパ１１８とがそれぞれ設けられており、それらにより、ポンプ１０８の脈動が軽減される。
【００４７】
基幹配管９０には、補助配管１１４との接続点とマスタシリンダ２４との間の部分に圧力制御弁１２０が設けられている。圧力制御弁１２０は、ポンプ１０８の非作動時には、マスタシリンダ２４とブレーキシリンダ１８との間の作動液の双方向の流れを許容し、ポンプ１０８の作動時には、ポンプ１０８からの作動液をマスタシリンダ２４に逃がすとともに、その逃がすときのポンプ１０８の吐出圧の高さをマスタシリンダ２４の液圧に基づいて変化させる構造とされている。具体的に説明すれば、圧力制御弁１２０は、図４に示すように、ハウジング（図示省略）と、マスタシリンダ側に設けられた弁子１３０と、ブレーキシリンダ側に設けられた弁座１３２と、それら弁子１３０および弁座１３２の相対移動を制御するソレノイド１３４とを有している。ソレノイド１３４の消磁状態においては、図４（ａ）に示すように、スプリング１３６の弾性力によって弁子１３０は弁座１３２から離間させられており、圧力制御弁１２０は、その状態において、マスタシリンダ側とブレーキシリンダ側との間での双方向の作動液の流れを許容する。つまり、消磁状態において、圧力制御弁１２０は開弁されている。一方、ソレノイド１３４の励磁状態においては、図４（ｂ）に示すように、ソレノイド１３４の磁気力によって弁子１３０が弁座１３２に向かって付勢され、弁子１３０が弁座１３２に着座させられる。この際、弁子１３０には、ブレーキシリンダ圧とマスタシリンダ圧との差に基づく力Ｆ1とスプリング１３６の弾性力Ｆ2との和と、ソレノイド１３４の磁気力によって弁子１３０が付勢される力Ｆ3とが互いに逆向きに作用する。
【００４８】
上述のような構造から、ソレノイド１３４の励磁状態において、圧力差に基づく力Ｆ1と弾性力Ｆ2との和が付勢力Ｆ3以下である間は、圧力制御弁１２０は閉じており、ポンプ１０８からの作動液がマスタシリンダ２４に流れることが阻止される。このため、ポンプ１０８の作動に伴ってポンプ１０８の吐出圧が増加し、ブレーキシリンダ１８にマスタシリンダ圧より高い液圧を作用させることが可能となる。それに対し、ポンプ１０８の吐出圧、すなわちブレーキシリンダ圧が増加し、圧力差に基づく力Ｆ1と弾性力Ｆ2との和が付勢力Ｆ3より大きくなれば、弁子１３０が弁座１３２から離間し、ポンプ１０８からの作動液がマスタシリンダ１４に流れる。このため、ポンプ１０８の吐出圧、すなわちブレーキシリンダ圧は、圧力差に基づく力Ｆ1と弾性力Ｆ2との和が付勢力Ｆ3より大きくなった時点のブレーキシリンダ圧に維持される。つまり、ソレノイド１３４の励磁状態において、ポンプ１０８を作動させることで、付勢力Ｆ3から弾性力Ｆ2を減じた力に相当する圧力分、マスタシリンダ圧より高い液圧を、ブレーキシリンダ１８に作用させることが可能となる。また、弁子１３０が弁座１３２に着座させられた状態でのスプリング１３６の弾性力Ｆ2は一定であることから、付勢力Ｆ3の大きさ、つまり、ソレノイド１３４への通電量を制御することで、圧力差に基づく力Ｆ1を制御することが可能となる。つまり、ソレノイド１３４への通電量を制御することで、ブレーキシリンダ圧とマスタシリンダ圧との圧力差、詳しく言えば、ブレーキシリンダ圧からマスタシリンダ圧を減じた圧力差を制御することが可能となる。このように、圧力制御弁１２０は、作動液の流通を許容する状態と禁止する状態とを切換えるとともに、作動液の流通を禁止した状態においてブレーキシリンダ圧を制御可能に調整することが可能とされているのである。つまり、圧力制御弁１２０は、流通状態切換器と調整器としての２つの機能を有しているのである。
【００４９】
また、図３に示すように、基幹配管９０には、その圧力制御弁１２０を迂回するようにバイパス配管１４０が接続されており、そのバイパス配管１４０には、マスタシリンダ２４からブレーキシリンダ１８への作動液の流れを許容し、その逆向きの流れを阻止する逆止弁１４６が設けられている。また、基幹配管９０のうちマスタシリンダ２４と圧力制御弁１２０との間の部分から延びてポンプ配管１０６に至る補給配管１４８が設けられており、その補給配管１４８の途中には常閉の電磁開閉弁である流入制御弁１５０が設けられている。また、ポンプ配管１０６と補給配管１４８との接続点とポンプ配管１０６とリザーバ配管１００との接続点との間に、補給配管１４８からリザーバ１０２に向かう作動液の流れを阻止し、その逆向きの流れを許容する逆止弁１５２が設けられている。
【００５０】
上述のような構造によって、増圧制御弁９４および圧力制御弁１２０が開弁されるとともに、減圧制御弁１４０および流入制御弁１５０が閉弁された状態において、運転者によってブレーキペダル２０が踏み込まれた場合には、加圧ピストン７２ａ，７２ｂの移動に伴って、加圧室７８ａ，７８ｂ内の作動液が加圧されて、その作動液の圧力上昇が、連通路としての主配管２６ａ，２６ｂを通じて各車輪のブレーキ装置１４へと伝達される。そして、ブレーキ装置１４が制動力を発生させるのである。
【００５１】
また、バキュームブースタ２２のパワーピストン５８を構成するハブ６０の内部には、図２に示すように、弁機構１６０が設けられており、弁機構１６０は、負圧室２８と変圧室６４との連通または遮断、あるいは、変圧室６４と大気との連通または遮断を行えるように構成されている。弁機構１６０は、ブレーキペダル２０の操作に依拠して移動させられるバルブオペレーティングロッド８４に連動して、それらの連通および遮断を行うことが可能となっている。
【００５２】
詳しく説明すると、弁機構１６０は、バルブオペレーティングロッド８４を貫通させた状態でハブ６０の内部に設けられたコントロールバルブ１６２と、ハブ６０内部と負圧室２８とを連通する第１連通穴１６４と、ハブ６０内部と変圧室６４とを連通する第２連通穴１６６とを備えている。コントロールバルブ１６２は、バルブオペレーティングロッド８４と並列に配設されたコイルスプリング１６８によってリアクションロッド８２に向かって付勢されており、ブレーキペダル２０が操作されていない状態（図２に示す状態）においては、コントロールバルブ１６２のマスタシリンダ２４側の端部は、リアクションロッド８２のブレーキペダル２０側の端部に形成されたボス部１７０に当接している。この状態において、コントロールバルブ１６２とボス部１７０とによって、ハブ６０のマスタシリンダ２４側の内部空間は大気と遮断され、その内部空間に、第１連通穴１６４および第２連通穴１６６が開口した状態となる。つまり、負圧室２８と変圧室６４とが連通し、変圧室６４と大気とは遮断された状態となり、負圧室２８と変圧室６４とは等圧の負圧状態となっている。
【００５３】
そして、ブレーキペダル２０が操作されていない状態から運転者によって踏み込まれると、バルブオペレーティングロッド８４がマスタシリンダ２４側に移動し、その移動に伴って、リアクションロッド８２およびコントロールバルブ１６２もマスタシリンダ２４側に移動する。コントロールバルブ１６２の移動によって、図５（ａ）に示すように、コントロールバルブ１６２が、ハブ部６０内部への第１連通穴１６４の開口の内側に形成された凸部１７２に当接し、大気と遮断されたハブ６０の内部空間１７４には、第１連通穴１６４は開口せずに、第２連通穴１６６のみが開口した状態となる。つまり、変圧室６４と大気とは遮断され、負圧室２８と変圧室６４とも遮断された状態となる。
【００５４】
そして、さらにブレーキペダル２０が踏み込まれることで、図５（ｂ）に示すように、バルブオペレーティングロッド８４の移動に伴って、コントロールバルブ１６２とリアクションロッド８２のボス部１７０との当接が解除される。コントロールバルブ１６２が凸部１７２に当接しているため、コントロールバルブ１６２はマスタシリンダ２４側に移動せず、リアクションロッド８２が、バルブオペレーティングロッド８４とともに、マスタシリンダ２４側に移動するためである。この状態において、ハブ６０のマスタシリンダ２４側の内部空間１７４は、コントロールバルブ１６２とボス部１７０との隙間を介して大気と連通し、その内部空間１７４に第２連通穴１６６のみが開口した状態となる。つまり、負圧室２８と変圧室６４とは遮断され、変圧室６４と大気とが連通した状態となる。このような状態においては、負圧室２８は負圧状態となっているが、変圧室６４への大気の流入によって、変圧室６４の負圧は低くなり、０となる。つまり、変圧室６４の絶対気圧は大気圧となる。このため、負圧室２８と変圧室６４との間に圧力差が発生し、その圧力差による差圧力が、操作力によるパワーピストン５８の移動方向と同じ方向に作用するため、バキュームブースタ２２は、ブレーキ操作における運転者の操作力を助勢することができるのである。なお、ハブ６０のブレーキペダル２０側の端部の内周部には、バルブオペレーティングロッド８４を貫通させた状態でフィルタ１７６が設けられており、図５（ｂ）の矢印に示すように、流入路として機能するハブ６０の内部を介して、大気が変圧室６４へ流入する際に、塵，埃等が入り込まないようにされている。
【００５５】
一方、ブレーキペダル２０に加えられる操作力が解除された場合には、まず、リアクションロッド８２が、バルブオペレーティングロッド８４とともに、ブレーキペダル２０側に移動し、リアクションロッド８２のボス部１７０とコントロールバルブ１６２とが、図５（ａ）に示すように当接する。そして、リアクションロッド８２とバルブオペレーティングロッド８４とがさらにブレーキペダル２０側に移動すると、リアクションロッド８２によってコントロールバルブ１６２がブレーキペダル２０側に移動させられて、図２に示すように、コントロールバルブ１６２と凸部１７２との当接が解除させられる。つまり、まず、変圧室６４と大気とが遮断された状態となり、遮断された後に、変圧室６４と大気とが連通した状態となる。したがって、この状態において、変圧室６４から負圧室２８へ空気が流入し、負圧室２８と変圧室６４とは、負圧状態において同じ空気圧となる。つまり、負圧室２８と変圧室６４との間の圧力差がなくなり、操作力もなくなるため、加圧ピストン７２，パワーピストン５８等は、圧縮コイルばね７４および圧縮コイルばね７９ａ，７９ｂの圧縮ばね力によって、ブレーキペダル２０が操作されていない場合の位置へと戻されるのである。なお、バキュームブースタ２２のハウジング５６には、変圧室６４内の空気圧を検出する圧力センサ１７８が設けられている。
【００５６】
本システム１０では、図１に示すように、ブレーキ電子制御ユニット（以下、単に「ブレーキＥＣＵ」という場合がある）１８０が設けられている。ブレーキＥＣＵ１８０は、各種制御弁９４，１０４，１２０，１５０、ポンプ１０８の作動を制御する制御装置であり、各ブレーキ装置１４のブレーキシリンダ１８に作用させる作動液の液圧を制御するものである。ブレーキＥＣＵ１８０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備えたコンピュータを主体として構成されたコントローラ１８２と、ポンプ１０８の有するポンプモータ１８４に対応する駆動回路１８６と、各種制御弁９４，１０４，１２０，１５０のそれぞれに対応する複数の駆動回路１８８，１９０，１９２，１９４とを有している（図１４参照）。それら複数の駆動回路１８６，１８８，１９０，１９２，１９４には、コンバータ１９６を介してバッテリ１９８が接続されており、ポンプモータ１８４、各種制御弁９４，１０４，１２０，１５０に、そのバッテリ１９８から電力が供給される。
【００５７】
さらに、複数の駆動回路１８６，１８８，１９０，１９２，１９４には、コントローラ１８２が接続されており、コントローラ１８２が、それら複数の駆動回路１８６，１８８，１９０，１９２，１９４に各制御信号を送信する。詳しくは、コントローラ１８２は、ポンプモータ１８４の駆動回路１８６にモータ駆動信号を送信し、増圧制御弁９４，減圧制御弁１０４，流入制御弁１５０のそれぞれの駆動回路１８８，１９０，１９４に各制御弁を開閉するための制御信号を送信する。さらに、圧力制御弁１２０の駆動回路１９２には、圧力制御弁１２０の有するソレノイド１３４の発生させる磁気力を制御するための電流制御信号を送信する。このように、コントローラ１８２が各駆動回路１８６，１８８，１９０，１９２，１９４に各制御信号を送信することで、ポンプモータ１８４、各種制御弁９４，１０４，１２０，１５０の作動を制御する。
【００５８】
また、コントローラ１８２には、上記圧力センサ１７８［ＰH］とともに、マスタシリンダ２４の液圧であるマスタシリンダ圧を検出する液圧センサ２００［ＰM］と、大気圧を検出する大気圧センサ［ＰT］２０２とが接続されており、各センサによる検出値は、後に説明するブレーキシステム１０の制御において利用される。なお、［ ］の文字は、上記センサを図面において表す場合に用いる符号である。
【００５９】
＜車両用ブレーキシステムの制御＞
本システム１０において、通常、増圧制御弁９４および圧力制御弁１２０が開弁されるとともに、減圧制御弁１４０および流入制御弁１５０が閉弁されており、運転者によってブレーキペダル２０が踏み込まれた場合には、マスタシリンダ２４内の作動液が加圧されて、その作動液の圧力上昇が、主配管２６ａ，２６ｂを通じて各車輪のブレーキ装置１４へと伝達される。そして、加圧された作動液によってブレーキ装置１４が制動力を発生させるのである。つまり、通常、運転者による操作力およびバキュームブースタ２２による助勢力によって加圧された作動液に依拠して、ブレーキ装置１４が制動力を発生させるのである。
【００６０】
ただし、バキュームブースタ２２は、上述したように、ブレーキ操作に伴って変圧室６４に大気が流入し、その変圧室６４と負圧室２８との間の圧力差を利用して、運転者による操作力を助勢する構造とされていることから、変圧室６４内の空気圧である変圧室圧が大気圧に達するまでは助勢力は増加するが、変圧室圧が大気圧に達すると助勢力は増加しなくなる。このため、運転者による操作力が増加する際に、変圧室圧が大気圧に達するまでは操作力と助勢力との増加によってマスタシリンダ圧は増加するが、変圧室圧が大気圧に達すると操作力の増加のみによってマスタシリンダ圧は増加する。このため、運転者による操作力（踏力）Ｆとマスタシリンダ圧ＰMとの関係は、図６の実線に示すようになる。ちなみに、図中のＦTは、変圧室圧が大気圧に達したときの操作力である。
【００６１】
図から解るように、操作力ＦがそのＦTを超えると、マスタシリンダ圧ＰMの増加勾配が急減する。増圧制御弁９４および圧力制御弁１２０が開弁されるとともに、減圧制御弁１４０および流入制御弁１５０が閉弁された状態において、マスタシリンダ圧ＰMとブレーキシリンダ１８に作用する作動液の液圧とは同じであるため、図の縦軸は、ブレーキシリンダ１８に作用する作動液の液圧であるブレーキシリンダ圧ＰBと考えることができる。つまり、変圧室圧が大気圧になると、バキュームブースタ２２による助勢が限界に達し、制動力の増加勾配が急減するのである。制動力の増加勾配、詳しく言えば、単位操作力あたりの制動力の増加量が減ると、運転者はブレーキの効きが悪くなったと感じて、ブレーキ操作に違和感を感じる虞があり、制動力の増加勾配の急減は望ましくない。
【００６２】
本システム１０では、バキュームブースタ２２による助勢が限界に達しても、制動力の増加勾配が急減することなく、ブレーキの効きが悪くならないように、ブレーキシリンダ圧ＰBを増加させる制御、所謂、ブレーキ効き特性制御を実行している。詳しく言えば、バキュームブースタ２２による助勢が限界に達しても、図６の一点鎖線に示すように、ブレーキシリンダ圧ＰBを変化させるべく、バキュームブースタ２２による助勢が限界に達した後に、作動液加圧装置としてのポンプ１０８を作動させて、そのポンプ１０８によって作動液を加圧する制御を実行している。具体的には、バキュームブースタ２２による助勢が限界に達した後に、増圧制御弁９４が開弁されるとともに減圧制御弁１４０が閉弁された状態が維持され、流入制御弁１５０が開弁されるとともに、ポンプ１０８が作動させられる。そして、さらに圧力制御弁１２０のソレノイド１３４が励磁状態とされる。圧力制御弁１２０は、上述したように、ソレノイド１３４への通電量を制御することで、ブレーキシリンダ圧ＰBとマスタシリンダ圧ＰMとの圧力差、詳しく言えば、ブレーキシリンダ圧ＰBからマスタシリンダ圧ＰMを減じた圧力差ΔＰを制御することが可能な構造とされている。したがって、その圧力差ΔＰが、図６中での斜線に相当する大きさになるように、ソレノイド１３４への通電量を制御することで、ブレーキシリンダ圧ＰBを、図６の一点鎖線に示すように変化させるのである。
【００６３】
本システム１０では、バキュームブースタによる助勢限界後において、ブレーキシリンダ圧とマスタシリンダ圧との圧力差ΔＰが、図に示すように、操作力Ｆの増大、つまり、マスタシリンダ圧ＰMの増大に伴って大きくなるように、ソレノイド１３４への通電量を制御している。具体的には、コントローラ１８２のコンピュータには、図７に示すようなマスタシリンダ圧ＰMをパラメータとする圧力差ΔＰに関するマップデータ、詳しく言えば、変圧室圧が大気圧となったことに起因して生じさせるべき圧力差（以下、「大気圧時圧力差」という場合がある）ΔＰTに関するマップデータが格納されており、大気圧時圧力差ΔＰTが、その設定された規則であるマップデータを参照することによって決定される。ちなみに、図中のＰMTは、変圧室圧が大気圧に達したときのマスタシリンダ圧である。そして、その決定された大気圧時圧力差ΔＰTに基づく力Ｆ1と圧力制御弁１２０の有するスプリング１３６の弾性力Ｆ2とを加えた力をソレノイド１３４が発生できるように、ソレノイド１３４への供給電流ｉが決定される。このように決定された供給電流ｉをソレノイド１３４へ通電するとともに、ポンプ１０８を作動させることで、ブレーキシリンダ圧ＰBを図６の一点鎖線に示すように変化させることが可能となり、バキュームブースタによる助勢限界の前後にかかわらず、ブレーキの効き特性を一定にすることが可能となる。
【００６４】
上述したブレーキ効き特性制御においては、変圧室圧が大気圧となった時点において助勢限界であると認定し、その時点以降にブレーキ装置に作用する作動液に圧力が加えられている。変圧室圧が大気圧となると、負圧室２８と変圧室６４との差が大きくならず、バキュームブースタ２２による助勢が限界に達するためである。しかし、変圧室６４への大気の流入に伴って変圧室圧が大気圧に近づく過程において、負圧室２８と変圧室６４との差が大きくならず、逆に、その差が小さくなり、バキュームブースタによるブースタ効果が低下する場合がある。
【００６５】
詳しく説明すれば、ブレーキ操作に伴って、バキュームブースタ２２のダイヤフラム６２は負圧室２８側に動き、負圧室２８の容積が減少するとともに、変圧室６４の容積は増加する。このため、ブレーキ操作に伴う変圧室６４への大気の流入が無いと仮定すれば、変圧室６４の容積の増加に依拠して、変圧室圧は低下する。一方で、ブレーキペダル２０が操作されると、実際には、変圧室６４へ大気が流入して、変圧室圧は増加する。変圧室６４への大気の流入に依拠した変圧室圧の増加速度は、通常、変圧室６４の容積増加に依拠した変圧室圧の低下速度よりも高いため、変圧室圧は、低下することなく、大気圧となる迄増加する。しかし、変圧室６４へ大気が流入する際に、大気は、図５（ｂ）の矢印に示すように、比較的狭い隙間を通って変圧室内に流入するとともに、フィルタ１７６を介して変圧室内に流入するため、大気の流入速度には限界がある。このため、例えば、急ブレーキ操作時には、変圧室６４の容積の増加速度が高くなり、容積増加に依拠した変圧室圧の低下速度が、大気の流入に依拠した変圧室圧の増加速度より高くなる場合がある。このような場合には、変圧室圧への大気の流入に伴って変圧室圧が大気圧に近づく過程において、変圧室圧が低下する。
【００６６】
一方で、ブレーキ操作に伴って負圧室２８の容積が減少する際に、負圧室２８内の空気圧である負圧室圧が高くなる場合がある。負圧室２８は、逆止弁５０を介して負圧配管３２によってインテークマニホルド３４に接続されており、負圧室２８の容積が減少しても、通常は、負圧室内の空気がインテークマニホルド３４へ流出するため、負圧室圧は大きくは変化しない。ただし、負圧室２８内の空気は、負圧配管３２，逆止弁５０を介して、インテークマニホルド３４へ流出するため、空気の流出速度には限界があり、急ブレーキ等において、負圧室２８の容積の減少速度が高い場合には、負圧室圧が高くなる場合がある。
【００６７】
図８（ａ）に、急ブレーキ操作時における変圧室圧ＰH（実線）および負圧室圧ＰF（一点鎖線）を、図８（ｂ）に、マスタシリンダ圧ＰMを、時間ｔの経過を横軸とするグラフにて概略的に示す。ブレーキ操作開始時点（ｔ1）においては、負圧室２８と変圧室６４とは連通していることから、変圧室圧ＰHと負圧室圧ＰFとは同じとなっており、その後、ブレーキ操作に伴って、変圧室６４へ大気が流入して、変圧室圧ＰHは大気圧ＰTに近づいていく。変圧室圧ＰHは大気圧ＰTに近づく過程において、ｔ2経過時に変圧室圧ＰHは低下し始め、ｔ3時点において変圧室圧ＰHが最も低下する。つまり、ｔ2経過時からｔ3時点までは、変圧室６４の容積増加に依拠した変圧室圧の低下速度が、変圧室６４はの大気の流入に依拠した変圧室圧の増加速度より高くなり、変圧室圧ＰHが低下したと考えられる。そして、ｔ3時点以降、変圧室圧ＰHは再び増加し、ｔ4時点において、変圧室圧ＰHは大気圧ＰTとなる。一方、負圧室圧ＰFは、負圧室２８の容積の増加に伴って増加して、負圧室２８内の空気がインテークマニホルド３４へ流出することで、減少する。
【００６８】
図から解るように、ｔ1時点からｔ2時点までは、変圧室圧ＰHが急激に増加しているため、変圧室圧ＰHと負圧室圧ＰFとの差は大きくなっている。そして、ｔ2経過時からｔ3時点までは、変圧室圧ＰHが低下するとともに、負圧室圧ＰFが高くなるため、変圧室圧ＰHと負圧室圧ＰFとの差は小さくなっている。特に、変圧室圧ＰHが最も低下するｔ3時点においては、変圧室圧ＰHと負圧室圧ＰFとの差は相当小さくなる。このため、ｔ3時点以降のマスタシリンダ圧ＰMの増加勾配は、ｔ1時点からｔ3時点までのマスタシリンダ圧ＰMの増加勾配より小さくなっている。つまり、変圧室圧ＰHが大気圧となる前に、ｔ3時点において、バキュームブースタによるブースタ効果が低下するのである。なお、ｔ3時点においてブースタ効果が低下しても、変圧室圧ＰHがｔ4時点において大気圧となるまでは、変圧室圧ＰHと負圧室圧ＰFとの差はある程度大きくなることから、ｔ3経過時からｔ4時点までのマスタシリンダ圧ＰMの増加勾配は、ｔ4時点以降のマスタシリンダ圧ＰMの増加勾配より僅かに大きくなっている。
【００６９】
そこで、本システム１０では、ブレーキ操作に伴って変圧室圧が大気圧に近づく過程において、変圧室圧が低下したときには、減圧室圧が大気圧となった時点ではなく、変圧室圧が最も低下した時点において助勢限界とみなし、ブレーキ効き特性制御を実行している。変圧室圧が最も低下した時点に開始されるブレーキ効き特性制御と、減圧室圧が大気圧となった時点に開始されるブレーキ効き特性制御とは、開始条件は異なっているが、制御方法に関しては、殆ど同じである。このため、変圧室圧の低下時におけるブレーキ効き特性制御の説明において、制御方法の同じ部分については説明を省略あるいは簡略するものとする。
【００７０】
ブレーキ操作に伴って変圧室圧が大気圧に近づく過程において、変圧室圧が低下する場合の運転者による操作力（踏力）Ｆとマスタシリンダ圧ＰMとの関係は、図９の実線に示すようになる。ちなみに、図中のＰMTは、変圧室圧が大気圧に達したときのマスタシリンダ圧であり、ＰMDは、変圧室圧が最も低下したときのマスタシリンダ圧である。本制御においても、図９の一点鎖線に示すように、ブレーキシリンダ圧ＰBを変化させるべく、ブレーキシリンダ圧ＰBとマスタシリンダ圧ＰMとの圧力差ΔＰが、図中での斜線に相当する大きさになるように、ソレノイド１３４への通電量が制御される。
【００７１】
具体的には、コントローラ１８２のコンピュータには、図１０に示すようなマスタシリンダ圧ＰMをパラメータとする圧力差ΔＰに関するマップデータ、詳しく言えば、変圧室圧が低下したことに起因して生じさせるべき圧力差（以下、「低下時圧力差」という場合がある）ΔＰDに関するマップデータが格納されており、変圧室圧が最も低下した時点から大気圧に達するまで、つまり、マスタシリンダ圧ＰMがＰMD以上ＰMT未満である場合において、低下時圧力差ΔＰDが、その設定された規則であるマップデータを参照することによって決定される。ちなみに、図中のΔＰ0は、変圧室圧が大気圧に達したときにあるべき圧力差ΔＰである。そして、変圧室圧が大気圧に達した後、つまり、マスタシリンダ圧ＰMがＰMT以上となった場合には、図７に示すマップデータを参照することによって、大気圧時圧力差ΔＰTが決定され、その決定された大気圧時圧力差ΔＰTとΔＰ0とを和したものが、生じさせるべき圧力差ΔＰとなる。
【００７２】
図１１に、変圧室圧の低下時におけるブレーキ効き特性制御での圧力差ΔＰと、マスタシリンダ圧ＰMとの関係をグラフにて概略的に示す。マスタシリンダ圧ＰMがＰMD以上ＰMT未満である場合、つまり、変圧室圧が最も低下した時点から大気圧になるまでは、図１０に示すようなマップデータに従って圧力差ΔＰが決定されており、マスタシリンダ圧ＰMがＰMT以上である場合、つまり、変圧室圧が大気圧になった後は、図１０に示すようなマップデータに従って圧力差ΔＰが決定されているのである。図から解るように、変圧室圧が大気圧になった後の圧力差ΔＰの増加勾配が、変圧室圧が大気圧になる迄の圧力差ΔＰの増加勾配より大きくなっている。このように圧力差ΔＰを決定することで、ブレーキシリンダ圧ＰBを図９の一点鎖線に示すように変化させることが可能となり、変圧室圧の低下時におけるブレーキ効き特性制御においても、ブレーキの効き特性を一定にすることが可能となる。
【００７３】
ちなみに、上述したように、助勢限界に伴って変圧室圧が低下する場合があるが、運転者によるブレーキペダル２０の操作方法によって変圧室圧が低下する場合がある。具体的には、例えば、運転者がブレーキ操作の最中にブレーキペダル２０への操作力を一旦弱めて、再度ブレーキペダル２０を踏み込むような場合である。このような場合には、変圧室が負圧室に連通させられて、変圧室が低下することがあるのである。そこで、本システム１０では、助勢限界以外の要因で変圧室圧が低下する虞がある場合には、変圧室圧の低下時におけるブレーキ効き特性制御の実行を禁止している。詳しく言えば、ブレーキペダル２０の操作量が減少しているような場合には、助勢限界以外の要因で変圧室圧が低下する虞があるため、変圧室圧の低下時におけるブレーキ効き特性制御の実行を禁止している。具体的には、マスタシリンダ圧ＰMの変化速度が０より大きい場合にはブレーキペダル２０の操作量が増加していると考えられることから、マスタシリンダ圧ＰMの変化速度が負の値に設定された閾速度以下である場合には、変圧室圧の低下時におけるブレーキ効き特性制御の実行を禁止している。
【００７４】
＜制御プログラム＞
本システム１０において、バキュームブースタ２２の助勢限界時に実行されるブレーキ効き制御は、図１２にフローチャートを示すブレーキ制御プログラムが、イグニッションスイッチがＯＮ状態とされている間、短い時間間隔（例えば、数ｍsec）をおいてコントローラ１８２により繰り返し実行されることによって行われる。以下に、その制御のフローを、図に示すフローチャートを参照しつつ、簡単に説明する。
【００７５】
本プログラムに従う処理では、まず、ステップ１（以下、単に「Ｓ１」と略す。他のステップについても同様とする）において、液圧センサ２００によってマスタシリンダ圧ＰMが検出される。次に、Ｓ２において、バキュームブースタ２２による助勢限界を認定するべく、図１３にフローチャートを示す助勢限界認定サブルーチンを実行するための処理が実行される。このサブルーチンにおいては、まず、Ｓ２１において、ブレーキ操作がされているか否かが判定される。具体的には、マスタシリンダ圧ＰMが閾値を超えているか否かが判定される。マスタシリンダ圧ＰMが閾値を超えていると判定された場合、つまり、ブレーキ操作がされていると判定された場合には、Ｓ２２において、大気圧時助勢限界フラグＧTのフラグ値が１にされているか否かが判定される。そのフラグＧTは、変圧室圧ＰHが大気圧ＰTになったことによってバキュームブースタによる助勢が限界に達しているか否かを示すフラグであり、そのフラグＧTのフラグ値が１とされている場合には、変圧室圧ＰHが大気圧ＰTになったことによって助勢限界に達していることを示し、０とされている場合には、変圧室圧ＰHが大気圧ＰTになったことによっては助勢限界に達していないことを示している。
【００７６】
大気圧時助勢限界フラグＧTのフラグ値が０にされていると判定された場合には、Ｓ２３において、圧力センサ１７８によって変圧室圧ＰHが検出され、Ｓ２４において、大気圧センサ２０２によって大気圧ＰTが検出される。次に、Ｓ２５において、変圧室圧ＰHが大気圧ＰTになっているか否かが判定される。変圧室圧ＰHが大気圧ＰTになっていないと判定された場合には、Ｓ２６において、低下時助勢限界フラグＧDのフラグ値が１にされているか否かが判定される。そのフラグＧDは、ブレーキ操作中に変圧室圧ＰHが低下したことに依拠して助勢限界とみなされているか否かを示すフラグであり、そのフラグＧDのフラグ値が１とされている場合には、変圧室低下に依拠して助勢限界とみなされていることを示し、０とされている場合には、変圧室低下に依拠して助勢限界とみなされていないことを示している。
【００７７】
低下時助勢限界フラグＧDのフラグ値が０にされていると判定された場合には、Ｓ２７において、マスタシリンダ圧ＰMの変化速度Ｖが演算され、Ｓ２８において、その演算されたマスタシリンダ圧ＰMの変化速度Ｖが閾速度Ｖ0以下であるか否かが判定される。変化速度Ｖが閾速度Ｖ0より高いと判定された場合には、Ｓ２９において、変圧室圧ＰHが低下しているか否かが判定される。具体的には、今回の本プログラムの実行において検出された変圧室圧ＰHが、前回の本プログラムの実行において検出された前回変圧室圧ＰHPより小さいか否かが判定される。変圧室圧ＰHが前回変圧室圧ＰHPより小さいと判定された場合、つまり、変圧室圧ＰHが減少していると判定された場合には、Ｓ３０において、変圧室圧低下フラグＧGのフラグ値が１にされる。そのフラグＧGは、変圧室圧ＰHが低下しているか否かを示すフラグであり、そのフラグＧGのフラグ値が１とされている場合には、変圧室圧ＰHが低下していることを示し、０とされている場合には、変圧室圧ＰHが低下していないことを示している。次に、Ｓ３１において、変圧室圧ＰHが最も低下したときのマスタシリンダ圧である低下時マスタシリンダ圧ＰMDが、今回の本プログラムの実行において検出されたマスタシリンダ圧ＰMとされる。
【００７８】
また、Ｓ２９において変圧室圧ＰHが低下していないと判定された場合には、Ｓ３２において、変圧室圧低下フラグＧGのフラグ値が１にされているか否かが判定される。そのフラグＧGのフラグ値が１にされていると判定された場合には、Ｓ３３において、そのフラグＧGのフラグ値が０にされ、Ｓ３４において、低下時助勢限界フラグＧDのフラグ値が１にされる。また、Ｓ２５において変圧室圧ＰHが大気圧ＰTになっていると判定された場合には、Ｓ３５において、変圧室圧ＰHが大気圧ＰTとなったときのマスタシリンダ圧である大気圧時マスタシリンダ圧ＰMTが、今回の本プログラムの実行において検出されたマスタシリンダ圧ＰMとされ、Ｓ３６において、大気圧時助勢限界フラグＧTのフラグ値が１にされる。
【００７９】
また、Ｓ２８においてマスタシリンダ圧ＰMの変化速度Ｖが閾速度Ｖ0以下であると判定された場合には、Ｓ３７において、変圧室圧低下フラグＧGのフラグ値が１にされているか否かが判定され、そのフラグＧGのフラグ値が１にされていると判定された場合には、Ｓ３８において、そのフラグＧGのフラグ値が０にされる。また、Ｓ２１においてブレーキ操作がされていないと判定された場合には、Ｓ３９〜Ｓ４１において、低下時助勢限界フラグＧD，大気圧時助勢限界フラグＧT，変圧室圧低下フラグＧGの各フラグ値が０にされる。各フラグＧD，ＧT，ＧGのフラグ値が決定されると、このサブルーチンが終了する。ちなみに、このサブルーチンを実行することで、バキュームブースタによる助勢限界を認定することが可能であり、ブレーキ操作時に変圧室圧が低下した場合の助勢限界認定方法を実行することが可能となっている。
【００８０】
助勢限界判定サブルーチンの実行の後、Ｓ３において、大気圧時助勢限界フラグＧTのフラグ値が１とされているか否かが判定される。そのフラグＧTのフラグ値が０とされていると判定された場合には、Ｓ４において、低下時助勢限界フラグＧDのフラグ値が１とされているか否かが判定される。そのフラグＧDのフラグ値が０とされていると判定された場合には、運転者による操作力とバキュームブースタ２２による助勢力とによって制動力を発生させるべく、Ｓ５において、ソレノイド１３４への供給電流ｉが０に決定され、その決定された供給電流ｉに基づく電流制御信号が駆動回路１９２に送信される。そして、Ｓ６において、流入制御弁１５０を閉弁させるための制御信号が駆動回路１９４に送信され、Ｓ７において、ポンプモータ１８４を停止させるための制御信号が駆動回路１８６に送信される。
【００８１】
また、Ｓ４において低下時助勢限界フラグＧDのフラグ値が１とされていると判定された場合には、Ｓ８において、低下時マスタシリンダ圧ＰMDとマスタシリンダ圧ＰMとに基づいて、図１０に示すようなマップデータを参照することによって低下時圧力差ΔＰDが演算される。そして、Ｓ９において、ブレーキ効き特性制御に用いられる圧力差ΔＰが、その演算された低下時圧力差ΔＰDに決定される。また、Ｓ３において大気圧時助勢限界フラグＧTのフラグ値が１とされていると判定された場合には、Ｓ１０において、大気圧時マスタシリンダ圧ＰMTとマスタシリンダ圧ＰMとに基づいて、図７に示すようなマップデータを参照することによって大気圧時圧力差ΔＰTが演算される。そして、Ｓ１１において、低下時助勢限界フラグＧDのフラグ値が１とされているか否かが判定され、そのフラグＧDのフラグ値が１とされていると判定された場合には、Ｓ１２において、制御に用いられる圧力差ΔＰが、その演算された大気圧時圧力差ΔＰTと、前回の本プログラムの実行において用いられた前回低下時圧力差ΔＰDPとを和したものに決定される。ちなみに、前回低下時圧力差ΔＰDPは、図１０中でのΔＰ0に相当する。また、低下時助勢限界フラグＧDのフラグ値が０とされていると判定された場合には、Ｓ１３において、制御に用いられる圧力差ΔＰが、演算された大気圧時圧力差ΔＰTに決定される。
【００８２】
制御に用いられる圧力差ΔＰが決定されると、ブレーキ効き特性制御を実行するべく、Ｓ１４において、その決定された圧力差ΔＰに基づいて、ソレノイド１３４への供給電流ｉが決定され、その決定された供給電流ｉに基づく電流制御信号が駆動回路１９２に送信される。そして、Ｓ１５において、流入制御弁１５０を開弁させるための制御信号が駆動回路１９４に送信され、Ｓ１６において、ポンプモータ１８４を駆動させるための制御信号が駆動回路１８６に送信される。以上の一連の処理の後、本プログラムの１回の実行が終了する。
【００８３】
＜コントローラの機能構成＞
上記プログラムを実行するコントローラ１８２は、それの実行処理に鑑みれば、図１４に示すような機能構成を有するものと考えることができる。図から解るように、コントローラ１８２は、Ｓ８〜Ｓ１６の処理を実行する機能部、つまり、ブレーキ効き特性制御を実行する機能部として、ブレーキ効き特性制御実行部２１０を、Ｓ２１〜Ｓ３７の処理を実行する機能部、つまり、バキュームブースタ２２による助勢限界を認定する機能部として、助勢限界認定部２１２を、それぞれ備えている。ちなみに、助勢限界認定部２１２は、助勢限界を認定するための助勢限界認定装置として機能している。
【００８４】
なお、ブレーキ効き特性制御実行部２１０は、Ｓ８〜Ｓ１３の処理を実行する機能部、つまり、マスタシリンダ圧ＰMとブレーキシリンダ圧ＰBとの間に生じさせるべき圧力差ΔＰを決定する機能部として、圧力差決定部２１６を、Ｓ１４〜Ｓ１６の処理を実行する機能部、つまり、その圧力差決定部によって決定された圧力差ΔＰをマスタシリンダ圧ＰMとブレーキシリンダ圧ＰBとの間に生じさせる機能部として、圧力差発生部２１８を、それぞれ有している。また、助勢限界認定部２１２は、Ｓ２３〜Ｓ２５の処理を実行する機能部、つまり、変圧室圧ＰHが大気圧ＰTになったことに依拠して助勢限界を認定する大気圧依拠助勢限界認定部２２０を、Ｓ２７〜Ｓ３２の処理を実行する機能部、つまり、変圧室圧ＰHが低下したことに依拠して助勢限界を認定する変圧室圧低下依拠助勢限界認定部２２２を、それぞれ有している。
【符号の説明】
【００８５】
１０：車両用ブレーキシステム １４：ブレーキ装置 ２０：ブレーキペダル（ブレーキ操作部材） ２２：バキュームブースタ ２４：マスタシリンダ ２６：主配管（連通路） ２８：負圧室 ５６：ハウジング ６２：ダイヤフラム ６４：変圧室 １０８：ポンプ（作動液加圧装置） １２０：圧力制御弁（流通状態切換器）（調整器） １７６：フィルタ １８０：ブレーキ電子制御ユニット（制御装置） ２１２：助勢限界認定部（助勢限界認定装置）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者によってブレーキ操作部材に加えられる操作力を助勢するバキュームブースタによる助勢限界を認定する助勢限界認定装置であって、
前記バキュームブースタが、
負圧室と、その負圧室と大気とに選択的に連通させられる変圧室とを有し、運転者によって前記ブレーキ操作部材に操作力が加えられていない場合には、前記変圧室が前記負圧室に連通させられており、前記ブレーキ操作部材に操作力が加えられた場合に、それら負圧室と変圧室との連通が遮断されるとともに前記変圧室が大気に連通させられることで、それら負圧室と変圧室との差圧に依拠して前記ブレーキ操作部材に加えられる操作力を助勢する構造とされ、
当該助勢限界認定装置が、
前記ブレーキ操作部材に操作力が加えられて、前記変圧室内の空気圧である変圧室圧が大気圧に近づく過程において、その変圧室圧が低下したときに、前記バキュームブースタによる助勢限界を認定する助勢限界認定装置。
【請求項２】
当該助勢限界認定装置が、
前記変圧室圧が最も低下した時点において前記バキュームブースタによる助勢限界を認定するように構成された請求項１に記載の助勢限界認定装置。
【請求項３】
前記バキュームブースタが、
ハウジングと、
そのハウジング内を前記負圧室と前記変圧室とに区画するとともに、前記ブレーキ操作部材に操作力が加えられた場合に、前記負圧室の容積が減少するとともに前記変圧室の容積が増大するように、前記ハウジング内において動くダイヤフラムと
を有する請求項１または請求項２に記載の助勢限界認定装置。
【請求項４】
前記バキュームブースタが、
前記変圧室が大気に連通させられた場合にその変圧室に空気が流入する流入路と、
その流入路に設けられたフィルタと
を有する請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の助勢限界認定装置。
【請求項５】
当該助勢限界認定装置が、
前記ブレーキ操作部材の操作量が減少した場合には、前記変圧室圧の低下に依拠した前記バキュームブースタによる助勢限界の認定を禁止するように構成された請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載の助勢限界認定装置。
【請求項６】
当該助勢限界認定装置が、
前記ブレーキ操作部材の操作速度が閾速度以下の場合には、前記変圧室圧の低下に依拠した前記バキュームブースタによる助勢限界の認定を禁止するように構成された請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載の助勢限界認定装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１つに記載の助勢限界認定装置と、
前記ブレーキ操作部材と、
前記バキュームブースタと、
前記ブレーキ操作部材に加えられる操作力と前記バキュームブースタによって助勢される助勢力とに依拠して作動液を加圧するマスタシリンダと、
そのマスタシリンダによって加圧された作動液によって制動力を発生させるブレーキ装置と、
そのブレーキ装置と前記マスタシリンダとの間を作動液が流通可能にそれらを連通させる連通路と、
その連通路に設けられて、前記ブレーキ装置と前記マスタシリンダとの間の作動液の流通を許容する状態と禁止する状態とを切換える流通状態切換器と、
その流通状態切換器と前記ブレーキ装置との間において、そのブレーキ装置に作用する作動液を加圧する作動液加圧装置と、
前記ブレーキ装置に作用する作動液の液圧を制御可能に調整する調整器と、
前記流通状態切換器を制御することで、前記ブレーキ装置と前記マスタシリンダとの間の作動液の流通状態を切換え、前記作動液加圧装置を制御することで、その作動液加圧装置の作動と停止とを切換え、前記調整器を制御することで、前記ブレーキ装置に作用する作動液の液圧を制御する制御装置と
を備えた車両用ブレーキシステムであって、
前記制御装置が、
前記助勢限界認定装置によって前記バキュームブースタによる助勢限界が認定された場合に、前記ブレーキ装置と前記マスタシリンダとの間の作動液の流通を禁止するとともに、前記ブレーキ装置に作用する作動液の液圧が前記マスタシリンダによって加圧される作動液の液圧より高くなるように、前記流通状態切換器と前記作動液加圧装置と前記調整器とを制御するように構成された車両用ブレーキシステム。
【請求項８】
前記制御装置が、
前記助勢限界認定装置によって前記バキュームブースタによる助勢限界が認定された場合に、前記ブレーキ装置と前記マスタシリンダとの間の作動液の流通が禁止された状態において前記マスタシリンダによって加圧される作動液の液圧が高いほど、その液圧と前記ブレーキ装置に作用する作動液の液圧との差が大きくなるように、前記調整器を制御するように構成された請求項７に記載の車両用ブレーキシステム。
【請求項９】
前記制御装置が、
前記助勢限界認定装置によって前記バキュームブースタによる助勢限界が認定された場合に、前記ブレーキ装置と前記マスタシリンダとの間の作動液の流通が禁止された状態において前記マスタシリンダによって加圧される作動液の液圧の増大に伴って、その液圧と前記ブレーキ装置に作用する作動液の液圧との差が増大するとともに、前記変圧室圧が大気圧になった後の前記差の増大勾配が、前記変圧室圧が大気圧になる迄の前記増大勾配より大きくなるように設定された規則に基づいて、前記調整器を制御するように構成された請求項７または請求項８に記載の車両用ブレーキシステム。
【請求項１０】
運転者によってブレーキ操作部材に加えられる操作力を助勢するバキュームブースタによる助勢限界を認定する助勢限界認定方法であって、
前記バキュームブースタが、
負圧室と、その負圧室と大気とに選択的に連通させられる変圧室とを有し、運転者によって前記ブレーキ操作部材に操作力が加えられていない場合には、前記変圧室が前記負圧室に連通させられており、前記ブレーキ操作部材に操作力が加えられた場合に、それら負圧室と変圧室との連通が遮断されるとともに前記変圧室が大気に連通させられることで、それら負圧室と変圧室との差圧に依拠して前記ブレーキ操作部材に加えられる操作力を助勢する構造とされ、
当該助勢限界認定方法が、
前記ブレーキ操作部材に操作力が加えられて、前記変圧室内の空気圧である変圧室圧が大気圧に近づく過程において、その変圧室圧が低下したときに、前記バキュームブースタによる助勢限界を認定する助勢限界認定方法。
【請求項１】
運転者によってブレーキ操作部材に加えられる操作力を助勢するバキュームブースタによる助勢限界を認定する助勢限界認定装置であって、
前記バキュームブースタが、
負圧室と、その負圧室と大気とに選択的に連通させられる変圧室とを有し、運転者によって前記ブレーキ操作部材に操作力が加えられていない場合には、前記変圧室が前記負圧室に連通させられており、前記ブレーキ操作部材に操作力が加えられた場合に、それら負圧室と変圧室との連通が遮断されるとともに前記変圧室が大気に連通させられることで、それら負圧室と変圧室との差圧に依拠して前記ブレーキ操作部材に加えられる操作力を助勢する構造とされ、
当該助勢限界認定装置が、
前記ブレーキ操作部材に操作力が加えられて、前記変圧室内の空気圧である変圧室圧が大気圧に近づく過程において、その変圧室圧が低下したときに、前記バキュームブースタによる助勢限界を認定する助勢限界認定装置。
【請求項２】
当該助勢限界認定装置が、
前記変圧室圧が最も低下した時点において前記バキュームブースタによる助勢限界を認定するように構成された請求項１に記載の助勢限界認定装置。
【請求項３】
前記バキュームブースタが、
ハウジングと、
そのハウジング内を前記負圧室と前記変圧室とに区画するとともに、前記ブレーキ操作部材に操作力が加えられた場合に、前記負圧室の容積が減少するとともに前記変圧室の容積が増大するように、前記ハウジング内において動くダイヤフラムと
を有する請求項１または請求項２に記載の助勢限界認定装置。
【請求項４】
前記バキュームブースタが、
前記変圧室が大気に連通させられた場合にその変圧室に空気が流入する流入路と、
その流入路に設けられたフィルタと
を有する請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の助勢限界認定装置。
【請求項５】
当該助勢限界認定装置が、
前記ブレーキ操作部材の操作量が減少した場合には、前記変圧室圧の低下に依拠した前記バキュームブースタによる助勢限界の認定を禁止するように構成された請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載の助勢限界認定装置。
【請求項６】
当該助勢限界認定装置が、
前記ブレーキ操作部材の操作速度が閾速度以下の場合には、前記変圧室圧の低下に依拠した前記バキュームブースタによる助勢限界の認定を禁止するように構成された請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載の助勢限界認定装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１つに記載の助勢限界認定装置と、
前記ブレーキ操作部材と、
前記バキュームブースタと、
前記ブレーキ操作部材に加えられる操作力と前記バキュームブースタによって助勢される助勢力とに依拠して作動液を加圧するマスタシリンダと、
そのマスタシリンダによって加圧された作動液によって制動力を発生させるブレーキ装置と、
そのブレーキ装置と前記マスタシリンダとの間を作動液が流通可能にそれらを連通させる連通路と、
その連通路に設けられて、前記ブレーキ装置と前記マスタシリンダとの間の作動液の流通を許容する状態と禁止する状態とを切換える流通状態切換器と、
その流通状態切換器と前記ブレーキ装置との間において、そのブレーキ装置に作用する作動液を加圧する作動液加圧装置と、
前記ブレーキ装置に作用する作動液の液圧を制御可能に調整する調整器と、
前記流通状態切換器を制御することで、前記ブレーキ装置と前記マスタシリンダとの間の作動液の流通状態を切換え、前記作動液加圧装置を制御することで、その作動液加圧装置の作動と停止とを切換え、前記調整器を制御することで、前記ブレーキ装置に作用する作動液の液圧を制御する制御装置と
を備えた車両用ブレーキシステムであって、
前記制御装置が、
前記助勢限界認定装置によって前記バキュームブースタによる助勢限界が認定された場合に、前記ブレーキ装置と前記マスタシリンダとの間の作動液の流通を禁止するとともに、前記ブレーキ装置に作用する作動液の液圧が前記マスタシリンダによって加圧される作動液の液圧より高くなるように、前記流通状態切換器と前記作動液加圧装置と前記調整器とを制御するように構成された車両用ブレーキシステム。
【請求項８】
前記制御装置が、
前記助勢限界認定装置によって前記バキュームブースタによる助勢限界が認定された場合に、前記ブレーキ装置と前記マスタシリンダとの間の作動液の流通が禁止された状態において前記マスタシリンダによって加圧される作動液の液圧が高いほど、その液圧と前記ブレーキ装置に作用する作動液の液圧との差が大きくなるように、前記調整器を制御するように構成された請求項７に記載の車両用ブレーキシステム。
【請求項９】
前記制御装置が、
前記助勢限界認定装置によって前記バキュームブースタによる助勢限界が認定された場合に、前記ブレーキ装置と前記マスタシリンダとの間の作動液の流通が禁止された状態において前記マスタシリンダによって加圧される作動液の液圧の増大に伴って、その液圧と前記ブレーキ装置に作用する作動液の液圧との差が増大するとともに、前記変圧室圧が大気圧になった後の前記差の増大勾配が、前記変圧室圧が大気圧になる迄の前記増大勾配より大きくなるように設定された規則に基づいて、前記調整器を制御するように構成された請求項７または請求項８に記載の車両用ブレーキシステム。
【請求項１０】
運転者によってブレーキ操作部材に加えられる操作力を助勢するバキュームブースタによる助勢限界を認定する助勢限界認定方法であって、
前記バキュームブースタが、
負圧室と、その負圧室と大気とに選択的に連通させられる変圧室とを有し、運転者によって前記ブレーキ操作部材に操作力が加えられていない場合には、前記変圧室が前記負圧室に連通させられており、前記ブレーキ操作部材に操作力が加えられた場合に、それら負圧室と変圧室との連通が遮断されるとともに前記変圧室が大気に連通させられることで、それら負圧室と変圧室との差圧に依拠して前記ブレーキ操作部材に加えられる操作力を助勢する構造とされ、
当該助勢限界認定方法が、
前記ブレーキ操作部材に操作力が加えられて、前記変圧室内の空気圧である変圧室圧が大気圧に近づく過程において、その変圧室圧が低下したときに、前記バキュームブースタによる助勢限界を認定する助勢限界認定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１１−１１１１２５（Ｐ２０１１−１１１１２５Ａ）
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７２０８４（Ｐ２００９−２７２０８４）
【出願日】平成２１年１１月３０日（２００９．１１．３０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（３０１０６５８９２）株式会社アドヴィックス (1,291)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月３０日（２００９．１１．３０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（３０１０６５８９２）株式会社アドヴィックス (1,291)
【Ｆターム（参考）】
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