JP2013047033A

JP2013047033A - ブレーキ制御装置

Info

Publication number: JP2013047033A
Application number: JP2011185653A
Authority: JP
Inventors: Yohei Masui; 洋平増井
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2011-08-29
Filing date: 2011-08-29
Publication date: 2013-03-07

Abstract

【課題】
ドライバの違和感を抑制することができるブレーキ制御装置を提供すること。
【解決手段】
ドライバによるブレーキペダル２の操作に対してマスタシリンダ４の圧力の上昇が抑制される無効ストローク動作中に、マスタシリンダ４内のブレーキ液を用いてホイルシリンダ５の圧力を調整する際、マスタシリンダ４とホイルシリンダ５を接続する第１ブレーキ回路（供給通路１１）上に設けられたノーマルオープン型の電磁弁（ゲートアウト弁２０）に対し、弁体200が閉弁する所定電流I_initialを通電する第１通電部７１と、第１通電部７１による通電後、連続して所定電流I_initialより低い電流I_balance(t)を通電する第２通電部７２と、第１通電部７１による電流値I_initialから第２通電部７２による電流値I_balance(t)へ漸近させて移行する移行通電部７３とを備えた。
【選択図】図９

Description

本発明は、車両に搭載されるブレーキ制御装置に関する。

従来、マスタシリンダと車輪に設けられたホイルシリンダとを接続するブレーキ回路上にノーマルオープン型の電磁弁を備え、電磁弁の開弁量を制御するブレーキ制御装置が知られている。例えば特許文献１に記載の装置は、弁体が閉弁する所定電流を通電する第１通電部と、この第１通電部による通電後、上記所定電流より低い電流を通電する第２通電部とにより電磁弁を制御することで、電磁弁の簡素化と電力消費の抑制を図っている。

特開２０１１−５８９９号公報

しかし、特許文献１に記載の装置では、第１通電部による電流値から第２通電部による電流値へ移行する際、電流値の急低下を伴う。よって、ホイルシリンダから電磁弁を通過してマスタシリンダへ向かうブレーキ液の流量が一時的に増加することでマスタシリンダ圧が変動し、この変動がブレーキペダルまで伝わってドライバ（運転者）に違和感を与えるおそれがあった。本発明の目的とするところは、ドライバの違和感を抑制す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。

上記目的を達成するため、本発明のブレーキ制御装置は、好ましくは、第１通電部による電流値から第２通電部による電流値へ漸近させて移行する移行通電部を備えた。

よって、第１通電部による電流値から第２通電部による電流値へ移行する際、電流値の急低下を抑制することで、電磁弁を通過するブレーキ液の流量が過剰になってドライバに違和感を与えることを抑制することができる。

実施例１のブレーキ制御装置が適用される車両のシステム構成を示す。実施例１の液圧ユニットの油圧回路構成を示す。実施例１の無効ストローク創生部によるペダルストローク−ブレーキ力の特性を示す。実施例１の液圧制御処理を表すメインフローチャートである。実施例１のモータ制御処理を表すフローチャートである。実施例１のゲートアウト弁の制御処理を表すフローチャートである。実施例１のゲートアウト弁における差圧−電流の特性を示す。比較例による制御のタイムチャートである。実施例１による制御のタイムチャートである。

以下、本発明のブレーキ制御装置を実現する形態を、図面に基づき説明する。

［実施例１］
図１は、実施例１のブレーキ制御装置１が適用される車両の制駆動系を示すシステム構成図である。車両は、前輪FL,FRが内燃機関（エンジン100）により駆動されると共に、後輪RL,RRが電動機（モータジェネレータ101）により駆動されるハイブリッド車両である。各車輪FL,FR,RL,RRには、その回転速度（車輪速）を検出する車輪速検出手段（車輪速センサ）108が設けられている。なお、各電子制御ユニット（コントロールユニット７、モータコントロールユニット104、駆動コントローラ105）は、情報交換が可能な信号線（CAN通信線）を介して互いに接続されている。

車両の駆動系は、エンジン100とモータジェネレータ101とインバータ102とバッテリ103とモータコントロールユニット104と駆動コントローラ105とを有している。エンジン100は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、その出力軸は図外の自動変速機を介して前輪FL,FRの駆動軸に連結されている。エンジン100は、電子制御ユニットである駆動コントローラ105からの制御指令に基づいて、スロットルバルブの開度等が制御される。モータジェネレータ101は、ロータに永久磁石を埋設しステータにコイルが巻き付けられた同期型モータジェネレータであり、ロータの出力軸は、プロペラシャフトPS及びディファレンシャルギアDGを介して後輪RL,RRの駆動軸RDSに連結されている。モータジェネレータ101は、電子制御ユニットであるモータコントロールユニット104からの制御指令に基づいて、インバータ102により作り出された三相交流を印加することにより制御される。モータジェネレータ101は、バッテリ103からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作することもできるし（この状態を「力行」と呼ぶ）、ロータが外力により回転している場合には、ステータコイルの両端に起電力を生じさせる発電機として機能してバッテリ103を充電することもできる（以下、この動作状態を「回生」と呼ぶ）。インバータ102は、モータコントロールユニット104からの駆動指令に基づいて、バッテリ103の直流電力を交流電力に変換しモータジェネレータ101に供給することで、モータジェネレータ101を力行運転する。一方、インバータ102は、モータコントロールユニット104からの回生指令に基づいて、モータジェネレータ101で発生する交流電力を直流電力に変換してバッテリ103を充電することで、モータジェネレータ101を回生運転する。

駆動コントローラ105は、直接又は信号線を介して、アクセル開度センサ106からのアクセル開度、車輪速センサ108により算出される車速（車体速）、バッテリSOC等が入力される。駆動コントローラ105は、各センサからの情報に基づき、エンジン100の動作制御と、図外の自動変速機の動作制御と、モータコントロールユニット104への駆動力指令によるモータジェネレータ101の動作制御とを行う。

車両の操舵系は、ステアリングホイールと転舵輪とを連結するステアリングシャフトと、ステアリングシャフトに設けられた操舵状態検出手段（操舵トルクセンサ等）107を有している。車両の制動系（ブレーキシステム）は、ブレーキ制御装置１とブレーキペダル２と倍力装置３とマスタシリンダ４とホイルシリンダ５を有している。ホイルシリンダ５は、各車輪FL,FR,RL,RRに設けられてブレーキ液圧（ホイルシリンダ圧）を発生する。ブレーキペダル２は、ドライバによるブレーキペダル２の操作（ブレーキ操作）の力を倍力装置３に伝達する操作部材である。ブレーキペダル２には、ドライバのブレーキ操作状態としてブレーキペダル２の操作量（ペダルストロークS）を検出するブレーキ操作量検出手段（ブレーキストロークセンサ）８が設けられている。倍力装置３は、伝達されたブレーキ操作力（ブレーキペダル２の踏力）を増幅してマスタシリンダ４に伝達するブースタであり、例えばエンジン100の発生する負圧を利用する負圧ブースタである。

マスタシリンダ４は、倍力装置３から加わる力に比例した液圧、すなわちブレーキ操作の状態に応じた液圧（マスタシリンダ圧）を発生する液圧発生装置である。マスタシリンダ４には、作動液（ブレーキ液）を貯留する液源としてのリザーバタンク４０が一体に設けられており、マスタシリンダ４は、リザーバタンク４０からブレーキ液の供給を受ける。マスタシリンダ４は所謂タンデム型であって、独立した２系統（プライマリＰ系統，セカンダリＳ系統）のブレーキ配管系１０Ｐ，１０Ｓを介して液圧ユニット６に接続されている。以下、ブレーキ配管の各系統に対してそれぞれ設けられているものについては、必要に応じてＰ，Ｓの記号を添えて区別するものとする。また、４輪の各々に対応して複数設けられているものについては、必要に応じてａ，ｂ，ｃ，ｄの記号を添えて区別し、ａは前左輪FL、ｂは前右輪FR、ｃは後左輪RL、ｄは後右輪RRにそれぞれ対応するものとする。ブレーキ回路（油圧回路）は所謂Ｘ配管であり、マスタシリンダ４から出たＰ系統のブレーキ回路１０Ｐが前左輪FLと後右輪RRのホイルシリンダ５ａ，５ｄに、Ｓ系統のブレーキ回路１０Ｓが前右輪FRと後左輪RLのホイルシリンダ５ｂ，５ｃに夫々接続され、Ｘ字（ダイヤゴナル）型の配管構造となっている。なお、所謂前後配管、すなわち前輪FL,FRと後輪RL,RRの２系統に分けたＨ字型の配管構造としてもよい。

ブレーキ制御装置（以下、装置１という。）は、ドライバのブレーキ操作から独立して車両の各車輪FL,FR,RL,RRのブレーキ液圧を制御することにより、車両の運動制御（挙動制御）や、アンチロックブレーキ制御等を実行可能に設けられたブレーキ液圧制御装置である。装置１は、各車輪FL,FR,RL,RRのブレーキ液圧を制御可能に設けられた液圧ユニット６と、液圧ユニット６を制御する電子制御ユニットであるコントロールユニット７とを有しており、これらが一体化された所謂機電一体型のユニットである。なお、両ユニット６、７を別体としてもよい。液圧ユニット６は、ブレーキ配管１０を介してマスタシリンダ４とホイルシリンダ５との間に配置されたアクチュエータであり、マスタシリンダ圧又は制御液圧を各ホイルシリンダ５に個別に供給可能に設けられている。液圧ユニット６は、各ホイルシリンダ５に供給する制御液圧を発生するための液圧機器（アクチュエータ）として、液圧発生源である（例えば回転式の）ポンプ３０及び複数の制御弁２０等を有すると共に、これら液圧機器を内蔵するハウジングを有する。ブレーキペダル２が踏み込まれると、マスタシリンダ４はブレーキ液をブレーキ配管系１０Ｐ，１０Ｓを介して液圧ユニット６に供給し、ホイルシリンダ５はブレーキ圧（ホイルシリンダ圧）を発生する。液圧ユニット６は、ホイルシリンダ圧を、マスタシリンダ圧以下に制御することも、マスタシリンダ圧以上に制御することも、略一定に保持することも可能に設けられている。

コントロールユニット７は、液圧ユニット６に制御指令を出力することで、各車輪FL,FR,RL,RRのブレーキ液圧を制御する電子制御ユニットである。例えば、ブレーキ踏み込み制動時、ドライバ要求制動力に対し回生制動力だけでは不足する場合、その不足分を液圧制動力で補うように、回生協調ブレーキ制御を行う。コントロールユニット７は、直接又は通信線を介して、液圧センサ４２からのマスタシリンダ圧、ブレーキストロークセンサ８からのペダルストロークS、操舵角センサ107からのハンドル操舵角、車輪速センサ108からの各車輪速、液圧センサ４３からの液圧、バッテリSOC等が入力される。コントロールユニット７は、ペダルストロークSや、他のセンサからの情報に基づいてドライバ要求制動力を算出する。駆動コントローラ105は、算出されたドライバ要求制動力を回生制動力と摩擦制動力とに配分し、ブレーキコントロールユニット７への摩擦制動力指令による液圧制御ユニット６の動作制御と、モータコントロールユニット104への回生制動力指令によるモータジェネレータ101の動作制御とを行う。

図２は、液圧ユニット６の油圧回路構成を示す。以下、Ｐ系統を例にとり、油圧回路であるブレーキ回路１０について説明する。ブレーキ回路１０は、液圧ユニット６内に、ブレーキ液が移動（流通）する複数の通路１１等を有している。ブレーキ回路１０は、マスタシリンダ４側からホイルシリンダ５側に向かう供給通路１１（第１ブレーキ回路）を有している。供給通路１１には、その連通・遮断を切り換える遮断弁としてのゲートアウト弁２０が設けられている。ゲートアウト弁２０のマスタシリンダ４側にはオリフィス１３が設けられている。また、ゲートアウト弁２０と並列に、マスタシリンダ４側からホイルシリンダ５側（ポンプ３０側）へのブレーキ液の流通のみを許容するチェック弁２３が設けられている。ゲートアウト弁２０よりもホイルシリンダ５側の供給通路１１は、前輪FL側の増圧通路（フロントホイルシリンダ増圧通路）１１ａと後輪RR側の増圧通路（リアホイルシリンダ増圧通路）１１ｄに分岐している。増圧通路１１ａは前左輪FLのホイルシリンダ５ａに接続し、増圧通路１１ｄは後右輪RRのホイルシリンダ５ｄに接続している。増圧通路１１ａ、１１ｄには、その連通・遮断を切り換える増圧弁２１ａ，２１ｄが夫々設けられている。また、増圧弁２１と並列に、ホイルシリンダ５側からマスタシリンダ４側（ポンプ３０側）へのブレーキ液の流通のみを許容するチェック弁２４が設けられている。このように、ホイルシリンダ５ａ、５ｄは、増圧通路１１ａ、１１ｄ及び供給通路１１を介してマスタシリンダ４と連通している。ゲートアウト弁２０と増圧弁２１ａ，２１ｄは、ホイルシリンダ５ａ、５ｄとマスタシリンダ４との間に設けられている。

増圧弁２１よりもホイルシリンダ５側の増圧通路１１ａ、１１ｄには、減圧通路１４ａ、１４ｄが夫々接続している。減圧通路１４ａは、ホイルシリンダ５ａに接続する前輪FL側の減圧通路（フロントホイルシリンダ減圧通路）であり、減圧通路１４ｄは、ホイルシリンダ５ｄに接続する後輪RR側の減圧通路（リアホイルシリンダ減圧通路）である。減圧通路１４ａ、１４ｄには、その連通・遮断を切り換える減圧弁２２ａ，２２ｄが夫々設けられている。減圧通路１４ａ、１４ｄは合流して減圧通路１４となり、ポンプ３０の吸入側とマスタシリンダ４との間に設けられた内部リザーバ２７に接続している。一方、供給通路１１は、ゲートアウト弁２０よりもマスタシリンダ４側で分岐し、吸入通路１５を形成している。吸入通路１５は、内部リザーバ２７を経由してポンプ３０の吸入側に接続している。このように、ポンプ３０の吸入側は、吸入通路１５及び供給通路１１を介してマスタシリンダ４（リザーバタンク４０）と連通している。

ポンプ３０の吐出側は、吐出通路１２（第２ブレーキ回路）を介して、ゲートアウト弁２０よりもホイルシリンダ５側の供給通路１１に接続している。なお、ポンプ３０の吐出側（吐出通路１２）にはチェック弁２５が設けられており、チェック弁２５はゲートアウト弁２０と増圧弁２１との間の通路１１からポンプ３０の吐出側へのブレーキ液の逆流を抑制する。ポンプ３０の吐出側は、吐出通路１２及び供給通路１１を介してマスタシリンダ４と連通している。すなわち、ゲートアウト弁２０は、ポンプ３０の吐出側とマスタシリンダ４との間に設けられている。また、ポンプ３０の吐出側は、吐出通路１２及び供給通路１１（増圧通路１１ａ、１１ｄ）を介してホイルシリンダ５ａ、５ｄと連通している。すなわち、増圧弁２１ａ，２１ｄは、ポンプ３０の吐出側とホイルシリンダ５ａ、５ｄとの間に夫々設けられている。また、ポンプ３０の吐出側には、吐出通路１２におけるチェック弁２５の下流側に、液圧センサ４３が設けられている。液圧センサ４３は、ポンプ３０の吐出側の圧力（ポンプ３０の吐出圧）を検出し、検出した値をコントロールユニット７に入力する。

Ｓ系統のブレーキ回路１０Ｓも、Ｐ系統のブレーキ回路１０Ｐと同様に構成されている。なお、ブレーキ回路１０Ｐには、供給通路１１におけるゲートアウト弁２０よりもマスタシリンダ４側に、液圧センサ４２が設けられている。液圧センサ４２は、マスタシリンダ圧を検出し、検出した値をコントロールユニット７に入力する。

ポンプ３０は、Ｐ，Ｓ系統ごとに設けられており、モータＭにより回転駆動され、各配管系統でブレーキ液の吸入・吐出を行う外接ギヤ式ポンプである。なお、ポンプ３０の形式はこれに限らず、内接ギヤ式やプランジャ式等を採用可能である。モータＭは、直流ブラシモータであるが、これに限られない。モータＭは、コントロールユニット７からの指令電圧により回転数制御され、ポンプ３０を駆動する。ポンプ３０は、内部リザーバ２７に貯留したブレーキ液を掻き出し、ゲートアウト弁２０を介してマスタシリンダ４側に戻す。また、ポンプ３０は、マスタシリンダ４以外のブレーキ液圧源として、マスタシリンダ４側から内部リザーバ２７を介してブレーキ液を吸入し、ホイルシリンダ５側に吐出する。内部リザーバ２７は、液圧ユニット６に内蔵され、チェック弁２６を備えた調圧機能付きのリザーバタンクであり、ブレーキ液を貯留かつ調圧可能に設けられている。内部リザーバ２７は、減圧弁２２を介して送られてくるブレーキ液を貯留する。また、内部リザーバ２７は、ポンプ３０を停止した状態でマスタシリンダ４側から少しでも圧力が発生すると、吸入通路１５の連通を遮断して、マスタシリンダ４側からポンプ３０の吸入側へのブレーキ液の流入を抑制する一方、ポンプ３０が作動すると、吸入通路１５を連通させて、マスタシリンダ４側からポンプ３０の吸入側へのブレーキ液の流入を優先的に有効とする。

各弁２０〜２２は、電磁弁（ソレノイドバルブ）であり、ソレノイド（コイル）へ駆動電流が通電されることにより電磁力を発生し、プランジャ等を往復移動させることで弁を開閉作動する周知のものである。ゲートアウト弁２０は、電流値により弁の開度が比例的に変化する比例制御弁であり、非通電時に開弁する常開弁（ノーマルオープン型）である。ゲートアウト弁２０は、コントロールユニット７からの指令電流により全開状態と全閉状態との間を比例的に動作し、マスタシリンダ４とポンプ３０の吐出側及び増圧弁２１との間を断続（連通・遮断）する。また、チェック弁２３は、マスタシリンダ圧＞（ポンプ３０の吐出側の圧）となったときに、マスタシリンダ圧をポンプ３０の吐出側及び増圧弁２１の側へ伝えるように開動作する。

ここで、ゲートアウト弁２０の構成について説明する。図２の拡大図に示すように、ゲートアウト弁２０は、弁体（プランジャ）200と、弁体200が当接することで流路（供給通路１１）を閉じ離間することで流路（供給通路１１）を開けるバルブシート部201と、弁体200をバルブシート部201から離間する方向に付勢するスプリング202（付勢手段）と、弁体200をスプリング202の付勢力に抗してバルブシート部201の方向に移動させるための電磁力を発生させるソレノイド203と、を有する。ソレノイド203に電流が通電すると、電磁力によって弁体200がスプリング202の付勢力（バネ力）に抗して押し下げられ、弁体200のストローク量に応じてバルブシート部201との間の流路面積を変更し、これにより流量ないし液圧を比例制御する。

弁体200には、ゲートアウト弁２０の上流側の圧力（マスタシリンダ圧に相当）と下流側の圧力（ポンプ３０の吐出側の圧力であり、ホイルシリンダ圧に相当）との差圧による力が作用する。ソレノイド203に通電する電流を制御することで、上記差圧を所望の値に制御することができる。すなわち、弁体200の位置に応じてスプリング202の付勢力は一意に決まる。このため、電流値を所定値に制御すれば、この電流値に応じた電磁力とスプリング202の付勢力とが最終的に釣り合うような上記差圧による力が弁体200に作用するようになるまで、弁体200がストロークしてゲートアウト弁２０を流れる流量を調節する。これにより、目標とする差圧が実現される。以下、これをゲートアウト弁２０の釣り合い制御といい、上記差圧を所定値に制御するためにソレノイド203に通電する電流値を釣り合い電流値という。例えば、増圧弁２１が開で減圧弁２２が閉のときは、ポンプ３０によるホイルシリンダ５の増圧量は、ポンプ３０の吐出液量とゲートアウト弁２０からマスタシリンダ４側へのリーク液量との差に応じて決定される。マスタシリンダ圧がゼロのとき、ゲートアウト弁２０の上下流の差圧はホイルシリンダ圧に相当する。このため、モータＭの回転数（ポンプ吐出液量）を制御すると共に、上記差圧が所望の値となるようにゲートアウト弁２０のソレノイド203に通電してその電磁力（釣り合い電流値）を制御すれば、ゲートアウト弁２０の開度（上記リーク液量）が自動的に調整され、ホイルシリンダ圧を任意に調圧することができる。

増圧弁２１は、弁の開度が全開状態と全閉状態の２位置をとるオン・オフ弁であり、非通電時に開弁する常開弁である。増圧弁２１は、コントロールユニット７からの指令電流により開閉動作を行い、増圧弁２１に供給されるマスタシリンダ圧又はポンプ吐出圧を開弁によりホイルシリンダ５に供給し、又は閉弁によりこの供給を遮断することで、ホイルシリンダ圧を任意に増圧ないし保持可能に設けられている。また、チェック弁２４は、ホイルシリンダ圧＞（ポンプ３０の吐出側の圧）となったときに、ホイルシリンダ圧をマスタシリンダ４に抜くように開動作する。減圧弁２２は、オン・オフ弁であり、非通電時に閉弁する常閉弁である。減圧弁２２は、コントロールユニット７からの指令電流により開閉動作を行い、開弁によりホイルシリンダ５内のブレーキ液を一時的に内部リザーバ２７に供給し（すなわちホイルシリンダ５からブレーキ液を排出し）、又は閉弁によりこの供給（排出）を遮断することで、ホイルシリンダ圧を任意に減圧可能に設けられている。なお、増圧弁２１や減圧弁２２を比例制御弁としてもよい。

コントロールユニット７は、液圧センサ４２，４３から送られる検出値、及び車両から送られる走行状態に関する情報が入力され、内蔵されるプログラムに基づき、増圧制御弁６、減圧制御弁７、及びゲートアウト弁２０の開閉、並びにモータＭの駆動（ポンプ３０の吐出量）を制御する。

次に、コントロールユニット７において実施される液圧制御について説明する。マスタシリンダ４には、ブレーキペダル２の操作量に対して、所定の操作量（ペダルストロークS）まで、マスタシリンダ４の圧力の上昇を所定量に抑制する無効ストローク創生部４１が設けられている。具体的には、回生ブレーキをより円滑に発生させ制御する等のため、マスタシリンダ４には、所定のペダルストロークS以内ではマスタシリンダ圧が昇圧しないようにするための手段が設けられている。図３は、ペダルストロークSに対するドライバ要求ブレーキ力（又はこの要求ブレーキ力に相当する車両減速度である要求減速度）の特性を実線で示し、ペダルストロークSに対するマスタシリンダ圧によるブレーキ力（又はこのブレーキ力に相当する車両減速度）の特性を破線で示す。ドライバ要求ブレーキ力（要求減速度）はペダルストロークSに応じて比例的に増大する。一方、マスタシリンダ圧によるブレーキ力（減速度）は、ペダルストロークSが所定値S0になるまで略ゼロであり、所定値S0以上になると（ドライバ要求ブレーキ力よりも）大きな勾配で増大し、ドライバ要求ブレーキ力と一致した後は、ドライバ要求ブレーキ力と同様の勾配でペダルストロークSに応じて増大するような特性、言換えると、ペダルストロークSが所定値S1まで減少するまではドライバ要求ブレーキ力と一致してペダルストロークSに応じて減少し、所定値S1未満になると（ドライバ要求ブレーキ力よりも）大きな勾配で減少し、ペダルストロークSが所定値S0以下では略ゼロになるような特性に設けられている。

本実施例１では、車両の減速時（走行中）には、ドライバ要求ブレーキ力を実現するため、ドライバ要求ブレーキ力とマスタシリンダ圧によるブレーキ力との差分を、モータコントロールユニット104によりモータジェネレータ101を制御することで得られる回生ブレーキにて補う。しかし、車両停止後（車両速度が所定値以下の低速度となった後）には回生ブレーキを発生できなくなる。よって、ドライバ要求ブレーキ力を実現するため、上記ブレーキ力の差分を、コントロールユニット７により液圧ユニット６を制御することで得られるホイルシリンダ圧（液圧ブレーキ）により補う。具体的には、ドライバ要求ブレーキ力の増大時には、ゲートアウト弁２０を釣り合い制御、増圧制御弁６を開、減圧制御弁７を閉、モータＭをオンし、ポンプ３０を駆動する。これにより、上記ブレーキ力の差分に相当する分だけ、ポンプ圧がホイルシリンダ５に供給される。また、ドライバ要求ブレーキ力の減少時には、ゲートアウト弁２０を釣り合い制御、増圧制御弁６を開、減圧制御弁７を閉、モータＭをオフし、ポンプ３０を停止する。これにより、上記ブレーキ力の差分に相当する分だけホイルシリンダ圧を残しつつ、ホイルシリンダ内のブレーキ液がゲートアウト弁２０を介してマスタシリンダ４に排出される。

コントロールユニット７は、ゲートアウト弁２０を釣り合い制御する際、ゲートアウト弁２０のソレノイド203に対し、弁体200が閉弁するような所定電流I_initialを通電する第１通電部７１と、第１通電部７１による通電後、所定電流I_initialより低い電流を連続して通電する第２通電部７２と、第１通電部７１による通電から第２通電部７２による通電へ切替えるとき、第１通電部７１による電流値I_initialから第２通電部７２による電流値へ漸近するように電流値を移行させつつ通電する移行通電部７３とを有し、これらの通電部７１〜７３によりソレノイド203に通電する電流を制御する。

第１通電部７１による電流値は、下記式（１）により設定する。以下、I_go(t) はソレノイド203に通電する最終的な電流目標値（指令電流）である。
I_go(t)= I_initial ・・・(1)
I_initialは初期電流であり、例えばゲートアウト弁２０が確実に閉弁するような電流値とする。この電流値I_initialは、ゲートアウト弁２０のバネ力やコイル巻数などのハード要因と温度などの環境要因によって決める。

第２通電部７２による電流値は、下記式（２）により設定する。
I_go(t)= I_balance(t) ・・・(2)
I_balance(t)は、ゲートアウト弁２０の上流圧（マスタシリンダ圧）と下流圧（ホイルシリンダ圧）との差圧を所定値に保持するための釣り合い電流値である。tは制御開始からの時間（釣り合い制御の開始時刻を０としたときの現在の時刻）であり、後述の制御時間タイマに相当する。

移行通電部７３による電流値は、下記式（３）により算出する。
I_go(t)=max[I_initial−{ I_initial−I_balance(t)}×t/T_change，I_balance(t)] ・・・(3)
すなわち、上記式（３）により算出される電流値I_go(t)は、時間tが増大するにつれて初期電流I_initialから徐々に減少してI_balance(t)に漸近し、T_changeだけ時間tが経過するとI_balance(t)に一致する。T_changeは、第１通電部７１による通電から第２通電部７２による通電への所定の移行時間であり、上記式（３）により算出される電流値の時間tに応じた変化量（勾配）が十分に小さくなる値に設定される。例えば、釣り合い制御の開始時における「I_initial−I_balance(t)」の大きさに応じてT_changeの長さを設定することとしてもよい。

図４は、実施例１の液圧制御処理を表すメインフローチャートである。この制御フローは、回生ブレーキを発生できなくなる車両停止後（ないし車両速度が所定値以下の低速度となった後）、ブレーキ操作が行われている場合に、所定周期で繰り返し実行される。なお、車両速度は車輪速に基づき推定することができる。
ステップＳ１では、ペダルストロークSに基づき目標ホイルシリンダ圧を算出する。具体的には、図３の実線に示すように、ペダルストロークSに比例するドライバ要求ブレーキ力を設定し、このブレーキ力を実現するホイルシリンダ圧の目標値を算出する。その後、ステップＳ２に進む。
ステップＳ２では、算出された目標ホイルシリンダ圧が、液圧センサ４２により検出されたマスタシリンダ圧よりも高いか否かを判定する。高ければステップ３とステップＳ４の両方に進む。低ければステップＳ５に進む。
ステップＳ３では、モータ制御を実施した後、今回の制御周期を終了する。
ステップＳ４では、ゲートアウト弁２０の釣り合い制御を実施した後、今回の制御周期を終了する。
ステップＳ５では、制御時間タイマtをクリアした後、今回の制御周期を終了する。

図５は、モータＭの制御処理（図４のステップＳ３）の詳細を表すフローチャートである。
ステップＳ３１では、目標ホイルシリンダ圧の勾配を算出する。この勾配は、例えば、目標ホイルシリンダ圧の前回値（前回の制御周期で算出された値）と今回値との差により求めることができる。その後、ステップＳ３２に進む。
ステップＳ３２では、目標ホイルシリンダ圧の勾配がゼロより大きいか否か、すなわちホイルシリンダ圧の増圧要求があるか否かを判定する。ゼロより大きければ（増圧要求があれば）ステップＳ３３に進み、ゼロ以下であれば（増圧要求がなければ）ステップＳ３４に進む。
ステップＳ３３では、モータ駆動電圧を算出する。例えば、液圧センサ４３により検出された液圧をホイルシリンダ圧の実値とみなし、この実値と目標ホイルシリンダ圧との偏差に基づき必要なポンプ吐出量を算出して、このポンプ吐出量を実現するモータ回転数となるような電圧を算出する。その後、ステップＳ３５に進む。
ステップＳ３４では、モータＭを停止する。例えば、モータ駆動電圧をゼロに設定する。その後、ステップＳ３５に進む。
ステップＳ３５では、モータＭにモータ駆動電圧を出力した後、今回の制御周期を終了する。

図６は、ゲートアウト弁２０の釣り合い制御処理（図４のステップＳ４）の詳細を表すフローチャートである。
ステップＳ４１では、制御時間タイマtをインクリメントする。その後、ステップＳ４２に進む。
ステップＳ４２では、算出された目標ホイルシリンダ圧と、液圧センサ４２により検出されたマスタシリンダ圧とに基づき、ゲートアウト弁２０の釣り合い電流値I_balance(t)を算出する。具体的には、その時点（制御周期）でのマスタシリンダ圧と目標ホイルシリンダ圧との差圧を目標差圧とし、この目標差圧を実現するためにソレノイド203に通電すべき電流値として、上記目標差圧による力が弁体200に作用する下でスプリング202による付勢力とソレノイド203による電磁力とが釣り合うような電流値を算出する。その後、ステップＳ４３に進む。
ステップＳ４３では、制御時間タイマtが移行時間T_change未満であるか否かを判定する。T_change未満であればステップＳ４４に進み、T_change以上であればステップＳ４５に進む。
ステップＳ４４では、上記式（３）（移行通電部７３）によりゲートアウト弁２０の指令電流I_go(t)を算出する。なお、最初にステップＳ４４を実行する際（制御時間タイマtのインクリメント開始直後、すなわちゲートアウト弁２０の釣り合い制御開始時）には、上記式（３）（移行通電部７３）に代えて、上記式（１）（第１通電部７１）によりゲートアウト弁２０の指令電流を算出する。その後、ステップＳ４６に進む。
ステップＳ４５では、上記式（２）（第２通電部７２）によりゲートアウト弁２０の指令電流I_go(t)を算出する。その後、ステップＳ４６に進む。
ステップＳ４６では、ゲートアウト弁２０に指令電流I_go(t)を出力した後、今回の制御周期を終了する。

［実施例１の作用］
次に、装置１の作用を説明する。
装置１は、マスタシリンダ４とホイルシリンダ５とを接続するブレーキ回路（供給通路１１）上にノーマルオープン型の電磁弁（ゲートアウト弁２０）を備え、電磁弁２０の開弁量をコントロールする構成において、弁体200が閉弁する所定電流（初期電流I_initial）を通電する第１通電部７１と、この第１通電部７１による通電後、連続して上記所定電流より低い電流（釣り合い電流I_balance(t)）を通電する第２通電部７２とにより電磁弁２０を制御することで、電磁弁２０の簡素化と電力消費の抑制を図ることができる。

すなわち、弁体200がストロークしてその位置が変わっても電磁力が安定しているような制御性能の高い電磁弁２０ならば、電磁力（電流）と電磁弁２０の上下流の差圧との関係は比例的な関係となる。よって、スプリング202の付勢力を僅かに上回る必要最低限の電磁力（電流）で弁体200を全開→全閉までストロークさせることで、差圧を比例的に制御できる。しかし、上記のように電磁力の特性を安定させるには構成を複雑化する必要があり、また製造精度等にも影響されるため非常に高価となる。また、電流値が比較的高い吸引力特性の領域を使用することになり、電気エネルギの消費量が増加して発熱が起こり、耐久性の悪化も懸念される。ここで、構成を簡素化して安価とし、また、電流値が比較的低い吸引力特性の領域を用いるような制御性能の低い電磁弁２０を設計した場合、弁体200のストロークと電磁力の関係は、例えば、ストロークが全閉に向かって増加するにつれて必要な電磁力が増大する特性となる。図７は、このようなストローク−電磁力の特性を有する制御性能の低い電磁弁２０を用いて制御を行ったときに、電磁弁２０の上下流の差圧と電流との関係がどのように変化するかを表した特性線図である。図７に示すように、全開→閉方向の動かし始めに、差圧と電流との関係は比例的な関係とならないため、差圧を制御できない場合が生じる。この場合、ホイルシリンダ圧センサ等の液圧センサによって液圧の状態を判断し、液圧制御に補正をかけて液圧を目標値に追従させるような制御（フィードバックループ）が必要となる。一方、上記ストローク−電磁力の特性において弁体200を全開から全閉までストロークさせることができるような電磁力（電流）を連続的に発生させると、特に全閉状態では電磁力がバネ力を大きく上回ることになり、不要な電力消費を招くという問題もある。

これに対し、実施例１では、弁体200のストローク初期に比較的大きな電流を与え、その後、電流を下げることとした。よって、安価な低性能の電磁弁２０であっても、安定した差圧の制御（釣り合い制御）を達成できる。すなわち、制御初期に比較的大きな初期電流I_initialを流したとき、電磁弁２０の動作点は図７の（A）に移行し、電磁弁２０が閉弁して差圧の制御が可能な状態となる。高い差圧ではこの時点にて釣り合い制御が可能になるが、目標とする差圧はこれより低い値なので、その後電流値を下げることにより閉→開方向に図７の特性線上を移動し、低い差圧でも釣り合い制御を可能とする動作点（B）に移行する。その後、差圧の上昇に従って電流値が増加すると動作点（C）まで移行する。このように、本実施例１では、電磁弁２０の釣り合い制御を行う際、電磁弁２０に一度大きな電流I_initialを流す。これにより一旦釣り合い制御可能な位置まで弁体200がストロークし、その後、釣り合い制御を行うのに必要最低限の電流I_balance(t)まで小さくすることで、全開→閉の初期に釣り合い制御できない特性部分（差圧と電流の関係が比例的にならない部分）で電流制御を行わずに、制御性が比例的な特性部分を用いて制御することができる。よって差圧の増大初期の小さい電流値からでも良好に釣り合い制御を行うことができ、制御性能の低い電磁弁２０でも精度の高い釣り合い制御を実現することができる。また、電磁弁２０の構成を簡素化して安価にし、電流値を小さくして発熱を抑え、耐久性を向上させた制御性能の低い電磁弁２０を用いて、良好な特性の下で釣り合い制御を行うことができる。

しかし、初期電流I_initial（第１通電部７１による電流値）から釣り合い電流I_balance(t)（第２通電部７２による電流値）へ移行する際、電流値を急低下させると、電磁弁２０を通過するブレーキ液流量が一時的に増加し、ホイルシリンダ５からマスタシリンダ４へとブレーキ液が過剰に流れるおそれがある。このとき、マスタシリンダ圧が変動し、これがブレーキペダル２まで伝わってドライバに違和感を与えるおそれがある。

図８は、本実施例１と同様に無効ストローク創生部４１その他の構成を備えるものの、本実施例１のような移行通電部７３を備えず、第１通電部７１による電流値I_initialから第２通電部７２による電流値I_balance(t)まで急速に低下させる比較例による制御のタイムチャートである。
時刻ｔ１からｔ２までの区間では、ペダルストロークSが所定値S1になるまでは、無効ストローク創生部４１により、ペダルストロークSの増加（ドライバ要求ブレーキ力の増加）に追従してマスタシリンダ圧が増大しない（マスタシリンダ圧の増圧速度が小さく、マスタシリンダ圧が目標ホイルシリンダ圧を下回る）。よって、液圧ユニット６を作動させ、ゲートアウト弁２０を釣り合い制御することで、ホイルシリンダ圧がドライバ要求ブレーキ力を実現する値（目標ホイルシリンダ圧）となるようにする。時刻ｔ１からｔ２までは、目標ホイルシリンダ圧の勾配がゼロより大きい（ホイルシリンダ圧の増圧要求がある）ため、モータＭを駆動してポンプ３０を作動させる。
時刻ｔ２からｔ３までの区間では、無効ストローク創生部４１による無効ストローク動作が行われないため、マスタシリンダ圧がドライバ要求ブレーキ力を実現する圧力（目標ホイルシリンダ圧）まで増圧される。よって、液圧ユニット６によるブレーキ制御（ゲートアウト弁２０の釣り合い制御）を終了し、マスタシリンダ４による加圧に切替える。ゲートアウト弁２０は全開とされ、マスタシリンダ圧がそのままホイルシリンダ圧としてホイルシリンダ５に供給される。
時刻ｔ３からｔ４までの区間では、無効ストローク創生部４１により、ペダルストロークSの減少に追従してマスタシリンダ圧が減少しない（マスタシリンダ圧の減圧速度が大きく、マスタシリンダ圧が目標ホイルシリンダ圧を下回る）。よって、液圧ユニット６を作動させ、ゲートアウト弁２０を釣り合い制御することで、ホイルシリンダ圧がドライバ要求ブレーキ力を実現する値（目標ホイルシリンダ圧）となるようにする。時刻ｔ３からｔ４までは、目標ホイルシリンダ圧の勾配がゼロ以下である（ホイルシリンダ圧の増圧要求がない）ため、モータＭを駆動せずポンプ３０を作動させない。
ここで、比較例では、ゲートアウト弁２０を釣り合い制御する初期に、第１通電部７１による電流値I_initialから第２通電部７２による電流値I_balance(t)に移行する際、十分な移行時間を与えることなく、時刻ｔ３１で、電流値をI_initialから急速に低下させる。よって、時刻ｔ３１の直後、ゲートアウト弁２０が全閉状態から急激に開弁されるため、ゲートアウト弁２０からマスタシリンダ４に流れるブレーキ液の流量が一時的に増加する。これによるマスタシリンダ圧の変動（振動）が倍力装置２を介してブレーキペダル２まで伝わり、ドライバに踏力の変動として感じられるおそれがある。

これに対し、実施例１の装置１では、移行通電部７３を備え、第１通電部７１による電流値I_initialから第２通電部７２による電流値I_balance(t)まで徐々に低下させることで電流値の急低下を抑制することとしたため、ドライバに違和感を与えることを抑制することができる。
図９は、実施例１による制御のタイムチャートであり、基本は比較例と同様である。但し、時刻ｔ１からｔ１１までの区間で、所定の移行時間T_changeをかけて、第１通電部７１による電流値I_initialから第２通電部７２による電流値I_balance(t)まで、ゲートアウト弁２０の電流値を徐々に低下させる（ステップＳ４３→Ｓ４４）。
時刻ｔ３からｔ３２までの区間でも、第１通電部７１による電流値I_initialから第２通電部７２による電流値I_balance(t)まで所定の移行時間T_changeをかけて徐々に低下させる（ステップＳ４３→Ｓ４４）。よって、ゲートアウト弁２０の釣り合い制御の初期に初期電流I_initialを低下させる際、ゲートアウト弁２０が全閉状態から徐々に開弁するため、ゲートアウト弁２０からマスタシリンダ４に流れるブレーキ液量が急激に増加することが抑制される。したがって、マスタシリンダ圧の変動が抑制され、ドライバに踏力の変動として違和感を与えるおそれを回避することができる。

なお、時刻ｔ１直後は、ブレーキペダル２の踏み始めでありマスタシリンダ圧がそれほど発生していない。このため、ゲートアウト弁２０の釣り合い制御の初期における（ゲートアウト弁２０が全閉状態から急速に開弁されることによる）マスタシリンダ圧の変動は僅かであり、これがドライバに踏力の変動として伝わる可能性が低い。これに対し、時刻ｔ３直後は、ブレーキペダル２が踏み込まれてマスタシリンダ圧がある程度発生した状態である。このため、ゲートアウト弁２０の釣り合い制御の初期における上記マスタシリンダ圧の変動が比較的大きくなり、これがドライバに踏力の変動として伝わる可能性が高い。よって、（時刻ｔ１直後ではなく特に）時刻ｔ３直後に、すなわちブレーキペダル２が踏み込まれてマスタシリンダ圧が発生した状態から、無効ストローク創生部４１による無効ストローク動作へ移行するとき、移行通電部７３による電流値の制御を行うことで、ドライバの違和感をより効果的に抑制することができる。

［実施例１の効果］
以下、実施例１の装置１が奏する効果を列挙する。
（１）ドライバによるブレーキペダル２の操作量（ペダルストロークS）に対して所定の操作量までマスタシリンダ４の圧力の上昇を所定量に抑制する無効ストローク創生部４１と、マスタシリンダ４と車輪FL,FR,RL,RRに設けられたホイルシリンダ５を接続する第１ブレーキ回路（供給通路１１）と、無効ストローク創生部４１による無効ストローク動作中にマスタシリンダ４内のブレーキ液を用いてホイルシリンダ５の圧力を調整するホイルシリンダ圧力調整部とを有し、ホイルシリンダ圧力調整部は、第１ブレーキ回路上に設けられたノーマルオープン型の電磁弁（ゲートアウト弁２０）と、電磁弁の開弁量をコントロールするコントロールユニット７とを備え、コントロールユニット７は、電磁弁（ゲートアウト弁２０）に対し、弁体200が閉弁する所定電流I_initialを通電する第１通電部７１と、第１通電部７１による通電後、連続して所定電流I_initialより低い電流I_balance(t)を通電する第２通電部７２とを有し、第１通電部７１による電流値I_initialから第２通電部７２による電流値I_balance(t)へ漸近させて移行する移行通電部７３を備えた。
よって、マスタシリンダ圧の変動を抑制し、ドライバに違和感を与えることを抑制することができる。

（２）第１ブレーキ回路（供給通路１１）とポンプ３０の吐出側とを接続する第２ブレーキ回路（吐出通路１２）を有し、電磁弁は、第１ブレーキ回路上であって第２ブレーキ回路の接続位置よりもマスタシリンダ４側に設けられたゲートアウト弁２０である。
このように、マスタシリンダ４側とホイルシリンダ５側（ポンプ３０の吐出側）との連通を遮断してポンプ３０によりホイルシリンダ圧を増圧することを可能とするゲートアウト弁２０に対して、移行通電部７３による電流値の制御を適用することができる。

（３）第２通電部７２による電流値I_balance(t)は、電磁弁（ゲートアウト弁２０）の上流圧と下流圧との差圧を所定値に保持するための釣り合い電流値である。
このように、差圧を保持するための釣り合い制御を行う際の電流制御に対して、移行通電部７３による電流値の制御を適用することができる。

（４）ホイルシリンダ圧力調整部（ゲートアウト弁２０、コントロールユニット７）は、ブレーキペダル２が踏み込まれた状態から、無効ストローク創生部４１による無効ストローク動作へ移行するときにホイルシリンダ５の圧力を調整する。
よって、より効果的に、マスタシリンダ圧の変動を抑制し、ドライバに違和感を与えることを抑制することができる。

［他の実施例］
以上、本発明を実現するための形態を、実施例１に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は実施例１に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。例えば、倍力装置３を省略してもよく、この場合、マスタシリンダ圧の変動がよりブレーキペダル２に伝わりやすいので、本発明の効果をより効果的に得ることができる。また、液圧センサ４３を省略し、モータＭの回転数等に基づきホイルシリンダ圧を推定することとしてもよい。実施例１では初期電流I_initialを通電した直後に移行電流を流す（第１通電部７１による通電直後に移行通電部７３による通電を開始する）こととしたが、初期電流I_initialを通電する所定時間を設け、この所定時間後に移行電流を流す（移行通電部７３による通電を開始する）こととしてもよい。実施例１では初期電流I_initialから釣り合い電流I_balance(t)へ移行させる方法として、式（３）を用いることとしたが、ゲートアウト弁２０に通電する電流を急変させることなく電流を漸減させることができれば他の方法でもよい。

実施例１では、第２通電部７２による電流値は、ゲートアウト弁２０の上流圧と下流圧との差圧を所定値に制御するための釣り合い電流値であることとしたが、ゲートアウト弁２０を釣り合い制御する場合に限らず、例えば液圧の検出値に基づき差圧をフィードバック制御する場合にも、移行通電部７３による電流値の制御を適用することで、上記効果を得ることができる。すなわち、一般に電磁弁にはヒステリシス（電流の増加方向と減少方向とで特性が異なる性質）が存在する。よって、電磁弁の制御性を向上するため、電流制御の初期に大きな電流を与えてからこれより低い電流に制御することが行われる場合がある。このような場合にも本発明を適用できる。また、移行通電部７３による電流値の制御を適用する電磁弁は、実施例１ではゲートアウト弁２０であることとしたが、マスタシリンダとホイルシリンダとを接続するブレーキ回路上に設けられたノーマルオープン型の電磁弁であれば、他の弁であってもよい。また、この電磁弁として、比例制御弁でなく例えばオン・オフ弁を用いてもよく、この場合、例えばＰＷＭ制御により実効電流を制御することで中間開度を達成することができる。しかし、音振を抑制してドライバのフィーリングを向上するためには、実施例１のように比例制御弁を用いることが好ましい。

また、ハイブリッド車両ではなく、電気自動車に本発明のブレーキ制御装置を適用してもよい。車両停車時に限らず、回生ブレーキが効かなくなる場面（例えば車両速度が所定値以下の低速度となった後）であれば、ドライバ要求ブレーキ力とマスタシリンダ圧によるブレーキ力との差分を液圧ユニット６を用いて補う際に、本発明の制御を適用することができる。また、無効ストローク創生部を有して回生ブレーキを行う車両に限らず、マスタシリンダとホイルシリンダを接続するブレーキ回路上に設けられたノーマルオープン型の電磁弁を制御することで、マスタシリンダ内のブレーキ液を用いてホイルシリンダの圧力を調整する車両であれば、本発明のブレーキ制御装置を適用することができる。

２ブレーキペダル
４マスタシリンダ
４１無効ストローク創生部
１１供給通路（第１ブレーキ回路）
１２吐出通路（第２ブレーキ回路）
２０ゲートアウト弁（電磁弁、ホイルシリンダ圧力調整部）
２００弁体
５ホイルシリンダ
７コントロールユニット（ホイルシリンダ圧力調整部）
７１第１通電部
７２第２通電部
７３移行通電部
ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ車輪

Claims

ドライバによるブレーキペダルの操作量に対して所定の操作量までマスタシリンダの圧力の上昇を所定量に抑制する無効ストローク創生部と、
前記マスタシリンダと車輪に設けられたホイルシリンダを接続する第１ブレーキ回路と、
前記無効ストローク創生部による無効ストローク動作中に前記マスタシリンダ内のブレーキ液を用いて前記ホイルシリンダの圧力を調整するホイルシリンダ圧力調整部とを有し、
前記ホイルシリンダ圧力調整部は、前記第１ブレーキ回路上に設けられたノーマルオープン型の電磁弁と、前記電磁弁の開弁量をコントロールするコントロールユニットとを備え、
前記コントロールユニットは、前記電磁弁に対し、弁体が閉弁する所定電流を通電する第１通電部と、前記第１通電部による通電後、連続して前記所定電流より低い電流を通電する第２通電部とを有し、前記第１通電部による電流値から前記第２通電部による電流値へ漸近させて移行する移行通電部を備えた
ことを特徴とするブレーキ制御装置。
請求項１に記載のブレーキ制御装置において、
前記第１ブレーキ回路とポンプの吐出側とを接続する第２ブレーキ回路を有し、
前記電磁弁は、前記第１ブレーキ回路上であって前記第２ブレーキ回路の接続位置よりも前記マスタシリンダ側に設けられたゲートアウト弁である
ことを特徴とするブレーキ制御装置。
請求項１または２に記載のブレーキ制御装置において、
前記第２通電部による電流値は、前記電磁弁の上流圧と下流圧との差圧を所定値に保持するための釣り合い電流値であることを特徴とするブレーキ制御装置。
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のブレーキ制御装置において、
前記ホイルシリンダ圧力調整部は、前記ブレーキペダルが踏み込まれた状態から、前記無効ストローク創生部による無効ストローク動作へ移行するときに前記ホイルシリンダの圧力を調整することを特徴とするブレーキ装置。