(57)【要約】【課題】アキュムレータレスブレーキシステムにて、ポンプのモータ駆動（例えばモータ起動時の突入電流等）の影響で、作動流体圧力にパルス状の変動が発生しても、制動力の良好な制御を可能とする。【解決手段】ブレーキシステム１は、作動流体Ｆの圧力により作動するブレーキシリンダ２と、モータ４により駆動されることで作動流体Ｆを加圧しつつブレーキシリンダ２に供給するポンプ３と、作動流体Ｆの圧力に対応する特性値を取得する特性値取得装置７０とを備える。特性値取得装置７０はセンサ部７１と信号処理部６１とを備える。センサ部７１は、作動流体Ｆの圧力に対応する電気信号を発生する。信号処理部６１は、モータ４の駆動状態に応じて電気信号を平滑化処理する。【選択図】図１
2018043612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動流体（Ｆ）の圧力により作動することで車輪（Ｗ）に制動力を付与するように前記車輪に対応して設けられたブレーキシリンダ（２）と、
モータ（４）により駆動されることで前記作動流体を加圧しつつ前記ブレーキシリンダに供給するポンプ（３）と、
前記圧力に対応する特性値を取得するように構成された特性値取得装置（７０）と、
を備えたブレーキシステム（１）であって、
前記特性値取得装置は、
前記圧力に対応する電気信号を発生するように、前記ポンプから前記ブレーキシリンダに向かう前記作動流体の流路（５３）に装着された、センサ部（７１）と、
前記モータの駆動状態に応じて前記電気信号を平滑化処理するように、前記センサ部と電気的に接続された、信号処理部（６１）と、
を備えたブレーキシステム。
【請求項２】
前記信号処理部は、
前記モータの起動時には、前記電気信号に発生する変動をマスクして前記電気信号を平滑化するマスク処理を実行し、
前記マスク処理の実行後、前記電気信号における高周波変動成分を除去するローパスフィルタ処理を実行する、
請求項１に記載のブレーキシステム。
【請求項３】
前記信号処理部は、
前記圧力が目標圧力に到達する際の前記モータの一旦停止時と、この一旦停止後に前記圧力を前記目標圧力に維持するために前記モータを再起動する保圧動作時とで、前記ローパスフィルタ処理における時定数を変化させる、
請求項２に記載のブレーキシステム。
【請求項４】
作動流体（Ｆ）の圧力により作動することで車輪（Ｗ）に制動力を付与するように前記車輪に対応して設けられたブレーキシリンダ（２）と、モータ（４）により駆動されることで前記作動流体を加圧しつつ前記ブレーキシリンダに供給するポンプ（３）と、を備えたアキュムレータレスブレーキシステム（１）に適用され、前記圧力に対応する特性値を取得するように構成された特性値取得装置（７０）であって、
前記圧力に対応する電気信号を発生するように、前記ポンプから前記ブレーキシリンダに向かう前記作動流体の流路（５３）に装着された、センサ部（７１）と、
前記モータの駆動状態に応じて前記電気信号を平滑化処理するように、前記センサ部と電気的に接続された、信号処理部（６１）と、
を備えた特性値取得装置。
【請求項５】
前記信号処理部は、
前記モータの起動時には、前記電気信号に発生する変動をマスクして前記電気信号を平滑化するマスク処理を実行し、
前記マスク処理の実行後、前記電気信号における高周波変動成分を除去するローパスフィルタ処理を実行する、
請求項４に記載の特性値取得装置。
【請求項６】
前記信号処理部は、
前記圧力が目標圧力に到達する際の前記モータの一旦停止時と、この一旦停止後に前記圧力を前記目標圧力に維持するために前記モータを再起動する保圧動作時とで、前記ローパスフィルタ処理における時定数を変化させる、
請求項５に記載の特性値取得装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレーキシステム及びこれに適用される特性値取得装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
作動流体の圧力をセンサにより検出しつつ制動力を制御する、ブレーキシステムが知られている。この種のブレーキシステムにおいて、加圧状態で作動流体を貯留するアキュムレータを備えた構成が周知である。一方、かかるアキュムレータを省略することで装置構成を簡略化したブレーキシステムも、従来種々提案されている（例えば特許文献１等参照）。このような、アキュムレータを省略した構成のブレーキシステムを、以下「アキュムレータレスブレーキシステム」と称する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１５９０９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のアキュムレータレスブレーキシステムは、モータ駆動のポンプを用いて、作動流体圧力を発生する。このため、モータ駆動（例えばモータ起動時の突入電流等）の影響で、作動流体圧力にパルス状の変動が発生する。このようなパルス状の変動を伴う圧力検出値に基づいては、制動力の良好な制御が困難となる。本発明は、上記に例示した点に鑑みてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載のブレーキシステム（１）は、作動流体（Ｆ）の圧力により作動することで車輪（Ｗ）に制動力を付与するように前記車輪に対応して設けられたブレーキシリンダ（２）と、モータ（４）により駆動されることで前記作動流体を加圧しつつ前記ブレーキシリンダに供給するポンプ（３）と、前記圧力に対応する特性値を取得するように構成された特性値取得装置（７０）とを備える。
【０００６】
請求項４に記載の特性値取得装置（７０）は、作動流体（Ｆ）の圧力により作動することで車輪（Ｗ）に制動力を付与するように前記車輪に対応して設けられたブレーキシリンダ（２）と、モータ（４）により駆動されることで前記作動流体を加圧しつつ前記ブレーキシリンダに供給するポンプ（３）とを備えたアキュムレータレスブレーキシステム（１）に適用されるものであって、前記圧力に対応する特性値を取得するように構成されている。
【０００７】
前記特性値取得装置は、センサ部（７１）と信号処理部（６１）とを備えている。前記センサ部は、前記圧力に対応する電気信号を発生するように、前記ポンプから前記ブレーキシリンダに向かう前記作動流体の流路（５３）に装着されている。前記信号処理部は、前記モータの駆動状態に応じて前記電気信号を平滑化処理するように、前記センサ部と電気的に接続されている。
【０００８】
上記構成において、前記ポンプは、前記モータにより駆動される。これにより、前記ポンプは、前記作動流体を加圧しつつ前記ブレーキシリンダに供給する。前記ブレーキシリンダは、前記作動流体の圧力により作動することで、前記車輪に制動力を付与する。前記特性値取得装置は、前記作動流体の前記圧力に対応する特性値を取得する。前記ブレーキシステム又は前記アキュムレータレスブレーキシステムは、取得した前記特性値に基づいて、前記ブレーキシリンダにおける制動力を制御する。
【０００９】
前記特性値取得装置において、前記センサ部は、前記圧力に対応する前記電気信号を発生する。前記信号処理部は、前記モータの駆動状態に応じて、前記電気信号を平滑化処理する。具体的には、例えば、前記信号処理部は、前記モータの起動時には、前記電気信号に発生する変動をマスクして前記電気信号を平滑化するマスク処理を実行する。また、前記信号処理部は、前記マスク処理の実行後、前記電気信号における高周波変動成分を除去するローパスフィルタ処理を実行する。あるいは、例えば、前記信号処理部は、前記圧力が目標圧力に到達する際の前記モータの一旦停止時と、この一旦停止後に前記圧力を前記目標圧力に維持するために前記モータを再起動する保圧動作時とで、前記ローパスフィルタ処理における時定数を変化させる。したがって、上記構成によれば、良好に平滑化された前記電気信号に基づいて取得された前記特性値を用いることで、制動力の良好な制御が可能となる。
【００１０】
なお、上記及び特許請求の範囲欄における各手段に付された括弧付きの参照符号は、同手段と後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態のアキュムレータレスブレーキシステムの概略構成を示す回路図である。
【図２】図１に示された制御部の概略構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示された信号処理部による平滑化処理の概要を示すグラフである。
【図４】図２に示された信号処理部による平滑化処理の概要を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、実施形態と後述の変形例とにおいて、互いに同一又は均等である部分には同一符号を付す。
【００１３】
（実施形態の構成）
図１を参照すると、本実施形態のブレーキシステム１は、作動流体Ｆを蓄圧状態（即ち加圧状態）にて貯留するアキュムレータを備えない、いわゆる「アキュムレータレスブレーキシステム」として構成されている。具体的には、本実施形態のブレーキシステム１は、ブレーキシリンダ２と、ポンプ３と、モータ４と、流体流路５と、ＥＣＵ６とを備えている。「ＥＣＵ」は「Electronic  Control  Unit」の略である。また、本実施形態において、作動流体Ｆは、いわゆるブレーキオイルである。
【００１４】
ブレーキシリンダ２は、作動流体Ｆの圧力により作動することで車輪Ｗに制動力を付与するように、車輪Ｗに対応して設けられている。なお、本実施形態のブレーキシステム１が搭載される、不図示の車両は、通常、複数の車輪Ｗを有している。この点、図示の簡略化のため、図１においては、ブレーキシステム１における、複数の車輪Ｗのうちの１つに対応する部分のみが図示されている。
【００１５】
ポンプ３は、モータ４により駆動されることで作動流体Ｆを加圧しつつブレーキシリンダ２に供給するように、流体流路５に装着されている。モータ４は、ＥＣＵ６の制御下で作動するように、ＥＣＵ６と電気的に接続されている。流体流路５は、リザーバタンク５１と、導出路５２と、加圧路５３と、供給路５４と、還流路５５とを備えている。
【００１６】
リザーバタンク５１は、非加圧状態の、余剰の作動流体Ｆを貯留するように設けられている。導出路５２は、リザーバタンク５１とポンプ３とを接続するように設けられている。加圧路５３は、ポンプ３から送出された加圧状態の作動流体Ｆが通流するように、ポンプ３に接続されている。供給路５４は、加圧路５３とブレーキシリンダ２とを接続するように設けられている。還流路５５は、加圧路５３と供給路５４との接続部と導出路５２とを接続するように設けられている。
【００１７】
加圧路５３には、逆流防止弁５６と供給制御弁５７とが装着されている。逆流防止弁５６は、ＥＣＵ６の制御によらず油圧により作動する、機械式のチェック弁であって、加圧路５３にて作動流体Ｆがポンプ３に向かって逆流しないように設けられている。供給制御弁５７は、ＥＣＵ６の制御下で作動する電磁式の開閉弁であって、加圧路５３及び供給路５４を介しての作動流体Ｆのブレーキシリンダ２への供給の有無を制御するように設けられている。
【００１８】
還流路５５には、還流制御弁５８が装着されている。還流制御弁５８は、ＥＣＵ６の制御下で作動する電磁式の開閉弁であって、加圧路５３と供給路５４との接続部から還流路５５を介してのリザーバタンク５１への作動流体Ｆの還流の有無を制御するように設けられている。
【００１９】
加圧路５３における、ポンプ３と逆流防止弁５６との間の位置には、圧力センサ５９が装着されている。圧力センサ５９は、加圧路５３内の作動流体Ｆの圧力に対応する電気信号（例えば電圧）を発生するように構成されている。
【００２０】
ＥＣＵ６は、ブレーキシステム１全体の動作を制御する制御ユニットである。具体的には、ＥＣＵ６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ（フラッシュＲＯＭ等）、等を備えたいわゆるマイクロコンピュータとして構成されている。
【００２１】
図２は、ＥＣＵ６を、本実施形態に対応する機能ブロックとして再構成した状態で示している。以下、図１に加えて図２も参照すると、ＥＣＵ６は、信号処理部６１と、変換部６２と、制御部６３とを備えている。特性値取得装置７０は、ＥＣＵ６とセンサ部７１とによって構成されている。センサ部７１は、圧力センサ５９に内蔵されていて、加圧路５３内の作動流体Ｆの圧力に対応する電気信号を発生するように構成されている。即ち、圧力センサ５９に内蔵されたセンサ部７１と、ＥＣＵ６に設けられた少なくとも信号処理部６１とによって、本実施形態における特性値取得装置７０が構成されている。
【００２２】
信号処理部６１は、モータ４の駆動状態に応じて上述の電気信号を平滑化処理するように、センサ部７１と電気的に接続されている。即ち、信号処理部６１は、センサ部７１から出力された電気信号を平滑化処理し、当該平滑化処理の結果を変換部６２に出力するように設けられている。変換部６２は、信号処理部６１の出力信号（例えば電圧）を、作動流体Ｆの圧力に対応する特性値（例えば１６進数）に変換するように設けられている。以下、変換部６２による、電圧の変換値を、「圧力代表値」と称する。
【００２３】
制御部６３は、変換部６２が出力する圧力代表値に基づいて、モータ４、供給制御弁５７及び還流制御弁５８の動作を制御するための制御信号を出力するように設けられている。即ち、本実施形態の特性値取得装置７０は、アキュムレータレスタイプのブレーキシステム１において、作動流体Ｆの圧力に対応する特性値である圧力代表値を取得するように構成されている。
【００２４】
（動作及び効果）
上記構成のブレーキシステム１において、ポンプ３は、モータ４により駆動される。これにより、ポンプ３は、作動流体Ｆを加圧しつつブレーキシリンダ２に供給する。ブレーキシリンダ２は、ポンプ３により加圧された作動流体Ｆの圧力により作動することで、車輪Ｗに制動力を付与する。特性値取得装置７０は、圧力代表値を取得する。制御部６３は、取得した圧力代表値に基づいて、ブレーキシリンダ２における制動力を制御する。
【００２５】
以下、本実施形態の信号処理部６１による平滑化処理について、詳細に説明する。図３における（Ａ）は、本実施形態の信号処理部６１による平滑化処理が行われる前の、センサ部７１（即ち圧力センサ５９）の出力電圧の時間変化を示す。一方、図３における（Ｂ）は、本実施形態の信号処理部６１による平滑化処理によって得られた結果を示す。
【００２６】
図３における（Ａ）に示されているように、センサ部７１の出力電圧には、パルス状の変動が多数発生する。具体的には、モータ４の起動時（即ち通電開始時）の突入電流の影響で、ポンプ３の運転初期に大きなパルス状の変動が発生する（図中領域Ａ１参照）。また、圧力が目標圧力に到達する際に、ポンプ３即ちモータ４が一旦停止される。かかる一旦停止時に、圧力にオーバーシュートが発生する（図中領域Ａ２参照）。さらに、かかる一旦停止の後に圧力を目標圧力に維持する保圧動作において、ポンプ３即ちモータ４が適宜再起動される。かかる再起動の際にも、センサ部７１の出力電圧に、パルス状の変動が発生する。
【００２７】
図３における（Ａ）に示されているような、多数のパルス状変動を有する電圧値をそのまま用いたのでは、制動力の良好な制御が困難となる。特に、アキュムレータレスタイプのブレーキシステム１は、作動流体Ｆの圧力の、上記のような変動を抑制するための、アキュムレータを備えない。このため、アキュムレータレスタイプのブレーキシステム１においては、圧力代表値におけるパルス状変動を可及的に抑制することが肝要である。
【００２８】
そこで、本実施形態においては、信号処理部６１は、図３における（Ａ）の波形を、ポンプ３即ちモータ４の駆動状態に応じて平滑化処理することで、図３における（Ｂ）の波形を得る。具体的には、信号処理部６１は、モータ４の起動時には、マスク処理を実行する。マスク処理は、センサ部７１の出力電圧に発生する変動をマスクして、センサ部７１の出力電圧を平滑化する処理である。即ち、信号処理部６１は、モータ４の起動時点から所定時間ｔ１経過するまでは、作動流体Ｆの圧力の増加がないものとする。これにより、図３における（Ａ）中の領域Ａ１にて生じていた、大きなパルス状の変動が除去される。
【００２９】
また、信号処理部６１は、マスク処理の実行後（即ちモータ４の起動時点から所定時間ｔ２経過後：ｔ１＜ｔ２）、ローパスフィルタ処理を実行する。ローパスフィルタ処理は、センサ部７１の出力電圧における高周波変動成分を除去する処理である。具体的には、信号処理部６１は、作動流体Ｆの圧力が目標圧力に到達する際のモータ４の一旦停止時と、この一旦停止後の保圧動作時とで、ローパスフィルタ処理における時定数τを変化させる。即ち、一旦停止時においては、オーバーシュート成分を除去するために、比較的大きな（即ち後述のτ２よりも大きな）時定数τ１が用いられる。一方、保圧動作時においては、微震動的な成分を除去するために、比較的小さな（即ち上記のτ１よりも小さな）時定数τ２が用いられる。
【００３０】
図４は、信号処理部６１を構成する、上述のＥＣＵ６におけるＣＰＵの、一動作例を示す。図４及び明細書中の以下の説明において、「ステップ」を単に「Ｓ」と略記する。また、ＥＣＵ６におけるＣＰＵを、以下単に「ＣＰＵ」と称する。
【００３１】
ＣＰＵは、図４に示されている平滑化処理ルーチンを、ブレーキシステム１の起動時点をｔ＝０とし、この時点から所定時間毎に繰り返し起動する。このルーチンが起動されると、まず、Ｓ４１にて、ＣＰＵは、モータ４の起動時点から所定時間ｔ１経過したか否かを判定する。モータ４の起動時点から所定時間ｔ１経過していない場合（即ちＳ４１＝ＮＯ）、ＣＰＵは処理をＳ４２に進行させた後、本ルーチンを一旦終了する。Ｓ４２にて、ＣＰＵは、センサ部７１の出力電圧をマスク処理する。即ち、０＜ｔ＜ｔ１にて、ＣＰＵはマスク処理を実行する。
【００３２】
モータ４の起動時点から所定時間ｔ１経過した場合（即ちＳ４１＝ＹＥＳ）、ＣＰＵは処理をＳ４１からＳ４３に進行させる。Ｓ４３にて、ＣＰＵは、モータ４の起動時点から所定時間ｔ２経過後であって所定時間ｔ３経過前であるか否かを判定する。
【００３３】
モータ４の起動時点から所定時間ｔ２経過後であって所定時間ｔ３経過前である場合（即ちＳ４３＝ＹＥＳ）、作動流体Ｆの圧力は目標圧力に近づいていることとなる。故に、この場合、ＣＰＵは処理をＳ４４に進行させた後、本ルーチンを一旦終了する。Ｓ４４にて、ＣＰＵは、モータ４の一旦停止時のオーバーシュート成分を除去するために、時定数τ１を用いてローパスフィルタ処理を実行する。
【００３４】
モータ４の起動時点から所定時間ｔ３経過後である場合（即ちＳ４３＝ＮＯ）、現在のブレーキシステム１の動作が保圧動作であることとなる。故に、この場合、ＣＰＵは処理をＳ４５に進行させた後、本ルーチンを一旦終了する。Ｓ４５にて、ＣＰＵは、モータ４の保圧動作時にて微震動的な成分を除去するために、時定数τ２を用いてローパスフィルタ処理を実行する。
【００３５】
本実施形態によれば、良好に平滑化された出力電圧に基づいて取得された圧力代表値を用いることで、制動力の良好な制御が可能となる。
【００３６】
（変形例）
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、上記実施形態に対しては適宜変更が可能である。以下、代表的な変形例について説明する。以下の変形例の説明においては、上記実施形態と異なる部分についてのみ説明する。したがって、以下の変形例の説明において、上記実施形態と同一の符号を有する構成要素に関しては、技術的に矛盾しない限り、上記実施形態における説明が適宜援用され得る。
【００３７】
本発明の適用対象であるブレーキシステム１の構成に特段の限定はない。即ち、例えば、ブレーキシステム１は、マスタシリンダを備えた液圧式構成を有していてもよい。あるいは、ブレーキシステム１は、マスタシリンダを備えない、いわゆるブレーキバイワイヤ構成を有していてもよい。
【００３８】
変換部６２は、省略され得る。即ち、制御部６３は、入力された電圧値と、予め設定された閾値電圧値とに基づいて、モータ４の制御を行うように構成され得る。あるいは、変換部６２は、信号処理部６１又は制御部６３に内蔵され得る。
【００３９】
信号処理部６１とセンサ部７１と変換部６２とは、圧力センサ５９の筐体に内蔵されてもよい。あるいは、変換部６２が省略された場合の信号処理部６１とセンサ部７１とは、圧力センサ５９の筐体に内蔵されてもよい。即ち、特性値取得装置７０は、圧力センサ５９の筐体に内蔵された状態で実現され得る。
【００４０】
平滑化処理の対象は、電圧（即ち電圧値）に限定されない。即ち、平滑化処理の対象は、電圧値に対して所定の変換処理を施した結果得られる値（即ち圧力代表値）であってもよい。言い換えれば、図２において、信号処理部６１と変換部６２との位置関係は逆とされてもよい。この場合、特性値取得装置７０は、まず、変換部６２にて、センサ部７１（即ち圧力センサ５９）の出力電圧を変換した圧力代表値を生成する。次に、特性値取得装置７０は、圧力代表値を、モータ４の駆動状態に応じて平滑化処理する。この場合、図３における（Ａ）の縦軸の値は、圧力代表値となる。図３における（Ｂ）の縦軸の値も同様である。
【００４１】
特性値は、圧力代表値ではなく、電圧値でもよい。特性値の形式は、１６進数に限定されない。
【００４２】
変形例も、上記の例示に限定されない。また、複数の変形例が、互いに組み合わされ得る。更に、上記実施形態の全部又は一部と、変形例の全部又は一部とが、互いに組み合わされ得る。
【符号の説明】
【００４３】
１      ブレーキシステム
２      ブレーキシリンダ
３      ポンプ
４      モータ
５      流体流路
６      ＥＣＵ
６１    信号処理部
７０    特性値取得装置
７１    センサ部
Ｗ      車輪
【図１】
2018043612.tif 000003
【図２】
2018043612.tif 000004
【図３】
2018043612.tif 000005
【図４】
2018043612.tif 000006