JP5189462B2 - Booster device and hydraulic brake device - Google Patents
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Description
本発明はバキュームブースタを備えたブースタ装置およびブースタ装置を備えた液圧ブレーキ装置に関するものである。 The present invention relates to a booster device including a vacuum booster and a hydraulic brake device including the booster device.
特許文献1には、バキュームブースタと、バキュームブースタの助勢限界後に、ブレーキシリンダ圧を、助勢限界前後で特性が同じになるように制御するブレーキ液圧制御装置とを備えた液圧ブレーキ装置が記載されている。特許文献1に記載のブレーキ装置においては、マスタシリンダ圧が設定値より大きくなった場合に助勢限界に達したとされる。
特許文献2には、バキュームブースタと、バキュームブースタの助勢限界後に、ブレーキシリンダ圧を、助勢限界前後で特性が同じになるように制御するブレーキ液圧制御装置とを備えた液圧ブレーキ装置が記載されている。この液圧ブレーキ装置においては、マスタシリンダ圧の増加勾配が減少してから設定時間が経過した場合に助勢限界に達したとされる。マスタシリンダ圧の増加勾配が減少したことに基づけば、マスタシリンダ圧センサにゲイン異常が生じても、助勢限界に達したことを検出することができる。
特許文献3には、バキュームブースタと、そのバキュームブースタの負圧室に接続され、車両に設けられた回転軸の回転に伴って作動させられる真空ポンプとを含むブレーキ装置が記載されている。真空ポンプがエンジンによって作動させられるものではないため、エンジンを含まない電気自動車、あるいは、エンジンの作動頻度が低いハイブリッド自動車においても、バキュームブースタの負圧室の負圧の低下を抑制することができる。
Patent Document 2 describes a hydraulic brake device including a vacuum booster and a brake hydraulic pressure control device that controls the brake cylinder pressure so that the characteristics are the same before and after the assist limit after the assist limit of the vacuum booster. Has been. In this hydraulic brake device, it is assumed that the assist limit has been reached when a set time has elapsed since the increase gradient of the master cylinder pressure has decreased. Based on the decrease in the increase gradient of the master cylinder pressure, it is possible to detect that the assist limit has been reached even if a gain abnormality occurs in the master cylinder pressure sensor.
Patent Document 3 describes a brake device including a vacuum booster and a vacuum pump that is connected to a negative pressure chamber of the vacuum booster and is operated in accordance with rotation of a rotating shaft provided in the vehicle. Since the vacuum pump is not operated by the engine, it is possible to suppress a decrease in the negative pressure in the negative pressure chamber of the vacuum booster even in an electric vehicle that does not include the engine or a hybrid vehicle that does not operate frequently. .
本発明の課題は、バキュームブースタが助勢限界に達したことを正確に検出することである。 The object of the present invention is to accurately detect that the vacuum booster has reached the assist limit.
請求項1に記載のブースタ装置は、(1)ブレーキ操作部材と、(2)(a)マスタシリンダの加圧ピストンに連携させられたパワーピストンと、(b)そのパワーピストンの前方の負圧室および後方の変圧室と、(c)その変圧室を、前記パワーピストンと前記ブレーキ操作部材との相対移動に伴って選択的に前記負圧室と大気とに連通させる制御弁とを備えたバキュームブースタと、(3)少なくとも、前記負圧室の圧力が、バキュームブースタがブレーキ操作部材の操作開始以前の予め定められた状態である標準状態にある場合の圧力から、その標準状態における圧力で決まる設定変化量以上大気圧に近づいた場合に、前記バキュームブースタが助勢限界に達したと検出する助勢限界検出装置とを含むものとされる。
バキュームブースタ(以下、単に、ブースタと称する)において、ブレーキ操作部材が操作されて、パワーピストンが前進させられると、負圧室の容積は小さくなるため、負圧室の圧力は大気圧に近づく。そして、ブースタの標準状態から助勢限界に達するまでの間に、負圧室の圧力は、設定変化量以上、大気圧に近づくことが知られている。したがって、負圧室の圧力が、標準状態における圧力から設定変化量以上大気圧に近づいた場合には、ブースタが助勢限界に達したとすることができる。
一方、マスタシリンダの液圧の増加勾配は、運転者の操作に起因して小さくなることがある。そのため、特許文献3に記載のブレーキ装置における場合のように、マスタシリンダ圧の増加勾配の変化に基づく場合には、ブースタが助勢限界に達したことを正確に検出することができないことがある。それに対して、請求項1に記載のように、負圧室の圧力の変化量に基づく場合には、より正確にブースタが助勢限界に達したことを検出することが可能となる。また、ブレーキ操作部材の操作ストロークに基づいて検出されるのではないため、ストロークセンサが不要となり、その分、ブースタ装置のコストダウンを図ることができる。
標準状態は、ブースタが助勢限界に達する前の予め定められた状態であり、例えば、ブレーキ操作部材の非操作状態(ブレーキ操作開始前の状態であり、負圧室の圧力の変化が小さいため、定常状態と称することができる)としたり、ブレーキ操作開始時の状態としたり、ブレーキ操作部材の操作開始後設定時間が経過した時の状態としたりすること等ができる。
設定変化量は、予め定められた固定値としたり、可変値としたりすることができる。標準状態から助勢限界に達するまでの負圧室の圧力の変化量は、標準状態における負圧室の圧力が真空に近い場合は大気圧に近い場合より大きくなることが知られている(図8,9参照)。このことから、設定変化量は、標準状態の負圧室の圧力で決まる可変値とすることが望ましい(請求項3)。
以下、ブースタの負圧室の圧力は、大気圧と真空との間の値(負圧)であるため、以下、ブースタ負圧と称することがある。また、ブースタ負圧が真空に近い場合は負圧が大きいと生じ、大気圧に近い場合は負圧が小さいと称することがある。そして、ブースタ負圧の低下とは、大気圧に近づくことであり、低下勾配が小さくなるとは、大気圧に近づく勾配が緩やかになることである。なお、ブースタ負圧が大気圧に近づく場合の低下勾配は正の値であり、低下勾配が大きい場合には、その正の値の絶対値が大きくなる。
請求項2に記載のブースタ装置において、助勢限界検出装置が、(a)前記負圧室の圧力であるブースタ負圧を検出するブースタ負圧センサと、(b)前記マスタシリンダの液圧を検出するマスタシリンダ液圧センサと、(c)(i)前記ブースタ負圧センサによって検出されたブースタ負圧の、前記バキュームブースタの前記標準状態における圧力からの低下量が前記設定変化量以上になったことに加え、(ii)(x)前記ブースタ負圧センサによって検出されたブースタ負圧の時間に対する低下勾配が第1設定値以上小さくなったことと、(y)前記マスタシリンダ液圧センサによって検出されたマスタシリンダの液圧の時間に対する増加勾配が第2設定値以上小さくなったこととの少なくとも一方が満たされた場合に、前記バキュームブースタが助勢限界に達したと検出する複数条件対応検出部を含むものとされる。
(x)について
ブースタが助勢限界に達した後には、倍力効果が得られなくなるため、運転者の通常の操作状態(例えば、時間に対する踏力の増加勾配が一定の状態)において、時間に対するブレーキ操作部材のストロークの増加勾配が急激に小さくなり、パワーピストンのストロークの増加勾配が急激に小さくなる。そのため、時間に対する負圧室の容積の減少勾配が急激に小さくなり、ブースタ負圧の低下勾配が急激に緩やかに(大気圧に近づく勾配が急激に小さく)なる。したがって、ブースタ負圧の時間に対する低下勾配が第1設定値以上小さくなった場合に、ブースタが助勢限界に達したとすることができる。
(y)について
同様に、ブースタが助勢限界に達すると、倍力効果が得られなくなるため、マスタシリンダにおいて、時間に対する加圧ピストンのストロークの増加勾配が小さくなり、マスタシリンダの加圧室の増圧勾配が緩やかになる。したがって、マスタシリンダ圧の時間に対する増加勾配が第2設定値以上小さくなった場合には、ブースタが助勢限界に達したとすることができる。
第1設定値、第2設定値は、予め定められた設定値(固定値)とすることができる。例えば、運転者が標準的な状態でブレーキ操作部材を操作した場合に、ブースタが助勢限界に達したことに起因して生じる負圧の低下勾配の変化、マスタシリンダ圧の増加勾配の変化を実験、シミュレーション等によりそれぞれ求め、求められたそれぞれの変化に基づいて決めることができるのである。
また、標準状態におけるブースタ負圧は、エンジンの作動状態等に基づいて推定された値であっても、ブースタ負圧センサによって検出された値であってもよい。標準状態が定常状態である場合には、複数回の検出値の平均値等統計的に処理した値を「標準状態におけるブースタ負圧」として採用したり、操作直前の検出値を採用したりすることができる。
請求項2に記載のブースタ装置においては、(i)ブースタ負圧の低下量が設定変化量以上になったこと、(x)ブースタ負圧の低下勾配が第1設定値以上小さくなったことの2つの条件が満たされた場合に助勢限界に達したと検出したり、(i)の条件と、(y)マスタシリンダ圧の増加勾配が第2設定値以上小さくなったことの2つの条件が満たされた場合に助勢限界に達したと検出したり、(i)、(x)、(y)の3つの条件すべてが満たされた場合に助勢限界に達したと検出したりすることができる。このように、2つ以上の条件に基づくため、より正確に、ブースタが助勢限界に達したと検出することができる。さらに、(i)、(x)、(y)の3つの条件に基づく場合には、より一層、正確に助勢限界に達したことを検出することができる。
請求項4に記載の液圧ブレーキ装置は、(1)請求項1ないし3のいずれか1つに記載のブースタ装置と、(2)前記マスタシリンダに接続されたブレーキシリンダと、(3)動力式液圧源と、(4) 前記バキュームブースタが助勢限界に達した後に、前記ブレーキ操作部材に加えられる操作力に対する前記ブレーキシリンダの液圧の増加勾配が前記バキュームブースタが助勢限界に達する前後で同じになるように、前記動力液圧源の液圧を利用して、前記ブレーキシリンダの液圧を制御するブレーキ液圧制御装置であって、前記バキュームブースタの標準状態における前記負圧室の圧力と、前記バキュームブースタが助勢限界に達した場合の前記マスタシリンダの液圧である助勢限界時液圧との関係を記憶する記憶部を備え、実際に取得された前記標準状態における前記負圧室の圧力と、前記関係とから前記助勢限界時液圧を取得し、実際のマスタシリンダの液圧が前記助勢限界時液圧に達した場合に、前記ブレーキシリンダの液圧制御を開始するブレーキ液圧制御装置とを含む液圧ブレーキ装置であって、前記ブレーキ液圧制御装置が、前記記憶部に、実際に取得された前記標準状態における前記負圧室の圧力と、前記助勢限界検出装置によって前記バキュームブースタが助勢限界に達したことが検出された場合の実際のマスタシリンダの液圧との少なくとも1組に基づいて取得される実際の関係を記憶させる関係記憶部を含むものとされる。
液圧ブレーキ装置においては、標準状態におけるブースタ負圧と、ブースタが助勢限界に達した場合のマスタシリンダ液圧(助勢限界時液圧)との関係が予め記憶されており、実際に取得された標準状態におけるブースタ負圧と、記憶部に記憶された関係とに基づいて助勢限界時液圧が求められ、実際のマスタシリンダ圧が助勢限界時液圧に達した場合に、ブースタが助勢限界に達したとされて、ブレーキシリンダの液圧制御が開始される。そのため、標準状態におけるブースタ負圧が変化しても、助勢限界に達したことを正確に検出することができる。
一方、記憶部には、多数の車両について、同じ関係(標準状態におけるブースタ負圧と助勢限界時液圧との関係)が記憶されているのが普通であるが、この関係は、多数の車両すべてについて同じであるとは限らず、車両個々で異なることがある。例えば、ブースタやマスタシリンダの特性の機械的なバラツキ、ブースタ負圧センサ、マスタシリンダ液圧センサの特性のバラツキ、コンピュータにおけるA/D変換誤差等に起因して、関係が、車両個々において異なるのである。また、ブースタ負圧センサ、マスタシリンダ液圧センサの特性が、温度、熱等による電子回路の変化等により、経時的に変化することもあり、関係が、経時的に変化することもある。いずれにしても、予め記憶されている関係と、実際の関係とが異なる場合には、ブースタが助勢限界に達したことを正確に検出することができず、実際に助勢限界に達していなくても(助勢限界に達する前に)ブレーキシリンダの液圧制御が開始されたり、実際に助勢限界に達した後、遅れて開始されたりすることがあり、運転者のブレーキフィーリングが低下するという問題があった。
そこで、請求項4に記載のブレーキ装置においては、関係が実際に取得され、記憶される。実際の関係に基づけば、ブースタが助勢限界に達したことを正確に検出することが可能となる。また、ブレーキシリンダの液圧制御を、ブースタが実際に助勢限界に達した時に開始することが可能となり、運転者のブレーキフィーリングの低下を抑制することができる。
実際の関係は、実際に取得された標準状態におけるブースタ負圧と、助勢限界に達した場合の実際のマスタシリンダ液圧との組が1組以上取得された場合に取得される。例えば、関係が直線で表される場合において、その直線の傾き、切片等が予め決まっている場合には、1点(1つの組)に基づけば、実際の直線を取得することができる。また、複数の組に基づいて、1つの近似直線(実際の関係)を取得することができる。
「記憶部に実関係が記憶される」ことには、車両の出荷前に実際の関係が取得されて、記憶部に記憶されること、出荷後に実際の関係が取得され、記憶されている関係に代わって記憶されることが含まれる。出荷後、実際の関係は少なくとも1回取得されて、記憶されれば、車両の個別のバラツキに起因する関係の違いを修正することができる。実際の関係が定期的に取得されて、記憶されるようにすれば、関係の経時的な変化を修正することができる。
なお、取得された実関係が、予め記憶された共通関係で決まる領域内にある場合には、修正されず、領域から外れた場合に修正されるようにすることもできる。
また、ブレーキシリンダの液圧制御においては、(a)ブレーキシリンダの液圧が動力液圧源の液圧を利用して直接制御されるようにしても、(b)マスタシリンダの液圧が動力液圧源の液圧を利用して制御されることにより、ブレーキシリンダの液圧が制御されるようにしてもよい。
The booster device according to
In a vacuum booster (hereinafter, simply referred to as a booster), when the brake operation member is operated and the power piston is advanced, the volume of the negative pressure chamber decreases, so the pressure in the negative pressure chamber approaches atmospheric pressure. It is known that the pressure in the negative pressure chamber approaches the atmospheric pressure by a set change amount or more from the standard state of the booster until the assist limit is reached. Therefore, when the pressure in the negative pressure chamber approaches the atmospheric pressure by a set change amount or more from the pressure in the standard state, it can be assumed that the booster has reached the assist limit.
On the other hand, the increasing gradient of the hydraulic pressure of the master cylinder may be reduced due to the driver's operation. Therefore, when based on the change in the increasing gradient of the master cylinder pressure as in the brake device described in Patent Document 3, it may not be possible to accurately detect that the booster has reached the assist limit. On the other hand, as described in
The standard state is a predetermined state before the booster reaches the assist limit, for example, the non-operation state of the brake operation member (the state before the brake operation is started, and the change in the pressure of the negative pressure chamber is small. For example, a steady state), a state when the brake operation is started, a state when a set time has elapsed after the operation of the brake operation member is started, and the like.
The set change amount can be a predetermined fixed value or a variable value. It is known that the amount of change in the pressure of the negative pressure chamber from the standard state until reaching the assist limit is larger when the pressure of the negative pressure chamber in the standard state is close to vacuum than when it is close to atmospheric pressure (FIG. 8). , 9). Therefore, it is desirable that the set change amount be a variable value determined by the pressure of the negative pressure chamber in the standard state (Claim 3).
Hereinafter, the pressure in the negative pressure chamber of the booster is a value (negative pressure) between atmospheric pressure and vacuum, and hence may be referred to as booster negative pressure hereinafter. In addition, when the booster negative pressure is close to vacuum, the negative pressure is high, and when it is close to atmospheric pressure, the negative pressure is sometimes low. The decrease in the booster negative pressure means that the pressure approaches the atmospheric pressure, and the decrease in the decrease gradient means that the gradient approaching the atmospheric pressure becomes gentle. Note that the gradient of decrease when the booster negative pressure approaches atmospheric pressure is a positive value, and when the gradient of decrease is large, the absolute value of the positive value is large.
3. The booster device according to claim 2, wherein the assist limit detecting device comprises: (a) a booster negative pressure sensor that detects a booster negative pressure that is a pressure of the negative pressure chamber; and (b) a hydraulic pressure of the master cylinder. and the master cylinder pressure sensor, has become (c) (i) of the booster negative pressure detected by the booster negative pressure sensor, the amount of decrease in the pressure in the standard state of said vacuum booster has the setting change amount or more In addition, (ii) (x) a decrease gradient with respect to time of the booster negative pressure detected by the booster negative pressure sensor has become smaller than a first set value, and (y) detected by the master cylinder hydraulic pressure sensor. The vacuum booster has reached the assisting limit when at least one of the increase gradient with respect to the time of the hydraulic pressure of the master cylinder is reduced by the second set value or more is satisfied. It is assumed that a multi-condition correspondence detection unit for detection is included.
About (x) After the booster reaches the assisting limit, the boosting effect cannot be obtained, so that the brake operation with respect to time is performed in the normal operation state of the driver (for example, the state where the increasing gradient of the pedaling force with respect to time is constant). The increasing gradient of the member stroke decreases rapidly, and the increasing gradient of the power piston stroke decreases rapidly. For this reason, the decreasing gradient of the negative pressure chamber volume with respect to time decreases rapidly, and the decreasing gradient of the booster negative pressure decreases rapidly (the gradient approaching atmospheric pressure decreases rapidly). Therefore, it can be assumed that the booster has reached the assisting limit when the decreasing gradient with respect to the time of the booster negative pressure becomes smaller than the first set value.
Regarding (y) Similarly, when the booster reaches the assist limit, the boosting effect cannot be obtained, and therefore, in the master cylinder, the increasing gradient of the pressurizing piston stroke with respect to time decreases, and the pressurizing chamber of the master cylinder increases. The pressure gradient becomes gentle. Therefore, when the increase gradient with respect to time of the master cylinder pressure becomes smaller than the second set value, it can be assumed that the booster has reached the assist limit.
The first set value and the second set value can be set in advance (fixed values). For example, when the driver operates the brake operation member in a standard state, the change in the negative pressure decrease gradient and the increase in the master cylinder pressure increase caused by the booster reaching the assist limit are tested. They can be obtained by simulation or the like, and can be determined based on the obtained changes.
Further, the booster negative pressure in the standard state may be a value estimated based on the operating state of the engine or the like, or a value detected by a booster negative pressure sensor. When the standard state is a steady state, the statistically processed value such as the average value of the detected values of multiple times is adopted as the “booster negative pressure in the standard state” or the detected value immediately before the operation is adopted. be able to.
In the booster device according to claim 2, (i) the booster negative pressure decrease amount is equal to or greater than the set change amount, and (x) the booster negative pressure decrease gradient is decreased by the first set value or more. It is detected that the assist limit has been reached when two conditions are satisfied, (i) condition, and (y) the increase gradient of the master cylinder pressure has become smaller than the second set value. When it is satisfied, it can be detected that the assist limit has been reached, or when all the three conditions (i), (x) and (y) are satisfied, it can be detected that the assist limit has been reached. . Thus, since it is based on two or more conditions, it can detect more accurately that the booster has reached the assist limit. Furthermore, when the three conditions (i), (x), and (y) are used, it is possible to detect that the assist limit has been reached more accurately.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a hydraulic brake device comprising: (1) a booster device according to any one of the first to third aspects; (2) a brake cylinder connected to the master cylinder; (4) After the vacuum booster reaches the assisting limit, an increasing gradient of the hydraulic pressure of the brake cylinder with respect to the operating force applied to the brake operating member is before and after the vacuum booster reaches the assisting limit. A brake hydraulic pressure control device for controlling the hydraulic pressure of the brake cylinder using the hydraulic pressure of the power hydraulic pressure source so as to be the same, wherein the pressure of the negative pressure chamber in the standard state of the vacuum booster And a storage unit for storing the relationship between the hydraulic pressure of the master cylinder when the vacuum booster reaches the assist limit and the hydraulic pressure at the assist limit, and the actually acquired standard state The hydraulic pressure at the assisting limit is obtained from the pressure in the negative pressure chamber and the relationship, and the hydraulic pressure control of the brake cylinder is performed when the actual hydraulic pressure of the master cylinder reaches the hydraulic pressure at the assisting limit. The brake hydraulic pressure control device includes a brake hydraulic pressure control device that starts the operation, wherein the brake hydraulic pressure control device stores the pressure of the negative pressure chamber in the standard state actually acquired in the storage unit, and A relationship storage unit for storing an actual relationship acquired based on at least one set of the actual hydraulic pressure of the master cylinder when it is detected by the assist limit detection device that the vacuum booster has reached the assist limit; It is supposed to be.
In the hydraulic brake device, the relationship between the booster negative pressure in the standard state and the master cylinder hydraulic pressure (hydraulic pressure at the assisting limit) when the booster reaches the assisting limit is stored in advance and actually acquired. Based on the booster negative pressure in the standard state and the relationship stored in the storage unit, the hydraulic pressure at the assist limit is obtained, and when the actual master cylinder pressure reaches the assist limit hydraulic pressure, the booster reaches the assist limit. As a result, the hydraulic pressure control of the brake cylinder is started. Therefore, even if the booster negative pressure in the standard state changes, it is possible to accurately detect that the assist limit has been reached.
On the other hand, the storage unit normally stores the same relationship (relationship between the booster negative pressure in the standard state and the hydraulic pressure at the assist limit) for a large number of vehicles. Not all are the same, but may vary from vehicle to vehicle. For example, due to mechanical variations in booster and master cylinder characteristics, variations in booster negative pressure sensor, master cylinder hydraulic pressure sensor characteristics, A / D conversion errors in computers, etc. is there. In addition, the characteristics of the booster negative pressure sensor and the master cylinder hydraulic pressure sensor may change over time due to changes in the electronic circuit due to temperature, heat, etc., and the relationship may change over time. In any case, if the relationship stored in advance is different from the actual relationship, it is impossible to accurately detect that the booster has reached the assistance limit, and the assistance limit has not actually been reached. However, the hydraulic pressure control of the brake cylinder may be started (before reaching the assist limit), or may be started after the assist limit is actually reached, resulting in a decrease in the driver's brake feeling. was there.
Therefore, in the brake device according to the fourth aspect, the relationship is actually acquired and stored. Based on the actual relationship, it is possible to accurately detect that the booster has reached the assistance limit. Moreover, it becomes possible to start the hydraulic pressure control of the brake cylinder when the booster actually reaches the assist limit, and it is possible to suppress a decrease in the brake feeling of the driver.
The actual relationship is acquired when one or more sets of the actually acquired booster negative pressure in the standard state and the actual master cylinder hydraulic pressure when the assist limit is reached are acquired. For example, when the relationship is represented by a straight line, if the slope, intercept, etc. of the straight line are determined in advance, an actual straight line can be obtained based on one point (one set). Moreover, one approximate straight line (actual relationship) can be acquired based on a plurality of sets.
“The actual relationship is stored in the storage unit” means that the actual relationship is acquired before shipment of the vehicle and stored in the storage unit, and the actual relationship is acquired and stored after shipment. To be stored on behalf of If the actual relationship is acquired and stored at least once after shipment, the difference in relationship due to individual variations in the vehicle can be corrected. If the actual relationship is periodically acquired and stored, changes in the relationship over time can be corrected.
In addition, when the acquired actual relationship is in an area determined by a pre-stored common relationship, it is not corrected, and may be corrected when it is out of the area.
Also, in brake cylinder hydraulic pressure control, (a) the brake cylinder hydraulic pressure is controlled directly using the hydraulic pressure of the power hydraulic pressure source. The hydraulic pressure of the brake cylinder may be controlled by controlling using the hydraulic pressure of the hydraulic pressure source.
以下、本発明の一実施例であるブースタ装置を備えた液圧ブレーキシステムを図面に基づいて詳細に説明する。
この液圧ブレーキシステムにおいては、図1に示すように、ブレーキペダル10の踏力がバキュームブースタ12により倍力され、その倍力された踏力に応じた液圧がマスタシリンダ14に発生させられる。この液圧は、車輪に設けられたブレーキ16のブレーキシリンダ18に供給され、ブレーキシリンダ18が液圧により作動させられて車輪の回転が抑制される。また、ブレーキシリンダ18とマスタシリンダ14との間には、ブレーキシリンダ18の液圧を制御するアクチュエータである液圧制御ユニット20が設けられている。液圧制御ユニット20は、電子制御ユニット24(以下、ブレーキECU24と称する)により制御される。
Hereinafter, a hydraulic brake system including a booster device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In this hydraulic brake system, as shown in FIG. 1, the depressing force of the
バキュームブースタ(以下、単にブースタと略称する)12は、後述する負圧室においてエンジン30のインテークマニホルド32に接続されており、負圧が供給される。インテークマニホルド32はエンジンの吸気側にあり、電子制御式スロットルバルブ34を介して大気に連通させられる。
ブースタ12とインテークマニホルド32との間にはチェック弁36が設けられている。チェック弁36は、インテークマニホルド32からブースタ12への負圧の供給(ブースタ12の空気がインテークマニホルド32側へ吸引されること)は許容するが、ブースタ12からインテークマニホルド32への負圧の流出(インテークマニホルド32内の空気がブースタ12へ吸引されること)は阻止するように設けられている。そのため、ブースタ12側の負圧は、インテークマニホルド32側の負圧より、チェック弁36の開弁圧分、低く、すなわち大気圧に近くなる。チェック弁36とブースタ12との間にはタンク38が設けられ、負圧が蓄えられる。タンク38は容量の小さいものとされている。
また、エンジン30において、電子制御式スロットルバルブ34の開度,インジェクタの燃料噴射量,タイミング等が、電子制御ユニット40(以下、EFI−ECU40と称する)により制御される。EFI−ECU40には、インテークマニホルド32の負圧を検出するインテークマニホルド負圧センサ42,電子制御式スロットルバルブ34の開度を検出するスロットルポジションセンサ44,回転数を検出するエンジン回転数センサ46等が接続されており、それらの検出値に基づいてエンジン30の作動状態が検出され、電子制御式スロットルバルブ34,インジェクタ等が制御される。
A vacuum booster (hereinafter simply referred to as a booster) 12 is connected to an intake manifold 32 of the
A
In the
図2に示すように、マスタシリンダ14は、ハウジングに、直列に摺動可能に嵌合された2つの加圧ピストン60a,60bを含む。加圧ピストン60a,60bの前方には、それぞれ、2つの加圧室61a,61bが形成される。
ブースタ12は、中空のハウジング64と、ハウジング64内に設けられたパワーピストン66とを含み、パワーピストン66によりマスタシリンダ14の側の負圧室68とブレーキペダル10の側の変圧室70とに仕切られる。
パワーピストン66は、ブレーキペダル10の側において、バルブオペレーティングロッド71を介してブレーキペダル10と連携させられ、マスタシリンダ14の側において、ゴム製のリアクションディスク72を介してブースタピストンロッド74と連携させられている。ブースタピストンロッド74はマスタシリンダ14の加圧ピストン60aに連携させられ、パワーピストン66の作動力を加圧ピストン60aに伝達する。
As shown in FIG. 2, the
The
The
負圧室68と変圧室70との間に弁機構76が設けられている。弁機構76は、バルブオペレーティングロッド71とパワーピストン66との相対移動に基づいて作動するものであり、コントロールバルブ76aと、エアバルブ76bと、バキュームバルブ76cと、コントロールバルブスプリング76dとを備えている。エアバルブ76bは、コントロールバルブ76aと共同して変圧室70の大気に対する連通・遮断を選択的に行うものであり、バルブオペレーティングロッド71に一体的に移動可能に設けられている。コントロールバルブ76aは、バルブオペレーティングロッド71にコントロールバルブスプリング76dによりエアバルブ76bに着座する向きに付勢される状態で取り付けられている。バキュームバルブ76cは、コントロールバルブ76aと共同して変圧室70の負圧室68に対する連通・遮断を選択的に行うものであり、パワーピストン66に一体的に移動可能に設けられている。
A
このように構成されたブースタ12においては、非作動状態では、コントロールバルブ76aが、エアバルブ76bに着座する一方、バキュームバルブ76cから離間し、それにより、変圧室70が大気から遮断されて負圧室68に連通させられる。したがって、この状態では、負圧室68も変圧室70も共に等しい高さの圧力(大気圧以下の圧力)とされる。これに対して、作動状態では、バルブオペレーティングロッド71がパワーピストン66に対して相対的に接近し、やがてコントロールバルブ76aがバキュームバルブ76cに着座し、それにより、変圧室70が負圧室68から遮断される。その後、バルブオペレーティングロッド71がパワーピストン66に対してさらに相対的に接近すれば、エアバルブ76bがコントロールバルブ76aから離間し、それにより、変圧室70が大気に連通させられる。この状態では、変圧室70の圧力が大気圧に近づき、負圧室68と変圧室70との間に差圧が発生し、その差圧によってパワーピストン66が前進させられ、ブースタ12により倍力されたブレーキ操作力に応じた液圧がマスタシリンダ14に発生させられる。
負圧室68の圧力(以下、ブースタ負圧と略称することがある)は、ブースタ負圧センサ78によって検出され、マスタシリンダ14の加圧室61bの液圧はマスタシリンダ圧センサ79によって検出される。
パワーピストン66の前進に伴って負圧室68の容積が減少するため、負圧室68の負圧であるブースタ負圧は減少する(大気圧に近づく)。
In the
The pressure in the negative pressure chamber 68 (hereinafter sometimes abbreviated as a booster negative pressure) is detected by a booster
As the volume of the
液圧ブレーキシステムの液圧ブレーキ回路を図3に基づいて説明する。
本実施例における液圧ブレーキ回路はX配管とされており、マスタシリンダ14の一方の加圧室61bには右前輪FRおよび左後輪RL用の第1ブレーキ系統が接続され、他方の加圧室61aには左前輪FLおよび右後輪RR用の第2ブレーキ系統が接続されている。それらブレーキ系統は互いに構成が共通するため、以下、第1ブレーキ系統のみを代表的に説明し、第2ブレーキ系統については説明を省略する。
A hydraulic brake circuit of the hydraulic brake system will be described with reference to FIG.
The hydraulic brake circuit in this embodiment is an X pipe, and a first brake system for the right front wheel FR and the left rear wheel RL is connected to one
第1ブレーキ系統においては、加圧室61bと、右前輪FRのブレーキシリンダ18と左後輪RLのブレーキシリンダ18とが、それぞれ、主通路80を介して接続されている。主通路80は、基幹通路84と個別通路86とを含み、個別通路86の各々にはブレーキシリンダ18が接続されている。各個別通路86の途中には常開の電磁開閉弁である増圧弁90が設けられ、各増圧弁90と並列に作動液戻り用の逆止弁94が設けられる。各ブレーキシリンダ18にはリザーバ通路96を介してリザーバ98に接続され、リザーバ通路96の途中には、それぞれ常閉の電磁開閉弁である減圧弁100が設けられる。
In the first brake system, the pressurizing
リザーバ98にはポンプ通路104が接続され、主通路80の増圧弁90の上流側に接続される。ポンプ通路104には、ポンプ106、吸入弁108、吐出弁110、オリフィス114、固定ダンパ116が設けられる。
また、リザーバ98は作動液収容部118aと、補給弁118bとを含む。作動液収容部118aは、ハウジングと、そのハウジングに摺動可能に設けられた可動部材118dと、可動部材118dの一方の側に設けられたスプリング118eと、可動部材118dの他方の側に設けられた収容室118fとを含み、補給弁118bは、弁子119aおよび弁座119bと、可動部材118aに設けられた弁駆動部材119cとを含む。補給弁118bには補給通路119dを介してマスタシリンダ14が接続される。
補給弁118bは、収容室118fに作動液が十分に収容されている場合には閉状態にある。収容室118fに収容される作動液量が設定量以下になると、可動部材118dが移動させられ、弁駆動部材119cにより補給弁118bが開状態に切り換えられる。それによって、補給通路119cを経てマスタシリンダ14から収容室118fに作動液が供給されるのであり、リザーバ98において作動液不足が生じないようにされている。
A
The
The
前記主通路80のポンプ通路104の接続部とマスタシリンダ14(補給通路119cの接続部)との間に圧力制御弁120が設けられている。圧力制御弁120は、ブレーキシリンダ18側の液圧とマスタシリンダ14側の液圧との差圧を制御するものであり、マスタシリンダ14の液圧に対してブレーキシリンダ18の液圧を差圧だけ高くする。前記ブレーキECU24は、運転者によるブレーキ操作中であって、マスタシリンダ14の液圧より高い液圧をブレーキシリンダ18に発生させることが必要である場合に、ポンプ106を作動させるとともに圧力制御弁120を制御する。
A
圧力制御弁120は、図4に示すように、図示しないハウジングと、弁子130および弁座132と、それら弁子130および弁座132の相対移動を制御する磁気力を発生させるソレノイド134と、弁子130を弁座132から離間させる向きに付勢するスプリング136とを含む常開弁であり、主通路80の基幹通路84に、弁子130に、ブレーキシリンダ18の液圧からマスタシリンダ14の液圧を引いた大きさの差圧が作用する姿勢で設けられる。
この圧力制御弁120において、ソレノイド134が励磁されない非作用状態(OFF状態)では開状態にある。主通路80においてマスタシリンダ側とブレーキシリンダ側との間での双方向の作動液の流れが許容され、その結果、ブレーキ操作が行われれば、ブレーキシリンダ圧はマスタシリンダ圧と同じとなり、マスタシリンダ圧の増加に伴って増加させられる。
これに対し、ソレノイド134が励磁される作用状態(ON状態)では、弁子130に、ブレーキシリンダ圧とマスタシリンダ圧との差に基づく力F2 とスプリング136の弾性力F3 との和と、ソレノイド134の磁気力に基づく吸引力F1 とが互いに逆向きに作用する。ブレーキシリンダ圧とマスタシリンダ圧との差圧F2 は、弾性力F3 が同じ場合に、吸引力F1 が大きい場合は小さい場合より大きくなるのであり、ソレノイド134への供給電流の制御によって、これらの差圧が制御される。
なお、図3に示すように、圧力制御弁120と並列に逆止弁144、リリーフ弁146が設けられている。逆止弁144は、ブレーキシリンダ18からマスタシリンダ14への作動液の流れは阻止するが、逆向きの流れは許容するものであり、圧力制御弁120が異常であっても、マスタシリンダ14からブレーキシリンダ18へ向かう作動液の流れが許容される。リリーフ弁146は、ブレーキシリンダ側の液圧がマスタシリンダ側の液圧よりリリーフ圧以上高くなると、ブレーキシリンダ側からマスタシリンダ側への作動液の流れを許容するものであり、ポンプ106による吐出圧が過大となることを回避し得る。
本実施形態においては、圧力制御弁120,リザーバ98,ポンプ106等が液圧制御ユニット20を構成している。
As shown in FIG. 4, the
The
On the other hand, in the action state (ON state) in which the
As shown in FIG. 3, a
In the present embodiment, the
前記ブレーキECU24は、図5に示すように、PU(プロセッシングユニット),ROM,RAM,I/O回路,それらを接続するバスを含むコンピュータを主体として構成されている。ブレーキECU24の入力側に前記ブースタ負圧センサ78,マスタシリンダ圧センサ79に加えて、ブレーキスイッチ156,車輪速センサ158等が接続されている。車輪速センサ158は、各輪毎に設けられ、各輪の車輪速を規定する車輪速信号を出力する。
ブレーキECU24の出力側には、前記ポンプ106を駆動するポンプモータ160が駆動回路162を介して接続されている。また、前記圧力制御弁120のソレノイド134の駆動回路164、増圧弁90および減圧弁100の各ソレノイド166の各駆動回路168(図には複数のソレノイド166,駆動回路168がそれぞれまとめて図示されている)も接続されている。ソレノイド134の駆動回路164には、ソレノイド134の磁気力をリニアに制御するための電流制御信号が出力され、一方、増圧弁90等の各ソレノイド166の各駆動回路168にはそれぞれ、ソレノイド166をON/OFF駆動するためのON/OFF駆動信号が出力される。図5においてブレーキECU24の出力側についての接続も、第1ブレーキ系統について代表的に図示されており、第2ブレーキ系統については図示を省略する。
ブレーキECU24とEFI−ECU40とは、CAN(Car Area Network)170を介して接続され、種々の情報の通信が行われる。
As shown in FIG. 5, the
A
The
ブレーキECU24のROMには、複数のプログラム、テーブル等が記憶されており、これらのプログラムに従って、ブースタ効き特性制御(以下、単に、効き特性制御と称する),アンチロック制御等がそれぞれ実行される。
増圧弁90,減圧弁100は、アンチロック制御ルーチンに従って開閉制御されるが、アンチロック制御についての説明は省略する。
効き特性制御とは、ブースタ12に助勢限界があることを考慮し、車体減速度が、ブースタ12の助勢限界の前後を問わず、ほぼ同じ勾配で増加するように行われるブレーキシリンダ18の液圧制御をいう。
ブースタ12は、ブレーキ操作力がある値まで増加すると、変圧室70の圧力が大気圧まで上昇し切ってしまい、助勢限界に達する。助勢限界後は、ブースタ12はブレーキ操作力を倍力することができないから、何ら対策を講じないと、図6(a)のグラフで表されているように、ブレーキの効き、すなわち、同じブレーキ操作力Fに対応するブレーキシリンダ圧P Wの高さが助勢限界がないと仮定した場合におけるブレーキシリンダ圧PWの高さより低下する。かかる事実に着目して効き特性制御が行われるのであり、具体的には、図6(b)のグラフで表されているように、ブースタ12が助勢限界に達した後には、ポンプ106を作動させてマスタシリンダ圧PM より差圧ΔPaだけ高い液圧をブレーキシリンダ18に発生させ、それにより、ブースタ12の助勢限界の前後を問わず、ブレーキの効きを安定させる。ここに、差圧ΔPa(目標差圧)とマスタシリンダ圧PM との関係は、予めROMに記憶されており、例えば、図6(c)のグラフで表されるものとされる。
尚、図6(d)のグラフは、圧力制御弁120のソレノイド134への供給電流と目標差圧ΔPaとの関係を示し、この関係も予めROMに記憶されている。
A plurality of programs, tables, and the like are stored in the ROM of the
The
The effect characteristic control means that the
When the
6D shows the relationship between the current supplied to the
本実施例においては、図7(a)に示すように、ブレーキペダル10の非操作状態(操作直前の状態も含む。ブレーキペダル10の非操作状態は特許請求の範囲に記載の標準状態の一態様であるため、以下、単に標準状態と称する。ブレーキペダル10の非操作状態は定常状態と称することもできる)におけるブースタ負圧と、ブースタ12が助勢限界に達した場合のマスタシリンダの圧PMB (以下、助勢限界時液圧と称する)との関係が予め記憶されている。これらの関係は、多数の車両について共通に設定されたものである。図7(b)に示すように、標準状態におけるブースタ負圧が大気圧に近づくと、ブースタ12が助勢限界に達した場合の助勢限界時液圧が小さくなるのであり、これらの間は、直線的に表される関係があるのである。
標準状態(ブレーキペダル10の非操作状態)におけるブースタ負圧が検出され、そのブースタ負圧と図7(a)の関係とに基づいて、助勢限界液圧PMBが取得され、マスタシリンダ圧センサ79によって検出された実際のマスタシリンダ圧PMが助勢限界時液圧PMBに達した場合に、ブースタ12が助勢限界に達したとされて、ポンプ106が作動させられ、圧力制御弁120が制御される(効き特性制御が開始されるのである)。
In this embodiment, as shown in FIG. 7 (a), the
The booster negative pressure in the standard state (non-operating state of the brake pedal 10) is detected, and based on the booster negative pressure and the relationship shown in FIG. 7 (a), the assist limit hydraulic pressure PMB is acquired, and the master cylinder pressure sensor When the actual master cylinder pressure P M detected by 79 reaches the assist limit hydraulic pressure P MB , the
また、図7(a)に示す関係が学習によって修正される。
図7(a)に示す関係は、多数の車両について同じとされているが、実際には、車両個々で異なることがある。例えば、ブースタ12やマスタシリンダ14の特性の機械的なバラツキ、ブースタ負圧センサ78、マスタシリンダ圧センサ79の特性のバラツキ、ブレーキECU24におけるA/D変換誤差等に起因して、異なることがあるのである。また、ブースタ負圧センサ78、マスタシリンダ液圧センサ79の特性が、経時的に変化することもあり、関係が、経時的に変化することもある。
いずれにしても、予め記憶されている関係と、実際の関係とが異なる場合には、ブースタ12が助勢限界に達したことを正確に検出することができず、実際に助勢限界に達する前に効き特性制御が開始されたり、実際に助勢限界に達した後、遅れて開始されることがあり、運転者のブレーキフィーリングが低下するという問題があった。
そこで、本実施例においては、実際の関係(以下、実関係と称することがある)が取得され、予め記憶されている関係(以下、共通関係と称することがある)が修正されるのである。
Further, the relationship shown in FIG. 7A is corrected by learning.
The relationship shown in FIG. 7 (a) is the same for a number of vehicles, but may actually differ for each vehicle. For example, there may be differences due to mechanical variations in the characteristics of the
In any case, when the relationship stored in advance is different from the actual relationship, it cannot be accurately detected that the
Therefore, in the present embodiment, an actual relationship (hereinafter sometimes referred to as an actual relationship) is acquired, and a previously stored relationship (hereinafter also referred to as a common relationship) is corrected.
本実施例において、(i)ブースタ負圧が標準状態から設定変化量(以下、設定低下量と称する)以上低下したこと、(x)ブースタ負圧の低下勾配が第1設定値以上小さくなったこと、(y)マスタシリンダ液圧の増加勾配が第2設定値以上小さくなったことの3つの条件が満たされた場合に、ブースタ12が助勢限界に達したとされる。
そして、ブースタ12が助勢限界に達したことが検出された場合の実際のマスタシリンダ14の液圧が検出され、実際に検出された標準状態におけるブースタ負圧との組が複数取得され、複数の組に基づいて、実関係が取得され、予め記憶されていた共通関係が修正されるのである。例えば、これらの組の複数に基づいて、回帰係数を求めて近似直線を取得し、その近似直線を実関係とすることができる。
In this embodiment, (i) the booster negative pressure has decreased from the standard state by a set change amount (hereinafter referred to as a set decrease amount) or more, and (x) the booster negative pressure decrease gradient has become smaller than the first set value. (Y) The
Then, the actual hydraulic pressure of the
(i)について
ブレーキペダル10が操作され、パワーピストン66が前進させられると、負圧室68の容積が減少し、ブースタ負圧は大気圧に近づく(PV=一定の関係から)。また、図9に示すように、ブースタ12が助勢限界に達するまでのブースタ負圧の低下量は、ブレーキペダル10の非操作状態(定常状態)におけるブースタ負圧が真空に近いほど大きくなることが知られている。そこで、本実施例においては、図8に示すように、標準状態(定常状態)におけるブースタ負圧と、助勢限界に達するまでのブースタ負圧の低下量との関係が予め実験等により求められて記憶されている。したがって、ブースタ負圧の低下量ΔPBが、標準状態のブースタ負圧<PB0>と、図8の関係とで決まる設定低下量ΔPBth以上になった場合には、ブースタ12が助勢限界に達したとすることができる。
ブレーキペダル10の非操作状態においては、予め定められた設定時間毎に、ブースタ負圧PBが検出され、ブースタ負圧PBの平均値が取得される。そして、ブレーキペダル10の操作の開始が検出された場合には、その直前に取得された平均値が標準状態のブースタ負圧<PB0>とされる。
(x)について
図9に示すように、ブースタ12が助勢限界に達すると倍力効果がなくなるため、運転者の通常の操作状態において、助勢限界に達すると、ブレーキペダル10のストロークの増加速度が急激に小さくなる。ブレーキペダル10、パワーピストン66のストロークの増加速度が小さくなり、ブースタ負圧の低下勾配が小さくなる。したがって、ブースタ負圧の低下勾配(dPB/dt)が第1設定勾配(Bth)以上小さくなった場合に、ブースタ12が助勢限界に達したとすることができる。
(y)について
同様の理由で、マスタシリンダ14において、加圧ピストン66のストロークの増加勾配が小さくなるため、加圧室61の液圧の増加勾配が急激に小さくなる。したがって、
マスタシリンダ液圧の増加勾配(dPB/dt)が第2設定値(Mth)以上小さくなった場合に、ブースタ12が助勢限界に達したとすることができる。
なお、第1設定値Bth、第2設定値Mthは、本実施例においては、予め定められた固定値であり、標準的な運転者によってブレーキペダル10が通常の状態で操作された場合を想定して、予め実験、シミュレーションにより取得した値に基づいて定めた。
Regarding (i) When the
When the
About (x) As shown in FIG. 9, when the
(y) For the same reason, in the
It can be assumed that the
Note that the first set value B th and the second set value M th are predetermined fixed values in this embodiment, and the
ブレーキシリンダの液圧は、図10のフローチャートで表されるブレーキ液圧制御プログラムの実行に従って制御される。
ステップ1(以下、S1と略称する。他のステップについても同様とする)において、ブレーキスイッチ156がON状態にあるか否かが判定される。ブレーキペダル10が踏み込まれていない場合には、S2〜5において、ブースタ負圧センサ78によりブースタ負圧が検出され、平均値が取得されて、標準状態のブースタ負圧<PB0>とされる。そして、図7の関係に従って、助勢限界時液圧PMBが決定される。また、圧力制御弁120がOFFとされ、ポンプ106が停止状態とされる。ブレーキペダル10の非操作状態において、S1〜5が繰り返し実行され、常に、最新の助勢限界時液圧PMBが取得されて、記憶されることになる。
S1〜5が繰り返し実行される間に、ブレーキペダル10が踏み込まれて、ブレーキスイッチ156がON状態になると、S6において、マスタシリンダ圧センサ79によりマスタシリンダ液圧PMが検出され、S7において、助勢限界時液圧PMB以上になったか否かが判定される。助勢限界時液圧PMBより小さい場合には、S5において、圧力制御弁120がOFFとされ、ポンプ106が停止状態とされる。S1,6,7,5が繰り返し実行されるうちに、実際のマスタシリンダ圧PMが助勢限界時液圧PMB以上になると、S7の判定がYESとなり、S8において、実際のマスタシリンダ圧PMと図6(c)に示す関係とに基づいて、目標差圧ΔPaが取得され、S9において、図6(d)に示す関係に従って、圧力制御弁120への供給電流量IPMが取得され、S10において、それに応じて圧力制御弁120が制御され、ポンプ106が作動させられる。
それによって、ブースタ12の助勢限界後も、助勢限界前と同じ勾配で、ブレーキシリンダ液圧、すなわち、減速度を増加させることが可能となる。
The hydraulic pressure of the brake cylinder is controlled according to the execution of the brake hydraulic pressure control program represented by the flowchart of FIG.
In step 1 (hereinafter abbreviated as S1. The same applies to other steps), it is determined whether or not the
While S1~5 is repeatedly executed, the
Thereby, the brake cylinder hydraulic pressure, that is, the deceleration can be increased after the boost limit of the
次に関係の学習について説明する。
図11のフローチャートで表される関係学習プログラムの実行により、実際の関係が1回取得される。1回取得されれば、車両個々のバラツキに起因する相違を修正をすることができる。
S21において、ブースタ12が助勢限界に達したことが検出される。そして、その場合のマスタシリンダ圧が検出され、マスタシリンダ圧PMと標準状態のブースタ負圧<PB0>との組が記憶される。
具体的には、図12のフローチャートに示すように、S51において、ブレーキスイッチ156がON状態にあるか否かが判定され、OFF状態にある場合には、S52において、ブースタ負圧センサ78によってブースタ負圧PBが検出され、S53において、平均値が取得されて、標準状態のブースタ負圧<PB0>とされる。そして、S54において、設定低下量ΔPBthが図8に従って取得される。ブレーキスイッチ156がOFF状態の間、S51〜54が繰り返し実行され、最新の標準状態の負圧<PB0>、設定低下量ΔPBthが取得されて、記憶される。また、S55において、フラグ1〜3がリセットされる。
S51〜55が繰り返し実行される間に、ブレーキスイッチ156がON状態に切り換えられると、S51の判定がYESとなり、S56において、ブースタ負圧PBが取得され、標準状態の負圧<PB0>からの低下量ΔPBが取得され、時間に対する低下勾配dPB/dtが取得され、低下勾配の変化量ΔdPBが取得される。
ΔPB=<PB0>−PB
dPB/dt={PB(n-1)−PB(n)}/Δt
上式において、Δtは、本プログラムのサイクルタイムである。
ΔdPB=(dPB/dt)n−(dPB/dt)n-1
なお、最初にS56が実行された場合には、低下勾配dPB/dt、低下勾配の変化量ΔdPBが取得されることはない。
Next, relationship learning will be described.
By executing the relationship learning program represented by the flowchart of FIG. 11, the actual relationship is acquired once. Once acquired, it is possible to correct the difference caused by the variation of individual vehicles.
In S21, it is detected that the
Specifically, as shown in the flowchart of FIG. 12, it is determined in S51 whether or not the
If the
ΔP B = <P B0 > −P B
dP B / dt = {P B (n−1) −P B (n) } / Δt
In the above equation, Δt is the cycle time of this program.
ΔdP B = (dP B / dt) n − (dP B / dt) n−1
When S56 is first executed, the decrease gradient dP B / dt and the decrease gradient change amount ΔdP B are not acquired.
次に、S57において、マスタシリンダ圧PMが検出され、時間に対する増加勾配dPM/dt(n)が取得され、増加勾配の変化量ΔdPMが取得される。
dPM/dt={PM(n-1)−PM(n)}/Δt
ΔdPM=(dPM/dt)n−(dPM/dt)n-1
そして、S58において、ブースタ負圧低下量ΔPBがS54において取得された設定低下量ΔPBthより大きいか否かが判定される。
ΔPB>ΔPBth
低下量ΔPBが設定低下量ΔPBthより大きい場合には、条件(i)が満たされたとされ、S59において、フラグ1がセットされる。条件(i)が満たされない場合には、S59が実行されることがない。
S60において、ブースタ負圧の低下勾配dPB/dtが第1設定値Bth以上小さくなったか否かが判定される。
ΔdPB>Bth
第1設定値以上小さくなった場合には、条件(x)が満たされたとされて、S61において、フラグ2がセットされる。第1設定値以上小さくなっていない場合には、フラグ2がセットされることなく、S62が実行される。
S62において、マスタシリンダ圧の増加勾配dPM/dtが第2設定値Mth以上小さくなったか否かが判定される。
ΔdPM>Mth
第2設定値以上小さくなった場合には、条件(y)が満たされたとされて、S63において、フラグ3がセットされる。
Next, in S57, the master cylinder pressure P M is detected, the increasing gradient dP M / dt (n) with respect to time is acquired, and the change amount ΔdP M of the increasing gradient is acquired.
dP M / dt = {P M (n−1) −P M (n) } / Δt
ΔdP M = (dP M / dt) n − (dP M / dt) n−1
In S58, it is determined whether or not the booster negative pressure decrease amount ΔP B is larger than the set decrease amount ΔP Bth acquired in S54.
ΔP B > ΔP Bth
When the decrease amount ΔP B is larger than the set decrease amount ΔP Bth, it is determined that the condition (i) is satisfied, and the
In S60, it is determined whether or not the booster negative pressure decreasing gradient dP B / dt has become smaller than the first set value B th .
ΔdP B > B th
When it becomes smaller than the first set value, it is assumed that the condition (x) is satisfied, and the flag 2 is set in S61. If it is not smaller than the first set value, the flag 2 is not set and S62 is executed.
In S62, it is determined whether or not the increase gradient dP M / dt of the master cylinder pressure has become smaller than the second set value M th .
ΔdP M > M th
When it becomes smaller than the second set value, it is assumed that the condition (y) is satisfied, and the flag 3 is set in S63.
S64において、フラグ1〜3のすべてがセットされているか否かが判定される。すべてがセットされた場合には、条件(i)、(x)、(y)が満たされ、助勢限界に達したとされる。S65において、標準状態の負圧<PB0>と、マスタシリンダ液圧PM(S62の判定がYESとなった場合にS57において検出された値)との組が記憶され、フラグ1〜3がリセットされる。
条件(i)、(x)、(y)は、同時に満たされるとは限らない。また、助勢限界に達した後は、ブースタ負圧PBやマスタシリンダ圧PMの変化勾配の変化が小さくなるため、S60,62の判定が1回「YES」になると、2回目以降実行された場合には、「NO」となる。そこで、条件(i)、(x)、(y)のすべてが同時に満たされなくても、助勢限界に達したことを検出できるように、フラグ1〜3を設けたのである。なお、S65が実行された場合にフラグ1〜3がリセットされるため、助勢限界に達した後に、再度S64の判定がYESとなることはない。
In S64, it is determined whether or not all the
Conditions (i), (x), and (y) are not always satisfied at the same time. In addition, after reaching the assisting limit, the change in the change gradient of the booster negative pressure PB and the master cylinder pressure PM becomes small. Therefore, when the determination of S60, 62 becomes “YES” once, it is executed for the second and subsequent times. Is “NO”. Therefore,
このように取得された組(PM、<PB0>)が予め定められた設定個数以上になったか否かが、S22において判定される。設定個数より少ない場合には、関係の修正が行われることがなく、S21,22が繰り返し実行される。それらの組が設定個数以上取得された場合には、S22の判定がYESとなって、S23において、複数の点に基づいて、近似直線が取得され、実関係とされる。S24において、共通関係が実関係に修正される。例えば、図7(c)に示すように、共通関係(実線)が実関係(一点鎖線)に修正されるのである。
この修正後の実関係に基づけば、助勢限界時液圧PMBを正確に取得することができるため、ブースタ12が助勢限界に達したことを正確に取得することができる。その結果、効き特性制御を、適正な時期に開始することができ、運転者のブレーキフィーリングの低下を抑制することができる。
In S22, it is determined whether or not the number of sets (P M , <P B0 >) acquired in this way has reached a predetermined number. If the number is smaller than the set number, the relationship is not corrected and S21 and S22 are repeatedly executed. If more than the set number of such sets are acquired, the determination in S22 is YES, and in S23, an approximate line is acquired based on a plurality of points, and an actual relationship is established. In S24, the common relationship is corrected to the actual relationship. For example, as shown in FIG. 7C, the common relationship (solid line) is corrected to the real relationship (dashed line).
Based on the actual relationship after the modification, it is possible to accurately obtain the boosting limit at pressure P MB, it is possible to
以上のように、本実施例においては、液圧制御ユニット20,ブレーキECU24の図10のフローチャートで表されるブレーキ液圧制御プログラムを記憶する部分、実行する部分等によりブレーキ液圧制御装置が構成される。また、ブレーキECU24の図11のフローチャートで表される関係学習プログラムを記憶する部分、実行する部分等により関係学習部が構成される。関係学習部のうちのS21を記憶する部分、実行する部分等により助勢限界検出装置が構成される。助勢限界検出装置は複数条件対応検出部でもある。さらに、ブレーキECU24のROMにより、関係を記憶する記憶部が構成される。
As described above, in the present embodiment, the brake hydraulic pressure control device is configured by the hydraulic
なお、上記実施例においては、条件(i)、(x)、(y)の3つが満たされた場合に、ブースタ12が助勢限界に達したとされたが、条件(i)と、条件(x)または(y)との2つが満たされた場合に助勢限界に達したとしたり、条件(i)が満たされた場合に助勢限界に達したとしたりすることもできる。
また、実関係は、1つの組に基づいて取得することもできる。例えば、原点と、実際に取得された1点とを通る直線を実関係としたり、実際に取得された点を通り、共通関係を表す直線と同じ傾きの直線(平行な直線)を実際関係としたりすることもできる。
さらに、実関係は、定期的に取得することもできる。例えば、数日毎、数ヶ月毎、数年毎等の実関係取得条件が満たされた場合に、関係学習プログラムの実行が開始され、実関係が取得される。本実施例においては、その時点において予め記憶されている関係が、新たに取得された実関係に適宜修正されることになる。
また、実関係は、車両の出荷前に取得されるようにすることもできる。その場合には、記憶部に、実関係が予め記憶されることになる。
さらに、新たに取得された実関係が、その時点において既に記憶されている関係に対して予め定められた設定範囲内にある場合には、関係が変更されないようにすることもできる。
また、標準状態のブースタ負圧は、エンジン30の作動状態に基づいて推定される推定値を採用することもできる。
その他、本発明は、上述に記載の態様の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した態様で実施することができる。
In the above embodiment, the
The actual relationship can also be acquired based on one set. For example, a straight line that passes through the origin and one actually acquired point is an actual relationship, or a straight line that passes through the actually acquired point and has the same inclination as a straight line that represents a common relationship (a parallel straight line) is the actual relationship. You can also.
Furthermore, the actual relationship can be acquired periodically. For example, when a real relationship acquisition condition such as every several days, every few months, every few years, or the like is satisfied, the execution of the relationship learning program is started and the actual relationship is acquired. In the present embodiment, the relationship stored in advance at that time is appropriately corrected to the newly acquired actual relationship.
In addition, the actual relationship can be acquired before the vehicle is shipped. In that case, the actual relationship is stored in advance in the storage unit.
Further, when the newly acquired actual relationship is within a predetermined setting range with respect to the relationship already stored at that time, the relationship can be prevented from being changed.
Moreover, the estimated value estimated based on the operating state of the
In addition to the above-described embodiments, the present invention can be carried out in various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art.
10:ブレーキペダル 12:ブースタ 14:マスタシリンダ 24:ブレーキECU 68:負圧室 78:マスタシリンダ圧センサ 79:ブースタ負圧センサ 120:圧力制御弁 10: Brake pedal 12: Booster 14: Master cylinder 24: Brake ECU 68: Negative pressure chamber 78: Master cylinder pressure sensor 79: Booster negative pressure sensor 120: Pressure control valve
Claims (4)
(a)マスタシリンダの加圧ピストンに連携させられたパワーピストンと、(b)そのパワーピストンの前方の負圧室および後方の変圧室と、(c)その変圧室を、前記パワーピストンと前記ブレーキ操作部材との相対移動に伴って選択的に前記負圧室と大気とに連通させる制御弁とを備えたバキュームブースタと、
少なくとも、前記負圧室の圧力が、バキュームブースタがブレーキ操作部材の操作開始以前の予め定められた状態である標準状態にある場合の圧力から、その標準状態における圧力で決まる設定変化量以上大気圧に近づいた場合に、前記バキュームブースタが助勢限界に達したと検出する助勢限界検出装置と
を含むブースタ装置。 A brake operating member;
(a) a power piston linked to the pressurizing piston of the master cylinder, (b) a negative pressure chamber in front of the power piston and a variable pressure chamber in the rear, and (c) the variable pressure chamber, the power piston and the A vacuum booster comprising a control valve that selectively communicates with the negative pressure chamber and the atmosphere in association with relative movement with the brake operation member;
At least the pressure in the negative pressure chamber is equal to or greater than the set change amount determined by the pressure in the standard state from the pressure in the standard state where the vacuum booster is in a predetermined state before the operation of the brake operation member is started. And a boost limit detecting device for detecting that the vacuum booster has reached the support limit when approaching to.
前記マスタシリンダに接続されたブレーキシリンダと、
動力液圧源と、
前記バキュームブースタが助勢限界に達した後に、前記ブレーキ操作部材に加えられる操作力に対する前記ブレーキシリンダの液圧の増加勾配が前記バキュームブースタが助勢限界に達する前後で同じになるように、前記動力液圧源の液圧を利用して、前記ブレーキシリンダの液圧を制御するブレーキ液圧制御装置であって、前記バキュームブースタの標準状態における前記負圧室の圧力と、前記バキュームブースタが助勢限界に達した場合の前記マスタシリンダの液圧である助勢限界時液圧との関係を記憶する記憶部を備え、実際に取得された前記標準状態における前記負圧室の圧力と、前記関係とから前記助勢限界時液圧を取得し、実際のマスタシリンダの液圧が前記助勢限界時液圧に達した場合に、前記ブレーキシリンダの液圧制御を開始するブレーキ液圧制御装置と
を含む液圧ブレーキ装置であって、
前記ブレーキ液圧制御装置が、前記記憶部に、実際に取得された前記標準状態における前記負圧室の圧力と、前記助勢限界検出装置によって前記バキュームブースタが助勢限界に達したことが検出された場合の実際のマスタシリンダの液圧との少なくとも1組に基づいて取得される実際の関係を記憶させる関係記憶部を含むことを特徴とする液圧ブレーキ装置。 A booster device according to any one of claims 1 to 3,
A brake cylinder connected to the master cylinder;
Power hydraulic pressure source,
After the vacuum booster reaches the assist limit, the power fluid is adjusted so that the increasing gradient of the hydraulic pressure of the brake cylinder with respect to the operating force applied to the brake operating member is the same before and after the vacuum booster reaches the assist limit. A brake hydraulic pressure control device that controls the hydraulic pressure of the brake cylinder by using the hydraulic pressure of a pressure source, wherein the vacuum booster reaches a pressure limit and the pressure of the negative pressure chamber in the standard state of the vacuum booster. A storage unit for storing the relationship with the hydraulic pressure at the assisting limit, which is the hydraulic pressure of the master cylinder when it has reached, the pressure of the negative pressure chamber in the standard state actually acquired, and the relationship When the hydraulic pressure at the assist limit is acquired and the actual hydraulic pressure of the master cylinder reaches the hydraulic pressure at the assist limit, the hydraulic pressure control of the brake cylinder is performed. A hydraulic brake system including a brake fluid pressure control device for start,
The brake fluid pressure control device detects that the vacuum booster has reached the assist limit by the assist limit detection device and the pressure of the negative pressure chamber in the standard state actually acquired in the storage unit. A hydraulic brake device comprising: a relationship storage unit for storing an actual relationship acquired based on at least one set of the actual hydraulic pressure of the master cylinder.
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