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JP6281702B2 - ブレーキ装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両に搭載されるブレーキ装置に関する。
従来、運転者のブレーキ操作に伴う操作反力を創生するためのストロークシミュレータを備えると共に、マスタシリンダとは別に設けた液圧源により発生させた液圧を用いてホイルシリンダを加圧可能なブレーキ装置が知られている(例えば特許文献1)。
特開2010−83411号
しかし、従来のブレーキ装置では、ホイルシリンダの加圧の応答性を向上しようとすると、液圧源に係るアクチュエータが大型化したり高価になったりするおそれがあった。本発明の目的とするところは、アクチュエータの大型化等を抑制しつつホイルシリンダの加圧応答性を向上することができるブレーキ装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明のブレーキ装置は、好ましくは、運転者のブレーキ操作に伴い作動するストロークシミュレータから流出するブレーキ液を用いてホイルシリンダを加圧可能とした。
よって、アクチュエータの大型化等を抑制しつつホイルシリンダの加圧応答性を向上することができる。
実施例1のブレーキ装置の概略構成図である。 実施例1のブレーキ装置において補助加圧制御を終了し通常の倍力制御へ移行する際のタイムチャートである。 実施例2のブレーキ装置の概略構成図である。 実施例2のブレーキ装置におけるストロークシミュレータの背圧とストロークシミュレータアウト弁の開度との関係を示すマップである。 実施例2のブレーキ装置において補助加圧制御を終了し通常の倍力制御へ移行する際のタイムチャートである。 実施例3のブレーキ装置の概略構成図である。 実施例3のブレーキ装置において補助加圧制御を終了し通常の倍力制御へ移行する際のタイムチャートである。 比較例のブレーキ装置において補助加圧制御を終了し通常の倍力制御へ移行する際のタイムチャートである。
以下、本発明のブレーキ装置を実現する形態を、図面に示す実施例に基づき説明する。
[実施例1]
[構成]
まず、構成を説明する。図1は、実施例1のブレーキ装置(以下、装置1という。)の概略構成を示す。装置1は、車輪を駆動する原動機として、エンジン(内燃機関)のほかモータジェネレータ(回転電機)を備えたハイブリッド車や、モータジェネレータのみを備えた電気自動車等の、電動車両のブレーキシステムに好適な液圧式ブレーキ装置である。なお、エンジンのみを駆動力源とする車両に装置1を適用してもよい。装置1は、車両の各車輪FL〜RRに設けられたホイルシリンダ8にブレーキ液を供給してブレーキ液圧(ホイルシリンダ液圧Pw)を発生させることで、各車輪FL〜RRに液圧制動力を付与する。ここで、ホイルシリンダ8は、ドラムブレーキ機構のホイルシリンダのほか、ディスクブレーキ機構における油圧式ブレーキキャリパのシリンダであってもよい。装置1は2系統すなわちP(プライマリ)系統及びS(セカンダリ)系統のブレーキ配管を有しており、例えばX配管形式を採用している。なお、前後配管等、他の配管形式を採用してもよい。以下、P系統に対応して設けられた部材とS系統に対応する部材とを区別する場合は、それぞれの符号の末尾に添字P,Sを付す。
ブレーキペダル2は、運転者(ドライバ)のブレーキ操作の入力を受けるブレーキ操作部材である。ブレーキペダル2の根元側にはプッシュロッド30の一端が回転自在に接続されている。マスタシリンダ5は、運転者によるブレーキペダル2の操作(ブレーキ操作)により作動して、ブレーキ液圧(マスタシリンダ液圧Pm)を発生する。なお、本実施例の装置1は、車両のエンジンが発生する吸気負圧を利用してブレーキ操作力(ブレーキペダル2の踏力Fp)を倍力ないし増幅する負圧式の倍力装置を備えていない。マスタシリンダ5は、プッシュロッド30を介してブレーキペダル2に接続されると共に、リザーバタンク(リザーバ)4からブレーキ液を補給される。リザーバタンク4は、ブレーキ液を貯留するブレーキ液源であり、大気圧に開放される低圧部である。マスタシリンダ5は、タンデム型であり、ブレーキ操作に応じて軸方向に移動するマスタシリンダピストンとして、プッシュロッド30に接続されるプライマリピストン52Pと、フリーピストン型のセカンダリピストン52Sとを備えている。マスタシリンダ5の内部には、プライマリピストン52Pの軸方向変位量を検出するストロークセンサ90が設けられている。プライマリピストン52Pの軸方向変位量は、ブレーキペダル2の変位量(ペダルストロークSp)に相当する。なお、プッシュロッド30やブレーキペダル2にストロークセンサ90を設けてペダルストロークSpを検出することとしてもよい。
装置1は、液圧制御ユニット6と電子制御ユニット100を備えている。液圧制御ユニット6は、リザーバタンク4又はマスタシリンダ5からブレーキ液の供給を受け、運転者によるブレーキ操作とは独立にブレーキ液圧を発生可能な制動制御ユニットである。電子制御ユニット(以下、ECUという)100は、液圧制御ユニット6の作動を制御するコントロールユニットである。
液圧制御ユニット6は、ホイルシリンダ8とマスタシリンダ5との間に設けられており、各ホイルシリンダ8にマスタシリンダ液圧Pm又は制御液圧を個別に供給可能である。液圧制御ユニット6は、制御液圧を発生するための液圧機器(アクチュエータ)として、ポンプ7のモータ7a及び複数の制御弁(電磁弁21等)を有している。ポンプ7は、リザーバタンク4からブレーキ液を吸入し、ホイルシリンダ8に向けて吐出する。ポンプ7として、本実施例では、音振性能等で優れたギヤポンプ、具体的には外接歯車式のポンプユニットを用いるが、これに限られず、例えばプランジャポンプを用いてもよい。ポンプ7は両系統で共通に用いられ、同一の駆動源としての電動式のモータ(回転電機)7aにより回転駆動される。モータ7aとして、例えばブラシ付きモータを用いることができる。モータ7aの出力軸には、その回転位置(回転角)を検出するレゾルバが設けられている。電磁弁21等は、制御信号に応じて開閉動作し、油路11等の連通状態を切り替えることで、ブレーキ液の流れを制御する。液圧制御ユニット6は、マスタシリンダ5とホイルシリンダ8との連通を遮断した状態で、ポンプ7が発生する液圧によりホイルシリンダ8を加圧可能に設けられている。液圧制御ユニット6は、ストロークシミュレータ22を備えている。ストロークシミュレータ22は、運転者のブレーキ操作に応じて作動し、マスタシリンダ5からブレーキ液が流入することでペダルストロークSpを発生させる。また、液圧制御ユニット6は、ポンプ7の吐出圧やマスタシリンダ液圧Pm等、各所の液圧を検出する液圧センサ91〜93を備えている。
ECU100には、レゾルバ、ペダルストロークセンサ90、及び液圧センサ91〜93から送られる検出値、並びに車両側から送られる走行状態に関する情報が入力される。ECU100は、これら各種情報に基づき、内蔵されるプログラムに従って情報処理を行う。また、この処理結果に従って液圧制御ユニット6の各アクチュエータに制御指令を出力し、これらを制御する。具体的には、電磁弁21等の開閉動作や、モータ7aの回転数(すなわちポンプ7の吐出量)を制御する。これにより各車輪FL〜RRのホイルシリンダ液圧Pwを制御することで、各種ブレーキ制御を実現する。例えば、運転者のブレーキ操作力では不足する液圧制動力を発生してブレーキ操作を補助する倍力制御や、制動による車輪FL〜RRのスリップ(ロック傾向)を抑制するためのアンチロック制御や、車両の運動制御(横滑り防止等の車両挙動安定化制御。以下、ESC)のためのブレーキ制御や、先行車追従制御等の自動ブレーキ制御や、回生ブレーキと協調して目標減速度(目標制動力)を達成するようにホイルシリンダ液圧Pwを制御する回生協調ブレーキ制御等を実現する。
マスタシリンダ5は、後述する第1油路11を介してホイルシリンダ8と接続しており、ホイルシリンダ液圧Pwを加圧可能な第1の液圧源である。マスタシリンダ5は、プライマリ液圧室51Pに発生したマスタシリンダ液圧PmによりP系統の油路(第1油路11P)を介してホイルシリンダ8a,8dを加圧可能であると共に、セカンダリ液圧室51Sに発生したマスタシリンダ液圧PmによりS系統の油路(第1油路11S)を介してホイルシリンダ8b,8cを加圧可能である。マスタシリンダ5のピストン52は、有底筒状のシリンダ50に、その内周面に沿って軸方向移動可能に挿入されている。シリンダ50は、吐出ポート(供給ポート)501と補給ポート502とをP,S系統毎に備えている。吐出ポート501は、液圧制御ユニット6に接続してホイルシリンダ8と連通可能に設けられている。補給ポート502は、リザーバタンク4に接続してこれと連通している。両ピストン52P,52Sの間のプライマリ液圧室51Pには、戻しばねとしてのコイルスプリング53Pが押し縮められた状態で設置されている。ピストン52Sとシリンダ50の軸方向端部との間のセカンダリ液圧室51Sには、コイルスプリング53Sが押し縮められた状態で設置されている。各液圧室51P,51Sには吐出ポート501が常時開口する。
シリンダ50の内周にはピストンシール54(図中、541,542に相当)が設置されている。ピストンシール54は、各ピストン52P,52Sに摺接して各ピストン52P,52Sの外周面とシリンダ50の内周面との間をシールする。各ピストンシール54は、内径側にリップ部を備える周知の断面カップ状のシール部材(カップシール)である。リップ部がピストン52の外周面に接した状態では、一方向へのブレーキ液の流れを許容し、他方向へのブレーキ液の流れを抑制する。第1ピストンシール541は、補給ポート502から液圧室51(吐出ポート501)へ向かうブレーキ液の流れを許容し、逆方向のブレーキ液の流れを抑制する。第2ピストンシール542Pは、補給ポート502Pからブレーキペダル2の側へ向かうブレーキ液の流れを抑制する。第2ピストンシール542Sは、プライマリ液圧室51Pから補給ポート502Sへ向かうブレーキ液の流れを抑制する。液圧室51は、運転者によるブレーキペダル2の踏込み操作によってピストン52がブレーキペダル2とは軸方向反対側にストロークすると容積が縮小し、液圧(マスタシリンダ液圧Pm)を発生する。これにより、液圧室51から吐出ポート501を介してホイルシリンダ8に向けてブレーキ液が供給される。なお、両液圧室51P,51Sには略同じ液圧が発生する。
以下、液圧制御ユニット6のブレーキ液圧回路を図1に基づき説明する。各車輪FL〜RRに対応する部材には、その符号の末尾にそれぞれ添字a〜dを付して適宜区別する。第1油路11は、マスタシリンダ5の吐出ポート501(液圧室51)とホイルシリンダ8とを接続する。カット弁(遮断弁)21は、第1油路11に設けられた常開型の(非通電状態で開弁する)電磁弁である。第1油路11は、カット弁21によって、マスタシリンダ5側の油路11Aとホイルシリンダ8側の油路11Bとに分離される。ソレノイドイン弁(加圧弁)SOL/V IN25は、第1油路11におけるカット弁21よりもホイルシリンダ8側(油路11B)に、各車輪FL〜RRに対応して(油路11a〜11dに)設けられた常開型の電磁弁である。なお、SOL/V IN25をバイパスして第1油路11と並列にバイパス油路110が設けられている。バイパス油路110には、ホイルシリンダ8側からマスタシリンダ5側へのブレーキ液の流れのみを許容するチェック弁(一方向弁ないし逆止弁)250が設けられている。
吸入油路15は、リザーバタンク4とポンプ7の吸入部70とを接続する低圧部である。吐出油路16は、ポンプ7の吐出部71と、第1油路11(油路11B)におけるカット弁21とSOL/V IN25との間とを接続する。チェック弁160は、吐出油路16に設けられ、吐出部71の側(上流側)から第1油路11の側(下流側)へのブレーキ液の流れのみを許容する。チェック弁160は、ポンプ7が備える吐出弁(第1一方向弁)である。吐出油路16は、チェック弁160の下流側でP系統の吐出油路16PとS系統の吐出油路16Sとに分岐している。各油路16P,16SはそれぞれP系統の第1油路11PとS系統の第1油路11Sに接続している。吐出油路16P,16Sは、第1油路11P,11Sを互いに接続する連通路を構成している。連通弁26Pは、吐出油路16Pに設けられた常閉型の(非通電状態で閉弁する)電磁弁である。連通弁26Sは、吐出油路16Sに設けられた常閉型の電磁弁である。ポンプ7は、リザーバタンク4から供給されたブレーキ液により第1油路11に液圧を発生可能な第2の液圧源である。ポンプ7は、上記連通路(吐出油路16P,16S)及び第1油路11P,11Sを介してホイルシリンダ8a〜8dと接続しており、上記連通路(吐出油路16P,16S)にブレーキ液を吐出することでホイルシリンダ液圧Pwを加圧可能である。
第1減圧油路17は、吐出油路16におけるチェック弁160と連通弁26との間と吸入油路15とを接続する。調圧弁27は、第1減圧油路17に設けられた第1減圧弁としての常開型の電磁弁である。第2減圧油路18は、第1油路11(油路11B)におけるSOL/V IN25よりもホイルシリンダ8側と吸入油路15とを接続する。ソレノイドアウト弁(減圧弁)SOL/V OUT28は、第2減圧油路18に設けられた第2減圧弁としての常閉型の電磁弁である。なお、本実施例では、調圧弁27よりも吸入油路15の側の第1減圧油路17と、SOL/V OUT28よりも吸入油路15の側の第2減圧油路18とは、部分的に共通している。
ストロークシミュレータ22は、ピストン220とスプリング221を有している。ピストン220は、ストロークシミュレータ22のシリンダ22a内を2室(正圧室R1と背圧室R2)に分離する隔壁であり、シリンダ22a内を軸方向に移動可能に設けられている。なお、軸方向とは、スプリング221が変形する方向を指す。シリンダ22aの内周面に対向するピストン220の外周面には、図外のシール部材が設置されている。このシール部材は、ピストン220の外周側をシールすることで、正圧室(主室)R1と背圧室(副室)R2との間のブレーキ液の流通を抑制し、両室R1,R2間の液密性を保つ。スプリング221は、背圧室R2内に押し縮められた状態で設置されたコイルスプリング(弾性部材)であり、ピストン220を正圧室R1の側(正圧室R1の容積を縮小し、背圧室R2の容積を拡大する方向)に常時付勢する付勢手段である。スプリング221は、ピストン220の変位量(ストローク量)に応じて反力を発生可能に設けられている。
第2油路12は、第1油路11Pにおけるマスタシリンダ5の吐出ポート501P(プライマリ液圧室51P)とカット弁21Pとの間(油路11A)から分岐して、ストロークシミュレータ22の正圧室R1に接続する分岐油路である。第3油路13は、ストロークシミュレータ22の背圧室R2と第1油路11とを接続する第1の背圧油路である。具体的には、第3油路13は、第1油路11P(油路11B)におけるカット弁21PとSOL/V IN25との間から分岐して背圧室R2に接続する。ストロークシミュレータイン弁SS/V IN23は、第3油路13に設けられた常開型の電磁弁(第1シミュレータカット弁)である。第3油路13は、SS/V IN23によって、背圧室R2側の油路13Aと第1油路11側の油路13Bとに分離される。SS/V IN23をバイパスして第3油路13と並列にバイパス油路130が設けられている。バイパス油路130は、油路13Aと油路13Bとを接続する。バイパス油路130には、背圧室R2側(油路13A)から第1油路11側(油路13B)へ向うブレーキ液の流れを許容し、逆方向へのブレーキ液の流れを抑制するチェック弁230が設けられている。
第4油路14は、ストロークシミュレータ22の背圧室R2とリザーバタンク4とを接続する第2の背圧油路である。第4油路14は、背圧室R2からのブレーキ液の流れとリザーバタンク4からのブレーキ液の流れの双方を許容するように設けられている。具体的には、第4油路14は、第3油路13における背圧室R2とSS/V IN23との間(油路13A)と、吸入油路15(ないし、調圧弁27よりも吸入油路15側の第1減圧油路17や、SOL/V OUT28よりも吸入油路15側の第2減圧油路18)とを接続する。なお、第4油路14を背圧室R2やリザーバタンク4に直接的に接続することとしてもよい。本実施例では、第4油路14における背圧室R2側の一部を第3油路13(13A)と共通化し、第4油路14におけるリザーバタンク4側の一部を吸入油路15等と共通化しているため、油路の構成を全体として簡素化できる。ストロークシミュレータアウト弁SS/V OUT24は、第4油路14に設けられた常閉型の電磁弁(第2シミュレータカット弁)である。なお、背圧室R2に直接的に接続する油路として第4油路14を把握した場合には、第3油路13は、第4油路14における背圧室R2とSS/V OUT24との間と、油路11Bとを接続していることになる。
第4油路14には、SS/V OUT24と直列であってSS/V OUT24よりもリザーバタンク4(吸入油路15)側に、所定の流路抵抗を有する抵抗部としての絞り部(オリフィス)24Aが設けられている。具体的には、絞り部24Aは、SS/V OUT24に備えられており、SS/V OUT24のユニットと一体に設けられている。絞り部24Aは、SS/V OUT24において、SS/V OUT24の弁体よりもリザーバタンク4(吸入油路15)側にあって、開弁した状態のSS/V OUT24における流路の断面積を絞る(縮小する)ように設けられている。なお、絞り部24Aは、SS/V OUT24のユニットと一体ではなく、第2ユニット62のハウジング内に形成された第4油路14上に設けられていてもよい。また、絞り部24AとSS/V OUT24をバイパスして、第4油路14と並列にバイパス油路140が設けられている。バイパス油路140には、リザーバタンク4(吸入油路15)側から第3油路13(油路13A)側すなわち背圧室R2側へ向うブレーキ液の流れを許容し、逆方向へのブレーキ液の流れを抑制するチェック弁240が設けられている。
カット弁21、SS/V IN23、SOL/V IN25、及び調圧弁27は、ソレノイドに供給される電流に応じて弁の開度が調整される比例制御弁である。他の弁、すなわちSS/V OUT24、連通弁26、及びSOL/V OUT28は、弁の開閉が二値的に切り替え制御される2位置弁(オン・オフ弁)である。なお、上記他の弁に比例制御弁を用いることも可能である。第1油路11Pにおけるカット弁21Pとマスタシリンダ5との間(油路11A)には、この箇所の液圧(マスタシリンダ液圧Pm及びストロークシミュレータ22の正圧室R1内の液圧)を検出する液圧センサ91が設けられている。なお、第2油路12やS系統の油路11Aに液圧センサ91を設けることとしてもよい。第1油路11におけるカット弁21とSOL/V IN25との間には、この箇所の液圧(ホイルシリンダ液圧Pw)を検出する液圧センサ(プライマリ系統圧センサ、セカンダリ系統圧センサ)92が設けられている。吐出油路16におけるポンプ7の吐出部71(チェック弁160)と連通弁26との間には、この箇所の液圧(ポンプ吐出圧)を検出する液圧センサ93が設けられている。なお、第1減圧油路17における吐出油路16の接続部位と調圧弁27との間に液圧センサ93を設けることとしてもよい。
液圧制御ユニット6は、第1ユニット61と第2ユニット62からなる。第1ユニット61は、ポンプ7とモータ7aを備えるポンプユニットである。第2ユニット62は、各弁21等を収容するバルブユニットである。第1,第2ユニット61,62は、ECU100からの制御指令に応じて各々のアクチュエータを制御する。第2ユニット62は、ストロークシミュレータ22及び各センサ90〜93を備えるほか、マスタシリンダ5が一体に設けられている。また、第2ユニット62には、リザーバタンク4が一体的に設置されている。言換えると、マスタシリンダ5とストロークシミュレータ22は同一のハウジングに設けられており、1つのマスタシリンダユニットを構成している。別の見方をすると、上記バルブユニットは、上記マスタシリンダユニットに一体的に設置されており、これらは全体として1つのユニットを構成している。具体的には、マスタシリンダ5とストロークシミュレータ22と弁21等は、同一のハウジングに設けられている。なお、液圧制御ユニット6の各アクチュエータやセンサ等をどのようにユニット化するかは任意である。例えば、ストロークシミュレータ22、SS/V IN23、及びSS/V OUT24の他、P系統のカット弁21Pや液圧センサ91を有するストロークシミュレータユニットを設けてもよい。この場合、その他のアクチュエータやセンサ、すなわち上記以外の弁21S,25〜28及び液圧センサ92,93と、ポンプ7及びモータ7aとを有するバルブユニット兼ポンプユニットとを、マスタシリンダ5とは別体に設けることができる。これらのユニットやマスタシリンダ5を一体的に設置したり、互いに配管を介して接続したりしてもよい。
吸入油路15上には、所定容積の液溜まり15Aが設けられている。液溜まり15Aは、液圧制御ユニット6の内部のリザーバである。液溜まり15Aは、第1ユニット61の内部であって、吸入油路15を構成するブレーキ配管が接続される部位(第1ユニット61の鉛直方向上側)の近傍に設けられている。ポンプ7は、リザーバタンク4から液溜まり15Aを介してブレーキ液を吸入する。第1,第2減圧油路17,18や第4油路14は液溜まり15Aに接続する。第1,第2減圧油路17,18や第4油路14のブレーキ液は、液溜まり15Aを介してリザーバタンク4へ戻される。
カット弁21が開弁方向に制御された状態で、マスタシリンダ5の液圧室51とホイルシリンダ8とを接続するブレーキ系統(第1油路11)は、第1の系統を構成する。この第1の系統は、踏力Fpを用いて発生させたマスタシリンダ液圧Pmによりホイルシリンダ液圧Pwを創生し、踏力ブレーキ(非倍力制御)を実現する。一方、カット弁21が閉弁方向に制御された状態で、ポンプ7を含み、リザーバタンク4(液溜まり15A)とホイルシリンダ8を接続するブレーキ系統(吸入油路15、吐出油路16等)は、第2の系統を構成する。この第2の系統は、ポンプ7を用いて発生させた液圧によりホイルシリンダ液圧Pwを創生する、所謂ブレーキバイワイヤ装置を構成し、ブレーキバイワイヤ制御として倍力制御等を実現する。
ブレーキバイワイヤ制御時、ストロークシミュレータ22は、運転者のブレーキ操作に伴う操作反力を創生する。以下、ストロークシミュレータ22の正圧室R1の液圧を正圧(1次側圧)P1といい、背圧室R2ないし第3油路13(油路13A)の液圧を背圧(2次側圧)P2という。カット弁21が閉弁方向に制御され、マスタシリンダ5とホイルシリンダ8との連通が遮断された状態で、運転者がブレーキ操作を行う(ブレーキペダル2を踏込み又は踏み戻す)と、ストロークシミュレータ22は、マスタシリンダ5からのブレーキ液を吸排することでペダルストロークSpを発生させる。具体的には、マスタシリンダ5(プライマリ液圧室51P)から第1油路11Pへ、ペダルストロークSpに応じた量のブレーキ液が流れ出る。この流れ出たブレーキ液は第2油路12を介してストロークシミュレータ22の正圧室R1内部に流入する。ここで、正圧P1(としてのマスタシリンダ液圧Pm)がピストン220の受圧面に作用することでピストン220を軸方向一方側(正圧室R1の容積を拡大し、背圧室R2の容積を縮小する方向)に押す力をF1とする。背圧P2がピストン220の受圧面に作用することでピストン220を軸方向他方側(正圧室R1の容積を縮小し、背圧室R2の容積を拡大する方向)に押す力をF2とする。スプリング221がピストン220を上記軸方向他方側に付勢する力をF3とする。F1がF2とF3の合計(F2+F3)よりも大きければ、ピストン220がスプリング221を押し縮めつつ上記軸方向一方側にストロークする。これにより、正圧室R1の容積が拡大し、正圧室R1にブレーキ液が流入すると同時に、正圧室R1に流入した(ペダルストロークSpに応じた)量と同等のブレーキ液量が、背圧室R2から第3油路13(油路13A)に流出する。SS/V OUT24が開弁方向に制御され背圧室R2とリザーバタンク4とが連通した状態では、背圧室R2から第4油路14を介してリザーバタンク4へブレーキ液が排出される。なお、第4油路14はブレーキ液が流入可能な低圧部に接続していればよく、必ずしもリザーバタンク4に接続している必要はない。F1がF2とF3との合計よりも小さくなると、ピストン220が初期位置に向けて復帰する。
なお、ペダルストローク速度ΔSp/Δtの変化が小さく(例えば急ブレーキ操作状態でなく)、よって正圧室R1の容積拡大速度(ピストン220のストローク速度)の変化が小さいときは、F1がF2とF3の合計と略釣り合っているとみなせる。このとき背圧P2による力F2は、F1からF3を差し引いた大きさに相当する。ここで、ピストン220に作用するスプリング221の付勢力F3は、ピストン220のストローク量(スプリング221の圧縮量)にスプリング221の弾性係数(ばね定数)kを乗じた値である。また、ピストン220のストローク量はペダルストロークSpと同視できる。よって、F3はペダルストロークSpから算出できる。また、F1はマスタシリンダ液圧Pmから算出できる。よって、背圧P2は、ストロークセンサ90の検出値Spと液圧センサ91の検出値Pmとから推定できる。
また、マスタシリンダ液圧Pmはマスタシリンダ5のピストン52Pの受圧面に作用することでブレーキペダル2の反力(以下、ペダル反力という。)を発生する。すなわち、Pmによる力F1は、ペダル反力に相当する。ペダル反力は踏力Fpに相当する。F1がF2とF3の合計と略釣り合っているとみなせるとき、(F1に対応する)ペダル反力Fpは、(F2に対応する)背圧P2の大きさと、(F3に対応する)スプリング221の圧縮量(ピストン220のストローク量)とにより決まる。例えば、ペダルストロークSpの増大(ピストン220のストローク量の増大)は、F3の増大を介してF1の増大をもたらし、これはペダル反力Fpの増大として運転者のペダルフィール(ペダルフィーリング)に反映される。このようにして、ブレーキペダル2の操作に応じたペダル反力が創生される。以上のように、ストロークシミュレータ22は、マスタシリンダ5からのブレーキ液を吸入すると共に、ペダル反力を発生させることで、ホイルシリンダ8の液剛性を模擬して適切なペダル踏込み感を再現する。
ECU100は、ブレーキ操作状態検出部101と、目標ホイルシリンダ液圧算出部102と、踏力ブレーキ創生部103と、ホイルシリンダ液圧制御部104とを備えている。ブレーキ操作状態検出部101は、ストロークセンサ90の検出値の入力を受けて、運転者によるブレーキ操作量としてのペダルストロークSpを検出する。具体的には、ストロークセンサ90の出力値(プライマリピストン52Pの軸方向変位量)を取得してSpを演算する。また、Spに基づき、運転者のブレーキ操作中であるか否か(ブレーキペダル2の操作の有無)を検出すると共に、運転者のブレーキ操作速度を検出ないし推定する。具体的には、Spの変化速度(ペダルストローク速度ΔSp/Δt)を演算することで、ブレーキ操作速度を検出ないし推定する。なお、踏力Fpを検出する踏力センサを設け、その検出値に基づきブレーキ操作量を検出又は推定することとしてもよい。また、液圧センサ91の検出値に基づきブレーキ操作量を検出又は推定することとしてもよい。すなわち、制御に用いるブレーキ操作量として、Spに限らず、他の適当な変数を用いてもよい。
目標ホイルシリンダ液圧算出部102は、目標ホイルシリンダ液圧Pw*を算出する。例えば、倍力制御時には、検出されたSp(ブレーキ操作量)に基づき、所定の倍力比に応じてSpと運転者の要求ブレーキ液圧(運転者が要求する車両減速度)との間の理想の関係特性を実現するPw*を算出する。本実施例では、例えば、通常サイズの負圧式倍力装置を備えたブレーキ装置において、負圧式倍力装置の作動時に実現されるSpとPw(制動力)との間の所定の関係特性を、Pw*を算出するための上記理想の関係特性とする。また、アンチロック制御時には、各車輪FL〜RRのスリップ量(擬似車体速に対する当該車輪の速度の乖離量)が適切なものとなるよう、各車輪FL〜RRのPw*を算出する。ESC時には、例えば検出された車両運動状態量(横加速度等)に基づき、所望の車両運動状態を実現するよう、各車輪FL〜RRのPw*を算出する。回生協調ブレーキ制御時には、回生制動力との関係でPw*を算出する。例えば、回生制動装置のコントロールユニットから入力される回生制動力と目標ホイルシリンダ液圧に相当する液圧制動力との和が、運転者の要求する車両減速度を充足するようなPw*を算出する。
踏力ブレーキ創生部103は、カット弁21を開弁方向に制御することで、液圧制御ユニット6の状態を、マスタシリンダ液圧Pm(第1の系統)によりホイルシリンダ液圧Pwを創生可能な状態とし、踏力ブレーキを実現する。このとき、SS/V OUT24を閉弁方向に制御することで、運転者のブレーキ操作に対してストロークシミュレータ22を非作動とする。なお、SS/V IN23も閉弁方向に制御することとしてもよい。
ホイルシリンダ液圧制御部104は、カット弁21を閉弁方向に制御することで、液圧制御ユニット6の状態を、ポンプ7(第2の系統)によりホイルシリンダ液圧Pwを創生(加圧制御)可能な状態とする。この状態で、液圧制御ユニット6の各アクチュエータを制御してPw*を実現する液圧制御(例えば倍力制御)を実行する。具体的には、カット弁21を閉弁方向に制御し、連通弁26を開弁方向に制御し、調圧弁27を閉弁方向に制御すると共に、ポンプ7を作動させる。このように制御することで、所望のブレーキ液をリザーバタンク4から、吸入油路15、ポンプ7、吐出油路16、及び第1油路11を経由してホイルシリンダ8に送ることが可能である。このとき、液圧センサ92の検出値がPw*に近づくようにポンプ7の回転数や調圧弁27の開弁状態(開度等)をフィードバック制御することで、所望の制動力を得ることができる。すなわち、調圧弁27の開弁状態を制御し、吐出油路16ないし第1油路11から調圧弁27を介して吸入油路15へブレーキ液を適宜漏らすことで、Pwを調節することができる。本実施例では、基本的に、ポンプ7(モータ7a)の回転数ではなく調圧弁27の開弁状態を変化させることによりPwを制御する。例えば、モータ7aの回転数の指令値Nm*を、Pwの加圧中に所定の大きな一定値に設定するほかは、Pwの保持又は減圧中、必要最低限のポンプ吐出圧を発生(ポンプ吐出量を供給)するための所定の小さな一定値に保持する。本実施例では、調圧弁27を比例制御弁としているため、細かい制御が可能となり、Pwの滑らかな制御が実現可能となっている。カット弁21を閉弁方向に制御し、マスタシリンダ5側とホイルシリンダ8側とを遮断することで、運転者のブレーキ操作から独立してPwを制御することが容易となる。
ホイルシリンダ液圧制御部104は、運転者のブレーキ操作に応じた制動力を前後車輪FL〜RRに発生させる通常ブレーキ時には、基本的に倍力制御を行う。通常の倍力制御では、各車輪FL〜RRのSOL/V IN25を開弁方向に制御し、SOL/V OUT28を閉弁方向に制御する。カット弁21P,21Sを閉弁方向に制御した状態で、調圧弁27を閉弁方向に制御(開度等をフィードバック制御)し、連通弁26を開弁方向に制御し、モータ7aの回転数指令値Nm*を所定の一定値に設定してポンプ7を作動させる。SS/V OUT24を開弁方向に作動させ(開弁方向に制御し)、SS/V IN23を閉弁方向に作動させる(閉弁方向に制御する)。
ホイルシリンダ液圧制御部104は、補助加圧制御部105を有している。補助加圧制御は、運転者のブレーキ操作に伴いストロークシミュレータ22の背圧室R2から流出するブレーキ液をホイルシリンダ8に供給することで、ポンプ7によるホイルシリンダ液圧Pwの発生を補助し、ホイルシリンダ8の加圧応答性を向上するための制御である。補助加圧制御は、ポンプ7によるホイルシリンダ加圧制御の予備(バックアップ)制御として位置づけられる。補助加圧制御部105は、ホイルシリンダ液圧制御部104による倍力制御(通常ブレーキ)時、運転者によるブレーキペダル2の踏込み操作(ペダルストロークSpの増大)に応じて各車輪FL〜RRのPwを上昇させる(ポンプ7によるホイルシリンダ加圧制御が行われる)際、運転者のブレーキ操作状態に応じて、補助加圧制御を実行する。具体的には、SS/V IN23を非作動とし(開弁方向に制御し)、SS/V OUT24を非作動とする(閉弁方向に制御する)。ポンプ7を作動させる等、その他のアクチュエータの制御内容は通常の倍力制御時と同様である。
補助加圧制御部105は、運転者のブレーキ操作状態が所定の急ブレーキ操作であるか否かを判断し、急ブレーキ操作が行われている(ブレーキペダル2の踏込み速度が速い)と判断した場合、補助加圧制御を実行可能とする。急ブレーキ操作が行われていない(ブレーキペダル2の踏込み速度が速くない)と判断した場合、補助加圧制御を実行しない。具体的には、ブレーキ操作状態検出部101により検出ないし推定されたブレーキ操作速度(ペダルストローク速度ΔSp/Δt)が所定値α(補助加圧制御の開始及び終了の判断閾値)以上である場合に上記所定の急ブレーキ操作が行われていると判断し、ΔSp/Δtがαより小さい場合に上記所定の急ブレーキ操作が行われていないと判断する。補助加圧制御部105は、急ブレーキ操作が行われていると判断した場合、レゾルバの検出信号に基づき検出ないし推定したモータ7aの回転数Nmが所定値Nm0(補助加圧制御の終了の判断閾値)以下であり、かつ検出されたペダルストロークSpが所定値Sp0(補助加圧制御の終了の判断閾値)以下のとき、上記のように補助加圧制御を実行する。一方、急ブレーキ操作が行われていると判断した場合であっても、NmがNm0より大きいか、又はSpがSp0より大きいとき、補助加圧制御の終了条件が成立したと判断して、補助加圧制御を実行しない。この場合、ホイルシリンダ液圧制御部104が、SS/V IN23を閉弁方向に制御し、SS/V OUT24を開弁方向に制御して、通常の倍力制御(ポンプ7によるホイルシリンダ加圧制御)を実行する。これにより、補助加圧制御が終了する。
[作用]
次に、作用を説明する。ポンプ7による通常のホイルシリンダ加圧制御の実行時には、SS/V OUT24を開弁方向に制御し、SS/V IN23を閉弁方向に制御する。これにより、ストロークシミュレータ22の背圧室R2と吸入油路15(リザーバタンク4)とが連通すると共に、背圧室R2と第1油路11(ホイルシリンダ8)との連通が遮断される。背圧室R2から流出したブレーキ液は第4油路14を介してリザーバタンク4へ排出される。一方、ポンプ7が吐出するブレーキ液は吐出油路16を介して第1油路11(11B)に流入する。このブレーキ液が各ホイルシリンダ8に流入することによって、各ホイルシリンダ8が加圧される。すなわち、ポンプ7により第1油路11に発生させた液圧を用いてホイルシリンダ8を加圧する。また、ストロークシミュレータ22のスプリング221と背圧P2(リザーバタンク4側の大気圧に近い液圧)がピストン220を押す力(F2+F3)により、ペダル反力が発生する。
ポンプ7によるホイルシリンダ8の加圧応答性が不充分になるおそれがある場合、ポンプ7を用いた通常のホイルシリンダ加圧制御に加え、ブレーキペダル2の踏込み操作を利用した補助加圧制御を実行する。補助加圧制御の実行時には、SS/V OUT24を閉弁方向に制御し、SS/V IN23を開弁方向に制御する。これにより、ストロークシミュレータ22の背圧室R2と吸入油路15(リザーバタンク4)との連通が遮断されると共に、背圧室R2と第1油路11Pとが連通する。各連通弁26P,26Sを開弁方向に制御しているため、背圧室R2は各ホイルシリンダ8と連通する。背圧室R2から流出するブレーキ液は、第3油路13を介して第1油路11に流入する。このブレーキ液が各ホイルシリンダ8に流入することによって、各ホイルシリンダ8が加圧される。すなわち、運転者の踏力Fpにより作動するストロークシミュレータ22の背圧室R2から流出するブレーキ液を、第3油路13を介して第1油路11(11B)に供給することで、ホイルシリンダ8を加圧する。これにより、ポンプ7によるホイルシリンダ8の液圧の発生が補助される。また、スプリング221と背圧P2(ホイルシリンダ8側の液圧Pwに近い液圧)がピストン220を押す力(F2+F3)により、ペダル反力が発生する。
所定の条件が成立すると、ポンプ7の加圧応答性が充分となり、ポンプ7によってホイルシリンダ液圧Pwをマスタシリンダ液圧Pmよりも高い値に加圧したり(倍力制御)、Pmよりも高い速度で加圧したりすることが可能となる。よって、補助加圧制御を終了し、ポンプ7を用いた通常のホイルシリンダ加圧制御のみを実行する。補助加圧制御の終了時には、SS/V OUT24を開弁方向に制御し、SS/V IN23を閉弁方向に制御する。これにより、運転者のブレーキ操作に伴い背圧室R2から流出する上記ブレーキ液の流路が、第3油路13を介して第1油路11(11B)へ向う流路から、第4油路14を介して吸入油路15(リザーバタンク4)へ向う流路へと切り替わる。このように、SS/V OUT24とSS/V IN23は、上記流路を切り替える流路切替え部を構成する。
ポンプ7によるホイルシリンダ8の加圧応答性が不充分になるのは、運転者のブレーキ操作状態が急ブレーキ操作である場合、すなわちブレーキ操作速度が速く、この速いブレーキ操作に追従してポンプ7がホイルシリンダ8を加圧することが困難となる場合に、顕著となる。例えば、ポンプ7に係るアクチュエータであるモータ7aの制御遅れ(制御応答の遅れ)により、モータ回転数の指令値Nm*に対して実値Nmが追従しない間は、ポンプ7の回転数が不充分となるため、ホイルシリンダ液圧Pwは目標液圧Pw*に達しない。よって、このような場合に補助加圧制御を実行可能とすることで、ホイルシリンダ8の加圧応答性を効果的に向上することができる。具体的には、運転者のブレーキ操作状態が所定の急ブレーキ操作である場合に補助加圧制御を実行可能とし、所定の急ブレーキ操作でない場合にはポンプ7を用いた通常のホイルシリンダ加圧制御を実行する。ここで、急ブレーキ操作であるか否かを判断するために、ブレーキ操作速度を検出又は推定する手段が必要となる。この手段として、液圧制御ユニット6の所定部位の液圧の変化(変化速度)を検出又は推定し、これに基づきブレーキ操作速度を検出又は推定することも考えられる。しかし、一般に、ブレーキペダル(ブレーキ操作部材)等には遊びが設けられており、また、ブレーキペダルの変位に対して液圧が各所を伝播していくのには所定の時間がかかる。よって、液圧(の変化)よりもブレーキペダルの変位のほうが(センサ値として)早期に現れる特性となっている。この特性は、特に急ブレーキ操作時に顕著となる。本実施例では、液圧の変化ではなく、ブレーキペダル2の変位(Sp)に基づいてブレーキ操作速度を検出ないし推定しているため、より早期に(速く)急ブレーキ操作の有無を判断することができる。よって、ホイルシリンダ8の加圧応答性をより効果的に向上することができる。
また、ポンプ7によるホイルシリンダ8の加圧応答性が不充分になるのは、ホイルシリンダ8へブレーキ液を供給するポンプ7の能力が未だ不充分である場合、具体的にはモータ7aの回転数Nmが低い場合に、顕著となる。本実施例では、このような場合に補助加圧制御を実行可能とすることで、ホイルシリンダ8の加圧応答性を効果的に向上することができる。具体的には、検出ないし推定されるNmが所定値Nm0以下のときに補助加圧制御を実行可能とする。上記所定値Nm0として、ポンプ7のブレーキ液(圧)供給能力がホイルシリンダ8を充分に加圧可能となるような値を設定することができる。例えば、ポンプ7が吐出するブレーキ液量により、(マスタシリンダ液圧Pmに相当する)背圧P2以上の液圧を発生可能な回転数に設定する。特に、ブレーキ踏込み操作の開始時、すなわちペダルストロークSpがゼロから増大していく場面にあっては、モータ7aを停止状態から駆動して回転数Nmを上げていく必要がある。しかし、モータ回転数の指令値Nm*を増大させても、実際のモータ回転数Nmは指令値Nm*の増大に遅れて上昇を開始する。このような制御の応答遅れ(タイムラグ)により、ホイルシリンダ加圧制御を実行するためのポンプ7の能力が不充分となる可能性が高い。このようにポンプ7のブレーキ液(圧)供給能力が未だ不充分である場面で、補助加圧制御によりホイルシリンダ8を加圧することで、ホイルシリンダ8の加圧応答性を効果的に向上することができる。なお、NmがNm0以下であるという上記条件に代えて、(ブレーキ踏込み操作に応じて)Nm*が増大してからの経過時間(タイマ)が所定値以下であるという条件を用いてもよい。すなわち、上記経過時間が所定値以下のときに補助加圧制御を実行する(上記経過時間が所定値より長くなると補助加圧制御を終了する)。このタイマの所定値は、ポンプ7の供給能力が充分となる(例えばNmが、Pmに相当するP2以上の液圧をポンプ7により発生可能な回転数以上にまで増大する)ために必要な時間に設定する。この所定値は、モータ7aの制御遅れの時間等を考慮して実験等により予め定めておくことができる。
また、一般に、ホイルシリンダに向けて供給されるブレーキ液量Qwとホイルシリンダ液圧Pwとの間には、所定の低圧領域では液量Qwの増大分に対するホイルシリンダ液圧Pwの増大量ΔPw/ΔQw(液剛性)が小さく、上記所定の領域よりも高圧の非低圧領域ではΔPw/ΔQwが大きいという関係がある。上記低圧領域では、Pwが未だ低く、Pwを増大させるために必要な力が小さいものの、Pwを増大させるために必要なQwが多い。一方、上記非低圧領域では、Pwがある程度発生しており、Pwを増大させるために必要なQwが少ないものの、Pwを増大させるために必要な力が大きくなる。そして、ポンプ7によるホイルシリンダの加圧応答性が不充分になることは、上記低圧領域で顕著となる。本実施例では、このような低圧領域で補助加圧制御を実行可能とすることで、ホイルシリンダ8の加圧応答性を効果的に向上することができる。
具体的には、検出されたペダルストロークSpが所定値Sp0以下のときに補助加圧制御を実行可能とする。すなわち、補助加圧制御では、マスタシリンダ5のピストン52P(ストロークシミュレータ22のピストン220)のストローク量に相当する分のブレーキ液量がホイルシリンダ8に向けて供給される。SpがSp0以下である低圧領域では、ホイルシリンダ液圧Pwを増大させるために必要な力は比較的小さく、踏力Fpによって充分にPwを増大させることができる。よって、ホイルシリンダ8の加圧応答性を向上することができる。なお、上記低圧領域や非低圧領域、及びこれらを弁別するための上記所定値Sp0は、予め実験等により設定することができる。特に、ブレーキ踏込み操作の開始時、すなわちSpがゼロから増大する場面は、Pwをゼロから増大させる場面であって、上記低圧領域に該当する。すなわち、Pwが未だ低く、Pwを増大させるために必要なQwが多い。このような場面で補助加圧制御を実行することで、ホイルシリンダ8の加圧応答性を効果的に向上することができる。言換えると、液剛性が大きく、Pwを増大させるために(必要なQwが少ないものの)必要な力が大きい上記非低圧領域では、踏力Fpよりも大きな力で液圧を発生可能なポンプ7によりホイルシリンダ8を加圧する。これにより、例えば、(Pmに相当する)P2以上の値にPwを制御することが可能となる。
なお、上記低圧領域にあるか上記非低圧領域にあるかを、検出されたペダルストロークSpではなく、液圧センサ92により検出されたホイルシリンダ液圧Pwに基づき判断することとしてもよい。このようにPwを直接見ることで、Sp(ブレーキ操作量)を見る場合よりも、上記低圧領域にあるか上記非低圧領域にあるかを確実に判断できる(なお、Pwを推定することとしてもよい)。具体的には、検出又は推定されたPwが所定値以下のときに補助加圧制御を実行可能とし、検出又は推定されたPwが所定値Pw0より大きいときにポンプ7による通常のホイルシリンダ加圧制御を実行する。上記所定値Pw0として、上記低圧領域と上記非低圧領域とを分ける閾値を用いることで、上記と同様の作用を得ることができる。これに対し、本実施例では、上記低圧領域にあるか上記非低圧領域にあるかを、検出されたSpに基づき判断するようにしたことで、検出又は推定されたPwに基づき判断する場合よりも、より早期に(速く)判断を実行可能である。上記のように、液圧Pw(の変化)よりもSpのほうがセンサ値として早期に現れるからである。これにより、ホイルシリンダ8の加圧応答性をより効果的に向上することができる。なお、補助加圧制御の終了を判断する各時刻、すなわちΔSp/Δtがαより小さくなる時刻と、SpがSp0より大きくなる時刻、ないし、NmがNm0より大きくなる時刻とが、互いにズレることは許容されている。これらの時刻のズレが小さくなるように、実験やシミュレーションに基づきこれらα等を調整してもよい。
また、補助加圧制御の終了を判断する閾値としてのα等のいずれか1つ又は2つを省略してもよい。Nm0やSp0を省略する場合、補助加圧制御の開始を判断する閾値としてのαと、終了を判断する閾値としてのαとを、別々に設ける(αにヒステリシスを設ける)ことで制御のハンチングを抑制してもよい。
以下、従来技術と対比しつつ装置1の作用を説明する。従来、マスタシリンダとホイルシリンダとの連通を遮断可能であり、ホイルシリンダ以外にペダル反力を模擬可能な機構(ストロークシミュレータ)を有すると共に、マスタシリンダ以外の液圧源によりホイルシリンダを加圧することが可能なブレーキ装置が知られている。このような装置は、正常時には、マスタシリンダとホイルシリンダとの連通を遮断し、ストロークシミュレータによりペダル反力を創出しつつ、液圧源によりホイルシリンダを加圧する。ここで、運転者のブレーキ操作が速い等、ホイルシリンダを急速に加圧することが必要な場合を想定して、液圧源による充分なホイルシリンダ加圧応答性を満足しようとすると、液圧源に係るアクチュエータの性能を向上する必要があるため、アクチュエータが大型化したり高価になったりするおそれがあった。
これに対し、本実施例の装置1は、ホイルシリンダ8の加圧応答性を向上するために、液圧源としてのポンプ7からは独立して、(ペダル反力模擬用に運転者のブレーキ操作に連動して作動する)ストロークシミュレータ22を用いて、ホイルシリンダ8へブレーキ液を供給可能としている。すなわち、ストロークシミュレータ22においては、運転者のブレーキ踏込み操作時に、マスタシリンダ5からのブレーキ液が流入する側とは異なる側の背圧室R2からブレーキ液が吐出される。このブレーキ液をホイルシリンダ8に向けて供給させることで、ホイルシリンダ8を加圧することを可能としている。よって、ポンプ7によるホイルシリンダ8の加圧速度(加圧応答性)が不充分な場合でも、ホイルシリンダ8の加圧速度を向上することができる。言換えると、ポンプ7に係るアクチュエータとしてのモータ7aの性能を向上するため、これを大型化したり高いコストをかけたりする必要がない。このように、運転者のブレーキ操作力が作用することでストロークシミュレータ22から吐出されるブレーキ液(ポンプ7からは独立して供給されるブレーキ液)を利用することにより、ホイルシリンダ8の加圧応答性を向上しつつ、モータ7aの大型化等を抑制することができる。よって、装置1の車両への搭載性やレイアウト性を向上することができる。なお、本実施例では、液圧源としてポンプ7を用い、液圧源に係るアクチュエータとしてモータ7a(回転電機)を用いているが、液圧源は、機械的なエネルギー(動力)をブレーキ液圧に変換して発生させたりこれを保持したりすることが可能な流体機構であればよい。例えばピストンシリンダやアキュムレータ等を用いてもよく、ポンプに限定されない。また、アクチュエータは、入力される電気的エネルギー(電力)を物理的な運動(動力)へ変換して液圧源を作動させる機構(電動機)であればよく、モータ(回転電機)に限定されない。
本実施例では、ストロークシミュレータ22から吐出されるブレーキ液をホイルシリンダ8に向けて供給させるため、液圧制御ユニット6(第2ユニット62)に第3油路13を設けた。このように、第3油路13を1本追加するだけで上記機能を実現可能であるため、装置1の大型化や複雑化を抑制することができる。なお、本実施例では、第3油路13を、第1油路11のカット弁21とホイルシリンダ8との間(油路11B)に直接的に接続したが、間接的に接続してもよい。例えば、吐出油路16に第3油路13を接続してもよい。
第3油路13にSS/V IN23を設けた。SS/V IN23は上記流路切替え部(の一部)を構成している。SS/V IN23の作動状態を制御することで、第3油路13の連通状態を切替える。これにより背圧室R2からホイルシリンダ8へのブレーキ液の供給の有無を切替えることで、補助加圧制御の実行の有無を任意に切替えることができる。すなわち、SS/V IN23を閉弁方向に制御することで、背圧室R2と第1油路11P(11B)との連通を遮断し、背圧室R2から流出するブレーキ液を補助加圧制御に利用不可能とする。これにより、補助加圧制御を実行しない(終了する)ことができる。逆に、SS/V IN23を開弁方向に制御することで、背圧室R2と第1油路11P(11B)とを連通させ、背圧室R2から流出するブレーキ液を補助加圧制御に利用可能とする。これにより、補助加圧制御を実行することができる。なお、SS/V IN23は常閉型であってもよい。
第4油路14にSS/V OUT24を設けた。SS/V OUT24の作動状態を制御することで、第4油路14の連通状態を切替える。これによりストロークシミュレータ22の作動の有無を任意に切替えることができる。すなわち、SS/V OUT24を開弁方向に制御することで、背圧室R2とリザーバタンク4側とを連通させ、背圧室R2からリザーバタンク4側へブレーキ液を流出させる。これにより、ピストン220のストロークを可能とし、ストロークシミュレータ22を作動状態とすることができる。一方、SS/V OUT24を閉弁方向に制御することで、背圧室R2と吸入油路15(リザーバタンク4)との連通を遮断し、背圧室R2からリザーバタンク4へのブレーキ液の流出を抑制する。これにより、ピストン220のストロークを抑制し、ストロークシミュレータ22を非作動状態とすることが可能である。よって、踏力ブレーキ時に、運転者のブレーキ踏込み操作に対し、ストロークシミュレータ22のピストン220が移動することを抑制し、マスタシリンダ5からホイルシリンダ8に効率よくブレーキ液を供給することができる。したがって、運転者がブレーキ操作力により発生させるホイルシリンダ液圧Pwの低下を抑制することができる。また、装置1の失陥時にSS/V OUT24を閉弁させれば、ストロークシミュレータ22を非作動状態とし、踏力ブレーキ(踏力Fp)により発生するPwの低下を抑制することができる。本実施例では、SS/V OUT24を常閉型とした。よって、電源失陥時にSS/V OUT24が閉弁することで、上記作用効果を得ることができる。なお、カット弁21を常開型とし、連通弁23を常閉型としたことで、電源失陥時にも両系統のブレーキ液圧系を互いに独立とし、各系統で別々に踏力Fpによるホイルシリンダ加圧が可能となる。よって、フェールセーフ性能を向上できる。
また、SS/V OUT24は上記流路切替え部(の一部)を構成している。SS/V OUT24の作動状態を制御することで、第4油路14の連通状態を切替え、これにより補助加圧制御をより容易に実行することができる。すなわち、SS/V OUT24を閉弁方向に制御することで、背圧室R2とリザーバタンク4との連通を遮断し、背圧室R2から流出するブレーキ液をより多く補助加圧制御に利用可能とすることができる。逆に、SS/V OUT24を開弁方向に制御することで、背圧室R2とリザーバタンク4とを連通させ、背圧室R2から流出するブレーキ液のうち補助加圧制御に利用する分を減らすことができる。
SS/V OUT24とSS/V IN23の作動状態を切替えることにより、補助加圧制御を容易に実行可能となる。すなわち、SS/V OUT24とSS/V IN23の作動の組合せを適宜制御することで、単にペダル反力を創出するためにストロークシミュレータ22を作動させる状態(ポンプ7のみによるホイルシリンダ加圧制御)と、ホイルシリンダ加圧応答性を向上するために(も)ストロークシミュレータ22を作動させる状態(補助加圧制御)とを、容易に切替えることができる。具体的には、SS/V OUT24の開弁時にはSS/V IN23を閉弁することで、第1油路11側から背圧室R2側へブレーキ液が流入したり、第1油路11側の比較的高い液圧が背圧室R2に作用したりすることを抑制する。これにより、ストロークシミュレータ22の作動を円滑化することができる。SS/V IN23の開弁時にはSS/V OUT24を閉弁することで、背圧室R2から吐出されるブレーキ液がリザーバタンク4側に排出されることを抑制する。これにより、背圧室R2から第1油路11を介してホイルシリンダ8側へ供給されるブレーキ液量を増やして、ホイルシリンダ8の加圧応答性を向上することができる。
SS/V IN23をバイパスして第3油路13と並列にバイパス油路130とチェック弁230が設けられている。よって、補助加圧制御時のホイルシリンダ8の加圧応答性を向上することができる。すなわち、チェック弁230よりも背圧室R2側(油路13A)の液圧P2のほうが第1油路11側(油路13B)の液圧Pwよりも高圧である限り、チェック弁230が開弁状態となる。このため、SS/V IN23の作動状態にかかわらず、背圧室R2側(油路13A)からバイパス油路130を介してホイルシリンダ8側(油路13B)へブレーキ液が供給される。例えば、仮に、補助加圧制御の開始前に(例えば倍力制御を準備するため)SS/V IN23を閉弁方向に制御する構成とした場合であって、補助加圧制御の開始時に制御遅れによりSS/V IN23が開弁するのが遅れたときでも、背圧室R2からバイパス油路130を介してホイルシリンダ8へ向けてブレーキ液を供給することができる。また、補助加圧制御中、第3油路13に加えてバイパス油路130の分だけ流路面積を拡大することができるため、ホイルシリンダ8へ向けて供給するブレーキ液量を増大することができる。また、補助加圧制御の終了時、仮にポンプ7のブレーキ液(圧)供給能力が未だ不充分な状態でSS/V IN23を閉弁した場合でも(すなわち閉弁するタイミングが早すぎても)、P2のほうがPwよりも高圧である限り、背圧室R2からバイパス油路130を介してホイルシリンダ8へ向けてブレーキ液を供給することができる。なお、PwがP2以上になればチェック弁230は自動的に閉弁する(バイパス油路130が封止される)ため、第1油路11側(油路13B)からバイパス油路130を介して背圧室R2側(油路13A)へブレーキ液が逆流することは回避される。
SS/V OUT24をバイパスして第4油路14と並列に、バイパス油路140とチェック弁240が設けられている。よって、(倍力制御を含む)ブレーキバイワイヤ制御中、ブレーキペダル2を容易に踏み戻すことが可能となる。すなわち、SS/V OUT24の作動状態に関わらず、リザーバタンク4(吸入油路15)側からバイパス油路140を介して背圧室R2側(油路13A)へブレーキ液を戻すことが可能である。背圧室R2へブレーキ液が流入することで、背圧室R2の容積が拡大する方向にピストン220がストロークすると共に、ペダルストロークSpが小さくなる方向にマスタシリンダ5のピストン52Pがストロークする。よって、例えばSS/V OUT24の制御遅れに関わらず、ブレーキペダル2を速やかに踏み戻すことが可能となる。また、仮に、ブレーキペダル2の踏込み中(ストロークシミュレータ22の作動中)に失陥(電源失陥等)が生じてSS/V OUT24が閉弁状態で固着したような場合でも、ブレーキペダル2の踏み戻しに伴い、リザーバタンク4側からバイパス油路140を介して背圧室R2へブレーキ液を戻すことが可能である。よって、上記失陥時にも、ストロークシミュレータ22を初期の作動位置に戻しつつ、ブレーキペダル2を初期位置まで踏み戻すことが可能となる。
第4油路14には絞り部24Aが設けられている。第4油路14におけるバイパス油路140の接続部位は、SS/V OUT24(の弁体)と絞り部24Aとの間ではなく、絞り部24Aを挟んでSS/V OUT24(の弁体)とは反対側である。具体的には、絞り部24Aに対してSS/V OUT24(の弁体)側でなく吸入油路15(リザーバタンク4)側に、バイパス油路140の一端が接続されている。よって、バイパス油路140を介したブレーキ液の流路は絞り部24Aにより流量が制限されることがないため、より円滑に、リザーバタンク4(吸入油路15)側から背圧室R2側(油路13A)へブレーキ液を供給することができる。なお、仮に、補助加圧制御の開始前に(例えば倍力制御を準備するため)SS/V OUT24を開弁方向に制御する構成とした場合であって、補助加圧制御の開始時に制御遅れによりSS/V OUT24が閉弁するのが遅れたときでも、背圧室R2から第4油路14を介してリザーバタンク4側へブレーキ液が流出することは、絞り部24Aによって制限される。よって、補助加圧制御時のホイルシリンダ8の加圧応答性を向上することができる。
ブレーキ操作を伴うホイルシリンダ液圧制御(ブレーキバイワイヤ制御)中、アンチロック制御が作動したとき、SS/V OUT24とSS/V IN23を制御することで、運転者にアンチロック制御の作動を認識させることができる。すなわち、ホイルシリンダ液圧制御部104は、アンチロック制御部106を有している。アンチロック制御部106は、ある車輪のロック傾向を検出したとき、ブレーキ操作に伴う液圧制御(倍力制御)に介入する。ポンプ7を作動させカット弁21を閉弁方向に制御した状態のまま、スリップ量が過大となった車輪のホイルシリンダ8に対応するSOL/V IN25や、SOL/V OUT28の開閉を制御する。これにより、当該ホイルシリンダ8の液圧の加減圧制御を行うことで、この車輪のスリップ量が適切な所定値となるようにする。ここで、SS/V OUT24とSS/V IN23の動作を、アンチロック制御の作動状態に応じて(各ホイルシリンダ8の液圧制御状態に合わせて)適切に制御することで、ペダルストロークSpとペダル反力Fpを適切に制御することができる。例えば、アンチロック制御の作動に伴いホイルシリンダ液圧Pwを減圧するときは、SS/V OUT24を閉弁方向に制御し、SS/V IN23を開弁方向に制御する。これにより、ストロークシミュレータ22の背圧室R2にポンプ7側からブレーキ液を流入させ、ブレーキペダル2の位置を戻し方向に変化させる。このように、各弁24,23を制御することで、ポンプ7により発生させた液圧を用いて、ピストン220,52Pにストロークを与える(ピストン52Pの位置を制御する)ことが可能である。例えば、ブレーキペダル2が前後(戻し方向及び進み方向)に移動(振動)するように構成することもできる。よって、従来のブレーキ装置、すなわちアンチロック制御の作動に伴うホイルシリンダの液圧変動がマスタシリンダ(ブレーキペダル)に伝わる形式の従来装置と同様の、ブレーキペダル2のリアクションを実現可能である。したがって、違和感のより少ないペダルフィールを実現することができる。なお、本実施例ではSS/V IN23を比例制御弁としているため、ブレーキペダル2の位置等をより正確に制御できる。
次に、補助加圧制御を行う場合のペダルフィールについて説明する。SS/V OUT24をストロークシミュレータ22の正圧室R1の側(第2油路12)でなく背圧室R2の側(第4油路14)に配置しているため、補助加圧制御を終了する際のペダルフィールを向上することができる。すなわち、仮にSS/V OUT24を正圧室R1の側(第2油路12)に配置した場合を想定する。このとき、上記SS/V OUT24を閉弁方向に制御し、カット弁21を開弁方向に制御して、マスタシリンダ5からホイルシリンダ8へブレーキ液を供給する制御構成とすることにより、補助加圧制御を実現することも考えられる。この場合も、運転者のブレーキ踏込み操作により(ポンプ7からは独立して)供給されるブレーキ液を利用して、ホイルシリンダ8の加圧応答性を向上することができる。この構成では、補助加圧制御を終了して通常のホイルシリンダ加圧制御へ移行する際、カット弁21を閉弁し、SS/V OUT24を開弁することとなる。しかし、補助加圧制御中はストロークシミュレータ22にブレーキ液が供給されず、ストロークシミュレータ22は非作動である。このため、上記移行時のストロークシミュレータ22の作動量(ピストン220のストローク量すなわちスプリング221の変形量)が上記移行時のペダルストロークSpに応じたものにならない。よって、上記移行時のペダルストロークSpと踏力Fpとの関係(F-S特性)が、補助加圧制御を実行しない場合(通常制御時)とは異なるものになる。また、上記移行後に、カット弁21Pより上流側であって正圧室R1側(マスタシリンダ5のプライマリ液圧室51Pと第1油路11P(油路11A)及び第2油路12と正圧室R1との間)に存在するブレーキ液量は、上記移行前にホイルシリンダ8に供給された液量分だけ、通常制御時に比べて少なくなる。言換えると、上記移行の前後で、ストロークシミュレータ22の正圧室R1側の液量収支が崩れるため、F-S特性がばらつく。よって、運転者に違和感を与えるおそれがある。
これに対し、本実施例では、補助加圧制御の終了の前後で、ブレーキ踏込み操作に応じてマスタシリンダ5から流出するブレーキ液量の分だけ、ストロークシミュレータ22のピストン220がストロークし続ける。すなわち、ポンプ7による通常のホイルシリンダ加圧制御中だけでなく補助加圧制御中も、ストロークシミュレータ22(正圧室R1)にブレーキ液が供給され続け、ストロークシミュレータ22は作動する。このため、補助加圧制御の終了時のストロークシミュレータ22の作動量(ピストン220のストローク量すなわちスプリング221の圧縮量)が上記終了時のペダルストロークSpに応じたものになっている。また、上記終了の前後で、マスタシリンダ5のプライマリ液圧室51Pと第1油路11A及び第2油路12と正圧室R1との間(マスタシリンダ5のピストン52P,52Sとカット弁21Pとストロークシミュレータ22のピストン220との間)に閉じ込められているブレーキ液の量は不変である。すなわち、正圧室R1側の液量収支が崩れないため、上記終了の前後でF-S特性がばらつくおそれも少ない。よって、違和感のより少ないペダルフィールを実現することができる。言換えると、本実施例の補助加圧制御においては、ストロークシミュレータ22から吐出されるブレーキ液の供給先をリザーバタンク4からホイルシリンダ8へ切替えるのみであり、ストロークシミュレータ22の作動(ピストン220のストローク)自体は妨げられない。ストロークシミュレータ22は、ホイルシリンダ8へブレーキ液を供給するブレーキ液供給源として機能すると同時に、ペダル反力Fpを模擬する本来の機能を発揮可能である。よって、ペダルフィールの低下を抑制することができる。
なお、補助加圧制御時には、ストロークシミュレータ22の背圧室R2にホイルシリンダ液圧Pwに近い液圧P2が作用する。このため、リザーバタンク4側の大気圧に近い液圧P2が背圧室R2に作用する通常のホイルシリンダ加圧制御時に比べ、同じペダルストロークSpに対し大きな踏力Fpが必要となる。よって、通常のホイルシリンダ加圧制御(通常制御)時に比べてF-S特性が若干異なることとなる。ただし、補助加圧制御が実行されるのはブレーキ踏込み操作時(FpやSpが変化している動的な場面)であるため、この特性のズレはある程度許容される(運転者に違和感を与えるおそれが比較的少ない)。しかし、補助加圧制御が過度に長く継続すると、運転者に違和感を与え、ペダルフィールが悪化するおそれがある。これに対し、本実施例では、ホイルシリンダ8又はこれに連通する第1油路11若しくは第3油路13(油路13B)が所定の状態になると、SS/V IN23が閉弁するようになっている。具体的には、NmがNm0より大きくなるか、又はSpがSp0より大きくなると、すなわちホイルシリンダ8又はこれに連通する油路11,13Bの液圧Pwが(Pmに相当する)P2以上になると、SS/V IN23を閉弁方向に制御する。これにより、背圧室R2に作用する液圧P2が過度に高くなる前に補助加圧制御を終了できるため、ペダルフィールの悪化を効果的に抑制することができる。なお、上記液圧Pwが(Pmに相当する)P2に達する手前の時点で、SS/V IN23を閉弁方向に制御するようにしてもよい。この場合、SS/V IN23の制御遅れ等によって、SS/V IN23が閉弁する前に(SS/V IN23が開弁した状態で)上記液圧PwがP2より高くなるような事態を、回避することができる。よって、ペダルフィールの悪化をより確実に抑制することができる。また、第3油路13においてSS/V IN23と直列に絞り部を設けてもよい。この場合、SS/V IN23の制御遅れ等によって、SS/V IN23が閉弁する前に(SS/V IN23が開弁した状態で)上記液圧PwがP2より高くなったようなときでも、上記絞り部により、第1油路11側(油路13B)から背圧室R2側(油路13A)へブレーキ液が戻されることを抑制できる。よって、ペダルフィールの悪化をより確実に抑制することができる。
図2は、運転者が急ブレーキ操作を行うことにより補助加圧制御を実行した後、補助加圧制御を終了して通常の倍力制御へ移行する際の、各パラメータ(変数)の変化状態を示すタイムチャートである。前提として、倍力制御中であるため、カット弁21を閉弁方向に制御し、ポンプ7を作動させている。ブレーキ踏込み操作により踏力Fpが増大するのに応じてマスタシリンダ液圧Pmが上昇する。Pm(プライマリ液圧室51Pの液圧)の上昇によりストロークシミュレータ22の正圧室R1の液圧P1が上昇する。これによりスプリング221が押し縮められピストン220がストロークすることで、マスタシリンダ5(プライマリ液圧室51P)からブレーキ液が正圧室R1に流入する。よって、マスタシリンダ5のピストン52Pがストロークし、ペダルストロークSpが増大する。正圧室R1に流入する液量はSp(言換えるとピストン52P,220のストローク)に応じた量であり、これと同量のブレーキ液が背圧室R2から第3油路13(油路13A)に流出する。Spの増大、すなわちピストン220のストローク量の増大(背圧室R2の容積の縮小)は、背圧P2を上昇させる方向に作用する。背圧P2の上昇速度(単位時間当りの上昇割合)は、ペダルストローク速度ΔSp/Δtが大きいほど、すなわちピストン220のストロークの単位時間当り増大量(背圧室R2の容積の単位時間当り縮小量Q1)が大きいほど、大きい。第3油路13(油路13A)からSS/V OUT24やSS/V IN23を介したブレーキ液の流出は、背圧P2を低下させる方向に作用する。背圧P2の低下速度(単位時間当りの低下割合)は、第3油路13(油路13A)からSS/V OUT24やSS/V IN23を介したブレーキ液の単位時間当り流出量Q2が多いほど、大きい。背圧P2の変化は、背圧P2が反力となって生じるマスタシリンダ液圧Pm(プライマリ液圧室51Pの液圧)の変化として、言換えるとペダル反力(踏力)Fpの変化として、運転者のペダルフィールに反映される。
時刻t1以前、運転者が急ブレーキ操作を行い、踏力Fpを増大させる。踏力Fpは当初大きな速度で増大し、徐々に増大速度を落とす。これに伴い、ペダルストロークSpが当初大きな速度ΔSp/Δtで増大し、徐々にΔSp/Δtが小さくなる。時刻t1以前、ΔSp/Δtがα以上である(かつNmがNm0以下であり、かつSpがSp0以下である)ため、補助加圧制御を実行する。SS/V OUT24を閉弁方向に制御し、SS/V IN23を開弁方向に制御する。第3油路13(油路13A)からSS/V IN23を介してホイルシリンダ8に向けてブレーキ液が流出する。ブレーキ操作開始後、所定の時間遅れ後にモータ7aの回転数の実値Nmがゼロから上昇し始めるものの、指令値Nm*に対する実値Nmの不足分が大きいため、ポンプ7が吐出するブレーキ液によるホイルシリンダ液圧Pwの上昇分は少ない。この時点では、SS/V IN23の第1油路11P(ホイルシリンダ8)側の液圧Pwと油路13B(背圧室R2)側の液圧P2との間の差圧ΔPinが比較的大きいため、SS/V IN23を介した流出量Q2(ホイルシリンダ8へのブレーキ液供給量)がある程度多い。一方、ΔSp/Δtが大きいため、背圧室R2の容積縮小量Q1がQ2を上回って多い。よって、P2は上昇し、その上昇速度は大きい。時刻t1に近づくにつれて、ホイルシリンダ8に供給されたブレーキ液量の累積が増大し、またポンプ7が吐出するブレーキ液量が多くなるため、Pwがある程度上昇しうる。よって、差圧ΔPinが比較的小さくなるため、流出量Q2が少なくなる。一方、時刻t1に近づくにつれて、ΔSp/Δtが小さくなるため、背圧室R2の容積縮小量Q1が少なくなる。しかし、Q1は未だQ2を上回って多い。よって、P2は上昇し続けるが、その上昇速度は徐々に小さくなる。
時刻t1で運転者が急ブレーキ操作を終了し、以後、踏力Fpを一定に保持しようとする。時刻t1で、ΔSp/Δtがα未満となる(又はNmがNm0より大きくなるか、又はSpがSp0より大きくなる)ため、補助加圧制御を終了し、通常のホイルシリンダ加圧制御を実行する。SS/V OUT24を開弁方向に制御し、SS/V IN23を閉弁方向に制御する。第3油路13におけるSS/V IN23を介したブレーキ液の流通が規制される一方、油路13AからSS/V OUT24を介してリザーバタンク4に向けてブレーキ液が流出し始める。時刻t1以後、油路13AからSS/V OUT24を介してブレーキ液が流出することで、P2はリザーバタンク4側の液圧(大気圧)に向けて低下する。P2がリザーバタンク4側の液圧(大気圧)に向けて低下するのに応じて、踏力(ペダル反力)Fpは通常の倍力制御時の大きさに向けて減少する。すなわち、P2(F2)の低下に応じてマスタシリンダ液圧Pm(F1)が低下し、ペダル反力Fpが減少する。また、油路13Aからブレーキ液が流出する分だけ、ピストン220,52Pがストロークするため、ペダルストロークSpが若干増大する。ピストン220のストローク量(スプリング221の圧縮量)の増大によるF3の増大は、P2(F2)の低下によるPm(F1)の低下(ペダル反力Fpの減少)を若干和らげる。
上記のように、補助加圧制御の終了時刻t1を境に、背圧P2は(緩やかな)上昇から低下へ転じる。P2の急激な変化は、ペダル反力FpやペダルストロークSp、ペダルストローク速度ΔSp/Δtの変動をもたらし、これによりペダルフィールが悪化するおそれがある。図8は、比較例のブレーキ装置における、図2と同様のタイムチャートである。比較例のブレーキ装置は、第4油路14(SS/V OUT24)に絞り部24Aを設けていない点を除けば、本実施例の装置1と同様の構成である
比較例のブレーキ装置では、絞り部24Aを設けていないため、時刻t1の直後におけるSS/V OUT24を介したブレーキ液の流出量Q2が制限されない。よって、背圧P2の低下速度が大きく、P2が短時間で急激に低下する。これに伴い、踏力(ペダル反力)Fpの減少速度が大きく、Fpが短時間で急激に減少する。また、油路13A(背圧室R2)からのブレーキ液の流出量Q2が制限されないため、ピストン220,52Pのストローク速度が大きく、Spが短時間で急激に増大する。これに伴い、ΔSp/Δtが大きく変動する。なお、このときQ2を上回るほどのQ1が生じない。時刻t1以後、ΔSp/Δtが再びα以上となっても、既にNmがNm0より大きいか、又はSpがSp0より大きくなっているため、補助加圧制御を実行しない(終了したままとする)。
このように比較例では、補助加圧制御の終了時、背圧室R2からの流路を吸入油路15(リザーバタンク4)へ切替える際、ブレーキペダル2の操作に応じた適切なペダルフィールを発生させることができず、運転者に違和感(抜け感等)を与えるおそれがある。これに対し、本実施例の装置1は、第4油路14(SS/V OUT24)に絞り部24Aを設けている。よって、図2に示すように、ペダル反力Fp等の変化(変化率)を抑制し、これによりペダルフィールの悪化を抑制することができる。すなわち、絞り部24Aにより、少なくとも時刻t1の直後におけるSS/V OUT24を介した流出量Q2が所定の量に制限される。よって、P2の低下速度が小さくなり、P2の急激な低下が緩和される(ダンピング効果)。これに伴い、踏力(ペダル反力)Fpの減少速度が小さくなり、Fpの急激な減少が抑制される。また、流出量Q2が制限されるため、ピストン220,52Pのストローク速度が小さくなり、ペダルストロークSpの急激な増大が抑制される。これに伴い、ペダルストローク速度ΔSp/Δtの大きな変動が抑制される。このように絞り部24Aは、補助加圧制御の終了時に、背圧室R2から第4油路14を介して吸入油路15(リザーバタンク4)へ流出させるブレーキ液を、所定の流量に制限する。この流量制限により、吸入油路15(リザーバタンク4)への流路切替えの際にも、ブレーキペダル2の操作時のペダルフィールを適切に発生させることができる。このように、絞り部24Aは、ペダルフィール発生手段を構成している。別の見方をすると、絞り部24Aは、第4油路14を流れるブレーキ液の流れ特性(流出量Q2)を調整する特性調整部を構成している。絞り部24Aは、上記流れ特性の調整によって、ブレーキペダル2の操作時の操作力(Fp)や操作速度(ΔSp/Δt)を調整する。Fpを調整することで、又はΔSp/Δtを調整することで、ペダルフィールを容易に調整することができ、良好なブレーキフィールを得ることができる。
本実施例では、第4油路14に絞り部24Aを設けて上記ペダルフィール発生や流れ特性調整の機能を達成するようにしたことで、上記ペダルフィール発生手段や特性調整部を簡単に構成することができる。また、絞り部24AをSS/V OUT24に設けたため、SS/V OUT24に元々存在する流路の絞り量(流路断面積の縮小量)を調整するだけで、絞り部24Aを実現することができる。よって、上記ペダルフィール発生手段や特性調整部をより簡単に構成することができる。なお、絞り部24Aは、第4油路14において、SS/V OUT24に対し第3油路13側に設けられていてもよい。
ホイルシリンダ液圧制御部104(補助加圧制御部105)は、補助加圧制御の終了時に(すなわちホイルシリンダ8又は第1油路11又は油路13Bの状態が所定の状態になると)、SS/V OUT24を開弁方向に作動させる。これにより、背圧室R2のブレーキ液を所定の流量に制限しつつ第4油路14を介して吸入油路15(リザーバタンク4)へ流出させる。よって、吸入油路15(リザーバタンク4)への流路切替えの際にも、ブレーキペダル2の操作時のペダルフィールを適切に発生させることができる。このように、ホイルシリンダ液圧制御部104(補助加圧制御部105)は、ペダルフィール発生部を構成している。本実施例では、第4油路14に絞り部24Aを設けることで上記流量制限を機構的に実現しているため、上記ペダルフィール発生部の制御構成を簡単にすることができる。
なお、本実施例ではSS/V IN23を比例制御弁としている。よって、補助加圧制御の終了時にSS/V IN23の制御状態を開弁方向から閉弁方向へ切替える際、SS/V IN23の開度を制御することで、SS/V IN23を介したブレーキ液の流通量が急変することを抑制できる。よって、背圧P2の急変をより抑制することができるため、ペダルフィールの悪化をより確実に抑制できる。
[実施例2]
図3は、実施例2の装置1の概略構成を示す、図1と同様の図である。本実施例の装置1は、SS/V OUT24の開度(開弁量)を制御することにより背圧P2の急激な変化を抑制する点で、実施例1の装置1と異なる。第3油路13には、実施例1のようなバイパス油路130とチェック弁230が設けられていない。第4油路14(SS/V OUT24)には実施例1のような絞り部24Aが設けられていない。また、SS/V OUT24は比例制御弁である。
ホイルシリンダ液圧制御部104(補助加圧制御部105)は、補助加圧制御の終了時、SS/V OUT24を開弁方向に制御する際、SS/V OUT24の開度Voを背圧P2の大きさに応じて制御する。具体的には、ホイルシリンダ液圧制御部104(補助加圧制御部105)は、図4に示すマップを備えている。このマップでは、P2とVoとの関係を予め設定している。P2が所定値P21以下では、Voは最大値Vomaxである。P21は例えば大気圧である。P2がP21より大きい所定値P22以上では、Voは最小値Vominである。P2がP21からP22までの範囲内にあるときは、P2が大きくなるにつれて(P2に比例して)Voが小さくなる。ホイルシリンダ液圧制御部104(補助加圧制御部105)は、ペダルストロークSp(ストロークセンサ90の検出値)とマスタシリンダ液圧Pm(液圧センサ91の検出値)とから背圧P2を推定する。そして上記マップを参照し、推定されたP2に対応するVoをSS/V OUT24の制御目標値として設定する。他の構成は実施例1と同様であるため、実施例1と対応する構成には実施例1と同一の符号を付して説明を省略する。
SS/V OUT24の制御状態を閉弁方向から開弁方向へ切替えることに伴う背圧P2の上記急激な変化(図8参照)は、SS/V OUT24の開度Voを比例的に制御することで抑制される。図5は、本実施例の装置1における、図2と同様のタイムチャートである。時刻t1以前は図2と同様である。時刻t1以後の各時点で、P2に対応したVoとなるように、SS/V OUT24を制御する。時刻t1の直後はP2が高いため、Voは小さく設定される。Voが小さいほど、SS/V OUT24を介した流出量Q2が少なくなる。よって、時刻t1の直後におけるQ2の抑制度合いは大きい。時刻t1以後、P2が低下するのに応じて、Voは大きく設定される。Voが大きいほど、SS/V OUT24を介した流出量Q2が多くなる。これにより、Q2の抑制度合いは減少する。したがって、少なくとも時刻t1の直後、P2は実施例1(図2参照)より緩やかに低下することとなり、P2の急激な低下がより緩和される。このため、ペダル反力Fp等の急激な変化(変化率)がより抑制される。時刻t1の前後で、FpやSpは連続的に(段差を生じず滑らかに)変化する。ΔSp/Δtは時刻t1の前後を通して連続的に低下し続けた後、所定値に収束する。このように、P2の大きさに応じてVoを比例的に制御することで、SS/V OUT24がいわば可変絞り(実施例1における絞り部24Aの絞り量を可変としたもの)として機能するため、Q2をより適切に制御することができる。よって、P2の変化をより緩和し、以てペダルフィールの悪化をより効果的に抑制することができる。なお、図4のマップに示す関係特性は一例であり、これ以外の特性にP2とVoとの関係を設定してもよい。また、マップに限らず他の手段を用いてSS/V OUT24の開弁量を制御することとしてもよい。また、開弁量として、Voと共に開弁時間を調整することとしてもよい。
このようにSS/V OUT24は、補助加圧制御の終了時に、所定の開弁量に制御されることで、背圧室R2から第4油路14を介して吸入油路15(リザーバタンク4)へ流出させるブレーキ液を、所定の流量に制限する。この流量制限により、吸入油路15(リザーバタンク4)への流路切替えの際にも、ブレーキペダル2の操作時のペダルフィールを適切に発生させることができる。このように、SS/V OUT24は、ペダルフィール発生手段を構成している。別の見方をすると、SS/V OUT24は、第4油路14を流れるブレーキ液の流れ特性(流出量Q2)を調整する特性調整部を構成している。SS/V OUT24は、上記流れ特性の調整によって、ブレーキペダル2の操作時の操作力(Fp)や操作速度(ΔSp/Δt)を調整し、これによりペダルフィールを容易に調整することができる。
ホイルシリンダ液圧制御部104(補助加圧制御部105)は、補助加圧制御の終了時に(すなわちホイルシリンダ8又は第1油路11又は第3油路13の状態が所定の状態になると)、SS/V OUT24の開弁状態を制御する。これにより、背圧室R2のブレーキ液を所定の流量に制限しつつ第4油路14を介して吸入油路15(リザーバタンク4)へ流出させる。よって、吸入油路15(リザーバタンク4)への流路切替えの際にも、ブレーキペダル2の操作時のペダルフィールを発生させることができる。このように、ホイルシリンダ液圧制御部104(補助加圧制御部105)は、ペダルフィール発生部を構成している。本実施例では、第4油路14に設けたSS/V OUT24を利用して上記ペダルフィール発生や流れ特性調整の機能を達成するようにしたことで、上記ペダルフィール発生手段や特性調整部を簡単に構成することができる。また、第4油路14に設けたSS/V OUT24の開弁状態を制御することにより上記流量制限を制御的に実現しているため、第4油路14(SS/V OUT24)に絞り部24Aを設ける必要がなく、その構成を簡単にすることができる。また、SS/V OUT24を比例制御弁として所定の開弁量に制御することで、滑らかなペダルフィールをより容易に得ることができる。その他、実施例1と同様の構成により実施例1と同様の作用効果を得る。
[実施例3]
図6は、実施例3の装置1の概略構成を示す、図1と同様の図である。本実施例の装置1は、SS/V OUT24の開閉を繰り返すように制御することにより背圧P2の急激な変化を抑制する点で、実施例1の装置1と異なる。第4油路14(SS/V OUT24)には実施例1のような絞り部24Aが設けられていない。
ホイルシリンダ液圧制御部104(補助加圧制御部105)は、補助加圧制御の終了時、SS/V OUT24を開弁方向に制御する際、SS/V OUT24の開閉を繰り返すように制御する。具体的には、補助加圧制御の終了を判断すると、まず、所定の第1開弁時間だけ、SS/V OUT24を開弁方向に制御する。次に、SS/V OUT24を所定の閉弁時間だけ閉弁方向に制御する。その後、所定の第2開弁時間だけ、SS/V OUT24を再び開弁方向に制御する。次に、SS/V OUT24を上記閉弁時間だけ閉弁方向に制御する。その後、SS/V OUT24を開弁方向に制御し続ける。第2開弁時間は第1開弁時間よりも長く設定されている。他の構成は実施例1と同様であるため、実施例1と対応する構成には実施例1と同一の符号を付して説明を省略する。
SS/V OUT24の制御状態を閉弁方向から開弁方向へ切替えることに伴う背圧P2の上記急激な変化(図8参照)は、SS/V OUT24の開閉を繰り返すことで抑制される。図7は、本実施例の装置1における、図2と同様のタイムチャートである。時刻t1以前は図2と同様である。時刻t1からt2までの第1開弁時間の間、SS/V OUT24を開弁方向に制御する。時刻t2からt3までの閉弁時間の間、SS/V OUT24を閉弁方向に制御する。時刻t3からt4までの第2開弁時間の間、SS/V OUT24を開弁方向に制御する。時刻t4からt5までの閉弁時間の間、SS/V OUT24を閉弁方向に制御する。時刻t5以後、SS/V OUT24を開弁方向に制御する。
このように開弁時間の間に閉弁時間を介挿することで、背圧P2の短時間での急激な変化が抑制され、全体として、P2が緩やかに変化するようになる。例えば、第1開弁時間と第2開弁時間の間に閉弁時間を介挿することで、時刻t1からt2までのSS/V OUT24を介した流出量Q2の総和すなわちP2の低下量がそのまま、時刻t1からt3までの上記Q2の総和すなわちP2の低下量となる。よって、時刻t1からt3までのP2の低下量が、閉弁時間を介挿しない場合に比べて、少なくなる。言換えると、時刻t1からt3までのP2の平均的な低下速度が小さくなり、その急激な変化が抑制される。同様に、Fpの平均的な減少速度が小さくなり、Fpの急激な減少が抑制される。Spの平均的な増大速度が小さくなり、Spの急激な増大が抑制される。これに伴い、ΔSp/Δtの大きな変動も抑制される。上記のように開弁時間の間に閉弁時間を介挿することを複数回繰り返すことで、Fp等の変化(変化率)を全体として、より緩やかなものとし、これによりペダルフィールの悪化をより抑制することができる。時刻t1に近づくほど、Q2の大きさ、すなわちP2やFp等の変化(変化率)が、より大きくなる。本実施例では、時刻t1に近づくほど開弁時間が短くなるように設定することで、Fp等の変動をより効果的に抑制することができる。
なお、上記繰り返す回数は任意である。具体的には、補助加圧制御の終了時のSS/V OUT24の開動作は3回に限らず、2回でも4回以上でもよい。言換えると、SS/V OUT24の閉動作は2回に限らず、1回でも3回以上でもよい。図7に示すように、FpやSpは非連続的に(段差を生じつつ)変化する。しかし、補助加圧制御が実行される急ブレーキ操作時には、アンチロック制御が介入する可能性が高い。よって、急ブレーキ操作の際(直後)に本実施例のようにFpやSpの変化に段差が生じても、上記段差を、アンチロック制御の作動に伴いホイルシリンダ8の液圧変動がブレーキペダル2に伝わったものであると、運転者が了解することができる。したがって、ペダルフィールが悪化するおそれは少ない。
このようにSS/V OUT24は、補助加圧制御の終了時に、開閉を繰り返すように制御されることで、背圧室R2から第4油路14を介して吸入油路15(リザーバタンク4)へ流出させるブレーキ液を、所定の流量に制限する。この流量制限により、吸入油路15(リザーバタンク4)への流路切替えの際にも、ブレーキペダル2の操作時のペダルフィールを適切に発生させることができる。このように、SS/V OUT24は、ペダルフィール発生手段を構成している。別の見方をすると、SS/V OUT24は、第4油路14を流れるブレーキ液の流れ特性(流れが生じる時間)を調整する特性調整部を構成している。SS/V OUT24は、上記流れ特性の調整によって、ブレーキペダル2の操作時の操作力(Fp)や操作速度(ΔSp/Δt)を調整し、これによりペダルフィールを容易に調整することができる。本実施例では、SS/V OUT24を2位置弁として開閉を繰り返すように制御することで、SS/V OUT24を安価なものとしつつ、上記ペダルフィール発生や流れ特性調整の機能を達成することができる。ホイルシリンダ液圧制御部104(補助加圧制御部105)は、実施例2と同様にして、ペダルフィール発生部を構成している。その他、実施例1,2と同様の構成により実施例1,2と同様の作用効果を得る。
[実施例4]
本実施例の装置1は、補助加圧制御の実行時にもSS/V IN23を閉弁方向に制御する点で、実施例1の装置1と異なる。ホイルシリンダ液圧制御部104は、補助加圧制御を含む倍力制御中(急ブレーキ操作であるか否かにかかわらずブレーキ操作が行われているとき)、SS/V IN23を閉弁方向に制御する。補助加圧制御部105は、SS/V OUT24を閉弁方向に制御することで補助加圧制御を開始・実行し、SS/V OUT24を開弁方向に制御することで補助加圧制御を終了する。補助加圧制御の開始及び終了の判断条件は実施例1と同様である。SS/V IN23が閉弁した状態で、(バイパス油路130を経由する)第3油路13は、チェック弁230によって、背圧室R2側の油路13Aと第1油路11側の油路13Bとに分離される。開弁した状態のチェック弁230の絞り量は、絞り部24Aの絞り量よりも小さく設定されている。言換えると、絞り部24Aの流路抵抗は、開弁した状態におけるチェック弁230の流路抵抗よりも大きく設定されている。他の構成は実施例1と同様である。
急ブレーキ操作時には、ポンプ7の加圧応答性が不充分となり、チェック弁230よりも背圧室R2側(油路13A)の液圧P2が第1油路11(11B)側(油路13B)の液圧Pwよりも高くなる。このとき、チェック弁230が開弁するため、背圧室R2から流出するブレーキ液が、第3油路13を介して第1油路11(11B)へ送られる。これにより、ブレーキペダル2の踏込み操作(ストロークシミュレータ22の作動)を利用したホイルシリンダ8の加圧を実行する。なお、SS/V OUT24を閉弁方向に制御することで、背圧室R2と吸入油路15(リザーバタンク4)との連通が遮断される。よって、背圧室R2から流出するブレーキ液が、第4油路14を介して吸入油路15(リザーバタンク4)へ向うことは、抑制される。
ポンプ7の加圧応答性が充分となり、チェック弁230よりも第1油路11側(ホイルシリンダ8又はこれに連通する第1油路11若しくは油路13B)の液圧Pwが背圧室R2側(油路13A)の液圧P2以上になれば、背圧室R2から流出するブレーキ液が、第3油路13を介して第1油路11(11B)へ向わなくなる。これにより、ブレーキペダル2の踏込み操作を利用したホイルシリンダ8の加圧が終了する。また、ホイルシリンダ8又はこれに連通する第1油路11若しくは油路13Bが所定の状態になると、具体的には上記液圧PwがP2以上になると、チェック弁230が閉弁する。これにより、ホイルシリンダ8側からブレーキ液が第3油路13を介して背圧室R2へ逆流することが抑制される。なお、SS/V OUT24を開弁方向に制御することで、背圧室R2と吸入油路15(リザーバタンク4)とが連通する。よって、背圧室R2から流出するブレーキ液は、第4油路14を介して吸入油路15(リザーバタンク4)へ向う。すなわち、実施例1のようなSS/V IN23ではなく、チェック弁230が、上記流路切替え部(の一部)を構成している。液圧P2,Pwの差ΔPinに応じてチェック弁230が自動的に開閉作動することで、第3油路13の連通状態を切替え、これにより背圧室R2からホイルシリンダ8へのブレーキ液の供給の有無を切替える。
実施例1と同様、絞り部24Aは、SS/V OUT24を開弁方向に制御して補助加圧制御を終了する際、背圧室R2から第4油路14を介して吸入油路15(リザーバタンク4)へ流出するブレーキ液を、所定の流量に制限する。実施例1と同様、絞り部24Aはペダルフィール発生手段や特性調整部を構成し、ホイルシリンダ液圧制御部104(補助加圧制御部105)はペダルフィール発生部を構成している。上記流路切替え部としてSS/V IN23ではなくチェック弁230を用いることで、上記ペダルフィール発生部をより簡単に構成することができる。また、補助加圧制御の開始や終了に際してSS/V IN23の開閉操作が不要となるため、装置1の音振性能を向上することができる。その他、実施例1と同様の構成により実施例1と同様の作用効果を得る。
なお、第3油路13において、SS/V IN23を省略し、チェック弁230のみを設けてもよい。この場合も、チェック弁230により上記流路切替え部(の一部)が構成されると共に、電磁弁としてのSS/V IN23を省略できるため、装置1の簡素化を図ることができる。また、絞り部24Aを設ける代わりに、実施例2と同様、SS/V OUT24を比例制御弁として、補助加圧制御の終了時にその開度を制御してもよい。また、実施例3と同様、補助加圧制御の終了時にSS/V OUT24の開閉を繰り返すように制御してもよい。また、補助加圧制御の実行中も、SS/V OUT24を開弁方向に制御することとしてもよい。この場合、背圧室R2から流出するブレーキ液の一部は、SS/V OUT24(第4油路14)を介して吸入油路15(リザーバタンク4)へ向う。しかし、開弁した状態のチェック弁230の絞り量は、絞り部24Aの絞り量よりも小さく設定されているため、背圧室R2から流出するブレーキ液の多くは、チェック弁230(第3油路13)を介して第1油路11(11B)へ送られる。これにより、ブレーキペダル2の踏込み操作を利用したホイルシリンダ8の加圧をより効果的に実行可能である。このようにSS/V OUT24を開弁方向に制御し続けるようにした場合、チェック弁230が開弁状態から閉弁状態へ切り替わる(ブレーキペダル2の踏込み操作を利用したホイルシリンダ8の加圧が終了する)前後で、背圧P2の変化がより緩やかとなる。よって、より良好なペダルフィールが得られる。なお、SS/V OUT24を省略することとしてもよい。このとき、絞り部24Aにより上記流路切替え部(の一部)が構成され、チェック弁230および絞り部24Aが、実施例1の制御内容(補助加圧制御の開始、実行、及び終了)を自動的に(直接制御によらずに)実現する。
[他の実施例]
以上、本発明を実現するための形態を、実施例に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。例えば、本発明が適用されるブレーキ装置(ブレーキシステム)は、操作反力を模擬するための機構(ストロークシミュレータ)を備えると共に、マスタシリンダ以外の液圧源によりホイルシリンダを加圧することが可能なものであればよく、実施例のものに限らない。実施例では、油圧式のホイルシリンダを各車輪に設けたが、これに限らず、例えば前輪側を油圧式ホイルシリンダとし、後輪側を電動モータで制動力を発生可能なキャリパとしてもよい。また、ホイルシリンダ液圧を制御するための各アクチュエータの作動方法、例えばモータ回転数(指令値)の設定方法等は実施例のものに限らず、適宜変更可能である。ブレーキペダルとマスタシリンダとの間に、踏力を増幅してマスタシリンダへ伝達する倍力装置を設けてもよい。例えば、ブレーキペダルとマスタシリンダとの間で動力をメカ的に伝達可能であり、倍力比が可変なリンク式の可変倍力装置を設けてもよい。実施例では液溜まり15Aを設けたが、これを省略してもよい。液溜まり15Aを設ければ、リザーバタンク4と第1ユニット61とを接続するブレーキ配管の部分(例えばこのブレーキ配管の第1ユニット61との接続部位)で吸入油路15からブレーキ液が漏れ出る態様の失陥時にも、液溜まり15Aをブレーキ液の供給源や排出先(リザーバ)とすることができる。よって、ポンプ7を用いた倍力制御(ホイルシリンダ液圧の加減圧)や補助加圧制御を継続可能であるため、安定したブレーキ性能を得ることができ、フェールセーフ性能を向上できる。
1 ブレーキ装置
2 ブレーキペダル
4 リザーバタンク(リザーバ、低圧部)
5 マスタシリンダ
7 ポンプ(液圧源)
8 ホイルシリンダ
11 第1油路
12 第2油路
13 第3油路
14 第4油路
21 カット弁
22 ストロークシミュレータ
220 ピストン
23 ストロークシミュレータイン弁
230 チェック弁(第2一方向弁)
24 ストロークシミュレータアウト弁(ペダルフィール発生手段、特性調整部)
24A 絞り部(ペダルフィール発生手段、特性調整部)
100 ECU(コントロールユニット)
104 ホイルシリンダ液圧制御部(ペダルフィール発生部)
105 補助加圧制御部(ホイルシリンダ加圧制御部、ペダルフィール発生部)
FL〜RR 車輪
R1 正圧室
R2 背圧室

Claims (16)

  1. リザーバから供給されるブレーキ液により第1油路に液圧を発生させてホイルシリンダに液圧を発生可能な液圧源と、
    マスタシリンダから供給されたブレーキ液によりシリンダ内を軸方向に作動可能に構成され少なくとも前記シリンダ内を2室に分離するピストンが作動することで運転者のブレーキ操作に伴う操作反力を生成するストロークシミュレータと、
    前記ストロークシミュレータの2室のうち一方の室と前記マスタシリンダとの間に設けられた第2油路と、
    前記ストロークシミュレータの他方の室と前記第1油路との間に設けられ、前記他方の室から流出したブレーキ液を前記第1油路に送るための第3油路と、
    前記第3油路に設けられたストロークシミュレータイン弁と、
    前記第3油路における前記他方の室と前記ストロークシミュレータイン弁との間と、低圧部とを接続する第4油路と、
    前記第4油路に設けられたストロークシミュレータアウト弁と、
    前記運転者のブレーキペダルの操作状態に応じて、前記ストロークシミュレータアウト弁を閉弁方向に作動させ、前記ストロークシミュレータイン弁を介して、前記他方の室から前記第3油路へ流出したブレーキ液による前記ホイルシリンダの加圧を行うとともに、前記ホイルシリンダ又は前記第1油路の液圧が所定の状態になると、前記ストロークシミュレータイン弁を閉弁方向に作動させ、前記他方の室のブレーキ液を所定の流量に制限しつつ前記ストロークシミュレータアウト弁を介して前記低圧部へ流出させ、前記ブレーキペダルのペダルフィールを発生させるペダルフィール発生手段とを備えた
    ことを特徴とするブレーキ装置。
  2. 請求項1に記載のブレーキ装置において、
    前記ペダルフィール発生手段は、前記ストロークシミュレータアウト弁を備えることを特徴とするブレーキ装置。
  3. 請求項2に記載のブレーキ装置において、
    前記ストロークシミュレータアウト弁は絞り部を備えることを特徴とするブレーキ装置。
  4. 請求項3に記載のブレーキ装置において、
    前記絞り部は前記ストロークシミュレータアウト弁の前記低圧部側に設けられていることを特徴とするブレーキ装置。
  5. 請求項2に記載のブレーキ装置において、
    前記ストロークシミュレータアウト弁は比例制御弁であって、前記ペダルフィール発生手段は前記比例制御弁を所定の開弁量に制御することで構成されることを特徴とするブレーキ装置。
  6. 請求項2に記載のブレーキ装置において、
    前記ストロークシミュレータアウト弁は2位置弁であって、前記ペダルフィール発生手段は前記2位置弁の開閉を繰り返すことで構成されることを特徴とするブレーキ装置。
  7. 請求項1に記載のブレーキ装置において、
    前記ペダルフィール発生手段は、前記ブレーキペダル操作時の操作速度を調整することを特徴とするブレーキ装置。
  8. 請求項1に記載のブレーキ装置において、
    前記ペダルフィール発生手段は、前記ブレーキペダル操作時の操作踏力を調整することを特徴とするブレーキ装置。
  9. 請求項1に記載のブレーキ装置において、
    前記ストロークシミュレータイン弁は、前記他方の室から前記第1油路へのブレーキ液の流れのみを許容する一方弁であることを特徴とするブレーキ装置。
  10. 運転者のブレーキ操作に伴い作動し液圧を発生させるマスタシリンダと車輪に設けられたホイルシリンダとを接続する第1油路と、
    リザーバから供給されたブレーキ液により前記第1油路に液圧を発生可能なポンプと、
    前記第1油路上であって前記ポンプと前記マスタシリンダとの間に設けられたカット弁と、
    前記ブレーキ液によりシリンダ内を軸方向に作動可能で少なくとも前記シリンダ内を2室に分離するピストンを有し、前記ピストンが作動することで運転者のブレーキ操作に伴う操作反力を生成するストロークシミュレータと、
    前記ストロークシミュレータの2室のうち一方の室と、前記第1油路における前記カット弁と前記マスタシリンダとの間とを接続する第2油路と、
    前記ストロークシミュレータの他方の室と、前記第1油路における前記カット弁と前記ホイルシリンダとの間とを接続する第3油路と、
    前記第3油路と低圧部を接続する第4油路と、
    前記第4油路に設けられたストロークシミュレータアウト弁と、
    前記ポンプ、前記カット弁、及び前記ストロークシミュレータアウト弁を制御するコントロールユニットとを備え、
    前記コントロールユニットは、
    前記運転者のブレーキ操作の状態に応じて、前記ポンプを駆動し前記カット弁及び前記ストロークシミュレータアウト弁を閉弁方向に作動させ、前記マスタシリンダからブレーキ操作量に応じた量のブレーキ液を前記一方の室へ流入させて前記ピストンを作動させ、前記一方の室の容積を増加させることで前記他方の室から前記第3油路を介して流出する前記ブレーキ操作量に応じた量のブレーキ液によって前記ホイルシリンダを加圧し、前記ポンプによる前記ホイルシリンダの液圧発生を補助するホイルシリンダ加圧制御部と、
    前記ホイルシリンダ又は前記第1油路又は前記第3油路の状態が所定の状態になると、前記ストロークシミュレータアウト弁を開弁方向に作動させ、前記他方の室のブレーキ液を所定の流量に制限しつつ前記第4油路を介して前記低圧部へ流出させるペダルフィール発生部を備えた
    ことを特徴とするブレーキ装置。
  11. 請求項10に記載のブレーキ装置において、
    前記ペダルフィール発生部は、前記ストロークシミュレータアウト弁の開弁状態を制御することを特徴とするブレーキ装置。
  12. 請求項10に記載のブレーキ装置において、
    前記第4油路に絞り部を備えることを特徴とするブレーキ装置。
  13. 請求項12に記載のブレーキ装置において、
    前記絞り部は前記ストロークシミュレータアウト弁に対し前記低圧部側に設けられていることを特徴とするブレーキ装置。
  14. リザーバから供給されるブレーキ液により第1油路に液圧を発生させてホイルシリンダに液圧を発生可能であり、前記第1油路へのブレーキ液の流れを許容する第1一方向弁を備えるポンプと、
    マスタシリンダから供給されたブレーキ液によりシリンダ内を軸方向に作動可能に構成され少なくとも前記シリンダ内を2室に分離するピストンを備え、前記ピストンが作動することで運転者のブレーキ操作に伴う操作反力を生成するストロークシミュレータと、
    前記ストロークシミュレータの2室のうち一方の室と前記マスタシリンダとの間に設けられた第2油路と、
    前記ストロークシミュレータの他方の室と前記第1油路との間に設けられ、前記他方の室から流出したブレーキ液を前記第1油路に送るための油路であって、前記第1油路へのブレーキ液の流れを許容する第2一方向弁を備える第3油路と、
    前記第3油路における前記第2一方向弁と前記他方の室との間から分岐し、前記他方の室と前記リザーバとの間に設けられ、前記他方の室からと前記リザーバからの双方のブレーキ液の流れを許容する第4油路と、
    前記第4油路に設けられ、前記第4油路を流れるブレーキ液の流れ特性を調整する特性調整部と
    を備えたことを特徴とするブレーキ装置。
  15. 請求項14に記載のブレーキ装置において、
    前記特性調整部によって、前記運転者のブレーキ操作時の操作速度を調整することを特徴とするブレーキ装置。
  16. 請求項14に記載のブレーキ装置において、
    前記特性調整部によって、前記運転者のブレーキ操作時の操作力を調整することを特徴とするブレーキ装置。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101798914B1 (ko) * 2013-12-26 2017-11-17 두산인프라코어 주식회사 건설기계의 메인컨트롤밸브의 제어 방법 및 제어 장치
US10252707B2 (en) * 2014-04-24 2019-04-09 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Brake control system, brake system, and brake hydraulic pressure generating method
JP6426579B2 (ja) * 2015-09-30 2018-11-21 株式会社アドヴィックス 車両用制動装置
JP6756440B2 (ja) * 2016-05-27 2020-09-16 日立オートモティブシステムズ株式会社 液圧制御装置およびブレーキシステム
DE102017213392A1 (de) * 2017-08-02 2019-02-07 Robert Bosch Gmbh Steuervorrichtung und Verfahren zum Betreiben eines Simulator-bestückten hydraulischen Bremssystems eines Fahrzeugs
JP2019081452A (ja) * 2017-10-31 2019-05-30 株式会社アドヴィックス 車両用制動装置
DE102019207284A1 (de) 2019-05-18 2020-11-19 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Bremssystems eines Kraftfahrzeugs, Bremssystem und Kraftfahrzeug
CN110682900A (zh) * 2019-10-17 2020-01-14 浙江亚太机电股份有限公司 踏板感可调带自检的集成制动系统
CN112543720B (zh) * 2020-07-03 2021-12-14 华为技术有限公司 一种踏板感觉调节装置、控制方法
CN113788003B (zh) 2020-11-23 2023-02-03 京西重工(上海)有限公司 电液制动组件
CN114523946B (zh) * 2022-03-29 2023-03-24 浙江工业大学 一种多模式的液压制动系统及其控制方法
DE102022122523A1 (de) * 2022-09-06 2024-03-07 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zur Optimierung der Dosierbarkeit der Bremskraft bei einer ABS-Bremsung

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6464307B1 (en) * 1999-11-24 2002-10-15 Sumitomo (Sei) Brake Systems, Inc. Automotive hydraulic pressure brake system
JP2001213294A (ja) * 1999-11-24 2001-08-07 Sumitomo Denko Brake Systems Kk 車両用液圧ブレーキ装置
JP2002002464A (ja) * 2000-06-26 2002-01-09 Sumitomo Denko Brake Systems Kk 電動車両用制動装置
DE10159788B4 (de) 2001-12-05 2004-03-04 Daimlerchrysler Ag Pedalwegsimulator mit Bremsflüssigkeitsrückförderung und Tandemhauptbremszylinder für ein elektrohydraulisches Bremssystem
DE10159789C1 (de) 2001-12-05 2003-04-17 Daimler Chrysler Ag Elektrohydraulisches Bremssystem mit einem Pedalwegsimulator zusammengesetzt aus einem Federspeicherdruckzylinder und mechanisch gekoppeltem Servokolben
DE10342937A1 (de) * 2003-09-17 2005-04-14 Robert Bosch Gmbh Elektrohydraulische Bremsanlage
US7150508B2 (en) * 2004-04-19 2006-12-19 Kelsey-Hayes Company Modular regenerative braking
KR100990069B1 (ko) * 2005-12-07 2010-10-29 주식회사 만도 전자 유압 브레이크 시스템
JP2007210372A (ja) * 2006-02-07 2007-08-23 Toyota Motor Corp ブレーキ制御装置
JP5297748B2 (ja) 2008-10-01 2013-09-25 トヨタ自動車株式会社 ブレーキ制御装置
CN102686459B (zh) * 2010-01-08 2015-08-05 本田技研工业株式会社 制动装置和制动方法
KR101332693B1 (ko) * 2012-02-10 2013-11-26 주식회사 만도 차량용 전자식 브레이크 시스템
JP5860800B2 (ja) 2012-12-14 2016-02-16 日立オートモティブシステムズ株式会社 ブレーキ装置
JP5969933B2 (ja) * 2013-02-12 2016-08-17 日立オートモティブシステムズ株式会社 ブレーキ装置
JP6167364B2 (ja) * 2013-09-17 2017-07-26 日立オートモティブシステムズ株式会社 ブレーキ制御装置及びブレーキ制御方法
US10252707B2 (en) * 2014-04-24 2019-04-09 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Brake control system, brake system, and brake hydraulic pressure generating method

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