JP2009126405A - ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ストロークセンサの出力を利用してブレーキ制御を行う場合において、ストロークセンサ特性の影響を低減して良好なブレーキ制御性を実現する。
【解決手段】ブレーキ装置は、各々が計測値を並列的に出力する複数の出力系統を有するストロークセンサと、該ストロークセンサからの出力を利用してストローク量を演算するストローク演算部と、を備える。ストローク演算部は、各出力系統から互いに異なる計測値が出力された場合に、計測値の変化速度の大きさがより小さい出力系統からの出力を重視してストローク量を演算する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ストロークセンサを備えるブレーキ装置に関する。

従来から、運転者によるブレーキペダルの踏み込みストロークを２つのストロークセンサで測定する制動装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−３０１４６３号公報

ところで、計測すべきストローク量の範囲が比較的広いために、ストロークセンサ内蔵の検出素子によっては検出値増幅用の増幅器を複数備えて検出値の大きさに応じて切り替える場合がある。例えば、非接触型のストロークセンサの一種であるホール素子を使用するタイプのストロークセンサにおいては増幅器を複数備える場合があり、このような増幅器の切替が生じる。増幅器の切替時には、実際のストローク変化とは別に当該増幅器の仕様の範囲内で増幅された出力値が飛ぶことがある。このような出力変化が生じると、実際のストローク量変動とは無関係に見かけ上ストローク量が変動したことになり、ブレーキ制御に影響を与えてしまう。例えば、実際のストローク変動量を超えて制動力を変化させることになって運転者に違和感を与えるおそれがある。あるいは、不必要にブレーキ装置を作動させて作動音を生じさせてしまうおそれがある。

そこで、本発明は、ストロークセンサの出力を利用してブレーキ制御を行う場合において、ストロークセンサ特性の影響を低減して良好なブレーキ制御性を実現することを目的とする。

本発明のある態様のブレーキ装置は、各々が計測値を並列的に出力する複数の出力系統を有するストロークセンサと、該ストロークセンサからの出力を利用してストローク量を演算するストローク演算部と、を備えるブレーキ装置であって、ストローク演算部は、各出力系統から互いに異なる計測値が出力された場合に、計測値の変化速度の大きさがより小さい出力系統からの出力を重視してストローク量を演算する。

この態様によれば、複数の出力系統を有するストロークセンサからの出力を利用してストローク量が演算される場合に、計測値の変化速度の大きさがより小さい出力系統からの出力が重視される。このため、実際のストローク変化を反映していない見かけ上の突発的な出力変化の影響を低減して、良好なブレーキ制御性を実現することができる。

ストローク演算部は、運転者によるブレーキ操作速度が基準よりも小さいと判定された場合に、計測値の変化速度の大きさがより小さい出力系統からの出力を重視してストローク量を演算してもよい。

運転者によるブレーキ操作速度が大きいときには目標減速度も大きく変動することになるので、ストロークセンサ特性に起因する見かけ上の出力変化の影響は相対的に小さくなる。よって、見かけ上の出力変化の影響を低減させる処理を運転者によるブレーキ操作速度が基準よりも小さいと判定された場合に限ることにより、フェイルセーフ性を高めることができる。すなわち、計測値の変化速度の大きさが異常等により実際よりも小さくなっている出力系統の計測値がストローク量の演算に採用される可能性を低減することができる。

ストロークセンサの各出力系統は、ストロークを検出するための検出素子と、該検出素子の検出値の大きさに応じて該検出値を増幅するために切り替えて使用される複数の増幅器と、を含んでもよい。ストローク演算部は、ストローク量の演算に利用される計測値を、増幅器の切替時に想定される規定の出力変化量を用いて検定してもよい。

この態様によれば、ストローク量の演算に利用される計測値に対して規定の出力変化量に基づく検定がなされる。よって、規定の範囲を超えて過大または過小の計測値がストローク量の演算に利用されることを防ぐことができる。

本発明の別の態様もまた、ブレーキ装置である。この装置は、ストロークセンサと、該ストロークセンサからの出力を利用してストローク量を演算するストローク演算部と、を備えるブレーキ装置であって、ストローク演算部は、ストロークセンサからの出力にフィルタを作用させた上でストローク量を演算する。

この態様によれば、ストロークセンサからの出力にフィルタを作用させることにより、例えばストロークセンサ特性による見かけ上のセンサ計測値変動のストローク量演算への影響を低減することができる。

本発明によれば、ストロークセンサの出力を利用する場合に良好なブレーキ制御性を実現することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るブレーキ制御装置１０を示す系統図である。同図に示されるブレーキ制御装置１０は、車両用の電子制御式ブレーキシステムを構成しており、運転者によるブレーキ操作部材としてのブレーキペダル１２への操作に応じて車両の４輪のブレーキを独立かつ最適に設定するものである。また、本実施形態に係るブレーキ制御装置１０が搭載された車両は、４つの車輪のうちの操舵輪を操舵する図示されない操舵装置や、これら４つの車輪のうちの駆動輪を駆動する図示されない内燃機関やモータ等の走行駆動源等を備えるものである。

本実施形態に係るブレーキ制御装置１０は、例えば、走行駆動源として電動モータと内燃機関とを備えるハイブリッド車両に搭載される。このようなハイブリッド車両においては、車両の運動エネルギを電気エネルギに回生することによって車両を制動する回生制動と、ブレーキ制御装置１０による液圧制動とのそれぞれを車両の制動に用いることができる。本実施形態における車両は、これらの回生制動と液圧制動とを併用して所望の制動力を発生させるブレーキ回生協調制御を実行することができる。

制動力付与機構としてのディスクブレーキユニット２１ＦＲ，２１ＦＬ、２１ＲＲおよび２１ＲＬは、車両の右前輪、左前輪、右後輪、および左後輪のそれぞれに制動力を付与する。各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬは、それぞれブレーキディスク２２とブレーキキャリパに内蔵されたホイールシリンダ２０ＦＲ〜２０ＲＬを含む。そして、各ホイールシリンダ２０ＦＲ〜２０ＲＬは、それぞれ異なる流体通路を介してブレーキアクチュエータ８０に接続されている。なお以下では適宜、ホイールシリンダ２０ＦＲ〜２０ＲＬを総称して「ホイールシリンダ２０」という。

ブレーキ制御装置１０においては後述の右マスタカット弁２７ＦＲおよび左マスタカット弁２７ＦＬ、増圧弁４０ＦＲ〜４０ＲＬ、減圧弁４２ＦＲ〜４２ＲＬ、オイルポンプ３４、アキュムレータ５０等を含んでブレーキアクチュエータ８０が構成されている。ホイールシリンダ２０にブレーキアクチュエータ８０からブレーキフルードが供給されると、車輪と共に回転するブレーキディスク２２に摩擦部材としてのブレーキパッドが押し付けられる。これにより、各車輪に制動力が付与される。

なお、本実施形態においてはディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬを用いているが、例えばドラムブレーキ等のホイールシリンダ２０を含む他の制動力付与機構を用いてもよい。あるいは、流体力により摩擦部材の押圧力を制御するのではなく、例えば電動モータ等の電動の駆動機構を用いて摩擦部材の車輪への押圧力を制御する制動力付与機構を用いることもできる。

ブレーキペダル１２は、運転者による踏み込み操作に応じて作動液としてのブレーキフルードを送り出すマスタシリンダ１４に接続されている。ブレーキペダル１２には、その踏み込みストロークを検出するためのストロークセンサ４６が設けられている。ストロークセンサ４６は２系統のセンサすなわち出力系統が並列に設けられている。ストロークセンサ４６のこれら２つの出力系統は、踏み込みストロークをそれぞれ独立かつ並列的に計測して出力する。複数の出力系統を備えることにより、いずれかの出力系統が故障したとしても踏み込みストロークを測定することができるのでフェイルセーフ性を高める上で有効である。また複数の出力系統からの出力を加味して（例えば平均して）ストロークセンサ４６の出力とすることにより、一般に信頼性の高い出力を得ることができる。

ストロークセンサ４６としては例えば、踏み込みストロークの変動による磁場変化を電気信号に変換して検出するホール素子を搭載する非接触形式のセンサを用いてもよい。この種のセンサは非接触センサとしてはコスト及び信頼性に比較的優れているという点で好ましい。各出力系統においては検出素子の検出値を増幅器で増幅して計測値として出力する。ホール素子を検出素子とする場合には、検出された電圧値が増幅器により増幅され計測値として出力される。各出力系統から並列的に出力された計測値は、例えばＥＣＵ２００にそれぞれ入力され、ＥＣＵ２００は入力された計測値を利用してストローク量を演算する。演算されたストローク量は例えば目標減速度の演算に用いられる。なおストロークセンサ４６は、３つ以上の出力系統を並列に備えていてもよい。

マスタシリンダ１４の一方の出力ポートには、運転者によるブレーキペダル１２の操作力に応じた反力を創出するストロークシミュレータ２４が接続されている。マスタシリンダ１４とストロークシミュレータ２４とを接続する流路の中途には、シミュレータカット弁２３が設けられている。シミュレータカット弁２３は、非通電時に閉状態にあり、運転者によるブレーキペダル１２の操作が検出された際に開状態に切り換えられる常閉型の電磁開閉弁である。なお、シミュレータカット弁２３を設置することは必須ではなく、ストロークシミュレータ２４がシミュレータカット弁２３を介することなくマスタシリンダ１４に直接接続されていてもよい。

マスタシリンダ１４の一方の出力ポートにはさらに右前輪用のブレーキ油圧制御管１６が接続されており、ブレーキ油圧制御管１６は、図示されない右前輪に対して制動力を付与する右前輪用のホイールシリンダ２０ＦＲに接続されている。また、マスタシリンダ１４の他方の出力ポートには、左前輪用のブレーキ油圧制御管１８が接続されており、ブレーキ油圧制御管１８は、図示されない左前輪に対して制動力を付与する左前輪用のホイールシリンダ２０ＦＬに接続されている。

右前輪用のブレーキ油圧制御管１６の中途には、右マスタカット弁２７ＦＲが設けられており、左前輪用のブレーキ油圧制御管１８の中途には、左マスタカット弁２７ＦＬが設けられている。なお、以下では適宜、右マスタカット弁２７ＦＲおよび左マスタカット弁２７ＦＬを総称して、マスタカット弁２７という。

マスタカット弁２７は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有しており、規定の制御電流の供給を受けてソレノイドが発生させる電磁力により閉弁状態が保証され、ソレノイドが非通電状態にある場合に開とされる常開型電磁制御弁である。開状態とされたマスタカット弁２７は、マスタシリンダ１４と前輪側のホイールシリンダ２０ＦＲ及び２０ＦＬとの間でブレーキフルードを双方向に流通させることができる。ソレノイドに規定の制御電流が通電されてマスタカット弁２７が閉弁されるとブレーキフルードの流通は遮断される。

また、右前輪用のブレーキ油圧制御管１６の中途には、右前輪側のマスタシリンダ圧を検出する右マスタ圧力センサ４８ＦＲが設けられており、左前輪用のブレーキ油圧制御管１８の途中には、左前輪側のマスタシリンダ圧を計測する左マスタ圧力センサ４８ＦＬが設けられている。ブレーキ制御装置１０では、運転者によってブレーキペダル１２が踏み込まれた際、ストロークセンサ４６によりその踏み込み操作量が検出されるが、これらの右マスタ圧力センサ４８ＦＲおよび左マスタ圧力センサ４８ＦＬによって検出されるマスタシリンダ圧からもブレーキペダル１２の踏み込み操作力（踏力）を求めることができる。このように、ストロークセンサ４６の故障を想定して、マスタシリンダ圧を２つの圧力センサ４８ＦＲおよび４８ＦＬによって監視することは、フェイルセーフの観点からみて好ましい。なお、以下では適宜、右マスタ圧力センサ４８ＦＲおよび左マスタ圧力センサ４８ＦＬを総称して、マスタシリンダ圧センサ４８という。

また、マスタシリンダ１４には、ブレーキフルードを貯留するためのリザーバタンク２６が接続されている。リザーバタンク２６には、油圧給排管２８の一端が接続されており、この油圧給排管２８の他端には、モータ３２により駆動されるオイルポンプ３４の吸込口が接続されている。オイルポンプ３４の吐出口は、高圧管３０に接続されており、この高圧管３０には、アキュムレータ５０とリリーフバルブ５３とが接続されている。本実施形態では、オイルポンプ３４として、モータ３２によってそれぞれ往復移動させられる２体以上のピストン（図示せず）を備えた往復動ポンプが採用される。また、アキュムレータ５０としては、ブレーキフルードの圧力エネルギを窒素等の封入ガスの圧力エネルギに変換して蓄えるものが採用される。なお、モータ３２、オイルポンプ３４、及びアキュムレータ５０は、ブレーキアクチュエータ８０とは別体のパワーサプライユニットとして構成されてブレーキアクチュエータ８０の外部に設けられていてもよい。

アキュムレータ５０は、オイルポンプ３４によって例えば１４〜２２ＭＰａ程度にまで昇圧されたブレーキフルードを蓄える。また、リリーフバルブ５３の弁出口は、油圧給排管２８に接続されており、アキュムレータ５０におけるブレーキフルードの圧力が異常に高まって例えば２５ＭＰａ程度になると、リリーフバルブ５３が開弁し、高圧のブレーキフルードは油圧給排管２８へと戻される。更に、高圧管３０には、アキュムレータ５０の出口圧力、すなわち、アキュムレータ５０におけるブレーキフルードの圧力を検出するアキュムレータ圧センサ５１が設けられている。

そして、高圧管３０は、増圧弁４０ＦＲ，４０ＦＬ，４０ＲＲ，４０ＲＬを介して右前輪用のホイールシリンダ２０ＦＲ、左前輪用のホイールシリンダ２０ＦＬ、右後輪用のホイールシリンダ２０ＲＲおよび左後輪用のホイールシリンダ２０ＲＬに接続されている。以下適宜、増圧弁４０ＦＲ〜４０ＲＬを総称して「増圧弁４０」という。増圧弁４０は、リニアソレノイドおよびスプリングを有しており、何れもソレノイドが非通電状態にある場合に閉とされる常閉型の電磁流量制御弁（リニア弁）である。増圧弁４０は、上流側のアキュムレータ圧と下流側のホイールシリンダ圧との差圧が当該弁を開弁させようとする力として作用するように設置されている。増圧弁４０は、それぞれのソレノイドに供給される電流に比例して弁の開度が調整される。増圧弁４０を通じて上流圧すなわちアキュムレータ圧が供給されホイールシリンダ２０は増圧される。

また、右前輪用のホイールシリンダ２０ＦＲと左前輪用のホイールシリンダ２０ＦＬとは、それぞれ前輪側の減圧弁４２ＦＲまたは４２ＦＬを介して油圧給排管２８に接続されている。減圧弁４２ＦＲおよび４２ＦＬは、必要に応じてホイールシリンダ２０ＦＲ，２０ＦＬの減圧に利用される常閉型の電磁流量制御弁（リニア弁）である。減圧弁４２ＦＲおよび４２ＦＬは、それぞれリニアソレノイドおよびスプリングを有しており、何れもソレノイドが非通電状態にある場合に閉とされ、それぞれのソレノイドに供給される電流に比例して弁の開度が調整される。減圧弁４２ＦＲおよび４２ＦＬは、上流側のホイールシリンダ圧と下流側のリザーバ圧（大気圧）との差圧が当該弁を開弁させようとする力として作用するように設置されている。

一方、右後輪用のホイールシリンダ２０ＲＲと左後輪用のホイールシリンダ２０ＲＬとは、常開型の電磁流量制御弁である減圧弁４２ＲＲまたは４２ＲＬを介して油圧給排管２８に接続されている。後輪側の減圧弁４２ＲＲまたは４２ＲＬは、それぞれリニアソレノイドおよびスプリングを有しており、何れもソレノイドが非通電状態にある場合に開とされ、それぞれのソレノイドに供給される電流に比例して弁の開度が調整される。また、電流の大きさがホイールシリンダ圧に応じて定まる所定の電流値を超えた場合には閉弁される。減圧弁４２ＲＲおよび４２ＲＬは、上流側のホイールシリンダ圧と下流側のリザーバ圧（大気圧）との差圧が当該弁を開弁させようとする力として作用するように設置されている。以下、適宜、減圧弁４２ＦＲ〜４２ＲＬを総称して「減圧弁４２」という。

また、右前輪用、左前輪用、右後輪用および左後輪用のホイールシリンダ２０ＦＲ〜２０ＲＬ付近には、それぞれ対応するホイールシリンダ２０に作用するブレーキフルードの圧力であるホイールシリンダ圧を検出するホイールシリンダ圧センサ４４ＦＲ，４４ＦＬ，４４ＲＲおよび４４ＲＬが設けられている。以下、適宜、ホイールシリンダ圧センサ４４ＦＲ〜４４ＲＬを総称して「ホイールシリンダ圧センサ４４」という。

ブレーキアクチュエータ８０は、本実施形態における制御部またはストローク演算部としての電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）２００によって制御される。ＥＣＵ２００は、各種演算処理を実行するＣＰＵ、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭ、入出力インターフェース、メモリ等を備えるものである。

上述のように構成されたブレーキ制御装置１０は、例えばブレーキ回生協調制御を実行することができる。ブレーキ制御装置１０は制動要求を受けて制動を開始する。制動要求は、例えば運転者がブレーキペダル１２を操作した場合など、車両に制動力を付与すべきときに生起される。制動要求を受けてＥＣＵ２００はブレーキペダル１２の踏み込みストロークとマスタシリンダ圧とから目標減速度すなわち要求制動力を演算する。ＥＣＵ２００は、要求制動力から回生による制動力を減じることによりブレーキ制御装置１０により発生させるべき制動力である要求液圧制動力を算出する。ここで、回生による制動力は、上位のハイブリッドＥＣＵ（図示せず）からブレーキ制御装置１０に供給される。そして、ＥＣＵ２００は、算出した要求液圧制動力に基づいて各ホイールシリンダ２０ＦＲ〜２０ＲＬの目標液圧を算出する。ＥＣＵ２００は、ホイールシリンダ圧が目標液圧となるように、フィードバック制御により増圧弁４０や減圧弁４２に供給する制御電流の値を決定する。ＥＣＵ２００は、目標減速度及び目標液圧の演算と各制御弁の制御とを制動中に所定周期で繰り返し実行する。

その結果、ブレーキ制御装置１０においては、ブレーキフルードがアキュムレータ５０から増圧弁４０を介して各ホイールシリンダ２０に供給され、車輪に所望の制動力が付与される。また、各ホイールシリンダ２０からブレーキフルードが減圧弁４２を介して必要に応じて排出され、車輪に付与される制動力が調整される。このようにしていわゆるブレーキバイワイヤ方式の制動力制御が行われる。

一方、このとき右マスタカット弁２７ＦＲおよび左マスタカット弁２７ＦＬは通常は閉状態とされる。ブレーキ回生協調制御中は、マスタカット弁２７の上下流間には、回生制動力の大きさに対応する差圧が作用する。運転者によるブレーキペダル１２の踏み込みによりマスタシリンダ１４から送出されたブレーキフルードは、ストロークシミュレータ２４に流入する。これにより適切なペダル反力が生成される。

ところで、ストロークセンサ４６の各出力系統は、検出素子の検出値の大きさに応じて切り替えて使用される複数の増幅器（アンプ）を内蔵している。計測対象であるストロークの範囲が比較的広いからである。各出力系統内部での検出値の増幅は、検出値の大きさに応じてこれら複数の増幅器を使い分けて行われる。例えば３つのアンプが用いられる。このため、運転者のペダル操作に伴って検出素子の検出値が変動する際にはストロークセンサ４６の内部で増幅器の切替が生じることになる。

基本的にはストロークセンサ４６の各出力系統での計測値と実際のストローク量とは線形の関係を有しており、ＥＣＵ２００は例えば予め記憶しているマップ等に基づいてセンサ計測値を適宜換算してストローク量を演算する。しかし、増幅器が切り替わる時には実際のストローク変化とは無関係に出力値が飛ぶことがある。このような非線形の出力変化は当該増幅器の仕様の範囲内に限られるものの、実際のストローク変化とは独立の見かけ上のストローク変化を生じさせてしまう。その結果、ストロークを利用して演算される目標減速度に影響が生じることとなり、不必要な減速度変動やブレーキアクチュエータ８０における作動音を発生させてしまうことになる。特にブレーキ操作量の変化速度が小さい場合、例えばブレーキペダルがゆっくりと踏み込まれていく場合には、実際のストローク変化速度は小さいはずであるので、ストロークセンサ４６の見かけ上の出力変化による影響が相対的に目立ってしまう。

この出力変化すなわち増幅器の切替は、常に同一の出力値において生じるわけではなく、ある程度のばらつきを有する。また、例えば温度等の環境条件の変化にも影響を受ける。複数の出力系統それぞれでも異なるタイミングで切替が生じる。

そこで、本実施形態においては、ＥＣＵ２００は、ストロークセンサ４６の複数の出力系統から互いに異なる計測値が出力された場合に、計測値の変化速度の大きさがより小さい出力系統からの出力を重視してストロークを演算する。好ましくは、ＥＣＵ２００は、各出力系統の計測値のうち変化速度の大きさが最も小さい出力系統の計測値を利用してストロークを演算する。この場合、ＥＣＵ２００は、計測値のうち変化速度の大きさが最も小さい出力系統以外の出力系統の計測値はストロークの演算に利用しないようにしてもよい。例えば、ストロークセンサ４６が出力系統を２つ有する場合には、計測値の変化速度が小さいほうの出力系統の計測値を利用し、計測値の変化速度が大きいほうの出力系統の計測値は利用せずにストロークが演算されてもよい。なおここで、計測値の変化速度とは計測値の時間変化率と言い換えることもできる。

図２は、本実施形態に係るストロークの演算処理を説明するためのフローチャートである。図２に示される処理は、例えばブレーキバイワイヤ方式の制動力制御が行われる間、所定の周期で繰り返しＥＣＵ２００により実行される。本処理が開始されると、まずＥＣＵ２００は、ストロークセンサ４６の各出力系統の計測値の入力を受ける（Ｓ１０）。本実施形態ではストロークセンサ４６は各々が検出素子としてのホール素子を備える２つのストローク計測系を有しており、これら２つの計測系はそれぞれ独立に計測を行ってＥＣＵ２００に計測値を出力する。ストロークセンサ４６の出力は例えば、計測すべきストローク量に対応する電気信号であり、例えば電圧値である。

計測値の入力を受けると、ＥＣＵ２００は、計測値がアンプ切替範囲内にあるか否かを判定する（Ｓ１２）。つまり、計測値が、ストロークセンサ４６の各ストローク計測系が有する複数のアンプの切替が生じ得る範囲内にあるか否かを判定する。例えば、計測された電圧値がアンプの切替が生じ得る電圧範囲にあるか否かを判定する。このアンプ切替範囲は、例えば各アンプの仕様により規定される範囲であってもよいし、経験的または実験的に設定される範囲であってもよい。ストロークセンサ４６の複数のストローク計測系のうちいずれか１つの出力でもアンプ切替範囲内にある場合には、ＥＣＵ２００は、計測値がアンプ切替範囲内にあると判定する。すべてのストローク計測系の出力がアンプ切替範囲外にある場合には、ＥＣＵ２００は、計測値はアンプ切替範囲内にないと判定する。計測値のうちいずれか１つでもアンプ切替範囲にある場合には、アンプの切替が発生してブレーキ制御に影響が生じる可能性があるからである。

計測値がアンプ切替範囲内にあると判定された場合には（Ｓ１２のＹｅｓ）、ＥＣＵ２００は、各計測値の変化速度を演算する（Ｓ１４）。計測値変化速度ΔＳＴｉは例えば次式のようにＥＣＵ２００に今回入力された計測値と前回値との差で与えられる。
ΔＳＴｉ＝ＳＴｉ（今回値）−ＳＴｉ（前回値）

ここで、ＳＴｉ（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）は、各ストローク計測系の計測値を表す。整数ｎはストロークセンサ４６が備えるストローク計測系の数を表す。複数（例えば２つ）の出力系統のそれぞれについて計測値変化速度ΔＳＴｉが演算される。なお、計測値変化速度ΔＳＴｉとしては上式の右辺は正確には演算周期または計測周期で除されるべきであるが、次に述べるように本実施例では結局各出力系統の計測値変化速度ΔＳＴｉの大小関係を知ることができれば充分であるので、今回値と前回値の差を計測値変化速度ΔＳＴｉとして用いてよい。

次にＥＣＵ２００は、得られた計測値変化速度ΔＳＴｉの大小関係を比較する（Ｓ１６）。ストローク計測系が２つである場合には、得られた２つの計測値変化速度つまりΔＳＴ１及びΔＳＴ２の大小関係を比較する。ストローク計測系が３つ以上である場合には、ＥＣＵ２００は、例えば各計測値につき大小関係の順位付けを行う。

大小関係の比較結果に基づいて、ＥＣＵ２００は、各ストローク計測系の計測値の補正を行う（Ｓ１８）。例えば、ＥＣＵ２００は、次式のように計測値変化速度ΔＳＴｉのうち最小の値を前回値に加えたものを今回の計測値とする補正をする。
ＳＴｉ（今回値）＝ＳＴｉ（前回値）＋ΔＳＴｍｉｎ

ここで、ΔＳＴｍｉｎは計測値変化速度ΔＳＴｉのうち最小の値を表している。例えばストローク計測系が２つである場合に第２のストローク計測系の計測値変化速度ΔＳＴ２のほうが小さい場合には、第１及び第２のストローク計測系の計測値はそれぞれ次のように補正される。
ＳＴ１（今回値）＝ＳＴ１（前回値）＋ΔＳＴ２
ＳＴ２（今回値）＝ＳＴ２（前回値）＋ΔＳＴ２

この場合、第１のストローク計測系の計測値ＳＴ１は第２のストローク計測系の計測値変化速度ΔＳＴ２により補正されているが、第２のストローク計測系の計測値ＳＴ２はＥＣＵ２００に当初入力された計測値と同じ値となる。このようにして得られた補正済計測値はＥＣＵ２００に記憶され、次回の処理において前回値として使用される。

なお、ストローク計測系が３つ以上である場合には、同様に計測値変化速度ΔＳＴｉのうち最小の値を使用して補正を行ってもよい。または例えば、計測値変化速度ΔＳＴｉのうち相対的に値が小さいものに対して相対的に大きな重みを与えて計測値変化速度ΔＳＴｉの重み付け平均値を算出し、この重み付け平均値を使用して計測値の補正をしてもよい。あるいは、アンプ切替による出力変化が生じていなければ各出力系統の計測値及び計測値変化速度は基本的に同じ値をとるはずであるから、各計測値または計測値変化速度で多数決を取り、多数となった計測値変化速度を使用して補正してもよい。このようにしてもアンプ切替による出力変化の影響を排除することも可能である。

ＥＣＵ２００は、補正済の計測値を用いてストローク量を演算する（Ｓ２０）。ＥＣＵ２００は、例えば、補正により変化のなかった計測値のみを用いてストローク量を演算する。上述の例で言えば第２のストローク計測系の計測値ＳＴ２を用いてストローク量を演算する。補正により変化のなかった計測値にはアンプ切替による出力変化が生じていないと考えられるからである。あるいは、ＥＣＵ２００は、補正済の各計測値の平均値を用いてストローク量を演算してもよい。

一方、計測値がアンプ切替範囲内にないと判定された場合には（Ｓ１２のＮｏ）、ＥＣＵ２００は、入力された計測値をそのまま用いてストローク量を演算する（Ｓ２０）。この場合、ＥＣＵ２００は、例えば各計測値の平均値を用いてストローク量を演算する。演算されたストローク量は、目標減速度等の演算に使用される。

なお、ＥＣＵ２００は、各ストローク計測系から計測値の入力を受けたときに、各計測値の差が所定の閾値内に収まっているか否かを判定してもよい。各計測値の差が所定の閾値内に収まっていると判定された場合には、ＥＣＵ２００は、入力された計測値をそのまま用いてストローク量を演算する。各計測値の差が所定の閾値を超えると判定された場合には、ＥＣＵ２００は、計測値補正処理を行う。ここでの閾値は、例えば、複数のストローク計測系の計測値の誤差に基づいて設定される。各ストローク計測系の計測値の差が誤差程度である場合には、いずれのストローク計測系においてもアンプ切替が生じていないと考えられるからである。

以上のように、本実施形態によれば、ストロークセンサ４６内蔵アンプの切替およびそれに伴う出力変化が想定される場合に、計測値の変化速度の小さいストローク計測系からの出力を重視してストローク量を演算している。例えば計測値変化速度のうち最小の値を使用して各計測値を補正することにより、アンプ切替に伴う出力変化の影響を低減するようにしている。特に、計測値変化速度が最小であるストローク計測系においてアンプ切替が生じていなければ、アンプ切替に伴う出力変化の影響は排除できることになる。このため、実際のストローク変化とは無関係のストロークセンサ特性による見かけ上のストローク変化の影響を取り除いて良好なブレーキ制御性を実現することができる。具体的には、目標減速度及びそれに起因する実減速度の不要な変動や作動音の発生を抑えることができる。

次に図３を参照して本実施形態の一変形例を説明する。図３は、本実施形態の一変形例に係るストロークの演算処理を説明するためのフローチャートである。この変形例は、運転者のペダル操作速度が小さいときに上述の計測値補正を行い、ペダル操作速度が大きいときには補正をしないという点で、上述の実施例とは異なる。以下の説明では、上述の実施例と共通の点については適宜説明を省略し、異なる点を中心に説明する。なお、上述の実施例に関連して述べた変形例や代替手段等は以下に説明する変形例においても適用可能である。

まずＥＣＵ２００は、ストロークセンサ４６の各出力系統による計測値の入力を受ける（Ｓ１０）。計測値の入力を受けると、ＥＣＵ２００は、運転者のブレーキペダル操作速度つまりストローク変化速度が基準値よりも小さいか否かを判定する（Ｓ２２）。ブレーキペダル操作速度が基準値よりも大きいと判定された場合には（Ｓ２２のＮｏ）、ＥＣＵ２００は、入力された計測値をそのまま用いてストローク量を演算する（Ｓ２０）。ここでブレーキペダル操作速度としては、例えばマスタシリンダ圧の変化速度を利用することができる。マスタシリンダ圧の変化速度は、マスタシリンダ圧センサ４８の出力から得ることができる。また基準値は、上述の見かけ上のストローク変化による影響の大きさ等を考慮して適宜実験等により定めればよい。

ブレーキペダル操作速度が基準値よりも小さいと判定された場合には（Ｓ２２のＹｅｓ）、ＥＣＵ２００は、上述の実施例と同様に計測値補正処理を行う。まずＥＣＵ２００は、入力された計測値がアンプ切替範囲内にあるか否かを判定する（Ｓ１２）。計測値がアンプ切替範囲内にあると判定された場合には（Ｓ１２のＹｅｓ）、計測値補正処理が行われる（Ｓ２４）。この計測値補正処理は、例えば上述のＳ１４乃至Ｓ１８における処理と同様である。そしてＥＣＵ２００は、補正済の計測値を用いてストローク量を演算する（Ｓ２０）。一方、計測値がアンプ切替範囲内にないと判定された場合には（Ｓ１２のＮｏ）、ＥＣＵ２００は、入力された計測値をそのまま用いてストローク量を演算する（Ｓ２０）。

この変形例によれば、運転者のペダル操作速度が小さいときに限り計測値補正がなされ、ペダル操作速度が大きいときには補正が行われない。ペダル操作速度が大きいときには目標減速度も大きく変動することになるので、ストロークセンサ内部特性に起因する見かけ上の出力変化の影響は相対的に小さくなる。よって、このような場合には補正処理を省略することにより不要な処理が行われないようして処理の効率化を図ることができる。

また、ペダル操作速度が大きいときにはフェイルセーフの観点から運転者の要求に対応する大きな目標減速度を確実に発生させることが望ましい。このような場合に、計測値変化速度が小さい出力系統の計測値を重視するストローク量演算をしないことにより、異常等により小さい値となっている計測値変化速度が重視されないようにすることができる。したがって、ペダル操作速度が小さい場合には補正処理がなされることにより良好なブレーキ制御性及びブレーキフィーリングを得ることができる。一方、ペダル操作速度が大きい場合には補正処理がなされずに複数系統の計測値がストローク量及び目標減速度の演算に直接用いられる。これにより、補正処理による不必要なストローク変化速度の低減が回避され、フェイルセーフ性を高めることができる。

また、上述の各実施例において、各計測値に対して以下に説明するガード処理を付加してもよい。つまり、ＥＣＵ２００は、補正後の各計測値が所定の上限及び下限により定まるガード範囲内にあるか否かを検定し、計測値が当該範囲内に含まれる場合にのみ有効な計測値としてストローク演算に用いるようにしてもよい。

特に、運転者のブレーキ操作速度が基準を超えるか否かをブレーキアクチュエータ内部の作動液圧変動から（例えば上述のようにマスタシリンダ圧から）判定する場合には、ブレーキ操作当初は作動液圧の立ち上がりが比較的緩やかであるために操作速度が大きいことを判別しづらい傾向にある。そこで、補正済計測値がガード範囲内にあるか否かを検定することを併用し、特にブレーキ操作速度が大きい場合に補正がなされて却って不適正な計測値を得ることを回避する。そうすれば、ブレーキ操作速度が大きい場合にこれを検知できなかったとしても、不適正な補正がなされることを防ぐことが可能となる。

ガード範囲の上限値Ｇｍａｘ及び下限値Ｇｍｉｎは例えば次のように設定される。
Ｇｍａｘ＝ＳＴｉ（入力値）＋ΔＳＴｍａｘ
Ｇｍｉｎ＝ＳＴｉ（入力値）＋ΔＳＴｍｉｎ

ここで、ΔＳＴｍａｘ及びΔＳＴｍｉｎはそれぞれストロークセンサ内蔵アンプの切替時に想定される最大及び最小の出力変化量である。一般にΔＳＴｍａｘは正の値であり、ΔＳＴｍｉｎは負の値である。ΔＳＴｍａｘ及びΔＳＴｍｉｎは、例えばストロークセンサ４６に内蔵されるアンプの仕様として規定される値であってもよいし、経験的または実験的に設定される値であってもよい。ストロークセンサ４６の各出力系統のＳＴｉは、補正前の計測値つまり各出力系統からＥＣＵ２００に入力された計測値である。

よって、ガード範囲は、ストロークセンサ４６の各出力系統の計測値ＳＴｉとアンプ切替時の最大想定出力変化量ΔＳＴｍａｘとの和を上限値Ｇｍａｘとし、計測値ＳＴｉとアンプ切替時の最小想定出力変化量ΔＳＴｍｉｎとの和を下限値Ｇｍｉｎとして定義される範囲である。最小想定出力変化量ΔＳＴｍｉｎは負の値であるので、下限値Ｇｍｉｎは計測値ＳＴｉよりも小さい。このように、ガード範囲は計測値ＳＴｉを包含し、想定される最大または最小の出力変化量をカバーするように設定されている。よって、仮に補正済の計測値がこのガード範囲を超える場合には、その補正値は実際には生じ得ない値となっていると言える。よって、補正済計測値がガード範囲を超えるか否かを検定することにより、不適正な補正値がストローク演算に利用されることを防ぐことが可能となる。なお、ガード範囲の設定は、想定出力変化量以外の値に基づいて行うことも可能である。

このガード処理は、例えば上述の図２または図３を参照して説明した実施例においては、計測値の補正後かつストローク量の演算前にＥＣＵ２００が実行する。ＥＣＵ２００は、補正済の計測値がガード範囲に含まれるか否かを判定する。ＥＣＵ２００は、各出力系統の計測値ごとにこのガード処理を行う。補正済計測値がガード範囲に含まれると判定された場合には、ＥＣＵ２００は、補正済計測値を利用してストローク量を演算する。一方、補正済計測値がガード範囲には含まれないと判定された場合には、ＥＣＵ２００は、補正済計測値に代えて、補正前の計測値つまり各出力系統から入力された計測値を利用してストローク量を演算する。

また、本実施形態の更なる変形例として、ＥＣＵ２００は、計測値の変化速度の大きさがより小さい出力系統からの出力を重視してストローク量を演算することに代えて、計測値にフィルタをかけることにより計測値の変化速度を低減させるようにしてもよい。例えば所定閾値以下の低い周波数信号を通過させるローパスフィルタをかけるようにしてもよい。この場合、各出力系統での計測値変化速度の比較をしなくてもよいので、出力系統が１つである場合にも適用することができる。または、ＥＣＵ２００は、計測値にフィルタをかけた上で、計測値の変化速度の大きさがより小さい出力系統からの出力を重視してストローク量を演算するようにしてもよい。

この場合、ＥＣＵ２００は、計測値が例えば上述のアンプ切替範囲にある場合にフィルタをかけるようにしてもよい。すなわち、ＥＣＵ２００は、増幅器の切替が生じ得る範囲に計測値が含まれているときにストロークセンサからの出力にフィルタを作用させるようにしてもよい。このようにすれば、増幅器の切替が生じ得ない範囲に計測値がある場合に、フィルタにより信号をなまらせることなく計測値をそのままＥＣＵ２００に入力させて、運転者のブレーキ操作に対する高い制御応答性を実現することができる。

本発明の一実施形態に係るブレーキ制御装置を示す系統図である。 本実施形態に係るストロークの演算処理を説明するためのフローチャートである。 本実施形態の一変形例に係るストロークの演算処理を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１０ ブレーキ制御装置、 ２０ ホイールシリンダ、 ２７ マスタカット弁、 ４０ 増圧弁、 ４２ 減圧弁、 ４４ ホイールシリンダ圧センサ、 ４６ ストロークセンサ、 ４８ マスタシリンダ圧センサ、 ５１ アキュムレータ圧センサ、 ８０ ブレーキアクチュエータ、 ２００ ＥＣＵ。

Claims (4)

1. 各々が計測値を並列的に出力する複数の出力系統を有するストロークセンサと、該ストロークセンサからの出力を利用してストローク量を演算するストローク演算部と、を備えるブレーキ装置であって、
   前記ストローク演算部は、各出力系統から互いに異なる計測値が出力された場合に、計測値の変化速度の大きさがより小さい出力系統からの出力を重視してストローク量を演算することを特徴とするブレーキ装置。
2. 前記ストローク演算部は、運転者によるブレーキ操作速度が基準よりも小さいと判定された場合に、計測値の変化速度の大きさがより小さい出力系統からの出力を重視してストローク量を演算することを特徴とする請求項１に記載のブレーキ装置。
3. 前記ストロークセンサの各出力系統は、ストロークを検出するための検出素子と、該検出素子の検出値の大きさに応じて該検出値を増幅するために切り替えて使用される複数の増幅器と、を含み、
   前記ストローク演算部は、ストローク量の演算に利用される計測値を、前記増幅器の切替時に想定される規定の出力変化量を用いて検定することを特徴とする請求項１に記載のブレーキ装置。
4. ストロークセンサと、該ストロークセンサからの出力を利用してストローク量を演算するストローク演算部と、を備えるブレーキ装置であって、
   前記ストローク演算部は、前記ストロークセンサからの出力にフィルタを作用させた上でストローク量を演算することを特徴とするブレーキ装置。

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