JP2008253030A - 制動装置および制動装置の制御方法 - Google Patents

制動装置および制動装置の制御方法 Download PDF

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道仁 島田
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Abstract

【課題】運転者によるブレーキ操作の違和感を抑制するとともに、燃費の向上を図ることができる制動装置および制動装置の制御方法を提供すること。
【解決手段】制動装置1は、運転者によるブレーキペダルの操作により発生する操作力に応じて、ブレーキオイルにマスタシリンダ圧を付与するマスタシリンダと、内燃機関が発生する負圧により、操作力を助勢するブレーキブースタと、ブレーキブースタの負圧を検出する負圧センサ23aとからなり、ホイールシリンダ圧により圧力制動力を発生する油圧ブレーキ装置2と、回生制動を行うことで、回生制動力を発生する回生制動装置3とを備える。回生制動装置3は、検出された負圧が基準負圧未満の場合に、検出負圧が基準負圧である場合よりも大きな回生制動力を発生する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、制動装置および制動装置の制御方法に関し、更に詳しくは、内燃機関が発生する負圧により、操作力を助勢する助勢手段を備える制動装置および制動装置の制御方法に関する。
従来、車両に制動力を発生させる装置として制動装置がある。制動装置は、運転者がブレーキペダルを操作することで制動力を発生するものである。例えば、前輪を内燃機関により駆動し、後輪をモータジェネレータにより駆動するハイブリッド車両に搭載される制動装置では、作動流体の圧力により圧力制動力を発生する圧力制動手段と、回生制動を行うことで、回生制動力を発生する回生制動手段とを備える。具体的には、ホイールシリンダに作用するホイールシリンダ圧により圧力制動力を発生する油圧ブレーキ装置と、モータジェネレータに回生制動制御を行わせることで、回生制動力を発生する回生制動装置とを備える。ハイブリッド車両に搭載された制動装置では、圧力制動装置が発生する圧力制動力および回生制動装置が発生する回生制動力の合計制動力により、運転者の制動要求に応じた制動力を発生することとなる。
油圧ブレーキ装置は、運転者によるブレーキペダルの操作により発生する操作力に応じて、マスタシリンダがブレーキオイルに操作圧力を付与し、付与された操作圧力がホイールシリンダ圧としてホイールシリンダに作用する。油圧ブレーキ装置によっては、運転者によるブレーキペダルの操作により発生する操作力を内燃機関が発生する負圧により助勢するブレーキブースタを備える。ブレーキブースタは、内燃機関が発生する負圧の低下、すなわちブレーキブースタに供給される負圧の低下に伴い、操作力を助勢する助勢力が低下する。
ここで、ハイブリッド車両は、内燃機関の運転を停止しても、モータジェネレータにより走行することができるため、運転者の制動要求に基づいた制動力を制動装置が発生する場合がある。このとき、内燃機関は、運転停止時であるため、十分な負圧を発生しておらず、ブレーキブースタに供給される負圧が低下している。従って、内燃機関の運転停止時は、運転時と比較して、ブレーキブースタが操作力を助勢する助勢力が小さい。これにより、内燃機関の運転停止時では、内燃機関の運転時と比較して、マスタシリンダによりブレーキオイルに付与される操作圧力が低下するので、制動装置が発生する合計制動力と運転者の制動要求に基づいた制動力とに差が生じ、制動力不足となる。従って、制動力不足を補填するために、運転者がブレーキペダルをさらに踏み込み、ブレーキペダルの操作により発生する操作力を増加しなければならず、ブレーキ操作に違和感が発生する虞があった。
従来の制動装置では、例えば特許文献1に示すように、内燃機関が発生する負圧に応じて内燃機関を再始動する技術が提案されている。特許文献1に開示された従来技術では、内燃機関(エンジン)の運転停止時に、内燃機関が発生する負圧を推定し、推定負圧に応じて内燃機関を再始動するものである。特許文献1に開示された技術では、内燃機関が発生する負圧が低下し、操作力に対してブレーキブースタによる助勢力が十分に得られなくなることを抑制し、運転者によるブレーキ操作の違和感を抑制するものである。
特開2004−132248号公報
しかしながら、上記特許文献1に示すような従来技術では、燃費の向上を目的とした内燃機関の運転停止時に、制動力不足を補填し、運転者によるブレーキ操作の違和感を抑制するために、内燃機関を再始動することとなるので、燃費の向上を図ることができない虞があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、運転者によるブレーキ操作の違和感を抑制するとともに、燃費の向上を図ることができる制動装置および制動装置の制御方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる制動装置では、運転者により操作されるブレーキペダルと、ブレーキペダルの操作力に応じた操作圧力および操作力を助勢する助勢力に応じた助勢圧力を車輪に加えて圧力制動力を発生する圧力制動力発生手段と、車輪の回転力に基づいて車輪が取り付けられている車軸に回生制動力を発生する回生制動手段と、助勢力を検出する助勢力検出手段と、ブレーキペダルへの運転者の踏力に応じて要求制動力を算出する要求制動力設定手段と、を備え、要求制動力設定手段は、検出された助勢力が基準値未満である場合に、基準値の場合よりも、要求制動力を増加して算出し、回生制動手段は、算出された要求制動力と圧力制動力との差を発生することを特徴とする。
また、本発明では、上記制動装置において、助勢力は、内燃機関が発生する負圧に基づいたものであり、助勢力検出手段は、負圧を検出する負圧センサであることを特徴とする。
また、本発明では、上記制動装置において、検出された負圧が基準負圧よりも低い場合とは、内燃機関が停止した状態で、運転者による制動要求があった場合であることを特徴とする。
また、本発明では、運転者の制動要求に基づいた制動装置の制御方法において、ブレーキペダルの操作力を助勢する助勢力を検出する手順と、検出された助勢力が基準値未満であるかを判断する手順と、検出された負圧が基準値よりも低い場合の要求制動力を検出された負圧が基準値である場合における要求制動力よりも増加して算出する手順と、算出された要求制動力と、操作力に応じた操作圧力および助勢力に応じた助勢圧力を車輪に加えることで発生する圧力制動力との差を車輪の回転力に基づいて車輪が取り付けられている車軸に回生制動力を発生する回転制動手段が発生する手順と、を含むことを特徴とする。
本発明によれば、要求制動力算出手段は、検出された助勢力が基準値未満、すなわち検出された負圧が基準値未満の場合(例えば内燃機関の運転停止時)における要求制動力を、検出された負圧が基準値の場合における要求制動力よりも増加して算出する。つまり、検出された助勢力が基準値未満の場合に算出される要求制動力は、検出された助勢力が基準値の場合に算出される要求制動力よりも大きくなる。回生制動手段は、算出された要求制動力と圧力制動力との差を回生制動力として発生するので、検出された助勢力が基準値未満の場合に発生する回生制動力が検出された助勢力が基準値の場合に発生する回生制動力よりも大きくなる。従って、操作力を助勢する助勢力が低下した状態、すなわち内燃機関が発生する負圧が低下したことで、発生する制動力不足を内燃機関が発生する負圧が低い状態、例えば内燃機関が運転を停止した状態で、制動力不足を回生制動力により補填する。これにより、運転者によるブレーキ操作の違和感を抑制するとともに、燃費の向上を図ることができる。
また、本発明では、上記制動装置において、ブレーキペダルの操作速度を検出する操作速度検出手段をさらに備え、回生制動手段は、検出された操作速度に応じて、発生する回生制動力を変化させることを特徴とする。
また、本発明では、上記制動装置において、回生制動手段は、検出された操作速度がブレーキペダルの踏み側である場合、検出された操作速度が踏み側に増加するに伴い発生する回生制動力を増加することを特徴とする。
また、本発明では、上記制動装置において、回生制動手段は、検出された操作速度がブレーキペダルの戻し側である場合、検出された操作速度が戻し側に減少するに伴い発生する回生制動力を減少することを特徴とする。
本発明によれば、運転者によるブレーキペダルの操作速度に応じて、操作力を助勢する助勢力に応じた助勢圧力を発生する助勢手段の応答特性が変化することで、助勢手段に供給される助勢力、すなわち内燃機関が発生する負圧が変化し、助勢圧力が変化しても、助勢圧力の変化に追従して、回生制動手段が回生制動力を発生することができる。従って、助勢手段の応答特性が変化することで、制動力不足あるいは制動力過多が発生しても、回生制動力により補填する。これにより、運転者によるブレーキ操作の違和感を抑制するとともに、燃費の向上を図ることができる。
また、本発明では、上記制動装置において、運転者によるブレーキペダルの操作に拘わらず、車輪に加圧圧力を加える加圧手段をさらに備え、検出された助勢力が基準値未満の場合、回生制動手段および加圧手段を作動させ、圧力制動力よりも回生制動力により基準合計制動力と検出合計制動力との差が小さくなるように、回生制動手段を加圧手段に優先させて作動することを特徴とする。
本発明によれば、制動力不足が発生した場合に、制動装置が搭載された車両が発生することができるエネルギーを消費する加圧手段よりも、エネルギーを発生することができる回生制動手段を優先して作動させて、制動力不足を補填する。従って、燃費の向上をさらに図ることができる。
本発明にかかる制動装置および制動装置の制御方法は、制動力不足を回生制動力により補填することで、運転者によるブレーキ操作の違和感を抑制するとともに、燃費の向上を図るという効果を奏する。
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの或いは実質的に同一のものが含まれる。また、下記の実施の形態では、前輪を内燃機関により駆動し、後輪をモータジェネレータにより駆動するハイブリッド車両に本発明にかかる制動装置が搭載されている場合について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明にかかる制動装置が搭載される車両としては、例えば、動力伝達機構を介して内燃機関あるいはモータジェネレータの少なくともいずれか一方により車輪を駆動するハイブリッド車両などであっても良い。
[実施の形態]
図1は、実施の形態にかかる制動装置の概略構成例を示す図である。図2は、油圧ブレーキ装置の概略構成例を示す図である。図3は、PMC−Fpd−PVマップを示す図である。図4は、PMC−Fpd−dST(+)マップを示す図である。図5は、PMC−Fpd−dST(−)マップを示す図である。図6は、BF*−Fpdマップを示す図である。図7は、Pp−Iマップを示す図である。図1および図2に示すように、実施の形態にかかる制動装置1は、図示しないハイブリッド車両に搭載され、油圧ブレーキ装置2と、回生制動装置3と、ハイブリッド制御装置4とにより構成されている。制動装置1は、油圧ブレーキ装置2により発生する圧力制動力および回生制動装置3により発生する回生制動力の合計制動力により、運転者の制動要求に基づいた制動力を発生するものである。
油圧ブレーキ装置2は、圧力制動手段であり、圧力制動力を発生するものである。油圧ブレーキ装置2は、図2に示すように、ブレーキペダル21と、ストロークセンサ21aと、マスタシリンダ22と、リザーバ22aと、ブレーキブースタ23と、負圧センサ23aと、マスタシリンダ圧センサ24と、ブレーキアクチュエータ25と、ホイールシリンダ26a,26b,26c,26dと、ブレーキパッド27a,27b,27c,27dと、ブレーキロータ28a,28b,28c,28dと、ブレーキ制御装置29とにより構成されている。ここで、油圧ブレーキ装置2では、マスタシリンダ22からブレーキアクチュエータ25を介して各ホイールシリンダ26a〜26dまでの油圧経路に、作動流体であるブレーキオイルが充填されている。油圧ブレーキ装置2では、基本的に、運転者がブレーキペダル21を操作することで、ブレーキペダル21を介して発生する操作力に応じてマスタシリンダ22によりブレーキオイルに操作圧力およびブレーキブースタ23が発生する助勢力である負圧に応じてマスタシリンダ22によりブレーキオイルに助勢圧力の合計圧力としてマスタシリンダ圧が付与される。ブレーキオイルに付与されたマスタシリンダ圧が各ホイールシリンダ26a〜26dにブレーキオイルの圧力、すなわちホイールシリンダ圧として作用することで、操作圧力および助勢圧力を車輪に加えて圧力制動力が発生する。
ブレーキペダル21は、運転者が図示しないハイブリッド車両に対して制動力を発生させる際、すなわち制動要求によって操作するものである。ストロークセンサ21aは、ブレーキペダル21が運転者により踏み込まれた際の踏み込み量、すなわちブレーキペダル21のストローク量を検出するものであり、検出されたストローク量に基づいてブレーキペダル21の操作速度を検出する操作速度検出手段でもある。ストロークセンサ21aは、ブレーキ制御装置29に接続されており、ストロークセンサ21aが検出したブレーキペダル21のストローク量は、ブレーキ制御装置29に出力される。
マスタシリンダ22は、操作圧力付与手段であり、運転者によるブレーキペダル21の操作により発生する操作力およびブレーキブースタ23が発生する助勢力に応じて、作動流体であるブレーキオイルを加圧し、操作圧力と助勢圧力との合計圧力であるマスタシリンダ圧を付与するものである。マスタシリンダ22は、運転者がブレーキペダル21を踏み込むことでブレーキペダル21を介して発生する操作力が付与される図示しないピストンによりブレーキオイルを加圧するものである。なお、マスタシリンダ22には、リザーバ22aが連結されており、リザーバ22aに油圧経路のブレーキオイルが貯留されている。
ブレーキブースタ23は、助勢手段であり、助勢力により操作力を助勢するものである。ブレーキブースタ23は、実施の形態では、図示しない内燃機関が発生する負圧に基づいて助勢力を発生し、運転者によるブレーキペダル21の操作により発生する操作力を助勢するものである。ブレーキブースタ23は、例えば真空式倍力装置であり、負圧配管23bおよび逆止弁23cを介して、図示しない内燃機関の吸気経路と接続されており、内燃機関が発生した負圧が供給される。ブレーキブースタ23は、供給された負圧と外気による圧力との差圧によって図示しないダイヤフラムに作用する力を助勢力として操作力を助勢する。つまり、ブレーキブースタ23は、内燃機関が発生する負圧に応じて、操作力を助勢する助勢力が変化する。例えば、供給される負圧が大きい場合、操作力を助勢する助勢力も大きくなる。従って、ブレーキブースタ23により助勢された操作力に応じて、マスタシリンダ22によりブレーキオイルが加圧され、ブレーキオイルにマスタシリンダ圧が付与される。つまり、マスタシリンダ圧は、運転者のブレーキペダル21に対する操作力と内燃機関が発生する負圧に応じたものとなる。ここで、負圧センサ23aは、助勢力検出手段であり、内燃機関が発生する負圧、ここでは、ブレーキブースタ23の負圧を検出することで、助勢手段であるブレーキブースタ23が発生する助勢力を検出するものである。負圧センサ23aは、負圧配管23bの途中に設けられている。つまり、負圧センサ23aは、負圧配管23b内の圧力をブレーキブースタ23の負圧として検出するものである。負圧センサ23aは、ブレーキ制御装置29に接続されており、負圧センサ23aが検出した負圧は、ブレーキ制御装置29に出力される。
マスタシリンダ圧センサ24は、操作圧力検出手段であり、操作圧力と助勢圧力との合計圧力であるマスタリンダ圧を検出するものである。マスタシリンダ圧センサ24は、実施の形態では、マスタシリンダ22とブレーキアクチュエータ25の後述する第1マスタカットソレノイドバルブ25aとを接続する油圧配管L10の途中に設けられている。つまり、マスタシリンダ圧センサ24は、油圧配管L10内のブレーキオイルの圧力を操作圧力、すなわちマスタシリンダ圧として検出するものである。マスタシリンダ圧センサ24は、ブレーキ制御装置29に接続されており、マスタシリンダ圧センサ24が検出したマスタシリンダ圧は、ブレーキ制御装置29に出力される。
ブレーキアクチュエータ25は、マスタシリンダ22によりブレーキオイルに付与されたマスタシリンダ圧に応じて各ホイールシリンダ26a〜26dに作用するホイールシリンダ圧を制御、あるいはマスタシリンダ22によりブレーキオイルにマスタシリンダ圧が付与されているか否かにかかわらず各ホイールシリンダ26a〜26dにホイールシリンダ圧を作用させるものである。ブレーキアクチュエータ25は、マスタカットソレノイドバルブ25a,25bと、保持ソレノイドバルブ25c,25d,25e,25fと、減圧ソレノイドバルブ25g,25h,25i,25jと、リザーバ25k,25lと、加圧ポンプ25m,25nと、逆止弁25o,25p,25q,25rと、油圧配管L10〜L17,L20〜L27とにより構成されている。
各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bは、加圧手段の一部を構成するものであり、加圧圧力を調圧するものである。マスタカットソレノイドバルブ25aは、油圧配管L10と油圧配管L11とに接続されており、油圧配管L10と油圧配管L11との連通、連通の解除や、連通時におけるマスタカットソレノイドバルブ25aの上流側と下流側との差圧を調圧する。つまり、マスタカットソレノイドバルブ25aは、加圧ポンプ25mにより加圧されたブレーキオイルの圧力、すなわちホイールシリンダ圧とマスタシリンダ圧との差圧を加圧圧力として調整するものである。また、マスタカットソレノイドバルブ25bは、油圧配管L20と油圧配管L21とに接続されており、油圧配管L20と油圧配管L21との連通、連通の解除や、連通時におけるマスタカットソレノイドバルブ25bの上流側と下流側との差圧を調整する。つまり、マスタカットソレノイドバルブ25bは、加圧ポンプ25nにより加圧されたブレーキオイルの圧力、すなわちホイールシリンダ圧とマスタシリンダ圧との差圧を加圧圧力として調整するものである。マスタカットソレノイドバルブ25a,25bは、リニアソレノイドバルブであり、ブレーキ制御装置29に接続されている。従って、各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bは、ブレーキ制御装置29からの指示電流値に基づいて、供給される電流が制御され、開度を制御する開度制御がそれぞれ行われるものである。つまり、マスタカットソレノイドバルブ25a,25bは、電流値に応じて加圧圧力を調圧する。なお、各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bは、電流が供給されていない、すなわち非通電時に全開となっている。
保持ソレノイドバルブ25cは、マスタシリンダ22に接続する油圧配管L11とホイールシリンダ26aに接続する油圧配管L12とに接続されており、油圧配管L11と油圧配管L12との連通、連通の解除を行うものである。つまり、保持ソレノイドバルブ25cは、マスタシリンダ22とホイールシリンダ26aとの接続、接続の解除を行うものである。また、保持ソレノイドバルブ25dは、マスタシリンダ22に接続する油圧配管L11とホイールシリンダ26bに接続する油圧配管L13とに接続されており、油圧配管L11と油圧配管L13との連通、連通の解除を行うものである。つまり、保持ソレノイドバルブ25dは、マスタシリンダ22とホイールシリンダ26bとの接続、接続の解除を行うものである。また、保持ソレノイドバルブ25eは、マスタシリンダ22に接続する油圧配管L21とホイールシリンダ26cに接続する油圧配管L22とに接続されており、油圧配管L21と油圧配管L22との連通、連通の解除を行うものである。つまり、保持ソレノイドバルブ25eは、マスタシリンダ22とホイールシリンダ26cとの接続、接続の解除を行うものである。また、保持ソレノイドバルブ25fは、マスタシリンダ22に接続する油圧配管L21とホイールシリンダ26dに接続する油圧配管L23とに接続されており、油圧配管L21と油圧配管L23との連通、連通の解除を行うものである。つまり、保持ソレノイドバルブ25fは、マスタシリンダ22とホイールシリンダ26dとの接続、接続の解除を行うものである。各保持ソレノイドバルブ25c〜25fは、常開型ソレノイドバルブであり、ブレーキ制御装置29に接続されている。従って、各保持ソレノイドバルブ25c〜25fは、ブレーキ制御装置29によりON/OFF制御されることで、開閉がそれぞれ制御されるものである。各保持ソレノイドバルブ25c〜25fは、ブレーキ制御装置29によりONされると通電状態となり、通電時は全閉となる。一方、ブレーキ制御装置29によりOFFされると非通電状態となり、非通電時は全開となる。各保持ソレノイドバルブ25c〜25fは、通電時に各ホイールシリンダ26a〜26dに作用するホイールシリンダ圧がマスタシリンダ圧よりも高い場合には、ブレーキオイルを各保持ソレノイドバルブ25c〜25fの上流側(油圧配管L11,L21側)に戻す逆止弁がそれぞれ設けられている。
減圧ソレノイドバルブ25gは、ホイールシリンダ26aに接続する油圧配管L12とリザーバ25kに接続する油圧配管L14とに接続されており、油圧配管L12と油圧配管L14との連通、連通の解除を行うものである。つまり、減圧ソレノイドバルブ25gは、ホイールシリンダ26aとリザーバ25kとの接続、接続の解除を行うものである。また、減圧ソレノイドバルブ25hは、ホイールシリンダ26bに接続する油圧配管L13とリザーバ25kに接続する油圧配管L14とに接続されており、油圧配管L13と油圧配管L14との連通、連通の解除を行うものである。つまり、減圧ソレノイドバルブ25hは、ホイールシリンダ26bとリザーバ25kとの接続、接続の解除を行うものである。また、減圧ソレノイドバルブ25iは、ホイールシリンダ26cに接続する油圧配管L22とリザーバ25lに接続する油圧配管L24とに接続されており、油圧配管L22と油圧配管L24との連通、連通の解除を行うものである。つまり、減圧ソレノイドバルブ25iは、ホイールシリンダ26cとリザーバ25lとの接続、接続の解除を行うものである。また、減圧ソレノイドバルブ25jは、ホイールシリンダ26dに接続する油圧配管L23とリザーバ25lに接続する油圧配管L24とに接続されており、油圧配管L23と油圧配管L24との連通、連通の解除を行うものである。つまり、減圧ソレノイドバルブ25jは、ホイールシリンダ26dとリザーバ25lとの接続、接続の解除を行うものである。各減圧ソレノイドバルブ25g〜25jは、常閉型ソレノイドバルブであり、ブレーキ制御装置29に接続されている。従って、各減圧ソレノイドバルブ25g〜25jは、ブレーキ制御装置29によりON/OFF制御されることで、開閉がそれぞれ制御されるものである。各減圧ソレノイドバルブ25g〜25jは、ブレーキ制御装置29によりONされると通電状態となり、通電時は全開となる。一方、ブレーキ制御装置29によりOFFされると非通電状態となり、非通電時は全閉となる。
リザーバ25kは、油圧配管L14および加圧ポンプ25mに接続する油圧配管L15と、油圧配管L10に逆止弁25qを介して連通する油圧配管L17と接続されている。従って、リザーバ25kには、減圧ソレノイドバルブ25g,25hからのブレーキオイル、あるいは油圧配管L10、すなわちマスタカットソレノイドバルブ25aの上流側のブレーキオイルを導入することができる。リザーバ25lは、油圧配管L24および加圧ポンプ25nに接続する油圧配管L25と、油圧配管L20に逆止弁25rを介して連通する油圧配管L27と接続されている。従って、リザーバ25lには、減圧ソレノイドバルブ25i,25jからのブレーキオイル、あるいは油圧配管L20、すなわちマスタカットソレノイドバルブ25bの上流側のブレーキオイルを導入することができる。
各加圧ポンプ25m,25nは、加圧手段の一部を構成するものであり、ブレーキオイルを加圧するものである。加圧ポンプ25mは、リザーバ25kに接続する油圧配管L15と、油圧配管L11に逆止弁25oを介して連通する油圧配管L16とに接続されている。従って、加圧ポンプ25mは、リザーバ25kを介してマスタカットソレノイドバルブ25aの上流側のブレーキオイルを吸引し、加圧して油圧配管L11、すなわちマスタカットソレノイドバルブ25aの下流側に吐出するものである。また、加圧ポンプ25nは、リザーバ25lに接続する油圧配管L25と、油圧配管L21に逆止弁25pを介して連通する油圧配管L26とに接続されている。従って、加圧ポンプ25nは、リザーバ25lを介してマスタカットソレノイドバルブ25bの上流側のブレーキオイルを吸引し、加圧して油圧配管L21、すなわちマスタカットソレノイドバルブ25bの下流側に吐出するものである。ここで、各加圧ポンプ25m,25nは、駆動用モータ25sにより駆動される。駆動用モータ25sは、ブレーキ制御装置29に接続されている。従って、各加圧ポンプ25m,25nは、ブレーキ制御装置29により駆動用モータ25sが駆動制御されることで駆動する。以上のように、加圧手段は、各加圧ポンプ25m,25nによりブレーキオイルを加圧し、加圧されたブレーキオイルの圧力、すなわち各ホイールシリンダ26a〜26dに作用するホイールシリンダ圧とマスタシリンダ圧との差圧を各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bがそれぞれ調圧することで、加圧圧力をブレーキオイルに付与するものである。
ここで、ブレーキアクチュエータ25の動作について説明する。ブレーキアクチュエータ25が増圧モード時では、各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bが非通電、各保持ソレノイドバルブ25c〜25fが非通電、各減圧ソレノイドバルブ25g〜25jが非通電、各加圧ポンプ25m,25nが非駆動となるように、ブレーキ制御装置29がブレーキアクチュエータ25を制御する。増圧モード時は、マスタシリンダ22と、各ホイールシリンダ26a〜26dが油圧配管L10,L20、各マスタカットソレノイドバルブ25a,25b、油圧配管L11,L21、各保持ソレノイドバルブ25c〜25fおよび油圧配管L12,L22を介して接続される。従って、マスタシリンダ22によりブレーキオイルに付与されたマスタシリンダ圧は、ホイールシリンダ圧として各ホイールシリンダ26a〜26dに直接作用する。これにより、マスタシリンダ圧に応じて各ホイールシリンダ26a〜26dに作用するホイールシリンダ圧を制御することができる。なお、マスタシリンダ22によりブレーキオイルに付与されたマスタシリンダ圧が減少すると、ホイールシリンダ圧も減少するが、各ホイールシリンダ26a〜26d内のブレーキオイルは、油圧配管L12,L22、各保持ソレノイドバルブ25c〜25f、油圧配管L11,L21、各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bおよび油圧配管L10,L20を介してマスタシリンダ22に戻され、リザーバ22aに貯留される。
また、ブレーキアクチュエータ25が保持モード時では、マスタカットソレノイドバルブ25a,25bが非通電、各保持ソレノイドバルブ25c〜25fが通電、各減圧ソレノイドバルブ25g〜25jが非通電、各加圧ポンプ25m,25nが非駆動となるように、ブレーキ制御装置29がブレーキアクチュエータ25を制御する。保持モード時は、各保持ソレノイドバルブ25c〜25fと各ホイールシリンダ26a〜26dとの間でブレーキオイルが保持されるため、各ホイールシリンダ26a〜26dに作用するホイールシリンダ圧を一定に維持できる。また、ブレーキアクチュエータ25が減圧モード時では、マスタカットソレノイドバルブ25a,25bが非通電、各保持ソレノイドバルブ25c〜25fが通電、各減圧ソレノイドバルブ25g〜25jが通電、各加圧ポンプ25m,25nが非駆動となるように、ブレーキ制御装置29がブレーキアクチュエータ25を制御する。減圧モード時は、各保持ソレノイドバルブ25c〜25fと各ホイールシリンダ26a〜26dとの間で保持されていたブレーキオイルが油圧配管L14,L24および油圧配管L15,L25を介してリザーバ25k,25lに貯留されるため、各ホイールシリンダ26a〜26dに作用するホイールシリンダ圧を減少できる。これにより、ブレーキアクチュエータ25は、図示しない前後輪のいずれかがロックして路面に対してスリップすることを抑制するアンチロックブレーキ制御を行うことができる。
なお、ブレーキアクチュエータ25が増圧モード時では、加圧手段によりブレーキオイルに加圧圧力を付与することができる。例えば、マスタカットソレノイドバルブ25a,25bが制御装置29からの指示電流値に基づいて開度制御され、開度が全開時よりも小さくなり、加圧ポンプ25m,25nが制御装置29からの駆動指令値に基づいて駆動制御されると、各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bの上流側、すなわち油圧配管L10,L20から各リザーバ25k,25lに導入される。各リザーバ25k,25lに導入されたブレーキオイルは、加圧ポンプ25m,25nにより加圧され、油圧配管L11,L21、各保持ソレノイドバルブ25c〜25fおよび油圧配管L12,L22を介して各ホイールシリンダ26a〜26dに充填される。ここで、各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bは、各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bの下流側のブレーキオイル、すなわち各ホイールシリンダ26a〜26dに作用するホイールシリンダ圧と、各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bの上流側のブレーキオイル、すなわちマスタシリンダ22により発生するマスタシリンダ圧と差圧を加圧圧力として調圧しているので、ホイールシリンダ圧は、マスタシリンダ圧と加圧圧力との合計圧力となる。つまり、操作圧力、助勢圧力および加圧圧力の合計圧力がホイールシリンダ圧として各ホイールシリンダ26a〜26dに作用することで、操作圧力、助勢圧力および加圧圧力を車輪に加えて圧力制動力が発生する。
また、加圧手段は、運転者によるブレーキペダル21の操作を行わない場合でも、すなわち運転者によるブレーキペダル21の操作に拘わらず、制御装置29により、ブレーキオイルの加圧を行うことができる。このとき、上述した保持モード、減圧モードとなるように、ブレーキ制御装置29によりブレーキアクチュエータ25を制御すれば、各ホイールシリンダ26a〜26dに作用するホイールシリンダ圧を調整することができる。これにより、ブレーキアクチュエータ25は、図示しない前後輪のいずれかが駆動力を路面に伝達している際に、路面に対してスリップすることを抑制するトラクションコントロールや、図示しないハイブリッド車両が旋回中に、図示しない前後輪のいずれかが横滑りをすること抑制する姿勢安定化制御(VSC)などを行うことができる。
各ホイールシリンダ26a〜26d、各ブレーキパッド27a〜27dと、各ブレーキロータ28a〜28dは、各ホイールシリンダ26a〜26dに充填されたブレーキオイルのホイールシリンダ圧が作用することで、圧力制動力を発生するものである。図示しないハイブリッド車両は、右前輪にホイールシリンダ26a、ブレーキパッド27a、ブレーキロータ28aが設けられ、左後輪にホイールシリンダ26b、ブレーキパッド27b、ブレーキロータ28bが設けられ、右後輪にホイールシリンダ26c、ブレーキパッド27c、ブレーキロータ28cが設けられ、左前輪にホイールシリンダ26d、ブレーキパッド27d、ブレーキロータ28dが設けられている。つまり、油圧ブレーキ装置2の配管は、各車輪に対してクロス配管で配置されている。各ホイールシリンダ26a〜26dは、ホイールシリンダ圧が作用することで、各車輪とそれぞれ一体回転する各ブレーキパッド27a〜27dと対向する各ブレーキロータ28a〜28dを各ブレーキパッド27a〜27dにそれぞれ接触させ、各ブレーキパッド27a〜27dと各ブレーキロータ28a〜28dとの間にそれぞれ発生する摩擦力によって圧力制動力を発生するものである。なお、左右前輪に設けられる各ブレーキパッド27a,27bおよびブレーキロータ28a,28bは、各ホイールシリンダ26a〜26dに同一制動圧力が作用した際に、左右後輪に設けられる各ブレーキパッド27c,27dとブレーキロータ28c,28dとの間で発生する摩擦力よりも、大きな摩擦力を発生するように設定されている。
ブレーキ制御装置29は、制動装置1を制御することで、運転者の制動要求に基づいた制動力を発生させるものである。ブレーキ制御装置29は、特に、油圧ブレーキ装置2を制御するものである。ブレーキ制御装置29は、図1に示すように、制動装置1および図示しないハイブリッド車両に備えられたセンサから各種入力信号が入力される。入力信号としては、実施の形態では、例えば、回生制動装置3による実行回生制動力、ストロークセンサ21aにより検出されたストローク量、負圧センサ23aにより検出された負圧、マスタシリンダ圧センサ24により検出されたマスタシリンダ圧などがある。
ブレーキ制御装置29は、これらの入力信号と、記憶部29cに予め格納されている各種マップとに基づいて各種出力信号を出力する。出力信号としては、実施の形態では、例えば、回生制動装置3に回生制動を行わせるための目標回生制動力、各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bの開度制御、各保持ソレノイドバルブ25c〜25fのON/OFF制御、各減圧ソレノイドバルブ25g〜25jのON/OFF制御、各加圧ポンプ25m,25nの駆動制御などを行う信号である。
また、ブレーキ制御装置29は、上記入力信号や出力信号の入出力を行う入出力部(I/O)29aと、処理部29bと、記憶部29cとにより構成されている。処理部29bは、メモリおよびCPU(Central Processing Unit)により構成されている。処理部29bは、少なくとも要求制動力算出部29dと、目標回生制動力算出部29eと、加圧制動力算出部29fと、バルブ開度制御部29gと、ポンプ駆動制御部29hとを有している。処理部29bは、制動装置1の制御方法などに基づくプログラムをメモリにロードして実行することにより、制動装置1の制御方法、特に制動装置1の制御方法などを実現させるものであっても良い。
また、記憶部29cは、記憶手段であり、PMC−Fpd−PVマップ、PMC−Fpd−dST(+)マップ、PMC−Fpd−dST(−)マップ、BF*−Fpdマップ、Pp−Iマップなどの各種マップが予め記憶されている。なお、記憶部29cは、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ、ROM(Read Only Memory)のような読み出しのみが可能なメモリ、あるいはRAM(Random Access Memory)のような読み書きが可能なメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成することができる。
PMC−Fpd−PVマップは、図3に示すように、マスタシリンダ圧PMCと踏力Fpdと負圧PVとに基づいたものであり、マスタシリンダ圧PMCと踏力Fpdと負圧PVとの対応関係を示すものである。PMC−Fpd−PVマップでは、マスタシリンダ圧PMCの増加に伴い、踏力Fpdが増加して算出されるように設定されている。また、PMC−Fpd−PVマップでは、基準値である基準負圧PVb、実施の形態では、図示しない内燃機関の運転時に助勢手段であるブレーキブースタ23に供給される負圧(内燃機関の運転時に、負圧センサ23aにより検出される負圧)におけるマスタシリンダ圧PMCと踏力Fpdとの対応関係と基準として、基準負圧PVbよりも負圧PVが低い場合、すなわち内燃機関の運転停止時に、運転者による制動要求があった場合におけるマスタシリンダ圧PMCと踏力Fpdとの対応関係が複数設定されている。各対応関係は、基準負圧PVbに対する負圧PVの低下に伴い、基準負圧PVbにおけるマスタシリンダ圧PMCと踏力Fpdとの対応関係と比較して、同一マスタシリンダ圧PMCにおいて踏力Fpdが増加して算出されるように設定されている。つまり、負圧センサ23aにより検出された負圧PVが基準負圧PVb未満の場合、マスタシリンダ圧センサ24により検出されたマスタシリンダ圧PMCが同一であれば、基準負圧PVbに対する負圧PVの低下に伴い、踏力Fpdが増加して算出される。なお、PMC−Fpd−PVマップでは、基準負圧PVbに対する負圧PVの低下に伴い、マスタシリンダ圧PMCと踏力Fpdとの対応関係が成立し、かつマスタシリンダ圧PMCが所定値(同図X1)となるまで踏力Fpdが一定となる部分、すなわちジャンピング部分(同図A〜D点)における踏力Fpdが増加するように設定されている。
PMC−Fpd−dST(+)マップは、図4に示すように、マスタシリンダ圧PMCと踏力Fpdと操作速度dSTとに基づいたものであり、運転者がブレーキペダル21を踏み込んでいる際、すなわちブレーキペダル21の踏み側におけるマスタシリンダ圧PMCと踏力Fpdと操作速度dST(+)との対応関係を示すものである。ここで、検出された操作速度dSTは、ブレーキペダル21の踏み側である場合、その値はプラスである。PMC−Fpd−dST(+)マップでは、マスタシリンダ圧PMCの増加に伴い、踏力Fpdが増加して算出されるように設定されている。また、PMC−Fpd−dST(+)マップでは、踏み側基準操作速度+dSTb、実施の形態では、運転者がブレーキペダル21をゆっくりと静的に踏み込む、すなわちブレーキペダル21の早踏み込みでない際におけるマスタシリンダ圧PMCと踏力Fpdとの対応関係を基準として、ブレーキペダル21が踏み側基準操作速度+dSTbよりも速く踏み込まれる場合におけるマスタシリンダ圧PMCと踏力Fpdとの対応関係が複数設定されている。各対応関係は、踏み側基準操作速度+dSTbに対する操作速度dSTの踏み側への増加(操作速度dSTのプラス側への増加)に伴い、踏み側基準操作速度+dSTbにおけるマスタシリンダ圧PMCと踏力Fpdとの対応関係と比較して、同一マスタシリンダ圧PMCにおいて踏力Fpdが増加して算出されるように設定されている。つまり、ストロークセンサ21aにより検出された操作速度dSTが踏み側基準操作速度+dSTbよりも大きい場合、マスタシリンダ圧センサ24により検出されたマスタシリンダ圧PMCが同一であれば、踏み側基準操作速度+dSTbに対する操作速度dSTの踏み側への増加に伴い、踏力Fpdが増加して算出される。これは、運転者によるブレーキペダル21の操作速度dSTに応じてブレーキブースタ23の応答特性が変化するためである。ブレーキブースタ23は、運転者がブレーキペダル21を早踏み込みする(操作速度dSTが大きい)ことで、応答性が遅れ、操作力を助勢する助勢力の発生が遅れることとなる。つまり、ブレーキペダル21の早踏み込みが行われると、ブレーキブースタ23の応答特性が変化し、制動力不足が発生する虞があるためである。なお、PMC−Fpd−dST(+)マップは、ブレーキブースタ23の応答特性の変化は、早踏み込みの初期段階で生じるものであるので、マスタシリンダ圧PMCが所定値(同図X2)以上となると、算出される踏力Fpdがほぼ同一となるように設定されている。ここで、PMC−Fpd−dST(+)マップは、実施の形態では、上記PMC−Fpd−PVマップにおいて設定されている各対応関係ごとに設定されるものである。つまり、PMC−Fpd−PVマップにおいて設定されている各対応関係に対応して、PMC−Fpd−dST(+)マップがそれぞれ設定されている。また、各PMC−Fpd−dST(+)マップの踏み側基準操作速度+dSTbにおけるマスタシリンダ圧PMCと踏力PVとの対応関係は、PMC−Fpd−PVマップにおいて設定されている各対応関係と同一であることが好ましい。
PMC−Fpd−dST(−)マップは、図5に示すように、マスタシリンダ圧PMCと踏力Fpdと操作速度dSTとに基づいたものであり、運転者が踏み込んだブレーキペダル21を戻している際、すなわちブレーキペダル21の戻し側におけるマスタシリンダ圧PMCと踏力Fpdと操作速度dST(−)との対応関係を示すものである。ここで、検出された操作速度dSTは、ブレーキペダル21の戻し側である場合、その値はマイナスである。PMC−Fpd−dST(−)マップでは、マスタシリンダ圧PMCの増加に伴い、踏力Fpdが増加して算出されるように設定されている。また、PMC−Fpd−dST(−)マップでは、戻し側基準操作速度−dSTb、実施の形態では、運転者がブレーキペダル21をすばやく動的に戻す、すなわちブレーキペダル21の早戻しの際におけるマスタシリンダ圧PMCと踏力Fpdとの対応関係を基準として、ブレーキペダル21が戻し側基準操作速度−dSTbよりも遅く戻される場合におけるマスタシリンダ圧PMCと踏力Fpdとの対応関係が複数設定されている。各対応関係は、戻し側基準操作速度−dSTbに対する操作速度dSTの戻し側への減少(操作速度dSTのプラス側への増加)に伴い、戻し側基準操作速度−dSTbにおけるマスタシリンダ圧PMCと踏力Fpdとの対応関係と比較して、同一マスタシリンダ圧PMCにおいて踏力Fpdが減少して算出されるように設定されている。つまり、ストロークセンサ21aにより検出された操作速度dSTが戻し側基準操作速度−dSTbよりも大きい場合、マスタシリンダ圧センサ24により検出されたマスタシリンダ圧PMCが同一であれば、戻し側基準操作速度−dSTbに対する操作速度dSTの戻し側への減少に伴い、踏力Fpdが減少して算出される。これは、運転者によるブレーキペダル21の操作速度dSTに応じてブレーキブースタ23の応答特性が変化するためである。ブレーキブースタ23は、運転者がブレーキペダル21を遅く戻すことで、応答性が遅れヒステリシスが発生し、操作力を助勢する助勢力の減少が遅れることとなる。つまり、ブレーキペダル21を遅く戻すと、ブレーキブースタ23の応答特性が変化し、制動力過多が発生する虞があるためである。なお、PMC−Fpd−dST(−)マップは、ブレーキブースタ23の応答特性の変化は、遅く戻す際の初期段階で生じるものであるので、マスタシリンダ圧PMCが所定値(同図X3)以上となると、算出される踏力Fpdがほぼ同一となるように設定されている。ここで、PMC−Fpd−dST(−)マップは、実施の形態では、上記PMC−Fpd−PVマップにおいて設定されている各対応関係ごとに設定されるものである。つまり、PMC−Fpd−PVマップにおいて設定されている各対応関係に対応して、PMC−Fpd−dST(−)マップがそれぞれ設定されている。また、各PMC−Fpd−dST(−)マップの戻し側基準操作速度−dSTbにおけるマスタシリンダ圧PMCと踏力Fpdとの対応関係は、PMC−Fpd−PVマップにおいて設定されている各対応関係と同一であることが好ましい。
BF*−Fpdマップは、図6に示すように、要求制動力BF*と踏力Fpdとに基づいたものであり、要求制動力BF*と踏力Fpdとの対応関係を示すものである。BF*−Fpdマップでは、算出された踏力Fpdの増加に伴い、要求制動力BF*が増加して算出されるように設定されている。
Pp−Iマップは、図7に示すように、加圧圧力と指令電流値とに基づいたものであり、加圧圧力と指令電流値との対応関係である圧力電流対応関係を示すものである。Pp−Iマップでは、加圧圧力の増加に伴い、指令電流値が増加して算出されるように設定されている。また、Pp−Iマップでは、指令電流値がオフセット電流値以上となる加圧圧力が発生するように設定されている。
処理部29bの要求制動力算出部29dは、要求制動力算出手段であり、運転者の制動要求に基づいた要求制動力を算出するものである。要求制動力算出部29dは、基本的には、マスタシリンダ圧センサ24により検出されたマスタシリンダ圧PMCと、負圧センサ23aにより検出された負圧PVと、PMC−Fpd−PVマップとに基づいて踏力Fpdを算出し、算出された踏力Fpdと、BF*−Fpdマップとに基づいて要求制動力BF*を算出するものである。ここで、検出された負圧PVが基準負圧PVb未満の場合は、基準負圧PVbに対する負圧PVの低下に伴い、踏力Fpdが増加して算出されるので、算出された踏力FpdとBF*−Fpdマップとに基づいて算出される要求制動力BF*は、基準負圧PVbにおいて算出される要求制動力BF*よりも増加する。つまり、要求制動力算出部29dは、検出された助勢力が基準値未満における要求制動力を検出された助勢力が基準値の場合における要求制動力よりも増加して算出する。従って、検出された助勢力が基準値未満の場合に算出される要求制動力は、検出された助勢力が基準値の場合に算出される要求制動力よりも大きくなる。
なお、ストロークセンサ21aにより検出された操作速度dSTがブレーキペダル21の踏み側(プラス側)であり、踏み側基準操作速度+dSTbよりも大きい場合は、マスタシリンダ圧センサ24により検出されたマスタシリンダ圧PMCと、検出された操作速度dSTと、検出された負圧PVにおけるマスタシリンダ圧PMCと踏力Fpdとの対応関係に対応するPMC−Fpd−dST(+)マップとに基づいて踏力Fpdを算出し、算出された踏力Fpdと、BF*−Fpdマップとに基づいて要求制動力BF*を算出するものである。ここで、検出された操作速度dSTが踏み側基準操作速度+dSTbよりも大きい場合は、踏み側基準操作速度+dSTbに対する操作速度dSTの踏み側への増加に伴い、踏力Fpdが増加して算出されるので、算出された踏力FpdとBF*−Fpdマップとに基づいて算出される要求制動力BF*は、踏み側基準操作速度+dSTbにおいて算出される要求制動力BF*よりも増加する。
また、ストロークセンサ21aにより検出された操作速度dSTがブレーキペダル21の戻し側(マイナス側)であり、戻し側基準操作速度−dSTbよりも大きい場合は、マスタシリンダ圧センサ24により検出されたマスタシリンダ圧PMCと、検出された操作速度dSTと、検出された負圧PVにおけるマスタシリンダ圧PMCと踏力Fpdとの対応関係に対応するPMC−Fpd−dST(−)マップとに基づいて踏力Fpdを算出し、算出された踏力Fpdと、BF*−Fpdマップとに基づいて要求制動力BF*を算出するものである。ここで、検出された操作速度dSTが戻し側基準操作速度−dSTbよりも大きい場合は、戻し側基準操作速度−dSTbに対する操作速度dSTの戻し側への減少に伴い、踏力Fpdが減少して算出されるので、算出された踏力FpdとBF*−Fpdマップとに基づいて算出される要求制動力BF*は、戻し側基準操作速度−dSTbにおいて算出される要求制動力BF*よりも減少する。
処理部29bの目標回生制動力算出部29eは、回生制動力算出手段であり、上記要求制動力算出部29dにより算出された要求制動力BF*と、マスタシリンダ圧センサ24により検出されたマスタシリンダ圧PMCに基づいて算出された操作制動力BFpmcとに基づいて、目標回生制動力BFr*を算出するものである。
処理部29bの加圧制動力算出部29fは、加圧制動力算出手段であり、上記要求制動力算出部29dにより算出された要求制動力BF*と、マスタシリンダ圧センサ24により検出されたマスタシリンダ圧PMCに基づいて算出された操作制動力BFpmcと、回生制動力発生装置4が実際に発生した実行回生制動力BTKとに基づいて、加圧制動力BFppを算出するものである。
処理部29bのバルブ開度制御部29gは、各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bの開度制御を行うものである。バルブ開度制御部29gは、上記加圧制動力算出部29fにより算出された加圧制動力に基づいて算出された加圧圧力PpとPp−Iマップとに基づいて指令電流値Iを算出し、算出された指令電流値Iに基づいて各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bの開度制御を行うものである。
処理部29bのポンプ駆動制御部29hは、駆動用モータ25sを駆動制御することで、各加圧ポンプ25m,25nを駆動するものである。
回生制動装置3は、回生制動手段であり、回生制動力を発生し回生制動を行うものである。回生制動装置3は、目標回生制動力算出部29eにより算出された目標回生制動力BFr*に基づいて回生制動力を発生するものである。つまり、回生制動装置3は、要求制動力算出部29dにより算出された要求制動力BF*と、マスタシリンダ圧PMCに基づいて算出された操作制動力BFpmc、すなわち加圧手段により加圧圧力Ppがブレーキオイルに付与されておらず加圧制動力が発生していない場合における圧力制動力との差を回生制動力として発生するものである。モータジェネレータ31と、インバータ32と、バッテリ33と、モータジェネレータ制御装置34とにより構成されている。ジェネレータとして機能するとともに、モータとしても機能するものであり、例えば同期発電電動機である。モータジェネレータ31は、車軸と連結されており、モータとして機能する場合に車軸を介して車軸に取り付けられている車輪に回転力を付与し、ジェネレータとして機能する場合に車輪の回転力に基づいて車軸に回生制動力を発生する。モータジェネレータ31は、インバータ32を介してバッテリ33と接続されている。モータジェネレータ31は、バッテリ33から電力が供給され、回転駆動することでモータとして機能することができるとともに、回生制動を行い、発電した電力をバッテリ33に蓄電することでジェネレータとして機能することができる。モータジェネレータ31は、モータジェネレータ制御装置34に接続されている。モータジェネレータ制御装置34は、インバータ32を介して、モータジェネレータ31をモータとして機能させる駆動制御、あるいはモータジェネレータ31をジェネレータとして機能させる回生制動制御を行うものである。モータジェネレータ制御装置34は、ハイブリッド制御装置4に接続されており、ハイブリッド制御装置4からの駆動制御、あるいは目標回生制動力BFr*に基づいた回生制動制御の指示に応じて、インバータ32のスイッチング制御を行う。なお、ハイブリッド制御装置4には、モータジェネレータ制御装置34を介してモータジェネレータ31の回転数や、モータジェネレータ31への相電流値などが入力される。また、バッテリ33は、図示しないバッテリ制御装置に接続されており、バッテリ制御装置により管理されている。バッテリ制御装置は、充放電電流、バッテリ温度などに基づいて残容量SOC、入出力制限などを算出するものである。バッテリ制御装置は、ハイブリッド制御装置4に接続されており、残容量SOCなどがハイブリッド制御装置4に出力される。
ハイブリッド制御装置4は、図示しないハイブリッド車両を総合的に運転制御するものである。ハイブリッド制御装置4は、ブレーキ制御装置29、モータジェネレータ制御装置34、図示しない内燃機関を運転制御するエンジン制御装置、上記図示しないバッテリ制御装置、内燃機関の駆動力を車輪に伝達する変速機を制御する変速機制御装置などと接続されている。なお、ハイブリッド制御装置4には、図示しないイグニッションスイッチのON/OFF、図示しないシフトレバーのシフトポジション、図示しないアクセルペダルのアクセル開度、図示しないハイブリッド車両の車速などがハイブリッド車両に備えられたセンサから入力される。
次に、実施の形態にかかる制動装置1の制御方法、特に、制動装置1により発生する制動力の制御方法について説明する。図8は、実施の形態にかかる制動装置の制御方法のフローを示す図である。なお、制動装置1の制御方法は、制動装置1の制御周期、例えば数msecごとに行われる。
まず、ブレーキ制御装置29の処理部29bは、同図に示すように、制動要求中であるか否かを判断する(ステップST1)。ここでは、処理部29bは、例えば、ブレーキペダル21の踏み込みを検出する図示しない踏力検出センサにより、運転者によりブレーキペダル21の踏み込みがあったか否かを検出することで、運転者による制動要求があったか否かを判断する。なお、処理部29bは、制動要求中でない、すなわち運転者による制動要求がないと判断する(ステップST1否定)と、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。
次に、運転者による制動要求があったと判断する(ステップST1肯定)と処理部29bは、ストローク量ST、マスタシリンダ圧PMC、負圧PV、実行回生制動力BTKを取得する(ステップST2)。ここでは、処理部29bは、ストロークセンサ21aにより検出され、ブレーキ制御装置29に出力されたストローク量STを取得し、マスタシリンダ圧センサ24により検出され、ブレーキ制御装置29に出力された操作圧力であるマスタシリンダ圧PMCを取得し、負圧センサ23aにより検出され、ブレーキ制御装置29に出力された負圧PVを取得し、上記ハイブリッド制御装置4により、モータジェネレータ31の回転数およびバッテリ33の残容量SOCに基づいて算出された実行回生制動力BTKを取得する。なお、実行回生制動力BTKは、ハイブリッド制御装置4により現在の制御周期に移行するまでに算出されるものである。
次に、要求制動力算出部29dは、操作速度dSTを算出する(ステップST3)。ここでは、要求制動力算出部29dは、取得されたストローク量STから前回の制御周期において取得されたストローク量STbを減算することで、現在のブレーキペダル21の操作速度dSTを算出する(dST=ST−STb)。従って、ストロークセンサ21aは、実施の形態では、要求制動力算出部29dにより操作速度dSTが算出されることで、操作速度dSTを検出する。なお、算出された操作速度dSTがプラスであると、ブレーキペダル21が踏み込まれている状態であり、マイナスであると踏み込まれていたブレーキペダルが戻されている状態である。つまり、算出された操作速度dSTは、プラス側であると、ブレーキペダル21の踏み側となり、マイナス側であるとブレーキペダル21の戻し側となる。
次に、要求制動力算出部29dは、踏力Fpdを算出する(ステップST4)。ここでは、要求制動力算出部29dは、実施の形態では、まず取得されたマスタシリンダ圧PMCと、取得された負圧PVと、図3に示すPMC−Fpd−PVマップとに基づいて踏力Fpdを算出する。ここで、算出された操作速度dSTがブレーキペダル21の踏み側、すなわち算出された操作速度dSTがプラスであり、踏み側基準操作速度+dSTbよりも速い場合は、取得されたマスタシリンダ圧PMCと、算出された操作速度dSTと、図4に示すPMC−Fpd−dST(+)マップとに基づいて踏力Fpdを算出する。また、算出された操作速度dSTがブレーキペダル21の戻し側、すなわち算出された操作速度dSTがマイナスであり、戻し側基準操作速度−dSTbよりも遅い場合は、取得されたマスタシリンダ圧PMCと、算出された操作速度dSTと、図5に示すPMC−Fpd−dST(−)マップとに基づいて踏力Fpdを算出する。つまり、算出された操作速度dSTがブレーキペダル21の踏み側であり、ブレーキペダル21が踏み側基準操作速度+dSTbよりも速く踏み込まれる場合、および算出された操作速度dSTがブレーキペダル21の戻し側であり、ブレーキペダル21が戻し側基準操作速度−dSTbよりも速く戻される場合は、算出される踏力Fpdは、図3に示すPMC−Fpd−PVマップを用いて算出される踏力Fpdとなる。
次に、要求制動力算出部29dは、図8に示すように、要求制動力BF*を算出する(ステップST5)。ここでは、要求制動力算出部29dは、上記算出された踏力Fpdと、図6に示すBF*−Fpdマップとに基づいて、運転者の制動要求に応じた要求制動力BF*を算出する。
次に、処理部29bは、図8に示すように、操作制動力BFpmcを算出する(ステップST6)。ここでは、処理部29bは、実施の形態では、上記取得されたマスタシリンダ圧PMCに変換係数Kを乗算することで、運転者によるブレーキペダル21の操作により発生する操作力に応じて、マスタシリンダ22によりブレーキオイルにマスタシリンダ圧が付与されることで発生する操作制動力BFpmcを算出する(BFpmc=K×PMC)。なお、変換係数Kは、各ブレーキパッド27a〜27dの摩擦係数、各ブレーキロータ28a〜28dの直径、各車輪に装着されているタイヤの直径、各ホイールシリンダ26a〜26dのシリンダ断面積などに応じて一意に決定されるものである。
次に、目標回生制動力算出部29eは、目標回生制動力BFr*をハイブリッド制御装置4に送信する(ステップST7)。ここでは、まず、目標回生制動力算出部29eは、算出された要求制動力BF*から算出された操作制動力BFpmcを減算することで、回生制動装置3により発生させたい制動力である目標回生制動力BFr*を算出する(BFr*=BF*−BFpmc)。そして、目標回生制動力算出部29eは、算出された目標回生制動力BFr*をハイブリッド制御装置4に送信し、ハイブリッド制御装置4がモータジェネレータ制御装置34に送信する。モータジェネレータ制御装置34は、インバータ32のスイッチング制御を行うことで、モータジェネレータ31に対して目標回生制動力に基づいた回生制動制御を行い、回生制動力を発生する。ここで、回生制動装置3は、目標回生制動力BFr*に基づいて回生制動制御を行うが、モータジェネレータ31の回転数およびバッテリ33の残容量SOCに応じて、発生することができる回生制動力が決定されるため、算出された目標回生制動力BFr*を常に発生することができるとは限らない。
ここで、上述のように、要求制動力算出部29dにより算出される要求制動力BF*は、実施の形態では、図示しない内燃機関の運転が停止し、運転者による制動要求があった場合において基準負圧PVbに対する負圧PVの低下に伴い、基準負圧PVbにおいて算出される要求制動力BF*よりも増加する。つまり、検出された負圧PVが基準負圧PVb未満の場合に算出される要求制動力BF*は、検出された負圧PVが基準負圧PVbの場合に算出される要求制動力BF*よりも大きくなる。従って、算出された要求制動力BF*を用いて算出される目標回生制動力BFr*は、基準負圧PVbにおいて算出される要求制動力BF*を用いて算出される目標回生制動力BFr*よりも増加する。これにより、回生制動装置3は、算出された要求制動力BF*と圧力制動力との差を回生制動力として発生するので、検出された負圧PVが基準負圧PVb未満の場合に検出された負圧PVが基準負圧PVb(基準負圧PVb以上)の場合よりも回生制動力を増加して発生する。また、要求制動力算出部29dにより算出される要求制動力BF*は、算出された操作速度dSTがブレーキペダル21の踏み側である場合、踏み側基準操作速度+dSTbに対する踏み側への増加に伴い、踏み側基準操作速度+dSTbにおいて算出される要求制動力BF*よりも増加する。従って、算出された要求制動力BF*を用いて算出される目標回生制動力BFr*は、踏み側基準操作速度+dSTbにおいて算出される要求制動力BF*を用いて算出される目標回生制動力BFr*よりも増加する。さらに、要求制動力算出部29dにより算出される要求制動力BF*は、算出された操作速度dSTがブレーキペダル21の戻し側である場合、戻し側基準操作速度−dSTbに対する戻し側への減少に伴い、戻し側基準操作速度−dSTbにおいて算出される要求制動力BF*よりも減少する。従って、算出された要求制動力BF*を用いて算出される目標回生制動力BFr*は、戻し側基準操作速度−dSTbにおいて算出される要求制動力BF*を用いて算出される目標回生制動力BFr*よりも減少する。つまり、回生制動装置3は、検出された操作速度dSTに応じて、発生する回生制動力を変化させる。
次に、加圧制動力算出部29fは、加圧制動力BFppを算出する(ステップST8)。ここでは、加圧制動力算出部29fは、算出された要求制動力BF*から取得された実行回生制動力BTKおよび算出された操作制動力BFpmcを減算することで、各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bおよび各加圧ポンプ25m、25nによりブレーキオイルに付与される加圧圧力が付与されることで発生する加圧による加圧制動力BFppを算出する(BFpp=BF*−BTK−BFpmc)。なお、加圧制動力BFppを算出する際に、目標回生制動力BFr*ではなく、実行回生制動力BTKを用いるのは、上述のように、回生制動装置3が算出された目標回生制動力BFr*を常に発生することができるとは限らないので、予め取得された実際の回生制動力である実行回生制動力BTKを用いている。
ここで、加圧制動力算出部29fは、算出された要求制動力BF*が算出された操作制動力BFpmcおよび取得された実行回生制動力BTKをあわせた制動力を超えなければ、加圧制動力BFppを算出しない、すなわち加圧制動力BFpp=0となり、加圧手段である各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bおよび各加圧ポンプ25m、25nが作動しない。つまり、制動装置1では、各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bおよび各加圧ポンプ25m、25nおよび回生制動装置3を作動させる際には、各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bおよび各加圧ポンプ25m、25nよりも回生制動装置3を優先させて作動させる。従って、実施の形態では、図示しない内燃機関の運転が停止し、運転者による制動要求があった場合において検出された負圧PVが基準負圧PVbよりも低い場合に、算出された要求制動力BF*の基準負圧PVbにおいて算出される要求制動力BF*に対する増加分は、回生制動力が増加しても補えない部分を加圧制動力BFppにより補う。また、算出された操作速度dSTbがブレーキペダル21の踏み側であり、踏み側基準操作速度+dSTbよりも踏み側(プラス側)に大きい場合に、算出された要求制動力BF*の踏み側基準操作速度+dSTbにおいて算出される要求制動力BF*に対する増加分は、回生制動力が増加しても補えない部分を加圧制動力BFppにより補う。また、算出された操作速度dSTがブレーキペダル21の戻し側であり、踏み側基準操作速度+dSTbよりも戻し側(マイナス側)に大きい場合には、踏み側基準操作速度+dSTbにおいて算出される要求制動力BF*に対して算出された要求制動力BF*が減少するが、目標回生制動力BFr*に対して実行回生制動力BTKが小さいと、目標回生制動力BFr*と実行回生制動力BTKとの差分は、回生制動力で補えないので、加圧制動力BFppにより補う。
次に、処理部29bは、加圧圧力Ppを算出する(ステップST9)。ここでは、加圧制動力算出部29fは、実施の形態では、上記算出された加圧制動力BFppに上記変換係数Kを除算することで、各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bおよび各加圧ポンプ25m、25nによりブレーキオイルに付与される加圧圧力Ppを算出する(Pp=BFpp/K)。
次に、処理部29bは、指令電流値Iを算出し、駆動指令値dを算出する(ステップST10)。ここでは、処理部29bは、算出された加圧圧力Ppと図7に示すPp−Iマップとに基づいて、各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bの開度制御を行うための指令電流値Iを算出する。また、処理部29bは、加圧制動力算出部29fにより算出された加圧制動力BFppに基づいて、各加圧ポンプ25m,25nの駆動制御を行うための駆動指令値Iを算出する。
次に、処理部29bのバルブ開度制御部29gは、出された指示電流値Iに基づいて各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bの開度制御を行う(ステップST11)。ここで、各加圧ポンプ25m,25nは、処理部29bのポンプ駆動制御部29gにより、常時決められた回転数で駆動制御され、一定の吐出量を保っている。処理部各加圧ポンプ25m,25nが一定の吐出量を保つように駆動制御され、各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bが開度制御されることで、各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bの下流側であるホイールシリンダ圧が各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bの上流側であるマスタシリンダ圧PMCに差圧である加圧圧力Ppとの和となる。つまり、各ホイールシリンダ26a〜26dに作用する各ホイールシリンダ26a〜26dに充填されたブレーキオイルの圧力であるホイールシリンダ圧は、マスタシリンダ圧PMCと加圧圧力Ppとの合計圧力となる。従って、各ホイールシリンダ26a〜26dに作用するホイールシリンダ圧により発生する圧力制動力は、操作圧力、助勢圧力に基づいた操作制動力と加圧圧力Ppに基づいた加圧制動力との合計となる。
以上のように、制動装置1は、例えば図示しない内燃機関の運転が停止し、運転者による制動要求があった場合など、検出された負圧PVが基準負圧PV未満の場合に、検出された負圧PVが基準負圧PVbの場合において回生制動装置3が発生しようとする回生制動力よりも大きい回生制動力を発生させようとする。従って、制動装置1は、基準負圧PVbに対して負圧PVが低下して、マスタシリンダ圧PMCが低下し、圧力制動力が低下しても、回生制動力を増加させ、内燃機関が運転を停止した状態で、回生制動力により補填する。これにより、操作力を助勢する助勢力が低下した状態、すなわち内燃機関が発生する負圧PVが低下したことで発生する制動力不足を回生制動力により補填するので、基準負圧PVbにおいて制動装置1が発生する制動力と、検出された負圧PVにおいて制動装置1が発生する制動力との差を小さくできる。つまり、例えば、内燃機関が運転を停止した状態などでも、制動力不足が抑制され、運転者によるブレーキ操作の違和感を抑制するとともに、燃費の向上を図ることができる。
また、制動装置1は、算出された操作速度dSTがブレーキペダル21の踏み側である場合、踏み側基準操作速度+dSTbに対する踏み側への増加に伴い、踏み側基準操作速度+dSTbにおいて回生制動装置3が発生しようとする回生制動力よりも大きい回生制動力を発生させようとする。また、制動装置1は、算出された操作速度dSTがブレーキペダル21の戻し側である場合、踏み側基準操作速度−dSTbに対する戻し側への減少に伴い、戻し側基準操作速度−dSTbにおいて回生制動装置3が発生しようとする回生制動力よりも小さい回生制動力を発生させようとする。従って、制動装置1は、運転者によるブレーキペダル21の操作速度dSTに応じたブレーキブースタ23による操作力への助勢力の変化に追従して、回生制動装置3に回生制動力を発生させようとする。これにより、踏み側基準操作速度+dSTbにおいて制動装置1が発生する制動力、あるいは戻し側基準操作速度−dSTbにおいて制動装置1が発生する制動力と、検出された操作速度dSTにおいて制動装置1が発生する制動力との差を小さくできる。つまり、制動力不足あるいは制動力過多が抑制され、運転者によるブレーキ操作の違和感をさらに抑制するとともに、燃費の向上を図ることができる。
また、制動装置1は、各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bおよび各加圧ポンプ25m、25nおよび回生制動装置3を作動させる際には、踏み側基準操作速度+dSTbにおいて制動装置1が発生する制動力、あるいは戻し側基準操作速度−dSTbにおいて制動装置1が発生する制動力のいずれかと検出された操作速度dSTにおいて制動装置1が発生する制動力との差が小さくなるように、回生制動力装置3を優先させて作動するので、制動力不足が発生した場合に、制動装置1が搭載された車両が発生することができるエネルギーを消費する各マスタカットソレノイドバルブ25a,25bおよび各加圧ポンプ25m、25nよりも、エネルギーを発生することができる回生制動装置3を優先して作動させて、制動力不足を補填する。従って、燃費の向上をさらに図ることができる。
なお、上記実施の形態では、PMC−Fpd−PVマップにおいて設定されている各対応関係に対応して、PMC−Fpd−dST(+)マップおよびPMC−Fpd−dST(−)マップがそれぞれ設定されているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、マスタシリンダ圧PMCと、踏力Fpdと、負圧PVと、操作速度dSTとの対応関係が設定された3次元マップを記憶部29cに予め記憶しておき、取得されたマスタシリンダ圧PMCと、取得された負圧PVと、算出された操作速度dSTと、3次元マップとに基づいて踏力Fpdを算出しても良い。また、取得されたマスタシリンダ圧PMCと、取得された負圧PVと、PMC−Fpd−PVマップとに基づいて算出された踏力Fpdを算出された操作速度dSTに基づいた補正係数により補正しても良い。この場合、操作速度dSTに基づいた補正係数は、上記PMC−Fpd−dST(+)マップおよびPMC−Fpd−dST(−)マップにおけるマスタシリンダ圧PMCと、踏力Fpdと、操作速度dSTとの対応関係に応じたものである。
以上のように、本発明にかかる制動装置および制動装置の制御方法は、回生制動手段により回生制動力を発生する制動装置および制動装置の制御方法に有用であり、特に、運転者によるブレーキ操作の違和感を抑制するとともに、燃費の向上を図るのに適している。
実施の形態にかかる制動装置の概略構成例を示す図である。 油圧ブレーキ装置の概略構成例を示す図である。 PMC−Fpd−PVマップを示す図である。 PMC−Fpd−dST(+)マップを示す図である。 PMC−Fpd−dST(−)マップを示す図である。 BF*−Fpdマップを示す図である。 Pp−Iマップを示す図である。 実施の形態にかかる制動装置の制御方法のフローを示す図である。
符号の説明
1 制動装置
2 油圧ブレーキ装置(圧力制動手段)
21 ブレーキペダル
21a ストロークセンサ
22 マスタシリンダ
22a リザーバ
23 ブレーキブースタ
23a 負圧センサ(助勢力検出手段)
23b 負圧配管
23c 逆止弁
24 マスタシリンダ圧センサ
25 ブレーキアクチュエータ
25a,25b マスタカットソレノイドバルブ(加圧手段)
25c〜25f 保持ソレノイドバルブ
25g〜25j 減圧ソレノイドバルブ
25k,25l リザーバ
25m,25n 加圧ポンプ(加圧手段)
26a〜26d ホイールシリンダ
27a〜27d ブレーキパッド
28a〜28d ブレーキロータ
29 ブレーキ制御装置
29a 入出力部
29b 処理部
29c 記憶部(記憶手段)
29d 要求制動力算出部(要求制動力算出手段)
29e 目標回生制動力算出部
29f 加圧制動力算出部
29g バルブ開度制御部
29h ポンプ駆動制御部
3 回生制動装置(回生制動手段)
31 モータジェネレータ
32 インバータ
33 バッテリ
34 モータジェネレータ制御装置
4 ハイブリッド制御装置
BF* 要求制動力
BFpmc 操作制動力
BFpp 加圧制動力
BFr* 目標回生制動力
BTK 実行回生制動力
Fpd 踏力
I 指令電流値
Pp 加圧圧力
PMC マスタシリンダ圧
PV 負圧
ST ストローク量
dST 操作速度

Claims (8)

  1. 運転者により操作されるブレーキペダルと、
    前記ブレーキペダルの操作力に応じた操作圧力および前記操作力を助勢する助勢力に応じた助勢圧力を車輪に加えて圧力制動力を発生する圧力制動力発生手段と、
    前記車輪の回転力に基づいて当該車輪が取り付けられている車軸に回生制動力を発生する回生制動手段と、
    前記助勢力を検出する助勢力検出手段と、
    前記ブレーキペダルへの前記運転者の踏力に応じて要求制動力を算出する要求制動力設定手段と、
    を備え、
    前記要求制動力設定手段は、前記検出された助勢力が基準値未満である場合に、基準値の場合よりも、前記要求制動力を増加して算出し、
    前記回生制動手段は、前記算出された要求制動力と前記圧力制動力との差を発生することを特徴とする制動装置。
  2. 前記助勢力は、内燃機関が発生する負圧に基づいたものであり、
    前記助勢力検出手段は、前記負圧を検出する負圧センサであることを特徴とする請求項1に記載の制動装置。
  3. 前記検出された負圧が前記基準負圧よりも低い場合とは、前記内燃機関の運転停止時に、前記運転者による制動要求があった場合であることを特徴とする請求項2に記載の制動装置。
  4. 前記ブレーキペダルの操作速度を検出する操作速度検出手段をさらに備え、
    前記回生制動手段は、前記検出された操作速度に応じて、前記発生する回生制動力を変化させることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の制動装置。
  5. 前記回生制動手段は、前記検出された操作速度が前記ブレーキペダルの踏み側である場合、当該検出された操作速度が前記踏み側に増加するに伴い前記発生する回生制動力を増加することを特徴とする請求項4に記載の制動装置。
  6. 前記回生制動手段は、前記検出された操作速度が前記ブレーキペダルの戻し側である場合、当該検出された操作速度が前記戻し側に減少するに伴い前記発生する回生制動力を減少することを特徴とする請求項4または5に記載の制動装置。
  7. 前記運転者による前記ブレーキペダルの操作に拘わらず、前記車輪に加圧圧力を加える加圧手段をさらに備え、
    前記検出された助勢力が基準値未満である場合に、前記回生制動手段を前記加圧手段に優先させて作動させることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の制動装置。
  8. 前記運転者の制動要求に基づいた制動装置の制御方法において、
    ブレーキペダルの操作力を助勢する助勢力を検出する手順と、
    前記検出された助勢力が基準値未満であるかを判断する手順と、
    前記検出された負圧が基準値よりも低い場合の要求制動力を前記検出された負圧が基準値である場合における要求制動力よりも増加して算出する手順と、
    前記算出された要求制動力と、前記操作力に応じた操作圧力および前記助勢力に応じた助勢圧力とを車輪に加えることで発生する圧力制動力との差を前記車輪の回転力に基づいて当該車輪が取り付けられている車軸に回生制動力を発生する回転制動手段が発生する手順と、
    を含むことを特徴とする制動装置の制御方法。
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