JP2011037404A - ブレーキ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ホイールシリンダに作動液を供給するためのモータを効率よく駆動させ、制動に用いる電力の消費を抑えることができるブレーキ制御装置を提供する。
【解決手段】液圧回路を介したホイールシリンダへのブレーキ液の供給によりホイールシリンダに液圧を供給し、当該液圧により車輪に制動力を付与するブレーキ制御装置において、液圧源は、液圧回路中に設けられ、モータの回転数に応じてホイールシリンダに液圧を供給する。液圧調整弁は、通電制御により開度が調節されて、ホイールシリンダの液圧を調整する。制御部は、モータの回転数と液圧調整弁の開度を制御することで車輪に付与する制動力を制御する。その制御部は、所定車速以下である場合に、モータを停止しつつ液圧調整弁の開度を調節して車輪に制動力を付与する制御を実行する。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両に用いられるブレーキ制御装置に関する。

従来、液圧回路を介したホイールシリンダへのブレーキ液の供給をアクチュエータにより電子制御して、各ホイールシリンダに供給する液圧を制御する車両用ブレーキ制御装置が知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。

特許文献１および特許文献２に記載の車両用ブレーキ制御装置は、モータにより駆動されるポンプとリニア弁との間にホイールシリンダが配置され、モータの回転数とリニア弁への通電量によりホイールシリンダ圧が制御される。そして、当該車両用ブレーキ制御装置は、制動時において、ホイールシリンダ圧を一定に保つ場合においても、リニア弁からある程度ブレーキ液漏れする状態で使用し、モータも常に回転させている。

特開２００７−２１６７７２号公報 特開２００７−２１６７６５号公報

制動中にモータを常に回転させ、リニア弁を常に開弁しているのは、ホイールシリンダ圧が保持されるたびにモータを停止すると、モータを再駆動するときに作動液が脈動するおそれがあるためである。しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載の技術において、ホイールシリンダ圧を保持する場合に、モータを常に回転させると、モータを回転させるための電力がかかる。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ホイールシリンダに作動液を供給するためのモータを効率よく駆動させ、作動液の脈動を抑えつつ制動に用いる電力の消費を抑えることができるブレーキ制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様のブレーキ制御装置は、液圧回路を介したホイールシリンダへのブレーキ液の供給によりホイールシリンダに液圧を供給し、当該液圧により車輪に制動力を付与するブレーキ制御装置であって、液圧回路中に設けられ、モータの回転数に応じてホイールシリンダに液圧を供給する液圧源と、通電制御により開度が調節されて、ホイールシリンダの液圧を調整する液圧調整弁と、モータの回転数と液圧調整弁の開度を制御することで車輪に付与する制動力を制御する制御部と、を備える。制御部は、所定車速以下である場合に、モータを停止しつつ液圧調整弁の開度を調節して車輪に制動力を付与する制御を実行する。

この態様によると、所定車速以下の場合に、モータを停止しつつ車輪に制動力を付与する制御を実行することができ、モータを効率よく駆動させて渋滞時および車両停止時の制動に用いるエネルギーを低減することができる。

制御部は、所定車速以下である場合に、モータを停止しつつ液圧調整弁を閉弁状態にして車輪に付与する制動力を保持する制御を実行してもよい。これにより、制動力を保持する時に、省エネルギーを実現することができる。

制御部は、所定車速以下である場合に、モータを停止しつつ液圧調整弁を開弁状態にして車輪に付与する制動力を減圧する制御を実行してもよい。これにより、制動力を減圧する時に、省エネルギーを実現することができる。

制御部は、所定車速以下である場合にモータを駆動してホイールシリンダの液圧を増圧する制御を実行するときに、モータの回転数を制限してもよい。これにより、制動中のモータの停止を遅らせ、モータの駆動および停止の切り替えの頻度を低減できる。

制御部は、車輪に制動力を付与しつつモータを停止するとき、ホイールシリンダの実液圧をホイールシリンダの目標液圧より大きくし、モータを再び駆動し始める前に液圧調整弁を開弁状態にしてもよい。これにより、モータを停止した状態から駆動する場合に発生する液圧脈動を緩和することができる。

制御部は、車両制動の制御モードを決定する制御モード決定部を備え、制御モード決定部により決定された制御モードに応じて車輪に付与する制動力を制御してもよい。これにより、状況に応じて制御モードを決定でき、制御モードに応じた制動制御を実行できる。

モータを停止しつつ液圧調整弁の開度を調節して車輪に制動力を付与する制御は、省電力制御モードにおける制御であって、制御部は、省電力制御モードにおいて、モータを停止または駆動し、液圧調整弁の開度を調節して車輪に制動力を付与してもよい。制御モード決定部は、所定車速以下である場合に、所定の制動時間以上続けて車輪に制動力が付与されていれば、制御モードを省電力制御モードに決定してもよい。これにより、渋滞時や車両停止時等に、モータを停止しつつ液圧調整弁の開度を調節して車輪に制動力を付与する制御を実行することができる。

制御モード決定部は、所定車速以下である場合に、ホイールシリンダの目標液圧からホイールシリンダの実液圧を引いた差圧が所定圧以下であれば、制御モードを省電力制御モードに決定してもよい。これにより、目標液圧に対して十分に増圧された後、モータを停止しつつ液圧調整弁の開度を調節して車輪に制動力を付与する制御を実行することができる。

制御モード決定部は、所定車速以下であっても、車輪に続けて付与された制動力の制動時間が所定の制動時間より小さく、または、ホイールシリンダの目標液圧からホイールシリンダの実液圧を引いた差圧が所定圧より大きければ、モータの回転数を制限して車輪に制動力を付与する低回転数制御モードに決定してもよい。これにより、渋滞時であっても増圧が必要な場合や、十分に増圧されていても制動力のかけ始めである場合に、低回転数制御モードに移行することができ、モータの駆動および停止の切り替えの頻度を低減できる。

本発明によれば、ホイールシリンダに作動液を供給するためのモータを効率よく駆動させ、作動液の脈動を抑えつつ制動に用いる電力の消費を抑えることができる。

実施形態に係るブレーキ制御装置の概略構成図である。 実施形態に係るブレーキＥＣＵの機能構成を示す図である。 実施形態に係る車両制動の制御モード決定処理を示すフローチャートである。 実施形態に係る省電力制御モードの制動制御処理を示すフローチャートである。 実施形態に係る車両制動の制御モード決定処理を示すフローチャートである。

図１は、実施形態に係るブレーキ制御装置１００の概略構成図である。本図では右前輪−左後輪、左前輪−右後輪の各配管系統を備えるＸ配管の液圧回路を構成する車両に実施形態のブレーキ制御装置１００を適用した例について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。

図１に示すように、ブレーキ制御装置１００は、ブレーキペダル１、ストロークセンサ２、マスタシリンダ３、ストローク制御弁３０、ストロークシミュレータ４、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ５、ホイールシリンダ６ＦＬ、６ＦＲ、６ＲＬ、６ＲＲ（以下、総称する場合は、「ホイールシリンダ６」という）を備える。また、ブレーキ制御装置１００は、ブレーキ制御装置１００の各部の動作を制御する制御部としてのブレーキＥＣＵ２００を備えている。ブレーキ制御装置１００は、液圧回路を介したホイールシリンダ６へのブレーキ液の供給によりホイールシリンダ６に液圧を供給し、当該液圧により車輪に制動力を付与する。なお、ブレーキＥＣＵ２００には車速センサ４０が接続されている。

ドライバによってブレーキペダル１が踏み込まれると、ブレーキペダル１の操作量としてのペダルストロークがストロークセンサ２に入力され、ペダルストロークに応じた検出信号がストロークセンサ２から出力される。この検出信号はブレーキＥＣＵ２００に入力され、ブレーキＥＣＵ２００でブレーキペダル１のペダルストロークが検出される。なお、ここではブレーキ操作部材の操作量を検出するための操作量センサとしてストロークセンサ２を例に挙げているが、ブレーキペダル１に加えられる踏力を検知する踏力センサ等であってもよい。

ブレーキペダル１には、ペダルストロークをマスタシリンダ３に伝達するプッシュロッド等が接続されており、このプッシュロッド等が押されることでマスタシリンダ３に備えられているプライマリ室３ａおよびセカンダリ室３ｂにマスタシリンダ圧が発生させられるようになっている。

マスタシリンダ３には、プライマリ室３ａとセカンダリ室３ｂを構成するプライマリピストン３ｃおよびセカンダリピストン３ｄが備えられている。プライマリピストン３ｃおよびセカンダリピストン３ｄは、スプリング３ｅの弾性力を受けることで、ブレーキペダル１が踏み込まれていないときには各ピストン３ｃ、３ｄが押圧されてブレーキペダル１を初期位置側に戻るように構成されている。

マスタシリンダ３のプライマリ室３ａとセカンダリ室３ｂには、それぞれブレーキ液圧制御用アクチュエータ５に向けて延びる管路Ｂ、管路Ａが連結されている。

また、マスタシリンダ３には、リザーバタンク３ｆが備えられている。リザーバタンク３ｆは、ブレーキペダル１が初期位置のときに、プライマリ室３ａおよびセカンダリ室３ｂのそれぞれと図示しない通路を介して接続されるもので、マスタシリンダ３内にブレーキ液を供給したり、マスタシリンダ３内の余剰ブレーキ液を貯留する。リザーバタンク３ｆには、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ５に向けて延びる管路Ｃ、管路Ｄが連結されている。

ストロークシミュレータ４は、管路Ａにつながる管路Ｅに接続されており、セカンダリ室３ｂ内のブレーキ液を収容する役割を果たす。管路Ｅには、管路Ｅの連通・遮断状態を制御できる常閉型の二位置弁により構成されたストローク制御弁３０が備えられ、ストローク制御弁３０により、ストロークシミュレータ４へのブレーキ液の流動が制御できるように構成されている。

ブレーキ液圧制御用アクチュエータ５には、マスタシリンダ３のセカンダリ室３ｂと前輪ＦＲに対応するホイールシリンダ６ＦＲを接続するように、管路Ａに連結された管路Ｆが備えられている。管路Ｆには、遮断弁３６が備えられている。遮断弁３６は、非通電時には開状態（連通状態）、通電時には閉状態（遮断状態）となる二位置弁であり、遮断弁３６によって管路Ｆの連通・遮断状態が制御され、これにより管路Ａ、Ｆを介したホイールシリンダ６ＦＲへのブレーキ液の供給が制御される。

また、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ５には、マスタシリンダ３のプライマリ室３ａと前輪ＦＬに対応するホイールシリンダ６ＦＬを接続するように、管路Ｂに連結された管路Ｇが備えられている。管路Ｇには、遮断弁３７が備えられている。遮断弁３７は、非通電時には開状態、通電時には閉状態となる二位置弁であり、遮断弁３７によって管路Ｇの連通・遮断状態が制御され、これにより管路Ｂ、Ｇを介したホイールシリンダ６ＦＬへのブレーキ液の供給が制御される。

また、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ５には、リザーバタンク３ｆから延設された管路Ｃに接続された管路Ｈと、管路Ｄに接続された管路Ｉが設けられている。管路Ｈは、管路Ｈ１、Ｈ２という２本の管路に分岐して、それぞれホイールシリンダ６ＦＲ、６ＲＬに接続されている。また、管路Ｉは、管路Ｉ３、Ｉ４という２本の管路に分岐して、それぞれホイールシリンダ６ＦＬ、６ＲＲに接続されている。ホイールシリンダ６ＲＬおよびホイールシリンダ６ＲＲは、それぞれ後輪ＲＬ、後輪ＲＲに対応している。

各管路Ｈ１、Ｈ２、Ｉ３、Ｉ４には、それぞれ１つずつポンプ７、８、９、１０が備えられている。各ポンプ７〜１０は、例えば静寂性に優れたトロコイドポンプにより構成されている。ポンプ７〜１０のうち、２つのポンプ７およびポンプ８は、第１モータ１１によって駆動され、２つのポンプ９およびポンプ１０は、第２モータ１２によって駆動される。実施形態では、４つのポンプ７〜１０が液圧源として機能する。各ポンプ７〜１０は、液圧回路中に設けられ、接続された第１モータ１１または第２モータ１２（以下、総称して「モータ」という場合がある）の回転数に応じてホイールシリンダにブレーキ液を供給する。すなわち、２つのポンプが１つのモータの駆動により作動され、２つのポンプのそれぞれには１つのホイールシリンダが接続されている。

また、ポンプ７〜１０のそれぞれに、並列的に管路Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｊ４が備えられている。ポンプ７に対して並列的に接続された管路Ｊ１には、直列的に接続された連通弁３８と液圧調整弁３２が備えられている。連通弁３８および液圧調整弁３２は、連通弁３８がポンプ７の吸入ポート側（管路Ｊ１におけるブレーキ液流動方向の下流側）に、液圧調整弁３２がポンプ７の吐出ポート側（管路Ｊ１におけるブレーキ液流動方向の上流側）にそれぞれ位置するように配置されている。つまり、連通弁３８によってリザーバタンク３ｆと液圧調整弁３２との間の連通・遮断を制御できる構成とされている。連通弁３８は、非通電時には閉状態、通電時には開状態となる二位置弁であり、液圧調整弁３２は、非通電時には開状態、通電時には閉状態で、通電制御により弁の開度が調整される常開型のリニア弁である。

ここで、液圧調整弁３２には以下に示す力が作用する。液圧調整弁３２のリニアソレノイドへの通電電流に応じた電磁駆動力をＦ１とし、スプリングの付勢力をＦ２とし、液圧調整弁３２の出入口間の差圧に応じた差圧作用力をＦ３とし、ソレノイドの摺動に対する摩擦力Ｆ４とすると、Ｆ１＝Ｆ２＋Ｆ３＋Ｆ４という関係が成立して、液圧調整弁３２の開度は、｛（Ｆ２＋Ｆ３＋Ｆ４）−Ｆ１｝の値に依存する。つまり、電磁駆動力Ｆ１が大きくなるにつれて、弁の開度が小さくなる。

次に、液圧調整弁３２には以下に示す閉弁電流特性がある。閉弁電流とは、弁を開いた状態から閉じるときの弁への通電電流値をいう。閉弁電流特性とは、閉弁電流とホイールシリンダ圧の関係を示す特性をいい、閉弁電流特性は、閉弁電流がホイールシリンダ圧に対してリニアに比例する一次関数である。液圧調整弁３２の作動液は、ホイールシリンダ６ＦＲから下流側の連通弁３８方向へ排出される。常開型のリニア弁において、液圧調整弁３２の通電電流が増加されるにつれて弁の開度が小さくなり、液圧調整弁３２の流量は減少する。そして、通電電流が閉弁電流に達したときに液圧調整弁３２は閉弁し、液圧調整弁３２の流量はゼロとなる。なお、液圧調整弁３２の流量とは、液圧調整弁３２を通るブレーキ液の流量をいう。

ポンプ８に対して並列的に接続された管路Ｊ２には、液圧調整弁３３が備えられている。液圧調整弁３３は、液圧調整弁３２と同様にリニア弁である。常開型のリニア弁である液圧調整弁３３〜３５も液圧調整弁３２と同様に機能する。なお、以下において液圧調整弁３２〜３５を総称して、単に「液圧調整弁」という場合がある。

ポンプ９に対して並列的に接続された管路Ｊ３には、直列的に接続された連通弁３９と液圧調整弁３５が備えられている。連通弁３９および液圧調整弁３５は、連通弁３９がポンプ９の吸入ポート側（管路Ｊ３におけるブレーキ液流動方向の下流側）に、液圧調整弁３５がポンプ９の吐出ポート側（管路Ｊ３におけるブレーキ液流動方向の上流側）にそれぞれ位置するように配置されている。つまり、連通弁３９によってリザーバタンク３ｆと液圧調整弁３５との間の連通・遮断を制御できる構成とされている。連通弁３９は、非通電時には閉状態、通電時には開状態となる二位置弁であり、液圧調整弁３５は、非通電時には開状態、通電時には閉状態で、通電制御により弁の開度が調整されるリニア弁である。液圧調整弁３５は、通電制御により開度が調整されて、ホイールシリンダ６ＦＬのブレーキ液量を調整する。

ポンプ１０に対して並列的に接続された管路Ｊ４には、液圧調整弁３４が備えられている。液圧調整弁３４は、液圧調整弁３５と同様にリニア弁である。

そして、管路Ｊ１〜Ｊ４における各ポンプ７〜１０と各ホイールシリンダ６ＦＲ、６ＦＬ、６ＲＲ、６ＲＬとの間には、液圧センサ１３、１４、１５、１６が配置されており、各ホイールシリンダ６ＦＲ、６ＦＬ、６ＲＲ、６ＲＬにおける液圧を検出できるように構成されている。また、管路Ｆ、Ｇにおける遮断弁３６、３７よりも上流側（マスタシリンダ３側）にも液圧センサ１７、１８が配置されており、マスタシリンダ３のプライマリ室３ａとセカンダリ室３ｂに発生しているマスタシリンダ圧を検出できるように構成されている。

さらに、ホイールシリンダ６ＦＲを加圧するためのポンプ７の吐出ポートおよびホイールシリンダ６ＦＬを加圧するためのポンプ９の吐出ポートには、それぞれ、逆止弁２０、２１が備えられている。逆止弁２０、２１は、それぞれホイールシリンダ６ＦＲ、６ＦＬ側からポンプ７、９側へのブレーキ液の流動を禁止するために備えられている。このような構造により、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ５が構成されている。

上述の構成を備えたブレーキ制御装置１００では、管路Ｃ、管路Ｈ、管路Ｈ１、管路Ｈ２を通じてリザーバタンク３ｆとホイールシリンダ６ＦＲ、６ＲＬをつなぐ回路と、ポンプ７、８に並列的に接続された管路Ｊ１、Ｊ２の回路とを含む液圧回路と、管路Ａ、管路Ｆを通じてセカンダリ室３ｂとホイールシリンダ６ＦＲをつなぐ液圧回路とが、第１配管系統を構成している。

また、管路Ｄ、管路Ｉ、管路Ｉ３、管路Ｉ４を通じてリザーバタンク３ｆとホイールシリンダ６ＦＬ、６ＲＲをつなぐ回路と、ポンプ９、１０に並列的に接続された管路Ｊ３、Ｊ４の回路とを含む液圧回路と、管路Ｂ、管路Ｇを通じてプライマリ室３ａとホイールシリンダ６ＦＬをつなぐ液圧回路とが、第２配管系統を構成している。

そして、ストロークセンサ２や各液圧センサ１３〜１８の検出信号がブレーキＥＣＵ２００に入力され、これら各検出信号から求められるペダルストロークやホイールシリンダの液圧およびマスタシリンダ圧に基づいて、ストローク制御弁３０、遮断弁３６、３７、連通弁３８、３９、および液圧調整弁３２〜３５（以下、総称する場合は「各液圧調整弁」という）や、第１モータ１１、第２モータ１２を駆動するための制御信号がブレーキＥＣＵ２００から出力されるようになっている。

実施形態に係るブレーキ制御装置１００では、ホイールシリンダ６ＦＲ、６ＲＬと、ホイールシリンダ６ＦＬ、６ＲＲとが、それぞれ別々の管路Ｃ、Ｈ、もしくは管路Ｄ、Ｉで接続されている。そのため、ホイールシリンダ６ＦＲ、６ＲＬ、６ＦＬ、６ＲＲとリザーバタンク３ｆとが一本の管路で接続されている場合と比べて、より多くのブレーキ液を各ホイールシリンダ６ＦＲ、６ＲＬ、６ＦＬ、６ＲＲに供給することが可能となる。また、一方の管路が故障しても、他方の管路を介して当該他方の管路に連結されたホイールシリンダにブレーキ液を供給できるため、全てのホイールシリンダが加圧不可能となってしまう状況を回避できる。その結果、ブレーキ制御装置１００の信頼性が向上する。

通常時には、ブレーキペダル１が踏み込まれ、ストロークセンサ２の検出信号がブレーキＥＣＵ２００に入力されると、ブレーキＥＣＵ２００は各電磁制御弁３０、３２〜３９や、第１モータ１１、第２モータ１２を制御して、次のような状態にする。すなわち、遮断弁３６および遮断弁３７への通電は共にＯＮされ、連通弁３８および連通弁３９への通電も共にＯＮされる。これにより、遮断弁３６および遮断弁３７は遮断状態、連通弁３８および連通弁３９は連通状態とされる。

また、液圧調整弁３２〜３５は、通電電流値に応じて弁の開度が調整される。ストローク制御弁３０は、通電がＯＮされる。このため、管路Ａ、Ｅを通じて、ストロークシミュレータ４がセカンダリ室３ｂと連通状態となり、ブレーキペダル１が踏み込まれたときに、各ピストン３ｃ、３ｄが移動しても、セカンダリ室３ｂ内のブレーキ液がストロークシミュレータ４に移動することになる。

さらに、第１モータ１１および第２モータ１２への通電が共にＯＮされ、ポンプ７〜１０から電磁制御弁を介さないでホイールシリンダ６へのブレーキ液の吐出が行われる。すなわち、ポンプ７〜１０によるポンプ動作が行われると、各ホイールシリンダ６に対してブレーキ液が供給される。

ブレーキＥＣＵ２００により第１モータ１１および第２モータ１２のモータ回転数が制御されることで、ホイールシリンダ６へのブレーキ液の供給量が制御される。このとき、遮断弁３６および遮断弁３７が遮断状態とされているため、ポンプ７〜１０の下流側の液圧、つまり各ホイールシリンダ６へのブレーキ液の供給量が増加する。そして、連通弁３８および連通弁３９が連通状態とされ、かつ、液圧調整弁３２〜３５の開度がそれぞれ制御されているため、開度に応じてブレーキ液が排出され、各ホイールシリンダ６の液圧が調整される。

ブレーキＥＣＵ２００は、各液圧センサ１３〜１６の検出信号に基づいて各ホイールシリンダ６に供給されている液圧をモニタリングし、液圧調整弁３２〜３５への通電電流値を制御することで、各ホイールシリンダ６の液圧が所望の値となるようにする。すなわち、ポンプ７〜１１からの供給量（モータの回転数）と液圧調整弁３２〜３５からの排出量（液圧調整弁への通電電流値）と差分でホイールシリンダ圧を制御する。これにより、ブレーキペダル１のペダルストロークに応じた制動力が発生させられることになる。以上のようにして、実施形態のブレーキ制御装置１００のブレーキ制御が行われる。

ところで、ブレーキ制御装置１００は、制動中において、第１モータ１１および第２モータ１２を常に回転させながら、各ホイールシリンダ６の液圧を制御することが標準であった。すなわち、ブレーキ制御装置１００は、ホイールシリンダ圧を一定に保つ場合においても、第１モータ１１および第２モータ１２を駆動して作動液を供給しつつ液圧調整弁３２〜３５により作動液を排出する。この制御を標準制御という。これは、制動中では第１モータ１１および第２モータ１２を常に駆動し、液圧調整弁３２〜３５を常に開いていれば、モータの駆動および停止、弁の開閉に伴う応答遅れを防ぎ、ホイールシリンダ圧を精度良く調整することができるためである。さらに、標準制御によって、第１モータ１１および第２モータ１２の駆動を開始するときに発生しうる作動液の液圧脈動による作動音を低減するためである。

通常の走行中であれば、制動時間は比較的短いが、渋滞時の走行においては、制動時間が比較的長いことがある。このような場合に、ホイールシリンダ６から作動液を排出しながら標準制御を実行すると、モータを回転させるための電力がかかる。また、渋滞時などに車両が停止している場合に制動の応答性を変えたとしても、運転者が違和感を感じることが少ない。

そこで、実施形態に係るブレーキ制御装置１００は、所定車速以下である場合に、第１モータ１１および第２モータ１２を停止して液圧調整弁３２〜３５の開度を調節することで、車輪に制動力を付与する制御を実行する。これにより、効率よくモータを駆動することができ、省エネルギーとなる。そして、所定車速以下の場合に限定することで、制動の応答性の変化に対して運転者に違和感をほとんど感じさせないようにできる。また、所定車速以下の場合に限定することで、ホイールシリンダ圧を保持するときに常にモータの停止および駆動をする場合と比べて、作動液の液圧脈動の頻度を低減することができる。なお、ブレーキＥＣＵ２００は、決定された制御モードに応じて車輪に付与する制動力を制御し、省電力制御モードにおいてモータを停止して車輪に制動力を付与する。

図２は、実施形態に係るブレーキＥＣＵ２００の機能構成を示す。ブレーキＥＣＵ２００は、目標液圧算出部４２と、液圧制御部４４と、制御モード決定部４８と、モータ駆動部５２と、液圧調整弁駆動部５４とを備える。

目標液圧算出部４２は、ストロークセンサ２の出力にもとづいて各ホイールシリンダ６に付与すべき制動力に応じた目標液圧を算出する。なお、目標液圧算出部４２は、所与の運転支援制御からの出力に応じた目標液圧を算出してもよい。

液圧制御部４４は、目標液圧算出部４２から目標液圧を受け取る。液圧制御部４４は、目標液圧に応じて、ホイールシリンダ圧を制御する。具体的には、液圧制御部４４は、目標液圧にもとづき所定の計算式により第１モータ１１および第２モータ１２のモータ回転数を算出する。ここで、たとえば、第１モータ１１のモータ回転数は、ホイールシリンダ６ＦＲとホイールシリンダ６ＲＬに付与すべき目標液圧のうち高い目標液圧にもとづいて算出される。液圧制御部４４は、算出したモータ回転数をモータ駆動部５２に供給する。

液圧制御部４４は、モータ回転数と目標液圧に応じて制御特性から各液圧調整弁への通電電流値を導出する。ここで、「制御特性」とは、モータの回転数と、各液圧調整弁への通電電流値と、ホイールシリンダ６の液圧との関係を示す制御特性をいう。制御特性は３次元マップであってよい。この制御特性は、モータの回転数がゼロである場合の各液圧調整弁への通電電流値と、ホイールシリンダ６の液圧との関係を含んでよい。

液圧制御部４４は、液圧調整弁駆動部５４に導出した各液圧調整弁への通電電流値を供給する。液圧制御部４４は、制御特性に応じた各液圧調整弁への通電電流値にもとづいて制御されたホイールシリンダ６の実液圧を液圧センサ１３〜１６から取得する。液圧制御部４４は、制御特性にもとづいて制御されたホイールシリンダ６の実液圧が目標液圧と異なる場合は、フィードバック制御によるフィードバック電流値を算出し、算出されたフィードバック電流値を各液圧調整弁へ加え、ホイールシリンダ６の実液圧を目標液圧に調整する。すなわち液圧制御部４４は、制御特性にもとづいて各液圧調整弁への通電電流値を制御することで、ホイールシリンダ６の実液圧をそれぞれのホイールシリンダ６の目標液圧にするように調整し、制御特性にもとづく各液圧調整弁への通電電流値により調整されたホイールシリンダ６の実液圧がホイールシリンダ６の目標液圧と異なる場合は、フィードバック制御にもとづいて各液圧調整弁への通電電流値を制御することで、ホイールシリンダ６の実液圧をホイールシリンダ６の目標液圧に調整する。

モータ駆動部５２は、算出されたモータ回転数を液圧制御部４４から受け取り、それぞれのモータ回転数に応じて第１モータ１１および第２モータ１２を駆動させる。

液圧調整弁駆動部５４は、導出された通電電流値および算出されたフィードバック電流値を液圧制御部４４から受け取り、これらの電流値に応じて各液圧調整弁を駆動させ、弁の開度を調節する。

制御モード決定部４８は、車両制動の制御モードを決定する。たとえば、制御モード決定部４８は、車両の車速を検出する車速センサ４０から車速を受け取り、車速にもとづいて車両制動の制御モードを決定する。液圧制御部４４は、制御モード決定部４８により決定された制御モードにもとづいてモータの回転数および液圧調整弁への通電電流値を算出する。

図３は、実施形態に係る車両制動の制御モード決定処理を示すフローチャートである。本図に示す処理は所定の制御周期で実行される。また、制御モード決定処理は、たとえばブレーキペダルが踏まれている場合などの制動制御中に実行される。

制御モード決定部４８は、車速センサ４０から車速データを取得し、車速が所定の第１車速以下であるかどうか判定する（Ｓ１０）。所定の第１車速は、たとえば、時速３ｋｍに設定され、渋滞時の低速の走行速度に定められる。制御モード決定部４８は、車速が所定の第１車速以下であれば（Ｓ１０のＹ）、車両制動の制御モードを省電力制御モードに決定する（Ｓ１４）。省電力制御モードについては、図４において後述する。

制御モード決定部４８は、車速が所定の第１車速以下でなければ（Ｓ１０のＮ）、車速が所定の第２車速より大きいかどうか判定する（Ｓ１２）。ここで、所定の第２車速は、たとえば時速５ｋｍに設定され、所定の第１車速より数ｋｍ大きい値に設定されてよい。制御モード決定部４８は、車速が所定の第２車速より大きければ（Ｓ１２のＹ）、車両制動の制御モードを標準制御モードに決定する（Ｓ１６）。標準制御モードは、制動中において、第１モータ１１および第２モータ１２を常に回転させながら、液圧調整弁を開弁して各ホイールシリンダ６の液圧を制御する制御モードである。

制御モード決定部４８は、車速が所定の第２車速より大きくなければ（Ｓ１２のＮ）、制御モードを保持することを決定する（Ｓ１８）。なお、制御モード決定処理における最初の制御モードは標準制御モードに予め設定されていてよい。このように制御モードを切り替える車速を異ならせることで、車速が所定の第１車速付近で上下する度に、制御モードが変更されることを抑制できる。

制御モード決定部４８は、車両制動の制御モードを決定すると、液圧制御部４４に決定した制御モードを送出する（Ｓ２０）。以上のように所定の第１車速以下の場合に、モータを停止しつつ車輪に制動力を付与する省電力制御モードを実行することができ、渋滞時および車両停止時の制動に用いるエネルギーを低減することができる。

図４は、実施形態に係る省電力制御モードの制動制御処理を示すフローチャートである。この制動制御処理は、車両制動時において制御モード決定部４８により省電力制御モードに決定された場合に実行される。

液圧制御部４４は、ホイールシリンダ６の目標液圧からホイールシリンダ６の実液圧を引いた差が所定圧以下かどうか判定する（Ｓ２２）。すなわち、実液圧が目標液圧にある程度以上に近づいたかどうか、実液圧が十分に増圧されたかどうかを判定する。所定圧は、たとえば、０．１Ｍｐａ（メガパスカル）に設定され、目標液圧と所定圧がほぼ等しいと判断できる値に設定される。

液圧制御部４４は、ホイールシリンダ６の目標液圧からホイールシリンダ６の実液圧を引いた差が所定圧以下であれば（Ｓ２２のＹ）、ホイールシリンダ６の目標液圧が前回値より減少したかどうか判定する（Ｓ２４）。なお、前回値とは、前回の制御周期で算出された目標液圧をいう。

液圧制御部４４は、ホイールシリンダ６の目標液圧が前回値より減少していなければ（Ｓ２４のＮ）、モータを停止し、液圧調整弁を閉弁してホイールシリンダ圧を保持する（Ｓ２８）。通常であればモータを駆動し、液圧調整弁を開弁してホイールシリンダ圧を保持するが、渋滞時や車両停止時にモータを停止し、液圧調整弁を閉弁してホイールシリンダ圧を保持することで、モータにかかる電力量を低減でき、省エネルギーに貢献することができる。

液圧制御部４４は、ホイールシリンダ６の目標液圧が前回値より減少していれば（Ｓ２４のＹ）、モータを停止したまま、液圧調整弁を開弁してホイールシリンダ圧を減圧する（Ｓ２６）。これにより、制動制御中の減圧時にもモータを停止することができ、モータにかかる電力量を低減することができる。

液圧制御部４４は、ホイールシリンダ６の目標液圧からホイールシリンダ６の実液圧を引いた差が所定圧以下でなければ（Ｓ２２のＮ）、モータを駆動し、液圧調整弁を閉弁してホイールシリンダ圧を増圧する（Ｓ３０）。

液圧制御部４４は、モータを駆動してホイールシリンダ圧を増圧するときに、モータの回転数を制限してもよい。モータの回転数は、制御特性を用いて目標液圧に対して定められるモータの回転数より所定値以上小さいモータの回転数に制限される。これにより、増圧にかかる時間を長くして、省電力制御モードにおいて増圧状態から保持状態に移行するときに行われるモータの停止頻度を低減することができ、モータを再駆動する際の液圧脈動による作動音の発生を低減することができる。なお、モータの回転数を制限すると、運転者のブレーキフィーリングが変化するが、たとえば時速３ｋｍ以下の低速走行中であるため、運転者がブレーキフィーリングの変化に対して違和感なく操作することができる。

また、液圧制御部４４は、省電力制御モードでの増圧時において、ホイールシリンダ６の実液圧をホイールシリンダ６の目標液圧より余分に大きくしてよい。そして、モータを停止した後、モータを再び駆動し始める前に液圧調整弁を開弁状態にする。このとき、
所定圧はゼロ以下の値に設定される。

モータを停止状態から駆動する場合には、作動液の液圧脈動が発生する。この液圧脈動を緩和するため、液圧制御部４４は、モータを再駆動する場合に液圧調整弁を先に開弁状態にし、作動液の脈動を開弁した液圧調整弁から漏らす。そして、液圧制御部４４は、液圧調整弁の通電電流値を徐々に増加させて、液圧調整弁を閉弁して、省電力制御モードを継続する。このように、モータを停止する前にホイールシリンダに作動液を余分に供給することで、増圧時に液圧調整弁を開弁する余裕をもたせ、モータを再び駆動し始める前に液圧調整弁を開弁状態にして、モータの再駆動による液圧脈動を緩和することができる。なお、制御モードが代わった場合においても、モータを再び駆動し始める前に液圧調整弁を開弁状態にしてもよい。

以上のように、省電力制御モードにおいて、ホイールシリンダ圧の保持時および減圧時には、モータを停止しつつ液圧調整弁の開度を調節して車輪に制動力を付与する制御が実行され、ホイールシリンダ圧の保持時、減圧時および増圧時には、モータを停止または駆動し、液圧調整弁の開度を調節して車輪に制動力を付与する制御が実行される。これにより、効率よくモータが駆動される。

図５は、実施形態に係る車両制動の制御モード決定処理を示すフローチャートである。本図に示す制御モードは３つあり、この制御モード決定処理では、図３に示す制御モード決定処理より、モータの駆動と停止の切り替えの頻度が低減されている。なお、本図に示す処理は所定の制御周期で実行される。また、制御モード決定処理は、たとえばブレーキペダルが踏まれている場合などの制動制御中に実行される。

制御モード決定部４８は、車速センサ４０から車速データを取得し、車速が所定の第１車速以下であるかどうか判定する（Ｓ３２）。所定の第１車速は、たとえば、時速３ｋｍに設定され、渋滞時の低速の走行速度に定められる。制御モード決定部４８は、車速が所定の第１車速以下であれば（Ｓ３２のＹ）、省電力制御モード中であるかどうか判定する（Ｓ３４）。

制御モード決定部４８は、省電力制御モード中であれば（Ｓ３４のＹ）、制御モードを保持するよう決定する（Ｓ４６）。すなわち、省電力制御モードがそのまま継続される。

制御モード決定部４８は、省電力制御モード中でなければ（Ｓ３４のＮ）、所定の制動時間以上続けて車輪に制動力が付与されているかどうか、および、ホイールシリンダ６の目標液圧からホイールシリンダ６の実液圧を引いた差圧が所定圧以下であるかどうか判定する（Ｓ３６）。所定の制動時間は、たとえば、０．１秒に設定され、制動が継続されているかどうかを判定する。所定圧は、たとえば、０．１Ｍｐａ（メガパスカル）に設定され、目標液圧と所定圧がほぼ等しいと判断できる値に設定される。なお、上述のＳ３６に示す２つの条件は、どちらか一方の条件だけであってよい。

所定の制動時間以上続けて車輪に制動力が付与されているかどうかにより、渋滞時や車両停止時であることを判定できる。一般に、車両の制動時間は１〜２秒であるため、車両が停止していることを判定する場合には、所定の制動時間を２秒より大きい値に設定されてよい。たとえば、所定の制動時間を１０秒以上に設定すれば、より確実に車両の停止時にのみ省電力制御モードを実行でき、モータの駆動および停止の切り替えを低減できる。なお、ホイールシリンダ６の目標液圧からホイールシリンダ６の実液圧を引いた差圧が所定圧以下であるかどうかにより、十分に増圧されたかどうか判定できる。これにより、制御モードの切り替え頻度を低減することができる。

制御モード決定部４８は、所定の制動時間以上続けて車輪に制動力が付与されており、かつ、ホイールシリンダ６の目標液圧からホイールシリンダ６の実液圧を引いた差圧が所定圧以下であれば（Ｓ３６のＹ）、制御モードを省電力制御モードに決定する（Ｓ４０）。これにより、渋滞時および車両停止時で、増圧の必要のないときに、省電力制御モードに移行することができる。

制御モード決定部４８は、所定の制動時間以上続けて車輪に制動力が付与されておらず、または、ホイールシリンダ６の目標液圧からホイールシリンダ６の実液圧を引いた差圧が所定圧以下でなければ（Ｓ３６のＮ）、制御モード決定部４８は、制御モードを低回転数制御モードに決定する（Ｓ３８）。すなわち、制御モード決定部４８は、車輪に続けて付与された制動力の制動時間が所定の制動時間より小さく、または、ホイールシリンダ６の目標液圧からホイールシリンダ６の実液圧を引いた差圧が所定圧より大きければ、制御モードを低回転数制御モードに決定する。つまり、渋滞時であっても増圧が必要な場合や、十分に増圧されていても制動力のかけ始めである場合には、低回転数制御モードに移行する。

低回転数制御モードは、モータの回転数を制限する制御モードであって、制御特性を用いて目標液圧に対して定められるモータの回転数より小さいモータの回転数に制限する制御モードであり、モータの回転数を制限している以外は標準制御モードと同様の制御である。これにより、増圧時間を長くすることができ、省電力制御モードへの移行を遅らせ、モータの駆動および停止の切り替えの頻度を低減できる。なお、液圧制御部４４は、低回転数制御モードでの増圧時において、ホイールシリンダ６の実液圧をホイールシリンダ６の目標液圧より余分に大きくし、モータを停止した後において、モータを再び駆動し始める前に液圧調整弁を開弁状態にしてよい。

制御モード決定部４８は、車速が所定の第１車速以下でなければ（Ｓ３２のＮ）、車速が所定の第２車速以上であるかどうか判定する（Ｓ４２）。所定の第２車速は、たとえば時速５ｋｍに設定され、所定の第１車速より数ｋｍ大きい値に設定されてよい。

制御モード決定部４８は、車速が所定の第２車速以上でなければ（Ｓ４２のＮ）、制御中の制御モードが標準制御モードであるかどうか判定する（Ｓ４４）。制御モード決定部４８は、制御中の制御モードが標準制御モードでなければ（Ｓ４４のＮ）、省電力制御モード中であるかどうか判定し（Ｓ３４）、上述の処理を実行する。

制御モード決定部４８は、制御中の制御モードが標準制御モードであれば（Ｓ４４のＹ）、制御モードを保持するよう決定する（Ｓ４６）。すなわち、標準制御モードがそのまま継続される。

制御モード決定部４８は、車速が所定の第２車速以上であれば（Ｓ４２のＹ）、制御モードを標準制御モードに決定する（Ｓ４８）。

制御モード決定部４８は、車両制動の制御モードを決定すると、液圧制御部４４に決定した制御モードを送出する（Ｓ５０）。以上のように、渋滞時および車両停止時を精度良く判定することができ、制御モードの切り替え頻度を低減しつつ省電力制御モードを実行することで、効率よくモータを駆動することができる。

本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、実施の形態の各要素を適宜組み合わせたものも、本発明の実施の形態として有効である。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれ得る。各図に示す構成は、一例を説明するためのもので、同様な機能を達成できる構成であれば、適宜変更可能であり、同様な効果を得ることができる。

Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｈ１，Ｈ２，Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４，Ｉ，Ｉ３，Ｉ４ 管路、 １ ブレーキペダル、 ２ ストロークセンサ、 ３ マスタシリンダ、 ３ａ プライマリ室、 ３ｂ セカンダリ室、 ３ｃ プライマリピストン、 ３ｄ セカンダリピストン、 ３ｅ スプリング、 ３ｆ リザーバタンク、 ４ ストロークシミュレータ、 ５ ブレーキ液圧制御用アクチュエータ、 ６ＦＬ，６ＦＲ，６ＲＬ，６ＲＲ，６ ホイールシリンダ、 ７，８，９，１０ ポンプ、 １１ 第１モータ、 １２ 第２モータ、 １３，１４，１５，１６，１７，１８ 液圧センサ、 ２０，２１ 逆止弁、 ３０ ストローク制御弁、 ３２，３３，３４，３５ 液圧調整弁、 ３６，３７ 遮断弁、 ３８，３９ 連通弁、 ４０ 車速センサ、 ４２ 目標液圧算出部、 ４４ 液圧制御部、 ４８ 制御モード決定部、 ５２ モータ駆動部、 ５４ 液圧調整弁駆動部、 １００ ブレーキ制御装置、 ２００ ブレーキＥＣＵ。

Claims (10)

1. 液圧回路を介したホイールシリンダへのブレーキ液の供給により前記ホイールシリンダに液圧を供給し、当該液圧により車輪に制動力を付与するブレーキ制御装置であって、
   前記液圧回路中に設けられ、モータの回転数に応じて前記ホイールシリンダに液圧を供給する液圧源と、
   通電制御により開度が調節されて、前記ホイールシリンダの液圧を調整する液圧調整弁と、
   前記モータの回転数と前記液圧調整弁の開度を制御することで車輪に付与する制動力を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、所定車速以下である場合に、前記モータを停止しつつ前記液圧調整弁の開度を調節して車輪に制動力を付与する制御を実行することを特徴とするブレーキ制御装置。
2. 前記制御部は、所定車速以下である場合に、前記モータを停止しつつ前記液圧調整弁を閉弁状態にして車輪に付与する制動力を保持する制御を実行することを特徴とする請求項１に記載のブレーキ制御装置。
3. 前記制御部は、所定車速以下である場合に、前記モータを停止しつつ前記液圧調整弁を開弁状態にして車輪に付与する制動力を減圧する制御を実行することを特徴とする請求項１または２に記載のブレーキ制御装置。
4. 前記制御部は、所定車速以下である場合に前記モータを駆動して前記ホイールシリンダの液圧を増圧する制御を実行するときに、前記モータの回転数を制限することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のブレーキ制御装置。
5. 前記制御部は、車輪に制動力を付与しつつモータを停止するとき、前記ホイールシリンダの実液圧を前記ホイールシリンダの目標液圧より大きくし、前記モータを再び駆動し始める前に前記液圧調整弁を開弁状態にすることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のブレーキ制御装置。
6. 前記制御部は、車両制動の制御モードを決定する制御モード決定部を備え、前記制御モード決定部により決定された制御モードに応じて車輪に付与する制動力を制御することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のブレーキ制御装置。
7. 前記モータを停止しつつ前記液圧調整弁の開度を調節して車輪に制動力を付与する制御は、省電力制御モードにおける制御であって、
   前記制御部は、前記省電力制御モードにおいて、前記モータを停止または駆動し、前記液圧調整弁の開度を調節して車輪に制動力を付与することを特徴とする請求項６に記載のブレーキ制御装置。
8. 前記制御モード決定部は、前記所定車速以下である場合に、所定の制動時間以上続けて車輪に制動力が付与されていれば、制御モードを前記省電力制御モードに決定することを特徴とする請求項７に記載のブレーキ制御装置。
9. 前記制御モード決定部は、前記所定車速以下である場合に、前記ホイールシリンダの目標液圧から前記ホイールシリンダの実液圧を引いた差圧が所定圧以下であれば、制御モードを前記省電力制御モードに決定することを特徴とする請求項７または８に記載のブレーキ制御装置。
10. 前記制御モード決定部は、前記所定車速以下であっても、車輪に続けて付与された制動力の制動時間が所定の制動時間より小さく、または、前記ホイールシリンダの目標液圧から前記ホイールシリンダの実液圧を引いた差圧が所定圧より大きければ、前記モータの回転数を制限して車輪に制動力を付与する低回転数制御モードに決定することを特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載のブレーキ制御装置。

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