車両用ブレーキシステム
【課題】ブースタ失陥に対して確実に対処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。
【解決手段】助勢限界に達したことを条件として、マスタシリンダ圧の増大に応じて、ブレーキ圧とマスタシリンダ圧との差圧が漸増するように、ブレーキ圧を制御する差圧漸増制御（効き特性制御）と、助勢限界に拘わらず、差圧が特定の大きさとなるように、ブレーキ圧を制御する差圧一定制御（失陥時制御）とを実行可能なブレーキシステムにおいて、操作力とマスタシリンダ圧とに基づいてブースタ失陥が認定された場合には、負圧室圧が閾値以上である場合に差圧漸増制御を実行し、負圧室圧が閾値未満である場合に差圧一定制御を実行する。このような構成によれば、負圧室圧の低下に依拠したブースタ失陥には差圧漸増制御によって対処し、負圧室圧の低下以外の要因に依拠したブースタ失陥には差圧一定制御によって対処することが可能となる。
【解決手段】助勢限界に達したことを条件として、マスタシリンダ圧の増大に応じて、ブレーキ圧とマスタシリンダ圧との差圧が漸増するように、ブレーキ圧を制御する差圧漸増制御（効き特性制御）と、助勢限界に拘わらず、差圧が特定の大きさとなるように、ブレーキ圧を制御する差圧一定制御（失陥時制御）とを実行可能なブレーキシステムにおいて、操作力とマスタシリンダ圧とに基づいてブースタ失陥が認定された場合には、負圧室圧が閾値以上である場合に差圧漸増制御を実行し、負圧室圧が閾値未満である場合に差圧一定制御を実行する。このような構成によれば、負圧室圧の低下に依拠したブースタ失陥には差圧漸増制御によって対処し、負圧室圧の低下以外の要因に依拠したブースタ失陥には差圧一定制御によって対処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を備え、そのバキュームブースタによる助勢力と運転者による操作力とによって制動力を発生させる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おり、そのバキュームブースタによる助勢力とブレーキ操作部材への操作力とによって、制動力が発生させられている。バキュームブースタは、負圧となっている負圧室の空気圧と大気圧との圧力差を利用して、助勢力を発生させる構造とされており、圧力差が大きくなっている間は助勢力も増加していくが、圧力差が大きくなら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してしまう。バキュームブースタによる助勢が限界に達すると、運転者はブレーキの効きが悪くなったと感じ、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、助勢限界時に、バキュームブースタとは異なる装置によって運転者による操作力を助勢するブレーキシステム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】特開平１０−２５０５６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献に記載のブレーキシステムは、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、ブレーキ装置と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ブレーキ装置との間でブレーキ装置を作動させる作動液を加圧する作動液加圧装置と、ブレーキ装置を作動させる作動液の液圧（以下、「ブレーキ圧」という場合がある）を制御可能に調整するブレーキ圧調整器とを備えている。このブレーキシステムにおいては、助勢限界時に、流通状態切換器によってブレーキ装置とマスタシリンダとの間の作動液の流通を禁止して、作動液加圧装置によってブレーキ装置を作動させる作動液を加圧するとともに、ブレーキ圧調整器によってブレーキ圧を制御することで、マスタシリンダによって加圧される作動液の液圧（以下、「マスタシリンダ圧」という場合がある）より高い液圧の作動液によってブレーキ装置を作動させている。つまり、助勢限界時に、バキュームブースタとは異なる装置によって、運転者による操作力を助勢している。そして、このブレーキシステムにおいては、助勢限界に到達した時点から、マスタシリンダ圧が高くなるにつれて、ブレーキ圧とマスタシリンダ圧との差が漸増するように、ブレーキ圧を制御している。このようにブレーキ圧を制御することで、助勢限界に達した後であっても、運転者は違和感を抱くことなくブレーキ操作を行うことが可能となっている。このような制御は、ブレーキ効き特性制御と呼ばれており、助勢限界の前後であっても、ブレーキの効き具合があまり変化しないようにすることが可能となっている。
【０００５】
ブレーキ効き特性制御は、助勢限界に達したことを条件として実行される制御であり、助勢限界を適切に推定する必要がある。助勢限界の推定方法は、バキュームブースタの有する負圧室の空気圧である負圧室圧に基づいて推定する方法がよく知られており、精度よく助勢限界を推定することが可能である。このため、例えば、バキュームブースタに異常が生じ、ブレーキ操作前に負圧室圧が殆ど大気圧となっているような場合であっても、ブレーキ効き特性制御によって対処することが可能である。ブレーキ操作前に負圧室圧が殆ど大気圧となっているような場合には、ブレーキペダルが踏み込まれた時点に助勢限界に達したと認定され、ブレーキ踏込み時点からブレーキ効き特性制御が実行されることになるためである。したがって、ブレーキ効き特性制御は、バキュームブースタに異常が生じているようなとき、つまり、ブースタ失陥時においても有効な制御である。
【０００６】
ただし、ブースタ失陥の多くは、負圧室圧の低下に依拠するものであるが、負圧室圧が比較的低い状態、言い換えれば、負圧室の負圧が比較的高い状態であっても、バキュームブースタが失陥する場合がある。つまり、負圧室圧の低下以外の要因に依拠して、バキュームブースタが失陥する場合がある。具体的には、例えば、バキュームブースタによる助勢力が適切にマスタシリンダに伝達されないような異常がバキュームブースタに生じた場合である。このような場合には、助勢限界を適切に推定することができないため、ブレーキ効き特性制御では適切に対処することができない。本発明は、そのような事情に鑑みてなされたものであり、ブースタ失陥に対して確実に対処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および効果】
【０００７】
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、操作力とマスタシリンダ圧とに基づいてバキュームブースタが失陥していると判定された場合において、負圧室圧取得器によって取得された負圧室圧が閾値以上である場合に上記ブレーキ効き特性制御を実行し、負圧室圧取得器によって取得された負圧室圧が閾値未満である場合には、助勢限界に拘わらず、ブレーキ圧とマスタシリンダ圧との差が特定の大きさとなるように、ブレーキ圧を制御する差圧一定制御を実行するように構成される。
【０００８】
本発明の車両用ブレーキシステムにおいては、操作力とマスタシリンダ圧とに基づいてブースタ失陥の判定が実行されるため、負圧室圧の低下に依拠したブースタ失陥と、負圧室圧の低下以外の要因に依拠したブースタ失陥との両方のブースタ失陥を検出することが可能である。操作力とマスタシリンダ圧とに基づいてブースタが失陥していると判定された場合に、負圧室圧が高ければ、言い換えれば、負圧室圧が大気圧に近ければ、ブースタ失陥は、負圧室圧の低下に依拠したものであると推定することが可能である。一方、ブースタ失陥時に負圧室圧が低ければ、言い換えれば、負圧室の負圧が高ければ、ブースタ失陥は、負圧室圧の低下以外の要因に依拠したものであると推定することが可能である。本発明のシステムにおいては、ブースタ失陥が負圧室圧の低下以外の要因に依拠したものである場合には、助勢限界を推定する必要のない制御が実行されるのである。したがって、本発明のブレーキシステムによれば、ブースタ失陥に対して確実に対処することが可能となる。
【０００９】
本発明の車両用ブレーキシステムにおける「負圧室圧取得器」は、負圧室圧をセンサ等によって検出するものであってもよく、制御装置等によって負圧室圧を推定するものであってもよい。また、本発明のブレーキシステムにおける「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、本発明の車両用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圧を制御可能に調整する弁を１つ備えていてもよい。
【００１０】
本発明の車両用ブレーキシステムにおける「ブレーキ圧制御部」は、操作力とマスタシリンダ圧とに基づいてバキュームブースタが異常であると判定された場合において、負圧室圧取得器が正確に負圧室圧を取得できないときには、ブレーキ効き特性制御を実行することなく、差圧一定制御を実行するように構成されてもよい。負圧室圧が正確に取得されない場合には、適切に助勢限界を推定することができない。したがって、本態様によれば、ブースタ失陥に対して確実に対処することが可能となる。なお、「負圧室圧取得器が正確に負圧室圧を取得できないとき」は、負圧室圧取得器によって取得された負圧室圧が実際の負圧室圧とは異なると推定できるときであってもよく、断線等によって負圧室圧取得器が負圧室圧を取得できないときであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本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】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６】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７】ブースタ失陥時の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８】マスタシリンダ圧とそのマスタシリンダ圧の変化速度との関係を示すグラフである。
【図９】ブースタ失陥の有無，圧力センサの異常の有無，負圧室圧の高低とブレーキ効き特性制御とブースタ失陥時制御との関係を示す表である。
【図１０】ブースタ失陥判定プログラムを示すフローチャートである。
【図１１】圧力センサ異常判定プログラムを示すフローチャートである。
【図１２】ブレーキシステム制御プログラムを示すフローチャートである。
【図１３】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】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態として、本発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本発明は、下記実施例に限定されるものではなく、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】
【００１３】
＜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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
ハブ６０のブレーキペダル１４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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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、流通状態切換器とブレーキ圧調整器としての２つの機能を有しているのである。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
また、図２に示すように、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、弁機構１６０が設けられている。詳しい説明は省略するが、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、これらの連通および遮断を行うことが可能となっている。制動力を増加させるために、ブレーキペダル２０に操作力が加えられている場合には、弁機構１６０は、負圧室２８と変圧室６４とを遮断し、変圧室６４と大気とを連通させる状態となる。したがって、負圧室２８は負圧状態となっているが、変圧室６４は大気圧となる。つまり、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、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。
【００２８】
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、弁機構１６０は、負圧室２８と変圧室６４とを連通し、変圧室６４と大気とを遮断させる状態になる。したがって、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７４，７９のばね力によって、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、負圧室２８内の空気圧を検出する圧力センサ１６２が設けられている。
【００２９】
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）１７０が設けられている。ブレーキＥＣＵ１７０は、各種制御弁９４，１０４，１２０，１５０、およびポンプ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ＥＣＵ１７０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１７２と、ポンプ１０８の有するポンプモータ１７４に対応する駆動回路１７６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１７８，１８０，１８２，１８４とを有している（図１３参照）。それら複数の駆動回路１７６，１７８，１８０，１８２，１８４には、コンバータ１８６を介してバッテリ１８８が接続されており、ポンプモータ１７４、各種制御弁９４，１０４，１２０，１５０に、そのバッテリ１８８から電力が供給される。
【００３０】
さらに、複数の駆動回路１７６，１７８，１８０，１８２，１８４には、コントローラ１７２が接続されており、コントローラ１７２が、それら複数の駆動回路１７６，１７８，１８０，１８２，１８４に各制御信号を送信する。詳しくは、コントローラ１７２は、ポンプモータ１７４の駆動回路１７６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１７８，１８０，１８４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１８２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１７２が各駆動回路１７６，１７８，１８０，１８２，１８４に各制御信号を送信することで、ポンプモータ１７４、各種制御弁９４，１０４，１２０，１５０の作動を制御する。
【００３１】
また、コントローラ１７２には、上記圧力センサ１６２［ＰF］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１９０［ＰM］と、スロットル弁４４の開度を検出するスロットル開度センサ［Ｓ］１９２と、エンジン３８の回転速度を検出するエンジン回転速度センサ［Ｒ］１９４と、ブレーキペダル２０が特定の大きさの力で踏み込まれた場合にスイッチがＯＮ状態となる踏力スイッチ［ＳＷ］１９６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。
【００３２】
＜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。
【００３３】
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。このため、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、変圧室６４と負圧室２８との間の圧力差が増加することで、助勢力は増加するが、変圧室圧が大気圧に達すると、圧力差が一定となり、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６４と負圧室２８との圧力差が増加している間は、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、圧力差が増加しなくなると、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５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。
【００３４】
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。制動力が然程大きくない状態において、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る。
【００３５】
そこで、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、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５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。ちなみに、図５の一点鎖線においても、操作力ＦがＦ0を超えると、マスタシリンダ圧ＰMの増加勾配が減っているが、運転者がＦ0の大きさの力でブレーキペダル２０を踏み込む際には、ブレーキシリンダ圧ＰBはＰB0にまで達している。ブレーキシリンダ圧ＰBがＰB0の高さまで高くなれば、制動力は比較的大きくなっているため、運転者によるブレーキ操作力を助勢する必要性は低い。このため、効き特性制御において、ブレーキシリンダ圧ＰBがＰB0となった後、つまり、ブレーキシリンダ圧ＰMがＰM0となった後には、ポンプ１０８の作動によって制動力が増加しないようにしている。
【００３６】
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５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５の一点鎖線に示すように変化させるのである。
【００３７】
具体的には、コントローラ１８２のコンピュータには、図６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が格納されており、圧力差ΔＰがその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ＰMGは、助勢限界に達したときのマスタシリンダ圧であり、ＰM0は、操作力ＦがＦ0に達したときのマスタシリンダ圧である。そして、その決定された圧力差ΔＰ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５の一点鎖線に示すように変化させることが可能となる。つまり、マスタシリンダ圧ＰMの増加に応じて圧力差ΔＰを漸増させる制御である差圧漸増制御を実行することで、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。
【００３８】
なお、本システム１０において、バキュームブースタ２２の助勢限界は負圧室２８内の空気圧である負圧室圧に基づいて推定している。負圧室圧に基づく助勢限界の推定方法は、周知の技術であることから、詳しい説明は省略するが、簡単に説明すれば、ブレーキ操作時に変圧室圧が大気圧に達すると、助勢限界に達することから、ブレーキ操作直前の変圧室圧が低いほど、言い換えれば、変圧室圧が大気圧から離れているほど、助勢限界に達し難くなる。つまり、ブレーキ操作直前の変圧室圧が低いほど、助勢限界に達したときのマスタシリンダ圧である助勢限界到達時マスタシリンダ圧（以下、「限界時マスタシリンダ圧」という場合がある）ＰMGは高くなる。ブレーキ操作前は、変圧室６４と負圧室２８とは連通していることから、ブレーキ操作直前の負圧室圧が低いほど、限界時マスタシリンダ圧ＰMGは高くなる。負圧室圧ＰFと限界時マスタシリンダ圧ＰMGとの相関関係についてのマップデータがコントローラ１８２のコンピュータに格納されており、限界時マスタシリンダ圧ＰMGが、上記圧力センサ１６２によって検出される負圧室圧ＰFに基づいて決定されるのである。
【００３９】
上記ブレーキ効き特性制御においては、図５の一点鎖線から解るように、ブレーキシリンダ圧ＰBがＰB0となった後には、ポンプ１０８の作動によって制動力が増加しないようになっている。つまり、ブレーキシリンダ圧ＰBがＰB0となった後には、ブレーキ効き特性制御時であっても、運転者の操作力の増加のみに依拠して制動力が増加するようになっている。このため、運転者の操作力とバキュームブースタ２２の助勢力とによってマスタシリンダ圧ＰMがＰB0以上となるような場合、つまり、限界時マスタシリンダ圧ＰMGがＰB0以上となるような場合には、ブレーキ効き特性制御を実行する必要はない。そこで、本システム１０では、負圧室圧ＰFと限界時マスタシリンダ圧ＰMGとの相関関係についてのマップデータに基づいて限界時マスタシリンダ圧ＰMGがＰB0に決定される場合の負圧室圧ＰF0を閾値として、ブレーキ効き特性制御を実行する場合と実行しない場合とを切り換えている。つまり、ブレーキ操作直前の負圧室圧ＰFが閾値ＰF0以上である場合にはブレーキ効き特性制御を実行し、ブレーキ操作直前の負圧室圧ＰFが閾値ＰF0未満である場合にはブレーキ効き特性制御の実行を禁止している。
【００４０】
また、ブレーキ効き特性制御においては、負圧室圧が大気圧に相当近い場合、つまり、負圧室２８の負圧が相当低い場合であっても、助勢限界を適切に推定して、ポンプ１０８の加圧によって制動力を適切に発生させることが可能となっている。このため、バキュームブースタ２２が失陥しているような場合であっても、ブレーキ効き特性制御を実行すれば、充分な制動力を発生させるとともに、運転者は違和感なくブレーキ操作を行うことが可能である。ブースタ失陥の殆どは、負圧室２８の負圧低下に依拠するものであり、負圧室２８の負圧の低下には、負圧室圧に基づいて助勢限界を推定することでブレーキ効き特性制御によって対処することが可能であるためである。ただし、ブースタ失陥には、負圧室２８の負圧低下に依拠するものだけでなく、負圧低下以外の要因、例えば、メカ的な要因に依拠するものがある。負圧低下以外の要因に依拠するブースタ失陥時には、負圧室圧が相当低くても、言い換えれば、負圧室２８が充分な負圧状態にあっても、バキュームブースタによる助勢力が十分に発揮されない場合がある。このような場合には、負圧室圧によって推定される助勢限界と実際の助勢限界とが解離してしまうため、ブレーキ効き特性制御では対処できない虞がある。そこで、本システム１０では、負圧低下以外の要因に依拠してブースタ失陥が生じていると推定されるような場合には、助勢限界にかかわらず、バキュームブースタによる助勢力を補うべく、ブースタ失陥時制御を実行している。
【００４１】
ブースタ失陥時制御では、ブレーキ効き特性制御と同様に、ポンプ１０８によって作動液を加圧することで制動力を増加させているが、ブレーキ効き特性制御のように、マスタシリンダ圧ＰMの増加に応じてブレーキ圧ＰBをスムーズに増加させていない。負圧低下以外の要因に依拠するブースタ失陥時には、助勢限界を推定することができないため、マスタシリンダ圧ＰMとブレーキ圧ＰBとの差を漸増させるような制御を実行できないためである。このため、ブースタ失陥時制御では、バキュームブースタ２２が負圧低下以外の要因に依拠して失陥していると判定された後に、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が特定の大きさとなるような制御である差圧一定制御を実行している。
【００４２】
詳しく言えば、まず、バキュームブースタ２２が負圧低下以外の要因に依拠して失陥しているか否かを判定するべく、ブースタ失陥を運転者による操作力Ｆとマスタシリンダ圧ＰMとに基づいて判定する。操作力Ｆとマスタシリンダ圧ＰMとに基づくブースタ失陥の判定方法は、周知の技術であることから、簡単に説明すれば、図７に示すようなマップデータ、つまり、特定の大きさの力ＦSWでブレーキペダル２０が踏み込まれた際のマスタシリンダ圧ＰMとブレーキペダル２０の踏込み時のマスタシリンダ圧の変化速度Ｖとの相関関係についてのマップデータがコントローラ１８２のコンピュータに格納されており、そのマップデータを参照することでブースタ失陥を判定する。例えば、マスタシリンダ圧ＰMがＰM1であり、変化速度ＶがＶ1である場合には、ブースタ失陥であると判定され、マスタシリンダ圧ＰMがＰM2であり、変化速度ＶがＶ2である場合には、バキュームブースタ２２は正常であると判定される。
【００４３】
そして、操作力Ｆとマスタシリンダ圧ＰMとに基づいてバキュームブースタ２２が失陥していると判定された場合には、負圧室圧ＰFが閾値ＰF0以上であるか否かが判定される。負圧室圧ＰFが閾値ＰF0以上である場合には、負圧室２８の負圧は然程高くないため、ブースタ失陥は、負圧室２８の負圧の低下に依拠したものと推定される。このため、負圧室圧ＰFが閾値ＰF0以上である場合には、ブレーキ効き特性制御が実行される。一方、負圧室圧ＰFが閾値ＰF0未満である場合には、負圧室２８の負圧はある程度高く、ブースタ失陥は、負圧室２８の負圧の低下に依拠したものではないと推定される。つまり、操作力Ｆとマスタシリンダ圧ＰMとに基づいてブースタ失陥と判定されるとともに、負圧室圧ＰFが閾値ＰF0未満である場合に、ブースタ失陥時制御が実行されるのである。
【００４４】
バキュームブースタ２２による助勢力がマスタシリンダ２４に殆ど伝達されない場合には、マスタシリンダ圧ＰMは運転者による操作力Ｆのみに依拠して増加するため、マスタシリンダ圧ＰMは、図８の実線に示すように、操作力Ｆの増加に応じて変化する。操作力ＦがＦSWまで増加すると、ブースタ失陥の判定が実行され、ブースタ失陥の要因が負圧低下に依拠するものでないと判定されると、圧力差ΔＰが特定の大きさΔＰ0となるように、ポンプ１０８，圧力制御弁１２０のソレノイド１３４等が制御される。具体的には、圧力差ΔＰとソレノイド１３４への供給電流ｉとの相関関係に基づいて、ΔＰ0に応じた供給電流ｉ0が決定され、その供給電流ｉ0がソレノイド１３４に通電されるとともに、流入制御弁１５０が開弁され、ポンプ１０８が作動させられる。このようにブースタ失陥時制御を実行することで、負圧低下以外の要因に依拠するブースタ失陥時においても、制動力を確実に発生させている。
【００４５】
操作力Ｆとマスタシリンダ圧ＰMとに基づいてバキュームブースタ２２が失陥していると判定されるとともに、負圧室圧ＰFが閾値ＰF0未満である場合には、上述したように、負圧低下以外の要因に依拠してバキュームブースタ２２が失陥していると考えることができる。ただし、負圧室圧取得装置としての圧力センサ１６２によって検出された負圧室圧ＰFが、実際の負圧室圧と異なっていると考えることもできる。つまり、圧力センサ１６２に異常が生じ、圧力センサ１６２が正確に負圧室圧を検出できないと考えることもできる。圧力センサ１６２が正確に負圧室圧を検出できないと、バキュームブースタ２２の助勢限界を正確に推定することができないため、ブレーキ効き特性制御を適切に実行することができない虞がある。このことからも、操作力Ｆとマスタシリンダ圧ＰMとに基づいてバキュームブースタ２２が失陥していると判定されるとともに、負圧室圧ＰFが閾値ＰF0未満である場合に、ブースタ失陥時制御を実行することが望ましい。
【００４６】
また、圧力センサ１６２が異常である場合には、助勢限界到達時を適切に推定できず、ブレーキ効き特性制御を適切に実行することができない虞があるため、ブースタ失陥の有無，負圧室圧の高低に拘わらず、ブレーキ効き特性制御の実行を禁止している。一方、ブースタ失陥時制御を実行する際に助勢限界到達時は関係無いため、圧力センサ１６２が異常であっても、ブースタ失陥時には、ブースタ失陥時制御を実行している。ちなみに、圧力センサ１６２の異常は、圧力センサ１６２によって検出される負圧室圧ＰFとエンジン２８の作動状況に依拠して推定されるインテークマニホルド３４内の空気圧であるエンジン圧ＰEとに基づいて推定される。エンジン圧ＰEは、エンジン２８の回転速度とスロットル弁４４の開度とに基づいて、比較的精度よく推定することが可能であり、その推定されたエンジン圧ＰEと負圧室圧ＰFとは、圧力センサ１６２に異常がなければ、概ね一致する。そこで、本システムでは、負圧室圧ＰFとエンジン圧ＰEとを比較することで、圧力センサ１６２の異常を判定している。なお、ブースタ失陥の有無，センサ異常の有無，負圧室圧の高低と各制御との関係を、図９に示しておく。
【００４７】
＜制御プログラム＞
本システム１０において、操作力とマスタシリンダ圧とに基づくブースタ失陥の判定は、図１０にフローチャートを示すブースタ失陥判定プログラムがコントローラ１７２によって実行されることで行われる。また、圧力センサ１６２の異常の判定は、図１１にフローチャートを示す圧力センサ異常判定プログラムがコントローラ１７２によって実行されることで行われる。さらに、上記ブレーキ効き特性制御、およびブースタ失陥時制御は、図１２にフローチャートを示すブレーキシステム制御プログラムがコントローラ１７２によって実行されることで行われる。それら３つのプログラムは、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）をおいて繰り返し実行されており、並行して実行されている。以下に、それぞれの制御のフローを、図に示すフローチャートを参照しつつ、簡単に説明する。
【００４８】
i）ブースタ失陥判定プログラム
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、踏力スイッチ１９６がＯＮ状態となっているか否かが判定され、ＯＮ状態となっていると判定された場合には、Ｓ２において、液圧センサ１９０によってマスタシリンダ圧ＰMが検出される。次に、Ｓ３において、その検出されたマスタシリンダ圧ＰMに基づいて、マスタシリンダ圧の変化速度Ｖが演算される。続いて、Ｓ４において、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、バキュームブースタ２２が失陥しているか否かが判定される。バキュームブースタ２２が失陥していると判定された場合には、Ｓ５において、ブースタ失陥フラグＦBのフラグ値が１とされ、バキュームブースタ２２が正常であると判定された場合には、Ｓ６において、フラグ値が０とされる。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。
【００４９】
ii）圧力センサ異常判定プログラム
本プログラムに従う処理では、まず、Ｓ１１において、エンジン回転速度センサ１９４によってエンジン３８の回転速度が検出され、Ｓ１２において、スロットル開度センサ１９２によってスロットル弁４４の開度が検出される。次に、Ｓ１３において、エンジン３８の回転速度とスロットル弁４４の開度とに基づいてエンジン圧ＰEが推定され、Ｓ１４において、圧力センサ１６２によって負圧室圧ＰFが検出される。続いて、Ｓ１５において、推定されたエンジン圧ＰEと検出された負圧室圧ＰFとを比較することで、圧力センサ１６２が異常であるか否かが判定される。圧力センサ１６２が異常であると判定された場合には、Ｓ１６において、圧力センサ異常フラグＦSのフラグ値が１とされ、圧力センサ１６２が正常であると判定された場合には、Ｓ１７において、フラグ値が０とされる。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。
【００５０】
iii）ブレーキシステム制御プログラム
本プログラムに従う処理では、まず、Ｓ２１において、液圧センサ１９０によってマスタシリンダ圧ＰMが検出され、Ｓ２２において、その検出されたマスタシリンダ圧ＰMに基づいて、ブレーキ操作がされているか否かが判定される。ブレーキ操作がされていると判定された場合には、Ｓ２３において、助勢限界決定フラグＦG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ＦGは、バキュームブースタ２２の助勢限界が推定されているか否かを示すフラグであり、そのフラグＦGのフラグ値が１とされている場合には、助勢限界が推定されていることを示し、０とされている場合には、推定されていないことを示している。
【００５１】
助勢限界決定フラグＦGのフラグ値が１にされていないと判定された場合には、Ｓ２４において、上記圧力センサ異常判定プログラムにおいて決定されている圧力センサ異常フラグＦS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ＦSのフラグ値が１とされていないと判定された場合には、Ｓ２５において、圧力センサ１６２によって負圧室圧ＰFが検出され、Ｓ２６において、その検出された負圧室圧ＰFが閾値ＰF0以上であるか否かが判定される。負圧室圧ＰFが閾値ＰF0以上であると判定された場合には、ブレーキ効き特性制御を実行するべく、Ｓ２７において、負圧室圧ＰFに基づいて限界時マスタシリンダ圧ＰMGが決定され、Ｓ２８において、助勢限界決定フラグＦGのフラグ値が１にされる。
【００５２】
次に、Ｓ２９において、マスタシリンダ圧ＰMが限界時マスタシリンダ圧ＰMGを超えているか否かが判定される。超えていると判定された場合には、Ｓ３０において、図６に示すようなマップデータを参照することによって、圧力差ΔＰが演算される。続いて、Ｓ３１において、その演算された圧力差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１８２に送信される。そして、Ｓ３２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１８４に送信され、Ｓ３３において、ポンプモータ１７４を駆動させるための制御信号が駆動回路１７６に送信される。
【００５３】
また、Ｓ２４において圧力センサ異常フラグＦSのフラグ値が１とされていると判定された場合、若しくは、Ｓ２６において負圧室圧ＰFが閾値ＰF0未満と判定された場合には、Ｓ３４において、上記ブースタ失陥判定プログラムにおいて決定されているブースタ失陥フラグＦB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ＦBのフラグ値が１とされていると判定された場合には、ブースタ失陥時制御を実行するべく、Ｓ３５において、ソレノイド１３４への供給電流ｉがｉ0に決定され、その決定された供給電流ｉ0に基づく電流制御信号が駆動回路１８２に送信される。そして、Ｓ３２以降の処理が実行される。
【００５４】
また、Ｓ２２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、Ｓ３６において、助勢限界決定フラグＦGのフラグ値が０にされる。そして、その後、若しくは、Ｓ２９においてマスタシリンダ圧ＰMが限界時マスタシリンダ圧ＰMGを超えていないと判定された場合、若しくは、Ｓ３４においてブースタ失陥フラグＦBのフラグ値が１とされていないと判定された場合には、Ｓ３７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１８２に送信される。そして、Ｓ３８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１８４に送信され、Ｓ３９において、ポンプモータ１７４を停止させるための制御信号が駆動回路１７６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。
【００５５】
＜コントローラの機能構成＞
上記３つのプログラムを実行するコントローラ１７２は、それの実行処理に鑑みれば、図１３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１７２は、ブースタ失陥判定プログラムの処理を実行する機能部、つまり、バキュームブースタ２２が異常であるか否かを判定する機能部として、バキュームブースタ異常判定部２００を、圧力センサ異常判定プログラムの処理を実行する機能部、つまり、圧力センサ１６２が異常であるか否かを判定する機能部として、圧力センサ異常判定部２０２を、ブレーキシステム制御プログラムのＳ２５〜Ｓ２７の処理を実行する機能部、つまり、バキュームブースタ２２の助勢限界を推定する機能部として、助勢限界推定部２０４を、Ｓ２９〜Ｓ３５の処理を実行する機能部、つまり、ブレーキ装置１４に作用する作動液をポンプ１０８によって加圧するとともに、その作動液の液圧を制御する機能部として、ブレーキ圧制御部２０６を、それぞれ備えている。なお、ブレーキ圧制御部２０６は、Ｓ２９〜Ｓ３３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２０８を、Ｓ３２〜Ｓ３５の処理を実行する機能部、つまり、ブースタ失陥時制御を実行する機能部として、ブースタ失陥時制御実行部２１０を、それぞれ有している。
【符号の説明】
【００５６】
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 １０８：ポンプ（作動液加圧装置） １２０：圧力制御弁（流通状態切換器）（ブレーキ圧調整器） １６２：圧力センサ（負圧室圧取得器） １７０：ブレーキ電子制御ユニット（制御装置） ２００：バキュームブースタ異常判定部 ２０４：助勢限界推定部 ２０６：ブレーキ圧制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バキュームブースタを備え、そのバキュームブースタによる助勢力と運転者による操作力とによって制動力を発生させる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おり、そのバキュームブースタによる助勢力とブレーキ操作部材への操作力とによって、制動力が発生させられている。バキュームブースタは、負圧となっている負圧室の空気圧と大気圧との圧力差を利用して、助勢力を発生させる構造とされており、圧力差が大きくなっている間は助勢力も増加していくが、圧力差が大きくなら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してしまう。バキュームブースタによる助勢が限界に達すると、運転者はブレーキの効きが悪くなったと感じ、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、助勢限界時に、バキュームブースタとは異なる装置によって運転者による操作力を助勢するブレーキシステム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】特開平１０−２５０５６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献に記載のブレーキシステムは、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、ブレーキ装置と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ブレーキ装置との間でブレーキ装置を作動させる作動液を加圧する作動液加圧装置と、ブレーキ装置を作動させる作動液の液圧（以下、「ブレーキ圧」という場合がある）を制御可能に調整するブレーキ圧調整器とを備えている。このブレーキシステムにおいては、助勢限界時に、流通状態切換器によってブレーキ装置とマスタシリンダとの間の作動液の流通を禁止して、作動液加圧装置によってブレーキ装置を作動させる作動液を加圧するとともに、ブレーキ圧調整器によってブレーキ圧を制御することで、マスタシリンダによって加圧される作動液の液圧（以下、「マスタシリンダ圧」という場合がある）より高い液圧の作動液によってブレーキ装置を作動させている。つまり、助勢限界時に、バキュームブースタとは異なる装置によって、運転者による操作力を助勢している。そして、このブレーキシステムにおいては、助勢限界に到達した時点から、マスタシリンダ圧が高くなるにつれて、ブレーキ圧とマスタシリンダ圧との差が漸増するように、ブレーキ圧を制御している。このようにブレーキ圧を制御することで、助勢限界に達した後であっても、運転者は違和感を抱くことなくブレーキ操作を行うことが可能となっている。このような制御は、ブレーキ効き特性制御と呼ばれており、助勢限界の前後であっても、ブレーキの効き具合があまり変化しないようにすることが可能となっている。
【０００５】
ブレーキ効き特性制御は、助勢限界に達したことを条件として実行される制御であり、助勢限界を適切に推定する必要がある。助勢限界の推定方法は、バキュームブースタの有する負圧室の空気圧である負圧室圧に基づいて推定する方法がよく知られており、精度よく助勢限界を推定することが可能である。このため、例えば、バキュームブースタに異常が生じ、ブレーキ操作前に負圧室圧が殆ど大気圧となっているような場合であっても、ブレーキ効き特性制御によって対処することが可能である。ブレーキ操作前に負圧室圧が殆ど大気圧となっているような場合には、ブレーキペダルが踏み込まれた時点に助勢限界に達したと認定され、ブレーキ踏込み時点からブレーキ効き特性制御が実行されることになるためである。したがって、ブレーキ効き特性制御は、バキュームブースタに異常が生じているようなとき、つまり、ブースタ失陥時においても有効な制御である。
【０００６】
ただし、ブースタ失陥の多くは、負圧室圧の低下に依拠するものであるが、負圧室圧が比較的低い状態、言い換えれば、負圧室の負圧が比較的高い状態であっても、バキュームブースタが失陥する場合がある。つまり、負圧室圧の低下以外の要因に依拠して、バキュームブースタが失陥する場合がある。具体的には、例えば、バキュームブースタによる助勢力が適切にマスタシリンダに伝達されないような異常がバキュームブースタに生じた場合である。このような場合には、助勢限界を適切に推定することができないため、ブレーキ効き特性制御では適切に対処することができない。本発明は、そのような事情に鑑みてなされたものであり、ブースタ失陥に対して確実に対処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および効果】
【０００７】
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、操作力とマスタシリンダ圧とに基づいてバキュームブースタが失陥していると判定された場合において、負圧室圧取得器によって取得された負圧室圧が閾値以上である場合に上記ブレーキ効き特性制御を実行し、負圧室圧取得器によって取得された負圧室圧が閾値未満である場合には、助勢限界に拘わらず、ブレーキ圧とマスタシリンダ圧との差が特定の大きさとなるように、ブレーキ圧を制御する差圧一定制御を実行するように構成される。
【０００８】
本発明の車両用ブレーキシステムにおいては、操作力とマスタシリンダ圧とに基づいてブースタ失陥の判定が実行されるため、負圧室圧の低下に依拠したブースタ失陥と、負圧室圧の低下以外の要因に依拠したブースタ失陥との両方のブースタ失陥を検出することが可能である。操作力とマスタシリンダ圧とに基づいてブースタが失陥していると判定された場合に、負圧室圧が高ければ、言い換えれば、負圧室圧が大気圧に近ければ、ブースタ失陥は、負圧室圧の低下に依拠したものであると推定することが可能である。一方、ブースタ失陥時に負圧室圧が低ければ、言い換えれば、負圧室の負圧が高ければ、ブースタ失陥は、負圧室圧の低下以外の要因に依拠したものであると推定することが可能である。本発明のシステムにおいては、ブースタ失陥が負圧室圧の低下以外の要因に依拠したものである場合には、助勢限界を推定する必要のない制御が実行されるのである。したがって、本発明のブレーキシステムによれば、ブースタ失陥に対して確実に対処することが可能となる。
【０００９】
本発明の車両用ブレーキシステムにおける「負圧室圧取得器」は、負圧室圧をセンサ等によって検出するものであってもよく、制御装置等によって負圧室圧を推定するものであってもよい。また、本発明のブレーキシステムにおける「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、本発明の車両用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圧を制御可能に調整する弁を１つ備えていてもよい。
【００１０】
本発明の車両用ブレーキシステムにおける「ブレーキ圧制御部」は、操作力とマスタシリンダ圧とに基づいてバキュームブースタが異常であると判定された場合において、負圧室圧取得器が正確に負圧室圧を取得できないときには、ブレーキ効き特性制御を実行することなく、差圧一定制御を実行するように構成されてもよい。負圧室圧が正確に取得されない場合には、適切に助勢限界を推定することができない。したがって、本態様によれば、ブースタ失陥に対して確実に対処することが可能となる。なお、「負圧室圧取得器が正確に負圧室圧を取得できないとき」は、負圧室圧取得器によって取得された負圧室圧が実際の負圧室圧とは異なると推定できるときであってもよく、断線等によって負圧室圧取得器が負圧室圧を取得できないときであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本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】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６】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７】ブースタ失陥時の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８】マスタシリンダ圧とそのマスタシリンダ圧の変化速度との関係を示すグラフである。
【図９】ブースタ失陥の有無，圧力センサの異常の有無，負圧室圧の高低とブレーキ効き特性制御とブースタ失陥時制御との関係を示す表である。
【図１０】ブースタ失陥判定プログラムを示すフローチャートである。
【図１１】圧力センサ異常判定プログラムを示すフローチャートである。
【図１２】ブレーキシステム制御プログラムを示すフローチャートである。
【図１３】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】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態として、本発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本発明は、下記実施例に限定されるものではなく、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】
【００１３】
＜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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
ハブ６０のブレーキペダル１４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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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、流通状態切換器とブレーキ圧調整器としての２つの機能を有しているのである。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
また、図２に示すように、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、弁機構１６０が設けられている。詳しい説明は省略するが、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、これらの連通および遮断を行うことが可能となっている。制動力を増加させるために、ブレーキペダル２０に操作力が加えられている場合には、弁機構１６０は、負圧室２８と変圧室６４とを遮断し、変圧室６４と大気とを連通させる状態となる。したがって、負圧室２８は負圧状態となっているが、変圧室６４は大気圧となる。つまり、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、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。
【００２８】
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、弁機構１６０は、負圧室２８と変圧室６４とを連通し、変圧室６４と大気とを遮断させる状態になる。したがって、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７４，７９のばね力によって、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、負圧室２８内の空気圧を検出する圧力センサ１６２が設けられている。
【００２９】
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）１７０が設けられている。ブレーキＥＣＵ１７０は、各種制御弁９４，１０４，１２０，１５０、およびポンプ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ＥＣＵ１７０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１７２と、ポンプ１０８の有するポンプモータ１７４に対応する駆動回路１７６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１７８，１８０，１８２，１８４とを有している（図１３参照）。それら複数の駆動回路１７６，１７８，１８０，１８２，１８４には、コンバータ１８６を介してバッテリ１８８が接続されており、ポンプモータ１７４、各種制御弁９４，１０４，１２０，１５０に、そのバッテリ１８８から電力が供給される。
【００３０】
さらに、複数の駆動回路１７６，１７８，１８０，１８２，１８４には、コントローラ１７２が接続されており、コントローラ１７２が、それら複数の駆動回路１７６，１７８，１８０，１８２，１８４に各制御信号を送信する。詳しくは、コントローラ１７２は、ポンプモータ１７４の駆動回路１７６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１７８，１８０，１８４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１８２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１７２が各駆動回路１７６，１７８，１８０，１８２，１８４に各制御信号を送信することで、ポンプモータ１７４、各種制御弁９４，１０４，１２０，１５０の作動を制御する。
【００３１】
また、コントローラ１７２には、上記圧力センサ１６２［ＰF］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１９０［ＰM］と、スロットル弁４４の開度を検出するスロットル開度センサ［Ｓ］１９２と、エンジン３８の回転速度を検出するエンジン回転速度センサ［Ｒ］１９４と、ブレーキペダル２０が特定の大きさの力で踏み込まれた場合にスイッチがＯＮ状態となる踏力スイッチ［ＳＷ］１９６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。
【００３２】
＜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。
【００３３】
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。このため、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、変圧室６４と負圧室２８との間の圧力差が増加することで、助勢力は増加するが、変圧室圧が大気圧に達すると、圧力差が一定となり、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６４と負圧室２８との圧力差が増加している間は、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、圧力差が増加しなくなると、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５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。
【００３４】
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。制動力が然程大きくない状態において、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る。
【００３５】
そこで、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、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５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。ちなみに、図５の一点鎖線においても、操作力ＦがＦ0を超えると、マスタシリンダ圧ＰMの増加勾配が減っているが、運転者がＦ0の大きさの力でブレーキペダル２０を踏み込む際には、ブレーキシリンダ圧ＰBはＰB0にまで達している。ブレーキシリンダ圧ＰBがＰB0の高さまで高くなれば、制動力は比較的大きくなっているため、運転者によるブレーキ操作力を助勢する必要性は低い。このため、効き特性制御において、ブレーキシリンダ圧ＰBがＰB0となった後、つまり、ブレーキシリンダ圧ＰMがＰM0となった後には、ポンプ１０８の作動によって制動力が増加しないようにしている。
【００３６】
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５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５の一点鎖線に示すように変化させるのである。
【００３７】
具体的には、コントローラ１８２のコンピュータには、図６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が格納されており、圧力差ΔＰがその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ＰMGは、助勢限界に達したときのマスタシリンダ圧であり、ＰM0は、操作力ＦがＦ0に達したときのマスタシリンダ圧である。そして、その決定された圧力差ΔＰ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５の一点鎖線に示すように変化させることが可能となる。つまり、マスタシリンダ圧ＰMの増加に応じて圧力差ΔＰを漸増させる制御である差圧漸増制御を実行することで、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。
【００３８】
なお、本システム１０において、バキュームブースタ２２の助勢限界は負圧室２８内の空気圧である負圧室圧に基づいて推定している。負圧室圧に基づく助勢限界の推定方法は、周知の技術であることから、詳しい説明は省略するが、簡単に説明すれば、ブレーキ操作時に変圧室圧が大気圧に達すると、助勢限界に達することから、ブレーキ操作直前の変圧室圧が低いほど、言い換えれば、変圧室圧が大気圧から離れているほど、助勢限界に達し難くなる。つまり、ブレーキ操作直前の変圧室圧が低いほど、助勢限界に達したときのマスタシリンダ圧である助勢限界到達時マスタシリンダ圧（以下、「限界時マスタシリンダ圧」という場合がある）ＰMGは高くなる。ブレーキ操作前は、変圧室６４と負圧室２８とは連通していることから、ブレーキ操作直前の負圧室圧が低いほど、限界時マスタシリンダ圧ＰMGは高くなる。負圧室圧ＰFと限界時マスタシリンダ圧ＰMGとの相関関係についてのマップデータがコントローラ１８２のコンピュータに格納されており、限界時マスタシリンダ圧ＰMGが、上記圧力センサ１６２によって検出される負圧室圧ＰFに基づいて決定されるのである。
【００３９】
上記ブレーキ効き特性制御においては、図５の一点鎖線から解るように、ブレーキシリンダ圧ＰBがＰB0となった後には、ポンプ１０８の作動によって制動力が増加しないようになっている。つまり、ブレーキシリンダ圧ＰBがＰB0となった後には、ブレーキ効き特性制御時であっても、運転者の操作力の増加のみに依拠して制動力が増加するようになっている。このため、運転者の操作力とバキュームブースタ２２の助勢力とによってマスタシリンダ圧ＰMがＰB0以上となるような場合、つまり、限界時マスタシリンダ圧ＰMGがＰB0以上となるような場合には、ブレーキ効き特性制御を実行する必要はない。そこで、本システム１０では、負圧室圧ＰFと限界時マスタシリンダ圧ＰMGとの相関関係についてのマップデータに基づいて限界時マスタシリンダ圧ＰMGがＰB0に決定される場合の負圧室圧ＰF0を閾値として、ブレーキ効き特性制御を実行する場合と実行しない場合とを切り換えている。つまり、ブレーキ操作直前の負圧室圧ＰFが閾値ＰF0以上である場合にはブレーキ効き特性制御を実行し、ブレーキ操作直前の負圧室圧ＰFが閾値ＰF0未満である場合にはブレーキ効き特性制御の実行を禁止している。
【００４０】
また、ブレーキ効き特性制御においては、負圧室圧が大気圧に相当近い場合、つまり、負圧室２８の負圧が相当低い場合であっても、助勢限界を適切に推定して、ポンプ１０８の加圧によって制動力を適切に発生させることが可能となっている。このため、バキュームブースタ２２が失陥しているような場合であっても、ブレーキ効き特性制御を実行すれば、充分な制動力を発生させるとともに、運転者は違和感なくブレーキ操作を行うことが可能である。ブースタ失陥の殆どは、負圧室２８の負圧低下に依拠するものであり、負圧室２８の負圧の低下には、負圧室圧に基づいて助勢限界を推定することでブレーキ効き特性制御によって対処することが可能であるためである。ただし、ブースタ失陥には、負圧室２８の負圧低下に依拠するものだけでなく、負圧低下以外の要因、例えば、メカ的な要因に依拠するものがある。負圧低下以外の要因に依拠するブースタ失陥時には、負圧室圧が相当低くても、言い換えれば、負圧室２８が充分な負圧状態にあっても、バキュームブースタによる助勢力が十分に発揮されない場合がある。このような場合には、負圧室圧によって推定される助勢限界と実際の助勢限界とが解離してしまうため、ブレーキ効き特性制御では対処できない虞がある。そこで、本システム１０では、負圧低下以外の要因に依拠してブースタ失陥が生じていると推定されるような場合には、助勢限界にかかわらず、バキュームブースタによる助勢力を補うべく、ブースタ失陥時制御を実行している。
【００４１】
ブースタ失陥時制御では、ブレーキ効き特性制御と同様に、ポンプ１０８によって作動液を加圧することで制動力を増加させているが、ブレーキ効き特性制御のように、マスタシリンダ圧ＰMの増加に応じてブレーキ圧ＰBをスムーズに増加させていない。負圧低下以外の要因に依拠するブースタ失陥時には、助勢限界を推定することができないため、マスタシリンダ圧ＰMとブレーキ圧ＰBとの差を漸増させるような制御を実行できないためである。このため、ブースタ失陥時制御では、バキュームブースタ２２が負圧低下以外の要因に依拠して失陥していると判定された後に、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が特定の大きさとなるような制御である差圧一定制御を実行している。
【００４２】
詳しく言えば、まず、バキュームブースタ２２が負圧低下以外の要因に依拠して失陥しているか否かを判定するべく、ブースタ失陥を運転者による操作力Ｆとマスタシリンダ圧ＰMとに基づいて判定する。操作力Ｆとマスタシリンダ圧ＰMとに基づくブースタ失陥の判定方法は、周知の技術であることから、簡単に説明すれば、図７に示すようなマップデータ、つまり、特定の大きさの力ＦSWでブレーキペダル２０が踏み込まれた際のマスタシリンダ圧ＰMとブレーキペダル２０の踏込み時のマスタシリンダ圧の変化速度Ｖとの相関関係についてのマップデータがコントローラ１８２のコンピュータに格納されており、そのマップデータを参照することでブースタ失陥を判定する。例えば、マスタシリンダ圧ＰMがＰM1であり、変化速度ＶがＶ1である場合には、ブースタ失陥であると判定され、マスタシリンダ圧ＰMがＰM2であり、変化速度ＶがＶ2である場合には、バキュームブースタ２２は正常であると判定される。
【００４３】
そして、操作力Ｆとマスタシリンダ圧ＰMとに基づいてバキュームブースタ２２が失陥していると判定された場合には、負圧室圧ＰFが閾値ＰF0以上であるか否かが判定される。負圧室圧ＰFが閾値ＰF0以上である場合には、負圧室２８の負圧は然程高くないため、ブースタ失陥は、負圧室２８の負圧の低下に依拠したものと推定される。このため、負圧室圧ＰFが閾値ＰF0以上である場合には、ブレーキ効き特性制御が実行される。一方、負圧室圧ＰFが閾値ＰF0未満である場合には、負圧室２８の負圧はある程度高く、ブースタ失陥は、負圧室２８の負圧の低下に依拠したものではないと推定される。つまり、操作力Ｆとマスタシリンダ圧ＰMとに基づいてブースタ失陥と判定されるとともに、負圧室圧ＰFが閾値ＰF0未満である場合に、ブースタ失陥時制御が実行されるのである。
【００４４】
バキュームブースタ２２による助勢力がマスタシリンダ２４に殆ど伝達されない場合には、マスタシリンダ圧ＰMは運転者による操作力Ｆのみに依拠して増加するため、マスタシリンダ圧ＰMは、図８の実線に示すように、操作力Ｆの増加に応じて変化する。操作力ＦがＦSWまで増加すると、ブースタ失陥の判定が実行され、ブースタ失陥の要因が負圧低下に依拠するものでないと判定されると、圧力差ΔＰが特定の大きさΔＰ0となるように、ポンプ１０８，圧力制御弁１２０のソレノイド１３４等が制御される。具体的には、圧力差ΔＰとソレノイド１３４への供給電流ｉとの相関関係に基づいて、ΔＰ0に応じた供給電流ｉ0が決定され、その供給電流ｉ0がソレノイド１３４に通電されるとともに、流入制御弁１５０が開弁され、ポンプ１０８が作動させられる。このようにブースタ失陥時制御を実行することで、負圧低下以外の要因に依拠するブースタ失陥時においても、制動力を確実に発生させている。
【００４５】
操作力Ｆとマスタシリンダ圧ＰMとに基づいてバキュームブースタ２２が失陥していると判定されるとともに、負圧室圧ＰFが閾値ＰF0未満である場合には、上述したように、負圧低下以外の要因に依拠してバキュームブースタ２２が失陥していると考えることができる。ただし、負圧室圧取得装置としての圧力センサ１６２によって検出された負圧室圧ＰFが、実際の負圧室圧と異なっていると考えることもできる。つまり、圧力センサ１６２に異常が生じ、圧力センサ１６２が正確に負圧室圧を検出できないと考えることもできる。圧力センサ１６２が正確に負圧室圧を検出できないと、バキュームブースタ２２の助勢限界を正確に推定することができないため、ブレーキ効き特性制御を適切に実行することができない虞がある。このことからも、操作力Ｆとマスタシリンダ圧ＰMとに基づいてバキュームブースタ２２が失陥していると判定されるとともに、負圧室圧ＰFが閾値ＰF0未満である場合に、ブースタ失陥時制御を実行することが望ましい。
【００４６】
また、圧力センサ１６２が異常である場合には、助勢限界到達時を適切に推定できず、ブレーキ効き特性制御を適切に実行することができない虞があるため、ブースタ失陥の有無，負圧室圧の高低に拘わらず、ブレーキ効き特性制御の実行を禁止している。一方、ブースタ失陥時制御を実行する際に助勢限界到達時は関係無いため、圧力センサ１６２が異常であっても、ブースタ失陥時には、ブースタ失陥時制御を実行している。ちなみに、圧力センサ１６２の異常は、圧力センサ１６２によって検出される負圧室圧ＰFとエンジン２８の作動状況に依拠して推定されるインテークマニホルド３４内の空気圧であるエンジン圧ＰEとに基づいて推定される。エンジン圧ＰEは、エンジン２８の回転速度とスロットル弁４４の開度とに基づいて、比較的精度よく推定することが可能であり、その推定されたエンジン圧ＰEと負圧室圧ＰFとは、圧力センサ１６２に異常がなければ、概ね一致する。そこで、本システムでは、負圧室圧ＰFとエンジン圧ＰEとを比較することで、圧力センサ１６２の異常を判定している。なお、ブースタ失陥の有無，センサ異常の有無，負圧室圧の高低と各制御との関係を、図９に示しておく。
【００４７】
＜制御プログラム＞
本システム１０において、操作力とマスタシリンダ圧とに基づくブースタ失陥の判定は、図１０にフローチャートを示すブースタ失陥判定プログラムがコントローラ１７２によって実行されることで行われる。また、圧力センサ１６２の異常の判定は、図１１にフローチャートを示す圧力センサ異常判定プログラムがコントローラ１７２によって実行されることで行われる。さらに、上記ブレーキ効き特性制御、およびブースタ失陥時制御は、図１２にフローチャートを示すブレーキシステム制御プログラムがコントローラ１７２によって実行されることで行われる。それら３つのプログラムは、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）をおいて繰り返し実行されており、並行して実行されている。以下に、それぞれの制御のフローを、図に示すフローチャートを参照しつつ、簡単に説明する。
【００４８】
i）ブースタ失陥判定プログラム
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、踏力スイッチ１９６がＯＮ状態となっているか否かが判定され、ＯＮ状態となっていると判定された場合には、Ｓ２において、液圧センサ１９０によってマスタシリンダ圧ＰMが検出される。次に、Ｓ３において、その検出されたマスタシリンダ圧ＰMに基づいて、マスタシリンダ圧の変化速度Ｖが演算される。続いて、Ｓ４において、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、バキュームブースタ２２が失陥しているか否かが判定される。バキュームブースタ２２が失陥していると判定された場合には、Ｓ５において、ブースタ失陥フラグＦBのフラグ値が１とされ、バキュームブースタ２２が正常であると判定された場合には、Ｓ６において、フラグ値が０とされる。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。
【００４９】
ii）圧力センサ異常判定プログラム
本プログラムに従う処理では、まず、Ｓ１１において、エンジン回転速度センサ１９４によってエンジン３８の回転速度が検出され、Ｓ１２において、スロットル開度センサ１９２によってスロットル弁４４の開度が検出される。次に、Ｓ１３において、エンジン３８の回転速度とスロットル弁４４の開度とに基づいてエンジン圧ＰEが推定され、Ｓ１４において、圧力センサ１６２によって負圧室圧ＰFが検出される。続いて、Ｓ１５において、推定されたエンジン圧ＰEと検出された負圧室圧ＰFとを比較することで、圧力センサ１６２が異常であるか否かが判定される。圧力センサ１６２が異常であると判定された場合には、Ｓ１６において、圧力センサ異常フラグＦSのフラグ値が１とされ、圧力センサ１６２が正常であると判定された場合には、Ｓ１７において、フラグ値が０とされる。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。
【００５０】
iii）ブレーキシステム制御プログラム
本プログラムに従う処理では、まず、Ｓ２１において、液圧センサ１９０によってマスタシリンダ圧ＰMが検出され、Ｓ２２において、その検出されたマスタシリンダ圧ＰMに基づいて、ブレーキ操作がされているか否かが判定される。ブレーキ操作がされていると判定された場合には、Ｓ２３において、助勢限界決定フラグＦG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ＦGは、バキュームブースタ２２の助勢限界が推定されているか否かを示すフラグであり、そのフラグＦGのフラグ値が１とされている場合には、助勢限界が推定されていることを示し、０とされている場合には、推定されていないことを示している。
【００５１】
助勢限界決定フラグＦGのフラグ値が１にされていないと判定された場合には、Ｓ２４において、上記圧力センサ異常判定プログラムにおいて決定されている圧力センサ異常フラグＦS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ＦSのフラグ値が１とされていないと判定された場合には、Ｓ２５において、圧力センサ１６２によって負圧室圧ＰFが検出され、Ｓ２６において、その検出された負圧室圧ＰFが閾値ＰF0以上であるか否かが判定される。負圧室圧ＰFが閾値ＰF0以上であると判定された場合には、ブレーキ効き特性制御を実行するべく、Ｓ２７において、負圧室圧ＰFに基づいて限界時マスタシリンダ圧ＰMGが決定され、Ｓ２８において、助勢限界決定フラグＦGのフラグ値が１にされる。
【００５２】
次に、Ｓ２９において、マスタシリンダ圧ＰMが限界時マスタシリンダ圧ＰMGを超えているか否かが判定される。超えていると判定された場合には、Ｓ３０において、図６に示すようなマップデータを参照することによって、圧力差ΔＰが演算される。続いて、Ｓ３１において、その演算された圧力差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１８２に送信される。そして、Ｓ３２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１８４に送信され、Ｓ３３において、ポンプモータ１７４を駆動させるための制御信号が駆動回路１７６に送信される。
【００５３】
また、Ｓ２４において圧力センサ異常フラグＦSのフラグ値が１とされていると判定された場合、若しくは、Ｓ２６において負圧室圧ＰFが閾値ＰF0未満と判定された場合には、Ｓ３４において、上記ブースタ失陥判定プログラムにおいて決定されているブースタ失陥フラグＦB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ＦBのフラグ値が１とされていると判定された場合には、ブースタ失陥時制御を実行するべく、Ｓ３５において、ソレノイド１３４への供給電流ｉがｉ0に決定され、その決定された供給電流ｉ0に基づく電流制御信号が駆動回路１８２に送信される。そして、Ｓ３２以降の処理が実行される。
【００５４】
また、Ｓ２２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、Ｓ３６において、助勢限界決定フラグＦGのフラグ値が０にされる。そして、その後、若しくは、Ｓ２９においてマスタシリンダ圧ＰMが限界時マスタシリンダ圧ＰMGを超えていないと判定された場合、若しくは、Ｓ３４においてブースタ失陥フラグＦBのフラグ値が１とされていないと判定された場合には、Ｓ３７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１８２に送信される。そして、Ｓ３８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１８４に送信され、Ｓ３９において、ポンプモータ１７４を停止させるための制御信号が駆動回路１７６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。
【００５５】
＜コントローラの機能構成＞
上記３つのプログラムを実行するコントローラ１７２は、それの実行処理に鑑みれば、図１３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１７２は、ブースタ失陥判定プログラムの処理を実行する機能部、つまり、バキュームブースタ２２が異常であるか否かを判定する機能部として、バキュームブースタ異常判定部２００を、圧力センサ異常判定プログラムの処理を実行する機能部、つまり、圧力センサ１６２が異常であるか否かを判定する機能部として、圧力センサ異常判定部２０２を、ブレーキシステム制御プログラムのＳ２５〜Ｓ２７の処理を実行する機能部、つまり、バキュームブースタ２２の助勢限界を推定する機能部として、助勢限界推定部２０４を、Ｓ２９〜Ｓ３５の処理を実行する機能部、つまり、ブレーキ装置１４に作用する作動液をポンプ１０８によって加圧するとともに、その作動液の液圧を制御する機能部として、ブレーキ圧制御部２０６を、それぞれ備えている。なお、ブレーキ圧制御部２０６は、Ｓ２９〜Ｓ３３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２０８を、Ｓ３２〜Ｓ３５の処理を実行する機能部、つまり、ブースタ失陥時制御を実行する機能部として、ブースタ失陥時制御実行部２１０を、それぞれ有している。
【符号の説明】
【００５６】
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 １０８：ポンプ（作動液加圧装置） １２０：圧力制御弁（流通状態切換器）（ブレーキ圧調整器） １６２：圧力センサ（負圧室圧取得器） １７０：ブレーキ電子制御ユニット（制御装置） ２００：バキュームブースタ異常判定部 ２０４：助勢限界推定部 ２０６：ブレーキ圧制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者によって操作力が加えられるブレーキ操作部材と、
負圧室を有して前記操作力を助勢するバキュームブースタと、
前記負圧室内の空気圧である負圧室圧を取得する負圧室圧取得器と、
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、そのブレーキ装置を作動させる作動液を加圧する作動液加圧装置と、
前記ブレーキ装置を作動させる作動液の液圧であるブレーキ圧を制御可能に調整するブレーキ圧調整器と、
(A)前記負圧室圧取得器によって取得された前記負圧室圧に基づいて、前記バキュームブースタの助勢限界を推定する助勢限界推定部と、(B)その助勢限界推定部によって推定された前記バキュームブースタの助勢限界に達した場合に、前記流通状態切換器によっ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禁止して、前記ブレーキ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であるマスタシリンダ圧より高くなるように前記作動液加圧装置によって前記ブレーキ装置を作動させる作動液を加圧するとともに、前記マスタシリンダ圧が高くなるにつれて、前記ブレーキ圧と前記マスタシリンダ圧との差が漸増するように、前記ブレーキ圧調整器によって前記ブレーキ圧を制御する差圧漸増制御を実行するブレーキ圧制御部とを有する制御装置と
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、
前記ブレーキ操作部材に加えられる操作力と前記マスタシリンダ圧とに基づいて、前記バキュームブースタの異常を判定するバキュームブースタ異常判定部を有し、
前記ブレーキ圧制御部が、
前記バキュームブースタ異常判定部によって前記バキュームブースタが異常であると判定された場合において、前記負圧室圧取得器によって取得された前記負圧室圧が閾値以上である場合に前記差圧漸増制御を実行し、前記負圧室圧取得器によって取得された前記負圧室圧が閾値未満である場合には、前記差圧漸増制御を実行することなく、前記助勢限界推定部によって推定された前記バキュームブースタの助勢限界に拘わらず、前記ブレーキ圧と前記マスタシリンダ圧との差が特定の大きさとなるように、前記ブレーキ圧を制御する差圧一定制御を実行するように構成された車両用ブレーキシステム。
【請求項２】
前記ブレーキ圧制御部が、
前記バキュームブースタ異常判定部によって前記バキュームブースタが異常であると判定された場合において、前記負圧室圧取得器が正確に前記負圧室圧を取得できないときには、前記差圧漸増制御を実行することなく、前記差圧一定制御を実行するように構成された請求項１に記載の車両用ブレーキシステム。
【請求項１】
運転者によって操作力が加えられるブレーキ操作部材と、
負圧室を有して前記操作力を助勢するバキュームブースタと、
前記負圧室内の空気圧である負圧室圧を取得する負圧室圧取得器と、
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、そのブレーキ装置を作動させる作動液を加圧する作動液加圧装置と、
前記ブレーキ装置を作動させる作動液の液圧であるブレーキ圧を制御可能に調整するブレーキ圧調整器と、
(A)前記負圧室圧取得器によって取得された前記負圧室圧に基づいて、前記バキュームブースタの助勢限界を推定する助勢限界推定部と、(B)その助勢限界推定部によって推定された前記バキュームブースタの助勢限界に達した場合に、前記流通状態切換器によっ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禁止して、前記ブレーキ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であるマスタシリンダ圧より高くなるように前記作動液加圧装置によって前記ブレーキ装置を作動させる作動液を加圧するとともに、前記マスタシリンダ圧が高くなるにつれて、前記ブレーキ圧と前記マスタシリンダ圧との差が漸増するように、前記ブレーキ圧調整器によって前記ブレーキ圧を制御する差圧漸増制御を実行するブレーキ圧制御部とを有する制御装置と
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、
前記ブレーキ操作部材に加えられる操作力と前記マスタシリンダ圧とに基づいて、前記バキュームブースタの異常を判定するバキュームブースタ異常判定部を有し、
前記ブレーキ圧制御部が、
前記バキュームブースタ異常判定部によって前記バキュームブースタが異常であると判定された場合において、前記負圧室圧取得器によって取得された前記負圧室圧が閾値以上である場合に前記差圧漸増制御を実行し、前記負圧室圧取得器によって取得された前記負圧室圧が閾値未満である場合には、前記差圧漸増制御を実行することなく、前記助勢限界推定部によって推定された前記バキュームブースタの助勢限界に拘わらず、前記ブレーキ圧と前記マスタシリンダ圧との差が特定の大きさとなるように、前記ブレーキ圧を制御する差圧一定制御を実行するように構成された車両用ブレーキシステム。
【請求項２】
前記ブレーキ圧制御部が、
前記バキュームブースタ異常判定部によって前記バキュームブースタが異常であると判定された場合において、前記負圧室圧取得器が正確に前記負圧室圧を取得できないときには、前記差圧漸増制御を実行することなく、前記差圧一定制御を実行するように構成された請求項１に記載の車両用ブレーキシステム。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−１１１１２６（Ｐ２０１１−１１１１２６Ａ）
【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２００９−２７２０８５（Ｐ２００９−２７２０８５）
【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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