車両制動装置
【課題】より適切な調圧を実現した上でコストダウンを図ることができる車両制動装置を提供すること
【解決手段】本発明による車両制動装置１は、ペダルの操作に応じて基礎油圧から操作油圧を発生するマスターシリンダ２と、操作油圧を増圧するポンプ３と、増圧された操作油圧を調圧して制御油圧を発生する調圧弁４と、操作油圧又は制御油圧を供給油圧としてホイールシリンダ５に供給する供給手段６、７と、調圧弁４の開単位時間をポンプ３の吐き出し流量の変動周期ＴＱに設定して閉単位時間ＴＣを制御して制御油圧を目標制御油圧に制御する制御手段１０ａを含むことを特徴とする。
【解決手段】本発明による車両制動装置１は、ペダルの操作に応じて基礎油圧から操作油圧を発生するマスターシリンダ２と、操作油圧を増圧するポンプ３と、増圧された操作油圧を調圧して制御油圧を発生する調圧弁４と、操作油圧又は制御油圧を供給油圧としてホイールシリンダ５に供給する供給手段６、７と、調圧弁４の開単位時間をポンプ３の吐き出し流量の変動周期ＴＱに設定して閉単位時間ＴＣを制御して制御油圧を目標制御油圧に制御する制御手段１０ａを含むことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペダルの操作に基づく踏力ブレーキと、増圧されたポンプアップブレーキとを組み合わせて車両の制動を行う車両制動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に適用されて好適な車両制動装置としては、ペダルの操作に基づいてマスターシリンダで基礎油圧から操作油圧を発生して、操作油圧を増圧しないでそのまま供給油圧としてホイールシリンダに供給してホイールシリンダにより車輪のブレーキ装置のピストンをシリンダから押し出してパッドを車輪のディスクに押圧して制動動作を実行する踏力ブレーキと、操作油圧をポンプと差圧弁により増圧して制御油圧を発生してそれを供給油圧としてホイールシリンダに供給してホイールシリンダにより車輪のブレーキ装置のピストンをシリンダから押し出してパッドを車輪のディスクに押圧して制動動作を実行するポンプアップブレーキを適宜選択する、例えば特許文献１又は特許文献２に記載されているようなものが提案されている。
【０００３】
このような踏力ブレーキとポンプアップブレーキの選択は制動力の選択の自由度を高めること、車両の姿勢制御を実現すること等を目的とすることはもちろん、ハイブリッド車や、電気自動車、燃料電池車等の回生ブレーキを利用する車両において、回生ブレーキによる制動力が十分得られる状況においては踏力ブレーキを選択し、回生ブレーキによる制動力がバッテリやインバータ、制御回路のフェールにより十分に得られない場合に、ポンプアップブレーキを選択して機械式のブレーキにより回生ブレーキの制動力不足を補うという意義をも有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２５５０１７号公報
【特許文献２】特開２００６−２１７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような特許文献１又は特許文献２に示す車両制動装置においては、図５に示すポンプ５１により加圧された制御油圧をマスターシリンダ５２とホイールシリンダ５３との間に配置された調圧弁５４をデューティ比制御することに基づいて調圧するにあたって、安定した調圧を実現するために、ポンプ５１と調圧弁５４との間にダンパとアキュムレータを配設する、又は、モータの回転に対して吐き出し流量の変動が少ない複数ピストンを有するポンプやギヤ式ポンプを採用する必要が生じて、部品点数の増加とポンプ自体の高価格化に伴いコストアップを招くという問題を生じる。
【０００６】
このようなコストアップを抑制することを目的として、図５に示すように、ポンプ５１と調圧弁５４との間にダンパ、アキュムレータ等を配設することを省略し、かつ、安価な単数ピストン方式のポンプを採用することも考えられる。
【０００７】
ところが、図６で示すギヤポンプ式のポンプの吐き出し流量が時間経過に係わらずに比較的安定していることに較べて、安価な単数ピストン式のポンプの吐き出し流量は図７で示すように、正弦波又は余弦波の上半分のみが周期的に繰り返される波形を有しており変動が大きい。
【０００８】
このため、ポンプ５１の吐き出し容量の変動の周期と、図８で示すような調圧弁５４のデューティ比制御のタイミングの協調を考慮しない場合には、ポンプ５１の吐き出し口と調圧弁５４の下流側に位置する保持弁５５の間の配管容量は一般的に小さく蓄圧機能を十分に具備していないことから、図９に示すように、ポンプ５１により吐き出された油圧が調圧弁５４に有効に伝播されずに、制御油圧を所望の昇圧勾配で制御することつまり、制御油圧を適切に増圧し調圧することが困難となるという問題が生じる。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑み、より適切な調圧を実現した上でコストダウンを図ることができる車両制動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の問題を解決するため、本発明に係る車両制動装置は、
ペダルの操作に応じて基礎油圧から操作油圧を発生するマスターシリンダと、
前記操作油圧を増圧するポンプと、
前記増圧された前記操作油圧を調圧して制御油圧を発生する調圧弁と、
前記操作油圧又は前記制御油圧を供給油圧としてホイールシリンダに供給する供給手段と、
前記調圧弁の開単位時間を前記ポンプの吐き出し流量の変動周期に設定して閉単位時間を制御して前記制御油圧を目標制御油圧に制御する制御手段を含むことを特徴とする。
【００１１】
なお、前記供給手段は油圧配管及び保持弁、減圧弁により適宜構成される。
【００１２】
本発明に係る前記車両制動装置によれば、前記調圧弁の開単位時間を前記ポンプの吐き出し流量の変動周期である基準周期に一致するように設定して基本的に固定して、前記開単位時間と前記変動周期を合致させることにより、前記ポンプが例えば安価な単数ピストン方式であって、前記変動周期中の変動が大きい場合においても、前記変動周期つまり一周期中に前記ポンプが発生した吐き出し流量に伴って、前記調圧弁を通過する流量を前記変動周期毎に一定として、前記吐き出し流量の変動を、前記調圧弁の前記開単位時間における開動作により吸収することができる。
【００１３】
このため、ポンプの吐き出し口と前記調圧弁の下流側に位置する前記保持弁の間の油圧配管容量は一般的に小さく蓄圧機能を十分に具備しておらず、当該油圧配管にダンパやアキュムレータ等の別途の蓄圧機能を有する部品を有していない条件においても、前記制御油圧を所望の昇圧勾配で制御することが実現でき、前記制御油圧を適切に増圧し調圧することを可能なものとすることができる。
【００１４】
ここで、前記車両制動装置において、
前記マスターシリンダと、前記ポンプと、前記調圧弁と、前記操作油圧又は前記制御油圧を供給油圧としてホイールシリンダに供給する供給手段とを複系統含み、
前記制御手段が前記複系統のうちいずれか一の単系統の選択と前記複系統の選択とを切り換えるとともに、
前記制御手段が前記単系統から前記複系統に選択を切り換えた後、前記制御を実行するにあたって用いる前記供給油圧の目標制御油圧及び目標昇圧勾配について、前記目標制御油圧が所定油圧以下であり、前記目標昇圧勾配が所定昇圧勾配以下である場合に、前記制御手段が前記目標制御油圧を基準圧から前記基準圧より低い低基準圧に変更することが好ましい。
【００１５】
具体的には前記制御手段は前記調圧弁の前記閉単位時間を長くすることによりデューティ比を下げて、前記目標制御油圧を前記基準圧から前記低基準圧に変更する。また、前記基準圧は前記目標制御油圧の初期値である。
【００１６】
前記車両制動装置によれば、前記目標制御油圧及び前記目標昇圧勾配がともに低い条件においては、前記閉単位時間を長くしてデューティ比を下げて、前記ポンプの増圧に係わる負担を低減して消費電力を低減し、作動音を低減することができる。
【００１７】
さらに、前記車両制動装置において、
前記目標制御油圧が所定油圧より大きい、又は、前記目標昇圧勾配が所定昇圧勾配より大きい場合に、前記制御手段が前記目標制御油圧を基準圧に戻して、前記開単位時間を前記ポンプの吐き出し流量の変動周期よりも大きくすることが好ましい。
【００１８】
具体的には前記制御手段は前記調圧弁の前記閉単位時間を短くすることにより前記目標制御油圧を前記基準圧に戻す。
【００１９】
前記車両制動装置によれば、前記目標制御油圧及び前記目標昇圧勾配のいずれか一方が高い条件においては、前記閉単位時間を短くしてデューティ比を上げて、前記制御油圧を所望の昇圧勾配で制御することが実現でき、前記制御油圧を適切に増圧し調圧することを可能なものとすることができる。
【００２０】
加えて、前記制御手段により前記複系統の選択が連続して実行されて、前記制御手段が、前記開単位時間を一旦前記ポンプの吐き出し流量の変動周期よりも大きくした後は、前記制御手段が前記目標制御油圧を前記基準値に保持し、前記開単位時間を保持することが好ましい。
【００２１】
前記車両制動装置によれば、前記複系統が選択されることが連続して実行されて、前記目標制御油圧を前記基準圧に一旦戻し、前記開単位時間を前記ポンプの吐き出し流量の変動周期よりも大きく一旦変更した後においては、前記目標制御油圧及び前記開単位時間をそのまま保持することとして、前記保持弁の開動作タイミングと前記ポンプの吐き出し流量の変動周期の非同期に伴う、前記制御油圧の昇圧勾配の変動を低減することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の車両制動装置によれば、より適切な調圧を実現した上でコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る車両制動装置の一実施形態を示す模式図である。
【図２】本発明に係る車両制動装置の一実施形態の制御内容を示す模式図である。
【図３】本発明に係る車両制動装置の一実施形態の制御内容を示す模式図である。
【図４】本発明に係る車両制動装置の制御内容を示すフローチャートである。
【図５】従来の車両制動装置の形態を示す模式図である。
【図６】従来の車両制動装置のポンプの吐き出し流量の変動を示す模式図である。
【図７】本発明に係る車両制動装置のポンプの吐き出し流量の変動を示す模式図である。
【図８】従来の車両制動装置の制御内容を示すタイムチャートである。
【図９】従来の車両制動装置の制御内容による昇圧勾配を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら説明する。
【実施例】
【００２５】
図１は、本発明に係る車両制動装置の一実施形態の油圧系統を主に示す模式図である。また、図２は、本発明に係る車両制動装置の一実施形態の調圧弁の開閉動作とポンプの吐き出し流量の変動周期との相対関係を示すタイムチャートである。図３は、本発明に係る車両制動装置の一実施形態の制御内容を示す模式図である。
【００２６】
図１に示すように車両制動装置１の系統＃１及び系統＃２の油圧配管系統を有しており、系統毎に、マスターシリンダ２と、ポンプ３と、調圧弁４と、ホイールシリンダ５と、保持弁６と、減圧弁７と、リザーバ８と、モータ９と、ブレーキＥＣＵ１０（Electronic Control Unit）とを備えて構成される。
【００２７】
ブレーキＥＣＵ１０は例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが所定の処理を行い、制御手段１０ａを構成するものである。
【００２８】
図１に示すように、マスターシリンダ２は、ブレーキ用のペダルにより動作されるもので、図示しないエンジンの負圧を利用して負圧を生成する負圧生成パイプに連通された倍力装置により、ペダルに運転者により入力された踏力が倍力されて、その倍力された踏力に基づいて、マスターシリンダ２に付属するリザーバ内の基礎油圧から操作油圧を発生する機能を有しているものである。車両制動装置１の系統１及び系統２の入口には、操作油圧が提供される。
【００２９】
車両において系統＃１は例えば右前輪ＦＲと左後輪ＲＬを油圧制動し、系統＃２は左前輪ＦＬと右後輪ＲＲを油圧制動するものであって、制御対象となる部位が異なるのみで両者の構成は同一であるため、系統＃１のみを説明する。
【００３０】
油圧配管は入口から下流側に向けて分岐点Ａにおいてまず分岐され、油圧配管の分岐点Ａから左側に分岐した後の下流側には差圧弁４が配置され、差圧弁４の下流側には分岐点Ｂが設けられて、分岐点Ｂの下流側の一方には右前輪ＦＲ用の保持弁６が、他方には左後輪ＲＬ用の保持弁６が設けられる。一方、差圧弁４の上流の分岐点Ａから右側に分岐した油圧配管はポンプ３の吐き出し口にダンパとアキュムレータを介さずに連通されて、リザーバ８とポンプ３の吸込口とは油圧配管により連通される。
【００３１】
系統＃１の図１中最左の保持弁６の下流側には分岐点Ｃが設けられ分岐点Ｃの下流側の一方の油圧配管には右前輪ＦＲのホイールシリンダ５が連通され、他方の配管の分岐点Ｃの下流は減圧弁７を介してリザーバ８に連通される。同様に、系統１の図１中右側の保持弁６の下流側には分岐点Ｄが設けられ分岐点Ｄの下流側の一方の油圧配管には左後輪ＲＬのホイールシリンダ５が連通され、他方の配管の分岐点Ｄの下流は減圧弁７を介してリザーバ８に連通される。
【００３２】
ポンプ３は単数ピストン式のポンプでありモータ９の駆動力により回転される。差圧弁４はリニアソレノイドバルブにより構成されてブレーキＥＣＵ１０の制御手段１０ａの指令に基づいて開単位時間ＴＯ及び閉単位時間ＴＣが制御される。
【００３３】
ポンプ３はブレーキＥＣＵ１０の制御手段１０ａの指令に基づいてモータ９が駆動されることにより回転されて操作油圧を増圧して、調圧弁４は増圧された操作油圧を調圧して制御油圧を発生する。保持弁６及び減圧弁７は制御手段１０ａの指令に基づいて適宜開閉動作がなされて、制御油圧を供給油圧としてホイールシリンダ５に供給する供給手段を構成するとともに、保持弁６が閉とされ減圧弁７が開とされるとホイールシリンダ５に供給された供給油圧はリザーバ８に排出されて、排出された供給油圧はリザーバ８を経由してマスターシリンダ２に環流する。
【００３４】
ブレーキＥＣＵ１０の制御手段１０ａは、図２に示すように、調圧弁４の開単位時間ＴＯをポンプ３の吐き出し流量Ｑの変動周期ＴＱつまり基準周期ＴＢに一致するように設定する設定処理を実行して、閉単位時間ＴＣを制御して制御油圧を目標制御油圧に制御する。
【００３５】
また、ブレーキＥＣＵ１０の制御手段１０ａは、マスターシリンダ２と、ポンプ３と、調圧弁４と、制御油圧を供給油圧としてホイールシリンダ５に供給する供給手段を構成する保持弁６及び減圧弁７をそれぞれ含む系統＃１、系統＃２の複系統のうちいずれか一の単系統の選択と複系統の選択とを、車両全体として要求されるペダルのストロークに基づく要求減速度に応じて切り換える。
【００３６】
制御手段１０ａは単系統から複系統に選択を切り換えた後、要求減速度を実現する制動制御を実行するにあたって用いる供給油圧の目標制御油圧及び目標昇圧勾配について、閾値判定を行う。すなわち、制御手段１０ａは、目標制御油圧が所定油圧以下であり、目標昇圧勾配が所定昇圧勾配以下である場合に、調圧弁４の閉単位時間ＴＣを長くすることによりデューティ比を下げて、目標制御油圧を基準圧ＰＢから基準圧ＰＢより低い低基準圧Ａ＿Ｍｐａに変更する、変更処理を実行する。
【００３７】
また、目標制御油圧が所定油圧より大きい、又は、目標昇圧勾配が所定昇圧勾配より大きい場合においては、制御手段１０ａは、閉単位時間ＴＣを短くすることによりデューティ比を上げて目標制御油圧を基準圧ＰＢに戻して、開単位時間ＴＯをポンプ３の吐き出し流量の変動周期ＴＱよりも大きいＢ＿ｍｓｅｃとする、再変更処理を実行する。
【００３８】
さらに、制御手段１０ａにより系統＃１及び系統＃２の双方を含む複系統の選択が制御周期を跨いで連続して実行されて、制御手段１０ａが、前述したように開単位時間ＴＯを一旦ポンプの吐き出し流量の変動周期ＴＱよりも大きいＢ＿ｍｓｅｃとした後は、制御手段１０ａが目標制御油圧を基準値ＰＢに保持し、開単位時間ＴＯをＢ＿ｍｓｅｃに保持する、保持処理を実行する。
【００３９】
つまり、制御手段１０ａは単系統から複系統に選択を切り換えた後、複系統の選択を連続して実行する場合には、要求減速度を実現する制動制御を実行するにあたって用いる供給油圧の目標制御油圧及び目標昇圧勾配について閾値判定を行わず、制御手段１０ａは、目標制御油圧が所定油圧以下であり、目標昇圧勾配が所定昇圧勾配以下となっても、調圧弁４の閉単位時間ＴＣを長くすることによりデューティ比を下げて、目標制御油圧を基準圧ＰＢから基準圧ＰＢより低い低基準圧Ａ＿Ｍｐａに変更する変更処理は実行しない。
【００４０】
以下、本実施例の車両制動装置１の制御内容を、フローチャートとマップを用いて説明する。図４は、本発明による車両制動装置１の制御内容を示すフローチャートである。
【００４１】
図４に示すステップＳ１において、ブレーキＥＣＵ１０の制御手段１０ａは、系統＃１が今回の制御周期において選択されて制御されている状態であるか否かを判定し、肯定であれば、ステップＳ２にすすみ、否定であればステップＳ５にすすむ。
【００４２】
ステップＳ２において、制御手段１０ａは系統＃１が前回の制御周期において選択されて制御された状態であるか否かを判定して、肯定であればステップＳ３にすすみ、否定であれば、ステップＳ３をとばしてステップＳ４にすすむ。
【００４３】
ステップＳ３において、制御手段１０ａはポンプ３の駆動数を＋１加算して、ステップＳ４において、制御手段１０ａは、要求減速度より演算されてＲＡＭに格納されている、目標制御油圧ｔａｇ＿ｐＷＣ１Ｒ、ｔａｇ＿ｐＷＣ１Ｌと、目標昇圧勾配ｔａｇ＿ｄｐＷＣ１Ｒ、ｔａｇ＿ｄｐＷＣ１Ｌを読み込む。
【００４４】
ステップＳ１において、否定と判定された場合には、ステップＳ５にすすみ、制御手段１０ａは系統＃１が前回の制御周期において選択されて制御された状態であるか否かを判定して、肯定であればステップＳ６にすすみ、否定であれば、ステップＳ６をとばしてステップＳ７にすすむ。
【００４５】
ステップＳ６において、制御手段１０ａはポンプ３の駆動数を−１加算して、ステップＳ７において、制御手段１０ａは、要求減速度より演算されてＲＡＭに格納されている、目標制御油圧ｔａｇ＿ｐＷＣ１Ｒ、ｔａｇ＿ｐＷＣ１Ｌと、目標昇圧勾配ｔａｇ＿ｄｐＷＣ１Ｒ、ｔａｇ＿ｄｐＷＣ１Ｌをリセットする。
【００４６】
ステップ８において、ブレーキＥＣＵ１０の制御手段１０ａは、系統＃２が今回の制御周期において選択されて制御されている状態であるか否かを判定し、肯定であれば、ステップＳ９にすすみ、否定であればステップＳ１２にすすむ。
【００４７】
ステップＳ９において、制御手段１０ａは系統＃２が前回の制御周期において選択されて制御された状態であるか否かを判定して、肯定であればステップＳ１０にすすみ、否定であれば、ステップＳ１０をとばしてステップＳ１１にすすむ。
【００４８】
ステップＳ１０において、制御手段１０ａはポンプ３の駆動数を＋１加算して、ステップＳ１１において、制御手段１０ａは、要求減速度より演算されてＲＡＭに格納されている、目標制御油圧ｔａｇ＿ｐＷＣ２Ｒ、ｔａｇ＿ｐＷＣ２Ｌと、目標昇圧勾配ｔａｇ＿ｄｐＷＣ２Ｒ、ｔａｇ＿ｄｐＷＣ２Ｌを読み込む。
【００４９】
ステップＳ８において、否定と判定された場合には、ステップＳ１２にすすみ、制御手段１０ａは系統＃２が前回の制御周期において選択されて制御された状態であるか否かを判定して、肯定であればステップＳ１３にすすみ、否定であれば、ステップＳ１３をとばしてステップＳ１４にすすむ。
【００５０】
ステップＳ１３において、制御手段１０ａはポンプ３の駆動数を−１加算して、ステップＳ１４において、制御手段１０ａは、要求減速度より演算されてＲＡＭに格納されている、目標制御油圧ｔａｇ＿ｐＷＣ２Ｒ、ｔａｇ＿ｐＷＣ２Ｌと、目標昇圧勾配ｔａｇ＿ｄｐＷＣ２Ｒ、ｔａｇ＿ｄｐＷＣ２Ｌをリセットする。
【００５１】
ステップＳ１５において、制御手段１０ａは、ステップＳ３、Ｓ６、Ｓ１０、Ｓ１３において設定されたポンプ駆動数が２であるか否かを判定し、肯定であればステップＳ１６にすすみ、否定であればステップＳ２０にすすむ。ステップＳ２０において、制御手段１０ａは、目標制御油圧を基準圧ＰＢに設定し、開単位時間ＴＯを変動周期ＴＱである基準周期ＴＢに設定する設定処理を実行する。
【００５２】
ステップＳ１６において、制御手段１０ａは、対象となる系統＃１及び／又は系統＃２の保持弁４の開単位時間ＴＯが前回の制御周期においてＢ＿ｍｓｅｃに変更されているか否かを判定し、肯定であればリターンにすすむ保持処理を実行し、否定であればステップＳ１７にすすむ。
【００５３】
ステップＳ１７において、目標制御油圧ｔａｇ＿ｐＷＣ１Ｒ、ｔａｇ＿ｐＷＣ１Ｌ、ｔａｇ＿ｐＷＣ２Ｒ、ｔａｇ＿ｐＷＣ２Ｌが全て所定油圧以下であり、目標昇圧勾配ｔａｇ＿ｄｐＷＣ１Ｒ、ｔａｇ＿ｄｐＷＣ１Ｌ、ｔａｇ＿ｄｐＷＣ２Ｒ、ｔａｇ＿ｄｐＷＣ２Ｌが全て所定昇圧勾配以下であるか否かを判定し、肯定である場合には、ステップＳ１８にすすみ、否定である場合には、ステップＳ１９にすすむ。
【００５４】
ステップＳ１８において、制御手段１０ａは、目標制御油圧をＡ＿Ｍｐａに変更する変更処理を実行し、ステップＳ１９において制御手段１０ａは、目標制御油圧を基準圧ＰＢに戻して、開単位時間ＴＯをＢ＿ｍｓｅｃに変更する再変更処理を実行する。ステップＳ１からステップＳ２０までの処理は制御周期毎に制御手段１０ａにより繰り返し実行される。
【００５５】
以上述べた制御内容により実現される本実施例の車両制動装置１によれば、以下のような作用効果を得ることができる。すなわち、調圧弁４の開単位時間ＴＯをポンプ３の吐き出し流量Ｑの変動周期ＴＱ＝基準周期ＴＢに一致するように設定して基本的に固定して、開単位時間ＴＯと変動周期ＴＱを合致させることにより、本実施例のようにポンプ３を安価な単数ピストン方式により構成し、変動周期ＴＱ中の変動が図２中下段に示すように大きい場合においても、変動周期ＴＱ一周期中にポンプ３が発生した吐き出し流量Ｑが油圧配管を伝播することに伴って調圧弁４を通過する流量を、変動周期ＴＱ毎に流量Ｑの位相と調圧弁４の開閉の位相の相互関係に係わらずに一定として、吐き出し流量Ｑの変動を、調圧弁４の開単位時間ＴＯにおける開動作により吸収することができる。
【００５６】
つまり、ポンプ３の吐き出し口と調圧弁４及び調圧弁４の下流側に位置する保持弁６の間の油圧配管容量は車両搭載上制限されて一般的に小さく蓄圧機能を十分に具備することができないが、本実施例に示した車両制動装置１によれば、このような制約条件においてもポンプ３と調圧弁４及び保持弁６との間の油圧配管にダンパやアキュムレータを具備することなく、制御油圧を所望の昇圧勾配で制御することができ、制御油圧を適切に増圧し調圧することができる。
【００５７】
さらに、本実施例の車両制動装置１においては、制御手段１０ａが、目標制御油圧が所定油圧以下であり、目標昇圧勾配が所定昇圧勾配以下である場合に、調圧弁４の閉単位時間ＴＣを長くすることによりデューティ比を下げて、目標制御油圧を基準圧ＰＢから基準圧ＰＢより低い低基準圧Ａ＿Ｍｐａに変更するので、目標制御油圧及び目標昇圧勾配がともに低い条件において、閉単位時間ＴＣを長くしてデューティ比を下げて、ポンプ３の増圧に係わるモータ９の負担を低減して消費電力を低減し、作動音を低減することができる。
【００５８】
加えて、本実施例の車両制動装置１においては、目標制御油圧が所定油圧より大きい、又は、目標昇圧勾配が所定昇圧勾配より大きい場合においては、制御手段１０ａは、閉単位時間ＴＣを短くすることによりデューティ比を上げて目標制御油圧を基準圧ＰＢに戻して、開単位時間ＴＯをポンプ３の吐き出し流量の変動周期ＴＱである基準周期ＴＢよりも大きいＢ＿ｍｓｅｃとすることにより、目標制御油圧及び前記目標昇圧勾配のいずれかが比較的高い条件においては、閉単位時間ＴＣを短くしてデューティ比を上げて、制御油圧を所望の昇圧勾配で制御することができ、これによっても、制御油圧を適切に増圧し調圧することができる。
【００５９】
加えて、制御手段１０ａにより系統＃１及び系統＃２の双方を含む複系統の選択が制御周期を跨いで連続して実行されて、制御手段１０ａが、前述したように開単位時間ＴＯを一旦ポンプ３の吐き出し流量の変動周期ＴＱよりも大きいＢ＿ｍｓｅｃとした後は、制御手段１０ａが目標制御油圧を基準値ＰＢに保持し、開単位時間ＴＯを基準周期ＴＢより長いＢ＿ｍｓｅｃに保持することにより、複系統が選択されることが連続して実行されて、目標制御油圧を基準圧ＰＢに一旦戻して、開単位時間ＴＯをポンプ３の吐き出し流量Ｑの変動周期ＴＱである基準周期ＴＢよりも大きいＢ＿ｍｓｅｃに一旦変更した後においては、目標制御油圧及び開単位時間ＴＯの双方について制御周期を跨いでそのまま保持することとしているので、保持弁４の開動作タイミングとポンプ３の吐き出し流量Ｑの変動周期ＴＱの非同期が発生して、制御油圧の昇圧勾配が変動することを極力低減することができる。
【００６０】
以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。
【００６１】
例えば、系統＃１又は系統＃２の単系統から系統＃１及び系統＃２を含む複系統に選択が切り換えられた場合には、ポンプ３を駆動するモータ９の負担する全体油圧配管容量が増大するため、ポンプ３の吐き出し流量Ｑの変動周期ＴＱは長くなり、これとは逆に、複系統から単系統に選択が切り換えられた場合には、ポンプ３を駆動するモータ９の負担する全体油圧配管容量が減少するため、ポンプ３の吐き出し流量の変動周期ＴＱは短くなる。選択の切り換え前後の変動周期ＴＱは予め実験又はシミュレーション等で求めることができ、制御手段１０ａが求められた変動周期ＴＱを記憶しておいて、切り換えを実行する毎に開単位時間ＴＯを単系統の変動周期ＴＱ又は複系統それぞれに対応する変動周期ＴＱに合致させて変更することとしてもよい。
【００６２】
さらに、ポンプ３の吐き出し流量を検出する流量センサ又は圧力センサを油圧配管上に具備することができる場合には、吐き出し流量Ｑの変動周期ＴＱをリアルタイムで検出して、調圧弁４の開単位時間ＴＯを変動周期ＴＱに一致するようにブレーキＥＣＵ１０の制御手段１０ａによりフィードバック制御することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、車両制動装置に関するものであり、調圧弁による調圧をより適切に制御した上で、ポンプをより安価な吐き出し流量の時間的な変動が大きい例えば単数ピストン式のものとして、ポンプと調圧弁との間の油圧配管にダンパやアキュムレータ等の蓄圧性能を補完する部品を追加することを廃し、さらに、ポンプと調圧弁との間の油圧配管を、蓄圧性能を確保するために大きいものとすることを廃することができる。このため、本発明によれば、車両制動装置を構成する部品の単価を低減し、部品点数を削減し、さらに油圧配管容量を低減することができるので、車両全体としてのコストダウンを図ることができる。このため、本発明は、乗用車、トラック、バス等の様々な車両に適用して有益なものである。
【符号の説明】
【００６４】
１ 車両制動装置
２ マスターシリンダ
３ ポンプ
４ 調圧弁
５ ホイールシリンダ
６ 保持弁
７ 減圧弁
８ リザーバ
９ モータ
１０ ブレーキＥＣＵ
１０ａ 制御手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペダルの操作に基づく踏力ブレーキと、増圧されたポンプアップブレーキとを組み合わせて車両の制動を行う車両制動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に適用されて好適な車両制動装置としては、ペダルの操作に基づいてマスターシリンダで基礎油圧から操作油圧を発生して、操作油圧を増圧しないでそのまま供給油圧としてホイールシリンダに供給してホイールシリンダにより車輪のブレーキ装置のピストンをシリンダから押し出してパッドを車輪のディスクに押圧して制動動作を実行する踏力ブレーキと、操作油圧をポンプと差圧弁により増圧して制御油圧を発生してそれを供給油圧としてホイールシリンダに供給してホイールシリンダにより車輪のブレーキ装置のピストンをシリンダから押し出してパッドを車輪のディスクに押圧して制動動作を実行するポンプアップブレーキを適宜選択する、例えば特許文献１又は特許文献２に記載されているようなものが提案されている。
【０００３】
このような踏力ブレーキとポンプアップブレーキの選択は制動力の選択の自由度を高めること、車両の姿勢制御を実現すること等を目的とすることはもちろん、ハイブリッド車や、電気自動車、燃料電池車等の回生ブレーキを利用する車両において、回生ブレーキによる制動力が十分得られる状況においては踏力ブレーキを選択し、回生ブレーキによる制動力がバッテリやインバータ、制御回路のフェールにより十分に得られない場合に、ポンプアップブレーキを選択して機械式のブレーキにより回生ブレーキの制動力不足を補うという意義をも有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２５５０１７号公報
【特許文献２】特開２００６−２１７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような特許文献１又は特許文献２に示す車両制動装置においては、図５に示すポンプ５１により加圧された制御油圧をマスターシリンダ５２とホイールシリンダ５３との間に配置された調圧弁５４をデューティ比制御することに基づいて調圧するにあたって、安定した調圧を実現するために、ポンプ５１と調圧弁５４との間にダンパとアキュムレータを配設する、又は、モータの回転に対して吐き出し流量の変動が少ない複数ピストンを有するポンプやギヤ式ポンプを採用する必要が生じて、部品点数の増加とポンプ自体の高価格化に伴いコストアップを招くという問題を生じる。
【０００６】
このようなコストアップを抑制することを目的として、図５に示すように、ポンプ５１と調圧弁５４との間にダンパ、アキュムレータ等を配設することを省略し、かつ、安価な単数ピストン方式のポンプを採用することも考えられる。
【０００７】
ところが、図６で示すギヤポンプ式のポンプの吐き出し流量が時間経過に係わらずに比較的安定していることに較べて、安価な単数ピストン式のポンプの吐き出し流量は図７で示すように、正弦波又は余弦波の上半分のみが周期的に繰り返される波形を有しており変動が大きい。
【０００８】
このため、ポンプ５１の吐き出し容量の変動の周期と、図８で示すような調圧弁５４のデューティ比制御のタイミングの協調を考慮しない場合には、ポンプ５１の吐き出し口と調圧弁５４の下流側に位置する保持弁５５の間の配管容量は一般的に小さく蓄圧機能を十分に具備していないことから、図９に示すように、ポンプ５１により吐き出された油圧が調圧弁５４に有効に伝播されずに、制御油圧を所望の昇圧勾配で制御することつまり、制御油圧を適切に増圧し調圧することが困難となるという問題が生じる。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑み、より適切な調圧を実現した上でコストダウンを図ることができる車両制動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の問題を解決するため、本発明に係る車両制動装置は、
ペダルの操作に応じて基礎油圧から操作油圧を発生するマスターシリンダと、
前記操作油圧を増圧するポンプと、
前記増圧された前記操作油圧を調圧して制御油圧を発生する調圧弁と、
前記操作油圧又は前記制御油圧を供給油圧としてホイールシリンダに供給する供給手段と、
前記調圧弁の開単位時間を前記ポンプの吐き出し流量の変動周期に設定して閉単位時間を制御して前記制御油圧を目標制御油圧に制御する制御手段を含むことを特徴とする。
【００１１】
なお、前記供給手段は油圧配管及び保持弁、減圧弁により適宜構成される。
【００１２】
本発明に係る前記車両制動装置によれば、前記調圧弁の開単位時間を前記ポンプの吐き出し流量の変動周期である基準周期に一致するように設定して基本的に固定して、前記開単位時間と前記変動周期を合致させることにより、前記ポンプが例えば安価な単数ピストン方式であって、前記変動周期中の変動が大きい場合においても、前記変動周期つまり一周期中に前記ポンプが発生した吐き出し流量に伴って、前記調圧弁を通過する流量を前記変動周期毎に一定として、前記吐き出し流量の変動を、前記調圧弁の前記開単位時間における開動作により吸収することができる。
【００１３】
このため、ポンプの吐き出し口と前記調圧弁の下流側に位置する前記保持弁の間の油圧配管容量は一般的に小さく蓄圧機能を十分に具備しておらず、当該油圧配管にダンパやアキュムレータ等の別途の蓄圧機能を有する部品を有していない条件においても、前記制御油圧を所望の昇圧勾配で制御することが実現でき、前記制御油圧を適切に増圧し調圧することを可能なものとすることができる。
【００１４】
ここで、前記車両制動装置において、
前記マスターシリンダと、前記ポンプと、前記調圧弁と、前記操作油圧又は前記制御油圧を供給油圧としてホイールシリンダに供給する供給手段とを複系統含み、
前記制御手段が前記複系統のうちいずれか一の単系統の選択と前記複系統の選択とを切り換えるとともに、
前記制御手段が前記単系統から前記複系統に選択を切り換えた後、前記制御を実行するにあたって用いる前記供給油圧の目標制御油圧及び目標昇圧勾配について、前記目標制御油圧が所定油圧以下であり、前記目標昇圧勾配が所定昇圧勾配以下である場合に、前記制御手段が前記目標制御油圧を基準圧から前記基準圧より低い低基準圧に変更することが好ましい。
【００１５】
具体的には前記制御手段は前記調圧弁の前記閉単位時間を長くすることによりデューティ比を下げて、前記目標制御油圧を前記基準圧から前記低基準圧に変更する。また、前記基準圧は前記目標制御油圧の初期値である。
【００１６】
前記車両制動装置によれば、前記目標制御油圧及び前記目標昇圧勾配がともに低い条件においては、前記閉単位時間を長くしてデューティ比を下げて、前記ポンプの増圧に係わる負担を低減して消費電力を低減し、作動音を低減することができる。
【００１７】
さらに、前記車両制動装置において、
前記目標制御油圧が所定油圧より大きい、又は、前記目標昇圧勾配が所定昇圧勾配より大きい場合に、前記制御手段が前記目標制御油圧を基準圧に戻して、前記開単位時間を前記ポンプの吐き出し流量の変動周期よりも大きくすることが好ましい。
【００１８】
具体的には前記制御手段は前記調圧弁の前記閉単位時間を短くすることにより前記目標制御油圧を前記基準圧に戻す。
【００１９】
前記車両制動装置によれば、前記目標制御油圧及び前記目標昇圧勾配のいずれか一方が高い条件においては、前記閉単位時間を短くしてデューティ比を上げて、前記制御油圧を所望の昇圧勾配で制御することが実現でき、前記制御油圧を適切に増圧し調圧することを可能なものとすることができる。
【００２０】
加えて、前記制御手段により前記複系統の選択が連続して実行されて、前記制御手段が、前記開単位時間を一旦前記ポンプの吐き出し流量の変動周期よりも大きくした後は、前記制御手段が前記目標制御油圧を前記基準値に保持し、前記開単位時間を保持することが好ましい。
【００２１】
前記車両制動装置によれば、前記複系統が選択されることが連続して実行されて、前記目標制御油圧を前記基準圧に一旦戻し、前記開単位時間を前記ポンプの吐き出し流量の変動周期よりも大きく一旦変更した後においては、前記目標制御油圧及び前記開単位時間をそのまま保持することとして、前記保持弁の開動作タイミングと前記ポンプの吐き出し流量の変動周期の非同期に伴う、前記制御油圧の昇圧勾配の変動を低減することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の車両制動装置によれば、より適切な調圧を実現した上でコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る車両制動装置の一実施形態を示す模式図である。
【図２】本発明に係る車両制動装置の一実施形態の制御内容を示す模式図である。
【図３】本発明に係る車両制動装置の一実施形態の制御内容を示す模式図である。
【図４】本発明に係る車両制動装置の制御内容を示すフローチャートである。
【図５】従来の車両制動装置の形態を示す模式図である。
【図６】従来の車両制動装置のポンプの吐き出し流量の変動を示す模式図である。
【図７】本発明に係る車両制動装置のポンプの吐き出し流量の変動を示す模式図である。
【図８】従来の車両制動装置の制御内容を示すタイムチャートである。
【図９】従来の車両制動装置の制御内容による昇圧勾配を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら説明する。
【実施例】
【００２５】
図１は、本発明に係る車両制動装置の一実施形態の油圧系統を主に示す模式図である。また、図２は、本発明に係る車両制動装置の一実施形態の調圧弁の開閉動作とポンプの吐き出し流量の変動周期との相対関係を示すタイムチャートである。図３は、本発明に係る車両制動装置の一実施形態の制御内容を示す模式図である。
【００２６】
図１に示すように車両制動装置１の系統＃１及び系統＃２の油圧配管系統を有しており、系統毎に、マスターシリンダ２と、ポンプ３と、調圧弁４と、ホイールシリンダ５と、保持弁６と、減圧弁７と、リザーバ８と、モータ９と、ブレーキＥＣＵ１０（Electronic Control Unit）とを備えて構成される。
【００２７】
ブレーキＥＣＵ１０は例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが所定の処理を行い、制御手段１０ａを構成するものである。
【００２８】
図１に示すように、マスターシリンダ２は、ブレーキ用のペダルにより動作されるもので、図示しないエンジンの負圧を利用して負圧を生成する負圧生成パイプに連通された倍力装置により、ペダルに運転者により入力された踏力が倍力されて、その倍力された踏力に基づいて、マスターシリンダ２に付属するリザーバ内の基礎油圧から操作油圧を発生する機能を有しているものである。車両制動装置１の系統１及び系統２の入口には、操作油圧が提供される。
【００２９】
車両において系統＃１は例えば右前輪ＦＲと左後輪ＲＬを油圧制動し、系統＃２は左前輪ＦＬと右後輪ＲＲを油圧制動するものであって、制御対象となる部位が異なるのみで両者の構成は同一であるため、系統＃１のみを説明する。
【００３０】
油圧配管は入口から下流側に向けて分岐点Ａにおいてまず分岐され、油圧配管の分岐点Ａから左側に分岐した後の下流側には差圧弁４が配置され、差圧弁４の下流側には分岐点Ｂが設けられて、分岐点Ｂの下流側の一方には右前輪ＦＲ用の保持弁６が、他方には左後輪ＲＬ用の保持弁６が設けられる。一方、差圧弁４の上流の分岐点Ａから右側に分岐した油圧配管はポンプ３の吐き出し口にダンパとアキュムレータを介さずに連通されて、リザーバ８とポンプ３の吸込口とは油圧配管により連通される。
【００３１】
系統＃１の図１中最左の保持弁６の下流側には分岐点Ｃが設けられ分岐点Ｃの下流側の一方の油圧配管には右前輪ＦＲのホイールシリンダ５が連通され、他方の配管の分岐点Ｃの下流は減圧弁７を介してリザーバ８に連通される。同様に、系統１の図１中右側の保持弁６の下流側には分岐点Ｄが設けられ分岐点Ｄの下流側の一方の油圧配管には左後輪ＲＬのホイールシリンダ５が連通され、他方の配管の分岐点Ｄの下流は減圧弁７を介してリザーバ８に連通される。
【００３２】
ポンプ３は単数ピストン式のポンプでありモータ９の駆動力により回転される。差圧弁４はリニアソレノイドバルブにより構成されてブレーキＥＣＵ１０の制御手段１０ａの指令に基づいて開単位時間ＴＯ及び閉単位時間ＴＣが制御される。
【００３３】
ポンプ３はブレーキＥＣＵ１０の制御手段１０ａの指令に基づいてモータ９が駆動されることにより回転されて操作油圧を増圧して、調圧弁４は増圧された操作油圧を調圧して制御油圧を発生する。保持弁６及び減圧弁７は制御手段１０ａの指令に基づいて適宜開閉動作がなされて、制御油圧を供給油圧としてホイールシリンダ５に供給する供給手段を構成するとともに、保持弁６が閉とされ減圧弁７が開とされるとホイールシリンダ５に供給された供給油圧はリザーバ８に排出されて、排出された供給油圧はリザーバ８を経由してマスターシリンダ２に環流する。
【００３４】
ブレーキＥＣＵ１０の制御手段１０ａは、図２に示すように、調圧弁４の開単位時間ＴＯをポンプ３の吐き出し流量Ｑの変動周期ＴＱつまり基準周期ＴＢに一致するように設定する設定処理を実行して、閉単位時間ＴＣを制御して制御油圧を目標制御油圧に制御する。
【００３５】
また、ブレーキＥＣＵ１０の制御手段１０ａは、マスターシリンダ２と、ポンプ３と、調圧弁４と、制御油圧を供給油圧としてホイールシリンダ５に供給する供給手段を構成する保持弁６及び減圧弁７をそれぞれ含む系統＃１、系統＃２の複系統のうちいずれか一の単系統の選択と複系統の選択とを、車両全体として要求されるペダルのストロークに基づく要求減速度に応じて切り換える。
【００３６】
制御手段１０ａは単系統から複系統に選択を切り換えた後、要求減速度を実現する制動制御を実行するにあたって用いる供給油圧の目標制御油圧及び目標昇圧勾配について、閾値判定を行う。すなわち、制御手段１０ａは、目標制御油圧が所定油圧以下であり、目標昇圧勾配が所定昇圧勾配以下である場合に、調圧弁４の閉単位時間ＴＣを長くすることによりデューティ比を下げて、目標制御油圧を基準圧ＰＢから基準圧ＰＢより低い低基準圧Ａ＿Ｍｐａに変更する、変更処理を実行する。
【００３７】
また、目標制御油圧が所定油圧より大きい、又は、目標昇圧勾配が所定昇圧勾配より大きい場合においては、制御手段１０ａは、閉単位時間ＴＣを短くすることによりデューティ比を上げて目標制御油圧を基準圧ＰＢに戻して、開単位時間ＴＯをポンプ３の吐き出し流量の変動周期ＴＱよりも大きいＢ＿ｍｓｅｃとする、再変更処理を実行する。
【００３８】
さらに、制御手段１０ａにより系統＃１及び系統＃２の双方を含む複系統の選択が制御周期を跨いで連続して実行されて、制御手段１０ａが、前述したように開単位時間ＴＯを一旦ポンプの吐き出し流量の変動周期ＴＱよりも大きいＢ＿ｍｓｅｃとした後は、制御手段１０ａが目標制御油圧を基準値ＰＢに保持し、開単位時間ＴＯをＢ＿ｍｓｅｃに保持する、保持処理を実行する。
【００３９】
つまり、制御手段１０ａは単系統から複系統に選択を切り換えた後、複系統の選択を連続して実行する場合には、要求減速度を実現する制動制御を実行するにあたって用いる供給油圧の目標制御油圧及び目標昇圧勾配について閾値判定を行わず、制御手段１０ａは、目標制御油圧が所定油圧以下であり、目標昇圧勾配が所定昇圧勾配以下となっても、調圧弁４の閉単位時間ＴＣを長くすることによりデューティ比を下げて、目標制御油圧を基準圧ＰＢから基準圧ＰＢより低い低基準圧Ａ＿Ｍｐａに変更する変更処理は実行しない。
【００４０】
以下、本実施例の車両制動装置１の制御内容を、フローチャートとマップを用いて説明する。図４は、本発明による車両制動装置１の制御内容を示すフローチャートである。
【００４１】
図４に示すステップＳ１において、ブレーキＥＣＵ１０の制御手段１０ａは、系統＃１が今回の制御周期において選択されて制御されている状態であるか否かを判定し、肯定であれば、ステップＳ２にすすみ、否定であればステップＳ５にすすむ。
【００４２】
ステップＳ２において、制御手段１０ａは系統＃１が前回の制御周期において選択されて制御された状態であるか否かを判定して、肯定であればステップＳ３にすすみ、否定であれば、ステップＳ３をとばしてステップＳ４にすすむ。
【００４３】
ステップＳ３において、制御手段１０ａはポンプ３の駆動数を＋１加算して、ステップＳ４において、制御手段１０ａは、要求減速度より演算されてＲＡＭに格納されている、目標制御油圧ｔａｇ＿ｐＷＣ１Ｒ、ｔａｇ＿ｐＷＣ１Ｌと、目標昇圧勾配ｔａｇ＿ｄｐＷＣ１Ｒ、ｔａｇ＿ｄｐＷＣ１Ｌを読み込む。
【００４４】
ステップＳ１において、否定と判定された場合には、ステップＳ５にすすみ、制御手段１０ａは系統＃１が前回の制御周期において選択されて制御された状態であるか否かを判定して、肯定であればステップＳ６にすすみ、否定であれば、ステップＳ６をとばしてステップＳ７にすすむ。
【００４５】
ステップＳ６において、制御手段１０ａはポンプ３の駆動数を−１加算して、ステップＳ７において、制御手段１０ａは、要求減速度より演算されてＲＡＭに格納されている、目標制御油圧ｔａｇ＿ｐＷＣ１Ｒ、ｔａｇ＿ｐＷＣ１Ｌと、目標昇圧勾配ｔａｇ＿ｄｐＷＣ１Ｒ、ｔａｇ＿ｄｐＷＣ１Ｌをリセットする。
【００４６】
ステップ８において、ブレーキＥＣＵ１０の制御手段１０ａは、系統＃２が今回の制御周期において選択されて制御されている状態であるか否かを判定し、肯定であれば、ステップＳ９にすすみ、否定であればステップＳ１２にすすむ。
【００４７】
ステップＳ９において、制御手段１０ａは系統＃２が前回の制御周期において選択されて制御された状態であるか否かを判定して、肯定であればステップＳ１０にすすみ、否定であれば、ステップＳ１０をとばしてステップＳ１１にすすむ。
【００４８】
ステップＳ１０において、制御手段１０ａはポンプ３の駆動数を＋１加算して、ステップＳ１１において、制御手段１０ａは、要求減速度より演算されてＲＡＭに格納されている、目標制御油圧ｔａｇ＿ｐＷＣ２Ｒ、ｔａｇ＿ｐＷＣ２Ｌと、目標昇圧勾配ｔａｇ＿ｄｐＷＣ２Ｒ、ｔａｇ＿ｄｐＷＣ２Ｌを読み込む。
【００４９】
ステップＳ８において、否定と判定された場合には、ステップＳ１２にすすみ、制御手段１０ａは系統＃２が前回の制御周期において選択されて制御された状態であるか否かを判定して、肯定であればステップＳ１３にすすみ、否定であれば、ステップＳ１３をとばしてステップＳ１４にすすむ。
【００５０】
ステップＳ１３において、制御手段１０ａはポンプ３の駆動数を−１加算して、ステップＳ１４において、制御手段１０ａは、要求減速度より演算されてＲＡＭに格納されている、目標制御油圧ｔａｇ＿ｐＷＣ２Ｒ、ｔａｇ＿ｐＷＣ２Ｌと、目標昇圧勾配ｔａｇ＿ｄｐＷＣ２Ｒ、ｔａｇ＿ｄｐＷＣ２Ｌをリセットする。
【００５１】
ステップＳ１５において、制御手段１０ａは、ステップＳ３、Ｓ６、Ｓ１０、Ｓ１３において設定されたポンプ駆動数が２であるか否かを判定し、肯定であればステップＳ１６にすすみ、否定であればステップＳ２０にすすむ。ステップＳ２０において、制御手段１０ａは、目標制御油圧を基準圧ＰＢに設定し、開単位時間ＴＯを変動周期ＴＱである基準周期ＴＢに設定する設定処理を実行する。
【００５２】
ステップＳ１６において、制御手段１０ａは、対象となる系統＃１及び／又は系統＃２の保持弁４の開単位時間ＴＯが前回の制御周期においてＢ＿ｍｓｅｃに変更されているか否かを判定し、肯定であればリターンにすすむ保持処理を実行し、否定であればステップＳ１７にすすむ。
【００５３】
ステップＳ１７において、目標制御油圧ｔａｇ＿ｐＷＣ１Ｒ、ｔａｇ＿ｐＷＣ１Ｌ、ｔａｇ＿ｐＷＣ２Ｒ、ｔａｇ＿ｐＷＣ２Ｌが全て所定油圧以下であり、目標昇圧勾配ｔａｇ＿ｄｐＷＣ１Ｒ、ｔａｇ＿ｄｐＷＣ１Ｌ、ｔａｇ＿ｄｐＷＣ２Ｒ、ｔａｇ＿ｄｐＷＣ２Ｌが全て所定昇圧勾配以下であるか否かを判定し、肯定である場合には、ステップＳ１８にすすみ、否定である場合には、ステップＳ１９にすすむ。
【００５４】
ステップＳ１８において、制御手段１０ａは、目標制御油圧をＡ＿Ｍｐａに変更する変更処理を実行し、ステップＳ１９において制御手段１０ａは、目標制御油圧を基準圧ＰＢに戻して、開単位時間ＴＯをＢ＿ｍｓｅｃに変更する再変更処理を実行する。ステップＳ１からステップＳ２０までの処理は制御周期毎に制御手段１０ａにより繰り返し実行される。
【００５５】
以上述べた制御内容により実現される本実施例の車両制動装置１によれば、以下のような作用効果を得ることができる。すなわち、調圧弁４の開単位時間ＴＯをポンプ３の吐き出し流量Ｑの変動周期ＴＱ＝基準周期ＴＢに一致するように設定して基本的に固定して、開単位時間ＴＯと変動周期ＴＱを合致させることにより、本実施例のようにポンプ３を安価な単数ピストン方式により構成し、変動周期ＴＱ中の変動が図２中下段に示すように大きい場合においても、変動周期ＴＱ一周期中にポンプ３が発生した吐き出し流量Ｑが油圧配管を伝播することに伴って調圧弁４を通過する流量を、変動周期ＴＱ毎に流量Ｑの位相と調圧弁４の開閉の位相の相互関係に係わらずに一定として、吐き出し流量Ｑの変動を、調圧弁４の開単位時間ＴＯにおける開動作により吸収することができる。
【００５６】
つまり、ポンプ３の吐き出し口と調圧弁４及び調圧弁４の下流側に位置する保持弁６の間の油圧配管容量は車両搭載上制限されて一般的に小さく蓄圧機能を十分に具備することができないが、本実施例に示した車両制動装置１によれば、このような制約条件においてもポンプ３と調圧弁４及び保持弁６との間の油圧配管にダンパやアキュムレータを具備することなく、制御油圧を所望の昇圧勾配で制御することができ、制御油圧を適切に増圧し調圧することができる。
【００５７】
さらに、本実施例の車両制動装置１においては、制御手段１０ａが、目標制御油圧が所定油圧以下であり、目標昇圧勾配が所定昇圧勾配以下である場合に、調圧弁４の閉単位時間ＴＣを長くすることによりデューティ比を下げて、目標制御油圧を基準圧ＰＢから基準圧ＰＢより低い低基準圧Ａ＿Ｍｐａに変更するので、目標制御油圧及び目標昇圧勾配がともに低い条件において、閉単位時間ＴＣを長くしてデューティ比を下げて、ポンプ３の増圧に係わるモータ９の負担を低減して消費電力を低減し、作動音を低減することができる。
【００５８】
加えて、本実施例の車両制動装置１においては、目標制御油圧が所定油圧より大きい、又は、目標昇圧勾配が所定昇圧勾配より大きい場合においては、制御手段１０ａは、閉単位時間ＴＣを短くすることによりデューティ比を上げて目標制御油圧を基準圧ＰＢに戻して、開単位時間ＴＯをポンプ３の吐き出し流量の変動周期ＴＱである基準周期ＴＢよりも大きいＢ＿ｍｓｅｃとすることにより、目標制御油圧及び前記目標昇圧勾配のいずれかが比較的高い条件においては、閉単位時間ＴＣを短くしてデューティ比を上げて、制御油圧を所望の昇圧勾配で制御することができ、これによっても、制御油圧を適切に増圧し調圧することができる。
【００５９】
加えて、制御手段１０ａにより系統＃１及び系統＃２の双方を含む複系統の選択が制御周期を跨いで連続して実行されて、制御手段１０ａが、前述したように開単位時間ＴＯを一旦ポンプ３の吐き出し流量の変動周期ＴＱよりも大きいＢ＿ｍｓｅｃとした後は、制御手段１０ａが目標制御油圧を基準値ＰＢに保持し、開単位時間ＴＯを基準周期ＴＢより長いＢ＿ｍｓｅｃに保持することにより、複系統が選択されることが連続して実行されて、目標制御油圧を基準圧ＰＢに一旦戻して、開単位時間ＴＯをポンプ３の吐き出し流量Ｑの変動周期ＴＱである基準周期ＴＢよりも大きいＢ＿ｍｓｅｃに一旦変更した後においては、目標制御油圧及び開単位時間ＴＯの双方について制御周期を跨いでそのまま保持することとしているので、保持弁４の開動作タイミングとポンプ３の吐き出し流量Ｑの変動周期ＴＱの非同期が発生して、制御油圧の昇圧勾配が変動することを極力低減することができる。
【００６０】
以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。
【００６１】
例えば、系統＃１又は系統＃２の単系統から系統＃１及び系統＃２を含む複系統に選択が切り換えられた場合には、ポンプ３を駆動するモータ９の負担する全体油圧配管容量が増大するため、ポンプ３の吐き出し流量Ｑの変動周期ＴＱは長くなり、これとは逆に、複系統から単系統に選択が切り換えられた場合には、ポンプ３を駆動するモータ９の負担する全体油圧配管容量が減少するため、ポンプ３の吐き出し流量の変動周期ＴＱは短くなる。選択の切り換え前後の変動周期ＴＱは予め実験又はシミュレーション等で求めることができ、制御手段１０ａが求められた変動周期ＴＱを記憶しておいて、切り換えを実行する毎に開単位時間ＴＯを単系統の変動周期ＴＱ又は複系統それぞれに対応する変動周期ＴＱに合致させて変更することとしてもよい。
【００６２】
さらに、ポンプ３の吐き出し流量を検出する流量センサ又は圧力センサを油圧配管上に具備することができる場合には、吐き出し流量Ｑの変動周期ＴＱをリアルタイムで検出して、調圧弁４の開単位時間ＴＯを変動周期ＴＱに一致するようにブレーキＥＣＵ１０の制御手段１０ａによりフィードバック制御することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、車両制動装置に関するものであり、調圧弁による調圧をより適切に制御した上で、ポンプをより安価な吐き出し流量の時間的な変動が大きい例えば単数ピストン式のものとして、ポンプと調圧弁との間の油圧配管にダンパやアキュムレータ等の蓄圧性能を補完する部品を追加することを廃し、さらに、ポンプと調圧弁との間の油圧配管を、蓄圧性能を確保するために大きいものとすることを廃することができる。このため、本発明によれば、車両制動装置を構成する部品の単価を低減し、部品点数を削減し、さらに油圧配管容量を低減することができるので、車両全体としてのコストダウンを図ることができる。このため、本発明は、乗用車、トラック、バス等の様々な車両に適用して有益なものである。
【符号の説明】
【００６４】
１ 車両制動装置
２ マスターシリンダ
３ ポンプ
４ 調圧弁
５ ホイールシリンダ
６ 保持弁
７ 減圧弁
８ リザーバ
９ モータ
１０ ブレーキＥＣＵ
１０ａ 制御手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペダルの操作に応じて基礎油圧から操作油圧を発生するマスターシリンダと、前記操作油圧を増圧するポンプと、前記増圧された前記操作油圧を調圧して制御油圧を発生する調圧弁と、前記操作油圧又は前記制御油圧を供給油圧としてホイールシリンダに供給する供給手段と、前記調圧弁の開単位時間を前記ポンプの吐き出し流量の変動周期に設定して閉単位時間を制御して前記制御油圧を目標制御油圧に制御する制御手段を含むことを特徴とする車両制動装置。
【請求項２】
前記マスターシリンダと、前記ポンプと、前記調圧弁と、前記操作油圧又は前記制御油圧を供給油圧としてホイールシリンダに供給する供給手段とを複系統含み、前記制御手段が前記複系統のうちいずれか一の単系統の選択と前記複系統の選択とを切り換えるとともに、前記制御手段が前記単系統から前記複系統に選択を切り換えた後、前記制御を実行するにあたって用いる前記供給油圧の目標制御油圧及び目標昇圧勾配について、前記目標制御油圧が所定油圧以下であり、前記目標昇圧勾配が所定昇圧勾配以下である場合に、前記制御手段が前記目標制御油圧を基準圧から前記基準圧より低い低基準圧に変更することを特徴とする請求項１に記載の車両制動装置。
【請求項３】
前記目標制御油圧が所定油圧より大きい、又は、前記目標昇圧勾配が所定昇圧勾配より大きい場合に、前記制御手段が前記目標制御油圧を基準圧に戻して、前記開単位時間を前記ポンプの吐き出し流量の変動周期よりも大きくすることを特徴とする請求項２に記載の車両制動装置。
【請求項４】
前記制御手段により前記複系統の選択が連続して実行されて、前記制御手段が、前記開単位時間を一旦前記ポンプの吐き出し流量の変動周期よりも大きくした後は、前記制御手段が前記目標制御油圧を前記基準値に保持し、前記開単位時間を保持することを特徴とする請求項３に記載の車両制動装置。
【請求項１】
ペダルの操作に応じて基礎油圧から操作油圧を発生するマスターシリンダと、前記操作油圧を増圧するポンプと、前記増圧された前記操作油圧を調圧して制御油圧を発生する調圧弁と、前記操作油圧又は前記制御油圧を供給油圧としてホイールシリンダに供給する供給手段と、前記調圧弁の開単位時間を前記ポンプの吐き出し流量の変動周期に設定して閉単位時間を制御して前記制御油圧を目標制御油圧に制御する制御手段を含むことを特徴とする車両制動装置。
【請求項２】
前記マスターシリンダと、前記ポンプと、前記調圧弁と、前記操作油圧又は前記制御油圧を供給油圧としてホイールシリンダに供給する供給手段とを複系統含み、前記制御手段が前記複系統のうちいずれか一の単系統の選択と前記複系統の選択とを切り換えるとともに、前記制御手段が前記単系統から前記複系統に選択を切り換えた後、前記制御を実行するにあたって用いる前記供給油圧の目標制御油圧及び目標昇圧勾配について、前記目標制御油圧が所定油圧以下であり、前記目標昇圧勾配が所定昇圧勾配以下である場合に、前記制御手段が前記目標制御油圧を基準圧から前記基準圧より低い低基準圧に変更することを特徴とする請求項１に記載の車両制動装置。
【請求項３】
前記目標制御油圧が所定油圧より大きい、又は、前記目標昇圧勾配が所定昇圧勾配より大きい場合に、前記制御手段が前記目標制御油圧を基準圧に戻して、前記開単位時間を前記ポンプの吐き出し流量の変動周期よりも大きくすることを特徴とする請求項２に記載の車両制動装置。
【請求項４】
前記制御手段により前記複系統の選択が連続して実行されて、前記制御手段が、前記開単位時間を一旦前記ポンプの吐き出し流量の変動周期よりも大きくした後は、前記制御手段が前記目標制御油圧を前記基準値に保持し、前記開単位時間を保持することを特徴とする請求項３に記載の車両制動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−２３４８５５（Ｐ２０１０−２３４８５５Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８２６２８（Ｐ２００９−８２６２８）
【出願日】平成２１年３月３０日（２００９．３．３０）
【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２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月３０日（２００９．３．３０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]