JP2006306206A - 車両用ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】停車状態を維持するためにパーキングブレーキを作動させているときに、運転者が意図した車両の発進を許容する。
【解決手段】運転者のペダル操作とは独立してパーキングブレーキを作動させた場合（ステップＳ１１の判定が“Yes”）、運転者がペダル操作を解除し（ステップＳ１８の判定が“No”）、その後、運転者がペダル操作を再開した際に（ステップＳ１８、Ｓ２０の判定が共に“Yes”）、パーキングブレーキの作動を解除する。具体的には、ペダル操作に応じた制動力Ｆｓが、停車状態を維持するのに必要な制動力Ｆｎ以上となったときや（ステップＳ２２の判定が“Yes”）、ペダル戻し操作速度が設定値（演算周期毎の変化量ΔＳに相当）よりも遅いときに（ステップＳ２４の判定が“Yes”）、パーキングブレーキの作動を解除する。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両が停止した後に、停車状態を維持可能な車両用ブレーキ装置に関するものである。

従来、車両が停止してから所定の条件を満たしたときに、自動的に電動駐車ブレーキを作動させるものがあり、この電動駐車ブレーキを作動させている場合、変速機のシフトポジションが走行可能なレンジにあるときには、アクセルペダルの踏込みを検知していなくても、サービスブレーキ（常用のフットブレーキ）の踏込みが解除された時点で、電動駐車ブレーキを解除することが提案されていた（特許文献１参照）。
特開２００１−３２２５３７号公報

しかしながら、上記の特許文献１に記載された従来例にあっては、電動駐車ブレーキが作動している場合、例えばクリープトルクが車輪に伝達されているときや、クリープトルクがなくても下り坂で停車しているとき等に、運転者が車両をゆっくり前進させようとブレーキペダルを緩めても、ブレーキペダルの踏込みが完全に解除されるまでは電動駐車ブレーキが解除されないので、運転者が意図した車両の前進を阻害してしまう。

また、ブレーキペダルの踏込みが完全に解除された途端に電動駐車ブレーキが解除されると、それまで停車状態を維持していた制動力が一気に抜けることになるので、車両をゆっくり前進させることができない。
そこで、本発明は上記の問題に着目してなされたものであり、停車状態を維持するために補助制動力を発生させているときに、運転者が意図した車両の発進を許容することのできる車両用ブレーキ装置の提供を課題としている。

上記の課題を解決するために、本発明に係る車両用ブレーキ装置は、停車状態を維持するために運転者の常用ブレーキ操作とは独立して補助制動力を発生可能なものであって、運転者の常用ブレーキ操作が非操作状態で補助制動力を発生させている場合、運転者の常用ブレーキ操作が操作状態となった際に、この補助制動力の発生を制限することを特徴とする。

運転者が常用ブレーキ操作を解除する際、その操作を緩めていく段階では、運転者が車両をゆっくり前進させようとして操作を緩めているのか、又は運転者が停車状態を維持できるか探りながら操作を緩めているかを判断することは困難である。ところが、一旦、運転者が常用ブレーキ操作を解除してから、再び運転者が常用ブレーキ操作を開始した場合には、既に常用ブレーキ操作を解除したときに補助制動力の発生によって停車状態を維持できることを運転者は確認している。そのため、この常用ブレーキ操作が再開された状態で運転者がその操作を緩めているのであれば、それは運転者が車両をゆっくり前進させようとして操作を緩めているのだと判断することができる。

そこで、本発明に係る車両用ブレーキ装置によれば、補助制動力を発生させた場合、運転者が常用ブレーキ操作を中止し、その後、運転者が常用ブレーキ操作を再開する際に、この補助制動力の発生を制限することにより、この状態で運転者がゆっくり車両を前進させようと常用ブレーキを緩める操作に応じて、運転者が意図した車両の前進を許容することができる。
また、停車状態を維持していた補助制動力の発生が制限されたときには、既に運転者の常用ブレーキ操作が再開されているので、車両の制動力が一気に抜けるようなことはなくその後の常用ブレーキ操作の緩めに応じて車両をゆっくり前進させることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の概略構成を示すブロック図である。各車輪の車輪速度Ｖｗｉ（ｉ＝ＦＬ〜ＲＲ）を検出する電磁誘導式の車輪速センサ１と、ブレーキペダル２の踏込み量Ｓを検出するストロークセンサ３と、アクセル開度Ａｃｃを検出するアクセルセンサ４と、路面勾配θを検出可能な加速度センサ５と、がコントローラ８に接続される。

コントローラ８は、例えばマイクロコンピュータで構成されており、各センサからの検出信号に基づいて後述するＰＫＢ作動制御処理、及びＰＫＢ解除制御処理を実行し、ブレーキアクチュエータ９を駆動制御する。
ここで、ブレーキアクチュエータ９は、図２に示すように、マスターシリンダ１０と各ホイールシリンダ１１ＦＬ〜１１ＲＲとの間に介装されている。

マスターシリンダ１０は、運転者のペダル踏力に応じて２系統の液圧を作るタンデム式のもので、プライマリ側をフロント左・リア右のホイールシリンダ１１ＦＬ・１１ＲＲに伝達し、セカンダリ側を右前輪・左後輪のホイールシリンダ１１ＦＲ・１１ＲＬに伝達するダイアゴナルスプリット方式を採用している。
各ホイールシリンダ１１ＦＬ〜１１ＲＲは、ディスクロータをブレーキパッドで挟圧して制動力を発生させるディスクブレーキや、ブレーキドラムの内周面にブレーキシューを押圧して制動力を発生させるドラムブレーキに内蔵されている。

ブレーキアクチュエータ９は、アンチスキッド制御（ＡＢＳ）、トラクション制御（ＴＣＳ）、スタビリティ制御（ＶＤＣ：Vehicle Dynamics Control）等に用いられる制動流体圧制御回路を利用したものであり、運転者のブレーキ操作に係らず各ホイールシリンダ１１ＦＬ〜１１ＲＲの液圧を増圧・保持・減圧できるように構成されている。

プライマリ側は、マスターシリンダ１０及びホイールシリンダ１１ＦＬ（１１ＲＲ）間の流路を閉鎖可能なノーマルオープン型の第１ゲートバルブ１２Ａと、第１ゲートバルブ１２Ａ及びホイールシリンダ１１ＦＬ（１１ＲＲ）間の流路を閉鎖可能なノーマルオープン型のインレットバルブ１３ＦＬ（１３ＲＲ）と、ホイールシリンダ１１ＦＬ（１１ＲＲ）及びインレットバルブ１３ＦＬ（１３ＲＲ）間に連通したアキュムレータ１４と、ホイールシリンダ１１ＦＬ（１１ＲＲ）及びアキュムレータ１４間の流路を開放可能なノーマルクローズ型のアウトレットバルブ１５ＦＬ（１５ＲＲ）と、マスターシリンダ１０及び第１ゲートバルブ１２Ａ間とアキュムレータ１４及びアウトレットバルブ１５ＦＬ（１５ＲＲ）間とを連通した流路を開放可能なノーマルクローズ型の第２ゲートバルブ１６Ａと、アキュムレータ１４及びアウトレットバルブ１５ＦＬ（１５ＲＲ）間に吸入側を連通し、且つ第１ゲートバルブ１２Ａ及びインレットバルブ１３ＦＬ（１３ＲＲ）間に吐出側を連通したポンプ１７と、を備えている。また、ポンプ１７の吐出側には、吐出されたブレーキ液の脈動を抑制し、ペダル振動を弱めるダンパー室１８が配設されている。

また、セカンダリ側も、プライマリ側と同様に、第１ゲートバルブ１２Ｂと、インレットバルブ１３ＦＲ（１３ＲＬ）と、アキュムレータ１４と、アウトレットバルブ１５ＦＲ（１５ＲＬ）と、第２ゲートバルブ１６Ｂと、ポンプ１７と、ダンパー室１８と、を備えている。
第１ゲートバルブ１２Ａ・１２Ｂと、インレットバルブ１３ＦＬ〜１３ＲＲと、アウトレットバルブ１５ＦＬ〜１５ＲＲと、第２ゲートバルブ１６Ａ・１６Ｂとは、夫々、２ポート２ポジション切換・シングルソレノイド・スプリングオフセット式の電磁操作弁であって、第１ゲートバルブ１２Ａ・１２Ｂ及びインレットバルブ１３ＦＬ〜１３ＲＲは、非励磁のノーマル位置で流路を開放し、アウトレットバルブ１５ＦＬ〜１５ＲＲ及び第２ゲートバルブ１６Ａ・１６Ｂは、非励磁のノーマル位置で流路を閉鎖するように構成されている。

また、アキュムレータ１４は、シリンダのピストンに圧縮バネを対向させたバネ形のアキュムレータで構成されている。
また、ポンプ１７は、負荷圧力に係りなく略一定の吐出量を確保できる歯車ポンプ、ピストンポンプ等、容積形のポンプで構成されている。
以上の構成により、プライマリ側を例に説明すると、第１ゲートバルブ１２Ａ、インレットバルブ１３ＦＬ（１３ＲＲ）、アウトレットバルブ１５ＦＬ（１５ＲＲ）、及び第２ゲートバルブ１６Ａが全て非励磁のノーマル位置にあるときに、マスターシリンダ２からの液圧がそのままホイールシリンダ１１ＦＬ（１１ＲＲ）に伝達され、通常ブレーキとなる。

また、ブレーキペダルが非操作状態であっても、インレットバルブ１３ＦＬ（１３ＲＲ）、及びアウトレットバルブ１５ＦＬ（１５ＲＲ）を非励磁のノーマル位置にしたまま、第１ゲートバルブ１２Ａを励磁して閉鎖すると共に、第２ゲートバルブ１６Ａを励磁して開放し、更にポンプ１７を駆動することで、マスターシリンダ２の液を第２ゲートバルブ１６Ａを介して吸入し、吐出される液圧をインレットバルブ１３ＦＬ（１３ＲＲ）を介してホイールシリンダ１１ＦＬ（１１ＲＲ）に伝達し、増圧させることができる。

ＰＫＢ（パーキングブレーキ）として補助制動力を発生させる場合は、この増圧によって制動力を作用させる。
また、第１ゲートバルブ１２Ａ、アウトレットバルブ１５ＦＬ（１５ＲＲ）、及び第２ゲートバルブ１６Ａが非励磁のノーマル位置にあるときに、インレットバルブ１３ＦＬ（１３ＲＲ）を励磁して閉鎖すると、ホイールシリンダ１１ＦＬ（１１ＲＲ）からマスターシリンダ２及びアキュムレータ１４への夫々の流路が遮断され、ホイールシリンダ１１ＦＬ（１１ＲＲ）の液圧が保持される。

さらに、第１ゲートバルブ１２Ａ及び第２ゲートバルブ１６Ａが非励磁のノーマル位置にあるときに、インレットバルブ１３ＦＬ（１３ＲＲ）を励磁して閉鎖すると共に、アウトレットバルブ１５ＦＬ（１５ＲＲ）を励磁して開放すると、ホイールシリンダ１１ＦＬ（１１ＲＲ）の液圧がアキュムレータ１４に流入して減圧される。アキュムレータ１４に流入した液圧は、ポンプ１７によって吸入され、マスターシリンダ２に戻される。

セカンダリ側に関しても、通常ブレーキ・増圧・保持・減圧の動作は、上記プライマリ側の動作と同様であるため、その詳細説明は省略する。
したがって、コントローラ８は、第１ゲートバルブ１２Ａ・１２Ｂと、インレットバルブ１３ＦＬ〜１３ＲＲと、アウトレットバルブ１５ＦＬ〜１５ＲＲと、第２ゲートバルブ１６Ａ・１６Ｂと、ポンプ１７とを駆動制御することによって、各ホイールシリンダ１１ＦＬ〜１１ＲＲの液圧を増圧・保持・減圧する。

なお、本実施形態では、ブレーキ系統をフロント左・リア右とフロント右・リア左とで分割するダイアゴナルスプリット方式を採用しているが、これに限定されるものではなく、フロント左右とリア左右とで分割する前後スプリット方式を採用してもよい。
また、本実施形態では、バネ形のアキュムレータ１４を採用しているが、これに限定されるものではなく、各ホイールシリンダ１１ＦＬ〜１１ＲＲから抜いたブレーキ液を一時的に貯え、減圧を効率よく行うことができればよいので、重錘形、ガス圧縮直圧形、ピストン形、金属ベローズ形、ダイヤフラム形、ブラダ形、インライン形など、任意のタイプでよい。

また、本実施形態では、第１ゲートバルブ１２Ａ・１２Ｂ及びインレットバルブ１３ＦＬ〜１３ＲＲが、非励磁のノーマル位置で流路を開放し、アウトレットバルブ１５ＦＬ〜１５ＲＲ及び第２ゲートバルブ１６Ａ・１６Ｂが、非励磁のノーマル位置で流路を閉鎖するように構成しているが、これに限定されるものではない。要は、各バルブの開閉を行うことができればよいので、第１ゲートバルブ１２Ａ・１２Ｂ及びインレットバルブ１３ＦＬ〜１３ＲＲが、励磁したオフセット位置で流路を開放し、アウトレットバルブ１５ＦＬ〜１５ＲＲ及び第２ゲートバルブ１６Ａ・１６Ｂが、励磁したオフセット位置で流路を閉鎖するようにしてもよい。

次に、コントローラ８で実行するＰＫＢ作動制御処理を、図３のフローチャートに基づいて説明する。
このＰＫＢ作動制御処理は、所定時間（例えば１０msec）毎のタイマ割込み処理として実行され、先ずステップＳ１で、各車輪速Ｖｗｉに基づいて車速Ｖを算出する。なお、本実施形態では、各車輪速Ｖｗｉに基づいて車速Ｖを算出しているが、これに限定されるものではなく、車体の前後加速度を加速度センサで検出し、この前後加速度を加味して車速Ｖを算出してもよい。

続くステップＳ２では、車速Ｖが０であるか否かを判定する。この判定結果がＶ＝０であるときには、車両が停止していると判断して後述するステップＳ５に移行する。一方、判定結果がＶ＞０であるときには、車両が前進又は後退していると判断してステップＳ３に移行する。
ステップＳ３では、下記（１）式に示すように、車両が停止してからの経過時間を測定する停車タイマＴを０にリセットする。
Ｔ＝０ ………（１）

続くステップＳ４では、停車状態を維持するために運転者のペダル操作と独立して発生させる制動力Ｆｐが０となるようにブレーキアクチュエータ９の駆動制御を非作動状態にすることで、パーキングブレーキを非作動状態にしてから所定のメインプログラムに復帰する。
一方、前記ステップＳ２から移行するステップＳ５では、下記（２）式に示すように、車両が停止してからの経過時間を測定する停車タイマＴに１を加算する。
Ｔ＝Ｔ＋１ ………（２）

続くステップＳ６では、停車タイマＴが所定値Ｔ₁（例えば３sec相当）より大きいか否かを判定する。この判定結果がＴ≦Ｔ₁であるときには、運転者に停車状態を維持する意志があるか否かは不明であると判断して前記ステップＳ４に移行する。一方、判定結果がＴ＞Ｔ₁であるときには、運転者に停車状態を維持する意志があると判断してステップＳ７に移行する。

ステップＳ７では、停車状態を維持するために運転者のペダル操作と独立して制動力Ｆｐが発生するようにブレーキアクチュエータ９を駆動制御することで、パーキングブレーキを作動させてから所定のメインプログラムに復帰する。ここでは、想定される路面勾配や積載荷重を考慮して算出した値、若しくは予め決定された所定の制動力Ｆｐを維持するようにするが、制動力Ｆｐを付与していても更に車両が動いたら制動力を徐々に増加させて車両の動きが停止した時点の制動力を維持するようにしてもよい。

次に、コントローラ８で実行するＰＫＢ解除制御処理を、図４、図５のフローチャートに基づいて説明する。
このＰＫＢ解除制御処理は、所定時間（例えば１０msec）毎のタイマ割込み処理として実行され、先ずステップＳ１１で、パーキングブレーキが作動しているか否かを判定する。パーキングブレーキが作動していないときにはステップＳ１２に移行する。
ステップＳ１２では、制御フラグｆ_Rを“０”にリセットする。
続くステップＳ１３では、パーキングブレーキの解除指令をリセットしてから後述する図５のステップＳ３１に移行する。
一方、上記ステップＳ１１でパーキングブレーキが作動しているときには、ステップＳ１４に移行する。

ステップＳ１４では、アクセル開度Ａｃｃが０であるか否かを判定する。ここでは、自動変速機のシフトポジションが『Ｄ』や『１』や『Ｒ』等の駆動レンジ、又はＮレンジであることを前提とする。この判定結果がＡｃｃ＞０であるときには、運転者には走行開始の意志があると判断してステップＳ１５に移行する。
ステップＳ１５では、解除指令を“Ａ”にセットしてから後述する図５のステップＳ３１に移行する。

一方、上記ステップＳ１４の判定結果がＡｃｃ＝０であるときには、運転者に走行開始の意志はないと判断してステップＳ１６に移行する。
ステップＳ１６では、下記（３）式に示すように、ペダル踏込み量Ｓに応じて発生する制動力Ｆｓを算出する。ここで、ｋはブレーキシステムの諸元から決まる所定の係数である。
Ｆｓ＝ｋ×Ｓ ………（３）

続くステップＳ１７では、下記（４）式に示すように、停車状態を維持するのに必要な制動力Ｆｎを算出する。ここで、Ｆｅはエンジンの駆動力（クリープトルク）、Ｍは車両重量、ｇは重力加速度、θは路面勾配である。路面勾配θは、下り勾配を正値とし、登り勾配を負値とする。
Ｆｎ＝Ｆｅ＋（Ｍ×ｇ×sinθ） ………（４）

続くステップＳ１８では、ペダル踏込み量Ｓによって発生する制動力Ｆｓが０より大きいか否かを判定する。この判定結果がＦｓ＝０であるときには、運転者がペダル踏込みをしていない（解除している）と判断してステップＳ１９に移行する。
ステップＳ１９では、制御フラグｆ_Rを“１”にセットしてから前記ステップＳ１３に移行する。

一方、上記ステップＳ１８の判定結果がＦｓ＞０であるときには、運転者がペダル踏込みをしている（解除していない）と判断してステップＳ２０に移行する。
ステップＳ２０では、制御フラグｆ_Rが“１”にセットされているか否かを判定する。この判定結果がｆ_R＝０であるときには、パーキングブレーキが作動してから運転者はペダル踏込みをしている（解除していない）と判断してステップＳ２１に移行する。

ステップＳ２１では、車両が停止した際に、運転者がブレーキペダル２を踏込んでいない状態で車両が停止していたか否かを判定する。運転者がブレーキペダル２を踏込んで車両を停止させていた場合には、前記ステップＳ１３に移行する。一方、例えば上り坂で自重によって車両が後退しようとする力と車両を前進させようとするクリープトルクとが均衡したり、或いは自動ブレーキ装置が作動したりして、運転者がブレーキペダル２を踏込んでいない状態で車両が停止していた場合には、ステップＳ２２に移行する。

一方、上記ステップＳ２０の判定結果がｆ_R＝１であるときには、パーキングブレーキを作動させてから運転者は一度ペダル踏込みを解除しており、現在の操作は再踏込みであると判断してステップＳ２２に移行する。
ステップＳ２２では、ペダル踏込み量Ｓに応じた制動力Ｆｓが、停車状態を維持するのに必要な制動力Ｆｎ以上であるか否かを判定する。この判定結果がＦｓ＜Ｆｎであるときには、パーキングブレーキの解除は不適当であると判断して前記ステップＳ１３に移行する。一方、判定結果がＦｓ≧Ｆｎであるときには、ステップＳ２３に移行する。

ステップＳ２３では、図中の制御マップを参照し、路面勾配の絶対値｜θ｜に応じて設定値ΔＳを設定する。
この制御マップは、横軸を路面勾配の絶対値｜θ｜、縦軸を設定値ΔＳとし、路面勾配｜θ｜がθ₁より小さいときには、設定値ΔＳがΔＳ₁を維持し、路面勾配｜θ｜がθ₁からθ₂まで大きくなるときに、設定値ΔＳがΔＳ₁からΔＳ₂まで減少し、路面勾配｜θ｜がθ₂より大きいときには、設定値ΔＳがΔＳ₂を維持するように設定されている。

ここで、θ₁は自重によって車両がクリープ速度（２〜３ｋｍ／ｈ程度）以上の速さで動いてしまう路面勾配、θ₂は想定し得る最大の路面勾配である。また、ΔＳ₁はリターンスプリング等の機械的な要素に基づいた最大ペダル戻し速度に相当する演算周期毎の変化量、ΔＳ₂は運転者が意図的にブレーキペダル２を戻すことができる最小ペダル戻し速度に相当する演算周期毎の変化量である。なお、ΔＳ₂を運転者が意図的にブレーキペダル２を戻すことができる最小ペダル戻し速度に対応させたのは、運転者が疲労によって意図せずブレーキペダル２を緩めてしまうこととの区別をするためである。

続くステップＳ２４では、ペダル踏込み量の前回値Ｓ_(n-1)から今回値Ｓ_(n)を減じた値（Ｓ_(n-1)−Ｓ_(n)）が設定値ΔＳより小さいか否かを判定する。この判定結果が（Ｓ_(n-1)−Ｓ_(n)）≧ΔＳであるときには、クリープトルクや自重で車両をゆっくり前進させるときのようなペダル戻し操作（以下、緩行用戻し操作と称す）ではないと判断してステップＳ２５に移行する。

ステップＳ２５では、下記（５）式に示すように、緩行用戻し操作の継続時間を測定するカウンタＣを０にリセットしてから前記ステップＳ１３に移行する。
Ｃ＝０ ………（５）
一方、上記ステップＳ２４の判定結果が（Ｓ_(n-1)−Ｓ_(n)）＜ΔＳであるときには、緩行用戻し操作の可能性があると判断してステップＳ２６に移行する。

ステップＳ２６では、下記（６）式に示すように、緩行用戻し操作の継続時間を測定するカウンタＣに１を加算する。
続くステップＳ２７では、カウンタＣが所定値Ｃ₁より大きいか否かを判定する。この判定結果がＣ≦Ｃ₁であるときには、緩行用戻し操作ではないと判断して前記ステップＳ１３に移行する。一方、判定結果がＣ＞Ｃ₁であるときには、緩行用戻し操作であると判断してステップＳ２８に移行する。

ステップＳ２８では、解除指令を“Ｂ”にセットしてから図５のステップＳ３１に移行する。
前記ステップＳ１３、Ｓ１５、Ｓ２８に続く図５のステップＳ３１では、制御フラグｆ_Cが“１”にセットされているか否かを判定する。この判定結果がｆ_C＝１であるときには、パーキングブレーキの解除中であると判断して後述するステップＳ４５に移行する。一方、判定結果がｆ_C＝０であるときには、パーキングブレーキの解除中ではないと判断してステップＳ３２に移行する。

ステップＳ３２では、解除指令がセットされているか否かを判定する。解除指令がリセットされているときには、そのまま所定のメインプログラムに復帰する。一方、解除指令がセットされているときには、ステップＳ３３に移行する。
ステップＳ３３では、制御フラグｆ_Cを“１”にセットする。
続くステップＳ３４では、解除指令が“Ｂ”にセットされているか否かを判定する。解除指令が“Ａ”にセットされているときには、ステップＳ３５に移行する。

ステップＳ３５では、下記（６）式に示すように、現在のパーキングブレーキの制動力Ｆｐから所定量ΔＦ_Aを減じて、パーキングブレーキの目標制動力Ｆｐを算出する。
Ｆｐ＝Ｆｐ−ΔＦ_A ………（６）
続くステップＳ３６では、パーキングブレーキの目標制動力Ｆｐが０より大きいか否かを判定する。この判定結果がＦｐ＞０であるときには、ステップＳ３７に移行する。

ステップＳ３７では、 続くステップＳ３８では、目標制動力Ｆｐが発生するようにブレーキアクチュエータ９を駆動制御することで、パーキングブレーキの解除処理を行ってから所定のメインプログラムに復帰する。
一方、上記ステップＳ３６の判定結果がＦｐ＝０であるときには、パーキングブレーキの解除が完了したと判断してステップＳ３８に移行する。

ステップＳ３８では、制御フラグｆ_Cを“０”にリセットしてから前記ステップＳ３７に移行する。
一方、前記ステップＳ３４の処理で解除指令が“Ｂ”にセットされているときには、ステップＳ３９に移行する。
ステップＳ３９では、ペダル踏込み量Ｓに応じた制動力Ｆｓが、停車状態を維持するのに必要な制動力Ｆｎより小さいか否かを判定する。この判定結果がＦｓ＜Ｆｎであるときには、ステップＳ４０に移行する。

ステップＳ４０では、ペダル踏込み量Ｓに応じた制動力Ｆｓとパーキングブレーキによって発生している制動力Ｆｐとを加算した総制動力（Ｆｓ＋Ｆｐ）が、停車状態を維持するのに必要な制動力Ｆｎより大きいか否かを判定する。この判定結果が（Ｆｓ＋Ｆｐ）＞Ｆｎであるときには、ステップＳ４１に移行する。
一方、上記ステップＳ３９の判定結果がＦｓ≧Ｆｎであるときには、そのままステップＳ４１に移行する。

ステップＳ４１では、下記（７）式に示すように、現在のパーキングブレーキの制動力Ｆｐから所定量ΔＦ_Bを減じて、パーキングブレーキの目標制動力Ｆｐを算出してから前記ステップＳ３６に移行する。
Ｆｐ＝Ｆｐ−ΔＦ_B ………（７）
一方、上記ステップＳ４０の判定結果が（Ｆｓ＋Ｆｐ）≦Ｆｎであるときには、ステップＳ４２に移行する。

ステップＳ４２では、下記（８）式に示すように、ペダル踏込み量Ｓに応じた制動力Ｆｓの前回値Ｆｓ_(n-1)から今回値Ｆｓ_(n)を減じてその変化量ΔＦｓを算出する。
ΔＦｓ＝Ｆｓ_(n-1)−Ｆｓ_(n) ………（８）
続くステップＳ４３では、下記（９）式に示すように、現在のパーキングブレーキの制動力Ｆｐから変化量ΔＦｓを減じて、パーキングブレーキの目標制動力Ｆｐを算出してから前記ステップＳ３６に移行する。
Ｆｐ＝Ｆｐ−ΔＦｓ ………（９）

一方、前記ステップＳ３１から移行するステップＳ４５では、解除指令Ａによるパーキングブレーキの解除中であったか否かを判定する。解除指令Ａによるパーキングブレーキの解除中であった場合には、前記ステップＳ３５に移行する。一方、解除指令Ｂによるパーキングブレーキの解除中であった場合には、前記ステップＳ３９に移行する。
以上より、図３のＰＫＢ作動制御処理と図４及び図５のＰＫＢ解除制御処理とが「停止状態維持手段」に対応している。また、制動力Ｆｐが「補助制動力」に対応し、制動力Ｆｓが「主制動力」に対応している。

次に、上記一実施形態の動作や作用効果について説明する。
今、車両が停止したとすると（ステップＳ２の判定が“Yes”）、停車してからの経過時間Ｔが測定され（ステップＳ５）、所定時間Ｔ₁が経過したら（ステップＳ６の判定が“No”）、運転者に停車状態を維持する意志があると判断し、停車状態を維持するのに必要なパーキングブレーキ（制動力Ｆｐ）を運転者のペダル踏込み量Ｓとは独立してブレーキアクチュエータ９によって発生させる（ステップＳ７）。

これにより、運転者が不意にブレーキ操作を緩めてしまっても、意図せぬ車両の動きを防止して停車状態を維持することができ、こうして運転者のブレーキ操作の負担を軽減することができる。
しかしながら、パーキングブレーキが作動している場合、例えばクリープトルクが車輪に伝達されているときや、クリープトルクがなくても下り坂で停車しているとき等に、図６に示すように、運転者が車両をゆっくり前進させようとブレーキペダルを緩めても、運転者のペダル踏込み量Ｓとは独立してパーキングブレーキが作動しているので、運転者が意図した車両の前進を阻害してしまう。

ペダル踏込みが完全に解除された時点でパーキングブレーキを解除することも考えられるが、それまで停車状態を維持していた制動力Ｆｐが一気に抜けることになるので、車両をゆっくり前進させることができず、運転者が慌ててブレーキペダル２を踏み直して速度を調整しなければならない。
ところで、運転者がペダル操作を解除する際、その操作を緩めていく段階では、運転者が車両をゆっくり前進させようとして操作を緩めているのか、又は運転者が停車状態を維持できるか探りながら操作を緩めているかを判断することは困難である。ところが、一旦、運転者がペダル操作を解除してから、再び運転者がペダル操作を開始した場合には、既にペダル操作を解除したときにパーキングブレーキの作動（制動力Ｆｐの発生）によって停車状態を維持できることを運転者は確認している。そのため、ペダル操作が再開された状態で運転者がその操作を緩めているのであれば、それは運転者が車両をゆっくり前進させようとして操作を緩めているのだと判断することができる。

そこで、本実施形態では、図７に示すように、運転者のペダル踏込み量Ｓとは独立してパーキングブレーキを作動させた場合（ステップＳ１１の判定が“Yes”）、時点ｔ１で運転者がペダル踏込みを解除し（ステップＳ１８の判定が“No”）、その後、時点ｔ２で運転者が再びブレーキペダル２を踏込んだ際に（ステップＳ１８、Ｓ２０の判定が共に“Yes”）、パーキングブレーキの作動を解除することにより（ステップＳ２８、Ｓ３７）、この状態で運転者がゆっくり車両を前進させようとペダル操作を緩め、時点ｔ３でペダル踏込み量Ｓに応じた制動力Ｆｓが停車状態を維持するのに必要な制動力Ｆｎを下回ったときに、運転者が意図した車両の前進を許容することができる。

また、停車状態を維持していたパーキングブレーキが解除されたときには、既に運転者のペダル操作が再開されているので、車両の制動力が一気に抜けるようなことはなく車両をゆっくり前進させることができる。
ここで、パーキングブレーキの作動を解除する具体的なタイミングは、実線で示すように、先ずはペダル踏込み量Ｓに応じた制動力Ｆｓが、停車状態を維持するのに必要な制動力Ｆｎ以上となったときである（ステップＳ２２の判定が“Yes”）。これによれば、パーキングブレーキを解除したときに、運転者のペダル踏込み量Ｓに応じた制動力Ｆｓだけで停車状態を維持することができ、運転者の意図に反して車両が動き出すことを確実に防止できる。

また、運転者がペダル踏込みを再開して、その後、破線で示すように、ペダル戻し操作速度が設定値（演算周期毎の変化量ΔＳに相当）よりも遅いときに（ステップＳ２４の判定が“Yes”）、パーキングブレーキの作動を解除する。これにより、クリープトルクや自重で車両をゆっくり前進させるときのような、緩やかなペダル戻し操作（緩行用戻し操作）を行うときに、パーキングブレーキの作動が解除されるので、運転者が意図した車両の前進を的確に許容することができる。

なお、ペダル戻し操作速度に対する設定値ΔＳは、路面勾配｜θ｜が大きいほど、小さな値に設定する（ステップＳ２３）。これは、急な下り坂にあるときには自重によって車両が前進しようとする力（加速度）が大きいので、運転者が車両をゆっくり前進させようとするときには、それだけブレーキペダル２をゆっくり緩めると考えられるからである。したがって、平坦路にあるときには急勾配にあるときに比べて運転者のペダル戻し操作が多少早くても、パーキングブレーキの作動を解除できるようにすることで、運転者の意思に即したパーキングブレーキの解除を行うことが可能になる。

また、急な下り坂で停車している状態では、自重によって車両が前進しようとする力（加速度）が大きいので、図８に破線で示すように、運転者が素早くブレーキペダル２を戻すときに、パーキングブレーキを解除してしまうと、その素早いペダル戻し操作に応じて車両が急に前進してしまう。したがって、路面勾配が急になるほど運転者のペダル戻し操作が緩やかでなければ、パーキングブレーキの作動を解除できないようにすることで、図８に実線で示すように、車両の急な前進を確実に防止し、運転者が望むように車両をゆっくり前進させることができる。

一方、運転者がペダル操作をしていない状態で車両が停止したときにパーキングブレーキが作動していた場合には（ステップＳ２１の判定が“Yes”）、その後、運転者がブレーキペダル２を踏込んだ際に（ステップＳ１８の判定が“Yes”で、且つステップＳＳ２０の判定が“No”）、パーキングブレーキを解除する。これは、上り坂で自重によって車両が後退しようとする力と車両を前進させようとするクリープトルクとが均衡する、或いは自動ブレーキ装置が作動する等して、運転者がブレーキペダル２を踏込んでいない状態で車両が停止していた場合には、既にパーキングブレーキの作動（制動力Ｆｐの発生）によって停車状態を維持できることを運転者が認識しているからである。したがって、この場合には、再踏込みではなく、一度目のペダル踏込みの際に、パーキングブレーキを解除することにより、上記と同様の作用効果を得ることができる。

ところで、図９に示すように、パーキングブレーキの解除を開始してから、つまり制動力Ｆｐを所定の変化率（ΔＦ_B／演算周期）で減少させていく場合、運転者のペダル操作に応じた制動力Ｆｓが、停車状態を維持するのに必要な制動力Ｆｎを下回っていると（ステップＳ３９の判定が“Yes”）、パーキングブレーキとしての制動力Ｆｐが０になる前に車両が動き出す虞がある。そして、車両が動き出した後に制動力Ｆｐが０になりパーキングブレーキの解除が完了すると、破線で示すように、車両の動き（車速の変化）が運転者のペダル操作と一致しなくなる可能性がある。

そこで、この場合には、図９に実線で示すように、ペダル操作に応じた制動力Ｆｓとパーキングブレーキとしての制動力Ｆｐとの和でなる総制動力（Ｆｓ＋Ｆｐ）が、停車状態を維持するのに必要な制動力Ｆｎとなるまでは制動力Ｆｐを所定の変化率（ΔＦ_B／演算周期）で減少させ（ステップＳ４１）、それ以後は、制動力Ｆｓの変化率（ΔＦｓ／演算周期）に合わせて制動力Ｆｐを変化させる（ステップＳ４３）。

これにより、車両の動き（車速の変化）を運転者のペダル操作に一致させることができるので、更に車両のスムーズな動きを実現できる。
なお、上記の一実施形態では、制動力の発生を解除する場合について説明しているが、これに限定されるものではなく、車両の前進を許容することができればよいので、微小な制動力まで制限するだけもよい。

また、上記の一実施形態では、ステップＳ２３の処理で、路面勾配θの変化に応じて設定値ΔＳを連続的に変化させているが、これに限定されるものではなく、路面勾配θの変化に応じて設定値ΔＳをステップ状に変化させてもよく、それは１段階だけでもよい。
また、上記の一実施形態では、車両が停止してから所定時間Ｔ₁が経過したときに、運転者のペダル操作とは独立して停車状態を維持するのに必要なパーキングブレーキを作動（制動力Ｆｐを発生）させているが、これに限定されるものではない。例えば、車速が略０のときに、自動変速機のシフトポジションが『Ｐ』や『Ｎ』等、駆動レンジ以外に設定され、且つブレーキペダル２が踏込まれているようなときに、パーキングブレーキを作動させてもよい。

また、上記の一実施形態では、ブレーキをかける制動機構として、液圧を伝達媒体にしたハイドリックブレーキを採用しているが、これに限定されるものではなく、伝達媒体にケーブルやリンク、或いは空気圧を利用したものや、電動モータ式キャリパ等の電動ブレーキなど、他の如何なる制動機構を採用してもよい。更には、摩擦制動機構でなくても車輪の回転を機械的にロックするロック機構を採用してもよく、要は、停車状態を維持することができれば如何なる機構を採用してもよい。

また、パーキングブレーキ用のアクチュエータは、常用ブレーキ系のアクチュエータと共通（供用）でもよいし、独立して設けていても構わない。
また、ＰＫＢとしての補助制動力は、４輪全てに付与してもよいし、前後輪のうちのどちらか一方へ付与してもよい。
また、ステップＳ２２のように、ＦｓとＦｎの関係を見たり、ステップＳ２４のようにブレーキ戻し速度を見たりして、パーキングブレーキの解除をしなくても、夫々一方のみ適用してもよいし、単に運転者の常用ブレーキ操作がされたことをもってパーキングブレーキの解除をするようにしてもよい。

本発明の実施形態を示す概略構成図である。 ブレーキアクチュエータの油圧回路である。 ＰＫＢ作動制御処理を示すフローチャートである。 ＰＫＢ解除制御処理の前半部を示すフローチャートである。 ＰＫＢ解除制御処理の後半部を示すフローチャートである。 従来技術の課題を説明するタイムチャートである。 本発明の作用効果を説明するタイムチャートである。 本発明の動作を説明するタイムチャートである。 本発明の動作を説明するタイムチャートである。

符号の説明

１ 車輪速センサ
２ ブレーキペダル
３ ストロークセンサ
４ アクセルセンサ
５ 加速度センサ
８ コントローラ
９ ブレーキアクチュエータ
１０ マスターシリンダ
１１ＦＬ〜１１ＲＲ ホイールシリンダ
１２Ａ・１２Ｂ 第１ゲートバルブ
１３ＦＬ〜１３ＲＲ インレットバルブ
１４ アキュムレータ
１５ＦＬ〜１５ＲＲ アウトレットバルブ
１６Ａ・１６Ｂ 第２ゲートバルブ
１７ ポンプ
１８ ダンパー室

Claims (7)

1. 停車状態を維持するために運転者の常用ブレーキ操作とは独立して補助制動力を発生可能な車両用ブレーキ装置において、
   運転者の常用ブレーキ操作が非操作状態で前記補助制動力を発生させている場合、運転者の常用ブレーキ操作が操作状態となった際に、当該補助制動力の発生を制限することを特徴とする車両用ブレーキ装置。
2. 車両が停止してから所定の条件を満たしたときに、停車状態を維持するために運転者の常用ブレーキ操作とは独立して補助制動力を発生させる停車状態維持手段を備えた車両用ブレーキ装置において、
   前記停車状態維持手段は、前記補助制動力を発生させた場合、運転者が常用ブレーキ操作を解除し、その後、運転者が常用ブレーキ操作を再開する際に、当該補助制動力の発生を解除することを特徴とする車両用ブレーキ装置。
3. 前記停車状態維持手段は、運転者による常用ブレーキ操作の再開によって発生した主制動力が、停車状態を維持するのに必要な制動力以上であるときに、前記補助制動力の発生を解除することを特徴とする請求項２に記載の車両用ブレーキ装置。
4. 前記停車状態維持手段は、運転者が常用ブレーキ操作を再開した後の常用ブレーキ戻し操作速度が、設定値よりも遅いときに、前記補助制動力の発生を解除することを特徴とする請求項２又は３に記載の車両用ブレーキ装置。
5. 前記設定値は、路面の登り勾配又は下り勾配が大きいほど、小さな値に設定されることを特徴とする請求項４に記載の車両用ブレーキ装置。
6. 前記停車状態維持手段は、前記補助制動力の発生を解除する際に、運転者による常用ブレーキ操作の再開によって発生している主制動力が、停車状態を維持するのに必要な制動力を下回っている場合には、前記主制動力と前記補助制動力との和でなる総制動力が、停車状態を維持するのに必要な制動力となるまでは前記補助制動力を所定の変化率で減少させ、それ以後は、前記主制動力の変化率に合わせて前記補助制動力を変化させることを特徴とする請求項２〜５の何れか一項に記載の車両用ブレーキ装置。
7. 前記停車状態維持手段は、運転者が常用ブレーキ操作をしていない状態で車両が停止したときに前記補助制動力を発生させた場合には、その後、運転者が常用ブレーキ操作を開始する際に、当該補助制動力の発生を解除することを特徴とする請求項２〜６の何れか一項に記載の車両用ブレーキ装置。

Images