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JP6589785B2 - 車両用ブレーキシステム - Google Patents

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Description

本発明は、ブレーキ装置が発生させる制動力を制御可能な車両用ブレーキシステムに関する。
車両用ブレーキシステムには、(A)運転者によって操作されるブレーキ操作部材と、(B)そのブレーキ操作部材の操作に応じて制動力を発生させるブレーキ装置と、(C)ブレーキ操作部材の操作量を検出する操作量センサと、(D)ブレーキ装置が発生させる制動力を制御する制御装置とを備え、その制御装置が、操作量センサによって検出された操作量に基づいて、ブレーキ操作部材が操作状態(ON状態)と非操作状態(OFF状態)とのいずれの状態にあるかを認定する操作・非操作認定部を有し、その認定に基づいて制動力の制御を行うように構成されたものがある。そのような構成のブレーキシステムにおいては、ブレーキ操作に対して適切な大きさの制動力を遅れないように発生させるために、ON状態と認定する閾値およびOFF状態と認定する閾値を極小さな値に設定することが望ましいが、それらを小さくするほど、例えば、操作量センサのノイズ等によって、ハンチングが生じ易くなってしまう。下記特許文献1のシステムでは、そのようなハンチングを防止するために、ストロークが増加する際の制動力指令値と、減少する際の制動力指令値との間にヒステリシスを設けている。
特開2015−63151号公報
上記のようにヒステリシスを設けた場合、ON状態と認定する閾値をOFF状態と認定する閾値より大きくしなければならず、操作開始時のアイドルストロークが長くなることになり、ブレーキ操作における操作フィーリングへの影響が問題となる。そのような問題に対処することにより、車両用ブレーキシステムの実用性が向上すると考えられる。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高い車両用ブレーキシステムを提供することを課題とする。
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・非操作認定部が、(i)操作量が操作状態認定閾値を超えた時に、操作状態と認定し、(ii)操作量が非操作状態認定閾値未満の状態で第1設定時間以上経過した時に、非操作状態と認定するように構成される。そして、第1発明の車両用ブレーキシステムは、操作・非操作認定部が、前記操作量が前記操作状態認定閾値より大きな値に設定された第1設定時間短縮閾値を超えた時に、前記第1設定時間を短くし、前記操作量が前記非操作状態認定閾値未満の状態で、短くされた前記第1設定時間より長く設定された第2設定時間以上経過した時、前記第1設定時間を元に戻すように構成され、第2発明の車両用ブレーキシステムは、前記操作状態認定閾値と前記非操作状態認定閾値とが、同じ値とされる。
本発明の車両ブレーキシステムは、ハンチングを良好に抑えるとともに、操作状態認定閾値を比較的小さくしてアイドルストロークを短くすることで良好な操作フィーリングを得ることが可能となる。
発明の態様
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明(以下、「請求可能発明」という場合がある)の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載,実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から何某かの構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
なお、以下の各項において、(1)項と(3)項とを併せたものが請求項1に相当し、請求項1に(2)項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項2に、請求項1または請求項2に(5)項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項3に、請求項3に(6)項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項4に、(1)項と(2)項とを併せたものが請求項5に、それぞれ相当する。
(1)(A)運転者によって操作されるブレーキ操作部材と、(B)そのブレーキ操作部材の操作に応じて制動力を発生させるブレーキ装置と、(C)前記ブレーキ操作部材の操作量を検出する操作量センサと、(D)前記ブレーキ装置が発生させる制動力を制御する制御装置とを備えた車両用ブレーキシステムであって、
前記制御装置が、
前記ブレーキ操作部材が操作状態と非操作状態とのいずれの状態にあるかを認定する操作・非操作認定部を有し、その認定に基づいて前記ブレーキ装置が発生させる制動力の制御を行うように構成され、
前記操作・非操作認定部が、
(i)前記操作量が操作状態認定閾値を超えた時に、前記操作状態と認定し、(ii)前記操作量が非操作状態認定閾値未満の状態で第1設定時間以上経過した時に、前記非操作状態と認定するように構成された車両用ブレーキシステム。
本項に記載の態様における車両用ブレーキシステムは、ブレーキ装置が発生させる制動力を制御可能なものであればよく、例えば、ブレーキ操作部材に加えられる操作力に依らず、ブレーキ装置が発生させる制動力を制御可能な構成のものや、ブレーキ操作部材に加えられる操作力と、アクチュエータが発生させる力(アシスト力)との両者に依存して、ブレーキ装置が発生させる制動力を制御可能な構成のものを採用することができる。
そして、本項に記載のブレーキシステムは、操作状態と非操作状態とのいずれの状態にあるかを認定し、その認定に基づいて制動力の制御を行う構成のものを前提としている。具体的には、例えば、操作状態にあると認定されている間、ブレーキ装置が発生させる制動力あるいはアシスト力の制御を実行するような構成のシステムや、操作量に基づいて決定された制動力を、操作状態にあると認定されている間、発生させるような構成のシステムを採用することができる。
なお、操作状態を、運転者によってブレーキ操作がなされている状態と、非操作状態を、運転者によってブレーキ操作がなされていない状態と考えることができる。また、操作状態を、制動力やアシスト力の発生を許容する状態と、非操作状態を、制動力やアシスト力の発生を禁止する状態と考えることもできる。上記のような構成とされたブレーキシステムにおいては、操作状態と非操作状態との認定を適切に行うことによって、操作量に対して実際に発生する制動力の大きさを、適切な大きさに制御することができると考えられる。
本項に記載の車両用ブレーキシステムは、操作状態と非操作状態との認定方法に特徴を有するものであり、ハンチングを防止するために、操作量が非操作状態認定閾値未満となっても設定時間未満では非操作状態と認定されないようになっている。その第1設定時間は、プログラムの実行間隔や、操作量センサのノイズの周波数等に比べて、比較的長い時間であることが望ましく、具体的には、例えば、1.0sec程度とすることができる。なお、従来からハンチングを防止するために、操作状態と認定する閾値(操作状態認定閾値)を、非操作状態と認定する閾値(非操作状態認定閾値)よりも大きくする方法、つまりヒステリシスを設ける方法があるが、本項に記載のブレーキシステムによれば、操作状態認定閾値と非操作状態認定閾値との大小関係を限定する必要がないため、上記従来の方法を用いたシステムに比較して、操作状態認定閾値を小さくすることが可能であり、ブレーキ操作のアイドルストロークを短くすることが可能である。つまり、本項に記載の車両用ブレーキシステムは、上記従来の方法を用いたシステムに比較して、操作フィーリングを向上させることが可能である。
なお、操作状態認定閾値および非操作状態認定閾値の大小関係は、特に限定されないが、例えば、操作状態認定閾値が非操作状態認定閾値より小さい場合を考えた場合、検出される操作量が、それら操作状態認定閾値と非操作状態認定閾値との間で変動しているような状況下において、操作状態と非操作状態とが繰り返し切り替わってしまうこととなる。そのことを防ぐためには、操作状態認定閾値は、非操作状態認定閾値以上であることが望ましい。
(2)前記操作状態認定閾値と前記非操作状態認定閾値とが、同じ値とされた(1)項に記載の車両用ブレーキシステム。
本項に記載の態様は、操作状態認定閾値と非操作状態認定閾値との大小関係を限定した態様であり、両者を同じ値とした態様である。先に述べたように、例えば、操作状態認定閾値が非操作状態認定閾値より小さい場合を考えた場合、例えば、操作量センサのノイズ等によって、検出される操作量が、それら操作状態認定閾値と非操作状態認定閾値との間で変動しているような状況下において、操作状態と非操作状態とが繰り返し切り替わってしまうこととなる。そのことを防ぐとう観点からすれば、操作状態認定閾値は、非操作状態認定閾値以上であることが望ましい。また、ブレーキ操作のアイドルストロークを短くするという観点からすれば、操作状態認定閾値は小さいことが望ましい。つまり、本項に記載の態様は、それら2つの観点を考慮した望ましい態様となっている。
(3)前記操作・非操作認定部が、
前記操作量が前記操作状態認定閾値より大きな値に設定された第1設定時間短縮閾値を超えた時に、前記第1設定時間を短くし、
前記操作量が前記非操作状態認定閾値未満の状態で、短くされた前記第1設定時間より長く設定された第2設定時間以上経過した時、前記第1設定時間を元に戻すように構成された(1)項または(2)項に記載の車両用ブレーキシステム。
例えば、第1設定時間が短縮されない場合、運転者によるブレーキ操作が行なわれて、その操作が実際には終了していたとしても、第1設定時間が経過するまでは非操作状態と認定されない。つまり、運転者によるブレーキ操作が実際には終了した後も、制動力0を目標とする制動力の制御が行われることになるため、実際に制動力が0となるまでにその制御によって時間がかかる虞がある。しかしながら、明らかに運転者のブレーキ操作であると判断できた場合であって、その後ブレーキペダル10が戻され、ブレーキ操作が終了した場合には、制動力の制御を終了して速やかに制動力を0とすべく、非操作状態の認定が行われることが望ましい。本項に記載の態様によれば、操作量が比較的大きくなって、明らかに運転者によって操作がなされたと判断できるような場合には、ブレーキ操作部材が戻されると、速やかに非操作状態と認定され、速やかに制動力を0とすることが可能である。
例えば、第1設定時間が短縮されない場合、運転者によるブレーキ操作が終了した後、第1設定時間が経過する前に、運転者によって再度ブレーキ操作が行われると、一度も非操作状態と認定されることなく、操作状態が継続することとなってしまう。本項に記載の態様によれば、短い時間間隔で運転者によって再度ブレーキ操作が行われたような場合であっても、操作状態と非操作状態とを確実に認定し、制動力の制御を適切に実行することができる。
また、本項に記載の態様においては、操作量が非操作状態認定閾値未満の状態で第2設定時間経過すると、短くされていた第1設定時間が元に戻され、再びハンチングが防止されることとなる。また、第2設定時間は、短くされた第1設定時間より長くされているため、第2設定時間が経過する前に、第1設定時間が戻されることはなく、短くされた第1設定時間経過時に確実に非操作状態と認定される。
(4)前記第2設定時間が、短くされる前の前記第1設定時間より短い時間に設定された(3)項に記載の車両用ブレーキシステム。
第1設定時間が短くされた後、早急にハンチングを防止する状態に戻されることが望ましいため、第2設定時間は、短くされる前の第1設定時間より短い時間とされることが望ましい。本項に記載の態様は、第2設定時間に限定を加えた態様であり、その望ましい態様となっている。
(5)前記操作状態認定閾値を第1操作状態認定閾値と定義した場合において、その第1操作状態認定閾値より大きな値の第2操作状態認定閾値が設定されており、
前記操作・非操作認定部が、
前記操作量が前記第1操作状態認定閾値より大きな値に設定された第1閾値認定禁止閾値を超えた場合に、前記操作量が前記第1操作状態認定閾値を超えた時における前記操作状態の認定を禁止するとともに、
前記操作量が前記第2操作状態認定閾値を超えた時に、前記操作状態と認定するように構成された(3)項または(4)項に記載の車両用ブレーキシステム。
本項に記載の態様は、操作量が第1設定時間短縮閾値を超えた時に第1設定時間を短くする態様を前提としている。その態様においては、例えば、操作量センサによって検出される操作量が第1操作状態認定閾値付近で変動するような状況下において、非操作状態と認定された直後に、再び、操作状態と認定される虞がある。本項に記載の態様は、操作量が第1閾値認定禁止閾値を超えて、例えば、明らかに運転者によって再びブレーキ操作がなされたと判断できた場合に、操作量が第1操作状態認定閾値を超えた時における操作状態の認定が禁止される。そのため、非操作状態と認定された直後に、再び、操作状態と認定されるような事態を回避することが可能である。
なお、本項に記載の態様においては、第2操作状態認定閾値を超えると、ただちに、操作状態と認定される。つまり、本項の態様は、ハンチングを防止しつつ、例えば、明らかに運転者によって再びブレーキ操作がなされたと判断できた時には、ただちに、操作状態と認定するような構成とすることができる。
(6)前記操作・非操作認定部が、
前記操作量が前記第1操作状態認定閾値を超えた時における前記操作状態の認定が禁止された後、前記操作量が前記非操作状態認定閾値未満の状態が設定時間以上経過した場合に、前記操作量が前記第1操作状態認定閾値を超えた時における前記操作状態の認定の禁止を解除するように構成された (5)項に記載の車両用ブレーキシステム。
本項に記載の態様は、先に述べた操作量が第1操作状態認定閾値を超えた時における操作状態の認定の禁止を解除するタイミングを限定した態様である。その認定が禁止された状態は、アイドルストロークが長い状態となっているため、非操作状態と認定された直後に、再び操作状態と認定されることは防止しつつ、その認定の禁止が早期に解除されることが望ましい。ここで、非操作状態と認定された直後に、運転者によってブレーキ操作がなされた場合を考える。運転者によりブレーキ操作の速度が速ければ、そのブレーキ操作におけるアイドルストローク範囲において制動力が出ていないことを、運転者は感じ難い。しかしながら、運転者によるブレーキ操作の速度が遅くなると、そのブレーキ操作におけるアイドルストローク範囲において制動力が出ていないことを、運転者が感じ易くなる。そのことを考慮して、例えば、本項に記載の「設定時間」は、比較的操作速度が速い操作に対してのみとなるように設定することが可能である。
(7)前記操作状態認定閾値を第1操作状態認定閾値と定義した場合において、その第1操作状態認定閾値より大きな値の第2操作状態認定閾値が設定されており、
前記操作・非操作認定部が、
前記非操作状態と認定された直後に、前記操作量が前記第1操作状態認定閾値を超えた状態となっても、その状態が設定時間以上経過するまでは前記操作状態の認定を行わず、前記操作量が前記第2操作状態認定閾値を超えた時に、前記操作状態と認定するように構成された(3)項または(4)項に記載の車両用ブレーキシステム。
本項に記載の態様は、先に述べた操作量が第1操作状態認定閾値を超えた時における操作状態の認定を禁止する態様と同様に、操作量センサによって検出される操作量が第1操作状態認定閾値付近で変動するような状況下において、非操作状態と認定された直後に、再び、操作状態と認定されるような事態を回避することができる。そして、本項に記載の態様においては、第2操作状態認定閾値を超えると、ただちに、操作状態と認定される。つまり、本項の態様は、ハンチングを防止しつつ、例えば、明らかに運転者によって再びブレーキ操作がなされたと判断できた時に、ただちに、操作状態と認定するように構成することができる。
また、本項に記載の態様は、先に述べた操作量が第1操作状態認定閾値を超えた時における操作状態の認定の禁止を解除する態様と同様に、非操作状態と認定された直後に、再び操作状態と認定されることは防止しつつ、操作量が第1操作状態認定閾値を超えた時における操作状態の認定が行われる状態に早期に復帰させることが望ましい。また、先に述べた操作量が第1操作状態認定閾値を超えた時における操作状態の認定の禁止を解除する態様と同様に、本項に記載の「設定時間」も、比較的操作速度が速い操作に対してのみとなるように設定することが可能である。
請求可能発明の実施例である車両用ブレーキシステムの概略図である。 操作量の変化に対して操作状態と非操作状態との認定を行う例を示す図である。 操作量の変化に対して操作状態と非操作状態との認定を行う別の例を示す図である。 図1のブレーキ電子制御ユニットによって実行される操作・非操作認定処理プログラムを表すフローチャートである。 図4に示す操作・非操作認定処理プログラムにおいて実行される非操作状態時判定処理サブルーチンのフローチャートを示す図である。 図4に示す操作・非操作認定処理プログラムにおいて実行される操作状態時判定処理サブルーチンのフローチャートを示す図である。 変形例の車両用ブレーキシステムにおいて、操作量の変化に対して操作状態と非操作状態との認定を行う例を示す図である。
以下、請求可能発明を実施するための形態として、請求可能発明のいくつかの実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。また、〔発明の態様〕の各項の説明に記載されている技術的事項を利用して、下記の実施例の変形例を構成することも可能である。
[A]車両用ブレーキシステムの構成
<液圧ブレーキシステムの構成>
請求可能発明の実施例である車両用ブレーキシステムは、液圧式のブレーキシステムであり、図1に示すブレーキ回路を含んで構成される。本車両用ブレーキシステムは、ブレーキ操作部材としてのブレーキペダル10と、そのブレーキペダル10に加えられた踏力に依拠して作動液を加圧するマニュアル式液圧源装置12と、動力源が発生させる力に依拠して作動液を加圧する動力式液圧源装置14と、前後左右の車輪16にそれぞれ設けられた4つの液圧ブレーキ装置18と、それら2つの液圧源装置12,14とブレーキ装置18との間に設けられて動力式液圧源装置14が発生させる液圧を調整するブレーキアクチュエータ20とを備えている。なお、「車輪16」等のいくつかの構成要素は、総称として使用するが、4つの車輪のいずれかに対応するものであることを示す場合には、左前輪,右前輪,左後輪,右後輪にそれぞれ対応して、添え字「FL」,「FR」,「RL」,「RR」を付すこととする。
4つのブレーキ装置18は、それぞれ、ブレーキシリンダ22を有し、そのブレーキシリンダ22の液圧によって作動して車輪16に制動力を付与する。なお、本実施例においては、車輪18とともに回転するブレーキ回転体としてのディスクロータに、非回転体に保持された摩擦材としてのブレーキパッドをブレーキシリンダ22の液圧によって押し付けるディスクブレーキである。
マニュアル式液圧源装置12は、液圧ブースタ30と、マスタシリンダ32とを含んで構成されている。その液圧ブースタ30は、ブレーキペダル10に加えられる操作力に対応する液圧より高い液圧を発生させる液圧調節部(レギュレータ,図1においてregと示す)34と、ブレーキペダル10と連係させられるパワーピストン36と、そのパワーピストン36の後方に設けられたブースタ室38とを含んで構成される。液圧調節部34は、図示を省略するスプールバルブ,調圧室等を含んで構成され、動力式液圧源装置14に接続されるとともに、リザーバ40に接続されている。ブレーキペダル10の操作に伴うスプールバルブの移動によって、動力式液圧源装置14あるいはリザーバ40に調圧室が選択的に連通させられ、調圧室の液圧が操作力に応じた大きさに調節される。この調圧室の作動液(液圧調節部34によって調圧された作動液)がブースタ室38に供給されることによって、パワーピストン36に前進方向の力が加えられ、操作力が助勢される。
マスタシリンダ32は、上述したパワーピストン36に連係させられる加圧ピストン50と、その加圧ピストン50の前方に設けられた加圧室52とを含んで構成される。そして、パワーピストン36の前進に伴って、加圧ピストン50が前進させられ、加圧室52に液圧が発生させられる。
ブレーキペダル10が踏み込まれると、パワーピストン36が前進させられ、それに伴って、加圧ピストン50が前進させられる。ブースタ室38には、液圧調節部34において操作力に応じた大きさに調圧された液圧が供給される。加圧ピストン50は、操作力と助勢力(ブースタ室76の液圧に応じた力)とを合わせた力によって前進させられ、その力に応じた大きさの液圧が、加圧室52に発生させられる。なお、本実施例においては、液圧調節部34の液圧と加圧室52の液圧とが、ほぼ同じ大きさとなるようにされている。
動力式液圧源装置14は、リザーバ40から作動液を汲み上げるポンプ60と、そのポンプ60を駆動する動力源としてのポンプモータ62と、ポンプ60から吐出された作動液を加圧された状態で蓄えるアキュムレータ64とを含んで構成される。ポンプモータ62は、アキュムレータ64に蓄えられている作動液の圧力が、予め定められた範囲内にあるように制御される。また、動力式液圧源装置14は、ポンプ60の吐出圧を設定値以下に規制するリリーフ弁66をも有しており、ポンプ60の吐出圧が過大になることが防止される。
上述した動力式液圧源装置14,液圧ブースタ30の液圧調節部34,マスタシリンダ32の加圧室52は、ブレーキアクチュエータ20に接続される。詳しく言えば、動力式液圧源装置14,液圧ブースタ30の液圧調節部34,マスタシリンダ32の加圧室52は、それぞれ、制御圧通路70,ブースタ通路72,マスタ通路74に接続され、それら制御圧通路70,ブースタ通路72,マスタ通路74が、ブレーキアクチュエータ20が有する共通通路76に接続される。また、その共通通路76は、各車輪16FR,16FL,16RR,16RLに対応して設けられたブレーキシリンダ22FR,22FL,22RR,22RLと、それぞれ、個別通路78FR,78FL,78RR,78RLを介して接続されている。さらに、共通通路76は、リザーバ40と低圧通路80を介して接続されている。
ブレーキアクチュエータ20は、アキュムレータ64に蓄えられている作動液の圧力、つまり、動力式液圧源14から出力される液圧を調整する出力液圧制御弁装置90を有している。その出力液圧制御弁装置90は、動力式液圧源装置14と共通通路76とを接続する制御圧通路70に設けられた増圧用リニア弁92と、共通通路76とリザーバ40とを接続する低圧通路80に設けられた減圧用リニア弁94とを含んで構成される。増圧用リニア弁92は、動力式液圧源装置14から共通通路76への作動液の流入を制御することが可能となっており、一方、減圧用リニア弁94は、共通通路76内のリザーバ40への作動液の流出を制御することが可能となっている。増圧用リニア弁92および減圧用リニア弁94は、高圧側の作動液と低圧側の作動液との液圧差と供給電流との間に予め定められた一定の関係があり、供給電流の増減に応じて開弁圧が変えることが可能となっている。したがって、増圧用リニア弁92および減圧用リニア弁94は、供給電流の制御により、共通通路76に供給する作動液の液圧である供給圧を連続的に変化させることができ、供給圧を容易に任意の高さに制御することが可能となっている。
また、ブレーキアクチュエータ20は、4つのブレーキシリンダ22FR,22FL,22RR,22RLの各々の液圧を調整するための個別液圧制御弁装置110を有している。その個別液圧制御弁装置110は、先に述べた個別通路78FR,78FL,78RR,78RLの各々に設けられた4つの保持弁112FR,112FL,112RR,112RLと、4つの保持弁112の各々とリザーバ40との間に設けられた4つの減圧弁114FR,114FL,114RR,114RLとを含んで構成される。保持弁112は、ソレノイドに電流が供給されない場合に開状態にある常開の電磁制御弁であり、ブレーキシリンダ22の液圧を増圧および保持するためのものである。減圧弁114は、ソレノイドに電流が供給されない場合に閉状態にある常閉の電磁制御弁であり、ブレーキシリンダ22の液圧を減圧するためのものである。
また、共通通路76には、左右前輪16FR,16FLが接続される部分と、左右後輪16RR,16RLが接続される部分との間に、連通弁120が設けられている。つまり、その連通弁120は、左右後輪16RR,16RLに対応するブレーキシリンダ22RR,22RLと、左右前輪16FR,16FLに対応するブレーキシリンダ22FR,22FLとを連通させた状態と、遮断された状態とを切り換えるものとなっている。その連通弁120は、ソレノイドに電流が供給されない場合に閉状態にある常閉の電磁制御弁である。なお、連通弁120は、通常時において開状態とされて、先に述べた増圧用リニア弁92からの作動液が、左右後輪16RR,16RLに対応するブレーキシリンダ22RR,22RLだけでなく、左右前輪16FR,16FLに対応するブレーキシリンダ22FR,22FLへも供給されるように、それらが連通された状態とするようになっている。
さらに、ブレーキアクチュエータ20は、ブースタ通路72に設けられたレギュレータカット弁130と、マスタ通路74に設けられたマスタカット弁132とを有している。それらレギュレータカット弁130およびマスタカット弁132は、いずれも、ソレノイドに電流が供給されない場合に開状態にある常開の電磁制御弁である。なお、マスタ通路72の途中には、ストロークシュミレータ134が、常閉の電磁制御弁であるシュミレータカット弁136を介して接続されている。
本ブレーキシステムは、制御装置としてのブレーキ電子制御ユニット(以下、「ブレーキECU」あるいは単に「ECU」という場合がある)150を含んで構成される。そのECU150には、上述した動力式液圧源装置14のポンプモータ62,ブレーキアクチュエータ20が有する各電磁制御弁92,94,112,114,130,132,136が接続されており、それらポンプモータ62および各電磁制御弁を制御して、各ブレーキ装置18のブレーキシリンダ22の液圧を制御するように構成される。ちなみに、ECU150は、それら電磁モータおよび電磁制御弁の作動の制御のためのドライバ回路をも有している。
本液圧ブレーキシステムは、制御のためのパラメータを取得するデバイスとして、種々のセンサを備えており、それらのセンサも、上記ブレーキECU150に接続されている。具体的には、ブレーキペダル10の操作量を検出する操作量センサとしてのストロークセンサ160,制御圧通路70に設けられてアキュムレータ64に蓄えられた作動液の圧力を検出するアキュムレータ圧センサ162,ブースタ通路72に設けられて運転者によってブレーキペダル10に加えられた操作力に応じて発生した液圧ブースタ30の液圧調節部34の液圧を検出するレギュレータ圧センサ164,共通通路76に設けられてその共通通路76の液圧を検出することでブレーキシリンダ22の液圧を検出するブレーキシリンダ圧センサ166等が、ECU150に接続されている。
[B]ブレーキシステムにおける制御
本液圧ブレーキシステムにおいては、出力液圧制御弁装置90が有する増圧用リニア弁92および減圧用リニア弁94,レギュレータカット弁130,マスタカット弁132の制御によって、動力式液圧源装置14,マニュアル式液圧源装置12が有する液圧ブースタ30やマスタシリンダ32のうちの1以上のものを選択的に、共通通路76に連通させられることが可能とされている。
本ブレーキシステムは、通常時において、レギュレータカット弁130およびマスタカット弁132は閉状態とされてマニュアル式液圧源装置12からの作動液の供給は遮断され、増圧用リニア弁92および減圧用リニア弁94のソレノイド106への供給電流が制御されることで、動力式液圧源装置14からの作動液の供給が行われる。なお、その場合、連通弁120が開状態とされるとともに、シュミレータカット弁136が開状態とされる。そして、4つの保持弁112をすべて開状態とするとともに、減圧弁114をすべて閉状態とすることで、動力式液圧源装置14が供給する作動液によってブレーキシリンダ22が作動するのである。そして、通常時における制御については、公知の制御であることから、簡単に説明する。運転者によってブレーキペダル10が操作されると、ストロークセンサ160,レギュレータ圧センサ164の検出結果に基づいて目標となる制動力が決定され、その目標制動力となるように、出力液圧制御弁装置90が制御される。
そして、本ブレーキシステムにおいては、ストロークセンサ160によって検出されたブレーキペダル10のストロークStに基づいて、ブレーキペダル10が操作状態(ON状態)と非操作状態(OFF状態)とのいずれの状態にあるかの認定が行われ、ON状態である場合に、上記の制御が実行されるようになっている。なお、詳細な説明は省略するが、ブレーキペダル10の踏み込み時の目標制動力は、ON状態となった時点における操作量からの増加量に応じて決定されるようになっており、ブレーキペダル10を戻す時の目標制動力は、その踏み込み時の操作量と目標制動力との関係を戻ってくるように決定される。
[C]操作状態・非操作状態の認定
次に、本ブレーキシステムにおいて行われるON状態とOFF状態との認定方法について、詳しく説明する。ブレーキペダル10に操作がなされていない状態においては、OFF状態と認定されており、図2(a)に示すように、ブレーキペダル10が踏み込まれて、ストロークセンサ160により検出されたストロークStが第1閾値St1(例えば、0.2mm程度)を超えた時に、ON状態と認定される。一方、ブレーキペダル10が戻され、ストロークStが第1閾値St1を下回り、その状態で第1設定時間T1(=T1L,例えば、1.0sec)経過した場合に、OFF状態と認定される。つまり、本実施のブレーキシステムにおいては、第1閾値St1は、操作状態認定閾値(第1操作状態認定閾値)として機能するとともに、非操作状態認定閾値としても機能するものとなっている。
次に、図2(b)に示すように、ストロークセンサ160の検出結果にノイズが生じた場合を考える。ストロークStが第1閾値St1を下回っても、第1閾値St1を下回った状態で第1設定時間T1経過しなければ、OFF状態と認定されないため、本ブレーキシステムにおいては、ON状態とOFF状態とが短い時間間隔で切り替わること、いわゆるハンチングを防止することが可能とされている。
例えば、従来のブレーキシステムには、操作状態認定閾値を非操作状態認定閾値より大きくすることで、ハンチングを防止する構成のものがあったが、そのような構成のシステムにおいては、操作状態認定閾値を大きくしたことで、アイドルストロークが長くなり、操作フィーリングが悪化してしまうという問題があった。本ブレーキシステムにおいては、上述したように、OFF状態の認定が、ストロークStが第1閾値St1を下回った状態で第1設定時間T1経過した時に行われるため、操作状態認定閾値は自由に設定することが可能となっている。したがって、本ブレーキシステムにおいては、操作状態認定閾値が、非操作状態認定閾値と同じ大きさとされており、従来のシステムに比較して、小さな値とされているのである。
なお、操作状態認定閾値を非操作状態認定閾値より小さくすることも可能であるが、そのような構成とすると、例えば、ストロークセンサ160のノイズによって、非操作状態認定閾値より小さな範囲で変動した場合に、OFF状態とON状態とが交互に認定される虞がある。本ブレーキシステムは、操作状態認定閾値と非操作状態認定閾値とが同じ大きさとされており、上記のようにOFF状態とON状態とが交互に認定されることはない。
明らかに運転者のブレーキ操作であると判断できた場合であって、その後ブレーキペダル10が戻され、ブレーキ操作が終了した場合には、速やかに制動力の制御を終了させることが望ましい。そのことを鑑み、本ブレーキシステムにおいては、そのことに対処するための処理が行われるようになっている。そのため、実際には、本ブレーキシステムにおいては、図2(a)のようにOFF状態の認定がされることはない。以下に、その処理について詳しく説明する。
本ブレーキシステムにおいては、ブレーキペダル10が踏み込まれて、ストロークStが、第1閾値St1より大きな値で、明らかに運転者のブレーキ操作であると判断できるように設定された第2閾値St2(例えば、1.0mm程度)を超えた時に、第1設定時間T1をT1LからT1(例えば、36msec)に短縮するようになっている。したがって、図3(a)に示すように、運転者によるブレーキ操作が終了する時には、速やかにOFF状態にあると認定されるようになっているのである。
しかしながら、図3(a)に一点鎖線で示すように、ブレーキペダル10に足が置かれているような場合、ストロークセンサ160にノイズが生じた場合,ブレーキペダル10の跳ね返り等によって、OFF状態と認定された直後に、ストローク160が第1閾値St1を超えてしまうような場合に、ハンチングしてしまう虞がある。そこで、本ブレーキシステムにおいては、ストロークStが第2閾値St2を超えた時に、ストロークStが第1閾値St1を超えた時における操作状態の認定を禁止するようになっている。それにより、OFF状態と認定された直後に、ストローク160が第1閾値St1を超えてしまった場合であっても、ON状態と認定されることはなく、ハンチングが防止されるようになっている。
ただし、図3(b)に示すように、ブレーキペダル10が戻されてOFF状態と認定された直後に、再び運転者によってブレーキ操作がなされた場合が問題となる。本ブレーキシステムにおいては、図3(b)に一点鎖線で示すように、第1閾値St1における操作状態の認定が禁止されている間に、運転者によって再びブレーキ操作がなされてストロークStが第2閾値St2を超えた場合に、ON状態と認定されるようになっている。
なお、短縮した第1設定時間、および、第1閾値St1における操作状態認定の禁止は、ストロークStが第1閾値St1未満の状態で第2設定時間T2(例えば、200msec)経過した場合に、解除されるようになっている。つまり、第1設定時間T1がT1Lに戻され、ストロークStが第1閾値St1を超えた場合の操作状態の認定が許容される。なお、本実施例のブレーキシステムにおいては、それら短縮した第1設定時間を元に戻す条件と、第1閾値St1における操作状態認定の禁止を解除する条件との両者に、同じ長さの設定時間が用いられているが、異なる長さに設定することも可能である。
そして、図3(b)に実線で示すように、ブレーキ操作の操作速度が比較的遅い場合には
、ストロークStが第2閾値St2に到達する前に、第1閾値St1における操作状態の認定が許容され、ストロークStが第1閾値St1を超えた時に、ON状態と認定されるようになっている。

ブレーキ踏み込み時におけるアイドルストロークが長くなると、そのアイドルストロークの存在を運転者が感じ易くなるが、ブレーキ操作の操作速度が速いほど、運転者は、そのアイドルストロークの存在を感じ難くなる。したがって、本ブレーキシステムにおいては、第1閾値St1における操作状態の認定が禁止されている間に、ストロークStが第2閾値St2を超えてON状態とされるのは、操作速度が比較的速いブレーキ操作に対してのみとなるように、ブレーキ操作の操作速度を考慮して、第2設定時間T2が設定されているのである。ちなみに、図3(b)の二点鎖線に示すように、ストロークStが第1閾値St1未満となり第2設定時間T2経過する前に、ストロークStが第1閾値St1より大きくなった場合には、ストロークStが第2閾値St2を超えた場合に、ON状態と認定される。
上述したように、本実施例のブレーキシステムにおいては、第2閾値St2は、第2操作状態認定閾値として機能するとともに、第1設定時間短縮閾値としても機能し、さらに、第1閾値認定禁止閾値としても機能するものとなっている。ちなみに、それら3種の閾値は、それぞれ異なる大きさとすることも可能である。
[D]制御プログラム
上述したON状態・OFF状態の認定処理は、ECU150が、図4にフローチャートを示す操作・非操作認定処理プログラムを実行することによって行われる。なお、このプログラムは、短い時間ピッチΔt(例えば、数msec)で繰り返し実行される。
このプログラムにおいては、ON状態かOFF状態かを示すフラグである認定状態フラグFLと、明らかに運転者によるブレーキ操作であるか否かを示すフラグである操作確定フラグFLとが用いられる。認定状態フラグFLは、OFF状態と認定されている場合に、フラグ値が0とされ、ON状態と認定されている場合に、フラグ値が1とされるものである。また、操作確定フラグFLは、ストロークStが0や小さい間は、フラグ値が0とされており、ストロークStが比較的大きくなって明らかに運転者によるブレーキ操作であると判断された時に、フラグ値が1とされるものである。
操作・非操作認定処理プログラムでは、まず、ステップ1(以下、「ステップ」を「S」と省略する。)において、ストロークセンサ160からストロークStが検出される。続く、S2において、認定状態フラグFLのフラグ値が確認され、フラグ値が0ある場合には、S3において、OFF状態にある現在の状態の継続かON状態へ切り換えるかを判定する処理である非操作状態時判定処理が行われ、フラグ値が1である場合には、S4において、ON状態にある現在の状態の継続かOFF状態へ切り換えるかを判定する処理である操作状態時判定処理が行われる。
非操作状態時判定処理は、図5にフローチャートを示す非操作状態時判定処理サブルーチンが実行されることによって行われる。このサブルーチンでは、まず、S11において、操作確定フラグFLのフラグ値が確認される。フラグ値が0である場合には、S12において、ストロークStが第1閾値St1より大きいか否かが判定され、ストロークStが第1閾値St1より大きい場合には、S13において、ON状態にあると認定され、認定状態フラグFLのフラグ値が1とされる。なお、ストロークStが第1閾値St1以下である場合には、本サブルーチンの実行が終了する。
また、S11において、操作確定フラグFLのフラグ値が1である場合には、S14において、ストロークStが第2閾値St2より大きいか否かが判定され、ストロークStが第2閾値St2より大きい場合には、S13において、ON状態にあると認定され、認定状態フラグFLのフラグ値が1とされる。
また、S14において、ストロークStが第2閾値St2以下である場合には、S15において、ストロークStが第1閾値St1より小さいか否かが判定される。ストロークStが第1閾値St1より小さい場合には、S16において、ストロークStが第1閾値St1より小さくなってからの経過時間tが求められ、続く、S17において、その経過時間tが第2設定時間T2以上か否かが判定される。経過時間tが第2設定時間T2以上である場合には、S18において、操作確定フラグのフラグ値が0とされるとともに、経過時間tが0にリセットされる。また、経過時間tが第2設定時間T2より小さい場合には、S18以下がスキップされる。なお、S15において、ストロークStが第1閾値St1以上である場合には、S19において、経過時間tが0にリセットされる。以上で、本サブルーチンの実行が終了する。
また、操作状態時判定処理は、図6にフローチャートを示す操作状態時判定処理サブルーチンが実行されることによって行われる。このサブルーチンでは、まず、S21において、ストロークStが第2閾値St2より大きいか否かが判定され、ストロークStが第2閾値St2より大きい場合には、S22において、操作確定フラグFLのフラグ値が1とされる。
また、S21において、ストロークStが第2閾値St2以下である場合には、S23において、ストロークStが第1閾値St1より小さいか否かが判定される。ストロークStが第1閾値St1より小さい場合には、S24において、ストロークStが第1閾値St1より小さくなってからの経過時間tが求められる。次いで、S25において、操作確定フラグFLのフラグ値が確認され、フラグ値が0である場合には、S26において、経過時間tが短縮されていない第1設定時間T1以上か否かが判定される。経過時間tが短縮されていない第1設定時間T1以上である場合には、S27において、経過時間tがリセットされるとともに、S28において、OFF状態にあると認定され、認定状態フラグFLのフラグ値が0とされる。また、S26において、経過時間tが短縮されていない第1設定時間T1より小さい場合には、S27以下の処理がスキップされる。
一方、S25において、操作確定フラグFLのフラグ値が1である場合には、S29において、経過時間tが短縮された第1設定時間T1以上か否かが判定される。経過時間tが短縮された第1設定時間T1以上である場合には、S28において、OFF状態にあると認定され、認定状態フラグFLのフラグ値が0とされ、経過時間tが短縮された第1設定時間T1より小さい場合には、本サブルーチンの実行が終了する。なお、S23において、ストロークStが第1閾値St1以上である場合には、S30において、経過時間tが0にリセットされる。以上で、本サブルーチンの実行が終了する。
非操作状態判定処理サブルーチンあるいは操作状態判定処理サブルーチンの実行が終了すると、操作・非操作認定処理プログラムの1回の実行が終了する。
[E]本ブレーキシステムの特徴
本実施例のブレーキシステムは、制御装置としてのECU150が、ブレーキペダル10が操作状態と非操作状態とのいずれの状態にあるかを認定する操作・非操作認定部200を有するものとなっており、その操作・非操作認定部200が、(i)ストロークStが操作状態認定閾値(第1閾値St1)を超えた時に、操作状態と認定し、(ii)ストロークStが非操作状態認定閾値(第1閾値St1)未満で第1設定時間T1以上経過した時に、非操作状態と認定するように構成される。そのような構成により、本実施例のブレーキシステムは、ハンチングを良好に抑えるとともに、操作状態認定閾値を比較的小さくしてアイドルストロークを短くすることで良好な操作フィーリングが得られることとなる。
[F]変形例
上記実施例のブレーキシステムは、ストロークStが明らかに運転者のブレーキ操作であると判断できるように設定された第2閾値St2を超えた時に、第1設定時間T1を短縮し、運転者によるブレーキ操作が終了する時には、速やかにOFF状態にあると認定されるように構成されている。そして、上記実施例のブレーキシステムは、そのことによるハンチングを防止するために、第1操作状態認定閾値(第1閾値St1)における操作状態の認定を禁止し、ストロークStが非操作状態認定閾値(第1閾値St1)未満の状態で設定時間以上経過した場合に、第1操作状態認定閾値における操作状態の認定の禁止を解除するように構成されていた。
本変形例のブレーキシステムは、第1設定時間T1を短縮した際にハンチングを防止する手法が異なる。具体的には、本変形例のブレーキシステムにおいては、ストロークStが第1操作状態認定閾値(第1閾値St1)を超えた状態で設定時間TON以上経過した時に、ON状態と認定されるようになっている。ただし、図7(a)に示すように、通常、その設定時間TONは、例えば、ごく短い時間である6msec(0secでもよい)とされており、設定時間TONが設定されていないことと変わりはない。そして、その設定時間TONは、ストロークStが第1閾値St1未満となった時に、TON’(例えば、100msec)に変更されるようになっており、その変更された状態は、設定時間T3(例えば、300msec)の間継続されるようになっている。
図7(b)に二点鎖線で示すような場合には、第1操作状態認定閾値(第1閾値St1)を超えた状態で設定時間TON’以上経過した時に、ON状態と認定される。また、図7(b)に実線で示すような場合には、ストロークStが第1閾値St1未満となった後、設定時間T3が経過した時に、ON状態認定の条件である設定時間がTON’からTONに戻され、その時に、ストロークStが第1閾値St1を超えているため、TON経過後に、つまり、ただちに、ON状態と認定される。さらに、図7(b)に一点鎖線で示すような場合、つまり、トロークStが第1閾値St1未満となった後、設定時間T3が経過する前であって、ストロークStが第1閾値St1を超えた状態で設定時間TON’以上経過する前に第2閾値St2を超えた時には、ただちにON状態と認定されるようになっている。
本変形例にブレーキシステムにおいても、短い時間間隔で運転者によって再度ブレーキ操作が行われたような場合であっても、操作状態と非操作状態とを確実に認定し、制動力の制御を適切に実行することができる。
10:ブレーキペダル〔ブレーキ操作部材〕 12:マニュアル式液圧源装置 14:動力式液圧源装置 16:車輪 18:液圧ブレーキ装置 20:ブレーキアクチュエータ150:ブレーキ電子制御ユニット〔制御装置〕 160:ストロークセンサ〔操作量センサ〕 200:操作・非操作認定部
St:ストローク〔操作量〕 St1:第1閾値〔第1操作状態判定閾値〕〔非操作状態判定閾値〕 St2:第2閾値〔第2操作状態判定閾値〕〔第1設定時間短縮閾値〕〔第1閾値認定禁止閾値〕 T1(T1L,T1):第1設定時間 T2:第2設定時間

Claims (5)

  1. (A)運転者によって操作されるブレーキ操作部材と、(B)そのブレーキ操作部材の操作に応じて制動力を発生させるブレーキ装置と、(C)前記ブレーキ操作部材の操作量を検出する操作量センサと、(D)前記ブレーキ装置が発生させる制動力を制御する制御装置とを備えた車両用ブレーキシステムであって、
    前記制御装置が、
    前記ブレーキ操作部材が操作状態と非操作状態とのいずれの状態にあるかを認定する操作・非操作認定部を有し、その認定に基づいて前記ブレーキ装置が発生させる制動力の制御を行うように構成され、
    前記操作・非操作認定部が、
    (i)前記操作量が操作状態認定閾値を超えた時に、前記操作状態と認定し、(ii)前記操作量が非操作状態認定閾値未満の状態で第1設定時間以上経過した時に、前記非操作状態と認定し、
    前記操作量が前記操作状態認定閾値より大きな値に設定された第1設定時間短縮閾値を超えた時に、前記第1設定時間を短くし、
    前記操作量が前記非操作状態認定閾値未満の状態で、短くされた前記第1設定時間より長く設定された第2設定時間以上経過した時、前記第1設定時間を元に戻すように構成された車両用ブレーキシステム。
  2. 前記操作状態認定閾値と前記非操作状態認定閾値とが、同じ値とされた請求項1に記載の車両用ブレーキシステム。
  3. 前記操作状態認定閾値を第1操作状態認定閾値と定義した場合において、その第1操作状態認定閾値より大きな値の第2操作状態認定閾値が設定されており、
    前記操作・非操作認定部が、
    前記操作量が前記第1操作状態認定閾値より大きな値に設定された第1閾値認定禁止閾値を超えた場合に、前記操作量が前記第1操作状態認定閾値を超えた時における前記操作状態の認定を禁止するとともに、
    前記操作量が前記第2操作状態認定閾値を超えた時に、前記操作状態と認定するように構成された請求項1または請求項2に記載の車両用ブレーキシステム。
  4. 前記操作・非操作認定部が、
    前記操作量が前記第1操作状態認定閾値を超えた時における前記操作状態の認定が禁止された後、前記操作量が前記非操作状態認定閾値未満の状態が設定時間以上経過した場合に、前記操作量が前記第1操作状態認定閾値を超えた時における前記操作状態の認定の禁止を解除するように構成された請求項3に記載の車両用ブレーキシステム。
  5. (A)運転者によって操作されるブレーキ操作部材と、(B)そのブレーキ操作部材の操作に応じて制動力を発生させるブレーキ装置と、(C)前記ブレーキ操作部材の操作量を検出する操作量センサと、(D)前記ブレーキ装置が発生させる制動力を制御する制御装置とを備えた車両用ブレーキシステムであって、
    前記制御装置が、
    前記ブレーキ操作部材が操作状態と非操作状態とのいずれの状態にあるかを認定する操作・非操作認定部を有し、その認定に基づいて前記ブレーキ装置が発生させる制動力の制御を行うように構成され、
    前記操作・非操作認定部が、
    (i)前記操作量が操作状態認定閾値を超えた時に、前記操作状態と認定し、(ii)前記操作量が非操作状態認定閾値未満の状態で第1設定時間以上経過した時に、前記非操作状態と認定するように構成され、
    前記操作状態認定閾値と前記非操作状態認定閾値とが、同じ値とされた車両用ブレーキシステム。
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