(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一ブレーキ装置のマスターシリンダ圧を検出する２個の圧力センサを設け、一方の圧力センサは所定のゼロ点温度ドリフト機能を有し、他方の圧力センサはゼロ点温度ドリフトが無いもの又はその温度ドリフトが極小のものとし、その２個の圧力センサのゼロ点での出力差から前記２個の圧力センサが接しているブレーキ液の温度を検出することを特徴とするブレーキ液温の検出方法。
【請求項２】
ブレーキ装置のマスターシリンダ圧を検出する圧力センサとブレーキ操作を検出するブレーキスイッチを設け、前記圧力センサは所定のゼロ点温度ドリフト機能を有するものとし、前記ブレーキスイッチによりブレーキ操作がなされておらず、マスターシリンダ圧が発生していないことを検出し、このときの圧力センサのドリフト出力値から圧力センサが接しているブレーキ液の温度を検出すること特徴とするブレーキ液温の検出方法。
【請求項３】
液圧によってブレーキ力を発生させるホイールシリンダと、そのホイールシリンダに向けて液圧を供給するマスターシリンダと、ホイールシリンダの液圧を制御する液圧制御装置とを備えるブレーキ装置のブレーキ液温を請求項１又は２記載の方法で検出してこの検出液温からブレーキ液の粘度を推定し、前記液圧制御装置によるホイールシリンダの液圧制御を、推定液粘度に応じた制御モードに従って実行することを特徴とするブレーキ液圧の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車のブレーキ液圧を電磁開閉弁やスプールバルブ方式の電磁比例圧力制御弁を用いて制御するときに有効なブレーキ液温の検出方法と、温度によるブレーキ液の液粘度変化による悪影響を回避してブレーキ液圧を理想的な状態に制御することを可能ならしめるブレーキ液圧の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のブレーキシステムは、年々高度化し、最近ではＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）だけでなく、ＴＣＳ（トラクションコントロールシステム）、ＡＳＣ（アクティブセイフティコントロール；車両旋回時の極端なオーバステアやアンダーステアを、各輪独自にブレーキ制御して回避するシステム）などを併合した制御も行われ出している。
【０００３】
そのような制御を行うブレーキシステムの一例を図３に示す。このシステムでは、通常制動時はマスターシリンダ２からブレーキ力を発生させるホイールシリンダ４に至る液路が連通しており、両者間で自由にブレーキ液が行き来できる。
【０００４】
一方、ブレーキペダル１が踏込まれているとき電子制御装置（図示せず）が車輪のロック兆候を検出して減圧指令を発すると、電磁切替弁５のポジションが切替ってマスターシリンダ２とホイールシリンダ４の連通が遮断され、さらに、電磁開閉弁９が開いてホイールシリンダ４からリザーバ３に向けて液圧が排出される。また、この減圧により車輪のロック兆候が回復すると電子制御装置がそれを検出して再加圧指令を出す。その指令で電磁開閉弁８が開、９が閉となってポンプ６からホイールシリンダ４に液圧が供給され、ホイールシリンダの再加圧がなされ、さらに、場合によっては電磁開閉弁８、９を共に閉にしてホイールシリンダ圧の保持がなされる。アンチロック制御では以上の動作が車両が停止するまでの間、或いはブレーキペダル１の踏込みが解除されるまでの間繰り返されて車輪ロックが回避される。
【０００５】
トラクションコントロールもアンチロックと似たような制御になる。このときにはブレーキペダル１は踏込まれておらず、従って、電子制御装置が車輪のスリップ兆候を検出すると先ず電磁切替弁５が切替わり、電磁開閉弁８が開いてアキュームレータ７からホイールシリンダ４に液圧が供給されて自動的にブレーキがかかり、その後、減圧、再加圧が繰り返されて車輪のスリップが回避される。
【０００６】
なお、ポンプ回路からホイールシリンダ４への液圧導入、ホイールシリンダ４からリザーバ３への液圧排出は、図４に示すような電磁比例圧力制御弁１０を用いて行うこともある。
【０００７】
この電磁比例圧力制御弁１０は、筐体１１と、その筐体内にほぼ液密に摺動自在に挿入したスプール１２と、スプール１２の一端に挿入する反力ピン１３と、スプール付勢用のスプリング１４と、スプール１２をスプリング１４による付勢方向とは反対向きに引き動かす電磁石１５とから成る。
【０００８】
筐体１１は、第１ポート１６、第２ポート１７、第３ポート１８と、スプール１２の一端を臨ませる第１液室１９及び他端を臨ませる第２液室２０を有している。
【０００９】
また、スプール１２は、表面通路２１と第２ポート１７に常時連通する内部通路２２を有し、その内部通路２２の第１液室１９への開放口に反力ピン１３がほぼ液密に挿入されている。これにより、スプール１２の相反する向きに液圧を受ける受圧部面積に反力ピン１３の断面積相当分の差が生じ、その面積差に第２ポート１７の圧力を乗じた値の推力が図中下向きにスプール１２に働くようになっている。
【００１０】
スプール１２と第１ポート１６との間にはスプール変位に応じて第１ポート１６と第２ポート１７を連通、遮断する第１弁部２３が形成され、また、スプール１２と第３ポート１８との間にはスプール変位に応じて第２ポート１７と第３ポート１８を連通、遮断する第２弁部２４が形成される。その第１弁部２３と第２弁部２４は、スプール位置によって開度が変化する。
【００１１】
この電磁比例圧力制御弁１０は、電磁石１５に電流が流れていない非制御時には、スプール１２がスプリング１４の力で図の位置に保持されて第１弁部２３が開いており、第１ポート１６からの液圧が第２ポート１７に流れる。
【００１２】
次に、電磁石１５に通電すると、スプール１２が発生した磁力で図中下向きに引かれて上向きに加わる力と下向きに加わる力のバランス点に移動する。
【００１３】
スプール１２に加わる力の平衡式は下式（１）で表され、第１弁部２３が閉弁するまでは励磁電流Ｉが大きくなるにつれて第２ポート１７の圧力とスプール移動量が大きくなっていく。また、第１弁部２３が閉弁した後、電流Ｉが更に増大すると、今度は第２弁部２４が開弁し、第２ポート１７が第３ポート１８に連通して第２ポート１７の圧力が低下する。
【００１４】
Ｆｐｒ＋Ｆｓｏｌ＝Ｆｓｐ  ……  （１）
Ｆｓｐ  ：スプリング１４の力
Ｆｓｏｌ：電磁石１５による駆動力
Ｆｐｒ  ：液圧による推力
上式のＦｐｒは、第２ポート１７の圧力（負荷液圧）をＰ２、リザーバ圧をＰ３、反力ピン１３の断面積をＳとすると、
（Ｐ２−Ｐ３）・Ｓ
の式で求まる。一方Ｆｓｏｌはｂ・Ｉ2 （ｂは定数）で求まり、従って、
（Ｐ２−Ｐ３）・Ｓ＋ｂ・Ｉ2 ＝Ｆｓｐ
∴Ｐ２＝（Ｆｓｐ−ｂ・Ｉ2 ）／Ｓ＋Ｐ３  ……  （２）
（２）式のＦｓｐ、ｂ、Ｓ、Ｐ３はいずれも定数であるので、Ｐ２は、電流Ｉに比例した値となる。なお、前述の（１）式では、（Ｆｓｐ−Ｆｓｏｌ）が駆動手段によるスプール駆動力となる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
液圧源（ポンプ）からホイールシリンダへの液圧導入、ホイールシリンダからリザーバへの液圧排出を図３に示すように電磁開閉弁８、９を用いて行う場合、温度によるブレーキ液の液粘度変化が大きいと、液粘度が極端に高いときにはブレーキ液の流れが悪くなって開閉弁を通過する液量が減少するので、図５に示すように、液粘度が低いときの加減圧幅（実線）と液粘度が高いときの加減圧幅（鎖線）に差が生じる。
【００１６】
また、図３に示すようなスプールバルブ式の電磁比例圧力制御弁を用いてブレーキ液圧を制御する場合には、液粘度が極端に高いと、図６に示すように、目標圧力Ｐ(n) に対し、実圧力Ｐの立ち上り、立ち下りが緩慢になって加減圧時に応答遅れが出る。
【００１７】
そこで、この発明は、極端に液粘度が高い低温環境下などにおいても十分な制御精度を実現するために制御の基礎データとなるブレーキ液温を温度センサ無しで検出し得る方法と、検出データに基いて適切な液圧制御がなされるブレーキ液圧の制御方法を提供することを課題としている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
この発明では、温度センサ無しでブレーキ液温を検出するために、同一ブレーキ装置のマスターシリンダ圧を検出する２個の圧力センサを設け、一方の圧力センサは所定のゼロ点温度ドリフト機能を有し、他方の圧力センサはゼロ点温度ドリフトが無いもの又はその温度ドリフトが極小のものとし、その２個の圧力センサのゼロ点での出力差から前記２個の圧力センサが接しているブレーキ液の温度を検出する方法を採る。
【００１９】
さらに、もうひとつの方法として、ブレーキ装置のマスターシリンダ圧を検出する圧力センサとブレーキ操作を検出するブレーキスイッチを設け、前記圧力センサは所定のゼロ点温度ドリフト機能を有するものとし、前記ブレーキスイッチによりブレーキ操作がなされておらず、マスターシリンダ圧が発生していないことを検出し、このときの圧力センサのドリフト出力値から圧力センサが接しているブレーキ液の温度を検出する方法を採る。
【００２０】
また、この発明のブレーキ液圧制御方法では、液圧によってブレーキ力を発生させるホイールシリンダと、そのホイールシリンダに向けて液圧を供給するマスターシリンダと、ホイールシリンダの液圧を制御する液圧制御装置とを備えるブレーキ装置のブレーキ液温を、上述した２つの方法のどちらかによって検出し、この方法で検出した液温からブレーキ液の粘度を推定し、前記液圧制御装置によるホイールシリンダの液圧制御を、推定液粘度に応じた制御モードに従って実行する方法を採る。
【００２１】
【作用】
この発明の方法による温度検出の原理を図７に示す。この図は、ゼロ点温度補償回路を有する圧力センサＩのゼロ点における出力特性と、温度ドリフト機能を有する圧力センサIIのゼロ点での出力特性を示している。
【００２２】
図８は、周知の圧力センサの構成図である。これは、感度温度補償回路３１を通ってセンサ素子３０から出力されるゼロ点での信号波形と正反対の波形の信号をゼロ点温度補償回路３２で発生させて温度による出力の変動をゼロにするものであり、図７の圧力センサＩとして利用できる。図７の圧力センサIIは図８のセンサのゼロ点温度補償回路３２の調整時に所定のドリフト量を持たせたものを利用すればよい。
【００２３】
ところで、今、図７において、ゼロ点で２つの圧力センサＩ、IIが発生する出力の差がΔＴであったとすると、温度とΔＴの関係は一定しているので、その出力差からブレーキ液の温度を推定して知ることができる。ブレーキシステムの電子制御装置（図示せず）には、ΔＴと温度の関係を予め記憶させ、その記憶値と実際に得られた出力差を照らして温度を推定する回路（これも図示せず）を設けておく。
【００２４】
ブレーキスイッチとゼロ点ドリフト機能を有する圧力センサを用いるものも、ブレーキスイッチが作動していないとき、即ち、マスターシリンダ圧が発生していないときに得られる圧力センサ出力は、温度ドリフトによるものであるので、温度とドリフト出力との関係を事前に明らかにしておけば、ゼロ点ドリフト出力からブレーキ液温を検知することができる。
【００２５】
なお、ブレーキ液の温度は、温度センサを用いて検出することも考えられるが、圧力センサやブレーキスイッチはブレーキシステムに設置されるものを共用できるので、圧力センサのゼロ点ドリフト出力から温度を推定する方がコスト面、レイアウト面で有利である。
【００２６】
次に、ブレーキ液の温度が判かれば、その液温からブレーキ液の粘度を推定することができる。この発明では、このようにしてブレーキ液の粘度を推定し、液圧制御装置による液圧制御モードを推定液粘度に応じたモードに切替えてホイールシリンダの液圧を制御する。これにより、液粘度変化による影響が排除され、液粘度が極端に高くなったときにも良好な応答性と十分な制御精度が得られる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
図１に、この発明の方法を適用したブレーキ装置の実施形態を示す。これは、図３のブレーキシステムをベースにしてこれにこの発明の方法の実行手段を付加したものである。
【００２８】
このブレーキ装置は、マスターシリンダ３と、液圧によってブレーキ力を発生するホイールシリンダ４と、電子制御装置（図示せず）と、その電子制御装置から指令を受けて作動する電磁切替弁５、電磁開閉弁８、９、ポンプ６及びアキュームレータ７から成る液圧制御装置とを備えて構成されている。
【００２９】
この装置は、電磁開閉弁８、９によってホイールシリンダ４の圧力の加減圧、保持がなされるが、温度による液粘度変化の大きいブレーキ液使用時にそのブレーキ液の液粘度が極端に高くなると先に述べたように、目標圧力と実圧力との間にひらきが出る。そこで、この不具合を解消するべく、ここでは、かかるブレーキ装置にマスターシリンダ圧を検出する２つの圧力センサ２５、２６を付加している。その圧力センサは、例えば２５が所定のゼロ点温度ドリフト機能をもち、２６はゼロ点ドリフトが起こらないもの又はゼロ点温度ドリフトを極小に抑えたものにしてあり、この２つの圧力センサ２５、２６のゼロ点での出力差から、両圧力センサが接しているブレーキ液の温度を推定する。そして、このブレーキ液温からブレーキ液の粘度を推定し、液粘度に応じた制御モードに従って電磁開閉弁８、９を制御する。
【００３０】
ここでの制御モードは、液粘度が高くなるにつれて電磁開閉弁８、９の開弁時間が長くなるようにしており、ブレーキ液温が低くて液粘度が制御液圧に影響が出るほど高くなった場合、電磁開閉弁８、９の開弁時間が図９に示すように変化する。これにより液粘度が極端に高いときにも必要な液量を通過させて液粘度が低いときと同様の加減圧幅を得ることができる。
【００３１】
なお、圧力センサを２個設けた図１のブレーキ装置は、ゼロ点温度ドリフト機能が無いか又は極小の圧力センサの出力によってゼロ点の判定を行うことになるが、マスターシリンダ圧が発生しているか否かを検出するブレーキスイッチ２７を設けると、そこからの信号でゼロ点を検出できる。この場合、圧力センサは、ゼロ点温度ドリフト機能を有するものが１個あればよい。マスターシリンダ圧が発生していないときに得られる圧力センサの出力は、温度ドリフトによるものであるので、この方法でも、圧力センサのゼロ点ドリフト出力からブレーキ液温を推定して求めることができる。
【００３２】
図２は、図４のブレーキシステムをベースにしてこれにこの発明の方法の実行手段を付加したものである。
【００３３】
このブレーキ装置は、ホイールシリンダ４の液圧制御を電磁比例圧力制御弁１０によって行う。電磁比例制御弁１０は、第２ポート１７の圧力を面積差を有する受圧部に相反する向きに受けるスプール１２と、電子制御装置（図示せず）からの指令で通電電流値が制御される電磁石１５及びスプリング１４から成るスプールの駆動手段とを有し、スプール１２が駆動手段による駆動力と第２ポートの液圧による推力とのバランス点に移動し、そのスプール移動で液圧源に接続される第１ポート１６又はリザーバ３に接続される第３ポート１８の第２ポート１７に対する連通状態が切替り、かつ、第１ポート１６と第２ポート１７を連通遮断する第１弁部２３、第２ポートと第３ポートを連通遮断する第２弁部２４の開度が調整されて第２ポート１７の圧力が前記電磁石１５の通電電流値に応じた値に制御されるようになっている。
【００３４】
従って、ブレーキ液の粘度が温度変化によって極端に高くなった場合には、前述の応答遅れの問題が生じる。このため、所定のゼロ点温度ドリフト機能を有する圧力センサ２５とブレーキスイッチ２７を設け、ブレーキスイッチ２７によりブレーキペダル１が踏込まれておらず、マスターシリンダ圧が発生していないことを検出して、このときの圧力センサ２５のドリフト出力値からブレーキ液温を推定し、さらに、そのブレーキ液温からブレーキ液の粘度を推定し、液粘度に応じた制御モードに従って電磁比例圧力制御弁１０を制御するようにしている。ここでの制御は、図１０に示すように、加圧時には目標圧力Ｐ(n) にある時間Ｔ1 の間、ある圧力ａｄｄＰを加算した圧力を、減圧時には目標圧力Ｐ(n) からある時間Ｔ2 の間、ある圧力ａｄｄＰを減算した圧力をそれぞれ最終目標圧力として加圧時にはオーバーシュートの制御が、減圧時にはアンダーシュートの制御が各々なされるように電磁石１５への通電電流を制御する。
【００３５】
このようにしてブレーキ液の粘度が極端に高くなる低温時に弁部の開度を高温時よりも大きくしてやれば、液の通過が早くなって加減圧の遅れが無くなる。
【００３６】
この方法で、加減算するａｄｄＰ、及び加減算の時間Ｔ1 、Ｔ2 は、温度に応じた適正値を予め定め、電子制御装置に予め記憶させておいてそれを利用する。図１の電磁開閉弁８、９の開弁時間も温度に応じて予め定めた時間を記憶テーブルから呼び出して利用する。
【００３７】
図２のブレーキ装置も、図１の装置と同様に、２個の圧力センサ２５、２６を設けて、両者のゼロ点での出力差からブレーキ液圧を検出することができる。
【００３８】
なお、ブレーキ液圧の検出を２つの圧力センサを設けて行う場合には、２つの圧力センサは、温度ドリフト機能をもつもの同士を組合わせてもよい。但し、この場合には出力特性の異なるセンサを組合わせて温度による出力差が得られるようにしておく。
【００３９】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明では、圧力センサのゼロ点ドリフト出力からブレーキ液の温度を検出するので、温度センサを設ける必要がなく、ブレーキ液温に応じた高精度のブレーキ液圧制御をコスト面、レイアウト面で有利に行うことが可能になる。
【００４０】
また、検出した液温からブレーキ液の粘度を推定し、推定液粘度に応じた制御モードで圧力制御を行うので、液粘度が極端に高くなったときに発生していた問題、即ち、電磁開閉弁使用時の加減圧幅のずれ、電磁比例制御弁使用時の応答遅れの問題をなくすことができ、車両の挙動制御の安定性向上、信頼性向上につながる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図３のブレーキシステムにこの発明の方法の実行手段を付加したブレーキ装置の回路図
【図２】図４のブレーキシステムにこの発明の方法の実行手段を付加したブレーキ装置の回路図
【図３】電磁開閉弁で液圧制御を行うブレーキシステムの従来例の回路図
【図４】電磁比例圧力制御弁を用いたブレーキシステムの従来例の回路図
【図５】電磁開閉弁を用いた場合の液粘度変化による加減圧幅の変動状況を示す図表
【図６】電磁比例圧力制御弁で高粘度液を制御するときの液圧波形図
【図７】温度推定の原理解説図
【図８】既知の圧力センサの構成図
【図９】電磁開閉弁の開弁時間と加圧幅の関係を示す図表
【図１０】電磁比例圧力制御弁を用いてこの発明の方法で制御された実圧力の波形図
【符号の説明】
１  ブレーキペダル
２  マスターシリンダ
３  リザーバ
４  ホイールシリンダ
５  電磁切替弁
６  ポンプ
７  アキュームレータ
８、９  電磁開閉弁
１０  電磁比例圧力制御弁
１１  筐体
１２  スプール
１３  反力ピン
１４  スプリング
１５  電磁石
１６  第１ポート
１７  第２ポート
１８  第３ポート
１９  第１液室
２０  第２液室
２１  表面通路
２２  内部通路
２３  第１弁部
２４  第２弁部
２５、２６  圧力センサ
２７  ブレーキスイッチ
３０  センサ素子
３１  感度温度補償回路
３２  ゼロ点温度補償回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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