JP3643227B2 - ブレーキ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マスタシリンダとバキュームブースタとを備えた車両用のブレーキ装置に関するものであり、特に、バキュームブースタの能力低下をマスタシリンダとは別の液圧源により補償可能なブレーキ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特開平９−３０３８５号公報には上記ブレーキ装置の一従来例が記載されている。これは、(a) ブレーキ操作部材と、(b) 入力された力により液圧を発生させるマスタシリンダと、(c) ブレーキ操作部材の操作力を助勢してマスタシリンダに入力するバキュームブースタと、(d) マスタシリンダと液通路により接続され、その液通路から供給された液圧により作動するブレーキシリンダを有し、車輪の回転を抑制するブレーキと、(e) ブレーキ操作時に、マスタシリンダとは別の液圧源により、ブレーキシリンダの液圧をマスタシリンダの液圧より高い液圧に増圧する増圧装置とを含むブレーキ装置である。ここに、バキュームブースタは、エンジン吸気管等、負圧源に接続された負圧室とその負圧室と大気とに選択的に連通させられる変圧室との差圧によってブレーキ操作部材の操作力を助勢してマスタシリンダに入力するように構成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題，課題解決手段，作用および発明の効果】
ブレーキ操作部材が操作されれば、バキュームブースタの作動によって負圧室の負圧が消費される（大気圧に近づく）一方、その消費分の負圧が負圧源により補償されるが、ブレーキ操作が素早く行なわれた場合には、負圧源による補償が消費に追いつくことができず、その結果、負圧室の負圧が低下する（大気圧に近づく）。負圧室の負圧が低下すると、バキュームブースタの実際の助勢限界点も低下する。
【０００４】
このような急ブレーキ操作時特性をバキュームブースタが有するにもかかわらず、上記従来技術においては、ブレーキ操作速度を考慮して増圧装置が制御されるようにはなっていない。そのため、その従来技術には、増圧装置によるブレーキシリンダの増圧時に、ブレーキ操作力と車体減速度との関係がブレーキ操作速度に応じて変化してしまい、十分には良好なブレーキ操作フィーリングが得られないという問題があった。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景としてなされたものであり、その課題は、ブレーキ操作フィーリングがブレーキ操作速度の影響を受けずに済むブレーキ装置を提供することにある。
【０００６】
この課題は下記態様によって解決される。なお、以下の説明において、本発明の各態様を、それぞれに項番号を付して請求項と同じ形式で記載する。各項に記載の特徴を組み合わせて採用することの可能性を明示するためである。
【０００７】
(1) ブレーキ操作部材と、
入力された力により液圧を発生させるマスタシリンダと、
前記ブレーキ操作部材の操作力を助勢して前記マスタシリンダに入力するバキュームブースタと、
前記マスタシリンダと液通路により接続され、その液通路から供給された液圧により作動するブレーキシリンダを有し、車輪の回転を抑制するブレーキと、
ブレーキ操作時に、前記マスタシリンダとは別の液圧源により、前記ブレーキシリンダの液圧をマスタシリンダの液圧より高い液圧に増圧する増圧装置と
を含むブレーキ装置において、
前記増圧装置に、
前記マスタシリンダの液圧またはそのマスタシリンダの液圧と１対１に対応する物理量である、マスタシリンダ圧関連量が、前記バキュームブースタの実際の助勢限界点に対応するマスタシリンダ圧関連量である増圧開始基準値に達した後に、前記ブレーキシリンダの液圧を、車体減速度が前記ブレーキ操作部材の操作力の増加に対して前記バキュームブースタの助勢限界前と同じ勾配で増加するように増圧させる手段と、
前記増圧開始基準値を、前記ブレーキ操作部材の操作速度が大きい場合に小さい場合より小さい値にする増圧開始基準値決定手段を備えた増圧開始時期制御手段を含み、前記ブレーキシリンダの増圧時に、前記ブレーキ操作部材の操作力と車体減速度との関係がブレーキ操作部材の操作速度に応じて変化することを抑制する関係変化抑制装置と
を設けたことを特徴とするブレーキ装置〔請求項１〕。
この装置によれば、操作力と車体減速度との関係がブレーキ操作速度に応じて変化することが抑制されるため、ブレーキ操作フィーリングがブレーキ操作速度の影響を受けることを抑制し得る。
この装置においては、増圧開始基準値がブレーキ操作速度が大きい場合に小さい場合より小さい値に決定される。増圧開始がより早期に行なわれるのであり、ブレーキ操作部材の操作速度が大きく、負圧室の負圧が低下し、バキュームブースタの助勢限界点が低下すれば、それに応じた早い時期に増圧が開始される。したがって、この装置によれば、急ブレーキ操作時にバキュームブースタが助勢限界に到達したにもかかわらず増圧が開始されないために前記関係が変化してブレーキ操作フィーリングが悪化するという事態の発生を回避できる。
(2) さらに、前記マスタシリンダ液圧関連量と前記ブレーキ操作部材の操作速度またはその操作速度と１対１に対応する物理量である操作速度関連量とを検出するために使用されるそれらに共通のセンサを含む(1) 項に記載のブレーキ装置。
(3) 前記増圧装置が、(a) 前記操作速度に関連する量を検出する操作速度関連量センサと、(b) 前記マスタシリンダの液圧に関連する量を検出するマスタシリンダ液圧関連量センサと、(c) 前記マスタシリンダ液圧関連量の検出値に基づき、前記マスタシリンダ液圧が増圧開始基準値に到達した場合に、前記増圧装置に前記ブレーキシリンダの増圧を開始させる増圧開始手段とを含む (1) 項または (2) 項に記載のブレーキ装置。
前項に記載のブレーキ装置においては、マスタシリンダ液圧またはそれの関連量と操作速度またはそれの関連量とを検出することが必要であり、それら２種類の物理量は互いに異なる２種類のセンサを用いて検出することが可能である。この場合に、それら２種類の物理量が共通のセンサにより検出されるようにすれば、センサ数の節減によって装置コストの低減化が可能となる。
「操作速度関連量」は、ブレーキ操作部材の操作速度そのものとしたり、その操作速度と１対１に対応する物理量、例えば、ブレーキ操作部材の操作力，操作ストロークまたは操作位置の時間的変化速度，マスタシリンダ液圧の時間的変化速度等とすることができる。したがって、「操作速度関連量センサ」は、ブレーキ操作部材の操作力，操作ストロークまたは操作位置を検出する操作力センサ，操作ストロークセンサまたは操作位置センサを含み、その検出値の時間的変化速度を操作速度関連量とする形式としたり、マスタシリンダ液圧を検出するマスタシリンダ液圧センサを含み、その検出値の時間的変化速度を操作速度関連量とする形式とすることができる。
また「マスタシリンダ液圧関連量」は、マスタシリンダ液圧そのものとしたり、そのマスタシリンダ液圧と１対１に対応する物理量、例えば、ブレーキ操作部材の操作力，操作ストロークまたは操作位置，車体減速度等とすることができる。したがって、「マスタシリンダ液圧関連量センサ」は、マスタシリンダ液圧センサとしたり、操作力センサ，操作ストロークセンサまたは操作位置センサとしたり、車体減速度センサとすることができる。車体減速度センサは、車体減速度そのものを検出する形式としたり、検出した車速の時間微分値を車体減速度とする形式とすることができる。
(4) 前記増圧装置が、さらに、(a) 車両のエンジンの回転数を検出するエンジン回転数センサと、(b) 前記エンジンのスロットルの開度を検出するスロットル開度センサとを含み、かつ、前記増圧開始基準値決定手段が、前記操作速度関連量の検出値のみならず、前記エンジン回転数およびスロットル開度の検出値にも基づいて決定する手段を含む(1) ないし (3) 項のいずれか１つに記載のブレーキ装置。
(5) 前記バキュームブースタが、負圧源としてのエンジン吸気管に接続された負圧室とその負圧室と大気とに選択的に連通させられる変圧室との差圧により作動させられるものであり、前記増圧開始基準値決定手段が、(a) 前記エンジン回転数およびスロットル開度の検出値に基づき、前記エンジンの運転状態に応じて前記負圧室の圧力が変動する第１変動量を推定する第１圧力変動量推定手段と、(b) 前記操作速度関連量の検出値に基づき、前記操作速度に応じて前記負圧室の圧力が変動する第２変動量を推定する第２圧力変動量推定手段と、(c) 前記増圧開始基準値の初期値に対して前記第１および第２変動量の推定値の影響を考慮することにより、増圧開始基準値の今回値を決定する今回値決定手段とを含む(4) 項に記載のブレーキ装置。
(6) 前記関係変化抑制装置が、前記増圧装置が前記ブレーキシリンダの液圧を前記マスタシリンダの液圧より増圧する量を、前記操作速度が大きい場合において小さい場合におけるより増加させる増圧量制御手段を含む(1) ないし(5) 項のいずれかに記載のブレーキ装置〔請求項２〕。
この装置においては、急ブレーキ操作に起因した負圧室の負圧低下によるバキュームブースタの能力低下が、ブレーキ操作速度に応じて、すなわち、負圧の低下分に応じて補償されるため、ブレーキ操作速度が大きい場合にその補償が不足することも、ブレーキ操作速度が小さい場合にその補償が過剰になることも抑制される。
(7) 前記増圧装置が、前記液通路の途中に設けられた流通制御弁を有するとともに、前記液通路のうちその流通制御弁と前記ブレーキシリンダとの間の部分に吐出側が接続されたポンプを前記別の液圧源として有し、かつ、流通制御弁により少なくともブレーキシリンダから前記マスタシリンダへ向かう作動液の流れを阻止した状態でポンプによりブレーキシリンダの液圧をマスタシリンダの液圧より高い液圧に増圧するポンプ型増圧装置を含み、前記関係変化抑制装置が、前記操作速度が基準値より大きい場合に、前記ポンプの作動開始時期を、前記流通制御弁の作動開始時期より早めるポンプ作動開始時期制御手段を含む(1) ないし(6) 項のいずれかに記載のブレーキ装置〔請求項３〕。
この装置においては、ポンプの応答遅れが特に問題となる場合、すなわち、ブレーキ操作速度が大きい場合に、流通制御弁の作動開始に先行してポンプの作動が開始させられる。したがって、この装置によれば、ブレーキ操作速度が大きい場合に、ポンプの応答遅れがブレーキシリンダ液圧に与える影響が少なくなり、その結果、操作力と車体減速度との関係がブレーキ操作速度に応じて変化することが抑制される。
(8)前記流通制御弁が、(a) 前記ブレーキシリンダの液圧の高さから前記マスタシリンダの液圧の高さを引き算した差圧が大きくなろうとすれば、相互に離間することにより、ブレーキシリンダからマスタシリンダへ向かう作動液の流れを許容し、一方、前記差圧が小さければ、相互に密着することにより、前記流れを阻止する弁子および弁座と、(b) 磁気力によりそれら弁子と弁座とを相互に接近する向きに付勢するとともにその磁気力を連続的に変化させることにより、それら弁子と弁座とが相互に離間し始めるときの前記差圧を連続的に制御する連続的差圧制御装置とを有する圧力制御弁を含み、かつ、前記ポンプが、前記液通路のうちその圧力制御弁と前記ブレーキシリンダとの間の部分に吐出側が接続されている(7) 項に記載のブレーキ装置。
(9)前記流通制御弁が、開位置と閉位置との２位置に電磁的に切り換わる２位置弁を含む(7) 項または (8)項に記載のブレーキ装置。
(10)前記増圧装置が、前記２位置弁を、常には開位置にあり、前記増圧の開始に伴って開位置から閉位置に切り換わり、増圧中は閉位置に維持され、増圧の終了に伴って閉位置から開位置に切り換わるように制御する２位置弁制御手段を含む(9)項に記載のブレーキ装置。
(11)前記増圧装置が、前記ポンプの吐出量を制御することにより、前記ブレーキシリンダの液圧のマスタシリンダの液圧からの増圧量を可変に制御するポンプ吐出量制御手段を含む(10)項に記載のブレーキ装置。
(12)前記増圧装置が、さらに、前記ポンプを駆動するモータを含み、前記ポンプ吐出量制御手段が、そのモータをデューティ制御することにより、前記ポンプの吐出量を制御するモータデューティ制御手段を含む(11)項に記載のブレーキ装置。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のさらに具体的な実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明する。
【０００９】
図１には、本発明の第１実施形態であるブレーキ装置が示されている。このブレーキ装置はブレーキペダル１０をブレーキ操作部材として備えており、そのブレーキペダル１０はバキュームブースタ１２（以下、単に「ブースタ」という）を介してマスタシリンダ１４に連結されている。
【００１０】
ブースタ１２は、よく知られた構造であるため、簡単に説明する。ブースタ１２は、中空のハウジング２０を備えており、そのハウジング２０内の空間はダイヤフラム付きのパワーピストン２２により、マスタシリンダ１４の側の負圧室２４とブレーキペダル１０の側の変圧室２６とに仕切られている。負圧室２４は、負圧源としてのエンジン吸気管２８に接続されている。変圧室２６は、図示しない弁機構により、負圧室２４と大気とに選択的に連通させられる。
【００１１】
マスタシリンダ１４も、よく知られた構造であるため、簡単に説明する。マスタシリンダ１４は、タンデム型であり、ハウジングに２つの加圧ピストンが互いに直列にかつ各々摺動可能に嵌合され、それにより、ハウジング内に各加圧ピストンの前方において２つの加圧室が互いに独立して形成されている。マスタシリンダ１４は、ブレーキペダル１０の踏力であるブレーキ操作力に応じてそれら加圧室にそれぞれ等しい高さの液圧を機械的に発生させる。
【００１２】
このブレーキ装置は前後２系統式であり、マスタシリンダ１４の一方の加圧室には、左右前輪のそれぞれのブレーキ５０を作動させるブレーキシリンダ６０が接続されている。ブレーキ５０はディスク式またはドラム式とすることができる。また、図示しないが、他方の加圧室には、左右後輪のそれぞれのブレーキを作動させるブレーキシリンダが接続されている。前輪ブレーキ系統と後輪ブレーキ系統とは構成が共通するため、以下、前輪ブレーキ系統のみを図１に基づいて代表的に説明し、後輪ブレーキ系統の説明を省略する。
【００１３】
マスタシリンダ１４は主通路６４により左前輪ＦＬのブレーキシリンダ６０と右前輪ＦＲのブレーキシリンダ６０とに接続されている。主通路６４は、マスタシリンダ１４から延び出た後に二股状に分岐させられており、１本の基幹通路６６と２本の分岐通路６８とが互いに接続されて構成されている。基幹通路６６の途中には圧力制御弁７０が設けられている。各分岐通路６８の先端にはブレーキシリンダ６０が接続されている。主通路６４のうち圧力制御弁７０とブレーキシリンダ６０との間の部分にはポンプ通路７２が接続され、その途中にポンプ７４が設けられている。
【００１４】
図２には、圧力制御弁７０が拡大して示されている。圧力制御弁７０は、マスタシリンダ１４とブレーキシリンダ６０との差圧を電磁的に制御する形式である。圧力制御弁７０は、図示しないハウジングと、主通路６４におけるマスタシリンダ側とブレーキシリンダ側との間における作動液の流通状態を制御する弁子８０およびそれが着座すべき弁座８２と、それら弁子８０および弁座８２の相対移動を制御する磁気力を発生させるソレノイド８４とを有している。
【００１５】
この圧力制御弁７０においては、ソレノイド８４が励磁されない非作用状態（ＯＦＦ状態）では、スプリング８６の弾性力によって弁子８０が弁座８２から離間させられ、それにより、主通路６４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における双方向の作動液の流れが許容され、その結果、ブレーキ操作が行われれば、ブレーキシリンダ６０がマスタシリンダ１４と等圧で変化させられる。このブレーキ操作中、弁子８０には、弁座８２から離間する向きに力が作用するため、ソレノイド８４が励磁されない限り、マスタシリンダ液圧すなわちブレーキシリンダ液圧が高くなっても、弁子８０が弁座８２に着座してしまうことはない。すなわち、圧力制御弁７０は常開弁なのである。
【００１６】
これに対し、ソレノイド８４が励磁される作用状態（ＯＮ状態）では、ソレノイド８４の磁気力によりアーマチュア８８が吸引され、そのアーマチュア８８と一体的に移動する可動部材としての弁子８０が固定部材としての弁座８２に着座させられる。このとき、弁子８０には、ソレノイド８４の磁気力に基づく吸引力Ｆ1 と、ブレーキシリンダ液圧とマスタシリンダ液圧との差に基づく力Ｆ2 とスプリング８６の弾性力Ｆ3 との和とが互いに逆向きに作用する。力Ｆ2 の大きさは、ブレーキシリンダ液圧の高さからマスタシリンダ液圧の高さを引き算した差圧と、弁子８０がブレーキシリンダ液圧を受ける実効受圧面積との積で表される。
【００１７】
ソレノイド８４が励磁される作用状態（ＯＮ状態）であって、ポンプ７４の吐出圧すなわちブレーキシリンダ液圧がそれほど増加せず、
Ｆ2 ≦Ｆ1 −Ｆ3
なる式で表される関係が成立する領域では、弁子８０が弁座８２に着座し、ポンプ７４からの作動液がマスタシリンダ１４に逃げることが阻止され、ポンプ７４の吐出圧が増加し、ブレーキシリンダ６０にマスタシリンダ１４より高い液圧が発生させられる。これに対し、ポンプ７４の吐出圧すなわちブレーキシリンダ液圧がさらに増加し、
Ｆ2 ＞Ｆ1 −Ｆ3
なる式で表される関係が成立しようとする領域では、弁子８０が弁座８２から離間し、ポンプ７４からの作動液がマスタシリンダ１４に逃がされ、その結果、ポンプ７４の吐出圧すなわちブレーキシリンダ液圧がそれ以上増加することが阻止される。このようにしてブレーキシリンダ６０には、スプリング８６の弾性力Ｆ3 を無視すれば、マスタシリンダ液圧に対してソレノイド吸引力Ｆ1 に基づく差圧分高い液圧が発生させられることになる。
【００１８】
また、圧力制御弁７０は、図３にグラフで表されているように、ソレノイド８４の磁気力である吸引力Ｆ1 の大きさがソレノイド８４の励磁電流Ｉの大きさに応じてリニアに変化するように設計されている。
【００１９】
この圧力制御弁７０には図１に示すように、バイパス通路９２が設けられており、そのバイパス通路９２の途中にバイパス弁９４が逆止弁として設けられている。万が一、ブレーキペダル１０の踏み込み時に圧力制御弁７０内の可動部材に生ずる流体力により圧力制御弁７０が閉じてしまったり、圧力制御弁７０が機械的にロックして閉じたままになってしまった場合でも、マスタシリンダ１４からブレーキシリンダ６０へ向かう作動液の流れが確保されるようにするためである。
【００２０】
各分岐通路６８の途中には、ポンプ通路７２との接続点よりブレーキシリンダ６０の側において、常開の電磁開閉弁である保持弁１００が設けられている。保持弁１００は、励磁されて閉状態となり、その状態で、ポンプ７４からブレーキシリンダ６０へ向かう作動液の流れを阻止し、それにより、ブレーキシリンダ液圧が保持される状態を実現する。各保持弁１００にはバイパス通路１０２が接続され、各バイパス通路１０２には作動液戻り用のバイパス弁１０４が逆止弁として設けられている。
【００２１】
各分岐通路６８のうち保持弁１００とブレーキシリンダ６０との間の部分からリザーバ通路１０６が延びてリザーバ１０８に至っている。各リザーバ通路１０６の途中には常閉の電磁開閉弁である減圧弁１１０が設けられている。減圧弁１１０は、励磁されて開状態となり、その状態では、ブレーキシリンダ６０からリザーバ１０８へ向かう作動液の流れを許容し、それより、ブレーキシリンダ液圧が減圧される状態を実現する。
【００２２】
リザーバ１０８は、ハウジングにリザーバピストン１１２が実質的に気密かつ摺動可能に嵌合されて構成されるとともに、その嵌合によりリザーバピストン１１２の前方に形成されたリザーバ室１１４において作動液を付勢手段としてのスプリング１１６によって圧力下に収容するものである。リザーバ室１１４は前記ポンプ通路７２により前記主通路６４に接続されている。
【００２３】
ポンプ通路７２はポンプ７４により吸入通路１２０と吐出通路１２２とに仕切られており、それら通路１２０，１２２には、共に逆止弁である吸入弁１２４と吐出弁１２６とがそれぞれ設けられている。ポンプ通路７２にはさらに、ダンパ室１２８とオリフィス１２９とが互いに直列にポンプ７４の吐出側に設けられており、それにより、ポンプ７４の脈動が軽減される。
【００２４】
吸入通路１２０のうち吸入弁１２４とリザーバ１０８との間の部分は、補給通路１３０により、主通路６４のうちマスタシリンダ１４と圧力制御弁７０との間の部分に接続されている。補給通路１３０の途中には、常閉の電磁開閉弁である流入制御弁１３２が設けられている。流入制御弁１３２は、ポンプ７４の作動時に、そのポンプ７４が作動液をリザーバ１０８から汲み上げることが必要であって、マスタシリンダ１４から汲み上げることが適当でない場合には閉状態、マスタシリンダ１４から汲み上げることが必要である場合には開状態となるように、後述のＥＣＵにより制御される。吸入通路１２０のうち補給通路１３０との接続点とリザーバ１０８との間の部分に逆止弁１３４が設けられている。この逆止弁１３４は、流入制御弁１３２の開状態で作動液がマスタシリンダ１４からリザーバ１０８に流入することを阻止するために設けられている。よって、この逆止弁１３４により、マスタシリンダ１４からの作動液が高圧のままでポンプ７４に吸入されることが保証される。なお、前記リザーバ通路１０６と吸入通路１２０との接続点は、その逆止弁１３４とリザーバ１０８との間に設けられている。
【００２５】
以上、このブレーキ装置のハードウェア構成を説明したが、次に、ソフトウェア構成を図４に基づいて説明する。ただし、同図には、ソフトウェア構成のうち前輪ブレーキ系統に関する部分のみが代表的に示されている。
【００２６】
このブレーキ装置は、電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」と略称する）２００を備えている。ＥＣＵ２００は、ＣＰＵ，ＲＯＭおよびＲＡＭを含むコンピュータを主体として構成されており、そのＲＯＭに記憶されている効き特性制御ルーチンおよびアンチロック制御ルーチンがＣＰＵによりＲＡＭを使用しつつ実行されることにより、効き特性制御とアンチロック制御とが実行される。「効き特性制御」は、ブースタ１２に助勢限界があることを考慮し、ブースタ１２の助勢限界の前後を問わず、車体減速度Ｇがブレーキ操作力ＦB に対して同じ勾配で増加するようにそれらブレーキ操作力ＦB と車体減速度Ｇとの関係であるブレーキの効き特性を制御することをいう。また、「アンチロック制御」は、よく知られているように、車両制動時に各輪のロック傾向が過大にならないように各輪のブレーキシリンダ液圧を制御することをいう。本実施形態においては、アンチロック制御中、ポンプ７４により作動液がブレーキ回路内を還流させられる。そして、本実施形態においては、ブレーキ操作中、そのポンプ７４を利用して効き特性制御が行われる。すなわち、本実施形態においては、同じポンプ７４が効き特性制御とアンチロック制御とで共用されるようになっているのである。
【００２７】
ＥＣＵ２００の入力側には、マスタシリンダ液圧センサ２０２と車輪速センサ２０４とが接続されている。マスタシリンダ液圧センサ２０２は、マスタシリンダ１４またはそれと等圧の作動液を収容する部分に設けられ、マスタシリンダ液圧の高さを規定するマスタシリンダ液圧信号を出力する。車輪速センサ２０４は、各輪毎に設けられ、各輪の車輪速を規定する車輪速信号を出力する。
【００２８】
一方、ＥＣＵ２００の出力側には、前記ポンプ７４を駆動するポンプモータ２１０が接続され、そのポンプモータ２１０の駆動回路にモータ駆動信号が出力される。ＥＣＵ２００の出力側にはさらに、前記圧力制御弁７０のソレノイド８４，保持弁１００，減圧弁１１０および流入制御弁１３２の各ソレノイド２１２も接続されている。圧力制御弁７０のソレノイド８４には、そのソレノイド８４の磁気力をリニアに制御するための電流制御信号が出力され、一方、保持弁１００，減圧弁１１０および流入制御弁１３２の各ソレノイド２１２にはそれぞれ、ソレノイド２１２をＯＮ／ＯＦＦ駆動するためのＯＮ／ＯＦＦ駆動信号が出力される。
【００２９】
図５には、効き特性制御ルーチンがフローチャートで表されている。以下、本ルーチンを説明するが、まず、概略的に説明する。
【００３０】
図６には、ブレーキ操作力ＦB とブレーキシリンダ液圧ＰB （車体減速度Ｇに相当する）との関係が複数、各グラフで表されている。図において▲１▼で示す実線グラフは、効き特性制御を実行させない状態で、ブレーキペダル１０が通常の速度で操作された場合の関係を示すものである。この場合には、グラフの勾配すなわちブレーキ操作フィーリングが図においてＡで示す助勢限界点（死点）を超えた後に低下する。これに対して、▲２▼で示す実線グラフは、効き特性制御を実行させた状態で、ブレーキペダル１０が通常の速度で操作された場合の関係を示すものである。この場合には、グラフの勾配すなわちブレーキ操作フィーリングが図において助勢限界点（死点ともいう）Ａを超えた後にも低下せず、助勢限界の前後で安定したブレーキ操作フィーリングが実現される。また、▲３▼で示す破線グラフは、効き特性制御を実行させない状態で、ブレーキペダル１０が素早く操作された場合の関係を示すものである。この場合には、助勢限界点ＢがＡより低下する。また、▲４▼で示す破線グラフは、マスタシリンダ液圧ＰM が助勢限界点Ａに相当する通常値Ｐ1 （固定値）に到達したときからブレーキシリンダ６０の増圧を開始する形式の効き特性制御を実行させた状態で、ブレーキペダル１０が素早く操作された場合の関係を示すものである。この場合には、ブレーキシリンダ６０の増圧が実際の助勢限界点Ｂへの到達時期より遅い時期Ｃに開始される。そのため、この場合には、実際の助勢限界点Ｂへの到達の前後でグラフが不連続となり、実際の助勢限界点Ｂを堺にしてブレーキ操作フィーリングが互いに異なってしまう。
【００３１】
この問題を解決するために、本実施形態においては、ブレーキペダル１０の操作速度が大きい場合にも、ブースタ１２が実際に助勢限界点に到達した時期から確実に増圧が開始されることを目的として、操作速度が大きい場合には、小さい場合におけるより早期に増圧開始が行なわれるように、増圧開始基準値ＰTHが変更される。通常ブレーキ操作時には通常値Ｐ1 と等しいが、急ブレーキ操作時にはその通常値Ｐ1 より小さく、かつ、操作速度に応じて変化するように変更されるのである。そして、本実施形態においては、増圧開始基準値ＰTHが、操作速度ＶB に基づき、
ＰTH＝Ｐ1 −αＶB
なる式を用いて決定される。この式において「α」は実験的に設定された定数である。また、この式において「−αＶB 」の項は、ブースタ１２の助勢限界点が操作速度ＶB に応じて通常値Ｐ1 から変動する量を表している。
【００３２】
図７には、それら操作速度ＶB と増圧開始基準値ＰTHとの関係の一例がグラフで示されている。本実施形態においては、増圧開始基準値ＰTHが操作速度ＶB に対してリニアに、かつ、勾配αを有して変化するように設計されている。しかし、そのように設計することは不可欠なことではなく、曲線的な関係としたり、階段的な関係とすることができる。
【００３３】
次に、この効き特性制御ルーチンの内容を図５に基づいて具体的に説明する。本ルーチンは、運転者により車両のイグニションスイッチがＯＮ状態に操作された後、繰り返し実行される。各回の実行時にはまず、ステップＳ１（以下、単に「Ｓ１」で表す。他のステップについても同じとする）において、現在のマスタシリンダ液圧ＰM が検出される。具体的には、まず、マスタシリンダ液圧センサ２０２からマスタシリンダ液圧信号が取り込まれ、次に、その取り込まれた信号に基づいて現在のマスタシリンダ液圧ＰM が演算される。
【００３４】
次に、Ｓ２において、現在の操作速度ＶB が演算される。具体的には、マスタシリンダ液圧ＰM の今回演算値ＰM (n) （現在値）から前回演算値ＰM (n-1) （本ルーチンの前回の実行時に検出されたマスタシリンダ液圧ＰM ）が引き算され、その値が本ルーチンの実行周期Δｔで割り算され、さらに、その値に適当な係数ｍが掛け算され、その値の絶対値が現在の操作速度ＶB とされる。すなわち、現在の操作速度ＶB は、
ＶB ＝｜ｍ｛（ＰM (n) −ＰM (n-1) ）／Δｔ｝｜
なる式で演算されるのである。
【００３５】
続いて、Ｓ３において、増圧開始基準値ＰTHが決定される。具体的には、現在の操作速度ＶB に基づき、前述の、
ＰTH＝Ｐ1 −αＶB
なる式を用いて決定される。ここに「Ｐ1 」および「α」はいずれも定数である。
【００３６】
その後、Ｓ４において、検出されたマスタシリンダ液圧ＰM が決定された増圧開始基準値ＰTHより高いか否かが判定される。ブースタ１２が助勢限界点に到達したためにブレーキシリンダ液圧ＰB をマスタシリンダ液圧ＰM より増圧することが必要であるか否かが判定されるのである。今回はその必要があると仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ５において、増圧制御が行なわれる。
【００３７】
図８には、その増圧制御の詳細が増圧制御ルーチンとしてフローチャートで表されている。まず、Ｓ２１において、ブレーキシリンダ液圧ＰB をマスタシリンダ液圧ＰM より増圧すべき増圧量すなわち目標差圧ΔＰが演算される。マスタシリンダ液圧ＰM と目標差圧ΔＰとの関係がＲＯＭに記憶されており、その関係に従ってマスタシリンダ液圧ＰM の現在値に対応する目標差圧ΔＰが演算されるのである。図９には、マスタシリンダ液圧ＰM と目標差圧ΔＰとの関係がグラフで示されている。目標差圧ΔＰは、ブースタ１２の助勢限界後にもブレーキシリンダ液圧ＰB がブレーキ操作力ＦP に対して助勢限界前と同じ勾配で増加するように設計されている。
【００３８】
次に、Ｓ２２において、演算された目標差圧ΔＰに応じ、圧力制御弁７０のソレノイド８４に供給すべき電流値Ｉが演算される。目標差圧ΔＰとソレノイド電流値Ｉとの関係がＲＯＭに記憶されており、その関係に従って目標差圧ΔＰに対応するソレノイド電流値Ｉが演算されるのである。図１０には、目標差圧ΔＰとソレノイド電流値Ｉとの関係の一例として、目標差圧ΔＰとソレノイド電流値Ｉとを直接に対応させるのではなくソレノイド吸引力Ｆ1 を媒介として間接に対応させる関係が示されている。目標差圧ΔＰとソレノイド吸引力Ｆ1 との関係と、ソレノイド吸引力Ｆ1 とソレノイド電流値Ｉとの関係とがそれぞれ示されているのである。
【００３９】
続いて、Ｓ２３において、圧力制御弁７０のソレノイド８４に、演算された電流値Ｉで電流が供給されることにより、電流制御が行われる。その後、Ｓ２４において、流入制御弁１３２のソレノイド２１２にそれをＯＮにする信号が出され、続いて、Ｓ２５において、ポンプモータ２１０にそれをＯＮにする信号が出される。これにより、ポンプ７４によりマスタシリンダ１４から高圧の作動液が汲み上げられるとともに、その作動液が各ブレーキシリンダ６０に吐出され、その結果、マスタシリンダ１４よりマスタシリンダ液圧ＰM に応じた高さだけ高い液圧が各ブレーキシリンダ６０に発生させられる。以上で増圧制御ルーチンの一回の実行が終了し、以上で効き特性制御ルーチンの一回の実行も終了する。
【００４０】
これに対して、検出されたマスタシリンダ液圧ＰM が決定された増圧開始基準値ＰTHより高くはない場合には、Ｓ４の判定がＮＯとなり、Ｓ６において、終了処理が行なわれる。
【００４１】
図１１には、その終了処理の詳細が終了処理ルーチンとしてフローチャートで表されている。まず、Ｓ４１において、圧力制御弁７０のソレノイド８４がＯＦＦにされ、次に、Ｓ４２において、流入制御弁１３２のソレノイド２１２がＯＦＦにされ、続いて、Ｓ４３において、ポンプモータ２１０がＯＦＦにされる。以上で終了処理ルーチンの一回の実行が終了し、以上で効き特性制御ルーチンの一回の実行も終了する。
【００４２】
以上、効き特性制御ルーチンを図面に基づいて説明したが、以下、アンチロック制御ルーチンを説明する。
【００４３】
アンチロック制御ルーチンは、車輪速センサ２０４により各輪の車輪速および車体の走行速度を監視しつつ、保持弁１００は開状態、減圧弁１１０は閉状態とする増圧状態，保持弁１００も減圧弁１１０も閉状態とする保持状態および保持弁１００は閉状態、減圧弁１１０は開状態とする減圧状態を選択的に実現することにより、車両制動時に各輪がロックすることを防止する。アンチロック制御ルーチンは、アンチロック制御中ポンプモータ２１０を作動させ、ポンプ７４によりリザーバ１０８から作動液を汲み上げて主通路６４に戻す。
【００４４】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、ポンプ７４と圧力制御弁７０と流入制御弁１３２とマスタシリンダ液圧センサ２０２とが互いに共同して「増圧装置」を構成し、ポンプ７４が「別の液圧源」を構成し、マスタシリンダ液圧センサ２０２と、ＥＣＵ２００のうち図５のＳ２およびＳ３を実行する部分とが互いに共同して「増圧開始時期制御手段」の一例を構成し、その一例の「増圧開始時期制御手段」が「関係変化抑制装置」を構成しているのである。
【００４５】
次に、本発明の第２実施形態であるブレーキ装置を説明する。ただし、本実施形態は先の第１実施形態とソフトウェア構成のみが異なり、ハードウェア構成は共通であるため、ソフトウェア構成のみを詳細に説明し、ハードウェア構成については同一の符号を使用することによって詳細な説明を省略する。
【００４６】
第１実施形態においては、操作速度ＶB がマスタシリンダ液圧ＰM の検出値を実質的に時間に関して微分することによって取得されるようになっているが、本実施形態においては、ブレーキペダル１０の操作ストロークＳB の検出値を実質的に時間に関して微分することによって取得される。
【００４７】
そのため、本実施形態においては、図１２に示すように、操作ストロークＳB を検出する操作ストロークセンサ２２０が追加されている。操作ストロークセンサ２２０は、ブレーキペダル１０の回動に応じて直線運動する部材のストロークを操作ストロークＳB として検出する形式としたり、ブレーキペダル１０の回動に応じて回転する部材の回転位置を操作ストロークＳB として検出する形式とすることができる。
【００４８】
図１３には、本実施形態におけるＥＣＵ２００のコンピュータにより実行される効き特性制御ルーチンが示されている。以下、本ルーチンを説明するが、第１実施形態における効き特性制御ルーチンと共通するステップについては簡単に説明する。
【００４９】
まず、Ｓ１０１において、前記Ｓ１におけると同様に、現在のマスタシリンダ液圧ＰM が検出される。次に、Ｓ１０２において、現在の操作ストロークＳB が検出される。具体的には、操作ストロークセンサ２２０から操作ストローク信号が取り込まれ、その取り込まれた信号に基づいて現在の操作ストロークＳB が演算される。続いて、Ｓ１０３において、現在の操作速度ＶB が演算される。具体的には、操作ストロークＳB の今回演算値ＳB (n) から前回演算値ＳB (n-1) が引き算され、その値が本ルーチンの実行周期Δｔで割り算され、さらに、その値に適当な係数ｎが掛け算され、その値の絶対値が現在の操作速度ＶB とされる。すなわち、現在の操作速度ＶB は、
ＶB ＝｜ｎ｛（ＳB (n) −ＳB (n-1) ）／Δｔ｝｜
なる式で演算されるのである。
【００５０】
続いて、Ｓ１０４において、前記Ｓ３におけると同様に、増圧開始基準値ＰTHが決定される。その後、Ｓ１０５において、検出されたマスタシリンダ液圧ＰM が決定された増圧開始基準値ＰTHより高いか否かが判定される。今回は高いと仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ１０６において、増圧制御が行なわれる。これに対して、今回は、検出されたマスタシリンダ液圧ＰM が決定された増圧開始基準値ＰTHより高くはないと仮定すれば、Ｓ１０５の判定がＮＯとなり、Ｓ１０７において、終了処理が行なわれる。以上で効き特性制御ルーチンの一回の実行が終了する。
【００５１】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、操作ストロークセンサ２２０と、ＥＣＵ２００のうち図１３のＳ１０２〜Ｓ１０４を実行する部分とが互いに共同して「増圧開始時期制御手段」の一例を構成し、その一例の「増圧開始時期制御手段」が「関係変化抑制装置」を構成しているのである。
【００５２】
次に、本発明の第３実施形態であるブレーキ装置を説明する。ただし、本実施形態は最先の第１実施形態とソフトウェア構成のみが異なり、ハードウェア構成は共通であるため、ソフトウェア構成のみを詳細に説明し、ハードウェア構成については同一の符号を使用することによって詳細な説明を省略する。
【００５３】
第１実施形態においては、通常値Ｐ1 が固定値とされている。操作速度ＶB が同じであれば、ブースタ１２の助勢限界点も同じになると仮定されているからである。しかし、操作速度ＶB が同じでも、エンジンの運転状態が異なればエンジンの吸気管２８の負圧（以下、「エンジン負圧」という）が異なる。図１６に示すように、エンジンのクランクシャフトの回転数（以下、単に「エンジン回転数」という）が増加するにつれてエンジン負圧が上昇し（負圧傾向が強くなり）、また、図１７に示すように、吸気管２８内に設けられたスロットルバルブの開度（以下、単に「スロットル開度」という）が増加するにつれてエンジン負圧が低下する（負圧傾向が弱くなる）。そして、エンジン負圧が異なればブースタ１２の負圧室２４の圧力も異なり、ひいては、ブースタ１２の助勢限界点も異なる。
【００５４】
そこで、本実施形態においては、通常値Ｐ1 が固定値ではなく、エンジン負圧に応じた可変値とされている。さらに、本実施形態においては、通常値Ｐ1 が、ブレーキ操作時であるという条件下でエンジンが通常示す運転状態でブレーキペダル１０が通常の速度で操作された場合にブースタ１２が助勢限界に至るときのマスタシリンダ液圧ＰM に設定されている。その上で、エンジンの運転状態が通常のものとは異なることに起因して実際の助勢限界点がその通常値Ｐ1 から変動する量が第１変動量として取得される。さらに、ブレーキペダル１０の操作速度ＶB が通常のものとは異なることに起因して実際の助勢限界点がその通常値Ｐ1 から変動する量が第２変動量として取得され、そして、それら通常値Ｐ1 と第１および第２変動量とから総合的に実際の助勢限界点が推定されて増圧開始基準値ＰTHが決定される。また、本実施形態においては、エンジンの運転状態がスロットル開度とエンジン回転数とに基づいて検出される。
【００５５】
そのため、本実施形態においては、図１４に示すように、スロットル開度ＴS を検出するスロットル開度センサ２４０と、エンジン回転数ＲS を検出するエンジン回転数センサ２４２とが第１実施形態に対して追加されている。
【００５６】
図１５には、本実施形態におけるＥＣＵ２００のコンピュータにより実行される効き特性制御ルーチンが示されている。以下、本ルーチンを説明するが、第１実施形態における効き特性制御ルーチンと共通するステップについては簡単に説明する。
【００５７】
まず、Ｓ１６１において、前記Ｓ１におけると同様に、現在のマスタシリンダ液圧ＰM が検出される。次に、Ｓ１６２において、前記Ｓ２におけると同様に、現在の操作速度ＶB が演算される。続いて、Ｓ１６３において、現在のスロットル開度ＴS が検出される。スロットル開度センサ２４０からのスロットル開度信号に基づき、現在のスロットル開度ＴS が演算されるのである。その後、Ｓ１６４において、現在のエンジン回転数ＲS が検出される。エンジン回転数センサ２４２からのエンジン回転数信号に基づき、現在のエンジン回転数ＲS が演算されるのである。続いて、Ｓ１６５において、増圧開始基準値ＰTHが決定される。具体的には、通常値Ｐ1 とスロットル開度ＴS とエンジン回転数ＲS と操作速度ＶB とに基づき、
ＰTH＝Ｐ1 −β1 ＴS ＋β2 ＲS −αＶB
なる式を用いて演算される。この式において「−β1 ＴS ＋β2 ＲS 」の項は上記第１変動量を表し、また、「−αＶB 」の項は上記第２変動量を表している。また、「β1 」は、図１７のグラフの勾配、「β2 」は、図１６のグラフの勾配を表している。
【００５８】
その後、Ｓ１６６において、検出されたマスタシリンダ液圧ＰM が決定された増圧開始基準値ＰTHより高いか否かが判定される。今回は高いと仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ１６７において、増圧制御が行なわれる。これに対して、今回は、検出されたマスタシリンダ液圧ＰM が決定された増圧開始基準値ＰTHより高くはないと仮定すれば、Ｓ１６６の判定がＮＯとなり、Ｓ１６８において、終了処理が行なわれる。以上で効き特性制御ルーチンの一回の実行が終了する。
【００５９】
なお付言すれば、本実施形態においては、エンジンの運転状態がスロットル開度ＴS とエンジン回転数ＲS との双方によって検出されるようになっているが、いずれかのみによって検出することが可能である。
【００６０】
さらに付言すれば、本実施形態においては、スロットル開度センサ２４０とエンジン回転数センサ２４２とはそもそも、エンジン制御またはトランスミッション制御に設けられたものであり、よって、それらセンサ２４０，２４２はポンプ７４による効き特性制御に流用されているのである。
【００６１】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、マスタシリンダ液圧センサ２０２とスロットル開度センサ２４０とエンジン回転数センサ２４２と、ＥＣＵ２００のうち図１５のＳ１６２〜Ｓ１６５を実行する部分とが互いに共同して「増圧開始時期制御手段」の一例を構成し、その一例の「増圧開始時期制御手段」が「関係変化抑制装置」を構成しているのである。
【００６２】
次に、本発明の第４実施形態であるブレーキ装置を説明する。ただし、本実施形態は最先の第１実施形態とソフトウェア構成のみが異なり、ハードウェア構成は共通であるため、ソフトウェア構成のみを詳細に説明し、ハードウェア構成については同一の符号を使用することによって詳細な説明を省略する。
【００６３】
第１実施形態においては、急ブレーキ操作時には、通常ブレーキ操作時におけるより早い時期にポンプ７４によるブレーキシリンダ６０の増圧開始が行なわれるようになっている。
【００６４】
一方、この種のブレーキ装置においては、ポンプ７４がブレーキシリンダ液圧ＰB をマスタシリンダ液圧ＰM より増圧する機能を有することに着目すれば、ポンプ７４をブースタとみなすことができ、そのような状況下では、ブースタ１２のサーボ比ＲB とポンプ７４のサーボ比ＲP との積により、ブレーキ操作力ＦB とブレーキシリンダ液圧ＰB との関係、すなわち、ブレーキ装置全体のサーボ比ＲTOT を表すことができる。
【００６５】
急ブレーキ操作時には、ポンプ７４による増圧開始時期を早めるのみならず、ポンプサーボ比ＲP を大きくすることが望ましい。急ブレーキ操作時には、通常ブレーキ操作時におけるより、実際のブースタサーボ比ＲB が低下してしまい、それをポンプサーボ比ＲP によって補償することが望ましいからである。そのため、ポンプサーボ比ＲP を、急ブレーキ操作時であるか通常ブレーキ操作時であるかを問わず、従来のブレーキ装置におけるより大きく設定することが考えられる。しかし、このようにしたのでは、通常ブレーキ操作時に全体サーボ比ＲTOT が過剰となってブレーキシリンダ液圧ＰB が過剰となってしまう。
【００６６】
この問題は、一連の急ブレーキ操作においては、次のような問題として把握することができる。
急ブレーキ操作といっても、その操作中、操作速度ＶB が常に高いわけではなく、図２０の(b) に示すように、最大値を超えた後には低下して通常値に至るのが一般的である。そのため、急ブレーキ操作においては、操作速度ＶB が高い急操作域では、全体サーボ比ＲTOT が適正となり、同図の(a) に破線グラフ▲２▼で示すように、ブレーキシリンダ液圧ＰB が図において細線グラフ▲３▼で示す設計値に十分に近い高さとなる。これに対して、後続する通常操作域では、ブースタ１２の負圧室２４の負圧がエンジン負圧によって回復し、それによってブースタサーボ比ＲB も回復するため、全体サーボ比ＲTOT が過剰となり、破線グラフ▲２▼で示すように、ブレーキシリンダ液圧ＰB が細線グラフ▲３▼で示す設計値に対して過剰となってしまう。なお、同図の(a) のグラフは、ブレーキ操作力ＦB の時間的変化勾配が一定と仮定されて作成されているため、そのグラフは結局、ブレーキ操作力ＦB とブレーキシリンダ液圧ＰB （車体減速度Ｇに相当する）との関係をも表している。
【００６７】
そこで、本実施形態においては、ポンプサーボ比ＲP が操作速度ＶB が大きい場合には大きく、小さい場合には小さくなるように変化する可変値とされている。本実施形態においては、図１９に示すように、操作速度ＶB が基準値ＶTHより小さい通常操作域では、基準値ＲP0と等しくなるように決定される。ここに、基準値ＲP0は、従来のブレーキ装置におけると同じ値とされている。これに対して、操作速度ＶB が基準値ＶTHを超えた急操作域では、基準値ＲP0に対して勾配γで増加するように決定される。すなわち、
ＲP ＝ＲP0＋γ（ＶB −ＶTH）
なる式を用いて決定されるのである。ただし、このようにブレーキ操作状態を基準値ＶTHを基準にして２つの領域に明確に分割することは不可欠なことではなく、連続した関数によりポンプサーボ比ＲP を決定することは可能である。
【００６８】
図１８には、本実施形態におけるＥＣＵ２００のコンピュータにより実行される効き特性制御ルーチンが示されている。以下、本ルーチンを説明するが、第１実施形態における効き特性制御ルーチンと共通するステップについては簡単に説明する。
【００６９】
まず、Ｓ２０１において、前記Ｓ１におけると同様に、現在のマスタシリンダ液圧ＰM が検出される。次に、Ｓ２０２において、前記Ｓ２におけると同様に、現在の操作速度ＶB が演算される。続いて、Ｓ２０３において、前記Ｓ３におけると同様に、増圧開始基準値ＰTHが決定される。その後、Ｓ２０４において、検出されたマスタシリンダ液圧ＰM が決定された増圧開始基準値ＰTHより高いか否かが判定される。今回は高いと仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ２０５において、演算された操作速度ＶB が基準値ＶTHより大きいか否かが判定される。今回は大きいと仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ２０６において、ポンプサーボ比ＲP が上記の式を用いて、基準値ＲP0より大きい値に決定される。これに対して、今回は演算された操作速度ＶB が基準値ＶTHより大きくはないと仮定すれば、Ｓ２０５の判定がＮＯとなり、Ｓ２０７において、ポンプサーボ比ＲP が基準値ＲP0と等しい値に決定される。いずれの場合にも、その後、Ｓ２０８において、増圧制御が行なわれる。これに対して、今回は、検出されたマスタシリンダ液圧ＰM が決定された増圧開始基準値ＰTHより高くはないと仮定すれば、Ｓ２０４の判定がＮＯとなり、Ｓ２０９において、終了処理が行なわれる。以上で効き特性制御ルーチンの一回の実行が終了する。
【００７０】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、マスタシリンダ液圧センサ２０２と、ＥＣＵ２００のうち図１８のＳ２０２およびＳ２０３を実行する部分とが互いに共同して「増圧開始時期制御手段」の一例を構成し、マスタシリンダ液圧センサ２０２と、ＥＣＵ２００の図１８のＳ２０２，Ｓ２０５〜Ｓ２０７を実行する部分とが互いに共同して「増圧量制御手段」の一例を構成し、それら一例の「増圧開始時期制御手段」と一例の「増圧量制御手段」とがそれぞれ「関係変化抑制装置」を構成しているのである。
【００７１】
次に、本発明の第５実施形態であるブレーキ装置を説明する。ただし、本実施形態は最先の第１実施形態とソフトウェア構成のみが異なり、ハードウェア構成は共通であるため、ソフトウェア構成のみを詳細に説明し、ハードウェア構成については同一の符号を使用することによって詳細な説明を省略する。
【００７２】
ポンプ７４による増圧が必要であると判定されてそのポンプ７４に駆動信号が供給されてからポンプ７４が定常回転に至るまでに時間が必要であるが、このようなポンプ７４の応答遅れはブレーキシリンダ液圧ＰB の応答遅れとして現れる。また、ポンプ７４による目標増圧量は、本実施形態においては、マスタシリンダ液圧ＰM に応じてリニアで増加するため、マスタシリンダ液圧ＰM の時間的変化勾配が大きいほど、目標増圧量の時間的変化勾配が大きくなる。マスタシリンダ液圧ＰM の時間的変化勾配は、急ブレーキ操作時において通常ブレーキ操作時におけるより大きい。また、目標増圧量の時間的変化勾配が大きいほど、ポンプ７４の応答遅れを少なくすることが望ましい。
【００７３】
図２３の(a) には、ポンプ７４の応答遅れがブレーキシリンダ液圧ＰB に及ぼす影響が、急ブレーキ操作時と通常ブレーキ操作時とについてそれぞれ示されている。実線グラフ▲１▼は、急ブレーキ操作時に、ポンプ７４の応答遅れがないと仮定した場合のブレーキシリンダ液圧ＰB の時間的変化を示す。これに対して、破線グラフ▲２▼は、急ブレーキ操作時に、ポンプ７４の応答遅れがある場合のブレーキシリンダ液圧ＰB の時間的変化を示す。また、実線グラフ▲３▼は、通常ブレーキ操作時に、ポンプ７４の応答遅れがある場合のブレーキシリンダ液圧ＰB の時間的変化を示す。それらグラフから明らかなように、ブレーキシリンダ液圧ＰB は、通常ブレーキ操作時には、ポンプ７４の応答遅れの影響を急ブレーキ操作時ほどには受けない。
【００７４】
なお、グラフ▲１▼〜▲３▼は、ブレーキ操作力ＦB の時間的変化勾配が一定と仮定されて作成されているが、グラフ▲１▼および▲２▼とグラフ▲３▼とでは、その時間的変化勾配が異なるため、グラフの傾きも▲１▼および▲２▼と▲３▼とで異なっている。また、グラフ▲１▼および▲３▼はいずれも、ブレーキシリンダ液圧ＰB （車体減速度Ｇに相当する）がブレーキ操作力ＦB に応じてリニアで増加する関係をも表している。
【００７５】
それらの事情を背景として、本実施形態においては、圧力制御弁７０と流入制御弁１３２とについては、同図の(c) に実線グラフ▲４▼および▲４▼’で示すように、操作速度ＶB の大小を問わず、マスタシリンダ液圧ＰM が基準値Ｐ0 に到達したときに駆動信号の供給が開始される。これに対して、ポンプ７４については、同図の(b) に示すように、急ブレーキ操作時には、実線グラフ▲５▼で示すように、圧力制御弁７０および流入制御弁１３２への駆動信号供給開始に先行して駆動信号供給が開始され、一方、通常ブレーキ操作時には、破線グラフ▲５▼’で示すように、圧力制御弁７０および流入制御弁１３２への駆動信号供給開始とほぼ同期して駆動信号供給が開始される。
【００７６】
なお、同図の(a) のグラフには、急ブレーキ操作に起因したブースタ１２の負圧室２４の負圧低下の影響が考慮されてはいない。実際には、急ブレーキ操作時には、その負圧室２４の負圧低下の影響とポンプ７４の応答遅れの影響との双方により、全体サーボ比ＲTOT が低下してブレーキシリンダ液圧ＰB が低下することになるが、ここでは、説明を簡単にするために、ポンプ７４の応答遅れの影響のみを考慮することとする。
【００７７】
上記の作動を実現するために、圧力制御弁７０と流入制御弁１３２とについては、マスタシリンダ液圧ＰM が基準値Ｐ0 に到達したときに、駆動信号の供給が開始される。これに対して、ポンプモータ２１０については、マスタシリンダ液圧ＰM がポンプモータ開始液圧ＰPMに到達したときに、駆動信号の供給が開始される。ここに、ポンプモータ開始液圧ＰPMは、急ブレーキ操作時において通常ブレーキ操作時におけるより低くなるように決定され、急ブレーキ操作時において通常ブレーキ操作時におけるより容易にポンプ７４の作動開始が行なわれるようになっている。また、ポンプモータ開始液圧ＰPMは、本実施形態においては、図２２に示すように、操作速度ＶB が基準値ＶTH以下の通常操作域では、基準値Ｐ0 と等しくなるように決定される。一方、基準値ＶTHより大きい急操作域では、基準値Ｐ0 に対してリニアに、かつ、勾配ｋを有して減少するように決定される。すなわち、
ＰPM＝Ｐ0 −ｋ（ＶB −ＶTH）
なる式を用いて決定されるのである。
【００７８】
なお付言すれば、基準値Ｐ0 は、前記通常値Ｐ1 と等しい値としたり、前記増圧開始基準値ＰTHと等しい値とすることができる。急ブレーキ操作に起因した負圧室２４の負圧低下を考慮したり、エンジンの運転状態の変化に起因したエンジン負圧の低下を考慮して決定することができるのである。
【００７９】
図２１には、本実施形態におけるＥＣＵ２００のコンピュータにより実行される効き特性制御ルーチンが示されている。以下、本ルーチンを説明するが、第１実施形態における効き特性制御ルーチンと共通するステップについては簡単に説明する。
【００８０】
まず、Ｓ３０１において、前記Ｓ１におけると同様に、現在のマスタシリンダ液圧ＰM が検出される。次に、Ｓ３０２において、前記Ｓ２におけると同様に、現在の操作速度ＶB が演算される。続いて、Ｓ３０３において、演算された操作速度ＶB が基準値ＶTHより大きいか否かが判定される。今回は大きいと仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ３０４において、ポンプモータ開始液圧ＰPMが、上記の式を用いて基準値Ｐ0 より低い高さに決定される。これに対して、今回は、演算された操作速度ＶB が基準値ＶTHより大きくはないと仮定すれば、Ｓ３０３の判定がＮＯとなり、Ｓ３０５において、ポンプモータ開始液圧ＰPMが基準値Ｐ0 と等しい高さに決定される。
【００８１】
いずれの場合にも、その後、Ｓ３０６において、検出されたマスタシリンダ液圧ＰM が決定されたポンプモータ開始液圧ＰPMより高いか否かが判定される。今回は高いと仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ３０７において、ポンプモータ２１０がＯＮにされ、続いて、Ｓ３０８において、検出されたマスタシリンダ液圧ＰM が基準値Ｐ0 より高いか否かが判定される。今回は高くはないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ３０９において、新たなマスタシリンダ液圧ＰM が検出され、再び、Ｓ３０８が実行される。それらＳ３０８およびＳ３０９の実行が繰り返されるうちに、最新のマスタシリンダ液圧ＰM が基準値Ｐ0 より高くなれば、Ｓ３０８の判定がＹＥＳとなり、Ｓ３１０において、圧力制御弁３１０がＯＮにされ、続いて、Ｓ３１１において、流入制御弁１３２がＯＮにされる。
【００８２】
これに対して、今回は、検出されたマスタシリンダ液圧ＰM が決定されたポンプモータ開始液圧ＰPMより高くはないと仮定すれば、Ｓ３０６の判定がＮＯとなり、Ｓ３１２において、終了処理が行なわれる。以上で効き特性制御ルーチンの一回の実行が終了する。
【００８３】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、マスタシリンダ液圧センサ２０２と、ＥＣＵ２００のうち図２１のＳ３０２〜Ｓ３０７を実行する部分とが互いに共同して「ポンプ作動開始時期制御手段」の一例を構成し、その一例の「ポンプ作動開始時期制御手段」が「関係変化抑制装置」を構成しているのである。
【００８４】
以上、本発明のいくつかの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明したが、これらの他にも、特許請求の範囲を逸脱することなく、当業者の知識に基づいて種々の変形，改良を施した形態で実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態であるブレーキ装置を示す系統図である。
【図２】図１における圧力制御弁を拡大して示す断面図である。
【図３】図２の圧力制御弁におけるソレノイド電流値Ｉとソレノイド吸引力Ｆ1 との関係を示すグラフである。
【図４】上記ブレーキ装置のソフトウェア構成を示すブロック図である。
【図５】図４のＥＣＵのコンピュータにより実行される効き特性制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】その効き特性制御ルーチンの内容を説明するためのグラフである。
【図７】その効き特性制御ルーチンにおける操作速度ＶB と増圧開始基準値ＰTHとの関係を示すグラフである。
【図８】図５におけるＳ５の詳細を増圧制御ルーチンとして示すフローチャートである。
【図９】その増圧制御ルーチンにおけるマスタシリンダ液圧ＰM と目標差圧ΔＰとの関係を示すグラフである。
【図１０】その増圧制御ルーチンにおける目標差圧ΔＰとソレノイド吸引力Ｆ1 とソレノイド電流値Ｉとの関係を示すグラフである。
【図１１】図５におけるＳ６の詳細を終了処理ルーチンとして示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第２実施形態であるブレーキ装置のソフトウェア構成を示すブロック図である。
【図１３】図１２のＥＣＵのコンピュータにより実行される効き特性制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第３実施形態であるブレーキ装置のソフトウェア構成を示すブロック図である。
【図１５】図１４のＥＣＵのコンピュータにより実行される効き特性制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１６】その効き特性制御ルーチンの内容を説明するためのグラフである。
【図１７】その効き特性制御ルーチンの内容を説明するためのグラフである。
【図１８】本発明の第４実施形態であるブレーキ装置のＥＣＵのコンピュータにより実行される効き特性制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１９】その効き特性制御ルーチンにおける操作速度ＶB とポンプサーボ比ＲP との関係を示すグラフである。
【図２０】その効き特性制御ルーチンの内容を説明するためのグラフである。
【図２１】本発明の第５実施形態であるブレーキ装置のＥＣＵのコンピュータにより実行される効き特性制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図２２】その効き特性制御ルーチンにおける操作速度ＶB とポンプモータ開始液圧ＰPMとの関係を示すグラフである。
【図２３】その効き特性制御ルーチンの内容を説明するためのグラフである。
【符号の説明】
１０ ブレーキペダル
１２ バキュームブースタ
１４ マスタシリンダ
５０ ブレーキ
６０ ブレーキシリンダ
７０ 圧力制御弁
７４ ポンプ
１３２ 流入制御弁
２００ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
２０２ マスタシリンダ液圧センサ
２２０ 操作ストロークセンサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、マスタシリンダとバキュームブースタとを備えた車両用のブレーキ装置に関するものであり、特に、バキュームブースタの能力低下をマスタシリンダとは別の液圧源により補償可能なブレーキ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特開平９−３０３８５号公報には上記ブレーキ装置の一従来例が記載されている。これは、(a) ブレーキ操作部材と、(b) 入力された力により液圧を発生させるマスタシリンダと、(c) ブレーキ操作部材の操作力を助勢してマスタシリンダに入力するバキュームブースタと、(d) マスタシリンダと液通路により接続され、その液通路から供給された液圧により作動するブレーキシリンダを有し、車輪の回転を抑制するブレーキと、(e) ブレーキ操作時に、マスタシリンダとは別の液圧源により、ブレーキシリンダの液圧をマスタシリンダの液圧より高い液圧に増圧する増圧装置とを含むブレーキ装置である。ここに、バキュームブースタは、エンジン吸気管等、負圧源に接続された負圧室とその負圧室と大気とに選択的に連通させられる変圧室との差圧によってブレーキ操作部材の操作力を助勢してマスタシリンダに入力するように構成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題，課題解決手段，作用および発明の効果】
ブレーキ操作部材が操作されれば、バキュームブースタの作動によって負圧室の負圧が消費される（大気圧に近づく）一方、その消費分の負圧が負圧源により補償されるが、ブレーキ操作が素早く行なわれた場合には、負圧源による補償が消費に追いつくことができず、その結果、負圧室の負圧が低下する（大気圧に近づく）。負圧室の負圧が低下すると、バキュームブースタの実際の助勢限界点も低下する。
【０００４】
このような急ブレーキ操作時特性をバキュームブースタが有するにもかかわらず、上記従来技術においては、ブレーキ操作速度を考慮して増圧装置が制御されるようにはなっていない。そのため、その従来技術には、増圧装置によるブレーキシリンダの増圧時に、ブレーキ操作力と車体減速度との関係がブレーキ操作速度に応じて変化してしまい、十分には良好なブレーキ操作フィーリングが得られないという問題があった。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景としてなされたものであり、その課題は、ブレーキ操作フィーリングがブレーキ操作速度の影響を受けずに済むブレーキ装置を提供することにある。
【０００６】
この課題は下記態様によって解決される。なお、以下の説明において、本発明の各態様を、それぞれに項番号を付して請求項と同じ形式で記載する。各項に記載の特徴を組み合わせて採用することの可能性を明示するためである。
【０００７】
(1) ブレーキ操作部材と、
入力された力により液圧を発生させるマスタシリンダと、
前記ブレーキ操作部材の操作力を助勢して前記マスタシリンダに入力するバキュームブースタと、
前記マスタシリンダと液通路により接続され、その液通路から供給された液圧により作動するブレーキシリンダを有し、車輪の回転を抑制するブレーキと、
ブレーキ操作時に、前記マスタシリンダとは別の液圧源により、前記ブレーキシリンダの液圧をマスタシリンダの液圧より高い液圧に増圧する増圧装置と
を含むブレーキ装置において、
前記増圧装置に、
前記マスタシリンダの液圧またはそのマスタシリンダの液圧と１対１に対応する物理量である、マスタシリンダ圧関連量が、前記バキュームブースタの実際の助勢限界点に対応するマスタシリンダ圧関連量である増圧開始基準値に達した後に、前記ブレーキシリンダの液圧を、車体減速度が前記ブレーキ操作部材の操作力の増加に対して前記バキュームブースタの助勢限界前と同じ勾配で増加するように増圧させる手段と、
前記増圧開始基準値を、前記ブレーキ操作部材の操作速度が大きい場合に小さい場合より小さい値にする増圧開始基準値決定手段を備えた増圧開始時期制御手段を含み、前記ブレーキシリンダの増圧時に、前記ブレーキ操作部材の操作力と車体減速度との関係がブレーキ操作部材の操作速度に応じて変化することを抑制する関係変化抑制装置と
を設けたことを特徴とするブレーキ装置〔請求項１〕。
この装置によれば、操作力と車体減速度との関係がブレーキ操作速度に応じて変化することが抑制されるため、ブレーキ操作フィーリングがブレーキ操作速度の影響を受けることを抑制し得る。
この装置においては、増圧開始基準値がブレーキ操作速度が大きい場合に小さい場合より小さい値に決定される。増圧開始がより早期に行なわれるのであり、ブレーキ操作部材の操作速度が大きく、負圧室の負圧が低下し、バキュームブースタの助勢限界点が低下すれば、それに応じた早い時期に増圧が開始される。したがって、この装置によれば、急ブレーキ操作時にバキュームブースタが助勢限界に到達したにもかかわらず増圧が開始されないために前記関係が変化してブレーキ操作フィーリングが悪化するという事態の発生を回避できる。
(2) さらに、前記マスタシリンダ液圧関連量と前記ブレーキ操作部材の操作速度またはその操作速度と１対１に対応する物理量である操作速度関連量とを検出するために使用されるそれらに共通のセンサを含む(1) 項に記載のブレーキ装置。
(3) 前記増圧装置が、(a) 前記操作速度に関連する量を検出する操作速度関連量センサと、(b) 前記マスタシリンダの液圧に関連する量を検出するマスタシリンダ液圧関連量センサと、(c) 前記マスタシリンダ液圧関連量の検出値に基づき、前記マスタシリンダ液圧が増圧開始基準値に到達した場合に、前記増圧装置に前記ブレーキシリンダの増圧を開始させる増圧開始手段とを含む (1) 項または (2) 項に記載のブレーキ装置。
前項に記載のブレーキ装置においては、マスタシリンダ液圧またはそれの関連量と操作速度またはそれの関連量とを検出することが必要であり、それら２種類の物理量は互いに異なる２種類のセンサを用いて検出することが可能である。この場合に、それら２種類の物理量が共通のセンサにより検出されるようにすれば、センサ数の節減によって装置コストの低減化が可能となる。
「操作速度関連量」は、ブレーキ操作部材の操作速度そのものとしたり、その操作速度と１対１に対応する物理量、例えば、ブレーキ操作部材の操作力，操作ストロークまたは操作位置の時間的変化速度，マスタシリンダ液圧の時間的変化速度等とすることができる。したがって、「操作速度関連量センサ」は、ブレーキ操作部材の操作力，操作ストロークまたは操作位置を検出する操作力センサ，操作ストロークセンサまたは操作位置センサを含み、その検出値の時間的変化速度を操作速度関連量とする形式としたり、マスタシリンダ液圧を検出するマスタシリンダ液圧センサを含み、その検出値の時間的変化速度を操作速度関連量とする形式とすることができる。
また「マスタシリンダ液圧関連量」は、マスタシリンダ液圧そのものとしたり、そのマスタシリンダ液圧と１対１に対応する物理量、例えば、ブレーキ操作部材の操作力，操作ストロークまたは操作位置，車体減速度等とすることができる。したがって、「マスタシリンダ液圧関連量センサ」は、マスタシリンダ液圧センサとしたり、操作力センサ，操作ストロークセンサまたは操作位置センサとしたり、車体減速度センサとすることができる。車体減速度センサは、車体減速度そのものを検出する形式としたり、検出した車速の時間微分値を車体減速度とする形式とすることができる。
(4) 前記増圧装置が、さらに、(a) 車両のエンジンの回転数を検出するエンジン回転数センサと、(b) 前記エンジンのスロットルの開度を検出するスロットル開度センサとを含み、かつ、前記増圧開始基準値決定手段が、前記操作速度関連量の検出値のみならず、前記エンジン回転数およびスロットル開度の検出値にも基づいて決定する手段を含む(1) ないし (3) 項のいずれか１つに記載のブレーキ装置。
(5) 前記バキュームブースタが、負圧源としてのエンジン吸気管に接続された負圧室とその負圧室と大気とに選択的に連通させられる変圧室との差圧により作動させられるものであり、前記増圧開始基準値決定手段が、(a) 前記エンジン回転数およびスロットル開度の検出値に基づき、前記エンジンの運転状態に応じて前記負圧室の圧力が変動する第１変動量を推定する第１圧力変動量推定手段と、(b) 前記操作速度関連量の検出値に基づき、前記操作速度に応じて前記負圧室の圧力が変動する第２変動量を推定する第２圧力変動量推定手段と、(c) 前記増圧開始基準値の初期値に対して前記第１および第２変動量の推定値の影響を考慮することにより、増圧開始基準値の今回値を決定する今回値決定手段とを含む(4) 項に記載のブレーキ装置。
(6) 前記関係変化抑制装置が、前記増圧装置が前記ブレーキシリンダの液圧を前記マスタシリンダの液圧より増圧する量を、前記操作速度が大きい場合において小さい場合におけるより増加させる増圧量制御手段を含む(1) ないし(5) 項のいずれかに記載のブレーキ装置〔請求項２〕。
この装置においては、急ブレーキ操作に起因した負圧室の負圧低下によるバキュームブースタの能力低下が、ブレーキ操作速度に応じて、すなわち、負圧の低下分に応じて補償されるため、ブレーキ操作速度が大きい場合にその補償が不足することも、ブレーキ操作速度が小さい場合にその補償が過剰になることも抑制される。
(7) 前記増圧装置が、前記液通路の途中に設けられた流通制御弁を有するとともに、前記液通路のうちその流通制御弁と前記ブレーキシリンダとの間の部分に吐出側が接続されたポンプを前記別の液圧源として有し、かつ、流通制御弁により少なくともブレーキシリンダから前記マスタシリンダへ向かう作動液の流れを阻止した状態でポンプによりブレーキシリンダの液圧をマスタシリンダの液圧より高い液圧に増圧するポンプ型増圧装置を含み、前記関係変化抑制装置が、前記操作速度が基準値より大きい場合に、前記ポンプの作動開始時期を、前記流通制御弁の作動開始時期より早めるポンプ作動開始時期制御手段を含む(1) ないし(6) 項のいずれかに記載のブレーキ装置〔請求項３〕。
この装置においては、ポンプの応答遅れが特に問題となる場合、すなわち、ブレーキ操作速度が大きい場合に、流通制御弁の作動開始に先行してポンプの作動が開始させられる。したがって、この装置によれば、ブレーキ操作速度が大きい場合に、ポンプの応答遅れがブレーキシリンダ液圧に与える影響が少なくなり、その結果、操作力と車体減速度との関係がブレーキ操作速度に応じて変化することが抑制される。
(8)前記流通制御弁が、(a) 前記ブレーキシリンダの液圧の高さから前記マスタシリンダの液圧の高さを引き算した差圧が大きくなろうとすれば、相互に離間することにより、ブレーキシリンダからマスタシリンダへ向かう作動液の流れを許容し、一方、前記差圧が小さければ、相互に密着することにより、前記流れを阻止する弁子および弁座と、(b) 磁気力によりそれら弁子と弁座とを相互に接近する向きに付勢するとともにその磁気力を連続的に変化させることにより、それら弁子と弁座とが相互に離間し始めるときの前記差圧を連続的に制御する連続的差圧制御装置とを有する圧力制御弁を含み、かつ、前記ポンプが、前記液通路のうちその圧力制御弁と前記ブレーキシリンダとの間の部分に吐出側が接続されている(7) 項に記載のブレーキ装置。
(9)前記流通制御弁が、開位置と閉位置との２位置に電磁的に切り換わる２位置弁を含む(7) 項または (8)項に記載のブレーキ装置。
(10)前記増圧装置が、前記２位置弁を、常には開位置にあり、前記増圧の開始に伴って開位置から閉位置に切り換わり、増圧中は閉位置に維持され、増圧の終了に伴って閉位置から開位置に切り換わるように制御する２位置弁制御手段を含む(9)項に記載のブレーキ装置。
(11)前記増圧装置が、前記ポンプの吐出量を制御することにより、前記ブレーキシリンダの液圧のマスタシリンダの液圧からの増圧量を可変に制御するポンプ吐出量制御手段を含む(10)項に記載のブレーキ装置。
(12)前記増圧装置が、さらに、前記ポンプを駆動するモータを含み、前記ポンプ吐出量制御手段が、そのモータをデューティ制御することにより、前記ポンプの吐出量を制御するモータデューティ制御手段を含む(11)項に記載のブレーキ装置。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のさらに具体的な実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明する。
【０００９】
図１には、本発明の第１実施形態であるブレーキ装置が示されている。このブレーキ装置はブレーキペダル１０をブレーキ操作部材として備えており、そのブレーキペダル１０はバキュームブースタ１２（以下、単に「ブースタ」という）を介してマスタシリンダ１４に連結されている。
【００１０】
ブースタ１２は、よく知られた構造であるため、簡単に説明する。ブースタ１２は、中空のハウジング２０を備えており、そのハウジング２０内の空間はダイヤフラム付きのパワーピストン２２により、マスタシリンダ１４の側の負圧室２４とブレーキペダル１０の側の変圧室２６とに仕切られている。負圧室２４は、負圧源としてのエンジン吸気管２８に接続されている。変圧室２６は、図示しない弁機構により、負圧室２４と大気とに選択的に連通させられる。
【００１１】
マスタシリンダ１４も、よく知られた構造であるため、簡単に説明する。マスタシリンダ１４は、タンデム型であり、ハウジングに２つの加圧ピストンが互いに直列にかつ各々摺動可能に嵌合され、それにより、ハウジング内に各加圧ピストンの前方において２つの加圧室が互いに独立して形成されている。マスタシリンダ１４は、ブレーキペダル１０の踏力であるブレーキ操作力に応じてそれら加圧室にそれぞれ等しい高さの液圧を機械的に発生させる。
【００１２】
このブレーキ装置は前後２系統式であり、マスタシリンダ１４の一方の加圧室には、左右前輪のそれぞれのブレーキ５０を作動させるブレーキシリンダ６０が接続されている。ブレーキ５０はディスク式またはドラム式とすることができる。また、図示しないが、他方の加圧室には、左右後輪のそれぞれのブレーキを作動させるブレーキシリンダが接続されている。前輪ブレーキ系統と後輪ブレーキ系統とは構成が共通するため、以下、前輪ブレーキ系統のみを図１に基づいて代表的に説明し、後輪ブレーキ系統の説明を省略する。
【００１３】
マスタシリンダ１４は主通路６４により左前輪ＦＬのブレーキシリンダ６０と右前輪ＦＲのブレーキシリンダ６０とに接続されている。主通路６４は、マスタシリンダ１４から延び出た後に二股状に分岐させられており、１本の基幹通路６６と２本の分岐通路６８とが互いに接続されて構成されている。基幹通路６６の途中には圧力制御弁７０が設けられている。各分岐通路６８の先端にはブレーキシリンダ６０が接続されている。主通路６４のうち圧力制御弁７０とブレーキシリンダ６０との間の部分にはポンプ通路７２が接続され、その途中にポンプ７４が設けられている。
【００１４】
図２には、圧力制御弁７０が拡大して示されている。圧力制御弁７０は、マスタシリンダ１４とブレーキシリンダ６０との差圧を電磁的に制御する形式である。圧力制御弁７０は、図示しないハウジングと、主通路６４におけるマスタシリンダ側とブレーキシリンダ側との間における作動液の流通状態を制御する弁子８０およびそれが着座すべき弁座８２と、それら弁子８０および弁座８２の相対移動を制御する磁気力を発生させるソレノイド８４とを有している。
【００１５】
この圧力制御弁７０においては、ソレノイド８４が励磁されない非作用状態（ＯＦＦ状態）では、スプリング８６の弾性力によって弁子８０が弁座８２から離間させられ、それにより、主通路６４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における双方向の作動液の流れが許容され、その結果、ブレーキ操作が行われれば、ブレーキシリンダ６０がマスタシリンダ１４と等圧で変化させられる。このブレーキ操作中、弁子８０には、弁座８２から離間する向きに力が作用するため、ソレノイド８４が励磁されない限り、マスタシリンダ液圧すなわちブレーキシリンダ液圧が高くなっても、弁子８０が弁座８２に着座してしまうことはない。すなわち、圧力制御弁７０は常開弁なのである。
【００１６】
これに対し、ソレノイド８４が励磁される作用状態（ＯＮ状態）では、ソレノイド８４の磁気力によりアーマチュア８８が吸引され、そのアーマチュア８８と一体的に移動する可動部材としての弁子８０が固定部材としての弁座８２に着座させられる。このとき、弁子８０には、ソレノイド８４の磁気力に基づく吸引力Ｆ1 と、ブレーキシリンダ液圧とマスタシリンダ液圧との差に基づく力Ｆ2 とスプリング８６の弾性力Ｆ3 との和とが互いに逆向きに作用する。力Ｆ2 の大きさは、ブレーキシリンダ液圧の高さからマスタシリンダ液圧の高さを引き算した差圧と、弁子８０がブレーキシリンダ液圧を受ける実効受圧面積との積で表される。
【００１７】
ソレノイド８４が励磁される作用状態（ＯＮ状態）であって、ポンプ７４の吐出圧すなわちブレーキシリンダ液圧がそれほど増加せず、
Ｆ2 ≦Ｆ1 −Ｆ3
なる式で表される関係が成立する領域では、弁子８０が弁座８２に着座し、ポンプ７４からの作動液がマスタシリンダ１４に逃げることが阻止され、ポンプ７４の吐出圧が増加し、ブレーキシリンダ６０にマスタシリンダ１４より高い液圧が発生させられる。これに対し、ポンプ７４の吐出圧すなわちブレーキシリンダ液圧がさらに増加し、
Ｆ2 ＞Ｆ1 −Ｆ3
なる式で表される関係が成立しようとする領域では、弁子８０が弁座８２から離間し、ポンプ７４からの作動液がマスタシリンダ１４に逃がされ、その結果、ポンプ７４の吐出圧すなわちブレーキシリンダ液圧がそれ以上増加することが阻止される。このようにしてブレーキシリンダ６０には、スプリング８６の弾性力Ｆ3 を無視すれば、マスタシリンダ液圧に対してソレノイド吸引力Ｆ1 に基づく差圧分高い液圧が発生させられることになる。
【００１８】
また、圧力制御弁７０は、図３にグラフで表されているように、ソレノイド８４の磁気力である吸引力Ｆ1 の大きさがソレノイド８４の励磁電流Ｉの大きさに応じてリニアに変化するように設計されている。
【００１９】
この圧力制御弁７０には図１に示すように、バイパス通路９２が設けられており、そのバイパス通路９２の途中にバイパス弁９４が逆止弁として設けられている。万が一、ブレーキペダル１０の踏み込み時に圧力制御弁７０内の可動部材に生ずる流体力により圧力制御弁７０が閉じてしまったり、圧力制御弁７０が機械的にロックして閉じたままになってしまった場合でも、マスタシリンダ１４からブレーキシリンダ６０へ向かう作動液の流れが確保されるようにするためである。
【００２０】
各分岐通路６８の途中には、ポンプ通路７２との接続点よりブレーキシリンダ６０の側において、常開の電磁開閉弁である保持弁１００が設けられている。保持弁１００は、励磁されて閉状態となり、その状態で、ポンプ７４からブレーキシリンダ６０へ向かう作動液の流れを阻止し、それにより、ブレーキシリンダ液圧が保持される状態を実現する。各保持弁１００にはバイパス通路１０２が接続され、各バイパス通路１０２には作動液戻り用のバイパス弁１０４が逆止弁として設けられている。
【００２１】
各分岐通路６８のうち保持弁１００とブレーキシリンダ６０との間の部分からリザーバ通路１０６が延びてリザーバ１０８に至っている。各リザーバ通路１０６の途中には常閉の電磁開閉弁である減圧弁１１０が設けられている。減圧弁１１０は、励磁されて開状態となり、その状態では、ブレーキシリンダ６０からリザーバ１０８へ向かう作動液の流れを許容し、それより、ブレーキシリンダ液圧が減圧される状態を実現する。
【００２２】
リザーバ１０８は、ハウジングにリザーバピストン１１２が実質的に気密かつ摺動可能に嵌合されて構成されるとともに、その嵌合によりリザーバピストン１１２の前方に形成されたリザーバ室１１４において作動液を付勢手段としてのスプリング１１６によって圧力下に収容するものである。リザーバ室１１４は前記ポンプ通路７２により前記主通路６４に接続されている。
【００２３】
ポンプ通路７２はポンプ７４により吸入通路１２０と吐出通路１２２とに仕切られており、それら通路１２０，１２２には、共に逆止弁である吸入弁１２４と吐出弁１２６とがそれぞれ設けられている。ポンプ通路７２にはさらに、ダンパ室１２８とオリフィス１２９とが互いに直列にポンプ７４の吐出側に設けられており、それにより、ポンプ７４の脈動が軽減される。
【００２４】
吸入通路１２０のうち吸入弁１２４とリザーバ１０８との間の部分は、補給通路１３０により、主通路６４のうちマスタシリンダ１４と圧力制御弁７０との間の部分に接続されている。補給通路１３０の途中には、常閉の電磁開閉弁である流入制御弁１３２が設けられている。流入制御弁１３２は、ポンプ７４の作動時に、そのポンプ７４が作動液をリザーバ１０８から汲み上げることが必要であって、マスタシリンダ１４から汲み上げることが適当でない場合には閉状態、マスタシリンダ１４から汲み上げることが必要である場合には開状態となるように、後述のＥＣＵにより制御される。吸入通路１２０のうち補給通路１３０との接続点とリザーバ１０８との間の部分に逆止弁１３４が設けられている。この逆止弁１３４は、流入制御弁１３２の開状態で作動液がマスタシリンダ１４からリザーバ１０８に流入することを阻止するために設けられている。よって、この逆止弁１３４により、マスタシリンダ１４からの作動液が高圧のままでポンプ７４に吸入されることが保証される。なお、前記リザーバ通路１０６と吸入通路１２０との接続点は、その逆止弁１３４とリザーバ１０８との間に設けられている。
【００２５】
以上、このブレーキ装置のハードウェア構成を説明したが、次に、ソフトウェア構成を図４に基づいて説明する。ただし、同図には、ソフトウェア構成のうち前輪ブレーキ系統に関する部分のみが代表的に示されている。
【００２６】
このブレーキ装置は、電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」と略称する）２００を備えている。ＥＣＵ２００は、ＣＰＵ，ＲＯＭおよびＲＡＭを含むコンピュータを主体として構成されており、そのＲＯＭに記憶されている効き特性制御ルーチンおよびアンチロック制御ルーチンがＣＰＵによりＲＡＭを使用しつつ実行されることにより、効き特性制御とアンチロック制御とが実行される。「効き特性制御」は、ブースタ１２に助勢限界があることを考慮し、ブースタ１２の助勢限界の前後を問わず、車体減速度Ｇがブレーキ操作力ＦB に対して同じ勾配で増加するようにそれらブレーキ操作力ＦB と車体減速度Ｇとの関係であるブレーキの効き特性を制御することをいう。また、「アンチロック制御」は、よく知られているように、車両制動時に各輪のロック傾向が過大にならないように各輪のブレーキシリンダ液圧を制御することをいう。本実施形態においては、アンチロック制御中、ポンプ７４により作動液がブレーキ回路内を還流させられる。そして、本実施形態においては、ブレーキ操作中、そのポンプ７４を利用して効き特性制御が行われる。すなわち、本実施形態においては、同じポンプ７４が効き特性制御とアンチロック制御とで共用されるようになっているのである。
【００２７】
ＥＣＵ２００の入力側には、マスタシリンダ液圧センサ２０２と車輪速センサ２０４とが接続されている。マスタシリンダ液圧センサ２０２は、マスタシリンダ１４またはそれと等圧の作動液を収容する部分に設けられ、マスタシリンダ液圧の高さを規定するマスタシリンダ液圧信号を出力する。車輪速センサ２０４は、各輪毎に設けられ、各輪の車輪速を規定する車輪速信号を出力する。
【００２８】
一方、ＥＣＵ２００の出力側には、前記ポンプ７４を駆動するポンプモータ２１０が接続され、そのポンプモータ２１０の駆動回路にモータ駆動信号が出力される。ＥＣＵ２００の出力側にはさらに、前記圧力制御弁７０のソレノイド８４，保持弁１００，減圧弁１１０および流入制御弁１３２の各ソレノイド２１２も接続されている。圧力制御弁７０のソレノイド８４には、そのソレノイド８４の磁気力をリニアに制御するための電流制御信号が出力され、一方、保持弁１００，減圧弁１１０および流入制御弁１３２の各ソレノイド２１２にはそれぞれ、ソレノイド２１２をＯＮ／ＯＦＦ駆動するためのＯＮ／ＯＦＦ駆動信号が出力される。
【００２９】
図５には、効き特性制御ルーチンがフローチャートで表されている。以下、本ルーチンを説明するが、まず、概略的に説明する。
【００３０】
図６には、ブレーキ操作力ＦB とブレーキシリンダ液圧ＰB （車体減速度Ｇに相当する）との関係が複数、各グラフで表されている。図において▲１▼で示す実線グラフは、効き特性制御を実行させない状態で、ブレーキペダル１０が通常の速度で操作された場合の関係を示すものである。この場合には、グラフの勾配すなわちブレーキ操作フィーリングが図においてＡで示す助勢限界点（死点）を超えた後に低下する。これに対して、▲２▼で示す実線グラフは、効き特性制御を実行させた状態で、ブレーキペダル１０が通常の速度で操作された場合の関係を示すものである。この場合には、グラフの勾配すなわちブレーキ操作フィーリングが図において助勢限界点（死点ともいう）Ａを超えた後にも低下せず、助勢限界の前後で安定したブレーキ操作フィーリングが実現される。また、▲３▼で示す破線グラフは、効き特性制御を実行させない状態で、ブレーキペダル１０が素早く操作された場合の関係を示すものである。この場合には、助勢限界点ＢがＡより低下する。また、▲４▼で示す破線グラフは、マスタシリンダ液圧ＰM が助勢限界点Ａに相当する通常値Ｐ1 （固定値）に到達したときからブレーキシリンダ６０の増圧を開始する形式の効き特性制御を実行させた状態で、ブレーキペダル１０が素早く操作された場合の関係を示すものである。この場合には、ブレーキシリンダ６０の増圧が実際の助勢限界点Ｂへの到達時期より遅い時期Ｃに開始される。そのため、この場合には、実際の助勢限界点Ｂへの到達の前後でグラフが不連続となり、実際の助勢限界点Ｂを堺にしてブレーキ操作フィーリングが互いに異なってしまう。
【００３１】
この問題を解決するために、本実施形態においては、ブレーキペダル１０の操作速度が大きい場合にも、ブースタ１２が実際に助勢限界点に到達した時期から確実に増圧が開始されることを目的として、操作速度が大きい場合には、小さい場合におけるより早期に増圧開始が行なわれるように、増圧開始基準値ＰTHが変更される。通常ブレーキ操作時には通常値Ｐ1 と等しいが、急ブレーキ操作時にはその通常値Ｐ1 より小さく、かつ、操作速度に応じて変化するように変更されるのである。そして、本実施形態においては、増圧開始基準値ＰTHが、操作速度ＶB に基づき、
ＰTH＝Ｐ1 −αＶB
なる式を用いて決定される。この式において「α」は実験的に設定された定数である。また、この式において「−αＶB 」の項は、ブースタ１２の助勢限界点が操作速度ＶB に応じて通常値Ｐ1 から変動する量を表している。
【００３２】
図７には、それら操作速度ＶB と増圧開始基準値ＰTHとの関係の一例がグラフで示されている。本実施形態においては、増圧開始基準値ＰTHが操作速度ＶB に対してリニアに、かつ、勾配αを有して変化するように設計されている。しかし、そのように設計することは不可欠なことではなく、曲線的な関係としたり、階段的な関係とすることができる。
【００３３】
次に、この効き特性制御ルーチンの内容を図５に基づいて具体的に説明する。本ルーチンは、運転者により車両のイグニションスイッチがＯＮ状態に操作された後、繰り返し実行される。各回の実行時にはまず、ステップＳ１（以下、単に「Ｓ１」で表す。他のステップについても同じとする）において、現在のマスタシリンダ液圧ＰM が検出される。具体的には、まず、マスタシリンダ液圧センサ２０２からマスタシリンダ液圧信号が取り込まれ、次に、その取り込まれた信号に基づいて現在のマスタシリンダ液圧ＰM が演算される。
【００３４】
次に、Ｓ２において、現在の操作速度ＶB が演算される。具体的には、マスタシリンダ液圧ＰM の今回演算値ＰM (n) （現在値）から前回演算値ＰM (n-1) （本ルーチンの前回の実行時に検出されたマスタシリンダ液圧ＰM ）が引き算され、その値が本ルーチンの実行周期Δｔで割り算され、さらに、その値に適当な係数ｍが掛け算され、その値の絶対値が現在の操作速度ＶB とされる。すなわち、現在の操作速度ＶB は、
ＶB ＝｜ｍ｛（ＰM (n) −ＰM (n-1) ）／Δｔ｝｜
なる式で演算されるのである。
【００３５】
続いて、Ｓ３において、増圧開始基準値ＰTHが決定される。具体的には、現在の操作速度ＶB に基づき、前述の、
ＰTH＝Ｐ1 −αＶB
なる式を用いて決定される。ここに「Ｐ1 」および「α」はいずれも定数である。
【００３６】
その後、Ｓ４において、検出されたマスタシリンダ液圧ＰM が決定された増圧開始基準値ＰTHより高いか否かが判定される。ブースタ１２が助勢限界点に到達したためにブレーキシリンダ液圧ＰB をマスタシリンダ液圧ＰM より増圧することが必要であるか否かが判定されるのである。今回はその必要があると仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ５において、増圧制御が行なわれる。
【００３７】
図８には、その増圧制御の詳細が増圧制御ルーチンとしてフローチャートで表されている。まず、Ｓ２１において、ブレーキシリンダ液圧ＰB をマスタシリンダ液圧ＰM より増圧すべき増圧量すなわち目標差圧ΔＰが演算される。マスタシリンダ液圧ＰM と目標差圧ΔＰとの関係がＲＯＭに記憶されており、その関係に従ってマスタシリンダ液圧ＰM の現在値に対応する目標差圧ΔＰが演算されるのである。図９には、マスタシリンダ液圧ＰM と目標差圧ΔＰとの関係がグラフで示されている。目標差圧ΔＰは、ブースタ１２の助勢限界後にもブレーキシリンダ液圧ＰB がブレーキ操作力ＦP に対して助勢限界前と同じ勾配で増加するように設計されている。
【００３８】
次に、Ｓ２２において、演算された目標差圧ΔＰに応じ、圧力制御弁７０のソレノイド８４に供給すべき電流値Ｉが演算される。目標差圧ΔＰとソレノイド電流値Ｉとの関係がＲＯＭに記憶されており、その関係に従って目標差圧ΔＰに対応するソレノイド電流値Ｉが演算されるのである。図１０には、目標差圧ΔＰとソレノイド電流値Ｉとの関係の一例として、目標差圧ΔＰとソレノイド電流値Ｉとを直接に対応させるのではなくソレノイド吸引力Ｆ1 を媒介として間接に対応させる関係が示されている。目標差圧ΔＰとソレノイド吸引力Ｆ1 との関係と、ソレノイド吸引力Ｆ1 とソレノイド電流値Ｉとの関係とがそれぞれ示されているのである。
【００３９】
続いて、Ｓ２３において、圧力制御弁７０のソレノイド８４に、演算された電流値Ｉで電流が供給されることにより、電流制御が行われる。その後、Ｓ２４において、流入制御弁１３２のソレノイド２１２にそれをＯＮにする信号が出され、続いて、Ｓ２５において、ポンプモータ２１０にそれをＯＮにする信号が出される。これにより、ポンプ７４によりマスタシリンダ１４から高圧の作動液が汲み上げられるとともに、その作動液が各ブレーキシリンダ６０に吐出され、その結果、マスタシリンダ１４よりマスタシリンダ液圧ＰM に応じた高さだけ高い液圧が各ブレーキシリンダ６０に発生させられる。以上で増圧制御ルーチンの一回の実行が終了し、以上で効き特性制御ルーチンの一回の実行も終了する。
【００４０】
これに対して、検出されたマスタシリンダ液圧ＰM が決定された増圧開始基準値ＰTHより高くはない場合には、Ｓ４の判定がＮＯとなり、Ｓ６において、終了処理が行なわれる。
【００４１】
図１１には、その終了処理の詳細が終了処理ルーチンとしてフローチャートで表されている。まず、Ｓ４１において、圧力制御弁７０のソレノイド８４がＯＦＦにされ、次に、Ｓ４２において、流入制御弁１３２のソレノイド２１２がＯＦＦにされ、続いて、Ｓ４３において、ポンプモータ２１０がＯＦＦにされる。以上で終了処理ルーチンの一回の実行が終了し、以上で効き特性制御ルーチンの一回の実行も終了する。
【００４２】
以上、効き特性制御ルーチンを図面に基づいて説明したが、以下、アンチロック制御ルーチンを説明する。
【００４３】
アンチロック制御ルーチンは、車輪速センサ２０４により各輪の車輪速および車体の走行速度を監視しつつ、保持弁１００は開状態、減圧弁１１０は閉状態とする増圧状態，保持弁１００も減圧弁１１０も閉状態とする保持状態および保持弁１００は閉状態、減圧弁１１０は開状態とする減圧状態を選択的に実現することにより、車両制動時に各輪がロックすることを防止する。アンチロック制御ルーチンは、アンチロック制御中ポンプモータ２１０を作動させ、ポンプ７４によりリザーバ１０８から作動液を汲み上げて主通路６４に戻す。
【００４４】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、ポンプ７４と圧力制御弁７０と流入制御弁１３２とマスタシリンダ液圧センサ２０２とが互いに共同して「増圧装置」を構成し、ポンプ７４が「別の液圧源」を構成し、マスタシリンダ液圧センサ２０２と、ＥＣＵ２００のうち図５のＳ２およびＳ３を実行する部分とが互いに共同して「増圧開始時期制御手段」の一例を構成し、その一例の「増圧開始時期制御手段」が「関係変化抑制装置」を構成しているのである。
【００４５】
次に、本発明の第２実施形態であるブレーキ装置を説明する。ただし、本実施形態は先の第１実施形態とソフトウェア構成のみが異なり、ハードウェア構成は共通であるため、ソフトウェア構成のみを詳細に説明し、ハードウェア構成については同一の符号を使用することによって詳細な説明を省略する。
【００４６】
第１実施形態においては、操作速度ＶB がマスタシリンダ液圧ＰM の検出値を実質的に時間に関して微分することによって取得されるようになっているが、本実施形態においては、ブレーキペダル１０の操作ストロークＳB の検出値を実質的に時間に関して微分することによって取得される。
【００４７】
そのため、本実施形態においては、図１２に示すように、操作ストロークＳB を検出する操作ストロークセンサ２２０が追加されている。操作ストロークセンサ２２０は、ブレーキペダル１０の回動に応じて直線運動する部材のストロークを操作ストロークＳB として検出する形式としたり、ブレーキペダル１０の回動に応じて回転する部材の回転位置を操作ストロークＳB として検出する形式とすることができる。
【００４８】
図１３には、本実施形態におけるＥＣＵ２００のコンピュータにより実行される効き特性制御ルーチンが示されている。以下、本ルーチンを説明するが、第１実施形態における効き特性制御ルーチンと共通するステップについては簡単に説明する。
【００４９】
まず、Ｓ１０１において、前記Ｓ１におけると同様に、現在のマスタシリンダ液圧ＰM が検出される。次に、Ｓ１０２において、現在の操作ストロークＳB が検出される。具体的には、操作ストロークセンサ２２０から操作ストローク信号が取り込まれ、その取り込まれた信号に基づいて現在の操作ストロークＳB が演算される。続いて、Ｓ１０３において、現在の操作速度ＶB が演算される。具体的には、操作ストロークＳB の今回演算値ＳB (n) から前回演算値ＳB (n-1) が引き算され、その値が本ルーチンの実行周期Δｔで割り算され、さらに、その値に適当な係数ｎが掛け算され、その値の絶対値が現在の操作速度ＶB とされる。すなわち、現在の操作速度ＶB は、
ＶB ＝｜ｎ｛（ＳB (n) −ＳB (n-1) ）／Δｔ｝｜
なる式で演算されるのである。
【００５０】
続いて、Ｓ１０４において、前記Ｓ３におけると同様に、増圧開始基準値ＰTHが決定される。その後、Ｓ１０５において、検出されたマスタシリンダ液圧ＰM が決定された増圧開始基準値ＰTHより高いか否かが判定される。今回は高いと仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ１０６において、増圧制御が行なわれる。これに対して、今回は、検出されたマスタシリンダ液圧ＰM が決定された増圧開始基準値ＰTHより高くはないと仮定すれば、Ｓ１０５の判定がＮＯとなり、Ｓ１０７において、終了処理が行なわれる。以上で効き特性制御ルーチンの一回の実行が終了する。
【００５１】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、操作ストロークセンサ２２０と、ＥＣＵ２００のうち図１３のＳ１０２〜Ｓ１０４を実行する部分とが互いに共同して「増圧開始時期制御手段」の一例を構成し、その一例の「増圧開始時期制御手段」が「関係変化抑制装置」を構成しているのである。
【００５２】
次に、本発明の第３実施形態であるブレーキ装置を説明する。ただし、本実施形態は最先の第１実施形態とソフトウェア構成のみが異なり、ハードウェア構成は共通であるため、ソフトウェア構成のみを詳細に説明し、ハードウェア構成については同一の符号を使用することによって詳細な説明を省略する。
【００５３】
第１実施形態においては、通常値Ｐ1 が固定値とされている。操作速度ＶB が同じであれば、ブースタ１２の助勢限界点も同じになると仮定されているからである。しかし、操作速度ＶB が同じでも、エンジンの運転状態が異なればエンジンの吸気管２８の負圧（以下、「エンジン負圧」という）が異なる。図１６に示すように、エンジンのクランクシャフトの回転数（以下、単に「エンジン回転数」という）が増加するにつれてエンジン負圧が上昇し（負圧傾向が強くなり）、また、図１７に示すように、吸気管２８内に設けられたスロットルバルブの開度（以下、単に「スロットル開度」という）が増加するにつれてエンジン負圧が低下する（負圧傾向が弱くなる）。そして、エンジン負圧が異なればブースタ１２の負圧室２４の圧力も異なり、ひいては、ブースタ１２の助勢限界点も異なる。
【００５４】
そこで、本実施形態においては、通常値Ｐ1 が固定値ではなく、エンジン負圧に応じた可変値とされている。さらに、本実施形態においては、通常値Ｐ1 が、ブレーキ操作時であるという条件下でエンジンが通常示す運転状態でブレーキペダル１０が通常の速度で操作された場合にブースタ１２が助勢限界に至るときのマスタシリンダ液圧ＰM に設定されている。その上で、エンジンの運転状態が通常のものとは異なることに起因して実際の助勢限界点がその通常値Ｐ1 から変動する量が第１変動量として取得される。さらに、ブレーキペダル１０の操作速度ＶB が通常のものとは異なることに起因して実際の助勢限界点がその通常値Ｐ1 から変動する量が第２変動量として取得され、そして、それら通常値Ｐ1 と第１および第２変動量とから総合的に実際の助勢限界点が推定されて増圧開始基準値ＰTHが決定される。また、本実施形態においては、エンジンの運転状態がスロットル開度とエンジン回転数とに基づいて検出される。
【００５５】
そのため、本実施形態においては、図１４に示すように、スロットル開度ＴS を検出するスロットル開度センサ２４０と、エンジン回転数ＲS を検出するエンジン回転数センサ２４２とが第１実施形態に対して追加されている。
【００５６】
図１５には、本実施形態におけるＥＣＵ２００のコンピュータにより実行される効き特性制御ルーチンが示されている。以下、本ルーチンを説明するが、第１実施形態における効き特性制御ルーチンと共通するステップについては簡単に説明する。
【００５７】
まず、Ｓ１６１において、前記Ｓ１におけると同様に、現在のマスタシリンダ液圧ＰM が検出される。次に、Ｓ１６２において、前記Ｓ２におけると同様に、現在の操作速度ＶB が演算される。続いて、Ｓ１６３において、現在のスロットル開度ＴS が検出される。スロットル開度センサ２４０からのスロットル開度信号に基づき、現在のスロットル開度ＴS が演算されるのである。その後、Ｓ１６４において、現在のエンジン回転数ＲS が検出される。エンジン回転数センサ２４２からのエンジン回転数信号に基づき、現在のエンジン回転数ＲS が演算されるのである。続いて、Ｓ１６５において、増圧開始基準値ＰTHが決定される。具体的には、通常値Ｐ1 とスロットル開度ＴS とエンジン回転数ＲS と操作速度ＶB とに基づき、
ＰTH＝Ｐ1 −β1 ＴS ＋β2 ＲS −αＶB
なる式を用いて演算される。この式において「−β1 ＴS ＋β2 ＲS 」の項は上記第１変動量を表し、また、「−αＶB 」の項は上記第２変動量を表している。また、「β1 」は、図１７のグラフの勾配、「β2 」は、図１６のグラフの勾配を表している。
【００５８】
その後、Ｓ１６６において、検出されたマスタシリンダ液圧ＰM が決定された増圧開始基準値ＰTHより高いか否かが判定される。今回は高いと仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ１６７において、増圧制御が行なわれる。これに対して、今回は、検出されたマスタシリンダ液圧ＰM が決定された増圧開始基準値ＰTHより高くはないと仮定すれば、Ｓ１６６の判定がＮＯとなり、Ｓ１６８において、終了処理が行なわれる。以上で効き特性制御ルーチンの一回の実行が終了する。
【００５９】
なお付言すれば、本実施形態においては、エンジンの運転状態がスロットル開度ＴS とエンジン回転数ＲS との双方によって検出されるようになっているが、いずれかのみによって検出することが可能である。
【００６０】
さらに付言すれば、本実施形態においては、スロットル開度センサ２４０とエンジン回転数センサ２４２とはそもそも、エンジン制御またはトランスミッション制御に設けられたものであり、よって、それらセンサ２４０，２４２はポンプ７４による効き特性制御に流用されているのである。
【００６１】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、マスタシリンダ液圧センサ２０２とスロットル開度センサ２４０とエンジン回転数センサ２４２と、ＥＣＵ２００のうち図１５のＳ１６２〜Ｓ１６５を実行する部分とが互いに共同して「増圧開始時期制御手段」の一例を構成し、その一例の「増圧開始時期制御手段」が「関係変化抑制装置」を構成しているのである。
【００６２】
次に、本発明の第４実施形態であるブレーキ装置を説明する。ただし、本実施形態は最先の第１実施形態とソフトウェア構成のみが異なり、ハードウェア構成は共通であるため、ソフトウェア構成のみを詳細に説明し、ハードウェア構成については同一の符号を使用することによって詳細な説明を省略する。
【００６３】
第１実施形態においては、急ブレーキ操作時には、通常ブレーキ操作時におけるより早い時期にポンプ７４によるブレーキシリンダ６０の増圧開始が行なわれるようになっている。
【００６４】
一方、この種のブレーキ装置においては、ポンプ７４がブレーキシリンダ液圧ＰB をマスタシリンダ液圧ＰM より増圧する機能を有することに着目すれば、ポンプ７４をブースタとみなすことができ、そのような状況下では、ブースタ１２のサーボ比ＲB とポンプ７４のサーボ比ＲP との積により、ブレーキ操作力ＦB とブレーキシリンダ液圧ＰB との関係、すなわち、ブレーキ装置全体のサーボ比ＲTOT を表すことができる。
【００６５】
急ブレーキ操作時には、ポンプ７４による増圧開始時期を早めるのみならず、ポンプサーボ比ＲP を大きくすることが望ましい。急ブレーキ操作時には、通常ブレーキ操作時におけるより、実際のブースタサーボ比ＲB が低下してしまい、それをポンプサーボ比ＲP によって補償することが望ましいからである。そのため、ポンプサーボ比ＲP を、急ブレーキ操作時であるか通常ブレーキ操作時であるかを問わず、従来のブレーキ装置におけるより大きく設定することが考えられる。しかし、このようにしたのでは、通常ブレーキ操作時に全体サーボ比ＲTOT が過剰となってブレーキシリンダ液圧ＰB が過剰となってしまう。
【００６６】
この問題は、一連の急ブレーキ操作においては、次のような問題として把握することができる。
急ブレーキ操作といっても、その操作中、操作速度ＶB が常に高いわけではなく、図２０の(b) に示すように、最大値を超えた後には低下して通常値に至るのが一般的である。そのため、急ブレーキ操作においては、操作速度ＶB が高い急操作域では、全体サーボ比ＲTOT が適正となり、同図の(a) に破線グラフ▲２▼で示すように、ブレーキシリンダ液圧ＰB が図において細線グラフ▲３▼で示す設計値に十分に近い高さとなる。これに対して、後続する通常操作域では、ブースタ１２の負圧室２４の負圧がエンジン負圧によって回復し、それによってブースタサーボ比ＲB も回復するため、全体サーボ比ＲTOT が過剰となり、破線グラフ▲２▼で示すように、ブレーキシリンダ液圧ＰB が細線グラフ▲３▼で示す設計値に対して過剰となってしまう。なお、同図の(a) のグラフは、ブレーキ操作力ＦB の時間的変化勾配が一定と仮定されて作成されているため、そのグラフは結局、ブレーキ操作力ＦB とブレーキシリンダ液圧ＰB （車体減速度Ｇに相当する）との関係をも表している。
【００６７】
そこで、本実施形態においては、ポンプサーボ比ＲP が操作速度ＶB が大きい場合には大きく、小さい場合には小さくなるように変化する可変値とされている。本実施形態においては、図１９に示すように、操作速度ＶB が基準値ＶTHより小さい通常操作域では、基準値ＲP0と等しくなるように決定される。ここに、基準値ＲP0は、従来のブレーキ装置におけると同じ値とされている。これに対して、操作速度ＶB が基準値ＶTHを超えた急操作域では、基準値ＲP0に対して勾配γで増加するように決定される。すなわち、
ＲP ＝ＲP0＋γ（ＶB −ＶTH）
なる式を用いて決定されるのである。ただし、このようにブレーキ操作状態を基準値ＶTHを基準にして２つの領域に明確に分割することは不可欠なことではなく、連続した関数によりポンプサーボ比ＲP を決定することは可能である。
【００６８】
図１８には、本実施形態におけるＥＣＵ２００のコンピュータにより実行される効き特性制御ルーチンが示されている。以下、本ルーチンを説明するが、第１実施形態における効き特性制御ルーチンと共通するステップについては簡単に説明する。
【００６９】
まず、Ｓ２０１において、前記Ｓ１におけると同様に、現在のマスタシリンダ液圧ＰM が検出される。次に、Ｓ２０２において、前記Ｓ２におけると同様に、現在の操作速度ＶB が演算される。続いて、Ｓ２０３において、前記Ｓ３におけると同様に、増圧開始基準値ＰTHが決定される。その後、Ｓ２０４において、検出されたマスタシリンダ液圧ＰM が決定された増圧開始基準値ＰTHより高いか否かが判定される。今回は高いと仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ２０５において、演算された操作速度ＶB が基準値ＶTHより大きいか否かが判定される。今回は大きいと仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ２０６において、ポンプサーボ比ＲP が上記の式を用いて、基準値ＲP0より大きい値に決定される。これに対して、今回は演算された操作速度ＶB が基準値ＶTHより大きくはないと仮定すれば、Ｓ２０５の判定がＮＯとなり、Ｓ２０７において、ポンプサーボ比ＲP が基準値ＲP0と等しい値に決定される。いずれの場合にも、その後、Ｓ２０８において、増圧制御が行なわれる。これに対して、今回は、検出されたマスタシリンダ液圧ＰM が決定された増圧開始基準値ＰTHより高くはないと仮定すれば、Ｓ２０４の判定がＮＯとなり、Ｓ２０９において、終了処理が行なわれる。以上で効き特性制御ルーチンの一回の実行が終了する。
【００７０】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、マスタシリンダ液圧センサ２０２と、ＥＣＵ２００のうち図１８のＳ２０２およびＳ２０３を実行する部分とが互いに共同して「増圧開始時期制御手段」の一例を構成し、マスタシリンダ液圧センサ２０２と、ＥＣＵ２００の図１８のＳ２０２，Ｓ２０５〜Ｓ２０７を実行する部分とが互いに共同して「増圧量制御手段」の一例を構成し、それら一例の「増圧開始時期制御手段」と一例の「増圧量制御手段」とがそれぞれ「関係変化抑制装置」を構成しているのである。
【００７１】
次に、本発明の第５実施形態であるブレーキ装置を説明する。ただし、本実施形態は最先の第１実施形態とソフトウェア構成のみが異なり、ハードウェア構成は共通であるため、ソフトウェア構成のみを詳細に説明し、ハードウェア構成については同一の符号を使用することによって詳細な説明を省略する。
【００７２】
ポンプ７４による増圧が必要であると判定されてそのポンプ７４に駆動信号が供給されてからポンプ７４が定常回転に至るまでに時間が必要であるが、このようなポンプ７４の応答遅れはブレーキシリンダ液圧ＰB の応答遅れとして現れる。また、ポンプ７４による目標増圧量は、本実施形態においては、マスタシリンダ液圧ＰM に応じてリニアで増加するため、マスタシリンダ液圧ＰM の時間的変化勾配が大きいほど、目標増圧量の時間的変化勾配が大きくなる。マスタシリンダ液圧ＰM の時間的変化勾配は、急ブレーキ操作時において通常ブレーキ操作時におけるより大きい。また、目標増圧量の時間的変化勾配が大きいほど、ポンプ７４の応答遅れを少なくすることが望ましい。
【００７３】
図２３の(a) には、ポンプ７４の応答遅れがブレーキシリンダ液圧ＰB に及ぼす影響が、急ブレーキ操作時と通常ブレーキ操作時とについてそれぞれ示されている。実線グラフ▲１▼は、急ブレーキ操作時に、ポンプ７４の応答遅れがないと仮定した場合のブレーキシリンダ液圧ＰB の時間的変化を示す。これに対して、破線グラフ▲２▼は、急ブレーキ操作時に、ポンプ７４の応答遅れがある場合のブレーキシリンダ液圧ＰB の時間的変化を示す。また、実線グラフ▲３▼は、通常ブレーキ操作時に、ポンプ７４の応答遅れがある場合のブレーキシリンダ液圧ＰB の時間的変化を示す。それらグラフから明らかなように、ブレーキシリンダ液圧ＰB は、通常ブレーキ操作時には、ポンプ７４の応答遅れの影響を急ブレーキ操作時ほどには受けない。
【００７４】
なお、グラフ▲１▼〜▲３▼は、ブレーキ操作力ＦB の時間的変化勾配が一定と仮定されて作成されているが、グラフ▲１▼および▲２▼とグラフ▲３▼とでは、その時間的変化勾配が異なるため、グラフの傾きも▲１▼および▲２▼と▲３▼とで異なっている。また、グラフ▲１▼および▲３▼はいずれも、ブレーキシリンダ液圧ＰB （車体減速度Ｇに相当する）がブレーキ操作力ＦB に応じてリニアで増加する関係をも表している。
【００７５】
それらの事情を背景として、本実施形態においては、圧力制御弁７０と流入制御弁１３２とについては、同図の(c) に実線グラフ▲４▼および▲４▼’で示すように、操作速度ＶB の大小を問わず、マスタシリンダ液圧ＰM が基準値Ｐ0 に到達したときに駆動信号の供給が開始される。これに対して、ポンプ７４については、同図の(b) に示すように、急ブレーキ操作時には、実線グラフ▲５▼で示すように、圧力制御弁７０および流入制御弁１３２への駆動信号供給開始に先行して駆動信号供給が開始され、一方、通常ブレーキ操作時には、破線グラフ▲５▼’で示すように、圧力制御弁７０および流入制御弁１３２への駆動信号供給開始とほぼ同期して駆動信号供給が開始される。
【００７６】
なお、同図の(a) のグラフには、急ブレーキ操作に起因したブースタ１２の負圧室２４の負圧低下の影響が考慮されてはいない。実際には、急ブレーキ操作時には、その負圧室２４の負圧低下の影響とポンプ７４の応答遅れの影響との双方により、全体サーボ比ＲTOT が低下してブレーキシリンダ液圧ＰB が低下することになるが、ここでは、説明を簡単にするために、ポンプ７４の応答遅れの影響のみを考慮することとする。
【００７７】
上記の作動を実現するために、圧力制御弁７０と流入制御弁１３２とについては、マスタシリンダ液圧ＰM が基準値Ｐ0 に到達したときに、駆動信号の供給が開始される。これに対して、ポンプモータ２１０については、マスタシリンダ液圧ＰM がポンプモータ開始液圧ＰPMに到達したときに、駆動信号の供給が開始される。ここに、ポンプモータ開始液圧ＰPMは、急ブレーキ操作時において通常ブレーキ操作時におけるより低くなるように決定され、急ブレーキ操作時において通常ブレーキ操作時におけるより容易にポンプ７４の作動開始が行なわれるようになっている。また、ポンプモータ開始液圧ＰPMは、本実施形態においては、図２２に示すように、操作速度ＶB が基準値ＶTH以下の通常操作域では、基準値Ｐ0 と等しくなるように決定される。一方、基準値ＶTHより大きい急操作域では、基準値Ｐ0 に対してリニアに、かつ、勾配ｋを有して減少するように決定される。すなわち、
ＰPM＝Ｐ0 −ｋ（ＶB −ＶTH）
なる式を用いて決定されるのである。
【００７８】
なお付言すれば、基準値Ｐ0 は、前記通常値Ｐ1 と等しい値としたり、前記増圧開始基準値ＰTHと等しい値とすることができる。急ブレーキ操作に起因した負圧室２４の負圧低下を考慮したり、エンジンの運転状態の変化に起因したエンジン負圧の低下を考慮して決定することができるのである。
【００７９】
図２１には、本実施形態におけるＥＣＵ２００のコンピュータにより実行される効き特性制御ルーチンが示されている。以下、本ルーチンを説明するが、第１実施形態における効き特性制御ルーチンと共通するステップについては簡単に説明する。
【００８０】
まず、Ｓ３０１において、前記Ｓ１におけると同様に、現在のマスタシリンダ液圧ＰM が検出される。次に、Ｓ３０２において、前記Ｓ２におけると同様に、現在の操作速度ＶB が演算される。続いて、Ｓ３０３において、演算された操作速度ＶB が基準値ＶTHより大きいか否かが判定される。今回は大きいと仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ３０４において、ポンプモータ開始液圧ＰPMが、上記の式を用いて基準値Ｐ0 より低い高さに決定される。これに対して、今回は、演算された操作速度ＶB が基準値ＶTHより大きくはないと仮定すれば、Ｓ３０３の判定がＮＯとなり、Ｓ３０５において、ポンプモータ開始液圧ＰPMが基準値Ｐ0 と等しい高さに決定される。
【００８１】
いずれの場合にも、その後、Ｓ３０６において、検出されたマスタシリンダ液圧ＰM が決定されたポンプモータ開始液圧ＰPMより高いか否かが判定される。今回は高いと仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ３０７において、ポンプモータ２１０がＯＮにされ、続いて、Ｓ３０８において、検出されたマスタシリンダ液圧ＰM が基準値Ｐ0 より高いか否かが判定される。今回は高くはないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ３０９において、新たなマスタシリンダ液圧ＰM が検出され、再び、Ｓ３０８が実行される。それらＳ３０８およびＳ３０９の実行が繰り返されるうちに、最新のマスタシリンダ液圧ＰM が基準値Ｐ0 より高くなれば、Ｓ３０８の判定がＹＥＳとなり、Ｓ３１０において、圧力制御弁３１０がＯＮにされ、続いて、Ｓ３１１において、流入制御弁１３２がＯＮにされる。
【００８２】
これに対して、今回は、検出されたマスタシリンダ液圧ＰM が決定されたポンプモータ開始液圧ＰPMより高くはないと仮定すれば、Ｓ３０６の判定がＮＯとなり、Ｓ３１２において、終了処理が行なわれる。以上で効き特性制御ルーチンの一回の実行が終了する。
【００８３】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、マスタシリンダ液圧センサ２０２と、ＥＣＵ２００のうち図２１のＳ３０２〜Ｓ３０７を実行する部分とが互いに共同して「ポンプ作動開始時期制御手段」の一例を構成し、その一例の「ポンプ作動開始時期制御手段」が「関係変化抑制装置」を構成しているのである。
【００８４】
以上、本発明のいくつかの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明したが、これらの他にも、特許請求の範囲を逸脱することなく、当業者の知識に基づいて種々の変形，改良を施した形態で実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態であるブレーキ装置を示す系統図である。
【図２】図１における圧力制御弁を拡大して示す断面図である。
【図３】図２の圧力制御弁におけるソレノイド電流値Ｉとソレノイド吸引力Ｆ1 との関係を示すグラフである。
【図４】上記ブレーキ装置のソフトウェア構成を示すブロック図である。
【図５】図４のＥＣＵのコンピュータにより実行される効き特性制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】その効き特性制御ルーチンの内容を説明するためのグラフである。
【図７】その効き特性制御ルーチンにおける操作速度ＶB と増圧開始基準値ＰTHとの関係を示すグラフである。
【図８】図５におけるＳ５の詳細を増圧制御ルーチンとして示すフローチャートである。
【図９】その増圧制御ルーチンにおけるマスタシリンダ液圧ＰM と目標差圧ΔＰとの関係を示すグラフである。
【図１０】その増圧制御ルーチンにおける目標差圧ΔＰとソレノイド吸引力Ｆ1 とソレノイド電流値Ｉとの関係を示すグラフである。
【図１１】図５におけるＳ６の詳細を終了処理ルーチンとして示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第２実施形態であるブレーキ装置のソフトウェア構成を示すブロック図である。
【図１３】図１２のＥＣＵのコンピュータにより実行される効き特性制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第３実施形態であるブレーキ装置のソフトウェア構成を示すブロック図である。
【図１５】図１４のＥＣＵのコンピュータにより実行される効き特性制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１６】その効き特性制御ルーチンの内容を説明するためのグラフである。
【図１７】その効き特性制御ルーチンの内容を説明するためのグラフである。
【図１８】本発明の第４実施形態であるブレーキ装置のＥＣＵのコンピュータにより実行される効き特性制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１９】その効き特性制御ルーチンにおける操作速度ＶB とポンプサーボ比ＲP との関係を示すグラフである。
【図２０】その効き特性制御ルーチンの内容を説明するためのグラフである。
【図２１】本発明の第５実施形態であるブレーキ装置のＥＣＵのコンピュータにより実行される効き特性制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図２２】その効き特性制御ルーチンにおける操作速度ＶB とポンプモータ開始液圧ＰPMとの関係を示すグラフである。
【図２３】その効き特性制御ルーチンの内容を説明するためのグラフである。
【符号の説明】
１０ ブレーキペダル
１２ バキュームブースタ
１４ マスタシリンダ
５０ ブレーキ
６０ ブレーキシリンダ
７０ 圧力制御弁
７４ ポンプ
１３２ 流入制御弁
２００ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
２０２ マスタシリンダ液圧センサ
２２０ 操作ストロークセンサ
Claims (3)
- ブレーキ操作部材と、
入力された力により液圧を発生させるマスタシリンダと、
前記ブレーキ操作部材の操作力を助勢して前記マスタシリンダに入力するバキュームブースタと、
前記マスタシリンダと液通路により接続され、その液通路から供給された液圧により作動するブレーキシリンダを有し、車輪の回転を抑制するブレーキと、
ブレーキ操作時に、前記マスタシリンダとは別の液圧源により、前記ブレーキシリンダの液圧をマスタシリンダの液圧より高い液圧に増圧する増圧装置と
を含むブレーキ装置において、
前記増圧装置に、
前記マスタシリンダの液圧またはそのマスタシリンダの液圧と１対１に対応する物理量である、マスタシリンダ圧関連量が、前記バキュームブースタの実際の助勢限界点に対応するマスタシリンダ圧関連量である増圧開始基準値に達した後に、前記ブレーキシリンダの液圧を、車体減速度が前記ブレーキ操作部材の操作力の増加に対して前記バキュームブースタの助勢限界前と同じ勾配で増加するように増圧させる手段と、
前記増圧開始基準値を、前記ブレーキ操作部材の操作速度が大きい場合に小さい場合より小さい値にする増圧開始基準値決定手段を備えた増圧開始時期制御手段を含み、前記ブレーキシリンダの増圧時に、前記ブレーキ操作部材の操作力と車体減速度との関係がブレーキ操作部材の操作速度に応じて変化することを抑制する関係変化抑制装置と
を設けたことを特徴とするブレーキ装置。 - 前記関係変化抑制装置が、前記増圧装置が前記ブレーキシリンダの液圧を前記マスタシリンダの液圧より増圧する量を、前記操作速度が大きい場合において小さい場合におけるより増加させる増圧量制御手段を含む請求項１に記載のブレーキ装置。
- 前記増圧装置が、前記液通路の途中に設けられた流通制御弁を有するとともに、前記液通路のうちその流通制御弁と前記ブレーキシリンダとの間の部分に吐出側が接続されたポンプを前記別の液圧源として有し、かつ、流通制御弁により少なくともブレーキシリンダから前記マスタシリンダへ向かう作動液の流れを阻止した状態でポンプによりブレーキシリンダの液圧をマスタシリンダの液圧より高い液圧に増圧するポンプ型増圧装置を含み、前記関係変化抑制装置が、前記操作速度が基準値より大きい場合に、前記ポンプの作動開始時期を、前記流通制御弁の作動開始時期より早めるポンプ作動開始時期制御手段を含む請求項１または２に記載のブレーキ装置。
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