液圧ブレーキ装置およびその制御方法
【課題】液圧ブレーキ装置において、液漏れ等の失陥発生時にリザーバタンクからの空気吸い込みを防止しつつブレーキの制御可能時間を延長する。
【解決手段】液面スイッチ８０は、リザーバタンクの予め定められた下限液面へのブレーキ液面の低下を検知する。タイマ部１０８は、リザーバタンク内の液面の傾斜によって液面スイッチがブレーキ液面の低下を検知する第１時刻から、車両が加減速しておらずブレーキ液面が水平であるときに液面スイッチがブレーキ液面の低下を検知する第２時刻までの経過時間を計測する。液漏れ推定部１０３は、第１時刻の加速度を参照して液面高さマップ保持部１０２から対応する液面高さを取得し、経過時間と液面高さからブレーキ液面低下速度を算出する。猶予時間算出部１１０は、ブレーキ液面低下速度に基づいて液圧ブレーキ装置の制御を停止するまでの猶予時間を計算する。
【解決手段】液面スイッチ８０は、リザーバタンクの予め定められた下限液面へのブレーキ液面の低下を検知する。タイマ部１０８は、リザーバタンク内の液面の傾斜によって液面スイッチがブレーキ液面の低下を検知する第１時刻から、車両が加減速しておらずブレーキ液面が水平であるときに液面スイッチがブレーキ液面の低下を検知する第２時刻までの経過時間を計測する。液漏れ推定部１０３は、第１時刻の加速度を参照して液面高さマップ保持部１０２から対応する液面高さを取得し、経過時間と液面高さからブレーキ液面低下速度を算出する。猶予時間算出部１１０は、ブレーキ液面低下速度に基づいて液圧ブレーキ装置の制御を停止するまでの猶予時間を計算する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液圧ブレーキ装置に関し、より詳細には液圧ブレーキ装置の液漏れ時の制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
液圧ブレーキ装置においては、リザーバタンクに液面スイッチを設け、予め設定された下限液面へのブレーキ液の低下を検出している。配管の穴あきなどによる液漏れや、ブレーキパッドやロータの摩耗による内部消費によって、リザーバタンク内のブレーキ液面が低下することがある。液漏れをした後も通常のブレーキ制御を続けていると、マスタシリンダへの配管の中に空気が吸い込まれ、制動力が発生しにくくなるおそれがある。特に、ポンプを駆動してブレーキ液をアクチュエータに送り込む制御ブレーキの場合には、ポンプの駆動によりブレーキ液が短時間で消費されて空気の吸い込みが発生しやすいため、液漏れがあるときには速やかにブレーキ制御を禁止することが好ましい。
【０００３】
ブレーキ液漏れの程度が大きい場合には速やかに制御を禁止する必要があるが、ブレーキ漏れの程度が小さい場合や内部消費による場合は、空気吸い込みが直ちに発生して制動力が低下することはないので、ブレーキを使用できる時間をできるだけ延長することが望ましい。そのためには、液漏れの速度を検出する必要がある。そのような技術として、例えば特許文献１には、二つ以上の液面スイッチの出力に基づいて液漏れ速度を検出することが記載されている。
【特許文献１】特開２０００−２７２４９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１ではリザーバタンクに液面スイッチを二つ以上設けているが、このように複数のスイッチを設けることはコストの上昇につながり、またスイッチ間の結線が困難な場合もある。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、液圧ブレーキ装置においてリザーバタンクに一つの液面スイッチを設けるだけで液漏れ時の液面の低下速度を推定し、ブレーキ制御の延命を可能とする技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様は、リザーバタンクから導管を通じてブレーキ液を供給して車両に制動力を発生させる液圧ブレーキ装置である。この装置は、車両に発生する加速度を検出する加速度センサと、リザーバタンクの予め定められた下限液面へのブレーキ液面の低下を検知する液面スイッチと、車両の加減速時にリザーバタンク内のブレーキ液面の傾斜によって前記液面スイッチ以下にブレーキ液面が低下するときの前記下限液面からの液面高さを保持する液面高さマップ保持部と、リザーバタンク内の液面の傾斜によって前記液面スイッチがブレーキ液面の低下を検知する第１時刻から、車両が加減速しておらずブレーキ液面が水平であるときに前記液面スイッチがブレーキ液面の低下を検知する第２時刻までの経過時間を計測するタイマ部と、前記第１時刻における車両の加速度を参照して前記液面高さマップ保持部から対応する液面高さを取得し、前記経過時間と前記液面高さからブレーキ液面低下速度を算出する液漏れ推定部と、前記ブレーキ液面低下速度に基づいて当該装置の制御を停止するまでの猶予時間を計算する猶予時間算出部と、を備える。
【０００７】
水平時にはリザーバタンク内のブレーキ液面が下限液面より上にあっても、車両が加減速することによってブレーキ液が揺れて液面が一時的に液面スイッチを下回って液面スイッチがオンになる場合がある。この態様では、そのような現象を利用して液漏れ時のリザーバタンクのブレーキ液面低下速度を推定することで、ブレーキ制御を停止するまでの猶予時間を算出するようにした。こうすることで、ブレーキ失陥時でもできるだけ長時間ブレーキ制御を継続することができる。
【０００８】
前記液漏れ推定部は、液面高さとリザーバタンクの断面積に基づいて前記第１時刻における前記下限液面までのブレーキ液の残存液量を算出し、該残存液量と前記経過時間から前記ブレーキ液面低下速度を算出してもよい。こうすることで、ブレーキ液面低下速度を比較的正確に推定することができる。
【０００９】
ブレーキ液面が下限液面に達してから導管への空気吸い込みが発生するまでに余裕液量がある位置に前記液面スイッチが配置されており、前記猶予時間算出部は、前記ブレーキ液面低下速度と前記余裕液量とに基づいてブレーキ液面が導管出口まで低下するまでの猶予時間を算出してもよい。このように、リザーバタンクに余裕液量を持たせている場合には、ブレーキ液面低下速度にしたがって算出される、ブレーキ液面が導管の出口まで低下する直前の時間までブレーキ制御を継続することができる。
【００１０】
本発明の別の態様は、液圧ブレーキ装置の制御方法である。液圧ブレーキ装置は、リザーバタンクから導管を通じてブレーキ液を供給して車両に制動力を発生させ、リザーバタンクの予め定められた下限液面へのブレーキ液面の低下を検知する液面スイッチが設けられている。この方法は、車両の加減速時にリザーバタンク内のブレーキ液面の傾斜によって前記液面スイッチ以下にブレーキ液面が低下するときの前記下限液面からの液面高さを予めメモリに記憶させておき、リザーバタンク内の液面の傾斜によって前記液面スイッチがブレーキ液面の低下を検知する第１時刻から、車両が加減速しておらずブレーキ液面が水平であるときに前記液面スイッチが液面の低下を検知する第２時刻までの経過時間を計測し、前記第１時刻における車両の加速度を参照して前記液面高さマップ保持部から対応する液面高さを取得し、前記経過時間と前記液面高さからブレーキ液面低下速度を算出し、前記ブレーキ液面低下速度に基づいて液圧ブレーキ装置の制御を停止するまでの猶予時間を計算し、前記第２時刻から前記猶予時間が経過したときに液圧ブレーキ装置の制御を停止する。
【００１１】
この態様によると、ブレーキ液面が低下して空気吸い込みが発生するまでの猶予時間を算出し猶予時間の経過後にブレーキ制御を禁止するようにした。こうすることで、ブレーキ失陥時でもブレーキの制御を可能な限り長時間継続することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、液圧ブレーキ装置において、リザーバタンクに一つの液面スイッチを設けるだけで液漏れ時の液面の低下速度を推定し、ブレーキ制御の使用可能時間を延長することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、液圧ブレーキ装置２００の構成を示す。液圧ブレーキ装置２００はいわゆる電子制御ブレーキ（ＥＣＢ：Electronically Controlled Brake）であり、車室内に設けられたブレーキペダル７２の操作量をセンサで検知し、ブレーキペダルの操作に応じて発せられるＥＣＵ１００からの指令に応じて、四輪独立してブレーキを作動させることができる。
【００１４】
ブレーキペダル７２にはその踏み込みストロークを検出するストロークセンサ４６が設けられている。マスタシリンダ７４は、運転者によるブレーキペダル７２の踏み込み操作に応じ、作動液であるブレーキオイルを圧送する。
【００１５】
マスタシリンダ７４には右前輪用のブレーキ油圧制御導管７６および左前輪用のブレーキ油圧制御導管７８の一端が接続され、これらのブレーキ油圧制御導管はそれぞれ、右前輪および左前輪の制動力を発揮する右前輪１４ＦＲ用および左前輪１４ＦＬ用のホイールシリンダ１５ＦＲ、１５ＦＬに接続されている。右前輪１４ＦＲ用および左前輪１４ＦＬ用のブレーキ油圧制御導管７６、７８の途中には、右マスタカット弁２２ＦＲおよび左マスタカット弁２２ＦＬが間挿されている。右マスタカット弁２２ＦＲおよび左マスタカット弁２２ＦＬは非通電時に開状態にあり、ブレーキ操作を検出した際に閉状態に切り替わる（これを「常開型」と呼ぶ）電磁弁である。
【００１６】
また、ブレーキ油圧制御導管７６、７８の途中には、それぞれ右前輪１４ＦＲ側および左前輪１４ＦＬ側のマスタシリンダ液圧を計測する右マスタ圧力センサ４８ＦＲおよび左マスタ圧力センサ４８ＦＬが設けられている。運転者によってブレーキペダル７２が踏まれたとき、ストロークセンサ４６によりその踏み込み操作量が検出されるが、ストロークセンサ４６の故障を想定し、右マスタ圧力センサ４８ＦＲおよび左マスタ圧力センサ４８ＦＬによるマスタシリンダ液圧の計測によってもブレーキペダル７２の踏み込み操作力が検出される。マスタシリンダ液圧を二つの圧力センサで監視するのは、フェイルセーフの観点による。
【００１７】
マスタシリンダ７４にはリザーバタンク２６が接続され、また、開閉弁２３を介して、運転者の操作量や反力を創出するストロークシミュレータ２４が接続される。開閉弁２３は、非通電時に開状態にあり、ブレーキ操作時に開状態に切り替わる常開型の電磁弁である。リザーバタンク２６には油圧給排導管２８の一端が接続される。油圧給排導管２８にはモータ３２により駆動されるオイルポンプ３４が設けられている。オイルポンプ３４の吐出側は高圧導管３０になっており、アキュムレータ５０とリリーフバルブ５３が設けられている。アキュムレータ５０はオイルポンプ３４によって例えば１４〜２２ＭＰａという範囲（以下「制御範囲」という）の高圧にされたブレーキオイルを蓄積する。リリーフバルブ５３は、アキュムレータ圧が異常に高く、例えば２５ＭＰａといった高圧になったとき開き、油圧給排導管２８へ高圧のブレーキオイルを逃がす。
【００１８】
高圧導管３０にはアキュムレータ圧を計測するアキュムレータ圧センサ５１が設けられる。後述のＥＣＵ１００にはアキュムレータ圧センサ５１の出力であるアキュムレータ圧が入力され、このアキュムレータ圧が制御範囲に収まるようモータ３２を制御する。
【００１９】
高圧導管３０は、それぞれ非通電時は閉じた状態（これを「常閉型」という）にあり、必要なときにホイールシリンダの増圧用に利用される電磁流量制御弁、すなわちリニア弁である増圧弁４０ＦＲ、４０ＦＬ、４０ＲＲ、４０ＲＬを介し、右前輪１４ＦＲのホイールシリンダ１５ＦＲ、左前輪１４ＦＬのホイールシリンダ１５ＦＬ、右後輪１４ＲＲ用のホイールシリンダ１５ＲＲ、左後輪１４ＲＬ用のホイールシリンダ１５ＲＬに接続されている。
【００２０】
車両の右前輪１４ＦＲ、左前輪１４ＦＬ、右後輪１４ＲＲ、左後輪１４ＲＬには、ディスクブレーキが設けられており、それぞれホイールシリンダ１５ＦＲ、１５ＦＬ、１５ＲＲ、１５ＲＬの駆動によりブレーキパッドをディスクに押し付けることで制動力を発揮するようになっている。
【００２１】
右前輪のホイールシリンダ１５ＦＲと左前輪のホイールシリンダ１５ＦＬは、必要なときに減圧用に利用される電磁流量制御弁、すなわちリニア弁である常閉型の減圧弁４２ＦＲ、４２ＦＬを介して油圧給排導管２８へ接続されている。また、右後輪用のホイールシリンダ１５ＲＲ、左後輪用のホイールシリンダ１５ＲＬは、それぞれ常開型の減圧弁４２ＲＲ、４２ＲＬを介して油圧給排導管２８へ接続されている。
【００２２】
右前輪、左前輪、右後輪、左後輪のホイールシリンダ１５ＦＲ、１５ＦＬ、１５ＲＲ、１５ＲＬ付近には、それぞれホイールシリンダ内の液圧を計測する右前輪用、左前輪用、右後輪用、左後輪用の圧力センサ４４ＦＲ、４４ＦＬ、４４ＲＲ、４４ＲＬが設けられている。
【００２３】
ＥＣＵ１００は、マスタカット弁２２ＦＲ、２２ＦＬ、開閉弁２３、モータ３２、４個の増圧弁４０ＦＲ、４０ＦＬ、４０ＲＲ、４０ＲＬ、および４個の減圧弁４２ＦＲ、４２ＦＬ、４２ＲＲ、４２ＲＬを制御する。ＥＣＵ１００はマイクロコンピュータによる演算ユニット、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、およびデータ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭなどを備える。
【００２４】
詳細は図示しないが、演算ユニットには、右前輪用、左前輪用、右後輪用、左後輪用の圧力センサ４４ＦＲ、４４ＦＬ、４４ＲＲ、４４ＲＬから、それぞれ、右前輪のホイールシリンダ１５ＦＲ内の圧力信号、左前輪のホイールシリンダ１５ＦＬ内の圧力信号、右後輪用のホイールシリンダ１５ＲＲ内の圧力信号、左後輪用のホイールシリンダ１５ＲＬ内の圧力信号が入力される。さらに、演算ユニットには、ストロークセンサ４６からはブレーキペダル７２の踏み込みストロークを示す信号が、右マスタ圧力センサ４８ＦＲおよび左マスタ圧力センサ４８ＦＬからはマスタシリンダ液圧を示す信号が、アキュムレータ圧センサ５１からはアキュムレータ圧を示す信号が入力される。
【００２５】
ＥＣＵ１００のＲＯＭは所定の制動制御フローを記憶している。演算ユニットはストローク信号とマスタシリンダ液圧信号に基づき車両の目標制動力を演算し、演算された目標制動力に基づいて各輪の目標ホイールシリンダ液圧を演算し、各輪のホイールシリンダ液圧が目標ホイールシリンダ液圧になるよう、増圧弁４０および減圧弁４２を制御する。
【００２６】
図２は、リザーバタンク２６の構造を模式的に示した断面図である。リザーバタンク２６にはブレーキ液８４が貯留されている。リザーバタンク２６の上方は大気開放されている。リザーバタンク２６の下方には、マスタシリンダ７４や油圧給排導管２８に通じる導管２７が設けられている。導管２７の上端のラインＤよりもブレーキ液の液面が低下すると、空気が導管２７を通じて液圧ブレーキ装置に吸い込まれてしまう。
【００２７】
そのため、リザーバタンク２６には下限ライン（ＭＩＮライン）Ｃが予め設定されている。そして、下限ラインＣへのブレーキ液面の低下を検出するために、液面スイッチ８０がリザーバタンク２６の内壁に取り付けられている。この液面スイッチ８０は、ブレーキ液面が下限ラインＣより少なくなるとオフ状態からオン状態に切り替わるスイッチである。液面スイッチ８０は任意のタイプのものを使用できる。例えば、ブレーキ液の容量に基づく圧力変化や静電容量の変化に基づいて液面を検出するタイプのスイッチでもよい。または、液面の高さをフロートを使用して検出したり、または光学的に検出するタイプのスイッチでもよい。
【００２８】
ブレーキ液が消費されてブレーキ液面が下限ラインＣまで低下すると、液面スイッチ８０がオンになる。従来は、液面スイッチ８０がオンになると警報ランプが点灯し、またブレーキ液のこれ以上の消費を防ぐために液圧ブレーキ装置の制御を停止していた。具体的には、図１において、増圧弁４０ＦＲ、４０ＦＬおよび減圧弁４２ＦＲ、４２ＦＬを閉状態にするとともに右マスタカット弁２２ＦＲおよび左マスタカット弁２２ＦＬを開状態にすることで、マスタシリンダ７４からホイールシリンダ１５にブレーキ液が供給されるようにする。リザーバタンク２６のブレーキ液がなくなってもマスタシリンダ７４にブレーキ液が残っていれば、ブレーキペダル７２により制動力を発生させることができる。
【００２９】
しかし、図２に示すように、通常下限ラインＣは、実際に空気吸い込みが生じるラインＤに対してやや上方に設定されている。つまり、ブレーキ液面が下限ラインＣを下回っても下限ラインＣとラインＤの間にあれば、ブレーキ制御を継続していても空気の吸い込みが起こることはない。そこで、本実施形態では、液面が下限ラインＣを下回った後に空気吸い込みが生じるまでにどれだけの猶予時間があるかを推定し、その猶予時間の間は液圧ブレーキ装置の制御を継続するようにした。
【００３０】
図３は、車両が急加速または急減速したときのリザーバタンク内の様子を示す。図３（ａ）は、車両の加速度（または減速度）が比較的小さい場合のリザーバタンク内の液面を示す。本来の液面がＡであるとき、車両の加速または減速によってリザーバタンク２６内の液面はＢのように傾くため、液面スイッチ８０の設置されている箇所で一瞬ブレーキ液面が液面スイッチ８０を下回り、液面スイッチ８０がオンになることがある。同様に、図３（ｂ）は、車両の加速度または減速度が比較的大きい場合のリザーバタンク内の液面を示す。同様に、本来の液面がＡであるとき、車両の加速または減速によってリザーバタンク２６内の液面がＢのように傾くと、液面スイッチ８０がオンになる。
【００３１】
車両の加速度または減速度の大きさによってリザーバタンク２６内の液面の傾きの程度は異なるから、液面スイッチ８０がオンになるような液面ｈの高さ（下限ラインＣからの高さ）も異なる。したがって、車両の加速度または減速度の大きさが分かれば、車両の加減速によってリザーバタンク２６内の液面が揺れたために液面スイッチ８０がオンになったときの液面高さｈを推定することができる。車両の加減速度と液面高さｈとの対応関係は、実験等によって正確に求めることが可能である。このように、本実施形態では、液面スイッチ８０がオンになったときの車両の加減速度を用いることで、液面高さｈを求める。
【００３２】
図４は、液漏れ発生時の液面スイッチのオンオフ状態と時間経過を示す図である。本実施形態では以下のようにして猶予時間を算出する。車両が加速または減速しておりかつ液面スイッチ８０が最初にオンになったとき（図４の時刻ｔＡ）から、車両が加減速しておらず液面スイッチ８０がオンになったとき（図４の時刻ｔＣ）までの時間Ｔｍをタイマによって測定する。時刻ｔＡは、図３（ａ）、（ｂ）の液面Ａが傾いて液面Ｂの状態になった時点に対応し、また時刻ｔＣは、液面が平らであって下限ラインＣまで減少した時点に対応する。したがって、時間Ｔｍは、図３において液面Ａから下限ラインＣまで液漏れによってブレーキ液量が減少するのに要した時間に相当する。
【００３３】
上述したように、時刻ｔＡの加速度に基づいて、液面Ａから下限ラインＣまでの高さｈを求めることができる。リザーバタンクの断面積をＳとすると、下限ラインＣを上回るブレーキ液量ＷはＷ＝Ｓ・ｈで求められる。したがって、リザーバタンク内のブレーキ液面低下速度ｖは次式で表すことができる。
ｖ＝Ｗ／Ｔｍ・・・（１）
【００３４】
ブレーキ液面低下速度ｖを使用して、空気吸い込みに至るまでの猶予時間Ｔｎを推定することができる。下限ラインＣから空気吸い込みラインＤまでの余裕液量Ｒは予め分かっているので、猶予時間Ｔｎは次式で表すことができる。
Ｔｎ＝Ｒ／ｖ・・・（２）
したがって、時刻ｔＣからＴｎが経過するまで（図４の時刻ｔＤまで）の間は、空気吸い込みを起こすことなくブレーキ制御を継続できると判断できる。
【００３５】
図５は、本実施形態に係るリザーバタンクの使用時間延長制御に関与する部分の構成を示す機能ブロック図である。ＥＣＵ１００内に示す各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックとして描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００３６】
加速度センサ９０は車体に設置され、車両の上下加速度または左右加速度を検出する。液面スイッチ８０は、上述したように、リザーバタンク２６内での下限ラインへのブレーキ液面の低下を検知する。
【００３７】
液面高さマップ保持部１０２は、車両がある加速度で加減速したときに、リザーバタンク２６内のブレーキ液面の傾きによって液面スイッチ８０の設置箇所でブレーキ液面が下限ラインＣを下回るような液面の高さｈをマップとして保持している。車両の加速度と液面高さｈの関係は、実験やシミュレーションで予め求めておくことができる。この加速度は、上下加速度または左右加速度のいずれかとしてもよいし、これらの合成値でもよい。
【００３８】
液漏れ推定部１０３は、加速度センサ９０から加速度を、液面スイッチ８０からはスイッチのオンオフ情報を受け取る。液量算出部１０４は、車両が加減速したときに液面スイッチ８０がオンになったことを検知すると、加速度を参照して液面高さマップ保持部１０２から対応する液面高さｈを取得する。そして、液面高さｈにリザーバタンクの断面積Ｓを乗じることで、時刻ｔＡにおいて下限ラインＣを上回るブレーキ液量Ｗ＝Ｓ・ｈを推定する。
【００３９】
タイマ部１０８は、車両が加減速したときに液面スイッチ８０がオンになった時刻ｔＡから、車両が加減速していないときに液面スイッチ８０がオンになる時刻ｔＣまでの経過時間Ｔｍを計測する。
【００４０】
液漏れ推定部１０３は、タイマ部１０８から経過時間Ｔｍを受け取る。低下速度算出部１０６は、推定したブレーキ液量Ｗと経過時間Ｔｍを用いて、ブレーキ液面低下速度ｖを算出する。猶予時間算出部１１０は、余裕液量Ｒとブレーキ液面低下速度ｖとから、猶予時間Ｔｎを算出する。
【００４１】
制御停止部１１２は、液面スイッチがオンになった時刻ｔＣから猶予時間Ｔｎが経過すると、警報ランプ１１４を点灯させて乗員にブレーキ液漏れが生じたためブレーキ制御を停止することを報知するとともに、液圧ブレーキ装置２００の制御を停止する。具体的には、ポンプや各種制御弁の作動を停止し、マスタシリンダ７４から導管７６、７８を経由したブレーキ圧だけで動作するようにする。
【００４２】
図６は、本実施形態に係るリザーバタンクの使用時間延長制御のフローチャートである。
加速度センサ９０は、車両の加速度を検出する（Ｓ１０）。液面スイッチ８０は、下限ラインＣへのブレーキ液面の低下を検知する（Ｓ１２）。ブレーキ液面の低下を検知しない限り（Ｓ１２のＮ）、Ｓ１０とＳ１２を繰り返す。ブレーキ液面の低下を検知すると（Ｓ１２のＹ）、タイマ部１０８は時間の計測を開始する（Ｓ１４）。液量算出部１０４は液面スイッチがオンになったときの車両の加速度を取得する。そして、液面高さマップ保持部１０２を参照して液面高さｈを取得し、下限ラインＣまでの液量Ｗを推定する（Ｓ１６）。続いて、タイマ部１０８は、加速度センサ９０と液面スイッチ８０とを監視し、加速度が０かつ液面スイッチがオンになるのを待機し（Ｓ１８）、この条件が満たされると（Ｓ１８のＹ）、タイマ部１０８は時間の計測を停止する（Ｓ２０）。これで計測時間Ｔｍが求められる。低下速度算出部１０６は、液量Ｗと計測時間Ｔｍからブレーキ液面低下速度ｖを算出する（Ｓ２２）。猶予時間算出部１１０は、ブレーキ液面低下速度ｖと余裕液量Ｒとから猶予時間Ｔｎを算出する（Ｓ２４）。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態によれば、車両の加減速時にリザーバタンク内の液面スイッチが一時的にオンになる現象を利用して液漏れ時のブレーキ液面低下速度を推定することで、空気吸い込みが発生するまでの猶予時間を算出するようにした。そして、猶予時間の間はブレーキ制御を継続することで、ブレーキ失陥時でもブレーキ制御をより長時間継続することができる。
また、本実施形態はリザーバタンク内に液面スイッチを一つ設けるだけで実現可能である。通常のリザーバタンクには液面スイッチが設けられているから、従来の構成に対して新たな要素を追加することがなく実現可能であり、コスト的にも有利である。
【００４４】
以上、本発明をいくつかの実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態はあくまで例示であり、実施の形態どうしの任意の組合せ、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスの任意の組合せなどの変形例もまた、本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００４５】
本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能である。各図に示す構成は、一例を説明するためのもので、同様な機能を達成できる構成であれば、適宜変更可能である。
【００４６】
実際の運転では、車両は加減速を繰り返すことから、そのたびにリザーバタンク内の液面が揺れて液面スイッチが何回かオンオフされることが多いと考えられる。この場合は、液面スイッチが初めてオンになったときにブレーキ液面低下速度を推定し、その後の加速度０で液面スイッチがオンになるまでの液面スイッチのオンオフは無視するようにしてもよい。または、加減速で液面スイッチがオンになる毎にブレーキ液面低下速度を推定し、これらの平均をとってもよい。または、ブレーキ液面低下速度の変化傾向からより正確な速度を推定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】液圧ブレーキ装置の構成を示す図である。
【図２】リザーバタンクの模式的な断面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、車両が急加速または急減速したときのリザーバタンク内の液面の様子を示す図である。
【図４】液漏れ発生時の液面スイッチのオンオフ状態と時間経過を示す図である。
【図５】本実施形態に係るリザーバタンクの使用時間延長制御に関与する部分の構成を示す機能ブロック図である。
【図６】本実施形態に係るリザーバタンクの使用時間延長制御のフローチャートである。
【符号の説明】
【００４８】
２６ リザーバタンク、 ８０ 液面スイッチ、 ９０ 加速度センサ、 １００ ＥＣＵ、 １０２ 液面高さマップ保持部、 １０３ 液漏れ推定部、 １０４ 液量算出部、 １０６ 低下速度算出部、 １０８ タイマ部、 １１０ 猶予時間算出部、 １１２ 制御停止部、 １１４ 警報ランプ、 ２００ 液圧ブレーキ装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液圧ブレーキ装置に関し、より詳細には液圧ブレーキ装置の液漏れ時の制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
液圧ブレーキ装置においては、リザーバタンクに液面スイッチを設け、予め設定された下限液面へのブレーキ液の低下を検出している。配管の穴あきなどによる液漏れや、ブレーキパッドやロータの摩耗による内部消費によって、リザーバタンク内のブレーキ液面が低下することがある。液漏れをした後も通常のブレーキ制御を続けていると、マスタシリンダへの配管の中に空気が吸い込まれ、制動力が発生しにくくなるおそれがある。特に、ポンプを駆動してブレーキ液をアクチュエータに送り込む制御ブレーキの場合には、ポンプの駆動によりブレーキ液が短時間で消費されて空気の吸い込みが発生しやすいため、液漏れがあるときには速やかにブレーキ制御を禁止することが好ましい。
【０００３】
ブレーキ液漏れの程度が大きい場合には速やかに制御を禁止する必要があるが、ブレーキ漏れの程度が小さい場合や内部消費による場合は、空気吸い込みが直ちに発生して制動力が低下することはないので、ブレーキを使用できる時間をできるだけ延長することが望ましい。そのためには、液漏れの速度を検出する必要がある。そのような技術として、例えば特許文献１には、二つ以上の液面スイッチの出力に基づいて液漏れ速度を検出することが記載されている。
【特許文献１】特開２０００−２７２４９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１ではリザーバタンクに液面スイッチを二つ以上設けているが、このように複数のスイッチを設けることはコストの上昇につながり、またスイッチ間の結線が困難な場合もある。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、液圧ブレーキ装置においてリザーバタンクに一つの液面スイッチを設けるだけで液漏れ時の液面の低下速度を推定し、ブレーキ制御の延命を可能とする技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様は、リザーバタンクから導管を通じてブレーキ液を供給して車両に制動力を発生させる液圧ブレーキ装置である。この装置は、車両に発生する加速度を検出する加速度センサと、リザーバタンクの予め定められた下限液面へのブレーキ液面の低下を検知する液面スイッチと、車両の加減速時にリザーバタンク内のブレーキ液面の傾斜によって前記液面スイッチ以下にブレーキ液面が低下するときの前記下限液面からの液面高さを保持する液面高さマップ保持部と、リザーバタンク内の液面の傾斜によって前記液面スイッチがブレーキ液面の低下を検知する第１時刻から、車両が加減速しておらずブレーキ液面が水平であるときに前記液面スイッチがブレーキ液面の低下を検知する第２時刻までの経過時間を計測するタイマ部と、前記第１時刻における車両の加速度を参照して前記液面高さマップ保持部から対応する液面高さを取得し、前記経過時間と前記液面高さからブレーキ液面低下速度を算出する液漏れ推定部と、前記ブレーキ液面低下速度に基づいて当該装置の制御を停止するまでの猶予時間を計算する猶予時間算出部と、を備える。
【０００７】
水平時にはリザーバタンク内のブレーキ液面が下限液面より上にあっても、車両が加減速することによってブレーキ液が揺れて液面が一時的に液面スイッチを下回って液面スイッチがオンになる場合がある。この態様では、そのような現象を利用して液漏れ時のリザーバタンクのブレーキ液面低下速度を推定することで、ブレーキ制御を停止するまでの猶予時間を算出するようにした。こうすることで、ブレーキ失陥時でもできるだけ長時間ブレーキ制御を継続することができる。
【０００８】
前記液漏れ推定部は、液面高さとリザーバタンクの断面積に基づいて前記第１時刻における前記下限液面までのブレーキ液の残存液量を算出し、該残存液量と前記経過時間から前記ブレーキ液面低下速度を算出してもよい。こうすることで、ブレーキ液面低下速度を比較的正確に推定することができる。
【０００９】
ブレーキ液面が下限液面に達してから導管への空気吸い込みが発生するまでに余裕液量がある位置に前記液面スイッチが配置されており、前記猶予時間算出部は、前記ブレーキ液面低下速度と前記余裕液量とに基づいてブレーキ液面が導管出口まで低下するまでの猶予時間を算出してもよい。このように、リザーバタンクに余裕液量を持たせている場合には、ブレーキ液面低下速度にしたがって算出される、ブレーキ液面が導管の出口まで低下する直前の時間までブレーキ制御を継続することができる。
【００１０】
本発明の別の態様は、液圧ブレーキ装置の制御方法である。液圧ブレーキ装置は、リザーバタンクから導管を通じてブレーキ液を供給して車両に制動力を発生させ、リザーバタンクの予め定められた下限液面へのブレーキ液面の低下を検知する液面スイッチが設けられている。この方法は、車両の加減速時にリザーバタンク内のブレーキ液面の傾斜によって前記液面スイッチ以下にブレーキ液面が低下するときの前記下限液面からの液面高さを予めメモリに記憶させておき、リザーバタンク内の液面の傾斜によって前記液面スイッチがブレーキ液面の低下を検知する第１時刻から、車両が加減速しておらずブレーキ液面が水平であるときに前記液面スイッチが液面の低下を検知する第２時刻までの経過時間を計測し、前記第１時刻における車両の加速度を参照して前記液面高さマップ保持部から対応する液面高さを取得し、前記経過時間と前記液面高さからブレーキ液面低下速度を算出し、前記ブレーキ液面低下速度に基づいて液圧ブレーキ装置の制御を停止するまでの猶予時間を計算し、前記第２時刻から前記猶予時間が経過したときに液圧ブレーキ装置の制御を停止する。
【００１１】
この態様によると、ブレーキ液面が低下して空気吸い込みが発生するまでの猶予時間を算出し猶予時間の経過後にブレーキ制御を禁止するようにした。こうすることで、ブレーキ失陥時でもブレーキの制御を可能な限り長時間継続することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、液圧ブレーキ装置において、リザーバタンクに一つの液面スイッチを設けるだけで液漏れ時の液面の低下速度を推定し、ブレーキ制御の使用可能時間を延長することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、液圧ブレーキ装置２００の構成を示す。液圧ブレーキ装置２００はいわゆる電子制御ブレーキ（ＥＣＢ：Electronically Controlled Brake）であり、車室内に設けられたブレーキペダル７２の操作量をセンサで検知し、ブレーキペダルの操作に応じて発せられるＥＣＵ１００からの指令に応じて、四輪独立してブレーキを作動させることができる。
【００１４】
ブレーキペダル７２にはその踏み込みストロークを検出するストロークセンサ４６が設けられている。マスタシリンダ７４は、運転者によるブレーキペダル７２の踏み込み操作に応じ、作動液であるブレーキオイルを圧送する。
【００１５】
マスタシリンダ７４には右前輪用のブレーキ油圧制御導管７６および左前輪用のブレーキ油圧制御導管７８の一端が接続され、これらのブレーキ油圧制御導管はそれぞれ、右前輪および左前輪の制動力を発揮する右前輪１４ＦＲ用および左前輪１４ＦＬ用のホイールシリンダ１５ＦＲ、１５ＦＬに接続されている。右前輪１４ＦＲ用および左前輪１４ＦＬ用のブレーキ油圧制御導管７６、７８の途中には、右マスタカット弁２２ＦＲおよび左マスタカット弁２２ＦＬが間挿されている。右マスタカット弁２２ＦＲおよび左マスタカット弁２２ＦＬは非通電時に開状態にあり、ブレーキ操作を検出した際に閉状態に切り替わる（これを「常開型」と呼ぶ）電磁弁である。
【００１６】
また、ブレーキ油圧制御導管７６、７８の途中には、それぞれ右前輪１４ＦＲ側および左前輪１４ＦＬ側のマスタシリンダ液圧を計測する右マスタ圧力センサ４８ＦＲおよび左マスタ圧力センサ４８ＦＬが設けられている。運転者によってブレーキペダル７２が踏まれたとき、ストロークセンサ４６によりその踏み込み操作量が検出されるが、ストロークセンサ４６の故障を想定し、右マスタ圧力センサ４８ＦＲおよび左マスタ圧力センサ４８ＦＬによるマスタシリンダ液圧の計測によってもブレーキペダル７２の踏み込み操作力が検出される。マスタシリンダ液圧を二つの圧力センサで監視するのは、フェイルセーフの観点による。
【００１７】
マスタシリンダ７４にはリザーバタンク２６が接続され、また、開閉弁２３を介して、運転者の操作量や反力を創出するストロークシミュレータ２４が接続される。開閉弁２３は、非通電時に開状態にあり、ブレーキ操作時に開状態に切り替わる常開型の電磁弁である。リザーバタンク２６には油圧給排導管２８の一端が接続される。油圧給排導管２８にはモータ３２により駆動されるオイルポンプ３４が設けられている。オイルポンプ３４の吐出側は高圧導管３０になっており、アキュムレータ５０とリリーフバルブ５３が設けられている。アキュムレータ５０はオイルポンプ３４によって例えば１４〜２２ＭＰａという範囲（以下「制御範囲」という）の高圧にされたブレーキオイルを蓄積する。リリーフバルブ５３は、アキュムレータ圧が異常に高く、例えば２５ＭＰａといった高圧になったとき開き、油圧給排導管２８へ高圧のブレーキオイルを逃がす。
【００１８】
高圧導管３０にはアキュムレータ圧を計測するアキュムレータ圧センサ５１が設けられる。後述のＥＣＵ１００にはアキュムレータ圧センサ５１の出力であるアキュムレータ圧が入力され、このアキュムレータ圧が制御範囲に収まるようモータ３２を制御する。
【００１９】
高圧導管３０は、それぞれ非通電時は閉じた状態（これを「常閉型」という）にあり、必要なときにホイールシリンダの増圧用に利用される電磁流量制御弁、すなわちリニア弁である増圧弁４０ＦＲ、４０ＦＬ、４０ＲＲ、４０ＲＬを介し、右前輪１４ＦＲのホイールシリンダ１５ＦＲ、左前輪１４ＦＬのホイールシリンダ１５ＦＬ、右後輪１４ＲＲ用のホイールシリンダ１５ＲＲ、左後輪１４ＲＬ用のホイールシリンダ１５ＲＬに接続されている。
【００２０】
車両の右前輪１４ＦＲ、左前輪１４ＦＬ、右後輪１４ＲＲ、左後輪１４ＲＬには、ディスクブレーキが設けられており、それぞれホイールシリンダ１５ＦＲ、１５ＦＬ、１５ＲＲ、１５ＲＬの駆動によりブレーキパッドをディスクに押し付けることで制動力を発揮するようになっている。
【００２１】
右前輪のホイールシリンダ１５ＦＲと左前輪のホイールシリンダ１５ＦＬは、必要なときに減圧用に利用される電磁流量制御弁、すなわちリニア弁である常閉型の減圧弁４２ＦＲ、４２ＦＬを介して油圧給排導管２８へ接続されている。また、右後輪用のホイールシリンダ１５ＲＲ、左後輪用のホイールシリンダ１５ＲＬは、それぞれ常開型の減圧弁４２ＲＲ、４２ＲＬを介して油圧給排導管２８へ接続されている。
【００２２】
右前輪、左前輪、右後輪、左後輪のホイールシリンダ１５ＦＲ、１５ＦＬ、１５ＲＲ、１５ＲＬ付近には、それぞれホイールシリンダ内の液圧を計測する右前輪用、左前輪用、右後輪用、左後輪用の圧力センサ４４ＦＲ、４４ＦＬ、４４ＲＲ、４４ＲＬが設けられている。
【００２３】
ＥＣＵ１００は、マスタカット弁２２ＦＲ、２２ＦＬ、開閉弁２３、モータ３２、４個の増圧弁４０ＦＲ、４０ＦＬ、４０ＲＲ、４０ＲＬ、および４個の減圧弁４２ＦＲ、４２ＦＬ、４２ＲＲ、４２ＲＬを制御する。ＥＣＵ１００はマイクロコンピュータによる演算ユニット、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、およびデータ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭなどを備える。
【００２４】
詳細は図示しないが、演算ユニットには、右前輪用、左前輪用、右後輪用、左後輪用の圧力センサ４４ＦＲ、４４ＦＬ、４４ＲＲ、４４ＲＬから、それぞれ、右前輪のホイールシリンダ１５ＦＲ内の圧力信号、左前輪のホイールシリンダ１５ＦＬ内の圧力信号、右後輪用のホイールシリンダ１５ＲＲ内の圧力信号、左後輪用のホイールシリンダ１５ＲＬ内の圧力信号が入力される。さらに、演算ユニットには、ストロークセンサ４６からはブレーキペダル７２の踏み込みストロークを示す信号が、右マスタ圧力センサ４８ＦＲおよび左マスタ圧力センサ４８ＦＬからはマスタシリンダ液圧を示す信号が、アキュムレータ圧センサ５１からはアキュムレータ圧を示す信号が入力される。
【００２５】
ＥＣＵ１００のＲＯＭは所定の制動制御フローを記憶している。演算ユニットはストローク信号とマスタシリンダ液圧信号に基づき車両の目標制動力を演算し、演算された目標制動力に基づいて各輪の目標ホイールシリンダ液圧を演算し、各輪のホイールシリンダ液圧が目標ホイールシリンダ液圧になるよう、増圧弁４０および減圧弁４２を制御する。
【００２６】
図２は、リザーバタンク２６の構造を模式的に示した断面図である。リザーバタンク２６にはブレーキ液８４が貯留されている。リザーバタンク２６の上方は大気開放されている。リザーバタンク２６の下方には、マスタシリンダ７４や油圧給排導管２８に通じる導管２７が設けられている。導管２７の上端のラインＤよりもブレーキ液の液面が低下すると、空気が導管２７を通じて液圧ブレーキ装置に吸い込まれてしまう。
【００２７】
そのため、リザーバタンク２６には下限ライン（ＭＩＮライン）Ｃが予め設定されている。そして、下限ラインＣへのブレーキ液面の低下を検出するために、液面スイッチ８０がリザーバタンク２６の内壁に取り付けられている。この液面スイッチ８０は、ブレーキ液面が下限ラインＣより少なくなるとオフ状態からオン状態に切り替わるスイッチである。液面スイッチ８０は任意のタイプのものを使用できる。例えば、ブレーキ液の容量に基づく圧力変化や静電容量の変化に基づいて液面を検出するタイプのスイッチでもよい。または、液面の高さをフロートを使用して検出したり、または光学的に検出するタイプのスイッチでもよい。
【００２８】
ブレーキ液が消費されてブレーキ液面が下限ラインＣまで低下すると、液面スイッチ８０がオンになる。従来は、液面スイッチ８０がオンになると警報ランプが点灯し、またブレーキ液のこれ以上の消費を防ぐために液圧ブレーキ装置の制御を停止していた。具体的には、図１において、増圧弁４０ＦＲ、４０ＦＬおよび減圧弁４２ＦＲ、４２ＦＬを閉状態にするとともに右マスタカット弁２２ＦＲおよび左マスタカット弁２２ＦＬを開状態にすることで、マスタシリンダ７４からホイールシリンダ１５にブレーキ液が供給されるようにする。リザーバタンク２６のブレーキ液がなくなってもマスタシリンダ７４にブレーキ液が残っていれば、ブレーキペダル７２により制動力を発生させることができる。
【００２９】
しかし、図２に示すように、通常下限ラインＣは、実際に空気吸い込みが生じるラインＤに対してやや上方に設定されている。つまり、ブレーキ液面が下限ラインＣを下回っても下限ラインＣとラインＤの間にあれば、ブレーキ制御を継続していても空気の吸い込みが起こることはない。そこで、本実施形態では、液面が下限ラインＣを下回った後に空気吸い込みが生じるまでにどれだけの猶予時間があるかを推定し、その猶予時間の間は液圧ブレーキ装置の制御を継続するようにした。
【００３０】
図３は、車両が急加速または急減速したときのリザーバタンク内の様子を示す。図３（ａ）は、車両の加速度（または減速度）が比較的小さい場合のリザーバタンク内の液面を示す。本来の液面がＡであるとき、車両の加速または減速によってリザーバタンク２６内の液面はＢのように傾くため、液面スイッチ８０の設置されている箇所で一瞬ブレーキ液面が液面スイッチ８０を下回り、液面スイッチ８０がオンになることがある。同様に、図３（ｂ）は、車両の加速度または減速度が比較的大きい場合のリザーバタンク内の液面を示す。同様に、本来の液面がＡであるとき、車両の加速または減速によってリザーバタンク２６内の液面がＢのように傾くと、液面スイッチ８０がオンになる。
【００３１】
車両の加速度または減速度の大きさによってリザーバタンク２６内の液面の傾きの程度は異なるから、液面スイッチ８０がオンになるような液面ｈの高さ（下限ラインＣからの高さ）も異なる。したがって、車両の加速度または減速度の大きさが分かれば、車両の加減速によってリザーバタンク２６内の液面が揺れたために液面スイッチ８０がオンになったときの液面高さｈを推定することができる。車両の加減速度と液面高さｈとの対応関係は、実験等によって正確に求めることが可能である。このように、本実施形態では、液面スイッチ８０がオンになったときの車両の加減速度を用いることで、液面高さｈを求める。
【００３２】
図４は、液漏れ発生時の液面スイッチのオンオフ状態と時間経過を示す図である。本実施形態では以下のようにして猶予時間を算出する。車両が加速または減速しておりかつ液面スイッチ８０が最初にオンになったとき（図４の時刻ｔＡ）から、車両が加減速しておらず液面スイッチ８０がオンになったとき（図４の時刻ｔＣ）までの時間Ｔｍをタイマによって測定する。時刻ｔＡは、図３（ａ）、（ｂ）の液面Ａが傾いて液面Ｂの状態になった時点に対応し、また時刻ｔＣは、液面が平らであって下限ラインＣまで減少した時点に対応する。したがって、時間Ｔｍは、図３において液面Ａから下限ラインＣまで液漏れによってブレーキ液量が減少するのに要した時間に相当する。
【００３３】
上述したように、時刻ｔＡの加速度に基づいて、液面Ａから下限ラインＣまでの高さｈを求めることができる。リザーバタンクの断面積をＳとすると、下限ラインＣを上回るブレーキ液量ＷはＷ＝Ｓ・ｈで求められる。したがって、リザーバタンク内のブレーキ液面低下速度ｖは次式で表すことができる。
ｖ＝Ｗ／Ｔｍ・・・（１）
【００３４】
ブレーキ液面低下速度ｖを使用して、空気吸い込みに至るまでの猶予時間Ｔｎを推定することができる。下限ラインＣから空気吸い込みラインＤまでの余裕液量Ｒは予め分かっているので、猶予時間Ｔｎは次式で表すことができる。
Ｔｎ＝Ｒ／ｖ・・・（２）
したがって、時刻ｔＣからＴｎが経過するまで（図４の時刻ｔＤまで）の間は、空気吸い込みを起こすことなくブレーキ制御を継続できると判断できる。
【００３５】
図５は、本実施形態に係るリザーバタンクの使用時間延長制御に関与する部分の構成を示す機能ブロック図である。ＥＣＵ１００内に示す各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックとして描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００３６】
加速度センサ９０は車体に設置され、車両の上下加速度または左右加速度を検出する。液面スイッチ８０は、上述したように、リザーバタンク２６内での下限ラインへのブレーキ液面の低下を検知する。
【００３７】
液面高さマップ保持部１０２は、車両がある加速度で加減速したときに、リザーバタンク２６内のブレーキ液面の傾きによって液面スイッチ８０の設置箇所でブレーキ液面が下限ラインＣを下回るような液面の高さｈをマップとして保持している。車両の加速度と液面高さｈの関係は、実験やシミュレーションで予め求めておくことができる。この加速度は、上下加速度または左右加速度のいずれかとしてもよいし、これらの合成値でもよい。
【００３８】
液漏れ推定部１０３は、加速度センサ９０から加速度を、液面スイッチ８０からはスイッチのオンオフ情報を受け取る。液量算出部１０４は、車両が加減速したときに液面スイッチ８０がオンになったことを検知すると、加速度を参照して液面高さマップ保持部１０２から対応する液面高さｈを取得する。そして、液面高さｈにリザーバタンクの断面積Ｓを乗じることで、時刻ｔＡにおいて下限ラインＣを上回るブレーキ液量Ｗ＝Ｓ・ｈを推定する。
【００３９】
タイマ部１０８は、車両が加減速したときに液面スイッチ８０がオンになった時刻ｔＡから、車両が加減速していないときに液面スイッチ８０がオンになる時刻ｔＣまでの経過時間Ｔｍを計測する。
【００４０】
液漏れ推定部１０３は、タイマ部１０８から経過時間Ｔｍを受け取る。低下速度算出部１０６は、推定したブレーキ液量Ｗと経過時間Ｔｍを用いて、ブレーキ液面低下速度ｖを算出する。猶予時間算出部１１０は、余裕液量Ｒとブレーキ液面低下速度ｖとから、猶予時間Ｔｎを算出する。
【００４１】
制御停止部１１２は、液面スイッチがオンになった時刻ｔＣから猶予時間Ｔｎが経過すると、警報ランプ１１４を点灯させて乗員にブレーキ液漏れが生じたためブレーキ制御を停止することを報知するとともに、液圧ブレーキ装置２００の制御を停止する。具体的には、ポンプや各種制御弁の作動を停止し、マスタシリンダ７４から導管７６、７８を経由したブレーキ圧だけで動作するようにする。
【００４２】
図６は、本実施形態に係るリザーバタンクの使用時間延長制御のフローチャートである。
加速度センサ９０は、車両の加速度を検出する（Ｓ１０）。液面スイッチ８０は、下限ラインＣへのブレーキ液面の低下を検知する（Ｓ１２）。ブレーキ液面の低下を検知しない限り（Ｓ１２のＮ）、Ｓ１０とＳ１２を繰り返す。ブレーキ液面の低下を検知すると（Ｓ１２のＹ）、タイマ部１０８は時間の計測を開始する（Ｓ１４）。液量算出部１０４は液面スイッチがオンになったときの車両の加速度を取得する。そして、液面高さマップ保持部１０２を参照して液面高さｈを取得し、下限ラインＣまでの液量Ｗを推定する（Ｓ１６）。続いて、タイマ部１０８は、加速度センサ９０と液面スイッチ８０とを監視し、加速度が０かつ液面スイッチがオンになるのを待機し（Ｓ１８）、この条件が満たされると（Ｓ１８のＹ）、タイマ部１０８は時間の計測を停止する（Ｓ２０）。これで計測時間Ｔｍが求められる。低下速度算出部１０６は、液量Ｗと計測時間Ｔｍからブレーキ液面低下速度ｖを算出する（Ｓ２２）。猶予時間算出部１１０は、ブレーキ液面低下速度ｖと余裕液量Ｒとから猶予時間Ｔｎを算出する（Ｓ２４）。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態によれば、車両の加減速時にリザーバタンク内の液面スイッチが一時的にオンになる現象を利用して液漏れ時のブレーキ液面低下速度を推定することで、空気吸い込みが発生するまでの猶予時間を算出するようにした。そして、猶予時間の間はブレーキ制御を継続することで、ブレーキ失陥時でもブレーキ制御をより長時間継続することができる。
また、本実施形態はリザーバタンク内に液面スイッチを一つ設けるだけで実現可能である。通常のリザーバタンクには液面スイッチが設けられているから、従来の構成に対して新たな要素を追加することがなく実現可能であり、コスト的にも有利である。
【００４４】
以上、本発明をいくつかの実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態はあくまで例示であり、実施の形態どうしの任意の組合せ、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスの任意の組合せなどの変形例もまた、本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００４５】
本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能である。各図に示す構成は、一例を説明するためのもので、同様な機能を達成できる構成であれば、適宜変更可能である。
【００４６】
実際の運転では、車両は加減速を繰り返すことから、そのたびにリザーバタンク内の液面が揺れて液面スイッチが何回かオンオフされることが多いと考えられる。この場合は、液面スイッチが初めてオンになったときにブレーキ液面低下速度を推定し、その後の加速度０で液面スイッチがオンになるまでの液面スイッチのオンオフは無視するようにしてもよい。または、加減速で液面スイッチがオンになる毎にブレーキ液面低下速度を推定し、これらの平均をとってもよい。または、ブレーキ液面低下速度の変化傾向からより正確な速度を推定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】液圧ブレーキ装置の構成を示す図である。
【図２】リザーバタンクの模式的な断面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、車両が急加速または急減速したときのリザーバタンク内の液面の様子を示す図である。
【図４】液漏れ発生時の液面スイッチのオンオフ状態と時間経過を示す図である。
【図５】本実施形態に係るリザーバタンクの使用時間延長制御に関与する部分の構成を示す機能ブロック図である。
【図６】本実施形態に係るリザーバタンクの使用時間延長制御のフローチャートである。
【符号の説明】
【００４８】
２６ リザーバタンク、 ８０ 液面スイッチ、 ９０ 加速度センサ、 １００ ＥＣＵ、 １０２ 液面高さマップ保持部、 １０３ 液漏れ推定部、 １０４ 液量算出部、 １０６ 低下速度算出部、 １０８ タイマ部、 １１０ 猶予時間算出部、 １１２ 制御停止部、 １１４ 警報ランプ、 ２００ 液圧ブレーキ装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リザーバタンクから導管を通じてブレーキ液を供給して車両に制動力を発生させる液圧ブレーキ装置において、
車両に発生する加速度を検出する加速度センサと、
リザーバタンクの予め定められた下限液面へのブレーキ液面の低下を検知する液面スイッチと、
車両の加減速時にリザーバタンク内のブレーキ液面の傾斜によって前記液面スイッチ以下にブレーキ液面が低下するときの前記下限液面からの液面高さを保持する液面高さマップ保持部と、
リザーバタンク内の液面の傾斜によって前記液面スイッチがブレーキ液面の低下を検知する第１時刻から、車両が加減速しておらずブレーキ液面が水平であるときに前記液面スイッチがブレーキ液面の低下を検知する第２時刻までの経過時間を計測するタイマ部と、
前記第１時刻における車両の加速度を参照して前記液面高さマップ保持部から対応する液面高さを取得し、前記経過時間と前記液面高さからブレーキ液面低下速度を算出する液漏れ推定部と、
前記ブレーキ液面低下速度に基づいて当該装置の制御を停止するまでの猶予時間を計算する猶予時間算出部と、
を備えることを特徴とする液圧ブレーキ装置。
【請求項２】
前記液漏れ推定部は、液面高さとリザーバタンクの断面積に基づいて前記第１時刻における前記下限液面までのブレーキ液の残存液量を算出し、該残存液量と前記経過時間から前記ブレーキ液面低下速度を算出することを特徴とする請求項１に記載の液圧ブレーキ装置。
【請求項３】
ブレーキ液面が下限液面に達してから導管への空気吸い込みが発生するまでに余裕液量がある位置に前記液面スイッチが配置されており、
前記猶予時間算出部は、前記ブレーキ液面低下速度と前記余裕液量とに基づいてブレーキ液面が導管出口まで低下するまでの猶予時間を算出することを特徴とする請求項２に記載の液圧ブレーキ装置。
【請求項４】
リザーバタンクから導管を通じてブレーキ液を供給して車両に制動力を発生させ、リザーバタンクの予め定められた下限液面へのブレーキ液面の低下を検知する液面スイッチが設けられている液圧ブレーキ装置において、
車両の加減速時にリザーバタンク内のブレーキ液面の傾斜によって前記液面スイッチ以下にブレーキ液面が低下するときの前記下限液面からの液面高さを予めメモリに記憶させておき、
リザーバタンク内の液面の傾斜によって前記液面スイッチがブレーキ液面の低下を検知する第１時刻から、車両が加減速しておらずブレーキ液面が水平であるときに前記液面スイッチが液面の低下を検知する第２時刻までの経過時間を計測し、
前記第１時刻における車両の加速度を参照して前記液面高さマップ保持部から対応する液面高さを取得し、
前記経過時間と前記液面高さからブレーキ液面低下速度を算出し、
前記ブレーキ液面低下速度に基づいて液圧ブレーキ装置の制御を停止するまでの猶予時間を計算し、
前記第２時刻から前記猶予時間が経過したときに液圧ブレーキ装置の制御を停止することを特徴とする液圧ブレーキ装置の制御方法。
【請求項１】
リザーバタンクから導管を通じてブレーキ液を供給して車両に制動力を発生させる液圧ブレーキ装置において、
車両に発生する加速度を検出する加速度センサと、
リザーバタンクの予め定められた下限液面へのブレーキ液面の低下を検知する液面スイッチと、
車両の加減速時にリザーバタンク内のブレーキ液面の傾斜によって前記液面スイッチ以下にブレーキ液面が低下するときの前記下限液面からの液面高さを保持する液面高さマップ保持部と、
リザーバタンク内の液面の傾斜によって前記液面スイッチがブレーキ液面の低下を検知する第１時刻から、車両が加減速しておらずブレーキ液面が水平であるときに前記液面スイッチがブレーキ液面の低下を検知する第２時刻までの経過時間を計測するタイマ部と、
前記第１時刻における車両の加速度を参照して前記液面高さマップ保持部から対応する液面高さを取得し、前記経過時間と前記液面高さからブレーキ液面低下速度を算出する液漏れ推定部と、
前記ブレーキ液面低下速度に基づいて当該装置の制御を停止するまでの猶予時間を計算する猶予時間算出部と、
を備えることを特徴とする液圧ブレーキ装置。
【請求項２】
前記液漏れ推定部は、液面高さとリザーバタンクの断面積に基づいて前記第１時刻における前記下限液面までのブレーキ液の残存液量を算出し、該残存液量と前記経過時間から前記ブレーキ液面低下速度を算出することを特徴とする請求項１に記載の液圧ブレーキ装置。
【請求項３】
ブレーキ液面が下限液面に達してから導管への空気吸い込みが発生するまでに余裕液量がある位置に前記液面スイッチが配置されており、
前記猶予時間算出部は、前記ブレーキ液面低下速度と前記余裕液量とに基づいてブレーキ液面が導管出口まで低下するまでの猶予時間を算出することを特徴とする請求項２に記載の液圧ブレーキ装置。
【請求項４】
リザーバタンクから導管を通じてブレーキ液を供給して車両に制動力を発生させ、リザーバタンクの予め定められた下限液面へのブレーキ液面の低下を検知する液面スイッチが設けられている液圧ブレーキ装置において、
車両の加減速時にリザーバタンク内のブレーキ液面の傾斜によって前記液面スイッチ以下にブレーキ液面が低下するときの前記下限液面からの液面高さを予めメモリに記憶させておき、
リザーバタンク内の液面の傾斜によって前記液面スイッチがブレーキ液面の低下を検知する第１時刻から、車両が加減速しておらずブレーキ液面が水平であるときに前記液面スイッチが液面の低下を検知する第２時刻までの経過時間を計測し、
前記第１時刻における車両の加速度を参照して前記液面高さマップ保持部から対応する液面高さを取得し、
前記経過時間と前記液面高さからブレーキ液面低下速度を算出し、
前記ブレーキ液面低下速度に基づいて液圧ブレーキ装置の制御を停止するまでの猶予時間を計算し、
前記第２時刻から前記猶予時間が経過したときに液圧ブレーキ装置の制御を停止することを特徴とする液圧ブレーキ装置の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−１７９２２８（Ｐ２００８−１７９２２８Ａ）
【公開日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１３７８８（Ｐ２００７−１３７８８）
【出願日】平成１９年１月２４日（２００７．１．２４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月２４日（２００７．１．２４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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