(57)【要約】【課題】良好なブレーキフィーリングを安定して実現する。【解決手段】ブレーキ制御装置２０は、作動液を収容する作動液室とガスが封入されているガス室とを含み、該作動液室に流入する作動液量に応じて生じるガス圧によりブレーキ操作に対する反力を創出するストロークシミュレータ６９を備える。マスタシリンダユニット２７の加圧室の一方と作動液室とを接続する第１シミュレータ流路７８により、ストロークシミュレータ使用時には作動液の流通が許容されストロークシミュレータ非使用時には作動液の流通が遮断される。第２シミュレータ流路７９によりマスタシリンダユニット２７の加圧室の他方と作動液室とが接続される。【選択図】図１
2008143282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者のブレーキ操作により作動液が実質的に同圧に加圧される２つの加圧室を含むマスタシリンダと、
前記マスタシリンダから流入する作動液を収容する作動液室と、ガスが封入されているガス室とを含み、該作動液室に流入する作動液量に応じて生じるガス圧によりブレーキ操作に対する反力を創出するストロークシミュレータと、
ストロークシミュレータ使用時には作動液の流通が許容されストロークシミュレータ非使用時には作動液の流通が遮断されるように前記加圧室の一方と前記作動液室とを接続する第１の連通路と、
前記加圧室の他方と前記作動液室とを接続する第２の連通路と、を備えることを特徴とするブレーキ装置。
【請求項２】
前記第２の連通路は、前記ガス圧が所定圧を超えるときに前記作動液室からの作動液の流出を許容するチェック弁が中途に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のブレーキ装置。
【請求項３】
ブレーキ操作に応じて流出入する作動液を収容する作動液室と、
ガスが封入されており、前記作動液室との差圧に応じて容積が該作動液室と相補的に増減するガス室と、
ブレーキ操作時には前記作動液室への作動液の流出入が許容されブレーキ非操作時には作動液の流通が遮断されるよう前記作動液室に形成されている第１の流出入口と、
ブレーキ非操作時における前記ガス室のガス圧を所定圧に維持すべく作動液を外部へ流出入させるよう前記作動液室に形成されている第２の流出入口と、を備えることを特徴とするストロークシミュレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者のブレーキ操作に対する反力を創出するストロークシミュレータに関する。またストロークシミュレータを備えるブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からブレーキバイワイヤ方式のブレーキ装置では、運転者に良好なブレーキフィーリングを与えるためにストロークシミュレータがしばしば用いられる。このストロークシミュレータには、運転者のブレーキ操作に対する反力を生成するためにいわゆるガスばねが内蔵されている場合がある（例えば特許文献１及び特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００１−１５１０９１号公報
【特許文献２】特開２００６−１４２９３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述のガスばねを内蔵するストロークシミュレータにおいては、流入する作動液量と得られる反力とがある種の非線形の関係を有しており、これは良好なブレーキフィーリングを実現するうえで望ましい。しかし、ストロークシミュレータの温度変化によりガス圧が変化して、作動液量と反力との関係すなわちブレーキフィーリングを変動させてしまう可能性がある。
【０００４】
そこで、本発明は、良好なブレーキフィーリングを安定して実現することのできるストロークシミュレータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のある態様のブレーキ装置は、運転者のブレーキ操作により作動液が実質的に同圧に加圧される２つの加圧室を含むマスタシリンダと、マスタシリンダから流入する作動液を収容する作動液室と、ガスが封入されているガス室とを含み、該作動液室に流入する作動液量に応じて生じるガス圧によりブレーキ操作に対する反力を創出するストロークシミュレータと、ストロークシミュレータ使用時には作動液の流通が許容されストロークシミュレータ非使用時には作動液の流通が遮断されるように加圧室の一方と作動液室とを接続する第１の連通路と、加圧室の他方と作動液室とを接続する第２の連通路と、を備える。
【０００６】
この態様によれば、ストロークシミュレータの作動液室は、マスタシリンダの２つの加圧室のそれぞれに第１の連通路及び第２の連通路のそれぞれを通じて接続されている。第１の連通路は、ストロークシミュレータが使用されるべきとき、典型的には例えば運転者によるブレーキ操作がなされたときに、マスタシリンダからの作動液をストロークシミュレータに流出入させるための経路である。第２の連通路は、マスタシリンダとストロークシミュレータとの間の作動液の流通を可能とする経路である。第２の連通路は、例えば運転者のブレーキ操作の有無にかかわらず、特に少なくともブレーキ非操作時においてストロークシミュレータとマスタシリンダとの間の作動液の流通を可能とするものであってもよい。例えば温度変化によりガス室に封入されているガスが膨張または収縮したとしても、この膨張または収縮を緩和するように第２の連通路を通じて作動液室に作動液が流出入する。これによりストロークシミュレータのガス圧を例えば大気圧などの所定圧から乖離するのを抑えることができる。よって、ブレーキ操作開始時のガス圧を所定圧に維持することが可能となり、良好なブレーキフィーリングを安定して実現することができる。
【０００７】
第２の連通路は、ガス圧が所定圧を超えるときに作動液室からの作動液の流出を許容するチェック弁が中途に設けられていてもよい。この態様によれば、ガス圧が所定圧を超える場合にはチェック弁を通じて作動液を排出することによりガス圧の当該所定圧からの乖離を抑制することができる。よって良好なブレーキフィーリングを安定して実現することができる。
【０００８】
本発明の別の態様は、ストロークシミュレータである。このストロークシミュレータは、ブレーキ操作に応じて流出入する作動液を収容する作動液室と、ガスが封入されており、作動液室との差圧に応じて容積が該作動液室と相補的に増減するガス室と、ブレーキ操作時には作動液室への作動液の流出入が許容されブレーキ非操作時には作動液の流通が遮断されるよう作動液室に形成されている第１の流出入口と、ブレーキ非操作時におけるガス室のガス圧を所定圧に維持すべく作動液を外部へ流出入させるよう作動液室に形成されている第２の流出入口と、を備える。
【０００９】
この態様によれば、ストロークシミュレータの作動液室には作動液の流通のために２つの流出入口が形成されている。基本的に第１の流出入口は、ブレーキ操作に伴う作動液の流出入のために設けられている。また、第２の流出入口は、運転者のブレーキ操作の有無にかかわらず、特にブレーキ非操作時におけるストロークシミュレータと外部との作動液の流通を可能とする。封入されているガスの膨張または収縮に応じて第２の流出入口を通じて作動液が外部と流通することにより、ストロークシミュレータのガス圧が所定圧から乖離するのを抑えることができる。よって、良好なブレーキフィーリングを安定して実現することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、良好なブレーキフィーリングを安定して実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態に係るブレーキ制御装置２０を示す系統図である。同図に示されるブレーキ制御装置２０は、車両用の電子制御式ブレーキシステム（ＥＣＢ）を構成しており、車両に設けられた４つの車輪に付与される制動力を制御する。本実施形態に係るブレーキ制御装置２０は、例えば、走行駆動源として電動モータと内燃機関とを備えるハイブリッド車両に搭載される。このようなハイブリッド車両においては、車両の運動エネルギを電気エネルギに回生することによって車両を制動する回生制動と、ブレーキ制御装置２０による液圧制動とのそれぞれを車両の制動に用いることができる。本実施形態における車両は、これらの回生制動と液圧制動とを併用して所望の制動力を発生させるブレーキ回生協調制御を実行することができる。
【００１３】
ブレーキ制御装置２０は、図１に示されるように、各車輪に対応して設けられたディスクブレーキユニット２１ＦＲ，２１ＦＬ、２１ＲＲおよび２１ＲＬと、マスタシリンダユニット２７と、動力液圧源３０と、液圧アクチュエータ４０とを含む。
【００１４】
ディスクブレーキユニット２１ＦＲ，２１ＦＬ、２１ＲＲおよび２１ＲＬは、車両の右前輪、左前輪、右後輪、および左後輪のそれぞれに制動力を付与する。本実施形態におけるマニュアル液圧源としてのマスタシリンダユニット２７は、ブレーキ操作部材としてのブレーキペダル２４の運転者による操作量に応じて加圧されたブレーキフルードをディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬに対して送出する。動力液圧源３０は、動力の供給により加圧された作動流体としてのブレーキフルードを、運転者によるブレーキペダル２４の操作から独立してディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬに対して送出することが可能である。液圧アクチュエータ４０は、動力液圧源３０またはマスタシリンダユニット２７から供給されたブレーキフルードの液圧を適宜調整してディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬに送出する。これにより、液圧制動による各車輪に対する制動力が調整される。
【００１５】
ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬ、マスタシリンダユニット２７、動力液圧源３０、および液圧アクチュエータ４０のそれぞれについて以下で更に詳しく説明する。各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬは、それぞれブレーキディスク２２とブレーキキャリパに内蔵されたホイールシリンダ２３ＦＲ〜２３ＲＬを含む。そして、各ホイールシリンダ２３ＦＲ〜２３ＲＬは、それぞれ異なる流体通路を介して液圧アクチュエータ４０に接続されている。なお以下では適宜、ホイールシリンダ２３ＦＲ〜２３ＲＬを総称して「ホイールシリンダ２３」という。
【００１６】
ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬにおいては、ホイールシリンダ２３に液圧アクチュエータ４０からブレーキフルードが供給されると、車輪と共に回転するブレーキディスク２２に摩擦部材としてのブレーキパッドが押し付けられる。これにより、各車輪に制動力が付与される。なお、本実施形態においてはディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬを用いているが、例えばドラムブレーキ等のホイールシリンダ２３を含む他の制動力付与機構を用いてもよい。
【００１７】
マスタシリンダユニット２７は、本実施形態では液圧ブースタ付きマスタシリンダであり、液圧ブースタ３１、マスタシリンダ３２、レギュレータ３３、およびリザーバ３４を含む。液圧ブースタ３１は、ブレーキペダル２４に連結されており、ブレーキペダル２４に加えられたペダル踏力を増幅してマスタシリンダ３２に伝達する。動力液圧源３０からレギュレータ３３を介して液圧ブースタ３１にブレーキフルードが供給されることにより、ペダル踏力は増幅される。そして、マスタシリンダ３２は、ペダル踏力に対して所定の倍力比を有するマスタシリンダ圧を発生する。
【００１８】
マスタシリンダ３２とレギュレータ３３との上部には、ブレーキフルードを貯留するリザーバ３４が配置されている。リザーバ３４における液圧は例えば大気圧である。マスタシリンダ３２は、ブレーキペダル２４の踏み込みが解除されているときにリザーバ３４と連通する。一方、レギュレータ３３は、リザーバ３４と動力液圧源３０のアキュムレータ３５との双方と連通しており、リザーバ３４を低圧源とすると共に、アキュムレータ３５を高圧源とし、マスタシリンダ圧とほぼ等しい液圧を発生する。レギュレータ３３における液圧を以下では適宜、「レギュレータ圧」という。なお、マスタシリンダ圧とレギュレータ圧とは厳密に同一圧にされる必要はなく、例えばレギュレータ圧のほうが若干高圧となるようにマスタシリンダユニット２７を設計することも可能である。
【００１９】
動力液圧源３０は、アキュムレータ３５およびポンプ３６を含む。アキュムレータ３５は、ポンプ３６により昇圧されたブレーキフルードの圧力エネルギを窒素等の封入ガスの圧力エネルギ、例えば１４〜２２ＭＰａ程度に変換して蓄えるものである。ポンプ３６は、駆動源としてモータ３６ａを有し、その吸込口がリザーバ３４に接続される一方、その吐出口がアキュムレータ３５に接続される。また、アキュムレータ３５は、マスタシリンダユニット２７に設けられたリリーフバルブ３５ａにも接続されている。アキュムレータ３５におけるブレーキフルードの圧力が異常に高まって例えば２５ＭＰａ程度になると、リリーフバルブ３５ａが開弁し、高圧のブレーキフルードはリザーバ３４へと戻される。
【００２０】
上述のように、ブレーキ制御装置２０は、ホイールシリンダ２３に対するブレーキフルードの供給源として、マスタシリンダ３２、レギュレータ３３およびアキュムレータ３５を有している。そして、マスタシリンダ３２にはマスタ配管３７が、レギュレータ３３にはレギュレータ配管３８が、アキュムレータ３５にはアキュムレータ配管３９が接続されている。これらのマスタ配管３７、レギュレータ配管３８およびアキュムレータ配管３９は、それぞれ液圧アクチュエータ４０に接続される。
【００２１】
液圧アクチュエータ４０は、複数の流路が形成されるアクチュエータブロックと、複数の電磁制御弁を含む。アクチュエータブロックに形成された流路には、個別流路４１、４２，４３および４４と、主流路４５とが含まれる。個別流路４１〜４４は、それぞれ主流路４５から分岐されて、対応するディスクブレーキユニット２１ＦＲ、２１ＦＬ，２１ＲＲ，２１ＲＬのホイールシリンダ２３ＦＲ、２３ＦＬ，２３ＲＲ，２３ＲＬに接続されている。これにより、各ホイールシリンダ２３は主流路４５と連通可能となる。
【００２２】
また、個別流路４１，４２，４３および４４の中途には、ＡＢＳ保持弁５１，５２，５３および５４が設けられている。各ＡＢＳ保持弁５１〜５４は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングをそれぞれ有しており、何れもソレノイドが非通電状態にある場合に開とされる常開型電磁制御弁である。開状態とされた各ＡＢＳ保持弁５１〜５４は、ブレーキフルードを双方向に流通させることができる。つまり、主流路４５からホイールシリンダ２３へとブレーキフルードを流すことができるとともに、逆にホイールシリンダ２３から主流路４５へもブレーキフルードを流すことができる。ソレノイドに通電されて各ＡＢＳ保持弁５１〜５４が閉弁されると、個別流路４１〜４４におけるブレーキフルードの流通は遮断される。
【００２３】
更に、ホイールシリンダ２３は、個別流路４１〜４４にそれぞれ接続された減圧用流路４６，４７，４８および４９を介してリザーバ流路５５に接続されている。減圧用流路４６，４７，４８および４９の中途には、ＡＢＳ減圧弁５６，５７，５８および５９が設けられている。各ＡＢＳ減圧弁５６〜５９は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングをそれぞれ有しており、何れもソレノイドが非通電状態にある場合に閉とされる常閉型電磁制御弁である。各ＡＢＳ減圧弁５６〜５９が閉状態であるときには、減圧用流路４６〜４９におけるブレーキフルードの流通は遮断される。ソレノイドに通電されて各ＡＢＳ減圧弁５６〜５９が開弁されると、減圧用流路４６〜４９におけるブレーキフルードの流通が許容され、ブレーキフルードがホイールシリンダ２３から減圧用流路４６〜４９およびリザーバ流路５５を介してリザーバ３４へと還流する。なお、リザーバ流路５５は、リザーバ配管７７を介してマスタシリンダユニット２７のリザーバ３４に接続されている。
【００２４】
主流路４５は、中途に分離弁６０を有する。この分離弁６０により、主流路４５は、個別流路４１および４２と接続される第１流路４５ａと、個別流路４３および４４と接続される第２流路４５ｂとに区分けされている。第１流路４５ａは、個別流路４１および４２を介して前輪用のホイールシリンダ２３ＦＲおよび２３ＦＬに接続され、第２流路４５ｂは、個別流路４３および４４を介して後輪用のホイールシリンダ２３ＲＲおよび２３ＲＬに接続される。
【００２５】
分離弁６０は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有しており、ソレノイドが非通電状態にある場合に閉とされる常閉型電磁制御弁である。分離弁６０が閉状態であるときには、主流路４５におけるブレーキフルードの流通は遮断される。ソレノイドに通電されて分離弁６０が開弁されると、第１流路４５ａと第２流路４５ｂとの間でブレーキフルードを双方向に流通させることができる。
【００２６】
また、液圧アクチュエータ４０においては、主流路４５に連通するマスタ流路６１およびレギュレータ流路６２が形成されている。より詳細には、マスタ流路６１は、主流路４５の第１流路４５ａに接続されており、レギュレータ流路６２は、主流路４５の第２流路４５ｂに接続されている。また、マスタ流路６１は、マスタシリンダ３２と連通するマスタ配管３７に接続される。レギュレータ流路６２は、レギュレータ３３と連通するレギュレータ配管３８に接続される。
【００２７】
マスタ流路６１は、中途にマスタカット弁６４を有する。マスタカット弁６４は、マスタシリンダ３２から各ホイールシリンダ２３へのブレーキフルードの供給経路上に設けられている。マスタカット弁６４は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有しており、規定の制御電流の供給を受けてソレノイドが発生させる電磁力により閉弁状態が保証され、ソレノイドが非通電状態にある場合に開とされる常開型電磁制御弁である。開状態とされたマスタカット弁６４は、マスタシリンダ３２と主流路４５の第１流路４５ａとの間でブレーキフルードを双方向に流通させることができる。ソレノイドに規定の制御電流が通電されてマスタカット弁６４が閉弁されると、マスタ流路６１におけるブレーキフルードの流通は遮断される。
【００２８】
また、マスタ流路６１には、マスタカット弁６４よりも上流側において、シミュレータカット弁６８を介してストロークシミュレータ６９が接続されている。すなわち、シミュレータカット弁６８は、マスタ流路６１からマスタカット弁６４の上流で分岐してストロークシミュレータ６９へ接続される第１シミュレータ流路７８に設けられている。またストロークシミュレータ６９は第２シミュレータ流路７９によりレギュレータ３３側の系統にも接続されている。
【００２９】
シミュレータカット弁６８は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有しており、規定の制御電流の供給を受けてソレノイドが発生させる電磁力により開弁状態が保証され、ソレノイドが非通電状態にある場合に閉とされる常閉型電磁制御弁である。シミュレータカット弁６８が閉状態であるときには、マスタ流路６１とストロークシミュレータ６９との間のブレーキフルードの流通は遮断される。ソレノイドに通電されてシミュレータカット弁６８が開弁されると、マスタシリンダ３２とストロークシミュレータ６９との間でブレーキフルードを双方向に流通させることができる。
【００３０】
ストロークシミュレータ６９は、シミュレータカット弁６８の開放時に運転者によるブレーキペダル２４の踏力に応じた反力を創出する。本実施形態においては、図２を参照して後述するようにいわゆるガスばねを内蔵する形式のストロークシミュレータ６９が採用される。良好なブレーキフィーリングを実現するためのストロークシミュレータ６９の特性としては、例えばストロークが小さいときはストローク増に対する反力の増加率が比較的大きくストロークが大きいときはストローク増に対する反力の増加率が比較的小さいというように非線形であることが望ましい。ガスばねを内蔵するストロークシミュレータによれば、このような非線形性を比較的シンプルな構造で低コストに実現することが可能となるという点で好ましい。なおストロークシミュレータ６９としては複数のピストンやスプリングを含むものを採用することも可能であり、この場合には運転者によるブレーキ操作のフィーリングを向上させるために多段のバネ特性を有するものが採用されると好ましい。
【００３１】
レギュレータ流路６２は、中途にレギュレータカット弁６５を有する。レギュレータカット弁６５は、レギュレータ３３から各ホイールシリンダ２３へのブレーキフルードの供給経路上に設けられている。レギュレータカット弁６５も、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有しており、規定の制御電流の供給を受けてソレノイドが発生させる電磁力により閉弁状態が保証され、ソレノイドが非通電状態にある場合に開とされる常開型電磁制御弁である。開状態とされたレギュレータカット弁６５は、レギュレータ３３と主流路４５の第２流路４５ｂとの間でブレーキフルードを双方向に流通させることができる。ソレノイドに通電されてレギュレータカット弁６５が閉弁されると、レギュレータ流路６２におけるブレーキフルードの流通は遮断される。
【００３２】
液圧アクチュエータ４０には、マスタ流路６１およびレギュレータ流路６２に加えて、アキュムレータ流路６３も形成されている。アキュムレータ流路６３の一端は、主流路４５の第２流路４５ｂに接続され、他端は、アキュムレータ３５と連通するアキュムレータ配管３９に接続される。
【００３３】
アキュムレータ流路６３は、中途に増圧リニア制御弁６６を有する。また、アキュムレータ流路６３および主流路４５の第２流路４５ｂは、減圧リニア制御弁６７を介してリザーバ流路５５に接続されている。増圧リニア制御弁６６と減圧リニア制御弁６７とは、それぞれリニアソレノイドおよびスプリングを有しており、何れもソレノイドが非通電状態にある場合に閉とされる常閉型電磁制御弁である。増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７は、それぞれのソレノイドに供給される電流に比例して弁の開度が調整される。
【００３４】
増圧リニア制御弁６６は、各車輪に対応して複数設けられた各ホイールシリンダ２３に対して共通の増圧用制御弁として設けられている。また、減圧リニア制御弁６７も同様に、各ホイールシリンダ２３に対して共通の減圧用制御弁として設けられている。つまり、本実施形態においては、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７は、動力液圧源３０から送出される作動流体を各ホイールシリンダ２３へ給排制御する１対の共通の制御弁として設けられている。このように増圧リニア制御弁６６等を各ホイールシリンダ２３に対して共通化すれば、ホイールシリンダ２３ごとにリニア制御弁を設けるのと比べて、コストの観点からは好ましい。
【００３５】
なお、ここで、増圧リニア制御弁６６の出入口間の差圧は、アキュムレータ３５におけるブレーキフルードの圧力と主流路４５におけるブレーキフルードの圧力との差圧に対応し、減圧リニア制御弁６７の出入口間の差圧は、主流路４５におけるブレーキフルードの圧力とリザーバ３４におけるブレーキフルードの圧力との差圧に対応する。また、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７のリニアソレノイドへの供給電力に応じた電磁駆動力をＦ１とし、スプリングの付勢力をＦ２とし、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７の出入口間の差圧に応じた差圧作用力をＦ３とすると、Ｆ１＋Ｆ３＝Ｆ２という関係が成立する。従って、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７のリニアソレノイドへの供給電力を連続的に制御することにより、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７の出入口間の差圧を制御することができる。
【００３６】
ブレーキ制御装置２０において、動力液圧源３０および液圧アクチュエータ４０は、本実施形態における制御部としてのブレーキＥＣＵ７０により制御される。ブレーキＥＣＵ７０は、ＣＰＵを含むマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に各種プログラムを記憶するＲＯＭ、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポートおよび通信ポート等を備える。そして、ブレーキＥＣＵ７０は、上位のハイブリッドＥＣＵ（図示せず）などと通信可能であり、ハイブリッドＥＣＵからの制御信号や、各種センサからの信号に基づいて動力液圧源３０のポンプ３６や、液圧アクチュエータ４０を構成する電磁制御弁５１〜５４，５６〜５９，６０，６４〜６８を制御する。
【００３７】
また、ブレーキＥＣＵ７０には、レギュレータ圧センサ７１、アキュムレータ圧センサ７２、および制御圧センサ７３が接続される。レギュレータ圧センサ７１は、レギュレータカット弁６５の上流側でレギュレータ流路６２内のブレーキフルードの圧力、すなわちレギュレータ圧を検知し、検知した値を示す信号をブレーキＥＣＵ７０に与える。アキュムレータ圧センサ７２は、増圧リニア制御弁６６の上流側でアキュムレータ流路６３内のブレーキフルードの圧力、すなわちアキュムレータ圧を検知し、検知した値を示す信号をブレーキＥＣＵ７０に与える。制御圧センサ７３は、主流路４５の第１流路４５ａ内のブレーキフルードの圧力を検知し、検知した値を示す信号をブレーキＥＣＵ７０に与える。各圧力センサ７１〜７３の検出値は、所定時間おきにブレーキＥＣＵ７０に順次与えられ、ブレーキＥＣＵ７０の所定の記憶領域に所定量ずつ格納保持される。
【００３８】
分離弁６０が開状態とされて主流路４５の第１流路４５ａと第２流路４５ｂとが互いに連通している場合、制御圧センサ７３の出力値は、増圧リニア制御弁６６の低圧側の液圧を示すと共に減圧リニア制御弁６７の高圧側の液圧を示すので、この出力値を増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７の制御に利用することができる。また、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７が閉鎖されていると共に、マスタカット弁６４が開状態とされている場合、制御圧センサ７３の出力値は、マスタシリンダ圧を示す。更に、分離弁６０が開放されて主流路４５の第１流路４５ａと第２流路４５ｂとが互いに連通しており、各ＡＢＳ保持弁５１〜５４が開放される一方、各ＡＢＳ減圧弁５６〜５９が閉鎖されている場合、制御圧センサの７３の出力値は、各ホイールシリンダ２３に作用する作動流体圧、すなわちホイールシリンダ圧を示す。
【００３９】
さらに、ブレーキＥＣＵ７０に接続されるセンサには、ブレーキペダル２４に設けられたストロークセンサ２５も含まれる。ストロークセンサ２５は、ブレーキペダル２４の操作量としてのペダルストロークを検知し、検知した値を示す信号をブレーキＥＣＵ７０に与える。ストロークセンサ２５の出力値も、所定時間おきにブレーキＥＣＵ７０に順次与えられ、ブレーキＥＣＵ７０の所定の記憶領域に所定量ずつ格納保持される。なお、ストロークセンサ２５以外のブレーキ操作状態検出手段をストロークセンサ２５に加えて、あるいは、ストロークセンサ２５に代えて設け、ブレーキＥＣＵ７０に接続してもよい。ブレーキ操作状態検出手段としては、例えば、ブレーキペダル２４の操作力を検出するペダル踏力センサや、ブレーキペダル２４が踏み込まれたことを検出するブレーキスイッチなどがある。
【００４０】
上述のように構成されたブレーキ制御装置２０は、ブレーキ回生協調制御を実行することができる。ブレーキ制御装置２０は制動要求を受けて制動を開始する。制動要求は、例えば運転者がブレーキペダル２４を操作した場合など、車両に制動力を付与すべきときに生起される。制動要求を受けてブレーキＥＣＵ７０は要求制動力を演算し、要求制動力から回生による制動力を減じることによりブレーキ制御装置２０により発生させるべき制動力である要求液圧制動力を算出する。ここで、回生による制動力は、ハイブリッドＥＣＵからブレーキ制御装置２０に供給される。そして、ブレーキＥＣＵ７０は、算出した要求液圧制動力に基づいて各ホイールシリンダ２３ＦＲ〜２３ＲＬの目標液圧を算出する。ブレーキＥＣＵ７０は、ホイールシリンダ圧が目標液圧となるように、フィードバック制御則により増圧リニア制御弁６６や減圧リニア制御弁６７に供給する制御電流の値を決定する。
【００４１】
その結果、ブレーキ制御装置２０においては、ブレーキフルードが動力液圧源３０から増圧リニア制御弁６６を介して各ホイールシリンダ２３に供給され、車輪に制動力が付与される。また、各ホイールシリンダ２３からブレーキフルードが減圧リニア制御弁６７を介して必要に応じて排出され、車輪に付与される制動力が調整される。本実施形態においては、動力液圧源３０、増圧リニア制御弁６６及び減圧リニア制御弁６７等を含んでホイールシリンダ圧制御系統が構成されている。ホイールシリンダ圧制御系統によりいわゆるブレーキバイワイヤによる制動力制御が行われる。ホイールシリンダ圧制御系統は、マスタシリンダユニット２７からホイールシリンダ２３へのブレーキフルードの供給経路に並列に設けられている。
【００４２】
このとき、ブレーキＥＣＵ７０は、レギュレータカット弁６５を閉状態とし、レギュレータ３３から送出されるブレーキフルードがホイールシリンダ２３へ供給されないようにする。更にブレーキＥＣＵ７０は、マスタカット弁６４を閉状態とするとともにシミュレータカット弁６８を開状態とする。これは、運転者によるブレーキペダル２４の操作に伴ってマスタシリンダ３２から送出されるブレーキフルードがホイールシリンダ２３ではなくストロークシミュレータ６９へと供給されるようにするためである。ブレーキ回生協調制御中は、レギュレータカット弁６５及びマスタカット弁６４の上下流間には、回生制動力の大きさに対応する差圧が作用する。
【００４３】
図２は、本発明の一実施形態に係るストロークシミュレータ６９を模式的に示す図である。本実施形態においてはストロークシミュレータ６９として、例えば金属製のベローズ８０を内蔵するいわゆるベローズ式のアキュムレータを用いている。ストロークシミュレータ６９の内部には、例えば窒素などのガスが封入されているガス室８２と、ブレーキ操作に応じてマスタシリンダ３２から流入するブレーキフルードを収容する作動液室としてのフルード室８４とが形成されている。
【００４４】
この金属ベローズアキュムレータは他のタイプのガスばねよりもガス漏れが起こりにくい構造であるため、ガスがブレーキ系統に漏れ出す可能性を小さくすることができるという点で好ましい。なお、他のタイプのガスばねとしては例えばゴム等のダイアフラムを用いるブラダタイプやフリーピストンを用いるフリーピストンタイプなどがあり、これらを本発明に係るストロークシミュレータとして採用することも可能である。
【００４５】
ストロークシミュレータ６９には、フルード室８４を外部と連通させるための２つの流出入口すなわち第１ポート８６及び第２ポート８８が形成されている。第１ポート８６には第１シミュレータ流路７８が接続されている。このため、ブレーキ操作に応じてマスタシリンダ３２で加圧されたブレーキフルードは、マスタ流路６１、シミュレータカット弁、及び第１シミュレータ流路７８等を通じて第１ポート８６からフルード室８４に流入する。また、第２ポート８８には第２シミュレータ流路７９が接続されている。フルード室８４は、第２ポート８８及び第２シミュレータ流路７９を通じ、開閉弁等を介することなく直接レギュレータ３３に連通されている。このため、フルード室８４とレギュレータ３３との間では、ブレーキ操作の有無にかかわらずブレーキフルードが流通することが可能である。
【００４６】
本実施形態においては、第１ポート８６及び第１シミュレータ流路を含んで第１の連通路が構成されており、第２ポート８８及び第２シミュレータ流路を含んで第２の連通路が構成されている。第２の連通路は、レギュレータ３３とフルード室８４とを接続し、ブレーキ非操作時におけるガス室のガス圧が例えば大気圧などの所定圧に維持されるよう作動液を流通させる。第２の連通路は少なくともストロークシミュレータ６９の非使用時にブレーキ非作動時に作動液の流通が許容されるように構成されていてもよい。
【００４７】
ストロークシミュレータ６９は、主として容器９０、ベローズ８０、シールプレート９２、リップシール９４を含んで構成されている。容器９０は略円筒形状であり、本実施形態では一端が閉じられており他端が開放されている。容器９０の閉じられているほうの端部の内面にはベローズ取付部９６が固定されている。容器９０の開放されているほうの端部にはリップシール取付部９８が取り付けられている。容器９０とリップシール取付部９８との接続部分は液密的に接合されている。
【００４８】
ベローズ８０は軸方向に伸縮可能とされるよう円筒状の形状に構成されている例えば金属製の部材である。ベローズ８０の一端はベローズ取付部９６に固定され、ベローズ８０の他端にはシールプレート９２が気密に取り付けられている。ベローズ８０は円筒状の容器９０の内部に容器９０と同軸に配設されており、ベローズ８０の径は容器９０の内径よりも若干小さい。このためベローズ８０の外側と容器９０の内面との間には空隙１００が形成される。
【００４９】
シールプレート９２は円板状の部材であり、その径は容器９０の内径よりも若干小さい。シールプレート９２の外周部にはガイド１０２が取り付けられている。ガイド１０２は、ベローズ８０の伸縮とともにシールプレート９２が容器９０の軸方向に移動するときに容器９０の内面に沿って円滑に摺動するように形成されている。ガイド１０２は例えばシールプレート９２の外周部の複数箇所に離散的に設けられている。本実施形態ではガイド１０２はシールプレート９２の中心部をはさんで対向する位置に設けられている。またガイド１０２はシールプレート９２のベローズ８０側の面に取り付けられている。
【００５０】
容器９０の閉じられているほうの端部の中心部には、ガス室８２に封入されるガスを充填し封止するための栓部材１０４が設けられている。ベローズ取付部９６の中心部には軸方向に栓部材１０４からガス室８２へと至る貫通孔が形成されている。このため栓部材１０４からガス室８２へとガスを充填することが可能となるとともに、栓部材１０４を閉めることによりガスをガス室８２に封入することができる。ガス室８２に封入されるガス圧は、常温かつストロークシミュレータ６９の非使用時におけるガス室８２のガス圧として適切な値とされ、例えば大気圧とされる。
【００５１】
ベローズ８０とシールプレート９２とによりストロークシミュレータ６９の内部に可動部が形成される。この可動部により、ストロークシミュレータ６９の内部に形成され互いに隣接して仕切られているガス室８２とフルード室８４との間で互いに圧力が伝達される。この可動部は、ガス室８２とフルード室８４との間の圧力伝達部材として機能する。上述のようにシールプレート９２は容器９０の内面に沿って軸方向に移動可能にベローズ８０の末端に取り付けられている。よって、シールプレート９２の両面から受ける差圧すなわちガス圧と作動液圧との差圧によってベローズ８０が伸縮されてシールプレート９２は容器９０内部を移動する。シールプレート９２に作用する力が釣り合う位置までシールプレート９２は移動する。
【００５２】
シールプレート９２に作用する力としては例えばガス室８２のガス圧やフルード室８４の液圧、ベローズ８０の伸縮による弾性力、容器９０内面との摺動摩擦力などがある。ベローズ８０の伸縮による弾性力及び容器９０内面との摺動摩擦力が十分に小さい場合には、シールプレート９２は、ガス室８２のガス圧とフルード室８４の液圧との差圧がゼロとなり両圧が等しくなる位置まで移動する。
【００５３】
シールプレート９２が移動すると、ガス室８２の容積が増加するとともにフルード室８４の容積が減少するか、あるいは、ガス室８２の容積が減少するとともにフルード室８４の容積が増加する。ガス室８２の容積の変化量とフルード室８４の容積の変化量とは等しい。このように、ガス圧と作動液圧との差圧に応じてシールプレート９２が移動して、ガス室８２及びフルード室８４の容積はそれぞれ相補的に増減する。
【００５４】
また、円環状のリップシール９４がリップシール取付部９８に取り付けられている。リップシール９４とシールプレートと９２とは、両者が当接するときに協働してフルード室８４の作動液の外部との流通を遮断する。リップシール取付部９８には容器９０の内面側にリップシール９４を収容する凹部１０５が形成されており、この凹部１０５にリップシール９４がはめ込まれる。またリップシール取付部９８には容器９０の軸方向に沿って第１ポート８６をの一部を形成する第１貫通孔１０６が形成されている。この第１貫通孔１０６によりフルード室８４と外部とが連通される。シールプレート９２は、容器９０の軸方向において第１ポート８６に対して対向してベローズ８０の末端に取り付けられている。
【００５５】
また、容器９０の側面には第２ポート８８を形成する第２貫通孔１０８が設けられている。第２貫通孔１０８によりフルード室８４と外部とが連通される。この第２貫通孔１０８を通じて、ブレーキの操作状態及びストロークシミュレータ６９の使用の有無にかかわらずブレーキフルードは外部と流出入可能とされている。第２貫通孔１０８は容器９０の円筒状側面においてガス室８２とは反対側の容器端部近傍つまりフルード室８４側の容器端部近傍に形成されている。なおブラダタイプやフリーピストンタイプのガスばねを用いる場合には、ブラダが最大に膨張した場合またはフリーピストンが最大に変位した場合にも第２ポート８８がフルード室８４と外部との連通を維持することができるように、第２貫通孔１０８は例えばガス室８２とは反対側の容器端部に形成されることが好ましい。
【００５６】
本実施形態に係るストロークシミュレータ６９においては、基本的にベローズ８０の内側領域がガス室８２として画定される。ガス室８２は、シールプレート９２及びベローズ８０からなる可動部、及びベローズ取付部９６に囲まれる領域である。またフルード室８４は、基本的に容器９０の内部空間のうちガス室８２を除く部分である。フルード室８４は、シールプレート９２及びベローズ８０からなる可動部と、容器９０とに挟まれる領域である。フルード室８４は、ガス室８２を内側に取り囲むように形成されている。
【００５７】
図２に実線で示されるようにシールプレート９２がリップシール９４から離れた状態にあるときは、フルード室８４は、容器９０内部でシールプレート９２とリップシール取付部９８に挟まれる円柱状の空間と、容器９０の円筒状側面とベローズ８０との間の空隙１００とを含む。一方、図２に破線で示されるようにシールプレート９２がリップシール９４に当接している状態にあるときは、容器９０の内部空間の大半はガス室８２に占められることとなり、容器９０の内部空間の残りつまり容器９０の円筒状側面とベローズ８０との間の空隙１００がフルード室８４となる。
【００５８】
このように本実施形態においては、容器９０の円筒状内面とベローズ８０との間の空隙１００がフルード室８４の一部を構成し、フルード室８４はガス室８２を内側に取り囲むように形成されている。このため、フルード室８４を外部と連通させブレーキフルードを流通させるための第２ポート８８を容器９０の側面の任意の位置に簡易に形成することが可能であるという点で好ましい。
【００５９】
上述の構成のストロークシミュレータ６９においては、初期状態ではシールプレート９２が図２に破線で示されるようにリップシール９４に当接している。ここで初期状態とはストロークシミュレータ６９の非使用時つまりブレーキ操作に対してストロークシミュレータ６９により反力を生成する必要がない状態をいう。ブレーキバイワイヤ方式のブレーキ制御装置においては典型的には例えばブレーキペダル２４が操作されていないときが初期状態である。しかし、例えば運転者の踏力により加圧されたブレーキフルードを直接ホイールシリンダ２３に供給するいわゆるマニュアルブレーキモードにおいては、ブレーキが操作されていてもストロークシミュレータ６９を使用して反力を生成する必要がなく、ストロークシミュレータ６９は初期状態をとる。
【００６０】
初期状態ではシールプレート９２はリップシール９４に当接して第１ポート８６をシールする。これにより、第１ポート８６におけるブレーキフルードの流通は遮断される。なお本実施形態に係るブレーキ制御装置においては、上述のようにブレーキ操作がなされていないときは常閉型のシミュレータカット弁６８が閉状態とされている。このためシミュレータカット弁６８によってもマスタシリンダ３２からストロークシミュレータ６９へのブレーキフルードの流通は遮断されている。
【００６１】
本実施形態においては、運転者によるブレーキペダル２４の操作がなされブレーキＥＣＵ７０によりシミュレータカット弁６８が開弁されると、ブレーキペダル２４のストロークに応じて加圧されたマスタシリンダ圧が第１ポート８６を通じてシールプレート９２に作用する。シールプレート９２に作用する液圧によりベローズ８０は収縮されてシールプレート９２とリップシール９４との間のシールは解除され、ブレーキフルードがストロークシミュレータ６９のフルード室８４に流入する。図２に示されるように液圧とガス圧とが釣り合う位置まで移動するシールプレート９２によりガス室８２が圧縮され、ブレーキ操作に対する反力が生成される。
【００６２】
このときレギュレータ圧は実質的にマスタシリンダ圧と同圧に加圧されているので、レギュレータ３３とフルード室８４との間では液圧が釣り合うこととなり基本的には両者の間でブレーキフルードは流通しない。よって、ストロークシミュレータ６９とレギュレータ３３とを接続したことによるストロークシミュレータ６９の使用時におけるブレーキフィーリングへの影響は軽微であるか、または皆無である。
【００６３】
ところで、ガス室８２に封入されているガスが例えば温度変化により膨張または収縮する場合がある。例えば車両の走行等により車両温度とともにストロークシミュレータ６９の温度も上昇してガスが膨張する場合がある。仮に第２ポート８８が設けられていない場合には、初期状態においてストロークシミュレータ６９は密閉された状態となっており、例えば温度が上昇した場合にはガス圧が増加することになる。この状態でストロークシミュレータ６９の使用が開始されると本来の初期状態とは異なるガス圧であるために、ブレーキペダル２４の操作感が本来のものとは異なってしまうことになる。例えば温度上昇によりガス圧が増加している場合には、本来の操作感よりも堅めの操作感となってしまう。
【００６４】
本実施形態によれば、第２ポート８８及び第２シミュレータ流路７９を通じてフルード室８４はレギュレータ３３と連通されている。ブレーキ非操作時においてはレギュレータ圧は低圧源であるリザーバ圧に等しく大気圧となる。このため、ストロークシミュレータ６９のガス圧とレギュレータ圧とは基本的に等しい。よって、ガス室８２の膨張または収縮に応じてフルード室８４とレギュレータ３３との間でブレーキフルードが流通し、ガス室８２におけるガス圧は大気圧に一定に保たれる。
【００６５】
具体的に言えば、ガス室８２でのガスの膨張または収縮に応じてベローズ８０が伸縮してシールプレート９２が移動する。これによりフルード室８４の容積はガス室８２の容積と相補的に増減する。フルード室８４の容積の変化量に相当するブレーキフルードがフルード室８４とレギュレータ３３との間で流通する。このようにフルード室８４とレギュレータ３３との間でガス圧の変動に応じてブレーキフルードが流通することにより、ガス室８２のガスの膨張または収縮は緩和されてガス圧は温度変化にもかかわらず大気圧に維持される。これにより、ガス圧の変動が抑えられ、ストロークシミュレータ６９により実現されるブレーキフィーリングを安定化させることができる。
【００６６】
また本実施形態においては、ストロークシミュレータ６９のフルード室８４がレギュレータ３３に連通されている。レギュレータ３３はマスタシリンダ３２における作動液圧に実質的に作動液を調圧する加圧室である。このためブレーキ非操作時はレギュレータ圧はマスタシリンダ圧と同様に大気圧に調圧される。よって、例えば温度上昇によりフルード室８４からレギュレータ３３に作動液が流入してもレギュレータ圧は大きく上昇することなく速やかに大気圧へと調圧される。このようにレギュレータ圧が大気圧へと速やかに調圧されるため、ガス圧の変動が速やかに抑制されるという点でも好ましい。
【００６７】
また本実施形態によれば、仮にガス室８２からガスが漏れだした場合であっても、マスタシリンダユニット２７または動力液圧源３０からホイールシリンダ２３へのブレーキ用の作動液経路へのガスの混入が生じにくいという点で好ましい。特にブレーキの非操作時においてストロークシミュレータ６９のフルード室８４は、シールプレート９２及びリップシール９４によりこのブレーキ用の作動液経路から遮断され、更にシミュレータカット弁６８によってもブレーキ系統から遮断される。このため、漏れ出したガスは容易にブレーキ用の作動液経路に混入することなく、第２ポート８８及び第２シミュレータ流路７９を通じてレギュレータ３３へと流れていく。レギュレータ３３からはリザーバ３４を通じて大気中へと漏れたガスは抜ける。
【００６８】
図３は、本実施形態の変形例に係るストロークシミュレータ６９を模式的に示す図である。この変形例は、初期状態でのガス圧を大気圧とは異なる値例えば大気圧よりも高圧にする場合に特に有効な実施例である。例えばストロークシミュレータ６９への要求特性として堅めのブレーキフィーリングが求められる場合にガス圧が大気圧よりも高圧とされることがある。要求特性に応じて所定の設定圧が適宜設定される。またこの場合、ストロークシミュレータ６９はガスばねとコイルばねとが多段に設けられているハイブリッド構造のストロークシミュレータ６９であってもよい。
【００６９】
この変形例は、第２シミュレータ流路７９の中途にチェック弁１１０が設けられているという点で上述の実施形態とは異なる。チェック弁１１０が開弁されているときにはフルード室８４とレギュレータ３３との間でブレーキフルードは流通可能となり、ガス室８２、フルード室８４、及びレギュレータ３３の圧力は等しくなる。一方、チェック弁１１０が閉弁されているときは、フルード室８４とレギュレータ３３との間のブレーキフルードの流通が遮断され、フルード室８４とレギュレータ３３とは異なる圧に保たれる。
【００７０】
このチェック弁１１０は、ガス室８２のガス圧が上述の設定圧を超えているときに開弁されてフルード室８４からレギュレータ３３にブレーキフルードを流出させられるように開弁圧が設定されている。このため、例えばストロークシミュレータ６９での温度上昇等によりガスが膨張した場合には、ガス圧の上昇とともにフルード室８４での液圧も上昇して設定圧を超えている間、チェック弁１１０が開弁されてフルード室８４からレギュレータ３３へとブレーキフルードが流出してガス室８２及びフルード室８４の圧が設定圧となるよう減圧される。ガス室８２及びフルード室８４の圧が設定圧に達すると、チェック弁１１０は自然に閉弁されてガス圧及びフルード室８４は設定圧に維持されることになる。これにより、上述の実施形態と同様に温度変化によるブレーキフィーリングの変動が抑制され、良好なブレーキフィーリングを安定して実現することができる。
【００７１】
また、この変形例ではストロークシミュレータ６９内部のガス圧と作動液圧とを同圧に保つことができる。このため、ガス圧または作動液圧からベローズ８０等へ作用する負荷が小さく、ベローズ８０等の耐久性の向上を図るという点からも好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の一実施形態に係るブレーキ制御装置を示す系統図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るストロークシミュレータを模式的に示す図である。
【図３】本発明の一実施形態の変形例に係るストロークシミュレータを模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００７３】
２０  ブレーキ制御装置、  ３２  マスタシリンダ、  ３３  レギュレータ、  ６９  ストロークシミュレータ、  ７８  第１シミュレータ流路、  ７９  第２シミュレータ流路、  ８６  第１ポート、  ８８  第２ポート、  １１０  チェック弁。
【図１】
2008143282.tif 000003
【図２】
2008143282.tif 000004
【図３】
2008143282.tif 000005